课件43张PPT。第一章 生物科学和我们学习导航
1.结合教材P2，说出解决粮食问题的重要性。
2.结合教材P4～5，尝试像科学家一样思考。
重难点击
科学家思维的基本过程。课堂导入
生物科技日新月异，基因工程、克隆技术等成果层出不穷。但挑战和机遇并存，生物科学还有很多值得研究的内容，让我们学会像科学家一样思考吧，也许很多的社会问题都能通过生物技术得以解决。一、人类面临的问题之一：粮食问题当堂检测二、像科学家一样思考：科学思维内容索引一、人类面临的问题之一：粮食问题基础梳理1.第二次世界大战后世界粮食生产特点
(1)世界粮食生产发展迅速，增长速度 人口的增长速度，世界人均粮食产量 。
(2)人均占有不均衡，发展中国家生产的粮食与发达国家生产的粮食总量 。
(3)发展中国家的 过快，粮食问题日益严重。快于稳步增长相差无几人口增长速度2.我国粮食生产状况及产生原因
现状→仅占世界 的耕地养活占世界22%的人口
↓
面临的问题→ 巨大
↑
原因→人口增长迅速、 、环境恶化等7%粮食缺口资源短缺3.生物科学与技术在解决粮食问题中的应用
(1)技术运用： 技术。
(2)实例：1993年，世界首例转基因产品——____________在美国批准上市。
(3)我国转基因技术的应用与发展
“七五”计划：掌握了植物转基因的 ，获得了 等转基因
植物
↓
“八五”计划：获得了抗 、抗细菌、抗盐碱、抗虫、抗 等转基
因植物
↓
“九五”计划：获得一批具有 的新基因 转基因延熟保鲜番茄全套技术抗虫烟草病毒除草剂自主知识产权如图是我国粮食短缺的原因分析，请回答下列问题：答案 人均占有粮食的数量。问题探究答案1.判断粮食是否短缺的标准是什么？答案 既有人为建设等方面的因素，也有土壤沙化、盐碱化等自然因素。2.造成耕地减少的原因有哪些？答案 (1)实行计划生育，控制人口增长。
(2)保护和治理环境，防止环境恶化。
(3)减少建筑用地，防止因建设导致的耕地减少。
(4)培育高产作物新品种，发展现代农业生物技术，培育和推广转基因作物等。3.应对粮食危机的可行性措施有哪些？答案归纳总结我国粮食短缺的原因分析拓展应用1.下列关于粮食问题的叙述，正确的是
A.发达国家不存在粮食问题
B.凡是人口多的国家，人均粮食产量少
C.人口众多的发展中国家是世界粮食匮乏的地区
D.粮食问题的产生是由粮食总产量不足造成的答案解析 粮食问题是世界性的，与人口、生产力水平密切相关；人口众多的发展中国家是世界粮食匮乏的地区，但并不是人口多的国家，人均粮食产量就少；粮食问题的产生并不是粮食总产量不足造成的，而是由生产力水平不均造成的。解析2.下表为世界粮食情况。答案(1)从上表的数据分析能得出粮食问题存在怎样的严重现象？___________________________________________。解析世界粮食存在着严重的地区生产、消费不均现象解析 表中信息显示就人均粮食而言，北美洲、大洋洲人均量与非洲、亚洲等差距悬殊，从而揭示世界粮食存在着严重的地区生产、消费不均现象。 (2)粮食危机产生的主要原因是_________、_________、_________等。答案解析 导致粮食危机的主要原因是人口增长、资源短缺及环境恶化等。解析人口增长资源短缺环境恶化(3)现代农业生物技术的诞生为解决粮食问题指明了方向，它的发展为社会创造了明显的经济效益、_________和_________。解析 现代农业生物技术的发展可为社会创造重要的经济、社会及生态效益。社会效益生态效益(4)在通过培育转基因作物解决粮食短缺问题的过程中，人们必须时刻高度戒备的问题是
A.转基因作物能否具有优良品质
B.转基因作物能否有效地提高产量
C.转基因作物抗逆性范围和强度
D.转基因作物的安全性答案解析解析 由于科学发展水平的限制，在转基因生物中，有时候会出现一些人们意想不到的后果。所以人们必须时刻高度戒备转基因作物的安全性。(1)粮食危机产生的问题如何解决？答案 合理控制人口，科学利用资源，保护生态环境，扩大粮食种植面积，提高粮食产量等。答案(2)转基因作物具有哪些优点？试举例说明。答案 产量高，抗逆、抗虫性强等。(1)粮食是否短缺的标准不是粮食总量，而应是人均占有粮食的数量。
(2)解决粮食问题应从粮食生产总量和人口数量两方面入手，同时不能忽略使用生物技术带来的安全性问题。二、像科学家一样思考：科学思维基础梳理 概念：用一种或多种 去收集有关信息的过程。科学观察是指
、 地和思维活动紧密结合的考察研究方法
条件：通常需要借助 设备
要求：必须真实、准确概念：对观察到的现象做出 的过程，即作出推论
表现：不一定完全正确观察 推理有目的有计划感官各种仪器解释概念：把 的事物归类到一起的逻辑方法
过程：通过比较识别出事物之间的异同点，并根据 将事
物划分为较大的不同类群，再根据 将事物划分为
较小的类群 分类概念：是用来显示 的表现手段，如画图、列表等
意义：帮助人们理解 的事物建立
模型概念：与他人交换看法，分享信息的过程
意义：能了解彼此的研究成果、想法等交流某些特征相似共同点差异点事物或过程无法直接观察到1.“每一项观察都是科学思维的第一步”这种说法是否正确？试作出解释。 答案 不正确。当你用一种或多种感官去收集有关信息时，就是在观察；而科学的观察是指有目的、有计划地和思维活动紧密结合的考察研究方法。因此观察并不都是科学的观察。问题探究答案2.拉马克在观察到长颈鹿的特殊形态后，提出了“用进废退”的生物进化观点，判断拉马克采用何种思维方式得出这一结论。
(1)类型：_____(填“观察”“推理”“分类”“建立模型”或“交流”)。
(2)理由：_______________________________________________________
___________。推理拉马克通过对观察到的现象作出自己的解释，作出推论，是一种推理过程答案 始祖鸟化石不属于生物学模型。始祖鸟化石是实物，不是用来说明事物或过程的表现手段。3.始祖鸟化石是否属于生物学模型？答案拓展应用3.下列关于推理研究的说法中，错误的是
A.推理是对观察到的现象作出解释的过程
B.通过推理所得出的结论必须是完全正确的
C.推理过程必须符合基本的逻辑关系
D.通过对现象的推理可得出多种结论答案解析解析 推理是对观察到的现象作出解释的过程，是一种合理假设；由推理所得出的结论可能是正确的，也可能是错误的，这需要通过实验加以验证。4.下图为“澄江动物化石群”所体现的脊椎动物起源与进化简要示意图。请据图回答问题：答案解析(1)指出图中A、B、C、D分别所代表的动物的名称：________、_______、_______、_______。云南虫昆明鱼海口鱼七鳃鳗解析 图示实际上是一个脊椎动物起源与进化的模型，通过这个模型可以更准确、直观地显示各类动物之间的关系。据图可知：A代表云南虫，B代表昆明鱼，C代表海口鱼，D代表七鳃鳗。(2)文昌鱼属于______动物。答案解析解析 文昌鱼属于脊索动物，是脊椎动物演化过程的一个分支。脊索(3)脊索动物和脊椎动物的祖先在寒武纪同时出现，说明它们可能起源于________________。解析 脊索动物和脊椎动物的祖先在寒武纪同时出现这一事实，说明它们可能起源于同一个祖先。一个共同的祖先(4)化石研究表明，海口虫具有脊索、背神经索和鳃裂，与脊索动物头索类相似；海口虫还具有头的特征和原脊椎构造，由此科学家提出了脊椎动物起源的新观点，这一新观点的得出所采用的科学思维方法是_____。答案解析解析 据图可知，真正脊椎动物的演化是从海口虫开始的。得出这一推论采用的科学思维方法是推理。推理(5)图示方法实际上是一种
A.观察 B.推理
C.分类 D.交流解析解析 图示方法是把某些相似特征
的动物归类在一起，通过比较识别
出不同动物的异同点，并根据异同
点将动物划分为不同的类群，该过
程主要采用科学思维过程中的分类法，选项C正确。答案(1)从“澄江动物化石群”所体现的脊椎动物进化过程来看，脊椎动物的进化最可能从什么动物开始。答案 海口虫。答案(2)科学家对“澄江动物化石群”的研究过程采用的科学思维方法有哪些？答案 观察、分类、推理、建立模型等。对科学思维过程中的推理及建立模型的易错认识
(1)根据生物现象进行解释、推理，作出的推论不一定完全正确，它只是对现象的多种可能解释中的一种。
(2)模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。例如，细胞的显微结构图就是物理模型。
(3)构建同一事物或过程的模型可能不只一种。如光合作用过程，既可用光合作用过程图解表示，也可用光合作用反应式表示。课堂小结推理建立模型当堂检测1.2000年我国粮食减产的主要原因是
A.病虫害 B.干旱
C.粮价偏低 D.亚洲金融风暴√23451答案解析 2000年我国粮食减产的主要原因是大面积持续时间较长的干旱。解析2.下面关于我国粮食生产状况和导致这一状况的原因组合正确的是
A.粮食过剩；人均占有耕地居世界首位
B.粮食过剩；粮食产量增长速度大于人口增长速度
C.粮食短缺；粮食总产量太低
D.粮食短缺；人口居世界首位且仍在增长√答案23415解析 粮食过剩与短缺是粮食生产状况的两种表现，粮食过剩或短缺的参数是人均粮食占有量；人口数量众多、人口增长速度过快是我国的基本国情，这使我国人均粮食占有量很低且仍有下降的趋势，所以我国是粮食短缺国家，故A、B、C项与客观事实不符，D项符合。解析234153.达尔文经过8年的潜心研究，将其以“自然选择学说”为核心的生物进化理论发表在《物种起源》一书中，呈现给世人。从科学思维角度看，这是
A.观察 B.推论 C.分类 D.交流√答案解析解析 这是达尔文通过《物种起源》一书与别人进行交流。234154.下面实例属于“分类”的是
A.一些有识之士预言，生物技术在诸多威胁人类生存的难题上将发挥重
大作用
B.对延熟保鲜番茄的营养成分进行检测
C.按照分化的方向，干细胞分为全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞
D.用流程图表示光合作用与细胞呼吸的关系答案解析√23415解析 把某些特征相似的事物归类到一起的逻辑方法称为分类；根据共同点将事物划分为较大的不同类群，再根据差异点将事物划分为较小的类群。因此C项符合分类，A、B、D三项分别符合推理、观察和建立模型。5.将一个刚出芽的马铃薯块茎切成大小一致的相同的 6块，每块均带有芽眼。取6个同样大小、质地相同的小花盆，分别装满同样的沙土，将6块马铃薯块茎分别埋于6个小花盆的沙土中5 cm深处，按下表要求连续管理培植20天。通过观察并做记录如下：23415(1)根据观察结果做好推理，分析得出马铃薯萌发和正常生长的条件是___________________________________。23415答案解析充足的光照、适宜的温度和适量的水分解析 1号花盆与2号花盆对比，变量为是否具有光照条件，结果马铃薯生长情况不同，说明马铃薯萌发和正常生长需要光照；
1号花盆与4号花盆对比，变量是光照强度，结果马铃薯生长情况不同，说明马铃薯萌发和正常生长需要充足的光照；
1号花盆与5号、6号花盆对比，变量是水分的量，说明马铃薯萌发和正常生长需要适量的水分；
1号花盆与3号花盆对比，变量是温度，结果马铃薯生长情况不同，说明马铃薯萌发和正常生长需要适宜的温度。
综上分析得出结论：马铃薯萌发和正常生长需要充足的光照、适宜的温度和适量的水分。 23415(2)1号花盆中的马铃薯生长状况最佳的原因是什么？
_______________________________________。23415解析 1号花盆中的马铃薯生长状况最佳是因为所需的温度、光照、水分等条件均最佳。答案解析生长所需的温度、光照、水分等条件均最佳(3)5号花盆中的马铃薯块茎最终腐烂，原因是什么？
_____________________________________________________________。23415解析 5号花盆水太多，因此细胞缺氧，进行无氧呼吸，产生的乳酸对细胞有毒害作用。答案解析水分过多，细胞缺氧，进行无氧呼吸，产生的乳酸对细胞有毒害作用(4)表格中6号花盆中的马铃薯不生长，原因是什么？
_____________________________________________。23415答案6号花盆中马铃薯温度适宜、光照充分，但缺少水分(5)哪两组对照可以证明马铃薯的生长需要光照？
____________________________________________________________________________________________________。1号花盆和2号花盆对比，温度相同，水适量，只有光照不同，因此可以通过生长情况证明马铃薯生长需要光照课件36张PPT。章末整合提升第二章 减数分裂和有性生殖知识系统构建规律方法整合内容索引热点考题集训知识系统构建有性胚后初级次级精细胞变形受精卵受精极核珠被原肠胚1.在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，新产生的生殖细胞中染色体数目比正常体细胞减少一半。
2.减数第一次分裂前期，同源染色体联会，形成四分体；中期同源染色体成对排列在赤道板位置上；后期同源染色体分离，并移向细胞两极；结果导致染色体数目减半。
3.减数第二次分裂过程与有丝分裂过程相似，着丝点分裂发生于后期Ⅱ。
4.哺乳动物的精子是在睾丸内形成的，当性成熟后睾丸内的部分精原细胞进行减数分裂。哺乳动物的卵细胞是在卵巢内形成的。5.1个精原细胞经减数分裂形成4个精细胞，精细胞经变形形成精子；1个卵原细胞经减数分裂形成1个卵细胞和3个极体，卵细胞不需变形。
6.细胞质能否均等分裂是初级精母细胞与初级卵母细胞及次级精母细胞与次级卵母细胞分裂的最主要区别。
7.受精是精子进入卵细胞形成受精卵的过程，它开始于精子与卵细胞的相互识别，结束于两者细胞核的融合。
8.脊椎动物的个体发育包括胚胎发育和胚后发育两个阶段，前者为从受精卵到幼体阶段，后者为从幼体出生(孵化)到性成熟阶段。规律方法整合整合一 细胞分裂图像的判定方法1.有丝分裂与减数分裂图像的辨析——三看识别法(以二倍体生物为例)2.精子和卵细胞的细胞分裂图像辨析
例1 假定某动物体细胞染色体数目为2n＝4，图中对②③④⑤⑥细胞所处时期的叙述，正确的是答案解析A.图中不含同源染色体的细胞为③⑤⑥
B.②③④为减数分裂，分别为减数第一次分裂的前、中、后期
C.④⑥分别为减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期
D.②为减数第一次分裂四分体时期，④⑤染色体数目暂时加倍解析 由图可知，②是减数第一次分裂四分体时期，有2对同源染色体；
③是有丝分裂中期，有2对同源染色体；
④是减数第一次分裂后期，有2对同源染色体；
⑤是有丝分裂后期，有4对同源染色体；
⑥是减数第二次分裂后期，无同源染色体，因此不含同源染色体的细胞是⑥。整合二 三组相似概念辨析1.极体和极核
(1)极体：在动物卵细胞形成过程中，初级卵母细胞经过减数第一次分裂形成一个大的细胞和一个小的细胞，大的叫次级卵母细胞，小的叫第一极体。在减数第二次分裂过程中次级卵母细胞分裂形成一个卵细胞和一个极体，与此同时第一极体也分裂形成两个极体，所以在动物卵细胞形成过程中共形成三个极体。
(2)极核：是被子植物胚囊的结构之一，每个胚囊中有两个极核。大孢子母细胞经过减数分裂形成4个大孢子细胞，其中1个大孢子细胞(其他3个大孢子细胞退化消失)经有丝分裂形成1个卵细胞、2个极核和5个其他细胞，它们的基因型都相同。受精时两个极核与一个精子结合形成受精极核，以后发育成胚乳。2.胚与胚珠
胚：指植物种子或颈卵器内由受精卵发育形成的植物幼体。种子植物的胚由胚芽、胚根、胚轴和子叶四部分构成。
胚珠：种子植物的大孢子囊，即发育成种子的结构。被子植物胚珠的结构可分为珠被和珠心两部分。
3.胚囊与囊胚
胚囊：在被子植物中位于胚珠的珠心内，为具有卵细胞、助细胞、极核和反足细胞的结构。受精后，在胚囊内受精卵发育成胚，受精极核发育成胚乳。
囊胚：高等动物的胚胎发育过程中由受精卵分裂分化形成的早期胚胎，内具囊胚腔。
例2 下列有关极核与极体的叙述，正确的是
A.染色体的数目都是体细胞的一半
B.都位于胚囊内
C.都由卵原细胞经减数分裂而形成
D.受精后都能发育成胚乳答案解析解析 极核和极体是两个很容易混淆的概念。二者的相似之处是，染色体数都为体细胞的一半。不同的是，极核存在于高等植物的胚囊中央，两个极核受精后发育成胚乳。极体是动物的一个卵原细胞经减数分裂形成一个卵细胞的同时，所形成的三个较小的子细胞。极体形成后不久，就在动物体内逐渐退化并消失，二者不能混为一体。热点考题集训1.下图是雄果蝇细胞减数分裂图，下列说法正确的是答案23451789106A.图Ⅰ表示的细胞中有8条染色体，在分裂期间可形成8个四分体
B.图Ⅱ表示的细胞中没有同源染色体
C.a、b、c、d染色体的组成各不相同
D.图Ⅲ可能是4个精细胞，也可能是1个卵细胞和三个极体√解析23451解析 由图可知，图Ⅰ细胞中有8条染色体，减数分裂过程中只能形成4个四分体；图中a与b、c与d分别含相同染色体组合；该图为雄果蝇细胞，故a～d均为精细胞，不是卵细胞或极体。7891062.下图为某一哺乳动物生殖发育过程中不同细胞的分裂方式示意图，下列叙述正确的是答案23451789106A.图①②③④中都有同源染色体
B.图②所处时期中正在发生交叉互换
C.①细胞在分裂末期形成细胞板，分裂成两个子细胞
D.一般不用该生物的性腺作为观察减数分裂的实验材料√解析解析 ①②③④分别为有丝分裂后期、减数第一次分裂中期、有丝分裂中期、减数第二次分裂后期，细胞中同源染色体分别有4、2、2、0对，A错误；
②为减数第一次分裂中期，而交叉互换发生在减数第一次分裂前期(四分体)，B错误；
①细胞为动物细胞，不会出现细胞板，C错误；
根据④细胞可判断该生物为雌性，因为卵细胞的数量较少，一般不选择雌性性腺来观察减数分裂，D正确。23451789106234517891063.如图表示某动物的精原细胞，该细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换。则由该细胞形成的精子类型可能是 答案解析 经交叉互换的精原细胞会形成4种类型的精细胞，选项A、C中分别只有1、0条染色体发生了交叉互换，不符合交叉互换的现象；
选项D中只含有两种类型的配子。√解析234517891064.某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。下列叙述正确的是答案A.图甲中，细胞的同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生交叉互换
B.图乙中，移向细胞两极的染色体组成相同
C.图丙中，染色体的复制正在进行，着丝点尚未分裂
D.图丁中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半√解析23451789106解析 由题意可知，图示细胞处于减数分裂过程中，由图示各细胞的分裂特点可知，甲细胞处于减数第一次分裂前期，此时同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生交叉互换，A项正确；
乙图处于减数第一次分裂后期，此时细胞两极分别为两组非同源染色体，B项错误；
图丙处于减数第一次分裂末期或减数第二次分裂前期，但不进行染色体复制，着丝点分裂发生在减数第二次分裂后期，C项错误；
图丁处于减数第二次分裂后期，已不存在同源染色体，D项错误。234517891065.如图为某生物一个细胞的分裂图像，着丝点均在染色体端部，图中1、2、3、4各表示一条染色体。下列表述正确的是答案A.图中细胞处于减数第二次分裂前期
B.图中细胞的染色体数是体细胞的2倍
C.染色体1与2在后续的分裂过程中会相互分离
D.染色体1与3必定会出现在同一子细胞中√解析23451789106解析 根据题意及图中左侧的两条染色体可确定图示细胞分裂时期，染色体的着丝点未断裂，因此细胞处于减数第一次分裂过程，染色体数与体细胞中的相同，A、B错误；
染色体1和2是同源染色体，减数第一次分裂过程中会相互分离，C正确；
染色体1和3是非同源染色体，可发生自由组合，D错误。 234517891066.1个精原细胞和1个卵原细胞最多产生多少种精子和多少种卵细胞(考虑交叉互换)
A.2,1 B.不确定，不确定
C.4,4 D.4,1答案解析 1个精原细胞如果不考虑交叉互换，染色单体相同，经减数分裂最多产生两两相同的4个精子；如果考虑交叉互换，染色单体并不完全相同，减数第二次分裂后期着丝点分裂，得到的4个精子都不相同。1个卵原细胞经减数分裂只产生1个卵细胞，最多也就1种卵细胞。√解析234517891067.人类精子发生过程中，下列说法不正确的是
A.细胞中染色单体数最多可达92条
B.姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的
C.染色单体的交叉互换发生在同源染色体分离之前
D.一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223答案解析 B项发生基因突变或交叉互换会造成遗传信息不同；
D项注意审题——一个精原细胞只产生4个精子且两两相同。√解析234517891068.图中a、b、c、d分别是一些生物细胞某个分裂时期的示意图，下列有关描述正确的是答案A.a图表示植物细胞有丝分裂中期
B.b图表示人的成熟的红细胞分裂的某个阶段
C.c图细胞分裂后将产生1个次级卵母细胞和1个极体
D.d图细胞中含有8条染色单体√解析23451789106解析 a图表示植物细胞有丝分裂末期，因为细胞中形成了细胞板且重新出现了核膜；
b图为无丝分裂，而人的成熟的红细胞无细胞核，不能进行分裂；
c图中无同源染色体，着丝点分裂，且细胞质不均等分裂，故为减数第二次分裂后期，该细胞为次级卵母细胞，分裂后将产生1个卵细胞和1个极体；
d图具有同源染色体，着丝点排列在赤道板上，为有丝分裂中期，此时细胞中有4条染色体，每条染色体上有两条姐妹染色单体，故有8条染色单体。234517891069.如图是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂的部分图像，据图回答下列问题：答案(1)按先后顺序把有关有丝分裂图像的号码排列起来：____________；按先后顺序把有关减数分裂图像的号码排列起来： ________________。?②⑤⑥⑦①③⑧⑩④⑨?解析23451789106解析 ①图中含4条染色体且两两配对，属于减数第一次分裂前期(四分体)；
②中含4条染色体，都排列在赤道板上，没有出现两两配对现象，为有丝分裂中期；
③中含4条染色体，排列在赤道板上，同源染色体两两配对，为减数第一次分裂中期；
④中含2条染色体，排列在赤道板上，为减数第二次分裂中期；
⑤⑥都含8条染色体，染色体移向两极，为有丝分裂后期；23451789106⑦中细胞的每一极都含4条染色体，细胞膜正把细胞缢裂为两个，为有丝分裂末期；
⑧表示同源染色体分开移向两极，为减数第一次分裂后期；
⑨中姐妹染色单体分开移向两极，变成4条染色体，为减数第二次分裂后期；
⑩中无同源染色体，含2条已复制的染色体，为减数第一次分裂后得到的细胞——次级性母细胞；
?为减数第二次分裂后得到的细胞——成熟生殖细胞；
?中染色体散乱分布，中心粒正移向两极，为有丝分裂前期细胞。23451789106(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)在上述分裂图中，每条染色体上只含有一个DNA分子的是图___________。 答案24⑤⑥①③⑧⑤⑥⑦⑨?2345178910610.如图为植物生活史示意图，据图回答下列问题：答案解析 A～D依次为受精作用、胚的发育、胚乳的发育、有丝分裂。(1)A表示______作用；B表示____的发育；C属于_____发育；D表示_____分裂。受精胚胚乳有丝解析23451789106(2)若该植物正常体细胞中染色体数为18条，写出下列细胞中的染色体数：种皮细胞____条；胚芽细胞____条；胚乳细胞____条；极核___条；叶肉细胞___条。答案解析 若正常体细胞中染色体数为18条，则种皮、胚芽、叶肉细胞均含18条染色体，胚乳细胞为27条染色体，极核为9条染色体。181827918解析23451789106(3)植物是如何维持前后代体细胞中染色体数目恒定的？
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
_________________________。答案解析 植物前后代体细胞中染色体数目的恒定依靠无性生殖或减数分裂和受精作用。如果植物进行无性生殖，子代的遗传物质保持不变；如果进行有性生殖，则先经过减数分裂形成含有的染色体数为体细胞中一半的雌雄配子，然后经受精作用形成合子，其染色体数恢复到与亲代体细胞中的相同，再经有丝分裂发育成子代个体解析课件48张PPT。第1课时 细胞的减数分裂第二章 第一节 减数分裂学习导航
1.说出减数分裂的概念。
2.结合教材P8～9，概述减数分裂的基本过程。
3.通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，学会判断减数分裂图像。
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1.减数分裂的过程。
2.减数分裂中染色体的变化特征。课堂导入
我们知道，进行有性生殖的多细胞生物体都是由一个受精卵通过有丝分裂和细胞分化发育而来的，有性生殖的生物在性成熟后都要产生精子和卵细胞，精子和卵细胞是通过什么分裂方式产生的呢？本课时将探讨这方面的内容。一、减数分裂的相关概念当堂检测二、减数分裂的过程内容索引三、观察蝗虫精母细胞减数分裂永久装片一、减数分裂的相关概念基础梳理1.减数分裂的概念有性生殖原始生殖细胞成熟生殖细胞一次两次原始生殖细胞的减少一半2.同源染色体与非同源染色体
(1)同源染色体：减数分裂过程中 的两条染色体，形状和大小一般都 ，一条来自 ，一条来自 。
(2)非同源染色体：形状、大小 ，且在减数分裂过程中不进行____的染色体。
3.联会和四分体
(1)联会：同源染色体 的现象。
(2)四分体：联会后的每对同源染色体含有 条染色单体，叫做四分体。配对相同父方母方不相同配对两两配对4下图表示减数分裂中某时期的图像，请分析：答案 A、B是一对同源染色体；
C、D是另一对同源染色体。
属于非同源染色体的有：AC、BC、AD、BD。问题探究答案1.图示染色体中属于同源染色体的是哪些？哪些是非同源染色体？答案 甲图中没有染色单体；乙图中的aa′是姐妹染色单体，ab是同源染色体中的非姐妹染色单体。答案 1个四分体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子。乙图中有2个四分体、4条染色体、8条染色单体。2.四分体、染色体、染色单体和DNA分子数之间的数量关系是怎样的？乙图中四分体、染色体、染色单体各有几个(条)?3.甲图中有染色单体吗？乙图中的aa′是什么关系？ab是什么关系？答案答案 同源染色体的形态、大小不一定相同，如性染色体X和Y。大小、形态都相同的也不一定就是同源染色体，如减数第二次分裂后期因着丝点分裂由两条姐妹染色单体变成的两条染色体。4.同源染色体是否大小、形态一定相同？大小、形态都相同的是否就是同源染色体？答案知识整合同源染色体的形态、大小一般相同(性染色体X和Y大小不同)，一条来自父方，一条来自母方，减数分裂时联会形成四分体；1个四分体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子。同一着丝点连着的两条染色单体是姐妹染色单体，否则是非姐妹染色单体。拓展应用1.下面关于同源染色体的叙述中，不正确的是
A.同源染色体一条来自父方，一条来自母方
B.同源染色体是由一条染色体经过复制而成的两条染色体
C.同源染色体的形状和大小一般都相同
D.一对联会的同源染色体称为一个四分体答案解析 同源染色体是指在减数分裂中配对的两条染色体，一条来自父方，一条来自母方，形状和大小一般都相同；由一条染色体经复制形成的是两条姐妹染色单体；联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫四分体。解析2.下列关于减数分裂的说法，不正确的是
A.减数分裂包括连续两次的细胞分裂
B.所有的生物都可以进行减数分裂
C.减数分裂产生的成熟生殖细胞中染色体数目减半
D.减数分裂产生有性生殖细胞答案解析 减数分裂是进行有性生殖的生物产生成熟生殖细胞时进行的细胞分裂，只有进行有性生殖的生物才进行减数分裂。解析减数分裂发生在真核生物有性生殖的过程中，虽然包括连续两次的细胞分裂，但是产生的生殖细胞不再分裂，因此减数分裂没有细胞周期。二、减数分裂的过程基础梳理1.动物细胞减数分裂的过程
(1)减数第一次分裂
①分裂间期 (包括DNA复制和有关蛋白质合成)。复制后每条染色体都含有 姐妹染色单体。中心体核仁核膜染色体复制2条同源染色体成对地排列在 上，每条染色体的 分别与纺锤丝相连。染色质螺旋化形成 ， ，形
成 。出现 ， 消失， 解体。②前期Ⅰ③中期Ⅰ可能发生部分交换纺锤体2条姐妹染色单体一对同源染色体着丝点赤道板位置染色体同源染色体联会四分体纺锤体核仁核膜赤道板的位置着丝点染色体解螺旋逐渐变为 ， 重建，细胞缢裂，形成2个子细胞。子细胞中染色体数目减半。④后期Ⅰ在纺锤丝的牵引下， 分开，分别移向细胞两极。着丝点不分裂，每条染色体含_______
_____。⑤末期Ⅰ分开的一对同源染色体同源染色体2条染色单体 染色质核膜、核仁非同源染色体(2)减数第二次分裂染色体核膜核仁纺锤丝分开4一半2.植物细胞减数分裂的过程
植物细胞减数分裂的过程与动物细胞基本相似，也分为减数第一次分裂和减数第二次分裂，在间期染色体复制 ，经过 次分裂后染色体数目 。一次两减半1.结合上述减数分裂过程回答以下问题：
(1)减数分裂过程中，染色体的数目减半发生在哪个分裂时期？答案 减数第一次分裂末期。问题探究答案(2)减数第二次分裂中还有同源染色体吗？试分析原因。答案 没有。因为减数第一次分裂后，同源染色体已分离。(3)减数第一次分裂和减数第二次分裂最主要的区别是什么？答案 减数第一次分裂发生了联会、同源染色体分离等现象；减数第二次分裂发生了姐妹染色单体分开，且没有同源染色体。答案 有丝分裂具有①②④；减数第一次分裂具有①③⑤；减数第二次分裂具有②④。2.有丝分裂、减数第一次分裂和减数第二次分裂既有共性也有区别，下面列出的变化中，它们分别具有其中的哪一些？
①DNA的复制
②姐妹染色单体分离
③同源染色体联会、交叉互换现象
④染色体的着丝点排列在赤道板上
⑤同源染色体分离答案知识整合和有丝分裂相比，减数第一次分裂过程有同源染色体联会、四分体中的非姐妹染色单体间交叉互换、同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合的特殊现象，减数第二次分裂没有同源染色体。不考虑交叉互换和突变，减数分裂产生的四个细胞染色体组成是“两两相同”的。拓展应用3.在减数第一次分裂中不出现的是
A.形成纺锤体
B.着丝点一分为二
C.非同源染色体的自由组合
D.同源染色体分离答案解析解析 减数第一次分裂前期形成纺锤体，后期发生同源染色体分离，非同源染色体自由组合，A、C、D三项在减数第一次分裂都会出现。而着丝点一分为二出现在减数第二次分裂后期，故选B项。4.下列关于如图所示的叙述不正确的是
A.该细胞为减数第一次分裂中期的动物细胞
B.④的①和③在减数第二次分裂后期分开
C.细胞中含有两对同源染色体，其中④和⑦为一对同源染色体
D.在后期时，移向同一极的染色体均含同源染色体答案解析解析 低等植物或动物细胞中含有中心体，该细胞有中心体，无细胞壁，为动物细胞。减数第一次分裂中期特征是：每对同源染色体排列在赤道板上。染色体的数目＝着丝点的数目；能进行联会的两条染色体为同源染色体，能进行同源染色体联会的细胞分裂方式一定是减数分裂；在减数第一次分裂后期的细胞中，移向同一极的染色体都是非同源染色体，因为同源染色体发生了分离。答案 该细胞处于减数第一次分裂的中期。理由是有同源染色体联会形成的四分体，且四分体分布于赤道板上。(1)该细胞处于哪种分裂方式的哪个时期？判断的理由是什么？答案 该细胞中有四条染色体、八条染色单体、两个四分体和八个DNA分子。(2)该细胞中染色体、染色单体、四分体及DNA的数量分别是多少？答案三、观察蝗虫精母细胞减数分裂永久装片基础梳理1.实验原理
(1)蝗虫的精母细胞进行减数分裂过程中的染色体 都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。
(2)雄性蝗虫初级精母细胞的染色体数为2n＝ ，在同源染色体联会时，会观察到 个不同的四分体， 染色体单个存在。形态、位置和数目23(22＋X)11X2.实验过程初级精母次级精母中期、后期 中期、后期观察结果1.观察减数分裂实验时通常不选择雌性个体，原因是什么？答案 (1)雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子数量。
(2)在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是初级卵母细胞或次级卵母细胞。问题探究答案答案 A1为减数第二次分裂前期，因为没有同源染色体。2.结合下列内容，归纳细胞分裂图像的判断方法：
(1)前期：染色体散乱排列在细胞中，无核膜、核仁。答案 A2为减数第一次分裂前期，因为有同源染色体联会现象。②A2属于什么时期？判断的依据是什么？答案①A1属于什么时期？判断的依据是什么？答案 A3为有丝分裂，因为含有同源染色体，但是不联会。③A3属于什么时期？判断的依据是什么？答案 B1同源染色体的着丝点排列在赤道板两侧,为减数第一次分裂中期。(2)中期：染色体排列在细胞中部。答案 B2含有同源染色体，属于有丝分裂中期；B3无同源染色体，属于减数第二次分裂中期。②B2和B3的着丝点都排列在赤道板上，如何区分？答案①B1有什么特殊之处？属于什么时期？答案 C1细胞质均等分裂，是初级精母细胞；C2细胞质不均等分裂，是初级卵母细胞。(3)后期：染色体移向两极，动物细胞膜开始凹陷。答案①C1和 C2均含有染色单体，都为减数第一次分裂后期，细胞的名称分别是什么？答案 C3有同源染色体，是有丝分裂后期。②观察C3 、C4 、C5中移向一极的染色体，含有同源染色体的是哪个？属于什么时期？答案答案 C4 、C5无同源染色体，为减数第二次分裂。C4细胞质均等分裂，是次级精母细胞或者第一极体；C5细胞质不均等分裂，为次级卵母细胞。③C4 、C5属于什么时期？分别是什么细胞？知识整合判断细胞分裂图像时，先根据染色体的位置确定所处的时期，再看有无同源染色体，如果没有就是减数第二次分裂，如果有同源染色体，再看是否有联会、四分体排列在赤道板、同源染色体分离等行为，如果有则是减数第一次分裂，如果没有则是有丝分裂。拓展应用5.下列关于观察细胞减数分裂实验的叙述中，错误的是
A.可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂
B.用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片，更容易观察到减数分裂现象
C.能观察到减数分裂现象的装片中，也可能观察到同源染色体的联会现象
D.用洋葱根尖制成的装片，能观察到同源染色体的联会现象 答案解析解析 只有性原细胞能发生减数分裂，因此可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂；桃花的雄蕊比雌蕊多，故用雄蕊制成的装片更容易观察到减数分裂现象；减数分裂过程中有同源染色体联会现象；洋葱根尖细胞不能进行减数分裂，故无同源染色体的联会现象。 6.如图为某动物体内细胞分裂的一组图像，下列叙述正确的是答案解析A.上述①、②、③细胞中染色体与DNA分子数目比例为1∶2
B.细胞①、②、③、⑤产生的子细胞中均有同源染色体
C.表示有丝分裂的细胞及分裂的顺序是③→②→①
D.④细胞分裂前，细胞中染色体与DNA分子数目比例为1∶2解析 ①为有丝分裂后期，②为减数第一次分裂后期，③为有丝分裂中期，故C项不正确。
细胞中染色体与DNA分子数目的比例为1∶2的图形中，应有染色单体，据图可知①中无染色单体，只有②③符合，故A项不正确。
④为减数第二次分裂后期，此细胞分裂前，细胞中有染色单体，染色体与DNA分子数目比例为1∶2，故D项正确。
有丝分裂是产生体细胞的分裂方式，分裂过程中同源染色体没有分离，因此细胞①③产生的子细胞有同源染色体，②产生的子细胞无同源染色体，而⑤图是分裂间期，看不出是有丝分裂还是减数分裂间期，故B项不正确。 “三看法” 判定细胞的分裂图像课堂小结联会交叉互换同源染色体着丝点染色单体当堂检测1.下列对一个“四分体”的描述，不正确的是
A.含有4个DNA分子
B.含有一对同源染色体
C.四分体中的姐妹染色单体之间可发生交叉互换
D.四分体的形成与DNA分子的复制有关√23451答案解析 四分体是一对同源染色体，因为每条染色体含有2条姐妹染色单体，因此有4条染色单体，故称为四分体，故A、B正确；
交叉互换发生在同源染色体上相邻的非姐妹染色单体之间，故C错误；
姐妹染色单体是经过DNA复制得来的，故D正确。解析2.经过减数第一次分裂后形成的细胞是答案23415解析 初级性母细胞经过减数第一次分裂后形成的细胞是次级性母细胞，没有同源染色体。解析√234153.减数分裂过程中，同源染色体分离与非同源染色体自由组合发生在
A.第一次、第二次分裂后期都出现
B.同时发生于第一次分裂后期
C.同时发生于第二次分裂后期
D.分离发生于第一次分裂，自由组合发生于第二次分裂√答案解析解析 减数分裂过程中同源染色体分离与非同源染色体自由组合只发生在减数第一次分裂后期，减数第二次分裂发生着丝点分裂，姐妹染色单体分开。234154.在减数第一次分裂过程中不可能出现的染色体行为是
A.联会 B.交叉互换
C.同源染色体分离 D.着丝点分裂答案√解析 着丝点分裂属于次级性母细胞中的染色体行为。解析5.根据下面的某雄性动物生殖器官细胞分裂图，回答下列问题：23415答案(1)A图表示细胞分裂的方式是_________，处于________________期。细胞中有__条染色体，___条染色单体。
(2)B图所示细胞分裂产生的细胞名称是_________，每个子细胞中有___条染色体。
(3)A、B两个细胞中，具有同源染色体的细胞是___，A、B两图中DNA分子数之比为______。减数分裂减数第一次分裂后612精子细胞3A2∶1课件42张PPT。第2课时 生殖细胞的形成、减数分裂中遗传物质的数目变化 第二章 第一节 减数分裂学习导航
1.结合教材图示，阐明精子的形成过程，并和卵细胞的形成过程进行
比较，加深理解。
2.归纳减数分裂中染色体、染色单体、DNA数目的变化规律。
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1.卵细胞和精子的形成过程的比较。
2.减数分裂中染色体、染色单体、DNA等数目的变化规律。课堂导入
人类的繁衍，离不开生殖细胞——精子和卵细胞。精子是在人体的睾丸中形成的；卵细胞是人体最大的细胞，也是女性独有的细胞，是产生新生命的母细胞。卵细胞是由我们通常所说的女性性腺——卵巢产生的，精子和卵细胞是如何形成的呢？本课时我们将探讨这方面的内容。一、精子和卵细胞的形成当堂检测二、减数分裂中染色体、DNA等数目的变化规律 内容索引一、精子和卵细胞的形成基础梳理1.精子的形成精原 初级减数第一次 次级精母 减数第二次 (1)场所：哺乳动物的精子是在 中形成的。
(2)过程
①在减数第一次分裂的间期，精原细胞中的染色体 ，成为_________细胞。
② 细胞经减数第一次分裂成为两个 细胞。
③两个 细胞经减数第二次分裂成为4个 细胞。
④ 细胞再经过一系列复杂的 ，才能形成精子。睾丸复制初级精母初级精母次级精母次级精母精精变化(分化)2.卵细胞的形成(1)场所：哺乳动物的卵细胞是在 中形成的。
(2)过程
①在减数第一次分裂的间期，卵原细胞中的染色体进行 ，成为____
____细胞。
② 细胞经减数第一次分裂形成一个大的细胞和一个小的细胞，大的细胞叫 细胞，小的叫 。
③ 细胞进行减数第二次分裂，形成一个 细胞(体积较大)和一个 (体积较小)，与此同时，第一次分裂产生的 也分裂为两个_____。这样，一个初级卵母细胞经过减数分裂，只形成 个卵细胞(其他三个 退化消失)。卵巢复制初级卵母初级卵母次级卵母极体次级卵母卵极体极体极体一极体1.下图是某种动物精子和卵细胞形成过程中的部分图像，请据图分析：答案 一定属于卵细胞形成过程的图有：D次级卵母细胞和E初级卵母细胞。问题探究答案(1)一定属于卵细胞形成过程的图有哪些？细胞的名称分别是什么？答案 一定属于精子形成过程的图有：B初级精母细胞和G精子。(2)一定属于精子形成过程的图有哪些？细胞的名称分别是什么？答案 A图中同源染色体联会；C中无同源染色体。(3)A图中发生的现象叫什么？C中有无同源染色体？答案答案 可能是次级精母细胞或者极体。(4)F的细胞名称是什么？2.卵细胞的形成过程和精子不尽相同，请完成下表进行比较：答案睾丸或精巢卵巢精原细胞卵原细胞是否413答案 形成的卵细胞较大，便于储存丰富的营养物质。3.胚胎发育早期分裂活动旺盛，却不从外界摄取营养物质。请据此分析卵母细胞不均等分裂，最终只产生一个卵细胞的意义是什么？答案知识整合卵细胞和精子形成过程中图像的判断方法：若是不均等分裂一定是卵细胞的形成过程，有同源染色体的是初级卵母细胞，没有的是次级卵母细胞；若是均等分裂，有同源染色体的是初级精母细胞，没有同源染色体的可能是次级精母细胞或者极体；卵母细胞不均等分裂，卵细胞较大，便于储存丰富的营养物质。拓展应用1.下列有关精子和卵细胞形成的说法，正确的是
A.两者形成过程中都出现联会、四分体、同源染色体分离、非同源染色
体自由组合现象
B.两者形成过程中都有染色体的复制和均分，两者所含遗传物质均是正
常体细胞的一半
C.精子和卵细胞形成过程中不同的地方是精子需变形，卵细胞不需要变
形，其余完全相同
D.形成100个受精卵，至少需要100个精原细胞和100个卵原细胞 答案解析解析 精子和卵细胞的细胞核中的遗传物质均是正常体细胞的一半，而卵细胞在形成过程中细胞质不均等分裂，细胞质中的遗传物质多于正常体细胞细胞质中遗传物质的一半，精子则几乎不含细胞质，B项错误；
精子与卵细胞形成中除精子需变形外还有细胞质的分配情况不同、分裂结果不同等，C项错误；
1个精原细胞产生4个精子，只需25个精原细胞就能产生100个精子，D项错误。2.如图表示某二倍体生物正在进行分裂的细胞，关于此图的说法正确的是答案解析A.是次级精母细胞，处于减数第二次分裂后期
B.含同源染色体2对、DNA分子4个、染色单体0个
C.正在进行同源染色体分离、非同源染色体的自由组合
D.分裂后形成的2个细胞，仅1个具有生殖功能解析 细胞质不均等分裂且细胞中无同源染色体，可知该细胞为次级卵母细胞，处于减数第二次分裂后期，其特点为着丝点一分为二，结果是分裂为一个卵细胞和一个极体。 二、减数分裂中染色体、DNA等数目的变化规律 基础梳理假设某生物正常细胞中染色体数目为2n，核DNA数为2c，请结合图形完成下表：2n2n2n2n2n2nnn2n→nn→2n2n→n4c4c4c2c 2c 2c 4n4n4n0→4n2c→c4c→2c2c→4c4n→2n2n→00问题探究结合上表，画出了减数分裂中核DNA 和染色体的数目变化曲线如下图，请分析：答案 减数第一次分裂的间期，原因是DNA分子的复制。1.结合核DNA数目的变化，回答：
(1)BC段核DNA数目的加倍发生在什么时期？原因是什么？答案答案 DE段：减数第一次分裂末期，同源染色体分开，分别进入两个子细胞，导致子细胞核内DNA数目减半；GH段：减数第二次分裂末期，分开后的姐妹染色单体，成为染色体，分别进入两个子细胞，导致核内DNA数目减半。(2)DE段和GH段，核DNA数目都减半，原因分别是什么？答案答案 发生在de段：减数第一次分裂末期。原因是同源染色体分离，分别进入两个子细胞，导致子细胞内染色体数目减半。答案答案 cd段。2.结合染色体的变化，回答：
(1)同源染色体的联会发生在哪一段？(2)染色体第一次减半发生在什么时期？原因是什么？答案 着丝点分裂,姐妹染色单体分开,导致细胞内染色体数目暂时加倍。(3)ff′段染色体数目暂时加倍到与体细胞一样，原因是什么？答案答案 efgh段不含同源染色体。(4)不含同源染色体的是哪个区段？答案 bc段变化的原因是DNA复制，染色单体形成。3.如图是减数分裂中每条染色体上DNA变化的曲线答案(1)bc段变化的原因是什么？答案 cd段是存在染色单体的时期，包含减数第一次分裂前、中、后、末期和减数第二次分裂前、中期。(2)cd段包含减数分裂的哪些时期？答案 减数第二次分裂后期着丝点一分为二，染色单体消失，每条染色体中只含有1个DNA分子。(3)de段变化的原因是什么？答案知识整合减数分裂中，核DNA在减数第一次分裂的间期因为DNA的复制而加倍，减数第一次分裂和减数第二次分裂的末期细胞一分为二时减半；染色体在减数第一次分裂末期减半，减数第二次分裂后期着丝点分裂后暂时加倍到体细胞水平，末期再减半；染色单体存在于整个减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期、中期。拓展应用3.二倍体生物细胞在有丝分裂和减数分裂过程中DNA分子数的变化如图甲、乙、丙所示。在甲、乙、丙三图中的①～④中均涉及DNA分子数减半，其原因完全相同的是答案解析A.①② B.①③
C.②④ D.③④解析 染色体经过复制后到着丝点分裂前，每条染色体上的DNA分子都是两个。着丝点分裂导致每条染色体上的DNA分子由两个变成一个，且染色体的数目加倍。有丝分裂完成后，形成的子细胞中DNA数目保持不变，而减数分裂完成后，形成的子细胞中DNA数目减半。导致细胞核中DNA数目减半的原因有二：一是有丝分裂末期和减数第二次分裂末期，染色体的平均分配并进入两个子细胞中；二是减数第一次分裂末期同源染色体的彼此分离并进入两个子细胞中。4.正常进行分裂的细胞，同源染色体、染色单体、染色体、DNA分子之比为0∶0∶1∶1，则该细胞所处的时期是
A.有丝分裂时期 B.减数第一次分裂末期
C.有丝分裂后期 D.减数第二次分裂后期答案解析解析 由题意可知不存在同源染色体，应是减数第二次分裂，也没有染色单体，应是减数第二次分裂后期，故选D。
有丝分裂时期会有同源染色体的存在，故A、C错误。
减数第一次分裂末期会含有姐妹染色单体，故B错误。课堂小结初级次级精子初级次级当堂检测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.细胞质不均等分配
D.染色体复制√23451答案解析解析 A项，初级卵母细胞具有同源染色体的联会和分离，但次级卵母细胞没有；
B项，次级卵母细胞进行减数第二次分裂时有着丝点分裂，姐妹染色单体分开，但初级卵母细胞着丝点不分裂；
C项，初级卵母细胞减数第一次分裂和次级卵母细胞减数第二次分裂都有细胞质的不均等分配；
D项，初级卵母细胞和次级卵母细胞在分裂时都不出现染色体复制，而是卵原细胞进行染色体的复制，形成初级卵母细胞。 234512.处于分裂过程中的某动物细胞，染色体的着丝点排列在赤道板上，且排列在赤道板上的染色体的形状和大小各不相同，该细胞可能是
A.体细胞
B.初级精母细胞或初级卵母细胞
C.卵细胞
D.次级精母细胞或次级卵母细胞或极体√答案23415解析23415解析 这个细胞内的染色体的形状、大小各不相同，说明这个细胞内不含同源染色体，排除了A项和B项。
又因这个细胞内的染色体的着丝点排列在赤道板上，得知这个细胞正处于分裂期的中期，因此不可能是C。234153.若细胞分裂过程中一条染色体上DNA含量的变化情况如图所示。下列有关该图的叙述中，不正确的是
A.a→b可表示DNA复制
B.b→c可表示有丝分裂前期和中期
C.c→d可表示染色体的着丝点分裂
D.d→e可表示减数第二次分裂全过程√答案解析解析 d→e表示着丝点分裂后的一条染色体上含有一个DNA分子。而减数第二次分裂的前期和中期，一条染色体上含有两个DNA分子，其后期着丝点分裂后一条染色体上才只含有一个DNA分子。234154.动物的卵细胞与精子形成过程中的不同点是
①次级卵母细胞将进行普通的有丝分裂
②一个卵原细胞最终只形成一个卵细胞
③一个卵原细胞经染色体复制后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答案解析√23415解析 卵细胞与精子的形成过程基本相同，其区别在于：(1)形成的生殖细胞数目不同：一个精原细胞经减数分裂和变形形成四个精子，而一个卵原细胞只形成一个卵细胞。(2)细胞质分裂方式不同：精子形成过程中细胞质均等分裂，而卵细胞形成过程中细胞质不均等分裂(极体分裂除外)。(3)精细胞必须经过变形成为精子，而卵细胞不经变形阶段。5.如图是某动物生殖细胞形成过程的简图，请回答下列问题：23415答案解析(1)这是___细胞的形成过程，是在动物的_____中形成的。卵卵巢解析 从图中细胞质的不均等分裂可以判断这是卵原细胞减数分裂形成卵细胞的过程。在卵细胞的形成过程中，一个初级卵母细胞②产生一个次级卵母细胞④和一个(第一)极体③，一个次级卵母细胞⑤形成一个卵细胞⑦和一个小的(第二)极体⑥，(第一)极体③分裂成两个(第二)极体。23415(2)图中的②表示_________细胞，图中的⑤表示_________细胞。
(3)图中的①所示的一个细胞能够形成___个⑦所示的细胞。23415答案初级卵母次级卵母1课件42张PPT。第二节 有性生殖第二章 减数分裂和有性生殖学习导航
1.结合教材P18～19，简述受精作用的过程及意义。
2.阅读教材P19，说出不同生物的生殖方式。
3.结合教材P19～21，说出绿色开花植物和脊椎动物的有性生殖及个体发
育过程。
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1.受精作用的过程和意义。
2.绿色开花植物和脊椎动物的有性生殖及个体发育。课堂导入
通过减数分裂产生了生殖细胞，两性生殖细胞还需要结合形成受精卵才能完成生命的延续，这就是受精作用。受精过程是怎样的？不同生物的有性生殖方式有什么区别？今天，我们就来学习本节课。一、受精——孕育新的生命当堂检测二、有性生殖内容索引一、受精——孕育新的生命1.概念：精子进入卵细胞形成 的过程。
2.过程
起点：精子和卵细胞的 。
↓
细胞膜融合：精子头部的细胞膜与卵细胞的细胞膜融合，随即精子的
和 进入卵细胞内
↓
卵细胞的反应：卵细胞立即释放相应物质，阻止 进入卵细胞
↓
终点：精子和卵细胞的 相互融合，形成_______基础梳理受精卵相互识别细胞核细胞质其他精子细胞核受精卵3.结果
(1)受精卵中的染色体数目恢复到该物种体细胞中的染色体数目。
(2)受精卵中的染色体一半来自 (父方)，一半来自 (母方)。
4.意义
(1)受精使卵细胞的缓慢代谢转变为 ，从而促进受精卵不断地 ，使新生命逐渐发育为成熟的个体。
(2)受精决定生物个体的性别(3)减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中 的恒定，促进了 的重新组合。精子卵细胞旺盛代谢分裂、分化男性女性染色体数目遗传物质1.受精的图像分析答案 细胞膜的流动性。问题探究答案(1)精子与卵细胞融合涉及细胞膜的什么特性？答案 一般不能，精子和卵细胞可以依靠细胞膜上的糖蛋白相互识别，卵细胞一般不与不同种类生物的精子融合。(2)不同种类的生物的精子和卵细胞能否完成受精作用？答案 受精完成时决定的。如果含Y的精子与卵细胞结合成受精卵，则发育成男性；如果含X的精子与卵细胞结合成受精卵，则发育成女性。(3)人类的性别是在什么时候决定的？答案2.下图是细胞减数分裂与受精作用过程中的DNA含量变化曲线，请分析：答案 AB段表示减数分裂；CD段表示受精作用。(1)图中表示减数分裂过程的是哪一段？表示受精作用的是哪一段？答案 受精卵的有丝分裂。(2)DE段的含义是什么？答案答案答案 不是。ik段表示有丝分裂前期、中期和后期。mn段表示减数第一次分裂的前期、中期和后期，有丝分裂后期染色体数是mn段的2倍。(3)mn、ik两段的DNA含量相等，染色体数量也相等吗？答案 如图所示(4)试画出减数分裂与受精作用过程中的染色体数目的对应变化曲线(标出A、B、C、D、E各点)。答案拓展应用1.下列有关受精作用的叙述，正确的是
A.发生受精作用时，精子尾部的线粒体全部进入卵细胞
B.受精卵中的染色体数目与本物种体细胞中的染色体数目相同
C.受精卵中的遗传物质，来自父母双方的各占一半
D.雌雄配子的随机结合与有性生殖后代的多样性无关答案答案 精子运动需要消耗能量，该能量是由线粒体提供的。(1)A项中精子尾部线粒体起什么作用？答案 精子细胞核与卵细胞细胞核融合。(2)受精作用完成的标志是什么？答案个体发育过程中有丝分裂、减数分裂和受精作用的关系2.下面对高等动物通过减数分裂形成的雌、雄配子以及受精作用的描述，正确的是
A.每个卵细胞继承了初级卵母细胞 的细胞质
B.进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质
C.整个精子进入卵细胞内，完成受精作用
D.雌雄配子彼此结合的机会相等，因为它们的数量相等答案解析解析 形成卵细胞时，减数分裂后期细胞质不均等分裂；受精作用的实质是细胞核中遗传物质的融合，而不是整个精子与卵细胞的融合；对高等动物来说，雄配子的数量多于雌配子。(1)受精卵是新个体的第一个细胞，其分裂是新个体发育的起点。
(2)精子和卵细胞是亲子代之间联系的桥梁，它们将亲代的DNA传递给子代。二、有性生殖基础梳理1.生物的生殖方式： 和无性生殖。
2.有性生殖的含义
(1)亲代产生 。
(2)两性生殖细胞(如精子和卵细胞)结合成为 (如受精卵)。
(3)由 发育成新个体。
3.被子植物的有性生殖与个体发育
(1)双受精
①含义：两个精子分别与 和 融合的过程。有性生殖有性生殖细胞或配子合子卵细胞合子极核②过程：花粉管内的两个精子同时释放到 中。 精子＋卵细胞→ →胚
精子＋两个极核→受精极核→_____(2)个体发育
①子房的发育胚囊受精卵果皮种皮幼体胚乳种子果实②胚乳的变化
a.一些植物在种子发育过程中，胚乳的养分被 吸收，种子的胚乳退化，子叶发达。
b.一些植物种子的胚乳发达，大量的养分储藏在 中。
③胚的发育：胚是新一代植物体的 ，种子发育成熟后，在适宜条件下能够萌发，最后发育成 。子叶胚乳幼体一个新的植物个体4.脊椎动物的个体发育
(1)胚胎发育
①含义：从受精卵发育成 的过程。
②过程：包括卵裂、囊胚和 等阶段。
③三胚层的发育幼体原肠胚外胚层中胚层内胚层(2)胎后发育
①含义：幼体从卵膜中孵化出来或从母体内生出后发育为 个体的过程。
②类型：直接发育和 发育。性成熟变态问题探究1.有性生殖和无性生殖有何区别？请通过下表进行比较答案一两无有合子保持亲本性状双亲的遗传特性较小较强2.克隆羊“多莉”是通过将某白面绵羊的一个乳腺细胞的细胞核植入另一个黑面绵羊的去核卵细胞中获得一个重组细胞，再通过体外培养获得早期胚胎，最后将早期胚胎植入第三只绵羊的子宫代孕，从而诞生了“多莉”。
(1)判断：“多莉”的生殖方式是：________(填“无性生殖”“有性生殖”或“无法判断”)。
(2)理由：______________________________________________________
___________________________________。答案无性生殖 克隆羊“多莉”是经过细胞核移植技术实现的，不经过两性生殖细胞的受精过程，故属于无性生殖 答案 胚乳是由一个精子和两个极核融合产生的，含36条染色体。3.若水稻细胞中含有24条染色体，则其胚乳细胞中含有多少条染色体？答案 都分别相同。4.同一花粉粒产生的两个精子中的遗传物质，同一胚珠中的一个卵细胞及两个极核中的遗传物质各有什么关系？答案知识整合(1)胚和胚乳的遗传物质不同
①胚是由受精卵发育而来的，受精卵是由1个精子和1个卵细胞结合形成的。
②胚乳是由受精极核发育而来的，受精极核是由1个精子和2个极核结合形成的。
(2)囊胚和胚囊不同
①囊胚是动物个体发育中，受精卵经过卵裂形成的内部有空腔的球状体，内含囊胚腔。
②胚囊是被子植物胚珠的重要部分，位于胚珠的中心，呈膨大的囊状结构，内含卵细胞、极核等。 拓展应用3.下图为马的生活史，有关此图的叙述中错误的是答案解析A.有丝分裂发生在Ⅰ→Ⅱ、Ⅳ→Ⅰ
B.非同源染色体的自由组合发生在Ⅲ→Ⅳ
C.同源染色体联会可发生在Ⅱ→Ⅲ
D.Ⅳ为新个体发育的起点解析 精原细胞和卵原细胞都是通过有丝分裂增加数目，在个体发育的过程中，体细胞都是通过有丝分裂增加数目，A正确；
同源染色体联会、非同源染色体的自由组合都发生在减数分裂过程中，即图示的Ⅱ→Ⅲ过程，B错误、C正确；
进行有性生殖的生物，受精卵(合子)是新个体发育的起点，D正确。 答案 雄性马、精原细胞。(1)图示的个体或细胞中，哪些一定含有Y染色体？答案 10个。(2)10个精原细胞和10个卵原细胞，理论上最多形成多少个合子？答案误认为通过有丝分裂增加数目的细胞只有体细胞。细胞通过有丝分裂增加数目，不仅指体细胞，原始生殖细胞增加数目也是通过有丝分裂实现的，如精原细胞和卵原细胞的增殖。4.豆科植物的果实往往含有很多种子，这样的果实是由
A.一个子房、一个胚珠发育而来
B.一个子房、多个胚珠发育而来
C.一个胚珠、多个子房发育而来
D.多个胚珠、多个子房发育而来答案课堂小结珠被 卵细胞极核(2个)受精卵受精极核胚乳减数
分裂 囊胚胚
胎
发
育 胚
后
发
育 当堂检测1.下列关于受精作用及结果的叙述，正确的是
A.精卵相互识别的基础是细胞膜的流动性
B.后代从双亲各获得一半的蛋白质
C.使后代产生不同于双亲的染色体组合
D.后代继承了双亲的全部遗传性状√23451答案解析 细胞的识别作用依靠的是糖蛋白，A项错误；
经过受精作用，卵细胞和精子结合后，受精卵含有双亲的各一半的核DNA，因此，后代只能继承双亲的某些性状，B、D项错误。解析2.下列方式产生的后代具有更强的生活力和变异性的是
A.玉米的异花传粉 B.酵母菌的出芽
C.细菌的二分裂 D.根霉产生孢子丝√答案23415解析 有性生殖产生的后代，具有父母双方的遗传物质，增强了生物的变异性和生活力，玉米的异花传粉属于有性生殖，其他各项是无性生殖。解析234153.下图表示高等动物的个体发育过程，下列说法中正确的是答案解析A.图中①过程表示胚胎发育，②过程表示胚后发育
B.受精卵卵裂处于囊胚形成的过程中，每个细胞的体积不断增大
C.爬行类、鸟类、哺乳类动物的胚后发育为变态发育
D.原肠胚期开始出现三胚层的分化√23415解析 胚胎发育是指从受精卵到幼体的阶段，胚后发育则是幼体出生(或孵化)到发育成成熟个体的过程；受精卵卵裂处于囊胚形成的过程中，每个细胞的体积逐渐减小，而胚的总体积不变或略有缩小；爬行类、鸟类、哺乳类动物的胚后发育为直接发育。234154.高等植物胚发育、胚乳发育和个体发育的起点依次是
A.受精卵、受精极核、受精卵
B.卵细胞、极核、种子
C.受精卵、受精极核、种子
D.顶细胞、基细胞、种子答案√解析 胚发育及个体发育的起点均为受精卵，胚乳发育起点为受精极核。解析5.如图是青蛙生活史的示意图。试分析回答下列问题：23415答案解析(1)写出图中字母表示的含义：A表示_________过程；B表示_____过程；E表示_________过程。减数分裂受精有丝分裂解析 图中A为减数分裂；
B为受精作用；
C表示胚胎发育；
D表示胚后发育，C＋D表示个体发育；
E为生成原始生殖细胞的有丝分裂过程；对维持生物亲子代遗传物质稳定起重要作用的是减数分裂和受精过程。 23415(2)C表示________过程；D表示________过程；C＋D表示_________过程。
(3)对维持同种生物亲子代间遗传物质稳定性起重要作用的生理过程是______(填图中字母)。23415答案胚胎发育胚后发育个体发育A和B课件48张PPT。第1课时 基因的分离定律第三章 第一节 基因的分离定律学习导航
1.结合豌豆的特点，概述用豌豆做遗传实验容易成功的原因及相关的
基本操作。
2.结合教材图文，简述孟德尔一对相对性状的杂交实验过程、解释及
验证。
3.掌握分离定律的内容，并尝试运用分离定律解释或预测遗传现象。
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孟德尔1对相对性状的杂交实验过程、解释及验证。课堂导入
一对夫妇都有耳垂，却生了一个没有耳垂的小孩。难道这个小孩不是他们的吗？另一对夫妇，一个是A型血，一个是B型血，却生了一个O型血的小孩。难道这个小孩也不是他们的吗？或是有什么问题？但从遗传学角度来看，没有问题，一点都不奇怪，完全符合遗传规律。为什么呢？学习了今天的课程你就会找到答案。今天我们就来一起学习基因的分离定律。一、基因的分离定律的遗传实验当堂检测二、对分离现象的解释内容索引三、分离现象的验证过程及实质一、基因的分离定律的遗传实验基础梳理1.实验材料——豌豆，其作为遗传材料的特点及优势自花纯种相对性状稳定2.1对相对性状的杂交实验
P 紫花×白花
↓
F1 ？
↓?
F2 ？
(1)F1的性状为 ，称为 性状。
(2)F2的两种表现型及比例表现型： ∶_____
比例： ∶___(3)F2出现不同于亲本性状的现象称为 。紫花显性紫花白花31性状分离小麦的高茎和矮茎是一对相对性状，现有纯合的高茎小麦甲和矮茎小麦乙，请分析：
1.该如何区分这对性状的显隐性？答案 让纯合的高茎小麦甲和矮茎小麦乙杂交，F1显现出来的性状是显性性状，未显现出来的性状是隐性性状。问题探究答案2.若已知高茎小麦是显性，让甲、乙杂交，获得的F1自交，F2共获得20株小麦，矮茎个体一定是5株吗？说明原因。答案 不一定。样本数量太少，不一定完全符合3∶1的性状分离比，孟德尔实验中的比例是在实验材料足够多的情况下得出的。答案 性状分离是指同一种性状的个体自交后代同时出现显性性状和隐性性状的现象，所以③④属于性状分离现象。3.根据性状分离的概念，下面有四个杂交组合，哪些发生了性状分离现象？
①高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，后代都是高茎豌豆
②高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，后代既有高茎豌豆又有矮茎豌豆
③圆粒豌豆自交后代中，圆粒豌豆和皱粒豌豆分别为34株和14株
④开粉色花的紫茉莉自交，后代出现红花、粉花和白花答案知识整合(1)常用符号的含义(2)判断一对相对性状的显隐性，用具有相对性状的纯合子杂交，F1显现出来的性状是显性性状，未显现出来的性状是隐性性状；孟德尔实验中的比例是在实验材料足够多的情况下得出的，样本数量太少时，不一定完全符合3∶1的性状分离比；性状分离指在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。拓展应用1.一对相对性状的亲本杂交，子二代中
A.所有的统计结果都等于3∶1
B.统计的样本足够大时才符合3∶1
C.性状按3∶1的比例出现
D.统计的样本越小越接近3∶1答案解析 孟德尔之后，科学家们在继续研究中发现，只有满足大样本即实验群体足够大时，才能够实现孟德尔统计的比例关系，越小越偏离，越大越接近。解析2.对于孟德尔所做的豌豆的1对相对性状的遗传实验，不必具备的条件是
A.选用的1对相对性状要有明显的差异
B.实验选用的两个亲本，一定是纯种
C.要让显性亲本作父本，隐性亲本作母本
D.要让两个亲本之间进行有性杂交答案解析 孟德尔所做的豌豆的1对相对性状的研究实验中，豌豆必须具有1对易于区分的相对性状，同时亲本必须是纯种，具有相对性状的两个纯合亲本必须进行有性杂交，该过程中正反交实验都要做，才能使实验更具有说服力。解析二、对分离现象的解释基础梳理1.解释
(1)孟德尔认为生物的性状是由 决定的。
(2)卵细胞和花粉细胞中存在着控制性状的 。
(3)遗传因子在亲本 中成对存在，且彼此 ，互不混杂。
(4)杂种F1可以产生数量 的含有 的配子。
(5)杂种F1自交时， 的两性生殖细胞之间结合的概率 。
(6)F2中有3种遗传因子组合：AA∶Aa∶aa＝ ，F2中显性性状∶隐性性状＝ 。遗传因子遗传因子体细胞保持独立相等不同遗传因子不同类型相等1∶2∶13∶12.遗传图解紫花白花313.后来遗传学家将控制性状的遗传因子称为 ，将一对同源染色体上决定相对性状的基因称为 。如上述A与a就是一对等位基因，而A与A、a与a是相同基因。基因等位基因4.性状分离比的模拟实验雌雄生殖器官雌雄配子混合均匀合子50~100在进行豌豆杂交实验时，孟德尔曾选择了子叶颜色这一对相对性状，其中豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性。下面是孟德尔用纯合亲本杂交得到的子一代(F1)自交，实验结果如下：答案 Y、y两种雄配子的数目是相等的；但是由于雄配子要多于雌配子，所以雄配子Y要远多于雌配子Y。问题探究答案1.图中Y、y两种雄配子的数目是否相等？雄配子Y与雌配子Y的数目是否相等？答案 (1)F1形成两种配子的数目是相等的，且它们的生活力是一样的；
(2)F1的两种配子的结合机会是相等的；
(3)F2的各种遗传因子组合的个体成活率是相等的。答案 ①和②均为Yy，表现为黄色子叶；③为yy，表现为绿色子叶。2.表中①②③的遗传因子组成和性状表现分别是怎样的？3.F2要出现3∶1的分离比，需要满足什么样的条件？答案知识整合F1产生的两种雄配子(或雌配子)的数目是相等的，但雄配子总体上要远多于雌配子；F2要出现3∶1的分离比，需要满足：F1形成两种数目相等的配子，且它们的生活力是一样的；F1的两种配子的结合机会是相等的；F2的各种遗传因子组合的个体成活率是相等的。拓展应用3.下列关于遗传因子的表述中，错误的是
A.体细胞中的遗传因子是成对存在的
B.具有显性遗传因子的个体表现为显性性状
C.配子中的遗传因子是成单存在的
D.具有隐性遗传因子的个体都表现为隐性性状答案解析解析 体细胞中的遗传因子是成对存在的，配子中的遗传因子则是成单存在的，至少含有一个显性遗传因子的个体就表现为显性性状，而具有隐性遗传因子的个体不一定都是隐性性状，在杂合子中，虽然含有一个隐性遗传因子，但表现为显性性状。4.人的双眼皮(A)对单眼皮(a)是显性，一对双眼皮的夫妇生了一个单眼皮的孩子，这是为什么？请用遗传图解回答。答案答案 父母都是杂合子，图解如下：三、分离现象的验证过程及实质基础梳理1.测交：让杂种F1(Aa)和 亲本(aa)杂交。
2.目的：证实对性状分离现象推断的正确性。
3.测交实验遗传图解隐性纯合Aaaa4.实验结果：紫花和白花的数目之比为 。
5.结论：实验结果证实了孟德尔的理论推断
(1)证明了F1是 。
(2)在形成配子时，杂合子中的显性因子和隐性因子 ，分别进入
。
6.发生时间：减数分裂形成 时。
7.实质：当细胞进行减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随_______
_____的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随 遗传给后代。1∶1杂合子发生分离不同的配子配子同源染色体配子8.基因型与表现型
(1)表现型：生物个体实际表现出来的 称为表现型。
(2)基因型：与表现型有关的 称为基因型。
9.纯合子与杂合子
(1)纯合子：基因组成 的个体，如 。
(2)杂合子：基因组成 的个体，如 。性状基因组成相同AA和aa不同Aa1.测交时为什么用隐性纯合子与F1杂交？答案 隐性纯合子与F1杂交，能使F1中各种遗传因子控制的性状全部表现出来，从而推知F1中含有的遗传因子的种类。问题探究答案2.杂交、自交和测交在遗传中各有不同的用途，请分析以下遗传问题：
(1)已知豌豆豆荚的绿色和黄色是一对相对性状，如何来确定二者的显隐性关系？答案 用纯合的绿豆荚豌豆和纯合的黄豆荚豌豆杂交，子一代显现出来的性状是显性性状。答案 让该高茎豌豆自交，若后代全为高茎豌豆，则该豌豆是纯合子，若后代发生性状分离，则该豌豆是杂合子。(2)已知豌豆的高茎对矮茎为显性，现有一株高茎豌豆，如何鉴定该高茎豌豆是纯合子还是杂合子？答案 让该白毛公羊和多只黑毛母羊交配，子代如果出现黑毛羊，则该白毛羊的遗传因子组成为杂合，若子代全为白毛羊，则该白毛羊的遗传因子组成为纯合的。(3)羊的白毛对黑毛是显性，现在有一只白毛公羊，如何鉴定其遗传因子组成是纯合还是杂合？答案答案 不是。只有真核生物有性生殖的细胞核遗传才符合分离定律。2.是否所有生物的性状遗传都遵循分离定律？答案 ①③④⑤3.要F2出现理论上的分离比，需满足下列哪些条件？
①子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同
②雌雄配子的数目相等
③F2不同遗传因子组成的个体存活率相同
④雌雄配子结合的机会相等
⑤观察子代样本数目足够多答案知识整合(1)验证基因分离定律的方法
①测交法
a.原理：测交后代两种性状的比例为1∶1，亲本之一为隐性纯合子，只产生一种配子，则说明杂种子一代产生了数量相等的两种配子。
b.结论：证实了杂种F1形成配子时，成对的遗传因子彼此分离。证实了F1形成的配子种类及其比例。
②杂合子自交法：让杂合子自交(若为异性个体，采用相同遗传因子组成的杂合子相互交配)，后代的性状分离比约为3∶1。
③花粉鉴定法：取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察计数，可直接验证分离定律。(2)分离定律的适用范围及条件
①范围
a.真核生物有性生殖的细胞核遗传。
b.由成对的遗传因子控制的一对相对性状的遗传。
②适用条件
a.子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同。
b.雌雄配子结合的机会相等。
c.子二代不同遗传因子组成的个体存活率相同。
d.遗传因子间的显隐性关系为完全显性。
e.观察子代样本数目足够多。 拓展应用5.牦牛的毛色中，黑色对红色为显性，为了确定一头黑色母牛是否为纯合子，应选择交配的公牛是
A.黑色纯合子 B.黑色杂合子
C.红色纯合子 D.红色杂合子答案解析解析 选隐性类型即红色纯合子与黑色母牛交配，若后代全为黑色，则该个体为纯合子；若后代有红色个体出现，则该个体为杂合子。6.孟德尔的遗传规律不适用于细菌等单细胞生物的主要原因是细菌等单细胞生物
A.遗传物质不是DNA
B.遗传物质在染色体上
C.一般进行无性生殖
D.无细胞核答案解析解析 孟德尔遗传规律只适用于进行有性生殖的生物，而细菌等单细胞生物进行无性生殖，无减数分裂，故不遵循孟德尔定律。课堂小结测交等位基因分离配子当堂检测1.下列各组性状互为相对性状的是
A.人的白色皮肤和棕色头发
B.绵羊的白毛和黑毛
C.玉米的黄粒和圆粒
D.豌豆的高茎和豆荚绿色√23451答案解析解析 相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型，人的白色皮肤和棕色头发，一个是皮肤的颜色，一个是头发的颜色，它们不互为相对性状，A错误；
绵羊的白毛和黑毛互为相对性状，B正确；
玉米的黄粒和圆粒，一个是种子颜色，一个是种子形状，它们不互为相对性状，C错误；
豌豆的高茎和豆荚绿色，一个是茎的高度，一个是豆荚的颜色，都不是同一种性状，D错误。234512.下列叙述正确的是
A.生物体没有显现出来的性状称为隐性性状
B.亲本之中一定有一个表现为隐性性状
C.若子代中出现显性性状，则亲代中必有显性性状个体
D.在一对相对性状的遗传实验中，双亲只具有一对相对性状√答案23415解析 隐性性状并非一直不能表现出来，只是在子一代中不能表现；在一对相对性状的遗传实验中，双亲并非只具有一对相对性状，而是只研究其中的一对相对性状。解析234153.下列关于孟德尔分离定律杂交实验中测交的说法，不正确的是
A.F1×隐性类型→测F1基因型
B.通过测定F1的基因型来验证对分离实验现象理论解释的科学性
C.F1的基因型是根据F1×隐性类型→所得后代性状表现反向推知的
D.测交时，与F1杂交的另一亲本无特殊限制√答案解析解析 测交时，与F1杂交的另一亲本必须是隐性纯合子。234154.下列有关分离定律的叙述中，正确的是
A.分离定律是孟德尔针对豌豆一对相对性状的实验结果及其解释直接归
纳总结的
B.在生物的体细胞中，控制同一性状的基因是单独存在的，不会相互融合
C.在形成生殖细胞——配子时，等位基因要发生分离，所以称分离定律
D.在形成配子时，等位基因分离后进入不同的配子中，可随配子遗传给
后代答案解析√23415解析 孟德尔归纳总结出分离定律的科学实验程序是：杂交实验和观察到的实验现象(发现问题)→对实验现象进行分析(提出假说)→对实验现象解释的验证(验证假说)→分离定律(结论)，因此A项错误；
根据孟德尔对性状分离现象的解释可以知道：在生物的体细胞中，控制同一性状的基因是成对存在的，这些基因既不会相互融合，也不会在传递中消失，故B项错误；
分离定律的实质是：在形成配子时，等位基因发生分离，分离后的等位基因分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代，所以C项错误，而D项正确。5.豌豆的紫花和白花是一对相对性状，由一对等位基因A、a控制。右图为遗传实验结果，请分析回答：23415答案(1)在豌豆的紫花和白花这对相对性状中，显性性状是_____。解析 由于F1(紫花)自交，在后代F2中出现性状分离(紫花和白花)，所以显性性状是紫花。解析紫花(2)基因A、a的遗传规律符合孟德尔的______定律。23415答案解析 基因A和a是一对等位基因，其遗传规律符合孟德尔的分离定律。解析分离(3)在F1中，紫花和白花的植株数量比应是______。23415答案解析 由于两亲本性状为一对相对性状，杂交后代中两个亲本的性状都存在，可知两亲本为测交，所以在F1中，紫花(Aa)和白花(aa)的植株数量比应是1∶1。解析1∶1(4)在F2中，紫花豌豆的基因型可能是________。23415答案解析 据(3)分析可知，在F1中，紫花豌豆的基因型为Aa，F1自交，后代F2中紫花豌豆的基因型可能是AA或Aa。解析AA或Aa(5)若将F1中白花植株上的种子种下去，新长出的植株上开出的是___花。23415答案解析 豌豆是闭花受粉植物，在自然情况下，永远是自交，若将F1中白花(aa)植株上的种子种下去，新长出的植株上开出的花基因型都是aa，表现型都是白花。解析白(6)在F2的紫花豌豆中，杂合子豌豆所占比例是多少？____。23415解析 F1中紫花豌豆的基因型为Aa，自交后F2中豌豆的基因型为1/4AA、2/4Aa，1/4aa，紫花豌豆中AA占1/3、Aa占2/3。答案解析2/3解析 F2中1/3AA自交，子代全部表现紫花；2/3Aa自交，子代中AA占2/3×1/4＝1/6、Aa占2/3×2/4＝1/3、aa占2/3×1/4＝1/6，则AA∶Aa∶aa＝3∶2∶1，则紫花∶白花＝5∶1。(7)若将F2中紫花植株上的种子全部种下去，新长出的个体中，紫花和白花植株的比例理论上是多少？______。23415答案解析5∶1课件42张PPT。第2课时 孟德尔获得成功的原因 基因的分离定律的应用第三章 第一节 基因的分离定律学习导航
1.了解孟德尔遗传实验获得成功的原因。
2.能举例说明基因分离定律在动、植物育种实践和医学实践中的应用。
3.能够根据基因分离定律预测杂交后代的类型和各类型出现的概率。
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1.分离定律的应用。
2.分离定律的解题思路与规律方法。课堂导入
任何一门学科的形成与发展，总是同当时热衷于这门科学研究的杰出人物紧密相关，遗传学的形成与发展也不例外，孟德尔就是遗传学杰出的奠基人。他揭示出遗传学的基本定律——分离定律。那么，我们如何利用分离定律来解决实际问题呢？今天我们就来学习利用分离定律解决实际问题的解题思路与规律方法。一、孟德尔获得成功的原因、分离定律的解题思路当堂检测二、分离定律的实践应用内容索引一、孟德尔获得成功的原因、分离定律的解题思路 基础梳理(一)孟德尔获得成功的原因
1.正确选用实验材料： 。
(1)豌豆是严格的自花受粉植物，一般是 。
(2)具有稳定的、容易区分的 。
(3) ，便于数学统计。
2.采取单一变量研究法：由 ，由简到难的实验过程。
3.应用 方法对实验结果进行分析。
4.科学设计实验的程序豌豆纯合子相对性状子代个体数量多单因子到多因子统计学(二)基因的分离定律的应用
1.有助于正确地解释生物界的一些 。
2.预测 的类型和各种类型出现的 。
3.指导动、植物育种实践和医学实践
(1)若某一个体的某种性状在生产上具有增加产量或提高产品质量的价值，应用基因的 设计育种过程。
(2)对遗传病的基因型和 做出科学的推断。遗传现象杂交后代概率分离定律发病概率(三)分离定律的解题思路
1.分离定律中的推断问题(以A、a为例)
(1)由亲本推断子代基因型与表现型，填写下表：AA1∶1全为显性AaAA∶Aa∶aa＝1∶2∶1显性∶隐性＝3∶1Aa∶aa＝1∶1显性∶隐性＝1∶1aa全为隐性(2)由子代推断亲代的基因型与表现型(逆推型)
①分离比法：运用上表直接逆推，如：都是杂合子Aa×Aa→3A_∶1aa 测交类型Aa×aa→1Aa∶1aa至少一方为显性纯合子AA×AA或AA×Aa或AA×aa一般都是隐性纯合子aa×aa→aa②隐性突破法：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，基因只能来自父母双方，因此亲代基因型中必然都有一个 。
③填充法：先根据亲代性状表现写出能确定的基因，显性性状基因型可用A__来表示，隐性性状基因型只有一种 。根据子代中一对基因分别来自两个亲本，推出未知部分即可。 aaa2.遗传概率的计算
(2)用配子的概率计算：先计算出亲本产生每种配子的概率，再根据题意要求用相关的两种配子概率相乘、相关个体的概率相加即可。3.概率计算中的两个原则
(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：第一胎不论生男还是生女都不会影响第二胎所生孩子的性别，因此两胎都生女孩属于两个独立事件。第一胎生女孩的概率为
第二胎生女孩的概率为 那么两胎都生女孩的概率是_________。
(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。羊的毛色由一对基因A和a决定，现有两只白羊生了一只黑羊，据此分析：
1.三只羊的基因型依次是怎样的？答案 亲代白羊均为Aa、Aa，子代黑羊为aa。问题探究答案2.如果它们再生一只小羊，其毛色是白色的概率是多少？答案分析分析 两只白羊的后代中出现了性状分离，则新出现的黑色为隐性性状，双亲均为杂合子，设用A、a表示相关基因，则双亲的基因型均为Aa，子代白羊的基因型为AA或Aa，黑羊的基因型为aa。
方法一：用分离比直接推出
Aa×Aa→AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1， 方法二：用配子的概率计算3.这对白羊再连续生两只小羊，这两只小羊是一白一黑的概率是多少？_____。答案分析拓展应用1.纯合的黄色(YY)豌豆与绿色(yy)豌豆杂交得F1，F1自交，选取F1所结的黄色种子全部种下，植物长成后，自然状态下受粉，则这些植株所结的种子中，黄色与绿色的比例是
A.1∶1 B.3∶1
C.5∶1 D.6∶1答案解析2.已知果蝇的黑身(b)和灰身(B)是一对相对性状，将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交，F1全部为灰身，让F1中雌雄果蝇交配得到F2，将F2的灰身果蝇全部取出，让其自由交配，后代中灰身果蝇所占的比例是答案解析解析 灰身为显性性状，F2中灰身的基因型为BB或Bb，分别占方法一：F2中灰身果蝇自由交配有四种组合方式：方法二：F2中只有Bb×Bb杂交后代才出现bb(黑身)果蝇，故黑身果蝇所占比例为自交和自由交配
(1)自交是指基因型相同的个体交配，植物是指自花传粉。
(2)自由交配是指群体中不同个体随机交配，基因型相同或不同的个体之间都要进行交配。 二、分离定律的实践应用基础梳理1.指导杂交育种
杂交育种的一般流程：父本(♂)、母本(♀)间行种植→母本 →人工授粉→ 隔离→培养管理→F1杂交种→F1自交→从F2中选择需要的品种。
(1)若优良性状为隐性性状：一旦出现就能 ，便可留种推广。
(2)若优良性状为显性性状：F2中表现的优良性状的个体可能是 ，其后代会发生性状分离，不能稳定遗传，还需要继续筛选。去雄套袋稳定遗传杂合子2.预防遗传病
人类的遗传病，有些是由显性基因控制的显性遗传病，有些是由隐性基因控制的隐性遗传病。
(1)根据性状分离现象，判定某些遗传病的显隐性关系。如图甲，两个有病的双亲生出无病的孩子，即“有中生无”，则该病肯定是 遗传病；如图乙，两个无病的双亲生出有病的孩子，即“无中生有”，则该病一定是 遗传病。(2)预期后代中患病的概率：根据分离定律中概率的求解方法，可以预测某种遗传病的发病概率，为预防该遗传病提供重要的参考。显性隐性问题探究1.具有显性性状的个体可能是杂合子，其后代会发生性状分离，不能稳定遗传。但人们发现杂合子Aa连续自交n次后，Fn的比例情况如下表：答案 如图所示(1)结合上表，如果用自交次数为横坐标，子代中纯合子或杂合子的比例为纵坐标，那么杂合子、纯合子所占比例坐标曲线图是怎样的？答案(2)具有一对等位基因的杂合子个体(设为Aa)，至少连续自交几代后纯合子的比例才可达95%以上？答案③最后将该夫妇的基因型均为Aa的概率与该夫妇的基因型均为Aa情况下生育白化病患者的概率相乘，其乘积即为该夫妇后代中出现白化病患者的概率，2.一对夫妇的肤色均正常，且他们双亲的肤色也都正常，并且都有一患白化病的兄弟，求他们婚后生育白化病孩子的概率是多少？____。答案分析 解此类题可分三步进行：①首先确定该夫妇的基因型及其概率。由前面分析可推知该夫妇的基因型为Aa的概率均为分析②该夫妇的基因型为Aa，后代患病的可能性为 (夫妇的基因型均为AA或有一方的基因型为AA时，后代均不可能患病)。拓展应用3.菜豆是自花受粉的植物，其花色中有色花对白色花为显性。一株杂合有色花菜豆Aa生活在海岛上，如果海岛上没有其他菜豆植株存在，且菜豆为一年生植物，那么第三年海岛上开有色花菜豆植株和白色花菜豆植株的比例是
A.3∶1 B.15∶7
C.5∶3 D.9∶7答案解析4.有一对表现正常的夫妇，男方的父亲是白化病患者，女方的弟弟也是白化病患者，但女方双亲表现正常。这对夫妇生出白化病的孩子的概率是 答案解析解析 表现正常的夫妇，男方的父亲是白化病(aa)，则男方的基因型应为Aa；女方的弟弟是白化病(aa)，则可推知女方的双亲的基因型为Aa×Aa，生出女方正常的基因型为则这对夫妇生出白化病孩子的概率为：课堂小结统计学实验程序动、植物育种实践当堂检测1.鸡的毛腿(B)对光腿(b)为显性。现让毛腿雌鸡甲、乙分别与光腿雄鸡丙交配，甲的后代有毛腿，也有光腿，比例为1∶1，乙的后代全部是毛腿，则甲、乙、丙的基因型依次是
A.BB、Bb、bb B.bb、Bb、BB
C.Bb、BB、bb D.Bb、bb、BB√23451答案解析 根据题意可知，毛腿雌鸡甲(B_)与光腿雄鸡丙(bb)交配，甲的后代有毛腿(B_)，也有光腿(bb)，比例为1∶1，符合测交后代的比例，由此确定甲的基因型为Bb；毛腿雌鸡乙(B_)与光腿雄鸡丙(bb)交配，乙的后代全部是毛腿(B_)，由此确定乙的基因型为BB。解析2.豌豆圆粒(R)对皱粒(r)为显性，用圆粒与皱粒杂交，得到数量相等的圆、皱粒豌豆，再将得到的全部种子播种后授以皱粒的花粉，则第二次杂交组合的基因型是
A.RR×rr B.Rr×Rr
C.Rr×rr、rr×rr D.Rr×Rr、rr×rr√答案23415解析 圆粒与皱粒杂交，得到数量相等的圆粒与皱粒豌豆，说明双亲的基因型为Rr×rr，后代的基因型为Rr∶rr＝1∶1。对这些后代全部授以皱粒花粉，即杂交组合为Rr×rr、rr×rr。解析234153.小麦抗锈病对易染锈病为显性。现有甲、乙两种抗锈病的小麦，其中一种为纯合子。需要鉴别和保留纯合的抗锈病小麦，下列哪项最为简便易行
A.甲×乙
B.甲×乙得F1再自交
C.甲、乙分别和隐性类型测交
D.甲自交，乙自交√答案解析解析 小麦抗锈病为显性，要判断显性性状个体的基因型，可用测交的方法，但若要保留纯合的抗锈病小麦，自交是最简便易行的方法。234154.白化病是一种隐性遗传病，正常(A)对白化(a)为显性。如图是一个白化病家族的遗传系谱图，则图中Ⅰ1、Ⅰ3的基因型和Ⅲ1为白化病患者的概率分别为答案解析√23415解析 Ⅰ代四个个体全部正常，Ⅱ1和Ⅱ4为患者，推出Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅰ4的基因型都是Aa，Ⅱ2、Ⅱ3的基因型为5.家兔的黑毛与褐毛是一对相对性状。现有4只家兔甲、乙、丙、丁，其中甲和乙为雌兔，丙和丁为雄兔。甲、乙、丙兔均为黑毛，丁兔为褐毛。已知甲和丁交配的后代全部为黑毛子兔，乙和丁交配的后代中有褐毛子兔。请回答：
(1)判断黑毛和褐毛的显隐性，并用符号B和b表示。
______________________。23415答案解析黑毛(B)对褐毛(b)是显性解析 由甲黑毛×丁褐毛→全为黑毛子兔，得知黑毛为显性性状，褐毛为隐性性状，且甲为显性纯合子，丁为隐性纯合子。(2)写出甲、乙、丁三只兔子的基因型。
________________________。23415解析 用B、b表示，则甲的基因型为BB，丁的基因型为bb；乙黑毛×丁褐毛→有褐毛子兔，得知乙的基因型为Bb。答案解析甲：BB，乙：Bb，丁：bb(3)如何鉴别丙兔是纯种还是杂种？
______________________________________________________________
________________________________________。23415解析 丙为黑毛，故其基因型为BB或Bb，且为雄性。用杂交法来判断其显隐性，丙×乙→观察后代毛色，从而加以分析判断，若子代全为黑毛子兔，则丙为纯种，反之，丙为杂种。答案解析让丙与乙交配；若后代全为黑毛子兔，则丙的基因型为BB(纯种)；若后代出现褐毛子兔，则丙的基因型为Bb(杂种)课件38张PPT。第1课时 基因的自由组合定律第三章 第二节 基因的自由组合定律学习导航
1.概述2对相对性状的杂交实验过程。
2.阐明对自由组合现象的解释和验证。
3.归纳自由组合定律的内容和实质。
重难点击
1.对自由组合现象的解释和相关假说。
2.对自由组合现象解释的验证过程，自由组合定律的内容。课堂导入
一个品种的奶牛产奶多，另一个品种的奶牛生长快，要想培育出既产奶多、又生长快的奶牛，可以采用什么方法呢？
解决学生疑难点 ________________________________________________一、2对相对性状的杂交实验当堂检测二、对自由组合现象的解释内容索引三、对自由组合现象解释的验证和自由组合定律一、2对相对性状的杂交实验基础梳理1.选用性状
(1)豌豆种子的颜色： 与绿色。
(2)豌豆种子的形状： 与皱粒。
2.杂交方法： 。
3.过程与现象
P 黄色圆粒×绿色皱粒
↓
F1 _________
↓?
F2 ∶3黄色皱粒∶3绿色圆粒∶_________ 黄色圆粒正交或反交黄色圆粒9黄色圆粒1绿色皱粒4.结果分析(1)两对性状粒色：_____与_____
粒形：_____与_____(2)显隐性判断：由F1可推出 和 是显性性状。(3)F2中分离比黄色∶绿色＝_____
圆粒∶皱粒＝_____5.结论：豌豆粒色和粒形的遗传都遵循 定律。黄色 绿色圆粒皱粒黄色圆粒3∶13∶1基因的分离分析上述实验结果，回答下列问题：
1.由P→F1能否推断出两对性状中的显隐性关系？答案 由P→F1，结合显性性状和隐性性状的定义可知，黄色和圆粒为显性性状，绿色和皱粒为隐性性状。问题探究答案2.单纯看种子颜色这对性状，结果符合分离定律吗？单纯看种子形状这对性状呢？答案 符合。粒色中黄色∶绿色＝3∶1；粒形中圆粒∶皱粒＝3∶1。答案 是独立的、互不干扰的。3.上述结果说明，两对相对性状遗传时是否是独立的、互不干扰的？4.F2 4种性状表现类型中与亲本表现类型相同(亲本类型)和与亲本的表现类型不同(重组类型)的分别是哪几种？比例分别是多少？答案答案 不同对的相对性状是可以相互组合的，而且组合是随机的，这种现象称为自由组合现象。5.将两对性状一并考虑，它们之间是什么关系？答案知识整合黄色和圆粒为显性性状，绿色和皱粒为隐性性状；F2中亲本类型为黄色圆粒和绿色皱粒，重组类型为黄色皱粒和绿色圆粒；每一对性状的遗传都是独立的、互不干扰的，符合分离定律；不同对的性状之间是可以自由组合的。拓展应用1.孟德尔用豌豆做两对相对性状的遗传实验不必考虑的是
A.亲本的双方都必须是纯合子
B.两对相对性状各自要有显隐性关系
C.对母本去雄，授以父本花粉
D.显性亲本作父本，隐性亲本作母本答案解析 孟德尔的豌豆杂交实验正反交的结果是一样的。解析2.小麦高秆对矮秆为显性，抗病对不抗病为显性，用纯种的高秆抗病和矮秆不抗病两个品种做亲本，在F2中选育矮秆抗病类型，其在F2中所占的比例约为答案解析解析 高秆抗病与矮秆不抗病品种杂交得F1，F1自交所得F2有4种表现类型，比例为9∶3∶3∶1，其中矮秆抗病类型占F2的二、对自由组合现象的解释基础梳理1.遗传图解YyRr(1)F2共有 种基因型， 种表现型。
(2)F2中各种性状表现对应的基因型
①双显性：黄色圆粒： 、 、 、 。②一显一隐性黄色皱粒： 、_____
绿色圆粒： 、_____③双隐性：绿色皱粒： 。94YYRRYyRRYYRrYyRrYYrrYyrryyRRyyRryyrr2.F1(YyRr)产生配子及其结合
(1)F1产生的配子
①雄配子种类及比例： 。
②雌配子种类及比例： 。
(2)F1配子的结合：结合是 的；结合方式有 种。 YR∶yR∶Yr∶yr＝1∶1∶1∶1YR∶yR∶Yr∶yr＝1∶1∶1∶1随机16结合上述实验结果分析：
1.从基因型分析，F2中纯合子、两对基因均杂合、一对杂合一对纯合占的比例分别是多少？问题探究答案答案 4种基因型：YYRR、YyRr、YYRr、YyRR；双杂合子YyRr占2.F2的黄色圆粒豌豆中，包含几种基因型，其中双杂合子占了多少？4.如果将上述亲本换成纯合的黄色皱粒和绿色圆粒，F1和F2的性状和比例会不会改变？此时，F2中的重组类型占多少？3.F2的绿色圆粒豌豆中，纯合子所占比例为多少？答案答案 F1和F2的性状和比例不会改变，此时，F2中的重组类型为黄色圆粒和绿色皱粒，共占知识整合亲本换成黄色皱粒和绿色圆粒时，F1和F2的性状和比例不会改变，此时，F2中的重组类型为黄色圆粒和绿色皱粒。解析 孟德尔对F2中不同对性状之间发生自由组合的解释是：两对相对性状分别由两对基因控制，控制两对相对性状的两对基因的分离和组合是互不干扰的，其中每一对基因的传递都遵循分离定律。这样，F1产生雌雄配子各4种，比例接近1∶1∶1∶1，配子随机结合，则F2中有16种雌雄配子结合方式、9种基因型和4种表现型。拓展应用3.下列关于孟德尔两对相对性状遗传实验的叙述中，错误的是
A.两对相对性状分别由两对基因控制
B.每一对基因的传递都遵循分离定律
C.F1中控制两对性状的基因相互融合
D.F2中有16种组合、9种基因型和4种表现型答案解析4.番茄果实的红色对黄色为显性，两室对一室为显性，两对性状遗传时可自由组合。育种者用纯合的具有这两对相对性状的亲本杂交，子二代中重组类型的个体数占子二代总数的答案解析解析 重组类型是指性状表现不同于双亲的类型，设控制两对性状的基因分别为A、a和B、b，若亲本的杂交组合是AABB×aabb，则子二代的重组类型是单显性，概率为 若亲本的杂交组合是AAbb×aaBB，则子二代的重组类型是双显性和双隐性，概率为 三、对自由组合现象解释的验证和自由组合定律基础梳理1.对自由组合现象解释的验证
(1)方法： 。
(2)遗传图解YyRryyrrYRYryRyryr黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒1111测交法(3)实验结论
①F1是杂合子，基因型为 。
②F1产生了 四种类型、比例相等的配子。
③F1在形成配子时，每对基因 ，不同对的基因 。
2.自由组合定律的提出
(1)条件：位于非同源染色体上的非等位基因的 是互不干扰的。
(2)实质：减数分裂形成配子时，一个细胞中同源染色体上的 彼此分离，非同源染色体上的 则自由组合。YyRrYR、Yr、yR、yr彼此分离自由组合分离或组合等位基因非等位基因结合上述实验过程分析：
1.测交后代的基因型取决于哪个亲代个体？为什么？答案 取决于杂种子一代，因为隐性纯合子的绿色皱粒豌豆只产生一种配子。问题探究答案2.两亲本相交，后代性状出现了1∶1∶1∶1的比例，能否确定两亲本的基因型就是YyRr和yyrr？试举例说明。答案 不一定。Yyrr和yyRr相交，后代也会出现1∶1∶1∶1的比例。3.如果对具有独立遗传的三对基因的杂合子AaBbCc进行测交，子代中aabbcc所占比例是多少？答案拓展应用5.在豚鼠中，黑色(C)对白色(c)、毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)是显性。能验证自由组合定律的最佳杂交组合是
A.黑光×白光→18黑光∶16白光
B.黑光×白粗→25黑粗
C.黑粗×白粗→15黑粗∶7黑光∶16白粗∶3白光
D.黑粗×白光→10黑粗∶9黑光∶8白粗∶11白光答案解析解析 验证自由组合定律，就是论证杂种F1产生配子时，是否决定同一性状的成对基因彼此分离，决定不同性状的基因自由组合，产生四种不同基因型的配子，最佳方法为测交。D项符合测交的概念和结果：黑粗(相当于F1的双显)×白光(双隐性纯合子)→10黑粗∶9黑光∶8白粗∶11白光(四种类型，比例接近1∶1∶1∶1)。6.自由组合定律中的“自由组合”是指
A.带有不同基因的雌雄配子间的组合
B.决定同一性状的成对的基因的组合
C.两亲本间的组合
D.决定不同性状的基因的自由组合答案解析解析 自由组合定律的实质是生物在产生配子时，决定不同性状的基因自由组合。课堂小结分离自由组合随机94彼此分离自由组合当堂检测1.下列对纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交实验结果的叙述中，错误的是
A.F1能产生4种比例相同的雄配子
B.F2中圆粒和皱粒之比接近3∶1，与分离定律相符
C.F2出现4种基因型的个体
D.F2出现4种表现型的个体，且比例为9∶3∶3∶1√23451答案解析解析 纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交，F1为双杂合子，其可产生4种比例相同的雌雄配子，A正确；
F2中，圆粒与皱粒、黄色与绿色比例均接近3∶1，符合分离定律，B正确；
根据自由组合定律，F2中应有9种基因型，4种表现型且其比例为9∶3∶3∶1，C错误、D正确。234512.孟德尔认为基因型为YYRr的个体，产生的配子种类及比例是
A.YR∶Yr＝1∶1 B.YR∶yr＝1∶1
C.R∶r＝1∶1 D.Y∶R∶r＝2∶1∶1√答案23415解析 YYRr的个体产生配子时，YY分离，Rr分离，Y与R(r)自由组合。解析234153.孟德尔的豌豆杂交实验中，F2中出现了黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒四种表现类型，其比例为9∶3∶3∶1。与此无关的解释是
A.F1产生了4种比例相等的配子
B.雌配子和雄配子的数量相等
C.F1的四种雌、雄配子随机结合
D.必须有足量的F2个体√答案解析解析 通常情况，雄配子的数量远远多于雌配子。234154.已知玉米子粒黄色对红色为显性，非甜对甜为显性，两对性状的遗传遵循自由组合定律。纯合的黄色非甜玉米与红色甜玉米杂交得F1，F1自交或测交，预期结果不正确的是
A.自交结果中黄色甜与红色非甜比例为9∶1
B.自交结果中黄色与红色比例为3∶1，非甜与甜比例为3∶1
C.测交结果是红色甜∶黄色非甜∶红色非甜∶黄色甜＝1∶1∶1∶1
D.测交结果是红色与黄色比例为1∶1，甜与非甜比例为1∶1答案√解析 黄色甜和红色非甜都属于单显类型，它们的比例应为1∶1，所以A错误。解析5.番茄的高茎对矮茎为显性，红果对黄果为显性。现有高茎黄果的纯合子(TTrr)和矮茎红果的纯合子(ttRR)杂交，按自由组合定律遗传，回答下列问题：
(1)F2中出现的重组类型个体占总数的___。
(2)F2中高茎红果番茄占总数的____，矮茎红果番茄占总数的___，高茎黄果番茄中纯合子占___。
(3)若F2共收获800个番茄，其中黄果番茄约有_____个。23415答案200课件41张PPT。第2课时 基因的自由组合定律的解题规律及应用第三章 第二节 基因的自由组合定律学习导航
1.概述孟德尔自由组合定律的应用。
2.结合提供的示例，归纳有关自由组合定律的解题规律。
重难点击
1.孟德尔自由组合定律的应用。
2.有关自由组合定律的解题规律。课堂导入
一位漂亮的女模特对遗传学教授说：“让我们结婚吧，我们的孩子一定会像你一样聪明，像我一样漂亮。”遗传学教授平静地说：“如果我们的孩子像我一样丑陋，像你一样愚蠢，那该如何是好？”假设他们俩真的结合了，那么他们的孩子可能出现几种情况？
解决学生疑难点 ________________________________________________一、基因的自由组合定律的解题规律当堂检测二、基因自由组合定律的应用内容索引一、基因的自由组合定律的解题规律 1.分解组合法(“乘法原理”和“加法原理”)
(1)原理： 定律是 定律的基础。
(2)思路：首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。
在独立遗传的情况下，有几对基因就可分解为几个分离定律问题，如AaBb×Aabb可分解为如下两个分离定律：Aa×Aa；Bb×bb，然后按照数学上的“乘法原理”和“加法原理”，根据题目要求的实际情况进行重组。此法“化繁为简，高效准确”。
2.基本题型分类及解题规律
(1)配子类型及概率计算
求每对基因产生的配子种类和概率，然后再相乘。 基础梳理分离自由组合示例1 求AaBbCc产生的配子种类，以及配子中ABC的概率。
①产生的配子种类
Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓
× × ＝ 种
②配子中ABC的概率
Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓2228(2)配子间的结合方式
分别求出两个亲本产生的配子的种类，然后相乘。
示例2 AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式有多少种？
①先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。
AaBbCc→ 种配子、AaBbCC→ 种配子。
②再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子之间有 × ＝ 种结合方式。848432(3)子代基因型种类及概率计算
求出每对基因杂交产生的子代的基因型种类及概率，然后根据需要相乘。
示例3 AaBbCc与AaBBCc杂交，求其后代的基因型种类数以及产生AaBBcc子代的概率。
①先分解为三个分离定律AAAaaaBBBbCc323②后代中基因型有 种。3×2×3＝18(4)子代表现型种类及概率计算
求出每对基因杂交产生的子代的表现型种类及概率，然后根据需要相乘。
示例4 AaBbCc×AabbCc杂交，求其子代的表现型种类及三个性状均为显性的概率。
①先分解为三个分离定律
Aa×Aa→后代有2种表现型(A_∶aa＝ )；
Bb×bb→后代有2种表现型(Bb∶bb＝ )；
Cc×Cc→后代有2种表现型(C_∶cc＝ )。
②后代中表现型有 种。
③三个性状均为显性(A_B_C_)的概率3∶11∶13∶12×2×2＝83.据子代性状分离比推测亲本基因型和表现型——逆推型
将自由组合定律问题转化为分离定律问题后，充分利用分离比法、填充法和隐性纯合突破法等方法逆推亲代的基因型和表现型。
示例5 豌豆子叶的黄色(Y)、圆粒种子(R)均为显性。两亲本豌豆杂交的F1表现型如图。请写出亲代的基因型和表现型。(1)粒形粒色先分开考虑，分别应用基因分离定律逆推，
根据黄色∶绿色＝ ，可推出亲代为 ；
根据圆粒∶皱粒＝ ，可推出亲代为 。
(2)然后进行组合，故亲代基因型为 。1∶1Yy×yy3∶1Rr×RrYyRr(黄色圆粒)×yyRr(绿色圆粒)在自由组合定律中，当非等位基因之间存在某些关系时，会造成F2中的分离比偏离9∶3∶3∶1，而出现其他表现形式。结合下列实例分析：
1.猪的毛色由两对自由组合的基因控制，两种显性基因A和B是同效的，都可以控制一部分棕色色素的合成。当两种显性基因同时存在时表现为棕红色，只有一种显性基因时表现为淡棕色，无显性基因时表现为白色。现有纯合的棕色猪和白色猪杂交，F1是棕红色，F1自交的F2有几种表现型？比例是怎样的？答案 F2中有三种表现型：棕红色(A_B_)、淡棕色(A_bb、aaB_)和白色(aabb)，比例为9∶6∶1。问题探究答案答案 紫花(P_C_)∶白花(P_cc、ppC_、ppcc)＝9∶7。2.香豌豆花色由两对自由组合的基因控制，当两种显性基因同时存在时表现为紫花，只有一种显性基因或无显性基因时表现为白花。现有紫花品系(PPCC)和白花品系(ppcc)，杂交的F1都是紫花(PpCc)，自交后F2的表现型及比例是怎样的？答案答案 F2的表现型有三种：黑色(B_C_)、棕色(B_cc)、白色(bbC_和bbcc)，比例为9∶3∶4。3.已知小鼠中，当基因型为B_C_时，才能产生黑色素，当基因型为B_cc时，虽不能产生黑色素，但能产生棕色的中间产物。当基因型为bbC_时，b基因抑制C基因的表达而不能合成色素，所以小鼠为白色。现有黑色小鼠(BBCC)和白色小鼠(bbcc)杂交，F1雌雄个体交配，产生的F2的表现型是怎样的？答案答案 基因型中有两种显性基因与只有一种显性基因时控制的表现型相同，没有显性基因时表现为隐性性状。因此，F2中除aabb为卵圆形以外，A_B_、A_bb、aaB_都表现为三角形。4.荠菜的果形有三角形(AABB)和卵圆形(aabb)两种，让纯合三角形和卵圆形杂交，F1的果形都是三角形，F2只有两种表现型即三角形和卵圆形，比例为15∶1，试分析产生这种现象的原因。答案答案 如表所示5.若对上述四个实例中的F1进行测交，后代的分离比分别是多少？答案知识整合自由组合中常见的异常分离比分析解析 杂交后代中高秆∶矮秆＝1∶1，有芒∶无芒＝3∶1。根据一对相对性状的遗传规律，题中亲本关于茎秆高度的基因型为Dd和dd，关于有芒和无芒的基因型为Bb和Bb。拓展应用1.小麦的高秆(D)对矮秆(d)为显性，有芒(B)对无芒(b)为显性，这两对基因的遗传遵循自由组合定律。将两种小麦杂交，后代中出现高秆有芒、高秆无芒、矮秆有芒、矮秆无芒四种表现型，且其比例为3∶1∶3∶1，则亲本的基因型为
A.DDBB×ddBb B.Ddbb×ddbb
C.DdBb×ddBb D.DdBb×ddbb答案解析2.原本无色的物质在酶Ⅰ、酶Ⅱ和酶Ⅲ的催化作用下，转变为黑色素，即：无色物质→X物质→Y物质→黑色素。已知编码酶Ⅰ、酶Ⅱ和酶Ⅲ的基因分别为A、B、C，则基因型为AaBbCc的两个个体交配，出现黑色子代的概率为答案解析解析 由题意可知，基因型为AaBbCc的两个个体交配，出现黑色子代的概率其实就是出现A_B_C_的个体的概率，其概率为二、基因自由组合定律的应用基础梳理1.理论上：基因的自由组合是生物变异的来源之一，可以解释生物的_______。
2.实践上
(1)育种工作：利用杂交方法，使生物不同品种间的基因 ，创造出对人类有益的新品种。
将两个或多个品种的 通过 集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法称为 。
(2)医学实践：分析家族系谱中两种遗传病同时发病的情况，并推断后代的基因型和表现型及其出现的概率，为遗传病的预防和诊断提供理论依据。 多样性重新组合优良性状交配杂交育种问题探究答案 通过杂交，可以将控制显性性状的基因A和B集中到F1，但F1并不是纯合子，自交的目的就是选择AABB的显性纯合子。1.现有提供的育种材料基因型为AAbb、aaBB，要培养出具有显性性状的纯合子AABB。首先要进行杂交，再进行自交，请简述杂交和自交的目的分别是什么？答案答案 ①表示只患甲病；②表示只患乙病；③表示两病兼患。2.有两种符合自由组合规律的遗传病，发病情况如下图，则标号①②③部分的含义分别是什么？答案拓展应用3.多指症由显性基因控制，先天性聋哑由隐性基因控制，决定这两种遗传病的基因自由组合，一对男性患多指、女性正常的夫妇，婚后生了一个手指正常的聋哑孩子。这对夫妇再生下的孩子为手指正常、先天性聋哑、既多指又先天性聋哑这三种情况的可能性依次是答案解析解析 设多指相关基因用A、a表示，聋哑相关基因用B、b表示。根据亲子代表现型，可推出亲代基因型：父AaBb，母aaBb，他们再生一个孩子情况如图： 据此可得出答案。若患甲病的概率为m，患乙病的概率为n，两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况如下表：课堂小结生物多样性杂交育种当堂检测1.孟德尔研究遗传规律，主要是通过
A.性状的遗传推知的 B.显微镜观察发现的
C.理论分析总结的 D.测交实验总结的√23451答案解析 孟德尔对遗传规律的研究属于个体水平的研究，通过观察个体的性状表现来假设、推知内在的规律。解析2.某一个体的基因型为AaBbCCDdEe，成对的基因均分别独立遗传，遵循自由组合定律，此个体能产生的配子种类数为
A.6种 B.12种 C.16种 D.32种√答案23415解析 该题可利用分解法来解答。对于只含一对等位基因的个体，杂合子(Aa)产生两种配子(A、a)，纯合子(CC)产生一种配子(C)。因此，基因型为AaBbCCDdEe的个体能产生的配子种类数为2×2×1×2×2＝16(种)。解析234153.父本的基因型为AABb，F1的基因型为AaBb，则母本不可能是
A.Aabb B.AaBB
C.AAbb D.aaBB√答案解析解析 F1的基因型AaBb中，Aa是由父本和母本双方提供，而父本为AA，则母本可能为Aa或aa，同理可推另一基因组成为BB或Bb或bb，结合选项知只有C项不可能。234154.一个基因型为BbRr(棕眼右癖)的男人与一个基因型为bbRr(蓝眼右癖)的女人结婚(两对相对性状独立遗传)，所生子女中表现型的概率各为 的类型是
A.棕眼右癖和蓝眼右癖
B.棕眼左癖和蓝眼左癖
C.棕眼右癖和蓝眼左癖
D.棕眼左癖和蓝眼右癖答案解析√234155.二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性，控制该相对性状的两对等位基因(A、a和B、b)独立遗传。下表是纯合甘蓝杂交实验的统计数据。23415答案解析请回答下列问题：
(1)结球甘蓝叶色性状的遗传遵循_______________定律。基因的自由组合解析 因为结球甘蓝的叶色性状是由两对等位基因(独立遗传)决定的，且亲本组合①中F2的性状分离比约为15∶1(9∶3∶3∶1的变式)，所以结球甘蓝叶色性状的遗传遵循基因的自由组合定律。23415(2)表中组合①的两个亲本基因型为______________，理论上组合①的F2紫色叶植株中，纯合子所占的比例为_____。23415答案解析AABB、aabb解析 亲本组合①中F2的性状分离比约为15∶1，则F1的基因型为AaBb，两个亲本基因型为AABB、aabb；理论上组合①的F2紫色叶植株中，基因型有23415(3)表中组合②的亲本中，紫色叶植株的基因型为_____________。若组合②的F1与绿色叶甘蓝杂交，理论上后代的表现型及比例为___________
___________。23415答案解析AAbb(或aaBB)紫色叶∶绿色叶＝1∶123415解析 组合②中F2的性状分离比约为3∶1，则亲本基因型为aaBB×aabb或AAbb×aabb，故紫色叶植株的基因型为aaBB或AAbb；F1的基因型为aaBb或Aabb，其测交后代的表现型及比例为紫色叶∶绿色叶＝1∶1。课件49张PPT。第3课时 性别决定和伴性遗传第三章 第二节 基因的自由组合定律学习导航
1.结合教材P40～41，概述生物性别决定的常见方式。
2.结合教材P42～43，简述伴X隐性遗传与性别的关联特点。
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伴X隐性遗传的特点。课堂导入
红绿色盲是一种遗传病，患红绿色盲的人不能区分红色和绿色。据社会调查，红绿色盲的患病男性多于女性，而人类的另一种遗传病抗维生素D佝偻病则女性多于男性。
为什么上述两种病在遗传表现上总是和性别相联系？为什么两种遗传病与性别关联的表现又不相同呢？一、性别决定当堂检测二、伴性遗传——人类的红绿色盲内容索引三、其他伴性遗传病一、性别决定基础梳理1.概念：是指 的生物决定 的方式。
2.性别决定的基础
性别主要是由 决定的，决定性别的基因在 上。
3.性染色体和常染色体雌雄异体 性别基因性染色体性别1n－14.性别决定方式XYXXZZZW1.XY型性别决定类型的生物雌雄比例为什么接近1∶1？请用遗传图解进行解释。答案 如图所示问题探究答案2.人类是XY型的性别决定，若一男子(X1Y)和一女子(X2X3)婚配，请分析：
(1)男子的X1传给孙子的概率是多少？传给外孙的概率又是多少？ (2)该夫妇生了2个女儿，这两个女儿的X染色体都相同的概率是多少？答案答案 不是所有的生物都有性染色体，只有由性染色体决定性别的雌雄异体的生物才有性染色体，如雌雄同体的生物(如小麦)就没有性染色体。3.是不是所有的生物都有性染色体？答案拓展应用1.雄蛙和雌蛙的性别决定属于XY型，假定一只正常的雌性蝌蚪在外界环境影响下，变成一只能生育的雄蛙，用此雄蛙和正常雌蛙交配(抱对)，其子代中的雌蛙和雄蛙的比例是
A.雌∶雄＝1∶1 B.雌∶雄＝2∶1
C.雌∶雄＝3∶1 D.雌∶雄＝1∶0答案解析 根据题意可知雌蛙变成一只能生育的雄蛙，但其染色体并未变，仍为XX，与XX交配后代雌∶雄＝1∶0。解析答案 生物的性别除了受遗传物质控制外，也受到环境的影响。答案研究表明：无论雌雄蝌蚪，在30 ℃条件下发育成的成蛙均为雄性，在20 ℃下发育时，成蛙中雌雄比例接近1∶1，这说明了什么？2.右图代表人类配子，如果该精子与该卵子相遇结合，下列对受精卵发育正确的叙述是答案解析 图中精卵结合成的受精卵含有44条常染色体和X、Y两条性染色体，可发育为男性。解析A.含46条性染色体，发育为男性
B.含44条常染色体，发育为女性
C.含44条常染色体，发育为男性
D.含46条常染色体，发育为女性 二、伴性遗传——人类的红绿色盲1.含义：由 上的基因决定的性状，在遗传时与 相关联，这类性状的遗传被称为伴性遗传。
2.人类的红绿色盲
(1)患者症状：不能正常区分 和 。
(2)红绿色盲基因
①红绿色盲基因由位于 染色体上的隐性基因 控制，用 表示；正常基因用 表示。
② 染色体上没有红绿色盲基因。基础梳理性染色体性别红色绿色XbXbXBY(3)人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型 色盲色盲(4)人类红绿色盲遗传的主要婚配方式
①方式一XbYXBXbXBY由图解分析：男性的色盲基因只能传给 ，不能传给 。女儿儿子②方式二由图解分析：男孩的色盲基因只能来自于 。XBXBXBXbXBY母亲③方式三由图解分析：父亲正常， 一定正常；母亲色盲， 一定色盲。XBY女儿儿子④方式四XBXbXbXbXBYXbY由图解分析：女儿色盲， 一定色盲。父亲(5)色盲的遗传特点
①男性患者 女性患者。
②往往有 现象。
③女性患者的 一定患病。多于隔代交叉遗传父亲和儿子下图是人类某种伴X隐性遗传病的遗传系谱图(致病基因用b表示，图中阴影表示色盲患者)，分析回答下列问题：答案 男性患者多于女性，具有隔代、交叉遗传的现象。问题探究答案1.据图可知，该类遗传病有什么遗传特点？答案 4号为XbY；6号为XBXb；13号为XBXb或XBXB。2.写出该家族中4、6、13号个体的基因型。答案答案 1号。3.第四代的14号成员的致病基因是由第一代中的哪个个体传递来的？答案分析 14号的致病基因来自其母亲8号，8号的致病基因来自她的父亲4号，而4号的致病基因来自他的母亲1号。分析答案 1/4。4.若7号与8号再生一个孩子，患病的概率为多少？分析 7号和8号的基因型分别为XBY和XBXb，孩子患病的概率为1/4。答案分析知识整合在伴X隐性遗传中，男性患者多于女性，具有隔代、交叉遗传的现象；男性患者都是XbY，他们的Xb来自母亲，将来要传给女儿。拓展应用3.某人及其父母、祖父母、外祖父母均不是红绿色盲，但其弟弟是红绿色盲患者，那么红绿色盲基因的传递过程是
A.祖父→父亲→弟弟
B.祖母→父亲→弟弟
C.外祖父→母亲→弟弟
D.外祖母→母亲→弟弟答案解析解析 此人的祖父、外祖父、父亲均正常(XBY)，因此A、B、C三项均被排除；此人的弟弟是色盲(XbY)，其中Xb基因来自其母亲(XBXb)，而其母亲的Xb基因来自其外祖母。4.某女性是红绿色盲患者，下列说法正确的是
A.该女性一定遗传了其祖父的色盲基因
B.该女性一定遗传了其外祖父的色盲基因
C.该女性一定遗传了其外祖母的色盲基因
D.该女性一定遗传了其祖母的色盲基因答案解析解析 该女性的色盲基因一个来自父亲，父亲的色盲基因只能来自祖母，Y染色体来自祖父，故不能遗传祖父的色盲基因，故A错误， D正确；
另一个来自母亲，母亲的这个色盲基因可能来自外祖父，也可能来自外祖母，故B、C错误。三、其他伴性遗传病基础梳理1.抗维生素D佝偻病
(1)致病基因： 染色体上的 性基因。
(2)抗维生素D佝偻病的基因型和表现型X显患者(3)遗传特点
①女性患者 男性患者。
②具有 。
③男性患者的 一定患病。多于世代连续性母亲和女儿2.伴Y遗传病
下面为人类外耳道多毛症患者的遗传系谱图，请据图归纳：致病基因只位于 染色体上，无显隐性之分，患者后代中 全为患者，
全为正常。简记为“男全 ，女全 ”。Y男性女性病正人体内的X、Y是一对特殊的同源染色体，X和Y染色体都有一部分与对方不同源，但也有一部分是同源的，如图所示，请分析回答下列问题：答案 男孩都是患者，女孩都正常(携带者)。问题探究答案1.某种遗传病是由位于B区段的隐性基因控制的，具有该病的女性和正常男性婚配，后代男孩、女孩的发病情况分别是怎样的？答案 B区段。2.抗维生素D佝偻病的基因位于哪个区段？答案 位于D区段，在X染色体上无相应的等位基因。3.控制人类外耳道多毛症的基因位于哪个区段？答案答案 共七种：XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。这对基因的遗传与性别有关联。4.一对等位基因(A、a)在X、Y染色体的同源区段，那么相关的基因型有哪些？这对基因的遗传与性别有关联吗？答案知识整合X染色体的非同源区段上的基因控制着伴X(隐性和显性)遗传，Y染色体的非同源区段上的基因控制着伴Y遗传，X、Y染色体的同源区段的基因遗传也与性别相关联。拓展应用5.犬也存在色盲性状。如图为某一品种犬的系谱图(涂灰表示色盲)。请据图判断此品种犬色盲的遗传方式不可能是答案解析解析 根据系谱图可知，1号雄犬患病，但5号雌犬没有患病，说明该病一定不是伴X染色体显性遗传病。A.常染色体显性遗传
B.常染色体隐性遗传
C.伴X染色体显性遗传
D.伴X染色体隐性遗传6.人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同，但存在着同源区段(Ⅱ)和非同源区段(Ⅰ、Ⅲ)(如图所示)。由此可以推测答案A.Ⅱ片段上有控制男性性别决定的基因
B.Ⅱ片段上某基因控制的遗传病，患病率与性别有关
C.Ⅲ片段上某基因控制的遗传病，患者全为女性
D.Ⅰ片段上某隐性基因控制的遗传病，女性患病率高于男性解析解析 分析图示可知，Ⅲ片段上有控制男性性别决定的基因；Ⅰ片段上某隐性基因控制的遗传病，男性患病率应高于女性；由于Ⅲ片段为X、Y染色体的非同源区段，所以Ⅲ片段上某基因控制的遗传病，患者全为男性；尽管Ⅱ片段为X、Y染色体的同源区段，但Ⅱ片段上某基因控制的遗传病与常染色体遗传并不相同，而是与性别有关，有时男性患病率并不等于女性，如①XaXa×XAYa后代中所有显性个体均为女性，所有隐性个体均为男性；②XaXa×XaYA后代中所有显性个体均为男性，所有隐性个体均为女性。课堂小结XXXYZWZZ红绿色盲症抗维生素D佝偻病男性交叉父子女性男性连续母女男性当堂检测1.下列有关性染色体的叙述中，正确的是
A.性染色体只出现在生殖细胞中
B.在体细胞中性染色体上的基因不表达
C.在体细胞增殖时性染色体不发生联会行为
D.在次级卵母细胞中性染色体只含有1个DNA√23451答案解析 性染色体在生殖细胞和体细胞中都存在；性染色体上的基因在体细胞中也可以表达，如控制果蝇白眼的基因；体细胞增殖的方式是有丝分裂，该过程中不发生同源染色体的联会；着丝点分裂前的次级卵母细胞中，1条性染色体上含有2条染色单体，此时含有2个DNA。解析2.一对夫妇生一对“龙凤胎”，一男孩一女孩，女孩是红绿色盲，男孩色觉正常，这对夫妇的基因型分别是
A.XbY、XBXB B.XBY、XBXb
C.XBY、XbXb D.XbY、XBXb√答案23415解析 由女孩是红绿色盲患者可判断父母各提供了一个Xb配子，又由男孩色觉正常可判断母亲提供了XB配子，因此这对夫妇的基因型是XbY和XBXb。解析234153.血友病为伴X染色体隐性遗传病，下图所示的遗传系谱图中，能确定不属于血友病遗传的是答案解析解析 血友病是X染色体上的隐性基因控制的遗传病，而C图所示遗传系谱为常染色体上的隐性遗传病。√234154.抗维生素D佝偻病是由位于X染色体上的显性致病基因决定的一种遗传病，这种疾病的遗传特点之一是
A.男患者与女患者结婚，其女儿正常
B.男患者与正常女子结婚，其子女均正常
C.女患者与正常男子结婚，必然儿子正常女儿患病
D.患者的正常子女不携带其父母传递的致病基因答案解析√23415解析 伴X染色体显性遗传病有如下特点：若儿子患病，母亲一定患病；若父亲患病，女儿一定患病。女患者与正常男子结婚，儿子和女儿都有可能患病；若子女正常，即女儿基因型为XaXa，儿子基因型为XaY，则不携带其父母传递的致病基因。解析 首先确定遗传方式。红绿色盲是伴X染色体隐性遗传，所以Ⅲ3的基因型是XbY。5.如图为某家族红绿色盲的遗传图解，色盲基因用b表示，图中除男孩Ⅲ3和他的外祖父Ⅰ4是红绿色盲外，其他人色觉都正常，请回答下列问题：23415答案解析(1)Ⅲ3的基因型是______，Ⅲ2的基因型可能是_____________。XbYXBXb或XBXB(2)Ⅱ中与男孩Ⅲ3的红绿色盲基因有关的亲属基因型是______，与该男孩的亲属关系是_____。23415解析 因Ⅱ1和Ⅱ2表现型正常，所以Ⅱ1为XBY，Ⅲ3患病男孩的致病基因Xb来源于Ⅱ2，所以Ⅱ2的基因型为XBXb。答案解析XBXb母子解析 因为Ⅱ1基因型为XBY，Ⅱ2的基因型为XBXb，所以Ⅲ2的基因型为XBXB或XBXb，各有 的可能性。因此，Ⅳ1是红绿色盲基因携带者的概率为(3)Ⅳ1是红绿色盲基因携带者的概率是___。答案解析23415课件53张PPT。第三节 染色体变异及其应用第三章 遗传和染色体学习导航
1.结合教材P47，概述染色体结构变异的类型。
2.结合教材P48～50，在阐明染色体组概念的基础上，说出单倍体、多倍
体的概念。
3.结合教材P51～52，概述染色体变异在育种上的应用。
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1.染色体组的概念。
2.单倍体、多倍体育种的流程。课堂导入
舟舟， 1978年4月1日出生在中国的武汉。他是个先天性愚型患者，智力只相当于几岁的小孩子。舟舟从小偏爱指挥，当音乐响起时，舟舟就会拿起指挥棒，惟妙惟肖地做出标准的指挥动作，直到曲终。研究表明舟舟身材矮小、智力低下的根本原因是：第21号染色体比常人多了1条。那么染色体都有哪些变异，对生物有什么影响呢？本节课我们来学习染色体变异。
解决学生疑难点 ________________________________________________一、染色体结构的变异当堂检测二、染色体数目的变异内容索引三、染色体变异在育种上的应用一、染色体结构的变异基础梳理1.特点：染色体结构变异一般可通过 直接观察。
2.类型：包括 四种。
3.染色体结构变异导致性状变异的原因：染色体结构变异都会使染色体上基因的 或 发生改变，从而导致性状的变异。
4.结果：大多数染色体结构的变异对生物体是 ，甚至会导致生物体 。
5.影响因素：电离 、病毒感染或一些 诱导。光学显微镜缺失、重复、倒位和易位排列顺序数目不利的死亡辐射化学物质下图①②③④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来。据此分析：答案 图①发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组；
图②发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异中的易位。问题探究答案1.图①和图②的变异分别发生在哪种染色体之间？属于哪类变异？答案 图②是易位，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变；
图③是基因突变，只是改变基因的结构，不改变染色体上的基因的数目或排列顺序。2.图②和图③相比，二者对染色体上基因的数目或排列顺序的影响有什么不同？答案答案 能在光学显微镜下观察到的是②。3.图①②③中能在光学显微镜下观察到的是哪种？答案答案 不能。若染色体3正常，染色体4则发生染色体结构变异中的缺失；若染色体4正常，染色体3则发生染色体结构变异中的重复。4.能确定图④中的变异具体属于哪种染色体结构变异吗？知识整合同源染色体的非姐妹染色单体间的片段交换属于基因重组，非同源染色体之间的片段交换属于染色体结构变异中的易位；基因突变在光学显微镜下都观察不到，不改变染色体上的基因的数目或排列顺序；染色体变异可以在光学显微镜下观察到，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变。拓展应用1.如图表示某生物细胞中两条染色体及其部分基因。下列四种情况的产生不属于该细胞染色体结构变异的是答案A.① B.② C.③ D.④解析 染色体结构变异指的是染色体某一片段的缺失、重复、倒位和易位等。③是基因突变或减数分裂四分体时期发生交叉互换所致。解析2.下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是
A.该病是由于特定的染色体片段缺失造成的
B.该病是由于特定染色体的数目增加造成的
C.该病是由于染色体组数目成倍增加造成的
D.该病是由于染色体中增加某一片段引起的答案解析 人类猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的，A正确，B、C、D错误。解析二、染色体数目的变异基础梳理1.染色体数目变异
(1)概念：染色体数目以 的方式成倍地增加或减少，_________
___的增加或减少，都称为染色体数目的变异。
(2)类型染色体组个别染色体非整倍性变异单倍体多倍体 2.染色体组
(1)概念：细胞中形态和功能 ，但互相协调、共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组 染色体，称为一个染色体组。
(2)实例：人的精子或卵细胞中含有 个染色体组，体细胞中含有 个染色体组。
(3)单倍体、二倍体与多倍体
①单倍体是指体细胞中含有 染色体组的个体。
②由 发育而成的个体，体细胞内含有两个染色体组的称为 ，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫做 。各不相同非同源一配子两受精卵二倍体多倍体3.低温诱导染色体数目加倍
(1)实验原理： 或化学因素刺激，有可能抑制 的形成，导致子细胞内染色体数目加倍。
(2)实验操作步骤
①培养根尖：将一些蚕豆或豌豆种子放入培养皿，加入适量的 浸泡，在培养皿上覆盖2～3层潮湿的纱布。
②低温处理：在蚕豆幼根长至1.0～1.5 cm时，将其中的两个培养装置放入冰箱的低温室内， ℃下诱导培养36小时。低温处理纺锤体清水4(3)取材和固定：剪取诱导处理的根尖5 mm左右，放入 固定液固定0.5～1 h，以固定细胞的形态，随后用体积分数为95%的 溶液冲洗2～3次。
(4)制作装片：具体操作方法与实验“观察植物细胞的有丝分裂”相同。
(5)观察：先用 镜观察，找到视野中染色体形态较好的分裂相，注意视野中有染色体数目发生改变的细胞，再换 镜继续观察。卡诺氏乙醇低倍高倍下面甲表示细胞染色体图，乙表示细胞基因型，据图分析：答案 4个。细胞内同一种形态的染色体有4条。问题探究答案1.甲生物细胞内有几个染色体组？判断依据是什么？答案 4个。在乙的基因型中，控制同一性状的基因出现了4次。2.乙生物细胞内有几个染色体组？判断依据是什么？答案 4个。答案 单倍体不一定只含有一个染色体组，如四倍体的单倍体含有2个染色体组，因此判断单倍体和多倍体时，首先看发育的起点，如果生物体是由生殖细胞——卵细胞或花粉直接发育而成，不论细胞内含有几个染色体组都是单倍体。如果生物体是受精卵或合子发育形成的，生物体细胞内有几个染色体组就叫做几倍体。4.单倍体是不是一定只含有一个染色体组？如何区分单倍体和多倍体？3.若丙生物的体细胞含32条染色体，有8种形态，丙生物细胞中含有几个染色体组？答案拓展应用3.下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述，不正确的是
A.一个染色体组中不含同源染色体
B.由受精卵发育成的，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体
C.单倍体生物体细胞中不一定只含有一个染色体组
D.人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗答案解析解析 染色体组是不含有同源染色体的；个体若由受精卵发育而来，含有几个染色体组就是几倍体；单倍体是由配子发育而成的，不一定只含有一个染色体组；人工诱导多倍体的方法有秋水仙素处理或低温处理等。(1)细胞中含有一个染色体组的是_______图。
(2)细胞中含有两个染色体组的是_______图。
(3)细胞中含有三个染色体组的是______图，它________(一定，不一定)是三倍体。
(4)细胞中含有四个染色体组的是______图，它_____(可能，不可能)是单倍体。4.根据图中A～H所示的细胞图回答下列问题：答案解析D、GC、HA、B不一定E、F可能解析 在细胞内，形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组。在细胞内，含有几个同音字母，就是含有几个染色体组。确认是否为单倍体需看发育起点。染色体组数的判断方法
(1)根据染色体形态判断：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。
(2)根据基因型判断：控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组。
(3)根据染色体数与形态数的比值判断：染色体数与形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。三、染色体变异在育种上的应用基础梳理1.单倍体育种
(1)单倍体植株的特点：长得 ，而且 。
(2)单倍体育种的常用方法： 。
(3)单倍体育种的过程弱小高度不育花药(花粉)离体培养法染色体(4)单倍体育种的优点
①获得的植株染色体上成对的基因都是 的，自交产生的后代不会发生 。
②明显缩短 。纯合性状分离育种年限2.多倍体育种
(1)多倍体植株的特点：茎秆 ，叶片、 和种子都比较大， 和
等营养物质的含量较高。
(2)多倍体的自然形成纺锤体细胞两极染色体组粗壮果实糖类蛋白质(3)多倍体的人工诱导
①方法：用 处理或用低温处理。
②处理对象： 的种子或 。
③原理：能够抑制 的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，
从而使染色体数目 。
④实例：三倍体无子西瓜的培育。秋水仙素萌发幼苗纺锤体加倍1.下图是三倍体西瓜的培育过程，据图分析回答下列问题：答案 ①过程是用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，产生四倍体的过程，其原理是抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍。问题探究答案(1)①过程是哪种处理过程？其原理是什么？答案 不是。地上部分的茎、叶、花的染色体数目加倍，含有四个染色体组；根细胞没有加倍，只含有两个染色体组。答案 ②传粉是为了杂交得到三倍体种子，④传粉是为了刺激子房产生生长素促进果实发育。(2)②和④都是传粉，目的有什么不同？(3)①过程处理后，新产生的四倍体，各部分细胞都含有四个染色体组吗？答案答案 西瓜f的瓜瓤来自母本，含有四个染色体组，而种子e的胚含有三个染色体组。(4)西瓜f的瓜瓤、种子e的胚分别含有几个染色体组？答案 三倍体西瓜进行减数分裂时，由于联会紊乱，一般不能产生正常配子。(5)为什么三倍体西瓜没有种子？答案答案 F1的基因型是DdTt，能产生四种配子：DT、dT、Dt、dt。2.如图表示用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法，据图分析：答案(1)F1能产生几种雄配子？答案 过程③是花药离体培养过程。原理是细胞的全能性。(2)过程③是哪种处理？其原理是什么？答案 过程④是用一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗。处理后ddTT占的比例为1/4。(3)过程④是哪种处理？处理后符合要求的植株占的比例是多少？答案知识整合单倍体育种和多倍体育种拓展应用5.下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述，不正确的是
A.用低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成
B.洋葱根尖长出约1 cm时，剪下，置于4 ℃冰箱中，诱导36 h
C.卡诺氏液浸泡根尖，固定细胞的形态
D.装片制作包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤 答案解析解析 低温诱导的原理是抑制纺锤体的形成；剪下根尖，会使其失去生命力，细胞不再分裂；卡诺氏液的作用是固定细胞的形态；在制作装片时，过程和“观察植物细胞的有丝分裂”相同，包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤。6.将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后得到的四倍体芝麻
A.对花粉进行离体培养，可得到二倍体芝麻
B.产生的配子没有同源染色体，所以无遗传效应
C.与原来的二倍体芝麻杂交，产生的是不育的三倍体芝麻
D.秋水仙素诱导染色体加倍时，最可能作用于细胞分裂的后期 答案解析解析 二倍体芝麻幼苗用秋水仙素处理，得到的是同源四倍体，体细胞内有4个染色体组，而且每个染色体组之间都有同源染色体。由四倍体的配子发育来的芝麻是单倍体，含两个染色体组，所以该单倍体芝麻是可育的。四倍体的配子中有两个染色体组，二倍体的配子中有一个染色体组，所以四倍体与二倍体杂交产生的是三倍体芝麻，由于三倍体芝麻在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，所以不育。秋水仙素诱导染色体加倍时，起作用的时期是细胞分裂的前期，抑制纺锤体的形成。课堂小结结构 数目缺
失 倒
位 染色体组单倍体多倍体 当堂检测A.基因突变 B.染色体变异
C.基因重组 D.碱基互补配对1.如图为一对同源染色体在减数分裂时的配对行为，表明该细胞发生了√23451答案解析解析 根据图示推测其产生的过程为：23451这是染色体倒位发生后引起的变化，属于染色体结构变异。2.基因突变和染色体变异的一个重要的区别是
A.基因突变在光学显微镜下看不见
B.染色体变异是定向的，而基因突变是不定向的
C.基因突变是可以遗传的
D.染色体变异是不可以遗传的√答案23415解析23415解析 基因突变是DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，属于分子水平的变化，光学显微镜下观察不到；染色体的变异可在光学显微镜下直接观察到；生物的变异是不定向的；基因突变和染色体变异其遗传物质均发生改变，都是可遗传的变异。234153.下列关于染色体组的叙述，正确的是
A.体细胞中的一半染色体是一个染色体组
B.配子中的全部染色体是一个染色体组
C.本物种配子中的一半染色体是一个染色体组
D.二倍体生物配子中的全部染色体是一个染色体组√答案解析解析 一个染色体组内各条染色体大小、形态各不相同，是一组非同源染色体。只有二倍体产生的配子中含有一套非同源染色体，才是一个染色体组。234154.双子叶植物大麻(2n＝20)为雌雄异株，性别决定为XY型，若将其花药离体培养，再将幼苗用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成应是
A.18＋XY B.18＋YY
C.9＋X或9＋Y D.18＋XX或18＋YY答案√解析 由题可知2n＝20，性别决定为XY型，则花药的染色体组成为9＋X或9＋Y，将其培育成单倍体后再利用秋水仙素处理，诱导染色体加倍后，植株的染色体组成为18＋XX或18＋YY。解析5.已知二倍体西瓜的体细胞中含有22条染色体，西瓜的绿皮(A)对白皮(a)为显性，大子(B)对小子(b)为显性，这两对等位基因分别位于两对同源染色体上。现对一批纯种绿皮大子与白皮小子西瓜种子进行了下列操作：
a.将这批种子播种，并用一定浓度的秋水仙素处理纯种绿皮大子幼苗，使之成为四倍体；
b.当被处理后的绿皮大子西瓜植株开花后，将白皮小子西瓜植株的花粉授予绿皮大子植株，使之杂交获得F1。
(1)亲本杂交当年结_____(选填“有子”或“无子”)西瓜，其果皮颜色为______。23415答案解析有子绿皮解析 纯种绿皮大子西瓜基因型为AABB，白皮小子西瓜基因型为aabb，用一定浓度的秋水仙素处理纯种绿皮大子幼苗后的基因型为AAAABBBB，与aabb杂交后形成受精卵AAaBBb，发育为种子，所以母本结的是有子西瓜。因果实由母本的子房发育而成，果皮来自子房壁，母本基因型为AAAABBBB，所以果皮颜色为绿皮。23415(2)秋水仙素的作用是____________________________________________
_________。23415答案抑制有丝分裂时纺锤体的形成，使细胞中的染色体数目加倍(3)由于工作人员的疏忽，进行a操作时，其中有一株幼苗没有用秋水仙素处理，其通过杂交获得了有子西瓜。第二年，工作人员将该种子(F1)播种，用一定浓度的秋水仙素处理其幼苗，并让F1与白皮小子西瓜植株杂交获得F2。(提示：F1进行减数分裂时，每4条同源染色体等量随机分配到配子中去，其产生的配子可育)
①F1减数第二次分裂后期细胞中含有_____个DNA分子，___个染色体组，____对同源染色体。23415答案44422解析23415解析 幼苗没有用秋水仙素处理，基因型为AABB，与aabb杂交后形成的子代基因型为AaBb，用秋水仙素处理后为AAaaBBbb，染色体数为44，染色体组为4组。减数第一次分裂同源染色体分离后，减数第二次分裂后期着丝点分开，DNA分子数为44，染色体数为44，染色体组为4组，同源染色体为22对。②从F2中可以选出白皮小子的西瓜品种吗？为什么？
_________________________________________________________________________________________________。23415答案不能，因为F2是三倍体，其减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能形成正常配子(或F2是三倍体，其高度不育)解析 AAaaBBbb和白皮小子西瓜植株aabb杂交后得到F2为三倍体，因为减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能形成正常配子，所以形成的三倍体高度不育，不能作为品种得以保留。解析③若只考虑种皮这一对相对性状的遗传，则F2的基因型及比例为
________________________。 23415答案AAa∶Aaa∶aaa＝1∶4∶1解析 AAaa在四条同源染色体上，在分离时随机分配，因此有AA、Aa、aa三种组合，比例为1∶4∶1，与a一种配子随机结合后得到的F2的基因型及其比例为AAa∶Aaa∶aaa＝1∶4∶1。解析课件53张PPT。章末整合提升第三章 遗传和染色体知识系统构建规律方法整合内容索引热点考题集训知识系统构建基因 表现常性XYZW结构数目隐性1.测交是指F1与隐性亲本的杂交。测交可以确定F1的基因型，同时证明了等位基因的分离。
2.在细胞进行减数分裂时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
3.正确选用实验材料、由单因子到多因子的研究方法、应用统计学方法分析实验结果，以及科学设计实验程序，是孟德尔获得成功的原因。
4.基因自由组合定律的实质：在减数分裂形成配子时，一个细胞中的同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因则自由组合。5.伴X染色体隐性遗传病的遗传特点有：(1)男患者多于女患者；(2)女患者的父亲和儿子一定是患者；(3)交叉遗传。
6.染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数目的变异；大多数染色体结构的变异对生物体是不利的，有时甚至会导致生物体死亡。
7.细胞中形态和功能各不相同，但互相协调、共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组非同源染色体，称为一个染色体组；人的精子或卵细胞中含有一个染色体组，体细胞中含有两个染色体组。
8.单倍体育种常用花药离体培养法，其优点是能明显缩短育种年限。规律方法整合整合一 基因、性状等概念间的相互联系解析 相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型，故A错误；
杂种后代中显现显性性状和隐性性状的现象叫性状分离，故B正确；
表现型相同，基因型不一定相同，如纯合紫花和杂合紫花，故C正确；
等位基因是控制相对性状的基因，故D正确。
例1 下列叙述错误的是
A.相对性状是指同种生物的不同性状的不同表现类型
B.杂种后代中显现不同性状的现象称为性状分离
C.表现型相同，基因型不一定相同
D.等位基因是控制相对性状的基因答案解析整合二 巧记F2中异常分离比的变形比例及其成因1.基因分离比异常的分析2.基因自由组合时出现的异常分离比
自由组合定律的9∶3∶3∶1的变式总结
例2 控制两对相对性状的基因自由组合，如果F2的性状分离比分别为9∶7、9∶6∶1和15∶1，那么F1与双隐性个体测交，得到的分离比分别是
A.1∶3、1∶2∶1和3∶1
B.3∶1、4∶1和1∶3
C.1∶2∶1、4∶1和3∶1
D.3∶1、3∶1和1∶4 答案解析解析 控制两对相对性状的基因只有分别位于两对同源染色体上才表现为自由组合，F2典型的性状分离比是9(双显)∶3(一显一隐)∶3(一隐一显)∶1(双隐)。由9∶7的比例可以看出，“双显”表现出一种表现型，其余的表现出另一种表现型，由于F1测交后代基因型比例为相等的四种，所以两种表现型的比例应为1∶3；由9∶6∶1的比例可以看出，一显一隐和一隐一显表现出了一种表现型，其他仍正常表现，由于F1测交后代基因型不变，表现型比例为1∶2∶1；由15∶1可以看出，典型比例中“9(双显)∶3(一显一隐)∶3(一隐一显)”都是表现相同的一种性状，只有含有双隐性纯合基因时才表现为另一种性状，因此，F1测交后代中的表现型比例为3∶1。整合三 伴性遗传与两大定律的关系
1.与基因的分离定律的关系
(1)伴性遗传遵循基因的分离定律。伴性遗传是由性染色体上的基因所控制的遗传，若就一对相对性状而言，则为一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。
(2)伴性遗传有其特殊性
①雌雄个体的性染色体组成不同，有同型和异型两种形式。
②有些基因只存在于X或Z染色体上，Y或W染色体上无相应的等位基因，从而存在像XbY或ZdW的单个隐性基因控制的性状也能表现。③Y或W染色体非同源区段上携带的基因，在X或Z染色体上无相应的等位基因，只限于在相应性别的个体之间传递。
④性状的遗传与性别相关联。在写表现型和统计后代比例时，一定要与性别相关联。2.与基因的自由组合定律的关系：在分析既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对或两对以上的相对性状遗传时，位于性染色体上基因控制的性状按伴性遗传处理，位于常染色体上的基因控制的性状按基因的分离定律处理，整体上则按基因的自由组合定律处理。
3.图示分析三者之间的关系：在右面的示意图中，1、2为
一对性染色体，3、4为一对常染色体，则基因A、a、B、
b遵循伴性遗传规律，基因A与a、B与b、C与c遵循分离定
律，基因A(a)与C(c)、B(b)与C(c)遵循自由组合定律。例3 以下为某家族甲病(设基因为B、b)和乙病(设基因为D、d)的遗传家系图，其中Ⅱ1不携带乙病的致病基因。请回答：
(1)甲病的遗传方式为__________________，乙病的遗传方式为__________________。Ⅰ1的基因型是_________________。答案解析常染色体隐性遗传伴X染色体隐性遗传BbXDXD或BbXDXd解析 对该遗传家系图进行分析：由于Ⅲ5患甲病，且其父亲与母亲均表现正常，所以可知该病由隐性致病基因引起。若为伴X染色体隐性遗传，则其父亲的基因型应为XbY，表现型应为患病，而其父亲表现型正常，所以甲病的遗传方式应为常染色体隐性遗传；由于Ⅲ1、Ⅲ3患乙病，且其父母对于乙病均表现正常，可知乙病为隐性遗传病，若乙病为常染色体隐性遗传，则Ⅲ1、Ⅲ3的基因型应为dd，可推知Ⅱ1的基因型为Dd，由于题中所给信息Ⅱ1不携带乙病致病基因，所以假设不成立，则乙病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。通过对遗传家系图的分析，Ⅰ2的基因型为bbXdY，Ⅱ2的基因型为bbXDXd，Ⅱ3的基因型为BbXDY，可推知Ⅰ1的基因型为BbXDX－。(2)在仅考虑乙病的情况下，Ⅲ2与一男性结婚，生育了一个患乙病的女孩。若这对夫妇再生育，请推测子女的可能情况，用遗传图解表示。答案解析答案 如图所示解析 Ⅲ2与其丈夫所生女孩患乙病，该女孩基因型为XdXd。综合(1)分析，可知该夫妇的基因型为XDXd、XdY。其遗传图解见答案。整合四 染色体组的判定
1.细胞中染色体组数的判断方法
(1)根据染色体形态判断：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。如图所示的细胞中所含的染色体组数分别是：a为3个，b为2个，c为1个。(2)根据基因型判断：控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组——每个染色体组内不含等位或相同基因。下图所示的细胞中，它们所含的染色体组数分别是：a为4个，b为2个，c为3个，d为1个。
(3)根据染色体数与形态数的比值判断：染色体数与形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组，如玉米的体细胞中共有20条染色体，10种形态，则玉米含有2个染色体组。2.细胞分裂图像中染色体组数的判断
以生殖细胞中的染色体数为标准，判断题目中所给图像中的染色体组数。如图所示：(1)图a为减数第一次分裂的前期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有2个染色体组，每个染色体组有2条染色体。
(2)图b为减数第一次分裂的末期或减数第二次分裂前期，染色体2条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有1个染色体组，每个染色体组中有2条染色体。(3)图c为减数第一次分裂的后期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有2个染色体组，每个染色体组有2条染色体。
(4)图d为有丝分裂后期，染色体8条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有4个染色体组，每个染色体组有2条染色体。
A.图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组
B.如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体
C.如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体
D.图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体例4 下图所示为细胞中所含的染色体，下列有关叙述正确的是答案解析解析 图a为有丝分裂后期，含有4个染色体组。图b有同源染色体，含有3个染色体组；
如果图b生物是由配子发育而成的，则图b代表的生物是单倍体，如果图b生物是由受精卵发育而成的，则图b代表的生物是三倍体。
图c中有同源染色体，含有2个染色体组，若是由受精卵发育而成的，则该细胞所代表的生物一定是二倍体。
图d中只含1个染色体组，一定是单倍体，可能是由雄配子或雌配子发育而成的。热点考题集训1.玉米的高甜对非甜为一对相对性状，现有两袋高甜玉米种子(编号为甲、乙)，已知其中有一袋是纯种，请用最简便的方法，鉴别并保留高甜玉米种子
A.甲×乙
B.甲×乙，得到的F1反复自交，筛选出高甜玉米
C.甲、乙分别与隐性个体测交
D.甲×甲；乙×乙√答案解析2345178910623451解析 鉴别生物某性状基因组成是否杂合，可选用合适的个体作亲本，观察后代是否发生性状分离。选项中A不能达到鉴别的目的；
C不能达到留种的目的；
B不能鉴别但可以保留高甜玉米种子；
D为自交，对于植物来说，是最简便的鉴别并保留纯种的方法。7891062.已知果蝇的灰身和黑身是一对相对性状，相关基因(A、a)位于常染色体上。将纯种的灰身和黑身果蝇杂交，F1全为灰身。F1自交(基因型相同的雌雄果蝇相互交配)产生F2，下列针对F2个体间的杂交方式所获得的结论不正确的是答案23451789106√解析2345178910623451789106234517891063.某植物的基因型为AaBb，两对等位基因独立遗传，在该植物的自交后代中，表现型不同于亲本且能稳定遗传的个体所占的比例为答案解析解析 基因型为AaBb的植物自交，子代有16种结合方式，4种表现型，且每一种表现型中均有一个纯合子(AABB、aaBB、AAbb、aabb)，故该植物的自交后代中，表现型不同于亲本且能稳定遗传的个体所占的比例为√234517891064.某生物的三对等位基因A—a、B—b、E—e独立遗传，且基因A、b、e分别控制①、②、③三种酶的合成，在这三种酶的催化下可使一种无色物质经一系列转化变为黑色素。假设该生物体内黑色素的合成必须由该无色物质转化而来，如下图所示，则基因型为AaBbEe的两个亲本杂交，出现黑色子代的概率为答案解析√23451789106解析 因为该生物体内的黑色素只能由题图中的无色物质转化而来，则黑色个体的基因型是A_bbee，则AaBbEe×AaBbEe产生A_bbee的概率为234517891065.已知一对表现型正常的夫妇，生了一个既患聋哑又患色盲的男孩，且该男孩的基因型是aaXbY。请推测这对夫妇再生一个正常男孩的基因型及其概率分别是
A.AAXBY,9/16
B.AAXBY,1/8或AaXBY,1/2
C.AAXBY,3/16或AaXBY,3/8
D.AAXBY,1/16或AaXBY,1/8答案√解析23451789106解析 据题意可知，聋哑病为常染色体隐性遗传病，色盲为伴X染色体隐性遗传病。因为父母双方正常而孩子患有聋哑病，所以父母的相关基因型均为Aa。父母色觉正常而儿子患色盲病，所以母亲是色盲基因携带者。该对夫妇生育的孩子不患聋哑病的基因型有AA和Aa两种，比例分别为1/4和1/2。生育色觉正常男孩的概率为1/4，所以他们再生育正常男孩的基因型及比例为：AAXBY，1/16或AaXBY,1/8。234517891066.下列关于性染色体及其上基因遗传方式的叙述中，不正确的是
A.性染色体上基因伴随着性染色体遗传
B.XY型生物的体细胞内一定含有两条异型的性染色体
C.体细胞内的两条性染色体是一对同源染色体
D.XY染色体上也可存在成对的等位基因答案解析 性染色体上基因伴随着性染色体遗传；XY型生物中只有雄性个体的体细胞内含有两条异型的性染色体，雌性生物的体细胞内是两条同型的性染色体；在XY染色体的同源区段上存在成对的等位基因。√解析234517891067.下列关于植物染色体变异的叙述，正确的是
A.染色体组整倍性变异必然导致基因种类的增加
B.染色体组非整倍性变异必然导致新基因的产生
C.染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化
D.染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化答案解析 染色体变异不会产生新基因，基因种类不会改变，但会改变基因的数量或排列顺序。√解析234517891068.如图表示用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法，下列有关此育种方法的叙述错误的是答案A.过程①可使育种所需的优良基因由亲本进入F1
B.过程②为减数分裂
C.过程③是利用组织培养技术获得单倍体幼苗
D.过程④必须使用激素处理√解析23451789106解析 杂交的方法是利用基因重组使优良的性状集中到同一个体上；
过程②是通过减数分裂产生配子；
过程③表示的是对花药的离体培养，可以获得单倍体幼苗；经秋水仙素处理后得到纯合的二倍体植株。解析 具有一对相对性状的纯合子杂交，子代中出现的性状为显性性状。子一代自交得到子二代就会出现性状分离，其比例为显∶隐＝3∶1，如果子一代自交得到子二代出现的性状比例为9∶6∶1，与两对等位基因控制的子二代比例相似，说明其性状是由两对等位基因控制的，而且这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，经比较9∶6∶1与9∶3∶3∶1可知，两对等位基因中存在2个显性基因时是扁盘形，都是隐性基因时是长圆形，只有一个显性基因时是圆球形。234517891069.南瓜果型的遗传符合孟德尔遗传规律，请回答下列问题：
(1)以能稳定遗传的南瓜品种长圆形果和扁盘形果为亲本杂交，子一代均为扁盘形果。据此判断，________为显性，_______为隐性。答案扁盘形长圆形解析(2)若上述性状由一对等位基因(A、a)控制，则杂交得到的子一代自交，预测子二代的表现型及其比例应该是_______________________。请用遗传图解来说明所作的推断。答案扁盘形∶长圆形＝3∶1答案 亲本(P)：AA(扁盘形)×aa(长圆形)
↓
子一代(F1)： Aa(扁盘形)
↓?2345178910623451789106(3)实际上该实验的结果是：子一代均为扁盘形果，子二代出现性状分离，表现型及其比例为扁盘形∶圆球形∶长圆形＝9∶6∶1。依据实验结果判断，南瓜果形性状受____对基因的控制，符合基因的_________(分离/自由组合)定律。请用遗传图解说明这一判断(另一对基因设为B、b)。答案答案 P：AABB(扁盘形)×aabb(长圆形)
↓
F1： AaBb(扁盘形)
↓?两自由组合 (扁盘形) (圆球形) (圆球形) (长圆形)23451789106(4)若用测交的方法检验对以上实验结果的解释，测交的亲本基因组合是____________。预测测交子代性状分离的结果应该是_________________
________________。 答案AaBb×aabb扁盘形∶圆球形∶长圆形＝1∶2∶12345178910610.如图为甲、乙两种遗传病(分别由A和a，B和b两对等位基因控制)的家族系谱图，已知Ⅰ－1不携带任何致病基因，请分析回答下列有关问题：答案(1)甲病的遗传方式为__________________，Ⅱ－4该病的基因型及其概率为________________。常染色体显性遗传(1/3)AA、(2/3)Aa解析23451789106解析 就甲病而言：Ⅰ－3、Ⅰ－4患病而女儿正常，结合口诀“有中生无为显性，显性遗传看男病，母、女无病非伴性”，可知甲病为常染色体显性遗传病，Ⅰ－3、Ⅰ－4的基因型均为Aa，Ⅱ－4为该病患者，其基因型为AA或Aa，概率分别为1/3、2/3；Ⅲ－2不患甲病，其基因型为aa，Ⅲ－3为甲病患者，因其母亲表现型正常，则Ⅲ－3的基因型为Aa。23451789106(2)乙病的遗传方式为___________________，该病发病率的特点是_____________________。答案伴X染色体隐性遗传男性的发病率高于女性解析23451789106解析 就乙病而言：Ⅰ－1、Ⅰ－2生育乙病患者Ⅱ－2，则乙病为隐性遗传病，再由Ⅰ－1不携带任何致病基因可知，乙病的致病基因只可能在X染色体上，即乙病为伴X染色体隐性遗传病，Ⅲ－2的基因型为XbY。由Ⅲ－5的基因型为XbY可知，Ⅱ－3的基因型为XBXb，Ⅱ－4的基因型为XBY，则Ⅲ－3的基因型为(1/2)XBXB、(1/2)XBXb。23451789106(3)Ⅲ－2与Ⅲ－3结婚后生育完全正常孩子的概率为_____，生育只患一种病孩子的概率为____，生育两病兼患孩子的概率为____。答案3/81/21/8解析23451789106解析 综上所述，Ⅲ－2的基因型为aaXbY，Ⅲ－3的基因型为(1/2)AaXBXB、(1/2)AaXBXb。逐病分析：Ⅲ－2和Ⅲ－3婚配后，对于甲病，正常、患病概率分别为1/2、1/2；对于乙病，患病概率为1/2×1/2＝1/4，正常概率为3/4。则Ⅲ－2与Ⅲ－3生育的孩子中完全正常的概率＝1/2×3/4＝3/8，两病兼患的概率为1/2×1/4＝1/8，只患一种病的概率为1－3/8－1/8＝1/2。课件45张PPT。第1课时 肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌的实验 第四章 第一节 探索遗传物质的过程学习导航
1.结合教材，阐明肺炎双球菌的体内转化实验的过程及结论。
2.结合教材，阐明肺炎双球菌的体外转化实验的过程及结论。
3.结合教材，阐明噬菌体侵染细菌的实验。
重难点击
1.肺炎双球菌体内、体外转化实验的比较。
2.噬菌体侵染细菌的实验过程及误差分析。课堂导入
从图中我们可以看出，亲属之间在某些方面上具有一定的相似性，这就是我们平常所说的遗传。其实，早在公元前3世纪，《吕氏春秋》中就记载着“夫种麦而得麦，种稷而得稷，人不怪也。”也就是我们常说的“种瓜得瓜，种豆得豆。”正是生物的遗传特性，才使生物界的物种能够保持相对稳定。那么生物之间的这种相似性是由什么物质控制，并在亲子代之间连续传递的呢？本节课我们就一起学习生物的遗传物质。一、肺炎双球菌的转化实验当堂检测二、噬菌体侵染细菌的实验内容索引一、肺炎双球菌的转化实验基础梳理1.肺炎双球菌类型光滑粗糙有无2.体内转化实验——格里菲思的实验
(1)实验过程及现象存活死亡S型活细菌存活死亡S型活细菌(2)结论
①加热杀死的S型细菌中含有某种 ，将R型活细菌转化为S型活细菌。
②这种性状的转化是可以 的。遗传物质遗传3.体外转化实验——艾弗里的转化实验
(1)实验结果及现象(2)结论： 是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。R型细菌S型细菌DNA格里菲思将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，并从死亡小鼠体内分离到了活的S型菌，请分析：
1.已知在80～100 ℃温度范围内，蛋白质将失去活性，DNA的结构也会被破坏，但当温度降低到55 ℃左右时，DNA的结构会恢复，但蛋白质却不能恢复。由此我们可以推断：在格里菲思的实验中，加热杀死的S型细菌中的“转化因子”应该是哪种物质？______。问题探究答案DNA答案 R型细菌被小鼠的免疫系统所杀灭。(1)从免疫学角度解释曲线ab段下降的原因是什么？答案 加热杀死的S型细菌的DNA将R型细菌转化为S型活细菌。(2)S型活细菌是怎样产生的？答案2.研究表明，小鼠体内的两种细菌含量变化如图所示：答案 有毒的S型细菌在小鼠体内增殖，导致小鼠的免疫力降低，R型细菌、S型细菌数量都增加。(3)S型细菌是有毒性的，据此推测曲线bc段上升的原因是什么？答案知识整合加热杀死的S型细菌和R型活细菌一起注射到小鼠体内时， 开始时R型细菌被小鼠的免疫系统所杀灭，数量下降，随着S型细菌的DNA将R型细菌转化为S型活细菌， S型活细菌逐渐增多，毒性导致小鼠的免疫力降低，R型细菌、S型细菌数量都增加。拓展应用1.格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，关于此实验的结论不正确的是
A.说明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA
B.说明了R型活细菌在一定条件下能够转化为S型细菌
C.说明了R型活细菌是无毒性的
D.说明了加热杀死的S型细菌是无毒性的答案解析 格里菲思实验只证明了S型细菌能使R型细菌发生转化，并没有证明DNA是遗传物质。解析2.艾弗里及其同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如表所示。由表可知答案解析A.①不能证明S型细菌的蛋白质不是转化因子
B.②说明S型细菌的荚膜多糖有酶活性
C.③和④说明S型细菌的DNA是转化因子
D.①～④说明DNA是主要的遗传物质解析 第①②组实验说明蛋白质和荚膜多糖与R型细菌转化为S型细菌无关，A、B项错误。
第③组实验说明DNA与R型细菌转化为S型细菌有关。第④组实验说明DNA被水解后的产物不能使R型细菌转化为S型细菌，C项正确。
①～④只能说明DNA是遗传物质，而不能说明DNA是主要的遗传物质，D项错误。肺炎双球菌转化实验的几个易错点
(1)转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是小部分R型细菌被转化成S型细菌。
(2)加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。
(3)体内转化实验结论是S型细菌体内有“转化因子”，没有证明“转化因子”是DNA，体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA。二、噬菌体侵染细菌的实验基础梳理1.实验者： 。
2.实验方法： 。
3.实验材料
(1)T2噬菌体蛋白质DNA赫尔希和蔡斯放射性同位素标记法①结构(如图)：头部和尾部的外壳都是由____
___构成的，头部内含有 。蛋白质DNA②特点：营 生活，在宿主细胞外 (有、没有)独立代谢能力。
③生活史：T2噬菌体侵染大肠杆菌后，会在 的作用下，利用 体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌 ，释放出子代的噬菌体。
(2)大肠杆菌：单细胞 核生物。 寄生没有自身遗传物质大肠杆菌裂解原4.实验过程
(1)标记T2噬菌体大肠杆菌噬菌体噬菌体大肠杆菌(2)侵染细菌高低低高5.实验分析
(1)T2噬菌体侵染细菌时， 进入到细菌的细胞中，而___________
留在外面。
(2)子代T2噬菌体的各种性状是通过 来遗传的。
6.实验结论： 才是真正的遗传物质。DNA蛋白质外壳亲代的DNADNA问题探究答案 噬菌体营寄生生活，不能直接用培养基培养噬菌体。结合上述实验过程分析：
1.标记噬菌体时，为什么不能直接用含35S和32P的普通培养基来培养T2噬菌体？答案 不能，因为DNA和蛋白质都含C和O；不能用32P和35S同时标记噬菌体。2.能否用14C和18O标记噬菌体？能否用32P和35S同时标记噬菌体？答案答案 目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。3.实验中搅拌的目的是什么？答案答案 离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。4.实验中离心的目的是什么？离心管的上清液和沉淀物中分别是什么？答案 搅拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。5.用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现沉淀物中放射性也较高，可能是什么原因造成的？答案 (1)保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中。
(2)保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中。6.用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现上清液中放射性也较高，可能是什么原因造成的？答案知识整合噬菌体营寄生生活，不能直接用培养基培养噬菌体；搅拌是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，经过离心，噬菌体颗粒进入上清液中，大肠杆菌留在沉淀物中；如果搅拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，会随细菌离心到沉淀物中。保温时间要适当，时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中。拓展应用3.为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质，赫尔希和蔡斯做了“T2噬菌体侵染大肠杆菌”的实验(T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内)。下图中亲代噬菌体已用32P标记，A、C中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及病毒、细菌的叙述正确的是A.图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其内的营养成分中要
加入32P标记的无机盐
B.若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验，两组相
互对照
C.噬菌体的遗传不遵循基因分离定律，而大肠杆菌的遗传遵循基因分离
定律
D.若本组实验B(上清液)中出现放射性，则不能证明DNA是遗传物质 答案解析解析 由题干信息可知，图中亲代噬菌体已用32P标记，则锥形瓶中培养液内的营养成分应无放射性标记；要证明DNA是遗传物质，还应设计一组用35S标记噬菌体的实验，二者为相互对照实验；大肠杆菌是原核生物，其遗传不遵循基因分离定律；若本组实验B(上清液)中出现放射性，可能是实验时间较长，大肠杆菌裂解导致的，也可能是部分噬菌体的DNA未侵入大肠杆菌，经搅拌、离心到上清液中。4.如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后，让其侵染大肠杆菌，在产生的子代噬菌体的组成结构中，能够找到的标记元素为
A.在外壳中找到15N和35S
B.在DNA中找到15N和32P
C.在外壳中找到15N
D.在DNA中找到15N、32P和35S答案解析解析 用15N、32P、35S共同标记噬菌体，15N标记了噬菌体的DNA和蛋白质外壳，32P标记了噬菌体的DNA，35S标记了噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌过程中蛋白质外壳留在细菌外面，DNA进入细菌内部，在细菌中以噬菌体DNA为模板，利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA，由于DNA复制，故在子代噬菌体中能找到15N和32P标记的DNA，不能找到35S和15N标记的蛋白质。“二看法”判断子代噬菌体标记情况课堂小结体内体外DNADNA当堂检测1.1928年，格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验，成功地表明了
A.已加热杀死的S型细菌中，DNA已经失去活性而蛋白质仍具有活性
B.DNA是遗传物质
C.已加热杀死的S型细菌中，含有促使R型细菌发生转化的活性物质
D.DNA是主要的遗传物质√23451答案解析 格里菲思并没有提出遗传物质的本质。解析2.在肺炎双球菌的转化实验中，在培养有R型细菌的1、2、3、4四支试管中，依次加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现试管内仍然有R型细菌的是答案23415解析A.3和4 B.1、3和4
C.2、3和4 D.1、2、3和4√23415解析 2、3、4三支试管内只有R型细菌，因为没有S型细菌的DNA，所以都不会发生转化。1号试管因为有S型细菌的DNA，所以会使R型细菌发生转化，但是发生转化的R型细菌只是一部分，故试管内仍然有R型细菌存在。234153.在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述正确的是
A.用32P、35S标记同一组T2噬菌体的DNA和蛋白质
B.该实验的步骤是标记、培养、搅拌、离心、检测
C.用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体
D.该实验证明了DNA是主要的遗传物质√答案解析23415解析 32P、35S分别标记不同组T2噬菌体的DNA和蛋白质，A错误；
该实验先标记噬菌体，然后用标记的噬菌体侵染大肠杆菌培养噬菌体，之后进行搅拌和离心，最后检测上清液和沉淀物的放射性，B正确；
T2噬菌体只能用活的细胞培养，不能用培养基培养，C错误；
该实验证明了DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质。234154.噬菌体在繁殖过程中所利用的原料是
A.细菌的核苷酸和氨基酸
B.自身的核苷酸和细菌的氨基酸
C.自身的核苷酸和氨基酸
D.自身的氨基酸和细菌的核苷酸答案√解析 噬菌体只能寄生在活的细胞中，在繁殖过程中以自己的遗传物质为模板，用宿主细胞的核苷酸和氨基酸作原料，进行遗传物质的复制和蛋白质外壳的合成，A正确。解析5.下图是噬菌体侵染细菌示意图，请回答下列问题：23415答案解析(1)噬菌体侵染细菌的正确顺序应是________。BDAEC解析 噬菌体侵染细菌的过程可以分为五个步骤：①吸附：噬菌体用尾部的末端吸附在细菌表面；
②侵入：噬菌体通过尾轴把DNA全部注入到细菌细胞内，蛋白质外壳留在细胞外面不起作用；
③生物合成在细菌体内，以噬菌体的DNA为模板，利用细菌的化学成分合成噬菌体的DNA和蛋白质分子；
④组装：新合成的DNA和蛋白质外壳组装成与亲代一模一样的子代噬菌体(结构、成分相同)； 23415⑤释放：子代噬菌体由于细菌的裂解而释放出来，再去侵染其他细菌(功能相同)。由此可见，在子代噬菌体的复制过程中，只有亲代的DNA参与(蛋白质未参与)，说明亲代的性状通过DNA传给后代，所以说DNA是遗传物质。23415(2)图中D表明噬菌体侵染细菌时，留在细菌外的是____________，注入细菌体内的物质是___________。
(3)图中E表明_____________________________________________。
(4)噬菌体侵染细菌实验得出了______是遗传物质的结论。 23415答案蛋白质外壳噬菌体DNA噬菌体复制完成(产生性状完全相同的噬菌体后代)DNA课件38张PPT。第2课时 DNA是主要的遗传物质、DNA的粗提取和鉴定第四章 第一节 探索遗传物质的过程学习导航
1.结合教材P62～63，理解DNA是主要的遗传物质的含义。
2.结合教材P64，尝试DNA粗提取和鉴定。
重难点击
1.辨析各种生物的遗传物质。
2.DNA粗提取和鉴定的实验过程。课堂导入
通过前面两个实验我们知道：很多生物的遗传性物质是DNA，那是不是所有生物的遗传物质都是DNA呢？我们又该如何从生物体中提取和鉴定DNA呢？本节课我们就来解决这两个问题。一、DNA是主要的遗传物质当堂检测二、DNA的粗提取和鉴定内容索引一、DNA是主要的遗传物质基础梳理1.RNA是遗传物质的证据
(1)烟草花叶病毒(TMV)的实验
①烟草花叶病毒结构：
②实验过程RNA 蛋白质 蛋白质 RNA③结论：控制烟草花叶病毒性状的物质是 ，而不是 。RNA蛋白质 。 (2)TMV(烟草花叶病毒)与HRV(车前草病毒)的病毒重建实验
①实验过程HRV―→重建病毒 烟草―→ 的病斑HRV②结论：控制TMV、HRV性状的物质是 ，而不是 。
2.绝大多数生物的遗传物质是 ，只有极少数生物的遗传物质是 。因此， 是主要的遗传物质。RNA蛋白质DNARNADNA 。 TMV―→重建病毒 烟草―→ 的病斑TMV1.人、噬菌体、烟草花叶病毒及大肠杆菌的遗传物质分别是什么？答案 分别是DNA、DNA、RNA、DNA。问题探究答案2.下列有关遗传物质的叙述，哪些说法是正确的？
①DNA是所有生物的遗传物质
②核酸是一切生物的遗传物质
③酵母菌的遗传物质主要是DNA
④病毒的遗传物质是DNA或RNA
⑤艾滋病病毒的遗传物质是DNA或RNA答案 ②④。答案 磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。3.蚕豆细胞内的遗传物质彻底水解的产物有哪些？答案知识整合细胞生物同时含有DNA 和RNA，其中DNA是遗传物质；病毒只含有一种核酸，含有DNA(如噬菌体)的，DNA是遗传物质，含有RNA(如艾滋病病毒、烟草花叶病毒等)的，RNA 是遗传物质。拓展应用1.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组实验结果(见下表)中，不可能出现的是 答案解析A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④解析 因为烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，所以决定病毒类型和病斑类型的是RNA，而不是蛋白质。③中的RNA是b型TMV的，分离出的病毒类型就应该是b型。2.下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是
A.豌豆的遗传物质主要是DNA
B.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上
C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素
D.HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸答案解析 A中豌豆的遗传物质只有DNA；
B中酵母菌的遗传物质DNA主要分布在染色体上，细胞质中也有；
C中T2噬菌体的遗传物质是DNA，不含S元素；
D中HIV的遗传物质是RNA，初步水解后产生4种核糖核苷酸。解析二、DNA的粗提取和鉴定基础梳理1.实验目的
初步掌握DNA的粗提取和鉴定的方法。
2.实验原理
(1)DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度 。
(2)DNA不溶于 ，但是细胞中的某些物质则溶于乙醇溶液，利用这一原理可以进一步提取含杂质较少的DNA。蓝色不同乙醇溶液3.实验材料： 细胞液。
4.DNA粗提取的实验步骤(1)制备鸡
血细胞液①100 mL质量浓度为0.1 g/mL的 溶液＋180 mL
新鲜鸡血，注入500 mL烧杯中，充分搅拌
②置于 ℃冰箱内，静置1 d(2)提取鸡
血细胞核①5～10 mL制备好的鸡血细胞液中加20 mL ，搅拌
5 min
②过滤鸡血柠檬酸钠4蒸馏水(3)溶解DNA：取物质的量浓度为2 mol/L的 溶液40 mL加入滤液中，用玻璃棒沿同一方向轻轻搅拌。
(4)析出含DNA的丝状物：加入适量 ，边加边搅拌。
(5)DNA的纯化
①将粗提取出的DNA黏稠物在 溶液中再溶解、再过滤。
②向滤液中，加入冷却的、体积分数为95%的 溶液50 mL，并用玻璃棒搅拌，溶液中会出现丝状物，用玻璃棒将丝状物挑起，并用滤纸吸取上面的水分，即得到含杂质较少的DNA。氯化钠蒸馏水乙醇NaCl5.DNA鉴定的实验步骤
(1)取两支20 mL的试管，各加入物质的量浓度为2 mol/L的 溶液5 mL。
(2)取提取到的丝状物少许，将其放入一支试管中，并用玻璃棒沿一个方向轻轻搅拌，使其溶解，另一支试管不加任何物质，作为 。
(3)再向两支试管中各加入4 mL 试剂，并将其混合均匀。
(4)将试管置于 中加热5 min，待试管冷却后，观察两支试管中溶液颜色的变化。NaCl二苯胺沸水浴对照问题探究答案 防止血液凝固，使血液分层，便于取下层血细胞。1.制备鸡血细胞液时要在取新鲜鸡血的同时加入抗凝剂的目的是什么？答案 0.14 mol/L NaCl溶液用于析出DNA；2 mol/L NaCl溶液用于溶解DNA。2.两种NaCl溶液浓度分别是多少？分别有什么作用？答案答案 步骤(2)中加蒸馏水,目的是让血细胞发生渗透吸水涨破而释放DNA；
步骤(4)中加蒸馏水，目的是降低NaCl溶液的浓度，析出DNA。3.在DNA粗提取的实验步骤中，两次用到蒸馏水的目的是什么？4.两种颜色变化：析出的DNA是 色丝状物；DNA中加入二苯胺试剂，加热后呈 色。
5.三次过滤：第一次和第三次要用其 ，使用的纱布为 层，
第二次要用其 ，使用纱布为 层。答案白蓝滤液1～2滤出的黏稠物多(1)纯化DNA的方法
①反复溶解和析出，起到纯化作用知识整合②将含有杂质的DNA溶解于2 mol/L的NaCl溶液中，然后缓缓加入冷却的、体积分数为95%的乙醇溶液，DNA因溶解度降低而析出，DNA中的部分杂质溶解于乙醇中，从而进一步提纯DNA。
(2)实验中五次搅拌的目的拓展应用3.在DNA的粗提取与鉴定实验中，有两次DNA的沉淀析出，其依据的
原理是
①DNA在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低
②DNA在冷却的、体积分数为95%的乙醇溶液中能沉淀析出
A.两次都是① B.第一次是①，第二次是②
C.两次都是② D.第一次是②，第二次是①答案解析解析 第一次利用DNA、蛋白质在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度不同，可将DNA析出；冷却的、体积分数为95%的乙醇溶液能使DNA沉淀析出，而杂质溶解，故可利用此方法进一步提纯DNA。4.DNA在NaCl溶液中的溶解度随着NaCl溶液浓度的变化而改变。请回答下列问题：
(1)在下列NaCl溶液的浓度中选出能使DNA析出最彻底的一种物质的量浓度为________。
A.0.14 mol/L B.2 mol/L C.0.3 mol/L答案解析解析 DNA在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低。 利用DNA不溶于冷乙醇的特点，可以除去杂质。 利用DNA与二苯胺会发生蓝色反应的特性，可以鉴定提取的DNA。(2)DNA不溶于冷乙醇，但细胞中的某些物质却可以溶于冷乙醇，利用这一原理可以_________，可以推测溶于冷乙醇中的物质可能有_________
_____________________________。
(3)利用DNA遇________变蓝色的特性，将该物质作为鉴定______的试剂。鉴定过程：向放有______的试管中加入4 mL的________试剂，混合均匀后，将试管置于________中加热5 min，待试管______后，观察试管中溶液颜色的变化。答案除去杂质某些脂质、蛋白质、糖类或其他大分子物质二苯胺DNADNA二苯胺沸水浴冷却在“DNA粗提取”实验中，为得到含DNA的黏稠物，某同学进行了如下操作，最后所得含DNA的黏稠物极少，导致下一步实验无法进行，请指出该同学在实验操作上的错误并改正。
(1)在新鲜鸡血中加入适量的柠檬酸钠,经离心后,除去血浆留下血细胞备用。
(2)取5～10 mL血细胞放入50 mL的塑料烧杯中，并立即注入 20 mL 2 mol/L的氯化钠溶液，轻缓搅拌5 min后，经滤纸过滤，取得其滤液。
(3)滤液中加入40 mL 2 mol/L的氯化钠溶液,并用玻璃棒沿一个方向轻缓搅拌1 min。
(4)往上述溶液中缓慢加入蒸馏水,同时用玻璃棒沿一个方向不停地轻轻搅拌，直到溶液中丝状物出现为止,再进行过滤得含DNA的黏稠物。 答案解析答案 (2)中2 mol/L的氯化钠溶液应改为蒸馏水；滤纸应改为纱布；
(4)中直到溶液中丝状物出现为止应改为直到溶液中丝状物不再增加为止。解析答案解析 将鸡血细胞中的核物质析出，要用蒸馏水，因血细胞在低浓度溶液中吸水破裂；而过滤不能用滤纸，滤纸的孔太小，DNA分子不能通过，应改用纱布；实验最后要得到尽可能多的丝状物(DNA)，就需要搅拌至溶液中丝状物不再增加为止。课堂小结DNADNADNARNANaCl溶液乙醇溶液沸水浴当堂检测1.用甲种病毒的RNA和乙种病毒的蛋白质外壳组成一种杂种病毒丙，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.子代病毒特有的特征√23451答案解析 子代病毒的特征只与其遗传物质有关，由于该子代病毒的RNA是由甲种病毒提供的，因此，子代病毒表现为甲种病毒的性状特征。解析解析 蛙的成熟红细胞具有细胞核，其中含有遗传物质DNA，A错误；
自然界中生物遗传物质的基本单位大多数是脱氧核苷酸，少数是核糖核苷酸，B错误；
HIV的遗传物质是RNA，C正确；
噬菌体是由蛋白质的外壳和其中的DNA构成的，D错误。2.下列关于遗传物质的叙述，正确的是
A.蛙的成熟红细胞中不含有遗传物质DNA
B.自然界中生物遗传物质的基本单位是脱氧核苷酸
C.HIV的遗传物质是RNA
D.噬菌体中的DNA分布在拟核中√答案23415解析234153.下列有关核酸与遗传物质关系的叙述，不正确的是
A.DNA是绝大多数生物的遗传物质
B.有些生物的遗传物质是RNA
C.在真核生物中，DNA和RNA都是遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质
D.核酸是所有生物的遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质 √答案解析 具有细胞结构的生物含有 DNA和RNA两种核酸，但DNA是遗传物质；病毒只含有DNA或RNA一种核酸，其含有的这种核酸就是该病毒的遗传物质。总之，大多数生物的遗传物质是DNA，即DNA是主要的遗传物质。解析234154.下列关于“DNA 粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是
A.洗涤剂能瓦解细胞膜并增加 DNA 在 NaCl 溶液中的溶解度
B.将 DNA 丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝
C.常温下菜花匀浆中有些酶类会影响 DNA 的提取
D.用玻璃棒缓慢搅拌滤液会导致 DNA 获得量减少答案解析√23415解析 洗涤剂可瓦解植物细胞膜，有利于释放DNA，但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度，A项错误；
含DNA的丝状物应先溶解在物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中，再用二苯胺试剂在沸水浴条件下检测，冷却后变成蓝色，B项错误；
常温下菜花匀浆中某些酶如DNA水解酶，其活性较高，会影响DNA的提取，C项正确；
用玻璃棒缓慢搅拌滤液可防止DNA分子断裂，不会影响DNA的提取量，D项错误。5.下图为“DNA的粗提取”的实验装置。23415答案解析(1)实验材料选用鸡血细胞液，而不用鸡全血，主要原因是鸡血细胞液中有较高含量的______。DNA解析 题图A、B、C所示为本实验的三个关键步骤。图A通过添加蒸馏水，血细胞与蒸馏水相混合而使血细胞处于极度低渗的环境之中，细胞因大量吸水而最终破裂，并释放出内容物。图B通过纱布过滤使血细胞释放出的DNA收集到滤液中(将大量胶状物滤出)，再在滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液使DNA的溶解度增加。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，如在0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度只有水中的1%，而在1 mol/L的NaCl溶液中的溶解度为水中的2倍。图C中，在DNA的浓NaCl溶液中加入蒸馏水(大量)，可使溶液的NaCl浓度降至较低，由于DNA在较低浓度的NaCl溶液中溶解度很低(在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，浓度再变小，则DNA溶解度将增大)，使DNA低渗析出，经过过滤等手段可以收集到DNA。 23415(2)在图A所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是______________，通过图B所示的步骤取得滤液，再在溶液中加入2 mol/L的NaCl溶液的目的是________________________________；图C所示实验步骤中加蒸馏水的目的是____________。23415答案使血细胞破裂使滤液中的DNA溶解于浓NaCl溶液使DNA析出课件36张PPT。第1课时 DNA分子的结构第四章 第二节 DNA分子的结构和复制学习导航
1.阅读教材P67，了解DNA双螺旋结构模型的构建过程。
2.结合教材P68～69，概述DNA分子的双螺旋结构模型的特点。
3.通过制作DNA双螺旋结构模型，理解DNA分子的结构特点及相关计算。
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1.DNA分子的双螺旋结构模型的特点。
2.DNA分子结构的有关计算规律。 课堂导入
通过前面的学习，我们知道生物的遗传物质主要是DNA，细胞生物和部分病毒的遗传物质都是DNA。那么DNA究竟具有怎样的结构呢？如图是坐落于北京中关村高科技园区的DNA雕像和雅典奥运会中关于人类发现DNA的过程，这就是科学家模拟的DNA模型，下面就让我们重温科学家构建DNA模型的研究历程，分析DNA的结构特点。一、DNA分子结构的认识过程及结构特点当堂检测二、制作DNA双螺旋结构模型及有关计算规律内容索引一、DNA分子结构的认识过程及结构特点基础梳理1.对DNA分子结构的认识过程不对称胸腺嘧啶(T)胞嘧啶(C)一条链 螺旋 双螺旋结构2.DNA分子的结构
(1)写出图中各部分的名称
① ；
② ；
③ ；
④ ；
⑤ ；
⑥ ；
⑦ ；
⑧ 。胸腺嘧啶(T)脱氧核糖磷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸碱基对腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)(2)从图中可以看出，和A配对的一定是T，和G配对的一定是C，碱基对之间靠 连接。其中A－T之间是 个氢键，G－C之间是 个氢键。
(3)双螺旋结构特点
①DNA分子是由两条链构成的，这两条链按照 的方式盘旋成双螺旋结构。
②DNA分子中的 交替连接，排列在外侧，构成基本骨架； 排列在内侧。
③两条链上的碱基通过_____连接成碱基对。碱基配对的规律是： 与T配对， 与C配对。碱基之间的这种一一对应关系，叫做____________原则。氢键23反向平行脱氧核糖和磷酸碱基氢键AG碱基互补配对碱基互补配对如图是DNA片段的结构图，请据图回答下列问题：答案 [1]为碱基对、[2]为一条脱氧核苷酸单链片段、[5]为腺嘌呤脱氧核苷酸、[7]为氢键。问题探究答案1.图中的[1]、[2]、[5]、[7]的名称分别是什么？答案 DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对；且有一定规律：A与T配对，G与C配对。2.两条链之间的碱基是怎样结合的？配对有什么规律？答案 连接方式为：C－脱氧核糖－磷酸基－脱氧核糖－A。3.结构[2]中的相邻碱基C和A是如何连接的？答案答案 2个。4.该片段中，游离的磷酸基有几个？5.现有M、N两个均含有200个碱基的双链DNA分子，其中M分子中共有260个氢键，N分子中含有20个腺嘌呤，那么M分子中有C－G碱基对多少个？这两个DNA分子哪个结构更稳定？答案 M分子中有C－G碱基对共60个；N分子更稳定。答案分析 假设M分子只有A、T两种碱基，则200个碱基，100个碱基对，含有200个氢键，而实际上有260个氢键，即G—C碱基对共60个。N分子中A－T对有20个，则G－C对有80个，氢键共有20×2＋80×3＝280个，氢键越多的DNA分子越稳定。分析知识整合DNA中两条链反向平行，每条链有一个游离的磷酸基；一条链内的相邻碱基由脱氧核糖－磷酸基－脱氧核糖连接；两条链之间的碱基由氢键连接形成碱基对，A－T之间有2条氢键，G－C之间有3条氢键；相同长度的DNA分子，G－C碱基对越多，氢键越多，DNA分子越稳定。拓展应用1.下面对DNA结构的叙述中，错误的一项是
A.DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧
B.DNA分子中的两条链反向平行
C.DNA分子中氢键数目和碱基数目一定相等
D.DNA分子中碱基之间一一对应配对的关系是碱基互补配对原则答案解析 在DNA分子中，A＝T、G＝C，脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在DNA外侧，共同构成DNA分子的基本骨架；DNA分子两条链反向平行；A－T间是2个氢键，G－C间是3个氢键，氢键数目和碱基数目不相等。 解析2.如图是一个DNA分子的片段，从图中不能得到的信息是
A.DNA是双螺旋结构
B.碱基严格互补配对
C.嘌呤数等于嘧啶数
D.两条脱氧核苷酸链反向平行答案解析 由图示可以看出，DNA是双螺旋结构，且两条链之间碱基严格互补配对，即嘌呤数等于嘧啶数；从题中不能看出两条链的方向。解析(1)相对稳定性：DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。
(2)多样性：不同的DNA分子中脱氧核苷酸数目不同，排列顺序多种多样。若某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有4n种。
(3)特异性：每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。二、制作DNA双螺旋结构模型及有关计算规律1.制作DNA双螺旋结构模型
(1)组装“脱氧核苷酸模型”：利用材料制作若干个 、磷酸和碱基，组装成若干个脱氧核苷酸。
(2)制作“多核苷酸长链模型”：将若干个脱氧核苷酸依次穿起来，组成两条多核苷酸长链。注意两条长链的单核苷酸数目必须 ，碱基之间能够 。
(3)制作DNA分子平面结构模型：按照 的原则，将两条多核苷酸长链互相连接起来，注意两条链的方向 。
(4)制作DNA分子的立体结构(双螺旋结构)模型：把DNA分子平面结构旋转一下，即可得到一个DNA分子的双螺旋结构模型。 基础梳理脱氧核糖相同互补配对碱基互补配对相反2.DNA分子双螺旋结构模型的计算规律
(1)在双链DNA片段中，腺嘌呤与 嘧啶相等，鸟嘌呤与 相等，即A＝ ，G＝ 。因此，嘌呤总数与嘧啶总数 ，即A＋G＝ 。
(2) 的值在不同DNA分子中是 的，是DNA分子多样性和特异性的表现。
(3)在一个双链DNA分子中，脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的数量比例为 。
(4)DNA分子中共有 种类型的碱基对，若某个DNA分子具有n个碱基对，则DNA分子可有 种组合方式。胸腺胞嘧啶TC相等T＋C不同1∶1∶144n答案 T2＋A2＝n%；整个DNA分子中：A＋T＝n%；互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。问题探究结合DNA分子双螺旋结构模型的特点，分析：1.设在双链DNA分子中的1号链上A1＋T1＝n%，则2号链上A2＋T2的比例为多少？整个DNA分子中A＋T的比例又是多少？据此，你有什么结论？答案分析 因为A1＝T2，A2＝T1，则：A1＋T1＝T2＋A2＝n%。整个DNA分子中：A＋T＝n%。即在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。分析答案 在双链DNA分子中，非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，整个DNA分子中，该比值是1。分子中，非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，整个DNA分子中，该比值是1。答案分析知识整合双链DNA分子中配对碱基之和的比值在两条单链和整个DNA分子中都相等；不配对的碱基之和的比值在两条单链中互为倒数，整个DNA分子中该比值为1。解析 每个脱氧核苷酸含有一个碱基，因为含有4 000个碱基对，所以含有8 000个脱氧核苷酸。因为胞嘧啶和鸟嘌呤的数目是2 200对，所以腺嘌呤和胸腺嘧啶的数目是1 800对，又因腺嘌呤和胸腺嘧啶数目相等，所以腺嘌呤的数目是1 800个。拓展应用3.已知1个DNA分子中有4 000个碱基对，其中胞嘧啶有2 200个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是
A.4 000个和900个
B.4 000个和1 800个
C.8 000个和1 800个
D.8 000个和3 600个答案解析4.某DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的44%，其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链(b)上的G占该链碱基总数的比例是
A.35% B.29%
C.28% D.21%答案解析解析 整个DNA中的A＋T占整个DNA碱基总数的44%，则G＋C占整个DNA碱基总数的56%，又因为其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，所以与G对应的互补链(b)上的C占b链碱基总数的21%，则G(a链上)＋C(b链上)占DNA分子碱基总数的21%。因为总的G＋C占整个DNA分子碱基总数的56%，所以G(b链上)＋C(a链上)占DNA整个分子碱基总数的35%，推得G占b链碱基总数的35%，所以答案选A。进行碱基计算时要注意以下几点
(1)单位是“对”还是“个”，这方面往往带来数据成倍的错误。
(2)注意提供的数据是DNA双链还是DNA的一条单链。
(3)解题时最好画一下简图，比较直观，减少因为思路不清晰引起的错误。课堂小结反向平行磷酸脱氧核糖互补配对当堂检测1.1953年沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义在于
①发现DNA如何存储遗传信息 ②确定DNA是主要的遗传物质 ③发现DNA分子中碱基含量的规律性 ④为DNA复制机制的阐明奠定基础
A.①③ B.②③
C.①④ D.③④√23451答案解析 双螺旋结构模型的确定解释了DNA为什么能存储大量遗传信息，为DNA半保留复制奠定了基础，因此①④正确。解析解析 根据碱基互补配对原则，组成双链DNA分子的脱氧核苷酸至少有2种，其中的五碳糖为脱氧核糖；位于DNA分子长链结束部位的每个脱氧核糖上只连着一个磷酸和一个碱基；双链DNA分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的；双链DNA分子中，根据碱基互补配对原则，有A＋G＝T＋C。2.关于DNA分子结构的叙述，正确的是
A.组成双链DNA分子的脱氧核苷酸可以只有1种
B.每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基
C.双链DNA分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的
D.双链DNA分子中，A＋T＝G＋C√答案23415解析234153.下图为某同学在学习了DNA分子的结构后画的含有两个碱基对的DNA分子片段(其中○代表磷酸基团)，下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是答案解析A.甲说：该图没有什么物质和结构上的错误
B.乙说：该图有一处错误，就是U应改为T
C.丙说：该图中核糖应改为脱氧核糖
D.丁说：如果他画的是双链RNA分子，则该图就是正确的√23415解析 该同学要画的为DNA分子结构图，图中的错误：五碳糖应为脱氧核糖；碱基不应含尿嘧啶(U)；磷酸与磷酸之间无化学键的连接，磷酸应与脱氧核糖交替连接。234154.DNA的一条单链中(A＋G)/(T＋C)＝0.4。上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别为
A.0.4、0.6 B.2.5、1.0
C.0.4、0.4 D.0.6、1.0答案√解析 根据碱基互补配对原则，在整个DNA分子中，因为A＝T，G＝C，所以(A＋G)/(T＋C)的比值为1.0。在双链DNA分子中，一条链上的(A＋G)/(T＋C)与另一条链上(T＋C)/(A＋G)的值相等，为0.4，因而互补链中(A＋G)/(T＋C)＝2.5。解析5.下面图甲是用DNA测序仪测出的某DNA片段上一条脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序(TGCGTATTGG)，请回答下列问题：23415答案解析 图甲中显示的一条链上鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是4个，胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是1个，根据碱基互补配对原则，其互补链上还有1个鸟嘌呤脱氧核苷酸。解析(1)据图甲推测，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是___个。 5(2)根据图甲中脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序，推测图乙中显示的脱氧核苷酸链的碱基排列顺序为______________(从上往下)。23415答案解析 看清楚图甲中各列所示的碱基种类是读出脱氧核苷酸链碱基序列的关键。解析CCAGTGCGCC(3)图甲所显示的DNA片段与图乙所显示的DNA片段中的(A＋G)/(T＋C)总是为____，由此证明DNA分子中碱基的数量关系是___________________________。图甲中的DNA片段与图乙中的DNA片段中的A/G分别为____、_____，由此说明了DNA分子具有特异性。23415答案解析1嘌呤数等于嘧啶数11/423415解析 在双链DNA分子中，因为碱基互补配对，所以嘌呤数等于嘧啶数；不同的DNA分子中(A＋T)/(G＋C)、A/G、T/C是不同的，体现了DNA分子的特异性。课件36张PPT。第2课时 DNA分子的复制第四章 第二节 DNA分子的结构和复制学习导航
1.阅读教材P71，结合DNA分子的结构特点，了解DNA半保留复制的实
验证据。
2.结合教材P72，归纳DNA分子的复制过程、特点，探讨DNA复制的生
物学意义。
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1.DNA分子的复制过程和特点。
2.DNA复制的有关计算。课堂导入
生物亲子代之间是通过遗传物质传递遗传信息的，那么亲代的遗传物质如何“多出一份”来传递给子代？DNA的复制就是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，即1DNA→2DNA。新产生的DNA分子是一个全新的DNA分子吗？是否像洗相片似的，有一张底片就可以洗出许多相片来？这一节我们就一起来学习DNA复制的过程。一、DNA分子半保留复制的实验证据当堂检测二、DNA分子复制的过程内容索引一、DNA分子半保留复制的实验证据基础梳理1.实验材料和技术
科学家以细菌(约每20分钟分裂一次，产生子代)为实验材料，运用
技术。
2.实验的基本步骤
(1)用含 标记的NH4Cl培养细菌。
(2)将细菌转移到含 的普通培养液中培养。
(3)在不同时刻收集细菌并提取DNA分子。
(4)将提取的DNA进行 ，记录试管中DNA的位置。 同位素标记15N14N离心 3.实验结果预测：如果DNA的两条链中都含有15N，那么这样的DNA分子质量大，离心时应该在试管的 部；两条链中都含有14N，那么这样的DNA分子质量小，离心时应该在试管的 部；两条链中一条含有15N，一条含有14N，那么这样的DNA分子质量居中，离心时应该在试管的 部。
4.实验结果
(1)提取亲代DNA―→离心―→ 带。
(2)繁殖一代后取出，提取DNA―→离心―→ 带。
(3)繁殖两代后取出，提取DNA―→离心―→
5.结论：DNA复制时总是保留一条 链，新合成一条 链，这样的复制方式叫做 复制。底上中全部重全部中母子半保留如果用15N标记DNA分子的两条链，让其在含有14N的环境中复制。结合DNA分子半保留复制的特点，完成下面表格：问题探究答案全部在下部1110000022141/21/2全部在中部答案1/2中部，
1/2上部 1/4中部，
3/4上部 401/21/281/43/4801/43/41/87/816答案 2n个、2个。根据上表，回答下列问题：
1.复制n次后，子代DNA分子总数和含有15N的DNA分子数分别是多少？答案 2n个、2n－2个。2.复制n次后，子代DNA分子含14N的DNA分子数和只含14N的DNA分子数分别是多少？答案 2n＋1条、2条、2n＋1－2条。3.复制n次后，子代DNA分子中脱氧核苷酸链数、含15N的脱氧核苷酸链数、含14N的脱氧核苷酸链数分别是多少？答案4.设亲代DNA分子中含有腺嘌呤(A)脱氧核苷酸m个，则：
(1)经过n次复制，共需消耗游离的腺嘌呤(A)脱氧核苷酸多少个？___________。
(2)在第n次复制时，需消耗游离的腺嘌呤(A)脱氧核苷酸多少个？_________。答案m·(2n－1)个m·2n－1个知识整合将含有15N标记的1个DNA分子放在含有14N的培养基中培养，复制n次：
(1) 产生2n个DNA分子，其中含15N的DNA分子有2个，含14N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子数是(2n－2)个。
(2) 2n个DNA分子有2n＋1条脱氧核苷酸链，其中：含15N的脱氧核苷酸链数是2条、含14N的脱氧核苷酸链数是(2n＋1－2)条。
(3)若亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个，则：
①经过n次复制，共需要消耗该脱氧核苷酸：m·(2n－1)个。
②在第n次复制时，需要消耗该脱氧核苷酸：m·2n－1个。拓展应用1.在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N－DNA(相对分子质量为a)和15N－DNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。下列对此实验的叙述不正确的是答案解析A.Ⅰ代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15N
B.Ⅱ代细菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的
C.预计Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量为
D.上述实验结果证明DNA分子的复制方式为半保留复制解析 15N－DNA在14N的培养基上进行第一次复制后，产生的两个子代DNA分子均含有一条15N的DNA链和一条14N的DNA链。这样的DNA用离心法分离后，应该全部处在试管的中部。Ⅰ代的两个DNA分子再分别进行复制，它们所产生的两个子代DNA分别为全14N－DNA分子和14N、15N—DNA分子。此时，将该DNA作离心处理，产生的DNA沉淀应该分别位于试管的上部和中部。含15N的DNA分子占全部DNA分子的 Ⅲ代细菌DNA分子共有8个，各条单链的相对分子质量之和为(7a＋b)，平均相对分子质量为 2.某一个DNA分子中，A为200个，复制数次后，消耗周围环境中含A的脱氧核苷酸3 000个，该DNA分子已经复制了几次
A.3次 B.4次 C.5次 D.6次答案解析 利用DNA复制规律得知，经过n次复制利用腺嘌呤脱氧核苷酸数目3 000＝(2n－1)×200，得n＝4。解析3.用经3H标记的n个噬菌体侵染大肠杆菌，在普通培养基中培养一段时间后，统计得知培养基中共有后代噬菌体m个，其中含有标记元素的噬菌体占的比例为答案解析解析 每个噬菌体共有2条被标记的DNA链，n个噬菌体DNA经复制后被标记的DNA链进入2n个子代噬菌体内，所以被标记的噬菌体所占比例为二、DNA分子复制的过程基础梳理1.DNA复制的概念：以 为模板合成 的过程。
2.时间：细胞有丝分裂的 期和减数 期。 亲代DNA子代DNA第一次分裂间间3.过程能量解旋两条螺旋的双链脱氧核苷酸DNA聚合酶双螺旋结构4.结果：形成两个 的DNA分子。
5.特点
(1) 。
(2) 复制。
6.意义：将 从亲代传给子代，确保了 传递的连续性。 完全相同边解旋边复制遗传信息半保留遗传信息问题探究答案 有3个复制起点，各个起点开始的时间不同(最右边最早)。下图是真核生物DNA复制的示意图，据图分析：答案 是双向的。2.每个复制起点的延伸方向是单向的还是双向的？答案1.图中有几个DNA的复制起点？它们开始的时间相同吗？答案 不同，原因是DNA分子中的两条链是反向平行的，因此子链的延伸方向也是相反的。3.在DNA复制的过程中，两条子链延伸的方向是否相同？答案 DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。4.DNA分子的复制是非常精确的，其原因有哪些？答案知识整合真核生物的DNA复制是多起点双向进行的，复制时两条子链的延伸方向相反；DNA分子精确复制的原因有：一是独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，二是严格按照碱基互补配对进行。拓展应用4.下列关于DNA复制的叙述，正确的是
A.在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制
B.DNA通过一次复制后产生四个子代DNA分子
C.真核生物DNA复制的场所只有细胞核
D.单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链答案解析解析 DNA复制发生在细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂间期，是以亲代DNA的两条链为模板，合成两个子代DNA的过程。DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶，不需要DNA(水解)酶。真核生物DNA复制的主要场所是细胞核，线粒体、叶绿体内也可进行。5.下图表示DNA复制的过程，结合图示，下列有关叙述不正确的是答案解析A.DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开
B.DNA分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链的方向相反
C.从图示可知，DNA分子具有多起点复制的特点，缩短了复制所需的时间
D.DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段 解析 DNA分子复制过程中的解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开；DNA分子的两条链是反向平行的，两条链复制时箭头方向是相反的；图示中复制的起点只有1个，不能体现DNA分子具有多起点复制的特点；DNA聚合酶的作用底物是单个游离的脱氧核苷酸。巧记DNA分子复制的“一、二、三、四”课堂小结间一边解旋边复制半保留复制当堂检测1.下列关于DNA复制的叙述，正确的是
A.复制均在细胞核内进行
B.复制仅发生在有丝分裂的间期
C.复制过程先解旋后复制
D.碱基互补配对保证了复制的准确性√23451答案解析 只要细胞分裂，DNA就复制，DNA不只存于细胞核内；细胞分裂方式亦不只是有丝分裂；DNA是边解旋边复制，不分先后。解析2.DNA分子复制时，解旋酶作用的部位应该是
A.腺嘌呤与鸟嘌呤之间的氢键
B.腺嘌呤与胸腺嘧啶之间的氢键
C.脱氧核糖与含氮碱基之间的化学键
D.脱氧核糖与磷酸之间的化学键√答案23415解析 DNA复制过程中用到解旋酶和DNA聚合酶，其中解旋酶的作用是把两条螺旋的双链解开，破坏的是A与T、G与C之间的氢键。解析234153.细菌在15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入14N培养基中培养，抽取其子代的DNA经高速离心分离，如图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是答案解析解析 亲代DNA为15N－15N，经第一次复制所形成的子代DNA应均为
15N－14N，应如图②所示。A.第一次分裂的子代DNA应为⑤
B.第二次分裂的子代DNA应为①
C.第三次分裂的子代DNA应为③
D.亲代的DNA应为⑤√234154.女性子宫瘤最长的DNA分子可达36 mm，DNA复制速度约为4 μm/min，但复制过程仅需40 min左右即可完成，这可能是因为
A.边解旋边复制
B.只有一个复制起点，但解旋之后可以向着两个方向复制
C.以半保留方式复制
D.复制起点多，分段同时复制答案√解析 真核细胞中的DNA分子复制起点多,并且同时复制,所以比较迅速。解析5.如图为高等植物细胞中DNA复制过程模式图，请根据图示过程，回答下列问题：23415答案(1)由图示可知，1个DNA分子复制出乙、丙2个DNA分子的方式是___________。半保留复制(2)细胞中DNA复制的场所为_______________________；在复制完成后，乙、丙分开的时期为_________________________________。
(3)把乙(只含14N)放在含15N的培养液中培养，复制2次后子代DNA单链中
含15N的DNA单链所占的比例是____。23415答案细胞核、线粒体和叶绿体有丝分裂后期和减数第二次分裂后期课件36张PPT。第1课时 基因与DNA的关系及遗传信息的转录第四章 第三节 基因控制蛋白质的合成学习导航
1.说明基因和遗传信息的关系。
2.结合P77教材图4－12，概述转录的过程和特点。
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1.基因的概念。
2.转录的过程。课堂导入
在孟德尔分离定律中我们提到了遗传因子，它是一种可以遗传的物质，也就是我们常说的基因。随后又学习了萨顿假说，摩尔根通过果蝇的遗传实验将基因定位在染色体上。回忆了这些知识，我们会提出问题：基因和DNA有什么关系？它又是怎样控制生物体的性状的呢？
解决学生疑难点 _____________________________________________一、基因的本质当堂检测二、转录内容索引一、基因的本质基础梳理1.概念
基因是DNA分子上 的片段。
2.遗传信息
基因内的 的排列顺序代表了遗传信息。
3.基因的主要载体是 。
4.基因的基本功能包括遗传信息的传递(即 )和表达(即通过______
来实现的)。具有遗传效应碱基染色体复制转录、翻译1. 阅读材料回答问题
材料1 大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4 700 000个碱基对，在DNA分子上分布着大约4 400个基因，每个基因的平均长度约为1 000个碱基对。
材料2 生长在太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光，这是因为海蜇的DNA分子上有一段长度为5 170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蜇的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能像海蜇一样发光。问题探究材料3 近年来的科学研究发现，小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组的小鼠变得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的实验鼠体重仍保持正常。 答案 基因总的碱基数目＝4 400×1 000＝4.4×106(对)，小于该DNA中总的碱基数目4.7×106(对)，说明DNA分子中并非所有的片段都属于基因。(1)请计算材料1中的基因碱基数目,与DNA的总碱基数目比较能说明什么？答案答案 材料2和3说明基因具有一定的遗传效应，所以并非DNA的任意一个片段都属于基因，只有具有一定遗传效应的DNA片段才是基因。 (2)请分析材料2和3：是不是DNA的任意一个片段都是基因？答案2.请据图回答下列问题。答案 分别为脱氧核糖、磷酸、蛋白质。(1)若图中A为糖类，则A、C、G分别是什么？答案 每一条H(染色体)上有1个或者2个F(DNA)分子；每个F(DNA)分子上有许多个E(基因)；每个E(基因)含有许多个D(脱氧核苷酸)。(2)D、E、F、H之间有什么数量关系？答案答案 不是，染色体是DNA的主要载体，另外叶绿体和线粒体也是DNA的载体。(3)真核生物中，H是F的唯一载体吗？答案知识整合每一条染色体上有1个或者2个DNA分子，每个DNA分子上有许多个基因，每个基因含有许多个脱氧核苷酸；真核细胞中染色体是DNA的主要载体，另外叶绿体和线粒体也是DNA的载体。解析 白眼基因位于X染色体上，组成基因片段的基本组成单位是脱氧核苷酸，有4种碱基，4种脱氧核苷酸。拓展应用1.如图是果蝇染色体上的白眼基因示意图，下列叙述正确的是答案解析A.白眼基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸
B.S基因是有遗传效应的DNA片段
C.白眼基因在常染色体上
D.基因片段中有5种碱基，8种核苷酸2.人类14号染色体信息已被破译，总计含87 410 661个碱基对，这一结果于2003年1月4日发表在英国科学周刊《自然》杂志上。研究报告称，第14号染色体含有1 050个基因。则平均每个基因含有的碱基数为
A.83 248 B.166 496
C.1 050 D.不能确定答案解析 一个DNA分子中含有多个基因。在基因之间的DNA片段属于间隔区段，这些间隔区段因为没有遗传效应而不属于基因。人类14号染色体上的87 410 661个碱基对，并不全属于该染色体上含有的1 050个基因。解析二、转录基础梳理1.DNA与RNA的比较脱氧核糖核糖TUA、G、C单链细胞核线粒体叶绿体核糖体细胞核2.遗传信息的转录
(1)概念：是指在 中以 为模板，按照____________原则合成 的过程。
(2)过程细胞核DNA的一条链碱基互补配对RNADNARNA聚合酶mRNA第1步：DNA双链解开，DNA双链的 得以暴露。
第2步：游离的 随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基 时，两者以 结合。
第3步：在 酶的作用下，新结合的 连接到正在合成的 分子上。
第4步：合成的mRNA从DNA链上释放，DNA双链 。 碱基核糖核苷酸互补氢键RNA聚合核糖核苷酸mRNA恢复问题探究如图表示某真核生物细胞内DNA的转录过程，请据图分析回答下列问题：1.请思考图中DNA的转录方向为 (用“→”或“←”表示)。
2.a为启动上述过程必需的有机物，其名称是 。
3.b和c的名称分别是什么？答案答案 b是胞嘧啶脱氧核苷酸；c是胞嘧啶核糖核苷酸。←RNA聚合酶答案 细胞核、线粒体。4.在根尖细胞中，上述过程发生的场所是哪里？答案 不一定。产物有mRNA、tRNA、rRNA。5.产物d一定是mRNA吗？答案分析 d是以DNA的一条链为模板转录来的，若d中A＝35%，U＝19%，A＋U＝54%，则对应的DNA分子片段中A＋T＝54%，G＋C＝46%，故A＝T＝27%，G＝C＝23%。6.若d中A占35%，U占19%，则d对应的DNA分子片段中T和C分别占 。答案分析27%、23%知识整合转录的方向和RNA聚合酶移动的方向一致；DNA中碱基C和脱氧核糖、磷酸一起构成胞嘧啶脱氧核苷酸；RNA中则构成胞嘧啶核糖核苷酸；真核生物中转录的主要场所是细胞核，线粒体和叶绿体中也能进行；转录的产物有mRNA、tRNA、rRNA。拓展应用3.下列关于RNA的叙述，错误的是
A.有些RNA可催化细胞内的某些生化反应
B.RNA是一种遗传物质
C.RNA参与构成核糖体
D.RNA参与构成细胞膜答案解析解析 有些酶是RNA；RNA是某些病毒的遗传物质；rRNA参与构成核糖体。4.下列关于转录的叙述，不正确的是
A.多数发生在细胞核中
B.以核糖核苷酸为原料
C.DNA的两条链都可作模板
D.边解旋边转录答案解析解析 DNA的两条链中只有其中一条链可作为模板。5.下图表示真核细胞某基因的转录过程。有关叙述错误的是答案解析A.转录结束后①和②重新形成双螺旋结构
B.③不一定是mRNA
C.④是游离的脱氧核苷酸
D.该过程中存在T与A的碱基配对方式解析 转录结束后①和②重新形成双螺旋结构，故A正确。
转录的产物有mRNA、tRNA、rRNA等，故B正确。
④是形成RNA的原料，是游离的核糖核苷酸，故C错误。
该过程中DNA中的T可以与RNA中的A配对，故D正确。课堂小结mRNArRNA转录互补配对RNA聚合酶RNARNA边解旋边转录当堂检测1.下列关于基因的叙述，正确的是
A.DNA分子上任意一个片段都是基因
B.人体细胞中染色体是基因的唯一载体
C.等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同
D.基因的多样性决定了DNA分子的多样性√23451答案解析 基因是DNA分子上具有遗传效应的片段，而不是DNA分子中任意一片段；人体细胞中染色体是基因的主要载体，线粒体中也分布着一定数量的基因；构成基因的基本单位是脱氧核苷酸；基因的多样性与DNA分子的多样性均与脱氧核苷酸的数量和排列顺序有关。解析2.下图表示在人体细胞核中进行的某一生命过程，据图分析，下列说法不正确的是答案23415解析A. 该过程共涉及5种核苷酸
B. 在不同组织细胞中该过程的产物有差异
C. 该过程需要RNA聚合酶
D. 该过程涉及碱基互补配对和ATP的消耗√23415解析 由图可知，是人体细胞核中发生的转录过程，DNA单链中涉及4种脱氧核苷酸，转录产生的RNA中含4种核糖核苷酸，故该过程涉及8种核苷酸，不同组织细胞表达的基因具有选择性，故转录产生的mRNA有差异。234153.下列关于DNA和基因的关系的叙述，正确的是
A.基因是碱基对随机排列而成的DNA片段
B.DNA的碱基排列顺序就代表基因
C.一个DNA分子上有许多个基因
D.组成不同基因的碱基数量一定不同√答案解析解析 每个DNA分子上有多个基因，它们在染色体上呈线性排列。234154.真核细胞内RNA的酶促合成过程如图所示。下列相关叙述错误的是答案解析A.该过程不会发生在细胞质中
B.该过程两个RNA聚合酶反向移动
C.该DNA片段至少含有2个基因
D.该DNA片段的两条链均可作为模板链√23415解析 分析题图可知，该过程为转录，可发生在细胞质的线粒体或叶绿体中，A错误；
转录需要RNA聚合酶催化，根据题图可知，两个RNA聚合酶反向移动，B正确；
不同的基因转录出不同的mRNA，图中2个mRNA的模板链不同，属于2个不同的基因，C正确；
图中显示该DNA分子中2个不同的基因转录时所用的模板链不是同一条脱氧核苷酸链，D正确。 5.如图为真核细胞基因表达的第一阶段，据图回答下列问题：23415答案解析(1)该阶段叫做______。可以在细胞的________________
_______中发生和完成。
(2)图中2和5的核苷酸的名称分别是_________________和___________________。
(3)若在a链上形成e链时，a链的碱基比例为A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则e链中碱基的比例是_________________________。转录细胞核、线粒体、叶绿体尿嘧啶核糖核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸A∶U∶G∶C＝2∶1∶4∶3解析 由图示可看出，组成DNA分子的两条链局部解开螺旋，并以其中一条链为模板合成另一条链，此过程为转录过程，e链为新合成的RNA。该过程发生在真核细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中。转录过程中A与U配对，T与A配对，G与C配对，C与G配对。23415课件39张PPT。第2课时 遗传信息的翻译第四章 第三节 基因控制蛋白质的合成学习导航
1.结合教材P78～79，理解密码子的概念并能熟练地查阅密码子表。
2.结合教材P80～81，概述遗传信息翻译的过程和特点。
3.分析碱基和氨基酸之间的对应关系。
重难点击
1.密码子的概念。
2.翻译的过程。课堂导入
美国科幻电影《侏罗纪公园》中，科学家们利用
一只困在琥珀中的、曾吸食过恐龙血的蚊子体内
的恐龙DNA制造出了大量的恐龙，并建立了一个
恐龙的“侏罗纪公园”。
我们知道，生物体的性状是由蛋白质体现的，基因
是通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状的。转录只能产生RNA，由RNA到蛋白质需要“翻译”的过程。
解决学生疑难点 _______________________________________________一、密码子与tRNA当堂检测二、翻译内容索引一、密码子与tRNA基础梳理1.密码子的破译
(1)实验原理：蛋白质体外合成系统中以人工合成的RNA作模板合成多肽，确定氨基酸与密码子的对应关系。
(2)实验步骤
提取大肠杆菌的破碎细胞液加入试管——除去原DNA和_______
↓
添加20种氨基酸——分5组，每个试管各加四种氨基酸
↓
加入人工合成的RNA——多聚___mRNAU ↓
合成多肽——只在加入酪氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、丝氨酸的试管中
出现多肽链
↓
运用同样方法将上述四种氨基酸分装入四个试管——含苯丙氨酸的试管中出现多肽链
(3)实验结论：苯丙氨酸的遗传密码子是 。UUU2.密码子的概念和种类
(1)概念：遗传学上，把 上决定一个氨基酸的 个相邻的碱基，叫做一个遗传密码子。其中，密码子共有 种。
(2)起始密码子和终止密码子：真核细胞唯一的起始密码子是 ，编码的是 。三种终止密码子： ，它们不编码氨基酸。mRNA364AUG甲硫氨酸UAA、UAG、UGA3.tRNA(1)结构：三叶草形结构，一端是携带 的部位，另一端有3个碱基能和mRNA上的密码子互补配对，叫做 。
(2)功能：携带氨基酸进入核糖体。 种tRNA能携带1种氨基酸,1种氨基酸可由 tRNA携带。氨基酸反密码子11种或多种观察教材P79表4－1，回答下列问题：
1.找出两种起始密码子和三种终止密码子，它们都能决定氨基酸吗？答案 起始密码子：AUG、GUG，分别编码甲硫氨酸和缬氨酸。终止密码子：UAA、UAG、UGA，它们不编码氨基酸。问题探究答案答案 决定精氨酸的密码子有CGU、CGC、CGA、CGG、AGA、AGG。决定色氨酸的密码子只有UGG。
密码子和氨基酸的对应关系是：1种密码子只能决定1种氨基酸(终止密码子除外)。1种氨基酸可由1种或多种密码子决定。2.决定精氨酸的密码子有哪些？决定色氨酸的密码子有哪些？据此，归纳密码子和氨基酸的对应关系是怎样的？答案 这说明所有生物可能有着共同的起源。3.遗传密码具有通用性，即地球上几乎所有的生物都共用这一套遗传密码，这说明了什么？答案4.密码子GCU编码丙氨酸，如果由于某种原因使mRNA中该密码子的第三个碱基由U变为了C，编码的氨基酸还是丙氨酸，这一现象称做密码的简并性。这种特性对生物体的生存发展有什么意义？答案 一定程度上可以防止由于碱基改变而导致生物性状的改变，维持生物性状的稳定性。答案拓展应用1.右图代表的是某种转运RNA，对此分析正确的是
A.此转运RNA含有五种元素、两种含氮碱基
B.该结构参与蛋白质合成中的翻译过程
C.合成此转运RNA的场所是核糖体
D.若与此转运RNA上的反密码子相对应的密码子中的碱基发
生改变，一定会引起蛋白质中氨基酸种类的改变答案解析 此转运RNA含有C、H、O、N、P五种元素，A、C、G、U四种含氮碱基；转运RNA主要在细胞核中合成；由于密码子具有简并性，信使RNA中的碱基发生改变，翻译出的蛋白质中的氨基酸不一定改变。解析2.下列关于RNA的叙述，错误的是
A.有些生物中的RNA具有催化功能
B.tRNA上的碱基只有三个
C.tRNA中含有氢键
D.RNA也可以作为某些生物的遗传物质答案解析 tRNA是运载氨基酸的工具，是RNA中的一种，与其他种类RNA一样，是单链结构，属于生物大分子。tRNA并非只有三个碱基，tRNA在某些部分配对并扭曲成双螺旋状，它的平面形状如三叶草的叶形，其中有三个碱基与mRNA上的密码子配对，称为反密码子。解析二、翻译基础梳理如图是遗传信息翻译的过程，逆时针观察该图，完成下列探究内容。1.翻译的概述
(1)翻译的概念
在细胞中，游离在细胞质中的各种 ，以 为模板合成具有一定氨基酸顺序的 ，这一过程称为翻译。
(2)条件、工具和产物
①[A]是 ，②场所[B] ，③原料[D] ，④模板[E] ，⑤产物[C]具有 。氨基酸mRNA蛋白质tRNA核糖体氨基酸mRNA一定氨基酸顺序的肽链2.翻译的过程
(1)起始阶段：利用ATP供能，携带甲硫氨酸的 识别位于核糖体位点1上的mRNA上的起始密码子 ，mRNA、tRNA与核糖体三者相结合，翻译开始。
(2)延伸阶段
①进位：携带着特定氨基酸的tRNA按 原则识别并进入位点2。
②转肽：两个氨基酸通过脱水缩合形成 而转移到占据位点2的tRNA上。
③移位：核糖体读取下一个密码子，位点 的tRNA离开，占据位点 的tRNA进入位点 ，新的携带氨基酸的tRNA进入位点 ，继续肽链的合成。
④重复：以后依次重复以上三个步骤,直到读取到mRNA上的 。 tRNAAUG碱基互补配对肽键1212终止密码子问题探究答案 (1)mRNA为翻译提供了精确的模板；
(2)通过碱基互补配对(mRNA和tRNA)，保证了翻译能够准确地进行。1.翻译能精确地进行，推测原因是什么？答案 1个mRNA可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。2.研究表明，少量的mRNA分子就能迅速合成大量的蛋白质，结合下图推测其机理是怎样的？ 答案答案 Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分别是tRNA、核糖体、多肽链。(1)图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分别是哪种分子或结构？答案3.下图是翻译过程的示意图，请据图分析：答案 起始密码子：AUG，编码甲硫氨酸。终止密码子：UAA，不编码氨基酸。(2)Ⅲ是mRNA，其中的起始密码子和终止密码子分别是什么？它们都能决定氨基酸吗？答案答案 ①、⑥分别是mRNA、核糖体；核糖体移动的方向是由右向左。(3)图乙中①、⑥分别是什么分子或结构？核糖体移动的方向是怎样的？答案 相同；因为它们的模板是同一条mRNA。(4)最终合成的多肽链②、③、④、⑤的氨基酸序列相同吗？为什么？答案知识整合起始密码子有AUG、GUG，分别编码甲硫氨酸和缬氨酸。终止密码子有UAA、UAG、UGA，它们不编码氨基酸；密码子具有简并性，一定程度上可以防止由于碱基改变而导致生物性状的改变，维持生物性状的稳定性；遗传密码具有通用性说明所有生物可能有着共同的起源。拓展应用3.下列对蛋白质的翻译过程的说法中，错误的是
A.以细胞质中游离的氨基酸为原料
B.以核糖体RNA作为遗传信息模板
C.以转运RNA为氨基酸运输工具
D.合成具有一定氨基酸序列的蛋白质答案解析解析 翻译是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程，B错误；
由于蛋白质的基本组成单位是氨基酸，故A、D正确；
在翻译过程中，搬运工是tRNA，C正确。4.如图表示真核细胞中某基因表达过程的一部分，下列分析正确的是答案解析A.图示mRNA中起始密码子位于RNA链上的左侧
B.mRNA上决定甘氨酸的密码子都是GGU
C.图中碱基的配对方式有A－U、C－G、A－T
D.图示过程的正常进行需要ATP和RNA聚合酶解析 根据肽链的长度判断，核糖体移动的方向是从左向右，A正确；
一种氨基酸可由一种或一种以上密码子决定，B错误；
题图表示翻译过程，碱基的配对方式有A－U、C－G、G—C、U—A，C错误；
RNA聚合酶在转录过程中起作用，D错误。5.下图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述正确的是答案解析A.①②过程中碱基配对情况相同
B.②③过程发生的场所相同
C.①②过程所需要的酶相同
D.③过程中核糖体的移动方向是由左向右解析 图中①过程是DNA的复制，②过程是转录，③过程是翻译。复制是DNA→DNA，转录是DNA→mRNA，不同的碱基配对方式是A—T、A—U；核基因的转录场所是细胞核，翻译的场所是细胞质(核糖体)；①过程需要解旋酶和DNA聚合酶，②过程需要RNA聚合酶；从图③可以看出，最右边的一个核糖体上的多肽链最长，其翻译的时间也应该长于左边的两个核糖体，故核糖体的移动方向是由左向右。真核生物DNA复制、转录和翻译的辨析课堂小结核糖体mRNA多种氨基酸tRNA多肽链(或蛋白质)mRNA3个相邻当堂检测1.四环素、链霉素、氯霉素、红霉素等抗生素能抑制细菌的生长，它们有的能干扰细菌核糖体的形成，有的能阻止tRNA和mRNA结合，这些抗生素阻断了下列过程中的
A.染色体活动 B.DNA复制过程
C.转录过程 D.翻译过程√23451答案解析 抗生素干扰细菌核糖体的形成或者阻止tRNA和mRNA结合，均是阻止翻译过程。解析2.真核细胞中DNA复制、转录和翻译的主要场所依次是
A.细胞核、细胞核、核糖体
B.细胞核、细胞质、核糖体
C.细胞核、细胞核、高尔基体
D.细胞核、细胞质、内质网√答案23415解析 DNA的复制、转录都是以DNA为模板，DNA主要在细胞核中，故DNA复制、转录的主要场所是细胞核；翻译是在细胞质中的核糖体上完成的。解析234153.mRNA上决定氨基酸的一个密码子的一个碱基发生替换，对识别该密码子的tRNA种类及转运的氨基酸种类将会产生的影响是
A.tRNA种类一定改变，氨基酸种类一定改变
B.tRNA种类不一定改变，氨基酸种类不一定改变
C.tRNA种类一定改变，氨基酸种类不一定改变
D.tRNA种类不一定改变，氨基酸种类一定改变√答案解析解析 一种密码子只能对应于一种氨基酸，而一种氨基酸可以有多个密码子。mRNA上密码子的一个碱基发生替换，则识别该密码子的tRNA(一端有反密码子)种类也肯定发生改变。但有可能改变后的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸，故氨基酸种类不一定改变。234154.遗传信息、密码子、遗传物质的功能和结构单位，分别是指
①信使RNA上核苷酸的排列顺序 ②DNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基 ③信使RNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基 ④DNA上脱氧核苷酸的排列顺序 ⑤转运RNA上一端的三个碱基 ⑥有遗传效应的DNA片段
A.①③⑤ B.④③⑥
C.③④⑥ D.①②⑤答案√解析 遗传信息是指DNA上脱氧核苷酸的排列顺序；密码子是指信使RNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基；基因是有遗传效应的DNA片段，是遗传物质的功能和结构单位。解析5.下图为人体蛋白质合成的一个过程，据图分析并回答问题。23415答案解析(1)图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的______步骤，该步骤发生在细胞的_________________部分。翻译细胞质(或核糖体)解析 图示为翻译过程，以mRNA为模板，以tRNA为运载工具，按照碱基互补配对原则，形成具有一定氨基酸排列顺序的多肽链。人成熟的红细胞不再合成蛋白质，原因是其无细胞核及核糖体等，不能控制蛋白质的合成过程。23415(2)图中[Ⅰ]是________________。按从左到右的次序写出[Ⅱ]_______内mRNA区段所对应的DNA模板链上碱基的排列顺序_________。
(3)该过程不可能发生在人体的________内。
A.神经细胞 B.肝细胞
C.成熟的红细胞 D.心肌细胞23415答案TTCGAA核糖体tRNA(转运RNA)课件44张PPT。第3课时 基因对性状的控制及人类基因组计划第四章 第三节 基因控制蛋白质的合成学习导航
1.结合教材P82，归纳中心法则的内容，并了解基因对性状的控制方式。
2.阅读教材P83，了解人类基因组计划的有关内容。
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1.中心法则的内容。
2.基因控制生物性状的方式。课堂导入
生物体的这些性状都是由蛋白质体现的，前面我们已经学习了基因指导蛋白质的合成，那么基因和性状之间又存在怎样的关系呢？这一节我们一起来学习基因对性状的控制，首先我们看一下克里克提出的中心法则。
解决学生疑难点_________________________________________________一、中心法则的提出及其发展当堂检测二、基因对性状的控制内容索引三、人类基因组计划一、中心法则的提出及其发展基础梳理1.克里克提出的中心法则DNA复制DNA→RNARNA→蛋白质翻译2.中心法则的发展
随着科学的进步，科学家们发现了遗传信息传递的其他途径：
材料一 1965年，科学家在某种RNA病毒里发现了一种RNA复制酶，像DNA复制酶能对DNA进行复制一样，RNA复制酶能对RNA进行复制。
材料二 1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。
材料三 1982年，科学家发现一种结构异常的蛋白质可在脑细胞内大量“增殖”引起疾病。这种因错误折叠而形成的结构异常的蛋白质，可能促使与其具有相同氨基酸序列的蛋白质发生同样的折叠错误，从而导致大量结构异常的蛋白质的形成。(1)材料1说明遗传信息还可以从 流向 。
(2)材料2说明遗传信息还可以从 流向 。
(3)材料3说明遗传信息还可能从 流向 。RNARNARNADNA蛋白质蛋白质中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。观察下图分析：答案 DNA复制、转录、翻译、逆转录、RNA的复制。问题探究答案1.①②③④⑤所表示的过程依次是什么？答案 过程①发生的场所有细胞核、线粒体、叶绿体；过程②的原料是4种核糖核苷酸。2.在真核生物细胞中，过程①发生的场所和过程②的原料分别是什么？答案 ①②③。3.正常的细胞中能发生哪些过程？4.需要tRNA和核糖体同时参与的过程是 ；需要逆转录酶参与的过程是 。答案③④知识整合在中心法则中，DNA的复制、转录和翻译存在于细胞生物中，RNA的复制、逆转录只在某些以RNA 为遗传物质的病毒增殖过程中出现。拓展应用1.下图为中心法则部分遗传信息的流动方向示意图，下列有关说法正确的是答案解析A.过程1、2一般发生在RNA病毒体内
B.过程1、3、5一般发生于肿瘤病毒的体内
C.过程2、3、4发生于具细胞结构的生物体内
D.过程1～5不可能同时发生于同一个细胞内解析 1为逆转录过程，只能在病毒侵入宿主细胞后发生，该生理过程不会发生于病毒体内，A、B项错误；
肿瘤病毒侵入宿主细胞后，在宿主细胞内增殖，需进行逆转录、合成病毒RNA、指导合成其蛋白质外壳等生理过程，因此1～5能同时发生于宿主细胞内，D项错误。2.结合图表分析，下列有关说法正确的是答案解析A.①～⑤可发生在人体健康细胞中
B.青霉素和利福平能抑制DNA的复制
C.结核杆菌的④和⑤都发生在细胞质中
D.环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的①和③解析 ①为DNA复制，②为转录，③为翻译，④为RNA复制，⑤为逆转录。青霉素的作用对象是细胞壁，与DNA复制无关。环丙沙星可促进DNA螺旋化，不利于DNA复制和转录。红霉素能与核糖体结合，抑制翻译过程。利福平抑制RNA聚合酶的活性，进而抑制转录和RNA复制。④和⑤只有RNA病毒才能进行。3.在其他条件具备的情况下，在试管中加入物质X和物质Z，可得到相应产物Y。下列叙述正确的是
A.若X是DNA，Y是RNA，则Z是逆转录酶
B.若X是DNA，Y是mRNA，则Z是脱氧核苷酸
C.若X是RNA，Y是DNA，则Z是限制酶
D.若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，则Z是氨基酸答案解析解析 若X是DNA，Y是RNA，则Z是RNA聚合酶，A错误；
若X是DNA，Y是mRNA，则Z是核糖核苷酸，B错误；
若X是RNA，Y是DNA，则Z是逆转录酶，C错误；
若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，即蛋白质，则Z是氨基酸，D正确。 “三看法”判断中心法则各过程二、基因对性状的控制基础梳理1.性状：生物体的性状包括生物体所表现出来的________和________特性。
2.基因的主要功能是通过 过程，把遗传信息转变为由______
_______按一定的顺序构成的 ，从而决定生物体的性状。
3.基因控制性状的途径
(1)直接途径
基因 结构 生物体的性状。
(2)间接途径
基因 的合成 细胞代谢 生物体的性状。形态特征生理生化转录和翻译特定的氨基酸多肽和蛋白质蛋白质酶4.基因与性状间的对应关系
(1)生物体的绝大多数性状受 控制。
(2)生物体的有些性状是由 决定的，如玉米叶绿素的形成。
(3)有时单个基因也会影响同一生物体的 种性状，如决定豌豆开紫花的基因也决定种皮的灰色。单个基因多个基因多答案 图中反映出基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；另一条途径是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图：问题探究答案1.图中反映了基因控制生物体性状的哪条途径？除此之外，另一条途径是什么？答案 不是。花的颜色由多对基因共同控制。2.牵牛花的颜色是只有一对基因控制的吗？答案 生物体的性状也受环境影响。3.牵牛花的颜色还与细胞中的pH有关，这说明什么？答案4.牵牛花的叶肉细胞中是否也含有基因①②③？也能全部表达吗？答案 牵牛花的叶肉细胞中也含有基因①②③，但是由于细胞分化，基因的选择性表达，这3个基因不一定能够表达。知识整合牵牛花的颜色由多对基因控制的多个酶控制合成，体现了基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；花的颜色与细胞中的pH有关，说明环境也会影响表现型；叶肉细胞中也含有基因①②③，但是不一定能够表达。A.基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中
B.图中①过程需RNA聚合酶的催化，②过程不需tRNA的协助
C.④⑤过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同
D.过程①②③表明基因通过控制酶的合成来控制细胞中的代谢过程进而
控制生物体的性状拓展应用4.下图为人体内基因对性状的控制过程，分析可知答案解析解析 基因1和基因2在人体的所有细胞中都同时存在，A错误；
①是转录，需要RNA聚合酶，②是翻译，需要tRNA携带氨基酸，B错误；
④⑤过程的结果存在差异的根本原因是基因不同，C错误；
过程①②③表明基因通过控制酶的合成来控制细胞中的代谢过程，进而控制生物体的性状，D正确。5.下面关于基因、蛋白质、性状之间关系的叙述中，错误的是
A.生物体的一切性状完全由基因控制，与环境因素无关
B.基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
C.基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
D.基因的遗传信息可通过转录和翻译传递到蛋白质得以表达答案解析解析 表现型＝基因型＋环境条件；基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；也可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状；基因表达就是指基因的转录和翻译。三、人类基因组计划基础梳理1.人类基因组的概念
指人体DNA分子所携带的全部 。
人类基因组应包括 条染色体上DNA中的全部碱基，即 条常染色体＋ 两条性染色体，故选择测序对象应为健康 性。
2.人类基因组计划
(1)概念：分析测定人类基因组的全部基因的 的排列序列。
(2)主要内容和目的：绘制人类基因组的四张图谱，即遗传图谱、 图谱、序列图谱和 图谱。遗传信息24X、Y男核苷酸对物理基因22下图是雄果蝇的染色体组和基因组中的染色体，请分析：答案 果蝇染色体组中没有同源染色体，基因组中的X、Y染色体是一对同源染色体。问题探究答案1.果蝇的染色体组中有没有同源染色体？其基因组中可不可以有同源染色体？答案 (n＋1)条。2.对于有性染色体的生物体(二倍体染色体数为2n)，测其基因组时，应选择多少条染色体？答案 均为7条。3.普通小麦(6n＝42)的染色体组和基因组的研究对象各包括几条染色体？答案拓展应用6.人类的染色体组和人类的基因组的研究对象各包括哪些染色体
①46条染色体
②22条常染色体＋X性染色体或22条常染色体＋Y性染色体
③22条常染色体＋X、Y两条性染色体
④44条常染色体＋X、Y两条性染色体
A.①② B.②③
C.①③ D.③④答案解析解析 人体细胞内共有46条染色体，减数分裂时，同源染色体分离，配子中含有23条染色体，即22条常染色体＋X或Y性染色体。测定人类基因组时，需要测定22条常染色体和X、Y两条性染色体，不能只测定23条染色体的原因是X、Y性染色体分别具有不同的碱基序列。若对果蝇进行基因组测序，则应测定___条常染色体及_________条性染色体，共计___条染色体上的碱基序列。3X、Y两5课堂小结酶的合成蛋白质的结构当堂检测1.尿嘧啶核糖核苷(简称尿苷)在细胞内可以转化为尿嘧啶核糖核苷酸。如果选用含有3H－尿嘧啶核糖核苷的营养液，处理活的小肠黏膜层，几小时后检测小肠绒毛，发现整个小肠黏膜层上均有放射性出现。推测与之密切相关的过程是图中的23451答案A.① B.②
C.③ D.①和②√解析 小肠黏膜层上均有放射性出现是因为3H－尿嘧啶核糖核苷被利用，说明合成了mRNA，发生了转录过程。解析2.用链霉素或新霉素处理，可以使核糖体与单链DNA分子结合，这一单链DNA分子可以代替mRNA合成多肽，这说明遗传信息可以
A.从DNA流向RNA
B.从RNA流向DNA
C.从DNA流向蛋白质
D.从蛋白质流向DNA√答案23415解析 题中信息使核糖体与单链DNA分子结合，合成多肽，说明遗传信息可以从DNA流向蛋白质，C正确。解析234153.科学家发现，一种动物能否被驯化并和人类友好相处，取决于这种动物的“驯化基因”。在生物体中，基因控制性状表现的主要途径是
A.RNA→蛋白质(性状)
B.RNA→DNA→蛋白质(性状)
C.DNA→蛋白质(性状)
D.DNA→RNA→蛋白质(性状)√答案解析解析 DNA→RNA→蛋白质是细胞生物基因控制性状表现的主要途径；只有少数逆转录病毒和具有RNA复制酶的病毒分别以RNA→DNA→RNA→蛋白质和RNA→蛋白质为控制性状的途径；DNA→蛋白质还没有在生物体内发现。234154.有关基因、DNA、蛋白质、性状的叙述，不正确的是
A.基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的
B.基因是有遗传效应的DNA片段
C.白化症状的出现，是由于基因直接控制合成异常的色素
D.基因与性状之间不是简单的一对一关系答案√解析 白化症状的出现是由于体内不能合成酪氨酸酶，从而不能产生黑色素，属于基因通过控制酶的合成来控制细胞中的代谢过程，进而控制生物体的性状。解析5.如图代表人体内苯丙氨酸的部分代谢途径。结合图形，联系已有知识，回答以下问题。23415答案解析 苯丙酮尿症患者缺少酶1，所以苯丙氨酸不能转化成酪氨酸，而有黑色素产生说明酪氨酸还有其他来源，如食物。解析(1)某人是苯丙酮尿症患者，但肤色正常，其原因是食物中可能含有_______。酪氨酸(2)防治苯丙酮尿症的有效方法是食疗，即要尽量减少饮食中的_________
的量。23415答案解析 由于缺乏酶1，苯丙氨酸会转变为苯丙酮酸，对幼儿产生毒害，减少苯丙酮酸的含量，则需要减少苯丙氨酸的摄入量。解析苯丙氨酸(3)一对正常的夫妇生了一个既患苯丙酮尿症又患白化病的女儿和一个正常的儿子。这个正常儿子的基因型是____________________________。23415解析 由于双亲正常，但生了一个两病均患的女儿，则双亲基因型均为AaBb，所以正常儿子只要满足A_B_即可。答案解析AABB或AABb或AaBB或AaBb(4)从苯丙酮尿症的患病机理可以看出基因与性状的关系是____________
_____________________________________________________。23415解析 基因通过控制酶的合成来控制细胞中的代谢过程，进而控制生物体的性状。答案解析 基因通过控制酶的合成来控制细胞中的代谢过程，进而控制生物体的性状 课件48张PPT。第1课时 基因突变和基因重组第四章 第四节 基因突变和基因重组学习导航
1.结合镰刀型细胞贫血症的发病原因，说出基因突变的概念和方式。
2.结合具体实例，简述基因突变的原因、特点及意义。
3.结合减数分裂的过程，简述基因重组的概念、方式及意义。
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基因突变和基因重组的比较。课堂导入
图中的情景用英语表达为：THE CAT SAT ON THE
MAT(猫坐在草席上)，几位同学抄写时出现了不同的错误，如下：
(1)THE KAT SAT ON THE MAT
(2)THE HAT SAT ON THE MAT
(3)THE CAT ON THE MAT
将其翻译成中文，和原句相比意思是否改变了？
据此可知，个别字母的替换或者缺少，句子的意思都可能改变。如果是DNA分子中的遗传信息——脱氧核苷酸的排列顺序也发生了类似的变化，生物体的性状会发生怎样的改变呢？这些变化可能对生物体产生什么影响？一、基因突变的实例当堂检测二、基因突变的原因、特点和意义内容索引三、基因重组一、基因突变的实例基础梳理1.镰刀型细胞贫血症
(1)致病机理溶血性正常异常①直接原因：谷氨酸 。
②根本原因：基因中碱基对
(2)结论：镰刀型细胞贫血症是由于基因的 改变而产生的一种遗传病。
2.基因突变的概念：由DNA分子中发生 的增添、 和 等引起的 的改变。
3.基因突变对后代的影响
(1)若发生在 中，将遵循遗传规律传递给后代。
(2)若发生在 中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生基因突变时，可通过 进行传递。 缬氨酸一个碱基对碱基对缺失替换基因结构配子体细胞无性繁殖1.结合下列实例分析生物变异的类型：
(1)在北京培育的优质北京甘蓝品种，叶球最大的有3.5 kg，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7 kg左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5 kg。上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？如果有，这种变异性状能稳定地遗传给子代吗？为什么？答案 有变异。但是这种变异性状不能稳定地遗传给子代，因为遗传物质没有变化。问题探究答案答案 遗传物质发生了改变。(2)某种一直开红花的植物，某代出现了一株开紫花的植株，而且这株紫花植物的后代仍然开紫花，可能的原因是什么？答案 ①不可遗传的变异：由外界环境的影响引起，遗传物质并没有发生变化；
②可遗传的变异：由遗传物质改变引起的变异，包括基因突变、基因重组和染色体变异。(3)据此，生物变异的类型有哪些？答案2.下图是基因突变的几种类型，请分析回答下面问题：答案 脱氧核苷酸(碱基)的种类、数量、排列顺序的改变在光学显微镜下不能观察到。(1)上述DNA分子的改变在光学显微镜下能观察到吗？答案答案 DNA分子复制时，DNA双链要解旋，此时结构不稳定，易导致碱基对的数量或排列顺序改变，从而导致基因突变。(2)研究表明，上述DNA分子的改变一般发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂的间期，结合DNA分子的结构特点和复制过程， DNA分子复制时容易发生基因突变的原因是什么？答案答案 分别发生了碱基对的增添、替换和缺失，其中发生碱基对的替换时，影响范围较小，一般只改变一个氨基酸或不改变氨基酸；发生碱基对的增添和缺失时，影响范围较大，影响插入(或缺失)位置后的序列对应的氨基酸。(3)上述三种方式中碱基对分别发生了怎样的变化？ 哪种变化对生物性状的影响程度相对要小一些？为什么？答案知识整合生物的变异分为：由外界环境的影响引起的，遗传物质并没有发生变化的不可遗传的变异；由遗传物质改变引起的可遗传的变异，包括基因突变、基因重组和染色体变异。基因突变在光学显微镜下不能观察到，在三种方式中，发生替换时影响范围较小。拓展应用1.如图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生突变，导致1 169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是答案解析A.①处插入碱基对G—C
B.②处碱基对A—T替换为G—C
C.③处缺失碱基对A—T
D.④处碱基对G—C替换为A—T解析 根据图中1 168位的甘氨酸的密码子GGG，可知WNK4基因是以其DNA分子下方的一条脱氧核苷酸链为模板转录形成mRNA的。1 169位的赖氨酸的密码子是AAG，因此取代赖氨酸的谷氨酸的密码子最可能是GAG。推知该基因发生的突变是②处碱基对A—T被替换为G—C。2.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答案解析 基因的中部若编码区缺少1个核苷酸对，该基因仍然能表达，但是表达产物(蛋白质)的结构发生变化，有可能出现下列三种情况：翻译为蛋白质时在缺失位置终止、所控制合成的蛋白质的氨基酸减少或者增加多个氨基酸、缺失部位以后的氨基酸序列发生变化。解析基因突变对蛋白质的影响二、基因突变的原因、特点和意义基础梳理1.基因突变的原因及类型
(1)自发突变
在 的情况下，基因产生的变异称为自发突变。
(2)人工诱变
①概念：在 的干预下，基因产生的变异称为人工诱变。②干预因素 因素：如X射线、紫外线、激光等
因素：如亚硝酸盐、碱基类似物等
因素：如病毒、 等没有人为因素干预人为因素物理化学生物细菌2.特点
(1)低频性： 频率很低，一般为1×10－8～1×10－5。
(2)不定向性：一个基因可以向 发生变异，从而产生一个以上的 。
(3)随机性：可发生在生物个体发育的 ，以及细胞内不同的_____
_____上或同一DNA分子的 上。
(4)普遍性：在整个生物界是普遍存在的。自发突变不同方向等位基因任何时期DNA分子不同部位3.意义
是生物变异的 来源，它不仅增加了基因存在方式的多样性，为生物进化提供了 ，而且还揭示了生物性状遗传变异的规律，从而成为进行动植物遗传改良的基础。 根本原始材料1.基因C可以突变成为c1(或c2或c3)。C、c1、c2、c3之间也可以相互突变(如图)，据此分析：答案 基因突变是基因内部碱基发生的改变，基因在染色体上的位置并没有改变，所以它们的位置相同，相互之间互为等位基因。问题探究答案(1)C、c1、c2、c3在染色体上的位置是否相同？它们能相互看做等位基因吗？ 答案 不会。只是改变了基因的种类，数目不变。(2)基因突变会不会改变基因的数目？答案 体现了基因突变的不定向性和随机性。(3)图示体现了基因突变的哪些特点？答案 ①一种氨基酸可以由多种密码子决定(密码的简并性)，当突变后的DNA转录成的密码子仍然决定同种氨基酸时,这种突变不会引起生物性状的改变。
②突变成的隐性基因在杂合子中不会引起性状的改变。
③不具有遗传效应的DNA片段中的“突变”不会引起性状的改变。(4)如果基因C突变为c1时，性状并没有改变，推测可能的原因有哪些？答案答案 不对。虽然每一个基因的突变率很低，但一个种群中有很多个体而且每个个体有成千上万个基因，且每一代都能发生，所以总数就很多。其他变异一般不产生新基因，而基因突变可产生新基因。因此，基因突变能为生物进化提供原始材料。2.有人认为，自然条件下基因突变的频率很低，而且多数是有害的，因此不可能为生物进化提供原始材料。这种说法对吗？为什么？答案知识整合基因突变能改变基因的种类，不改变基因在染色体上的位置和数目；基因突变不一定会导致生物性状的改变，原因有：密码子的简并性、隐性突变或者突变发生在非编码序列。拓展应用3.基因突变一定会导致
A.性状改变 B.遗传信息的改变
C.遗传规律的改变 D.碱基互补配对原则的改变答案解析解析 基因中碱基对的替换、增添和缺失一定会改变基因的碱基排列顺序，从而改变遗传信息。但由于同义密码子的存在，可能不改变该密码子决定的氨基酸。同时蛋白质中次要位置的个别氨基酸的改变，对蛋白质的结构和功能并无大的影响，因此性状不一定发生改变。4.某种群中发现一突变性状，连续培育到第三代才选出能稳定遗传的纯合突变类型，该突变为
A.显性突变(d→D) B.隐性突变(D→d)
C.显性突变和隐性突变 D.人工诱变答案解析解析 由于突变性状的个体不是纯合子，而且表现突变性状，说明突变性状相对于原有性状为显性性状。显性突变和隐性突变
(1)显性突变(a→A)：一旦发生即可表现，但常不能稳定遗传。
(2)隐性突变 (A→a)：一旦表现即可稳定遗传。三、基因重组基础梳理1.概念
基因重组是指生物体在进行 的过程中， 的基因重新组合。有性生殖控制不同性状3.意义
基因重组能够产生多样化的 的子代，是生物变异的来源之一，对 具有重要意义。2.类型减数第一次非等位基因减数第一次后前等位基因基因组合生物的进化如图是基因型为AaBb的高等动物体内某个初级精母细胞可能发生的变化，请据图分析：答案 有2种。AB和ab。问题探究答案1.如果没有发生交叉互换，该初级精母细胞形成的精细胞有几种？基因组成分别是怎样的？答案 4种。AB、Ab、aB和ab。2.发生交叉互换后，该初级精母细胞形成的精细胞有几种？基因组成分别是怎样的？答案3.该动物的精巢内存在下面的分裂图：答案 有丝分裂后期；基因突变。(1)图1细胞处于什么时期？图中形成B、b现象的原因是什么？答案答案 次级精母细胞；基因突变或基因重组(交叉互换)。(2)图2细胞的名称是什么？图中形成B、b现象的原因可能是什么？知识整合有丝分裂后期，分开的子染色体上基因不同，是基因突变的结果；减数第二次分裂后期，分开的子染色体上基因不同，可能是基因突变，也可能是交叉互换造成的。拓展应用5.子代不同于亲代的性状，主要来自基因重组，下列图解中哪些过程可以发生基因重组
A.①②③④⑤
B.①②③④⑤⑥
C.④⑤
D.③⑥答案解析解析 基因重组指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。④⑤过程中的A、a和B、b之间发生基因重组。①②过程发生等位基因的分离；③⑥过程属于配子间的随机组合。6.如图是某二倍体动物细胞分裂示意图，其中字母表示基因。据图判断
A.此细胞含有4个DNA分子
B.此动物体细胞基因型一定是AaBbCcDd
C.此细胞发生的一定是显性突变
D.此细胞既发生了基因突变又发生了基因重组答案解析解析 图示细胞有8个DNA分子；细胞中正在发生同源染色体的分离，非同源染色体上非等位基因的自由组合，即基因重组；其中一条染色体的姐妹染色单体相同位置的基因为D和d，其对应的同源染色体上含有d和d，但不能确定的是D突变成d，还是d突变成D，故可能发生的是隐性突变，也可能发生的是显性突变。课堂小结替换 根本重新组合有性生殖不定
向性 自由组合交叉互换当堂检测1.下列关于基因突变的叙述，正确的是
A.物理、化学、生物因素引起基因突变的机制是有区别的
B.基因突变不一定会引起遗传信息的改变
C.基因碱基对的缺失、增添、替换中对性状影响最小的一定是替换
D.基因突变的方向与环境变化有明确的因果关系，为进化提供最初原始
材料 √23451答案解析解析 易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可分为三类：物理因素、化学因素和生物因素。例如，紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA；亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基；某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA等，故三种因素引起基因突变的机制有区别。234512.纳米技术将激光束的宽度聚焦到纳米范围内，可对 DNA 分子进行超微型基因修复，把至今尚令人类无奈的癌症、遗传病彻底根治。对 DNA的修复属于
A.基因互换 B.基因重组
C.基因突变 D.染色体变异√答案23415解析 对DNA分子进行超微型基因修复改变了基因结构，属于基因突变。解析234153.多代均为红眼的果蝇群体中，出现了一只白眼雄性果蝇。将红眼雌果蝇与此白眼雄果蝇交配，子二代又出现了白眼果蝇。两次出现白眼果蝇的原因分别是
A.基因突变、基因突变
B.基因突变、基因重组
C.基因重组、基因重组
D.基因重组、基因突变√答案解析解析 “多代均为红眼的果蝇群体”说明是纯合子，后代出现白眼的则为基因突变；红眼雌果蝇与此白眼雄果蝇交配，子二代又出现了白眼果蝇，是基因重组产生的。234154.以下几种生物，其可遗传的变异既可以来自基因突变，又可以来自基因重组的是
A.蓝细菌 B.噬菌体
C.烟草花叶病毒 D.豌豆答案√解析 基因突变可以发生在所有生物中，而基因重组只发生在进行有性生殖的生物中。病毒和原核生物都无法进行有性生殖，而豌豆可以进行有性生殖，所以豌豆既可以发生基因突变，也可以发生基因重组。解析5.血红蛋白异常会产生贫血症状，结合减数分裂过程的曲线图和细胞分裂图，回答下列问题：23415答案解析(1)血红蛋白发生异常变化的根本原因是_____________________________，此种变异一般发生于甲图中______阶段，此种变异一般最大的特点是能产生_______。控制血红蛋白合成的基因发生突变2～3新基因解析 蛋白质的合成是由基因控制的，所以蛋白质发生异常变化的根本原因是相应基因发生了变化，属于基因突变，它一般发生于细胞分裂间期的DNA复制时期，基因突变的结果是能够产生新的基因。23415解析 基因重组有两种类型，均发生于减数分裂过程中，即减数第一次分裂后期的非同源染色体的自由组合和减数第一次分裂四分体时期的交叉互换。(2)基因重组可以发生于乙图中____时期，除此之外还有可能发生于______________________。23415答案解析C减数第一次分裂的后期课件33张PPT。第2课时 基因工程及其应用第四章 第四节 基因突变和基因重组学习导航
1.结合教材图文，概述基因工程的基本原理和基本步骤。
2.结合具体实例，了解基因工程的应用及其安全性。
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基因工程的基本原理和基本步骤。课堂导入
科幻电影《蜘蛛侠》中的男主角意外被转基因的蜘蛛咬伤，蜘蛛的基因整合到了他的基因上，并且在他体内表达，从而使他成了具有特殊本领的超级英雄。
现实中，我们已经运用类似的技术来改造生物的性状，获得人们所需要的品种，这就是基因工程。
解决学生疑难点 ______________________________________________一、基因工程的原理当堂检测二、基因工程的应用及其安全性内容索引一、基因工程的原理基础梳理1.基因工程的概念
(1)基因工程，又叫做DNA重组技术，是把在一个生物体内分离得到或人工合成的 导入另一个生物的细胞，定向地使后者获得新的
__________或表达所需产物的技术。
(2)基因工程是把一种生物的某种基因转移到另一种生物体的细胞内，基因的结构基本没有变化，只是位置发生了变化，所以应该属于_________。目的基因遗传性状基因重组2.基因工程的基本工具
(1)限制性核酸内切酶
限制性核酸内切酶的作用特点是识别 序列，并在__________上切割DNA分子，形成许多DNA片段。
(2)DNA连接酶：连接同种限制酶切割后产生的DNA片段。
(3)运载体
①作用：将外源基因送入 。
②种类：质粒、 和动植物病毒等。质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物细胞中，是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子。 特定的核苷酸特定的切点受体细胞噬菌体3.基因工程的操作步骤提取目的基因取得途径目的基因：人们所需要的特定基因直接分离基因
人工合成基因↓目的基因与
运载体结合用同一种限制性核酸内切酶切割运载体和目的基因， 使运载体和目的基因结合形成重组DNA分子加入DNA连接酶↓
导入目的基因：主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法
↓
检测与鉴定目的基因
↓
目的基因的表达：目的基因在受体细胞中表达，产生_______蛋白质下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图回答。答案 不能，皮肤细胞中胰岛素基因不表达；过程②是逆转录，需要逆转录酶。问题探究答案1.能否利用人的皮肤细胞进行过程①？过程②需要的酶是哪一种？答案 用同一种限制酶切割A和B，再加入DNA连接酶，才能形成C。操作后的产物除了C，还可能有A与A结合、B与B结合的产物。2.如何将A和B连接成C？操作后的产物只有C吗？答案 利用C上的标记基因进行检测。3.如果要检测D中是否含有C，通常如何检测？答案答案 所有生物共用一套遗传密码。4.人的胰岛素基因能够在大肠杆菌细胞中表达的基础是什么？答案 可以定向地改造生物的遗传性状。5.该方法和诱变育种相比，有什么优点？答案知识整合胰岛素基因只在胰岛细胞中转录出mRNA；目的基因和运载体结合时，通常用同一种限制酶切割，再加入DNA连接酶；操作后的产物也有目的基因和运载体自我环化的产物。基因工程可以定向地改造生物的遗传性状。拓展应用1.某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程的方法，将基因a与运载体结合后导入马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。结合图形分析下列有关这一过程的叙述，不正确的是 A.获取基因a的限制酶的作用部位是图中的①
B.连接基因a与运载体的DNA连接酶的作用部位是图中的②
C.基因a进入马铃薯细胞后，可随马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子
代细胞
D.通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状 答案解析解析 限制酶和DNA连接酶均作用于磷酸二酯键，即①处，二者作用相反，分别是打开和连接该化学键；目的基因进入受体细胞后，会随着马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞，使之产生定向变异，从而改变其遗传性状。2.如图所示为一项重要生物技术的关键步骤，X是获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法不正确的是答案解析A.X是能合成胰岛素的细菌细胞
B.质粒具有标记基因和多个限制酶切点
C.外源基因与运载体的重组只需要DNA连接酶
D.该细菌的性状被定向改造解析 根据图示，重组质粒导入的是细菌细胞，所以X是能合成胰岛素的细菌细胞，A正确；
质粒作为运载体需要有多个限制酶切点以便转运多种目的基因，同时具有标记基因以便检测目的基因是否导入受体细胞内，B正确；
基因与运载体的重组需要限制酶和DNA连接酶，C错误；
基因工程的特点是能够定向改造生物的性状，D正确。二、基因工程的应用及其安全性基础梳理1.基因工程的应用
(1)生产特殊 如胰岛素、生长激素等。
(2)按照人们的意愿 动植物。
(3)运用转基因技术进行环境保护。
2.转基因生物和转基因食品的安全性蛋白质定向改造严格控制大范围推广安全性问题探究答案 我国科学家培育的转基因猪、牛、鸡、鲤鱼等，还有大批具有抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆等全新性状的农作物。1.你所知道的我国转基因成果都有哪些？答案 减少了农药使用对环境造成的污染。转基因生物独立种植若干代后，也会出现不抗虫的植株，因为玉米螟(玉米植株上的一种害虫)可能会发生基因突变，基因突变是不定向的，突变后的玉米螟可能对苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白不敏感。2.转基因抗虫玉米在环境保护上的重要作用是什么？此种转基因玉米独立种植若干代后是否会出现不抗虫的植株，为什么？答案拓展应用3.转基因成果令人叹为观止，下列不是转基因成果的一项是
A.抗虫棉花
B.能清除石油污染的假单胞杆菌
C.我国奶牛的主要品种——中国荷斯坦奶牛
D.抗除草剂玉米答案解析解析 转基因生物是指运用基因工程操作程序，即通过提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定等获得的含有外源基因的生物。转基因生物包括转基因植物、转基因动物和转基因微生物。抗虫棉花、能清除石油污染的假单胞杆菌、抗除草剂玉米都属于转基因成果。我国奶牛的主要品种中国荷斯坦奶牛，是杂交育种技术的结果。4.下列关于基因工程及转基因食品的安全性的叙述，正确的是
A.基因工程常以抗生素抗性基因作为目的基因
B.通过转基因技术可获得抗虫粮食作物，从而增加粮食产量，减少农药
使用
C.通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种限制
性核酸内切酶处理运载体DNA
D.若转入甘蔗中的外源基因来源于自然界，则生产出来的甘蔗不存在安
全性问题答案解析解析 基因工程常以抗生素抗性基因作为标记基因；在基因工程的实验操作中一定要注意用同一种限制性核酸内切酶来处理含目的基因的DNA和运载体DNA，使它们产生相同的黏性末端；若转基因甘蔗中的外源基因来源于自然界，则仍可能存在食品安全、环境安全等安全性问题。课堂小结作物
育种 药物
研制 环境
保护 运载体受体细胞检测与鉴定限制酶DNA连接酶运载体当堂检测1.科学家们经过多年的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分子进行人工“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√23451答案解析 基因工程就是通过对生物体的基因进行修饰改造，使之按照人们的意愿表现出人们所需要的性状，产生人类所需要的基因产物，可见基因工程的目的是定向改造生物的遗传性状。解析2.如图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步骤需用到的工具是答案23415解析A.DNA连接酶和解旋酶
B.DNA聚合酶和限制性核酸内切酶
C.限制性核酸内切酶和DNA连接酶
D.DNA聚合酶和RNA聚合酶√23415解析 如图所示为目的基因与运载体结合过程，需要基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶和基因的“针线”——DNA连接酶。此过程不涉及DNA复制，不需要DNA聚合酶和解旋酶。234153.一旦禽流感病毒与人类病毒重组，从理论上讲，就有可能在人与人之间传播该疾病。届时，这种病毒就会成为人类病毒。这里所说的重组与下列哪项本质相同
A.基因工程 B.太空育种
C.单倍体育种 D.多倍体育种√答案解析解析 不同类型的病毒重组实质是病毒间的基因转移和拼接，与基因工程本质是相同的，都是基因重组，只是基因工程是人为操作的，病毒之间的基因重组是自发的。234154.下列关于转基因生物与环境安全的叙述，错误的是
A.重组的微生物在降解污染物的过程中可产生二次污染
B.种植抗虫棉可以减少农药的使用量，对环境没有任何负面影响
C.如果转基因花粉中含有毒蛋白或过敏蛋白，可能会通过食物链传递到
人体内
D.转基因生物有可能对生态系统的稳定性和人类的生活环境造成破坏答案√解析 种植抗虫棉虽然可以减少农药的使用量，但由于抗虫害的转基因作物的长期大量种植，会使目标害虫发生群体改变，产生抗性，更难杀灭。 解析5.酵母菌的维生素、蛋白质含量高，可用于生产食品和药品等。科学家将大麦细胞中的LTP1基因植入啤酒酵母菌中，获得的啤酒酵母菌可产生LTP1蛋白，并酿出泡沫丰富的啤酒。基本的操作过程如下：23415答案解析(1)该技术定向改变了酵母菌的性状，这在可遗传的变异的来源中属于_________。基因重组解析 基因工程能克服远缘杂交不亲和的障碍，使原本不在一起的基因组合到一起，使生物具有特定性状，其原理为基因重组。(2)本操作中为了将LTP1基因导入酵母菌细胞内，所用的运载体是_____。23415解析 运载体是取自大肠杆菌的质粒(见图)。答案解析质粒(3)要使运载体与LTP1基因连接，首先应使用____________进行切割。
(4)切割完成后，利用___________将运载体与LTP1基因连接。解析 基因工程中的“剪刀”为限制酶，两个序列相同、能互补配对的黏性末端可用DNA连接酶“缝合”。同一种限制酶DNA连接酶课件54张PPT。第五节 关注人类遗传病第四章 遗传的分子基础学习导航
1.结合实例，描述常见基因遗传病的类型和发病原因。
2.结合实例，概述人类染色体遗传病的类型。
3.了解遗传病的监测和预防。
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1.遗传病的常见类型及特点。
2.遗传病的监测和预防。课堂导入
生物进化论的创始人，英国科学家查理·达尔文，与其
舅父的女儿埃玛结婚，共生育6个孩子，但可怕的遗传
病导致其中3个早死，另3个一直患病，智力低下，终
生未婚。
为什么近亲结婚会导致遗传病发病率的提高呢？本节
课我们就来学习人类的遗传病及其监测和预防。
解决学生疑难点 ________________________________________________一、人类常见遗传病的类型当堂检测二、遗传病的监测和预防内容索引三、遗传系谱图解的解题规律一、人类常见遗传病的类型1.人类基因遗传病
(1)单基因遗传病
①含义：由 控制的遗传病称为单基因遗传病。
②种类及实例
遗传病：如软骨发育不全、抗维生素D佝偻病等。
遗传病：如白化病、色盲、黑尿症等。
(2)多基因遗传病
①含义：由 控制的人类遗传病称为多基因遗传病。
②实例：目前已发现100多种，如腭裂、无脑儿、 和_____
___________等。基础梳理一对等位基因显性隐性两对以上的等位基因原发性高血压青少年型糖尿病2.人类染色体遗传病
(1)含义：由 引起的遗传病。
(2)分类
①常染色体遗传病：由 异常引起的疾病，如先天智力障碍(又称为 )，患者和正常人相比第 多一条。
②性染色体遗传病，由 异常引起的疾病，如性腺发育不全综合征，染色体组成为 。再如先天性睾丸发育不全综合征，患者比正常男性体细胞中多了一条 染色体，染色体组成为 。染色体异常常染色体21三体综合征21号染色体性染色体45、XOX47、XXY1.下图是苯丙酮尿症的发病机理，据图回答下列问题：答案 不是，是由一对等位基因控制的。问题探究答案(1)该病是单基因遗传病，单基因遗传病是由一个基因控制的吗？答案 患者的基因型为aa。该病体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。(2)患者的基因型是什么？该病体现了基因控制生物体性状的哪条途径？答案答案 没有致病基因。21三体综合征形成的原因有减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离形成的染色体未被拉向两极，从而产生了含有两条21号染色体的异常卵细胞。2.21三体综合征患者的体细胞中含有3条21号染色体，是由于亲本产生的异常配子发生受精作用后导致的，如图是异常卵细胞形成的过程，请据图回答下列问题：(1)该病有没有致病基因？据图分析发病的原因有哪些？答案答案 能，概率为1/2。21三体综合征女患者产生的卵细胞一半含一条21号染色体(正常)，一半含两条21号染色体(不正常)。(2)21三体综合征女患者与正常男性结婚，能否生育正常的孩子？若能，生育正常孩子的概率是多少？答案答案 会。(3)除了卵细胞异常能导致21三体综合征外，若精子异常会导致该遗传病发生吗？知识整合单基因遗传病是由一对基因控制的，符合孟德尔的遗传定律；染色体数目异常引起的疾病没有致病基因，通常是由于细胞分裂过程中染色体未正常分离引起的。拓展应用1.下列关于人类遗传病的叙述，错误的是
A.单基因突变可以导致遗传病
B.染色体结构改变可以导致遗传病
C.单基因遗传病是指受一对等位基因控制的疾病
D.环境因素对多基因遗传病的发病无影响解析 人类遗传病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体遗传病。单基因遗传病是指受一对等位基因控制的遗传病，单个基因突变可以导致遗传病的发生，如镰刀型细胞贫血症；染色体结构的改变可以导致遗传病，如猫叫综合征；多基因遗传病的发病受遗传因素和环境因素的双重影响。答案解析2.下列属于遗传病的是
A.孕妇缺碘，导致出生的婴儿得先天性呆小症
B.由于缺少维生素A，父亲和儿子均得了夜盲症
C.一男子40岁发现自己开始秃发，据了解他的父亲在40岁左右也开始秃发
D.一家三口，由于未注意卫生，在同一时间内均患有甲型肝炎病答案解析解析 孕妇缺碘，导致胎儿缺乏甲状腺激素，影响胎儿正常发育，进而引起婴儿患呆小症；食物中缺少维生素A，导致人体内代谢紊乱而患夜盲症，并非是父亲传给儿子，它们都是由环境因素引起的疾病，与遗传物质没有关系；甲型肝炎病是由于甲型肝炎病毒通过食物等媒介传播引起的，属于传染病，与遗传无关；秃发是由于遗传因素，再加上一定的环境因素(如体内生理状况改变)引起的，属于遗传病。先天性疾病、家族性疾病与遗传病(1)先天性疾病不一定是遗传病，如母亲妊娠前三个月内感染风疹病毒而使胎儿患先天性白内障。
(2)家族性疾病不一定是遗传病，如由于食物中缺少维生素A，家族中多个成员患夜盲症。
(3)大多数遗传病是先天性疾病，但有些遗传病可在个体生长发育到一定阶段才表现出来，因此后天性疾病不一定不是遗传病。二、遗传病的监测和预防基础梳理1.苯丙氨酸耐量试验
(1)原理：苯丙酮尿症是一种由 致病基因引起的单基因遗传病。而一些人是该隐性致病基因的携带者，虽表现正常，但该致病基因引起的效应在一定程度上会有所表现。
(2)步骤：让被检测者口服 溶液，4 h后测定该人血液中_______
___的含量。隐性苯丙氨酸苯丙氨酸2.遗传病监测和预防的目的
(1)目的：在一定程度上有效预防遗传病的发生和发展。
(2)措施
①禁止近亲结婚
a.原因：在近亲结婚的情况下，夫妇双方从共同祖先那里继承 致病基因的机会大大增加，双方很可能都是 的携带者。他们所生子女患遗传病的可能性会明显增加。
b.目的：有效地降低遗传病的发病率。
②临床诊断：通过对病人病史的分析、家系询问和病症检查，对照_____
___的病例资料，初步判断是否为遗传病，以及可能属于哪类遗传病。同一种同一种致病基因基因病③遗传咨询
a.依据：人类遗传学理论、遗传病的 等。
b.方法：对咨询者的婚姻、生育等问题，提供多种可行的 。
c.目的：以便患者及其家庭做出恰当的选择。
d.意义：降低遗传病患儿的出生率，提高民族健康素质。
④实验室诊断：开展病理检验分析，以便对 做出准确诊断。发病规律对策和建议疾病的类型1.观察右图分析，为什么能判断被测试者是致病基因的携带者？答案 (1)正常人口服苯丙氨酸溶液4 h后，血浆
中苯丙氨酸的含量降到几乎接近口服前的水平。
(2)苯丙酮尿症患者口服后，4 h内血浆中苯丙氨酸
的含量一直上升。
(3)致病基因的携带者口服后，血浆中的苯丙氨酸会下降，但最终血浆中的含量多于正常人。问题探究答案答案 需要。因为表现正常的女性有可能是携带者，她与男患者结婚时，男性胎儿可能是患者。2.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。
(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？答案 女性。女患者与正常男性结婚时，所有的女性胎儿都含有来自父亲X染色体上的正常显性基因。(2)当妻子为患者时,表现正常的胎儿的性别应该是男性还是女性？为什么？答案拓展应用3.优生优育关系到国家人口的整体质量，也是每个家庭的自身需求，下列采取的优生措施正确的是
A.胎儿所有先天性疾病都可通过产前实验室诊断来确定
B.禁止近亲结婚能降低各种遗传病的发病率
C.产前实验室诊断可以初步确定胎儿是否患有21三体综合征
D.通过遗传咨询可以确定胎儿是否患有猫叫综合征答案解析解析 产前实验室诊断只能确定某种遗传病或先天性疾病，而不是所有先天性疾病都可通过产前实验室诊断来确定，选项A错误；
禁止近亲结婚只能降低隐性遗传病的发病率，而不能降低各种遗传病的发病率，选项B错误；
实验室诊断可以初步确定胎儿是否患有21三体综合征，选项C正确；
遗传咨询只是推算发病风险，向咨询对象提出防治对策和建议，不能确定胎儿是否患有猫叫综合征，猫叫综合征应通过实验室诊断来确定，选项D错误。4.为了解一些遗传病的遗传方式和发病率，某班同学拟从青少年型糖尿病和红绿色盲中选取一种，在全校学生及其家庭中开展调查。请分析回答下列问题：
(1)人类的大多数疾病都与基因有关，受一对或多对等位基因的控制。其中，青少年型糖尿病属于___基因遗传病，红绿色盲属于___基因遗传病。
(2)对于青少年型糖尿病和红绿色盲，一般选取后者开展调查比较可行，请说明理由：__________________________________________________
________________________________________________。
(3)为了保证调查的群体足够大，调查结束后应如何处理各小组的调查数据？_____________________________。答案解析多单 红绿色盲属于单基因遗传病，易于调查和分析(或青少年型糖尿病是多基因遗传病，影响因素多，不便于分析) 应把各小组的调查数据进行汇总解析 调查分析遗传病的遗传方式和发病率时，宜调查受影响因素少的单基因遗传病，以便进行调查和分析。调查实验一定要注意样本足够多，而且是随机取样，最终统计时应把调查数据进行汇总。“发病率”调查与“遗传方式”调查的区别三、遗传系谱图解的解题规律基础梳理1.判定遗传病的类型
第一步：考虑是否为细胞质遗传
如系谱图中母亲患病，子女 ；母亲正常则子女 ，与父方是否患病无关，则很可能是细胞质遗传。如下图：全部患病全正常第二步：确定是否为伴Y遗传
(1)如系谱图A中，患者全为 性，则很可能为伴Y染色体遗传。
(2)如果患者有 性，则不是伴Y染色体遗传，如图B。
(3)如果男患者的 不是患者，则不是伴Y染色体遗传，如图C。男女父亲或儿子第三步：判定显隐性关系
(1)双亲正常，子女中有患者，一定是 性遗传病，如图D。
(2)双亲都患病，子女中出现正常的，一定是 性遗传病，如图E。隐显第四步：常染色体遗传与伴X染色体遗传的判定
(1)在隐性遗传的系谱图中，主要参照“女患者”。
①如果女患者的父亲和儿子都患病，则很可能为 隐性遗传，如图F。
②如果女患者的父亲和儿子中有正常的，则一定为 隐性遗传，如图G。伴X常染色体(2)在显性遗传的系谱图中，主要参照“男患者”。①如果男患者的母亲和女儿都患病，则很可能为 显性遗传，如图H。
②如果男患者的母亲和女儿有正常的，则一定为 显性遗传，如图I。伴X染色体常染色体第五步：不能确定的类型
在系谱分析时有时难以找到特定的系谱特征，此时只能做出“最可能”的判断，思路如下：2.计算概率
在分析既有伴性遗传又有常染色体上的基因控制的两对及两对以上性状的遗传现象时，由性染色体上基因控制的性状按 处理，由常染色体上基因控制的性状按 处理，整体上按____________
_______处理。伴性遗传基因的分离定律基因的自由组合定律小贴士人类遗传病判定口诀
父子相传为伴Y；无中生有为隐性；隐性遗传看女病，父子有正非伴性。有中生无为显性；显性遗传看男病，母女有正非伴性。真核生物的DNA主要分布在细胞核中，线粒体和叶绿体中也有少量的DNA，控制着生物的部分性状，据此分析回答下列问题：
1.研究发现，线粒体和叶绿体中DNA控制的性状，不遵循孟德尔的遗传定律，子代总与母本一致，这是为什么？答案 因为子代个体是由受精卵发育而来的，一个受精卵中细胞质几乎全部来自卵细胞，所以子代中的细胞质基因几乎全部来自卵细胞，导致子代性状总是与母本一致，称为母系遗传。问题探究答案答案 利用正交和反交，可判断细胞核遗传和细胞质遗传。如果正反交结果不同，而且具有母系遗传的特点，则是细胞质遗传。2.如何判断某一性状是由细胞核基因控制，还是细胞质基因控制？答案 常利用隐性XX(ZZ)个体与显性XY(ZW)个体杂交，如果后代雄性(雌性)均为隐性性状，雌性(雄性)均为显性性状，则基因在性染色体上。3.如何判断细胞核中的某基因是在常染色体上还是在性染色体上？答案知识整合真核生物的基因大部分在细胞核中的染色体上，称为细胞核基因，控制着细胞核遗传，包括常染色体遗传和性染色体遗传，均遵循孟德尔遗传定律；还有一部分基因位于线粒体和叶绿体中，称为细胞质基因，控制着细胞质遗传，不遵循孟德尔遗传定律，具有母系遗传的特点。拓展应用5.如图为某一遗传病的家系图，据图可以作出的判断是答案解析解析 据图无法准确判断该病的遗传方式，但是可以排除伴X染色体隐性遗传，因为伴X染色体隐性遗传中，正常的男性不会有患病的女儿。A.母亲肯定是纯合子，子女是杂合子
B.这种遗传病女性发病率高于男性
C.该遗传病不可能是X染色体上的隐性遗传病
D.子女中的致病基因不可能来自父亲6.某种遗传病受一对等位基因控制，如图为该遗传病的系谱图。下列叙述正确的是答案解析A.若该病为伴X染色体隐性遗传病，Ⅱ1为纯合子
B.若该病为伴X染色体显性遗传病，Ⅱ4为纯合子
C.若该病为常染色体隐性遗传病，Ⅲ2为杂合子
D.若该病为常染色体显性遗传病，Ⅱ3为纯合子解析 由于存在一女患者，所以可以断定该遗传病一定不是伴Y遗传病。如果该遗传病为常染色体隐性遗传病，则可以断定Ⅰ1、Ⅱ1、Ⅲ2都是杂合子；如果该遗传病为常染色体显性遗传病，则Ⅰ1、Ⅱ1、Ⅱ4、Ⅲ2都是纯合子，Ⅰ2、Ⅱ3、Ⅲ1都是杂合子；如果该病为伴X染色体隐性遗传病，则Ⅱ1、Ⅲ2都是杂合子；根据Ⅱ1(Ⅲ2)正常，Ⅲ1(Ⅱ3)患病，可断定该遗传病一定不是伴X染色体显性遗传病。(1)如果图中所示的遗传病为白化病(常染色体隐性遗传病)，则Ⅲ1和Ⅲ2婚配生育一个患病儿子的概率是多少？答案答案 用A和a表示相关基因，则Ⅲ1和Ⅲ2的基因型分别是aa和Aa，所以他们婚配所生子女中患白化病的概率为 生育一个患病儿子的概率为(2)如果该遗传病是红绿色盲症，请分析Ⅲ1的致病基因的来源。答案 Ⅲ1的致病基因直接来自Ⅱ1，而Ⅱ1的致病基因又来自Ⅰ2。课堂小结单基因多基因染色体
遗传病 当堂检测1.下列关于人类遗传病的说法，正确的是
A.单基因遗传病是受1个基因控制的遗传病
B.镰刀型细胞贫血症的人与正常人相比，基因中有1个碱基发生了改变
C.猫叫综合征的人与正常人相比，第5号染色体发生部分缺失
D.21三体综合征的人与正常人相比，多了1对21号染色体√23451答案解析 人类遗传病是遗传物质发生改变所导致的疾病，可分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体遗传病。单基因遗传病是受一对等位基因控制的遗传病；镰刀型细胞贫血症是基因中有1对碱基发生了改变；21三体综合征患者体内多了1条21号染色体；猫叫综合征患者体内第5号染色体发生部分缺失。解析2.人类遗传病通常是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病，下面几种疾病中可通过显微镜检测出来的是
A.先天智力障碍 B.白化病
C.苯丙酮尿症 D.青少年型糖尿病√答案23415解析 先天性愚型是由于患者体内多了一条21号染色体所致，可用显微镜观察处于有丝分裂中期细胞内的染色体数目鉴别；白化病、苯丙酮尿症都是单基因遗传病，只受一对等位基因控制，不能通过显微镜检测出；青少年型糖尿病属于多基因遗传病，不能通过显微镜观察。解析234153.下列说法中，不正确的一项是
A.多基因遗传病的遗传不遵循孟德尔遗传定律
B.适龄生育对于预防遗传病和防止先天性疾病患儿的出生具有重要意义
C.禁止近亲结婚是预防遗传性疾病发生的最简单有效的方法
D.21三体综合征和猫叫综合征患者都属于染色体数目异常遗传病√答案解析解析 21三体综合征是由染色体数目异常引起的，但猫叫综合征却属于染色体结构异常遗传病。234154.一对夫妇，其中一人为红绿色盲患者，在什么情况下需要对胎儿进行基因检测答案解析√23415解析 根据红绿色盲的遗传特点，当妻子患病时，双亲基因型(相关基因用B、b表示)分别为XbXb、XBY，后代男性一定为患者，女性一定为携带者，所以不需基因检测；当丈夫为患者时，妻子有可能是携带者，所以后代无论男女均有可能为患者。5.某同学在进行遗传病发病情况调查时，发现本校高一年级有一位女生表现正常，但其家族有多位成员患一种单基因遗传病。其祖父、祖母、父亲都患此病，她有一位叔叔表现正常，一位姑姑也患此病，这位姑姑又生了一个患病的女儿，家族中其他成员都正常。请分析回答下列问题：
(1)请根据这位女生及其相关的家族成员的情况，在下图方框中绘制出遗传系谱图。23415答案解析 根据祖孙三代的关系和每个个体的表现型及性别绘出系谱图即可。解析答案 如图所示 (2)请根据以上信息判断，该遗传病属于_____________遗传病。23415解析 由她叔叔和她祖父、祖母的性状表现可以看出该病为显性遗传，由她和其父亲的性状表现可以排除该遗传病是伴X显性遗传的可能。所以控制该遗传病的基因位于常染色体上。答案解析常染色体显性(3)该女生的父亲的基因型与她祖父的基因型相同的概率是_____%。23415解析 由该女生的表现型可知其父亲是一个杂合子，由该女生的叔叔和祖父的关系可知其祖父也是一个杂合子。答案解析100(4)经多方咨询，其姑姑的女儿进行了手术治疗，术后表现正常。若成年后与表现型正常的男性婚配，你认为其后代是否有可能患该病？_______。为什么？___________________________。23415解析 由于进行手术治疗后只是改变了其表现型，而并未改变其基因组成，所以与正常男性婚配，其后代仍可能患病。答案解析有可能手术治疗不会改变其基因组成课件57张PPT。章末整合提升第四章 遗传的分子基础知识系统构建规律方法整合内容索引热点考题集训知识系统构建基因突变 逆转录蛋白质蛋白质同源染色体结构、数目改变1.T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，使人们确信遗传物质是DNA，而不是蛋白质。
2.DNA是主要的遗传物质。绝大多数生物的遗传物质是DNA，在只有RNA而无DNA的一些病毒中，RNA才是遗传物质。
3.基因突变是指由DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换等引起的基因结构的改变。
4.基因突变的特征有发生频率低、不定向性、随机性、普遍性等。基因突变是生物变异的根本来源，为生物进化提供了原始材料。5.基因重组是指生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。
6.基因重组只发生于有性生殖产生配子的过程中，它既是生物进化的源泉，也是形成生物多样性的重要原因之一。
7.中心法则是指遗传信息从DNA流向DNA，以及遗传信息从DNA流向RNA，进而流向蛋白质的过程。
8.基因控制性状有两种途径：一是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状；二是基因通过控制酶的合成来控制细胞的代谢过程，进而控制生物体的性状。9.基因病包括单基因遗传病和多基因遗传病。多基因遗传病指由两对以上的等位基因控制的人类遗传病；单基因遗传病指由一对等位基因控制的遗传病。
10.染色体遗传病分为常染色体遗传病和性染色体遗传病。
(1)由常染色体数目异常或结构异常引起的疾病称为常染色体遗传病。
(2)由性染色体异常引起的疾病称为性染色体遗传病。规律方法整合整合一 同位素标记噬菌体的有关分析1.噬菌体的结构：噬菌体由DNA和蛋白质组成。2.噬菌体侵染细菌的过程3.噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析
(1)32P噬菌体侵染大肠杆菌(2)35S噬菌体侵染大肠杆菌例1 有人试图通过实验来了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些过程。设计实验如图：
一段时间后，检测子代H5N1病毒的放射性及S、P元素，下表对结果的预测中，最可能发生的是答案解析解析 病毒侵染细胞时，蛋白质外壳留在外面，只有核酸注入细胞，由图可知，病毒先在含32P的宿主细胞1中培养(其DNA被32P标记)，然后转移到含35S的宿主细胞2中培养。病毒复制自身的遗传物质所用的原料有宿主细胞的31P(不具放射性)，也有自身核酸(含32P)，故子代病毒的核酸多数含31P，少数含32P；病毒合成的蛋白质外壳所用的原料都是宿主细胞2的，故全被35S标记。整合二 遗传信息、密码子和反密码子的比较例2 下列为某一段多肽链和控制它合成的DNA双链的一段。
“—甲硫氨酸—脯氨酸—苏氨酸—甘氨酸—缬氨酸—”密码子表：
甲硫氨酸：AUG；
脯氨酸：CCA、CCC、CCU、CCG；
苏氨酸：ACU、ACC、ACA、ACG；
甘氨酸：GGU、GGA、GGG、GGC；
缬氨酸：GUU、GUC、GUA、GUG。
根据上述材料，下列描述中错误的是
A.这条多肽链中有 4个“—CO—NH—”的结构
B.决定这段多肽链的遗传密码子依次是AUG、CCC、ACC、GGG、GUA
C.这段DNA中的①链起了转录模板的作用
D.若①链中CCC碱基变为CCT，则该多肽链的结构一定发生改变答案解析 5个氨基酸脱水缩合时应产生4个肽键，由甲硫氨酸的密码子组成，可推知①链为转录时的模板链，故密码子应依次为AUG、CCC、ACC、GGG、GUA；若①链中CCC碱基变为CCT，由于密码子具有简并性，其决定的氨基酸并没有改变，该多肽链的结构也未改变。解析整合三 真核生物和原核生物基因表达过程的区别1.原核生物没有核膜，基因表达是边转录边翻译(图1)。
2.真核生物细胞核内转录，产生的mRNA穿过核孔到细胞质中和核糖体结合，进行翻译的过程(图2)。
例3 图示为两种细胞中主要遗传信息的表达过程。据图分析，下列叙述不正确的是答案解析A.两种表达过程均主要由线粒体提供能量，由细胞质提供原料
B.甲没有核膜包被的细胞核，所以转录、翻译同时发生在同一空间内
C.乙细胞的基因转录形成的mRNA需要通过核孔才能进入细胞质
D.若合成某条肽链时脱去了100个水分子，则该肽链中至少含有102个氧原子 解析 从图中可以看出，甲细胞是原核细胞，乙细胞是真核细胞，则甲细胞不含线粒体；原核细胞的转录和翻译都发生在细胞质中；乙细胞翻译的场所为细胞质中的核糖体，细胞核基因转录出来的mRNA必须通过核孔才能从细胞核中出来；若合成某肽链时脱去100个水分子，则该肽链含有100个肽键，每个肽键中含有1个氧原子，再加上一端的羧基含有的2个氧原子，该肽链至少含有102个氧原子。整合四 三种可遗传变异的比较解析 有丝分裂和减数分裂都可以发生染色体不分离或不能移向两极，从而导致染色体数目变异；非同源染色体自由组合，导致基因重组只能发生在减数分裂过程中；有丝分裂和减数分裂的间期都能发生染色体复制，受诱变因素影响，可导致基因突变；非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异可发生在有丝分裂和减数分裂过程中。
例4 细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的变异是
A.染色体不分离或不能够移向两极，导致染色体数目变异
B.非同源染色体自由组合，导致基因重组
C.染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变
D.非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异解析答案整合五 几种育种方法的比较
例5 下列有关育种的叙述，正确的是
①培育杂合子优良品种可用自交法完成
②培育无子番茄是利用基因重组原理
③欲使植物体表达动物蛋白可用诱变育种的方法
④由单倍体育种直接获得的二倍体良种为纯合子
⑤培育无子西瓜是利用生长素促进果实发育的原理
⑥培育八倍体小黑麦是利用染色体变异的原理
⑦我国用来生产青霉素的菌种的选育原理和杂交育种的原理相同
A.①②③ B.④⑥
C.④⑤⑥⑦ D.③④⑤解析答案解析 自交法使后代纯合子比例增大，杂合子比例降低，①错误；
培育无子番茄的原理是利用生长素具有促进果实发育的生理功能，②错误；
使植物体表达动物蛋白可用基因工程育种的方法，③错误；
由单倍体育种直接获得的二倍体良种为纯合子，④正确；
培育无子西瓜利用了染色体变异的原理，⑤错误；
培育八倍体小黑麦是利用染色体变异的原理，⑥正确；
生产青霉素的菌种的选育原理是基因突变，杂交育种的原理是基因重组，二者不相同，⑦错误。 整合六 比较常见的人类遗传病
例6 下列关于人类遗传病的叙述，错误的是
①遗传物质改变的一定是遗传病
②一个家族几代人中都出现过的疾病是遗传病
③携带遗传病基因的个体会患遗传病
④不携带遗传病基因的个体不会患遗传病
A.①② B.③④
C.①②③ D.①②③④答案解析解析 ①如果遗传物质改变发生在体细胞，不能遗传，则不是遗传病。
②一个家族几代人中都出现过的疾病不一定是由于遗传物质改变引起的，如由环境因素引起的疾病。
③若是一种隐性遗传病，则携带遗传病基因的个体一般不患此病。
④遗传病也可能是由于染色体增添或缺失所引起，如21三体综合征，是因为21号染色体多了一条，而不是因为携带致病基因而患遗传病。 热点考题集训1.下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是
A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体
B.分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的
保温培养
C.用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不
充分所致
D.32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是
遗传物质√答案23451789106解析23451解析 噬菌体营寄生生活，不能用培养基直接培养，需用含放射性的大肠杆菌培养才能使噬菌体带上放射性标记，A项错误；
实验中保温时间不能过长，若保温时间太长则可能使一些含32P的子代噬菌体释放出来，离心后存在于上清液中，导致上清液中检测到32P，B项错误；
35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，理论上应存在于上清液中，但可能因搅拌不充分，部分噬菌体仍吸附在细菌表面而存在于沉淀物中，C项正确；
本实验可说明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质，因为缺少蛋白质进入细菌细胞的对照实验，D项错误。 7891062.用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。其结果不可能是
A.含有15N的DNA分子占1/8
B.含有14N的DNA分子占7/8
C.复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个
D.复制结果共产生16个DNA分子答案23451789106√解析解析 由于DNA的复制是半保留复制，经过四次复制形成的16个DNA分子都含有14N，有2个DNA分子中一条链含有15N，另一条链含有14N，其余14个DNA分子两条链全部含有14N，该DNA分子中含有胞嘧啶60个，由此计算出含有鸟嘌呤60个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40个，复制4次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为40×(24－1)＝600(个)。23451789106234517891063.如图是有关真核细胞内遗传信息传递的过程，下列说法正确的是答案A.图1所示过程主要发生于细胞核中，其原料为核糖核苷酸
B.图2所示过程主要发生于核糖体中，其原料为氨基酸
C.图1中①是DNA聚合酶，图2中②是rRNA
D.图2所示多肽合成到Gly就终止，导致合成结束的终止密码子是UAG√解析23451789106解析 图1所示过程为DNA复制，其原料为脱氧核苷酸；
图2所示过程为翻译，其唯一场所为核糖体；图1中①是解旋酶，图2中②是tRNA。234517891064.着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病，起因于DNA损伤。深入研究发现患者体内缺乏DNA修复酶，DNA损伤后不能修补从而引起突变。这说明一些基因
A.通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
B.通过控制蛋白质的结构，从而直接控制生物体的性状
C.通过控制酶的合成，从而直接控制生物体的性状
D.可以直接控制生物体的性状，发生突变后生物体的性状随之改变答案√解析23451789106解析 基因控制生物体的性状有两种方式：一是控制蛋白质(非酶)的结构从而直接控制性状，二是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。患者体内由于基因突变而缺乏DNA修复酶，从而使性状改变。234517891065.下列关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是
A.基因突变都会导致染色体结构变异
B.基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变
C.基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变
D.基因突变与染色体结构变异通常都能用光学显微镜观察答案√解析23451789106解析 基因突变只是基因中个别碱基对的替换、增添或缺失，而染色体结构变异是关于染色体中某个片段的重复、缺失、倒位、易位的情况，所以基因突变不会导致染色体结构变异，A错误；
基因突变中若发生碱基对的替换，可能因为密码子的简并性，不会改变氨基酸的种类，进而表现型也不会改变，若突变个体之前为一个显性纯合子AA，突变成为Aa，个体的表现型也可能不改变，B错误；
基因突变中碱基对的替换、增添、缺失，都会引起基因中碱基序列发生改变，染色体结构变异中染色体某个片段的重复、缺失、倒位、易位的情况也会导致染色体中碱基序列发生改变，C正确；
基因突变是染色体的某个位点上基因的改变，这种改变在光学显微镜下是无法直接观察到的，而染色体结构变异是可以用显微镜直接观察到的，D错误。 234517891066.下列有关生物遗传和变异的叙述，正确的是
A.一对夫妇生了一个孩子患白化病(不考虑突变)，则双亲均为杂合子
B.在减数分裂过程中，基因突变、基因重组都可能发生
C.一个基因型为AaBb(位于两对染色体上)的精原细胞只能形成两种精子
D.同源染色体的姐妹染色单体之间局部交叉互换可导致基因重组解析 一对夫妇生了一个患白化病(不考虑突变)的孩子，这一对夫妇可能均为杂合子，也可能都患病，或者一方患病，一方为杂合子；一个基因型为AaBb(位于两对染色体上)的精原细胞可形成两种精子(无交叉互换)或四种精子(有交叉互换)；同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换可导致基因重组。√答案解析234517891067.下列实践活动包含基因工程技术的是
A.水稻F1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种
B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦
C.将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株
D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆答案解析 A项为单倍体育种，用到植物组织培养技术；
B项为传统的杂交育种；
C项抗病植株的培育用到基因工程技术和植物组织培养技术；
D项为诱变育种。√解析234517891068.唇裂是一种常见的遗传病，该病属于什么类型的遗传病？下列哪些疾病与其属于同类型
①单基因遗传病 ②多基因遗传病 ③染色体遗传病 ④线粒体疾病(因线粒体代谢过程中某些酶缺乏而导致的遗传性疾病) ⑤进行性肌营养不良 ⑥原发性高血压 ⑦并指 ⑧青少年型糖尿病 ⑨先天性聋哑 ⑩无脑儿
A.①，⑤⑥⑦ B.②，④⑤⑧
C.③，⑥⑦⑩ D.②，⑥⑧⑩答案解析 唇裂属于多基因遗传病，选项中同属于本类遗传病的还有原发性高血压、青少年型糖尿病及无脑儿。√解析解析 克里克提出的中心法则包括DNA的复制、转录和翻译即图中A、B、C，DNA的复制发生在有丝分裂和减数第一次分裂的间期；转录原料是游离的4种核糖核苷酸。234517891069.如图表示真核细胞中遗传信息的传递过程，
请据图回答下列问题：答案(1)科学家克里克提出的中心法则包括图中__________所示的遗传信息的传递过程。A过程发生在_________________________的间期，B过程需要的原料是____________
_________。A、B、C有丝分裂和减数第一次分裂游离的4种核糖核苷酸解析23451789106(2)D过程表示tRNA运输氨基酸参与翻译，已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC，某tRNA上的反密码子是AUG，则该tRNA所携带的氨基酸是_______。答案解析 tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补，所以当tRNA上的反密码子是AUG时，它所对应的氨基酸密码子是UAC，即氨基酸为酪氨酸。酪氨酸解析23451789106(3)图中a、b为mRNA的两端，核糖体在mRNA上的移动方向是________。图中的不同核糖体最终形成的肽链______(填“相同”或“不同”)。答案解析 由图可知，核糖体在mRNA上的移动方向是由a到b，由于模板相同所以图中的不同核糖体最终形成的肽链是相同的。由a到b相同解析2345178910610.如图表示果蝇某正常基因片段控制合成多肽的过程。a～d表示4种基因突变。 假设4种突变都单独发生，请回答下列问题：答案可能用到的密码子：天冬氨酸(GAC)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，终止密码子(UAG)。
(1)图中所示遗传信息传递的场所是_______________________。细胞核和细胞质(核糖体)解析23451789106解析 根据示意图可知，①代表转录过程，主要发生场所为细胞核；
②代表翻译过程，发生场所为细胞质(核糖体)。23451789106(2)a突变后合成的多肽链中氨基酸顺序为____________________________
_________，在a突变点附近再丢失___个碱基对对性状影响最小。答案解析 根据碱基互补配对关系，可以判断DNA下面的单链为模板链，发生a突变后，mRNA上的碱基序列为GACUAUGGUAUG，合成的多肽链中氨基酸的顺序为天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸；在a点附近再丢失2个碱基对，只会引起邻近1个氨基酸的改变，而其他氨基酸不变，对性状的影响最小。 天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸— 甲硫氨酸2解析23451789106(3)图中___突变对性状无影响，其意义是____________________________
_____。答案解析 发生b突变后，最终决定的氨基酸仍是天冬氨酸，对性状无影响，这有利于维持生物遗传性状的相对稳定。b有利于维持生物遗传性状的相对稳定解析23451789106(4)①过程需要的酶主要有____________。答案解析 转录过程需要RNA聚合酶。RNA聚合酶解析23451789106(5)在②过程中，少量mRNA就可以合成大量的蛋白质，原因是___________
__________________________________________________。答案解析 一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，进行多条多肽链的合成。一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，进行多条多肽链的合成解析课件39张PPT。章末整合提升第五章 生物的进化知识系统构建规律方法整合内容索引热点考题集训知识系统构建遗传漂变 共同进化种群基因频率地理生殖1.种群的描述是：生活在一定区域的同种生物的全部个体。
2.基因库的描述是：一个种群中全部个体所含有的全部基因。
3.种群在生物进化上的地位是：生物进化的基本单位。
4.突变和基因重组在进化上的作用是：生物进化的原材料。
5.生物朝一定方向不断进化的原因是：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变。
6.物种的表述为：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。
7.隔离在物种形成中的作用是：物种形成的必要条件。规律方法整合整合一 现代生物进化理论与达尔文的自然选择学说的比较解析 达尔文的自然选择学说认为生物个体是生物进化的基本单位，而现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位；达尔文的自然选择学说没有阐明遗传和变异的本质，而现代生物进化理论认为生物进化的实质是种群基因频率发生变化的过程。
例1 现代生物进化理论对达尔文自然选择学说进行了修改，下列哪项不是修改的内容
A.进化的基本单位是种群，而不是生物个体
B.自然选择是因为生物存在过度繁殖而导致生存斗争来实现的
C.生物进化的实质在于种群基因频率的改变
D.现代生物进化理论将自然选择学说与遗传变异有关理论结合起来解析答案整合二 两种物种形成过程的比较注意 生物进化理论认为：突变和基因重组、自然选择、隔离是生物进化和物种形成中的重要环节，其中突变和基因重组是生物进化的原材料，自然选择决定生物进化的方向，隔离是物种形成的必要条件。 解析 月见草的四倍体(4n＝48)是可育的，能够交配并产生可育后代，所以为一个新的物种，但二倍体与四倍体杂交后产生的三倍体是不育的，所以二倍体与四倍体存在生殖隔离。
例2 荷兰遗传学家研究一种月见草的遗传时，发现了一株月见草细胞中的染色体数目由原来的2n＝24 (条)变成4n＝48 (条)，成为四倍体植株。该四倍体植株与二倍体植株
A.属于两个物种，因为二者之间杂交不能产生可育的后代
B.属于两个物种，因为二者之间不能杂交产生后代
C.属于同一物种，因为二者的染色体是同源的
D.属于同一物种，因为二者之间可以杂交产生后代答案解析整合三 种群基因型频率和基因频率的计算
1.已知各种基因型的个体数，计算基因频率(A、a为基因，AA、Aa、aa为三种基因型个体数)2.已知基因型频率计算基因频率
设有N个个体的种群，AA、Aa、aa的个体数分别为n1、n2、n3，A、a的基因频率分别用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示，则：由以上公式可以得出下列结论：
某等位基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋1/2杂合子的频率。3.伴性遗传中基因频率的计算(p为XA频率，q为Xa频率)4.利用遗传平衡定律计算基因型频率
(1)前提条件：①种群非常大；②所有雌雄个体之间自由交配；③没有迁入和迁出；④没有自然选择；⑤没有基因突变。
(2)计算公式：当等位基因只有两个时(A、a)，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则：
基因型AA的频率＝p2；
基因型Aa的频率＝2pq；
基因型aa的频率＝q2。5.自交和自由交配时基因(型)频率变化规律
(1)自交：种群个体自交时，纯合子增多，杂合子减少，基因型频率发生改变。自交过程不改变基因频率。
(2)自由交配：在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之间种群的基因频率及基因型频率不变。解析 由题意可知，病害发生前T的基因频率为(20×2＋60)÷200＝50%；由于某种病害导致tt个体全部死亡，病害发生后T的基因频率为(20×2＋60)÷(200－20×2)＝62.5%。
例3 某小麦种群中TT个体占20%，Tt个体占60%，tt个体占20%，由于某种病害导致tt个体全部死亡，则病害发生前后该种群中T的基因频率分别是
A.50%、50% B.50%、62.5%
C.62.5%、50% D.50%、100%答案解析
例4 某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机授粉产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率依次是
A.增大，不变；不变，不变
B.不变，增大；增大，不变
C.不变，不变；增大，不变
D.不变，不变；不变，增大答案解析解析 由题意知，种群中A的基因频率为40%，a的基因频率为60%，随机授粉产生的后代中AA个体的百分比：40%×40%＝16%，aa：60%×60%＝36%，Aa：48%，A的基因频率：16%＋48%×1/2＝40%。自交产生的后代中AA个体百分比：16%＋48%×1/4＝28%，aa：36%＋48%×1/4＝48%，Aa：1/2×48%＝24%，A的基因频率：28%＋1/2×24%＝40%。热点考题集训1.达尔文的自然选择学说和现代生物进化理论分别认为进化的基本单位是
A.个体、个体 B.个体、种群
C.种群、种群 D.种群、个体√答案23451789106解析 现代生物进化理论以达尔文的自然选择学说为核心，是自然选择学说的改进和发展。达尔文认为进化的基本单位是个体，现代生物进化理论认为进化的基本单位是种群。解析2.根据达尔文自然选择学说图解(如图)，下列对现代生物进化理论的补充、完善等内容中，不正确的是答案23451789106A.现代生物进化理论是在研究种群中
基因频率变化的基础上发展起来的
B.种群是生物进化的基本单位
C.物种形成包括突变和基因重组、自然选择、隔离三个基本环节
D.种群中每个个体都含有种群基因库的全部基因√解析解析 种群是生物进化的基本单位。突变和基因重组为生物进化提供原材料，隔离使分化的种群之间失去自由交流基因的机会，是形成新物种的必要条件，包括地理隔离和生殖隔离。从实质上看生物进化是种群基因频率变化的结果，种群基因库是种群中全部生物个体的全部基因的总和，每个个体只有种群基因库的一部分基因。23451789106234517891063.在20世纪30年代，对生物进化过程中遗传和变异的研究，已经从
A.性状水平深入到分子水平
B.分子水平深入到量子水平
C.性状水平深入到细胞水平
D.显微水平深入到亚显微水平答案解析 随着生物科学的发展，对生物进化过程中遗传和变异的研究已经从性状水平深入到基因水平。√解析234517891064.据统计，美洲棉尾兔的分布情况是这样的：在美国东部棉尾兔有8种，而在西部多山地区则有23种。这说明下列哪种因素在物种的形成中起了重要作用
A.变异 B.遗传
C.地理隔离 D.生殖隔离答案解析 美洲棉尾兔在东、西部的差异主要是由地理方面的原因造成的，故物种的形成是由地理隔离引起的。√棉尾兔解析234517891065.关于生物进化方面的证据，下列相关叙述正确的是答案A.图1四种地雀喙的差异是由于不同环境食物的刺激所致的不同变异
B.图2昆虫的两类翅形的形成是对环境的主动适应
C.图3是两种体色的桦尺蛾，它们的性状分化证实了物种形成的机制
D.图4中两种动物之间的关系对两者都是有益的，捕食者的存在有利于增
加物种多样性 √解析23451789106解析 生物变异的产生是体内遗传物质发生改变的结果，并不是环境刺激、生物的主动适应所导致，故A、B两项都不正确；
生物性状的分化是变异的结果，并不能证实物种形成机制；生物之间的捕食关系，对捕食者和被捕食者都是有利的，二者之间相互选择，共同进化。234517891066.调查某校学生中关于某种性状的各种基因型及比例为：答案则该校学生中XB和Xb的基因频率分别是
A.6%、8% B.92%、8%
C.78%、92% D.8%、92%√解析23451789106解析 伴性遗传的基因频率计算，只计数等位基因所存在的染色体，即男性只统计一个基因，女性中统计两个基因，所以该校学生中Xb的基因频
率为基因频率为92%。 234517891067.下表中D和d表示某地区某种生物的一对等位基因，表中数据能说明答案A.1970年杂合子的比例为18%
B.1930年显性个体和隐性个体数目接近
C.1970年后的较短时间内D的频率为0
D.显性纯合子更能适应该地区变化的环境√解析23451789106解析 根据表中提供的数据，由遗传平衡定律公式计算，1970年杂合子的比例为2×0.10×0.90＝18%；1930年隐性个体的比例为0.51×0.51≈26%，显性个体的比例则为1－26%≈74%；从表中基因频率的变化趋势看出，1970年后D的频率不会在较短的时间内变为0；d的基因频率上升，表明隐性性状更能适应该地区变化的环境。234517891068.在非洲人群中，每10 000人中有1人患囊性纤维原瘤，该病属于常染色体遗传。一对健康夫妇生有一患病的孩子，此后，该妇女与另一健康男性再婚，他们若生孩子，患此病的概率约为
A.1/25 B.1/50
C.1/100 D.1/200答案√解析23451789106解析 由题干可知，该病为隐性遗传病。设正常基因为A，基因频率为p，致病基因为a，基因频率为q，那么p2＋2pq＋q2＝1，p＋q＝1，因为aa＝q2＝1/10 000，所以q＝1/100，p＝1－q＝99/100，Aa%＝2pq＝2×99/100×1/100＝198/10 000。该妇女生有患病孩子，其基因型为Aa，
健康男子的基因型为Aa的概率为那么他们所生孩子患病的概率为1/4×2/101，约为1/200。 234517891069.1万年前，科罗拉多大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群。两个种群现在已经发生了明显的分化。研究人员指出，经过长期演化可能形成两个物种，如图所示。请分析回答下列问题：答案(1)结合现代生物进化理论分析可知，b过程的实质变化是______________
_____。种群基因频率的改变解析23451789106解析 松鼠种群在不同的环境选择下进化，产生各种特异性变异，导致种群基因频率发生差异性变化，直至成为不同物种。由题意可知，A的基因频率为50%，则原来种群中AA、Aa、aa的基因型频率分别为25%、50%、25%，可设其分别为25只、50只、25只，则一年后种群中基因型为AA、Aa、aa的个体数量分别为30只、60只、20只，其基因型频率分别为27.27%、54.55%、18.18%，所以此时a的基因频率为45.455%。23451789106(2)①～⑥的存在说明了________________。答案变异是不定向的(3)原松鼠种群中黑毛基因A的基因频率为50%。环境变化后，峡谷北侧山高林密，生活于其中的松鼠种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加20%，基因型为aa的个体数量减少20%。则一年后a的基因频率为________，基因型为aa的个体比例为________。45.455%18.18%2345178910610.下图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型。图中上为甲岛，下为乙岛，A、B、C、D为四个物种及其演化关系，请据图回答下面的问题。答案(1)由A物种进化为B、C两个物种的内因是__________，外因是_______________________________，进化的实质是___________________。
(2)甲岛上的B物种迁到乙岛后，不与C物种发生基因交流，其原因是_______________。
(3)迁移到乙岛的B物种可能会_____________。遗传变异甲、乙两岛环境不同且有地理隔离种群基因频率的改变已形成生殖隔离形成新的物种23451789106(4)假设种群中有一对等位基因A和a，A的基因频率为0.1，a的基因频率为0.9，那么AA、Aa、aa 3种基因型的频率分别为________________；若环境的选择作用使a的频率逐渐下降，A的频率逐渐上升，则后代中aa基因型个体的变化趋势是__________。答案解析 根据遗传平衡原理，AA＝0.1×0.1＝0.01；Aa＝2×0.1×0.9＝0.18；aa＝0.9×0.9＝0.81。1%、18%、81%逐渐下降解析课件45张PPT。第1课时 生物进化理论的由来和发展第五章 第一节 生物进化理论学习导航
1.结合教材，概述拉马克、达尔文进化学说的主要内容，并指出其贡
献和局限性。
2.结合教材，阐明种群、基因库、基因频率的概念，并学会基因频率
的有关计算规律。
重难点击
1.达尔文自然选择学说的内容。
2.基因频率的计算。课堂导入
世界上到底是先有鸡还是先有蛋？这个问题困扰了人类几千年！对于这个问题，首先是神学家们作出了“解释”：先有鸡，因为上帝创造了鸡，然后让鸡下蛋！随着科学的发展人们不相信上帝了！没了上帝，上帝创造了鸡的“解释”也就没人相信了。
通过初中生物知识的学习，我们已经知道生物是进化的，而不是女娲造人，也不是上帝造物。那么生物是怎样进化的呢？这节课，让我们共同讨论生物进化的一些学说。一、拉马克的进化学说当堂检测二、达尔文的自然选择学说内容索引三、种群是生物进化的基本单位一、拉马克的进化学说 基础梳理1.主要内容
(1)物种是 的，所有现存的物种，包括人类都是从其他物种演变而来的。
(2)生物本身存在由 向 连续发展的内在趋势。
(3)生物各种适应性特征的形成是由于 和 遗传，也是生物不断进化的主要原因。可变低级高级用进废退获得性2.对拉马克进化学说的评价
(1)历史贡献
①拉马克的进化学说是历史上第一个提出的比较完整的进化学说。
②该学说否定了 论和 论，认为生物是逐渐进化而来的以及物种是可变的，这对进化论的发展起到了重要作用。
(2)局限性
①拉马克将进化原因归于“用进废退”与“获得性遗传”，这都属于_________，缺乏科学证据的支持。
②过于强调 导致物种的改变。
③生物因用进废退而获得的 都是可以遗传的。 神创物种不变主观推测环境的变化性状1.环境引起的性状改变一定能遗传给后代吗？答案 不一定。只有环境改变导致了遗传物质改变进而引起了性状的改变，才能遗传给后代。问题探究答案2.利用拉马克的观点，如何解释长颈鹿脖子长？答案 依据拉马克的进化学说——生物各种适应性特征的形成都是由于“用进废退”和“获得性遗传”。长颈鹿主要以树叶为食，要想获得足够的食物就得天天伸长脖子去取食叶片，由于“用进废退”，从而形成了现在的长颈鹿。拓展应用1.下列与拉马克的进化学说观点不相符的是
A.生物的种类是随着时间的推移而变化的
B.生物的种类从古到今是一样的
C.环境的变化使生物出现新的性状，并且将这些性状传给后代
D.生物的某一器官发达与否取决于用与不用答案解析解析 拉马克的进化学说认为：地球上的所有生物都不是神创造的(神创论)，也不是不变的(如物种不变论)，而是由更古老的生物进化来的，生物是由低等到高等逐渐进化的，生物的种类是随着时间的推移而变化的。生物的各种适应性特征的形成都是由于“用进废退”和“获得性遗传”。生物的某一器官发达与否取决于用与不用。“生物的种类从古到今是一样的”是物种不变论的观点。2.仔细分析下列现象，除哪项外都符合拉马克的进化学说
A.啄木鸟的长喙是长期啄食树内昆虫、反复伸长的结果
B.在暗洞中生活的鼹鼠，因长期不用眼睛而逐渐失去视觉
C.蛇的四肢由于长期不用而退化，因而获得匍匐行进的习性
D.狼和鹿能迅速奔跑，两者进行着相互选择答案解析 法国博物学家拉马克通过对植物和动物的大量观察，提出了“用进废退”和“获得性遗传”，即生物各种适应性特征的形成都是由于“用进废退”和“获得性遗传”。也就是说，器官用得越多越发达，器官废而不用就会造成形态上的退化。解析二、达尔文的自然选择学说基础梳理1.自然选择学说的主要内容(1)达尔文学说的三个观点物种是 的
和自然选择
适应是 的结果可变生存斗争自然选择(2)生物进化的原因分析过度繁殖遗传和变异生存斗争适者生存2.局限性
(1)对于 的本质，未做出科学的解释。
(2)没有解释自然选择如何对 起作用。遗传和变异可遗传的变异如图是长期使用一种农药后，某种害虫种群密度的变化情况，据图分析回答下列问题：
1.A点使用农药之前，害虫种群中有多种变异类型，为什么？答案 生物变异是不定向的，能产生多种变异。问题探究答案2.使用农药后，大量害虫被杀死，但是又不会全部被杀死，这是为什么？答案 害虫种群中只有少部分具有抗药性的变异，大部分没有抗药性，使用农药后，大部分被杀死，只有少部分抗药性个体生存下来。答案 抗药性强的个体在生存斗争中存活并大量繁殖。3.分析BC段曲线上升的原因是什么？答案 C处种群中抗药性个体的比例很高。4.C和A处的种群数量差不多，有什么不同？答案 农药是对害虫的变异进行了选择。5.该过程中，农药是诱发了害虫基因突变还是对害虫的变异进行了选择？答案答案 这属于自然选择。6.该过程是人工选择还是自然选择？分析 自然选择的目的是使生物更加适应自然条件，而人工选择的目的是使生物更有利于人类。答案分析知识整合害虫种群中只有少部分具有抗药性的变异，大部分没有抗药性，使用农药后，大部分被杀死，只有少部分抗药性个体生存下来，这些抗药性强的个体在生存斗争中存活并大量繁殖，农药是对害虫的变异进行了定向地自然选择。拓展应用3.下图以长颈鹿的进化为例，说明达尔文的自然选择学说。以下说法不正确的是A.长颈鹿个体之间存在许多性状差异，如颈和前肢的长短不同
B.生物产生后代的数量往往超过生活环境所能承受的数量而引起生存斗争
C.颈和前肢长的个体，在生存斗争中容易获得食物而生存并繁殖
D.自然选择是定向的，使适应环境的长颈鹿个体朝着符合人类需要的方向
发展 答案解析解析 自然选择是定向的，它可使生物朝适应环境的方向发展进化，而不是朝向“符合人类需求”的方向发展。4.使用农药来防止棉红铃虫，开始效果很好，但长期使用后，效果越来越差。下列叙述正确的是
A.棉红铃虫对农药产生了定向的变异
B.棉红铃虫对农药进行了定向的选择
C.棉红铃虫对农药产生了隔离
D.农药对棉红铃虫的抗药性变异进行了定向选择答案解析解析 棉红铃虫本身就存在各种不同变异，使用农药后，棉红铃虫生活环境发生了改变，农药对其不同的变异进行定向的选择，具有抗药性的个体能够生存下来，并逐代积累加强，使农药失去了原有的杀虫效果。5.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有
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的，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，以适应变化的环境答案解析解析 达尔文学说认为，生物的变异是不定向的，而环境的选择是定向的。环境的作用是选择不定向的变异，不是引起生物定向的变异。达尔文自然选择学说和拉马克进化论的核心区别是：拉马克强调环境变化导致生物主动发生变异；达尔文强调生物本来就存在各种变异，环境把适应性强的变异选择出来了。三、种群是生物进化的基本单位2.种群
(1)是指生活在一定区域的 的全部个体。种群不仅是 的基本单位，也是 的基本单位。
(2)生物进化的实质是种群内 的改变。基础梳理1.现代综合进化理论的主要内容 是生物进化的基本单位
产生进化的原材料
决定生物进化的方向
是物种形成的必要条件突变和基因重组种群自然选择隔离同种生物生殖生物进化基因频率3.基因库和基因频率
(1)基因库：一个生物种群中全部个体所含有的 。
(2)基因频率：一个种群基因库中， 占全部等位基因数的比率。
(3)基因型频率：指 的个体在群体中所占的比率。基因总和某个基因某种基因型在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，就这对等位基因来说，每个个体可以看作含有2个基因。假设该昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，基因A和a都不产生突变，根据孟德尔的分离定律计算：
1.该种群产生的A配子和a配子的比率各是多少？答案 A配子占60%，a配子占40%。问题探究答案答案 AA占36%，Aa占48%，aa占16%。2.子一代基因型的频率各是多少？答案 A占60%，a占40%。3.子一代种群的基因频率各是多少？答案答案4.子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗？由表可知，子三代、子四代以及若干代以后，种群的基因频率与子一代一样。答案答案 对自然界的种群来说，这五个条件不可能同时都成立。例如，翅色与环境色彩较一致，被天敌发现的机会就少些。5.若上述计算结果是建立在五个假设条件基础上的。对自然界种群来说，这五个条件都成立吗？你能举出哪些实例？答案知识整合当某种群非常大，所有雌雄个体间都能自由交配，没有迁入和迁出，没有自然选择和突变时，这样的种群称为理想种群。理想种群中，各等位基因的频率和基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着基因平衡的。拓展应用6.下列关于种群的叙述中，不正确的是
A.种群是生物进化的基本单位，也是生物群落的基本单位
B.种群内个体间彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代
C.两个池塘内的全部青蛙是一个种群
D.一个树林中的全部杜鹃是一个种群答案解析解析 种群是在一定区域内(即同一地点)同种生物的全部个体的总和，而C项为两个池塘，属于两个种群。7.在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占18%，基因型为Aa的个体占78%，基因型为aa的个体占4%，A和a的基因频率分别是
A.18%、82% B.36%、64%
C.57%、43% D.92%、8%答案解析解析 A基因频率＝AA基因型频率＋1/2Aa基因型频率＝18%＋1/2×78%＝57%，a基因频率＝aa基因型频率＋1/2Aa基因型频率＝4%＋1/2×78%＝43%。8.在某一遵循遗传平衡定律的人群中，已调查得知，隐性性状者为16%，则该性状不同类型的基因型频率分别是(按AA、Aa、aa顺序排列)
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、0.38答案解析解析 根据基因库中隐性性状者(aa)的频率为16%，则q2＝0.16，q＝0.4，而p＝1－0.4＝0.6，根据遗传平衡公式，[p(A)＋q(a)]2＝p2(AA)＋2pq(Aa)＋q2 (aa)可计算出，AA的频率为0.36，Aa的频率为0.48，aa的频率为0.16。(1)已知基因型频率计算基因频率
设某种群中， AA、Aa、aa的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示，A、a的基因频率分别用PA、Pa表示，(2)理想条件下的基因频率和基因型频率的计算
理想种群中，一对等位基因为A和a，设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则p＋q＝A%＋a%＝1。如果这个种群达到了遗传平衡，那么遗传平衡定律可以表示为：
(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。
①p2代表纯合子AA的基因型频率；
②2pq代表杂合子Aa的基因型频率；
③q2代表纯合子aa的基因型频率。
即：AA%＝p2，Aa%＝2pq，aa%＝q2。课堂小结过度繁殖生存斗争适者
生存 种群自然选择隔离当堂检测1.下列关于拉马克进化学说的叙述，不正确的是
A.拉马克认为，地球上的所有生物都是由更古老的生物进化来的
B.生物的适应性特征的形成是由于用进废退和获得性遗传
C.器官废而不用，就会造成形态上的退化
D.用进废退获得的性状不可以遗传给后代√23451答案解析 选项D不是拉马克的观点，拉马克认为用进废退获得的性状可以遗传给后代；现代科学家认为，仅由环境因素引起的变异是不能遗传给后代的。解析2.对种群概念的正确叙述是
A.不同空间中同种生物个体的总和
B.生活在一定区域的同种生物的一群个体
C.一片水田中的所有鱼的总和
D.一个生态环境中有相互关系的动植物的总和√答案23415解析 种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。其中的“种”是生物分类的基本单位，例如：一个池塘中全部的鲤鱼是一个种群，包括所有的大鲤鱼、小鲤鱼和鲤鱼苗。这里必须具体到“鲤鱼”，而不能是“鱼”，因为后者还包括其他种类的鱼。解析234153.达尔文的进化理论不能解释的问题是
①生物的多样性 ②保护色 ③生物遗传和变异的本质 ④定向的自然选择 ⑤自然选择对遗传和变异如何起作用 ⑥生物的生存斗争
A.①② B.④⑥ C.③⑤ D.④⑤√答案解析解析 达尔文的进化理论能解释生物的多样性、适应性，它认为过度繁殖和有限的资源引起了生存斗争，通过自然选择，只有有利变异能生存，因此能解释①②④⑥。234154.在一个随机交配的中等大小的种群中，经调查发现控制某性状的基因型只有两种：AA基因型的频率为40%，Aa基因型的频率为60%，aa基因型(致死型)的频率为0。那么随机交配繁殖一代后，AA基因型的个体占
A.49/91 B.49/100 C.11/20 D.11/17答案解析√5.下图表示达尔文对现代长颈鹿进化形成过程的解释，请据图回答下列问题：23415答案(1)长颈鹿祖先过度繁殖的含义是______________________________。长颈鹿的颈和前肢长短各异，这表明生物变异是__________。变异只是生物进化的_______。后代数目超过环境所能承受的能力不定向的原材料(2)在缺乏青草的时期，有的长颈鹿能吃到高处食物而活下来，有的长颈鹿因得不到食物而死亡，这个过程叫做________，它是通过生存斗争来实现的。生存斗争是指__________________________________________。
(3)适应有双重含义：一是指生物体的_____与环境相适应的表现，二是指生物___________________________的过程。适应是_________的结果。23415答案自然选择生物与生物之间以及生物与无机环境之间的斗争改造自己形成适应环境的性状 性状自然选择课件46张PPT。第2课时 现代生物进化理论的主要内容第五章 第一节 生物进化理论学习导航
1.结合教材P110～111，阐明可遗传的变异为生物进化提供了原材料，以
及自然选择对生物进化方向的决定作用。
2.结合教材P112～113，阐明物种形成的机制。
3.阅读教材P114～115，概述分子进化的中性学说以及生物进化理论发展
的意义。
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1.自然选择的作用。
2.物种形成的机制。课堂导入
19世纪，英国杰出的生物学家发现了生物发展的规律，证明所有的物种都有共同的祖先。达尔文的这一重大发现，对生物学具有划时代的意义。
人们在达尔文自然选择理论的基础之上，逐步完善和发展进化论，最终建立了现代生物进化理论。这节课就让我们一起来学习现代生物进化理论。一、突变和基因重组、自然选择当堂检测二、隔离与物种形成内容索引三、中性学说、生物进化理论发展的意义一、突变和基因重组、自然选择(2)影响基因频率变化的因素
①包括 、基因重组、染色体变异和 等因素。
②遗传漂变：是由于在繁殖时雌雄配子的 而发生的基因频率变化，遗传漂变的效应与种群的大小成反比。基础梳理1.突变和基因重组产生进化的原材料
(1)可遗传变异的来源可遗传变异来源
染色体变异统称为 基因重组基因突变突变基因突变自然选择随机结合(3)基因突变产生的 ，通过有性生殖过程中的 ，可以形成多种多样的 ，从而使种群出现大量的可遗传变异。
(4)生物的变异是否有利取决于它们的 ，同样的变异在不同的生存环境中可能有利，也可能有害。等位基因基因重组基因型生存环境2.自然选择决定生物进化的方向
在自然选择的作用下，具有有利变异的个体更易产生后代，相应的基因频率会 ，具有不利变异的个体很难产生后代，相应的基因频率会 。因此，自然选择使种群的 ，导致生物朝着一定的方向不断进化。不断提高不断下降基因频率发生定向改变突变和基因重组能产生进化的原材料，据此分析回答下列问题：
1.突变具有低频性，为什么还能为生物进化提供原材料？答案 生物进化的单位是种群，虽然突变的频率很低，但一个种群往往由许多个体组成，而每一个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变。问题探究答案2.突变大多数对生物体是不利的，为什么还能为进化提供原材料？答案 生物变异是否有利，取决于它们的生存环境，微小有利的变异不断积累也能导致生物进化。答案 不能。突变和基因重组都是随机的、不定向的，不能决定生物进化的方向。3.突变和基因重组能决定生物进化的方向吗？答案4.在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型AA的个体占24%，基因型Aa的个体占72%。一年后，种群中基因型AA的个体占48%，基因型Aa的个体占24%，这一年间种群是否进化了？答案 种群的基因频率没有变化，生物没有进化。答案分析 该种群中基因A和基因a的频率：A%＝AA%＋1/2Aa%＝60%；a%＝aa%＋1/2Aa%＝40%。一年后，A%＝AA%＋1/2Aa%＝60%；a%＝aa%＋1/2Aa%＝40%。 分析知识整合生物进化的单位是种群，由许多个个体组成，而每一个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变，其中那些微小有利的变异不断积累导致生物进化，但突变本身不能决定生物进化的方向，起决定作用的是自然选择。生物进化的实质是种群基因频率的变化。拓展应用1.根据现代生物进化理论，下列说法正确的是
A.自然选择决定了生物变异和进化的方向
B.生物进化的实质是种群基因型频率的改变
C.种群内基因频率的改变在世代间具有连续性
D.种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小答案解析解析 自然选择使种群的基因频率发生定向改变，从而使生物定向进化，所以自然选择决定了生物进化的方向；生物进化的实质是种群基因频率的改变；种群中基因频率的改变在世代间具有连续性，导致生物不断进化；种群中基因频率改变的偶然性随种群数量下降而增大。2.下列有关基因频率与生物进化的描述，正确的是
A.生物在进化的过程中不一定有基因频率的改变
B.生物只要发生进化，基因频率就会改变
C.变异使基因频率定向改变
D.只有基因突变，才导致基因频率发生改变答案解析 生物进化的实质是种群基因频率的改变，只要生物进化了，基因频率一定发生了改变；变异是不定向的，自然选择可使基因频率发生定向改变；基因频率的改变与基因突变、迁入和迁出、自然选择等多种因素有关。解析二、隔离与物种形成1.物种
分布在一定的 ，具有一定的 和 特征，而且在自然状态下能够 并能繁殖出 的一群生物个体。
2.物种形成和生物进化的机制： 、 和 。
3.隔离
(1)地理隔离：是指地理上的障碍，是一种主要的隔离方式。地理隔离可以导致 的形成，如东北虎和华南虎。
(2)生殖隔离：指不同种群的个体不能 或交配后产生 的后代，如马与驴杂交产生的骡不可育。基础梳理自然地域形态结构生理功能相互交配可育后代突变选择隔离亚种自由交配不可育4.物种的形成过程地理隔离①不同种群出现不同的 和_________
②不同种群间不发生________自然选择① 和 互不相同
②自然选择对不同种群 的改变所起的作用不同生殖隔离 形成明显的差异，并逐步出现生殖隔离，从而形成不同的物种突变基因重组基因交流栖息条件基因频率基因库食物如图是我国黄河两岸某种生物a的演化过程模型，请据图分析回答下列问题：答案 不能。存在地理隔离。问题探究答案1.自然状态下，b、c之间能进行基因交流吗？为什么？答案 不同。两地的环境条件不同，自然选择的方向不同。2.b、c进化的方向相同吗？为什么？答案 不一定。是否是同一物种要看是否存在生殖隔离。3.研究表明，某基因在b、d之间的频率有很大差别，是否说明二者不是同一物种了？答案 长期的地理隔离产生生殖隔离。4.若长期进化后，b、c形成了两个物种，这反映出物种形成的一般途径是怎样的？答案答案 在二者间已形成生殖隔离。5.黄河北岸的b迁移到黄河南岸后，不与c进化为同一物种，其原因可能是什么？答案 二倍体的c与四倍体的e杂交，其后代是三倍体，三倍体是不育的，所以二者存在生殖隔离。这说明不经过地理隔离也能产生生殖隔离。6.若在黄河南岸由于某种原因，二倍体的c加倍成了四倍体的e，那么c、e之间存在生殖隔离吗？这说明什么？答案知识整合突变和基因重组、自然选择、隔离是物种形成的三个环节，长期的地理隔离产生生殖隔离是物种形成的一般方式，但是有时候长期地理隔离没有产生生殖隔离，也就没有形成新物种，而有时候不经过地理隔离也能产生生殖隔离。拓展应用3.下列关于隔离的叙述，不正确的是
A.种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因
B.隔离阻止了种群间的基因交流
C.不同的物种之间必然存在着生殖隔离
D.对所有物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离答案解析解析 物种间必然存在隔离，不管是地理隔离还是生殖隔离，导致的结果是阻止了基因的交流，从而使种群基因库的差异变大，地理隔离是一个量变过程，只有足够长的时间后才能达到生殖隔离。4.下列能形成新物种的是
A.二倍体的西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜
B.桦尺蛾体色的基因频率由S(灰色)95%变为s(黑色)95%
C.马与驴交配产生了骡
D.克隆多莉羊答案解析解析 判断是否形成新物种的标准是新形成的物种与原来物种间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，说明已形成了新物种，否则还没有形成新物种。
A项中，四倍体西瓜自交能产生可育后代，说明四倍体西瓜属于一个物种，四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交产生的三倍体西瓜高度不育，说明二者存在生殖隔离，则四倍体西瓜是一个新物种；
B项中，基因频率发生了改变，说明生物进化了，但未突破种的界限，仍属于同一物种；
C项中骡子不育，不是一个物种；
D项中多莉羊是无性繁殖产生的，其遗传组成基本不变，仍属原来的物种。 5.如图是物种形成的一种模式。物种a因为地理障碍分隔为两个种群a1和a2，经过漫长的进化，分别形成新物种b和c。在此进程中的某一时刻，a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布，向d方向进化。下列有关叙述正确的是答案解析A.b和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离
B.c和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离
C.a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，则b和d是同一物种
D.a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，则c和d是不同物种解析 区分物种的关键是看是否存在生殖隔离，存在地理隔离的不同种群，可能属于不同物种，也可能属于同一物种。b和d存在地理隔离，不一定达到生殖隔离；由于a1和a2的地理隔离，d和c有可能存在生殖隔离。种群基因频率改变是生物进化的实质，而不是形成新物种的标志。a1中外迁群体与当时留居群体的基因频率不一定相同；a1中外迁群体与当地a2种群的基因频率不一定相同，但如果只发生地理隔离，而没有发生生殖隔离，则c和d可能是同一物种。关于物种和物种形成的几个易错点
(1)形态、结构一致≠同一物种。
形态、结构一致的生物，有可能具有生殖隔离，两个种群的生物形态、结构相同，但繁殖期不同，这两个种群的生物具有生殖隔离，是两个物种。
(2)能产生后代≠同一物种。
两个个体能够交配产生后代，有可能子代高度不育，如马和驴，虽然能够产生子代，但子代不育，因此马和驴是两个物种。 (3)物种的形成不一定都需要经过地理隔离，如多倍体的产生。
(4)生物进化不一定导致物种的形成。
①生物进化的实质是种群基因频率的改变，即生物进化不一定导致新物种的形成。
②新物种一旦形成，则说明生物肯定进化了。三、中性学说、生物进化理论发展的意义基础梳理1.中性学说进化的过程中性中性物种自然选择表现型2.生物进化理论发展的意义现代生物科学控制和改造生物环境人与自然1.中性学说与现代综合进化论的主要差异是什么？答案 中性学说认为：(1)生物进化的主导因素不是自然选择，而是中性突变的随机固定；(2)DNA分子产生的突变大部分是中性的。问题探究答案2.根据上题分析，你是否认为中性学说完全否决了现代综合进化论？答案 不是。中性学说侧重于微观水平，而现代综合进化论侧重于宏观水平，二者相互补充，更好地阐述了生物进化的本质。拓展应用6.下列叙述符合中性学说的是
A.中性突变一般不引起生物性状的改变，因此中性突变不是突变
B.当自然选择作用于中性突变时，有利的变异被积累
C.当环境恶劣时，中性突变的进化速率加快了
D.中性学说并没有否认选择的作用，承认形态、行为和生态性状，即生
物的表现型是在自然选择下进化的 答案解析解析 中性学说认为多数或绝大多数突变都是中性的，即无所谓有利或有害，因此对于这些中性突变不会发生自然选择与适者生存的情况。突变大多在种群中随机地被固定或消失，而不是通过选择才被保留或淘汰的。 解析 现代综合进化论的基本观点为：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于基因频率的改变，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择决定生物进化的方向，隔离是物种形成的必要条件。中性学说认为突变大部分是中性的，生物进化的主导因素是中性突变的随机固定。7.下列观点符合“中性学说”的是
A.生物进化的实质是基因频率的改变
B.自然选择决定生物进化的方向
C.DNA分子产生的突变大多数是中性的
D.隔离是物种形成的必要条件答案解析现代综合进化论与中性学说的比较课堂小结种群可遗传的变异自然选择隔离中性突变当堂检测1.在一次大风暴后，有人搜集了100只受伤的麻雀，把它们饲养起来，结果活下来64只。在死去的个体中，大部分是个体比较大、变异类型特殊的。下列有关叙述正确的是
A.突变和基因重组决定生物进化的方向
B.自然选择会改变种群的基因频率
C.特殊的变异类型都是不利的
D.不产生变异的生物才能生存√23451答案解析解析 突变和基因重组为生物的进化提供原材料，这种变异是不定向的，可能是有利的，也可能是有害的。产生有利变异的个体存活下来，产生不利变异的个体会在自然选择中被淘汰，自然选择的过程就是种群基因频率发生变化的过程。234512.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物种
B.物种是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.在新物种形成过程中必须有地理隔离和生殖隔离√答案23415解析 同一物种的个体不但能相互交配，而且必须产生可育的后代，两个条件必须同时满足；不同种群的生物若能交配并能产生可育后代，说明它们属于同一物种；爆发式形成新物种时可以不经过地理隔离。解析234153.隔离在物种形成中的作用是
A.导致种群基因频率不断改变
B.阻止了种群间的基因交流
C.决定了生物进化的方向
D.导致不同种群出现不同的突变和基因重组√答案解析解析 隔离阻止了种群间的基因交流，是物种形成的必要条件。234154.下列关于中性学说的说法中，错误的是
A.中性学说的研究水平侧重于分子水平
B.DNA分子产生的突变大部分是中性的
C.遗传漂变是分子进化的动力
D.中性学说与现代综合进化论是对立的答案√5.下图中的小圆圈表示物种，箭头表示物种的变异，箭头线上有两条短线代表被淘汰的变异个体。23415答案请根据此图解完成下列关于达尔文自然选择学说的问题：
(1)此图说明了一个什么观点？
_________________________________。解析变异是不定向的，自然选择是定向的解析 依图所示，每个小圆圈表示的物种，都有多个变异的方向，但每次都只有一个方向(且同一方向)保留下来，其他变异均被淘汰。说明①生物的变异可向多个方向发展，一般是不定向的；②生物被保存下来的变异是与环境相适宜的，即自然选择是定向的，当生物产生了变异后，由环境决定其生存还是被淘汰。23415(2)图解中为什么有的箭头被淘汰？
_______________________________________________。23415解析 图中大多数的箭头(即变异)被淘汰，就是因为不适应环境的缘故。答案解析在生存斗争中，不利生存的变异个体在斗争中被淘汰解析 图中未被淘汰的箭头始终朝向一个方向，除了说明外界环境未变，选择方向没变外，更重要的是物种在进化过程中，通过遗传使有利变异在后代中得到不断的积累和加强，并最终达到进化的目的。(3)图解中画出的未被淘汰的箭头综合说明了什么？
_______________________________________________________________________________________________。23415答案解析说明在生存斗争中适于生存的变异个体被保留，并逐代通过遗传而不断积累加强(说明了自然选择是定向的)课件33张PPT。第二节 生物进化和生物多样性第五章 生物的进化学习导航
1.结合教材，概述生物进化的基本历程。
2.结合教材，概述生物进化与生物多样性的关系。
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共同进化和生物多样性的形成。课堂导入
地球上已知的生物有200万种之多，它们是由一个共同的祖先不断进化而来的，正是生物进化导致了生物的多样性。今天，我们就来学习生物进化和生物多样性。
解决学生疑难点 ______________________________________________一、生物进化的历程和证据当堂检测二、共同进化和生物多样性的形成内容索引一、生物进化的历程和证据基础梳理1.生物进化的基本历程原核细胞 细菌、蓝藻真核藻类和无脊椎动物原始裸子植物裸子植物和爬行类哺乳类和鸟类鸟类、哺乳类和被子植物人类2.生物进化的基本顺序
(1)从 ―→多细胞；从简单―→ ；从 ―→陆生；从低级―→高级。
(2)在生物进化过程中，许多物种 ，又有许多 不断产生。
3.研究生物进化的证据
(1)化石是指经过自然界的作用，保存在地层中的古生物的 、遗物和它们的 。
(2)化石是研究生物进化的 证据。单细胞复杂水生相继绝灭新物种遗体生活遗迹直接1.植物进化的历程可以反映生物进化的哪些趋势？答案 (1)从生活环境分析：水生→陆生；
(2)从结构分析：简单→复杂；
(3)总趋势：低级→高级。问题探究答案2.了解生物进化历程的主要依据是什么？同源器官的存在能表明什么？答案 (1)了解生物进化历程的主要依据是化石。
(2)同源器官的存在，表明具有同源器官的生物是由共同的原始祖先进化而来的。答案答案 生物通过有性生殖，实现了基因重组，增强了生物变异的多样性。 3.为什么有性生殖生物的出现加快了生物进化的速度？拓展应用1.生物进化的历程可以概括如下：
(1)从细胞结构看，由_____进化到_____；
(2)从细胞数量看，由_______进化到_______；
(3)从生存环境看，由_____进化到_____；
(4)从生殖方式看，由_________进化到_________；
(5)从生物体结构和功能看，由_____进化到_____；由_____进化到____。答案原核真核单细胞多细胞水生陆生无性生殖有性生殖简单复杂低级高级2.在生物进化过程中，真核生物的出现使生物进化的进程大大加快了，其根本原因是
A.真核生物种类多、形态多样
B.真核生物结构、功能复杂
C.真核生物通过有性生殖繁殖后代，增强了生物的变异性
D.真核生物既能自养生活，又能异养生活答案解析 通过有性生殖，后代具有两个亲本的遗传性状，具有更强的生活力和变异性，为生物的进化提供了更加丰富的原始选择材料。解析二、共同进化和生物多样性的形成基础梳理1.生物多样性
(1)概念：是指地球上所有 、它们所包含的 以及由这些生物和环境相互作用所构成的 的多样化程度。
(2)含义
①遗传多样性：地球上生物所携带的 的总和。
②物种多样性：生物种类的 程度。
③生态系统多样性：地球上生态系统的 、 的多样性以及各种生态过程的多样性。生物基因生态系统遗传信息丰富组成功能2.共同进化
(1)概念：任何一个物种都不是 进化的。不同 之间、生物与_____
____之间，在相互影响中不断进化和发展，这被称为共同进化或协同进化。单独物种无机环境 (2)共同进化的实例 种间互助捕食寄生竞争厌氧好氧光合3.五界分类法
(1)五界系统：原核生物界、 生物界、 界、植物界和动物界。
(2)五界系统的意义
①显示了生命发展史的三大阶段： 阶段、真核单细胞阶段和 阶段。
②揭示了进化的三大方向： 者、 者和 者。原生真菌原核单细胞真核多细胞生产分解消费问题探究答案 地球上的生物资源是有限的，人类不应当掠夺式地开发和利用生物资源，而应合理有度地利用生物资源，做一个“精明的捕食者”。1.“精明的捕食者”策略对人类利用生物资源有什么启示？答案 从个体考虑，对被淘汰的个体来说是有害的；从种群考虑，无论是对捕食者还是对被捕食者，都有利于种群的发展。2.在捕食者与被捕食者的共同进化中，从生物个体和种群两个方面分析，是有利的还是有害的？答案答案 根本原因：基因(DNA分子结构)的多样性。
直接原因：蛋白质的多样性。3.导致生物多样性的根本原因和直接原因分别是什么？答案 一个物种的遗传多样性越丰富，它对环境的适应性就越强。4.一个物种的遗传多样性与其对环境的适应有何关系？答案拓展应用3.右图表示生物多样性的三个不同层次，
下列叙述正确的是答案解析A.图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示遗传多样性、
种群多样性和生态系统多样性
B.图Ⅰ说明基因重组导致多种等位基因的
产生，从而形成遗传多样性
C.图Ⅱ反映出生殖隔离的生物可以在同一个环境中相对稳定地共存
D.图Ⅲ反映出的河流、森林和城市生态系统具有相同的小气候特点解析 由图获得的主要信息有：图Ⅰ表示遗传多样性，图Ⅱ表示物种多样性，图Ⅲ表示生态系统多样性。解答本题时结合多样性三者的关系，再结合选项作出选择。4.关于生物多样性的叙述，正确的是
A.地球上所有的植物、动物和微生物，以及它们拥有的全部基因共同
组成生物的多样性
B.过度的人为干扰会导致生物多样性降低
C.生物多样性的丰富程度与自然选择无关
D.遗传多样性较低的种群适应环境能力强答案课堂小结地质年代共同进化五界系统当堂检测1.真核生物的出现在生物进化历史上具有重要的意义，这主要表现在
①结构和功能更加完善
②出现有丝分裂，为有性生殖的产生奠定基础
③通过有性生殖实现了基因重组，推动了生物进化
A.①② B.②③
C.①③ D.①②③√23451答案解析解析 真核生物在生物进化历史上具有重要意义，这主要表现在以下两个方面：一是与原核细胞相比，真核细胞的结构和功能复杂得多；二是真核细胞通过有丝分裂增殖，这是减数分裂出现的前提，即为有性生殖奠定了基础。通过有性生殖出现了基因重组，推动了生物进化。234512.下列关于共同进化的表述，正确的是
A.物种可以单独进化
B.捕食者的存在对被捕食者无益
C.物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的
D.一个物种的形成或灭绝，会影响到其他若干物种的进化√答案23415解析23415解析 物种生存在开放的环境中，受生存环境的生物因素和非生物因素的影响，不能单独进化；捕食者所吃掉的大多是被捕食者中较弱的个体，有利于种群的生存和发展；物种间共同进化的方式除了通过生存斗争外，还有种间互助等；不同的物种之间存在着不同的种间关系，它们相互影响，相互促进，一旦灭绝，会影响到与之有关的生物的生存和进化。234153.原始生命出现之后，最可能符合生物进化趋势的是
A.光合作用→无氧呼吸→有氧呼吸
B.无氧呼吸→有氧呼吸→光合作用
C.有氧呼吸→光合作用→无氧呼吸
D.无氧呼吸→光合作用→有氧呼吸√答案解析解析 原始大气中不存在氧气，所以首先出现的是进行无氧呼吸的厌氧生物。随着光合作用的出现，原始大气中有了氧气，为有氧呼吸生物的出现提供了条件。234154.在北极的一个山脉中，原始的狼已经在体格和生活习性上进化成不同的变种，其中一种狼的体重较轻，四肢发达而灵活，以猎鹿为主；另一种狼的体重较重，足短而力强，常常攻击羊群。下列叙述错误的是
A.狼的性状分歧是自然选择的结果
B.上述现象说明自然选择在一定程度上是不定向的
C.在生存斗争中，捕食者和被捕食者之间进行着相互选择
D.自然选择对不同种群的基因频率的改变所起的作用有所差别，最终导
致这些种群的基因库差异很大，并逐步出现生殖隔离答案解析√23415解析 狼的实例恰恰解释了自然选择是定向的，因环境不同，选择不同，导致种群基因库改变并逐渐出现生殖隔离，而且捕食者与被捕食者相互选择而共同进化。5.现有G、H、Q、W、X五个有亲缘关系的物种，它们的进化历程及亲缘关系如图所示。据图回答下列问题：
(1)图中五个物种中，基因库相似程度最高的两个物种最可能是______。23415答案X、Q解析 基因库相似程度越高的生物应是亲缘关系越近的物种。解析(2)由共同祖先进化形成上述五个不同物种的外部因素是_________和______。23415解析 物种的形成需要经过隔离，一个物种在特定的环境中生存时，必然受到环境的自然选择。答案解析自然选择隔离(3)H、W两物种都生活在海洋中，体形都为纺锤形的事实能够说明______________________________________
______。解析 这是一种趋同进化现象，是相同环境定向选择的结果。自然选择是定向的(环境对生物的选择是定向的)23415答案解析(4)如果将W物种始终处在一个没有地理隔离的环境中，W物种将会在进化过程中分化成两个或两个以上的物种吗？______，为什么？__________________________________
_______________；W物种在它所生存的环境中会进化吗？____，为什么？___________________________________
________________________________________。 解析 没有隔离就不会分化出不同的物种，但生物是随着环境的变化在不断进化的。不会 没有地理障碍，群体中的个体可以相互进行基因交流 会 生物在繁衍过程中会产生各种可遗传的变异，W所处的环境条件也会不断的发生变化
