（一）問題探討
1.粉色。因?yàn)榘凑杖诤线z傳的觀點(diǎn)，雙親遺傳物質(zhì)在子代體內(nèi)混合，子代呈現(xiàn)雙親的中介性狀，即紅色和白色的混合色──粉色。
2.提 示：此問題是開放性問題，目的是引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析身邊的生物遺傳現(xiàn)象，學(xué)生通過對(duì)遺傳實(shí)例的分析，辨析融合遺傳觀點(diǎn)是否正確。有些學(xué)生可能舉出的實(shí)例是 多個(gè)遺傳因子控制生物性狀的現(xiàn)象（如人體的高度等），從而產(chǎn)生諸多疑惑，教師對(duì)此可以不做過多的解釋。只要引導(dǎo)學(xué)生能認(rèn)真思索，積極探討，投入學(xué)習(xí)狀態(tài)即 可。
（二）實(shí)驗(yàn)
1.與每個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比，全班實(shí)驗(yàn)的總結(jié)果更接近預(yù)期的結(jié)果，即彩球組合類型數(shù)量比DD∶Dd∶dd=1∶2∶1，彩球代表的顯性與隱性類型的數(shù)值比為3∶1。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)個(gè)體數(shù)量越大，越接近統(tǒng)計(jì)規(guī)律。
如果孟德爾當(dāng)時(shí)只統(tǒng)計(jì)10株豌豆雜交的結(jié)果，則很難正確地解釋性狀分離現(xiàn)象，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的樣本數(shù)目足夠多，是孟德爾能夠正確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提條件之一。當(dāng)對(duì)10株豌豆的個(gè)體做統(tǒng)計(jì)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。
2.模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與孟德爾的假說是相吻合的。因?yàn)榧�、乙小桶�?nèi)的彩球代表孟德爾實(shí)驗(yàn)中的雌、雄配子，從兩個(gè)桶內(nèi)分別隨機(jī)抓取一個(gè)彩球進(jìn)行組合，實(shí)際上模擬雌、雄配子的隨機(jī)組合，統(tǒng)計(jì)的數(shù)量也足夠大，出現(xiàn)了3∶1的結(jié)果。但證明某一假說還需實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
（三）技能訓(xùn)練
提示：將獲得的紫色花連續(xù)幾代自交，即將每次自交后代的紫色花選育再進(jìn)行自交，直至自交后代不再出現(xiàn)白色花為止。
（四）旁欄思考題
不會(huì)。因?yàn)闈M足孟德爾實(shí)驗(yàn)條件之一是雌、雄配子結(jié)合機(jī)會(huì)相等，即任何一個(gè)雄配子（或雌配子）與任何一個(gè)雌配子（或雄配子）的結(jié)合機(jī)會(huì)相等，這樣才能出現(xiàn)3∶1的性狀分離比。
（五）練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.B。
2.B。
3.（1）在F1水稻細(xì)胞中含有一個(gè)控制合成支鏈淀粉的遺傳因子和一個(gè)控制合成直鏈淀粉的遺傳因子。在F1形成配子時(shí)，兩個(gè)遺傳因子分離，分別進(jìn)入不同配子中，含支鏈淀粉遺傳因子的配子合成支鏈淀粉，遇碘變橙紅色；含直鏈淀粉遺傳因子的配子合成直鏈淀粉，遇碘變藍(lán)黑色，其比例為1∶1。
（2）孟德爾的分離定律。即在F1形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中。
（3）2。
4.（1）白色；黑色。
（2）性狀分離；白毛羊?yàn)殡s合子，雜合子在自交時(shí)會(huì)產(chǎn)生性狀分離現(xiàn)象。
拓展題
1.（1）將被鑒定的栗色公馬與多匹白色母馬配種，這樣可在一個(gè)季節(jié)里產(chǎn)生多匹雜交后代。
（2）雜交后代可能有兩種結(jié)果：一是雜交后代全部為栗色馬，此結(jié)果說明被鑒定的栗色公馬很可能是純合子；二是雜交后代中既有白色馬，又有栗色馬，此結(jié)果說明被鑒定的栗色公馬為雜合子。
2.提 示：選擇適宜的實(shí)驗(yàn)材料是確保實(shí)驗(yàn)成功的條件之一。孟德爾在遺傳雜交實(shí)驗(yàn)中，曾使用多種植物如豌豆、玉米、山柳菊做雜交實(shí)驗(yàn)，其中豌豆的雜交實(shí)驗(yàn)最為成 功，因此發(fā)現(xiàn)了遺傳的基本規(guī)律。這是因?yàn)橥愣咕哂羞m于研究雜交實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，例如，豌豆嚴(yán)格自花受粉，在自然狀態(tài)下是純種，這樣確保了通過雜交實(shí)驗(yàn)可以獲得 真正的雜種；豌豆花大，易于做人工雜交實(shí)驗(yàn)；豌豆具有穩(wěn)定的可以區(qū)分的性狀，易于區(qū)分、統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
3.提示：凱庫勒提出苯分子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)、原子核中含有中子和質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)過程等，都是通過假說?演繹法得出結(jié)論的。19世紀(jì)以前科學(xué)家對(duì)遺傳學(xué)的研究，多采用從實(shí)驗(yàn)結(jié)果出發(fā)提出某種理論或?qū)W說。而假說?演繹法，是從客觀現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)結(jié)果出發(fā)，提出問題，作出假設(shè)，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說的研究方法，這種方法的運(yùn)用促進(jìn)了生物科學(xué)的研究，使遺傳學(xué)由描述性研究進(jìn)入理性推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的研究階段。
第2節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（二）
（一）問題探討
提 示：問題探討的目的是活躍學(xué)生的思維，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入新的學(xué)習(xí)狀態(tài)，教師可以通過水稻雜交育種等實(shí)例，使學(xué)生自然地認(rèn)識(shí)到任何生物都不止表現(xiàn)一種性狀，后代 表現(xiàn)的特征可以是兩個(gè)親本性狀組合的結(jié)果。進(jìn)一步地思考討論，雙親的性狀是遵循什么規(guī)律進(jìn)行組合、傳遞給后代的？在育種實(shí)踐中人類如何獲得所需的性狀組 合？為導(dǎo)入新課做好準(zhǔn)備。
（二）思考與討論
1.提示：豌豆適于作雜交實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)有：（1）具有穩(wěn)定的易于區(qū)分的相對(duì)性狀，如高莖和矮莖，高莖高度在1.5～2.0 m，矮莖高度僅為0.3 m左右，易于觀察和區(qū)分；（2）豌豆嚴(yán)格自花受粉，在自然狀態(tài)下可以獲得純種，純種雜交獲得雜合子；（3）花比較大，易于做人工雜交實(shí)驗(yàn)。孟德爾正是因?yàn)檫x用了豌豆做雜交實(shí)驗(yàn)，才能有效地從單一性狀到多對(duì)性狀研究生物遺傳的基本規(guī)律，才能對(duì)遺傳實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行量化統(tǒng)計(jì)，所以科學(xué)地選擇實(shí)驗(yàn)材料是科學(xué)研究取得成功的重要保障之一。
2.提示：如果孟德爾只是研究多對(duì)相對(duì)性狀的遺傳，很難從數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)中發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律，因?yàn)槿绻芯縩對(duì)相對(duì)性狀，將會(huì)有2n個(gè) 性狀組合，這是很難統(tǒng)計(jì)的，也很難從數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)中發(fā)現(xiàn)問題，揭示生物的遺傳規(guī)律。這也是前人在遺傳雜交實(shí)驗(yàn)中留下的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，孟德爾恰恰借鑒了前人的遺傳 研究經(jīng)驗(yàn)，改變實(shí)驗(yàn)方法，從簡單到復(fù)雜地進(jìn)行觀察、統(tǒng)計(jì)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而發(fā)現(xiàn)問題、提出假說、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、得出結(jié)論。
3.提 示：如果孟德爾沒有對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，他很難做出對(duì)分離現(xiàn)象的解釋。因?yàn)橥ㄟ^統(tǒng)計(jì)，孟德爾發(fā)現(xiàn)了生物性狀的遺傳在數(shù)量上呈現(xiàn)一定數(shù)學(xué)比例，這引發(fā) 他揭示其實(shí)質(zhì)的興趣。同時(shí)這也使孟德爾意識(shí)到數(shù)學(xué)概率，也適用于生物遺傳的研究，從而將數(shù)學(xué)的方法引入對(duì)遺傳實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理和分析。
4.提示：作為一種正確的假說，不僅能解釋已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，還應(yīng)該能夠預(yù)測(cè)另一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果。可參考教科書對(duì)“假說?演繹法”的解釋。
5.提示：（1）扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)和對(duì)科學(xué)的熱愛。孟德爾在維也納大學(xué)進(jìn)修學(xué)習(xí)時(shí)，通過對(duì)自然科學(xué)的學(xué)習(xí)，使他具有生物類型是可變的，可以通過雜交產(chǎn)生新的生物類型等進(jìn)化思想。同時(shí)孟德爾還學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，使他受到“數(shù)學(xué)方法可以應(yīng)用于各門自然科學(xué)之中”的思想影響，產(chǎn)生應(yīng)用數(shù)學(xué)方法解決遺傳學(xué)問題的想法，使孟德爾成為第一個(gè)認(rèn)識(shí)到概率原理能用于預(yù)測(cè)遺傳雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)家。
（2）嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。孟德爾對(duì)雜交實(shí)驗(yàn)的研究是從觀察遺傳現(xiàn)象出發(fā)，提出問題，作出假設(shè)，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)的研究方法。這在當(dāng)時(shí)是一種新的研究思路，光是豌豆的雜交實(shí)驗(yàn)，他就沒有局限于對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的簡單描述和歸納。
（3）勤于實(shí)踐。孟德爾在豌豆的遺傳雜交實(shí)驗(yàn)研究中，連續(xù)進(jìn)行了8年的研究，并且對(duì)每次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從中發(fā)現(xiàn)了前人沒有發(fā)現(xiàn)的問題和規(guī)律。
（4）敢于向傳統(tǒng)挑戰(zhàn)。孟德爾通過實(shí)驗(yàn)研究，提出了“顆粒性遺傳”的思想，這是對(duì)傳統(tǒng)的遺傳觀念的挑戰(zhàn)。
（三）旁欄思考題
從數(shù)學(xué)角度看，（3∶1）2的展開式為9∶3∶3∶1，即9∶3∶3∶1的比例可以表示為兩個(gè)3∶1的乘積。對(duì)于兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳結(jié)果，如果對(duì)每一對(duì)性狀進(jìn)行單獨(dú)的分析，如單純考慮圓和皺或黃和綠一對(duì)相對(duì)性狀遺傳時(shí)，其性狀的數(shù)量比是圓�！冒櫫�=（315+108）∶（101+32）=3∶1；黃色∶綠色=（315+101）∶（108+32）=3∶1。即每對(duì)性狀的遺傳都遵循了分離定律。這無疑說明兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳結(jié)果可以表示為它們各自遺傳結(jié)果的乘積，即9∶3∶3∶1來自于（3∶1）2。
（四）練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.（1）×；（2）×。
2.C。
拓展題
（1）YyRr；yyRr。（2）黃色皺粒，綠色皺粒；1∶1；1/4。（3）YyRR或YyRr；4；如果是YyRR與yyrr雜交，比值為黃色圓粒∶綠色圓粒=1∶1；如果是YyRr與yyrr雜交，比值為黃色圓粒∶綠色圓�！命S色皺粒∶綠色皺粒=1∶1∶1∶1。
自我檢測(cè)的答案和提示
一、概念檢測(cè)
判斷題
1.×。
2.×。
3.×。
選擇題
1.D。
2.C。
3.D。
4.B。
二、知識(shí)遷移
因 為控制非甜玉米性狀的是顯性基因，控制甜玉米性狀的是隱性基因。當(dāng)甜玉米接受非甜玉米的花粉時(shí)，非甜玉米花粉產(chǎn)生的精子中含有顯性基因，而甜玉米的胚珠中 的極核含有隱性基因，極核受精后發(fā)育成胚乳，胚乳細(xì)胞中顯性基因?qū)﹄[性基因有顯性作用，故在甜玉米植株上結(jié)出非甜玉米；當(dāng)非甜玉米接受甜玉米的花粉時(shí)，甜 玉米花粉產(chǎn)生的精子中含有隱性基因，而非甜玉米的胚珠中的極核含有顯性基因，故在非甜玉米植株上結(jié)出的仍是非甜玉米。
三、技能應(yīng)用
由于顯性基因?qū)﹄[性基因有顯性作用，所以在生物長期的進(jìn)化過程中，如果沒有自然選擇的作用，一般在一個(gè)群體中顯性個(gè)體數(shù)多于隱性個(gè)體數(shù)。根據(jù)圖中提供的信息可知，蝴蝶的綠眼個(gè)體數(shù)多，并且綠眼∶白眼接近于3∶1；同樣蝴蝶的紫翅個(gè)體數(shù)多，并且紫翅∶黃翅接近于3∶1，所以判斷蝴蝶的綠眼和紫翅是顯性性狀，白眼和黃翅是隱性性狀。
四、思維拓展
1.提示：一對(duì)皮膚顏色正常的夫婦，生下白化病患兒，說明白化病屬于隱性基因控制的疾病。同時(shí)調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，攜帶白化病致病基因且表現(xiàn)型正常的夫婦，其后代是白化病患者的幾率為25%。以此可以判斷，人類正常皮膚與白化皮膚這對(duì)相對(duì)性狀的遺傳符合孟德爾的分離定律。
2.孟德爾的自由組合定律具有普遍性，因?yàn)閮蓪?duì)相對(duì)性狀的遺傳可分解為每一對(duì)相對(duì)性狀遺傳結(jié)果的乘積，即兩對(duì)相對(duì)性狀遺傳產(chǎn)生的性狀組合類型數(shù)為2×2=22，性狀比例為（3∶1）2；故n對(duì)相對(duì)性狀遺傳產(chǎn)生的性狀組合類型有2n，其比例為（3∶1）n。
第二章 基因和染色體的關(guān)系
第1節(jié) 減數(shù)分裂和受精作用
（一）問題探討
1.配子染色體與體細(xì)胞染色體的區(qū)別在于：
（1）配子染色體數(shù)是體細(xì)胞染色體數(shù)的一半；
（2）配子染色體是由體細(xì)胞每對(duì)同源染色體中分別取出一條組成的。
（二）旁欄思考題
1.減數(shù)分裂的染色體復(fù)制發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的間期，減數(shù)第二次分裂的間期不復(fù)制。
2.初級(jí)精母細(xì)胞兩極的這兩組染色體，非同源染色體之間是自由組合的。
3.在減數(shù)第一次分裂中出現(xiàn)了同源染色體聯(lián)會(huì)，四分體形成，非姐妹染色單體間交叉互換，同源染色體分離，使得細(xì)胞兩極各有一整套非同源染色體，從而使形成的次級(jí)精母細(xì)胞中染色體數(shù)目減少為初級(jí)精母細(xì)胞的一半等行為。
上 述過程可使配子中染色體數(shù)目減半。這樣再通過以后發(fā)生的兩性配子結(jié)合成合子的受精作用，就能維持生物前后代體細(xì)胞染色體數(shù)目的恒定，從而保證遺傳的穩(wěn)定 性。上述過程還可以使經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子類型多樣，從而增加了生物的變異，增強(qiáng)了生物適應(yīng)環(huán)境的能力，有利于生物的進(jìn)化。
4.經(jīng) 過減數(shù)第一次分裂，一個(gè)卵原細(xì)胞會(huì)分裂成一個(gè)較大的次級(jí)卵母細(xì)胞和一個(gè)較小的極體。經(jīng)過減數(shù)第二次分裂，一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞會(huì)分裂成一個(gè)含細(xì)胞質(zhì)多的卵細(xì)胞 和一個(gè)含細(xì)胞質(zhì)少的極體，而減數(shù)第一次分裂形成的極體也經(jīng)過減數(shù)第二次分裂成為兩個(gè)含細(xì)胞質(zhì)少的極體。最后三個(gè)極體退化消失，只剩一個(gè)卵細(xì)胞。
（三）想像空間
不一樣。受精過程中，僅精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞，而精子的頭部除了細(xì)胞核外，只含極少量的細(xì)胞質(zhì)。而細(xì)胞質(zhì)中線粒體含少量DNA（植物細(xì)胞質(zhì)中的葉綠體也含少量DNA），對(duì)生物的遺傳也有影響。
（四）實(shí)驗(yàn)
1.減數(shù)第一次分裂會(huì)出現(xiàn)同源染色體聯(lián)會(huì)、四分體形成、同源染色體在赤道板位置成對(duì)排列、同源染色體分離、移向細(xì)胞兩極的染色體分別由兩條染色單體組成等現(xiàn)象。
減數(shù)第二次分裂的中期，非同源染色體成單排列在細(xì)胞赤道板位置，移向細(xì)胞兩極的染色體不含染色單體。
2.減數(shù)第一次分裂的中期，兩條同源染色體分別排列在細(xì)胞赤道板的兩側(cè)，末期在細(xì)胞兩極的染色體由該細(xì)胞一整套非同源染色體組成，其數(shù)目是體細(xì)胞染色體數(shù)的一半，每條染色體均由兩條染色單體構(gòu)成。
減數(shù)第二次分裂的中期，所有染色體的著絲點(diǎn)排列在細(xì)胞的赤道板的位置。末期細(xì)胞兩極的染色體不含染色單體。
3.同一生物的細(xì)胞，所含遺傳物質(zhì)相同；增殖的過程相同；不同細(xì)胞可能處于細(xì)胞周期的不同階段。因此，可以通過觀察多個(gè)精原細(xì)胞的減數(shù)分裂，推測(cè)出一個(gè)精原細(xì)胞減數(shù)分裂過程中染色體的連續(xù)變化。
（五）模型建構(gòu)
討論一
1.代表分別來自父方和母方的同源染色體聯(lián)會(huì)。
2.4條。減數(shù)第一次分裂結(jié)束。2條。
3.減數(shù)第一次分裂過程中的同源染色體聯(lián)會(huì)，形成四分體，同源染色體在赤道板位置成雙排列，同源染色體分離，分別移向細(xì)胞兩極；減數(shù)第二次分裂過程中非同源染色體的著絲點(diǎn)排列在細(xì)胞的赤道板上，著絲點(diǎn)分裂，染色單體成為染色體，移向細(xì)胞兩極。
4.2個(gè)。2個(gè)。
討論二
1.每個(gè)配子都含有兩種顏色的染色體。
2.4種。
3.8種。
（六）技能訓(xùn)練
精原細(xì)胞有絲分裂過程中染色體數(shù)目變化表
時(shí)期間期前期中期后期末期
染色體數(shù)目（條）888168
精原細(xì)胞形成精子過程中染色體數(shù)目變化表
細(xì)胞類型精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精細(xì)胞
染色體數(shù)目（條）8844
精原細(xì)胞形成精子過程中染色體數(shù)目變化圖
（七）第一小節(jié)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.（1）√；（2）×；（3）×；（4）×。
2.B。
3.D。
4.（1）① 這個(gè)細(xì)胞正在進(jìn)行減數(shù)分裂。因?yàn)樵摷?xì)胞中出現(xiàn)了四分體。
② 該細(xì)胞有4條染色體，8條染色單體。
③ 該細(xì)胞有2對(duì)同源染色體。其中染色體A與C，A與D，B與C，B與D是非同源染色體。
④ 細(xì)胞中a與a′，b與b′，c與c′，d與d′是姐妹染色單體。
⑤ 該細(xì)胞分裂完成后，子細(xì)胞中有2條染色體。
⑥參見教科書圖2?2。
（2）① 4條。
② B，D；B，C。
拓展題
提 示：不一定。若減數(shù)分裂過程中發(fā)生異常情況，比如減數(shù)第一次分裂時(shí)聯(lián)會(huì)的同源染色體，有一對(duì)或幾對(duì)沒有分別移向兩極而是集中到一個(gè)次級(jí)精（卵）母細(xì)胞中， 再經(jīng)過減數(shù)第二次分裂產(chǎn)生的精子或卵細(xì)胞中的染色體數(shù)目就會(huì)比正常的多一條或幾條染色體。再如減數(shù)分裂過程（無論第一次分裂還是第二次分裂）中，染色體已 移向細(xì)胞兩極，但因某種原因細(xì)胞未分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，這樣就可能出現(xiàn)精子或卵細(xì)胞中染色體加倍的現(xiàn)象。
如果上述現(xiàn)象出現(xiàn)，則受精卵中染色體數(shù)目就會(huì)出現(xiàn)異常，由該受精卵發(fā)育成的個(gè)體細(xì)胞中染色體數(shù)目也不正常。由于染色體是遺傳物質(zhì)的載體，生物體的性狀又是由遺傳物質(zhì)控制的，那么當(dāng)該個(gè)體的遺傳物質(zhì)出現(xiàn)異常時(shí)，該個(gè)體的性狀也會(huì)是異常的。例如，人類的“21三體綜合征”遺傳病患者就是由含有24條染色體（其中21號(hào)染色體是2條）的精子或卵細(xì)胞與正常的卵細(xì)胞或精子結(jié)合后發(fā)育成的。
（八）第二小節(jié)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.（1）√；（2）√；（3）√。
2.提 示：配子形成過程中，由于減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期，非姐妹染色單體間可能互換部分遺傳物質(zhì)；中期時(shí)，同源染色體隨機(jī)排列在細(xì)胞赤道板兩側(cè)，導(dǎo)致了配子 中非同源染色體的自由組合，因此，配子中染色體組成是多樣的。受精作用又是精子和卵細(xì)胞的隨機(jī)結(jié)合，因此，后代的性狀表現(xiàn)是多樣的。
由 于減數(shù)分裂是有規(guī)律的正常的細(xì)胞分裂，在減數(shù)分裂的過程中，染色體只復(fù)制一次，而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。這樣每個(gè)物種正常的雌、雄配子都含有該物種體細(xì)胞染色 體數(shù)目一半的染色體，并且都是一整套非同源染色體的組合。而受精作用時(shí)精卵結(jié)合使受精卵及其發(fā)育成的個(gè)體體細(xì)胞中又可以恢復(fù)該種生物的染色體數(shù)目。性狀是 由染色體中的遺傳物質(zhì)控制的，生物前后代細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定，保證了前后代遺傳性狀的相對(duì)穩(wěn)定。
拓展題
提示：在形成精子或卵細(xì)胞的減數(shù)分裂過程中，如果由于某種原因減數(shù)第一次分裂時(shí)兩條21號(hào)染色體沒有分離而是進(jìn)入了同一個(gè)次級(jí)精（卵）母細(xì)胞，再經(jīng)過減數(shù)第二次分裂，就會(huì)形成含有2條21號(hào)染色體的精子或卵細(xì)胞；如果減數(shù)第一次分裂正常，減數(shù)第二次分裂時(shí)21號(hào)染色體的著絲點(diǎn)分裂，形成了2條21號(hào)染色體，但沒有分別移向細(xì)胞兩極，而是進(jìn)入了同一個(gè)精子或卵細(xì)胞。這樣異常的精子或卵細(xì)胞就含有24條染色體，其中21號(hào)染色體是2條。當(dāng)一個(gè)正常的精子或卵細(xì)胞（含23條非同源染色體，其中只含有1條21號(hào)染色體）與上述異常的卵細(xì)胞或精子結(jié)合成受精卵，則該受精卵含47條染色體，其中21號(hào)染色體為3條。當(dāng)該受精卵發(fā)育成人時(shí)，這個(gè)人的體細(xì)胞中的染色體數(shù)目就是47條，含有3條21號(hào)染色體。
第2節(jié) 基因在染色體上
（一）問題探討
這個(gè)替換似乎可行。由此聯(lián)想到孟德爾分離定律中成對(duì)的遺傳因子的行為與同源染色體在減數(shù)分裂過程中的行為很相似。
一條染色體上可能有許多個(gè)基因。
（二）技能訓(xùn)練
不同的基因也許是DNA長鏈上的一個(gè)個(gè)片段。
（三）練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.D。
2.B。
拓展題
1.這些生物的體細(xì)胞中的染色體雖然減少一半，但仍具有一整套非同源染色體。這一組染色體，攜帶有控制該種生物體所有性狀的一整套基因。
2.提示：人體細(xì)胞染色體數(shù)目變異，會(huì)嚴(yán)重影響生殖、發(fā)育等各種生命活動(dòng)，未發(fā)現(xiàn)其他染色體數(shù)目變異的嬰兒，很可能是發(fā)生這類變異的受精卵不能發(fā)育，或在胚胎早期就死亡了的緣故。
第3節(jié) 伴性遺傳
（一）問題探討
該問題只有在學(xué)完本節(jié)內(nèi)容之后，學(xué)生才能夠比較全面地回答，因此，本問題具有開放性，只要求學(xué)生能夠簡單回答即可。
1.提示：紅綠色盲基因和抗維生素D佝僂病的基因位于性染色體上，因此這兩種遺傳病在遺傳表現(xiàn)上總是和性別相聯(lián)系。
2.提示：紅綠色盲基因和抗維生素D佝僂病基因盡管都位于X染色體上，但紅綠色盲基因?yàn)殡[性基因，而抗維生素D佝僂病基因?yàn)轱@性基因，因此，這兩種遺傳病與性別關(guān)聯(lián)的表現(xiàn)不相同，紅綠色盲表現(xiàn)為男性多于女性，而抗維生素D佝僂病則表現(xiàn)為女性多于男性。
（二）資料分析
1.紅綠色盲基因位于X染色體上。
2.紅綠色盲基因是隱性基因。
（三）練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.C。
2.B。
3.C。
4.（1）AaXBXb(婦),AaXBY（夫）。
（2）既不患白化病也不患紅綠色盲的孩子的基因型：AAXBXB,AAXBXb,AaXBXB,AaXBXb,AaXBY,AAXBY。
拓展題
提示：雌果蠅卵原細(xì)胞減數(shù)分裂過程中，在2 000～3 000個(gè)細(xì)胞中，有一次發(fā)生了差錯(cuò)，兩條X染色體不分離，結(jié)果產(chǎn)生的卵細(xì)胞中，或者含有兩條X染色體，或者不含X染色體。如果含XwXw卵細(xì)胞與含Y的精子受精，產(chǎn)生XwXwY的個(gè)體為白眼雌果蠅，如果不含X的卵細(xì)胞與含Xw的精子受精，產(chǎn)生OXw的個(gè)體為紅眼雄果蠅，這樣就可以解釋上述現(xiàn)象�？梢杂蔑@微鏡檢查細(xì)胞中的染色體，如果在上述雜交中的子一代出現(xiàn)的那只白眼雌果蠅中找到Y(jié)染色體，在那只紅眼雄果蠅中找不到Y(jié)染色體，就可以證明解釋是正確的。
自我檢測(cè)的答案和提示
一、概念檢測(cè)
判斷題
1.×。
2.√。
3.×。
4.√。
5.×。
選擇題
1.C。
2.C。
3.B。
4.A（該顯性基因位于X染色體上）。
5.C。
二、知識(shí)遷移
1.設(shè)紅綠色盲基因?yàn)閎，那么（1）XbY；XBXB，XBXb。
（2）1/4。
2.（1）表現(xiàn)型正常的夫婦，后代均正常；夫婦一方是患者，子女有1/2為患者。
（2）選擇生男孩。
（3）不攜帶。一對(duì)等位基因中，只要有一個(gè)是顯性致病基因，就會(huì)表現(xiàn)為患者（真實(shí)遺傳）。
3.是父方，可能是在減數(shù)分裂第二次分裂中，復(fù)制的Y染色體沒有分開，產(chǎn)生了含有YY的精子。
三、技能應(yīng)用
減數(shù)分裂有絲分裂
不同點(diǎn)（1）染色體復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。
（2）同源染色體在第一次分裂中發(fā)生聯(lián)會(huì)（并且出現(xiàn)四分體及非姐妹染色單體的互換）。
（3）分裂后形成4個(gè)精子或1個(gè)卵細(xì)胞。
（4）分裂后，子細(xì)胞中染色體的數(shù)目減少一半。（1）染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂一次。
（2）無同源染色體聯(lián)會(huì)等行為。
（3）分裂后形成2個(gè)體細(xì)胞。
（4）分裂后，子細(xì)胞中染色體的數(shù)目與母細(xì)胞的相同。
相同點(diǎn)（1）在細(xì)胞分裂過程中都有紡錘絲出現(xiàn)。
（2）染色體在細(xì)胞分裂中都只復(fù)制一次。
四、思維拓展
1.性別和其他性狀類似，也是受遺傳物質(zhì)和環(huán)境共同影響的，性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象可能是某種環(huán)境因素，使性腺出現(xiàn)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象的緣故。子代雌雄之比是2∶1。
2.否。孟德爾遺傳規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是減數(shù)分裂中染色體的分配規(guī)律，該規(guī)律只適用于真核生物。
第三章 基因的本質(zhì)
第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)
（一）問題探討
1.提示：遺傳物質(zhì)必須穩(wěn)定，要能貯存大量的遺傳信息，可以準(zhǔn)確地復(fù)制出拷貝，傳遞給下一代等。
2.提示：這是一道開放性的題，答案并不惟一，只要提出正確的思路即可。
（二）旁欄思考題
因?yàn)榱騼H存在于T2噬菌體的蛋白質(zhì)組分中，而磷則主要存在于 DNA的組分中。用14C和18O等元素是不可行的，因?yàn)?T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分子的組分中都含有這兩種元素。
（三）思考與討論
1.提示：細(xì)菌和病毒作為實(shí)驗(yàn)材料，具有的優(yōu)點(diǎn)是：（1）個(gè)體很小，結(jié)構(gòu)簡單，容易看出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化。細(xì)菌是單細(xì)胞生物，病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只有核酸和蛋白質(zhì)外殼。（2）繁殖快。細(xì)菌20～30 min就可繁殖一代，病毒短時(shí)間內(nèi)可大量繁殖。
2.最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)地、直接地去觀察DNA或蛋白質(zhì)的作用。
3.艾弗里采用的主要技術(shù)手段有細(xì)菌的培養(yǎng)技術(shù)、物質(zhì)的提純和鑒定技術(shù)等。赫爾希采用的主要技術(shù)手段有噬菌體的培養(yǎng)技術(shù)、同位素標(biāo)記技術(shù)，以及物質(zhì)的提取和分離技術(shù)等（學(xué)生可能回答出其他的技術(shù)，但只要回答出上述主要技術(shù)就可以）。
科學(xué)成果的取得必須有技術(shù)手段做保證，技術(shù)的發(fā)展需要以科學(xué)原理為基礎(chǔ)，因此，科學(xué)與技術(shù)是相互支持、相互促進(jìn)的。
（四）練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.（1）（×）;(2)（×）。
2.C。
3.D。
拓展題
1.提示：實(shí)驗(yàn)表明，噬菌體在感染大腸桿菌時(shí)，進(jìn)入大腸桿菌內(nèi)的主要是DNA，而大多數(shù)蛋白質(zhì)卻留在大腸桿菌的外面。因此，大腸桿菌裂解后，釋放出的子代噬菌體是利用親代噬菌體的遺傳信息，以大腸桿菌的氨基酸為原料來合成蛋白質(zhì)外殼的。
2.提示：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體感染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)證明，作為遺傳物質(zhì)至少要具備以下幾個(gè)條件：能夠精確地復(fù)制自己；能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，從而控制生物的性狀和新陳代謝；具有貯存遺傳信息的能力；結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定等。
第2節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)
（一）問題探討
提示：本節(jié)的問題探討主要是培養(yǎng)學(xué)生收集資料、討論交流的能力。
（二）旁欄思考題
1.（1）當(dāng)時(shí)科學(xué)界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的證據(jù)有：組成ＤNＡ分子的單位是脫氧核苷酸；ＤNＡ分子是由含4種堿基的脫氧核苷酸長鏈構(gòu)成的；（2）英國科學(xué)家威爾金斯和富蘭克林提供的ＤＮＡ的Ｘ射線衍射圖譜；（3）美國生物化學(xué)家鮑林揭示生物大分子結(jié)構(gòu)的方法（1950年），即按照Ｘ射線衍射分析的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立模型的方法（因?yàn)槟Ｐ湍苁股锎蠓肿臃浅?fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，以完整的、簡明扼要的形象表示出來），為此，沃森和克里克像擺積木一樣，用自制的硬紙板構(gòu)建ＤNＡ結(jié)構(gòu)模型；（4）奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫的研究成果:腺嘌呤（Ａ）的量總是等于胸腺嘧啶（Ｔ）的量，鳥嘌呤（Ｇ）的量總是等于胞嘧啶（Ｃ）的量這一堿基之間的數(shù)量關(guān)系。
2.沃森和克里克根據(jù)當(dāng)時(shí)掌握的資料，最初嘗試了很多種不同的雙螺旋和三螺旋結(jié)構(gòu)模型，在這些模型中，他們將堿基置于螺旋的外部。在威爾金斯為首的一批科學(xué)家的幫助下，他們否定了最初建立的模型。在失敗面前，沃森和克里克沒有氣餒，他們又重新構(gòu)建了一個(gè)將磷酸?核糖骨架安排在螺旋外部，堿基安排在螺旋內(nèi)部的雙鏈螺旋。
沃森和克里克最初構(gòu)建的模型，連接雙鏈結(jié)構(gòu)的堿基之間是以相同堿基進(jìn)行配對(duì)的，即A與A、T與T配對(duì)。但是，有化學(xué)家指出這種配對(duì)方式違反了化學(xué)規(guī)律。1952年，沃森和克里克從奧地利生物化學(xué)家查哥夫那里得到了一個(gè)重要的信息：腺嘌呤（Ａ）的量總是等于胸腺嘧啶（Ｔ）的量，鳥嘌呤（Ｇ）的量總是等于胞嘧啶（Ｃ）的量。于是，沃森和克里克改變了堿基配對(duì)的方式，讓A與T配對(duì)，G與C配對(duì)，最終，構(gòu)建出了正確的DNA模型。
（三）思考與討論
2.提示：主要涉及物理學(xué)（主要是晶體學(xué)）、生物化學(xué)、數(shù)學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科的知識(shí)。涉及的方法主要有：X射線衍射結(jié)構(gòu)分析方法，其中包括數(shù)學(xué)計(jì)算法；建構(gòu)模型的方法等。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中許多成果的取得，都是多學(xué)科交叉運(yùn)用的結(jié)果；反過來，多學(xué)科交叉的運(yùn)用，又會(huì)促進(jìn)學(xué)科的發(fā)展，誕生新的邊緣學(xué)科，如生物化學(xué)、生物物理學(xué)等。
3.提示：要善于利用他人的研究成果和經(jīng)驗(yàn)；要善于與他人交流和溝通，閃光的思想是在交流與撞擊中獲得的；研究小組成員在知識(shí)背景上最好是互補(bǔ)的，對(duì)所從事的研究要有興趣和激情等。
（四）模型建構(gòu)
1.DNA雖然只含有4種脫氧核苷酸，但是堿基對(duì)的排列順序卻是千變?nèi)f化的。堿基對(duì)千變?nèi)f化的排列順序使DNA儲(chǔ)存了大量的遺傳信息。
2.提示：（1）靠 DNA分子堿基對(duì)之間的氫鍵維系兩條鏈的偶聯(lián)；（2）在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中，由于堿基對(duì)平面之間相互靠近，形成了與堿基對(duì)平面垂直方向的相互作用力（該點(diǎn)可不作為對(duì)學(xué)生的要求，教師可進(jìn)行補(bǔ)充說明）。
（五）練習(xí)
基礎(chǔ)題
1. （1）胞嘧啶；（2）腺嘌呤；（3）鳥嘌呤；（4）胸腺嘧啶；（5）脫氧核糖；（6）磷酸；（7）脫氧核苷酸；（8）堿基對(duì)；（9）氫鍵；（10）一條脫氧核苷酸鏈的片段。
2.C 。
3.B 。
拓展題
∵A＝TG＝C
∴A＋G＝T＋C
∴A＋G/（A＋G＋T＋C）＝T＋C/（A＋G＋T＋C）＝50%
也可以寫成以下形式：A＋G／T＋C＝(T＋G )／(A＋C)＝(T＋C )／(A＋G)……＝1
規(guī)律概括為：在DNA雙鏈中,任意兩個(gè)不互補(bǔ)堿基之和恒等，并為堿基總數(shù)的50%。
第3節(jié) DNA的復(fù)制
（一）問題探討
提 示：兩個(gè)會(huì)徽所用的原料應(yīng)該選自一塊石材；應(yīng)先制造模型，并按模型制作會(huì)徽；應(yīng)使用電子控制的刻床；刻床應(yīng)由一名技術(shù)熟練的師傅操作，或完全數(shù)控等。（以 上可由學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)推測(cè)回答，事實(shí)是原料確實(shí)選自一塊石材，但由于時(shí)間緊迫，兩個(gè)會(huì)徽是由兩名技術(shù)最好的師傅手工雕刻的）。驗(yàn)證的最簡單的方法是： 將兩個(gè)印章的圖形蓋在白紙上進(jìn)行比較（學(xué)生也可能提出更科學(xué)、更現(xiàn)代化的方法）。
（二）旁欄思考題
提示：本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)半保留復(fù)制原理和DNA密度的變化來設(shè)計(jì)的。在本實(shí)驗(yàn)中根據(jù)試管中DNA帶所在的位置就可以區(qū)分親代與子代的DNA了。
（三）練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.腺嘌呤脫氧核苷酸，鳥嘌呤脫氧核苷酸，胞嘧啶脫氧核苷酸和胸腺嘧啶脫氧核苷酸。
2.模板、原料、能量、酶，雙螺旋，堿基互補(bǔ)配對(duì)。
3.D。
4.B。
拓展題
提示：可能有6個(gè)堿基會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。產(chǎn)生的影響可能很大，也可能沒有影響（這一問可由學(xué)生做開放式回答）。
第4節(jié) 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
（一）問題探討
提示：本節(jié)“問題探討”的目的主要是讓學(xué)生體會(huì)堿基排列順序的多樣性。
（二）資料分析
1.生物體的DNA分子數(shù)目小于基因數(shù)目。生物體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)小于DNA分子的堿基總數(shù)。這說明基因是DNA的片段，基因不是連續(xù)分布在DNA上的，而是由堿基序列將其分隔開的。
2.提示：此題旨在引導(dǎo)學(xué)生理解遺傳效應(yīng)的含義，并不要求惟一答案�？梢越Y(jié)合提供的資料來理解，如能使生物體發(fā)出綠色熒光、控制人和動(dòng)物體的胖瘦，等等。
3.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
（三）探究
1.堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性，而堿基特定的排列順序，又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性。DNA分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。
2.提示：在人類的DNA分子中，核苷酸序列多樣性表現(xiàn)為每個(gè)人的DNA幾乎不可能完全相同，因此，DNA可以像指紋一樣用來鑒別身份。
3.提示：可以從進(jìn)化的角度來分析基因?yàn)槭裁床荒苁菈A基的隨機(jī)排列。
（四）練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.（1）；（2）×。
2.C。
3.提示：從遺傳物質(zhì)必須具備的條件來分析：（1）在細(xì)胞增殖過程中能夠精確地進(jìn)行復(fù)制；（2）能夠控制生物體的性狀；（3）能夠貯存足夠量的遺傳信息；（4）結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。
拓展題
1.提示：并非任何一個(gè)DNA片段都是基因，只有具有遺傳效應(yīng)的DNA片段才是基因。
2.提示：DNA包括基因與非基因的堿基序列。
3.提示：這一觀點(diǎn)是有道理的。但在日常生活中，如報(bào)刊、雜志、廣播等傳播媒體常將基因與DNA這兩個(gè)概念等同使用，因此在具體情況中，要留意區(qū)分。
自我檢測(cè)的答案和提示
一、概念檢測(cè)
判斷題
1.×。2.×。3.×。4.×。
選擇題
A。
識(shí)圖作答題
1. 2；4；2。
2. 反向平行；互補(bǔ)
3. 磷酸基團(tuán)；脫氧核糖；堿基；脫氧核糖。
二、知識(shí)遷移
A。
三、思維拓展
提示：形成雜合雙鏈區(qū)的部位越多，DNA堿基序列的一致性越高，說明在生物進(jìn)化過程中，DNA堿基序列發(fā)生的變化越小，因此親緣關(guān)系越近。
第四章 基因的表達(dá)
第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成
（一）問題探討
提示：此節(jié)問題探討意在引導(dǎo)學(xué)生思考DNA在生物體內(nèi)有哪些作用，又是如何發(fā)揮作用的。一種生物的整套DNA分子中貯存著該種生物生長、發(fā)育等生命活動(dòng)所需的全部遺傳信息，也可以說是構(gòu)建生物體的藍(lán)圖。但是，從DNA到具有各種性狀的生物體，需要通過極其復(fù)雜的基因表達(dá)及其調(diào)控過程才能實(shí)現(xiàn)，因此，在可預(yù)見的將來，利用DNA分子來使滅絕的生物復(fù)活仍是難以做到的。
（二）思考與討論一
1.提示：可以從所需條件、過程中的具體步驟和過程中所表現(xiàn)出的規(guī)律等角度來分析。例如，轉(zhuǎn)錄與復(fù)制都需要模板、都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)規(guī)律，等等。堿基互補(bǔ)配對(duì)規(guī)律能夠保證遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性。
2.轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈的堿基序列之間的堿基是互補(bǔ)配對(duì)關(guān)系，與DNA雙鏈間堿基互補(bǔ)配對(duì)不同的是，RNA鏈中與DNA鏈的A配對(duì)的是U，不是T；與DNA另一條鏈的堿基序列基本相同，只是DNA鏈上T的位置，RNA鏈上是U。
（三）思考與討論二
1.最多能編碼16種氨基酸。
2.至少需要3個(gè)堿基。
（四）思考與討論三
1.對(duì)應(yīng)的氨基酸序列是：甲硫氨酸?谷氨酸?丙氨酸?半胱氨酸?脯氨酸?絲氨酸?賴氨酸?脯氨酸。
2.提示：這是一道開放性較強(qiáng)的題，答案并不惟一，旨在培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和發(fā)散性思維。通過這一事實(shí)可以想到生物都具有相同的遺傳語言，所有生物可能有共同的起源或生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的，等等。
3. 提 示：此題具有一定的開放性，旨在促進(jìn)學(xué)生積極思考，不必對(duì)答案作統(tǒng)一要求�？梢詮脑鰪�(qiáng)密碼容錯(cuò)性的角度來解釋，當(dāng)密碼子中有一個(gè)堿基改變時(shí)，由于密碼的簡 并性，可能并不會(huì)改變其對(duì)應(yīng)的氨基酸；也可以從密碼子使用頻率來考慮，當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時(shí)，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度。
（五）思考與討論四
1.提示：此題旨在檢查對(duì)蛋白質(zhì)合成過程的理解�？梢詤⒄战滩闹袌D4?6的表示方法來繪制。
2.提示：根據(jù)mRNA的堿基序列和密碼子表就可以寫出肽鏈的氨基酸序列。
（六）想像空間
DNA相當(dāng)于總司令。在戰(zhàn)爭(zhēng)中，如果總司令總是深入前沿陣地直接指揮，就會(huì)影響他指揮全局。DNA被核膜限制在細(xì)胞核內(nèi)，使轉(zhuǎn)錄和翻譯過程分隔在細(xì)胞的不同區(qū)域進(jìn)行，有利于這兩項(xiàng)重要生命活動(dòng)的高效、準(zhǔn)確。
（七）練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.TGCCTAGAA；UGCCUAGAA；3；3；半胱氨酸、亮氨酸和谷氨酸。
2.C。
拓展題
1.提示：可以將變化后的密碼子分別寫出，然后查密碼子表，看看變化了的密碼子分別對(duì)應(yīng)哪種氨基酸。這個(gè)實(shí)例說明密碼的簡并性在一定程度上能防止由于堿基的改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變。
2.提示：因?yàn)閹讉�(gè)密碼子可能編碼同一種氨基酸，有些堿基序列并不編碼氨基酸，如終止密碼等，所以只能根據(jù)堿基序列寫出確定的氨基酸序列，而不能根據(jù)氨基酸序列寫出確定的堿基序列。遺傳信息的傳遞就是在這一過程中損失的。
第2節(jié) 基因?qū)π誀畹目刂?br />（一）問題探討
1.水中的葉比空氣中的葉要狹小細(xì)長一些。
2.這兩種形態(tài)的葉，其細(xì)胞的基因組成應(yīng)是一樣的。
3.提示：為什么葉片細(xì)胞的基因組成相同，而葉片卻表現(xiàn)出明顯不同的形態(tài)？
（二）資料分析
1.沒有。實(shí)驗(yàn)證據(jù)指出了原有的中心法則所沒有包含的遺傳信息的可能傳遞途徑，是對(duì)原有中心法則的補(bǔ)充而非否定。
2.遺傳信息從RNA流向DNA、從RNA流向RNA的結(jié)論是確信無疑的，而從蛋白質(zhì)流向蛋白質(zhì)的途徑是有可能存在的。
（三）旁欄思考題
提示：此題旨在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)基因與生物的性狀并非簡單的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。
（四）批判性思維
提示：此題旨在引導(dǎo)學(xué)生客觀全面地評(píng)價(jià)基因決定論的觀點(diǎn)，認(rèn)識(shí)到性狀的形成往往是內(nèi)因（基因）與外因（環(huán)境因素等）相互作用的結(jié)果。
（五）技能訓(xùn)練
1.提示：翅的發(fā)育需要經(jīng)過酶催化的反應(yīng)，而酶是在基因指導(dǎo)下合成的，酶的活性受溫度、pH等條件的影響。
2.基因控制生物體的性狀，而性狀的形成同時(shí)還受到環(huán)境的影響。
（六）練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.A。
2.（1）×；（2）×；（3）√。
拓展題
1.紅眼基因正常是形成紅眼的必要而非充分條件。紅眼基因正常，并且其他涉及紅眼形成的基因也正常時(shí)，果蠅的紅眼才能形成；如果紅眼基因不正常，即使所有其他涉及紅眼形成的基因都正常，果蠅的紅眼也不能形成。
2.提 示：生物體內(nèi)基因的數(shù)目多、作用方式復(fù)雜，難以單獨(dú)對(duì)其進(jìn)行研究，生物體的異常性狀為科學(xué)家研究相關(guān)基因的作用提供了一個(gè)突破口，使科學(xué)家能夠從異常性狀 入手，分析性狀異常的個(gè)體的基因與正常個(gè)體的基因是否存在區(qū)別，存在哪些區(qū)別等問題，從而建立起性狀與基因的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因?yàn)樾誀钍怯苫蚩刂频�，如果某�?性狀發(fā)生異常，并且能夠穩(wěn)定遺傳，說明控制該性狀的基因發(fā)生了突變。根據(jù)異常性狀的遺傳方式，還可以分析出控制該性狀的基因是位于性染色體上還是常染色體 上，是顯性還是隱性，并且可以預(yù)測(cè)這一性狀將來的遺傳規(guī)律。
第3節(jié) 遺傳密碼的破譯（選學(xué)）
（一）問題探討
1. 翻譯成英文是：Where are genes located
(二)思考與討論
1.當(dāng)圖中DNA的第三個(gè)堿基（T）發(fā)生改變時(shí)，如果密碼是非重疊的，將影響1個(gè)氨基酸；如果密碼是重疊的，將影響3個(gè)氨基酸。
2.提示：先寫出改變后的堿基序列，再按照非重疊閱讀的方式和重疊閱讀的方式分別寫出其對(duì)應(yīng)的氨基酸序列，分別與原序列編碼的氨基酸序列進(jìn)行比較就可得出答案。
（三）旁欄思考題
1.細(xì)胞中原有的mRNA會(huì)作為合成蛋白質(zhì)的模板干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，細(xì)胞中原有的DNA可能作為mRNA合成的模板，而新合成的mRNA也會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此需要除去細(xì)胞提取液中的DNA和mRNA。
2.作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)的試管中，所有成分都與實(shí)驗(yàn)組的試管相同，但是不加入多聚尿嘧啶核苷酸。
（四）練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.D。
2.提示：可以從密碼間有無分隔符、長度是否固定、閱讀方式是否重疊、密碼所采用的符號(hào)等多方面進(jìn)行比較。
拓展題
克 里克通過研究堿基的改變對(duì)蛋白質(zhì)合成的影響推斷遺傳密碼的性質(zhì)，這種方法不需要理解蛋白質(zhì)合成的過程，就能推斷出密碼子的總體特征，但是證據(jù)相對(duì)間接，并 且工作量大。尼倫伯格通過建立蛋白質(zhì)體外合成系統(tǒng)，直接破解了遺傳密碼的對(duì)應(yīng)規(guī)則，這種方法快速、直接，但是這種方法的建立需要首先了解細(xì)胞中蛋白質(zhì)合成 所需要的條件。
自我檢測(cè)的答案和提示
一、概念檢測(cè)
填表題
DNA雙鏈1CGT
2GCA
mRNAGCA
tRNACGU
氨基酸丙氨酸（密碼子為GCA）
選擇題
1.D。
2.D。
3.A。
4.C。
識(shí)圖作答題
（1）氫鍵斷裂；解旋酶；能量。
（2）ACUGAA；轉(zhuǎn)錄。
（3）2。
（4）堿基互補(bǔ)配對(duì)。
畫概念圖
二、知識(shí)遷移
核糖體、tRNA和mRNA的結(jié)合都是蛋白質(zhì)的合成所不可缺少的。抗生素通過干擾細(xì)菌核糖體的形成，或阻止tRNA與mRNA的結(jié)合，來干擾細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成，抑制細(xì)菌的生長。因此，抗生素可用于治療因細(xì)菌感染而引起的疾病。
三、技能應(yīng)用
1.提示：可以通過查閱密碼子表，寫出每個(gè)氨基酸可能對(duì)應(yīng)的堿基編碼。
2.這種方法只能推測(cè)出可能的堿基序列，而不能寫出確定的堿基序列。這種方法簡便、快捷，不需要實(shí)驗(yàn)。
3.推測(cè)不能代替用測(cè)序儀進(jìn)行的基因測(cè)序。因?yàn)橥茰y(cè)只能得出幾種可能的堿基序列，而不能得到確定的堿基序列。
四、思維拓展
1. C。
2.提示：此題旨在引導(dǎo)學(xué)生搜集生物科學(xué)史的資料，通過科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程認(rèn)識(shí)理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)論證在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的作用。
第五章 基因突變及其他變異
第1節(jié) 基因突變和基因重組
（一）問題探討
提示：DNA分子攜帶的遺傳信息發(fā)生了改變。但由于密碼的簡并性，DNA編碼的氨基酸不一定改變。如果氨基酸發(fā)生了改變，生物體的性狀可能發(fā)生改變。改變的性狀對(duì)生物體的生存可能有害，可能有利，也有可能既無害也無利。
（二）思考與討論一
1.圖中谷氨酸發(fā)生了改變，變成了纈氨酸。
2.提示：可查看教材表4-1，20種氨基酸的密碼子表。
3.能夠遺傳。突變后的DNA分子復(fù)制，通過減數(shù)分裂形成帶有突變基因的生殖細(xì)胞，并將突變基因傳遞給下一代。
（三）思考與討論二
1.223種精子；223種卵細(xì)胞。
2.需要有246+1個(gè)個(gè)體；不可能。
3.提示：可以從染色體上基因的多樣性、減數(shù)分裂過程中配子形成的過程以及基因重組等角度思考。
生物體的性狀是由基因控制的。在減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞的過程中，隨著同源染色體的分離，位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行重新組合。人的基因約有3萬多個(gè)，因此，形成生殖細(xì)胞的類型也非常多，由生殖細(xì)胞通過受精作用形成的受精卵的類型也就非常多。所以，人群中個(gè)體性狀是多種多樣的。
（四）旁欄思考題
因?yàn)樽贤饩�和X射線易誘發(fā)基因突變，使人患癌癥。
（五）批判性思維
這種看法不正確。對(duì)于生物個(gè)體而言，發(fā)生自然突變的頻率是很低的。但是，一個(gè)物種往往是由許多個(gè)體組成的，就整個(gè)物種來看，在漫長的進(jìn)化歷程中產(chǎn)生的突變還是很多的，其中有不少突變是有利突變，對(duì)生物的進(jìn)化有重要意義。因此，基因突變能夠?yàn)樯镞M(jìn)化提供原材料。
（六）練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.（1）√；（2）×；（3）×。
2.C。
3.B。
4.A。
拓展題
1.放療或化療的作用是通過一定量的輻射或化學(xué)藥劑干擾腫瘤細(xì)胞和癌細(xì)胞進(jìn)行DNA分子的復(fù)制，使其產(chǎn)生基因突變，從而抑制其分裂的能力，或者殺死癌細(xì)胞。放療的射線或化療的藥劑，既對(duì)癌細(xì)胞有作用，也對(duì)正常的體細(xì)胞有作用，因此，放療或化療后病人的身體是非常虛弱的。
2.鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者對(duì)瘧疾具有較強(qiáng)的抵抗力，這說明，在易患瘧疾的地區(qū)，鐮刀型細(xì)胞的突變具有有利于當(dāng)?shù)厝松娴囊环矫�。雖然這個(gè)突變體的純合體對(duì)生存不利，但其雜合體卻有利于當(dāng)?shù)厝说纳妗?br />
第2節(jié) 染色體變異
（一）問題探討
提示：參見練習(xí)中的拓展題，了解無子西瓜的形成過程。
（二）實(shí)驗(yàn)
兩者都是通過抑制分裂細(xì)胞內(nèi)紡錘體的形成，使染色體不能移向細(xì)胞兩極，而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。
（三）練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.（1）×；（2）×。
2.B。
3.填表
體細(xì)胞
中的染
色體數(shù)配子
中的染
色體數(shù)體細(xì)胞
中的染
色體組數(shù)配子中
的染色
體組數(shù)屬于幾
倍體生物
豌豆14721二倍體
普通小麥422163六倍體
小黑麥562884八倍體
拓展題
1.西瓜幼苗的芽尖是有絲分裂旺盛的地方，用秋水仙素處理有利于抑制細(xì)胞有絲分裂時(shí)形成紡錘體，從而形成四倍體西瓜植株。
2.雜交可以獲得三倍體植株。多倍體產(chǎn)生的途徑為：秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。
3.三倍體植株不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞，因此，不能形成種子。但并不是絕對(duì)一顆種子都沒有，其原因是在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，有可能形成正常的卵細(xì)胞。
4.有其他的方法可以替代。方法一，進(jìn)行無性繁殖。將三倍體西瓜植株進(jìn)行組織培養(yǎng)獲取大量的組培苗，再進(jìn)行移栽。方法二，利用生長素或生長素類似物處理二倍體未受粉的雌蕊，以促進(jìn)子房發(fā)育成無種子的果實(shí)，在此過程中要進(jìn)行套袋處理，以避免受粉。
第3節(jié) 人類遺傳病
（一）問題探討
1.提示：人的胖瘦是由多種原因造成的。有的肥胖病可能是由遺傳物質(zhì)決定的，有的可能是后天營養(yǎng)過多造成的，但大多數(shù)情況下，肥胖是由于遺傳物質(zhì)和營養(yǎng)過多共同作用的結(jié)果。
2.提示：有人提出“人類所有的病都是基因病”。 這種說法依據(jù)的可能是基因控制生物體的性狀這一生物學(xué)規(guī)律。因?yàn)槿梭w患病也是人體所表現(xiàn)出來的性狀，而性狀是由基因控制的，從這個(gè)角度看，說疾病都是基因 病，是有一定道理的。然而，這種觀點(diǎn)過于絕對(duì)化，人類的疾病并不都是由基因的缺陷引起的，如由大腸桿菌引起的腹瀉，就不是基因病。
（二）練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.（1）×；（2）×；（3）×。
2.列表總結(jié)遺傳病的類型和實(shí)例。
人類遺傳病的類型定 義實(shí) 例
單基因
遺傳病顯性遺傳病由顯性致病基因引起的遺傳病多指、并指等
隱性遺傳病由隱性致病基因引起的遺傳病白化病、苯丙酮尿癥等
多基因遺傳病受兩對(duì)以上的等位基因控制的遺傳病原發(fā)性高血壓等
染色體異常遺傳病由染色體異常引起的遺傳病21三體綜合征等
拓展題
提示：該女性不一定攜帶白化病基因；她未出生的孩子可能患白化病。
由該女性的弟弟是白化病的事實(shí)可知其弟弟的基因型為aa，因而推測(cè)其父母的基因型為Aa，則該女性的基因型有兩種可能：AA和Aa，AA的概率為1/3，Aa的概率為2/3。該女性攜帶白化病基因的概率為2/3，根據(jù)她丈夫攜帶白化病基因的情況，其后代攜帶白化病基因和患白化病的可能性分為三種可能：（1）丈夫不含有白化病基因；（2）丈夫含有一個(gè)白化病基因；（3）丈夫是白化病患者。遺傳咨詢師需要根據(jù)該女性的丈夫是否是白化病患者，或者是否有家族遺傳病史來作出判斷，提供遺傳咨詢。
自我檢測(cè)的答案和提示
一、概念檢測(cè)
判斷題
1.×。
2.√。
3.×。
4.×。
5.×。
6.√。
選擇題
B。
識(shí)圖作答題
1.雌；含有兩條х染色體。
2.4；2。
畫概念圖
二、知識(shí)遷移
由女方X染色體上攜帶一對(duì)隱性致病基因患有某種遺傳病可知，該女性的基因型為XaXa 。由男方表現(xiàn)型正�？芍浠蛐蜑閄AY。該夫婦生下患病胎兒的概率為1/2，如果生下的是男孩，則100%患有這種遺傳病，如果生下的是女孩，則100%攜帶有這種遺傳病的致病基因。
三、技能應(yīng)用
提示：野生型鏈孢霉能在基本培養(yǎng)基上生長，用X射線照射后的鏈孢霉不能在基本培養(yǎng)基上生長，說明X射線照射后的鏈孢霉產(chǎn)生了基因突變，有可能不能合成某種物質(zhì)，所以不能在基本培養(yǎng)基上生長。在基本培養(yǎng)基中添加某種維生素后，X射線照射后的鏈孢霉又能生長，說明經(jīng)X射線照射后的鏈孢霉不能合成該種維生素。
四、思維拓展
1.酶①或酶⑤ 。
2.酶③ 。
3.提示：由這個(gè)例子可以看出，白化病等遺傳病是由某些缺陷基因引起的，這些基因的產(chǎn)物可能是參與代謝途徑的重要的酶�；蚩梢酝ㄟ^控制酶的合成調(diào)控生物體內(nèi)物質(zhì)的代謝途徑，從而控制生物體的性狀。
第六章 從雜交育種到基因工程
第1節(jié) 雜交育種與誘變育種
（一）問題探討
提示：此節(jié)問題探討意在結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生思考相關(guān)的育種方法。教師可充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生積極參與討論。
（二）思考與討論一
雜交育種只能利用已有基因的重組，按需選擇，并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，育種進(jìn)程緩縵，過程繁瑣。這些都是雜交育種方法的不足。
（三）思考與討論二
誘變育種的優(yōu)點(diǎn)是能夠提高突變率，在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。誘變育種的局限性是誘發(fā)突變的方向難以掌握，突變體難以集中多個(gè)理想性狀。要想克服這些局限性，可以擴(kuò)大誘變后代的群體，增加選擇的機(jī)會(huì)。
（四）練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.B。
2.B。
3.基因突變；X射線；紫外線；激光。
拓展題
提示：可采用雜交育種的方法，遺傳圖解可參考教科書插圖6?1繪制。優(yōu)點(diǎn)是育種的目的性較強(qiáng)，能夠獲得具有優(yōu)良性狀、淘汰不良性狀的品種。缺點(diǎn)是育種周期長，過程繁瑣。
第2節(jié) 基因工程及其應(yīng)用
（一）問題探討
提示：此節(jié)“問題探討”以基因工程菌的實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生思考基因工程的原理。為啟發(fā)學(xué)生思考，教師可引導(dǎo)學(xué)生回憶前面學(xué)過的遺傳學(xué)知識(shí)，如不同生物的DNA在結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性、幾乎所有的生物都共用一套遺傳密碼等。
（二）練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.基因工程的操作通常包括以下4步：（1）獲得目的基因（外源基因）；（2）目的基因與運(yùn)載體結(jié)合，形成重組DNA分子；（3）將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞；（4）目的基因的檢測(cè)與表達(dá)。
2.
3.常用的運(yùn)載體有質(zhì)粒、噬菌體、農(nóng)桿菌、動(dòng)植物病毒等。
拓展題
1.提示：這是因?yàn)樵诨蛩缴�，人和�?xì)菌的遺傳機(jī)制是一致的。細(xì)菌和人的遺傳物質(zhì)都是DNA，都使用同一套遺傳密碼子，都遵循中心法則。因此，通過基因重組，細(xì)菌能夠合成人體的某些蛋白質(zhì)。
2.提示：例如，可以向客戶說明農(nóng)場(chǎng)具備相應(yīng)的安全檢測(cè)設(shè)施和措施，已經(jīng)領(lǐng)取了農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全證書，產(chǎn)品中所含有的成分都是自然界天然存在的物質(zhì)，產(chǎn)品經(jīng)過試用表明對(duì)人體無害等。
3.提示：例如，“轉(zhuǎn)基因土豆──肝炎患者的希望��！”等。
自我檢測(cè)的答案和提示
一、概念檢測(cè)
連線題
1─B，2─C，3─E，4─D，5─F，6─A。
判斷題
1.×。
2.√。
3.√。
4.√。
畫概念圖
二、知識(shí)遷移
提示：此題是一道開放性題目，答案從略。
三、技能應(yīng)用
提示：這是一幅具有諷刺意味的卡通圖。畫面中兩位研究人員在培養(yǎng)室中面對(duì)人工栽培的人形大頭菜，說道：“看來我們把太多的人基因轉(zhuǎn)移到大頭菜里了�！卑凳舅麄円涯軌蜻\(yùn)用基因工程技術(shù)隨心所欲地把人的基因轉(zhuǎn)入蔬菜中生產(chǎn)出“人形”大頭菜。本題屬于開放型題目，手法夸張，教師應(yīng)啟發(fā)學(xué)生充分發(fā)揮想像力，運(yùn)用本章所學(xué)知識(shí)對(duì)此作出評(píng)價(jià)，并且認(rèn)識(shí)到理智地運(yùn)用科學(xué)技術(shù)成果的必要性。
本文來自：逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaoyi/65491.html
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