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综合实践活动教案小学

发表时间:2020-09-19

《遗传与进化》综合能力测试(一)。

一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性,高中教师要准备好教案,这是高中教师需要精心准备的。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,帮助高中教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。写好一份优质的高中教案要怎么做呢?小编收集并整理了“《遗传与进化》综合能力测试(一)”,希望能对您有所帮助,请收藏。

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。

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一、选择题(第1~30题每题1分,第31~40题每题2分,共50分)

1.生物学家认为病毒是生物,其主要理由是( )。

A.由蛋白质和核酸构成B.能够浸染其他生物

C.能够在寄主体内复制产生后代D.具有细胞结构

2.人体血液属于生命系统的哪个结构层次?( )

A.细胞B.组织C.分子 D.系统

3.若用一显微镜观察同一标本4次,每次仅调整目镜或物镜和细准焦螺旋,结果如下图所示。试问其视野最暗的是( )。

4.某生物从微观结构看,它无核膜和多种细胞器;从生态系统宏观结构看,它又是生产者(能够进行光合作用制造有机物)。这种生物应该是( )。

A.大肠杆菌B.颤藻C.乳酸菌D.衣藻

元素

植物

动物

C

43.57

55.99

H

6.24

7.46

O

44.43

14.62

N

1.46

9.33

P

0.20

3.11

S

0.17

0.78

5.一种植物和一种动物体内细胞的某些化学元素的含量(占细胞干重的质量分数/%)如右表中的数据。下列有关的叙述中,错误的是( )。

A.O的比例差距说明动物体内糖类含量较少

B.N、S含量说明动物组织含蛋白质较多

C.C的含量说明有机物是干物质的主要成分

D.P的含量说明植物细胞膜的磷脂含量很低

6.在生物体内含量极少,但对维持生物体正常活动必不可少的元素有( )。

A.Fe、Mn、Zn、MgB.Fe、Cu、Mn、CaC.Zn、Cu、B、Mn D.Mg、Mn、Cu、Mo

7.下列关于生物组织中三大有机物的鉴定操作步骤的叙述中,正确的是( )。

A.用于鉴定可溶性还原糖的斐林试剂,可直接用于蛋白质的鉴定

B.脂肪的鉴定需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪滴

C.鉴定可溶性还原糖时,要加入斐林试剂甲摇匀后再加入乙液

D.双缩脲试剂A液和B液要混合均匀后,再加入含样品的试管中

8.由1分子磷酸、1分子含N碱基和1分子化合物a构成了复杂的化合物b,对a和b的准确叙述是( )。

A.a是核酸,b则是核苷酸 B.a是脱氧核糖,b则为核糖核酸

C.a是核糖,b则为核糖核酸D.a是五碳糖,b则为核苷酸

9.在可溶性还原糖的鉴定实验中,对斐林试剂的叙述,错误的是( )。

A.可直接滴加在苹果的切面上 B.必须是新配制的

C.使用时应先混合均匀D.由甲液和乙液组成

10.真核生物的遗传物质存在于( )。

A.细胞核中B.细胞质中的细胞器内C.细胞质基质内D.细胞核和细胞质内

11.鸡蛋煮熟后,蛋白质变性失活,这是由于高温破坏了蛋白质中的( )。

A.肽键B.肽链C.空间结构D.氨基酸结构

12.人体所需的八种必需氨基酸主要来自( )。

A.食物中的蛋白质 B.糖类物质的氧化分解

C.脂质的转化 D.自身蛋白质的分解

13.愈伤组织细胞在含有各种必需物质的培养基中培养,其中一种化合物具有放射性(氚标记)。经过一段时间后,将这些细胞固定,进行显微镜检查,利用放射自显影,发现放射性集中于细胞核、线粒体和叶绿体。由此可以判断被标记的化合物是( )。

A.一种氨基酸B.一种核糖核苷酸C.一种单糖D.一种脱氧核糖核苷酸

14.某种毒素因妨碍细胞呼吸而影响生物体的生活,这种毒素可能作用于细胞的( )。

A.核糖体B.细胞核C.线粒体D.细胞膜

15.一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来,进入一相邻细胞的叶绿体基质中,其穿越的生物膜层数是( )。

A.5B.6C.7D.8

16.内质网与核膜、细胞膜相连,这种结构特点表明内质网的重要功能之一是( )。

A.扩展细胞内膜面积,有利于酶的附着B.提供细胞内物质运输的通道

C.提供核糖体附着的支架D.参与细胞内某些代谢反应

17.最能体现同一生物不同细胞功能差异的是( )。

A.细胞核的大小和数量 B.细胞膜上载体的种类和数量

C.细胞器的种类和数量 D.细胞的大小和形状

18.下列生物膜系统中,以“出芽”方式直接转化的膜结构是( )。

A.核膜和内质网膜B.线粒体膜和细胞膜

C.细胞膜和高尔基体膜D.内质网膜和细胞膜

19.某细胞能吸收物质Q,下列哪些实验结果能说明细胞对物质Q的吸收是以扩散作用为主的?( )

①当溶液中Q的浓度低于细胞中Q的浓度时,也会发生Q的吸收 ②只有在有氧时才会发生Q吸收 ③物质Q的吸收随温度的变化而变化

A.只有①和②能说明 B.只有②和③能说明

C.只有①和③能说明 D.①②③都不能说明

20.在马铃薯中,用打孔器打出两圆柱体块甲和乙,甲在蒸馏水中放1h,乙在与马铃薯细胞液等渗的盐溶液中放1h,测定处理的圆柱体是否与原来的孔合适?( )

A.甲不合适,乙刚好合适B.甲不合适,乙也不合适

C.甲合适,乙也合适D.甲合适,乙不合适

21.根据植物细胞质壁分离和复原的现象,可判断( )。

A.细胞是死的还是活的B.细胞呼吸作用的强弱

C.细胞膜上的载体数量多少 D.细胞营养物质的多少 

22.下图表示某植物相邻的3个细胞,其细胞液浓度依次为甲乙丙,正确表示它们之间水分子渗透方向的是( )。

23.细胞能正常地完成各项生命活动的前提条件是( )。

A.膜的选择透过性B.细胞保持完整性 C.线粒体供能D.核内有遗传物质

24.酶具有极强的催化功能,最根本的原因是( )。

①增加了反应物之间的接触 ②降低了反应物分子的活化能 ③提高了反应物分子中的活化能 ④降低了反应物分子的自由能 ⑤本身数量和性质不改变,可反复利用

A.①④B.②③C.④⑤D.②⑤

25.绿色植物通过细胞呼吸合成的ATP通常比合成有机物的过程消耗的ATP多还是少?动物细胞呼吸所合成的ATP通常比合成有机物的过程消耗的ATP多还是少?( )

A.少,少B.多,多C.少,多D.多,少

26.在空气中含氧充足的环境里,有可能出现的情况是( )。

A.乳酸菌发酵B.人体内局部组织进行无氧呼吸

C.蛔虫进行有氧呼吸 D.酵母菌产生大量酒精和二氧化碳

27.下列细胞的场所中不能产生CO2和ATP的是( )。

A.小麦细胞的细胞质基质 B.人体细胞的线粒体

C.酵母菌的细胞质基质D.乳酸菌的细胞质基质

28.右图表示氧气浓度对培养液中草履虫、图综3乳酸菌、酵母菌的细胞呼吸的影响,曲线a、b、c分别代表了( )。

A.酵母菌、草履虫、乳酸菌

B.酵母菌、乳酸菌、草履虫

C.乳酸菌、酵母菌、草履虫

D.草履虫、乳酸菌、酵母菌

29.ATP是细胞的能量“通货”。下列关于其在细胞内的含量的叙述中,正确的是( )。

A.含量少而不稳定B.含量多而稳定

C.含量少而稳定 D.含量多而不稳定

30.生长期间的马铃薯,当块茎的一部分露出地面时,几天后就变成了绿色,这是由于( )。

A.生物体都有应激性B.马铃薯对温度的适应

C.发生可遗传的变异D.该部分细胞中形成了叶绿素

31.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器。下列有关叶绿体的叙述中,正确的是( )。

A.叶绿体中的色素都分布在囊状结构的膜上B.叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上

C.光合作用的酶只分布在叶绿体基质中D.光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上

32.光合作用过程中,水的分解及三碳化合物形成糖类所需要的能量分别来自( )。

A.细胞呼吸产生的ATP和光能B.都是细胞呼吸产生的ATP

C.光能和光反应产生的ATP D.都是光反应产生的ATP

33.右图为温度对酶催化活性影响的曲线,图中A、B两点的图综4催化效率是相符的。在下面的有关叙述中,不正确的是( )。

A.酶处于t1温度时酶的寿命比处于t2温度时的长

B.酶处于t1温度时酶的寿命比处于t2温度时的短

C.处于t2温度时的酶有可能开始发生蛋白质的热变性

D.处于t1温度时的酶分子结构比处于t2温度时的稳定

34.光照下正常生长的某绿色植物,若光照突然停止,其他条件不变,则短时间内叶绿体中C3含量的变化为(见下图,横坐标为时间,纵坐标为含量。)( )。

35.在低等植物细胞有丝分裂的分裂期,参与分裂活动的细胞器有( )。

①高尔基体 ②中心体 ③叶绿体 ④核糖体

A.①②B.①②④C.②③④D.①②③④

36.依据生理特点鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞,最可靠的方法是检查它( )。

A.DNA的自我复制B.自身的蛋白质合成

C.细胞质分成两部分的方式D.是否出现星射线

37.癌症是癌细胞在机体恶性增殖形成恶性肿瘤及其相关症状的一种疾病。下列关于癌症的叙述中,不正确的是( )。

A.癌细胞是体内正常细胞的原癌基因被激活所致

B.癌细胞膜糖蛋白含量降低,因而癌细胞容易分散和转移,癌症易复发

C.“海拉细胞系”说明癌细胞在适宜条件下可无限增殖

D.某些射线、化学物质或病毒可引发癌症,因而放疗法和化疗法不适用于癌症的治疗

38.右图是某细胞进行繁殖时可观察到的几个时期,用L~P表示。下列各项中,正确的是( )。

①N期有8条染色体②P期紧接着L期

③P期与M期细胞内DNA的含量相等

④M期的一条染色体包括两条染色单体

A.①②③B.①④C.②③④D.①③

39.将数量相等的两组小鼠肝细胞,用含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(该物质是合成DNA的原料之一)的培养液培养。其中,A组加入某物质,B组不加,经过一段时间培养后,洗去培养液,分别取出两组的全部细胞,测量每组的总放射强度,结果A组明显大于B组。A组中加入的物质的作用是( )。

A.促进细胞分化B.促进细胞分裂C.促进细胞衰老D.促进细胞癌变

40.细胞一生要经过哪几个阶段?( )

A.未分化、分化、衰老、死亡B.分化、衰老、未分化、死亡

C.衰老、分化、未分化、死亡D.分化、未分化、衰老、死亡

二、简答题(共6题,50分)

41.(每空1分,共7分)用氨基酸自动分析仪测定几种多肽化合物和蛋白质的氨基酸数目,结果见下表。请分析回答下面的问题:



多肽化合物

蛋白质



牛加
压素

血管
舒张

平滑
肌舒
张素

猪促
黑色
素细
胞激素

人促
黑色
素细
胞激

牛胰
蛋白

人胰
蛋白酶

免疫
球蛋
白IgE

人血
红蛋白

氨基酸数目

9

9

9

10

13

22

223

51

660

574

(1)表中①②③的氨基酸数目虽相同,但其生理过程彼此不同,这是因为它们的不同;

(2)表中③与④、⑤与⑥虽功能相似,但各自具有专一性。它们之间的差异主要取决于;

(3)⑧的生理功能说明蛋白质具有;⑨的生理功能说明蛋白质具有;⑩的生理功能说明蛋白质具有;⑩有4条肽链,574个氨基酸分子脱水缩合过程中生成个水分子;

(4)组成上述10种化合物的所有氨基酸所共有的结构是。(写出结构简式)

42.(每空2分,共12分)线粒体是普遍存在于真核细胞中的一种重要的细胞器。请阅读下列关于线粒体的材料,分析回答问题:

①在植物的不同生理条件下,细胞中的线粒体数目有变化,如冬小麦进入初冬时,其根尖分生区点和幼叶细胞中线粒体的数量显著增加;

②线粒体能不断改变在细胞中的位置,如在精细胞中是均匀分布的,随着精子的形成,大量移动到消耗ATP的颈部;

③在实验条件下,当培养液中的含氧量低时,线粒体就移动到细胞表面,当培养液中的含氧量高时,就移动到细胞内部均匀分布。

(1)根据材料①和②可得出的结论是。得出这个结论的理论依据是 。

(2)材料③表明是影响线粒体活动的一项重要因素,它的作用是。

(3)如果用化学药品抑制植物根有氧呼吸过程中水的形成,根对矿质元素的吸收就会明显减少。那么这种化学药品在细胞中的作用部位可能是,导致矿质元素吸收明显减少的原因是

43.(共7分)用含有钙离子、钾离子、镁离子的培养液(两组含量相同)分别培养两组大麦,一组在光下,另一组在黑暗中。48h后测定培养液中几种离子的浓度见下表(表中各离子下的数据为实验结束时,溶液中离子的浓度占实验开始时浓度的百分比)。请分析回答下面的问题。

实验条件

水分消耗/mL

钙离子 钾离子 镁离子/%

光下

1090

135 27 179

黑暗

435

10535113

(1)大麦在光下吸收离子比吸收水快。(1分)

(2)分析以上数据可以得出的结论有哪些?(6分)

44.(共10分)一同学为证明pH对唾液淀粉酶活性的影响,实验如下:①在1~5号试管中分别加入0.5%的淀粉溶液2mL;②再向各试管中加入相应的缓冲液3mL,使各试管中溶液的pH依次稳定在5.00、6.20、6.80、7.40、8.00;③再向1~5号试管分别加入0.5%的唾液,然后进行37℃恒温水浴;④反应过程中,每隔1min从第3号试管中取出一滴反应液,滴在比色板上,加一滴碘液显色。待呈橙黄色时,立即取出5只试管,加碘液显色并比色,记录结果(见下表)。请分析回答下面的问题。

处理

1

2

3

4

5

pH

5.00

6.20

6.80

7.40

8.00

结果

++

+

橙黄色

+

++

(1)实验过程中为什么要选择37℃恒温?(1分)

(2)3号试管加入碘液后出现橙黄色,说明了什么?(1分)

(3)如果反应速率过快,应当对唾液如何调整?(1分)

(4)该实验的结论是什么?(1分)

(5)该同学在做验证酶的高效性实验时,按如下方法操作:(6分)

①将2支洁净的试管,分别编上1号和2号,并且各注入3%的过氧化氢溶液10mL;

②用滴管吸取少量肝脏研磨液,迅速滴入1号试管中;

③再用该滴管吸取少量的氯化铁溶液,迅速滴入2号试管中,作为对照实验;

④观察结果并验证:轻轻振荡2支试管,使管内物质混合均匀,仔细观察发现1号试管内先有气泡逸出,但速率较慢;2号试管的气泡虽然后产生,但速度快、气泡多。如果用点燃但无火焰的卫生香分别放在1号和2号试管的管口,发现2号试管口的卫生香燃烧得更猛烈。请问:该同学所做的实验是否成功?如果不成功,问题可能出在哪里?

45.(每空1分,共6分)1958年,美国科学家斯图尔得将胡萝卜韧皮部的一些细胞放进培养基中进行培养,最终发育成完整的新植株。下图是细胞培养形成胡萝卜植株的示意图,请根据图回答下面的问题。(附:胚状体即等同于植物种子的胚的结构。)
 胡萝卜根部组织通过组织培养,培育出新植株

(1)过程③由细胞团形成胚状体要经过 过程,其结果是 。

(2)过程②③④在生物技术中称为 。在培养过程中,除了提供水分和必要的有机营养物质外,还需要在培养基中加入 和 。

(3)由韧皮部细胞培养成完整的植株证明了。

46.(共8分)下图为一项实验装置,用以测量种子萌发时,密闭容器中气体容积的变化。每隔一固定时间,即调校X与Y臂管内的液面至同一水平,并通过刻度尺量出气体容积。容积变化与时间之间关系如右下图所示。

(1)每次量度气体容积前要调校液面水平的目的是。(1分)

(2)在6h内气体容积变化的主要原因是。(1分)

(3)种子仍能生存,而曲线于第10小时后保持平行不变,原因是。(2分)

(4)试为此项实验提供一对照实验,对照实验与此实验不同的是,结果是。(1分)

(5)如果采用带叶的幼苗来代替萌发的种子做上述实验,要对试管进行的处理是 ,(1分)其目的是。(2分)

《分子与细胞》综合能力测试(二)


一、选择题(第1~30题每题1分,第31~40题每题2分,共50分)

1.研究表明,2003年春引起世界恐慌的“非典型性肺炎”的病原体(SARS病毒)是一种冠状病毒,结构如右图所示。下列有关叙述中,不正确的是( )。

A.SARS病毒是一种RNA病毒

B.SARS病毒属于原核细胞构成的生物

C.高温、酸、碱等方法可以杀死SARS病毒

D.SARS病毒进入人体后,人体能产生特异性抗体

2.下列各项中,不具有细胞结构的是( )。

A.细菌和变形虫B.HIV和噬菌体C.真菌和草履虫D.蓝藻和乳酸菌

3.转基因技术的研究是属于哪种水平的研究?( )

A.细胞B.器官C.分子D.生态系统

4.下列有关原核细胞和真核细胞的叙述中,错误的是( )。

A.蓝藻和水绵细胞中都含有核糖体

B.最大的区别是原核细胞没有由核膜包围的典型细胞核

C.它们都有染色体和基因

D.原核细胞细胞膜的化学组成和结构与真核细胞的相似

5.生物大分子在生物体的生命活动中具有重要作用。碳原子本身的化学性质使它能够通过化学键连接成链或环,从而形成各种生物大分子。可以说,地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的。以上事实可以说明( )。

A.碳元素是各种大分子中含量最多的元素B.碳元素是最基本的元素

C.碳元素能组成各种各样的化合物 D.碳元素比其他元素重要

6.某学生在显微镜下观察花生子叶的切片,当转动细准焦螺旋时,有一部分细胞看得清楚,另一部分细胞较模糊,这是由于( )。

A.反光镜未调好B.细准焦螺旋未调好

C.标本厚薄不均D.镜头不干净

7.鉴定蛋白质时,事先留出一些黄豆组织样液的目的是( )。

A.实验失败后再重做一次B.下次实验时再用

C.鉴定脂肪时再用 D.与反应混合液的颜色作对比

8.下列有关遗传信息的叙述中,正确的是( )。

A.遗传信息只贮存在DNA分子中

B.HIV病毒的遗传信息贮存在RNA分子中

C.所有生物的DNA都具有相同脱氧核苷酸排列顺序

D.组成DNA的脱氧核苷酸只有四种,所以连成长链时,其排列顺序是有限的

9.以下事实中可以作为生物界统一性的依据的是( )。

①组成生物的各种元素在无机界广泛存在 ②不同生物体内的生物大分子——核酸、蛋白质都相同 ③生物体的生命活动都由ATP直接供能 ④遗传密码在生物界是通用的 ⑤核酸、蛋白质和糖类等大分子物质各自的基本结构单位在不同生物体内都相同

A.①②③B.③④⑤C.①④⑤D.②③④

10.在观察花生子叶薄片时,由低倍物镜换上高倍物镜后,观察到的脂肪滴数目、大小和视野的明暗依次是( )。

A.多、大、亮B.多、小、亮C.少、大、暗D.少、大、亮

11.某物质由C、H、O、N等元素组成,相对分子质量是1830,该物质最可能是( )。

A.蛋白质B.核酸C.氨基酸D.多肽化合物

12.构成DNA分子中四种脱氧核苷酸种类不同的原因是( )。

A.五碳糖不同B.含氮碱基的种类C.磷酸分子的多少D.碱基对的排列顺序

13.如果一个正在进行旺盛生命活动的细胞,假定在其生命活动过程中含水量不变,则( )。

A.温度升高,结合水比例减少,自由水比例增加B.温度升高,结合水比例增加,自由水比例减少

C.温度降低,结合水比例减小,自由水比例增加D.温度变化不会改变结合水和自由水原有的比例

14.下列各项中,属于内质网功能的是( )。

①增大膜面积,是酶的附着支架 ②与蛋白质、糖类和脂质的合成有关 ③是蛋白质的运输通道

A.①B.①③C.①②D.①②③

15.蓝藻是原核生物,过去曾把它作为一种植物,这是因为它具有()。

A.蛋白质B.核酸C.光合作用色素D.核糖体

16.植物细胞壁的形成与高尔基体有关,这说明了高尔基体具有( )。

A.合成蛋白质的能力B.合成脂肪的能力

C.合成多糖的能力 D.合成核酸的能力

17.关于细胞器的界定,目前有两种意见。其中之一认为,细胞器是细胞内以膜与细胞质隔离的相对独立的结构。根据这种界定,下列哪种结构不能称为细胞器?( )

A.叶绿体B.核糖体C.内质网D.高尔基体

18.在蚕豆叶的保卫细胞中,既含有DNA,又有双层膜结构的细胞器是( )。

①细胞核②线粒体③核糖体④中心体⑤内质网⑥叶绿体

A.①②⑤⑥B.①②③④C.①②⑥D.②⑥

19.小肠上皮细胞含有大量的线粒体,与此结构相适应的细胞膜功能是( )。

A.自由扩散B.协助扩散C.主动运输D.渗透作用

20.对海水进行淡化处理是模拟生物膜的哪项功能?( )

A.物质运输B.选择透过C.保护D.信息传递

21.根毛细胞从土壤溶液中吸收K+的数量主要取决于( )。

A.细胞膜上K+载体的数量 B.细胞液中K+载体的数量

C.土壤溶液中K+载体的数量D.植物中K+的数量

22.把蚕豆叶表皮浸在质量分数为7%的尿素溶液中,开始表皮细胞发生了质壁分离,然后又自动复原,发生自动复原的原因是( )。

A.原生质层被破坏B.尿素分子进入细胞

C.细胞壁破坏D.尿素溶液浓度低于细胞浓度

23.一个成熟的植物细胞,它的原生质层主要包括( )。

A.细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质B.细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质

C.细胞壁、液泡膜和这两层膜之间的细胞质 D.细胞膜和液泡膜之间的细胞质

24.我国科学家研制成功检测SARS病毒的酶联免疫试剂,专用于“非典”的快速诊断。此试剂具有准确、灵敏、快速、方便和经济等优点,一个测试板可同时测96个样品,1小时左右获得检测结果。它应用的是( )。

A.酶反应的高效性和专一性原理B.酶反应的专一性原理

C.酶的识别原理 D.酶的高效性

25.为了验证唾液的功能,一学生作了如下一组实验:取甲、乙两只试管,分别加入等量的淀粉糊(2mL),甲试管又加入了2mL唾液;两试管同时在37℃的温水中保持10min后取出,各加入0.5mL碘液,发现只有乙试管内呈蓝色。实验程序中有一个错误是( )。

A.乙试管应置于低温或室温B.乙试管应加胃液

C.乙试管应加与唾液等量的清水D.应再加一个试管,内加些酸或碱

26.有机物经体外燃烧和体内氧化分解都会释放能量。下列相关说法中,不正确的是( )。

A.若有机物是蛋白质,则在体外燃烧会放出更多的能量

B.若有机物是葡萄糖,两种情况产生的能量一样多

C.两种情况下都能产生CO2和H2O,且能量都以热的形式放出

D.等质量的脂肪与葡萄糖相比,前者在燃烧或氧化分解时耗氧多、产能多

27.经研究认为,用固定化酶技术(将酶固定在特殊材料上)处理污染物是很有前途的。如果将从大肠杆菌得到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制成制剂,可用于降解残留在土壤中的有机磷农药,与用微生物处理污染物相比,其降解过程不需要环境再提供适宜的( )。

A.温度B.pHC.水分D.营养

28.将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器中,调pH至2,保存在37℃水浴锅内,过一段时间,容器内的剩余的物质是( )。

A.淀粉、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水

B.唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水

C.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水

D.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水

29.苹果内部腐烂时消耗一定量的葡萄糖可产生A摩尔的二氧化碳,其植物叶片在一晴朗的下午消耗同样数量的葡萄糖时可产生二氧化碳多少摩尔?( )

A.1AmolB.2AmolC.3AmolD.6Amol

30.在光照最强烈的夏季中午,叶肉细胞叶绿体体内的C3、C5和ATP的含量变化依次是( )。

A.升、降、升B.降、升、降C.降、升、升D.升、降、降

31.下列有关反应式的叙述中,错误的是( )。

A.该反应表明了物质是可逆的,能量是不可逆的

B.反应(1)过程中所需的酶和色素,可分布在叶绿体的基粒和基质中

C.肺泡内的气体交换时,没有发生反应(2)

D.有氧呼吸时,反应(1)过程主要发生在[H]与氧结合成水时

32.对于植物体来说,ADP+Pi+能量→ATP,其所需的能量来自( )。

A.光合作用B.细胞呼吸 C.其他高能化合物(如磷酸肌酸) D.光合作用和细胞呼吸

33.下列关于叶绿素合成和功能的叙述中,错误的是( )。

A.光是叶绿素合成的必要条件

B.低温抑制叶绿素的合成

C.矿质元素影响叶绿素的合成

D.提取的叶绿素溶液,给予适宜的温度、光照和CO2,可进行光合作用

34.ATP之所以能作为能量的直接来源,是因为( )。

A.ATP在细胞内含量较多

B.ATP中高能磷酸键很稳定

C.ATP中高能磷酸键储存能量多且很不稳定

D.ATP是细胞内惟一的可以释放能量的化合物

35.一个科学家在显微镜下观察到,载玻片上每单位面积内平均有50个酵母菌,把此载玻片放在液体培养基中4h后将其稀释10倍,再放到相同条件中的显微镜下观察,发现每单位面积内平均有80个酵母菌。则酵母菌分裂一次的平均时间是( )。

A.1hB.2hC.4hD.不能确定

36.荣获2001年诺贝尔生理学奖的3位科学家研究发现了调节所有真核有机体细胞周期的关键因子。其中美国的利兰·哈特威尔发现了对各个细胞周期的最初阶段起调控作用的“START”基因。右图中“START”基因起作用的时期是( )。

A.abB.dfC.deD.fg

37.洋葱根尖分生区细胞有丝分裂末期,在细胞中央位置出现的结构及其与此结构向四周扩展为细胞壁有关的细胞器是( )。

A.赤道板和高尔基体B.细胞板和中心体

C.细胞壁与高尔基体D.细胞板与高尔基体

38.下列有关高等动物、植物细胞有丝分裂的叙述中,正确的是( )。

A.细胞的分裂方式完全相同B.纺锤体的形成和消失方式相同

C.染色体的活动方式不同D.分裂末期高尔基体的作用不同

39.右图是对动物细胞有丝分裂时染色体数(a)、染色单体数(b)和DNA分子数(c)的条形统计图。下列解释不正确的是( )。

A.①可以用于表示细胞分裂的前期

B.①时染色体螺旋化程度一定很高

C.②表示着丝点已经分裂

D.③表示细胞分裂完成

40.下列有关细胞衰老与个体衰老关系的叙述中,不正确的是( )。

A.组织细胞大面积衰老会导致整个机体衰老B.细胞衰老与机体衰老总是同步的

C.细胞衰老是机体衰老的基础D.细胞异常衰老时,会导致机体早衰

二、简答题(共6题,50分)

41.(共6分)据药理研究,一种茅草的根内含有降血糖的因子及多种有益于健康的成分,某公司将它开发成一种保健饮料。该产品是否适用于糖尿病患者,生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你完成下面的实验鉴定报告。

(1)实验目的:鉴定一种茅草根内是否含有还原性糖和淀粉。

(2)实验原理:还原性糖可用试剂,淀粉可用试剂来检测。(每空1分)

(3)实验器材:该种茅草的根、所需试剂、刀片、载玻片、酒精灯、试管夹、火柴、滴管。

(4)实验步骤:

①鉴定还原性糖:。(1分)

②鉴定淀粉:。(1分)

(5)实验现象:。(1分)

(6)结果分析:。(1分)

42.(每空1分,共10分)在电镜下观察生物甲、乙、丙的细胞结构,观察到细胞结构a~e具有以下特征:a、b、c均由双层膜构成,其中a的膜上有小孔,而b、c无;细胞分裂时,d的周围会发出丝状物,e呈囊状并由片层结构重叠而成。甲、乙、丙的细胞结构可整理如下表(“+”表示存在;“-”表示不存在)。请分析回答下面的问题。

(1)(8分)若生物甲、乙、丙分别是菠菜、大肠杆菌和蝗虫中的一种,则甲是 ,乙是 ,丙是 。a~e所代表的细胞结构依次是:

a: ;b: ;c: ;d: ;e: 。

类别

a

b

c

d

e

(2)(2分)a~e中与能量转换有密切关系的细胞器是[ ]和[ ]。

43.(共5分)请你利用洋葱、蔗糖、蒸馏水及必要的工具,设计测定洋葱表皮细胞液浓度范围(误差小于0.1%)的实验方案。

(1)实验依据的原理是。(1分)

(2)实验步骤:

①配制的蔗糖溶液;(1分)

②制作的临时装片;

③用显微镜按观察临时装片。(1分)

(3)洋葱表皮细胞液的浓度是。(2分)

44.(共9分)右图表示大气中氧的浓度对植物组织内二氧化碳产生的影响。请根据图回答下面的问题。

(1)A点表示植物细胞释放的二氧化碳较多,这些二氧化碳是的产物。(1分)

(2)由A到B,二氧化碳的释放急剧减少,其原因是。(1分)

(3)由B到C,二氧化碳的释放又不断增加,其原因是。(1分)

(4)在B点时植物组织内的细胞呼吸方式为(1分),此时植物组织释放的CO2应所吸收的氧气的量。(1分)

(5)为了有利于贮藏蔬菜或水果,贮藏室内的氧气应调节到图中的哪一点所对应的浓度?。(2分)

采取这一措施的理由是。(2分)


细胞周期各时期(h)

a期

b期

合计

物种Ⅰ

10.6

0.4

11

物种Ⅱ

18

0.5

18.5

物种Ⅲ

16.5

2

18.5

物种Ⅳ

10.4

2.3

12.7

45.(共12分)研究人员对几种植物的分生组织细胞进行研究,获得的结果如右表所示。请分析回答下面的问题。

(1)a期是细胞周期中的期,此时细胞内主要的物质变化是、等。(共3分)

(2)用光学显微镜观察有丝分裂过程,若从细胞周期的长短考虑,最好选择物种的细胞作为实验材料,因为。(共2分)

(3)为了研究促进有丝分裂物质对细胞分裂的促进作用,将小鼠的肝细胞悬浮分成等细胞数的甲、乙两组,在甲组的培养液中加入3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷(3H—TdR);乙组中加入等剂量的3H—TdR并加入促进有丝分裂的物质。培养一段时间后,分别测定甲、乙两组细胞的总放射强度。据此回答下面的问题:

①细胞内3H—TdR参与合成的生物大分子是,该种分子所在的细胞结构名称是,;(共3分)

②乙组细胞的总放射性强度比甲组的,(1分)

原因是;(1分)

③细胞利用3H—TdR合成生物大分子的过程发生在细胞周期的期;(1分)

④在上述实验中选用3H—TdR的原因是。(1分)

46.(每空1分,共8分)H2O2常用于漂白,也用于清洗小的伤口;细胞在代谢过程中也会产生H2O2,它对细胞有毒害作用,但体内有过氧化氢酶,能使其分解为无毒物质。请分析下图中的实验,并回答有关问题:

(1)在①~⑥号试管中,最先产生气泡的是试管,单位时间内产生气泡最多的是试管 ;

(2)在试管②中,选用新鲜肝脏做实验,是因为新鲜肝脏中( )。

A.含过氧化氢多 B.过氧化氢酶易挥发

C.含酶的种类多 D.过氧化氢酶多且活性强

(3)在实验中取新鲜肝脏,迅速剪碎投入试管②中,剪碎的目的是( )。

A.防止过氧化氢酶挥发

B.防止过氧化氢酶分解

C.防止细胞中过氧化氢酶的释放

D.使肝脏组织细胞破碎,过氧化氢酶与H2O2充分接触

(4)观察实验①~⑥号试管,几乎无气泡产生的是 。

(5)比较①和②号试管,所看到的现象说明:。

(6)比较②和③④⑤⑥号试管所看到的现象说明:。

(7)在③、④、⑤、⑥试管中,除 号试管外,其他试管中所给的条件都有可能破坏H2O2酶的分子结构,从而使其失去活性。

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。

生物2:遗传与进化


本模块的内容包括遗传的细胞基础、遗传的分子基础、遗传的基本规律、生物的变异、人类遗传病、生物的进化六部分。

生物通过生殖、发育和遗传实现生命的延续和种族的繁衍,通过进化形成物种多样性和适应性。

本模块选取的减数分裂和受精作用、DNA分子结构及其遗传基本功能、遗传和变异的基本原理及应用等知识,主要是从细胞水平和分子水平阐述生命的延续性;选取的现代生物进化理论和物种形成等知识,主要是阐明生物进化的过程和原因。学习本模块的内容,对于学生理解生命的延续和发展,认识生物界及生物多样性,形成生物进化的观点,树立正确的自然观有重要意义。同时,对于学生理解有关原理在促进经济与社会发展、增进人类健康等方面的价值,也是十分重要的。

教师要善于引导学生从生活经验中发现和提出问题,创造条件让学生参与调查、观察、实验和制作等活动,体验科学家探索生物生殖、遗传和进化奥秘的过程,学习有关概念、原理、规律和模型,应用有关知识分析和解决实践中的问题。

2.1遗传的细胞基础

具体内容标准

活动建议

阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程
中染色体的变化。
举例说明配子的形成过程。
举例说明受精过程。观察细胞的减数分裂。
搜集有关试管婴儿的资料,评价其意
义及伦理问题。

2.2遗传的分子基础

具体内容标准

活动建议

总结人类对遗传物质的探索过程。
概述DNA分子结构的主要特点。
说明基因和遗传信息的关系。
概述DNA分子的复制。
概述遗传信息的转录和翻译。搜集DNA分子结构模型建立过程的
资料,并进行讨论和交流。
制作DNA分子双螺旋结构模型。

2.3遗传的基本规律

具体内容标准

活动建议

分析孟德尔遗传实验的科学方法。
阐明基因的分离规律和自由组合规律。
举例说明基因与性状的关系。
概述伴性遗传。
模拟植物或动物性状分离的杂交实验。

2.4生物的变异

具体内容标准

活动建议

举例说出基因重组及其意义。
举例说明基因突变的特征和原因。
简述染色体结构变异和数目变异。
搜集生物变异在育种上应用的事例。
关注转基因生物和转基因食品的安全性。低温诱导染色体加倍的实验。

2.5人类遗传病

具体内容标准

活动建议

列出人类遗传病的类型(包括单基因病、多基因病和染色体病)。
探讨人类遗传病的监测和预防。
关注人类基因组计划及其意义。调查常见的人类遗传病。
搜集人类基因组或基因诊治方面的研究资料,进行交流。

2.6生物的进化

具体内容标准

活动建议

说明现代生物进化理论的主要内容。
概述生物进化与生物多样性的形成。
探讨生物进化观点对人们思想观念的影响。
搜集生物进化理论发展的资料。
用数学方法讨论基因频率的变化。

案例3制作DNA分子双螺旋结构模型

学时1学时。

目的要求通过制作DNA分子双螺旋结构模型,深入理解DNA双螺旋结构的特点。

原理DNA分子双螺旋结构由两条脱氧多核苷酸链组成。双螺旋结构外侧的每条长链,是由脱氧核糖与磷酸交互连接形成的,两条长链以反向平行方式向右盘绕成双螺旋,螺旋直径为2nm,螺距为3.4nm;两条长链上对应碱基以氢键连接成对,对应碱基的互补关系为:A—T、C—G,碱基对位于双螺旋结构内侧,每个螺距有10对碱基,两个相邻碱基对平面的垂直距离为0.34nm。

材料器具分别代表脱氧核糖、磷酸、4种碱基的材料;代替氢键的连接物(如订书钉);代替磷酸二酯键的连接物(如2根长约50cm的粗铁丝)等。

制作程序

1.通过讨论确定本组制作的DNA双螺旋结构模型的大小(如高度与直径的比例),确定使用的各种材料,部分同学进行构思或设计,部分同学做好物质准备。

2.讨论设计方案,包括立体构型及其大小的设计依据、维持立体构型的方式等。确定制作模型的实施过程和具体分工。

3.按照具体分工制作部分配件,然后将各种配件整合在一起,逐步完成DNA分子双螺旋结构模型的制作。

4.按照设计方案对制作的DNA分子双螺旋结构模型进行检查,适当修补模型的某些缺陷。

5.鉴赏各组的制作成果,开展交流活动。