小學(xué)衛(wèi)生與健康教案
發(fā)表時間:2020-12-21“誤讀”與“異讀”。
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計劃和準(zhǔn)備,作為高中教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓講的知識能夠輕松被學(xué)生吸收,幫助高中教師能夠井然有序的進行教學(xué)。那么,你知道高中教案要怎么寫呢?急您所急,小編為朋友們了收集和編輯了““誤讀”與“異讀””,相信您能找到對自己有用的內(nèi)容。
“誤讀”與“異讀”
教學(xué)目標(biāo)
知識與能力
了解古今漢語中“誤讀”和“異讀”的現(xiàn)象和原因
幫助學(xué)生學(xué)會如何讀準(zhǔn)字音。
過程與方法
通過課堂上的學(xué)習(xí)活動,幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的問題
情感態(tài)度與價值觀
培養(yǎng)良好的語文學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)的主動性和自覺性。
教學(xué)重點古今漢語中“誤讀”和“異讀”的現(xiàn)象和原因
教學(xué)難點幫助學(xué)生學(xué)會如何讀準(zhǔn)字音
教學(xué)關(guān)鍵幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的問題,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)的主動性和自覺性。課型復(fù)習(xí)
教學(xué)方法閱讀啟發(fā)教具
教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容教師活動學(xué)生活動
組織教學(xué)
導(dǎo)入新課
總結(jié)
練習(xí)
作業(yè)以課本上的笑話《翻到死》和一段相聲的錄音《白字先生》導(dǎo)入,讓學(xué)生在輕松的氛圍里體會“誤讀”現(xiàn)象給我們的生活帶來的不良后果。
1、問題:為什么會出現(xiàn)上述事例中的“誤讀”現(xiàn)象呢?(1)“形聲字”造成的誤讀。
(2)多音字造成的誤讀。
(3)方言造成的誤讀。
2、活動設(shè)計,對“癥”下“藥”:
(1)、給下列詞語注音:(見課件)
(2)、給下列多音字注音:(見課件)
3、問題:什么是異讀字?它和多音字有什么區(qū)別?
4、問題:“異讀字”產(chǎn)生的原因有哪些呢?(學(xué)生自讀課文)
5、問題:異讀現(xiàn)象更多地存在于文言文里,那么我們在學(xué)習(xí)文言文的時候,該如何讀準(zhǔn)字音呢?
課堂延伸
1、有趣的姓氏
2、解決課后的練習(xí)題。導(dǎo)入
疏導(dǎo)
歸納
引導(dǎo)
布置了解
識記
理解
鞏固
完成
板書設(shè)計
“誤讀”與“異讀”
“誤讀”——不是這種讀法
“異讀”——選擇正確的讀法
課后記事
培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)的主動性和自覺性。
精選閱讀
孔子與老子
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計劃和準(zhǔn)備,作為教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓講的知識能夠輕松被學(xué)生吸收,幫助教師能夠井然有序的進行教學(xué)。所以你在寫教案時要注意些什么呢?下面是由小編為大家整理的“孔子與老子”,僅供參考,希望能為您提供參考!
第1課 孔子與老子
[課程標(biāo)準(zhǔn)] 了解孔子以及儒家思想的形成。
一、孔子的學(xué)說
1.思想內(nèi)容
(1)政治思想
①核心是“仁”和“禮”,其主要內(nèi)容是“____________”和“克己復(fù)禮”?;就緩绞亲裱爸宜 敝篮汀癬_______”。
②提倡“____________”,逐步改良政治。
(2)哲學(xué)思想
①對鬼神敬而遠之。
②把探討和解決人世間的實際問題放在優(yōu)先位置。
(3)教育思想
①教育原則上,主張“____________”。
②教育方法上,主張“____________”。
③學(xué)習(xí)方法上,主張學(xué)思結(jié)合。
2.地位影響
(1)在諸國爭霸和____________的時代并未受到太多的重視。
(2)________________之后,逐漸形成完整的儒家思想體系,成為中國傳統(tǒng)文化的主流。
二、老聃與《道德經(jīng)》
1.思想內(nèi)容
(1)哲學(xué)思想
①本原論:“____”是天地萬物的本原。
②天命觀:“天法道,道法自然”。
③辯證法:矛盾雙方可以互相轉(zhuǎn)化。
(2)政治思想:主張“____________”。
2.影響:道家學(xué)派對中國文化,包括哲學(xué)、____________以及中國人的____________、道德人格產(chǎn)生了深遠影響。
知識點一 孔子的學(xué)說
1.山東曲阜孔廟是孔子文化的重要基地。今天我們?nèi)绻⒂^孔廟,了解儒家文化的精髓,首先必須要參閱()
A.《春秋》B.《尚書》
C.《論語》D.《道德經(jīng)》
2.下面是孔子周游列國的紀(jì)念郵票。孔子周游列國,宣傳自己的政治見解卻受到冷遇,主要是因為其主張()
A.不以解決現(xiàn)實問題為出發(fā)點
B.不關(guān)心民生問題
C.拒絕社會改革
D.不能滿足統(tǒng)治者要求
3.在黨的十七大上,胡錦濤總書記指出:“教育是民族振興的基石,教育公平是社會公平的重要基礎(chǔ)。”在當(dāng)代中國,教育公平是人民群眾最關(guān)心、最直接、最現(xiàn)實的利益問題之一??鬃拥南铝杏^點中,最能體現(xiàn)這一思想的是()
A.因材施教B.有教無類
C.溫故知新D.當(dāng)仁不讓于師
4.斯洛伐克共和國黑山博士說:“為了創(chuàng)造一個沒有任何爭端沖突的德馨社會,人類偉大導(dǎo)師孔子所設(shè)立的道德原則和進行的不懈努力直至今日仍無人超越。”這里的“道德原則”主要是指()
A.孔子的“禮制”思想
B.孔子的“仁”思想
C.孔子的教育思想
D.孔子的哲學(xué)思想
5.有人說:“要研究中國古代思想史,不能不研究孔子?!逼渲饕罁?jù)是()
A.孔子開創(chuàng)了中國古代私人講學(xué)的風(fēng)氣
B.儒家思想一直被古代統(tǒng)治者奉為正統(tǒng)思想
C.儒家思想成為歷代政治家改革圖治的理論武器
D.儒家思想在中國傳統(tǒng)文化中居主流地位
6.孔子思想在當(dāng)時未受重視的根本原因是()
A.孔子地位低下,位卑言微
B.孔子主張維護奴隸制,不符合時代潮流
C.受其他學(xué)派打擊
D.其思想有較大的消極性
7.孔子看到魯國季氏用了天子的樂舞,便憤然譴責(zé)道:“是可忍,孰不可忍!”材料反映了孔子的思想主張是()
A.仁者愛人B.忠恕之道
C.克己復(fù)禮D.中庸之道
知識點二 老子的思想
8.人們常常引用《老子》中“禍兮,福之所倚;福兮,禍之所伏”這句話,是因為它反映了老子的()
A.“無為而治”的政治主張
B.“小國寡民”的政治思想
C.“天道自然”的哲學(xué)思想
D.矛盾對立轉(zhuǎn)化的辯證法思想
9.《道德經(jīng)》載:“不尚賢,使民不爭;不貴難得之貨,使民不為盜;不見可欲,使民心不亂。”“我無為而民自化,我好靜而民自正,我無事而民自富,我無欲而民自樸。”其含義是()
A.同情人民疾苦,主張實行仁政
B.主張統(tǒng)治者對人民加強控制
C.主張統(tǒng)治者清靜無為以緩和階級矛盾
D.統(tǒng)治者和被統(tǒng)治者的關(guān)系是相互依存的
10.下列觀點與老子的思想相符的是()
①天是世間萬物的主宰?、谥灰堋笆仂o”,就可以“以弱勝強” ③任何事物都有矛盾對立的兩個方面 ④“道”是天地萬物的本原
A.①②③B.①③④C.①②④D.②③④
題號12345678910
答案
11.閱讀下列材料:
材料一 子曰:“富而可求也,雖執(zhí)鞭之士吾亦為之,如何可求,從吾所好?!薄帮埵呤?,飲水,曲肚而枕之,樂在其中矣;不義且富貴,于我如浮云?!薄釉唬骸盀槿?舊貴族)不富矣,為富(新地主和商人)不仁矣?!?br>
材料二 齊景公問政于孔子,孔子對曰:“君君,臣臣,父父,子子。”季康子問政于孔子,孔子對曰:“政者正也。子帥以下,孰敢不正?”季康子問政于孔子,“如殺無道以就有道,何如?”孔子對曰:“子為政,焉用殺?子欲善而民善矣。君子之德風(fēng),小人之德草,草上之風(fēng)必偃?!?br>
——《論語顏淵》
材料三 孔子之道,遠傳于四域之外,東經(jīng)朝鮮,波及日本。南則風(fēng)靡于安南(即越南)……孔子之道,又流行于歐美。英、法、德、美、意、奧之學(xué)者,熱心研究孔子者,歲熾日烈……就全世界觀之,《論語》之價值,已與《新約全書》競勝。
——(日)島獻吉郎《諸子百家考》
(1)依據(jù)材料一,歸納孔子的經(jīng)濟主張。結(jié)合所學(xué)知識分析孔子上述主張產(chǎn)生的經(jīng)濟背景。
(2)根據(jù)材料二,概括孔子的思想主張。
(3)材料三說明了什么問題?
12.閱讀下列材料:
材料一 禍兮,福之所倚;福兮,禍之所伏。孰知其極(最后的結(jié)果)?
材料二 民之饑,以其上食稅之多,是以饑;民之難治,以其上之有為,是以難治;民之輕死,以其上求生之厚,是以輕死。
材料三 小國寡民?!势涫?,美其服,安其居,樂其俗。鄰國相望,雞犬之聲相聞,民至老死不相往來?!兜赖陆?jīng)》
請回答:
(1)從材料一中可看出老子的什么觀點?
(2)從材料二、三中可看出老子的觀點是什么?應(yīng)如何認(rèn)識?
第一單元 中國古代的思想與科技
第1課 孔子與老子
知識清單
一、1.(1)①仁者愛人 正名 ②為政以德 (3)①有教無類?、谝虿氖┙獭?.(1)社會變革 (2)漢代大一統(tǒng)
二、1.(1)①道 (2)無為而治 2.倫理學(xué) 思維方式
對點訓(xùn)練
1.C [孔子的思想主要保存在由其弟子整理的《論語》一書中。]
2.D [結(jié)合史實分析各項,孔子重視探討社會實際問題,也關(guān)心民生,A、B兩項不符合史實;孔子不排除在禮治的同時逐步改良政治,C項說法不正確;結(jié)合歷史背景看,D項符合題意。]
3.B [“有教無類”意即不分貧富貴賤,所有人都有權(quán)利接受教育,這體現(xiàn)了教育的公平公正原則。]
4.B [注意材料中的關(guān)鍵詞句“沒有任何爭端沖突的德馨社會”,孔子的“仁”思想可以協(xié)調(diào)社會關(guān)系,使社會沖突減少。]
5.D [漢武帝“罷黜百家,獨尊儒術(shù)”后,儒家思想成為官方統(tǒng)治思想,逐步成為中國傳統(tǒng)文化的主流,對中國社會產(chǎn)生了舉足輕重的影響,因此,“要研究中國古代思想史,不能不研究孔子”。]
6.B [孔子處于奴隸制開始瓦解、新興地主階級日益形成的時期,新興地主階級要求以暴力打破舊的社會秩序,發(fā)展封建經(jīng)濟,建立地主階級專政的政權(quán)??鬃又鲝堃浴叭省被謴?fù)已毀壞的“禮”,不符合當(dāng)時社會的發(fā)展趨勢。]
7.C [“是可忍,孰不可忍!”這句話的意思是:如果這件事情能容忍,那還有哪件事情不能容忍!換句話說就是:這是最不能容忍的事情了。不能容忍諸侯用天子的樂舞,因為這不符合周禮的要求。]
8.D [題干材料主要闡述了“?!迸c“禍”對立轉(zhuǎn)化的思想,反映了老子的辯證法思想。]
9.C [材料反映了老子政治上“無為而治”的思想。]
10.D [老子認(rèn)為人世間的萬事萬物都是“道”派生出來的,他否認(rèn)“天命”的絕對權(quán)威,排除含①的選項,故答案為D項。]
綜合運用
11.(1)經(jīng)濟主張:孔子不反對求富,但是認(rèn)為求富應(yīng)該符合奴隸制的經(jīng)濟秩序和道德規(guī)范。(或君子愛財,取之有道)經(jīng)濟背景:奴隸制經(jīng)濟逐漸衰落,封建經(jīng)濟興起。
(2)孔子提倡“仁”和“禮”;主張“貴賤有序”“為政以德”,反對苛政和任意刑殺。
(3)說明孔子的思想對世界產(chǎn)生了深遠影響。
解析 本題主要考查孔子的思想及其影響。第(1)問,從材料一可知,孔子并不反對求富,但要取之有道;經(jīng)濟背景方面結(jié)合孔子生活的時代加以說明。第(2)問,“君君,臣臣,父父,子子”強調(diào)的是貴賤有序;“子為政,焉用殺?”強調(diào)的是應(yīng)該實行仁政。第(3)問,材料三主要強調(diào)的是孔子及其學(xué)說的世界影響。
12.(1)其學(xué)說含有樸素的辯證法思想,認(rèn)為世界萬物和人類社會總在不停地變化,而對立雙方可以互相轉(zhuǎn)化。
(2)主張“無為”,這是針對當(dāng)時社會上普遍出現(xiàn)的暴政、苛政而提出的,他反對統(tǒng)治者的強權(quán)政治,具有很大的合理性和進步性。但他推崇保守落后的“小國寡民”的社會,又有狹隘守舊的特點。
解析 材料一闡述的是對立雙方相互依存而且互相轉(zhuǎn)化的觀點;材料二認(rèn)為統(tǒng)治者盤剝、苛政太多,使人民無法安定生活,主張“無為”;材料三推崇過去的那種“小國寡民”的社會生活。
教材問題解答
閱讀與思考
一是因為儒家學(xué)派以“仁”為學(xué)說核心,以中庸辯證為思想方法,重血親人倫,重現(xiàn)世事功,重實踐理性,重道德修養(yǎng)。二是在天道觀方面,儒家宣揚“畏天命,畏圣人之言”,同時又對神靈崇拜作淡化處理,把超自然的信仰放到了現(xiàn)實人事的從屬地位。三是在歷史觀方面,將捍衛(wèi)三代典章文物當(dāng)做自己的神圣使命,同時亦不排斥對不符合時代潮流的禮俗政令加以適當(dāng)?shù)淖兺ㄐ薷?。四是在修身治國方面,它設(shè)計出一整套由小及大、由近及遠的發(fā)展人格和安定邦家的方案,為鞏固政教體制提供了切實可循的途徑。正因為如此,漢代以后儒家學(xué)派成為中國傳統(tǒng)文化的正宗。
解析與探究
材料一認(rèn)為上帝了解人民的疾苦。材料二擯除了“天命”的絕對權(quán)威,主張“無為而治”。材料三反映了孔子并不否認(rèn)天命的存在,但對鬼神的存在持懷疑態(tài)度。
自我測評
1.孔子思想體系的核心是“仁”和“禮”,其主要內(nèi)容是“仁者愛人”和“克己復(fù)禮”。
2.老子將“道”抽象化,概括為普遍的、無所不包的最高哲學(xué)概念。在他看來,“道”是凌駕于天之上的天地萬物的本原,“天法道,道法自然”,擯除了“天命”的絕對權(quán)威。
遺傳與進化
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,作為高中教師準(zhǔn)備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動,幫助高中教師營造一個良好的教學(xué)氛圍。所以你在寫高中教案時要注意些什么呢?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的遺傳與進化,希望對您的工作和生活有所幫助。
第一章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第1節(jié)孟德爾的豌豆雜交實驗(一)
(一)問題探討
1.粉色。因為按照融合遺傳的觀點,雙親遺傳物質(zhì)在子代體內(nèi)混合,子代呈現(xiàn)雙親的中介性狀,即紅色和白色的混合色──粉色。
2.提示:此問題是開放性問題,目的是引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析身邊的生物遺傳現(xiàn)象,學(xué)生通過對遺傳實例的分析,辨析融合遺傳觀點是否正確。有些學(xué)生可能舉出的實例是多個遺傳因子控制生物性狀的現(xiàn)象(如人體的高度等),從而產(chǎn)生諸多疑惑,教師對此可以不做過多的解釋。只要引導(dǎo)學(xué)生能認(rèn)真思索,積極探討,投入學(xué)習(xí)狀態(tài)即可。
(二)實驗
1.與每個小組的實驗結(jié)果相比,全班實驗的總結(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∶1。因為實驗個體數(shù)量越大,越接近統(tǒng)計規(guī)律。
如果孟德爾當(dāng)時只統(tǒng)計10株豌豆雜交的結(jié)果,則很難正確地解釋性狀分離現(xiàn)象,因為實驗統(tǒng)計的樣本數(shù)目足夠多,是孟德爾能夠正確分析實驗結(jié)果的前提條件之一。當(dāng)對10株豌豆的個體做統(tǒng)計時,會出現(xiàn)較大的誤差。
2.模擬實驗的結(jié)果與孟德爾的假說是相吻合的。因為甲、乙小桶內(nèi)的彩球代表孟德爾實驗中的雌、雄配子,從兩個桶內(nèi)分別隨機抓取一個彩球進行組合,實際上模擬雌、雄配子的隨機組合,統(tǒng)計的數(shù)量也足夠大,出現(xiàn)了3∶1的結(jié)果。但證明某一假說還需實驗驗證。
(三)技能訓(xùn)練
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行自交,直至自交后代不再出現(xiàn)白色花為止。
(四)旁欄思考題
不會。因為滿足孟德爾實驗條件之一是雌、雄配子結(jié)合機會相等,即任何一個雄配子(或雌配子)與任何一個雌配子(或雄配子)的結(jié)合機會相等,這樣才能出現(xiàn)3∶1的性狀分離比。
(五)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.B。
2.B。
3.(1)在F1水稻細胞中含有一個控制合成支鏈淀粉的遺傳因子和一個控制合成直鏈淀粉的遺傳因子。在F1形成配子時,兩個遺傳因子分離,分別進入不同配子中,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,遇碘變藍黑色,其比例為1∶1。
(2)孟德爾的分離定律。即在F1形成配子時,成對的遺傳因子發(fā)生分離,分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中。
(3)2。
4.(1)白色;黑色。
(2)性狀分離;白毛羊為雜合子,雜合子在自交時會產(chǎn)生性狀分離現(xiàn)象。
拓展題
1.(1)將被鑒定的栗色公馬與多匹白色母馬配種,這樣可在一個季節(jié)里產(chǎn)生多匹雜交后代。
(2)雜交后代可能有兩種結(jié)果:一是雜交后代全部為栗色馬,此結(jié)果說明被鑒定的栗色公馬很可能是純合子;二是雜交后代中既有白色馬,又有栗色馬,此結(jié)果說明被鑒定的栗色公馬為雜合子。
2.提示:選擇適宜的實驗材料是確保實驗成功的條件之一。孟德爾在遺傳雜交實驗中,曾使用多種植物如豌豆、玉米、山柳菊做雜交實驗,其中豌豆的雜交實驗最為成功,因此發(fā)現(xiàn)了遺傳的基本規(guī)律。這是因為豌豆具有適于研究雜交實驗的特點,例如,豌豆嚴(yán)格自花受粉,在自然狀態(tài)下是純種,這樣確保了通過雜交實驗可以獲得真正的雜種;豌豆花大,易于做人工雜交實驗;豌豆具有穩(wěn)定的可以區(qū)分的性狀,易于區(qū)分、統(tǒng)計實驗結(jié)果。
3.提示:凱庫勒提出苯分子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)、原子核中含有中子和質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)過程等,都是通過假說—演繹法得出結(jié)論的。19世紀(jì)以前科學(xué)家對遺傳學(xué)的研究,多采用從實驗結(jié)果出發(fā)提出某種理論或?qū)W說。而假說—演繹法,是從客觀現(xiàn)象或?qū)嶒灲Y(jié)果出發(fā),提出問題,作出假設(shè),然后設(shè)計實驗驗證假說的研究方法,這種方法的運用促進了生物科學(xué)的研究,使遺傳學(xué)由描述性研究進入理性推導(dǎo)和實驗驗證的研究階段。
第2節(jié)孟德爾的豌豆雜交實驗(二)
(一)問題探討
提示:問題探討的目的是活躍學(xué)生的思維,引領(lǐng)學(xué)生進入新的學(xué)習(xí)狀態(tài),教師可以通過水稻雜交育種等實例,使學(xué)生自然地認(rèn)識到任何生物都不止表現(xiàn)一種性狀,后代表現(xiàn)的特征可以是兩個親本性狀組合的結(jié)果。進一步地思考討論,雙親的性狀是遵循什么規(guī)律進行組合、傳遞給后代的?在育種實踐中人類如何獲得所需的性狀組合?為導(dǎo)入新課做好準(zhǔn)備。
(二)思考與討論
1.提示:豌豆適于作雜交實驗材料的優(yōu)點有:(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1.5~2.0m,矮莖高度僅為0.3m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,易于做人工雜交實驗。孟德爾正是因為選用了豌豆做雜交實驗,才能有效地從單一性狀到多對性狀研究生物遺傳的基本規(guī)律,才能對遺傳實驗結(jié)果進行量化統(tǒng)計,所以科學(xué)地選擇實驗材料是科學(xué)研究取得成功的重要保障之一。
2.提示:如果孟德爾只是研究多對相對性狀的遺傳,很難從數(shù)學(xué)統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律,因為如果研究n對相對性狀,將會有2n個性狀組合,這是很難統(tǒng)計的,也很難從數(shù)學(xué)統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)問題,揭示生物的遺傳規(guī)律。這也是前人在遺傳雜交實驗中留下的經(jīng)驗與教訓(xùn),孟德爾恰恰借鑒了前人的遺傳研究經(jīng)驗,改變實驗方法,從簡單到復(fù)雜地進行觀察、統(tǒng)計、分析實驗結(jié)果,從而發(fā)現(xiàn)問題、提出假說、實驗驗證、得出結(jié)論。
3.提示:如果孟德爾沒有對實驗結(jié)果進行統(tǒng)計學(xué)分析,他很難做出對分離現(xiàn)象的解釋。因為通過統(tǒng)計,孟德爾發(fā)現(xiàn)了生物性狀的遺傳在數(shù)量上呈現(xiàn)一定數(shù)學(xué)比例,這引發(fā)他揭示其實質(zhì)的興趣。同時這也使孟德爾意識到數(shù)學(xué)概率,也適用于生物遺傳的研究,從而將數(shù)學(xué)的方法引入對遺傳實驗結(jié)果的處理和分析。
4.提示:作為一種正確的假說,不僅能解釋已有的實驗結(jié)果,還應(yīng)該能夠預(yù)測另一些實驗結(jié)果。可參考教科書對“假說—演繹法”的解釋。
5.提示:(1)扎實的知識基礎(chǔ)和對科學(xué)的熱愛。孟德爾在維也納大學(xué)進修學(xué)習(xí)時,通過對自然科學(xué)的學(xué)習(xí),使他具有生物類型是可變的,可以通過雜交產(chǎn)生新的生物類型等進化思想。同時孟德爾還學(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認(rèn)識到概率原理能用于預(yù)測遺傳雜交實驗結(jié)果的科學(xué)家。
(2)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。孟德爾對雜交實驗的研究是從觀察遺傳現(xiàn)象出發(fā),提出問題,作出假設(shè),然后設(shè)計實驗驗證假設(shè)的研究方法。這在當(dāng)時是一種新的研究思路,光是豌豆的雜交實驗,他就沒有局限于對實驗結(jié)果的簡單描述和歸納。
(3)勤于實踐。孟德爾在豌豆的遺傳雜交實驗研究中,連續(xù)進行了8年的研究,并且對每次實驗的結(jié)果進行統(tǒng)計分析,從中發(fā)現(xiàn)了前人沒有發(fā)現(xiàn)的問題和規(guī)律。
(4)敢于向傳統(tǒng)挑戰(zhàn)。孟德爾通過實驗研究,提出了“顆粒性遺傳”的思想,這是對傳統(tǒng)的遺傳觀念的挑戰(zhàn)。
(三)旁欄思考題
從數(shù)學(xué)角度看,(3∶1)2的展開式為9∶3∶3∶1,即9∶3∶3∶1的比例可以表示為兩個3∶1的乘積。對于兩對相對性狀的遺傳結(jié)果,如果對每一對性狀進行單獨的分析,如單純考慮圓和皺或黃和綠一對相對性狀遺傳時,其性狀的數(shù)量比是圓?!冒櫫?(315+108)∶(101+32)=3∶1;黃色∶綠色=(315+101)∶(108+32)=3∶1。即每對性狀的遺傳都遵循了分離定律。這無疑說明兩對相對性狀的遺傳結(jié)果可以表示為它們各自遺傳結(jié)果的乘積,即9∶3∶3∶1來自于(3∶1)2。
(四)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.(1)×;(2)×。
2.C。
拓展題
(1)YyRr;yyRr。(2)黃色皺粒,綠色皺粒;1∶1;1/4。(3)YyRR或YyRr;4;如果是YyRR與yyrr雜交,比值為黃色圓粒∶綠色圓粒=1∶1;如果是YyRr與yyrr雜交,比值為黃色圓?!镁G色圓粒∶黃色皺?!镁G色皺粒=1∶1∶1∶1。
自我檢測的答案和提示
一、概念檢測
判斷題
1.×。
2.×。
3.×。
選擇題
1.D。
2.C。
3.D。
4.B。
二、知識遷移
因為控制非甜玉米性狀的是顯性基因,控制甜玉米性狀的是隱性基因。當(dāng)甜玉米接受非甜玉米的花粉時,非甜玉米花粉產(chǎn)生的精子中含有顯性基因,而甜玉米的胚珠中的極核含有隱性基因,極核受精后發(fā)育成胚乳,胚乳細胞中顯性基因?qū)﹄[性基因有顯性作用,故在甜玉米植株上結(jié)出非甜玉米;當(dāng)非甜玉米接受甜玉米的花粉時,甜玉米花粉產(chǎn)生的精子中含有隱性基因,而非甜玉米的胚珠中的極核含有顯性基因,故在非甜玉米植株上結(jié)出的仍是非甜玉米。
三、技能應(yīng)用
由于顯性基因?qū)﹄[性基因有顯性作用,所以在生物長期的進化過程中,如果沒有自然選擇的作用,一般在一個群體中顯性個體數(shù)多于隱性個體數(shù)。根據(jù)圖中提供的信息可知,蝴蝶的綠眼個體數(shù)多,并且綠眼∶白眼接近于3∶1;同樣蝴蝶的紫翅個體數(shù)多,并且紫翅∶黃翅接近于3∶1,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。
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。同時調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果表明,攜帶白化病致病基因且表現(xiàn)型正常的夫婦,其后代是白化病患者的幾率為25%。以此可以判斷,人類正常皮膚與白化皮膚這對相對性狀的遺傳符合孟德爾的分離定律。
2.孟德爾的自由組合定律具有普遍性,因為兩對相對性狀的遺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2×2=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。
第二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)問題探討
1.配子染色體與體細胞染色體的區(qū)別在于:
(1)配子染色體數(shù)是體細胞染色體數(shù)的一半;
(2)配子染色體是由體細胞每對同源染色體中分別取出一條組成的。
(二)旁欄思考題
1.減數(shù)分裂的染色體復(fù)制發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的間期,減數(shù)第二次分裂的間期不復(fù)制。
2.初級精母細胞兩極的這兩組染色體,非同源染色體之間是自由組合的。
3.在減數(shù)第一次分裂中出現(xiàn)了同源染色體聯(lián)會,四分體形成,非姐妹染色單體間交叉互換,同源染色體分離,使得細胞兩極各有一整套非同源染色體,從而使形成的次級精母細胞中染色體數(shù)目減少為初級精母細胞的一半等行為。
上述過程可使配子中染色體數(shù)目減半。這樣再通過以后發(fā)生的兩性配子結(jié)合成合子的受精作用,就能維持生物前后代體細胞染色體數(shù)目的恒定,從而保證遺傳的穩(wěn)定性。上述過程還可以使經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子類型多樣,從而增加了生物的變異,增強了生物適應(yīng)環(huán)境的能力,有利于生物的進化。
4.經(jīng)過減數(shù)第一次分裂,一個卵原細胞會分裂成一個較大的次級卵母細胞和一個較小的極體。經(jīng)過減數(shù)第二次分裂,一個次級卵母細胞會分裂成一個含細胞質(zhì)多的卵細胞和一個含細胞質(zhì)少的極體,而減數(shù)第一次分裂形成的極體也經(jīng)過減數(shù)第二次分裂成為兩個含細胞質(zhì)少的極體。最后三個極體退化消失,只剩一個卵細胞。
(三)想像空間
不一樣。受精過程中,僅精子的頭部進入卵細胞,而精子的頭部除了細胞核外,只含極少量的細胞質(zhì)。而細胞質(zhì)中線粒體含少量DNA(植物細胞質(zhì)中的葉綠體也含少量DNA),對生物的遺傳也有影響。
(四)實驗
1.減數(shù)第一次分裂會出現(xiàn)同源染色體聯(lián)會、四分體形成、同源染色體在赤道板位置成對排列、同源染色體分離、移向細胞兩極的染色體分別由兩條染色單體組成等現(xiàn)象。
減數(shù)第二次分裂的中期,非同源染色體成單排列在細胞赤道板位置,移向細胞兩極的染色體不含染色單體。
2.減數(shù)第一次分裂的中期,兩條同源染色體分別排列在細胞赤道板的兩側(cè),末期在細胞兩極的染色體由該細胞一整套非同源染色體組成,其數(shù)目是體細胞染色體數(shù)的一半,每條染色體均由兩條染色單體構(gòu)成。
減數(shù)第二次分裂的中期,所有染色體的著絲點排列在細胞的赤道板的位置。末期細胞兩極的染色體不含染色單體。
3.同一生物的細胞,所含遺傳物質(zhì)相同;增殖的過程相同;不同細胞可能處于細胞周期的不同階段。因此,可以通過觀察多個精原細胞的減數(shù)分裂,推測出一個精原細胞減數(shù)分裂過程中染色體的連續(xù)變化。
(五)模型建構(gòu)
討論一
1.代表分別來自父方和母方的同源染色體聯(lián)會。
2.4條。減數(shù)第一次分裂結(jié)束。2條。
3.減數(shù)第一次分裂過程中的同源染色體聯(lián)會,形成四分體,同源染色體在赤道板位置成雙排列,同源染色體分離,分別移向細胞兩極;減數(shù)第二次分裂過程中非同源染色體的著絲點排列在細胞的赤道板上,著絲點分裂,染色單體成為染色體,移向細胞兩極。
4.2個。2個。
討論二
1.每個配子都含有兩種顏色的染色體。
2.4種。
3.8種。
(六)技能訓(xùn)練
精原細胞有絲分裂過程中染色體數(shù)目變化表
時期間期前期中期后期末期
染色體數(shù)目(條)888168
精原細胞形成精子過程中染色體數(shù)目變化表
細胞類型精原細胞初級精母細胞次級精母細胞精細胞
染色體數(shù)目(條)8844
精原細胞形成精子過程中染色體數(shù)目變化圖
(七)第一小節(jié)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.(1)√;(2)×;(3)×;(4)×。
2.B。
3.D。
4.(1)①這個細胞正在進行減數(shù)分裂。因為該細胞中出現(xiàn)了四分體。
②該細胞有4條染色體,8條染色單體。
③該細胞有2對同源染色體。其中染色體A與C,A與D,B與C,B與D是非同源染色體。
④細胞中a與a′,b與b′,c與c′,d與d′是姐妹染色單體。
⑤該細胞分裂完成后,子細胞中有2條染色體。
⑥參見教科書圖2?2。
(2)①4條。
②B,D;B,C。
拓展題
提示:不一定。若減數(shù)分裂過程中發(fā)生異常情況,比如減數(shù)第一次分裂時聯(lián)會的同源染色體,有一對或幾對沒有分別移向兩極而是集中到一個次級精(卵)母細胞中,再經(jīng)過減數(shù)第二次分裂產(chǎn)生的精子或卵細胞中的染色體數(shù)目就會比正常的多一條或幾條染色體。再如減數(shù)分裂過程(無論第一次分裂還是第二次分裂)中,染色體已移向細胞兩極,但因某種原因細胞未分裂成兩個子細胞,這樣就可能出現(xiàn)精子或卵細胞中染色體加倍的現(xiàn)象。
如果上述現(xiàn)象出現(xiàn),則受精卵中染色體數(shù)目就會出現(xiàn)異常,由該受精卵發(fā)育成的個體細胞中染色體數(shù)目也不正常。由于染色體是遺傳物質(zhì)的載體,生物體的性狀又是由遺傳物質(zhì)控制的,那么當(dāng)該個體的遺傳物質(zhì)出現(xiàn)異常時,該個體的性狀也會是異常的。例如,人類的“21三體綜合征”遺傳病患者就是由含有24條染色體(其中21號染色體是2條)的精子或卵細胞與正常的卵細胞或精子結(jié)合后發(fā)育成的。
(八)第二小節(jié)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.(1)√;(2)√;(3)√。
2.提示:配子形成過程中,由于減數(shù)第一次分裂的四分體時期,非姐妹染色單體間可能互換部分遺傳物質(zhì);中期時,同源染色體隨機排列在細胞赤道板兩側(cè),導(dǎo)致了配子中非同源染色體的自由組合,因此,配子中染色體組成是多樣的。受精作用又是精子和卵細胞的隨機結(jié)合,因此,后代的性狀表現(xiàn)是多樣的。
由于減數(shù)分裂是有規(guī)律的正常的細胞分裂,在減數(shù)分裂的過程中,染色體只復(fù)制一次,而細胞連續(xù)分裂兩次。這樣每個物種正常的雌、雄配子都含有該物種體細胞染色體數(shù)目一半的染色體,并且都是一整套非同源染色體的組合。而受精作用時精卵結(jié)合使受精卵及其發(fā)育成的個體體細胞中又可以恢復(fù)該種生物的染色體數(shù)目。性狀是由染色體中的遺傳物質(zhì)控制的,生物前后代細胞中染色體數(shù)目的恒定,保證了前后代遺傳性狀的相對穩(wěn)定。
拓展題
提示:在形成精子或卵細胞的減數(shù)分裂過程中,如果由于某種原因減數(shù)第一次分裂時兩條21號染色體沒有分離而是進入了同一個次級精(卵)母細胞,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胞;如果減數(shù)第一次分裂正常,減數(shù)第二次分裂時21號染色體的著絲點分裂,形成了2條21號染色體,但沒有分別移向細胞兩極,而是進入了同一個精子或卵細胞。這樣異常的精子或卵細胞就含有24條染色體,其中21號染色體是2條。當(dāng)一個正常的精子或卵細胞(含23條非同源染色體,其中只含有1條21號染色體)與上述異常的卵細胞或精子結(jié)合成受精卵,則該受精卵含47條染色體,其中21號染色體為3條。當(dāng)該受精卵發(fā)育成人時,這個人的體細胞中的染色體數(shù)目就是47條,含有3條21號染色體。
第2節(jié)基因在染色體上
(一)問題探討
這個替換似乎可行。由此聯(lián)想到孟德爾分離定律中成對的遺傳因子的行為與同源染色體在減數(shù)分裂過程中的行為很相似。
一條染色體上可能有許多個基因。
(二)技能訓(xùn)練
不同的基因也許是DNA長鏈上的一個個片段。
(三)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.D。
2.B。
拓展題
1.這些生物的體細胞中的染色體雖然減少一半,但仍具有一整套非同源染色體。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。
2.提示:人體細胞染色體數(shù)目變異,會嚴(yán)重影響生殖、發(fā)育等各種生命活動,未發(fā)現(xiàn)其他染色體數(shù)目變異的嬰兒,很可能是發(fā)生這類變異的受精卵不能發(fā)育,或在胚胎早期就死亡了的緣故。
第3節(jié)伴性遺傳
(一)問題探討
該問題只有在學(xué)完本節(jié)內(nèi)容之后,學(xué)生才能夠比較全面地回答,因此,本問題具有開放性,只要求學(xué)生能夠簡單回答即可。
1.提示:紅綠色盲基因和抗維生素D佝僂病的基因位于性染色體上,因此這兩種遺傳病在遺傳表現(xiàn)上總是和性別相聯(lián)系。
2.提示:紅綠色盲基因和抗維生素D佝僂病基因盡管都位于X染色體上,但紅綠色盲基因為隱性基因,而抗維生素D佝僂病基因為顯性基因,因此,這兩種遺傳病與性別關(guān)聯(lián)的表現(xiàn)不相同,紅綠色盲表現(xiàn)為男性多于女性,而抗維生素D佝僂病則表現(xiàn)為女性多于男性。
(二)資料分析
1.紅綠色盲基因位于X染色體上。
2.紅綠色盲基因是隱性基因。
(三)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.C。
2.B。
3.C。
4.(1)AaXBXb(婦),AaXBY(夫)。
(2)既不患白化病也不患紅綠色盲的孩子的基因型:AAXBXB,AAXBXb,AaXBXB,AaXBXb,AaXBY,AAXBY。
拓展題
提示:雌果蠅卵原細胞減數(shù)分裂過程中,在2000~3000個細胞中,有一次發(fā)生了差錯,兩條X染色體不分離,結(jié)果產(chǎn)生的卵細胞中,或者含有兩條X染色體,或者不含X染色體。如果含XwXw卵細胞與含Y的精子受精,產(chǎn)生XwXwY的個體為白眼雌果蠅,如果不含X的卵細胞與含Xw的精子受精,產(chǎn)生OXw的個體為紅眼雄果蠅,這樣就可以解釋上述現(xiàn)象??梢杂蔑@微鏡檢查細胞中的染色體,如果在上述雜交中的子一代出現(xiàn)的那只白眼雌果蠅中找到Y(jié)染色體,在那只紅眼雄果蠅中找不到Y(jié)染色體,就可以證明解釋是正確的。
自我檢測的答案和提示
一、概念檢測
判斷題
1.×。
2.√。
3.×。
4.√。
5.×。
選擇題
1.C。
2.C。
3.B。
4.A(該顯性基因位于X染色體上)。
5.C。
二、知識遷移
1.設(shè)紅綠色盲基因為b,那么(1)XbY;XBXB,XBXb。
(2)1/4。
2.(1)表現(xiàn)型正常的夫婦,后代均正常;夫婦一方是患者,子女有1/2為患者。
(2)選擇生男孩。
(3)不攜帶。一對等位基因中,只要有一個是顯性致病基因,就會表現(xiàn)為患者(真實遺傳)。
3.是父方,可能是在減數(shù)分裂第二次分裂中,復(fù)制的Y染色體沒有分開,產(chǎn)生了含有YY的精子。
三、技能應(yīng)用
減數(shù)分裂有絲分裂
不同點(1)染色體復(fù)制一次,細胞連續(xù)分裂兩次。
(2)同源染色體在第一次分裂中發(fā)生聯(lián)會(并且出現(xiàn)四分體及非姐妹染色單體的互換)。
(3)分裂后形成4個精子或1個卵細胞。
(4)分裂后,子細胞中染色體的數(shù)目減少一半。(1)染色體復(fù)制一次,細胞分裂一次。
(2)無同源染色體聯(lián)會等行為。
(3)分裂后形成2個體細胞。
(4)分裂后,子細胞中染色體的數(shù)目與母細胞的相同。
相同點(1)在細胞分裂過程中都有紡錘絲出現(xiàn)。
(2)染色體在細胞分裂中都只復(fù)制一次。
四、思維拓展
1.性別和其他性狀類似,也是受遺傳物質(zhì)和環(huán)境共同影響的,性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象可能是某種環(huán)境因素,使性腺出現(xiàn)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象的緣故。子代雌雄之比是2∶1。
2.否。孟德爾遺傳規(guī)律的細胞學(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。
第三章基因的本質(zhì)
第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)
(一)問題探討
1.提示:遺傳物質(zhì)必須穩(wěn)定,要能貯存大量的遺傳信息,可以準(zhǔn)確地復(fù)制出拷貝,傳遞給下一代等。
2.提示:這是一道開放性的題,答案并不惟一,只要提出正確的思路即可。
(二)旁欄思考題
因為硫僅存在于T2噬菌體的蛋白質(zhì)組分中,而磷則主要存在于DNA的組分中。用14C和18O等元素是不可行的,因為T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分子的組分中都含有這兩種元素。
(三)思考與討論
1.提示:細菌和病毒作為實驗材料,具有的優(yōu)點是:(1)個體很小,結(jié)構(gòu)簡單,容易看出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化。細菌是單細胞生物,病毒無細胞結(jié)構(gòu),只有核酸和蛋白質(zhì)外殼。(2)繁殖快。細菌20~30min就可繁殖一代,病毒短時間內(nèi)可大量繁殖。
2.最關(guān)鍵的實驗設(shè)計思路是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開,單獨地、直接地去觀察DNA或蛋白質(zhì)的作用。
3.艾弗里采用的主要技術(shù)手段有細菌的培養(yǎng)技術(shù)、物質(zhì)的提純和鑒定技術(shù)等。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)。
科學(xué)成果的取得必須有技術(shù)手段做保證,技術(shù)的發(fā)展需要以科學(xué)原理為基礎(chǔ),因此,科學(xué)與技術(shù)是相互支持、相互促進的。
(四)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.(1)(×);(2)(×)。
2.C。
3.D。
拓展題
1.提示:實驗表明,噬菌體在感染大腸桿菌時,進入大腸桿菌內(nèi)的主要是DNA,而大多數(shù)蛋白質(zhì)卻留在大腸桿菌的外面。因此,大腸桿菌裂解后,釋放出的子代噬菌體是利用親代噬菌體的遺傳信息,以大腸桿菌的氨基酸為原料來合成蛋白質(zhì)外殼的。
2.提示:肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體感染大腸桿菌的實驗證明,作為遺傳物質(zhì)至少要具備以下幾個條件:能夠精確地復(fù)制自己;能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成,從而控制生物的性狀和新陳代謝;具有貯存遺傳信息的能力;結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定等。
第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)
(一)問題探討
提示:本節(jié)的問題探討主要是培養(yǎng)學(xué)生收集資料、討論交流的能力。
(二)旁欄思考題
1.(1)當(dāng)時科學(xué)界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的證據(jù)有:組成DNA分子的單位是脫氧核苷酸;DNA分子是由含4種堿基的脫氧核苷酸長鏈構(gòu)成的;(2)英國科學(xué)家威爾金斯和富蘭克林提供的DNA的X射線衍射圖譜;(3)美國生物化學(xué)家鮑林揭示生物大分子結(jié)構(gòu)的方法(1950年),即按照X射線衍射分析的實驗數(shù)據(jù)建立模型的方法(因為模型能使生物大分子非常復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu),以完整的、簡明扼要的形象表示出來),為此,沃森和克里克像擺積木一樣,用自制的硬紙板構(gòu)建DNA結(jié)構(gòu)模型;(4)奧地利著名生物化學(xué)家查哥夫的研究成果:腺嘌呤(A)的量總是等于胸腺嘧啶(T)的量,鳥嘌呤(G)的量總是等于胞嘧啶(C)的量這一堿基之間的數(shù)量關(guān)系。
2.沃森和克里克根據(jù)當(dāng)時掌握的資料,最初嘗試了很多種不同的雙螺旋和三螺旋結(jié)構(gòu)模型,在這些模型中,他們將堿基置于螺旋的外部。在威爾金斯為首的一批科學(xué)家的幫助下,他們否定了最初建立的模型。在失敗面前,沃森和克里克沒有氣餒,他們又重新構(gòu)建了一個將磷酸—核糖骨架安排在螺旋外部,堿基安排在螺旋內(nèi)部的雙鏈螺旋。
沃森和克里克最初構(gòu)建的模型,連接雙鏈結(jié)構(gòu)的堿基之間是以相同堿基進行配對的,即A與A、T與T配對。但是,有化學(xué)家指出這種配對方式違反了化學(xué)規(guī)律。1952年,沃森和克里克從奧地利生物化學(xué)家查哥夫那里得到了一個重要的信息:腺嘌呤(A)的量總是等于胸腺嘧啶(T)的量,鳥嘌呤(G)的量總是等于胞嘧啶(C)的量。于是,沃森和克里克改變了堿基配對的方式,讓A與T配對,G與C配對,最終,構(gòu)建出了正確的DNA模型。
(三)思考與討論
2.提示:主要涉及物理學(xué)(主要是晶體學(xué))、生物化學(xué)、數(shù)學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科的知識。涉及的方法主要有:X射線衍射結(jié)構(gòu)分析方法,其中包括數(shù)學(xué)計算法;建構(gòu)模型的方法等。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中許多成果的取得,都是多學(xué)科交叉運用的結(jié)果;反過來,多學(xué)科交叉的運用,又會促進學(xué)科的發(fā)展,誕生新的邊緣學(xué)科,如生物化學(xué)、生物物理學(xué)等。
3.提示:要善于利用他人的研究成果和經(jīng)驗;要善于與他人交流和溝通,閃光的思想是在交流與撞擊中獲得的;研究小組成員在知識背景上最好是互補的,對所從事的研究要有興趣和激情等。
(四)模型建構(gòu)
1.DNA雖然只含有4種脫氧核苷酸,但是堿基對的排列順序卻是千變?nèi)f化的。堿基對千變?nèi)f化的排列順序使DNA儲存了大量的遺傳信息。
2.提示:(1)靠DNA分子堿基對之間的氫鍵維系兩條鏈的偶聯(lián);(2)在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中,由于堿基對平面之間相互靠近,形成了與堿基對平面垂直方向的相互作用力(該點可不作為對學(xué)生的要求,教師可進行補充說明)。
(五)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.(1)胞嘧啶;(2)腺嘌呤;(3)鳥嘌呤;(4)胸腺嘧啶;(5)脫氧核糖;(6)磷酸;(7)脫氧核苷酸;(8)堿基對;(9)氫鍵;(10)一條脫氧核苷酸鏈的片段。
2.C。
3.B。
拓展題
∵A=TG=C
∴A+G=T+C
∴A+G/(A+G+T+C)=T+C/(A+G+T+C)=50%
也可以寫成以下形式:A+G/T+C=(T+G)/(A+C)=(T+C)/(A+G)……=1
規(guī)律概括為:在DNA雙鏈中,任意兩個不互補堿基之和恒等,并為堿基總數(shù)的50%。
第3節(jié)DNA的復(fù)制
(一)問題探討
提示:兩個會徽所用的原料應(yīng)該選自一塊石材;應(yīng)先制造模型,并按模型制作會徽;應(yīng)使用電子控制的刻床;刻床應(yīng)由一名技術(shù)熟練的師傅操作,或完全數(shù)控等。(以上可由學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗推測回答,事實是原料確實選自一塊石材,但由于時間緊迫,兩個會徽是由兩名技術(shù)最好的師傅手工雕刻的)。驗證的最簡單的方法是:將兩個印章的圖形蓋在白紙上進行比較(學(xué)生也可能提出更科學(xué)、更現(xiàn)代化的方法)。
(二)旁欄思考題
提示:本實驗是根據(jù)半保留復(fù)制原理和DNA密度的變化來設(shè)計的。在本實驗中根據(jù)試管中DNA帶所在的位置就可以區(qū)分親代與子代的DNA了。
(三)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.腺嘌呤脫氧核苷酸,鳥嘌呤脫氧核苷酸,胞嘧啶脫氧核苷酸和胸腺嘧啶脫氧核苷酸。
2.模板、原料、能量、酶,雙螺旋,堿基互補配對。
3.D。
4.B。
拓展題
提示:可能有6個堿基會發(fā)生錯誤。產(chǎn)生的影響可能很大,也可能沒有影響(這一問可由學(xué)生做開放式回答)。
第4節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
(一)問題探討
提示:本節(jié)“問題探討”的目的主要是讓學(xué)生體會堿基排列順序的多樣性。
(二)資料分析
1.生物體的DNA分子數(shù)目小于基因數(shù)目。生物體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)小于DNA分子的堿基總數(shù)。這說明基因是DNA的片段,基因不是連續(xù)分布在DNA上的,而是由堿基序列將其分隔開的。
2.提示:此題旨在引導(dǎo)學(xué)生理解遺傳效應(yīng)的含義,并不要求惟一答案??梢越Y(jié)合提供的資料來理解,如能使生物體發(fā)出綠色熒光、控制人和動物體的胖瘦,等等。
3.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
(三)探究
1.堿基排列順序的千變?nèi)f化,構(gòu)成了DNA分子的多樣性,而堿基特定的排列順序,又構(gòu)成了每一個DNA分子的特異性。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)。
2.提示:在人類的DNA分子中,核苷酸序列多樣性表現(xiàn)為每個人的DNA幾乎不可能完全相同,因此,DNA可以像指紋一樣用來鑒別身份。
3.提示:可以從進化的角度來分析基因為什么不能是堿基的隨機排列。
(四)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.(1);(2)×。
2.C。
3.提示:從遺傳物質(zhì)必須具備的條件來分析:(1)在細胞增殖過程中能夠精確地進行復(fù)制;(2)能夠控制生物體的性狀;(3)能夠貯存足夠量的遺傳信息;(4)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。
拓展題
1.提示:并非任何一個DNA片段都是基因,只有具有遺傳效應(yīng)的DNA片段才是基因。
2.提示:DNA包括基因與非基因的堿基序列。
3.提示:這一觀點是有道理的。但在日常生活中,如報刊、雜志、廣播等傳播媒體常將基因與DNA這兩個概念等同使用,因此在具體情況中,要留意區(qū)分。
自我檢測的答案和提示
一、概念檢測
判斷題
1.×。2.×。3.×。4.×。
選擇題
A。
識圖作答題
1.2;4;2。
2.反向平行;互補
3.磷酸基團;脫氧核糖;堿基;脫氧核糖。
二、知識遷移
A。
三、思維拓展
提示:形成雜合雙鏈區(qū)的部位越多,DNA堿基序列的一致性越高,說明在生物進化過程中,DNA堿基序列發(fā)生的變化越小,因此親緣關(guān)系越近。
第四章基因的表達
第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成
(一)問題探討
提示:此節(jié)問題探討意在引導(dǎo)學(xué)生思考DNA在生物體內(nèi)有哪些作用,又是如何發(fā)揮作用的。一種生物的整套DNA分子中貯存著該種生物生長、發(fā)育等生命活動所需的全部遺傳信息,也可以說是構(gòu)建生物體的藍圖。但是,從DNA到具有各種性狀的生物體,需要通過極其復(fù)雜的基因表達及其調(diào)控過程才能實現(xiàn),因此,在可預(yù)見的將來,利用DNA分子來使滅絕的生物復(fù)活仍是難以做到的。
(二)思考與討論一
1.提示:可以從所需條件、過程中的具體步驟和過程中所表現(xiàn)出的規(guī)律等角度來分析。例如,轉(zhuǎn)錄與復(fù)制都需要模板、都遵循堿基互補配對規(guī)律,等等。堿基互補配對規(guī)律能夠保證遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性。
2.轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列,與作為模板的DNA單鏈的堿基序列之間的堿基是互補配對關(guān)系,與DNA雙鏈間堿基互補配對不同的是,RNA鏈中與DNA鏈的A配對的是U,不是T;與DNA另一條鏈的堿基序列基本相同,只是DNA鏈上T的位置,RNA鏈上是U。
(三)思考與討論二
1.最多能編碼16種氨基酸。
2.至少需要3個堿基。
(四)思考與討論三
1.對應(yīng)的氨基酸序列是:甲硫氨酸—谷氨酸—丙氨酸—半胱氨酸—脯氨酸—絲氨酸—賴氨酸—脯氨酸。
2.提示:這是一道開放性較強的題,答案并不惟一,旨在培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和發(fā)散性思維。通過這一事實可以想到生物都具有相同的遺傳語言,所有生物可能有共同的起源或生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的,等等。
3.提示:此題具有一定的開放性,旨在促進學(xué)生積極思考,不必對答案作統(tǒng)一要求。可以從增強密碼容錯性的角度來解釋,當(dāng)密碼子中有一個堿基改變時,由于密碼的簡并性,可能并不會改變其對應(yīng)的氨基酸;也可以從密碼子使用頻率來考慮,當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時,幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度。
(五)思考與討論四
1.提示:此題旨在檢查對蛋白質(zhì)合成過程的理解??梢詤⒄战滩闹袌D4?6的表示方法來繪制。
2.提示:根據(jù)mRNA的堿基序列和密碼子表就可以寫出肽鏈的氨基酸序列。
(六)想像空間
DNA相當(dāng)于總司令。在戰(zhàn)爭中,如果總司令總是深入前沿陣地直接指揮,就會影響他指揮全局。DNA被核膜限制在細胞核內(nèi),使轉(zhuǎn)錄和翻譯過程分隔在細胞的不同區(qū)域進行,有利于這兩項重要生命活動的高效、準(zhǔn)確。
(七)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.TGCCTAGAA;UGCCUAGAA;3;3;半胱氨酸、亮氨酸和谷氨酸。
2.C。
拓展題
1.提示:可以將變化后的密碼子分別寫出,然后查密碼子表,看看變化了的密碼子分別對應(yīng)哪種氨基酸。這個實例說明密碼的簡并性在一定程度上能防止由于堿基的改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變。
2.提示:因為幾個密碼子可能編碼同一種氨基酸,有些堿基序列并不編碼氨基酸,如終止密碼等,所以只能根據(jù)堿基序列寫出確定的氨基酸序列,而不能根據(jù)氨基酸序列寫出確定的堿基序列。遺傳信息的傳遞就是在這一過程中損失的。
第2節(jié)基因?qū)π誀畹目刂?br> (一)問題探討
1.水中的葉比空氣中的葉要狹小細長一些。
2.這兩種形態(tài)的葉,其細胞的基因組成應(yīng)是一樣的。
3.提示:為什么葉片細胞的基因組成相同,而葉片卻表現(xiàn)出明顯不同的形態(tài)?
(二)資料分析
1.沒有。實驗證據(jù)指出了原有的中心法則所沒有包含的遺傳信息的可能傳遞途徑,是對原有中心法則的補充而非否定。
2.遺傳信息從RNA流向DNA、從RNA流向RNA的結(jié)論是確信無疑的,而從蛋白質(zhì)流向蛋白質(zhì)的途徑是有可能存在的。
(三)旁欄思考題
提示:此題旨在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識基因與生物的性狀并非簡單的一一對應(yīng)關(guān)系。
(四)批判性思維
提示:此題旨在引導(dǎo)學(xué)生客觀全面地評價基因決定論的觀點,認(rèn)識到性狀的形成往往是內(nèi)因(基因)與外因(環(huán)境因素等)相互作用的結(jié)果。
(五)技能訓(xùn)練
1.提示:翅的發(fā)育需要經(jīng)過酶催化的反應(yīng),而酶是在基因指導(dǎo)下合成的,酶的活性受溫度、pH等條件的影響。
2.基因控制生物體的性狀,而性狀的形成同時還受到環(huán)境的影響。
(六)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.A。
2.(1)×;(2)×;(3)√。
拓展題
1.紅眼基因正常是形成紅眼的必要而非充分條件。紅眼基因正常,并且其他涉及紅眼形成的基因也正常時,果蠅的紅眼才能形成;如果紅眼基因不正常,即使所有其他涉及紅眼形成的基因都正常,果蠅的紅眼也不能形成。
2.提示:生物體內(nèi)基因的數(shù)目多、作用方式復(fù)雜,難以單獨對其進行研究,生物體的異常性狀為科學(xué)家研究相關(guān)基因的作用提供了一個突破口,使科學(xué)家能夠從異常性狀入手,分析性狀異常的個體的基因與正常個體的基因是否存在區(qū)別,存在哪些區(qū)別等問題,從而建立起性狀與基因的對應(yīng)關(guān)系。因為性狀是由基因控制的,如果某一性狀發(fā)生異常,并且能夠穩(wěn)定遺傳,說明控制該性狀的基因發(fā)生了突變。根據(jù)異常性狀的遺傳方式,還可以分析出控制該性狀的基因是位于性染色體上還是常染色體上,是顯性還是隱性,并且可以預(yù)測這一性狀將來的遺傳規(guī)律。
第3節(jié)遺傳密碼的破譯(選學(xué))
(一)問題探討
1.翻譯成英文是:Wherearegeneslocated
(二)思考與討論
1.當(dāng)圖中DNA的第三個堿基(T)發(fā)生改變時,如果密碼是非重疊的,將影響1個氨基酸;如果密碼是重疊的,將影響3個氨基酸。
2.提示:先寫出改變后的堿基序列,再按照非重疊閱讀的方式和重疊閱讀的方式分別寫出其對應(yīng)的氨基酸序列,分別與原序列編碼的氨基酸序列進行比較就可得出答案。
(三)旁欄思考題
1.細胞中原有的mRNA會作為合成蛋白質(zhì)的模板干擾實驗結(jié)果,細胞中原有的DNA可能作為mRNA合成的模板,而新合成的mRNA也會干擾實驗結(jié)果,因此需要除去細胞提取液中的DNA和mRNA。
2.作為對照實驗的試管中,所有成分都與實驗組的試管相同,但是不加入多聚尿嘧啶核苷酸。
(四)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.D。
2.提示:可以從密碼間有無分隔符、長度是否固定、閱讀方式是否重疊、密碼所采用的符號等多方面進行比較。
拓展題
克里克通過研究堿基的改變對蛋白質(zhì)合成的影響推斷遺傳密碼的性質(zhì),這種方法不需要理解蛋白質(zhì)合成的過程,就能推斷出密碼子的總體特征,但是證據(jù)相對間接,并且工作量大。尼倫伯格通過建立蛋白質(zhì)體外合成系統(tǒng),直接破解了遺傳密碼的對應(yīng)規(guī)則,這種方法快速、直接,但是這種方法的建立需要首先了解細胞中蛋白質(zhì)合成所需要的條件。
自我檢測的答案和提示
一、概念檢測
填表題
DNA雙鏈1CGT
2GCA
mRNAGCA
tRNACGU
氨基酸丙氨酸(密碼子為GCA)
選擇題
1.D。
2.D。
3.A。
4.C。
識圖作答題
(1)氫鍵斷裂;解旋酶;能量。
(2)ACUGAA;轉(zhuǎn)錄。
(3)2。
(4)堿基互補配對。
畫概念圖
二、知識遷移
核糖體、tRNA和mRNA的結(jié)合都是蛋白質(zhì)的合成所不可缺少的。抗生素通過干擾細菌核糖體的形成,或阻止tRNA與mRNA的結(jié)合,來干擾細菌蛋白質(zhì)的合成,抑制細菌的生長。因此,抗生素可用于治療因細菌感染而引起的疾病。
三、技能應(yīng)用
1.提示:可以通過查閱密碼子表,寫出每個氨基酸可能對應(yīng)的堿基編碼。
2.這種方法只能推測出可能的堿基序列,而不能寫出確定的堿基序列。這種方法簡便、快捷,不需要實驗。
3.推測不能代替用測序儀進行的基因測序。因為推測只能得出幾種可能的堿基序列,而不能得到確定的堿基序列。
四、思維拓展
1.C。
2.提示:此題旨在引導(dǎo)學(xué)生搜集生物科學(xué)史的資料,通過科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程認(rèn)識理論推導(dǎo)和實驗論證在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的作用。
第五章基因突變及其他變異
第1節(jié)基因突變和基因重組
(一)問題探討
提示:DNA分子攜帶的遺傳信息發(fā)生了改變。但由于密碼的簡并性,DNA編碼的氨基酸不一定改變。如果氨基酸發(fā)生了改變,生物體的性狀可能發(fā)生改變。改變的性狀對生物體的生存可能有害,可能有利,也有可能既無害也無利。
(二)思考與討論一
1.圖中谷氨酸發(fā)生了改變,變成了纈氨酸。
2.提示:可查看教材表4-1,20種氨基酸的密碼子表。
3.能夠遺傳。突變后的DNA分子復(fù)制,通過減數(shù)分裂形成帶有突變基因的生殖細胞,并將突變基因傳遞給下一代。
(三)思考與討論二
1.223種精子;223種卵細胞。
2.需要有246+1個個體;不可能。
3.提示:可以從染色體上基因的多樣性、減數(shù)分裂過程中配子形成的過程以及基因重組等角度思考。
生物體的性狀是由基因控制的。在減數(shù)分裂形成生殖細胞的過程中,隨著同源染色體的分離,位于非同源染色體上的非等位基因進行重新組合。人的基因約有3萬多個,因此,形成生殖細胞的類型也非常多,由生殖細胞通過受精作用形成的受精卵的類型也就非常多。所以,人群中個體性狀是多種多樣的。
(四)旁欄思考題
因為紫外線和X射線易誘發(fā)基因突變,使人患癌癥。
(五)批判性思維
這種看法不正確。對于生物個體而言,發(fā)生自然突變的頻率是很低的。但是,一個物種往往是由許多個體組成的,就整個物種來看,在漫長的進化歷程中產(chǎn)生的突變還是很多的,其中有不少突變是有利突變,對生物的進化有重要意義。因此,基因突變能夠為生物進化提供原材料。
(六)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.(1)√;(2)×;(3)×。
2.C。
3.B。
4.A。
拓展題
1.放療或化療的作用是通過一定量的輻射或化學(xué)藥劑干擾腫瘤細胞和癌細胞進行DNA分子的復(fù)制,使其產(chǎn)生基因突變,從而抑制其分裂的能力,或者殺死癌細胞。放療的射線或化療的藥劑,既對癌細胞有作用,也對正常的體細胞有作用,因此,放療或化療后病人的身體是非常虛弱的。
2.鐮刀型細胞貧血癥患者對瘧疾具有較強的抵抗力,這說明,在易患瘧疾的地區(qū),鐮刀型細胞的突變具有有利于當(dāng)?shù)厝松娴囊环矫妗km然這個突變體的純合體對生存不利,但其雜合體卻有利于當(dāng)?shù)厝说纳妗?br> 第2節(jié)染色體變異
(一)問題探討
提示:參見練習(xí)中的拓展題,了解無子西瓜的形成過程。
(二)實驗
兩者都是通過抑制分裂細胞內(nèi)紡錘體的形成,使染色體不能移向細胞兩極,而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。
(三)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.(1)×;(2)×。
2.B。
3.填表
體細胞
中的染
色體數(shù)配子
中的染
色體數(shù)體細胞
中的染
色體組數(shù)配子中
的染色
體組數(shù)屬于幾
倍體生物
豌豆14721二倍體
普通小麥422163六倍體
小黑麥562884八倍體
拓展題
1.西瓜幼苗的芽尖是有絲分裂旺盛的地方,用秋水仙素處理有利于抑制細胞有絲分裂時形成紡錘體,從而形成四倍體西瓜植株。
2.雜交可以獲得三倍體植株。多倍體產(chǎn)生的途徑為:秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。
3.三倍體植株不能進行正常的減數(shù)分裂形成生殖細胞,因此,不能形成種子。但并不是絕對一顆種子都沒有,其原因是在進行減數(shù)分裂時,有可能形成正常的卵細胞。
4.有其他的方法可以替代。方法一,進行無性繁殖。將三倍體西瓜植株進行組織培養(yǎng)獲取大量的組培苗,再進行移栽。方法二,利用生長素或生長素類似物處理二倍體未受粉的雌蕊,以促進子房發(fā)育成無種子的果實,在此過程中要進行套袋處理,以避免受粉。
第3節(jié)人類遺傳病
(一)問題探討
1.提示:人的胖瘦是由多種原因造成的。有的肥胖病可能是由遺傳物質(zhì)決定的,有的可能是后天營養(yǎng)過多造成的,但大多數(shù)情況下,肥胖是由于遺傳物質(zhì)和營養(yǎng)過多共同作用的結(jié)果。
2.提示:有人提出“人類所有的病都是基因病”。這種說法依據(jù)的可能是基因控制生物體的性狀這一生物學(xué)規(guī)律。因為人體患病也是人體所表現(xiàn)出來的性狀,而性狀是由基因控制的,從這個角度看,說疾病都是基因病,是有一定道理的。然而,這種觀點過于絕對化,人類的疾病并不都是由基因的缺陷引起的,如由大腸桿菌引起的腹瀉,就不是基因病。
(二)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.(1)×;(2)×;(3)×。
2.列表總結(jié)遺傳病的類型和實例。
人類遺傳病的類型定義實例
單基因
遺傳病顯性遺傳病由顯性致病基因引起的遺傳病多指、并指等
隱性遺傳病由隱性致病基因引起的遺傳病白化病、苯丙酮尿癥等
多基因遺傳病受兩對以上的等位基因控制的遺傳病原發(fā)性高血壓等
染色體異常遺傳病由染色體異常引起的遺傳病21三體綜合征等
拓展題
提示:該女性不一定攜帶白化病基因;她未出生的孩子可能患白化病。
由該女性的弟弟是白化病的事實可知其弟弟的基因型為aa,因而推測其父母的基因型為Aa,則該女性的基因型有兩種可能:AA和Aa,AA的概率為1/3,Aa的概率為2/3。該女性攜帶白化病基因的概率為2/3,根據(jù)她丈夫攜帶白化病基因的情況,其后代攜帶白化病基因和患白化病的可能性分為三種可能:(1)丈夫不含有白化病基因;(2)丈夫含有一個白化病基因;(3)丈夫是白化病患者。遺傳咨詢師需要根據(jù)該女性的丈夫是否是白化病患者,或者是否有家族遺傳病史來作出判斷,提供遺傳咨詢。
自我檢測的答案和提示
一、概念檢測
判斷題
1.×。
2.√。
3.×。
4.×。
5.×。
6.√。
選擇題
B。
識圖作答題
1.雌;含有兩條х染色體。
2.4;2。
畫概念圖
二、知識遷移
由女方X染色體上攜帶一對隱性致病基因患有某種遺傳病可知,該女性的基因型為XaXa。由男方表現(xiàn)型正常可知其基因型為XAY。該夫婦生下患病胎兒的概率為1/2,如果生下的是男孩,則100%患有這種遺傳病,如果生下的是女孩,則100%攜帶有這種遺傳病的致病基因。
三、技能應(yīng)用
提示:野生型鏈孢霉能在基本培養(yǎng)基上生長,用X射線照射后的鏈孢霉不能在基本培養(yǎng)基上生長,說明X射線照射后的鏈孢霉產(chǎn)生了基因突變,有可能不能合成某種物質(zhì),所以不能在基本培養(yǎng)基上生長。在基本培養(yǎng)基中添加某種維生素后,X射線照射后的鏈孢霉又能生長,說明經(jīng)X射線照射后的鏈孢霉不能合成該種維生素。
四、思維拓展
1.酶①或酶⑤。
2.酶③。
3.提示:由這個例子可以看出,白化病等遺傳病是由某些缺陷基因引起的,這些基因的產(chǎn)物可能是參與代謝途徑的重要的酶?;蚩梢酝ㄟ^控制酶的合成調(diào)控生物體內(nèi)物質(zhì)的代謝途徑,從而控制生物體的性狀。
第六章從雜交育種到基因工程
第1節(jié)雜交育種與誘變育種
(一)問題探討
提示:此節(jié)問題探討意在結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗,引導(dǎo)學(xué)生思考相關(guān)的育種方法。教師可充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,讓學(xué)生積極參與討論。
(二)思考與討論一
雜交育種只能利用已有基因的重組,按需選擇,并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象,育種進程緩縵,過程繁瑣。這些都是雜交育種方法的不足。
(三)思考與討論二
誘變育種的優(yōu)點是能夠提高突變率,在較短的時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。誘變育種的局限性是誘發(fā)突變的方向難以掌握,突變體難以集中多個理想性狀。要想克服這些局限性,可以擴大誘變后代的群體,增加選擇的機會。
(四)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.B。
2.B。
3.基因突變;X射線;紫外線;激光。
拓展題
提示:可采用雜交育種的方法,遺傳圖解可參考教科書插圖6?1繪制。優(yōu)點是育種的目的性較強,能夠獲得具有優(yōu)良性狀、淘汰不良性狀的品種。缺點是育種周期長,過程繁瑣。
第2節(jié)基因工程及其應(yīng)用
(一)問題探討
提示:此節(jié)“問題探討”以基因工程菌的實例,引導(dǎo)學(xué)生思考基因工程的原理。為啟發(fā)學(xué)生思考,教師可引導(dǎo)學(xué)生回憶前面學(xué)過的遺傳學(xué)知識,如不同生物的DNA在結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性、幾乎所有的生物都共用一套遺傳密碼等。
(二)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.基因工程的操作通常包括以下4步:(1)獲得目的基因(外源基因);(2)目的基因與運載體結(jié)合,形成重組DNA分子;(3)將重組DNA分子導(dǎo)入受體細胞;(4)目的基因的檢測與表達。
2.
3.常用的運載體有質(zhì)粒、噬菌體、農(nóng)桿菌、動植物病毒等。
拓展題
1.提示:這是因為在基因水平上,人和細菌的遺傳機制是一致的。細菌和人的遺傳物質(zhì)都是DNA,都使用同一套遺傳密碼子,都遵循中心法則。因此,通過基因重組,細菌能夠合成人體的某些蛋白質(zhì)。
2.提示:例如,可以向客戶說明農(nóng)場具備相應(yīng)的安全檢測設(shè)施和措施,已經(jīng)領(lǐng)取了農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全證書,產(chǎn)品中所含有的成分都是自然界天然存在的物質(zhì),產(chǎn)品經(jīng)過試用表明對人體無害等。
3.提示:例如,“轉(zhuǎn)基因土豆──肝炎患者的希望?。 钡?。
自我檢測的答案和提示
一、概念檢測
連線題
1─B,2─C,3─E,4─D,5─F,6─A。
判斷題
1.×。
2.√。
3.√。
4.√。
畫概念圖
二、知識遷移
提示:此題是一道開放性題目,答案從略。
三、技能應(yīng)用
提示:這是一幅具有諷刺意味的卡通圖。畫面中兩位研究人員在培養(yǎng)室中面對人工栽培的人形大頭菜,說道:“看來我們把太多的人基因轉(zhuǎn)移到大頭菜里了?!卑凳舅麄円涯軌蜻\用基因工程技術(shù)隨心所欲地把人的基因轉(zhuǎn)入蔬菜中生產(chǎn)出“人形”大頭菜。本題屬于開放型題目,手法夸張,教師應(yīng)啟發(fā)學(xué)生充分發(fā)揮想像力,運用本章所學(xué)知識對此作出評價,并且認(rèn)識到理智地運用科學(xué)技術(shù)成果的必要性。
四、思維拓展
提示:很多生物的基因組目前并不清楚,因此,尋找目的基因仍是十分艱巨的工作。此外,基因的提取、分離和轉(zhuǎn)移需要昂貴的儀器設(shè)備。而雜交育種和誘變育種作為常規(guī)育種方法,操作簡便易行,是基因工程技術(shù)所不能取代的。
力與運動
第四章力與運動章末總結(jié)學(xué)案(粵教版必修1)
一、整體法與隔離法的應(yīng)用
圖1
例1如圖1所示,箱子的質(zhì)量M=5.0kg,與水平地面的動摩擦因數(shù)μ=0.22.在箱子頂處系一細線,懸掛一個質(zhì)量m=0.1kg的小球,箱子受到水平恒力F的作用,使小球的懸線與豎直方向的擺角θ=30°,試求力F的大?。?g取10m/s2)
圖2
例2在光滑的水平面上放有一斜劈M,M上又有一物塊m,如圖2所示,力F作用在斜劈上,若要保持m與M相對靜止,F(xiàn)至少要為多大?(各接觸面均光滑,斜面傾角為θ)
二、臨界和極值問題
例3如圖3所示,兩個物塊A和B疊放在光滑水平面上,已知A的質(zhì)量mA=4kg,
圖3
B的質(zhì)量mB=5kg,在A上施加一個水平力FA.當(dāng)FA=20N時,A、B間恰好開始發(fā)生相對運動.在撤去FA后,求:若要保持A、B間相對靜止,對B物塊能施加的最大水平力為多大?
三、牛頓運動定律的綜合應(yīng)用
例4科研人員乘氣球進行科學(xué)考察.氣球、座艙、壓艙物和科研人員的總質(zhì)量為990kg.氣球在空中停留一段時間后,發(fā)現(xiàn)氣球因漏氣而下降,及時堵?。伦r氣球下降速度為1m/s,且做勻加速運動,4s內(nèi)下降了12m.為使氣球安全著陸,向艙外緩慢拋出一定的壓艙物.此后發(fā)現(xiàn)氣球做勻減速運動,下降速度在5分鐘內(nèi)減少了3m/s.若空氣阻力和泄漏氣體的質(zhì)量均可忽略,重力加速度g=9.89m/s2,求拋掉的壓艙物的質(zhì)量.
圖4
例5在傾斜角為θ的長斜面上,一帶有風(fēng)帆的滑塊從靜止開始沿斜面下滑,滑塊(連同風(fēng)帆)的質(zhì)量為m,滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ、風(fēng)帆受到向后的空氣阻力與滑塊下滑的速度v大小成正比,即F阻=kv.滑塊從靜止開始沿斜面下滑的v-t圖象如圖4所示,圖中的傾斜直線是t=0時刻速度圖線的切線.
(1)由圖象求滑塊下滑的最大加速度和最大速度的大?。?br>
(2)若m=2kg,θ=37°,g=10m/s2,求出μ和k的值.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
【即學(xué)即練】
1.在國際單位制中,功率的單位“瓦”是導(dǎo)出單位,“瓦”用基本單位表示正確的是()
A.焦/秒B.牛米/秒
C.千克米2/秒2D.千克米2/秒3
圖5
2.如圖5所示,一物體靜止在傾斜的木板上,物體與木板之間相互作用力的對數(shù)是()
A.1對
B.2對
C.3對
D.4對
圖6
3.剎車距離是衡量汽車安全性能的重要參數(shù)之一.如圖6所示,圖線1、2分別是甲、乙兩輛汽車的剎車距離s與剎車前的車速v的關(guān)系曲線,已知在緊急剎車過程中,車與地面間是滑動摩擦.據(jù)此可知,下列說法中正確的是()
A.甲車與地面間的動摩擦因數(shù)較大,甲車的剎車性能好
B.乙車與地面間的動摩擦因數(shù)較大,乙車的剎車性能好
C.以相同的車速開始剎車,甲車先停下來,甲車的剎車性能好
D.甲車的剎車距離s隨剎車前的車速v變化快,甲車的剎車性能好
圖7
4.如圖7所示,一物塊靜止在斜面上,現(xiàn)用一個水平力F作用于物塊,當(dāng)力的大小從零開始逐漸增加到F時,而物塊仍能保持靜止,以下說法正確的是()
A.物體受到的靜摩擦力一定增大
B.物塊所受合力增大
C.物塊受到的靜摩擦力有可能增大,也有可能減小
D.物塊受到斜面的作用力增大
5.木塊靜止在傾角為θ的斜面上,那么木塊對斜面的作用力的方向()
A.沿斜面向下
B.垂直斜面向下
C.沿斜面向上
D.豎直向下
圖8
6.某人在地面上用彈簧秤稱得其體重為490N.他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重,t0至t2時間段內(nèi),彈簧秤的示數(shù)如圖8所示,電梯進行的v-t圖可能是(取電梯向上運動的方向為正)()
7.如圖9所示,一個人用與水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一個質(zhì)量為20kg的箱子勻速前進,如圖9甲所示,箱子與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.40.求:
圖9
(1)推力F的大??;
(2)若該人不改變力F的大小,只把力的方向變?yōu)榕c水平方向成30°角斜向上去拉這個靜止的箱子,如圖乙所示,拉力作用2.0s后撤去,箱子最多還能運動多長距離.(g取10m/s2)
圖10
8.一個質(zhì)量為m的小球B,用兩根等長的細繩1、2分別固定在車廂的A、C兩點,已知兩輕繩拉直時,如圖10所示,兩輕繩與車廂前壁的夾角均為45°.試求:
(1)當(dāng)車以加速度a1=g/2向左做勻加速直線運動時,兩輕繩1、2的拉力.
(2)當(dāng)車以加速度a2=2g向左做勻加速直線運動時,兩輕繩1、2的拉力.
參考答案
知識體系構(gòu)建
運動狀態(tài)質(zhì)量矢量瞬時向下向上==
解題方法探究
例140.7N
解析對小球進行受力分析,小球受懸線的拉力FT和重力mg,如圖甲所示,
則FTsinθ=maFTcosθ=mg
對整體進行受力分析,如圖乙所示.
此時細繩對箱子的拉力和小球受的拉力對整體而言是內(nèi)力,因此不必考慮:則由牛頓第二定律得F-μ(M+m)g=(M+m)a,
即F=(M+m)(μg+a)=(M+m)g(μ+tanθ)≈40.7N.
例2(M+m)gtanθ
解析若m、M保持相對靜止,則兩者運動情況相同.對m、M所組成的整體進行受力分析,如圖甲所示,根據(jù)牛頓第二定律可知F=(m+M)a.①
以m為研究對象,進行受力分析,如圖乙所示,根據(jù)牛頓第二定律可得
Fx=FN′sinθ=max=ma.②
Fy=FN′cosθ-mg=may=0.③
由②③可得a=gtanθ.代入①中得F=(m+M)gtanθ.
例325N
解析依題意,在FA的作用下,A、B一起加速運動有相等的加速度.當(dāng)A、B開始發(fā)生相對運動時,A、B系統(tǒng)的加速度為最大加速度,A對B的靜摩擦力fAB即為最大靜摩擦力.由牛頓第二定律的比例式有,F(xiàn)A/(mA+mB)=fAB/mB.①
當(dāng)對B施加一最大水平力FB時,A、B仍以共同的加速度運動,且這一加速度也為最大加速度,故B對A的靜摩擦力fBA也為最大靜摩擦力,即有,
fBA=fAB.②
同理可列出比例式:FB/(mA+mB)=fBA/mA.③
由①②③解得:FB=mBFA/mA=25N.
例4101kg
解析設(shè)堵住漏洞后,氣球的初速度為v0,所受的空氣浮力為F浮,氣球、座艙、壓艙物和科研人員的總質(zhì)量為m,由牛頓第二定律得mg-F?。絤a①
式中a是氣球下降的加速度.以此加速度在時間t內(nèi)下降了h,則h=v0t+12at2②
當(dāng)向艙外拋掉質(zhì)量為m′的壓艙物后,有F?。?m-m′)g=(m-m′)a′③
式中a′是拋掉壓艙物后氣球的加速度.由題意,此時a′方向向上,Δv=a′Δt.④
式中Δv是拋掉壓艙物后氣球在Δt時間內(nèi)下降速度的減少量.
由①③得m′=ma+a′g+a′⑤
將題設(shè)數(shù)據(jù)m=990kg,v0=1m/s,t=4s,h=12m,Δt=300s.
Δv=3m/s,g=9.89m/s2代入②④⑤式得m′=101kg.
例5(1)3m/s22m/s(2)μ=0.375k=3Ns/m
解析(1)由題圖可知滑塊做加速度減小的加速運動,最終可達最大速度vm=2m/s,t=0時刻滑塊的加速度最大,即為v-t圖線在O點的切線的斜率:a=v1-v0t1=3m/s-01s=3m/s2
(2)對滑塊受力分析如圖所示,由牛頓第二定律得mgsinθ-F阻-f=ma
又f=μFN,F(xiàn)N=mgcosθ,F(xiàn)阻=kv,聯(lián)立以上各式得mgsinθ-μmgcosθ-kv=ma
由(1)知,將v0=0,a0=3m/s2和vm=3m/s,a=0代入上式可得μ=0.375,k=3Ns/m
即學(xué)即練
1.D2.B3.B4.CD
5.D[木塊受力如圖所示,其中FN、f分別為斜面對木塊的支持力和摩擦力,木塊受到三個力的作用處于平衡狀態(tài),則FN、f的合力與G等大、反向,即方向豎直向上.由牛頓第三定律可知木塊對斜面的作用力與FN、f的合力等大、反向,方向豎直向下.]
6.AD[t0~t1時間內(nèi),彈簧秤的示數(shù)小于人的重力,人處于失重狀態(tài),有向下的加速度;t2~t3時間內(nèi),彈簧秤的示數(shù)大于人的重力,人處于超重狀態(tài),有向上的加速度;t1~t2時間內(nèi),彈簧秤的示數(shù)等于人的體重,加速度為0,則B、C選項不正確,A、D正確.]
7.(1)120N(2)2.88m
解析(1)設(shè)地面對箱子的支持力和摩擦力分別為FN、f.取箱子為研究對象,受力如圖甲所示.
由牛頓第二定律得
水平方向Fcosθ=f
豎直方向FN=mg+Fsinθ,又f=μFN
聯(lián)立上式解得F≈120N
(2)取箱子為研究對象,受力分析如圖乙所示
由牛頓第二定律得
水平方向Fcosθ-f1=ma1
豎直方向FN1+Fsinθ=mg
又f1=μFN1
拉力作用2s末箱子的速度v1=a1t
撤去力F后,箱子的受力分析如圖丙所示
由牛頓第二定律得f2=ma2又f2=μFN2,F(xiàn)N2=mg
設(shè)此過程箱子運動的距離為s則由運動學(xué)公式得s=v212a2
聯(lián)立以上各式解得s=2.88m
8.(1)F1=52mgF2=0
(2)F1′=322mgF2′=22mg
解析取小球為研究對象,設(shè)細繩1、2對小球的拉力分別為F1,F(xiàn)2,對小球受力分析,如圖甲所示
水平方向上22F1+22F2=ma
豎直方向上22F1-mg-22F2=0
聯(lián)立得F1=mg+ma2,F(xiàn)2=ma-mg2
由此分析知,當(dāng)車以a=g向左做勻加速直線運動時,細繩2剛好伸直,且對球沒有作用力.
(1)當(dāng)a1=g2時,細繩2的拉力為0,受力分析如圖乙
則F1=F2合+mg2=52mg
(2)當(dāng)a2=2g時,細繩2上已有拉力則
有F1′=mg+ma2=322mg
F2′=ma-mg2=22mg
電勢與等勢面
2.2《電勢與等勢面》測試
一、單項選擇題
1.下列說法中哪些是正確的()
A.沿電場線的方向,場強一定越來越小
B.沿電場線的方向,電勢一定越來越低
C.沿電場線方向移動電荷,電勢能逐漸減小
D.在電場力作用下,正電荷一定從電勢高處向電勢低處移動
解析:選B.沿電場線的方向是電勢逐漸降低,但不一定是場強減小的方向,故A錯誤,B正確;只有沿電場線方向移動正電荷,電勢能才減小,負(fù)電荷則相反,故C錯誤;因為不知道電荷的初速度,所以D錯誤.
2.將電荷由靜止釋放,只在電場力的作用下運動時,下面的說法正確的是()
A.無論是正電荷還是負(fù)電荷,總是由低電勢點向高電勢點運動
B.無論是正電荷還是負(fù)電荷,總是由高電勢點向低電勢點運動
C.無論是正電荷還是負(fù)電荷,總是向電勢能減小的方向運動
D.無論是正電荷還是負(fù)電荷,總是向電勢能增大的方向運動
解析:選C.電荷僅在靜電力作用下由靜止開始運動,若是正電荷,則沿電勢降低的方向運動,若是負(fù)電荷,則沿電勢升高的方向,但是無論正電荷,還是負(fù)電荷,靜電力對電荷做正功,其電勢能減小,故只有C正確.
3.關(guān)于等勢面的說法正確的是()
A.電荷在等勢面上移動時不受電場力的作用,所以說電場力不做功
B.等勢面上各點的場強大小相等
C.等勢面不一定跟電場線垂直
D.兩個等勢面永不相交
解析:選D.等勢面上各點電勢相等,在等勢面上移動電荷電場力不做功,所以等勢面一定跟電場線垂直,兩等勢面永不相交.
4.(2010年高考山東卷改編)某電場的電場線分布如圖2-2-15所示,以下說法正確的是()
圖2-2-15
A.c點場強大于b點場強
B.a(chǎn)點電勢低于b點電勢
C.若將一試探電荷+q由a點釋放,它將沿電場線運動到b點
D.若在d點再固定一點電荷-Q,將一試探電荷+q由a移至b的過程中,電勢能減小
解析:選D.電場線密的地方場強大,選項A錯;沿電場線的方向移動,電勢逐漸降低,選項B錯;由靜止釋放帶電粒子,只在電場力的作用下,粒子會沿直線的電場線運動,但不會沿曲線的電場線運動,選項C錯;試探電荷+q從a到b,原電場對+q做正功,-Q也對試探電荷+q做正功,因此總功為正,電勢能減小,選項D對.
5.如圖2-2-16所示,B、C、D三點都在以電荷+Q為圓心的某一同心圓弧上,將一檢驗電荷從A點分別移到B、C、D各點時,電場力做功的大小比較為()
圖2-2-16
A.WABWACB.WCDWAB
C.WACWADD.WAB=WAC
解析:選D.根據(jù)點電荷等勢面的特點知,B、C、D三點在Q形成的電場中的同一等勢面上,因此,從A點移動電荷到B、C、D三點電場力做功相等,故選項D正確.
6.(2011年福州高二檢測)在靜電場中,關(guān)于場強和電勢的說法中正確的是()
A.電場強度大的地方電勢一定高
B.電勢為零的地方場強也一定為零
C.場強為零的地方電勢也一定為零
D.場強大小相同的點電勢不一定相同
解析:選D.場強和電勢沒有必然聯(lián)系.場強大處電勢不一定大,電勢大處場強也不一定大.場強是由電場線的疏密程度決定的,電勢是沿著電場線方向減小的.
7.有一帶電粒子沿圖2-2-17中的AB曲線穿過一勻強電場,a、b、c、d均為勻強電場中的等勢面,且電勢φaφbφcφd,若不計粒子所受重力,那么下列說法錯誤的是()
圖2-2-17
A.粒子一定帶負(fù)電
B.粒子的運動軌跡是拋物線
C.從A點運動到B點粒子的電勢能增加
D.從A點到B點過程中電勢能與動能之和不變
解析:選C.因為a、b、c、d是勻強電場中的等勢面,且φaφbφcφd,則電場線一定垂直于等勢面由d指向a.由粒子運動軌跡的彎曲方向可知其所受電場力方向大致向上,即與場強的方向相反,所以判定粒子帶負(fù)電,A正確;受恒力作用的粒子的曲線運動軌跡一定是拋物線,B正確;由A到B電場力做正功,電勢能減少,又因為只受電場力作用,所以電勢能與動能總和保持不變,C錯、D正確.
8.如圖2-2-18所示,虛線a,b,c是電場中的三個等勢面,相鄰等勢面間的電勢差相同,實線為一個帶正電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域的運動軌跡,P,Q是軌跡上的兩點.下列說法中正確的是()
圖2-2-18
A.三個等勢面中,等勢面a的電勢最高
B.帶電質(zhì)點通過P點時的動能比通過Q點時的小
C.帶電質(zhì)點通過P點時的加速度比通過Q點時的小
D.帶電質(zhì)點一定是從P點向Q點運動
解析:選B.設(shè)帶電粒子從Q點運動到P點,由圖可知,粒子所受電場力指向軌跡內(nèi)側(cè),電場力做負(fù)功,根據(jù)功能關(guān)系得A錯B對;因為相鄰等勢面的電勢差相同,所以等勢面越密的位置場強越大,C錯;由該圖不能確定粒子的運動方向,D錯.
9.如圖2-2-19所示,在負(fù)點電荷Q的電場中.有a、b、c三點,它們到點電荷的距離為rarbrc且Uab=Ubc,則()
圖2-2-19
A.a(chǎn)點電勢高于c點電勢
B.a(chǎn)點場強比c點場強大
C.同一負(fù)電荷放在c點比放在a點的電勢能大
D.同一負(fù)電荷由a點移到b點,比由b點移到c點電場力做功多
解析:選B.分別作出過a、b、c三點的等勢面(以“-Q”為球心的球面),因為rarbrc,所以φaφbφc,A錯;負(fù)電荷由c移到a需克服電場力做功所以EpaEpc,C錯;由W=qU,Uab=Ubc知D錯;由E=kQr2知,rarc,所以EaEc,B正確.
10.(2011年濟南質(zhì)檢)如圖2-2-20所示,在x軸上關(guān)于原點O對稱的兩點固定放置等量異種點電荷+Q和-Q,x軸上的P點位于-Q的右側(cè).下列判斷正確的是()
圖2-2-20
A.在x軸上還有一點與P點電場強度相同
B.在x軸上還有兩點與P點電場強度相同
C.若將一試探電荷-q從P點移至O點,電勢能增大
D.若將一試探電荷+q從P點移至O點,電勢能減小
解析:選A.根據(jù)等量異種點電荷電場的電場線分布圖可知,與P點電場強度相同的點只有一點,在+Q左側(cè),與P點關(guān)于O點對稱,A正確,B錯誤;取無窮遠處電勢為零,即φ∞=0,由于沿電場線方向電勢降低,所以φ∞=0φP,而φO=φ∞,故φOφP,對正電荷,在電勢越高位置,電勢能越大,負(fù)電荷則相反,故C、D錯誤.
二、非選擇題
11.如圖2-2-21所示,在點電荷Q形成的電場中,把一個q=-2×10-8C的點電荷由無窮遠處分別移到電場中的A,B,C三點,電場力做功分別為6.0×10-7J,4.0×10-7J,1.0×10-7J.以無窮遠處為電勢零點,這三點的電勢分別是多少?
圖2-2-21
解析:由公式φ=Epq及W=ΔEp可知,φA=6.0×10-72×10-8V=30V,φB=4.0×10-72×10-8V=20V,φC=1.0×10-72×10-8V=5V.
答案:30V20V5V
12.如圖2-2-22所示,光滑絕緣桿豎直放置,它與以正點電荷Q為圓心的某一圓周交于B、C兩點,質(zhì)量為m,帶電荷量為-q的有孔小球從桿上的A點無初速度下滑,已知qQ,AB=h,小球滑到B點時速度大小為3gh,求:
圖2-2-22
(1)小球從A運動到B的過程中,電場力做多少功?
(2)若取A點電勢為零,C點電勢是多大?
解析:(1)點電荷的等勢面是以點電荷為球心的同心球面.從A到B,由動能定理得mgh+W=12mv2B,
故W=12mgh,
(2)由于A點電勢為零,所以在A點電勢能為零.故在B點電勢能
EpB=-W=-12mgh,
所以B點電勢
φB=EpB-q=-12mgh-q=mgh2q,
由于B、C兩點電勢相等,
所以φC=φB=mgh2q.
答案:(1)12mgh(2)mgh2q