高中生物必修2本节重点参考答案。

生物

必修2“遗传与进化”

第1章遗传因子的发现

第1节孟德尔的豌豆杂交实验(1)

练习基本问题

1.乙.2.乙.

3.(1)f 1水稻细胞中有一个控制支链淀粉合成的遗传因子和一个控制直链淀粉合成的遗传因子。当F1形成一个配子时，两种遗传因子分离进入不同的配子，含有支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉，遇碘变成橙红色；含有直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉，遇碘变成蓝黑色，比例为1: L。

(2)孟德尔分离现象。即当F1形成一个配子时，配对的遗传因子被分离，分离的遗传因子分别进入不同的配子。(3) 2。

4.(1)白色；黑色。(2)字符分离；白毛羊是杂合子，杂合子在自交时会产生性状分离的现象。

扩展问题

1.(1)经过鉴定的栗色公马将与多匹白色母马进行杂交，这样一个季节就可以产生多个杂交后代。

(2)杂交后代可能出现两种结果:一是所有杂交后代都是栗色马，说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子；第二，杂交后代中既有白马又有栗色马，说明被鉴定的栗色公马是杂合子。

实验特征分离比的模拟

本实验用两个桶A和B分别代表雌性和雄性生殖器官，桶A和B中的彩球分别代表雌性和雄性配子。利用不同颜色球的随机组合来模拟繁殖过程中雌雄配子的随机组合。建议两人一组。

目的要求

通过模拟实验，认识和理解遗传因子的分离与配子和性状的随机组合之间的数量关系，体验孟德尔假说。

材料和器具

2桶，分别标有A和B；20个两种不同颜色的彩球，一个标D，一个标D；记录用纸和笔。

方法步骤

(1)将10个彩球分别放入A、B两个桶中。

(2)摇动两个桶，使桶内的彩球充分混合。

(3)分别从两个桶中随机抓一个小球，合二为一。

现在，写下两个彩球的字母组合。

(4)将抓取的彩球放回原来的小桶中，摇匀，按步骤(3)。

重复50 ~ 100次。

结果和结论

1.统计实验结果:彩球有多少种组合？每种组合的数量

多少钱？计算彩球组合类型之间的数量比。设计表格并记录实验结果。

2.统计全班实验结果，取平均值。计算球组合类型之间的数量比。

3.两个彩球的组合代表什么？

4.结论:。

讨论

1.将每组的实验结果与全班的总实验结果进行比较。你发现了什么？如果孟德尔当时只统计了10粒豌豆杂交的结果，能否正确解释性状分离现象？

2.通过模拟实验和孟德尔杂交实验的结果对比，你认为孟德尔的假设合理吗？

1.与各组实验结果相比，全班实验总成绩更接近预期结果；即色球组合类型的数量比DD: DD: DD = 1: 2: 1，色球代表的显性和隐性类型的数量比为3: L .因为实验个体数量越大，越接近统计规律。

如果孟德尔只统计当时10个豌豆杂交的结果，就很难正确解释性状分离的现象，因为实验中统计的样本数是足够的，这是孟德尔正确分析实验结果的前提之一。10豌豆的个体统计的时候会有很大的误差。

2.模拟实验的结果与孟德尔的假设一致。因为A桶和B桶中的彩球代表孟德尔实验中的雌雄配子，所以从两个桶中随机抓取一个彩球进行组合，实际上模拟了雌雄配子的随机组合，统计的数量也足够大；有一个结果是3: 1。但是证明一个假设需要实验验证。

技能训练实验方案设计

假设三年后你在一个花卉生产基地工作。有一天，你突然发现一朵开白花的花，一株开紫花的植物出现了。你马上意识到它的观赏价值，决定培育这个花卉新品种。知道这朵花是自花授粉的，你就种下这朵紫色花的种子。

遗憾的是，126株新植株中，有46株开白花，不利于商业化生产。怎样才能得到一只开紫花的纯种？请写一个解决这个问题的实验程序，和同学交流一下，看看谁设计的程序更简单。

建议将获得的紫花连续自交几代，即将每个自交后代的紫花进行繁育，然后自交，直到自交后代中不再出现白花。具体流程可以用下图来表示。

第二节孟德尔的豌豆杂交实验(2)

实践

基本问题

1.(1)×;(2)×。 2.丙.

扩展问题

(1)YyRr；yyRr .(2)黄色皱纹和绿色皱纹；1:l；4号文件.(3)YyRR或YyRR；4;如果yyrr与YyRR交叉，比例为黄圆粒:绿圆粒= L:1；如果yyrr与YyRr杂交，比例为黄圆粒:绿圆粒:黄皱粒:绿皱粒= L: L: 1: 1。

思考和讨论孟德尔成功的原因

在孟德尔发现遗传规律之前，杂交育种的一些专家早已熟悉杂交后代中的性状分离现象，但他们往往以一个生物体的许多性状为研究对象，并没有对实验数据进行深入的统计分析。

孟德尔对杂交实验的研究并非一帆风顺。他花了几年时间研究甘菊，但一无所获。主要原因有:(1)没有一个容易区分和持续观察的相对性状；(2)当时没有人知道柽柳有时有性生殖，有时无性生殖；(3)垂柳花小，人工杂交试验难度大。

讨论:

1.用豌豆做材料做杂交实验有什么好处？由此可见实验材料的选择在科学研究中是如何发挥作用的。

2.如果孟德尔对相对性状遗传的研究不是从一对到多对，他能找到遗传规律吗？为什么？

3.如果孟德尔没有对实验结果进行统计分析，他能解释分离现象吗？

4.孟德尔对分离现象的解释逻辑上环环相扣，非常严谨。他为什么要设计交集测试来验证？

除了创造性地运用科学方法，你认为孟德尔成功的原因是什么？

1.提示:豌豆适合作为杂交实验材料，具有以下优点:(1)相对性状稳定，容易区分，如高茎和短茎，高茎的高度为1.5 ~ 2.0 m，短茎的高度仅为0.3 m左右，易于观察和区分；(2)豌豆严格自花授粉，自然状态下可获得纯种，纯种杂交可获得杂合子；(3)花比较大，容易做人工杂交实验。正是因为孟德尔选择豌豆进行杂交实验，才能够有效地研究从单性状到多对性状的生物遗传基本规律，并对遗传实验结果进行定量统计。因此，科学选择实验材料是科学研究成功的重要保证之一。

2.提示:如果孟德尔只研究多对相对性状的遗传，很难从数理统计中发现遗传规律，因为如果研究N对相对性状，就会有2个“个性组合”，很难统计，也很难从数理统计中发现问题。

揭示生物的遗传规律。这也是前人在基因杂交实验中留下的经验和教训。孟德尔只是借用了前人在基因研究方面的经验，改变实验方法，对实验结果由简单到复杂进行观察、统计和分析，从而发现问题，提出假设，验证实验，得出结论。

3.提示:如果孟德尔不对实验结果进行统计分析，他很难解释分离现象。因为通过统计学，孟德尔发现生物性状的遗传在数量上表现出一定的数学比例，引发了他对揭示其本质的兴趣。同时也使孟德尔认识到数学概率同样适用于生物遗传的研究，从而将数学方法引入到遗传实验结果的处理和分析中。

4.提示:作为一个正确的假设，它不仅可以解释现有的实验结果，还可以预测其他实验结果。可以参考课本上“假设-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学习时，通过学习自然科学，产生了生物类型是可变的，通过杂交可以产生新的生物类型的进化思想。同时，孟德尔也研究数学，这使他受到“数学方法可以应用于各种自然科学”的思想影响，产生了应用数学方法解决遗传问题的想法，使孟德尔成为第一个认识到概率原理可以用来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基于观察遗传现象，提出问题，做出假设，然后设计研究方法来验证假设。这在当时是一个新的研究思路。他并不局限于仅仅为了豌豆杂交实验而对实验结果进行简单的描述和归纳。

(3)勤于实践。孟德尔连续8年研究豌豆的遗传杂交实验，对每次实验的结果进行统计分析，从中发现前人没有发现的问题和规律。

(4)敢于挑战传统。孟德尔通过实验研究提出了“颗粒遗传”的观点，这是对传统遗传观念的挑战。

自测

首先，概念测试

对还是错

1.×。 2.×。 3.×。

多项选择

1.d .2.丙.3.d .4.乙.

第二，知识转移

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。甜玉米接受非甜玉米的花粉时，非甜玉米花粉产生的精子含有显性基因，而甜玉米胚珠中的极核含有隐性基因，受精后发育成胚乳，胚乳细胞中的显性基因对隐性基因有显性作用，所以甜玉米植株上产生非甜玉米；当非甜玉米接受甜玉米花粉时，甜玉米花粉产生的精子含有隐性基因，而非甜玉米胚珠中的极核含有显性基因，所以非甜玉米植株仍然是非甜玉米。

第三，技能的应用

因为显性基因对隐性基因起显性作用，所以在生物的长期进化过程中，如果没有自然选择，一个种群中的显性个体一般比隐性个体多。根据图中提供的信息，蝴蝶有很多绿色的眼睛，绿色的眼睛:白色的眼睛接近3:1；同样，紫翅的个体也很多，紫翅:黄翅接近3: L，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。

第四，思维拓展

1.提示:一对肤色正常的夫妇生了一个白化病的孩子，说明白化病是一种由隐性基因控制的疾病。同时，统计结果显示，具有导致白化病基因且表型正常的夫妇的后代为白化病患者的概率为25%。因此可以判断，人类正常皮肤和白化皮肤的相关性状的遗传符合孟德尔分离现象。

2.孟德尔自由组合定律具有普适性，因为两对相对性状的遗传可以分解为每对相对性状遗传结果的乘积，即两对相对性状产生的性状组合类型数为2×2=22，性状比例为(3:1)2；因此，N对相关性状的组合类型为2n，其比值为(3: 1) n。

第二章基因与染色体的关系

第1节减数分裂和受精

减数分裂

实践

基本问题

1.(1)√;(2)×;(3)×;(4)×。 2.乙.3.d .

(1) ①该细胞正在进行减数分裂。因为这个细胞里有一个四分体。②细胞有4条染色体和8条染色单体。③细胞有两对同源染色体。染色体a和c，a和d，b和c，

b和d是非同源染色体。④ A和A’，B和B’，C和C’，D和D’是姐妹染色单体。⑤细胞分裂完成后，子细胞中有两条染色体。⑥见教材中的图2-2。

(2) ①第四条。②B、D；乙，丙.

扩展问题

提示:不一定。如果在减数分裂过程中出现异常情况，如第一次减数分裂时伴生的同源染色体，有一对或多对集中在一个次级精(卵)母细胞中，而不是分别向两极移动，第二次减数分裂后产生的精(卵)细胞中的染色体数会比正常多一条或多一条。再比如，在减数分裂过程中(无论是第一次分裂还是第二次分裂)，染色体已经移动到了细胞的两极，但由于某种原因细胞并没有分裂成两个子细胞，这样就可能发生精子或卵细胞中的染色体加倍。

如果出现上述现象，受精卵中的染色体数目就会出现异常，由受精卵发育而来的单个细胞中的染色体数目也会出现异常。因为染色体是遗传物质的载体，生物体的性状受遗传物质控制，当个体的遗传物质异常时，个体的性状也会异常。例如，患有“2l三体综合征”的人类患者由24条染色体组成(包括21

染色体是两个)精子或卵细胞与正常卵细胞或精子结合后发育而成。

第二次受精

技能培训、地图识别和绘图

生物体的精原细胞包含四对同源染色体。

基本问题

1.(1)√;(2)√;(3)√。

2.提出在配子形成过程中，由于第一次减数分裂的四分体阶段，一些遗传物质可能在非姐妹染色单体之间发生交换；中期，同源染色体随机排列在赤道板两侧，导致配子中非同源染色体自由组合，因此配子中染色体组成多样。受精是精子和卵细胞的随机结合，所以后代的表现是多样的。

因为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。这样每个物种的正常雌、雄配子都含有该物种一半的体细胞染色体，而且都是一组非同源染色体。在受精过程中，精卵结合可以恢复受精卵及其个体体细胞中这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，生物第一代后代细胞中染色体数量的恒定保证了第一代后代遗传性状的相对稳定性。

扩展问题

提示在减数分裂过程中，如果由于某种原因，两条2l染色体在第一次减数分裂时没有分离而是进入了同一个次级精母细胞，然后在第二次减数分裂后，就会形成含有两条21染色体的两个精子或卵子。如果第一次减数分裂正常，染色体21的着丝粒在第二次减数分裂时分裂，形成两条染色体21，但它们并不分别向细胞的两极移动，而是进入同一个精子或卵细胞。

这样，异常的精子或卵细胞含有24条染色体，其中染色体21为2。当一个正常的精子或卵细胞(包括23条非同源染色体，仅包括L染色体21)与异常卵细胞或精子结合形成受精卵时，受精卵含有47条染色体，包括3条染色体21。受精卵发育成人后，此人体细胞的染色体数为47条，包括3条染色体21。

第二节基因在染色体上。

练习

1.d .2.乙.

扩展问题

1.虽然这些生物体细胞中的染色体减少了一半，但它们仍然拥有一整套非同源染色体。这组染色体携带了一组控制这种生物所有特征的基因。

2.提示人体细胞中染色体数目的变异将严重影响生殖、发育等各种生命活动。没有发现其他染色体数目变异的婴儿，很可能是因为有这种变异的受精卵在早期胚胎中无法发育或死亡。

第三节伴性遗传

练习

基本问题

1.丙.2.乙.3.丙.

扩展问题

提示在雌性果蝇卵母细胞减数分裂过程中，每2 OOO~3 000个细胞发生一次错误，两条X染色体没有分离，导致一个卵子要么有两条X染色体，要么没有X染色体。如果含有XwXw的卵子与含有Y的精子受精，产生XwXwY的个体是一只白眼雌果蝇，如果不含X的卵子与含有Xw的精子受精，产生OXw的个体是一只红眼雄果蝇，可以解释上述现象。细胞中的染色体可以用显微镜检查。如果在白眼雌性果蝇中发现了Y染色体，而在红眼雄性果蝇中没有，就可以证明这个解释是正确的。

自测

首先，概念测试

对还是错

1.×。 2.√。 3.×。 4.√。 5.×。

多项选择

1.丙.2.丙.3.乙.4.a(显性基因位于X染色体上)。5.丙.

画一张概念图

第二，知识转移

1.设红绿色盲基因为B，则(1)xby；XBXb，XBXB .第2号法律公告.

2.(1)表型正常的夫妇，后代正常；夫妻一方是患者，孩子1/2是患者。

(2)选择生男孩。(3)不携带。只要一对等位基因中有一个是显性致病基因，就会作为患者出现(真遗传)。

3.是父亲，可能是复制的Y染色体在减数分裂第二次分裂时没有分离，导致精子中含有YY。

第三章基因的本质

1段DNA是主要的遗传物质。

实践

一个

基本问题

1.(1)(×);(2)(×)。2.丙.3.d .

扩展问题

1.提示:实验表明，噬菌体感染大肠杆菌时，DNA主要进入大肠杆菌，而大部分蛋白质留在大肠杆菌外..因此，利用亲本噬菌体的遗传信息，由大肠杆菌的氨基酸合成蛋白质外壳。

2.提示:肺炎球菌的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，至少应满足以下条件:能够准确复制自身；可以指导蛋白质的合成，从而控制生物特性和新陈代谢；有储存遗传信息的能力；结构比较稳定。

思考和讨论

1.埃弗里和赫尔希等人选择了结构非常简单的生物——细菌或病毒。用细菌或病毒做实验材料有什么好处？

2.虽然艾弗里和好时的实验方法不同，但实验的设计思路是相似的。想想看，他们最关键的实验设计思路是什么？

3.艾弗里和好时分别采用了哪些技术手段来实现他们的实验设计？关于科学和技术的关系，这告诉了你什么？

1.提示:细菌和病毒作为实验材料有以下优点:(1)个体很小，结构简单，很容易看出遗传物质的变化引起的结构和功能的变化。细菌是单细胞生物，病毒没有细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。(2)快速繁殖。细菌可在20 ~ 30分钟内繁殖，病毒可在短时间内繁殖。

2.实验设计的核心思想是尝试将DNA与蛋白质分离，分别直接观察DNA或蛋白质的作用。

3.艾弗里使用的主要技术手段是细菌的培养、物质的纯化和鉴定等等。好时采用的主要技术手段有噬菌体培养技术、同位素标记技术、物质提取分离技术(同学可以回答其他技术，但只要回答以上主要技术即可)。

科学成果的获得必须有技术手段的保障，技术的发展需要建立在科学原理的基础上。因此，科学和技术是相互支持、相互促进的。

第二节DNA分子的结构

实践

基本问题

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.乙.

扩展问题

提示:可能有6个碱基会错。影响可能很大，也可能不大(这个问题可以由学生开放式回答)。

第4节基因是具有遗传效应的DNA片段。

探索脱氧核苷酸序列和遗传信息的多样性

七种音符可以组成各种优美的旋律。二十六个英文字母可以组成许多单词和句子，形成一种传递和交流信息的语言。

问题

四种碱基组成的脱氧核苷酸序列是否足以表达生物体所必需的各种遗传信息？

探索想法

这个问题可以通过数学计算来探究。

在计算之前，我们首先要创建一个具体的数字情境。基因是复杂多样的，但为了便于研究，需要尽可能简化问题情境。

以下问题供大家参考，也可以自己设定情况。

场景1:假设脱氧核苷酸长度为17个碱基对。

核苷酸序列构成一个基因(当然这只是假设)，那么17个碱基对可以排列多少个基因呢？

提出如果1个碱基对组成1个基因，那么4个碱基对的排列可能组成4个基因；如果两个碱基对组成1个基因，则可能形成16 (4×4)个基因；如果三个碱基对组成1个基因，则可能形成64个基因(4×4×4)。如果四个、五个或更多碱基对组成1个基因会怎样？

情况二:全球人口约60亿。假设人类基因组中L染色体的1基因是由随机排列的17个碱基对组成的，那么17个碱基对的所有排列会有机会吗？与你的同桌相比，有多少人有可能拥有相同的这个基因的脱氧核苷酸序列？

提示:类似场景2第二题，袋子里装着红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七个球，从中抓到1个球，抓到红球的概率为l/7。

讨论

1.如何理解DNA分子的多样性和特异性？能否从DNA层面分析生物多样性和特异性的原因？

在刑事侦查领域，DNA分子可以像指纹一样用来识别个人。能否结合脱氧核苷酸序列的多样性和特异性来分析这种方法的科学依据？

3.上述研究是基于这样的假设:所有碱基对的随机排列都可以构成基因。事实上，大多数随机排列的脱氧核苷酸序列从未出现在生物体内，而有些序列在生物体内重复了数千甚至数百万次。你以为基因是碱基对随机排列的DNA片段吗？为什么？

1.不断变化的碱基序列构成了DNA分子的多样性，特定的碱基序列构成了每个DNA分子的特异性。DNA分子的多样性和特异性是生物多样性和特异性的物质基础。

2.提示:在人类的DNA分子中，核苷酸序列的多样性说明每个人的DNA几乎不可能完全相同，所以DNA可以像指纹一样用来识别人。

3.提示:我们可以从进化的角度来分析为什么基因不能随机排列。

实践

扩展问题

1.提示:不是每个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包括基因和非基因碱基序列。

3.提示:这个观点是有道理的。但是，在日常生活中，如报纸、杂志、广播等媒体往往会平等地使用基因和DNA这两个概念，所以要注意在具体情况下的区分。

自测

自测的答案和提示

首先，概念测试

对还是错

1.×。 2.×。 3.×。 4.×。

选择题a。

看图回答问题

长度2;4;2。2.反平行；补充3。磷酸基团；脱氧核糖；基地；脱氧核糖。

二、知识迁移a。

第三，思维拓展

提示形成杂合双链区的位点越多，DNA碱基序列的一致性越高，说明生物进化过程中DNA碱基序列的变化越小，亲缘关系越近。

第四章基因表达

1节基因指导蛋白质的合成

实践

基本问题

1.TGC(:TAGAA；UGCCUAGAA3;3 ;半胱氨酸、亮氨酸和谷氨酸。2.丙.

扩展问题

1.提示:可以把改变的密码子分开写，然后查密码子表，看改变的密码子对应哪些氨基酸。这个例子说明密码的简并性可以在一定程度上防止碱基的改变引起的遗传信息的改变。

2.提示:由于几个密码子可能编码同一个氨基酸，有些碱基序列不编码氨基酸，比如终止码，所以我们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。遗传信息的传递在这个过程中丢失了。

第二节性状的基因控制

技能训练提出假设，得出结论。

遗传学家做过这样一个实验:黑腹果蝇幼虫的正常培养温度为25℃，孵化4 ~ 7天后，将黑腹果蝇幼虫在35 ~ 37℃处理6 ~ 24 h，部分残翅果蝇后代在正常环境温度下仍为长翅果蝇。

1.请提出一个假设，解释断翅果蝇出现的原因。

有人提出翅膀的发育是否是酶催化的？酶和基因有什么关系？酶和温度有什么关系？

2.关于基因和性状的关系，这个实验说明了什么？

1.提出翅膀的发育需要一个酶催化的反应，酶是在基因的指导下合成的，酶的活性受温度、pH等条件的影响。

2.基因控制生物的性状，性状的形成也受环境的影响。

实践

基本问题

1.答.2.(1)×;(2)×;(3)√。

扩展问题

1.正常的红眼基因是红眼形成的必要但非充分条件。当红眼基因正常，参与红眼形成的其他基因正常时，果蝇的红眼就可以形成；如果红眼基因异常，即使其他所有参与红眼形成的基因都正常，果蝇的红眼也无法形成。

2.提示:生物体内基因众多，作用方式复杂，很难单独研究。生物的异常性状为科学家研究相关基因的功能提供了突破口，使科学家可以从异常性状的角度分析异常个体的基因与正常个体的基因是否存在差异，有哪些差异，从而建立性状与基因的对应关系。因为性状是由基因控制的，如果一个性状异常，并且能够稳定遗传，就说明控制该性状的基因发生了突变。根据异常性状的遗传公式

该公式还可用于分析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，以及预测该性状未来的遗传规律。

这是前半部分。话太多了。