1高中生物必修2《遗传与进化》课后答案和提示第1章遗传因子的发现第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)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1∶1。(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,因此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可以获得真正的杂种;豌豆花大,易于做人工杂交实验;豌豆具有稳定的可以区分的性状,易于区分、统计实验结果。3.提示:凯库勒提出苯分子的环状结构、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,这种方法的运用促进了生物科学的研究,使遗传学由描述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)基础题1.(1)×;(2)×。2.C。拓展题(1)YyRr;yyRr。(2)黄色皱粒,绿色皱粒;1∶1;1/4。(3)YyRR或YyRr;2或4;如果是YyRR与yyrr杂交,比值为黄色圆粒∶绿色圆粒=1∶1;如果是YyRr与yyrr杂交,比值为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=1∶1∶1∶1。自我检测的答案和提示一、概念检测判断题(1)×;(2)×;(3)×。选择题(1)D;(2)C;(3)D;(4)B;。第2章基因和染色体的关系第1节减数分裂和受精作用第一小节练习基础题1.(1)√;(2)×;(3)×;(4)×。2.B。3.D。4.(1)①这个细胞正在进行减数分裂。因为该细胞中出现了四分体。②该细胞有4条染色体,8条染色单体。③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。④细胞中a与a′,b与b′,c与c′,d与d′是姐妹染色单体。⑤该细胞分裂完成后,子细胞中有2条染色体。⑥参见教科书图2-2。(2)①4条。②B,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,比如减数第一次分裂时联会的同源染色体,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。如果上述现象出现,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。由于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(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。2第二小节练习基础题1.(1)√;(2)√;(3)√。2.提示:配子形成过程中,由于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部分遗传物质;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,因此,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,因此,后代的性状表现是多样的。由于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。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可以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,如果由于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;如果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。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。这一组染色体,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缘故。第3节伴性遗传基础题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2000~3000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。如果含XwXw卵细胞与含Y的精子受精,产生XwXwY的个体为白眼雌果蝇,如果不含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,这样就可以解释上述现象。可以用显微镜检查细胞中的染色体,如果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,就可以证明解释是正确的。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。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2∶1。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3章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质基础题1.(1)(×);(2)(×)。2.C。3.D。拓展题1.提示:实验表明,噬菌体在感染大肠杆菌时,进入大肠杆菌内的主要是DNA,而大多数蛋白质却留在大肠杆菌3的外面。因此,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: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能力;结构比较稳定等。第2节DNA分子的结构基础题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∵A=TG=C∴A+G=T+C∴A+G/(A+G+T+C)=T+C/(A+G+T+C)=50%也可以写成以下形式:A+G/T+C=(T+G)/(A+C)=(T+C)/(A+G)……=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%。第3节DNA的复制基础题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(这一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进行复制;(2)能够控制生物体的性状;(3)能够贮存足够量的遗传信息;(4)结构比较稳定。拓展题1.提示: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:这一观点是有道理的。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,因此在具体情况中,要留意区分。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A识图作答题1.2;4;2。2.反向平行;互补3.磷酸基团;脱氧核糖;碱基;脱氧核糖。二、知识迁移A三、思维拓展提示:形成杂合双链区的部位越多,DNA碱基序列的一致性越高,说明在生物进化过程中,DNA碱基序列发生的变化越小,因此亲缘关系越近。第四章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成基础题1.TGCCTAGAA;UGCCUAGAA;3;3;半胱氨酸、亮氨酸和谷氨酸。2.C。拓展题1.提示:可以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程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。2.提示:因为几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一过程中损失的。第2节基因对性状的控制基础题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;如果红眼基因不正常,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。42.提示:生物体内基因的数目多、作用方式复杂,难以单独对其进行研究,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在区别,存在哪些区别等问题,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,如果某一性状发生异常,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,还可以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,并且可以预测这一性状将来的遗传规律。第3节遗传密码的破译(选学)基础题1.D。2.提示:可以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进行比较。拓展题克里克通过研究碱