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人教版教学素材必修2遗传与进化导学案


高中生物必修二

1.1 孟德尔的豌豆杂交实验(一) (第一课时)
【学习目标】
。1.知识方面:阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律。 2.情感态度与价值观方面:体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。 3. 能力方面:运用分离定律解释一些遗传现象。

【学习重点】
。1.对分离现象的解释,阐明分离定

律。 2.以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法教育。 3.运用分离定律解释一些遗传现象。

【学习难点】1.对分离现象的解释。2.假说—演绎法。 【使用说明】 认真阅读课文,自主完成自主学习部分内容。尝试完成效果测评。 【自主学习】
[思考] :为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功? (1)豌豆花的结构 (2)名词:自花传粉 异花传粉 父本

母本

去雄

1、性状与相对性状
(1)相对性状:指____生物的____性状的____表现类型。 思考:如何理解这一概念?

2、一对相对性状的杂交实验
(1) 实验过程

(2) 实验结果(见课本 P4:表 1-1) × ①符号:P-__♀-__ ♂-__ ×-__○-__ F1-__ F2-___ ②名词: A.杂交: b.自交: c.显性性状:具有一对____的亲本杂交___中显现出来的性状;而___显现 出来的性状叫_____性状。 D.性状分离:在杂种后代中___出现显性性状和___性状的现象。

3、对分离现象的解释
P 配子 F1 配子 D d D DD(高) Dd(高) DD(高茎) ↓ D ↘ × dd(矮茎) ↓ d ↙ Dd(高茎) d Dd(高) Dd( (矮) 表现型 : 高茎: 矮茎=___

F2: 基因型: DD:Dd: dd =___
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(2)名词: ① ②
___性状,用___ 表示) 遗传因子 ?显性遗传因子(决定_ ? ___性状,用___ 表示) ?隐性遗传因子(决定_

纯合子:指遗传因子组成 __ 的 ____,如___或___。 杂合子:指遗传因子组成 ___ 的 ___, 如___。

4、对分离现象解释的验证――测交
(1)假说――演绎法(见课本 P7) (2)测交: ① 含义:指让 F1 与_____杂交。 ②分析: ③过程 ④结论:

5、分离定律
分离定律的内容:

6、基因分离定律的应用
在实践上的应用 (1)指导杂交育种 (2)在医学实践中的应用 【合作探究】 思考:什么分离? 何时分离?

【典例分析】欲鉴别一株高茎豌豆是否是纯合子,最简便易行的方法是
A、杂交 B、回交 C、测交 D、自交

【效果测评】
1.下列性状中,属于相对性状的是 A.兔的白毛与猪的黑毛 B.狗的长毛与卷毛 C.鸡的光腿与毛腿 D.果蝇的红眼与果蝇的棒眼 2.下列叙述正确的是 A.两个纯合子的后代必是纯合子 B.两个杂合子的后代必是杂合子 C.纯合子自交(自花传粉)后代都是纯合子 D.杂合子自交(自花传粉)后代都是杂合子 3.基因型为Dd的植株自交,后代表现型的比例为 A.9:3:3:1 B.1:2:1 C.3:1 D.1:1:1:1 4.将具有 1 对等位基因的杂合体,逐代自交 3 次,在 F3 代中纯合体比例为 A.1/8 B.7/8 C.7/16 D.9/16 5.在用杂交方法育种中,性状能稳定遗传的是 A.优良性状 B.显性性状 C.隐性性状 D.以上都可以 6.下列有关孟德尔选用豌豆作为试验材料的原因中,不正确的是 A.豌豆是异花传粉植物 B.豌豆是闭花受粉植物 C.豌豆有利于进行人工杂交试验 D.豌豆的一些品种之间有易于区分的性状
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1.1 孟德尔的豌豆杂交实验(一) (第二课时)
【自主学习】 基因分离定律的应用
1、在实践上的应用 (1)指导杂交育种 第一步,按照育种目标,选配亲本进行杂交 第二步,根据性状的表现选择符合需要的杂种类型 第三步,有目的的选育,培育出稳定遗传的新品种。基因分离定律告诉我们,如果优良 性状是隐性的,可直接在 F2 中选育;如果优良性状是显性的,则必须从 F2 代起连续自交, .. ...... . . 直到不发生性状分离为止。 ........... 计算公式:①不每代淘汰隐性类型个体的话,后代中纯合子(包括显性纯合子和隐性纯合子) n n 为1-1/2 , 杂合子为1/2 。 (n为自交代数) ②若每代淘汰隐性类型个体的话, 则后代中纯合子 (只 n n 包括显性纯合子)与杂合子的比例为1/2 (1-1/2 )∶1/2 ,可根据具体数据再推算纯合子或 杂合子占后代总数的比例。 思考:如何用坐标曲线表示? (2)在医学实践中的应用 分析单基因遗传病的基因型和发病概率;为禁止近亲结婚提供理论依据 2、方法与规律 (1)表现型与基因型的一般推断 ①由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型) 亲本 AA×AA AA×Aa AA×aa Aa×Aa Aa×aa aa×aa 子代基因型 AA AA:Aa=1:1 Aa AA:Aa:aa=1:2:1 Aa:aa=1:1 aa 子代表现型 全为显性 全为显性 全为显性 显性:隐性=3:1 显性:隐性=1:1 全为隐性

②由子代推断亲代的基因型(逆推型) 方法一:基因填充法。先根据亲代表现型写出能确定的基因,如显性性状的基因型可用 A_ 来表示,那么隐性性状的基因型只有一种 aa,根据子代中一对基因分别来自两个亲本, 可推出亲代中未知的基因。 方法二, 隐性纯和突破法。 如果子代中有隐性个体存在, 它往往是逆推过程中的突破口, 因为隐性个体是纯合子(aa) ,因此亲代基因型中必然都有一个 a 基因,然后再根据亲代的 表现型进一步判断。 方法三:分离比法。

(2)概率计算 ①乘法原则:两个或两个以上相对独立的事件同时出现的概率等于各自概率的积。如:已知 不同配子的概率求后代某种基因型的概率; 已知双亲基因型求后代某种基因型或表现型出现 的概率②加法原则: 两个或两个以上互斥事件同时出现的概率等于各自概率的和。 如已知双
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亲的基因型(或表现型)求后代某两种(或两种以上)基因型(或表现型)同时出现的概率 等。 (3)一个杂合体在逐代自交中,杂合体在某代群体中所占比例的计算。 公式为:杂合体的比例为(1/2)n(n 代表自交代数) 纯合体的比例为 1-(1/2) 。 n。 【合作探究】 1.下面表示某家系中白化病发病情况的图解,问:

(1)Ⅱ1和Ⅱ2的基因型分别是 和 。 (2)如果Ⅱ1和Ⅱ2夫妇再生育一个孩子,这个孩子患白化病的概率是 (3)Ⅲ2可能的基因型是AA或Aa,它是杂合子的概率是 。



2.下面是某类似白化病的遗传病的系谱图(该病受一对基因控制,D 是显性,d 是隐性) 。 据图回答: (1)图中 3 和 6 的基因型分别为 和 。 :正常男女 (2)图中 9 是纯合体的机率是 。 :患病男女 (3)图中 12 的基因型是 。 (4)图中 5 基因型最可能是 。 (5)若 10 和一个正常男子(其弟为患者)结婚,则他 们的子女患病的可能性是 。 (6)若 12 和一个携带该病基因的正常女子结婚, 则他们的子女患病的可能性是 。


1 2 5 3 6 7 4 8




9

1 0

1 1

1 2

1 3

1 4

【效果测评】

1 在进行豌豆杂交试验时, 为避免其自花传粉, 孟德尔采取的措施是 ( ①花蕾期,不去雄蕊 ②花蕾期,去雄蕊 ③去雄后,套上纸袋 ④去雄后,不套纸袋 ⑤待花成熟时,采集另一株植物的花粉涂在去雌蕊的柱头上 ⑥待花成熟时,拿开纸袋任其在自然状况下传粉受精 (A)②④⑥ (B)①③⑥ (C)②③⑤ (D)②④⑥
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2.F1 测交后代的表现型及比值主要取决于( ) A.环境条件的影响 B.与 F1 相交的另一亲本的基因型 C.F1 产生配子的种类及比例 D.另一亲本产生配子的种类及比值 3.大豆的白花和紫花是一对相对性状。下列四组杂交实验中,能判断显性和隐性关系的是 ( ) ①紫花×紫花——〉紫花 ②紫花×紫花——〉301 紫花+101 白花 ③紫花×白花——〉紫花 ④紫花×白花——〉98 紫花+102 白花 A、①和 ② B、③和 ④ C、① 和 ③ D、②和③ 4.两个遗传性状不同的纯种玉米杂交,得到 F1 在生产上种植能获得稳定的高产。若种植到 F2 则出现产量下降,其原因是( ) A、F2 生命力下降 B、F2 出现性状分离 C、F2 高度不孕 D、F2 不适应当地环境 5、人的秃顶有显性基因 B 控制,但只在男性表现为秃顶,一个非秃顶男性和一个非秃顶的 女性结婚,他们生了一个男孩,该男孩成年后表现为秃顶,其母亲的基因型为( ) A、BB B、Bb C、bb D、上述三者都有可能 6.家猫的毛色是黑褐色对白色为显性。两只黑褐色杂合子猫交配后,一窝产下了四只小猫。 这四只小猫的毛色是 (A)三只黑褐色、一只白色 (B)一只黑褐色、三只白色 (C)四只全是黑褐色 (D)上述三种情况都有可能出现 7.下列叙述正确的是 ( ) A.纯合体杂交,后代不发生性状分离 B.纯合体自交,后代发生性状分离 C.杂合体杂交,后代不发生性状分离 D.杂合体自交,后代不发生性状分离 8. 两杂种黄色籽粒豌豆杂交产生种子 120 粒,其中纯种黄色种子的数目约为 ( ) A.0 粒 B.30 粒 C.60 粒 D.90 粒

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1.2 孟德尔的豌豆杂交实验(二) (第一课时)
【学习目标】
1.阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律。 2.进一步领悟假说演绎法的科学思想。

【使用说明】
1.依据学习目标,认真预习课本P9—11自由组合定律结束,用红笔标注疑难和重点。 2.独立完成自主学习和当堂检测问题。(完成时不要看书)

【自主学习】 : 1、两对相对性状的杂交实验
(1)两对相对性状指哪两对? _________________________________________________。 (2)Fl 代的表现型全部是什么?说明了什么问题? _________________________________________________。 (3)F2 中亲本原有的性状是哪几个?新出现的性状是哪几个?它们的数量比接近于多少? __________________________________________________________________________。 (4)这与一对相对性状实验中 F2 的 3:1 的数量比有联系吗? __________________________________________________________________________。

2、对自由组合现象的解释
P: YYRR(黄圆)×yyrr(绿皱) ↓ ↓ 配子 ↘ ↙ F1 (黄圆)

F2(填写下表) 配子 YR Yr yR yr YR Yr yR yr

F2 代中基因型有 9 种:

、 、 、 、 、 、 、 、 。 性状表现有4种: 、 、 、 。它们之间的数量比是 。 另:新的性状组合(重组类型:黄皱 和绿圆 )占F2代的: 亲本类型:黄圆 和绿皱 占 F2 代的: 孟德尔作出的解释是: (1) (2)F1 产生配子时,每对遗传因子 ,不同对的遗传因子 , 因而产生的的雌雄配子各有 种: ,数量比是 。 (3)F2 中,遗传因子(即基因型)组合形式___种;性状表现(即表现型)有___、_ __、___、___4 种,且比为______。

3、对自由组合现象解释的验证
(方法为_____) (1)测交: YyRr(F1) × ___

配子:

__ __

__ __
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__

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测交后代:__ __ __ __ (2)实验结果: (见课本 P11:表 1-2)

(比为 _____ )

4、自由组合定律: (见课本 P11)
(1)发生时间:形成 时。 (2)遗传因子的关系:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是 的。 (3)实质:决定同一性状的成对的遗传因子彼此 ,决定不同性状的遗传因 子 。 【合作探究】 对 F2 代进行归纳,得出这样的三角规律来。 (请对 照教材认真归纳,找出规律) ①四种表现型出现在各三角形中,如右图: 黄色圆粒(Y_R_)出现于最大的三角形的三角和 三边上(YYRR、YYRr、YyRR、YyRr,共9份); 黄色皱粒(Y_rr)出现于次大三角形的三个角上 (YYrr、Yyrr,共3份); 绿色圆粒(yyR_)出现于第三大三角形的三个角上(yyRR、yyRr,共3份); 绿色皱粒(yyrr)出现于小三角形内(yyrr,1份)。 ②基因型:九种基因型中的纯合子(YYRR、YYrr、yyRR、yyrr,各1份)与两对基因的杂合 子(YyRr,4份)各位于一对角线上,如下左图:

一对基因的杂合子(4种基因型,每种各2 份)以纯合子对角线为轴而对称,见上右图: ③九种基因型可作如下规律性的排列(用F2 中两对基因组合方式及比率相乘的方法得出如 下结果),每种基因型前的系数即为其比例数, 见上表。

【效果测评】
1. 在完全显性情况下,在同一环境条件下,性状表现完全相同的一组是( ) A.AABB 和 AABb B.Aabb 和 aaBb C.aaBB 和 AAbb D.AaBb 和 aaBB 2. 孟德尔用纯种的黄色圆粒豌豆和纯种的绿色皱粒豌豆杂交,F1 全部表现为黄色圆粒;F1 代自交,在 F2 代中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒之比为 9:3:3:1。这个杂 交实验不能说明( ) A.黄色对绿色显性,圆粒对皱粒显性 B.豌豆子粒颜色和形状的遗传都遵循分离定律 C.控制子粒颜色和子粒形状的基因融合
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D.决定豌豆子粒颜色和决定子粒形状的基因互不影响 3. 孟德尔用纯种黄圆豌豆和纯种绿皱豌豆做杂交实验, 2 中出现的不同于亲本的类型是 ) F ( A.黄绿、圆皱 B.黄圆、圆皱 C.黄绿、绿圆 D.黄皱、绿圆 4. 孟德尔的豌豆两对相对性状的遗传实验中,F2 中除了出现两个亲本类型外,还出现了两 个与亲本不同的类型。对这一现象的正确解释是 F1 的( ) A.遗传因子发生了改变 B.成对的遗传因子的分离 C.非成对的遗传因子的分离 D.成对的遗传因子分离的同时,非成对的遗传因子间自由组合 5. 黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,1 全部为黄色圆粒,2 中的绿色皱粒豌豆种子有 6186 F F 粒,F2 中的绿色圆粒豌豆种子约有( ) A.6186 粒 B.12372 粒 C.18558 粒 D.3093 粒 6.两对基因(A-a 和 B-b)位于非同源染色体上,基因型为 AaBb 的植株自交,产生后代 的纯合子中与亲本表现型相同的概率是 A.3/4 B.1/4 C.3/16 D.1/16 7. 下列杂交组合中,所有后代与亲代性状表现相同的一组是( ) A.AaBB×AABb B.Aabb×aaBb C.AAbb×aaBb D.AaBb×AaBb 8.基因型为 AaBb 的个体进行测交,后代中不会出现的基因型是( ) A. AaBb B. aabb C. AABb D. aaBb 9. 某种哺乳动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性, 黑色(C)对白色(c)为显性(这两对基因分别位 于不同对的同源染色体上)。基因型为 BbCc 的个体与“个体 X”交配,子代表现型有:直毛 黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色。它们之间的比例为 3∶3∶1∶1。 “个体 X”的基因 型为 ( ) A.BbCc B.Bbcc C.bbCc D.bbcc

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1.2 孟德尔的豌豆杂交实验(二) (第 2 课时)
【学习目标】
1.分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。 2.说出基因型、表现型和等位基因的含义。 3.自由组合定律在实际生产中的应用。

【使用说明】
1.依据学习目标,认真预习课本P11—12相关内容,用红笔标注疑难和重点。 2.独立完成自主学习和当堂检测问题。

【自主学习】 : 5、孟德尔遗传实验的科学方法
(1)正确选用 做实验材料是获得成功的首要原因。 (掌握 3 个原因) (2)在对生物的性状分析时,首先针对 相对性状进行研究,再对 状进行研究。 (3)对实验结果进行 分析。 (4)科学地设计了实验的程序。按:提出问题→实验→ (解释)→ →总结规律的科学实验程序而进行的,被称为“假说——演绎”法。 性

6、孟德尔遗传规律的再发现
(1)1909 年,丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”命名为 的概念。 (2)等位基因——控制一对_________性状的基因。 .... 表现型——生物个体表现出来的 ... 基因型——与 有关的 ... 。 。 ,并提出了

7、基因自由组合定律的应用
1.应用分离定律解决自由组合问题 (1)思路:将自由组合问题转化为若干个分离问题。 某个体产生配子的类型数等于各对基因单独形成的配子种类数的乘积; 子代基因型或表现型种类数=各对基因单独杂交时产生的基因型或表现型种类数的乘积; 子代中个别基因型或表现型所占比例等于该个别基因型或表现型中各对基因型或表现型出 现几率的乘积; (2)题型 ① 求配子: 求产生配子种类:AABbCcdd =AA Bb Cc dd =4 AAbbccDD= AA bb cc DD=1 1×2×2×1=4 1×1×1×1=1 求产生某种配子的概率: aaBbCcDd 产生 abcd 配子的概率=1a×1/2b×1/2c×1/2d=1/8abcd AAbbCCdd 产生 AbCd 配子的概率=1a×1b×1c×1d=1AbCd 结论:纯合子只产生一种配子:AA→ ;AAdd→ ; 杂合子:2 种( n 为等位基因的数量(对))如:Aa 有 2 种,AaRrTT 有 种 两亲本杂交, 求配子间的结合方式。 先求各自产生几个配子, 再做乘法。 AaBbCc 与 AaBbCC 如 杂交中配子结合方式有 8×4=32 种。 ② 由亲代基因型求子代表现型或基因型及概率: ∵ 每对性状遗传都遵循基因的分离定律 ∴ 先分别将每对基因拆开计算,再用相乘法可快速求得任一子代基因型的概率
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n
1

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例:

YyRr × yyRr 黄圆 ×绿圆 ↓ ↓ ( Yy × yy ) × ( Rr × Rr ) (黄×绿)×( 圆×圆) ↓ ↓ ↓ ↓ ( 1Yy : 1yy )×( 1RR : 2Rr : 1rr ) ( 1 黄:1 绿 )×( 3 圆:1 皱 ) ↓ ↓ 子代基因型共有 2×3=6 种, 子代表现型共有 2×2=4 种, 其中:YyRR 占(1/2)×(1/4)= 1/8 YyRr 占 ,yyrr 占 其中:黄圆占(1/2×3/4)= 3/8 绿圆占( × )= 绿皱占( × ) = 黄皱占( × )= 。 【合作探究】 由子代表现型及概率倒推亲代基因型:(请把可能的杂交组合全部写出) 子代表现型比例 3:1 亲代基因型

1:1

9:3:3:1 1:1:1:1 3:3:1:1 (3)n 对等位基因自由组合的遗传规律(自交情况下) Aa 对) (1 2
1

等位基因对数 产生配 子 种类 比例

AaBb(2 对) 2
2

AaBbCc(3 对)

n对

1:1 4
1

(1:1) (1:1) 4
2

雌雄配子组合数

自交后 代基因 型 自交后 代表现

种类 比例 种类

3

1

3

2

1:2:1 2
1

(1:2:1)×(1:2: 1) 2
2

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型 比例 3:1 (3:1) (3:1)

2.在医学实践中 3、在育种工作中 4、两对基因决定一对性状的的遗传计算。 【典例分析】
1.在一个家庭中,父亲是多指患者(由显性致病基因 D 控制) ,母亲的表现型正常,他们婚 后却生了一个手指正常但患先天性聋哑的孩子(由隐性致病基因 p 控制,基因型为 pp) 。 推测: 这对夫妻的基因型是什么?这对夫妻生育的子女中①两病兼得的概率是多少?②只患 先天性聋哑的概率是多少?③只得一种病的概率是多少?④患病的概率是多少?⑤都正常 的概率是多少? 解:由题意可知:孩子的基因型为 。 由此可推知:父亲的基因型为 ;母亲的基因型为 。 概率计算解法一:这对夫妻生育子女的遗传图解如下: 父亲: 母亲:

由遗传图解可知:①两病兼得的概率是 ③只得一种病的概率是 ④患病的概率是 概率计算解法二:先分别计算再组合: 父亲 DdPp ×母亲 ddPp 可分解为: Dd ×dd Pp×Pp

②只患先天性聋哑的概率是 ⑤都正常的概率是



1/2 Dd 多指 3/4 P 正常 1/2 Dd 正常 1/4 pp 先天聋哑 再将两对性状组合在一起计算: (用式子列出再计算结果) ①两病兼得的概率是 1/2×1/4= ②只患先天性聋哑的概率是 ③只得一种病的概率是 ④患病的概率是 ⑤都正常的概率是 。 2.有这样两个品种的纯种小麦:一个品种矮秆、不抗病;另一个品种高秆、抗病。 如何才能得到能够稳定遗传优良品种矮秆抗病植株?尝试写出杂交选育的遗传图 解。可适当配以文字说明。 (已知高秆:D 矮秆:d 抗病:R 不抗病:r) 请对照一下答案理解其思路,并注意其语言表达和图解书写。 P DDRR × ddrr 亲本杂交

F1 × F2 D R 、D rr、ddR 、ddrr

种植 F1 代,自交

种植 F2 代,选出矮秆抗病 (ddR )植物,连续自交、选 育,淘汰,最后得到能够稳定 11 生物必修 遗传的类型。

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3.某植物的花色由两对自由组合的基因决定。显性基因 A 和 B 同时存在时,植株开紫花,其 他情况开白花。请回答: (1)开紫花植株的基因型有 种,分别写出其基因型: 。 (2)基因型为 AaBb 的植株自交,子代表现为紫花植株:白花植株= 。 (3)基因型为 和 的紫花植株各自自交,子代表现为紫花植 株:白花植株=3:1。 (4)基因型为 的紫花植株自交,子代全部表现为紫花植株。 (5)基因型为 AaBb 的植株和 aaBb 的植株杂交,子代表现为紫花植株:白花植株 = 。

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2.1 减数分裂和受精作用(第一课时)
【学习目标】
1.阐明细胞的减数分裂。 2.举例说明配子的形成过程。

【学习重点】
1.阐明细胞的减数分裂。 2.举例说明配子的形成过程。

【学习难点】
举例说明配子的形成过程。

【使用说明】
1.对照学习目标,阅读教材 P16—19 精子的形成过程全部内容,重点对照图解理解每一时 期细胞内所发生的变化。 2.辨析减数第一次分裂和减数第二次分裂特点(学会识图) 。 3.学会比较,在比较中领会知识点之间的内涵。

【自主学习】 一、减数分裂的概念
阅读课本 P16,从如下四个方面领会其概念 1、时期:进行________ 的生物在产生______________________时。 2、特点:细胞分裂 次,而染色体只复制 次。 3、结果:成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞的 。 4、实质:是一种特殊方式的 思考:原始生殖细胞与体细胞的关系如何? 注意:1、成熟生殖细胞如精子、卵细胞 (精细胞、精子细胞、花粉、成熟花粉都不是成熟生殖细胞) 2、语言的正确表达: 减数分裂的第一次分裂=减数第一次分裂=减Ⅰ≠第一次减数分裂 减数分裂的第二次分裂=减数第二次分裂=减Ⅱ≠第二次减数分裂

二、精子的形成过程
1、场所:_________,_____ 2、过程: ____是原始雄性生殖细胞。

(1)减数第一次分裂:
①间期:主要的变化是____________复制,精原细胞体积增大成为____________细胞, 细胞中每个染色体均含有两个姐妹染色单体(染色体数目不变,DNA 含量加倍)。 ②分裂期: a、同源染色体两两配对称为:____ 前期: b、_________中的非姐妹染色单体发生_____________。 中期: 各对 排列在 上。 后期: 同源染色体__________, 分别移向____________。 结果是 1 个 精母细胞分裂成 2 个 精母细胞。染色体数目___________。
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【合作探究】
①联会: 两两配对。 ②同源染色体──在体细胞中的染色体都是成对存在的(但分散在细胞内) ,在减数分 裂时要两两配对,这配对的两条染色体, 、 一般相同,一个来自 , 另一个来自 ,这样的成对的染色体叫“同源染色体” 如 。 下图中的 1 与 2,3 与 4。 ③非同源染色体是指减数分裂中不同对的染色体,除去与之互 称同源染色体的其他染色体。如图所示在1和3,2和4,1和4,2和3。 ④姐妹染色单体与非姐妹染色单体 在细胞分裂的间期,染色体经过复制形成的两个完全一样的染 / // / // / // / 色单体,互称姐妹染色单体。如图所示1 与1 ,2 与2 ,3 与3 ,4 // / / / // / / 与4 。而1 与2 ,1 与2 ,3 与4 等就是非姐妹染色单体。图中有8个染色单体 或 4 对姐妹 染色单体,不能称为8个姐妹染色体。 ⑤四分体:联会后,因为每个染色体都经过了间期的自我复制, 每对同源染色体含有 条 ,这样的一对同源染色体叫 做四分体。四分体只出现在减数分裂过程中,在有丝分裂过程中,虽 然细胞中也有同源染色体,但同源染色体之间并不联会,当然也就谈 不上四分体了。如图所示,A 和 B 所代表的结构,就分别是一个四分 体。可见,四分体的个数与联会的同源染色体的对数是一致的。 思考:人的体细胞中有 46 个染色体,进行减数分裂过程中,能形成多少个四分体? 个。 出现四分体的时期是 ,一个四分体含有 对同源染色体,含有 条 染色体, 条染色单体。 (2)减数第二次分裂:(第一次分裂结束后通常没有间期或者间期时间很短) ①染色体不再__ ___。 ②每条染色体的________分裂,_______________分开,分别移向_____________。 整个过程染色体的变化特点与有丝分裂过程基本相同,经减数第二次分裂,两个次级 精母细胞→四个精细胞。 精子形成过程小结如下: 1个 1个 2个 4个 4个 初 联会、四分体 次 姐妹染色 复制 变形 级 级 精 精 精 原 ——→ 精 ———————→ 精 ————→ 子 ——→ 母 同源染色体分离 母 单体分离 细 细 细 细 胞 胞 子 胞 非同源染色体重组 胞 复制 第一次分裂 减数分裂 强调: 1、染色体复制在 时期,染色体数目减半发生在 时期, 减半的原因是 的分开。 2、DNA 复制在 时期,DNA 数目减半发生在 时期,减半的 原因是 。 3、着丝点的分裂,染色体一分为二,发生在 时期。 4、减数第二次分裂过程大体与有丝分裂相似,最大的区别是减数第二次分裂过程中
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第二次分裂

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【典例分析】
1、下列关于同源染色体的叙述,不正确的是 A.一条来自父方,一条来自母方的染色体 B.由一条染色体复制而成的两条染色体 C.在减数分裂过程中联会的两条染色体 D.形状和大小一般相同的两条染色体 2.判断下列各细胞分裂图属何种分裂何时期图。

[解析] : 甲图细胞的每一端均有成对的同源染色体,但无联会、四分体、分离等行为,且每一端 都有一套形态和数目相同的染色体,故为有丝分裂的后期。 乙图有同源染色体,且同源染色体分离,非同源染色体自由组合,故为减数第一次分裂 的后期。 丙图不存在同源染色体, 且每条染色体的着丝点分开, 姐妹染色单体成为染色体移向细 胞两极,故为减数第二次分裂后期。 3.下图是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂部分图,据图回答问题: (1)按顺序把有关减数分裂图的号码排列起来 (2)此动物的正常体细胞中有________对同源染色体,细胞核中有______个 DNA 分子 (3)在上述分裂图中,细胞中的染色体数比此动物正常体细胞中染色体数增加一倍的是图 ________。 (4)在上述分裂图中,属于初级精母细胞的是图________。 (5)上述分裂图 中,每条染色体上只含一个 DNA 分子的是图 ____ 。 (6)上述分裂图中,同 源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换是在________图中。

15 生物必修

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【效果测评】
1.减数分裂过程中,染色体的行为变化为 A.复制→分离→联会→分裂 B.联会→复制→分离→分裂 C.联会→复制→分裂→分离 D.复制→联会→分离→分裂 2.下面是减数分裂过程中几个步骤,选出正确的顺序是 ⑴着丝点的分裂,染色体分开 ⑵形成四个子细胞 ⑶进行第二次分裂 ⑷同源染色体分开 ⑸染色体交叉互换 ⑹联会 ⑺染色体的复制 ⑻细胞质分裂 A.7→8→6→1→2→4→3→5 B.1→3→5→7→2→4→6→5 C.7→6→5→3→1→8→4→5 D.7→6→5→4→3→1→8→5 3.减数第二次分裂的主要特点是 A.同源染色体分离 B.染色体复制 C.同源染色体联会 D.着丝点分裂,姐妹染色单体分离 4.在减数分裂过程中,染色体数目减半发生在 A.减数第一次分裂 B.减数第二次分裂 C.减数分裂间期 D.减数分裂联会期 5.在细胞减数分裂过程中,姐妹染色单体分开的时期是( ) A.减Ⅰ前期 B.减Ⅰ中期 C.减Ⅱ后期 D.减Ⅱ末期 6.在减数分裂整个过程中,细胞分裂次数、染色体复制次数、着丝点分裂次数、染色体减半 次数、DNA 减半次数依次是 A.1、2、2、1、2 B.1、1、1、2、1 C.2、1、1、2、1 D.2、1、1、1、2 7.人体内没有同源染色体的细胞是 A.有丝分裂前期的细胞 B.初级精母细胞 C.有丝分裂后期的细胞 D.次级精母细胞

8、减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较
项目 有无染色体的复制 有无同源染色体 着丝点是否分裂 染色体数目 (是否减半) DNA 含量(是否减半) 染色体主要行为 减数第一次分裂 减数第二次分裂

有无联会

16 生物必修

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是否出现四分体

2.1 减数分裂和受精作用(第二课时)
【学习目标】 1. 比较精子和卵细胞形成过程的异同。
2. 举例说明受精过程。 3.判断减数分裂各时期染色体和 DNA 数目变化,学会画出二者数目变化曲线,并和有丝分 裂进行对比。

【学习重点】
判断减数分裂各时期染色体和 DNA 数目变化, 学会画出二者数目变化曲线, 并和有丝分裂进 行对比。

【学习难点】
判断减数分裂各时期染色体和 DNA 数目变化, 学会画出二者数目变化曲线, 并和有丝分裂进 行对比。

【使用说明】
1.对照学习目标,阅读教材 P19—20 卵细胞的形成过程全部内容,重点比较和精子形成过 程的区别。 2.对照学习目标,阅读教材 P24—25 受精作用相关内容,完成学案中的相关问题。 3.独立完成本学案的自主学习和当堂检测。 。

【自主学习】 三、卵细胞的形成过程
1、场所:____________ 2、卵细胞形成过程小结如下: 卵原细胞 复制 初级卵母细胞(1)

次级卵母细胞(1)

卵细胞(1) 极体(3) 相同点

减Ⅰ前的间期 (减数第一次分裂) (减数第二次分裂) 3、卵细胞的形成和精子形成过程的比较 比较项目 不同点 精子的形成 初级精母细胞进行 了 等分裂。 (是 否均等) 卵细胞的形成 初级卵母细胞进行了 等分裂, 并产生了 1 个 细胞和 1 个 。 一个次级卵母细胞 等分裂形成了一个 大的 和 1 个小 的 ,原来的极体 等分裂成两个极体 __________
17 生物必修

减数第一 次分裂

都有联会、四分体、同 源染色体内的父方和 母方染色体单体的交 叉互换,同源染色体分 离现象,子细胞的染色 体数目减半 着丝点分开,姐妹染色 单体分开变成两条染 色体,子细胞的染色体 数目不变,分裂过程无 同源染色体。

减数第二 次分裂

两个次级精母细胞 等分裂形成了 个同样大小 的 精子细胞。 ________

变形否

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分裂结果

产生 个有功能 的精子

产生 细胞 化消失

个有功能的卵 个小的极体退

子细胞的染色体数目 比原始生殖细胞的染 色体数目减半

四、受精作用
1、概念:_______________________________________________________________的过程。 2、 过程: 精子的 进入卵细胞, 尾部留在外面, 卵细胞细胞膜会发生_________________ 以阻止 再进入,精子的细胞核与卵细胞的细胞核相________, ________会合在一 起。 3 、 结 果 : 受精 卵 的染 色体 数 目 又 恢复 到 ________________ , 其 中 一半染 色 体 来自 ________________ ,另一半来自________________ 。 4、生物多样性的原因:____________________________和___________________________。 5、意义:维持每种生物前后代体细胞中 数目的恒定性,对于生物的 和 ,都是十分重要的。 注意:受精卵核内的遗传物质由精子和卵细胞各提供一半,但细胞质中遗传物质几乎全 部是由 提供,因此后代某些性状更像母方。 【合作探究】

五、有丝分裂与减数分裂过程中的染色体和 DNA 数量的变化规律
设体细胞中染色体的数目为 2N,DNA 数为 2N 1、有丝分裂 分裂方式 比较项目 染色体变化 DNA 分子变化 染色单体变化 2、减数分裂
分 裂 方 式 比 较 项目

有丝分裂 间期 前期 中期 后期 末期

减数分裂 性原 细胞 初级性母细胞 间期 前期 中期 后期 末期 前期 次级性母细胞 中期 后期 末期 性细 胞

染色体 变化 DNA 分 子变化 染色单 体变化 ⑸画出有丝分裂、减数分裂过程中细胞核中染色体 DNA 变化曲线图

染 色 4n 体 含 量 2n

染 色 4n 体 含 量 2n

时间 DNA DNA 4n 4n 2n

时间

时间

含 量 2n

含 量

18 生物必修

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有丝分裂

时间

减数分裂

时间

【效果测评】
1、初级卵母细胞和次级卵母细胞在分裂时都出现的现象是 A.同源染色体分离 B.着丝点分裂 C.细胞质不均等分裂 D.染色体复制 2、动物的卵细胞与精子形成过程中的不同点包括 ①次级卵母细胞将进行普通的有丝分裂②一个卵原细胞经减数分裂最终形成一个卵细胞 ③一个卵细胞经复制滋长形成一个初级卵母细胞④卵细胞不经过变形阶段 A. ①③ B.②④ C.②③ D.①④ 3、10 个卵原细胞和 5 个精原细胞,如果全都发育成熟,受精后最多可能产生的新个体数目 为 A.5 个 B.10 个 C.15 个 D.20 个 4、一动物的精原细胞进行减数分裂可形成 4 个四分体,则次级精母细胞在减数第二次分裂 后期的染色体、染色单体和 DNA 分子数分别为 A.4,8,8 B.2,4,8 C.8,16,16 D.8,0,8 5、果蝇有 8 条染色体,它的初级精母细胞、次级精母细胞和精子细胞中的 DNA 分子数依次 是 A.8,4,4 B.8,8,4 C.16,8,4 D.16,16,4 6、 某动物处在减数第二次分裂后期状态的细胞中含 24 条染色体, 那么它的体细胞中染色体 数目应为 A.6 条 B.12 条 C.24 条 D.48 条 7、在精子形成过程中四分体阶段,染色体与 DNA 分子数之比是 A.4∶1 B.1∶4 C.2∶1 D.1∶2 8、 .下列关于 DNA 分子和染色体数目的叙述,正确的是 C A.有丝分裂间期细胞中染色体数目因 DNA 复制而加倍 B.有丝分裂后期细胞中 DNA 分子数目因染色体着丝点分裂而加倍 C.减数第一次分裂后细胞中染色体数目因同源染色体分离而减半 D.减数第二次分裂过程中细胞中染色体与 DNA 分子数目始终不变 9、DNA 含量与正常体细胞相同,却不含同源染色体的细胞是 A.卵原细胞 B.初级卵母细胞 C.次级卵母细胞 D.卵细胞

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2.1 减数分裂和受精作用(第三课时)
【学习目标】 1.学会画出有丝分裂和减数分裂各时期的简图,进一步掌握细胞分裂各时期染色体的变化
特点。 2.学会辨析细胞分裂各时期图像。

【学习重点】
画出有丝分裂和减数分裂各时期的简图。

【学习难点】
学会辨析细胞分裂各时期图像。

【使用说明】
1.对照自主学习提示,独立完成本学案的自主学习和当堂检测。 2.注意对本节易错知识点的整理总结。

【自主学习】 六、有丝分裂与减数分裂有关特点辨析
1、画出细胞分裂的图象(2N=4) (用两种颜色笔表示同源染色体) 有丝分裂 减数第一次分裂 前期 前期 减数第二次分裂 前期

细胞分裂图比 较(假设该生 物体细胞中含 两对同源染色 体)

中期

中期

中期

后期

后期

后期

2、比较两过程的区别 比较类别 母细胞类别 不 同源染色体行为 有丝分裂 减数分裂

20 生物必修

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同 点

子细胞数目 子细胞名称 最终染色体数 子细胞间的遗传物质 发生部位 分裂的目的 生物体各个部位 增加体细胞数(包括精卵原 细胞数量的增加) 补充衰老 , 死亡的细胞,修复损伤的组 织器官 动物:卵巢、精巢 植物:雄蕊、雌蕊 产生有性生殖细胞,以进行 有性生殖细胞

相同点

①分裂过程都有纺锤体出现②分裂间期都有染色体(DNA) 的一次复制③都有核膜核仁的消失与重建(减Ⅱ与有丝分 裂相似)

七、有丝分裂和减数分裂图象的鉴别
鉴别某一细胞图像隶属于哪种细胞分裂, 是本节中经常考查的一种, 鉴别的方法有多种, 这里以二倍体生物为例介绍一种思路较清晰, 识别减数分裂、 有丝分裂细胞分裂相的关键是 看是否具有同源染色体,具体步骤如下: 染色体 奇数:减 Ⅱ 或 无同源染色体: 减Ⅱ 偶数 无联会、四分体现象: 有丝分裂 有同源染色体: 有联会、四分体现象: 减Ⅰ 具下列情形之一,便可判定无同源染色体(不考虑性染色体异形): ① 有一条(或多条)染色体在形态(长度、 着丝点位置等)特征上不能成对存在。 ②二倍体生 物(或体细胞为偶数的多倍体),其细胞中染色体数目为奇数(后期以半个细胞计数)。③根 据非等位基因判断。 另外,从细胞外形上看矩形有壁为植物细胞;圆形一般为动物细胞; 不均等分裂为形成次级卵母细胞的减数第一次分裂和形成卵细胞的减数第二次分裂, 均等分 裂为有丝分裂、减数分裂精子的形成及形成第二极体的减数第二次分裂 【合作探究】 (1)体细胞含有2对同源染色体的生物个体,经减数分裂可以产生的配子类型有 种。 体细胞含有n对同源染色体的生物个体,经减数分裂可以产生的配子类型有 种。 (2)一个含2对同源染色体的精原细胞,经减数分裂产生的精子类型有 种。 一个含n对同源染色体的精原细胞,经减数分裂产生的精子类型有 种。 (3)一个含2对同源染色体的卵原细胞,经减数分裂产生的卵细胞类型有 种。 一个含n对同源染色体的卵原细胞,经减数分裂产生的卵细胞类型有 种。 【典例分析】 下图 A 表示某二倍体哺乳动物某器官内连续发生的细胞分裂过程中染色体数
21 生物必修

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目变化曲线,图 B、图 C 为该过程中一个细胞内部分染色体的行为变化的示意图,据图分析 回答:

(1)该过程进行的场所是______________________,图 B、图 C 所示的分裂时期在图 A 中 分别位于过程______________________。 (2) B 所示细胞中含染色体数为_____________, C 所示细胞中染色体数和 DNA 分子数 图 图 之比为______________。 (3)若该动物的基因型为 AaBb(两对基因位于两对同源染色体上) ,一般情况下,图 B 细 胞移向同一极的基因是__________,图 C 细胞移向同一极的基因是______________。 (4)设该动物正常体细胞中 DNA 含量为 2a, 请在答题纸相应位置绘制此过程中核 DNA 含量的变化曲线。

参考答案: (1)睾丸 Ⅰ、Ⅱ (2)8 1:2 (3)A、a、B、b AABB 或 AAbb 或 aaBB 或 aabb(AB 或 Ab 或 aB 或 ab) (4)见下图(3 分,注明坐标含义得 1 分,曲线正确得 2 分)

【效果测评】
1.基因型为 AaBbCc 的一个初级卵母细胞,经减数分裂形成的卵细胞类型有 A.1 种 B.2 种 C.8 种 D.16 种 2.下列字母代表精子染色体,a 和 a′是一对同源染色体,b 和 b′是一对同源染色体,由 此类推,来自同一个精原细胞(染色体组成为 aa′bb′)产生的四个精子是 A.ab a′b′ a′b ab′ B.a′b a′b ab′ ab′ C.aa a′a′ b′b′ bb D.a a′ b b′ 3.右图所示为某动物卵原细胞中染色体组成情况,该卵原细胞经减分裂产生 3 个极体和 1 个卵细胞,其中一个极体的染色体组成是 1、3,则卵细胞中染色体组成是 A.2、4 B.1、3 C.1、3 或 2、4 D.l、4 或 2、3
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4.一个初级精母细胞在减数分裂的第一次分裂时,有一对同源染色体不发生分离;所形成 的次级精母细胞减数分裂的第二次分裂正常。 另一个初级精母细胞减数分裂的第一次分裂正 常;减数分裂的第二次分裂时,在两个次级精母细胞中,有一个次级精母细胞的 1 条染色体 的姐妹染色单体没有分开。 以上两个初级精母细胞可产生染色体数目不正常的配子 (以下简 称为不正常的配子) 。上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应当是( ) A.两者产生的配子全部都不正常 B.前者产生一半不正常的配子,后者产生的配子都不正常 C.两者都只产生一半不正常的配子 D.前者产生全部不正常的配子,后者只产生一半不正常的配子 5.下图是同一种生物三个不同时期的细胞分裂图,请据图回答: (1)图 A 属 的 时期。细胞中有 条染色体, 条染色单体。

(2)图 B 处于 子细胞叫作 (3)图 C 处于 到的细胞为

期,此细胞的名称是 ,含 条染色体。 时期,此细胞的名称是 。

。此细胞分裂后的 ,它分裂后得


(4)A、C 两图中染色体数之比为 ,DNA 数量之比为 6.判断下列细胞图各是何种分裂的什么时期:

2.2 基因在染色体上
【学习目标】
1.说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。 2.运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。 3.尝试运用类比推理的方法,解释基因位于染色体上。
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4.认同科学研究需要丰富的想像力,大胆质疑和勤奋实践的精神,以及对科学的热爱。

【学习重点】
1.基因位于染色体上的理论假说和实验证据。 2.孟德尔遗传规律的现代解释。 3.运用类比推理的方法,解释基因位于染色体上。 4.基因位于染色体上的实验证据。

【学习难点】
1.孟德尔遗传规律的现代解释。 2.基因位于染色体上的实验证据。 【使用说明】 认真阅读课文,自主完成自主学习部分内容。尝试完成效果测评。

【自主学习】 一、萨顿的假说
实验发现: 蝗虫精子与卵细胞的形成过程中, 等位基因的分离与减数分裂中同源染色体的分 离极为相似; 推论:基因位于染色体上,基因和染色体行为存在着明显的 。 (1)基因在杂交过程中保持___________性和___________性。染色体在配子形成和受精过 程中,也有相对稳定的___________。 (2)在体细胞中基因___________存在,染色体也是___________的。在配子中只有成对的 基因中的___________,同样,也只有成对的染色体中的___________。 (3)体细胞中成对的基因一个来自___________,一个来自___________。同源染色体也是 如此。 (4)非等位基因在形成配子时___________,非同源染色体在减数第一次分裂后期也是 ___________的。 科学研究方法:类比推理(类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性,其正确与否,还需 要观察和实验的检验。 )

二、基因位于染色体上的实验证据
1.摩尔根:他对孟德尔的遗传理论,萨顿的基因位于染色体上的学说持怀疑态度,但他认真 钻研,寻找证据解决疑点。 2.实验材料:果蝇 选取果蝇的优点是:_______________________________________________________。 3.实验设计:

P

红眼(雌)

×

白眼(雄)

F1

红眼(雌、雄) F1 雌雄交配

F2

红眼(雌、雄)

白眼(雄)

3/4

1/4

4.实验结果解释: 从果蝇红眼和白眼这一对相对性状来看,F1 的表现型是_____________,F2 的红眼和白 眼之间的数量比是_____________,这样的遗传表现符合分离定律,表明果蝇的红眼和白眼 是受一对等位基因控制的。 思考:白眼性状的表现总是与性别相联系,如何解释这一现象呢? 5.摩尔根的假设:
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(1) 常染色体 XX(同型的) :雌性果蝇中 性染色体: XY(异型的) :雄性果蝇中

雌雄果蝇体细胞的染色体图解 (2)假设:控制白眼的基因(用 w 表示)在 X 染色体上,而 Y 染色体不含有它的等位基因。

P
W W

配子
X X 红眼(雌) X
W

F1
XWXw 红眼(雌) XW Y 红眼(雄) Xw Y

×
XwY 白眼(雄)

F2
Y

X X X
W

W

w

6.测交实验验证(写出遗传图解) :

7.结论:___________________________________________________________。 8.检测方法: 荧光标记法→基因在染色体上呈线性排列,一条染色体上应该有多个基因。

三、孟德尔遗传规律的现代解释
细胞遗传学的研究结果表明, 一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的___________, 不同对的遗传因子就是位于非同源染色体上的___________。 1.基因的分离定律的实质是: ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________
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________________________________________________________________。 2.基因的自由组合定律的实质是: ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ _________________________________________________。 【合作探究】 用减数分裂的图像来表示分离定律和自由组合定律的实质

【典例分析】 例 1 某生物的基因型为 AaBb,已知 Aa 和 Bb 两对等位基因分别位于两对同源染色体
上。那么,正常情况下该生物在减数分裂形成精子过程中,基因的走向不可能的是( ) (A)A 与 B 走向一极,a 与 b 走向另一极 (B)A 与 b 走向一极,a 与 B 走向另一极 (C)A 与 a 走向一极,B 与 b 走向另一极 (D)A 或 a 走向哪一极、B 或 b 走向哪一极都是随机的 解析 基因在染色体上, 基因和染色体行为存在着明显的平行关系。 在减数分裂形成配 子过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗 传给后代。也就是说,基因 A 和 a 会分离、基因 B 和 b 会分离,因此,正常情况下选项(C) 是不可能发生的。在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染 色体上的非等位基因自由组合。 A 或 a 走向哪一极、 或 b 走向哪一极都是随机的, 即 B 因此, AaBb 的个体可产生 AB、Ab、aB、ab 四种类型的配子。答案: 。 (C) 例 2 右图是基因型为 RrDd 的某种动物一个卵细胞基因组成示意图。 请 据图分析回答: (1)该种动物体细胞内含有 对同源染色体。 (2)由此图可判断该动物雌性个体最多能形成 种类型的卵细胞。 (3) 研究基因 R 和 r 在形成卵细胞时的传递规律, 符合基因的 定 律中的;研究基因 R、r 和 D、d 在形成卵细胞时的传递规律,符合的基因的 定律。 解析 (1)图中所示的卵细胞的染色体为 2 条,而卵细胞中的染色体数目是该个体体 细胞染色体数目的 1/2,因此该种动物细胞内的有 2 对同源染色体。 (2)从图中可知,R 和 D 位于 2 条非同源染色体上。也即 RrDd 两对等位基因位于两对 同源染色体上。因此,RrDd 的个体经过减数分裂可产生 RD、Rd、rD、rd 四种类型的配子。 (3)R 和 r 是一对等位基因,位于一对同源染色体上,基因的传递符合分离定律。Rr 和 Dd 两对等位位于两对染色体上,基因的传递符合自由组合定律。答案: (1)2。 (2)4。 (3)分离;自由组合。

【效果测评】
1、1903 年萨顿关于“基因位于染色体上”的假说是如何提出来的 A.运用假说―演绎法提出的 B.运用类比推理提出的
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C.运用系统论分析法提出的 D.通过实验研究得出的结论 2、 初次证明了基因在染色体上的实验是 ( ) A.萨顿的蝗虫实验 B.孟德尔的豌豆杂交实验 C.人的红绿色盲的研究 D.摩尔根的果蝇红、白眼杂交实验 3、右图表示某生物卵原细胞中染色体及其上面所带的基因,据此回答: (1)同源染色体是 、 ,每一对同源染色体上的基因 在减数分裂过程中都会 ,遵循基因的 。 (2)非同源染色体 是 、 、 、 。非同源染色体上的 基因,在 F1 产生配子时,表现为 。 4、 性染色体存在于 ( ) A.精细胞 B.卵细胞 C.体细胞 D.以上三种细胞 5、人类在正常情况下,卵细胞中的染色体组成为 ( ) A.22 对常染色体+XX B.22 对常染色体+XY C.22 条常染色体+X D.22 条常染色体+Y 6、某男子既是一个色盲患者(色盲基因位于 X 染色体上)又是一个毛耳(毛耳基因位于 Y 染色体上) 则在这个男子产生的精子中, , 色盲基因及毛耳基因的存在情况是 ( ) A.每一个精子中都含有一个色盲基因和一个毛耳基因 B.每一个精子中只含有一个色盲基因或只含有一个毛耳基因 C.每一个精子都含有两个色盲基因和两个毛耳基因 D.含色盲基因的精子比含毛耳基因的精子多得多 7、 基因分离定律作用于 ( ) A.有丝分裂后期 B.受精作用过程中 C.减数第一次分裂 D.减数第二次分裂 8、 基因分离定律的实质是 ( ) A.子二代出现性状分离 B.等位基因随同源染色体分开而分离 C.子一代全为显性性状 D.相对性状随等位基因的分开而分离 9、 基因的自由组合定律是孟德尔通过 相对性状的遗传实验总结出来的。 它的前提 是控制不同对相对性状的等位基因位于 同源染色体上。 10.(09 山东卷) (人类遗传病发病率逐年增高,相关遗传学研究备受关注。根据以下信息 回答问题: 上图为两种遗 传病系谱图, 甲病基因用 A、 a 表示, 乙病基 因用 B、 表示, b Ⅱ-4 无致病基 因。甲病的遗 传 方 式 为 ____________ ,乙病的遗传方式为____________。Ⅱ-2 的 基因型为____________,Ⅲ-1 的基因型为 ____________,如果Ⅲ-2 与Ⅲ-3 婚配,生出正常孩子的概率为____________。

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2.3 伴性遗传(第一课时)
【学习目标】
1.伴性遗传的传递规律 2.伴性遗传的特点

【学习重点】
1.伴性遗传的特点。 2.伴性遗传的传递规律及有关计算

【使用说明】
认真阅读课文,自主完成自主学习部分内容。尝试完成效果测评。

【自主学习】 一、性别决定
1.染色体的分类 根据是否与性别有关,把染色体分为常染色体和性染色体。 ⑴常染色体:雌性个体和雄性个体中形态相同且与性别决定无关的染色体。 ⑵性染色体:雌性个体和雄性个体中有显著差异,且对生物的性别起决定作用的染色体。 2.性别决定方式—XY 型
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⑴染色体组成:雌性:n 对常染色体+1 对性染色体 XX ; 雄性:n 对常染色体+1 对性染色体 XY。 ⑵性别决定过程(以人的性别决定为例) :见下图 P Y XY 男 1 男 XY X × 女 XX X XX ∶ 女 1

配子 F1 比例

⑶常见生物:人、果蝇、所有哺乳动物及很多雌雄异株植物,如菠菜、大麻等都属于这种类 型。 思考:1.X、Y 是同源染色体吗? 答:同源染色体是指形状大小基本相同,一条来自父方,另一条来自母方的染色体。X 与 Y 虽然形状大小不同,但 X 来自于母方,Y 来自于父方,且在减数分裂过程中 X、Y 的行为与 同源染色体一样,要经历联会、四分体和分离的过程,因此 X、Y 是一对同源染色体。

二、伴性遗传
1、概念:它们的基因位于_______染色体上,所以遗传上总是和_________相关联,这种现 象叫伴性遗传。引言:那伴性遗传具有哪些规律呢? 【合作探究】 人类红绿色盲症 (1) “遗传图谱”介绍(课本 P34 资料分析) (2)XY 型性别决定的例子——人类红绿色盲症 ①致病基因:______性基因,通常用字母______表示;它和它的等位基因(即正常基因) 仅位于_______染色体上。 ②人正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型(课本 P35 表 2—1) 女 基因型 表现型 正常 正常(携带者) 色盲 正常 色盲 ③红绿色盲遗传的图解分析(课本 P35 图 2-12 与图 2-13) ④红绿色盲遗传(即伴 X 隐性遗传病)的特点: a.患者有明显的性别倾向且男性患者_____于女性患者; b.交叉遗传:男性患者的色盲基因一定是从上一代的 方获得, 只能传递给下一代的 。 c.隔代遗传(一般有此特点 ) 。 d.女患者的 和 一定患病。 3、伴 X 显性遗传病——抗维生素 D 佝偻病 患者基因型: (患病的女性) (患病的男性) 遗传特点:(1)显性的致病基因及其等位基因只位于 上。 (2)代代遗传 (3)女患者 男患者。 (4)男患者的 和 一定患病。 4、伴 Y 遗传 患者均为________ 性,________ 性不患病,遗传规律是_______________ 。 5、伴性遗传在实践中的应用: (1)生物性别决定的方式主要有 XY 型和 ZW 型。XY 型上述可见;ZW 型方式中雄性个体的性 染色体组成是________ ,雌性________
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【典例分析】
例 1.人类的精子中含有的染色体是 ( ) A.44+XY B.23+X 或 23+Y C.22+X 或 22+Y D.44+XX 例 2.请分析下列两种人类婚配方式的后代中的基因型和表现型种类及其概率 b b B B b B (1)X X × X Y (2)X X × X Y

例 3.血友病的遗传属于伴性遗传。某男孩为血友病患者,但他的父母、祖父母、外祖父母 都不是患者。血友病基因在该家庭中传递的顺序是 A.外祖父→母亲→男孩 B.外祖母→母亲→男孩 C.祖父→父亲→男孩 D.祖母→父亲→男孩 例 4.关于人类红绿色盲的遗传,正确的推测是( ) A.父亲色盲,则女儿一定色盲 B.母亲色盲,则儿子一定色盲 C.祖父母都色盲,则孙子一定是色盲 D.外祖父母都色盲,则外孙女一定是色盲

【效果测评】
1、将男性体细胞染色体标记为 mAA+nXY(A 常染色体) ,则 m、n 的值分别为 ( ) (A)22 和 1 (B)44 和 2 (C)23 和 1 (D)46 和 2 2、在血友病患者(X 染色体上隐性遗传病)的家系调查中,下列哪种说法是错误的( ) (A)有病的人大多是男性 (B)男性患者(其妻正常)的子女可能表现型都正常 (C)某男孩患血友病,其外祖父一定是血友病患者 (D)男性患者(其妻正常)的女儿虽然正常,但其外孙可能有病 3.下列关于色盲遗传的叙述中,不正确的是: A.男孩不存在携带者 B.表现为交叉现象 C.有隔代遗传现象 D.色盲男性的母亲必定色盲 4.一个男子把 X 染色体上的某一患病基因传给他的孙女的概率是: A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.0 5.父亲正常,女儿色盲的发病率为: A.0 B.1/4 C.1/8 D.100% 6.人类的某性状总是由父亲直接传给儿子,儿子又直接传给孙子,该性状是: A.常染色体决定的 B.X 染色体决定的 C.Y 染色体决定的 D.环境决定的 7、抗维生素 D 佝楼病是一种显性伴性遗传病,其基因在 X 染色体上,这种遗传病人在人群 中总是 ( ) A.男性多于女性 B.女性多于男性 C.男女发病机会相同 D.没有一定规律 8.果蝇的红眼为伴 X 显性遗传,其隐性性状为白眼,在下列杂交组合中,通过眼色即可直接 判断子代果蝇性别的一组是: A.杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇 B.白眼雌果蝇×红眼雄果蝇 C.杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇 D.白眼雌果蝇×白眼雄果蝇 9.下列关于人类红绿色盲的说法正确的是( ) 1 ○色盲患者男性多于女性;2 若女孩是色盲基因携带者, ○ 则该色盲基因是由父方遗传来 3 的;○人类色盲基因 b 在 X 染色体上,Y 染色体上既没有色盲基因 b,也没有它的等位基因
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高中生物必修二

4 B;○男性色盲不传儿子,只传女儿,但女儿可以不显色盲,却会生下患色盲的外孙,代与 代之间出现了明显的不连续现象。 1 3 4 1 2 4 1 2 3 4 2 3 4 A、○○○ B、○○○ C、○○○○ D、○○○ 10、一男性患者和一表现正常的女性结婚,其儿子都表现正常,女儿 100%患病,该病最可 能是 ( ) A.常染色体显性遗传 B.常染色体隐性遗传 C.X 染色体显性遗传 D.X 染色体隐性遗传

2.3
【学习目标】

伴性遗传(第二课时)

1.伴性遗传在实践中的应用。 2.人类遗传病的判断及概率计算。

【学习重点】
1.伴性遗传在实践中的应用。 2.人类遗传病的判断及概率计算。

【学习难点】
人类遗传病的判断及概率计算。

【使用说明】
1.认真阅读学案中的资料补充,领悟遗传病的判断方法和程序并记牢。 2.独立完成相关练习。

【自主学习】 三.人类遗传病的判定方法
口诀:无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子有正非伴性; (父子指女病人的父亲和儿子)
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高中生物必修二

有中生无为显性,显性遗传看男病,母女有正非伴性。 (母女指男病人的母亲和女儿) 第一步:先确定是否为伴 Y 遗传 不管显隐性遗传, 如果父亲正常儿子患病或父亲患病儿子正常, 都不可能是 Y 染色体上的遗 传病;如果家系图中患者全为男性(女全正常) ,且具有世代连续性,应首先考虑伴 Y 遗传, 无显隐之分。 第二步:确定致病基因的显隐性:可根据 (1)双亲正常子代有病为隐性遗传(即无中生有为隐性) ; (2)双亲有病子代出现正常为显性遗传来判断(即有中生无为显性) 。 第三步:确定致病基因在常染色体还是性染色体上。 ① 在隐性遗传中,父亲正常女儿患病或母亲患病儿子正常,为常染色体上隐性遗传; ② 在显性遗传,父亲患病女儿正常或母亲正常儿子患病,为常染色体显性遗传。 ③ 题目中已告知的遗传病或课本上讲过的某些遗传病,如白化病、多指、色盲或血友病等 可直接确定。 ④系谱中都是母病儿必病,女病父必病——可能是伴 X 隐性遗传,否则必不是; ⑤系谱中都是父病女必病,儿病母必病——可能是伴 X 显性遗传,否则必不是。 在完成第二步的判断后,用假设法来推断。 根据遗传系谱图确定遗传的类型——学生自读体会其中奥妙 (1) 基本方法:假设法 (2) 常用方法:特征性系谱

① ①“无中生有,女儿有病”--必为常隐 (病女康父母必为“常隐” ) (推导过程:假设法) i:若为常显,则 1、2 为 aa,3 为 A ; 而 aa×aa ↓ 不能成立,假设不成立; A ii:若为常隐,则 1、2 为 A ,3 为 aa; 而 Aa×Aa ↓ 能成立,假设成立; aa a a a A - iii:若为 X 显,则 1 为 X Y,2 为 X X ,3 为 X X ; a a a 而 X Y ×X X ↓ 不能成立,假设不成立; A - XX A A - a a iiii:若为 X 隐,则 1 为 X Y,2 为 X X ,3 为 X X ; A A - 而 X Y ×X X ↓ 不能成立,假设不成立; a a XX 综上所述, “无中生有,女儿有病”--必为常隐)

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②“有中生无,女儿正常”――必为常显(康女病父母必为“常显” ) ③“无中生有,儿子有病”――必为隐性遗传,可能是常隐,也可能是 X 隐;要根 据系谱图的其余部分及 X 隐的遗传特点进一步加以确定。 ④“有中生无,儿子正常” ――必为显性遗传,可能是常显,也可能是 X 显;要根 据系谱图的其余部分及 X 显的遗传特点进一步加以确定。 ⑤“母病子病,男性患者多于女性”――最可能为“X 隐” (用假设法推导发现:该系 谱假设为常显、常隐、X 显、X 隐均可成立,只有假设为伴 Y 时不能成立;也就是有四 种可能性,其中最可能的是 X 隐。 ) ⑥“父病女病,女性患者多于男性”―― 最可能为“X 显” (用假设法推导发现:该系 谱假设为常显、常隐、X 显、X 隐均可成立,只有假设为伴 Y 时不能成立;也就是有四种 可能性,其中最可能的是 X 显。 ) ⑦“在上下代男性之间传递”―― 最可能为“伴 Y” (用假设法推导发现:该系谱假 设为常显、常隐、X 隐、伴 Y 均可成立,只有假设为 X 显时不能成立;也就是有四种可能性, 其中最可能的是伴 Y。 ) 8 大多数情况下,一个遗传系谱中只涉及一种遗传病;但有时也有在一个遗传系谱中涉 ○ 及两种遗传病的情况。这种情况下为避免出错,最好将两种遗传分开,各画一个遗传系谱图。 这样可大大减少出错的可能性。 【合作探究】 (1)常染色体遗传中,后代“男孩患病”和“患病男孩”的概率 ①男孩患病:常染色体遗传与性别无关,男女性及整个人群中的发生概率约相等,故计算 时不必考虑性别,所得群体发病概率即为男孩患病的概率。 如下图: P AaXX×AaXY ↓ 则 F1 为 aaXY 的可能性为 1/4×1=1/4 F1 XY ②患病男孩:这种情况下得首先计算群体发病概率;再计算患病者中男孩占总患病者的比 例,因为患者中也是男女各半,所以只要将群体发病概率乘 1/2 就是患病男孩的概率。 P AaXX×AaXY ↓ 则 F1 为 aaXY 的可能性为 1/4×1/2=1/8 F1 ? (2)伴性染色体遗传中,后代“男孩患病”和“患病男孩”的概率 ①男孩患病:如下图 B b B B b P XX × XY X-Y 已确定为男孩,则其为 X Y 和 X Y 的可能 b ↓ 性各为 1/2;因此出现 X Y(男孩患病)的概 F1 X-Y 率是 1/2。 ②患病男孩:如下图 B b B b P XX × XY 在 F1 性别不确定时,其为 X Y(患病男孩) b ↓ 的可能性为 1/4;因此出现 X Y(患病男孩) F1 ? 的概率是 1/4。 由上述情况可见, “男孩患病”和“患病男孩”的概率问题若是在伴性遗传中考虑,因为
33 生物必修

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患病与否已与性别相联系,因此不必象常染色体遗传一样在考虑完患病与否后再考虑性别, 这是两种情况下要特别注意的地方。 【效果测评】 1.下列为某一遗传病的家系图,已知I一 1为携带者。可以准确判断的是 A.该病为常染色体隐性遗传 B.II-4是携带者 C.II一6是携带者的概率为1/2 D.Ⅲ一8是正常纯合子的概率为1/2 2.某种遗传病受一对等位基因控制,下图为该遗传病的系谱图。下列叙述正确的是

A.该病为伴 X 染色体隐性遗传病,Ⅱ1 为纯合子 B.该病为伴 X 染色体显性遗传病,Ⅱ4 为纯 合子 C.该病为常染色体隐性遗传病,Ⅲ2 为杂合子 D.该病为常染色体显性遗传病,Ⅱ3 为纯合子 3.列最可能反映红绿色盲的遗传系谱图是

4.下图为甲种遗传病(基因为 A、a)和乙种遗传病(基因为 B、b)的家系图。其中一种遗 传病基因位于常染色体上,另一种位于 X 染色体上。请回答以下问题(概率用分数表示) 。

(1)甲种遗传病的遗传方式为___________。 (2)乙种遗传病的遗传方式为___________。 (3)Ⅲ-2 的基因型及其概率为 。 5、下图为甲病(A-a)和乙病(B-b)的遗传系谱图,其中乙病为伴性遗传病,请回答下列 问题:

(1)甲病属于 ,乙病属于 A.常染色体显性遗传病 C.伴 Y 染色体遗传病

。 B.常染色体隐性遗传病 D.伴 X 染色体隐性遗传病
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E.伴 Y 染色体遗传病 (2)Ⅱ5 为纯合体的概率是 ,Ⅱ6 的基因型为 ,Ⅲ13 的致病基因来自 于 。 (3)假如Ⅲ10 和Ⅲ13 结婚,生育的孩子患甲病的概率是 ,患乙病的概率 是 ,不病的概率是 。 6、某种雌雄异株的植物有宽叶和狭叶两种类型,宽叶由显性基因B控制,狭叶由隐性基因 b 控制,B和 b 均位于X染色体上,基因 b 使雄配子致死。请回答: (1)若后代全为宽叶雄株个体,则其亲本基因型为__________ 。 (2)若后代全为宽叶,雌、雄植株各半时,则其亲本基因型为__________ 。 (3)若后代全为雄株,宽叶和狭叶个体各半时,则其亲本基因型为__________ . (4)若后代性比为 1:1,宽叶个体占 3/4,则其亲本基因型为_________ _. 7、 鸟类的性别是由 Z 和 W 两条性染色体不同的组合形式来决定。 家鸡羽毛芦花(B)对非芦花 (b)是一对相对性状, 基因 B、 位于 Z 染色体上, b 现有一只芦花雄鸡与一只非芦花母鸡交配, 产生的后代中芦花和非芦花性状雌雄各占一半。试分析: (1)鸟类的性别决定特点:雄性__________________ 、雌性__________________ 。 (2)上述实例中,作为亲本的两只鸡的基因及染色体组合形式分别为:雄_____、雌____。 (3)设计一方案就毛色便能辨别雏鸡的雌雄。 方案:用 羽毛 公鸡和羽毛 母鸡交配。根据后代羽毛颜色进行判断。 (4)若此方案可行,辨别雌雄的依据是___________________________________。 8、雄鸟的性染色体组成是 ZZ,雌鸟的性染色体组成是 ZW。某种鸟羽毛的颜色由常染色体基 B b 因(A、a)和伴染色体基因(Z 、Z )共同决定,其基因型与表现型的对应关系见下表。请 回答下列问题。 基因组合 羽毛颜色 A 不存在, 不管 B 存在与否 (aa — — — Z Z 或 aa Z W) 白色 A 存在,B 不存在 b b b (A Z Z 或 A Z W) 灰色 A 和 B 同时存在 B — B (A Z Z 或 A Z W 黑色

(1)黑鸟的基因型有 种,灰鸟的基因型有 种。 (2)基因型纯合的灰雄鸟与杂合的黑雌鸟交配,子代中雄鸟的羽色是 ,此鸟的羽色 是 。 (3)两只黑鸟交配,子代羽毛只有黑色和白色,则母体的基因型为 ,父本的基因型 为 。 (4)一只黑雄鸟与一只灰雌鸟交配,子代羽毛有黑色、灰色和白色,则母本的基因型为 , 父本的基因型为 ,黑色、灰色和白色子代的理论分离比为 。

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3.1 DNA 是主要的遗传物质(第一课时)
【学习目标】
1.理解肺炎双球菌转化实验的原理和过程以及所得结论。 2.分析证明 DNA 是遗传物质的实验设计思路。

【学习重难点】
1.肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。 2.学会科学研究的方法。

【使用说明】
1.认真阅读教材 P42—44 肺炎双球菌转化实验的相关内容,掌握各实验的过程和结论。 2.独立完成【自主学习】和【效果测评】

【自主学习】
一、对遗传物质的早期推测: 早期科学家推测, 是生物的遗传物质。组成其的基本单位 样的排列顺序可能蕴含遗传信息。 二、肺炎双球菌转化实验: 格里菲思的体内转化实验 (1).肺炎双球菌两种类型
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多种多

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菌落(光滑、粗糙) S 型菌 R 型菌

菌体(有无荚膜)

毒性

(2). 实验过程: ①无毒性的 R 型活细菌注射到鼠体内,现象是 。 ②有毒性的 S 型活细菌注射到鼠体内,现象是 。 ③加热杀死的 S 型细菌注射到鼠体内,现象是 。 ④无毒性的 R 型活细菌与加热杀死的 S 细菌混合后注射到小鼠体内,现象 是 。

【合作探究】
1、在第三组中被加热杀死的 S 型细菌还有没有毒性?_______________________。 2、在第四组中是谁导致小鼠死亡? _______________________。 3、第四组小鼠体内能分离出 S 型活细菌,它是开始注射进去的,还是混合后重新出现的? ___________________________________。 4、该实验能否证明 DNA 是遗传物质?该实验的结论是什么? _____________________________________________________________________________ 讨论 1:在肺炎双球菌中有蛋白质、DNA、荚膜多糖等物质,如何设计实验来证明哪一种 成分是转化因子?说出你的主要设计思路。

具体步骤及结论:

只有加入 ,R 型细菌才能转化为 S 型细菌,并且 的纯度越 , 转化就越有效。如果用 DNA 酶分解从 S 型活细菌中提取的 DNA, (能否)使 R 型细 菌发生转化。 艾弗里的结论: 。 讨论 2:若直接将从 S 型肺炎双球菌体内提取的 DNA 注入小鼠体内,小鼠是否会患病?能 否从小鼠体内获得 S 型肺炎双球菌?为什么?

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【知识链接】 :转化是指一种生物由于接受了另一种生物的遗传物质(DNA 或 RNA)而表现
出后者的遗传性状,或发生遗传性状改变的现象。

【典型例题】
已知有荚膜的肺炎双球菌引起动物致死性肺炎, 无荚膜的肺炎双球菌对动物无害。 请据 下列实验回答:从有荚膜的肺炎双球菌中提取出了 DNA、蛋白质、多糖等物质,分别加入培 养无荚膜细菌的培养基中,并将培养液注射到小鼠体内,其结果不正确的是 解析: 从有荚膜的肺炎双球菌体内提取的物质 中, 只有 DNA 才能是无荚膜的肺炎双球菌转化 为有荚膜的肺炎双球菌,使小鼠致死。A、B、 C 都正确。D 中有 DNA,但用 DNA 酶处理 DNA 分子,就会使 DNA 分子分解,不会使无荚膜的肺炎双球菌转化有荚膜的肺炎双球菌,小鼠应 正常。 答案:D

【效果测评】 一.基础检测
1.格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明了( ) A.DNA 是遗传物质 B.RNA 是遗传物质 C.蛋白质不是遗传物质 D.加热杀死的 S 型菌中含有“转化因子” 2.肺炎双球菌中的 S 型具有多糖类荚膜,R 型则不具有。下列叙述错误的有 A 培养 R 型活细菌时加 S 型细菌的多糖类物质,能产生一些具荚膜的细菌 B 培养 R 型活细菌时加 S 型细菌 DNA 的完全水解产物,不能产生一些具荚膜的细菌 C 培养 R 型活细菌时加 S 型细菌 DNA,能产生一些具荚膜的细菌 D 培养 R 型活细菌时加 S 型细菌的蛋白质,不能产生一些具荚膜的细菌 3、关于肺炎双球菌的转化实验,哪项最终证明了 DNA 是遗传物质 A 有毒性的 S 型活细菌使小鼠死亡 B 加热杀死的 S 型细菌不引起小鼠死亡 C 无毒性的 R 型活细菌与加热杀死的 S 型细菌混合,注射后使小鼠死亡 D 用 S 型活细菌的 DNA 培养 R 型细菌,使 R 型细菌转化为 S 型细菌 4、用下列哪种情况的肺炎球菌感染健康小鼠会使之生病和死亡? A 加热杀死的 B 活的,但缺乏多糖荚膜 C 加热杀死的肺炎球菌和活的缺乏细胞荚膜的肺炎球菌的混合物 D 既缺乏多糖又加热杀死的 5、1944 年,美国科学家艾弗里和他的同事,从 S 型活细菌中提取了 DNA、蛋白质和多糖等 物质,然后将他们分别加入培养 R 型细菌的培养基中,结果发现加入 DNA 的培养基中,R 型 细菌转化成了 S 型细菌,而加入蛋白质、多糖等物质的培养基中,R 型细菌不能发生这种转 化。这一现象说明: ( ) ①在转化过程中,S 型细菌 DNA 进入到了 R 型细菌中 ②DNA 是转化因子 ③蛋白质和多糖在实验中正好起了对照作用 ④DNA 是遗传物质 A.①③ B.②③ C.②③④ D.①②③④

二.能力提升
6、某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验,进行了以下 4 个实验: ①S 型菌的 DNA+DNA 酶→加入 R 型菌→注射入小鼠
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高中生物必修二

②R 型菌的 DNA+DNA 酶→加入 S 型菌→注射入小鼠 ③R 型菌+DNA 酶→高温加热后冷却→加入 S 型菌的 DNA→注射入小鼠 ④S 型菌+DNA 酶→高温加热后冷却→加入 R 型菌的 DNA→注射入小鼠 以上 4 个实验中小鼠存活的情况依次是 A.存活、存活、存活、死亡 B.存活、死亡、存活、死亡 C.死亡、死亡、存活、存活 D.存活、死亡、存活、存活 7、参阅下图回答问题: (1)过程①和②表明,将 S 型细菌的 和 与 R 型活细菌混合培养, 其后 代为 型细菌。 (2)过程③表明,将 S 型细菌的 与 R 型活细菌混合培养, 型 细 菌转化成 型细菌。 (3)过程④表明,转化成的 型细菌的后代也是有 性的 型细菌。 (4)实验最关键的设计思路是 (5)通过上述实验能证明 DNA 是主要的遗传物质而蛋白质不是遗传物质吗?

3.1 DNA 是主要的遗传物质(第二课时)
【学习目标】
1.理解噬菌体侵染细菌实验的原理和过程以及所得结论。 2.进一步领悟证明 DNA 是遗传物质的实验设计思路。

【学习重难点】
噬菌体侵染细菌的实验原理和过程。

【使用说明】
1.认真阅读教材 P44—46 噬菌体侵染细菌实验的相关内容,掌握实验的过程和结论。 2.独立完成【自主学习】和【效果测评】

【自主学习】
三、噬菌体侵染细菌的实验 T2 噬菌体的介绍:噬菌体是一种寄生在细菌体内的病毒,它的外壳是蛋白质,头部内含有 DNA,它侵染细菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用细菌体内的物质来合成自身的组 ...... ....... 成成分,进行大量的增殖。 ⑴结构:头部和尾部的外壳由 ⑵与大肠杆菌的关系:___ ___。 构成,头部含有_ __。

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⑶增殖特点:在自身遗传物质的作用下,利用 体内的物质合成自身成分,进行 增殖。 实验方法:___________________________________________。 讨论 3: 35 32 14 18 ①噬菌体有 DNA 和蛋白质两种组分, S 和 P 分别标记噬菌体的哪一种组分?用 C 和 O 用 等同位素可行吗,为什么? ____________________________________________________________________ 。 ②某同学用含有放射性同位素的普通培养基培养噬菌体,不能得到被标记的噬菌体,为什 35 么?你认为该如何获得 S 标记的噬菌体?写出步骤:

阅读并观察教材 P45 图 3-6,概括实验步骤: ①噬菌体分别 ②用被标记的噬菌体分别侵染 ③在搅拌器中搅拌、然后离心,检测 。 思考题: 1、实验过程中搅拌的目的是什么?离心的目的是什么? __________________________________________________________________ 2、离心后沉淀物与上清液各有什么成分? _____________________________________、_____________________________。 实验结果:
. . ⑴被 35S 标记的噬菌体+细菌 ...

上清夜 沉淀物 上清夜 沉淀物

放射性很_______ 放射性很____ 放射性很_______ 放射性很_______

. . 新噬菌体中是否含 35S

. . ⑵被 32P 标记的噬菌体+细菌 ...

由实验结果可知, 噬菌体在侵染细菌过程中是 进入到细菌体内。 噬菌体在细菌内 的增殖是在 的作用下完成的。 实验结论:___ ___是遗传物质,蛋白质未起到遗传作用

新噬菌体中是否含 32P

【合作探究】
1.为什么用被 S 标记的噬菌体侵染细菌后沉淀物中仍有较低的放射性?分析可能的原因。
35 . .

2. 为什么用被 P 标记的噬菌体侵染细菌后上清液中仍有较低的放射性?分析可能的原因。
32

3.能否用同时被 S 和 P 共同标记的噬菌体进行上述实验以判断谁是遗传物质?原因是什
35 . . 32

么?

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【知识链接】
噬菌体侵染细菌的过程 吸附(噬菌体用尾部末端吸附在细菌表面) 。 注入(释放溶菌酶,将遗传物质 DNA 注入到细菌体内,蛋白质外壳留在外面) 。 复制、 (噬菌体 DNA 在细菌体内大量复制) 在细菌体内合成子代噬菌体的蛋白质外壳) 合成 ( , 。 组装(外壳与 DNA 组合,形成新的噬菌体) 。 释放(子代噬菌体从细菌体内出来,细菌被破坏死亡) 。 思考:是不是所有生物都含有 DNA? 通过烟草花叶病毒感染烟草实例,说明 RNA 也是遗传 物质。

【典型例题】上图为烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)的结构,如图 A 和 B,
侵染作物的症状如图 C 和 D。 (1)E 是用 TMV 的 和 HRV 的 组装的病毒。 (2)用 E 去侵染叶片 F 时,叶片 F 患病的症状与 相同。 (3)E 的子代病毒的各项的特征是由 决定的。 (4)本实验证明了 。 总结:因为绝大多数生物的遗传物质是 DNA,只有少数病毒的遗传物质是 RNA,因此说 DNA 是主要的遗传物质。 易错知识点: 所有具细胞结构的的生物,其遗传物质都是 ; 具 DNA 的病毒,其遗传物质都是 ; 具 RNA 的病毒,其遗传物质都是 ; 也正是由于绝大多数生物的遗传物质是 DNA,所以说 DNA 是主要的遗传物质。但具体到某 一具体生物,其遗传物质是一定的。

【效果测评】
1.为研究噬菌体侵染细菌的详细过程,你认为如何选择同位素标记的方案( ) 14 3 A.用 C 或 H 培养噬菌体,再去侵染细菌 18 15 B.用 0 或 N 培养噬菌体,再去侵染细菌 32 35 C.将一组噬菌体用 P 和 s 标记 32 35 D.一组用 P 标记 DNA,另一组用 S 标记蛋白质外壳 2.噬菌体的各种性状能传递给后代是通过( ) A.噬菌体的 DNA B.细菌的 DNA C.噬菌体的蛋白质 D.细菌的核糖体 3.关于病毒遗传物质的叙述,下列哪一项是正确的( ) A.都是脱氧核糖核酸 B.都是核糖核酸 C.同时存在脱氧核糖核酸和核糖核酸 D.有的是脱氧核糖核酸,有的是核糖核酸
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4.噬菌体在增殖过程中利用的原料是( ) A.细菌的核苷酸和自己的氨基酸 B.自己的核苷酸和细菌的氨基酸 C.细菌的脱氧核苷酸和氨基酸 D.自己的氨基酸和细菌的核苷酸 32 32 5.用噬菌体去感染体内含有 P 的细菌,在细菌解体后含 P 的是( ) A.子代噬菌体 DNA B.子代噬菌体蛋白质外壳 32 C.子代噬菌体所有部分 D.子代噬菌体不含 P 6.用甲种病毒的RNA与乙种病毒的蛋白质外壳组装成一种病毒丙,以病毒丙侵染宿主细胞, 在宿主细胞中产生大量子代病毒,子代病毒具有的特征是( ) A.甲种病毒的特征 B.乙种病毒的特征 C.丙种病毒的特征 D.都不是 35 32 7 噬菌体内的 S 用 S 标记,P 用 P 标记,用该噬菌体去侵染某细菌后,产生了许多子代噬 35 32 32 31 菌体,那么在子代噬菌体中 S 和 P 的分布规律是(细菌体内含有 S 和 P 两种元素) 35 32 32 32 32 A.外壳内有 S 和 S,核心内只有 P B. 外壳内只有 S,核心内只有 P 35 32 32 31 32 32 31 C. 外壳内有 S 和 S,核心内有 P 和 P D. 外壳内只有 S,核心内有 P 和 P 15 32 35 8.如果用 N . P . S 标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体的组成成分中,能 找到的放射性元素为: 15 35 15 32 A.可在外壳中找到 N 和 S B.可在 DNA 中找到 N 和 P 15 15 32 35 C.可在外壳中找到 N D.可在 DNA 中找到 N . P . S 9.DNA 在真核细胞内的存在部位可能有: A.细胞核 核糖体 线粒体 B.叶绿体 高尔基体 内质网 C.细胞核 线粒体 叶绿体 D. 线粒体 染色体 核糖体 10. (广东 A 卷)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验 都证明了 DNA 是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是 A.重组 DNA 片段,研究其表型效应 B.诱发 DNA 突变,研究其表型效应 C.设法把 DNA 与蛋白质分开,研究各自的效应 D.应用同位素示踪技术,研究 DNA 在亲代与子代之间的传递 11. (江苏)科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出 a、b 两个不同品系,它们感染植物产生 的病斑形态不同。下列 4 组实验(见下表)中,不可能出现的结果是 实验结果 实验 编号 ① ② ③ ④ 实验过程 a型TMV ? 感染植物 b型TMV ? 感染植物 组合病毒(a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA) ? 感染植物 组合病毒(b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA) ? 感染植物 病斑 病斑中分离出 类型 的病毒类型 a型 b型 b型 a型 a型 b型 a型 a型

A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④ 32 35 12. 某科学家做噬菌体侵染细菌实验时分别用同位素 P 和 S 做了标记如下表: 噬菌体成分 核苷酸 氨基酸 标记 P
32 32

细菌成分
31

P
35

S

标记 S

此实验所得结果是子代噬菌体和亲代噬菌体的外形以及侵染细菌的特征均相同,请分析: (1)子噬菌体的 DNA 分子中含有的上述元素是:________.原因是:______
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. (2)子噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素是________.原因是______ . (3)此实验证明了_____________________________________________.

3.2 DNA 分子的结构
【学习目标】
1、概述 DNA 分子结构的主要特点。 2、制作 DNA 分子双螺旋结构模型。 3、讨论 DNA 双螺旋结构模型的构建历程。

【学习重难点】
1、DNA 分子结构的主要特点。 2、制作 DNA 分子双螺旋结构模型。

【使用说明】
1. 阅读教材,课前完成自主学习部分。 2. 课后完成效果测评。

【自主学习】
1.DNA 的基本单位组成,请在右面画出 DNA 的基本组成单位的结构:

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2.下图是噬菌体侵染细菌示意图,请回答下列问题:

(1)噬菌体侵染细菌的正确顺序应是___________。 (2)图中 D 表明噬菌体侵染细菌时,留在细菌外的是___________,注入细菌内的物质是 ___________。 (3)图中 E 表明噬菌体已经__________ _。 (4)噬菌体侵染细菌实验得出了___________是遗传物质的结论。 (5)实验证明 DNA 是遗传物质以后,人们更迫切的想知道:DNA 是怎样储存遗传信息的? 又是怎样决定生物性状的?想知道这些,必须先知道 DNA 的结构。 一、双螺旋结构模型的构建 阅读资料: 1、思考沃森和克里克在构建模型的过程中,利用了他人的哪些经验和成果? (1) (2) (3) (4)

2、找出沃森和克里克先后分别提出了怎样的模型? (1) (2) (3) 3、最后得到什么重要信息后,才成功了? 4、思考他们如何对待和纠正过程中的错误呢? 5、讨论“思考与讨论”中的问题并回答? 6、资料中涉及到那些学科的知识和方法?这对理解生物科学的发展有什么启示? ①学科知识:____________、____________、
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____________、____________ ②方法:_____________________,_____________ ③启示: ④沃森和克里克的默契配合,这种工作方式给于你哪些启示?

二、DNA 分子的结构 阅读教材,观察图 3-11,思考并理解 DNA 分子双螺旋结构的主要特点。 DNA 分子双螺旋结构的主要特点: (1)DNA 分子是由_______ 条链组成的,________ 方式盘旋成 结构。 (2)DNA 分子中的_______和________交替连接,排列在_______ 侧,构成基本骨架;碱基 排列在________侧。 (3)两条链上的碱基通过 连接成_______,且按________原则配对。________和 ________,________和________配对。

【合作探究】
1.根据以上特点尝试画出 DNA 的平面结构,要包含 4 种碱基:

2、什么是碱基互补配对原则? 3.规律总结: 在双链 DNA 分子中,根据碱基互补配对原则(即 A=T,G=C)可推出以下比例关系: ①常数关系: (A+G)双链=50﹪, (T+C)双链=50﹪; A+T+G+C=1; (A+G)/(T+C)=1 ②倒数关系: 如某单链中(A+G)/(T+C)= k,则其互补链中(A+G)/(T+C)=1/k。 ③等数关系: (A+T)单链=(A+T)互补链=(A+T)双链 (G+C)单链=(G+C)互补链=(G+C)双链 规律概括:在 DNA 双链中,任意两个不互补碱基之和 ,并为碱基总数 的 。
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三、模型构建 根据 DNA 分子的结构特点,自己动手制作模型。并思考 P50 的“讨论”题

【典型例题】
例 1.假设一个DNA分子片段中含碱基T共312个,占全部碱基的26%,则此DNA 片段中碱基G所占百分比和数目分别是 ( ) 解析:DNA的碱基数目和比例严格遵循碱基互补配对原则,即DNA中有一个A,必 须有一个和其互补的T,有一个C,必有一个G,据这个原理可知G=(1-26%*2) /2=24%,又知T共312个,占26%,则可知DNA中共有碱基312/26%= 1200,前面已计算出G占24%,则G的数目是1200*24%=288个。 解此类题关键在于充分运用碱基互补配对原则。运用A=T,G=C的原理,只要告知 任何一种碱基的比例,就可求出任意一种或几种碱基的比例。 答案:24% 288个 例 2. 分析一个 DNA 分子时,发现 30%的脱氧核苷酸含有腺嘌呤,由此可知该分子一条链上 鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的 A.20% B.30% C.40% D.70% 解析:根据碱基互补配对原则,可知鸟嘌呤占 DNA 碱基总数为(1-30%×2)÷2=20%。双链中 G+C=40%,推知单链中 G+C=40%,一般情况下 DNA 双链上都应有 G 分布,所以 G≤40%,但也 有一种极端情况,使 G 集中分布在一条链上(无 C),而另一条链上没有 G(只有 C)。所以该 分子一条链上鸟嘌呤最大值可占该链的 40%。 答案:C 例 3.一个 DNA 分子的一条链上, 腺嘌呤比鸟嘌呤多 40%, 两者之和占 DNA 分子碱基总数 的 24%,则该 DNA 分子的另一条链上,胸腺嘧啶占该链碱基数目的 A.44% B.24% C.14% D.28% 解析:画出 DNA 简图。(如右图) 依题意,列出等量关系:

A1 ? G1 ? 40% →A1=1.4G1?????① G1


A1 ? G1 ? 24% →A1+G1=48????② 200

联立①②得:A1 = 28 (3)依“等量代换”有:T2=Al=28,即胸腺嘧啶占该链碱基数目的 28%。 答案:D 如何判断核酸种类 (1)如有 U 无 T,则此核酸为 RNA; (2)如有 T 且 A=T C=G,则为双链 DNA; (3)如有 T 且 A≠ T C≠ G,则为单链 DNA ;
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【效果测评】 基础检测
1.课后习题第一题及拓展题

2.下列哪一组物质是 DNA 的组成成分( ) A.核糖、嘧啶、嘌呤、磷酸 B.脱氧核糖、磷酸、碱基 C.核糖、碱基、磷酸 D.脱氧核糖、核酸、磷酸 3.DNA 分子的基本骨架是( ) A.磷脂双分子层 B.规则的双螺旋结构 C.脱氧核糖和磷酸交替排列 D.碱基间的连接 4.在 DNA 分子的一条脱氧核苷酸链中,相邻的碱基 A 与 T 之间的连接结构是( A.氢键 B.—磷酸—脱氧核糖—磷酸 C.肽键 D.—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖 5.根据碱基互补配对原则,在 A≠G 时, 双链 DNA 分子中, 下列四个式子正确的是( A. (A+C)/(G+T)=1 B. (A+G)/(G +C)=1 C. (A+T)/(G+C)=1 D. (A+C)/(G+C)=1 6.下列关于 DNA 结构的描述错误的是( ) A.每一个 DNA 分子由一条多核苷酸链盘绕而成的螺旋结构 B.外侧是由磷酸与脱氧核糖交替连接构成的骨架,内部是碱基 C.DNA 两条链上的碱基间以氢键相连,且 A 与 T 配对、G 与 C 配对 D. DNA 的两条链等长,但是反向平行





能力提升
7.某细胞 DNA 分子的碱基中,腺嘌呤的的分子数占 18%,那么鸟嘌呤的分子数占( ) A.9% B.18% C.32% D.36% 8.下图为大肠杆菌 DNA 分子的结构(片段) 。请据图回答: (1)图中①表示________,②表示________。①②③结合在一起的结构叫________。 (2)③有________种,中文名称分别是________________。 (3)DNA 分子中③与④是通过________连接起来的。 (4)DNA 被彻底氧化分解后,能产生含氮废物的是(用序号表示)________。

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3.3
【学习目标】
1.概述 DNA 分子的复制 2.探讨 DNA 复制的生物学意义

DNA 分子的复制

【学习重难点】
DNA 分子复制的条件过程和特点

【使用说明】
3. 阅读教材,课前完成自主学习和尝试完成合作探究部分。 4. 课后完成效果测评。

【自主学习】
一.对 DNA 分子复制的推测 沃森和克里克关于 DNA 复制的假说:DNA 分子复制时,DNA 分子的双螺旋将________,互补 的碱基之间的氢键________, ________ 作为复制的模板, 游离的________为原料,
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依据________________原则,通过形成________,结合到作为模板的单链上。由于新合成的 每个 DNA 分子中,都保留了原来 DNA 分子中的一条链,因此,这种复制方式被称做 ________________。 二.DNA 半保留复制的实验证据(选学) 实验过程:首先在________________培养液中培养大肠杆菌,让大肠杆菌繁殖几代后,再将 大肠杆菌转移到________________培养液中。然后,在不同时刻收集大肠杆菌并________, 再将提取的 DNA 进行________,并记录________________________________________。 如果 DNA 是以半保留的方式复制的,预期实验结果:

实验结果与预期的结果一样,证明______________________________________ 三.DNA 分子复制的过程 1.什么是 DNA 的复制(DNA 复制的概念)? 2.DNA 分子复制的场所有哪些?

3.DNA 分子复制发生的时间是____________________________________ 4.DNA 分子复制的条件是_________、_________、_________、_________。 5.DNA 分子复制的结果是_________________________________。 6. DNA 分子复制的意义:______________________________________________。

【合作探究】
1. 什么是解旋?解旋的目的是什么?

2. DNA 分子进行复制时,是将两条链完全解开再复制,还是边解旋边复制?

3. 复制时需要哪些酶?它们的作用分别是什么? 4.DNA 复制的特点是什么?

5.什么叫“子链”?一次复制能形成几条子链?

6.简述 DNA 分子复制的过程。

7.复制的结果怎样?DNA 分子为什么能够精确复制?

8.规律总结 1)一个 DNA 分子连续复制 n 次后,共有多少个 DNA 分子?多少条脱氧核苷酸链?母链多少
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条?子链多少条?

2)已知某一 DNA 分子用 N 标记(0 代)将含有该标记 DNA 分子的细胞(或细菌)转移到只 14 含 N 的培养基中培养(进行 DNA 复制)若干代后,其 DNA 分子数、脱氧核苷酸链数及相关 比例如下表: 世代 DNA 分子的结构特点 分子 总数 不同 DNA 分子占全部 DNA 分子之比 只含 N 分子 0 1 2 3 n 1 2 4 8 2
n
15

15

脱氧核苷酸链的数量变换规律 单链总数 只含 N 分子
14

不同脱氧核苷酸 链占全部链之比 含 N的 链
15

含 N N 杂种 分子

14 15

含 N 的链

14

1

【典例分析】
例 1、一个双链 DNA 分子为第一代,经过 3 次自我复制,在第四代 DNA 分子中,有几条 第一代脱氧核苷酸的长链 ( ) A、2 B、4 C、8 D、16 解析: DNA 分子是半保留复制的,所以不论复制多少代,其中只有两条是第一代脱氧核 苷酸的长链。 答案:A 例 2.将大肠杆菌置于含 杆菌作为亲代,转移到只含 的培养基中培养一段时间, 然后把 DNA 被 完全标记的大肠

的普通培养基培养,使其繁殖两代形成 4 个新个体,则它

们的 DNA 中含 的链与 的链的比是( ) A.3:1 B.2:1 C.1:1 D.7:l 【解析】本题考查“大肠杆菌只有一个 DNA 分子”以及对“DNA 分子具有双链结构”和 “DNA 半保留复制”的理解。 标记的 DNA 有两条含 的链,当利用含 的氮源来

繁殖合成新 DNA 时,根据半保留复制的特点,新形成的 2 个 DNA 分子上应各有一条含 的链和一条含 的链,没有了 的来源,不论以后复制多少次,含 的链永远只是 两条,而增加的新链都是含 的链。而题中形成了 4 个新个体,则只有 4 个 DNA 分子——8 条单链,只有两条含 【答案】A。 ,其余六条含 , 链: 链=6:2=3:1。

【效果测评】 一.基础检测
1.DNA 的复制不可能发生在 ( ) A、细胞核中 B、叶绿体中 C、线粒体中 D、核糖体中 2. 具有 100 个碱基对的一个 DNA 分子区段,内含 40 个胸腺嘧啶,如果连续复制 2 次,需游 离的胞嘧啶脱氧核苷酸 ( ) A、 60 个 B、80 个 C、120 个 D、180 个
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3. 如果将细胞中的一个 DNA 分子用 N 进行标记, 然后放在含 N 的培养基中连续分裂 4 次, 则最后含有标记的细胞占细胞总数的 ( ) A. 1/32 B. 1/16 C. 1/8 D. 1/4 4.保证准确无误的进行 DNA 复制的关键步骤是 ( ) A、解旋酶促使 DNA 的两条链分离 B、游离的脱氧核苷酸与母链碱基进行互补配对 C、配对的脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链 D、模板母链与互补子链盘绕成双链结构 5.某 DNA 分子有 2000 个脱氧核苷酸,已知它的一条单链上碱基 A:G:T:C=1:2:3:4, 若该分子复制一次,则需腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是( ) A.200 B.300 C.400 D.800

15

14

二.能力提升
1.某 DNA 分子中共有 a 个碱基,其中含胞嘧啶 m 个,则 DNA 复制 3 次,需要游离的胸腺嘧 啶脱氧核苷酸数为 ( ) A.7(a—m) B.8(a—m) C.7(1/2a—m) D.8(2n—m) 15 14 15 2. 用 N 标记的 DNA 分子,放入 N 培养基中进行复制,当测得含有 N 的 DNA 分子占 12.5% 时,该 DNA 分子已复制的次数是 ( ) A.1 B.2 C.3 D.4 32 31 3.某 DNA 分子中含有 1000 个碱基对(P 元素只是 P)若将该 DNA 分子放在只含 P 的脱氧 核苷酸的培养液中,让其复制两次,则子代 DNA 分子的相对分子质量平均比原 DNA 分子 ( ) A.减少 1500 B.增加 1500 C.减少 1000 D.增加 1000 4.实验室内现有如下材料:从某生物体细胞内提取的一个 DNA 分子,具有放射性同位 素 H 标记的 4 种脱氧核苷酸。要在实验室内合成新的 DNA 分子: (1)除以上物质外,还必须有______和______,才能合成第二代的 DNA 分子。 3 (2)在第二代的 DNA 分子中,有______条含 H 的链。 3 (3)在第二代的 DNA 分子中,含有 H 链的碱基序列________(相同或不同)。 3 (4)在第五代的 DNA 分子中,有______条不含 H 的链。 15 15 5.将大肠杆菌放在含有同位素 N 培养基中培育若干代后,细菌 DNA 所有氮均为 N, 14 15 14 它比 N 分子密度大。然后将 DNA 被 N 标记的大肠杆菌再移到 N 培养基中培养,每隔 4 小 时(相当于分裂繁殖一代的时间)取样一次,测定其不同世代细菌 DNA 的密度。实验结果: DNA 复制的密度梯度离心试验如下图所示。
3

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(1)中带含有的氮元素是_________。 15 (2)如果测定第四代 DNA 分子的密度, N 标记的比例表示为_________。 (3)如果将第一代(全中)DNA 链的氢键断裂后再测定密度,它的两条 DNA 单链在试 管中的分布位置应为_________。 (4)上述实验表明,子代 DNA 合成的方式是_________。

3.4 基因是有遗传效应的 DNA 片段
【学习目标】
1、举例说明基因是有遗传效应的 DNA 片段。 2、运用数学方法说明 DNA 分子的多样性和特异性。 3、说明基因和遗传信息的关系。

【学习重难点】
1. 基因是有遗传效应的 DNA 片段。 2. DNA 分子具有多样性和特异性。

【使用说明】
1. 阅读课本 P55-57 的所有内容,完成资料后的讨论题目和以下自主学习填空内容。 2.完成合作探究和效果测评练习。

【自主学习】
一、基因与 DNA 的关系(阅读课本 P55-56 的资料分析,完成讨论题和以下总结)
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总结 1: 1、数量关系 ⑴每个 DNA 分子上有_____________基因 ⑵所有基因的碱基总数________________(填“大于”、“等于”、“小于”)DNA 分子 的碱基总数,即 DNA 分子上只有部分碱基参与基因的组成。 2、基因是________________________________________的 DNA 片段。 3、基因是控制生物性状的结构和功能的基本单位。 二、DNA 片段中的遗传信息(阅读课本 P57 有关内容,完成讨论题和以下练习) 1、DNA 中蕴含了大量的遗传信息,________是 DNA 中分子中储存遗传信息的部分。 2、若 1 个碱基对组成 1 个基因,4 种碱基能形成________种基因。 3、P57 教材情境 1,17 个碱基对可以排列出多少种基因?________,1000 个碱基对又可以 排列出多少种基因?________ 4、遗传信息蕴藏在_____种碱基的排列顺序中;碱基排列顺序的千变万化,构成了 DNA 分子 的________性;而碱基的特定的排列顺序,又构成了每个 DNA 分子的________性;________ 是有遗传效应的 DNA 片段。 总结 2: 3、定义:DNA 分子中__________________________的排列顺序 4、特点: ⑴多样性:_____________________________________________的千变万化。 ⑵特异性:每一个 DNA 分子_____________________________________。 ⑶稳定性: 。 5、基因、DNA、染色体之间的关系:

6、与生物 多样性和特异 性的关系 DNA 分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的_______________________。

【合作探究】
1.阅读教材 P55—材料分析,完成讨论题。

2.如何理解基因是具有遗传效应的 DNA 片段。

3.阅读教材 P57—探究,完成讨论题。

【典型例题】
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例 1、DNA 具有多样性的原因是 ( ) A、组成基因的碱基数目庞大 B、空间结构千变万化 C、碱基种类有许多种 D、碱基排列顺序的千变万化 解析:考查 DNA 分子的特点。DNA 分子具有多样性、特异性和稳定性三个特点。其中,碱基 排列顺序的千变万化,构成了 DNA 分子的多样性。在 DNA 分子的结构中,磷酸和脱氧核糖交 替连接的顺序是固定不变的,碱基种类有 A、T、G、C 四种,空间结构为规则的双螺旋结构。 答案:D 例 2、下列叙述中正确的是 ( ) A、 细胞中的 DNA 都在染色体上 B、细胞中每条染色体都只有一个 DNA 分子 C、减数分裂过程中染色体与基因的行为一致 D、以上叙述均对 解析:染色体是由 DNA 分子和蛋白质组成。细胞中存在 DNA 分子的场所除了细胞核外,在细 胞质的线粒体、叶绿体中也存在 DNA 分子,所以 A 是错误的;染色体在有丝分裂和减数分裂 的间期,都将进行复制,复制的结果是:每一条染色体都包含两个姐妹染色单体,而一个染 色单体也是由 DNA 分子和蛋白质组成的,所以笼统地说:细胞中每条染色体都只有一个 DNA 分子是不准确的,因而 B 是错误的;基因是有遗传效应的 DNA 片段,在减数分裂过程中,随 染色体发生变化的同时,DNA、基因也将发生相应的变化,其行为是一致的,即等位基因随 同源染色体分开而分离,非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合,所以 C 是正确的。

【效果测评】 一.基础检测
1.自然界中生物体的多样性和特异性取决于( ) A.生物体内蛋白质分子的多样性和特异性 B.生物体内DNA分子的多样性和特异性 C. 生物体内氨基酸种类的多样性和特异性 D.生物体内化学元素和化合物的多样性和特异 性 2.下列叙述中正确的是 ( ) A.细胞中的 DNA 都在染色体上 B、细胞中每条染色体都只有一个 DNA 分子 C、减数分裂过程中染色体与基因的行为一致 D、以上叙述均对 3.“DNA 指纹技术”在刑事侦破、亲子鉴定等方面作用巨大,这主要是根据 DNA 具有 A.稳定性 B.特异性 C.多样性 D.可变性 4.由 120 个碱基组成的 DNA 分子片段,可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信 息,其种类数量最多可达 ( ) 120 4 60 4 A、4 B、120 C、4 D、60 5.基因芯片技术是近几年才发展起来的崭新技术,涉及生命科学、信息学、微电子学、材料 学等众多的学科,固定在芯片上的各个探针是已知的单链 DNA 分子,而待测 DNA 分子用同位 素或能发光的物质标记。如果这些待测的 DNA 分子中正好有能与芯片上的 DNA 配对的,它 们就会结合起来,并在结合的位置发出荧光或者射线,出现“反应信号” ,下列说法中不正确的是 ( ) A.基因芯片的工作原理是碱基互补配对 B.待测的 DNA 分子首先要解旋变为单链,才可用基因芯片测序 C.待测的 DNA 分子可以直接用基因芯片测序 D.由于基因芯片技术可以检测未知 DNA 碱基序列,因而具有广泛的应用前景,好比能识 别的“基因身份” 6.对于一个基因的描述,下列正确的一组是 ( ) ①染色体就是基因;②基因的化学结构是不会改变;③基因决定某一性状或功能;④基因是 DNA 分子上特定的片段
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A、①② B、③④ C、①③ D、②④ 7.下列关于遗传信息的说法不确切的是 A、基因的脱氧核苷酸排列顺序就代表遗传信息 B、遗传信息的传递主要是通过染色体上的基因传递的 C、生物体内的遗传信息主要储存在 DNA 分子上 D、遗传信息即生物体所表现出来的遗传性状 8.关于基因的概念,下列哪种说法是错误的( ) A.基因是染色体的一段 B.基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位 C.基因是有遗传效应的 DNA 片段 D.基因是 DNA 上有控制生物性状功能 的特定脱氧核苷酸排列顺序





二.能力提升 9.通过分析发现,甲、乙两个生物细胞中的 DNA 总量完全相同,而且 4 种碱基的量也分别
相同。下列各项均为对此现象的解释,其中正确的是 ( ) A.这两个生物的 DNA 分子数量相等 B.这两个生物的遗传信息必定相同 C.这两个生物表现出来的性状相同 D.这两个生物的遗传物质都是 DNA 10.不同的基因携带不同的遗传信息的原因是( ) A.不同基因的碱基的种类不同 B.碱基对的排列顺序决定基因的不同 C.磷酸和核糖排列顺序决定了基因的不同 D.碱基种类的不同决定了基因的不同 11.将海蜇的绿色光蛋白基因移到小鼠体内的 DNA 上,小鼠在紫外线的照射下,也能发出荧 光,基因能够转移成功的主要原因是___________________________;当把绿色荧光蛋白基 因用技术手段切成两部分后,将其中的一部分转移到小鼠体内,结果,小鼠在紫外线的照射 下不再发出荧光,该实验说明 。 12.分析图,回答有关问题。 A 染色体 B + C DNA D 基因

F

+

G糖

+

H 磷酸

E 脱氧核苷酸

(1)图中 B 是_______________,F 是_______________,G 是_______________。 (2)1 个 A 与 C 有两种比例关系:_______________和________________,每个 C 含有 __________个 D,每个 D 中可以有______________个 E 所组成。 (3)D 与 A 的位置关系是__________________。 (4)从分子水平看,D 与 C 的关系是______________。 (5)C 的基因组成单位是图中________________。D 的主要载体是图中的_____________, 除此之外,_____________和___________也是 D 由亲代传递给子代的载体。 (6)在 E 构成的链中,与 1 分子 G 相连接的有________分子的 F 和________分子的 H。 (7)遗传信息是 D 中_____________排列顺序。 (8)生物的性状遗传主要通过 A 上的___________传递给后代,实际上是通过___________的 排列顺序来传递遗传信息。 (2) 有 4 种, F 即: _________ [ ] ________ 、 [ ] _________ 、 [ ] ________ 、 [ ] (直线上写文字,括号内写字母)

55 生物必修

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4.1 基因指导蛋白质合成(第一课时)
[学习目标]
1 说出 DNA 与 RNA 结构上的异同 2 阐述转录的过程 3 概括出 RNA 适于作 DNA 信使的原因

[学习重难点]
1 DNA 与 RNA 结构比较 2 转录的过程

[使用说明]
1 本学案在阅读教材后认真完成,不可抄袭。也可结合本学案学习教材内容; 2 自主学习部分约 10 分钟完成,合作探究部分约 15 分钟完成。

[自主学习]
一、遗传信息的转录
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1.为什么 RNA 适于作 DNA 的信使? 遗传信息存在于细胞核, 蛋白质合成在细胞质中进行, 在两者之间需要一个传递信息的 信使——RNA。能完成此任务的 RNA 与其成分和结构有一定的关系。 (1)基因是有_________的_____片段; DNA 主要存在于________中,而蛋白质的合成是在 _______中进行的。 (2)RNA 一般是____链,比 DNA 短,因此能够通过_______,从________转移到______中。 2. RNA 的组成及分类 (1) 基本单位 它是由一分子 磷酸和碱基组成, 组成 RNA 的碱 基有 。 (2)结构;一般是 链,长度比 DNA 短,能通过 ,从细胞核 转移到细胞质。 (3) 分类; 在翻译过程中起模板作用的是 ; 起转运作用的是 ; 参与构成核糖体的是 。 3.DNA 的遗传信息是怎么转给 mRNA 的? (1)转录:在________内,以 DNA 的_______为______, 按照_______________的原则合成 ________的过程。 (2)转录的过程(分 4 步) 看课本 P63 图 4-4 能理解并详细描述其基本过程。

☆小结过程 (1)解旋:________解开。 (2)配对:细胞中游离的________与供转录用的 DNA 的一条链上的碱基互补配对。 (3)连接:在________的作用下,依次连接,形成新的分子。 (4)脱离:合成的________从 DNA 链上释放,而后 DNA 双链恢复。

[合作探究]
1.DNA 和 RNA 的主要区别 种类 组 成 部 分 碱基 磷酸 五碳糖 结构 分布 功能 磷 酸 DNA(脱氧核糖核酸) RNA(核糖核酸)

组成单位

2 完成以下问题: ①转录的场所 ②转录的原料

57 生物必修

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③转录的产物 ④转录的条件 ⑤转录的模板 3 完成下列表格 DNA RNA A T C U A A A C

4 若有一段 DNA 转录来的 RNA 中共有 30 个碱基, 其中 A 和 G 共有 18 个, 求该 DNA 片段共有 C 和 T 多少个?

[典型例题]
1. 一段多核苷酸链中的碱基组成为 20%的 A, 20%的 C, 30%的 G, 30%的 T 它是一段 ( ) A. 双链 DNA B. 单链 DNA C. 双链 RNA D. 单链 RNA 解析:本题主要考查 DNA 结构的相关知识。双链 DNA 中 A=T,G=C.此题中不满足该条 件。且碱基组成中含有T,而没有U。故只能是单链DNA. 2.对于下列式子,正确的说法有 ( ) ①表示 DNA 复制过程 ②表示 DNA 转录过程 ③图中共有 5 种碱基 ④图中共有 8 种核苷酸 ⑤图中共有 5 种核苷酸 ⑥图中的 A 均代表同一种核苷酸

A.①②③ B.④⑤⑥ C.②③④ D.①③⑤ 解析:本题考查的是转录的相关内容。转录是以DNA的一条链合成RNA的过程。 DNA和RNA中虽然碱基相同,但因为五碳糖的不同,基本单位各有四种,结合上图可 知,DNA中有四种核苷酸,RNA中也有四种核苷酸。故答案选C

[效果测评] 一.基础检测
1.DNA 与 RNA 的化学成分比较,RNA 特有的是 A.核糖、U B.脱氧核糖、U C.核糖、T 2.关于 RNA 的叙述错误的是 A.rRNA 是构成核糖体的重要成分 B.mRNA 是翻译时的模板
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( ) D.脱氧核糖、T ( )

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C.mRNA 是由 DNA 的一条链为模板复制来的 D.tRNA 能识别 mRNA 上的密码子并能转运氨基酸 3.下列关于 DNA 分子复制和转录区别的叙述中正确的是 ( ) A.场所相同 B.两者的碱基互补配对方式相同 C.产物相同 D.酶相同 4. DNA 分子的解旋发生在 ( ) A.在复制和转录过程中都能发生 B.只在转录过程中 C.只在翻译过程中 D.只在 DNA 分子复制过程中 5.冠状病毒是引起人患非典型肺炎的病原体,经科学家研究发现其化学成分中含有尿 嘧啶核糖核苷酸,由此判断其遗传物质是 ( ) A.DNA B.RNA C.DNA 和 RNA D.DNA 或 RNA

二.能力提升
6.某 DNA 片段所转录的 mRNA 中尿嘧啶占 28%,腺嘌呤占 18%,则这个 DNA 片段中胸腺 嘧啶和鸟嘌呤分别占 ( ) A.46%、54% B.23%、27% C.27%、23% D.46%、27% 7.一个 DNA 分子可以转录出多少种多少个信使 RNA ( ) A.一种一个 B.一种多个 C.多种多个 D.无数种无数个 8.mRNA 的核苷酸序列与 ( ) A.某一个 tRNA 分子核苷酸序列互补 B.所有 tRNA 分子的核苷酸序列互补 C.DNA 分子两条链的核苷酸序列互补 D.DNA 分子一条链的核苷酸序列互补 9.某种病毒在逆转录酶作用下,能形成 DNA,在逆转录过程中,依据的碱基互补配对原 则是( )

10. 如图所示, 下列有关的叙述中, 不正确的是





A.甲是 DNA,乙为 RNA,此过程要以甲为模板,酶为 RNA 聚合酶 B.甲是 DNA,乙为 DNA,此过程要以甲为模板,酶为 DNA 聚合酶 C.甲是 RNA,乙为 DNA,此过程为转录,原料为脱氧核糖核苷酸 D.甲是 RNA,乙为蛋白质,此过程为翻译,原料为氨基酸 11.细胞内的转录过程需要很多条件,如需要原料核糖核苷酸。请写出绿色植物体细胞内 转录的场所和与转录形成信使 RNA 直接有关的 (除原料外) 其它三种有机物的名称和形成部 位。 (1)细胞内转录的主要场所是____________,此外,____________中也有转录现象的发 生。 (2)所需的其它三种有机物: ①名称__________________,形成部位________________________; ②名称__________________,形成部位________________________; ③名称__________________,形成部位________________________。

59 生物必修

高中生物必修二

4.1 基因指导蛋白质合成(第二课时)
[学习目标]
1 阐述翻译的过程 2 说出遗传信息、密码子、氨基酸序列间的关系 3 运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系。

[学习重难点]
1 翻译的过程 2 遗传信息、密码子、氨基酸序列间的关系

[使用说明]
1 本学案在阅读教材后认真完成,不可抄袭。也可结合本学案学习教材内容; 2 自主学习部分约 10 分钟完成,合作探究部分约 15 分钟完成。

[自主学习]
二、遗传信息的翻译 1.翻译概念:在________中,以________为模板,合成具有一定氨基酸顺序的________的过 程。 2.碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的?
60 生物必修

高中生物必修二

密码子:在________上相邻的______个碱基 终止子:UAA、UAG、UGA 种类 (64 种) 起始子:AUG(甲硫氨酸) 、GUG(缬氨酸)

其他密码子:只能编码氨基酸 能够编码氨基酸的密码子有______个;一个密码子对应______个氨基酸;但一个氨基酸 可能有______个密码子(简并性) 。 密码子具有简并性和通用性(所有的生物共用一套遗传密码) 3.游离在细胞质中的氨基酸,是怎样运到合成蛋白质的“生产线”上的呢? 需要“搬运工”—— 。反密码子:tRNA 呈________形,其一端有三个碱基 可以与 mRNA 上的三个碱基配对,称为________,另一端可以携带________ , tRNA 有______种;一个 tRNA 只能携带______种氨基酸;一个氨基酸可以由______种 tRNA 携带。 4.翻译的过程 (1)mRNA 进入细胞质,与 结合。 (2)携带一个特定氨基酸的 tRNA,通过 与第一个密码子互补配对,进入位点 1. (3)携带另一个特定氨基酸的 tRNA 以同样方式进入位点 2. (4)位点 1 位点 2 相应的氨基酸 形成 ,位点 1 的氨基酸转移到占 据位点 2 的 tRNA 上。 (5)核糖体读取下一个 ,原占据位点 1 的离开核糖体,占据位点 2 的 tRNA 进 入位点 1,一个新的携带氨基酸的 tRNA 进入位点 2,继续肽链合成。重复进行,直到读取 到 。 (6)肽链合成后,从核糖体与 mRNA 的复合体上脱离,经一系列步骤,盘曲折叠成成熟的蛋 白质分子。

[合作探究]
1.完成基因指导蛋白质合成过程 转录 基因 蛋白质 细胞质(核糖体) 2 完成以下问题: 翻译的场所 翻译的模板 翻译的产物 翻译的原料 翻译的条件 3 转录、翻译与 DNA 复制的比较 复制 转录
61 生物必修

翻译

高中生物必修二

时间 场所 原料 模板 ( 过程 细胞核

生长发育的连续过程中 细胞核 细胞质中的核糖体

以 DNA 解旋后的 以 DNA 解旋后的( )条链为模板 链为模板

)条 以(

)为模板

边解旋边复制, 半保 边解旋边转录,完成转 以 mRNA 为模板以 tRNA 为运 留复制(每一个子代 录后的 DNA 仍保留原来的 载工具,在核糖体中合成具 DNA 含一条母链和一 双链结构 有一定氨基酸顺序的蛋白质 条子链) 使遗传信息从亲代传 给子代 表达遗传信息,使生物表现各种性状。

产物 意义 遗传信息的 传递方向

4 遗传信息、密码子和反密码子 遗传信息 概 是指 DNA 上特定的脱 念 氧核苷酸排列顺序 作 决定蛋白质中氨基 用 酸的排列顺序 密码子 反密码子

种 类

多种多样

61 种

[典型例题]
5 基因表达中相关数量计算 基因中的碱基数(双链) :mRNA 中的碱基数:合成蛋白质的氨基酸个数= 1.在下列细胞结构中,有可能发生碱基配对行为的一组是 ( ) A.细胞核、线粒体、叶绿体、中心体 B.线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体 C.细胞核、核糖体、中心体、高尔基体 D.线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核 解析:能发生碱基互补配对的过程是 DNA 的复制、转录和翻译等过程。而它们发生的场所 分别是细胞核、细胞核、核糖体。除此外,线粒体、叶绿体中也含有 DNA,也能发生碱基互 补配对。故答案是 D 2 .右图表示 DNA(基因)控制蛋白质合成的过程,请分析 回答: (1)根据图中的碱基,可推测包括了 种核苷酸。 (2)DNA 的两条链中, 链为模板链。遗传密码(密 码子)存在于 链上(请写标号) 。
62 生物必修

高中生物必修二

( 3) 如果 控制合 成的 蛋白 质含 两条肽 链, 49 个肽 键, 则控制 其合成 的基 因至少有 个脱氧核苷酸。

解析:本题考查了转录和翻译的过程。其中转录和翻译都遵循碱基互补配对原则,以此可 以判断出 1 号链是模板链。遗传密码子是信使 RNA 上三个相邻的碱基组成。一个密码子对 应一个氨基酸。有氨基酸可以推算出信使 RNA 中的碱基数。信使 RNA 是以 DNA 的一条链为 模板转录而来,DNA 两条链,所以在算出信使 RNA 上碱基数后要乘 2 才是 DNA 中对应的碱基 数。

[效果测评] 一.基础检测
1.关于密码子的叙述正确的是 ( ) A.能编码氨基酸的密码子为 64 个 B.一种氨基酸可能有多种对应的密码子 C. GTA 只能编码一种氨基酸 D. 同一种密码子在人和大肠杆菌细胞中编码的氨基酸不同 2.已知某转运 RNA 一端的三个碱基顺序为 GAU,它转运的是亮氨酸,可推知亮氨酸的密 码子是 ( ) A.CUA B.GAU C.GAT D.CTA 3. 下列物质中具有专一性, 但不在核糖体上合成的是 ( ) A.细胞膜载体 B.转运 RNA C.抗体 D.酶 4.在遗传信息的转录和翻译过程中,翻译者是 ( ) A.基因 B.信使 RNA C.转运 RNA D.遗传密码子 5. 在蛋白质合成的翻译过程中, 碱基互补配对发生在哪两者之间 ( ) A.信使 RNA 与转运 RNA B.氨基酸与转运 RNA C.DNA 与信使 RNA D.核糖体与信使 RNA 6. 下面是几个同学对基因表达的理解, 你认为其中错误的是 ( ) A.在真核细胞中,RNA 的转录主要在细胞核中完成,而蛋白质的合成则在细胞质完成 B.基因通过控制蛋白质的合成而使遗传信息得到表达 C.在蛋白质合成旺盛的细胞中 DNA 分子多,所以转录成的 mRNA 多,从而翻译合成大量 的蛋白质。 D.同一个体的不同体细胞,细胞核中的 DNA 分子相同,但 RNA 和蛋白质是不同的

二.能力提升
7.一段原核生物的 mRNA 通过翻译可合成一条含有 21 个肽键的多肽,则合成这段多肽 需要的 tRNA 个数以及此 mRNA 分子至少含有的碱基个数依次为 ( ) A.63 21 B.66 22 C.22 66 D.21 66 8. 根据下表提供的信息, 可以确定色氨酸的密码子是 ( )

(

A.ACC B.TGG C.TCG 9.下列对转运 RNA 的描述,正确的是 ) A.每种转运 RNA 能识别并转运多种氨基酸
63 生物必修

D.UCG

高中生物必修二

B.每种氨基酸只有一种转运 RNA 能转运它 C.转运 RNA 能识别信使 RNA 上的密码子 D.转运 RNA 转运氨基酸到细胞核内 10.下图为蛋白质合成的一个过程,据图分析并回答问题: 氨基 酸 密码 子 丙氨 酸 GCA GCG GCC GCU 苏氨 酸 ACU ACC ACA ACG 精氨 酸 CGU CGC CGA CGG 色氨 酸 UGG

( 1 ) 图 中 所 示 属 于 蛋 白 质 合 成 过 程 中 的 ________ 步 骤 , 该 过 程 的 模 板 是 [ ]__________。 (2)由图中信息可推知 DNA 模板链上对应的碱基序列为_______________________。 (3)根据图并参考右表分析:[1]___________上携带的氨基酸是_____________,这个 氨基酸与前接的氨基酸是通过____________反应连接在一起的。

4.2 基因对性状的控制
【学习目标】
1.解释中心法则,并能理解不同生物分别能进行信息流的哪些过程。 2.举例说明基因与性状的关系。

【学习重难点】
1.中心法则; 2.基因、蛋白质与性状的关系。

【使用说明】
1.认真阅读 P68-70 的相关内容,并独立完成以下学案中的自主学习和合作探究部分。 2.课后完成效果测评练习,并记牢相应知识点。

【自主学习】
一、中心法则的提出及其发展 1、提出人: 。 2、内容 (1)中心法则:结合教材写出 DNA 的复制以及转录和翻译过程中的信息流: DNA RNA 蛋白质

(2)完善补充:结合 P69 资料分析用红笔在上图中画出中心法则的补充。 二、基因、蛋白质与性状的关系 1.[实例分析] a.、豌豆的圆粒和皱粒:
64 生物必修

高中生物必修二

DNA 中插入了一段外来的 DNA 序列 打乱了编码淀粉分支酶的 不能正常合成 蔗糖不能合成为淀粉,蔗糖含量升高

编码淀粉分支酶的

正常

正常合成 蔗糖合成淀粉,淀粉含量升高

淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩 淀粉含量高,有效保留水分,豌豆显得 (性状:皱缩) 圆鼓鼓(性状: ) b、白化病:白化病是一种较常见的皮肤及其附属器官黑色素缺乏所引起的疾病。这类病人 通常是全身皮肤、毛发、眼睛缺乏黑色素,表现出怕光等行为。人类的肤色就是由黑色素的 含量多少决定的。 基因

酪氨酸 黑色素 结论 1:基因通过控制_____来控制____过程,进而控制生物体的_____。。 c、囊性纤维病:该病是北美白种人中常见的一种遗传病,主要表现为汗液中氯离子的浓度 升高,支气管被异常的黏液堵塞,常于幼年死于肺部感染。研究表明:其病因是一个跨 膜蛋白(CFTR 蛋白)的基因缺失了 3 个碱基。 d、镰刀型细胞贫血症:正常人的红细胞呈中央微凹的圆饼状,而镰刀型细胞贫血症的患者 的红细胞是弯曲的镰刀状。 80)这样红细胞容易破裂,使人患溶血性贫血,严重时会 (P 导致死亡。 控制血红蛋白形成的基因中有一个碱基变化 的结构发生变化 红细胞呈镰刀状 容易破裂, 患溶血性贫血 结论 2:基因通过控制____结构直接控制生物体的____。 2.控制生物性状的因素 (1)控制生物性状的因素 生物体有的性状是受____基因控制的, 而有些性状可能由____个基因来决定。 如_ ____可能是由___个基因决定的, 其中每一个每个基因对此都有一定作用, 还受__ ____和______的影响。 (2)基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。其一性状可能是由 决定的,如 人的身高,可能有多个基因对其有作用,同时身高也不完全是由 决定的,后天 的 和 也有重要作用。 (3)细胞质基因指的是 。 线粒体和叶绿体中的 DNA 都能够进行 复 制,并通过 和 控制一些蛋白质的合成。如线粒体肌病就是由 引起的,这种遗传病只能通过 遗传给后代。

【课堂合作】
65 生物必修

高中生物必修二

1. 基因对如何控制生物的性状?

2.你认为教材中的资料是否推翻了传统的中心法则?你能不能试着画修改后的中心法则?

3. 大家认为克里克的中心法则应该做什么修改?这些修改都被证实了吗?

小结:画概念图构建基因、蛋白质、性状三者关系的概念图

控制

控制

细胞代谢
间接作用 控制 直接作用

知识补充: 1、以 DNA 为遗传物质的生物遗传信息传递: 强调:该种生物正常体细胞内无 RNA 自我复制和逆转录过程

2、以 RNA 为遗传物质的生物遗传信息传递(及 RNA 病毒)

强调:以上过程都是 RNA 病毒侵入宿主细胞后,在宿主细胞内完成。

【典型例题】
例题 1、白化病病人出现白化症状的根本原因( ) A、病人细胞内缺乏黑色素 B、病人体内无酪氨酸 C、控制合成酪氨酸的基因不正常 D、长期见不到阳光 解析 白化病病人出现白化症状是因为缺乏酪氨酸酶。不能使酪氨酸转化成黑色素,而缺乏 这种酶的根本原因是控制此酶合成的基因不正常草成的, 即生物的一切性状都是受基因控制 的。 答案: C
66 生物必修

高中生物必修二

例题 2、对于中心法则,经科学家深入研究后,发现生物中还存在着逆转录现象,它是指遗 传信息的传递方向为 A、蛋白质→RNA B、RNA→DNA C、DNA→RNA D、DNA→DNA 解析 科学家通过对某些致癌病毒的研究发现了逆转录现象,其原因是这些病毒中含有逆转 录酶,在这种酶的作用下,能够以 RNA 作为模板,合成 DNA,这是对中心法则的重要补充。 答案: B

【效果测评】 一.基础检测
1、下列关于基因、蛋白质、性状之间关系的叙述中,不正确的是( ) ... A、每一个性状都只受一个基因控制 B、蛋白质的结构改变能导致生物体的性状改变 C、蛋白质的合成是受基因控制的 D、基因可通过控制酶的合成来控制生物体性状 2、下列有关基因的说法,正确的是( ) A、真核细胞中,基因都在染色体上 B、基因中的 3 个相邻碱基能代表一个遗传密码 C、基因中的一个碱基发生变化,一定能导致密码子改变,从而导致所控制的性状改变 D、有些性状是由多对基因共同控制的 3、已停止分裂的细胞,其遗传信息的传递情况可能是 ( ) A.DNA→DNA B.RNA→RNA C.DNA→RNA D.蛋白质→RNA

4、下图所示的过程,正常情况下在动植物细胞中都不可能发生的是(



A.①②

B.③④⑥

C.⑤⑥

D.②④

5、白化病患者的毛发呈白色,皮肤呈淡红色。其患病的根本原因是 ( ) A.皮肤和毛发等处细胞中缺少黑色素 B.皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸 C.皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸酶 D.皮肤和毛发等全身细胞中的基因不正常 6、下列有关基因型和表现型的说法,正确的一项是( )

A.表现型相同,基因型就一定相同 C.基因型不同,表现型肯定不同 是外因 二.能力提升

B.基因型相同,表现型一般相同 D.基因型是性状表现的内因,表现型

7、白化病和黑尿症都是酶缺陷引起的分子遗传病,前者不能由酪氨酸合成黑色素,后者不 能将尿黑酸转变为乙酰乙酸,排出的尿液因含有尿黑酸,遇空气氧化变黑,下图表示人体与 之相关的系列生化过程

(1)上述事实说明:一些基因是通过控制 的合成来控制 过程, 从而控制生物的性状的 (2)蛋白质在细胞质内合成,简要指出酶 B 在皮肤细胞内合成的主要步骤 (3)白化病人不能合成黑色素,其根本原因是 (4)由图可见,若控制酶 A 合成的基因发生了变异,会引起多个性状改变;黑尿症与图中
67 生物必修

高中生物必修二

几个基因都有代谢关系,这说明 8、在 A、B、C、D 四支试管内都加入一定量的水和 ATP,都加入若干种酶,另外: A 管.加入 DNA、脱氧核苷酸 B 管.加入 RNA、脱氧核苷酸 C 管.加入 DNA、核糖核苷酸 D 管.加入 RNA、核糖核苷酸 请根据实验结果回答下列问题: (1)据分析,A、B 管内产物相同,但 A 管内是________过程;B 管内是________过程。 (2)据分析,C、D 管内产物相同,但 C 管内是________过程;D 管内是________过程。 (3)加入 C 管内 DNA 有 60 对碱基,那么,C 管内产物中最多含有________个碱基,有密码 子_________个。 (4)B 与 A 相比,必须有 酶。 9、已知甲乙丙三种类型的病毒,它们的遗传信息的传递方式分别用下图表示,请对图仔细 分析后回答下列问题: (1)图中 1、8 表示遗传信息的__________过程;2、5、9 表示遗传信息的_________过程; 3、10 表示遗传信息的_________过程;以上 3 个过程的进行所必备的条件 是 。 (2)图中 7 表示遗传信息的______________,此过程的发生需要有____________。

5.1
【学习目标】

基因突变和基因重组
2、解释基因突变的原因(A) 4、简述基因重组的概念(A)

1、概述基因突变的概念(A) 3、举例说明基因突变的特征(A) 5、简述基因突变和基因重组的意义(A)

【学习重难点】 :
基因突变的概念、特征,简述基因突变和基因重组的意义

【使用说明】
1.认真阅读教材相关内容,并独立完成自主学习。 2.课堂讨论完成合作探究,课外完成效果测评和本节必记知识点。

【自主学习】
变异的类型有不可遗传的变异和可遗传的变异两种。后者有三个来源_____ 、 ______ _ 、 。 一、基因突变 1、概念:由于 DNA 分子中发生碱基对的___________、___________或___________,而引起 的基因结构的改变。 2、实例:镰刀型细胞贫血症 ①根本原因:控制合成血红蛋白的 DNA 分子的一个___________发生改变。 ②直接原因:血红蛋白多肽链中___________被___________代替。 镰刀形细胞贫血症说明: 基因对性状的控制是通过 来实 现的。
68 生物必修

高中生物必修二

3、基因突变的原因: 有内因和外因 ________:如紫外线、X 射线 ⑴________(外因) ________:如亚硝酸、碱基类似物 生物因素:如某些病毒 ⑵自发突变(内因) 4、基因突变的特点 ①基因突变在生物界中是___________存在的; ②基因突变是___________发生的, 不定向的; ③ 自 然 状 态 下 , 一 种 生 物 的 突 变 率 很 ___________ ; ④ 大 多 数 基 因 突 变 对 生 物 体 是 ___________的; 5、意义:基因突变时 产生的途径,是生物变异的___________来源,为生物进化 提供了最初的___________材料。 二、基因重组 1、概念:指生物体进行___________的过程中,控制不同性状的基因的___________ 的过程。 自由组合 (发生时期: ) 在 之 间自由组合。 2、基因重组的类型 交叉互换 (发生时期: ) 在 之 间交叉互换。 3、时间:减数第一次分裂过程中(减数第一次分裂后期和四分体时期) 4、意义:为生物变异提供了及其丰富的来源,是形成生物___________的重要原因之 一。

【合作探究】
1、生物体内发生的所有基因突变是否都能引起生物表现型的变化?试举例说明? 2、基因结构改变后,其控制合成的蛋白质结构(从氨基酸数目、排列顺序等方面考虑)会 有哪些可能的结果?

3、阅读P81思考:基因突变能否发生遗传?

4、①基因突变发生在什么时期?能否产生新的基因和新的性状?

②基因重组发生在什么时期?能否产生新的基因和新的性状?

③以上两种变异,那种是生物变异的根本来源?为什么?那种是生物变异的丰富来源? 为什么?

5、思考讨论:第82页批判性思维
69 生物必修

高中生物必修二

【知识链接】 :基因工程所用到的原理也是基因重组,是人工条件下的基因重组。
1、概念:是指将从一个生物体内分离得到或人工合成的目的基因转入另一个生物体中,使 后者获得新的遗传性状或表达所需要的产物的技术。 2、原理:基因重组 3、过程: (见 P102 基因工程及其应用) 课堂小结 项目 变异 实质 基因的 生 出现 基因突变 发生改变,产 , 基因重组 原有基因的 和 不产生 ,只产生

产生 过程

DNA 时,在一定的外界 条件或生物内部因素的作用 下,引起基因中脱氧核苷酸 的 、 、 的 改变。 生物变异的 进化的 来源,生物

减数分裂形成 时, 非 同源染色体上 基因 的 ;同源染色体上 交叉互换。 变异的 来源之一,指导育种

意义

例子

贫血症

黄圆×绿皱→黄皱

【效果测评】
1.太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等,诱导由宇宙飞船携带的种子发生 变异,然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是 A.太空育种产生的突变总是有益的 B.太空育种产生的性状是定向的 C.太空育种培育的植物是地球上原本不存在的 D.太空育种与其他诱变方法在本质上是 不同的 2.基因突变按其发生部位可分为体细胞突变 a 和生殖细胞突变 b 两种,则( ) A.均发生于有丝分裂的间期 B.a 发生于有丝分裂的间期,b 发生于减数第一次分裂的间期 C.均发生于减数第一次分裂的间期 D.a 发生于有丝分裂间期,b 发生于减数第二次分裂的间期 3.人类的血管性假血友病基因位于第 12 号染色体上,目前该病有 20 多种类型,这表明基 因突变具有( ) A.多方向性(不定向性) B.可逆性 C.随机性 D.普遍性 4.关于基因重组,下列叙述中不正确的是( ) A.基因重组发生在生物体有性生殖过程中 B.非同源染色体上的非等位基因自由组合属于基因重组 C.同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而发生交换,导致染色单体上的基 因重组 D.基因重组是生物变异的根本来源 5.基因重组的过程发生在( ) A. 减数分裂过程中 B. 有丝分裂过程中 C. 受精作用过程中 D. 不同品种嫁 接过程中
70 生物必修

高中生物必修二

6.杂交育种依据的主要遗传学原理是( ) A.染色体变异 B.基因分离 C.基因自由组合 D.基因突变 7. 进行有性生殖的生物,其亲子代间总是存在着一定差异的主要原因是( ) A.基因重组 B.基因突变 C.染色体变异 D.生活条件的改变 8.基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法正确的是 A.无论是低等还是高等生物都可能发生突变 B.生物在个体发育的特定时期才可发生突变 C.突变只能定向形成新的等位基因 D.突变对生物的生存往往是有利的 9.原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对。在插入位点的附近,再发生下 列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小 D A. 置换单个碱基对 B 增加 4 个碱基对 C. 缺失 3 个碱基对 D. 缺失 4 个碱基对 10.如果一个基因的中部缺失了 1 个核苷酸对,不可能的后果是 A.没有蛋白质产物 B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止 C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸 D.翻译的蛋白质中,缺失部位以后的氨基酸序列 发生变化 11.自然界中,一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下: 正常基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 突变基因 1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 突变基因 2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 突变基因 3 精氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 酪氨酸 丙氨酸 根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因 DNA 分子的改变是??( ) A. 突变基因 1 和 2 为一个碱基的替换,突变基因 3 为一个碱基的增添 B. 突变基因 2 和 3 为一个碱基的替换,突变基因 1 为一个碱基的增添 C. 突变基因 1 为一个碱基的替换,突变基因 2 和 3 为一个碱基的增添 D. 突变基因 2 为一个碱基的替换,突变基因 1 和 3 为一个碱基的增添 12.人类的正常血红蛋白(HbA)? 链第 63 位氨基酸是组氨酸,其密码子为 CAU 或 CAC,当 ? 链第 63 位组氨酸被酪氨酸(UAU 或 UAC)替代后,出现异常血红蛋白(HbM) ,导致一种贫 血症;? 链第 63 位组氨酸被精氨酸(CGU 或 CGC)所替代而产生的异常血红蛋白(HbZ)将 引起另一种贫血症。 ( 1 ) 写 出 正 常 血 红 蛋 白 基 因 中 , 决 定 ? 链 第 63 位 组 氨 酸 密 码 子 的 碱 基 对 组 成 。 (2) 在决定 ? 链第 63 位组氨酸密码子的 DNA 三个碱基对中, 任意一个碱基对发生变化都将 产生异常的血红蛋白吗?为什么?

71 生物必修

高中生物必修二

5.2 染色体变异(第一课时)
【学习目标】
1.说出染色体结构变异的基本类型。 2.说出染色体数目的变异类型。

【学习重点】
染色体数目的变异

【学习难点】
1. 染色体组的概念。 2. 二倍体、多倍体的概念及其联系。

【使用说明】
1.认真阅读 P85-88 的相关内容,并独立完成以下学案中的自主学习和合作探究部分。 2.课后完成效果测评练习,并记牢相应知识点。

【自主学习】
一、基因突变与染色体变异的区别: 基因突变是染色体上的 基因的改变,在光学显微镜下 观察到的变异,而 染色体变异是比较明显的染色体 或 的变异,在光学显微镜下可以直接 观察到的变异。 二、染色体结构的变异 1、 定义:由 引起的变异。如猫叫综合征是由人的 缺失引起 的遗传病,而果蝇的棒壮眼是由于染色体中 某一片段引起的变异。 2、 类型:
72 生物必修

高中生物必修二

①___ :染色体中某一片段的缺失。如 。 ② :染色体中增加了某一片段。如 。 ③ :染色体的某一片段移接到另一条 上。 ④ :染色体中某一段的位置颠倒了 180°。 易错知识点辨析: 易位与交叉互换的区别: 易位发生在非同源染色体之间,是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。 交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。 3、结果:使排列在染色体上的___________或___________发生改变,从而导致________的 变 异 。 大 多 数 染 色 体 结 构 变 异 对 生 物 体 是 _______________ , 有 的 甚 至 导 致 生 物 体 。 三、染色体数目的变异: 1、染色体数目的变异可以分为两类:一类是细胞内________的增加或减少;一类是以 ___________的形式成倍的增加或减少。 2、染色体组:细胞中的一组______________,在__________上各不相同,携带着控制生物 ________的全部遗传信息,这样的一组染色体就叫做一个染色体组。 方法与技巧:染色体组数的确认 ①根据染色体形态判断:细胞内形态相同的染色体有几条,就是 有几个染色体组。观察右图,图中有几个染色体组? ②根据基因型判断:在细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的基因出现几次,该细胞或 生物体就含有几个染色体组。 例如:基因型为 AABBCC 的生物体细胞中有几个染色体组? 基因型为 AAAbbb 的生物体细胞中有几个染色体组? 基因型为 AAaaBBBBCccc 的生物体细胞中有几个染色体组? ③根据染色体数目和染色体形态推算出含有几个染色体组:染色体组数=染色体数/染色体形 态数。 例如:某细胞共有 8 条染色体,染色体形态数为 2,则染色体组数为几个? 4、二倍体和多倍体 由 发育而来的个体,体细胞中含有 的个体叫做二倍体,体细胞 中含有 叫做三倍体, 体细胞中含有 叫做四倍体, 体细胞 中含有 叫做多倍体。 举例: 二倍体生物:____________________________ 三倍体生物:____________________________ 四倍体生物:____________________________ 5、多倍体特点及诱导方法: ①与二倍体植株相比,多倍体植株的特点:茎秆________,叶片、果实和种子__________, ______________等营养物质的含量____________。 ②人工诱导多倍体的方法很多, 如 。 目前最常用且最有效的方法是用 处 理萌发的种子或幼苗。当 作用于正在分裂的细胞时,能够抑制 的形成,导 致染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。

【合作探究】
尝试总结染色体组的特点?
73 生物必修

高中生物必修二

【典例分析】
1、一个染色体组应是( ) A、配子中的全部染色体 C、体细胞中一半染色体 B、二倍体生物配子中的全部染色体 D、来自父方或母方的全部染色体

2、韭菜的体细胞中含有 32 条染色体,这 32 条染色体有 8 种形态结构,韭菜是 A、二倍体 B、四倍体 C、六倍体 D、八倍体

【效果测评】
1.下列变异中,不属于染色体结构变异的是 ( A.染色体缺失某一片断 B.染色体增加了某一片断 0 C.染色体中DNA的一个碱基发生了改变 D.染色体某一片断位置颠倒了180 2. 是正常的两条同源染色体,则下图所示是指染色体结构的 ( )



A.倒位 B.缺失 C.易位 D.重复 3.下列关于染色体组的正确叙述是 ( ) A.染色体组内不存在同源染色体 B.染色体组只存在于生殖细胞中 C.染色体组只存在于体细胞中 D.染色体组在减数分裂过程中消失 4. 果蝇的体细胞中有三对常染色体, 一对性染色体。 因此, 果蝇体细胞中的染色体有 ( ) A.一个染色体组 B.两个染色体组 C.四个染色体组 D.六个染色体组 5. 四倍 体的曼 陀罗 有 48条 染色 体,该 植物体 细胞 中的 每个染 色体 组 的染 色体 数目为 ( ) A.48 B.24 C.12 D.4 6.如图是果蝇细胞的染色体组成,以下说法正确的是 ( ) A.染色体 1、2、4、5 组成果蝇的一个染色体组 B.染色体 3、6 之间的交换属于基因重组 C.控制果蝇红眼或白眼的基因位于 2 号染色体上 D.果蝇的体细胞内有 2 个染色体组。 7.某生物正常体细胞染色体数目为 8 条,下图中表示含 有 1 个染色体

组的细胞的是( ) A B C D 8.果蝇体细胞中有 8 条染色体,分别编为 1~8 号。其中 1 和 2、3 和 4、5 和 6、7 和 8 分 别为 4 对同源染色体。则以下能构成一个染色体组的是 ( )
74 生物必修

高中生物必修二

A.1 和 2 B.1、2、3、4 C.1、3、6、7 D.1、4、5、6 9.二倍体植物的花粉发育成的植株,体细胞内所有的染色体在形态、大小方面( ) A.一定相同 B.有的相同,有的不相同 C.一定是各不相同 D.以上都不对 10. 大麦的一个染色体组有 7 条染色体, 在四倍体大麦根尖细胞有丝分裂后期能观察的到染 色体有多少条 A.7 B.56 C.28 D.14

5.2
【学习目标】

染色体变异(第二课时)

1.说出单倍体的成因及应用。 2.进行低温诱导染色体数目变化的实验。

【学习重点】
单倍体的成因及应用

【学习难点】
1.单倍体的概念及育种过程 2.低温诱导染色体数目变化的实验。

【使用说明】
1.认真阅读 P85-88 的相关内容,并独立完成以下学案中的自主学习和合作探究部分。 2.课后完成效果测评练习,并记牢相应知识点。

【自主学习】
一、单倍体: 1、 单倍体概念: 像蜜蜂的雄蜂这样, 体细胞中含有 叫做单倍体。 与正常植株相比,单倍体植株的特点是 。但是,单倍体在育种工作中 有非常重要的意义,因为利用单倍体植株培育新品种能却能 。 注意:起点如果为未受精的配子,无论有几套染色体组都叫单倍体 2、单倍体育种过程: (见知识链接 2) 育种工作者常常采用 方法来获 得单倍体植株,然后经过人工诱导 使 ,这种方法获的植株不仅 ,而且 。 3、低温诱导植株染色体数目变化的实验
75 生物必修

高中生物必修二

①原理:低温处理植株 组织细胞,能够 ,以致影响 细胞也不能分裂成两个子细胞,于是,植物细胞染色体数目发生变化。 ②选材 。 3 ○步骤:待 养 步骤同 长出约 1cm 长的不定根时,将根进行低温( 浸泡以固定细胞形态,然后 小时。取根尖后用 实验。



)处理,诱导培 冲洗 2 次。其余

【合作探究】
1、 如何判断单倍体和多倍体?

2、秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍,这两种方法在原理上有什么相似之处?

3、多倍体育种、单倍体育种的比较 育种类型 原理 常用方法 优点 缺点 举例 单倍体育种 多倍体育种

【知识链接】1

76 生物必修

高中生物必修二

三倍体无子西瓜的整个培育过程需二年时间,二倍体共用了三次,其作用不同。第一是 作为诱导四倍体的被处理的材料, 将二倍体西瓜的幼苗用秋水仙素处理, 使其染色体数目加 倍,从而使它成为四倍体。第二是作为父本提供配子,第一年收获的三倍体种子是以四倍体 作母本,二倍体作父本在四倍体植株上结成的。第三是提供花粉,刺激子房发育,第二年的 三倍体植株由于染色体联会紊乱, 不能形成正常的生殖细胞, 因而所授予的二倍体的成熟花 粉中的精子不能进行受精,但其花粉中含有催化(色氨酸)产生生长素的酶,这样花粉刺激 子房合成大量生长素,而这些生长素能促进子房发育成果实。 四倍体植物属于多倍体,种子较大,把它作为母本培育出来的西瓜种子种下后,植株较 健壮,并且结出的无子西瓜中只有柔软的胚珠,没有种子。如果以四倍体西瓜作父本,二倍 体作为母本结出的三倍体种子, 将来发育成的植株雌花中的胚珠会生成硬壳, 像有种子一样, 达不到培育无子西瓜的目的,所以这种杂交方案不能采用。 2 单倍体育种过程: DDTT × ddtt
杂交 DdTt 减数分裂

DT DT

Dt Dt

dT dT

dt dt 单倍体

花药离体培养 秋水仙素处理

DDTT DDtt ddTT ddtt 注:单倍体育种往往与杂交育种相结合

【典例分析】
将基因型为 AA 和 aa 的两个植株杂交,得到 F1 植株再进一步作如下图解所示的处理,请
77 生物必修

高中生物必修二

分析回答:

(1)乙植株的基因型是 ,属于 倍体。 (2)用乙植株的花粉直接培育出的后代属于 倍体,其基因型及其比例 是 。 (3)丙植株的体细胞中有 个染色体组,基因型有 种。 参考答案:(1)Aaaa 四 (2)单 AA∶Aa∶aa=1∶4∶1 (3)3 4

【效果测评】
一、选择题 1.用秋水仙素诱发基因突变和诱导多倍体,起作用的时期分别是( ) A.有丝分裂的间期和前期 B.有丝分裂的间期和后期 C.有丝分裂的前期和后期 D.有丝分裂的前期和后期 2.用普通小麦(六倍体)的花药离体培养成的植株通常称为( ) A.六倍体 B.三倍体 C.一倍体 D.单倍体 3.细菌若产生可遗传变异,其来源是( ) A. 基因重组和基因突变 B.基因突变 C.基因突变和染色体变异 D.基因重组、基因突变和染色体变异 4.用花药离体培养的方法培养出马铃薯单倍体植株,当它进行减数分裂时,观察到染色体 两两配对,形成 12 对,据此现象可推知产生花药的马铃薯是( ) A.二倍体 B.三倍体 C.四倍体 D.六倍体 5.普通小麦是六倍体,它的单倍体中含有的染色体组数是 ( ) A、1 个 B、2 个 C、3 个 D、4 个 6.下列关于单倍体、二倍体、多倍体的叙述不正确的是 ( ) A、 由受精卵发育成的生物体细胞中有几个染色体组就叫几倍体 B、 由配子发育成的生物体,细胞中无论有几个染色体组也只能叫单倍体 C、 单倍体一般高度不孕,多倍体一般茎秆粗壮,果实、种子较大 D、 单倍体都是纯种,多倍体等位基因至少有三个 7.用基因型为 AAdd 和 aaDD 的亲本植株进行杂交,并对其子一代的幼苗用秋水仙素进行处 理,该植物的基因型和染色体倍数分别是( ) A.AAaaDDDD,四倍体 B.AAaaDDdd,四倍体 C.AaDd,二倍体 D.AAdd,二倍体 8.西瓜红瓤(R)对黄瓤(r)为显性。将黄瓤西瓜种子种下,发芽后用秋水仙素处理,得 到四倍体植株。以该四倍体植株作母本,二倍体纯合红瓤西瓜为父本进行杂交,获得三 倍体植株。三倍体植株开花后再授以红瓤二倍体西瓜的成熟花粉,所结无子西瓜瓤的颜 色和基因型分别是( ) A.红瓤、RRr B.红瓤、Rrr C.红瓤、RRR D.黄瓤、rrr 9.把杂种 AaBb 植株的花粉,进行离体培养,获得的幼苗经秋水仙素处理后,长成的植株在 理论上可能的基因型为( ) A.AABB、aabb B.AaBb、AABb、aaBB、aaBb C.AAbb、aaBB D.AABB、aabb、AAbb、aaBB
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10.一雌蜂和一雄蜂交配产生 Fl 代,在 Fl 代雌雄个体交配产生的 F2 代中,雄蜂基因型共有 AB、Ab、aB、ab 四种,雌蜂的基因型共有 AaBb、Aabb、aaBb、aabb 四种,则亲本的基 因型是( ) A.aabb×AB B.AaBb×Ab C.AAbb×aB D.AABB×ab 二、非选择题 1.下图所示为用农作物①和②两个品种分别培养出④⑤⑥⑦四个品种的过程。

(1) 用①和②通过 I 和 II 过程培育出⑤的过程所依据的遗传学原理是 。 (2)通过 III 和 V 培育出⑤的育种方法的优点是 (3)由③培育出的⑥是 倍体。 (4)由①和②通过 I 和 III 过程培育出⑤的过程叫 ,③培育出④过程叫 ,V 过程需要用 处理 。 2.良种对于提高农作物产量、品质和抗性等具有重要作用。目前培育良种有多种途径。其 一是具有不同优点的亲本杂交,从其后代中选择理想的变异类型,变异来源于 ,选 育过程中性状的遗传遵循 、 规律。其二是通过射线处理, 改变已有品种的个别重要性状,变异来源于 ,实质上是细胞中的 DNA 分子上的 碱基发生改变。其三是改变染色体数目,例如用秋水仙素处理植物的分生组织,经过培育和 选择能得到 植株。 3.现有三个番茄品种,A 品种的基因型为 AABBdd,B 品种的基因型为 AabbDD,C 品种的 基因型为 aaBBDD。三对等位基因分别位于三对同源染色体上,并且分别控制叶形、花色和 果形三对相对形状、状。请回答: (1) 如何运用杂交育种方法利用以上三个品种获得基因型为 aabbdd 的植株? (用文字简 要获得过程即可)

(2)如果从播种到获得种子需要一年,获得基因型为 aabbdd 的植株最少需要多少年?

(3)如果要缩短获得 aabbdd 植株时间,可采用什么方法?(写出方法的名称即可)

5.3 人类遗传病
【学习目标】
1、举例说出人类常见遗传病的类型。 2、概述人类遗传病的产生原因、监测和预防的方法。 3、简述人类基因组计划及其意义。 4、关注人类基因组计划及其意义。

【学习重点】
79 生物必修

高中生物必修二

人类常见遗传病的类型以及遗传病的监测和预防。

【学习难点】
1、如何开展及组织好人类遗传病的调查。 2、人类基因组计划的意义及其与人体健康的关系。

【使用说明】
1.认真阅读 P90-93 的相关内容,并独立完成以下学案中的自主学习和合作探究部分。 2.课后完成效果测评练习,并记牢相应知识点。

【自主学习】
人类常见遗传病的类型: 1、概念:人类遗传病通常是指由于__________改变而引起的人类疾病。 2、分类:主要可以分为________遗传病、_________遗传病和_________遗传病三大类。 3、单基因遗传病 (1) 特点:受 控制的遗传病。 (2)分类: ①显性遗传病:由 引起的遗传病,常见的有常染色体显性遗传病,如多指、并 指、 ;X 染色体显性遗传病,如 等。 ②隐性遗传病: 由 引起的遗传病,常见的有常染色体隐性遗传病,如 、 白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症等; 4、多基因遗传病: (1)特点:受 控制的人类遗传病,在 中发病率比较高。 (2)类型:如 、 、 等。 5、染色体异常遗传病:指由染色体异常引起的遗传病,简称染色体病,如 、猫 叫综合征。 6、调查人群中的遗传病 调查选取群体中发病率较高的单基因遗传病,如红绿色盲、白化病等 利用汇总法计算每一种遗传病的发病率 某种遗传病 = _____________________________ 的发病率 注意:研究某一病的发病率:应该在人群中随机抽样调查并统计。 研究某一病的遗传方式:应该在患者家系中调查。 二、遗传病的监测和预防: 1、 目前主要是通过____________和___________等手段对遗传病进行监测和预防。 产前诊断 可以用 _____________ 、 _______________等手段, 确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性 疾病。 2、遗传咨询的内容和步骤: (1)医生对咨询对象进行身体检查,了解 ,对是否患有 作出诊断。 (2)分析遗传病的 。 (3)推算出后代的 。 (4)向咨询对象提出防治对策和建议,如 、进行 等。 三、人类基因组计划与人体健康: 1、人类基因组:指人类 DNA 所携带的全部 。 2 、 人 类 基 因 组 计 划 的 目 的 是 测 定 人 类 基 因 组 的 ____________ , 解 读 其 中 包 含 的 ____________。

【合作探究】
80 生物必修

高中生物必修二

1、遗传病与先天性疾病有何不同?

2、分析 21 三体综合征病因?

【知识链接】
婚姻法规定:直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚 直系血亲:从自己算起,向上推数 3 代和向下推数 3 代,如父母、祖父母(外祖父母) 、子 女、孙子女(外孙子女) 三代以内旁系血亲:与祖父母(外祖父母)同源而生的,除直系亲属以外的其他亲属,如同 胞兄妹、堂兄妹、表兄妹、叔(姑)侄、姨(舅)甥等。 祖父母 外祖父母

叔、姑、伯 叔、姑、伯的子女 叔、姑、伯的孙子女 (或外孙子女) 自己 子女

父母 兄弟姐妹 兄弟姐妹的子女

舅、姨 舅、姨的子女 舅、姨的孙子女 (或外孙子女) 舅、姨的曾孙子女 (或曾外孙子女) 旁系血亲

叔、姑、伯的曾孙子女 孙子女 兄弟姐妹的孙子女 (或曾外孙子女) (或外孙子女) (或外孙子女) 旁系血亲 直系血亲 旁系血亲

【典例分析】
基因检测可以确定胎儿的基因型。 有一对夫妇, 其中一人为 X 染色体上的隐性基因决定的遗 传病患者,另一方表现正常,妻子怀孕后,想知道胎儿是否携带致病基因,请回答: (1) 若丈夫为患者,胎儿是男性时,需要对胎儿进行基因检测吗?为什么? (2) 当妻子为患者时,表现正常胎儿的性别应该是男性还是女性?为什么? 解析;X 染色体上的致病基因是由丈夫携带还是有妻子携带对不同性别的后代影响是不一样 的, 把这个难点掌握住就可以顺利解题。 已给条件是夫妻双方一人为患者, 另一人表现正常。 由于是 X 染色体隐性遗传病,则表现正常的妻子时,其基因型可能是纯合的,也可能是杂合 的,即从表现不能推测其基因型;而表型正常为丈夫时,其表型和基因型是一致的,既有丈 夫的表型推测他的基因型。 第一问的答案应该对男性胎儿进行基因检测, 原因是妻子可能是 携带者。第二问正常胎儿的性别为女性,原因是他从父亲那里接受了一个正常的显性基因。 答案(1)需要。因为表现型正常的女性有可能是携带者,她与男患者婚配时,男性胎儿可 能带有致病基因。

【效果测评】
1、我国婚姻法规定禁止近亲婚配的医学依据是( ) A.近亲婚配其后代必患遗传病 B.近亲婚配其后代患隐性遗传病的机会增多 C.人类的疾病都是由隐性基因控制的 D.近亲婚配其后代必然有伴性遗传病
81 生物必修

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2、“猫叫综合征”是人的第 5 号染色体部分缺失引起的,这种遗传病的类型是( ) A.常染色体单基因遗传病 B.性染色体多基因遗传病 C.常染色体数目变异疾病 D.常染色体结构变异疾病 3、在下列生殖细胞中,哪两种生殖细胞的结合会产生先天愚型的男性患儿(A 表示常染色 体)?( ) ①23A+X ②22A+X ③21A+Y ④22A+Y A.①和③ B.②和③ C.①和④ D.②和④ 4、下列肯定是遗传病的是( ) A.家族性疾病 B.先天性疾病 C.终生性疾病 D.遗传物质改变引起的疾病 5、 血友病属于 ( ) A.单基因遗传病 B.多基因遗传病 C.性染色体异常遗传病 D.常染色体遗传病 6、人的血友病属于伴性遗传,苯丙酮尿症属于常染色体遗传。一对表现型正常的夫妇生下 一个既患血友病又患苯丙酮尿症的男孩。如果他们再生一个女孩,表现型正常的概率是 ( ) A.9/16 B. 3/4 C.3/16 D.1/4 7、1990 年 10 月,国际人类基因组计划正式启动,以揭示生命和各种遗传现象的奥秘。下 图中的 A、 分别表示人类体细胞染色体 B 组成。请回答问题: (1) 从染色体形态和组成来看, 表示女 性的染色体是图 ,男性的染色体 组成可以写成 。 (2)染色体的化学成分主要 是 。 (3) 血友病的致病基因位于 染 色体上, 请将该染色体在 A、 图上用笔 B 圈出。 (4)建立人类基因组图谱需要分析 条染色体的 的序列。 8、以下是两例人类遗传病。 病例一:人的正常色觉 B 对红绿色盲(b)呈显性,为伴性遗传;褐眼 A 对蓝眼(a)呈显性, 为常染色体遗传。有一个蓝眼色觉正常的女子,与一个褐眼色觉正常的男子婚配,生了一个 蓝眼色盲的男孩,在这对夫妇中: (1)男子的基因型是_____________________________________________ (2)女子的基因型是_____________________________________________ (3)他们的子代中出现蓝眼色盲男孩的概率是_________________________________ 病例二:幼儿黑蒙性白痴是一种严重的精神病。这是一种常染色体上的隐性基因遗传病。试 问: (1)如两个正常的双亲生了一个患此病的女儿和一个正常的儿子,那么这个儿子携带此隐 性基因的概率是___________________________________________ (2)这个儿子与一个正常的女子结婚,他们生的第一个孩子患此病,那么第二个孩子患此 病的概率是_______________________________________________

82 生物必修

高中生物必修二

6.1 杂交育种与诱变育种
【学习目标】
1.说出杂交育种的概念、原理,并能用示意图形式写出杂交育种过程。 2.说出诱变育种的概念、原理, 常用方法以及所取得的成果。 3.对比这两种育种方法的优、缺点,并和其他两种育种方式进行比较。

【学习重点】
杂交育种和诱变育种的原理、方法、优缺点及在改良农作物和培养家畜品种等方面的应用。
83 生物必修

高中生物必修二

【使用说明】
1.认真阅读 P98-100 的相关内容,并独立完成以下学案中的自主学习和合作探究部分。 2.课后完成效果测评练习,并记牢相应知识点。 3.用约 30 分钟完成本学案内容。

【自主学习】
提示:阅读 P98 杂交育种以上三段话,完成以下问题: 一、选择育种 古代人们使用的育种方法是 育种,其缺点是 。 提示:阅读 P98—P99 杂交育种所有内容,完成以下问题: 二、杂交育种 1.要想把两个品种的优良性状集中于一体,应该用到的育种方法是 育种,其遗传学 原理是 ,此过程一般操作是:先将两个或多个品种之间进行 (填何种交配)得到子一代,子一代再进行 (填何种交配) ,得到子二代,子二代 中会不会得到集两者缺点于一体的个体获其他不符合需要的品种, ,所以从子二代起 应该进行 ,并经过多代选育,以获得所需要的优良性状的纯种。 2.我国通过杂交育种方法在动植物方面取得了哪些成果,从书上划出。 提示:阅读 100 诱变育种所有内容,完成以下问题: 三、诱变育种 1、 在三种可遗传的变异中只有那种变异才能产生新的基因, 进而出现新的性状: 。 该种变异具有哪些特点: 、 、 、 、 。 2、由于以上变异可以产生新的基因,所以可以利用该原理进行育种,但由于其突变率低, 所以要想获得大量变异类型, 必须进行 育种, 采用的方法有: 物理因素 、 、 、 等,化学因素 、 等。 该方法能否引起生物定向变异 , 因而用该方法处理生物后还需要 。 3、我国通过诱变育种方法在动植物及微生物方面取得了哪些成果,从书上划出。

【合作探究】
1、 杂交育种的优点有哪些?

杂交育种有哪些不足(提示:可从杂交后代可能出现的类型、育种时间、后代纯度等方面考 虑)

2、 与杂交育种相比,诱变育种有什么优点?

诱变育种有哪些局限性?要克服这些局限性,可以采取什么方法?

84 生物必修

高中生物必修二

【典型例题】
例 1 在杂交育种工作中,选择通常从哪一代开始,理由是什么? A.F1 基因出现重组 B.F1 性状开始分离 C.F2 性状开始分离 D.P 基因开始分离 例 2 在农作物的育种上,采用的方法有:杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种, 它们的理论依据依次是 ①基因突变 ②基因互换 ③基因重组 ④染色体变异 A.③①④④ B.④①②④ C.④④①③ D.④③①④

【效果测评】
1、两个亲本的基因型分别为 AAbb 和 aaBB,这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因 型为 aabb 的新品种,最简捷的方法是 ( ) A、单倍体育种 B、杂交育种 C、人工诱变育种 D、细胞工程育种 2 下面列举几种可能诱发基因突变的原因,其中哪项是不正确的( ) A、射线的辐射 B、杂交 C、激光照射 D、秋水仙素处理 3、在一块栽种红果番茄的田地里,农民发现有一株番茄的一枝条结出黄色番茄,这是因为 该枝条发生了( ) A、细胞质遗传 B、基因突变 C、基因重组 D、染色体变异 4 人工诱导生物发生基因突变是创造生物新类型的重要方法,这是因为 A.易得大量有利突变体 B.可按计划定向改良 C.变异频率高,有利变异较易稳定 D.含 A、B、C 三项 5 以基因型为 AAbb 和 aaBB 的两种豌豆作为亲本,杂交得到 F1,F1 自交得到 F2,结果符合孟 德尔遗传规律。在 F2 中与两个亲本表现型相同的个体占全部子代的 A.1/4 B. 3/8 C. 3/4 D.5/8 6 培育青霉素高产菌株的方法是 A.杂交育种 B.单倍体育种 C.诱变育种 D.多倍体育种 7 亲本基因型为 AABB 和 aabb 的植株进行杂交,其子一代的幼苗用秋水仙素处理产生了多倍 体,其基因型是 A.AaBb B.AABB C. AAAAbbbb D. AAaaBBbb 8、有两个纯种的小麦,一为高秆(D)抗锈病(T) ;另一为矮秆(d)易染锈病(t) ,这两 对性状独立遗传,用两种育种方法培育矮秆抗锈病的新品种。 (1)方法一的步骤如下: b a 高秆抗锈病×矮秆不抗锈病 F1 F2 c 稳定遗传的矮秆抗锈 病品种。 ①过程 a 叫 ,过程 b 叫 。 ②过程 c 的处理方法是 。 ③F1 的基因型是 , 表现型是 ,矮秆抗 锈病新品种的基因 型应 是 。 (2)方法二的步骤如下: f dT 幼苗 g 高秆抗锈病×矮秆不抗锈病 d F1 e dT 配子 ddTT 植株。 过程 d 叫 过程,过程 e 是指 ;过程 f 是 过程;过 程 g 是指 ,此过程最常用的物质是 。 (3)育种方法一叫 育种,方法二叫 育种。

85 生物必修

高中生物必修二

9 以下分别表示几种不同的育种方法。请分析回答: 甲 新个体丙 A 去核 乙
射线 DNA DNA 转录 RNA 翻译 氨基酸 ② CTG ① ③ GAC GTC 物种P 普通小麦 C AABBDD × 物种P1 黑麦 RR 不育杂种 ① ABDR 小黑麦 AABBDDRR

B

高秆抗锈病 D DDTT 高秆抗锈病 E DDTT × ×

矮秆易染锈病 ddtt 矮秆易染锈病 ddtt F1 F1 F2

稳定遗传的 双抗品种 ②



配子

幼苗

稳定遗传的 双抗品种

(1)A 所示过程称“克隆”技术,新个体丙的基因型应与亲本中的_____________个体相同. (2)B 过程中,由物种 P 突变为物种 P1。在指导蛋白质合成时,③处的氨基酸由物种 P 的 _______改变成了_________。 (缬氨酸 GUC;谷氨酰胺 CAG;天门冬氨酸 GAC) (3)C 过程所示的育种方法叫做_____________,该方法最常用的作法是在①处 ______________ (4)D 表示的育种方法是______________,若要在 F2 中选出最符合要求的新品种,最简便 的方法是_________________________________________________________________。 (5)E 过程中,②常用的方法是________________________,与 D 过程相比,E 方法的突出 优点是_________________________________________________。

6.2 基因工程及其应用
【学习目标】
1. 简述基因工程的基本原理; 2. 举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用; 3. 关注转基因生物和转基因食品的安全性。

【学习重点】
86 生物必修

高中生物必修二

1. 基因工程的基本原理; 2. 基因工程的安全性问题。

【学习难点】
1. 基因工程的基本原理; 2. 转基因生物与转基因食品的安全性。

【使用说明】
1.认真阅读 P102-105 的相关内容,并独立完成以下学案中的自主学习和合作探究部分。 2.课后完成效果测评练习,并记牢相应知识点。 3.用约 30 分钟完成本学案内容。

【自主学习】
(一) 基因工程的原理 1. 基因工程的概念: 基因工程又叫 技术或 技术。 通俗地说, 就是按照人们的 意愿,把一种生物的 提取出来,加以 ,然后放到另一种 生物的细胞里, 地改造生物的 。 基因工程是在 上进行的 水平的设计施工,需要有专门的工具。 基因工程最基本的工具有: “ ”“ 、 ”“ 、 ” 。 2.基因工程的工具 (1) 、基因的“剪刀” :__________(简称__________) (2) 、基因的“针线” :__________ (3) 、基因的 :基因工程中,目前常用的运载体有________、________和 ______________等。 3. 基因工程的操作步骤: 基因工程操作的一般步骤为:__________________、目的基因与___________结合、将 目的基因导入_________________、目的基因的________和________。 (二) 、基因工程的应用 1、抗虫基因作物的使用,不仅减少了__________,大大降低了生产成本,而且还减少 了__________。 2、基因工程生产药品有__________、__________、__________等。 3、目前关于转基因生物和转基因产品的安全性,有两种观点,一种观点是转因生物和 转基因食品不安全,____________________;另一种观点____________________。

【合作探究】
1.基因工程育种与杂交育种、诱变育种相比,主要优点是什么?其原理是什么?

2.限制酶有什么特点?

3. 目的基因能否直接导入受体细胞?

4.切割运载体和目的基因往往是用同一种限制酶还是两种?

87 生物必修

高中生物必修二

5.完成下图 基因工程的别名 操作环境 操作对象 操作水平 操作工具 基本过程 结果

【典例分析】
科学家将控制某药物蛋白合成的基因转移到白色来亨鸡胚胎细胞的 DNA 中,发育成的母 鸡就能产出含该药物蛋白的鸡蛋。 在每一只鸡蛋的蛋清中都含有大量的药物蛋白, 而且用这 些鸡蛋孵出出的鸡,仍能产出含该药物蛋白的鸡蛋。据此分析,下列说法错误的是: A 这些鸡是基因工程的产物 B 这种变异属于可遗传的变异 C 在此过程中应用的工具酶有限制酶和蛋白酶 D 该种变异属于定向变异

【效果测评】
1.要使目的基因与对应的载体重组,所需的两种酶是 ( ) ①限制酶 ②连接酶 ③解旋酶 ④还原酶 A.①② B.③④ C.①④ D.②③ 2. 基因工程的正确操作步骤是 ( ) ①使目的基因与运载体结合 ②将目的基因导入受体细胞 ③目的基因的表达和检测 ④提取目的基因 A.③②④① B.②④①③ C.④①②③ D.③④①② 3.科学家们经过多年努力,创立了一种新兴生物技术—基因工程,实施该工程的最终目的 是 ( ) A.定向提取生物体的 DNA 分子 B.定向地对 DNA 分子进行“剪切” C.在生物体外对 DNA 分子进行改造 D.定向地改造生物的遗传性状 4.下列哪项不是基因工程中经常使用的用来运载目的基因的载体 ( ) A.细菌质粒 B.噬菌体 C.动植物病毒 D. 细菌核区的 DNA 5.有关基因工程的叙述中,错误的是 ( ) A.DNA 连接酶将黏性末端的碱基对连接起来 B.限制性内切酶用于目的基因的获得 C.目的基因须由运载体导入受体细胞 D.人工合成目的基因不用限制性内切酶 6、不属于基因工程方法生产的药物是 ( ) A、干扰素 B、白细胞介素 C、青霉素 D、乙肝疫苗 7、下列哪一组生物都是通过基因工程方法培育成功的 ( ) A、转基因奶牛与无籽西瓜 B、超级小鼠与高产青霉菌 C、超级绵羊与无籽番茄 D、超级绵羊与抗虫棉 7.中国青年科学家陈大炬成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的 DNA 分子上, 使烟草获得了抗病毒的能力,试分析回答: (1)人的基因之所以能接到植物体上,原因是_______________________________________

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(2)烟草具有抗病毒能力,说明烟草体内产生了____________________________。 (3)不同生物间的基因移植成功,说明生物共有一套____________,从进化的角度来看,这 些生物具有____________________________________________________________。 (4)烟草 DNA 分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因,实际上并不影响遗传信息的表达功 能。这说明__________________________________________________________。

7.1 现代生物进化理论的由来
【学习目标】
1、举例说出达尔文之前,人们是怎样看待生物进化的。 2、能概述达尔文的自然选择学说的主要内容。 3、知道评述达尔文自然选择学说的贡献和局限性。

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【学习重点】
1、达尔文的自然选择学说的主要内容。 2、分析达尔文自然选择学说的贡献和局限。

【自主学习】
一、阅读教材 P110 拉马克的进化学说相关内容,完成下列问题: 历史上第一个提出比较完整的进化学说的是 国博物学家拉马克。 他的主要观点有: (1)地球上所有的生物都不是神造的,而是由____________来的。 (2)生物是由____________到____________逐渐进化的;生物的各种适应性特征的形 成都是由于____________和____________。 _ ,这是生 物不断进化的主要原因。 二、阅读教材 P111 达尔文的自然选择学说相关内容,完成下列内容: 1、自然选择学说的内容是: (1)生物都有 的倾向。 (2)物种内的个体数量能保持 。 (3)生存的 是有限的。 以上得出的推论是个体间存在 , 加之个体间普遍存在 , 许多变 异是可以 的, 进而推出的结论是通过 逐渐积累, 生物不 断进化出 类型。 2、意义 达 尔 文 的 自 然 选 择 学 说 , 揭 示 了 生 命 现 象 的 统 一 性 是 由 于 ___________ _ ,生物的多样性是____________的结果;生物界千差万别的种类之间有 的内在联系。 它给予 和 以致命的打击, 为辨证唯物主义 世界观提供了有力武器。 3、局限性 (1)对于____________的本质,未做出科学解释。 (2)对生物进化的解释局限于____________水平。 (3) 强调物种形成都是___________的结果, 不能和奶好地解释__________ 等现象。 三、阅读教材 P112 达尔文以后进化理论的发展的相关内容,完成下列内容 随着生物科学的发展,关于遗传和变异的研究,已经从 深入到 , 人们逐渐认识到 的本质。 关于自然选择的作用等问题的研究, 研究的对 象已经从 为单位,发展到以 为生物进化的单位,这样就形成 以 为核心的现代生物进化理论。

【合作探究】
完成教材 P112 思考与讨论的六个问题

【知识链接】
1、自然选择学说的主要内容 (1)过度繁殖:各种生物均有很强的繁殖能力,可产生大量后代,相对于环境承受能 力(资源有限) ,该能力表现为“过度” 。 (2)生存斗争 ①起因:因生物过度繁殖与有限生存条件之间的矛盾而引发。 ②斗争方式:种内斗争、种间竞争及生物与无机环境(如干旱、寒冷等)之间的斗争。
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③斗争结果:大量死亡,少量生存。 (3)遗传变异 ①变异是不定向的,可分为有利变异和不利变异。 ②遗传的作用:可使微小有利变异得以积累加强,从而形成生物新类型。 (4)适者生存:具有有利变异的个体表现为与环境相适应,在生存斗争中取胜而保留 下来(适者生存) ,具有不利变异的个体,在生存斗争中被淘汰(不适者被淘汰) 。 小结:遗传和变异是生物进化的内因;过度繁殖,为自然选择提供了更多的选择材料, 加剧了生存斗争。生存斗争是生物进化的 动力;变异是不定向的,而自然选择是定向的; 自然选择的结果是适者生存,不适者被淘汰。3、自然选择是一个缓慢、长期的连续过程。 【典例分析】 下列有关生物进化的叙述中,不符合达尔文学说基本观点的是( ) A、遗传和变异是自然选择发生作用的基础 B、生物的变异是不定向,自然选择是定向的 C、变异经过长期的自然选择和积累,就可能产生出生物的新类型 D、环境改变使生物产生定向变异,以适应变化的环境

【效果测评】
1.达尔文进化学说的中心内容是( ) A.适者生存 B.过度繁殖 C.生存斗争 D.自然选择学说 2.生物进化的内因是( ) A.过度繁殖 B.生存斗争 C.遗传和变异 D.适者生存 3.最先提出生物进化学说的科学家是( ) A.达尔文 B.孟德尔 C.拉马克 D.摩尔根 4.用达尔文进化学说的观点来判断下列叙述,其中正确的是( ) A.长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子,因此颈和前肢都变得很长; B.北极熊生活在冰天雪地的环境里,它们的身体产生了定向的白色变异; C.野兔的保护色和鹰锐利的目光,是他们长期互相选择的结果; D.在长期有毒农药的作用下,农田害虫产生了抗药性。 5.昆虫的保护色越来越逼真,昆虫天敌的视觉也越来越发达,结果双方都没有取 得明显的优势,这说明了( ) A.双方在斗争中不分胜负 B.生存斗争是生物进化的内因 C.双方相互选择共同进化 D.生物有利变异的积累

7.2 现代生物进化理论的主要内容(第一课时)
【学习目标】
1、 能说出现代生物进化理论的主要内容; 2、 理解进化的基本单位,种群、基因库、基因频率、基因型频率概念等相关内容;

【学习重点】
对种群、基因库、基因频率、基因型频率概念的理解;
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【自主学习】
一、阅读教材 P114 种群是生物进化的基本单位的相关内容,结合必修一生命的层次的相关 内容理解: 1、种群:生活在一定区域的 的 个体。种群是生物进化的基本单位。也 是生物繁殖的基本单位 2、基因库:一个种群中全部个体所含有的 。 3、基因频率:在一个种群基因库中, 占全部等位基因数的比率。 4、种群中某基因型频率=该基因型个体数/该种群的个体数×100% 二、阅读教材 P116 突变和基因重组产生进化的原材料的相关内容,完成下列内容: 1、基因突变产生新的________________,这就可能使种群的__________发生变化。 2、 达尔文曾经明确指出, 可遗传变异是生物进化的 ______________。 现代遗传学研究表明, 可以传变异来源于________________、_______________和________________。其中 __________和_____________统称为突变。 3、基因突变产生的等位基因,通过_____________过程中的基因重组,可以形成多种多样的 _______________, 从而使种群出现大量的可遗传变异。 由于突变和基因重组都是_________ 的、________的,因此它们只是提供了生物进化的 , (能否)决定生物进 化的方向。

三、阅读教材 P118 自然选择决定生物进化的方向的相关内容,完成下列内容: 在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生 改变,导致生物 朝着一定的方向不断 。由此说明是 决定生物进 化方向。 【合作探究】
基因频率的计算方法有三种: 方法一:通过基因频率的概念计算: 种群中某基因频率=种群中该基因总数/种群中该对等位基因总数×100% 结合教材 P115 基因频率计算的例子,完成下面练习题 1 : 练习 1: 已知人的褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个有 30000 人的群体中,蓝眼的有 3600 人,褐眼的有 26400 人,其中纯体 12000 人。那么,在这个人群中 A、a 基因频率是多少? 方法二:利用基因型频率计算基因频率: 种群中某基因频率=该基因控制的性状纯合体频率+1/2×杂合体频率 练习 2: 在一个种群中随机抽取一定数量的个体,其中基因型 AA 的个体占 12%,基因型 Aa 的个体占 76%,基因型 aa 的个体占 12%,那么基因 A 和 a 频率分别是多少?

方法三:利用遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率: 知识补充:(1) 遗传平衡指在一个极大的随机交配的种群中,在没有突变、自然选择和迁 入和迁出的条件下,种群的基因频率和基因型频率可以世代保持不变。遗传平衡的种群中, 某一基因位点上各种不同的基因频率之和以及各种基因型频率之和都等于是 1。 (2) 遗传平衡群体中一对等位基因 A、a 的遗传平衡定律公式 设群体中 A 的基因频率为 p,a 的基因频率为 q. 2 2 2 ♂(pA+qa)×♀(pA+qa)=p (AA)+2pq(Aa)+q (aa)=1,即 AA 的基因型频率为 p , 2 Aa 的基因型频率为 2pq,aa 的基因型频率为 q 。结合上面知识补充,完成练习 3 练习 3 : 已知苯丙酮尿是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查,该病的发病率大约为 1/10000,请问在人群中该丙苯酮尿隐性致病基因(a)的基因频率以及携带此隐性基因的携 带者(Aa)基因型频率各是多少?
92 生物必修

高中生物必修二

【典例分析】
据调查,某小学的小学生中,基因型的比例为:X
B

X (44%)、X X (5%)、X X (1%)、

B

B

b

b

b

X Y(43%)、X Y(7%),则在该地区 X

B

b

B

和 X 的基因频率分别是多少?

b

【效果测评】
1、下列哪项属于种群( ) A.一个池塘中所有鱼类 B.一块稻田里的所有昆虫 C.一片草地的所有蒲公英 D.分散在各湖泊、河流的鲤鱼 2、下列关于种群的说法不正确的是 ( ) A.同一种群的个体可以自由交配 B.种群是生物繁殖的基本单位 C.中国大陆上所有老虎是一个种群 D. 种群是生物进化的基本单位 3、下列关于基因库的叙述,正确的是 ( ) A.一个种群中一个个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库 B.一个种群中全部个体所含有的显性基因叫做这个种群的基因库 C.一个种群中全部个个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库 D.一个种群中基因库会随着种群中一代一代的死亡而消减和灭亡 4、在一个种群种随即抽取一定的数量的个体,其中 AA、Aa、aa 的个体分别占 24%、72%、4%、那么 A、a 的基因频率是多少?( ) A.36%和 64% B.57%和 43% C.24%和 72% D.60%和 40% 5、现代生物进化理论认为,突变和基因重组是产生进化的原材料,下列哪种变异现象不属于此类突 变的范畴( ) A.猫叫综合症 B.高茎×高茎 高茎、矮茎 C.镰刀型细胞贫血症 D.二倍体×四倍体 三倍体 六倍体 6、若一个种群中,某一性状的出现频率增加,这很可能( ) A、这个性状对环境具有很强的适应性 B、该群体中具此性状的纯合体多 C、这个性状的出现是由环境条件引起的 D、控制这个性状的基因为隐性 4 -5 8 7、果蝇有10 对基因,每个基因的突变率是10 ,对于一个等数量的种群(10 )来说,出现 4 -5 8 7 的突变数是2×10 ×10 ×10 =2×10 个。这一数据说明了 ( ) A、突变都是有害的 B、突变为生物进化产生了原材料 C、每个基因的突变频率很高 D、 突变的有害有利不是绝对的 8、在某一个人群中,已调查得知,隐性性状者为 16%,问该性状不同类型的基因型频率是 多少?(按 AA、Aa、aa 顺序排列答案) A 、0.36 0.48 0.16 B、 0.48 0.36 0.16 C 、0.16 0.48 0.36 D、 0.16 0.36 0.48 9、某工厂有男女职工各 200 名,对他们进行调查时发现,女性色盲基因的携带者为 15 人, 女性患者 5 人,男性患者 11 人。那么这个群体中色盲基因的频率为___________。 10、某植物种群中基因型为 AA 的个体数占 20%,基因型 aa 的个体数占 50%。 (1)这个种群中基因 A 的频率是_____________,a 的基因频率是______________。
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(2)这个种群自交一代后,基因型 AA 的个体占_________%,基因 A 的频率_______;aa 的 基因型个体占______________%,a 的基因频率是_____________。 (3)这一种群如果连续自交多代,它的进化趋势是________________,从基因频率上看是 _________________,而从基因型上看是_______________________________________。 11、 (1)19 世纪中叶以来,随着英国重工业的发展,尺蛾中黑化蛾的比例越来越高。为了 研究环境改变对尺蛾种群变化的影响,1950 年科学工作者在英国的两个地区利用标志重 捕法进行了调查,获得如下结果: 项目 地 区 污染区 非污染区 释放数 64 393 白色蛾 回收数 16 54 回收率 25.0% 13.7% 释放数 154 406 黑化蛾 回收数 82 19 回收率 53.2% 4.7%

请回答下列问题: ①自然选择是 ②表中两组数据 大于 、 大于 共同支持“自然选择决定进化方向”这一论点。

的过程。

(2)生物 20 世纪 50 年代后,英国开 始实行控制计划,大气环境污染得 到了治理。请根据下图说出 三者的变化关系并解释原因。

相 对 值

树干上地衣数量

黑化蛾频率 大气中 SO2 含量 1960 1970 1980 1990 年份

7.2 现代生物进化理论的主要内容(第二课时)
【学习目标】
2、 理解生物进化与生物多样性的形成 3、 理解生物进化的实质、物种的概念; 4、 理解物种形成的原因生物进化历程,生物多样性形成的原因

【学习重点】
1、 隔离的概念;
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高中生物必修二

2、 突变和基因重组、自然选择、隔离在生物进化过程中的作用。

【自主学习】
二、阅读教材 P119-P122 的隔离与物种的形成的相关内容,完成下列内容: 1、 物种的概念:能在自然条件下 一群生物。不同 物种之间一般是不能相互交配,即使交配成功,也不能产生可育后代,这种现象叫做 。同一种生物由于 上的障碍而分成不同 , 使得种群间不能发生 的现象,叫做地理隔离。 .种群与物种的区别与联系 种群 概念 范围 判断 标准 联系 生活在一定区域的同种生物的全部 个体 较小范围内的同种生物的个体 物种 能够在自然状况下相互交配并且产生可 育后代的一群生物 分布在不同区域内的同种生物的许多种 群组成

种群必须具备 “三同” 即同一时间、 主要是形态特征和能否自由交配并产生 ; 同一地点、同一物种 可育后代 一个物种可以包括许多种群,同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离,长 期发展下去可成为不同亚种,进而可能形成多个新种。

2、 隔离在物种形成中的作用 隔离:不同种群间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。 隔离是 形成的必要条件,包括 和 。 不同物种间都存在 隔离,物种的形成必须经过生殖隔离时期,但不一定要 经过 隔离。 3、隔离和物种形成: ① 主要方式-渐变式(经过长期的地理隔离而达到生殖隔离,形成新物种) ② 骤变式:在很短的时间内即可形成,如自然界中多倍体的形成。 三 、.阅读教材 P122-P126 共同进化与生物多样性的相关内容,完成下列问题: 1、 共同进化的概念: ___________________ 在相互影响中不断进化和 发展。 2、生物多样性 主要包括三个层次的内容:_______多样性、_______多样性、___________多样性。在距今 约 15 亿年前, 的出现以后, 作为一种新的繁殖方式出现了。生物通 过有性生殖,实现了基因的 ,这就增强了生物 的多样性,生物进化的 速度明显 。

【合作探究】
1、 如何判断两个生物是否属于同一个物种?

2、完成教材 P122 技能训练部分的思考题。 3、结合教材 P124 图 7-11,生物进化的历程示意图等内容,完成 P124 思考与讨论的五个问 题。

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高中生物必修二

【典例分析】
下列关于物种的叙述,正确的是( ) A. 不同种群的生物肯定不属于同一个物种。 B. 具有一定形态结构和生物功能,能相互交配的一群生物个体。 C. 隔离是形成新物种的必要条件。 D. 在物种形成过程中必须有地理隔离和生殖隔离。

【效果测评】
1、现代生物进化理论认为:种群是生物进化的基本单位,突变和重组、选择、隔离是新物 种形成的基本环节。其中新物种的形成的必要条件是( ) A、基因突变 B、选择 C、生殖隔离 D、物种变化 2、华南虎和东北虎两个亚种的形成是因为( ) A、地理隔离的结果 B、生殖隔离的结果 C、地理隔离和生殖隔离的结构 D、基因突变和基因重组的结果 3、达尔文在加拉帕戈斯群岛上的不同地雀,用现代进化理论解释错误的是 A、经过长期的地理隔离达到生殖隔离,导致原始地雀物种形成现在条件的地雀物种 B、生殖隔离一旦形成,原来属于同一物种的地雀很快进化形成不同的物种。 C、这些地雀原先属于同一雀种,从南美大陆迁来后,逐渐分布在不同的群岛,出现不同的 突变和基因重组 D、自然选择对不同种群的基因的频率的改变所起的作用有所差别,最终导致种群的基因库 很不相同,并逐渐出现生殖隔离。 4、有关种群和物种的叙述正确的是 ( ) A.同一种群个体间可以相互交配产生后代,同一物种的个体间也能相互交配产生后代 B.种群是生物进化的基本单位,物种是生物繁殖的基本单位 C.种群的基因频率总在是不断的变化发展,物种的基因频率往往保持不变 D.物种基因库的基因一般不如种群基因库的基因丰富 5、下列实例中不属于生殖隔离的是 ( ) A.玉米的花粉落在大豆柱头上不能萌发 B.东北虎和华南虎由于地理原因不能交配 C.马和驴杂交所生的骡高度不育 D.不同种类的昆虫雌雄个体之间通常不能交配 6、真核生物的出现在生物进

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