高中生物2019新人教版必修二第五第六章旁栏问题及课后练习答案

⾼中⽣物2019新⼈教版必修⼆第五第六章旁栏问题及课后练习答案
⾼中⽣物2019新⼈教版必修⼆
第五章第1节基因突变和基因重组
问题探讨
我国早在1987年就利⽤返回式卫星进⾏航天育种研究：将作物种⼦带⼊太空，利⽤太空中的特殊环境诱导基因发⽣突变，然后在地⾯选择优良的品种进⾏培育。

通过航天育种，我国已在⽔稻、⼩麦、棉花、番茄、南⽠和青椒等作物上培育出⼀系列优质品种，取得了极⼤的经济效益。

讨论1. 航天育种的⽣物学原理是什么？
【提⽰】通过太空⾼辐射、微重⼒（或⽆重⼒）的特殊环境提⾼作物基因突变的频率，从⽽筛选出⼈们需要的品种。

具体⽽⾔，在太空的特殊环境中，细胞分裂进⾏DNA复制时，由于受到⾼辐射或微重⼒（或⽆重⼒）的影响，配对的碱基容易出现差错⽽发⽣基因突变。

2. 如何看待基因突变所造成的结果？
【提⽰】基因突变的本质是基因的碱基序列发⽣改变，这种改变可以直接表现在性状上，改变的性状对⽣物的⽣存可能有害，可能有利，也可能既⽆害也⽆益。

思考与讨论1
1. 图5-2中氨基酸发⽣了什么变化？
【答案】图中⾕氨酸发⽣了改变，变成了缬氨酸。

2. 研究发现，这个氨基酸的变化是编码⾎红蛋⽩的基因的碱基序列发⽣改变所引起的。

右图是镰状细胞贫⾎病因的图解，请你完成图解。

想⼀想这种疾病能否遗传？怎样遗传？
【提⽰】可查看教材“表4-121种氨基酸的密码⼦表”，如下页图所⽰。

这种疾病能够遗传，是亲代通过⽣殖过程把基因传给⼦代的。

3. 如果这个基因发⽣碱基的增添或缺失，氨基酸序列是否也会改变？所对应的性状呢？
答案】如果这个基因发⽣碱基的增添或缺失，氨基酸序列也会发⽣改变，所对应的性状肯定会改变。

思考与讨论2
结肠癌是⼀种常见的消化道恶性肿瘤。

右图是解释结肠癌发⽣的简化模型，请观察并回答问题。

讨论1.从基因⾓度看，结肠癌发⽣的原因是什么？
【答案】从基因⾓度分析，结肠癌发⽣的原因是相关基因（包括抑癌基因I、原癌基因、抑癌基因Ⅱ、抑癌基因Ⅲ）发⽣了突变。

2.健康⼈的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？
【答案】健康⼈的细胞中存在原癌基因和抑癌基因。

3.根据图⽰推测，癌细胞与正常细胞相⽐，具有哪些明显的特点？
【答案】根据图⽰可以推测，癌细胞与正常细胞相⽐，所具有的特点是呈球形、增殖快、容易发⽣转移等。

思维训练
某研究团队调查了4家医院2006—2013年确诊的肺癌患者1303⼈，其中吸烟的有823⼈，占患者总数的63.16% ；同时，他们调查健康⼈作为对照，在1 303名健康⼈中，吸烟的有509⼈，占39.06%。

基于该调查结果，甲⼄两⼈得出了不同结论。

甲认为吸烟与肺癌患病率之间存在因果关系，吸烟会使肺癌患病率升⾼。

⼄认为上述调查不⾜以说明吸烟与肺癌患病率之间有因果关系，只能说明⼆者之间具有较⾼的相关性。

⼄在同甲辩论时说：“吸烟的⼈平时都携带打⽕机，
你能说带打⽕机与患肺癌之间有因果关系吗？”讨论 1. 你认为能否从该调查中得出吸烟会导致肺癌患病率升⾼的结论？如果能，对不吸烟⼈群中仍有少数⼈患肺癌如何解释？如果不能，对吸烟与肺癌患病率的⾼相关性该如何解释？
【提⽰】在“确诊的肺癌患者1303⼈，其中吸烟的有823⼈，占患者总数的63.16%”，这说明吸烟和肺癌患病率之间存在很⾼的
相关性，但在此处并没有证据表明，吸烟与肺癌患病率之间存在因果关系。

要证明吸烟是肺癌的致病因素，还要进⾏病理学分析，需要发现吸烟导致肺癌的机制，即烟草中的什么成分，以什么⽅式，导致了肺癌。

材料中还提到“在1303名健康⼈中，吸烟的有509⼈，占39.06%”，说明吸烟并不⼀定导致肺癌。

据此，可以作出判断：只依靠材料中的两个调查，⽆法得出吸烟会导致肺癌患病率升⾼的结论，但能得出吸烟与肺癌之间存在很⾼的相关性。

需要说明的是，本处是⼀个思维训练，并不是要学⽣确认吸烟是否导致肺癌。

相关调查和医学研究表明，吸烟可能导致肺癌。

只是在这个思维训练中，提供的资料不够充分，从⽽不能得出吸烟会导致肺癌患病率升⾼的结论。

细胞的癌变是多个基因突变的共同结果，吸烟提⾼了基因突变的频率，就增加了患肺癌的概率；但不能说吸烟⼀定会导致患肺癌。

2.基于上⾯的讨论，结合其他例⼦，谈谈你对⽣物学中因果关系的复杂性和概率性的认识。

【答案】略。

练习与应⽤
⼀、概念检测
我国⼤⾯积栽培的⽔稻有粳稻（主要种植在北⽅）和籼稻（主要种植在南⽅）。

研究发现，粳稻的bZIP73基因通过⼀系列作⽤，增强了粳稻对低温的耐受性。

与粳稻相⽐，籼稻的bZIP73基因中有1个脱氧核苷酸不同，从⽽导致两种⽔稻的相应蛋⽩质存在1个氨基酸的差异。

判断下列表述是否正确。

（1）bZIP73基因的1个核苷酸的差异是由基因突变导致的。

（√）（2) bZIP73蛋⽩质的1个氨基酸的差异是由基因重组导致的。

（×）（3）基因的碱基序列改变，⼀定会导致表达的蛋⽩质失去活性。

（×）
⼆、拓展应⽤
镰状细胞贫⾎主要流⾏于⾮洲的疟疾⾼发地区。

具有⼀个镰状细胞贫⾎突变基因的个体（即杂合⼦）在氧含量正常的情况下，并不表现出镰状细胞贫⾎的症状，因为该个体能同时合成正常和异常的⾎红蛋⽩，并对疟疾具有较强的抵抗⼒。

（1）这些地区具有镰状细胞贫⾎突变基因的⼈占总⼈⼝的⽐例较其他地区的⾼，为什么？
【答案】杂合⼦能同时合成正常和异常的⾎红蛋⽩，相⽐只能合成正常⾎红蛋⽩的纯合⼦，杂合⼦对疟疾具有较强的抵抗⼒，在疟疾⾼发地区，他们⽣存的机会更多，从⽽能将⾃⼰的基因传递下去。

因此，这些地区具有嫌状细胞贫⾎突变基因的⼈占总⼈⼝的⽐例更⾼。

（2）为什么某些看起来对⽣物⽣存不利的基因，历经漫长的进化历程依然“顽固”地存在？请结合这个例⼦阐明原因，并分析如何辩证地认识基因突变与⽣物的利害关系。

【答案】基因对⽣物的⽣存是否有利，往往取决于⽣物的⽣存环境。

某些看起来对⽣物⽣存不利的基因，当环境改变后，这些不利的基因产⽣的性状，可能会帮助⽣物更好地适应改变后的环境，从⽽得到更多的⽣存机会。

这个实例说明，基
因突变并不都是有害的，也可能是有利的，或是中性的，有害、有利还是中性与环境有关。

第2节染⾊体变异
问题探讨
作为野⽣植物的后代，许多栽培植物的染⾊体数⽬却与它们的祖先⼤不相同，如马铃薯和⾹蕉（见下表）。

讨论1. 根据前⾯所学减数分裂的知识，试着完成该表格。

【答案】从上到下依次填写：12、24、11、异常。

2. 为什么平时吃的⾹蕉是没有种⼦的？
【提⽰】因为⾹蕉栽培品种体细胞中的染⾊体数⽬是33条，减数分裂时染⾊体发⽣联会紊乱，不能形成正常的配⼦，因此⽆法形成受精卵，进⽽形成种⼦。

3. 分析表中数据，你还能提出什么问题吗？能否发挥想象⼒作出⼀些推测呢？【提⽰】能形成种⼦的植物细胞中，染⾊体数⽬⼀定是偶数吗？⾹蕉体细胞中的染⾊体数⽬不是偶数，它是怎样形成的呢？⼜是如何繁殖下⼀代的？
探究与实践
讨论秋⽔仙素与低温都能诱导染⾊体数⽬加倍，这两种⽅法在原理上有什么相似之处？
【答案】秋⽔仙素与低温都能诱导染⾊体数⽬加倍，可能都与抑制纺锤体的形成有关，着丝粒分裂后没有纺锤体的牵引作⽤，因⽽不能将染⾊体拉向细胞的两极，导致细胞中的染⾊体数⽬加倍。

练习与应⽤
⼀、概念检测
1. 染⾊体变异包括染⾊体数⽬的变异和结构的变异。

判断下列相关表述是否正确。

（1）只有⽣殖细胞中的染⾊体数⽬或结构的变化才属于染⾊体变异。

（×）（2）体细胞中含有两个染⾊体组的个体就是⼆倍体。

（×）（3 ）⽤秋⽔仙素处理单倍体植株后得到的⼀定是⼆倍体。

（×）
2. 秋⽔仙素能诱导多倍体形成的原因是（D）A. 促进细胞融合B. 诱导染⾊体多次复制C. 促进染⾊单体分开，形成染⾊体D. 抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成
3. 慢性髓细胞性⽩⾎病是⼀种恶性疾病，患者⾻髓内会出现⼤量恶性增殖的⽩细胞。

该病是由于9号染⾊体和22号染⾊体互换⽚段所致。

这种变异属于（C）
A. 基因突变
B. 基因重组
C. 染⾊体结构变异
D. 染⾊体数⽬变异
4.填表⽐较豌⾖、普通⼩麦、⼩⿊麦的体细胞和配⼦中的染⾊体数⽬、染⾊体组数⽬，并且注明它们分别属于⼏倍体⽣物。

【答案】略
⼆、拓展应⽤
1. 在⼆倍体的⾼等植物中，偶然会长出⼀些植株弱⼩的单倍体，这些单倍体⼀般不能通过有性⽣殖繁殖后代。

单倍体是如何形成的？为什么不能繁殖后代？【提⽰】可能的原因是，⼆倍体植株经减数分裂形成配⼦后，⼀些配⼦可以在离体条件下发育成单倍体。

这些单倍体⼀般不能通过有性⽣殖繁殖后代，是因为它们的体细胞中只含有⼀个染⾊体组，减数分裂时没有同源染⾊体的联会，就会造成染⾊体分别移向细胞两极的紊乱，不能形成正常的配⼦，因此，就不能繁殖后代。

2. ⼈们平常⾷⽤的西⽠是⼆倍体。

在⼆倍体西⽠的幼苗期，⽤秋⽔仙素处理，可以得到四倍体植株。

然后，⽤四倍体植株作母本，⽤⼆倍体植株作⽗本，进⾏杂交，得到的种⼦细胞中含有三个染⾊体组。

把这些种⼦种下去，就会长出三倍体植株。

下图是三倍体⽆⼦西⽠的培育过程图解。

据图回答下列问题。

（1）为什么⽤⼀定浓度的秋⽔仙素溶液滴在⼆倍体西⽠幼苗的芽尖？（2）获得的四倍体西⽠为何要与⼆倍体杂交？联系第1问，你能说出产⽣多倍体的基本途径吗？（3）有时可以看到三倍体西⽠中有少量发育并不成熟的种⼦，请推测产⽣这些种⼦的原因。

（4）⽆⼦西⽠每年都要制种，很⿇烦，有没有别的替代⽅法？
【答案】（1）西⽠幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地⽅，⽤秋⽔仙素处理可以抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，导致细胞内染⾊体数⽬加倍，从⽽得到四倍体植株。

（2）杂交可以获得三倍体植株。

多倍体产⽣的途径为：⽤秋⽔仙素处理萌发的种⼦或幼苗。

（3）三倍体植株⼀般不能进⾏正常的减数分裂形成配⼦，因此，不能形成种⼦。

但是，也有可能在减数分裂时形成正常的卵细胞，从⽽形成正常的种⼦，但这种概率特别⼩。

（4）有其他⽅法可以替代。

⽅法⼀，进⾏⽆性⽣殖，将三倍体植株进⾏组织培养获取⼤量的组培苗，再进⾏移栽；⽅法⼆，利⽤⽣长素或⽣长素类似物处理⼆倍体植株未受粉的雌蕊，以促进⼦房发育成⽆种⼦的果实，同时，在花期全时段要进⾏套袋处理，以避免受粉。

第3节⼈类遗传病
问题探讨
科学家在⼈和⼩⿏体内都发现了⼀种与肥胖相关的基因ob，该基因表达的蛋⽩质被称为瘦素。

研究还发现，如果向ob基因突变（该基因⽆法表达）的肥胖⼩⿏注射瘦素，则⼩⿏⾷量减少、体重下降。

讨论1. ⼈体和⼩⿏的胖瘦只是由基因决定的吗？
【提⽰】⼈的胖瘦是由多种原因造成的。

有的肥胖病可能是由遗传物质决定的，有的可能是后天营养过剩造成的，但⼤多数情况下，肥胖是遗传物质和营养过剩共同作⽤的结果。

2. 有⼈认为“⼈类所有的疾病都是基因病”，你能说出这种提法的依据吗？你同意这种观点吗？
【提⽰】这种提法依据的可能是基因决定⽣物体的性状这⼀观点，因为⼈体患病也是⼈体所表现出来的性状。

⼀般来说，性状是基因和环境共同作⽤的结果，因此，这种观点过于绝对化。

⼈类的疾病有的是遗传病，如⽩化病、红绿⾊盲等，是由基因引起的疾病；有的与基因⽆关，如由病毒引起的感冒、由⼤肠杆菌引起的腹泻等，就不是基因病。

探究与实践
讨论1.你们所调查的遗传病是否表现出家族遗传倾向？
【答案】略。

2.你们能否判断出被调查的这⼏种遗传病是显性的，还是隐性的？
【答案】略。

3.有关资料表明，我国⼈群中⾼度近视的发病率为2%；红绿⾊盲中男性发病率为
4.71%，⼥性发病率为0.67%。

你计算的发病率是否接近上述数据？如果不符，。