【正文】 ．孟德爾的自由組合定律具有普遍性，因?yàn)閮蓪ο鄬π誀畹倪z傳可分解為每一對相對性狀遺傳結(jié)果的乘積，即兩對相對性狀遺傳產(chǎn)生的性狀組合類型數(shù)為22=22，性狀比例為(3：1)2；故n對相對性狀遺傳產(chǎn)生的性狀組合類型有2n，其比例為(3：1)n。根據(jù)圖中提供的信息可知，蝴蝶的綠眼個(gè)體數(shù)多，并且綠眼：白眼接近于3：1；同樣蝴蝶的紫翅個(gè)體數(shù)多，并且紫翅：黃翅接近于3：l，所以判斷蝴蝶的綠眼和紫翅是顯性性狀，白眼和黃翅是隱性性狀。 4．B。 3．。四、思維拓展1．舉出身邊一種生物遺傳現(xiàn)象的事例，分析說明這一現(xiàn)象是否符合孟德爾的遺傳規(guī)律。二、知識遷移 純種的甜玉米與純種的非甜玉米實(shí)行間行種植，收獲時(shí)發(fā)現(xiàn)，在甜玉米的果穗上結(jié)有非甜玉米的種子，但在非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的子粒，試說明產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。 2．基因型為AaBb的個(gè)體與aaBb個(gè)體雜交，F(xiàn)1的表現(xiàn)型比例是： A．9：3：3：l； B．1：l：1：1； C．3：l：3：1； D．3：1。自我檢測一、概念檢測判斷題 1．兔的白毛與黑毛，狗的長毛與卷毛都是相對性狀。 (3)勤于實(shí)踐。同時(shí)孟德爾還學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，使他受到“數(shù)學(xué)方法可以應(yīng)用于各門自然科學(xué)之中”的思想影響，產(chǎn)生應(yīng)用數(shù)學(xué)方法解決遺傳學(xué)問題的想法，使孟德爾成為第一個(gè)認(rèn)識到概率原理能用于預(yù)測遺傳雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)家。 4．提示：作為一種正確的假說，不僅能解釋已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，還應(yīng)該能夠預(yù)測另一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這也是前人在遺傳雜交實(shí)驗(yàn)中留下的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，孟德爾恰恰借鑒了前人的遺傳研究經(jīng)驗(yàn)，改變實(shí)驗(yàn)方法，從簡單到復(fù)雜地進(jìn)行觀察、統(tǒng)計(jì)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而發(fā)現(xiàn)問題、提出假說、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、得出結(jié)論。討論：1．用豌豆作雜交實(shí)驗(yàn)的材料有哪些優(yōu)點(diǎn)?這說明實(shí)驗(yàn)材料的選擇在科學(xué)研究中起怎樣的作用? 2．如果孟德爾對相對性狀遺傳的研究，不是從一對到多對，他能發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律嗎?為什么? 3．如果孟德爾沒有對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，他能不能作出對分離現(xiàn)象的解釋? 4．孟德爾對分離現(xiàn)象的解釋在邏輯上環(huán)環(huán)相扣，十分嚴(yán)謹(jǐn)。 思考與討論 孟德爾獲得成功的原因 在孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律之前，一些研究雜交育種的專家對雜種后代出現(xiàn)性狀分離的現(xiàn)象早已熟知，但是他們往往把一種生物的許多性狀作為研究對象，并且沒有對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做深入的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。 2．C。F1中純合子占的比例是____________。 答[ ]二、拓展題 豌豆子葉的黃色(Y)對綠色(y)為顯性，圓粒種子(R)對皺粒種子(r)為顯性。 (1)表現(xiàn)型相同的生物，基因型一定相同。怎樣才能獲得開紫花的純種呢?請你寫出解決這一問題的實(shí)驗(yàn)程序，與同學(xué)交流，看誰設(shè)計(jì)的程序更簡捷。技能訓(xùn)練 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序 假設(shè)3年后你正在一個(gè)花卉生產(chǎn)基地工作。當(dāng)對10株豌豆的個(gè)體做統(tǒng)計(jì)時(shí)，會出現(xiàn)較大的誤差。3．兩個(gè)彩球的組合代表什么?4．結(jié)論： 。結(jié)果和結(jié)論1．統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：彩球組合有幾種?每種組合的 數(shù)量是多少?計(jì)算彩球組合類型之間的數(shù)量比。方法步驟(1)在甲、乙兩個(gè)小桶中放人兩種彩球各10個(gè)。 實(shí)驗(yàn) 性狀分離比的模擬 本實(shí)驗(yàn)用甲、乙兩個(gè)小桶分別代表雌、雄生殖器官，甲、乙小桶內(nèi)的彩球分別代表雌、雄配子，用不同彩球的隨機(jī)組合，模擬生物在生殖過程中，雌雄配子的隨機(jī)結(jié)合。 4．(1)白色；黑色。在F1形成配子時(shí)，兩個(gè)遺傳因子分離，分別進(jìn)入不同配子中，含支鏈淀粉遺傳因子的配子合成支鏈淀粉，遇碘變橙紅色；含直鏈淀粉遺傳因子的配子合成直鏈淀粉，遇碘變藍(lán)黑色，其比例為1：l?！苯Y(jié)合孟德爾的雜交實(shí)驗(yàn)，談?wù)勀銓@句話的理解。已知栗色和白色分別由遺傳因子B和b控制。(1)毛色的顯性性狀是____________，隱性性狀是______________。請回答：(1)花粉出現(xiàn)這種比例的原因是______________________________________。2．人眼的虹膜有褐色的和藍(lán)色的，褐色是由顯性遺傳因子控制的，藍(lán)色是由隱陛遺傳因子控制的。已知一個(gè)藍(lán)眼男人與一個(gè)褐眼女人(這個(gè)女人的母親是藍(lán)眼)結(jié)婚。(2) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了______________________________________________。(2)白毛羊與白毛羊通過有性生殖產(chǎn)生的后代中出現(xiàn)了黑毛羊，這種現(xiàn)象在遺傳學(xué)上稱為_________。育種工作者從中選出一匹健壯的栗色公馬，擬設(shè)計(jì)配種方案鑒定它是純合子還是雜合子(就毛色而言)。3．除孟德爾的雜交實(shí)驗(yàn)外，你還能舉出科學(xué)研究中運(yùn)用假說一演繹法的實(shí)例嗎? 基礎(chǔ)題1．B。 (2)孟德爾的分離定律。(2)性狀分離；白毛羊?yàn)殡s合子，雜合子在自交時(shí)會產(chǎn)生性狀分離現(xiàn)象。建議兩人一組合作完成。(2)搖動兩個(gè)小桶，使小桶內(nèi)的彩球充分混合。設(shè)計(jì)表格，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 討論1．將每個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與全班總的實(shí)驗(yàn)結(jié)果作比較，你有什么發(fā)現(xiàn)?如果孟德爾當(dāng)時(shí)只統(tǒng)計(jì)10株豌豆雜交的結(jié)果，他還能正確地解釋性狀分離現(xiàn)象嗎?2．將模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與孟德爾的雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比較，你認(rèn)為孟德爾的假說是否合理?1．與每個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比，全班實(shí)驗(yàn)的總結(jié)果更接近預(yù)期的結(jié)果；即彩球組合類型數(shù)量比DD：Dd：dd＝1：2：1，彩球代表的顯性與隱性類型的數(shù)值比為3：l。2．模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與孟德爾的假說是相吻合的。有一天，你突然發(fā)現(xiàn)一種本來開白花的花卉，出現(xiàn)了開紫花的植株。提示：將獲得的紫色花連續(xù)幾代自交，即將每次自交后代的紫色花選育再進(jìn)行自交，直至自交后代不再出現(xiàn)白色花為止。 ( ) (2)D和D，D和d，d和d都是等位基因。某人用黃色圓粒和綠色圓粒的豌豆進(jìn)行雜交，發(fā)現(xiàn)后代出現(xiàn)4種類型，對性狀的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖所示，據(jù)圖回答問題。(3)F1中黃色圓粒豌豆的基因組成是____________。拓展題(1)YyRr；yyRr。 孟德爾對雜交實(shí)驗(yàn)的研究也不是一帆風(fēng)順的。他為什么還要設(shè)計(jì)測交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證呢?5．除了創(chuàng)造性地運(yùn)用科學(xué)方法以外，你認(rèn)為孟德爾獲得成功的原因還有哪些? 1．提示：豌豆適于作雜交實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)有：(1)具有穩(wěn)定的易于區(qū)分的相對性狀，如高莖和矮莖，高莖高度在1．5～2．0 m，矮莖高度僅為0．3 m左右，易于觀察和區(qū)分；(2)豌豆嚴(yán)格自花受粉，在自然狀態(tài)下可以獲得純種，純種雜交獲得雜合子；(3)花比較大，易于做人工雜交實(shí)驗(yàn)。 3．提示：如果孟德爾沒有對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，他很難做出對分離現(xiàn)象的解釋?？蓞⒖冀炭茣鴮Α凹僬f一演繹法”的解釋。 (2)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。孟德爾在豌豆的遺傳雜交實(shí)驗(yàn)研究中，連續(xù)進(jìn)行了8年的研究，并且對每次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從中發(fā)現(xiàn)了前人沒有發(fā)現(xiàn)的問題和規(guī)律。 ( ) 2．隱性性狀是指生物體不能表現(xiàn)出來的性狀。 3．一對雜合黑豚鼠產(chǎn)仔4只，4只鼠仔的表現(xiàn)型可能是： A．三黑一白； B．全部黑色； C．二黑二白； D．以上三種都有可能。(提示：甜和非甜是胚乳的性狀，胚乳是由胚珠中的極核和精子結(jié)合發(fā)育來的。2．根據(jù)2對相對性狀的遺傳分析，討論分析3～n對相對性狀的遺傳結(jié)果，用數(shù)學(xué)式表示出來。 選擇題 1．D。二、知識遷移 因?yàn)榭刂品翘鹩衩仔誀畹氖秋@性基因，控制甜玉米性狀的是隱性基因。四、思維拓展 1．提示：一對皮膚顏色正常的夫婦，生下白化病患兒，說明白化病屬于隱性基因控制的疾病。第2章 基因和染色體的關(guān)系 第1節(jié) 減數(shù)分裂和受精作用 一 減數(shù)分裂 練 習(xí)一、基礎(chǔ)題1．判斷下列表述是否正確。 ( ) (4)人的精子中有23條染色體，那么人的神經(jīng)細(xì)胞、初級精母細(xì)胞、卵細(xì)胞中分別有染色體4423條，染色單體0、423條。 ①這個(gè)細(xì)胞正在進(jìn)行哪種分裂?為什么? ②細(xì)胞中有幾條染色體?幾條染色單體? ③細(xì)胞中有幾對同源染色體?哪幾條染色體是非同源染色體? ④細(xì)胞中哪些染色體是姐妹染色單體? ⑤這個(gè)細(xì)胞在分裂完成后，子細(xì)胞中有幾條染色體? ⑥畫出這個(gè)細(xì)胞的分裂后期圖。二．拓展題 經(jīng)過減數(shù)分裂形成的精子或卵細(xì)胞，染色體數(shù)目一定是體細(xì)胞的一半嗎?有沒有例外?出現(xiàn)例外時(shí)會造成什么后果?請選擇你認(rèn)為最便捷的途徑尋找答案。4．(1)①這個(gè)細(xì)胞正在進(jìn)行減數(shù)分裂。其中染色體A與C，A與D，B與C，B與D是非同源染色體。(2)①4條。再如減數(shù)分裂過程(無論第一次分裂還是第二次分裂)中，染色體已移向細(xì)胞兩極，但因某種原因細(xì)胞未分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，這樣就可能出現(xiàn)精子或卵細(xì)胞中染色體加倍的現(xiàn)象。二 受精作用 技能訓(xùn)練 識圖和作圖某種生物的精原細(xì)胞含有4對同源染色體。 ( )(3)一個(gè)卵細(xì)胞一般只能同一個(gè)精子結(jié)合，形成受精卵。對患者進(jìn)行染色體檢查，發(fā)現(xiàn)患者的21號染色體不是正常的l對，而是3條。 由于減數(shù)分裂是有規(guī)律的正常的細(xì)胞分裂，在減數(shù)分裂的過程中，染色體只復(fù)制一次，而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。 拓展題 提示：在形成精子或卵細(xì)胞的減數(shù)分裂過程中，如果由于某種原因減數(shù)第一次分裂時(shí)兩條2l號染色體沒有分離而是進(jìn)入了同一個(gè)次級精(卵)母細(xì)胞，再經(jīng)過減數(shù)第二次分裂，就會形成含有2條21號染色體的精子或卵細(xì)胞；如果減數(shù)第一次分裂正常，減數(shù)第二次分裂時(shí)21號染色體的著絲點(diǎn)分裂，形成了2條21號染色體，但沒有分別移向細(xì)胞兩極，而是進(jìn)入了同一個(gè)精子或卵細(xì)胞。第2節(jié) 基因在染色體上 練習(xí)一、基礎(chǔ)題1．下列關(guān)于基因和染色體關(guān)系的敘述，錯(cuò)誤的是： A．染色體是基因的主要載體； B．基因在染色體上呈線性排列； C．一條染色體上有多個(gè)基因； D．染色體就是由基因組成的。這些生物的體細(xì)胞中染色體數(shù)目雖然減少一半，但仍能正常生活。請你試著作出一些可能的解釋。這一組染色體，攜帶有控制該種生物體所有性狀的一整套基因。3．在下列4個(gè)圖中，只能是由常染色體上隱性基因決定的遺傳病(圖中深顏色表示患者)是： 4．人的白化病是常染色體遺傳，正常(A)對白化(a)是顯性?？墒怯幸惶?，摩爾根的合作者布里吉斯(Bridges)發(fā)現(xiàn)白眼雌果蠅和紅眼雄果蠅雜交所產(chǎn)生的子一代中出現(xiàn)了一個(gè)白眼雌果蠅。3．C。自我檢測一、概念檢測 判斷題 1．果蠅體細(xì)胞中有8條染色體，那么，控制果蠅性狀的所有基因應(yīng)該平均分布在這8條染色體上。 ( ) 5．位于性染色體上的基因，在遺傳中不遵循孟德爾定律，但表現(xiàn)伴性遺傳的特點(diǎn)。 4．下列關(guān)于染色體上顯性基因決定的遺傳病的說法，正確的是： A．患者雙親必有一方是患者，人群中的患者女性多于男性； B．男性患者的后代中，子女各有1／2患??； C．女性患者的后代中，女兒都患病，兒子都正常； D．表現(xiàn)正常的夫婦，性染色體上也可能攜帶致病基因。據(jù)圖回答問題。(1)科學(xué)家已經(jīng)確定這種病是顯性基因控制的疾病，你能根據(jù)家系圖找出依據(jù)嗎?(2)如果圖中Ⅱ代的6號與正常女性結(jié)婚，要想避免后代出現(xiàn)患者，可以采取哪種優(yōu)生措施?(3)Ⅲ代的5號和6號是否攜帶致病基因?為什么?3．1961年首次報(bào)道性染色體為3條的XYY男性，患者的臨床表現(xiàn)是舉止異常，性格失調(diào)，容易沖動，部分患者生殖器官發(fā)育不全。從遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)和性別控制的角度，你怎樣解釋這種現(xiàn)象出現(xiàn)的可能原因?雞是ZW型性別決定，公雞的兩條性染色體是同型的(ZZ)，母雞的兩條性染色體是異型的(ZW)。3．。2．C。畫概念圖 二、知識遷移 1．設(shè)紅綠色盲基因?yàn)閎，那么(1)XbY；XBXB，XBXb。 (3)不攜帶。(2)同源染色體在第一次 分裂中發(fā)生聯(lián)會(井 且出現(xiàn)四分體及非姐 妹染色單體的互換)。(2)無間源染色體聯(lián) 會等行為。(2)染色體在細(xì)胞分裂中都只復(fù)制一次。孟德爾遺傳規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是減數(shù)分裂中染色體的分配規(guī)律，該規(guī)律只適用于真核生物。 ( ) 2．在原核生物中，DNA位于： A．細(xì)胞核； B．核糖體； C．細(xì)胞質(zhì)； D．組蛋白。請分析子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼的來源。 3．D。思考與討論1．艾弗里與赫爾希等人的實(shí)驗(yàn)選用了結(jié)構(gòu)十分簡單的生物——細(xì)菌或病毒。(2)繁殖快。赫爾希采用的主要技術(shù)手段有噬菌體的培養(yǎng)技術(shù)、同位素標(biāo)記技術(shù)，以及物質(zhì)的提取和分離技術(shù)等(學(xué)生可能回答出其他的技術(shù)，但只要回答出上述主要技術(shù)就可以)。3．下列各圖中，圖形分別代表磷酸、脫氧核糖和堿基，在制作脫氧核苷酸模型時(shí)，各部件之間需要連接。2．C。2．從DNA分子的復(fù)制過程可以看出，DNA分子復(fù)制需要_____________________和____________等條件。二、拓展題 雖然DNA復(fù)制通過堿基互補(bǔ)配對在很大程度上保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性，但是，DNA復(fù)制仍有約109的錯(cuò)誤率。 4．B。26個(gè)英文字母可以組成許許多多詞匯和句子，形成傳遞和交流信息的語言。 下面的問題可供你參考，你也可以自己設(shè)置情境。 討論 1．你如何理解DNA分子的多樣性和特異性?你能從DNA水平分析生物體具有多樣性和特異性的原因嗎? 2．在刑偵領(lǐng)域，DNA分子能像指紋一樣用來鑒定個(gè)人身份。DNA分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。(1)遺傳信息是指DNA中堿基的排列順序。 2．基因在DNA上，DNA是基因的集合。 2．C。 3．提示：這一觀點(diǎn)是有道理的。 (