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必修二
探究·实践1：性状分离比的模拟实验
〔回归教材〕
1.请你根据分离定律，写出教材P6“性状分离比的模拟”的实验原理：进行有性杂交的亲本，在形成配子
时等位基因会发生分离；受精时，雌雄配子又会随机结合成合子。因此，杂合子杂交后发育成的个体，一
定会发生性状分离。（“必修二”P6、7“教材正文”）
2.在性状分离比模拟实验中，将每个小组的实验结果与全班实验的总结果相比，全班实验的总结果更接近
预期的结果。其原因是：全班实验个体数量大，而实验个体数量越大，越接近统计规律。据此分析，如果
孟德尔当时只统计10 株豌豆杂交的结果，则很难正确地解释性状分离现象，因为对10 株豌豆的个体做统
计时，会出现较大的误差。这也说明，实验统计的样本数目足够多，是孟德尔能够正确分析实验结果的前
提条件之一。（“必修二”P6“探究·实践”讨论T1）
3.将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相比较，模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻合的。你认
为其原因是：①甲、乙小桶内的彩球代表孟德尔实验中的雌、雄配子；②从两个桶内分别随机抓取一个彩
球进行组合，实际上模拟雌、雄配子的随机组合；③统计的数量足够大，出现了3：1 的结果。（“必修
二”P6“探究·实践”讨论T2）
〔易错提示〕
1.实验原理:甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官,甲、乙内的彩球分别代表雌、雄配子,用不同彩球的
随机组合模拟生物在生殖过程中雌、雄配子的随机结合。
2.两个小桶内的彩球数量可以不相同，但每个小桶内两种彩球的数量必须相等。因为两个小桶内的彩球分
别模拟的是雌、雄配子，自然界中，雄配子的数量一般远远多于雌配子的数量。
3.实验注意问题。①代表配子的物品以球形为易，以便充分混匀。①要随机抓取
, 且抓完一次将小球放回原
小桶并摇匀。②重复的次数要足够多，这样实验结果才更接近理论值。
4.结果与结论:彩球组合类型数量比DD∶Dd∶dd≈1 ∶
2 ∶
1 ,彩球代表的显隐性状的数值比接近3 ∶
1 。
探究·实践2：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
〔回归教材〕
1
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1.在观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片时，当你的目光聚焦在显微镜视野中的一个细胞时，可根据细
胞中染色体的形态、位置和数目来判断它处于减数分裂的哪个时期。例如，在减数分裂Ⅰ中，先后出现
同源染色体联会、四分体形成、各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧、同源染色体分离、移向
细胞两极的染色体分别由两条姐妹染色单体组成等现象。减数分裂Ⅱ中期，非同源染色体的着丝粒排列
在细胞中央的赤道板处，移向细胞两极的染色体不含染色单体。另外，在蝗虫精母细胞减数分裂的过程
屮，处于减数分裂Ⅰ的细胞要明显多于处于减数分裂Ⅱ的细胞。（P24“探究·实践”讨论T1）
2.减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ相比，中期、末期细胞中染色体的不同点是：减数分裂Ⅰ中期，两条同源
染色体分别排列在细胞中央的赤道板两侧，末期细胞两极的染色体由一整套非同源染色体组成，其数目
是体细胞染色体数目的一半，毎条染色体均由两条姐妹染色单体构成。减数分裂II 中期，非同源染色体
的着丝粒排列在细胞中央的赤道板处，末期细胞两极的染色体不含染色单体。（P24“探究·实践”讨论
T2）
3.我们可以通过比较同一时刻同一种生物不同细胞的染色体特点，来推测一个精母细胞在不同分裂时期的
染色体变化的。这一做法能够成立的逻辑前提是同一生物的细胞，所含遗传物质相同；增殖的过程相同；
不同细胞可能处于细胞周期的不同阶段。因此，可以通过观察多个精母细胞的减数分裂，推测出一个精母
细胞减数分裂过程中染色体的连续变化。（P24“探究·实践”讨论T3）
4.宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂实验的材料，其原因是：①雄性
个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。②在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，有的排
卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数第二次分裂。
（P24“探究·实践”拓展）
〔易错提示〕
1.实验材料选择：宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的睾丸作为观察减数分裂的实验材料。其
原因如下：
(1)雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。
(2)在哺乳动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底
, 排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞
, 其只有和精子相遇后
, 在
精子的刺激下
, 才能继续完成减数分裂Ⅱ
。
2.实验中不只观察到一种分裂方式:动物的睾丸、卵巢以及植物的花药中的细胞既进行有丝分裂又进行减数
分裂,故观察到的图像应存在有丝分裂、减数分裂两类,其染色体数目有三种情况:N 、
2N
、
4N
(假设亲代为二
倍体)。原始的精原细胞(或卵原细胞)的增殖是通过有丝分裂进行的。
3.不能观察到一个细胞减数分裂的过程:如同观察有丝分裂一样,由于细胞在解离过程中被杀死,无法观察细
胞中染色体的动态变化过程,欲观察全部过程,需通过移动装片,从不同的视野中找到。
2
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探究·实践3：建立减数分裂中染色体变化模型
〔回归教材〕
1.在减数分裂Ⅰ中，先后出现同源染色体联会
、
四分体形成
、
非姐妹染色单体间的互换
、
同源染色体分离
并移向细胞的两极等染色体行为的变化；减数分裂Ⅰ后，细胞中的染色体数目减半。在减数分裂II 中染色
体行为的变化主要有：每条染色体的着丝粒分裂，两条姐妹染色单体随之分开，并分别移向细胞的两极，
最终进入两个子细胞。这样，从染色体组成上来看，通过减数分裂产生了多种多样的配子，从染色体数目
上来看，配子中的染色体数目减半。这为之后通过受精作用使同一双亲的后代呈现多样性，并维持每种生
物前后代染色体数目的恒定提供了保证。总的来讲，减数分裂和受精作用共同保证了生物遗传的稳定性和
多样性。（P26“探究·实践”讨论T1）
2.减数分裂过程中，非同源染色体的自由组合
、
联会时非姐妹染色单体间的互换
都会使减数分裂产生多种
配子。（P26“探究·实践”讨论T2）
〔易错提示〕
1.模型类型：建立的减数分裂过程中染色体变化的模型属于物理模型。
2.制作过程中应注意染色体颜色、大小、数量等。应该选择不同颜色的材料制作染色体，以分别表示父方
和母方的染色体；且每种颜色的染色体至少制作两条不同大小染色体，以表示非同源染色体；每条染色体
上制作两条染色单体，以表示姐妹染色单体。
3.在画细胞图中，应注意画出细胞中与减数分裂有关的关键结构，如中心体和纺锤体。
探究·实践4：制作DNA 双螺旋结构模型
〔回归教材〕
1.DNA 虽然只含有4 种脱氧核苷酸，但是碱基对的排列顺序却是千变万化的。碱基对千变万化的排列顺序
使DNA 储存了大量的遗传信息。（P51“探究·实践”讨论T1）
2.从DNA 分子结构看，DNA 分子能维系遗传稳定性，主要原因是：①在两条链之间，靠DNA
分子碱基对
之间的氢键维系两条链的偶联；②在DNA 双螺旋结构中，由于碱基对平面之间相互靠近，形成了与碱基
对平面垂直方向的相互作用力。（P51“探究·实践”讨论T2）
〔易错提示〕
1.模型类型：DNA 双螺旋结构模型属于物理模型。
2.准备材料时要依据脱氧核苷酸结构特点，准备一一对应的代表磷酸、脱氧核糖、碱基的材料。同时，应
3
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注意碱基种类。
3.制作过程中应按顺序制作，即“脱氧核苷酸→脱氧核苷酸链→DNA 平面结构→DNA 空间结构”。
4.制作的DNA 分子模型至少要有10 个碱对，因为DNA 分子结构中10 对碱基正好螺旋一周。
探究·实践5：低温诱导植物细胞染色体数目的变化
〔回归教材〕
1.方法步骤：（“必修二”P89“探究•实践”）
（1）低温诱导：将洋葱（或大葱、蒜）放在装满清水的广口瓶上，让洋葱的底部接触水面。待洋葱长出
约1cm 的不定根时，将整个装置放入冰箱冷藏室，诱导培养48
～
72h
。
（2）固定细胞形态：剪取诱导处理的根尖约0.5～1cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5～1h，以固定细胞的形态，
然后用体积分数为
95%
的酒精
冲洗2 次。
（3）制作装片：包括解离、漂洗、染色和制片4 个步骤。
（4）观察比较：先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用
高倍镜观察。
2.实验现象：视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。
3.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的相似之处是：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。（“必修二”P89“探究•实践”讨论）
〔易错提示〕
1.对低温诱导植物染色体数目变化的实验原理的理解
（1）关键信息：低温处理分生组织细胞、抑制纺锤体形成、染色体不能被拉向两极、不能形成两个子细
胞。
（2）错误理解：将“抑制纺锤体形成”等同于“着丝点不分裂”，将低温处理“分生组织细胞”等同于
“任何细胞”。
2.选材应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体数目加倍的情况。
3.温度不是越低越好:温度过低对根尖细胞造成伤害
, 应选择适宜温度
。
4.观察时的细胞是死的:显微镜下观察到的细胞是己被解离液杀死的细胞。
5.并不是所有细胞中染色体均己加倍:只有少部分细胞实现“染色体加倍”,大部分细胞仍为二倍体状况。
6.实验中各种液体的作用
(1)卡诺氏液：固定细胞形态。
4
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(2)体积分数为95%的酒精：冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液。
(3)解离液(质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精以1∶1 混合)：使组织中的细胞相互分离开来。
(4)清水：洗去解离液，防止解离过度，便于染色。
(5)改良苯酚品红染液：使染色体
( 质
) 着色，便于观察染色体
( 质
) 的形态、数目和行为
。醋酸洋红液或龙胆
紫溶液都是碱性染料，都可使染色体着色。
探究·实践6：调查人群中的遗传病
〔回归教材〕
1.调查时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病、高度近视（600 度以
上）等。（“必修二”P93“探究•实践”）
2.为保证调查的群体足够大，小组调查的数据，应在班级和年级中进行汇总。（“必修二”P93“探
究•实践”）
3.结果统计：根据全年级汇总的数据，按公式：某种遗传病的发病率
= 某种遗传病的患病人数
/ 某种遗
传病的被调查人数
×100%
计算每一种遗传病的发病率。（“必修二”P93“探究•实践”）
4.对于某种遗传病，如果通过调查计算的发病率和我国人群中的发病率不一致，原因有多种，可能是本次
调查的样本量不够大而产生误差，也可能是遗传病的分布具有明显的地区差异，等等。（“必修
二”P93“探究•实践”讨论T3）
〔易错提示〕
1.关于遗传病调查的3 个注意点
(1)调查人群中遗传病的注意事项
最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病等。多基因遗传病容易受环境因素影响，
不宜作为调查对象。
(2)调查遗传病发病率时，要注意在人群中随机调查，并保证调查的群体足够大，如：不能在普通学校调查
21 三体综合征患者的发病率，因为学校是一个特殊的群体，没有做到在人群中随机调查；但红绿色盲、高
度近视等的发病率可以在学校范围内展开调查。
(3)调查某种遗传病的遗传方式时，要在患者家系中调查，并绘出遗传系谱图。
2.设计遗传病调查表格的二个注意点
(1)遗传病调查类实验的调查表格中应含有：双亲性状、子女总数、子女中男女患病人数、各项的数量汇总。
(2)调查结果计算及分析：①遗传病发病率：根据调查的数据可计算遗传病的发病率，计算公式为：患病人
数/被调查总人数×100%。②分析患病基因显隐性及其所在的染色体：根据男女患病比例可判断患病基因在
5
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常染色体上还是在性染色体上；根据患者的数量所占的比例可判断患病基因的显隐性关系。
3.区分调查“遗传病发病率”与“遗传方式”
项目
调查内容
调查对象
及范围
注意事项
结果计算及分析
遗传病
发病率
广大人群
随机抽样
考虑年龄、性别等因
素，群体足够大
×100%
遗传
方式
患者家系
正常情况与患病情况
分析基因显隐性及所
在染色体的类型
探究·实践7：探究自然选择对种群基因频率变化的影响
〔回归教材〕
1.根据基因频率的概念，已知调查的某种群中各种基因型的个体数，则某基因的基因频率用数学表达式可
表示为：某基因频率＝（该基因总数／该基因及其等位基因总数）
×100%
。据此关系，若已知基因型频率
（基因型频率=该基因型个体/该种群个体总数）求基因频率，则一个基因的频率可用数学表达式表示为：
一个基因的频率＝该基因纯合子的频率＋１／２
× 杂合子的频率。
（“必修二”P1 １1“教材正文”改编）
2.突变和重组产生生物进化的原材料，如果没有突变，进化不能够（能够、不能够）发生。因为如果没有
突变，就不可能产生新的等位基因，基因重组也就没有意义，生物就不可能产生可遗传的变异，也就不可
能进化。（“必修二”Ｐ１１2“教材正文”改编）
英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蠖，它们夜间活动，白天栖息在树干上。杂交实验表明，桦尺蠖的体色受
一对等位基因S 和s 控制，黑色（S）对浅色（s）是显性的。假设1870 年，桦尺蠖种群的基因型频率如下：
SS10%，Ss20%，ss70%，则S 基因的频率为20%。在树干变黑这一环境条件下，假如树干变黑不利于浅
色桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%。则第２年，该种群中各种
基因型的频率是：SS11.5%
；
Ss22.9%
；
ss65.6%
，Ｓ、ｓ基因的频率依次是：２３％、
7 ７％
。上面各种
基因型及基因频率的变化，说明树干变黑会(填会、不会)影响桦尺蛾种群中浅色个体的出生率，原因是树
干变黑后，浅色个体容易被发现，被捕食的概率增加，许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌
捕食，导致其个体数减少，影响出生率。上述实例中，在自然选择过程中，直接受选择的是表型（体色），
而不是基因型。基因型并不能在自然选择中起直接作用，因为天敌在捕食桦尺蛾时，看到的是桦尺蛾的体
色而不是控制体色的基因。（“必修二”P113“探究•实践”、讨论１、２）
〔易错提示〕
1.桦尺蛾种群中产生的可遗传变异有突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组。
6
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2.对桦尺蛾种群来说，在自然选择过程中直接受选择的是表型，因为天敌等直接看到的是性状，而不是控
制性状的基因。
3.在计算相关基因型频率及基因频率时易出错。假设1870 年，桦尺蠖种群的基因型频率如下：SS10%，
Ss20%，ss70%，则S 基因的频率为20%。在树干变黑这一环境条件下，假如树干变黑不利于浅色桦尺蠖的
生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%。则第２、3、4 年，SS 的基因型频率
依次是：11.5%、13%、14.6%；Ss 的基因型频率依次是：22.9%、26%、29.2%；ss 的基因型频率依次是：
65.6%、61%、56.2%。第２、3、4 年，S 的基因频率依次是：23%
、
26%
、
29.2%
；s 的基因频率依次是：
77%
、
74%
、
70.8%
。
4.不明确对环境选择作用大小如何调整而出错。对环境的选择作用的大小进行适当调整时，可以直接将某
种体色个体每年减少的数量百分比调节。比如，把浅色个体每年减少的数量百分比定高些，重新计算种群
基因型频率和基因频率的变化，与第二步中所得的数据进行比较。
探究·实践8：探究抗生素对细菌的选择作用
〔回归教材〕
1.在探究抗生素对细菌选择作用的实验中，需将平板培养基划4 个区域，1 个区域为对照组，另外3 个
均为实验组，实验组的处理是放置含抗生素的无菌纸片，对照组的处理是放置不含抗生素的无菌纸片。
在连续培养时应从抑菌圈边缘的菌落挑取细菌，因为此处的细菌耐药性强（强、弱），这是因为抑
菌圈边缘的菌落直接与抗生素接触。（“必修二”P115“探究•实践”）
2.探究抗生素对细菌的选择作用实验中，在进行重得实验中，需从上次培养获得的抑菌圈边缘的菌落上挑
取细菌,接种到已灭菌的液体培养基中培养。这样取样的原因是因为抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌。
在本实验的培养条件下，耐药菌所产生的变异是有利的（有利的、有害的）。变异的有利还是有害是相对
的，有利于生物在特定环境中生存和繁殖的变异在此环境中就是有利变异。（“必修二”P115“探究•实
践”讨论T1、2、3）
3.滥用抗生素的现象十分普遍。例如，有人生病时觉得去医院很麻烦，就直接吃抗生素；有的禽畜养殖者
将抗生素添加到动物饲料中。这些都属于（属于、不属于）滥用抗生素的现象。滥用抗生素的危害主要有：
增强细菌抗药性，因为抗生素的滥用及不合理使用在一定程度上使抗生素接触细菌的机会增大，而抗生素
的选择作用可以使细菌种群中耐药基因的基因频率增加，从而减弱抗生素的药效，甚至完全不起；不良反
应繁多，滥用抗生素会导致大量不良反应产生，如抗生素中应用氯霉素时可引发再生障碍性贫血；菌群失
调，因为抗生素的长期大量滥用，使未被抑制的细菌繁殖迅速，造成菌群失调。（“必修二”P115“探究•
7
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实践”讨论T5）
〔易错提示〕
1.在超净工作台实施操作时，应先对双手和操作台使用一定浓度的酒精进行消毒。
2.盛有培养基的培养皿以及培养基、抗生素、滤纸片、涂布器等实验用具均需经过灭菌。
3.接种时必须在无菌条件下进行操作，以确保不被污染。(例如接种环和涂布器要用酒精灯高温灭菌)
4.放置抗生素纸片时要一步到位，避免在培养基上移动纸片;
5.如果同时做多种抗生素的实验或某种抗生素多个浓度的实验，每次使用镊子时，都要清
洗镊子并在酒精灯火焰上灼烧，防止抗生素污染。
6.实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理
8
