学生用书[P115~P117]
1.野茉莉的花色有白色、浅红色、粉红色、红色和深红色。
(1)研究发现野茉莉花色受一组复等位基因控制(b1-白色、b2-浅红色、b3-粉红色、b4-红色、b5-深红色),复等位基因彼此间具有完全显隐性关系。为进一步探究b1、b2…b5之间的显隐性关系,科学家用5个纯种品系进行了以下杂交实验:
则b1、b2、b3、b4、b5之间的显隐性关系是______________(若b1对b2为显性,可表示为b1>b2,依此类推)。自然界野茉莉花色基因型有________种。
(2)理论上分析,野茉莉花色的遗传还有另一种可能:花色受两对基因(A/a,B/b)控制,这两对基因分别位于两对同源染色体上,每个显性基因对颜色的增加效应相同且具叠加性。请据此分析一株杂合粉红色野茉莉自交后代的表现型及比例:________________________。
(3)若要区分上述两种可能,可用一株________品系的野茉莉进行自交。若__________________________,则为第一种情况;若______________,则为第二种情况。
(4)野茉莉叶片颜色有深绿(DD)、浅绿(Dd)、白色(dd),白色植株幼苗期会死亡。现有深绿和浅绿野茉莉进行杂交得到F1,让F1植株相互授粉得到F2,请计算F2成熟个体中叶片颜色的表现型及比例________________。
解析:(1)纯种白色花×纯种浅红色花→F1为浅红色花,说明浅红色对白色为显性,即b2>b1;纯种粉红色花×纯种红色花→F1为红色花,说明红色对粉红色为显性,即b4>b3;F1红色花×纯种深红色花→F2深红色花,说明深红色对红色为显性,即b5>b4;F1浅红色花×F1红色花→F2粉红色花∶红色花=1∶1,说明粉红色对浅红色为显性,即b3>b2。综上可知b1、b2…b5之间的显隐性关系为b5>b4>b3>b2>b1。5个复等位基因,则纯合子的基因型有5种,杂合子的基因型有5×4÷2=10(种),共15种。(2)根据题意可知表现型有5种(4个显性基因、3个显性基因、2个显性基因、1个显性基因、0个显性基因)。则杂合粉红色野茉莉的基因型有AaBb、AAbb、aaBB三种。若AaBb自交,后代的表现型及比例为深红色(1AABB)∶红色(2AaBB+2AABb)∶粉红色(4AaBb+1AAbb+1aaBB)∶浅红色(2Aabb+2aaBb)∶白色(1aabb)=1∶4∶6∶4∶1。(3)若要区分上述两种可能,可用一株浅红色野茉莉进行自交。若子代全为浅红色或子代为浅红色、白色,则为第一种情况,若子代出现粉红色则是第二种情况。(4)深绿野茉莉和浅绿野茉莉进行杂交得到F1(1/2DD、1/2Dd),则D的基因频率=3/4,d的基因频率=1/4,让F1植株相互授粉得到F2,根据遗传平衡定律,F2中DD(深绿)=3/4×3/4=9/16,Dd(浅绿)=2×3/4×1/4=6/16,dd(白色,死亡),因此F2成熟个体中叶片颜色的表现型及比例是深绿∶浅绿=9∶6。
答案:(1)b5>b4>b3>b2>b1 15种
(2)白色∶浅红色∶粉红色∶红色∶深红色=1∶4∶6∶4∶1(其他答案合理也可)
(3)浅红色 子代全为浅红色或子代为浅红色、白色 子代出现粉红色
(4)深绿∶浅绿=9∶6
2.野生型果蝇(2N=8)的眼色是暗红色,现发现三个隐性的突变群体,眼色分别为白色、朱红色、棕色。以上群体均为纯合子,相关基因均位于常染色体上。
(1)正常果蝇在减数第二次分裂后期的细胞内四分体为________个,有丝分裂后期的细胞中染色体组数目为________个。基因型为Aa的果蝇进行减数分裂时,出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Aa的细胞,最可能的原因是__________________。
(2)隐性的突变群体中,任何两个隐性突变群体个体间的杂交后代都是暗红眼,说明眼色受________对等位基因控制。
(3)现有一只暗红色眼雄果蝇,控制眼色的基因型是杂合的,但不知有几对基因杂合,现将该果蝇与多只隐性的雌果蝇(控制眼色的基因都是隐性的)进行测交,请预测测交后代结果,并做出杂合基因有几对的结论。
①如果测交后代______________,说明控制眼色的基因有一对杂合;
②如果测交后代______________,说明控制眼色的基因有两对杂合;
③如果测交后代______________,说明控制眼色的基因有三对杂合。
解析:(1)四分体在减数第一次分裂前期出现,正常果蝇在减数第二次分裂后期的细胞内无四分体。有丝分裂后期的细胞内染色体数目加倍,染色体组的数目也加倍,因此有丝分裂后期的细胞中染色体组数目为4个。基因型为Aa的果蝇处于减数第二次分裂中期的细胞基因型应为AA或aa,出现了一部分基因型为Aa的细胞,最可能的原因是减数第一次分裂前期发生了交叉互换(根据基因突变的低频性可排除基因突变)。(2)隐性的突变群体中,任何两个隐性突变群体个体间的杂交后代都是暗红眼,说明每个隐性的突变群体,只有一对基因是隐性纯合,因此果蝇眼色共受3对等位基因控制。(3)由于测交是杂合体与隐性个体杂交,假设一对等位基因的杂合体是Aa,则后代为Aa和aa,比例为1∶1,依此类推。①如果测交后代暗红色眼占1/2,说明控制眼色的基因有一对杂合;②如果测交后代暗红色眼占1/4,说明控制眼色的基因有两对杂合;③如果测交后代暗红色眼占1/8,说明控制眼色的基因有三对杂合。
答案:(1)0 4 (减数第一次分裂时)交叉互换 (2)3 (3)①暗红色眼占1/2 ②暗红色眼占1/4 ③暗红色眼占1/8
3.某二倍体高等植物有三对较为明显的相对性状,基因控制情况见表。现有一个种群,其中基因型为AaBbCc的植株M若干株,基因型为aabbcc的植株N若干株,其他基因型的植株若干株。不考虑基因突变、交叉互换和染色体变异,回答以下问题:
基因组成
表现型
等位基因
显性纯合
杂合
隐性纯合
A—a
红花
白花
B—b
宽叶
窄叶
C—c
粗茎
中粗茎
细茎
(1)该植物种群内,共有________种基因型,其中红花植株有________种基因型。
(2)若三对等位基因位于三对同源染色体上,则:
M与N杂交,F1中红花、窄叶、中粗茎植株占________。M自交后代中,红花、窄叶、细茎植株中的纯合子占________。若M与N数量相等,则M与N自由交配后代中,粗茎∶中粗茎∶细茎=______________。
(3)若植株M体细胞内该三对基因在染色体上的分布如图1所示,则M×N,F1表现型及比例为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若M×N,F1的基因型及比例为Aabbcc∶aaBbCc=1∶1,请在图2中绘出植株M体细胞内该三对基因在染色体上的分布。
解析:(1)该植物种群内基因型共有3 × 3 × 3=27(种);其中红花植株的基因型有2 × 3×3=18(种)。(2)AaBbCc与aabbcc杂交,F1中红花、窄叶、中粗茎植株的基因型有两种,即AaBbCc、AabbCc,其中AaBbCc占1/2 ×1/2×1/2=1/8、AabbCc占1/2 ×1/2×1/2=1/8,因此,F1中红花、窄叶、中粗茎植株占1/4。AaBbCc自交,后代中红花、窄叶、细茎植株的基因型有两类,即A_Bbcc、A_bbcc,其中A_Bbcc在后代中占3/4×2/4×1/4=3/32、A_bbcc在后代中占3/4 × 1/4×1/4=3/64,则红花、窄叶、细茎植株在后代中一共占9/64;后代红花、窄叶、细茎植株中纯合子为AAbbcc,占后代的比例为1/4 ×1/4 ×1/4=1/64,因此,后代中红花、窄叶、细茎植株中纯合子占1/64÷9/64=1/9。若M与N数量相等,则该种群中基因C和c的频率分别为1/4和3/4,自由交配后种群的基因频率不变,则后代中CC(粗茎)的频率为1/4 ×1/4=1/16、Cc(中粗茎)的频率为2 ×1/4×3/4=6/16、cc(细茎)的频率为3/4×3/4=9/16,因此,后代中粗茎∶中粗茎∶细茎=1∶6∶9。(3)AaBbCc产生的配子类型有AbC、Abc、aBC、aBc四种,比例为1∶1∶1∶1,则AaBbCc与aabbcc杂交,F1的基因型有AabbCc、Aabbcc、aaBbCc、aaBbcc四种,表现型分别为红花窄叶中粗茎、红花窄叶细茎、白花窄叶中粗茎、白花窄叶细茎,比例为1∶1∶1∶1。(4)根据M与N杂交,后代只有Aabbcc、aaBbCc两种基因型且比例为1∶1,可知M只能产生Abc、aBC两种配子,这说明M的体细胞中基因A、b、c在一对同源染色体的一条染色体上,基因a、B、C在一对同源染色体的另一条染色体上。
答案:(1)27 18 (2)1/4 1/9 1∶6∶9 (3)红花窄叶中粗茎∶红花窄叶细茎∶白花窄叶中粗茎∶白花窄叶细茎=1∶1∶1∶1 (4)如图
4.保加利亚玫瑰(2n=14)是蔷薇科蔷薇属小灌木,为观赏花卉,花瓣可提取精油。已知其花色有淡粉色、粉红色和白色三种,涉及A、a和B、b两对等位基因。与其花色有关的色素、酶和基因的关系如图所示。
现用白甲、白乙、淡粉色和粉红色4个纯合品种进行杂交实验,结果如下:
实验1:淡粉色×粉红色,F1表现为淡粉色,F1自交,F2
表现为3淡粉∶1粉红。
实验2:白甲×淡粉色,F1表现为白色,F1自交,F2表现为12白∶3淡粉∶1粉红。
实验3:白乙×粉红色,F1表现为白色,F1×粉红(回交),F2表现为2白∶1淡粉∶1粉红。
分析上述实验结果,请回答下列问题:
(1)绘制保加利亚玫瑰的基因组图谱时需测定________条染色体;图示体现了基因控制生物性状的途径是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)保加利亚玫瑰花色的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)基因自由组合定律。
(3)实验中所用的淡粉色纯合品种的基因型为________。
(4)若将实验3得到的F2白色植株自交,F3中花色的表现型及比例是________________________________________________________________________。
(5)现有纯种的白色保加利亚玫瑰和纯种的粉红色保加利亚玫瑰,要在最短时间内获得能稳定遗传的淡粉色植株,请完成下列问题。
①大致过程:根据题中所提供的实验材料,首先需要获得基因型为________的植株,然后采用花药离体培养的方法获得____________________,用________溶液处理得到染色体数目恢复正常的植株,从中选出开淡粉色花的植株即可。
②育种的遗传学原理:________________________________________________________________________。
解析:(1)该植物的一个染色体组含有7条染色体,绘制该植物基因组图谱时需要测定7条染色体。图中显示基因通过控制酶的合成控制代谢过程,从而控制生物性状。(2)根据实验2的F2中性状分离比为12∶3∶1(9∶3∶3∶1的变形),可知两对基因独立遗传(两对基因分别位于两对同源染色体上),遵循基因自由组合定律。(3)根据实验2的F2表现型可判断:淡粉色纯合品种的基因型为AAbb或aaBB。(4)实验3中F1的基因型为AaBb,则回交的后代F2中白色个体的基因型为AaBb和Aabb(或aaBb),若为AaBb和Aabb,则AaBb自交,后代F3的基因型有 A_B_(白色,9/16)、A_bb(白色,3/16)、aaB_(淡粉,3/16)、aabb(粉红,1/16),Aabb自交后代F3的基因型有AAbb(白色,4/16)、Aabb(白色,8/16)、aabb(粉红,4/16),因此,后代F3中白色∶淡粉∶粉红=(9+3+4+8)∶3∶(1+4)=24∶3∶5。同理,如果F2中白色个体的基因型为AaBb和aaBb,则自交也会得到相同的结果。(5)要在最短的时间内获得能稳定遗传的品种,需要采用单倍体育种的方法。题干中的纯种白色个体的基因型只能是AABB,让AABB与aabb杂交,获得AaBb的后代,然后对AaBb产生的花药进行离体培养,获得单倍体植株,再用秋水仙素处理单倍体植株的幼苗,即可以获得染色体数目加倍的能稳定遗传的纯合子,最后从各个纯合子中筛选出所需性状的个体。单倍体育种所利用的原理是染色体数目变异。
答案:(1)7 基因通过控制酶的合成控制代谢过程,从而控制生物性状 (2)遵循 (3)aaBB或AAbb (4)白色∶淡粉色∶粉红色=24∶3∶5 (5)①AaBb 单倍体幼苗 秋水仙素 ②染色体变异
5.如表表示果蝇三个纯合品种的性状和控制相应性状的基因,其中“野生型”的翅型、眼色均为显性。回答下列问题:
①
②
③
性状
野生型
残翅
白眼
基因
a
Xb
(1)翅型和眼色这两对性状的遗传遵循________________________________________________________________________
定律。研究伴性遗传时,可选用的亲本组合是①与________。
(2)让②中的雌性与③中的雄性杂交,在 25 ℃条件下培养,F1均为长翅红眼,则F1的基因型为________________________________________________________________________。
(3)将上述F1的雌、雄个体相互交配,理论上F2中残翅白眼果蝇占________。若在37 ℃条件下培养,发现F2中残翅个体比例高于理论值。出现这一结果的原因是温度改变直接导致性状改变,而遗传物质没有发生变化。为验证该结论,请选用F2中的果蝇为实验材料设计实验(写出实验思路,并预期结果)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)从表格可以看出,残翅、白眼均是由隐性基因控制的,所以,野生型的长翅、红眼均由显性基因控制。控制翅型的基因位于常染色体上,而控制眼色的基因位于X染色体上,所以,两对基因的遗传遵循基因自由组合定律。在研究伴性遗传时,应选用位于性染色体上的基因控制的性状,即所选亲本应为①与③。(2)由于②③均为纯合品种,F1均为长翅红眼,据此判断②中雌蝇的基因型为aaXBXB,③中雄蝇的基因型为AAXbY,F1的基因型为AaXBXb(长翅红眼雌蝇)、AaXBY(长翅红眼雄蝇)。(3)让F1的雌雄个体交配,F2中残翅白眼果蝇的基因型为aaXbY,理论上所占的比例为1/4×1/4=1/16。由于37 ℃的培养温度高于25 ℃,所以,残翅比例上升可能与温度的变化有关,而遗传物质没有发生变化。所以,用F2中的残翅雌雄果蝇相互交配,在25 ℃条件下培养,子代中会出现长翅果蝇。
答案:(1)基因自由组合 ③
(2)AaXBY、AaXBXb (3)1/16 用F2中的残翅雌、雄果蝇相互交配,并在25 ℃条件下培养,子代中会出现长翅果蝇
6.已知果蝇中灰身与黑身是一对相对性状(显性基因用B表示,隐性基因用b表示);直毛与分叉毛是一对相对性状(显性基因用F表示,隐性基因用f表示)。两只亲代果蝇杂交,子代中雌果蝇表现型比例及雄果蝇表现型比例如图所示。请回答:
(1)雄性亲本的一个精原细胞产生的精细胞的基因型是________________________________。
(2)控制直毛与分叉毛的基因位于________上,判断的主要依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若让子一代中灰身雄果蝇与黑身雌果蝇杂交,后代中黑身果蝇所占比例为________。子一代表现型为灰身直毛的雌果蝇中,纯合子与杂合子的比例为________。
(4)若实验室有纯合的直毛和分叉毛雌、雄果蝇若干,你能否通过一代杂交实验确定这对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上?请说明推导过程:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:据图分析,灰身、黑身这对性状在子代的雌、雄个体中均存在,说明这对性状位于常染色体上,再依据形成的子代中灰身∶黑身=3∶1,可判断出亲本的基因组成为Bb×Bb。直毛在子代雌、雄果蝇中均有出现,而分叉毛只在子代雄果蝇中出现,由此可以推断控制直毛与分叉毛这一相对性状的基因位于X染色体上;依据后代中雌果蝇无分叉毛,雄果蝇中直毛∶分叉毛=1∶1,可推出亲本的基因组成是XFXf×XFY。
答案:(1)BXF、bY或bXF、BY
(2)X染色体 直毛在子代雌、雄果蝇中均有出现,而分叉毛只在子代雄果蝇中出现,由此可以推断控制直毛与分叉毛这一对相对性状的基因与性别相关;因为子代雄果蝇中有直毛和分叉毛,所以基因不可能在Y染色体上,只能位于X染色体上
(3)1/3 1∶5
(4)能。取直毛雌、雄果蝇与分叉毛雌、雄果蝇进行正交和反交(即直毛雌果蝇×分叉毛雄果蝇、分叉毛雌果蝇×直毛雄果蝇),若正交、反交后代性状表现一致,则该等位基因位于常染色体上;若正交、反交后代性状表现不一致,则该等位基因位于X染色体上
7.如图是甲病(用A、a表示)和乙病(用B、b表示)两种遗传病的系谱图,已知其中一种为伴性遗传。请据图回答下列问题。
(1)乙病是________染色体________性遗传病。
(2)5号的基因型是________,8号是纯合子的概率为________,若9号携带乙病致病基因,那么此基因最终来自________号。
(3)若7号与9号个体结婚,生育的子女患甲病的概率为________,只患一种病的概率为________。
(4)若医学检验发现,7号关于甲病的致病基因处于杂合状态,且含有该隐性基因的精子会有1/3死亡,无法参与受精作用,存活的精子均正常,则7号与9号个体结婚,生育的子女正常的概率为________。
解析:(1)由5号、6号正常,生下9号女性患病,可判断甲病是常染色体隐性遗传病。由2号患病、5号正常可判断出乙病是伴X染色体隐性遗传病。(2)由2号患乙病可知5号的基因型是XBXb,由9号患甲病可知5号的基因型是Aa,因此5号的基因型是AaXBXb。8号的基因型是aaXBXb,是纯合子的概率为0。若9号携带乙病致病基因,则该致病基因最终来自2号。(3)7号的基因型为1/3AAXbY、2/3AaXbY,9号的基因型为1/2aaXBXB、1/2aaXBXb。对于甲病,子女患病的概率为1/3,正常的概率是2/3,对于乙病,患病的概率为1/4,正常的概率为3/4。因此只患一种病的概率为1/3×3/4+2/3×1/4=5/12。(4)7号的基因型为AaXbY,且含有基因a的精子会有1/3死亡,9号的基因型为1/2aaXBXB、1/2aaXBXb。对于甲病,7号产生的配子中A占3/5,a占2/5,9号的基因型为aa,故子女患甲病的概率为2/5,正常的概率为3/5;对于乙病,子女患病的概率是1/4,正常的概率是3/4,因此7号与9号结婚,生育的子女正常的概率为3/5×3/4=9/20。
答案:(1)伴X 隐 (2)AaXBXb 0 2 (3)1/3 5/12 (4)9/20
8.人类的甲型血友病为伴X染色体隐性遗传病,致病基因用字母h表示;粘多糖病、葡萄糖-6磷酸脱氢酶缺乏症(俗称蚕豆黄)均为单基因遗传病,其中粘多糖病基因与正常基因可用字母A或a表示,蚕豆黄病基因与正常基因可用字母E或e表示。如图为甲、乙家族通婚的遗传系谱图,通婚前,甲家族没有粘多糖病致病基因,乙家族没有蚕豆黄病致病基因。请据图回答。
(1)Ⅰ2没有蚕豆黄病致病基因,则甲家庭中的两种遗传病的遗传是否遵循基因的自由组合定律?________。为什么?________________________________________________________________________。
(2)在人群中,平均每2 500人中有1位粘多糖病患者,Ⅱ6产生含粘多糖病致病基因配子的概率是________,Ⅱ代的5号与6号再生一个患两种病孩子的概率是________。
(3)写出下列个体的基因型:Ⅱ2________,Ⅱ5________。
解析:(1)由甲家族的遗传系谱图中Ⅰ1和Ⅰ2不患蚕豆黄病而Ⅱ2、Ⅱ4患有该病,可知该病为隐性遗传病,而Ⅰ2没有蚕豆黄病致病基因,故该病致病基因位于X染色体上。血友病的致病基因也位于X染色体上,所以两种遗传病的遗传不遵循基因的自由组合定律。(2)从乙家族的系谱图中可以看出,粘多糖病是常染色体隐性遗传病,粘多糖病的发病率是1/2 500,所以该致病基因(a)的频率为1/50,正常基因(A)的频率为49/50,Ⅱ6表现正常,其为杂合子的概率=(2×1/50×49/50)/(2 × 1/50 × 49/50+49/50×49/50)=2/51,则产生含粘多糖病致病基因的配子的概率为1/2×2/51=1/51。Ⅱ5基因型为Aa的概率为2/3,所以Ⅱ代的5号与6号再生一个患粘多糖病孩子的概率为1/4 ×2/51 ×2/3=1/153;关于血友病,Ⅱ6的基因型是XHY,Ⅱ5的基因型是XHXh,所以他们再生育一个患血友病孩子的概率为1/4,所以Ⅱ5和Ⅱ6再生育一个患两种遗传病孩子的概率=1/153 ×1/4=1/612。(3)Ⅱ2患蚕豆黄病,且不患血友病,又由于甲家族没有粘多糖病致病基因,所以其基因型是AAXeHY。Ⅱ5本身不患病,但其父母是粘多糖病的携带者,又由于乙家族没有蚕豆黄病致病基因,所以其基因型是AAXEHXEh或AaXEHXEh。
答案:(1)不遵循 两对等位基因位于一对同源染色体上 (2)1/51 1/612 (3)AAXeHY AAXEHXEh或AaXEHXEh
9.某种鱼的鳞片有4种表现型:单列鳞、野生型鳞、无鳞和散鳞(鳞片不规则覆盖于一部分表皮上),由位于两对同源染色体上的两对等位基因共同决定(分别用A/a、B/b表示,均为完全显性),且基因型为BB的个体胚胎致死。让两尾单列鳞鱼作亲本杂交,F1中这4种表现型的比例为6∶3∶2∶1,请回答:
(1)假设A、a和B、b基因均位于常染色体上,则该鱼鳞的遗传遵循________________定律。亲本中单列鳞鱼的基因型是____________________,F1中正常存活的无鳞鱼的基因型是________。F1中胚胎致死的个体基因型有________。
(2)假设A、a基因位于常染色体上,B、b基因位于下图中X、Y染色体的Ⅰ区段上。
①正常存活的无鳞鱼的基因型为:雌鱼________,雄鱼______________________。
②请画出该对无鳞鱼相互交配产生F1的遗传图解。
解析:(1)由于控制鳞片性状的两对等位基因分别位于两对同源染色体上,故该鱼鳞的遗传遵循基因的自由组合定律。因基因型为BB的个体胚胎致死,且双亲为单列鳞鱼的杂交后代的4种表现型的比例为6∶3∶2∶1,故双亲的基因型均为AaBb;F1中正常存活的无鳞鱼的基因型只有一种aaBb,F1中胚胎致死的个体的基因型有AABB、AaBB、aaBB三种。(2)根据题意,B、b基因位于图中X、Y染色体的Ⅰ区段上,说明Y染色体上也存在B或b基因。故正常存活的雌性无鳞鱼基因型为aaXBXb,雄鱼基因型为aaXBYb或aaXbYB。遗传图解的绘制要写出:亲本和子代的表现型,亲本、配子、子代的基因型,P、配子、F1、×等符号说明,子代表现型的比例,致死个体基因型与“死亡”标志等。
答案:(1)基因的(分离定律和)自由组合 AaBb aaBb AABB、AaBB、aaBB
(2)①aaXBXb aaXBYb或aaXbYB ②图解如下(只写其中的一种答案即可)
10.自然界中,多数动物的性别决定属于XY型,而鸡属于ZW型(雄:ZZ,雌:ZW)。鸡具有一些易观察的性状,且不同相对性状之间的差别明显,易于分辨,因此常作为遗传研究的实验材料。鸡的羽毛有芦花和非芦花两种,由同源染色体上的一对等位基因控制,芦花(B)对非芦花(b)是显性。芦花鸡羽毛在雏鸡阶段的绒羽为黑色且头顶有黄色斑点。
(1)若欲确定B、b基因的位置,现选择纯合的芦花雌鸡和非芦花雄鸡杂交,结果如下:
①若F1表现型为________________________________________________________________________,
则可以肯定B、b基因位于Z染色体的非同源区段(即W染色体上没有与之相应的等位基因)上。
②若F1全为芦花鸡,则B、b基因位于________________________________________________________________________
________________。若欲再通过一代杂交实验作进一步的判断,其最简单的方法是______________________。
(2)假设实验已确定芦花(B)、非芦花(b)基因位于Z染色体的非同源区段上。现有一蛋用鸡养殖场为了降低饲养成本,提高经济效益,在他们扩大养殖规模时,请你设计一个方案,以实现他们的愿望(用遗传图解和必要的文字表示)。
解析:(1)若B、b基因位于Z染色体的非同源区段上,则有ZBW×ZbZb→ZBZb、ZbW,即子代雄鸡全为芦花,雌鸡全为非芦花;若两亲本杂交F1全为芦花鸡,则B、b基因可能位于常染色体上,也可能位于Z、W染色体的同源区段上;若要作进一步的判断,可使F1雌雄个体自由交配,若后代无论雌雄均出现3∶1的分离比,说明B、b位于常染色体上,若后代性状与性别有关,说明B、b位于Z、W染色体的同源区段上。(2)为了降低养殖成本,应在雏鸡阶段判断出鸡的性别,从中尽量选择母鸡饲养。要根据鸡的羽毛性状就能分辨出鸡的性别,则应选择ZBW×ZbZb→ZBZb、ZbW,即子代公鸡为芦花鸡,母鸡为非芦花鸡,在雏鸡阶段淘汰绒羽为黑色且头顶有黄色斑点的个体,其余个体全部保留饲养。
答案:(1)①雄鸡全为芦花,雌鸡全为非芦花 ②常染色体上或Z、W染色体的同源区段上 让F1的雌雄个体自由交配(或让F1雌性芦花鸡与雄性非芦花鸡交配)
(2)如图
在雏鸡阶段淘汰绒羽为黑色且头顶有黄色斑点的个体,其余个体全部保留饲养。
课件54张PPT。成才之路 · 生物路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 必修1 走近细胞第 一 章1.1.1 集合的概念迄今为止,地球是人类赖以生存的唯一家园,在这个充满生机的大家园中还生活着许许多多、形形色色的动植物和微生物。
尽管它们或动或静,或大或小,形态特征和生活方式各不相同,但是除了病毒以外,所有的生物都是由细胞构成的,细胞是生物体结构和功能的基本单位。就让我们通过光学显微镜走进微观世界,探索生命的奥秘,从观察细胞开始吧!
本章我们将重点学习生命活动与细胞的关系;生命系统的结构层次;使用高倍显微镜观察几种细胞;原核细胞和真核细胞的比较;细胞学说的建立过程。本章在一定程度上具有绪论的功能,同时又为后续章节的学习起着奠基作用。
学习本章时,要密切联系初中生物教材,充分利用课本及有关资料中的图片,建立生命系统的结构层次,通过使用高倍显微镜观察多种细胞,学会利用分析对比的方法,总结和归纳原核细胞与真核细胞的区别与联系。第1节 从生物圈到细胞1.1.1 集合的概念第 一 章1.细胞是生物体结构和功能的基本单位。
2.病毒不具有细胞结构,只有依赖活细胞才能生活。
3.生命系统的结构层次依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群和群落、生态系统和生物圈。
4.并非所有生物都具有生命系统的各个层次,如植物就无系统这个层次。
5.细胞是地球上最基本的生命系统。目标导航:
1.举例说明生命活动建立在细胞的基础上。(重点)
2.举例说明生命系统的结构层次。(重、难点)
情境导入:
在漫长的岁月里,地球上的生命从肉眼看不见的单细胞生物进化成今天的藻类、菌类、植物、动物甚至人类,这期间经历了一次又一次奇迹般的重大突破。大约在6亿年前,单细胞生物完成了向多细胞生物进化的过程。不同的细胞有机组合在一起,形成了后来复杂生物的基础。现在不少国家的研究人员都试图重复当年单细胞的最初组合过程,目前还没有人完全获得成功。一、生命活动离不开细胞
1.不同生物生命活动与细胞的关系
(1)病毒:没有细胞结构,依赖________才能生活。
(2)单细胞生物:单个细胞就能完成____________。
(3)多细胞生物:依赖各种___________密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动。活细胞 各种生命活动 分化的细胞 二、生命系统的结构层次
1.写出图中各数字表示的生命系统结构层次名称
(1)________; (2)________; (3)________;
(4)________; (5)________; (6)________。细胞组织系统种群群落生物圈2.最基本的生命系统:________________。
3.最大的生命系统:__________________。
4.地球上最早的生命形式:____________。细胞生物圈单细胞生物1.H7N9型禽流感是全球首次发现的新亚型流感病毒,与H1N1型流感是甲型流感中的一种,于2013年3月底,在我国上海和安徽两地率先发现3例人感染H7N9禽流感病例。试想能否直接用富含有机物的普通培养基来培养甲型H1N1和H7N9流感病毒?
2.你认为稻田中的水稻和青蛙具有相同的生命系统的层次吗?
3.以下几种描述分别属于生命系统的哪个结构层次?①一个池塘中所有的鲤鱼;②一段朽木上所有的生物;③一片森林。
提示:1.不能。因为病毒不能独立进行生命活动,必须用活细胞来培养。
2.不具有。在生命系统的各个层次中水稻无“系统”这一层次,而青蛙有。
3.①为种群;②为群落;③为生态系统。(一)问题探讨
1.提示:病毒尽管不具有细胞结构,但它可以寄生在活细胞中,利用活细胞中的物质生活和繁殖。
2.提示:SARS病毒侵害了人体的上呼吸道细胞、肺部细胞,由于肺部细胞受损,导致呼吸困难,患者呼吸功能衰竭而死亡。此外SARS病毒还侵害人体其他部位的细胞。(二)资料分析
1.提示:草履虫除能完成运动和分裂外,还能完成摄食、呼吸、生长、应激性等生命活动。如果没有完整的细胞结构,草履虫不可能完成这些生命活动。
2.提示:在子女和父母之间,精子和卵细胞充当了遗传物质的桥梁。父亲产生的精子和母亲产生的卵细胞通过受精作用形成受精卵,受精卵在子宫中发育成胚胎,胚胎进一步发育成胎儿。胚胎发育通过细胞分裂、分化等过程实现。
3.提示:完成一个简单的缩手反射需要许多种类的细胞参与,如由传入神经末梢形成的感受器、传入神经元、中间神经元、传出神经元、相关的骨骼细胞等。人的学习活动需要种类和数量繁多的细胞参与。由细胞形成组织,由各种组织构成器官,由器官形成系统,多种系统协作,才能完成学习活动。学习活动涉及人体的多种细胞,但主要是神经细胞的参与。
4.提示:例如,胰岛细胞受损容易导致胰岛素依赖型糖尿病;脊髓中的运动神经元受损容易导致相应的肢体瘫痪;大脑皮层上的听觉神经元受损可导致听觉发生障碍等。
5.提示:例如,生物体的运动离不开肌细胞;兴奋的传导离不开神经细胞;腺体的分泌离不开相关的腺(上皮)细胞,等等。
(三)思考与讨论
1.提示:如果把龟换成人,图中其他各层次的名称不变,但具体内容会发生变化。例如,心脏应为二心房、二心室;种群应为同一区域的所有人等。应当指出的是,生物圈只有一个。如果换成一棵松树,图中应去掉“系统”这个层次,细胞、组织、器官、种群的具体内容也会改变。如果换成一只草履虫,细胞本身就是个体,没有组织、器官、系统等层次。2.提示:细胞层次;其他层次都是建立在细胞这一层次的基础之上的,没有细胞就没有组织、器官、系统等层次。另一方面,生物体中的每个细胞具有相对的独立性,能独立完成一系列的生命活动,某些生物体还是由单细胞构成的。
3.提示:一个分子或一个原子是一个系统,但不是生命系统,因为生命系统能完成一定的生命活动,单靠一个分子或一个原子是不可能完成生命活动的。1.病毒的生命活动与细胞的关系
病毒是营专性寄生生活的生物,其所有的生命活动特别是代谢和增殖必须在活细胞内进行。离开了细胞,病毒将变成普通的有机大分子从而丧失生命力。生命活动离不开细胞2.单细胞生物的生命活动与细胞的关系
草履虫是单细胞生物,一个细胞就是一个生物体。因此,细胞的生命活动就是这个生物体的生命活动。如草履虫的细胞膜的外周具有纤毛,纤毛的有规律摆动,使其在水中游动。草履虫的细胞分裂,使其一分为二,由一个草履虫变为两个草履虫,这实际上是草履虫的繁殖。草履虫的细胞膜上有眼点,能够感受外界光线的刺激,能根据外界光线强弱变化,作出不同的生理反应。从以上内容可以看出,单细胞生物的各项生命活动都是以细胞的完整性为基础完成的。又如原核细胞等。
3.多细胞生物的生命活动与细胞的关系
人体是由很多个细胞构成的,但人的生命开始于一个细胞——由精子和卵细胞结合成的受精卵。受精卵经过细胞分裂,形成大量细胞组成的胚胎,在子宫内发育成胎儿。胎儿出生后继续发育,最后形成具有与父母相似性状的成年个体。很显然,人的生殖和发育过程与细胞的增殖分化密切相关。
知识贴士
(1)病毒虽然没有细胞结构,但仍能在细胞中进行繁殖等生命活动,所以病毒属于生物。
(2)细胞并不是都能完成所有生命活动的,在单细胞生物中可以完成所有生命活动,而在多细胞生物中只有依靠细胞间的合作才能完成所有生命活动。 下列有关叙述错误的是( )
A.一切生物的生命活动都是在细胞内或在细胞参与下完成的
B.最近在全球首次发现的H7N9型流感病毒没有细胞结构,也能独立完成生命活动
C.除病毒外,一切生物体都是由细胞构成的,细胞是构成有机体的基本单位
D.单细胞生物依靠单个细胞就能完成各种生命活动,多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成复杂的生命活动。[解析] 生命活动离不开细胞,细胞是生物体结构和功能的基本单位,病毒虽然没有细胞结构,但其生命活动的完成必须依赖于细胞,即寄生在活细胞中,离开活细胞就不能长时间生存,更谈不上完成生命活动。细胞具有独立的、有序的自控代谢体系,是机体代谢与功能执行的基本单位。单细胞生物依靠单个细胞就能完成复杂生命活动,多细胞生物必须依赖于各种分化的细胞密切合作,共同完成复杂的生命活动。
[答案] B下列关于细胞与生命活动的关系的叙述错误的是( )
A.草履虫的生命活动离不开细胞
B.病毒的生命活动可以离开细胞
C.细胞内的生物大分子没有生命活性
D.单细胞生物的一个细胞就能完成种生命活动
[答案] B
[解析] 病毒虽然不具有细胞结构,但是它必须寄生在活细胞中,所以病毒的生命活动是离不开细胞的。1.生命系统中几个结构层次的理解生命系统的结构层次2.生命系统九个层次间的联系
(1)细胞是最基本的生命系统,生物圈是最大的生命系统;
(2)细胞→个体体现了高等多细胞生物个体的发育历程,也体现了生命的进化历程,即由单细胞生物进化到多细胞生物。
(3)个体→种群→群落体现了生物与生物之间的关系。
(4)群落→生态系统→生物圈体现了生物与其生活环境的关系。
知识贴士
并非所有生物都具有生命系统的九个层次
①病毒虽然是生物,但不属于生命系统。
②单细胞生物不具有组织、器官、系统等层次,属于细胞和个体层次。
③植物体不具有“系统”这一层次。 从生命系统的结构层次分析,下列说法正确的是( )
A.一只变形虫只能参与构成生命系统的细胞层次
B.高等动物和高等植物都具有器官和系统层次
C.构成生命系统的结构层次具有层次性、复杂性和多样性
D.病毒能在宿主细胞内完成生命活动,因此也属于生命系统
[解析] 变形虫既是一个细胞也是一个个体,故A错误。高等植物没有系统层次,故B错误。构成生命系统的结构层次由简单到复杂具有层次性,也越来越复杂,同时还有多样性,故C正确。病毒没有细胞结构,不属于生命系统层次,故D错误。
[答案] C下列关于对生命系统的叙述,错误的是( )
A.生命系统的各个层次可以相互联系,也可以没有关系,如细胞和生物圈
B.组织、细胞等都是生命系统不可分割的一部分
C.生命系统的各个层次是密切联系的
D.生物的生活环境也是生命系统的一部分
[答案] A
[解析] 生命系统分为不同的层次,各层次之间是密切联系的,它们形成一个统一的整体。如果要研究生命系统的生物圈或生态系统,不但要研究各种生物,还要研究各种生物需要的环境条件,所以它们也是生命系统的一部分。H7N9流感病毒与甲型H1N1流感病毒以及H5N1禽流感病毒,这三种病毒都是甲型流感病毒,但是它们之间有明显不同。H7N9和H5N1都是动物流感病毒,偶尔感染人类。H1N1流感病毒则分为通常感染人类和通常感染动物两类病毒。H7N9流感病毒与甲型H1N1流感病毒以及H5N1禽流感病毒生命系统结构层次中各层次的含义[案例] H1N1流感病毒中甲型H1N1流感占较大比例并逐渐成为流感优势毒株,但流行水平明显低于2010~2012年同期,市民不必过度恐慌。请分析回答问题:
(1)病毒是非细胞形态的生命体,它的主要生命活动必须在细胞内实现。病毒与细胞在起源上的关系是人们很感兴趣的问题,目前主要存在两种观点:
①生物大分子→病毒→细胞;
②生物大分子→细胞→病毒。
根据上述资料并结合所学的相关知识分析,你支持第________种观点,其依据是:_____________________。探究点 验证性实验结果的预测
——病毒生存方式和对人类的作用(2)细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,青霉素抑制肽聚糖的合成,从而起到抑制细菌生长的作用。艾滋病病人能否通过注射青霉素抑制病毒的增殖?______________________。
为什么?_____________________________________,
______________________________________________。
(3)据说H1N1流感康复者血清能治疗H1N1流感。下面是通过实验进行验证的过程,请完善实验步骤并预测实验结果:
实验目的:验证H1N1流感康复者的血清能治疗H1N1流感。
实验材料:健康小白鼠、H1N1病毒液、未患过H1N1流感的小白鼠血清(A)、患H1N1流感后康复的小白鼠血清(B)等。实验步骤:
①取年龄、体重、性别、身体状况相同的若干健康小白鼠,平均分为两组,标记为甲、乙。
②绐甲、乙两组小白鼠同时注射___________________,
使其患H1N1流感。
③给甲、乙两组小白鼠分别注射__________________。
④一段时间后_________________________________。
预测结果:____________________________________。[标准答案] (1)二 病毒全部营寄生生活,必须依靠其他活细胞才能进行增殖。故应先出现细胞后出现病毒
(2)不能 病毒的主要成分是核酸和蛋白质,而不含肽聚糖,故青霉素对病毒的增殖不能起抑制作用
(3)实验步骤:②等量的H1N1病毒液
③等量的血清A、B
④观察两组小白鼠的康复情况
预测结果:乙组小白鼠康复情况明显好于甲组[方法警示] (与[案例]中问题序号对应)
得分要点:
(1)必须是第二种。
(3)实验步骤:②必须呈现出“等量的H1N1病毒液”。
③必须呈现出“等量的血清A、B”。
④必须呈现出“康复情况”。
预测结果:必须只呈现一种情况“乙组小白鼠康复情况明显好于甲组”。[错因案例] (1)第一种。(错因:认为生命起源一定是从结构简单到复杂)
(3)实验步骤:②答为“病毒液”。(错因:忽略“等量”原则)
③答为“A、B”。(同上)
④答为“死亡情况”。(错因:没有搞清楚衡量实验结果的正确指标)
预测结果:答为“①乙组康复情况较甲组差。②乙组康复情况好于甲组。③乙组康复情况与甲组相同。”
(错因:误认为是探究性实验而将所有可能实验结果写出)[技法提炼] (1)确定病毒与细胞出现顺序的方法:
从结构上看细胞的结构复杂,病毒的结构简单,从常规思维上由简单到复杂来考虑,则首先想到先有病毒然后有细胞。这是没有抓住问题的核心,由于病毒的结构较为简单,必须依靠活细胞,离开了细胞不能生存,所以细胞应该先出现。
(2)实验步骤中操作的确定:
从实验的目的出发,验证的是H1N1流感康复者血清的作用,所以应观察H1N1流感康复小白鼠血清对患病小白鼠的治疗效果,为了排除是不是血清都有这样的效果,所以要设置未患过H1N1流感的小白鼠血清作为对照,来比较治疗的效果。同时注意在使用病毒液和血清时,量必须是相等的,这样实验结果才具有说服力。
(3)验证性实验结果的预测:
根据实验的类型对预测结果进行相应的描述,本实验是一个验证性实验,实验结果与实验目的是完全对应的,只有一种实验结果,即与实验目的相一致,而不是描述所有可能的实验情况。第一章 第2节
一、选择题
1.下列哪一项不属于“细胞学说”的主要内容( )
A.所有的生物都是由细胞构成的
B.所有植物和动物都是由细胞构成的
C.细胞是生物体结构和功能的基本单位
D.新细胞可以从老细胞中产生
[答案] A
[解析] 细胞学说告诉人们所有的植物和动物都是由细胞构成的,但并不包括所有的生物,例如病毒就没有细胞结构。
2.原核细胞和真核细胞的主要区别是( )
A.细胞直径大小不同
B.细胞膜的化学组成不同
C.有无核膜、核仁等核结构
D.细胞器的种类及复杂程度不同
[答案] C
[解析] 原核细胞与真核细胞的最本质区别是细胞核的结构不同。原核细胞无核膜、核仁等核结构。
3.下列各项中由细胞结构组成的生物是( )
A.甲型H7N9病毒 B.HIV
C.衣藻 D.SARS病毒
[答案] C
[解析] 衣藻是单细胞的真核生物,A、B、D三项都是病毒,而病毒不具有细胞结构。
4.下列4种生物中,哪一种生物的细胞结构与其他3种生物的细胞结构有明显区别( )
A.酵母菌 B.乳酸菌
C.青霉菌 D.蘑菇
[答案] B
[解析] 比较选项中的四种生物,酵母菌、青霉菌和蘑菇都是真核生物,有成形的细胞核,而乳酸菌是原核生物,没有成形的细胞核。
5.恩格斯把细胞学说列为19世纪自然科学的三大发现之一。下面关于细胞学说的意义的理解不正确的是( )
A.使生物界的有机结构的多样性因细胞这一共同特征而统一起来
B.证明了生物之间存在着亲缘关系
C.和达尔文的生物进化论一样奠定了生物学的基础,推动了生物科学的发展
D.为达尔文进化论、能量转化、守恒定律奠定了生物学基础
[答案] D
[解析] 细胞学说的建立,使生物界通过细胞这一共同结构而统一起来,奠定了生物学基础,推动了生物科学的发展,也证明了生物之间存在亲缘关系。
二、非选择题
6.下列各图分别表示几种生物的基本结构单位。请根据图回答下面的问题。
(1)最可能属于病毒的是________,它在结构上不同于其他三种图示的显著特点是______________________;病毒的生活及繁殖必须在________内才能进行。
(2)图中属于原核细胞的是________,它在结构上不同于真核细胞的最显著特点是__________________________________,与真核细胞的统一性表现在__________________________。
(3)图中能进行光合作用的是[ ]________,能完成此生理过程的物质基础是因为其内含有________________________,因而它是一类营__________________(“自养”或“异养”)生活的生物。
(4)________图展示了哺乳动物的平滑肌细胞,其遗传物质在存在方式上不同于其他三种图示的特点是____________________________________。
(5)其他图示中与图B中的[4]相似的结构是________(填图序号及标号)。
[答案] (1)C 无细胞结构 活细胞
(2)A和B 没有核膜包被的细胞核 都有细胞膜、细胞质和遗传物质DNA
(3)B 蓝藻细胞 藻蓝素和叶绿素 自养
(4)D 遗传物质DNA与蛋白质结合形成染色体
(5)A—3和D—1
[解析] 病毒无细胞结构,不能独立生活,必须寄生在活细胞内才能进行生活和繁殖。原核细胞与真核细胞最主要的区别是原核细胞无核膜包被的细胞核,相似之处在于都有细胞膜、细胞质和遗传物质DNA。蓝藻细胞内含有藻蓝素和叶绿素,因此是能进行光合作用的自养生物。平滑肌细胞呈纤维状,属于真核细胞,DNA与蛋白质结合形成染色体。图B中4为细胞膜,A图中3和D图中1都是细胞膜,图C病毒无细胞结构,因此无细胞膜。
一、选择题
1.细胞虽具有多样性,但都有相似的基本结构,即都具有( )
A.细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核
B.细胞膜、细胞质、储存核酸的场所
C.细胞膜、细胞质、细胞核、液泡
D.细胞膜、细胞质、细胞核、染色体
[答案] B
[解析] 细胞虽具有多样性,但在基本结构上都有相似的结构,即都具有细胞膜、细胞质和储存核酸的场所,这一点体现了细胞的统一性。
2.在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”过程中,要将位于视野左上方的某细胞移到视野正中央,装片移动的方向是( )
A.左上方 B.右上方
C.左下方 D.右下方
[答案] A
[解析] 显微镜成的像是倒像,故位于视野左上方的某细胞实际位于右下方,故要移到视野中央,应该向左上方移动,故A正确。
3.细胞学说揭示了( )
A.植物细胞与动物细胞的区别
B.产生新细胞的原因
C.人们对细胞的认识是一个曲折过程
D.生物体结构的统一性
[答案] D
[解析] 由细胞学说内容要点可知,细胞学说揭示了生物体结构的统一性,故D正确。受到当时认识和技术限制,人们还没认识到植物细胞与动物细胞的区别和产生新细胞的原因,故A和B错。细胞学说内容没有体现人们对细胞的认识是一个曲折过程,故C错。
4.下列关于高倍镜使用的描述,错误的是( )
A.先用粗准焦螺旋调节,再用细准焦螺旋调节
B.把视野调亮,图像才清晰
C.高倍镜缩小了观察的视野,放大了倍数
D.先在低倍镜下看清楚,再转至高倍镜
[答案] A
[解析] 本题主要考查显微镜的使用,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力。在高倍镜的使用过程中,不能调节粗准焦螺旋,故A错。
5.关于细胞的多样性的举证不属实的是( )
A.鸵鸟的卵细胞直径达5 cm,是最大的细胞
B.动物的神经细胞可伸出长达1 m的神经纤维
C.独立生活的支原体直径约10 nm
D.专营寄生生活的病毒需借助于电镜才能看到
[答案] D
[解析] 细胞多样性表现在构成生物体的细胞大小,种类、形态、结构和功能的不同,A、B、C都属于举证细胞的多样性,D项是非细胞结构的病毒。
6.所有原核细胞内都具有( )
A.内质网和中心体 B.核糖体和线粒体
C.核糖体和细胞膜 D.细胞膜和叶绿体
[答案] C
[解析] 原核细胞同真核细胞相同,均具有细胞膜、细胞质和遗传物质,但细胞器只有核糖体。
二、非选择题
7.下图为普通光学显微镜的结构示意图,请据图回答下列问题。
(1)请写出图中序号所指的显微镜结构名称:
①________;②________;③________;④________;
⑤________;⑥________;⑦________;⑧________;
⑨________;⑩________。
(2)在用显微镜观察现成玻片时,发现视野中物像偏左上方,则把装片向________移动,直到物像在视野的正中央。
(3)在用显微镜观察蚕豆叶表皮的临时装片时,物镜为40×、目镜为10×,则放大倍数为____________,这里的放大倍数是指____________(填“长度或宽度”或“面积”)。
(4)从低倍镜换高倍镜观察的基本步骤是:先在低倍镜下找到物像,把物像移到视野的________,然后转动______________,把高倍物镜转到镜筒的正中央,在视野中看到模糊的物像,最后调节____________,把物像调清楚。
(5)当显微镜时目镜为10×、物镜为10×时,在视野直径范围内看到一行相连的8个细胞,若目镜不变,物镜换成40×时,则在视野中可看到细胞________个。
(6)在光线充足的实验室里,用白色洋葱表皮细胞做质壁分离实验。在显微镜视野中能清晰地观察到细胞壁,但看不清楚细胞是否发生质壁分离。为便于判断,此时应改用____________,________光圈。
(7)某学生在做实验时,先用一块洁净纱布擦拭镜头,再在一干净载玻片中央滴一滴清水,放入一小块生物组织切片,小心展平后,放在显微镜载物台正中央,并用弹簧夹片压住,然后在双眼侧视下,将物镜降至距玻片标本1~2 cm处停止。用左眼朝目镜里观察,同时转动粗准焦螺旋,缓慢上升镜筒。请指出该同学在操作中不正确的地方:
①_____________________________________________________________________;
②_____________________________________________________________________;
③_____________________________________________________________________。
[答案] (1)目镜 镜筒 物镜 载物台 遮光器 反光镜 粗准焦螺旋 细准焦螺旋 镜臂 镜座
(2)左上方
(3)400倍 长度或宽度
(4)正中央 转换器 细准焦螺旋
(5)2
(6)平面反光镜 缩小
(7)①用一块洁净纱布擦拭镜头(镜头应用擦镜纸擦拭,不能用纱布擦拭) ②未加盖盖玻片 ③物镜降至距玻片标本1~2 cm处停止(应将物镜降至距玻片标本0.5~1 cm处)
[解析] (2)由于显微镜下所成的物像是倒立的虚像,所以物像移动的方向与装片移动的方向是相反的;发现视野中物像偏左上方,则把装片向左上方移动,就可以把物像移到视野的正中央。(3)显微镜的放大倍数是指长度或宽度的放大倍数。(5)细胞在视野中排成一行,换高)倍物镜后放大倍数(长度)为原来的4倍,看到的细胞数应为原来的1/4,即2个。(6)物像相对无色透明时,应尽量减少光线的进入,使视野相对暗一些,所以应选用平面反光镜和小光圈。(7)①显微镜应用专门的擦镜纸擦拭镜头;②放入组织切片后应加盖盖玻片;③物镜降至玻片标本的距离应为0.5~1 cm。
8.(2014·三亚高一检测) 细胞是生物体结构和功能的基本单位,又是新陈代谢的主要场所。据图回答:
(1)上图中属于植物细胞的是________,属于动物细胞的是________,动、植物细胞的最主要区别是看其有无________。
(2)以上4个图中属于原核细胞的是________和________,能进行光合作用的是________和________。
(3)C细胞的DNA主要存在于________,A细胞的DNA主要存在于________。
(4)图C细胞中含有的细胞器是________。它在结构上不同于真核细胞的最显著特点是____________________________。
[答案] (1)A B 细胞壁 (2)C D A D
(3)拟核 细胞核 (4)核糖体 没有核膜包被的细胞核
[解析] (1)A图中有细胞壁、叶绿体和液泡,故是植物细胞,B细胞没有细胞壁,有中心体,故是动物细胞;动物细胞与植物细胞最主要的区别是有无细胞壁。
(2)A、B、C、D图中C、D细胞没有核膜,为原核细胞;A为植物细胞,含有叶绿体能进行光合作用,D为蓝藻,含有叶绿素和藻蓝素,能进行光合作用。
(3)C细胞为原核生物,其DNA主要存在于拟核中,A细胞为真核细胞,其DNA主要存在于细胞核中。
(4)图C为原核细胞,只含有一个细胞器核糖体,他在结构上不同于真核细胞的最显著特点是没有核膜包被的细胞核。
课件63张PPT。成才之路 · 生物路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 必修1 走近细胞第 一 章1.1.1 集合的概念第2节 细胞的多样性和统一性1.1.1 集合的概念第 一 章1.原核细胞与真核细胞最大的区别在于原核细胞没有以核膜为界限的细胞核。
2.原核生物主要有细菌、蓝藻、支原体等。
3.细胞的统一性表现为都有细胞膜、细胞质、核糖体和与遗传有关的核物质。
4.英国科学家虎克既是细胞的发现者,也是命名者。
5.细胞学说的主要观点:①细胞是结构单位;②细胞是功能单位;③新细胞从老细胞中产生。
6.细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。
目标导航:
1.学会使用高倍显微镜观察几种细胞。(重点)
2.对比说出原核生物和真核生物细胞结构的异同点。(重点)
3.了解细胞学说的内容和科学发展史。一、显微镜的使用
1.使用高倍镜观察的步骤
选好目标:低 中央 转换器反光镜细准焦螺旋2.真核细胞的统一性
真核细胞都有相似的结构,如____________、____________、____________。
二、原核细胞和真核细胞
1.原核细胞和真核细胞的分类标准及实例
(1)标准:________________________________________。
(2)实例:
①真核生物(由真核细胞构成):__________________等。
②原核生物(由原核细胞构成):____________等。细胞膜细胞质细胞核有无以核膜为界限的细胞核 植物、动物、真菌细菌、蓝藻2.常见的原核生物蓝藻拟核藻蓝素和叶绿素细菌鞭毛细胞质细胞壁细胞膜腐生或寄生三、细胞学说建立的过程
1.细胞学说的建立者
________________________。
2.细胞学说的主要内容
(1)细胞是一个有机体,一切动植物都由________发育而来,并由________________所构成。
(2)________是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
(3)新细胞可以从________中产生。
3.意义
揭示了细胞的________和生物体结构的________。施莱登和施旺细胞细胞和细胞产物细胞老细胞统一性统一性1.为什么在观察标本时,要先用低倍物镜,再换高倍物镜?
2.在换用高倍镜前,为什么将观察的目标移向视野的中央?
3.观察细菌和蓝藻两种细胞,它们有哪些相同的结构?
提示:1.使用低倍物镜是因为低倍物镜下视野相对较大,易于找到目标;换用高倍物镜是为了清晰观察标本。
2.高倍镜的视野小,若在低倍镜下目标不在视野中央,换用高倍镜后有可能不在视野中。
3.细胞膜、细胞壁、核糖体、细胞质等。(一)问题探讨
1.从图中至少可以看出5种细胞,它们分别是:红细胞、白细胞、口腔上皮细胞、正在分裂的植物细胞和洋葱细胞。这些细胞共同的结构有:细胞膜、细胞质和细胞核(植物细胞还有细胞壁,人的成熟红细胞没有细胞核)。
2.提示:细胞具有不同的形态结构是因为生物体内的细胞所处的位置不同,功能不同,是细胞分化的结果。例如,红细胞呈两面凹的圆饼状,这有利于与氧气充分接触,起到运输氧气的作用;洋葱表皮细胞呈长方体形状,排列紧密,有利于起到保护作用。(二)实验
1.使用高倍镜观察的步骤和要点是:(1)首先用低倍镜观察,找到要观察的物像,移到视野的中央。(2)转动转换器,用高倍镜观察,并轻轻转动细准焦螺旋,直到看清楚材料为止。
2.提示:这些细胞在结构上的共同点是:有细胞膜、细胞质和细胞核,植物细胞还有细胞壁,各种细胞之间的差异和产生差异的可能原因是:这些细胞的位置和功能不同,其结构与功能相适应,这是个体发育过程中细胞分化产生的差异。
3.提示:从模式图中可以看出,大肠杆菌没有明显的细胞核,没有核膜,细胞外有鞭毛等。(三)思考与讨论
提示:绝大多数细胞有细胞核,只有少数细胞没有细胞核。例如,人的成熟的红细胞就没有细胞核,细菌是单细胞生物,蓝藻以单细胞或以细胞群体存在,它们的细胞与植物细胞和动物细胞比较,没有成形的细胞核,而有拟核。拟核与细胞核的区别主要有两点:(1)拟核没有核膜,没有核仁;(2)拟核中的遗传物质不是以染色体的形式存在,而是直接以DNA的形式存在。(四)资料分析
1.提示:通过分析细胞学说的建立过程,可以领悟到科学发现具有以下特点。
(1)科学发现是很多科学家的共同参与,共同努力的结果。
(2)科学发现的过程离不开技术的支持。
(3)科学发现需要理性思维和实验的结合。
(4)科学学说的建立过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。
2.细胞学说主要阐述了生物界的统一性。
3.提示:细胞学说的建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性,使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础;细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平,极大地促进了生物学的研究过程。1.显微镜的结构
(1)光学系统:目镜、物镜、反光镜等。
(2)机械系统:镜座、镜柱、镜臂、载物台、压片夹、遮光器、镜筒、粗(细)准焦螺旋等。显微镜的使用2.镜头的结构及放大倍数
(1)目镜与物镜的结构:
①图1为目镜,目镜越长放大倍数越小,即镜头B的放大倍数大于镜头A。
②图2为物镜,物镜越短放大倍数越小,且有高倍镜和低倍镜之分。(2)放大倍数:
①放大倍数=目镜的放大倍数×物镜的放大倍数。
②显微镜放大的是物体的长度或宽度,而不是面积或体积。
②若将视野中的物像B移至视野中央,则应向右下方移动装片使A移向圆心,按照上述原则即物像向哪偏离,装片往哪移动,就可将物像移至视野中央。(关键词:向偏离方向移动)
(3)光源(天然光或人工光源)→反光镜→光圈→物体→物镜(凸透镜)→在镜筒内形成物体放大的实像→目镜→把经物镜形成的放大实像进一步放大。4.显微镜的使用方法
(1)取镜与安放
①右手握镜臂,左手托镜座。②把显微镜放在实验台的前方稍偏左。
(2)对光
①转动转换器,使低倍物镜对准通光孔。②选一较大的光圈对准通光孔,左眼注视目镜,转动反光镜,使光线通过通光孔反射到镜筒内,通过目镜,可能看到白亮的视野。(3)低倍镜观察
①把所要观察的玻片标本放在载物台上,用压片夹压住,标本要正对通光孔的中心。②转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓下降,直到物镜接近玻片标本为止(此时实验者的眼睛应当看物镜镜头与标本之间,以免物镜与标本相撞)。③左眼看目镜内,同时反向缓缓转动粗准焦螺旋,使镜筒上升,直到看到物像为止,再稍稍转动细准焦螺旋,使看到的物像更加清晰。
(4)高倍镜观察
①移动装片,在低倍镜下使需要放大观察的部分移动到视野中央。②转动转换器,移走低倍物镜,换上高倍物镜。③调节光圈,使视野亮度适宜。④缓缓调节细准焦螺旋,使物像清晰。知识贴士
1.注意事项
①使用高倍物镜时,必须先在低倍镜下将目标移到视野中央,然后换用高倍镜。因为低倍镜下看到的物像放大倍数小,但看到标本的实际面积大,容易找到目标。若不移动玻片,高倍镜下看到的只是低倍镜视野的中心部分。
②用显微镜看的是物体放大后的倒像,所以物像的移动方向与玻片标本的移动方向相反。 如图所示:甲图中①②表示目镜,③④表示物镜,⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离,乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。下面描述正确的是( )
A.①比②的放大倍数大,③比④放大倍数小
B.把视野里的标本从图中的乙转为丙时,应选用③,同时提升镜筒C.从图中的乙转为丙,正确调节顺序:转动转换器→调节光圈→移动标本→转动细准焦螺旋
D.若使物像放大倍数最大,甲图中的组合一般是②③⑤
[解析] 选项A,目镜越长放大倍数越小,而物镜越长放大倍数越大,所以②③的放大倍数分别大于①④;所以选项D中,要想放大倍数最大则应选择的是②③⑤;选项C中,若将图中的乙转为丙则提高了放大倍数,所以正确调节顺序应该是:移动装片→转动转换器→调节光圈→转动细准焦螺旋,其中换用高倍镜③后应用细准焦螺旋来调节物镜与载物台的距离。
[答案] D在低倍镜下,如果一个细胞偏向视野的右前方,要将其移到视野中心,应将玻片向哪个方向移动( )
A.左前方 B.右前方
C.左后方 D.右后方
[答案] B
[解析] 通常我们使用显微镜所看到的物像是倒立的虚像,左右前后均是颠倒的。细胞偏向视野的右前方,实际上是玻片偏向左后方,所以应将玻片向右前方移动。1.原核细胞和真核细胞的比较原核细胞和真核细胞2.细胞的统一性
(1)真核、原核细胞的共性:均有细胞膜、细胞质,均以DNA分子做遗传物质。
(2)真核细胞的共性:都有细胞膜、细胞质、细胞核。
(3)原核细胞的共性:都有细胞膜、细胞质、拟核,细胞质中只有一种细胞器——核糖体。
3.细胞结构统一性和差异性的图解知识贴士
生物名称与所属生物类型的几个误区
①含有“菌”字的不一定属于细菌,如酵母菌属于真核生物中的真菌。
②单细胞生物不一定属于原核生物,如草履虫、变形虫等,它们属于真核生物中的原生生物。
③含有“藻”字的不一定属于原核生物,只有蓝藻类属于原核生物,而其他藻类属于真核生物,如衣藻、小球藻等。 下列生物中属于原核生物的一组是( )
①蓝藻 ②酵母菌 ③草履虫 ④小球藻 ⑤水绵 ⑥青霉菌 ⑦葡萄球菌 ⑧链霉菌
A.①⑦⑧ B.①②⑥⑧
C.①③④⑦ D.①②⑥⑦⑧
[解析] 原核生物包括蓝藻、细菌、放线菌、衣原体、支原体等。酵母菌和青霉菌属于真菌。草履虫属于原生动物,原生动物属于真核生物。小球藻、蓝藻和水绵虽然都属于藻类,但小球藻、水绵属于真核生物。葡萄球菌属于细菌(细菌分为球菌、杆菌和螺旋菌三类,因此,带有“球”“杆”和“螺旋”字的菌为细菌)。链霉菌属于放线菌。
[答案] A如下表所示,a、b、c、d最有可能是( )
A.病毒、植物、动物、细菌
B.植物、动物、细菌、病毒
C.细菌、动物、植物、病毒
D.动物、植物、细菌、病毒
[答案] B
[解析] 病毒没有细胞结构,所以d属于病毒;原核生物细胞没有成形的细胞核,所以c属于原核生物;动物细胞相比植物细胞不存在细胞壁,所以b属于动物,则a属于植物。1.细胞学说的建立过程细胞学说的建立与意义2.细胞学说的意义
细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性,使人们认识到各种生物间存在共同的结构基础。
知识贴士
(1)显微镜的发明者和细胞的观察者是同一人,但观察到的是死细胞。
(2)细胞学说的建立过程中,科学家主要观察的是真核细胞。 以下内容中,不属于细胞学说的是( )
A.细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来
B.细胞是一切生命活动的基本单位,既有它自己的生命,又对生物整体的生命过程起作用
C.1665年,英国科学家虎克发现了细胞,并创立了细胞学说
D.新细胞只能由老细胞分裂产生
[解析] 细胞学说主要是研究了动物细胞和植物细胞,找出了它们的共同特点,同时总结动植物个体结构的统一性。
[答案] C根据细胞学说,所有的细胞来源于( )
A.无机物 B.有机物
C.先前存在的细胞 D.培养皿培养
[答案] C
[解析] 细胞学说包括三个方面的基本内容:一、细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成。二、细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。三、新细胞从老细胞产生。由此可以看出,细胞只能来自细胞,只能由先前存在的细胞产生。临时制片的制作[案例] 幽门螺杆菌是引起胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡等疾病的“罪魁祸首”。如图是幽门螺杆菌结构模式图。请回答:
(1)幽门螺杆菌与酵母菌比较,二者共有的结构是____________________(填序号);二者的主要区别在于幽门螺杆菌______________。探究点 对照实验中实验组和对照组的设置
——细菌的结构及生存方式(2)为了进一步探究影响幽门螺杆菌生长繁殖的因素,某研究性学习小组在培养该菌过程中,发现了在某种细菌(简称W菌)的周围,该菌的生长繁殖受到抑制。他们把W菌接种在专门的培养基上培养,一段时间后,除去W菌,在此培养基上再培养幽门螺杆菌,结果是幽门螺杆菌仍然不能正常生长繁殖。
①据材料分析,研究小组的同学对“造成W菌周围的幽门螺杆菌不能生长繁殖”的原因的最可能假设是_________
______________________________________________。②试参照上述材料设计实验验证①中的假设。
A.方法步骤:
a.制备培养基:取两个培养皿,按相同的营养成分配制成甲、乙两个培养基。
b.设置对照:_________________________________。
c.接种幽门螺杆菌:____________________________。
d.培养观察:在相同的适宜条件下培养甲、乙两个培养基上的幽门螺杆菌一段时间。
B.最可能的实验结果:_______________________。[标准答案] (1)1、2、3、5 没有以核膜为界限的细胞核
(2)①W菌产生了不利于幽门螺杆菌生长繁殖的物质 ②A.b.在甲培养基上接种W菌,乙培养基上不接种W菌,相同条件下培养一段时间后,除去甲培养基上的W菌
c.在甲、乙两培养基上分别接种相同的幽门螺杆菌
B.甲培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖受到抑制,不能正常生长繁殖,而乙培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖不受抑制,正常生长繁殖
[方法警示] (1)答案唯一,必须是“1、2、3、5”,缺一不可。
(2)①必须是“W菌产生了不利于幽门螺杆菌生长繁殖的物质”。
②A.b.必须呈现“甲培养基上接种W菌,一段时间后除去W菌,乙培养基上不接种W菌”、“相同条件”。
[错因案例] (1)答为“1、2、5”或“1、2、3”。(错因:对酵母菌属于真核生物这一点不明确)
(2)①答为“W菌能杀死幽门螺杆菌”。(错因:审题不清,回答问题不到位,过于笼统)
②A.b.答为“甲培养基上接种W菌培养一段时间,而乙培养基上不接种W菌”。(错因:对实验中的单一变量把握不准确,单一变量应为“W菌产生的物质”,而不是W菌,所以应除去“W菌”)
[技法提炼] (1)确定幽门螺杆菌细胞结构的方法:
观察细胞的结构模式图,首先观察的是有无成形的细胞核,若有以核膜为界限的细胞核则为真核细胞,若无以核膜为界限的细胞核则为原核细胞;据图分析可知,幽门螺杆菌属于原核生物,它与真核生物中酵母菌(真菌)共有的结构是细胞膜、细胞质、核糖体、细胞壁。
(2)确定W菌对幽门螺杆菌的作用方式:
当W菌与幽门螺杆菌共同培养时,在W菌的周围幽门螺杆菌不能生存,说明了W菌对幽门螺杆菌的生存存在着抑制作用,但不明确作用的方式,后面的实验给我们提供了判断的明确信息,当去除W菌后,该培养基仍不能使幽门螺杆菌正常生长繁殖,说明了W菌在培养基上留下了某种物质,该物质会抑制幽门螺杆菌的正常生长繁殖。
(3)实验组和对照组的确定:
实验目的是确定实验中单一变量的依据,本实验中的实验目的是研究W菌产物对幽门螺杆菌的作用,所以W菌产生物质的有无是该实验的单一变量。根据单一变量可确定实验组中应该加入W菌,过一段时间后除去W菌,而对照组中不加入W菌,进而确定W菌产物对幽门螺杆菌的作用。