资源简介 第1讲 走 近 细 胞 (一) 生命系统的结构层次1.据图回答有关生命系统结构层次的问题(1)写出图中数字表示的结构层次的名称:①细胞,②系统,③生态系统。(2)地球上最基本的生命系统是细胞。(3)最大的生命系统是生物圈。1.明辨生命系统结构层次的四个易误点(1)并非所有生物都具有生命系统的各个层次,如植物无“系统”层次。(2)生命系统的层次中可含“非生物成分”,如生态系统中的无机环境。(3)单细胞生物既属于细胞层次,又属于个体层次。(4)原子、分子、化合物、病毒等不能独立完成生命活动,不属于生命系统的结构层次。(二)细胞的多样性原核细胞与真核细胞2.据图回答下列有关问题(1)补充完善图A、图B和图C中相应细胞结构名称:①核糖体,②拟核,③细胞膜,④核糖体,⑤液泡(2)A~D中属于原核细胞的是A、B,属于真核细胞的是C、D,两类细胞最主要的区别是是否具有以核膜为界限的细胞核,两类细胞共有的结构是细胞膜、细胞质、核糖体等。(3)将序号填入所属集合中:①蓝藻 ②绿藻 ③发菜 ④紫菜 ⑤硝化细菌⑥酵母菌 ⑦大肠杆菌 ⑧链球菌 ⑨玉米⑩青蛙 ?T2噬菌体 ?HIV ?蘑菇 ?念珠藻 ?SARS病毒2.必记真核细胞与原核细胞的三个判断依据3.巧用数字“一、二、三”归纳记忆常见的原核生物一藻二菌三体蓝藻细菌、放线菌支原体、衣原体、立克次氏体4.真、原核细胞的六个“不一定”(1)不属于真核生物的不一定就是原核生物,病毒没有细胞结构,既非原核生物也非真核生物。(2)原核细胞不一定都有细胞壁,如支原体。(3)能进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体,如蓝藻。(4)能进行有氧呼吸的细胞不一定都含有线粒体,如蓝藻和硝化细菌。(5)没有细胞核的细胞不一定都是原核细胞,如哺乳动物的成熟红细胞。(6)细胞不一定都有生物膜系统,如原核细胞只有细胞膜,没有生物膜系统。(三)细胞的统一性细胞学说3.据细胞学说建立过程图,回答下列问题(1)细胞学说的建立过程(连线):(2)判断正误:①细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。(√)②一切生物都是由细胞构成的。(×)③魏尔肖认为细胞都是通过分裂产生的。(√)④细胞学说认为细胞分为真核细胞和原核细胞。(×)5.归纳法记忆细胞学说中的三个“未涉及”和两个“统一了”(1)三个“未涉及”:①未涉及原核细胞;②未涉及病毒;③未涉及生物或细胞间的“差异性”。(2)两个“统一了”:①统一了“动植物”(均“由细胞构成”);②统一了“细胞”(细胞均有自己的生命又对整体生命起作用;新细胞均来自老细胞)。6.巧用数字“一、二、三”记清细胞学说的主要内容 —————突破点(一) 细胞的多样性和统一性—————— 1.(2016·全国卷Ⅰ)下列与细胞相关的叙述,正确的是( )A.核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器B.酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸C.蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程D.在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP解析:选B 核糖体不具有膜结构,溶酶体具有膜结构。酵母菌是真核生物,其细胞核内含有DNA,是遗传物质,在细胞核内可转录形成RNA。蓝藻属于原核生物,细胞内只有核糖体一种细胞器,无线粒体。叶绿体内进行的光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,光反应过程中能合成ATP,暗反应过程中进行CO2的固定。2.(2016·四川高考)下列有关细胞共性的叙述,正确的是( )A.都具有细胞膜但不一定具有磷脂双分子层B.都具有细胞核但遗传物质不一定是DNAC.都能进行细胞呼吸但不一定发生在线粒体中D.都能合成蛋白质但合成场所不一定是核糖体解析:选C 所有细胞都有细胞膜,细胞膜的基本支架为磷脂双分子层;原核细胞不具有细胞核,但是细胞内的遗传物质一定是DNA;细胞的生活需要细胞呼吸提供能量,但是细胞呼吸不一定发生在线粒体中,如无氧呼吸发生在细胞质基质中,原核细胞无线粒体,但是能进行细胞呼吸;细胞都能合成蛋白质,不管是原核细胞还是真核细胞,蛋白质的合成场所都是核糖体。考什么(1)真、原核细胞的结构和功能上的区别(2)细胞结构与功能的统一性主要以选择题的形式考查学什么(1)熟记真、原核细胞的区别(2)理解细胞的多样性和统一性(3)识记常见的真核生物和原核生物(4)熟记细胞学说的主要内容1.真核细胞与原核细胞的区别(1)模式图解原核细胞真核细胞(2)具体比较比较项目原核细胞真核细胞本质区别无以核膜为界限的细胞核有以核膜为界限的细胞核细胞壁主要成分为肽聚糖植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶细胞质有核糖体,无其他细胞器有核糖体和其他细胞器细胞核(拟核)拟核,无核膜和核仁有细胞核,有核膜和核仁转录和翻译转录、翻译可同时进行转录在核内,翻译在细胞质(核糖体)内是否遵循遗传定律不遵循孟德尔遗传定律核基因遵循,质基因不遵循变异类型基因突变基因突变、基因重组和染色体变异2.细胞统一性的“五个”表现3.辨析生物类群的一个“不等于”和两类“不一定”(1)原核生物≠原生生物。原生生物是低等的单细胞真核生物,如草履虫、变形虫等。(2)生物名称中带“藻”字的不一定都是同一类生物。蓝藻(念珠藻、鱼腥藻、颤藻、螺旋藻、发菜等)属于原核藻类,但绿藻、红藻等属于真核藻类。(3)生物名称中带“菌”字的不一定都是细菌。①细菌:从名称上看,凡是“菌”字前带有“杆”“球”“螺旋”及“弧”字的都是细菌,细菌属于原核生物。②放线菌:属于原核生物。③真菌类:属于真核生物,包括酵母菌、霉菌(根霉、青霉、曲霉、毛霉等)及大型真菌(蘑菇、木耳、银耳、猴头、灵芝等)。题点(一) 真、原核细胞的结构及功能1.(2015·海南高考)细胞是生命活动的基本单位。关于细胞结构的叙述,错误的是( )A.细菌有核糖体,无叶绿体B.蓝藻无细胞核,也无核糖体C.水绵有细胞核,也有叶绿体D.酵母菌有细胞核,无叶绿体解析:选B 细菌和蓝藻是原核生物,无成形的细胞核,其细胞内只有核糖体一种细胞器,A正确,B错误;水绵和酵母菌是真核生物,其细胞内有细胞核,水绵能进行光合作用,细胞内含有叶绿体,酵母菌是异养生物,细胞内无叶绿体,不能通过光合作用制造有机物,C、D正确。2.(2018·郑州月考)微生物的种类繁多,下列微生物中属于原核生物的一组是( )①黏菌 ②酵母菌 ③蓝藻 ④大肠杆菌 ⑤乳酸菌A.①②③ B.②③④C.③④⑤ D.①④解析:选C 蓝藻、大肠杆菌、乳酸菌都没有核膜包被的细胞核,属于原核生物。黏菌、酵母菌都有真正的细胞核,属于真核生物。题点(二) 细胞的统一性3.(2015·江苏高考)下图所示为来自同一人体的4种细胞,下列叙述正确的是( )A.因为来自同一人体,所以各细胞中的DNA含量相同B.因为各细胞中携带的基因不同,所以形态、功能不同C.虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同D.虽然各细胞的生理功能不同,但吸收葡萄糖的方式相同解析:选C 人体不同组织的体细胞中核DNA含量相等,但是细胞质中的DNA含量不一定相同,卵细胞和精子中的核DNA减半。同一人体不同体细胞中携带的核基因相同,但基因的选择性表达(细胞分化)导致不同细胞的形态和功能不同。活细胞中含量最多的化合物都是水。人体内不同细胞吸收葡萄糖的方式不同,有协助扩散和主动运输两种方式。4.细胞作为生命活动的基本单位,其结构和功能高度统一。下列有关叙述正确的是( )①卵细胞体积较大有利于和周围环境进行物质交换,为胚胎早期发育提供所需养料 ②哺乳动物成熟的红细胞表面积与体积之比相对较大,有利于提高气体交换效率 ③小肠绒毛上皮细胞内有大量的线粒体,有助于物质运输时的能量供应 ④哺乳动物成熟精子中细胞质较少,有利于精子运动A.①②③ B.②③④C.①③④ D.①②④解析:选B 卵细胞体积较大是因为里面贮存有较多的营养物质,但其表面积与体积比相对较小,不利于和周围环境进行物质交换;成熟红细胞表面积与体积之比相对较大,有利于提高气体交换效率;小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸及无机盐离子的方式都是主动运输,消耗能量多,所以线粒体多;精子头部主要是细胞核,细胞质集中在尾部而且较少,便于精子运动。—突破点(二) 实验——用显微镜观察多种多样的细胞——— 1.(2017·江苏高考)下列关于用显微镜观察细胞的实验,叙述正确的是( )A.转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动B.以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离C.苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒D.在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数解析:选C 转换物镜时应该手握转换器小心缓慢转动;洋葱鳞片叶内表皮具有中央大液泡,能观察到质壁分离;花生子叶细胞富含脂肪,用苏丹Ⅲ染色后可观察到橘黄色颗粒;在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察,但是不能进行计数。2.(2018·武汉模拟)如图①表示两种物镜及其与装片的位置关系,②是低倍镜下的视野。下列相关叙述正确的是( )A.甲物镜被乙物镜替换后,视野的亮度会增强,因为乙离装片的距离更近B.乙物镜被甲物镜替换后,在视野中看到的细胞数量会减少C.要想换用高倍镜观察②中的细胞a,需要将装片向左移动D.换用乙物镜的操作顺序是:转动转换器→调节光圈→移动装片→转动细准焦螺旋解析:选C 物镜长的放大倍数高,故甲是低倍镜,乙是高倍镜,换用高倍镜后,视野的亮度会降低。低倍镜视野中的细胞数量多于高倍镜视野中的细胞数量。由于图②中的细胞a偏向视野的左侧,所以要在高倍镜下观察到细胞a,需将装片向左移动。转换高倍镜时,应先把观察的物像移到视野中央再转动转换器,换上高倍镜。(一)实验原理1.显微镜的放大倍数是指物像长度或宽度的放大倍数,而不是面积或体积。2.总的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。(二)实验步骤(三)显微镜的使用原理和注意事项1.显微镜的使用原理(1)镜头长短与放大倍数之间的关系①物镜越长,放大倍数越大,距装片距离越近;反之,物镜越短,放大倍数越小,距装片距离越远。②目镜越长,放大倍数越小,反之则放大倍数越大。③物镜上端有螺纹,而目镜无螺纹。(2)高倍镜与低倍镜观察情况比较物像大小看到细胞数目视野亮度物镜与玻片的距离视野范围高倍镜大少暗近小低倍镜小多亮远大(3)显微镜成像特点和物像移动规律①显微镜成放大倒立的虚像,如实物为字母“b”,则视野中观察到的为“q”。②若物像在偏左上方,则装片应向左上方移动,才能使其位于视野中央。2.使用显微镜的注意事项(1)必须先用低倍镜观察,找到要观察的物像,移到视野中央,然后再换用高倍镜。(2)换用高倍镜后,一般不能再转动粗准焦螺旋,只能用细准焦螺旋来调节,否则易压碎装片或损坏物镜。(3)换用高倍镜后,若视野太暗,应先调节遮光器(换大光圈)或反光镜(用凹面反光镜)使视野明亮,再调节细准焦螺旋。(4)观察颜色深的材料,视野应适当调亮,反之则应适当调暗。(四)视野中细胞数目的相关计算1.若视野中细胞成单行,计算时只考虑长度,可根据看到的细胞数量与放大倍数成反比的规律进行计算。2.若视野中细胞均匀分布在整个视野,可根据看到的细胞数目与放大倍数的平方成反比的规律进行计算。1.下列关于高倍镜使用的叙述正确的是( )A.因为藓类的叶片大,在高倍镜下容易找到,所以可以直接使用高倍镜观察B.在低倍镜下找到叶片细胞,即可换高倍镜观察C.换用高倍镜后,必须先用粗准焦螺旋调焦,再用细准焦螺旋调至物像最清晰D.为了使高倍镜下的视野亮一些,可使用较大的光圈或凹面反光镜解析:选D 在用高倍镜进行观察时,应该先在低倍镜下观察找到清晰的物像,并将物像移至视野中央再换高倍镜,A、B错误;换上高倍镜后,只能使用细准焦螺旋调焦,不能用粗准焦螺旋调焦,C错误;为了使高倍镜下的视野亮一些,可使用较大的光圈或凹面反光镜,D正确。2. (2018·泰安模拟)观察细胞结构时,下列说法正确的是( )A.低倍镜下物像清晰,换高倍镜后视野变暗,应首先调节细准焦螺旋B.用光学显微镜观察神经细胞,可以观察到核糖体,以及突触小体等结构C.视野中有异物,转动物镜发现异物不动,移动装片也不动,则异物在目镜上D.制作口腔上皮细胞装片时为防止产生气泡,首先在载玻片上滴加1~2滴清水,然后再盖上盖玻片解析:选C 换高倍镜后视野变暗,应首先调节光圈;核糖体和突触小体属于亚显微结构,在光学显微镜下观察不到;异物只可能在物镜、目镜或装片上,若移动装片和物镜,异物不动,则异物在目镜上;制作口腔上皮细胞装片时,应该用生理盐水,不能用清水。————突破点(三) 认识病毒,关注人体健康—————— 1.判断正误 (1)HIV在活细胞外能大量增殖。(×)提示:HIV是病毒,营寄生生活。(2)病毒不是生命系统。(√)(3)病毒的组成成分主要是蛋白质和核酸。(√)(4)病毒能产生可遗传的变异类型为基因突变。(√)2.(2018·郑州模拟)手足口病是由肠道病毒引起的传染病,多发生于婴幼儿,可引起手、足、口腔等部位的疱疹,个别患者会出现心肌炎等并发症。以下关于肠道病毒的叙述正确的是( )A.肠道病毒的核酸含有5种碱基和8种核苷酸B.肠道病毒的遗传符合基因的分离定律,不符合基因的自由组合定律C.可用含碳源、氮源、水、无机盐的培养基培养肠道病毒D.肠道病毒的外壳和遗传物质都是利用宿主细胞的原料合成的解析:选D 病毒是非细胞结构的生物,仅有一种核酸,因此,一种病毒的核酸只含有4种碱基和4种核苷酸;病毒不能进行有性生殖,因此,病毒的遗传不遵循孟德尔遗传定律;培养病毒不能直接用一般的培养基培养,只能在活细胞内培养;病毒必须利用宿主细胞的原料才能进行物质的合成。3.(2017·全国卷Ⅰ)根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路,(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)解析:(1)在用放射性同位素标记法对新病毒进行鉴定时,要找出DNA和RNA在化学组成上的区别。题中假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换,就是引导考生从DNA和RNA的碱基组成上进行分析。因此,使病毒中的DNA或RNA的特殊碱基(DNA为胸腺嘧啶,RNA为尿嘧啶)带上标记,根据病毒中放射性标记的检测结果就可做出判断。由于病毒不能在培养基上独立生活,其增殖时的原料只能来自宿主细胞,所以实验中需配制两种培养基,记为甲组和乙组,甲组含有放射性标记的尿嘧啶,乙组含有放射性标记的胸腺嘧啶,分别加入等量的宿主细胞使宿主细胞带上相应标记,之后接种新病毒,培养一段时间后,收集病毒并检测其放射性。(2)本实验有两种不同的结果:一种是甲组有放射性,乙组无,则该新病毒为RNA病毒;另一种为乙组有放射性,甲组无,则该新病毒为DNA病毒。答案:(1)实验思路:甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。(2)预期实验结果及结论:若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,则为RNA病毒;反之为DNA病毒。1.病毒与随机发生的生产、生活热点问题(1)病毒与人体健康:①SARS病毒破坏人的肺部等处的细胞;②乙肝病毒破坏肝细胞;③脊髓灰质病毒破坏脊髓灰质前角的运动神经元,导致小儿麻痹;④HIV破坏淋巴细胞,使人几乎丧失一切免疫力;⑤有些流感病毒可引发高致病性禽流感等。(2)病毒与禽畜疫病:禽流感、猪瘟疫等。(3)病毒与果树、农作物、蔬菜生产:通过组织培养技术脱病毒的香蕉、马铃薯、蕃薯(地瓜)等,大大提高了水果、蔬菜、粮食的品质及产量。2.病毒的相关知识(1)病毒没有细胞结构,既不是真核生物,也不是原核生物。(2)噬菌体、天花病毒、乙肝病毒的遗传物质为DNA;烟草花叶病毒、HIV、SARS、流感病毒的遗传物质为RNA。(3)病毒是生物,依据是它在宿主细胞内能够增殖。但由于它不能独立地完成一定的生命活动,因此它不属于生命系统的结构层次。[课堂小结·握主干] (对应学生用书P5)?建知识体系(填一填)?记核心要点(背一背)[填空] ①细胞 ②_多样③_统一 ④_核膜1.生命活动离不开细胞(1)病毒没有细胞结构,只有寄生在活细胞中才能生活。(2)多细胞生物依赖于各种分化的细胞共同完成一系列复杂的生命活动。2.生命系统的结构层次:地球上最基本的生命系统是细胞,最大的生命系统是生物圈;生命系统中也含有非生物成分。3.原核细胞、真核细胞(1)原核细胞与真核细胞最主要的区别是没有以核膜为界限的细胞核;共有的结构是细胞膜、细胞质与核糖体。(2)蓝藻没有叶绿体也能进行光合作用,因为它含有藻蓝素和叶绿素。4.细胞学说与生物统一性:细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。5.显微镜的使用(1)先低后高:在低倍镜下找到观察的目标并移至视野中央后换高倍镜观察。(2)先粗后细:用粗准焦螺旋找到物像后,用细准焦螺旋调焦,把物像调至最清晰(换高倍镜后,只能使用细准焦螺旋)。一、选择题1.生命活动离不开细胞,下列说法错误的是( )A.人的生长发育是以细胞增殖和分化为基础的B.龟的单个细胞就能完成全身各项生命活动C.生物与环境之间的物质和能量交换是以细胞代谢为基础的D.多细胞生物的遗传和变异是以细胞内基因的传递和变化为基础的解析:选B 单细胞生物的各项生命活动由一个细胞完成,而龟是多细胞生物,它需要依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动,B错误。2.(2017·海南高考)下列关于原核生物的叙述,错误的是( )A.大肠杆菌的细胞内有核糖体B.细胞对物质的吸收具有选择性C.拟核区中含有环状的DNA分子D.蓝藻细胞的叶绿体中含有叶绿素解析:选D 大肠杆菌是原核生物,核糖体是原核细胞中唯一的细胞器,A正确。细胞膜的存在,使细胞有选择地从其所处环境中吸收物质,B正确。细菌的拟核区有一个大型环状DNA分子,C正确。蓝藻无叶绿体,D错误。3.(2013·江苏高考)一个班级分组进行减数分裂实验,下列操作及表述正确的是( )A.换用高倍镜时,从侧面观察,防止物镜与装片碰擦B.因观察材料较少,性母细胞较小,显微镜视野应适当调亮C.为观察染色体不同层面的精细结构,用粗准焦螺旋调节焦距D.一个视野中,用10×物镜看到8个细胞,用40×物镜则可看到32个细胞解析:选A 由于高倍物镜镜头较长,故换用高倍镜时要从侧面观察,防止物镜与装片碰擦,A正确;显微镜视野的亮度选择与待观察细胞的大小无关,B错误;要观察染色体不同层面的精细结构,需要用高倍物镜,但换上高倍物镜后只能用细准焦螺旋来调节焦距,C错误;放大倍数越大,看到的细胞数目越少,D错误。4.(2018·威海调研)下列关于细胞学说及其建立的叙述错误的是( )A.细胞学说主要是由施莱登和施旺提出的B.细胞学说的重要内容之一是动物和植物都是由细胞发育而来的C.细胞学说认为细胞分为真核细胞和原核细胞D.细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性解析:选C 细胞学说主要是由德国科学家施莱登和施旺提出的;细胞学说认为一切动物和植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成;细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性;细胞分为真核细胞和原核细胞并不是细胞学说的内容,原核细胞是在细胞学说创立之后才发现的。5.(2018·衡阳模拟)下列事实中,不支持“生命活动离不开细胞”观点的是( )A.HIV由蛋白质和核酸组成B.乙肝病毒依赖人体肝细胞生活C.草履虫是单细胞动物,它有纤毛可以运动D.父母通过精子和卵细胞把遗传物质传给下一代解析:选A 蛋白质和核酸是病毒的化学组成成分,但并不能说明“生命活动离不开细胞”;病毒没有细胞结构,只能在宿主细胞中代谢和繁殖,如乙肝病毒依赖人体肝细胞生活,因此说明生命活动离不开细胞;草履虫是单细胞生物,可以逃避有害刺激能说明单细胞生物的生命活动离不开细胞;人的生殖通过细胞的减数分裂产生生殖细胞,人的发育从受精卵开始,通过细胞的增殖和分化形成各种组织、器官和系统,所以说多细胞生物的生命活动离不开细胞。6.下列关于细胞统一性的说法错误的是( )A.植物细胞都有细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核B.动物细胞和植物细胞都有细胞膜、细胞质C.真核细胞和原核细胞都有细胞膜、细胞质和DNAD.真核细胞都含有细胞核,具有统一性解析:选D 真核细胞并不是都含有细胞核,如哺乳动物成熟的红细胞。7.(2018·杭州模拟)下列关于蓝藻细胞和酵母菌细胞的叙述,错误的是( )A.蓝藻细胞没有核膜包被的细胞核B.蓝藻细胞能进行光合作用,有叶绿体C.酵母菌细胞能进行有氧呼吸,有线粒体D.酵母菌细胞和蓝藻细胞都有DNA和RNA解析:选B 蓝藻细胞是原核细胞,没有核膜包被的细胞核;蓝藻细胞内含藻蓝素和叶绿素,能进行光合作用,但是没有叶绿体;酵母菌细胞是真核细胞,能进行有氧呼吸,有线粒体;蓝藻和酵母菌均既有DNA又有RNA。8.下列关于生命系统的叙述,正确的是( )A.地球上最大的生命系统是热带雨林生态系统B.单细胞生物和高等植物都没有系统这一结构层次C.病毒属于非细胞结构生物,不参与构成任何生命系统层次D.武当山上所有的鸟、长江中游所有的白鳍豚属于同一生命系统层次解析:选B 地球上最大的生命系统是生物圈,A错误;单细胞生物和高等植物都没有系统这一结构层次,B正确;病毒没有细胞结构,不属于生命系统的结构层次,但它可以参与构成生命系统结构层次,如生态系统,C错误;武当山上所有的鸟包括许多物种,不属于生命系统结构层次,长江中游所有的白鳍豚属于生命系统结构层次中的种群,D错误。9.(2018·广州模拟)下列关于病毒的叙述,正确的是( )①在细胞内寄生并依赖于细胞的能量和代谢系统复制增殖②没有细胞结构,但有呼吸和生物合成等代谢的酶系③仅有一种核酸,DNA或RNA④可以作为基因工程载体和动物细胞融合的诱导剂⑤同所有生物一样,能够发生遗传、变异和进化A.①②③⑤ B.①③④⑤C.②③④⑤ D.①②③④解析:选B 病毒没有细胞结构,在细胞内寄生并依赖于细胞的能量和代谢系统复制增殖,①正确;病毒没有细胞结构,也没有与呼吸和生物合成等代谢的酶系,必须营寄生生活,②错误;病毒仅有一种核酸,DNA或RNA,所以病毒的遗传物质是DNA或RNA,③正确;基因工程载体有质粒和动植物病毒,灭活的仙台病毒能促进动物细胞的融合,所以病毒可以作为基因工程载体和动物细胞融合的诱导剂,④正确;病毒是一种生物,有遗传物质,所以同所有生物一样,能够发生遗传、变异和进化,⑤正确。10.据图分析,下列叙述正确的是( )A.a中生物所含核酸,都由5种碱基和8种核苷酸组成B.蓝藻和金鱼藻都能进行光合作用,蓝藻虽然没有叶绿体,但所含光合色素与金鱼藻相同C.b中生物的遗传物质都存在于拟核中D.c中生物都有核糖体,都能合成蛋白质解析:选D 图中衣藻和金鱼藻属于真核生物,细菌和蓝藻属于原核生物,烟草花叶病毒是病毒,没有细胞结构。烟草花叶病毒只有RNA一种核酸,由4种碱基和4种核苷酸组成;蓝藻和金鱼藻都能进行光合作用,蓝藻不含叶绿体,所含光合色素中有藻蓝素,但金鱼藻不含藻蓝素;b中生物有原核生物和病毒,拟核是原核生物的结构,病毒中不存在;c中生物都有细胞结构,都有核糖体,都能合成蛋白质。11.(2018·荆州模拟)关于下图所示生物或细胞的叙述,正确的是( )A.abcd均在DNA中储存遗传信息B.abcd均能进行有氧呼吸C.bd均可在叶绿体中合成有机物D.bcd均有纤维素和果胶构成的细胞壁解析:选A 噬菌体为DNA病毒,细胞生物的遗传物质都是DNA;噬菌体是病毒,不能进行呼吸作用;蓝藻和叶肉细胞可以进行光合作用,但蓝藻为原核生物,没有叶绿体;蓝藻细胞壁的主要成分为肽聚糖,酵母菌细胞壁的主要成分为葡聚糖和甘露聚糖,植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶。12.(2018·太原联考)如图所示:甲图中①②表示目镜,③④表示物镜,⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离,乙和丙分别表示不同放大倍数下观察到的图像。下面叙述正确的是( )A.①比②的放大倍数大,③比④的放大倍数小B.把视野里的标本从图中的乙转为丙,应选用②③C.从图中的乙转为丙,正确的调节顺序为:转动转换器→调节光圈→移动标本→调节细准焦螺旋D.若使物像放大倍数最大,甲图中的组合一般是②④⑥解析:选B ①②中②的放大倍数大,③④中③的放大倍数大,⑤⑥中⑤的放大倍数大,若使放大倍数最大,应是②③⑤的组合。乙图细胞小、数目多,应是低倍镜下观察到的图像,转为丙(高倍镜下图像)应先把观察的物像移至视野正中央再转动转换器,换上高倍物镜。二、非选择题13.(2018·济南模拟)细胞是生物体的基本结构和功能单位,自然界中生物种类繁多,利用所学生物知识回答下列问题:(1)下列生物中,与引起“发热伴血小板减少综合征”的新型布尼亚病毒有明显区别的是___________________________________________________________________。(填序号)①大肠杆菌 ②发菜 ③蓝藻 ④酵母菌 ⑤霉菌 ⑥HIV ⑦水绵 ⑧SARS病原体 ⑨细菌(2)研究人员对分别取自3种不同生物的部分细胞(甲、乙、丙)进行分析、观察和实验,获得的结果如表(表中“√”表示“有”,“×”表示“无”)。核膜光合作用(能否)核糖体细胞壁甲√√√√乙√×√×丙×√√√①甲、乙、丙3种细胞最可能取自哪类生物?甲:________,乙:________,丙:________。A.洋葱 B.兔子 C.蘑菇 D.蓝藻②大肠杆菌的细胞结构(图1)和洋葱表皮细胞结构(图2)在光学显微镜下比较,最主要的区别是________________________________________________________________________________________________________________________________________________,这说明细胞具有________性。解析:(1)①大肠杆菌、②发菜、③蓝藻、⑨细菌均属于原核生物;④酵母菌、⑤霉菌、⑦水绵属于真核生物;真核生物和原核生物都具有细胞结构。⑥HIV、⑧SARS病原体是病毒,无细胞结构。(2)洋葱是高等植物,其细胞含有细胞壁、核膜、核糖体,能进行光合作用;兔子是高等动物,其细胞含有核膜、核糖体,不能进行光合作用;蘑菇是真菌,其细胞含有细胞壁、核膜、核糖体,不能进行光合作用;蓝藻是原核生物,其细胞含有细胞壁、核糖体,但无核膜,能进行光合作用。大肠杆菌是细菌,其与洋葱表皮细胞最主要的区别是无以核膜为界限的细胞核。答案:(1)①②③④⑤⑦⑨ (2)①A B D ②大肠杆菌无以核膜为界限的细胞核,洋葱表皮细胞有以核膜为界限的细胞核 差异14.(2018·安阳模拟)光学显微镜是中学生最常用的实验仪器,图1中7 mm、0.5 mm表示观察清楚时物镜与观察物之间的距离。请回答下列问题: (1)图1表示显微镜的________镜,在观察花生子叶细胞中的脂肪实验中,应先用图中________(填“甲”或“乙”)镜观察。(2)图2表示光学显微镜的一组镜头,目镜标有5×和15×字样,物镜标有10×和40×字样。图3表示镜头与载玻片之间的距离。请据图回答:①要仔细观察叶绿体的形态时,显微镜的目镜、物镜及其与盖玻片间的距离组合为________________(填序号),此时放大倍数为________倍。②显微镜目镜为10×、物镜为10×时,视野被相连的96个分生组织细胞所充满,若物镜转换为40×后,则视野中可观察到的细胞数为________个。③在观察中,c与d的显微视野中比较明亮的是________。④若在低倍镜下发现有一异物,当移动装片时,异物不动,转换高倍镜后,异物仍可观察到,此异物可能存在于( )A.物镜上 B.目镜上C.装片上 D.反光镜上(3)用显微镜观察标本时,一位同学在观察酵母菌细胞时发现视野右上方有一中间亮的黑边圆圈,于是想将它移到视野中央仔细观察,请根据以上叙述回答:①中间亮的黑边圆圈是________。②换高倍镜观察前,要将黑边圆圈移动到视野中央,应将标本向________移动,这样做的理由是______________________________。解析:(1)图1有螺纹,表示显微镜的物镜;物镜越长,放大倍数越大;在使用显微镜时,应先用低倍镜观察。(2)①要仔细观察叶绿体的形态时,应使用高倍镜,所以显微镜的目镜、物镜及其与盖玻片间的距离组合为b、c、A,此时放大倍数为15×40=600。②物镜转换为40×后,则物体的长度和宽度在原来的基础上各放大4倍,因此视野中可观察到的细胞数为96÷4÷4=6(个)。③放大倍数越大,视野越暗,因此c与d的显微视野中比较明亮的是d。④当移动装片时,异物不动;转换高倍镜后,异物仍可观察到,说明异物存在于目镜上。(3)①用显微镜观察标本时,视野中的黑边圆圈是制作装片时产生的气泡。②由于显微镜下观察到的是倒像,而气泡位于视野右上方,所以换高倍镜观察前,应将标本移到视野的中央,即应向右上方移动。答案:(1)物 甲 (2)①b、c、A 600 ②6 ③d ④B(3)①气泡 ②右上方 用显微镜观察到的是倒像15.诺维氏芽孢杆菌—NT对现有抗生素产生耐药性而成为“超级耐药菌”。如图为该种细菌耐药策略模式图(①为抗生素,②为药物作用目标),请分析回答([ ]中填序号):(1)细菌属于原核生物,图中④是________,③是________。(2)目前,用来治疗疾病的抗生素的主要作用机制是干扰细菌生命周期的重要环节,如蛋白质合成、DNA复制时的解旋、细胞壁的合成等,这些抗生素对著名的埃博拉病毒________(填“起”或“不起”)作用。(3)这些耐药基因的产生是细菌基因经过随机________产生的,也可以通过基因交换从其他变异的细菌那里获得,若③④均为细菌的DNA,耐药基因通常位于[ ]________上。解析:(1)细菌属于原核生物,无细胞核,但具有拟核和小型的环状DNA(即质粒)。图中④为质粒,③为拟核。(2)抗生素的主要作用机制是干扰细菌生命周期的重要环节,如蛋白质合成、DNA复制时的解旋、细胞壁的合成等,而病毒不具有细胞结构,没有独立的代谢,抗生素对其不起作用。(3)细菌耐药基因经过随机突变产生,也可通过基因交换从其他变异的细菌那里获得,可见耐药基因应该位于细菌质粒上,而非拟核中。答案:(1)质粒 拟核 (2)不起 (3)突变 [④]质粒第2讲 细胞中的元素和化合物 (一) 组成细胞的元素和化合物1.下表为一种无土栽培营养液的主要配方,据表回答下列有关问题成分Ca(NO3)2MgSO4KH2PO4KHCO3Fe(NO3)3H2O含量(g)1.00.250.250.120.0051 000(1)表中属于大量元素的是C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,属于微量元素的是Fe,除此外,微量元素还包括Mn、Zn、Cu、B、Mo等。(2)上述元素中,C是最基本元素,C、H、O、N是基本元素,C、H、O、N、P、S是主要元素。(3)表中化合物属于组成细胞的无机物(水和无机盐),除此之外,细胞中还含有糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机物。(4)上述元素在非生物界中都能找到,其原因是生物界和非生物界在元素种类上具有统一性。1.谐音巧记组成细胞的大量元素和微量元素(1)大量元素(C、H、O、N、S、P、Ca、Mg、K),可利用谐音“她请杨丹留人盖美家”来记忆。(2)微量元素(Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu),可利用谐音“铁猛碰新木桶”来记忆。2.走出组成细胞元素与化合物的三个误区误区一:易混淆元素与化合物的干重和鲜重。①在组成细胞的元素中,占鲜重百分比:O>C>H>N;占干重百分比:C>O>N>H。②在组成细胞的化合物中,占鲜重百分比:水>蛋白质>脂质>糖类,但在占干重百分比中,蛋白质最多。误区二:误以为生物体内大量元素重要,微量元素不重要。大量元素、微量元素是根据元素的含量划分的。无论是大量元素还是微量元素,都是生物体必需的元素。误区三:易混淆“数量”和“含量”。人体活细胞中氧的含量最多,但氢原子的数量最多。(二)组成细胞的无机物水2.下图表示水的存在形式及生理作用,据图回答有关问题(1)写出A、B、C、D所反映的以上两种水的功能:A.组成细胞结构。B.提供细胞生活的液体环境。C.作为反应物,参与反应。D.有利于物质运输。(2)判断在不同情况下细胞含水量的高低(填“>”或“<”):①生物种类:水生生物含水量>陆生生物含水量。②生长发育阶段:幼儿>成年;幼嫩部分>成熟部分。③组织器官种类与代谢程度:牙齿<骨骼<血液。3.理清自由水与结合水比值和细胞代谢的关系(1)关系:(2)实例:衰老的细胞内水分含量减少,细胞萎缩,体积减小,细胞代谢速率减慢。4.有关细胞中水的两个易错点(1)自由水和结合水并不是固定不变的,两者之间是可以相互转化的。(2)生物体内的水≠细胞内的水:生物体内的水存在于细胞内及细胞与细胞之间,如动物体的细胞外液。(三)组成细胞的无机物无机盐3.回答与细胞中无机盐有关的问题(1)无机盐的功能和实例(连线):(2)判断正误:①细胞中的无机盐主要以离子和复杂化合物的形式存在。(×)②植物缺乏N和Mg,将导致叶绿素不能合成,叶片颜色变黄。(√)③植物根系通过主动运输吸收无机盐离子需要ATP。(√)5.图解记忆细胞中的无机盐6.细胞中常见无机盐的功能及含量异常举例无机盐功能含量异常I-甲状腺激素的组成成分缺乏时患地方性甲状腺肿;婴、幼儿缺乏患呆小症Fe2+血红蛋白的组成成分缺乏时患缺铁性贫血Ca2+影响神经系统的兴奋性血钙过低时,会出现抽搐现象;血钙过高时,会患肌无力 —————突破点(一) 细胞中的元素和化合物————(辨清记牢快得分)—— 1.判断正误(1)生物界和非生物界中元素的种类和含量都相同。 (×) 提示:生物界和非生物界中元素的种类和含量并不相同,但组成生物体的每一种元素在自然界中都可以找到。(2)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素。(×) 提示:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素,Ca、Mg是组成细胞的大量元素。(3)微量元素含量少,所以对生命活动影响不大。(×)提示:微量元素含量少,但对生命活动具有重要作用。 (4)在人体活细胞中氢原子的数目最多。(√) (5)组成细胞的元素都以化合物的形式存在。(×) 提示:组成细胞的无机盐大多数以离子的形式存在,少量的以化合物的形式存在。(6)主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定。(√) (7)细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含氮元素。(×) 提示:细胞中的脂肪酸由C、H、O三种元素组成,脱氧核苷酸由C、H、O、N、P五种元素组成。2.诺贝尔奖得主屠呦呦在抗疟药物研发中,发现了一种药效高于青蒿素的衍生物蒿甲醚,结构如图所示。下列与蒿甲醚的元素组成完全相同的物质是( )A.纤维素 B.胰岛素C.叶绿素 D.甲状腺激素解析:选A 据图可知蒿甲醚的组成元素为C、H、O,纤维素为多糖,组成元素为C、H、O;胰岛素属于蛋白质,组成元素为C、H、O、N等;叶绿素含有镁元素;甲状腺激素含有碘元素。3.(2018·成都外国语学校检测)图1是细胞中化合物含量的扇形图,图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图,下列说法错误的是( )A.若图1表示细胞鲜重,则A、B化合物依次是H2O、蛋白质B.若图2表示组成人体细胞的元素含量,则a、b、c依次是O、C、HC.地壳与活细胞中含量最多的元素都是a,因此说明生物界与非生物界具有统一性D.若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量,则A化合物具有多样性,其必含的元素为C、H、O、N解析:选C 若图1表示细胞鲜重,含量最多的化合物是H2O,其次是蛋白质,A正确;若图2表示组成人体细胞的元素含量,则最多的元素是O,其次是C、H,B正确;组成生物界的元素在无机自然界中都能找到,说明生物界与非生物界具有统一性,C错误;细胞干重中含量最多的是蛋白质,其具有多样性,必含的元素为C、H、O、N,D正确。1.判断元素与化合物的四个“明确”2.元素组成的应用(1)据特征元素推测化合物的种类:(2)由化合物的元素组成分析代谢产物:糖类、脂质和蛋白质都含有C、H、O,故其代谢终产物都有CO2和H2O;蛋白质中还有N,故其代谢产物中还含有尿素。(3)从化合物中的元素含量上分析氧化分解释放能量的多少:脂肪的含氢量多于糖类,因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所消耗的O2量多于糖类,释放的能量也多于糖类。—————突破点(二) 细胞中的水和无机盐 —————— 1.(2014·海南高考)下列关于植物体内水分的叙述,错误的是( )A.植物体内的水分参与营养物质的运输B.水是构成叶肉细胞的重要化合物之一C.自由水可作为细胞内化学反应的反应物D.同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同解析:选D 植物体内的水分参与营养物质的运输;水是构成叶肉细胞的重要化合物之一;自由水可作为细胞内化学反应的反应物;同种植物萌发种子的含水量大于休眠种子的含水量。2.(2018·衡阳模拟)下列有关无机盐的含量、存在形式和生理作用的叙述,错误的是( )A.无机盐在细胞内含量很少,主要以离子形式存在;具有维持渗透压、酸碱度及细胞正常生命活动的功能B.人体内Na+主要存在于细胞内液,K+主要存在于细胞外液,血液中Ca+缺乏时导致肌肉抽搐C.某些无机盐是细胞内一些大分子物质的组成成分,如Fe参与血红蛋白的构成,Mg参与叶绿素的形成D.氮是植物体内的重要元素之一,酶、核酸、ATP中都含有氮元素解析:选B 人体内Na+主要存在于细胞外液,K+主要存在于细胞内液。考什么(1)以代谢为载体考查细胞中的水(2)无机盐的功能以选择题和非选择题的形式考查学什么(1)熟悉水和无机盐在细胞中的存在形式、生理功能(2)理解细胞中生成水的生理过程(3)学会验证细胞必需的矿质元素的实验方法1.生物体内水的代谢图解 2.水与种子的关系(1)种子晒干时减少的为自由水,仍能萌发;种子加热或炒熟,丧失的是结合水,种子死亡不萌发;种子萌发吸收水主要是自由水增多,代谢加强。(2)不同种子亲水能力不同:大豆(主要含蛋白质)>小麦、玉米(主要含淀粉)>花生(主要含脂肪)。(3)种子的含水量并不是越多越好:在一定范围内,种子的萌发率随着水分的增加而升高,超过该范围,种子的萌发率又会随着水分的增加而降低。3.细胞中的无机盐对照法探究无机盐的生理功能①对照组:植物+完全培养液→正常生长②实验组:4.有关无机盐的2个结论(1)无机盐离子中Na+、Cl-对维持血浆渗透压至关重要,人体血浆渗透压90%以上来自Na+和Cl-。(2)Na+、K+对细胞内外渗透压的作用不同。Na+主要维持细胞外液的渗透压,K+主要维持细胞内液的渗透压。题点(一) 水的存在形式和功能1.(2018·云南玉溪检测)下列有关水的叙述错误的是( )①自由水参与运输营养物质和代谢废物②生物体内的化学反应离不开水③水是组成细胞的成分之一④细胞内水的存在形式为结合水和自由水⑤自由水与结合水的比例与细胞代谢的强弱关系不大⑥不同细胞内自由水与结合水的比例基本相同A.①④⑤ B.①②④C.⑤⑥ D.③⑥解析:选C 自由水与结合水的比例越大,细胞代谢活动越旺盛,⑤错误;不同细胞代谢活动和功能不同,自由水的含量直接影响细胞的代谢活动,所以不同细胞中自由水与结合水的比例不相同,⑥错误。2.磁共振技术可应用于临床疾病诊断,因为许多疾病会导致组织和器官内的水分发生变化,这种变化恰好能在磁共振图像中反映出来。下列有关叙述错误的是( )A.构成人体的不同组织和器官中含水量是不一样的B.水在细胞中的存在形式及功能是不会改变的C.组织发生病变,会影响组织内的化学变化D.发生病变的器官,细胞代谢速率往往会发生改变解析:选B 在人体代谢旺盛的组织和器官中含水量相对较高,代谢较弱的组织和器官中含水量相对较低,A正确;自由水和结合水在细胞中是可以相互转化的,B错误;组织发生病变,会影响组织内的化学变化,C正确;器官发生病变,细胞代谢速率往往会发生改变,如癌变细胞的代谢会加快,D正确。题点(二) 无机盐的功能与实验验证3.(2018·吉林三校联考)下列关于无机盐的叙述正确的是( )A.细胞中的无机盐主要以化合物的形式存在B.人体内环境的渗透压主要来源于Na+、Cl-C.细胞合成ATP、核酸、核糖等物质时均需要磷酸盐D.镰刀型细胞贫血症的病因是患者体内缺少Fe2+解析:选B 细胞中的无机盐主要以离子的形式存在,A错误;人体内环境的渗透压90%以上来源于Na+、Cl-,B正确;核糖仅由C、H、O三种元素组成,不含P元素,C错误;镰刀型细胞贫血症的病因是基因突变,而不是缺Fe2+,D错误。4.设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐,某同学的构思大致如下:本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。两次对照中属于实验组的依次是( )A.甲组、乙组实验前 B.甲组、乙组实验后C.乙组、乙组实验前 D.乙组、乙组实验后解析:选D 所谓实验组是接受实验变量处理的对象组,故两次对照中属于实验组的依次为乙组、乙组实验后。[课堂小结·握主干] ?建知识体系(填一填)?记核心要点(背一背)[填空]①统一 ②差异 ③C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等 ④Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等 ⑤水和无机盐⑥蛋白质1.细胞中的元素(1)大量元素、微量元素都是生物必需的元素,对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。(2)占细胞鲜重含量最多的元素是氧,占细胞干重含量最多的元素是碳。2.水和无机盐(1)占细胞鲜重最多的化合物是水,占细胞干重最多的化合物是蛋白质。(2)水不仅是细胞代谢所需的原料,也是产物,如有氧呼吸、光合作用、蛋白质和DNA的合成等过程中都有水的生成。(3)一些无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分,许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有非常重要的作用。 一、选择题1.(2017·枣庄五中二模)碳元素是构成细胞的最基本元素,对此最有说服力的解释是( )A.碳在细胞的各种化合物中含量最多B.碳在自然界中含量最为丰富C.在细胞的各种化合物中都含有碳D.碳链构成了有机物的基本骨架解析:选D 细胞中有些化合物不含碳元素,如水,A、C错误;碳在细胞干重中含量最多,在自然界中含量最丰富的元素是O,B错误;碳链构成了有机物的基本骨架,碳在细胞干重中含量最多,说明碳是最基本元素,D正确。2.下列关于生物体内有机化合物所含元素的叙述,错误的是( )A.叶绿素含有镁元素 B.血红蛋白含有铁元素C.脱氧核糖含有磷元素 D.胰岛素含有碳元素解析:选C 叶绿素的组成元素中含有镁;血红蛋白中含有铁;胰岛素的本质为蛋白质,故含有碳;脱氧核糖为五碳糖,不含磷元素。3.(2018·佛山一中检测)在番茄幼苗的培养液中,除了必需的微量元素、NH、PO和CO2外,还必需的大量元素有( )A.C、H、O、N B.K、Ca、Mg、FeC.Mn、Mo、Cu、Zn D.K、Ca、Mg、S解析:选D 题干中已有的大量元素为C、H、O、N、P,因此还必需的大量元素是S、K、Ca、Mg。4.下列关于生物体内水的叙述,错误的是( )A.在细胞中自由水和结合水可相互转化B.结合水是细胞的重要组成成分C.细胞代谢过程中,线粒体、核糖体和中心体中都有水生成D.细胞中自由水含量降低是细胞衰老的特征之一解析:选C 在一定条件下,细胞中的自由水和结合水可以相互转化,A正确。结合水是细胞结构的重要组成成分,大约占细胞内全部水分的4.5%,B正确。细胞代谢过程中线粒体内可以发生DNA的复制、转录等过程,这些过程均有水生成;核糖体上氨基酸经脱水缩合形成蛋白质,也有水的生成,但是中心体中没有水的生成,C错误。细胞中自由水含量越低,代谢活动越慢,细胞衰老的特征之一就是细胞内水分减少,新陈代谢速率减慢,D正确。5.(2018·日照质检)结合下列曲线,分析有关无机物在生物体内含量的说法,错误的是( )A.曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线B.曲线②可表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化C.曲线③可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中,其内无机盐的相对含量变化D.曲线①可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化解析:选C 一般来说,细胞内的结合水含量是相对稳定的,但自由水的含量变化较大;衰老的细胞中自由水含量减少,细胞内自由水与结合水的比值也将减小,A正确。自由水是细胞内的良好溶剂,细胞内许多化学反应都需要水的参与,所以细胞内自由水比值升高后,代谢增强,细胞呼吸速率加强,B正确;玉米种子被烘干的过程中所含水分越来越少,其内的无机盐相对含量逐渐增加,最后达到一恒定值,C错误;人体衰老的特征之一就是水的含量减少,幼儿体内水的含量远远高于成年人体内水的含量,D正确。6.(2018·邯郸摸底)下列关于生物体内水和无机盐的叙述,错误的是( )A.长时间剧烈运动导致血钙下降,会引起抽搐B.新鲜的谷物在晾晒过程中失去的主要是结合水C.植物在冬季来临之前,自由水/结合水比值会下降,从而适应寒冷环境D.水影响光合作用强度的主要原因是水影响气孔的开与关解析:选B 经长时间剧烈运动,生物体随汗液排出大量无机盐,导致血钙降低,引起抽搐现象;新鲜的谷物在晾晒过程中失去的主要是自由水;冬季来临之前,自由水/结合水比值会下降,细胞代谢活动降低,从而适应寒冷环境;细胞内水的含量变化通过影响气孔开度进而影响叶肉细胞吸收二氧化碳的速率,从而影响光合作用的速率。7.(2014·四川高考)生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述,错误的是( )A.在最基本生命系统中,H2O有自由水和结合水两种存在形式B.由氨基酸形成多肽链时,生成物H2O中的氢来自氨基和羧基C.有氧呼吸时,生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解D.H2O在光下分解,产生的[H]将固定的CO2还原成(CH2O)解析:选C 在最基本的生命系统中,水有两种存在形式:自由水和结合水。在氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程中,生成物H2O中的两个氢原子分别来自两个氨基酸中的氨基和羟基。有氧呼吸第三阶段,O2与第一阶段葡萄糖分解产生的[H]和第二阶段丙酮酸分解产生的[H]结合形成H2O,同时释放出大量能量;线粒体中丙酮酸的分解要利用H2O,产生CO2。光合作用的光反应阶段发生在叶绿体类囊体薄膜上,H2O在光下被分解成O2和[H],[H]可将叶绿体基质中暗反应固定的CO2还原成(CH2O)。8.为了确定某种矿质元素是否是植物的必需元素,应采用的方法是( )A.检测正常叶片中该矿质元素的含量B.分析根系对该矿质元素的吸收过程C.分析环境条件对该矿质元素吸收的影响D.观察含全部营养的培养液中去掉该矿质元素前、后植株生长发育状况的影响解析:选D 确定某种矿质元素是否是植物的必需元素,应采用溶液培养法,在人工配制的完全培养液中,除去某种矿质元素,然后观察植物的生长发育情况:如果植物的生长发育仍正常,说明该元素不是植物所必需的;如果植物的生长发育不正常(出现特定的缺乏症状),且只有补充了该种元素(其他元素无效)后,植物的生长发育又恢复正常(症状消失),说明该元素是必需的矿质元素。9.(2018·哈尔滨三中段考)下表为一种无土栽培培养液的主要配方。有关叙述正确的是( )成分Ca(NO3)2MgSO4KH2PO4KClFeCl3H2O含量/g1.00.250.250.120.0051 000A.表中大量元素和微量元素都齐全B.表中Mg参与构成叶绿体中的各种色素C.培养液中的离子浓度通常比细胞液中的离子浓度高,这样有利于细胞对无机盐的吸收D.栽培管理过程中,需要不断通气,这样可以促进有氧呼吸,进而促进对离子的吸收解析:选D 表中大量元素和微量元素并不齐全,如无大量元素C、微量元素Mn等,A错误;Mg只参与构成叶绿体中的叶绿素,不参与其他色素的构成,B错误;若培养液中的离子浓度比细胞液中的离子浓度高,会影响细胞的渗透吸水,不一定有利于细胞对无机盐的吸收,C错误;植物主要通过根系经主动运输吸收无机盐离子,栽培管理过程中不断通气能促进根细胞的有氧呼吸,为根细胞吸收无机盐离子提供能量,D正确。10.(2018·湖南四校联考)互花米草是一种沿海滩涂草本盐沼植物,对水淹的生态环境有很强适应能力。下图中甲、乙两条曲线分别表示互花米草体内自由水与结合水的比值、K+吸收速率与潮汐水淹时间的关系。下列叙述正确的是( )A.在进行水淹处理时,实验用水应为自来水B.互花米草在水淹时间为3 h/d的环境下,抗逆性最强C.水淹时间为24 h/d的互花米草长势最差的主要原因是光照不足D.随水淹时间延长,K+吸收速率逐渐下降,主要与细胞膜上载体数量不足有关解析:选B 本实验所选植物互花米草是一种沿海滩涂草本盐沼植物,为保证实验结果的可靠性,实验中选用的水应为采样地点的海水,能更好地模拟植物的生存环境,A错误;从图中信息可知,互花米草的水淹时间为3 h/d的环境下,自由水与结合水的比值最小,抗逆性最强,B正确;在水淹时间为24 h/d时,植物因缺氧而长时间进行无氧呼吸积累酒精,酒精会对细胞产生毒害作用,从而影响长势,C错误;由图中曲线可知,随水淹时间的延长,K+吸收速率逐渐下降,主要与植物水淹后进行无氧呼吸供能不足有关,D错误。11.(2018·淄博五中检测)如图是构成细胞的某些化合物的元素组成情况,下列对甲、乙、丙所表示的物质及其所能表现的生理功能推测错误的是( )A.甲可能是叶绿素,能吸收光能进行光合作用B.乙可能是血红蛋白,有运输氧的作用C.丙可能是磷脂,是细胞膜的主要成分D.若植物培养液中缺微量元素Mg,将导致叶片发黄解析:选D 叶绿素中含有Mg,所以甲可能是叶绿素,能吸收光能进行光合作用,A正确;血红蛋白中含有Fe,所以乙可能是血红蛋白,有运输氧的作用,B正确;磷脂含有的元素是C、H、O、N、P,所以丙可能是磷脂,是细胞膜的主要成分,C正确;Mg是大量元素,植物缺Mg将导致叶片发黄,D错误。12.图1表示甲、乙两种无机盐离子处于不同浓度时与作物产量的关系;图2表示不同浓度的钙对某种植物花粉萌发和花粉管生长的影响。下列相关叙述错误的是( )A.同一种作物对甲、乙两种无机盐离子的需求量不同B.乙的浓度为d时,对提高产量最有利C.适宜浓度的钙有利于花粉管的生长D.在一定范围内,钙的浓度对花粉萌发率无影响解析:选B 分析图1可知,当甲的浓度为a,而乙的浓度在c~d范围内时,作物的产量相对较高;分析图2可知,钙离子浓度对花粉管的生长有影响,适宜浓度的钙有利于花粉管的生长;从花粉萌发率看,钙离子浓度对其没有影响。二、非选择题13.Ⅰ.C、H、O、N、P、S在玉米和人细胞(干)以及活细胞中的含量(%)如下表,请分析回答下列问题:元素OCHNPS玉米细胞(干)44.4343.576.241.460.200.17人细胞(干)14.6255.997.469.333.110.78活细胞65.018.010.03.01.400.30(1)以上元素在活细胞中的含量明显比人细胞(干)多的是O元素和H元素,发生差异的原因是活细胞中含量最多的化合物是________。这两种元素在人体细胞干物质中主要存在于__________中。(2)由表中数据可以看出,在玉米细胞(干)中所占比例明显高于人细胞(干)的元素是O,发生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞的化合物中________较多,此类化合物由________(元素)组成。Ⅱ.水在生命活动中有极其重要的作用,细胞内含水量的多少能直接影响细胞的代谢。(1)大豆收获后,要进行晾晒才能入仓储存,所除去的水分主要是细胞中的________水。在一定范围内,如果大豆细胞内的水分增多,会使细胞的________作用加强。(2)从上述现象可以推断,植物细胞内自由水与结合水的比值越________,则细胞的代谢越强。(3)浸泡约一周时间,黄豆芽已长得又白又粗,1 kg的黄豆能长出5 kg的黄豆芽。在这个过程中,黄豆细胞内有机物的含量________,种类________,其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:Ⅰ.(1)活细胞中含量最多的化合物是水,因此活细胞中O和H所占的比例比在干细胞中的高。人体细胞干物质中含量最多的化合物是蛋白质。(2)玉米细胞中所含糖类较多,而糖类由C、H、O组成。Ⅱ.(1)大豆经晾晒除去的主要是细胞中的自由水。在一定范围内,细胞内的水分增多会使细胞的呼吸作用加强。(2)细胞内自由水与结合水的比值越大,细胞的代谢越强。(3)在种子萌发的过程中,因为细胞呼吸产生了许多中间产物,细胞内有机物的含量减少,种类增多。答案:Ⅰ.(1)水 蛋白质 (2)糖类 C、H、OⅡ.(1)自由 呼吸 (2)大 (3)减少 增多 细胞进行呼吸作用,消耗有机物,产生许多中间代谢产物14.请回答下列问题:(1)植物吸收的NH4NO3可用于合成________(填编号)。A.脂肪和RNA B.蛋白质和ATPC.核苷酸和纤维素 D.淀粉和酶(2)有些无机盐离子可重复利用,有的不能重复利用,可重复利用的无机盐离子缺乏时,老叶先表现出缺乏症,不可重复利用的无机盐离子缺乏时,幼叶先表现出缺乏症。请设计实验证明Mg是可重复利用的元素。实验材料:长势相同的玉米幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。实验步骤:①配制完全培养液和缺镁培养液,分别放入两组培养瓶中,并编号A、B。②________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③放在适宜条件下培养一段时间,________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)实验现象:在完全培养液中的玉米幼苗生长正常,________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案:(1)B (2)②将长势相同的玉米幼苗分别栽培在上述两种培养液中 ③观察玉米幼苗的生长情况(3)在缺镁培养液中生长的玉米幼苗老叶先变黄15.(2016·海南高考)水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动,使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。回答下列问题:(1)植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在,风干种子细胞中的水主要以__________的形式存在。经阶段Ⅰ吸水后,种子中的水主要是以__________的形式存在。(2)在阶段Ⅱ,种子吸水速率________(填“大于”“小于”或“等于”)阶段Ⅰ,呼吸速率______(填“大于”“小于”或“等于”)阶段Ⅰ。(3)从细胞膜组成和结构的角度来推测,水分可经过细胞膜中的________、__________从细胞外进入细胞内。解析:(1)风干种子失去了大部分自由水,细胞中的水主要以结合水的形式存在。经阶段Ⅰ吸水后,种子中的水主要以自由水的形式存在。(2)在阶段Ⅱ,种子吸水量变化不大,吸水速率小于阶段Ⅰ,但自由水含量增加,代谢增强,呼吸速率大于阶段Ⅰ。(3)细胞膜由磷脂双分子层构成基本支架,由于磷脂分子的尾巴具有疏水性,少量的小分子的水分子可以经磷脂分子间隙进入细胞,大部分应经过水通道进入细胞。答案:(1)结合水 自由水 (2)小于 大于(3)磷脂(或脂质)双分子层 水通道(合理即可)第3讲 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1.还原糖的检测2.脂肪的检测(1)检测原理:脂肪+苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黄色(红色)。(2)检测步骤:方法一:花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黄色(红色)。方法二:3.蛋白质的检测1.斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”一同化学成分都含有NaOH和CuSO4两种成分,且NaOH溶液的质量浓度都为0.1 g/mL三不同使用原理斐林试剂的实质是新配制的Cu(OH)2溶液,双缩脲试剂的实质是碱性环境中的Cu2+使用方法检测还原糖时将甲、乙两液等量混匀后立即使用;检测蛋白质时先加A液1 mL摇匀,然后加B液4滴,振荡摇匀CuSO4溶液的浓度斐林试剂中CuSO4溶液的质量浓度为0.05 g/mL,双缩脲试剂中CuSO4溶液的质量浓度为0.01 g/mL2.实验中的四个注意点选材三个实验中都不宜选取有颜色的材料,否则会干扰实验结果的颜色变化蛋白质检测中,若用大豆作材料,必须提前浸泡;若用蛋清作材料,必须稀释,防止其黏在试管上不易刷洗;且该实验应预留部分组织样液作对比设置对照物质检测实验一般不设立对照实验,若需设立对照实验,对照组应加入成分已知的物质,如验证唾液淀粉酶是蛋白质,对照组可加入稀释的鸡蛋清实验试剂脂肪检测的过程中滴加1~2滴体积分数为50%的酒精的目的是洗去浮色,原理是苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液易溶于酒精3.实验中的三易一误实验原理、材料选取和操作过程1.下列有关检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质三个实验的叙述,错误的是( )A.脂肪的检测需要使用酒精溶液B.还原糖的检测需要水浴加热到50 ℃~65 ℃C.检测还原糖、蛋白质所用试剂的使用方法相同D.三个实验的显色结果均不相同解析:选C 脂肪的检测过程中需要使用酒精溶液洗去浮色,A正确。还原糖的检测实验过程中还原糖与斐林试剂混合后,需要水浴加热才能出现砖红色沉淀,B正确。检测还原糖的斐林试剂甲液和乙液要混合后使用,而检测蛋白质的双缩脲试剂是先加A液,再加B液,C错误。检测还原糖、脂肪和蛋白质三个实验的显色结果分别是砖红色、橘黄色(或红色)、紫色,D正确。2.对下表的有关分析错误的是( )溶液溶质的元素组成检测试剂颜色反应溶质的基本单位甲C、H、O①砖红色葡萄糖乙C、H、O、N等双缩脲试剂②③A.甲可能是麦芽糖溶液B.①是斐林试剂,使用时需水浴加热C.乙可能是一种酶溶液D.②是紫色,③是核苷酸解析:选D 还原糖与斐林试剂水浴加热生成砖红色沉淀,故①是斐林试剂,甲是葡萄糖、果糖、麦芽糖等还原糖的一种,一分子麦芽糖是由两分子葡萄糖形成的;蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应,大多数酶是蛋白质,蛋白质的基本单位是氨基酸。种子成熟和萌发中的物质检测3.油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示。将不同成熟阶段的种子匀浆后检测,结果正确的是( )选项取样时间检测试剂检测结果A第10天斐林试剂不显色B第20天双缩脲试剂不显色C第30天苏丹Ⅲ试剂橘黄色D第40天碘液蓝色 解析:选C 第10天有可溶性糖,不排除有还原糖的可能,故加入斐林试剂,水浴加热后可能出现砖红色沉淀;种子中一定有蛋白质,加入双缩脲试剂后会出现紫色反应;第30天种子中有脂肪,与苏丹Ⅲ染液发生反应,呈现橘黄色;第40天种子中无淀粉,加入碘液后不会呈现蓝色。4.某油料植物的种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪含量的变化,某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养,定期检测萌发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重。结果表明:脂肪含量逐渐减少,到第11 d时减少了90%,干重变化如图所示。回答下列问题:(1)为了观察胚乳中的脂肪,常用__________________染液对种子胚乳切片染色,然后在显微镜下观察,可见__________________色的脂肪颗粒。(2)实验过程中,导致萌发种子干重增加的主要元素是______________(填“C ”“N”或“O”)。(3)实验第11 d后,如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加,必须提供的条件是________和________________________________________________________________________。解析:(1)脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,或被苏丹Ⅳ染液染成红色。(2)该油料植物种子萌发过程中脂肪会转变为糖类,与糖类相比,脂肪中氧含量较低,故导致萌发种子干重增加的元素主要是O。(3)由题中信息可知,到第11 d时,种子贮存的营养物质已经基本消耗殆尽,故要使萌发的种子(含幼苗)干重增加,必须提供的条件是光照和矿质元素离子。答案:(1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ) 橘黄(或红) (2)O (3)光照 所需的矿质元素离子1.常温下进行下列处理,没有显色反应的是( )A.用吡罗红处理RNAB.用碘液处理淀粉溶液C.在豆浆中加入双缩脲试剂D.在葡萄糖溶液中加入斐林试剂解析:选D 吡罗红遇RNA呈红色反应;碘液遇淀粉呈蓝色;豆浆中含有的蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色;葡萄糖是还原糖,遇斐林试剂在50~65 ℃水浴加热条件下才呈砖红色沉淀。2.在还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验中,对实验材料的选择错误的是( )A.马铃薯块茎中含有较多的糖且近于白色,适用于进行还原糖的检测B.花生种子富含脂肪且子叶肥厚,是用于检测脂肪的好材料C.大豆种子中蛋白质含量高,是进行蛋白质检测的理想植物组织材料D.鸡蛋清含蛋白质多,可作为进行蛋白质检测的实验材料解析:选A 马铃薯块茎中含有较多的糖且近于白色,但所含的糖主要为淀粉,属于非还原糖,所以不适合用于还原糖的检测,A错误。花生种子富含脂肪且子叶肥厚,是用于检测脂肪的好材料,用苏丹Ⅲ染液进行染色,可观察到染成橘黄色的脂肪颗粒,B正确。大豆种子中蛋白质含量高,是进行蛋白质检测的理想植物组织材料,大豆匀浆可与双缩脲试剂发生紫色反应,C正确。鸡蛋清中蛋白质含量较高,可作为进行蛋白质检测的实验材料,D正确。3.下列四项是对有关混合液在适宜条件下发生反应后现象的叙述,其中正确的是( )选项有关物质所用试剂颜色反应A淀粉与足量淀粉酶混合液碘液蓝色B蛋白质与足量蛋白酶混合液双缩脲试剂紫色C蔗糖与足量淀粉酶混合液斐林试剂砖红色D脂肪与足量脂肪酶混合液苏丹Ⅳ染液红色解析:选B 淀粉酶将淀粉水解,因此混合液遇碘液后不变蓝色,A错误;由于蛋白酶的化学本质为蛋白质,因此混合液可与双缩脲试剂反应呈现紫色,B正确;淀粉酶不能分解蔗糖,因此混合液遇斐林试剂后无颜色反应,C错误;脂肪酶将脂肪分解,因此混合液遇苏丹Ⅳ染液后无颜色反应,D错误。4.下列关于实验操作步骤的叙述,正确的是( )A.用于检测还原糖的NaOH溶液和CuSO4溶液,可直接用于蛋白质的鉴定B.检测脂肪时需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒C.检测还原糖时,要先加入NaOH溶液摇匀后,再加入CuSO4溶液D.用于检测蛋白质的NaOH溶液与CuSO4溶液要混合均匀后,再加入含样品的试管中,且必须现配现用解析:选B 斐林试剂甲液与双缩脲试剂A液相同,但斐林试剂乙液与双缩脲试剂B液质量浓度不相同,因此斐林试剂甲液和乙液不可直接用于蛋白质检测;脂肪检测实验中,需要借助显微镜才能观察到被染成橘黄色的脂肪颗粒;用斐林试剂检测还原糖时,要将甲液和乙液混合后再使用;用双缩脲试剂检测蛋白质时,要先加A液,后加B液。5.香蕉果实在成熟过程中,淀粉会不断转化为还原糖,使香蕉逐渐变甜。甲和乙试管中分别加入2 mL成熟到第2天的香蕉果肉的提取液,丙和丁试管中分别加入2 mL成熟到第4天的香蕉果肉的提取液。然后在乙和丁试管中分别滴加适量斐林试剂,并水浴加热;甲和丙试管中分别滴加适量碘液。预期观察到的实验现象是( )A.甲和乙试管内溶液都呈蓝色B.丙和丁试管内溶液都呈砖红色C.甲试管内溶液蓝色比丙试管深D.乙试管内溶液砖红色比丁试管深解析:选C 香蕉果实在成熟过程中,淀粉逐渐转化为还原糖,故成熟到第2天的香蕉内淀粉含量高于第4天,而还原糖含量低于第4天。甲和丙试管中分别滴加适量碘液后,两试管内溶液都呈蓝色,但是由于甲试管中淀粉含量高于丙试管,故甲试管内溶液蓝色更深;乙和丁试管中分别滴加适量斐林试剂,并水浴加热后,两试管内溶液都呈砖红色,由于丁试管中还原糖含量高于乙试管,故丁试管内溶液砖红色更深。6.下列是有关检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验的叙述,其中正确的是( )①斐林试剂的甲液和乙液与双缩脲试剂的成分是相同的②双缩脲试剂的A液与斐林试剂甲液的成分是相同的,B液与乙液的成分不相同 ③斐林试剂与双缩脲试剂的使用方法是一样的,都要现配现用 ④还原糖检测中的颜色变化是:浅蓝色→棕色→砖红色,其中的砖红色是Cu2O造成的 ⑤制作花生子叶临时切片时,洗去浮色用的是体积分数为50%的酒精 ⑥观察花生子叶临时切片,看到的是一片橘红色,而不是橘黄色的脂肪颗粒 ⑦双缩脲试剂的使用方法是先加A液后加B液,加完之后立刻加热,出现的颜色是紫色A.①②⑥⑦ B.②③⑦C.①⑤⑥ D.①④⑤解析:选D 斐林试剂的甲液和乙液与双缩脲试剂的成分是相同的,但斐林试剂乙液与双缩脲试剂B液的质量浓度不同;斐林试剂与双缩脲试剂的使用方法不同,斐林试剂甲液与乙液先混合再加入组织样液中,需要水浴加热;双缩脲试剂先加A液再加B液,不需要加热;制作花生子叶临时切片时,用吸水纸吸去薄片周围染液,再用体积分数为50%的酒精洗去浮色,然后用吸水纸吸去薄片周围的酒精,在显微镜下可观察到橘黄色(或红色)的脂肪颗粒。7.在检测生物组织中的可溶性还原糖、脂肪、蛋白质实验中,需要根据实验选择不同的材料。请根据下表所列各种材料回答问题:各种可供实验的材料梨黄桃胡萝卜黄豆花生种子小麦种子(1)其中适合于检测可溶性还原糖的是__________,理由是________________________________________________________________________。(2)与小麦种子相比,花生种子更适合用来检测脂肪,这是因为________________________________________________________________________。在做脂肪检测的实验中用到50%的酒精溶液,其作用是__________________________________。(3)小麦种子中糖类化合物的含量很高,却不适合用来做还原糖的检测,这是因为________________________________________________________________________。(4)蛋白质可与______________发生________反应,据此可检测蛋白质的存在。解析:(1)梨中含有较多的可溶性还原糖,且梨的组织细胞颜色浅,不会干扰颜色反应。(2)小麦种子含淀粉较多,花生种子含脂肪较多,故花生种子更适合用来检测脂肪。实验中染色以后需要使用酒精洗去浮色以便于观察。(3)小麦种子含淀粉较多,淀粉不是还原糖,故小麦种子不适合用来做还原糖的检测。(4)蛋白质可与双缩脲试剂反应产生紫色络合物。答案:(1)梨 梨的组织细胞颜色浅,且还原糖含量较高 (2)小麦种子的脂肪含量没有花生种子高,且不容易做切片 洗去切片的浮色 (3)淀粉不是还原糖 (4)双缩脲试剂 紫色8.图1、图2表示小麦开花数天后测定种子中几种物质的变化,请据图分析并回答下列问题:(1)构成小麦植株的细胞中,含量最多的化合物是________。种子成熟后期,含水量________,结合水/自由水的比例________(填“上升”或“下降”),进而改变干物质的量,干重的变化主要与________元素密切相关。(2)小麦成熟过程中糖类物质之间可以发生转化,________含量增多。用________试剂检测还原糖的量时,还原糖的多少可通过____________________________来判断。(3)红薯和土豆都富含淀粉,但红薯吃起来比土豆甜。某兴趣小组猜测土豆中可能不含________酶,所以淀粉不能被分解成甜度比较高的还原糖。为验证这一说法,他们进行了相关实验,请帮助其完成以下实验。实验原理:①淀粉能被淀粉酶水解为还原糖;②________________________________________________________________________。备选材料与用具:去掉淀粉与还原糖的红薯提取液,去掉淀粉的土豆提取液;双缩脲试剂A液,双缩脲试剂B液,斐林试剂甲液,斐林试剂乙液,苏丹Ⅲ染液,质量分数为3%的淀粉溶液,质量分数为3%的蔗糖溶液等。实验步骤:(请补充完整)第一步第二步向A、B两支试管中分别加入等量的________________,水浴加热至60 ℃,保温5 min第三步将____________________注入C试管混合均匀后,向A、B试管中各加入2 mL,然后________实验结果预测:该实验最可能的结果是____________________________________________________________________________________________________。解析:(1)活细胞中含量最多的化合物是水。在种子成熟后期,代谢减慢,含水量下降,结合水/自由水的比例上升。积累有机物增多,干重增加跟碳元素关系最大。(2)小麦成熟过程中糖类物质之间主要发生单糖转化为多糖(淀粉),因为淀粉不是还原糖,可以用斐林试剂检测还原糖的含量来检测它们之间的转化。(3)该实验中还原糖的检测原理是:①淀粉能被淀粉酶水解为还原糖;②还原糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。由还原糖检测的步骤可得该实验步骤为:第一步:将A、B试管的提取液在60 ℃条件下保温备用;第二步:加实验材料;第三步:加斐林试剂,在50~65 ℃水浴保温2 min。实验现象:有还原糖的试管出现砖红色沉淀,无还原糖的试管为蓝色(斐林试剂的颜色)。答案:(1)水 下降 上升 碳(2)淀粉 斐林 砖红色沉淀的多少(或砖红色颜色的深浅)(3)淀粉 ②还原糖与斐林试剂反应能生成砖红色沉淀第二步:质量分数为3%的淀粉第三步:等量(或等体积)的斐林试剂甲液和斐林试剂乙液 50~65 ℃恒温水浴2 min实验结果预测:A试管内液体为蓝色,B试管内出现砖红色沉淀9.(2018·衡水中学调研)使用染色剂染色或颜色反应是生物学实验常用的方法,某同学对有关实验做了如下归纳:实验实验目的选用的试剂实验结果①观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒苏丹Ⅲ染液细胞中可见橘红色小脂滴②检测甘蔗中的蔗糖斐林试剂出现砖红色沉淀③检测鸡蛋清中的蛋白质双缩脲试剂出现蓝色④观察人口腔上皮细胞中DNA和RNA的分布甲基绿吡罗红细胞内染成绿色的面积小于染成红色的面积(1)上述实验结果的归纳,正确的有________(填实验序号)。(2)实验③中只加入3~4滴双缩脲试剂B液的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)实验④在进行水解操作时,要注意盐酸的质量分数是________,同时注意处理材料时的温度和________。(4)实验④需要选择____________________的区域进行观察。解析:(1)花生子叶细胞的脂肪颗粒可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,①错误;甘蔗中的蔗糖不是还原糖,斐林试剂用于检测还原糖,②错误;双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色,③错误;口腔上皮细胞中的DNA主要位于细胞核中,被甲基绿染成绿色,RNA主要分布在细胞质中,被吡罗红染成红色,细胞内染成红色的面积显著大于染成绿色的面积,在观察时应选择染色均匀、色泽较浅的区域进行观察,④正确。(2)双缩脲试剂中B液为蓝色的CuSO4溶液,在实验中应加入3~4滴,若加入过多的CuSO4溶液会掩盖应该出现的紫色反应。(3)实验④在进行水解操作时应加入质量分数为8%的盐酸,可以改变细胞膜的通透性,便于染色剂进入细胞,同时应注意处理材料的时间和温度。答案:(1)④ (2)加入过多的CuSO4溶液会掩盖应该出现的紫色反应 (3)8% 时间 (4)染色均匀、色泽浅第4讲 生命活动的主要承担者——蛋白质 (一) 组成蛋白质的氨基酸种类及脱水缩合1.理解氨基酸的结构通式2.下图为脑啡肽的结构简式,据图回答(1)组成氨基酸的元素中一定含有C、H、O、N,若某氨基酸含有S元素,则S存在R基中。(2)脑啡肽分子是由4种氨基酸形成的,其共有结构是,造成氨基酸种类不同的原因是R基不同。(3)一个氨基酸的羧基(—COOH)与另一个氨基酸的氨基(—NH2)相连接,脱去一分子水,形成—CO—NH—(肽键),这种方式称为脱水缩合反应。脑啡肽中含有4个肽键,形成过程中共脱去4分子水,脑啡肽的名称是五肽,合成场所是核糖体。1.从三个角度掌握组成蛋白质的氨基酸2.巧记蛋白质形成的四个“一”3.辨析氨基酸脱水缩合的三个易误点(1)脱水缩合产生的H2O中的H来自—COOH和—NH2,而氧则只来自—COOH。(2)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,并分别位于肽链的两端。(3)R基中的—NH2或—COOH不参与主链中肽键的形成,故多余的—NH2或—COOH位于R基中。(二)蛋白质的结构多样性和功能多样性3.据图判断蛋白质结构多样性的原因(“”表示不同的氨基酸)4.将下列实例与相应的蛋白质功能连接起来4.图解蛋白质结构多样性的四个原因和五种功能 —————突破点(一) 蛋白质的结构和功能——————— 1.(2017·海南高考)有关蛋白质结构与功能的叙述,错误的是( )A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关B.数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链C.将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失D.氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构解析:选C 蛋白质的功能主要取决于氨基酸的数目、种类、排列顺序及其空间结构,A正确。数量相同的5种氨基酸有多种组合方式且形成长度不同的多肽链,B正确。在质量分数为0.9%的NaCl溶液(生理盐水)中,抗体将保持其生物活性,C错误。氨基酸序列相同的多肽链可由不同的折叠方式形成不同的空间结构,D正确。2.(2016·江苏高考)蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。下列相关叙述错误的是( )A.细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质B.氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中,氢来自氨基和羧基C.细胞内蛋白质发生水解时,通常需要另一种蛋白质的参与D.蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关,而且也与功能基团相关解析:选A 细胞膜上运载氨基酸的载体是蛋白质,但细胞质基质中负责转运氨基酸的是tRNA,tRNA属于核酸;氨基酸脱水缩合生成的H2O中,氢分别来自氨基和羧基;细胞内蛋白质的水解通常需要蛋白酶的催化,而蛋白酶的化学本质是蛋白质;蛋白质的结构决定功能,其结构与碳骨架和功能基团都有关。考什么(1)蛋白质的结构、性质及影响因素(2)氨基酸的性质、蛋白质的功能主要以选择题的形式考查学什么(1)熟记氨基酸的结构特点(2)理解蛋白质的结构和合成(3)知道蛋白质的功能1.蛋白质的组成、结构和功能 2.关于蛋白质的三个问题(1)判断组成蛋白质的氨基酸的方法(2)蛋白质与多肽的比较项目蛋白质多肽区别化学键肽键、氢键、二硫键肽键多样性原因氨基酸的种类、数量、排列顺序、肽链的空间结构氨基酸的种类、数量、排列顺序生物活性有无化学性质变性、盐析等水解联系蛋白质由一条或几条肽链形成(3)与蛋白质有关的3个易误点①导致蛋白质结构多样性的原因有四个,并非同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同,而是只要具备其中的一点,这两个蛋白质分子的结构就不同。②由于基因的选择性表达,同一生物的不同细胞中蛋白质的种类和数量会出现差异。③高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键,而是破坏了肽链盘曲、折叠形成的空间结构。题点(一) 构成蛋白质的氨基酸种类及特点1.如图为氨基酸分子的结构通式,下列叙述正确的是( )A.结构④在所有生物体内均有20种B.氨基酸脱水缩合产生水,水中的氢来自②和③C.结构④中含有的氨基或羧基一般不参与脱水缩合D.生物体内n个氨基酸形成一条多肽链脱去n个水解析:选C 氨基酸的种类由R基决定,R基约有20种,所以氨基酸的种类约有20种,但并不是所有的生物体内均有20种,A错误;氨基酸脱水缩合产生水,水中的氢来自①和③,B错误;n个氨基酸形成一条多肽链脱去(n-1)个水,D错误。2.(2018·山西四校联考)下列关于人体氨基酸的叙述,正确的是( )A.氨基酸是胰岛素等各种激素分子的基本单位B.不同氨基酸的R基一定不同C.酪氨酸缺乏是人患白化病的根本原因D.非必需氨基酸的合成与基因的功能无关解析:选B 氨基酸是胰岛素等蛋白质或多肽类激素分子的基本单位;氨基酸的种类取决于R基的种类;人患白化病的根本原因是体内控制酪氨酸酶的基因异常,不能把酪氨酸转变为黑色素;非必需氨基酸在体内的合成需要酶的催化,这些酶的化学本质是蛋白质,而基因能控制蛋白质的合成。题点(二) 蛋白质的结构、功能判断 3.下面关于蛋白质分子结构和功能的叙述,正确的是( )A.氨基酸种类、数量和排列顺序相同的蛋白质功能可能不同B.由n条肽链组成的蛋白质,含有氨基和羧基各n个C.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同方式脱水缩合D.高温会使蛋白质变性,因此煮熟的食物不易被人体消化解析:选A 氨基酸种类、数量和排列顺序相同,但肽链的空间结构不同,则功能也不同,A项正确。由于R基中可能含有氨基或羧基,且不参与脱水缩合,因此蛋白质中氨基数或羧基数=n(肽链数)+R基中的氨基或羧基数,B项错误。所有氨基酸脱水缩合的方式都是氨基脱去氢原子,羧基脱去羟基,故方式相同,C项错误。高温使蛋白质的空间结构发生改变,蛋白质变性后易于被消化,D项错误。4.(2018·烟台检测)下列生理活动与蛋白质功能无关的是( )A.氧气在血液中的运输B.CO2进入叶绿体C.葡萄糖在细胞内氧化分解D.细胞识别解析:选B 氧气在血液中的运输需要血红蛋白的参与。CO2进入叶绿体的过程是自由扩散,不需要载体蛋白协助,所以不需要蛋白质参与。葡萄糖在细胞质基质内被分解成酒精和CO2或者转化成乳酸是无氧呼吸,需要与无氧呼吸相关的酶催化;葡萄糖在细胞质基质内被分解成丙酮酸,丙酮酸在线粒体内被进一步分解成CO2和H2O是有氧呼吸,需要与有氧呼吸相关的酶催化,两种呼吸方式中,参与葡萄糖氧化分解的酶都是蛋白质。细胞识别依靠的是细胞膜上的糖蛋白。———突破点(二) 蛋白质的合成过程及相关数量关系——— 1.(2018·潍坊检测)一条肽链的分子式为C22H34O13N6,其水解产物中只含有下列3种氨基酸。下列叙述错误的是( )A.合成1个C22H34O13N6分子将产生5个水分子B.在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNAC.1个C22H34O13N6分子完全水解后可以产生3个谷氨酸D.1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基解析:选D 由题意可知,分子式为C22H34O13N6的肽链中含有6个氨基酸,合成该多肽链时形成5个肽键,产生5分子水;由题意可知,该肽链水解产生了3种氨基酸,由于在翻译过程中一种氨基酸可以由一种或多种tRNA来转运,则合成该肽链时至少需要3种tRNA;3种氨基酸中只有谷氨酸含2个羧基,所以谷氨酸个数为(13-5-2)/2=3个;该肽链中有3个谷氨酸,谷氨酸R基中含有羧基,因此该肽链中游离的羧基是1+3=4(个)。2.下面为牛胰岛素结构图,该物质中—S—S—是由两个—SH脱去两个H形成的,下列说法正确的是( )A.牛胰岛素为五十一肽,其中含有50个肽键B.合成牛胰岛素的DNA分子中脱氧核苷酸的数目最少为306C.牛胰岛素水解产物含有20种不同的氨基酸D.牛胰岛素形成时,减少的相对分子质量为882解析:选B 该牛胰岛素含51个氨基酸,含有肽键数为51-2=49(个);DNA脱氧核苷酸数目∶氨基酸数=6∶1,所以合成牛胰岛素的DNA分子中脱氧核苷酸数目最少为51×6=306;构成生物体蛋白质的氨基酸最多有20种,牛胰岛素水解得到51个氨基酸,不一定是20种;牛胰岛素形成时,51个氨基酸脱水的同时还减少了6个H,故减少的相对分子质量为49×18+6=888。考什么(1)多肽中各原子数的计算(2)蛋白质相对分子质量等计算(3)氨基酸数与相应DNA、RNA中碱基数的计算主要以选择题的形式考查学什么(1)熟记氨基酸的结构特点和脱水缩合的过程(2)掌握氨基酸数目与DNA、RNA碱基数之间的数量关系1.一个氨基酸中各原子的数目计算(1)C原子数=R基中的C原子数+2。(2)H原子数=R基中的H原子数+4。(3)O原子数=R基中的O原子数+2。(4)N原子数=R基中的N原子数+1。2.脱水缩合过程中的各原子数量变化的相关计算在脱水缩合形成多肽时,要失去部分氢、氧原子,但是碳原子、氮原子的数目不会减少。其相关数量关系如下:(1)碳原子数=氨基酸的分子数×2+R基上的碳原子数。(2)氢原子数=各氨基酸中氢原子的总数-脱去的水分子数×2。(3)氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数-脱去的水分子数。(4)氮原子数=肽链数+肽键数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子的总数。(5)由于R基上的碳原子数不好确定,且氢原子数较多,因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口,计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。(6)若已知多肽链的分子式,则此多肽链中:①含2个氨基的氨基酸数=N原子数-肽键数-1。②含2个羧基的氨基酸数=。3.蛋白质形成过程中的相关数量关系肽链数目氨基酸数肽键数目失去水分子数多肽链相对分子质量氨基数目羧基数目1条mm-1m-1am-18(m-1)至少1个至少1个n条mm-nm-nam-18(m-n)至少n个至少n个注:设氨基酸的平均相对分子质量为a。4.基因表达过程中,氨基酸数与相应的碱基(核苷酸)数目的对应关系题点(一) 多肽中各原子数的计算1.(2018·郑州检测)N个氨基酸组成了M个多肽,其中有Z个是环状肽,据此分析下列叙述错误的是( )A.M个多肽一定含有的元素是C、H、O、N,还可能含有SB.M个多肽至少含有的游离氨基数和游离羧基数均为M-ZC.将这M个多肽完全水解为氨基酸,至少需要N-M+Z个水分子D.这M个多肽至少含有N-M+Z个O原子解析:选D 氨基酸由C、H、O、N四种基本元素组成,有些氨基酸还含有S元素,A项正确;每条肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基,环状肽除R基外不含游离的氨基和游离的羧基,M个多肽至少含有(M-Z)个游离的氨基或游离的羧基,B项正确;每打开一个肽键需要一分子水,该M个多肽中肽键的数目为N-M+Z,C项正确;每个肽键中含有一个O原子,每条链状肽末端的羧基含有两个O原子,则M个多肽中至少含有的O原子数目为(N-M+Z)+2(M-Z)=N+M-Z,D项第1讲 孟德尔的豌豆杂交实验(一) (一)孟德尔遗传杂交实验的科学方法1.判断正误(1)杂交时,须在开花前除去母本的雄蕊。(√)(2)自交时,雌蕊和雄蕊都无需除去。(√)(3)孟德尔研究豌豆花的构造,但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度。(×)(4)人工授粉后,应套袋。(√)(5)孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合。(×)1.识记孟德尔遗传实验的杂交方法与程序(二)孟德尔一对相对性状的杂交实验分析2.填写一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”过程3.填写遗传图解中的常见符号的含义2.理清遗传规律相关概念的联系3.需辨析的三个概念(1)相同基因:同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。如图中A和A叫相同基因。(2)等位基因:同源染色体的同一位置控制相对性状的基因。如图中B和b、D和d都是等位基因。(3)非等位基因:有两种情况:①位于非同源染色体上的非等位基因,符合自由组合定律,如图中A和D;②位于同源染色体上的非等位基因,如图中A和b。4.明辨对分离定律理解及应用的两个易误点(1)杂合子(Aa)产生雌雄配子数量不相等。一般来说,生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。(2)符合基因分离定律并不一定就会出现特定性状分离比(针对完全显性)。原因如下:①F1中3∶1的结果必须在统计大量子代后才能得到;子代数目较少时,不一定符合预期的分离比。②某些致死基因可能导致遗传分离比发生变化,如隐性致死、纯合致死、显性致死等。(三) 基因的分离定律4.填写对基因分离定律概念的理解研究对象位于一对同源染色体上的一对等位基因发生时间减数第一次分裂后期实质等位基因随着同源染色体的分开而分离,杂合子形成数量相等的两种配子适用范围①一对相对性状的遗传;②细胞核内染色体上的基因;③进行有性生殖的真核生物5.掌握基因分离定律的实质(1)实质:在减数分裂形成配子时,同源染色体分离,等位基因随之分离。(2)图示: 突破点(一) 分离定律的实质及“假说—演绎”过程分析—— 1.(2018·赣州调研)下列关于孟德尔的遗传定律及其研究过程的分析,错误的是( )A.提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交实验的基础上的B.为了验证作出的假设是否正确,孟德尔设计并完成了测交实验C.孟德尔遗传定律只适用于进行有性生殖的真核生物的核遗传D.孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”解析:选D 孟德尔时代还未提出基因的概念,当时孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由遗传因子决定的”。2.(2016·天津高考)鲤鱼和鲫鱼体内的葡萄糖磷酸异构酶(GPI)是同工酶(结构不同、功能相同的酶),由两条肽链构成。编码肽链的等位基因在鲤鱼中是a1和a2,在鲫鱼中是a3和a4,这四个基因编码的肽链P1、P2、P3、P4可两两组合成GPI。以杂合体鲤鱼(a1a2)为例,其GPI基因、多肽链、GPI的电泳(蛋白分离方法)图谱如下。请回答相关问题:(1)若一尾鲫鱼为纯合二倍体,则其体内GPI类型是______________。(2)若鲤鱼与鲫鱼均为杂合二倍体,则鲤鲫杂交的子一代中,基因型为a2a4个体的比例为________。在其杂交子一代中取一尾鱼的组织进行GPI电泳分析,图谱中会出现________条带。(3)鲤鲫杂交育种过程中获得了四倍体鱼。四倍体鱼与二倍体鲤鱼杂交,对产生的三倍体子代的组织进行GPI电泳分析,每尾鱼的图谱均一致,如下所示。 据图分析,三倍体的基因型为________,二倍体鲤鱼亲本为纯合体的概率是________。解析:分析题干信息可知,控制鲤鱼GPI形成的等位基因是a1和a2,控制鲫鱼GPI形成的等位基因是a3和a4,a1、a2、a3、a4分别控制多肽链P1、P2、P3、P4的合成。若某一杂合体鲤鱼基因型为a1a2,则它体内会合成P1、P2两种多肽链,这两种多肽链两两组合会形成三种蛋白质(GPI),电泳出三个蛋白质条带,即一个杂合体鲤鱼体内会有三种GPI。(1)若一尾鲫鱼为纯合二倍体,则它的基因型为a3a3或a4a4。当其基因型为a3a3时,体内只能合成P3,故其GPI是P3P3;当其基因型为a4a4时,体内只能合成P4,故其GPI是P4P4。(2)若鲤鱼与鲫鱼均为杂合二倍体,即鲤鱼的基因型是a1a2,能产生数量相等的a1、a2两种配子,鲫鱼的基因型是a3a4,能产生数量相等的a3、a4两种配子,则两者杂交子一代有a1a3、a1a4、a2a3、a2a4四种基因型,各占25%。杂交子一代均为杂合子,均能产生两种肽链,两种肽链两两组合形成三种GPI,因此,在其杂交子一代中取一尾鱼的组织进行GPI电泳分析,会出现3条带。(3)据图分析,该三倍体子代个体能产生P1、P2、P3三种肽链,故其基因型为a1a2a3。该三倍体个体的3个基因2个来自四倍体亲本,1个来自二倍体鲤鱼亲本,因为子代三倍体基因型唯一,故二倍体亲本只能提供一种配子,所以二倍体鲤鱼亲本为纯合子的概率是100%。答案:(1)P3P3或P4P4 (2)25% 3 (3)a1a2a3 100%考什么(1)假说—演绎过程(2)基因分离定律的实质主要以非选择题的形式考查学什么(1)理解孟德尔遗传实验的科学方法(2)掌握孟德尔豌豆杂交实验的过程和结论(3)学会验证分离定律的方法(4)理解一对相对性状遗传的特殊情况1.“三法”验证基因的分离定律(1)自交法(2)测交法(3)配子法(花粉鉴定法)2.果皮、种皮、胚、胚乳的基因型分析(1)果皮(包括豆荚)、种皮分别由子房壁、珠被(母本体细胞)发育而来,基因型都与母本相同。(2)胚(由胚轴、胚根、胚芽、子叶组成)由受精卵发育而来,基因型与子代相同。(3)胚乳由受精极核发育而来,基因组成为两倍的雌配子基因加上雄配子的基因。3.运用基因分离定律指导杂交育种(1)第一步:按照育种的目标,选择亲本进行杂交;(2)第二步:根据性状的表现选择符合需要的杂种类型;(3)第三步:有目的地选育稳定遗传的新品种。①如果优良性状是隐性的,可直接在F2中选种培育。②如果优良性状是显性的,则必须从F2起连续自交,选择若干代(一般5~6代),直至不再发生性状分离为止。③如果优良性状是杂合子,则需要每年都制种。题点(一) 孟德尔杂交实验的“假说—演绎”过程分析1.(2018·陕西师大附中一模)科学研究过程一般包括发现问题、提出假说、实验验证、数据分析、得出结论等。在孟德尔探究遗传规律的过程中,导致孟德尔发现问题的现象是( )A.等位基因随同源染色体分开而分离B.具一对相对性状的纯合亲本杂交得F1,F1自交得F2,在F2中表现型之比接近3∶1C.具一对相对性状的纯合亲本杂交得F1,F1测交,后代表现型之比接近1∶1D.雌雄配子结合的机会均等解析:选B 等位基因随同源染色体分开而分离是基因分离定律的实质,不是导致孟德尔发现问题的现象,A错误;孟德尔在一对相对性状的实验中,发现具一对相对性状的纯合亲本杂交,F1都表现显性性状,F1自交得到的F2出现性状分离,且性状分离比接近3∶1,B正确;F1与隐性亲本测交,后代表现型之比接近1∶1,这是孟德尔验证实验的结果,不是导致他发现问题的现象,C错误;雌雄配子结合的机会均等,这是孟德尔对一对相对性状实验现象进行解释的内容,D错误。2.(2018·大连测试)孟德尔在发现分离定律的过程中运用了假说—演绎法。在孟德尔的研究过程中,“演绎推理”的步骤是指( )A.完成了豌豆的正、反交实验B.提出假说,解释性状分离现象C.设计测交实验,预期实验结论D.完成测交实验,得到实验结果解析:选C 假说—演绎法的基本步骤是提出问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。孟德尔在发现分离定律的过程中,通过豌豆的正、反交实验,在观察和分析的基础上提出问题;通过推理和想象提出假说,解释性状分离现象;根据假说进行演绎推理,即设计测交实验,预期实验结论;完成测交实验,得到实验结果,属于对“演绎推理”的验证。题点(二) 分离定律实质的验证3.(2013·全国卷Ⅰ)若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律,下列因素对得出正确实验结论影响最小的是( )A.所选实验材料是否为纯合子B.所选相对性状的显隐性是否易于区分C.所选相对性状是否受一对等位基因控制D.是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法解析:选A 验证分离定律可通过下列几种杂交实验及结果获得:①显性纯合子和隐性纯合子杂交,子一代自交,子二代出现3∶1的性状分离比;②子一代个体与隐性个体测交,后代出现1∶1的性状分离比;③杂合子自交,子代出现3∶1的性状分离比。由此可知,所选实验材料是否为纯合子,并不影响实验结论。验证分离定律时所选相对性状的显隐性应易于区分,受一对等位基因控制,且应严格遵守实验操作流程和统计分析方法。4.水稻中非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝黑色,糯性品系所含淀粉遇碘呈红褐色。下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代进行观察的结果,其中能直接证明孟德尔的基因分离定律的一项是( )A.杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色B.F1自交后结出的种子(F2)遇碘后,3/4呈蓝黑色,1/4呈红褐色C.F1产生的花粉遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色D.F1测交所结出的种子遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色解析:选C 验证分离定律的方法有自交法、测交法和花粉鉴定法等,其中花粉鉴定法可直接证明杂合子能产生两种比例相等的配子,是最直接的验证方法。—突破点(二) 性状显隐性及纯合子、杂合子的判定———— 1.(2014·海南高考)某二倍体植物中,抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制,要确定这对性状的显隐性关系,应该选用的杂交组合是( )A.抗病株×感病株B.抗病纯合体×感病纯合体C.抗病株×抗病株或感病株×感病株D.抗病纯合体×抗病纯合体或感病纯合体×感病纯合体解析:选B 判断性状的显隐性关系的方法有:①定义法——具有相对性状的纯合个体进行正反交,子代表现出来的性状就是显性性状,未表现出来的为隐性性状;②相同性状的雌雄个体间杂交,子代出现不同于亲代的性状,该子代的性状为隐性,亲代为显性。2.某雌雄同花植物花色有红色和白色两种,受一对等位基因控制。研究小组随机取红花和白花植株各60株均分为三组进行杂交实验,结果如表所示,相关推断错误的是( )组别杂交方案杂交结果甲组红花×红花红花∶白花=14∶1乙组红花×白花红花∶白花=7∶1丙组白花×白花全为白花A.根据甲组结果,可以判断红花为显性性状B.甲组结果没有出现3∶1性状分离比的原因可能是红花亲本中并非都是杂合子C.乙组亲本的红花中,纯合子与杂合子的比例为3∶1D.甲组和乙组的杂交结果中红花植株都为杂合子 解析:选D 由甲组红花植株杂交后代出现性状分离可判断,红花为显性性状,白花为隐性性状,A正确。因为该对性状受一对等位基因控制,若甲组中的红花亲本都为杂合子,则后代应出现3∶1的性状分离比,所以推断出现甲组结果的原因可能是红花亲本中并非都是杂合子,B正确。根据乙组结果可知子代中白花所占比例为1/8,假设乙组亲本的红花中杂合子的比例为y,根据题意可知子代中白花的比例为1/2×y=1/8,得y=1/4,所以乙组亲本的红花中,纯合子∶杂合子=3∶1,C正确。乙组的杂交结果中,红花植株都为杂合子;甲组的杂交结果中,红花植株既有杂合子,也有纯合子,D错误。考什么(1)判断一对相对性状的实验方法(2)判断纯合子、杂合子的方法以选择题、非选择题的形式考查学什么(1)掌握性状显隐性的判断与实验设计方法(2)掌握纯合子及杂合子的鉴定方法1.性状显隐性的判断与实验设计方法(1)根据子代表现型判断显隐性(2)设计杂交实验判断显隐性2.纯合子及杂合子的鉴定方法(1)自交法——主要用于植物,且是最简便的方法(2)测交法——待测动物若为雄性,应与多只隐性雌性交配,以产生更多子代(3)单倍体育种法——此法只适用于植物(4)花粉鉴定法:非糯性与糯性水稻的花粉遇碘液呈现不同颜色。如果花粉有两种,且比例为1∶1,则被鉴定的亲本为杂合子;如果花粉只有一种,则被鉴定的亲本为纯合子。此法只适用于一些特殊的植物。题点(一) 性状显隐性的判断方法1.(2018·郑州一模)黄瓜是雌雄同株单性花植物,果皮的绿色和黄色是受一对等位基因控制的具有完全显隐性关系的相对性状。从种群中选定两个个体进行实验,根据子代的表现型一定能判断显隐性关系的是( )A.绿色果皮植株自交和黄色果皮植株自交B.绿色果皮植株和黄色果皮植株正、反交C.绿色果皮植株自交和黄色果皮植株与绿色杂交D.黄色果皮植株自交或绿色果皮植株自交解析:选C 若两亲本是纯合子,则自交后代不发生性状分离,不能判断显隐性;黄瓜无性染色体,正、反交结果相同;绿色果皮植株自交,若后代发生性状分离,则绿色果皮为显性性状,若不发生性状分离,则说明绿色果皮植株是纯合子,再和黄色果皮植株杂交,后代若出现黄色果皮植株则黄色果皮为显性性状,若后代为绿色果皮,则绿色果皮为显性性状。2.玉米的常态叶与皱叶是一对相对性状。某研究性学习小组计划以自然种植多年后收获的一批常态叶与皱叶玉米的种子为材料,通过实验判断该相对性状的显隐性。(1)甲同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒,分别单独隔离种植,观察子一代性状。若子一代发生性状分离,则亲本为________性状;若子一代未发生性状分离,则需要_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)乙同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒,种植,杂交,观察子代性状,请帮助预测实验结果及得出相应结论。解析:(1)甲同学是利用自交方法判断显隐性,即设置相同性状的亲本杂交,若子代发生性状分离,则亲本性状为显性性状;若子代不出现性状分离,则亲本为显性纯合子或隐性纯合子,可再设置杂交实验判断,杂交后代表现出的性状为显性性状。(2)乙同学利用杂交实验判断显隐性,若杂交后代只表现出一种性状,则该性状为显性;若杂交后代同时表现两种性状,则不能判断显隐性性状。答案:(1)显性 分别从子代中各取出等量若干玉米种子,种植,杂交,观察其后代叶片性状,表现出的叶形为显性性状,未表现出的叶形为隐性性状 (2)若后代只表现一种叶形,该叶形为显性性状,另一种为隐性性状;若后代既有常态叶又有皱叶,则不能作出显隐性判断。题点(二) 纯合子与杂合子的判断方法3.水稻的高秆对矮秆是显性,现有一株高秆水稻,欲知其是否是纯合子,下列采用的方法最为简单的是( )A.用花粉离体培养,观察后代的表现型B.与一株矮秆水稻杂交,观察后代的表现型C.与一株高秆水稻杂交,观察后代的表现型D.自花受粉,观察后代的表现型解析:选D 已知性状的显隐性,若判断显性个体是否为纯合子,可通过自交观察后代的表现型,这是最简单的方法。4.某养猪场有黑色猪和白色猪,假如黑色(B)对白色(b)为显性,要想鉴定一头黑色公猪是杂种(Bb)还是纯种(BB),最合理的方法是( ) A.让该公猪充分生长,以观察其肤色是否会发生改变B.让该黑色公猪与黑色母猪(BB或Bb)交配C.让该黑色公猪与白色母猪(bb)交配D.从该黑色公猪的表现型即可分辨解析:选C 鉴定显性表现型动物个体的基因型可采用测交的方法,即让该黑色公猪与白色母猪(bb)交配,如果后代全为黑色猪,说明该黑色公猪的基因型为BB,如果后代中出现了白色猪,说明该黑色公猪的基因型为Bb。————突破点(三) 分离定律的解题规律和方法————— 1.(2018·衡阳模拟)某植物的紫花与红花是一对相对性状,且是由单基因(D、d)控制的完全显性遗传,现有一株紫花植株和一株红花植株作实验材料,设计如表所示实验方案以鉴别两植株的基因型。下列有关叙述错误的是( )选择的亲本及交配方式预测子代表现型推测亲代基因型第一种:紫花自交出现性状分离③①④第二种:紫花×红花全为紫花DD×dd②⑤A.两组实验中,都有能判定紫花和红花的显隐性的依据B.①全为紫花,④的基因型为DD×DdC.②紫花和红花的数量之比为1∶1,⑤为Dd×ddD.③的基因型为Dd,判定依据是子代出现性状分离,说明亲代有隐性基因解析:选B 紫花自交,子代出现性状分离,可以判定出现的新性状为隐性性状,亲本性状(紫花)为显性性状,由紫花×红花的后代全为紫花,可以判定紫花为显性性状;①全为紫花,且亲本紫花自交,故④的基因型为DD;紫花×红花的后代中紫花和红花的数量之比为1∶1时,⑤为Dd×dd;子代出现性状分离,说明亲代带有隐性基因,故③的基因型为Dd。2.用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体,根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是( )A.曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4B.曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4C.曲线Ⅳ的Fn中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n+1D.曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等解析:选C 对题目中提到四种交配方式逐一分析。①杂合子连续自交:Fn中Aa基因型频率为(1/2)n,图中曲线Ⅳ符合,连续自交得到的Fn中纯合子比例为1-(1/2)n,Fn-1中纯合子的比例为1-(1/2)(n-1),二者之间差值是(1/2)n,C项错误;由于在杂合子的连续自交过程中没有选择,各代间A和a的基因频率始终相等,故D项中关于曲线Ⅳ的描述正确;②杂合子的随机交配:亲本中Aa基因型频率为1,随机交配子一代中Aa基因型频率为1/2,继续随机交配不受干扰,A和a的基因频率不改变,Aa的基因型频率也保持定值,曲线Ⅰ符合小麦的此种交配方式,同时D项中关于曲线Ⅰ的描述正确;③连续自交并逐代淘汰隐性个体:亲本中Aa基因型频率为1,自交一次并淘汰隐性个体后Aa基因型频率为2/3,第二次自交并淘汰隐性个体后Aa基因型频率为2/5,即0.4,第三次自交并淘汰隐性个体后Aa基因型频率为2/9,所以曲线Ⅲ为连续自交并逐代淘汰隐性个体,B项正确;④随机交配并逐代淘汰隐性个体:基因型为Aa的亲本随机交配一次(可视为自交),产生子一代并淘汰掉隐性个体后Aa基因型频率为2/3,再随机交配产生子二代并淘汰掉隐性个体,A的基因频率为3/4,a的基因频率为1/4,第三次随机交配产生子三代并淘汰掉隐性个体后,Aa的基因型频率为0.4,曲线Ⅱ符合,A项正确。 考什么(1)亲子代间基因型、表现型的推导与概率计算(2)自交与自由交配的后代概率的计算主要以选择题的形式考查学什么(1)掌握推断个体基因型、表现型的一般方法(2)掌握概率计算、基因型与表现型的推导等的一般方法(3)掌握分离定律相关内容的迁移运用1.推断个体基因型与表现型的一般方法(1)由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型)亲本子代基因型子代表现型AA×AAAA全为显性AA×AaAA∶Aa=1∶1全为显性AA×aaAa全为显性Aa×AaAA∶Aa∶aa=1∶2∶1显性∶隐性=3∶1aa×AaAa∶aa=1∶1显性∶隐性=1∶1aa×aaaa全为隐性(2)由子代推断亲代的基因型(逆推型)①隐性纯合突破法:若子代出现隐性性状,则基因型一定是aa,其中一个a来自父本,另一个a来自母本。②后代分离比推断法:后代表现型亲本基因型组合亲本表现型全显AA×__亲本中一定有一个是显性纯合子全隐aa×aa双亲均为隐性纯合子显∶隐=1∶1Aa×aa亲本一方为显性杂合子,一方为隐性纯合子显∶隐=3∶1Aa×Aa双亲均为显性杂合子2.分离定律的概率计算(1)用经典公式计算概率=(某性状或遗传因子组合数/总组合数)×100% (2)根据分离比推理计算AA、aa出现的概率都是1/4,Aa出现的概率是1/2;显性性状出现的概率是3/4,隐性性状出现的概率是1/4。(3)根据配子的概率计算先计算出亲本产生每种配子的概率,再根据题目要求用相关的两种配子的概率相乘,即可得出某一遗传因子组成个体的概率;计算表现型概率时,再将相同表现型个体的概率相加即可。3.杂合子连续自交(1)杂合子Aa连续自交,第n代的比例情况如下表:Fn杂合子纯合子显性纯合子隐性纯合子显性性状个体隐性性状个体所占比例1---+-根据上表比例,纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线图为:曲线解读由该曲线得到的启示:在育种过程中,选育符合人们要求的个体(显性),可进行连续自交,直到性状不再发生分离为止,即可留种推广使用(2)杂合子Aa连续自交,且逐代淘汰隐性个体,自交n代后,显性个体中,纯合子比例为,杂合子比例为。4.自交与自由交配(1)自交与自由交配的区别①自交强调相同基因型个体之间的交配。对于植物,自花传粉是一种最为常见的自交方式;对于动物(雌雄异体)自交更强调参与交配的雌雄个体基因型相同。如基因型为2/3AA、1/3Aa植物群体中,自交是指:2/3AA×AA、1/3Aa×Aa,其后代基因型及概率为3/4AA、1/6Aa、1/12aa,后代表现型及概率为11/12A_、1/12aa。②自由交配强调群体中所有个体进行随机交配,以基因型为2/3AA、1/3Aa的动物群体为例,进行随机交配的情况是: × ♀(2)计算自由交配后代基因型、表现型概率的两种解法解法一 自由交配方式(四种)展开后再合并:①♀2/3AA×2/3AA→4/9AA②♀2/3AA×1/3Aa→1/9AA+1/9Aa③♀1/3Aa×2/3AA→1/9AA+1/9Aa④♀1/3Aa×1/3Aa→1/36AA+1/18Aa+1/36aa合并后,基因型为25/36AA、10/36Aa、1/36aa,表现型为35/36A_、1/36aa。解法二 利用基因频率推算:已知群体基因型为2/3AA、1/3Aa,不难得出A、a的基因频率分别为5/6、1/6,根据遗传平衡定律,后代中:AA=5/6×5/6=25/36,Aa=2×5/6×1/6=10/36,aa=1/6×1/6=1/36。 题点(一) 基因型、表现型的判定和概率计算1.金鱼草的花色由一对等位基因控制,AA为红色,Aa为粉红色,aa为白色。红花金鱼草与白花金鱼草杂交得到F1,F1自交产生F2。下列关于F2个体的叙述错误的是( )A.红花个体所占的比例为1/4B.白花个体所占的比例为1/4C.纯合子所占的比例为1/4D.杂合子所占的比例为1/2解析:选C AA×aa→F1(Aa,粉红色)F2(1/4AA红色、1/2Aa粉红色、1/4aa白色),F2中纯合子所占比例为1/2。 2.(2018·濮阳质检)某学校生物小组在一块较为封闭的低洼地里发现了一些野生植株,这些植株的花色有红花和白花两种,茎秆有绿茎和紫茎两种。同学们分两组对该植物的花色、茎色进行遗传方式的探究。请根据实验结果进行分析。 第一组:取90对亲本进行实验(每组30对)第二组:取绿茎和紫茎的植株各1株杂交组合F1表现型交配组合F1表现型A:红花×红花36红花∶1白花D:绿茎×紫茎绿茎∶紫茎=1∶1B:红花×白花5红花∶1白花E:紫茎自交全为紫茎C:白花×白花全为白花F:绿茎自交由于虫害,植株死亡(1)从第一组花色遗传的结果来看,隐性性状为________,最可靠的判断依据是________组。(2)若任取B组的一株亲本红花植株使其自交,其子一代表现型的情况是________________________________________________________________________。(3)由B组可以判定,该种群中显性纯合子与杂合子的比例约为________。(4)从第二组茎色遗传的结果来看,隐性性状为________,判断依据的是__________组。(5)如果F组正常生长繁殖的话,其子一代表现型的情况是________________。解析:(1)由A组中“红花×红花”后代出现性状分离可以判定白花为隐性性状。依据C组不能作出判断,因为若亲代全为显性纯合子或至少有一方为显性纯合子,后代也会出现这种情况。(2)B组亲本中的任一株红花植株,可能是纯合子也可能是杂合子,因此自交后代出现的情况是全为红花或红花∶白花=3∶1。(3)B组中的白花个体为隐性纯合子,因此F1中5红花∶1白花代表了亲代中的所有红花亲本所含显隐性基因的比为显性基因∶隐性基因=5∶1。如果设显性基因为R,则RR∶Rr=2∶1。(4)第二组的情况与第一组不同,第一组类似于群体调查结果,第二组为两亲本杂交情况,由D组可判定为测交类型,亲本一个为杂合子,一个为隐性纯合子;再根据E组可判定紫茎亲本为隐性纯合子。(5)杂合子自交,后代将出现3∶1的性状分离比。答案:(1)白花 A (2)全为红花或红花∶白花=3∶1 (3)2∶1 (4)紫茎 D和E (5)绿茎∶紫茎=3∶1题点(二) 自交与自由交配3.(2018·揭阳模拟)将基因型为Aa的豌豆连续自交,将后代中的纯合子和杂合子按所占的比例绘制成如图所示曲线图,据图分析下列叙述错误的是( )A.a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例B.b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例C.隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小D.c曲线可代表后代中杂合子所占比例随自交代数的变化解析:选C 杂合子Aa连续自交n代后,后代中杂合子所占比例为(1/2)n,纯合子AA和aa所占比例相同,为[1-(1/2)n]/2,可知图中a曲线表示纯合子所占比例,b曲线表示显性纯合子或隐性纯合子所占比例,c曲线表示杂合子所占比例。 4.(2018·濮阳检测)已知果蝇的灰身和黑身是一对相对性状,相关基因(A、a)位于常染色体上。将纯种的灰身和黑身果蝇杂交,F1全为灰身。F1自交(基因型相同的雌雄果蝇相互交配)产生F2,下列针对F2个体间杂交所获得的结果预测错误的是( )选项杂交范围杂交方式后代中灰身和黑身果蝇的比例A取F2中的雌雄果蝇自由交配3∶1B取F2中的雌雄果蝇自交5∶3C取F2中的灰身果蝇自由交配9∶1D取F2中的灰身果蝇自交5∶1解析:选C 依据题意分析,将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交,F1全为灰身,说明灰身相对于黑身为显性性状。亲本中灰身果蝇的基因型为AA,黑身果蝇的基因型为aa,F1的基因型为Aa,F1自交产生F2,F2的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,由此求得F2产生A和a两种配子的概率都是1/2。取F2中的雌雄果蝇自由交配后,后代中黑身果蝇占(1/2)×(1/2)=1/4,灰身果蝇占1-1/4=3/4,则灰身和黑身果蝇的比例为3∶1,A正确。取F2中的雌雄果蝇自交,由于AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,所以自交后代中黑身果蝇占(1/2)×(1/4)+1/4=3/8,灰身果蝇占1-3/8=5/8,因此灰身和黑身果蝇的比例为5∶3,B正确。F2中灰身果蝇的基因型及比例是AA∶Aa=1∶2,由此计算出F2中灰身果蝇产生A配子的概率是2/3,a配子的概率是1/3,若自由交配,子代黑身果蝇(aa)占(1/3)×(1/3)=1/9,灰身果蝇占1-1/9=8/9,所以后代中灰身和黑身果蝇的比例为8∶1,C错误。若让F2的灰身果蝇自交,后代中黑身果蝇占(2/3)×(1/4)=1/6,灰身果蝇占1-1/6=5/6,故后代中灰身和黑身果蝇的比例为5∶1,D正确。 —————突破点(四) 分离定律的遗传特例——————— 复等位基因问题 若同源染色体的同一位置上的等位基因的数目在两个以上,称为复等位基因。如控制人类ABO血型的IA、i、IB三个基因,ABO血型由这三个复等位基因决定。因为IA对i是显性,IB对i是显性,IA和IB是共显性,所以基因型与表现型的关系如下表: 表现型A型B型AB型O型基因型IAIA、IAiIBIB、IBiIAIBii[例1] 已知某种兔的毛色受一组复等位基因控制,纯合子和杂合子的基因型和相应的表现型如表所示,若基因型为gbrgb、gbg的个体杂交,则子代表现型的种类及比例是( ) 纯合子杂合子GG(黑色)、gbrgbr(棕色)、gbgb(灰色)、gg(白色)G与任一等位基因(黑色);gbr与gb、g(棕色);gbg(灰色)A.2种,3∶1 B.2种,1∶1C.3种,2∶1∶1 D.4种,1∶1∶1∶1[解析] 根据基因分离定律可知,gbrgb×gbg→gbrgb∶gbrg∶gbgb∶gbg=1∶1∶1∶1。其中gbrgb和gbrg均表现为棕色,gbgb和gbg均表现为灰色,故子代表现型有2种,比例为1∶1。 [答案] B异常分离比问题1.不完全显性F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的显性表现形式,如紫茉莉的花色遗传中,红色花(RR)与白色花(rr)杂交产生的F1为粉红花(Rr),F1自交后代有3种表现型:红花、粉红花、白花,性状分离比为1∶2∶1,图解如下:2.致死现象 (1)胚胎致死:某些基因型的个体死亡,如下图。(2)配子致死:指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有生活能力的配子的现象。例如,A基因使雄配子致死,则Aa自交,只能产生一种成活的a雄配子,A和a两种雌配子,形成的后代有两种基因型Aa∶aa=1∶1。[例2] 在阿拉伯牵牛花的遗传实验中,用纯合子红色牵牛花和纯合子白色牵牛花杂交,F1全是粉红色牵牛花。将F1自交后,F2中出现红色、粉红色和白色三种类型的牵牛花,比例为1∶2∶1,如果人为去掉白色牵牛花,再将F2中的粉红色的牵牛花和红色的牵牛花均匀混合种植,进行自由传粉,则后代表现型及比例应该为( )A.红色∶粉红色∶白色=4∶4∶1B.红色∶粉红色∶白色=3∶3∶1C.红色∶粉红色∶白色=1∶2∶1D.红色∶粉红色∶白色=1∶4∶1[解析] F2中粉红色牵牛花(Aa)和红色牵牛花(AA)的比例为2∶1,A的基因频率为2/3,a的基因频率为1/3,后代中AA占4/9,Aa占4/9,aa占1/9。[答案] A[例3] (2016·全国卷Ⅱ)果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制,且对于这对性状的表现型而言,G对g完全显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。用一对表现型不同的果蝇进行交配,得到的子一代果蝇中雌∶雄=2∶1,且雌蝇有两种表现型。据此可推测:雌蝇中( )A.这对等位基因位于常染色体上,G基因纯合时致死B.这对等位基因位于常染色体上,g基因纯合时致死C.这对等位基因位于X染色体上,g基因纯合时致死D.这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死 [解析] 结合选项,并根据题干信息:子一代果蝇中雌∶雄=2∶1,且雌蝇有两种表现型,可知这对等位基因位于X染色体上。若亲代雄蝇为显性个体,则子代雌蝇不可能有两种表现型,故亲代雄蝇应为隐性个体,基因型为XgY,说明受精卵中不存在g基因(即G基因纯合)时会致死。由于亲代表现型不同,故亲代雌蝇为显性个体,且基因型为XGXg,子一代基因型为XGXg、XgXg、XGY(死亡)、XgY。综上分析,这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死。[答案] D从性遗传问题由常染色体上基因控制的性状,在表现型上受个体性别影响的现象,如绵羊的有角和无角受常染色体上一对等位基因控制,有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合子(Hh)中,公羊表现为有角,母羊表现为无角,其基因型与表现型关系如下表:HHHhhh雄性有角有角无角雌性有角无角无角[例4] 山羊胡子的出现由B基因决定,等位基因Bb、B+分别决定有胡子和无胡子,但是Bb在雄性中为显性基因,在雌性中为隐性基因。有胡子雌山羊与无胡子雄山羊的纯合亲本杂交产生F1,F1中的2个个体交配产生F2(如图所示)。下列判断正确的是( )A.F1中雌性表现为有胡子B.F1中雄性50%表现为有胡子C.F2纯合子中有胡子和无胡子两种表现型均有D.控制山羊有无胡子的基因的遗传为伴性遗传[解析] 无胡子雄山羊B+B+与有胡子雌山羊BbBb杂交,F1的基因型都是B+Bb,雄性都表现为有胡子,雌性都表现为无胡子。F2基因型有B+B+(雌雄都表现为无胡子),BbBb(雌雄都表现为有胡子),B+Bb(雄性都表现为有胡子,雌性都表现为无胡子)。在杂合子中,决定有胡子基因Bb的表现受性别影响,但该基因的遗传不是伴性遗传。[答案] C表型模拟问题生物的表现型=基因型+环境,由于受环境影响,导致表现型与基因型不符合的现象。如果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响,其表现型、基因型与环境的关系如下表:温度表现型基因型25 ℃(正常温度)35 ℃VV、Vv长翅vv残翅残翅[例5] 某种两性花的植物,可以通过自花传粉或异花传粉繁殖后代。在25 ℃的条件下,基因型为AA和Aa的植株都开红花,基因型为aa的植株开白花,但在30 ℃的条件下,各种基因型的植株均开白花。下列说法错误的是( )A.不同温度条件下同一植株花色不同说明环境能影响生物的性状B.若要探究一开白花植株的基因型,最简单可行的方法是在25 ℃条件下进行杂交实验C.在25 ℃的条件下生长的白花植株自交,后代中不会出现红花植株 D.在30 ℃的条件下生长的白花植株自交,产生的后代在25 ℃条件下生长可能会出现红花植株[解析] 在25 ℃条件下,基因型所决定的表现型能够真实地得到反映,因此,要探究一开白花植株的基因型需要在25 ℃条件下进行实验,但杂交实验操作复杂、工作量大,最简单的方法是进行自交。[答案] B1.(2018·德州质检)喷瓜的性别是由3个基因aD、a+、ad决定的,aD对a+为显性,a+对ad为显性。喷瓜个体只要有aD基因即为雄性,无aD而有a+基因时为雌雄同株,只有ad基因时为雌性。下列说法正确的是( )A.该植物不可能存在的基因型是aDaDB.该植物可产生基因组成为aD的雌配子C.该植物不可能产生基因组成为a+的雌配子D.aDad×a+ad→雄株∶雌雄同株∶雌株=1∶2∶1解析:选A 根据题意可知,雌配子的基因组成不可能是aD,故该植物不可能存在的基因型是aDaD,喷瓜的雄株基因型为aDa+、aDad,雌雄同株的基因型为a+a+、a+ad,雌株的基因型为adad。雌雄同株的植株可产生基因组成为a+的雌配子。aDad×a+ad→雄株∶雌雄同株∶雌株=2∶1∶1。2.(2018·南阳模拟)萝卜的花有红色的、紫色的、白色的,由一对等位基因控制。现选用紫花萝卜分别与红花、白花、紫花萝卜杂交,F1中红花、白花、紫花的数量比例分别如图①、②、③所示,下列相关叙述错误的是( )A.红花萝卜与红花萝卜杂交,后代均为红花萝卜B.白花萝卜与白花萝卜杂交,后代均为白花萝卜C.红花萝卜与白花萝卜杂交,后代既有红花萝卜,也有白花萝卜D.可用紫花萝卜与白花萝卜杂交验证基因的分离定律解析:选C 根据题干中的杂交结果可推知,红花萝卜和白花萝卜为纯合子,紫花萝卜为杂合子。红花萝卜与白花萝卜杂交,后代只有紫花萝卜。3.(2018·宜昌协作体联考)某种家鼠中的短尾类型相交,子代中总是出现2/3的短尾(T)和1/3的正常尾(t),短尾类型与正常尾类型相交,子代中短尾与正常尾各半。与此相关的叙述中,错误的是( )A.短尾与正常尾这对相对性状的遗传遵循基因的分离定律B.该种类的家鼠中短尾均为杂合子C.就短尾基因T的致死作用看,T基因是显性纯合致死D.短尾类型相交时的性状分离比不是3∶1,原因是雌雄配子的结合不是随机的解析:选D 由题意分析可知,一只短尾鼠与一只正常尾鼠交配,后代中正常尾与短尾比例相同,符合孟德尔的测交实验,遵循基因的分离定律,A正确。短尾类型相交,子代中总是出现2/3的短尾(T_)和1/3的正常尾(tt),如果亲本有纯合子,则后代不会出现性状分离,所以该实验中亲本短尾基因型全为Tt;正常情况下,短尾类型杂交,子代基因型及比例为TT∶Tt∶tt=1∶2∶1,实则子代中总是出现2/3的短尾(T_)和1/3的正常尾(tt),可以推出T基因显性纯合时致死,B、C正确。短尾类型相交,子代的性状分离比不是3∶1,原因是TT死亡,但雌雄配子的结合是随机的,D错误。 4.(2018·宜宾一模)椎实螺螺壳的旋向是由一对核基因控制的,右旋(D)对左旋(d)是完全显性。旋向的遗传规律是子代螺壳旋向只由其母本核基因型决定,与其自身基因型无关。下列叙述错误的是( )A.椎实螺螺壳旋向的遗传现象符合基因的分离定律B.椎实螺螺壳表现为左旋的个体基因型可能为DDC.椎实螺螺壳表现为右旋的个体基因型可能为ddD.控制左旋和右旋的基因都是有遗传效应的DNA片段解析:选B 椎实螺螺壳旋向的遗传规律是子代螺壳旋向只由其母本核基因型决定,与其自身基因型无关。也就是说,不论后代基因型为Dd还是dd,只要母本核基因型为dd,就为左旋。左旋个体的母本必为dd,dd母本的后代基因型不可能为DD。5.控制某种安哥拉兔长毛(HL)和短毛(HS)的等位基因位于常染色体上,雄兔中HL对HS为显性,雌兔中HS对HL为显性。请分析回答相关问题:(1)长毛和短毛在安哥拉兔群的雄兔和雌兔中,显隐性关系刚好相反,但该相对性状的遗传不属于伴性遗传,为什么?________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)基因型为HLHS的雄兔的表现型是________。现有一只长毛雌兔,所生的一窝后代中雌兔全为短毛,则子代雌兔的基因型为________,原因是:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)现用多对基因型杂合的亲本杂交,F1长毛兔与短毛兔的比例为____________。解析:(1)根据题干信息“控制某种安哥拉兔长毛(HL)和短毛(HS)的等位基因位于常染色体上”可知,该相对性状的遗传不属于伴性遗传。(2)根据题干信息“雄兔中HL对HS为显性”,基因型为HLHS的雄兔的表现型是长毛。“雌兔中HS对HL为显性”,亲代长毛雌兔的基因型为HLHL,子代雌兔全为短毛,其必有一个HS基因;所以子代雌兔的基因型为HLHS。(3)P:HLHS♀×HLHS♂→F1:1HLHL∶2HLHS∶1HSHS,由于HLHS在雌兔中表现为短毛,在雄兔中表现为长毛,所以子代中长毛∶短毛=1∶1。答案:(1)因为控制安哥拉兔长毛和短毛的等位基因位于常染色体上 (2)长毛 HLHS 雌兔中短毛(HS)对长毛(HL)为显性,而子代雌兔全为短毛,所以必有一个HS基因;又因母本是长毛兔,基因型为HLHL,能传HL给子代,所以子代雌兔的基因型为HLHS (3)1∶1[课堂小结·握主干] (对应学生用书P86)?建知识体系(填一填)?记核心要点(背一背)[填空]①性状分离②测交③提出假说④得出结论⑤假说—演绎法1.分离定律的相关概念(1)相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。(2)性状分离是指杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。(3)纯合子体内基因组成相同,杂合子体内基因组成不同。(4)纯合子自交后代一定是纯合子,杂合子自交后代既有纯合子也有杂合子。2.分离定律的实质:等位基因随同源染色体的分开而分离。 一、选择题 1.下列有关孟德尔遗传实验的说法,正确的是( )A.孟德尔做实验发现问题时运用的实验方法依次是杂交和测交B.孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合C.孟德尔的一对相对性状的遗传实验中,F1出现的性状是显性性状D.孟德尔的两对相对性状的遗传实验中,F2出现的重组性状类型占5/8解析:选C 选项A,孟德尔根据豌豆杂交和自交实验发现问题,提出假说,并设计测交实验进行验证,最终得出遗传规律。选项B,不能根据表现型判断亲本是否纯合,因为(完全显性时)显性杂合子和显性纯合子表现型一样。选项D,孟德尔的两对相对性状的遗传实验中,F2的表现型比例是9∶3∶3∶1,其中黄色皱粒和绿色圆粒是重组类型,共占3/8。 2.(2018·金丽衢十二校联考)在性状分离比的模拟实验中,将甲袋子内的小球(D∶d=1∶1)总数增加到乙袋子内的小球(D∶d=1∶1)总数的10倍,之后进行上百次模拟实验,下列说法错误的是( ) A.甲、乙袋子分别模拟的是雄性和雌性的生殖器官 B.该变化脱离了模拟雌雄配子随机结合的实际情况C.最终的模拟结果是DD∶Dd∶dd接近于1∶2∶1D.袋子中小球每次被抓取后要放回原袋子再进行下一次抓取解析:选B 甲、乙两个袋子分别代表雄性生殖器官和雌性生殖器官,甲、乙两个袋子中的小球分别代表雄配子和雌配子;每个袋子中不同种类(D、d)的小球数量一定要相等,但甲袋子内小球总数量和乙袋子内小球总数量不一定相等,将甲袋子内的小球(D∶d=1∶1)总数增加到乙袋子内的小球(D∶d=1∶1)总数的10倍,模拟了雄配子数多于雌配子数的情况,但没有脱离雌雄配子随机结合的实际情况;由于两个袋子内的小球都是D∶d=1∶1,所以最终的模拟结果是DD∶Dd∶dd接近于1∶2∶1;为了保证每种小球被抓取的概率相等,小球每次被抓取后要放回原袋子再进行下一次抓取。3.南瓜的花色是由一对等位基因(A和a)控制的,用一株开黄花的南瓜和一株开白花的南瓜杂交,子代(F1)既有开黄花的,也有开白花的。让F1自交产生F2,表现型如图所示。下列说法正确的是( )A.①过程发生了性状分离B.由③可知白花是显性性状C.F1中白花的基因型是Aa或AAD.F2中白花的各基因型比为1∶1解析:选B ③过程发生性状分离,白花为显性,黄花为隐性;F1中白花的基因型为Aa;F2中白花的基因型为1/3AA、2/3Aa。4.(2018·福州十校联考)在孟德尔的豌豆杂交实验中,涉及自交和测交。下列相关叙述正确的是( )A.自交可以用来判断某一显性个体的基因型,测交不能B.测交可以用来判断一对相对性状的显隐性,自交不能C.自交可以用于显性优良性状品种的培育过程D.自交和测交都不能用来验证分离定律和自由组合定律解析:选C 自交和测交均可以用来判断某一显性个体的基因型;自交可以用来判断一对相对性状的显隐性,但测交不能;自交子代可能发生性状分离,所以自交可用于淘汰隐性个体,提高显性基因的频率,即可用于显性优良性状的品种培育过程;自交和测交均能用来验证分离定律和自由组合定律。5.西红柿果肉颜色红色和紫色为一对相对性状,红色为显性。用杂合的红果肉西红柿自交获得F1,将F1中表现型为红果肉的西红柿自交得到F2,以下叙述正确的是( )A.F2中无性状分离B.F2中性状分离比为3∶1C.F2红果肉个体中杂合子占2/5D.F2中首先出现能稳定遗传的紫果肉西红柿解析:选C 杂合红果肉西红柿(Dd)自交,F1中红果肉西红柿基因型为1/3DD、2/3Dd,F2中DD所占的比例为1/3+2/3×1/4=1/2,Dd所占的比例为2/3×1/2=1/3,dd所占的比例为2/3×1/4=1/6。F2中性状分离比为5∶1,F2红果肉个体中杂合子占1/3÷(1/2+1/3)=2/5,A、B错误,C正确;在F1中就已经出现能稳定遗传的紫果肉个体(dd),D错误。6.(2018·青岛城阳区摸底)玉米非甜(H)对甜(h)为显性,其基因位于常染色体上,H-和h-表示该基因所在染色体发生部分缺失(缺失片段不包括H和h基因)。现有基因型分别为HH、Hh、H-h、hh-、hh的5种玉米,欲设计实验验证“染色体缺失的精子不育,染色体缺失的卵细胞可育”的结论,可选择下列哪种亲本组合进行正反交实验( )A.hh-×hh- B.HH×hhC.H-h×hh D.Hh×hh-解析:选C hh-×hh-,正交和反交的结果相同,A错误。HH×hh,后代没有缺失现象,正交和反交结果相同,B错误。H-h×hh,若前者为母本,则后代基因型及比例为H-h∶hh=1∶1;若后者为母本,则后代基因型全部为hh,C正确。Hh×hh-,若前者为母本,则后代基因型为Hh∶hh=1∶1;若后者为母本,则后代为Hh∶Hh-∶hh∶hh-=1∶1∶1∶1,后代正反交表现型相同,D错误。7.将豌豆一对相对性状的纯合显性个体和纯合隐性个体间行种植,另将玉米一对相对性状的纯合显性个体与纯合隐性个体间行种植。则下列结果不可能出现的是( )A.隐性性状的玉米植株所结种子,有显性也有隐性B.显性性状的豌豆植株所结种子,有显性也有隐性C.隐性性状的豌豆植株所结种子全为隐性D.显性性状的玉米植株所结种子全为显性解析:选B 豌豆是严格的自花闭花受粉植物,在自然状态下,只能进行自交,纯合显性个体自交,所结种子全部为显性,纯合隐性个体自交,所结种子全部为隐性,B错误,C正确;玉米为异花传粉植物,既可以自交也可以杂交,所以纯合显性个体所结种子全为显性,纯合隐性个体所结种子既有显性也有隐性,A、D正确。8.已知牛的基因组成与体色的关系如表所示,下列相关叙述正确的是( )基因组成雄牛雌牛HH红褐色红褐色Hh红褐色红色hh红色红色A.体色为红褐色的雌雄两牛交配,后代雄牛可能呈红色B.体色为红色的雌雄两牛交配,后代雌牛一定呈红色C.红褐色雄牛与红色雌牛杂交,生出红色雄牛的概率为1/2D.红色雄牛与红褐色雌牛杂交,生出红色雌牛的概率为0解析:选B 红褐色雄牛的基因型为HH或Hh,红褐色雌牛的基因型为HH,后代的基因型可能为HH、Hh,其中基因型为HH的雌牛和雄牛均呈红褐色,而基因型为Hh的雄牛呈红褐色,雌牛呈红色,A错误;红色雄牛的基因型为hh,红色雌牛的基因型为Hh或hh,后代的基因型可能为Hh、hh,因此后代雌牛均呈红色,B正确;红褐色雄牛(基因型为HH或Hh)与红色雌牛(基因型为Hh或hh)杂交,生出红色雄牛(基因型为hh)的概率为0、1/8或1/4,C错误;红色雄牛(基因型为hh)与红褐色雌牛(基因型为HH)杂交,后代基因型为Hh,则雄牛呈红褐色,雌牛呈红色,因此生出红色雌牛的概率为1/2,D错误。9.果蝇的灰身和黑身是一对相对性状,控制该性状的等位基因位于常染色体上,将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交,F1全部为灰身果蝇。让F1自由交配得到F2,将F2的灰身果蝇取出,让其自由交配,后代中灰身和黑身果蝇的比例为( )A.1∶1 B.2∶1C.3∶1 D.8∶1解析:选D 假设控制果蝇体色的基因为B、b,F1自由交配,产生F2的基因型及其比例分别为1/4 BB、2/4 Bb、1/4 bb,将F2的灰身果蝇取出,让其自由交配,后代能出现黑身果蝇的只有2/3 Bb×2/3 Bb交配组合,出现黑身果蝇的概率为2/3×2/3×1/4=1/9,出现灰身果蝇的概率为1-1/9=8/9,故灰身与黑身果蝇的比例为8∶1。10.某动物毛色的黄色与黑色是一对相对性状,受一对等位基因(A、a)控制。已知在含有基因A、a的同源染色体上,有一条染色体带有致死基因,但致死基因的表达会受到性激素的影响。根据下列杂交组合结果判断,以下说法错误的是( )杂交组合亲本类型子代雌雄甲黄色(♀)×黄色()黄238黄230乙黄色()×黑色(♀)黄111,黑110黄112,黑113丙乙组的F1黄色雌雄个体交配黄358,黑121黄243,黑119A.毛色的黄色与黑色这对相对性状中,黄色是显性性状B.丙组子代的雌雄黄色个体全部携带致死基因C.致死基因是显性基因,且与A基因在同一条染色体上D.致死基因是隐性基因,雄性激素促使其表达解析:选C 丙组杂交的亲本为乙组的子代黄色个体,在丙组杂交的子代中出现了黑色个体,所以黄色是显性性状,A正确;根据前面分析可知,丙组的亲本个体都为杂合子(Aa),其子代中黄色与黑色的比应为3∶1,在子代雌性个体中得到验证,且子代黄色个体的基因型有1AA和2Aa两种,在丙组子代的雄性个体中,黄色与黑色的比为2∶1,说明基因型为AA的雄性个体死亡,因此致死基因是隐性基因,且与A基因在同一条染色体上(隐性纯合致死),雄性激素会促使致死基因的表达(雄性个体死亡),且丙组子代的雌雄黄色个体全部携带致死基因,C错误,B、D正确。11.(2018·海淀模拟)紫茉莉的花色由一对等位基因R、r控制,紫茉莉种群中控制花色性状的基因型有3种类型,即RR、Rr、rr,它们对应的花色分别为红色、粉色、白色。让红花紫茉莉与白花紫茉莉杂交得到F1,F1自交产生F2。下列关于F2的说法错误的是( )A.F2的表现型有3种,比例为1∶2∶1B.F2中红花植株占1/4C.F2中纯合子所占比例为1/2D.亲本红花紫茉莉的基因型为RR和Rr解析:选D 亲本红花紫茉莉和白花紫茉莉的基因型分别为RR、rr,则F1的基因型为Rr;Rr1RR(红花)∶2Rr(粉花)∶1rr(白花)。12.(2018·豫晋冀调研)已知香豌豆花位置性状由位于染色体上的复等位基因(A1、A2、A3)控制,其中A1和A3都决定叶腋花,A2决定茎顶花,A1相对于A2、A3均是显性,A2相对于A3为显性,为判断一株叶腋花植株的基因组成,用基因型为A2A2、A3A3的个体分别与之杂交。下列推测错误的是( )A.花位置性状的遗传遵循基因的分离定律,花位置的基因型有6种B.叶腋花植株群体中,杂合子的基因型是A1A2、A1A3C.用基因型为A2A2的个体与叶腋花植株杂交,只能判断出叶腋花植株的基因型是A1A1D.用基因型为A3A3的个体与叶腋花植株杂交,只能判断出叶腋花植株的基因型是A1A2解析:选C 由题意分析可知,香豌豆花位置的基因型有6种,即A1A1、A2A2、A3A3、A1A2、A1A3、A2A3,等位基因位于同源染色体上,遗传时遵循基因分离定律;叶腋花植株的基因型是A1A1、A1A2、A1A3、A3A3,其中A1A2、A1A3是杂合子;A2A2的个体与叶腋花植株杂交,如果杂交后代出现茎顶花和叶腋花,则叶腋花植株基因型可能是A1A2、A1A3,如果只出现叶腋花,则叶腋花植株基因型为A1A1,如果只出现茎顶花,则叶腋花植株基因型为A3A3;用A3A3的个体与叶腋花植株杂交,如果后代只出现叶腋花,则叶腋花植株基因型为A3A3、A1A3、A1A1,如果杂交后代出现茎顶花和叶腋花,则叶腋花植株基因型是A1A2。二、非选择题13.豌豆的圆粒(R)对皱粒(r)为显性,其控制性状的基因在常染色体上。将纯种圆粒豌豆与纯种皱粒豌豆杂交,产生的F1全是圆粒;然后将F1自交,获得的F2中圆粒与皱粒之比约为3∶1(第一个实验),再进行测交实验(第二个实验)。根据题意回答:(1)分析上述实验,是由________和________两个实验构成的。(2)观察第一个实验,由此提出的问题是____________________________________________________________________________________________________________?(3)观察第一个实验,由此提出的假说是____________________________________________________________________________________________________________。(4)第二个实验得出的结果是______________________________________________。(5)分离定律的细胞学基础是________;研究分离定律的方法是____________________;分离定律的实质是杂合子在形成配子时,存在于一对同源染色体上的具有独立性的________________________________________________________________________的分开而分离,独立地随配子遗传给后代。(6)某生物小组种植的纯种高茎豌豆,在自然状态下却出现了矮茎后代。为探究导致矮茎豌豆出现的原因,将矮茎种子在良好的环境条件下培养再自花传粉,若为______________,则其后代全为高茎;若为___________________________________________________,则其后代全为矮茎。解析:(1)题干中的实验包括杂交实验(两纯种亲本杂交及F1自交)和测交实验。(2)(3)对杂交实验提出的问题是F2中为什么会出现3∶1的性状分离比,对这一问题所提出的假说是一对等位基因控制一对相对性状,并且生物体在产生配子时,成对的等位基因彼此分离分别进入不同的配子中,在配子受精时,雌、雄配子的结合是随机的。(4)测交实验是让F1圆粒个体与皱粒个体杂交,由于F1圆粒个体基因型为Rr,则测交后代中圆粒∶皱粒=1∶1。(5)分离定律的实质体现在减数分裂产生配子时,在减数第一次分裂的后期,等位基因随同源染色体分开而分离,减数分裂是分离定律的细胞学基础。孟德尔研究分离定律运用了假说—演绎法。(6)生物的变异可能是由环境条件引起的,也可能是遗传物质改变引起的。如果该矮茎豌豆是由环境条件引起的,则该矮茎豌豆的基因型仍为DD,在良好的环境条件下,让该矮茎豌豆自交,后代将全为高茎;但如果该矮茎豌豆是基因突变形成的,则它的基因型为dd,自交后代将全为矮茎。答案:(1)杂交实验 测交实验 (2)为什么F2中出现性状分离和3∶1的比例(合理即可) (3)一对等位基因控制一对相对性状(合理即可) (4)圆粒∶皱粒=1∶1 (5)减数分裂 假说—演绎法 一对等位基因随同源染色体 (6)受环境影响 基因突变14.(2018·江西崇义质检)观赏植物藏报春是一种多年生草本植物,两性花、异花传粉。在温度为20~25 ℃的条件下,红色(A)对白色(a)为显性,基因型AA和Aa为红花,基因型aa为白花,若将开红花的藏报春移到30 ℃的环境中,基因型AA、Aa也为白花。试回答:(1)根据基因型为AA和Aa的藏报春在不同温度下表现型不同,说明________________________________________________________________________。温度对藏报春花的颜色的影响最可能是由于温度影响了__________________________。(2)现有一株开白花的藏报春,为判断它的基因型设计实验如下,请完善相关操作步骤:①在人工控制的20~25 ℃温度条件下种植藏报春,选取开白花的植株作亲本甲。②在花蕾期,去除待鉴定的白花藏报春(亲本乙)的雄蕊,并套纸袋。③待亲本乙的雌蕊成熟后,___________________________________________,并套袋。④收取亲本乙所结的种子,并在________温度下种植,观察________________________________________________________________________。⑤结果预期:若杂交后代都开白花,则待鉴定藏报春的基因型为________;若杂交后代________,则待鉴定藏报春的基因型为AA;若杂交后代既有红花,又有白花,则待鉴定藏报春的基因型为________。解析:(1)基因型为AA和Aa的藏报春在不同温度下表现型不同,说明生物的表现型是基因型和环境共同作用的结果。温度对藏报春花的颜色的影响最可能是由于温度影响了酶的活性。(2)该实验的目的是探究一株开白花的藏报春的基因型是AA、Aa还是aa,可让其与基因型为aa的藏报春杂交,在20~25 ℃条件下培养,以排除温度对实验结果的影响。在植物的杂交实验中,去雄的亲本乙作为母本,待其雌蕊成熟后,需要授以亲本甲(父本)的花粉,套袋是为了排除自然受粉对实验结果的影响。实验的预期结果有三种:一是杂交后代只开白花,说明待鉴定藏报春的基因型为aa;二是杂交后代只开红花,说明待鉴定藏报春的基因型为AA;三是杂交后代既有红花,又有白花,说明待鉴定藏报春的基因型为Aa。答案:(1)生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果(或环境影响基因的表达) 酶的活性(2)③取亲本甲的花粉授给亲本乙 ④20~25 ℃ 花的颜色 ⑤aa 都开红花 Aa15.如表所示为某生物兴趣小组用牵牛花(二倍体)做的四组杂交实验,请分析回答下列问题:父本母本F1A组红花红花298朵红花、101朵蓝花B组蓝花蓝花红花、蓝花(没有意识到要统计数量比)C组红花蓝花红花、蓝花(没有意识到要统计数量比)D组红花红花全红花(1)若花色仅受一对等位基因控制,则________组和___________________________组对显隐性的判断刚好相反。(2)有人对实验现象提出了假说:假说①:花色性状由三个复等位基因(R+、R、r)控制,其中R决定蓝色,R+和r都决定红色,R+相对于R、r是显性,R相对于r是显性。若该假说正确,则A组亲代红花的基因型组合方式可能有__________、____________两种情况。假说②:花色性状由三个复等位基因(R、r1、r2)控制,只有r1和r2同时存在时,才会表现为蓝色,其他情况均为红色,R相对于r1、r2为显性。________(填“能”或“不能”)仅根据A组F1的数量比判断哪种假说是正确的。(3)为了进一步探究上述两种假说的合理性,某同学将B组F1中的蓝花植株自交得F2,统计F2的花色及数量比。若F2中__________________________________________________,则支持假说①;若F2中_________________________________________________,则支持假说②。解析:(1)若花色仅受一对等位基因控制,具有相同性状的两个亲本杂交,后代出现新的性状,则新的性状是隐性性状,所以根据A组可判定红花为显性性状,蓝花为隐性性状;B组则相反,即蓝花为显性性状,红花为隐性性状。(2)若假说①正确,则A组亲本红花的基因型组合可能存在两种情况:R+R×R+R或R+R×R+r。若假说②正确,A组的亲本组合可以是Rr1×Rr2。由上述分析可知,无论是假说①还是假说②,F1中都是红花∶蓝花≈3∶1,所以仅根据A组F1的数量比无法判断哪种假说是正确的。(3)若支持假说①:B组F1中蓝花植株的基因型有RR、Rr两种且比例为1∶2,所以其自交所得的F2中,红花植株rr占(2/3)×(1/4)=1/6,即红花∶蓝花=1∶5。若支持假说②:B组F1中蓝花植株的基因型是r1r2,所以其自交所得的F2中,基因型及比例为r1r1∶r1r2∶r2r2=1∶2∶1,即红花∶蓝花=1∶1。答案:(1)A B(两空可颠倒) (2)R+R×R+R R+R×R+r(两空可颠倒) 不能 (3)红花∶蓝花=1∶5 红花∶蓝花=1∶1第2讲 孟德尔的豌豆杂交实验(二)第1课时 基因的自由组合定律与常规题型 (一) 两对相对性状的杂交实验的假说|演绎过程1.回答与两对相对性状杂交实验有关的问题(1)填写假说—演绎的过程:(2)判断正误:①F1产生基因型YR的卵细胞和基因型YR的精子数量之比为1∶1。(×)②F1产生的精子中,基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1。(√)③在F2中纯合黄色皱粒豌豆所占比例为1/16。(√)④在F2的黄色皱粒豌豆中纯合子所占比例为1/3。(√)⑤在F2中重组类型占10/16,亲本类型占6/16。(×)1.记准F2基因型和表现型的种类及比例2.辨明重组类型及常见误区(1)明确重组类型的含义:重组类型是指F2中与亲本表现型不同的个体,而不是基因型与亲本不同的个体。(2)含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组类型所占比例并不都是。①当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组类型所占比例是。②当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组类型所占比例是+=。(二)自由组合定律及孟德尔获得成功的原因2.填写与自由组合定律的有关问题3.判断正误(1)自由组合定律发生在减数第一次分裂中期。(×)(2)自由组合定律的实质是等位基因分离的同时,非等位基因自由组合。(×)(3)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合。(×)(4)基因型相同的生物,表现型一定相同;基因型不同的生物,表现型也不会相同。(×)(5)运用统计学的方法分析结果是孟德尔获得成功的原因之一。(√)3.图解基因自由组合定律的实质(1)实质:非同源染色体上的非等位基因自由组合。 (2)时间:减数第一次分裂后期。(3)范围:有性生殖的生物,真核细胞的核内染色体上的基因。无性生殖和细胞质基因遗传不遵循自由组合定律。4.精准记忆孟德尔获得成功的四个原因突破点(一) 两对相对性状的杂交实验与自由组合定律——— 1.大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验,结果如图。据图判断,下列叙述正确的是( )A.黄色为显性性状,黑色为隐性性状B.F1与黄色亲本杂交,后代有两种表现型C.F1和F2 中灰色大鼠均为杂合子D.F2 黑色大鼠与米色大鼠杂交,其后代中出现米色大鼠的概率为1/4 解析:选B 控制该大鼠的两对等位基因遵循自由组合定律,根据题图F2表现型及比例可推断出大鼠的毛色受两对同源染色体上的两对等位基因控制,且为不完全显性,A项错误;设这两对等位基因用A-a、B-b表示,则黄色亲本的基因型为AAbb(或aaBB),黑色亲本的基因型为aaBB(或AAbb),现按照黄色亲本基因型为AAbb,黑色亲本基因型为aaBB分析。F1基因型为AaBb,F1与黄色亲本AAbb杂交,子代有灰色(A_Bb)、黄色(A_bb)两种表现型,B项正确;F2中灰色大鼠的基因型(A_B_),既有杂合子也有纯合子,C项错误;F2黑色大鼠为1/3aaBB,2/3aaBb,与米色大鼠(aabb)交配,后代米色大鼠的概率为2/3×1/2=1/3,D项错误。以另一种亲本基因组合分析所得结论与此相同。2.(2017·泰安二模)某高等植物的红花和白花由3对独立遗传的等位基因(A和a、B和b、C和c)控制,3对基因中至少含有2个显性基因时,植株才表现为红花,否则为白花。下列叙述错误的是( )A.基因型为AAbbCc和aaBbCC的两植株杂交,子代全部表现为红花B.该植物纯合红花、纯合白花植株的基因型各有7种、1种C.基因型为AaBbCc的红花植株自交,子代中白花植株占7/64D.基因型为AaBbCc的红花植株测交,子代中白花植株占1/8解析:选D 由“3对基因中至少含有2个显性基因时,植株才表现为红花,否则为白花”可知白花植株基因型中只有一个显性基因或不含显性基因。在分析过程中可巧妙利用基因分离定律来处理问题。将AAbbCc×aaBbCC拆分为三个基因分离定律的问题,即AA×aa→Aa,bb×Bb→1/2Bb、1/2bb,Cc×CC→1/2CC、1/2Cc,故子代基因型中至少有2个显性基因,则子代都表现为红花,A正确。由题可知,纯合红花植株基因型中可能含一种显性基因、两种显性基因或三种显性基因,即纯合红花植株的基因型有C+C+C=3+3+1=7(种),纯合白花植株的基因型只有aabbcc 1种,B正确。基因型为AaBbCc的红花植株自交,子代中白花植株(只含1个显性基因或不含显性基因)占(1/2)×(1/4)×(1/4)×C+(1/4)×(1/4)×(1/4)×C=7/64,C正确。基因型为AaBbCc的红花植株测交,子代中白花植株占(1/2)×(1/2)×(1/2)×C+(1/2)×(1/2)×(1/2)×C=1/2,D错误。考什么(1)两对相对性状的杂交实验的过程(2)自由组合定律的应用以选择题、非选择题的形式考查学什么(1)熟记两对相对性状的杂交实验的过程(2)理解自由组合定律的实质(3)学会分析多对相对性状杂交实验的结果 1.基因自由组合定律的细胞学基础(1)基因自由组合定律与减数分裂的关系(如下图)若干个基因型为AaBb的精(卵)原细胞,经减数分裂产生的精子(卵细胞)类型为4种,比例为1∶1∶1∶1。(2)杂合子(YyRr)产生配子的情况(不考虑基因突变、交叉互换等)产生配子数目产生配子种类类型雄性个体一个精原细胞4个2种YR、yr或Yr、yR一个雄性个体若干4种YR、yr、Yr、yR雌性个体一个卵原细胞1个1种YR或yr或Yr或yR一个雌性个体若干4种YR、yr、Yr、yR2.自由组合定律的两个易误点(1)发生时期:自由组合发生于配子形成(减Ⅰ后期)过程中,而不是受精作用过程中。(2)组合基因:能发生自由组合的是位于非同源染色体上的非等位基因,而不仅指“非等位基因”,因为同源染色体上也有非等位基因。3.基因分离定律与自由组合定律的比较 项目分离定律自由组合定律相对性状对数一对两对n对控制性状的等位基因一对两对n对细胞学基础减数第一次分裂后期同源染色体分开减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合遗传实质等位基因分离 非同源染色体上非等位基因之间的自由组合F1基因 对数12n配子类型及比例2,1∶122,(1∶1)2即1∶1∶1∶12n,(1∶1)n配子组合数4424nF2基因型种数31323n比例1∶2∶1(1∶2∶1)2(1∶2∶1)n表现型种数2222n比例3∶1(3∶1)2即9∶3∶3∶1(3∶1)nF1测交后代基因型种数2222n比例1∶1(1∶1)2即1∶1∶1∶1(1∶1)n表现型种数2222n比例1∶1(1∶1)2即1∶1∶1∶1(1∶1)n实践应用①纯种鉴定及杂种自交纯合②将优良性状重组在一起联系在遗传时,遗传定律同时起作用:在减数分裂形成配子时,既有同源染色体上等位基因的分离,又有非同源染色体上非等位基因的自由组合 题点(一) 孟德尔两对相对性状的杂交实验分析 1.(2018·福州质检)孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验中,用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交,F2出现四种性状类型,数量比为9∶3∶3∶1。产生上述结果的必要条件不包括( )A.F1雌雄配子各有四种,数量比均为1∶1∶1∶1B.F1雌雄配子的结合是随机的C.F1雌雄配子的数量比为1∶1D.F2的个体数量足够多解析:选C 孟德尔两对相对性状的遗传中基因遵循自由组合定律。F1雌雄配子各有四种且数量比为1∶1∶1∶1是自由组合定律的必要条件;另外还要满足雌雄配子的结合是随机的;F2的个体数量应足够多,才能避免实验的偶然性。亲本产生雄配子的数量远远超过雌配子的数量,F1雌雄配子数量相等不是实现自由组合定律的必要条件。2.用纯合的黄色皱粒和绿色圆粒豌豆作亲本进行杂交,F1全部为黄色圆粒,F1自交获得F2,从F2黄色皱粒和绿色圆粒豌豆中各取一粒,一个纯合一个杂合的概率为( )A.1/9 B.2/9C.1/3 D.4/9解析:选D 由题意可知,F2中黄色皱粒的基因型为YYrr(1/3)或Yyrr(2/3),绿色圆粒的基因型为yyRR(1/3)或yyRr(2/3),黄色皱粒纯合、绿色圆粒杂合的概率为1/3×2/3=2/9,黄色皱粒杂合、绿色圆粒纯合的概率为2/3×1/3=2/9,则一个纯合一个杂合的概率为4/9。题点(二) 基因自由组合定律的实质3.下列涉及自由组合定律的表述,正确的是( )A.AaBb个体产生配子的过程一定遵循自由组合定律B.X染色体上的基因与常染色体上的基因能自由组合C.XBY个体产生两种配子的过程体现了自由组合定律D.含不同基因的雌雄配子随机结合属于基因的自由组合解析:选B 若A、a和B、b两对等位基因位于一对同源染色体上,则不遵循基因的自由组合定律;XBY个体产生两种配子的过程只能体现基因的分离定律;基因的自由组合发生于减数分裂产生配子时,不是受精作用时。4.(2018·曲阜师大附中检测)如图为某植株自交产生后代过程示意图,下列对此过程及结果的叙述,错误的是( )A.A、a与B、b的自由组合发生在①过程B.②过程发生雌、雄配子的随机结合C.M、N、P分别代表16、9、3D.该植株测交后代性状分离比为1∶1∶1∶1解析:选D ①为减数分裂产生配子的过程,减数第一次分裂过程中发生自由组合;②为受精作用,该过程发生雌雄配子的随机组合;4种雌雄配子有42种结合方式,子代有32种基因型,根据P的表现型比值判断,有3种表现型,故该植株测交后代的性状分离比为2∶1∶1。突破点(二) 基因自由组合定律的常规解题规律及方法——— 1.(2017·全国卷Ⅱ)若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定,其中,A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素;B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素;D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达;相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交,F1均为黄色,F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,则杂交亲本的组合是( )A.AABBDD×aaBBdd,或AAbbDD×aabbddB.aaBBDD×aabbdd,或AAbbDD×aaBBDDC.aabbDD×aabbdd,或AAbbDD×aabbddD.AAbbDD×aaBBdd,或AABBDD×aabbdd解析:选D F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,总数为64,故F1中应有3对等位基因,且遵循自由组合定律,由此对各项进行逐项分析即可得出答案。A项,AABBDD×aaBBdd的F1中只有2对等位基因,AAbbDD×aabbdd的F1中也只有2对等位基因;B项,aaBBDD×aabbdd的F1中只有2对等位基因,AAbbDD×aaBBDD的F1中也只有2对等位基因;C项,aabbDD×aabbdd的F1中只有1对等位基因,且F1、F2都是黄色,AAbbDD×aabbdd的F1中只有2对等位基因。A、B、C中的亲本组合都不符合。D项,AAbbDD×aaBBdd或AABBDD×aabbdd的F1中含有3对等位基因,F1均为黄色,F2中毛色表现型会出现黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,符合要求。2.(2016·全国卷Ⅱ)某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对性状,各由一对等位基因控制(前者用D、d表示,后者用F、f表示),且独立遗传。利用该种植物三种不同基因型的个体(有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C)进行杂交,实验结果如下:回答下列问题:(1)果皮有毛和无毛这对相对性状中的显性性状为________,果肉黄色和白色这对相对性状中的显性性状为________。(2)有毛白肉A、无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型依次为________________________。(3)若无毛黄肉B自交,理论上,下一代的表现型及比例为________________________。(4)若实验3中的子代自交,理论上,下一代的表现型及比例为________________________________________________________________________。(5)实验2中得到的子代无毛黄肉的基因型有__________________________。解析:(1)由实验3有毛白肉A与无毛黄肉C杂交的子代都是有毛黄肉,可判断果皮有毛对无毛为显性性状,果肉黄色对白色为显性性状。(2)依据性状与基因的显隐性对应关系,可确定有毛白肉A的基因型是D_ff,无毛黄肉B的基因型是ddF_,因有毛白肉A和无毛黄肉B的子代果皮都表现为有毛,则有毛白肉A的基因型是DDff;又因有毛白肉A和无毛黄肉B的子代黄肉∶白肉为1∶1,则无毛黄肉B的基因型是ddFf;由有毛白肉A(DDff)与无毛黄肉C(ddF_)的子代全部为有毛黄肉可以推测,无毛黄肉C的基因型为ddFF。(3)无毛黄肉B(ddFf)自交后代的基因型为ddFF∶ddFf∶ddff=1∶2∶1,故后代表现型及比例为无毛黄肉∶无毛白肉=3∶1。(4)实验3中亲代的基因型是DDff和ddFF,子代为有毛黄肉,基因型为DdFf,其自交后代表现型为有毛黄肉(9D_F_)∶有毛白肉(3D_ff)∶无毛黄肉(3ddF_)∶无毛白肉(1ddff)=9∶3∶3∶1。(5)实验2中无毛黄肉B(ddFf)与无毛黄肉C(ddFF)杂交,子代无毛黄肉的基因型为ddFF和ddFf。答案:(1)有毛 黄肉 (2)DDff、ddFf、ddFF (3)无毛黄肉∶无毛白肉=3∶1 (4)有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉=9∶3∶3∶1 (5)ddFF、ddFf考什么(1)基因型、表现型的推导(2)显隐性判断、基因型和表现型比例的计算以选择题、非选择题的形式考查学什么(1)掌握用“拆分法”解决自由组合问题的方法(2)掌握概率计算、基因型和表现型相互推导的方法(3)掌握自由组合定律的迁移应用 1.拆分法——解答自由组合问题的一般方法(1)解题步骤首先,将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下,有几对等位基因就可分解为几组分离定律问题。如AaBb×Aabb,可分解为两组:Aa×Aa,Bb×bb。然后,按分离定律进行逐一分析。最后,将获得的结果进行综合,得到正确答案。(2)示例①基因型类型及概率的问题:问题举例计算方法AaBbCc×AaBBCc,求后代的基因型种类数可分解为三个分离定律:Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa)Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb)Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)因此,AaBbCc×AaBBCc的后代中有3×2×3=18(种)基因型AaBbCc×AaBBCc,后代中AaBBcc出现的概率计算②表现型类型及概率的问题:问题举例计算方法AaBbCc×AabbCc,求其杂交后代可能的表现型种类数可分解为三个分离定律:Aa×Aa→后代有2种表现型(3A_∶1aa)Bb×bb→后代有2种表现型(1Bb∶1bb)Cc×Cc→后代有2种表现型(3C_∶1cc)所以,AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2=8(种)表现型AaBbCc×AabbCc,后代中表现型A_bbcc出现的概率计算 AaBbCc×AabbCc,求子代中不同于亲本的表现型(基因型)不同于亲本的表现型=1-亲本的表现型=1-(A_B_C_+A_bbC_),不同于亲本的基因型=1-亲本的基因型=1-(AaBbCc+AabbCc)2.“逆向组合法”——推断亲本基因型的一般思路(1)方法将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析,再运用乘法原理进行逆向组合。(2)题型示例①9∶3∶3∶1?(3∶1)(3∶1)?(Aa×Aa)(Bb×Bb);②1∶1∶1∶1?(1∶1)(1∶1)?(Aa×aa)(Bb×bb);③3∶3∶1∶1?(3∶1)(1∶1)?(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb);④3∶1?(3∶1)×1?(Aa×Aa)(BB×_ _)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×_ _)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。3.“十字交叉法”解决两病概率计算问题的方法(1)当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况的概率分析如下:(2)根据序号所示进行相乘得出相应概率再进一步拓展如下表:序号类型计算公式①同时患两病概率mn②只患甲病概率m(1-n)③只患乙病概率n(1-m)④不患病概率(1-m)(1-n)拓展求解患病概率①+②+③或1-④只患一种病概率②+③或1-(①+④)1.在家蚕遗传中,黑色(A)与淡赤色(a)是有关蚁蚕(刚孵化的蚕)体色的相对性状,黄茧(B)与白茧(b)是有关茧色的相对性状,假设这两对相对性状自由组合,有三对亲本组合,杂交后得到的数量比如下表,下列说法错误的是( )黑蚁黄茧黑蚁白茧淡赤蚁黄茧淡赤蚁白茧组合一9331组合二0101组合三3010A.组合一亲本一定是AaBb×AaBbB.组合三亲本可能是AaBB×AaBBC.若组合一和组合三亲本杂交,子代表现型及比例与组合三的相同D.组合二亲本一定是Aabb×aabb解析:选C 组合一的杂交后代比例为9∶3∶3∶1,所以亲本一定为AaBb×AaBb;组合二杂交后代只有白茧,且黑蚁与淡赤蚁比例为1∶1,所以亲本一定为Aabb×aabb;组合三杂交后代只有黄茧,且黑蚁与淡赤蚁比例为3∶1,所以亲本为AaBB×AaBB或AaBB×AaBb或AaBB×Aabb;只有组合一中AaBb和组合三中AaBB杂交,子代表现型及比例才与组合三的相同。2.基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交,假定这7对等位基因自由组合(不考虑交叉互换),则下列有关叙述错误的是( )A.子代中7对等位基因纯合的个体出现的概率为1/128B.子代中3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体和4对等位基因杂合、3对等位基因纯合的个体出现的概率不相等C.子代中5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为21/128D.理论上亲本减数分裂产生128种配子,子代中有2 187种基因型解析:选B 子代中一对等位基因的纯合包括显性纯合与隐性纯合,杂合子自交后代中杂合子与纯合子的概率都是1/2,子代中出现7对等位基因纯合的个体为:1/2×1/2×1/2×1/2×1/2×1/2×1/2=1/128;子代中3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体和4对等位基因杂合、3对等位基因纯合的个体出现的概率相等,都为1/8×1/16×C=35/128;子代中出现5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体的概率为1/32×1/4×C=21/128;理论上亲本减数分裂产生27=128种配子,子代中基因型有37=2 187种。3.甘蓝型油菜花色性状由三对等位基因控制,三对等位基因分别位于三对同源染色体上。花色表现型与基因型之间的对应关系如表。表现型白花乳白花黄花金黄花基因型AA_ _ _ _Aa_ _ _ _aaB_ _ _ aa_ _ D_aabbdd请回答:(1)白花(AABBDD)×黄花(aaBBDD),F1基因型是________,F1测交后代的花色表现型及其比例是________。(2)黄花(aaBBDD)×金黄花,F1自交,F2中黄花基因型有________种,其中纯合个体占黄花的比例是__________________________。(3)甘蓝型油菜花色有观赏价值,欲同时获得四种花色表现型的子一代,可选择基因型为________的个体自交,理论上子一代比例最高的花色表现型是________。解析:(1)P:AABBDD×aaBBDD→F1:AaBBDD,F1测交:AaBBDD×aabbdd→AaBbDd(乳白花)∶aaBbDd(黄花)=1∶1。(2)P:aaBBDD×aabbdd→F1:aaBbDd,F1三对等位基因中,aa自交后代都是aa,另两对均是杂合子,所以F1(aaBbDd)自交的结果有aaB_D_(黄花)、aaB_dd(黄花)、aabbD_(黄花)、aabbdd(金黄花)这四类基因型。前三类基因型对应的表现型均为黄花,共有8种基因型,在F2中所占的比例为15/16,其中纯合个体占F2的比例为1/16(aaBBDD)+1/16(aaBBdd)+1/16(aabbDD)=3/16,则F2黄花中纯合个体占的比例是(3/16)÷(15/16)=1/5。(3)欲同时获得四种花色表现型的子一代,选择的亲本中每一对基因必须均含有显性基因和隐性基因,即每一对均为杂合子,故选择的亲本的基因型为AaBbDd,当个体AaBbDd自交时,得到的子一代表现型及其比例为白花(AA_ _ _ _)∶乳白花(Aa_ _ _ _)∶黄花(aaB_ _ _ _和aa_ _ D _ _)∶金黄花(aabbdd)=(1/4×1×1)∶(2/4×1×1)∶(1/4×3/4×1+1/4×1×3/4-1/4×3/4×3/4)∶(1/4×1/4×1/4)=16∶32∶15∶1,可见花色表现型所占比例最高的是乳白花。答案:(1)AaBBDD 乳白花∶黄花=1∶1 (2)8 1/5 (3)AaBbDd 乳白花突破点(三) 个体基因型的探究与自由组合定律的验证——— 1.“实验法”探究个体基因型自交法对于植物来说,鉴定个体基因型的最好方法是使该植物个体自交,通过观察自交后代的性状分离比,分析出待测亲本的基因型测交法如果能找到纯合的隐性个体,根据测交后代的表现型比例即可推知待测亲本的基因组成单倍体育种法对于植物个体来说,如果条件允许,取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,根据处理后植株的性状即可推知待测亲本的基因型2.自由组合定律的验证方法自交法:F1自交如果后代性状分离比符合9∶3∶3∶1或(3∶1)n(n≥3),则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上,符合自由组合定律;反之,则不符合测交法:如果测交后代性状分离比符合1∶1∶1∶1或(1∶1)n(n≥3),则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上,符合自由组合定律,反之则不符合配子法:F1减数分裂产生数量相等的2n(n为等位基因对数)种配子,则符合自由组合定律1.某中学实验室有三包豌豆种子,甲包写有“纯合高茎叶腋花”字样,乙包写有“纯合矮茎茎顶花”字样,丙包豌豆标签破损只隐约看见“黄色圆粒”字样。某研究性学习小组对这三包豌豆展开激烈的讨论:(1)在高茎、叶腋花、茎顶花和矮茎四个性状中,互为相对性状的是________________________________________________________________________。(2)怎样利用现有的三包种子判断高茎、叶腋花、茎顶花和矮茎四个性状中哪些性状为显性性状?写出杂交方案,并预测可能的结果。(3)同学们就“控制叶腋花、茎顶花的等位基因是否与控制高茎、矮茎的等位基因在同一对同源染色体上”展开了激烈的争论,你能利用以上两种豌豆设计出最佳实验方案并作出判断吗?(4)针对丙包豌豆,该研究性学习小组利用网络得知,黄色、绿色分别由A和a控制,圆粒、皱粒分别由B和b控制,于是该研究性学习小组欲探究其基因型。实验一组准备利用单倍体育种方法对部分种子进行基因型鉴定,但遭到了实验二组的反对。实验二组选择另一种实验方案,对剩余种子进行基因型鉴定。①为什么实验二组反对实验一组的方案?②你能写出实验二组的实验方案和结果预测吗?答案:(1)叶腋花和茎顶花、高茎和矮茎(2)取甲、乙两包种子各一些种植,发育成熟后杂交。若F1均为高茎叶腋花豌豆,则高茎、叶腋花为显性;若F1均为矮茎、茎顶花豌豆,则矮茎、茎顶花为显性;若F1均为高茎茎顶花豌豆,则高茎、茎顶花为显性;若F1均为矮茎叶腋花豌豆,则矮茎、叶腋花为显性。(3)方案一 取纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆杂交得F1,让其自交,如果F2出现四种性状,其性状分离比为9∶3∶3∶1,说明符合基因的自由组合定律,因此控制叶腋花、茎顶花的这对等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在同一对同源染色体上;否则可能是位于同一对同源染色体上。方案二 取纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆杂交得F1,判断亲本的显隐性,再让F1与纯种隐性亲本豌豆测交,如果测交后代出现四种性状,其性状分离比为1∶1∶1∶1,说明符合基因的自由组合定律,因此控制叶腋花、茎顶花的这对等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在同一对同源染色体上;否则可能是位于同一对同源染色体上。(4)①单倍体育种技术复杂,还需要与杂交育种配合,普通中学实验室难以完成。②对部分丙包种子播种并进行苗期管理。植株成熟后,自然状态下进行自花受粉。收集每株所结种子进行统计分析,若自交后代全部为黄色圆粒,则此黄色圆粒豌豆的基因型为AABB;若后代仅出现黄色圆粒、黄色皱粒,比例约为3∶1,则此黄色圆粒豌豆的基因型为AABb;若后代仅出现黄色圆粒、绿色圆粒,比例约为3∶1,则此黄色圆粒豌豆的基因型为AaBB;若后代出现黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒、绿色皱粒四种表现型,比例约为9∶3∶3∶1,则此黄色圆粒豌豆的基因型为AaBb。2.已知玉米子粒黄色(A)对白色(a)为显性,非糯(B)对糯(b)为显性,这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证:①子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律;②子粒的非糯与糯的遗传符合分离定律;③以上两对性状的遗传符合自由组合定律。要求:写出遗传图解,并加以说明。F2子粒中:①若黄粒(A_)∶白粒(aa)=3∶1,则验证该性状的遗传符合分离定律;②若非糯粒(B_)∶糯粒(bb)=3∶1,则验证该性状的遗传符合分离定律;③若黄非糯粒∶黄糯粒∶白非糯粒∶白糯粒=9∶3∶3∶1,即A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,则验证这两对性状的遗传符合自由组合定律。3.小鼠的体色由两对基因控制,Y代表黄色,y代表灰色,B决定有色素,b决定无色素(白色)。已知Y与y位于1、2号染色体上,母本为纯合黄色鼠,父本为纯合白色鼠。请设计实验探究另一对等位基因是否也位于1、2号染色体上(仅就体色而言,不考虑其他性状和交叉互换)。第一步:选择题中的父本和母本杂交得到F1;第二步:_________________________________________________________________;第三步:________________________________________________________________。结果及结论:①________________________________________________________________________,则另一对等位基因不位于1、2号染色体上;②________________________________________________________________________,则另一对等位基因也位于1、2号染色体上。解析:如果另一对等位基因(B、b)也位于1、2号染色体上,则完全连锁,不符合基因自由组合定律;如果另一对等位基因(B、b)不位于1、2号染色体上,则符合基因自由组合定律,因此可让题中的父本和母本杂交得到F1,再让F1雌雄成鼠自由交配得到F2(或多只F1雌鼠与父本小白鼠自由交配),观察统计F2中小鼠的毛色(或观察统计子代小鼠的毛色),若F2中小鼠毛色表现为黄色∶灰色∶白色=9∶3∶4(或子代黄色∶灰色∶白色=1∶1∶2),则另一对等位基因不位于1、2号染色体上;若F2代小鼠毛色表现为黄色∶白色=3∶1(或子代黄色∶白色=1∶1),则另一对等位基因也位于1、2号染色体上。答案:第二步:让F1雌雄成鼠自由交配得到F2(或多只F1雌鼠与父本小白鼠交配)第三步:观察统计F2中小鼠的毛色(或观察统计子代小鼠的毛色)①若子代小鼠毛色表现为黄色∶灰色∶白色=9∶3∶4(或黄色∶灰色∶白色=1∶1∶2)②若子代小鼠毛色表现为黄色∶白色=3∶1(或黄色∶白色=1∶1)[课堂小结·握主干] ?建知识体系(填一填)?记核心要点(背一背)[填空]①自由组合 ②分离 ③隐性纯合子 ④减数第一次分裂后期⑤非同源染色体上的非等位基因自由组合 ⑥有性生殖 ⑦染色体1.自由组合定律(1)具有两对相对性状的纯种豌豆杂交,F2出现9种基因型、4种表现型,比例是9∶3∶3∶1。(2)生物个体的基因型相同,表现型不一定相同;表现型相同,基因型也不一定相同。(3)F1产生配子时,等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因可以自由组合,产生比例相等的4种配子。2.分离定律与自由组合定律的关系(1)基因的分离定律和自由组合定律,同时发生在减数第一次分裂后期,分别由同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合所引起。(2)分离定律和自由组合定律是真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递规律。分离定律是自由组合定律的基础?第1讲 人体的内环境与稳态 (一)细胞生活的环境内环境1.据图回答有关内环境的问题(1)写出图中标号代表的内容:①血浆,②组织液,③淋巴,④细胞外液,⑤细胞内液,⑥体液。(2)根据提示表示出内环境3种成分之间的相互关系:(3)几种细胞所生活的具体内环境(连线):(4)填写内环境三大理化性质的概念图1.明辨三组易混淆的概念(1)体液≠内环境:①体液指生物体内的液体,包括细胞内液和细胞外液。②内环境是由细胞外液构成的液体环境,主要包括血浆、组织液、淋巴等。(2)血液≠血浆:①血液包括血浆和血细胞。②血浆是血液中的液体部分,属于体液中的细胞外液。(3)血红蛋白≠血浆蛋白:①血红蛋白存在红细胞中,是红细胞内的重要成分。②血浆蛋白是血浆中200多种蛋白质的总称。2.记住内环境成分的三类“属于”、两类“不属于”(1)三类属于内环境的成分:①血浆运送的气体及各种营养物质:如O2、水、蛋白质、脂质、氨基酸、维生素、葡萄糖、核苷酸、无机盐等。②血浆运送的各种代谢废物:如CO2、尿素、尿酸、氨等。③血浆和组织液中的各种功能性物质:如血浆蛋白、激素、抗体、神经递质等。(2)两类不属于内环境的成分:①细胞内及细胞膜上的成分(不分泌出细胞):如血红蛋白、载体蛋白、突触小泡内的神经递质、呼吸酶、H2O2酶以及DNA复制、转录、翻译有关的酶等。②与外界相通的管腔、囊腔(如呼吸道、消化道、膀胱、子宫等)及与外界相通的液体(如尿液、泪液、汗液、消化液等),不属于内环境。(二)内环境的稳态2.据图回答下列问题(1)内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。(2)与内环境稳态的维持直接相关的结构是:[d]皮肤、[a]消化系统、[b]呼吸系统、[c]泌尿系统、[e]循环系统。(3)对内环境的稳态起调节作用的系统有:神经系统、内分泌系统和免疫系统。3.内环境稳态必记的五点————突破点(一) 内环境的组成、理化性质————(辨清记牢快得分)——— 1.判断正误(1)内环境的组成成分①内环境是对多细胞生物而言的,单细胞生物无所谓内环境。(√)②内环境包括血液、组织液和淋巴等。(×)提示:血液不是内环境成分。③泪液、肠液、尿液等属于细胞外液。(×)提示:泪液、肠液、尿液等不属于内环境成分,即不属于细胞外液。④膀胱上皮细胞生活的直接内环境是尿液和组织液。(×)提示:膀胱上皮细胞生活的直接内环境是组织液。(2)内环境的理化性质和作用①与血浆和淋巴相比,组织液中含有更多的蛋白质。(×)提示:组织液、血浆、淋巴在成分上的最主要差别在于血浆中含有较多的蛋白质。②血浆渗透压的大小与无机盐的含量有关,特别是Na+和Cl-,而与蛋白质的含量无关。(×)提示:血浆蛋白质的含量与其渗透压密切相关。③正常人的血浆pH为7.35~7.45,与HCO、HPO等离子有关。(√)④内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介。(√)2.(2014·全国卷Ⅱ)关于在正常情况下组织液生成与回流的叙述,错误的是( )A.生成与回流的组织液中氧气的含量相等B.组织液不断生成与回流,并保持动态平衡C.血浆中的有些物质经毛细血管动脉端进入组织液D.组织液中的有些物质经毛细血管静脉端进入血液解析:选A 在毛细血管的动脉端,血液运输的氧气经组织液进入组织细胞被利用,在毛细血管的静脉端,组织细胞代谢产生的二氧化碳经组织液进入血液被运输到肺排出体外,因此生成的组织液中的氧气的含量大于回流的组织液中氧气的含量,两者氧气的含量不相等。血浆可以形成组织液,组织液可以进入毛细淋巴管形成淋巴,也可以回渗到血浆,淋巴通过淋巴循环回流到血浆,因此组织液处于不断生成与回流之中,并保持着动态平衡。动脉中的血浆沿动脉流入毛细血管的动脉端,其中的许多物质会透过毛细血管壁进入组织液。组织液中包括细胞代谢产物在内的各种物质,大部分能够被毛细血管的静脉端吸收进入血液。3.如图中甲、乙、丙、丁表示人体体液的各种成分及其相互关系,有关叙述正确的是( )A.人体内含量最多的是乙,O2浓度最高的是乙B.营养不良时,甲的含量会增多,乙的含量会减少C.毛细血管壁细胞的内环境为甲和乙D.淋巴细胞只分布在丁中解析:选C 依图中各组分之间的关系可判断出甲、乙、丙、丁分别是血浆、组织液、细胞内液和淋巴。人体内含量最多的是细胞内液,约占体液的2/3;O2通过血液运输至组织液进而被组织细胞所利用,因此甲处O2的浓度最高。营养不良时,血浆中蛋白质含量减少,组织液将增多。毛细血管壁内侧为血浆,外侧为组织液,因此毛细血管壁细胞的内环境为血浆和组织液。淋巴细胞分布在血浆和淋巴中。1.内环境及其组成中的三个“必须认准”2.排除不属于内环境成分的“四看法”———————突破点(二) 内环境稳态—————————— 1.(2014·全国卷Ⅰ有改动)内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件,下列叙述错误的是( )A.内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化B.内环境稳态有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行C.维持内环境中Na+、K+浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性D.长期饮用弱碱性的水会改变内环境的pH,将不利于人体健康解析:选D 血浆中存在缓冲物质,能够将人体内环境的pH维持在相对稳定的范围内,长期饮用弱碱水不会改变内环境的pH。2.(2012·江苏高考)下列关于人体内环境稳态失调的叙述,错误的是( )A.淋巴管阻塞引起下肢水肿B.血液中钙盐过多引起肌无力C.再次接触同种过敏原引起过敏反应D.腹泻引起体液中水和蛋白质大量丢失解析:选D 淋巴管阻塞会影响组织液中部分体液经淋巴返回血浆,从而引起组织液增多,出现下肢水肿;血液中钙盐缺乏会引起抽搐,钙盐过多则会引起肌无力;过敏反应是由已产生免疫的机体再次受到同种过敏原的刺激引起的;腹泻可引起体液中水分和盐分大量丢失,但不会引起体液中蛋白质大量丢失。考什么(1)内环境稳态的重要意义(2)人体内环境稳态的调节机制和失调以选择题、非选择题的形式进行考查学什么(1)记忆内环境稳态的实质、调节机制及意义(2)学会分析内环境稳态失调引起的疾病1.内环境稳态与人体健康(1)血糖正常——保证机体正常的能量供应。(2)体温、pH相对恒定——酶的活性正常,细胞代谢正常。(3)渗透压相对稳定——细胞维持正常的形态和功能。2.内环境稳态失调引起的健康问题理化性质失调内环境中的化学成分含量失衡①pH失调——酸中毒、碱中毒。②渗透压失调(如呕吐等)——细胞形态、功能异常。③体温失调——发热、中暑等①失水过多——可导致血浆渗透压升高。②蛋白质含量降低——可出现组织水肿。③代谢废物上升——可导致尿毒症。④O2缺乏——可导致乳酸中毒。⑤血浆中Ca2+过低——可出现抽搐。⑥血糖平衡失调——低血糖、糖尿病等3.组织水肿及其产生原因分析组织间隙中积聚的组织液过多将导致组织水肿,其引发原因包括2大层面5项原因,如图所示: 4.人体pH稳态的维持(1)稳态维持的原因:血浆中存在缓冲物质,如NaHCO3/H2CO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。(2)维持机制:酸性或碱性物质进入血浆后,可以和缓冲物质发生反应,反应产物可以通过肺或肾脏排出体外,从而使血浆的酸碱度保持相对稳定(以H2CO3/NaHCO3缓冲对为例)。题点(一) 内环境稳态的意义及调节机制1.(2018·武汉调研)以下关于动物内环境和稳态的叙述,错误的是( )A.葡萄糖、生长激素、抗体属于人体内环境的成分B.若内环境稳态不能维持,机体的正常生命活动就会受到威胁C.血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量D.人体剧烈运动时产生的乳酸会导致血浆pH显著下降解析:选D 葡萄糖、生长激素、抗体都可以存在于细胞外液中,因此属于内环境的成分;内环境稳态的维持是机体进行正常生命活动的基础;血浆中含有多种物质,如水分、血浆蛋白、无机盐等,其中血浆蛋白和无机盐的含量是决定血浆渗透压的主要因素;人体剧烈运动时会产生大量乳酸,但是在血浆中缓冲物质的作用下,血浆pH维持在7.35~7.45,不会显著下降。2.如图是关于人体内环境稳态调节的示意图,下列相关说法错误的是( )A.甲、乙表示体液调节和免疫调节B.三种调节方式中,神经调节占主导地位C.丙、丁可以表示温度和酸碱度D.内环境的理化性质不可以变化,否则机体就不能进行正常的生命运动解析:选D 内环境稳态的实质是内环境的化学成分和理化性质都处于相对稳定的状态,可以在一定范围内变化,如果超出这一范围就会影响机体正常的生命活动。题点(二) 内环境稳态失调引起的疾病3.如图表示人体皮下的组织,b、c、d表示细胞外液。下面列举的诸多因素中,可能引起人体组织水肿的是( )①c周围的管壁破损 ②长期蛋白质摄入不足 ③淋巴管阻塞 ④花粉等过敏原引起毛细血管的通透性增加⑤肾炎导致血浆蛋白丢失A.只有②③ B.只有②③④C.只有①③⑤ D.①②③④⑤解析:选D 组织水肿是由组织液过多引起的,导致组织液过多的原因有过敏反应、肾炎、营养不良、淋巴管阻塞以及毛细血管壁破损等。4.日常生活中,很多因素会引起内环境发生变化,下列相关叙述错误的是( )A.剧烈运动中,内环境的pH有下降趋势B.食物中长期缺少蛋白质,会导致血浆蛋白含量下降进而引起组织水肿C.中暑是神经调节紊乱造成的,与体液调节无关D.佝偻病与内环境的稳态失衡有一定的关系解析:选C 剧烈运动时机体进行无氧呼吸,会产生大量乳酸,使内环境的pH有下降趋势。人体摄入的蛋白质过少,会造成血浆蛋白含量下降,血浆渗透压降低,从而引起组织水肿。中暑是由于体内热量积累过多,不易排出体外,超出了内环境的自我调节能力;体温调节中既有神经调节,也有体液调节。佝偻病患者体内Ca2+缺乏,与内环境的稳态失衡有一定的关系。——突破点(三) 内环境成分相互转化的三种模型图———— [信息解读](1)图1中A为组织细胞,细胞内的液体为细胞内液,组织细胞间隙内的液体为组织液。两端开口的为毛细血管,只有一端开口的为毛细淋巴管。(2)细胞内液和组织液之间、组织液和血浆之间可进行物质交换,因此都是双向箭头。组织液可以进入毛细淋巴管成为淋巴,经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中,因此,组织液→淋巴→血浆是单向箭头。①单方向(箭头)②双方向(箭头)因此,图2中a为血浆,b为组织液,c为细胞内液,d为淋巴;图3中甲是细胞内液,乙是组织液,丙是血浆,丁是淋巴。[读图技法](1)解答图1类题目时,首先要准确记忆体液的组成及其存在的部位,以及其中生活的细胞种类;其次是根据有无盲端分清毛细血管和毛细淋巴管。(2)解答图2、图3类题目时,首先要明确体液各部分的转化关系,然后根据单、双箭头做出准确判断。1.如图为人体内某组织的局部结构示意图,a、b、c分别表示不同体液,据图判断下列叙述正确的是( )A.a、b、c的成分和含量相近,但不完全相同,最主要的差别在于a中含有较多蛋白质B.人体剧烈运动后,b中的pH将会由弱碱性变成酸性C.如果图示为肺部组织,则Ⅱ端比Ⅰ端血浆中葡萄糖含量低、O2含量多D.如果图示为胰岛组织,则饱饭后Ⅱ端比Ⅰ端血浆中胰岛素含量高、葡萄糖含量高解析:选C 据图可知,图中a、b、c分别表示组织液、血浆和淋巴,三者成分和含量不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多蛋白质,而组织液和淋巴中含蛋白质较少,A错误;人体血浆中的缓冲物质可调节血浆pH,使血浆pH维持在7.35~7.45之间,而不会因剧烈运动导致血浆pH由弱碱性变成酸性,B错误;如果图示为肺部组织,当血液流经肺部组织后,Ⅱ端比Ⅰ端血浆中葡萄糖含量低、O2含量多,C正确;如果图示为胰岛组织,则饱饭后Ⅱ端比Ⅰ端血浆中胰岛素含量高、葡萄糖含量低,D错误。2.如图为人体体液进行物质交换的示意图,其中叙述正确的是( )①甲、乙、丙、丁依次为淋巴、血浆、组织液、细胞内液②神经递质可以存在于丙中③丁中的蛋白质含量相对较高④DNA解旋酶可以存在于乙内A.②③ B.①④C.①②③ D.②③④解析:选D 从图中分析可知:甲、乙、丙、丁依次为淋巴、细胞内液、组织液、血浆;神经递质从突触前膜释放出来后可以存在于突触间隙,突触间隙的液体属于丙(组织液);血浆中蛋白质含量相对较高;DNA解旋酶是胞内酶,存在于乙(细胞内液)中。3.如图表示人体中部分体液的关系图,则下列叙述正确的是( )A.过程②受阻时,会引起组织水肿B.乙中的蛋白质含量比甲高,丁中O2浓度比甲中高C.T细胞、B细胞可以存在于丙中,乙酰胆碱可存在于甲中D.剧烈运动后丁中产生的大量乳酸通过过程④、①进入乙,导致乙的pH明显降低解析:选C 分析图示可知,甲是组织液,乙是血浆,丙是淋巴,丁是细胞内液。过程①受阻时,会导致组织液过多,引起组织水肿。乙(血浆)中的蛋白质含量比甲(组织液)高;由于组织细胞有氧呼吸不断消耗O2,丁(细胞内液)中O2浓度比甲(组织液)中低。T细胞和B细胞都属于淋巴细胞,淋巴细胞可以位于淋巴(丙)和血浆中;乙酰胆碱为神经递质,当神经末梢有兴奋传来时,突触前膜内的突触小泡受到刺激,就会释放神经递质到突触间隙,突触间隙的液体为组织液(甲)。由于血浆(乙)中存在缓冲物质,剧烈运动后细胞中产生的大量乳酸进入血浆不会导致血浆的pH明显降低。[课堂小结·握主干] (对应学生用书P139)?建知识体系(填一填)?记核心要点(背一背)[填空]①血浆 ②组织液③淋巴 ④神经调节⑤体液调节 ⑥免疫调节1.内环境的组成成分(1)内环境(细胞外液)是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,主要包括血浆、组织液和淋巴三类细胞外液。(2)细胞外液的理化性质主要包括三个方面:渗透压、酸碱度和温度。(3)组织液、血浆和淋巴在成分上的最主要差别在于血浆中含有较多的蛋白质,而组织液、淋巴中蛋白质含量很少。2.内环境稳态及调节(1)溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目;血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-。(2)人体各器官、系统协调一致地正常运行是内环境稳态的基础;神经调节、体液调节和免疫调节是机体维持稳态的主要调节机制。 一、选择题1.(2018·厦门质检)下列各组物质中,属于内环境成分的一组是( )A.K+、血浆蛋白、淋巴因子B.唾液淀粉酶、溶菌酶、抗利尿激素C.CO2、解旋酶、Cl-、尿素D.Ca2+、载体蛋白、神经递质解析:选A 内环境中含有各种离子、血浆蛋白、抗体、淋巴因子、葡萄糖、激素、O2、CO2、各种代谢废物等成分;唾液淀粉酶分泌到消化道,不是内环境的成分;解旋酶在细胞内使DNA双螺旋解开,不是内环境的成分;载体蛋白位于细胞膜上,不是内环境的成分,神经递质可通过胞吐释放到组织液中,属于内环境的成分。2.备战21届俄罗斯世界杯足球赛期间,运动员刻苦训练,脚上经常磨出“水泡”,水泡中的液体主要渗入( )A.组织细胞B.毛细血管和各级动脉、静脉C.各级动脉和静脉D.毛细血管和毛细淋巴管解析:选D 水泡中液体的主要成分是组织液,组织液可单向渗透到淋巴管形成淋巴,也可和血浆双向渗透。因此,水泡中的液体主要渗入毛细血管和毛细淋巴管。3.(2017·全国卷Ⅲ)若给人静脉注射一定量的0.9% NaCl溶液,则一段时间内会发生的生理现象是( )A.机体血浆渗透压降低,排出相应量的水后恢复到注射前水平B.机体血浆量增加,排出相应量的水后渗透压恢复到注射前水平C.机体血浆量增加,排出相应量的NaCl和水后恢复到注射前水平D.机体血浆渗透压上升,排出相应量的NaCl后恢复到注射前水平解析:选C 0.9%NaCl溶液的渗透压与血浆渗透压相等,所以静脉注射该溶液后,血浆渗透压不变,A、D项所述现象不会发生;静脉注射一定量的0.9% NaCl溶液会导致血浆量增加,而后经过机体的调节会将过多的水和NaCl排出体外,C项能够发生,而B项不会发生。4.(2018·河北景县中学检测)人体内细胞外液构成的液体环境称为内环境,内环境的稳态是细胞生活所必需的。下列说法错误的是( )A.渗透压的稳定遭到破坏,必然会引起代谢紊乱B.pH和温度的稳定,都给酶正常发挥催化作用创造了条件C.免疫系统识别并清除异己、外来病原微生物也是维持内环境稳态的机制D.内环境稳态是在神经和体液调节的共同作用下维持的,体液调节占主导地位解析:选D 内环境稳态是在神经调节、体液调节和免疫调节的共同作用下维持的,神经调节占主导地位,D错误。5.下表为某同学在医院进行体检时血浆中部分成分的平均含量数据。下列有关说法正确的是( )成分含量(%)成分含量(%)成分含量(%)水90.7葡萄糖0.08Cl-0.36血清白蛋白4.4脂肪0.14Ca2+0.01血清球蛋白2.1Na+0.38I-极其微量A.血浆的渗透压主要取决于两种血清蛋白B.血浆中所有脂肪比所有葡萄糖储存的能量多C.血浆中的Ca2+浓度偏高时会导致肌肉抽搐D.长期碘摄入不足会导致促甲状腺激素偏低解析:选B 血浆的渗透压主要取决于两种血清蛋白和无机盐,A错误;血浆中脂肪比葡萄糖的含量多,同等质量的脂肪比葡萄糖储存的能量多,所以血浆中所有脂肪比所有葡萄糖储存的能量多,B正确;血浆中的Ca2+浓度偏低时会导致肌肉抽搐,C错误;长期碘摄入不足会导致甲状腺激素偏低,通过负反馈调节,将导致促甲状腺激素偏高,D错误。6.某同学给健康实验兔静脉滴注0.9%的NaCl溶液(生理盐水)20 mL后,会出现的现象是( )A.输入的溶液会从血浆进入组织液B.细胞内液和细胞外液分别增加10 mLC.细胞内液Na+的增加远大于细胞外液Na+的增加D.输入的Na+中50%进入细胞内液,50%分布在细胞外液解析:选A 静脉注射的生理盐水会通过血浆进入内环境,如组织液中。虽然输入兔体内的生理盐水的渗透压等同于内环境的渗透压,但输入生理盐水后,机体会发挥自身的调节作用,将多余的水分和Na+排出体外。由于Na+大部分存在于细胞外,所以增加的Na+大部分分布于细胞外液中,不会有50%分布在细胞外液,50%进入细胞内液的现象发生。7.如图为高等动物的体内细胞与外界环境的物质交换示意图,下列叙述正确的是( )A.①③都必须通过消化系统才能完成B.人体的体液包括细胞外液和内环境C.细胞与内环境交换的④包括养料和氧气D.⑥可表述为:体内细胞可与外界环境直接进行物质交换解析:选C ①代表食物经消化吸收和血液循环进入内环境的过程,②③代表组织细胞产生的CO2等废物经血液循环运输到排泄器官排到外界环境的过程,不需通过消化系统;人体的体液包括细胞内液和细胞外液;④⑤代表组织细胞与内环境之间的物质交换过程,④中包括养料和氧气;⑥表示外界环境与细胞之间的物质交换过程是间接的,故用虚线表示。8.暑假期间,小王每晚跑步约5 000 m,小王运动时大量出汗且锻炼后肌肉感到酸痛,但休息一段时间后恢复正常。下列有关该调节过程的叙述错误的是( )A.小王体内细胞外液的渗透压主要与无机盐和蛋白质的含量有关,大量出汗后体内抗利尿激素增多B.小王感到肌肉酸痛的原因是肌细胞无氧呼吸,引起乳酸积累C.小王维持内环境pH稳定起主要作用的是HCO、HPOD.小王在5 000 m跑步过程中,肌肉所需的能量主要由无氧呼吸提供解析:选D 在5 000m跑步过程中,肌肉所需要的能量主要由有氧呼吸提供,无氧呼吸只是起辅助作用。9.如图表示淋巴和另外三种液体之间的相互关系,下列判断错误的是( )A.甲、乙、丙分别表示细胞内液、组织液和血浆B.如果淋巴不能流入丙,则会引起组织水肿C.甲、乙、丙和淋巴构成了细胞与外界进行物质交换的媒介D.维持丙的渗透压的物质主要是无机盐和蛋白质解析:选C 由图可知:甲为细胞内液,乙为组织液,丙为血浆。血浆、组织液、淋巴构成细胞与外界进行物质交换的媒介。10.如图表示某人从初进高原到完全适应,其体内血液中乳酸浓度的变化曲线,下列对ab段和bc段变化原因的分析,正确的是( )A.ab段上升是由人初进高原,呼吸频率加快造成的B.bc段下降的原因:一是乳酸被血液中的缓冲物质转化为其他物质;二是造血功能逐渐增强,红细胞数量增多C.ab段上升是因为此段时间内,人体只进行无氧呼吸,产生大量的乳酸进入血液D.ab段产生的乳酸,在bc段与Na2CO3反应解析:选B 图中ab段上升是由机体无氧呼吸增强造成的;人体无论是在O2充足还是在高原缺O2的条件下,细胞呼吸都是以有氧呼吸为主的;进入血液的乳酸能与缓冲物质NaHCO3反应。11.某同学以清水、缓冲液和血浆分别为实验材料进行“探究血浆是否具有维持pH稳定的功能”的实验,实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )A.起对照作用的是清水组和缓冲液组B.所得结果不合理的是清水组C.该实验结果说明血浆组缓冲物质的缓冲能力是有限的D.图中的结果表明缓冲液组维持pH稳定的能力强于血浆组解析:选D 本实验探究的是血浆是否具有维持pH稳定的功能,所以血浆组为实验组,清水组和缓冲液组为对照组;加入HCl后,清水组的pH应降低;从坐标曲线中可以看出,当加入的HCl达到一定量后,无论是血浆组还是缓冲液组,都不能继续维持pH的相对稳定,说明血浆组或缓冲液组中缓冲物质的缓冲能力是有限的;从坐标曲线图还可以看出,缓冲液组的曲线较血浆组先下降,说明缓冲液组维持pH稳定的能力低于血浆组。12.生活在低海拔地区的健康人到高海拔地区旅游时,容易出现血浆中乳酸浓度升高、肺水肿、脑水肿等症状,补救措施是针对性输液、吸氧和强心治疗。下列有关叙述正确的是( )A.血浆中乳酸含量的调节,需要神经—体液—免疫调节网络共同参与完成B.出现肺水肿的原因可能是组织液的渗透压升高导致组织液含量增多C.高浓度葡萄糖溶液可减轻脑水肿的原因是葡萄糖提供的能量增加D.人体具有维持稳态的调节机制,因此人体稳态不会随外界环境的变化而变化解析:选B 血浆中的缓冲物质可对血浆中的乳酸含量进行调节,A错误;若组织液的渗透压升高,从周围吸收的水分增多就可能导致组织液含量增多,从而引发组织水肿,故肺水肿的原因可能是组织液渗透压升高,B正确;补充高浓度葡萄糖溶液可使血浆渗透压升高,进而从组织液中吸收水分,以减轻脑水肿症状,C错误;人体维持稳态的能力具有一定限度,因此当外界环境的变化较大,超出了人体的调节能力范围时,稳态将遭到破坏,细胞代谢会发生紊乱,D错误。二、非选择题13.下面为人体细胞与内环境的示意图(图中①~④为液体,⑤~⑦为细胞),请据图回答问题:(1)③液体约占人体体液的__________;①与②④在成分上的主要区别是①中含有较多的____________;①②④合称为__________,①的渗透压大小主要与______________的含量有关,⑥的具体内环境是________________________________________________________________________。(2)血液中的氧被组织细胞利用经过的途径是(用图中的数字和箭头表示)________________________________________________________________________,共穿过________层膜结构,CO2浓度最高的部位为图中的[ ]____________________。(3)某人喝入大量的食醋________(填“能”或“不能”)引起内环境中的pH明显下降,原因是图中标号[ ]内存在着________物质。(4)若该图为肝脏组织的局部结构模式图,则合成脂蛋白的场所为[ ]________。(5)若某人长期营养不良,血浆中蛋白质降低,会引起图中[ ]________的液体增多,其结果将会引起组织________________。解析:由图分析可知,①是血浆,②是组织液,③是细胞内液,④是淋巴,⑤是红细胞,⑥是毛细血管壁细胞,⑦是组织细胞。若题图为肝脏组织,合成脂蛋白的场所为肝细胞。若一个人长期营养不良,其血浆中蛋白质含量降低,导致水分子过多地滞留于组织液中,将会引起组织水肿。答案:(1)2/3 蛋白质 细胞外液 无机盐、蛋白质 组织液和血浆 (2)⑤→①→⑥→②→⑦ 7 [⑦]组织细胞 (3)不能 [①] 缓冲 (4)[⑦]肝细胞 (5)[②]组织液 水肿14.下面是内环境稳态与各系统的功能联系示意图,请回答相关问题:(1)a表示________系统,b表示________系统,c表示________系统,参与内环境稳态维持的还有图中的______系统。(2)CO2不从组织液进入组织细胞的原因是________________________________________。(3)内环境相对稳定,除了图中所示的器官、系统的协调活动外,还必须在________________的调节下进行。(4)尝试构建人体肝脏内体液间O2、CO2扩散的模型(在框间用实线箭头表示O2扩散方向,用虚线箭头表示CO2扩散方向。不考虑CO2进入成熟红细胞内液)。解析:组织细胞与外界环境进行物质交换的媒介是内环境,同时借助多个器官、系统的参与,如呼吸系统吸入O2排出CO2,消化系统消化、吸收食物从而为机体提供营养物质,泌尿系统排出细胞代谢废物。由图可知a吸入O2排出CO2,为呼吸系统;b吸收养料,为消化系统;c排出代谢废物,为泌尿系统。组织细胞内的CO2浓度高于组织液,所以CO2不从组织液进入组织细胞。答案:(1)呼吸 消化 泌尿 循环 (2)组织细胞内的CO2浓度高于组织液 (3)神经—体液—免疫 (4)如图所示:15.(2017·全国卷Ⅰ)血浆渗透压可分为胶体渗透压和晶体渗透压,其中,由蛋白质等大分子物质形成的渗透压称为胶体渗透压,由无机盐等小分子物质形成的渗透压称为晶体渗透压。回答下列问题:(1)某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时,血浆胶体渗透压降低,水分由________进入组织液,可引起组织水肿等。(2)正常人大量饮用清水后,胃肠腔内的渗透压下降,经胃肠吸收进入血浆的水量会________,从而使血浆晶体渗透压________。(3)在人体中,内环境的作用主要为:①细胞生存的直接环境,②___________________________________________。解析:(1)由题干信息可知,胶体渗透压是由蛋白质等大分子物质形成的,而晶体渗透压是由无机盐等小分子物质形成的。某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时,血浆胶体渗透压降低,水分由血浆进入组织液,可引起组织水肿等。(2)正常人大量饮用清水后,胃肠腔内的渗透压下降,经胃肠吸收进入血浆的水量会增加,致使血浆中无机盐等小分子的浓度变小,血浆晶体渗透压降低。(3)细胞生存的直接环境是内环境,且细胞作为一个开放的系统,可以直接与内环境进行物质交换,不断获取进行生命活动所需要的物质,同时又不断排出代谢产生的废物,从而维持细胞正常的生命活动。所以内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。答案:(1)血浆 (2)增加 降低 (3)细胞与外界环境进行物质交换的媒介第2讲 通过神经系统的调节 (一)神经调节的基本方式及结构基础—反射与反射弧1.据图回答有关反射与反射弧的问题(1)反射是高等动物神经调节的基本方式,分为非条件反射和条件反射两种类型,下列实例中属于非条件反射的是bc,属于条件反射的是ade。(填字母)a.望梅止渴 B.膝跳反射 c.眨眼反射 d.一朝被蛇咬,十年怕井绳 e.学生听到铃声向教室奔跑(2)写出图中标号代表的结构名称:①感受器,②传入神经,③神经中枢,④传出神经,⑤效应器,⑥神经节。(3)直接刺激④,能(填“能”或“不能”)引起肌肉收缩,这不属于(填“属于”或“不属于”)反射。(4)破坏④处结构,刺激①处,肌肉不能(填“能”或“不能”)收缩,大脑能(填“能”或“不能”)产生感觉。1.明辨关于反射与反射弧的五个易误点(1)误认为所有生物都有反射。只有具有中枢神经系统的多细胞动物才有反射。如植物和单细胞动物没有反射,只有应激性。(2)误认为所有反射都必须有大脑皮层参与。只有条件反射的中枢在大脑皮层,非条件反射的中枢是大脑皮层以下的中枢,如下丘脑、脊髓等。(3)误认为只要有刺激就可引起反射。反射的进行需要接受适宜强度的刺激,若刺激强度过弱,则不能引起反射活动。另外,还需完整的反射弧。(4)误认为只要效应器有反应就是反射。反射弧的完整性是完成反射的前提条件。如传入神经受损,刺激神经中枢或传出神经,效应器能发生反应,但不是反射。(5)误认为传出神经末梢就是效应器。效应器是指传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等。(二)兴奋在神经纤维上的传导2.请回答有关兴奋在神经纤维上传导的问题(1)静息电位与动作电位的表现及形成机理(连线):(2)在图中用箭头画出局部电流及兴奋传导的方向:2.比较记忆静息电位与动作电位类型膜电位表现产生原因静息电位内负外正K+外流动作电位内正外负Na+内流3.辨明两个传导“方向”局部电流的方向膜外:未兴奋部位→兴奋部位膜内:兴奋部位→未兴奋部位兴奋传导的方向双向传导与膜内局部电流的方向一致,与膜外局部电流的方向相反(三)兴奋在神经元之间的传递3.据图回答有关兴奋在突触中传递的相关问题(1)写出图甲中A、B突触的类型:A:轴突—细胞体型;B:轴突—树突型(2)写出图乙中标号代表的结构名称:①轴突,②线粒体,③突触小泡,④突触前膜,⑤突触间隙,⑥突触后膜。(3)兴奋在图乙所示结构中传递时发生的信号变化为:电信号→化学信号→电信号。(4)在图丙箭头处给予适宜刺激,可检测到电位变化的有b、c、d、e,但a处不能检测到,说明兴奋在突触间单向传递,在神经纤维上双向传导。4.兴奋在神经元之间传递的六点必记(1)突触的类型:轴突—细胞体型、轴突—树突型。(2)突触的结构:突触前膜、突触间隙、突触后膜。(3)传递过程:―→(4)信号转化:电信号→化学信号→电信号。(5)传递特点:单向传递。(6)作用效果:使下一个神经元产生兴奋或抑制。5.辨析兴奋在突触中传递的一个“不等于”、一个“不一定”(1)突触小体不等于突触:①组成不同:突触小体是一个神经元轴突末端的膨大部分,其上的膜构成突触前膜;突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。②信号转换不同:在突触小体上的信号变化为电信号→化学信号。在突触中完成的信号变化为电信号→化学信号→电信号。(2)突触后膜不一定是下一个神经元的细胞体膜或树突膜,也可能是传出神经元支配的肌肉细胞膜或腺体细胞膜。(四)中枢神经系统的功能4.据图回答相关问题(1)饮酒过多会导致语无伦次、走路不稳、呼吸急促等症状,这些症状的出现分别与③④②内中枢受到影响有关。体温、血糖、水盐等调节中枢位于①;排尿、缩手及膝跳反射等中枢位于⑤。(填图甲中序号)(2)据图乙连线人脑的高级功能:6.列表串记各级中枢的功能神经中枢功能大脑皮层调节机体活动的最高级中枢小脑有维持身体平衡的中枢脑干有许多维持生命必要的中枢,如呼吸中枢下丘脑有体温调节中枢、水平衡的调节中枢,还与生物节律等的控制有关脊髓调节躯体运动的低级中枢7.巧记大脑皮层言语区及相应损伤症言语区不同区域名称的简写英文字母,分别取自相应英文单词的第一个字母,如S(speak)、W(write)、H(hear)、V(vision)。S区受损不能讲话,W区受损不能写字,H区受损不能听懂话,V区受损不能看懂文字。 ———————突破点(一) 反射和反射弧————(辨清记牢快得分)———— 1.判断正误(1)反射活动①神经系统结构和功能的基本单位是反射弧,而神经调节的基本方式为反射。(×)提示:神经系统结构和功能的基本单位是神经元。②反射是在大脑皮层参与下,机体对内外刺激作出的规律性应答。(×)提示:反射是在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激作出的规律性应答。③反射活动的发生需要反射弧结构完整,反射弧完整就能形成反射。(×)提示:判断反射的两要素:反射弧完整,适宜的刺激。④酸梅色泽直接刺激神经中枢引起唾液分泌是条件反射。(×)提示:酸梅色泽不能直接刺激神经中枢。⑤运动员听到发令枪声起跑动作的产生是非条件反射的结果。(×)提示:运动员听到发令枪声起跑属于条件反射。(2)反射弧的结构①神经元的突起分为树突和轴突两种,其中轴突一般只有一条,末端则形成许多分支,每个分支末梢部分膨大呈球状,称为突触小体。(√)②膝跳反射弧中传出(运动)神经元的轴突较长。(√)③如果破坏了反射弧的某一结构(如传出神经),则反射不能发生。(√)2.(2014·安徽高考)给狗喂食会引起唾液分泌,但铃声刺激不会。若每次在铃声后即给狗喂食,这样多次结合后,狗一听到铃声就会分泌唾液。下列叙述正确的是( )A.大脑皮层没有参与铃声刺激引起唾液分泌的过程B.食物引起味觉和铃声引起唾液分泌属于不同的反射C.铃声和喂食反复结合可促进相关的神经元之间形成新的联系D.铃声引起唾液分泌的反射弧和食物引起唾液分泌的反射弧相同解析:选C 铃声刺激引起唾液分泌,属于条件反射,其中枢在大脑皮层;食物引起味觉不属于反射,铃声引起唾液分泌属于条件反射;条件反射的建立与神经元之间形成新的联系有关;条件反射与非条件反射的反射弧不完全相同。3.(2018·临沂诊断)如图为膝跳反射的反射弧结构示意图,下列有关叙述错误的是( )A.敲击Ⅱ处,小腿突然抬起,这种现象属于反射B.阻断Ⅰ处,敲击Ⅱ处,小腿不能抬起C.刺激Ⅲ处,可在Ⅰ处检测到电位变化D.Ⅳ处神经元的活动可能受到大脑皮层的控制解析:选C 在神经元之间,兴奋只能从一个神经元的轴突传递到另一个神经元的树突或细胞体,据图判断,Ⅰ上有神经节,兴奋的传导方向是Ⅱ→Ⅰ→Ⅳ→Ⅲ,且Ⅱ是感受器。敲击Ⅱ处,会产生膝跳反射,A正确。阻断Ⅰ处,敲击Ⅱ处时,传入神经受阻,小腿不能抬起,B正确。刺激Ⅲ处时,由于在突触中兴奋的传递是单向的,故在Ⅰ处是检测不到电位变化的,C错误。低级中枢(脊髓)中神经元的活动都有可能受高级中枢(大脑皮层)的控制,D正确。1.“三看法”判断条件反射与非条件反射2.反射弧中传入神经和传出神经的判断①根据是否具有神经节:有神经节(c)的是传入神经(b)。②根据突触结构判断:图示中与“”相连的为传入神经(b),与“”相连的为传出神经(e)。③根据脊髓灰质结构判断:与膨大部分相连的为传出神经,与狭窄部分相连的为传入神经。④切断实验法:若切断某一神经,刺激外周段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经,反之则为传出神经。——————突破点(二) 兴奋的传导与传递——————— 1.(2018·湖南六校联考)如图所示,当神经冲动在轴突上传导时,下列叙述错误的是( )A.丁区域发生K+外流和Na+内流B.甲区域与丙区域可能刚恢复为静息电位C.乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向是从乙到丁D.图示神经冲动的传导方向有可能是从左到右或从右到左解析:选A 由图可知,甲、丙和丁区域电位为外正内负,处于静息状态,乙区域的电位正好相反,即动作电位,电流是从正电位流向负电位,所以乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向是从乙到丁;兴奋在神经纤维上的传导是双向的,因此图示兴奋传导的方向有可能是从左到右或从右到左;甲区域与丙区域可能刚恢复为静息电位,也有可能是兴奋还没传到时所保持的静息电位;丁区域的电位为外正内负,是由K+外流造成的。2.(2016·全国卷Ⅱ)乙酰胆碱可作为兴奋性神经递质,其合成与释放见示意图。据图回答问题:(1)图中A-C表示乙酰胆碱,在其合成时,能循环利用的物质是__________(填“A”“C”或“E”)。除乙酰胆碱外,生物体内的多巴胺和一氧化氮________(填“能”或“不能”)作为神经递质。(2)当兴奋传到神经末梢时,图中突触小泡内的A-C通过________这一跨膜运输方式释放到__________,再到达突触后膜。(3)若由于某种原因使D酶失活,则突触后神经元会表现为持续__________。解析:(1)分析图示,A-C(乙酰胆碱)释放到突触间隙发挥作用后,可在D酶的催化下分解为A和C,其中C能被突触前神经元重新吸收用来合成A-C。神经递质除乙酰胆碱外,还有多巴胺、一氧化氮、去甲肾上腺素等。(2)突触小泡中的神经递质通过突触前膜以胞吐的方式释放到突触间隙,再与突触后膜上的相应受体结合。(3)若由于某种原因使D酶失活,则兴奋性神经递质发挥作用后不能被分解,会持续发挥作用,使突触后神经元持续兴奋。答案:(1)C 能 (2)胞吐 突触间隙 (3)兴奋考什么(1)兴奋在神经纤维上的传导过程及特点(2)兴奋在神经元细胞间传递的特点及突触的结构和类型以选择题、非选择题的形式考查学什么(1)借助神经纤维模式图,理解静息电位和动作电位形成的原因和传导特点(2)识别突触的类型并掌握突触的结构(3)掌握兴奋在突触处传递时信号的变化及特点1.兴奋在神经纤维上的传导2.兴奋在神经元之间的传递(1)突触的常见类型(2)传递过程(3)传递特点①单向传递:只能由一个神经元的轴突传到下一个神经元的树突或细胞体。其原因是神经递质只存在于突触前膜内,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。②突触延搁:神经冲动在突触处的传递要经过电信号→化学信号→电信号的转变,因此比在神经纤维上的传导要慢。3.兴奋的传导和传递的比较比较项目兴奋的传导兴奋的传递结构基础神经元(神经纤维)突触速度快慢信号形式(或变化)电信号电信号→化学信号→电信号方向可以双向单向传递4.与兴奋产生和传导有关的三点提示(1)神经纤维上兴奋的产生主要是Na+内流的结果,Na+的内流需要膜载体(离子通道),同时从高浓度到低浓度,故属于协助扩散;同理,神经纤维上静息电位的产生过程中K+的外流也属于协助扩散。(2)兴奋在神经纤维上以局部电流或电信号的形式传导。(3)离体和生物体内神经纤维上兴奋的传导是不同的:离体神经纤维上兴奋的传导是双向的;在生物体内,神经纤维上的神经冲动只能来自感受器,并且反射弧中存在突触,因此在生物体内兴奋在神经纤维上是沿反射弧方向单向传导的。5.与突触有关的三个要点(1)注意突触小体与突触的关系,范围不同,位置不同,但都包括突触前膜。(2)神经递质作用效果有两种:兴奋或抑制。(3)神经递质释放的过程为胞吐,体现了细胞膜流动性,由突触后膜(下一神经元的细胞体或树突部分)上的糖蛋白识别。题点(一) 兴奋在神经纤维上的传导1.下列有关兴奋的叙述,错误的是( )A.兴奋是以神经冲动的形式沿着神经纤维传导的B.大多数神经细胞产生和维持静息电位的主要原因是K+外流C.神经纤维上兴奋产生的原因是Na+通过被动运输的方式转运到膜内D.兴奋在神经元上和反射弧中都是双向传导的解析:选D 神经纤维上静息电位的产生和维持主要依靠K+外流;兴奋的产生是Na+以协助扩散的方式内流造成的;兴奋在神经纤维上以神经冲动(电信号)的形式进行传导;兴奋在(离体)神经元上的传导是双向的,但在神经元之间的传递是单向的,因此兴奋在反射弧中只能单向传导。2.(2018·商丘模拟)下列关于神经兴奋的叙述,错误的是( )A.刺激神经纤维中部,产生的兴奋沿神经纤维向两侧传导B.兴奋在神经纤维上的传导方向是由兴奋部位至未兴奋部位C.神经纤维的兴奋以局部电流的形式在神经元之间单向传递D.在神经纤维膜外,局部电流的方向与兴奋传导的方向相反解析:选C 神经纤维的兴奋以局部电流的形式在神经纤维上双向传导,而在神经元间是通过电信号→化学信号→电信号的方式单向传递的。题点(二) 兴奋在神经元间的传递3.(2016·全国卷Ⅰ)下列与神经细胞有关的叙述,错误的是( )A.ATP能在神经元线粒体的内膜上产生B.神经递质在突触间隙中的移动消耗ATPC.突触后膜上受体蛋白的合成需要消耗ATP D.神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP解析:选B 神经元线粒体的内膜上可以进行有氧呼吸的第三阶段,有大量的ATP生成。神经递质在突触间隙中的移动属于扩散,不消耗ATP。蛋白质的合成都需要消耗ATP。神经细胞兴奋后恢复为静息状态时,将Na+排出细胞是主动运输的过程,需要消耗ATP。4.(2015·江苏高考)如图表示当有神经冲动传到神经末梢时,神经递质从突触小泡内释放并作用于突触后膜的机制,下列叙述错误的是( )A.神经递质存在于突触小泡内可避免被细胞内其他酶系破坏B.神经冲动引起神经递质的释放,实现了由电信号向化学信号的转变C.神经递质与受体结合引起突触后膜上相应的离子通道开放D.图中离子通道开放后,Na+和Cl-同时内流解析:选D 神经递质存在于轴突末梢突触小体内的突触小泡中,生物膜的分隔作用可避免其被细胞内的其他酶系破坏。神经细胞上的神经冲动属于电信号,神经递质属于化学信号,神经冲动引起神经递质的释放,实现了由电信号向化学信号的转变。从图中可以看出,神经递质与受体结合的效应是引起相应的离子通道开放,使下一个神经细胞兴奋或抑制。图中离子通道开放后,该神经细胞膜外侧Na+大量内流,从而导致膜内侧阳离子浓度高于膜外侧,Cl-内流会使神经细胞受到抑制,两者不能同时发生。[归纳拓展] 突触影响神经冲动传递情况的判断与分析(1)正常情况下,神经递质与突触后膜上受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后,立即被相应酶分解而失活。(2)突触后膜会持续兴奋或抑制的原因:若某种有毒有害物质将分解神经递质的相应酶变性失活或占据,则突触后膜会持续兴奋或抑制。(3)药物或有毒有害物质作用于突触从而阻断神经冲动传递的三大原因: ①药物或有毒有害物质阻断神经递质的合成或释放;②药物或有毒有害物质使神经递质失活;③突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,使神经递质不能和后膜上的受体结合。——突破点(三) 分类突破膜电位的测定及膜电位变化题—— 类型一膜电位的测定1.(2018·武汉调研)如图表示用电表测量膜内外的电位差。当神经纤维受到刺激时,细胞膜上Na+通道打开,膜外Na+顺浓度梯度大量流入膜内,此后Na+通道很快就进入失活状态,同时K+通道开放,膜内K+在浓度差和电位差的推动下向膜外扩散。下列相关叙述正确的是( )A.神经纤维在静息状态下,电表不能测出电位差B.受刺激后膜外Na+大量流入膜内,兴奋部位膜两侧的电位是外正内负C.神经纤维受刺激时,兴奋传导方向与膜外局部电流方向相同D.从神经纤维受刺激到恢复静息状态,电表指针两次通过0电位解析:选D 静息状态下膜电位表现为外正内负,电表能够测出电位差;受刺激后膜外Na+大量流入膜内,兴奋部位膜两侧的电位是外负内正;神经纤维受到刺激时,兴奋的传导方向与膜内局部电流的方向相同;神经纤维静息时膜电位为内负外正,受刺激后Na+大量流入膜内,此过程中电表指针通过0电位,恢复静息状态的过程中电表指针再次通过0电位。2.(2018·哈尔滨六中模拟)图甲、图乙是膜电位的测量示意图,下列描述的现象与图甲相符的是( )①可以测量神经纤维的动作电位 ②可以测量神经纤维的静息电位 ③只观察到指针发生一次偏转 ④可观察到指针发生两次方向相反的偏转A.①④ B.②③C.①③ D.②④解析:选B 电流计的一极与神经纤维膜外侧连接,另一极与膜内侧连接(如图甲),此状态下可以测得静息电位,观察到指针发生一次偏转;电流计的两极都连接在神经纤维膜外侧(如图乙),且在膜外有刺激,此状态下可以测得动作电位,观察到指针发生两次方向相反的偏转。[归纳拓展] 膜电位的测量方法及结果方法图解结果电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧电表两极均置于神经纤维膜的外侧类型二兴奋的传导与电流计指针偏转类3.(2018·江西红色七校联考)如图是反射弧的局部结构示意图,刺激c点,检测各位点电位变化。下列说法错误的是( )A.电表①不偏转,电表②偏转两次B.a处检测不到电位变化,是由于突触前膜释放的是抑制性递质C.兴奋由c传到e时,发生电信号→化学信号→电信号的转换D.若检测到b、d点有电位变化,说明兴奋在同一神经元上是双向传导的解析:选B 兴奋在同一神经元上是双向传导的,而在突触间是单向传递的,则刺激c点,电表①不偏转,电表②偏转两次,a处检测不到电位变化,b、d、e点有电位变化。兴奋由c传到e时,发生了电信号→化学信号→电信号的转换。4.(2018·江南十校联考)如图1表示在神经纤维膜外侧接一灵敏电流计,右侧给予适当刺激,图①②③表示电流计指针的偏转情况。下列有关说法正确的是( )A.电流计指针偏转的顺序依次是②→③→②→①→②B.图①a和图②a电极处的膜均处于未兴奋状态,此时仍有离子进出C.兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导,无需能量D.若刺激a、b之间的任何一个位点,图示电流计的指针均偏转两次解析:选B 电流计指针偏转的方向取决于局部电流的方向,当神经纤维未接受刺激时,膜外两电极处都为正电位,如图②;当电流计的一个电极处兴奋时,膜外为负电位,未兴奋处为正电位,在b右侧给予一个刺激,b处会先兴奋,a处后兴奋,指针偏转顺序依次为②→①→②→③→②,A错误。图①a和图②a电极处的膜均处于未兴奋状态,此时仍有离子进出,B正确。兴奋在神经纤维上的传导离不开膜内外Na+、K+的浓度梯度差,而Na+、K+的分布不平衡状态是通过消耗能量来维持的,C错误。若刺激a、b之间的中点,兴奋同时传到a、b处,图示电流计的指针不偏转,D错误。[方法规律] “二看法”判断电流计指针偏转类型三膜电位变化曲线5.如图表示神经纤维在离体培养条件下,受到刺激时产生动作电位及恢复过程中的电位变化,有关分析错误的是( )A.ab段神经纤维处于静息状态B.bd段主要是Na+外流的结果C.若增加培养液中的Na+浓度,则d点将上移D.若受到刺激后,导致Cl-内流,则c点将下移解析:选B 在未受到刺激时神经纤维处于静息状态。bd段产生了动作电位,主要是Na+内流的结果。若增加培养液中的Na+浓度,会使Na+内流的量增多,动作电位将增大。若受到刺激后,导致Cl-内流,使膜内负电荷增多,静息电位将增大。6.(2018·贵阳模拟)下面表示兴奋的传导和传递过程以及膜电位变化示意图。下列叙述正确的是( )A.轴突膜处于bc段时,Na+大量内流,消耗ATPB.轴突膜处于ce段时,K+大量外流,不消耗ATPC.轴突膜外侧局部电流的方向与兴奋传导方向相同D.甲处只有在兴奋传到后才能合成神经递质解析:选B 图中bc段处于动作电位的形成过程,此时Na+大量内流,方式为协助扩散,不消耗ATP;图中ce段表示静息电位的恢复过程,此过程中K+大量外流,方式为协助扩散,不消耗ATP;轴突膜外侧局部电流的方向与兴奋传导方向相反,轴突膜内侧局部电流的方向与兴奋传导方向相同;甲处只有在兴奋传到后才能释放神经递质。[归纳拓展]1.膜电位变化曲线解读2.熟记K+、 Na+对电位影响的不同(1)静息电位的幅度决定于细胞内外K+的浓度差,细胞外K+浓度较低时,K+外流加大,静息电位的绝对值加大,引起静息电位转化为动作电位的阈刺激加大。(2)动作电位的幅度决定于细胞内外Na+的浓度差,细胞外Na+浓度降低,动作电位幅度也相应降低。类型四兴奋传导和传递特点的实验验证7.将蛙脑破坏,保留脊髓,做蛙心静脉灌注,以维持蛙的基本生命活动。暴露蛙左后肢屈反射的传入神经和传出神经,分别连接电位计?和?。将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后,电位计?和?有电位波动,出现屈反射。如图为该反射弧结构示意图。(1)用简便的实验验证兴奋能在神经纤维上双向传导,而在反射弧中只能单向传递。(2)若在灌注液中添加某种药物,将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后,电位计?有波动,电位计?未出现波动,左后肢未出现屈反射,其原因可能有:①________________________________________________________________________________________________________________________________________________;②________________________________。解析:(1)设计实验可以应用图中的已有信息进行逆向思考,即在神经纤维的哪个位置给予足够强度的刺激,该位置两侧都能够观察到相应的电位变化(或肌肉收缩),而另一神经纤维上没有电位变化。(2)某药物处理后,电位计?有波动,说明该药物不会阻止神经纤维上的兴奋传导,电位计?未出现波动,说明没有兴奋传递到电位计?,那么问题应该出现在电位计?和?之间的环节,可能是突触前膜不能释放神经递质,也可能是突触前膜释放的神经递质不能与突触后膜上的特异性受体结合。答案:(1)方法和现象:刺激电位计?与骨骼肌之间的传出神经。观察到电位计?有电位波动和左后肢屈腿,电位计?未出现电位波动。 (2)突触前膜释放的递质不能与突触后膜上的特异性受体结合 突触前膜不能释放递质[归纳拓展] 兴奋传导方向的实验探究(1)探究兴奋在神经纤维上的传导(2)探究兴奋在神经元之间的传递[课堂小结·握主干] ?建知识体系(填一填)?记核心要点(背一背)[填空]①反射弧 ②内负外正 ③K+外流 ④内正外负⑤Na+内流 ⑥双向传导 ⑦局部电流 ⑧单向传递⑨突触 ⑩大脑皮层1.反射和反射弧(1)反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分组成。(2)反射活动的进行既需要完整的反射弧,还需要适宜的刺激。2.兴奋的传导和传递(1)兴奋在(离体)神经纤维上以神经冲动的(电信号或局部电流)形式进行双向传导。(2)由于神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上,因此神经元之间兴奋的传递只能是单向的。(3)兴奋在突触处借助化学递质实现电信号→化学信号→电信号的转换,需经历递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程,因此比在神经纤维上的传导速度要慢。3.分级调节:一般来说,位于脊髓的低级中枢要受到脑中相应的高级中枢的调控。一、选择题1.反射是神经调节的基本方式,下列关于反射的叙述,正确的是( )A.望梅止渴、排尿反射都需要大脑皮层参与才能完成B.一些反射可以形成也可以消失,如学生听到铃声后急速赶往教室C.条件反射一定需要神经中枢参与,非条件反射则不一定D.高级中枢控制的反射一定是条件反射解析:选B 望梅止渴是条件反射,需要大脑皮层的参与才能完成,但排尿反射是非条件反射,无需大脑皮层的参与也能完成。条件反射可以形成也可以消失,如学生听到铃声急速赶往教室。无论是条件反射还是非条件反射,都需要在神经中枢的参与下才能完成。脑中的神经中枢都是高级中枢,但其中一些神经中枢控制的反射,如脑干中的呼吸中枢控制的反射是非条件反射。2.下列有关人脑功能的说法错误的是( )A.语言功能是人脑特有的高级功能B.大脑皮层V区受损患者不能写字C.脑中高级中枢可对脊髓中相应低级中枢进行调控D.由短期记忆到长期记忆可能与新突触的建立有关解析:选B 大脑皮层W区受损患者不能写字,V区受损患者不能看懂文字。3.(2018·合肥质检)如图是反射弧的组成示意图(虚线内为神经中枢),下列有关叙述正确的是( )A.①是感受器,②是传入神经,③是传出神经,④是效应器B.中间神经元b的兴奋既能传到a又能传到c,实现双向传导C.兴奋传到Ⅰ处发生的信号变化是电信号→化学信号→电信号D.Ⅱ上含有相应的神经递质的受体,能与神经递质特异性结合解析:选D 根据反射弧的模式图可知,兴奋在突触处的传递是单向的,④是感受器,③是传入神经,②是传出神经,①是效应器;中间神经元b的兴奋只能由b传到a,不能由b传到c;Ⅰ是突触前膜,兴奋传到突触前膜处发生的信号变化是电信号→化学信号;Ⅱ是突触后膜,其上有相应的神经递质受体,能与神经递质发生特异性结合,引起下一个神经元兴奋或抑制。4.血液中K+浓度急性降低到一定程度会导致膝跳反射减弱,下列解释合理的是( )A.伸肌细胞膜的动作电位不能传播到肌纤维内部B.传出神经元兴奋时膜对K+的通透性增大C.兴奋在传入神经元传导过程中逐渐减弱D.可兴奋细胞静息膜电位的绝对值增大解析:选D 题中给出的信息是血液中K+浓度急性降低到一定程度会导致膝跳反射减弱,因此伸肌细胞膜的动作电位仍可传到肌纤维内部,引起肌肉收缩。传出神经元兴奋时膜对Na+的通透性增大,使Na+大量内流,形成动作电位。兴奋在神经元上以电信号的形式传导,其电位变化是一样的,不会随传导距离的增大而衰减。血液中K+浓度急性降低导致细胞内大量的K+外流,使细胞的静息膜电位绝对值增大,此时伸肌细胞受到刺激产生的动作电位较小,导致膝跳反射减弱。5.如图为两个神经细胞间相互联系的结构图,下列有关叙述错误的是( )A.③中的内容物以胞吐的形式排出细胞,需要消耗能量B.兴奋的单向传递与结构②上的特定受体有关C.若在X处给予一个适宜刺激,在结构①和②处实现相同的信号转换D.结构①和②之间充满组织液,说明神经细胞间兴奋的传递离不开内环境解析:选C ③突触小泡内神经递质以胞吐的方式排出细胞,需要消耗能量,A正确;只有突触后膜上有相关神经递质的受体,因此兴奋的单向传递与突触后膜上的特异性受体有关,B正确;若在X处给予一个适宜刺激,在结构①突触前膜处的信号转换是电信号→化学信号,在结构②突触后膜处的信号转换是化学信号→电信号,C错误;在突触前膜和突触后膜之间充满着组织液,神经递质经突触前膜释放,经组织液运送到突触后膜,说明神经细胞间兴奋的传递离不开内环境,D正确。6.(2018·宜昌调研)某神经纤维静息电位的测量装置及结果如图1所示。图2表示将同一测量装置的微电极均置于膜外。下列相关叙述正确的是( )A.图1中甲处的K+浓度比乙处低B.图2测量装置所测电压为+70 mVC.图2中若在A处给予适宜刺激,则测量装置所测电压先呈正值后呈负值D.图2中若在C处给予适宜刺激的同时,B处用药物阻断电流通过,则测量装置所测电压先呈正值后恢复电位解析:选D 静息电位时K+外流导致内负外正,但是膜内侧K+浓度还是要高于外侧,A错误。图2因没受到刺激而表现为静息电位,此时膜外任意两点之间的电位差都是0,膜内任两点之间的电位差也是0,B错误。图2中A处受刺激后,兴奋以电信号的形式由A向B传导过程中,接近A处的外膜微电极处的电荷由正变负,所以所测电压先呈负值后呈正值,C错误。若在C处给予适宜刺激的同时,B处用药物阻断电流通过,则两微电极中仅右侧微电极处的电荷由正变负,结合图1,该装置所测电压呈正值,然后恢复电位,D正确。7.(2018·南阳一中检测)给某一神经纤维适宜刺激,用记录仪记录电位差,结果如图,图中1、2、3、4、5是五个不同阶段,其中1是静息状态,2是产生动作电位的过程,4是恢复过程。下列说法错误的是( )A.1状态下神经元的细胞膜外为正电位B.2主要是由膜外Na+在短期内大量流入膜内造成的,该过程不需要消耗能量C.若组织液中的Na+浓度增大,会导致记录到的电位变化中Y点上移D.若组织液中的K+浓度增大,会导致记录到的电位变化中X点下移解析:选D 1是静息状态,电位表现为外正内负,A正确;2主要是由膜外Na+在短期内大量流入膜内造成的,该方式是协助扩散,不需要消耗能量,B正确;若组织液中的Na+浓度增大,则受到刺激时Na+通过协助扩散进入细胞内的量增加,膜内外电位差加大,导致记录到的电位变化中Y点上移,C正确;若组织液中的K+浓度增大,则膜内外K+的浓度差减小,所以静息状态时K+通过协助扩散外流出细胞的量减少,静息电位差减小,导致记录到的电位变化中X点上移,D错误。8.如图表示几个神经元及其联系,其中“”表示从树突到细胞体再到轴突。甲、乙为两个电表。下列有关叙述正确的是( )A.用电流刺激a点,甲发生一次偏转,乙发生两次偏转B.图中共有4个完整的突触C.在b点施加一强刺激,则该点的膜电位变为内正外负,并可在d点测到电位变化D.在e点施加一强刺激,则a、b、d点都不会测到电位变化解析:选C 刺激a点,神经冲动传至甲、乙电表两电极均存在时间差,所以甲、乙两电表均会发生两次偏转;图中共有3个完整的突触;在b点受刺激后,膜电位变为内正外负的动作电位,且此兴奋可传至a、c、d、e、f中每一处,d点可测到电位变化;刺激e点,因为兴奋在突触处单向传递的特点,a、b处无电位变化,d点可测到电位变化。9.(2018·江西七校联考)如图表示一神经细胞动作电位和静息电位相互转变过程中的离子运输途径。该细胞受到刺激时,通过④途径运输离子,形成动作电位。下列说法正确的是( )A.由图可知,②③途径属于主动运输B.④途径的发生只能由电信号引起C.正常情况下,“▲”表示的离子的细胞外浓度高于细胞内D.静息时,由于①途径的作用,膜电位表现为内正外负解析:选A 从图中信息可知,②③途径消耗ATP,故属于主动运输;神经递质与相应受体结合也能引起动作电位的形成;Na+通过协助扩散的方式大量内流会形成动作电位,故图中“▲”表示K+、“◆”表示Na+,正常情况下K+细胞外浓度低于细胞内;静息时,膜电位表现为内负外正。10.渐冻人是指肌萎缩侧索硬化,也叫运动神经元病。它是上运动神经元和下运动神经元损伤之后,导致包括四肢、躯干、胸部、腹部等肌肉逐渐无力和萎缩。如图为渐冻人的某反射弧,下列有关叙述正确的是( )A.若以针刺S,渐冻人无法感觉到疼痛B.若刺激Ⅲ处,在③处可以检测到神经递质释放C.若刺激Ⅱ处,渐冻人的M发生轻微收缩,则该过程可以称为反射D.若刺激Ⅰ处,则在Ⅲ处可以检测到动作电位解析:选B 渐冻人损伤的是上运动神经元和下运动神经元,若以针刺S,渐冻人能感觉到疼痛,A错误;Ⅲ处位于传入神经上,若刺激Ⅲ,在③处可以检测到神经递质释放,B正确;Ⅱ处位于传出神经上,若刺激Ⅱ处,渐冻人的M发生轻微收缩,但由于没有完整的反射弧参与,则该过程不能称为反射,C错误;若刺激Ⅰ处,由于兴奋在突触间的传递是单向的,在Ⅲ处不能检测到动作电位,D错误。11.如图表示对一个神经细胞刺激强度逐渐增加(S1~S8),其细胞膜电位的变化规律,下列叙述正确的是( )A.刺激要达到一定的强度才能诱导神经细胞产生动作电位B.刺激强度达到S5以后,随刺激强度增加动作电位逐渐增强C.在S1~S4,细胞膜上没有离子的进出D.在S5~S8,细胞膜的电位是外正内负解析:选A 据图可知,只有刺激达到一定程度(S5)时,才能诱导神经细胞产生动作电位,A正确;刺激强度达到S5以后,随刺激强度的增大,动作电位并没有增强,B错误;在形成动作电位之前,无论是否刺激,刺激强度如何,细胞膜上均有离子的进出,C错误;在S5~S8,产生了动作电位,膜电位表现为外负内正,D错误。12.(2018·山西四校联考)图甲是青蛙离体的神经—肌肉标本示意图,图中ab+bc=cd,乙是突触放大模式图。据图分析,下列说法正确的是( )A.刺激c处,a、d处可同时检测到膜电位变化B.刺激d处,肌肉和f内的线粒体活动均明显增强C.兴奋从e到f,发生“电信号—化学信号—电信号”的转变D.③的内容物释放到②中主要借助生物膜的流动性解析:选D 兴奋在神经纤维上传导的速度和在突触中传递的速度不同,在突触处的传递速度慢,A错误;兴奋在突触中只能单向传递,B、C错误;神经递质的释放是胞吐过程,利用了细胞膜的流动性,D正确。二、非选择题13.肺牵张反射是调节呼吸的反射之一,图甲为肺牵张反射示意图。该反射的感受器位于肺中。深吸气后肺扩张,感受器兴奋,神经冲动经传入神经传入脑干,抑制吸气,引起呼气。回答下列问题:(1)图甲中a、b、c、d是反射弧的组成部分,a是________,b是________,c是________,d是________。(2)人体要屏住呼吸必须受到图甲中________的调控。(3)图甲中神经元①和②之间形成的突触(放大后的突触如图乙所示)中,突触小体是神经元①的________(填“轴突”“树突”或“细胞体”)末端膨大形成的,突触后膜位于神经元②的________(填“轴突”“树突”或“细胞体”)。 解析:(1)根据反射弧的特点可知,a、b、c、d依次表示神经中枢、传入神经、传出神经和效应器。(2)人体屏住呼吸,必须受到大脑皮层(最高级中枢)的控制。(3)突触小体是神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每个小枝末端膨大形成的。由图可知,突触后膜是下一个神经元细胞体的膜。答案:(1)神经中枢 传入神经 传出神经 效应器(2)大脑皮层 (3)轴突 细胞体14.如图为缩手反射弧结构以及痛觉信息的流向部分示意图,A、B为反射弧上的位点。请据图回答以下问题:(1)刺激图中位点A,该处细胞膜内电位变化情况是____________,这种变化主要与________的跨膜运输有关,所产生的兴奋传递到肌肉,致使肌肉收缩,该过程________(填“能”或“不能”)称为反射活动。(2)缩手反射弧的神经中枢位于________,产生痛觉的神经中枢为________。无意间,某同学被钉扎时有缩手反应,而医生在给他打破伤风针前做皮试时,他并没有把手缩回去,这说明缩手反射受____________________的调控。(3)假如要通过刺激位点A和B及测量两位点电位变化情况,验证兴奋在突触处传递的特点,请简要说明操作流程及测量结果和结论:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:神经纤维受刺激后,细胞膜的电位变化情况是由外正内负变为外负内正,这种变化与Na+大量内流有关。刺激A点,虽然效应器产生了相应反应,但反射弧不完整,故不能称为反射活动。从图中信息可知,缩手反射弧的神经中枢位于脊髓。高级中枢对低级中枢有调控作用。答案:(1)由负变正 Na+ 不能 (2)脊髓 大脑皮层 大脑皮层或高级中枢 (3)刺激A点,测量B点有电位变化;再刺激B点,测量A点没有电位变化,说明兴奋在突触处的传递具有单向性,即只能由突触前膜传递到突触后膜15.研究发现,当水流喷射到海洋软体动物海兔的喷水管皮肤时会引起鳃肌收缩,称为缩鳃反射。当喷水管皮肤重复受到弱的喷水刺激时,缩鳃反射的幅度越来越小,即产生习惯化。请据图回答下列问题:(1)缩鳃反射活动的感受器位于________。实验表明,连续电刺激运动神经元部位,可测到运动神经元动作电位持续产生,而感觉神经元动作电位不能产生,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)为研究海兔重复受到弱喷水刺激产生习惯化的原因,科研人员又进行了以下实验:分别给予喷水管皮肤和感觉神经元连续15个有效电刺激(注:连续电刺激运动神经元,运动神经元电位持续产生),同时测定感觉神经元动作电位和运动神经元动作电位,测得的结果均如图2所示。根据实验结果,推测海兔重复受到弱喷水刺激产生习惯化是由于感觉神经元的突触小泡释放的神经递质的量________,导致兴奋在________(填“突触1”或“突触2”)部位传递减弱或受阻。(3)当科研人员先用短暂电流刺激海兔头部的皮肤(这对海兔是一个伤害性刺激),再用水流刺激喷水管皮肤,结果产生的缩鳃反射比只用水流刺激喷水管皮肤的强烈,即产生敏感化,实验证明敏感化的形成与神经元L29兴奋有关。据此判断,仅用短暂电流刺激海兔头部的皮肤______(填“能”或“不能”)产生缩鳃反射,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)由图1可知,海兔缩鳃反射活动的感受器位于喷水管皮肤。连续电刺激运动神经元,感觉神经元不能产生动作电位,是因为兴奋不能由突触后膜传到突触前膜。(2)分析图2可知,连续电刺激喷水管皮肤和感觉神经元部位,感觉神经元动作电位持续产生,运动神经元动作电位逐渐减弱,肌肉收缩程度逐渐减弱;单独连续电刺激运动神经元,运动神经元动作电位持续产生,肌肉一直正常收缩,因此,海兔重复受到弱喷水刺激产生习惯化是由兴奋在感觉神经元和运动神经元之间的突触部位传递减弱或受阻造成的。(3)分析题图可知,感觉神经元的末梢分布于喷水管皮肤中,只有刺激喷水管皮肤才能引起感觉神经元的兴奋,若仅用短暂电流刺激海兔头部的皮肤不能产生缩鳃反射,因为此刺激不能引起缩鳃反射的感觉神经元兴奋。答案:(1)喷水管皮肤 兴奋在突触处的传递是单向的(合理即可) (2)少 突触1 (3)不能 缩鳃反射的感受器只位于喷水管皮肤,仅用短暂电流刺激海兔头部的皮肤不会引起感觉神经元兴奋并释放神经递质(合理即可)第3讲 通过激素的调节 (一)激素调节的发现1.根据促胰液素发现的实验过程回答相关问题(1)稀盐酸刺激①小肠黏膜分泌促胰液素,经血液循环促进②胰腺分泌胰液。(2)该发现过程最关键的处理方法是将小肠黏膜刮下并研磨,从而排除神经调节的作用。2.人体主要内分泌腺及其分泌的激素(连线)3.上述激素①~⑨中可经消化道补充的有③④⑤⑥;只能注射,不能经消化道补充的有①②⑦⑧⑨。(填序号)1.图解动物主要激素的分泌器官、功能及相互关系2.熟知三类常考激素的化学本质(1)固醇类激素:性激素。(2)氨基酸衍生物类激素:甲状腺激素、肾上腺素。(3)多肽和蛋白质类激素:下丘脑和垂体分泌的激素,胰岛素和胰高血糖素。(二)激素调节的实例4.据血糖平衡示意图回答下列有关问题(1)写出图中序号代表的内容:①食物中的糖类,②肝糖原,③脂肪等非糖物质,④肝糖原和肌糖原。(2)能降低血糖浓度的激素是胰岛素,产生该激素的细胞是胰岛B细胞。(3)促进②分解的激素是胰高血糖素,它与胰岛素的关系是拮抗作用,与肾上腺素的关系是协同作用。5.据甲状腺激素分泌的分级调节示意图回答下列有关问题(1)图中a、b、c分别为促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素。(2)如果注射过量激素b,则激素a分泌量减少,激素c分泌量增加。(3)如果将上图中的甲状腺改为性腺,则激素a、b、c分别是促性腺激素释放激素、促性腺激素和性激素。3.巧记血糖平衡调节的“三个三”(1)三个来源与三个去路:三个来源三个去路食物中糖类的消化、吸收肝糖原的分解非糖物质的转化氧化分解合成糖原转化为非糖物质(2)三种激素:4.记住甲状腺激素分泌的分级调节示意图(1)分级调节:在大脑皮层的影响下,下丘脑可以通过垂体调节和控制某些内分泌腺中激素的合成与分泌,这种分层控制的方式称为分级调节。(2)反馈调节:激素进入血液后,反过来调节下丘脑和垂体中有关激素的合成与分泌的调节方式。(三)激素调节的特点6.填写激素调节的五个特点(1)微量和高效;(2)通过体液运输;(3)作用于靶器官、靶细胞;(4)调节细胞的生理活动;(5)起作用后即被灭活5.巧记激素作用的“三不”—————突破点(一) 人体主要的激素种类及作用——(辨清记牢快得分)—— 1.判断正误(1)激素的产生和本质①促胰液素是人们发现的第一种动物激素。(√)②抗利尿激素是由垂体合成并释放的。(×)提示:抗利尿激素是由下丘脑合成的,但由垂体释放。③各种激素都可以用双缩脲试剂进行检测。(×)提示:双缩脲试剂可以检测多肽或蛋白质类化合物,而有的激素化学本质是脂质或其他物质。④下丘脑、垂体和甲状腺都能分泌多种激素。(×)提示:甲状腺只能分泌甲状腺激素。⑤胰岛素是蛋白质类激素,使用时不能口服,只能注射。(√)(2)激素的作用特点①胰高血糖素可为靶细胞提供能量。(×)提示:激素不提供能量,不组成细胞结构,只起信号分子的作用。②甲状腺激素不能影响神经系统的活动。(×)提示:甲状腺激素提高神经系统的兴奋性,促进脑的发育,故会影响神经系统的活动。③胰岛素和胰高血糖素由同一器官分泌但生物效应相反。(√)④激素作用具有专一性,每种激素只能作用于一种或一类细胞。(×)提示:激素不同,作用范围不同,如甲状腺激素,可以作用于全身各组织细胞,而促甲状腺激素释放激素只能作用于垂体。⑤激素的作用是调控代谢,而且作用完后就会被灭活。(×)提示:激素不直接参与细胞的代谢活动,而是通过调节细胞的代谢起作用,而且一旦作用完后即被灭活。⑥激素只运输到相应的靶器官和靶细胞并发挥作用。(×)提示:激素的运输没有特异性。2.(2016·全国卷Ⅱ)下列关于动物激素的叙述,错误的是( )A.机体内、外环境的变化可影响激素的分泌B.切除动物垂体后,血液中生长激素的浓度下降C.通过对转录的调节可影响蛋白质类激素的合成量D.血液中胰岛素增加可促进胰岛B细胞分泌胰高血糖素解析:选D 机体内、外环境的变化可影响激素的分泌,如在寒冷环境中甲状腺激素的分泌会增多,人体血糖浓度下降时胰高血糖素的分泌会增多。生长激素是由垂体分泌的,故切除动物垂体后,血液中生长激素的浓度会下降。基因指导蛋白质的合成包括转录和翻译过程,故可通过对转录的调节影响蛋白质类激素的合成量。胰岛素是由胰岛B细胞分泌的,胰高血糖素是由胰岛A细胞分泌的。3.大豆异黄酮提取自大豆的胚芽,其分子结构与人体分泌的雌激素的分子结构极其相似,进入人体后能发挥雌激素效应。下列对大豆异黄酮的推测,合理的是( )A.与激素一样,大豆异黄酮能对靶细胞持续发挥作用B.用蛋白酶处理大豆异黄酮会使其失活C.长期过量食用大豆异黄酮容易诱发性早熟D.大豆异黄酮会促进促性腺激素分泌量增加解析:选C 激素一经靶细胞接受并起作用后就会被灭活;大豆异黄酮的分子结构与人体分泌的雌激素的分子结构相似,且雌激素是固醇类物质, 故蛋白酶不能使其失活;雌激素能促进女性生殖器官的发育和生殖细胞的形成,激发和维持第二性征,长期过量食用易诱发性早熟;大豆异黄酮与雌激素的生理作用相似,会抑制促性腺激素的分泌。区别酶、激素、抗体与神经递质的四个角度项目种类酶激素抗体神经递质化学本质多为蛋白质,少数是RNA蛋白质、多肽、固醇、氨基酸衍生物等球蛋白乙酰胆碱、多巴胺、氨基酸类、NO等产生细胞活细胞内分泌腺细胞或下丘脑细胞浆细胞神经细胞作用部位细胞内外靶细胞或靶器官内环境突触后膜作用后变化不发生改变被灭活被降解被降解或移走———————突破点(二) 激素调节的实例——————— 1.(2017·全国卷Ⅲ)为研究胰岛素的生理作用,某同学将禁食一段时间的实验小鼠随机分为A、B、C、D四组,A组腹腔注射生理盐水,B、C、D三组均腹腔注射等量胰岛素溶液,一段时间后,B、C、D三组出现反应迟钝、嗜睡等症状,而A组未出现这些症状。回答下列问题:(1)B、C、D三组出现上述症状的原因是________________________________________________________________________。(2)B、C、D三组出现上述症状后进行第二次注射,给B组腹腔注射生理盐水;为尽快缓解上述症状给C组注射某种激素、给D组注射某种营养物质。那么C组注射的激素是________________,D组注射的营养物质是________。(3)第二次注射后,C、D两组的症状得到缓解,缓解的机理分别是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)腹腔注射胰岛素降低了血糖浓度,致使小鼠体内血糖含量下降,当血糖含量远低于正常水平时,大脑能量供应不足,会出现反应迟钝、嗜睡等症状。(2)根据题干信息,为尽快缓解反应迟钝、嗜睡等症状,需要提高小鼠血糖含量,所以C组注射的激素应是胰高血糖素,D组注射的营养物质应是葡萄糖。(3)C组注射胰高血糖素后,肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖的速率加快,使血糖浓度升高,达到正常值后,症状缓解。D组通过直接注射葡萄糖,使血糖浓度升高,达到正常值后,症状缓解。答案:(1)血糖低于正常水平 (2)胰高血糖素 葡萄糖 (3)C组:胰高血糖素能促进糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,使血糖水平升高;D组:葡萄糖直接使血糖水平升高2.(2015·全国卷Ⅱ节选)甲状腺激素是人体中的重要激素。回答下列相关问题:(1)通常,新生儿出生后,由于所处环境温度比母体内低,甲状腺激素水平会升高。在这个过程中,甲状腺激素分泌的调节是分级的,其中由________分泌促甲状腺激素释放激素,由________分泌促甲状腺激素。(2)除了作用于靶细胞外,激素作用方式的特点还有________。(答出一点即可)解析:(1)机体处于寒冷环境中时,由下丘脑释放促甲状腺激素释放激素,该激素可以作用于垂体,使垂体释放促甲状腺激素,促甲状腺激素作用于甲状腺,使甲状腺激素分泌增多。(2)激素作用方式的特点包括微量高效、通过体液运输、作用于靶器官与靶细胞等。答案:(1)下丘脑 垂体 (2)高效(合理即可)考什么(1)血糖调节的基本过程(2)胰岛素和胰高血糖素的作用(3)甲状腺激素的分级调节和反馈调节以选择题、非选择题的形式考查学什么(1)记住血糖的三个来源和三个去路(2)理解血糖平衡调节中神经调节和激素调节的过程(3)掌握甲状腺激素分泌的分级调节和反馈调节模型1.血糖平衡的调节(1)调节过程(2)血糖、胰高血糖素、胰岛素三者之间的变化关系曲线2.激素分泌的调节(1)神经调节图示解读在此种调节方式中,某些内分泌腺本身就是反射弧效应器的一部分。如胰岛素和胰高血糖素的分泌除直接受血糖浓度变化的刺激外,也接受有关神经的调控(2)分级调节图示解读激素的分级调节是一种分层控制的方式,通过“下丘脑—垂体—相关内分泌腺”组成的内分泌信号传递轴实现(3)反馈调节在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫反馈调节。反馈方式有正反馈和负反馈。项目类型负反馈正反馈图示解读偏离后纠正回归到静息水平,生物体中更常见,如体温调节、血糖调节等。加强并偏离静息水平,如血液凝固、排尿排便、胎儿分娩等。题点(一) 血糖平衡的调节1.(2017·北京高考)细胞外葡萄糖浓度调节胰岛B细胞(β细胞)分泌胰岛素的过程如图,对其理解错误的是( )A.细胞呼吸将葡萄糖中的化学能贮存在ATP中B.Ca2+内流促使细胞通过胞吐方式释放胰岛素C.细胞外葡萄糖浓度降低会促进胰岛素释放D.该过程参与了血糖浓度的反馈调节机制解析:选C 葡萄糖氧化分解释放的能量大多以热能形式散失,少部分贮存在ATP中,用于生物体的各项生命活动;由图可知,Ca2+内流促进了胰岛素以胞吐的方式被释放到细胞外;细胞外葡萄糖含量增加会促进胰岛素释放,从而降低细胞外血糖浓度,属于负反馈调节。2.(2018·齐鲁名校联考)下列关于胰岛素和胰高血糖素的叙述,正确的是( )A.胰岛素由胰岛A细胞分泌,胰高血糖素由胰岛B细胞分泌B.胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低C.胰高血糖素能促进肝糖原和肌糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高D.大量口服胰岛素,可使血糖快速降低而使机体表现出休克症状解析:选B 胰岛素由胰岛B细胞分泌,胰高血糖素由胰岛A细胞分泌;胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低;胰高血糖素能促进肝糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高,肌糖原不能分解成葡萄糖释放到血液中;胰岛素的化学本质是蛋白质,口服胰岛素,会在消化道中被消化分解而失去降血糖的功效。[归纳拓展] 协同作用和拮抗作用的概念及实例概念实例协同作用不同激素对同一生理效应都发挥相同作用,从而达到增强效应的结果血糖调节中的胰高血糖素和肾上腺素;体温调节中的肾上腺素和甲状腺激素;生长发育中的生长激素和甲状腺激素拮抗作用不同激素对同一生理效应发挥相反的作用血糖调节中的胰岛素与胰高血糖素、肾上腺素题点(二) 激素的分级调节3.如图是甲状腺激素分泌的分级调节模式图,下列有关叙述错误的是( )A.当受到寒冷刺激时,甲状腺激素分泌增多B.图中①②表示促进作用,④⑤表示反馈调节C.如果饮食中碘含量不足,TRH、TSH分泌将增加D.当体内产生TSH受体的抗体时,将引起甲状腺功能亢奋解析:选D 甲状腺激素能提高细胞代谢的速率,使机体产热增多,故当受到寒冷刺激时甲状腺激素分泌增多;缺碘时甲状腺激素合成不足,促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌增多;当体内产生促甲状腺激素受体的抗体时,会引起甲状腺功能减退。4.(2018·山东名校联考)如图中X、Y、Z分别代表人体的三种内分泌腺,甲、乙、丙分别表示它们分泌的激素,箭头表示它们之间的关系。下列有关叙述正确的是( )A.若切除Y,则Z的重量不变B.X和Y之间仅通过体液调节相联系C.甲对Y、乙对Z、丙对X和Y都起促进作用D.若Z代表甲状腺,则幼年时乙和丙过少会患呆小症解析:选D 题图表示激素分泌的分级调节,则腺体X可能为下丘脑,Y可能为垂体,Z可能为甲状腺等腺体。若切除Y,则促激素分泌减少,从而影响Z的发育,会使其重量改变;X和Y之间不仅可以通过体液调节相联系,还可以通过神经调节相联系;甲对Y、乙对Z起促进作用,丙分泌过多时对X和Y起抑制作用;若Z代表甲状腺,则幼年时乙(促甲状腺激素)和丙(甲状腺激素)分泌过少会患呆小症,因为促甲状腺激素能促进甲状腺激素的分泌,甲状腺激素对中枢神经的生长发育及功能有影响。———突破点(三) 实验——模拟尿糖的检测—————— 人体内的血糖浓度总是维持在一个适当的水平。当血糖代谢失去平衡时,人体就会患低血糖或糖尿病。某生物兴趣小组做了以下模拟尿糖的检测实验和问题讨论,请根据以下材料完成相关内容:(1)实验材料:试管,试管架,滴管,清水,葡萄糖溶液,蛋白质溶液,葡萄糖试纸(遇葡萄糖会出现一定的颜色),模拟的尿液样本甲、乙两份。(2)实验原理:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)实验步骤:①取________支试管,分别编号,并放在试管架上。②在上述试管中__________________________________________________________________________________________________________________________________。③将葡萄糖试纸放到干净的纸巾上。④然后用一支干净的滴管,从1号试管中吸取2滴液体滴在葡萄糖试纸上。⑤________________________________________________________________________________________________________________________________________________。⑥________________________________________________________________________________________________________________________________________________。⑦将5张试纸进行比较分析,得出实验结论。(4)问题讨论:①某同学实验所得的5张试纸的现象没有很大区别,最可能的原因是什么?________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②仅凭尿液样本还不能断定某人患糖尿病,应该怎样进一步确诊?________________________。答案:(2)葡萄糖与葡萄糖试纸会出现特定的颜色反应(3)①5 ②分别加入等量的清水、葡萄糖溶液、蛋白质溶液、甲尿液、乙尿液 ⑤观察和记录葡萄糖试纸的颜色变化 ⑥重复步骤④,并用葡萄糖试纸检测另外4种溶液,分别记录试纸的颜色变化 (4)①可能用同一支滴管取样品,造成不同溶液的混合 ②可以检测血液中胰岛素的浓度(合理即可)1.实验原理葡萄糖试纸是一种酶试纸,由葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和某种无色的化合物固定于滤纸上制成的。2.实验流程3.注意事项(1)模拟尿糖检测实验中,滴管不能混用,否则容易造成不同溶液混合,使实验中得到的5张试纸的现象没有明显区别。(2)不能仅根据尿液样本断定某人患糖尿病,应该进一步检测血液中胰岛素的浓度。(3)检验糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖时,不仅可以用葡萄糖试纸,还可以向尿液中加斐林试剂,在水浴加热后产生砖红色沉淀。(4)模拟尿糖实验中,水、葡萄糖溶液、蛋白质溶液样本起对照作用。4.尿糖检测的方法(1)斐林试剂检测:项目试管1试管2尿液样品2 mL正常人糖尿病患者斐林试剂2 mL振荡振荡50~65 ℃水浴2分钟2分钟现象蓝色砖红色沉淀(2)尿糖试纸法:反映的是几小时前的血糖水平。先将尿糖试纸放入盛有尿液的容器内,即刻取出,稍待片刻。在30 s内与标准比色卡比较,以确定尿糖含量。结果以“+”表示,“+”越多,血糖含量越高。(3)血糖测定仪:精确地反映当时的血糖情况。1.尿液检查是诊断泌尿系统疾病的重要依据,对于某些全身性病变以及身体其他脏器影响尿液改变的疾病,如糖尿病、血液病、肝胆病等的诊断也有重要的参考价值。尿糖检测的原理如图所示,下列有关叙述错误的是( )A.过程④为比色,若试纸呈深棕色,可推出此人尿液中含较多的葡萄糖B.科学家将上述两种酶固定在糖尿试纸上就可检测尿糖C.步骤③原子氧可以将某无色物质氧化成有色化合物D.为确诊患者有糖尿病,还应检测血液中胰岛素的浓度解析:选B 过程④为比色,若试纸呈深棕色,可推出此人尿液中含较多的葡萄糖。应将上述两种酶和无色的化合物固定在纸条上,才能制成测试尿糖含量的酶试纸。步骤③原子氧可以将某无色物质氧化成有色化合物,根据葡萄糖含量由少到多依次呈现出浅蓝、浅绿、棕或深棕色。尿液中含有葡萄糖,但不一定患有糖尿病,如一次性吃糖过多、肾脏病变等也会使尿糖增多,若需确诊还应检测血液中胰岛素的含量。2.糖尿病患者可以用尿糖试纸化验自己的尿糖情况。尿糖试纸中含有葡萄糖氧化酶,它可以催化葡萄糖形成葡萄糖酸和过氧化氢,过氧化氢可以将试纸中一种无色化合物氧化成为有色化合物。试纸颜色的变化情况就可以显示尿中葡萄糖含量的高低。以下为上述作用机理的表达式:下列有关叙述错误的是( )A.表达式中,a的基本组成单位为氨基酸B.表达式中,b为葡萄糖酸C.表达式中,c为题干中所述的无色化合物D.表达式中,e为有色化合物解析:选C 结合题干进行分析,a为葡萄糖氧化酶,其基本组成单位是氨基酸;b为葡萄糖酸,c为过氧化氢,d为无色化合物,e为有色化合物。————突破点(四) 动物激素功能的实验探究—————— 1.一般思?第一单元 细胞及其分子组成 第1讲 走近细胞 第2讲 细胞中的元素和化合物 第3讲 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 第4讲 生命活动的主要承担者——蛋白质 第5讲 核酸、糖类和脂质 第二单元 细胞的结构和物质的输入与输出 第1讲 细胞膜(含生物膜的流动镶嵌模型)与细胞核 第2讲 细胞器——系统内的分工合作 第3讲 物质跨膜运输的实例和方式 第三单元 细胞的能量供应和利用 第1讲 降低化学反应活化能的酶 第 2讲 ATP与细胞呼吸第1课时 ATP与细胞呼吸的类型、过程 第2课时 影响细胞呼吸的因素及相关实验分析第 3讲 能量之源——光与光合作用第1课时 绿叶中色素的提取和分离第2课时 光合作用的过程及影响因素第3课时 光合作用与细胞呼吸的关系第四单元 细胞的生命历程第1讲 细胞增殖 第2讲 观察根尖分生组织的有丝分裂 第3讲 减数分裂和受精作用第4讲 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变第一单元 遗传的基本规律和伴性遗传 第1讲 孟德尔的豌豆杂交实验(一) 第 2讲 孟德尔的豌豆杂交实验(二) 第1课时 基因的自由组合定律与常规题型 第2课时 基因自由组合定律的遗传特例 第3讲 基因在染色体上和伴性遗传 第4讲 人类遗传病和基因定位 第二单元 基因的本质与表达 第1讲 DNA是主要的遗传物质 第2讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质 第3讲 基因的表达 第三单元 生物的变异、育种和进化 第1讲 基因突变和基因重组 第2讲 染色体变异和生物育种 第3讲 生物进化 第一单元 动物和人体生命活动的调节 第1讲 人体的内环境与稳态 第2讲 通过神经系统的调节 第3讲 通过激素的调节 第4讲 神经调节与体液调节的关系 第5讲 免疫调节 第二单元 植物的激素调节 第三单元 种群和群落 第1讲 种群的特征和数量变化 第2讲 群落的结构和演替 第四单元 生态系统与环境保护 第1讲 生态系统的结构与能量流动 第2讲 生态系统的物质循环、信息传递和稳定性 第3讲 生态环境的保护 选修1 生物技术实践 第1讲 传统发酵技术的应用 第2讲 微生物的培养和利用 第3讲 生物技术在其他方面的应用 选修3 现代生物科技专题 第1讲 基因工程 第2讲 细胞工程 第3讲 胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题 第4讲 生态工程 专题检测(一) 组成细胞的分子与细胞结构、物质运输 专题检测(二) 细胞的能量供应与利用 专题检测(三) 细胞的生命历程、遗传的分子基础 专题检测(四) 遗传的基本规律 专题检测(五) 生物的变异(含人类遗传病)、育种与进化 专题检测(六) 生命活动的调节 专题检测(七) 生物与环境 全程综合检测 第1讲 传统发酵技术的应用———————突破点(一) 果酒和果醋的制作——(对应学生用书P194)———— 1.制作原理类型菌种反应果酒酵母菌阶段1:有氧条件下,酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖,其反应式为:C6H12O6+6O26CO2+6H2O阶段2:无氧条件下,酵母菌通过无氧呼吸产生酒精,其反应式为:C6H12O62C2H5OH+2CO2果醋醋酸菌氧气、糖源充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸,其反应式为:C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O缺少糖源、氧气充足时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,其反应式为:C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O2.实验设计与操作 (2016·全国卷Ⅱ)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题:(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段,在酵母菌细胞的______________中进行,其产物乙醇与________________试剂反应呈现灰绿色,这一反应可用于乙醇的检验;过程③在酵母菌细胞的________________中进行。与无氧条件相比,在有氧条件下,酵母菌的增殖速度__________。(2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程,根据醋酸杆菌的呼吸作用类型,该过程需要在____________条件下才能完成。(3)在生产过程中,第一阶段和第二阶段的发酵温度不同,第一阶段的温度__________(填“低于”或“高于”)第二阶段的。(4)醋酸杆菌属于__________核生物,其细胞结构中______(填“含有”或“不含有”)线粒体。解析:(1)图中过程①和②是酵母菌进行无氧呼吸产生乙醇的过程,无氧呼吸的场所是细胞质基质。乙醇可用酸性重铬酸钾试剂检测,颜色由橙色变为灰绿色。过程③为有氧呼吸的第二和第三阶段,场所为线粒体。在有氧条件下酵母菌进行有氧呼吸,产生更多的能量供酵母菌繁殖利用,故有氧条件下酵母菌的繁殖速度更快。(2)醋酸杆菌是好氧型细菌,因此,在醋酸杆菌作用下,将乙醇转变为醋酸的过程需要在有氧条件下才能完成。(3)在生产过程中,第一阶段酵母菌产生乙醇的适宜温度为18~25 ℃,第二阶段醋酸杆菌产生醋酸的适宜温度为30~35 ℃,第一阶段的温度低于第二阶段的。(4)醋酸杆菌属于原核生物,原核细胞中的细胞器只有核糖体一种,不含线粒体。答案:(1)细胞质基质 酸性重铬酸钾 线粒体 快(2)有氧 (3)低于 (4)原 不含有1.果酒和果醋发酵装置的设计思路(1)因酵母菌的繁殖需要空气,醋酸菌是好氧菌,所以在果酒制作的前期和果醋制作的整个过程中都需氧。因酵母菌产生酒精是在无氧条件下,应控制进入氧气,故应在充气口设置开关。(2)由于在发酵过程中都产生CO2,因此需设排气口;为防止空气中微生物的污染,排气口应连接一个长而弯曲的胶管。(3)因要对发酵的情况进行及时监测,应设置出料口便于取料。2.果酒和果醋制作成功的关键点项目说明材料的选择与处理选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄进行冲洗,除去枝梗,以防葡萄汁流失及污染。冲洗以洗去灰尘为目的,以防洗去野生型酵母菌防止发酵液被污染①榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净,且发酵瓶要进行消毒;②清洗葡萄时要先清洗后除枝梗;③发酵瓶排气管用曲颈管而不用直管控制发酵条件①葡萄汁装入发酵瓶时,要留约1/3的空间,目的是先让酵母菌进行有氧呼吸,快速繁殖,耗尽O2后再进行酒精发酵,防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出;②严格控制温度:18~25 ℃利于酵母菌的繁殖和酒精发酵;30~35 ℃利于醋酸菌的繁殖和果醋的发酵;③充气:酒精发酵为无氧发酵,需关闭充气口;醋酸发酵为有氧发酵,需经充气口充气1.下列关于果酒和果醋制作的叙述,正确的是( )A.在制作果酒和果醋的实验中,应该一直保持厌氧环境B.当氧气、糖源充足时,醋酸菌能将果汁中的糖发酵为醋酸C.由于酵母菌的繁殖能力很强,不需对所用装置进行消毒处理D.温度对酵母菌酒精发酵的影响很大,而对醋酸菌的发酵影响不大解析:选B 果酒制备用的菌种是酵母菌,为兼性厌氧型,进行无氧呼吸产生酒精,温度一般控制在18~25 ℃;果醋制备用的菌种是醋酸菌,属于好氧型细菌,发酵时需要持续通入空气,温度应控制在30~35 ℃;果酒和果醋制作时都要对制作工具进行消毒,消除杂菌影响。2.如图表示各种因素对醋酸菌发酵产生醋酸的影响,其中错误的是( )解析:选C 温度(pH)通过影响酶的活性来改变醋酸的产生速率,在最适温度(pH)时产生速率最大,高于或低于该温度(pH)都会使活性降低(甚至丧失),A、D正确。醋酸菌是好氧菌,在一定范围内,随着溶氧量的增加,醋酸会随着该菌生长繁殖速率的加快而增加,但当溶氧量增大到一定值时,由于受其他条件的限制,不可能继续增加而达到最大产生速率,B正确。醋酸产生速率随时间的变化在最初阶段可能不断加快,当活菌数目达到最多时其产生总量会继续增加,而产生速率则不再有明显加快的现象,C错误。———————————突破点(二) 腐乳的制作—————— 1.制作原理2.制作流程及影响因素1.(2017·江苏高考)下列关于“腐乳的制作”实验,叙述正确的是( )A.控制发酵温度的主要目的是腐乳调味B.腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用C.毛霉的主要作用是分解脂肪和淀粉D.成品腐乳表面的粘性物质主要由细菌产生解析:选B 控制发酵温度的主要目的是利于菌种繁殖和代谢;腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用;毛霉的作用主要是分解蛋白质和脂肪;成品腐乳表面的粘性物质主要是毛霉产生的菌丝。2.某品牌的腐乳独具特色,它采用优质黄豆作为原料,经严格筛选后用传统工艺制成。回答相关问题:(1)在腐乳腌制过程中起主要作用的是毛霉,毛霉和细菌共有的细胞器是________。现代科学研究表明,除毛霉外,还有多种微生物参与了豆腐的发酵,如__________________(写出两种即可)等。(2)毛霉等多种微生物产生的________酶和________酶,使制作的腐乳更加鲜美且易于消化吸收。要制作出色、香、味俱全的腐乳,关键在于________的配制。(3)腐乳制作过程中需要加盐腌制8 d左右,加盐可以____________________,使豆腐块变硬,并且在接近瓶口表面的盐要铺厚一些,避免________________,装瓶时加入卤汤中的________和________也有相同的作用。(4)在制作过程中,若将腐乳坯堆积起来会导致__________________________________,影响毛霉生长。解析:(1)多种微生物参与了豆腐的发酵,如青霉、酵母菌、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。毛霉属于真核生物,与细菌(原核生物)共有的细胞器是核糖体。(2)毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。卤汤直接关系到腐乳的色、香、味,是由酒及各种香辛料配制而成的。(3)加盐可以析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬,同时还能抑制微生物的生长,避免豆腐块腐败变质。卤汤中的酒和香辛料也具有防腐杀菌的作用。(4)在制作过程中,若将腐乳坯堆积起来会因毛霉等呼吸作用释放的能量不能挥发而使堆内温度升高,影响毛霉的生长。答案:(1)核糖体 青霉、酵母菌(合理即可) (2)蛋白 脂肪 卤汤 (3)析出豆腐中的水分 豆腐块腐败变质 香辛料 酒 (4)堆内温度升高(合理即可)影响腐乳品质的因素项目说明水的控制含水量约70%,用含水量过高的豆腐制腐乳,不易成形盐的控制盐浓度过高会影响腐乳的口味;盐浓度过低,腐乳易腐败变质酒的控制酒的含量一般控制在12%左右。酒精含量过高,使腐乳成熟期延长;酒精含量过低,杂菌繁殖快,豆腐易腐败温度控制温度为15~18 ℃,适合毛霉生长发酵时间控制在6个月左右香辛料具有调味和杀菌的作用,也会影响腐乳的风味或质量1.下列有关腐乳的叙述正确的是( )①腐乳的制作主要是利用了微生物发酵的原理,主要参与的微生物是青霉②用含水量过高的豆腐制腐乳,不易成形③豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝,严格地说是直立菌丝,豆腐中还有匍匐菌丝④决定腐乳特殊口味的是卤汤⑤腐乳的营养丰富,是因为大分子物质经过发酵作用分解成小分子且易于消化吸收的物质⑥卤汤中含酒量应该控制在21%左右,酒精含量过高,腐乳成熟的时间会延长;含量过低,不足以抑制微生物的生长A.①②③④ B.②③④⑤C.③④⑤⑥ D.①④⑤⑥解析:选B 参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,豆腐上生长的白毛是毛霉的直立菌丝;毛霉产生的蛋白酶、脂肪酶能将蛋白质和脂肪分别水解为小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸;用来制作腐乳的豆腐一般含水量为70%左右;卤汤直接关系着腐乳的色、香、味,卤汤中酒的含量应该控制在12%左右。2.(2018·济宁模拟)红方是腐乳的一种。请回答与其制作有关的问题:(1)补充制作红方的实验流程:①____________→②加盐腌制→③____________→④密封腌制。(2)在实验流程①中,首先将豆腐块平放在笼屉内,笼屉中的温度应控制在________℃,并保持一定的________。5天后豆腐块表面布满毛霉菌丝,这些毛霉来自空气中的________。(3)在实验流程②操作中,向长满毛霉的豆腐块加盐,其作用是析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬。同时,盐还能________________,避免豆腐块腐败变质。解析:(1)制作红方的实验流程:①豆腐上长出毛霉→②加盐腌制→③加卤汤装瓶→④密封腌制。(2)在实验流程①中,首先将豆腐块平放在笼屉内,笼屉中的温度应控制在15~18 ℃,并保持一定的湿度。5天后豆腐块表面布满毛霉菌丝,这些毛霉来自空气中的毛霉孢子。(3)在实验流程②操作中,向长满毛霉的豆腐块加盐,其作用是析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬。同时,盐还能抑制微生物的生长,避免豆腐块腐败变质。答案:(1)豆腐上长出毛霉 加卤汤装瓶 (2)15~18 湿度 毛霉孢子 (3)抑制微生物的生长———————————突破点(三) 泡菜的制作—————— 1.泡菜的制作(1)菌种来源:附着在蔬菜上的乳酸菌。(2)制作原理:在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。反应式:C6H12O6―→2C3H6O3。(3)完善制作流程:2.测定亚硝酸盐的含量(1)检测原理①有关反应:NO反应物玫瑰红色染料。②判断方法:观察样品颜色变化,并与标准显色液比较,然后计算亚硝酸盐含量。亚硝酸盐溶液的浓度高,颜色深些;溶液浓度低,颜色浅些。(2)检测步骤配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色。 (2013·全国卷Ⅱ)回答下列有关泡菜制作的问题:(1)制作泡菜时,所用盐水需煮沸,其目的是________________________________________________________________________。为了缩短制作时间,有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,加入陈泡菜液的作用是________________________________________________________________________。(2)泡菜制作过程中,乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行_____________的过程。该过程发生在乳酸菌细胞的______中。(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有________、__________________和__________________等。(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内,泡菜液逐渐变酸。这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是________________________________________________________________________,原因是__________________________________________________________。解析:(1)细菌分布广泛,制作泡菜时,需要乳酸菌进行发酵,为防止杂菌污染,所需盐水需要煮沸;加入陈泡菜液,可以增加乳酸菌数量,加速乳酸产生。(2)乳酸菌为原核生物,可通过无氧呼吸将葡萄糖分解为乳酸,其无氧呼吸的过程发生在乳酸菌的细胞质中。(3)在泡菜制作过程中,要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量等。(4)由于乳酸菌比杂菌更为耐酸,在酸性环境中,乳酸菌能够正常地增殖,而其他杂菌繁殖将受到抑制,所以在此过程中,乳酸菌数量增多,杂菌数量减少。答案:(1)杀灭杂菌 增加乳酸菌数量 (2)无氧呼吸 细胞质 (3)温度 腌制时间 食盐用量 (4)乳酸菌数量增多,杂菌数量减少 乳酸菌比杂菌更为耐酸1.泡菜腌制中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化发酵时期乳酸菌乳酸亚硝酸盐发酵初期少(有O2,乳酸菌活动受抑制)少增加(硝酸盐还 原菌的作用)发酵中期最多(乳酸抑制其他菌活动)积累、增多、pH下降下降(硝酸盐还原菌受抑制,部分亚硝酸盐被分解)发酵后期减少(乳酸继续积累,pH继续下降,抑制其活动)继续增多,pH继续下降下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)变化曲线注意:亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的,而不是硝化细菌氧化氨形成的2.四种传统发酵产品的比较菌种呼吸类型原理温度果酒酵母菌兼性厌氧无氧呼吸产生酒精18~25 ℃果醋醋酸菌需氧糖(酒精)→醋酸30~35 ℃腐乳毛霉等需氧蛋白酶、脂肪酶分别水解蛋白质、脂肪15~18 ℃泡菜乳酸菌无氧无氧呼吸产生乳酸室温1.下列关于泡菜制作的叙述,错误的是( )A.泡菜制作过程中,乳酸发酵的过程即乳酸菌进行无氧呼吸的过程B.制备样品处理液时,加入氢氧化铝乳液的目的是除去色素等杂质,得到澄清溶液C.腌制时,温度过高、食盐量过低、腌制的时间过短易引起细菌大量繁殖D.制作泡菜的过程中,亚硝酸盐的含量变化规律是先减少后增加解析:选D 制作泡菜过程中,亚硝酸盐的含量变化为先增加后减少。2.(2014·海南高考)已知泡菜中亚硝酸盐含量与泡制时间有关。为了测定不同泡制天数泡菜中亚硝酸盐的含量,某同学设计了一个实验,实验材料、试剂及用具包括:刻度移液管、比色管、不同浓度的亚硝酸钠标准溶液、亚硝酸盐的显色剂、不同泡制天数的泡菜滤液等。回答相关问题:(1)请完善下列实验步骤。①标准管的制备:用________________________________和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管。②样品管的制备:用刻度移液管分别吸取一定量的__________________________,加到不同的比色管中,然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色,得到样品管。③将每个____________分别与系列标准管进行比较,找出与样品管颜色深浅____________的标准管,该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中的亚硝酸盐含量,记录各样品管亚硝酸盐的含量。(2)如图表示的是泡菜中______________________________________________________________________________________趋势。(3)泡菜制作过程中产酸的细菌主要是____________(填“醋酸菌”或“乳酸菌”)。解析:(1)在亚硝酸盐的含量测定中,用不同浓度亚硝酸钠标准溶液和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管;用刻度移液管分别吸取一定量的不同泡制天数的泡菜滤液,加到不同的比色管中,然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色,得到样品管;将每个样品管分别与系列标准管进行比较,找出与样品管颜色深浅相近的标准管,该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中的亚硝酸盐含量,记录各样品管中的亚硝酸盐含量。(2)据图可知,该图表示亚硝酸盐含量随发酵时间的变化曲线。(3)制作泡菜时利用的微生物是乳酸菌。答案:(1)①不同浓度亚硝酸钠标准溶液 ②不同泡制天数的泡菜滤液 ③样品管 相同(相近) (2)亚硝酸盐含量的变化 (3)乳酸菌[课堂小结·握主干] (对应学生用书P197)?建知识体系(填一填)?记核心要点(背一背)[填空]①毛霉 ②乳酸菌 ③C6H12O6―→2C3H6O3(乳酸)④酵母菌 ⑤C6H12O62C2H5OH+2CO2 ⑥醋酸菌1.传统发酵技术的三个要点(1)泡菜制作过程中乳酸含量先增加后保持稳定。(2)制作果醋利用醋酸菌的有氧呼吸。(3)腐乳制作中酒精及香辛料的作用不仅仅在于调味。酒精还可以抑制微生物生长,香辛料可防腐杀菌。2.泡菜制作中盐水煮沸的两大作用清水和盐的质量比为4∶1,盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作用,一是除去水中氧气,二是杀灭盐水中的其他细菌。3.几种发酵技术中的微生物种类(1)在葡萄酒的自然发酵中,菌种来源于附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。(2)腐乳制作的主要菌种是毛霉,其在15~18 ℃生长迅速。豆腐块上生长的毛霉来自空气中的毛霉孢子。(3)制作泡菜的主要菌种是乳酸菌(厌氧菌),在无氧条件下可将葡萄糖分解为乳酸。[课后跟踪检测] 一、选择题1.如图是草莓酒制作的步骤,下列分析错误的是( )―→―→―→―→―→―→A.步骤②是对草莓进行灭菌处理B.步骤⑤为加入酵母菌液C.发酵过程中放气量先增加后减少D.利用酸性重铬酸钾溶液检测酒精解析:选A 步骤②是对草莓进行冲洗,不能进行灭菌,否则会杀死草莓上的野生型酵母菌,A错误;步骤⑤为加入酵母菌液或含酵母菌的凝胶珠,B正确;酒精发酵过程中除了产生酒精,还会产生大量的二氧化碳,但随着发酵的进行,由于营养物质逐渐减少等原因,酵母菌酒精发酵的速率减慢,产生的二氧化碳也随之减少,因此发酵过程中放气量先增加后减少,C正确;酒精可用酸性重铬酸钾溶液检测,D正确。2.如图所示的装置可用于生物技术实践的相关实验,下列有关叙述错误的是( )A.乙装置可先用于果酒的制作,后用于果醋的制作B.利用装置甲制作腐乳时,应随着豆腐块层数的加高而增加盐量C.用装置乙制作果酒时温度应控制在30 ℃左右,制作果醋时应适当降温D.装置乙的排气口通过一个长而弯曲的胶管,可防止空气中微生物的污染解析:选C 用装置乙制作果酒时温度应控制在18~25 ℃,制作果醋时温度应控制在30~35 ℃。3.下面为腐乳制作过程的流程图,下列说法错误的是( )→→→A.毛霉为好氧型真菌,为避免缺氧,放豆腐时要留出一定缝隙B.加盐腌制的目的是析出豆腐中的水分使之变硬,同时能抑制微生物的生长C.加卤汤、密封腌制中,毛霉不断增殖,并产生大量的酶,分解蛋白质D.密封瓶口时,最好将瓶口通过酒精灯的火焰,以防止瓶口污染解析:选C 从流程图可以看出,毛霉在加盐腌制前就已长成,加卤汤、密封腌制中,毛霉不再增殖。4.某人利用乳酸菌制作泡菜,因操作不当导致泡菜腐烂。下列原因中正确的是( )①罐口密闭缺氧,抑制了乳酸菌的生长繁殖②罐口封闭不严,氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖③罐口封闭不严,氧气抑制了其他腐生菌的生长和繁殖④罐口封闭不严,促进了需氧腐生菌的生长和繁殖A.①③ B.②④C.②③ D.①④解析:选B 制作泡菜要注意坛口的密封,封闭不严,氧气进入会抑制乳酸菌的生长繁殖,也会导致需氧腐生菌的生长,使泡菜腐烂。5.下列有关测定亚硝酸盐含量的叙述,错误的是( )A.亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应需在盐酸酸化条件下进行B.重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料C.对显色反应样品进行目测,可精确算出泡菜中亚硝酸盐含量D.配制溶液所用的提取剂为氯化镉与氯化钡解析:选C 通过比色法来测定亚硝酸盐含量,只能大致估算出其含量,并不能精确计算出其多少。二、非选择题6.(2018·惠州调研)近年,蓝莓成为集营养与保健于一身的新兴水果品种,果实可鲜食,也可加工成果醋、果酒等饮品。(1)酿造蓝莓果酒所需的主要微生物是________,水果中的糖类主要为该微生物提供________________________________________________________________________。(2)家庭式酿造果酒大多数采用自然发酵的方法,一般不对果实进行严格的消毒处理,原因是______________________________________________________________________________________________;但这样也能成功的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)鉴定发酵成品是否含有酒精可用________________________________________________________________________来检验,如含有酒精则会呈现________色。(4)若用果酒制作果醋,需往果酒中通入________,并保持比果酒制作时的温度________(填“高”或“低”)。解析:(1)酿造果酒所需的微生物主要是酵母菌,水果中的糖类主要为微生物生长提供碳源和能源。(2)家庭式酿造果酒大多数利用的是果皮上的野生型酵母菌,若对果实进行严格消毒,会导致果实表面的酵母菌被杀死,影响发酵。发酵过程中,在缺氧、酸性的环境中酵母菌能生长,而绝大多数其他微生物的生长受抑制,因此不进行严格的消毒处理,发酵也能够成功。(3)鉴定酒精应选择酸性重铬酸钾,若颜色变为灰绿色,则说明有酒精产生。(4)制作果醋利用的微生物主要是醋酸菌,醋酸菌为好氧菌,因此发酵时需通入空气,且其生长的适宜温度高于酵母菌。答案:(1)酵母菌 碳源和能源 (2)避免果实表面的酵母菌被杀死,影响酒精发酵 在缺氧、呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长而绝大多数其他微生物的生长繁殖受到抑制 (3)酸性重铬酸钾 灰绿 (4)空气(氧气) 高7.(2016·天津高考)天津独流老醋历史悠久、独具风味,其生产工艺流程如下图。(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度,这是因为酶________________________________________________________________________。(2)在酒精发酵阶段,需添加酵母菌。在操作过程中,发酵罐先通气,后密闭。通气能提高________________________________________________________________________的数量,有利于密闭时获得更多的酒精产物。(3)在醋酸发酵阶段,独流老醋采用独特的分层固体发酵法,发酵30天。工艺如下:①发酵过程中,定期取样测定醋酸杆菌密度变化,趋势如图。据图分析,与颠倒前相比,B层醋酸杆菌在颠倒后密度变化的特点是________________________,由此推测,影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是________________________________。②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中,发酵缸中______________________________层的醋醅有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的改变,加剧了不同种类乳酸菌的____________,淘汰了部分乳酸菌种类。解析:(1)酶的活性受温度的影响,在最适温度下酶的催化能力最强。(2)发酵过程中先通气的目的是让酵母菌大量繁殖,使发酵液中的酵母菌总数达到一定程度,有利于发酵的进行。(3)①醋酸杆菌是好氧菌,据图分析,第15天将A、B层颠倒,颠倒后使原来处于下层缺氧状态的醋酸杆菌分布在上层有氧的环境,醋酸杆菌大量繁殖,其数量上升,后来因为培养液中营养物质被逐渐消耗以及呼吸产物对pH的影响,导致其数量不再增长而趋于稳定。由此推测影响醋酸杆菌密度变化的主要因素是氧气、营养物质、pH。②因为乳酸菌是厌氧菌,故下层(未颠倒前B层处于下层,颠倒后A层处于下层)有利于乳酸菌繁殖。③由题目信息可知,由于营养物质消耗、发酵环境发生改变等,生物个体之间的斗争、不同种类之间的竞争会加剧。答案:(1)在最适温度条件下催化能力最强 (2)酵母菌(3)①先快速增长后趋于稳定 氧气、营养物质、pH ②颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动,或下) ③种间竞争(或竞争)8.(2017·全国卷Ⅱ)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素,某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀,再将两者置于适宜条件下进行发酵,并在32 h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题:(1)该实验的自变量是________、________。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌是________。(3)如果在实验后,发现32 h内的发酵效果越来越好,且随发酵时间呈直线上升关系,则无法确定发酵的最佳时间;若要确定最佳发酵时间,还需要做的事情是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)从大豆到豆豉,大豆中的成分会发生一定的变化,其中,蛋白质转变为__________,脂肪转变为__________。解析:(1)实验使用甲、乙两种菌种,并在32 h内定期取样观测发酵效果,所以该实验的自变量是菌种和发酵时间。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌是好氧型微生物。(3)因“32 h内的发酵效果越来越好,且随发酵时间呈直线上升关系”,说明发酵的最佳时间可能超过32 h,故可继续延长发酵时间,定期取样观测发酵效果,以确定最好的发酵效果所对应的时间,此时间即为最佳发酵时间。(4)从大豆到豆豉,在相关微生物的作用下,大豆中的蛋白质转变为肽和氨基酸,脂肪转变为甘油和脂肪酸。答案:(1)菌种 发酵时间 (2)好氧菌 (3)延长发酵时间,观测发酵效果,最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间 (4)氨基酸和肽 脂肪酸和甘油9.腐乳是我国特有的发酵食品,是备受消费者喜爱的营养食品。某科研机构研究了腐乳生产过程中不同浓度的食盐对腐乳中氨基酸含量和pH的影响,部分数据如下所示。请回答下列问题。盐度(%)时间(d)581156.666.726.70106.636.626.68204.646.586.62304.616.566.58454.506.476.52604.116.446.50后期发酵阶段腐乳的pH变化(注:后期发酵阶段是指从腐乳装瓶后直到成熟的过程)(1)腐乳生产过程有多种微生物的参与,其中起主要作用的是________。(2)腐乳制备过程中,加盐可以________________________________________________________________________,使豆腐块变硬。(3)由图可知,后期发酵过程中,随着时间的延长,腐乳中游离氨基酸的含量将________,蛋白质含量呈________趋势。这是由于前期发酵阶段产生了大量的________,在后期发酵阶段将豆腐中的蛋白质分解为小分子的物质。(4)由表可知,后期发酵到60天时,盐度为________的腐乳已经腐败,说明原因:________________________________________________________________________。(5)综上研究结果,为了满足口味清淡消费者的需求,同时保证营养丰富、口感鲜美,在生产过程中应该将腐乳的盐度控制在________左右。解析:参与腐乳生产的微生物主要是毛霉。在腐乳制备过程中,加盐可以使豆腐中的水析出,使豆腐块变硬,同时也可以抑制其他微生物的生长。毛霉产生的蛋白酶可以将蛋白质分解成小分子的游离氨基酸和多肽。因此,在后期的发酵过程中,腐乳中蛋白质的含量下降,游离氨基酸的含量上升。由表可知,盐度为5%的腐乳随时间延长,pH逐渐降低,表明已经腐败变质,这是腐乳中盐浓度过低,不能抑制其他微生物的生长导致的。答案:(1)毛霉 (2)析出豆腐中的水分 (3)上升 下降 蛋白酶 (4)5% 盐浓度过低,不足以抑制微生物的生长,导致腐败变质 (5)8%10.无论是北方还是南方,泡菜的制作方法大致相同,一般的制作方法是:新鲜的蔬菜经过整理、清洁后,放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中,然后向坛中加入盐水、香料及一些“陈泡菜水”,密封后置于阴凉处,最适环境温度为28~30 ℃。在实验室或工厂生产泡菜时,还要跟踪检测泡菜腌制过程中产生的亚硝酸盐含量。回答有关问题:(1)用白酒擦拭泡菜坛的目的是__________________________________________。加入“陈泡菜水”的作用是___________________________________________。(2)从细胞结构来看,制作泡菜用的乳酸菌属于________(填“原核生物”“真核生物”或“病毒”)。若要获得大量乳酸菌菌种,应选用培养基培养,培养基中应有________、__________、水、无机盐等,同时还必须满足__________、________等具体培养条件的要求。(3)泡菜坛一般用水封的目的是_________________________________________。若泡菜坛有裂缝,可能会出现的结果是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若制作的泡菜“咸而不酸”,最可能的原因是________________________________,如何进行调整?________________________,其中盐与清水的质量比为________。解析:(1)制作泡菜时,所用的泡菜坛应用白酒擦拭消毒以防杂菌污染。“陈泡菜水”中含有乳酸菌,制作泡菜时加入的“陈泡菜水”可提供乳酸菌菌种。(2)乳酸菌是原核生物。培养乳酸菌的培养基中应有碳源、氮源、水、无机盐等,同时还需满足pH、无氧等具体培养条件的要求。(3)乳酸菌为厌氧菌,泡菜坛一般用水封的目的是隔绝空气,创造无氧环境。若泡菜坛有裂缝,则会有部分空气进入,导致乳酸菌不能正常生长,而一些杂菌大量繁殖,泡菜会变质。(4)加盐太多,抑制了乳酸菌的繁殖,可导致制作的泡菜“咸而不酸”。制作泡菜时,按照盐与清水的质量比为1∶4的比例配制盐水。答案:(1)消毒(或防止杂菌污染) 提供乳酸菌菌种(2)原核生物 碳源 氮源(合理即可) pH 无氧(3)创造无氧环境 乳酸菌不能正常生长,而一些杂菌大量繁殖,泡菜会变质 (4)加盐过多,抑制了乳酸菌发酵 减少盐的投放量 1∶411.近年来,纪录片《舌尖上的中国》引发全民关注美食的热潮,其中多次讲述了利用不同微生物的发酵作用制作的美味食品。请分析回答下列问题:(1)在果醋制作时,运用醋酸菌在供应________和糖源充足时,将果糖分解成醋酸;在糖源不充足时,也可以利用酒精生成醋酸,请写出该过程的反应式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)腐乳制作的流程是:让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。用盐腌制时,应注意控制__________________;配制卤汤时,要使卤汤中酒的含量控制在________%左右。(3)制作泡菜的原理是__________________________________________________________________________________________________。蔬菜在腌制过程中,会产生亚硝酸盐,在________________________________________________________________________条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生________________反应后,再与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成________色染料。解析:(1)在果醋制作时,当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,其反应式为:C2H5OH+O2酶,CH3COOH+H2O。(2)腐乳制作过程中,加盐腌制时,应注意控制盐的用量;配制卤汤时,要使卤汤中酒的含量控制在12%左右,若酒精含量过高会延长腐乳成熟的时间,若酒精含量过低则不足以杀菌。(3)制作泡菜的原理是乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖,将葡萄糖分解成乳酸。在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,再与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。答案:(1)氧气 C2H5OH+O2酶,CH3COOH+H2O (2)盐的用量 12 (3)乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖,将葡萄糖分解成乳酸 盐酸酸化 重氮化 玫瑰红第2讲 微生物的培养和利用——突破点(一) 培养基及微生物的纯化培养技术————— 1.培养基2.无菌技术3.大肠杆菌的纯化培养 (2014·全国卷Ⅱ)为了调查某河流的水质状况,某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量,并进行了细菌分离等工作。回答下列问题:(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间,这样做的目的是________________________________________________________________________;然后,将1 mL水样稀释100倍,在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为39、38和37。据此可得出每升水样中的活菌数为________。(2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌。操作时,接种环通过________灭菌,在第二次及以后的划线时,总是从上一次划线的末端开始划线。这样做的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)示意图A和B中,________表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀,一部分进行静置培养,另一部分进行振荡培养。结果发现:振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是:振荡培养能提高培养液中____________的含量,同时可使菌体与培养液充分接触,提高______________________的利用率。解析:(1)为了检测培养基平板灭菌是否合格,可在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间。0.1 mL稀释液中平均有38个活菌,可推测每升水样中的活菌数=38×10×100×1 000=3.8×107(个)。(2)接种环、接种针或其他金属用具直接在酒精灯外焰灼烧,可以迅速彻底地灭菌。在第二次及以后的划线时,总是从上一次划线的末端开始划线,其目的是将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落。(3)比较两图可以看出,A是用平板划线法接种培养后得到的结果,B是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4)由于振荡培养可以提高培养液中溶解氧的含量,还可以使菌体与培养液充分接触,提高营养物质的利用率,因此振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。答案:(1)检测培养基平板灭菌是否合格 3.8×107(2)灼烧 将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落(3)B (4)溶解氧 营养物质1.培养基中营养物质的确定方法(1)自养型微生物所需的主要营养物质是无机物,碳源可来自大气中的CO2,氮源可由含氮无机盐提供。(2)异养型微生物所需的营养物质主要是有机物,即碳源必须由含碳有机物提供,氮源主要由有机物提供,部分异养型微生物可以利用无机氮源。2.选择无菌技术的原则(1)考虑无菌技术的效果:灭菌的效果比消毒要好。(2)考虑操作对象的承受能力:活体生物材料、操作者的手等只能采用消毒,而不能用灭菌。3.两种纯化细菌方法的比较项目优点缺点适用范围平板划线法可以观察菌落特征,对混合菌进行分离不能计数适用于好氧菌稀释涂布平板法可以计数,可以观察菌落特征操作复杂、需要涂布多个平板适用于厌氧菌和兼性厌氧菌1.在微生物实验室培养过程中,无菌技术是实验成功的关键环节。下列常用的无菌操作错误的是( )A.无菌操作不要求杀死培养基内的一切微生物B.用酒精擦拭双手的方法对操作者进行消毒C.实验操作过程中应在酒精灯火焰附近进行D.玻璃器皿可用酒精擦拭来进行灭菌解析:选D 无菌技术是用来防止培养物被其他外来微生物污染,而不是杀死培养基中的一切微生物;对操作者应用较温和的方法进行消毒;实验操作过程中应在酒精灯火焰旁进行,防止微生物污染培养基;无菌操作用到的玻璃器皿要用干热灭菌法彻底消灭其中的微生物,用酒精擦拭只能消毒不能灭菌。2.为了获得纯度高的大肠杆菌,需要对大肠杆菌进行培养和分离。培养大肠杆菌一般用牛肉膏蛋白胨琼脂培养基。(1)培养大肠杆菌,配制固体培养基的基本步骤为:计算→称量→__________→__________→倒平板。(2)称量时,由于牛肉膏比较黏稠,可以用________________________________________________________________________挑取,放在______上称量。由于牛肉膏和蛋白胨________________________________________________________________________,称量时动作要迅速,称量后要及时盖上瓶盖。(3)在牛肉膏蛋白胨琼脂培养基上的大肠杆菌能生长,说明培养基含有________________________________________________________________________等大肠杆菌生长所需的营养要素。(4)微生物纯化培养可以通过多种接种方法如__________和______________等,使大肠杆菌在固体培养基上形成单个________,从而获得纯菌株。解析:配制牛肉膏蛋白胨培养基的基本步骤为:计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。称量时,由于牛肉膏比较黏稠,可用玻璃棒挑取,放在称量纸上称量,而牛肉膏和蛋白胨容易吸潮,称量时动作要迅速。牛肉膏蛋白胨培养基中含有大肠杆菌所需要的碳源、氮源、无机盐、水等营养要素,所以常用来培养大肠杆菌。微生物纯化培养的接种方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法,可使大肠杆菌在固体培养基上形成单个菌落,从而获得纯菌株。答案:(1)溶化 灭菌 (2)玻璃棒 称量纸 容易吸潮 (3)碳源、氮源、无机盐、水 (4)平板划线法 稀释涂布平板法 菌落———————突破点(二) 微生物的筛选与计数—————— 1.土壤中分解尿素细菌的分离2.纤维素分解菌的筛选3.纤维素酶来源纤维素分解菌组成复合酶,至少包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶作用纤维素C1酶、CX酶纤维二糖葡萄糖苷酶葡萄糖 (2017·全国卷Ⅰ)某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3,供植物吸收和利用。回答下列问题:(1)有些细菌能分解尿素,有些细菌则不能,原因是前者能产生__________。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源,原因是__________________________________________。但可用葡萄糖作为碳源,进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是______________________________________________(答出两点即可)。(2)为了筛选可分解尿素的细菌,在配制培养基时,应选择________(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”)作为氮源,不选择其他两组的原因是____________________________________________________。(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用有________________________________________________(答出两点即可)。解析:(1)土壤中的某些细菌之所以能够分解尿素,是因为它们能产生脲酶。尿素分解菌是异养生物,不能利用CO2来合成有机物,必须利用现成的有机物(如葡萄糖)作为碳源;葡萄糖通过呼吸作用被分解时,能为细胞生命活动提供能量,同时,葡萄糖还可以为其他有机物的合成提供原料。(2)选择培养基是允许特定种类的微生物(目的微生物)生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。本实验的目的菌是可分解尿素的细菌,因此配制的培养基应只允许尿素分解菌生长,NH4NO3可以作为所有细菌的氮源,培养基中若含有NH4NO3,将不能起到筛选作用。(3)KH2PO4和Na2HPO4能为细菌生长提供钾盐、钠盐和磷酸盐,而H2PO/HPO可作为缓冲剂,使培养基中pH保持相对稳定。答案:(1)脲酶 分解尿素的细菌是异养生物,不能利用CO2来合成有机物 为细胞生命活动提供能量,为其他有机物的合成提供原料 (2)尿素 其他两组都含有NH4NO3,能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3,不能起到筛选作用 (3)为细菌生长提供无机营养,作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定1.微生物的筛选与鉴别方法(1)微生物的筛选方法单菌落挑取法利用平板划线法或稀释涂布平板法接种到固体平板培养基表面,直接根据微生物菌落的特征利用单菌落挑取的方法获得目的微生物选择培养法利用选择培养基对微生物进行选择培养,直接获得目的微生物鉴定培养法利用鉴别培养基使目的微生物菌落呈现特有的特征,然后筛选目的微生物(2)微生物的鉴别方法菌落特征鉴别法根据微生物在固体平板培养基表面形成的菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征进行鉴别指示剂鉴别法如培养基中加入酚红指示剂,培养某种微生物后,培养基变红,说明该种微生物能够分解尿素染色鉴别法如利用刚果红染色法,根据培养基中出现以纤维素分解菌为中心的透明圈来筛选分解纤维素的微生物2.两种计数方法的比较间接计数法(稀释涂布平板法)直接计数法(显微计数法)原理当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量公式每克样品中的菌落数=(C÷V)×MC:某稀释度下平板上生长的平均菌落数;V:涂布平板时所用的稀释液的体积(mL);M:稀释倍数每毫升原液所含细菌数:每小格平均细菌数×400×104×稀释倍数缺点当两个或多个菌体连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落不能区分细胞死活结果比实际值偏小比实际值偏大1.(2014·全国卷Ⅰ)植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题:(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶,该酶是由3种组分组成的复合酶,其中的葡萄糖苷酶可将__________分解成__________。(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时,CR可与纤维素形成________色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时,培养基上会出现以该菌的菌落为中心的__________。(3)为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落,某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见下表):酵母膏无机盐淀粉纤维素粉琼脂CR溶液水培养基甲++++-++培养基乙+++-+++注:“+”表示有,“-”表示无。据表判断,培养基甲________(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌,原因是________________________________________________________________________________________;培养基乙________(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)纤维素酶包括三种组分,即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,C1酶、CX酶催化纤维素分解成纤维二糖,葡萄糖苷酶将纤维二糖分解成葡萄糖。(2)CR能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后,CR-纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌的菌落为中心的透明圈。(3)培养基甲中未添加琼脂,为液体培养基,液体培养基上不能形成单菌落,故不能用于分离和鉴别纤维素分解菌。培养基乙中未添加纤维素,不能和CR形成红色复合物,即使出现单菌落也不能确定为纤维素分解菌。答案:(1)纤维二糖 葡萄糖 (2)红 透明圈 (3)不能 液体培养基不能用于分离单菌落 不能 培养基中没有纤维素,不会形成CR-纤维素红色复合物,即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌2.(2016·四川高考)图甲是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程,图乙是脲酶基因转录的mRNA部分序列。(1)图中选择培养基应以________为唯一氮源;鉴别培养基还需添加________作指示剂,产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后,其菌落周围的指示剂将变成________色。(2)在5个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为105的土壤样品溶液0.1 mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191。该过程采取的接种方法是__________________,每克土壤样品中的细菌数量为________×108个;与血细胞计数板计数法相比,此计数方法测得的细菌数较________。(3)现有一菌株的脲酶由于基因突变而失活,突变后基因转录的mRNA在图乙箭头所示位置增加了70个核苷酸,使图乙序列中出现终止密码(终止密码有UAG、UGA和UAA)。突变基因转录的mRNA中,终止密码为________,突变基因表达的蛋白含________个氨基酸。解析:(1)脲酶能够催化尿素水解释放出氨和二氧化碳,因此选择培养基中应以尿素为唯一氮源。挑取单菌落接种到加有酚红指示剂的鉴别培养基中,培养一段时间后,菌落周围的氨增加,pH升高,酚红指示剂将变红。(2)该过程采取的接种方法为稀释涂布平板法。利用稀释涂布平板计数法对细菌进行计数时,应选择菌落数在30~300的平板,因此平板上长出的细菌菌落平均数为(156+178+191)÷3=175个。每克土壤样品中的细菌数为175÷0.1×105=1.75×108个。血细胞计数板计数法能将死细胞计算在内,而稀释涂布平板计数法只能计数活细胞(只有活细胞才能在平板上生长),故一般血细胞计数板计数法要比稀释涂布平板计数法的结果大。(3)箭头处插入70个核苷酸,箭头后密码子的解读方式为*AG,UGA,GAA……对比3种终止密码可发现,此处的终止密码为UGA。从起始密码到终止密码之前共有273+72个碱基,因此突变基因表达的蛋白含115个氨基酸。答案:(1)尿素 酚红 红 (2)稀释涂布平板法 1.75 少 (3)UGA 115[课堂小结·握主干] ?建知识体系(填一填)?记核心要点(背一背)[填空]①灭菌 ②尿素 ③稀释涂布平板法 ④纤维素 ⑤刚果红染色法1.纯化大肠杆菌两种方法的异同(1)相同点:平板划线法和稀释涂布平板法都能获得单细胞菌落。(2)不同点:平板划线法不能对微生物计数,而稀释涂布平板法能对微生物计数。2.纤维素分解菌的两个易错点(1)纤维素分解菌的选择培养基上生长的并不只是纤维素分解菌。(2)纤维素分解菌菌落周围的透明圈的大小与纤维素分解菌分解纤维素的能力呈正相关。3.辨析平板划线操作的三个易错点(1)灼烧接种环之后,要冷却后再进行取种,以免温度太高杀死菌种。(2)划线时最后一区域不要与第一区域相连。(3)划线时用力要大小适当,防止用力过大将培养基划破。[课后跟踪检测] 一、选择题1.下列有关微生物培养与应用的说法,正确的是( )A.天然培养基是指直接取自自然界不需加工的培养基B.接种前需对培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手等进行严格的灭菌处理C.大肠杆菌的纯化培养过程包括培养基的配制和纯化大肠杆菌两个阶段D.分离分解尿素的细菌时,尿素是培养基中唯一的氮源和碳源解析:选C 天然培养基是指用天然物质制成的培养基,但也需要加工;实验操作者的双手应消毒,不能灭菌;分离分解尿素的细菌时,尿素是培养基中唯一的氮源,不是碳源,需加入不含氮元素的有机物(如葡萄糖)作为碳源。2.平板划线法和稀释涂布平板法是接种微生物的两种常用方法,下列叙述正确的是( )A.都要将菌液进行一系列的梯度稀释B.平板划线法是将不同稀释度的菌液通过接种环连续划在固体培养基表面C.稀释涂布平板法是将不同稀释度的菌液倒入液体培养基中进行培养D.都会在培养基表面形成单个的菌落解析:选D 平板划线法不需要进行梯度稀释,稀释涂布平板法需要将不同稀释度的菌液涂布到固体培养基的表面。平板划线法和稀释涂布平板法都能在培养基表面形成单个的菌落。3.某学者欲研究被石油污染过的土壤中细菌数量,并从中筛选出能分解石油的细菌。下列操作错误的是( )A.利用平板划线法对细菌进行计数B.用以石油为唯一碳源的培养基筛选C.采用稀释涂布平板法分离菌种D.称取和稀释土壤样品时应在火焰旁解析:选A 分离细菌常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法,但平板划线法不能对细菌进行计数;筛选能分解石油的细菌,要以石油作为培养基中唯一的碳源;筛选细菌的整个操作过程都需要在无菌条件下进行,所以应在火焰旁进行。4.下列关于大肠杆菌的培养叙述错误的是( )A.在大肠杆菌培养过程中,除考虑营养条件外,还要考虑pH、温度和渗透压等条件B.在微生物培养操作过程中,为防止杂菌污染,需对培养基和培养皿进行消毒C.若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活菌的个数,要想使所得估计值更接近实际值,除应严格操作、多次重复外,还应保证待测样品稀释的稀释度合适D.使用过的培养基及其培养物必须经过灭菌处理后才能丢弃解析:选B 培养过程中,除营养条件要满足需要外,还要考虑pH、温度和渗透压等条件是否适宜;灭菌是使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,所以,应对培养基和培养皿进行灭菌而不是消毒;使用稀释涂布平板法时要保证样品稀释比例合适,这样才会有更科学的数据;有的大肠杆菌会释放一种强烈的毒素,并可能导致肠管出现严重症状,所以使用过的培养基及其培养物必须经过灭菌处理后才能丢弃,以防止培养物的扩散。5.在涂布有大肠杆菌的培养基上进行抑菌实验,在a、b、c处分别贴浸有不同抗生素(浓度相同)的无菌滤纸片,d处滤纸片浸有无菌水。培养后的结果如图所示。以下判断错误的是( )A.a处抑菌效果小于b处B.b处的滤纸片没有沥干C.c处抗生素无效D.d为对照解析:选A 培养皿中不同滤纸片四周透明圈的大小不同,透明圈越大,说明浸有的抗生素抑菌效果越好。a处的透明圈并不小于b处;b处不是圆形的透明圈,可能是滤纸片没有沥干,抗生素流出滤纸片;c处无透明圈,说明c处抗生素对大肠杆菌无效;d为空白对照。二、非选择题6.(2014·江苏高考节选)为了获得β-胡萝卜素产品,某小组开展了产β-胡萝卜素酵母的筛选与色素提取实验。请回答下列问题:(1)实验用的培养皿常用的两种灭菌方法是________________________________;为了减少灭菌后器皿被污染,灭菌前应该________________________________________________________________________。(2)为了筛选出酵母菌,培养基中添加了青霉素,其目的是________________________________________________________________________。(3)下图是灭菌锅及其局部剖面示意图,图中甲、乙、丙指示的依次是____________。 (填序号)①安全阀、放气阀、压力表②放气阀、安全阀、压力表③安全阀、放气阀、温度表④放气阀、安全阀、温度表(4)为了将分离到的菌株纯化,挑取了菌落在3块相同平板上划线,结果其中一块平板的各划线区均未见菌生长,最可能的原因是______________________________________。解析:(1)实验室常用的灭菌方法是干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌),在实验前应用牛皮纸或干净的报纸包扎器皿。(2)酵母菌是真菌,对青霉素具有抵抗能力,青霉素主要抑制细菌、放线菌的生长。(3)图中甲为安全阀,乙为放气阀,丙为压力表。(4)接种的平板上未见菌落生长,说明接种不成功,原因可能是接种环灼烧后未冷却,使菌株因温度过高而被杀死。答案:(1)干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌) 用牛皮纸(报纸)包扎器皿 (2)抑制细菌(放线菌)生长 (3)① (4)接种环温度过高,菌被杀死7.如图甲、乙是微生物接种常用的两种方法,请回答相关问题:(1)图甲是利用__________法进行微生物接种,图乙是利用____________________法进行微生物接种。这两种方法所用的接种工具分别是________和________;对这两种接种工具进行灭菌和消毒的方法依次是________和酒精消毒。(2)接种操作为什么一定要在酒精灯火焰附近进行?________________________________________________________________________。(3)接种后,在固体培养基上培养细菌时为什么进行倒置培养?________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)如图是采用上述接种方法接种后培养的效果图解,其接种方法是________(填“图甲”或“图乙”)。解析:图甲和图乙分别是平板划线法和稀释涂布平板法,这两种方法所用的接种工具分别是接种环和涂布器。由于在酒精灯火焰附近存在着无菌区域,因此接种常在火焰附近进行。在微生物培养过程中会产生水,对微生物的生长造成影响,故需要倒置培养。答案:(1)平板划线 稀释涂布平板 接种环 涂布器 灼烧灭菌 (2)火焰附近存在着无菌区域 (3)避免培养过程产生的水分影响微生物的生长 (4)图乙8.(2018·江西赣中南五校联考)如表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方,请根据表格和所学知识回答下列相关问题:成分蛋白胨乳糖蔗糖K2HPO4指示剂琼脂含量(g)10.05.05.02.00.212.0将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1 000 mL(1)从生态系统的成分上看,大肠杆菌属于______________________________。(2)若根据用途划分,该培养基属于________(填“选择”或“鉴别”)培养基。若要用上述培养基来筛选出土壤中的尿素分解菌,培养基的营养成分必需怎样更改?________________,并用________作为指示剂。(3)在微生物培养的过程中,为防止杂菌污染,需要对培养基和培养皿进行________;操作者的双手需要进行清洗和________。(4)图1和图2是培养某细菌的结果图,其对应的接种方法分别是:____________和____________,这两种方法接种后培养基上都可以得到由单个细胞繁殖所形成的________。图1所用的接种方法可用来对活菌进行计数。此外,测定微生物数目的另一种方法是________________________________________________________________________。(5)以下过程中所利用的主要微生物的细胞结构与大肠杆菌较相似的有________。A.制作果酒 B.由果酒制作果醋C.制作泡菜 D.制作腐乳解析:(1)大肠杆菌只能从环境中摄取有机物,不能自己合成有机物,属于分解者。(2)该培养基中含有指示剂,属于鉴别培养基。尿素分解菌可以分解尿素,而其他微生物不能,因此可将培养基中的蛋白胨改为尿素,用于筛选土壤中的尿素分解菌,并用酚红作为指示剂。(3)培养微生物时,培养基和培养皿需要灭菌,操作者双手需要进行消毒。(4)图1采用的是稀释涂布平板法,图2采用的是平板划线法。单个微生物细胞繁殖所形成的细胞群叫菌落。(5)A、B、C、D中所利用的主要微生物是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌、毛霉,醋酸菌、大肠杆菌和乳酸菌都是原核细胞,结构相似。答案:(1)分解者 (2)鉴别 将蛋白胨改成尿素 酚红 (3)灭菌 消毒 (4)稀释涂布平板法 平板划线法 菌落 显微镜直接计数法 (5)BC9.临床使用抗生素前,有时需要做细菌耐药实验。实验时,首先要从病人身上获取少量样本,然后按照一定的实验步骤操作,以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性。回答下列问题:(1)为了从样本中获取致病菌单菌落,可用________________________________________________________________________法或________________法将样本接种于固体培养基表面,经过选择培养、鉴别等步骤获得。(2)取该单菌落适当稀释,用______________法接种于固体培养基表面,在37 ℃培养箱中培养24 h,使其均匀生长,布满平板。(3)为了检测该致病菌对抗生素的敏感性,将分别含有A、B、C、D四种抗生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置,培养一段时间后,含A的滤纸片周围出现透明圈,说明该致病菌对抗生素A________;含B的滤纸片周围没有出现透明圈,说明该致病菌对抗生素B________;含C的滤纸片周围的透明圈比含A的小,说明______________________________________________;含D的滤纸片周围的透明圈也比含A的小,且透明圈中出现了一个菌落,在排除杂菌污染的情况下,此菌落很可能是抗生素D的________。(4)根据上述实验结果,为达到抗菌目的,最好应选用抗生素________。解析:(1)实验室中对微生物纯化培养时,常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。(2)若让已经获得的单个菌落在固体培养基上大量且均匀繁殖,常用稀释涂布平板法。(3)对某种抗生素越敏感的致病菌,在该抗生素存在的范围内,越不易生存,形成的透明圈就越大。如果在透明圈中还有菌落生存,则说明这个菌落的细菌耐药性很强。(4)通过(3)可知,在应用时,要想杀死某致病菌,就得选择能使该致病菌大量死亡,即产生的透明圈大的那种抗生素。答案:(1)平板划线 稀释涂布平板 (2)稀释涂布平板 (3)敏感 不敏感 该致病菌对C的敏感性比对A的弱 耐药菌 (4)A10.某市卫生计生委发布的卫生监测信息显示一些美容美发场所的毛巾、理发(美容)用具大肠杆菌严重超标。如图甲为大肠杆菌含量检测操作简图,图乙为伊红美蓝培养基配方。回答下列相关问题:(1)图甲中滤膜的孔径应________(填“大于”或“小于”)大肠杆菌。受此启发,对某些不耐高温的试剂可以怎样除菌?________________。(2)配制图乙中的基础培养基时,除了水分、无机盐以外,还应加入________(一种营养成分),以及____________。待各成分都溶化后和分装前,要进行的是____________和灭菌,对培养基进行灭菌的常用器具是______________。倒平板时要待平板冷凝后,将平板倒置,其主要目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。伊红美蓝培养基上生长的大肠杆菌菌落呈现深紫色,从功能上划分,该培养基属于________培养基。(3)用平板划线法分离样液中的大肠杆菌,操作时,接种环通过灼烧灭菌,在第二次及以后划线时,总是从上一次的末端开始划线的目的是________________________________________________________________________。要检测样液中的大肠杆菌含量,取25 cm2毛巾样本,加5 mL蒸馏水,浸润半小时,然后在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL样液;在37 ℃的培养箱中放置48小时,3个平板上的黑色菌落数分别为49、48和47。据此可得出25 cm2毛巾样液中的活菌数为________。解析:(1)图甲中滤膜的孔径应小于大肠杆菌,滤膜过滤才能获得大肠杆菌,对不耐高温的试剂除菌时无法用高压蒸汽灭菌法,可以用滤膜过滤达到除菌目的。(2)配制图乙中的基础培养基时,除了水分、无机盐以外,还应加入氮源以及琼脂。配制的培养基在溶化后和分装前需要先调整pH和灭菌,高压蒸汽灭菌法常用高压蒸汽灭菌锅对培养基等进行灭菌。倒平板后将平板倒置的主要原因是防止培养皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染。从功能上划分,伊红美蓝培养基属于鉴别培养基。(3)接种环灼烧灭菌后,在第二次及以后划线时,总是从上一次的末端开始划线,目的是将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落。在伊红美蓝培养基上,大肠杆菌的菌落呈深紫色,据题意可知,25 cm2毛巾样本中的活菌数为(49+48+47)÷3÷0.1×5=2.4×103。答案:(1)小于 用滤膜过滤除菌 (2)氮源 琼脂 调整pH 高压蒸汽灭菌锅 防止培养皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染 鉴别 (3)将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落 2.4×10311.(2018·惠州模拟)日前微博传言手机细菌比马桶多。如图,央视和北京卫视通过实验展示调查结果。回答下列相关问题:(1)该实验需制备培养基,培养基一般都含有水、碳源、________________等。(2)据图,两电视台均采用__________________法接种,该方法需要________(多选)。A.接种环 B.酒精灯 C.移液管 D.涂布器 E.无菌水(3)通过观察菌落的__________________,可知手机屏幕和马桶按钮都存在多种微生物。两电视台实验操作均正确且完全一致,但报道结果截然不同,你认为原因是:________________________________________________________________________。(4)按图操作取样面积,实验员测定某手机屏幕的细菌数量,将10 mL菌悬液进行梯度稀释,分别取0.1 mL稀释倍数为102的样品液接种到三个培养基上,培养一段时间后,统计菌落数分别为48、50、52,则该手机屏幕的细菌数为____________个/平方厘米。该实验对照组该如何设置?________________________________________________________________________。解析:(1)微生物培养基的成分一般包括水、碳源、氮源和无机盐。(2)据图分析可知,该实验的接种方法为稀释涂布平板法,该方法用到的工具有酒精灯、移液管、涂布器、无菌水等。(3)不同的菌落形态、大小不同,图示两个电视台调查的手机屏幕和马桶按钮都有多种形态的菌落,即存在多种微生物。两电视台实验操作均正确且完全一致,但报道结果截然不同,可能是因为手机的取样和马桶的取样都不相同。(4)根据提供的数据进行计算,某手机屏幕的细菌数=(48+50+52)÷3×102÷0.1×10÷(5×5)=2×104(个/平方厘米)。答案:(1)氮源和无机盐 (2)稀释涂布平板 BCDE(3)形态、大小 手机的取样和马桶的取样都不相同 (4)2×104 取培养基涂布0.1 mL无菌水进行培养第3讲 生物技术在其他方面的应用——————突破点(一) DNA的粗提取与鉴定—————— 1.实验原理2.实验流程1.关于DNA粗提取与鉴定实验的操作及原理的叙述,正确的是( )A.用蒸馏水使家兔的成熟红细胞涨破获取含DNA的滤液B.控制NaCl溶液的浓度可以实现去除杂质的目的C.用玻璃棒轻缓搅拌滤液可使析出的DNA量减少D.利用DNA溶于乙醇的性质进一步纯化DNA解析:选B 家兔为哺乳动物,其成熟红细胞中不含DNA,A错误。用玻璃棒轻缓搅拌滤液可使析出的DNA量增加,C错误。利用DNA不溶于乙醇的性质进一步纯化DNA,D错误。2.(2015·江苏高考改编)图1、2分别为“DNA的粗提取与鉴定”实验中部分操作步骤示意图,下列叙述错误的是( ) A.图1、2中加入蒸馏水稀释的目的相同 B.图1中完成过滤之后保留滤液 C.图2中完成过滤之后弃去滤液 D.在图1鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质解析:选A 图1加入蒸馏水的目的是使鸡血细胞吸水涨破,图2加入蒸馏水的目的是稀释NaCl溶液,A错误;图1中加入蒸馏水后,DNA存在于滤液中,B正确;图2中加入蒸馏水后,NaCl溶液浓度降低,DNA析出,所以弃去滤液,C正确;嫩肉粉主要成分是蛋白酶,鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉可将蛋白质水解成小分子肽或氨基酸,除去蛋白质,D正确。DNA的粗提取与鉴定中的“2、3、4”加蒸馏水2次①加到鸡血细胞液中,使血细胞吸收水破裂;②加到含DNA的2 mol/L的NaCl溶液中,使NaCl溶液的物质的量浓度下降到0.14 mol/L,使DNA析出用纱布过滤3次①过滤血细胞破裂液,得到含细胞核物质的滤液;②滤取0.14 mol/L的NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物);③过滤溶有DNA的2 mol/L的NaCl溶液用NaCl溶液4次①加2 mol/L的NaCl溶液,溶解提取的细胞核物质;②用0.14 mol/L的NaCl溶液使DNA析出;③用2 mol/L的NaCl溶液,溶解滤取的DNA黏稠物;④用2 mol/L的NaCl溶液,溶解丝状物用于鉴定DNA1.下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,错误的是( ) A.酵母和菜花均可作为提取DNA的材料 B.DNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸馏水 C.向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌,可见玻璃棒上有白色絮状物 D.DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热,冷却后变蓝 解析:选C 酵母菌和菜花细胞的细胞核中都含有DNA,可作为提取DNA的材料;DNA能溶解在不同浓度的NaCl溶液中,且溶解度随着NaCl浓度的变化而改变,在利用渗透作用原理向生物材料中加入蒸馏水时,一方面促使细胞吸水涨破,另一方面释放出的DNA也就溶解在蒸馏水中;向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌,目的是加快细胞吸水涨破,释放其中的DNA,而DNA则溶解在蒸馏水中,因此玻璃棒上不可能有白色絮状物;DNA溶液与二苯胺试剂经沸水浴加热会变蓝。2.下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验依据原理的叙述,错误的是( )A.利用DNA不溶于酒精溶液,而蛋白质能溶于酒精溶液,可将DNA与蛋白质分离B.利用高温能使蛋白质变性,却对DNA没有影响的特性,可将DNA与蛋白质分离C.利用DNA和蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,可将DNA与蛋白质分离D.加入二苯胺试剂后在常温下实验现象不明显解析:选B 高温能使蛋白质变性,也能使DNA变性。蛋白质在60~80 ℃发生变性,而DNA在80 ℃以上才变性。———————突破点(二) 植物有效成分的提取—————— 1.玫瑰精油的提取方法常用水蒸气蒸馏法原理利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来分类水中蒸馏、水上蒸馏、水气蒸馏步骤鲜玫瑰花+清水―→水蒸气蒸馏―→油水混合物分离油层除水玫瑰油2.橘皮精油的提取方法压榨法原理通过机械加压,提取出果皮中的芳香油步骤―→漂洗―→压榨―→过滤―→静置―→―→橘皮油3.胡萝卜素的提取原理胡萝卜素不溶于水,易溶于石油醚等有机溶剂方法萃取法流程胡萝卜―→粉碎―→干燥―→萃取―→过滤―→浓缩―→胡萝卜素鉴定纸层析法 (2017·全国卷Ⅲ)绿色植物甲含有物质W,该物质为无色针状晶体,易溶于极性有机溶剂,难溶于水,且受热、受潮易分解。其提取流程为:植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收集提取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏(含回收溶剂)→重结晶→成品。回答下列问题:(1)在提取物质W时,最好应选用的一种原料是_______(填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”)的植物甲,不宜选用其他两种的原因是________________________________________________________________________。(2)提取物质W时,振荡的作用是_____________________________________。(3)活性炭具有很强的吸附能力,在提取过程中,用活性炭处理提取液的目的是__________________________。(4)现有丙酮(沸点56 ℃)、乙醇(沸点约78 ℃)两种溶剂,在提取物质W时,应选用丙酮作为提取剂,理由是________________________________。(5)该实验操作过程中应注意的事项是________________________(答出两点即可)。解析:(1)依据题干信息,物质W受热、受潮易分解,因此不宜选用高温烘干的植物甲;新鲜的植物甲含水量高,用于提取的极性有机溶剂会被水稀释,进而降低对物质W的提取效果,故不宜选用新鲜的植物甲。(2)提取物质W时,振荡可以使原料和所加有机溶剂充分混匀。(3)利用活性炭的吸附能力,可以去除提取液中植物甲所含的色素,从而得到较为纯净的物质W与有机溶剂的混合物。(4)丙酮的沸点低于乙醇,蒸馏时物质W分解较少。(5)物质W容易受热分解,因此蒸馏操作适宜在较低的温度下进行,同时因实验中使用了有机溶剂,要注意防火。答案:(1)晾干 高温烘干过程中,植物甲中的物质W易被破坏;新鲜的植物甲含水量高,用于提取的极性有机溶剂会被水稀释,进而降低对物质W的提取效果 (2)使原料和溶剂充分混匀 (3)去除提取液中的色素 (4)丙酮沸点低于乙醇,蒸馏时物质W分解较少 (5)在温度较低的情况下操作,防火1.提取植物有效成分的三种常用方法总结方法水蒸气蒸馏法压榨法萃取法实验原理利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油使芳香油溶解在有机溶剂中,蒸发溶剂后即可获得芳香油方法步骤①水蒸气蒸馏②分离油层③除水过滤①石灰水浸泡、漂洗②压榨、过滤、静置③再次过滤①粉碎、干燥②萃取、过滤③浓缩适用范围适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取适用范围广,要求原料的颗粒要尽可能细小,能充分浸泡在有机溶液中优点简单易行,便于分离生产成本低,易保持原料原有的结构和功能出油率高,易分离局限性水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题分离较为困难,出油率相对较低使用的有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量 2.植物有效成分提取过程中的三个关键点(1)用于萃取的有机溶剂必须事先精制,除去杂质,否则会影响芳香油的质量。(2)能够利用蒸馏法提取的物质应该具有热稳定性,否则会发生植物有效成分的分解。(3)萃取温度高有利于植物有效成分溶于有机溶剂,但是温度过高会影响植物有效成分的品质,因此萃取时应严格控制温度,适当延长萃取时间。1.新鲜的柑橘皮中含有大量的果蜡、果胶和水分,压榨之前,需要将柑橘皮干燥去水,并用石灰水浸泡。下列叙述错误的是( )A.石灰水能破坏细胞结构、分解果胶,防止橘皮压榨时滑脱B.石灰水是强碱,浸泡主要是为了中和柑橘皮中的酸性物质C.浸泡后的柑橘皮要用流水漂洗,避免与皮肤接触D.橘皮在石灰水中的浸泡时间应在10 h以上解析:选B 压榨法提取橘皮精油使用石灰水浸泡的原理是石灰水能够破坏细胞结构,分解果胶,防止橘皮压榨时滑脱,提高出油率,而不是与酸性物质发生中和反应;石灰水有强碱性,所以应避免与皮肤接触;为提高出油率浸泡时间要达10 h以上。2.(2015·全国卷Ⅱ节选)回答与胡萝卜素有关的问题:(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中,最主要的是________(填“α-胡萝卜素”“β-胡萝卜素”或“γ-胡萝卜素”),该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子____________,后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症,该疾病称为____________,胡萝卜素是__________________(填“挥发性”或“非挥发性”)物质。(2)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂,应选用其中的________作为胡萝卜素的萃取剂,不选用另外一种的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)胡萝卜含有的胡萝卜素有三类,其中最主要的是β-胡萝卜素,β-胡萝卜素在人体内可以转变成维生素A,缺乏维生素A会导致夜盲症。胡萝卜素是非挥发性物质。(2)萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有很高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶,如乙酸乙酯。乙醇是水溶性有机溶剂,在萃取过程中能与水互溶而影响萃取效果,所以不选乙醇作萃取剂。答案:(1)β-胡萝卜素 维生素A 夜盲症 非挥发性(2)乙酸乙酯 萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水互溶,而乙醇为水溶性有机溶剂(合理即可)[课堂小结·握主干] ?建知识体系(填一填)?记核心要点(背一背)[填空]①二苯胺试剂 ②水蒸气蒸馏③压榨 ④萃取1.辨析胡萝卜素粗品鉴定过程中的四个易错点(1)层析时没有选择干净的滤纸,导致实验现象不明显。(2)点样时点样圆点太大(直径大于2 mm)导致最终无法辨认被提取的色素。(3)将点好样的滤纸卷成圆筒时,滤纸两边不能相互接触。(4)层析液不可没及样品原点。2.增加植物有效成分提取量的关键措施(1)用水蒸气蒸馏法提取植物芳香油时应选择新鲜的植物材料(干燥后植物芳香油挥发)。(2)植物材料中的果胶、果蜡会影响压榨和出油率,压榨前通常采用石灰水浸泡的方法除去果胶、果蜡,以提高出油率。[课后跟踪检测] 一、选择题1.下表是关于DNA粗提取与鉴定实验中所使用的材料、操作及其作用,表述正确的是( )试剂操作作用A柠檬酸钠溶液与鸡血混合防止DNA凝固B蒸馏水与鸡血细胞混合保持细胞形状C蒸馏水加入溶解有DNA的NaCl中析出DNA丝状物D冷却的酒精过滤后的DNA加入其中产生特定的颜色反应解析:选C 柠檬酸钠溶液的作用是防止血液凝固;蒸馏水与鸡血细胞混合,可以让红细胞吸水涨破;蒸馏水加入溶解有DNA的NaCl中,可以降低NaCl溶液浓度至0.14 mol/L,从而析出DNA丝状物;将粗提取之后的DNA加入到冷却的酒精中以纯化析出DNA丝状物。2.(2018·大连检测)“DNA的粗提取与鉴定”实验中,操作正确的是( )A.取制备好的鸡血细胞液5~10 mL注入烧杯中,迅速加入物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液20 mL,同时用玻璃棒沿同一方向快速搅拌5 min,可使血细胞破裂,释放出DNAB.整个DNA提取过程中,两次加蒸馏水的目的都是为了降低溶液中NaCl的浓度,使DNA分子的溶解度达到最低,析出DNA分子C.整个DNA提取操作中,两次加入2 mol/L的NaCl溶液,目的都是使DNA尽可能多地溶解在NaCl溶液中D.DNA鉴定操作中,只要向溶有DNA的NaCl溶液中加入4 mL二苯胺试剂,即可出现蓝色解析:选C 取制备好的鸡血细胞液注入烧杯中,迅速加入蒸馏水并用玻璃棒沿同一方向搅拌,使血细胞破裂,将DNA释放出来;整个DNA提取过程中,使用两次蒸馏水,第一次是使血细胞吸水涨破,释放DNA,第二次是用来稀释NaCl溶液,使DNA析出;在DNA鉴定操作中,DNA遇二苯胺试剂呈蓝色需在沸水浴条件下完成。3.胡萝卜素可用于治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病,下图是提取胡萝卜素的实验流程示意图,相关说法正确的是( )→→→→→→A.图中干燥处理时的温度越高、时间越长越利于胡萝卜素提取B.图中甲过程表示萃取,此过程用到的有机溶剂具有较低的沸点C.图中乙过程表示浓缩,浓缩之前进行过滤的目的是除去萃取液中的不溶物D.只能从植物中提取天然β-胡萝卜素解析:选C 新鲜胡萝卜素含大量水分,提取时应干燥,但要控制干燥时间和温度,若温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。图中甲过程表示萃取,所用萃取剂应具有较高的沸点,并能充分溶解胡萝卜素。工业生产上,β-胡萝卜素的提取方法主要有三种:一是从植物中提取,二是从岩藻中获得,三是利用微生物发酵生产。4.在植物有效成分的提取过程中,常用萃取法、蒸馏法和压榨法,下列关于这三种方法的叙述错误的是( )A.蒸馏法和萃取法都需要水浴加热B.压榨法适用于易焦糊原料的提取,如柑橘、柠檬等C.萃取法适用范围较广,一般来说,原料颗粒小、萃取温度高、时间长,萃取效果好D.蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油解析:选A 蒸馏法适用于提取挥发性强的芳香油,其操作过程中不需要水浴加热,萃取法需要水浴加热。压榨法适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取。萃取法适用范围广,要求原料的颗粒要尽可能细小,能充分浸泡在有机溶液中。5.制取橘皮精油的过程中,需先后进行两次过滤,则橘皮精油为( )A.经过第一次过滤后的滤液B.经过第一次、第二次过滤后的滤液C.经过第二次过滤后的滤液D.经过第一次过滤后静置处理的上清液和第二次过滤后的滤液解析:选D 制取橘皮精油的过程中,为了提高出油率,首先将橘皮去水干燥,然后用石灰水浸泡,经漂洗、压榨得到压榨液后,用普通布袋过滤除去固体物和残渣(第一次过滤),对滤液进行离心进一步除去较小的残留固体物,再用分液漏斗或吸管将上层的橘皮油分离出来,然后在5~10 ℃下静置5~7天,使果蜡等杂质沉淀,用吸管吸出上层澄清橘皮油,其余部分通过滤纸过滤(第二次过滤),滤液与吸出的上层橘皮油合并后成为最终的橘皮精油。二、非选择题6.(2017·唐山二模)生物组织中存在多种有机物,不同的有机物其提取与鉴定方法不同。根据所学知识,回答下列问题。(1)采用蒸馏法提取玫瑰精油时,向初步提取的乳化液中加入__________,作用是________________________________________________________________________。(2)采用压榨法提取橘皮精油时,提取之前需用__________浸泡,以提高出油率。为了使橘皮油易于与水分离,还要分别加入相当于橘皮质量0.25%的__________和5%的________,并调节pH至7~8。(3)采用萃取法从胡萝卜中提取胡萝卜素的主要步骤是:粉碎、干燥、萃取、__________、__________。干燥时,要注意控制__________,否则会引起胡萝卜素的分解;萃取的效率主要取决于萃取剂的__________,同时还受原料颗粒的大小、含水量等条件的影响;在对提取的胡萝卜素粗品通过纸层析法进行鉴定时应与__________作对照。解析:(1)采用蒸馏法提取玫瑰精油时,由于氯化钠能增加盐的浓度,有利于油水分层,应向初步提取的乳化液中加入氯化钠。(2)采用压榨法提取橘皮精油时,提取之前需用石灰水浸泡,以提高出油率。为了使橘皮精油易于与水分离,还要分别加入相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4,并调节pH至7~8。(3)采用萃取法从胡萝卜中提取胡萝卜素的主要步骤是:粉碎、干燥、萃取、过滤、浓缩。干燥时要注意控制温度和时间,否则会引起胡萝卜素的分解;萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量,同时还受原料颗粒的大小、含水量等条件的影响;在对提取的胡萝卜素粗品通过纸层析法进行鉴定时应与标准样品作对照。答案:(1)氯化钠 增加盐的浓度,有利于油水分层 (2)石灰水 NaHCO3 Na2SO4 (3)过滤 浓缩 温度和时间 性质和使用量 标准样品7.某同学以菜花为实验材料,进行“DNA的粗提取与鉴定”实验,步骤如下:步骤一:称取30 g菜花,去梗取花,切碎。步骤二:将碎菜花放入研钵中,倒入10 mL研磨液,充分研磨10 min。步骤三:在漏斗中垫上滤纸,将菜花研磨液过滤到烧杯中。在冰箱中放置几分钟,取上清液。步骤四:将上清液倒入与滤液等体积的、冷却的某溶液中,并用玻璃棒缓缓、轻轻地搅拌溶液。将絮状物缠绕在玻璃棒上。请回答下列问题。(1)步骤二的目的是使菜花细胞破碎,释放DNA,其中研磨时可加入一定的洗涤剂和食盐,其作用分别是________和________。DNA在浓度为________mol/L的氯化钠溶液中溶解度最低。(2)如要使步骤三所得上清液中杂质减少,可进行________操作后再置于冰箱中。(3)步骤四中所用的“某溶液”为________________________________________________________________________,需“缓缓、轻轻地搅拌溶液”的原因是________________________________________________________________________。(4)简要说明鉴定步骤四所得絮状物是DNA的基本实验设计思路。解析:(1)DNA粗提取时,加洗涤剂是为了溶解细胞膜,加入食盐是为了溶解DNA。DNA在浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低。(2)为得到杂质较少的上清液,可在步骤三中增加离心操作再置于冰箱中。(3)加入与滤液体积相等的、冷却的酒精溶液(体积分数为95%)可析出DNA。(4)DNA的鉴定主要是根据在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会被染成蓝色。简要说明鉴定DNA的实验设计思路时,既要根据DNA遇二苯胺沸水浴变蓝色的原理设计实验,又要注意设计对照实验。答案:(1)溶解细胞膜 溶解DNA 0.14 (2)离心 (3)体积分数为95%的酒精溶液 防止DNA分子断裂 (4)将絮状物溶于物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中,加入二苯胺试剂,沸水浴加热,待试管冷却后观察颜色变化,同时用相应浓度的NaCl溶液做对照实验。8.胡萝卜素可以维持眼睛和皮肤的健康,改善夜盲症、皮肤粗糙等状况,有助于身体免受自由基的伤害。请根据胡萝卜素的提取过程及其性质,回答下列问题:(1)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是________法。不采用蒸馏法的原因是________________________________________________________________________。(2)胡萝卜素提取的实验流程为:胡萝卜→粉碎→干燥→A→过滤→B→胡萝卜素,其中B过程为________。从胡萝卜中提取胡萝卜素时,常用________作为溶剂。在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中,应严格将温度和时间控制在一定范围,原因是________________________________________________________________________。(3)如果甲为提取胡萝卜素的装置示意图,请指出图中一处错误并改正:________________________________________________________________________。(4)图乙是胡萝卜素粗品鉴定装置示意图。该鉴定方法的名称是________法。在图乙的胡萝卜素层析结果示意图中,A、B、C、D四点中,属于提取样品的样点是________。解析:(1)根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点,常用萃取法提取胡萝卜素,而不采用蒸馏法的原因是胡萝卜素挥发性较差,不能随水蒸气蒸馏出来。(2)用萃取法从胡萝卜中提取胡萝卜素的主要步骤为:胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶,所以常用石油醚(水不溶性有机溶剂)作为萃取剂。(3)萃取胡萝卜素过程中应避免明火加热,宜采用水浴加热,这是因为有机溶剂都是易燃物,直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。(4)图中鉴定胡萝卜素的方法为纸层析法,胡萝卜素标准样品中只有胡萝卜素,通过纸层析后,在滤纸上只出现一个色素样点,而提取样品中除了含有胡萝卜素之外,还含有其他杂质,根据胡萝卜素和其他杂质在层析液中的溶解度不同,通过纸层析后可以将胡萝卜素与其他杂质分离开来(其中胡萝卜素与标准样品的色素样点所在的位置相同),因此,提取样品通过纸层析后可以形成2个甚至多个色素样点,故B、C表示提取样品的样点,A、D表示标准样品的样点。答案:(1)萃取 胡萝卜素挥发性较差,不能随水蒸气蒸馏出来 (2)浓缩 石油醚(水不溶性有机溶剂) 温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解 (3)错误在于使用明火加热,应该采用水浴加热 (4)纸层析 B和C9.(2017·广西名校一模)如图是“DNA粗提取与鉴定”的相关实验步骤,请据图分析回答:(1)鸡血细胞是进行该实验较好的实验材料,这是因为________________________________________________________________________,从鸡血细胞中释放出核物质的处理方法是向鸡血细胞中加入________,并________。如果选用植物细胞,需要选用洗涤剂________。(2)图a表示释放核物质后进行过滤的过程,过滤后取________进行下一步实验。(3)图b表示的相关操作过程中,加入2 mol/L NaCl溶液的作用是________________________________________________________________________。(4)图c表示在滤液中加入冷却的______________,进一步提取含杂质更少的DNA。(5)实验室提取高纯度的DNA时,通常采用________、SDS、吐温等化学试剂。解析:(1)根据DNA粗提取实验中材料选择的原则,鸡血细胞核的DNA含量丰富,材料易得(鸡血细胞极易吸水涨破),是进行该实验较好的实验材料。要从鸡血细胞中释放出核物质,需要向鸡血细胞中加入蒸馏水,让红细胞吸水涨破,并搅拌加速红细胞的破裂。如果选用植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜。(2)图a表示释放核物质后进行过滤的过程,此时DNA溶解在氯化钠溶液中,因此过滤后取滤液进行下一步实验。(3)图b加入2 mol/L NaCl溶液的作用是溶解DNA分子。(4)图c表示在滤液中加入冷却的95%的酒精,由于DNA不溶于酒精,而其他杂质可以溶于酒精,所以可以提取含杂质更少的DNA(或去除脂溶性杂质)。(5)实验室提取高纯度的DNA时,通常采用CTAB、SDS、吐温等化学试剂。答案:(1)鸡血细胞易吸水涨破,核DNA含量丰富 蒸馏水 搅拌 溶解细胞膜 (2)滤液 (3)溶解DNA分子 (4)95%的酒精 (5)CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)10.玫瑰精油被称为“液体黄金”,是世界香料工业不可取代的原料。提取玫瑰精油的实验流程如图所示,请回答下列问题:(1)提取玫瑰精油通常采用水蒸气蒸馏法,原理是利用________将挥发性较强的玫瑰精油携带出来,形成油水混合物。(2)图中A表示________过程,如果缺少该步骤精油提取量会减少,原因是________________________________________________________________________。(3)在油水混合物中加入NaCl的目的是____________。在分离出的油层中加入无水Na2SO4的目的是________________________。图中B表示________,此过程可以除去________,完成后即可得到玫瑰精油。(4)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度较________的地方。解析:(1)水蒸气蒸馏法的原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物。(2)图中A表示冷凝过程,缺少该步骤精油提取量会减少,原因是部分精油会随水蒸气挥发而流失。(3)在油水混合物中加入NaCl可加速油水分层。在分离出的油层中加入无水Na2SO4可吸收多余的水分,再通过B过程过滤除去固体硫酸钠,即专题检测(一) 组成细胞的分子与细胞结构、物质运输(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(共25小题,每小题2分,每题只有一项符合题目要求)1.下列关于组成生物的元素和化合物的说法,正确的是( )A.细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要B.生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同C.细胞中的无机盐多以化合物形式存在D.植物缺乏N和Mg将导致叶绿素不能合成,叶片颜色变黄解析:选D 组成细胞的微量元素虽然含量极少,但其作用不可缺少,如缺乏则可能会导致相应的疾病,A错误;生物界与非生物界在元素含量上具有差异性,B错误;细胞中的无机盐多以离子形式存在,C错误;N和Mg都是组成叶绿素的元素,缺少N和Mg会影响叶绿素的合成而使叶片发黄,D正确。2.下列有关蛋白质的叙述正确的是( )A.若某蛋白质中含有N条多肽链,则其含有N个氨基B.生物膜上的蛋白质有的能运输物质,有的能起催化作用,有的能与神经递质结合C.蔗糖酶能催化蔗糖水解为葡萄糖和果糖,并产生ATPD.蛋白质功能的多样性决定其结构的多样性解析:选B 若某蛋白质中含有N条多肽链,则其至少含有N个氨基,A项错误。3.下列说法错误的是( )A.肽键既可以在叶绿体内形成,也可以在线粒体内形成B.氢键既可以在线粒体内形成,也可以在线粒体内断裂C.高能磷酸键既可以在类囊体上形成,也可以在叶绿体基质中形成D.磷酸二酯键既可以存在于DNA分子中,也可以存在于RNA分子中解析:选C 叶绿体和线粒体内均可进行基因的表达,即合成蛋白质,故存在肽键的形成,A正确;线粒体DNA可以进行复制和转录,因此存在氢键的形成和断裂,B正确;ATP中含有高能磷酸键,在叶绿体类囊体上形成,叶绿体基质中消耗ATP,C错误;DNA分子一般为双链结构,RNA也存在部分双链结构,两者均存在磷酸二酯键,D正确。4.下列关于DNA和蛋白质的有关叙述,正确的是( )A.DNA的复制和转录与蛋白质无关B.同一生物体不同细胞的细胞核中DNA不同,蛋白质也不同C.协助扩散过程需载体蛋白的参与D.核糖体上合成的蛋白质都能在细胞核中发挥作用解析:选C DNA的复制和转录均需酶的催化,绝大多数酶是蛋白质,A错误;同一生物体不同细胞均来自受精卵的有丝分裂,故细胞核中DNA相同,由于基因的选择性表达,所以蛋白质有所差别,B错误;协助扩散是顺浓度梯度运输的方式,且需要载体蛋白的协助,C正确;核糖体上合成的蛋白质有的在细胞核中发挥作用,有的在细胞质中发挥作用,D错误。5.科研人员将某油料作物种子置于条件适宜的环境中培养,定期检测种子萌发过程中(含幼苗)的脂肪含量和干重,结果如图所示。以下叙述正确的是( )A.c点幼苗开始进行光合作用B.导致ab段种子干重增加的主要元素是CC.ab段种子干重增加说明光合速率一定大于呼吸速率D.在种子萌发初期,脂肪转化为糖可导致有机物的总量增加解析:选D 油料作物种子含有较多的脂肪,种子萌发初期脂肪转变为糖类,糖类与脂肪相比,含有较多的O原子,导致有机物的总量增加,所以导致ab段种子干重增加的主要元素是O,B、C错误,D正确;糖类经过呼吸作用,氧化分解,释放能量,导致种子干重减少,在c点时种子干重再次增加,说明光合速率大于呼吸速率,而不是幼苗开始进行光合作用,A错误。6.下列有关叙述正确的是( )A.无论鲜重还是干重,组成细胞的元素中C的含量最多B.C是构成糖类的元素,在光合作用中C元素可以从CO2经C3形成(CH2O) C.以C、H、N、O为基本元素的生物大分子,在核糖体中新合成的肽链具有生物活性D.某个单细胞生物的类型可以通过有无核糖体来判断解析:选B 细胞鲜重中组成元素含量最多的是O,A错误;C是构成糖类的元素,在光合作用中C元素可以从CO2经C3形成(CH2O),B正确;以C、H、N、O为基本元素的生物大分子,在核糖体中新合成的肽链无生物活性,需在内质网和高尔基体中加工后才具有生物活性,C错误;真、原核细胞中均有核糖体,无法通过有无核糖体来判断细胞的类型,D错误。7.下列有关细胞核的叙述,错误的是( )A.蛋白质是细胞核中染色质的组成成分B.细胞核中可进行遗传物质的复制和转录C.大分子物质可以通过核孔,小分子物质不能D.核仁与rRNA的合成以及核糖体的形成有关解析:选C 细胞核中染色质由DNA和蛋白质组成,A正确;DNA主要存在于细胞核中,遗传物质的复制和转录的主要场所是细胞核,B正确;分子直径较小的物质可通过核孔,大分子物质,如酶或mRNA也能通过核孔,C错误;核仁与某些RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关,D正确。8.下列实验都需要使用光学显微镜进行观察,有关实验现象叙述合理的是( )实验编号实验名称显微镜下观察到的实验现象A观察植物细胞的质壁分离不同细胞质壁分离的位置、程度并不一致,且细胞液颜色逐渐变浅B观察洋葱根尖细胞的有丝分裂分生区细胞呈正方形,多数细胞中呈紫色的染色体形态清晰C低温诱导二倍体植物染色体数目的变化在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞D观察叶绿体和线粒体可直接用高倍显微镜观察棒状、粒状的线粒体解析:选C 观察植物细胞的质壁分离时,不同细胞质壁分离的位置、程度并不一致,且细胞液颜色逐渐加深,A错误;观察洋葱根尖细胞的有丝分裂时,多数处于分裂的间期,B错误;低温诱导二倍体植物染色体数目的变化,可在显微镜视野内观察到二倍体细胞和四倍体细胞,C正确;观察叶绿体和线粒体时,先使用低倍镜后再使用高倍显微镜可观察到棒状、粒状的线粒体,D错误。9.下列有关物质和细胞的说法正确的是( )A.细胞器是细胞代谢的主要场所B.含磷的细胞器不包括中心体和核糖体C.青霉菌含有两种核酸,发菜含有一种核酸D.高等植物叶绿体一般呈扁平状是自然选择的结果解析:选D 细胞质基质是细胞代谢的主要场所,A错误;核糖体由RNA和蛋白质组成,RNA中含有磷,B错误;真、原核细胞中均含有DNA和RNA两种核酸,C错误;高等植物叶绿体一般呈扁平状是自然选择的结果,D正确。10.浆细胞是高度分化的淋巴细胞,已失去分裂的能力,下列变化都会在该细胞中发生的是( )A.氨基酸→淋巴因子;内质网膜→高尔基体膜B.葡萄糖→丙酮酸→CO2;染色质→染色体C.葡萄糖→丙酮酸→酒精;ADP+Pi→ATPD.氨基酸→RNA聚合酶;[H]+O2→H2O解析:选D 淋巴因子由T细胞分泌,A错误;浆细胞是高度分化的细胞,已经失去了分裂能力,故不存在染色质→染色体的变化,B错误;浆细胞进行无氧呼吸产生乳酸,C错误;浆细胞基因表达时需合成RNA聚合酶,且细胞能够进行有氧呼吸,D正确。11.下列与细胞相关的叙述,错误的是( )A.线粒体和核仁都是含有DNA的细胞器B.洋葱鳞片叶表皮细胞可发生质壁分离C.硝化细菌可依靠有氧呼吸利用葡萄糖的能量D.线粒体不能分解葡萄糖但可产生ATP解析:选A 核仁不属于细胞器,A错误;洋葱鳞片叶表皮细胞属于成熟的活的植物细胞,在0.3 g/mL的蔗糖溶液中,细胞失水,可以发生质壁分离,B正确;硝化细菌可依靠有氧呼吸分解葡萄糖产生能量,C正确;葡萄糖的分解发生在细胞质基质中,线粒体是有氧呼吸第二阶段和第三阶段的场所,可产生ATP,D正确。12.下列关于生物膜的叙述正确的是( )A.可利用鸡成熟的红细胞制备纯净的细胞膜B.氧气的产生和消耗都可以发生在生物膜上C.核膜能保持核内遗传信息的复制不受细胞质的影响D.酶的产生过程中都需内质网、高尔基体、细胞膜的参与解析:选B 鸡成熟的红细胞具有细胞器膜和核膜,应该用哺乳动物成熟的红细胞制备纯净的细胞膜,A错误;高等植物的叶肉细胞中氧气的产生和消耗都发生在生物膜上,B正确;遗传信息的复制需要原料、能量和酶,这些都来自细胞质,核膜并不能使遗传信息复制不受细胞质的影响,C错误;细胞内的酶大多数是蛋白质,少部分是RNA,并不是所有酶的产生都需膜结构参与,如RNA、RNA聚合酶等,D错误。13.“结构和功能相适应”是生物学的基本观点之一。下列有关叙述错误的是( )A.叶绿体中基粒类囊体结构可扩大生物膜面积,有利于提高光反应的速率B.细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,有利于细胞生命活动的高效进行C.根尖成熟区的细胞具有中央大液泡,有利于根吸收水分D.有氧呼吸酶全部分布于线粒体中,有利于提高有氧呼吸的速率解析:选D 叶绿体中基粒类囊体结构可扩大生物膜面积,有利于提高光反应的速率,A正确;细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,有利于细胞生命活动的高效进行,B正确;根尖成熟区的细胞具有中央大液泡,通过渗透作用吸收水分,C正确;有氧呼吸的酶分布于细胞质基质和线粒体中,D错误。14.下列关于细胞物质组成、结构及代谢的叙述正确的是( )A.组成核糖的化学元素为C、H、O、N、P B.神经递质和胰岛素都属于分泌蛋白C.RNA聚合酶具有识别作用D.酵母菌和蓝藻的细胞中均不含有线粒体解析:选C 核糖属于糖类,只由C、H、O三种元素组成,A错误;神经递质不属于蛋白质,胰岛素属于分泌蛋白,B错误;RNA聚合酶能特异性识别基因中特定的核苷酸序列(即启动子),C正确;酵母菌是真核生物,细胞内有线粒体,蓝藻属于原核生物,细胞内没有线粒体,D错误。15.下列有关实验的说法正确的是( )A.不能用菠菜叶肉细胞观察植物细胞的质壁分离现象B.用甲基绿对口腔上皮细胞染色时,细胞核和细胞质中均出现绿色C.将涂有口腔上皮细胞的载玻片烘干后滴加健那绿染液用于观察线粒体D.用15N标记的脱氧核苷酸可以研究细胞分裂期染色体形态和数目的变化规律解析:选B 菠菜叶肉细胞为成熟的植物细胞,细胞中有大液泡,并且细胞中的叶绿体有利于观察质壁分裂和复原,A错误;甲基绿使DNA呈绿色,DNA分布在细胞核、细胞质中,B正确;健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,因此无需将细胞烘干,C错误;观察细胞分裂期染色体形态和数目的变化规律时,应使用醋酸洋红液或龙胆紫溶液将细胞中的染色体着色,D错误。16.下列关于细胞内物质运输的叙述,正确的是( )A.肝细胞中内质网合成的磷脂可转移至中心体B.细菌细胞中DNA指导合成的蛋白质可转移至线粒体C.吞噬细胞中高尔基体加工的蛋白质可转移至溶酶体D.胰岛细胞中内质网加工的蛋白质可直接转移至细胞膜解析:选C 磷脂是构成生物膜的重要成分,中心体不具膜结构,A错误;细菌是原核生物,细胞内没有线粒体,B错误;核糖体内产生的蛋白质经内质网加工进入高尔基体,高尔基体分泌囊泡将蛋白质转移至溶酶体内,C正确;内质网加工的蛋白质需经过高尔基体做进一步的修饰加工,然后形成包裹着蛋白质的囊泡,转移至细胞膜,D错误。17.下列关于细胞结构和功能的叙述,错误的是( )A.性激素主要是由内质网上的核糖体合成B.囊泡可以由内质网向高尔基体转运C.膜蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关D.内质网既参与物质合成,也参与物质运输解析:选A 性激素的本质为脂质,内质网是脂质的合成车间;在分泌蛋白的合成、加工、运输及分泌过程中,肽链进入内质网中进行加工后,形成囊泡运往高尔基体进行进一步加工;膜蛋白的形成过程类似分泌蛋白的形成,与核糖体、内质网、高尔基体等细胞器有关;内质网可参与脂质等物质的合成,也可参与蛋白质等物质的运输。18.下列有关细胞的叙述正确的是( )A.溶酶体内含有多种水解酶,能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌B.核糖体是蛋白质的“装配机器”,由蛋白质和mRNA组成C.中心体在洋葱根尖分生区细胞有丝分裂过程中发挥重要作用D.酵母菌细胞不具有染色体,营腐生生活解析:选A 溶酶体是“消化车间”,它含有多种水解酶,能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌;核糖体由蛋白质和rRNA组成;中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中,洋葱是高等植物,细胞中不存在中心体;酵母菌细胞为真核细胞,细胞中有染色体。19.神经细胞的静息电位和动作电位与通道蛋白关系紧密。Na+-K+泵是神经细胞膜上的一种常见载体,能催化ATP水解,每消耗1分子的ATP,就可以逆浓度梯度将3分子的Na+泵出细胞外,将2分子的K+泵入细胞内,其结构如图2所示。下列相关叙述错误的是( )A.图1中静息电位-70的绝对值大于动作电位30的原因是K+细胞内外浓度差大于Na+B.图1中bc段,Na+通过通道蛋白内流不需要消耗ATPC.图2中随着温度逐渐提高,Na+-K+泵的运输速率先增大后稳定D.图2中随着氧气浓度的逐渐提高,Na+-K+泵的运输速率会先增大后稳定解析:选C 神经纤维静息电位由K+外流引起,动作电位由Na+内流引起,故图1中静息电位-70的绝对值大于动作电位30的原因是K+细胞内外浓度差大于Na+,A正确;图1中bc段,Na+通过Na+通道蛋白内流,该过程为协助扩散,不需要消耗ATP,B正确;由题干可知,Na+-K+泵的化学本质是蛋白质,随着温度的提高,蛋白质会发生变性,其化学结构改变,蛋白质的活性丧失,导致其运输速率下降或功能丧失,C错误;随着氧气浓度的逐渐提高,细胞呼吸在一定范围内增强,产生的ATP增多,Na+-K+泵的运输速率会先增大,由于细胞膜上酶的数量有限,继续提高氧气浓度,产生ATP的量不再增加,且当呼吸作用提供的ATP达到一定水平后,Na+-K+泵数量和其离子结合位点有限,故其运输速率将趋于稳定,D正确。20.如图表示细胞内某物质甲由①②两部分组成。以下说法错误的是( )A.若图中甲为组成蛋白质的氨基酸,②为 R 基,则①中的氨基和羧基都只有一个B.若①、②为两个DNA 片段,则通过DNA聚合酶可将其连接为甲C.若图中甲为ATP,①为腺苷,则②含有三个磷酸基团D.若①、②均为葡萄糖,则小麦幼苗体细胞中的甲为麦芽糖解析:选B 根据氨基酸的通式可知,若图中甲为氨基酸,②为 R 基,则①中的氨基和羧基都只有一个,且连接在同一个碳原子上,A正确;DNA连接酶可将两个DNA片段连接起来,因此若①、②为两个DNA片段,则通过DNA连接酶可将其连接为甲,B错误;ATP是由腺苷和三个磷酸基团组成的,因此若图中甲为ATP,①为腺苷,则②含有三个磷酸基团,C正确;麦芽糖是由2分子葡萄糖脱水缩合形成的,若①、②均为葡萄糖,则小麦幼苗体细胞中的甲为麦芽糖,D正确。21.下列叙述正确的是( )A.在腌制果脯过程中,果脯变甜是细胞主动吸收糖分的结果B.甘油、乙醇、苯等物质可以通过协助扩散进出细胞C.低温会影响自由扩散、协助扩散和主动运输的运输速率D.葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞中,消耗的是无氧呼吸产生的ATP解析:选C 在腌制果脯过程中,果脯变甜是细胞在高渗溶液中失水过多而死亡,导致糖分通过扩散作用进入死细胞内,A错误;甘油、乙醇、苯等物质可以通过自由扩散的方式进出细胞,B错误;低温能影响细胞膜和细胞质的流动性,因此会影响自由扩散、协助扩散和主动运输的运输速率,C正确;哺乳动物成熟的红细胞只能通过无氧呼吸产生ATP,但葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞的方式是协助扩散,不消耗ATP,D错误。22.下列有关物质运输方式的叙述中,正确的是( )A.氧气含量降低,不会影响人体成熟红细胞吸收葡萄糖,但会影响其吸收钾离子B.无机盐离子进出细胞的方式均为主动运输C.有的小分子化合物可以通过胞吐作用释放到细胞外D.分泌蛋白分泌到细胞外的过程,主要体现了细胞膜的选择透过性解析:选C 人的成熟红细胞中没有线粒体不能进行有氧呼吸,但可通过无氧呼吸产生ATP,因此氧气供应不足不会影响人成熟红细胞吸收钾离子的速率,A错误;无机盐离子进入细胞的方式也可能是协助扩散,如神经纤维受刺激时,钠离子通过通道蛋白进入细胞内属于协助扩散,B错误;有的小分子化合物可以通过胞吐作用释放到细胞外,如神经递质,C正确;分泌蛋白分泌到细胞外的过程是胞吐,主要体现了细胞膜的流动性,D错误。23.根据“探究洋葱表皮细胞外界溶液浓度与质壁分离关系”的实验经历与如图信息,分析下列叙述错误的是( )A.质壁分离时,植物细胞失去的水分主要来自大液泡B.如果a/b值越大,说明所滴加的蔗糖溶液浓度越大C.所滴加的蔗糖溶液浓度越大,该细胞a值越小D.图中a/b值越大,说明细胞质壁分离程度越高解析:选C 细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液,质壁分离时,植物细胞失去的水分主要来自大液泡,A项正确;a/b值=细胞的长度/原生质体的长度,在这个比值中a的变化很小,所以a/b值越大,说明原生质层与细胞壁之间的距离越大,则质壁分离程度越大,所滴加的蔗糖溶液浓度越大,B、D项正确;图中的a是从细胞的两端测量的,代表的是细胞的长度,由于细胞壁的伸缩性很小,所以a值变化很小,几乎不变,C项错误。24.下列有关生物体内物质运输的叙述,正确的是( )A.一种氨基酸只能由一种tRNA转运B.神经递质只能通过血液运输到作用部位C.胰岛B细胞分泌胰岛素的过程需要消耗能量D.神经细胞受到刺激后,细胞内的钠离子大量外流,产生动作电位解析:选C 由于密码子的简并性,一种氨基酸可对应多种密码子,故可由多种tRNA转运,A错误;神经递质由突触前膜释放,通过间隙中的组织液运输到突触后膜,B错误;胰岛B细胞分泌胰岛素的方式为胞吐,该过程需要消耗能量,C正确;神经细胞受到刺激后,细胞内的钠离子大量内流,产生动作电位,D错误。25.很多人认为把水果或蔬菜放在清水中浸泡可以有效除去水果或蔬菜表面的残留农药。为探究此种处理方法的正确性,某生物兴趣小组做了如下实验。实验一:取相同的青菜各1 kg作为样本,并对其用不同方法进行处理,结果如下:甲乙丙丁处理方法未做处理纯水冲洗1 min浸入纯水1 min浸入纯水30 min1 kg青菜农药残留量0.196 mg0.086 mg0.097 mg0.123 mg实验二:取相同的青菜500 g,并将其浸入一定量纯水中,每隔一段时间,取出一小片菜叶,测定其细胞的细胞液浓度,所得数据可绘出如图所示曲线。研究表明,植物细胞既可以吸收水也可以吸收可溶性农药,以下说法错误的是( )A.在实验一中,甲、乙两组对照可以说明青菜的残留农药经纯水冲洗可以去掉一部分B.实验一丁组农药残留量比丙组农药残留量多,最可能的原因是农药分子溶于水后又被植物细胞吸收C.实验二中,在ab段,细胞对水分子的吸收速率大于对农药分子的吸收速率,在bc段,细胞对农药分子的吸收速率大于对水分子的吸收速率D.综合上述分析,植物细胞吸收水分和吸收可溶性农药应为同一过程解析:选D 在实验一中,乙组与甲组相比,纯水冲洗农药残留量减少了,说明青菜的残留农药经纯水冲洗可以去掉一部分,A正确;实验一丁组(浸入纯水30 min)农药残留量比丙组(浸入纯水 1 min)农药残留量多,最可能的原因是随着浸泡时间的延长,农药分子溶于水后又被植物细胞吸收,B正确;实验二中,在ab段细胞对水分子的吸收速率大于对农药分子的吸收速率,在bc段细胞对农药分子的吸收速率大于对水分子的吸收速率,C正确;植物细胞吸收水分和吸收可溶性农药是不同的过程,D错误。二、非选择题(共4小题,共50分)26.(12分)图1表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系,图2表示细胞中两种结构的组成物质与元素的关系,其中A、B代表元素,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ是生物大分子,X、Y、Z、P分别为构成生物大分子的基本单位。回答下列问题:(1)两图中A代表的元素是________。(用元素符号填写)(2)Ⅰ在小麦种子中主要指________。(3)图1中Ⅳ与图2中________表示同一物质。写出由P形成Ⅳ的结构层次________________________。(用箭头和文字表示)(4)大分子物质Ⅰ~Ⅴ中,具有物种特异性的是________,Ⅳ的结构具有多样性,其根本上是由______(填图中序号)决定的。(5)鉴别细胞中Ⅱ、Ⅲ的分布,使用的试剂是__________,颜色依次呈现________。本实验需用盐酸处理细胞,则盐酸对结构1和结构2的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)图1中的A参与构成Y(脱氧核苷酸)和Z(核糖核苷酸),应是N和P。图2中甲、乙组成生物膜,乙、丙组成染色体,故甲、乙、丙分别为磷脂、蛋白质、DNA,则A为N、P。(2)Ⅰ是储存能量的多糖,在小麦种子中主要指淀粉。(3)Ⅳ是承担生命活动的物质即蛋白质,图2中生物膜和染色体共有的乙也是蛋白质。氨基酸形成蛋白质的结构层次为氨基酸→多肽链→蛋白质。(4)生物体内具有物种特异性的物质是DNA(Ⅱ)、mRNA(Ⅲ)、蛋白质(Ⅳ);蛋白质结构具有多样性的根本原因是DNA的多样性。(5)Ⅱ是DNA,Ⅲ是RNA,用甲基绿吡罗红混合染液染色时,分别被染成绿色、红色。盐酸的作用是增大细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,使染色体的DNA与蛋白质分离,便于染色。答案:(除标明外每空1分)(1)N、P (2)淀粉 (3)乙 氨基酸→多肽链→蛋白质(2分) (4)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ Ⅱ(5)甲基绿吡罗红混合染液(2分) 绿色、红色 增大结构1的通透性,加速染色剂进入细胞;使结构2的DNA和蛋白质分离,便于染色(2分)27.(14分)图1是高等植物叶肉细胞亚显微结构模式图,在适宜的条件下,将该高等植物叶肉细胞研碎,并放入离心管中依次按图2进行处理,P1、P2、P3、P4代表试管底部的沉淀物中所含成分,S1、S2、S3、S4代表试管上部的上清液。据图回答相关问题:(1)与高等动物细胞相比,该细胞特有的结构是________(填图1中的序号),不具有的结构是________。(2)与能量转换有关的细胞器是________,能对蛋白质进行加工和运输的细胞器是________。(均填图1中的序号)(3)由图2可知,从细胞中分离各种细胞器的方法是先将细胞破坏,再用_______________的方法获得各种细胞器。(4)在图2中,DNA含量最多的是________,合成蛋白质的结构存在于________。(选填:P1、P2、P3、P4、S1、S2、S3、S4)(5)P2中的细胞器与图1中的________(填图1中的序号)相对应。(6)在图2中,P3的棒状结构的功能是______________________________________,若要在高倍镜下观察,一般需要利用________进行染色处理,通常被染成________。解析:(1)图1中①为细胞质基质,②为核糖体,③为细胞壁,④为叶绿体,⑤为液泡,⑥为线粒体,⑦为高尔基体,⑧为细胞核,⑨为内质网。与高等动物细胞相比,高等植物细胞特有的结构是③细胞壁、④叶绿体和⑤液泡,不具有的结构是中心体。(2)与能量转换有关的细胞器是④叶绿体(将光能转化为有机物中的化学能)和⑥线粒体(将有机物中的化学能转化为热能和ATP中的化学能);能对蛋白质进行加工和运输的细胞器是⑨内质网和⑦高尔基体。(3)分离各种细胞器常用差速离心法。(4)分析图2可知,P1中主要是细胞壁和核物质沉淀物;P2中有椭球形、球形颗粒,且光照有氧气产生,应含有叶绿体;P3中有棒状颗粒且会消耗氧气,应含有线粒体;P4中有粒状小体,应含有核糖体。DNA主要分布在细胞核中,因此在图2中,DNA含量最多的是P1,合成蛋白质的结构为核糖体,存在于P4中。(5)P2中含有的细胞器是叶绿体,与图1中的④相对应。(6)在图2中,P3中的棒状结构为线粒体,其是进行有氧呼吸的主要场所;健那绿是专一性染线粒体的活细胞染料,能将线粒体染成蓝绿色。答案:(除标明外每空1分)(1)③④⑤(2分) 中心体 (2)④⑥ ⑦⑨ (3)差速离心(2分) (4)P1 P4 (5)④ (6)进行有氧呼吸的主要场所(2分) 健那绿 蓝绿色28.(14分)图甲表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程,图乙是图甲的局部放大,不同囊泡介导不同途径的运输。图中①~⑤表示不同的细胞结构,请分析回答以下问题:(1)囊泡膜的主要成分是____________,细胞代谢的控制中心是[ ]____________。(2)图甲中囊泡X由[ ]__________经“出芽”形成,到达[ ]__________________,并与之融合成为其一部分,囊泡Y内“货物”为水解酶,由此推测结构⑤是__________。(3)图乙中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外,据图推测其原因是____________________,此过程体现了细胞膜具有________________________的功能。(4)囊泡运输与S基因密切相关,科学家筛选了酵母菌S基因突变体,与野生型酵母菌对照,发现其内质网形成的囊泡在细胞内大量积累,据此推测,S基因编码的蛋白质的功能是________________________________________________________________________。(5)成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中,会发生质壁分离现象,图丙是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片。植物细胞发生质壁分离的内因是________________________,图丙________(填“属于”或“不属于”)物理模型。解析:(1)囊泡膜的主要成分和细胞膜相同,是脂质和蛋白质。细胞代谢的控制中心是细胞核(①)。(2)图甲中③为内质网,④为高尔基体,由图可知,囊泡X由内质网经“出芽”形成,然后运输至高尔基体并与之融合。囊泡Y内的“货物”为水解酶,富含水解酶的结构是溶酶体。(3)图乙中囊泡上的蛋白质A可与细胞膜上的蛋白质B(特异性)结合(或识别),从而精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外,此过程体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。(4)与野生型酵母菌相比,酵母菌S基因突变体中内质网形成的囊泡在细胞内大量积累,而S基因与囊泡运输密切相关,据此推测,S基因编码的蛋白质的功能是参与囊泡和高尔基体的融合。(5)植物细胞发生质壁分离的内因是原生质层和细胞壁的伸缩性不同。图丙为显微照片,是实物,不属于物理模型。答案:(除标明外每空1分)(1)脂质和蛋白质 [①]细胞核 (2)[③]内质网(2分) [④]高尔基体 溶酶体(3)囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B(特异性)结合(或识别)(2分) 控制物质进出细胞 (4)与囊泡和高尔基体的融合有关 (5)原生质层和细胞壁的伸缩性不同(3分) 不属于29.(10分)图1表示物质运输的不同方式示意图(图中■、▲、□、○代表跨膜的离子或小分子);图2表示肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖的过程。回答下列问题:(1)图1中“P”侧属于细胞的____________侧,判断依据是________________________。(2)图1中b、c方式运输的特点有逆浓度梯度、________、________;物质X的运输方式为________。(3)结合图1和图2分析,图1中a方式,Y转运所需的能量来源于________。(填序号)①X离子运输中的梯度动力②ATP直接提供能量③光能驱动④细胞内物质合成时释放的能量(4)据图2推测,限制肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖的两个主要因素是_________________、_________________。解析:(1)糖蛋白只分布在细胞膜的外表面,即P表示细胞的外侧,Q表示细胞的内侧。(2)根据以上分析可知,图1中b、c的运输方式是主动运输,特点是物质逆浓度梯度运输、需载体蛋白和能量;物质X的运输方式为协助扩散。(3)Y离子与X离子通过同一个载体运输,可知Y离子转运所需的能量来源于X离子转运时产生的梯度动力。(4)由于葡萄糖被肾小管重吸收,是借助于Na+的转运主动重吸收的,故推测限制肾小管对葡萄糖吸收的两个主要因素是细胞膜上载体蛋白的数量和Na+的吸收量。答案:(除标明外每空1分)(1)外 糖蛋白位于膜外侧(2分) (2)需要载体 消耗能量 协助扩散 (3)①(4)细胞膜上载体蛋白的数量(2分) Na+的吸收量(膜内外Na+浓度梯度)专题检测(七) 生物与环境(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(共25小题,每小题2分,每题只有一项符合题目要求)1.随着“二胎”政策的放开,有专家预测,我国人口数量在以后几年将出现明显增长。下列有关(人口)种群特征的叙述,正确的是( )A.性别比例是所有种群都具有的特征B.自然增长率主要由出生率决定C.一个城市的人口数量可以反映其人口密度D.年龄结构稳定的人群保持零增长解析:选C 有的种群没有雌雄性别之分,所以性别比例并不是所有种群都具有的特征,A错误;自然增长率主要由出生率与死亡率之差决定,B错误;一个城市的人口数量可以反映其人口密度,C正确;年龄结构稳定并不等同于年龄结构为稳定型,所以年龄结构稳定的人群不一定保持零增长,D错误。2.百山祖冷杉是世界最濒危的12种植物之一。某科研小组为保护该植物,在植物园中呈带状种植该植物,多年后进行种群密度调查,并根据年龄结构得知该种群较稳定。下列相关叙述正确的是( )A.植物园中百山祖冷杉的出生率和死亡率可能相等B.调查植物园中百山祖冷杉的种群密度应采取五点取样法C.对于百山祖冷杉的保护措施属于就地保护D.自然分布区和植物园中的百山祖冷杉为同一种群解析:选A 根据题意“多年后调查植物园中百山祖冷杉种群密度,得知该种群年龄结构较稳定”,说明该种群的出生率和死亡率可能相等,A正确;调查植物的种群密度应采取样方法,B错误;建立植物园属于对百山祖冷杉的易地保护,C错误;自然分布区和植物园中的百山祖冷杉分别在不同的生长区域,应是同一物种的不同种群,D错误。3.下列关于生态学的叙述正确的是( )A.跳蝻种群密度的调查只能采用标志重捕法B.夏季某月110只老鼠中有10只是新生的,这个月老鼠的出生率是10%C.负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,但生态系统也存在正反馈调节D.近三年,我国长江江豚的种群数量呈现“J”型增长解析:选C 跳蝻种群密度的调查只能采用样方法,A错误;夏季某月110只老鼠中有10只是新生的,这个月老鼠的出生率是10÷110≈9%,B错误;负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,但生态系统也存在正反馈调节,C正确;近三年,我国长江江豚的种群数量呈现“S”型增长,D错误。4.科学家通过研究种间捕食关系,构建了捕食者—猎物模型,如图甲所示(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势);图乙为相应的种群数量变化曲线。下列叙述错误的是( )A.甲图所示模型能解释捕食者和猎物的种群数量均能维持相对稳定B.甲图曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节C.甲图中①②③④种群数量变化与乙图中a、b、c、d依次对应D.乙图中P为猎物的种群数量,H为捕食者的种群数量解析:选D 当猎物和捕食者两者之一的种群数量变化时,其结果均是抑制最初引起变化发生的条件,这体现了两者之间存在负反馈调节。两者种群数量相互制约,使得捕食者和猎物的种群数量均能维持相对稳定,故A、B、C三项均正确。由图乙可知,H曲线先开始增加并且先开始减少,P曲线的消长呈现“跟随”现象,可据此推知乙图中P为捕食者的种群数量,H为猎物的种群数量,D错误。5.下列调查活动或实验中,计算所得数值与实际数值相比,可能偏小的是( )A.标志重捕法调查灰喜鹊的种群密度时标记物脱落B.用血细胞计数板计数酵母菌数量时只统计方格内的菌体C.样方法调查蒲公英的种群密度时在分布较密的地区取样D.调查某遗传病的发病率时以患者家系为调查对象解析:选B 根据标志重捕法的计算公式可知,当标记物脱落时,统计的种群密度偏大;用血细胞计数板计数酵母菌数量时应统计方格内和压在方格界线上的酵母菌数量,对于压在方格界线上的酵母菌,应当遵循“计左不计右,计上不计下”的原则进行计数,所以若只统计方格内的菌体,会导致计算所得数值与实际数值相比偏小;调查蒲公英的种群密度时,若选取较密的地区进行取样,统计得到的数目会偏大;调查遗传病的发病率应在人群中调查,若在患者家系中调查所得结果会偏大。6.某地草场中有如下食物链:牧草→野兔→鹰。下图表示该食物链中各生物的个体数量的相对值。下列有关分析错误的是( )A.甲的个体数量、总能量都是最多的B.乙的数量突增,短时间内物种丙的数量也会增加C.丙表示鹰,该种群营养级较高,所含能量较少D.甲在不同地段、不同层次上的个体数量不同,主要是食物的原因解析:选D 依据能量流动的特点和题意可推知:物种甲表示牧草,其个体数量、总能量都是最多的,丙表示鹰,该种群营养级较高,所含能量较少,A、C正确;乙表示野兔,乙的数量突增,物种丙(鹰)因食物来源增多,短时间内其数量也会增加,B正确;甲在不同地段、不同层次上的个体数量不同,其原因是:地形的变化、光照强度的不同、土壤湿度和盐碱地的差异、生物自身生长特点的不同以及人和动物的影响等因素,D错误。7.近年来各种自然灾害肆虐不断,生态学家从人类活动对生态环境影响的角度进行了分析。下列人类活动中对生态环境有益的是( )A.大量燃烧各种化石燃料,加快工农业发展B.大量引入外来物种,增加物种多样性C.大力开展退耕还林、还草、还湖D.大量使用农药、化肥,增加粮食作物产量解析:选C 大量燃烧各种化石燃料,会破坏生态环境,A错误;大量引入外来物种,会破坏生态平衡,降低物种多样性,B错误;大力开展退耕还林、还草、还湖,有利于改善生态环境,C正确;大量使用农药、化肥,会破坏生态环境,D错误。8.下列有关种群、群落和生态系统的叙述,正确的是( )A.种群密度是种群最基本的数量特征,调查动物种群密度常用的方法是样方法B.群落演替过程中生物多样性逐渐降低,人类活动往往会改变演替的方向和速度C.生物多样性比较高的生态系统相对稳定,这体现了生物多样性的直接价值D.生态系统的稳定与自我调节能力大小有关,其稳态调节机制属于反馈调节解析:选D 种群密度是种群最基本的数量特征,调查动物种群密度常用标志重捕法,A错误;群落演替过程中生物多样性逐渐增加,人类活动往往使群落演替向不同于自然演替的方向和速度进行,B错误;生物多样性比较高的生态系统相对稳定,体现了生物多样性的间接价值,C错误;生态系统稳定的基础是具有自我调节能力,其调节机制属于反馈调节,D正确。9.某山坡25年前因发生火灾而焚毁所有树木等植被,一科研小组对该区域灾后演替出的几种主要树种不同树龄的株数进行调查,结果如表所示。结合所学知识,分析下列说法错误的是( )树龄(年)树种 1~23~45~67~89~1011~1213~1415~1617~1819~2021~22赤杨0258122025191494栎树211512107420000松树00057111310532杜鹃22313341321A.山坡上的所有树、分解者、消费者和非生物的物质与能量不能组成一个生态系统B.若以大树(树龄≥5年)的数量作为森林中树种优势度的指标,则优势度最高的是赤杨C.该群落在垂直结构上没有分层现象D.该山坡发生火灾后进行的演替属于次生演替,若条件适宜将最终演替为森林解析:选C 生态系统的组成成分包括生产者、分解者、消费者和非生物的物质与能量,树只是生产者中的一部分;据表中数据可知,若以大树(树龄≥5年)的数量作为森林中树种优势度的指标,则赤杨的个体数最多,因此其优势度最高;任何群落在垂直结构上都存在分层现象;被火灾焚毁的山坡发生的演替属于次生演替,条件适宜时演替将朝着森林阶段发展。10.如图中两条曲线表示群落演替的两种类型,下列有关叙述错误的是( )A.曲线①可表示森林火灾后的演替过程B.曲线②可表示发生在火山岩上的演替过程C.M、N点物种组成不会发生改变D.①类型的演替速度明显快于②类型解析:选C 曲线①群落发生的演替属于次生演替,火灾后森林上进行的也是次生演替,因此①可表示在火灾后森林上进行的演替,A正确;曲线②演替开始时,物种数为0,因此该演替属于初生演替,可表示发生在火山岩上的演替过程,B正确;随着演替的进行,群落的物种不断发生改变,图中M、N点处的物种数目相同,但物种组成不同,C错误;次生演替的速度比初生演替快,D正确。11.三刺鱼通常以浮游动物水蚤为食。研究人员在有水蚤的人工水域,利用翠鸟模型和饥饿的三刺鱼进行实验,结果如图。下列与本实验相关的分析错误的是( )A.本实验研究三刺鱼在有无翠鸟威胁时的取食行为B.本实验的自变量是水蚤密度和翠鸟的有无C.翠鸟在水蚤密度小的水域攻击三刺鱼的次数更多D.翠鸟的存在改变了三刺鱼的捕食策略解析:选C 三刺鱼通常以浮游动物水蚤为食。据图分析可知,本实验的自变量是水蚤密度和翠鸟的有无,因变量是三刺鱼对水蚤的进攻次数,由此可推断本实验研究三刺鱼在有无翠鸟威胁时的取食行为,故A、B正确。翠鸟是三刺鱼的天敌,利用翠鸟模型和饥饿的三刺鱼进行实验,由实验结果可知,当没有翠鸟时,饥饿的三刺鱼喜欢取食高密度的水蚤来解除饥饿的威胁,即此时饥饿的三刺鱼对高密度区的水蚤的攻击次数更多;当有翠鸟时,饥饿的三刺鱼会转移到水蚤低密度区去捕食,即此时三刺鱼对低密度区的水蚤的攻击次数更多;由此可推知,翠鸟的存在改变了三刺鱼的捕食策略,C错误,D正确。12.欧亚苔原生态系统的旅鼠以苔草为主要食物。苔草被旅鼠大量啃食时,可产生胰蛋白酶抑制因子,抑制旅鼠消化道内蛋白质的水解,减少了旅鼠小肠上皮细胞对氨基酸的吸收,即苔草的“化学防御”。如图为某一时期旅鼠种群密度与苔草化学防御水平的研究结果。下列相关叙述错误的是( )A.生态系统中生产者苔草的种群增长受其密度制约B.可推测此前一段时间样地一中旅鼠种群密度过高C.可预测样地三中的苔草化学防御水平此后将会降低D.苔草化学防御水平的变化有助于维持苔原生态系统稳态解析:选C 制约密度的一些因素,如资源空间、食物等都会制约种群的增长,A正确。苔草的“化学防御”是指苔草被旅鼠大量啃食时,可产生胰蛋白酶抑制因子,抑制旅鼠消化道内蛋白质的水解,减少了旅鼠小肠上皮细胞对氨基酸的吸收的现象。由图可知,样地一中苔草化学防御水平很高,可推测此前一段时间样地一中旅鼠种群密度过高,B正确。样地三中旅鼠种群密度很高,苔草化学防御不高,但是随着旅鼠的大量啃食,可预测样地三中的苔草化学防御水平此后将会升高,C错误。苔草化学防御水平的变化可抑制旅鼠的种群数量变化,有助于维持苔原生态系统稳态,D正确。13.如图表示某生态系统各成分之间的关系,下列叙述正确的是( )A.A是该生态系统的主要成分,能将无机物合成有机物B.若该图表示能量流动,则①③⑦可代表热能C.图中A、B、C参与构成该生态系统的食物链(食物网)D.B是该生态系统的必需成分,属于微生物的范畴解析:选B 图中A、B、C、D分别表示消费者、分解者、生产者和无机环境。生产者(C)能将无机物合成有机物,A错误。生态系统中细胞生物都能进行呼吸作用,且在细胞呼吸过程中会向外界释放热量,B正确。生态系统中的食物链和食物网是由生产者和消费者组成的,不包含分解者,C错误。分解者(B)是该生态系统的必需成分,但并不是所有的分解者均属于微生物,如蚯蚓,D错误。14.保护生态环境,走可持续发展的道路是当今主题,人们进行植树造林,并在许多城市建造了湿地公园。下列有关叙述正确的是( )A.在某片林地大力种植某种速生树并清除其他树种,其抵抗力稳定性提高B.人工林群落中垂直结构的主要原因是阳光C.春天湿地公园群落中的青蛙呈“J”型曲线增长D.湿地公园的观赏性体现了生物多样性的间接价值解析:选B 在某片林地大力种植某种速生树并清除其他树种,物种丰富度降低,其抵抗力稳定性降低,A错误;人工林群落中垂直结构的主要原因是阳光,B正确;春天湿地公园群落的环境资源有限,故青蛙呈“S”型曲线增长,C错误;湿地公园的观赏性体现了生物多样性的直接价值,D错误。15.下列有关生态农业的说法正确的是( )A.只是根据生物种群的生物学、生态学特征和生物之间的捕食关系而合理组建的B.使不同的生物种群在系统中各得其所,相得益彰,更加充分利用了太阳能、水分和矿质营养C.是按照农业和城市生态系统的能量流动和物质循环规律而设计的D.必定形成一个农、林、牧、副、渔等各种循环的生态农场解析:选B 生态农业是根据生物种群的生物学、生态学特征和生物之间的捕食关系以及社会、经济等因素而合理组建的,A错误;生态农业使不同的生物种群在系统中各得其所,相得益彰,更加充分利用了太阳能、水分和矿质营养,B正确;生态农业是按照自然生态系统的能量流动和物质循环规律而设计的,C错误;生态农业类型众多,不一定会形成一个农、林、牧、副、渔等各种循环的生态农场,D错误。16.下列有关生态系统的能量及其生态学原理运用的叙述,正确的是( ) A.最高营养级生物所同化的能量不会再提供给其他生物B.分解者可以通过分解消费者的粪便,从而获得该消费者所同化的能量 C.为提高作物的产量,可多给作物施用有机肥,实现能量的循环利用 D.可通过增加食物链提高人工生态系统的稳定性,以减少病虫害解析:选D 最高营养级生物所同化的能量可被分解者获取,A错误;消费者的粪便中含有的能量属于上一营养级的生物,不属于消费者的同化量,B错误;为提高作物的产量,可多给作物施用有机肥,实现物质的循环利用,生态系统的能量流动不能循环,C错误;可通过增加食物链提高人工生态系统的稳定性,以减少病虫害,D正确。17.下列叙述符合生态学原理的是( )A.环境容纳量是指种群的最大数量B.捕食者的存在会降低丰富度C.生产者和消费者之间的信息传递可以调整种间关系D.浮游藻类中的氧元素会有10%~20%进入浮游动物解析:选C 环境容纳量是指特定环境所能容许的种群数量的最大值,A错误;捕食者的存在会影响被捕食者的生存,但不会降低物种丰富度,B错误;生产者和消费者之间的信息传递可以调整种间关系,维持生态系统的稳定性,C正确;由题干信息无法判断浮游藻类中的氧元素进入浮游动物的比例,D错误。18.下列关于生态系统结构和功能的叙述,错误的是( )A.草原生态系统比农田生态系统的群落结构复杂B.生物多样性降低是生态系统功能退化的重要原因C.若某种甲虫通过分解土壤中的落叶获得养分,则可推测甲虫属于初级消费者D.若加强管理某块草地以提高某种牧草的产量,则该草地的抵抗力稳定性可能降低解析:选C 相对于农田生态系统,草原生态系统的物种数目较多,群落结构更加复杂,A正确;生物多样性降低引起生态系统功能退化,B正确;若某种甲虫通过分解土壤中的落叶获得养分,可推测甲虫属于分解者,C错误;若加强管理某块草地以提高某种牧草的产量,则该草地的抵抗力稳定性可能降低,恢复力稳定性增强,D正确。19.如图表示生态系统中碳元素的循环过程,下列有关叙述正确的是( )A.图中A、B、C分别代表分解者、生产者和消费者B.④过程代表绿色植物的光合作用,③过程代表化能合成作用C.图中B、C包含的所有种群共同构成生物群落D.在自然生态系统中,④过程摄取碳的速率与③⑤⑦⑧过程释放碳的速率大致相同解析:选A 由图示信息可知,A代表分解者,B代表生产者,C代表消费者,④代表光合作用和化能合成作用,③代表呼吸作用,A正确,B错误;图中的生产者、消费者和分解者共同构成了生物群落,C错误;在自然生态系统中,④过程摄取碳的速率与③⑤⑧过程释放碳的速率大致相同,不包括⑦过程,D错误。20.下图是河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后的净化过程示意图。 下列分析错误的是( )A.在该河流的AB段上,需氧型细菌大量繁殖,溶解氧随有机物被细菌分解而被大量消耗B.该河流生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者C.相对于海洋生态系统,该河流生态系统具有较强的恢复力稳定性D.BC段有机物分解后形成的NH等无机盐离子有利于藻类大量繁殖解析:选B 在该河流的AB段,需氧型细菌大量繁殖,分解污水中的大量有机物,溶解氧随有机物被细菌分解而被大量消耗,A项正确;生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构(食物链、食物网)两方面的内容,B项错误;相对于海洋生态系统,该河流生态系统生物种类较少,营养结构简单,具有较强的恢复力稳定性,C项正确;BC段有机物分解后形成的NH等无机盐离子有利于藻类大量繁殖,D项正确。21.科学家对生活在某生态系统的一个蜘蛛种群的能量进行定量分析,得出了能量流经这种肉食动物的有关数据如图所示(能量以种群的质量表示),下列叙述正确的是( )①被蜘蛛吃下未被同化的能量属于上一营养级同化量中的一部分②在食物链中,蜘蛛至少位于第三营养级③图中X代表用于蜘蛛生长、发育和繁殖的能量④根据图中的数据不能算出猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率A.①②③④ B.①②④C.②③ D.③④解析:选A 被蜘蛛吃下而未被同化的能量属于上一营养级同化量的一部分,①正确;在食物链中,生产者是第一营养级,植食动物是第二营养级,蜘蛛至少是第三营养级,②正确;同化的能量一部分通过呼吸代谢以热能形式散失,一部分用于蜘蛛生长、发育和繁殖的能量,③正确;能量传递效率指生物所同化的能量占上一营养级生物所同化能量的比值,由于猎物同化的能量不能获得,所以不能计算出猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率,④正确。22.下表表示某生态系统一年内CO2消耗量与释放量的情况,相关叙述错误的是( )甲(生产者CO2消耗量)乙(分解者CO2释放量)丙(生产者CO2释放量)丁(消费者CO2释放量)CO2相对值100213011.5A.甲可以表示流经该生态系统的总能量B.乙释放CO2的方式不同于丙、丁C.该生态系统的抵抗力稳定性可能正在上升D.表格体现了无机环境和群落之间的碳循环解析:选B 甲表示生产者通过光合作用和化能合成作用固定的CO2量,即产生的有机物的量,可以表示流经该生态系统的总能量;乙、丙、丁都通过呼吸作用释放CO2;表中CO2消耗量大于CO2释放量,说明该生态系统一年中有机物总量增加,生物种类或数量增多,抵抗力稳定性可能正在上升;无机环境中的CO2通过甲进入群落,乙、丙、丁通过呼吸作用将CO2释放到无机环境,因此该表格可以表示无机环境和群落之间的碳循环。23.下列关于种群、群落和生态系统的叙述正确的是( )A.标志重捕法调查某池塘中鲤鱼的种群密度,如果部分鲤鱼身上的标记物脱落,会使实验所得数值比实际值偏小B.森林生态系统中生产者积累有机物的能量总和,即为输入该生态系统的总能量C.就食性而言,杂食性鸟类的数量波动小于植食性或肉食性的鸟类D.变色龙变化体色,主要是向同类传递行为信息解析:选C 根据标志重捕法的计算公式:种群中个体数(N)/标记总数=重捕个体总数/重捕个体中被标记的个体数可知,若部分鲤鱼身上的标记物脱落,则会导致重捕中捕获的被标记的个体数偏小,最终导致实验所得到数值比实际数值大,A项错误;输入森林生态系统的总能量远远大于生产者积累有机物的能量总和,B项错误;就食性而言,杂食性鸟类食物来源较多,则数量波动小于其他食性的鸟类,C项正确;变色龙变化体色,主要是保护自己免受天敌的捕食,D项错误。24.某池塘由于大量排入污水(pH近中性),引起藻类爆发,水草、浮游动物及鱼类等生物也相继死亡,水体发臭。下列有关叙述错误的是( )A.导致水草死亡的最主要原因是缺少阳光B.藻类刚爆发时,清晨采集水样检测,其pH可能低于7C.更多水生生物死亡又加重了水体污染,这属于负反馈调节D.藻类刚爆发时大量注入清水、清除污泥有利于生态修复解析:选C 藻类爆发,遮盖于水草上,导致水草缺少阳光死亡,A正确;清晨时藻类植物光合速率低,水样中二氧化碳含量较多,pH可能低于7,B正确;更多水生生物死亡加重了水体污染,属于正反馈调节,C错误;藻类刚爆发时大量注入清水、清除污泥,有利于生态修复,D正确。25.下列关于生态系统的说法,正确的是( )A.生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用,体现了其直接价值B.植物光合作用固定的碳与植物呼吸作用释放的碳基本相等C.“收割理论”告诉我们,捕食者的存在有利于增加物种多样性D.在生态系统中进化地位上越高等的生物,适应能力越强解析:选C 生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用,体现了其间接价值,A项错误;植物光合作用固定的碳大于植物呼吸作用释放的碳,B项错误;“收割理论”指出,捕食者往往捕食数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间,C项正确;在生态系统中进化地位上越高等的生物,不一定适应能力越强,由于环境的选择作用,适应能力强的个体生存下来并繁衍后代,D项错误。二、非选择题(共4小题,共50分)26.(12分)菌根是菌根真菌与植物根系的联合体。菌根真菌从土壤中吸取养分和水分供给植物,植物为菌根真菌提供糖类等有机物。某草原试验区接种菌根真菌后两种主要牧草种群密度和群落物种丰富度的变化结果如图所示,回答有关问题:(1)菌根真菌的代谢类型是_____________。若用菌根真菌配制成悬浮液进行培养,毎天定时对菌细胞进行计数,计数时若对其逐个计数是非常困难的,可以采用___________________法。(2)草原上的两种动物田鼠和鼬,鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕田鼠,田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕。可见,信息能够____________,维持生态系统的稳定。(3)有同学欲调查草原土壤中小动物的丰富度,取一些土壤带回实验室,用诱虫器采集小动物时,忘记打开装置上的电灯,导致统计结果____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(4)据图推测,两种牧草中菌根依赖程度更高的是________________。接种菌根真菌后,该试验区生态系统______________稳定性提高,判断依据是____________________________________________________________________________________________________。解析:(1)由题意可知,菌根真菌生活在缺氧的环境,且从环境中摄取现成的有机物为生,其代谢类型是异养需氧型。毎天定时对菌根真菌悬浮液中的菌细胞进行计数,可以采用抽样检测法。(2) 草原上的鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕田鼠,田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕,这说明信息能够调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。(3)土壤中小动物类群丰富度的调查实验中,用诱虫器采集小动物时利用了土壤小动物避光、避热的特点,如果忘记打开装置上的电灯,则会导致统计结果偏小。(4)根据图示可知,当接种真菌后,优质牧草A的种群数量增多,说明优质牧草A对菌根的依赖程度较高;由于接种真菌后,该试验区的物种丰富度提高,生态系统营养结构复杂,自我调节能力增强,因此抵抗力稳定性较高。答案:(除标明外每空2分)(1)异养需氧型 抽样检测(1分) (2)调节生物的种间关系 (3)偏小 (4)牧草A(1分) 抵抗力 物种丰富度提高,生态系统营养结构复杂,自我调节能力增强27.(14分)图甲两条曲线分别表示r对策和K对策两类生物当年的种群数量(Nt)和一年后的种群数量(Nt+1)之间的关系,虚线表示Nt+1=Nt。K对策物种的动态曲线有两个平衡点,即稳定平衡点(S点)和绝灭点(X点),当物种数量高于X时,种群可以回升到S,但是种群数量一旦低于X就会走向绝灭,这正是很多濒危动物所面临的状况。r对策物种只有一个稳定平衡点而没有绝灭点,这正是人们消除有害生物的危害所面临的状况。请回答下列问题:(1)当种群基数较少时,种群增长为负值的是________对策;当种群基数较少时,种群会在短时间内快速增长的是________对策。家鼠的寿命只有两年,几乎全年均可繁殖,种群数量每天可增加1.47%是________对策。(2)K对策生物的种群数量高于或低于________(填“S”或“X”)点时,都会趋向该平衡点,因此种群通常能稳定在一定数量水平上,该数量水平被称为________________________________________________________________________。(3)若在食物和空间资源充裕的理想环境下,鼠的数量会出现图乙中曲线Ⅰ的增长趋势,此时需控制该曲线数学公式模型中________的参数来有效控制鼠害。(4)图乙曲线Ⅱe点是在草原中投放了一定数量的蛇,缓解草原的鼠患,若投放的蛇因不适应当地草原的环境而部分死亡,则图中α的角度将会________。在调查草原鼠的种群时得到的结果是N只/km2,鼠的记忆力较强,由此推测该调查结果与真实结果相比________(填“偏大”“相等”或“偏小”),蛇与鼠通过吃与被吃调节________维持生态系统的稳定。(5)大熊猫属于K对策生物,为了保护大熊猫,最有效的措施是________,它对维持生态系统的稳定性很重要,说明大熊猫有________价值。解析:(1)分析曲线可知,当种群基数较少时,种群增长为负值的是K对策;当种群基数较少时,种群会在短时间内快速增长的是r对策。家鼠的寿命只有两年,几乎全年均可繁殖,种群数量每天可增加1.47%是r对策。(2)K对策生物的种群数量高于或低于S点时,都会趋向该平衡点,因此种群通常能稳定在一定数量水平上,该数量水平被称为环境容纳量(K值)。(3)若在食物和空间资源充裕的理想环境下,鼠的数量会出现图乙中曲线Ⅰ的增长趋势,此时需控制该曲线数学公式模型中λ的参数来有效控制鼠害。(4)图乙曲线Ⅱe点是在草原中投放了一定数量的蛇,来缓解草原的鼠患,若投放的蛇因不适应当地草原的环境而部分死亡,则图中α的角度将会增大。在调查草原鼠的种群时得到的结果是N只/km2,鼠的记忆力较强,由此推测该调查结果与真实结果相比偏大,蛇与鼠通过吃与被吃调节种间关系维持生态系统的稳定。(5)大熊猫属于濒危动物,即K对策生物,为了保护大熊猫,最有效的措施是就地保护,它对维持生态系统的稳定性很重要,说明大熊猫有间接价值。答案:(除标明外每空1分)(1)K r r (2)S 环境容纳量(K值)(2分) (3)λ (4)增大(2分) 偏大(2分) 种间关系 (5)就地保护 间接28.(12分)太湖是我国大型浅水湖泊,研究人员对太湖生态系统的结构和功能进行研究。下图为该生态系统中各营养级间的能量流动关系简图,相关数值用有机物干物质量表示。单位:(J·km-2·a-1)(1)从生态系统成分的角度分析,太湖中有些浮游动物既可以作为________又可以作为________。(2)太湖生态系统中存在一种以死亡生物或有机碎屑为起点的碎屑食物链,还有一种通过生物间捕食关系形成的________食物链。植物流入浮游动物的能量仅占浮游动物总能量的____%(保留小数点后1位),这说明______________食物链在太湖生态系统能量流动中起更重要作用。(3)统计芦苇等挺水植物的总能量时,可在采样点______选取样方后,将其中的植物连根拔出后进行称重,再计算得出总能量。(4)当生态系统能量的输入与呼吸散失的比值逐渐接近于________时,表明生态系统逐渐演变到成熟阶段,而太湖远未达到此阶段。(5)小型鱼虾类的能量只传递给食鱼性鱼类,分析小型鱼虾类中的能量除__________、呼吸散失、流向有机碎屑外,其流向还包括人类的捕捞活动。如果人类捕捞活动的强度过大,容易导致太湖中的鱼类以低龄群体为主,物种多样性降低,从而导致生态系统的________稳定性下降。因此,只有合理利用资源,才能保证人与自然和谐发展。解析:(1)由图分析可知,生态系统中的浮游动物以植物为食,属于消费者;又可以生物体的有机碎屑为食,属于分解者。(2)太湖生态系统中存在一种以死亡生物或有机碎屑为起点的碎屑食物链,还有一种通过生物间捕食关系形成的捕食食物链,捕食食物链以生产者为起点,以不被捕食的动物为最高营养级。由图可知,植物流入浮游动物的能量为2 198,而流入浮游动物的总能量是2 198+14 265=16 463,故植物流入浮游动物的能量仅占浮游动物总能量的比值为2 198/16 463×100%≈13.4%。这说明碎屑食物链在太湖生态系统能量流动中起更重要作用。(3)在使用样方法统计种群密度时,需随机取样,避免在特别密集或特别稀疏的地方取样,以减少实验误差。(4)生态系统稳定时,能量的输入与呼吸散失的比值逐渐接近于1,此时才是处于相对稳定的状态。(5)小型鱼虾类中的能量除传递给下一营养级、呼吸散失、流向有机碎屑外,其流向还包括人类的捕捞活动。如果人类捕捞活动的强度过大,会导致生态系统的抵抗力稳定性下降。答案:(除标明外每空1分)(1)消费者 分解者 (2)捕食 13.4(2分) 碎屑 (3)随机 (4)1(2分) (5)传递给下一个营养级(2分) 抵抗力29.(12分)当前农村经济发生了巨大变化,已不再是每家每户以种地为生。绝大多数农村人选择外出打工,少数留守的青壮年劳动力有的开垦荒山变果林,有的改造洼地成鱼塘,以及在山中放养土鸡和野猪等。请回答下列问题:(1)农村留守人口的减少与城市人口的增多,这种影响人口数量变动的因素称为______________。中国老年人口的增多,以及全国性二胎政策的放开,说明我国人口年龄组成有从________型向________型转化的趋势。(2)荒山、洼地经过改造成为果林、鱼塘,说明人类的活动能够使群落的演替向不同于自然演替的__________进行。(3)生态学家不会以某一个或几个种群为单位研究森林生态系统的特征,试从生态系统功能的角度进行解释,其原因是________________________________________________________________________。(4)鱼塘中的一条食物链为:浮游植物→浮游动物→鳙鱼→乌鳢。输入鳙鱼的能量,一部分流入乌鳢,一部分储存在鳙鱼体内(未利用),其余能量的去向是_______________和被分解者利用,鳙鱼给分解者的能量包括____________________________________________________________________________________________________________两部分。解析:(1)农村留守人口的减少与城市人口的增多,这种影响人口数量变动的因素称为迁入率和迁出率。中国老年人口的增多,以及全国性二胎政策的放开,说明我国人口年龄组成有从稳定型向衰退型转化的趋势。(2)荒山、洼地经过改造成为果林、鱼塘,说明人类的活动可改变群落演替的速度和方向。(3)生态系统的能量传递沿食物链和食物网进行,具有复杂性;物质循环具有全球性;信息传递发生在生物与生物、生物与无机环境之间,因此不能以某一个或几个种群为单位研究森林生态系统的特征。(4)据题中的食物链结合能量流动的特点分析,输入鳙鱼的能量,一部分流入乌鳢,一部分储存在鳙鱼体内(未利用),其余能量的去向是呼吸作用以热能形式散失和被分解者利用,鳙鱼给分解者的能量包括鳙鱼遗体残骸中的能量和乌鳢粪便中的能量两部分。答案:(除标明外每空2分)(1)迁入率和迁出率 稳定(1分) 衰退(1分) (2)速度和方向 (3)能量传递沿食物链(网)进行,具有复杂性;物质循环具有全球性;信息传递发生在生物与生物、生物与无机环境之间 (4)呼吸作用以热能形式散失 鳙鱼遗体残骸中的能量和乌鳢粪便中的能量专题检测(三) 细胞的生命历程、遗传的分子基础(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(共25小题,每小题2分,每题只有一项符合题目要求)1.下列有关细胞生命历程的叙述,正确的是( )A.细胞生长,其表面积增大,导致细胞的物质交换效率升高B.在一个细胞周期中,末期和间期是连续的C.细菌在无丝分裂过程中需进行DNA复制D.细胞凋亡受基因控制,有利于多细胞生物个体的生长发育解析:选D 细胞生长,其表面积增大,但相对表面积减小,导致细胞的物质交换效率降低,A错误;在一个细胞周期中,末期结束形成子细胞,然后进入下一个周期的间期,B错误;无丝分裂是真核细胞特有的增殖方式,细菌通常以二分裂的方式增殖,C错误;细胞凋亡受基因控制,有利于多细胞生物个体的生长发育,D正确。2.有研究表明并非所有肿瘤细胞都能无限制生长。肿瘤细胞生长、转移和复发的特点与干细胞的基本特性十分相似。下列相关说法正确的是( )A.干细胞分化形成各种组织器官体现细胞具有全能性B.肿瘤细胞发生转移的直接原因是细胞内的糖蛋白减少 C.采用放疗化疗等常规手段必然导致癌细胞凋亡 D.定向杀死与肿瘤直接相关的致癌遗传物质是治疗的关键解析:选D 干细胞分化形成各种组织器官是基因选择性表达的结果,未体现细胞具有全能性,A错误;肿瘤细胞发生转移的直接原因是细胞外的糖蛋白减少,B错误;细胞凋亡是基因控制的细胞编程性死亡,采用放疗化疗等常规手段导致癌细胞的死亡属于细胞坏死,C错误;癌细胞是基因突变的结果,故定向杀死与肿瘤直接相关的致癌遗传物质是治疗的关键,D正确。3.下列关于植物细胞的分化、衰老、凋亡的叙述,正确的是( )A.已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能B.细胞分化过程中将导致遗传物质发生改变C.幼小的植物体内一般不存在衰老的细胞D.细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡解析:选A 已分化的细胞内含有该物种所需的全套遗传物质,仍然具有发育成完整个体的潜能,A项正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,遗传物质没有发生改变,B项错误;幼小的植物体内也存在衰老的细胞,C项错误;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,细胞坏死是各种不利因素引起的细胞死亡,D项错误。4.如图表示人体内干细胞的增殖分化。下列有关叙述正确的是( )A.干细胞与白细胞的基因型不同,因此合成的mRNA和蛋白质种类也不相同B.血小板和红细胞内遗传信息的流动方向是DNA→DNA→RNA→蛋白质C.图示所有的细胞中,干细胞不仅具有较强的分裂能力,而且分裂周期也较短D.白细胞能够穿过血管壁去吞噬病菌,这是因为细胞膜的选择透过性解析:选C 白细胞由造血干细胞增殖分化形成,故干细胞与白细胞的基因型相同,A项错误;血小板和成熟的红细胞内无细胞核及细胞器,不能进行细胞分裂,不能进行DNA的复制和蛋白质的合成,B项错误;图示细胞中,干细胞不仅具有较强的分裂能力,而且分裂周期也较短,C项正确;白细胞能够穿过血管壁去吞噬病菌,这是因为细胞膜的流动性,D项错误。5.如图所示为在显微镜下观察用家鸽肝脏制作的临时装片的结果。下列说法正确的是( )A.细胞甲中染色体组数最多,便于观察染色体形态B.DNA复制所导致的染色体数目加倍发生在细胞乙中C.交叉互换会导致细胞丁两极的基因组成不同D.细胞丙和戊中细胞核结构及染色体形态变化相反解析:选D 细胞甲中染色体的着丝点排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,此时期便于观察染色体形态,但因着丝点的分裂发生在有丝分裂后期,故细胞甲不是染色体组数最多的细胞,A错误;DNA复制不会导致染色体数目加倍,染色体数目加倍发生在有丝分裂后期,如细胞丁中,B错误;交叉互换发生在减数分裂过程中,家鸽肝脏细胞不能进行减数分裂,C错误;细胞丙处于有丝分裂前期,此时期染色质高度螺旋化成为染色体,核膜、核仁逐渐消失,细胞戊处于有丝分裂末期,此时期核膜、核仁重现,染色体逐渐变为染色质,D正确。6.下列关于细胞结构的叙述,错误的是( )A.细胞膜上的糖类既可与蛋白质结合,又可与脂质分子结合 B.细胞分化过程中,不同类型细胞的细胞器数量存在差异C.原核生物的细胞中没有线粒体,只能通过无氧呼吸获得能量D.细胞分化、衰老和癌变都会导致细胞形态、结构和功能发生变化解析:选C 细胞膜上的糖类既可与蛋白质结合形成糖蛋白,又可与脂质分子结合形成糖脂,A正确;细胞分化过程中,细胞的功能发生差异,故不同类型细胞的细胞器数量存在差异,B正确;原核生物的细胞中没有线粒体,但部分生物可通过有氧呼吸获得能量,如蓝藻等,C错误;细胞分化、衰老和癌变都会导致细胞形态、结构和功能发生变化,D正确。7.细胞的有丝分裂与减数分裂共有的特征是( )A.子细胞中染色体与核DNA的比值都为1/2B.都有DNA的复制和有关蛋白质的合成C.都存在基因突变和基因重组D.都存在同源染色体的联会和分离解析:选B 细胞增殖产生的子细胞中染色体与核DNA的比值都为1,A错误;在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期,细胞中都会发生DNA的复制和有关蛋白质的合成,B正确;基因突变具有普遍性,可发生在有丝分裂和减数分裂过程中,而基因重组只能发生在减数分裂过程中,C错误;同源染色体的联会和分离只发生在减数分裂过程中,D错误。8.比较人的正常心肌细胞和造血干细胞,下列叙述正确的是( )A.都具有细胞周期B.表达的基因都不相同C.都含有RNA聚合酶D.都不存在与癌有关的基因解析:选C 人的正常心肌细胞是高度分化的成熟细胞,不再分裂,没有细胞周期,A错误;人体不同细胞内基因是选择性表达的,但是也有相同的基因表达,如控制呼吸酶合成的基因,B错误;人的正常心肌细胞和造血干细胞都发生转录过程,都需要RNA聚合酶的催化,C正确;人体所有细胞都存在原癌基因和抑癌基因,D错误。9.取同一生物个体的不同类型细胞,检测其染色体上部分基因的表达情况,如图所示。下列分析错误的是( )A.此图能够体现细胞分化的实质B.基因3可能控制ATP水解酶的合成C.细胞a~g中生理功能最为相似的可能是细胞b和细胞eD.一般来说,a~g各个细胞中所含基因的种类相同解析:选B 题图显示,同一个体的不同类型细胞中基因表达的情况有差异,说明基因在不同细胞中选择性表达,体现了细胞分化的实质;一般情况下,活细胞中都会发生ATP的水解,即控制ATP水解酶合成的基因都需要表达,由此推测基因2可能控制ATP水解酶的合成;分析题图可知,细胞b和细胞e内基因的表达情况相同,所以二者的生理功能可能最为相似;一般来说,同一个体的不同细胞中所含遗传物质相同,只是基因表达的情况不同而已。10.科研人员以体外培养的253 J和T24两种膀胱癌细胞为材料,研究二甲双胍和抗癌药物TRAIL对癌细胞的治疗作用,24 h后测定癌细胞数量,实验结果如图所示。下列说法正确的是( )A.膀胱细胞发生癌变的原因是细胞内的正常基因突变为原癌基因B.两种膀胱癌细胞中,对二甲双胍高度抵抗的是T24细胞C.单独使用TRAIL对两种膀胱癌细胞的存活率都有影响D.联合用药比单独用药对253J细胞的存活率的影响大解析:选D 细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变;由图可知,二甲双胍对253J细胞和T24细胞的存活率都有影响,图中没有体现T24细胞对二甲双胍高度抵抗;单独使用TRAIL时,超过一定浓度后对253J细胞的存活率有影响,但对T24细胞的存活率没有影响;图1结果表明,联合用药比单独用药对253J细胞的存活率的影响大。11.如图表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目的变化,据图分析正确的是( )A.CD段和GH段,细胞内均可发生基因重组B.GH段和OP段,细胞中含有的染色体数相等C.同源染色体的分离和联会分别发生在JK段和LM段D.MN段中会发生核DNA含量的加倍解析:选D 由图分析可知,A→E表示有丝分裂,E→K表示减数分裂,L→M表示受精作用,M→Q表示受精卵的有丝分裂。基因重组只能发生在减数第一次分裂过程中,A错误;OP段细胞中染色体着丝点分裂,染色体数目加倍,故GH段细胞中含有的染色体数是OP段的一半,B错误;同源染色体的分离和联会均发生在减数第一次分裂中,C错误;MN段为有丝分裂的间期、前期和中期,间期细胞中会发生核DNA含量的加倍,D正确。12.图甲是一个基因型为AaBb的精原细胞在减数分裂过程中产生的两个次级精母细胞,图乙表示细胞分裂不同时期的染色体与DNA数目比的变化关系。下列说法正确的是( )A.图甲细胞所示的变异类型均发生在图乙对应的CD段的某一时期B.图乙BC段中DNA易出现碱基对增添、缺失或替换C.图甲中右图细胞不具有完整的染色体组D.图乙只能表示减数分裂中染色体与DNA数目比的变化解析:选B 图甲细胞所示的变异分别发生在减数第一次分裂的四分体时期和减数第二次分裂的后期,分别对应于乙图中的CD段和EF段,A错误;图乙中BC段形成的原因是DNA分子的复制,此时DNA分子的稳定性较差,易出现碱基对的增添、缺失或替换,B正确;图甲中右图细胞具有2个完整的染色体组,C错误;图乙可表示有丝分裂和减数分裂过程中染色体与DNA数目比的变化,D错误。13.下列关于人体细胞有丝分裂的说法正确的是( )A.女性色盲患者的体细胞分裂后期含有2个Xb基因B.同源染色体的联会和交叉互换发生在分裂前期C.分裂中期和后期的染色体数目为体细胞的两倍D.有丝分裂后期,一个细胞中的DNA分子数多于92个解析:选D 女性色盲患者的体细胞分裂后期含有4个Xb基因,A错误;同源染色体的联会和交叉互换发生在减数第一次分裂前期,B错误;分裂中期染色体数目与体细胞数目相同,后期的染色体数目为体细胞的两倍,C错误;有丝分裂间期DNA复制,核DNA数目为92个,细胞中DNA分布于细胞质和细胞核中,因此后期,一个细胞中的DNA分子数多于92个,D正确。14.下列关于肺炎双球菌体外转化实验的叙述,错误的是( )A.需对S型细菌中的物质进行分离、提纯和鉴定B.R型细菌转化为S型细菌的实质是发生了基因重组C.S型细菌的DNA使部分R型细菌转化为S型细菌D.该实验的思路是将DNA和蛋白质分开,单独观察DNA的作用解析:选D 该实验需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定,以便确定转化因子是何种物质,A项正确;在肺炎双球菌转化实验中,细菌转化的实质是发生了基因重组,B项正确;将S型细菌的DNA与R型细菌混合后在培养基中培养,发现培养基中既有S型细菌,又有R型细菌,说明R型细菌并没有全部转化为S型细菌,C项正确;该实验的设计思路是将蛋白质和DNA分开,单独观察蛋白质和DNA的作用,D项错误。15.如图①~⑤表示噬菌体侵染细菌的过程,甲是噬菌体的结构模式图。下列相关说法错误的是( )A.噬菌体侵染细菌的过程为②④①⑤③B.该实验证明了细菌的DNA是遗传物质C.图中物质A的合成场所是细菌的核糖体D.噬菌体所含有的化学成分与染色体相似解析:选B 噬菌体侵染细菌的过程是吸附②→注入DNA④→复制①→组装⑤→释放噬菌体③;该实验证明了噬菌体的DNA是遗传物质,并没有证明细菌的DNA是遗传物质;物质A是蛋白质,它是在宿主细胞的核糖体上合成的;噬菌体由蛋白质和DNA组成,染色体的主要成分也是蛋白质和DNA。16.下列有关真核生物基因的说法,正确的是( )①基因是有遗传效应的DNA片段 ②基因的基本单位是核糖核苷酸 ③基因存在于细胞核、核糖体等结构中④基因表达时会受到环境的影响 ⑤DNA分子每一个片段都是一个基因 ⑥基因在染色体上呈线性排列 ⑦基因的分子结构首先由摩尔根发现A.①②③ B.②④⑥C.①④⑥ D.③④⑤解析:选C 基因的基本单位是脱氧核苷酸,②错误;基因不存在于核糖体中,③错误;基因是有遗传效应的特定的DNA片段,⑤错误;基因的分子结构首先是由沃森和克里克提出的,⑦错误。17.如图为真核细胞内某基因片段的结构示意图,该基因全部碱基中C占30%,下列说法正确的是( )A.DNA解旋酶作用于①②两处B.该基因的一条链中(C+G)/(A+T)=3∶2C.该基因的一条链中相邻的A与T通过氢键相连D.该基因片段中有4个游离的磷酸基解析:选B DNA解旋酶作用于碱基对间的②氢键,①是磷酸二酯键;基因的一条链中相邻的A与T通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连;该基因片段中有2个游离的磷酸基;该双链DNA中C和G均占碱基总数的30%,A和T均占碱基总数的20%。18.下列关于基因指导蛋白质合成的叙述,正确的是( )A.遗传信息从碱基序列到氨基酸序列不会损失B.密码子中碱基的改变一定会导致氨基酸改变C.DNA通过碱基互补配对决定mRNA的序列D.每种tRNA可以识别并转运多种氨基酸解析:选C 由于基因中的启动子、终止子和内含子都不编码氨基酸,因此遗传信息在从碱基序列到氨基酸序列的传递过程中有所损失,A错误;由于密码子的简并性,密码子中碱基的改变不一定会导致氨基酸改变,B错误;转录过程中DNA通过碱基互补配对决定mRNA的序列,C正确;一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,D错误。19.如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图,下列有关叙述错误的是( )A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率解析:选A 题图显示,此DNA分子的复制有3个起点,复制环越大复制时间越长,因而多起点并不是同时开始的,A项错误;题图显示,DNA分子复制是边解旋边复制,而且为双向复制,B项正确;DNA分子的复制需要解旋酶参与,C项正确;多起点双向复制可提高复制的速率,D项正确。20.BrdU能替代T与A配对而渗入新合成的DNA链,植物根尖分生组织放在含有BrdU的培养基中分别培养到第一、第二个细胞周期的中期。下列有关说法错误的是( )A.1条染色体形成2条染色单体的同时,DNA也完成了复制B.1个DNA复制2次所产生的DNA分别位于4条染色单体上C.第一个细胞周期的中期,每条染色体均有1个DNA的2条脱氧核苷酸链都含BrdUD.第二个细胞周期的中期,每条染色体均有1个DNA的1条脱氧核苷酸链含BrdU解析:选C 1条染色体形成2条染色单体的同时,DNA也完成了复制,A正确;1个DNA复制2次所产生的DNA分别位于4条染色单体上,B正确;第一个细胞周期的中期,DNA分子只复制一次,根据DNA分子半保留复制特点,每条染色体的DNA都有1条脱氧核苷酸链含BrdU,C错误;第二个细胞周期的中期,DNA分子进行了2次半保留复制,每条染色体均有1个DNA的1条脱氧核苷酸链含BrdU,D正确。21.基因在表达过程中如有异常mRNA会被细胞分解,下图是S基因的表达过程,则下列有关叙述正确的是( )A.异常mRNA的出现是基因突变的结果B.图中所示的①为转录,②为翻译过程C.图中②过程使用的酶是逆转录酶D.S基因中存在不能翻译成多肽链的片段解析:选D 由图分析可知,异常mRNA出现是对前体RNA剪切出现异常造成的,不是基因突变的结果,A错误;图示②过程是对前体RNA剪切的过程,不需要逆转录酶,B、C错误;S基因转录形成的前体RNA需经过剪切才能指导蛋白质合成,说明S基因中存在不能翻译多肽的序列,D正确。22.下列关于DNA的叙述正确的是( )A.DNA转录的产物就是mRNAB.导致性状改变的基因突变不一定能遗传给子代C.某碱基在DNA单链中所占比例与在双链中所占比例相同D.某个含100个碱基对的特定基因,其碱基对的排列方式有4100种解析:选B DNA转录的产物是RNA,mRNA是RNA中的一种,A错误;基因突变如果发生在体细胞中,一般不遗传给后代,B正确;一种碱基在单链中的比例一般与双链中的该比例不同,C错误;100个碱基对组成的DNA序列最多有4100种,含100个碱基对的特定基因的排列顺序是特定的,D错误。23.核细胞中的Z蛋白可促进DNA的复制,细胞中某种特异性siRNA(一种双链RNA)可以导致Z蛋白的mRNA降解。下列分析正确的是( )A.Z蛋白在有丝分裂前期大量合成B.Z蛋白的合成会受到siRNA的影响C.siRNA会缩短细胞周期,可用于肿瘤的治疗D.siRNA中嘌呤总数与嘧啶总数不相等解析:选B Z蛋白可促进DNA的复制,DNA的复制发生在有丝分裂间期,A错误;细胞中的siRNA可以导致Z蛋白的mRNA降解,而Z蛋白是以mRNA为模板翻译产生的,因此Z蛋白的合成会受到siRNA的影响,B正确;由题意分析可知,siRNA可能导致Z蛋白的mRNA降解,进而抑制DNA的复制,使细胞分裂速度减慢,细胞周期变长,C错误;siRNA是一种双链RNA,该分子中碱基互补,即A=U,G=C,因此嘌呤总数与嘧啶总数相同,D错误。24.下图中DNA分子片段中一条链由15N构成,另一条链由14N构成。下列有关说法错误的是( )A.DNA连接酶和DNA聚合酶都可作用于形成①处的化学键,解旋酶作用于③处B.②是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸C.若该DNA分子中一条链上G+C=56%,则无法确定整个DNA分子中T的含量D.把此DNA放在含15N的培养液中复制两代,子代中含15N 的DNA占100%解析:选C DNA连接酶和DNA聚合酶均作用于两个核苷酸之间的化学键,解旋酶作用于碱基对之间的氢键,A项正确;②是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸,B项正确;若该DNA分子中一条链上G+C=56%,那么整个DNA分子中G+C的含量也是56%,那么整个DNA分子中T的含量为(1—56%)/2=22%,C项错误;DNA进行半保留复制,把此DNA放在含15N的培养液中复制两代,由于所用原料均含有15N,子代中含15N的DNA占100%,D项正确。25.图1中m、n、l表示哺乳动物一条染色体上相邻的三个基因,a、b为基因的间隔序列;图2为l基因进行的某种生理过程。下列分析正确的是( )A.图1中a、b、m、n、l都具有遗传效应,都能控制蛋白质的合成B.图2中甲为DNA聚合酶,丙中所含的五碳糖是核糖C.若丙中(A+U)占36%,则丙对应的乙片段中G占32%D.m、n、l基因在不同的细胞中表达情况可能不同解析:选D a、b是基因的间隔序列,没有遗传效应,A项错误;图2表示基因的转录过程,甲为RNA聚合酶,丙是RNA,含有核糖,B项错误;若丙中A+U 占36%,则乙片段中T+A占该链的36%,G+C占64%,但无法确定G在该链中占多少,C项错误;由于细胞的分化,不同细胞中基因选择性表达,m、n、l基因在不同细胞中表达的情况可能不同,D项正确。二、非选择题(共4小题,共50分)26.(12分)图1表示细胞有丝分裂不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系;图2、图3分别表示高等动物甲和高等植物乙细胞有丝分裂的部分图像。请回答下列问题:(1)细胞增殖包括___________和细胞分裂两个连续的过程。(2)图1中AD段完成DNA复制和有关蛋白质合成,同时细胞有___________________。EF段形成的原因是_________________。图2、图3分别处于图1中的_____、_____(填字母)段。(3)图2细胞的下一时期,细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA数等于_________。与图2相比,此时期乙植物细胞有丝分裂的主要特点为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)图3中结构H为_________,其作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)细胞的增殖包括物质准备和细胞分裂两个过程。细胞增殖是生物体的一项重要生命活动,是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。(2)因在AD段完成DNA复制和有关蛋白质合成,所以细胞表现为适度生长;由图分析可知,EF段形成的原因是着丝点分裂;图2、图3分别处于有丝分裂的中期和末期,故对应图1 的DE段和FG段。(3)图2细胞处于有丝分裂的中期,其下一个时期是后期,在后期着丝点分裂,每条染色体的姐妹染色单体分离,成为染色体,所以此时没有染色单体,每条染色体上只含1个DNA分子,即细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA数=1∶0∶1;图2是动物细胞,纺锤体由中心体发出的星射线形成,而植物细胞的纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝形成。(4)由图分析可知,图3中结构H为细胞板;在植物细胞有丝分裂末期,细胞板由细胞的中央向四周扩展,将细胞质一分为二,最终形成新的细胞壁。答案:(除标明外每空1分)(1)物质准备 (2)适度生长 着丝点分裂 DE FG (3)1∶0∶1(2分) 纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝形成(2分) (4)细胞板 由细胞的中央向四周扩展,逐渐形成新的细胞壁(2分)27.(12分)海拉细胞系源自一位美国黑人妇女海瑞塔·拉克斯的宫颈癌细胞。这名美国妇女在1951年死于该癌症,一位外科医生从她的肿瘤上取下组织样本,并在实验室中进行培养,形成的细胞系被称为Hela Cells(海拉细胞系)。至今海拉细胞被广泛应用于肿瘤研究、生物实验或者细胞培养,已经成为医学研究中非常重要的工具。根据上述材料,结合所学生物学知识回答下列问题:(1)从1951年至今海拉细胞系仍可在实验室中进行培养,说明癌细胞能够___________。(2)不同的海拉细胞中DNA分子数、染色体数不一定相同,原因是不同的海拉细胞处于_____________________;若利用海拉细胞系研究细胞周期时,向细胞培养液中加入秋水仙素,则所有癌细胞都将停留在有丝分裂的______期。(3)利用海拉细胞系可研究病毒致癌因子的致癌机理,现有的研究表明病毒之所以能够引起细胞发生癌变,是因为它们含有________基因以及____________的核酸序列。(4)环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子,使原癌基因和____________发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。调查显示人群癌症年死亡率随着年龄增长而攀升:40岁后癌死亡率陡升,60岁后上升更快,这表明癌变是若干独立的基因突变________效应的结果。细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡和细胞癌变的共同点是________________________________________________________________________。解析:(1)从1951年至今海拉细胞系仍可在实验室中进行培养,说明癌细胞能够无限增殖。(2)不同的海拉细胞处于有丝分裂不同时期,所以不同的海拉细胞中DNA分子数、染色体数不一定相同。秋水仙素能够抑制纺锤体的形成,导致着丝点分裂后形成的子染色体不能移向细胞两极,因此向细胞培养液中加入秋水仙素,则所有癌细胞都将停留在有丝分裂的后期。(3)致癌病毒含有病毒癌基因以及与致癌相关的核酸序列,它们通过感染人的细胞后,将其基因整合到人的基因组中,从而诱发人的细胞癌变。(4)癌细胞形成的根本原因是:在环境中的致癌因子影响下,细胞内的原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。癌变的发生并不是单一基因突变的结果,而是一系列的原癌基因与抑癌基因的变异逐渐积累的结果。细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡和细胞癌变的共同点是:细胞的形态、结构和生理功能都会发生变化。答案:(除标明外每空1分)(1)无限增殖 (2)有丝分裂不同时期 后(2分) (3)病毒癌 与致癌相关 (4)抑癌基因(2分) 累积 细胞的形态、结构和生理功能都会发生变化(3分)28.(12分)生物遗传信息指导和控制生物体的形态、生理和行为等多种性状。如图表示遗传信息在细胞中的传递过程,①~④为有机分子。据图回答:(1)该图中构成分子②的基本单位是________,该基本单位有________种。(2)分子①的中文名称是________________。其转录形成的②上—AUGG—的模板链相应的碱基序列是________。(3)在核糖体上发生的由分子②形成分子④的过程是________;从左向右,图中核糖体内的分子③所运载的氨基酸分别是________、________。(已知有关氨基酸的密码子如下:精氨酸CGA、谷氨酸GAA、丙氨酸GCU、亮氨酸CUU)(4)亲代生物的①可通过复制传递给子代,子代再通过基因表达,合成与亲代相同的________分子,从而显现出与亲代相同或相似的性状,所以说生物的性状是受____________控制的。解析:(1)图中①、②分别是DNA、RNA,RNA的基本单位是核糖核苷酸,有4种。(2)DNA的中文名称是脱氧核糖核酸,根据碱基互补配对原则可知,其模板链上的相应碱基是—TACC—。(3)④是多肽链,形成它的过程是翻译。图中正在翻译的密码子分别是GCU、CUU,对应的氨基酸是丙氨酸和亮氨酸。(4)基因可通过控制蛋白质的合成直接或间接控制生物的性状。答案:(除标明外每空1分)(1)核糖核苷酸(2分) 4(2)脱氧核糖核酸(2分) —TACC—(2分) (3)翻译 丙氨酸 亮氨酸 (4)蛋白质 基因29.(14分)请回答下列有关遗传信息传递的问题。(1)为研究某病毒的致病过程,在实验室中做了如图所示的模拟实验。①物质A是从病毒中分离得到的。已知A是单链的生物大分子,其部分碱基序列为—GAACAUGUU—。将物质A加入试管甲中,反应后得到产物X。经测定,产物X的部分碱基序列是—CTTGTACAA—,则试管甲中模拟的是______________过程,该过程需要添加的酶是______________________,原料是________________________________________________________________________。 ②将提纯的产物X加入试管乙中,反应后得到产物Y。产物Y是能与核糖体结合的单链大分子,则产物Y是__________________,试管乙中模拟的是________过程。 (2)科学家已经证明了密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。①根据理论推测,mRNA上的三个相邻的碱基可以构成________种排列方式,实际mRNA上决定氨基酸的密码子共有________种。 ②第一个被科学家破译的是决定苯丙氨酸的密码子:UUU。1959年,科学家以人工合成的只含U的RNA为模板,在一定的条件下合成了只由苯丙氨酸组成的多肽,这里的一定条件应是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)物质A呈单链,且含有碱基U,可推测是RNA;产物X含有T,可推测是DNA,所以试管甲模拟的是逆转录过程,该过程需要逆转录酶的催化,原料是4种脱氧核苷酸。能与核糖体结合,说明Y是mRNA,试管乙中模拟的是转录过程。(2)RNA中含有4种碱基(A、U、C、G),mRNA上三个相邻的碱基可以构成4×4×4=64(种)排列方式,其中有3个终止密码子,这3个密码子不决定任何氨基酸,则mRNA上参与编码蛋白质氨基酸序列的密码子共有61种。翻译过程中,模板为mRNA,场所为核糖体,原料为氨基酸,另外需要tRNA、ATP、酶等。答案:(除标明外每空2分)(1)①逆转录(1分) 逆转录酶 4种脱氧核苷酸 ②mRNA 转录(1分) (2)①64 61 ②核糖体、氨基酸、tRNA、ATP等专题检测(二) 细胞的能量供应与利用(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(共25小题,每小题2分,每题只有一项符合题目要求)1.ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物,它们的结构只是碱基的不同,下列叙述错误的是( )A.ATP的合成常伴随着细胞内的放能反应B.1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质C.CTP中“C”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的D.UTP断裂两个高能磷酸键后可作为基因转录的原料解析:选C 细胞的吸能反应常伴随着ATP的水解,放能反应总是与ATP的合成相关联,A正确;ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物,它们的结构只是碱基的不同,1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质,磷酸、核糖和碱基,B正确;CTP中“C”是由胞嘧啶和核糖构成的,C错误;UTP断裂两个高能磷酸键后是尿嘧啶核糖核苷酸,是RNA的基本单位之一,可作为基因转录的原料,D正确。2.下列关于酶的叙述,正确的是( )A.DNA连接酶是将单个脱氧核苷酸连接在DNA片段上B.RNA聚合酶能在脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键C.DNA分子的解旋不一定都需要DNA解旋酶D.过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生的氧气量比Fe3+催化时要多解析:选C DNA连接酶连接的是DNA片段之间的磷酸二酯键,A错误;RNA聚合酶能在核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键,B错误;DNA分子的解旋不一定都需要DNA解旋酶,如转录过程,C正确;过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生的氧气量与Fe3+催化时一样多,只是速度不同,D错误。3.如图曲线分别为无催化剂条件和有酶条件下(酶的最适条件)底物M生成产物N所需能量的变化过程。下列相关叙述正确的是( )A.该图能体现酶的催化具有高效性B.该反应过程中有能量的释放C.若改变酶促条件,则b在纵轴上将向下移动D.若仅增加底物M的量,则图中曲线的原有形状均发生改变解析:选B 该图将酶与无催化剂相比,只能体现酶具有催化的特性,A错误;该反应的初态能量高于终态能量,表明该反应过程中有能量的释放,B正确;该反应已经是酶的最适条件,若改变酶促条件,则b在纵轴上将向上移动,C错误;若仅增加底物M的量,不改变酶的催化活性,故图中原有的曲线不发生改变,D错误。4.下列有关ATP、酶等物质的说法正确的是( )A.基因的表达需要酶和ATP,酶和ATP也是基因表达的产物B.ATP、酶、激素等都是细胞中的微量高效物质,作用后都立即被分解C.细胞内Na+浓度偏高时,为了维持Na+含量平衡,需消耗ATPD.酶在最适温度和最适pH下催化效率高,体现了酶的高效性解析:选C 基因的表达需要酶和ATP,但酶不一定是蛋白质,ATP也不是基因表达的产物,A错误;酶作用后不被分解,可以重复利用,B错误;细胞内Na+浓度偏高时,为了维持Na+含量平衡,需要主动运输到细胞外,消耗ATP,C正确;酶在最适温度和最适pH下催化效率高,体现酶作用条件的温和性,D错误。5.下列关于细胞呼吸的叙述,错误的是( )A.长跑时,人体产生的CO2来自有氧呼吸B.有氧呼吸第二阶段消耗水,第三阶段产生水C.肺炎双球菌有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质D.无氧呼吸第一阶段产生[H],第二阶段消耗[H]解析:选C 人体无氧呼吸的产物是乳酸,没有CO2,因此长跑时人体产生的CO2只来自有氧呼吸,A正确;有氧呼吸时,第二阶段消耗水,第三阶段[H]和氧气结合,产生水,B正确;肺炎双球菌属于原核生物,只有核糖体,没有其他细胞器,C错误;无氧呼吸第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸和[H],第二阶段丙酮酸和[H]反应生成酒精和CO2或乳酸,D正确。6.如图为叶绿体结构与功能示意图,下列说法错误的是( )A.结构A上分布有光合作用的色素和酶B.细胞吸收14CO2,放射性出现的顺序为CO2→C3→甲C.光合作用过程中,ADP和Pi从B向A处移动D.[H]产生于B处,在暗反应中起还原作用解析:选D 结构A为类囊体,其上分布有与光合作用有关的色素和酶;细胞吸收的14CO2参与光合作用的暗反应,先与C5反应生成C3,再经ATP和[H]还原生成糖类(甲);光合作用过程中,ADP和Pi向类囊体处移动,在类囊体上合成ATP;B是叶绿体基质,不产生[H],消耗[H]。7.为了探究温度对某种酶活性的影响,在其他适宜且相同的条件下设置了20 ℃、40 ℃、60 ℃三组实验来测定反应时间与产物量的关系。下列叙述正确的是( )A.该实验的自变量是温度和反应时间B.在三个实验组中,t3时刻60 ℃实验组的底物量最少C.分析三条曲线可知,该酶的最适温度是40 ℃D.在t2时刻,60 ℃实验组中该酶不具有活性解析:选D 根据题意可知,该实验的目的是探究温度对某种酶活性的影响,所以该实验的自变量是温度,A项错误;对比分析图中的3条曲线可知,在时间t2、t3时,60 ℃实验组的酶已经失活,所以产物量最少,B项错误,D项正确;曲线图显示:在反应开始的一段时间内,20 ℃时产物浓度增加最快,而且最先达到最大值,说明酶的活性最高,所以该酶的最适温度是20 ℃左右,C项错误。8.如图表示某真核生物细胞中发生的某种生理作用的过程,其中甲、乙、丙代表有关生理过程发生的场所,①②代表有关物质。下列有关叙述正确的是( )A.该图表示光合作用的生理过程B.酵母菌和乳酸菌都可在甲和乙内发生生理过程C.物质①表示丙酮酸,物质②表示ATPD.丙表示线粒体内膜,该处能产生大量的ATP解析:选D 该图表示葡萄糖的氧化分解过程,即表示呼吸作用过程,A错误;甲、乙分别表示细胞质基质、线粒体基质,酵母菌是真核生物,可以在甲、乙中分别发生有氧呼吸的第一和第二阶段,乳酸菌是原核生物,无线粒体,只能在甲中发生该生理过程,B错误;物质①表示丙酮酸,物质②表示[H],C错误;丙表示线粒体内膜,在该处[H]和O2反应生成H2O,同时产生大量能量,生成大量ATP,D正确。9.研究人员以25片直径为3 mm的猕猴桃圆形叶片为材料,在一定光照强度下测量其在30 ℃、40 ℃和45 ℃恒温环境下的净光合速率(呼吸速率已知),结果如下表。下列有关说法错误的是( )处理温度(℃)304045净光合速率(O2 μmol·100 mm-2·h-1)2.031.940呼吸速率(O2 μmol·100 mm-2·h-1)0.310.500.32A.实验准备阶段需抽除叶片中的空气B.实验中可用NaHCO3溶液维持CO2浓度的相对稳定C.实验结果表明,与叶片光合作用相关的酶的最适温度为30 ℃D.实验结果表明,40 ℃时光合作用仍可进行解析:选C 实验准备阶段需抽除叶片中的空气,以排除干扰;实验中可用NaHCO3溶液维持CO2浓度的相对稳定;30 ℃、40 ℃、45 ℃时叶片光合速率分别为2.34 μmol·100 mm-2·h-1、2.44 μmol·100 mm-2·h-1、0.32 μmol·100 mm-2·h-1,故30 ℃不是与叶片光合作用相关的酶的最适温度,且由于仅有三个温度,不能说明其他温度时的情况,也不能确定叶片光合作用相关酶的最适温度;实验结果表明,40 ℃时光合作用仍可进行。10.将某绿藻细胞悬浮液放入密闭容器中,保持适宜的pH和温度,改变其他条件,测定细胞悬浮液中溶解氧的浓度,结果如图所示。下列有关绿藻细胞代谢的说法正确的是( )A.前5 min只进行呼吸作用B.第4 min只发生光能转化为化学能C.第7 min C5的数量瞬间增加D.9~12 min光合速率等于呼吸速率解析:选D 由曲线图可知,第4 min时光照开始,说明前4 min只进行呼吸作用,A错误;第4 min时光照开始,光反应过程中发生光能转化为化学能,暗反应过程中发生ATP中的活跃化学能转变为稳定的化学能,B错误;第7 min添加一定量的CO2,CO2与C5反应生成C3,故此时C5的数量瞬间减少,C错误;9~12 min溶解氧保持不变,说明光合速率等于呼吸速率,D正确。11.有关高等动物细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸的过程。下列说法正确的是( )A.产物CO2中的氧全部来源于葡萄糖B.若细胞呼吸过程中消耗的O2等于生成的CO2,则只进行有氧呼吸C.有氧呼吸和无氧呼吸过程都要产生NADPHD.用18O标记(CH2O),在水中不能检测到18O解析:选D 有氧呼吸第二阶段有水的参与,其产生的CO2中的氧有一部分来自水中的氧,A错误;高等动物无氧呼吸不会产生CO2,只有有氧呼吸才能产生CO2,所以若细胞呼吸过程中消耗的O2等于生成的CO2时,可能也进行了无氧呼吸,B错误;有氧呼吸和无氧呼吸产生的[H]不是NADPH而是NADH,NADH是还原型辅酶Ⅰ,NADPH是还原型辅酶Ⅱ,C错误;用18O标记(CH2O),有氧呼吸过程葡萄糖中氧原子的转移途径是葡萄糖→丙酮酸→CO2,因此用18O标记葡萄糖完成该过程后,产物水中检测不到放射性,D正确。12.为研究影响线粒体耗氧速率的因素,按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质,测定氧气浓度的变化,结果如图(注:图中呼吸底物是指在呼吸过程中被氧化的物质)。下列分析错误的是( )A.过程①有水的生成B.加入的呼吸底物是葡萄糖C.过程④比③耗氧速率低的主要原因是ADP不足D.过程②比⑤耗氧速率低的主要原因是呼吸底物不足解析:选B 过程①为发生在线粒体内的呼吸作用,其中第三阶段有水的生成,A正确;在细胞呼吸的过程中,葡萄糖在细胞质基质中分解成丙酮酸,丙酮酸进入线粒体继续参与有氧呼吸的第二阶段,B错误;过程④比③耗氧速率低的主要原因是ADP不足,C正确;过程②比⑤耗氧速率低的主要原因是呼吸底物不足,D正确。13.如图表示在适宜的光照强度、温度和水分等条件下,某实验小组所测得的甲、乙两种植株叶片CO2吸收速率与CO2浓度的关系。下列叙述正确的是( )A.CO2浓度为b时,甲、乙植株真正光合速率相等B.若将甲、乙植株置于玻璃钟罩内,一段时间后甲植株先死亡C.只要有CO2,植株就能进行光合作用D.a点时,甲植株叶肉细胞光合速率为零解析:选B 由于缺少两种植株的呼吸速率数据,因此无法比较两种植株真正光合速率的大小,A错误;a点表示甲植株的光合作用与呼吸作用强度相等,即甲植株进行光合作用的CO2补偿点,其大于乙植株进行光合作用的CO2补偿点,在低CO2浓度条件下,乙植株先于甲植株得到补偿消耗,所以将甲、乙两种植株置于玻璃钟罩内,一段时间后甲先死亡,B正确;当CO2浓度达到一定值时,光合作用才能发生,C错误;a点时,甲植株叶肉细胞的净光合速率为零,D错误。14.下列关于如图的叙述正确的是( )A.若X代表实验温度,则Y可代表某种酶的催化活性,且该酶的最适温度接近乙B.若X代表含氧量,则Y可代表苹果细胞呼吸总强度,且保鲜苹果的最佳氧浓度接近乙C.若X代表层析后叶绿体色素与滤液细线间的距离,则Y可代表色素在层析液中的溶解度D.若X代表细胞壁与原生质层间的距离,则Y可代表在质壁分离与复原中液泡色素的浓度解析:选A 在一定的温度范围内,随温度的升高,酶的催化活性逐渐增强,超过最适温度后,随温度的升高,酶的催化活性逐渐降低,故若X代表实验温度,Y代表某种酶的催化活性,则该酶的最适温度接近乙,A正确;若X代表含氧量,Y代表苹果细胞呼吸总强度,则保鲜苹果时应选择呼吸总强度最低的氧浓度,B错误;若X代表层析后叶绿体色素与滤液细线间的距离,则甲、乙、丙、丁分别表示叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素,即Y可代表各种色素的含量,C错误;植物细胞在发生质壁分离与复原过程中,随着细胞壁与原生质层间的距离增大,液泡不断失水最后不变,其中色素的浓度应该一直增加,最后保持不变,D错误。15.某班研究“温度对酶活性的影响”实验时,两个小组的同学选择了不同的实验材料开展探究,第一组选择淀粉酶水解淀粉进行实验,结果如图1、图2所示;第二组利用肝脏研磨液与Fe3+催化过氧化氢开展实验,结果如图3所示(图中甲曲线为Fe3+催化的曲线)。下列相关分析不合理的是( )A.两组同学都采用数学建模表示研究结果B.酶的催化效率不一定比无机催化剂的高C.两组实验数据都反映了酶处于最适温度时产物积累量或生成量最多D.两组实验都反映了温度过高或过低时不利于酶发挥催化作用解析:选C 两组同学根据实验结果绘制了坐标曲线,这是构建数学模型的方法,A正确;由图3可知,在高温条件下,酶变性失活,而Fe3+的催化效率大大提高,因此酶的催化效率不一定比无机催化剂的高,B正确;由图1、图2可知,在最适温度(T0)条件下,淀粉酶的催化活性最高,而麦芽糖的积累量不是最多的,C错误;酶在最适温度条件下活性最高,因此两组实验都反映了温度过高或过低时不利于酶发挥催化作用,D正确。16.下列各图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况,除各图中所示的因素外,其他环境因素均控制在最适范围。下列分析错误的是( )A.甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量B.乙图中d点比c点在相同时间内叶肉细胞中生成C5的速率快C.M、N点的限制因素是光照强度,P点的限制因素是温度D.丙图中,随着温度的升高,曲线走势将稳定不变解析:选D 从甲图中可以看出,光照强度和CO2的浓度不再是a点光合速率的限制因素,其限制因素可能是叶绿体中色素和酶的数量,A正确;乙图中d点与c点相比,光照强度增加,光反应增加,产生的ATP和[H]增加,因此相同时间内叶肉细胞中C3的还原量多,生成C5的速率快,B正确;图中M、N、P三点的限制因素分别是光照强度、光照强度、温度,C正确;丙图中,随着温度的升高,曲线走势有可能下降,因为超过最适温度,酶的活性降低,D错误。17.小麦种子萌发的最适温度为30 ℃左右。小麦种子萌发时产生淀粉酶,将淀粉水解为麦芽糖、葡萄糖等。将小麦种子分别置于20 ℃和30 ℃培养箱中培养4天,依次取等量的萌发种子分别制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。取3支试管甲、乙、丙,分别加入等量的淀粉液,然后加入等量的提取液和蒸馏水(如图所示),水浴保温5分钟,立即在3支试管中加入等量斐林试剂,摇匀并水浴加热,观察试管中颜色。结果是( )A.甲呈蓝色,乙呈砖红色,丙呈无色B.甲呈无色,乙呈砖红色,丙呈蓝色C.甲、乙皆呈蓝色,丙呈砖红色D.甲呈浅砖红色,乙呈砖红色,丙呈蓝色解析:选D 萌发的小麦种子可产生淀粉酶,能将淀粉分解成可溶性还原糖。在不同的温度条件下,产生淀粉酶的量不同,30 ℃时淀粉酶产生量大于20 ℃时,因此提取液Ⅱ中淀粉酶的量大于提取液Ⅰ,故乙试管中产生的还原糖多于甲试管,丙试管中无还原糖,因此用斐林试剂检测,甲呈浅砖红色,乙呈砖红色,丙呈蓝色即Cu(OH)2的颜色。18.有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合液,培养条件适宜。据此给出的相关分析,错误的是( )A.若测得在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色,则一定存在无氧呼吸B.根据放出的气体使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,无法确定酵母菌的呼吸方式C.若测得V(CO2)∶V(O2)<4∶3,则有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸D.若测得CO2产生量为15 mol,酒精的产生量为6 mol,可推测有2/3的葡萄糖用于酒精发酵解析:选A 若测得在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应,溶液由橙色变成灰绿色,则一定存在无氧呼吸,A错误。用溴麝香草酚蓝水溶液检测CO2时,溶液颜色由蓝变绿再变黄,而酵母菌经有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2,所以根据放出的气体使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,无法确定酵母菌的呼吸方式,B正确。酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖,放出的CO2之和与吸收的O2的比是4∶3,所以若测得V(CO2)∶V(O2)<4∶3,则有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸,C正确。若测得CO2产生量为15 mol,酒精的产生量为6 mol,则无氧呼吸中CO2的产生量为6 mol,消耗的葡萄糖量为3 mol;有氧呼吸中CO2的产生量为15-6=9(mol),消耗的葡萄糖为1.5 mol。因此,可推测有2/3的葡萄糖用于酒精发酵,D正确。19.下表是某科研小组研究光合强度时所得到的部分结果,请结合温度影响酶的曲线和CO2浓度影响光合速率的曲线判断,相关分析正确的是( )A.若改变的条件为温度,且P>K,则M>NB.若改变的条件为温度,且M>N,则P>KC.若改变的条件为CO2浓度,且M>N,则P>KD.若改变的条件为CO2浓度,且P>K,则M>N解析:选D 据图可知,当温度超过最适温度时,随温度增大,酶的活性减弱,导致光合强度减弱,故若改变的条件为温度,且P>K,则M>N或M<N,A错误;据A项分析,若改变的条件为温度,且M>N,则P>K或P<K,B错误;据图可知,S点为CO2补偿点,Q点是CO2饱和点,若改变的条件为CO2浓度,当M>N处于CO2浓度饱和点之后时,则光合强度不变即P=K,当M>N处于CO2浓度饱和点之前时,则光合强度随CO2浓度增大而增强,即P>K,C错误;据C项分析,若改变的条件为CO2浓度,且P>K,则说明一定是在CO2浓度饱和点之前提高了CO2浓度,即M>N,D正确。20.如图所示纵坐标表示某种植物气体吸收量或释放量的变化。下列叙述正确的是( )A.若a代表O2吸收量,e点时光合作用积累的有机物量是12B.若a代表O2吸收量,可以判断d点开始进行光合作用C.若a代表CO2释放量,c点时植物根部释放的CO2一定来自线粒体D.若a代表CO2释放量,提高大气中的CO2浓度,e点向右下移动解析:选D 若a代表O2吸收量,e点时光合作用积累的有机物量是8,A错误;若a代表O2吸收量,d点表示光补偿点,光合作用从d点以前已经开始,B错误;若a代表CO2释放量,c点时植物根部释放的CO2来自细胞质基质和线粒体,C错误;若a代表CO2释放量,提高大气中的CO2浓度,光饱和点(e点)增大,向右下移动,D正确。21.某生物实验小组为探究酵母菌呼吸的有关问题,设计了如图实验装置。实验中,先向气球中加入10 mL含酵母菌的培养液,后向气球中注入一定量的氧气,扎紧气球,置于装有30 ℃温水的烧杯中,用重物拴住并固定,再将整个装置置于30 ℃的恒温水浴中,下列说法错误的是( )A.实验开始后30 min烧杯内液面发生了变化,原因可能是酵母菌只进行了无氧呼吸B.为了消除环境因素带来的实验误差,应将不含酵母菌的培养液注入气球作为对照实验C.如果要确认气球内酵母菌是否进行无氧呼吸,可以检测发酵液中是否含有酒精D.整个实验过程中,气球的体积先增大后减小解析:选D 实验刚开始时,气球内含有氧气,酵母菌可能先进行有氧呼吸,氧气减少后,酵母菌进行无氧呼吸释放二氧化碳,气球膨胀,烧杯内液面上升;为了消除环境因素带来的实验误差,应将不含酵母菌的培养液注入气球作为对照实验;酵母菌无氧呼吸的产物有酒精,所以可以通过检测发酵液中是否含有酒精来确定气球内酵母菌是否进行无氧呼吸;整个实验过程中,气球的体积先不变,然后增大。22.如图表示蝴蝶兰在正常和长期干旱条件下CO2吸收速率的日变化。据图分析下列说法正确的是( )A.长期干旱条件下,叶肉细胞在0~4时不产生ATP和[H]B.长期干旱条件下,叶肉细胞在10~16时不能进行暗反应C.正常条件下,12时CO2吸收速率最大,植株干重最大D.长期干旱条件下,蝴蝶兰通过夜间吸收CO2适应环境解析:选D 在长期干旱条件下,叶肉细胞在0~4时由于没有光照不能通过光合作用产生ATP和[H],但仍能通过呼吸作用产生ATP和[H],A错误;在长期干旱条件下,叶肉细胞在10~16时虽然不吸收CO2,但能利用夜晚储存的CO2进行光合作用,B错误;正常条件下,12时蝴蝶兰对CO2的吸收速率达到最大,表明此时积累干物质的速率最大,之后虽CO2吸收速率减小,但干重一直在增加,故植株干物质积累达到最大的时间约是19.5时,此时植株干重最大,C错误;在长期干旱条件下,夜间(如0~4时)蝴蝶兰叶片表皮细胞的气孔打开吸收CO2,为白天的光合作用准备原料,在白天气温较高时气孔关闭,以免植物体内水分通过气孔散失,这种特性有利于植物适应干旱的环境,D正确。23.如图表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下,某植物在不同温度下的净光合速率和呼吸速率曲线,下列叙述错误的是( )A.光合作用中温度主要影响暗反应阶段B.光合作用、呼吸作用都受到温度的影响,其中与呼吸作用有关的酶的适宜温度更高C.温度在30 ℃左右时真正光合速率最大D.若温度保持25 ℃,长时间每天交替进行12 h光照、12 h 黑暗,该植物不能正常生长解析:选D 光合作用暗反应阶段需要更多的酶参加,因此温度主要影响暗反应阶段,A项正确;由图示可知光合作用最适温度为30 ℃左右,呼吸作用最适温度为40 ℃左右,B项正确;由图示可知真正光合速率最大时为8,此时对应的温度为30 ℃,C项正确;温度保持在25 ℃时,12 h光照条件下净光合速率为4,12 h黑暗时的呼吸速率为2.5,两者差值大于0,因此该植物能正常生长,D项错误。24.仙人掌等多肉植物生长于热带干旱地区,这些植物经长期适应和进化,发展成特殊的固定CO2的方式——景天酸代谢途径(如图)。下列相关说法错误的是( )A.晚上气孔开放,CO2被PEP固定为OAA再被还原成苹果酸储存到液泡中B.白天这些多肉植物通过光反应可生成[H]和ATPC.白天气孔关闭,暗反应固定的CO2均来自细胞质基质中的苹果酸直接脱羧D.采用景天酸代谢途径可防止仙人掌等多肉植物在白天大量散失水分解析:选C 在热带干旱地区,生物适应环境的方式一般是白天气孔关闭晚间开放,由图知,在晚间CO2+PEP→OAA→苹果酸,A项正确;光反应的产物是[H]和ATP,B项正确;光合作用暗反应固定的CO2,一部分来自细胞质基质中苹果酸脱羧,一部分来自线粒体中丙酮酸分解,C项错误;白天气孔关闭,能有效降低蒸腾作用,防止水分大量散失,D项正确。25.以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响,结果如图甲所示。下列分析正确的是( )A.光照相同时间,在20 ℃时植物积累的有机物量最多B.光照相同时间,35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃相等C.如果该植物原重X kg,置于暗处4 h后重(X-1)kg,然后光照4 h后重(X+2)kg,则总光合速率为3/4 kg·h-1D.若将乙装置中NaHCO3溶液换成蒸馏水,则在黑暗条件下可测得B曲线解析:选B 光照时间相同,在25 ℃左右植物的CO2吸收量最大,即净光合速率最大,植物积累的有机物最多,A错误;光照时间相同,30 ℃时总光合速率为3.50(净光合速率)+3.00(呼吸速率)=6.50(mg/h),35 ℃时总光合速率为3.00(净光合速率)+3.50(呼吸速率)=6.50(mg/h),二者相同,B正确;若该植物原重X kg,置于暗处4 h后重(X-1)kg,代表呼吸速率为1/4 kg·h-1,然后光照4 h后重(X+2)kg,代表净光合速率为(1+2)/4=3/4(kg·h-1),则总光合速率为1/4+3/4=1(kg·h-1),C错误;若将乙装置中NaHCO3溶液换成蒸馏水,则容器内的植物在开始的一段时间内进行有氧呼吸,由于有氧呼吸吸收的O2量和释放的CO2量相等,因此,容器内的气体总量不变化,在黑暗条件下并不能测得B曲线,D错误。二、非选择题(共4小题,共50分)26.(12分)图1为高等植物细胞亚显微结构示意图,图2为有氧呼吸过程简图。(1)图1中的结构①在功能上是一种选择透过性膜,它的基本支架是________。功能越复杂①上的________越多。(2)图1中含有少量DNA的细胞器有________(填序号)。(3)图1细胞中的原生质层包括________(填序号)以及两者之间的细胞质。(4)图2中过程Ⅰ发生的场所是图1中的________。(填序号)(5)2,4-二硝基苯酚(DNP)对图2中过程Ⅱ的氧化过程没有影响,但使该过程所释放的能量都以热能的形式散失,这表明DNP使分布在________(填下列序号)的酶无法合成ATP。a.细胞质基质 b.线粒体基质c.线粒体外膜 D.线粒体内膜解析:图1为高等植物细胞的亚显微结构示意图,其中①为细胞膜,②为液泡,③为细胞质基质,④为线粒体,⑤为细胞核,⑥为叶绿体;图2为有氧呼吸过程简图,其中Ⅰ表示细胞有氧呼吸的第一、第二阶段,Ⅱ表示有氧呼吸的第三阶段。(1)图1中的结构①表示细胞膜,细胞膜是一种选择透过性膜,它的基本支架是磷脂双分子层;功能越复杂,细胞膜上的蛋白质的种类和数量越多。(2)图1中④线粒体和⑥叶绿体中含有少量DNA。(3)图1细胞中的原生质层包括①细胞膜、②液泡膜以及两者之间的细胞质。(4)图2中过程Ⅰ表示有氧呼吸的第一和第二阶段,其中第一阶段发生的场所是③细胞质基质,第二阶段发生的场所是④线粒体。(5)过程Ⅱ是有氧呼吸的第三阶段,场所是线粒体内膜,因此DNP使分布在线粒体内膜的酶无法合成ATP。答案:(每空2分)(1)磷脂双分子层 蛋白质的种类和数量 (2)④⑥ (3)①② (4)③④ (5)d27.(14分)烟草是一种高等植物,其叶片烘干后可用于制作卷烟。某研究小组选用若干生长状况相同的烟草,置于不同光照强度且其他条件适宜的环境中进行了四组实验,一段时间后,获得如图所示的数据。回答下列问题:(1)与强光照下相比,弱光照下叶绿素a的含量______。(2)由图中的数据________(填“能”或“不能”)确定该品种烟草植株生长的最适光照强度。图中呼吸速率需要在______的条件下测定。(3)在实验时段内,第____组的植物有机物积累量最大。将第四组的植株(M)置于第一组的条件下,培养较短的时间后,测得其净光合速率小于第一组,对此结果的合理解释是______________________,导致植株光合速率降低,但呼吸速率不变。依据图中叶绿素a在不同光照强度下的变化趋势,可推测,经过较长时间的适应后,M的净光合速率__________ (填“能”或“不能”)达到第一组的水平。(4)种植烟草的过程中,需要适时的去除顶芽,这样做的目的是让光合作用制造的有机物更多的分布到__________。(填“侧芽”“叶片”或“茎秆”)解析:(1)由图分析可知,与强光照下相比,弱光照下叶绿素a的含量较高。(2)图中显示,随光照强度的增加,该品种烟草植株的净光合速率仍在增大,故无法确定其生长的最适光照强度。为排除光合作用产生气体对实验结果的干扰,测定呼吸速率时应在黑暗条件下进行。(3)在实验时段内,第四组的植物净光合速率最大,因此其有机物积累量最大。将第四组的植株(M)置于第一组的条件下,培养较短的时间后,测得其净光合速率小于第一组,对此结果的合理解释是其叶绿素a含量较低,导致植株光合速率降低,但呼吸速率不变。依据图中叶绿素a在不同光照强度下的变化趋势,可推测经过较长时间的适应后,M的净光合速率可以达到第一组的水平。(4)种植烟草的过程中,需要适时的去除顶芽,解除了植物的顶端优势,使光合作用制造的有机物更多的分布到叶片。答案:(每空2分)(1)较高 (2)不能 黑暗 (3)四 其叶绿素a含量较低 能 (4)叶片28.(12分)某小组同学利用如图装置探究酵母菌在不同温度下的发酵实验,取200 mL不同温度的无菌水倒入培养瓶,然后加入15 g葡萄糖及5 g干酵母,混匀后放在相应温度下水浴保温,实验进行20 min,观察现象如下表。回答下列问题:组别处理方法实验现象1冰水(0 ℃)没有气泡产生2凉水(10 ℃)只能看到少量气泡3温水(30 ℃)产生气泡,由慢到快,由少到多4热水(55 ℃)始终没有气泡产生(1)分析表格中实验现象,其根本原因是温度影响了__________________________,从数据中分析__________(填“能”或“不能”)得到酵母菌发酵的最适温度。(2)实验组3的装置中最初液滴未移动,在15 min后液滴缓慢向________________(填“左”或“右”)移动,整个过程细胞中产生该气体的场所有________________________________________________________________________。(3)有的同学认为实验组1和实验组4现象虽然相同,但原理不同,老师建议他进行实验验证,请简要写出实验思路:____________________________________________。若______________________________________,则证明他的观点是正确的。解析:(1)温度影响酵母细胞内酶的活性,进而影响呼吸强度。从表中数据判断,该实验中30 ℃时气体产生量最快、最多,但不能确定酵母菌发酵的最适温度。(2)实验组3的装置中最初液滴未移动,说明进行有氧呼吸,氧气消耗量等于二氧化碳释放量;在15 min后液滴缓慢向右移动,酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精和二氧化碳,整个过程细胞中产生二氧化碳的场所有线粒体基质和细胞质基质。(3)实验组1中酶活性较低,空间结构不变,实验组4中酶在高温下变性失活,要想验证该假设,可将实验组1和实验组4放在30 ℃水浴中保温,一段时间后,观察气泡产生情况。若实验组1产生气泡,实验组4仍然没有气泡产生,则证明假设正确。答案:(每空2分)(1)酵母细胞内酶的活性 不能 (2)右 线粒体基质和细胞质基质 (3)将实验组1和实验组4放在30 ℃水浴中保温,一段时间后,观察气泡产生情况 实验组1产生气泡,实验组4仍然没有气泡产生29.(12分)甲图是生物兴趣小组在密闭的玻璃容器内进行的实验示意图(CO2传感器用于测量装置内CO2的含量),乙图表示在夏季晴朗的一天甲图所示密闭玻璃容器内24 h的CO2浓度变化,请回答下列问题:(1)植物叶肉细胞中吸收光能的色素分布在叶绿体的____________。(2)甲图所示实验中对光照强度的控制可通过调节灯泡的亮度来实现,也可通过调节__________________________来实现,装置中热屏障的作用是________________________________________________________________________。(3)乙图中代表植物光合强度等于呼吸强度的点是____________。(4)乙图中FG段相比EF段CO2浓度下降趋缓的原因是________________________________________________________________________。(5)利用仪器测定密闭玻璃容器内CO2含量的变化:先黑暗处理1 h,测得玻璃容器内CO2含量增加50 mg;再给以1 h的充足光照,测得玻璃容器内CO2含量比光照前减少了72 mg,则这1 h光照条件下植物光合作用固定的CO2为________mg。解析:(1)植物叶肉细胞中吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。(2)利用甲图装置探究光照强度对光合速率影响时,对光照强度的控制可通过调节灯泡的亮度来实现,也可通过调节灯泡与热屏障(或玻璃容器)之间的距离来实现,装置中热屏障可防止光照改变密闭玻璃容器中的温度,从而改变植物光合强度。(3)光补偿点时,植物的光合强度等于呼吸强度,乙图中代表光合强度等于呼吸强度的点有D、H。(4)乙图中FG段相比EF段CO2浓度下降趋缓,这是由于中午温度很高,蒸腾作用很强,气孔大量关闭,CO2供应减少,导致光合强度明显减弱,植物出现“午休”现象。(5)由题意可知,给以1 h的充足光照,测得玻璃容器内CO2含量比光照前减少了72 mg,即净光合速率是72 mg/h;“黑暗处理1 h,测得玻璃容器内CO2含量增加50 mg”,表示呼吸速率为50 mg/h,因此这1 h光照条件下植物光合作用固定的CO2为50+72=122(mg)。答案:(每空2分)(1)类囊体薄膜上 (2)灯泡与热屏障(或玻璃容器)之间的距离 防止光照改变密闭玻璃容器中的温度,从而改变植物光合强度 (3)D、H (4)中午温度很高,蒸腾作用很强,气孔大量关闭,CO2供应减少,导致光合强度明显减弱 (5)122专题检测(五) 生物的变异(含人类遗传病)、育种与进化(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(共25小题,每小题2分,每题只有一项符合题目要求)1.下列关于染色体变异和基因突变的主要区别的叙述,错误的是( )A.染色体结构变异是染色体的一个片段增加、缺失或替换等,基因突变是DNA分子中碱基对的替换、增加或缺失B.原核生物和真核生物均可以发生基因突变,但只有真核生物能发生染色体变异C.基因突变一般是微小突变,其对生物体影响较小,而染色体结构变异是较大的变异,其对生物体影响较大D.多数染色体结构变异可通过光学显微镜观察进行鉴别,而基因突变则不能解析:选C 基因突变是分子水平上的变异,只涉及基因中一个或几个碱基对的改变,在光学显微镜下观察不到,原核生物和真核生物都可以发生;染色体结构变异是染色体的一个片段的变化,只有真核生物可以发生。基因突变和染色体结构变异都可能对生物的性状产生较大影响。2.我国科学家以兴国红鲤(2N=100)为母本,草鱼(2N=48)为父本进行杂交,杂种子一代染色体自动加倍发育为异源四倍体鱼。杂种子一代与草鱼进行正反交,子代均为三倍体。据此分析细胞内的染色体数目及组成,下列说法错误的是( )A.兴国红鲤的初级卵母细胞可有200条姐妹染色单体B.杂种子一代产生的卵细胞、精子均含有74条染色体C.三倍体鱼的三个染色体组两个来自草鱼、一个来自鲤鱼D.三倍体鱼产生的精子或卵细胞均含有49条染色体解析:选D 兴国红鲤共有100条染色体,初级卵母细胞可有200条姐妹染色单体,A项正确;兴国红鲤配子中含有50条染色体,草鱼配子中含有24条染色体,杂种子一代染色体自动加倍发育为异源四倍体鱼,即148条染色体,杂种子一代产生的卵细胞、精子均含有74条染色体,B项正确;三倍体鱼的三个染色体组中两个来自草鱼、一个来自鲤鱼,C项正确;三倍体鱼是不育的,会发生联会紊乱,不能形成正常的配子,D项错误。3.榕树依赖专一的榕小蜂传粉,榕小蜂借助榕树部分雌花的子房产卵,被产卵的子房会终止发育,并且二者在形态结构上出现了许多适应性特化。榕树雌花内共存着一种只产卵不传粉的欺骗性榕小蜂。榕树雌花期,传粉者和欺骗者同时被吸引,即使有充足雌花资源,两种榕小蜂均不会产完所有卵。下列叙述错误的是( )A.欺骗性榕小蜂的存在抑制传粉榕小蜂的产卵和传粉量B.若没有传粉榕小蜂,榕树将无法通过种子进行繁殖C.传粉榕小蜂利用雌花资源产卵,能使榕树更有效地繁殖D.榕树与传粉榕小蜂,组成了动植物界协同进化的关系解析:选C 榕树雌花期,传粉者和欺骗者同时被吸引,因而会抑制传粉榕小蜂的产卵和传粉量,A正确;生物与生物之间存在共同进化,若没有传粉榕小蜂的存在,榕树将无法通过种子进行繁殖,B正确;传粉榕小蜂利用雌花资源产卵,被产卵的子房会终止发育从而抑制榕树的繁殖,C错误;榕树与传粉榕小蜂,组成了动植物界经典的协同进化关系,D正确。4.在栽培二倍体水稻(2N)的过程中,有时发现单体植株(2N-1),例如有一种单体植株就比正常植株缺少一条6号染色体,称为6号单体植株。利用6号单体植株进行杂交实验,结果如下表所示。下列分析错误的是( )杂交亲本实验结果6号单体(♀)×正常二倍体(♂)子代中单体占25%,正常二倍体占75%6号单体(♂)×正常二倍体(♀)子代中单体占4%,正常二倍体占96%A.该单体可由花粉粒直接发育而来B.该单体变异类型属于染色体数目的变化C.从表中可以分析得出(N-1)型配子的雄配子育性很低D.产生该单体的原因可能是其亲本在减数分裂中同源染色体没有分离解析:选A 由花粉粒直接发育而成的个体为单倍体,而不是单体,单体由受精卵发育而来,A错误;该单体中染色体数目少了一条,其变异类型属于染色体数目的变化,B正确;从表中可以分析得出(N-1)型配子的雄配子育性很低,C正确;产生该单体的原因可能是其亲本在减数分裂中同源染色体没有分离,D正确。5.下图为抗青霉素细菌的产生过程,表示死亡的个体,a、b表示两个阶段。下列叙述正确的是( )A.a阶段使用青霉素后少部分细菌产生抗药性存活下来B.b阶段存活细菌的抗药性均比a阶段细菌的抗药性强C.经过a→b阶段的人工选择导致抗药细菌的比例增大D.b阶段存活的细菌可能是若干个突变累加在一起的产物解析:选D 细菌的抗药性在青霉素使用之前就已经存在,A项错误;b阶段的细菌是a阶段的后代,变异是不定向的,所以b阶段存活细菌的抗药性不一定比a阶段细菌的抗药性强,B项错误;经过a→b阶段的自然选择(青霉素的选择)导致抗药细菌的比例增大,C项错误;从a阶段到b阶段,细菌不断繁殖,在繁殖过程中会出现不同的突变,因此b阶段存活的细菌可能是若干个突变累加在一起的产物,D项正确。6.在阿拉斯加地区,棕熊生活在树林里,北极熊生活在雪原和浮冰上,它们适合生活的环境不同,自然状态下不能相互交配,但在动物园两者可交配并产生可育后代。下列叙述错误的是( )A.棕熊和北极熊进化的实质是种群基因频率的改变B.棕熊与北极熊在自然环境中基因无法交流C.北极熊和棕熊都是长期定向自然选择的结果D.北极熊出现白色皮毛是雪原和浮冰环境诱导发生突变的结果解析:选D 生物进化的实质是种群基因频率的改变,A正确;棕熊与北极熊在自然环境中由于地理隔离,基因无法交流,B正确;北极熊和棕熊都是长期定向自然选择的结果,C正确;突变是不定向的,北极熊白色皮毛是长期自然选择的结果,D错误。7.科学家用人工合成的染色体片段,成功替代了酵母菌的第6号和第9号染色体的部分片段,得到的重组酵母菌能存活,尚未出现明显异常。下列关于该重组酵母菌的叙述,错误的是( )A.第6号和第9号染色体部分片段被替代属于染色体结构变异B.重组酵母菌能存活的事实并不能说明染色体结构变异对生物都有利C.重组酵母菌增加了酵母菌的遗传多样性,改变了酵母菌的进化方向D.酵母菌的第6号和第9号染色体属于非同源染色体解析:选C 第6号和第9号染色体部分片段被人工合成的染色体片段替代属于染色体结构变异,A正确;染色体结构变异会导致其上的基因数量和排列顺序发生变化,遗传信息发生改变,变异具有多害少利性,一般对生物不利,B正确;生物进化的方向是由自然选择决定的,重组酵母菌增加了酵母菌的遗传多样性,但不能改变酵母菌的进化方向,C错误;酵母菌的第6号和第9号染色体属于非同源染色体,D正确。8.在细胞分裂过程中出现了甲~丁4种变异,图甲中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是( )A.甲~丁图都发生了染色体结构变异,增加了生物变异的多样性B.甲、乙、丁三图中的变异类型都可以用显微镜观察检验C.甲、乙、丁三图中的变异只会出现在有丝分裂过程中D.乙、丙两图中的变异只会出现在减数分裂过程中解析:选B 甲、丁是染色体结构变异,乙是染色体数目变异,丙是基因重组,A错误;染色体变异可通过显微镜观察到,基因重组则不能,B正确;染色体变异可发生在减数分裂和有丝分裂过程中,C错误;基因重组通常发生在减数分裂过程中,染色体变异在有丝分裂和减数分裂过程中都可发生,D错误。9.如图是某个体的部分基因组成及基因在染色体上的位置,下列说法错误的是( )A.B基因和b基因的碱基数目可以不相同B.A基因和b基因为非等位基因,可以自由组合C.A基因和a基因是位于一对同源染色体上的一对等位基因D.若该个体产生了部分Ab的配子,则该个体发生了交叉互换解析:选B B或b是基因突变的结果,其实质是基因中碱基对的替换、增添和缺失,故B基因和b基因的碱基数目可以不相同,A正确;A基因和b基因为非等位基因,但位于一对同源染色体上,无法进行自由组合,B错误;A基因和a基因控制生物体的同一性状的不同表现类型,是位于一对同源染色体上的一对等位基因,C正确;由图可知,该个体只能产生AB、ab两种配子,若该个体产生了部分Ab的配子,则该个体发生了交叉互换,D正确。10.下列关于育种的说法,错误的是( )A.选择育种的局限性在于进展缓慢,可选择的范围有限B.杂交育种只能利用已有基因的重组,育种进程缓慢,过程复杂C.人工诱变育种可定向提高突变率,在较短时间内获得较多的优良变异类型D.基因工程可以实现基因在不同种生物间的转移,迅速培育出前所未有的生物新品种解析:选C 选择育种是一种古老的育种方法,它的局限性在于进展缓慢,可选择的范围有限,A正确;杂交育种所依据的主要遗传学原理是基因的自由组合,不能产生新的基因,所以只能利用已有基因的重组,故育种进程缓慢,过程复杂,B正确;生物体的变异是不定向的,人工诱变育种不能定向提高突变率,但在较短时间内可获得更多的优良变异类型,C错误;基因工程是指按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品,D正确。11.美国白蛾是一种外来入侵物种,对农作物果树等造成了严重的危害。科学家利用核型多角体病毒(NPV)防治该害虫。下列有关图的叙述,正确的是( )A.a→b年间美国白蛾种群增长率逐渐增大B.美国白蛾的引入会使当地生物多样性增加C.c年后,美国白蛾种群的基因库组成与b年时相同D.从进化的角度看,c年后美国白蛾和NPV发生了共同进化解析:选D 据柱形图可知,a→b年间美国白蛾种群增长速率逐渐增大,A错误;美国白蛾是一种外来入侵物种,对农作物果树等造成了严重的危害,故美国白蛾的引入会使当地生物多样性减少,B错误;c年后,由于种群数量减少,因此美国白蛾种群的基因库组成与b年时不同,C错误;引入NPV后,白蛾在NPV的影响下,数量减少,两者之间存在共同选择,因此美国白蛾和NPV发生了共同进化,D正确。12.下列有关变异与育种的叙述中,正确的是( )A.某植物经X射线处理后未出现新的性状,则没有新基因产生B.利用生长素得到无子番茄的过程中发生的变异是不可遗传的C.二倍体植株的花粉经脱分化和再分化后便可得到稳定遗传的植株D.发生在水稻根尖内的基因重组比发生在花药中的更容易遗传给后代解析:选B 基因突变并不一定会改变生物的性状,A错误;利用生长素得到无子番茄的过程中发生了不可遗传的变异,B 正确;由二倍体植株的花粉经花药离体培养后得到的植株高度不育,不能将遗传物质传递给下一代,C错误;水稻根尖细胞无法进行减数分裂,细胞内发生的基因重组无法遗传给后代,而花药中的细胞可以进行减数分裂,可以将细胞内发生的基因重组遗传给后代,D错误。13.家蝇对某类杀虫剂产生抗性,原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的某一亮氨酸被另一氨基酸替换。下图是对甲、乙、丙三个地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。下列叙述错误的是( )A.上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对替换的结果B.甲地区家蝇种群中抗性基因频率为12%C.比较三地区抗性基因频率可知乙地区抗性基因突变率最高D.丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果解析:选C 由题意可知,亮氨酸替换为另一种氨基酸,通道蛋白的氨基酸数目没变,是由碱基对的替换引起的,A正确;甲地区抗性基因频率=2%+20%×1/2=12%,B正确;乙地区抗性基因频率=4%+32%×1/2=20%,丙地区抗性基因频率=1%+15%×1/2=8.5%,乙地区抗性基因频率最高,但不代表乙地区抗性基因突变率最高,C错误;丙地区抗性基因频率最低,敏感性基因频率最高,这是自然选择的结果,D正确。14.下列关于遗传和进化的叙述中,正确的是( )A.DNA分子通过基因表达,将遗传信息从亲代传递给子代B.一个由32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,繁殖两代后有4个具有放射性的子代噬菌体C.寨卡病毒的遗传物质初步水解后产生4种核苷酸D.多数基因突变对生物体有害,因此这类基因突变不能为生物进化提供原材料解析:选C DNA分子通过复制,将遗传信息从亲代传递给子代,A错误;一个由32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,由于DNA分子具有半保留复制的特点,故繁殖两代后只有2个具有放射性的子代噬菌体,B错误;寨卡病毒的遗传物质为RNA,其初步水解后产生4种核糖核苷酸,C正确;多数基因突变对生物体有害,但基因突变、基因重组和染色体变异均涉及遗传物质的改变,都能为生物进化提供原材料,D错误。15.一只突变型的雌果蝇与一只野生型雄果蝇交配后,产生的F1中全为野生型雌果蝇,这个结果从遗传学角度可作出合理解释的是( )A.该突变基因为X染色体显性突变,且含该突变基因的雌配子致死B.该突变基因为X染色体显性突变,且含该突变基因的雄性个体致死C.该突变基因为X染色体隐性突变,且含该突变基因的雄性个体致死D.X染色体片段发生缺失可导致突变型,且缺失会导致雌配子致死解析:选C 如果该突变基因为X染色体显性突变,且含该突变基因的雌配子致死,则有XAXa×XaY→XaXa、XaY,A错误;如果该突变基因为X染色体显性突变,且含该突变基因的雄性个体致死,则有XAXa×XaY→XAXa、XaXa、XaY,B错误;如果该突变基因为X染色体隐性突变,且含该突变基因的雄性个体致死,则有XaXa×XAY→XAXa,C正确;如果是X染色体片段发生缺失可导致突变型,且缺失会导致雌配子致死,则后代雌雄个体都有,D错误。16.下列说法正确的是( )A.抗生素被列为处方药的原因是滥用抗生素会诱导细菌突变为耐药的超级细菌B.马和驴杂交能生出骡子,说明马和驴之间没有生殖隔离C.在自然选择的作用下,生物的基因会发生定向突变,导致生物朝着一定方向不断进化D.经秋水仙素处理之后形成的四倍体西瓜,与原来的二倍体西瓜属于不同的两个物种解析:选D 因为抗生素的滥用对发生基因突变的细菌进行了选择,没有耐药基因的细菌死掉,而具有耐药基因的细菌可以存活下来并不断繁殖,经过一段时间,剩下的几乎全是具有耐药基因的细菌,即抗药性增强,A错误;马和驴产生的后代骡子是不育的,所以马和驴之间仍然有生殖隔离,B错误;在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化,但是突变是不定向的,C错误;四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交所产生的三倍体西瓜是无子的,该无子西瓜不可育,说明四倍体西瓜与二倍体西瓜之间产生了生殖隔离,因此属于两个物种,D正确。17.已知现存土豆均为杂种(只要有一对基因杂合,即为杂种),可用块茎繁殖。欲通过一代杂交选育出黄肉(A基因控制)抗病(另一条染色体上的B基因控制)品种,应选用的杂交亲本是( )A.AaBb×aabb B.AABb×aaBbC.AaBB×Aabb D.aaBb×Aabb解析:选D 由题意可知,现存土豆均为杂种,而aabb为纯种,A错误;基因型为AABb和AaBB的个体均表现为黄肉抗病,不用杂交,B、C错误;基因型为aaBb和Aabb的个体分别具有抗病和黄肉的性状,通过杂交可实现两者的重组,得到黄肉抗病的个体,D正确。18.JH是一位52岁的男性,患有血中丙种球蛋白缺乏症(XLA),这是一种B淋巴细胞缺失所造成的免疫缺陷性疾病。据调查,JH的前辈均正常,从JH这一代起出现患者,且均为男性,JH这一代的配偶均不携带致病基因,JH的兄弟在41岁时因该病去世。JH的姐姐生育了4子1女,儿子中3个患有该病,其中2个儿子在幼年时因该病夭折。XLA的发生是因为布鲁顿氏酪氨酸激酶的编码基因发生突变,下列对该可遗传突变的表述,正确的是( )A.该突变基因是否表达与性别相关B.该突变基因可能源于JH的父亲C.最初发生该突变的生殖细胞参与了受精D.JH的直系血亲均可能存在该突变基因解析:选C 由题意分析可知,该病为伴X染色体隐性遗传,故致病基因不可能来自JH的父亲,并且该突变基因是否表达与性别无关,A、B错误;最初发生基因突变的生殖细胞参与了受精才能遗传给后代,C正确;JH的父亲不可能存在致病基因,D错误。19.图①②③④分别表示不同的变异类型,基因a、a′仅有图③所示片段的差异。下列相关叙述正确的是( )A.图中4种变异中能够遗传的变异是①②④B.③中的变异属于染色体结构变异中的缺失C.④中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复D.①②都表示同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换,发生在减数第一次分裂的前期解析:选C ①表示同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换(发生在减数第一次分裂的前期),导致基因重组,②表示非同源染色体间互换片段,发生的是染色体结构变异(易位),③表示基因突变,④表示染色体结构变异,它们都发生了遗传物质的改变,都能够遗传;③表示基因突变,是由碱基对的增添或缺失引起的;④表示染色体结构变异中的某一片段缺失或重复。20.一个基因型为AaBb的精原细胞,产生4个精子时出现了以下4种情况。下列对相应情况的分析,正确的是( )选项精子的种类及数量比对相应情况的分析AAB∶ab=2∶2这两对等位基因必定位于一对同源染色体上BAB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1这两对等位基因必定位于两对同源染色体上CAaB∶b=2∶2一定发生了染色体结构变异DAB∶aB∶ab=1∶1∶2可能有一个A基因突变成了a解析:选D 根据减数分裂的结果分析,一个精原细胞可以产生4个精子,但基因型可能为2种(不发生交叉互换),也可能是4种(发生交叉互换)。所以当精子的种类及数量比为AB∶ab=2∶2,可能是A与B、a与b连锁在一起,也可能位于两对同源染色体上的A与B、a与b恰好自由组合在一起,A项错误;若两对等位基因连锁在一起且发生了交叉互换,也会得到精子的种类及数量比为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,B项错误;减数分裂中同源染色体要分离,若没分离就会造成染色体数多一条或少一条,属于染色体数目变异,C项错误;从结果上看AB∶aB∶ab =1∶1∶2,ab占2份,可能的原因是有一个基因A突变成了a,D项正确。21.下列对几种育种方法的分析,正确的是( )A.转基因技术能让A物种表达出B物种的某优良性状B.两个亲本的基因型是AAbb和aaBB,要培育出基因型为aabb的后代,最简单的方法是单倍体育种C.单倍体育种没有生产实践意义,因为得到的单倍体往往高度不育D.经人工诱导得到的四倍体西瓜植株与普通西瓜植株是同一物种解析:选A 转基因技术能让A物种表达出B物种的某优良性状,A项正确;两个亲本的基因型是AAbb和aaBB,要培育出基因型为aabb的后代,最简单的方法是杂交育种,B项错误;单倍体育种能够缩短育种年限,且经过染色体数目加倍后,能得到纯合植株,有生产实践意义,C项错误;经人工诱导得到的四倍体西瓜植株与普通西瓜植株杂交后得到的三倍体西瓜植株不育,所以两者不是同一物种,D项错误。22.下图是某种高等动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体,字母代表染色体上带有的基因)。下列相关说法错误的是( )A.图甲细胞表明该动物发生了基因重组B.图乙细胞由于进行DNA复制时解开了双螺旋,容易发生基因突变C.图丙细胞中1与2的片段部分交换属于基因重组D.图丙细胞表示发生基因的自由组合解析:选A 根据题干可知,图甲、图乙、图丙分别是同一种动物的细胞分裂示意图。图甲细胞中着丝点已分开,而且有同源染色体,是有丝分裂,造成两条相同染色体上基因不同的原因是基因突变;基因重组通常发生在减数分裂过程中,所以图甲细胞不能进行基因重组。图乙细胞处于分裂间期。图丙细胞中同源染色体正在分开,处于减数第一次分裂;1与2的片段部分交换,属于同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换,属于基因重组。图丙细胞中同源染色体分离,非同源染色体自由组合。23.某地甲、乙两个地雀种群的基因型和个体数如下表所示。下列相关分析错误的是( )甲基因型AATTAaTTaaTTAATtAaTtaaTtAAttAattaatt总数个体数2022420123982100乙基因型AATTAaTTaaTT个体数19616836400A.乙种群的基因库大于甲种群B.甲种群的a基因频率小于乙种群C.甲种群的基因突变不同于乙种群D.两个种群的进化方向都由自然选择决定解析:选B 甲种群的a基因频率=(1×22+2×4+1×12+2×3+1×8+2×2)/(2×100)=0.3,乙种群的a基因频率=(1×168+2×36)/(2×400)=0.3,两种群a基因频率相同。24.1万年前,科罗拉多大峡谷中的松鼠(原种群中黑毛基因A的基因频率为50%)被一条河流分隔成两个种群,两个种群现在已经发生明显的分化。研究人员指出,经过长期演化两个种群可能形成两个物种,下列说法错误的是( )A.物种的形成必须通过a才能最终达到cB.①②③④⑤⑥为生物进化提供原材料C.b表示自然选择过程D.若环境变化后,种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加20%,基因型为aa的个体数量减少20%,则一年后a的基因频率为5/11解析:选A 图中a表示地理隔离,c表示生殖隔离,地球上新物种的形成往往要先经历地理隔离,最终达到生殖隔离,但不一定都是这样,A项错误;①②③④⑤⑥表示物种形成过程中变异的不定向性,为生物进化提供原材料,B项正确;b表示自然选择,C项正确;据题意,假设原种群中有100个个体,则AA个体有25个,Aa个体有50个,aa个体有25个,若环境变化一年后,种群中基因型为AA、Aa、aa的个体数量依次为30、60和20个,则a的基因频率为(60×1+20×2)/(110×2)=5/11,D项正确。25.为控制野兔种群数量,澳洲引入一种主要由蚊子传播的兔病毒。引入初期强毒性病毒比例最高,兔被强毒性病毒感染后很快死亡,致兔种群数量大幅下降。兔被中毒性病毒感染后可存活一段时间。几年后中毒性病毒比例最高,兔种群数量维持在低水平。由此无法推断出( )A.病毒感染对兔种群的抗性具有选择作用B.毒性过强不利于维持病毒与兔的寄生关系C.中毒性病毒比例升高是因为兔抗病毒能力下降D.蚊子在兔和病毒之间的共同进化过程中发挥了作用解析:选C 病毒感染可以导致抗性较低的兔子死亡,抗性较强的个体得以生存,从而起到选择的作用;兔被强毒性病毒感染后很快死亡,但病毒要寄生在活细胞中,所以病毒也不能长期存活,寄生关系难以维持;中毒性病毒比例升高,是兔抗病毒能力增强的结果;蚊子充当了病毒和兔子之间的媒介,在兔子与病毒的协同进化过程中发挥了作用。二、非选择题(共4小题,共50分)26.(12分)回答下列关于生物变异的问题。(1)太空育种是利用太空条件使相关种子发生了____________________(填变异类型),进而选育出品优或量高的新品种。但实际培育过程中,会出现处理过的种子有的出苗后不久就死亡,绝大多数的产量和品质下降等情况,这说明了________________________________________________________________________。在其中也发现了极少数品质好、产量高的个体,这说明了变异是______________________。 (2)图甲表示镰刀型细胞贫血症的发病机理,该病发病的根本原因是______________________________,其中转运缬氨酸的tRNA一端裸露的三个碱基应该是________________________________________________________________________。(3)某动物的基因型为AABb,该动物体的一个体细胞有丝分裂过程中一条染色体上的基因如图乙所示,则两条姐妹染色单体上的基因不同的原因是__________________。 (4)图丙表示两种类型的变异,其中属于基因重组的是________(填序号),属于染色体结构变异的是________(填序号),从发生的染色体种类来看,两种变异的主要区别是________________________________________________________________________。 解析:(2)镰刀型细胞贫血症的根本原因是DNA在复制时,其中的一个碱基对被另一个碱基对所替换。题图中异常的转录模板链上的三个碱基是CAT,所以转录后对应的密码子是GUA,则反密码子是CAU。(3)体细胞在进行有丝分裂时不能进行联会,所以不能发生同源染色体间的交叉互换,因此,该细胞中两条姐妹染色单体上的基因不同的原因只能是基因突变。(4)从图丙中可以看出,①为同源染色体间的交叉互换,属于基因重组;②为非同源染色体间的互换,属于染色体结构变异。答案:(除标明外每空1分)(1)基因突变 基因突变对大多数个体来说是有害的(2分) 不定向的 (2)DNA复制时,其中的一个碱基对(A—T)被另一个碱基对(T—A)所替换(2分) CAU (3)发生了基因突变 (4)① ② ①发生在同源染色体之间,②发生在非同源染色体之间(2分)27.(12分)通过各种方法改善农作物的遗传性状,提高粮食产量一直是科学家不断努力追求的目标。下图表示一些育种途径,请回答相关问题:(1)①途径称为杂交育种,所利用的原理是____________,这种育种方法除了可以得到符合要求的纯合子,还可利用植物的________________提高产量。 (2)最常用的试剂M是________________,该试剂能让细胞内染色体数目加倍的机理是________________________________________。相对于①途径,②途径的优势在于____________________________________。 (3)可定向改变生物遗传性状的是________途径。经③途径所得到的植株基因型为________________________________________________________________________。 解析:分析题图可知,①途径为杂交育种,②途径为单倍体育种,③途径为多倍体育种,④途径为基因工程育种。(1)杂交育种利用的原理是基因重组,经常采用杂交育种的方法得到作物的某种特定基因的杂交组合,利用其杂种优势提高产量,如杂交水稻、杂交番茄等。(2)单倍体育种过程中将单倍体幼苗进行染色体加倍,常用试剂为秋水仙素,秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成,从而阻碍已经进行染色体复制的细胞进行正常分裂。单倍体育种最大的优势在于能明显缩短育种年限。(3)图中的几种育种方法中只有基因工程育种能定向改变生物的遗传性状。③途径为多倍体育种,导致细胞内染色体加倍,即基因型变为AAaaBBbb。答案:(除标明外每空2分)(1)基因重组(1分) 杂种优势 (2)秋水仙素 抑制纺锤体的形成 明显缩短育种年限 (3)④(1分) AAaaBBbb28.(12分)某时期,在一条大河南岸的大块农田中发生了某种甲虫的虫害,承包土地的农民起初在农田里喷洒某种杀虫剂R,取得较好的效果,但几年后又不得不以放养青蛙来代替喷洒农药。如图为在此时期内这种甲虫种群密度变化示意图,据图回答下列问题:(1)从A点到B点,在施用杀虫剂的初期,害虫种群密度都急剧下降,但仍有极少数个体得以生存,原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)从B点到C点曲线回升的原因是这种抗药性的变异是可以________的,通过一代代的积累,使害虫种群的抗药性增强了,在这个过程中,农药对害虫起________作用,这是通过农药与害虫之间的________________实现的,农药对害虫所起作用的实质就是定向地改变害虫种群中的____________________,使之向抗药性的方向演化。 (3)如果A到D都为农药防治期,这说明在C点时,农民在使用农药时可能采取了某种措施,这种措施最可能是________________________________________________________________________。 (4)若在这条大河的北岸也发现了与南岸的甲虫外形很相似的甲虫种群,将两岸甲虫放在一起饲养,发现这两个种群的甲虫可以交配并产生小甲虫,但小甲虫不育,这说明两个种群之间存在________________。 (5)大河南岸的马铃薯地和玉米地里都有这种甲虫种群,经检测发现它们的基因型共有5种,这反映了生物多样性中的________多样性。 (6)某种群中EE、Ee、ee的基因型频率如图所示,图中阴影部分表示繁殖成功率低的个体。则该种群经多代选择后三种基因型频率最可能是______。 解析:(1)从A点到B点,在施用杀虫剂的初期,由于变异是不定向的,某些害虫具有抗药性变异,故害虫种群密度虽急剧下降,但仍有极少数个体得以生存。(2)由于这种抗药性变异是可以遗传的,害虫种群的抗药性增加,种群数量增多,因此从B点到C点曲线回升。在这个过程中,农药对害虫起选择作用,自然选择是定向的,是通过农药与害虫之间的生存斗争实现的。而生物进化的实质是种群基因频率的改变。(3)如果A到D为农药防治期,这说明在C点时,农民最可能采取的措施是更换了其他种类的农药,部分害虫由于不具有该种农药的抗药性而被淘汰。(4)两个种群的甲虫可以交配并产生小甲虫,但小甲虫不育,说明了两种甲虫之间存在生殖隔离。(5)甲虫种群基因型共有5种,反映了生物种群的基因多样性。(6)根据题意和图示分析可知,EE的个体繁殖成功率最低,其次是Ee,说明在选择过程中,EE和Ee的个体会越来越少,而ee的个体会越来越多。答案:(除标明外每空1分)(1)种群中有少数个体对杀虫剂具有抗性(2分) (2)遗传 选择 生存斗争 基因频率 (3)更换杀虫剂的种类 (4)生殖隔离(2分) (5)基因 (6)C(2分)29.(14分)20世纪50年代,科学家受达尔文物种进化思想的启发,广泛开展动植物育种研究,通过人工创造变异选育新品种,这一过程被人们形象地称为“人工进化”。图甲、乙、丙分别表示棉花、小麦、玉米等植物的人工进化过程,请分析回答:(1)图甲中,棉花纤维颜色和棉酚含量出现新类型,是因为60Co导致相应基因发生了碱基对的________________________________________________________________________;60Co处理后棉花产生棕色、低酚等新性状,说明基因突变具有________________的特点。(2)棕色棉抗虫能力强,低酚棉产量高。从图甲诱变1代中选择表现型为________和________的植株作为亲本,利用________育种方法可以快速获得抗虫高产棉花新品种。(3)图乙中,真菌抗虫基因能整合到小麦DNA上的基础是________________________________________________________________________;与图甲中的诱变育种方法相比,该技术最大的特点是________________。(4)图丙中方法A处理后所得植株为________倍体;方法B处理可使细胞内染色体数目加倍,其原理是__________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)分析题图可知,人工进化与自然进化的实质都是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)图甲中,通过诱变育种,棉花纤维颜色和棉酚含量出现新类型,是因为60Co导致基因突变,即相应基因发生了碱基对的增添、缺失或替换;60Co处理后产生棕色、低酚等新性状,说明基因突变具有不定向性的特点。(2)杂交能将优良性状集中在同一个体,由图甲诱变1代的表现型可知,棕色对白色为显性,高酚对低酚为显性,故应从图甲诱变1代中选择表现型为棕色高酚和白色低酚的植株作为亲本,利用单倍体育种方法可以快速获得抗虫高产(棕色低酚)棉花新品种。(3)真菌抗虫基因能整合到小麦DNA上的基础是所有DNA均由相同的脱氧核苷酸组成,且都是双螺旋结构;基因工程技术最大的特点是目的性强,可以定向地改造生物性状。(4)图丙中利用单倍体育种的方法获取纯合植株,方法A处理(花药离体培养)后所得植株为单倍体;方法B处理(低温或秋水仙素处理)可使细胞内染色体数目加倍,其原理是抑制细胞分裂时纺锤体的形成。(5)人工进化与自然界生物进化的实质都是种群基因频率的改变。答案:(除标明外每空1分)(1)增添、缺失或替换(2分) 多方向性(不定向性) (2)棕色高酚 白色低酚 单倍体 (3)二者均由四种脱氧核苷酸构成,且都具有规则的双螺旋结构(2分) 定向改造生物性状 (4)单 抑制了细胞分裂时纺锤体的形成(2分) (5)基因频率的改变(2分)专题检测(六) 生命活动的调节(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(共25小题,每小题2分,每题只有一项符合题目要求)1.下列关于内环境稳态调节的叙述,正确的是( )A.神经元释放神经递质的同时也可以接受神经递质的作用 B.神经递质和所有激素一样都只在细胞外发挥作用C.只有通过特异性免疫才能将入侵人体的抗原消灭D.当机体免疫功能减弱时,可引起免疫缺陷病或过敏反应解析:选A 神经元在接受神经递质的信号,通过一系列信号转换及兴奋的传递后,释放神经递质作用于下一个神经元,A正确;部分激素如甲状腺激素、性激素等可在细胞内发挥作用,B错误;吞噬细胞可直接将入侵人体的抗原吞噬分解,这属于非特异性免疫,C错误;当机体免疫功能减弱时,可引起免疫缺陷病,而过敏反应是机体免疫功能过强引起的免疫失调,D错误。2.T细胞易被HIV破坏,与其表面的特殊蛋白质(由CCR5基因编码)有关。某医疗团队从一名天生抗HIV且CCR5基因异常的捐献者身上取得骨髓,并将其移植到一名患有白血病、并感染HIV十多年的患者身上。结果不但治愈了白血病,而且彻底清除了患者身上的所有HIV。下列叙述错误的是( )A.捐献者的造血干细胞可通过增殖与分化产生多种血细胞B.HIV不侵染B细胞的原因是B细胞内没有编码CCR5的基因C.捐献者感染HIV后可通过体液免疫清除病毒而不会发生细胞免疫D.被HIV潜伏感染的细胞表面无HIV蛋白而逃避免疫系统的识别和攻击解析:选B 骨髓中的造血干细胞能通过增殖与分化产生多种血细胞补充到血液中,A正确;HIV不侵染B细胞的原因是B细胞内编码CCR5的基因不能表达,B错误;捐献者的T细胞表面无CCR5蛋白,HIV无法识别,故HIV不会进入T细胞内,可通过体液免疫清除病毒而不会发生细胞免疫,C正确;被HIV潜伏感染的细胞表面无HIV蛋白,所以逃避免疫系统的识别和攻击,D正确。3.下列关于神经细胞的说法中,正确的是( )A.神经细胞不能向细胞外分泌化学物质B.静息状态下钾离子外流需要消耗ATPC.受刺激后细胞膜外电位变为负电位D.膝跳反射过程中兴奋的传导是双向的解析:选C 下丘脑神经细胞能向细胞外分泌抗利尿激素等,A错误;静息状态下钾离子外流是由高浓度一侧到低浓度一侧,为协助扩散,不需要消耗ATP,B错误;受刺激后钠离子大量内流,细胞膜内变为正电位,细胞膜外变为负电位,C正确;膝跳反射过程中兴奋的传导是沿着反射弧单向进行的,D错误。4.下列关于哺乳动物胰脏(胰)的叙述,错误的是( )A.能分泌胰岛素和胰高血糖素B.既有内分泌作用也有外分泌作用C.胰腺细胞分泌的酶直接进入血液中D.胰岛细胞分泌的激素可以进入血液循环解析:选C 胰岛A细胞能合成和分泌胰高血糖素,胰岛B细胞能合成和分泌胰岛素,A正确。胰腺的胰岛属于内分泌部;胰腺里面能合成和分泌消化酶的部位属于外分泌部,B正确。胰腺细胞分泌的消化酶通过导管进入小肠中,C错误。胰岛属于内分泌部,分泌的激素都要进入血液,D正确。5.同学们在篮球场上打篮球,运动过程中体内不会发生的是( )A.在胰岛素和胰高血糖素的作用下维持血糖平衡B.抗利尿激素分泌增加,增加水分的重吸收C.在大脑皮层的参与下,瞄准篮筐并投篮D.视神经末梢产生的兴奋在反射弧中双向传递解析:选D 同学们在篮球场上打篮球,运动过程中不断消耗能量,导致血糖浓度下降,在胰岛素和胰高血糖素的作用下维持血糖平衡,A正确;运动过程中丢失了大量的水分和无机盐,导致细胞外液渗透压升高,所以抗利尿激素分泌增加,以增加水分的重吸收,B正确;瞄准篮筐并投篮,需要高级神经中枢大脑皮层的参与,C正确;由于反射弧中突触处兴奋是单向传递的,所以运动过程中视神经末梢产生的兴奋在反射弧中只能单向传递,D错误。6.冬泳运动被誉为“勇敢者的运动”。在严寒的冬季,冬泳运动员刚开始训练时,其下列各项生理变化与如图曲线变化趋势相符的是( )①皮肤血管血流量的变化 ②身体耗氧量的变化 ③甲状腺激素的分泌量 ④汗液的分泌量A.②③ B.①④C.②④ D.①③解析:选A 在寒冷条件下,冷觉感受器兴奋,下丘脑通过神经调节,使皮肤血管的血流量、汗液的分泌量减少,从而减少散热。同时通过分泌甲状腺激素来促进新陈代谢,使各组织细胞有氧呼吸速率加快,通过增加产热量来维持体温恒定。7.下面是关于抗利尿激素调节的曲线图,下列叙述正确的是( )A.图甲表示食物过咸时,抗利尿激素分泌与细胞外液渗透压变化的关系B.图乙表示饮水过多时,抗利尿激素分泌与细胞外液渗透压变化的关系C.图丙表示细胞外液渗透压升高时,抗利尿激素分泌的变化D.图丁a点时注射的可能是抗利尿激素解析:选D 食物过咸时,细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌增多,促进肾小管、集合管对水的重吸收,尿量减少,A项错误。饮水过多时,细胞外液渗透压降低,抗利尿激素分泌减少,尿量增多,B项错误。随着细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌增多,两条曲线的趋势变化先后有误,C项错误。注射抗利尿激素,内环境中的抗利尿激素含量升高,促进肾小管、集合管对水的重吸收,尿量减少,尿素浓度及无机盐离子的浓度升高,D项正确。8.禽流感病毒是一种RNA病毒,侵入人体后会引发免疫反应。下列有关免疫反应的叙述正确的是( )A.在抗原和淋巴因子的共同作用下,B细胞才可以分化为浆细胞B.效应T细胞可识别并裂解被禽流感病毒侵染的细胞C.禽流感病毒刺激T细胞分泌淋巴因子并与其特异性结合D.人体可以通过T细胞产生抗体清除该病毒解析:选B B细胞可以直接接受抗原刺激进行增殖分化,而淋巴因子对B细胞的增殖分化起促进作用,A错误;被禽流感病毒侵染的细胞为靶细胞,效应T细胞可识别并裂解靶细胞,B正确;淋巴因子不能与抗原特异性结合,C错误;抗体是由浆细胞分泌的,D错误。9.下列有关人体内环境稳态的叙述错误的是( )A.神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制B.血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关C.肿瘤细胞侵入并堵塞毛细淋巴管会导致组织水肿D.饥饿时肝脏组织处的毛细血管静脉端血糖浓度较低解析:选D 神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制,A正确;血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,B正确;肿瘤细胞侵入并堵塞毛细淋巴管会导致组织水肿,C正确;饥饿时血糖浓度降低,胰高血糖素会促进肝糖原分解形成葡萄糖,故肝脏组织处的毛细血管静脉端血糖浓度较高,D错误。10.去甲肾上腺素是一种常见的神经递质,也是一种胺类激素。该神经递质能使突触后膜产生兴奋,但是当去甲肾上腺素分泌较多时又可以作用于突触前膜,抑制去甲肾上腺素的释放。据此判断,下列说法错误的是( )A.突触前膜和突触后膜都有与去甲肾上腺素结合的受体B.去甲肾上腺素经过扩散作用由突触间隙到达突触后膜C.去甲肾上腺素分泌过多作用于突触前膜属于反馈调节D.去甲肾上腺素经过体液只能运输给相应的靶器官、靶细胞解析:选D 依题意可知,去甲肾上腺素能作用于突触后膜和突触前膜,所以突触前膜和突触后膜都有与去甲肾上腺素结合的受体,A项正确;去甲肾上腺素是一种常见的神经递质,神经递质经过扩散作用由突触间隙到达突触后膜,B项正确;去甲肾上腺素分泌较多时作用于突触前膜,抑制去甲肾上腺素的释放,属于反馈调节,C项正确;去甲肾上腺素是一种胺类激素,可以经过体液运输到全身,但只能作用于相应的靶器官、靶细胞,D项错误。11.下列与人体神经调节有关的叙述,错误的是( )A.缺氧不影响肽类神经递质的合成与释放B.肌肉细胞的细胞膜上有神经递质的受体C.神经纤维上的电信号可引起突触前膜释放神经递质D.神经递质可将突触前神经元的兴奋传递给突触后神经元解析:选A 肽类神经递质的合成和释放需要能量,缺氧能通过影响有氧呼吸过程而影响细胞中能量的产生,A错误。传出神经和其支配的肌肉之间通过突触相连接,肌肉细胞的细胞膜上有神经递质的受体,B正确。当兴奋沿轴突传到突触时,突触前膜的电位发生改变,突触小泡向突触前膜移动,与突触前膜接触融合后将递质释放到突触间隙,递质与突触后膜上的特异性受体结合,使后一个神经元兴奋或抑制,这样就使兴奋从一个神经元传到另一个神经元,C、D正确。12.关于植物生命活动的调节,下列叙述正确的是( )A.高浓度生长素溶液可防止落花落果B.成熟的果实采摘后仍可能产生乙烯C.植物激素控制植物的所有生命活动D.不同激素分别调节生长发育的不同阶段解析:选B 低浓度的生长素溶液能够在农业生产过程中用于防止落花落果,A错误;苹果、香蕉等成熟的果实采摘后仍然可以产生乙烯,B正确;植物激素只能对生命活动进行调节,不能控制植物的生命活动,C错误;在植物的不同生长发育阶段都是受多种激素共同调节的,只是以其中一种或者几种为主,D错误。13.如图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示能直接与内环境进行物质交换的4种器官或系统,①②是有关的生理过程。下列说法正确的是( )A.人体维持稳态的主要调节机制是神经—体液调节B.Ⅱ内的葡萄糖通过①以自由扩散方式进入血浆C.②表示重吸收作用,Ⅳ表示的器官是皮肤D.内环境与Ⅰ交换气体只需通过肺泡壁即可完成解析:选C 人体内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络,A错误;消化道内的葡萄糖以协助扩散方式进入血浆,B错误;分析题图可知,Ⅲ是泌尿系统,其中②指肾小管、集合管的重吸收作用,Ⅳ是皮肤,C正确;内环境与Ⅰ进行气体交换需要通过肺泡壁和毛细血管壁,D错误。14.如图是人体缩手反射的反射弧结构,方框甲、乙代表神经中枢。当手被尖锐的物体刺痛时,先缩手后产生痛觉。对此生理过程的分析正确的是( )A.图中E为感受器,A为效应器,痛觉在图中的甲方框处形成B.未受刺激时,神经纤维D处的电位分布是膜内为正电位,膜外为负电位C.图中共有5个突触,当手被尖锐的物体刺痛发生缩手反射时,反射弧为A→B→C→D→ED.由甲发出的传出神经纤维末端释放的神经递质一定能引起乙的兴奋解析:选C 根据题意和图示分析可知:图中A为感受器,B为传入神经,D为传出神经,E为效应器,A错误;未受刺激时,神经纤维D处的电位是静息电位,即外正内负,B错误;图中共有5个突触,当手被尖锐的物体刺痛发生缩手反射时,反射弧为A→B→C→D→E,C正确;神经递质一般可分为兴奋性和抑制性两大类,因此甲发出的传出神经纤维末端释放的神经递质可能引起乙的兴奋,也可能引起乙的抑制,D错误。15.如图为人体甲状腺激素分泌调节的示意图,下列叙述错误的是( )A.激素①作用的靶器官为垂体和甲状腺B.图中④表示负反馈调节C.缺碘时激素①和②的浓度都高于正常水平D.激素③的靶细胞是几乎全身的细胞解析:选A 图中激素①为促甲状腺激素释放激素,作用于垂体,但不作用于甲状腺,A错误;④为甲状腺激素对垂体和下丘脑的负反馈调节,B正确;缺碘时,甲状腺激素分泌不足,下丘脑控制垂体促进其分泌,所以激素①和②的分泌量都高于正常水平,C正确;激素③为甲状腺激素,可促进细胞代谢,几乎作用于全身细胞,D正确。16.如图①②③表示人体细胞间信息传递的三种主要方式。下列叙述错误的是( )A.方式①②的信息传递都经过血液循环,存在着反馈调节B.方式③的作用途径为反射弧,其信息传递不通过体液C.与方式③相比,方式①的调节特点是速度缓慢、范围广泛等D.体温调节和水盐平衡调节的过程都会涉及方式②的信息传递解析:选B 方式①②属于体液调节,方式③属于神经调节。体液调节存在着反馈调节,A正确;神经调节的作用途径为反射弧,兴奋在细胞间传递时,神经递质由突触前膜释放到突触间隙,然后作用于突触后膜,突触间隙也属于体液,B错误;与神经调节相比,体液调节作用范围广泛、时间长、速度缓慢,C正确;体温调节和水盐平衡调节的过程都会涉及下丘脑细胞(神经内分泌细胞)通过分泌相关激素作用于靶细胞的信息传递,D正确。17.下图为人体免疫系统清除某病毒的部分过程示意图。结合所学知识分析,下列相关叙述正确的是( )A.在淋巴因子的作用下细胞甲即可增殖分化为细胞乙B.图中能对抗原进行特异性识别的细胞是细胞甲和细胞丙C.该图所示的免疫过程既有特异性免疫也有非特异性免疫D.细胞丙消化抗原—抗体得到的部分产物可被细胞丙利用解析:选D 细胞甲是B细胞或记忆细胞,细胞乙是浆细胞,B细胞或记忆细胞增殖分化为浆细胞需要受到抗原的刺激,A错误。细胞甲无论是B细胞还是记忆细胞,都能对抗原进行特异性识别;细胞丙是吞噬细胞,不能特异性识别抗原,B错误。题图中所示的免疫过程为特异性免疫,C错误。细胞丙消化抗原—抗体得到的产物一部分排出细胞丙,一部分可被细胞丙利用,D正确。18.下表是用不同浓度的生长素溶液处理黄豆后,黄豆发芽情况的部分实验结果。下列说法正确的是( )组别平均每个黄豆长出的不定根数1(50μmol/L的生长素溶液)4.852(100μmol/L的生长素溶液)5.023(150μmol/L的生长素溶液)3.174(幼嫩的植物茎叶研磨后分离得到的提取液)5.92A.1、2、3组能说明生长素的作用具有两重性B.1、2、3、4组能说明幼嫩的植物茎叶中存在生长素C.若用脱落酸处理黄豆,则黄豆有可能长不出不定根D.若用乙烯处理黄豆,则黄豆最可能不会长出不定根解析:选C 生长素作用的两重性是指低浓度促进生长,高浓度抑制生长,1、2、3组中没有空白对照组,不能说明对黄豆生根是促进还是抑制,即不能体现两重性,A错误;1、2、3与4组对比,能说明幼嫩的植物茎叶中存在促进生长的物质,但不能确定该物质就是生长素,B错误;脱落酸抑制细胞分裂,若用脱落酸处理黄豆,则黄豆有可能长不出不定根,C正确;乙烯可以促进果实成熟,但不能抑制细胞分裂,用乙烯处理黄豆,因为黄豆自身可以产生生长素,故黄豆最可能会长出不定根,D错误。19.下列关于人体内环境与稳态的叙述中,正确的是( )A.抗原与抗体的结合过程及葡萄糖分解成丙酮酸的过程均发生在内环境中B.血浆中的物质可以进入组织液,而组织液中的物质不能进入血浆C.人体剧烈运动后血浆pH保持相对稳定与血浆中含有HCO等离子有关D.人在寒冷环境中会出现寒颤现象表明内环境稳态失调解析:选C 葡萄糖分解成丙酮酸的过程发生在细胞质基质中,细胞质基质不属于内环境,A错误。血浆中的物质可以通过毛细血管的动脉端进入组织液,组织液中的物质也可以被毛细血管的静脉端重新吸收进入血浆,B错误。人体剧烈运动后,血浆中含有的HCO等离子与产生的乳酸发生反应,使血浆pH保持相对稳定,C正确。人在寒冷环境中会出现寒颤现象,以增加产热,进而维持体温的相对稳定,属于机体正常调节过程,内环境稳态并未失调,D错误。20.科学家在细胞外液渗透压和K+浓度相同的条件下进行了含有不同Na+浓度的细胞外液对离体枪乌贼神经纤维电位变化影响的实验,结果如图。下列相关说法正确的是( )A.Na+和K+进入神经细胞内的方式都是主动运输B.由图中三条曲线a、b、c可知,细胞外液中Na+浓度高低的关系是aC.由图中三条曲线可知细胞外液中Na+浓度可以同时影响动作电位和静息电位的峰值D.若持续降低细胞外液中Na+的浓度,最终可能使离体枪乌贼神经纤维无法产生动作电位解析:选D Na+进入神经细胞内的方式是协助扩散,由图中三条曲线可知细胞外液中Na+浓度高低的关系是a>b>c,由刺激之前三条曲线重合可知细胞外液中Na+浓度不影响静息电位的峰值。21.图甲、乙分别是细胞表面受体和细胞内受体的作用机制模式图,信号分子A、B、C均为某种激素。下列有关叙述错误的是( )A.图甲中对细胞具有调节作用的是信号分子A,信号分子B对该细胞无调节作用B.三种信号分子在合成后均被定向运送到特定靶细胞处而发挥调节作用C.人体内胰岛素的作用机制与图乙所示机制不同,与图甲所示机制相似D.雄性激素通过影响基因选择性表达来调节细胞代谢解析:选B 细胞膜上的受体具有特异性,只能与相应的信号分子结合而发挥作用,从图甲可以看出,信号分子A可与细胞膜上的受体结合,因此信号分子A对图甲中细胞有调节作用,而信号分子B不能与细胞膜上的受体结合,因此信号分子B对图甲中细胞无调节作用,A正确;激素进入血液后,随血液循环到达全身(但只作用于靶细胞),而非定向运送,B错误;胰岛素属于蛋白质类的激素,其受体存在于细胞膜上,与图甲所示的机制相似,C正确;雄性激素为固醇类物质,可通过细胞膜进入靶细胞,然后与细胞内特异性受体结合,通过影响基因选择性表达来调节细胞代谢,D正确。22.下列有关免疫学应用的叙述错误的是( )A.器官移植时使用抑制剂可以使B细胞增殖受阻,使免疫系统处于无应答或弱应答状态B.接种疫苗预防传染病是利用特异性免疫的特异性和记忆性特点C.根据抗原能和特异性抗体相结合的特性,用人工标记的抗体对组织内的抗原进行检测D.可用SARS病愈者血清治疗SARS患者解析:选A 器官移植引起的免疫排斥反应主要是由T细胞导致的,A错误;接种疫苗预防传染病利用的是特异性免疫的特异性和记忆性特点,B正确;根据抗原能和特异性抗体相结合的特性,可用人工标记的抗体对组织内的抗原进行检测,C正确;SARS病愈者血清中含有特异性抗体,可以治疗SARS患者,D正确。23.油菜素内酯(BL)是植物体内的甾醇类激素,科研人员以拟南芥为材料,研究其含量调节机制,做了如下表实验,检测结果如下图所示。下列相关叙述正确的是( )A组B组处理方法用5μmol/L油菜素唑(Brz)处理,分解内源BL用5 μmol/L油菜素唑(Brz)处理,分解内源BL,再用0.1 μmol/L的 BL处理检测指标两天后检测BL合成基因CPD和BL分解基因BASI对应的mRNA水平A.油菜素内酯是植物体内合成的含量丰富的植物激素B.Brz处理促进基因BASI的表达,抑制基因CPD的表达C.BL是CPD基因表达的直接产物D.植物体内BL含量相对稳定是负反馈调节的结果解析:选D 激素在植物体内的含量很少,作用很大,A错误;根据A组分析可知,Brz处理促进基因CPD的表达,产生mRNA量比对照组多,但抑制基因BASI的表达,产生相应的mRNA比对照组少,B错误;CPD是BL合成基因,本实验不能得出BL是CPD基因表达的直接产物,C错误;根据B组可知,5μmol/L油菜素唑(Brz)处理,分解内源BL,再用 0.1μmol/L BL处理,CPD的表达产生mRNA量先减少后相对稳定,BASI的表达产生mRNA量先增加后相对稳定,说明植物体内BL含量相对稳定是负反馈调节的结果,D正确。24.下列有关植物激素实验的叙述,错误的是( )A.图甲的双子叶杂草、小麦实验中,d点对应浓度的生长素类似物可作为除草剂B.图乙表示一定浓度的CaCl2溶液、赤霉素处理胚轴实验,B点时加入赤霉素溶液C.由图丙实验可推知,细胞分裂素可在一定程度上缓解顶芽对侧芽的抑制D.图丁表示不同浓度的生长素类似物处理微型月季茎段实验,浓度X>Y>Z解析:选D 图甲中d点对应浓度的生长素类似物对双子叶杂草的生长有抑制作用,但对小麦的生长有促进作用,因此该浓度的生长素类似物可作为除草剂,A正确。由图乙可知,加入CaCl2溶液后胚轴生长速率下降,B点后胚轴生长速率明显增加,而赤霉素可以促进细胞伸长,由此可判断,B点时加入了赤霉素,B正确。由图丙可知,第②组与第③组相比,在保留顶芽的情况下,使用细胞分裂素后,侧芽长度增加,但低于①组清除顶芽时的侧芽长度,这说明细胞分裂素能在一定程度上缓解顶芽对侧芽的抑制作用,C正确。虽然Z浓度下比Y浓度下月季茎段的生长量大,但二者的浓度大小不能确定,D错误。25.猕猴桃果实采摘后,置于常温下贮藏,所测得果实内的ABA(脱落酸)及其他相关生理生化指标所发生的变化趋势如图所示。有关叙述正确的是( )A.猕猴桃采摘后,乙烯释放增加,果实硬度增加,加快果实的成熟B.ABA的释放可有效促进果实的软化,促进果实的成熟C.猕猴桃果实的成熟过程受ABA、乙烯等多种激素的共同调节D.第六天猕猴桃果实呼吸强度骤降后又升高,此变化不利于果实成熟解析:选C 由图可知,猕猴桃采摘后,乙烯释放增加,果实硬度减小,故乙烯的释放可有效促进果实的软化,加快果实的成熟,A、B错误;猕猴桃果实的成熟过程受ABA、乙烯等多种激素的调节,C正确;第六天猕猴桃果实呼吸强度骤降后又升高,此变化有利于各种代谢进行,利于果实成熟,不利于贮藏,D错误。二、非选择题(共4小题,共50分)26.(12分)下丘脑在人体内环境的稳态与生理调节过程中发挥重要作用,如图所示为神经系统对内分泌功能的三种调节方式。请据图回答下列问题:(1)图中下丘脑参与的生理调节方式有________________________________________________________________________。兴奋在A处传递的方向是__________(填“双向”或“单向”)的,而当兴奋性神经递质传到突触后膜时,膜外__________将大量内流。 (2)若图中产生激素甲的靶腺为甲状腺,则下丘脑分泌的相应激素是__________________________,内环境中对垂体分泌相应激素的含量有调节作用的激素是________________________________________。 (3)若图中激素甲、乙、丙中有一种激素是抗利尿激素,则最可能是____________,导致机体释放该激素的主要原因是______________________________。 (4)与激素丙有关的反射弧的效应器是由________________________________________组成的。人体内需要源源不断地产生激素,以维持激素含量的动态平衡,这是因为________________________。 解析:(1)根据图示,下丘脑参与了体液(激素)调节和神经调节;图中A为突触,兴奋在突触中单向传递,在离体神经纤维上双向传导;当兴奋性神经递质传到突触后膜时,引起突触后膜兴奋,则膜外的Na+将大量内流,进而产生动作电位。(2)若图中的靶腺为甲状腺,则下丘脑分泌的相应激素是促甲状腺激素释放激素;根据甲状腺激素分泌的反馈调节机制可知,甲状腺激素和促甲状腺激素释放激素均调节垂体分泌促甲状腺激素。(3)抗利尿激素是由下丘脑神经分泌细胞分泌,并由垂体释放到内环境中的,故激素乙最可能是抗利尿激素。根据人体水盐平衡的调节机制可知,内环境的渗透压升高是导致机体释放抗利尿激素的主要原因。(4)图中传出神经末梢与内分泌腺相连,故与激素丙有关的反射弧的效应器为传出神经末梢及其所支配的腺体;由于激素经靶细胞接受并起作用后就立即被灭活,故体内需要源源不断地产生激素,以维持激素含量的动态平衡。答案:(除标明外每空1分)(1)神经调节、体液调节(2分) 单向 Na+ (2)促甲状腺激素释放激素(TRH) 甲状腺激素和促甲状腺激素释放激素(2分) (3)激素乙 内环境渗透压升高 (4)传出神经末梢及其所支配的腺体 激素经靶细胞接受并起作用后就被灭活(2分)27.(14分)研究植物激素代谢及其分子机制常用突变体作为实验材料。IAA甲酯(MeIAA)是IAA甲基化的产物,本身没有活性,在一定条件下可以重新转变为IAA。(1)黑暗条件下,用不同浓度的IAA和MeIAA分别处理拟南芥的种子,种子萌发后形成的下胚轴长度如图所示,发现IAA和MeIAA对拟南芥的下胚轴生长均具有________作用。在____μmol·L-1左右浓度下,二者的抑制能力差异最显著。(2)IAA是目前发现的唯一需要极性运输的激素,MeIAA是一种脂溶性小分子,其进入细胞不需要________。MeIAA的运输方式暗示它不是作为IAA的贮存或者降解形式,而是通过微调IAA在植物体内的________从而影响植物发育过程。(3)为了获得MeIAA抗性突变体,对拟南芥种子进行EMS(甲基磺酸乙酯)化学诱变培养。待种子萌发后,挑选下胚轴长度远远________平均值的小苗,进行单独培养。为了鉴定该抗性性状是否可以遗传,应将每株小苗的________在含有________的培养基上培养,观察下胚轴的长度。若________________________,则说明该抗性性状可以遗传。(4)挑选MeIAA抗性突变体(mir1)进行遗传学分析,如下表所示。根据__________________,可判断该抗性突变由________性单基因控制。杂交组合子代植株数量抗性无抗性总数组合一:mir1×野生型323062组合二:组合一的抗性子代自交27898376解析:(1)黑暗条件下,用不同浓度的IAA和MeIAA分别处理拟南芥的种子,发现IAA和MeIAA对拟南芥的下胚轴生长长度均比清水组的低,故两者对拟南芥的下胚轴生长均具有抑制作用。在2 μmol·L-1左右浓度下,二者的抑制能力差异最显著。(2)IAA是目前发现的唯一需要极性运输的激素,MeIAA是一种脂溶性小分子,其进入细胞的方式为自由扩散,不需要载体和能量。MeIAA的运输方式暗示它不是作为IAA的贮存或者降解形式,而是通过微调IAA在植物体内的分布从而影响植物发育过程。(3)为了获得MeIAA抗性突变体,即能促进植物下胚轴的生长,故应先对拟南芥种子进行EMS(甲基磺酸乙酯)化学诱变培养,待种子萌发后,挑选下胚轴长度远远大于平均值的小苗,进行单独培养。为了鉴定该抗性性状是否可以遗传,应将每株小苗的自交后代在含有MeIAA的培养基上培养,观察下胚轴的长度。若下胚轴长度远高于对照组,则说明该抗性性状可以遗传。(4)由表格信息可知,根据组合二子代的性状分离比,可判断该抗性突变由显性单基因控制。答案:(除标明外每空1分)(1)抑制(2分) 2 (2)载体和能量 分布(或不同部位的含量) (3)大于 自交后代(或种子)(2分) (2 μmol·L-1)MeIAA 下胚轴长度远高于对照组(2分) (4)组合二子代的性状分离比(或组合二)(2分) 显28.(12分)胰岛素是已知的唯一降低血糖水平的激素,请分析胰岛素的作用机制模式图(如图所示),并回答有关问题:(1)图中的刺激X最可能是________,下丘脑神经细胞接受刺激X兴奋后,膜外的电位变化为____________,最终引起传出神经末梢释放________,与胰岛B细胞上相应受体结合,引起胰岛素分泌增多。(2)由图可知,胰岛素与其受体结合后,一方面使____________________增加,促进葡萄糖进入细胞;另一方面促进___________________________________,从而降低血糖。(3)如果给动物注射大剂量胰岛素,动物会因低血糖而休克。通过注射胰高血糖素能促使血糖升高,使休克的动物清醒。根据以下实验材料及用品,完成实验方案,证明胰高血糖素能升高血糖。实验材料及用品:小白鼠、注射器、鼠笼、胰岛素溶液、胰高血糖素溶液、葡萄糖注射液、生理盐水。实验方案:选择体重相近的健康小白鼠,按照下表进行处理、观察并填写相关内容。分组实验处理方法预期结果下一步实验处理方法预期结果A组(对照组)①清醒/清醒B组注射大剂量的胰岛素溶液休克②等量的生理盐水未清醒C组③清醒D组④清醒表中①③④处的内容分别为________________________、_______________________、_________________________。解析:(1)刺激X引起内分泌细胞分泌胰岛素,因此刺激X是血糖水平升高。下丘脑神经细胞接受刺激X后产生兴奋,兴奋部位膜外的电位由正电位变为负电位,最终引起传出神经末梢释放神经递质,递质与胰岛B细胞上相应受体结合,引起胰岛素分泌增多。(2)图中胰岛素与细胞膜表面的胰岛素受体结合后,使细胞膜上的葡萄糖转运蛋白增加,促进葡萄糖进入组织细胞,同时促进葡萄糖合成糖原、转化成脂质和蛋白质,从而使血糖浓度降低。(3)根据实验的对照性原则,B、C、D组是实验组,注射了大剂量的胰岛素溶液,则A组为对照组,所以①的处理方法是注射等量生理盐水,②③④是对休克动物做的实验,②注射等量生理盐水,③的处理方法是注射一定量胰高血糖素溶液(或注射一定量葡萄糖注射液),④的处理方法是注射一定量葡萄糖注射液(或注射一定量胰高血糖素溶液)。答案:(除标明外每空2分)(1)血糖升高(1分) 由正电位变为负电位(1分) 神经递质(1分) (2)细胞膜上葡萄糖转运蛋白 糖原、脂质和蛋白质的合成 (3)①注射等量生理盐水(1分) ③注射一定量胰高血糖素溶液(注射一定量葡萄糖注射液) ④注射一定量葡萄糖注射液(注射一定量胰高血糖素溶液)29.(12分)Graves病患者体内产生某种抗体,可与促甲状腺激素(TSH)受体结合,导致甲状腺机能亢进。桥本氏病患者体内则产生另外一种抗体,攻击自身甲状腺细胞的球蛋白等,最终引起甲状腺细胞损坏。(1)Graves病的抗原是________,说明该病属于________免疫病。这种抗原刺激机体B细胞增殖分化形成____________________细胞。(2)甲状腺细胞的损伤除了由抗体引起外,还与效应T细胞有关,由此判断桥本氏病是____________________免疫异常引起的疾病。(3)Graves病和桥本氏病患者的血清TH浓度存在差异。如果患者血清TH浓度持续偏________,可以排除患Graves病的可能性。但需进一步检测血清TSH浓度,以探查患病位置在甲状腺、下丘脑或垂体,从而判断患桥本氏病的可能性。①若血清TSH浓度高,注射促甲状腺激素释放激素(TRH)后,TSH浓度显著增高。病变可能在________;②若血清TSH浓度低,注射TRH后,TSH浓度无变化。病变可能在________;③若血清TSH浓度低,注射TRH后,TSH浓度有所升高。病变可能在________。解析:(1)Graves病患者体内产生的某种抗体,与促甲状腺激素(TSH)受体结合,说明该抗体把TSH受体当成了抗原,由此引起的疾病属于自身免疫病。B细胞受抗原刺激后能增殖分化成浆细胞和记忆细胞。(2)分析题中信息,桥本氏病患者体内产生另外一种抗体,攻击自身甲状腺细胞的球蛋白,说明存在体液免疫,甲状腺细胞的损伤还与效应T细胞有关,说明还存在细胞免疫。(3)Graves病导致甲状腺机能亢进,因此患者血清TH浓度会偏高,如果某患者血清TH浓度持续偏低,可以排除患Graves病的可能性。判断患桥本氏病的可能性需进一步检测血清中TSH浓度。若血清TSH浓度高,注射促甲状腺激素释放激素(TRH)后,TSH浓度显著增高,说明病人的甲状腺激素分泌量少,对下丘脑和垂体的抑制作用减弱,即病变可能在甲状腺。若血清TSH浓度低,注射TRH后,TSH浓度无变化,说明下丘脑分泌的TRH对垂体无作用,说明垂体可能发生了病变。若血清TSH浓度低,注射TRH后,TSH浓度有所升高,说明垂体正常,下丘脑分泌的TRH较正常值少,说明病变可能发生在下丘脑。答案:(除标明外每空2分)(1)TSH受体 自身 浆细胞和记忆 (2)体液免疫和细胞 (3)低(1分) 甲状腺(1分) 垂体(1分) 下丘脑(1分)专题检测(四) 遗传的基本规律(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(共25小题,每小题2分,每题只有一项符合题目要求)1.孟德尔利用豌豆的一对相对性状的杂交实验得出了基因的分离定律。下列关于孟德尔遗传学实验过程的叙述,正确的是( )A.孟德尔研究豌豆花的构造,无需考虑雌、雄蕊的发育程度B.孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否是纯合子C.F1产生了数量相等的带有不同遗传因子的两种配子D.孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型解析:选C 研究花的构造必须研究雌雄蕊的发育程度,A项错误;不能根据表现型判断亲本是否是纯合子,因为显性杂合子和显性纯合子表现型一样,B项错误;F1产生了数量相等的带有不同遗传因子的两种配子,即等位基因分开,进入不同的配子,两种雄配子数量相等,两种雌配子数量也相等,并不是雌雄配子的数量相等,C项正确;测交方法可以检测子一代的基因型及其产生配子的种类及比例,也能检测某一显性个体是纯合子还是杂合子,D项错误。2.镰刀型细胞贫血症是一种常染色体隐性致病基因控制的遗传病(相关基因用B、b表示)。一位研究者检验了东非某人群中290个儿童的血样,在这个人群中疟疾和镰刀型贫血症都流行,调查结果见下表,对此现象的合理解释是( )基因型患疟疾不患疟疾总数Bb、bb123143BB113134247总数125165290A.杂合子不易感染疟疾,显性纯合子易感染疟疾B.杂合子易感染疟疾,显性纯合子不易感染疟疾C.杂合子不易感染疟疾,显性纯合子也不易感染疟疾D.杂合子易感染疟疾,显性纯合子也易感染疟疾解析:选A 基因型为Bb、bb的儿童中,不患疟疾∶患疟疾=31∶12,说明镰刀型贫血症患者和杂合子不易感染疟疾;而基因型为BB的儿童中,不患疟疾∶患疟疾=134∶113,说明显性纯合子易感染疟疾,A项正确。3.关于孟德尔的一对相对性状杂交实验和摩尔根证实基因位于染色体上的果蝇杂交实验,下列叙述错误的是( )A.两实验都设计了F1自交实验来验证其假说B.实验中涉及的性状均受一对等位基因控制C.两实验都采用了统计学方法分析实验数据D.两实验均采用了“假说—演绎”的研究方法解析:选A 两实验都设计了F1测交实验来验证其假说,A项错误;实验中涉及的性状均受一对等位基因控制,B项正确;两实验都采用了统计学方法,通过统计后代的性状及比例分析实验数据,C项正确;两实验均采用了“假说—演绎”的研究方法,D项正确。4.如图所示为一对夫妇的基因型和他们子女的基因型及他们对应的表现型(秃顶与非秃顶)。下列叙述正确的是( )A.在人群中,男性、女性在秃顶和非秃顶方面的表现没有差异B.若一对夫妇均为秃顶,则所生子女应全部表现为秃顶C.若一对夫妇均为非秃顶,则所生女儿为秃顶的概率为0D.若一对夫妇的基因型为b+b和bb,则生一个非秃顶孩子的概率为1/2解析:选C 由图可知,基因型为b+b的男性表现为秃顶,而女性表现为非秃顶,说明秃顶在男性、女性中的表现存在差异;如果秃顶女性的基因型为bb,秃顶男性的基因型是b+b,则这对夫妇的子女中基因型为b+b的女孩为非秃顶;如果非秃顶男性的基因型为b+b+,则他的子女一定具有b+基因,而含有b+基因的女性均为非秃顶;若一对夫妇的基因型为b+b和bb,子女中只有基因型为b+b的女孩才是非秃顶,概率为1/2×1/2=1/4。5.某种鸟类(2n=76)为ZW型性别决定,其羽毛颜色有黑色、灰色和白色3种,已知该种鸟类羽毛中的黑色素由等位基因A/a中的A基因控制合成,且A基因越多,色素越多。若等位基因A/a位于Z染色体上,则下列相关说法错误的是( )A.雌鸟羽毛的颜色有3种,基因型分别为ZAZA、ZAZa和ZaZaB.雄鸟产生精子的过程中可能发生基因重组C.若羽毛颜色相同的个体杂交,子代出现性状分离,则亲代基因型一定为ZAW和ZAZaD.若羽毛颜色不相同的个体杂交,则子代不可能出现3种表现型解析:选A 由题可知鸟类的性染色体组成为ZW型,故雌鸟的基因型只有ZAW和ZaW两种,颜色只有灰色和白色两种,A错误。在MⅠ前期或后期均可能发生基因重组,B正确。雄鸟的基因型为ZAZA、ZAZa、ZaZa,表现型分别为黑色、灰色、白色;用两只羽毛颜色相同的个体杂交,则亲本的基因型为ZAW(雌灰)和ZAZa(雄灰),或者ZaW(雌白)和ZaZa(雄白),而后一种杂交组合的后代无性状分离,故符合条件的杂交组合的亲本基因型为ZAW(雌灰)和ZAZa(雄灰),后代的基因型为ZAW(雌灰)、ZaW(雌白)、ZAZA(雄黑)、ZAZa(雄灰),C正确。羽毛颜色不相同的个体杂交,则亲本组合的基因型有:ZAZA×ZAW、ZAZa×ZaW、ZaZa×ZAW、ZAZA×ZaW,这些杂交组合的后代都只能出现1种或2种表现型,不可能出现3种表现型,D正确。6.天然同源四倍体马铃薯因拥有人体所必需的全部氨基酸,有望成为中国餐桌上的主粮。科研人员发现四倍体马铃薯体内基因a控制赖氨酸的合成,并且具有累加效应。让基因型为AAaa的个体自交,后代中赖氨酸含量最高的个体所占的比例为( )A.1/4 B.1/16C.1/36 D.1/64解析:选C 马铃薯属于同源四倍体,在进行减数分裂的过程中,同源的四条染色体组合和分离是随机的,基因型为AAaa的个体进行减数分裂,产生三种基因型的配子AA、aa和Aa,比例是1∶1∶4,配子aa占1/6。后代中基因型为aaaa的个体中赖氨酸含量最高,占后代总数的1/6×1/6=1/36。7.已知等位基因H、h及复等位基因IA、IB、i共同控制A、B、O血型的形成过程(如图)。若小明的血型为O型,他的爸爸为A型,妈妈为B型,哥哥姐姐皆为AB型,则小明爸爸、妈妈的基因型可能是( )A.爸爸为hhIAi,妈妈为HhIBIBB.爸爸为HhIAIA,妈妈为HhIBIBC.爸爸为HHIAi,妈妈为HhIBIBD.爸爸为HHIAIA,妈妈为HHIBi解析:选B 由题意可知,小明的基因型为hh__或H_ii,结合其爸妈的血型可判断爸爸的基因型为H_IA_,妈妈的基因型为H_IB_,由于其哥哥姐姐皆为AB型血,因此其爸爸、妈妈的基因型可能为HhIAIA、HhIBIB。8.柑桔的果皮色泽同时受多对等位基因控制(如A、a;B、b;C、c……),当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即A_B_C_……)为红色,当个体的基因型中每对等位基因都不含显性基因时(即aabbcc……)为黄色,否则为橙色。现有三株柑桔进行如下杂交实验:实验甲:红色×黄色→红色∶橙色∶黄色=1∶6∶1实验乙:橙色×红色→红色∶橙色∶黄色=3∶12∶1据此分析错误的是( )A.果皮的色泽受3对等位基因的控制B.实验甲亲、子代中红色植株基因型相同C.实验乙橙色亲本有3种可能的基因型D.实验乙橙色子代有10种基因型解析:选D 实验甲中,红色(A_B_C_……)×黄色(aabbcc……)→红色∶橙色∶黄色=1∶6∶1,相当于测交,由于子代出现了黄色植株,说明亲本红色植株的基因型为AaBbCc……,其产生的ABC…配子占1/8即(1/2)3,则可推测果皮的色泽受3对等位基因控制,因此,亲本的基因型为AaBbCc×aabbcc,A正确。实验甲亲、子代中红色植株基因型相同,都是AaBbCc,B正确。实验乙中,红色亲本的基因型是AaBbCc,由子代中红色植株所占比例为3/16,即3/4×1/2×1/2,可推测橙色亲本含一对杂合基因和两对隐性纯合基因,所以橙色亲本可能有3种基因型,即Aabbcc、aaBbcc或aabbCc,C正确。实验乙子代基因型共有3×2×2=12(种),其中红色子代有2种基因型,黄色子代有1种基因型,则橙色子代有9种基因型,D错误。9.图甲、乙分别代表某种植物两不同个体细胞的部分染色体与基因组成,其中高茎(A)对矮茎(a)为显性,卷叶(B)对直叶(b)为显性,红花(C)对白花(c)为显性,已知失去图示三种基因中的任意一种都会导致配子致死,且甲、乙植物减数分裂不发生交叉互换。下列说法正确的是( )A.两植株均可以产生四种比例相等的配子B.若要区分甲、乙植株,可选择矮茎直叶白花植株进行测交C.由图判断图乙可能发生染色体的易位,因此两植株基因型不同D.甲、乙植株自交后代中,高茎卷叶植株所占比例分别为9/16和1/4解析:选B 甲植株能产生AbC、ABc、abC、aBc四种比例相等的配子,乙植株产生的配子有AbC、Aac、BbC、aBc,由于缺失一对基因中的一个会导致配子致死,因此乙植株只能产生两种比例相等的配子:AbC、aBc,A项错误;通过测交甲植株可以产生四种比例相等的子代,而乙植株只能产生两种比例相等的子代,B项正确;乙植株发生了染色体的变异,但甲、乙两植株的基因型相同,均为AaBbCc,C项错误;甲植株自交后代中高茎卷叶植株(A_B_)占3/4×3/4=9/16,乙植株自交后代有1/4AAbb、1/2AaBb、1/4aaBB,其中高茎卷叶植株(A_B_)占1/2,D项错误。10.某生物学家在某海岛上发现多年前单一毛色的老鼠种群演变成了具有黄色、白色和黑色三种毛色的种群。基因A1(黄色)、A2(白色)、A3(黑色)的显隐性关系:A1对A2、A3为显性,A2对A3为显性,且黄色基因纯合致死。据此判断,下列有关说法错误的是( )A.老鼠中出现多种毛色说明基因突变是不定向的B.多年前老鼠的单一毛色只可能是白色或黑色C.不存在两只老鼠杂交的子代有三种毛色的可能D.两只黄色老鼠交配,子代中黄色老鼠的概率为2/3解析:选C 单一毛色的老鼠种群演变成了具有黄色、白色和黑色三种毛色的种群,出现A1、A2、A3三个等位基因,说明基因突变是不定向的。由于黄色基因纯合致死,故多年前老鼠的单一毛色只可能是白色或黑色。基因型为A1A3和A2A3的个体杂交,其后代就可能有三种毛色。两只黄色老鼠交配,其基因型为A1_和A1_,无论亲本基因型中的等位基因是A2还是A3,子代中黄色老鼠的概率均为2/3,原因是基因型A1A1会致死。11.菜豆种皮的颜色由两对等位基因A(a)和B(b)控制。A基因控制黑色素的合成(A—显性基因—出现色素,AA和Aa的效应相同),B基因为修饰基因,淡化颜色的深度(B—显性基因—修饰效应出现,BB使色素颜色完全消失,Bb使色素颜色淡化)。现有亲代种子P1(纯种、白色)和P2(纯种、黑色),杂交实验如图所示,则下列有关推断错误的是( )A.P1和P2的基因型分别为AABB和aabbB.F1的基因型是AaBbC.黑色个体的基因型有2种D.F2种皮为白色的个体基因型有5种解析:选A 根据题意和图示分析可知,P1的基因型可能是AABB、aaBB或aabb,P2的基因型只能是AAbb,又因为F1都表现为黄褐色(A_Bb),F2表现为3∶6∶7(9∶3∶3∶1的变式),可确定两对等位基因的遗传符合自由组合定律,且P1和P2的基因型分别是aaBB与AAbb。F1的基因型为AaBb。黑色个体的基因型有Aabb、AAbb 2种。F2种皮为白色的个体基因型有aaBB、aaBb、aabb、AABB、AaBB 5种。12.已知桃树中,树体乔化与矮化为一对相对性状(由一对等位基因A、a控制),蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由另一对等位基因B、b控制),蟠桃对圆桃为显性。下表是桃树两个杂交组合的实验统计数据,相关叙述错误的是( )亲本组合后代的表现型及其株数组别表现型乔化蟠桃乔化圆桃矮化蟠桃矮化圆桃甲乔化蟠桃×矮化圆桃410042乙乔化蟠桃×乔化圆桃3013014A.桃树树体矮化对乔化是隐性B.甲组亲本基因型不全为纯合子C.乙组亲代乔化圆桃自交后代不全为圆桃D.上述两对相对性状都遵循基因分离定律解析:选C 乙组中乔化×乔化→乔化+矮化,推断乔化为显性,A项正确。甲组中乔化×矮化→乔化+矮化,可推出亲本基因型为Aa×aa,蟠桃×圆桃→蟠桃+圆桃,推出亲本为Bb×bb;即乔化蟠桃(AaBb)×矮化圆桃(aabb),乔化蟠桃亲本为杂合子,B项正确。乙组中乔化×乔化→乔化+矮化,可推出亲本基因型为Aa×Aa,蟠桃×圆桃→蟠桃+圆桃,推出亲本为Bb×bb;即乔化蟠桃(AaBb)×乔化圆桃(Aabb),亲本乔化圆桃Aabb自交,后代都为圆桃,C项错误。两对性状每一对都遵循基因分离定律,D项正确。13.凤仙花的花瓣由单瓣和重瓣两种,由一对等位基因控制,且单瓣对重瓣为显性,在开花时含有显性基因的精子不育而含隐性基因的精子可育,卵细胞不论含显性还是隐性基因都可育。现取自然情况下多株单瓣凤仙花自交得F1,F1中单瓣与重瓣的比值分析正确的是( )A.单瓣与重瓣的比值为3∶1B.单瓣与重瓣的比值为1∶1C.单瓣与重瓣的比值为2∶1D.单瓣与重瓣的比值无规律解析:选B 由题意可知,由于无法产生含A的精子,故单瓣凤仙花的基因型为Aa,多株单瓣凤仙花自交得F1,其中雄性亲本只能产生a一种精子,雌性亲本可产生A和a两种卵细胞,故后代基因型为1Aa、1aa,表现型为单瓣∶重瓣=1∶1,B正确。14.某大学生物系学生通过杂交试验研究某种短腿青蛙腿形性状的遗传方式,得到下表结果。下列推断不合理的是( )组合1234短腿♀×长腿长腿♀×短腿长腿♀×长腿短腿♀×短腿子代长腿48469024短腿4648076A.长腿为隐性性状,短腿为显性性状B.组合1、2的亲本都有一方为纯合子C.控制短腿与长腿的基因位于常染色体或性染色体上D.短腿性状的遗传遵循孟德尔的两大遗传定律解析:选D 根据组合4中短腿♀×短腿,子代中长腿∶短腿≈1∶3可推知,亲本为杂合子,短腿为显性性状,长腿为隐性性状,而且青蛙腿形性状受一对等位基因控制,其遗传遵循孟德尔的分离定律,A正确,D错误;组合1、2都是具有相对性状的亲本杂交,子代的性状分离比约为1∶1,相当于测交,所以其亲本都是一方为纯合子,另一方为杂合子,B正确;由于题目中没有对子代雌雄个体进行分别统计,所以控制短腿与长腿的基因可能位于常染色体上,也可能位于性染色体上,C正确。15.下列有关图示中生物学含义的表述,错误的是( )A.甲图所示生物自交,F1中基因型为AaBB个体的概率是1/8 B.乙图表示某家庭单基因遗传病的家系图,如5号(女儿)患病,则3、4号异卵双生兄弟基因型相同的概率为4/9 C.丙图所示的一对夫妇,若后代是一个男孩,该男孩是患者的概率为1/2 D.丁图细胞可表示某二倍体生物减数第二次分裂后期解析:选B 甲图相关基因型为AaBb,且两对基因自由组合,其自交后,F1中基因型为AaBB个体的概率是1/2×1/4=1/8,A正确;由乙图可知,该单基因遗传病属于常染色体隐性遗传病,若5号(aa)患病,那么3、4号异卵双生兄弟基因型相同的概率为1/3×1/3+2/3×2/3=5/9,B错误;丙图所示的一对夫妇,其后代基因型为XAXA、XAXa、XAY、XaY,若后代是一个男孩,该男孩是患者的概率为1/2,C正确;丁图细胞中无同源染色体,可表示某二倍体生物减数第二次分裂后期,D正确。16.果蝇的长翅和残翅由一对等位基因控制,灰身和黑身由另一对等位基因控制,一对长翅灰身果蝇杂交的子代中出现了残翅雌果蝇,雄果蝇中的黑身个体占1/4。不考虑变异的情况下,下列推理合理的是( )A.两对基因位于同一对染色体上B.两对基因都位于常染色体上C.子代不会出现残翅黑身雌果蝇D.亲本雌蝇只含一种隐性基因解析:选B 由分析可知,两对等位基因位于常染色体上,但是不一定位于一对同源染色体上,A错误,B正确;两对相对性状与性别无关,子代可能会出现残翅黑身雌果蝇,C错误;亲本雌果蝇含有两种隐性基因,D错误。17.人类色盲中有红绿色盲和蓝色盲之分。某地区正常居民中约有44%为蓝色盲基因携带者,下图为该地区某一家族遗传系谱图,下列有关说法正确的是( )A.蓝色盲属于伴X染色体隐性遗传病 B.10号体内细胞最多有4个色盲基因C.11号和12号生一个两病兼患男孩的概率为1/12D.若13号与该地区一表现型正常的男性结婚,后代患蓝色盲的概率是11/200解析:选C 由系谱图中3、4、8号的表现型可知,蓝色盲属于常染色体隐性遗传病,A错误;设蓝色盲由基因a控制,红绿色盲由基因b控制,则10号个体的基因型为aaXbY,其体细胞有丝分裂时最多可含有6个色盲基因,B错误;分析可知,11号的基因型为1/3AAXBXb、2/3AaXBXb,12号的基因型为aaXBY,他们生一个两病兼患男孩的概率为2/3×1/2×1/4=1/12,C正确;已知该地区正常居民中约有44%为蓝色盲基因携带者,若13号(Aa)与该地区一表现型正常的男性结婚,后代患蓝色盲的概率是1/2×1/2×44%=11/100,D错误。18.纯种果蝇中,进行如下杂交实验(设相关基因为A、a)。根据实验结果判断下列叙述错误的是( )A.正反交实验可用于判断有关基因所在的位置B.正反交的结果说明眼色基因不在细胞质中,也不在常染色体上C.正反交的子代中,雌性基因型都是XAXaD.预期正反交的F1各自自由交配,后代表现型比例都是1∶1∶1∶1解析:选D 正反交实验后代表现一致则为常染色体上基因的遗传或性染色体同源区段基因的遗传;正反交实验后代表现与母本性状一致,则为细胞质中基因的遗传;正反交实验后代表现性状与性别有关,则为伴性遗传。据此分析题中杂交实验,可知控制果蝇眼色的基因位于X染色体上,以暗红眼♀×朱红眼♂为正交,则F1基因型为XAXa、XAY,则F1自由交配,后代的表现型比例为2∶1∶1。19.某人类基因组研究院确认了X染色体上有1 098个蛋白质编码基因,有趣的是,这1 098个基因中只有54个在对应的Y染色体上有相应功能的等位基因,而Y染色体上仅有大约78个基因。这些基因的异常会导致伴性遗传病,下列有关叙述正确的是( )A.人类基因组研究的是24条染色体上基因中的脱氧核苷酸序列B.X、Y染色体上等位基因的遗传与性别无关C.次级精母细胞中可能含有0或1或2条X染色体D.伴X染色体遗传病具有交叉遗传、男性发病率大于女性的特点解析:选C 人类基因组研究的是24条染色体上DNA分子中脱氧核苷酸序列,A错误;X、Y染色体同源区段上基因的遗传仍然与性别相关联,B错误;次级精母细胞中,含有X染色体的数目为0 (含有Y染色体的次级精母细胞)或1 (MⅡ前期、中期)或2 (MⅡ后期),C正确;只有X染色体上隐性遗传病才具有交叉遗传、男性发病率大于女性的特点,X染色体上的显性遗传病不具有此特点,D错误。20.下列有关人类疾病的叙述,正确的是( )A.营养性状缺铁性贫血症和镰刀型细胞贫血症都是由遗传物质改变引起的B.硅肺是由于硅尘破坏了吞噬细胞的溶酶体膜使肺功能受损的一种自身免疫病C.苯丙酮尿症的发病机理说明基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程D.甲状腺激素分泌不足的成年人会出现易激动的现象解析:选C 营养性状缺铁性贫血症是外界环境引起的疾病,遗传物质未发生改变,镰刀型细胞贫血症是基因突变的结果,A错误;硅肺是由于硅尘破坏了吞噬细胞的溶酶体膜使肺功能受损的一种免疫缺陷病,B错误;苯丙酮尿症的发病机理说明基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,C正确;甲状腺激素分泌过多的成年人会出现易激动的现象,D错误。21.已知果蝇基因B和b分别决定灰身和黑身,基因W和w分别决定红眼和白眼。如图表示某果蝇体细胞中染色体和部分基因示意图。下列相关叙述错误的是( )A.基因W和w的碱基数目可能不同B.摩尔根通过假说—演绎法证明果蝇的白眼基因位于X染色体上C.果蝇是遗传学常用的实验材料,原因之一是果蝇的染色体数目较少D.该果蝇与多只灰身雄果蝇杂交,若子代出现性状分离,则性状分离比为灰身∶黑身=3∶1解析:选D 等位基因是由原基因发生基因突变而来,而基因突变包括碱基对的增添、缺失或替换,因此基因W和w的碱基数目可能不同,A正确;摩尔根通过假说-演绎法证明果蝇的白眼基因位于其X染色体上,B正确;摩尔根选择果蝇是因为它的染色体数目少、易观察、繁殖速度快,C正确;若该果蝇(Bb)与多只灰身雄果蝇(BB或Bb)杂交,子代出现性状分离,由于灰身雄果蝇的基因型可能有两种,则性状分离比可能不是灰身∶黑身=3∶1,D错误。22.鼠的某对相对性状由等位基因G、g控制,这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合致死。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死,用一对表现型不同的两只鼠进行交配,得到的子一代鼠中雌雄比例及表现型是( )A.雌∶雄=1∶0,且雌鼠有一种表现型B.雌∶雄=1∶1,且雌鼠有一种表现型C.雌∶雄=2∶1,且雌鼠有两种表现型D.雌∶雄=1∶2,且雄鼠有两种表现型解析:选C 一对表现型不同的两只鼠进行交配,由于G基因纯合致死,则亲代雄鼠应为隐性,亲代雌鼠与亲代雄鼠表现型不同,为显性杂合子,得到的子一代鼠中,雌鼠均可成活,且雌鼠有两种表现型,雄性中显性个体死亡,雌∶雄=2∶1。23.如图为某校学生根据调查结果绘制的一种单基因遗传病系谱图,下列说法中错误的是( )A.该病可能为伴X染色体隐性遗传病B.1、3、5号一定是此致病基因的携带者C.5号与6号再生一孩子,该孩子患病的概率一定为50%D.9号的致病基因可能与2号有关解析:选B 由系谱图中3、4、8的表现型可知,该遗传病是常染色体隐性遗传病或伴X染色体隐性遗传病,A正确;3号和5号均为此致病基因的携带者,而1号可能不携带该致病基因,B错误;若该病为常染色体隐性遗传病,5号与6号的基因型分别为Aa、aa,生下患病孩子的概率为50%,若该病为伴X染色体隐性遗传病,5号与6号的基因型分别为XAXa、XaY,生下患病孩子的概率也为50%,C正确;分析系谱图可知,9号的致病基因来自5号与6号,5号的致病基因来自2号,D正确。24.某种动物的眼色由两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制,具体控制关系如图。相关叙述正确的是( )A.A基因正常表达时,以任一链为模板转录和翻译产生酶AB.B基因上可结合多个核糖体,以提高酶B的合成效率C.该动物群体中无色眼的基因型只有1种,猩红色眼对应的基因型有4种D.若一对无色眼亲本形成的受精卵中基因a突变成了基因A,或基因b突变成了基因B,则发育成的子代为深红色眼解析:选C A基因正常表达时,以非编码链为模板转录形成mRNA,以mRNA为模板翻译产生酶A,A错误;以B基因的一条链为模板,转录出的mRNA可结合多个核糖体,以提高酶B的合成效率,B错误;分析图示可知:无色眼没有酶A和酶B,为无色底物,缺乏A基因和B基因,基因型只有aabb这1种,猩红色眼有A基因控制合成的酶A或B基因控制合成的酶B,因此对应的基因型有4种,分别为AAbb、Aabb、aaBB、aaBb,C正确;若一对无色眼亲本(aabb)形成的受精卵中基因a或b发生突变,发育成的子代的基因型为Aabb或aaBb,表现为猩红色眼,D错误。25.果蝇的红眼和白眼由位于X染色体上的一对等位基因(W、w)控制。在野生型果蝇(纯合子)中发现一种翅膀后端边缘缺刻的红眼雌蝇(缺刻性状见图a),是由果蝇X染色体缺失一段造成的,且缺失片段恰好位于X染色体上控制眼色基因所在的位置。实验表明此性状在雌性中表现出显性遗传的特点,而含有这条缺失一段染色体的雄果蝇不能存活。用该缺刻红眼雌果蝇和正常翅白眼雄果蝇作为亲本杂交(图b)。下列相关叙述错误的是( )A.果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律B.雄性果蝇中不会出现缺刻性状C.F1的表现型为缺刻白眼雌果蝇、正常翅红眼雌果蝇和正常翅红眼雄果蝇D.F1自由交配所得F2中雌果蝇的表现型及比例是正常红眼∶缺刻白眼=3∶1解析:选D 果蝇眼色的遗传涉及位于X染色体上的一对等位基因,因此该性状的遗传遵循基因的分离定律,A正确。由题干信息“含有这条缺失一段染色体的雄果蝇不能存活”可知,雄果蝇中不会出现缺刻性状,B正确。由题干信息可知亲本的基因型可记作:XWXO×XwY,F1为XOXw(缺刻白眼雌果蝇)、XWXw(正常翅红眼雌果蝇)、XWY(正常翅红眼雄果蝇)、XOY(致死),所以F1的表现型为缺刻白眼雌果蝇、正常翅红眼雌果蝇和正常翅红眼雄果蝇,C正确。F1中雌果蝇(1/2XOXw、1/2XWXw)产生的雌配子为1/4XW、1/2Xw、1/4XO,雄果蝇(XWY)产生的雄配子为1/2XW、1/2Y,F1自由交配可借助棋盘法分析如下: 雌雄 1XW2Xw1XO1XW1XWXW2XWXw1XWXO1Y1XWY2XwY1XOY(死亡)据表可知,F2中雌果蝇的表现型及比例是正常红眼∶缺刻红眼=3∶1,D错误。二、非选择题(共4小题,共50分)26.(6分)原产于乌兹别克斯坦、土库曼斯坦、哈萨克斯坦等国的卡拉库尔羊以适应荒漠和半荒漠地区而深受牧民喜爱,卡拉库尔羊的长毛(B)对短毛(b)为显性,有角(H)对无角(h)为显性,毛色的银灰色(D)对黑色(d)为显性。三对等位基因独立遗传,请回答以下问题:(1)现将多只纯种长毛羊与短毛羊杂交,产生的F1进行雌雄个体间交配产生F2,将F2中所有短毛羊除去,让剩余的长毛羊自由交配,理论上F3中短毛个体的比例为______________。 (2)多只不同性别的基因型均为Hh的卡拉库尔羊交配,雄性卡拉库尔羊中无角比例为1/4,但雌性卡拉库尔羊中无角比例为3/4,你能解释这种现象吗?________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)银灰色的卡拉库尔羊皮质量非常好,牧民让银灰色的卡拉库尔羊自由交配,但发现每一代中总会出现约1/3的黑色卡拉库尔羊,其余均为银灰色,试分析产生这种现象的原因:________________________________________________________________________。解析:(1)F2个体的基因型为1/4BB、2/4Bb、1/4bb,当除去全部短毛羊后,所有长毛羊的基因型应为1/3BB、2/3Bb,让这些长毛羊自由交配时,该群体产生两种配子的概率为:B=2/3,b=1/3,则F3中bb=1/9,B_=8/9。(2)若双亲基因型为Hh,则子代HH、Hh、hh的比例为1∶2∶1,基因型为HH的表现为有角,基因型为hh的表现为无角,基因型为Hh的公羊表现为有角,母羊表现为无角,故雄羊中无角比例为1/4,雌羊中无角比例为3/4。(3)当出现显性纯合致死时,某一性状的个体自交总出现特定的比例2∶1,而非正常的3∶1,本题中卡拉库尔羊毛色的遗传属于此类情况。答案:(每空2分)(1)1/9 (2)基因型为Hh的公羊表现为有角,母羊表现为无角 (3)显性纯合的卡拉库尔羊死亡(或基因型为DD的卡拉库尔羊死亡)27.(14分)人类ABO血型由9号染色体上的3个复等位基因(IA、IB和i)决定,IA与IB可依次表达为红细胞膜上的A凝集原与B凝集原,i不能表达产生凝集原。血清中的凝集素能与对应凝集原结合,而导致红细胞凝集。请回答下列相关问题:(1)O型血者血清中既有A凝集素又有B凝集素,其控制血型的基因组成为________。(2)基因控制凝集原的合成主要包括__________过程。(3)—位AB型血、红绿色盲基因组成为XDXd的女子与O型血色盲男子结婚,婚后高龄产下一个AB血型的男孩。试推测事件发生的原因是__________。检测该AB血型男孩发现他同时是色盲患者,他的基因组成为________。假设该男孩长大成人,且ABO血型的控制基因随机分离,则该男孩正常减数分裂产生染色体数目正常且不携带色盲基因的精子的概率是________。(4)医生在通过________后,常建议部分产妇在胎儿出生前做羊水检査、B超检査、孕妇血细胞检查、基因诊断等________,以确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病。解析:(1)O型血者血清中既有A凝集素又有B凝集素,凝集素可与相应的凝集原发生结合导致红细胞凝集,由此说明O型血没有A和B凝集原,故其基因型为ii。(2)凝集原是位于红细胞表面的蛋白质,细胞内蛋白质的合成受基因控制,基因是通过转录和翻译过程控制其合成的。(3)根据题意分析,该AB型血、红绿色盲女子的基因型为IAIBXDXd,O型血色盲男子的基因型为iiXdY,其后代出现一个AB型血的男孩(含有IA和IB基因),则该男孩控制血型的IA、IB基因只能都来自母亲,由此推测其原因是AB型女子的初级卵母细胞在减数第一次分裂时,2条9号染色体未分离,最终形成了含有2条9号染色体的AB型卵细胞,从而生出了基因型为IAIBi的男孩;又发现该AB血型男孩是色盲患者,则其基因型为IAIBiXdY,故其产生的配子中染色体数目正常且不携带色盲基因的概率=1/2×1/2=1/4。(4)医生一般先通过遗传咨询确定可能患有某种遗传病的概率,再通过产前诊断确定是否患有某种遗传病。答案:(每空2分)(1)ii (2)转录和翻译 (3)AB型女子的初级卵母细胞在减数第二次分裂时,2条9号染色体未分离,最终形成了含有2条9号染色体的AB型卵细胞 IAIBiXdY 1/4 (4)遗传咨询 产前诊断28.(16分)现有4个小麦纯合品种,即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒和感锈病有芒。已知抗锈病对感锈病为显性,无芒对有芒为显性,且这两对相对性状各由一对等位基因控制。若用上述4个品种组成两个杂交组合,使其F1均为抗锈病无芒,且这两个杂交组合的F2的表现型及其数量比完全一致。回答问题:(1)为实现上述目的,理论上,必须满足的条件有:在亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于______________上,在形成配子时非等位基因要____________,在受精时雌雄配子要____________,而且每种合子(受精卵)的存活率也要____________。那么,这两个杂交组合分别是____________________和____________________。(2)上述两个杂交组合的全部F2植株自交得到F3种子,1个F2植株上所结的全部F3种子种在一起,长成的植株称为1个F3株系。理论上,在所有F3株系中,只表现出一对性状分离的株系有4种,那么,在这4种株系中,每种株系植株的表现型及其数量比分别是____________________、________________________、______________________和________________________。解析:(1)若抗锈病与感锈病、无芒与有芒分别受A/a、B/b这两对等位基因控制,再根据题干信息可知,4个纯合亲本的基因型可分别表示为AABB、AAbb、aaBB、aabb,若要使两个杂交组合产生的F1与F2均相同,则两个亲本组合只能是AABB(抗锈病无芒)×aabb(感锈病有芒)、AAbb(抗锈病有芒)×aaBB(感锈病无芒),得到的F1均为AaBb,这两对等位基因必须位于两对同源染色体上,非同源染色体上的非等位基因自由组合,才能使两组杂交的F2完全一致,同时受精时雌雄配子要随机结合,形成受精卵的存活率也要相等。(2)根据题(1)的分析可知,F1的基因型为AaBb,F2植株中将会出现9种不同的基因型:AABB、AaBB、AABb、AaBb、AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb,可见F2自交最终可得到9个F3株系,其中基因型为AaBB、AABb、Aabb、aaBb的植株中有一对基因杂合,自交后该对基因决定的性状会发生性状分离,依次是抗锈病无芒∶感锈病无芒=3∶1、抗锈病无芒∶抗锈病有芒=3∶1、抗锈病有芒∶感锈病有芒=3∶1、感锈病无芒∶感锈病有芒=3∶1。答案:(除标明外每空2分)(1)非同源染色体(1分) 自由组合(1分) 随机结合(1分) 相等(1分) 抗锈病无芒×感锈病有芒 抗锈病有芒×感锈病无芒 (2)抗锈病无芒∶抗锈病有芒=3∶1 抗锈病无芒∶感锈病无芒=3∶1 感锈病无芒∶感锈病有芒=3∶1 抗锈病有芒∶感锈病有芒=3∶129.(14分)图1为甲病(显性基因A、隐性基因a)和乙病(显性基因B、隐性基因b)两种遗传病的系谱图。请据图回答:(1)甲病的遗传方式是________________。(2)若Ⅱ3和Ⅱ8两者的家庭均无乙病史,则:①乙病的遗传方式是________________。②Ⅱ5和Ⅲ12的基因型分别是___________、___________。③若Ⅲ9与Ⅲ12近亲结婚,子女患病的概率是________________________________________________________________________。(3)若乙病是白化病,对Ⅱ3、Ⅱ4、Ⅲ9和Ⅲ10进行关于乙病的基因检测,将各自含有白化或正常基因的相关DNA片段(数字代表长度)用酶E切割后电泳法分离,结果如图2,则:①长度为____________单位的DNA片段来源于白化病基因。②假设某地区人群中每10 000个人当中有1个白化病患者,若让个体d与该地一个表现型正常的人结婚,则他们生育一个患白化病孩子的概率是____________。③白化病基因或正常基因的相关DNA片段用酶E切割后产生差异的原因是____________________。解析:(1)Ⅱ7和Ⅱ8患甲病,生下女儿Ⅲ11不患病,所以甲病为常染色体显性遗传病。(2)①Ⅱ3与Ⅱ4均不患乙病,生下Ⅲ10患乙病,“无中生有”为隐性遗传病。Ⅱ3家族无乙病史,即不携带乙病致病基因,因此乙病是伴X染色体隐性遗传病。②Ⅱ5为不患病女性,基因型为aaXBX-,Ⅰ2和Ⅰ1的基因型为aaXbY和AaXBX-,因此Ⅱ5的基因型为aaXBXb。Ⅲ12为患甲病男性,基因型为A_XBY,Ⅲ11不患甲病,且Ⅱ8的家庭无乙病史,则Ⅱ7和Ⅱ8的基因型分别为AaXBY和AaXBXB,所以Ⅲ12的基因型为1/3AAXBY或2/3AaXBY。③Ⅱ3的基因型为aaXBY,Ⅱ4的基因型为AaXBXb,则Ⅲ9的基因型为1/2aaXBXB、1/2aaXBXb,Ⅲ12的基因型为1/3AAXBY、2/3AaXBY,因此他们的子女中不患甲病的概率为2/3×1/2=1/3,不患乙病的概率为1-1/2×1/4=7/8,后代正常的概率为1/3×7/8=7/24,则后代患病的概率为1-7/24=17/24。(3)①若乙病为白化病,则Ⅱ3、Ⅱ4的基因型为Bb、Bb,Ⅲ9的基因型为B_,Ⅲ10的基因型为bb,只有Ⅲ10没有B基因,说明长度为7.0单位和2.7单位的DNA片段来自白化病基因。②个体d为Ⅲ10,基因型为bb,根据题意,人群中每10 000个人当中有1个白化病患者,即b的基因频率为1/100,B的基因频率为99/100,则正常人中基因型为Bb的概率为(2×1/100×99/100)÷(99/100×99/100+2×1/100×99/100)=2/101;因此d与一个表现型正常的人结婚,生育一个患白化病孩子的概率为2/101×1/2=1/101。③白化病基因上有酶E的切割位点,而正常基因上不存在,因此二者的切割结果不同。答案:(除标明外每空2分)(1)常染色体显性遗传(1分) (2)①伴X染色体隐性遗传(1分) ②aaXBXb AAXBY或AaXBY ③17/24 (3)①7.0和2.7 ②1/101 ③白化病基因上有酶E的切割位点,而正常基因上不存在全程综合检测(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(共25小题,每小题2分,每题只有一项符合题目要求)1.下列有关组成细胞的元素和化合物的说法,错误的是( )A.组成细胞的最基本的元素是C,Mo是微量元素B.氨基酸、核苷酸、葡萄糖和甘油都是构成生物大分子的单体C.细胞膜上的某些蛋白质分子在细胞膜外侧与糖类结合形成糖蛋白D.脱氧核糖核酸彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基解析:选B C是组成细胞的最基本的元素,Mo是微量元素,A正确;氨基酸、核苷酸、葡萄糖都是构成生物大分子的单体,而甘油不是,B错误;糖蛋白位于细胞膜的外侧,由多糖和蛋白质构成,C正确;脱氧核糖核酸彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基,D正确。2.下列有关黑藻和蓝藻的说法正确的是( )A.两者的细胞壁都由纤维素和果胶构成B.两者固定CO2的场所均为叶绿体基质C.两者都含RNA,遗传物质都是DNAD.两者分解丙酮酸的场所均为线粒体基质解析:选C 黑藻为植物,其细胞壁由纤维素和果胶构成,而蓝藻为原核细胞,其细胞壁由肽聚糖构成,A错误;蓝藻等原核细胞中不含叶绿体、线粒体,B、D错误;真、原核细胞中都含有DNA和RNA,遗传物质都是DNA,C正确。3.下列关于细胞的物质跨膜运输的叙述,错误的是( )A.某些小分子物质可以通过胞吐的方式从细胞中运出B.抑制细胞膜上载体的作用不会阻碍性激素进入细胞C.葡萄糖进入人体细胞的方式有主动运输和协助扩散两种D.细胞主动运输物质的结果是使该物质在细胞膜内外浓度趋于平衡解析:选D 某些小分子物质,如NO等神经递质可以通过胞吐的方式从细胞中运出,A正确;性激素属于脂质,以自由扩散的方式进入细胞,无需载体的协助,B正确;葡萄糖进入人体红细胞的方式是协助扩散,进入其他细胞的方式均为主动运输,C正确;主动运输常逆浓度梯度进行,其结果是使细胞膜内外存在一定的浓度差,D错误。4.下列说法错误的是( )A.当细胞原生质层两侧溶液浓度相等时,也有水分子的跨膜运输B.将装片在酒精灯上加热后,质壁分离现象可能不会再发生C.在逐渐发生质壁分离的过程中,细胞的吸水能力逐渐增强D.血糖浓度升高时,胰岛素促进葡萄糖运出肝细胞解析:选D 当细胞原生质层两侧溶液浓度相等时,也有水分子的跨膜运输,即达到水分子进出的动态平衡,A正确;只有活细胞能够发生质壁分离,B正确;在逐渐发生质壁分离的过程中,细胞液的浓度不断增大,细胞的吸水能力逐渐增强,C正确;血糖浓度升高时,胰岛素促进葡萄糖运进肝细胞合成肝糖原,从而使血糖含量下降,D错误。5.如图是人体内酶的概念模型,下列相关叙述正确的是( )A.该模型可表示酶具有高效性B.物质c可能是乳糖,不可能是蔗糖C.b表示酶,化学本质是蛋白质D.改变环境温度, 人体内b的活性可能基本不变解析:选D 题图模型可表示酶具有专一性,不能表示酶具有高效性,A错误。由题图可知,一分子物质c可被分解成两分子物质d,说明物质c由两个相同的单体组成,乳糖的水解产物是半乳糖和葡萄糖,蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖,故其既不可能是乳糖,也不可能是蔗糖,B错误。b在化学反应前后不变,表示酶,酶的化学本质是蛋白质或RNA,C错误。人是恒温动物,改变环境温度,体温在神经—体液的调节下基本不变,因此b的活性可能基本不变,D正确。6.在人体细胞呼吸过程中,下列变化一定不发生在细胞质基质中的是( )A.丙酮酸的生成 B.丙酮酸的转化C.乳酸的生成 D.CO2的生成解析:选D 人体细胞有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段相同,都是在细胞质基质中生成丙酮酸;丙酮酸可在细胞质基质中转化为乳酸或在线粒体内继续氧化分解生成CO2和水,因此CO2的生成一定不发生在细胞质基质中。7.某校生物兴趣小组用玉米作为实验材料,研究不同条件下的光合速率和呼吸速率,绘出图甲、乙和丙,图中光合速率与呼吸速率并不相等的点是( )A.a B.bC.c D.d解析:选A 图甲中,光照下CO2的吸收量表示植物的净光合速率,即真正光合速率减去呼吸速率,故a点表示有机物的积累量与细胞呼吸消耗的有机物的量相等,此时光合速率大于呼吸速率。图乙中,b、c两点为转折点,此时光合速率等于呼吸速率;图丙中,d点为光的补偿点,表示光合速率等于呼吸速率。8.下列有关细胞代谢过程的叙述,正确的是( )A.若气孔关闭会导致叶肉细胞中的C3含量下降B.蓝藻细胞水的光解发生在叶绿体的类囊体薄膜上C.光合作用产生的[H]进入线粒体中参与H2O的生成D.光合作用和细胞呼吸都是在相应细胞器的内膜上产生ATP解析:选A 若气孔关闭,CO2供应减少,会导致C3的生成减少,同时C3的去路不变,最终导致C3的含量下降,A正确。蓝藻细胞属于原核细胞,没有叶绿体,光合作用中水的光解发生在片层膜上,B错误。光合作用产生的[H]只能用于还原C3,C错误。光合作用可以在叶绿体的类囊体薄膜上产生ATP;有氧呼吸过程中,在细胞质基质、线粒体内膜和线粒体基质中产生ATP,D错误。9.下列有关细胞衰老、细胞凋亡和细胞癌变的叙述,正确的是( )A.变形虫的细胞衰老并不意味着个体的衰老B.大量的细胞凋亡会抑制正在发育的生物体C.与正常细胞相比,癌细胞的周期、形态、结构上等都发生了变化D.细胞的凋亡和癌变,从根本上来看,都是基因选择性表达的结果解析:选C 变形虫为单细胞生物,其细胞衰老就是个体的衰老,A错误;正在发育的生物体也会发生大量的细胞凋亡,B错误;癌细胞具有无限增殖的能力,细胞的形态和结构发生了变化,C正确;细胞的凋亡是基因选择性表达的结果,细胞的癌变则是细胞的异常增殖,D错误。10.荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种,该性状的遗传由两对等位基因控制。将纯合的结三角形果实的荠菜和纯合的结卵圆形果实的荠菜杂交,F1全部结三角形果实,F2的表现型及比例是结三角形果实植株∶结卵圆形果实植株=15∶1。下列有关说法正确的是( )A.对F1测交,子代表现型的比例为1∶1∶1∶1B.荠菜果实形状的遗传不遵循基因的自由组合定律C.纯合的结三角形果实植株的基因型有4种D.结卵圆形果实的荠菜自交,子代植株全结卵圆形果实解析:选D 由题意可知,荠菜的果实形状由两对等位基因控制,遵循基因的自由组合定律;亲本的基因型应为AABB和aabb,F1的基因型为AaBb,F2中结三角形果实的植株基因型为A_B_、A_bb和aaB_,共8种基因型;结卵圆形果实植株的基因型为aabb,所以F1测交,子代表现型及比例为结三角形果实植株∶结卵圆形果实植株=3∶1;结卵圆形果实(aabb)的荠菜自交,子代植株全结卵圆形果实(aabb)。11.菠菜是雌雄异株植物,性别决定方式为XY型。已知菠菜的抗霜与不抗霜、抗病与不抗病为两对相对性状。用抗霜抗病植株作为父本,不抗霜抗病植株作为母本进行杂交,子代表现型及比例如下表,下列对杂交结果的分析正确的是( )不抗霜抗病不抗霜不抗病抗霜抗病抗霜不抗病雄株3/41/400雌株003/41/4A.抗霜基因和抗病基因都位于X染色体上B.抗霜性状和抗病性状都属于显性性状C.抗霜基因位于常染色体上,抗病基因位于X染色体上D.上述杂交结果无法判断抗霜性状和抗病性状的显隐性解析:选B 由表格信息可知,子代中抗病和不抗病个体在雌、雄个体中的比例都为3∶1,无性别差异,可判断出抗病基因位于常染色体上;可根据“无中生有(亲本都为抗病个体,后代出现不抗病个体)”推出不抗病为隐性性状。子代中,雄株全表现为不抗霜性状,雌株全表现为抗霜性状,子代性状与性别相关,可判断出抗霜基因位于X染色体上;父本为子代雌株提供抗霜基因,母本为子代雄株提供不抗霜基因,而子代雌株全表现为抗霜性状,可推出不抗霜为隐性性状。12.一个32P标记的含100个碱基对的DNA双链片段,其中鸟嘌呤占碱基总数的20%,将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述错误的是( )A.该DNA双链片段中含有氢键数目是240个B.该DNA双链片段中含有胞嘧啶的数目是40个C.子代DNA中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶3D.第三次复制过程需要240个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸解析:选C DNA双链片段有100个碱基对,其中鸟嘌呤占碱基总数的20%,则G与C的数目都为100×2×20%=40(个);根据碱基互补配对原则,A=T,G=C,该DNA双链片段中含有A和T的数目各是(100×2-40×2)÷2=60(个), A与T有两个氢键,C与G有三个氢键,因此氢键数目为40×3+60×2=240(个),A、B正确。复制3次,共得到8个DNA分子,16条DNA单链,其中只有两条单链含32P,含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7,C错误。第三次复制过程中,DNA分子数由4个变为8个,增加了4个DNA分子,需要60×4=240个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸,D正确。13.如图为人β-珠蛋白基因DNA单链与其mRNA杂交的示意图,①~⑤表示基因的不同区域。下列叙述正确的是( )A.③⑤发生突变前后的基因转录形成的mRNA结构一定不相同B.β-珠蛋白基因与其mRNA杂交的原理是碱基互补配对原则C.若④发生突变,则最终翻译形成的蛋白质结构也发生变化D.β-珠蛋白基因含有的碱基数量为其转录形成的mRNA碱基数量的两倍解析:选B 据图分析可知,③和⑤属于内含子,不能转录形成成熟的mRNA,所以③和⑤基因突变与转录形成的mRNA的结构没有关系,A错误;β-珠蛋白基因与其mRNA杂交的原理是碱基互补配对原则,B正确;若④发生突变,则转录形成的mRNA一定发生了改变,由于密码子的简并性,最终翻译形成的蛋白质结构不一定发生变化,C错误;由于非编码区和内含子片段不能形成成熟的mRNA,所以β-珠蛋白基因含有的碱基数量为其转录形成的mRNA碱基数量的两倍以上,D错误。14.某哺乳动物棒状尾(A)对正常尾(a)为显性,黄色毛(Y)对白色毛(y)为显性,但是雌性个体无论毛色基因型如何,均表现为白色毛。两对基因均位于常染色体上并遵循基因的自由组合定律。下列叙述正确的是( )A.A与a、Y与y两对等位基因位于同一对同源染色体上B.若想依据子代的表现型判断出性别,能满足要求的交配组合有两组C.基因型为Yy的雌雄个体杂交,子代黄色毛和白色毛的比例为3∶5D.若黄色与白色两个体交配,生出一只白色雄性个体,则母本的基因型是Yy解析:选C 由题意可知,该两对基因遵循自由组合定律,所以这两对基因位于两对同源染色体上,A错误;若想依据子代的表现型判断出性别,只有YY×yy这一组杂交组合,B错误;基因型为Yy的雌雄个体杂交,F1的基因型为1YY、2Yy、1yy,雄性中黄色毛∶白色毛=3∶1,雌性全为白色毛,故子代黄色毛和白色毛的比例为3∶5,C正确;当亲本的杂交组合为Yy×yy时,也可生出白色雄性(yy)个体,D错误。15.如图表示利用农作物①和②培育⑥的过程。下列相关叙述错误的是( ) A.在①②⑥之间存在生殖隔离B.Ⅰ→Ⅴ过程依据的原理是基因重组C.过程Ⅱ在有丝分裂和减数分裂中均可发生D.Ⅰ→Ⅲ→Ⅵ的过程中要应用植物组织培养技术解析:选A ①②⑥属于同一个物种,它们之间不存在生殖隔离,A错误;Ⅰ→Ⅴ表示杂交育种,其原理是基因重组,B正确;Ⅱ表示诱导基因突变,在有丝分裂和减数分裂中均可发生,C正确;Ⅰ→Ⅲ→Ⅵ表示单倍体育种,该育种方法首先要采用花药离体培养法形成单倍体,因此要应用植物组织培养技术,D正确。16.在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁4种变异类型,图甲中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是( )A.图示中的生物变异都是染色体变异B.图中所示的变异类型在减数分裂过程中均可能发生C.如果图乙为一个精原细胞,则它一定不能产生正常的配子D.图示中的变异类型都能用光学显微镜观察检验解析:选B 甲、乙和丁属于染色体变异,能用光学显微镜观察,丙属于基因重组,不能用光学显微镜观察,A、D错误;图中所示的变异类型在减数分裂中均可能发生,丙所示的变异类型不可能发生在有丝分裂过程中,B正确;若图乙为一个精原细胞,其减数分裂过程中,可能产生正常的配子和异常的配子,C错误。17.玉米株色的紫色(A)对绿色(a)为显性,该对基因位于第6号染色体上。将经X射线照射的紫株玉米的花粉授给绿株玉米,F1中出现1%的绿株。F1紫株和绿株的第6号染色体的检测结果如图所示。相关叙述正确的是( )A.亲本中紫株的基因型为Aa,绿株的基因型为aaB.X射线照射紫株花粉后,1%的花粉发生了基因突变C.F1紫株的基因型为Aa,F1绿株的基因型为aaD.F1紫株和绿株杂交,F2有4种基因型,2种表现型解析:选D 由图可知,X射线照射紫株玉米的花粉后,导致1%的雄配子第6号染色体发生了染色体片段缺失,从而丢失了部分基因,导致F1中出现1%的绿株。由于F1中含2条正常6号染色体的表现为紫株,有1条6号染色体片段缺失的表现为绿株,且绿株只占F1的1%,故亲本紫株的基因型为AA,绿株的基因型为aa,F1紫株的基因型为Aa,绿株的基因型为aO。F1紫株和绿株杂交,即Aa×aO,F2有4种基因型(Aa、AO、aa、aO),2种表现型(紫株、绿株)。18.下列有关人体内环境的叙述,正确的是( )A.血液、组织液、淋巴是体内细胞直接生存的主要液体环境,构成了人体内环境的主体B.内环境是细胞代谢的主要场所,因此理化性质需要保持相对稳定C.内环境成分中含有CO2、尿素、糖原、神经递质等D.抗原与抗体的特异性结合主要发生在内环境中解析:选D 血液包括血浆和血细胞,血浆属于人体内环境,A错误;细胞代谢的主要场所是细胞,B错误;糖原主要存在于肝细胞和肌细胞内,内环境中没有糖原,C错误;抗原与抗体的特异性结合主要发生在内环境中,D正确。19.下列对健康实验小白鼠进行处理,对其机体功能产生的相应影响的分析错误的是( )A.损伤脑干,会影响小鼠生物节律的控制、呼吸及运动的平衡B.仅破坏反射弧的传入神经,刺激感受器,无相应感觉、效应产生C.切除其胸腺,体液免疫会减弱,细胞免疫将全部丧失D.注射灭活的乙肝病毒,引起细胞分化产生浆细胞和记忆细胞解析:选A 动物体的脑干中含有呼吸和心跳中枢,并参与控制生物的节律,机体的运动受脊髓的直接控制,并受大脑的间接控制,A错误;反射的完成需借助完整的反射弧,若仅破坏反射弧的传入神经,刺激感受器,无相应感觉、效应产生,B正确;切除小鼠的胸腺,T细胞缺失,其参与的体液免疫会减弱,细胞免疫将全部丧失,C正确;注射灭活的乙肝病毒,引起细胞分化产生浆细胞和记忆细胞,D正确。20.如图表示细胞间信息交流的几种方式。有关叙述错误的是( )A.若图①表示激素调节的有关内容,则细胞甲可以是下丘脑B.若图②表示神经调节的内容,则甲细胞分泌的可以是氨基酸等化学物质C.若图③表示免疫调节的有关知识,则可以表示细胞免疫某一过程D.细胞信息交流都需要相应的受体解析:选D 若图①表示激素调节的有关内容,则细胞甲可以是下丘脑,如下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,通过体液运输作用于垂体,A正确;若图②表示神经调节的内容,则细胞甲分泌的物质可以为神经递质,如谷氨酸类,B正确;若图③可表示免疫调节的有关知识,则可表示效应T细胞与靶细胞结合,引起靶细胞裂解死亡,C正确;细胞信息交流不一定都需要相应的受体,如高等植物细胞之间可通过胞间连丝实现信息的交流,D错误。21.下列叙述正确的是( )A.浆细胞与记忆B细胞膜上的糖蛋白种类有差异B.浆细胞与效应T细胞中的遗传信息有明显差异C.浆细胞内对抗体进行加工的细胞器中含有DNAD.抗体与抗原的特异性结合发生在浆细胞的表面解析:选A 浆细胞不能识别抗原,记忆B细胞能识别抗原,所以糖蛋白种类是有差异的,A正确;浆细胞与效应T细胞中的遗传信息相同,由于基因的选择性表达形成不同细胞,B错误;浆细胞内对抗体进行加工的细胞器有内质网和高尔基体,内质网、高尔基体都不含有DNA,C错误;抗体和抗原的特异性结合主要发生在血浆中,D错误。22.下列选项是植物激素的相关示意图,表示错误的是( )解析:选B 根比茎对生长素更敏感,因此根的最适生长素浓度比茎低,A正确。双子叶植物比单子叶植物对生长素更敏感,B错误。赤霉素促进种子萌发,脱落酸抑制种子萌发;在种子萌发过程中,赤霉素增加,脱落酸减少,C正确。乙烯能促进果实的成熟,生长素能促进生长;在成熟期,乙烯含量增多;在幼果期,生长素较多,D正确。23.图1为某植食性昆虫迁入某生态系统后的种群增长速率变化曲线,图2为另一个种群中λ(当年种群数量与前一年种群数量的比值)随时间的变化曲线,下列有关叙述正确的是( )A.图1中t2~t3时期与图2中a~b时期种群年龄组成都是衰退型B.图2中a、c时种群的出生率均与死亡率相当C.图1和图2中K值出现的时间分别对应t2和dD.图1和图2可分别表示种群的“S”型增长和“J”型增长过程解析:选B 图1中t2~t3时期,虽然种群增长速率逐渐减少,但一直大于0,说明种群数量呈增长趋势,因此该时期种群的年龄组成为增长型;图2中a~b时期,λ<1,说明种群数量逐渐减少,因此该时期种群的年龄组成为衰退型,A错误。图2中a、c时λ=1,种群数量保持相对稳定,说明种群的出生率和死亡率相当,B正确。图1中K值出现的时间是t3;图2中d~e时期,种群数量成倍增加,e时期后λ的变化趋势无法判断,因此图2中K值出现的时间无法确定,C错误。图1可表示种群的“S”型增长曲线,图2中种群数量在0~a时期不变,在a~c时期减少,在c~e时期增加,种群数量变化情况既不符合“S”型增长,也不符合“J”型增长,D错误。 24.下列关于生物群落的叙述,错误的是( )A.人类活动使群落演替的方向可以不同于自然演替,也可以相同B.在“弃耕的农田→草原→灌木”演替过程中,生态系统的抵抗力稳定性增强C.森林火灾后和森林被火山岩全部覆盖后的演替类型不同D.演替总是向群落结构复杂、资源利用率提高的方向进行解析:选D 人类活动可以改变群落演替的速度和方向,A正确;在“弃耕的农田→草原→灌木”演替过程中,生物种类逐渐增多,营养结构越来越复杂,生态系统的抵抗力稳定性增强,B正确;森林火灾后的演替属于次生演替,森林被火山岩全部覆盖后的演替属于初生演替,C正确;只有在环境条件适宜的情况下,演替才向群落结构复杂、资源利用率提高的方向进行,D错误。25.如图三条曲线代表了动物物种多样性程度、动物数量易变程度及冬眠动物比例在不同类型生态系统中的变化趋势。以下说法正确的是( )A.曲线①③分别代表动物物种多样性程度和数量易变程度B.图示生态系统中热带雨林的物质能量循环速率最快C.进入冬眠状态的动物细胞中自由水的比例明显上升D.常用标志重捕法或样方法调查温带落叶林动物的丰富度解析:选A 由图示分析可知:热带雨林动植物种类最多,北极苔原动植物种类最少,曲线①代表动物物种多样性程度;热带雨林的营养结构复杂,自我调节能力强,数量易变程度小;北极苔原自我调节能力弱,数量易变程度大,曲线③代表动物数量易变程度,②代表冬眠动物比例,A正确;图示生态系统中,热带雨林的物质循环速率最快,生态系统的能量不能循环,B错误;进入冬眠状态的动物代谢减弱,细胞中自由水的比例明显下降,C错误;标志重捕法或样方法用于调查动植物的种群密度,调查物种丰富度采用取样器取样法,D错误。二、非选择题(本题共6小题,共50分。第30、31题为选考题,任选一题做答,如果全做,则按第30题计分)26.(10分)科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图,图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题:(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管,并加入适量____________,以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色,原因是_______________________。(2)图1中影响光合放氧速率的因素有______________________。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度,测定前应排除反应液中____________的干扰。(3)图1在反应室中加入NaHCO3的主要作用是____________。若提高反应液中NaHCO3浓度,果肉放氧速率的变化是________(填“增大”“减小”“增大后稳定”或“稳定后减小”)。(4)图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率,对15~20 min曲线的斜率几乎不变的合理解释是________________________;若在20 min后停止光照,则短时间内叶绿体中含量减少的物质有________(填序号:①C5 ②ATP ③[H] ④C3),可推测20~25 min曲线的斜率为________(填“正值”“负值”或“零”)。解析:(1)由教材实验可知,CaCO3能防止叶绿素被破坏,叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会因光合色素溶解于乙醇中而变成白色。(2)图1装置中放氧量的多少与影响光合作用的因素(如光照强度、温度和CO2浓度等)有关。要通过氧电极检测反应液中氧气的浓度,应排除反应液中溶解氧的干扰。(3)反应室中加入的NaHCO3能为光合作用提供CO2。若提高反应液中NaHCO3浓度,一定范围内果肉细胞的光合作用增强,超过一定范围后,受光照强度等因素的限制,光合作用不再增强。(4)15~20 min曲线的斜率几乎不变,是因为此时光合作用产氧量与呼吸作用耗氧量相等。若突然停止光照,则光反应阶段产生的[H]和ATP减少,暗反应中C3的还原过程减弱而C3的合成速率不变,故短时间内叶绿体中C5的含量减少。光照停止,光合作用的光反应不再发生,则20~25 min反应液中无O2的释放,只有呼吸作用消耗O2,故曲线的斜率为负值。答案:(除标明外每空1分)(1)CaCO3 光合色素溶解在乙醇中 (2)光照、温度、CO2(NaHCO3)浓度 溶解氧 (3)提供CO2 增大后稳定 (4)光合产氧量与呼吸耗氧量相等(2分) ①②③ 负值27.(10分)玉米(2n=20)是我国栽培面积最大的作物,近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为________,因此在________分裂过程中染色体无法联会,导致配子中无完整的______________。(2)研究者发现一种玉米突变体(S),用S的花粉给普通玉米授粉,会结出一定比例的单倍体籽粒(胚是单倍体;胚乳与二倍体籽粒胚乳相同,是含有一整套精子染色体的三倍体。见图1)。①根据亲本中某基因的差异,通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源,结果见图2。从图2结果可以推测单倍体的胚是由________发育而来。②玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制,A、R同时存在时籽粒为紫色,缺少A或R时籽粒为白色。紫粒玉米与白粒玉米杂交,结出的籽粒中紫∶白=3∶5,出现性状分离的原因是__________________,推测白粒亲本的基因型是________。③将玉米籽粒颜色作为标记性状,用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体,过程如下:请根据F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型相应的基因型________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)现有高产抗病白粒玉米纯合子(G)、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子(H),欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合(2)③中的育种材料与方法,育种流程应为______________________________________________;将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子;选出具有优良性状的个体。解析:(1)单倍体玉米体细胞的染色体数是正常玉米的一半,即10条染色体。由于单倍体玉米的细胞中没有同源染色体,所以在减数第一次分裂前期,无法联会;减数第一次分裂后期染色体随机进入两个子细胞中,最终导致产生的配子中没有完整的染色体组。(2)①从图2能够看出,3和2的结果相同,说明F1单倍体胚来源于普通玉米,由母本产生的卵细胞发育而来。②因为子代籽粒中紫∶白=3∶5,说明子代中紫粒占3/8,又因为这两对基因的遗传遵循自由组合定律,3/8=1/2×3/4,其中“1/2”为一对基因杂合子测交后代中某一性状所占比例,“3/4”为一对基因杂合子自交后代中显性性状所占比例,因此可推出白粒亲本的基因型为Aarr或aaRr,紫粒亲本的基因型为AaRr。③单倍体籽粒胚是由卵细胞发育而来的,基因型为ar,表型为白色;二倍体籽粒胚的基因型是AaRr,表型为紫色;二者胚乳的基因型为AaaRrr,表型均为紫色。(3)欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种,首先用两个纯合子(G和H)杂交,将得到的F1作为母本和突变体S杂交,挑选出表型为白色的单倍体籽粒;然后对单倍体进行染色体加倍以获得纯合子,最后筛选出具有优良性状的个体。答案:(除标明外每空1分)(1)10 减数 染色体组 (2)①卵细胞 ②紫粒亲本是杂合子 Aarr/aaRr ③单倍体籽粒胚的表型为白色,基因型为ar;二倍体籽粒胚的表型为紫色,基因型为AaRr;二者胚乳的表型均为紫色,基因型为AaaRrr(2分) (3)G与H杂交,将所得F1为母本与S杂交,根据籽粒颜色挑出单倍体(2分)28.(10分)如图为人体血糖平衡调节示意图,图中字母表示物质,数字代表结构或过程,丙和丁代表不同细胞,且图中抗体1或抗体2只与相应的受体结合。请据图回答下列问题。(1)当血糖浓度升高时,机体进行神经调节涉及的反射弧是__________________________________________(用图中汉字、数字及箭头表示)。 (2)分析图示可推测,图中丙代表__________________,D代表____________________,丙分泌C的生理功能是______________________________________________,从而使血糖浓度________(填“升高”或“降低”)。 (3)通过图示可以看出,C和D之间通过________作用共同维持血糖浓度的稳定。 (4)当某人血液中存在抗体1或抗体2时,可判定其患有糖尿病;其中可通过注射胰岛素达到降低血糖效果的糖尿病是由__________(填“抗体1”或“抗体2”)引起的;从免疫学的角度看,该糖尿病属于______病。解析:(1)由图可知,当血糖浓度升高时,共有两个调节过程,但由于“2→3”的调节过程没有神经系统参与,因此,神经系统涉及的反射弧是“感受器甲→4(传入神经)→下丘脑(神经中枢)→5(传出神经)→丙(效应器)”。(2)由图可知,C的分泌是由血糖浓度升高引起的,所以丙代表胰岛B细胞,C代表胰岛素,同理,丁代表胰岛A细胞,D代表胰高血糖素;胰岛素促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖。(3)胰岛素和胰高血糖素通过拮抗作用共同维持血糖浓度的稳定。(4)由图可知,抗体1作用于胰岛B细胞上的受体,使其无法接受葡萄糖的刺激,从而影响胰岛素的合成和分泌,因此,由抗体1引起的糖尿病可通过注射胰岛素达到降低血糖的目的;该糖尿病是由自身抗体攻击自身的组织细胞引起的,属于自身免疫病。答案:(除标明外每空1分)(1)感受器甲→4→下丘脑→5→丙(2分) (2)胰岛B细胞 胰高血糖素 促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖(2分) 降低 (3)拮抗 (4)抗体1 自身免疫29.(10分)阅读下列材料,请回答问题。材料1:“稻鱼共生系统”中,鲤鱼通过冲撞稻秧导致稻飞虱等害虫落入水中并食之,同时使清晨水稻叶片上的露水坠入水中,减少稻瘟病原孢子产生和菌丝体生长;鲤鱼的游动,又可引起水浑浊,抑制水中杂草的生长;水稻在给鲤鱼提供食物(水稻叶片)的同时,还能够抵挡烈日照射,降低表层水温;水稻能够利用氮素,降低水中铵盐浓度,为鲤鱼生长创造良好环境。材料2:科研人员对稻鱼系统、水稻单种系统进行了调查,结果如下表所示。处理调查农户(户)农药投入(kg·hm-2)农药使用次数(次)水稻产量(kg·hm-2)鱼产量(kg·hm-2)稻鱼系统1237.363.16 364.51438.34水稻单种系统11110.496.56 458.66—(1)在该“稻鱼共生系统”中,水稻、杂草的功能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。鲤鱼与稻飞虱的关系为____________________。 (2)请在图1相应位置用箭头表示该“稻鱼共生系统”成分之间的碳元素流动途径。(3)与水稻单种系统相比,稻鱼系统取得了明显的生态效益和经济效益,主要表现在________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)图2为能量流经稻田中鲤鱼种群的示意图,若图中C表示鲤鱼自身呼吸消耗量,则D中能量的去向是______________________________________。 (5)某生物兴趣小组在对该“稻鱼共生系统”进行了调查后,提出了在稻田中适当增加肉食性鱼数量,减少植食性鱼数量的建议。请分析,他们提出此建议的依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)水稻、杂草属于生态系统中的生产者,其主要功能是进行光合作用,固定太阳能,固定二氧化碳,为生物群落提供物质和能量。根据题干描述的种间关系可知,鲤鱼既以水稻叶片为食,也以稻飞虱为食,而稻飞虱食用水稻叶片,故鲤鱼与稻飞虱存在捕食和竞争的关系。(2)根据题干提供的信息,首先构建食物网,然后用箭头表示各成分之间的碳元素流动途径即可。(3)稻鱼系统取得的明显生态效益主要表现在减少农药使用,降低环境污染;取得的明显经济效益主要表现在降低生产成本,增加鱼的产量。(4)流经稻田中鲤鱼种群的能量,其去向有鲤鱼自身呼吸消耗、被分解者分解和流向下一营养级。(5)要根据肉食性鱼类和植食性鱼类的捕食对象及引起的后果回答。答案:(除标明外每空2分)(1)固定太阳能,固定二氧化碳,为生物群落提供物质和能量 捕食和竞争(1分)(2)如图:(3)减少农药使用,降低环境污染;降低生产成本,增加鱼的产量 (4)流入下一营养级和被分解者利用(1分)(5)肉食性鱼类可以捕食植食性昆虫等,有利于水稻的生长;植食性鱼类会食用稻叶,不利于水稻生长30.(10分)[选考题—生物技术实践]生物技术在日常生活中应用非常广泛,请回答下列与生物技术有关的问题:(1)在制备果酒过程中,发酵温度需要控制在________。利用葡萄糖制作果酒和果醋时,使用的微生物在结构上的不同点主要是________________________________。(2)泡菜不能急着吃,是因为__________________________________________________________________。实验室常采用________法来检测泡菜中亚硝酸盐的含量。(3)消毒和灭菌是两个不同的概念。下列适用于消毒处理的是________。(填序号)①牛奶生产线 ②培养基 ③医用注射器 ④注射药物时的皮肤 ⑤接种环 ⑥手术刀(4)从生物体内提取的天然物质丰富了人们的生活,提取橘皮精油常用的方法是________。提取胡萝卜素的流程是胡萝卜→粉碎→干燥→________→过滤→浓缩→胡萝卜素。解析:(1)制果酒的发酵温度一般控制在18~25 ℃左右。制作果酒和果醋的微生物分别是酵母菌和醋酸杆菌。从细胞结构上看,前者有细胞核,后者无成形的细胞核。(2)泡菜制作过程中,时间过短会产生较多的亚硝酸盐,因此不宜急着吃。实验室常采用比色法来检测泡菜中亚硝酸盐的含量。(3)消毒是指杀死物体上病原微生物的方法,芽孢或非病原微生物可能仍存活;灭菌是指杀灭或去除物体上所有微生物的方法,包括抵抗力极强的细菌芽孢,故适用于消毒处理的是牛奶生产线、注射药物时的皮肤。(4)提取橘皮精油常用压榨法;提取胡萝卜素的步骤是:胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。答案:(除标明外每空1分)(1)18~25 ℃ 前者有细胞核,后者无成形的细胞核(或无核膜)(2分) (2)泡菜制作时间过短,产生的亚硝酸盐较多(2名) 比色 (3)①④(2分) (4)压榨法 萃取31.(10分)[选考题—现代生物科技专题]科学家从某细菌中提取抗盐基因,转入烟草并培育成转基因抗盐烟草。下图是转基因抗盐烟草的培育过程,含目的基因的DNA和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。请分析回答下列问题。(1)在该过程中,研究人员首先获取了抗盐基因(目的基因),并采用____________________技术对目的基因进行扩增,该技术需要的条件是___________、酶、原料、模板,该技术必须用________________________________;然后构建基因表达载体,基因表达载体中除了具有目的基因、启动子和终止子之外,还需具有________________________________________________________________________。(2)用图中的质粒和目的基因构建重组质粒,不能使用SmaⅠ酶切割,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。图中①②过程为防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,应选用__________________________酶对外源DNA、质粒进行切割。 (3)为确定转基因抗盐烟草是否培育成功,既要用放射性同位素标记的______________________作探针进行分子杂交检测,又要在个体水平上鉴定,后者的具体过程是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)依题意可知,抗盐基因属于目的基因,可采用PCR(聚合酶链式反应)技术扩增目的基因,该技术需要的条件是引物、酶、原料、模板,利用PCR技术扩增目的基因时,每次循环都是在90~95 ℃时进行变性、在55~60 ℃时进行复制、在70~75 ℃时延伸,所以该技术需要用热稳定性的DNA聚合酶(或TaqDNA聚合酶)。基因表达载体由目的基因、启动子、终止子、标记基因等组成。(2)题图显示,质粒上的M抗生素抗性基因和目的基因中都含有SmaⅠ酶的识别和酶切位点,若使用SmaⅠ酶切割,会破坏质粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因,因此不能使用SmaⅠ 酶切割。抗盐基因(或目的基因)的两侧都有EcoRⅠ酶的识别和酶切位点,因此用EcoRⅠ酶切割目的基因会出现自身环化;BamHⅠ和HindⅢ识别和酶切位点分别位于目的基因的两侧,而且质粒中也有相应的酶切位点,因此用BamH Ⅰ 和Hind Ⅲ同时进行酶切,才能完整地切下该抗盐基因,同时保证目的基因与质粒连接方式的唯一性,防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化。(3)检测目的基因是否导入受体细胞,在分子水平上进行检测时,要用放射性同位素标记的抗盐基因(或目的基因)作探针进行分子杂交检测;在个体水平上进行鉴定时,可将培养的烟草幼苗栽培于含有一定盐的土壤中,观察该植株的生长状态。答案:(除标明外每空1分)(1)PCR(聚合酶链式反应) 引物 耐热的DNA聚合酶(或热稳定性的DNA聚合酶) 标记基因 (2)SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因(2分) BamHⅠ和Hind Ⅲ(3)抗盐基因(或目的基因) 将培育的烟草幼苗栽培于含有一定盐的土壤中,观察该烟草植株的生长状态(合理即可)(2分) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 必修1 分子与细胞.DOC.doc 必修2 遗传与进化.DOC.doc 必修3 稳态与环境.doc 教参目录.DOC.doc 选修模块.DOC.doc 专题检测(一) 组成细胞的分子与细胞结构、物质运输.doc 专题检测(七) 生物与环境.doc 专题检测(三) 细胞的生命历程、遗传的分子基础.doc 专题检测(二) 细胞的能量供应与利用.doc 专题检测(五) 生物的变异(含人类遗传病)、育种与进化.doc 专题检测(六) 生命活动的调节.doc 专题检测(四) 遗传的基本规律.doc 全程综合检测.DOC.doc