遗传与进化。
一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性，作为高中教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动，帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。所以你在写高中教案时要注意些什么呢？下面的内容是小编为大家整理的遗传与进化，希望对您的工作和生活有所帮助。
第一章遗传因子的发现第1节孟德尔的豌豆杂交实验（一）
（一）问题探讨
1.粉色。因为按照融合遗传的观点，双亲遗传物质在子代体内混合，子代呈现双亲的中介性状，即红色和白色的混合色──粉色。
2.提示：此问题是开放性问题，目的是引导学生观察、分析身边的生物遗传现象，学生通过对遗传实例的分析，辨析融合遗传观点是否正确。有些学生可能举出的实例是多个遗传因子控制生物性状的现象（如人体的高度等），从而产生诸多疑惑，教师对此可以不做过多的解释。只要引导学生能认真思索，积极探讨，投入学习状态即可。
（二）实验
1.与每个小组的实验结果相比，全班实验的总结果更接近预期的结果，即彩球组合类型数量比DD∶Dd∶dd=1∶2∶1，彩球代表的显性与隐性类型的数值比为3∶1。因为实验个体数量越大，越接近统计规律。
如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果，则很难正确地解释性状分离现象，因为实验统计的样本数目足够多，是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。当对10株豌豆的个体做统计时，会出现较大的误差。
2.模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻合的。因为甲、乙小桶内的彩球代表孟德尔实验中的雌、雄配子，从两个桶内分别随机抓取一个彩球进行组合，实际上模拟雌、雄配子的随机组合，统计的数量也足够大，出现了3∶1的结果。但证明某一假说还需实验验证。
（三）技能训练
提示：将获得的紫色花连续几代自交，即将每次自交后代的紫色花选育再进行自交，直至自交后代不再出现白色花为止。
（四）旁栏思考题
不会。因为满足孟德尔实验条件之一是雌、雄配子结合机会相等，即任何一个雄配子（或雌配子）与任何一个雌配子（或雄配子）的结合机会相等，这样才能出现3∶1的性状分离比。
（五）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）
（一）问题探讨
提示：问题探讨的目的是活跃学生的思维，引领学生进入新的学习状态，教师可以通过水稻杂交育种等实例，使学生自然地认识到任何生物都不止表现一种性状，后代表现的特征可以是两个亲本性状组合的结果。进一步地思考讨论，双亲的性状是遵循什么规律进行组合、传递给后代的？在育种实践中人类如何获得所需的性状组合？为导入新课做好准备。
（二）思考与讨论
1.提示：豌豆适于作杂交实验材料的优点有：（1）具有稳定的易于区分的相对性状，如高茎和矮茎，高茎高度在1.5～2.0m，矮茎高度仅为0.3m左右，易于观察和区分；（2）豌豆严格自花受粉，在自然状态下可以获得纯种，纯种杂交获得杂合子；（3）花比较大，易于做人工杂交实验。孟德尔正是因为选用了豌豆做杂交实验，才能有效地从单一性状到多对性状研究生物遗传的基本规律，才能对遗传实验结果进行量化统计，所以科学地选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障之一。
2.提示：如果孟德尔只是研究多对相对性状的遗传，很难从数学统计中发现遗传规律，因为如果研究n对相对性状，将会有2n个性状组合，这是很难统计的，也很难从数学统计中发现问题，揭示生物的遗传规律。这也是前人在遗传杂交实验中留下的经验与教训，孟德尔恰恰借鉴了前人的遗传研究经验，改变实验方法，从简单到复杂地进行观察、统计、分析实验结果，从而发现问题、提出假说、实验验证、得出结论。
3.提示：如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他很难做出对分离现象的解释。因为通过统计，孟德尔发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定数学比例，这引发他揭示其实质的兴趣。同时这也使孟德尔意识到数学概率，也适用于生物遗传的研究，从而将数学的方法引入对遗传实验结果的处理和分析。
4.提示：作为一种正确的假说，不仅能解释已有的实验结果，还应该能够预测另一些实验结果。可参考教科书对“假说—演绎法”的解释。
5.提示：（1）扎实的知识基础和对科学的热爱。孟德尔在维也纳大学进修学习时，通过对自然科学的学习，使他具有生物类型是可变的，可以通过杂交产生新的生物类型等进化思想。同时孟德尔还学习数学，使他受到“数学方法可以应用于各门自然科学之中”的思想影响，产生应用数学方法解决遗传学问题的想法，使孟德尔成为第一个认识到概率原理能用于预测遗传杂交实验结果的科学家。
（2）严谨的科学态度。孟德尔对杂交实验的研究是从观察遗传现象出发，提出问题，作出假设，然后设计实验验证假设的研究方法。这在当时是一种新的研究思路，光是豌豆的杂交实验，他就没有局限于对实验结果的简单描述和归纳。
（3）勤于实践。孟德尔在豌豆的遗传杂交实验研究中，连续进行了8年的研究，并且对每次实验的结果进行统计分析，从中发现了前人没有发现的问题和规律。
（4）敢于向传统挑战。孟德尔通过实验研究，提出了“颗粒性遗传”的思想，这是对传统的遗传观念的挑战。
（三）旁栏思考题
从数学角度看，（3∶1）2的展开式为9∶3∶3∶1，即9∶3∶3∶1的比例可以表示为两个3∶1的乘积。对于两对相对性状的遗传结果，如果对每一对性状进行单独的分析，如单纯考虑圆和皱或黄和绿一对相对性状遗传时，其性状的数量比是圆粒∶皱粒=（315+108）∶（101+32）=3∶1；黄色∶绿色=（315+101）∶（108+32）=3∶1。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9∶3∶3∶1来自于（3∶1）2。
（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；1∶1；1/4。（3）YyRR或YyRr；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。
二、知识迁移
因为控制非甜玉米性状的是显性基因，控制甜玉米性状的是隐性基因。当甜玉米接受非甜玉米的花粉时，非甜玉米花粉产生的精子中含有显性基因，而甜玉米的胚珠中的极核含有隐性基因，极核受精后发育成胚乳，胚乳细胞中显性基因对隐性基因有显性作用，故在甜玉米植株上结出非甜玉米；当非甜玉米接受甜玉米的花粉时，甜玉米花粉产生的精子中含有隐性基因，而非甜玉米的胚珠中的极核含有显性基因，故在非甜玉米植株上结出的仍是非甜玉米。
三、技能应用
由于显性基因对隐性基因有显性作用，所以在生物长期的进化过程中，如果没有自然选择的作用，一般在一个群体中显性个体数多于隐性个体数。根据图中提供的信息可知，蝴蝶的绿眼个体数多，并且绿眼∶白眼接近于3∶1；同样蝴蝶的紫翅个体数多，并且紫翅∶黄翅接近于3∶1，所以判断蝴蝶的绿眼和紫翅是显性性状，白眼和黄翅是隐性性状。
四、思维拓展
1.提示：一对皮肤颜色正常的夫妇，生下白化病患儿，说明白化病属于隐性基因控制的疾病。同时调查统计结果表明，携带白化病致病基因且表现型正常的夫妇，其后代是白化病患者的几率为25%。以此可以判断，人类正常皮肤与白化皮肤这对相对性状的遗传符合孟德尔的分离定律。
2.孟德尔的自由组合定律具有普遍性，因为两对相对性状的遗传可分解为每一对相对性状遗传结果的乘积，即两对相对性状遗传产生的性状组合类型数为2×2=22，性状比例为（3∶1）2；故n对相对性状遗传产生的性状组合类型有2n，其比例为（3∶1）n。
第二章基因和染色体的关系
第1节减数分裂和受精作用
（一）问题探讨
1.配子染色体与体细胞染色体的区别在于：
（1）配子染色体数是体细胞染色体数的一半；
（2）配子染色体是由体细胞每对同源染色体中分别取出一条组成的。
（二）旁栏思考题
1.减数分裂的染色体复制发生在减数第一次分裂的间期，减数第二次分裂的间期不复制。
2.初级精母细胞两极的这两组染色体，非同源染色体之间是自由组合的。
3.在减数第一次分裂中出现了同源染色体联会，四分体形成，非姐妹染色单体间交叉互换，同源染色体分离，使得细胞两极各有一整套非同源染色体，从而使形成的次级精母细胞中染色体数目减少为初级精母细胞的一半等行为。
上述过程可使配子中染色体数目减半。这样再通过以后发生的两性配子结合成合子的受精作用，就能维持生物前后代体细胞染色体数目的恒定，从而保证遗传的稳定性。上述过程还可以使经过减数分裂产生的配子类型多样，从而增加了生物的变异，增强了生物适应环境的能力，有利于生物的进化。
4.经过减数第一次分裂，一个卵原细胞会分裂成一个较大的次级卵母细胞和一个较小的极体。经过减数第二次分裂，一个次级卵母细胞会分裂成一个含细胞质多的卵细胞和一个含细胞质少的极体，而减数第一次分裂形成的极体也经过减数第二次分裂成为两个含细胞质少的极体。最后三个极体退化消失，只剩一个卵细胞。
（三）想像空间
不一样。受精过程中，仅精子的头部进入卵细胞，而精子的头部除了细胞核外，只含极少量的细胞质。而细胞质中线粒体含少量DNA（植物细胞质中的叶绿体也含少量DNA），对生物的遗传也有影响。
（四）实验
1.减数第一次分裂会出现同源染色体联会、四分体形成、同源染色体在赤道板位置成对排列、同源染色体分离、移向细胞两极的染色体分别由两条染色单体组成等现象。
减数第二次分裂的中期，非同源染色体成单排列在细胞赤道板位置，移向细胞两极的染色体不含染色单体。
2.减数第一次分裂的中期，两条同源染色体分别排列在细胞赤道板的两侧，末期在细胞两极的染色体由该细胞一整套非同源染色体组成，其数目是体细胞染色体数的一半，每条染色体均由两条染色单体构成。
减数第二次分裂的中期，所有染色体的着丝点排列在细胞的赤道板的位置。末期细胞两极的染色体不含染色单体。
3.同一生物的细胞，所含遗传物质相同；增殖的过程相同；不同细胞可能处于细胞周期的不同阶段。因此，可以通过观察多个精原细胞的减数分裂，推测出一个精原细胞减数分裂过程中染色体的连续变化。
（五）模型建构
讨论一
1.代表分别来自父方和母方的同源染色体联会。
2.4条。减数第一次分裂结束。2条。
3.减数第一次分裂过程中的同源染色体联会，形成四分体，同源染色体在赤道板位置成双排列，同源染色体分离，分别移向细胞两极；减数第二次分裂过程中非同源染色体的着丝点排列在细胞的赤道板上，着丝点分裂，染色单体成为染色体，移向细胞两极。
4.2个。2个。
讨论二
1.每个配子都含有两种颜色的染色体。
2.4种。
3.8种。
（六）技能训练
精原细胞有丝分裂过程中染色体数目变化表
时期间期前期中期后期末期
染色体数目（条）888168
精原细胞形成精子过程中染色体数目变化表
细胞类型精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞
染色体数目（条）8844
精原细胞形成精子过程中染色体数目变化图
（七）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。
（八）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
（一）问题探讨
这个替换似乎可行。由此联想到孟德尔分离定律中成对的遗传因子的行为与同源染色体在减数分裂过程中的行为很相似。
一条染色体上可能有许多个基因。
（二）技能训练
不同的基因也许是DNA长链上的一个个片段。
（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
（一）问题探讨
该问题只有在学完本节内容之后，学生才能够比较全面地回答，因此，本问题具有开放性，只要求学生能够简单回答即可。
1.提示：红绿色盲基因和抗维生素D佝偻病的基因位于性染色体上，因此这两种遗传病在遗传表现上总是和性别相联系。
2.提示：红绿色盲基因和抗维生素D佝偻病基因尽管都位于X染色体上，但红绿色盲基因为隐性基因，而抗维生素D佝偻病基因为显性基因，因此，这两种遗传病与性别关联的表现不相同，红绿色盲表现为男性多于女性，而抗维生素D佝偻病则表现为女性多于男性。
（二）资料分析
1.红绿色盲基因位于X染色体上。
2.红绿色盲基因是隐性基因。
（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。
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。
第三章基因的本质
第1节DNA是主要的遗传物质
（一）问题探讨
1.提示：遗传物质必须稳定，要能贮存大量的遗传信息，可以准确地复制出拷贝，传递给下一代等。
2.提示：这是一道开放性的题，答案并不惟一，只要提出正确的思路即可。
（二）旁栏思考题
因为硫仅存在于T2噬菌体的蛋白质组分中，而磷则主要存在于DNA的组分中。用14C和18O等元素是不可行的，因为T2噬菌体的蛋白质和DNA分子的组分中都含有这两种元素。
（三）思考与讨论
1.提示：细菌和病毒作为实验材料，具有的优点是：（1）个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。（2）繁殖快。细菌20～30min就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。
2.最关键的实验设计思路是设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用。
3.艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等。赫尔希采用的主要技术手段有噬菌体的培养技术、同位素标记技术，以及物质的提取和分离技术等（学生可能回答出其他的技术，但只要回答出上述主要技术就可以）。
科学成果的取得必须有技术手段做保证，技术的发展需要以科学原理为基础，因此，科学与技术是相互支持、相互促进的。
（四）练习
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
（一）问题探讨
提示：本节的问题探讨主要是培养学生收集资料、讨论交流的能力。
（二）旁栏思考题
1.（1）当时科学界已经发现的证据有：组成ＤNＡ分子的单位是脱氧核苷酸；ＤNＡ分子是由含4种碱基的脱氧核苷酸长链构成的；（2）英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的ＤＮＡ的Ｘ射线衍射图谱；（3）美国生物化学家鲍林揭示生物大分子结构的方法（1950年），即按照Ｘ射线衍射分析的实验数据建立模型的方法（因为模型能使生物大分子非常复杂的空间结构，以完整的、简明扼要的形象表示出来），为此，沃森和克里克像摆积木一样，用自制的硬纸板构建ＤNＡ结构模型；（4）奥地利著名生物化学家查哥夫的研究成果:腺嘌呤（Ａ）的量总是等于胸腺嘧啶（Ｔ）的量，鸟嘌呤（Ｇ）的量总是等于胞嘧啶（Ｃ）的量这一碱基之间的数量关系。
2.沃森和克里克根据当时掌握的资料，最初尝试了很多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型，在这些模型中，他们将碱基置于螺旋的外部。在威尔金斯为首的一批科学家的帮助下，他们否定了最初建立的模型。在失败面前，沃森和克里克没有气馁，他们又重新构建了一个将磷酸—核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排在螺旋内部的双链螺旋。
沃森和克里克最初构建的模型，连接双链结构的碱基之间是以相同碱基进行配对的，即A与A、T与T配对。但是，有化学家指出这种配对方式违反了化学规律。1952年，沃森和克里克从奥地利生物化学家查哥夫那里得到了一个重要的信息：腺嘌呤（Ａ）的量总是等于胸腺嘧啶（Ｔ）的量，鸟嘌呤（Ｇ）的量总是等于胞嘧啶（Ｃ）的量。于是，沃森和克里克改变了碱基配对的方式，让A与T配对，G与C配对，最终，构建出了正确的DNA模型。
（三）思考与讨论
2.提示：主要涉及物理学（主要是晶体学）、生物化学、数学和分子生物学等学科的知识。涉及的方法主要有：X射线衍射结构分析方法，其中包括数学计算法；建构模型的方法等。现代科学技术中许多成果的取得，都是多学科交叉运用的结果；反过来，多学科交叉的运用，又会促进学科的发展，诞生新的边缘学科，如生物化学、生物物理学等。
3.提示：要善于利用他人的研究成果和经验；要善于与他人交流和沟通，闪光的思想是在交流与撞击中获得的；研究小组成员在知识背景上最好是互补的，对所从事的研究要有兴趣和激情等。
（四）模型建构
1.DNA虽然只含有4种脱氧核苷酸，但是碱基对的排列顺序却是千变万化的。碱基对千变万化的排列顺序使DNA储存了大量的遗传信息。
2.提示：（1）靠DNA分子碱基对之间的氢键维系两条链的偶联；（2）在DNA双螺旋结构中，由于碱基对平面之间相互靠近，形成了与碱基对平面垂直方向的相互作用力（该点可不作为对学生的要求，教师可进行补充说明）。
（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
∵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
（一）问题探讨
提示：两个会徽所用的原料应该选自一块石材；应先制造模型，并按模型制作会徽；应使用电子控制的刻床；刻床应由一名技术熟练的师傅操作，或完全数控等。（以上可由学生根据自己的经验推测回答，事实是原料确实选自一块石材，但由于时间紧迫，两个会徽是由两名技术最好的师傅手工雕刻的）。验证的最简单的方法是：将两个印章的图形盖在白纸上进行比较（学生也可能提出更科学、更现代化的方法）。
（二）旁栏思考题
提示：本实验是根据半保留复制原理和DNA密度的变化来设计的。在本实验中根据试管中DNA带所在的位置就可以区分亲代与子代的DNA了。
（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
（一）问题探讨
提示：本节“问题探讨”的目的主要是让学生体会碱基排列顺序的多样性。
（二）资料分析
1.生物体的DNA分子数目小于基因数目。生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。这说明基因是DNA的片段，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的。
2.提示：此题旨在引导学生理解遗传效应的含义，并不要求惟一答案。可以结合提供的资料来理解，如能使生物体发出绿色荧光、控制人和动物体的胖瘦，等等。
3.基因是有遗传效应的DNA片段。
（三）探究
1.碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。
2.提示：在人类的DNA分子中，核苷酸序列多样性表现为每个人的DNA几乎不可能完全相同，因此，DNA可以像指纹一样用来鉴别身份。
3.提示：可以从进化的角度来分析基因为什么不能是碱基的随机排列。
（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
（一）问题探讨
提示：此节问题探讨意在引导学生思考DNA在生物体内有哪些作用，又是如何发挥作用的。一种生物的整套DNA分子中贮存着该种生物生长、发育等生命活动所需的全部遗传信息，也可以说是构建生物体的蓝图。但是，从DNA到具有各种性状的生物体，需要通过极其复杂的基因表达及其调控过程才能实现，因此，在可预见的将来，利用DNA分子来使灭绝的生物复活仍是难以做到的。
（二）思考与讨论一
1.提示：可以从所需条件、过程中的具体步骤和过程中所表现出的规律等角度来分析。例如，转录与复制都需要模板、都遵循碱基互补配对规律，等等。碱基互补配对规律能够保证遗传信息传递的准确性。
2.转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列之间的碱基是互补配对关系，与DNA双链间碱基互补配对不同的是，RNA链中与DNA链的A配对的是U，不是T；与DNA另一条链的碱基序列基本相同，只是DNA链上T的位置，RNA链上是U。
（三）思考与讨论二
1.最多能编码16种氨基酸。
2.至少需要3个碱基。
（四）思考与讨论三
1.对应的氨基酸序列是：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。
2.提示：这是一道开放性较强的题，答案并不惟一，旨在培养学生的分析能力和发散性思维。通过这一事实可以想到生物都具有相同的遗传语言，所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的，等等。
3.提示：此题具有一定的开放性，旨在促进学生积极思考，不必对答案作统一要求。可以从增强密码容错性的角度来解释，当密码子中有一个碱基改变时，由于密码的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸；也可以从密码子使用频率来考虑，当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。
（五）思考与讨论四
1.提示：此题旨在检查对蛋白质合成过程的理解。可以参照教材中图4?6的表示方法来绘制。
2.提示：根据mRNA的碱基序列和密码子表就可以写出肽链的氨基酸序列。
（六）想像空间
DNA相当于总司令。在战争中，如果总司令总是深入前沿阵地直接指挥，就会影响他指挥全局。DNA被核膜限制在细胞核内，使转录和翻译过程分隔在细胞的不同区域进行，有利于这两项重要生命活动的高效、准确。
（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：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
（一）问题探讨
1.水中的叶比空气中的叶要狭小细长一些。
2.这两种形态的叶，其细胞的基因组成应是一样的。
3.提示：为什么叶片细胞的基因组成相同，而叶片却表现出明显不同的形态？
（二）资料分析
1.没有。实验证据指出了原有的中心法则所没有包含的遗传信息的可能传递途径，是对原有中心法则的补充而非否定。
2.遗传信息从RNA流向DNA、从RNA流向RNA的结论是确信无疑的，而从蛋白质流向蛋白质的途径是有可能存在的。
（三）旁栏思考题
提示：此题旨在引导学生认识基因与生物的性状并非简单的一一对应关系。
（四）批判性思维
提示：此题旨在引导学生客观全面地评价基因决定论的观点，认识到性状的形成往往是内因（基因）与外因（环境因素等）相互作用的结果。
（五）技能训练
1.提示：翅的发育需要经过酶催化的反应，而酶是在基因指导下合成的，酶的活性受温度、pH等条件的影响。
2.基因控制生物体的性状，而性状的形成同时还受到环境的影响。
（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；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。
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）
（一）问题探讨
1.翻译成英文是：Wherearegeneslocated
(二)思考与讨论
1.当图中DNA的第三个碱基（T）发生改变时，如果密码是非重叠的，将影响1个氨基酸；如果密码是重叠的，将影响3个氨基酸。
2.提示：先写出改变后的碱基序列，再按照非重叠阅读的方式和重叠阅读的方式分别写出其对应的氨基酸序列，分别与原序列编码的氨基酸序列进行比较就可得出答案。
（三）旁栏思考题
1.细胞中原有的mRNA会作为合成蛋白质的模板干扰实验结果，细胞中原有的DNA可能作为mRNA合成的模板，而新合成的mRNA也会干扰实验结果，因此需要除去细胞提取液中的DNA和mRNA。
2.作为对照实验的试管中，所有成分都与实验组的试管相同，但是不加入多聚尿嘧啶核苷酸。
（四）练习
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了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1CGT
2GCA
mRNAGCA
tRNACGU
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tRNA与mRNA的结合，来干扰细菌蛋白质的合成，抑制细菌的生长。因此，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：可以通过查阅密码子表，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进行的基因测序。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认识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
（一）问题探讨
提示：DNA分子携带的遗传信息发生了改变。但由于密码的简并性，DNA编码的氨基酸不一定改变。如果氨基酸发生了改变，生物体的性状可能发生改变。改变的性状对生物体的生存可能有害，可能有利，也有可能既无害也无利。
（二）思考与讨论一
1.图中谷氨酸发生了改变，变成了缬氨酸。
2.提示：可查看教材表4-1，20种氨基酸的密码子表。
3.能够遗传。突变后的DNA分子复制，通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞，并将突变基因传递给下一代。
（三）思考与讨论二
1.223种精子；223种卵细胞。
2.需要有246+1个个体；不可能。
3.提示：可以从染色体上基因的多样性、减数分裂过程中配子形成的过程以及基因重组等角度思考。
生物体的性状是由基因控制的。在减数分裂形成生殖细胞的过程中，随着同源染色体的分离，位于非同源染色体上的非等位基因进行重新组合。人的基因约有3万多个，因此，形成生殖细胞的类型也非常多，由生殖细胞通过受精作用形成的受精卵的类型也就非常多。所以，人群中个体性状是多种多样的。
（四）旁栏思考题
因为紫外线和X射线易诱发基因突变，使人患癌症。
（五）批判性思维
这种看法不正确。对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但是，一个物种往往是由许多个体组成的，就整个物种来看，在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对生物的进化有重要意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。
（六）练习
基础题
1.（1）√；（2）×；（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进行DNA分子的复制，使其产生基因突变，从而抑制其分裂的能力，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，因此，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
（一）问题探讨
提示：参见练习中的拓展题，了解无子西瓜的形成过程。
（二）实验
两者都是通过抑制分裂细胞内纺锤体的形成，使染色体不能移向细胞两极，而引起细胞内染色体数目加倍。
（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.杂交可以获得三倍体植株。多倍体产生的途径为：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
3.三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞，因此，不能形成种子。但并不是绝对一颗种子都没有，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的卵细胞。
4.有其他的方法可以替代。方法一，进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获取大量的组培苗，再进行移栽。方法二，利用生长素或生长素类似物处理二倍体未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实，在此过程中要进行套袋处理，以避免受粉。
第3节人类遗传病
（一）问题探讨
1.提示：人的胖瘦是由多种原因造成的。有的肥胖病可能是由遗传物质决定的，有的可能是后天营养过多造成的，但大多数情况下，肥胖是由于遗传物质和营养过多共同作用的结果。
2.提示：有人提出“人类所有的病都是基因病”。这种说法依据的可能是基因控制生物体的性状这一生物学规律。因为人体患病也是人体所表现出来的性状，而性状是由基因控制的，从这个角度看，说疾病都是基因病，是有一定道理的。然而，这种观点过于绝对化，人类的疾病并不都是由基因的缺陷引起的，如由大肠杆菌引起的腹泻，就不是基因病。
（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х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，如果生下的是男孩，则100%患有这种遗传病，如果生下的是女孩，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①或酶⑤。
2.酶③。
3.提示：由这个例子可以看出，白化病等遗传病是由某些缺陷基因引起的，这些基因的产物可能是参与代谢途径的重要的酶。基因可以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。
第六章从杂交育种到基因工程
第1节杂交育种与诱变育种
（一）问题探讨
提示：此节问题探讨意在结合学生的生活经验，引导学生思考相关的育种方法。教师可充分发挥学生的主观能动性，让学生积极参与讨论。
（二）思考与讨论一
杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓缦，过程繁琐。这些都是杂交育种方法的不足。
（三）思考与讨论二
诱变育种的优点是能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。
（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6?1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
（一）问题探讨
提示：此节“问题探讨”以基因工程菌的实例，引导学生思考基因工程的原理。为启发学生思考，教师可引导学生回忆前面学过的遗传学知识，如不同生物的DNA在结构上的统一性、几乎所有的生物都共用一套遗传密码等。
（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；（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。因此，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，可以向客户说明农场具备相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在的物质，产品经过试用表明对人体无害等。
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
1─B，2─C，3─E，4─D，5─F，6─A。
判断题
1.×。
2.√。
3.√。
4.√。
画概念图
二、知识迁移
提示：此题是一道开放性题目，答案从略。
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。”暗示他们已能够运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。本题属于开放型题目，手法夸张，教师应启发学生充分发挥想像力，运用本章所学知识对此作出评价，并且认识到理智地运用科学技术成果的必要性。
四、思维拓展
提示：很多生物的基因组目前并不清楚，因此，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。
延伸阅读
《遗传与进化》综合能力测试（一）
一、选择题（1～30题，每题1分；31～40题，每题2分）
1.DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序，一般不影响（）。
A.DNA的种类B.蛋白质的种类
C.有关RNA的种类D.碱基对的配对方式
2.若把老鼠的尾巴从出生时就切除，一代一代地连续进行，10代以后出生的老鼠将是（）。
A.无尾巴B.尾巴变短C.尾巴变长D.和普通老鼠一样
3.包含人类基因组所研究的全部碱基对的细胞是（）。
A.男性体细胞B.男性精子C.女性体细胞D.女性卵细胞
4.某夫妇中，妻子患有红绿色盲，则其后代患病的概率至少为（）。
A.1/2B.1/4C.1/8D.0
5.已知一段信使RNA有60个碱基，其中A和C共有20个，那么转录成该信使RNA的一段DNA分子中应有多少个G和T（）。
A.30B.40C.60D.20
6.科学家将萤火虫的萤光基因分离出来，转移到烟草的细胞中，成功得到了能够发出萤光的烟草植株。这一实验的成功说明（）。
A.萤火虫和烟草的细胞结构相同B.萤火虫和烟草的基因相同
C.萤火虫和烟草的遗传信息相同D.萤火虫和烟草的基因表达机制相同
7.下列有关遗传变异的四种说法，请你判断（）。
①染色体中DNA的脱氧核苷酸数量、种类和序列，三者中有一个发生改变，就会引起染色体变异
②有一个质粒，其碱基数量为m个，这个质粒完全被水解需消耗水分子数3m个
③基因自由组合发生的同时也在发生基因分离
④基因型为Dd的豌豆在进行减数分裂时，会产生雌雄两种配子，其数量比接近1∶1
A.四种说法都对B.四种说法都不对
C.至少有一种说法对D.有一种说法不对
8.人类正常血红蛋白（HbA）的β链第63位氨基酸为组氨酸（CAU），Hb—M（异常血红蛋白）的β—63为酪氨酸（UAU），这种变异的原因在于基因中（）。
A.某碱基对发生改变B.CAU变成了UAU
C.缺失一个碱基对 D.增添一个碱基对
9.卵巢中的5个卵原细胞经过一次减数分裂，形成的结果是（）。
A.20个卵细胞 B.10个卵细胞和10个极体
C.5个卵细胞和15个极体D.5个卵细胞和5个极体
10.已知某玉米植株的基因型为AABB，周围虽生长有其他基因型的玉米植株，但其子代不可能出现的基因型是（）。
A.AABBB.AABbC.aaBbD.AaBb
11.现有矮秆抗锈病小麦若干（其中纯种ddTT占1/3）。让其自交，则子代中符合生产要求的小麦种子占子代总数的比例是（）。
A.1/4B.1/3C.1/2D.7/12
12.下列关于遗传变异的叙述中，不正确的是（）。
A.在噬菌体侵染细菌的实验中，用32P、35S分别标记细菌DNA、蛋白质，复制4次，则子代噬菌体中100%含32P和35S
B.色盲遗传具有交叉遗传的特点，男性的色盲基因只会传给女儿，女性的色盲基因既会传给儿子，也会传给女儿
C.如果控制人的血红蛋白的基因中有一对碱基发生改变，则血红蛋白的结构一定发生改变
D.与酶一样，转运RNA也具有专一性，在蛋白质的翻译过程中，只能运载一种特定的氨基酸
13.下列有关现代生物进化理论的叙述中，不正确的是（）。
A.种群是生物进化的基本单位
B.自然选择学说是现代生物进化理论的核心
C.生物进化过程的实质在于种群基因频率的改变
D.生物进化过程的实质在于有利变异的保存
14.从分子水平鉴定物种，不能依据的是（）。
A.蛋白质分子的氨基酸的排列顺序
B.DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序
C.DNA分子中磷酸和脱氧核糖的排列顺序
D.DNA分子中含氮碱基的排列顺序
15.某生物的碱基组成是：嘌呤碱60%，嘧啶碱40%。它不可能是（）。
A.棉花B.绵羊C.噬菌体D.烟草花叶病毒
16.遗传信息传递的最后阶段在细胞的哪一部分进行？（）。
A.线粒体B.核糖体C.染色体D.细胞膜
17.一正常成年男子是某种遗传病致病基因的携带者，体内可能不含致病基因的细胞是（）。
A.肌细胞B.脑细胞C.精原细胞D.某些精子细胞
18.一双链DNA分子，在复制解旋的时候，一条链上的一个G变成了C，则此DNA分子经n次复制后，发生差错的DNA占子代DNA总数的（）。
A.1/2B.1/2n-1C.1/2nD.1/2n+1
19.艾滋病毒属RNA病毒，具有逆转录酶，如果它决定某性状的一段RNA含碱基A19%，C26%，G32%，则通过逆转录过程形成的双链DNA含碱基A（）。
A.19%B.21%C.23%D.42%
20.DNA分子解旋发生在（）。
①转录②复制③翻译④逆转录
A.①②B.②③C.②④D.①④
21.科学家经过多年的努力创立了一种新兴的生物技术——基因工程，实施该工程的最终目的是（）。
A.提取生物体DNA分子 B.对DNA分子进行人工“剪切”
C.定向改造生物的遗传性状 D.在生物体外对DNA分子进行改造
22.“转基因动物”是指（）。
A.提供基因的动物B.基因组中增加外源基因的动物
C.能产生白蛋白的动物D.能表达基因信息的动物
23.1982年，美国科学家将人的生长激素基因转移到了小鼠体内，得到了超级小鼠。此转基因技术的受体细胞是（）。
A.卵细胞B.去核卵细胞C.受精卵细胞D.乳腺上皮细胞
24.要使目的基因与对应的运载体重组，所需的两种酶是（）。
①限制酶 ②连接酶 ③解旋酶 ④还原酶
A.①②B.③④C.①④D.②③
25.如果科学家通过转基因工程，成功地把一女性血友病患者的造血细胞进行改造，使其凝血功能恢复正常。那么，她后来所生的儿子中（）。
A.全部正常B.一半正常C.全部患病D.不能确定
26.人的胰岛B细胞能合成胰岛素，但不能合成血红蛋白。在胰岛B细胞中（）。
A.只有胰岛素基因
B.比人受精卵的基因要少
C.既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其他基因
D.有胰岛素基因和其他基因，但无血红蛋白基因
27.某种自花授粉植物连续几代只开红花，一次开出一朵白花，该花的各自交子代全开白花，其原因是（）。
A.基因突变B.基因分离C.基因互换D.基因重组
28.人类发生镰刀型细胞贫血症的根本原因在于基因突变，其突变的方式是基因内（）。
A.碱基发生改变(替换)B.增添或缺失某个碱基对
C.增添一小段DNA D.缺失一小段DNA
29.基因工程的正确操作步骤是（）。
①目的基因与运载体相结合 ②将目的基因导入受体细胞 ③检测目的基因的表达 ④提取目的基因
A.③④②①B.②④①③C.③④①②D.④①②③
30.下列各项中，不含同源染色体的是（）。
A.精子和卵细胞B.花粉内C.染色体组内D.单倍体内
31.对生物进化和新品种培育有重要意义的变异主要是（）。
A.基因突变B.基因的连锁C.染色体变异D.基因重组
32.下列各项中，属于单倍体的是（）。
A.二倍体种子长成的幼苗 B.四倍体的植株枝条扦插成的植株
C.六倍体小麦的花粉离体培养的幼苗D.用鸡蛋孵化出的小鸡
33.果蝇的红眼为伴X显性遗传，其隐性性状为白眼。在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是（）。
A.杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇B.白眼雌果蝇×红眼雄果蝇
C.杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇D.白眼雌果蝇×白眼雄果蝇
34.现有甲乙两瓶世代连续的果蝇，甲瓶中的个体全为灰身，乙瓶中的个体既有灰身也有黑身。让乙瓶中的灰身个体与黑身个体交配，子代只表现为灰身。据以上现象判断（）。
①灰身为显性，黑身为隐性 ②黑身为显性，灰身为隐性 ③甲为乙的亲本 ④乙为甲的亲本 ⑤甲中的灰身为杂合体 ⑥乙中的灰身为纯合体
A.①③⑤B.①④⑥C.②④⑥D.②③⑤
35.基因型分别为AA、aa的相同物种的个体进行杂交，其F1中A、a基因的频率分别为（）。
A.60%、40%B.40%、60%C.50%、50%D.30%、70%
36.下列各项中，属于染色体变异的是（）。
①21三体综合征 ②染色体之间发生相对应部位的交叉互换 ③染色体数目增加或减少 ④花药离体培养后长成的植株 ⑤非同源染色体之间自由组合 ⑥染色体上碱基对的增添或缺失
A.②④⑤B.①③④⑥C.②③④⑥D.①③④
37.化石资料表明，有许多物种，曾经只存活了相当短暂的一段时间，就逐渐绝灭了。下列有关的叙述中，最能解释它们的短暂生存的是（）。
A.这些物种缺乏产生变异的能量
B.人类用遗传学知识改造了生物类型
C.这些物种缺乏能适应环境的可遗传的变异
D.物种内部器官的复杂使其生存机会减少
38.原始生命出现之后，符合生物进化实际情况的是（）。
A.光合作用→厌氧呼吸→有氧呼吸B.厌氧呼吸→有氧呼吸→光合作用
C.有氧呼吸→光合作用→厌氧呼吸D.厌氧呼吸→光合作用→有氧呼吸
39.基因型为Aa的植物所产生的♀♂配子间的数量关系可表示为（）。
A.♀∶♂=1∶1B.♀A∶♂a=1∶1C.♀A∶♀a=1∶1D.♀♂
40.基因型Aa的豌豆连续自交。在下图中,能正确表示其自交代数和纯种占第n代个体比例关系的是（）。
二、简答题（41～45题，每题8分；46题10分）
41.现有从生物体内提取的一个DNA分子（称第一代）、经放射性同位素3H标记的四种脱氧核苷酸，要在实验室内合成新的DNA分子。
（1）除上述几种物质外，还必须有 和 方能合成第二代的DNA分子。
（2）在第二代的DNA分子中，有 条含3H的链。
（3）在第二代的DNA分子中，含有3H的链的碱基序列相同吗？ 。
（4）在第五代的全部DNA分子中，有几条不含3H的链？ 。
42.下图表示某基因型为AaBb的高等动物睾丸内细胞分裂图像和染色体数目变化曲线。请根据图回答下面的问题。
(1)图像D→F属于 分裂；D→A属于 分裂，判断的理由是，。
(2)图中C细胞和A细胞依次叫做 、 。
(3)写出一个D细胞经C细胞形成的配子的基因型 。
(4)图D细胞在分裂产生配子时A与a的分离和a与a的分开分别发生在座标G中的 。
(5)请在坐标G中画出该动物细胞减数分裂中DNA分子变化曲线图。
43.目前，转基因技术已应用于农业，转基因食品已近在咫尺，甚至已上了我们的餐桌。有一种芽孢杆菌能产生毒素杀死玉米的害虫螟蛾，科学家将这一控制毒素合成的基因（BT基因）导入玉米体内，培育出了具有抗虫能力的玉米——BT转基因玉米。英国权威科学杂志《自然》1999年5月发表了一篇令人震惊的论文，文中说，研究人员将“BT转基因玉米”的花粉撒在苦莴苣菜叶上，然后让蝴蝶幼虫啃食这些菜叶，4天之后，有44%的幼虫死亡；而另一组幼虫啃食撒有普通玉米花粉的菜叶，基本没有出现死亡。请分析上述材料后回答问题。
（1）培育转基因农作物过程中，进行基因操作的基本步骤有：
、 、 、 。
（2）蝴蝶幼虫啃食撒有BT转基因玉米花粉的菜叶造成死亡的原因是。
（3）我国相关机构已经明确要求，凡是由转基因农作物生产的产品在其包装上必须加明确标注是转基因产品，并说明此产品是否含有转基因成分。这里讲的“转基因成分”是指。
44.某校生物兴趣小组的同学在进行人群中遗传病发病情况调查时，发现某小学的一名三年级男生患一种先天性心脏病。这种病有明显的家族聚集现象，该男孩的父亲、祖父和祖母都是此病患者，他的两位姑姑也有一位患病。这位患病的姑姑又生了一个患病的女儿。已知家族中的其他成员都正常。
（1）请根据这个男孩及其相关的家庭成员的情况，在右侧方框中绘制出遗传系谱图。图例：○正常女性□正常男性
●女性患者■男性患者
□——○夫妻
（2）该遗传病的致病基因位于 染色体上，属于 性遗传病。
（3）这个男孩的基因型与他姑姑的患病女儿的基因型相同的可能性是 %。
（4）经手术治疗后，这个男孩恢复了健康。若他成年后，与一正常女子结婚，你认为其后代能否患病？为什么？ 。
45.已知抗维生素D佝偻病是由X染色体上的显性基因(A)控制的；血友病是由X染色体上的隐性基因(b)控制的。现有两对刚刚结婚的青年夫妇，甲夫妇的男方是抗维生素D佝偻病患者，女方正常；乙夫妇双方都正常，但女方的弟弟是血友病患者(其父母正常)。请根据题意回答问题。
(1)就这两对夫妇及其家庭成员各自的遗传病情，写出相关的基因型：
甲夫妇：男 ；女 。
乙夫妇：男 ；女 。
(2)医生建议这两对夫妇在生育之前，应进行遗传咨询。
①假如你是医生，你认为这两对夫妇的后代患相关遗传病的风险率是：
甲夫妇：后代患抗维生素D佝偻病的风险率为 ％。
乙夫妇：后代患血友病的风险率为 ％。
②优生学上认为，有些情况下可通过选择后代的性别来降低遗传病的发病概率。请你就生男生女为这两对夫妇提出合理化建议，并简述理由。
建议：甲夫妇最好生一个 孩。
乙夫妇最好生一个 孩。
理由： 。
46.家兔的毛有长短和黑白之分，已知短毛（A）对长毛（a）是完全显性，黑毛（B）对白毛（b）是完全显性，两对性状独立遗传。某兔场选中一只健壮的短毛白色雄兔，请设计配种方案鉴定它是杂种还是纯种。
（1）若在一个繁殖季节完成鉴定，应该如何配种？
（2）上述杂交后代可能出现哪些结果？请对每一种结果作出相应的鉴定说明。
参考答案
1.D 2.D 3.A 4.A 5.C 6.D 7.C 8.A 9.C 10.C 11.C 12.C 13.D 14.C 15.C 16.B 17.D 18.A 19.B 20.A 21.C 22.B 23.C 24.A 25.C 26.C 27.A 28.A 29.D 30.C 31.A 32.C 33.B 34.B 35.C 36.D 37.C 38.D 39.C 40.D
41.（1）酶ATP（2）1条（3）不同（4）两条
42.(1)有丝减数D→F中亲子代细胞染色体数目相同D→B中子细胞染色体是亲代细胞的一半(2)初级精母细胞次级精母细胞(3)aBAb(4)1～2，3～4(5)如图：
43.（1）提取目的基因 目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测和表达
（2）BT基因在花粉细胞中得到了表达，合成了使昆虫致死的毒素
（3）由转基因农作物的外源基因控制合成的物质
44.（1）见右图（3分）（2）常显
（3）1/3（4）100
（5）他的子女仍有可能患病，因为手术治疗不会改变他的遗传物质（基因型）
45.（1）甲：XAYXaXa乙：XBY XBXB或XBXb(2)①5012.5 ②男 女 根据有关的遗传定律可判定，夫妇甲的后代中，女儿一定患病，儿子不会患病；夫妇乙的后代中，女儿不会患病，儿子可能患病(患病概率为25％)
46.（1）让该短毛白色雄兔与多只长毛白毛雌兔交配，Abb×aabb。
（2）①若杂交后代全是短毛白兔，则此雄兔是纯种。
②若杂交后代全是长毛白兔，则此雄兔一定是杂种。
③若杂交后代有长毛白兔，则此雄兔是杂种。
《遗传与进化》综合能力测试（二）
一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责，教师要准备好教案，这是每个教师都不可缺少的。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容，使教师有一个简单易懂的教学思路。关于好的教案要怎么样去写呢？小编特地为大家精心收集和整理了“《遗传与进化》综合能力测试（二）”，相信能对大家有所帮助。
一、选择题（1～30题，每题1分；31～40题，每题2分）
1.若某动物的体细胞内有两对同源染色体，分别用A和a、B和b表示。下列各组精子的染色体组成中，哪一组可能是由同一个精原细胞经减数分裂形成的？（）
A.AB、ab、ab、AB B.AB、aB、aB、AB
C.AB、Ab、aB、ab、D.aB、aB、ab、ab
2.某男学生在体检时发现是红绿色盲患者，医生在询问该家族病史时得悉该生的母亲既是色盲又是血友病患者，而父亲性状正常。医生在未对该生作任何检查情况下就在体检单上记录了患有血友病，这是因为（）。
A.血友病为X染色体上的隐性基因控制B.血友病由X染色体上的显性基因控制
Ｃ.父亲是血友病基因携带者Ｄ.血友病由常染色体上的显性基因控制
3.用32P和35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，然后进行测试，在子代噬菌体的化学成分中，可测到（）。
A.有32PB.有35SC.有35S和32PD.有35S或32P
4.DNA分子的多样性和特异性主要是由于（）。
A.分子量大 B.具有规则的双螺旋结构
C.碱基对的不同排列方式D.磷酸和脱氧核糖的相间排列
5.下列各项中，复制、转录、翻译的主要场所依次是（）。
A.细胞核、细胞质、细胞质B.细胞核、细胞核、核糖体
C.细胞核、细胞质、核糖体D.细胞核、细胞质、线粒体
6.下列关于“中心法则”含义的叙述中，错误的是（）。
A.表示遗传信息的传递方向B.表示基因控制蛋白质合成的过程
C.DNA只能来自DNA的复制D.基因通过控制蛋白质的合成来控制生物性状
7.具有100个碱基对的1个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸（）。
A.60个B.80个C.120个D.180个
8.20世纪50年代以来,分子生物学和分子遗传学得到了飞速发展,如转基因技术、克隆技术、基因芯片技术的发展。上述这些技术的理论基础是（）。
A.孟德尔遗传规律B.摩尔根遗传规律C.DNA结构及其功能D.人类基因组计划
9.下列各项中，错误的是（）。
A.一种氨基酸只能被一种tRNA运载B.一种tRNA只能运载一种氨基酸
C.一种氨基酸可以由多种密码子决定D.信使RNA上碱基顺序决定氨基酸顺序
10.下列有关遗传规律的叙述中，错误的是（）。
A.遗传规律适用于一切生物B.遗传规律只适用于高等植物
C.遗传规律在配子形成过程中起作用D.遗传规律在受精作用过程中起作用
11.下列生理活动中，能使基因A和a分别进入两个子细胞的是（）。
A.有丝分裂B.减数分裂C.细胞分化D.受精作用
12.鉴别一株高茎豌豆是不是纯合体，最简便的方法是（）。
A.自交B.测交C.杂交D.测交或杂交
13.一对夫妇为单眼皮，丈夫的父母均为双眼皮。这对夫妇经手术后均明显地变为双眼皮，则他们所生的孩子一定是（）。
A.双眼皮B.单眼皮C.眼皮介于单双之间D.不能确定
14.下列各项中，属于单倍体的是（）。
A.由玉米种子发育成的幼苗
Ｂ.由蛙的受精卵发育成的蝌蚪
Ｃ.由花粉离体培养成的幼苗再经秋水仙素处理后长成的小麦植株
Ｄ.含有三个染色体组的花粉直接培育成的试管幼苗
15.基因型为AaBBDd的个体自交后，其后代表现型的比例接近于（）。
A.9∶3∶3∶1B.3∶3∶1∶1C.1∶2∶1D.3∶1
16.如果已知子代的基因型及比例为1YYRR∶1YYrr∶1Yyrr∶1YyRR∶2YYRr∶2YyRr。并且也知道上述结果是按自由组合规律产生的，那么双亲的基因型是（）。
A.YYRR×YYRrB.YYRr×YyRrC.YyRr×YyRrD.YyRR×YyRr
17.右图为某遗传病的家谱图,则5和7婚配及6和8婚配后代子女患病的概率分别是（）。
A.0，8/9B.1/4，1C.1/9，1D.0，1/9
18.抗维生素D佝偻病是一种显性遗传病，在人群中，女性的发病率高于男性，则这种致病基因最可能位于（）。
A.X染色体B.Y染色体C.常染色体D.任何一个染色体
19.某女色盲，其祖母（）。
A.必然携带色盲基因B.必为色盲C.纯合正常D.与此女无关
20.Aa、Bb、Cc三对基因分别位于三对同源染色体上。基因型AaBbCc的一个初级精母细胞经减数分裂形成的精子，按基因组成有（）。
A.2种B.4种C.8种D.16种
21.DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序发生改变，不会影响（）。
A.生物的性状 B.蛋白质的结构
C.信使RNA的核苷酸顺序D.DNA的空间结构
22.若杂交的双亲的基因型分别为AaBbCCDDEe与AABbCcddEe，则其子代中纯合体的比例为（）。
A.0B.1/4C.1/16D.1/32
23.父本基因型为AABb，母本基因型为AaBb，其F1不可能出现的基因型是（）。
A.AaBBB.AABbC.AABBD.aabb
24.下列各项中，属于可遗传变异的是（）。
A.玉米由于水肥充足而长得穗大粒多 B.晒太阳使皮肤变黑
C.用生长素处理得到无子番茄D.人的镰刀型细胞贫血症
25.在人体内，下列哪一种细胞产生的基因突变最容易传递给下一代？（）
A.骨骼肌细胞 B.精原细胞
C.皮肤的表皮细胞 D.造血干细胞
26.下列各项中，存在等位基因的是（）。
A.四分体B.双链DNA分子C.染色体组D.非同源染色体
27.基因重组、基因突变和染色体变异三者的共同点是（）。
A.都能产生可遗传的变异B.都能产生新的基因
C.产生的变异均对生物不利 D.产生的变异均对生物有利
28.四倍体水稻的花粉经离体培养得到的单倍体植株中，所含的染色体组数是（）。
A.1组B.2组C.3组D.4组
29.生物的共同进化，可以从哪些方面表现出来？（）
①同种生物之间②不同种生物之间③生物与环境之间④亲代与子代之间
A.①③B.②④C.②③D.①④
30.以美国为首的北约部队在1994～1995年对波黑的空袭以及1999年对南联盟的空袭中大量使用了贫铀弹。贫铀弹的使用，导致了当地白血症等癌症和新生儿畸形的大量发生。一些欧洲国家也纷纷报道本国参加维和行动的士兵中，一些人因患癌症等疾病而死亡，并称之为“巴尔干综合征”。下列针对以上现象的讨论中，不合理的是（）。
A.绝大多数的基因突变是对生物体有害的
B.当射线作用于生殖细胞或发育的胚胎时，可能导致新生儿的畸形
C.射线引起的生物变异都可能通过有性生殖传给下一代
D.辐射污染引发的基因突变是导致“巴尔干综合征”的重要原因
31.目前，影响最为广泛和深远的生物进化学说是（）。
A.自然选择学说B.用进废退学说
C.中性突变积累学说D.渐变与突变交替学说
32.寒武纪大爆发使生态系统形成了“第三极”，是指（）。
A.生产者B.消费者C.分解者D.非生物物质和能量
33.大豆根尖细胞所含的核酸中，含有碱基A、G、C、T核苷酸种类数共有（）。
A.8B.7C.5D.4
34.下列关于生物共同进化的叙述中，正确的是（）。
A.所有生物的进化是同步进行的
B.所有生物的进化速度是相同的
C.所有新物种的诞生是同时的
D.不同种生物之间，生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展
35.下列各项中，不是用基因工程方法生产的药品是（）。
A.干扰素B.白细胞介素-2C.青霉素D.乙肝疫苗
36.实施基因工程的最终目的是（）。
A.定向提取生物体的DNA分子B.定向地对DNA分子进行人工剪切
C.在生物体外对DNA分子进行改造D.定向地改造生物的遗传性状
37.下列哪项不是基因工程中用来运载目的基因的运载体？（）
A.细菌质粒B.噬菌体C.动植物病毒D.细菌核区的DNA
38.按达尔文的生物进化学说，下列叙述中正确的是（）。
A.鲸没有牙齿是因为它们吞食浮游生物
B.天鹅的长颈是因为它取食湖底生物反复伸长的结果
C.马得拉岛上多数昆虫的翅微弱，是大风长期作用的结果
D.蛇的身体细长无足，是因为它们经常进出鼠穴捕食的结果
39.新物种形成的标志是（）。
A.具有一定的形态结构和生理功能 B.产生了地理隔离
C.形成了生殖隔离D.改变了基因频率
40.有性生殖的出现直接推动了生物的进化，其原因是（）。
A.有性生殖是高等生物所存在的生殖方式
B.有性生殖经过两性生殖细胞的结合
C.有性生殖细胞是由减数分裂形成的
D.通过有性生殖，实现了基因重组，增强了生物的变异性
二、简答题（41～46题，每题7分；47题8分）
41.据报道，江苏某少年成为上海心脏移植手术后存活时间最长的“换心人”。他所患的心脏病有明显的家族性。下面的遗传系谱图（右图）是其部分家庭成员的情况，其中Ⅲ11表示该少年。经查，他母亲的家族史上无该病患者。请回答下面的问题。
(1)该病最可能的遗传方式是。
(2)依据上述推理，该少年的基因型是 (该病显性基因为A，隐性基因为a)。
(3)该少年的父母如果再生一个孩子，是正常男孩的概率是。
(4)有人说：该少年经手术冶疗后已经康复，将来只要和一个正常女性结婚，他的子女就不会患此病。你认为这种说法正确吗?试简要说明。
42.基因突变、基因重组和染色体变异是生物产生可遗传变异的三个来源。右图是生产实践中的几种不同育种方法。请分析回答下面的问题。
（1）图中A、D所示方向的育种方式与A→B→C方向所示的育种方式相比较，后者的优越性主要表现在。
（2）过程B常用的方法为，过程F经常采用的药剂为。
（3）由G→J的过程所涉及到的生物工程技术有和。
（4）请分别例举出根据①基因突变、②基因重组、③染色体变异三项原理而采用的育种方法：
①；
②；
③。
43.豌豆种子的子叶黄色(Y)对绿色(y)是显性，豆荚颜色绿色(M)对黄色(m)是显性。现有两个豌豆的纯合品种，品种甲：黄子叶、绿豆荚；品种乙：绿子叶、黄豆荚。某校生物科研小组计划利用这两个品种的豌豆进行两对相对性状的遗传实验，杂交组合如下表：
请分析，并回答下面的问题。
(1)从子叶、豆荚的颜色看，A、B两组实验结出的种子子叶、豆荚的表现型分别是：
A ；B。
(2)以上两组实验结出的种子萌发长出的子代豌豆的基因型是，子代豌豆自花传粉后，结出的种子和豆荚的表现型及比例为：。
44.某植物种群，AA基因型个体占30％，aa基因型个体占20％。回答下面的问题。
(1)该植物的A、a基因频率分别是、。
(2)若该植物自交，后代中AA、aa基因型个体分别占、。这时，A和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?，由此可见，生物进化的单位是，进化的原材料由提供，是否发生进化决定于，进化的实质是。
45.右图表示某雄性动物体内细胞分裂图解，请回答下面的问题。
（1）图A表示 分裂，含有 对同源染色体， 个染色体组。
（2）图B表示 时期，分裂后形成的细胞叫 。
（3）基因重组可能发生在 细胞中。
46.近年来，基因工程在农作物的培育方面得到了越来越广泛的应用，已经获得转基因植株的植物已达100种以上。过去，对重要的谷类作物和豆科作物的转基因工作十分困难，后来，科学家们发明了一种“基因枪”的生物技术，使这些作物的转基因成为可能。所谓“基因枪”，就是用火药爆炸、电容放电或高压气流作为动力，发射直径仅1μm左右的金属颗粒，颗粒表面用优选基因包覆，高速射入植物细胞，并在细胞内产生有活性的基因产物，从而达到改良品种的目的。
（1）基因工程的一般操作步骤是 、 、 、 。
（2）金属颗粒的作用相当于基因工程中的 。颗粒表面的基因相当于 ，受体细胞是 。
（3）这里讲的“有活性的基因产物”是指 。
请简要表示其合成过程。
47.女娄菜是一种雌雄异株的植物，其叶形有披针叶和狭披针叶两种类型，受一对等位基因（B、b）控制。某校生物研究小组用两个披针形叶的亲本进行杂交实验，后代出现了一定数量的狭披针形叶。请回答：
（1）狭披针叶是 性状。
（2）其实，女娄菜的叶型遗传属于伴性遗传。该研究小组打算利用杂交实验对此加以验证，那么，他们应选择何种表现型的杂交组合？父本 ；母本 。
请你预测并简要分析实验结果（判断遗传属性的理由）。
（3）另一个研究小组试图研究玉米的叶型遗传是否为伴性遗传，你认为他们的研究是否有意义？为什么？
综合能力测试（二）参考答案
1.A 2.A 3.A 4.C 5.B 6.C 7.D 8.C 9.A 10.C 11.B 12.A 13.B 14.D 15.A 16.B 17.A 18.A 19.A 20.A 21.D 22.A 23.D 24.D 25.B 26.A 27.A 28.B 29.C 30.C 31.A 32.B 33.B 34.D 35.C 36.D 37.D 38.C 39.C 40.D
41.(1)常染色体显性遗传 (2)Aa (3)1／4( 4)不正确。因为手术治疗不能改变他的遗传物质(基因型)，他的子女仍有患病的可能。
42.（1）明显缩短育种年限（2）花药离体培养秋水仙素
（3）基因工程技术（DNA拼接技术或DNA重组技术或转基因技术）植物组织培养技术
（4）①诱变育种 ②杂交育种、转基因育种 ③多倍体育种、单倍体育种
43.(1)黄子叶、绿豆荚黄子叶、黄豆荚
(2)YyMm黄子叶、绿豆荚∶绿子叶、绿豆荚＝3∶1
44.(1)55％ 45％ (2)42.5％ 32.5％ 55％ 45％
(3)没有发生进化 种群 突变和基因重组 自然选择 基因频率的改变
45.（1）有丝44（2）减数分裂第一次分裂后期 次级精母细胞（3）B
46.（1）提取目的基因 目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 目的基因的表达与检测（2）运载体目的基因植物细胞
（3）目的基因控制合成的蛋白质等生物活性物质
47.（1）隐性（2）披针形 狭披针形 后代雌性植株全为披针形叶，雄性植株全为狭披针形叶，即雌性植株不出现狭披针形叶，雄性植株不出现披针形叶，即可验证此基因的遗传为伴性遗传。（3）无意义。因为玉米为雌雄同株，不存在伴性遗传。
遗传变异和进化
经验告诉我们，成功是留给有准备的人。作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容，有效的提高课堂的教学效率。那么，你知道教案要怎么写呢？小编收集并整理了“遗传变异和进化”，相信您能找到对自己有用的内容。
必修2遗传、变异和进化知识点提纲
1、遗传的基本规律
(1)基因的分离定律
①豌豆做材料的优点：（1）豌豆能够严格进行自花授粉，而且是闭花授粉，自然条件下能保持纯种。（2）品种之间具有易区分的性状。
②人工杂交试验过程：去雄（留下雌蕊）→套袋（防干扰）→人工传粉
③一对相对性状的遗传现象：具有一对相对性状的纯合亲本杂交，后代表现为一种表现型，F1代自交，F2代中出现性状分离，分离比为3：1。
④基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，生物体在进行减数分裂时，等位基因会随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。
(2)基因的自由组合定律
①两对等位基因控制的两对相对性状的遗传现象：具有两对相对性状的纯合子亲本杂交后，产生的F1自交，后代出现四种表现型，比例为9：3：3：1。四种表现型中各有一种纯合子，分别在子二代占1/16，共占4/16；双显性个体比例占9/16；双隐性个体比例占1/16；单杂合子占2/16×4=8/16；双杂合子占4/16；亲本类型比例各占9/16、1/16；重组类型比例各占3/16、3/16
②基因的自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在进行减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
③运用基因的自由组合定律的原理培育新品种的方法：优良性状分别在不同的品种中，先进行杂交，从中选择出符合需要的，再进行连续自交即可获得纯合的优良品种。
记忆点：
1．基因分离定律：具有一对相对性状的两个生物纯本杂交时，子一代只表现出显性性状；子二代出现了性状分离现象，并且显性性状与隐性性状的数量比接近于3：1。
2．基因分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体，具有一定的独立性，生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
3．基因型是性状表现的内存因素，而表现型则是基因型的表现形式。表现型=基因型+环境条件。
4．基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在进行减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。在基因的自由组合定律的范围内，有n对等位基因的个体产生的配子最多可能有2n种。
2、细胞增殖
(1)细胞周期：指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。
(2)有丝分裂：
分裂间期的最大特点：完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
分裂期染色体的主要变化为：前期出现；中期清晰、排列；后期分裂；末期消失。特别注意后期由于着丝点分裂，染色体数目暂时加倍。
动植物细胞有丝分裂的差异：a.前期纺锤体形成方式不同；b.末期细胞质分裂方式不同。
(3)减数分裂：
对象：有性生殖的生物时期：原始生殖细胞形成成熟的生殖细胞特点：染色体只复制一次，细胞连续分裂两次结果：新产生的生殖细胞中染色体数比原始生殖细胞减少一半。
精子和卵细胞形成过程中染色体的主要变化：减数第一次分裂间期染色体复制，前期同源染色体联会形成四分体（非姐妹染色体单体之间常出现交叉互换），中期同源染色体排列在赤道板上，后期同源染色体分离同时非同源染色体自由组合；减数第二次分裂前期染色体散乱地分布于细胞中，中期染色体的着丝点排列在赤道板上，后期染色体的着丝点分裂染色体单体分离。
有丝分裂和减数分裂的图形的鉴别：（检索表以二倍体生物为例）
1.1细胞中没有同源染色体……减数第二次分裂
1.2细胞中有同源染色体
2.1有同源染色体联会、形成四分体、排列于赤道板或相互分离……减数第一次分裂
2.2同源染色体没有上述特殊行为……有丝分裂
记忆点：
1.减数分裂的结果是，新产生的生殖细胞中的染色体数目比原始的生殖细胞的减少了一半。
2.减数分裂过程中联会的同源染色体彼此分开，说明染色体具一定的独立性；同源的两个染色体移向哪一极是随机的，则不同对的染色体（非同源染色体）间可进行自由组合。
3.减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂中。
4．一个精原细胞经过减数分裂，形成四个精细胞，精细胞再经过复杂的变化形成精子。
5．一个卵原细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞。
6．对于进行有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的
3、性别决定与伴性遗传
(1)XY型的性别决定方式：雌性体内具有一对同型的性染色体（XX），雄性体内具有一对异型的性染色体（XY）。减数分裂形成精子时，产生了含有X染色体的精子和含有Y染色体的精子。雌性只产生了一种含X染色体的卵细胞。受精作用发生时，X精子和Y精子与卵细胞结合的机会均等，所以后代中出生雄性和雌性的机会均等，比例为1：1。
(2)伴X隐性遗传的特点（如色盲、血友病、果蝇眼色、女娄菜叶形等遗传）
①男性患者多于女性患者
②属于交叉遗传（隔代遗传）即外公→女儿→外孙
③女性患者，其父亲和儿子都是患者；男性患病，其母、女至少为携带者
（3）X染色体上隐性遗传（如抗VD佝偻病、钟摆型眼球震颤）
①女性患者多于男性患者。
②具有世代连续现象。
③男性患者，其母亲和女儿一定是患者。
（4）Y染色体上遗传（如外耳道多毛症）
致病基因为父传子、子传孙、具有世代连续性，也称限雄遗传。
（5）伴性遗传与基因的分离定律之间的关系：伴性遗传的基因在性染色体上，性染色体也是一对同源染色体，伴性遗传从本质上说符合基因的分离定律。
记忆点：
1．生物体细胞中的染色体可以分为两类：常染色体和性染色体。生物的性别决定方式主要有两种：一种是XY型，另一种是ZW型。
2．伴性遗传的特点：
（1）伴X染色体隐性遗传的特点：男性患者多于女性患者；具有隔代遗传现象（由于致病基因在X染色体上，一般是男性通过女儿传给外孙）；女性患者的父亲和儿子一定是患者，反之，男性患者一定是其母亲传给致病基因。
（2）伴X染色体显性遗传的特点：女性患者多于男性患者，大多具有世代连续性即代代都有患者，男性患者的母亲和女儿一定是患者。
（3）伴Y染色体遗传的特点：患者全部为男性；致病基因父传子，子传孙（限雄遗传）。
4、基因的本质
(1)DNA是主要的遗传物质
①生物的遗传物质：在整个生物界中绝大多数生物是以DNA作为遗传物质的。有DNA的生物（细胞结构的生物和DNA病毒），DNA就是遗传物质；只有少数病毒（如艾滋病毒、SARS病毒、禽流感病毒等）没有DNA，只有RNA，RNA才是遗传物质。
②证明DNA是遗传物质的实验设计思想：设法把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA的作用。
(2)DNA分子的结构和复制
①DNA分子的结构
a.基本组成单位：脱氧核苷酸（由磷酸、脱氧核糖和碱基组成）。
b.脱氧核苷酸长链：由脱氧核苷酸按一定的顺序聚合而成
c.平面结构：
d.空间结构：规则的双螺旋结构。
e.结构特点：多样性、特异性和稳定性。
②DNA的复制
a.时间：有丝分裂间期或减数第一次分裂间期
b.特点：边解旋边复制；半保留复制。
c.条件：模板（DNA分子的两条链）、原料（四种游离的脱氧核苷酸）、酶（解旋酶，DNA聚合酶，DNA连接酶等），能量（ATP）
d.结果：通过复制产生了与模板DNA一样的DNA分子。
e.意义：通过复制将遗传信息传递给后代，保持了遗传信息的连续性。
(3)基因的结构及表达
①基因的概念：基因是具有遗传效应的DNA分子片段，基因在染色体上呈线性排列。
②基因控制蛋白质合成的过程：
转录：以DNA的一条链为模板通过碱基互补配对原则形成信使RNA的过程。
翻译：在核糖体中以信使RNA为模板，以转运RNA为运载工具合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质分子
记忆点：
1．DNA是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质，而噬菌体的各种性状也是通过DNA传递给后代的，这两个实验证明了DNA是遗传物质。
2．一切生物的遗传物质都是核酸。细胞内既含DNA又含RNA和只含DNA的生物遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA。由于绝大多数的生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。
3．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。这从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因。
4．遗传信息的传递是通过DNA分子的复制来完成的。基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的。
5．DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。在两条互补链中的比例互为倒数关系。在整个DNA分子中，嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和。整个DNA分子中，与分子内每一条链上的该比例相同。
6．子代与亲代在性状上相似，是由于子代获得了亲代复制的一份DNA的缘故。
7．基因是有遗传效应的DNA片段，基因在染色体上呈直线排列，染色体是基因的载体。
8．由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺序）不同，因此，不同的基因含有不同的遗传信息。（即：基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息）。
9．DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序，信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序，氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性，从而使生物体表现出各种遗传特性。基因控制蛋白质的合成时：基因的碱基数：mRNA上的碱基数：氨基酸数=6：3：1。氨基酸的密码子是信使RNA上三个相邻的碱基，不是转运RNA上的碱基。转录和翻译过程中严格遵循碱基互补配对原则。注意：配对时，在RNA上A对应的是U。
10．生物的一切遗传性状都是受基因控制的。一些基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程；基因控制性状的另一种情况，是通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。
5、生物的变异
(1)基因突变
①基因突变的概念：由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变。
②基因突变的特点：a.基因突变在生物界中普遍存在b.基因突变是随机发生的c.基因突变的频率是很低的d.大多数基因突变对生物体是有害的e.基因突变是不定向的
③基因突变的意义：生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原材料。
④基因突变的类型：自然突变、诱发突变
⑤人工诱变在育种中的应用：通过人工诱变可以提高变异的频率，可以大幅度地改良生物的性状。
(2)染色体变异
①染色体结构的变异：缺失、增添、倒位、易位。如：猫叫综合征。
②染色体数目的变异：包括细胞内的个别染色体增加或减少和以染色体组的形式成倍地增加减少。
③染色体组特点：a、一个染色体组中不含同源染色体b、一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同c、一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因
④二倍体或多倍体：由受精卵发育成的个体，体细胞中含几个染色体组就是几倍体；由未受精的生殖细胞（精子或卵细胞）发育成的个体均为单倍体（可能有1个或多个染色体组）。
⑤人工诱导多倍体的方法：用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗。原理：当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制细胞分裂前期纺锤体形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍。
⑥多倍体植株特征：茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
⑦单倍体植株特征：植株长得弱小而且高度不育。单倍体植株获得方法：花药离休培养。单倍体育种的意义：明显缩短育种年限（只需二年）。
记忆点：
1．染色体组是细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带者控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体叫染色体组。
2．可遗传变异是遗传物质发生了改变，包括基因突变、基因重组和染色体变异。基因突变最大的特点是产生新的基因。它是染色体的某个位点上的基因的改变。基因突变既普遍存在，又是随机发生的，且突变率低，大多对生物体有害，突变不定向。基因突变是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原材料。基因重组是生物体原有基因的重新组合，并没产生新基因，只是通过杂交等使本不在同一个体中的基因重组合进入一个个体。通过有性生殖过程实现的基因重组，为生物变异提供了极其丰富的来源。这是形成生物多样性的重要原因之一，对于生物进化具有十分重要的意义。上述二种变异用显微镜是看不到的，而染色体变异就是染色体的结构和数目发生改变，显微镜可以明显看到。这是与前二者的最重要差别。其变化涉及到染色体的改变。如结构改变，个别数目及整倍改变，其中整倍改变在实际生活中具有重要意义，从而引伸出一系列概念和类型，如：染色体组、二倍体、多倍体、单倍体及多倍体育种等。
6、人类遗传病与优生
（1）优生的措施：禁止近亲结婚、进行遗传咨询、提倡适龄生育、产前诊断。
（2）禁止近亲结婚的原因：近亲结婚的夫妇从共同祖先那里继承同一种致病基因的机会大大增加，所生子女患隐性遗传病的概率大大增加。
记忆点：
1.多指、并指、软骨发育不全是单基因的常染色体显性遗传病；抗维生素D佝偻病是单基因的X染色体显性遗传病；白化病、苯丙酮尿症、先天性聋哑是单基因的常染色体隐性遗传病；进行性肌营养不良、红绿色盲、血友病是单基因的X染色体隐性遗传病；唇裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等属于对基因遗传病；另外染色体遗传病中常染色体病有21三体综合症、猫叫综合症等；性染色体病有性腺发育不良等。
7、细胞质遗传
①细胞质遗传的特点：母系遗传（原因：受精卵中的细胞质几乎全部来自母细胞）；后代没有一定的分离比（原因：生殖细胞在减数分裂时，细胞质中的遗传物质随机地、不均等地分配到子细胞中去）。
②细胞质遗传的物质基础：在细胞质内存在着DNA分子，这些DNA分子主要位于线粒体和叶绿体中，可以控制一些性状。
记忆点：
1.卵细胞中含有大量的细胞质，而精子中只含有极少量的细胞质，这就是说受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞，这样，受细胞质内遗传物质控制的性状实际上是由卵细胞传给子代，因此子代总表现出母本的性状。
2．细胞质遗传的主要特点是：母系遗传；后代不出现一定的分离比。细胞质遗传特点形成的原因：受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞；减数分裂时，细胞质中的遗传物质随机地、不均等地分配到卵细胞中。细胞质遗传的物质基础是：叶绿体、线粒体等细胞质结构中的DNA。
3．细胞核遗传和细胞质遗传各自都有相对的独立性。这是因为，尽管在细胞质中找不到染色体一样的结构，但质基因和核基因一样，可以自我复制，可以通过转录和翻译控制蛋白质的合成，也就是说，都具有稳定性、连续性、变异性和独立性。但细胞核遗传和细胞质遗传又相互影响，很多情况是核质互作的结果。
8、基因工程简介
(1)基因工程的概念
标准概念：在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组细胞在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。
通俗概念：按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
(2)基因操作的工具
A．基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）。
①分布：主要在微生物中。
②作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。
③结果：产生黏性未端（碱基互补配对）。
B．基因的针线——DNA连接酶。
①连接的部位：磷酸二酯键，不是氢键。
②结果：两个相同的黏性未端的连接。
C．基困的运输工具——运载体
①作用：将外源基因送入受体细胞。
②具备的条件：a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存。b、具有多个限制酶切点。
c、有某些标记基因。
③种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。
④质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的运载体。
(3)基因操作的基本步骤
A．提取目的基因
目的基因概念：人们所需要的特定基因，如人的胰岛素基因、抗虫基因、抗病基因、干扰素基因等。
提取途径：
B．目的基因与运载体结合
用同一种限制酶分别切割目的基因和质粒DNA（运载体），使其产生相同的黏性末端，将切割下的目的基因与切割后的质粒混合，并加入适量的DNA连接酶，使之形成重组DNA分子（重组质粒）
C．将目的基因导入受体细胞
常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞
D．目的基因检测与表达
检测方法如：质粒中有抗菌素抗性基因的大肠杆菌细胞放入到相应的抗菌素中，如果正常生长，说明细胞中含有重组质粒。
表达：受体细胞表现出特定性状，说明目的基因完成了表达过程。如：抗虫棉基因导入棉细胞后，棉铃虫食用棉的叶片时被杀死；胰岛素基因导入大肠杆菌后能合成出胰岛素等。
(4)基因工程的成果和发展前景
A．基因工程与医药卫生
B．基因工程与农牧业、食品工业
C．基因工程与环境保护
记忆点：
1.作为运载体必须具备的特点是：能够在宿主细胞中复制并稳定地保存；具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；具有某些标记基因，便于进行筛选。质粒是基因工程最常用的运载体，它存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是能够自主复制的很小的环状DNA分子。
2．基因工程的一般步骤包括：①提取目的基因②目的基因与运载体结合③将目的基因导入受体细胞④目的基因的检测和表达。
3.重组DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。
4.区别和理解常用的运载体和常用的受体细胞，目前常用的运载体有：质粒、噬菌体、动植物病毒等，目前常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。
5.基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本的遗传信息，达到检测疾病的目的。
6.基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。
9、生物的进化
（1）自然选择学说内容是：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。
（2）物种：指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能产生出可育后代的一群个体。
种群：是指生活在同一地点的同种生物的一群个体。
种群的基因库：一个种群的全部个体所含有的全部基因。
（3）现代生物进化理论的基本观点：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、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。
（4）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，隔离是新物种形成的必要条件（生殖隔离的形成标志着新物种的形成）。
现代生物进化理论的基础：自然选择学说。
记忆点：
1．生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。
2．以自然选择学说为核心的现代生物进化理论，其基本观点是：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、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。
3.隔离就是指同一物种不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。包括地理隔离和生殖隔离。其作用就是阻断种群间的基因交流，使种群的基因频率在自然选择中向不同方向发展，是物种形成的必要条件和重要环节。
4．物种形成与生物进化的区别：生物进化是指同种生物的发展变化，时间可长可短，性状变化程度不一，任何基因频率的改变，不论其变化大小如何，都属进化的范围，物种的形成必须是当基因频率的改变在突破种的界限形成生殖隔离时，方可成立。
5.生物体的每一个细胞都有含有该物种的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因。
6.在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织器官，这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。
2011年高考生物复习专题教案:遗传与进化
第四部分遗传与进化
第34讲生物进化
一、考点内容全解
（一）本讲考点是什么
1.达尔文自然选择学说
（1）主要内容：达尔文认为遗传和变异是自然选择的基础(内因)；生存斗争是生物进化的动力(外因)；过度繁殖为自然选择提供了更多的选择材料，同时加剧了生存斗争；定向的自然选择决定了生物进化的方向。其要点图示如下：
（2）评价
意义：科学地解释了生物进化的原因，以及生物的多样性、适应性。
局限：对于遗传和变异的本质、自然选择如何起作用等方面存在猜想和片面，甚至错误的认识。
2.现代生物进化理论
现代生物进化理论是达尔文自然选择学说和基因学说的综合，也就是说用现代遗传学理论来补充和完善达尔文学说的不足，如通过种群、基因库、基因频率解决了达尔文不能解释的自然选择如何发挥作用的问题。其本观点是：
（1）种群是生物进化的单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。
（2）突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。
在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群基因频率发生定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。图示如右：
（二）考点例析
[例1]用生物进化论的观点解释病菌抗药性不断增强的原因是
A．使用抗菌素的剂量不断加大，病菌向抗药能力增强方向变异
B．抗菌素对病菌进行人工选择，生存下来的病菌都是抗药能力强的
C．抗菌素对病菌进行自然选择，生存下来的病菌都是抗药能力强的
D．病菌中原来就有抗药性强的个体，在使用抗菌素的过程中淘汰了抗药性弱的个体
[解析]本题考查学生对达尔文生物进化观点的理解情况。根据达尔文的进化观点，由于变异，病菌本身存在着个体差异，有的抗药性强，有的抗药性弱，有的无抗药性，抗菌素的使用对病菌起了自然选择作用，而不是人工选择(人工选择是指人类有目的地选择适合人类需要的生物品种)。通过一代又一代地自然选择，病菌的抗药性会越来越强。
[答案]C、D
[解题警示]最容易犯的错误是“生物主动的适应（变异能按生物意愿而发生有利的定向变异）”
[例2]在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中，基因型为AA的个体占18％，基因型为Aa的个体占78%，aa的个体占4%。基因A和a的频率分别是：
A.18%、82%B.36%、64%C.57%、43%D.92%、8%
[解析]不妨设该种群为100个个体，则基因型为AA、Aa和aa的个体分别是18、78和4个。就这对等位基因来说，每个个体可以看做含有2个基因。那么，这100个个体共有200个基因，其中，A基因有2×18+78=114个，a基因有2×4+78=86个。于是，在这个种群中，
A基因的基因频率为：114÷200=57%
a基因的基因频率为：86÷200=43%
[答案]C
[说明]可以先算出一对等位基因中任一个基因的频率，再用1减去该值即得另一个基因的频率。
[同类变式]据调查，某地人群基因型为XBXB的比例为42.32%、XBXb为7.36%、XbXb为0.32%、XBY为46%、XbY为4%，求在该地区XB和Xb的基因频率分别为
[解析]取100个个体，由于B和b这对等位基因只存在于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因。故基因总数为150个，而XB和Xb基因的个数XB、Xb分别为42.32×2+7.36+46＝138，7.36+0.32×2+4＝12，再计算百分比。XB、Xb基因频率分别为138/150＝92%，12/150＝8%
[答案]92%，8%
[例3]图为加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型，A、B、C、D为四个物种及其演化关系，回答：
(1)A物种进化为B、C两个物种的两个外部因素是
(2)甲岛上的B物种迁到乙岛后，不与C物种进化为同一物种的原因是
(3)迁到乙岛的B物种进化为D物种的原因
[解析]A物种原是同一自然区域的生物类群，后来，同一物种的生物有的在甲岛生活，有的在乙岛生活，由于甲、乙两岛环境条件不同，使得同种物种的两个种群的基因频率发生不同的定向改变。再加上甲、乙两岛由于地理隔离而不能相互自由交配，使不同种群的基因库不同。所以，最后的进化结果是形成两个物种。甲岛上的B物种迁回乙岛后，由于各自种群的基因库已发生改变，加之二者的生殖隔离，因此物种B不会与C物种共同进化为一个相同的新物种，而是各自独立进化。因甲、乙两岛的环境条件不同，再加上由于地理隔离导致生殖隔离，不能与B自由交配，故D物种在B物种基础上进化而成。
[答案](1)自然选择、地理隔离(2)B与C间已形成生殖隔离(3)甲、乙两岛的环境条件不同，自然选择作用不同，再加上地理隔离使它们基因频率的差别得到累积而形成了生殖隔离。
二、方法技巧规律
近几年高考命题集中在三个方面：（1）自然选择学说的理解和运用；（2）基因频率的有关计算；（3）对生物进化一些新观点、新学说的评价；（4）生物进化的证据。未来高考考向预测：（1）与遗传基本定律相结合，以基因频率为知识切入点，解决进化中的相关计算问题；（2）研究生物大分子进化；（3）与生态学知识相结合，考查综合运用现代进化理论分析生物多样性。
1.运用遗传的基本定律，结合“哈代-温伯格”基因平衡定律解决有关基因频率的计算问题，加深理解自然选择学说的实质。
在一个种群中符合以下5个条件：①种群极大②种群个体间的交配是随机的③无基因突变④无新基因加入⑤无自然选择的情况下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，保持平衡。用数学方程式可表示为：(p+q)2=1,p2+2pq+q2=1，p+q=l。其中p代表一个等位基因的频率，q代表另一个等位基因的频率。运用此规律，已知基因型频率可求基因频率；反之，已知基因频率可求基因型频率。
2.生物进化历程和彼此间的亲缘关系是进化论的重要内容，能够提供生物进化和亲缘关系的证据有多方面，要学会运用已有知识去寻找证据：
（1）古生物学研究提供的证据：化石。通过对地层中化石的研究表明：生物进化与自然条件的改变密切相关；生物的进化有许多中间过渡类型连接。
（2）胚胎学研究提供的证据：重演律——生物个体发育过程中，重现其祖先的重要发育阶段。通过对动物胚胎发育的研究，可推测生物之间的亲缘关系和各种生物的起源。
（3）比较生理学研究的证据：如血清鉴别法，注射了异种动物血清后根据沉淀情况，测定各种生物的亲缘关系。若沉淀反应愈强，说明血清蛋白差异越小，亲缘关系越近；反之，则越远。
（4）分子生物学研究的证据：测定不同生物的同种蛋白质的分子结构，差异越小，亲缘关系越近；不同生物的核酸分子杂交，杂交程度越高，亲缘关系越近。
[例4]某人群中每10000人中有一白化病患者(aa)，问该人群中带有a基因的杂合体概率是
[解析]已知基因型aa的频率为1/10000则基因a的频率q==0.01，基因A的频率p=1－0.01=0.99，，则基因型Aa的频率为2pq=2×0.99×0.01=0.0198
[答案]0.0198
[特别提示]熟练运用遗传的基本定律，结合“哈代-温伯格”基因平衡定律计算基因频率这是定量描述自然选择的基础。
[同类变式]人类的苯丙酮尿症是代谢疾病，由隐性基因控制。如果群体的发病率是1/10000，表现型正常的个体与苯丙酮尿症患者婚配，生出患苯丙酮尿症小孩的概率约为
[解析]本例是[例4]的拓展。依基因的平衡定律，杂合体基因频率为2×1/100×(1－1/100)≈1/50≈杂合体占表型正常个体的机率，故表型正常个体婚配子女患病机率为1/4×1/50＝1/200
[答案]1/200
[例5]研究表明鱼和蝌蚪的排泄物主要是氨，两栖类的排泄物主要是尿素，飞行类和鸟类的排泄物主要是尿酸。经测定，在鸡胚的发育过程中，含氮化合物的排泄情况如图。
该图说明：
①
②
[解析]据图可知，第4天的鸡胚，氮排泄物主要是氨，其排泄功能与鱼类相似；第7天的鸡胚主要排泄尿素，与两栖类相当；第10天的鸡胚主要排泄尿素，与鸟类相当。由此可见，鸡胚发育简单而迅速地重演其祖先进化的历程，这是胚胎学为生物进化及生物间亲缘关系提供的证据。
[答案](1)动物的个体发育简单而迅速地重演其系统发育的过程(2)进化历程：鱼类→两栖类→鸟类
[特别提示]无论采用何种方法、何种指标比较各种生物的亲缘关系：相似（近）程度越多则亲缘关系越近。
[例6]1977年，科学家在深海中的火山口周围发现热泉。热泉喷出的海水温度超过300℃，并且富含硫化氢和硫酸盐。令人惊奇的是，在这样的海水中，竟发现大量的硫细菌。这些细菌通过氧化硫化物和还原二氧化碳来制造有机物，在热泉口周围还发现多种无脊椎动物，如大海蛤、蟹、管水母、没有口也没有消化道的管居环节动物等。近年来，人们不断在深海发现这样的热泉生态系统。有些科学家认为热泉口的环境与地球上早期生命所处的环境类拟。请根据以上材料回答：
(1)上述硫细菌的同化作用类型是
(2)与一般生态系统相比，深海热泉生态系统有哪些特殊之处?
(3)研究深海热泉生态系统有什么意义?
[解析]本题考查了生物代谢、进化和生态的知识，旨在阐明生物体结构与功能相统一的观点，更为重要的是引导考生解放思想，不要被传统观念所束缚，只有批判地继承，大胆创新，才能攀登科学的高峰，为人类和社会发展做出更大贡献。(1)根据题目材料信息：这些细菌通过氧化硫化物和还原二氧化碳来制造有机物。以H2S为例，则：
H2S+O2SO2+能量(化学能)
CO2+H2O(CH2O)
可见硫细菌为化能自养型生物。(2)深海热泉生态系的特殊之处可从无机环境、生产者类群和生态系的能源等三个方面进行描述。(3)阅读完题干，给人的第一印象是生物的适应性和多样性超出我们的预料，进而对热泉生态系生物的抗高温、高压能力感到迷惑，还有“有些科学家认为热泉生态系的环境与地球上早期生命所处的环境类似”，这难道不是生命起源和生物进化的鲜活材料吗?
[答案](1)化能自养型(2)①能源是化学能，不是太阳能②生产者是化能自养细菌，不是绿色植物③无机环境是高温、高压、无光环境，不是常温、常压、有光环境(3)①丰富人们对生物适应性或多样性的认识；②对研究生物抗高温、抗高压的机理有重要价值；③对研究生命的起源和生物的进化有一定意义。
三、基础能力测试
1．右图为某一群体基因频率变化图(樟坐标表示基因型，纵坐标表示频率)，则与这一现象相符的事实是
A．克格伦岛上残翅昆虫和强翅昆虫的形成
B．人类新生儿体重过重或过轻死亡率较高
C．育种学家选育某抗病品种
D．工业(尺蛾)黑化
2．下列叙述中正确的是
①自然选择是通过生存斗争来实现的②生存斗争是通过自然选择实现的③适应是自然选择的结果④自然选择是适应的结果
A．①②B．①③C．②③D．②④
3．若让某杂合体连续自交，那么能表示自交代数和纯合体比例关系的是
4．在进化过程中，有关生物类型出现的几种描述，可能性最大的是
A．自养、厌氧异养、需氧异养B．需氧异养、厌氧异养、自养
C．厌氧自养、需氧异养、光能自养D．厌氧异养、光能合成自养、需氧异养
5．在1.5×108a前(用150MaBP表示)的沉积物中发现了已灭绝的剑尾动物。对每个个体背甲的长宽比都进行了测量。长宽的比值用S值表示。在下图中，P曲线表示150MaBP时该动物S值的分布，在100MaBP的沉积物中，在3个不同地点发现了3个不同剑尾动物的群体。
选项ABCD
新种形成bccb
环境不变Acab
图中a、b、c分别表示3种动物群体中S值的分布情况。那么，在a、b、d个群体中，哪一群体最可能出现了新种?在发现剑尾动物的3个地区中，哪一地区的环境最可能保持不变?请从下表A、B、C、D选项中选择正确的一项。
6．对细胞中某些物质的组成进行分析，可以作为鉴别真核生物的不同个体是否为同一物种的辅助手段，一般不采用的物质是
A．蛋白质B．DNAC．RNAD．核苷酸
7．用现代生物技术能制造出新的生物品种，这主要是由于①现代技术可在短时间内完成高频率的基因突变或基因重组②现代转基因技术可迅速改变生物的基因组成③现代生物技术可迅速使新品种形成种群④现代技术可使新品种的产生不需要经过地理隔离
A．①②③④B．①②③C．②③④D．①③④
8．图表示最早生活在这个区域同种生物的群体由于屏障(水)的阻碍，已经分离为两个独立的群体。如果群体A经历了长期的生活环境剧烈的变化，而群体B的环境无大变化，则群体A的进化速度将可能是
A．比群体B快B．比群体B慢C．与群体B相同D．停止进化
9．下图表示4种不同森林环境的树于样品，在一个大城市附近的森林环境中释放了1000只白色的和1000只黑色的飞蛾。三周后重新捕捉到778只白飞蛾和135只黑飞蛾。该城市附近的树干很可能类似于
ABCD
四、潜能挑战测试
10.假设一对等位基因A、a的频率为A=0．9，a=0．1，那么AA、Aa、aa三种基因型的频率分别是、、；若环境的选择使用使A的率由0．9降为0．7，选择后第二代基因型知Aa、aa的频率分别是、；若选择作用保持变，后代基因型频率变化是
11.右图为人、猪、鼠、野山羊、鸭嘴兽的胰岛素分子同源性分析统计曲线(纵标表示氨基酸序列相同的百分率)。回答：
⑴曲线中代表猪的点是
⑵分子进化速率为每改变1%氨基酸需P年,若人和猪胰岛素同源序列，在总共m个氨基酸中有n个氨基酸不同，则可推知人和猪的祖先在距今年前开始分道扬镳。
⑶请你运用鸭嘴兽作为材料，说明一种生物学观点。
12．所谓“杂种优势”，是指杂合体的生活力(繁殖力、抗逆性及产量和品质)高于亲本的平均值，甚至超出亲本范围的现象，杂种优势常见于种间杂种的子一代
(1)试运用“杂种优势”原理解释近亲繁殖的坏处
(2)生物进化实质是环境对不利基因的淘汰及对有利基因的保留和放大过程。为模拟自然选择过程，假定基因型为AA、Aa个体全部能生存并繁殖后代，而基因型为aa的个体全部致死，若不考虑基因突变，试求基因型为Aa个体自交，Fn代各基因型的比例？先猜想，再用数学归纳法证明。
五、参考答案与提示
1．A（由图可知基因型频率向两个方向发展,最终将导致两个不同物种或不同性状生物形成，这种现象称为分裂性选择）
2．D（自然选择是通过生存斗争来实现的；通过自然选择形成物种多样性、生物的适应性和实现生物进化）
3．A(用“归纳法”得杂合体的比率为（1/2）n-1，故纯合体（AA和aa）比率值域亦为（0，1）)
4．D(原始生命结构非常简单，没有自养的结构基础，同时原始海洋有机营养十分丰富，异养条件充分；而且因环境中无氧，只能进行无氧呼吸。随后出现原始的光合自养型生物，同时生成O2，形成“第二代大气”。环境有O2后，生物经变异产生的有氧呼吸类生物能量利用效率高，经自然选择逐渐演变为需氧型)
5．C(C种群的S值有2个峰值，表明自然选择已造成种群分异，只要这种“过程”持续下去，就有可能形成在S值上有明显差异的新种。相反地，a种群中的S值近乎恒定，表明a种群所处的自然环境相对稳定)
6．D(各种生物具有不同DNA→不同mRNA→不同蛋白质，因而各种生物的DNA、mRNA、蛋白质具有特异性)
7．A（“克隆技术”只用于“复制”）
8．A（环境选择适应环境的生物物种。群体B所处环境稳定，自然选择相对稳定）
9．A(黑蛾重捕数少，表明环境选择白飞蛾)
10．选择前各基因型频率为AA=(0．9)2=0．81，Aa=2×0．9×0．1=0．18，aa=(0．1)2=0．01。选择后各基因型频率为AA(0．7)2=0．49，Aa=2×0．7×0．3=0．42，aa=(0．3)2=0．09。由此可见若选择作用继续保，后代中AA将减少，aa将增加）
11．(1)①B②(n/m)÷1/100×P÷2＝50nP/m③鸭嘴兽是一种过渡型生物的“活化石”，可以作为生物进化的证据
12．⑴近亲繁殖，基因杂合率下降，杂种优势丧失；同时隐性致病基因的纯合率上升，患病几率增大
⑵F1：Aa→1/4AA+2/4Aa+1/4aa→1/3AA+2/3Aa；F2：F1→1/3AA+2/3(1/4AA+2/4Aa+1/4aa)→3/5AA+2/5Aa……猜想Fn：［1-2/(2n+1)］AA+2/(2n+1)Aa
证明：①当n=1时，成立②假定当n=K时成立，即FK：［1-2/(2k+1)］AA+2/(2k+1)Aa那么FK+1：［1-2/(2k+1)］AA+2/(2k+1)(1/4AA+2/4Aa+1/4aa)→［1-2/(2K+1+1)］AA+2/(2k+1+1)Aa③综合①②知原猜想成立
