学年高中北师大版生物必修二教学案第2章.docx

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学年高中北师大版生物必修二教学案第2章

项　目

有丝分裂

减数分裂

不　　同　　点

发生的部

位或器官

一般的组织器官均可

成熟的有性生殖器官

母细胞

体细胞（受精卵）

性原细胞

染色体

复制

一次，有丝分

裂间期

一次，减Ⅰ间期

细胞分

裂次数

一次

两次

分裂

过程

前期

染色体散乱分布在细胞的中央；有同源染色体

第一次分裂：

同源染色体联会，出现四分体，有交叉互换现象

第二次分裂：

无同源染色体

中期

染色体的着丝粒有规律地排列在赤道板上；有同源染色体

第一次分裂：

四分体排列在赤道板的两侧

第二次分裂：

与有丝分裂相同，但无同源染色体

后期

染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开；有同源染色体

第一次分裂：

同源染色体分离，并移向两极

第二次分裂：

与有丝分裂类似，但无同源染色体

同源染色

体行为

无同源染色体联会、四分体；不出现染色单体的交叉互换及同源染色体的分离

有同源染色体的联会、四分体；出现同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换及同源染色体分离

子细胞数目

2个

雄为4个，雌为（1＋3）个

子细胞类型

体细胞

生殖细胞（精细胞或卵细胞）

最终子细胞

染色体数

与亲代细胞相同

比亲代细胞减少一半（发生在减数第一次分裂）

子细胞核的

遗传物质组成

几乎相同

不一定相同（基因重组形成多种配子）

染色体及

DNA数量

变化

相同点

染色体都复制一次；出现纺锤体；均有子细胞产生；均有核膜、核仁的消失与重建过程；减数第二次分裂和有丝分裂相似，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开

意　义

使生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性

减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定

[例1]　下图是细胞分裂过程中，染色体和DNA含量的变化情况。

请根据图回答：

（1）图中表示的是________分裂过程中的染色体和DNA的变化曲线。

（2）图中表示染色体数目变化的曲线是________。

（3）图中表示DNA含量变化的曲线是________。

（4）写出DNA含量变化的规律____________。

（5）写出染色体数目变化的规律____________。

（6）处于C→D段的细胞名称是________，处于E→F段的细胞名称是________。

[解析]　从图中甲曲线的数量变化可以看出两次减半，由此断定为减数分裂过程中DNA的变化曲线。

分析如下：

减数第一次分裂前的间期完成复制，DNA含量增加一倍，经减数第一次分裂DNA含量减少一半，经减数第二次分裂DNA含量再次减少一半；而染色体的变化是经过减数第一次分裂同源染色体分开导致染色体数目减半，在减数第二次分裂的后期染色体数目暂时加倍，减数第二次分裂染色体数目不减半。

[答案]　

（1）减数　

（2）乙　（3）甲　（4）2a→4a→2a→a　（5）2a→a→2a→a　（6）初级精（卵）母细胞　次级精（卵）母细胞

相同点

①均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用

②都遵循了对照原则

③都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质

不　同　点

方法

不同

肺炎双球菌体外转化实验

直接分离：

分离S型菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养

噬菌体侵染细菌实验

同位素标记法：

分别标记DNA和蛋白质的特殊元素（32P和35S）

结论

不同

①肺炎双球菌体外转化实验的结论：

证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质

②噬菌体侵染细菌实验的结论：

证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质（因蛋白质没有进入细菌体内）

[关键一点]

①噬菌体侵染细菌实验中32P和35S的存在部位：

②通过两个实验可以体现出DNA作为遗传物质的以下特点：

稳定性；可以自我复制，保持连续性；可以指导蛋白质合成。

[例2]　下面是关于用35S标记的噬菌体侵染无标记细菌实验的叙述，其中正确的是（　　）

A．与细菌转化实验相同，都是根据遗传物质具有控制性状的特性而设计的

B．所使用的噬菌体，必须是接种在含35S的大肠杆菌的培养基中，再释放出来的

C．采用搅拌和离心等手段，是为了把蛋白质和DNA分开，再分别检测其放射性

D．新形成的噬菌体中没有检测到35S，说明DNA是遗传物质而蛋白质不是

[解析]　噬菌体不能在普通培养基上生长，必须在细菌体内才能进行繁殖，因此必须使用无标记的噬菌体去侵染被35S标记的细菌，才能得到含35S的噬菌体；在噬菌体侵染细菌的实验中，噬菌体的蛋白质没有参与新噬菌体的繁殖过程，因此既不能证明蛋白质是遗传物质，也不能证明其不是遗传物质。

[答案]　B

1．基因与DNA

基因是有遗传效应的DNA片段，每个DNA分子上有许多个基因。

基因具有遗传效应是指其能控制生物的性状；有的DNA片段不能控制性状，这样的DNA片段就不是基因。

2．基因与性状

基因是控制生物性状的结构和功能的基本单位，特定的基因控制特定的性状。

例如，豌豆高茎基因控制高性状，使豌豆长到2m高；矮茎基因控制矮性状，使豌豆长到30cm左右。

3．基因与脱氧核苷酸、遗传信息

基因由脱氧核苷酸组成，基因中脱氧核苷酸的排列顺序包含着遗传信息，对于某个基因而言，其脱氧核苷酸的排列顺序是固定不变的，而不同基因的脱氧核苷酸排列顺序又是不同的。

4．脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体的关系图解

[关键一点]

①染色体并不是DNA的唯一载体，细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量DNA。

②并非所有生物的遗传信息都位于DNA上。

例如，有些病毒的遗传物质是RNA，其遗传信息存在于RNA分子中。

[例3]　分析下图，然后回答相关问题。

（1）图中的A、C、D、F、G依次指的是________、________、________、________、________。

（2）一般来说，1个G中含有________个E，在有丝分裂的中期，G和E的比值是________。

（3）D共有________种。

决定F结构多样性的是________的排列顺序。

（4）E是由________条链组成的，这两条链是按照反向平行方式盘旋而成的________结构。

（5）细胞内的遗传物质是[　　]________，基因和它的关系是________________________。

[解析]　DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，它是由一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子脱氧核糖组成的。

基因是有遗传效应的DNA片段，染色体是遗传物质的主要载体，而DNA是携带遗传信息的遗传物质，一条染色体上通常有一个DNA分子，一个DNA分子上有许多个基因，一个基因是由成百上千个脱氧核苷酸构成的，这些脱氧核苷酸的排列顺序的多样性与特异性就决定了DNA分子的多样性和特异性。

无论DNA分子中所携带的遗传信息是否相同，DNA分子的空间结构均为独特的双螺旋结构。

[答案]　

（1）脱氧核糖　含氮碱基　脱氧核苷酸　蛋白质　染色体　

（2）1　1∶2　（3）四　D　（4）两　双螺旋　（5）E　DNA　基因是有遗传效应的E片段

[第1、2章　人类探索遗传物质的历程　遗传信息传递的结构基础]

（时间60分钟，满分100分）

一、选择题（每小题3分，共60分）

1．最早提出“染色体是联系亲代与子代间桥梁”观点的是（　　）

A．达尔文　　　　　　　　B．孟德尔

C．萨顿D．摩尔根

解析：

“染色体是联系亲代与子代的桥梁”观点是由萨顿提出的。

答案：

2．破译遗传密码的科学家是（　　）

A．达尔文和魏斯曼B．孟德尔和摩尔根

C．沃森和克里克D．尼伦伯格和霍拉纳

解析：

遗传密码是由尼伦伯格和霍拉纳于20世纪60年代破译的。

答案：

3．某生物的体细胞染色体数为2n。

该生物减数分裂的第二次分裂与有丝分裂相同之处是（　　）

A．分裂开始前，都进行染色体的复制

B．分裂开始时，每个细胞中的染色体数都是2n

C．分裂过程中，每条染色体的着丝粒都分裂成为两个

D．分裂结束后，每个子细胞的染色体数都是n

解析：

通常所说的生物减数第二次分裂的染色体变化与有丝分裂相同之处，是指染色体的着丝粒分裂，一条染色体变成两条染色体的过程，该过程出现了染色体数目暂时加倍现象。

在题目给出的选项中，A选项是分裂间期的变化。

由于减数第一次分裂时，染色体数目已减半，所以减数第二次分裂开始时，染色体数目为n。

分裂结束后，减数分裂形成的配子，其细胞中的染色体数目减半，而有丝分裂形成的子细胞中染色体数目不变。

答案：

4．为了观察减数分裂各时期特点，实验材料最好选择（　　）

①蚕豆的雄蕊②桃花的雌蕊

③蝗虫的精巢④小鼠的卵巢

A．①②B．③④

C．①③D．②④

解析：

小鼠的卵原细胞进行的减数第一次分裂是在排卵前后完成的，减数第二次分裂是在输卵管中精子和卵子结合的过程中完成的，且数量较少；桃花雌蕊中，1个大孢子母细胞经1次减数分裂形成4个大孢子，3个退化，1个经3次有丝分裂形成8核胚囊，分裂细胞数目太少，不易观察到各个时期；因此均不宜作为实验材料。

答案：

5．（2012·江苏高考）

某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b（见右图）。

如以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。

下列解释最合理的是（　　）

A．减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为B

B．减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离

C．减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合

D．减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换

解析：

因红色显性基因B位于缺失染色体上，缺失染色体的花粉不育，所以在正常情况下，以该植株为父本的测交后代都应表现为白色性状。

但测交后代中有部分表现红色性状，这说明缺失染色体上的红色显性基因转移到了正常染色体上，即在减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间发生了交叉互换。

基因突变的频率很低。

答案：

6．右图为动物细胞示意图，它属于（　　）

A．第二极体　　　B．卵原细胞

C．第一极体　　　D．卵细胞

解析：

细胞中无同源染色体，有染色单体，故为次级性母细胞或第一极体。

答案：

7．细胞分裂中期的染色体所不具有的是（　　）

A．染色单体B．随体

C．纺锤体D．着丝粒

解析：

纺锤体是细胞在进行有丝分裂时，由从细胞两极发出的纺锤丝所构成的，它不是染色体的结构。

答案：

8．对右图中减数分裂过程某阶段的描述，正确的是（　　）

A．同源染色体移向两极

B．非姐妹染色单体交换结束

C．减数第二次分裂的中期

D．姐妹染色单体排列在赤道板上

解析：

图像显示同源染色体排列在赤道板两侧，该细胞处于减数第一次分裂中期；该细胞的前一时期是减数第一次分裂前期，主要特点是同源染色体联会，出现四分体，非姐妹染色单体交叉互换；该细胞的后一时期是减数第一次分裂后期，主要发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合并在纺锤丝牵引下向两极移动。

答案：

9．某动物精原细胞中有3对同源染色体，经减数分裂产生的配子，同时含有3个母方染色体的配子占（　　）

A．1/2B．1/4

C．1/8D．1/16

解析：

减数第一次分裂后期，3对同源染色体与非同源染色体之间是自由组合的。

就每一对同源染色体来说，其中来自母方的染色体可以到任一极，到每一极的可能性都是1/2。

3条母方染色体都到同一极的可能性是1/2×1/2×1/2＝1/8。

答案：

10．病毒的遗传物质是（　　）

A．都是DNAB．都是RNA

C．DNA和RNAD．DNA或RNA

解析：

病毒是一类非细胞结构的生物，是由DNA或RNA和蛋白质分子构成的。

大多数病毒以DNA作为遗传物质，少数病毒以RNA作为遗传物质，所以说，病毒的遗传物质是DNA或RNA。

答案：

11．下列有关核酸与遗传物质关系的叙述，不正确的是（　　）

A．DNA是绝大多数生物的遗传物质

B．有些生物的遗传物质是RNA

C．在真核生物中，DNA和RNA都是遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质

D．核酸是所有生物的遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质

解析：

具有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸，但DNA是遗传物质，病毒只含有DNA或RNA一种核酸，其含有的这种核酸就是该病毒的遗传物质。

总之，大多数生物的遗传物质是DNA，即DNA是主要的遗传物质。

答案：

12．一个有15N标记的DNA分子，放在没有标记的环境中培养，复制5次后标记的DNA分子占DNA分子总数的（　　）

A．1/4B．1/8

C．1/16D．1/32

解析：

一个DNA分子复制n次后产生的DNA分子数为2n。

而DNA的复制是半保留复制，其特点是：

新形成的DNA双链，一条是来自亲代DNA分子的母链，另一条是新形成的子链。

这样，最初15N标记的DNA分子复制后，其标记的两条链就分别进入到两个子代DNA分子中，两个子代DNA分子就被标记了。

复制5次后其所占比例为2/25＝1/16。

答案：

13．某生物核酸的碱基组成是嘌呤碱基占58%，嘧啶碱基占42%，此生物不可能是（　　）

A．噬菌体B．大肠杆菌

C．人或酵母菌D．烟草

解析：

噬菌体由DNA和蛋白质构成，DNA为双链，嘌呤数与嘧啶数应相等。

在人、酵母菌、大肠杆菌、烟草中既有DNA，也有RNA，且RNA为单链，因此嘌呤数与嘧啶数可能不相等。

答案：

14．艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。

这两个实验在设计思路上的共同点是（　　）

A．重组DNA片段，研究其表型效应

B．诱发DNA突变，研究其表型效应

C．设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应

D．应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递

解析：

艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应。

答案：

15．T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。

首先将大肠杆菌放到用含有放射性14C和18O标记的有机物配制的培养基中培养一段时间，然后用未被标记的T2噬菌体去感染上述被标记的大肠杆菌。

经保温一段时间后，从细菌体内分离出T2噬菌体，则此T2噬菌体的DNA分子和蛋白质分子中能检测到放射性物质的情况是（　　）

A．都能检测到14C和18O

B．只有DNA分子中能检测到14C和18O

C．都不能检测到14C和18O

D．DNA分子中只能检测到18O，蛋白质分子中只能检测到14C

解析：

用含14C和18O标记的有机物培养大肠杆菌，得到含14C和18O标记的细菌，被未标记的T2噬菌体侵染后，子代噬菌体的DNA和蛋白质的合成都利用大肠杆菌体内的原料，由于DNA和蛋白质都含C和O，所以都能检测到14C和18O。

答案：

16．用a表示DNA，b表示基因，c表示脱氧核苷酸，d表示碱基，则四者的关系是（　　）

解析：

DNA、基因、脱氧核苷酸、碱基四者之间的关系，分析如下：

由图示可知D项正确。

答案：

17．“DNA指纹技术”在刑事侦破、亲子鉴定等方面作用巨大，这主要是根据DNA具有（　　）

A．稳定性B．特异性

C．多样性D．可变性

解析：

人和人之间的DNA不完全相同，即DNA分子具有特异性，所以DNA也可以像指纹一样用来识别身份。

答案：

18．现有一待测样品，经检验后，对碱基个数统计和计算得到下列结果：

（A＋T）/（G＋C）＝1，（A＋G）/（T＋C）＝1，根据此结果，该样品（　　）

A．无法被确定是DNA还是RNA

B．可被确定为双链DNA

C．无法被确定是单链DNA还是双链DNA

D．可被确定为单链DNA

解析：

由题目所给条件中只含有T，判定一定不是RNA，排除A项。

又知（A＋T）/（G＋C）＝1，在不同的DNA分子中，这一比值是不相同的，所以不能确定该DNA是双链的。

又（A＋G）/（T＋C）＝1，这一比值在双链DNA分子中肯定都是1，所以D项不符合。

答案：

19．下列关于DNA的叙述正确的是（　　）

①在人的白细胞中，DNA上含有人的全部遗传信息

②同种生物个体之间的DNA是完全相同的

③DNA是一切生物的遗传物质

④一个DNA分子可以控制许多性状

A．②③B．③④

C．①②D．①④

解析：

在人体的体细胞中，每个有核的体细胞都含有相同的DNA分子，也就是说，每个细胞内的DNA都含有此人全部的遗传信息。

同种个体之间的DNA分子是不相同的，这样，同种个体之间才会有性状上的差异，这也说明DNA分子的多样性和特异性。

绝大多数生物的遗传物质是DNA，因为有些生物（如烟草花叶病毒）的遗传物质是RNA而不是DNA。

控制生物性状的基本单位是基因，基因是DNA上具有遗传效应的片段。

一个DNA上有很多个基因，所以一个DNA分子可以控制许多性状。

答案：

20．对染色体、DNA、基因三者关系的叙述中，错误的是（　　）

A．每条染色体上含有一或两个DNA分子，每个DNA分子上含有多个基因

B．都能复制、分离和传递，且三者行为一致

C．三者都是生物细胞内的遗传物质

D．在生物的传种接代中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为

解析：

每条染色体含有一个（未复制时）或两个（复制后）DNA分子。

染色体是DNA和基因的主要载体，因而染色体的行为决定着DNA和基因的行为（复制、分离、组合、传递）。

染色体的遗传作用是由DNA或基因决定的，因而不能说染色体是遗传物质。

答案：

二、非选择题（共40分）

21．（10分）请据图回答：

（1）甲图为____________分裂，细胞处于__________时期，做出判断的根据是_________。

（2）乙图为____________分裂，细胞处于__________时期，做出判断的根据是____________________________________。

（3）甲图中的同源染色体是______________；非同源染色体是______________；交叉互换可能发生在______________________________________________之间。

解析：

同源染色体是指减数分裂时配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方，在减数分裂过程中，同源染色体分离，非同源染色体自由组合。

四分体时期同源染色体上的非姐妹染色单体通常发生交叉互换。

答案：

（1）减数　四分体（减数第一次分裂前期）　同源染色体联会，每对同源染色体包括4条染色单体

（2）有丝　分裂中期　细胞内有同源染色体，但未联会，且染色体的着丝粒都排列在赤道板上

（3）1和2,3和4　1和3,2和3,1和4,2和4

a′和b，a和b，a′和b′，a和b′，c和d，c和d′，c′和d，c′和d′

22．（11分）下列各图表示某雄性动物细胞分裂的一组图像，请据图回答：

（1）该动物的体细胞中染色体数目是________条，该动物可以形成________种类型的精子。

（2）正在进行减数分裂的细胞是图______________，含有染色单体的细胞是图________，没有同源染色体的细胞是图__________________。

（3）图B所示的细胞有________个四分体；图C所示的细胞所处的分裂时期为__________________，图D所示的细胞经细胞分裂后形成的是_________________________。

（4）A细胞有________条染色体，有______个DNA分子，A细胞经分裂形成的子细胞是______。

（5）此5个细胞发生的先后顺序可能是____________________________________。

解析：

图中有同源染色体但无联会现象的A、C为有丝分裂，其余为减数分裂。

有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，细胞中无染色单体，但减数第二次分裂细胞中无同源染色体。

A为有丝分裂后期，有4个染色体组，D为减数第二次分裂后期，E为减数第二次分裂中期。

该动物体细胞中有2对4条染色体，减数分裂时出现2个四分体，产生精子的类型为22＝4种。

答案：

（1）4　4　

（2）B、D、E　B、C、E　D、E

（3）2　有丝分裂中期　精细胞

（4）8　8　体细胞

（5）C→A→B→E→D

23．（9分）下图表示细胞内与基因有关的物质或结构，请仔细阅读并回答问题：

元素（a）―→

―→e―→基因（f）―→g

（1）细胞内的遗传物质是[　　]________。

基因和它的关系是____________________。

（2）e和g的关系是__________________，g被彻底水解后的产物可用字母________表示。

（3）f和i的位置关系是________。

（4）1个i与g有两种比例关系：

________或________。

（5）每个g中含有________个f，每个f中可以有________个e组成，e有________种。

（6）g的空间结构一般表现为__________，若其中

＝0.5，则A占总碱基数的比例为________，其单链之一的

为__________。

解析：

由题意知，a代表组成基因的元素：

C、H、O、N、P；b、c、d代表磷酸、脱氧核糖、含氮碱基；e代表4种脱氧核苷酸；g代表DNA；h代表蛋白质；i代表染色体；双链DNA中，A＝T，C＝G，又因为

＝

，所以T＋A占总数的2/3，A占总数的1/3。

答案：

（1）g　DNA　基因是有遗传效应的DNA片段，1个DNA分子上含有许多个基因

（2）e是g的基本组成单位　b、c、d

（3）f在i上呈线性排列

（4）1∶1　1∶2

（5）许多　成百上千　4

（6）规则双螺旋　1/3　1/2

24．（10分）某科研小组对甲型H1N1流感病毒遗传物质进行了如下实验：

实验目的：

探究甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。

材料用具：

显微注射器、甲型H1N1流感病毒的核酸提取物、活鸡胚、DNA酶、RNA酶。

实验步骤：

第一步：

取等量活鸡胚两组，用显微注射技术，分别向两组活鸡胚细胞中注射有关物质；

第二步：

在适宜条件下培养；

第三步：

分别从培养后的鸡胚中抽取样品，检测是否产生甲型H1N1流感病毒。

请将与实验相关的内容填入下表：

注射

的物质

实验现象预测

（有无甲型H1N1

流感病毒产生）