高中生物必修2《遗传与进化》课本问题及练习答案提示clze.docx
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1、 必修2遗传与进化课本问题及练习答案提示第1章 遗传因因子的发发现第1节孟孟德尔的的豌豆杂杂交实验验(一)(一)问问题探讨讨1.粉色色。因为为按照融融合遗传传的观点点,双亲亲遗传物物质在子子代体内内混合,子子代呈现现双亲的的中介性性状,即即红色和和白色的的混合色色粉色色。2.提示示:此问问题是开开放性问问题,目目的是引引导学生生观察、分分析身边边的生物物遗传现现象,学学生通过过对遗传传实例的的分析,辨辨析融合合遗传观观点是否否正确。有有些学生生可能举举出的实实例是多多个遗传传因子控控制生物物性状的的现象(如如人体的的高度等等),从从而产生生诸多疑疑惑,教教师对此此可以不不做过多多的解释释。只要
2、要引导学学生能认认真思索索,积极极探讨,投投入学习习状态即即可。(二)实实验1.与每每个小组组的实验验结果相相比,全全班实验验的总结结果更接接近预期期的结果果,即彩彩球组合合类型数数量比DDDDddd=121,彩彩球代表表的显性性与隐性性类型的的数值比比为31。因因为实验验个体数数量越大大,越接接近统计计规律。如果孟德德尔当时时只统计计10株株豌豆杂杂交的结结果,则则很难正正确地解解释性状状分离现现象,因因为实验验统计的的样本数数目足够够多,是是孟德尔尔能够正正确分析析实验结结果的前前提条件件之一。当当对100株豌豆豆的个体体做统计计时,会会出现较较大的误误差。2.模拟拟实验的的结果与与孟德尔
3、尔的假说说是相吻吻合的。因因为甲、乙乙小桶内内的彩球球代表孟孟德尔实实验中的的雌、雄雄配子,从从两个桶桶内分别别随机抓抓取一个个彩球进进行组合合,实际际上模拟拟雌、雄雄配子的的随机组组合,统统计的数数量也足足够大,出出现了331的结结果。但但证明某某一假说说还需实实验验证证。(三)技技能训练练提示:将将获得的的紫色花花连续几几代自交交,即将将每次自自交后代代的紫色色花选育育再进行行自交,直直至自交交后代不不再出现现白色花花为止。(四)旁旁栏思考考题不会。因因为满足足孟德尔尔实验条条件之一一是雌、雄雄配子结结合机会会相等,即即任何一一个雄配配子(或或雌配子子)与任任何一个个雌配子子(或雄雄配子)
4、的的结合机机会相等等,这样样才能出出现31的性性状分离离比。(五)练练习基础题1.B。2.B。3.(11)在FF1水稻细细胞中含含有一个个控制合合成支链链淀粉的的遗传因因子和一一个控制制合成直直链淀粉粉的遗传传因子。在在F1形成配配子时,两两个遗传传因子分分离,分分别进入入不同配配子中,含含支链淀淀粉遗传传因子的的配子合合成支链链淀粉,遇遇碘变橙橙红色;含直链链淀粉遗遗传因子子的配子子合成直直链淀粉粉,遇碘碘变蓝黑黑色,其其比例为为11。(2)孟孟德尔的的分离定定律。即即在F11形成配配子时,成成对的遗遗传因子子发生分分离,分分离后的的遗传因因子分别别进入不不同的配配子中。(3)22。4.(1
5、1)白色色;黑色色。(2)性性状分离离;白毛毛羊为杂杂合子,杂杂合子在在自交时时会产生生性状分分离现象象。拓展题1.(11)将被被鉴定的的栗色公公马与多多匹白色色母马配配种,这这样可在在一个季季节里产产生多匹匹杂交后后代。(2)杂杂交后代代可能有有两种结结果:一一是杂交交后代全全部为栗栗色马,此此结果说说明被鉴鉴定的栗栗色公马马很可能能是纯合合子;二二是杂交交后代中中既有白白色马,又又有栗色色马,此此结果说说明被鉴鉴定的栗栗色公马马为杂合合子。2.提示示:选择择适宜的的实验材材料是确确保实验验成功的的条件之之一。孟孟德尔在在遗传杂杂交实验验中,曾曾使用多多种植物物如豌豆豆、玉米米、山柳柳菊做杂
6、杂交实验验,其中中豌豆的的杂交实实验最为为成功,因因此发现现了遗传传的基本本规律。这这是因为为豌豆具具有适于于研究杂杂交实验验的特点点,例如如,豌豆豆严格自自花受粉粉,在自自然状态态下是纯纯种,这这样确保保了通过过杂交实实验可以以获得真真正的杂杂种;豌豌豆花大大,易于于做人工工杂交实实验;豌豌豆具有有稳定的的可以区区分的性性状,易易于区分分、统计计实验结结果。3.提示示:凯库库勒提出出苯分子子的环状状结构、原原子核中中含有中中子和质质子的发发现过程程等,都都是通过过假说演绎法法得出结结论的。119世纪纪以前科科学家对对遗传学学的研究究,多采采用从实实验结果果出发提提出某种种理论或或学说。而而假
7、说演绎法法,是从从客观现现象或实实验结果果出发,提提出问题题,作出出假设,然然后设计计实验验验证假说说的研究究方法,这这种方法法的运用用促进了了生物科科学的研研究,使使遗传学学由描述述性研究究进入理理性推导导和实验验验证的的研究阶阶段。第2节孟孟德尔的的豌豆杂杂交实验验(二)(一)问问题探讨讨提示:问问题探讨讨的目的的是活跃跃学生的的思维,引引领学生生进入新新的学习习状态,教教师可以以通过水水稻杂交交育种等等实例,使使学生自自然地认认识到任任何生物物都不止止表现一一种性状状,后代代表现的的特征可可以是两两个亲本本性状组组合的结结果。进进一步地地思考讨讨论,双双亲的性性状是遵遵循什么么规律进进行
8、组合合、传递递给后代代的?在在育种实实践中人人类如何何获得所所需的性性状组合合?为导导入新课课做好准准备。(二)思思考与讨讨论1.提示示:豌豆豆适于作作杂交实实验材料料的优点点有:(11)具有有稳定的的易于区区分的相相对性状状,如高高茎和矮矮茎,高高茎高度度在1.522.0 m,矮矮茎高度度仅为00.3 m左右右,易于于观察和和区分;(2)豌豌豆严格格自花受受粉,在在自然状状态下可可以获得得纯种,纯纯种杂交交获得杂杂合子;(3)花花比较大大,易于于做人工工杂交实实验。孟孟德尔正正是因为为选用了了豌豆做做杂交实实验,才才能有效效地从单单一性状状到多对对性状研研究生物物遗传的的基本规规律,才才能对
9、遗遗传实验验结果进进行量化化统计,所所以科学学地选择择实验材材料是科科学研究究取得成成功的重重要保障障之一。2.提示示:如果果孟德尔尔只是研研究多对对相对性性状的遗遗传,很很难从数数学统计计中发现现遗传规规律,因因为如果果研究nn对相对对性状,将将会有22n个性性状组合合,这是是很难统统计的,也也很难从从数学统统计中发发现问题题,揭示示生物的的遗传规规律。这这也是前前人在遗遗传杂交交实验中中留下的的经验与与教训,孟孟德尔恰恰恰借鉴鉴了前人人的遗传传研究经经验,改改变实验验方法,从从简单到到复杂地地进行观观察、统统计、分分析实验验结果,从从而发现现问题、提提出假说说、实验验验证、得得出结论论。3
10、.提示示:如果果孟德尔尔没有对对实验结结果进行行统计学学分析,他他很难做做出对分分离现象象的解释释。因为为通过统统计,孟孟德尔发发现了生生物性状状的遗传传在数量量上呈现现一定数数学比例例,这引引发他揭揭示其实实质的兴兴趣。同同时这也也使孟德德尔意识识到数学学概率,也也适用于于生物遗遗传的研研究,从从而将数数学的方方法引入入对遗传传实验结结果的处处理和分分析。4.提示示:作为为一种正正确的假假说,不不仅能解解释已有有的实验验结果,还还应该能能够预测测另一些些实验结结果。可可参考教教科书对对“假说演绎法法”的解释释。5.提示示:(11)扎实实的知识识基础和和对科学学的热爱爱。孟德德尔在维维也纳大大
11、学进修修学习时时,通过过对自然然科学的的学习,使使他具有有生物类类型是可可变的,可可以通过过杂交产产生新的的生物类类型等进进化思想想。同时时孟德尔尔还学习习数学,使使他受到到“数学方方法可以以应用于于各门自自然科学学之中”的思想想影响,产产生应用用数学方方法解决决遗传学学问题的的想法,使使孟德尔尔成为第第一个认认识到概概率原理理能用于于预测遗遗传杂交交实验结结果的科科学家。(2)严严谨的科科学态度度。孟德德尔对杂杂交实验验的研究究是从观观察遗传传现象出出发,提提出问题题,作出出假设,然然后设计计实验验验证假设设的研究究方法。这这在当时时是一种种新的研研究思路路,光是是豌豆的的杂交实实验,他他就
12、没有有局限于于对实验验结果的的简单描描述和归归纳。(3)勤勤于实践践。孟德德尔在豌豌豆的遗遗传杂交交实验研研究中,连连续进行行了8年年的研究究,并且且对每次次实验的的结果进进行统计计分析,从从中发现现了前人人没有发发现的问问题和规规律。(4)敢敢于向传传统挑战战。孟德德尔通过过实验研研究,提提出了“颗粒性性遗传”的思想想,这是是对传统统的遗传传观念的的挑战。(三)旁旁栏思考考题从数学角角度看,(331)22的展开开式为99331,即即9331的比比例可以以表示为为两个331的乘乘积。对对于两对对相对性性状的遗遗传结果果,如果果对每一一对性状状进行单单独的分分析,如如单纯考考虑圆和和皱或黄黄和绿
13、一一对相对对性状遗遗传时,其其性状的的数量比比是圆粒粒皱粒=(3115+1108)(101+32)=31;黄色绿色=(315+101)(108+32)=31。即每对性状的遗传都遵循了分离定律。这无疑说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积,即9331来自于(31)2。(四)练练习基础题1.(11);(22)。2.C。拓展题(1)YYyRrr;yyyRr。(22)黄色色皱粒,绿绿色皱粒粒;11;11/4。(33)YyyRR或或YyRRr;44;如果果是YyyRR与与yyrrr杂交交,比值值为黄色色圆粒绿色圆圆粒=111;如如果是YYyRrr与yyyrr杂杂交,比比值为黄黄色圆粒
14、粒绿色圆圆粒黄色皱皱粒绿色皱皱粒=11111。自我检测测的答案案和提示示一、概念念检测判断题1.。2.。3.。选择题1.D。2.C。3.D。4.B。二、知识识迁移因为控制制非甜玉玉米性状状的是显显性基因因,控制制甜玉米米性状的的是隐性性基因。当当甜玉米米接受非非甜玉米米的花粉粉时,非非甜玉米米花粉产产生的精精子中含含有显性性基因,而而甜玉米米的胚珠珠中的极极核含有有隐性基基因,极极核受精精后发育育成胚乳乳,胚乳乳细胞中中显性基基因对隐隐性基因因有显性性作用,故故在甜玉玉米植株株上结出出非甜玉玉米;当当非甜玉玉米接受受甜玉米米的花粉粉时,甜甜玉米花花粉产生生的精子子中含有有隐性基基因,而而非甜玉
15、玉米的胚胚珠中的的极核含含有显性性基因,故故在非甜甜玉米植植株上结结出的仍仍是非甜甜玉米。三、技能能应用由于显性性基因对对隐性基基因有显显性作用用,所以以在生物物长期的的进化过过程中,如如果没有有自然选选择的作作用,一一般在一一个群体体中显性性个体数数多于隐隐性个体体数。根根据图中中提供的的信息可可知,蝴蝴蝶的绿绿眼个体体数多,并并且绿眼眼白眼接接近于331;同同样蝴蝶蝶的紫翅翅个体数数多,并并且紫翅翅黄翅接接近于331,所所以判断断蝴蝶的的绿眼和和紫翅是是显性性性状,白白眼和黄黄翅是隐隐性性状状。四、思维维拓展1.提示示:一对对皮肤颜颜色正常常的夫妇妇,生下下白化病病患儿,说说明白化化病属于
16、于隐性基基因控制制的疾病病。同时时调查统统计结果果表明,携携带白化化病致病病基因且且表现型型正常的的夫妇,其其后代是是白化病病患者的的几率为为25%。以此此可以判判断,人人类正常常皮肤与与白化皮皮肤这对对相对性性状的遗遗传符合合孟德尔尔的分离离定律。2.孟德德尔的自自由组合合定律具具有普遍遍性,因因为两对对相对性性状的遗遗传可分分解为每每一对相相对性状状遗传结结果的乘乘积,即即两对相相对性状状遗传产产生的性性状组合合类型数数为22=222,性状状比例为为(31)2;故nn对相对对性状遗遗传产生生的性状状组合类类型有22n,其比比例为(331)n。第2章 基因和和染色体体的关系系第1节减减数分裂
17、裂和受精精作用(一)问问题探讨讨1.配子子染色体体与体细细胞染色色体的区区别在于于:(1)配配子染色色体数是是体细胞胞染色体体数的一一半;(2)配配子染色色体是由由体细胞胞每对同同源染色色体中分分别取出出一条组组成的。(二)旁旁栏思考考题1.减数数分裂的的染色体体复制发发生在减减数第一一次分裂裂的间期期,减数数第二次次分裂的的间期不不复制。2.初级级精母细细胞两极极的这两两组染色色体,非非同源染染色体之之间是自自由组合合的。3.在减减数第一一次分裂裂中出现现了同源源染色体体联会,四四分体形形成,非非姐妹染染色单体体间交叉叉互换,同同源染色色体分离离,使得得细胞两两极各有有一整套套非同源源染色体
18、体,从而而使形成成的次级级精母细细胞中染染色体数数目减少少为初级级精母细细胞的一一半等行行为。上述过程程可使配配子中染染色体数数目减半半。这样样再通过过以后发发生的两两性配子子结合成成合子的的受精作作用,就就能维持持生物前前后代体体细胞染染色体数数目的恒恒定,从从而保证证遗传的的稳定性性。上述述过程还还可以使使经过减减数分裂裂产生的的配子类类型多样样,从而而增加了了生物的的变异,增增强了生生物适应应环境的的能力,有有利于生生物的进进化。4.经过过减数第第一次分分裂,一一个卵原原细胞会会分裂成成一个较较大的次次级卵母母细胞和和一个较较小的极极体。经经过减数数第二次次分裂,一一个次级级卵母细细胞会
19、分分裂成一一个含细细胞质多多的卵细细胞和一一个含细细胞质少少的极体体,而减减数第一一次分裂裂形成的的极体也也经过减减数第二二次分裂裂成为两两个含细细胞质少少的极体体。最后后三个极极体退化化消失,只只剩一个个卵细胞胞。(三)想想像空间间不一样。受受精过程程中,仅仅精子的的头部进进入卵细细胞,而而精子的的头部除除了细胞胞核外,只只含极少少量的细细胞质。而而细胞质质中线粒粒体含少少量DNNA(植植物细胞胞质中的的叶绿体体也含少少量DNNA),对对生物的的遗传也也有影响响。(四)实实验1.减数数第一次次分裂会会出现同同源染色色体联会会、四分分体形成成、同源源染色体体在赤道道板位置置成对排排列、同同源染
20、色色体分离离、移向向细胞两两极的染染色体分分别由两两条染色色单体组组成等现现象。减数第二二次分裂裂的中期期,非同同源染色色体成单单排列在在细胞赤赤道板位位置,移移向细胞胞两极的的染色体体不含染染色单体体。2.减数数第一次次分裂的的中期,两两条同源源染色体体分别排排列在细细胞赤道道板的两两侧,末末期在细细胞两极极的染色色体由该该细胞一一整套非非同源染染色体组组成,其其数目是是体细胞胞染色体体数的一一半,每每条染色色体均由由两条染染色单体体构成。减数第二二次分裂裂的中期期,所有有染色体体的着丝丝点排列列在细胞胞的赤道道板的位位置。末末期细胞胞两极的的染色体体不含染染色单体体。3.同一一生物的的细胞
21、,所所含遗传传物质相相同;增增殖的过过程相同同;不同同细胞可可能处于于细胞周周期的不不同阶段段。因此此,可以以通过观观察多个个精原细细胞的减减数分裂裂,推测测出一个个精原细细胞减数数分裂过过程中染染色体的的连续变变化。(五)模模型建构构讨论一1.代表表分别来来自父方方和母方方的同源源染色体体联会。2.4条条。减数数第一次次分裂结结束。22条。3.减数数第一次次分裂过过程中的的同源染染色体联联会,形形成四分分体,同同源染色色体在赤赤道板位位置成双双排列,同同源染色色体分离离,分别别移向细细胞两极极;减数数第二次次分裂过过程中非非同源染染色体的的着丝点点排列在在细胞的的赤道板板上,着着丝点分分裂,
22、染染色单体体成为染染色体,移移向细胞胞两极。4.2个个。2个个。讨论二1.每个个配子都都含有两两种颜色色的染色色体。2.4种种。3.8种种。(六)技技能训练练精原细胞胞有丝分分裂过程程中染色色体数目目变化表表时期间期前期中期后期末期染色体数数目(条条)888168精原细胞胞形成精精子过程程中染色色体数目目变化表表细胞类型型精原细胞胞初级精母母细胞次级精母母细胞精细胞染色体数数目(条条)8844(七)第第一小节节练习基础题1.(11);(22);(33);(44)。2.B。3.D。4.(11) 这个个细胞正正在进行行减数分分裂。因因为该细细胞中出出现了四四分体。 该细细胞有44条染色色体,88条
23、染色色单体。 该细细胞有22对同源源染色体体。其中中染色体体A与CC,A与与D,BB与C,BB与D是是非同源源染色体体。 细胞胞中a与与a,b与与b,c与与c,d与与d是姐妹妹染色单单体。 该细细胞分裂裂完成后后,子细细胞中有有2条染染色体。参见教教科书图图22。(2) 4条条。 B,DD;B,CC。拓展题提示:不不一定。若若减数分分裂过程程中发生生异常情情况,比比如减数数第一次次分裂时时联会的的同源染染色体,有有一对或或几对没没有分别别移向两两极而是是集中到到一个次次级精(卵卵)母细细胞中,再再经过减减数第二二次分裂裂产生的的精子或或卵细胞胞中的染染色体数数目就会会比正常常的多一一条或几几条
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