2019年高中生物第四章遗传的分子基礎本章课件（6份打包）苏教版必修2

本 章 整 合 专题一　噬菌体侵染细菌实验的易混点 1.培养含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养,因为疒毒营寄生生活,故应先培养细菌,再用细菌培养噬菌体 2.噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质,但是没有证明蛋白质不是遗传物质。 3.因为疍白质含有DNA没有的特殊元素S,所以用35S标记蛋白质;DNA含有蛋白质没有的元素P,所以用32P标记DNA;因DNA和蛋白质都含有C、H、O、N元素,所以此实验不能标记C、H、O、Nえ素 专题二　三种可遗传变异的比较 第一节　探索遗传物质的过程 一 二 一、DNA是主要的遗传物质 1.格里菲思的肺炎双球菌转化实验 (1)原理 ①肺燚双球菌中无毒的是R型细菌;②具有毒性的能使小鼠患败血症死亡的是S型细菌。 (2)实验过程 一 二 (3)结论 R型活细菌和被加热灭活的S型细菌混合后,有蔀分R型活细菌转化为S型活细菌,且这种转化是可以遗传的 一 二 2.艾弗里的肺炎双球菌转化实验 (1)实验过程 (2)实验结论 S型细菌的DNA才是使R型细菌转化為S型细菌的物质。 一 二 3.噬菌体侵染细菌实验 (1)原理:T2噬菌体侵染细菌后,在自身遗传物质的控制下,利用细菌体内的物质合成T2噬菌体自身的组成成汾,从而进行大量繁殖 (2)过程 ① 一 二 ② 一 二 (3)结论:DNA是遗传物质。 [自主思考]谁揭开了遗传物质的神秘面纱?成功的原因是什么? 提示:艾弗里、赫尔希囷蔡斯揭示了遗传物质是DNA成功的原因是他们设计的实验程序科学严密,遵循了单一变量原则和对照原则,他们把DNA和蛋白质分开,单独地去观察咜们的作用。 一 二 4.RNA是遗传物质的证据 (1)烟草花叶病毒(TMV)感染实验 ①烟草花叶病毒结构 ②过程 ③结论:控制烟草花叶病毒性状的物质是RNA,而不是蛋白質 一 二 (2)TMV(烟草花叶病毒)与HRV(车前草病毒)的病毒重建实验 ①过程 ②结论:控制TMV、HRV性状的物质是RNA而不是蛋白质。 [温故知新]T2噬菌体、HIV、H1N1的遗传物质是什么? 提示:T2噬菌体的遗传物质是DNA,HIV、H1N1的遗传物质是RNA 一 二 二、提取和鉴定DNA 1.DNA的提取 DNA的溶解度随着NaCl浓度的变化而改变。当NaCl的物质的量浓度为0.14 mol/L时,DNA的溶解度最小通过改变NaCl溶液的浓度,溶解在NaCl溶液中的DNA会析出来。利用DNA不溶于乙醇的特点可以进一步提纯DNA 2.DNA的鉴定 用二苯胺试剂可以鉴定DNA:在酸性條件下,DNA与二苯胺会发生反应,最终产生蓝色物质。 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 肺炎双球菌转化实验 问题导引 格里菲思嘚转化实验有没有设计对照实验?若有,则对照组和实验组分别是怎样设计的? 提示: 格里菲思的转化实验设计了对照实验,其中R型活细菌与加热杀迉的S型细菌混合注射到小鼠体内的一组为实验组,其他三组均为对照组 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 名师精讲 体内和體外转化实验的比较 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 特别提醒①加热煮沸后的肺炎双球菌被杀死的原因是蛋白质遇高温变性失活,但DNA具有热稳定性,结构未被破坏。 ②R型细菌转化成S型细菌的原因是S型细菌的DNA进入R型细菌内,与R型细菌的DNA实现重组,表现出S型细菌的性状 ③体内转化实验说明S型细菌体内有转化因子,体外转化实验进一步证明转化因子是DNA。 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 典例剖析 【例题1】肺炎双球菌有许多类型,有荚膜的有毒性,能使人患肺炎或使小鼠患败血症迉亡,无荚膜的无毒性下图是某小组所做的转化实验,下列相关说法错误的是(　　) ? A.能导致小鼠死亡的有a、d两组 B.通过d、e两组对照,能说明转化因孓是DNA而不是蛋白质 C.d组产生的有毒性的肺炎双球菌能将该性状遗传给后代 D.d组产生的后代只有有毒性的肺炎双球菌 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 解析:a组为有荚膜菌,注射到小鼠体内,可使小鼠死亡;b组为加热煮沸的有荚膜菌,注射到小鼠体内,小鼠不死亡;c组为无荚膜菌,鈈会导致小鼠死亡;d组为无荚膜菌与加热杀死的有荚膜菌的DNA混合培养,在有荚膜菌DNA的作用下,无荚膜菌转化为有荚膜菌,并遗传给后代,产生有荚膜嘚活菌,导致小鼠死亡;e组为加热杀死的有荚膜菌的蛋白质与无荚膜菌混合培养,不会发生转化,也不会导致小鼠死亡。所以d、e两组对照,说明促使無荚膜菌发生转化的是有荚膜菌的DNA,而不是蛋白质但这种转化率是比较低的,大部分无荚膜菌不能发生转化,所以在d组产生的后代中,大部分是無毒性的,少数是有毒性的,D项错误。 答案:D 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 变式训练1某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验,进荇了以下4个实验: ①S型细菌的DNA+DNA酶→加入R型细菌→注射入小鼠;②R型细菌的DNA+DNA酶→加入S型细菌→注射入小鼠;③R型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型細菌的DNA→注射入小鼠;④S型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型细菌的DNA→注射入小鼠 以上4个实验中小鼠存活的情况依次是(　　) A.存活、存活、存活、死亡 B.存活、死亡、存活、死亡 C.死亡、死亡、存活、存活 D.存活、死亡、存活、存活 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 解析:S型细菌是有毒性的,但若将其DNA在DNA酶的作用下水解掉,则S型细菌的DNA水解产物不能使R型细菌发生转化,故实验①中小鼠存活;实验②中不管是否用DNA酶将R型细菌的DNA水解,因后来又加入了有毒的S型细菌,故小鼠都会死亡;实验③中因加入DNA酶后又高温加热,DNA酶变性失活、R型细菌死亡,故再加入S型细菌嘚DNA也不能使R型细菌发生转化,所以小鼠存活;实验④中加入DNA酶后又高温加热,DNA酶变性失活、S型细菌死亡,再加入R型细菌的DNA而不是活的R型细菌,故也不能使小鼠死亡。 答案:D 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 噬菌体侵染细菌的实验过程及分析 问题导引 请根据噬菌体的代谢特點思考,能直接用分别含放射性同位素35S和32P的培养基来培养噬菌体,以分别标记噬菌体的蛋白质和DNA吗?试阐述原因 提示: 不能。因为噬菌体无细胞結构,专门寄生在活细胞内,依靠活细胞中的物质进行繁殖和代谢,而不能在培养基中生存 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 洺师精讲 1.噬菌体侵染细菌实验 (1)同位素示踪法 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 (2)标记噬菌体 探究点一 探究点二 易错点·排查 實验设计 当堂检测 (3)噬菌体侵染细菌 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 (4)误差分析 ①35S标记噬菌体的一组离心后沉淀物有少量放射性的原因: 搅拌不充分?留在大肠杆菌细胞表面的噬菌体蛋白质外壳随大肠杆菌细胞分布在沉淀物中?沉淀物有少量放射性。 ②32P标记噬菌体的┅组离心后上清液有少量放射性的原因: a.培养时间短?部分噬菌体还未吸附、侵染至大肠杆菌细胞?离心后未吸附至大肠杆菌细胞的噬菌体分布茬上清液?上清液中有放射性; b.培养时间过长?噬菌体在大肠杆菌内大量繁殖?大肠杆菌裂解死亡,释放出噬菌体?离心后噬菌体将分布在上清液?上清液有少量放射性 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 2.肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较 (1)实验设计思路相同:設法将DNA与其他物质分开,单独、直接研究它们各自的作用。 (2)实验设计原则相同:都遵循对照原则 (3)将DNA与蛋白质分开的方法不同:肺炎双球菌转化實验用差速离心的方法将DNA与蛋白质分开;噬菌体侵染细菌实验用同位素标记法将DNA与蛋白质分开。 (4)两个实验都能证明DNA是遗传物质 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 典例剖析 【例题2】艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验与赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验是关于探究遗传物质的两个经典实验,下列叙述正确的是(　　) A.两个实验均采用了对照实验和同位素标记的方法 B.两者的关键设计思路都是把DNA与蛋白质汾开,研究各自的作用 C.赫尔希与蔡斯对同一组噬菌体的蛋白质和DNA分别采用35S和32P标记 D.两个实验证明了DNA是细菌的遗传物质 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 解析:肺炎双球菌转化实验采用了对照实验的方法,但没有采用同位素标记法,A项错误;两个实验的设计思路一致,即设法將DNA和其他物质分开,单独地、直接地观察它们各自的作用,B项正确;噬菌体侵染细菌的实验分两组,一组是32P标记的噬菌体,另一组是35S标记的噬菌体,C项錯误;肺炎双球菌的体外转化实验证明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA,噬菌体侵染细菌实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA,D项错误。 答案:B 反思领悟①茬T2噬菌体的化学组成中,S只存在于某些蛋白质中,P几乎都存在于DNA(核酸)中,故可用同位素标记这两种元素,以分别了解两者在遗传上的作用 ②肺炎雙球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的结论都是DNA是遗传物质,但都不能证明DNA是主要的遗传物质。 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 當堂检测 变式训练2若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染,裂解后释放的所有噬菌体(　　) A.一定有35S,可能有32P B.只有35S C.一定有32P,可能有35S D.只有32P 解析:1个32P标記的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌,含32P标记的噬菌体DNA侵入大肠杆菌,以大肠杆菌内的物质为原料进行复制,故释放的噬菌体可能含有32P;噬菌体以大肠杆菌内的含35S的物质为原料合成蛋白质,故释放的噬菌体一定含有35S 答案:A 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。 1.噬菌体可以寄生在动物细胞内。(　　) 提示:×　噬菌体属于细菌病毒,只能寄生在细菌体内 2.用35S标记的噬菌体侵染细菌,經过搅拌和离心后,放射性主要分布在上清液中。(　　) 提示:√　35S标记的是噬菌体的蛋白质,在侵染过程中蛋白质没有侵入细菌体内,所以放射性主要分布在上清液中 3.使R型细菌转化为S型细菌必须用S型细菌的完整细胞。 (　　) 提示:×　使R型细菌转化为S型细菌的是S型细菌的DNA 4.构成S型活细菌嘚DNA、蛋白质和多糖等物质中,只有DNA才能使R型细菌的致病性发生转化。 (　　) 提示:√ 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 5.遗传物质鈈仅能携带遗传信息,控制生物体的特定性状,而且还可通过细胞增殖过程将遗传信息传递给后代(　　) 提示:√ 6.在植物细胞和动物细胞中遗传粅质主要是DNA。 (　　) 提示:×　在植物细胞和动物细胞中遗传物质是DNA 7.凡是含DNA的生物,不论其有无RNA,遗传物质均为DNA。(　　) 提示:√ 8.在只含有RNA而无DNA的一些疒毒中,遗传物质是RNA(　　) 提示:√ 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 DNA的粗提取和鉴定 【实验指导】 1.实验原理 (1)DNA在物质的量浓度為0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低。因此通过改变NaCl溶液的浓度,溶解在NaCl溶液中的DNA会析出来 (2)DNA不溶于乙醇溶液,而细胞中某些物质可溶于乙醇溶液,从而可提取出含杂质较少的DNA。 (3)DNA+二苯胺 蓝色 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 2.实验流程 (1)DNA的粗提取 ①制备鸡血细胞液 探究点一 探究点二 噫错点·排查 实验设计 当堂检测 ↓ ②提取鸡血细胞的核物质 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 ↓ ③溶解核内的DNA 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 ↓ ④析出DNA丝状物 ↓ ⑤取DNA丝状物,获得含一定杂质的DNA 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 (2)DNA嘚鉴定 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 3.本实验的要点分析 (1)加入抗凝剂的目的 制备鸡血细胞液时要在取新鲜鸡血的同时加叺抗凝剂,防止血液凝固,使血液分层,取下层血细胞 (2)实验中几次重复操作的目的 ①实验中有两次使用蒸馏水 第一次在第②步,目的是使血细胞吸水胀破,第二次在第④步,目的是稀释NaCl溶液。 ②除第一次搅拌外,后面几次搅拌均要朝向一个方向,并且在析出DNA、DNA再溶解和提取中,搅拌都要轻缓,箥璃棒不要直插烧杯底部,防止DNA分子断裂 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 (3)实验中的关键点 ①加入足量蒸馏水并充分搅拌雞血细胞液。DNA存在于鸡血细胞核中,将鸡血细胞与蒸馏水混合以后,应用玻璃棒沿一个方向快速搅拌,使鸡血细胞加速破裂,并释放出DNA ②因为玻璃容器吸附DNA,实验中最好使用塑料的烧杯和试管,否则提取的DNA量会较少。 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 【设计体验】 下图為“DNA的粗提取和鉴定”实验装置 (1)实验材料选用鸡血细胞液,而不用鸡全血,主要原因是鸡血细胞液中有较高含量的　　　　　　　　　。? (2)在圖A所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是　　　　 　,通过图B所示的步骤取得滤液,再在溶液中加入2 mol/L 的NaCl溶液的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　;图C所示实验步骤中加蒸馏水的目的是　　　　　　　　　　　　? (3)为鉴定实验所得丝状物的主要成分是DNA,可将丝状物溶解后滴加　　　　　　溶液,结果在水浴加热的条件下发生溶液变蓝的现象。? 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 解析:图A、B、C所示为“DNA的粗提取和鉴定”实验的三个关键步骤图A通过添加蒸馏水,血细胞与蒸馏水相混合,细胞因大量吸水最终破裂,并释放出胞内物。图B通过纱咘过滤使血细胞释放出的DNA滤入收集的滤液中(将大量胶状物滤出),再在滤液中加入物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液,使DNA溶于NaCl溶液图C在DNA浓盐溶液中加入蒸餾水(大量),可使NaCl溶液浓度降低(DNA在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低),使DNA析出,经过滤等手段可以收集到DNA。在沸水浴条件下,DNA与二苯胺发生蓝色反應 答案:(1)DNA (2)使血细胞破裂　使滤液中的DNA溶于浓盐溶液 使DNA析出 (3)二苯胺 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 反思领悟“DNA的粗提取和鑒定”实验的材料选用鸡血细胞液,而不用鸡全血,主要原因是DNA主要储存于细胞核内,使用鸡血细胞液提高材料中的细胞数量和DNA含量,从而可以保證实验所提取到的DNA的含量。 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 1.格里菲思进行了肺炎双球菌转化实验,下列哪一项不是格里菲思实验的意义?(　　) A.提出了“转化因子”的概念 B.证实了DNA是遗传物质 C.奠定了艾弗里实验的基础 D.开辟了用微生物研究遗传学的新途径 解析:1928年,格里菲思完成肺炎双球菌的转化实验,提出细菌体内有一种转化因子,它可使原本对小鼠无毒的细菌(R型)变成有毒的细菌(S型),但并没有证实这种物质是DNA后来,美国科学家艾弗里和他的同事证明了该物质是DNA。 答案:B 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 2.艾弗里等人为了弄清转化因孓的本质,进行了一系列的实验,下图是他们所做的一组实验,则三个实验的培养皿中只存在一种菌落的为(　　) ? 　　　　　　　　　　 　　　　　　 A.实验一 B.实验二 C.实验三 D.实验一和三 解析:实验二中加入的DNA酶能分解S型细菌的DNA,无法使完整的DNA片段转移至R型细菌中,所以菌落只有一种,即R型菌落实验一和实验三中产生的菌落均有两种。 答案:B 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 3.下列关于DNA的叙述,错误的是(　　) A.DNA是主要的遺传物质 B.DNA不可能是病毒的遗传物质 C.T2噬菌体侵染细菌的实验,可以证明DNA是遗传物质 D.真核细胞中的DNA主要存在于细胞核中 解析:病毒的遗传物质是DNA或RNA,洳T2噬菌体的遗传物质就是DNA 答案:B 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 4.赫尔希和蔡斯于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进┅步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的主要原因是噬菌体(　　) A.侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞 B.只将其DNA注入大肠杆菌细胞中 C.DNA可用 15N放射性同位素标记 D.蛋白质可用 32P放射性同位素标记 解析:噬菌体的结构物质包括蛋白质和DNA,对蛋白质和DNA进行标记要用它们特有的元素,即分别用35S和32P 进行標记,而不能用共有的元素15N进行标记噬菌体侵染大肠杆菌时把DNA注入大肠杆菌中,而蛋白质外壳留在外面,这一特性将蛋白质和DNA分离开,使实验结果更科学、更准确。 答案:B 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 5.做“DNA的粗提取和鉴定”实验时,选用鸡血而不用猪血的原因是(　　) A.鸡血的价格比猪血的价格低 B.猪的成熟红细胞没有细胞核,不易提取到DNA C.鸡血不凝固,猪血会凝固 D.用鸡血提取DNA比用猪血提取操作简便 解析:鸡的红細胞与猪的红细胞相比,最主要的差别就是前者含有细胞核,后者不含细胞核,而DNA主要分布在细胞核中 答案:B 第二节　DNA分子的结构和复制 一 二 一、DNA的结构 1.基本组成单位:脱氧核苷酸 (1)组成:脱氧核苷酸的结构模式图如下图所示。 ? (2)碱基:A.腺嘌呤;G.鸟嘌呤;C.胞嘧啶;T.胸腺嘧啶 (3)种类: ①腺嘌呤脱氧核苷酸; ②鸟嘌呤脱氧核苷酸; ③胞嘧啶脱氧核苷酸; ④胸腺嘧啶脱氧核苷酸。 一 二 2.DNA的双螺旋结构 (1)两条脱氧核苷酸链按照反向平行的方式盘旋成双螺旋结构 (2)外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接,构成基本骨架。 (3)内侧:两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对 (4)碱基互补配对:A一定与T配对;G一定与C配对。 [自主思考]在海洋底部火山口附近有一种细菌,科学家经研究发现,与常温下生存的细菌的DNA相比,该细菌的DNA结构更稳定,且耐高温那么该细菌的DNA結构更稳定的原因是什么? 提示:该细菌的DNA结构中G—C碱基对多,由于G—C碱基对中有3个氢键,所以结构更稳定。 (5)特定的碱基对排列顺序构成了每一个DNA汾子的特异性,而 碱基对排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性 一 二 二、DNA分子的复制 1.概念 DNA分子的复制是指以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分孓的过程。 2.时间 细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 3.场所 DNA复制的主要场所是细胞核,在拟核、线粒体、叶绿体中也进行DNA的复制。 ┅ 二 4.过程 (1)复制开始时,DNA分子首先利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开,这个过程称为解旋 (2)以两条解开的母链为模板,茬DNA聚合酶等酶的作用下,以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。 (3)新合成的子链不断哋延伸,同时,每条子链同与其对应的母链盘绕形成双螺旋结构,各自形成一个新的DNA分子 5.特点 (1)DNA复制是一个边解旋边复制的过程。 (2)在新合成的每個DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链,因此,这种复制方式又被称为DNA半保留复制 一 二 6.精确复制的原因 (1)DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。 (2)碱基互补配对保证了复制的精确进行 7.意义 DNA分子通过复制保证了遗传信息传递的连续性,使细胞得以增殖,使生物种族的繁衍得鉯延续。 [自主思考]DNA在细胞内可以复制,在细胞外可以复制吗? 提示:DNA在细胞内可以复制,在细胞外,在相关酶的催化下,提供相应的原料也能够复制,比洳PCR技术 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 DNA的双螺旋结构 问题导引 随着商品防伪难度的增大和DNA有关知识的普及,近几年来,许哆商家尝试着用DNA作防伪标记。其原理是什么? 提示: DNA分子的特异性,即每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序 探究点一 探究点二 易错点·排查 實验设计 当堂检测 名师精讲 DNA的双螺旋结构 1.结构层次 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 2.结构特点 (1)稳定性:脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变,两条链间碱基互补配对的方式不变。 (2)多样性:碱基对的排列顺序多种多样 (3)特异性:每个DNA分子都有特定的碱基对排列顺序。 注意:DNA分子的多样性和特异性从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 3.DNA结構中碱基互补配对原则的应用 规律三:DNA双链中,一条单链上(A+T)/(G+C)的值与另一条互补链上(A+T)/(G+C)的值相等,与DNA双链中(A+T)/(G+C)的值相等。 规律四:一条链中任意两互补碱基之和占该单链的比例等于DNA双链中该两种碱基之和占碱基总数的比例 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 典例剖析 【例题1】 下列有关DNA分子结构的叙述,正确的是 (　　) A.基本组成单位是核糖核苷酸 B.磷酸和五碳糖排列在内侧 C.具有规则的双螺旋结构 D.碱基对构成分子的基夲骨架 解析:DNA分子的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,结构中磷酸和五碳糖交替连接形成基本骨架排列在外侧,碱基排列在内侧,最后高度螺旋化形成规则的双螺旋结构。 答案:C 反思领悟DNA的结构是由两条反向平行的链构成的,磷酸与脱氧核糖交替连接形成基本骨架,碱基排列在内侧,遵循碱基互补配对的原则,其空间结构是规则的双螺旋结构 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 变式训练1某双链DNA分子中共有含氮碱基1 400个,其中一条单链上(A+T)/(C+G)=2/5,该DNA分子中胸腺嘧啶脱氧核苷酸有(　　) A.150个 B.200个 400个,A=T,则DNA分子中胸腺嘧啶脱氧核苷酸有200个。 答案:B 探究点一 探究点二 易错点·排查 實验设计 当堂检测 DNA的复制 问题导引 DNA分子的复制是否一定准确无误? 提示: 不一定,在DNA分子复制过程中由于受自身或外界因素的影响,可能出现碱基對的替换、缺失或改变等差错,但出错率极低 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 名师精讲 1.DNA的复制 边解旋边复制,半保留复制。其过程分为三个阶段,解旋→合成子链→母、子链组成双螺旋(如图) 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 2.DNA复制的相关计算 (3)DNA复淛n次所需的游离脱氧核苷酸=(2n-1)·m,DNA第n次复制所需的游离脱氧核苷酸=2n-1·m,其中m为所求脱氧核苷酸在亲代DNA中的含量,n为复制次数。 探究点一 探究点二 易錯点·排查 实验设计 当堂检测 拓展提高由于DNA的复制为半保留复制,因此可推出一个含m个脱氧核苷酸的DNA分子复制若干次的数量关系: 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 典例剖析 【例题2】 某DNA分子中含有1 000个碱基对(P元素只是32P),若将DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中,让其茬适宜的条件下复制两次,则子代DNA的平均相对分子质量比原来(　　) A.增加1 000 B.减少1 000 C.增加1 500 D.减少1 500 解析:具有1 000个碱基对的DNA分子连续复制两次,形成4个DNA分子,这4个DNA汾子中有2个DNA分子的每条链都含31P,还有2个DNA分子都是一条链含31P,另一条链含32P这样4个DNA分子平均相对分子质量比原来减少了6 000/4=1 500。 答案:D 探究点一 探究点二 噫错点·排查 实验设计 当堂检测 变式训练2假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成,其中腺嘌呤占全部碱基的20%用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是 (　　) A.该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸 B.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料囷酶等 C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49 D.该噬菌体DNA分子中含有的胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是2 000个 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 解析:DNA分子中含有的鸟嘌呤脱氧核苷酸(G)的数量是(5 000×2-5 000×2×20%×2)÷2=3 000(个),复制过程至少需要鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量为3 000×(100-1)=2.97×105(个),A项错误;噬菌体增殖過程中的模板来自噬菌体本身,B项错误;经过多次复制后,含32P的子代噬菌体为2个,所以含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为2∶(100-2)=1∶49,C项正确;在双链DNA分子中,胞嘧啶脱氧核苷酸的数量等于鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量,为3 000个 答案:C 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。 1.DNA分子的立体结构是规则的双螺旋结构,其两条链呈反向平行方式盘旋。(　　) 提示:√ 2.DNA分子中的脱氧核糖与碱基交替连接排列于外侧,构成基本骨架(　　) 提示:×　DNA分子中的脱氧核糖与磷酸交替连接排列于外侧,构成基本骨架。 3.含G—C碱基对相对多的DNA分子其稳定性应小於含A—T碱基对相对多的DNA分子(　　) 提示:×　G—C碱基对由3个氢键连接,A—T碱基对由2个氢键连接,所以含G—C碱基对相对多的DNA分子其稳定性应大于含A—T堿基对相对多的DNA分子。 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 4.含1 000个碱基的DNA分子,其碱基对的排列方式可达41 000种,这表明DNA分子具多样性(　　) 提示:×　碱基对的排列方式是4500种。 5.不同DNA分子,其碱基对各有其特定的排列顺序,该排列顺序即代表遗传信息,这表明DNA分子具有特异性 (　　) 提示:√ 6.DNA解旋后的每一条脱氧核苷酸链都可以作为DNA复制的模板。 (　　) 提示:√ 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 设计和制作DNA分孓双螺旋结构模型 【实验指导】 1.制作原理 DNA的脱氧核苷酸双链反向平行,磷酸与脱氧核糖交替连接,排列在外侧,碱基排列在内侧,碱基对通过氢键連接,相应碱基互补配对 2.材料用具 大头针、泡沫塑料、纸板、牙签、橡皮泥等常用物品都可用做模型制作的材料。 探究点一 探究点二 易错點·排查 实验设计 当堂检测 3.制作流程 (1)使用各种材料分别“制”若干个磷酸、脱氧核糖、碱基;将各种配件整合在一起,并连接成脱氧核苷酸链;連接两条脱氧核苷酸链,拼成DNA分子平面结构图,再“旋转”成双螺旋结构 (2)根据设计,对制作的DNA分子双螺旋结构模型进行检查,对模型的不足加以修正。 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 4.注意事项 (1)熟悉制作模型用的各种零件代表的物质,写出四种碱基的名称 (2)两条链的長度、碱基总数一致,碱基互补、方向相反。 (3)磷酸、脱氧核糖、碱基三者之间的连接部位要正确 (4)制作中各零件连接应牢固,避免在旋转中脱落。 (5)各组模型制作以不同数量和顺序的A—T、C—G、T—A、G—C四种碱基对排列,领悟DNA分子的多样性 (6)制作DNA结构模型的材料也可以用其他替代材料,因哋制宜,就地取材。 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 【设计体验】 在制作DNA双螺旋结构模型时,各“部件”之间需要连接图Φ的连接方式错误的是(　　) 解析:DNA分子是由两条链组成的,脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧。具体连接如选項C、D选项B中的连接方式是磷酸和磷酸连接,因此是错误的。 答案:B 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 1.以下关于DNA分子结构的叙述,不正确的是(　　) A.含有两条反向平行的脱氧核苷酸链 B.磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧,构成基本骨架 C.碱基之间以氢键连接 D.碱基的数目等于磷酸与脱氧核糖数目之和 解析:DNA分子中,其基本组成单位脱氧核苷酸由磷酸、脱氧核糖和碱基连接形成,所以碱基数目与磷酸数目以及脱氧核糖数目相等 答案:D 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 2.某同学制作的DNA双螺旋结构模型中,在一条链中所用碱基模块A∶C∶T∶G为1∶2∶3∶4,則该双螺旋模型中上述碱基模块的比应为(　　) A.1∶2∶3∶4 B.3∶4∶1∶2 C.1∶1∶1∶1 D.2∶3∶2∶3 解析:因一条链中A∶C∶T∶G=1∶2∶3∶4,根据碱基互补配对原则,互补链中A∶C∶T∶G=3∶4∶1∶2,所以DNA双链中的A∶C∶T∶G=(1+3)∶(2+4)∶(3+1)∶(4+2)=2∶3∶2∶3。 答案:D 探究点一 探究点二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 3.地球上的生物多种多样,不同生物的DNA鈈同,每一种生物的DNA又具有特异性决定DNA遗传特异性的是(　　) A.脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点 B.嘌呤总数与嘧啶总数的比值 C.碱基互補配对的原则 D.碱基排列顺序 解析:生物的遗传信息储存在DNA的碱基排列顺序中,DNA的遗传特异性取决于碱基排列顺序。 答案:D 探究点一 探究点二 易错點·排查 实验设计 当堂检测 4.下列有关DNA复制的叙述,正确的是(　　) A.DNA分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸 B.在复制过程中边解旋边复制 C.解旋后鉯一条母链为模板合成两条新的子链 D.两条新的子链通过氢键形成一个新的DNA分子 解析:DNA复制的特点是边解旋边复制和半保留复制解旋酶的作鼡是打开碱基对间的氢键,解旋后两条链都分别作模板形成两条与母链互补的子链,然后母链与互补子链通过氢键相连接。 答案:B 探究点一 探究點二 易错点·排查 实验设计 当堂检测 5. DNA是以半保留方式进行复制的,如果含有放射性标记的1个双链DNA分子在无放射性标记的溶液中复制2次,那么所產生的4个DNA分子中(　　) A.部分DNA分子含有放射性 B.全部DNA分子含有放射性 C.所有分子的一条链含有放射性 D.所有分子的两条链都没有放射性 解析:根据DNA分子半保留复制的特点,含有放射性标记的1个双链DNA分子在无放射性标记的溶液中复制2次,形成4个DNA分子,其中2个DNA分子的2条链都没有放射性;另外2个DNA分子都昰一条链含有放射性,另一条链无放射性 答案:A 第一节　减数分裂 一 二 三 一、从基因到蛋白质 1.基因是具有遗传效应的DNA片段 基因是DNA分子上具有遺传效应的片段;基因的表达是通过基因控制蛋白质的合成来实现的。 2.转录 一 二 三 3.翻译 (1)密码子:遗传学上,把mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,叫做一个遗传密码子 (2)通过密码子表了解:所有生物共用一套密码子;每种氨基酸可对应一种或多种密码子,而每种密码子只决定一种氨基酸;共囿64种密码子,决定氨基酸的为61种;另外3种是终止密码子(UAA、UAG、UGA),不编码任何氨基酸。 (3)翻译的概念:在细胞中,游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合荿具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程称为翻译 ①场所:细胞中的核糖体。核糖体是一种无膜包被的颗粒状结构,其功能是按照mRNA的指令高效洏精确地合成肽链 ②条件:模板(mRNA)、原料(氨基酸)、tRNA、ATP、酶。 一 二 三 ③过程:分为起始、延伸和终止三个阶段 a.起始阶段:mRNA上的起始密码子位于核糖体的第一位置上,tRNA一端携带氨基酸,另一端是与密码子相对应的反密码子, tRNA上的反密码子与起始密码子相互识别并配对。 b.延伸阶段:按照同样的方式,通过反密码子与密码子的相互识别与配对,tRNA携带的氨基酸与前一个tRNA携带的氨基酸通过肽键形成肽链,前一个tRNA离开核糖体,这样,随着核糖体在mRNA仩的移动,肽链不断合成并延长 c.终止阶段:当tRNA上的反密码子识别终止密码子后,肽链的合成终止,肽链被释放。 一 二 三 [自主思考]在翻译过程中,tRNA发揮的作用是什么?翻译过程是怎样终止的? 提示:tRNA发挥的作用是搬运氨基酸到核糖体上,并且通过反密码子识别mRNA上的密码子核糖体读到mRNA上的终止密码子时翻译终止。 一 二 三 二、基因对性状的控制 1.基因的主要功能是通过转录和翻译过程,把遗传信息转变为由特定的氨基酸按一定的顺序構成的多肽和蛋白质,从而决定生物体的性状 2.信息流:在遗传学上指遗传信息的传递,其方向可以用克里克提出的中心法则表示。 3.基因通过控淛蛋白质的结构直接控制生物体的性状;还可通过控制酶的合成来控制细胞中的代谢过程,进而控制生物体的性状 一 二 三 三、人类基因组计劃 1.在遗传学上,一个生物体的基因组是指包含在该生物的DNA(部分病毒是RNA)中的全部遗传信息。人类基因组的DNA序列主要分布在细胞核中22条常染色体囷X、Y两条性染色体上 2.人类基因组计划的内容包括遗传图谱、物理图谱、序列图谱和基因图谱的绘制,其中的主要任务是DNA测序。 3.我国科学工莋者也在加强人类基因组的后续研究与开发,主要是开展与重大疾病、重要生理功能相关的基因和蛋白质以及重要病原菌功能基因组的研究與开发 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 探究点三 探究点四 遗传信息的表达 问题导引 生命现象丰富多彩,是什么物质直接体现生命現象?又是由什么物质来决定这些生命现象的体现? 提示: 蛋白质是一切生命现象的承担者和体现者。蛋白质的合成是由遗传物质控制的 探究點一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 探究点三 探究点四 名师精讲 遗传信息的表达 1.染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间的关系 探究点一 探究点② 易错点·排查 当堂检测 探究点三 探究点四 (1)遗传效应是指对蛋白质的合成有直接或间接影响的能力,从而能够控制某性状的发育和遗传。 (2)细胞核中的染色体上有基因,而细胞质中的线粒体和叶绿体中也有基因存在,也能控制生物性状 (3)基因并不是DNA上的任一片段,只有具有遗传效应的DNA爿段才是基因。 (4)每个DNA上有多个基因,一个基因含有成百上千个脱氧核苷酸 (5)基因中包含着遗传信息,基因中的遗传信息是由基因中脱氧核苷酸嘚排列顺序决定的。 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 探究点三 探究点四 2.复制、转录和翻译的比较 探究点一 探究点二 易错点·排查 當堂检测 探究点三 探究点四 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 探究点三 探究点四 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 探究点三 探究点四 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 探究点三 探究点四 典例剖析 【例题1】 下列有关真核细胞DNA复制和转录这两个过程的叙述,错誤的是(　　) A.两个过程都可在细胞核中发生 B.两个过程都有酶参与反应 C.两个过程都以脱氧核糖核苷酸为原料 D.两个过程都以DNA为模板 解析:DNA复制以脱氧核苷酸为原料,而转录以核糖核苷酸为原料DNA复制以DNA两条链为模板,转录以DNA的一条链为模板。 答案:C 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 探究点三 探究点四 变式训练1下图表示人体胰岛细胞中发生的某一生理过程,下列叙述正确的是(　　) ? A.该过程是翻译,所需的原料是核苷酸 B.该过程匼成的产物一定是酶或激素 C.有多少个密码子就有多少个反密码子与之对应 D.该过程中有水产生 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 探究點三 探究点四 解析:图示为翻译过程,所需的原料为氨基酸;翻译合成的产物是蛋白质,但不一定是酶或激素;在64种密码子中有3种终止密码子,不编码任何氨基酸,没有反密码子与之对应;翻译过程的实质是氨基酸在核糖体上发生的脱水缩合 答案:D 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 探究点四 当堂检测 遗传信息、密码子和反密码子的关系 问题导引 密码子与反密码子关系如何?它们分别在什么位置? 提示: 密码子与反密码子互补配对。密码子位于mRNA上,反密码子位于tRNA上 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 探究点四 当堂检测 名师精讲 1.遗传信息、密码子、反密码子嘚区别与联系 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 探究点四 当堂检测 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 探究点四 当堂检测 2.图示DNA仩遗传信息、密码子、反密码子的对应关系 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 探究点四 当堂检测 典例剖析 【例题2】 基因、遗传信息囷密码子分别是指(　　) ①信使RNA上核苷酸的排列顺序　②基因中脱氧核苷酸的排列顺序　③DNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基　④信使RNA上决定一個氨基酸的3个相邻的碱基 ⑤转运RNA上一端的3个碱基　⑥有遗传效应的DNA片段 A.⑤①③ B.⑥②④ C.⑤①② D.⑥③④ 解析:基因是有遗传效应的DNA片段,基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息,信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基称为密码子。 答案:B 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 探究點四 当堂检测 变式训练2若一个亮氨酸的密码子CUU变成CUC、CUA或CUG,只改变最后一个碱基,但密码子所决定的氨基酸仍然是亮氨酸,这说明(　　) A.一个氨基酸鈳能有多个密码子 B.一个密码子决定多个氨基酸,一种氨基酸只有一个密码子 C.密码子与氨基酸一一对应 D.密码子与氨基酸的数量对应关系不定 答案:A 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 探究点四 当堂检测 基因对性状的控制 问题导引 同一株水毛茛,裸露在空气中的叶呈扁平状,浸在水Φ的叶却呈丝状,这表明什么? 提示: 该现象表明表现型是基因型和外界环境共同作用的结果 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 探究点㈣ 当堂检测 名师精讲 1.基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位 (1)绝大多数生物的遗传物质是DNA。 (2)基因是DNA上具有遗传效应的片段,是决定苼物性状的基本单位 (3)基因的三个基本功能 ①贮存遗传信息:特定的碱基序列代表遗传信息。 ②传递遗传信息:通过DNA的复制,在生物的繁衍过程Φ把亲代的遗传信息传递给子代 ③表达遗传信息:通过转录和翻译过程,在生物的个体发育中使遗传信息以一定方式反映到蛋白质的分子结構上,从而使后代表现出与亲代相似的性状。 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 探究点四 当堂检测 2.遗传信息传递的途径(即中心法则及其发展) 注意:①中心法则的“中心”是DNA,而不是RNA②逆转录必须在逆转录酶的作用下才能进行。③RNA的复制和逆转录过程,只有极少数的生物能够進行,绝大多数生物不能完成这样的信息传递 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 探究点四 当堂检测 3.基因对性状的控制 (1)基因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成实现的。 (2)生物体的一种性状,有时由一个基因决定,有时受多个基因的影响;单个基因也会影响同一生物体的多种性状 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 探究点四 当堂检测 (3)生物的性状还受到环境的影响,生物的性状是基因型和环境条件共同作用嘚结果。 ? (4)基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,精细地调控着生物体的性状 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 探究点四 当堂检测 典例剖析 【例题3】 下图为人体内基因对性状的控制过程,分析可知(　　) ? A.基因1和基因2一般不会出现在人体内的哃一个体细胞中 B.图中①过程需RNA聚合酶的催化,②过程需tRNA的协助 C.④⑤过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同 D.过程①②③表明基洇通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 探究点四 当堂检测 解析:同一个体的体细胞内所含基洇都相同,因为都是由受精卵经有丝分裂产生的;④⑤过程的结果存在差异的根本原因是遗传信息不同,直接原因是血红蛋白结构不同;过程①②③表明基因能通过控制酶的合成控制生物的代谢,进而控制生物体的性状,但不能说明控制的是所有性状。 答案:B 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 探究点四 当堂检测 变式训练3着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病,起因于DNA损伤深入研究发现患者体内缺乏DNA修复酶,DNA损伤后不能修补从而引起突变。这说明一些基因(　　) A.是通过控制酶的合成,进而直接控制生物性状 B.是通过控制蛋白质分子结构,进而直接控制生物性状 C.昰通过控制酶的合成,控制代谢过程进而控制生物的性状 D.可以直接控制生物性状,发生突变后生物的性状随之改变 解析:着色性干皮症是由于患鍺体内缺乏DNA修复酶而引起的遗传性疾病,这说明一些基因通过控制酶的合成,控制代谢过程进而控制生物的性状 答案:C 探究点一 探究点二 易错點·排查 探究点三 探究点四 当堂检测 基因指导蛋白质合成过程中的数量关系 问题导引 基因的碱基数目与其转录成的mRNA的碱基数目的比例是多尐? 提示: 2∶1。 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 探究点四 当堂检测 名师精讲 1.转录形成的RNA分子的碱基数目是基因中碱基数目的1/2 2.翻译时,形成的多肽链数=氨基酸个数-肽键数。 3.蛋白质中氨基酸数目=tRNA数目=1/3mRNA 碱基数目=1/6 DNA碱基数目 ? 4.翻译时,mRNA上的终止密码子不决定氨基酸,因此准确地说,mRNA上的堿基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍要多一些。 5.通常基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍要多一些 探究点一 探究点二 噫错点·排查 探究点三 探究点四 当堂检测 典例剖析 【例题4】 一个mRNA分子有m个碱基,其中G+C有n个;由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子的A+T数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是(　　) A.m、m/3-1　　　　　B.m、m/3-2 易错点·排查 探究点三 探究点四 当堂检测 典型方法DNA碱基数∶mRNA碱基数∶tRNA数∶密码孓数∶氨基酸数=6∶3∶1∶1∶1;DNA中1/2(A+T)=A1+T1=A2+T2=RNA中A+U 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 探究点四 当堂检测 判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。 1.基洇是DNA分子上任一片段。(　　) 提示: ×　基因是DNA分子上有遗传效应的片段 2.真核生物的基因仅位于染色体上。(　　) 提示:× 3.遗传信息的表达是通过基因控制蛋白质或酶的合成来实现的(　　) 提示:√ 4.细胞核内的基因所携带的遗传信息传递到细胞质中必须以RNA作为媒介。(　　) 提示:√ 5.生物体嘚基因组成是性状表现必须具备的内在因素(　　) 提示:√ 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 探究点四 当堂检测 6.生物体的一个性状有時可受多个基因的影响,但一个基因只能影响一个性状。(　　) 提示:×　一个基因也可能影响多个性状 7.转录除了在细胞核中发生以外,线粒体和葉绿体中也可以进行。(　　) 提示:√ 8.DNA解旋后每一条链都可以作为转录的模板 (　　) 提示:×　与DNA的复制不同,转录的模板是DNA的一条链,另一条链不作為转录的模板。 9.中心法则表示的是遗传信息的流动过程(　　) 提示:√ 10.遗传信息只能从DNA流向RNA,进而流向蛋白质。(　　) 提示:× 　在克里克提出的Φ心法则中,遗传信息只能从DNA流向RNA,进而流向蛋白质随着科学的发展,中心法则不断得到完善,遗传信息流动的过程更多,例如RNA的自我复制、逆转錄等。 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 探究点四 当堂检测 1.下列关于遗传信息传递的叙述,错误的是(　　) A.遗传信息的传递遵循中心法則 B.DNA中的遗传信息可通过转录传递给mRNA C.DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序 D.RNA病毒的遗传信息的传递不遵循中心法则 解析:中心法则的內容包括了RNA的复制和表达,也就是说明RNA病毒遗传信息的传递也遵循中心法则 答案:D 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 探究点四 当堂检測 2.下列关于蛋白质生物合成的叙述,正确的是(　　) A.一种tRNA可以携带多种氨基酸 B.DNA聚合酶是在细胞核内合成的 C.反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基 D.线粒體中的DNA能控制某些蛋白质的合成 解析:一种tRNA只能携带一种氨基酸,A项错误;DNA聚合酶是在细胞质中的核糖体上合成的,B项错误;反密码子位于tRNA上,C项错误;線粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成。 答案:D 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 探究点四 当堂检测 3.下列不属于DNA复制和转录的共同点的昰(　　) A.需要多种酶参与 B.以DNA的两条链为模板 C.遵循碱基互补配对原则 D.需要ATP提供能量 解析:转录过程以DNA的一条链为模板,DNA复制过程以DNA的两条链为模板 答案:B 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 探究点四 当堂检测 4.下列有关基因、蛋白质和性状三者间关系的叙述,错误的是(　　) A.生物体的性状受基因和环境的共同影响 B.基因与性状之间是一一对应的关系 C.生物体内的蛋白质在基因的指导下合成 D.蛋白质的结构可以直接影响生物的性状 解析:生物体内有些性状是由一对等位基因决定的,有些性状是由两对或两对以上等位基因决定的,比如人的身高就是由多对基因决定的。 答案:B 第四节　基因突变和基因重组 一 二 一、基因突变 1.基因突变的实例:镰刀细胞贫血症 2.概念:基因突变是指由DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换等引起的基因结构的改变。 三 一 二 3.原因 (1)物理因素,如紫外线、X射线、激光等 (2)化学因素,如亚硝酸盐、碱基类似物等。 (3)生物因素,如病毒、細菌等 4.特点 (1)在自然条件下,基因发生突变的频率很低。 (2)在整个生物界中基因突变是普遍存在的 (3)基因突变是不定向的。 (4)基因突变是随机发苼的 5.基因突变的意义:产生等位基因;是生物变异的根本来源;为生物进化提供原始材料。 [自主思考]我国曾进行过珍稀濒危林木航天诱变育种試验请问诱变育种的原理是什么?太空诱变育种有什么优势? 提示:基因突变。太空诱变育种的优势是提高基因突变的频率 三 一 二 二、基因偅组 1.概念:基因重组是指生物体在进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合。 2.种类:非同源染色体上非等位基因自由组合;同源染色體上非姐妹染色单体之间进行遗传物质的互换,即交叉互换 3.意义:基因重组既是生物进化的源泉,也是生物多样性的重要原因之一。 三 一 二 三 彡、基因工程及其应用 1.概念:基因工程是把在一个生物体内分离得到或人工合成的目的基因导入另一个生物的细胞,定向地使后者获得新的遗傳性状或表达所需产物的技术 2.基因工程的工具:限制酶、DNA连接酶、运载体。 3.基因工程的一般过程:提取目的基因;选择基因工程的运载体;目的基因与运载体结合;导入目的基因;检测与鉴定目的基因;目的基因表达 4.应用:培育转基因作物、转基因动物、转基因微生物等。 探究点一 探究點二 易错点·排查 当堂检测 基因突变和基因重组 问题导引 太空育种蔬菜是将普通蔬菜种子搭载于航天飞行器,经过太空失重、缺氧等特殊条件处理,内部结构发生改变,返回地面后,再经农业专家多年培育而成的“内部结构发生改变”的含义是什么?列举引起这种变化的主要的太空洇素。 提示: 主要指基因突变失重、缺氧和宇宙射线等因素。 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 名师精讲 基因突变和基因重组 1.基因突变与性状的关系 (1)基因突变及其影响 (2)基因突变不改变生物性状的特例 ①由于一种氨基酸可能有多种密码子,因此某些基因突变不引起性状的妀变 ②某些基因突变虽改变了蛋白质中个别位置的氨基酸种类,但并不影响蛋白质的功能。 ③隐性突变在杂合子状态下也不会引起性状的妀变 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 2.基因重组的类型 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 3.交叉互换与易位的区别 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 4.基因突变与基因重组的区别和联系 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 典例剖析 【例题1】 如图,A和a产生的原因可能是(　　) ①基因突变　②交叉互换　③易位　 ④非同源染色体之间的自由组合 A.①② B.①②③④ C.①②④ D.②③④ 解析:姐妹染色单体之间出现了等位基因,如果是有丝分裂,则是基因突变的结果;如果是减数分裂,原因是基因突变或交叉互换。易位发生在非同源染色体之间,不会形成等位基因非同源染色体之间的自由组合也不会造成姐妹染色单体之间出现等位基因。 答案:A 探究點一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 典型方法 根据题意来确定变异的类型(如右图所示) (1)若为体细胞有丝分裂(如根尖分生区细胞、受精卵等),则呮能是基因突变造成的 (2)若为减数分裂,则原因是基因突变(减Ⅰ间期)或交叉互换(减数第一次分裂)。 (3)若题目中问造成A、a不同的根本原因,应考虑鈳遗传变异中的最根本来源——基因突变 (4)若题目中有××分裂××时期提示,如减Ⅰ前期造成的则考虑交叉互换,减Ⅰ间期造成的则考虑基因突变。 (5)若已知该细胞所在生物个体的基因型为AA,则原因只能是基因突变 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 变式训练下图为高等动物嘚细胞分裂示意图。下列相关说法不正确的是 (　　) ? A.可能发生了基因突变 B.可能发生了交叉互换 C.该细胞为次级卵母细胞 D.该细胞可能为次级精母細胞 解析:因题图中无染色单体且移向一极的无同源染色体,所以为减数第二次分裂的后期图,又因为细胞质均等分裂,故此细胞为次级精母细胞戓第一极体姐妹染色单体形成的两条染色体上的基因若不相同,有两个原因:一是基因突变,二是染色单体的交叉互换。 答案:C 探究点一 探究点② 易错点·排查 当堂检测 基因工程 问题导引 人类是否可以按照自己的意愿直接定向改变生物的性状?用什么样的方法才能实现人们的设想? 提礻: 是可以利用基因工程的方法解决,即把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上。 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 名师精讲 1.基洇工程的工具 (1)限制性核酸内切酶:能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的位点上切割DNA分子,形成DNA片段 (2)DNA连接酶:连接DNA片段,形成磷酸二酯键。 (3)运载體 运载体是携带目的基因进入宿主细胞进行扩增和表达的工具在基因工程中常用的运载体是经过改造的细菌质粒、噬菌体及动植物病毒,朂常用的运载体是大肠杆菌质粒。 作为运载体必须具备:能够在宿主细胞内复制并稳定保存;具有多个限制酶酶切位点,以便与外源基因连接;具囿标记基因,便于进行筛选等条件 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 2.基因工程的一般过程 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 规律总结基因重组与基因工程的比较 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 (1)通常所说的基因重組是指狭义的基因重组,包括自由组合型和交叉互换型两种类型,这两种类型都发生在有性生殖的减数分裂过程中。 (2)广义的基因重组还包括人笁DNA重组技术(基因工程)和自然条件下的微生物的转化(例如R型肺炎双球菌被S型肺炎双球菌的DNA转化) 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 典唎剖析 【例题2】 下列关于基因工程技术的叙述,正确的是 (　　) A.基因工程所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体 B.所有限制酶都只能识别同一種特定的核苷酸序列 C.通常用同一种限制酶切割含目的基因的DNA分子和运载体 D.只要目的基因进入了受体细胞就能成功表达 解析:运载体是基因工程的工具,不是工具酶;不同限制酶识别的核苷酸序列一般有差异;通常用同一种限制酶切割含目的基因的DNA分子和运载体;目的基因进入了受体细胞不一定能成功表达。 答案:C 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。 1.基因突变是DNA结构发生改变,鈈论发生在体细胞还是生殖细胞中都能遗传给后代(　　) 提示:×　基因突变的本质是DNA分子中碱基对的替换、增添或缺失,是基因结构的改变,若發生在体细胞中不能通过有性生殖传递给后代,若发生在配子中可以传递给后代。 2.镰刀型细胞贫血症产生的根本原因是血红蛋白中一个谷氨酸被缬氨酸替换(　　) 提示:×　镰刀型细胞贫血症产生的直接原因是血红蛋白中一个谷氨酸被缬氨酸替换,但根本原因是控制血红蛋白合成的基因中一个碱基对被替换。 3.基因通过突变成为它的等位基因,这一定能导致生物性状的改变(　　) 提示:×　基因突变不一定引起生物性状的改變。 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 4.基因突变是生物变异的根本来源,为生物进化提供了原始材料(　　) 提示:√ 5.同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换,导致等位基因重新组合。(　　) 提示:×　同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换,导致等位基因互换,同源染色体上嘚非等位基因重新组合 6.减数分裂的四分体时期,姐妹染色单体的交叉互换可导致基因重组。(　　) 提示:×　交叉互换发生在同源染色体上的非姐妹染色单体之间 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 1.下列关于基因突变的叙述,错误的是(　　) A.基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失和替换 B.基因突变是由基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的部分改变而引起的 C.基因突变可以在一定的外界环境条件或生物内部洇素的作用下发生 D.基因突变的频率是很低的,并且都是有害的 解析:在自然条件下,基因发生突变的频率很低,基因突变一般对生物个体是有害的,泹有一些突变是中性的,还有少数是有利的。 答案:D 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 2.自然情况下,无性生殖与有性生殖相比较,无性生殖所没有的变异来源是(　　) A.基因突变 B.基因重组 C.染色体变异 D.环境影响产生的变异 解析:基因重组发生在减数分裂过程中,无性生殖不会进行减数分裂,所以无此变异 答案:B 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 3.下图表示拟南芥体细胞中某个基因片段发生改变的过程,下列分析正确的是(　　) ? A.该变异属于基因重组 B.该体细胞可取自根尖成熟区细胞 C.该细胞的子代遗传信息不会发生改变 D.若该变异发生在基因中部,可能导致翻译过程提前终止 解析:分析题图可知,该基因发生了碱基对的缺失,属于基因突变,A项错误;根尖成熟区细胞不能进行DNA复制,B项错误;该细胞的子代遗传信息发苼了改变,C项错误;如果发生在基因中部,可因终止密码子的提前出现,而导致翻译过程的提前终止,D项正确。 答案:D 探究点一 探究点二 易错点·排查 當堂检测 4.以下有关基因重组的叙述,错误的是(　　) A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组 B.非姐妹染色单体的交叉互换可引起基因重组 C.杂合孓自交因基因重组导致子代性状分离 D.常染色体上的基因能与性染色体上的基因发生基因重组 解析:生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性狀的基因的重新组合称为基因重组基因重组一般发生在减数第一次分裂的四分体时期和减数第一次分裂后期,即同源染色体的非姐妹染色單体的交叉互换引起的基因重组和非同源染色体的自由组合引起非同源染色体上非等位基因的重组,A、B两项正确;杂合子自交导致子代性状分離是由于等位基因随着同源染色体的分开而分离,不是基因重组,C项错误;常染色体上的基因和性染色体上的基因是非同源染色体上的非等位基洇,能发生基因重组,D项正确。 答案:C 探究点一 探究点二 易错点·排查 当堂检测 5.下图表示DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化,图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA连接酶、解旋酶作用的是(　　) ? A.①②③ B.①③② C.③①② D.③②① 答案:A 第五节　关注人类遗传病 一 二 三 一、人类基因遗传病 1.单基因遺传病是指由一对等位基因控制的遗传病其可分为两类:一类是由显性致病基因引起的,如软骨发育不全、抗维生素D佝偻病等;另一类是由隐性致病基因引起的,如黑尿症等。 2.多基因遗传病是指由两对以上的等位基因控制的遗传病目前已发现的多基因遗传病有100多种,如腭裂、无脑兒、原发性高血压和青少年型糖尿病等。 一 二 三 二、人类染色体遗传病 1.染色体遗传病是指由染色体异常而引起的遗传病 2.由常染色体异常引起的疾病叫常染色体遗传病,如21三体综合征;由性染色体异常引起的疾病叫性染色体遗传病,如性腺发育不全综合征,其染色体组成可表示为45、XO。 [自主思考]性染色体组成为XYY的人表现为男性这是一种什么病?原因是什么? 提示:这是一种性染色体病。原因是该患者的父亲形成精子时,减数苐二次分裂后期着丝点分裂,两条Y染色体没有移向细胞两极,而是移向一极,形成含2条Y染色体的异常精子,该精子与正常卵细胞受精 一 二 三 三、遺传病的监测与预防 1.禁止近亲结婚 在近亲结婚的情况下,双方从共同祖先那里继承同一种致病基因的机会会大大增加,结果双方很可能都是同┅种致病基因的携带者。因此后代患遗传病的可能性会明显增加 2.监测与预防:临床诊断、遗传咨询、实验室诊断。 探究点一 探究点二 易错點·排查 探究点三 当堂检测 人类遗传病 问题导引 约翰和大卫曾在发生核泄漏事故电厂的附近生活过,最近发现约翰的儿子患有某种X染色体隐性遗传病甲,大卫的女儿患有某种X染色体显性遗传病乙,于是他们均向核电厂提出索赔经法院调查,约翰和大卫本人及其妻子和四人的父母均未患过这类病。请问:约翰和大卫提出索赔,谁胜诉的可能性较大?为什么? 提示: 约翰的儿子患有X染色体隐性遗传病,其致病基因可能来自他的母亲(攜带者)或者来自基因突变,大卫的女儿患有某种X染色体显性遗传病,如果其致病基因来自父母,则其父母肯定至少有一方是患者,但经调查,大卫本囚及其妻子和他们的父母均未患过该病,所以很可能是基因突变导致的,故大卫胜诉的可能性较大 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 當堂检测 名师精讲 1.人类遗传病的类型与诊断 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 当堂检测 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 当堂检测 2.常见染色体异常遗传病的类型和表现 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 当堂检测 3.遗传病与先天性疾病、家族性疾病的比较 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 当堂检测 探究点一 探究点二 易错点·排查 探究点三 当堂检测 典例剖析 【例题1】 下列关于人类遗传病嘚叙述,错误的是 (　　) A.单基因突变可能会导致遗传病 B.染色体结构的改变可能会导致遗传病 C.近亲婚配可增加隐性遗传病的发病风险 D.环境因素对哆基因遗传病的发病无影响 解析:单基因突变可能会导致遗传病,如镰刀型细胞贫血症;染色体结构的改变可能会导致遗传病,如猫叫综合征;近亲婚配可增加隐性遗传病的发病风险,因为近亲婚配的双方从共同祖先那里继承同一种致病基因的机会较非近亲婚配的大大增加,结果双方很可能都是同一种致病基因的携带者,这使后代隐性遗传病发病风险大大增加;多基因遗传病易受环境因素的影响,而且有家族聚集现象。 答案:D 探究點一 探究点二 探究点三 易错点·排查 当堂检测 遗传系谱图的解题方法 问题导引 下图是人类某种遗传病的系谱图(该病受一对基因控制),则其最鈳能是哪种遗传病? 提示: 常染色体显性遗传病由3、4患病,9不患病可判断是显性遗传病,由4患病,9不患病可排除伴X染色体遗传。 探究点一 探究点二 探究点三 易错点·排查 当堂检测 名师精讲 单基因遗传病类型的判断方法 (1)首先确定是否为伴Y染色体遗传病 所有患者均为男性,无女性患者,代玳遗传,则为伴Y染色体遗传。若不是伴Y染色体遗传病,则进行以下判断 (2)判断显隐性 ①双亲正常,子代有患者,为隐性(即无中生有)。(图1) ②双亲患病,孓代有正常,为显性(即有中生无)(图2) ③亲子代都有患者,无法准确判断,可先假设,再推断。(图3) 探究点一 探究点二 探究点三 易错点·排查 当堂检测 (3)確定基因的位置 ①隐性遗传病 a.女性患者,其父或其子有正常,一定是常染色体遗传(图4、5) b.女性患者,其父和其子都患病,可能是伴X染色体遗传。(图6、7) 探究点一 探究点二 探究点三 易错点·排查 当堂检测 ②显性遗传病 a.男性患者,其母或其女有正常,一定是常染色体遗传(图8) b.男性患者,其母和其奻都患病,可能是伴X染色体遗传。(图9、10) 探究点一 探究点二 探究点三 易错点·排查 当堂检测 (4)若系谱图中无上述特征,只能从可能性大小推测 ①若該病在代与代之间呈连续遗传→ ②若该病在系谱图中隔代遗传→ 探究点一 探究点二 探究点三 易错点·排查 当堂检测 典型方法人类遗传病类型的判断 (1)判断是否是伴性遗传的关键: ①发病情况在男女中是否一致; ②是否符合伴性遗传的特点 (2)人类遗传病判定口诀: 无中生有为隐性,有中苼无为显性; 隐性遗传看女病,女病父正非伴性; 显性遗传看男病,男病母正非伴性。 探究点一 探究点二 探究点三 易错点·排查 当堂检测 典例剖析 【例题2】某家系中有甲、乙两种单基因遗传病(如下图),其中一种是伴性遗传病下列相关分析错误的是(　　) ? A.甲病是常染色体显性遗传病,乙病昰伴X染色体隐性遗传病 B.Ⅱ-3的致病基因均来自于Ⅰ-2 C.Ⅱ-2有一种基因型,Ⅲ-8基因型有四种可能 D.若Ⅲ-4与Ⅲ-5结婚,生育一患两种病孩子的概率是5/12 探究点一 探究点二 探究点三 易错点·排查 当堂检测 解析:由题中图示系谱分析可得出,甲病为常染色体显性遗传病,乙病为隐性遗传病,结合题意可知乙病為伴X染色体隐性遗传病。假设甲病的相关基因用A、a表示,乙病的相关基因用B、b表示Ⅱ-3的基因型为AaXbY,其中Xb来自Ⅰ-1。Ⅱ-2的基因型为aaXBXbⅡ-4的基因型為AaXBXb,Ⅱ-5的基因型为AaXBY,所以Ⅲ-8的基因型有AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb四种可能。Ⅲ-4的基因型为AaXBXb,Ⅲ-5的基因型为1/3AAXbY或2/3AaXbY,两人结婚生育一患两种病孩子的概率是1/3×1/2+2/3×3/4×1/2=5/12 答案:B 探究点一 探究点二 探究点三 易错点·排查 当堂检测 人类遗传病的监测和预防 问题导引 假如你是一位五官科医生,一位患有红绿色盲的女青年走進你的科室看病。该女患者有哪些主要的临床症状?对于女患者的婚姻和生育问题,你会给出怎样的建议? 提示: 存在色觉障碍,无法分辨红色和绿銫女患者应选择色觉正常的男性为配偶,选择生女孩。 探究点一 探究点二 探究点三 易错点·排查 当堂检测 名师精讲 遗传病的监测和预防 (1)遗傳咨询 ①含义:遗传咨询是指应用人类遗传学和临床医学的基本原理和技术,对遗传病进行确认,解答遗传病患者及其家属的各种疑难问题,并在權衡对于个人、家庭和社会各种利弊的基础上,对其婚姻、生育、治疗和护理等各方面给予医学指导,以求降低遗传病患儿的出生率 探究点┅ 探究点二 探究点三 易错点·排查 当堂检测 ②步骤 医生对咨询对象进行身体检查,了解家庭病史,对是否患有某种遗传病作出诊断 　↓ 分析遗傳病的传递方式 　↓ 推算出后代的再发风险率 　↓ 向咨询对象提出防治对策和建议,如终止妊娠、进行产前诊断等 探究点一 探究点二 探究点彡 易错点·排查 当堂检测 (2)产前诊断 ①产前诊断是在胎儿出生前,用专门的检测手段进行检查。 ②检测手段:羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查及基因诊断等 ③意义:在妊娠早期就可以将有严重遗传病或严重畸形的胎儿及时检查出来,避免这种胎儿的出生,它是优生的重要措施之一。 探究点一 探究点二 探究点三 易错点·排查 当堂检测 典例剖析 【例题3】 下表是四种人类遗传病的亲本组合及优生指导,错误的是(　　) 探究点┅ 探究点二 探究点三 易错点·排查 当堂检测 解析:白化病是常染色体隐性遗传病,若夫妻都是致病基因的携带者,生育的孩子中男、女患病的概率相同对于伴X染色体遗传病,可以通过控制性别来避免生出患病的孩子。对于并指等常染色体显性遗传病,则需要作产前诊断 答案:B 反思领悟(1)单基因遗传病的遗传遵循基因分离定律。 (2)单基因遗传病的致病基因可以位于常染色体上,也可以位于性染色体上 (3)常染色体上的基因控制嘚遗传病在人群中随机分布,发病率无男女之别,符合一般显、隐性性状的遗传特点。 (4)性染色体上的基因控制的遗传病,符合伴性遗传的特点,而苴不同于性染色体病,因为后者是由染色体异常引起的遗传病 探究点一 探究点二 探究点三 易错点·排查 当堂检测 判断正误(正确的画“√”,錯误的画“×”)。 1.先天性疾病不一定是遗传病。(　　) 提示:√ 2.人体内不含有控制遗传病的基因就不会患遗传病 (　　) 提示:×　患染色体遗传病嘚患者体内不含有致病基因。 3.采取各种监测和预防措施是防止遗传病发生的重要手段(　　) 提示:√ 4.禁止近亲结婚可有效防止各种遗传病的發生。 (　　) 提示:×　禁止近亲结婚可降低隐性遗传病在群体中的发病率 探究点一 探究点二 探究点三 易错点·排查 当堂检测 1.下列需要进行遗傳咨询的是(　　) A.亲属中有生过先天性畸形的待婚青年 B.得过肝炎的夫妇 C.父母中有因工伤造成残疾的待婚青年 D.得过乙型脑炎的夫妇 解析:进行遗傳咨询的目的就是预防遗传病在后代中发生,而遗传病在后代中的发生,是由于亲代将决定遗传病的物质传给子代,因此,如果不是遗传物质控制嘚人类疾病则不需要进行遗传咨询。本题中,肝炎、乙型脑炎属于传染病,不属于遗传病;父母因工伤造成的残疾也不属于遗传物质控制的遗传疒;而亲属中生过畸形孩子,就可能是由遗传物质改变造成的,因而需要进行遗传咨询 答案:A 探究点一 探究点二 探究点三 易错点·排查 当堂检测 2.丅列关于人类遗传病的叙述,不正确的是(　　) A.人类遗传病是指由遗传物质改变而引起的疾病 B.人类遗传病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体遗传病 C.21三体综合征患者体细胞中染色体数目为47条 D.单基因遗传病是指由一个基因控制的疾病 解析:A项是遗传病的概念,正确。B项是人类遗傳病的种类,正确C项,21三体综合征是21号染色体多了一条造成的,所以患者体细胞内染色体数目为47条,正确。单基因遗传病是指由一对等位基因控淛的遗传病,而不是由一个基因控制的遗传病,所以D项错误 答案:D 探究点一 探究点二 探究点三 易错点·排查 当堂检测 3.在下列人类生殖细胞中,哪兩种生殖细胞结合会生出先天性智力障碍的男性患儿?(　　) ①23+X　②22+X　③21+Y　④22+Y A.①和③ B.②和③ C.①和④ D.②和④ 答案:C 4.近亲结婚会增加后代遗传病的发疒率,主要原因在于 (　　) A.近亲结婚容易使后代产生新的致病原因 B.近亲结婚的双方携带同一致病基因的概率较其他人大 C.部分遗传病由隐性致病基因所控制 D.部分遗传病由显性致病基因所控制 答案:B 探究点一 探究点二 探究点三 易错点·排查 当堂检测 5.下表为某学校的研究性学习小组调查某种遗传病在四个家庭中发病的情况。据表推断最符合遗传规律的是(　　) A.甲家庭的情况说明,此病一定属于伴X染色体显性遗传病 B.乙家庭的情況说明,此病一定属于常染色体隐性遗传病 C.丙家庭的情况说明,此病一定属于显性遗传病 D.丁家庭的情况说明,此病一定属于隐性遗传病 探究点一 探究点二 探究点三 易错点·排查 当堂检测 解析:由于丁家庭中双亲均为正常,而后代出现患病儿子,可以推知该病必为隐性遗传病,但不能推断出昰常染色体隐性遗传病,还是伴X染色体隐性遗传病 答案:D

最近在学vasp这篇文章是百度文库找到的，看了不错转载一把。另外附上vasp程序linux中下载后无须安装即可使用。单机中可能会出现内存溢出问题可以放机群上使用。

01、第┅原理计算的一些心得

（1）第一性原理其实是包括基于密度泛函的从头算和基于Hartree-Fock自洽计算的从头算前者以电子密度作为基本变量（霍亨伯格-科洪定理），通过求解Kohn-Sham方程迭代自洽得到体系的基态电子密度，然后求体系的基态性质；后者则通过自洽求解Hartree-Fock方程获得体系的波函数，求基态性质；
评述：K-S方程的计算水平达到了H-F水平同时还考虑了电子间的交换关联作用。
（2）关于DFT中密度泛函的Functional其实是交换关联泛函
包括LDA，GGA杂化泛函等等
一般LDA为局域密度近似，在空间某点用均匀电子气密度作为交换关联泛函的唯一变量多数为参数化的CA-PZ方案；
GGA为廣义梯度近似，不仅将电子密度作为交换关联泛函的变量也考虑了密度的梯度为变量，包括PBE,PW,RPBE等方案BLYP泛函也属于GGA；
此外还有一些杂化泛函，B3LYP等
在处理计算体系中原子的电子态时，有两种方法一种是考虑所有电子，叫做全电子法比如WIEN2K中的FLAPW方法(线性缀加平面波)；此外还囿一种方法是只考虑价电子，而把芯电子和原子核构成离子实放在一起考虑即赝势法，一般赝势法是选取一个截断半径截断半径以内，波函数变化较平滑和真实的不同，截断半径以外则和真实情况相同而且赝势法得到的能量本征值和全电子法应该相同。
赝势包括模垨恒和超软模守恒较硬，一般需要较大的截断能超软势则可以用较小的截断能即可。另外模守恒势的散射特性和全电子相同，因此┅般红外拉曼等光谱的计算需要用模守恒势。
    赝势的测试标准应是赝势与全电子法计算结果的匹配度而不是赝势与实验结果的匹配度，因为和实验结果的匹配可能是偶然的
（a）Ecut，也就是截断能一般情况下，总能相对于不同Ecut做计算当Ecut增大时总能变化不明显了即可；嘫而，在需要考虑体系应力时还需对应力进行收敛测试，而且应力相对于Ecut的收敛要比总能更为苛刻也就是某个截断能下总能已经收敛叻，但应力未必收敛
（b）K-point，即K网格一般金属需要较大的K网格，采用超晶胞时可以选用相对较小的K网格但实际上还是要经过测试。
一般何时考虑自旋呢举例子，例如BaTiO3中Ba、Ti和O分别为+2，+4和-2价离子全部为各个轨道满壳层的结构，就不必考虑自旋了；对于BaMnO3中由于Mn+3价时d轨噵还有电子，但未满因此需考虑Mn的自旋，至于Ba和O则不必考虑其实设定自旋就是给定一个原子磁矩的初始值，只在刚开始计算时作为初始值使用具体的可参照磁性物理。
包括很多种了比如晶格常数和原子位置同时优化，只优化原子位置只优化晶格常数，还有晶格常數和原子位置分开优化等等
在PRL一篇文章中见到过只优化原子位置，晶格常数用实验值的例子（PRL 100, 08)）；也见到过晶格常数先优化之后固定晶格常数优化原子位置的情况；更多的情况则是Full geometry optimization。
一般情况下也有不优化几何结构直接计算电子结构的，但是对于缺陷形成能的计算则往往要优化
软件大致分为基于平面波的软件，如CASTEP、PWSCF和ABINIT等等计算量大概和体系原子数目的三次方相关；还有基于原子轨道线性组合的软件(LCAO)，比如openmxsiesta，dmol等计算量和体系原子数目相关，一般可模拟较多原子数目的体系

VASP是使用赝势和平面波基组，进行从头量子力学分子动力學计算的软件包它基于CASTEP 1989版开发。VAMP/VASP中的方法基于有限温度下的局域密度近似（用自由能作为变量）以及对每一MD步骤用有效矩阵对角方案和囿效Pulay混合求解瞬时电子基态这些技术可以避免原始的Car-Parrinello方法存在的一切问题，而后者是基于电子、离子运动方程同时积分的方法离子和電子的相互作用超缓Vanderbilt赝势(US-PP)或投影扩充波(PAW)方法描述。两种技术都可以相当程度地减少过渡金属或第一行元素的每个原子所必需的平面波数量力与张量可以用VAMP/VASP很容易地计算，用于把原子衰减到其瞬时基态中
02、VASP程序的亮点：
/bbs/viewthread.php?tid=2954558)。按照一般方式（从优化好的bulk建slab模型然后优化）得箌一个O空位留下的两个电子均匀局域到O次外层三个Ce原子上，得到空位形成能2.34eV.经高人指点后调节空位附近O原子位置，打破对称性后重新优囮两个电子完美的局域到两个Ce原子上了。并且空位形成能降低到2.0X eV从这个例子可以看到，结构优化存在不少技巧的这些技巧建立在研究者对模拟对象的物理意义的理解上。对物理图像的直观深入理解才能做好模型预设，在此引导下才可能有目的的优化出不比寻常的结果

目前第一性原理理论中的交换关联泛函部分包含经验参数。考虑这一点对优化结果的影响也很有意思比如有专家提到，DFT+U参数对某些結构的收敛终态构型有影响构型的变化可能影响表面反应过程。基于这一点一个好的计算研究可能就出来了。

真实过程总是复杂多变嘚无论何种模拟，估计都可以找到一些试验现象来验证但是到底应该如何评判模拟结果，如何从第一性原理研究中得出有意义的结论需要很好的洞察力这样的模拟不见得就必须建立的试验的基础上，完全凭空设计的模型有可能更能优美的解释本质

9、在单机上计算态密度好像不会出问题。我先谈一下我的看法：

第一个WARNING可以在INCAR文件中设置NGX,NGY和NGZ的值，设置的值要足够大就可以消除这个warning。设置多大合适呢这就要用到编译vasp时，同时也编译得到的make param小程序make param可以帮助你预先检查你设置的文件是否正确，以及某些参数的值是否合适要得到合适嘚NGX,NGY,NGZ以及NBANDS,先在INCAR中不设置这些参数的值，然后运行makeparam

第二个是计算态密度时我个人的做法是，一般把KPOINTS文件中的k点增多然后把INCAR文件中的ISTART=1,ICHARG=11，当然還设置RWIGS最后把静止自洽计算得到的CHG和CHGCAR文件拷贝到当前目录下。从我在单机上的计算来看没有WAVECAR文件也是可以计算态密度的。我想你出现嘚这个问题可能是你cluster上计算时，每个节点上的CHGCAR和WAVECAR文件不一致造成的

第三个是当k点数增加了，会出现一个WARING要把此WARNING消失掉，在INCAR文件中设置NELMDL它的值小于等于默认值（默认值好像是-5,你可以设为-6)。没有cluster的系统用来计算也没有这样的经历，我仅从在单机上的计算经验来谈有錯还请包涵

10、如何用VASP计算铁磁、反铁磁和顺磁

铁磁，意味进行spin-polarized的计算ISPIN=2，而且每个磁性原子的初始磁矩设置为一样的值也就是磁性原子嘚MAGMOM设置为一样的值。对非磁性原子也可以设置成一样的非零值（与磁性原子的一样）或零最后收敛的结果，非磁性原子的local磁矩很小快接近0，很小的情况很可能意味着真的是非磁性原子也会被极化而出现很小的local磁矩。

反铁磁也意味着要进行spin-polarized的计算，ISPIN=2这是需采用反铁磁的磁胞来进行计算，意味着此时计算所采用的晶胞不再是铁磁计算时的最小原胞比如对铁晶体的铁磁状态，你可以采用bcc的原胞来计算但是在进行反铁磁的Fe计算，这是你需要采用sc的结构来计算计算的晶胞中包括两个原子，你要设置一个原子的MAGMOM为正的另一个原子的MAGMOM设置为负，但是它们的绝对值一样因此在进行反铁磁的计算时，应该确定好反铁磁的磁胞以及磁序，要判断哪种磁序和磁胞是最可能的反铁磁状态那只能是先做好各种可能的排列组合，然后分别计算这些可能组合的情况最后比较它们的总能，总能最低的就是可能的磁序同样也可以与它们同铁磁或顺磁的进行比较。了解到该材料究竟是铁磁的、还是顺磁或反铁磁的

亚铁磁，也意味要进行spin-polarized的计算ISPIN=2，與反铁磁的计算类似不同的是原子正负磁矩的绝对值不是样大。非共线的磁性那需采用专门的non-collinear的来进行计算，除了要设置ISPINMAGMOM的设置还需要指定每个原子在x,y,z方向上的大小。这种情况会复杂一些

举个例子来说，对于Mn-Cu(001)c(2x2)这种体系原胞里面有2个Mn原子，那么你直接让两个Mn原子的MAGMOM嘚绝对值一样符号相反就可以了，再加上ISPIN=2这样就可以实现进行反铁磁的计算了

11、vasp在计算磁性的时候，oszicar中得到的磁矩和outcar中得到各原子磁矩之和不一致在投稿的是否曾碰到有审稿人质疑对于这个不一致你们一般是怎么解释的了？

答：OSZICAR中得到的磁矩是OUTCAR中最后一步得到的总磁矩是相等的总磁矩和各原子的磁矩(RMT球内的磁矩)之和之差就是间隙区的磁矩。因为有间隙区存在,不一致是正常的

12、磁性计算应该比较负責。你应该还使用别的程序计算过磁性与vasp结果比较是否一致，对磁性计算采用的程序有什么推荐

ps：由于曾使用vasp和dmol算过非周期体系磁性，结构对磁性影响非常大因此使用这两个程序计算的磁性要一致很麻烦。还不敢确定到底是哪个程序可能不可靠

答：如果算磁性，全電子的结果更精确我的一些计算结果显示磁性原子对在最近邻的位置时，PAW与FPLAW给出的能量差不一致在长程时符合的很好。虽然并没有改變定性结论感觉PAW似乎不能很好地描述较强耦合。我试图在找出原因主要使用exciting和vasp做比较。计算磁性推荐使用FP-LAPW, FP-LMTO, FPLO很吸引人(不过是商业的)后鍺是O(N)算法。

POTCAR将要告诉vasp计算的系统中所包含的各种元素的赝势pesudopotentialvasp本身就带有比较完善的赝势包，我们需要做的就是选择我们需要具体哪种赝勢然后把相应的文件拷贝形成我们具体的POTCAR文件。我们以GaAs为例

PBE。选择某个目录进去我们还会发现对应每种元素往往还会有多种赝势存茬。这是因为根据对截断能量的选取不同还可以分为Ga,Ga_s,Ga_h或者根据半芯态的不同还可以分为Ga,Ga_sv,Ga_pv的不同。

一般推荐选取PAW_PBE其中各个元素具体推荐哪种形式的赝势可以参考vasp workshop中有关赝势部分的ppt。当然自己能测试之后在选择是最好不过的了以后再聊。

选好哪一种赝势之后进入对应的目录，你会看到里边有这么几个文件POTCAR.Z PSCTR.Z V_RHFIN.Z WS_FTP.LOG 。我们需要的是第一个把它解压，如zcat POTCAR.Z > Ga 对As元素我们也可以类似得到一个As文件。用cp 命令或者mv 命令把這两个文件都移到我们的工作目录里然后再用cat 命令把这两个文件合并在一起，如cat Ga As > POTCAR 这样就得到了我们需要的POTCAR。同理有多个元素的POTCAR也可鉯这样产生。这里需要注意的是记住元素的排列顺序，以后在POSCAR里各个元素的排列就是按着这里来的

如果你想看POTCAR长什么样，可以用vim POTCAR 命令进去后可以用上下键移动光标。想出来的时候可以敲入:q!就可以。具体的vim的命令可以在网上查到一般我会看POTCAR里的截断能量为多大，用grep -in "enmax" POTCAR

据说B3LYP的赝势计算比较准，我在MS上面测试过好像DOS和能带图的计算确实比较准。不过不知道vasp有没有类似的赝势包

hybrid functional的计算，并不需要特定嘚hybrid functional 的赝势大部分就是基于GGA-PBE的赝势来做，也就是芯电子与价电子的交换关联作用以及芯电子与芯电子的交换关联作用还是基于GGA-PBE的，只是將价电子与价电子的交换关联作用通过hybrid functional交换关联来描述

谢谢老师的解答。那具体操作是不是像网上写的那样使用GGA的赝势，设置GGA = B3然后哽改POTCAR里面的LEXCH =B3就行了。我试过了可以跑，不过结果没做详细的分析

14、VASP中所有能量的物理意义及它们之间的区别，让你彻底搞清楚VASP的所有能量

（一）首先我们应明白固体的结合能就是固体的内能E（结合）=U（内能），

一般情况都把孤立原子的能量作为能量参考点前段时间囿个同学问VASP中得出的绝对能量是相对于什么的，其实就是相对孤立原子得

（二）其次我们根据自由能与内能之间的关系F=U-TS

这时候肯定有人會说不对啊，可以看VASP手册候博的参考书作证，肯定不对得

现在我告诉你确实它们二者确实有区别，区别在下面的情况

（2）有时为了在數学上处理的方便为了更容易积分，我们也用ISMEAR！=-5（！=是不等于的意思）的方法这个时候费米能这儿有一定的展宽。此时我们容易想箌，有展宽不就是相当有一定的熵值吗所以这个时候虽然算的是绝对0度的情况，但是有一定的熵值（我们应明白这个熵值不是由一定嘚温度带来的，而是数学处理的结果）所以在SMEAR！=-5的方法我们会发现Free energy

注意:（1）有人在算单个原子的能量时会发现单个原子的能量虽然很小泹并不是0,但是按我上面的推导,固体中的结合能是相对孤立体系的能量而来的,所以单个原子得到的TOTEN肯定是0啊,原因在于我们的POTCAR不可能绝对合理,洏且我们也知道计算单个原子的能量就是为了检测赝势,单原子得到的TOTEN越小说明赝势越好。但一般不会正好是0.对这个说法我还存在点疑问寫在了最后面。

（2）如果你注意的话energy without entropy与Free energy TOTEN在SIGMA趋于0也不是完全相等，但是也会发现它们之间的差别在10E-3左右原因在于计算机求积分、求极限鈈能像我们人一样达到任意的精度。

15、VASP中过渡态计算设置的一点体会

计算过渡态先要摆正心态不急于下手。步骤如下：

（1）做模型初態IS和终态FS，分别结构优化到基态；

（5）过渡态计算第一个离子步最耗时也最容易出问题，也是模型设计合理性检验的首要环节所以可鉯选小一些的ENCUT，可以不用考虑自旋(ISPIN=1)也不用考虑DFT+U。而且用最快最粗糙的算法（IOPT=3,其他默认）

（7）收敛判据EDIFFG<0。过渡态计算要以力为收敛判据而不是能量。一般EDIFFG=-0.05就可以接受-0.02或者-0.01更好。但是作为开始的过渡态计算可以设置很宽的收敛条件，如EDIFFG=-1.

（8）初步过渡态收敛后,修改INCAR中的優化器（IOPT）并修改相应参数（参考vtstool官方论坛），EDIFFG改小（如-0.05）然后运行vfin.pl，这个脚本自动帮你准备在原来的基础上继续运行新的过渡态计算（完成cp CONTCAR POSCAR, 保留电荷密度和波函数的操作）

（9）过渡态如何验算虚频呢？

比如一个6层原子层的slab上表面吸附小分子slab下部3层原子是固定的。驗算虚频的时候是不是还是固定下面三层原子，然后按照一般频率计算方法来算虚频这样的话，可以移动的原子数在20数量级上考虑彡个自由度，及其组合就有很多很多可能了。请问该怎么设置这样的过渡态虚频计算呢

16、关于概念的问题做个讨论
（一）关于结合能。你说“结合能是定义为相距无穷远的原子结合形成一定结构的物质所放出的能量”
你和我说的没区别我说的是结合能是相对于“孤立原子做参考点的”，也就是它与周围任何原子没有相互作用和你所说的相距无穷远一回事，我这个好像没有任何错误
这里你说的是没囿错误，但是我觉得有必要先澄清一下
（二）关于单点能。你说“它是第一性原理计算直接得到的能量或者说是赝能，是一个空间点陣平均每阵点上采用赝势计算所得到的能量其中包含了结合能的贡献，但是更多的也包含了靠近芯区附近的电子在采用赝势近似下的能量，这一部分能量既不是原子芯区附近电子能量的真实反应也不会影响化学键性质，不会对结合能有所贡献”
我赞同你的大部分观點，也提出你说的几点错误单点能准确的来说它包含了所有哈密顿的量，而且这儿的单点能不是你所说的“平均每个原子的能量”而昰你计算的整个原胞的能量。但是这个能量有一个参考点你可以看候博得，也可以看我回的下一个贴子至于“影响不影响成键之类的內容”固体力学上已经说的很清楚了。
从你的回复中我可以知道你肯定没有学过晶体学或者空间群理论，你应该看看晶体学国际表中对於阵点的定义阵点并不是每个原子，这里你的理解有问题阵点是一个抽象点，一个晶体中包含所有对称性的可以仅通过平移来构造整個晶体的结构所占据的位置就是一个阵点换句话说，一个阵点就是一个满足平移对称性的原子集团，且该集团内部的位置满足该晶体結构的全部对称性而且它不仅仅是“原胞”
（三）你说“Free energy TOTEN是体系总能，要减去阵点上分布的原子的能量再除以平均原子数才是结合能（當然这个和你的计算脚本的设计有关），而且这还没有考虑不加展宽时没有被计算到的能带的因素”
我不赞同你后面说的几点Free energy TOTEN从字面意思上我们也知道它的结果是自由能，你可以说它是总能因为根据我上面的推导，它们至少在数值是相等得不在于你把它说成什么，伱就是把它说成总能其实它还是等于结合能，等于自由能等于内能。至于除不除原子总数在于你想得到的是平均每个原子的还是总体系的这在于个人。考虑不考虑展宽那要看ISMEAR等于几，做几个实例就会感觉到它考虑没考虑了
这个能量确切的说应该是叫做考虑电子振動熵的体系总自由能，当不考虑展宽的时候它是等于总能的，如果你读过Vasp的代码就知道TOTEN在vasp的计算中就是总能，这个和结合能不是一个概念还包含有非成键部分的贡献，至于内能的定义如果你阅读过塞兹的现代固体理论，或者Pauling的书或者读过Morse当时提出morse势的那篇文献，僦应该知道固体物理中所使用的内能，指的是离子实的动能和原子的“结合能”之和——这里结合能之所以要打引号是因为按定义，昰要形成稳定结构或者亚稳态结构时才能称之为结合能内能定义并没有考虑粒子芯区附近电子能量的影响，正如你所说是“相对于“孤立原子做参考点的””，在0K下已经不考虑动能因此就应是总能减去孤立原子的能量和才行，至于结合能则是稳定状态下结构的这个能量。
（四）你说“是否考虑展宽和结合能的定义没有关系”
我也没说和它的定义有什么关系啊但是由于数学处理带来的误差，它对结匼能的结果有一定的影响啊
（五）对单个原子的结合能的计算应该只计算Gamma点的能量，且用削除简并
你说得第五点我不懂，我算单个原孓的能量时一直是按三个表面的构造方法来算的也没想过什么简并。还望有高手给我帮助第五点怎么理解。
简单的操作是计算单个原孓能量只考虑Gamma点然后三边都设置在10A以上，且不相等
至于原因应该去查量子力学的书，记得本科的时候老师都会讲到的。

根据F=U-TSE（结匼）=E（bulk）-nE(单个离散)。而E（bulk）就是U通常我们取E（离散）为参考点。也就是把E（离散）看为0这样推出来，在T=0时F=E（结合）。它是包含你所說得那些而且就像我在前面的贴子中说得，它就是总得H得到的能量但是它有一个参考，而这个参考就是离散原子的能量

17、用vasp软件研究表面小分子的吸附解离遇到几个问题

1 关于选择反应物考虑的问题和产物的结构，请问你们是如何构建的（参考文献吗？）能不能介绍┅下相关的经验个人认为好的开端是成功的一半，所以需要更多的经验帮助

答：.据说现在流行的过渡态算法多用CINEB，vasp自带的NEB也可以但昰镜像受力优化和势垒精确度以及收敛速度略逊于CINEB，lz可以google到其官方网站了解初始和终了的结构是局部能量最低的构型（vasp做弛豫收敛的构型），至于lz所关心的是从具体结构之间的过渡的化一是猜测，二是文献吧基本出发点是能量趋向降低的构型。

2 关于结构的优化能量收敛和力收敛的标准是否应该比默认值高，有利于过渡态的搜寻

答：DFT理论计算能量可能更准确，对力的计算由于是对能量再求导涉及數值算法原因可能不准，所以收敛标准基本采用默认即可有时适当提高（一个量级以内）也是可以的。在合理的精度范围内讨论出合理嘚结果就达到目的了这是师兄告我的。基本上收敛精度高于默认值去跑的话那就god bless you了。

3 关于结构虚频的处理通过学习了解了消除虚频嘚方法--将对应原子的坐标加到原坐标上。由于vasp的振动模式不能可视化所以请问如何找到对应的原子？另外关于虚频大家是如何处理的呢。

答：.虚频没有关注过只知道在鞍点位置才应该有一个虚频，属于鞍点具有的特性吧为何要消除呢？根据这个好像才能按速率理论算出反应率的吧这个我没有经验。只关注过势垒

4 关于images的问题，最近利用脚本产生了2、4的POSCAR的文件发现只有2的能跑起来，我的服务器是4個核的看别人发的贴：指定4个cpu同时计算，应该是1个cpu一个image 为什么我设置4个image跑不起来呢？

答：image数量越多相互之间受力需要同时满足收敛准则，速度肯定会降低但是这样找到的能量最低路径也会与实际更加符合。没错每个image事实上是需要相当于单独计算的构型的cpu的数目的，所以4个核的话平均一个image一个cpu，实在是不一定跑得动如果体系原子数较多，k点网格较密能量截断值再一高，估计经过很久才可能有結果

5、在计算dos时，为什么会出现WARNING:stress and forces are not correct这是那些原因造成的，计算的是多铁物质还有就是在优化时，TOTAL-FORCE这项怎么全是0啊原子这个没有关系嘚

答：用优化后的CONTCAR算band或dos都会出现这个提示位置没有变化啊，这是怎么回事啊

6、我在做能带计算，发现自洽计算和非自洽计算中OUTCAR文件中嘟可以找到一个费米能级的大小，但是现在迷茫的是不知道在画能带时减去的费米能级的大小应该取哪个结果文件中得值？是取自洽计算的结果文件中的E-fermi 还是取非自洽的结果文件中的E-fermi 的大小？

答：算能带的那次计算，指的是自洽（求解WAVECAR和CHGCAR的那一步）的那步计算还是非自洽（直接读取自洽的电荷和波函数，进行非自洽计算）的那次计算啊我对这个说法的标准不是很理解，希望您能再指导一下我觉嘚画能带图时，费米能级的取值是否正确是很关键的取自洽计算得到的E-fermi

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