第三节 基因控制蛋白质的合成
第1课时 从基因到蛋白质
【自主学案】
1．基因的概念：基因是__________________________。
思考：RNA与DNA有哪些区别？
2．转录
（1）概念：在______中，以DNA的一条链为模板，按照______原则，合成_____的过程。（注：叶绿体、线粒体也有转录）
（2）条件：模板：DNA的_____条链（模板链）；原料：_____；能量：_____；酶：_____等。
（3）过程：第一步：DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。第二步：游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当两者碱基互补时，便以氢键相结合。第三步：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。第四步：合成的mRNA从DNA链上释放，而后DNA双链恢复双螺旋。
（4）原则：__________；（5）产物：__________。
思考：什么叫做密码子？决定20种氨基酸的密码子共有多少种？
遗传学上把mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基叫一个遗传密码子；密码子共有64种，其中决定氨基酸的密码子有61种。
3．翻译
（1）概念：游离在_____中的各种氨基酸，以_____为模板，合成_____的蛋白质的过程。（注：叶绿体、线粒体也有翻译）
（2）过程：①_____：mRNA、tRNA与核糖体相结合。mRNA上的起始密码子位于核糖体的第一位置上。相应的tRNA识别并与其配对。②_____：携带着特定氨基酸的tRNA按照碱基互补配对原则，识别并进入第二位置。在酶的作用下，将氨基酸依次连接，形成多肽。③_____：识别终止密码子，多肽链合成终止并被释放。
（3）条件
模板：_____；原料：_____；能量：_____；酶：_____；搬运工具：_____；装配机器：_____。
（4）原则：__________；（5）产物：__________。
4.与基因表达有关的计算
基因中碱基数：mRNA分子中碱基数：氨基酸数 =__________。
【典题精析】
重点一：有关基因表达的具体过程
例1．下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是（ ）
A．图中表示4条多肽链正在合成
B．转录尚未结束，翻译即已开始
C．多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译
D．一个基因在短时间内只能表达出多条多肽链
解析:读图可知，有4条mRNA链，每条链上有多个核糖体，每个核糖体内合成一条肽链，因此有多条多肽链正在合成；原核生物没有核膜，转录和翻译是同时同地进行，所以转录尚未结束，翻译即已开始，真核生物的转录在细胞核，翻译则在细胞质中；图中所示为一个基因（一条模板链），表达出的则是多条多肽链。
答案：B
重点二：基因表达中相关数量的计算
例2.某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是（ ）
A. 75对碱基 B. 78对碱基 C. 90对碱基 D. 93对碱基
解析：根据题中条件可知该多肽由30个氨基酸组成，则应为30个密码子再加上终止密码子应为31，编码多肽的基因碱基为31×6=186，93对碱基。
答案：D
【学生自测】
1．某基因中碱基C＋G占30％，由其转录出的RNA碱基A占25％，那么该信使RNA上U占碱基总数的（ ）
A．30％ B．25％ C．45％ D．55％
2．甲硫氨酸—谷氨酸—丙氨酸—半胱氨酸—脯氨酸—丝氨酸—赖氨酸—脯氨酸。合成这条多肽链需mRNA最多有（ ）个碱基
A．24 B．48 C．27 D．54
3．组成人体20种氨基酸对应的密码子有（ ）个。
A．4 B．20 C．61 D．64
4．下图是真核生物信使RNA合成过程图，请根据图判断下列说法中正确的是（ ）
A．R所示的节段①正处于解旋状态，形成这种状态需要解旋酶
B．图中②是以4种脱氧核苷酸为原料合成的。
C．如果图中③表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶
D．图中的②合成好后，直接进入细胞质中与核糖体结合并控制蛋白质的合成。
5．已知AUG、GUG为起始密码，UAA、UGA、UAG为终止密码。假设编码某多肽分子的基因中一条链的碱基排列顺序为ACCACAGTC……AGGAACTTCGAT（其中“……”表示省略了214个碱基，并且不含有编码终止密码的序列），若以此链为模板转录，最终形成的多肽分子中肽键的数目最多是（ ）
A．74 B．75 C．77 D．7
6观察下列蛋白质合成示意图，回答问题：
⑴图中①是_________，②是_________，③是____________。
⑵丙氨酸的密码子是 _________ 。
⑶若图中④含60个组成单位，则③中至少含 _________个碱基。
⑷该图表示的是基因控制蛋白质合成过程中的__________________过程。
【自主学案】答案
1. DNA分子上具有遗传效应的片段
思考：
比较项目 结构 单体 碱基 五碳糖
DNA 规则双螺旋结构 脱氧核苷酸 A、G、C、T 脱氧核糖
RNA 通常呈单链结构 核糖核苷酸 A、G、C、U 核糖
2.(1) 细胞核 碱基互补配对 RNA
(2) 一 4种核糖核苷酸 ATP 解旋酶、RNA聚合酶
(4)碱基互补配对原则（A—U、T—A、G—C、C—G）
（5）信使RNA（mRNA）、核糖体RNA（rRNA）、转运RNA（tRNA）
思考：什么叫做密码子？决定20种氨基酸的密码子共有多少种？
遗传学上把mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基叫一个遗传密码子；密码子共有64种，其中决定氨基酸的密码子有61种。
3．翻译
（1）细胞质 mRNA 具有一定氨基酸顺序
（2）起始阶段 延伸阶段 终止阶段
（3）mRNA 氨基酸（20种） ATP 多种酶 tRNA 核糖体
(4) 碱基互补配对原则
(5) 蛋白质
4. 6：3：1
【学生自测】答案
1、C
2、C
3、C
4、A
5、A
6、答案：（1）核糖体 tRNA mRNA （2）GCU （3）180（4）翻译第2课时 孟德尔遗传实验的科学方法与基因的分离定律的应用
【自主学案】
1.孟德尔获得成功的原因：（1）正确地选用 做杂交实验材料——成功的首要原因；（2）采用 的研究方法；（3）应用 对实验结果进行分析；（4）科学地设计实验程序：分析现象→ → →得出结论。
2.基因的分离定律的应用
（1）在杂交育种中，人们首先按照育种的目标，选择亲本进行杂交，根据性状的遗传表现选择符合人们需要的杂种后代，再经过有目的的选育，最终培育出具有 的品种。
思考：如何鉴定显性性状是纯合子还是杂合子？
（2）在医学实践中，人们常常利用基因的分离定律对遗传病的 和 做出科学的推断。
思考：双亲正常，生一患白化病男孩，再生一白化病男孩的概率？
【典题精析】
重点一：孟德尔遗传实验的科学方法
例1．下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是（ ）
A．孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交
B．孟德尔研究豌豆花的构造，但元需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度
C．孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合
D．孟德尔利用了豌豆白花传粉、闭花受粉的特性
解析：A中因为豌豆是自花传粉，闭花授粉，为实现亲本杂交，应在开花前去雄；B研究花的构造必须研究雌雄蕊的发育程度；C中不能根据表现型判断亲本的纯合，因为显性杂合子和显性纯合子表型一样。
答案：D
重点二：亲子代基因型推断及概率计算
例2．下图为与白化病有关的某家族遗传系谱图，致病因子用a表示。已知该遗传病是受常染色体上的隐性遗传因子控制的。
请据图回答：
（1）图中Ⅰ2的遗传因子组成是 ，Ⅱ2的遗传因子组成为 。
（2）图中Ⅱ1的遗传因子组成为 ，Ⅱ1为纯合子的几率是 。
（3）若Ⅱ1与一个杂合女性婚配，所生儿子为白化病人，则第二个孩子为白化病女孩的几率是 。
解析:本题已告诉我们，此病为常染色体上的隐性遗传病，在此基础上，可推知Ⅰ2的遗传因子组成是Aa，Ⅱ2的遗传因子组成是aa。Ⅱ1性状表现正常，其遗传因子组成可能是AA或Aa，是AA的几率是1/3，是Aa的几率是2/3。第（3）小题中生一个儿子是白化病患者，说明Ⅱ1是Aa，则第二个孩子为患病女孩的几率是1/4×1/2=1/8。
答案：（1）Aa aa （2）AA或Aa 1/3 （3）1/8
【学生自测】
1．人的双眼皮受基因A控制，单眼皮受基因a控制，那么，正常状态下，同一体细胞内A与a在染色体上的位置是（ ）
A．同一染色体上的不同位置 B．成对的两条染色体上的同一位置
C．同一染色体上的同一位置 D．成对的两条染色体上的不同一位置
2.下图是一种单基因遗传病的系谱图，对于该病而言，有关该家系成员基因型的叙述，正确的是（ ）
A.I—1是纯合体
B.I—2是杂合体
C.I—3是杂合体
D.II—4是杂合体的概率是1/3
3.孟德尔对遗传规律的探究经过了（ ）
A．分析→假设→实验→验证 B．假设→实验→结论→验证
C．实验→分析→假设→验证 D．实验→假设→验证→结论
4.玉米幼苗绿色（G）对白色（g）为显性，用杂合子自交产生的种子进行如下实验：将400粒种子播种在暗处，同时将另外400粒种子播种在有光处。数天后，种子萌发并长成幼苗。经统计，在黑暗处的幼苗有391株为白色，而绿色植株为0；在有光处的幼苗有299株呈绿色，98株呈白色。请根据实验结果回答：
（1）从理论上分析，所得种子的基因型及比值是 ；幼苗的表现型及比例为 ；而实际是 。
（2）杂合子自交产生的种子中，纯合子占 。
（3）叶绿素新成的主要环境因素是 。由此得出的结论是：生物的性状受控制 ，同时又受 影响。
【自主学案】答案
1. 豌豆 单因子到多因子 统计学方法 作出假设 检验假设 2. 遗传性状
思考：鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子，当被测个体为动物时，常采用测交法；当被测个体为植物时，测交法、自交法均可以，但自交法较简便。
基因型 发病率
思考：1／4（白化）×1／2（男孩）=1／8
【学生自测】答案
1、B
2、B
3、C
4、答案：（1）GG:Gg:gg=1:2:1 绿色：白色=3:1 绿色：白色=3:5（2）1/2 （3）有光 基因型 环境
解析：杂合子自交后代出现3/4显性性状和1/4隐性性状，纯合子占1/2，但性状的表现还要受环境因素的影响。第一章 生物科学和我们
第一节身边的生物科学、第二节生物科学的学习过程
【自主学案】
1.发达国家人均产粮多、消费少；发展中国家的 快，人均产粮少、消费多， 日益严重。我国是一个农业大国，由于人口的迅速增长、 和 等原因，我国粮食生产以及人民的生活环境正面临着严峻的考验。
思考：应采取哪些措施解决我国的粮食问题？
2.1983年世界上第一个 标志着现代农业生物技术的诞生。
3.拉马克在观察的基础上通过思考得出科学结论：在自然界里，环境的影响使生物发生变异，并且从一个生物类型演变为另一个生物类型，生物的器官是 。拉马克的理论开创了进化论的先河。达尔文把 叫自然选择，自然选择学说是达尔文进化理论的重要组成部分。木村资生的“中性突变”进化理论，揭示了 的进化规律，和达尔文的理论相互补充，更好地揭示了生物进化的本质。
思考：木村资生的中性学说主导因素是什么？
4.科学思维过程包括观察、 、 、建立模型、交流等环节。
【典题精析】
重点一：科学合理地应用现代农业生物技术
例1．下列关于现代农业生物技术的叙述错误的是（ ）
A．改良农作物的品质 B．提高农作物的抗逆性
C．能提高某些农作物的抗虫能力 D．没有安全隐患，受到人们普遍喜爱
解析：转基因植物的培育成功标志着现代农业生物技术的诞生。现代农业生物技术的推广在一定程度上改良了农作物品质、提高农作物的抗逆性。某些转基因抗虫作物的推广，提高了这些作物的抗虫能力。通过转基因技术培育出的农作物和利用这些农作物生产的产品是否没有安全隐患，目前尚有争议，有些人接受和喜爱这些农作物和由这些农作物生产的产品，也有些人不接受和不喜爱。
答案：D
重点二：进化理论的创立和完善
例2.下列对“用进废退”、“自然选择”、“中性学说”三种进化理论的描述中，错误的是（ ）
A．用进废退理论开辟了进化理论的先河
B．自然选择学说是达尔文在很多事实的基础上思考得出的
C．中性学说是对自然选择学说的否定
D．对科学的热爱，坚持长期探索，勤于观察和收集事实是达尔文获得成功的原因
解析：“用进废退”理论由拉马克提出，开辟了进化理论的先河，为科学进化理论的发展铺平了道路。“中性学说”揭示了分子水平的进化理论，和达尔文的理论相互补充，更好地揭示了生物进化的本质，而不是否定。
答案：C
【学生自测】
1下列关于菲律宾国际研究所研制的“金大米”的叙述中，错误的是（ ）
A．是通过转基因技术培育的水稻新品种
B．是通过常规育种技术培育的水稻新品种
C．金大米中富含β-胡萝卜素
D．有助于减轻或消除亚洲地区人群缺乏维生素A的状况
2粮食问题是当今世界面临的重要问题之一，我国在这方面面临的重要问题是（ ）
A．粮食生产过多 B．粮食供应与消耗基本平衡
C．人口增长过快，缺粮问题日益严重 D．围湖造田过少，致使农田减少
3“中性学说”认为进化的主导因素是（ ）
A．自然选择 B．中性突变的随机固定 C．用进废退 D．适者生存
4列叙述中，属于达尔文的进化理论观点的是（ ）
A．生物的器官是用进废退 B．自然选择，适者生存
C．生物是上帝创造的 D．10-9是分子进化的标准速率
5生物科学的研究离不开科学思维，反过来科学思维又促进科学理论的发展，科学思维的基本过程是（ ）
A．观察→思考→再观察→再思考 B．观察→假设→推理→实验验证→得出结论
C．观察→思考→总结→分析→统计 D．观察→推理→分类→建立模型→交流
6科学家发现海口虫具有头的特征和原脊椎构造，提出真正脊椎动物的进化可能是从海口虫开始的。这一结论的提出体现出科学思维中的（ ）
A．交流 B．观察 C．分类 D．推理
7科学家探究问题的基本过程一般包括提出问题、作出假设、实验验证、得出结论、表达交流等，科学思维往往贯穿在科学探究的整个过程中。阅读下面的资料，分析回答：
1796年，因国医生爱德华·詹纳注意到①挤牛奶的女工经常与患牛痘的奶牛接触，她们手上会出现牛痘脓疱，但在天花流行时，却从不感染天花。受这一现象的启发，②詹纳认为牛痘豆浆可能使人体获得抵抗天花的能力。为此，詹纳进行了一个著名的实验：③他用针尖沾上感染了牛痘的女工手上的痘浆，然后划到男孩的左臂的皮肤上；六个星期以后，又在男孩的右臂上接种了天花痘浆，在天花流行时④这个男孩并没有感染天花。⑤后来人们利用詹纳发明的牛痘接种法进行预防接种，拯救了成千上万儿童的生命。
上述资料中，属于实验前的观察的是 ，属于作出假设的是 ，属于实验过程的是 ，属于实验结论的是 ，属于交流的是 。（填序号）
【自主学案】答案：
1. 人口增长速度 粮食问题 资源短缺 环境恶化
思考：（1）探索提高作物光合作用效率的途径，对于提高粮食产量具有重要意义；（2）适量施用化肥，一方面可使粮食增产，另一方面能减少环境污染；（3）培育农作物新品种。
2. 转基因植物的培育成功
3. 用进废退 生存斗争中保留和淘汰物种的过程 分子水平
思考:中性学说认为，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。
4. 推理 分类
【学生自测】答案
1、B
2、C
3、B
4、B
5、D
6、D
7答案：①②③④⑤第二节 DNA的结构和DNA的复制
第1课时 DNA的结构
【自主学案】
1．DNA的组成元素： 。
2．DNA的基本单位： 核苷酸（ 种）
3．DNA的结构：①由两条、 的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。②外侧： 和 磷酸交替连接构成基本 。内侧：由 相连的 组成。③碱基配对有一定规律：A—T、G—C（A一定与T配对，G一定与C配对）。
思考：DNA分子中A、T相对含量多，分子结构不稳定，为什么？
4．DNA的特性：
①多样性：碱基对的排列顺序是 的。排列种数： (n为碱基对对数)；②特异性：每个特定DNA分子的碱基排列顺序是 的。
5．DNA的功能：携带 （DNA分子中碱基对的 代表遗传信息）。
思考：从分子水平上分析，DNA分子结构具有稳定性、多样性和特异性的原因是什么？
6．与DNA有关的计算：
在双链DNA分子中：① A=T、G=C；②任意两个非互补的碱基之和相等；且等于全部碱基和的一半。例：A+G = A+C = T+G = T+C = 1/2全部碱基
【典题精析】
重点一：碱基互补配对原则
例1．在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T的连接是通过（ ）
A．氢键 B．脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖 C．肽键 D．磷酸－脱氧核糖－磷酸
解析：在DNA单链中，碱基是连接在脱氧核糖上的，而脱氧核糖之间是通过磷酸来连接的。
答案：B
重点二：DNA分子结构
例2.有关DNA分子结构的叙述，正确的是（ ）
A. DNA分子由4种脱氧核苷酸组成 B. DNA单链上相邻碱基以氢键连接
C. 碱基与磷基相连接 D. 磷酸与核糖交替连接构成DNA链的基本骨架
解析：DNA双链上相对应的碱基以氢键连接，单链上相邻碱基之间通过脱氧核糖和磷酸二酯键联系起来，脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧，构成DNA链的基本骨架。碱基排列在内侧，与脱氧核糖直接相连。
答案：A
重点三：DNA分子中碱基的计算方法与规律
例3．某DNA分子中，G＋C之和占全部碱基的35.8%，一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的（ ）
A．32.9％和17.l％ B．31.3％和18.7％ C．18.7％和31.3％ D．17.l％和32.9％
解析：由于DNA分子中（G＋C）之和在整体中的比例与两链及单链DNA中该比例均相等，可推出该已知链中G＋C＝35.8%，又因T与C各占32.9%与17.1%，可求出该链中的A为1－(G＋C＋T)＝1－(35.8%＋32.9%)＝31.3%，G＝35.8%－17.1%＝18.7%。其互补链中T和C应与该链中A与G含量相等。
答案：B
【学生自测】
1在双链DNA分子结构中，两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，下列碱基配对正确的是（ ）
A．A - T B．A - G C．T – G D．T – C
2．DNA 的一条链中C+G/A+T=a，则其互补链中该比值为（ ）
A．a B．1/a C．1 D．1—1/a
3．下面关于DNA分子结构的叙述中，错误的是（ ）
A．一般来说，每个DNA分子中都会含有四种脱氧核苷酸
B．每个DNA分子中，都是碱基数＝磷酸数＝脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数
C．双链DNA分子中的一段，若含有40个腺嘌呤，就一定会同时含有40个胸腺嘧啶
D．每个核糖上均连着一个磷酸和一个碱基
4.从某生物组织中提取DNA进行分析，其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该DNA的一条链（H链）所含的碱基中28%是腺嘌呤，问与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占整个DNA分子所有碱基数的（ ）
A.．２６％ Ｂ．２４％ Ｃ．１3％ Ｄ．１１％
5.如图为大肠杆菌的DNA分子结构示意图（片段）。请据图回答问题：
（1）图中1表示 ，2表示 ，1、2、3结合在一起的结构叫 。
（2）图中3有 种，中文名字分别是 。
（3）含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。请回答：
①该DNA片段中共有腺嘌呤 个，C和G共 对。
②在DNA分子稳定性的比较中， 碱基对的比例高，DNA分子稳定性高。
【自主学案】答案
1．C、H、O、N、P
2．脱氧核糖 4
3．反向平行 脱氧核糖 骨架 氢键 碱基对
思考：A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键，G、C占比例越大，DNA结构越稳定。
4．千变万化 4n 特定
5．遗传信息 排列顺序
思考：DNA的基本骨架和碱基互补配对原则始终保持不变，构成了DNA分子的稳定性；碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性；而碱基对的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。
【学生自测】答案
1、A
2、A
3、D
4、C
5、答案：（1）磷酸 脱氧核糖 脱氧核苷酸（2）2 鸟嘌呤、胞嘧啶（3）①40 60 ②C和G第2节 基因的自由组合定律
第1课时 基因的自由组合定律
【自主学案】
1.自由组合定律：在减数分裂形成配子时，一个细胞中的同源染色体上的 彼此分离；非同源染色体上的 可以进行自由组合。
思考：同源染色体上的非等位基因能进行自由组合吗？
2.对自由组合的解释：（1）粒色是由一对同源染色体上的一对遗传因子Y和y控制，粒形是由另一对同源染色体上的一对遗传因子R和r控制。（2）亲本遗传因子为YYRR和yyrr，分别产生YR和yr的配子。（3）F1的遗传因子为YyRr，表现型为黄色圆粒。（4）F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。这样F1产生的雌配子和雄配子各有4种：YR、yR、Yr、yr、yr，它们的数量比为 。（5）雌雄配子的结合方式有 种；遗传因子的组合形式有 种；性状表现有4种：黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒、绿色皱粒，它们之间的数量比是 。
思考：如果杂交亲本为黄圆和绿皱，则F2中重组类型的表现型是什么？占F2的比例为多少？如果杂交亲本为黄皱和绿圆，则F2中重组类型是什么？占F2的比例是多少？
3.测交就是让F1（YyRr）与隐性纯合子杂交，按照孟德尔假设F1产生了 4种配子，它们的数量比为 ；而隐性纯合子只产生一种配子，即yr，所以测交结果应当产生4种类型的后代。
【典题精析】
重点一：基因自由组合定律的理解
例1．下表是具有两对相对性状的亲本杂交得到的子二代的基因型，其中部分基因型并未列出，而仅用阿拉伯数字表示。下列选项错误的是( )
配子 YR Yr yR yr
YR 1 3 YyRR YyRr
Yr YYRr YYrr 4 Yyrr
yR 2 YyRr yyRR yyRr
yr YyRr Yyrr yyRr yyrr
A.1、2、3、4的表现型都一样 B.在此表格中，YYRR只出现一次
C.在此表格中，YyRr共出现四次 D.基因型出现机率的大小顺序为4>3>2>1
解析：要熟练解答本题，必须对F1产生的雌雄各四种配子随机组合的16种F2基因型比较熟悉：“双杂”占4/16，“单杂”四种各占2/16，“纯合体”四种各占1/16。
答案：D
重点二：自由组合定律中比例数的应用
例2．已知A与a、B与b、C与C 3对等位基因自由组合，基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测，正确的是( )
A．表现型有8种，AaBbCc个体的比例为1／16
B．表现型有4种，aaBbcc个体的比例为1／16
C．表现型有8种，Aabbcc个体的比例为1／8
D．表现型有8种，aaBbCc个体的比例为1／16
解析：后代表现型为2×2×2=8种,AaBbCc个体的比例为1/2×1/2×1/2=1/8。Aabbcc个体的比例为1/4×1/2×1/4=1/32。aaBbCc个体的比例为1/4×1/2×1/2=1/16
答案：D
【学生自测】
1.已知水稻高秆（T）对矮秆（t）为显性，抗病（R）对感病（r）为显性，这两对基因在非同源染色体上。现将一株表现型为高秆、抗病植株的花粉授给另一株表现型相同的植株，所得后代表现型是高秆∶矮秆=3∶1，抗病∶感病=3∶1。根据以上实验结果，下列叙述错误的是 ( )
A.以上后代群体的表现型有4种
B.以上后代群体的基因型有9种
C.以上两株亲本可以分别通过不同杂交组合获得
D.以上两株表现型相同的亲本，基因型不相同
2.孟德尔将纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆杂交，并将F1黄色圆粒自交得到F2。为了查明F2的基因型及比例，他将F2中的黄色圆粒豌豆自交，预计后代中不发生性状分离的黄色圆粒个体占F2的黄色圆粒的比例为( )
A.1/9 B.1/16 C.4/16 D.9/16
3.桃的果实成熟时，果肉与果皮粘连的称为粘皮，不粘连的称为离皮；果肉与果核粘连的称为粘核，不粘连的称为离核。已知离皮（A）对粘皮（a）为显性，离核（B）对粘核（b）为显性。现将粘皮、离核的桃（甲）与离皮、粘核的桃（乙）杂交，所产生的子代出现4种表现型。由此推断，甲、乙两株桃的基因型分别是 （ ）
A.AABB、aabb B.aaBB、AAbb C.aaBB、Aabb D.aaBb、Aabb
4．基因型为YyRr（两对基因独立遗传）的个体自交，后代中至少有一对基因为显性纯合的概率是( )
A.4/16 B.5/16 C.7/16 D.9/16
5．在家蚕遗传中，黑色（B）与淡赤色（b）是有关蚁蚕（刚孵化的蚕）体色的相对性状，黄茧（B）与白茧（b）是有关茧色的相对性状，假设这两对性状自由组合，杂交后得到的数量比如下表：
黑蚁黄茧 黑蚁白茧 淡赤蚁黄茧 淡赤蚁白茧
组合一 9 3 3 1
组合二 0 1 0 1
组合三 3 0 1 0
(1)请写出各组合中亲本可能的基因型
组合一 。
组合二 。
组合三 。
(2)让组合一杂交子代中的黑蚁白茧类型自由交配，其后代中黑蚁白茧的概率是 。
【自主学案】答案
1. 等位基因 非等位基因
思考：只有非同源染色体上的非等位基因才能自由组合，同源染色体上的非等位基因不能自由组合。
2. 1： 1： 1： 1 16 9 9：3：3：1
思考：黄皱 绿圆 3/8 黄圆 绿皱5/8
3. YR、yR、Yr、yr、yr 1： 1： 1： 1
【学生自测】答案
1、D
2、A
3、D
4、C
5、答案：（1）组合一：BbDd(或BbDd×BbDd)
组合二：Bbdd、bbdd(或Bbdd×bbdd)
组合三：BbDD、BbDd、Bbdd (或BbDD×BbDD、BbDd×BbDD、BbDD×Bbdd、)
(2) 8/9第二章 减数分裂和有性生殖
第一节 减数分裂
第1课时 细胞的减数分裂
【自主学案】
1．减数分裂是进行 的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中，染色体只复制 ，而细胞连续分裂 ，新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞 。
2. 过程
（1）减数第一次分裂
间期： (包括DNA复制和蛋白质的合成)。
前期：同源染色体两两配对（称联会），形成 。四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等片段的互换。
中期：同源染色体成对排列在赤道板上（两侧）。
后期：同源染色体 ；非同源染色体 。
末期： 分裂，形成2个子细胞。
思考：同源染色体的形态、大小一定相同吗？形态和大小一样就一定是同源染色体吗？
（2）减数第二次分裂（无同源染色体）
前期：染色体排列 。
中期：每条染色体的 都排列在细胞中央的 上。
后期：姐妹染色单体 ，成为两条子染色体。并分别移向细胞 。
末期： 分裂，每个细胞形成2个子细胞，最终共形成4个子细胞。
思考：判断下列细胞正在进行什么分裂，处在什么时期？
【典题精析】
重点一：减数分裂各个时期图像识别
例1．以下①～④为动物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图。
按分裂时期的先后排序，正确的是（ ）
A．①②③④ B．②①④③ C．③④②① D．④①③②
解析：本题考查减数分裂过程图像识别，①减数第一次分裂后期，理由同源染色体分离，②为减数第一次分裂中期，理由同源染色体排列在赤道板两侧。③为减数第二次分裂后期，理由没有同源染色体，着丝点分裂。④减数第二次分裂中期，理由没有同源染色体，着丝点排列在赤道板上。
答案：B
重点二：减数分裂各个时期特点
例2．对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色，在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是（ ）
A．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
B．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
C．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
D．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
解析：本题考查的是减数分裂过程中出现的四分体的结构特点。在减数第一次分裂时，同源染色体联会形成染色体。等位基因位于同源染色体上，若这2对基因在一对同源染色体上，由于经过了间期DNA的复制，则1个四分体中有2个A，2个a，2个B，2个b，即1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点。若在2对同源染色体上，则四分体中只有A，a或者只有B，b，不能同时存在。
答案：B
【学生自测】
1．对如图所示减数分裂过程某阶段的描述，正确的是 ( )
A.同源染色体移向两极
B.非姐妹染色单体交换结束
C.减数第二次分裂的中期
D.姐妹染色单体排列在赤道板上
2.以下为某植物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图，正确的描述是（ ）
A.①纺锤丝牵引着姐妹染色单体分开
B.②纺锤丝牵引着同源染色体向细胞两极移动
C.③同源染色体排列在赤道板上
D.④减数第一次分裂染色体排列在赤道板上
3.下列有关某生物体各细胞分裂示意图的叙述，正确的是（ ）
A.图①处于减数第一次分裂的中期，细胞内有2对姐妹染色单体
B.图②处于减数第二次分裂的后期，细胞内有2对姐妹染色单体
C.图③处于减数第二次分裂的中期，该生物体细胞中染色体数目恒定为8条
D.四幅图可排序为①③②④，出现在该生物体精子（或卵细胞）的形成过程中
4．在减数分裂的整个过程中，细胞分裂次数、染色体复制次数、着丝点分裂次数、染色体减半次数、DNA分子减半次数依次是（ ）
A.1、2、2、1、2 B.1、1、1、2、1 C.2、1、1、2、1 D.2、1、1、1、2
5.下图表示某雄性动物体内处于不同分裂状态或时期的细胞，请据图回答问题：
（1）B细胞正处于 分裂 期，细胞内有染色体 条、染色单体 条。
（2）图中D细胞的名称为 ，其细胞核中含 个DNA分子。
（3）图中具有同源染色体的细胞有 （用字母表示）。
（4）将上图中A细胞经过减数分裂形成精细胞的过程按分裂的顺序连接起来（用字母和箭头表示） 。
【自主学案】答案
1．有性生殖 一次 两次 减少一半
2. （1）染色体复制 四分体 分离 自由组合 细胞质
思考：不一定，如性染色体X和Y，大小不等，但减数分裂时能联会，仍称为同源染色体。
（2）散乱 着丝粒 赤道板 分开 两极 细胞质
思考：减Ⅱ前期 减Ⅰ前期 减Ⅱ前期 减Ⅱ末期 有丝后期 减Ⅱ后期 减Ⅱ后期 减Ⅰ后期
【学生自测】答案
B
C
3、D
4、D
5、答案：（1）有丝 后 8 0 （2）初级精母细胞 8 （3）A、B、D （4）A→D→C
解析:本题首先判断各细胞所处的分裂方式和时期，A为体细胞或精原细胞，B为体细胞有丝分裂的后期，C为次级精母细胞刚形成，D为初级精母细胞的减数第一次分裂后期，E为精细胞。（1）B中含8条染色体、8个DNA，但无染色单体。（2）D为4条染色体、8个核DNA分子、8条染色单体。（3）A、B、D细胞中都有同源染色体。（4）从A开始的减数分裂顺序为A→D→C→E。第五节 关注人类遗传病
【自主学案】
1．人类基因遗传病
（1）多基因遗传病： 。如腭裂、无脑儿、原发性高血压和青少年型糖尿病等。
（2）单基因遗传病： 。常见单基因遗传病举例：常染色体上的显性遗传病：软骨发育不全；常染色体上的隐形遗传病：黑尿症；X染色体上的显性遗传病：抗维生素D佝偻病；X染色体上的隐形遗传病：色盲症。
2.人类染色体遗传病
(1)常染色体遗传病： 。包括常染色体数目异常或结构异常引起的疾病，如先天智力障碍（又称为21三体综合征）。
（2）性染色体遗传病： ，如性腺发育不全综合征、XYY综合征等。
【思维激活】什么是21三体综合症？它是如何形成的？
3.遗传病的检测和预防
（1）禁止近亲结婚：在近亲结婚的情况下，双亲从共同祖先那里继承 的机会就会大大增加，结果双方很可能都是 的携带者，后代患遗传病的可能性会大大增加。
(2)遗传咨询：是指应用人类 和 的基本原理和技术，对遗传病进行确认并解答遗传病患者及其家属的各种疑难问题，并在权衡对于个人、家庭和社会各种利弊的基础上，对其婚姻、生育、治疗和护理等各个方面给予医学指导，以求降低遗传病患儿的出生率，减少家庭和社会在遗传病患者的花费，提高民族健康素质。
【思维激活】优生是让每个家庭生育出健康的孩子。优生的主要措施有哪些？
【典题精析】
重点一：人类遗传病概述
例1．下列关于人类遗传病的叙述，错误的是（ ）
①一个家族仅一代人中出现过的疾病不是遗传病
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
解析：本题考查的是遗传病的特点。所谓遗传病，是指生殖细胞或受精卵的遗传物质（染色体和基因）发生突变（或畸变）所引起的疾病，是由遗传物质发生异常改变而引起的疫病，通常具有垂直传递的特征。若是一种隐性遗传病，则①中一个家族中仅一代人中出现过的疾病也有可能是遗传病，③中携带遗传病基因的个体可能不患此病。而②中一个家族几代中都出现的疾病不一定是由于遗传物质改变引起的，因此不一定是遗传病，如由环境引起的。遗传病也可能是由于染色体增添或缺失所引起，如21三体综合症，21号染色体上多了一条，而不携带致病基因而患遗传病。
答案：D
重点二：遗传系谱的判断
例2．图为某一遗传病系谱图，该病最可能的遗传方式是（ ）
A．常染色体显性遗传 B．常染色体隐性遗传
C．X染色体显性遗传 D．X染色体隐性遗传
解析：该遗传病表现出代代遗传，故可能属于显形遗传，而第二代男性的后代中女性个性全部患病，则很有可能是伴X显性遗传。
答案：C
重点三：遗传病的监测和预防
例3．禁止近亲结婚主要是预防哪一类遗传病的发生（ ）
A．染色体异常遗传病 B．显性基因遗传病 C．隐性基因遗传病 D．都能预防
解析：每个人都携带有5—6个不同的隐性致病基因。在随机结婚的情况下，夫妇双方产生纯合致病后代的可能性少。但在近亲结婚的情况下，双方从共同祖先那时继承同一种致病基因的机会就会大大增加，比非近亲结婚者高出几倍、几十倍、甚至上百倍。所以禁止近亲结婚主要是预防隐性基因遗传病。
答案：C
【学生自测】
1．已知人类某种病的致病基因在X染色体上，一对正常的夫妇生了一个患病的孩子，由此可知（ ）
A．该病孩的祖父母一定是正常的 B．该病孩可能是女孩
C．这对夫妇再生一个病孩的机率是1/2 D．该病孩的母亲是致病基因的携带者
2下图为某单基因遗传病的系谱图，有关判断正确的是（ ）
A．该遗传病为隐性性状 B．致病基因位于X染色体上
C．II3和II4的基因型相同 D．II3和II4的基因型不同
3研究人类遗传病的遗传规律，对于预防遗传病的产生具有重要意义。下列人类的遗传病中，属于伴性遗传的是（ ）
A．多指 B．白化病 C．红绿色盲 D．21三体综合征
4．人类遗传病中，抗维生素D性佝偻病是由X染色体上的显性基因控制的，甲家庭中丈夫患抗维生素D性佝偻病，妻子表现正常；乙家庭中，夫妻都表现正常，但妻子的弟弟患红绿色盲，从优生角度考虑，甲、乙家庭应分别选择生育（ ）
A.男孩，男孩 B.女孩，女孩 C.女孩，男孩 D.男孩，女孩
5．多基因遗传病是一类在人群中发病率较高的遗传病。以下疾病属于多基因遗传病的是（ ）
①哮喘病 ②21三体综合征 ③抗维生素D佝偻病 ④青少年型糖尿病
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
6．下图为与白化病有关的某家族遗传系谱图，致病基因用a表示，据图分析回答问题：
(1)该遗传病是受 (填“常染色体”或“X染色体”)上的隐性基因控制的．
(2)图中I2的基因型是 ，Ⅱ4的基因型为 ，
(3)图中Ⅱ3的基因型为 ，Ⅱ3为纯合子的几率是 ．
(4)若Ⅱ3与一个杂合女性婚配，所生儿子为白化病人，则第二个孩子为白化病女孩的几率是 。
【自主学案】答案
1．（1）由多对基因控制的人类遗传病 （2）由一对等位基因控制的遗传病 2. （1）由常染色体异常引起的疾病 （2）由性染色体异常引起的疾病 【思维激活】21三体综合症是由于体细胞中多了1条21号染色体引起的遗传病；病因为减数分裂时21号染色体不能正常分离，受精后21号染色体为3条。3.（1）同一种致病基因 同一种致病基因 (2) 遗传学 临床医学 【思维激活】禁止近亲结婚；进行遗传咨询；提倡适龄生育；进行产前诊断。
【学生自测】答案
1、D
2、C
3、C
4、D
5、B
6、答案：(1)常染色体 （2）Aa aa（3）Aa或AA 1/3（4）1/8
解析：根据系谱图中Ⅰ1和Ⅰ2正常，而Ⅱ4女孩患病，则说明该遗传病是受常染色体上的隐性基因控制，所以Ⅰ2的基因型为Aa ，Ⅱ4的基因型为aa，Ⅱ3的基因型为Aa或AA。Ⅱ3为纯合子的几率是1/3。若Ⅱ3与一个杂合女性婚配，所生儿子为白化病人，则说明Ⅱ3的基因型是Aa，所以第二个孩子为白化病女孩的几率是1/8。第三章 遗传和染色体
第一节 基因的分离定律
第1课时 基因的分离定律
【自主学案】
1.孟德尔选择豌豆作为实验材料，是因为豌豆是严格的________植物，在自然情况下一般都是________。
2.相关符号代表的含义
符号 P F1 F2 ♀ ♂ ×
含义
思考：什么叫测交？孟德尔的测交实验结果与其预测的实验结果是否相符？孟德尔的测交实验结果说明了什么？
3.当细胞进行减数分裂时，______________________________。这就是基因的分离定律。
思考：分离定律的实质是什么？
思考：等位基因随同源染色体分开而分离。
4.生物个体的________在很大程度上决定着生物个体的________。但是在生物体的发育过程中，其表现型有时还受到________的影响。
【典题精析】
重点一：相对性状的判断
例1.下列各组性状属于相对性状的是（ ）
A.番茄的红果和圆果 B.水稻的早熟和晚熟
C.绵羊的长毛和细毛 D.棉花的短绒和粗绒
解析:相对性状是一种生物同一性状的不同表现类型。番茄果实的颜色、绵羊毛的长度和粗细、棉花纤维（棉绒）的粗细和长短都分别不是同一性状，只有水稻成熟期的早晚是同一性状的不同表现类型。
答案:B
重点二：分离定律的实质
例2．孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中，发现了基因的分离定律。下列有关基因分离定律的几组比例，能说明基因分离定律实质的是（ ）
A．F2的表现型比为3∶1 B．F1产生配子的比为1∶1
C．F2基因型的比为1∶2∶1 D．测交后代的比为1∶1
解析：基因分离的实质是减数分裂形成配子时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，当F1为Dd时，由于减数分裂形成两种配子，比例为1∶1。
答案：B
【学生自测】
1．下列有关“性状分离比的模拟实验”的说法正确的是（ ）
A．本实验模拟的是减数分裂时等位基因随着同源染色体分离
B．正常情况下雌配子较雄配子体积大，所以要选大小两种小球
C．每次从两个小桶中抓取的小球记录后要放回原桶
D．统计40次，小球组合中AA、Aa、aa的数量应为10、20、10
2．在香水玫瑰的花色遗传中，红花、白花为一对相对性状，受一对等位基因的控制（用R、r表示）。从下面的杂交实验中可以得出的正确结论是（ ）
杂交组合 后代性状
一 红花A×白花B 全为红花
二 红花C×红花D 红花与白花之比约为3：1
A．红花为显性性状 B．红花A的基因型为Rr
C．红花C与红花D的基因型不同 D．白花B的基因型为Rr
3．下面对基因型和表现型关系的叙述，错误的是（ ）
A．表现型相同，基因型不一定相同
B．基因型相同，表现型一定相同
C．在相同的环境中，基因型相同，表现型一定相同
D．在相同的环境中，表现型相同，基因型不一定相同
4．水稻的非糯性对糯性为显性，将纯非糯性品种与糯性品种杂交得F1，取F1的花粉用碘液染色；凡非糯性花粉呈蓝色，糯性花粉呈棕红色，在显微镜下观察这两种花粉的微粒，非糯性与糯性的比例为（ ）
A．1:1 B.1:2 C. 2:1 D.不成比例
5.水稻的非糯性(W)和糯性(w)是一对相对性状，前者花粉(含W基因)遇碘变蓝，后者花粉(含w基因)遇碘不变蓝。把WW和ww杂交得到的种子种下去，长大开花后取一个成熟的花药，挤出全部花粉，滴上碘液，显微镜下看到颜色有______，比例是______，原因是______________________。这株水稻，穗上的非糯性基因型是______，糯性基因型是______，这符合基因的______定律。
【自主学案】答案
1. 自花受粉 纯种
2.
符号 P F1 F2 ♀ ♂ ×
含义 亲本 子一代 子二代 父本或雄配子 母本或雌配子 杂交 自交
思考：测交指杂种F1与隐性纯合子杂交。孟德尔的测交实验结果与其预测的实验结果相符。说明了孟德尔对于一对相对性状遗传实验的解释是正确的。
3. 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
4. 基因型 表现型 外部环境
【学生自测】答案
1、C
2、A
3、B
4、A
5、答案：蓝色和非蓝色 1∶1 等位基因随同源染色体分离而分开 WW和Ww ww 分离
解析：基因型WW与ww的两亲本杂交得到的后代的基因型是Ww。具有这种基因型的花药在减数分裂形成配子(花粉)时，W和w这对等位基因随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中去。即形成比例相等的含W基因的配子(花粉)与含w基因的配子(花粉)。含W基因的花粉遇碘变蓝，含w基因的配子(花粉)遇碘不变蓝。这株水稻(Ww)穗上所结的米粒为其子代，既有非糯性的(WW和Ww)，也有糯性的(ww)。符合基因的分离定律第二节 生物进化和生物多样性
【自主学案】
1．地球上的生物是从单细胞到多细胞，从简单到复杂，从水生到陆生，从低等到高等逐渐进化而来的。
2．生物进化的主要证据有 和 。
【思维激活】什么是同源器官？具有同源器官的生物在进化上可能具有什么样的关系？
3．生物多样性是指地球上所有生物、它们所包含的基因以及由这些生物与环境相互作用所构成的生态系统的多样化程度，包括 多样性、 多样性和 多样性。
4.1969年，美国科学家根据生物细胞的结构特征和能量利用方式的基本差异，将生物分为五界： 、 、 、 和 ，并称之为五界系统。
【思维激活】生物进化和生物多样性有什么关系？
【典题精析】
重点一：生物进化的基本历程
例1.在生物进化过程中，有关生物类型出现顺序的几种描述中，可能性最大的是（ ）
A．自养、厌氧自养、需氧异养 B．需氧自养、厌氧自养、自养
C．厌氧自养、需氧异养、光能合成自养 D．厌氧异养、光能合成自养、需氧异养
解析：最初的地球大气中无氧，因而原始生命为厌氧呼吸，当这些生物消耗掉大部分有机物后，经突变和自然选择，逐步进化出自养型生物。自养型生物通过光合作用释放氧，逐渐增加了大气中的氧含量，为需氧型生物的产生创造了条件。
答案：D
重点二：生物多样性
例2.如图所示，如果环境剧变或某种植物病害爆发，哪种植物的生存几率最大？（ ）
A．栽培小麦 B．栽培玉米 C．野生小麦 D．野生玉米
解析：由图分析可知，野生小麦的遗传多样性最丰富，为进化提供了更多的原材料，当环境发生剧变时，更容易适应环境的变化。
答案：C
重点三：生物分类系统
例3.在五界分类系统中，蓝藻不属于植物界，这是因为（ ）
A．蓝藻是原核生物 B．蓝藻的生活环境与植物不同
C．蓝藻的光合色素与植物不同 D． 蓝藻可与真菌共生成地衣
解析：解答时首先要知道蓝藻是原核生物。第二要明确五界学说中原核生物界与植物界的主要区别是植物界的生物都是真核生物，依据这一点，蓝藻不属于植物界。
答案：A
【学生自测】
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了基础； ③通过有
性生殖实现了基因重组，推动了生物进化
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
2．下列不属于生物多样性内容的是（ ）
A．基因的多样性 B．个体的多样性
C．物种的多样性 D．生态系统的多样性
3．下列不属于生物多样性内容的是（ ）
A．基因的多样性 B．个体的多样性
C．物种的多样性 D．生态系统的多样性
4．下列生物属于真菌界的是（ ）
A．蓝藻 B．酵母菌 C．草履虫 D．病毒
5．下列关于同源器官的解释，正确的是（ ）
A．具有同源器官的生物都有共同的原始祖先
B．同源器官指的是起源相同，结构部分相似，形态和功能相同的器官
C． 蝴蝶的翅与蝙蝠的翼属于同源器官
D．具有同源器官的生物，其化石都出现在同一地层中
6．大约35亿年前，地球上出现了原始生命，当时地球表面没有游离的氧，但存在大量的有机物。到距今约31亿年前，地球上出现了微生物A，由于这种生物的出现，使地球上的大部分有机物被消耗掉。到距今约25忆年前，生物B的出现使大气的含氧量逐渐增多。以后，经过漫长的年代，形成了生物C、D、E等。经测定，它们的细胞内都含有一种叫细胞色素c的物质（与有氧呼吸有关）
根据以上材料回答下列问题：
（1）原始生命的细胞代谢类型是 。
（2）物种A和物种B在代谢方式上的根本区别是 。
（3）物种D的异化作用类型是 。
（4）物种A和物种B最可能是 生物，物种C最可能是 生物。（填“原核”或“真核“）
【自主学案】答案
2．化石 同源器官
【思维激活】同源器官是指起源相同，结构和部位相似，而形态和功能不同的器官。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。
3．遗传 物种 生态系统4.原核生物界 原生生物界 真菌界 植物界 动物界
【思维激活】生物进化是生物多样性形成的生物学基础，因为生物不断地从低等向高等，从简单向复杂进化，最终形成今天这个五彩缤纷的世界。生物多样性是生物进化的结果。
【学生自测】答案
1、D
2、B
3、B
4、B
5、A
6、答案：（1）异养厌氧型 （2）能否利用无机物合成有机物 （3）需氧型 （4）原核 真核
由材料所示的环境分析，原始生命的细胞代谢类型应为异养厌氧型。物种A形成前，地球上无氧气，物种A形成后，消耗了大量现成的有机物，因此代谢类型应为异养厌氧型。物种A和物种B在代谢方式上的根本区别是在于能否利用无机物合成有机物。物种C、D、E含有细胞色素c，能进行有氧呼吸，根据进化的历程分析，物种A和B最可能是原核生物，物种C最可能是真核生物。
栽培小麦 野生小麦 栽培玉米 野生玉米
多样性第四节 基因突变和基因重组
第2课时 基因重组和重组DNA技术
【自主学案】
1．基因重组
（1）概念：生物体在进行________的过程中，控制不同性状的________重新组合的过程。
（2）基因重组的类型
①自由组合型：生物体在________，非同源染色体上的非等位基因发生自由组合。
②交叉互换型：生物体在________，同源染色体上的非姐妹染色单体之间交换片段，使得染色单体上的基因发生重新组合。
【思维激活】基因重组有什么意义呢？
2．重组DNA技术
（1）概念：将从一个生物体内分离得到或人工合成的________入另一个生物体中，使后者获得________或________的技术。
（2）重组DNA技术的一般过程
①分离目的基因：从生物细胞内直接________，获得目的基因。
②选择基因工程载体：运载目的基因需要载体，常用的载体有________等。
③重组DNA技术的基本步骤：体外重组DNA→________→________→目的基因表达。
【思维激活】具备什么条件才能充当载体？
【典题精析】
重点一：基因重组的理解
例1．以下有关基因重组的叙述，错误的是（ ）
A．非同源染色体的自由组合能导致基因重组
B．非姊妹染色单体的交换可引起基因重组
C．纯合体自交因基因重组导致子代性状分离
D．同胞兄妹的遗传差异与父母基因重组有关
解析：基因重组主要指减数分裂过程中非同源染色体上的非等位基因发生自由组合和同源染色体上的非姐妹染色单体间的交叉互换。纯合体自交后代不发生性状分离。
答案：C
重点二：重组DNA技术技术的操作工具
例2．下列有关基因工程中限制性内切酶的描述，错误的是（ ）
A．一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列
B．限制性内切酶能识别和切割RNA
C．限制性内切酶的活性受温度的影响
D．限制性内切酶可以从原核生物中提取
解析：限制性内切酶主要从原核生物中分离纯化出来。它们能够识别一种特定的脱氧核苷酸序列，别且使每条链中特定部位的两个核苷酸间的磷酸二酯键断开。
答案：B
【学生自测】
1．进行有性生殖的生物，其亲子代之间总是存在着一定差异的主要原因是（ ）
A．基因重组 B．基因突变 C．染色体变异 D．环境条件的改变
2．下列有关基因重组叙述的说法，错误的是（ ）
A．基因重组发生在减数分裂过程中
B．基因重组产生原来没有的新基因
C．基因重组是形成生物多样性的重要原因之一
D．基因重组能产生原来没有的新性状
3．要将目的基因与载体连接起来，在基因操作中应选用（ ）
A．只需DNA连接酶 B．同一种限制酶和DNA连接酶
C．只需限制酶 D．不同的限制酶和DNA连接酶
4．下列有关基因工程技术的叙述中正确的是（ ）
A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体
B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
5．下列关于限制酶的说法不正确的是（ ）
A．限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布
B．一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
C．不同的限制酶切割DNA的切点不同
D．限制酶的作用是用来提取目的基因
6．农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，现拟采用基因工程技术将该基因转入棉花，培育抗病棉花品系。请回答下列问题。
（1）为了能把该抗病基因转入到棉花细胞中，常用的载体是__________________。
（2）要使载体与该抗病基因连接，首先应使用__________________进行切割。假如载体被
切割后，得到的分子末端序列为，则能与该载体连接的抗病基因分子末端是 （ ）
（3）切割完成后，采用___ __酶将载体与该抗病基因连接，连接后得到的DNA分子称为__ 。
（4）再将连接得到的DNA分子导棉花，该抗病基因在棉花细胞中表达的产物是_____。
A．淀粉 B．脂类 C．蛋白质 D．核酸
（6）转基因棉花获得的________是由该表达产物来体现的。
【自主学案】答案
1．（1）有性生殖 基因（2）①减数分裂形成配子时 ②减数分裂形成四分体时 【思维激活】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。
2.（1）目的基因导 新的遗传性状 表达所需要的产物（2）①分离或人工合成 ②质粒、噬菌体 ③导入目的基因 筛选、培养受体细胞 【思维激活】载体必须同时满足三个条件：①你与目的基因结合；②能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并表达；③比较容易得到。
【学生自测】答案
1、A
2、C
3、B
4、C
5、A
6、答案：（1） 质粒； （2）限制性内切酶（限制酶）； A； （3）DNA连接酶； 重组DNA （4）C （5）抗病性状第2课时 性别决定和伴性遗传
【自主学案】
1.性别决定是指 的生物决定性别的方式。性别主要是由 决定的。
2.根据性别决定的方式填写下表
类型 XY型 ZW型
性别 ♀ ♂ ♀ ♂
体细胞染色体组成
生殖细胞染色体组成
举例
3.由性染色体上的基因决定的性状在遗传时与 联系在一起，因此这类性状的遗传被称为伴性遗传。伴性遗传也称为 ，这是因为位于性染色体上决定生物其他性状的基因总是与某种性别连锁在一起遗传的。
思考：为什么红绿色盲患者中男性多于女性？
思考：如何知道控制某性状的基因是位于常染色体上，还是位于性染色体上？
【典题精析】
重点一：性别决定的应用
例1．对一对夫妇所生的两个女儿（非双胞胎）甲和乙的X染色体进行DNA序列的分析，假定DNA序列不发生任何变异，则结果应当是( )
A.甲的两条彼此相同、乙的两条彼此相同的概率为1
B.甲来自母亲的一条与乙来自母亲的一条相同的概率为1
C.甲来自父亲的一条与乙来自父亲的一条相同的概率为1
D.甲的任何一条与乙的任何一条都不相同的概率为1
解析：根据性别决定可知，女性的两条X染色体一条来自父亲，一条来自母亲。而母亲有两条X染色体，父亲只有一条X染色体，若DNA的碱基序列不发生任何变异，则两个女儿从父亲那里获得的X染色体应该相同。
答案：C
重点二：遗传系谱的判断
例2.如图为色盲患者的遗传系谱图，以下说法正确的是( )
A.Ⅱ-3与正常男性婚配，后代都不患病
B.Ⅱ-3与正常男性婚配，生有患病男孩的概率是1/8
C.Ⅱ-4与正常女性婚配，后代都不患病
D.Ⅱ-4与正常女性婚配，生育患病男孩的概率是1/8
解析：由题可推知：设控制色盲的基因为B、b，Ⅱ-3的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb，当基因型为XBXb时后代出现患者，若其与正常男性婚配，生有患病男孩的概率为1/2×1/2Xb×1/2Y=1/8XbY。Ⅱ-4的基因型为XBY，而表现型正常的女性可能是携带者，后代有可能出现患者；若正常女性的基因型为XBXB，则后代不会出现患者。
答案：B
【学生自测】
1．某女孩是红绿色盲患者，其母亲是血友病患者，医生在了解这些情况后，不需做任何检查，就能判定该女孩的父亲和弟弟的表现型是（ ）
A．两者都是色盲患者 B．两者都是血友病患者
C．父亲是色盲患者，弟弟是血友病患者 D．父亲是血友病患者，弟弟是色盲患者
2．已知人类某种病的致病基因在X染色体上，一对正常的夫妇生了一个患病的孩子，由此可知( )
A．该病孩的祖父母一定是正常的 B．该病孩可能是女孩
C．这对夫妇再生一个病孩的机率是1/2 D．该病孩的母亲是致病基因的携带者
3．下图为患红绿色盲的某家族系谱图，该病为隐性伴性遗传，其中7号的致病基因来自( )
A．1号 B．2号 C．3号 D．4号
4自然状况下，鸡有时会发生性反转，如母鸡逐渐变为公鸡，已知鸡的性别由性染色体决定。如果性反转公鸡与正常母鸡交配，并产生后代，后代中母鸡和公鸡的比例是( )
A．1：0 B．1：1 C．2：1 D．3：1
5.下图是红绿色盲的系谱图，请据图完成下列问题（设基因为B、b）:
（1）致病基因位于______染色体上。
（2）3号与6号的基因型分别是____________和____________。
（3）9号与11号的致病基因来源于1～4号中的______号和______号。
（4）8号的基因型是______，她与正常男子结婚，后代中病孩的出生率是______。
（5）9号与正常男子结婚，女儿是红绿色盲的概率是______。
【自主学案】答案
1. 雌雄异体 基因
2.
类型 XY型 ZW型
性别 ♀ ♂ ♀ ♂
体细胞染色体组成 2A+XX 2A+XY 2A+ZW 2A+ZZ
生殖细胞染色体组成 A+X A+X，A+Y A+Z，A+W A+Z
举例 人、哺乳动物、果蝇 蛾类、鸟类
3. 性别 性连锁遗传
思考：由于男性中XbY就表现患病，女性中XbXb才患病，而XBXb为正常（携带者），所以红绿色盲患者中男性多于女性。
思考：用具有相对性状的亲本杂交，若子一代雌雄个体中性状表现一致的，为常染色体上的基因所控制。若后代雌雄个体性状表现有明显差异的，为性染色体上的基因所控制。
【学生自测】答案
1、C
2、D
3、B
4、C
5、答案：（1）X （2）XbXb XbXb （3）2号和3号 2号 （4）XbXb 1/4 （5）0?
解析：（1）红绿色盲是位于X染色体上的隐性基因控制的遗传病。（2）根据X隐性遗传病的特点可知，3号是女性患者，其基因型为XbXb，6号表现正常，肯定有Xb基因，但她的儿子11号是患者XbY，其Xb基因来自他的母亲6号，这样6号的基因型为XbXb。（3）9号基因型为XbXb，这两个Xb分别来自6号与7号，6号的基因型则是XbXb，其Xb只能来自1号，那么Xb基因一定来自2号，而7号的Xb基因肯定来自他的母亲3号，所以9号的致病基因来自2号和3号；11号的基因型是XbY，由于Y肯定来自7号，则Xb基因一定来自他的母亲6号，前面已经确定了6号的致病基因来自2号。（4）8号表现正常肯定有Xb基因，但她的母亲3号只能遗传给她Xb基因，所以8号的基因型为XbXb；她与正常男性XbY结婚，后代中病孩的出生率为1/4。（5）9号基因型为XbXb，与正常男性XbY结婚，其女儿不可能患病，因为正常男性的Xb基因肯定遗传给他的女儿。?第二节 有性生殖
【自主学案】
1.受精——孕育新的生命
（1）以哺乳动物为例，受精是指精子进入卵细胞形成 的过程，它开始于 ，结束于两者 的融合。
（2） 和 维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，促进了遗传物质的重新组合。
思考：子代从双亲各继承了半数的染色体，双亲对子代遗传物质的贡献是一样的吗？为什么？
2.有性生殖
（1）有性生殖是由亲代产生 ，经过两性生殖细胞的结合，成为合子，再由合子发育成新个体的生殖方式。
（2） 是被子植物有性生殖特有的现象。
（3）脊椎动物的个体发育包括 和 两个阶段。
（4）在有性生殖中，由于两性生殖细胞分别来自不同的 ，因此，由合子发育成的后代就具备了双亲的 ，具有更强的 ，这对于生物的生存和进化具有重要意义。
思考：你能描述出被子植物的双受精现象吗？
【典题精析】
重点一：有性生殖和个体发育
例1.请据图分析，下列说法不正确的是（ ）
A.个体的发育过程开始于合子
B.遗传物质的重新组合发生在过程Ⅳ
C.Ⅰ和Ⅱ表示减数分裂
D.Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ两个过程保证了前后代染色体数目的恒定
解析：个体发育的起点是受精卵，即合子。遗传物质的重新组合发生在减数分裂过程中，即配子的产生过程中，Ⅳ表示个体发育。减数分裂和受精作用保证了前后代染色体数目的恒定。
答案：B
重点二：动物的个体发育
例2.下图表示高等动物的个体发育过程，下列说法中正确的是（ ）
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、哺乳类动物在此个体发育过程中会出现羊膜
D.囊胚期开始出现三胚层的分化
解析：由受精卵发育成幼体是胚胎发育，幼体从卵膜中孵化出来或从母体生出来发育成性成熟个体的过程是胚后发育；卵裂过程中每个细胞的体积是逐渐缩小的；从爬行动物开始，个体发育中出现了羊膜，保证了胚胎发育所需要的水环境，增强了对陆地环境的适应能力；三胚层的分化出现在原肠胚时期。
答案：C
【学生自测】
1.下列有关受精作用的叙述，错误的是（ ）
A.受精卵中全部遗传物质，来自父母双方的各占一半
B.受精时，精子和卵细胞双方的细胞核相互融合
C.受精卵中染色体数与本物种体细胞染色体数相同
D.受精卵中染色体，来自父母双方的各占一半
2.下列关于被子植物的个体发育过程的叙述，正确的是（ ）
A.受精卵最终发育成子叶、胚芽、胚轴和胚根四部分
B.受精卵和受精极核最终发育成种子
C.受精卵的发育不受受精极核发育的影响
D.植物个体发育的不同阶段其营养物质来源不同
3.在蛙的胚胎发育过程中，不会出现（ ）
①细胞数目增加 ②细胞种类增加 ③细胞分裂方式增加 ④细胞全能性增加
A.②③④ B.②③ C.③④ D.②④
4.下列有关叙述中正确的是（ ）
A.极体和极核都是由卵原细胞经减数分裂产生的
B.极体存在于卵巢内，极核存在于囊胚中
C.极体和极核的染色体数都为正常体细胞的一半
D.胚囊细胞按照一定的次序运动形成内、外两个胚层，进而形成中胚层
5.高等生物的生殖发育周期如图所示，请回答：
（1）生物的个体发育是从 开始的，主要进行 分裂。
（2）个体发育成熟后通过［ ］ 产生配子，它发生在植物的 中，动物的 中。
（3）图中B过程是 。青蛙的该过程是在 中进行的，人的该过程在 中进行的。
（4）青蛙的［C］ 过程和［D］ 过程合称为 ，蛙的胚后发育属于 。
（5）高等动物胚胎发育的过程是：卵裂→ 胚→ 胚（具有 个胚层）→ 。
（6）A、B两过程的重要意义是 。
【自主学案】答案
1. （1）受精卵 精子细胞膜与卵细胞细胞膜接触 细胞核（2）减数分裂 受精作用
思考：不一样。合子中的染色体一半来自父方，一半来自母方，而合子中的细胞质又几乎全部来自卵细胞。
2. （1）有性生殖细胞或配子 （2）双受精 （3）胚胎发育 胚后发育 （4）亲本 遗传特性 生活力和变异性
思考：双受精是被子植物特有的受精方式。双受精是指一个成熟的花粉粒里形成的两个精子分别与一个卵细胞及两个极核同时受精融合，形成一个受精卵和一个受精极核的过程。
【学生自测】答案
1、A
2、D
3、C
4、C
5、答案：（1）受精卵 有丝 （2）A 减数分裂 花药、胚珠 精巢、卵巢 （3）受精作用 水 输卵管 （4）胚胎发育 胚后发育 个体发育 变态发育 （5）囊 原肠 三 幼体 （6）保持生物前后代细胞中染色体数目的恒定，对生物的遗传和变异具有重要意义第5章 生物的进化
第一节 生物进化理论的发展
【自主学案】
1．达尔文进化学说
（1）基本观点：① ；② 和自然选择；③适应是 的结果；其中适应的第一步是变异的产生，第二步是通过生存斗争而选择。
（2）局限：对 的本质以及自然选择对可遗传的变异如何起作用等问题，达尔文不能做出科学的解释。
2．现代达尔文主义认为 是生物进化的基本单位； 决定生物进化的方向； 、选择和隔离是物种形成和生物进化的机制。
3. 是指群体中某一等位基因在该位点上可能出现得比例。 是指某种基因型的个体在群体中所占的比例。
4.当种群太小时引起的基因频率随机波动的现象称为 。
【思维激活】什么是物种？
5.隔离主要包括地理隔离和生殖隔离。地理隔离会阻断 ，是一种主要的隔离方式；长期的地理隔离最终可能导致 。生殖隔离是指不同种群的个体不能 或 交配后产生不可育的后代。
6.中性学说认为，生物进化的主导因素不是 ，而是 的随机固定。每种生物的信息大分子都有一定的进化速率。
【思维激活】生物进化理论发展的意义有哪些？
【典题精析】
重点一：达尔文的进化学说
例1.《物种起源》出版已有150年，但依然深深影响着现代科学研究，达尔文（ ）
A. 提出了适者生存，不适者被淘汰的观点
B. 提出了用进废退的理论
C. 认为种群是生物进化的基本单位
D. 提出了“中性突变”进化理论
解析：用进废退的理论是拉马克提出来的；种群是生物进化的基本单位是现代生物进化理论的基本内容，达尔文没能提出来；木村资生提出了“中性突变”进化理论。
答案：A
重点二：基因频率和基因型频率的计算
例2．某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机交配产生的后代中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基因频率的变化依次为（ ）
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
解析:只要群体不发生变化，不论自由交配和自交，基因频率都不发生改变，自由交配的基因型频率也不变，自交则发生变化。如Aa在群体中占48%，Aa自交后代的基因型比例为AA: Aa: aa=1:2:1，因此AA个体和aa个体的百分比要增大。
答案：C
重点三：现代生物进化理论
例3．右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（ ）
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：A通过地里隔离形成两个种群a1和a2，有分别演化出b、c、d三个种群，虽然有地理隔离，但是不一定会产生生殖隔离。由于d是由a1演变而来，所以c与d之间可能存在生殖隔离。基因频率的改变不一定会导致生殖隔离产生新的物种，但是产生生殖隔离了的种群，基因频率一定会变化。a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，但是b和d由于地理隔离存在，所以可能不是同一物种。即使a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，只要c和d不存在生殖隔离他们仍是同一物种。
答案：B
【学生自测】
1马与驴属于两个不同的物种，在自然状态下一般不能自由交配，即使交配成功，产生的后代骡也是不可育的，这种现象在生物学上称为（ ）
A．地理隔离 B．生殖隔离 C．诱变育种 D．无性繁殖
2从一个种群中随机抽出200个个体，其中基因型为DD、Dd和dd的个体分别是60、120和20个，则基因D和d的频率分别是（ ）
A．60％、40％ B．40％、60％ C．90％、l0％ D.10％、90％
3现代生物进化论理论认为生物进化的基本单位是（ ）
A．细胞 B．个体 C．种群 D．群落
4．某植物种群中，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%。若该种群植物自交，后代中AA、aa基因型个体出现的频率以及该植物的a、A基因频率分别为（ ）
A.55% 45% 55% 45% B.42.5% 32.5% 55% 45%
C.55% 45% 45% 55% D.42.5% 32.5% 45% 55%
5.新物种形成的标志是（ ）
A. 具有新的生理功能 B. 出现新的形态结构
C. 出现地理隔离 D. 形成生殖隔离
6．某植物种群，AA基因型个体占30% ,aa基因型个体占20％，则：
（1)该植物的A、a基因频率分别是 。
(2)若该种植物自交，后代中AA、 aa基因型个体分别占 、 。这时A、a的基因频率分别是 、 。
(3)依现代生物进化理论，这种植物在两年中是否发生了进化？原因是 。
(4)进化的单位是 ，进化的原材料由 提供，生物进化方向决定于 ，进化的实质是 结果，这种作用的实质是改变种群的 从而使生物不断进化。
【自主学案】答案
1．（1）物种是可变的 生存斗争 自然选择（2）遗传和变异2．种群 自然选择 突变
3. 基因频率 基因型频率 4. 遗传漂变
【思维激活】物种是指分布在一定的自然地域，具有一定的形态结构和生理功能特征，而且在自然状态能够相互交配并能生殖出可育后代的一群生物个体。
5. 基因交流 生殖隔离 自由交配 6. 自然选择 中性突变
【思维激活】①揭示了生物产生、发展和一种生物向另一种生物进化的客观规律，阐明了生物之间、生物与非生物之间的普遍联系；②有助于人类从事控制和改造生物的实践活动；③为辩证唯物主义的自然观和科学的世界观奠定了生物学基础。
【学生自测】答案
1、B
2、A
3、C
4、D
5、D
6、（1）55%、45%（2）42.5％ 32.5% 55%、45％（3）没进化 基因频率没发生改变
解析：（1)A基因的基因频率为（30％×2+50％）÷（100%×2）=55%,a基因的基因频率为1-55%=45％。(2）该种植物自交，有三种自交组合：①30%AA×AA、②50％Aa×Aa、③20％aa×aa、①30%AA×AA后代中均为AA,占后代总数的30%×1=30％，②50%Aa×Aa后代中有1/4AA, 1/2Aa, 1/4aa, AA占后代总数的50%×1/4=1/8, Aa占后代总数的50％×1/2=1/4, aa占后代总数的50％×1/4=1/8；③20%aa×aa后代均为aa,占后代总数的20％×1=20%。三种自交后代中，AA基因型个体共占30％＋1/8=42.5%, aa基因型个体共占1/8+20%=32.5％。根据基因频率计算公式可得出，在自交后代中，A基因和a基因的基因频率仍为55%、45％。(3)依据现代生物进化理论，生物进化的过程实质上是种群基因频率的改变，这种植物在两年中基因频率并未发生变化，因此没有发生进化。（4)现代生物进化理论的基本观点有：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向。第2课时 生殖细胞的形成
【自主学案】
1．精子和卵细胞形成过程的比较
比较项目 精子 卵细胞
产生部位
原始生殖细胞
细胞质的分配情况
分裂结果
是否变形
相同点
思考：精子和卵细胞的遗传物质相同吗？
2．减数分裂产生配子的数目和种类
（1）数目：一个精原细胞产生的精子数为 个，n个精原细胞产生的精子数为 个；一个卵原细胞产生的卵细胞数为 个，n个卵原细胞产生卵细胞数为 个。
(2)种类：n对等位基因分别位于n对同源染色体上，一个精原细胞产生精子的种类为 种；；一个卵原细胞产生卵细胞的种类为 种；一个生物体产生精子（卵细胞）的种类为 种。
思考：一个人形成的某个配子中，23条染色体全部来自父亲的概率是多少？
【典题精析】
重点一：减数分裂过程
例1．下图为男性曲细精管横切面模式图。表示由精原细胞(a)生成精于的过程。图中不可能含有46条染色体的细胞是（ ）
A．细胞a B．细胞b C．细胞c D．细胞d
解析：人体细胞中含有46条染色体，精原细胞中染色体数目与体细胞相同，在减数第一次分裂过程中，同源染色体尚未分配到子细胞中，因此初级精母细胞（如细胞b）中含有46条染色体，在减数第二次分裂过程中，次级精母细胞中无同源染色体存在，染色体数目减半，但是在减数第二次分裂的后期，由于姐妹染色单体的分开，此时期细胞（如细胞c）中染色体数目暂时加倍，也含有46条染色体。
答案：D
重点二：细胞分裂图像识别
例2.下列有关某生物体各细胞分裂示意图的叙述，正确的是（ ）
A.图①处于减数第一次分裂的中期，细胞内有2对姐妹染色单体
B.图②处于减数第二次分裂的后期，细胞内有2对姐妹染色单体
C.图③处于减数第二次分裂的中期，该生物体细胞中染色体数目恒定为8条
D.四幅图可排序为①③②④，出现在该生物体精子（或卵细胞）的形成过程中
解析：图①表示减数第一次分裂中期，其内含2对同源染色体；图②表示减数第二次分裂后期，其内无姐妹染色单体；图③表示减数第二次分裂
答案：D
例3（改编 自2011江苏高考，11）右图为基因型AABb的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断错误的是
A．此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞
B．此细胞中基因a不是由交叉互换产生
C．此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞
D．此动物体细胞内最多含有4对同源染色体
解析：此动物细胞正在进行减数第二次分裂，从图中看不出该动物
个体是雄性或雌性，因此该细胞可能是次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体。
答案：A
【学生自测】
1．下图是一个哺乳动物细胞的示意图，它属于（ ）
A．精巢中的细胞 B．受精卵 C．骨髓干细胞 D．雄配子
2下图中属于次级卵母细胞继续分裂过程中染色体平均分配的示意图是（ ）
3.下图为动物精巢某细胞示意图，它属于（ ）
A．初级精母细胞 B．次级卵母细胞 C．第一极体 D．次级精母细胞
4．某个精原细胞形成精子的过程中，如果减数第一次分裂时，发生一对同源染色体的不分离现象，而第二次分裂正常。则由该精原细胞产生的异常精子有（ ）
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
5．细胞减数第一次分裂过程中不会出现（ ）
A．同源染色体配对(联会) B．四分体中的非姐妹染色单体之间交叉、互换
C．同源染色体彼此分离 D．姐妹染色单体分离
6.下列示意图分别表示某二倍体雌性动物（2N=4）体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系以及细胞分裂图像。请分析并回答：
（1）图A中a～c柱表示染色体的是 ，图B中表示二倍体体细胞分裂时期的是 。（2）图A中Ⅲ的数量关系对应于图B中的 ，图B中丙所示的细胞有 个染色体组。
（3）图A中的数量关系由Ⅰ变化为Ⅱ的过程，细胞核内发生的分子水平的变化是 ；由Ⅱ变化为Ⅲ，相当于图B中的 → 过程。
（4）符合图A中Ⅳ所示数量关系的某细胞名称是 。与图A中 对应的细胞内不可能存在同源染色体。
【自主学案】答案
1．
比较项目 精子 卵细胞
产生部位 动物睾丸，植物花药 动物卵巢，植物胚囊
原始生殖细胞 精原细胞（或小孢子母细胞） 卵原细胞（或大孢子母细胞）
细胞质的分配情况 两次分裂都均等 只有减数第二次分裂中第一极体分裂均等，其他分裂皆不均等
分裂结果 1个精原细胞→4个精细胞（生殖细胞） 1个卵原细胞→1个卵细胞十3个极体（生殖细胞）（消失）
是否变形 变形 不需变形
相同点 染色体都是在减I的间期复制；减I都是同源染色体联会、均分；减Ⅱ都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开；产生的子细胞数目都是4个，且细胞中染色体数目减半
思考：细胞核内的遗传物质相同，细胞质中则不同，精子少。
2．（1）4 4n 1 n (2) 2 1 2n
思考：人形成配子的过程中，来自父方和母方的各23条染色体中的任一条的概率都是1／2，则23对同源染色体中来自父方的23条染色体同时进入一个配子的概率为（1／2）23。
【学生自测】答案
1、A
2、B
3、D
4、D
5、D
6、答案：（1）a 甲 （2）丙 1 （3）DNA复制 乙 丙 （4）卵细胞或（第二）极体 Ⅲ和Ⅳ
解析：（1）由于图A中Ⅰ、Ⅳ期b为0，故b肯定不是染色体或DNA，而是染色单体，又从Ⅱ期可知a是c的一半，所以a是染色体，c是DNA。图B中甲图所示的染色体形态、大小两两相同，即含有同源染色体，有两个染色体组，所以表示二倍体细胞有丝分裂中期。
（2）由图A中Ⅲ期时a、b、c的数量比是1∶2∶2可知，Ⅲ所示的细胞中，一条染色体含有2条染色单体，2个DNA分子，又因染色体数目是该生物体细胞中染色体数的一半，故Ⅲ表示减数第二次分裂前期或中期，与图B中丙图对应。（3）由图A中Ⅰ 期变化为Ⅱ 期过程可表明DNA复制，出现了染色体，由Ⅱ 期变化为Ⅲ 期表明染色体、染色单体、DNA数都减半，说明为减数第一次分裂过程，与B图中乙→丙对应。（4）A图中Ⅳ期，染色体、DNA数目是体细胞的一半，无染色单体，所以此时期细胞为卵细胞或第二极体，减数第二次分裂中没有同源染色体存在，A图中Ⅲ、Ⅳ期无同源染色体。第三节 染色体变异及其应用
第1课时 染色体变异
【自主学案】
1.染色体结构的变异
（1）_____：染色体上某一区域及其带有的基因一起丢失，从而引起变异的现象。
（2）_____：染色体上增加了某个相同的区域而引起的变异。
（3）_____：染色体在两个点发生断裂后，产生三个区段，中间的区段发生180 的倒转，与另外两个区段重新接合而引起的变异。
（4）_____：一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，从而引起变异的现象。
思考：如何确认生物发生了染色体变异？
2.染色体数目的变异
（1）染色体数目的变异可以分为_____和_____。
（2）非整倍性变异是指正常的染色体组中，_____了一条或几条完整的染色体。
（3）整倍性变异又可分为_____和_____变异。一倍性变异是指体细胞只含一个染色体组的变异，由此产生的个体称为一倍体。由于一倍性变异的生物不能进行正常的减数分裂，因此是不育的。多倍性变异是指与正常的二倍体细胞相比，具有更多染色体组的变异。多倍体可以自然发生，也可以诱导产生。具有_____的多倍体植物，如果在减数分裂过程中染色体能够配对，一般是可育的，而具有_____的多倍体则一般不可育。多倍体动物一般是致死性的。
思考：什么叫做染色体组？
【典题精析】
重点一：染色体结构的变异
例1.已知某物种的一条染色体上依次排列着M、N、O、p、q五个基因，如图列出的若干种变化中，不属于染色体结构发生变化的是( )
解析：染色体结构的变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位和易位等多种情况。A为染色体片段的缺失，B为染色体片段的重复，C为倒位，故ABC均属于染色体结构的变异，D染色体上的N基因发生了突变而成为它的等位基因n，所以D是基因突变。
答案：D
重点二：染色体数目的变异
例2．下图是甲、乙两种生物的体细胞内染色体情况示意图，则染色体数与图示相同的甲、乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为（ ）
A．甲：AaBb 乙：AAaBbb
B．甲：AaaaBBbb 乙：AaBB
C．甲：AAaaBbbb 乙：AaaBBb
D．甲：AaaBbb 乙：AAaaBbbb
解析：从图可知，甲生物体细胞内染色体相同的为四条，甲生物为四倍体；乙生物体细胞内染色体相同的为三条，乙生物为三倍体；则甲、乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为甲：AAaaBbbb；乙：AaaBBb。
答案：C
【学生自测】
1.某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依次属于（ ）
A.三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失
B.三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加
C.三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失
D.染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体
2.普通小麦为六倍体，一个染色体组由7条不同的染色体组成，那么，它的体细胞中的同源染色体的对数是（ ）
A.3对 B.6对 C.21对 D.7对
3．在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种变异，甲图中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是（ ）
①甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性
②乙图中出现的这种变异属于染色体变异
③甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中
④甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验
A.①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④
4. 韭菜的体细胞中含有32条染色体，这32条染色体有8种形态结构，由此可判定韭菜是（ ）
A.二倍体 B．四倍体 C．六倍体 D．八倍体
5．下列各图是某些植物的体细胞，请根据下列条件判断：
（1）肯定是单倍体的是_____图，它是由_____倍体的生殖细胞直接发育形成。
（2）茎秆较粗壮，但不能产生种子的是_____图，判断的理由是_____。
（3）如果都不是由生殖细胞直接发育形成，其中肯定是二倍体的是_____图。
（4）如果C图中的生物是由某生物的卵细胞直接发育形成的，那么它是几倍体_____。形成它的那个生物是几倍体？_____。
【自主学案】答案
1.缺失 重复 倒位 易位
思考：染色体变异中的结构变异和数目变异都属于细胞水平上的变化，在光学显微镜下能够看到，因此通过观察该生物具有分裂增生能力的组织中有丝分裂中期细胞中染色体的变化，结合相应症状就能确认
2. 非整倍性变异 整倍性变异 丢失或添加 一倍性变异 多倍性 偶数染色体组 奇数染色体组
思考：染色体组是指细胞中形态和功能各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息的一组非同源染色体。
【学生自测】答案
1、C
2、C
3、C
4、B
5、答案：（1）D 二（2）A 它有三个染色体组，无法正常进行减数分裂（3）B和C （4）单 四
解析：（1）该图中A、B、C中染色体组都是两个以上，D中只有一个染色体组，它肯定是单倍体。（2）茎秆较粗壮、果实种子较大的是多倍体的特征，不能产生种子只能选A，因为它有三个染色体组，无法正常减数分裂。（3）不是由生殖细胞直接发育形成的个体，就排除了单倍体的可能，明显的是B和C。（4）由生殖细胞直接发育形成的个体，不管细胞中有几个染色体组，都是单倍体，因此绝不能认为C有两个染色体组就是2倍体；形成C的那个生物染色体组有4个，因此为4倍体。
A B C D第四章 遗传的分子基础
第一节 探索遗传物质的过程
【自主学案】
1．肺炎双球菌有两种类型类型：
S型细菌：菌落 ，菌体 夹膜， 毒性；R型细菌：菌落 ，菌体 夹膜， 毒性。
2．实验过程：
（1）格里菲思转化实验过程：①S型菌注射小鼠→ ，从小鼠体内分离出S型活细菌；②R型菌注射小鼠→ ；③加热杀死S型菌注射小鼠→ ；④加热杀死S型菌+R型菌注射小鼠→ 。
结论： 。
（2）艾弗里转化实验过程：发现构成S型活菌的DNA、蛋白质和多糖等物质中，是 使球菌的致病性发生了转化。
结论： 。（即： 是遗传物质， 不是遗传物质）
思考：如果把S型活细菌的DNA提取后，与活的R型细菌混合，再注射到小鼠体内，能否在小鼠体内得到S型细菌？
3．1952年郝尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验：T2噬菌体侵染大肠杆菌后，在噬菌体遗传物质的控制下，利用细菌体内的物质，合成噬菌体的组成成分，从而大量繁殖。过程：①用35S和32P的培养基培养 ，再用细菌培养 ；②用被标记的噬菌体分别侵染未被标记的细菌；③在噬菌体大量繁殖时，对被标记物质进行检测。结论： 。
4．在“DNA的粗提取”实验中，在鸡血中加入柠檬酸钠的作用是 。DNA在浓度为 0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最小，可使DNA析出。利用DNA不溶于酒精，但细胞中某些物质能溶于酒精的特性，可以用体积分数为 将DNA与蛋白质进一步地分离。鉴定DNA的试剂是 ，条件是沸水浴，现象是变蓝。
思考：能同时标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA吗？为什么？
【典题精析】
重点一：三大实验的应用
例1．某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：
①S型菌的DNA十DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠
②R型菌的DNA十DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠
③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠
④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是（ ）
A．存活，存活，存活，死亡 B．存活，死亡，存活，死亡
C．死亡，死亡，存活，存活 D．存活，死亡，存活，存活
解析：①中S型菌DNA已被DNA酶分解，小鼠存活；②中可完成细胞的转化，小鼠死亡；③④高温加热后，细菌被杀灭，小鼠存活。
答案：D
重点二：实验所使用的元素标记问题
例2．如果用15N、32P、35S标记噬菌体，让其侵染细菌，产生的子代噬菌体与亲代噬菌体形态完全相同，而子代噬菌体的组成成分中，能够找到的放射性元素为（ ）
A．可在外壳中找到15N和35S B．可在DNA中找到15N、32P
C．可在外壳中找到15N D．可在DNA中找到15N、32P、35S
解析：噬菌体由蛋白质外壳和DNA组成；噬菌体侵染细菌时只DNA进入，蛋白质外壳留在外面，利用细菌体内的物质作原料进行半保留复制；15N可标记噬菌体的蛋白质和DNA，但35S只能标记蛋白质，32P只能标记DNA；所以子代噬菌体中可存在15N、32P。
答案：B
重点三：生物的遗传物质
例3．图示病毒甲、乙为两种不同的植物病毒，经重建形成“杂种病毒丙”，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是（ ）
解析：本题图像包含噬菌体浸染细菌的过程图。答题时，首先理解图意，然后根据具体问题，运用所学的基础知识来分析作答。图中重建的“杂种病毒丙”的核酸来自乙病毒，而蛋白质外壳来自甲病毒，由于病毒丙侵染植物细胞中的是乙病毒核酸，所以在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒的核酸和蛋白质外壳均与乙病毒相同。
答案：D
【学生自测】
1、噬菌体侵染细菌的实验证明了噬菌体的遗传物质是（ ）
A．DNA B．蛋白质 C．多糖 D．RNA
2．肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都是证明DNA是遗传物质的经典实验，在这些实验的设计思路中最关键的是 （ ）
A．要想办法区分DNA和蛋白质，并单独观察它们各自的作用
B．要用同位素对DNA和蛋白质分别进行标记
C．要分离提纯DNA、蛋白质和多糖等物质
D．要得到噬菌体或肺炎双球菌
3．B用35S标记噬菌体的蛋白质，32P标记DNA，在侵染过程中蛋白质外壳留在外面，DNA进入细菌体内。
6．1952年赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体时，做法是（ ）
A．分别用35S和32P的人工培养基培养T2噬菌体
B．分别将35S和32P注入鸡胚，再用T2噬菌体感染鸡胚
C．分别用35S和32P的培养基培养细菌，再分别用上述细菌培养T2噬菌体
D．分别用35S和32P的动物血清培养T2噬菌体
4．下列说法正确的是（ ）
A．细菌的遗传物质主要是DNA B．病毒的遗传物质主要是RNA
C．有细胞结构的生物的遗传物质是DNA D．细胞质中的遗传物质主要是RNA
5.在DNA分子的粗提取试验中，两次向烧杯中加蒸馏水的作用是（ ）
A．稀释血液，冲洗样品
B．使血细胞破裂，降低NaCl浓度使DNA析出
C．使血细胞破裂，增大DNA溶解度
D．使血细胞破裂，提取杂质较少的DNA
6．用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验的实际最终结果显示：在离心上层液体中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。
（1）在理论上，上层液放射性应该为0，其原因是 。
（2）由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：
a.在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上层液的放射性含量 ，原因是 。
b. 在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，是否是误差的来源呢？理由呢？________________________________________________________________。
（3）请设计一个方法，来大量制备用32P标记的噬菌体______________________________
______________________________________________________________________________。
【自主学案】
1. 光滑 有 有 粗糙 无 无
2．（1）小鼠死亡 小鼠存活 小鼠存活 小鼠死亡 加热杀死的S型细菌中，必然含有“转化因子”，这种转化因子将无毒的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌。（2）DNA DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质 DNA 蛋白质等
思考：能，因为在体内，R型细菌同样能摄取S型细菌的DNA。
3. 细菌 T2噬菌体 DNA才是真正的遗传物质
4. 防止血液凝固 95%的冷酒精 二苯胺
思考：不行。因为若用同时标记的噬菌体去侵染大肠杆菌，对检测到的放射性物质将无法确定来源于亲代噬菌体的哪一部分
【学生自测】答案
1、A
2、A
3、C
4、C
5、B
6、答案：（1）噬菌体已将含32P的DNA全部注入到大肠杆菌内；
（2）a．升高；噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布点于上清液；b．是；没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；
（3）先用32P标记大肠杆菌，再用噬菌体去感染被32P标记的大肠杆菌，大量获得被32P标记的噬菌体。
解析：⑴不具有放射性，说明DNA已全部注入；⑵上清液具有放射性，说明部分亲代噬菌体未侵染大肠杆菌或部分子代噬菌体已释放出来；⑶病毒是一种专性寄生的生物。第2课时 染色体变异在育种的应用
【自主学案】
1.单倍体育种
（1）方法： 。
（2）过程：用花药（花粉）离体培养的方法获得 ，然后经过人工诱导使 加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目，产生能够正常生殖和发育的纯合子。
（3）优点： 。
思考：含有1个染色体组的个体一定是单倍体吗？单倍体一定含一个染色体组吗？
2.多倍体育种
（1）最常用最有效地方法：用 处理萌发的种子或幼苗。
（2）原理：秋水仙素能 的形成，已经复制的染色体不能分配到细胞两极，细胞不能分裂为两个子细胞，于是形成染色体组加倍的细胞。
（3）特点：茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量也有所增加。
思考：人工诱导多倍体的原理是不什么？
【典题精析】
重点一：单倍体育种
例1. 用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病（DDTT）和矮秆不抗锈病（ddtt）进行育种时，一种方法是杂交得到F1，F1再自交得到F2；另一种方法是用F1的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。下列叙述正确的是( )
A．前一种方法所得的F2中重组类型、纯合子各占5/8、1/4
B．后一种方法所得到的植株中可用于生产的类型比例为2/3
C．前一种方法的原理是基因重组，原因是非同源染色体自由组合
D．后一种方法的原理是染色体变异，是由于染色体结构发生改变
解析：DDTT 和ddtt杂交得到F1，F1再自交得到F2，F2中重组类型、纯合子各占3/8、1/4；用F1的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗得到的可用于生产的植株比例为1/4。杂交育种的原理是基因重组，而单倍体育种的原理是染色体数目变异。
答案：C
重点二：多倍体育种
例2.关于多倍体的叙述，正确的是( )
A.植物多倍体不能产生可育的配子
B.八倍体小黑麦是用基因工程技术创造的新物种
C.二倍体植株加倍为四倍体后，营养成分必然增加
D.多倍体在植物中比在动物中更为常见
解析：大部分的多倍体植物（如四倍体）能产生可育的配子；八倍体小黑麦的培育属于多倍体育种；二倍体植株加倍为四倍体，营养物质的含量有所增加，但种类并没有增加；动物中多倍体很少，而植物中由于低温等环境因素的影响，多倍体较为常见。
答案：D
【学生自测】
1．已知普通小麦是六倍体，含42条染色体。有关普通小麦的下列叙述中，错误的是( )
Ａ．它的单倍体植株的体细胞含21条染色体
Ｂ．它的每个染色体组含7条染色体
Ｃ．它的胚乳含3个染色体组
Ｄ．离体培养它的花粉，产生的植株表现高度不育
2.下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述中，不正确的是( )
A.一个染色体组中不含同源染色体
B.由受精卵发育的个体，体细胞含有两个染色体组的叫二倍体
C.含一个染色体组的个体是单倍体，单倍体不一定含一个染色体组
D.人工诱导多倍体唯一的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
3.双子叶植物大麻（2n=20）为雌雄异株，性别决定方式为XY型，若将其花药离体培养，将幼苗用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成是( )
A.18+XX或18+XY B.18+XX或18+YY
C.18+XX D.18+XY
4．在培育三倍体无子西瓜过程中，收获的三倍体种子是在( )
A．第一年、二倍体母本上 B．第一年、四倍体母本上
C．第二年、三倍体母体上 D．第二年、二倍体母本上
5．我国农业科技人员用普通小麦和黑麦杂交培育的新品种－小黑麦，创造了自然界的新生物类型。下图是他们培育的大概过程：
请回答：
(1)普通小麦的配子中有 个染色体组，共 条染色体。
(2)黑麦配子中有 个染色体组， 条染色体。
(3)普通小麦和黑麦杂交的杂种一代是 倍体，它本身 （“能”或“不能”）形成配子，因为 。
(4)给杂种一代进行染色体加倍（0.3%～0.5%秋水仙素处理）形成的小黑麦体细胞中有 个染色体组，共 条染色体。
【自主学案】答案
1. （1）花药（花粉）离体培养 （2）单倍体植株 染色体数目（3）明显缩短了育种年限
思考：一定。不一定，如小麦的单倍体含有三个染色体组
2. （1）秋水仙素 （2）抑制纺锤体
思考：人工诱导多倍体，就是利用秋水仙素作用于正在分裂的细胞。抑制纺锤体的形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍。
【学生自测】答案
1、C
2、D
3、B
4、B
5、答案：⑴ 3 21 ⑵1 7 ⑶4 不能 没有同源染色体 ⑷8 56第2课时 DNA的复制
【自主学案】
1．概念：以亲代DNA分子 条链为模板，合成子代DNA的过程
2．时间：
3．场所：主要在
4．过程：（看书）①解旋 ②合成子链 ③子、母链盘绕形成子代DNA分子。特点： 。
5．原则： 原则。
6．条件：①模板：亲代DNA分子的两条链；②原料： ；③能量：ATP；④ 酶： 等。
7．DNA能精确复制的原因：①独特的 结构为复制提供了精确的模板；② 原则保证复制能够准确进行。
思考：复制的准确性取决于什么？
8．意义：DNA分子复制，使遗传信息从 传递给 ，从而确保了遗传信息的连续性。
9．与DNA复制有关的计算：复制出DNA数 = （n为复制次数）含亲代链的DNA数 = 。
思考：一个被15N标记的DNA分子(0代)转移到含14N的培养基中培养(复制)n代后，则
①DNA的分子总数 ；②含15N15N的分子 ；③含14N15N杂种分子 ； ④含14N14N的分子 ；⑤含15N的脱氧核苷酸链占比例 ；⑥含14N的脱氧核苷酸链占比例 。
【典题精析】
重点一：有关DNA复制的计算
例1．用15N标记的一个DNA分子，放在含有14N的培养基中复制3次，则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例和占全部DNA分子单链的比例依次是（ ）
A． 1/2、1/4 B． 1/4、1/8 C． 1/4、 1/16 D． 1/8、1/8
解析：根据半保留复制的方式，用15N标记的DNA分子，放在含有14N的培养基中复制1次,则新形成的2个DNA分子中应各有一条含15N的链和一条含14N的链，由于没有15N的氮源，以后不论复制多少次，含15N的链永远只能是两条，而新增加的链都是含14N的链，由技巧一可迅速计算出复制3次共形成8个DNA分子、16条DNA单链，其中2条单链含15N，14条单链含14N，因此含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例和占全部DNA分子单链的比例依次是1/4、1/8。
答案：B
重点二：有关DNA复制的应用
例2．右图示DNA分子复制的片段。图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。正常情况下，下列各项错误是（ ）
A．b和c的碱基序列互补
B．a和c的碱基序列互补
C．a链中(A+T)/(G+C)的比值与b链中同项比值相同
D．a链中(A+T)／(G+C)的比值与c链中同项比值相同
解析: DNA复制产生的子代DNA中，a和b互补，c和d互补，a和c的碱基序列相同。互补双链的(A+T)／(G+C)的比值相同。
答案: B
【学生自测】
1一个DNA分子经连续3次复制后，可以得到的DNA分子数目是（ ）
A．2 B．6 C．8 D．16
2．下列物质中与DNA复制无关的是（ ）
A．ATP B．DNA的两条模板链 C．解旋酶 D．尿嘧啶核糖核苷酸
3．某个DNA片段由500对碱基组成，A＋T占碱基总数的34%，若该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为（ ）
A．330 B．660 C．990 D．1320
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DNA分子
C.DNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制
D.单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链
5．将大肠杆菌放在含有同位素15N培养基中培育若干代后，细菌DNA所有氮均为15N，它比14N分子密度大。然后将DNA被15N标记的大肠杆菌再移到14N培养基中培养，每隔4小时（相当于分裂繁殖一代的时间）取样一次，测定其不同世代细菌DNA的密度。实验结果：DNA复制的密度梯度离心试验如下图所示。
⑴中带含有的氮元素是 。
⑵如果测定第四代DNA分子的密度，15N标记的比例表示为 。
⑶如果将第一代（全中）DNA链的氢键断裂后再测定密度，它的两条DNA单链在试管中的分布位置应为 。
⑷上述实验表明，子代DNA合成的方式是 。
【自主学案】答案
1．两2．有丝分裂间期和减Ⅰ前的间期3．细胞核4．半保留复制5．碱基互补配对
6．4种游离的脱氧核糖核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶7．双螺旋 碱基互补配对
思考：DNA双螺旋结构为复制提供精确的模板，碱基互补配对保证复制的准确进行
8．亲代 子代 9．2n 2
思考：①2n ②无 ③2/2n ④l－2/2n ⑤1/2n ⑥l－1/2n
【学生自测】答案
1、c
2、D
3、C
4、A
5、答案：⑴14N和15N；⑵1/8中，7/8轻；⑶1/2重，1/2轻；⑷半保留复制。第2课时 基因对性状的控制和人类基因组计划
【自主学案】
1．基因的主要功能：把遗传信息转变为由特定的 按一定的顺序构成的 ，从而决定生物体的性状。
2．中心法则及其发展
思考：从疯牛病的实例中真的就能说明蛋白质也可以作为遗传物质吗？
3．生物体的性状包括生物体所表现出来的 和 特征。生物体的基因组成（基因型）是生物体内在的 ，是性状表现必须具备的 。生物体的一个性状有时还受 的影响，而有些基因还会影响多种性状。
思考：生物的有些性状并不是由蛋白质来体现的，这与基因控制生物性状相矛盾吗？为什么？
4．人类基因组计划及其意义（1）染色体组型图：人类的体细胞中有 染色体，为了便于研究，人们根据染色体的 、 等特征，将染色体编号并排列成染色体组型图。
（2）人类基因组计划：完成人体 染色体上的全部基因的 、 、和 。
(3)意义：可以清楚的认识人类基因的组成、结构、功能极其相互关系，对于人类疾病的诊治和预防具有重要的意义
【典题精析】
重点一：基因对生物性状的控制
例1．下图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，请据图回答下列问题。
（1）完成过程①需要 等物质从细胞质进入细胞核。
（2）从图中分析，核糖体的分布场所有 。
（3）已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③、④，将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养，发现线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。由此可推测该RNA聚合酶由 中的基因指导合成。
（4）用一鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测一鹅膏蕈碱抑制的过程是 （填序号），线粒体功能 （填“会”或“不会”）受到影响。
解析：本题以图文为资料考查转录翻译相关知识。（1）过程①为转录，需要从核外获取ATP、核糖核苷酸、酶；（2）过程②表示翻译，场所核糖体，在细胞质基质，线粒体中能进行过程④翻译，所以线粒体中也存在。（3）已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③、④，但是将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养，线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。所以RNA聚合酶不是线粒体的基因控制合成的，而是由细胞核中的基因指导合成。（4）用一鹅膏蕈碱处理细胞后细胞质基质中RNA含量显著减少，所以抑制了转录合成RNA的过程①，线粒体由于前提蛋白减少，所以功能受影响。
答案：（1）ATP、核糖核苷酸、酶（2）细胞质基质和线粒体（3）核DNA（细胞核） （4）① 会
重点二：人类基因组计划
例2.与“阿波罗”登月计划相提并论的“人类基因组计划”主要任务之一是基因组整体序列的测序工作。其中“序列”是指（ ）
A. DNA的碱基排列顺序 B. mRNA的的碱基排列顺序
C. tRNA的碱基排列顺序 D. 蛋白质的氨基酸排列顺序
解析：“序列”是指测定DNA的碱基排列顺序。
答案：A
【学生自测】
1.中心法则是指（ ）
A.遗传信息的转录、翻译过程
B.遗传信息的转录、翻译及表达过程
C.DNA复制及转录、翻译过程中的碱基互补原则
D.遗传信息通过DNA或RNA复制、转录及翻译的传递过程
2．在生物体内性状的表达一般遵循DNA→RNA→蛋白质的表达原则，下面有关这个过程的说法不正确的是（ ）
A．在细胞的一生中，DNA一般是不变的，RNA和蛋白质分子是变化的
B．DNA→RNA主要是在细胞核中完成的，RNA→蛋白质主要是在细胞质中完成的
C．DNA→RNA会发生碱基互补配对过程，RNA→蛋白质不会发生碱基互补配对过程
D．RNA是蛋白质翻译的直接模板，DNA是最终决定蛋白质结构的遗传物质
3．下图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图，不能从图中得出（ ）
A．精氨酸的合成是由多对基因共同控制的
B．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢
C．脉胞霉体内精氨酸的合成是在核糖体上进行的
D．若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是基因①发生突变
4.有关基因与酶关系的叙述正确的是（ ）
A．每个基因都控制合成一种酶 B．酶的遗传信息在信使RNA的碱基序列中
C．基因的转录、翻译都需要酶 D．同一生物体不同细胞的基因和酶是相同的
5.通常正常动物细胞中不具有的酶是（ ）
A.复制DNA所需的酶 B.转录合成RNA所需的酶
C.翻译合成蛋白质所需的酶 D.逆转录合成DNA所需的酶
6．下图为一组模拟实验，假设实验能正常进行，四个试管内都有产物生成，请回答：
⑴a、d两试管内的产物是 ，但a试管内模拟的是 过程；d试管内模拟的是 过程。
⑵b、c两试管内的产物都是 ，但b试管内模拟的是 过程，c试管内模拟的是 过程；
⑶假如b试管中加入的DNA含有306个碱基，那么产物中最多含有 个碱基，有 个密码子。
⑷d试管中加入的酶比a试管加入的酶多了
【自主学案】答案
1．氨基酸 多肽和蛋白质 思考：因引起疯牛病的朊病毒只有蛋白质，可以推测其遗传物质为蛋白质，但还有待科学论证。3．形态特征 生理生化 遗传基础 内在因素 多个基因 思考：不矛盾。虽然有些性状不是蛋白质构成的，但控制这些性状的酶是蛋白质，这些酶的合成要受基因控制。4．（1）23对 形状 大小（2）24条 遗传作图 物理作图 全部碱基的序列测定
【学生自测】答案
1、D
2、C
3、C
4、C
5、D
6、答案：⑴DNA DNA复制 逆转录 ⑵RNA 转录 RNA复制 ⑶153 51 ⑷逆转录第四节 基因突变和基因重组
第1课时 基因突变
【自主学案】
1.基因突变的概念：DNA分子中发生碱基对的 等。
2. 基因突变的实质：基因中脱氧核苷酸的 发生了改变，从而产生新的基因。
3.时间：往往发生在 和 。
思考：基因突变为什么常发生于DNA的复制时期，即细胞分裂的间期？
4.基因突变的原因：物理因素（X射线、激光等）、化学因素（亚硝酸盐、碱基类似物等）、生物因素（如病毒、细菌等）。
5.基因突变的结果：使一个基因变成它的 。
6.基因突变的特征：基因突变一般具有 、 和 等。
7.突变的意义：基因突变是生物变异的 ，它不仅增加了基因存在方式的多样性，为进化提供了 ，使生物能够适应新的环境变化，不断发展、进化；而且还揭示了生物性状遗传变异的规律，从而成为进化动植物遗传改良的基础。
8.实例：镰刀型细胞贫血症
控制合成血红蛋白的DNA分子的碱基序列发生改变，即DNA分子上的一个 发生改变，由A/T/A变成T/A，结果血红蛋白多肽链中 被 代替，导致镰刀型细胞贫血症。
思考：基因突变一定导致生物性状的改变吗？
【典题精析】
重点一：基因突变的理解
例1.下表是苋菜“莠去病”（一种除草剂）突变品系和敏感品系的部分DNA碱基和氨基酸所在的位置。请分析选择正确的说法（ ）
抗性品系 CGT丙氨酸 GGT脯氨酸 AAG苯丙氨酸 TTA天冬氨酸
敏感品系 CGA丙氨酸 AGT丝氨酸 AAG苯丙氨酸 TTA天冬氨酸
氨基酸位置 227 228 229 230
A．基因中碱基的改变，一定能引起蛋白质中氨基酸的改变
B．其抗性的产生是由于基因上密码子发生了改变
C．其抗性产生的根本原因是DNA模板链上决定第228位氨基酸的有关碱基中的A被G代替D．突变品系不能再突变为敏感品系
解析：密码子在信使RNA上；基因中碱基的改变，不一定能引起蛋白质中氨基酸的改变，因一种氨基酸可能有多种密码子，苋菜产生抗性是由于基因上碱基的改变最终引起蛋白质的结构的改变。基因突变是不定向的，突变品系也肯能突变为敏感品系。
答案：C
重点二：基因突变的特点
例2．人类常色体上β-珠蛋白基因（A+）既有显性突变(A)又有隐性突变(a),突变均可导致地中海贫血。一对皆患地中海盆血的夫妻生下了一个正常的孩子，这对夫妻可能（ ）
A．都是纯合子(体) B．都是杂合子(体)
C．都不携带显性突变基因 D．都携带隐性突变基因
解析：本题比较新颖，学生要能够通过题目认识到A和a均是A+通过基因突变而得到的A+的等位基因。一对皆患地中海贫血的夫妻生下了一个正常的孩子（有中生无），所以地中海贫血症是一种显性遗传病。所以正常者的基因型是aa或A+a，而其父母双方又是患者，所以父母的基因型可能是Aa和Aa或Aa和A A+（杂合体），所以这对夫妻可能都是杂合子(体)。答案：B
【学生自测】
1．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
2有关基因突变的叙述，正确的是（ ）
A．不同基因突变的频率是相同的 B．基因突变的方向是由环境决定的
C．一个基因可以向多个方向突变 D．细胞分裂的中期不发生基因突变
3下列有关基因突变的叙述，正确的是（ ）
A．若体细胞发生突变，一定不能传递给后代
B．基因突变可发生在个体发育的不同时期
C．若没有外界诱发因素的作用，生物不会发生基因突变
D．基因突变是指mRNA 上的碱基对的替换、增添和缺失
4．基因突变发生在（ ）
A．DNA→RNA的过程中 B． DNA→DNA的过程中
C．RNA→蛋白质的过程中 D．RNA→携带氨基酸的过程中
5．几种氨基酸可能的密码子为：甘氨酸：GGU、GGC、GGA、GGG；缬氨酸：GUU、GUC、GUA、GUG；甲硫氨酸：AUG。经研究发现，在某基因的某位点上发生一个碱基置换，导致对应位置上的密码子改变，使甘氨酸变为缬氨酸，接着由于另一个碱基的替换，该位置上的氨基酸又由缬氨酸变为甲硫氨酸，则突变前该基因中决定甘氨酸的碱基排列顺序为（ ）
6．下图左图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，右图是一个家族中该病的遗传系谱图(控制基因为B与b)，请据图回答(已知谷氨酸的密码子是GAA，GAG)：
（1）图中①②表示的遗传信息传递过程分别是：① ；② 。
①过程发生的时间是 。
（2）α链碱基组成为 ，β链碱基组成为 。
（3）镰刀型细胞贫血症的致病基因位于 染色体上，属于 性遗传病。
（4）II8基因型是 ，II6和II7再生一个正常孩子的概率是 。
（5）若图中正常基因片段中CTT突变为CTC，由此控制的生物性状是否可能发生改变及
原因是 。
【自主学案】答案
1.增添、缺失或改变2.种类、数量和排列顺序3. 有丝分裂间期 减数分裂间期 思考：在DNA复制时，稳定的双螺旋首先解开形成单链DNA.这时DNA的稳定性会大大下降，极易受到外界因素干扰使原来的碱基序列发生变化，导致基因发生突变。5. 等位基因 6. 发生频率低 方向不确定 随机发生7. 根本来源 原始材料8. 碱基对 谷氨酸 缬氨酸
思考：不一定。因为：(1)多数基因突变并不引起生物性状的改变；①不具遗传效应的DNA片段中的“突变”不引起性状变异。②由于可有多种密码子决定同一种氨基酸，因此某些基因突变也不会引起生物性状的改变。 ③某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的种类，但并不影响该蛋白质的功能。④隐性基因的功能突变在杂合状态下也不会引起性状的改变。(2)少数基因突变可引起生物性状的改变，如人的白化病等。
【学生自测】答案
1、A
2、C
3、B
4、B
5、A
6、答案：（1）复制 转录 细胞分裂间期 （2）CAT GUA （3）常 隐（4）BB或Bb 3/4 （5）不会，因为突变前后的密码子所决定的氨基酸相同，所以生物性状不变。
解析：要掌握基因突变的概念、结果，以及基因突变与性状改变之间的关系；同时考查遗传系谱的分析、概率计算。
