高中生物第2章遗传信息传递的结构基础章末整合教学案北师大版必修2

高中生物第2章遗传信息传递的结构基础章末整合教学案北师大版必修2

真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 1 第 2 章 遗传信息传递的结构基础 章末整合 本章网络构建 ①______________________；②______________________；③________________________； ④________________________；⑤______________________；⑥______________________； ⑦______________________。 答案 ①同源染色体联会→四分体→同源染色体分离 ②着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 ③噬菌体侵染细菌的实验 ④DNA 双螺旋结构模型 ⑤碱基互补配对 ⑥多样性 ⑦基因 规律方法整合 方法一 细胞分裂方式的辨析与比较 典例 1 如图是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂的部分图像，据图回答下列问题： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 2 (1)按先后顺序把有关有丝分裂图像的序号排列起来：______________________；按先后顺序 把有关减数分裂图像的序号排列起来：______________________。 (2)此动物的正常体细胞中有____________对同源染色体，细胞核中有________个 DNA 分子。 (3)在上述分裂图像中，细胞中的染色体数比此动物正常体细胞中染色体数增加一倍的是图 ________。 (4)在上述分裂图像中，属于初级精母细胞的是图________________________。 (5)在上述分裂图像中，每条染色体上只含有一个 DNA 分子的是图________。 答案 (1)⑫②⑤⑥⑦ ①③⑧⑩④⑨⑪ (2)2 4 (3)⑤⑥ (4)①③⑧ (5)⑤⑥⑦⑨⑪ 解析 ①图中含 4 条染色体且两两配对，属于减数分裂Ⅰ前期(四分体)；②中含 4 条染色体， 都排列在赤道板上，没有出现两两配对现象，为有丝分裂中期；③中含 4 条染色体排列在赤 道板上，同源染色体两两配对，为减数分裂Ⅰ中期；④中含 2 条染色体，排列在赤道板上， 为减数分裂Ⅱ中期；⑤⑥都含 8 条染色体，染色体移向两极，为有丝分裂后期；⑦中细胞的 每一极都含 4 条染色体，细胞膜正把细胞缢裂为两个，为有丝分裂末期；⑧表示同源染色体 分开移向两极，为减数分裂Ⅰ后期；⑨中姐妹染色单体分开移向两极，变成 4 条染色体，为 减数分裂Ⅱ后期；⑩中无同源染色体，含 2 条已复制的染色体，为减数分裂Ⅰ后得到的细胞 ——次级性母细胞；⑪为减数分裂Ⅱ后得到的细胞——成熟生殖细胞；⑫中染色体散乱分布， 中心粒正移向两极，为有丝分裂前期细胞。 方法链接 1．辨认分裂图像的关键是识别同源染色体。下列五组中的染色体，存在同源染色体的是 D、 E。 2．如图表示某雄性动物体内处于不同分裂状态或时期的细胞，总结如下： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 3 (1)B 细胞正处于有丝分裂后期，细胞内有染色体 8 条、染色单体 0 条。 (2)图中 D 细胞的名称为初级精母细胞，该时期之前其细胞核中含 8 个 DNA 分子。 (3)图中具有同源染色体的细胞有 A、B、D；含有染色单体的细胞有 C、D；含 4 个染色体组的 是 B，含 2 个染色体组的有 A、D。 (4)将图中 A 细胞经过减数分裂形成精细胞的过程按分裂的顺序连接起来为：A→D→C→E。 3．如图表示细胞分裂过程中染色体、核 DNA 相对值变化。 (1)染色单体从 c 点开始消失。 (2)从 b 点开始不存在同源染色体。 (3)与体细胞染色体数目相同但无同源染色体的区段是 cd 段。 (4)联会发生在 a 点之后。 迁移训练 1．细胞分裂是生物体一项重要的生命活动，是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。下列 关于图的叙述，不正确的是( ) A．若某植株的一个细胞正在进行分裂如图①，此细胞的下一个时期的主要特点是着丝粒分裂 B．假设某高等雄性动物睾丸里的一个细胞分裂如图②，其染色体 A、a、B、b 分布如图，此 细胞产生的精子染色体组成为 AB 的概率是 1/8 C．图③是某高等雌性动物体内的一个细胞，在分裂形成此细胞的过程中，细胞内可形成 3 个四分体 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 4 D．图②对应于图④中的 BC 段，图③对应于图④中的 DE 段 答案 B 解析 图①所示的细胞无同源染色体，故处于减数第二次分裂中期，下一个时期会发生着丝 粒的分裂，染色单体变成染色体，A 正确；图②所示是精原细胞(AaBb)正在进行有丝分裂， 有两对同源染色体，通过减数分裂形成的精子其染色体组成为 AB 的概率为 1/4，B 错误；图 ③所示细胞为卵细胞或极体，可以判断该动物体细胞有 3 对同源染色体，所以在减数第一次 分裂过程中会形成 3 个四分体，C 正确；图②每条染色体含 2 条染色单体，DNA 含量加倍，对 应图④的 BC 段。图③无染色单体，是经减数分裂形成的配子细胞，对应图④的 DE 段，D 正 确。 方法二 巧解同位素标记噬菌体 典例 2 有人试图通过实验来了解 H5N1 禽流感病毒侵入家禽的一些过程。设计实验如图： 一段时间后，检测子代 H5N1 病毒的放射性及 S、P 元素，下表对结果的预测中，最可能发生 的是( ) 选项 放射性 S 元素 P 元素 A 全部无 全部 32S 全部 31P B 全部有 全部 35S 多数 32P、少数 31P C 少数有 全部 32S 少数 32P、多数 31P D 全部有 全部 35S 少数 32P、多数 31P 答案 D 解析 病毒侵染细胞时，蛋白质外壳留在外面，只有核酸注入细胞内，由图可知，病毒先在 含 32P 的宿主细胞 1 中培养(其 DNA 被 32P 标记)，然后转移到含 35S 的宿主细胞 2 中培养。病毒 复制自身的遗传物质所用的原料有宿主细胞的 31P(不具放射性)，也有自身核酸(含 32P)，故子 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 5 代病毒的核酸大多含 31P，少数含 32P；病毒合成的蛋白质外壳所用的原料都是宿主细胞 2 的， 故全被 35S 标记。 方法链接 1．噬菌体的结构：噬菌体由 DNA 和蛋白质组成。 2．噬菌体侵染细菌的过程 3．噬菌体的标记方法 (1)标记细菌：用含有 32P 或者 35S 的培养基培养细菌，获得含 32P 或者 35S 的细菌。 (2)标记噬菌体：让噬菌体侵染含 32P 或者 35S 的细菌，从而获得含 32P 或者 35S 的噬菌体。 4．噬菌体侵染细菌的实验过程 (1)用 35S 标记蛋白质的噬菌体――→侵染 细菌→搅拌、离心――→结果 上清液放射性高，沉淀物放射性 低。 (2)用 32P 标记 DNA 的噬菌体――→侵染 细菌→搅拌、离心――→结果 上清液放射性低，沉淀物放射性高。 (3)结论：(1)(2) ――――――――→相互对照、得出结论DNA 是遗传物质(不能证明蛋白质不是遗传物质)。 5．噬菌体侵染细菌实验放射性分析的“两看”法 迁移训练 2．关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述中，正确的是( ) A．分别用含有放射性同位素 35S 和放射性同位素 32P 的培养基培养噬菌体 B．分别用 35S 和 32P 标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养 C．用 35S 标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致 D．32P、35S 标记的噬菌体侵染细菌实验分别说明 DNA 是遗传物质、蛋白质不是遗传物质 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 6 答案 C 解析 噬菌体营寄生生活，不能用培养基直接培养，需用含放射性的大肠杆菌培养才能使噬 菌体带上放射性标记，A 项错误；实验中保温时间不能过长，若保温时间太长则可能使一些 含 32P 的子代噬菌体释放出来，离心后存在于上清液中，导致上清液中检测到 32P，B 项错误； 35S 标记的是噬菌体的蛋白质，理论上应存在于上清液中，但可能因搅拌不充分，部分噬菌体 仍吸附在细菌表面而存在于沉淀物中，C 项正确；本实验可说明 DNA 是遗传物质，但不能证 明蛋白质不是遗传物质，因为缺少蛋白质进入细菌细胞的对照。 方法三 巧解 DNA 分子结构的计算 典例 3 某双链 DNA 分子含有 200 个碱基，一条链上 A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则该 DNA 分子( ) A．含有 4 个游离的磷酸基 B．A 有 60 个 C．四种含氮碱基 A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7 D．碱基排列方式共有 4200 种 答案 C 解析 DNA 分子中含有 2 个游离的磷酸基；根据一条链上的 A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，可计 算出 A＋T＝30%，则该双链 DNA 分子中的 A＋T＝30%，碱基总数为 200 个，则 A＋T＝60 个，A ＝T，A＝30 个；另一条链与该链互补，另一条链的 A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，两条链的 A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7；DNA 分子含有 200 个碱基，其碱基排列顺序最多有 4100 种，但因题 目限制了 4 种碱基的数量比例，故其碱基排列顺序应少于 4100 种。 方法链接 碱基互补配对原则是核酸中碱基数量计算的基础。可推知以下多条用于碱基计算的规律。 1．在双链 DNA 分子中，互补碱基两两相等，即 A＝T，C＝G，且 A＋G＝C＋T，即嘌呤碱基总 数等于嘧啶碱基总数。 2．在双链 DNA 分子中，互补的两种碱基和(如 A＋T 或 C＋G)占全部碱基的比等于其任何一条 单链中该种碱基比例的比值。 3．DNA 分子一条链中(A＋G)/(C＋T)的比值的倒数等于其互补链中该种比例的比值。 4．DNA 分子一条链中(A＋T)/(C＋G)的比值等于其互补链和整个 DNA 分子中该种比例的比值。 5．不同生物的 DNA 分子中其互补配对的碱基之和的比值一般不同，即(A＋T)/(C＋G)的值不 同。 迁移训练 3．一个 DNA 分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多 40%，两者之和占 DNA 分子碱基总数的 24%， 则该 DNA 分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的( ) A．28% B．24% 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 7 C．14% D．44% 答案 A 解析 已知 A1＋G1＝(A＋G＋T＋C)×24%，A1＝140%G1，所以 G1＝10%(A＋G＋T＋C)，则 A1＝14%(A ＋G＋T＋C)，又由于 A1＝T2，A2＋T2＋C2＋G2＝1 2 (A＋T＋G＋C)，所以 T2＝28%(A2＋T2＋G2＋C2)。 方法四 基因、DNA 与染色体之间的关系 典例 4 下列叙述中正确的是( ) A. 细胞中的基因都位于染色体上 B．细胞中每条染色体都只有一个 DNA 分子 C．在体细胞中，基因和染色体一般成对存在 D．非等位基因在形成配子时都是自由组合的 答案 C 解析 基因与染色体的行为虽然存在着明显的平行关系，但基因实质上是位于 DNA 上的，除染 色体上有 DNA 外，细胞质中的线粒体、叶绿体等细胞器内也含有 DNA，其上面也有基因(称为 细胞质基因)，所以 A 项错误；细胞中的染色体经过复制后，每条染色体上含有两个染色单体， 即两个 DNA 分子，所以 B 项错误；减数分裂过程中，发生自由组合的基因是位于非同源染色 体上的非等位基因，同源染色体上的非等位基因不发生自由组合，故 D 项也错误。 方法链接 下图是一对染色体，其中一条染色体来自母本，另一条来自父本。它们都含有相同的基因， 而且这些基因都按照相同的顺序从染色体的一端排到另一端。在一对染色体上同一位置的基 因都相同吗？这些基因与染色体呈现出何种关系？ 科学家观察到基因和染色体的行为存在着明显的平行关系，通过类比的方法，推断出基因位 于染色体上并得到证明，且测定出了基因在染色体上的相对位置，在染色体上呈线性排列。 每种生物的体细胞含有一定数目的染色体，真核细胞中 DNA 主要存在于细胞核内，少量存在 于线粒体、叶绿体中。细胞核中的 DNA 位于染色体上，复制前每条染色体上有 1 个 DNA 分子， 复制后每条染色体上有 2 个 DNA 分子；线粒体、叶绿体中的 DNA 是裸露的。每个 DNA 分子上 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 8 含有许多基因，基因在染色体上呈线性排列。 迁移训练 4．用 a 表示 DNA，b 表示基因，c 表示脱氧核糖核苷酸，d 表示碱基，则四者的关系是( ) 答案 D 解析 由碱基构成脱氧核糖核苷酸，脱氧核糖核苷酸构成基因，基因可构成 DNA。