人教版生物必修二(新教材)课后答案详解(1)

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1、第一章 遗传因子的发现教材分析练习 基础题1.B。2.B。3.(1)在F1水稻细胞中含有一个控制合成支链淀粉的遗传因子和一个控制合成直链淀粉的遗传因子。在F1形成配子时,两个遗传因子分离,分别进入不同配子中,含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉,遇碘变橙红色;含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉,遇碘变蓝黑色,其比例为11。(2)孟德尔的分离定律。即在F1形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中。(3)2。4.(1)白色;黑色。(2)性状分离;白毛羊为杂合子,杂合子在自交时会产生性状分离现象。拓展题1.(1)将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种,这样可在一个季节

2、里产生多匹杂交后代。(2)杂交后代可能有两种结果:一是杂交后代全部为栗色马,此结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子;二是杂交后代中既有白色马,又有栗色马,此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子。2.提示:选择适宜的实验材料是确保实验成功的条件之一。孟德尔在遗传杂交实验中,曾使用多种植物如豌豆、玉米、山柳菊做杂交实验,其中豌豆的杂交实验最为成功,所以发现了遗传的基本规律。这是因为豌豆具有适于研究杂交实验的特点,例如,豌豆严格自花受粉,在自然状态下是纯种,这样确保了通过杂交实验能够获得真正的杂种;豌豆花大,易于做人工杂交实验;豌豆具有稳定的能够区分的性状,易于区分、统计实验结果。3.提示:凯库勒提出

3、苯分子的环状结构、原子核中含有中子和质子的发现过程等,都是通过假说演绎法得出结论的。19世纪以前科学家对遗传学的研究,多采用从实验结果出发提出某种理论或学说。而假说演绎法,是从客观现象或实验结果出发,提出问题,作出假设,然后设计实验验证假说的研究方法,这种方法的使用促动了生物科学的研究,使遗传学由描绘性研究进入理性推导和实验验证的研究阶段。第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)(四)练习 基础题1.(1);(2)。2.C。拓展题(1)YyRr;yyRr。(2)黄色皱粒,绿色皱粒;11;1/4。(3)YyRR或YyRr;4;假如是YyRR与yyrr杂交,比值为黄色圆粒绿色圆粒=11;假如是YyRr与

4、yyrr杂交,比值为黄色圆粒绿色圆粒黄色皱粒绿色皱粒=1111。第二章 基因和染色体的关系第1节 减数分裂和受精作用(七)第一小节练习 基础题1.(1);(2);(3);(4)。2.B。3.D。4.(1) 这个细胞正在实行减数分裂。因为该细胞中出现了四分体。 该细胞有4条染色体,8条染色单体。 该细胞有2对同源染色体。其中染色体A与C,A与D,B与C,B与D是非同源染色体。 细胞中a与a,b与b,c与c,d与d是姐妹染色单体。 该细胞分裂完成后,子细胞中有2条染色体。参见教科书图22。(2) 4条。 B,D;B,C。拓展题提示:不一定。若减数分裂过程中发生异常情况,比方减数第一次分裂时联会的同

5、源染色体,有一对或几对没有分别移向两极而是集中到一个次级精(卵)母细胞中,再经过减数第二次分裂产生的精子或卵细胞中的染色体数目就会比正常的多一条或几条染色体。再如减数分裂过程(无论第一次分裂还是第二次分裂)中,染色体已移向细胞两极,但因某种原因细胞未分裂成两个子细胞,这样就可能出现精子或卵细胞中染色体加倍的现象。假如上述现象出现,则受精卵中染色体数目就会出现异常,由该受精卵发育成的个体细胞中染色体数目也不正常。因为染色体是遗传物质的载体,生物体的性状又是由遗传物质控制的,那么当该个体的遗传物质出现异常时,该个体的性状也会是异常的。例如,人类的“21三体综合征”遗传病患者就是由含有24条染色体(

6、其中21号染色体是2条)的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子结合后发育成的。(八)第二小节练习 基础题1.(1);(2);(3)。2.提示:配子形成过程中,因为减数第一次分裂的四分体时期,非姐妹染色单体间可能互换局部遗传物质;中期时,同源染色体随机排列在细胞赤道板两侧,导致了配子中非同源染色体的自由组合,所以,配子中染色体组成是多样的。受精作用又是精子和卵细胞的随机结合,所以,后代的性状表现是多样的。因为减数分裂是有规律的正常的细胞分裂,在减数分裂的过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次。这样每个物种正常的雌、雄配子都含有该物种体细胞染色体数目一半的染色体,并且都是一整套非同源染色体的组合

7、。而受精作用时精卵结合使受精卵及其发育成的个体体细胞中又能够恢复该种生物的染色体数目。性状是由染色体中的遗传物质控制的,生物前后代细胞中染色体数目的恒定,保证了前后代遗传性状的相对稳定。拓展题提示:在形成精子或卵细胞的减数分裂过程中,假如因为某种原因减数第一次分裂时两条21号染色体没有分离而是进入了同一个次级精(卵)母细胞,再经过减数第二次分裂,就会形成含有2条21号染色体的精子或卵细胞;假如减数第一次分裂正常,减数第二次分裂时21号染色体的着丝点分裂,形成了2条21号染色体,但没有分别移向细胞两极,而是进入了同一个精子或卵细胞。这样异常的精子或卵细胞就含有24条染色体,其中21号染色体是2条

8、。当一个正常的精子或卵细胞(含23条非同源染色体,其中只含有1条21号染色体)与上述异常的卵细胞或精子结合成受精卵,则该受精卵含47条染色体,其中21号染色体为3条。当该受精卵发育成人时,这个人的体细胞中的染色体数目就是47条,含有3条21号染色体。第2节基因在染色体上(三)练习 基础题1.D。2.B。拓展题1.这些生物的体细胞中的染色体虽然减少一半,但仍具有一整套非同源染色体。这个组染色体,携带有控制该种生物体所有性状的一整套基因。2.提示:人体细胞染色体数目变异,会严重影响生殖、发育等各种生命活动,未发现其他染色体数目变异的婴儿,很可能是发生这类变异的受精卵不能发育,或在胚胎早期就死亡了的

9、缘故。第3节伴性遗传三)练习 基础题1.C。2.B。3.C。4.(1)AaXBXb(妇),AaXBY(夫)。(2)既不患白化病也不患红绿色盲的孩子的基因型:AAXBXB,AAXBXb,AaXBXB,AaXBXb,AaXBY,AAXBY。拓展题 提示:雌果蝇卵原细胞减数分裂过程中,在2 0003 000个细胞中,有一次发生了差错,两条X染色体不分离,结果产生的卵细胞中,或者含有两条X染色体,或者不含X染色体。假如含XwXw卵细胞与含Y的精子受精,产生XwXwY的个体为白眼雌果蝇,假如不含X的卵细胞与含Xw的精子受精,产生OXw的个体为红眼雄果蝇,这样就能够解释上述现象。能够用显微镜检查细胞中的染

10、色体,假如在上述杂交中的子一代出现的那只白眼雌果蝇中找到Y染色体,在那只红眼雄果蝇中找不到Y染色体,就能够证明解释是准确的。血友病血友病为一组先天性凝血障碍性疾病,因缺乏的凝血因子不同而分为血友病甲、血友病乙和血友病丙。本组疾病的共同特点是出血。发病率以血友病甲最高,发病率为410-5110-4,重症患者占存活男婴的1/7 000。乙次之,血友病丙罕见。血友病甲为X连锁隐性遗传病,致病基因位于X染色体上。其遗传特点有:(1)X连锁隐性遗传,男性患病,女性传递;(2)女性携带者与正常男性所生子女中,男性1/2患病,1/2正常;女性1/2为携带者,1/2正常;(3)男性患者与正常女性所生子女中,男

11、性均正常,女性均为携带者;(4)男性患者与女性携带者所生子女中,男性1/2正常,1/2患病;女性1/2为患者,1/2为携带者。有20%40%的患者无家族史,这是基因突变所引起的,能够遗传,遗传规律同前。高等植物的伴性遗传植物性连锁遗传实例较少,其主要原因是雌雄异株植物不多。但是,在一些雌雄异株的植物如枣椰树和石竹科女娄菜属的一些种中也发现了性连锁遗传的性状。在这类植物中,雄株为XY,雌株为XX,即均为雄性异质型。异株女娄菜有宽叶和窄叶两种类型,而且叶的宽窄与性别相关。这是因为控制这个相对性状的基因位于X染色体上,Y染色体上没有对应的基因。宽叶由显性基因B控制,窄叶由隐性基因b控制,而且基因b使

12、花粉致死。如纯合宽叶雌株(XBXB)与窄叶雄株(XbY)杂交,子代全为宽叶雄株。杂合宽叶雌株(XBXb)与窄叶雄株杂交,子代亦全为雄株,但宽叶与窄叶各占一半。杂合宽叶雌株与宽叶雄株(XBY)杂交,子代雌株全为宽叶,雄株中宽叶与窄叶为11。因为Xb的花粉不能参与受精,因而XbXb基因型不存有,故雌性个体没有窄叶类型。女娄菜中还存有着一种金黄色植株突变体,但这种突变体只存有于雄株之中,雌株中没有或极少。研究发现,这个突变由隐性基因a控制,该基因位于X染色体上。XaY雄性个体金黄色,雌性不出现金黄色个体乃因Xa使花粉致死。XAXA和XAXa为正常绿色。XAXa(绿色)与XaY(金黄色)杂交,Xa花粉

13、无授精水平,Y花粉与XA和Xa卵细胞结合,故后代全为雄性,没有雌性个体或雌性个体极少。在雄性个体中,正常绿色与金黄色的比例为11。该性状的遗传与女娄菜叶宽的遗传同属性连锁致死。自我检测的答案和提示一、概念检测 判断题1.。2.。3.。4.。5.。选择题1.C。2.C。3.B。4.A(该显性基因位于X染色体上)。5.C。二、知识迁移1.设红绿色盲基因为b,那么(1)XbY;XBXB,XBXb。(2)1/4。2.(1)表现型正常的夫妇,后代均正常;夫妇一方是患者,子女有1/2为患者。(2)选择生男孩。(3)不携带。一对等位基因中,只要有一个是显性致病基因,就会表现为患者(真实遗传)。3.是父方,可

14、能是在减数分裂第二次分裂中,复制的Y染色体没有分开,产生了含有YY的精子。三、技能应用减数分裂有丝分裂不同点(1)染色体复制一次,细胞连续分裂两次。(2)同源染色体在第一次分裂中发生联会(并且出现四分体及非姐妹染色单体的互换)。(3)分裂后形成4个精子或1个卵细胞。(4)分裂后,子细胞中染色体的数目减少一半。(1)染色体复制一次,细胞分裂一次。(2)无同源染色体联会等行为。(3)分裂后形成2个体细胞。(4)分裂后,子细胞中染色体的数目与母细胞的相同。相同点(1)在细胞分裂过程中都有纺锤丝出现。(2)染色体在细胞分裂中都只复制一次。四、思维拓展1.性别和其他性状类似,也是受遗传物质和环境共同影响

15、的,性反转现象可能是某种环境因素,使性腺出现反转现象的缘故。子代雌雄之比是21。2.否。孟德尔遗传规律的细胞学基础是减数分裂中染色体的分配规律,该规律只适用于真核生物。第三章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质(四)练习 基础题1.(1)();(2)()。2.C。3.D。拓展题1.提示:实验说明,噬菌体在感染大肠杆菌时,进入大肠杆菌内的主要是DNA,而绝大局部蛋白质却留在大肠杆菌的外面。所以,大肠杆菌裂解后,释放出的子代噬菌体是利用亲代噬菌体的遗传信息,以大肠杆菌的氨基酸为原料来合成蛋白质外壳的。2.提示:肺炎双球菌转化实验和噬菌体感染大肠杆菌的实验证明,作为遗传物质至少要具备以下几个条件:

16、能够精确地复制自己;能够指导蛋白质合成,从而控制生物的性状和新陈代谢;具有贮存遗传信息的水平;结构比较稳定等。作为遗传物质至少要具备以下4个条件:(1)在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地复制自己,使得前后代具有一定的连续性;(2)能够指导蛋白质合成,从而控制生物的性状和新陈代谢的过程;(3)具有贮存大量遗传信息的潜在水平;(4)结构比较稳定,但在特殊情况下又能发生突变,而且突变以后还能继续复制,并能遗传给后代。第2节DNA分子的结构五)练习 基础题1. (1)胞嘧啶;(2)腺嘌呤;(3)鸟嘌呤;(4)胸腺嘧啶;(5)脱氧核糖;(6)磷酸;(7)脱氧核苷酸;(8)碱基对;(9)氢键;(10)一条

17、脱氧核苷酸链的片段。2.C 。3.B 。拓展题ATGCAGTCAG/(AGTC)TC/(AGTC)50%也能够写成以下形式:AGTC(TG )(AC)(TC )(AG)1规律概括为:在DNA双链中,任意两个不互补碱基之和恒等,并为碱基总数的50%。五)练习 基础题1. (1)胞嘧啶;(2)腺嘌呤;(3)鸟嘌呤;(4)胸腺嘧啶;(5)脱氧核糖;(6)磷酸;(7)脱氧核苷酸;(8)碱基对;(9)氢键;(10)一条脱氧核苷酸链的片段。2.C 。3.B 。拓展题ATGCAGTCAG/(AGTC)TC/(AGTC)50%也能够写成以下形式:AGTC(TG )(AC)(TC )(AG)1规律概括为:在DN

18、A双链中,任意两个不互补碱基之和恒等,并为碱基总数的50%。第3节DNA的复制(三)练习 基础题1.腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸。2.模板、原料、能量、酶,双螺旋,碱基互补配对。3.D。4.B。拓展题 提示:可能有6个碱基会发生错误。产生的影响可能很大,也可能没有影响(这个问可由学生做开放式回答)。第4节基因是有遗传效应的DNA片段(四)练习 基础题1.(1);(2)。2.C。3.提示:从遗传物质必须具备的条件来分析:(1)在细胞增殖过程中能够精确地实行复制;(2)能够控制生物体的性状;(3)能够贮存充足量的遗传信息;(4)结构比较稳定。拓展题1.提

19、示:并非任何一个DNA片段都是基因,只有具有遗传效应的DNA片段才是基因。2.提示:DNA包括基因与非基因的碱基序列。3.提示:这个观点是有道理的。但在日常生活中,如报刊、杂志、广播等传播媒体常将基因与DNA这两个概念等同使用,所以在具体情况中,要留意区分。第四章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成(七)练习 基础题1.TGCCTAGAA;UGCCUAGAA;3;3;半胱氨酸、亮氨酸和谷氨酸。2.C。拓展题1.提示:能够将变化后的密码子分别写出,然后查密码子表,看看变化了的密码子分别对应哪种氨基酸。这个实例说明密码的简并性在一定水准上能防止因为碱基的改变而导致的遗传信息的改变。2.提示:因为几

20、个密码子可能编码同一种氨基酸,有些碱基序列并不编码氨基酸,如终止密码等,所以只能根据碱基序列写出确定的氨基酸序列,而不能根据氨基酸序列写出确定的碱基序列。遗传信息的传递就是在这个过程中损失的。第2节基因对性状的控制(六)练习 基础题1.A。2.(1);(2);(3)。拓展题1.红眼基因正常是形成红眼的必要而非充分条件。红眼基因正常,并且其他涉及红眼形成的基因也正常时,果蝇的红眼才能形成;假如红眼基因不正常,即使所有其他涉及红眼形成的基因都正常,果蝇的红眼也不能形成。2.提示:生物体内基因的数目多、作用方式复杂,难以单独对其实行研究,生物体的异常性状为科学家研究相关基因的作用提供了一个突破口,使

21、科学家能够从异常性状入手,分析性状异常的个体的基因与正常个体的基因是否存有区别,存有哪些区别等问题,从而建立起性状与基因的对应关系。因为性状是由基因控制的,假如某一性状发生异常,并且能够稳定遗传,说明控制该性状的基因发生了突变。根据异常性状的遗传方式,还能够分析出控制该性状的基因是位于性染色体上还是常染色体上,是显性还是隐性,并且能够预测这个性状将来的遗传规律。第3节遗传密码的破译(四)练习 基础题1.D。2.提示:能够从密码间有无分隔符、长度是否固定、阅读方式是否重叠、密码所采用的符号等多方面实行比较。拓展题克里克通过研究碱基的改变对蛋白质合成的影响推断遗传密码的性质,这种方法不需要理解蛋白

22、质合成的过程,就能推断出密码子的总体特征,但是证据相对间接,并且工作量大。尼伦伯格通过建立蛋白质体外合成系统,直接破解了遗传密码的对应规则,这种方法快速、直接,但是这种方法的建立需要首先理解细胞中蛋白质合成所需要的条件。自我检测的答案和提示 一、概念检测 填表题DNA双链1CGT2GCAmRNAGCAtRNACGU氨基酸丙氨酸(密码子为GCA)选择题1.D。2.D。3.A。4.C。识图作答题(1)氢键断裂;解旋酶;能量。(2)ACUGAA;转录。(3)2。(4)碱基互补配对。画概念图二、知识迁移核糖体、tRNA和mRNA的结合都是蛋白质的合成所不可缺少的。抗生素通过干扰细菌核糖体的形成,或阻止

23、tRNA与mRNA的结合,来干扰细菌蛋白质的合成,抑制细菌的生长。所以,抗生素可用于治疗因细菌感染而引起的疾病。三、技能应用1.提示:能够通过查阅密码子表,写出每个氨基酸可能对应的碱基编码。2.这种方法只能推测出可能的碱基序列,而不能写出确定的碱基序列。这种方法简便、快捷,不需要实验。3.推测不能代替用测序仪实行的基因测序。因为推测只能得出几种可能的碱基序列,而不能得到确定的碱基序列。四、思维拓展1. C。2.提示:此题旨在引导学生搜集生物科学史的资料,通过科学发现的过程理解理论推导和实验论证在科学发现中的作用。第五章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组(六)练习 基础题1.(1);(2

24、);(3)。2.C。3.B。4.A。拓展题1.放疗或化疗的作用是通过一定量的辐射或化学药剂干扰肿瘤细胞和癌细胞实行DNA分子的复制,使其产生基因突变,从而抑制其分裂的水平,或者杀死癌细胞。放疗的射线或化疗的药剂,既对癌细胞有作用,也对正常的体细胞有作用,所以,放疗或化疗后病人的身体是非常虚弱的。2.镰刀型细胞贫血症患者对疟疾具有较强的抵抗力,这说明,在易患疟疾的地区,镰刀型细胞的突变具有有利于当地人生存的一方面。虽然这个突变体的纯合体对生存不利,但其杂合体却有利于当地人的生存。第2节染色体变异三)练习 基础题1.(1);(2)。 2.B。3.填表体细胞中的染色体数配子中的染色体数体细胞中的染色

25、体组数配子中的染色体组数属于几倍体生物豌豆14721二倍体普通小麦422163六倍体小黑麦562884八倍体拓展题1.西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方,用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体,从而形成四倍体西瓜植株。2.杂交能够获得三倍体植株。多倍体产生的途径为:秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。3.三倍体植株不能实行正常的减数分裂形成生殖细胞,所以,不能形成种子。但并不是绝对一颗种子都没有,其原因是在实行减数分裂时,有可能形成正常的卵细胞。4.有其他的方法能够替代。方法一,实行无性繁殖。将三倍体西瓜植株实行组织培养获取大量的组培苗,再实行移栽。方法二,利用生长素或生长素类似物处理二倍

26、体未受粉的雌蕊,以促动子房发育成无种子的果实,在此过程中要实行套袋处理,以避免受粉。同源多倍体和异源多倍体(1)同源多倍体同一物种经过染色体加倍形成的多倍体,称为同源多倍体。同源多倍体在植物界是比较常见的。因为绝大局部植物是雌雄同株的,两性配子有可能同时发生减数分裂异常,结果使配子中染色体数目不减半,然后通过自交形成多倍体。多倍体在动物中比较少见,这是因为动物绝大局部是雌雄异体,染色体稍微不平衡,就容易引起不育,甚至使个体不能生存,所以多倍体动物个体通常只能依靠无性生殖来传代。例如,有一种甲壳动物,它的二倍体个体实行有性生殖,而四倍体个体则实行无性生殖。此外,在蝾螈、蛙以及家蚕等动物中,也发现

27、过三倍体和四倍体的个体,但是都没有能够连续传代。同源多倍体中最常见的是同源四倍体和同源三倍体。同源四倍体是正常二倍体通过染色体加倍形成的。例如,马铃薯就是一个天然的同源四倍体。人为地用化学药剂秋水仙素等处理发芽的水稻种子,能够获得人工同源四倍体水稻。大麦、烟草、油菜等用化学药剂处理,也能够获得同源四倍体。同源四倍体与二倍体相比,大多表现出细胞体积的增大,有时出现某些器官的巨型化。这种巨型化一般都表现在花瓣、果实和种子等有限生长的器官上。但是多倍体化却很少导致整个植株的巨型化,有时甚至相反。这是因为植株的体积不但取决于细胞的体积,还取决于生长期间所产生的细胞的数目。通常情况下,同源多倍体的生长速

28、率比其二倍体亲本低,因而大大限制了生长过程中细胞数目的增加。在自然条件下,同源三倍体的出现,大多是因减数分裂不正常,由未经减数分裂的配子与正常的配子结合而形成的。香蕉是天然的三倍体植物。它一般只有果实,种子退化,以营养体实行无性繁殖。采用人工手段使同种植物的四倍体与正常二倍体杂交,也能够获得同源三倍体植物。在减数分裂过程中,三倍体植物因为染色体配对发生紊乱,通常很难正常分裂并形成有功能的配子。例如,在分裂前期,每种染色体有三条,它们既能够组成三价体(三条染色体连在一起),也组成二价体(两条染色体连在一起)和单价体(一条染色体单独存有)。在分裂后期,二价体分离正常,但是三价体一般是两条染色体进入

29、一极,一条进入另一极。而单价体有两种可能,或是随机进入某一极,或是停留在赤道板上,随后在细胞质中消失。无论是哪一种方式,最终得到有功能全部染色体都成对存有配子的概率只有(1/2)n(n代表一个染色体组中所有染色体的数目),而得到全部染色体都是单个全部染色体都不成对配子的概率也是(1/2)n,这些配子虽然有功能、能正常受精,但是数目很少。绝绝大局部配子都是染色体数目不平衡的配子,不能正常地受精结实。所以,三倍体是高度不育的。三倍体的西瓜、香蕉和葡萄与相对应的二倍体品种相比,不但果实大、品质好,而且无子、便于食用。在农业生产中,人们常用人工诱导的方法培育三倍体优良品种,如无子西瓜。(2)异源多倍体

30、异源多倍体是指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。常见的多倍体植物绝大局部属于异源多倍体,例如,小麦、燕麦、棉、烟草、苹果、梨、樱桃、菊、水仙、郁金香等。异源多倍体能够通过人工的方法实行培育。例如,萝卜和甘蓝是十字花科中不同属的植物,它们的染色体都是18条(2n=18),但是二者的染色体间没有对应关系。假如将两者杂交,虽然能够得到杂种,但因为萝卜和甘蓝的染色体之间不能配对,杂种不能产生有功能的配子,因而杂种高度不育。不过,假如用杂种染色体数目尚未减半的配子受精,或者用秋水仙素处理,人工诱导杂种的染色体加倍,就能够得到异源四倍体。这种异源四倍体分别含有两个物种的两套染色体,因而

31、又称为双二倍体。从外观上分类,这种双二倍体既不是萝卜也不是甘蓝,它是一个新种,叫做萝卜甘蓝。很可惜,萝卜甘蓝的根像甘蓝根,叶像萝卜叶,没有经济价值。不过,上述方法为我们提供了通过种间或属间杂交在短期内(只需两代)创造新种的方法。通过这种方法,人们已经培育出越来越多的异源多倍体新种。我国已故遗传育种学家鲍文奎经过30多年的研究,在20世纪六七十年代用普通小麦(六倍体)与黑麦(二倍体)杂交,成功地培育出异源八倍体小黑麦新物种。普通小麦和黑麦分别属于不同的属,两个属的物种一般是难以杂交的。但是也有少数的普通小麦品种含有可杂交基因,称为“桥梁品种”。桥梁品种之间的杂交一代及其后代都很容易与黑麦杂交。非

32、桥梁品种也能够先与桥梁品种杂交;将可杂交基因传给后代,这样就能够广泛利用小麦资源与黑麦杂交了。用普通小麦作母本,雌配子中有3个染色体组(ABD),共21条染色体,用黑麦作父本,雄配子中有1个染色体组(R),7条染色体,杂交后的子一代包括4个染色体组(ABDR)。这4个染色体组来自不同属的种,所以,子一代不能实行正常的减数分裂,需要用人工的方法将子一代的染色体加倍,形成正常的雌、雄配子,才能受精、结实,繁殖后代。由普通小麦和黑麦杂交,杂种子一代染色体加倍产生的小黑麦具有56(42+14)条染色体,是7的八倍,这些染色体组又来自不同属的物种,所以,把这种小黑麦称为异源八倍体小黑麦。小黑麦具有穗大、

33、粒重、抗病性强、耐瘠性强、抗逆性强和营养品质好等优点,已经在我国西北、西南高寒地区试种成功,并且正在进一步推广。第3节人类遗传病(二)练习 基础题1.(1);(2);(3)。2.列表总结遗传病的类型和实例。人类遗传病的类型定 义实 例单基因遗传病显性遗传病由显性致病基因引起的遗传病多指、并指等隐性遗传病由隐性致病基因引起的遗传病白化病、苯丙酮尿症等多基因遗传病受两对以上的等位基因控制的遗传病原发性高血压等染色体异常遗传病由染色体异常引起的遗传病21三体综合征等拓展题提示:该女性不一定携带白化病基因;她未出生的孩子可能患白化病。由该女性的弟弟是白化病的事实可知其弟弟的基因型为aa,因而推测其父母

34、的基因型为Aa,则该女性的基因型有两种可能:AA和Aa,AA的概率为1/3,Aa的概率为2/3。该女性携带白化病基因的概率为2/3,根据她丈夫携带白化病基因的情况,其后代携带白化病基因和患白化病的可能性分为三种可能:(1)丈夫不含有白化病基因;(2)丈夫含有一个白化病基因;(3)丈夫是白化病患者。遗传咨询师需要根据该女性的丈夫是否是白化病患者,或者是否有家族遗传病史来作出判断,提供遗传咨询。自我检测的答案和提示 一、概念检测 判断题1.。2.。3.。4.。5.。6.。选择题B。识图作答题1.雌;含有两条染色体。2.4;2。画概念图二、知识迁移由女方X染色体上携带一对隐性致病基因患有某种遗传病可

35、知,该女性的基因型为XaXa。由男方表现型正常可知其基因型为XAY。该夫妇生下患病胎儿的概率为1/2,假如生下的是男孩,则100%患有这种遗传病,假如生下的是女孩,则100%携带有这种遗传病的致病基因。三、技能应用提示:野生型链孢霉能在基本培养基上生长,用X射线照射后的链孢霉不能在基本培养基上生长,说明X射线照射后的链孢霉产生了基因突变,有可能不能合成某种物质,所以不能在基本培养基上生长。在基本培养基中添加某种维生素后,X射线照射后的链孢霉又能生长,说明经X射线照射后的链孢霉不能合成该种维生素。四、思维拓展1.酶或酶 。2.酶 。3.提示:由这个例子能够看出,白化病等遗传病是由某些缺陷基因引起

36、的,这些基因的产物可能是参与代谢途径的重要的酶。基因能够通过控制酶的合成调控生物体内物质的代谢途径,从而控制生物体的性状。第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种(四)练习 基础题1.B。2.B。3.基因突变;X射线;紫外线;激光。拓展题 提示:可采用杂交育种的方法,遗传图解可参考教科书插图61绘制。优点是育种的目的性较强,能够获得具有优良性状、淘汰不良性状的品种。缺点是育种周期长,过程繁琐。第2节基因工程及其应用(二)练习 基础题1.基因工程的操作通常包括以下4步:(1)获得目的基因(外源基因);(2)目的基因与运载体结合,形成重组DNA分子;(3)将重组DNA分子导入受体细胞;(

37、4)目的基因的检测与表达。2.3.常用的运载体有质粒、噬菌体、农杆菌、动植物病毒等。拓展题1.提示:这是因为在基因水平上,人和细菌的遗传机制是一致的。细菌和人的遗传物质都是DNA,都使用同一套遗传密码子,都遵循中心法则。所以,通过基因重组,细菌能够合成人体的某些蛋白质。2.提示:例如,能够向客户说明农场具备相对应的安全检测设施和措施,已经领取了农业转基因生物安全证书,产品中所含有的成分都是自然界天然存有的物质,产品经过试用说明对人体无害等。3.提示:例如,“转基因土豆肝炎患者的希望!”等。自我检测的答案和提示 一、概念检测 连线题1B,2C,3E,4D,5F,6A。判断题1.。2.。3.。4.

38、。画概念图三、技能应用提示:这是一幅具有讽刺意味的卡通图。画面中两位研究人员在培养室中面对人工栽培的人形大头菜,说道:“看来我们把太多的人基因转移到大头菜里了。”暗示他们已能够使用基因工程技术随心所欲地把人的基因转入蔬菜中生产出“人形”大头菜。此题属于开放型题目,手法夸张,教师应启发学生充分发挥想像力,使用本章所学知识对此作出评价,并且理解到理智地使用科学技术成果的必要性。四、思维拓展提示:很多生物的基因组当前并不清楚,所以,寻找目的基因仍是十分艰巨的工作。此外,基因的提取、分离和转移需要昂贵的仪器设备。而杂交育种和诱变育种作为常规育种方法,操作简便易行,是基因工程技术所不能取代的。第7章现代

39、生物进化理论教材分析第1节现代生物进化理论的由来四)练习 基础题1.B。2.按照达尔文的自然选择学说,能够做如下解释:细菌在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异,其中就有抗药性强的变异。在未使用抗生素时,抗药性强的变异不是有利变异,这样的个体在生存斗争中不占优势;使用抗生素以后,抗药性弱的个体大量死亡,抗药性强的个体有机会产生更多的后代,一段时间以后,抗生素的杀菌效果就会下降。这个解释未能深入到基因水平,没有说明基因突变在进化中的作用。拓展题1.提示:在自然界,物种的绝灭速率本来是很缓慢的,人类活动大大加快了物种绝灭的速率。现在的很多濒危物种之所以濒危,很大水准上是人为因素造成的。所以,一般来说,

40、人类对濒危物种的保护,是在补充自己对自然界的过失,不能说是干扰了自然界正常的自然选择。当然,假如某一物种的濒危纯粹是因为这种生物适合水平的低下,或者源于自然灾害,则当别论。2.提示:人工环境与自然环境不可能完全隔绝,人也不可能离开自然界而生存,所以,人类的进化不可能完全摆脱自然界的影响。但是,人类毕竟早已远离风餐露宿、“与狼共舞”的时代,工农业的发展和医疗水平的提升,使得人们的生活条件持续改善,健康水平持续提升,婴幼儿死亡率显著下降,平均寿命显著延长,来自自然界的选择压力在变小,来自人类社会内部的选择因素在增加。这两题的目的是活跃思维,不一定求得统一答案,只要学生说出的支持或反对的理由合理即可

41、。第2节现代生物进化理论的主要内容八)第一小节练习 基础题1.C。2.C。3.C。4.突变和基因重组产生进化的原材料。假如没有突变,就不可能产生新的等位基因,基因重组也就没有意义,生物就不可能产生可遗传的变异,也就不可能进化。拓展题1.提示:如选择育种和杂交育种。2.提示:假如气候等其他条件也适宜,并且这个种群具有一定的繁殖水平,该种群的个体数会迅速增加。否则,也可能仍然处于濒危状态甚至绝灭。(九)第二小节练习 基础题1.(1);(2);(3)。2.生活在峡谷北侧的种群发生了突变,因为突变的随机性,同样的突变没有发生在峡谷南侧的种群中。因为这两个种群被河流隔开,彼此没有交配的机会,也就是没有基

42、因的交流,所以两个种群发生明显的分化,有可能演变成两个物种。拓展题 提示:雄虎和雌狮杂交生出的后代是虎狮兽,雄狮和雌虎杂交生出的后代是狮虎兽。当前还没有虎狮兽和狮虎兽交配并生出可育后代的证据。对人们让虎和狮杂交生出更具观赏价值后代的做法,学生可自由发表看法。补充资料:1981年,世界首例狮虎兽诞生于法国,2001年病死。2002年8月22日,我国首例虎狮兽在南京红山动物园降生,仅7 d就夭折了。2002年9月2日,在福州国家森林公园动物乐园降生了3只虎狮兽,仅1只成活。2003年3月27日,在湖南长沙世界之窗降生了1只虎狮兽。国内还有从国外引进狮虎兽实行饲养、供游人观赏的事例。对于让虎和狮杂交

43、的做法,有专家认为这在科学研究上价值不大,但是在商业上具有一定价值。有专家认为,对待野生珍稀动物,人类最理应做的是实行保护,让它们自然繁殖,而不是人为改变其自然繁殖体系。(十)第三小节练习 基础题1.(1);(2);(3)。2.C。3.有性生殖的出现,使基因重组得以实现,增加了生物变异的多样性,因而使生物进化的速度明显加快。拓展题1.提示:假设那样,生物界纷繁复杂的现象就很难用统一的观点和理论来解释,作为生物学基本观点之一的进化观点将难以建立,生物学就不可能形成现在这样一个科学的框架体系,学习生物学将缺少基本观点和方法的指导和统领。2.提示:生态指的是生物与环境的相互关系,进化指的是生物界的历

44、史演变;假如把进化看做由各种生物表演的一部历史剧,那么,上演这部历史剧的舞台就是生物与环境之间复杂的相互关系。物种进化的表演受舞台背景的制约,舞台背景也要与上演的内容相协调。自我检测的答案和提示一、概念检测 判断题1.。2.。3.。4.。选择题1.A。2.C。画概念图二、知识迁移1.这两个种群属于同一个物种,因为未出现生殖隔离。2.参见第1节对细菌抗药性的解释。三、技能应用提示:中间体色可能与环境色彩较接近,这样的个体不容易被捕食者发现,生存并繁殖后代的机会较多,相对应的基因型频率较高。经过长期的自然选择,导致中间体色个体较多。四、思维拓展1.不一定。进化过程中出现的新物种,有些是靠开辟环境中

45、新的生存位置来生存和繁衍的,不一定就比原来的物种适合水平更强。例如,海洋中的生物登陆后,形成很多新物种,开辟了新的生存空间,但是不能说这些新物种比海洋藻类的适合水平强。2.与同种或类似的野生种类相比,家养动物的变异往往更多,这与人类根据自身的需要,采取的杂交育种等措施相关。3.提示:假设达尔文接受了孟德尔的理论,他可能会摒弃获得性遗传的观点,对遗传和变异的原因做出较为科学的解释。第一章 物质结构 元素周期律周期同一横行 周期序数=电子层数类别周期序数起止元素包括元素种数核外电子层数短周期1HHe212LiNe823NaAr83长周期4KKr1845RbXe1856CsRn3267不完全Fr11

46、2号(118)26(32)7第七周期原子序数113114115116117118个位数=最外层电子数AAAAA0族主族元素的族序数=元素原子的最外层电子数(或:主族序数=最外层电子数)18个纵行(7个主族;7个副族;一个零族;一个族(8、9、10三个纵行)主族A7个由短周期元素和长周期元素共同构成副族B7个完全由长周期元素构成第族和全部副族通称过渡金属元素族1个有3个纵行零族1个稀有气体元素非常不活泼碱金属锂、钠、钾、铷、铯、钫(Li、Na、K、Rb、Cs、Fr)结构因最外层都只有一个电子,易失去电子,显+1价,物理性质密度逐渐增大逐渐升高 熔沸点逐渐降低 (反常) 化学性质原子核外电子层数增

47、加,最外层电子离核越远,失电子水平逐渐增强,金属性逐渐增强,金属越活泼卤素氟、氯、溴、碘、砹(F、Cl、Br、I、At)结构因最外层都有7个电子,易得到电子,显-1价,物理性质密度逐渐增大熔沸点逐渐升高 (正常) 颜色状态颜色逐渐加深气态液态固态溶解性逐渐减小化学性质原子核外电子层数增加,最外层电子离核越远,得电子水平逐渐减弱,非金属性逐渐减弱,金属越不活泼与氢气反应剧烈水准:F2Cl2Br2I2氢化物稳定性HFHClHBrHI氢化物水溶液酸性HFHClHBrHI(HF为弱酸,一弱三强)氢化物越稳定,在水中越难电离,酸性越弱三、核素 原子质量主要由质子和中子的质量决定。质量数质量数(A)质子数

48、(Z)+十中子数(N)核素把一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子称核素 同位素质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素“同位”是指质子数相同,周期表中位置相同,核素是指单个原子来说,而同位素则是指核素之间关系特性同一元素的各种同位素化学性质几乎相同,物理性质不同在天然存有的某种元素中,不管是游离态,还是化合态,各种同位素所占的丰度(原子百分比)一般是不变的一、原子核外电子的排步层序数1234567电子层符号KLMNOPQ离核远近由近到远能量由低到高各层最多容纳的电子数212=2222=8232=18242=32252=50262=72272=98非金属性与金属性(一般规律):电

49、外层电子数得失电子趋势元素性质金属元素4易得非金属性金属的金属性强弱判断:非金属的非金属性强弱判断:水(酸)反应放氢气越剧烈越活泼与氢气化合越易,生成氢化物越稳定越活泼,最高价氧化物水化物碱性越强越活泼最高价氧化物水化物酸性越强越活泼活泼金属置换较不活泼金属活泼非金属置换较不活泼非金属原电池的负极金属比正极活泼元素周期律:元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化,这个规律叫做元素周期律1 A、越左越下,金属越活泼,原子半径越大,最外层离核越远,还原性越强。越易和水(或酸)反应放H2越剧烈,最高价氧化物的水化物的碱性越强B、越右越上,非金属越活泼,原子半径越小,最外层离核越近,氧化性越强

50、。越易和H2化合越剧烈,最高价氧化物的水化物的酸性越强2、推断短周期的元素的方法(第二、第三周期) 框框图:A第二周期若A的质子数为z时CBD第三周期若A的最外层电子数为aZ2+aZ+7Z+8Z+99+a10+a11+a2元素的性质与元素在周期表中位置的关系A、A、A、A、A、A、A 01 2 B3 Al Si4 Ge As5 Sb Te6 Po At7元素化合价与元素在周期表中位置的关系:对于主族元素:最高正价= 族序数 最高正化合价 +最低负价= 8元素周期表中:周期序数=电子层数 ;主族序数=最外层电子数 ;原子中 : 原子序数=核内质子数=核电荷数=核外电子数化学键离子键:阴、阳离子间

51、通过静电作用所形成的化学键金属与非金属原子间共价键:原子间通过共用电子对所形成的化学键两种非金属原子间非极性共价键:同种非金属原子形成共价键(电子对不偏移)两种相同的非金属原子间极性共价键:不同种非金属原子形成共价键(电子对发生偏移)两种不同的非金属原子间He、Ar、Ne、等稀有气体是单原子分子,分子之间不存有化学键共价化合物有共价键一定不含离子键 离子化合物有离子键可能含 共价键第二章 第一节 化学能与热能反应时旧化学键要断裂,吸收能量在反应后形成新化学键要形成,放出能量E(反应物)E(生成物)放出能量E(反应物)E(生成物)吸收能量两条基本的自然定律质量守恒定律能量守恒定律常见的放热反应常

52、见的吸热反应氧化、燃烧反应 Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O中和反应CO2+C=2CO铝热反应NH4NO3 溶于水(摇摇冰)第二节 化学能与电能负极Zn2eZn2+(氧化反应)Zn+2H+Zn2+H2正极 2H+2eH2(还原反应) 电子流向Zn Cu电流流向Cu Zn 组成原电池的条件 原电池:能把化学能转变成电能的装置有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极,活泼的作负极失电子活泼的金属与电解质溶液发生氧化还原反应 两极相连形成闭合电路二次电池:可充电的电池二次能源:经过一次能源加工、转换得到的能源常见电池干电池铅蓄电池银锌电池镉镍电池燃料电

53、池(碱性第三节 化学反应的速率和极限化学反应速率的概念:用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。单位:mol/(Ls)或mol/(Lmin) 表达式 v(B) =C/t同一反应中:用不同的物质所表示的表速率与反应方程式的系数成正比影响化学反应速率的内因(主要因素):参加反应的物质的化学性质外因浓度压强温度催化剂颗粒大小变化大高高加入越小表面积越大速率影响快快快快快化学反应的限度:研究可逆反应实行的水准(不能实行到底)反应所能达到的限度:当可逆反应实行到正反应速率与逆反应速率相等时,反应物与生成物浓度不在改变,达到表面上静止的一种“平衡状态”。影响化学平衡的条件浓度、压强、温度化学

54、反应条件的控制尽可能使燃料充分燃烧提升原料利用率,通常需要考虑两点: 一是燃烧时要有充足的空气;二是燃料与空气要有充足大的接触面第三章 有机化合物第一节 最简单的有机化合物甲烷氧化反应CH4(g)2O(g) CO2(g)+2H2O(l)取代反应CH4Cl2(g) CH3Cl+HCl烷烃的通式:CnH2n+2 n4为气体 、所有1-4个碳内的烃为气体,都难溶于水,比水轻碳原子数在十以下的,依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物同分异构体:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构同素异形体:同种元素形成不同的单质同位素

55、:相同的质子数不同的中子数的同一类元素的原子 乙烯 C2H4 含不饱和的C=C双键,能使KMnO4溶液和溴的溶液褪色氧化反应 2C2H4+3O2 2CO2+2H2O加成反应CH2=CH2+Br2 CH2Br-CH2Br先断后接,变内接为外接加聚反应nCH2=CH2 CH2 - CH2 n高分子化合物,难降解,白色污染石油化工最重要的基本原料,植物生长调节剂和果实的催熟剂,乙烯的产量是衡量国家石油化工发展水平的标志苯是一种无色、有特殊气味的液体,有毒,不溶于水,良好的有机溶剂苯的结构特点:苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种独特的键氧化反应2 C6H6+15 O212 CO2+ 6 H2O

56、取代反应溴代反应 + Br2 -Br + H Br硝化反应 + HNO3 -NO2 + H2O加成反应 +3 H2 第三节 生活中两种常见的有机物乙醇物理性质:无色、透明,具有特殊香味的液体,密度小于水沸点低于水,易挥发。良好的有机溶剂,溶解多种有机物和无机物,与水以任意比互溶,醇官能团为羟基-OH与金属钠的反应 2CH3CH2OH+Na 2CH3CHONa+H2氧化反应完全氧化CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O不完全氧化2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O Cu作催化剂乙酸 CH3COOH 官能团:羧基-COOH 无水乙酸又称冰乙酸或冰醋酸。弱酸性,比碳酸强 CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O2CH3COOH+CaCO3Ca(CH3COO)2+H2O+CO2酯化反应醇与酸作用生成酯和水的反应称为酯化反应。原理 酸脱羟基醇脱氢。CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O第四节 基本营养物质糖类:是绿色植物光合作用的产物,是动植物所需能量的重要来源。又叫碳水化合物单糖C6H12O6葡萄糖多

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