资源简介

第1讲　种群的特征及数量变化
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
种群的特征
A
17年—多选—T24以文字叙述的形式考查种群密度
17年—非选—T26考查对样方法的理解和应用
16年—非选—T27以文字考查对样方法的理解和应用
15年—单选—T9以文字叙述的形式考查种群密度
14年—单选—T5考查种群概念和标志重捕法的应用
14年—非选—T26考查对样方法的理解和应用
13年—单选—T2以文字叙述的形式考查标志重捕法的作用
种群的数量变动,B,
17年—单选T5以文字叙述的形式考查种群数量变动
15年—单选—T9以文字叙述的形式考查种群数量变动
探究培养液中酵母
种群数量的动态变化,c,
16年—单选—T10以文字叙述的形式考查血球计数板的应用
15年—单选—T13以文字叙述的形式考查细胞的计数(血球计数板)
15年—多选—T24探究培养液中酵母菌种群数量变动
知识整合
一、种群的概念和特征
1．种群的概念
在________占据一定空间的________的所有个体。
2．种群的特征
种群的特征有数量特征、空间特征和________，其中种群的数量特征主要有种群密度、________________、________________、年龄结构和________等。
(1)种群密度
①概念：________________某一种群全部个体的数量，是________________最基本的参数。
②常用的测定方法
a．________，适用于分布均匀的植物和活动能力较小的动物的种群密度的取样调查。
b．标志重捕法。
(2)出生率和死亡率、迁入率和迁出率
________和________是决定种群密度的最直接因素。
(3)年龄结构和性别比例
　A　　　　　 B 　　　　　C
①写出图中各年龄结构的类型
A：________，B：________，C：________。
②根据如图分析各年龄组成类型的特点以及种群密度变化的趋势。
各年龄分布
种群密度变化趋势
A
幼年个体多、老年个体少
________
B
各年龄个体比例适中
基本不变
C
幼年个体少、老年个体多
________
　　③性别比例：种群中________数量的比例。
二、种群的数量变动
1．在理想条件即____________________条件充裕，气候________，没有________的条件下，种群数量增长呈________型曲线；但自然界的资源和空间总是________，当种群密度增大时，________会加剧，天敌数量也会________，所以种群数量的增长呈________型曲线。
2．S型曲线中出现的最大值称为________________，又称________________。
3．研究种群数量变动意义：有害动物____________、野生生物资源的____________和利用，濒危动物种群的拯救和____________。
三、探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
1．探究原理
酵母菌可以用________来培养。培养基中酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、________、pH、________等因素有关。我们可以根据培养液中的酵母菌数量和时间作曲线，从而掌握酵母菌的种群数量变化情况。
2．探究目的
通过建立反映________的数学模型，分别说明________的增长规律以及种群________因素和种群内部因素对种群个体数量的制约。
3．实验器材
________，天平，锥形瓶，________，活性干酵母，质量分数为5%的葡萄糖培养液，载玻片，盖玻片，台盼蓝染液或亚甲基蓝溶液等。
4．实验过程
用天平称量0.1 g活性干酵母投入盛有500 mL质量分数为5%的葡萄糖培养液的锥形瓶中，置于适宜的条件下培养。________取样，将培养液滴在________上，经染色后选取________进行观察和计数，测定1 mL培养液中酵母菌个体的________。
5．结论与反思
根据实验数据，分析并得出结论。________以确保结果的准确性。在此基础上尝试建立酵母菌种群动态变化的________。以时间为横坐标，1 mL培养液中酵母菌的数量为纵坐标，绘出培养液中酵母菌种群个体数量的动态曲线。
6．深入研究
分析________因素(温度、培养液的pH、培养液中某养分的浓度等)对酵母菌种群个体数量变化的影响。
考点突破
考点1　种群的概念及其特点
1．种群概念的理解
(1)两个要素：“同种”和“全部”。
(2)两个条件：“时间”和“空间”，即种群具有一定的时空限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的。
(3)两个方面：从进化的观点来看，种群是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本单位。
2．种群的特点
一个种群不是简单个体的累加，而是有发展、自我调节、动态稳定以及种群密度、出生率和死亡率、年龄结构和性别比例等一系列特征的有机整体。
3．种群密度的调查方法
(1)植物及活动范围较小的动物：样方法
确定调查对象―→选取样方―→计数―→计算种群密度(平均值)
计算各个样方内种群数量的平均值(单位：株/平方米)
(2)活动范围较大的动物：标志重捕法
确定调查对象―→捕获―→标志―→放回―→重捕―→计算
公式：N∶M＝n∶m(N：种群的个体数量　M：标志数　n：重捕个体数　m：重捕中标记数)
(3)注意事项
①调查时，要选熟悉的且容易计数的植物。
②选取样方时，要按要求选取。不能随意更换位置和面积，否则调查结果将与实际有较大偏差，使调查失去意义。
③选取样方的个数要依总面积的大小而定，总面积大的选取的样方应多些。
④计数时，若有正好长在边界线上的，只计样方相邻两条边及夹角上的个体。同种植物无论大小都应计数。各小组计数都要如实，不能多报或少报。
⑤样方法适用于双子叶植物，单子叶植物不适用。植物的大小不同，样方的面积也应不同。如乔木的样方为100 m2，灌木的样方为16 m2。
⑥利用标志重捕法时标记个体与未标记个体在重捕时被捕获的概率相等。
适用范围：活动范围大的动物。
4．种群特征间的关系
(1)出生率、死亡率与年龄结构
a．增长型→出生率＞死亡率→增长
b．稳定型→出生率≈死亡率→基本不变
c．衰退型→出生率＜死亡率→减少
(2)性别比例：性别比例失调将导致出生率下降，从而引起种群增长率下降。
(3)种群特征间的关系
如图所示，在种群各特征中，直接反映种群的繁荣与衰退的特征是种群密度。能够直接决定种群大小变化的特征是出生率和死亡率。能够预测种群变化方向的特征是年龄结构。能够间接影响种群个体数量变动的特征是性别比例。
例1　如图是有关种群特征的概念图，有关分析错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．①表示种群密度，是制约种群增长的因素之一
B．春运期间，北京的人口数量变化主要取决于②③
C．预测种群数量变化的主要依据是④
D．利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫，破坏了⑤
1．据报道，中国马蜂入侵法国并在法国发展速度很快，已经对当地生产生活造成严重影响。如图是一段时间内马蜂入侵法国的种群密度随时间的变化情况，据图分析正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．CD段马蜂种群密度较低的原因是性别比例失调
B．DE段马蜂的年龄组成为稳定型
C．EF段马蜂种群不存在生存斗争
D．FG段马蜂种群的增长速率几乎为零
考点2　种群数量的增长规律
1．构建种群增长模型的方法
数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。建立数学模型一般包括以下步骤：观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达→通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。描述种群数量变化的数学模型有数学方程式和曲线图两种，二者相比，曲线图能更直观地反映出种群数量的增长趋势，但是它不够准确。
2．种群数量增长的“J”型曲线
(1)形成条件：“J”型曲线是在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害的理想条件下形成的。
(2)“J”型曲线是表示一个指数方程Nt＝N0λt(N0为种群起始数量，λ为后一年种群数量与当年种群数量的比值，t为年限)，
(3)“J”型增长曲线坐标图(如图①)和其增长率曲线坐标图(如图②)
①
②
①种群增长率是指在一段时间内，结束时种群数量相对于初始种群数量的增加部分占初始数量的比例。
②“J”型曲线的年增长率公式可表示为：种群增长率＝(Nt—Nt－1)/Nt －1＝λ一1，由于λ是个定值，则种群增长率也是个定值。
③“J”型曲线的增长速率为曲线上每一点的斜率，故“J”型曲线的增长速率随时间推移在不断变大。
3．种群数量增长的“S”型曲线
(1)形成条件：“S”型曲线在有限环境中，随种群密度的上升，个体间因有限的空间、食物(养料)和生活条件而引起的生存斗争加剧下形成的。
(2)不同种群的K值是不同的；同一种群的K值也不是固定不变的，会受到环境等因素的影响。
(3)“S”型增长曲线坐标图(如图③)和其增长速率曲线坐标图(如图④)
　　　　　③　　　　　　　　　④
该曲线所表示的种群的增长速率是变化的，种群数量变化规律是达到环境条件允许的最大K值后停止增长，保持稳定状态；增长速率开始缓慢增大，之后逐渐加快，当数量到K/2时，增长速率最大，之后又随种群密度上升而下降，直至为0。
(4)“S”型曲线随环境阻力的不断增大，种群增长率在不断变小。
(5)K值的不同表示方法
图中A、B、C、D时间所对应的种群数量为K值，A′、C′、D′时间所对应的种群数量为值。
(6)K值的应用
①野生生物资源保护：保护野生生物生活的环境，减小环境阻力，增大K值。
②有害生物的防治：增大环境阻力(如为防鼠害而封锁粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等)，降低K值。
(7)K/2值的应用：
①资源开发与利用：种群数量达到环境容纳量的一半时，种群增长速率最大，再生能力最强——把握K/2值处黄金开发点，维持被开发资源的种群数量在K/2值处，可实现种群高速增长，从而不影响种群再生，符合可持续发展的原则。
②有害生物防治：务必及时控制种群数量，严防达K/2值处(若达K/2值处，可导致该有害生物成灾)。
4．“J”型曲线和“S”型曲线比较
“J”型曲线
“S”型曲线
产生条件
理想状态：
①食物空间条件充裕
②气候适宜
③没有敌害、疾病
现实状态：
①食物空间有限
②各种生态因素综合作用
特点
种群数量以一定
的倍数连续增长
种群数量达到环境容纳量K值后，将在K值上下保持相对稳定
环境容纳
量(K值)
无K值
有K值
种群增
长速率
变大
先增大后减小
种群
增长率
保持稳定
变小
曲线
阴影部分表示环境阻力(从自然选择角度讲，阴影部分指生存斗争中被淘汰的个体数)
　　　　　　　　　　　　　　　　
例2　如图表示某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长速率随时间变化的曲线，若在t2时种群的数量为K，下列叙述正确的是(　　)
A．t0～t2时间内，种群数量呈“J”型增长
B．t1时该种群增长速率最大，种群数量最多
C．t1～t2时，该鱼的种群数量呈下降趋势
D．t2时种群的出生率与死亡率基本相等
(多选)在资源和空间有限的条件下，种群数量呈“S”型增长．如图是某藻类在不同环境温度下的种群增长曲线，下列有关叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．环境容纳量随环境温度不同而改变
B．19.8 ℃条件下环境容纳量最小
C．24.8 ℃条件下第5天左右的种群增长速率最大
D．33.6 ℃条件下种群数量将维持在K值恒定不变
考点3　探究培养液中酵母菌种群
数量的动态变化　　1.实验原理
(1)培养液中的酵母菌数量在有限环境中随着时间推移，由于营养物质的消耗、有害代谢产物的积累、pH的改变，酵母菌数量呈S型增长。
(2)酵母菌种群数量可用抽样检测、显微计数的方法得出。
血球计数板计数法
A．顶面观　B．侧面观　C．放大后的网格　D．放大后的计数室
A、B分别为血球计数板的顶面观和侧面观，C为A中的一个方格网，共9个大方格，中间的那个大方格为计数室。大方格长度为1 mm，高度为0.1 mm(即规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)，则每个大方格的体积为0.1 mm3(10－4 mL)。
C中的计数室放大后如图D，一个大方格共25个中方格计400个小方格。
故1 mL培养液中细胞个数＝5个中方格中的细胞总数×5×104×稀释倍数。
2．实验步骤
①酵母菌的培养。用天平称取0.1g干酵母投入500mL的5%的葡糖糖培养液中，置于适宜的条件下培养。
②定时取样和计数。每天同一时间取样(取样前先将培养液振荡几次)，然后用血球计数板进行观察和计数。
③连续观察7天，统计数目。
3．分析实验结果所得曲线
增长曲线的总趋势是先增加再降低。原因是在开始时培养液的营养充足、空间充裕、条件适宜，因此酵母菌大量繁殖，种群数量剧增；随着酵母菌数量的不断增多，营养消耗，pH变化等，生存条件恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量逐渐下降。
温馨提示
(1)从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差；如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取的措施是加水适当稀释。
(2)计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应只计数相邻两边及其顶点的酵母菌。
(3)本实验不需要另设对照(该实验在时间上形成前后自身对照)，但需要重复实验。
(4)每天计数酵母菌数量的时间要固定(或相同)。
例3　(2017·扬州模拟)在一定量的酵母菌培养液中放入活酵母菌若干，抽样镜检，视野下如图甲所示(图中小黑点代表酵母菌)。将容器放在适宜温度下恒温培养5小时后，稀释100倍，再抽样镜检，视野下如乙图所示。根据实验结果判断，以下叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．探究酵母菌的种群数量变化可以用标志重捕法
B．培养时，要定期向试管中添加培养液
C．培养5小时后，酵母菌种群数量已经达到K值
D．培养5小时后，酵母菌种群密度增加200倍左右
3．酵母菌是发酵工程常用的微生物，在日常生活中也有广泛应用。某同学为了研究酵母菌种群数量的变化规律，进行了下图所示的实验。请据图回答：
(1)用血球计数板制片时，应先将________放在计数室上，再用吸管滴加样液。
(2)图1是一块血球计数板正面示意图，其上有________个计数室。图2是计数室中—个小格的酵母菌分布示意图(●代表酵母菌)，计数时该小格中酵母菌数量应计为________个。
图1
图2
(3)该同学将试管中培养液摇匀后取样并制片，在显微镜下观察到如图所示的现象，则应采取的措施是________________________________。
(4)为了进一步研究温度对酵母菌种群数量变化的影响，请你简要写出实验的主要思路。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
种群的数量特征　种群增长的“J”型曲线　种群增长的“S”型曲线
探究实验的一般步骤　实验设计的基本原则　酵母菌计数方法
随堂演练
1．调查植物种群的密度常用样方法，图示中黑点表示统计的个体，下列各图中有关取样的方法统计有误的是(　　)
A
　　　　　B
C
　D
2．如图甲表示某一经济鱼类的种群特征，图乙是某时期该鱼类种群的年龄组成曲线。下列分析正确的是(　　)
第2题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．图乙为图甲C点后该经济鱼类年龄组成曲线
B．在B点时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量
C．估算一个种群的出生率和死亡率，即可确定种群密度的大小
D．D点时种群数量达到最大值
3．假定当年种群数量是一年前种群数量的λ倍，如图表示λ值随时间的变化曲线。下列相关叙述正确的是(　　)
第3题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．0～a年，种群数量增加，其年龄组成是增长型
B．a～b年，种群数量下降，其年龄组成是衰退型
C．b～c年，种群数量增加，种群呈“J”型增长
D．c～d年，种群数量增加，种群呈“S”型增长
4．(多选)对某地区新引入某生物的种群增长速率1～7年的调查研究，得到的数据如下表。下列对该种群描述正确的是(　　)
年份
第1年
第2年
第3年
第4年
第5年
第6年
第7年
增长
速率
0.66
1.54
2.81
3.67
2.94
1.65
0.03
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．种群的年龄组成为增长型
B．种群数量呈曲线“S”型增长
C．种群增长受种群密度的制约
D．第4年该种群的出生率最大
5．为探究酵母菌种群密度的动态变化，某同学按下表所列条件进行了A、B、C和D共4组实验，用1000 mL锥形瓶作为培养器皿，棉塞封口，在25℃下静置培养，其他实验条件均相同，定时用血球计数板计数。根据实验结果绘出的酵母菌种群密度变化曲线图如图，请分析回答以下问题。
实验组
A
B
C
D
培养液中葡萄糖质量分数/%
4.0
4.0
0.8
0.8
培养液体积/mL
200
800
200
800
第5题图
(1)图中曲线①、②和③分别是________组、________组和________组的结果。
(2)B组和A组的实验结果不同的原因是B组________________________________。
(3)D组和B组的实验结果不同的原因是D组________________________________。
(4)在整个实验过程中，直接从静置的培养瓶中取培养原液计数的做法是错误的，正确的方法是________________________和________________________。
(5)实验结束后，用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板的做法是错误的，正确的方法是________________________________________________________________________。
第2讲　群落的结构和演替
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
群落的结构特征
A
17年—多选—T24以文字形式考查群落的垂直结构和
群落的种间关系
17年—非选—T26考查群落的种间关系
14年—单选—T5考查群落演替的概念和结构
13年—单选—T10以表格的方式分析群落的演替
群落的演替,A,
17年—非选—T26考查群落演替的类型
14年—非选—T26考查群落演替的类型
13年—单选—T10结合表格考查群落演替
13年—非选—T26以文字叙述形式考查种间关系
知识整合
一、群落概念及结构
1．群落及其组成
(1)群落是指同一时间内聚集在一定区域中________________的集合。
(2)________是区别不同群落的重要特征。
(3)不同群落间，种群数量和种群个体数量差别很大。群落中物种数目的多少称为________。
2．种间关系
组成群落的不同物种之间存在着复杂的种间关系，按性质可以分为________、________、________和________等类型。
3．群落的空间结构
(1)垂直结构：在垂直方向上，大多数群落都具有明显的________现象。
(2)水平结构特点：植物群落水平结构的主要特征就是它的________。
(3)生态位：一个种群在自然生态系统中，在________________及其与________之间的功能关系与作用。
二、群落演替
1．概念：随着时间的推移，一个群落被另一个________代替的过程，称为演替。
2．过程：裸岩阶段→地衣阶段→________→草本植物阶段→________→森林阶段。
3．演替的类型：演替可分为________和________两种类型；群落的演替是长期变化积累的体现，而人类活动对群落演替的影响是人类活动使演替按照________________进行。
4．群落演替的比较
　　　类型
内容　　
初生演替
次生演替
起点
从来没有被植物覆盖，或植物被彻底消灭了的地方
原有植物虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还有种子或其他繁殖体
时间
经历的时间漫长
经历的时间较短
速度
缓慢
________
影响因素
________
人类活动较为关键
实例
裸岩上的演替
弃耕农田上的演替
考点突破
考点1　群落的结构
1．垂直结构
生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象。
植物的垂直分层现象：植物的分层分布与“光照强度”有关。群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱。
动物的垂直分层现象：动物的分层与其“食物”及“栖息场所”等有关。可以说，群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象。
除此之外，水域生态系统中也会因水体的物理条件(光照、温度、盐度、溶氧量等)及生物条件(天敌、食物等)的差异呈现明显的垂直分层现象，如植物由浅层到深层可有浮游植物、绿藻、裸藻、红藻等。而动物由浅层到深层也有浮游动物、各水层鱼类、底层软体动物等垂直分层分布。
2．群落的水平结构
在水平方向上，由于光照强度、地形、土壤湿度、盐碱度和生物自身生长特点不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段分布着不同的生物种群。
群落的水平结构的主要特征是表现出“镶嵌性”。镶嵌性表明植物种类在水平方向上的不均匀分布，它使群落在外形上表现为斑块相间的现象。
3．生态位
生态位重叠程度越大，种间竞争越激烈。生态位的多样性是群落结构相对稳定的基础。
4．群落结构的形成及意义
生物群落的垂直结构及水平结构都与环境中的生态因素有关，垂直结构和水平结构的具体表现都是在长期自然选择的基础上形成的对环境的适应。
生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。
例1　(2017·徐州模拟)(多选)如图中A、B、C分别代表山地、森林、海洋三个不同的自然区域内植物的分布状况。据此判断下列选项中不正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．温度是造成这三个区域内植物分布存在巨大差异的主要生态因素
B．A处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这说明群落具有垂直结构
C．C处植物的分层现象主要是因为光照的影响
D．影响B处植物出现明显分层现象的主要因素是水分
1．下列关于群落空间结构的特征及生态意义的叙述，错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．群落的空间结构特征是长期自然选择的结果
B．群落的空间结构有利于对资源的充分利用，缓解种间竞争
C．人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
D．导致这种结构特征的主要非生物因素是温度和水分
考点2　群落中的种间关系曲线图的识别
关系名称
数量坐标图
能量坐标图
特点
举例
互利共生
相互依赖，彼此有利。如果彼此分开，则双方或者一方不能独立生存。数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化
大豆与根瘤菌
竞争
图a
图b
数量上呈现出“你死我活”的“同步性变化”，两种生物生存能力不同，如图a，生存能力相同，则如图b，一般生态需求越接近的不同物种间竞争越激烈
牛与羊；农作物与杂草；大草履虫与小草履虫
寄生
对寄主有害，对寄生生物有利。如果分开，则寄生生物难以单独生存，而寄主会生活得更好
蛔虫与人；菟丝子与大豆；噬菌体与被侵染的细菌
捕食
一种生物以另一种生物为食，数量上呈现出“先增加后减少”的不同步性变化。一般来说被捕食的生物个体数较多
羊和草；狼与兔；青蛙与昆虫
　　　　例2　在某一农田生态系统中，大面积单一种植某种农作物(甲)可导致害虫A的爆发，改成条带状合理地间作当地另一种农作物(乙)后，乙生长良好，害虫A的爆发也受到了抑制。对此，不合理的解释是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．新的种间关系不利于害虫A
B．新的群落空间结构不利于害虫A
C．乙的出现使害虫A的环境容纳量下降
D．乙和害虫A存在互相抑制的竞争关系
　　　　　　　　　　　　　　　　
2．(2017·扬州模拟)疟原虫在人体内只能进行无性生殖，在按蚊体内才进行有性生殖。人被感染疟原虫的按蚊叮咬后可患疟疾。在水中，按蚊幼虫(孑孓)以藻类和细菌为食，同时又被鱼类捕食。下列叙述错误的是(　　)
A．疟原虫与人是寄生关系
B．疟原虫与按蚊是共生关系
C．藻类属于生产者，孑孓和鱼类属于消费者
D．鱼类与藻类不只存在捕食关系
请根据以下关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
种间关系　群落的垂直结构　群落的水平结构　初生演替　次生演替
随堂演练
1．一个废弃鱼塘的演替过程如下图，下列叙述正确的是(　　)
第1题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．演替先后顺序：丁→乙→丙→甲
B．生物多样性：丁>甲>丙>乙
C．此演替过程属于初生演替
D．此演替过程属于次生演替
2．为了调查废水污染对农田土壤动物类群的影响，在距受污染河流一侧不同距离进行了调查，调查结果如下表所示。下列叙述错误的是(　　)
离污染河流的距离(km)
0.1
0.5
1.0
2.0
4.0
动物类群数(类/m3)
20
23
37
50
58
动物个体总数(个/m3)
365
665
750
1983
2490
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．土壤小动物活动能力很强，一般用标志重捕法调查其丰富度
B．土壤污染物浓度与动物类群数的丰富度呈负相关
C．受污染的农田土壤中仍有一些土壤动物，说明该生态系统具有一定的抵抗力稳定性
D．水污染会降低土壤动物类群数和个体总数
3．(2017·启东月考)某一弃耕农田经历了“草丛→针叶林→针阔叶混交林→常绿阔叶林”的演替过程，相关叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．该演替属于初生演替，演替过程中物种丰富度会不断增加
B．在演替过程中，生态系统对光能的利用率会逐渐提高
C．针叶林与针阔叶混交林中，生物群落的垂直结构基本相同
D．演替过程中，常绿阔叶林中的针叶树种被常绿阔叶树种完全取代
4．某水池有浮游动物和藻类两个种群，其种群密度随时间变化的趋势如下图所示。若向水池中投放大量专食浮游动物的某种鱼(丙)，一段时间后，该水池甲、乙、丙三个种群中仅剩一个种群。下列关于该水池中上述三个种群间的关系及变化的叙述，正确的是(　　)
第4题图
A．甲和丙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群
B．甲和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群
C．丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群
D．丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群
5．(多选)下列有关群落演替的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．过度砍伐的森林会发生次生演替
B．冰山泥上发生的演替属于次生演替
C．裸岩上的演替大致经裸岩→地衣→苔藓→草本→灌木→森林几个阶段
D．人类活动往往会使群落演替按照与自然演替相同的方向进行
6．(2017·扬州模拟)下表是某地区森林群落演替过程中相关项目调查，试根据表中数据分析回答：
　　　　　调查时间
调查项目　　　　　
1953年
1973年
1984年
1996年
叶面积指数
2.48
6.61
11.28
17.76
光能截获率/%
20.3
42.3
88.9
95.9
总初级生产量
/t·hm－2·a－1
17.43
55.50
116.61
150.81
净初级生产量
/t·hm－2·a－1
1.50
14.52
23.88
26.00
第6题图
(1)该地区生物群落的演替类型属于________演替，从数据分析，在演替过程中群落物种丰富度变化趋势是______________。对该地区群落结构进行调查时，在测定群落中植物丰富度的同时，要注意调查不同物种____________情况，以获知群落的垂直结构。
(2)请在坐标图中绘出生产者呼吸量与叶面积指数之间的关系曲线。
(3)统计表明随着群落演替的进行，生态系统光能截获率变化与叶面指数的关系是________________________________________________________。
(4)当各项调查数据______________________时，可判断此生物群落发展到了顶级群落。
第1讲　生态系统的结构
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
生态系统的结构
B
17年—非选—T26以实例的形式考查生态系统的食物链
16年—非选—T27以文字形式考查分解者的类型
14年—非选—T26以图例的形式考查食物网
13年—非选—T26以文字叙述的形式考查生态系统的结构
知识整合
一、生态系统的概念
(1)由________与它的________相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统。
(2)地球上的________及其无机环境的总和，构成地球上最大的生态系统——________。
二、生态系统具有一定的结构
(1)生态系统的成分
生态系统包括以下组成成分：________________、________、________和________。生产者是________，主要是________，________可以说是生态系统的基石。________主要是动物，包括植食性动物、________、________和________等。消费者的存在，能够加快生态系统的________。此外，消费者对于植物的________和________等具有重要作用。分解者能够将动植物遗体残骸中的有机物分解成________，其主要是________和________。
(2)食物链和食物网
绿色植物所固定的________，能通过________由一个营养级向下一个营养级传递。许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构，就是________。________是生态系统保持相对稳定的重要条件。如果一条食物链上某种生物减少或消失，它在食物链上的位置可能会由其他生物来取代。一般认为，食物网越________，生态系统抵抗外界干扰的能力越强。________和________是生态系统的营养结构，生态系统的________和________就是沿着这种渠道进行的。
考点突破
考点1　生态系统的组成成分
1．各种组成成分的比较
比较
项目
组成内容
作用
生物同
化类型
地位
非生物
成分
阳光、热能、空气、水、无机盐等
为生物提供物质和能量，是生物群落赖以生存和发展的基础
略
必备
生产者
主要是绿色植物，也包括化能自养型微生物(如硝化细菌)
①将无机物转化成有机物；②将光能、无机化学能转化成有机化学能；③为消费者提供食物和栖息场所
自养型
最关键，最基础的，是生态系统的主要成分(基石)
消费者
主要是动物，包括营捕食、寄生(如病毒)和共生(如根瘤菌)的生物
①加快生态系统的物质循环；②有利于植物的传粉和种子的传播
异养型
最活跃的成分
分解者
营腐生生活的微生物及腐食性的动物(如蚯蚓、蜣螂)
通过分解作用将生物遗体、排泄物分解为无机物，供生产者重新利用
异养型
不可缺少的成分
联系
①生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”。
②生产者和各级消费者以捕食关系建立的食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道。
　　2.各种组成成分的关系
生产者是生态系统中唯一能把非生物的物质和能量转变成生物体内的物质和能量的成分，所以说生产者是生态系统的主要成分(或基石)；而如果一个生态系统没有分解者，动植物的遗体残骸就会堆积如山，生态系统就会崩溃，所以分解者在一个生态系统中是必不可少的。消费者对于植物的传粉受精，种子传播等方面，还有重要作用，所以说，生产者、消费者和分解者，是紧密联系，缺一不可的。
3．生态系统的成分判断误区
误区类型
特例
所有的植物
都是生产者
菟丝子营寄生生活，属于消费者
生产者都是
绿色植物
蓝藻、硝化细菌和光合细菌等自养原核生物也是生产者，应该说生产者主要是绿色植物
动物都是
消费者
秃鹫、蚯蚓、原生动物等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者
细菌都是
分解者
硝化细菌和光合细菌是自养型，属于生产者；寄生细菌属于消费者
　　例1　生态系统的结构包括生态系统的组成成分和食物链、食物网，下列关于生态系统组成成分的叙述，正确的是(　　)
①凡是细菌、真菌都是分解者　②凡是自养型生物都是生产者　③植物都是生产者　④动物都是消费者　⑤异养型生物都是消费者
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．② B．②③ C．③④ D．②⑤
1．(2016·江苏高考)高密度水产养殖常会引起池塘水体富营养化，影响养殖。下图为利用稻田生态系统净化鱼塘尾水的示意图，箭头所指为水流方向。请回答下列问题：
(1)鱼塘大量投饵后，水体常会出现有害的硫化物，这些硫化物最可能是饵料中的________分解产生的。
(2)图示系统在实现了水资源循环利用的同时，鱼塘富营养化还为水稻生长提供了一定的________元素营养。
(3)为调查图中稻田害虫的发生状况，可采用________法，分别统计________的种群密度。
(4)通过稻田净化，B处水样中可溶性有机物浓度比A处显著下降，其主要原因是在稻田中的________(填序号)微生物分解了大量有机物。
①好氧　②光合放氧　③厌氧　④兼性厌氧
(5)出现藻类水华的鱼塘尾水流径稻田后，B处水样中藻类数量大大减少。从生态学角度分析，藻类数量减少的原因有________________________________________________________________________。
考点2　食物链和食物网
1．食物链的分析
如：草―→兔―→狐―→虎
(1)表现形式：每条食物链的起点都是生产者(草)，终点是不被其他动物所食的动物(虎)，即最高营养级，不出现非生物的物质和能量及分解者，中间不能有任何间断。
(2)数量变动：在食物链中，当某种生物(狐)大量增加时，一般会导致作为其食物的上一营养级(兔)数量减少，作为其天敌的下一营养级(虎)数量增加。
(3)动态变化：食物链中各营养级生物之间是相互制约的，使它们的数量始终处于一种动态变化中。这种制约可能来自于种间，也可能来自于种内。
(4)单方向：食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，食与被食的关系是不可改变的，因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级。
(5)营养级分析：某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是某种群。
2．食物网的分析
(1)每条食物链的起点总是生产者，最高点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级。捕食链中有且仅有两种成分：生产者和消费者。
(2)同一种生物在不同食物链中，可以占有不同的营养级。
植物(生产者)总是第一营养级；
植食性动物(即一级/初级消费者)为第二营养级；
而肉食性动物和杂食性动物所处的营养级不是一成不变的，如猫头鹰捕食鼠时，则处于第三营养级；当猫头鹰捕食吃虫的小鸟时，则处于第四营养级。
(3)在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现两种情况，如既是捕食关系又是竞争关系。
(4)食物网的复杂程度取决于有食物联系的生物种类而并非取决于生物数量。
3．生态系统中生物数量变动情况的分析与判断
(1)处于食物链中第一营养级生物减少而导致的其它物种变动
在某食物链中，若处于第一营养级的生物减少，则该食物链中的其它生物都将减少。这是因为第一营养级是其它各种生物赖以生存的直接或间接食物来源，这一营养级生物的减少必会引起连锁反应，致使以下营养级依次减少。
(2)“天敌”一方减少，对被捕食者数量变动的影响
若一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者会因此而迅速增加。但这种增加并不是无限的，随着数量的增加，种群密度加大，种内斗争加剧，再加上没有“天敌”的压力，被捕食者自身素质必定下降，导致流行病蔓延，老弱病残增加，最终造成种群密度的减少，直至相对稳定。即天敌减少，造成被捕食者先增加后减少，最后趋向稳定。
(3)复杂食物网某种群数量的变化对其他生物的影响
①以中间环节少的作为分析依据，考虑方向和顺序应从高营养级依次到低营养级。
②生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不用考虑生产者数量的增加或减少。
③处于最高营养级且食物有多种来源的种群，若其中一条食物链中断，则该种群的数量不会发生较大的变化。如图所示的食物网中，蚱蜢突然减少，则以它为食的蜥蜴、蛇都减少，蛇减少则鹰就更多的吃兔和食草籽鸟，从而导致兔及食草籽鸟减少。所以蛇减少并不会造成鹰的减少，它可依赖其它食物来源而保持数量基本不变。
例2　(2017·江苏高考)某地因采矿导致地表下沉，成为无法利用的荒地。为了改变这种状况，有关部门因地制宜，通过引水等措施，将该地改造成湿地生态公园，一些生物陆续迁入，并逐渐形成相对稳定的生物群落。下图是该公园生态系统食物网的一部分，请回答下列问题：
(1)该公园生物群落的变化属于________演替。
(2)图中昆虫与杂食性鱼类之间的种间关系有________。
(3)在黑斑蛙的繁殖季节，雄蛙通过叫声这种________信息求偶；雌蛙通常在近岸水深10～30 cm的草丛间产卵，可采用________法了解该蛙卵块的密度。
(4)因该水域有些渗漏，补水时曾不慎引入含除草剂的水，导致一些水草死亡。水草腐烂后，图中所示的生物类群中最先快速增殖的是________。
(5)图中既含有初级消费者，又含有次级消费者的生物类群有________。若蛙类与猛禽之间还存在1个营养级，请写出该营养级中2类不同纲的生物：________。
2．如图为南极某海域的食物网。据图判断正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．此食物网共有6条食物链
B．硅藻既是生产者，又是分解者
C．磷虾在不同食物链上都属于同一营养级
D．严禁过度捕杀蓝鲸是由于其对该食物网影响最大
3．如图所示某湖泊的食物网，其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼，若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量
B．土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势
C．浮游动物总量锐减后再急升
D．浮游植物总量急升后再锐减
请根据以下关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
生态系统的结构　生态系统组成成分　生态系统营养结构　食物链　食物网
随堂演练
1．一个完整的生态系统应包括(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．食物链和食物网 B．无机环境和生物群落
C．生产者和分解者 D．阳光、生产者和分解者
2．关于生态系统中分解者的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．分解者一定都是微生物
B．营腐生生活的细菌不一定是分解者
C．分解者将动植物遗体中的有机物分解成无机物，可供绿色植物再利用
D．分解者分解动植物遗体中有机物释放出来的能量，可供绿色植物再利用
3．如图为某生态系统食物网的示意图。该食物网中(　　)
第3题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．共有两条食物链
B．能量可循环利用
C．鹰和蛇只有捕食关系
D．昆虫和鼠处于同一营养级
4．(2017·盐城模拟)如果一个生态系统有四种生物，并构成一条食物链．在某一时间分别测得这四种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物的总量，如图所示．在一段时间内，如果乙的种群数量增加，则会引起(　　)
第4题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．甲、丁的种群数量增加，丙的种群数量下降
B．甲、丙、丁的种群数量均增加
C．甲、丁的种群数量下降，丙的种群数量增加
D．甲的种群数量下降，丙、丁的种群数量增加
5．某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如图。某个时期，当地居民大量捕杀鼬，导致岛上鼠种群暴发，随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫通过跳蚤使人感染。
第5题图
回答问题：
(1)该食物网中，植物中的能量能通过________条食物链传递给鹰，鹰所处的营养级为________________；兔与人的种间关系是________。鼠疫杆菌与人的种间关系是________。
(2)通常情况下，寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响________(选填“大于”、“小于”或“等于”)鼬对鼠种群数量的影响；大量捕杀鼬会导致鼠种内竞争________(选填“增强”、“不变”或“减弱”)。
(3)生长在该岛上的蘑菇属于生态系统的________(选填“生产者”、“消费者”或“分解者”)，其体内贮存的能量________(选填“能”或“不能”)传递给植物。
第2讲　生态系统的功能
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
生态系统中的物质循环
和能量流动的基本规律
及其应用
C
16年—单选—T20考查生态系统有关知识
16年—非选—T27以综合考查生态系统中物质循环应用
15年—多选—T22考查能量流动和物质循环的应用
14年—单选—T10考查生态系统中能量流动和物质循环
13年—多选—T24以图表形式分析生态系统中的物质循环的应用(分解者的作用)
13年—非选—T26以文字叙述的形式考查生态系统中物质循环和能量流动
生态系统中
的信息传递,A,
17年—非选—T26考查信息传递的类型
15年—单选—T9以文字叙述形式考查行为信息传递
14年—非选—T26考查信息传递的类型
知识整合
一、生态系统的能量流动和物质循环
1．某营养级同化能量的4个组成部分：(1)____________________________，(2)__________________________，(3)____________________，(4)____________________。
2．能量流动的源头________，流经生态系统的总能量是：________________，流动的渠道________________。
3．能量流动的特点：________________________。能量传递的效率大小为________。生态系统的食物链一般不超过________个营养级。
4．碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以________________的形式进行的，碳循环具有________；因此又叫________________。大气中的CO2主要以______________形式进入到生物群落，碳通过________________和微生物的________形式返回到无机环境。
5．完成如图
6．关系：物质作为能量的________________；能量作为______________，推动物质循环。
二、生态系统的信息传递
1．信息的种类
物理信息，如蜘蛛网的振动频率；化学信息，如昆虫的性外激素；________信息，如蜜蜂的舞蹈；营养信息，如食物的数量。
2．作用
生命活动的正常进行，离不开信息的作用；________________________，离不开信息的传递。信息还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
3．应用
提高农产品和畜产品的产量；对________进行控制。

考点突破
考点1　生态系统的能量流动
1．生态系统能量流动概念的理解
(1)概念：生态系统中的能量的输入、传递、转化和散失的过程。
起点：生产者固定太阳能开始。
数量：生产者通过光合作用固定的太阳能的总量。
(2)某营养级能量的流动(去向)：呼吸消耗，流入下一营养级(被下一营养级同化)，分解者分解，未被利用的能量。
(3)过程
2．能量流动的特点
(1)单向流动：①在食物链中，相邻营养级生物的吃与被吃的关系不可逆转，能量不能倒流，这是长期自然选择的结果。②各营养级的能量总有一部分通过细胞呼吸以热能的形式散失掉，这些能量是无法再利用的，因此能量不能循环利用。
(2)逐级递减：①每个营养级的生物总有一部分能量不能被下一个营养级利用。②各个营养级的生物都经自身细胞呼吸而消耗相当大的一部分能量，供自身的生命活动和以热能形式散失。③各营养级中的能量都要有一部分流入分解者。④能量传递效率＝下一个营养级的同化量/上一个营养级的同化量×100%。
3．研究能量流动的意义
(1)研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，实现能量的多级利用，提高能量的利用率。
(2)研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。如在草场中只有合理确定草场的载畜量，才能保持畜产品的持续高产。
4．生物金字塔的构建和运用
不同的金字塔能形象地说明营养级与能量、生物量、数量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
形状
特点
呈正金字塔形
一般为正金字塔形，有时会出现倒金字塔形，如树上昆虫与鸟的数量关系
呈正金字塔形
象征
含义
能量沿食物链流动过程中具有逐渐递减的特性
生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减
生物量(现存生物有机物的总质量)沿食物链流动逐渐递减
每一阶
含义
食物链中每一营养级生物所含能量的多少
每一营养级生物个体的数目
每一营养级生物的总生物量
　　例1　(2017·苏州模拟)图甲表示某自然保护区的能量流动过程(单位为103 kJ/m2y)，A、B、C、D代表不同类型的生物，每一营养级所同化的能量都被分为E1、E2两部分。图乙表示某一种野生动物的数量变化曲线．请回答下列问题：
　　　　　　甲　　　　　　　　　　　　乙
(1)图甲中C代表________，E1代表的含义________________________________。
(2)为了保证各营养级能量的需求，随着营养级升高，人为输入的有机物应该________，图中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为________(保留小数点后一位)。
(3)乙图AB段表示地震后该动物数量急剧下降，决定其数量变化的主要因素是________________________________。为了保护该物种不至于被灭绝，在B点应采取________保护措施，为其提供最后的生存机会。
1．(多选)如图表示A、B两个特殊生态系统的能量金字塔。有关解释正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多
B．能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减
C．若A和B中玉米的数量相同，A若能养活10000人，则B可能只能养活1000人
D．若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则A中的人比B中的人体内污染物浓度低
考点2　生态系统的物质循环
1．生态系统的物质循环
(1)概念：在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、Ca等元素，不断进行着从无机环境到生物群落，再回到无机环境的循环过程，又称生物地球化学循环。
(2)特点：循环性和全球性。
(3)与能量流动的关系：物质作为能量的载体，使能量沿食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不断在生物群落和无机环境之间循环往返。
温馨提示
循环的对象是构成生物体的化学元素(C、H、O、N、P、S等)，而不是指这些元素构成的生物体特有的糖类、蛋白质、脂肪等有机物。
2．碳循环
(1)过程，如图所示
(2)过程解读
①碳的循环形式
a．在生物群落与无机环境间主要以CO2形式循环；
b．在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动。
②大气中的CO2来源
a．生产者、消费者的呼吸作用；
b．分解者的分解作用；
c．化石燃料的燃烧。
③实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键成分是生产者和分解者。
④目前由于大气中CO2含量持续增加，碳循环平衡被打破，形成温室效应。
3．能量流动和物质循环的关系
项目
能量流动
物质循环
形式
以有机物形式流动
以无机物形式循环
过程
沿食物链(网)单向流动
在无机环境和生物
群落间往复循环
范围
生态系统各营养级
全球
特点
单向流动，逐级递减
全球性，循环性
联系
①能量的固定、转移、释放离不开物质的合成和分解
②物质是能量沿食物链(网)流动的载体；能量是物质循环的动力
　　例2　(2017·阜宁模拟)图甲为一个长期处于稳定状态的生态系统的物质循环示意图；表是对图甲中生态系统各组成成分的能量流动情况调查结果；图乙是该生态系统中人类对物质与能量的利用情况部分示意图。请据图回答问题：
Pg
Pn
R
X
870.7
369.4
501.3
Y
211.5
20.1
191.4
Z
141.0
61.9
79.1
(1)大气中二氧化碳的来源有三个，分别是动植物的呼吸作用、__________________、__________________．若图甲中的“→”仅表示二氧化碳的流动方向，则不会存在的过程________。
(2)若图甲表示碳循环示意图，则D指的是生态系统中的________________，①过程表示的是________。
(3)表中的Pg表示同化作用固定的总能量，Pn表示生物体内储存的能量(单位：102kJ/m2·a)，则R表示的生物学含义是________________________________。每平方米每年流经该生态系统的总能量为________________________________________________________________________。
(4)图乙表示人类在草原上放养牲畜的目的是调整生态系统中的能量流动关系，使能量流向________________________________________________________________。
2．下表是某湖泊生态系统能量流动情况的调查结果，表中A、B、C、D、E、F分别表示不同种群，F为分解者：P表示种群储存的能量，R表示呼吸作用消耗的能量(单位：102 kJ/m2·a)。请回答：

A
B
C
D
E
F
P
66.2
2.1
408.5
0.8
1.9
21.1
R
84.6
9.7
554.3
1.6
9.5
211.0
　　(1)绘出该生态系统的食物网(用字母和箭头表示)________________。
(2)该生态系统中B与E的种间关系为________，若D大量死亡，则在一定时间内种群密度增加的种群是________。
(3)种群B、E分别分布在湖泊中央的上层和临近湖岸的上层，比较B和E的分布，体现了生物群落的________结构。
(4)该湖泊曾受到轻微污染，生态平衡并未遭到破坏，说明该生态系统具有较强的________________稳定性。
例3　(2016·淮安高二检测)下图为某生态系统中，能量流动与物质循环关系示意图[图中△为有毒物质浓度百万分之一(即10－6)，能量单位：kJ· cm－2·a－1]。请回答：
(1)从完成生态系统功能的角度，简要说明生产者的重要作用是____________________。
(2)该生态系统的总能量是________kJ· cm－2·a－1。
(3)用图中数值计算能量从A到B的传递效率是________，其余的能量最终通过生物的________________散失。由于生物在代谢中不能再利用________，因此能量流动具有________________的特点。
(4)图中无机物箭头指________、________和CO2等物质的流动过程。图中D是________，通过它们的________________和________________两种分解方式，将生物组织内的碳返回空气中。
(5)在生态系统中，碳循环始终与________结合在一起进行。
(6)从生态因子的角度看，存在于________中的有毒物质，经________高度浓缩，在________越高的生物体内浓度越大。
3．下图为生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。请据图回答问题。
(1)生态系统中的碳循环是指碳元素在________________之间不断循环的过程。
(2)X与甲中图示生物类群的能量来源不同，X代表的生物为________________；Y的细胞结构与丙中图示生物不同，Y的细胞结构的主要特点是________________。
(3)大气中的CO2在甲中图示的________(在a～d中选择)处合成有机物；含碳有机物在甲中图示的________(在a～d中选择)处可以分解为CO2。
(4)化石燃料除燃烧产生CO2外，还可以通过________________途径产生CO2。
请根据以下关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
生态系统的功能　能量流动的过程、特点、意义　物质循环的过程　信息传递的形式
信息传递的应用
随堂演练
1．下列关于生态系统结构与功能的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．生态系统的结构就是生态系统的营养结构
B．物质循环发生在无机环境和生物群落之间
C．萤火虫发光属于生态系统中行为信息的传递
D．生产者积累在有机物中的能量是流经生态系统的总能量
2．有人发起“多吃素食、少吃肉食”的运动，以支援粮食短缺地区的灾民。运用生态学知识对此的合理解释是(　　)
A．多吃肉食会增加心血管病的发病率
B．直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量
C．多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多
D．节省的肉食可以帮助灾民提高营养水平
3．(2017·扬州模拟)如图表示生态系统中四种成分(甲、乙和丙、丁、戊所对应方框各代表一种成分)之间的关系，以下相关叙述中，错误的是(　　)
第3题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．甲、乙和丙、戊所包含的所有种群构成群落
B．戊是分解者，但不一定是微生物
C．图中存在竞争关系的有乙1和丙1、乙2和丙2
D．丁的含量增加将导致臭氧层被破坏
4．(多选)为了拯救野生朱鹮，我国各级政府和机构采取了一系列措施，使野生朱鹮的种群数量由1981年的7只发展到2007年的800余只。朱鹮的食物1/3是小鱼，2/3是泥鳅，有关野生朱鹮的食物链如图所示，下列有关分析正确的是(　　)
第4题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．环境污染、食物短缺和栖息地的缩小等都是导致野生朱鹮大量减少的原因
B．就地保护是保护野生朱鹮最有效的方式，可使朱鹮种群数量呈“J”型增长
C．若朱鹮体重(干重)增加1.5 kg，则最多消耗水草约150 kg(干重)
D．日照时间的长短能影响朱鹮的繁殖，朱鹮感受到的这种信息属于物理信息
5．如图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中A、B、C代表三个营养级，数字均为实际测得的能量数，单位为百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射为118872百万千焦，但其中118761百万千焦的能量未被利用。
第5题图
请回答：
(1)请将流经该生态系统的总能量数填写在图中的方框内，这部分能量是________所固定的太阳能。
(2)能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为________%，从第二营养级到第三营养级的传递效率为________%。
(3)次级消费者自身消耗的能量占其同化所得到能量的百分比是________。
(4)由图可知，下个营养级不能得到上个营养级的全部能量，原因有：
①各个营养级生物体内的大量能量被________________________________________________________________________；
②其次是上个营养级的部分能量________；
③还有少数能量被________利用。
第3讲　生态系统的稳定性及其保护
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
生态系统的稳定性
B
17年—多选—T24以文字形式考查考查生态系统的稳定性
16年—单选—T20以文字叙述的形式考查生态系统的稳定性
15年—单选—T9以文字叙述的形式考查生态瓶的稳定性
13年—单选—T10以文字叙述的形式考查群落结构的稳定性
13年—非选—T26以文字叙述的形式考查生态系统的稳定性
全球性生态环境问题,B,
生物多样性保护的意义和措施,B,
15年—单选—T14以文字叙述的形式考查生物多样性
14年—单选—T17考查对生物多样性的理解
13年—多选—T24考查生物多样性的保护分析
调查当地生态环境中的主要问题，
提出保护建议或行动计划,b,13年—多选—T24考查对秸秆的研究
知识整合
一、生态系统稳定性
1．生态系统能够维持相对稳定的原因是生态系统具有________________。________________调节在生态系统中普遍存在，是生态系统的自我调节能力的基础。
2．食物网越________，其________就越________，抵抗力稳定性就越高。
3．提高生态系统的稳定性，一要控制对生态系统________的程度，对生态系统的利用，不应超过生态系统的________________________；二是对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的________投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
二、生态保护
1．我国人口现状与前景
现状：由于人口________，我国人口仍将在较长的时期内________。
2．人口增长对生态环境的影响
土地资源的压力，________资源的压力，________资源的压力，森林资源的压力，________的压力。
3．全球性生态环境的问题主要包括：
________________________________________________________________等。
考点突破
考点1　生态系统的稳定性
1．生态系统的反馈调节
(1)含义：当生态系统某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化。这种变化又反过来影响最初发生变化的那种成分的现象。其中包括正反馈和负反馈，负反馈调节在生态系统中普遍存在。
(2)负反馈调节
①作用：是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统达到平衡和保持稳态。
②实例：森林中的食虫鸟和害虫的数量变化
害虫增加→鸟食物增加→鸟数量增加→鸟吃大量害虫→害虫减少
害虫减少→鸟因饥饿死亡→鸟数量下降→鸟吃少量害虫→害虫憎加
鸟与害虫相互制约→数量相对稳定
(3)正反馈调节
①实例：若一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼体死亡腐烂后又进一步加重污染并引起更多鱼类死亡。因此，由于正反馈作用，污染越来越重，鱼类的死亡速度也会越来越快。
②正反馈调节的结果：使生态系统远离平衡。
2．生态系统具有稳定性的原因
生态系统具有稳定性是因为生态系统具有自我调节能力。负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。
(1)生态系统的结构与自我调节能力的关系如下
生态系统的组成成分
食物网
自我调节能力
越多
越复杂
大
越少
越简单
小
　　(2)生态系统的自我调节能力不是无限的。外界干扰因素的强度超过一定限度，其自我调节能力会丧失，生态系统就难以恢复。
3．抵抗力稳定性和恢复力稳定性
(1)概念
抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。
恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
(2) 两种稳定性的比较
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
概念
指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力
指生态系统在遭到外界因素的破坏后恢复到原状的能力
影响
因素
生态系统的成分越复杂，抵抗力稳定性越强
生态系统的成分越简单，则越容易恢复，与自身调节能力有关
联系
①一般来说，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性差，反之亦然
②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定
如图
所示
　　4.提高生态系统稳定性的措施
一方面要控制对生态系统的干扰程度，对生态系统的利用应适度，不应超过生态系统的自我调节能力；另一方面对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质和能量的投入，保证生态系统内部结构和功能的协调。
例1　生态系统的稳定性包括结构和功能上的稳定，图中置位点为生态系统所具备的某个理想状态，请据图回答：
(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和________，生态系统具有________、________和________三大功能。
(2)某池塘中，早期藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤大量繁殖，藻类减少，接着又引起水蚤减少，后期排入污水，加速水蚤死亡，加重污染，导致更多水蚤死亡，关于上述过程可知早期属于________反馈调节，后期属于________反馈调节。
(3)任何一个生态系统都有一定抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力，该能力称为________。生态系统中物种丰富度越大，营养结构越复杂，该稳定性越________(选填“强”或“弱”)。
(4)近年来我国多个城市出现雾霾，甚至PM2.5爆表的现象，说明生态系统的________能力是有一定限度的。
1．如图表示正常生态系统受到一定程度的干扰后，生态系统稳定性的变化。下列说法错误的是(　　)
生态系统抵抗力与恢复力稳定性关系示意图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．在受到干扰之前，曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调节能力
B．在受到干扰后，曲线偏离正常范围越晚和幅度越小，说明生态系统的抵抗力稳定性越高
C．S2所代表的面积越大，生态系统的恢复力稳定性越高
D．S3所代表的面积越小，生态系统的稳定性越高
考点2　保护生物多样性
1．生物多样性的概念
(1)生物圈内所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因，以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。
生物多样性内涵(三层次)
层次
每层次相关的内容
遗传(基因)
多样性
基因携带着遗传信息，基因控制性状，基因突变和染色体变异等是遗传多样性之源
物种
多样性
物种由多种种群组成。种群是进化的单位，突变、基因重组和自然选择使种群的基因库在代代相传的过程中保持和发展，物种多样性是生物进化的结果
生态系统
多样性
指多种多样的生态系统。保护生态系统多样性是对生物多样性最有效的保护
　　2.生物多样性的形成原因
(1)从分子水平看
　蛋白质多样性―→生物性状多样性
　(根本原因)　　　(直接原因)　　
(2)从进化角度看
物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果。
3．生物多样性的价值
4．生物多样性的保护
(1)保护生物多样性关键是协调好人类与生态环境的关系：①控制人口的增长；②合理利用自然资源；③防治环境污染；④加强立法及宣传活动。
(2)坚持“可持续发展”和“合理利用”是最好的保护，对于生物多样性的保护与利用要防止两个极端：①避免盲目地、掠夺式地开发利用，坚持可持续发展的观念。②避免禁止开发和利用，坚持合理开发是最好的保护，如规定禁渔期和禁渔区，退耕还林(草、湖)等。
(3)具体措施有：①就地保护；②易地保护，其中建立自然保护区属于最有效的措施。建立精子库，种子库等，利用生物技术进行基因保护，加强立法，执法和宣传教育。
例2　(2017·江苏高考)江苏省徐州市多年来围绕 “一城青山半城湖”理念，实施了一系列生态建设工程，生态效应逐渐显现。下列有关该生态工程的分析评价不合理的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．使物种多样性程度显著提高
B．使生物群落的组成更为复杂
C．使生态系统的类型更为多样
D．其主要目的是提高生物多样性的直接价值
2．(多选)全球范围内生物多样性有降低的趋势，对此所做的分析正确的是(　　)
A．栖息地总量减少和栖息地多样性降低是重要原因
B．栖息地破碎化造成小种群有利于维持生物多样性
C．这种变化是由于新物种产生量少于现有物种灭绝量
D．过度的人为干扰导致生物多样性降低

请根据以下关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
人口增长对生态环境的影响　全球性生态环境问题　生物多样性价值　生物多样性保护措施
随堂演练
1．下列有关生态系统稳定性的叙述，不正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础
B．生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性
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
D．生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性就越强
2．下列有关湿地生态系统的叙述，不正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．湿地蓄洪防旱的作用体现了生物多样性的直接价值
B．在群落水平上研究湿地，需要确定其范围和边界
C．弃耕水稻田中的群落演替属于次生演替
D．保护湿地生物多样性有利于维持该生态系统的稳定性
3．下列关于江苏省境内发生的几个生态事件的叙述，错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．互花米草原产美洲，引入到江苏沿海等地种植后迅速扩散并改变了滩涂生物多样性，属于生物入侵
B．克氏原螯虾(小龙虾)原产美洲，经由日本引入南京地区后迅速扩散，对农田有一定危害，但成为餐桌上的美味，不属于生物入侵
C．麋鹿原产我国，但后来在国内绝迹，从欧洲引入并在大丰境内建立自然保护区实行迁地保护
D．丹顶鹤在我国东北等地系列，迁徙到江苏沿海滩涂越冬，在盐城建立自然保护区实行就地保护
4．(多选)下列关于生物圈稳态及生物多样性保护的叙述，正确的是(　　)
A．保护生物多样性是维持生物圈稳态的重要条件
B．正反馈调节是生物圈稳态调节的基础
C．保护生物多样性的最有效措施是迁地保护
D．保护生物多样性关键是协调好人与生态环境的关系
5．移动床生物膜反应器(简称MBBR)是一种新型废(污)水生化处理技术，其核心处理装置如图所示。它的主要原理是污水连续经过装有移动填料的反应器时，附着在填料表面的微生物形成“生物膜”，通过控制条件使微生物大量繁殖，进而起到净化水质的作用。请分析并回答问题：
第5题图
(1)填料表面附着的大量细菌、真菌等微生物，从细胞结构上看，后者的主要特点是________________。从生态系统成分来看，这两种微生物属于________________。
(2)附着在填料内、外表面的微生物主要通过________呼吸的方式分解水中的有机物。
(3)MBBR中所使用的填料多为密度略低于水的聚乙烯材料，其目的是________________________________。在MBBR中虽然没有机械搅拌装置，但________可以起到搅拌作用，使填料在水中能上下运动。
(4)处理高浓度的有机废水时，可将进水速度适当放慢，原因是________________________________________________________________________。
(5)研究发现适当提高水温，可以提高处理效果，原因主要是________________________________________________________________________。
第1讲　微生物的分离与培养
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
微生物的分离和培养
B
17年—非选—T31考查微生物的分离与培养选择相关知识
16年—多选—T25考查微生物的选择的相关知识
15年—单选—T19以文字叙述的形式考查单选微生物分离与培养实验
15年—非选—T31微生物的分离与培养
某种微生物数量的测定,C,15年—单选—T13考查血细胞计数板的使用
微生物的应用,B,
14年—非选—T30结合β－胡萝卜素酵母的筛选与色素提取实验考查微生物的分离和培养的操作过程及注意事项
13年—单选—T18 结合废水处理问题考查微生物的分离和培养的操作过程及注意事项
13年—多选—T24探究微生物对秸秆的分解作用
知识整合
一、微生物的培养
1．培养基
(1)概念：人们按照微生物对________的不同需求，配制出供其________的营养基质。
(2)营养组成：一般都含有________________和无机盐。此外，还需要满足微生物生长对________、氧气以及________________的要求。
(3)种类
①按照物理状态可分为：________培养基、半固体培养基和________培养基。
②按化学成分可分为：________、合成培养基和________培养基。
③按功能可分为：基础培养基、________、鉴别培养基等。
2．微生物培养的基本技术
(1)无菌操作技术
含义：指在培养微生物的操作中，所有防止________________的方法。
关键：防止________________的入侵。
具体措施
①消毒
a．特点：使用较为________的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体________(不包括芽孢和________)。
b．常用方法：煮沸消毒法、________、化学药剂消毒法。
②灭菌
a．特点：指使用强烈的理化因素杀死物体内外________________________，包括芽孢和孢子。
b．常用方法：________灭菌、干热灭菌、________灭菌、紫外线消毒。
(2)接种技术
①平板划线法：是通过________在琼脂固体培养基表面________的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。
②________法：是将菌液进行一系列的________，然后将________的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。
二、微生物的分离与计数
1．微生物的分离
(1)原理：根据微生物对________________________等要求的不同，通过只提供目的微生物生长的必需条件，或加入____________________使非目的微生物不能生长，从而达到____________________的目的。
(2)鉴定依据：________的特征。
(3)方法：________________和________________。
2．微生物的数量测定
准备实验器材：无菌条件
↓
采集土壤，制备悬液：配成____________的系列悬液
↓
选择适于分离特定微生物的培养基：平板培养基的制备
↓
接种：无菌操作
↓
培养与观察：____________________________
↓
计数菌落：选取______________的一组为代表，进行统计
每克土壤样品的细菌数＝
3．分解纤维素的微生物的分离——纤维素分解菌的筛选
(1)取样：选择富含________的环境。
(2)将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上
①制备鉴别培养基：主要的碳源是______________________
②刚果红染色法
a．先培养____________________，再加入刚果红进行颜色反应。
b．倒平板时加入______________________________。
考点突破
考点1　无菌操作技术与微生物
的实验室培养　　1.消毒和灭菌的区别
条件
结果
常用方法
应用范围
消毒
较为温和的物理或化学方法
仅杀死物体表面或内部的部分微生物
煮沸消毒法
日常用品
巴氏消毒法
不耐高温的液体
化学药剂消毒法
用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源
灭菌,强烈的理化因素,杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子,
灼烧灭菌法,接种工具
干热灭菌法,玻璃器皿、金属用具
高压蒸汽灭菌法,培养基及容器
2．三种常用灭菌方法的比较
灭菌方法
适用材料或用具
灭菌条件
灭菌时间
灼烧灭菌
接种环、接种针或其他金属工具
酒精灯火焰的充分燃烧层
直至烧红
干热灭菌
玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等
干热灭菌箱内，160℃～170℃
1 h～2 h
高压蒸
汽灭菌
培养基等
高压蒸汽灭菌锅内；100 kPa，121 ℃
15 min～
30 min
　　3.平板划线法与稀释涂布平板法的比较
(1)平板划线法(如图1所示)
几种平板划线方法示意图
图1
(2)稀释涂布平板法
①系列稀释操作(如图2所示)
图2
②涂布平板操作(如图3所示)
图3
(3)两种纯化细菌方法(平板划线与稀释涂布平板)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
吸收量较少，较麻烦，平板不干燥效果不好，容易蔓延
适用于厌氧菌和兼性厌氧菌
1．平板划线时注意事项
(1)接种环的灼烧
①第一次划线前：杀死接种环上的微生物，避免污染培养物
②每次划线前：杀死残留菌种，保证每次划线菌种来自上次划线末端
③划线结束后：杀死残留菌种，避免污染环境和感染操作者
(2)灼烧接种环之后，要冷却后再进行操作，以免温度太高杀死菌种
(3)划线时最后一区域不要与第一区域相连
(4)划线用力要大小适当，防止用力过大将培养基划破
2．稀释涂布平板注意事项
(1)稀释操作时：每支试管及其中的9 mL水、移液管等均需灭菌；操作时，试管口和移液管应在离火焰1～2 cm处
(2)涂布平板时
①涂布器用体积分数为70%酒精消毒，取出时，让多余酒精在烧杯中滴尽，然后将沾有少量酒精的涂布器在酒精灯火焰上引燃
②不要将过热的涂布器放在盛放酒精的烧杯中，以免引燃其中的酒精
③酒精灯与培养皿距离要合适，移液管管头不要接触任何物体
3．“倒平板”的意义
平板冷凝后倒置培养，使培养基表面的水分更好地挥发，防止皿盖上水珠落入培养基造成污染
例1　(2016·江苏高考)(多选)漆酶属于木质降解酶类，在环境修复、农业生产等领域有着广泛用途。如图是分离、纯化和保存漆酶菌株的过程，相关叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．生活污水中含有大量微生物，是分离产漆酶菌株的首选样品
B．筛选培养基中需要加入漆酶的底物，通过菌落特征挑出产漆酶的菌落
C．在涂布平板上长出的菌落，通过划线进一步纯化
D．斜面培养基中含有大量营养物，可在常温下长期保存菌株
1．空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下：
①配置培养基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)；
②制作无菌平板；
③设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作；
④将各组平板置于37℃恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。
回答下列问题：
(1)该培养基中微生物所需的氮来源于________________。若要完成步骤②，该培养基中的成分X通常是________。
(2)步骤③中，实验组的操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若在某次调查中，某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了____________现象。若将30(即36－6)个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法________________(选填“正确”或“不正确”)。
考点2　生物的分离与计数
1．测定微生物数量的方法
(1)直接计数法：常用的是显微镜直接计数法。
(2)间接计数法：常用的是稀释平板计数法。
2．测定微生物数量方法的实际应用
(1)土壤中好氧型细菌的计数：
①制备土壤稀释液：取土壤表层3～5 cm处的土样；制备系列稀释液。
②取样及倒平板：该实验的接种方法是稀释涂布平板法。
③培养。
④观察记录结果：计算每克土壤样品菌数。
(2)检测某种食品中的细菌总数和大肠杆菌菌落数
一般说来，大肠杆菌菌落总数越多，说明食品的卫生质量越差。
(3)土壤中分解尿素细菌的计数
某些细菌中含有尿素分解酶，能将培养基中的尿素分解成氨，该物质的水溶液会使酚酞指示剂呈现红色。
3．制备系列稀释液的方法
将1 g土样放入99 mL无菌水中，制成102倍的稀释液，用1 mL无菌移液管吸取上述浓度的溶液0.5 mL，移入装有4.5 mL无菌水的试管中，即配制成103倍的稀释液，用同样的方法可以配制成104、105、106倍的稀释液，将待测样品进行稀释的目的是使微生物细胞分散开，使实验结果更接近真实值。
4．分离微生物实例
【分解纤维素的微生物的分离】
(1)纤维素酶
①组成：纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。
②作用
纤维素纤维二糖葡萄糖
(2)纤维素分解菌的筛选
①原理
②筛选方法：刚果红染色法，即通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
③培养基：以纤维素为唯一碳源的选择培养基。
④实验流程
土壤取样：富含纤维素的环境
↓
选择培养：用选择培养基培养，以增加纤维素分解菌的浓度
↓
梯度稀释：制备系列稀释液
↓
涂布平板：将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上
↓
挑选产生透明圈的菌落
(3)分离纤维素分解菌所用的两种培养基比较
分离纤维素分解菌的实验中先用选择培养基，再用鉴别培养基。
①选择培养基为液体培养基，以纤维素作为碳源和能源的微生物可以正常生长，而其他绝大多数微生物不能正常生长。
②鉴别培养基含琼脂，为固体培养基，细菌可在培养基上形成肉眼可见的菌落。刚果红染色法应用的就是鉴别培养基。
(4)结果分析与评价
内容
现象
结论
有无杂
菌污染
的判断
对照的培养皿中无菌落生长
未被杂菌污染
培养物中菌落数偏高
被杂菌污染
菌落形态多样，菌落数偏高
培养物中混入其他氮源
选择培养基
的筛选作用,牛肉膏培养基上的菌落数目大于选择培养基上的数目,选择培养基具筛选作用
样品的
稀释操作,得到2个或2个以上菌落数目在30～300的平板,操作成功
重复组
的结果,若选取同一种土样，统计结果应接近
1．从混合样品中分离某种微生物的方法通常有两种
(1)利用该分离对象对某一营养物质有“嗜好”的原理，专门在培养基中加入该营养物质，从而使它成为一种加富培养基。
(2)利用该分离对象对某种抑菌物质的抗性，在混合培养物中加入该抑制物，经培养后，原来占优势的微生物生长受抑制，而分离对象却可乘机大大增殖，在数量上占优势。
2．选择培养基及其应用
(1)选择培养基：在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进需要的微生物的生长，目的是从众多微生物中分离所需要的微生物。
(2)选择培养基应用实例
①培养基中加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。
②培养基中加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。
③培养基中缺氮源时，可以分离固氮微生物，因为非固氮微生物不能在此培养基上生存。
④当培养基的某种营养成分为特定化学成分时，也具有分离效果。如石油是唯一碳源时，可以抑制不能利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存，达到分离能消除石油污染的微生物的目的。
⑤改变微生物的培养条件，也可以达到分离微生物的目的，如将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物。
例2　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质含________个氨基酸。
2．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________(选填“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)。
例3　某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料纯化乳酸菌。分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的乳酸菌能溶解培养基中的碳酸钙。回答下列问题：
(1)分离纯化乳酸菌时，首先需要用________________对泡菜滤液进行梯度稀释，进行梯度稀释的理由是________________________________________________________________________________。
(2)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有________________________________和________________________________。分离纯化时应挑选出________________的菌落作为候选菌。
(3)乳酸菌在－20℃长期保存时，菌液中常需要加入一定量的________(选填“蒸馏水”、“甘油”或“碳酸钙”)。
3．(2017·东台模拟)下列有关微生物培养的叙述，错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．用平板划线法分离大肠杆菌时，需要多次灼烧接种环
B．倒置平板可防止培养皿盖上的冷凝水滴落，造成污染
C．新配置的培养基可以用高压蒸汽灭菌或干热灭菌的方法灭菌
D．获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
微生物的分离　培养基配置　纯化　消毒　灭菌　分装　包扎　搁置斜面　平板划线法、稀释涂布平板法
随堂演练
1．下列关于微生物的分离和培养的有关叙述，错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．微生物培养前，需对培养基进行消毒
B．分离土壤中不同的微生物，要采用不同的稀释度
C．测定土壤样品中的细菌数目，常用菌落计数法
D．分离能分解尿素的细菌，要以尿素作为培养基中唯一的氮源
2．(2015·江苏卷)做“微生物的分离与培养”实验时，下列叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．高压灭菌加热结束时，打开放气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖
B．倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上
C．为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落
D．用记号笔标记培养皿中菌落时，应标记在皿底上
3．欲分离筛选出能分泌脂肪酶的细菌，应选择下列固体培养基(仅列出了碳氮源)中的(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．蛋白胨、柠檬酸铁铵 B．橄榄油、硫酸铵
C．乳糖、酵母膏 D．葡萄糖、蛋白胨
4．下列有关微生物的培养或纯化的叙述，错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．微生物在培养前要先对培养基进行灭菌处理再接种
B．培养液中溶氧量的变化会影响酵母菌的繁殖和代谢途径
C．分离自养型微生物的方法是用纤维素作为唯一碳源的培养基
D．分离纯化微生物的常用方法是平板划线法和涂布平板法
5．(多选)不同的微生物对营养物质的需要各不相同。下列有关一种以CO2为唯一碳源的自养微生物营养的描述中，不正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．氮源物质为该微生物提供必要的氮素
B．碳源物质也是该微生物的能源物质
C．无机盐是该微生物不可缺少的营养物质
D．水不是该微生物的营养要素之一
6．下列有关“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验”的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．分解尿素的细菌能产生脲酶，将尿素分解产生氮气
B．用选择培养基选择出分解尿素的细菌，杀死其他微生物
C．统计尿素分解菌的数目时，以菌落数在300以上的平板进行计数
D．用尿素为唯一氮源、加有酚红指示剂的培养基培养尿素分解菌，指示剂变红
7．(2015·江苏高考)人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃，可用来发酵处理秸秆，提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果，研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株，并对其降解纤维素能力进行了研究。请回答下列问题：
(1)在样品稀释和涂布平板步骤中，下列选项不需要的是________(填序号)。
①酒精灯　②培养皿　③显微镜　④无菌水
(2)在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是__________________________________________________________________________。
(3)向试管内分装含琼脂的培养基时，若试管口粘附有培养基，需要用酒精棉球擦净的原因是____________________________________________________。
(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员在刚果红培养基平板上，筛到了几株有透明降解圈的菌落(见下图)。图中降解圈大小与纤维素酶的________有关。
图中降解纤维素能力最强的菌株是________(填图中序号)。
(5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4，在不同温度和pH条件下进行发酵，测得发酵液中酶活性的结果见下图，推测菌株________更适合用于人工瘤胃发酵，理由是____________________________________________________________________________________________________________________。
第7题图
第2讲　传统发酵技术的应用
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
发酵食品加工的基本方法
A
13年—单选—T14考查对果酒、果醋发酵实验的分析
腐乳的制作
a
17年—单选—T10考查腐乳制作的相关知识
16年—单选—T18考查腐乳制作的相关知识
15年—单选—T17以文字叙述的形式考查腐乳的制作
果酒和果醋的制作,b,
17年—多选—T25考查果酒与果醋的发酵实验
15年—多选—T24考查酵母菌发酵产生酒精
14年—多选—T24考查果酒和果醋发酵的条件控制
知识整合
一、果酒和果醋的制作
1．制作原理
果酒制作
果醋制作
菌种
酵母菌
醋酸菌
菌种
来源
________上的野生型酵母菌
变酸酒表面的菌膜
发酵
过程
有氧条件下，酵母菌通过________大量繁殖：C6H12O6＋6O2____________；无氧条件下，酵母菌通过________产生酒精：C6H12O6__________________
氧气、糖源________时：
C6H12O6＋2O2
2CH3COOH＋2CO2＋
2H2O；氧气、糖源________时：C2H5OH＋O2
________
温度
一般酒精发酵________℃，繁殖最适为________℃左右
最适为________℃
气体
前期：________，
后期：________
需要________
时间
________d
________d
2.制作流程
二、腐乳的制作
1．菌种：主要是________。
2．原理
①蛋白质 ________＋小分子的肽。
②脂肪________＋________。
3．制作流程：让豆腐上长出________→________→________________→密封腌制。
考点突破
考点1　果酒和果醋的制作
1．发酵装置的设计思路
(1) 酵母菌属于兼性厌氧菌，酵母菌的繁殖需要氧气，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。酵母菌产生酒精需要无氧条件，应控制充入氧气的量，故应在充气口设置开关。
(2)由于在发酵过程中都产生CO2，因此又需设置排气口；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.果酒和果醋制作的比较
项目
果酒制作
果醋制作
菌种及代谢方式
酵母菌、异养
兼性厌氧型
醋酸菌、
异养需氧型
发酵条件：温度
18～25 ℃
(最适温度20 ℃)
30～35 ℃
发酵条件：pH
5.0～6.0(酸性)
酸性
发酵条件：O2
前期需氧，
后期不需氧
一直需氧(醋酸
菌缺氧会死亡)
重要反应
有氧条件：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋大量能量
无氧条件：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量
糖充足：C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋少量能量
缺糖：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋少量能量
发酵时间：10～12 d，7～8 d
结果评价：
都可以通过嗅味和品尝进行鉴定，也都可以镜检相应的微生物。
可以通过酸性重铬酸钾检测酒精，可通过pH试纸检测发酵前后发酵液的pH变化。
【重要提醒】
1．果酒和果醋的制作成功的关键点
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，再除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染
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不用直管
　　2.果酒、果醋发酵条件的控制
(1)葡萄汁装入发酵瓶时，要留约1/3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醋酸发酵。
(3)充气：酒精发酵为无氧发酵，需封闭充气口；醋酸发酵为有氧发酵，需适时通过充气口充气。　　
例1　(2017·江苏高考)(多选)下图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响
B．果酒发酵中期通入氮气，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸
C．果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关
D．气体入口与气体出口可以交换使用
1．某研究性学习小组以樱桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述正确的是(　　)
A．酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度较高
B．先供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵
C．与人工接种的发酵相比，自然发酵获得的产品品质更好
D．适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖
考点2　腐乳制作的实验流程与材料用量
1．材料及用量
(1)制作腐乳时选择含水量为70%左右的豆腐。
(2)用盐腌制时，注意控制盐的用量：豆腐块与盐的质量比约5∶1。盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味。
(3)卤汤中酒的含量应控制在12%左右。酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，杂菌繁殖快，可能导致豆腐腐败。
2．实验流程
(1)直接接种或利用空气中的毛霉孢子自然接种让豆腐长出毛霉
(2)加盐腌制
(3)加卤汤装瓶：卤汤
(4)密封腌制：用酒精灯对瓶口灭菌后密封
3．影响腐乳品质的条件
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
　　4.发酵技术中常用菌种比较
酵母菌
醋酸菌
毛霉
生物学分类
真核生物
原核生物
真核生物
代谢类型
异养兼性
厌氧型
异养需氧型
异养需氧型
发酵条件
前期需氧，
后期不需氧
一直需氧
一直需氧
生长适宜温度
18 ℃～25 ℃
30 ℃～35 ℃
15 ℃～18 ℃
主要生殖方式
条件适宜时
出芽生殖
二分裂生殖
孢子生殖
生产应用
酿酒、发面
酿醋
制作腐乳
　　例2　(2017·江苏高考)下列关于“腐乳的制作”的实验，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
2．下列有关传统果酒、果醋发酵和腐乳制作的比较，不正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．果酒、腐乳发酵的主要微生物属于真核生物，果醋发酵菌种属于原核生物
B．三种发酵过程中都可以通过控制发酵温度实现对微生物类型的控制
C．果酒发酵在无氧环境下进行，果醋和腐乳发酵在有氧条件下进行
D．果酒、果醋和腐乳制作过程利用的都是微生物胞内酶
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
果酒、果醋、腐乳、菌种、温度、原理、水分、呼吸类型、操作流程
随堂演练
1．下列关于制作葡萄酒和葡萄醋的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．制果酒最快捷的途径是先制果醋，再制果酒
B．榨汁前，先将新鲜葡萄进行冲洗后再去枝梗
C．无氧条件下，醋酸菌能将酒精直接变为醋酸
D．整个制作过程中，应杜绝微生物的生长繁殖
2．(2017·东台模拟)下列有关果酒果醋的制作和腐乳制作的说法，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．腐乳制作中加料酒主要是为了灭菌，避免腐乳变质
B．豆腐块装瓶时，为了避免影响口味，逐层加盐量大致相等
C．在酒精发酵旺盛时，醋酸杆菌能将果汁中的糖发酵为醋酸
D．在果醋发酵过程中，适时通过充气口充入氧气，有利于醋酸菌的代谢
3．下列关于果酒和果醋的制作原理、发酵过程的叙述中，错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．果酒和果醋的发酵菌种不同，但代谢类型相同
B．制作果酒和果醋时都应用体积分数为70%的酒精对发酵瓶消毒
C．变酸果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌的菌落
D．果酒和果醋的制作可用同一装置，但需控制不同发酵条件
4．(多选)腐乳制作过程中，将长满毛霉的豆腐块用盐腌制之前需进行“搓霉”处理，即将豆腐块表面的毛霉搓平，贴在豆腐块的表面，形成“皮”(如图)。“搓霉”处理的目的是(　　)
第4题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．有利于腐乳成形
B．防止腐乳块之间粘连起来
C．防止腌制过程中杂菌污染
D．留出毛霉在腌制中继续生长的空间
5．(2016·江苏卷)下列关于中学“腐乳的制作”实验，叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．加盐主要是为了调节水分，利于毛霉生长
B．加料酒主要是为了灭菌，避免腐乳变质
C．发酵过程中起主要作用的是乳酸杆菌
D．实验室制作的腐乳不宜直接食用
6．葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题。
　 甲　　　　乙　　　　丙
注：各发酵瓶的左侧管为充气管，右侧管为排气管
第6题图
(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是________。
(2)该微生物通过无氧呼吸可分解________，产生的终产物是________和________。
(3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需要排气一次。据图分析，甲和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是__________________________，导致发酵中出现的主要异常现象是________________________________。丙同学的错误是________________________，导致发酵中出现的主要异常现象是______________________________。
(4)上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是________、________、________。
(5)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作错误是________________。
7．苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的，回答下列问题：
第7题图
(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________(选填“低于”或“高于”)第二阶段。
(4)醋酸杆菌属于________核生物，其细胞结构中________(选填“含有”或“不含有”)线粒体。
第1讲　细胞中的元素和化合物、细胞中的无机物
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
水和无机盐的作用
A
13年－单选－T16考查水和无机盐的作用与调节
检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质
b
17年－单选－T1考查还原糖的鉴定
16年－单选－T5考查脂质还原糖的鉴定
15年－多选－T23考查脂质还原糖的鉴定
14年－多选－T22考查生物组织中还原糖的鉴定
13年－多选－T21考查蛋白质还原糖的鉴定
知识整合
一、组成细胞的元素
1.构成生物大分子的基本骨架的元素：________。
2.存在形式：细胞中的元素大多以________的形式存在。
3.生物界与非生物界的元素分析
二、组成细胞的化合物
1.种类与含量
注：细胞中含量最多的化合物：__________；
细胞中含量最多的有机化合物：__________。
2.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
根据实验原理将下列被检测物质、试剂、颜色变化正确连线
检测物质　　　　试剂　　　　　 颜色变化
①果汁　　　 a.苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液　　 Ⅰ.砖红色沉淀
②马铃薯汁　 b.斐林试剂　　　　　 Ⅱ.橘黄色(红色)
③花生子叶　 c.双缩脲试剂　　　　 Ⅲ.蓝色
④鸡蛋清　　 d.碘液　　　　　　　 Ⅳ.紫色　
三、细胞中的无机物
1.水
存在形式
含量
概念
生理作用
________
大约4.5%
与细胞内其他物质________
________的重要组成成分
________
大约95.5%
以________状态存在，可以自由流动
________、作为反应物参与细胞中各种代谢、液体环境、运送营养物质和代谢废物等
2.无机盐
考点突破
考点1　组成细胞的元素
1.生物界与非生物界间及各种生物之间就元素“种类”来看具有统一性，就元素“含量”来看却具有差异性。
2.C是构成细胞的最基本的元素。
3.
例1　下列有关生物体内元素和化合物的叙述，正确的是(　　)
A.贮藏中的种子不含自由水，以保持休眠状态
B.生活在盐碱地的柽柳根细胞液浓度小于土壤溶液浓度
C.缺水时，动物体的正反馈调节能促使机体减少水的散失
D.生物可根据自身生命活动的需要，有选择地从环境中吸收所需的元素
1.下列有关组成生物体细胞的化学元素的叙述中，错误的是(　　)
A.组成生物体的最基本元素是碳
B.H1N1病毒和桃树共有的元素是C、H、O、N、P等
C.生物体内含有的元素都是生物体所必需的
D.Cu、Mn、Mo、B都是组成生物体的微量元素
考点2　检测生物组织中的还原糖、
脂肪和蛋白质　　1.实验流程
(1)还原糖的检测和观察
(2)脂肪的检测和观察
方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色
方法二：
取材：花生种子(浸泡)，将子叶徒手切片成薄片
观察：先在低倍镜下寻找到已着色颗粒，再用高倍镜观察
↓
结论：圆形小颗粒呈橘黄色，说明有脂肪存在
(3)蛋白质的检测和观察
选材与制备：蛋清稀释液或黄豆浆滤液
结论：说明组织样液中存在蛋白质
(4)淀粉的检测和观察
取材：马铃薯匀浆
结论：组织样液中含有淀粉
2.斐林试剂与双缩脲试剂比较
斐林试剂
双缩脲试剂
甲液
乙液
A液
B液
成分
0.1g/mLNaOH溶液
0.05g/mLCuSO4溶液
0.1g/mLNaOH溶液
0.01g/mLCuSO4溶液
鉴定物质
还原糖
蛋白质
添加顺序
甲乙两液等量混匀后立即使用
先加入A液1mL，摇匀；再加入B液3～4滴，摇匀
反应条件
50～65℃水浴加热
不需加热，摇匀即可
实验结果
样液出现砖红色沉淀
样液变紫色
3.重要提醒
(1)检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质的实验材料应选择白色或无色材料，以免干扰实验结果的颜色。
(2)斐林试剂很不稳定，需现配现用，应将组成斐林试剂的甲液(0.1g/mL的NaOH溶液)和乙液(0.05g/mL的CuSO4溶液)分别配制、储存，使用时再临时配制，配制完后立即使用。
(3)双缩脲试剂的使用，应先加试剂A液(0.1g/mL的NaOH溶液)，造成碱性的反应环境，再加试剂B液(0.01g/mL的CuSO4溶液)，产生紫色络合物。其中双缩脲试剂B液的量不能过量，因为过量的双缩脲试剂B会与试剂A反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色。
(4)在鉴定蛋白质的实验中，用鸡蛋清作实验材料时必须稀释，以免实验后粘固在试管壁上，使反应不彻底，也不易洗刷试管。
(5)在鉴定脂肪的实验中，若用花生种子作实验材料，必须提前浸泡3～4h，浸泡时间短了，不容易切片；浸泡时间过长，则组织太软，切下的薄片不易成形。染色时间不宜过长。
(6)做鉴定还原糖和蛋白质的实验时，在鉴定之前，可以留出一部分样液，以便与鉴定后的样液的颜色变化作对照，这样可以增强说服力。
例2　(2015·江苏高考)(多选)下列关于实验现象与结果的分析，错误的是(　　)
A.组织切片上滴加苏丹Ⅲ染液，显微观察有橘黄色颗粒说明有脂肪
B.组织样液中滴加斐林试剂，不产生砖红色沉淀说明没有还原糖
C.洋葱表皮细胞滴加蔗糖溶液后，发生质壁分离说明细胞有活性
D.PCR产物中加入二苯胺试剂，加热变蓝说明有目的DNA产生
2.(2016·江苏高考)关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定实验，下列叙述正确的是(　　)
A.还原糖、DNA的鉴定通常分别使用双缩脲试剂，二苯胺试剂
B.鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热
C.二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色
D.脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀
考点3　水和无机盐
1.自由水和结合水
(1)自由水和结合水可以相互转化。即温度升高时，自由水多，反之，结合水多。
(2)自由水与结合水的比值反映细胞的生理状态。比值越大，代谢越旺盛，抗逆性越差；比值越小，代谢越缓慢，抗逆性越强。
(3)鲜种子在阳光下晒干时重量减轻，减少的是自由水，体内仍具结合水，仍具活性，代谢会减弱；干种子用水浸泡后仍可萌发；晒干的种子烘烤的过程中散失的主要是结合水，失去结合水的种子没有活性，浸泡后不能萌发。
2.几种重要无机盐的作用及含量异常引起的病症
无机盐
作用
含量异常引起的病症
I－
甲状腺激素的组成成分
缺乏时患地方性甲状腺肿
Fe2＋
血红蛋白的组成成分
缺乏时患缺铁性贫血
Ca2＋
能降低神经系统的兴奋性
血钙过低时，会出现抽搐现象，血钙过高时，会患肌无力
Na＋
主要维持细胞外液的渗透压
过低时不能维持细胞的正常形态
K＋
主要维持细胞内液的渗透压，还具有维持心肌舒张的作用
血钾过低时，心动过速，血钾过高时，心动过缓
Mg2＋
组成叶绿素的基本元素
缺乏时叶片变黄，影响光合作用
B
促进花粉的萌发和花粉管的伸长
油菜缺硼时，会出现“花而不实”
　　例3　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
3.下列有关生物体内水和无机盐的叙述，不正确的是(　　)
A.体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水
B.植物缺Mg2＋一定会影响其光合作用效率
C.生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水
D.细胞中的结合水增多，细胞代谢增强
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
自由水　结合水　无机盐　还原糖　斐林试剂　砖红色　脂肪　蛋白质
随堂演练
1.下列说法正确的是(　　)
A.所有细胞中的化合物的含量是一样的
B.所有细胞中化合物的种类都一样
C.各种细胞中的元素种类完全一致
D.细胞中都有蛋白质和核酸
2.还原糖、脂肪、蛋白质和淀粉四种有机物的鉴定实验中，选材或操作正确的是(　　)
A.用斐林试剂检测胡萝卜汁中的还原糖
B.向花生种子匀浆中滴加甲基绿染液检测脂肪
C.双缩脲试剂A液与B液先混合摇匀后检测豆浆中的蛋白质
D.向马铃薯匀浆中滴加碘液可检测淀粉
3.(2017·浙江高考)哺乳动物血液中某种离子含量过低会导致肌肉发生抽搐。该离子是(　　)
A.Fe2＋ B.Ca2＋ C.Cl－ D.I－
4.下列有关组成生物体化学元素的论述，正确的是(　　)
A.组成生物体和无机自然界的化学元素中，碳元素的含量最多
B.人、动物与植物所含的化学元素的种类完全相同
C.生物界与非生物界具有统一性的一面
D.同一生物体的不同细胞中各种化学元素的含量比例基本相似
5.(多选)在1、3、5号试管中分别加入2mL蒸馏水，2、4、6号试管中分别加入2mL发芽的小麦种子匀浆样液，然后在1～4号试管中适量滴加斐林试剂，5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂，摇匀。预期观察到的实验现象是(　　)
第5题图
A.1、3、5号试管内都呈蓝色
B.3组实验中甲组和乙组的实验结果相同
C.4号试管内呈砖红色，其余试管内都呈蓝色
D.4号试管内呈砖红色，6号试管内呈紫色
第2讲　生命活动的主要承担者——蛋白质
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
蛋白质的结构和功能
B
17年—单选—T3考查蛋白质结构和功能
16年—单选—T4考查蛋白质结构和功能
15年—单选—T1考查蛋白质、脂质、核酸、糖类的结构和功能
知识整合
一、氨基酸及其种类
1.元素组成：主要由________________元素组成，有的含少量的__________等元素。
2.种类：约有________种，根据能否在人体内合成分为________和____________。
3.结构通式：________________。
4.结构特点：每种氨基酸至少都含有________________________________，并且都有一个氨基和一个羧基连在________________。氨基酸的不同在于________的不同。
二、蛋白质的结构及其多样性
1.脱水缩合：一个氨基酸分子的________(—COOH)与另一个氨基酸分子的氨基(______)相连接形成______，同时脱去一分子水。
(1)肽键：两个氨基酸经过脱水缩合后形成的化学键。可表示为________________________________________________________________________。
(2)二肽：由________个氨基酸分子缩合而成的化合物，含有________个肽键。
(3)三肽：由________个氨基酸分子缩合而成的化合物，含有________个肽键。
(4)多肽：由3个或3个以上氨基酸分子缩合而成的化合物，通常呈链状结构，叫做________。
2.蛋白质多样性的原因
由于组成蛋白质的氨基酸在__________、__________、________上的不同，以及构成蛋白质的多肽链在________和__________上的不同，所以蛋白质具有多样性。
3.蛋白质在高温、强酸、强碱等条件下会发生变性，是因为蛋白质分子的________受到破坏，蛋白质的结构多样性决定蛋白质的功能多样性。
三、蛋白质的功能
1.连线
2.一切生命活动都离不开蛋白质，因为蛋白质是生命活动的________。
考点突破
考点1　蛋白质的四个结构层次及其多样性
有关蛋白质的几点重要提醒
1.脱水缩合生成的H2O中的H来自于—COOH和—NH2，O来自于—COOH。
2.由于基因的选择性表达，同一生物的不同细胞中蛋白质种类和数量会出现差异。
3.在核糖体上合成的是多肽，而不是蛋白质，多肽经内质网和高尔基体加工后，形成具有一定结构和功能的蛋白质。
4.基因表达时，从mRNA上的起始密码子开始，两个起始密码子分别对应的是甲硫氨酸和缬氨酸，所以推测绝大多数的蛋白质都含有S元素。根据氨基酸的结构通式，S元素、血红蛋白中的铁元素等一定位于R基上。
例1　(2017·江苏高考)下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是(　　)
A.α－鹅膏蕈碱是一种环状八肽，分子中含有8个肽键
B.蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的
C.蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的
D.变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应
1.(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，氢来自于氨基和羧基
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，而且也与功能基团有关
考点2　蛋白质分子形成过程中的相关计算
1.肽键数、脱去水分子数、蛋白质相对分子质量的计算
假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链：
氨基酸分子数
肽链条数
形成肽键数
脱去水分子数
氨基酸的平均相对分子质量
多肽相对分子质量
至少氨基数目
至少羧基数目
n
1
n－1
n－1
a
na－18(n－1)
至少1个
至少1个
n
m
n－m
n－m
a
na－18(n－m)
至少m个
至少m个
　　若形成的多肽是环状：肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数目。
2.链状多肽中H、O、N原子数的计算
(1)H原子数＝各氨基酸的H原子数之和－2×脱水数。
(2)O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸的O原子数之和－脱去水分子数。
(3)N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子数之和。
3.链状多肽中实际含氨基数、羧基数的计算
(1)氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数＝各氨基酸中氨基总数－肽键数。
(2)羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数＝各氨基酸中羧基总数－肽键数。
例2　一条由39个氨基酸形成的环状多肽，其中有4个谷氨酸(R基为—CH2—CH2—COOH)，则该多肽(　　)
A.有38个肽键　　　　　 B.可能没有游离氨基
C.至少有5个游离羧基　　 D.至多有36种氨基酸
2.(多选)有关图中蛋白质的叙述，正确的是(　　)
A.形成该蛋白质时共脱掉124个水分子
B.该蛋白质含有两条肽链
C.该蛋白质的R基中共含17个氨基
D.该蛋白质共有111个肽键
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
元素组成　氨基酸　结构通式　脱水缩合　　多肽　蛋白质结构多样性　蛋白质功能多样性
随堂演练
1.下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是(　　)
A.蛋白质在常温下可与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应
B.蛋白质分子的空间结构发生改变一般不会导致其功能改变
C.线粒体中能催化与氧结合形成水的蛋白质分布在内膜上
D.浆细胞合成和分泌抗体需要核糖体、内质网和高尔基体参与
2.多个氨基酸分子缩合成含两条肽链的蛋白质时，相对分子量减少了900，由此可推知此蛋白质分子所含的氨基酸数和氨基数至少是(　　)
A.52、2 B.50、2 C.52、50 D.50、52
3.人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质(　　)
A.都含有20种氨基酸
B.都是在细胞内发挥作用
C.都具有一定的空间结构
D.都能催化生物化学反应
4.(多选)如图表示有关蛋白质分子的简要概念图，下列对图示分析正确的是(　　)
第4题图
A.a中不一定含有S元素
B.①过程发生所需模板和运输b的工具都是RNA
C.多肽中b的数目等于c的数目
D.蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的根本原因
5.(多选)层粘连蛋白分子是由一条重链(A链)和两条轻链(B1、B2链)构成的高分子糖蛋白，作为细胞的结构成分，它含有多个结合位点，对细胞间粘连及细胞的分化等都有作用。层粘连蛋白分子结构示意图如图，若该蛋白分子由m个氨基酸构成，下列有关说法正确的是(　　)
A.该层粘连蛋白分子含有的肽键数为m－3
B.该蛋白在细胞识别中具有重要作用
C.癌细胞膜相对正常细胞膜而言表面的层粘连蛋白少
D.该物质的合成只需核糖体即可完成
第5题图
第3讲　细胞中的核酸、糖类和脂质
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
核酸的结构和功能
B
15年—单选—T1考查蛋白质、脂质、核酸、糖类的结构和功能
14年—单选—T1考查DNA结构的知识
13年—单选—T1考查脂质、蛋白质、核酸、糖类的知识
糖类的种类和作用
B
17年—单选—T1考查糖类的结构和功能
15年—单选—T1考查蛋白质、脂质、核酸、糖类的结构和功能
15年—单选—T8考查糖类的作用
13年—单选—T1考查脂质、蛋白质、核酸、糖类的知识
脂质的种类和作用
A
15年—单选—T1考查蛋白质、脂质、核酸、糖类的结构和功能
13年—单选—T1考查脂质、蛋白质、核酸、糖类的知识
一、核酸的结构、功能与分布
1.核酸的结构和功能
(1)核酸的元素组成：由________________________五种元素组成。
(2)核酸的结构
基本单位：如图
Ⅰ.b是________，由一分子m________、一分子a________和一分子c磷酸组成。
Ⅱ.根据a的不同，将核酸分为________(简称DNA)和________(简称RNA)两种。
Ⅲ.DNA与RNA的结构比较
核酸
核苷酸链数
基本单位
五碳糖
含氮碱基
无机酸
DNA
一般______条
______
______
A、G、C、______
磷酸
RNA
通常______条
______
______
A、G、C、______
磷酸
(3)核酸的功能：细胞内携带________的物质，在生物的遗传、变异和________的生物合成中具有重要作用。
2.核酸在细胞中的分布
(1)分布
①DNA主要分布于____________中，______________中也有少量DNA分布。
②RNA主要分布在________中。
(2)检测核酸在细胞中的分布：________使DNA呈现绿色；________使RNA呈现红色。
二、细胞中的糖类
1.元素组成：由________________三种元素组成。
2.分类
(1)单糖：________被水解的糖，如________、果糖、核糖、________等。
(2)二糖：两分子________脱水缩合而成，必须水解成单糖才能被吸收，常见种类有________(可以水解成葡萄糖和果糖)、麦芽糖(可以水解成______________)和________(可以水解成________________)。
(3)多糖：常见的种类有植物细胞中的____________，人和动物细胞中的________。
3.生理功能
(1)组成生物体的重要成分，如________和果胶是构成细胞壁的成分。
(2)生物体内主要的________，如常被形容为“生命的燃料”的________是细胞内生命活动所需要的主要能源物质；________是植物细胞中主要的储能物质，________是人和动物细胞中主要的储能物质。
三、细胞中的脂质
1.元素组成
(1)主要是____________，有的还含有________。脂肪仅含有________。
(2)与糖类相比，脂质分子中氧的含量________，氢的含量________。
2.分类及功能
(1)____________：是细胞内良好的储能物质；能起到________作用；还具有________________的作用。
(2)磷脂：是构成________________________的重要成分。
(3)________
①胆固醇：是构成________的重要成分，还参与血液中脂质的运输。
②________：能促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成。
③________：能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
四、生物大分子的骨架
1.单体：________________等生物大分子的基本单位称为单体。
2.多聚体：每一个单体都以若干个相连的________________为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。
考点突破
考点1　 核酸的结构与功能
1.核酸的结构层次
2.核酸与蛋白质的比较
类别
蛋白质
核酸
组成元素
C、H、O、N等
C、H、O、N、P
组成单位
氨基酸
DNA：脱氧核糖核苷酸
RNA：核糖核苷酸
分子结构
氨基酸→多肽链蛋白质分子
DNA：双螺旋结构RNA：一般是单链
分子结构的多样性
由于氨基酸的种类、数量和排列顺序不同以及蛋白质空间结构的不同，蛋白质的种类多种多样
由于DNA中4种脱氧核苷酸的数量、序列和比例不同，而使DNA呈现多样性
形成的场所
所有的蛋白质都在核糖体上合成
DNA：主要在细胞核内复制形成RNA：主要在细胞核内转录形成
主要功能
结构蛋白：构成细胞和生物体
功能蛋白：催化、运输、免疫、信息传递和调节。蛋白质是生命活动的主要承担者
核酸是生物的遗传物质。DNA是主要的遗传物质，通过复制传递遗传信息；控制蛋白质合成，使后代表达出与亲代相似的性状
相互关系
核酸控制蛋白质的合成：
(2)DNA复制、转录、翻译过程要有酶的参与，蛋白质(酶)影响核酸的代谢。
(3)
　　3.不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况
生物类别
核酸
核苷酸
碱基
遗传物质
举例
细胞结构
原核生物
DNA和RNA
8
5
DNA
细菌、蓝藻等
真核生物
DNA和RNA
8
5
DNA
真菌、动植物、人等
非细胞结构
病毒
只含DNA
4
4
DNA
噬菌体
含RNA
4
4
RNA
烟草花叶病毒
4.DNA、RNA、蛋白质的水解产物与代谢终产物比较
项目
DNA
RNA
蛋白质
基本单位
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
氨基酸
初步水解产物
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
多肽
彻底水解产物
脱氧核糖、含氮碱基和磷酸
核糖、含氮碱基和磷酸
氨基酸
代谢终产物
CO2、H2O、尿素和磷酸盐等
CO2、H2O和尿素
　　例1　如图表示人体细胞内的几种重要化合物A、B、C、D的化学组成，X、Y表示构成这些化合物的元素(除C、H、O外)，细胞结构Ⅰ易被碱性染料染成深色，细胞结构Ⅱ具有保护、润滑、识别等功能。下列说法中正确的是(　　)
A.图中大分子物质A的中文名称是DNA，其彻底水解产物是脱氧核苷酸
B.B具有多样性，从b的角度分析这是由于氨基酸的种类、数目、排列顺序和多肽链的空间结构不同
C.细胞结构Ⅱ在细胞中的存在部位是细胞膜的外侧
D.同一个人的肝细胞与骨骼肌细胞相比，A、B完全不同
1.如图表示人体内几种化学元素和化合物的相互关系，其中a、b表示有机小分子物质，A、B、X代表有机高分子物质，虚线表示遗传信息的流动方向。据图分析回答下列问题：
(1)图中催化①过程的酶主要是________；完成②的场所是________。
(2)b的分子结构简式可表示为________________________________。B可分为B1、B2、B3等，其原因是：从b分析是由于______________________________；从A分析是因为________________________。
(3)与合成B3有关的A片段在人体的肝细胞中是否存在？________。原因是每一个体细胞__________________________________________________________。
(4)图中Y是指________。
(5)A的基本骨架是________________________________________________，若B水解成m个b，则控制B形成的A中的a至少有________个。
考点2　糖类与脂质
1.糖类与脂质的分类集合图

2.糖类与脂质的区别与联系
比较项目
糖类
脂质
元素组成
C、H、O
C、H、O，有些含有N、P
种类
单糖、二糖、多糖
脂肪、磷脂、固醇
生理作用
①主要的能源物质；②构成细胞结构，如糖被、细胞壁；③核酸的组成成分，如核糖、脱氧核糖
①细胞内良好的储能物质，如脂肪；②构成生物膜的重要成分，如磷脂和胆固醇；③调节新陈代谢和生殖，如性激素
与能量关系
主要能源物质。动物细胞中糖原、植物细胞中淀粉是重要的储能物质
脂肪是良好的储能物质
同质量氧化分解
消耗氧气少、生成水少、释放能量少
消耗氧气多、生成水多、释放能量多
与细胞膜关系
糖被的重要组成成分
磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架；胆固醇是动物细胞膜的组成成分
联系
糖类与脂肪的组成元素相同，都是C、H、O三种；糖类与脂肪之间可以相互转化
　　例2　(2015·江苏高考)下列关于淀粉、脂肪、蛋白质和核酸4种生物分子的叙述，正确的是(　　)
A.都能被相应的酶水解 B.都是水溶性物质
C.都含C、H、O、N这4种元素 D.都是人体细胞中的能源物质
2.人体内的某种有机化合物只含有C、H、O三种元素，下列对该种化合物的叙述中正确的是(　　)
A.与细胞膜的组成无关
B.不能作为能源物质为人体的生命活动提供能量
C.不是构成核酸的成分
D.对维持体温的相对恒定具有重要作用
例3　(2017·江苏高考)下列关于糖类化合物的叙述，正确的是(　　)
A.葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖，但元素组成不同
B.淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖
C.蔗糖、麦芽糖、乳糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
D.蔗糖是淀粉的水解产物之一，麦芽糖是纤维素的水解产物之一
3.下面是关于脂质的叙述，其中正确的是(　　)
A.磷脂由C、H、O三种元素组成，是构成膜的主要成分
B.性激素的化学本质是蛋白质，对维持生物体的生殖过程起着重要的调节作用
C.胆固醇的组成元素是C、H、O、N、P，在人体内参与血液中脂质的运输
D.脂肪是细胞内良好的储能物质
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
脱氧核苷酸　核糖核苷酸　细胞核　细胞质　单糖　二糖　多糖　　脂肪 磷脂　固醇
随堂演练
1.(2017·盐城三模)下列有关细胞内含氮化合物的叙述，错误的是(　　)
A.二苯胺可用来鉴定细胞中的某种含氮化合物
B.遗传信息的表达过程需要含氮化合物的参与
C.细胞膜、染色质、核糖体等结构都有含氮化合物
D.细胞内的含氮化合物都可以为生命活动提供能量
2.下表中有关人体细胞化合物的各项内容，正确的是(　　)
编号
化合物
实验检测
组成单位
主要功能
检测试剂
颜色反应
①
脂肪
苏丹Ⅲ染液
橘黄色
脂肪酸
储存能量
②
糖原
斐林试剂
砖红色
葡萄糖
提供能量
③
蛋白质
双缩脲试剂
紫色
氨基酸
承担生命活动
④
核酸
甲基绿染液
绿色
核苷酸
携带遗传信息
A.① B.② C.③ D.④
3.下列关于细胞中有机物的叙述中，错误的是 (　　)
A.蛋白质是细胞器共有的化学成分 B.某些脂质可参与细胞的物质运输
C.糖类与精子、卵细胞间的识别无关 D.DNA是一切原核生物的遗传物质
4.下列关于生物体内元素和化合物的叙述中，不正确的是(　　)
A.C、H、O、N、P是核苷酸、ATP、染色质、核糖体共有的化学元素
B.糖蛋白、抗体、限制酶、载体都是具有特异性作用的物质
C.甲状腺激素受体和溶菌酶可在人体同一个细胞中产生
D.淀粉、肝糖原、纤维素和蔗糖彻底水解后得到的产物相同
5.(多选)下列关于生物体内化合物的叙述，正确的是(　　)
A.细菌的细胞内存在同时含有蛋白质和核酸的结构
B.癌细胞代谢旺盛的原因是因为细胞膜上糖蛋白数量增多
C.葡萄糖是构成麦芽糖、纤维素、淀粉和糖原的基本单位
D.脂质可以作为生物体内的储能物质，同时也可参与生命活动的调节
6.(2018·百校联考)下列关于生物大分子的叙述，正确的是(　　)
A.蛋白质是由多个氨基酸分子通过氢键相互连接而成的
B.生物遗传信息的载体是DNA，其空间结构具有多样性
C.酶是生物体活细胞产生的具有催化活性的生物大分子
D.RNA通常只有一条链，都是通过DNA转录形成的
第1讲　细胞的多样性和统一性考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
细胞学说建立的过程
A
13年—单选—T2考查细胞学说的意义
原核细胞和真核细胞(动物细胞、植物细胞)
B
13年—非选—T29考查动植物细胞的区别
用显微镜观察多种多样的细胞
a
17年—单选—T4显微镜观察细胞的实验
16年—单选—T19光学显微镜的观察的实验
14年—单选—T15“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中关于显微镜的使用
13年—单选—T9显微镜操作的注意事项
知识整合
一、细胞学说
1.建立过程(连线)
时间　　　 　科学家　　　　　 成就
①1665年　　 a.魏尔肖　　 Ⅰ.创立细胞学说
②19世纪30年代　　 b.胡克　　　 Ⅱ.发现并命名细胞
③1858年　　 c.施莱登施旺　　 Ⅲ.提出“细胞通过分裂产生新细胞”
2.细胞学说内容
(1)细胞是一个有机体，细胞都是由________________发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。
(2)细胞是一个________的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
(3)新细胞可以从________中产生。
3.意义：通过对动植物细胞的研究，揭示了细胞________性和生物体结构________性。
二、原核细胞和真核细胞
1.划分依据：细胞内有无__________________。
2.区别：原核细胞无________包被的细胞核，也没有染色体；细胞壁的主要成分________(是/不是)纤维素和果胶；细胞质中只有______________这一种细胞器，没有其他典型的细胞器。
3.共性：都有________和细胞质；都有遗传物质________。
4.常见真、原核生物举例(连线)
三、用显微镜观察多种多样的细胞
1.显微镜的结构
2.显微镜的使用
(1)先用________倍物镜观察：对光(物镜对准通光孔，调节反光镜)→置片(标本正对通光孔正中心)→侧面观察降镜筒(转动粗准焦螺旋)→左眼观察找物像(转动________准焦螺旋升镜筒)→________准焦螺旋调清晰。
(2)后用________倍物镜观察：移装片(将需放大的目标移到视野中央)→转动________
(换上高倍物镜)→调________(使视野变得明亮)→调焦(转动________准焦螺旋)。
3.几个关系
(1)显微镜的放大倍数＝________________________。显微镜的放大倍数是指放大的长度或宽度，不是指面积或体积。
(2)物镜越长，距载玻片距离越________，放大倍数越________。目镜越长，放大倍数越________；
(3)显微镜下所成的像是倒立放大的虚像，如实物为字母“b”，则视野中观察为“________”。若物像在视野中偏左上方，则装片应向________移动。考点突破
考点1　原核细胞与真核细胞
1.比较
原核细胞
真核细胞
细胞大小
较小(1～10μm)
较大(10～100μm)
细胞壁
细菌细胞壁主要成分是肽聚糖
植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶
细胞器
有核糖体，无其他细胞器
有核糖体及其他细胞器
细胞核
拟核(无核膜和核仁)
有核膜和核仁
染色体
无，拟核中有DNA分子且不与蛋白质相结合(细菌细胞质中还可能有多个小型环状DNA，叫做质粒)
有，链状DNA与蛋白质相结合成为染色体
分裂方式
二分裂
可能进行无丝、有丝、减数分裂
转录和翻译
在同一地点、同一时间内进行
转录在细胞核内、翻译在细胞质内
可遗传变异来源
基因突变
基因突变、基因重组、染色体变异
是否遵循遗传规律
不遵循孟德尔遗传规律
核基因遵循孟德尔遗传规律
共同点
组成细胞的元素和化合物的种类基本相同，都有细胞膜和细胞质，都有核糖体，都以DNA作为遗传物质
2.生物归类
例1　下列关于原核生物的叙述，不正确的是(　　)
A.蓝藻虽不含叶绿体，但能进行光合作用
B.乳酸菌无核膜、核仁，但能进行转录和翻译
C.硝化细菌虽不能进行光合作用，但属于自养生物
D.醋酸菌不含线粒体，故不能进行有氧呼吸
1.下列关于真核生物和原核生物的说法正确的是(　　)
A.酵母菌的拟核区是一个大型环状DNA分子
B.作为生产者的黑藻进行光合作用的场所是叶绿体
C.用高倍显微镜观察细胞发现没有叶绿体，则该细胞一定不是植物细胞
D.真核细胞中，DNA的复制只发生在细胞核中
考点2　细胞的多样性和统一性
1.细胞的多样性
不同种类的细胞，其形状、大小、结构、功能等不同。
原因是：(1)不同生物细胞具有多样性的根本原因：与基因(或DNA分子)特异性有关。
(2)同一生物不同细胞具有多样性的根本原因：与基因选择性表达有关。
(3)直接原因：构成细胞的蛋白质分子结构不同。
2.细胞的统一性
(1)细胞统一性的“六个”表现
①基本结构：都有细胞膜、细胞质和核糖体等结构。
②化学组成：组成细胞的元素和化合物的种类基本相同。
③能量方面：一般以ATP作为直接能源物质。
④遗传方面：都以DNA作为遗传物质，各种生物共用一套遗传密码。
⑤增殖方面：都以细胞分裂的方式增殖。
⑥相似的生命活动过程：DNA复制，蛋白质合成等，且共用同一套遗传密码。
(2)细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础。
例2　图a、b、c分别是三种生物细胞的结构模式图。下列叙述正确的是(　　)
A.以上三种细胞内遗传物质的载体都是染色体
B.a细胞有细胞壁，而b、c细胞没有该结构
C.三种细胞中共同具有的细胞器只有核糖体
D.a、b细胞内具膜结构的细胞器构成了生物膜系统
2.下列关于原核生物和真核生物的叙述，正确的是(　　)
A.原核生物的细胞无线粒体，不能进行有氧呼吸
B.原核细胞与真核细胞之间具有统一性，细胞是最基本的生命系统
C.真核生物细胞只进行有丝分裂，原核生物的细胞只进行无丝分裂
D.细胞学说的提出，主要是阐明了细胞的多样性
考点3　显微镜的使用
1.镜头的结构及其长短与放大倍数的关系
(1)区分目镜与物镜的方法：目镜直接放在镜筒上，没有螺纹，物镜需拧在转换器上，有螺纹。
(2)放大倍数与长短的关系：物镜越长，放大倍数越大，距载玻片距离越近；目镜越长，放大倍数越小，反之则放大倍数越大。
2.从低倍镜换成高倍镜后视野的变化
项目镜头
物像大小
看到细胞数目
视野亮度
物镜与载玻片的距离
视野范围
低倍镜
小
多
亮
远
大
高倍镜
大
少
暗
近
小
3.判断污物存在的位置
(1)污物可能存在的位置是：物镜、目镜或装片。
(2)判断方法：
4.视野中细胞数目的两种计算方法
项目
10×10下看到的细胞数目
10×40下看到的细胞数目
视野中的一行细胞
8个
(8/4)2个
整个视野中的细胞
64个
[64/(4×4)]4个
(1)若视野中细胞成单行，计算时只考虑长度或宽度，可根据放大倍数与视野范围成反比的规律计算。
(2)若视野中充满细胞，计算时应考虑面积变化，可根据看到的实物范围与放大倍数的平方成反比的规律计算。
例3　(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
3.下列有关显微镜操作的叙述，错误的是(　　)
A.标本染色较深，观察时应选用凹面反光镜和大光圈
B.将位于视野右上方的物像移向中央，应向右上方移动玻片标本
C.若转换高倍物镜观察，需要先升镜筒，以免镜头破坏玻片标本
D.转换高倍物镜之前，应先将所要观察的物像移到视野正中央
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
细菌　蓝藻　放线菌　原核细胞　动物细胞　植物细胞　真核细胞　细胞学说　低倍显微镜的使用　高倍显微镜的使用
随堂演练
1.下列四组生物中，都属于真核生物的一组是(　　)
A.噬菌体和根霉 B.细菌和草履虫 C.蓝藻和酵母菌 D.衣藻和变形虫
2.下列哪一项说法不符合细胞学说的主要内容(　　)
A.生物都是由细胞构成的 B.细胞是一个相对独立的单位
C.老细胞通过细胞分裂产生新细胞 D.细胞的作用既有独立性又有整体性
3.在电子显微镜下，颤藻和水绵细胞中都能被观察到的结构是(　　)
A.细胞核 B.核糖体 C.叶绿体 D.溶酶体
4.下列关于原核生物和真核生物的叙述，正确的是(　　)
A.原核生物细胞无线粒体，不能进行有氧呼吸
B.原核生物细胞中没有核糖体，真核生物细胞中含有核糖体
C.真核生物以DNA为遗传物质，原核生物以RNA为遗传物质
D.原核生物细胞无叶绿体，但可能进行光合作用
5.在使用高倍镜观察酵母菌和大肠杆菌时(　　)
A.都可以观察到细胞壁、细胞核
B.都可以观察到核糖体
C.若发现视野上方较暗下方较亮，应调节反光镜
D.在低倍镜观察之后，直接换上高倍镜
6.如图是几种生物的基本结构单位，请据图回答：
第6题图
(1)最有可能属于病毒的是[　]，它在结构上不同于其他三种图示的显著特点是__________________________；病毒的生活及繁殖必须在________内才能进行。
(2)图中属于原核细胞的是[　]，它在结构上不同于真核细胞的显著特点是________________________，与真核细胞的统一性则表现在________________________________________________。
(3)图中能进行光合作用的是[　]________，能完成此生理过程的物质基础是因为其内含有____________________________，因而它是一类________生活的生物。
(4)[　]展示了哺乳动物的平滑肌细胞，其遗传物质在分布上不同于其他三种图示的特点为________________________________________。
第2讲　细胞膜——系统的边界
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
细胞膜的结构和功能
B
17年—多选—T21考查细胞膜的结构和功能
15年—单选—T16考查细胞膜的结构和功能
13年—非选—T29考查细胞膜的结构和功能
知识整合
一、细胞膜的成分
1.制备细胞膜
(1)选材：________的红细胞。原因是________________________________。
(2)原理：红细胞放入清水里，其目的是________________________。
2.细胞膜的成分
(1)细胞膜主要由________(约50%)和________(约40%)组成，此外，还含有少量的糖类。
(2)组成细胞膜的脂质中含量最丰富的是________。功能越复杂的细胞膜，________的种类和数量越多。
二、细胞膜的结构
1.流动镶嵌模型
①是________分布在细胞膜外表面，与细胞________功能有密切关系。
②是______________构成了细胞膜的基本骨架。
③是______________，不均匀分布，大多数是可以______________的。
2.特点
(1)结构特点：________________。
(2)功能特点：________________。
三、细胞膜的功能
1.将细胞与________分隔开，保障细胞内部环境稳定。
2.控制物质________。
3.进行细胞间的信息交流
(1)通过________传递信息。
(2)通过________直接接触传递信息。
(3)通过____________传递信息。
考点突破
考点1　细胞膜的成分和结构特点
1.组成成分及其在膜中的分布
2.结构特点：一定的流动性
(1)原因：膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的。
(2)实例
①质壁分离和复原实验；②变形虫捕食和运动时伪足的形成；③白细胞吞噬细菌；④胞吞与胞吐；⑤受精时细胞的融合过程；⑥动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；
⑦细胞杂交时的细胞融合(如人鼠细胞融合)；等等。
(3)影响因素：主要受温度影响，一定范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强，但温度高出一定范围，则导致膜的破坏。
例1　下列有关细胞膜的叙述，正确的是(　　)
A.细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的
B.细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同
C.分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象
D.膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的
1.如图表示细胞膜功能结构模式图，据图分析下列说法不正确的是(　　)
A.图中功能①在生命起源过程中具有重要作用
B.功能③表示的运输方式有主动运输、被动运输和胞吞、胞吐
C.激素调控生命活动与图中功能④有关
D.植物细胞通过胞间连丝进行相邻的细胞间通讯
考点2　细胞膜的三大功能
1.三大功能图解
2.细胞膜控制物质进出细胞具有普遍性和相对性
(1)普遍性：细胞需要的营养物质——可以进入细胞；抗体、激素等物质在细胞内合成后——分泌到细胞外；细胞产生的废物——排到细胞外。
(2)相对性：对细胞有害的物质——有可能进入细胞；有些病毒、病菌等——能侵入细胞。
3.细胞间信息交流
(1)实现动物细胞间信息交流的物质是细胞膜上的糖蛋白。
(2)动物细胞间的信息交流的方式主要有两种：
①通过细胞分泌的化学物质来完成的间接交流。如内分泌细胞分泌的激素通过血液运输到靶细胞，与靶细胞膜上的受体特异性结合，将信息传递给靶细胞。
②通过两细胞细胞膜的接触来完成的直接交流。如精子和卵细胞之间的识别和结合。
(3)高等植物细胞间通过胞间连丝来实现植物细胞间的识别。
例2　(2017·江苏高考)(多选)如图为某细胞结构示意图。下列有关叙述正确的是(　　)
A.①②③属于生物膜系统 B.结构③能增大细胞膜的面积
C.⑤具有选择透过性，而⑥具有全透性 D.细胞膜不同部位的化学成分和功能有差异
2.(2015·江苏高考)如图为白细胞与血管内皮细胞之间识别、黏着后，白细胞迁移并穿过血管壁进入炎症组织的示意图，下列叙述错误的是(　　)
A.内皮细胞识别结合白细胞膜上的糖蛋白使白细胞黏着
B.白细胞在血管内黏着、迁移需要消耗ATP
C.黏着、迁移过程中白细胞需进行基因的选择性表达
D.白细胞利用细胞膜的选择透过性穿过血管壁进入炎症组织
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
磷脂分子　蛋白质分子　糖蛋白　一定的流动性　选择透过性　信息交流　控制物质进出　流动镶嵌模型
随堂演练
1.细胞之间通过信息交流，保证细胞间功能的协调，关于图1、图2说法错误的是(　　)

图1 甲　 图2　 乙
第1题图
A.图1和图2中，B细胞与乙细胞上受体的化学本质都是糖蛋白
B.图2可以表示精子与卵细胞的识别
C.若A细胞为胰岛B细胞，则胰岛素通过血液循环会作用于机体的肝细胞
D.图2中甲细胞的细胞膜上无糖蛋白
2.如图是细胞膜的亚显微结构模式图，①～③表示构成细胞膜的物质。下列相关叙述中正确的是(　　)
第2题图
A.a过程与膜内外物质的浓度无关 B.b可表示细胞分泌胰岛素的过程
C.①与细胞间识别和免疫密切相关 D.②和③构成了细胞膜的基本骨架
3.下列过程中，不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是(　　)
A.胰岛B细胞分泌胰岛素 B.mRNA与游离核糖体的结合
C.吞噬细胞对抗原的摄取 D.植物体细胞杂交中原生质体融合
4.下列关于生物膜结构及功能的叙述中正确的是(　　)
A.线粒体、叶绿体膜是由双层磷脂分子构成的，细胞膜是由单层磷脂分子构成的
B.衰老细胞的细胞膜通透性发生改变，使物质的跨膜运输能力增强
C.膜上的糖蛋白具有信息传递的作用，能够将信息分子转移到细胞内发挥作用
D.神经冲动的传递和器官的移植都与细胞膜上的糖蛋白有关
5.(多选)如图表示各种膜的组成成分含量。图示不能说明的是(　　)
第5题图
A.构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质
B.膜中的脂质和蛋白质含量的变化与膜的功能有关
C.线粒体和叶绿体等细胞器膜上也含有糖蛋白
D.蛋白质在进行细胞间的信息交流中具有重要作用
6.关于细胞膜结构和功能的叙述，错误的是(　　)
A.脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质
B.当细胞衰老时，其细胞膜的通透性会发生改变
C.甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式透过细胞膜
D.细胞产生的激素与靶细胞膜上相应受体的结合可实现细胞间的信息传递
第3讲　细胞器——系统的分工合作
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
细胞器的结构和功能(叶绿体、线粒体、内质网、核糖体、液泡、高尔基体等)
B
17年—单选—T21结合生物膜系统考查细胞器的结构和功能
15年—非选—T26考查细胞器的结构和细胞器之间的协调配合
14年—单选—T2考查核糖体、内质网、高尔基体的功能
13年—非选—T29考查线粒体功能
知识整合
一、细胞器之间的协调配合
二、分泌蛋白的合成、加工和分泌
1.分泌蛋白：在细胞内合成后，分泌到________起作用的蛋白质。
2.分泌蛋白的合成、运输和分泌
考点突破
考点1　细胞器
1.细胞器的结构和功能
名称
示意图
形态结构
功能
特别之处
线粒体
形态多样，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等，具有双层膜，内膜向内凹陷形成嵴，从而扩大膜面积
是有氧呼吸的主要场所，细胞的“动力车间”
含DNA和RNA，内膜和线粒体基质中含有氧呼吸的酶，细胞生命活动越旺盛，含有的线粒体数目越多
叶绿体
球形、椭球形；具有双层膜，多个类囊体堆叠形成基粒，从而扩大膜面积
是绿色植物光合作用的场所，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”
含DNA和RNA；光合色素位于类囊体薄膜上；光合作用的酶位于类囊体的薄膜和叶绿体基质中；主要存在于绿色植物叶肉细胞内及幼嫩茎的皮层细胞
内质网
单层膜的网状结构，内连细胞核外连细胞膜
蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”，被喻为有机物“合成车间”
分为粗面内质网(有核糖体附着)、滑面内质网(无核糖体附着)
高尔基体
由单层膜围成的扁平囊和小泡组成
对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”
植物细胞中还与细胞壁的形成有关
液泡
单层膜，内有细胞液，含糖类、无机盐、蛋白质、色素等
调节植物细胞内的环境，使植物细胞保持坚挺
主要存在于植物细胞
溶酶体
单层膜，内含多种水解酶
分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵的病毒和病菌，是细胞的“消化车间”
与细胞“自溶”有关
中心体
无膜，由2个互相垂直排列的中心粒及周围的物质组成
与细胞的有丝分裂有关
主要存在于动物细胞和低等植物细胞中，细胞分裂时可以复制
核糖体
无膜，含RNA和蛋白质
合成蛋白质的场所，被喻为“生产蛋白质的机器”
分为附着核糖体和游离核糖体两种，属于亚显微结构
2.原核、真核细胞及动物、植物细胞的判断
1.解题时结合上表内容来判断动植物细胞方法可归纳如下：
a.有细胞壁、无中心体的为高等植物细胞。
b.有细胞壁、中心体的为低等植物细胞。
c.无细胞壁、有中心体的为动物细胞。
d.有细胞壁的细胞是植物细胞或某些微生物细胞，无细胞壁的细胞为动物细胞。
e.有叶绿体的细胞一定是植物细胞，无叶绿体的可能是动物细胞也可能是植物细胞。如植物的根细胞不进行光合作用，没有叶绿体。
f.没有大液泡的细胞不一定是动物细胞，植物的未成熟细胞如根尖分生区的细胞也没有大液泡。
g.没有中心体的一定是高等植物细胞，有中心体的可能是动物细胞也可能是低等植物细胞。
2.从结构分析
单层膜的细胞器(结构)：内质网、液泡、高尔基体、溶酶体(细胞膜：单层膜的非细胞器)
双层膜的细胞器(结构)：线粒体、叶绿体(核膜：双层膜的非细胞器)
无膜的细胞器：核糖体、中心体
3.从成分上分析
含DNA的细胞器：线粒体、叶绿体；
含RNA的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体；
含色素的细胞器：叶绿体、液泡。
4.从功能上分析
参与动物细胞有丝分裂的细胞器：核糖体、中心体、线粒体
参与植物细胞有丝分裂的细胞器：核糖体、高尔基体、线粒体
生理活动中发生碱基互补配对现象的细胞器：线粒体和叶绿体(DNA复制和表达)、核糖体(翻译)
能产生水的细胞器(结构)：线粒体、核糖体、高尔基体、叶绿体(细胞核：能产生水的非细胞器)
与能量转换有关的细胞器：叶绿体、线粒体
例1　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DNA
C.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
1.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
考点2　分泌蛋白的合成、加工和分泌
1.过程
2.分泌蛋白的合成、加工和分泌过程中的相关变化
图1 图2 图3
(1)图1中是以柱状图的形式显示分泌蛋白合成和分泌过程中相关结构膜面积的变化，其中①、②、③依次表示内质网膜、高尔基体膜和细胞膜；
(2)图2表示的是3H标记的亮氨酸在不同细胞器中检测到的放射性强度的变化，其中a、b、c依次表示核糖体、内质网和高尔基体；
(3)图3则是以曲线图的形式显示分泌蛋白合成和分泌过程中相关结构膜面积的变化，其中d、e、f依次表示内质网膜、细胞膜和高尔基体膜。
例2　下列与胃蛋白酶的合成和分泌有关叙述中，错误的是(　　)
A.细胞核为胃蛋白酶的合成提供遗传信息
B.核糖体为胃蛋白酶的合成提供场所
C.高尔基体与胃蛋白酶的合成和加工有关
D.线粒体为胃蛋白酶的合成和分泌提供能量
2.下列物质在浆细胞中可能的运输途径是(　　)
A.抗体：高尔基体→内质网→细胞膜
B.葡萄糖：细胞膜→细胞质基质→线粒体
C.mRNA：细胞核→细胞质基质→高尔基体
D.RNA聚合酶：核糖体→细胞质基质→细胞核
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
具膜结构　无膜结构　双层膜　单层膜　核糖体　内质网　高尔基体　溶酶体　线粒体　中心体　结构　功能
随堂演练
1.(2017·盐城三模)下列有关图示两种细泡器的叙述，正确的是(　　)
　
甲　　　　　　　　　　　　乙
第1题图
A.所有动物细胞中含有甲、乙两种细胞器
B.人体细胞的有丝分裂离不开这两种细胞器的参与
C.甲、乙两种细胞器都参与构成细胞的生物膜系统
D.原核细胞中没有细胞器甲，只能通过无氧呼吸获得能量
2.AUG是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子。人体血清白蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经加工修饰的结果。加工修饰的场所是(　　)
A.内质网和高尔基体 B.高尔基体和溶酶体
C.内质网和核糖体 D.溶酶体和核糖体
3.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
4.如图为某种细胞器的结构模式图，下列叙述错误的是(　　)
第4题图
A.结构①的基本骨架是磷脂双分子层
B.结构②的选择透过性与蛋白质种类和数量有关
C.结构③的膜表面积大，有利于实现能量转换
D.结构④中能完成丙酮酸的彻底氧化分解
5.(2016·盐城三模)如图表示细胞清除受损线粒体的过程，下列有关叙述错误的是(　　)
第5题图
A.图示过程的完成依赖于生物膜的流动性
B.溶酶体中的水解酶在高尔基体中合成
C.溶酶体执行功能时伴随膜组成成分的更新
D.自噬泡的形成与内质网有关
6.(2015·江苏高考)如图为真核细胞结构及细胞内物质转运的示意图。请回答下列问题：
第6题图
(1)图中双层膜包被的细胞器有________(填序号)。
(2)若该细胞为人的浆细胞，细胞内抗体蛋白的合成场所有________(填序号)，合成后通过____________运输到________(填序号)中进一步加工。
(3)新转录产生的mRNA经一系列加工后穿过细胞核上的________转运到细胞质中，该结构对转运的物质具有________性。
(4)若合成的蛋白质为丙酮酸脱氢酶，推测该酶将被转运到________(填序号)发挥作用。
第4讲　细胞核——系统的控制中心
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
细胞核的结构与功能
B
15年—非选—T26考查细胞核的结构功能
13年—非选—T29、32考查细胞核的功能
生物膜系统
B
17年—多选—T21考查生物膜系统
16年—单选—T2考查生物膜系统
14年—非选—T27考查细胞器的结构和功能与生物膜系统
知识整合
一、细胞核的结构和功能
1.细胞核的结构
2.细胞核的功能
(1)是________________________________储存和复制的主要场所。
(2)是________________________________的控制中心。
二、细胞的生物膜系统
1.概念：细胞膜、________以及________________在结构和功能上是紧密联系的统一整体，它们所形成的结构体系，叫做生物膜系统。
2.功能
(1)细胞膜
使细胞内部有一个________的内部环境；决定细胞与外部环境进行________、能量转换和________。
(2)其他膜
①________附着的支架功能功能,Ｆ为各种生化反应的进行创造条件。
②使细胞内部区域化功能功能,Ｆ保证反应________、有序地进行。
考点突破
考点1　细胞核的结构
项目
特点
功能
核膜
原核细胞没有核膜，真核细胞有双层膜结构的核膜，外层核膜与内质网相连。
将细胞核与细胞质分隔开，具有一定的保护作用
核仁
折光率较大，颜色深；在有丝分裂过程中周期性地消失和重现
它与某种RNA的合成和核糖体的形成有关
核孔
核膜上的一种孔道结构，细胞类型不同和细胞生长阶段不同，核孔的数目和大小都有变化。
能选择性地转运核内物质，是某些大分子物质进出的通道(RNA和蛋白质)；实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
染色质(体)
成分：主要为DNA和蛋白质
特性：容易被碱性染料染成深色
形态：间期—染色质(丝状物)，分裂期—染色体(圆柱状或杆状)
染色质(体)是真核细胞遗传物质DNA的主要载体
核液
细胞核内的液体
构成核内的液体环境
与细胞核相关的几个问题
(1)细胞代谢的控制中心是细胞核，而细胞代谢的中心是细胞质基质。
(2)核膜是具有双层膜的结构，但细胞核不属于细胞器。
(3)核孔并非任意物质都可以随意通过，具有选择性。如细胞核中转录产生的mRNA可通过核孔进入细胞质中，细胞质中合成的DNA聚合酶(蛋白质)等可通过核孔进入细胞核中，但DNA分子不能通过核孔进出。代谢旺盛的细胞中核孔数目较多。
(4)细胞核中行使遗传功能的结构是染色质，因为染色质的主要成分是DNA和蛋白质。
(5)核仁与某种RNA的合成和核糖体的形成有关，其中“某种RNA”指的是rRNA(核糖体RNA)，rRNA是核糖体的重要组成成分。蛋白质合成旺盛的细胞中常有较大的核仁。
例1　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
1.如图为细胞核结构模式图，下列关于细胞核的结构和功能的说法错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.①为双层膜，共由2层磷脂分子组成 B.②为染色质，是DNA的主要载体
C.③与某种RNA的合成和核糖体的形成有关 D.④能实现核质之间的信息交流
考点2　探究细胞核功能的实验分析
实验内容
实验方法及结果
得出结论
说明
一、两种美西螈细胞核移植
美西螈皮肤颜色遗传是由细胞核控制的
可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞，形成重组细胞进行培养进行对比
二、横溢蝾螈受精卵
蝾螈的细胞分裂分化是由细胞核控制的
实验中既有相互对照，又有前后自身对照
三、将变形虫切成两半
变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由细胞核控制的
实验中既有相互对照，又有前后自身对照
四、伞藻嫁接与核移植
伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的
伞藻的核移植实验可排除假根中其他物质的作用，从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的性状
例2　有人利用真核单细胞生物a、b做了如下实验，这个实验最能说明的问题是(　　)
A.控制c性状发生的遗传信息来自细胞核
B.控制c性状发生的遗传信息来自细胞质
C.c性状发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同决定的
D.细胞核内的遗传信息控制生物一切性状的发生
2.如图表示伞藻的核移植实验过程和结果。以下分析正确的是(　　)
A.细胞核能通过细胞分裂控制生物的遗传
B.细胞核能控制生物的性状
C.细胞核的重要作用与细胞质没有关系
D.细胞核在该实验中表现出全能性特点
考点3　细胞的生物膜系统
1.概念图
2.生物膜之间在结构和功能上都具有一定的连续性
(1)各种生物膜在结构上具有直接或间接的联系，可相互转化
(2)各种生物膜之间在功能上具有一定的连续性。以分泌蛋白的合成、加工、运输过程为例。
(3)各种生物膜的化学成分相似而又不完全相同。
例3　(多选)下列关于真核细胞生物膜系统的叙述中，正确的是(　　)
A.磷脂和蛋白质是生物膜的主要成分
B.细胞器膜和细胞膜、核膜共同构成生物膜系统
C.各种生物膜在结构上彼此独立，在功能上相互联系
D.生物膜的结构特性是生物膜能够相互转化的基础
3.生物膜系统在结构和功能上是紧密联系的统一整体，在细胞的生命活动中极为重要。下列说法中正确的是(　　)
A.胰岛素和神经递质的分泌过程体现了膜的流动性
B.用蛋白酶处理生物膜将改变其结构，但不影响选择透过性
C.糖被与细胞的保护、识别、免疫和主动运输等有关
D.细胞膜、核膜、细胞器膜的成分和结构相同，功能密切配合
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
细胞核　核膜　核仁　染色质　核孔　细胞膜　细胞器膜　生物膜系统　结构　功能　意义
随堂演练
1.细胞的结构和功能是相适应的，下列叙述中正确的是(　　)
A.蛋白质合成旺盛的细胞中，其核仁较大，染色体数目较多
B.细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使多种化学反应同时进行，而互不干扰
C.细胞膜上的载体蛋白和磷脂分子具有特异性，是细胞膜具有选择透过性的基础
D.核膜上的核孔是DNA和蛋白质等物质进出细胞核的通道
2.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
3.如图为细胞结构模式图，下列有关叙述错误的是(　　)
第3题图
A.①是遗传物质的主要载体，能被碱性染料染成深色
B.②是细胞代谢和遗传性状的控制中心
C.蛋白质、RNA通过③需要消耗能量
D.在有丝分裂过程中②、④都会发生周期性变化
4.下列有关生物膜转化的叙述，正确的是(　　)
A.具有膜的结构之间膜的转化是不可逆的
B.具膜小泡成为具膜结构的一部分要靠膜的融合
C.内质网和高尔基体膜是直接相互转化的
D.分泌蛋白的合成和运输过程只能体现生物膜之间在结构上是紧密联系的
5.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.小分子物质可以通过核孔，大分子物质不能
D.有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象
6.(2018·百校联考) 下列关于真核细胞结构与功能关系的叙述，错误的是(　　)
A.细胞质中的化学反应都是在细胞器中完成的
B.细胞膜上的糖蛋白与细胞识别各种信息的功能有关
C.细胞核是细胞遗传信息库和细胞代谢活动的控制中心
D.生物膜上的蛋白质种类和含量越多，功能就越复杂
7.细胞内的各种生物膜在结构上既有明确的分工，又有紧密的联系。结合下面关于溶酶体(一类含多种水解酶、具有单层膜的囊状细胞器)发生过程和“消化”功能的示意图，分析回答下列问题。
第7题图
(1)b是刚形成的溶酶体，它起源于细胞器a；e是由膜包裹着衰老细胞器d的小泡，而e的膜来源于细胞器c。由图示可判断：a是________，c是________，d是________。
(2)f表示b与e正在融合，这种融合过程反映了生物膜在结构上具有________特点。
(3)细胞器a、b、c、d膜结构的主要成分是________________等。
(4)细胞器膜、________和________等结构，共同构成细胞的生物膜系统。生物膜的研究具有广泛的应用价值，如可以模拟生物膜的________功能对海水进行淡化处理。
第5讲　物质跨膜运输的实例与方式
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
物质进出细胞的方式
B
17年—多选—T22考查物质跨膜运输
16年—单选—T2考查物质进出细胞的方式
16年—单选—T6考查物质进出细胞的方式
15年—单选—T6考查物质进出细胞的方式(葡萄糖)
观察植物细胞的质壁分离和复原
c
16年—单选—T19观察植物细胞的质壁分离及复原
15年—多选—T23观察植物细胞的质壁分离及复原
14年—单选—T15观察植物细胞的质壁分离和复原实验现象
13年—非选—T27观察植物细胞的质壁分离和复原
通过模拟实验探究膜的透性
b
13年—非选—T27结合图形通过模拟实验探究膜的透性
知识整合
一、成熟的植物细胞的失水和吸水
1.成熟植物细胞的结构
2.成熟的植物细胞吸水、失水的原理
(1)
(2)
3.植物细胞质壁分离的现象与原因
(1)现象：________与________分离；
(2)外因：____________浓度＞____________浓度，导致细胞________；
(3)内因：_____________________________________________________。
二、生物膜的功能特性
三、物质进出细胞的方式
将物质跨膜运输的方式、特点、实例正确连线
特点　　　　 　方式　　　　　　 　实例
　　 a.主动运输　　
b.自由扩散　
c.协助扩散
d.胞吞和胞吐
考点突破
考点1　渗透系统的组成分析
1.验证渗透作用发生的条件
(渗透系统的组成如图所示)
(1)具有半透膜
(2)具有浓度差
2.半透膜和选择透过性膜
半透膜是指某些物质可以通过，而另一些物质不能通过的多孔性薄膜。它往往是只能让小分子物质透过，大分子物质则不能透过，不具有选择性，不是生物膜。
选择透过性膜是指水分子能自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过的生物膜。细胞膜、液泡膜和原生质层都属于选择透过性膜。这些膜具有选择透过性的根本原因在于这些膜上具有运载不同物质的载体。当细胞死亡之后，膜的选择透过性便消失。
例1　如图为某同学进行的实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。在乙图实验的基础上继续实验，向a、b两试管分别加入等量的蔗糖酶溶液，来探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。以下判断正确的是(　　)
　　 图甲　　　　　　　　　　　　　图乙
①若蔗糖的水解产物能通过半透膜，a、b两管液面高度差变小但不可能变为0
②若蔗糖的水解产物能通过半透膜，a、b两管液面高度差变小也可能变为0
③若蔗糖的水解产物不能通过半透膜，a、b两管液面高度差变小
④若蔗糖的水解产物不能通过半透膜，a、b两管液面高度差变大
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
1.下列有关选择透过性和半透性关系的叙述，正确的说法是(　　)
①具有半透性一定具有选择透过性　②具有选择透过性一定具有半透性　③活的生物膜才具有选择透过性　④只有活的生物膜才具有半透性
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
考点2　物质进出细胞的方式及
特点的判断方法
1.物质进出细胞的方式及相关模型、曲线分析
小分子物质
大分子物质
物质进出细胞的方式
被动运输
主动运输
胞吞、胞吐
自由(简单)扩散
协助(易化)扩散
特点
①高浓度―→低浓度
②不需要载体蛋白、
③不消耗能量
①高浓度―→低浓度
②需要载体蛋白、
③不消耗能量
①低浓度―→高浓度
高浓度―→低浓度
②需要载体
③消耗能量
不需要载体蛋白、消耗能量
模型
举例
O2、CO2、H2O、
甘油、乙醇、苯
红细胞吸收葡萄糖
小肠吸收葡萄糖
氨基酸、无机盐等,胞吐：胰岛素、消化酶、抗体等分泌到细胞外
胞吞：吞噬细胞吞噬细菌
曲线表示
物质浓度
细胞内物质浓度可以超过细胞外物质的浓度，即可逆浓度梯度进行运输
氧分压
A点：无氧呼吸为物质运输
提供能量
2.物质进出细胞的方式及特点的判断方法
(1)根据分子大小与是否需要载体蛋白、能量：
(2)根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。
(3)不同因素对主动运输的影响不同：
主动运输需要载体蛋白参与，消耗呼吸作用释放的能量，因此抑制某载体蛋白活性，则只会导致以该载体蛋白转运的物质运输停止，对其他物质运输不受影响；抑制呼吸作用，将导致所有以主动运输方式跨膜的物质运输停止。
(4)胞吞、胞吐
是大分子和颗粒物质进出细胞的方式，例如，白细胞吞噬大肠杆菌、变形虫吞噬有机物颗粒、胰岛细胞分泌胰岛素等。
3.影响跨膜运输的因素
(1)影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。
(2)影响协助扩散的因素：
①细胞膜内外物质的浓度差。
②细胞膜上运载物质的载体数量。
(3)影响主动运输的因素：
①载体：是细胞膜上的一类蛋白质。
a.载体的种类具有特异性，运输不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和数目也不同。
b.载体的数量具有饱和现象，当细胞膜上的载体全部参与物质的运输时，细胞吸收该物质的速度不再随物质浓度的增大而增大。
c.载体的活性
②能量：凡影响细胞内产生能量的因素，都影响主动运输，如氧气浓度、温度等。
例2　(2017·上海高考)下图表示物质被动运输的一种方式，下列关于该方式的叙述中正确的是(　　)
A.被运输物质必须与细胞膜上的载体结合 B.大部分离子以该方式跨膜运输
C.该方式的运输速度不存在饱和值 D.该方式也能逆浓度梯度输送特定分子
2.下列物质出入细胞膜的方式中，不仅需要载体还需要消耗能量的是(　　)
A.K＋进入小肠上皮细胞 B.胰岛素分泌出细胞的过程
C.水进入红细胞 D.CO2进入毛细血管壁细胞
例3　(2017·江苏高考) (多选)下图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。下列相关叙述错误的是(　　)
A.蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输
B.单糖逆浓度梯度转运至薄壁细胞
C.ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输
D.蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞
3.(2016·江苏高考)如图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是(　　)
A.载体①逆浓度运输溶质分子
B.载体②具有ATP酶活性
C.载体①和②转运方式不同
D.载体②转运溶质分子的速率比自由扩散快
考点3　观察植物细胞的质壁分离及复原
1.实验原理
成熟的植物细胞构成渗透系统可以发生渗透作用。
2.质壁分离与复原实验流程
3.质壁分离的原因
(1)外因：外界溶液浓度>细胞液浓度
(2)内因：①原生质层相当于一层半透膜；②细胞壁的伸缩性小于原生质层
4.表现
5.注意
(1)在实验中，当质壁分离现象出现后，观察时间不宜过长，以免细胞因长期处于失水状态而死亡，影响质壁分离复原现象的观察。
(2)不选动物细胞做实验材料是因为动物细胞无细胞壁，不会在失水时发生质壁分离现象。
(3)本实验采用了自身前、后对照。
(4)质壁分离复原需要将发生质壁分离的植物细胞再置于低浓度的溶液或蒸馏水中，但如果放置于以可吸收的物质做溶质(如甘油、尿素、KNO3、乙二醇等)的溶液时，质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
(5)质壁分离时，原生质层的外界面是细胞膜。
(6)质壁分离后，在原生质层和细胞壁之间的间隙，充斥的是外界溶液。
(7)原核生物不会发生质壁分离，但会发生渗透作用。要发生质壁分离内因：要有细胞壁、大液泡和一定的细胞液浓度；“质壁分离”的外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度；多数原核生物虽然有细胞壁，但通常无大液泡。
6.质壁分离实验的拓展应用及方法
(1)判断细胞的死活
镜检,Ｆ
(2)测定细胞液浓度范围
待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别镜检,Ｆ细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间。
(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度大小
不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液镜检,Ｆ刚刚发生质壁分离时所需时间的比较―→判断细胞液浓度大小(时间越短，细胞液浓度越小)。
(4)比较一系列溶液的浓度的大小
同一植物的相同成熟细胞＋未知浓度的溶液镜检,Ｆ记录刚刚发生质壁分离所需时间―→比较所用时间长短―→判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大)。
(5)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
镜检,Ｆ
例4　(2017·上海高考)洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验过程中，液泡的体积会随外界溶液浓度的变化而改变，如图所示。图中①、②两处滴加的溶液分别是(　　)
A.清水、清水 B.清水、30%蔗糖溶液
C.30%蔗糖溶液、清水 D.30%蔗糖溶液、30%蔗糖溶液
4.(2016·天津高考)在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中，显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述正确的是(　　)
A.由观察甲到观察乙须将5倍目镜更换为10倍目镜
B.甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生
C.与甲相比，乙所示细胞的细胞液浓度较低
D.由乙转变为丙的过程中，没有水分子从胞内扩散到胞外
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
跨膜运输　简单扩散　易化扩散　主动运输　方向　条件　案例　胞吞　胞吐　渗透作用　质壁分离　质壁分离复原　
随堂演练
1.(2016·苏北四市三模)如图为物质跨膜运输方式模式图，有关叙述正确的是(　　)
第1题图
A.胰岛B细胞分泌胰岛素可以通过该方式进行
B.图示的物质运输过程与细胞膜的流动性无关
C.图中所示的物质跨膜运输方式为协助扩散
D.膜上蛋白质分子都可以参与物质的跨膜运输
2.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是(　　)
A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的
C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
3.(2017·盐城三模)下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是(　　)
A.葡萄糖进出各种细胞的方式相同
B.细胞的胞吞和胞吐过程都需要消耗能量
C.经过糖腌过的番茄通过自由扩散进行物质运输
D.只要有载体蛋白的参与，都可以实现逆浓度运输物质
4.(2016·盐城三模)(多选)如图表示物质进出细胞有关的图像或曲线。下列有关叙述正确的是(　　)

甲 乙 丙 丁 戊
第4题图
A.图甲与图丙代表的运输方式相同
B.图丁可代表红细胞或肌细胞吸收葡萄糖的方式
C.环境中氧浓度变化对图示代表的所有运输方式均有影响
D.抗体和神经递质的释放方式均与戊图代表的方式相同
5.如图为甲同学进行的一项实验的基本操作步骤，其中叙述错误的是(　　)
第5题图
A.B步骤是观察细胞质大小及细胞壁的位置
B.E步骤滴加的是清水
C.该实验是观察植物细胞的质壁分离与复原
D.实验前后的处理形成了自身对照
6.(2018·百校联考)观察植物细胞的质壁分离和复原，选用紫色洋葱鳞片叶外表皮作实验材料时效果较好，主要原因是(　　)
A.紫色洋葱表皮细胞的液泡特别大，易于观察
B.其细胞液呈紫色，质壁分离以后紫色体积变小，容易与初始状态区分
C.其细胞液与外界溶液之间浓度差大，质壁分离现象比较明显
D.细胞对缺水的耐受力较强，不易死亡，易于观察复原现象
7.如图甲表示某生物膜结构，图中A、B、C表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。图乙和图丙表示物质运输曲线，请据图回答：

甲 乙 丙
第7题图
(1)若图甲是癌细胞的细胞膜，则膜上含量较正常细胞减少的物质是________。
(2)若图甲是线粒体膜，b和c过程运输的气体分别是________。b、c运输方式符合图________所表示的物质运输曲线。
(3)若图甲表示人体红细胞。则表示Na＋、K＋运输的分别是图甲中________。K＋的运输方式符合图________(图乙或丙)所示曲线。
(4)已知红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，而有人认为小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖，请设计实验加以确定。
①实验步骤：
第一步：取甲、乙两组生长状况相同的小肠上皮细胞，放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中。
第二步：甲组细胞给予正常的呼吸条件，________________________________________。
第三步：________________________________________________________________。
②预测实验结果并分析：
a.若甲、乙两组细胞对葡萄糖的吸收速率基本相同，则
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
b.________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第1讲　酶与ATP
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
酶在代谢中的作用
B
17年—单选—T12考查酶的特性及实验分析能力
16年—单选—T8以酶为材料，考查实验分析的相关知识
15年—单选—T7考查酶的活性
14年—单选—T18考查酶的特性和酶活性的影响因素
13年—单选—T19考查酶的特性
ATP在能量代谢中的作用
B
14年—单选—T1考查ATP的结构
14年—单选—T14考查ATP在能量代谢中的作用
探究影响酶活性的因素
c
13年—多选—T23结合图形考查探究影响酶活性的因素
知识整合
一、酶
1.酶的本质和作用
化学本质
绝大多数是________
少数是________
合成原料
________
________
合成场所
________
________
来源
一般来说，________都能产生酶
生理功能
具有________作用
作用原理
降低化学反应的________
2.酶的特性
(1)________：催化效率约是无机催化剂的107～1013倍。
(2)________：每一种酶只能催化________化学反应。
(3)作用条件较温和：在最适____________条件下，酶的活性最高。
3.影响酶促反应速率的因素：________、________、________和________等。
二、探究影响酶活性的因素——pH
1.实验原理
(1)反应原理：2H2O2过氧化氢酶,Ｆ________。
(2)鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响________的生成量。可通过气泡生成量的多少，及滤纸片________，直至 ______________所需时间的长短来检验O2生成量的多少。
2.实验结论：pH对________有影响。
3.实验实质：pH对酶活性的影响是通过改变____________等发挥作用的。
三、ATP
1.细胞的能量“通货”——ATP
(1)写出ATP的结构简式和简式中A、P所代表的含义。
①结构简式：______________。
②A：________；P：________。
(2)ATP的中文名称________________。
(3)上图中①是________________，其中________________易形成和断裂。
(4)上图中②为__________释放能量的过程，其作用是______________。
2.ATP与ADP的相互转换式：______________________________。
其中________是可循环利用的，而________是不可再利用的。
考点突破
考点1　酶的本质、生理功能及其实验验证
1.酶的本质及生理功能
来源及化学本质
活细胞产生的具有生物催化作用的有机物
绝大多数酶是蛋白质
极少数酶是RNA
2.验证酶的本质是蛋白质实验(利用双缩脲试剂)
实验结果分析：通过对照，实验组若出现紫色，证明待测酶的化学本质是蛋白质；不出现紫色，则该酶液的化学本质不是蛋白质。
3.酶具有催化作用的实验设计思路及结果分析
实验结果分析：根据底物性质利用相应试剂检测，若底物被分解，则证明酶具有催化作用，否则不具有催化作用。
4.验证酶的高效性——比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)实验过程中的理论分析：
(2)酶具有高效性的机理是其能够显著降低反应活化能，缩短反应达到平衡点的时间，并使细胞代谢在温和条件下快速进行。
例1　(2017·江苏高考)固定化单宁酶应用于茶饮料加工，可消除其中的苦涩味。下列有关叙述正确的是(　　)
A.在单宁酶纯化时可采用透析法去除杂蛋白
B.化学结合法比吸附法对单宁酶活性影响更小
C.温度、pH和重金属离子都可能影响固定化单宁酶活性
D.酶的高效性决定固定化单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分
1.关于生物体产生的酶的叙述，错误的是(　　)
A.酶的化学本质是蛋白质或RNA
B.脲酶能够将尿素分解成氨和CO2
C.蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类
D.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁
考点2　ATP
1.ATP的结构式“巧记一、二、三”
由结构式可看出，ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结，即一个腺苷、两个高能磷酸键、三个磷酸基团。
2.ATP形成的两大途径
3.ATP在能量代谢中的作用
(1)ATP与ADP的相互转化不是可逆反应
ATP的合成
ATP的水解
反应式
ADP＋Pi＋能量ATP
ATPADP＋Pi＋能量
所需酶
ATP合成酶
ATP水解酶
能量来源
光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸)
储存在高能磷酸键中的能量
能量去路
储存于形成的高能磷酸键中
用于各项生命活动
反应场所
细胞质基质、线粒体、叶绿体
生物体的需能部位
由上表可看出，ATP和ADP的相互转化过程中，反应类型、反应所需酶以及能量的来源、去路和反应场所都不完全相同，因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应。但物质是可循环利用的。
(2)ATP中能量的利用
例2　(2017·上海高考)ATP被喻为生物体的“能量货币”，为生命活动直接提供能量。图是ATP的结构示意图，下列叙述正确的是(　　)
A.①表示腺苷 B.②表示脱氧核糖
C.③断裂后释放的能量最多 D.④是高能磷酸键
2.下列有关植物细胞能量代谢的叙述，正确的是(　　)
A.含有两个高能磷酸键的ATP是DNA基本组成单位之一
B.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少，ATP生成增加
C.无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成
D.光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成
考点3　与酶有关的三类曲线分析
1.表示酶高效性的曲线
(1)与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
(2)酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不能改变化学反应的平衡点。
(3)酶只能催化已存在的化学反应。
2.表示酶特异性的曲线
加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用，而加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶具有特异性。
3.影响酶促反应的因素
(1)温度和pH
甲　　　　　　乙　　　　　　　丙　　
①在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。
②过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
③从丙图可以看出：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响
例3　(2017·天津高考)将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。下图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。叙述错误的是(　　)
A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能
B.该体系中酶促反应速率先快后慢
C.T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的
D.适当降低反应温度，T2值增大
3.(2017·上海高考)图表示自然界中三种蛋白酶的活性与pH之间的关系，由图可推测(　　)
A.木瓜蛋白酶不受pH影响
B.pH不同，胰蛋白酶活性不可能相同
C.pH由10降到2过程中，胃蛋白酶活性不断上升
D.pH在5左右时，三种酶都有活性
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系。
酶　高效性　专一性　作用原理温和性　ATP　元素组成　全称　结构简式　形成途径　ATP与ADP的相互转化
随堂演练
1.(2016·江苏高考)过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙黄色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。下列相关叙述正确的是(　　)
试管号
1%焦性没食子酸/mL
2%H2O2/mL
缓冲液/mL
过氧化物酶溶液/mL
白菜梗提取液/mL
煮沸冷却后的白菜梗提取液/mL
1
2
2
2
－
－
－
2
2
2
－
2
－
－
3
2
2
－
－
2
－
4
2
2
－
－
－
2
A.1号管为对照组，其余不都是实验组
B.2号管为对照组，其余都为实验组
C.若3号管显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D.若4号管不显橙红色，可明白菜梗中无过氧化物酶
2.(2016·上海高考)下列化学反应属于水解反应的是(　　)
①核酸→核苷酸　②葡萄糖→丙酮酸　③ATP→ADP
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
3.下列有关生物膜上蛋白质或酶的叙述，错误的是(　　)
A.植物根细胞膜上存在运输离子的蛋白质
B.植物叶肉细胞中液泡膜与类囊体膜上的蛋白质不同
C.光合作用中，催化ATP合成的酶分布在类囊体膜上
D.呼吸作用中，催化ATP合成的酶分布在线粒体外膜上
4.下图甲表示某反应物剩余量随pH及温度的变化情况，乙表示在最适温度和pH下，淀粉酶分解淀粉产生的生成物量随时间的变化曲线。下列叙述正确的是(　　)

甲 乙
第4题图
A.乙图中虚线表示增加酶浓度后，其他条件不变时，生成物量与反应时间关系的变化情况，若该反应过程中pH下降，则b点下移，a点左移
B.甲图可以说明在一定范围内随着pH的升高，酶的活性先降低后升高
C.甲图可以说明随着温度的升高，酶的活性逐渐降低；乙图中a点后曲线变成水平，表明底物已被消耗尽
D.乙图中若该反应过程中温度适当降低，则b点不移动，a点右移
5.ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP的叙述，错误的是(　　)
A.酒精发酵过程中有ATP生成 B.ATP可为物质跨膜运输提供能量
C.ATP中高能磷酸键水解可释放能量 D.ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成
6.(2018·百校联考)谷氨酸脱羧酶可以催化谷氨酸分解为谷氨酸氨基丁酸和CO2。下图表示不同温度下该催化分解过程中有关物质浓度随时间的变化曲线。下列相关叙述错误的是(　　)
第6题图
A.曲线1表示的是谷氨酸的浓度变化
B.曲线2、3、4代表的都是谷氨酸氨基丁酸的浓度变化
C.曲线2代表的温度高于曲线3和曲线4代表的温度
D.酶在催化反应前后，浓度基本保持一致
7.为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组(20℃)、B组(40℃)和C组(60℃)，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。回答下列问题：
第7题图
(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是________组。
(2)在时间t1之前，如果A组温度提高10℃，那么A组酶催化反应的速度会________。
(3)如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量________，原因是____________________________________。
(4)生物体内酶的化学本质是________________，其特性有 ________________(答出两点即可)。
第2讲　光合作用
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
光合作用以及对它的认识过程
B
16年—非选—T32光合作用过程
15年—非选—T27结合图形探究光合作用的过程
14年—非选—T27考查光合作用过程产生ATP
13年—非选—T33考查叶绿体色素的功能及对光合作用过程的理解
13年—非选—T28考查光合作用的场所、不同色素的特点
影响光合作用速率的环境因素
C
17年—非选—T29考查光合作用的过程及影响因素
15年—非选—T27考查环境因素对光合作用的影响
14年—非选—T31考查影响光合作用的因素
13年—非选—T33考查不同环境因素对光合作用速率的影响
13年—非选—T28考查不同浓度的植物生长调节剂对光合作用速率的影响
叶绿体色素的提取和分离
b
16年—单选—T17考查光合色素的提取和分离实验
15年—多选—T21以实验为背景结合图形的形式考查叶绿体色素的提取和分离
13年—单选—T5考查叶绿体中色素的提取和分离实验的操作
知识整合
一、光合作用探索历程
1.17世纪中叶，比利时的范·海尔蒙特通过实验，认为植物生长所需的养料主要来自________，而不是________。
2.1771年英国的普利斯特利通过植物和动物之间进行气体交换的实验得出植物生长需要吸收________，同时释放出________。
3.1779年荷兰的英格豪斯认为植物需要阳光才能制造出________。
4.1864年萨克斯采用碘液检测淀粉的方法，确定叶片在光下能产生________。
5.1940年鲁宾和卡门运用同位素标记法证明了光合作用释放的________来自________，糖类中的________也来自________。
6.1948年美国的卡尔文用14C标记的CO2追踪的行踪，发现CO2被用于合成________等有机物。
二、光合作用及其影响因素
1.定义
光合作用是指绿色植物通过________，利用________，把________和________转化成储存着________的________，并且释放________的过程。光合作用的总反应式为：__________________________________________________。
2.影响光合速率的环境因素
(1)影响光合作用的环境因素
(2)提高光能利用率的途径：________(轮作、大棚)、增加光照面积(合理密植)、________等。
三、叶绿体中色素的提取与分离
1.绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂________中，所以，可以用________提取绿叶中的色素。绿叶中的色素不止一种，它们都能溶解在________中，但它们在层析液中的________不同：溶解度高的随________在滤纸上扩散得________；反之则________。这样几分钟之后，绿叶中的色素就会随着________在滤纸上的扩散而分离开。实验过程包括：提取色素→画滤液细线→________________________→观察与记录。
2.________是进行光合作用的场所。它内部巨大的________上，不仅分布着许多吸收光能的________，还有许多进行光合作用所必需的________。考点突破
考点1　光合作用的探究历程
1.探究普利斯特莱的实验设计和实验评价
(1)实验设计：
密闭玻璃罩＋绿色植物＋
(2)实验评价：①本实验缺乏空白对照，实验结果说服力不强，应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内，作为空白对照。
②普利斯特莱没有认识到光在植物更新空气中的作用，而将空气的更新归因于植物的生长。
2.根据下面萨克斯的实验设计，完善下列问题
黑暗中饥饿处理的绿叶
(1)该实验的对照类型为自身对照，自变量为光的有无，因变量为颜色变化(有无淀粉生成)，实验组是遮光处理组，对照组为曝光处理组。
(2)该实验的关键是要进行饥饿处理，以使叶片中的营养物质消耗掉，增强实验的说服力。
3.根据恩吉尔曼的实验设计，完善下列问题
(1)选择水绵作为实验材料的原因是：水绵有带状叶绿体，螺旋分布在细胞中，便于观察和分析。
(2)将临时装片放在黑暗和无空气的环境中是为了排除环境中光线和O2的影响。
(3)设置细光束和好氧菌的好处：能够准确判断出水绵细胞中产生氧气的部位。
4.根据鲁宾和卡门实验的设计，完善下列问题
HO＋CO2植物,Ｆ18O2
H2O＋C18O2植物,ＦO2
(1)鲁宾和卡门应用同位素标记法追踪CO2和H2O中的O元素在光合作用中的转移途径。
(2)该实验设置了对照，自变量是标记物质(HO和C18O2)，因变量是释放的O2有无放射性。
例1　一位科学家做了如下实验：将水绵(丝状绿藻)放在暗处，一束白光通过棱镜再投射到水绵的叶绿体上，这时好氧性细菌将明显聚集在(　　)
A.红光和蓝紫光的投影区域内 B.红光和绿光的投影区域内
C.黄光和橙光的投影区域内 D.红光的投影区域内
1.某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下光照一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色。其中，没有出现蓝色的部位是(　　)
A.a、b和d B.a、c和e C.c、d和e D.b、c和e
考点2　光合作用过程
1.光合作用过程图解及元素去向
(1)光合作用过程图解：
(2)反应式及三大元素去向：
6CO2＋12H2OC6H12O6＋6H2O＋6O2
①氧元素：H2O―→O2
②碳元素：CO2―→C3―→(CH2O)
③氢元素：H2O―→[H]―→(CH2O)
2.光反应与暗反应的比较
　
光反应
暗反应
条件
需色素和光、酶、水
不需色素和光，需要多种酶、ATP、CO2
场所
在叶绿体类囊体薄膜上进行
在叶绿体的基质中进行
物质转化
①水的光解：2H2O―→4[H]＋O2
②ATP的形成：ADP＋Pi＋能量ATP
①CO2的固定：CO2＋C52C3
②C3的还原：2C3→2C3
能量转化
叶绿体内把光能转化成活跃的化学能，并贮存在ATP中
ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
实质
光能转变为化学能，并放出O2
同化CO2形成（CH2O）
联系
①光反应为暗反应提供还原剂、能量ATP；暗反应为光反应提供ADP和Pi
②没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成。总之，光反应是暗反应的物质和能量的准备阶段，暗反应是光反应的继续，是物质和能量转化的完成阶段。二者是光合作用全过程的两个阶段，是相辅相成的
特别提醒
(1)光合作用光反应产生的ATP只用于暗反应阶段，不能用于其他生命活动，其他生命活动所需ATP只能来自细胞呼吸。
(2)CO2中的C首先进入C3然后进入(CH2O)，C5中的C不进入(CH2O)。
例2　下列叙述错误的是(　　)
A.温度和光照会影响CO2的同化速率
B.光合作用中O2的产生发生在光反应阶段
C.光反应产生的ATP和NADPH不参与暗反应
D.土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖
2.如图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是(　　)
A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能
B.CO2可直接被[H]还原，再经过一系列的变化形成糖类
C.被还原的C3在有关酶的催化作用下，可形成C5
D.光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高
例3　(2016·北京高考)在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO2，48h后测定植株营养器官和生殖器官中14C的量。两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例如图所示。
与本实验相关的错误叙述是(　　)
A.14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物
B.生殖器官发育早期，光合产物大部分被分配到营养器官
C.遮光70%条件下，分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近
D.实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响
3.关于光合作用，下列说法正确的是(　　)
A.与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短
B.生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，其光合速率未随之增加，主要限制因素是光反应
C.延长光照时间能提高光合作用强度
D.植物体从土壤中吸收的水分主要用于光合作用
考点3　影响光合作用的因素
1.影响光合作用的内部因素
(1)植物种类不同，光合速率不同。光合速率取决于叶肉细胞中叶绿体的数量、叶绿体中色素的含量以及光合酶的种类和数量。
(2)同一植物在不同的生长发育阶段、不同部位的叶片、同一部位的叶片在不同的叶龄时，光合速率不同。
2.影响光合作用的环境因素及曲线分析
空气中CO2浓度、土壤中水分的多少、光照的长短与强弱，光的成分以及温度的高低等，都是影响光合作用强度的外界因素。
(1)单因子对光合作用的影响
影响因素
曲线
曲线解读
在生产上的应用
光照强度
A点：只进行细胞呼吸；AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强；B点(光补偿点)：光合作用强度等于细胞呼吸强度；BC段：光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，C点对应的光照强度为光饱和点
延长光合作用时间：通过轮作，延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间
CO2浓度
图1
图2
①图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加；②图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点；图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。图1和图2中的B和B′点都表示CO2饱和点
施用有机肥；温室栽培植物时，可以适当提高室内CO2浓度。大田生产“正其行，通其风”，即为提高CO2浓度，增加产量
温度
温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率
适当降低夜间温度，增加昼夜温差，增加植物有机物的积累
必需矿质元素的供应
在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物细胞渗透失水萎蔫
合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成率，增加光合作用速率
(2)多因子对光合作用的影响
在分析多因子对光合作用的影响时，首先要识别坐标中有几个因子，它们是如何影响代谢过程的，更重要的是，能对多条曲线进行对比，通过对比说明问题。对比时，要注意单一变量原则，即能对比的两条曲线之间有一个因子不同。
例4　(2017·江苏高考)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：
图2
(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________(选填“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________(选填序号：①C5　②ATP　③[H]　④C3)，可推测20～25 min曲线的斜率为________(选填“正值”、“负值”或“零”)。
4.关于小麦光合作用的叙述，错误的是(　　)
A.类囊体上产生的ATP可用于暗反应
B.夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高
C.进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原
D.净光合速率为长期零时会导致幼苗停止生长
3.外界条件对光合作用产物的影响
条件
首先变化物质
随后变化物质
CO2供应不变，突然光照
[H]、ATP增加
C3减少，C5增加
CO2供应不变，停止光照
[H]、ATP减少
C3增加，C5减少
光照不变，CO2供应增加
C3增加，C5减少
[H]、ATP减少
光照不变，CO2供应停止
C3减少，C5增加
[H]、ATP增加
　　例5　(2016·天津高考)在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是(　　)
A.红光，ATP下降 B.红光，未被还原的C3上升
C.绿光，[H]下降 D.绿光，C5上升
5.正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是(　　)
A.O2的产生停止 B.CO2的固定加快
C.ATP/ADP比值下降 D.NADPH/NADP＋比值下降
4.总光合作用与净光合作用
(1)关系：总光合作用＝净光合作用＋呼吸作用
(2)曲线图分析
a点：光照强度为0时，CO2的释放速率，即呼吸速率。(可推算呼吸作用释放CO2的量)ab段(不含a、b点)：随光照强度由0上升到b，CO2的净释放速率渐小，是由于光合速率随光照强度上升而上升，CO2的吸收速率渐增；呼吸速率不变，CO2的真正释放速率不变，两者的代数和变小导致净光合速率为负值。
b点：光照强度为b时，CO2的真正释放速率刚好等于CO2的真正吸收速率，是由于此时的光合速率等于呼吸速率导致的，即净光合速率为0，把此时的光照强度(b)称为“光补偿点”。
bc段(不含b、c点)：光照强度大于光补偿点以后，CO2的真正吸收速率开始大于CO2的真正释放速率，是由于此时的光合速率开始大于呼吸速率导致净光合速率渐增。
c点：光照强度为c时(或大于c时)，CO2的真正吸收速率达到最大值，不再变化；呼吸速率也不变，CO2的真正释放速率不变；两者的代数和不再变化。净光合速率达最大值，把此时的光照强度(c)称为“光饱和点”。
例6　将如图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是(　　)
A.黑暗条件下，①增大、④减小 B.光强低于光补偿点时，①、③增大
C.光强等于光补偿点时，②、③保持不变 D.光强等于光饱和点时，②减小、④增大
6.(2017·浙江高考)为探究不同环境因素对某植物叶片中叶绿素含量的影响，进行了相关实验，结果如图所示。
回答下列问题：
(1)本实验的因变量是____________。由图中曲线对比可知，经________处理的该植物叶片中叶绿素含量下降最为明显，这将直接导致光反应中叶绿素吸收的________光减少而降低了光合速率。由此推知，若遇到较低温天气，除升温方法外，可对植物进行________处理以减少叶绿素的损失。
(2)提取上述四组该植物叶片中的色素时，为防止色素被破坏，研磨时可加入适量的________。对上述四组色素提取液分别进行纸层析分离，结果发现，第4组得到的色素带中，从上到下的第________条色素带均明显变窄。
(3)若用不同波长的光照射叶绿素a提取液并测定________，可得到叶绿素a的吸收光谱。
考点4　叶绿体色素的提取与分离
1.叶绿素和其他色素
色素种类
叶绿素(约占3/4)
类胡萝卜素(约占1/4)
叶绿素a
叶绿素b
胡萝卜素
叶黄素
蓝绿色
黄绿色
橙黄色
黄色
分布
叶绿体类囊体薄膜上
吸收光谱
A为叶绿素，主要吸收红光和蓝紫光；
B为类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光
化学特性
不溶于水，能溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂
分离方法
纸层析法
色素与叶片颜色
正常绿色
正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的比例为3∶1，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色
叶色变黄
寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，显示出类胡萝卜素的颜色，叶子变黄
叶色变红
秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶子呈现红色
2.实验要点
(1)实验中几种化学试剂的作用
①无水乙醇、丙酮等有机溶剂可溶解叶绿体中的色素；
②二氧化硅可增大研磨面积，使研磨更充分；
③碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。
(2)实验成功的关键
①叶片要新鲜、颜色要深绿、含有较多色素。
②研磨要迅速、充分。迅速研磨的原因是叶绿素不稳定，时间一长易被活细胞内的叶绿素酶水解。充分研磨使叶绿体完全破裂、提取较多的色素。
③滤液细线不仅要求细、直，而且要求含有较多的色素，所以要求待滤液干后再画若干次。
④滤液细线不能触及层析液，否则色素会溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。
(3)实验结果分析
在色素提取和分离实验中色素带最宽的是叶绿素a；色素带最整齐的是胡萝卜素；在滤纸上相邻色素带中，距离最近的两条色素带是叶绿素a与叶绿素b，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。具体如图。
(4)注意事项
①剪取干燥的定性滤纸，双手尽量不要接触纸面，手要干净、干燥(可以套上塑料袋)，以免污染滤纸。
②加入的SiO2和CaCO3一定要少，否则滤液浑浊，杂质多，颜色浅，实验效果差。
③根据试管的长度制备滤纸条，让滤纸条长度高出试管1 cm，高出部分做直角弯折。
④画滤液细线时，用力要均匀，速度要适中。
3.叶绿体色素提取和分离实验异常现象分析
(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析。
①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。
②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少。
③一次加入大量的丙酮，提取浓度太低(正确做法：分次加入少量丙酮提取色素)。
④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。
(2)滤纸条色素带重叠：滤纸条上的滤液细线接触到层析液。
(3)滤纸条看不见色素带
①忘记画滤液细线。
②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。
4.实验创新
本实验在圆形滤纸中央点一滴层析液，对叶绿体中的色素进行层析，会得到近似同心的四个色素环，由内到外依次是黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色。
5.实验拓展应用
利用色素等能溶解在有机溶剂中的特点可以解决以下问题：
(1)利用无水乙醇或汽油洗去衣物上被绿叶污染的斑点。
(2)用无水乙醇或汽油洗去衣物上的油污。
(3)利用有机溶剂提取花生等油料作物中的脂肪。
例7　(2017·天津高考)叶绿体中的色素为脂溶性，液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料，下列实验无法达到目的的是(　　)
A.用无水乙醇提取叶绿体中的色素
B.用水做层析液观察花青苷的色素带
C.用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水
D.用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目
7.(2016·江苏高考)下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述，正确的是(　　)
A.应该在研磨叶片后立即加入CaCO3，防止酸破坏叶绿素
B.即使菜叶剪碎不够充分，也可以提取出4种光合作用色素
C.为获得10mL提取液，研磨时一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好
D.层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿素条带会很快随溶液挥发消失
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系。
光合作用　光反应　暗反应　物质变化　能量变化　场所　条件　色素的提取和分离
蓝绿色　黄绿色　叶绿素a　叶绿素b　胡萝卜素与叶黄素
随堂演练
1.从新鲜的菠菜叶片提取叶绿体色素，发现提取液明显偏黄绿色，最可能的原因是(　　)
A.加入的石英砂太多 B.没有加入碳酸钙
C.用脱脂棉过滤不彻底 D.一次加入过多无水乙醇
2.关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是(　　)
A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C.通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
3.为探究影响光合作用强度的环境因素，将同一品种的玉米苗置于25℃条件下培养，实验结果如图所示。下列分析错误的是(　　)
第3题图
A.与d点相比，c点条件下限制光合作用强度的主要因素是土壤水分含量
B.与d点相比，a点条件下限制光合作用强度的主要因素是土壤水分含量
C.与d点相比，b点条件下限制光合作用强度的主要因素是光照强度
D.实验结果表明，在土壤含水量为40%～60%的条件下施肥效果明显
4.(多选)下列与光合作用有关的叙述中，正确的是(　　)
A.水的光解发生在叶绿体片层结构的薄膜上
B.光反应和暗反应都有许多酶参与
C.温度降到0℃时，仍有植物能进行光合作用
D.ATP在暗反应中起还原作用，并能将能量转移到糖类分子中
5.下图表示某植物光合作用的过程，甲、乙表示物质。下列有关叙述正确的是(　　)
第5题图
A.突然黑暗会导致ATP含量上升 B.(CH2O)中的O元素来自H2O
C.甲物质可来自外界也可来自线粒体 D.乙物质参与甲物质的固定过程
6.(2016·江苏卷)为了选择适宜栽种的作物品种，研究人员在相同的条件下分别测定了3个品种S1、S2、S3的光补偿点和光饱和点，结果如图1和图2。请回答以下问题：

图1 图2
(1)最适宜在果树林下套种的品种是________，最适应较高光强的品种是________。
(2)增加环境中CO2浓度后，测得S2的光饱和点显著提高，但S3的光饱和点却没有显著改变，原因可能是：在超过原光饱和点的光强下，S2的光反应产生了过剩的________，而S3在光饱和点时可能________________(填序号)。
①光反应已基本饱和　②暗反应已基本饱和　
③光、暗反应都已基本饱和
(3)叶绿体中光反应产生的能量既用于固定CO2，也参与叶绿体中生物大分子________的合成。
(4)在光合作用过程中，CO2与RuBP(五碳化合物)结合的直接产物是磷酸丙糖(TP)，TP的去向主要有三个。图3为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。
图3
第6题图
淀粉是暂时存储的光合作用产物，其合成场所应该在叶绿体的________。淀粉运出叶绿体时先水解成TP或________，后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中，合成由________糖构成的蔗糖，运出叶肉细胞。
7.(2018·百校联考)为了研究不同烟草品种的叶片发育过程中的光合作用特性，科学家做了以下实验：用生育期接近的“NC89”和“JYH”两个烟草品种作为材料，常规育苗，在幼苗生长到2片真叶时，移栽入盆钵，置于温房中常规管理。幼叶长到0.5 cm时开始计算叶龄，自10d叶龄起，每隔10d取生长一致的第12片叶，测定各项指标，每项测定重复3次，得到如下图结果。请回答下列问题：

图1 图2
烟草叶片发育过程中光合速率的变化 烟草叶片发育过程中叶绿素含量的变化
第7题图
(1)该项研究的自变量有________________。实验中，每项测试都要在相同的条件下重复3次，目的是________________________。两个烟草品种培育的条件必须完全相同，目的是______________________________________。
(2)该实验中测定的光合速率属于净光合速率，如果要测定总光合速率，还需要同时测定______________，该项测定必须在____________条件下进行。
(3)测定叶绿素含量的目的是了解不用品种、不同叶龄光合作用的差异与光合作用________阶段之间的关系。本实验中采用的是研磨叶片，用丙酮提取的办法，该方法测定的叶绿素含量与实际相比________。
(4)从实验结果看，产量更高的烟草品种为________，原因是______________________________________。
第3讲　细胞呼吸
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
细胞呼吸及其原理的应用
C
17年—多选—T25结合图像考查细胞呼吸原理的应用
16年—多选—T23结合图像考查细胞呼吸的过程
15年—非选—T26结合图像考查细胞呼吸的场所
14年—非选—T27考查有氧呼吸的生理意义
13年—非选—T33考查有氧呼吸中氧的去处
探究酵母菌的呼吸方式
c
17年—单选—T6考查探究酵母菌呼吸方式和场所
15年—多选—T24考查探究酵母菌的呼吸方式
13年—单选—T17考查探究酵母菌的呼吸方式
知识整合
一、细胞呼吸
1.有氧呼吸
2.无氧呼吸
第一阶段：葡萄糖酶,Ｆ丙酮酸＋少量[H]＋少量能量；场所：________________。
第二阶段：丙酮酸酶,Ｆ________或乳酸；场所：________________。
二、探究酵母菌的呼吸方式(实验)
1.原理
酵母菌属于________菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，便于用来研究呼吸方式。
2.检测产物
(1)CO2可使澄清的石灰水变________，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变________再变________。
(2)橙色的重铬酸钾溶液，在________条件下，与乙醇发生反应，变成________。
3.对比实验
设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的________，来探究某种因素与________的关系的实验。
4.酵母菌细胞呼吸类型的判断
(1)若只产生CO2，不消耗O2，则只进行________。
(2)若产生CO2的物质的量与吸收O2的物质的量相等，则只进行________。
(3)若产生CO2的物质的量比吸收O2的物质的量多，则进行________________。
考点突破
考点1　细胞呼吸
1.细胞呼吸概念
细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成为二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。
2.有氧呼吸
(1)反应式：C6H12O6＋6H2O＋6O2酶,Ｆ6CO2＋12H2O＋能量。
(2)过程
第一阶段
第二阶段
第三阶段
场所
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
反应物
葡萄糖
丙酮酸和水
[H]和氧气
生成物
丙酮酸、ATP
CO2、[H]、ATP
H2O、ATP
能量
少量
少量
大量
3.无氧呼吸
(1)反应式
①转化成乳酸的反应式：C6H12O6酶,Ｆ2C3H6O3＋能量。
②分解成酒精的反应式：C6H12O6酶,Ｆ2C2H5OH＋2CO2＋能量。
(2)过程：第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同。第二阶段的产物是酒精和二氧化碳或乳酸。其全过程都在细胞质基质中进行。
4.有氧呼吸与无氧呼吸的比较
类型
有氧呼吸
无氧呼吸
不同点
反应条件
需要O2、酶和适宜的温度
不需要O2，需要酶和适宜的温度
反应场所
第一阶段在细胞质基质中，第二、三阶段在线粒体内
全过程都在细胞质基质中
分解产物
CO2和H2O
CO2、酒精或乳酸
释放能量
释放大量能量
释放少量能量
特点
有机物彻底分解，能量完全释放
有机物没有彻底分解，能量没完全释放
相互联系
其实质都是分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动需要；
第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同
例1　(2016·江苏高考) (多选)突变酵母的发酵效率高于野生型，常在酿酒工业发酵中使用。如图为呼吸链突变酵母呼吸过程，下列相关叙述错误的是(　　)
A.突变酵母乙醇代谢途径未变
B.突变酵母几乎不能产生[H]
C.氧气充足时，野生型酵母种群增殖速率大于突变体
D.通入氧气后，突变酵母产生ATP的主要部位是线粒体
1.(2016·北京高考)葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程(　　)
A.在无氧条件下不能进行 B.只能在线粒体中进行
C.不需要能量的输入 D.需要酶的催化
考点2　影响呼吸作用的因素及其
在生产实践中的应用　　1.内部因素——遗传因素(决定酶的种类和数量)
(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。
(2)同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高，成熟期细胞呼吸速率较低。
(3)同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。
2.外部因素
因素
影响机理
曲线模型
实践应用
温度
影响呼吸酶的活性：最适温度时，细胞呼吸最强；超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，呼吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，呼吸受抑制
①低温下贮存蔬菜、水果；②在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，增加昼夜温差，以降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高产量
氧气
氧气作为有氧呼吸的原料而影响细胞呼吸的速率和性质(在O2浓度为零时只进行无氧呼吸；浓度为大于零小于10%时，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；浓度为10%以上时，只进行有氧呼吸。)
适当降低氧气浓度能够抑制细胞呼吸，减少有机物消耗，以延长蔬菜、水果的保鲜时间
CO2浓度
增加CO2的浓度对细胞呼吸有明显的抑制效应。这可以从化学平衡的角度得到解释
在蔬菜和水果的保鲜中，增加CO2的浓度，可提高保鲜效果
H2O
在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱
将种子风干，以减弱细胞呼吸，从而减少有机物的消耗，延长作物种子储藏时间
3.规律总结
(1)一般来说，凡是生长迅速的植物种类、器官组织和细胞，其呼吸均较旺盛，如幼根、幼叶的呼吸强于老根、老叶，生殖器官的呼吸强于营养器官。
(2)O2浓度为零时，细胞呼吸强度并不为零，因为细胞可进行无氧呼吸。
(3)随着O2浓度的增加，无氧呼吸受到抑制，有氧呼吸也因氧气浓度较低而较弱，细胞呼吸的总强度较低；但后来随着氧气浓度的升高，有氧呼吸逐渐增强，细胞呼吸总强度又增大。
(4)从化学平衡的角度分析，高浓度的CO2在一定程度上可以抑制细胞呼吸。
例2　(2017·北京高考)某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此，对该植物生理特性理解错误的是(　　)
A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高
B.净光合作用的最适温度约为25℃
C.在0～25℃范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大
D.适合该植物生长的温度范围是10～50℃
2.科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响，结果如图。下列叙述正确的是(　　)
A.20 h内，果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体
B.50 h后，30℃条件下果肉细胞没有消耗O2，密闭罐中CO2浓度会增加
C.50 h后，30℃的有氧呼吸速率比2℃和15℃慢，是因为温度高使酶活性降低
D.实验结果说明温度越高，果肉细胞有氧呼吸速率越大
考点3　光合作用与细胞呼吸
1.光合作用与细胞呼吸的区别与联系
光合作用
细胞呼吸
场所
叶绿体
细胞质基质和线粒体或细胞质基质
条件
只在光下进行
有光、无光都能进行
物质变化
无机物合成有机物
有机物分解无机物
能量变化
光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
有机物中稳定的化学能→ATP中活跃的化学能＋热能
实质
合成有机物，贮存能量
分解有机物，释放能量
代谢类型
同化作用(或合成作用)
异化作用(或分解作用)
范围
绿色植物细胞
活细胞
联系
　　2.[H]和ATP来源、去路的比较
来源
去路
[H]
光合作用
光反应中水的光解
作为暗反应阶段的还原剂，用于还原C3合成有机物等
有氧呼吸
第一阶段、第二阶段
用于第三阶段还原氧气产生水，同时释放大量能量
ATP
光合作用
在光反应阶段合成ATP
其合成所需能量来自色素吸收转换的太阳能，用于暗反应阶段C3还原时的能量之需，以稳定的化学能形式贮存在有机物中
有氧呼吸
三个阶段均产生，其中第三阶段产生最多，能量来自有机物的分解
作为能量直接用于各项生命活动
3.据图探究真正光合速率、净光合速率和呼吸速率三者之间的关系
(1)真正光合速率、净光合速率、呼吸速率三者之间的关系为：真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
(2)三种速率的表示方法
项目
表示方法
净光合速率(又称表观光合速率)
O2的释放量、CO2的吸收量、有机物的积累量
真正光合速率(又称实际光合速率)
O2的产生量、CO2的固定量、有机物的制造量
呼吸速率(黑暗中测量)
CO2的释放量、O2的吸收量、有机物的消耗量
例3　将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表：
培养瓶中气体
温度/℃
离子相对吸收量/%
空气
17
100
氮气
17
10
空气
3
28
　　下列分析正确的是(　　)
A.有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收
B.该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关
C.氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATP
D.与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收
3.在适宜温度和大气CO2浓度条件下，测得某森林中林冠层四种主要乔木的幼苗叶片的生理指标(见下表)。下列分析正确的是(　　)
物种/指标　　
马尾松
苦槠
石栎
青冈
光补偿点(μmol·m－2·s－1)
140
66
37
22
光饱和点(μmol·m－2·s－1)
1 425
1 255
976
924
　　(光补偿点：光合速率等于呼吸速率时的光强；光饱和点：达到最大光合速率所需的最小光强)
A.光强大于140 μmol·m－2·s－1，马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2全部进入线粒体
B.光强小于1255 μmol·m－2·s－1，影响苦槠幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度
C.森林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
D.在群落演替过程中，随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加
考点4　探究酵母菌细胞的呼吸方式
1.实验原理
(1)酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2和H2O，在进行无氧呼吸时能产生酒精和少量CO2。
(2)CO2可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。
(3)橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下可与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。
2.实验步骤
(1)配制酵母菌培养液
(2)检测CO2的产生，装置如图所示：
　　　　　　　　甲　　　　 　　　　乙
3.实验现象：甲、乙两装置中石灰水都变浑浊，且甲中浑浊程度高且快。
4.注意事项
(1)通入A瓶的空气中不能含有CO2的原因
保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变浑浊完全是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
(2)B瓶应封口放置一段时间后再连通盛有澄清石灰水锥形瓶的原因
B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入澄清石灰水中的CO2是由无氧呼吸产生的。
例4　(2017·江苏高考)(多选)如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述正确的是(　　)
A.改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响
B.果酒发酵中期通入氮气，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸
C.果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关
D.气体入口与气体出口可以交换使用
4.为研究酵母菌的呼吸方式，某生物小组制作了如图a～f所示装置，下列判断不合理的是(　　)
　
A.若a装置液滴不移动，b装置液滴右移，说明酵母菌仅进行无氧呼吸
B.若a装置液滴左移，b装置液滴右移，说明酵母菌仅进行有氧呼吸
C.连接e→c→d，给装置通空气，d中石灰水变浑浊，可验证酵母菌进行了有氧呼吸
D.f放置一段时间后，连接f→d，d中石灰水变浑浊，可验证酵母菌进行了无氧呼吸
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系。
细胞呼吸　有氧呼吸　无氧呼吸　反应式　场所　第一阶段　第二阶段　第三阶段　研究酵母菌呼吸方式　原理　过程　产物检测　现象及结论
随堂演练
1.(2016·上海高考)人骨骼肌内的白肌细胞含少量线粒体，适合无氧呼吸、进行剧烈运动。白肌细胞内葡萄糖氧化分解的产物有(　　)
①酒精　②乳酸　③CO2　④H2O　⑤ATP
A.①③⑤ B.②④⑤ C.①③④⑤ D.②③④⑤
2.下图是某研究小组在探究酵母菌的细胞呼吸方式时的两套实验装置图，下列分析合理的是(　　)

甲 　乙
第2题图
A.为检验空气中的二氧化碳是否被A瓶完全吸收，可在B瓶前加一个盛有澄清石灰水的锥形瓶
B.实验中发现C瓶先变浑浊后又澄清了，说明实验不成功
C.实验进行一段时间后用酸性的重铬酸钾检测E瓶中物质会出现灰绿色
D.D瓶封口后应立即接通E瓶，防止D瓶中的培养液被分解完
3.叶肉细胞内的下列生理过程，一定在生物膜上进行的是(　　)
A.O2的产生 B.H2O的生成 C.[H]的消耗 D.ATP的合成
4.(多选)如图表示光照、贮藏温度对苹果果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述中正确的是(　　)
第4题图
A.苹果果实细胞产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质
B.光照对苹果果实呼吸的抑制作用8℃时比15℃时更强
C.低温、黑暗条件下更有利于贮存苹果果实
D.贮藏温度下降时果实呼吸减弱，可能与细胞内酶活性降低有关
5.(2018·百校联考)下列是关于生物学实验的叙述，正确的是(　　)
A.叶绿体中的色素随层析液在滤纸条上扩散的速度与分子大小无关
B.探究加酶洗衣粉在不同温度下的洗涤效果，设置0℃是没有必要的
C.探究酶母菌的呼吸方式可以用是否产生CO2来确定
D.鉴定蛋白质需要的试剂是NaOH和CuSO4溶液，并加热至沸腾
6.(2018·百校联考)(多选)下表是植物不同器官的呼吸速率(单位鲜重在单位时间的耗氧量，单位：μL·g－1·h－1)。下列说法正确的是(　　)
植物器官
呼吸速率
植物器官
呼吸速率
胡萝卜
根
25
大麦
种子(浸泡15h)
胚
715
叶
440
胚乳
75
苹果
果肉
30
叶
266
果皮
95
根
960～1480
A.种同一种植物的不同器官或组织呼吸速率有明显差异
B.子内胚的呼吸速率比胚乳高，表明胚的能量代谢较旺盛
C.测定大麦种子呼吸速率前先浸泡，是为了提高种子内自由水的含量
D.不同植物的同类器官呼吸速率不同，与其结构和功能无关
7.某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答问题：
第7题图
(1)在12～24 h期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是________呼吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是________，其产物是________。
(2)从第12 h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会________，主要原因是________________________________________________________________。
(3)胚根长出后，萌发种子的________呼吸速率明显升高。
第1讲　细胞的增殖1
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
细胞的生长和增殖的周期性
A
15年—单选—T2考查细胞的增殖
13年—非选—T29细胞分裂间期的特征
细胞的有丝分裂,B,
17年—单选—T16有丝分裂细胞图形(与减数分裂综合考查)
16年—非选—T31有丝分裂细胞图形(与减数分裂综合考查)
14年—单选—T12考查动物细胞有丝分裂过程
13年—单选—T3考查动物细胞有丝分裂过程
观察细胞的有丝分裂,b,15年—非选—T29考查观察细胞的有丝分裂
知识整合
一、细胞的生长和增殖的周期性
1．细胞的生长
(1)多细胞生物体积的增大，即生物体的________，包括________使细胞数目增多和____________使细胞体积长大。
(2)细胞不能无限长大的原因是：__________________________________________；______________________________________。
2．细胞增殖
(1)真核细胞增殖方式包括____________、________、________。
(2)细胞增殖的意义：单细胞生物通过细胞分裂____________；多细胞生物通过________________产生新细胞，补充衰老死亡的细胞；受精卵通过____________
发育为个体；有性生殖的生物通过________________________产生生殖细胞；因此细胞增殖是生物体________、________、________、________的基础。
3．细胞周期
细胞周期是指________的细胞从____________开始到________________________为止。其中________是新细胞周期的开始，占细胞周期的90%～95%，主要变化为____________________________________________。________占细胞周期的5%～10%，是一个连续的过程，人为地分为__________________________________。
二、细胞的无丝分裂
1．过程：________延长―→________________，缢裂成两个细胞核―→整个细胞从中部缢裂―→两个子细胞。
2．特点：没有出现______________和________的变化。
3．实例：________________________。
三、动植物细胞的有丝分裂
时期
植物细胞
动物细胞
主要特点
分裂间期
主要完成________和________的合成
分裂
期
前期
①出现________
②核膜解体，核仁消失
③植物细胞从两极发出纺锤丝(动物细胞从中心体发出星射线)，形成________
④染色体散乱分布
中期
__________________________排列在赤道板上
后期
①着丝点________
②纺锤丝牵引染色体向两极移动
末期,,,①染色体变成细长盘曲的染色质丝
②纺锤丝消失
③________重新出现
④植物细胞出现______________，进而形成新的细胞壁(动物细胞________凹陷，缢裂成两个子细胞)
四、观察细胞的有丝分裂
1．实验原理
(1)高等植物的________________有丝分裂较旺盛。
(2)有丝分裂各个时期细胞内染色体的形态和行为变化不同，可用高倍显微镜根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于哪个时期。
(3)细胞核内的________易被碱性染料(如龙胆紫)染成深色。
2．实验流程：________→________→________→制片。
3．观察实验结果
(1)洋葱根尖分生区细胞的特点是细胞排列________，呈________，有的正在________。
(2)视野中处于________期的细胞数目最多，因为________________________________。
(3)处于________期的细胞中染色体形态和数目最清晰，原因是________________________________。
考点突破
考点1　细胞的有丝分裂
1．细胞周期
(1)只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，如人体皮肤生发层细胞、造血干细胞等干细胞、癌细胞、植物根尖(茎尖)生长点细胞等。只分裂一次便不再分裂的细胞、减数分裂形成的细胞都不具有细胞周期。高度分化的细胞不具有细胞周期。
(2)判断一个完整的细胞周期的方法
①细胞周期以分裂间期为起点，而不能以分裂期为起点。
②分裂间期的时间远远长于分裂期。
(3)细胞周期的表示方法
　　方法
名称　　
表示方法
用字母表示细胞周期
扇形图
A→B→C→A为一个细胞周期
直线图
a＋b或c＋d为一个细胞周期
坐标图
a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期
柱形图
B组细胞处于分裂间期正在进行DNA复制，C组细胞处于分裂期
　　(4)影响细胞周期的因素
①内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同，间期和分裂期所占的比例也不同。
②外部因素：温度、pH、射线、生理和病理状况等通过影响酶的活性影响细胞周期。
例1　由细胞形态判断，下列①～⑤细胞中哪一类细胞最可能具有细胞周期(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．① B．③ C．② D．⑤
1．科学家用32P标记的磷酸盐浸泡蚕豆幼苗，追踪放射性的去向以研究蚕豆根尖细胞分裂情况，得到根尖细胞连续分裂的时间(单位：h)数据如图所示。下列叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．DE阶段发生遗传物质的平均分配
B．BC阶段结束时DNA含量增加一倍
C．CD阶段完成与DNA分子复制有关的蛋白质的合成
D．一个细胞周期(可表示为CD＋DE)等于17.3 h
考点2　细胞有丝分裂的过程和特点
1．有丝分裂过程中细胞结构的变化
(1)纺锤体的变化：形成时期为前期→解体时期为末期。
(2)核膜、核仁的变化：解体时期为前期→重建时期为末期。
(3)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)
间期复制→前期移向两极并形成纺锤体→末期平均分配到子细胞。
(4)染色体变化规律
2．有丝分裂过程中着丝点、核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例)
　　时期
项目　　
分裂
间期
分裂期
前期
中期
后期
末期
着丝点,2n,2n,2n,4n,2n
染色体,2n,2n,2n,4n,4n→2n
染色单体,0→4n,4n,4n,0,0
核DNA,2n→4n,4n,4n,4n,4n→2n
细胞核内DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量变化曲线
3．与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
细胞器名称
细胞类型
作用时期
生理作用
核糖体
动、植物细胞
间期
(主要)
与有关蛋白质的合成有关
中心体
动物、某些低等植物细胞
前期
与纺锤体的形成有关
高尔基体
植物细胞
末期
与细胞壁的形成有关
线粒体
动、植物细胞
整个细
胞周期
提供能量
　　例2　(2017·江苏卷)假如下图是某生物体(2n＝4)正常的细胞分裂示意图，下列有关叙述错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．该细胞处于减数第二次分裂后期
B．若染色体①有基因A，则④有基因A或a
C．若图中的②表示X染色体，则③表示Y染色体
D．该细胞产生的子细胞中有2对同源染色体
　　　　　　　　　　　　　　　　
2．细胞分裂的过程实质是细胞核中染色体的行为变化过程。下列最有可能表示有丝分裂中期的图像是(　　)
A．① B．② C．③ D．④
4．动植物细胞有丝分裂的主要区别
植物细胞有丝分裂
动物细胞有丝分裂
不同点
前期
细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
两组中心粒发出星射线形成纺锤体
末期
细胞板扩展形成新的细胞壁，分裂成两个子细胞
细胞膜从中部向内凹陷，把细胞缢裂成两个子细胞
相同点,分裂过程基本相同；染色体的形态、数目、行为的变化规律相同；分裂间期都完成DNA的复制和有关蛋白质的合成；分裂期染色体平均分配到两个子细胞中去
例3　(2016·江苏高考)下列实验都需要使用光学显微镜进行观察，有关实验现象描述合理的是(　　)
实验编号
实验名称
观察到的实验现象
①
观察植物细胞的质壁分离和复原
镜检1：几乎整个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色；
镜检2：不同细胞质壁分离的位置、程度并不一致
②
观察多种多样的细胞
菠菜叶表皮细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核组成；人口腔上皮细胞具有细胞核和核糖体
③
观察细胞的有丝分裂
洋葱根尖伸长区细胞长，液泡大；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
④
探究酵母菌种群数量的动态变化
酵母细胞呈球形或椭圆形，细胞核、液泡和线粒体的形态、数目清晰可见
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．实验① B．实验② C．实验③ D．实验④
3．如图是动物细胞有丝分裂不同时期染色体数目(a)、核DNA分子数目(b)的直方图，下列叙述错误的是(　　)
　　
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．图①可表示有丝分裂前期和中期，图②可表示有丝分裂后期，图③可表示有丝分裂末期
B．①时期核DNA已完成了复制，染色体也完成了复制
C．②→③表示同源染色体相互分离，染色体和核DNA分子数目也随之减半
D．①→②表示着丝点分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不变
考点3　观察细胞的有丝分裂
1．实验过程
2．实验成功的关键
(1)培养根尖时，要经常换水，以增加水中的氧气，防止根进行无氧呼吸造成根的腐烂。
(2)剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，同时注意剪取的时间，一般在上午10点至下午2点左右，此时分生区细胞分裂旺盛。
(3)解离时间要长短适宜，若解离时间过短，细胞在压片时不易分散开；若解离时间过长，导致解离过度，无法取出根尖进行染色和制片。
(4)在实验中要先漂洗后染色，顺序不能颠倒，否则解离液中的盐酸会干扰染色效果；并且染色时，染色液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深，否则镜下一片紫色，无法观察细胞图像。
(5)压片时用力必须恰当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都将影响观察。
(6)实验中解离的目的是为了使细胞相互分离开来，压片的目的是为了使细胞相互分散开来。
3．实验注意事项
(1)剪取根尖时不宜过长，保证选取的是分生区细胞。
(2)加盖玻片时，注意防止产生气泡。
(3)用显微镜观察装片时，要遵循“先低后高”的原则。
(4)观察时应先找到呈正方形的分生区细胞，在一个视野里，往往不容易找全有丝分裂过程中各个时期的细胞图像，因此，观察时要注意边观察边移动装片，观察有丝分裂的各个时期。换高倍镜时，要先把低倍镜下的物像移到视野中央。
例4　(2017·北京高考)洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．都需要用盐酸溶液使细胞相互分离
B．都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察
C．在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍
D．在有丝分裂末期都能观察到细胞板
4．(2017·浙江高考)下列关于“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动的叙述，错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．盐酸使植物细胞之间的果胶质层松散
B．实验选用的醋酸洋红属于碱性染色剂
C．装片制作的步骤是解离→漂洗→染色→制片
D．显微镜下观察中期细胞可看到完整的染色体组型
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系。
细胞周期　分裂间期　前期　中期　后期　末期　　DNA复制　蛋白质合成　解离　漂洗　染色　制片　观察　有丝分裂　减数分裂　无丝分裂
随堂演练
1．下列是一组动物活细胞有丝分裂图，有关说法正确的是(　　)
第1题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．该生物与高等植物有丝分裂的区别主要在c和e两个时期，秋水仙素使基因突变作用在e时期
B．b图细胞将出现细胞板，并缢裂成两个子细胞；c图细胞核中染色体数和DNA数相等
C．上述细胞在细胞周期中出现的顺序是a→c→d→e→b
D．d图细胞中同源染色体联会，形成四分体
2．下列与细胞周期有关的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期
B．在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期
C．细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制
D．肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长
3．如图是某同学在观察洋葱根尖细胞有丝分裂时拍摄的显微镜照片，下列叙述正确的是(　　)
第3题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．甲细胞中每条染色体的着丝点排列在细胞板上
B．乙细胞中染色体被平均分配，移向细胞两极
C．甲和乙细胞中的染色体数目相等，DNA含量相同
D．统计图中处于分裂期的细胞数可计算细胞周期长短
4．下列植物细胞中，适合观察细胞有丝分裂的是 (　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．蚕豆叶肉细胞
B．洋葱鳞片叶表皮细胞
C．蚕豆根尖分生区细胞
D．洋葱根尖伸长区细胞
5．下列关于动物细胞有丝分裂的叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．分裂间期有DNA和中心体的复制
B．分裂间期DNA含量和染色体组数都加倍
C．纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂后期
D．染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期
6．为了研究从植物中提取的可可碱是否可以作为除草剂，某科研小组开展了可可碱对鬼针草根尖细胞的有丝分裂和种子萌发影响的实验研究，结果如下表。请回答：
可可碱浓度
(mmol·L－1)
根尖细胞有丝分裂
有丝分裂
指数(%)
分裂期细胞占比(%)
前期和中期
后期和末期
,种子发
芽率(%)
0,3.73,3.04,0.69,81.5
0．1,2.90,2.16,0.74,68.1
0．5,2.10,1.72,0.38,18.6
1．0,1.96,1.72,0.24,2.3
(1)本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片，制片过程中根尖解离需要用到的试剂是________。如图为显微镜下观察到的部分细胞图像，箭头所指的细胞处于分裂期的________期。
第6题图
(2)实验结果显示，与对照组相比，当可可碱浓度到达1.0 mmol·L－1时，在分裂期的细胞中，后期和末期的细胞数目相对________。产生这种结果的原因可能是________________________________________，导致染色体无法移向细胞两极。
(3)实验结果表明，随着可可碱浓度的升高，种子发芽率________。为探究可可碱影响种子发芽率的可能原因，某同学提出假设：可可碱会降低种子中赤霉素的水平。现欲通过实验检验上述假设，请写出实验设计的基本思路：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第2讲　细胞的增殖2
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
细胞的减数分裂及
配子的形成过程
C
17年—单选—T19细胞分裂图形(与减数分裂综合考查)
16年—非选—T31细胞分裂图形(与减数分裂综合考查)
15年—单选—T10结合图像考查减数分裂过程和染色体特征
14年—非选—T28以文字叙述结合图像的形式考查减数分裂中染色体的行为及过程
13年—单选—T8结合图形考查减数分裂过程和染色体特征
观察细胞的减数分裂,a,
17年—非选—T30考查观察细胞的减数分裂实验
15年—非选—T29考查观察细胞的减数分裂实验
13年—单选—T8结合图像考查减数分裂过程和染色体特征
受精过程,B,——知识整合
一、减数分裂与配子的形成过程
1．基本概念
(1)减数分裂：进行____________生殖的生物，在产生____________过程中进行的，染色体数目________的细胞分裂。
(2)相关概念
①同源染色体：减数分裂中________的两条染色体，形态、大小一般都相同，一条来自____________方，一条来自____________方。
②联会：____________两两配对的现象。
③四分体：联会后的每对同源染色体含有________条染色单体(________个DNA分子)，叫做四分体。
2．精子和卵细胞的形成过程
二、受精作用
1．受精作用的概念
________和________相互识别、融合成为________的过程。
2．受精过程
(1)精子的________进入卵细胞，尾部留在外面。
(2)卵细胞的________会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。未受精时，卵细胞处于________态，细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢，这样有利于减少____________的消耗。
(3)精子的__________与__________的细胞核相融合，使彼此的________会合在一起。
3．结果
受精卵中的________数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自________，一半来自________。但细胞质几乎全部是由________提供，因此后代某些性状更像________。
4．意义
(1)有利于生物在________中进化。
(2)就进行有性生殖的生物而言，________和________对于维持每种生物前后代体细胞中________数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。其过程可用如图表示(注意图解中的有丝分裂、减数分裂和受精作用等过程)：
三、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
1．实验原理
蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成________，再经过________过程形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂：减数第一次分裂和减数第二次分裂。在此过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。
2．实验材料的选取
宜选用________(选填“雌”或“雄”)性个体生殖器官，其原因为：
(1)雄性个体产生精子数量________雌性个体产生卵细胞数。
(2)在动物________(器官)的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是________________，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减Ⅱ分裂。
3．实验流程
(1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程)
解离―→________―→染色―→压片
(2)显微镜观察
考点突破
考点1　减数分裂与配子的形成过程
1．对减数分裂概念的理解
(1)适用的范围：有性生殖产生配子的过程中。
(2)实质：染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。
(3)结果：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
(4)场所：雄性动物——精巢(哺乳动物又称为睾丸), 雌性动物——卵巢，雄性植物——花药，雌性植物——胚珠。
2．精子的形成过程
3．卵细胞形成过程和精子形成过程的比较
项目
精子
卵细胞
不同点
部位
动物睾丸或精巢
动物卵巢
原始生殖细胞
精原细胞
卵原细胞
细胞质的分
裂分配情况
两次分裂都均等
只有减数第二次分裂中第一极体分裂均等，其他分裂皆不均等
不同点,
分裂结果,1个精原细胞形成4个精子，在无交叉互换时形成2种精子，有交叉互换时形成4种精子,1个卵原细胞形成4个子细胞，其中1个是卵细胞，3个是极体
是否变形,4个精细胞变形
后形成4个精子,不需变形
相同点,(1)染色体的行为和数目变化规律相同，表现在：
①染色体都在减数第一次分裂的间期复制
②减数第一次分裂同源染色体联会(可发生交叉互换)、均分，非同源染色体的自由组合
③减数第二次分裂都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开
(2)产生的子细胞数目都是4个，且细胞中染色体数目减半　　
例1　(2017·江苏高考)一株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa，其异常联会形成的部分配子也可受精形成子代。下列相关叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．上图表示的过程发生在减数第一次分裂后期
B．自交后代会出现染色体数目变异的个体
C．该玉米单穗上的籽粒基因型相同
D．该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子
1．如图为某生物一个细胞的分裂图像，着丝点均在染色体端部，图中1、2、3、4各表示一条染色体。下列表述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．图中细胞处于减数第二次分裂前期
B．图中细胞的染色体数是体细胞的2倍
C．染色体1与2在后续的分裂过程中会相互分离
D．染色体1与3必定会出现在同一子细胞中
考点2　减数分裂中的相关分析
1．染色体、染色单体和DNA数目
(1)染色体的条数等于着丝点数，有几个着丝点就有几条染色体。
(2)染色单体是染色体复制后形成的，一个着丝点上连接着的两条相同的染色单体，其整体是一条染色体。染色单体存在的时期是染色体复制之后着丝点分裂之前。
(3)不含染色单体的染色体上，每条染色体含有1个DNA分子，含有染色单体的染色体上，每条染色体含有2个DNA分子，即染色体∶DNA＝1∶1或1∶2。比较见下表：
染色体
染色单体
图形
说明
相同点：①一个着丝点；②一条染色体
①无姐妹染色单体
②1个DNA分子
③存在的分裂时期：有丝分裂后期、减数第二次分裂后期染色体∶DNA＝1∶1
①两条姐妹染色单体
②2个DNA分子
③存在的分裂时期：有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂前期、中期、后期和减数第二次分裂前期、中期染色体∶DNA＝1∶2
2．同源染色体与非同源染色体
(1)同源染色体：在减数分裂过程中进行配对的两条染色体；形态大小一般相同；一条来自父方，一条来自母方。
(2)非同源染色体：在减数分裂中不进行配对的染色体，它们一般形态大小不同。
(3)比较见下表
图
形
说明
①1和2、3和4分别属于一对同源染色体
②1和3、2和4、1和4、2和3分别属于非同源染色体
③5和6不是同源染色体，也不是非同源染色体，而是一条染色体在间期复制而在有丝分裂的后期或减数第二次分裂的后期随着丝点分裂而分开后形成的两条相同的子染色体
　　3.同源染色体与四分体
(1)四分体是同源染色体的特殊存在形式，在减数分裂过程中联会后的一对同源染色体才可称作四分体。
(2)在有丝分裂过程中存在同源染色体，复制后每一对同源染色体也包含4条染色单体，但由于不发生联会，所以不存在四分体。
(3)1对同源染色体＝1个四分体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子＝8条脱氧核苷酸链。
4．减数分裂过程中染色体的行为：
(1)复制(减数第一次分裂的间期)：复制的结果，每条染色体含有两个并列着的姐妹染色单体(由一个着丝点连在一起)。
(2)联会：形成四分体。
(3)交叉互换：同源染色体在减数分裂的四分体时期，往往发生非姐妹染色单体片段的交叉互换。这种现象对于生物的遗传和变异具有极其重要的意义。
(4)分离和组合：减数分裂中，一个非常重要的染色体行为就是同源染色体的分离，非同源染色体的自由组合。这一行为在生物的遗传和变异中起着很重要的作用。
(5)平均分配：复制后的染色体在减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，平均分配到两个子细胞中。
5．减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较
项目
减数第一次分裂
减数第二次分裂
间期是否复制
复制
不复制
分裂前后
细胞名称
性原细胞―→初级性母细胞―→次级性母细胞(或第一极体)
次级性母细胞(或第一极体)―→精细胞或卵细胞与第二极体
着丝点变化
不分裂
分裂
染色体数目
2N―→N(减半)
N―→2N―→N
DNA分子数目
2N―→4N―→2N
2N―→N(减半)
染色体主
要行为
有联会现象，四分体的非姐妹染色单体的交叉互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合
着丝点分裂，染色单体分开
染色单体
无(0)―→有(4N)―→有(2N)
有(2N)―→无(0)
同源染色体
有(N对)
无
　　例2　(2016·浙江高考) 下列关于高等动物细胞增殖的叙述，错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期，都进行1次染色质DNA的复制
B．细胞周期的G2期已经形成了1对中心体，在有丝分裂前期形成纺锤体
C．染色体数为2n＝24的性原细胞进行减数分裂，中期Ⅱ染色体数和染色体DNA分子数分别为12和24
D．若在G2期某染色质的1个DNA分子发生片段缺失，则该细胞有丝分裂产生的2个子细胞均含有该异常DNA
2．( 2017·天津高考)基因型为AaBbDd的二倍体生物，其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如下。叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
B．该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子
C．B(b)与D(d)间发生重组，遵循基因自由组合定律
D．非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异
考点3　减数分裂中的相关物质
或结构含量变化　　1.减数分裂过程中染色体、DNA、染色单体、染色体组的数量变化(假设生物正常体细胞中染色体数为2N)
比较项目
染色体
DNA
染色单体
染色体组
减数
第一
次分裂
性原细胞
2N
2N―→4N
0―→4N
2
前期
2N
4N
4N
2
中期
2N
4N
4N
2
后期
2N
4N
4N
2
末期
N
2N
2N
1
减数
第二
次分裂,
前期,N,2N,2N,1
中期,N,2N,2N,1
后期,2N,2N,0,2
性细胞,N,N,0,1
减数分裂过程中染色体、DNA、染色单体数量变化曲线图
例3　( 2015·天津高考)低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，从而产生染色体数目加倍的卵细胞，此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞，如图所示为四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)，其中可出现的是(　　)
3．如图为动物细胞分裂中某时期示意图，下列相关叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．甲在分裂前期倍增并移向细胞两极
B．乙和丙在组成成分上差异很大
C．该时期细胞中染色体数是体细胞染色体数的两倍
D．该时期通过核孔进入细胞核的物质减少
考点4　有丝分裂与减数分裂
1．有丝分裂和减数分裂的比较
不同点
减数分裂
有丝分裂
进行的器官部位,有性生殖器官,一般组织器官均可
染色体复制的次数、时期,一次，减数第一次分裂间期,一次，有丝分裂间期
分裂的细胞,原始生殖细胞,一般体细胞或原始生殖细胞
细胞分裂次数,连续两次,一次
子细胞名称及数目,4个精细胞或1个卵细胞与3个极体,2个体细胞或2个原始生殖细胞
联会、四分体时期，非姐妹染色单体间的交叉互换,有，在减数第一次分裂的前期,无
同源染色体分离，非同源染色体自由组合,有，在减数第一次分裂的后期,无
着丝点分裂、染色单体分开,有，在减数第二次分裂后期,有，后期
子细胞中染色体数目的变化,减半，在减数第一次分裂完成时,不变
子细胞中核遗传物质的组成,不一定相同,一定相同
细胞中可遗传变异来源,基因突变，基因重组，染色体变异,基因突变，染色体变异
2．有丝分裂和减数分裂的图像识别(以二倍体为例)
(1)细胞质是否均等分裂：不均等分裂——减数分裂卵细胞的形成，均等分裂——有丝分裂、减数分裂精子的形成、第一极体形成第二极体
(2)细胞中染色体数目：若为奇数——减数第二次分裂前、中期(次级精母细胞、次级卵母细胞、第一极体)若为偶数——有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂后期
(3)细胞中染色体的行为：
联会、四分体现象——减数第一次分裂前期(四分体时期)
有同源染色体——有丝分裂、减数第一次分裂
同源染色体的分离——减数第一次分裂后期
无同源染色体——减数第二次分裂
姐妹染色单体的分离，一侧有同源染色体——有丝分裂后期
姐妹染色单体的分离，一侧无同源染色体——减数第二次分裂后期
例4　(2017·江苏高考)某研究小组以同一品种芹菜根尖和花粉母细胞为材料，开展芹菜染色体核型分析实验。图1、图2是从两种材料的30个显微图像中选出的两个典型图像。请回答下列问题：
图1　　　　　　　　图2　
(1)将剪取的芹菜幼根置于2 mmol/L的8－羟基喹啉溶液中处理，以提高根尖细胞中有丝分裂的________期细胞的比例，便于染色体观察、计数。
(2)实验中用纤维素酶和果胶酶混合液分别处理根尖、花粉母细胞，目的是______。再用低浓度的KCl处理一段时间，使细胞适度膨胀，便于细胞内的________更好地分散，但处理时间不能过长，以防细胞________。
(3)图1是________细胞的染色体，判断的主要依据是________。
(4)分析根尖细胞染色体核型时，需将图像中的________进行人工配对；根据图1、图2能确定该品种细胞中未发生的变异类型有________(填下列序号)。
①基因突变　②单体　③基因重组　④三体
4．(2016·江苏高考)研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析，图1为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体)。图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请回答下列问题：
图1
　图2
(1)图1中细胞分裂的方式和时期是________，它属于图2中类型________的细胞。
(2)若某细胞属于类型c，取自精巢，没有同源染色体，那么该细胞的名称是________。
(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂，那么三者出现的先后顺序是________。
(4)在图2 的5种细胞类型中，一定具有同源染色体的细胞类型有________。
(5)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型，其转变的具体情况有________(用图中字母表述)。
(6)珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期，待精子入卵后完成后续过程。细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍，可用于诱导三倍体。现有3组实验：用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。请预测三倍体出现率最低的是________，理由是____________________________________________________________。
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系。
减数分裂　减数第一次分裂　减数第二次分裂　前期　中期　后期　末期　精子的形成过程　卵细胞的形成过程
随堂演练
1．下列关于同源染色体和四分体的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体
B．四分体出现在减数第一次分裂的前期和后期
C．同源染色体是大小相同、形态相似的两条染色体
D．每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体
2．下图甲表示某精子，乙图中不属于该精子形成过程中的细胞图像的是(　　)
甲
乙
第2题图
3．(2017·镇江三模)如图是某基因型为AA的二倍体动物不同细胞分裂时期示意图，下列有关叙述错误的是(　　)
第3题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．甲和乙细胞中染色体数目不同，核DNA含量相同
B．甲、乙和丙细胞中每个染色体组中均含2条染色体
C．根据乙细胞可判断该细胞取自雄性动物
D．丙细胞中基因A和a形成的原因是基因突变
4．(多选)真核生物进行有性生殖时，通过减数分裂、受精作用及有丝分裂产生不同于双亲的后代。下列叙述正确的是(　　)
A．在减数分裂过程中非同源染色体上非等位基因的自由组合，导致基因重组
B．在有性生殖过程中受诱变因素影响，DNA复制时可能发生基因突变
C．细胞分裂过程中发生染色体某片段移接，可导致染色体结构变异
D．生物进行有性生殖时，后代从双亲处各获得一半的DNA分子
5．二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，下列有关叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．细胞中一定不存在同源染色体
B．着丝点分裂一定导致DNA数目加倍
C．染色体DNA一定由母链和子链组成
D．细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍
6．下图1表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系；图2表示某动物处于细胞分裂不同时期的图像。请据图回答问题：
图1
图2
第6题图
(1)图1中DE段形成的原因是________________。
(2)图2中________细胞处于图1中的CD段。
(3)图2中甲细胞中有________个染色体组，丙细胞含有________条染色单体。
(4)图2中丁细胞的名称为__________________。如果该细胞中的M为X染色体，则N一定是________染色体。若M的姐妹染色单体上出现等位基因，其原因是发生了________________________________。
(5)基因分离定律和自由组合定律都发生在图1中的________段(填字母)。
7．(2018·百校联考)黄花菜为中国特色蔬菜，在国内外享有“名花、美食、良药”之盛名。多倍体黄花菜品质更好、产量更高。科学家在进行黄花菜的组织培养中对用秋水仙素诱发多倍体的效率进行了研究。将外植体接种在培养基上诱导愈伤组织，用侵有处理药液的棉花覆盖处理愈伤组织24h。处理后，用无菌水反复冲洗，接种到分化培养基上，在26℃左右、2000～2500lx光照条件下培养，直到形成试管苗。之后取根尖进行鉴定，根据根尖细胞中的染色体数目计算多倍体诱导成功率，结果如下表。请回答下列问题：
处理方法
多倍体率(%)
0.05%秋水仙素
56.3
0.05%秋水仙素＋2%二甲基亚砜
60.0
0.02%秋水仙素＋2%二甲基亚砜
65.2
蒸馏水
0
　　(1)秋水仙素诱发多倍体的原理是________________________________________________。从实验结果看，二甲基亚砜对秋水仙素诱导多倍体的作用起________作用。
(2)该实验设计中还缺少一组实验，该组实验的处理方法是________________________________________________________________________。
(3)诱导愈伤组织和试管苗的培养基在成分上的主要区别是________________________________________________________________________。
(4)如果要研究秋水仙素能否使动物细胞染色体数目加倍，现有幼鼠肝脏细胞悬液作为实验材料，请补充完成下面的实验设计：
①取两只培养瓶，编号为A、B。向两瓶中加入等量的动物细胞培养液和肝脏细胞悬液，向A中加入________________________________________________________________，向B中加入5 mL动物细胞培养液，置于适宜条件下培养一段时间。
②同时向A、B瓶中加入适量的甲醇一冰醋酸细胞固定液，摇匀，以终止肝脏细胞的增殖并固定细胞中染色体形态。分别取摇匀的A、B瓶中的细胞培养液，制作肝脏细胞临时装片，并使用________________对细胞染色体进行染色。
③利用显微镜分别观察并统计若干视野中处于有丝分裂中期的细胞数目及该时期染色体数目加倍的细胞数目。重复从A、B瓶中取样进行观察，计算两瓶中发生染色体数目加倍的细胞平均百分率。
④实验结果预期及结论__________________________________________________________________________；__________________________________________________________________________________________________。
第3讲　细胞的分化、衰老、凋亡与癌变
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
细胞的分化
B
17年—单选—T18考查细胞分化、衰老、凋亡和癌变
16年—单选—T3考查细胞分化、衰老、凋亡和癌变
15年—单选—T2考查细胞分化与全能性的关系
13年—单选—T7考查细胞分化的特点
细胞的全能性,B,15年—单选—T2考查细胞分化与全能性的关系
细胞的衰老和凋亡与人类健康的关系,A,
15年—单选—T2考查对细胞衰老与个体衰老的关系
13年—单选—T7考查对细胞衰老和凋亡的理解
癌细胞的主要特征及恶性肿瘤的防治,B,
15年—单选—T2考查癌细胞的主要特点
15年—单选—T20考查癌细胞的特征及癌症的治疗
13年—单选—T7考查癌细胞的发生机理
知识整合
一、细胞分化
1．细胞分化的概念
细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在________、________和________上发生______________的过程。
2．细胞分化的实质：________________。
3．细胞分化的意义
细胞分化是生物个体发育的基础，通过细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向____________，有利于__________________________。
二、细胞的全能性
1．植物细胞的全能性
指植物体中已经________的细胞仍然具有发育成完整个体的________，在适宜的条件下，仍然能够发育成______________的潜能。
2．理论依据
______________的细胞，仍具有保持该物种遗传特性的______________。
3．应用——植物组织培养技术
________细胞
　↓________和增殖
________
　↓生长、增殖和____________
________
　↓
试管苗
三、细胞衰老的主要特征
1．衰老细胞内水分________，结果使细胞________，体积变小，细胞________的速率减慢。
2．衰老细胞内多种酶的活性________，如白发。
3．细胞内的________会随着细胞的衰老而逐渐积累，如老年斑。
4．衰老的细胞内________减慢，________的体积增大，________内折，________固缩，________加深。
5．细胞膜通透性改变，使________________________功能降低。
四、细胞凋亡
1．概念：由______________所决定的细胞自动结束生命的过程。
2．类型：①个体发育中细胞的______________死亡；
②成熟个体中细胞的______________；
③被病原体感染的细胞的______________。
3．意义
对生物的________、________的维持等具有重要作用。
五、细胞的癌变
1．概念
受__________________的作用，细胞中________发生变化，________成为不受控制的、连续进行分裂的________细胞。
2．主要特征
(1)适宜条件下，能够________。
(2)________发生显著变化。
(3)癌细胞的________发生了变化，________等物质减少，细胞之间的________显著降低，容易______________。
3．细胞癌变的原因
(1)内因：________和______________发生突变。
(正常情况下，原癌基因主要负责调节____________，控制细胞的____________的进程；抑癌基因主要是阻止细胞的____________。)
(2)外因：__________致癌因子、__________致癌因子、__________致癌因子三类。
4．恶性肿瘤的预防
一是尽可能避免接触________，包括物理、化学和病毒致癌因子。
二是加强身体锻炼，增强体质，注意心理调节，保持心态健康，养成良好的生活习惯，增强机体________力。
考点突破
考点1　细胞分化的实质、特点
1．细胞分化的机理
相同的核DNA不同的mRNA执行不同的功能不同的蛋白质不同的形态结构
2．细胞分化的结果：后代细胞的形态、结构和生理功能发生改变，但是后代细胞的核遗传物质与分化之前相比没有发生变化。
3．全能性高低的比较
(1)受精卵>卵细胞(精子)>体细胞
即受精卵全能性最高，生殖细胞全能性一般大于体细胞，自然条件下卵细胞全能性高于精子，更易发育成新个体。
(2)植物体细胞>动物体细胞
植物体细胞全能性科学家已通过实验进行验证，但动物体细胞全能性未得到证实，只证实动物体细胞核的全能性。
(3)囊胚期细胞>原肠胚时期细胞
同一生物个体发育时期越早，其全能性越高。
例1　在细胞的生命历程中，会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献
B．哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞
C．细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果
D．通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株
1．(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
例2　下列关于植物细胞的叙述，错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能
B．植物细胞在有氧条件下的呼吸终产物与无氧条件下的不同
C．种子胚根和胚芽中的所有细胞都是由受精卵分裂分化而来的
D．叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果
2．分别用β珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(与细胞呼吸相关的酶)基因的片段为探针，与鸡的成红细胞、输卵管细胞和胰岛细胞中提取的总RNA进行分子杂交，结果见下表(注：“＋”表示阳性，“－”表示阴性)。下列叙述不正确的是(　　)
　　　探针
细胞总RNA　　　
β珠蛋
白基因
卵清蛋
白基因
丙酮酸激
酶基因
成红细胞
＋
－
＋
输卵管细胞
－
＋
＋
胰岛细胞
－
－
＋
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．在成红细胞中，β珠蛋白基因处于活动状态，卵清蛋白基因处于关闭状态
B．输卵管细胞的基因组DNA中存在卵清蛋白基因，缺少β珠蛋白基因
C．丙酮酸激酶基因的表达产物对维持鸡细胞的基本生命活动很重要
D．上述不同类型细胞的生理功能差异与基因的选择性表达有关
考点2　细胞衰老与凋亡
1．细胞衰老
(1)单细胞生物：个体衰老或死亡与细胞衰老或死亡同步。
(2)多细胞生物：个体衰老与细胞衰老有密切的关系。个体衰老过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程，但未衰老的个体内也有细胞衰老。
(3)细胞衰老是正常的生命现象，细胞生命历程经历了未分化―→分化―→衰老―→凋亡的过程。
2．细胞凋亡与细胞坏死的比较
项目
细胞凋亡
细胞坏死
与基因的关系
受基因控制
不受基因控制
细胞膜的变化
内陷
破裂
形态变化
细胞变圆，与周围
细胞脱离
细胞外形不规则变化
影响因素
受严格的由遗传机制
决定的程序性调控
电、热、冷、机械等
不利因素影响
对机体的影响
对机体有利
对机体有害
考点3　细胞的癌变
1．细胞的癌变特征
(1)适宜条件下，无限增殖，而且分裂迅速，细胞内的核糖体数目大量增加，代谢异常活跃。
(2)癌细胞的形态结构发生了变化
例如，体外培养中的正常的纤维细胞呈扁平梭形，转化成癌细胞后变成球形，癌细胞的细胞核都较正常细胞的大，有时形态也变得不规则，核仁也变大了，染色时，着丝点颜色也明显加深。
(3)癌细胞的表面发生了变化，糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性显著降低，导致癌细胞容易在体分散转移。
2．原癌基因与抑癌基因的关系
(1)原癌基因是维持机体正常活动所必需的基因，在细胞分裂过程中它负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；而抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
(2)抑癌基因和原癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。
(3)癌变是由原癌基因和抑癌基因发生突变，导致细胞异常分裂，对这种异常分裂机体又无法阻止而造成的。
考点4　细胞分化、衰老、凋亡和癌变的比较
实质
结果
遗传物质特点
细胞分化
基因的选择性表达
形成不同组织器官
细胞衰老
内因、外因共同作用
细胞正常死亡
细胞凋亡
遗传机制决定的程序性调控
基因决定的细胞自动结束生命的正常死亡
,不发生改变
细胞癌变,致癌因子诱发突变,形成无限增殖的癌细胞,发生改变
例3　(2017·江苏高考)下列关于人体细胞分化、衰老、凋亡与癌变的叙述，错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．细胞分裂能力随细胞分化程度的提高而减弱
B．衰老细胞中各种酶的活性显著降低
C．细胞凋亡有助于机体维持自身的稳定
D．癌细胞无接触抑制特征
3．研究发现，直肠癌患者体内存在癌细胞和肿瘤干细胞。用姜黄素治疗，会引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达，诱发癌细胞凋亡；而肿瘤干细胞因膜上具有高水平的ABCG2蛋白，能有效排出姜黄素，从而逃避凋亡，并增殖分化形成癌细胞。下列说法不正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．肿瘤干细胞与癌细胞中基因的执行情况不同
B．肿瘤干细胞的增殖及姜黄素的排出都需要消耗ATP
C．编码BAX蛋白和 ABCG2蛋白的基因都属于原癌基因
D．用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗，可促进肿瘤干细胞凋亡
例4　(2016·江苏高考)下列关于细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．线虫发育过程中细胞数量减少，是细胞衰老死亡的结果
B．恶性肿瘤细胞有无限增殖的特性，所以不易被化疗药物杀死
C．人的造血干细胞是全能干细胞，可以分化为多种细胞
D．体外培养时，儿童的成纤维细胞传代次数多于成人的成纤维细胞
4．关于细胞生命历程的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因
B．原癌基因与抑癌基因在正常细胞中不表达
C．真核细胞不存在无丝分裂这一细胞增殖方式
D．细胞分化过程中蛋白质种类和数量发生改变
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系。
细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡　细胞癌变　基因选择性表达　原癌基因　抑癌基因　细胞衰老特征　细胞癌变特征　致癌因子
随堂演练
1．关于细胞凋亡的叙述，错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．细胞凋亡受细胞自身基因的调控
B．细胞凋亡也称为细胞编程性死亡
C．细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中
D．被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除
2．同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的，造成这种差异的主要原因是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．二者所处的细胞周期不同
B．二者合成的特定蛋白不同
C．二者所含有的基因组不同
D．二者核DNA的复制方式不同
3．(2017·浙江高考)下列关于人体衰老细胞的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．多种酶的活性降低
B．线粒体数量增加
C．细胞呼吸明显加快
D．细胞核体积变小
4．下列关于人体细胞的叙述，错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．人的正常体细胞的分裂次数是有限的
B．自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老
C．细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除
D．衰老细胞代谢速率加快是细胞内水分减少引起的
5．(2018·百校联考)下列有关细胞分化的说法，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．细胞分化主要是功能发生特化，结构与分化前相比变化不大
B．细胞分化前后，细胞中的DNA、RNA、蛋白质种类都发生变化
C．细胞分化不仅增加了细胞数目，更重要的是增加了细胞种类
D．细胞分化的方向与细胞所处的时间和空间有密切的关系
6．下图表示干细胞的三个发育途径。据图回答下列问题：
第6题图
(1)由甲细胞形成的乙细胞仍然保持着其特有的________能力，甲细胞到丙细胞的过程是由________控制的。
(2)若丁细胞是胰腺细胞，则结构⑦所起的作用是__________________________________________。
(3)甲细胞分化成丁细胞的根本原因是________________________________。
(4)若丁细胞是正在衰老的细胞，该细胞中结构⑧发生的变化是________________________。
(5)由甲细胞到形成多个卵细胞的过程，必须经过细胞的________分裂。
(6)白血病是一种发病年龄相对较低，发病率相对较高的癌症，其原因是________________________________________________________________________。
第1讲　基因的分离定律
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
孟德尔遗传实验的科学方法
C
15年—单选—T4以文字叙述形式考查孟德尔杂交实验
14年—单选—T4以文字叙述形式考查孟德尔杂交实验
13年—单选—T2以文字叙述形式考查孟德尔杂交实验
基因的分离规律,C,
16年—单选—T14以文字和图形结合考查基因的分离定律
16年—单选—T24以文字和表格结合考查基因的分离定律
15年—单选—T4以文字叙述形式考查基因的分离定律
14年—单选—T14考查考查性状分离比的模拟实验
知识整合
一、孟德尔遗传实验成功的原因
1．正确地选择实验材料是孟德尔获得成功的首要原因
(1)豌豆是严格__________的植物，自然情况下一般为纯种。
(2)豌豆具有一些______________________________的相对性状。
2．由单因子到多因子的研究方法是孟德尔获得成功的重要原因
在对生物的性状进行分析时，先只对________的遗传情况进行研究，在弄清遗传情况后，再进行2对以上的相对性状的研究。
3．应用________的方法对实验结果进行分析，也是他成功的又一个重要因素。
4．科学地设计了________，是他成功的重要原因。
其程序是：通过杂交实验得到实验结果→结果分析提出问题→分析问题→________→设计实验→________→得出科学结论→验证假说(测交)→结果与假说相符，上升为规律，不相符则否定假说。该研究方法称为：________________________________________________________________________。
二、孟德尔遗传实验研究过程
1．发现问题
一对相对性状的杂交实验
实验方法
(1)去雄　图中的①，除去未成熟花的全部雄蕊，要求干净彻底。
(2)套袋　套上纸袋，目的________________。
(3)杂交　图中的②即人工授粉，待雌蕊成熟时，撒上另一株植物花粉。
(4)再套袋(防止外来花粉的干扰保证杂交得到的种子是人工授粉后所结出的)
(5)杂交实验的遗传图解
(6)实验结果
F1都表现出显性性状；F2出现性状分离。
2．提出问题
(1)为什么F1全为高茎？矮茎性状消失了吗？
(2)为什么F2中矮茎又出现了呢？
3．作出假设
(1)生物的性状是由遗传因子决定的。
(2)体细胞中遗传因子是________存在的。
(3)生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同配子中。
(4)受精时，雌雄配子的结合是________。
(5)根据假设图解解释
4．演绎推理
(1)目的：验证分离现象解释的正确性
(2)演绎推理过程
①若用F1与隐性纯合子进行杂交，隐性纯合子只产生一种含________的配子，所以不会掩盖F1配子中基因的表达。
②方法：测交实验，即让F1与________杂交。
③画出测交实验的遗传图解
④预期结果：________________________。
5．实验验证
进行测交实验验证推理是否正确
测交实验结果：测交后代的紫花和白花比接近1∶1。
6．结论：实验数据与理论分析相符，证明对分离现象的理论解释是正确的。
7．总结规律——分离定律
在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子________存在，不相融合，在形成________时，成对的遗传因子发生分离，分别进入不同的________中，随________遗传给后代。
8．现代解释——基因分离定律实质
(1)在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的________具有一定的独立性。
(2)在减数分裂形成________的过程中，等位基因会随________的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
(3)细胞学分析
(4)观察图示，回答问题：
①上图中能正确表示基因分离定律实质的图示是________。
②发生时间：________________。
③基因分离定律的细胞学基础是________________。
9．基因分离定律的适用范围
(1)________对等位基因控制的________对相对性状的遗传。
(2)________(原核、真核)生物________(无性、有性)生殖的________(细胞核、细胞质)遗传。
考点突破
考点1　基本概念
1．交配类
交配类型
含义
作用
杂交
①杂交是指基因型不同的生物个体之间的交配方式
②植物的异株异花传粉
③动物不同基因型个体间的交配
①探索控制生物性状的基因的传递规律；
②将不同优良性状集中到一起，得到新品种；
③显隐性性状判断
自交
①自交是指基因型相同的生物个体之间的相互交配方式。
②植物的自花(或同株异花)传粉
③基因型相同的动物个体间的交配
①可保留纯合子或提高纯合率；
②可用于植物显性个体纯合子、杂合子的鉴定
测交
杂种子一代(F1)与隐性纯合子相交，从而测定F1的基因组成
①验证遗传基本规律理论解释的正确性；②高等动物纯合子、杂合子的鉴定
2.性状类
术语
含义
性状
生物体所表现出来的形态结构、生理特征和行为方式的总称
相对性状
同种生物同一性状的不同表现类型
显性性状
具有相对性状的纯种亲本杂交，F1表现出来的性状为显性性状
隐性性状
具有相对性状的纯种亲本杂交，F1未表现出来的性状为隐性性状
性状分离
杂种的自交后代中，同时呈现出显性性状和隐性性状的现象
不完全显性
具有相对性状的亲本杂交，F1中不分显性和隐性，表达的性状是中间性状
共显性
具有相对性状的亲本杂交，F1同时体现两个亲本的性状
　　3.基因与基因型类
术语
含义
显(隐)性基因
控制显(隐)性性状的基因。显性基因一般用大写英文字母表示，隐性基因一般用小写英文字母表示
等位基因
位于一对同源染色体上的相同位置，控制着相对性状的一对基因，如A和a。等位基因是基因突变产生的
非等位基因
位于同源染色体上不同位置上的基因以及非同源染色体上的所有基因
相同基因
位于一对同源染色体上同一位置控制相同性状的基因，如D和D或d和d
复等位基因
由同一基因突变产生的若干作用相似、控制同一性状的一组基因，如人类的ABO血型，由三个复等位基因IA、IB、i控制，构成六种基因型
表现型与基因型
表现型是生物个体表现出来的性状，基因型是与表现型有关的基因组成。二者关系是：表现型＝基因型＋环境条件
纯合子与杂合子
(1)遗传因子组成相同的个体叫纯合子，如DD、dd；纯合子自交后代都是纯合子，但不同的纯合子杂交，后代为杂合子
(2)遗传因子组成不同的个体叫杂合子，如Dd；杂合子自交，后代会出现性状分离，且后代中会出现一定比例的纯合子
　　4.总结：遗传核心概念之间的联系
例1　下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同
B．某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的
C．O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的
D．高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的
1．(多选)下列关于遗传实验和遗传规律的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．非等位基因之间自由组合，不可能存在相互作用
B．杂合子与纯合子基因组成不同，性状表现可以相同
C．孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型
D．F2的3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合
考点2　基因分离定律的题型突破
1．基因型和表现型的推导
(1)由亲代基因型推断子代的基因型、表现型(正推型)
亲本
子代基因型
种类及比例
子代表现型种类及比例
AA×AA
AA
全为显性
AA×Aa
AA∶Aa＝1∶1
全为显性
AA×aa
Aa
全为显性
Aa×Aa
AA∶Aa∶aa＝
1∶2∶1
显性∶隐性＝3∶1
Aa×aa
Aa∶aa＝1∶1
显性∶隐性＝1∶1
aa×aa
aa
全为隐性
　　(2)由子代推断亲代的基因型(逆推型)
①基因填充法。先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性性状的基因型可用A__来表示，那么隐性性状的基因型只有一种aa，根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。
②隐性纯合突破法。如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子(aa)，因此亲代基因型中必然都有一个a基因，然后再根据亲代的表现型进一步判断。
③根据分离定律中规律性比值直接判断(用基因D、d表示)
组合
后代显隐性关系
双亲基因型
Ⅰ
显性∶隐性＝3∶1
Dd×Dd
Ⅱ
显性∶隐性＝1∶1
Dd×dd
Ⅲ
只有显性性状
DD×DD，DD×Dd，DD×dd
Ⅳ
只有隐性性状
dd×dd
　　常见问题解答方法
(1)如后代性状分离比为显∶隐＝3∶1，则双亲一定都是杂合子(Dd)。即
3D__∶1dd―→Dd×Dd(亲本)
(2)若后代性状分离比为显∶隐＝1∶1，则双亲一定是测交类型。即
1Dd∶1dd―→Dd×dd(亲本)
(3)若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即DD×DD或DD×Dd或DD×dd
2．显隐性的区分方法
(1)根据子代性状判断
①具有相对性状的亲本杂交，不论正交、反交，若子代只表现一种性状，则子代所表现出的性状为显性性状。
②具有相同性状的亲本杂交，若子代出现了不同性状，则子代出现的不同于亲本的性状为隐性性状。
(2)根据子代性状分离比判断
两亲本杂交，若子代出现3∶1的性状分离比，则“3”的性状为显性性状。
(3)遗传系谱图中的显隐性判断：若双亲正常，子代有患者，则为隐性遗传病；若双亲患病，子代有正常者，则为显性遗传病。(即无中生有，有为隐如图1。有中生无，有为显如图2)
图1
　　图2
3．杂合子和纯合子的鉴别方法
(1)测交法
(2)自交法
(3)花粉鉴定法(适用于植物)
待测个体…花粉
(4)单倍体育种法
待测个体→花粉→幼苗→秋水仙素处理获得植株
例2　玉米的甜和非甜是一对相对性状，随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植，其中一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的是(　　)
2．科研人员通过杂交试验研究某种矮脚鸡矮脚性状的遗传方式，获得如下结果。相关推断合理的是(　　)
组合
矮脚♀×
高脚♂
高脚♀×
矮脚♂
高脚♀×
高脚♂
矮脚♀×
矮脚♂
F1
矮脚
28
43
0
186
高脚
26
48
60
94
A．矮脚为隐性性状
B．矮脚基因位于性染色体上
C．种群中矮脚鸡均为杂合子
D．矮脚性状的遗传不遵循基因分离定律
考点3　分离规律中常见的概率计算问题
1．计算遗传概率
概率的概念通俗地说是指某事件发生可能性的大小。概率＝特定事件发生的次数/事件发生的总次数。遗传概率的决定主要根据概率计算的两个基本定律：
(1)乘法定律：是有两个或两个以上的独立事件一起出现的概率的计算。当一个事件的概率和另一个事件的概率是独立的，一个事件的发生并不影响另一事件，两个事件同时出现的概率就是它们各自概率的乘积。
(2)加法定律：是关于不同形式的事件不能同时出现的情况。如果一种形式出现，另一种形式就被排除，即它们是互斥事件。两个事件共出现的概率就是它们各自概率的和。
2．预期后代中患病的概率
如一对表现型正常的夫妇生了一个白化病的男孩和一个正常女孩，他们再生一个白化病小孩的概率是多少？由题意知夫妇双方遗传因子组成均为Aa，其后代遗传因子组合及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，患病小孩的遗传因子组成为aa，出现的概率为1/4，所以再生一病孩的概率为1/4，由于男孩和女孩的出生概率均为1/2，而白化病和性别属于独立事件，生一个白化病男孩和一个白化病女孩的概率均为1/8。
3．后代性状比率的计算
如遗传因子组成均为Dd的高茎豌豆自交后代中高茎与矮茎之比为3∶1。具体计算时，应弄清某种性状在哪一范围内的概率。如高茎在后代中占3/4，矮茎占1/4，高茎中杂合子占2/3。
1．两种自交类型的解题技巧
(1)一对相对性状的杂合子(Aa)连续自交，如以下图解
由图可知以Aa为亲代连续自交n次，子n代的各种比例如下表：
Fn
杂合
子
纯合
子
显纯
合子
隐性
纯合子
显性性
状个体
隐性性
状个体
所占
比例
1/2n
1－
1/2n
1/2
(1－1/2n)
1/2
(1－1/2n)
1/2＋
1/2n＋1
1/2
(1－1/2n)
　　表中相关内容对应的曲线如图：
(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。
2．两种随机交配类型的解题技巧
(1)杂合子Aa连续随机交配n次，杂合子比例为，显性纯合子比例为，隐性纯合子比例为。
(2)杂合子Aa连续随机交配n代，且逐代淘汰隐性个体后，显性个体中，纯合子比例为，杂合子比例为。
3．某些致死基因导致遗传分离比变化
(1)隐性致死：隐性基因存在于同一对同源染色体上时，对个体有致死作用，如镰刀型细胞贫血症(红细胞异常，使人死亡)；植物中的白化基因，使植物不能形成叶绿素，从而不能进行光合作用而死亡。
(2)显性致死：显性基因具有致死作用，如人的神经胶质症(皮肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多发性肿瘤等症状)。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死，若为显性纯合致死，杂合子自交后代显∶隐＝2∶1。
(3)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力的配子的现象。
(4)合子致死：指致死基因在胚胎时期或幼体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体的现象。
例3　(2017·盐城三模)在某小鼠种群中，毛色受三个复等位基因(AY、A、a)控制，AY决定黄色、A决定鼠色、a决定黑色基因位于常染色体上，其中基因AY纯合时会导致小鼠在胚胎时期死亡，且基因AY对基因A、a为显性，A对a为显性，现用AYA和AYa两种黄毛鼠杂交得F1，F1个体自由交配，下列有关叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．该鼠种群中的基因型有6种
B．F1中，雄鼠产生的不同种类配子比例为1∶2∶1
C．F2中A的基因频率是1/4
D．F2中黄鼠所占比例为1/2
3．遗传学斑秃又称早秃，是一种常染色体显性遗传病(假设由B、b基因控制)，患者出现以头顶为中心向周围扩展的进行性、弥漫性、对称性脱发，一般从35岁左右开始。男性显著多于女性，女性病例仅表现为头发稀疏、极少全秃。男性只有基因型为bb时才会正常；而女性只有基因型为BB时才出现早秃。一个早秃男性与一个正常女性结婚生了一个早秃女儿和一个正常儿子，若夫妇双方再生一个孩子患早秃的概率为(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．1/2 B．3/4 C．1/4 D．3/8
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
相对性状　纯合子　基因型　表现型　等位基因　显性基因　隐性基因　分离规律实质
随堂演练
1．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
2．将基因型为Aa的玉米自交一代的种子全部种下，待其长成幼苗，人工去掉隐性个体，并分成两组，第一组全部让其自交，第二组让其自由传粉。第一、二组的植株上aa基因型的种子所占比例分别为(　　)
A．1/9、1/6 B．3/8、1/9 C．1/6、5/12 D．1/6、1/9
3．已知绵羊角的表现型与基因型的关系如下表，下列判断正确的是(　　)
基因型
HH
Hh
hh
公羊的表现型
有角
有角
无角
母羊的表现型
有角
无角
无角
A．若双亲无角，则子代全部无角
B．若双亲有角，则子代全部有角
C．若双亲基因型为Hh，则子代有角与无角的数量比为1∶1
D．绵羊角的性状遗传不遵循基因的分离定律
4．性状分离比的模拟实验中，如图准备了实验装置，棋子上标记的D、d代表基因。实验时需分别从甲、乙中各随机抓取一枚棋子，并记录字母。此操作模拟了(　　)
第4题图
①等位基因的分离　②同源染色体的联会　③雌雄配子的随机结合　④非等位基因的自由组合
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
5．某种植物的花色受一组复等位基因的控制，纯合子和杂合子的表现型如下表，若WPWS与WSw杂交，子代表现型的种类及比例分别是(　　)
纯合子
杂合子
WW　　　红色
W与任一等位基因
红色
ww　　　 纯白色
WP与WS、w
红斑白花
WSWS　　红条白花
WSw
红条白花
WPWP　　红斑白花
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．3种，2∶1∶1∶1 B．4种，1∶1∶1∶1
C．2种，1∶1 D．2种，3∶1
6．某学校生物小组在一块较为封闭的地里发现了一些野生植株，花色有红色和白色两种，茎秆有绿茎和紫茎两种，同学们分组对该植物的花色、茎色进行遗传方式的研究。请根据实验结果进行分析。
第一组：取90对
亲本进行实验
第二组：取绿茎和
紫茎的植株各1株
亲本
杂交组合
F1表现型
交配组合
F1表现型
A：30
对亲本
红花×
红花
36红花∶
1白花
D：绿茎×
紫茎
绿茎∶紫茎
＝1∶1
B：30
对亲本
红花×
白花
5红花∶
1白花
E：紫茎自交
全为紫茎
C：30
对亲本
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，花色隐性性状为________，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，其子一代表现型的情况是________________。
(6)A、B两组杂交后代没有出现3∶1或1∶1的分离比，试解释：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
7．在生物的遗传基因中存在复等位现象，如a1、a2……，但就每一个二倍体细胞来讲，最多只能有其中的两个，且分离的原则相同。在小鼠中，有一复等位基因：A控制黄色，纯合子致死；a1控制鼠色，野生型；a2控制黑色。这一复等位基因系列位于常染色体上，A对a1、a2为显性，a1对a2为显性。AA个体在胚胎期死亡。请回答下列问题：
(1)现有下列杂交组合，Aa1(黄色)×Aa2(黄色)，则理论上它们子代的表现型为________________。
(2)两只鼠杂交，后代出现三种表现型，则该对亲本的基因型是________________，它们再生一只黑色雄鼠的概率是________。
(3)现有一只黄色雄鼠和多只其他各色的雌鼠，如何利用杂交方法检测出该雄鼠的基因型？
实验思路：①选用该黄色雄鼠与________________杂交。②________________________。
结果预测：①如果后代________________，则该黄色雄鼠的基因型为Aa1。
②如果后代________________，则该黄色雄鼠的基因型为Aa2。
第2讲　基因的自由组合定律
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
基因的自由组合定律
C
17年—非选—T32结合遗传系谱图考查基因的自由组合定律
16年—多选—T24以文字与表格联合的形式考查基因的自由组合定律
15年—单选—T4以文字叙述的形式考查基因的自由组合定律
14年—非选—T33结合图像考查基因的自由组合定律
13年—非选—T31结合遗传系谱图考查基因的自由组合定律
知识整合
一、基因的自由组合定律
1．两对相对性状的杂交实验
(1)杂交实验
遗传图解
(2)提出问题
①在两对相对性状杂交的实验中，F2中并未出现新性状，而是出现了新的性状组合，为什么？
②F2中9∶3∶3∶1这一数量比与一对相对性状实验中F2的 3∶1的数量比有联系吗？
(3)作出假说
①F1产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以__________，这样F1产生雌配子的种类及比例______________，雄配子的种类及比例________________。
②受精时，雌雄配子的结合是________的。结合方式有________种。
③遗传因子的组合形式有________种，即F2的基因型有________种：________________________________________________________________________。
④遗传图解
(4)演绎推理
①若用F1与隐性纯合子进行杂交，隐性纯合子只产生一种含________的配子，所以不会掩盖F1配子中基因的表达。
②遗传图解
③预期结果________________________________________________________________________。
5．实验验证
进行测交实验验证推理是否正确
实验的结果与预期的结果相符
6．得出结论——自由组合定律的内容、时间、范围
(1)自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是________的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此________，决定不同性状的遗传因子________。
(2)时间：________________。
(3)范围：________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时不遵循。
7．现代解释
(1)位于非同源染色体上的________________的分离或组合是互不干扰的。
(2)在减数分裂过程中，同源染色体上的________彼此分离的同时，非同源染色体上的________________自由组合。
(3)细胞学分析：同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。(如图)
二、遗传规律再发现
1．1909年，丹麦生物学家约翰逊把“遗传因子”叫做基因。
2．因为孟德尔的杰出贡献，他被公认为“遗传学之父”。
考点突破
考点1　基因自由组合定律的相关数据
(假如F1的基因型如图所示)
1．F1(AaBb)产生的配子种类及比例：4种，AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1。
2．F2的基因型9种：AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb；F2纯合子(能稳定遗传的)占1/4；F2中能稳定遗传的绿色圆粒占总数的1/16；杂合子占3/4；与F1性状表现不同的占7/16。
3．F2的表现型种类和比例：4种，双显(A__B__)∶一显一隐(A__bb)∶一隐一显(aaB__)∶双隐(aabb)＝9∶3∶3∶1。
4．F1的测交后代基因型种类和比例：4种，AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1。
5．F1的测交后代表现型种类和比例：4种，双显(A__B__)∶一显一隐(A__bb)∶一隐一显(aaB__)∶双隐(aabb)＝1∶1∶1∶1。
6．含两对相对性状的纯合亲本杂交
(1)当亲本基因型为AABB和aabb时，F2中重组性状(与亲本不同的)所占比例是(3＋3)/16＝6/16。
(2)当亲本基因型为AAbb和aaBB时，F2中重组性状(与亲本不同的)所占比例是(1＋9)/16＝10/16。
7．遗传定律的验证方法
验证方法
结论
自交法
F1自交后代的分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法,
F1测交后代的性状比例为1∶1，则符合分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
花粉
鉴定法,
F1若有两种花粉，比例为1∶1，则符合分离定律
F1若有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
单倍体
育种法,
取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有两种表现型，比例为1∶1，则符合分离定律
取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
例1　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×aabbdd
B．aaBBDD×aabbdd，或AAbbDD×aaBBDD
C．aabbDD×aabbdd，或AAbbDD×aabbdd
D．AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbdd
1．豌豆中，子粒黄色(Y)和圆形(R)分别对绿色(y)和皱缩(r)为显性，现将黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交得到的F1自交，F2的表现型及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝9∶3∶15∶5，则亲本的基因型为(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．YYRR×yyrr B．YYRr×yyrr
C．YyRR×yyrr D．YyRr×yyrr
考点2　运用分离定律解答自由组合
定律的问题　　1.产生配子类型：某一基因型的个体所产生配子种类数等于2n种(n为等位基因对数)。
2．配子间结合方式：两基因型不同的个体杂交，配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。
3．基因型、表现型问题
(1)已知双亲基因型，求双亲杂交后所产生子代的基因型种类数与表现型种类数：两基因型已知的双亲杂交，子代基因型(或表现型)种类数等于将各性状分别拆开后，各自按分离定律求出子代基因型(或表现型)种类数的乘积。
(2)已知双亲基因型，求某一具体基因型或表现型子代所占比例：某一具体子代基因型或表现型所占比例应等于按分离定律拆分，将各种性状及基因型所占比例分别求出后，再组合并乘积。
4．根据子代表现型及比例推测亲本基因型
规律：根据子代表现型比例拆分为分离定律的分离比，确定每一对相对性状的亲本基因型，再组合。如：
(1)9∶3∶3∶1?(3∶1)(3∶1)?(Aa×Aa)(Bb×Bb)；
(2)1∶1∶1∶1?(1∶1)(1∶1)?(Aa×aa)(Bb×bb)；
(3)3∶3∶1∶1?(3∶1)(1∶1)?(Aa×Aa)(Bb×bb)；
(4)3∶1?(3∶1)×1?(Aa×Aa)×(BB×BB)或(Aa×Aa)×(BB×Bb)或(Aa×Aa)×(BB×bb)或(Aa×Aa)×(bb×bb)。
5．基因分离定律和自由组合定律关系及相关比例
6．巧用分解组合法解答遗传病概率问题
①只患甲病的概率是m·(1－n)；
②只患乙病的概率是n·(1－m)；
③甲、乙两病均患的概率是m·n；
④甲、乙两病均不患的概率是(1－m)·(1－n)。
例2　果蝇有4对染色体(I～IV号，其中I号为性染色体)。纯合体野生型果蝇表现为灰体、长翅、直刚毛，从该野生型群体中分别得到了甲、乙、丙三种单基因隐性突变的纯合体果蝇，其特点如表所示。
表现型
表现型特征
基因型
基因所在染色体
甲
黑檀体
体呈乌木色、黑亮
ee
III
乙
黑体
体呈深黑色
bb
II
丙
残翅
翅退化，部分残留
vgvg
II
　　某小组用果蝇进行杂交实验，探究性状的遗传规律。回答下列问题：
(1)用乙果蝇与丙果蝇杂交，F1的表现型是________；F1雌雄交配得到的F2不符合9∶3∶3∶1的表现型分离比，其原因是________________________________________________________________________。
(2)用甲果蝇与乙果蝇杂交，F1的基因型为________、表现型为________，F1雌雄交配得到的F2中果蝇体色性状________(选填“会”或“不会”)发生分离。
(3)该小组又从乙果蝇种群中得到一只表现型为焦刚毛、黑体的雄蝇，与一只直刚毛灰体雌蝇杂交后，子一代雌雄交配得到的子二代的表现型及其比例为直刚毛灰体♀∶直刚毛黑体♀∶直刚毛灰体♂∶直刚毛黑体♂∶焦刚毛灰体♂∶焦刚毛黑体♂＝6∶2∶3∶1∶3∶1，则雌雄亲本的基因型分别为________(控制刚毛性状的基因用A/a表示)。
2．小黄狗的皮毛颜色由位于非同源染色体上的两对基因(A、a和B、b)控制，共有四种表现型：黑色(A__B__)、褐色(aaB__)、红色(A__bb)和黄色(aabb)。下表为小黄狗的三组交配实验及实验结果。请分析回答下列问题。
第1组
第2组
第3组
杂交组合
黑色♀×黑色♂
黑色♀×褐色♂
黑色♀×红色♂
后代皮毛
颜色及数量
黑色(1只)、
褐色(1只)、
红色(1只)、
黄色(1只)
黑色(1只)、
红色(1只)
黄色(1只)
黑色(1只)、
黄色(1只)
　　(1)请写出第1组交配实验的遗传图解。
(2)第2组交配实验中，亲本黑色♀的基因型为________；子一代黄色小狗在减数分裂产生精子的过程中________(选填“会”或“不会”)发生非同源染色体的自由组合；子一代黑色雌狗与黄色雄狗交配，产下的小狗是红色雄性的概率为________。
(3)第3组杂交亲本再生一只褐色小狗的概率是________。
(4)请利用上述表中的小黄狗，设计一个实验验证A、a和B、b这两对等位基因位于两对同源染色体上。
杂交方案(写出性别、表现型、数量)：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
预测实验结果：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
考点3　基因自由组合定律的拓展分析
1．自由组合定律9∶3∶3∶1的变式分析
F1(AaBb)自
交后代比例
原因分析
9∶7
当双显性基因同时出现时为一种表现型，其余的基因型为另一种表现型
9∶3∶4
存在aa(或bb)时表现为隐性性状，其余正常表现
9∶6∶1
单显性表现为同一种性状，其余正常表现
15∶1
有显性基因就表现为同一种性状，其余表现另一种性状
12∶3∶1
双显性和一种单显性表现为同一种性状，
其余正常表现
13∶3
双显性、双隐性和一种单显性表现为一种性状，另一种单显性表现为另一种性状
1∶4∶6∶
4∶1
A与B的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强
1(AABB)∶4(AaBB＋AABb)∶6(AaBb＋AAbb＋aaBB)∶4(Aabb＋aaBb)∶1(aabb)
　　2.某些致死基因或基因型导致性状的分离比改变
设亲本的基因型为AaBb，符合基因自由组合定律。
(1)显性纯合致死(AA、BB致死)
(2)隐性纯合致死
1．特殊分离比的解题技巧
(1)看F2的组合表现型比例，若表现型比例之和是16，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律。
(2)将异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比，分析合并性状的类型。如比值为9∶3∶4，则为9∶3∶(3∶1)，即4为后两种性状的合并结果。
(3)确定出现异常分离比的原因。
(4)根据异常分离比出现的原因，推测亲本的基因型或推断子代相应表现型的比例。
2．关于多对基因控制性状的两点提醒
(1)不知道该类问题的实质。虽然该类遗传现象不同于孟德尔的一对或两对相对性状的遗传实验，但只要是多对等位基因分别位于多对同源染色体上，其仍属于基因的自由组合问题，后代基因型的种类和其他自由组合问题一样，但表现型的种类及比例和孟德尔的豌豆杂交实验大有不同，性状分离比也有很大区别。
(2)不知道解决问题的关键。解答该类问题的关键是弄清各种表现型对应的基因型。弄清这个问题以后，再用常规的方法推断出子代的基因型种类或某种基因型的比例，然后再进一步推断出子代表现型的种类或某种表现型的比例。
3．确定基因在染色体上位置的实验设计方法
首先选择合适的亲本杂交获得双杂合子，再选择适合的交配方法，然后根据出现的特定分离比，可判断控制两对相对性状的基因的位置。
(1)自交法：如果双杂合子自交，后代性状分离比符合3∶1，则控制两对相对性状的基因位于一对同源染色体上；如果后代性状分离比符合9∶3∶3∶1，由于受基因间的相互作用，自由组合的性状分离比可出现偏离，但其分离比的和都为16，则控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。
(2)测交法：双杂合子测交，如果测交后代性状比符合1∶1，则控制两对相对性状的基因位于一对同源染色体上；如果测交后代性状比符合1∶1∶1∶1，则控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。
例3　某种植物的花色由两对独立遗传的等位基因A、a和B、b控制。基因A控制红色素合成(AA和Aa的效应相同)，基因B为修饰基因，BB使红色素完全消失，Bb使红色素颜色淡化。现用两组纯合亲本进行杂交，实验结果如下：
(1)这两组杂交实验中，白花亲本的基因型分别是________________________________________________________________________
________________________。
(2)让第1组F2的所有个体自交，后代的表现型及比例为________________________。
(3)第2组F2中红花个体的基因型是________________________________________________________________________，
F2中的红花个体与粉红花个体随机杂交，后代开白花的个体占________。
(4)从第2组F2中取一红花植株，请你设计实验，用最简便的方法来鉴定该植株的基因型。(简要写出设计思路即可)
________________________________________________________________________。
3．(2017·盐城三模)已知果蝇的眼色同时受位于Ⅱ号和Ⅲ号染色体上两对等位基因(A、a和B、b)控制，基因与性状的关系如图。请据图回答下列问题：
(1)由图可知，无A眼的基因型是________，猩红色眼对应的基因型有________种。
(2)由图可知，基因数量与生物性状之间的关系为__________________________________________。
(3)某同学对果蝇的眼色进行了调查，绘制的遗传系谱图如下，其中1号个体的基因型为Aabb
①2号个体的基因型是________，3号个体为纯合子的概率是________。
②若让6号与7号个体多次交配并产生足够多的后代(F)，则后代(F1)共有________中基因型，________种表现型；F1猩红色眼中纯合子所占比例是________；若让9号与10号个体交配，则产生猩红色眼个体比例为________。
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
自由组合定律实质　同源染色体分离　非同源染色体自由组合　有性生殖
随堂演练
1．基因D和d和T、t是位于两对同源染色体上的等位基因，在不同情况下，下列叙述符合因果关系的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．进行独立遗传的DDTT和ddtt杂交，则F2双显性性状中能稳定遗传的个体占1/16
B．后代的表现型数量比为1∶1∶1∶1，则两个亲本的基因型一定为DdTt和ddtt
C．基因型为DDtt的桃树枝条嫁接到基因型为ddTT的砧木上，自花传粉后，所结果实中的胚的基因型为DdTt
D．基因型为DdTt的个体，经秋水仙素诱导得到的多倍体，自交后代仍然会发生性状分离
2．(2017·上海高考)在番茄中，圆形果(R)对卵圆形果(r)为显性，单一花序(E)对复状花序(e)是显性。对某单一花序圆形果植株进行测交，测交后代表型及其株数为：单一花序圆形果22株、单一花序卵圆形果83株、复状花序圆形果85株、复状花序卵圆形20株。据此判断，下列四图中，能正确表示该单一花序圆形果植株基因与染色体关系的是(　　)
A　　　　　　B　　　　　　C　　　　　　D
3．一种鹰的羽毛有条纹和非条纹、黄色和绿色的差异，已知决定颜色的显性基因纯合子不能存活。下图显示了鹰羽毛的杂交遗传，对此合理的解释是(　　)
第3题图
①绿色对黄色完全显性　②绿色对黄色不完全显性　③控制羽毛性状的两对基因完全连锁　④控制羽毛性状的两对基因自由组合
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
4．用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，F1全部表现为红花。若F1自交，得到的F2植株中，红花为272株，白花为212株；若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为101株，白花为302株。根据上述杂交实验结果推断，下列叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．F2中白花植株都是纯合体
B．F2中红花植株的基因型有2种
C．控制红花与白花的基因在一对同源染色体上
D．F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多
5．(多选)水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性，这两对等位基因位于不同对的同源染色体上。将一株高秆抗病的植株(甲)与另一株高秆易感病的植株(乙)杂交，结果如图所示。下列有关叙述不正确的是(　　)
第5题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．如果只研究茎秆高度的遗传，则图中表现型为高秆的个体中，纯合子的概率为1/2
B．甲、乙两植株杂交产生的子代中有6种基因型、4种表现型
C．对甲植株进行测交，可得到能稳定遗传的矮秆抗病个体
D．乙植株自交后代中符合生产要求的植株占1/4
6．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：
第6题图
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____________________________。
第3讲　基因在染色体上　伴性遗传
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
基因与性状的关系
B
15年—单选—T4以文字叙述考查基因位于染色体上
伴性遗传
C
17年—非选—T32结合遗传系谱图考查
15年—非选—T30结合遗传系谱图考查伴性遗传
14年—非选—T33结合图像考查伴性遗传
13年—非选—T31结合遗传系谱图考查伴性遗传
知识整合
一、基因在染色体上
1．假说的提出
(1)假说提出者：萨顿。
(2)假说内容：基因和染色体行为存在着明显的平行关系
依据：①基因在杂交过程中保持________和________。染色体在配子形成和受精过程中，也有相对________的形态结构。
②在体细胞中基因是________存在；染色体也是________存在。 在配子中只有成对基因中的________个；同样，也只有成对的染色体中的________个。
③体细胞中成对的基因一个来自________，一个来自母方；________染色体也是如此。
④非等位基因在形成配子时________， 非同源染色体在减数第一次分裂________也是________。
(3)研究方法：类比推理法。
2．实验证据
(1)选择果蝇做遗传实验材料的原因： ____________________ ；有许多易于区分的相对性状；染色体数目少，便于观察。
(2)实验过程
P红眼(♀)×白眼(♂)→F1F2
①F1中雌雄果蝇的表现型：________。
②F2中红眼∶白眼＝3∶1，符合________定律。
③写出F2中雌雄个体的表现型及比例：
雌性：________________；雄性：________________。
④写出实验的现象及结论：
实验现象：白眼性状的表现，总与________相联系。
实验结论：控制白眼的基因在________________。
⑤基因与染色体的关系是：一条染色体上有________基因，基因在染色体上________。
二、性别决定与伴性遗传
1．性别决定是指______________________________，性别主要是由基因决定的。
2．与性别紧密关联的染色体称为________，其他的染色体称为________。
3．性别决定方式：主要有________型和________型两种。
4．完善XY型性别决定遗传图解
5．完善ZW型性别决定遗传图解
6．伴性遗传的概念：性染色体上的基因控制的性状的遗传与性别相关联的遗传方式。
7．观察红绿色盲遗传图解，据图回答
(1)子代XBXb的个体中XB来自____________，Xb来自____________。
(2)子代XBY个体中XB来自____________，由此可知这种遗传病的遗传特点是____________。
(3)如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病，这说明这种遗传病的遗传特点是____________。
(4)这种遗传病的遗传特点是男性患者多于女性。
8．伴性遗传的类型
(1)伴X隐性遗传(如红绿色盲)
(2)伴X显性遗传(如抗VD佝偻病)
(3)伴Y遗传
(4)伴性遗传的应用：
9．伴性遗传病的实例、类型及特点(连线)
考点突破
考点1　性别决定
1．性染色体决定类型(说明：A是常染色体)
类型
XY型
ZW型
性别
雌
雄
雌
雄
体细胞染色
体组成
2A＋XX
2A＋XY
2A＋ZW
2A＋ZZ
性细胞染色
体组成
A＋X
A＋X、A＋Y
A＋Z、A＋W
A＋Z
实例
大多雌雄异体的植物、全部哺乳动物、部分昆虫、部分鱼类和部分两栖类
部分鳞翅目昆虫、鸟类等
　　2.根据性状推断后代的性别，指导生产实践
(1)XY型性别决定(即雌性的性染色体组成为XX，雄性的为XY)的生物(如果蝇等)：若控制某性状的基因只位于X染色体上，则“雌隐×雄显”的后代中，表现显性性状的都是雌性个体，表现隐性性状的都是雄性个体。如果蝇的眼色为伴X染色体隐性遗传，隐性性状为白眼，在白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的杂交后代中，红眼的都是雌果蝇，白眼的都是雄果蝇。故通过眼色即可直接判断子代果蝇的性别。
(2)ZW型性别决定(即雌性的性染色体组成为ZW，雄性的为ZZ)的生物(如鸟类、家蚕等)：若控制某性状的基因只位于Z染色体上，则“雌显×雄隐”的杂交后代中，表现显性性状的都是雄性个体，表现隐性性状的都是雌性个体。如家鸡的羽毛芦花(B)和非芦花(b)是一对相对性状，基因B、b位于Z染色体上，芦花母鸡(ZBW)与非芦花公鸡(ZbZb)杂交的后代中，非芦花鸡(ZbW)全是母鸡，芦花鸡(ZBZb)全是公鸡。这样就可根据早期雏鸡羽毛的特征把雌雄个体分开，从而做到多养母鸡，多产蛋。
例1　山羊性别决定方式为XY型。下面的系谱图表示了山羊某种性状的遗传，图中深色表示该种性状的表现者。
已知该性状受一对等位基因控制，在不考虑染色体变异和基因突变的条件下，回答下列问题：
(1)据系谱图推测，该性状为________(选填“隐性”或“显性”)性状。
(2)假设控制该性状的基因仅位于Y染色体上，依照Y染色体上基因的遗传规律，在第Ⅲ代中表现型不符合该基因遗传规律的个体是________(填个体编号)。
(3)若控制该性状的基因仅位于X染色体上，则系谱图中一定是杂合子的个体是________(填个体编号)，可能是杂合子的个体是________(填个体编号)。
1．鸡的性染色体为Z和W，其中母鸡的性染色体组成为ZW。芦花鸡羽毛有黑白相间的横斑条纹，由Z染色体上的显性基因B决定；它的等位基因b纯合时，鸡表现为非芦花，羽毛上没有横斑条纹。以下说法正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．一般地，母鸡产生的一个卵细胞中含有的性染色体一定是Z
B．正常情况下，公鸡体细胞有丝分裂后期，含有4条Z染色体
C．非芦花公鸡和芦花母鸡杂交，后代公鸡全为非芦花，母鸡全为芦花
D．芦花公鸡和芦花母鸡杂交，后代出现的非芦花鸡一定是公鸡
考点2　伴性遗传的特点与遗传系谱图分析
1．认识X、Y异型同源染色体及其遗传特点
XY染色体上的基因表现出下列特点：(ZW也是异型同源染色体其遗传特点同XY染色体)
(1)在Y染色体非同源区段上的基因，由于X染色体上没有它的等位基因或相同基因，所以该区段上基因的遗传是伴性遗传(伴Y染色体遗传)，如外耳道多毛症。
(2)在X染色体非同源区段上的基因，在Y染色体上也没有它的等位基因或相同基因，所以，该区段上基因的遗传也是伴性遗传(伴X显性或隐性遗传)如红绿色盲、抗维生素D佝偻病。
(3)在X、Y染色体同源区段上的某些等位基因，如果显性基因仅存在于Y染色体上，X染色体上仅有隐性基因，也属于伴性遗传，杂交后代也会出现雄性表现显性，雌性表现隐性现象。如果显性基因在雄性的X染色体上，而Y染色体上是隐性基因，雌性X染色体上仅有隐性基因，也属于伴性遗传，杂交后代也会出现雌性表现显性，雄性表现隐性现象。若显隐性基因均可存在于X或Y染色体同源区段，则按分离定律处理，与其他常染色体上的等位基因的遗传相同，其遗传特点如图所示：
　
2．利用遗传系谱图探讨位于X、Y染色体非同源区段上基因的传递特点
序号
图谱
遗传方式
判断依据
①
常隐
父母无病，女儿有病，一定是常隐
②
常显
父母有病，女儿无病，一定是常显
③
常隐或X隐
父母无病，儿子有病，一定是隐性
④
常显或X显
父母有病，儿子无病，一定是显性
⑤
最可能是X显(也可能是常隐、常显、X隐)
父亲有病，女儿全有病，最可能是X显
⑥
非X隐(可能是常隐、常显、X显)
母亲有病，儿子无病，非X隐
⑦
最可能在Y上(也可能是常显、常隐、X隐)
父亲有病，儿子全有病，最可能在Y上
　　3.伴性遗传与遗传规律的关系
(1)与基因分离定律的关系。伴性遗传是研究存在于性染色体上的一对等位基因控制的一对相对性状的遗传规律；一对等位基因控制的一对相对性状的杂交实验遵循基因的分离定律，因此伴性遗传属于基因的分离定律。但由于性染色体X、Y在形态上存在着差异，其上的基因也存在着差异，故伴性遗传有其特殊性，即其性状的遗传表现出与性别相联系，所以在判断基因型、表现型和计算概率时，也要和性别联系起来。
(2)与基因自由组合定律的关系。在分析既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对相对性状的遗传时，由性染色体上基因控制的性状遗传按伴性遗传处理，由常染色体上基因控制的性状遗传按基因分离定律处理，整体上则按基因的自由组合定律处理。
4．“四步法”分析遗传系谱图
步骤
现象及结论的口诀记忆
图解表示
第一，排除或确定伴Y遗传
若系谱图中患者全为男性，而且患者后代中男性全为患者，则为伴Y遗传病；若系谱图中，患者有男有女，则不是伴Y遗传
第二，确定图谱中遗传病是显性遗传还是隐性遗传
“无中生有”(无病的双亲，所生的孩子中有患者)，则为隐性遗传
“有中生无”(有病的双亲，所生的孩子中出现无病的)，则为显性遗传
第三，确定致病基因位于常染色体上还是位于性染色体上,
①双亲有病儿子正常
②父病女必病，子病母必病,伴X显性遗传,
①双亲有病女儿正常
②父病女不病或者子病母不病,常染色体显性遗传,
①父亲正常儿子有病
②母病子必病，女病父必病,伴X隐性遗传,
①双亲正常女儿有病
②母病子不病或女病父不病,常染色体隐性遗传,
第四，若系谱图中无上述特征，只能从可能性大小方面推测,
5．患病概率计算技巧
(1)由常染色体上的基因控制的遗传病
①男孩患病概率＝女孩患病概率＝患病孩子概率。
②患病男孩概率＝患病女孩概率＝患病孩子概率×1/2。
(2)由性染色体上的基因控制的遗传病
①若病名在前、性别在后，则从全部后代中找出患病男(女)，即可求得患病男(女)的概率。
②若性别在前、病名在后，求概率时只考虑相应性别中的发病情况，如男孩患病概率则是指在所有男孩中患病的男孩所占的比例。
6．判断基因是位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上
(1)方法：隐性雌性×纯合显性雄性
(2)结果预测及结论：
①若子代全表现为显性性状，则相应的控制基因位于X、Y染色体的同源区段。
②若子代中雌性个体全表现为显性性状，雄性个体全表现为隐性性状，则相应的控制基因仅位于X染色体上。
例2　某种羊的性别决定为XY型。已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因(N/n)控制；黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制，且黑毛对白毛为显性。回答下列问题：
(1)公羊中基因型为NN或Nn的表现为有角，nn无角；母羊中基因型为NN的表现为有角，nn或Nn无角。若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交，则理论上，子一代群体中母羊的表现型及其比例为________________；公羊的表现型及其比例为________________。
(2)某同学为了确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配，子二代中黑毛∶白毛＝3∶1，我们认为根据这一实验数据，不能确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，还需要补充数据，如统计子二代中白毛个体的性别比例，若________________________，则说明M/m是位于X染色体上；若________________________________________，则说明M/m是位于常染色体上。
(3)一般来说，对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因(如A/a)位于常染色体上时，基因型有________种；当其位于X染色体上时，基因型有________种；当其位于X和Y染色体的同源区段时，(如图所示)，基因型有________种。
2．人血友病是伴X隐性遗传病。现有一对非血友病的夫妇生出了两个非双胞胎女儿。大女儿与一个非血友病的男子结婚并生出了一个患血友病的男孩。小女儿与一个非血友病的男子结婚，并已怀孕。回答下列问题：
(1)用“◇”表示尚未出生的孩子，请画出该家系的系谱图，以表示该家系成员血友病的患病情况。
(2)小女儿生出患血友病男孩的概率为________；假如这两个女儿基因型相同，小女儿生出血友病基因携带者女孩的概率为________。
(3)已知一个群体中，血友病的基因频率和基因型频率保持不变，且男性群体和女性群体的该致病基因频率相等。假设男性群体中血友病患者的比例为1%，则该男性群体中血友病致病基因频率为________；在女性群体中携带者的比例为________。
例3　(2017·江苏高考)人类某遗传病受一对基因(T、t)控制。3个复等位基因IA、IB、i控制ABO血型，位于另一对染色体上。A血型的基因型有IAIA、IAi，B血型的基因型有IBIB、IBi，AB血型的基因型为IAIB，O血型的基因型为ii。两个家系成员的性状表现如图，Ⅱ－3和Ⅱ－5均为AB血型，Ⅱ－4和Ⅱ－6均为O血型。请回答下列问题：
(1)该遗传病的遗传方式为________。Ⅱ－2基因型为Tt的概率为________。
(2)Ⅰ－5个体有________种可能的血型。Ⅲ－1为Tt且表现A血型的概率为________。
(3)如果Ⅲ－1与Ⅲ－2婚配，则后代为O血型、AB血型的概率分别为________、________。
(4)若Ⅲ－1与Ⅲ－2生育一个正常女孩，可推测女孩为B血型的概率为________。若该女孩真为B血型，则携带致病基因的概率为________。
3．(2016·江苏高考)(多选)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，血型的基因型组成见下表。若一AB型血红绿色盲男性和一O型血红绿色盲携带者的女性婚配，下列叙述正确的是(　　)
血型
A
B
AB
O
基因型
IAIA，IAi
IBIB，IBi
IAIB
ii
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．他们生A型血色盲男孩的概率为1/8
B．他们生的女儿色觉应该全部正常
C．他们A型血色盲儿子和A型血色盲正常女性婚配，有可能生O型血色盲女儿
D．他们B型血色盲女儿和AB型血色觉正常男性婚配，生B型血色盲男孩的概率为1/4
考点3　摩尔根果蝇杂交实验分析
美国生物学家摩尔根用果蝇杂交实验为基因位于染色体上提供了证据。1909年，摩尔根从野生型的红眼果蝇培养瓶中发现了一只白眼的雄果蝇，这只例外的白眼雄果蝇特别引起了他的重视，他抓住这个例外不放，用它作了一系列设计精巧的实验。
P　XBXB (红、雌)　×　XbYb( 白、雄)
↓　　　　　　　　　↓
F1　　XBXb (红、雌)　　　XBYb((红、雄)
　　　　　　　　　　　↓F1雌雄交配
F2　XBXB　(红、雌)　XB Xb (红、雌)　XB Yb(红、雄) XbYb　(白、雄)
1．F2中红眼与白眼比例为3∶1，说明这对性状的遗传符合基因的分离定律。白眼全是雄性，说明该性状与性别相关联。
2．假设控制白眼的基因只位于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因，取亲本中的白眼雄果蝇和F1中红眼雌果蝇交配，后代性状比为1∶1，仍符合基因的分离定律。
3．实验验证——测交。
4．实验方法——假说演绎法。
5．实验结论：基因在染色体上呈线性排列，每条染色体上有许多基因。
6．基因、DNA、染色体、脱氧核苷酸之间关系
例4　对摩尔根等人提出“果蝇的白眼基因位于X染色体上”这一结论没有影响的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．孟德尔的遗传定律
B．摩尔根的精巧实验设计
C．萨顿提出的遗传的染色体假说
D．克里克提出的中心法则
4．果蝇唾液腺细胞染色体上有许多宽窄不一的横纹，下列对横纹的描述中正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．宽窄不一是DNA复制次数不一致所致
B．每条横纹各代表一个基因
C．横纹便于在染色体上进行基因定位
D．横纹的数目和位置在同种果蝇中都不同
例5　在人类的遗传病中，当父亲是某病患者时，无论母亲是否有病，他们子女中的女孩全患此病，这种遗传病最可能是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．常染色体显性遗传病
B．常染色体隐性遗传病
C．X染色体显性遗传病
D．X染色体隐性遗传病
5．(多选)如图为某家庭的遗传系谱图，已知该家庭中有甲、乙两种遗传病，其中一种为红绿色盲症。下列说法正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．甲病为常染色体显性遗传病，存在代代遗传的特点
B．乙病为红绿色盲症，在人群中女性发病率低于男性
C．Ⅱ－4为甲病携带者的概率是2/3，为乙病携带者的概率是1/2
D．若Ⅱ－4和Ⅱ－5再生一个孩子，其为正常女孩的概率是3/8
考点4　常染色体遗传与伴性遗传的
综合分析　　1.基因位于X染色体上还是位于常染色体上的判断
(1)若相对性状的显隐性是未知的，且亲本均为纯合子，则用正交和反交的方法判断，即：
正反交实验?
(2)若相对性状的显隐性已知，只需一个杂交组合判断基因的位置，则用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交方法判断，即：
2．基因是伴X染色体遗传还是X、Y染色体同源区段的遗传
适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。
(1)基本思路一：用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状，即：
(2)基本思路二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：
3．基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段
(1)设计思路
隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交，获得的F1全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2表现型情况。即：
(2)结果推断
例6　已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中♀灰体：♀黄体：♂灰体：♂黄体为1∶1∶1∶1。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。请根据上述结果，回答下列问题：
(1)仅根据同学甲的实验，能不能证明控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性？
(2)请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明同学乙的结论。(要求：每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同学乙结论的预期实验结果。)
6．有一实验小组的同学在研究果蝇的暗红眼与朱红眼这对相对性状时，有的同学认为其基因位于常染色体上，有的同学认为位于X染色体上。已知暗红眼对朱红眼为显性。现有纯合朱红眼和暗红眼的雄果蝇各一只，纯合朱红眼和暗红眼的雌果蝇各一只。若你是其中一个同学，请你设计实验来加以探究。要求：只通过一次杂交实验。写出你的实验设计思路，并预测出实验的结果和结论。
(1)实验设计思路。
(2)预测的实验结果和结论。
例7　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
7．某家系的遗传系谱图及部分个体基因型如图所示，A1、A2、A3是位于X染色体上的等位基因。下列推断正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．Ⅱ—2基因型为XA1XA2的概率是1/4
B．Ⅲ—2基因型为XA1X A2的概率是1/8
C．Ⅲ—1基因型为XA1Y的概率是1/4
D．Ⅳ—1基因型为XA1X A1概率是1/8
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
常染色体　性染色体　常染色体隐性遗传　伴X显性遗传　伴X隐性遗传　伴Y遗传
随堂演练
1．下列有关性染色体及伴性遗传的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．XY型性别决定的生物，Y染色体都比X染色体短小
B．在不发生基因突变的情况下，双亲表现正常，不可能生出患红绿色盲的女儿
C．含X染色体的配子是雌配子，含Y染色体的配子是雄配子
D．各种生物细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体
2．已知果蝇红眼(A)和白眼(a)由位于X染色体Ⅰ区段(与Y染色体非同源区段)上的一对等位基因控制，而果蝇刚毛(B)和截毛(b)由X和Y染色体的Ⅱ区段(同源区段)上一对等位基因控制，且突变型都表现隐性性状，如图所示。下列分析正确的是(　　)
第2题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交，则F1中会出现截毛个体
B．若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交，则F1中会出现白眼个体
C．若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交，则F1中不会出现截毛个体
D．若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交，则F1中不会出现白眼个体
3．某种猫的毛色由位于X染色体上的基因控制，研究发现纯合黄色雌猫和纯合黑色雄猫交配，繁殖的子代中，雌猫总是表现为黑黄相间的毛色(即一块黑一块黄)，但黑黄毛色的分布是随机的。据此你认为下列推测合理的是(　　)
A．纯合黑色雌猫和纯合黄色雄猫交配产生的子代也均为黑黄相间的毛色
B．黑黄相间雌猫繁殖的后代雄猫可有全黑、全黄和黑黄相间三种
C．黑黄相间雌猫是由于一个细胞中只有一条X染色体上的DNA具有转录功能
D．雌猫的黄色毛与黑色毛这对相对性状是由非等位基因控制的
4．果蝇的红眼和白眼是由X染色体上的一对等位基因控制的相对性状。用一对红眼雌雄果蝇交配，子一代中出现白眼果蝇。让子一代果蝇自由交配，理论上子二代果蝇中红眼与白眼的比例为(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．3∶1 B．5∶3 C．13∶3 D．7∶1
5．果蝇中，正常翅(A)对短翅(a)为显性，此对等位基因位于常染色体上；红眼(B)对白眼(b)为显性，此对等位基因位于(X)染色体上。现有一只纯合红眼短翅的雌果蝇和一只纯合白眼正常翅雄果蝇杂交，你认为杂交结果正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．F1中雌雄不都是红眼正常翅
B．F2雄果蝇的红眼基因来自F1的父方
C．F2雄果蝇中纯合子与杂合子的比例相等
D．F2雌果蝇中正常翅个体与短翅个体的数目相等
6．(2017·镇江三模)某种鸟的羽色受两对相互独立的等位基因控制，其中A、a基因在性染色体的非同源区，B、b基因在常染色体上，位置如图甲所示．基因A 控制蓝色物质的合成，基因B控制黄色物质的合成，白色个体不含显性基因，其遗传机理如图乙所示．图丙为这种鸟一个家系的羽色遗传系谱图，请回答下列问题：
第6题图
(1)图甲所示个体产生的配子基因组成可能有______________。等位基因B与b的本质区别在于____________不同。
(2)图乙所示的基因控制生物性状的方式是________________________。据图推测，蓝色个体的基因型有________种。
(3)2号基因型为________，4 号基因型为________。
(4)3号与2号交配生出7 号时，产生的卵细胞基因型为________。
(5)5号为纯合子的概率为________；若5号与6号交配，后代8号为白色羽毛的概率为________。
7．有一果蝇品系，其一种突变体的X染色体上存在ClB区段(用XClB表示)。B基因表现显性棒眼性状；l基因的纯合子在胚胎期死亡(XClBXClB与XClBY不能存活)；ClB存在时，X染色体间非姐妹染色单体不发生交换；正常果蝇X染色体无ClB区段(用 X＋表示)。果蝇的长翅(Vg)对残翅(vg)为显性，基因位于常染色体上。请回答下列问题：
图1
(1)图1是果蝇杂交实验示意图。图中F1长翅与残翅个体的比例为________，棒眼与正常眼的比例为________。如果用F1正常眼长翅的雌果蝇与F1正常眼残翅的雄果蝇杂交，预期产生正常眼残翅果蝇的概率是________；用 F1 棒眼长翅的雌果蝇与 F1 正常眼长翅的雄果蝇杂交，预期产生棒眼残翅果蝇的概率是________。
图2
第7题图
(2)图2是研究X射线对正常眼果蝇X染色体诱变示意图。为了鉴定X染色体上正常眼基因是否发生隐性突变，需用正常眼雄果蝇与F1中________果蝇杂交，X 染色体的诱变类型能在其杂交后代________果蝇中直接显现出来，且能计算出隐性突变频率，合理的解释是____________________________________________________________；如果用正常眼雄果蝇与F1中________果蝇杂交，不能准确计算出隐性突变频率，合理的解释是________________________________________。
第1讲　人类对遗传物质的探索过程
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
人类对遗传物质的探索过程
B
17年—单选—T2据遗传物质实验的相关叙述，考查人类对遗传物质的探索过程
16年—单选—T1据遗传物质实验的相关叙述，考查理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力
15年—单选—T4以文字叙述考查噬菌体侵染细菌的实验
14年—单选—T6病毒侵染细菌实验
13年—单选—T2肺炎双球菌转化实验的作用
知识整合
一、肺炎双球菌转化实验
体内转化实验
体外转化实验
时间、人物
1928年，英国科学家________
1944年，美国科学家________和他的同事
实验材料
R型细菌
菌体________多糖荚膜，菌落表面
________，
________毒性
S型细菌
菌体________多糖荚膜，菌落表面
________，
________毒性
,R型活菌、S型细菌(DNA、蛋白质、多糖荚膜)
实验过程,
Ⅰ,将R型活菌注射到小鼠体内→________,R型活菌和SDNA混合培养→________
Ⅱ,将S型活菌注射到小鼠体内→________,R型活菌和
S蛋白质混合培养
→________
Ⅲ,将加热杀死的S型菌注射到小鼠体内→________,R型活菌和
S多糖荚膜混合培养
→________
Ⅳ,将R型活菌和S死菌混合注射到小体内→________,R型活菌与用DNA酶处理的SDNA混合培养→________
结论,加热杀死的S型细菌内含有使R型菌转化为S型菌的________,SDNA是促进R型细菌转化为S型细菌的物质，即____________
二、噬菌体侵染细菌的实验
时间和人物
1952年________
实验思路
________________________，直接地、单独地去观察DNA和蛋白质的作用
实验材料
T2噬
菌体
结构：没有细胞结构，
只有________和________
生活习性：专门________在大肠杆菌体内
侵染过程,吸附→注入→合成→组装→释放
对比
实验,
用35S标记
噬菌体,让其侵染大肠杆菌后搅拌并离心，上清液中含________，即________________，沉淀中无________，即________
用32P标记
噬菌体,让其侵染大肠杆菌后搅拌并离心，上清液中无________，即________________，沉淀中有________，即________
结论,在噬菌体中，亲代和子代之间具有连续性的物质是________，而不是________，即________________________
三、RNA也是遗传物质的实验
1．实验材料：烟草花叶病毒和烟草，烟草花叶病毒的组成物质是________________。
2．实验过程及结果
3．实验结果分析与结论：烟草花叶病毒的________能自我复制，并控制生物的遗传性状，因此________是它的遗传物质。
四、生物的遗传物质
1．连线
2．规律
大多数生物以DNA为遗传物质，一般来说只有在生物体内不存在DNA时，RNA才成为这种生物的遗传物质。病毒的遗传物质是DNA或RNA。对于具有细胞结构的生物而言，无论是真核生物，还是原核生物，遗传物质均为DNA。
生物类型
真核
生物如：
人、动物、
植物、真菌
原核
生物如：
细菌、蓝藻
噬菌体
烟草花
叶病毒
艾滋病
病毒
遗传物质
考点突破
考点1　肺炎双球菌的转化实验
1．肺炎双球菌类型的比较
　　　特点
类型　　　
菌落
荚膜
毒性
S型
光滑
有
有
R型
粗糙
无
无
　　2.体内转化实验与体外转化实验区别与联系
体内转化实验
体外转化实验
操作人
格里菲思
艾弗里及其同事
培养细菌
的场所
小鼠体内
培养基(体外)
实验对照
R型细菌与S型细菌的毒性对照
S型细菌各组成成分作用的相互对照
实验结果
加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化成S型细菌
S型细菌的
DNA使R型活
细菌转化成S型细菌
实验结论
S型细菌体内有“转化因子”
S型细菌的DNA是遗传物质
联系
①所用的材料相同，都是肺炎双球菌(R型和S型)；②体内转化实验是基础，仅说明S型活细菌体内有“转化因子”，体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA；两实验都遵循单一变量对照原则
　　3.并非所有的R型细菌都能被转化
由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，因此转化过程中并不是所有的R型细菌都能被转化成S型细菌，而只是小部分R型细菌被转化成S型细菌。
4．肺炎双球菌的体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠死亡
S型细菌与R型细菌混合培养时，S型细菌的DNA进入R型细菌体内。结果在S型细菌DNA的控制下，利用R型细菌体内的化学成分合成了S型细菌的DNA和蛋白质，从而组装成了具有毒性的S型细菌。
例1　(2017·江苏高考)下列关于探索DNA是遗传物质的实验，叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状
B．艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡
C．赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中
D．赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记
1．(2016·江苏高考)下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果
B．格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
C．赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的
D．赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质
考点2　噬菌体侵染细菌的实验
1．分析噬菌体侵染细菌实验的结果
分组
结果
结果分析
对比
实验
(相互
对照)
含32P噬菌体＋细菌
上清液中几乎无
32P，32P主要分布在宿主细胞内
32P—DNA进入了宿主细胞内
含35S噬菌体＋细菌
宿主细胞内无
35S，35S主要分布在上清液中
35S—蛋白质外壳未进入宿主细胞，留在外面
2．噬菌体侵染细菌实验的误差分析
(1)32P标记的噬菌体侵染未被标记的细菌
①培养时间短?部分噬菌体还未吸附、侵染至大肠杆菌细胞?离心后未吸附至大肠杆菌细胞的噬菌体分布在上清液?32P标记的一组上清液中放射性也较高。
②培养时间过长?噬菌体在大肠杆菌内大量繁殖?大肠杆菌裂解死亡，释放出子代噬菌体?离心后噬菌体将分布在上清液?32P标记的一组上清液中放射性也较高。
(2)搅拌后离心，将吸附在大肠杆菌表面的噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌细胞分离
①搅拌不充分?留在大肠杆菌细胞表面的噬菌体蛋白质外壳随大肠杆菌细胞分布在沉淀物中?35S标记的一组沉淀物放射性较高。
②搅拌过于剧烈?大肠杆菌细胞被破坏?释放出其中的噬菌体?32P标记的一组上清液中放射性较高。
肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的异同
比较项目
肺炎双球菌体外
转化实验
噬菌体侵染
细菌实验
不同点
方法
不同
直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型细菌混合培养
同位素标记：分别用32P和35S标记DNA和蛋白质
结论
不同
证明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质
证明DNA是遗传物质
相同点,①均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用；②都遵循了对照原则；③都能证明DNA是遗传物质，但都不能证明DNA是主要的遗传物质
例2　在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
B．T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C．培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D．人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
2．下面是噬菌体侵染细菌实验的部分步骤示意图，对此过程的有关叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．选用噬菌体作为实验材料的原因之一是其成分只有蛋白质和DNA
B．被35S标记的噬菌体是通过将其接种在含有35S的培养基中培养而获得的
C．若混合保温时间偏短，且其他操作正常，会使得上清液放射性偏高
D．该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质
考点3　生物的遗传物质
1．RNA也是遗传物质的实验
(1)实验材料：烟草花叶病毒和烟草，烟草花叶病毒的组成物质是蛋白质和RNA。
(2)实验过程及结果
实验一：侵染实验　让烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分别单独侵染烟草，观察烟草是否患病。
结果：烟草花叶病毒的RNA能使烟草患病，而烟草花叶病毒的蛋白质不能使烟草患病。
实验二：RNA病毒重建实验
(3)实验结果分析与结论：烟草花叶病毒的RNA能自我复制，并控制生物的遗传性状，因此RNA是它的遗传物质。
2．不同生物遗传物质的比较
生物类型
病毒
原核生物
真核生物
体内核酸种类
DNA或RNA
DNA和RNA
DNA和
RNA
体内碱基种类
4种
5种
5种
体内核苷酸种类
4种
8种
8种
遗传物质
DNA或RNA
DNA
DNA
实例
噬菌体、
烟草花叶病毒
乳酸菌、
蓝藻
猪、玉米、
小麦、人
探究遗传物质的思路和方法
(1)探究思路
①若探究哪种物质是遗传物质——设法将物质分开，单独看作用。
②若探究未知病毒遗传物质是DNA还是RNA——利用酶的专一性，破坏其一，看其二。
(2)探究方法
①分离提纯法：艾弗里及其同事做的肺炎双球菌的体外转化实验，缺点是物质纯度不能保证100%。
②同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验。方法：分别标记两者的特有元素；将病毒的化学物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。目的：把DNA与蛋白质区分开。
③病毒重组法：烟草花叶病毒的遗传物质验证实验。方法：将一种病毒的遗传物质与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒。
④酶解法：利用酶的专一性，如加入DNA水解酶，将DNA水解，观察起控制作用的物质是否还有控制作用，若“是”其遗传物质不是DNA，若“否”其遗传物质可能是DNA。
例3　如图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程，由此可以判断(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA
B．TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中
C．侵入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程
D．RNA是TMV的主要遗传物质
3．下面是兴趣小组为探究某种流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤，请将其补充完整。
(1)实验目的：略
(2)材料用具：显微注射器，该流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。
(3)实验步骤：
第一步：把该流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中。
第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有该流感病毒产生。
(4)请预测结果及结论：
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③若A、B、C三组均出现该流感病毒，则该流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
噬菌体侵染细菌的实验　肺炎双球菌转化实验　烟草花叶病毒侵染烟草实验
随堂演练
1．利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法不正确的是(　　)
第1题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质
B．F组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌
C．F组产生的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果
D．能导致小鼠死亡的是A、B、C、D四组
2．某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：
①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠
②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠
③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠
④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．存活、存活、存活、死亡
B．存活、死亡、存活、死亡
C．死亡、死亡、存活、存活
D．存活、死亡、存活、存活
3．(2017·扬州三模)下列有关肺炎双球菌转化实验的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．将R型活菌与加热杀死的S型菌混合后注射到小鼠体内，小鼠死亡，从小鼠体内只能分离出S型活菌
B．格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验证明了加热杀死的R型菌中存在“转化因子”，能将无毒的R型活菌转化为有毒的S型活菌
C．在R型活菌的培养基中分别加入S型菌的蛋白质、多糖，培养一段时间后，培养基中都会出现S型活菌的菌落
D．艾弗里将DNA和蛋白质等物质分开，单独观察它们的作用，得出了DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质
4．1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染细菌过程中的功能，搅拌离心后的实验数据如图所示，下列说法不正确的是(　　)
第4题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．图中被侵染细菌的存活率基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明细菌未裂解
B．通过用含有放射性同位素35S和32P的培养基分别培养噬菌体，再用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中蛋白质和DNA的变化
C．细胞外的32P含量有30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌，或者是侵染时间过长部分子代噬菌体从细菌中释放出来
D．本实验证明噬菌体传递和复制遗传特性的过程中DNA起着重要作用
5．(多选)噬菌体侵染细菌实验能够直接证实DNA作为遗传物质具有的特点是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．分子结构具有相对的稳定性
B．能够自我复制，保持前后代的连续性
C．能通过指导蛋白质合成，控制生物性状
D．能产生可遗传的变异
6．在遗传物质的科学探究中，格里菲思的肺炎球菌体内转化实验说明加热杀死的S型球菌可以使R型球菌发生转化，但不能证明转化因子(遗传物质)是DNA，艾弗里等人的肺炎球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌的实验都证明了DNA是遗传物质。请分析回答这些科学家实验中的相关问题：
(1)艾弗里和赫尔希与蔡斯这两个实验在设计思路上的共同点有________________________。
(2)艾弗里和同事的实验中能说明S型球菌的DNA是转化因子的一组对照实验是________。
实验组号
接种菌型
加入S型球菌物质
培养皿长菌
情况
①
R
蛋白质
R型
②
R
荚膜多糖
R型
③
R
DNA
R型和S型
④
R
经DNA酶处理的DNA
R型
　　(3)赫尔希和蔡斯选用T2噬菌体作为实验材料的主要优点是____________________。
(4)赫尔希和蔡斯采用放射性同位素示踪技术首先用分别含有32P和35S的培养基培养获得分别含有32P和35S的________，再用它们分别培养获得分别含有32P和35S的________。在图中32P和35S所在部位依次是________(填序号)。
第6题图
(5)两组侵染实验，一段时间后都需要用搅拌机搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液、沉淀物中的放射性。搅拌的目的是________________________________________________________________________。
用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验组，如果保温培养时间过长，在搅拌离心后上清液也会出现较强的放射性，原因是________________________________________________________________________。
第2讲　DNA分子的结构和复制
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
DNA分子结构的主要特点
DNA分子的复制
B
15年—非选—T33结合图像考查DNA的复制
14年—多选—T25DNA的复制
13年—非选—T32结合示意图计算分子中碱基的比例
知识整合
一、基因是有遗传效应的DNA片段
1．一个DNA上有________个基因。构成基因的碱基数________(选填“大于”、“小于”或“等于”)DNA分子的碱基总数。
2．基因是有________的DNA片段。
3．遗传信息蕴藏在________________之中。
4．DNA分子具有________和________，这是生物体多样性和特异性的物质基础。
5．染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系
基本组成单位
二、DNA分子的结构
1．DNA分子的化学组成
(1)基本组成元素：________。
(2)基本单位
2．DNA分子的结构
(1)主要特点
①两条脱氧核苷酸长链________平行盘旋而成。
②________________交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。
③两条链上的碱基通过________连接成碱基对，即：
遵循________________原则。
(2)空间结构：规则的________结构。
三、DNA的复制
1．概念：以________为模板，合成子代DNA的过程。
2．时间：有丝分裂________和减数第一次分裂的________。
3．过程：边解旋边复制。
(1)解旋：在________的作用下，把两条螺旋的双链解开。
(2)以解开的________为模板，按碱基互补配对原则合成子链。
(3)每一条子链与对应的母链盘旋成双螺旋结构，形成两个新DNA分子。
4．场所：细胞核、叶绿体、线粒体等。
5．特点：半保留复制，即新合成的DNA分子中，保留了________________。
6．条件：(1)________；(2)________；(3)________；
(4)________。
7．结果：一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子。
8．基础：①DNA分子的双螺旋结构为复制提供精确模板。
②碱基互补配对能保证复制准确进行。
9．复制后存在位置：位于两条姐妹染色单体上。
10．复制后分开时间：________分裂时，即有丝分裂后期或减数第二次分裂后期(以真核生物为例)。
11．意义：使遗传信息从亲代传递给子代，保持了________的连续性。
考点突破
考点1　DNA分子的结构
1．结构层次
5种元素：C、H、O、N、P组成,Ｆ3种化合物；脱氧核糖、磷酸、4种含氮碱基(A、G、C、T)组成,Ｆ4种基本单位；与含氮碱基A、G、C、T相对应的四种脱氧核苷酸构成,ＦDNA分子的一级结构；两条脱氧核苷酸聚合链构成,Ｆ一定形式的空间结构；规则的双螺旋(右旋)结构→DNA分子。如图
2．DNA分子结构模型解读
(1)DNA分子中磷酸、脱氧核糖、碱基、脱氧核苷酸之间的数量比为1∶1∶1∶1。
(2)使碱基对中氢键打开的方法有：用解旋酶断裂，加热断裂。
(3)除DNA末端的两个脱氧核糖外，其余每个脱氧核糖连接着2个磷酸。每个DNA片段中，游离的磷酸基团有2个。
(4)在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接。
(5)若碱基对为n，则氢键数为2n～3n；若已知A有m个，则氢键数为3n－m。
(6)DNA初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。
3．DNA分子的特性
(1)相对稳定性：DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。
(2)多样性：若不同生物DNA分子中碱基对的数目相同，则其碱基对的排列顺序是千变万化的，例如某DNA分子中有100个碱基对，则其排列顺序有4100种。另外，不同的DNA分子中碱基对的数目一般不同，其排列顺序就更加多种多样。
(3)特异性：每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。
例1　如图表示一个DNA分子的片段，下列有关表述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．④代表的物质中储存着遗传信息
B．不同生物的DNA分子中④的种类无特异性
C．转录时该片段的两条链都可作为模板链
D．DNA分子中A与T碱基对含量越高，其结构越稳定
1．下列能正确表示DNA片段的示意图是(　　)
A
　　B
C
　　D
考点2　DNA分子中的碱基计算的常用方法
解题时先画出类似下面的简画，根据碱基互补配对原则，推知计算规律。
(1)互补的两个碱基数量相等，即A＝T，C＝G。
(2)任意两个不互补的碱基数量之和占总碱基数的50%，即嘌呤之和＝嘧啶之和＝总碱基数×50%，A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝(A＋T＋C＋G)×50%，＝＝1。
(3)一条链中互补的两种碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和，即A1＋T1＝A2＋T2，G1＋C1＝G2＋C2(1、2分别代表DNA分子的两条链，下同)。
(4)一条链中互补的两种碱基之和占该单链碱基数的比例等于DNA分子两条链中这两种碱基数量之和占总碱基数的比例，即
＝＝
，
＝＝
。
(5)一条链中两种不互补碱基之和的比值，与另一条链中该比值互为倒数，即若一条链中(或)＝K，则另一条链中(或)＝。
1．把握DNA结构的3个常考点
2．DNA分子中有关碱基比例计算的解题步骤
解DNA分子中有关碱基比例计算的试题时要分三步进行：
(1)搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例。
(2)画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知和所求的碱基。
(3)根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。
例2　下列是一组有关双链DNA分子中含氮碱基的问题，请回答：
(1)若A占20%，则G占________。
(2)若双链DNA中A占20%，且一条链中的A占20%，则此链中C所占比例的最大值是________。
(3)一条链中(A＋C)/(T＋G)＝0.4，互补链中的此值是________。
(4)一条链中(A＋T)/(C＋G)＝0.4，互补链中的此值是________。
(5)若A有P个，占全部碱基数的20%，则该DNA分子中的G有________个。
2．DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中(A＋T)/(G＋C)与(A＋C)/(G＋T)两个比值的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值不同
B．前一个比值越大，双链DNA分子的稳定性越高
C．当两个比值相同时，可判断这个DNA分子是双链
D．经半保留复制得到的DNA分子，后一比值等于1
考点3　DNA分子的复制及相关计算
1．DNA分子的复制
(1)概念：以亲代DNA为模板，合成子代DNA的过程。
(2)时间：真核生物DNA分子复制时间为有丝分裂的间期或减数第一次分裂的间期。
(3)场所：真核生物DNA分子复制的场所：细胞核(主要场所)、线粒体、叶绿体；原核生物DNA分子复制的场所：拟核、细胞质(如质粒DNA的复制)；病毒DNA分子复制场所为宿主细胞。
(4)真核生物DNA分子复制过程需要的条件是模板、原料、酶和能量等。
(5)过程
(6)特点：边解旋边复制。
(7)方式：半保留复制。
(8)结果：形成两个完全相同的DNA分子。
(9)意义：将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性。
2．DNA复制过程中的数量关系
DNA复制为半保留复制，若将亲代DNA分子复制n代，其结构分析如下：
(1)子代DNA分子数为2n个。
①含有亲代链的DNA分子数为2个。
②不含亲代链的DNA分子数为(2n－2)个。
③含子代链的DNA分子数为2n个。
(2)子代脱氧核苷酸链数为2n＋1条。
①亲代脱氧核苷酸链数为2条。
②新合成的脱氧核苷酸链数为(2n＋1－2)条。
(3)消耗脱氧核苷酸数
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m·(2n－1)个。
②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m·2n－1个。
1．将含有15N标记的1个DNA分子放在含有14N的培养基中培养，复制n次。
(1)含14N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子有(2n－2)个，做题时看准是“含”还是“只含”。
(2)子代DNA分子中，总链数为2n×2＝2n＋1条，模板链始终是2条，做题时应看准是“DNA分子数”，还是“链数”。
2．利用图示法理解细胞分裂与DNA复制的相互关系
此类问题可通过构建模型图解答，如图：
这样来看，最后形成的4个子细胞有3种情况：第一种情况是4个细胞都是；第2种情况是2个细胞是，1个细胞是，1个细胞是；第3种情况是2个细胞是，另外2个细胞是。
例3　DNA的复制方式可以通过设想来进行预测，可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散(弥散)复制三种。究竟是哪种复制方式呢？下面设计实验来证明DNA的复制方式。
实验步骤：
a．在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N－DNA(对照)。
b．在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N－DNA(亲代)。
c．将亲代15N大肠杆菌转移到氮源为14N的培养基中，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度离心法分离，不同相对分子质量的DNA分子将分布在试管中的不同位置上。
实验预测：
(1)如果与对照(14N/14N)相比，子Ⅰ代能分辨出两条DNA带：一条________带和一条________带，则可以排除________________________________________。
(2)如果子Ⅰ代只有一条中密度带，则可以排除________________，但不能肯定是________________________________________________________________________。
(3)如果子Ⅰ代只有一条中密度带，再继续做子Ⅱ代DNA密度鉴定：若子Ⅱ代可以分出__________________和________________，则可以排除分散复制，同时肯定半保留复制；如果子Ⅱ代不能分出________密度两条带，则排除________，同时确定为________。
3．科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。
组别
1组
2组
3组
4组
培养液中
唯一氮源
14NH4Cl
15NH4Cl
14NH4Cl
14NH4Cl
繁殖代数
多代
多代
一代
两代
培养产物
A
B
B的子
Ⅰ代
B的子
Ⅱ代
操作
提取DNA并离心
离心结果
仅为轻带
(14N/14N)
仅为重带
(15N/15N)
仅为中带
(15N/14N)
1/2轻带
(14N/14N)
1/2中带
(15N/14N)
请分析并回答：
(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过________代培养，且培养液中的________是唯一氮源。
(2)综合分析本实验的DNA离心结果，第________组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第________组和第________组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是________________________。
(3)分析讨论
①若B的子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于________，据此可判断DNA分子的复制方式不是________复制。
②若将B的子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，其结果________(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将B的子Ⅱ代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置________，放射性强度发生变化的是________带。
④若某次实验的结果中，B的子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N中有少部分含________。
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
基因的概念　基因的本质　DNA分子的结构　DNA分子的复制　半保留复制　边解旋边复制随堂演练
1．某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA连续复制两次后的产物是(　　)
2．(2016·上海高考)在DNA分子模型的搭建实验中，若仅有订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含 10对碱基(A有6个)的DNA双链片段，那么使用的订书钉个数为(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．58 B．78
C．82 D．88
3．STR是DNA分子上以2～6个核苷酸为单元重复排列而成的片段，单元的重复次数在不同个体间存在差异。现已筛选出一系列不同位点的STR用作亲子鉴定，如7号染色体有一个STR位点以“GATA”为单元，重复7～14次；X染色体有一个STR位点以“ATAG”为单元，重复11～15次。某女性7号染色体和X染色体DNA的上述STR位点如图所示。下列叙述错误的是(　　)
第3题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．筛选出用于亲子鉴定的STR应具有不易发生变异的特点
B．为保证亲子鉴定的准确率，应选择足够数量不同位点的STR进行检测
C．有丝分裂时，图中(GATA)8和(GATA)14分别分配到两个子细胞中
D．该女性的儿子X染色体含有图中(ATAG)13的概率是1/2
4．一个双链均被32P标记的DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．该DNA分子中含有氢键的数目为1.3×104个
B．复制过程需要2.4×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
C．子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7
D．子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为1∶3
5．下列关于真核细胞DNA复制的说法，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．新的子链由4种脱氧核苷酸聚合而成，核苷酸的聚合过程需要DNA连接酶
B．构成DNA子链的4种脱氧核苷酸聚合时，ATP为降低反应活化能提供能量
C．以DNA两条脱氧核苷酸链为模板链合成子链时，4种碱基交替排列在分子内侧
D．DNA复制过程中若出现错误，生物出现的新性状既可能适应环境又可能不适应环境
6．(多选)如图为细胞内某基因(15N标记)的结构示意图，A占全部碱基的20%。下列说法错误的是 (　　)
第6题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．维持该基因结构稳定的主要化学键有磷酸二酯键和氢键
B．在无变异条件下，该基因的碱基(C＋G)/(A＋T)的比值为5/2
C．限制性核酸内切酶作用于①部位，DNA解旋酶作用于②部位
D．将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的脱氧核苷酸链占1/4
7．如图是某DNA分子的局部结构示意图，请据图回答问题。
第7题图
(1)写出下列序号代表的结构的中文名称：①________________；⑥________________；⑦__________________；⑧________________________。
(2)图中DNA片段中碱基对有________对，该DNA分子应有________个游离的磷酸基。
(3)从主链上看，两条单链方向________________，从碱基关系看，两条单链________。
(4)如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中，此图所示的________________(填图中序号)中可测到15N。若细胞在该培养液中分裂四次，该DNA分子也复制四次，则得到的子代DNA分子中含14N的和只含15N的比例为________。
(5)若该DNA分子共有a个碱基，其中腺嘌呤有m个，则该DNA分子复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为________个。
第3讲　基因的表达
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
遗传信息的转录和翻译
B
17年—多选—T23考查遗传信息传递过程中有关考转录和翻译的知识
16年—单选—T18考查遗传信息传递过程中有关场所和碱基配对原则的知识
16年—多选—T22考查转录和翻译过程的相关知识
15年—单选—T12结合图像考查遗传信息的翻译过程
14年—单选—T6考查HIV病毒DNA的复制、转录和翻译
14年—单选—T20考查基因控制蛋白质合成
13年—非选—T32结合示意图考查转录和翻译的过程的场所
知识整合
一、RNA的化学组成及分类
1．RNA的基本组成单位：__________________。
2．RNA的结构：一般是________链，而且比DNA分子________，因此能够通过________从细胞核转移到细胞质中。
RNA通过________由细胞核进入细胞质，穿过________层磷脂分子层。
3．RNA的分布：主要分布在________中，可以用________进行染色观察。
4．RNA的种类：
(1)mRNA→可将遗传信息从________传递到细胞质中。
(2)tRNA→可以运输________________，识别密码子。
(3)rRNA→是________的组成成分。
二、遗传信息的转录
1．转录的概念：在________中，以________________为模板合成mRNA的过程。
2．转录的时间：主要是细胞分裂的________期。
3．转录的条件：____________、____________、____________、____________。
4．转录的特点：是________________，转录完成后DNA恢复为双链结构。
5．转录的过程：
(1)解旋：DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。
(2)配对：细胞中游离的________________与DNA链上的碱基互补时，两者以________结合。
(3)连接：在________________作用下，游离的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA上。
(4)脱离：合成的________从DNA链上释放，DNA________________恢复。
6．转录成的mRNA碱基序列与作为模板的DNA单链的碱基序列有哪些异同？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
三、遗传信息的翻译
1．翻译的概念：游离在________中的各种氨基酸，以________________为模板合成具有一定________________顺序的蛋白质的过程。
2．过程(看教材中图，回答问题)
(1)mRNA进入细胞质与________________结合。
(2)携带氨基酸的tRNA与mRNA的碱基________________，将氨基酸置于特定位置。
(3)2个氨基酸脱水缩合形成________________________________________________________________________
(写出结构简式)，连接成肽链。
(4)________沿着mRNA移动，读取下一个密码子，直至读取到________合成终止。
(5)肽链合成后，从核糖体上脱离，经过一系列“加工”，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的________。
①翻译的时间主要在细胞分裂的________期。
②翻译所需要的条件________、________、________________、________________。
③翻译是一个快速的过程，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④肽链需要________________细胞器进一步加工才能成为具有一定空间结构的蛋白质。
3．密码子
(1)位置：在________上。
(2)实质：决定一个氨基酸的三个相邻________。
(3)种类：________种，其中终止密码子________个，起始密码子________个，能决定氨基酸的有________。
4．tRNA
(1)种类：________种。
(2)结构：三叶草形，一端是携带____________的部位，另一端有3个碱基可以与mRNA上的密码子__________，叫____________。
(3)tRNA与氨基酸的关系：一个tRNA一次只能转运________个氨基酸，一种tRNA只能识别并转运________种氨基酸，一种氨基酸可以由________种tRNA来转运。
tRNA是否只有三个碱基？________；RNA是否没有氢键？________________。
四、中心法则的提出及其发展
1．提出者：________
2．发展后的中心法则图解： __________________________________
五、基因、蛋白质、性状的关系
基因通过控制蛋白质的合成来控制性状，有两条途径：
1．间接途径：基因通过控制________的合成来控制________过程，从而控制性状。
实例：白化病是由于控制________________的基因异常而引起的。
2．直接途径：基因通过控制________来直接控制性状。
实例：囊性纤维病是由于编码________________的基因缺失3个碱基引起的。
考点突破
考点1　相关物质与过程的比较
1．DNA与RNA的比较
种类
DNA(脱氧核糖核酸)
RNA(核糖核酸)
组成分
碱基
胸腺嘧啶
尿嘧啶
腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶
磷酸,磷酸
五碳糖,脱氧核糖,核糖
组成单位,4种脱氧核苷酸,4种核糖核苷酸
结构,规则的双螺旋结构,常为单链结构
分布,主要在细胞核内,主要在细胞质中
功能,是主要的遗传物质,无DNA的生物，RNA可成为遗传物质，通常是辅助DNA完成功能；少数RNA有催化作用
共同点,化学组成成分中都有磷酸及碱基A、C、G；两者都是核酸，都可携带遗传信息
2．DNA复制、转录、翻译的比较
复制
转录
翻译
时间
细胞分裂的间期
个体生长发育的整个过程
场所
主要在细胞核
主要在细胞核
细胞质的核糖体
模板
DNA的两条单链
DNA的一条链
mRNA
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
20种氨基酸
条件
都需要特定的酶和ATP
产物
2个双链DNA
一个单链RNA
多肽链(或蛋白质)
产物
动向
传递到2个子细胞
离开细胞核
进入细胞质
组成细胞的结构蛋白和功能蛋白
特点
边解旋边复制，半保留复制
边解旋边转录、转录后DNA仍恢复原来的双链结构
翻译结束后，mRNA分解成单个核苷酸
碱基
配对
A－T，T－A，G－C，C－G
A－U，T－A，G－C，C－G
A－U，U－A，C－G，G－C
信息
传递
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
意义
使遗传信息从亲代传给子代
表达遗传信息，使生物表现出各种性状
　　3.联系
4.遗传信息、密码子、反密码子的比较
比较项目
概念
作用
存在位置
种类、数量
特点
相互联系
遗传信息
基因中脱氧核苷酸的排列顺序
控制生物的遗传性状
DNA
不同基因中脱氧核苷酸的数量、排列顺序不同，决定遗传信息特异性
DNA两条链上的碱基互补
密码子
mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基
直接决定蛋白质中的氨基酸序列
mRNA
64种(3种终止密码子、61种决定氨基酸的密码子)
与DNA模板链上的碱基互补(T被U取代)
反密码子
tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基
识别密码子，转运氨基酸
tRNA
理论上61种(实际不详)
与mRNA的碱基互补
,基因中脱氧核苷酸的序列决定mRNA中核糖核苷酸的序列，mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补配对，密码子与相应反密码子的序列互补配对
例1　下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来
B．同一细胞中两种RNA和合成有可能同时发生
C．细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生
D．转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补
1．(2016·江苏高考)近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割(如图)。下列相关叙述错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成
B．向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则
C．向导RNA可在逆转录酶催化下合成
D．若α链剪切点附近序列为……TCCACAATC……
则相应的识别序列为……UCCACAAUC……
2．(2017·盐城三模)下列有关遗传信息及其传递过程的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．所有细胞分裂都伴随着DNA复制
B．真核与原核生物不共用一套密码子
C．真核生物的遗传信息只储存于细胞核中
D．转录和翻译时的碱基互补配对方式都相同
考点2　基因表达过程中的几种数量关系
1．基因控制蛋白质合成过程中的数量关系
(1)DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系
可见，蛋白质中氨基酸数目＝1/3 mRNA碱基数目＝1/6 DNA(或基因)碱基数目。
(2)蛋白质合成中的“最多”和“最少”
因为DNA(基因)、mRNA上有一些碱基不编码氨基酸(如mRNA上的终止密码子等)，所以实际上编码n个氨基酸，mRNA上所需的碱基数目大于3n，基因上碱基数目大于6n，故一般题干中求氨基酸数有“最多”、求碱基数有“至少”等字样。在回答有关问题时，也应加上“最多”或“至少”等字。
如：mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。
(3)基因中碱基与蛋白质相对分子质量之间的计算
若基因中有n个碱基，氨基酸的平均相对分子质量为a，合成含m条多肽的蛋白质的相对分子质量＝·a－18(－m)；若改为n个碱基对，则公式为·a－18(－m)。
比较内容
数量
基因中能编码蛋白质的碱基数
6m
mRNA上的碱基数
3m
参与转运氨基酸的tRNA数
m
蛋白质中的氨基酸数
m
蛋白质中的肽链数
n
蛋白质中的肽键数
m－n
缩合失去的水分子数
m－n
　　2.遗传信息、密码子、tRNA的关系
(1)密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。
(2)密码子表：共43＝64种密码子。终止密码子3种，决定氨基酸的密码子61种，其中起始密码子2种。
(3)一种氨基酸由一或多种密码子决定，由一或多种tRNA转运。
(4)一种密码子只能决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。
(5)同一种氨基酸的密码子与tRNA的种类一一对应。
3．基因相对分子质量与蛋白质相对分子质量的计算
设基因的相对分子质量为a，基因中脱氧核苷酸的分子量为b，基因中脱氧核苷酸的数目为c，氨基酸的数目为d，氨基酸的平均相对分子质量为e，蛋白质中的多肽链的数目为f，蛋白质的相对分子质量为g。则存在以下关系式：①a＝b×c－18(c－2)，②d＝c÷6，③g＝d×e－18(d－f)。
1．DNA和RNA的区分技巧
(1)DNA和RNA的判断
①含有碱基T或脱氧核糖?DNA；②含有碱基U或核糖?RNA。
(2)单链DNA和双链DNA的判断
①若：?一般为双链DNA；
②若：嘌呤≠嘧啶?单链DNA。
(3)DNA和RNA合成的判断
用放射性同位素标记T或U，可判断DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推断正发生DNA的合成；若大量利用U，可推断正进行RNA的合成。
2．与转录和翻译有关的3点易错点
(1)转录的产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息，3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。
(2)翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子。
(3)转录和翻译过程中的碱基配对没有A—T，而是A—U。
3．巧辨遗传信息、密码子和反密码子
(1)界定遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子
(2)辨析氨基酸与密码子、反密码子的数量关系
①每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子简并性)，可由一种或几种tRNA转运。
②一种密码子只能决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。
③密码子有64种(3种终止密码子和61种决定氨基酸的密码子)；反密码子理论上有61种。
4．DNA和mRNA之间对应碱基及数量的计算
找准DNA和mRNA之间对应碱基及其比例关系，即DNA模板链中A＋T(或C＋G)与mRNA中A＋U(或C＋G)相等，则(A＋T)总%＝(A＋U)mRNA%。
例2　现代生物工程能够实现通过已知蛋白质的氨基酸序列来人工合成基因。现已知人体生长激素共含190个肽键(单链)，假设与其对应的mRNA序列中有A和U共313个，则合成的生长激素基因中G至少有(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．130个 B．260个 C．313个 D．无法确定
3．假设一个双链的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%；用这个噬菌体侵染大肠杆菌并合成相关蛋白质(如下图)，最终共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．形成100个子代噬菌体至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸
B．图中所示物质及结构中共有2种RNA
C．图示过程在细胞质中进行，碱基间的配对方式有3种
D．若氨基酸①为起始端，则“正在延伸的肽链”的合成共需6个密码子参与
考点3　中心法则
1．利用流程图分类剖析中心法则
(1)细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则为
(2)烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则为
(3)HIV等逆转录病毒的中心法则为
2．利用图示分类剖析中心法则
(1)图示中1、8为转录过程；2、5、9为翻译过程；3、10为DNA复制过程；4、6为RNA复制过程；7为逆转录过程。
(2)若甲、乙、丙为病毒，则甲为DNA病毒，如噬菌体；乙为RNA病毒，如烟草花叶病毒；丙为逆转录病毒，如HIV。
3．基因控制性状的途径
(1)直接控制途径(用文字和箭头表示)
基因蛋白质的结构生物体的性状。
(2)间接控制途径(用文字和箭头表示)
基因酶的合成细胞代谢生物体的性状。
4．基因与性状的关系
(1)基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。有些性状由多个基因决定，有些基因也可能影响决定多个性状。
(2)基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。
例3　研究发现，人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中心法则(下图)，下列相关叙述错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过④②③环节
B．侵染细胞时，病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞
C．通过④形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上
D．科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病
4．下列关于真核生物遗传物质和性状的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目
B．有丝分裂有利于保持亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定
C．细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和
D．生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
DNA转录　翻译　遗传信息　密码子　反密码子　　中心法则
随堂演练
1．M基因编码含63个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变，使mRNA增加了一个三碱基序列AAG，表达的肽链含64个氨基酸。以下说法正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．M基因突变后，参与基因复制的嘌呤核苷酸比例增加
B．在M基因转录时，核糖核苷酸之间通过碱基配对连接
C．突变前后编码的两条肽链，最多有2个氨基酸不同
D．在突变基因的表达过程中，最多需要64种tRNA参与
2．下列关于生物体内基因表达的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．每种氨基酸都至少有两种相应的密码子
B．HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板
C．真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程
D．一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA
3．若mRNA上决定氨基酸的某个密码子的一个碱基发生替换，则识别该密码子的tRNA及其携带的氨基酸的变化情况是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．tRNA一定改变，氨基酸不一定改变
B．tRNA不一定改变，氨基酸不一定改变
C．tRNA一定改变，氨基酸一定改变
D．tRNA不一定改变，氨基酸一定改变
4．NF2基因是一种肿瘤抑制基因，其编码的Merlin蛋白与细胞的活动和增殖有着密切的关系，其作用机理如图所示。下列有关Merlin蛋白的叙述，错误的是(　　)
第4题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．Merlin蛋白的合成需通过转录和翻译两个过程
B．Merlin蛋白主要在细胞质中不断积累而发挥效应
C．Merlin蛋白能够与E3泛素化连接酶结合
D．Merlin蛋白抑制致癌基因的表达来发挥抑癌作用
5．(多选)图甲、图乙表示细胞内相关的生理活动，下列表述不正确的是(　　)
甲
　　乙
第5题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．图甲所示生理活动涉及图乙中的a、b、c、f、g过程
B．图乙中涉及碱基A与U配对的过程为b、c、d、e过程
C．遗传信息不可以由RNA传递给DNA
D．可运用放射性同位素示踪技术研究a过程中的半保留复制
6．如图甲为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，请回答下列问题：
第6题图
(1)Ⅰ、Ⅱ代表的结构或物质分别为______________、________________。
(2)完成过程①需要的物质是从细胞质进入细胞核的。它们是________________________。
(3)从甲图中分析，基因表达过程中转录的发生场所有________________________。
(4)根据甲图中的表格判断：[Ⅲ]为________(填名称)，其携带的氨基酸是________。若蛋白质2在线粒体内膜上发挥作用，推测其功能可能是参与有氧呼吸的第________阶段。
(5)用α－鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测α－鹅膏蕈碱抑制的过程是________(填序号)，线粒体功能________(选填“会”或“不会”)受到影响。
(6)乙图为甲图中①过程，图中的b和d二者在化学组成上的区别是________________________________________________________________________。
图中a是一种酶分子，它能促进c的合成，其名称为________________________。
第1讲　基因突变和基因重组
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
基因重组及其意义
B
17年—非选—T27第4小题以文字叙述形式考查基因重组的本质
17年—非选—T30第4小题通过考查变异的类型来考查基因重组
基因突变的特征和原因,B,
17年—非选—T30第4小题以文字叙述形式考查基因突变的知识
16年—单选—T12考查基因突变和生物进化方面的知识
15年—单选—T15考查基因突变的特征和原因
13年—非选—T32考查碱基对的替换引起的突变
知识整合
一、生物变异的类型
1．不可遗传的变异：仅仅是由于________的影响造成的，没有引起 ________的变化。
特点：只在当代显现，不能遗传给后代。
2．可遗传的变异：由于________________改变引起的，因而能够传给后代。
类型：____________、____________、____________。
二、基因突变
1．实例：镰刀型细胞贫血症
直接原因：________________________的改变。
根本原因：________________________。
2．概念：DNA分子中发生碱基对的________________而引起的基因结构的改变。该变化若发生在________中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中，一般________；但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过________传递。
3．基因突变的时间：________________________________________________________________________。
4．类型：________突变和________突变。
5．人工诱变的因素：
物理因素：如________________________________________________________________________等；
化学因素：________________________________________________________________________等；
生物因素：________________________________________________________________________等。
6．特点：①________________；②________________；③________；④________________；⑤________________。
7．意义：基因突变的结果使一个基因变成了它的________，是生物变异的根本来源，为生物进化提供了原材料。
三、基因重组
1．概念：指生物在进行________生殖过程中，控制________性状的基因的重新组合。
2．种类
(1)自由组合型：在________分裂的________期，位于________________________自由组合。
(2)交叉互换型：在________分裂的________期，位于同源染色体上的________________随着________________的交换而发生交换。
(3)基因工程：外源基因的导入。
3．意义
(1)为生物变异提供了丰富的来源。
(2)形成________________的重要原因。
(3)对于生物的________具有重要意义。
考点突破
考点1　基因突变
1．基因突变发生机理
2．基因结构中碱基对的替换、增添、缺失对生物的影响
类型
影响范围
对氨基酸的影响
替换
小
只改变1个氨基酸或不改变
增添
大
插入位置前不影响，影响插入位置后的序列
缺失
大
缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列
　　3.基因突变未引起生物性状改变的原因
(1)从基因突变在DNA分子上发生的部位分析：基因突变发生在不具有遗传效应的DNA片段中。
(2)从密码子与氨基酸的对应关系分析：密码子具有简并性，有可能翻译出相同的氨基酸。
(3)从基因型与表现型的关系分析：由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因。
例1　(2016·江苏高考)下图是某昆虫基因pen突变产生抗药性示意图。下列相关叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点
B．基因pen的自然突变是定向的
C．基因pen的突变为昆虫进化提供了原材料
D．野生型昆虫和pen基因突变型昆虫之间存在生殖隔离
　　　　　　　　　　　　　　　　
1．如图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是(　　)
A．通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株
B．X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异
C．上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程
D．每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高
考点2　基因重组及其与基因突变的区别
1．概念：基因重组是指生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。
2．类型
(1)自由组合型：位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(2)交叉互换型：四分体的非姐妹染色单体的交叉互换。
(3)人工重组型：转基因技术，即基因工程。
3．结果：产生新的基因型，导致重组性状出现。
4．意义
(1)形成生物多样性的重要原因之一。
(2)是生物进化的源泉。
5．列表比较基因突变与基因重组的区别
比较项目
基因突变
基因重组
变异本质
基因分子结构发生改变
原有基因的重新组合
发生时间
通常在有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期
减数第一次分裂前期和后期
适用范围
所有生物(包括病毒)
有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物
产生结果
产生新基因(等位基因)
产生新基因型
应用
人工诱变育种
杂交育种、基因工程育种
　　6.根据A、B图中的细胞分裂图来确定变异的类型
A图
　　　B图
A图
B图
分裂类型
有丝分裂
减数分裂
变异类型
基因突变
基因突变或基因重组
　　7.变异类型与细胞分裂的关系
变异类型
细胞分裂方式
基因突变
可发生于无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
基因重组
可发生于减数分裂
染色体变异
可发生于有丝分裂、减数分裂
1．基因突变类问题的解题方法
(1)确定突变的形式：若只是一个氨基酸发生改变，则一般为碱基对的替换；若氨基酸序列发生大的变化，则一般为碱基对的增添或缺失。
(2)确定替换的碱基对：一般根据突变前后转录成mRNA的碱基序列判断，若只有一个碱基存在差异，则该碱基所对应的基因中的碱基就为替换的碱基。
2．两种变异类型的判断
(1)可遗传变异与不可遗传变异的判断方法
(2)显性突变和隐性突变的判定
①类型
②判定方法
a．选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。
b．让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。
3．突变基因具体位置的判断
(1)利用野生型的个体与缺失不同基因的突变体比较，根据有无特定酶的活性判断编码该酶的基因对应的位置。
(2)将一缺失未知基因片段的突变株与已知的缺失不同基因片段的突变株分别培养，根据是否转化为野生型个体判断未知个体的缺失基因对应的位置。
例2　(2017·镇江三模)经诱变、筛选得到几种基因A与基因B突变的酵母菌突变体，它们的蛋白质分泌过程异常，如图所示下列叙述不正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．出现不同突变体说明基因突变具有随机性
B．可用同位素标记法研究蛋白质的分泌过程
C．A、B基因双突变体蛋白质沉积在高尔基体
D．A、B基因的突变会影响细胞膜蛋白的更新
2．经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株，下列叙述错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存
B．X射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异
C．通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变
D．观察白花植株自交后代的性状，可确定是否是可遗传变异
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
基因突变的概念　基因突变的特点　基因突变的实例　基因重组的概念　基因重组类型
随堂演练
1．拟南芥细胞中某个基因编码蛋白质的区段插入了一个碱基对，下列分析正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．根尖成熟区细胞一般均可发生此过程
B．该细胞的子代细胞中遗传信息不会发生改变
C．若该变异发生在基因中部，可能导致翻译过程提前终止
D．若在插入位点再缺失3个碱基对，对其编码的蛋白质结构影响最小
2．某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b(如图)。若以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为B
B．减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离
第2题图
C．减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合
D．减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换
3．下列图示过程存在基因重组的是(　　)
4．下列有关生物变异来源图解的叙述，正确的是(　　)
第4题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．产生镰刀型细胞贫血症的直接原因是图中④的改变
B．图中⑤过程是交叉互换，发生在减数第二次分裂时期
C．图中的①②可分别表示为突变和基因重组
D．③一定会造成生物性状的改变
5．(多选)下列有关基因突变和基因重组的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．获得能产生人胰岛素的大肠杆菌的原理是基因重组
B．非同源染色体片段之间局部交换可导致基因重组
C．同源染色体上的基因也可能发生基因重组
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
6．(2017·盐城三模)科研人员利用化学诱变剂EMS诱发水稻D11基因突变，选育出一种纯合矮秆水稻突变植株(甲)。将该矮秆水稻与正常水稻杂交，F2表现型及比例为正常植株：矮秆植株＝3：1。D11基因的作用如图所示。请分析并回答问题：
第6题图
(1)BR与BR受体结合后，可促进水稻细胞伸长，这体现了细胞膜的________功能。
(2)EMS诱发D11基因发生________(选填“显性”或“隐性”)突变，从而________(选填“促进”或“抑制”)CYP724B1酶的合成，水稻植株内BR含量________，导致产生矮秆性状。
(3)研究发现，EMS也会诱发D61基因发生突变使BR受体合成受阻。由此说明基因突变具有________特点。
(4)科研人员利用EMS又选育出若干株纯合矮秆水稻突变植株(乙)。现将甲、乙水稻植株杂交，以判断乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同(仅由D11基因突变引起的)，还是仅由D61基因发生显性或隐性突变引起的(其它情况不考虑)。
①若杂交子代皆表现为正常植株，则表明乙水稻矮秆性状是由D61載因发生________(选填“显性”或“隐性”)突变引起的。
②若杂交子代出现矮秆植株，尚不能确定乙水稻矮秆性状的产生原因。请进一步设计操作较简便的实验方案，预期实验结果及结论。
实验方案：杂交子代矮秆植株苗期喷施BR，分析统计植株的表现型及比例。
预期实验结果及结论：若植株全为__________植株，则乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同；若植株全为________植株，则乙水稻矮秆性状的产生是仅由D61基因发生显性突变引起的。
第2讲　染色体变异
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
染色体结构变异和数目变异
B
17年—非选—T27以文字叙述形式考查染色体变异
17年—非选—T30第4小题通过考查变异的类型来考查染色体变异
16年—单选—T14染色体结构变异
15年—单选—T10染色体组
14年—单选—T7染色体变异中的结构变异和数目变异
知识整合
一、染色体结构变异
1．染色体变异包括：染色体__________变异和染色体 __________变异。
2．如图所示，已知某物种的一条染色体上依次排列着M、N、O、P、Q五个基因，下面列出的若干种变化中，分别属于何种变异
A：________________；
B：________________；
C：________________；
D：________________。
3．染色体结构的改变，会使排列在染色体上的______的排列顺序或数目发生改变，而导致性状的变异。
二、染色体数目变异
1．类型：染色体数目的变异包括细胞内的________的增加或减少和细胞内的染色体以________________的形式成倍地增加或减少。
2．染色体组：细胞内的一组________________，在________和________上各不相同，但又相互协调，共同控制生物的________、________、________和________，这样的一组染色体叫做一个染色体组。
3．二倍体、多倍体和单倍体
(1)二倍体：由________发育而来的个体，体细胞中含有________个染色体组的个体叫做二倍体。自然界中，几乎全部动物和过半的高等植物都是二倍体，例：人，果蝇和玉米。
(2)多倍体
①概念：由________发育而来的个体，体细胞中含有________________染色体组的个体叫做________倍体。例：香蕉是________，马铃薯是________。
②人工诱导多倍体的方法：用________或________处理________________________。
③原理：秋水仙素或低温处理能够________________，导致染色体不能移向细胞两极，引起细胞内染色体数目加倍。
④多倍体植株的特点
优点：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
缺点：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)单倍体
①概念：由________________发育而来的个体叫做单倍体。例：蜜蜂的雄蜂。
②形成原因：自然界产生单倍体的原因：单性生殖，如蜜蜂的孤雌生殖。
人工诱导单倍体的方法：________________________。
③单倍体植株的特点：________________________________________。
④单倍体育种过程：________________形成单倍体植株，经过________________处理(人工诱导染色体数目加倍)形成正常生殖的纯合子，选择出新品种。
单倍体育种的优点：a.________________________　b．________________________________。考点突破
考点1　染色体结构变异
1．观察下列图示，判断变异类型
已知的染色体及其变异类型：
(1)图示中可在显微镜下观察到的变异类型是缺失、重复和倒位。
(2)基因数目和排列顺序均未变化的变异类型是基因突变。
2．染色体易位与交叉互换的不同点
染色体易位
交叉互换
图解
染色体角度
发生于非同源
染色体之间
发生于同源染色体的
非姐妹染色单体之间
变异类型
属于染色体结构变异
属于基因重组
显微镜下是
否观察到
可在显微镜下
观察到
在显微镜下
观察不到
　　例1　(2016·上海高考)导致遗传物质变化的原因有很多，图8字母代表不同基因，其中变异类型①和②依次是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．突变和倒位 B．重组和倒位
C．重组和易位 D．易位和倒位
1．(2016·江苏高考)如图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是(　　)
甲
　　　　乙
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．个体甲的变异对表型无影响
B．个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常
C．个体甲自交的后代，性状分离比为3∶1
D．个体乙染色体没有基因缺失，表型无异常
考点2　染色体数目变异
1．染色体组的特点
观察下图雄果蝇的染色体组成，概括染色体组的组成特点
(1)从染色体来源看，一个染色体组中不含同源染色体。
(2)从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体各不相同。
(3)从所含的基因看，一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因，但不能重复。
2．染色体组数量的判断方法
(1)根据细胞分裂图像进行识别判断(适用于二倍体)
减Ⅰ前期
减Ⅰ后期
减Ⅰ末期或
减Ⅱ前期
有丝分裂
后期
图像
染色体数
4条
4条
2条
8条
染色体
组数
2个
2个
1个
4个
生殖细胞中
染色体数
2条
2条
2条
2条
每个染色
体组中的
染色体数
2条
2条
2条
2条
　　(2)根据染色体形态判断
细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。
如图所示的细胞中所含的染色体组数分别是：a为3个，b为2个， c为1个。
(3)根据基因型判断：控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组——每个染色体组内不含等位或相同基因。如图所示的细胞中，它们所含的染色体组数分别是：a为4个，b为2个，c为3个，d为1个。
(4)根据染色体数与形态数的比值判断：染色体数与形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。如玉米的体细胞中共有20条染色体，10种形态，则玉米含有2个染色体组。
3．单倍体、二倍体和多倍体的判断方式
(1)如果生物体由受精卵(或合子)发育而成，其体细胞中含有几个染色体组，该生物就称为几倍体。
(2)如果生物体是由生殖细胞——卵细胞或花粉直接发育而成，则无论体细胞中含有几个染色体组，都称为单倍体。
4．单倍体育种与多倍体育种的不同点
观察下列两种育种图示，并对两种育种方式进行比较。
　　
(1)A为单倍体育种，B为多倍体育种。
(2)比较两种育种方式
单倍体育种
多倍体育种
原理
染色体数目以染色体组的形式成倍减少，然后再加倍从而获得纯种
染色体数目以染色体组的形式成倍增加
方式
花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理幼苗
秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗
优点
明显缩短育种年限
器官大，营养成分含量高，产量增加
缺点
技术复杂，需要与杂交育种配合
适用于植物，动物难以开展。多倍体植物生长周期延长，结实率降低
　　(3)单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。
(4)单倍体与多倍体育种过程不同。单倍体育种要经过花药离体培养和秋水仙素处理；多倍体育种只用秋水仙素处理这一步骤。
例2　(2017·江苏高考)研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株，决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题：
(1)要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的________物质是否发生了变化。
(2)在选择育种方法时，需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体，则可采用育种方法①，使早熟基因逐渐________，培育成新品种1。为了加快这一进程，还可以采集变异株的________进行处理，获得高度纯合的后代，选育成新品种2，这种方法称为________育种。
(3)如果该早熟植株属于染色体组变异株，可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式，由此造成不规则的____________，产生染色体数目不等、生活力很低的____________，因而得不到足量的种子。即使得到少量后代，早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下，可考虑选择育种方法③，其不足之处是需要不断制备____________，成本较高。
(4)新品种1与新品种3均具有早熟性状，但其他性状有差异，这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次________，产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。
2．(2017·北京高考)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。
考点3　低温诱导染色体数目加倍(实验)
1．实验原理
低温处理植物分生组织细胞→纺锤体不能形成→染色体不被拉向两极→细胞不能分裂→细胞染色体数目加倍。
2．实验步骤
3．实验注意点
(1)为什么选用洋葱(或大葱、蒜)作实验材料？除此之外还可以选用哪种植物？
选用实验材料的原则是既要容易获得，又便于观察；常用洋葱(或大葱、蒜)的染色体是2n＝16条；若用蚕豆(2n＝12条)染色体更便于观察。
(2)比较实验中所用试剂的使用方法及作用
试剂
使用方法
作用
卡诺氏液
将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h
固定细胞形态
体积分数为95%的酒精溶液
冲洗经卡诺氏液处理后的根尖
洗去卡诺氏液
体积分数为95%的酒精溶液和质量分数为15%的盐酸溶液
两种溶液等体积混合作为解离液
解离根尖细胞，使细胞相互分离开来
清水
浸泡解离后的根尖约10 min
漂洗根尖，洗去解离液
改良苯酚
品红染液
把漂洗干净的根尖放进盛有改良苯酚品红染液的玻璃皿中染色3～5 min
使染色体着色
　　例3　下列有关“低温诱导植物染色体数目加倍”实验的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．低温诱导染色体加倍的原理和秋水仙素诱导染色体加倍的原理一致
B．改良苯酚品红染液的作用是固定和染色
C．固定和解离后的漂洗液都是体积分数为95%的酒精
D．在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程
3．四倍体大蒜的产量比二倍体大蒜高许多，为探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温，特设计如下实验。
(1)实验主要材料：大蒜、培养皿、恒温箱、卡诺氏液、体积分数为95%的酒精、显微镜、改良苯酚品红染液等。
(2)实验步骤
①取五个培养皿，编号并分别加入纱布和适量的水。
②将培养皿分别放入－4℃、0℃、________、________、________的恒温箱中1 h。
③取大蒜随机均分成________组，分别________________诱导培养36小时。
④分别取根尖________ mm左右，放入________中固定0.5～1 h，然后用________________冲洗2～3次。
⑤制作装片：解离→________→________→制片。
⑥低倍镜检测，____________________________________________________________________________，并记录结果。
(3)实验结果：染色体数目加倍率最高的一组为最佳低温。
(4)实验分析
a．设置实验步骤②的目的：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
b．对染色体染色还可以用________________、________________等。
c．除低温外，________________也可以诱导染色体数目加倍，原理是____________________________________。
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
染色体结构变异　染色体数目变异　染色体组　单倍体　单倍体育种　多倍体　多倍体育种　低温诱导染色体数目加倍(实验)
随堂演练
1．下列有关单倍体的叙述中，不正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
①未经受精的卵细胞发育成的植物，一定是单倍体
②含有两个染色体组的生物体，一定不是单倍体
③生物的精子或卵细胞一定都是单倍体
④基因型为aaaBBBCcc的植株一定不是单倍体
⑤基因型为Abcd的生物体一般是单倍体
A．③④⑤ B．②③④ C．①③⑤ D．②④⑤
2．(2017·盐城三模)在自然条件下，二倍体植物(2n＝4)形成四倍体植物的过程如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
第2题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．减数分裂失败可能发生在减数第二次分裂
B．二倍体植物与四倍体植物应属于不同的物种
C．图示四倍体植物的形成并未经长期的地理隔离过程
D．若要测定图示四倍体植物的基因组DNA序列，则需测4条染色体上的DNA
3．下图1、图2表示某种生物的部分染色体发生变异的示意图，①和②，③和④互为同源染色体，则两图所示的变异(　　)
图1
图2
第3题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．均为染色体结构变异
B．基因的数目和排列顺序均发生改变
C．均使生物的性状发生改变
D．均可发生在减数分裂过程中
4．如图所示细胞中所含的染色体，下列叙述正确的是(　　)
第4题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组
B．如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体
C．如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体
D．图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体
5．(多选)下列有关遗传变异及应用的说法正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．同源染色体上基因不能发生重组
B．基因突变只能发生在有丝分裂间期
C．由受精卵发育来的个体不是单倍体
D．培育多倍体不一定用到秋水仙素
6．二倍体动物缺失一条染色体称为单体。大多数单体动物不能存活，但在黑腹果蝇中，点状染色体(Ⅳ号染色体)缺失一条可以存活，而且能够繁殖后代。
(1)果蝇群体中存在无眼个体，无眼基因位于常染色体上，将无眼果蝇个体与纯合野生型个体交配，子代的表现型及比例如下表：
无眼
野生型
F1
0
85
F2
79
245
　　据此判断，显性性状为________，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)根据上述判断结果，可利用正常无眼果蝇与野生型(纯合)单体果蝇交配，探究无眼基因是否位于Ⅳ号染色体上。
请完成以下实验设计：
实验步骤：
让正常无眼果蝇与野生型(纯合)单体果蝇交配，获得子代；统计子代的________________，并记录。
实验结果预测及结论：
①若子代中出现________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
则说明无眼基因位于Ⅳ号染色体上；
②若子代全为________，说明无眼基因不位于Ⅳ号染色体上。
第3讲　生物变异在育种上的应用
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
生物变异在育种上的应用
C
17年—非选—T27以文字叙述形式考查生物变异在育种上的应用
15年—单选—T15诱变育种
14年—单选—T13考查诱变育种
13年—多选—T25结合变异考查植物育种方式的选择
知识整合
一、杂交育种
1．概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过________，获得新品种的方法。
2．原理：________________。
3．过程：选择具有不同优良性状的亲本→________，获得F1→F1________→获得F2→鉴别、选择需要的类型，优良品种。
4．优点：________________________________________________________。
5．应用：培育性状重组型优良品种。
二、诱变育种
1．概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生________________，从而获得优良变异类型的育种方法。
2．原理：________________。
3．过程：选择生物→诱发基因突变→选择________→培育。
4．优点：①可以提高________，在较短时间内获得更多的优良变异类型。②大幅度地改良某些性状。
5．应用：培育具有________的品种。
考点突破
考点1　几种育种
1．常见育种方法比较
名称
原理
方法
优点
缺点
应用
杂交育种
基因重组
培育纯合子品种：杂交→自交→筛选出符合要求的表现型，自交到不发生性状分离为止(纯合化)培育杂种优势品种：一般是选取纯合双亲杂交
使分散在同一物种不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上，即“集优”
(1)育种时间
(2)局限于同一种或亲缘关系较近的个体；年年制种
用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦；杂交水稻、玉米
诱变育种
基因突变
①物理：紫外线、X射线或γ射线，微重力、激光等处理，再筛选；②化学：亚硝酸、硫酸二乙酯处理，再选择
提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状
有利变异少，需大量处理实验材料(有很大盲目性)
高产青霉菌，“黑农五号”大豆品种等的培育和高产雄性家蚕的培育
单倍体育种
染色体数目变异
①先花药离体培养，培育出单倍体植株；②将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子；③从中选择优良植株
明显缩短育种年限，子代均为纯合子，加速育种进程
技术复杂且需与杂交育种配合
用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦
多倍体育种
染色体数目变异
用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
操作简单，能较快获得所需品种
所获品种发育延迟，结实率低，一般只适用于植物
三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦
转基因育种
基因重组
提取目的基因→装入载体→导入受体细胞→目的基因的表达与检测→筛选出符合要求的新品种
目的性强；育种周期短；克服了远缘杂交不亲和的障碍
技术复杂，安全性问题多
转基因“向日葵豆”、转基因抗虫棉
　　2.育种方式的选择
(1)根据育种目的和提供的材料选择合适的育种方法
①集中不同亲本的优良性状：a.一般情况下，选择杂交育种，这也是最简捷的方法；b.需要缩短育种年限(快速育种)时，选择单倍体育种。
②培育果实较大或植株较大或营养物质含量较高的新物种——多倍体育种。
③提高变异频率，“改良”“改造”或“直接改变”现有性状，获得当前不存在的基因或性状——诱变育种。
④若要培育隐性性状个体，可选择自交或杂交育种，只要出现该性状即可。
(2)根据育种流程图来辨别育种方式
①杂交育种：涉及亲本的杂交和子代的自交。
②诱变育种：涉及诱变因子，产生的子代中会出现新的基因，但基因的总数不变。
③单倍体育种：常用方法为花药离体培养，然后人工诱导染色体加倍，形成纯合子。
④多倍体育种：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
⑤基因工程育种：与原有生物相比，出现了新的基因。
3．单倍体育种、多倍体育种及植物细胞工程育种的几个易错点
(1)单倍体育种一般应用于二倍体植物，因为若为四倍体植物，通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。
(2)用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，属于单倍体育种；若操作对象为正常植株，叫多倍体育种，不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。
(3)单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，使染色体数目加倍。单倍体育种在幼苗期处理，多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。
(4)单倍体育种和植物细胞工程育种，都运用了植物组织培养技术。
例1　如图是利用玉米(2n＝20)的幼苗芽尖细胞(基因型BbTt)进行实验的流程示意图。下列分析不正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．基因重组发生在图中②过程，过程③中能够在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期
B．秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成
C．植株A为二倍体，其体细胞内最多有4个染色体组；植株C属于单倍体，其发育起点为配子
D．利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限，植株B纯合的概率为25%
1．如图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是(　　)
出发菌株X射线处理,Ｆ挑取200个，单细胞菌株初筛,Ｆ选出50株复筛,Ｆ选出5株X射线处理,Ｆ多轮重复筛选
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．通过如图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株
B．X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异
C．如图筛选高产菌株的过程是定向选择过程
D．每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高
2．图A、B分别表示两种培育新品种的原理、方法。据图回答：
a
(1)A图所示的育种方法是________，育种原理是________________。
(2)B图所表示的育种方法叫________，育种原理是________________；如果两对基因位于两对同源染色体上，则F2符合生产要求的新品种中，能稳定遗传的个体所占的比例为________；如果要缩短育种年限，可采用________育种方法。
(3)上述两种育种方法中，能产生新基因的方法是________，能产生丰富基因类型的方法是________。
例2　基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。回答下列问题：
(1)基因突变和染色体变异所涉及到的碱基对的数目不同，前者所涉及的数目比后者________。
(2)在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以________为单位的变异。
(3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变)，也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体，则最早在子________代中能观察到该显性突变的性状；最早在子________代中能观察到该隐性突变的性状；最早在子________代中能分离得到显性突变纯合体；最早在子________代中能分离得到隐性突变纯合体。
3．为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了如图所示的方法，图中两对相对性状独立遗传。据图分析，不正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．过程①的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高
B．过程②可以取任一植株的适宜花药作培养材料
C．过程③包括脱分化和再分化两个过程
D．图中筛选过程不改变抗病基因频率
例3　现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒状)品种，已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。
回答下列问题：
(1)在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有________优良性状的新品种。
(2)杂交育种前，为了确定F2代的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件，可用测交实验来进行检验，请简要写出该测交实验的过程。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．如图甲、乙表示水稻两个品种(两对相对性状独立遗传)，①～⑧表示培育水稻新品种的过程。下列说法正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．如果过程②中逐代自交，那么自交代数越多纯合植株的比例越高
B．⑤与⑧过程的育种原理不同，③过程表示单倍体育种
C．育种过程②⑤⑥中需要进行筛选，筛选不会改变任何一个基因的频率
D．经过①和⑦过程培育的品种和甲、乙品种基因型不同，但是仍然属于同一个物种
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
杂交育种　诱变育种　单倍体育种　多倍体育种　
随堂演练
1．A、a和B、b是控制两对相对性状的两对等位基因，位于1号和2号这一对同源染色体上，1号染色体上有部分来自其他染色体的片段，如图所示。下列有关叙述不正确的是(　　)
第1题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．A和a、B和b的遗传均符合基因的分离定律
B．可以通过显微镜来观察这种染色体移接现象
C．染色体片段移接到1号染色体上的现象称为基因重组
D．同源染色体上非姐妹染色单体之间发生交叉互换后可能产生4种配子
2．某男子表现型正常，但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是(　　)
第2题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．图甲所示的变异属于基因重组
B．观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞
C．如不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有8种
D．该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代
3．如图表示利用某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，据图分析错误的是(　　)
第3题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．过程Ⅵ是用秋水仙素处理正在萌发的种子
B．培育品种⑥的最简捷的途径是Ⅰ→Ⅴ
C．通过Ⅲ→Ⅵ过程育种的原理是染色体变异
D．通过Ⅱ→Ⅳ过程育种最不容易达到目的
4．如图所示，将二倍体植株①和②杂交得到③，再将③做进一步处理。对此分析错误的是(　　)
第4题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．由⑤得到⑥的育种原理是基因重组
B．图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍
C．若③的基因型是AaBbdd，则⑨的基因型可能是aBd
D．③至④的过程中，所产生的变异都有利于生产
5．假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可采用的方法如下：
方法一：AABB×aabb→F1(自交) →F2→AAbb
方法二：AABB×aabb→F1→取F1的花药进行离体培养→AAbb
下列有关此育种方法的叙述，错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．方法一是杂交育种，要获得AAbb，需要进行不断自交直至不发生性状分离
B．方法二所用原理是染色体变异，该方法能明显缩短育种年限
C．方法二中还需用一定浓度的秋水仙素处理单倍种子或幼苗
D．用X射线、紫外线综合处理AABB或aabb也可获得优良品种AAbb
6．(多选)常见的育种方法有诱变育种、杂交育种、单倍体育种、多倍体育种等，下列对这些育种方法说法正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．涉及到的原理有：基因突变、基因重组、染色体变异
B．单倍体育种和多倍体育种过程中都可能用到秋水仙素
C．上述四种育种方法的原理均不相同
D．现仅有aabb的品种，欲培育出AAbb的品种，最合适的育种方法为诱变育种
7．如图甲、乙为几种不同育种过程的示意图。
图甲
　　图乙
第7题图
Ⅰ.小麦高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(E)对易染病(e)为显性，两对基因位于非同源染色体上。请据图甲回答培育小麦新品种的相关问题。
(1)②③过程的目的是通过________________________________________的手段获得纯合新品种。
(2)让所有被选择保留下来的F2植株自交，单株收获种子，将每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系。在所有株系中，理论上有________株系的F3植株出现3∶1的性状分离比。
(3)④过程使细胞中染色体数目减半，其间必然发生的变异是________。
Ⅱ.黑麦适合在高寒地区生长，但产量不高、品质不好，而普通小麦的产量高、品质好，但不适合在高寒地区生长。我国科学家采用了如图乙所示的方法，培育出一种适合在高寒地区生长的优质八倍体小黑麦。请据图回答下列问题：
(1)科学家用黑麦和普通小麦进行杂交，杂交的目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)黑麦和普通小麦杂交所得的杂种植株不育的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)科学家为了解决杂种不育的问题，在过程B中采用的方法是________________。
(4)除图乙所示的育种方法外，你认为还可以用________________技术培育出类似的小麦新品种。
第4讲　生物的进化
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
现代生物进化理论的主要内容
生物进化与生物多样性的形成
B
17年—单选—T7现代生物进化理论的主要内容
16年—单选—T12进化和变异的综合题
14年—单选—T8进化和免疫、突变的综合题
13年—单选—T12现代生物进化理论的主要内容
知识整合
一、达尔文的自然选择学说
1．过度繁殖：自然选择的基础。
2．________：生物进化的动力和选择的手段。
3．遗传变异：生物进化的内因。
4．________：自然选择的结果。
二、现代生物进化理论
1．种群是生物进化的基本单位
(1)种群：生活在________ 的________生物的全部个体。
(2)基因库：一个种群中全部个体所含有的________________________________________________________________________。
(3)基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部________________________。
(4)生物进化的实质：________________________________________________________________________。
2．突变和基因重组产生进化的原材料
(1)可遗传变异的来源
(2)生物突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于
________________________________。
(3)生物的变异是____________________的，只是提供了生物进化的____________________，不能决定生物进化的____________________。
3．自然选择决定生物进化的方向
(1)原因：不断淘汰________的基因，积累__________的基因。
(2)结果：种群的基因频率发生________改变。
4．隔离导致物种形成
(1)隔离类型：常见的有________________和________________。
(2)隔离实质：________不能自由交流。
(3)物种形成三个基本环节：____________________、____________________及____________________。
(4)新物种形成的标志：________________。
三、共同进化
1．概念：不同________之间、________之间在相互影响中不断进化和发展。
2．原因：生物与生物之间的 ________和生物与无机环境之间的________。
四、生物多样性
1．内容：基因多样性、________多样性、________多样性。
2．形成原因：生物的________。
3．研究生物进化历程的主要依据：________。
考点突破
考点1　达尔文自然选择学说与现代生物进化理论
达尔文自然选择学说
现代生物进化理论
基本观点
①遗传变异是自然选择的内因；②过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料，加剧了生存斗争；③变异一般是不定向的，自然选择决定着生物进化的方向；④生存斗争是自然选择的过程，是生物进化的动力；⑤适者生存是自然选择的结果；⑥自然选择过程是一个长期、缓慢、连续的过程
①种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；②突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节；③突变和基因重组提供了生物进化的原材料；④自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向；⑤隔离是新物种形成的必要条件
进化模型
不同点
没有阐明遗传变异的本质以及自然选择的作用机理，着重研究生物个体进化
从分子水平上阐明了自然选择对遗传变异的作用机理，强调群体进化，认为种群是生物进化的基本单位
共同点
都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性
图示
　　例1　某医院对新生儿感染的细菌进行了耐药性实验，结果显示70%的致病菌具有耐药性。下列有关叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．孕妇食用了残留抗生素的食品，导致其体内大多数细菌突变
B．即使孕妇和新生儿未接触过抗生素，感染的细菌也有可能是耐药菌
C．新生儿体内缺少免疫球蛋白，增加了致病菌的耐药性
D．新生儿出生时没有及时接种疫苗，导致耐药菌形成
1．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所致
D．蚊子在兔和病毒之间的协同(共同)进化过程中发挥了作用
考点2　现代生物进化理论
1．主要内容
要点
要点解释
种群是生物进化的基本单位
(1)一个种群中全部个体所含有的全部基因，称为种群的基因库。基因库代代相传，得到保持和发展
(2)种群中每个个体都含有的基因，只是基因库中的一个组成部分
(3)不同的基因在基因库中的基因频率是不同的
(4)生物进化的实质是种群基因频率发生变化的过程
突变和基因重组产生进化的原材料
(1)可遗传的变异是生物进化的原材料
(2)可遗传的变异包括基因突变、染色体变异和基因重组(其中基因突变和染色体变异统称突变)
(3)突变的有害或有利取决于生物生存的环境
(4)有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型
(5)变异的不定向性，决定了突变和基因重组是产生进化的原材料
自然选择决定生物进化的方向
(1)种群中产生的变异是不定向的
(2)自然选择淘汰不利变异，保留有利变异
(3)自然选择使种群基因频率发生定向改变，即导致生物朝一个方向进化
隔离导致物种形成
(1)物种：分布在一定自然区域，具有一定形态结构和生理功能，而且在自然状态下能相互交配、繁殖产生可育后代的一群生物个体
(2)隔离：将一个种群分成若干个小种群，使彼此间不能交配，从而形成隔离，导致新物种的产生
(3)物种形成：同一个物种间产生突变和基因重组，经过长期的自然选择，使种群基因频率发生定向改变，再经过隔离产生新的物种
　　2.生物进化中涉及的几组概念辨析
(1)种群与物种
种群
物种
概念
一定时间内，生活在同一地点的同种生物的全部个体。种群是生物进化和繁殖的基本单位。同一种群内的个体之间可以进行基因交流
分布在一定自然区域内，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配，并能够生殖出可育后代的一群生物个体
范围
较小范围内的同种生物的个体
由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组的
判断标准
种群具备“两同”：同一地点，同一物种。同一物种的不同种群不存在生殖隔离，交配能产生可育后代
主要是形态特征和基因能否自由交配产生可育后代，不同物种间存在生殖隔离
联系
一个物种可以包括许多种群，如同一种鲫鱼可以生活在不同的池塘、湖泊中，形成一个个彼此被陆地隔离的种群。同一物种的多个种群之间存在地理隔离，长期发展下去可能成为不同的亚种(或品种)，进而形成多个新物种
　　可以通过图进一步理解种群和物种：
(2)地理隔离与生殖隔离
①地理隔离：只是地理空间上的隔离。
一个种群几个小种群基因交流停止各小种群朝不同的方向进化各自的基因库几个亚种。
②生殖隔离：一定的地理隔离有助于亚种形成，进一步地理隔离使它们各自的基因库和基因频率继续朝不同方向发展，形成更大的差异，直至形成生殖隔离，就形成了几个新物种。
③二者关系
地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变时期，只有地理隔离而不形成生殖隔离，能产生亚种，但不可能产生新物种。
生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。生殖隔离有三种情况：不能杂交、杂交不活、活而不育。
例2　(2017·江苏高考)下列关于生物进化的叙述，错误的是　　(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．某物种仅存一个种群，该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因
B．虽然亚洲与澳洲之间存在地理隔离，但两洲人之间并没有生殖隔离
C．无论是自然选择还是人工选择作用，都能使种群基因频率发生定向改变
D．古老地层中都是简单生物的化石，而新近地层中含有复杂生物的化石
2．某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．增大，不变；不变，不变
B．不变，增大；增大，不变
C．不变，不变；增大，不变
D．不变，不变；不变，增大
考点3　物种形成与生物多样性
1．物种形成三个环节的关系图
2．地理隔离导致物种形成的过程
一个种群地理隔离,Ｆ多个小种群种群基因频率定向改变―→亚种新物种
3．物种形成与生物进化的比较
项目
物种形成
生物进化
标志
生殖隔离出现
种群基因频率改变
变化后的生物与原生物的关系
属于不同物种
可能属于同一个物种，也可能属于不同的物种
二者联系
(1)只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离后才能形成新物种；(2)生物进化不一定产生新物种，新物种产生一定发生了生物进化
　　4.生物多样性三个层次之间的联系
例3　(2017·盐城三模)下列有关现代生物进化理论的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．突变和基因重组决定生物进化方向
B．基因频率的改变标志着新物种的产生
C．自然选择的直接对象是基因
D．长期地理隔离可使不同种群的基因库发生差异
3．如图表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程。下列有关叙述中，不正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．图中X、Y、Z分别表示的是突变和基因重组、自然选择及隔离
B．小岛上蜥蜴原种全部个体的总和称为种群，是生物进化的基本单位
C．地理隔离一旦形成，原来同属一个物种的蜥蜴很快就进化为不同的物种
D．小岛上蜥蜴新种全部个体所有基因的总和称为蜥蜴新种的基因库
考点4　基因频率和基因型频率及相关计算
1．比较
概念
定义
外延
基因频率
一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因的比率
进化的实质是种群基因频率的改变
基因型频率
指群体中具有某一基因型的个体所占的比例，其计算公式为：×100%
基因型频率改变，基因频率不一定改变
　　2.位于常染色体上的基因频率的计算
(1)已知各基因型个体的数量，求基因频率。此类题型可用定义公式计算，即某基因的频率＝[(该基因纯合子个体数×2＋杂合子个体数)÷(总个体数×2)]×100%。
(2)已知基因型频率，求基因频率。此类题型可以将百分号去掉，按定义公式计算或直接用“某基因的基因频率＝该基因纯合子的百分比＋杂合子百分比的1/2”来代替。如基因A的频率＝AA的频率＋1/2Aa的频率，基因a的频率＝1－基因A的频率。
3．位于X染色体非同源区段上基因频率的计算
已知各基因型个体的数量，求基因频率。此类题型可用定义公式计算。一定注意：Y染色体上不含与X染色体上相对应的等位基因，因此只能计算X染色体上的基因总数，绝不能将Y染色体计算在基因总数内。
4．利用遗传平衡定律进行基因频率和基因型频率的计算
(1)已知A的基因频率是A%，a的基因频率是a%，则该种群中基因型为AA的个体占A%×A%，基因型为aa的个体占a%×a%，基因型为Aa的个体占A%×a%×2。
(2)已知某种群中基因型是AA的个体占X%，则A的基因频率是，a的基因频率是1－；或已知基因型是aa的个体占Y%，则a的基因频率是，A的基因频率是1－。
5．自交和自由交配对种群基因型频率和基因频率的影响
(1)自交：基因型频率发生变化，纯合子比例逐渐增大，杂合子比例逐渐减小，但基因频率不变。
(2)自由交配：基因型频率和基因频率都不变。
例4　蜗牛壳的有条纹(A)对无条纹(a)为显性。在一个地区的蜗牛种群内，有条纹(AA)个体占55%，无条纹个体占15%，若蜗牛间进行自由交配得到Fl，则F1中A基因的频率和Aa基因型的频率分别是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．30%、14% B．30%、21%
C．70%、2l% D．70%、42%
4．在一次红绿色盲的调查中共调查男女各200名，调查发现，女性红绿色盲基因的携带者为15人，患者5人，男性患者11人。那么这个群体中红绿色盲基因的频率是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．4.5% B．6%
C．9% D．7.8%
请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
达尔文自然选择学说　现代生物进化理论　种群　隔离　生存斗争
随堂演练
1．下列叙述符合现代生物进化理论观点的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．只有生殖隔离能阻止种群间的基因交流
B．自然选择导致突变并对有利变异进行定向积累
C．人为因素和物种入侵不改变进化的速度和方向
D．种群基因频率的变化趋势能反映生物进化的方向
2．果蝇长翅(V)和残翅(v)由一对常染色体上的等位基因控制。假定某果蝇种群有20 000只果蝇，其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%。若再向该种群中引入20 000只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述，错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．v基因频率降低了50%
B．V基因频率增加了50%
C．杂合果蝇比例降低了50%
D．残翅果蝇比例降低了50%
3．家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。下表是对某市不同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。
家蝇种
群来源
敏感性纯
合子(%)
抗性杂
合子(%)
抗性纯
合子(%)
甲地区
78
20
2
乙地区
64
32
4
丙地区
84
15
1
　　下列叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对缺失的结果
B．甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22%
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
4．在某小岛上的一种啄木鸟，其喙的长度分布如图甲，而其唯一的食物是一种在树干中的虫，这种虫在树干的深度分布如图乙。有四位同学围绕“下一代鸟喙的长度可能如何”这一问题展开讨论，四位同学的观点分别阐述如下，其中合理的是(　　)
甲
　　　乙
第4题图
①下一代鸟的喙都比亲本长，因为较长的鸟喙是生存所必需的　②下一代鸟的喙都比亲本短，因为在树干表面就很容易捕捉到虫　③下一代鸟的喙不一定比亲本长，因为变异是不定向的　④下一代鸟的喙不一定比亲本长，仅一代的时间还不能进化成较长的喙
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．②③ B．①④ C．①③ D．③④
5．在某人群中对血友病进行调查后发现，基因型为
XHXH的比例为42.32%，XHXh为7.36%，XhXh为0.32%，XHY为46%，XhY为4%。则在该地区XH和Xh的基因频率分别为(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．6%、8% B．8%、92%
C．78%、92% D．92%、8%
6．根据现代生物进化理论，下列说法错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．种群内个体间差异大的种群更容易生存下来
B．捕食者的存在能促进被捕食者种群的发展
C．自然界中种群的基因频率总在不断变化着
D．无法进行基因交流的生物属于不同的物种
7．(多选)大约一万年前，某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群，两个种群现在已经发生了明显的分化，过程如下图所示，下列相关说法中，不正确的是(　　)
第7题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．地球上新物种的形成都必须先经历a过程
B．b过程的实质就是定向改变种群的基因频率
C．①～⑥只能表示物种形成过程中基因突变是不定向的
D．品系1和品系2种群基因库出现了较大差异，立刻形成物种1和物种2
8．假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题：
(1)若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因频率∶a基因频率为____________。理论上，该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为________________，A的基因频率为________。
(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为2∶1，则对该结果最合理的解释是________________________。根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为________。
第1讲　稳态的生理意义
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
稳态的生理意义
B
16年—非选—T26考查内环境的成分及作用
15年—单选—T5细胞内液和组织液生理指标
知识整合
一、细胞生活的环境
1．单细胞生物：一般生活在水中，通过________直接与外界环境进行物质交换，如草履虫。
2．多细胞生物：体内的细胞不能直接与外界环境进行物质交换，需要通过________，经过多种器官和系统的共同参与来完成的。
3．体细胞生活的环境
(1)补充图中标号代表的内容
①________，②________，③________，④________，⑤________，⑥________。
(2) 人体体液各组分之间的物质转化关系
甲________　乙________ 　丙________　丁________
(3)填写下列几种人体细胞生活的具体内环境
细胞名称
所处内环境
毛细血管壁细胞
毛细淋巴管壁细胞
血细胞
淋巴细胞和吞噬细胞
组织细胞
　　4.细胞外液成分和理化性质
(1)血浆
(2)内环境中的三类物质
①小分子物质——CO2、O2、氨基酸、核苷酸、葡萄糖等。
②大分子物质——________、抗体等。
③信号分子——淋巴因子、________、________等。
(3)血浆、组织液和淋巴的成分和含量相近，但不完全相同，最主要的差别在于血浆中含有较多的________。
(4)本质：一种________，类似于海水。
(5)内环境的理化性质
①内环境的理化性质有________________________________________________________________________。
②血浆渗透压的大小主要与________________的含量有关；细胞外液渗透压的90%来源于________。
③细胞外液酸碱度：正常人的血浆近中性，pH为________。维持酸碱平衡的因素：存在________，如
H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。
④人体内酶的最适温度是________左右。温度过高或过低都会影响酶的活性，从而影响人体的新陈代谢。
二、稳态的概念及其生理意义
1．稳态的概念
(1)稳态的基础：各器官、系统协调正常运行。
(2)稳态的调节机制：________________调节网络。
(3)稳态的实质：内环境的__________________的相对稳定。
2．稳态的失调：原因人体维持稳态的调节能力是________，当外界环境的变化过于________，或人体________________出现障碍时会出现稳态失调。
3．稳态的生理意义：内环境稳态是机体进行正常生命活动的________。
三、稳态的调节机制：反馈调节
1．正反馈：反馈信息与原输入信息起________作用，使输出信息________的调节方式，如排尿反射、排便反射、血液凝固、分娩等。
2．负反馈：反馈信息与原输入信息起________作用，使输出信息________的调节方式，如________调节、体温调节、血糖调节等。
考点突破
考点1　外界环境、体液、细胞外液
及其之间的关系　　1.体液的组成
体液是指人体内以水为基础的液体，包括细胞內液和细胞外液。细胞外液是细胞生活的直接液体环境，主要由血浆、组织液、淋巴三部分组成。为了区别于个体生活的外界环境，人们把这个由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。
2．细胞外液三种成分之间的关系
三者之间的关系主要体现在它们之间的物质交换上。
(1)由于毛细血管分布于组织间隙，而且毛细血管壁有一定的通透性，正常情况下除血细胞和大部分血浆蛋白外，其他物质(如水、无机盐、小分子有机物)都可以通过毛细血管壁，因此组织液和血浆之间可进行双向物质交换(见上图)。
(2)毛细淋巴管的功能是回收组织液(包括细胞代谢产物在内的各种物质)，这些物质一旦进入毛细淋巴管就成为淋巴，经过淋巴循环汇入血浆，因此，淋巴与组织液之间的物质交换是单向的，淋巴和血浆之间的物质交换也是单向的。三者之间的关系如图：
①血红蛋白存在于红细胞内，不属于内环境成分。
血浆蛋白存在于血浆中，属于内环境成分。
②消化液(唾液、胃液、肠液、胰液、胆汁)、泪液、汗液、尿液虽存在于体内，但存在于与外界环境相通的管腔中，属于外界环境液体，不属于细胞内液和细胞外液。
3．组织水肿及其产生原因
组织水肿是指组织间隙液体过多而引起的全身或身体的一部分肿胀的症状，引起组织水肿的原因如图所示：
4．内环境的作用及意义
内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。细胞通过细胞外液不断从外界环境中获取所需要的物质，同时又不断排出代谢产生的废物，从而维持正常的生命活动。
例1　如图表示分布有毛细血管和毛细淋巴管的某组织局部，下列相关叙述错误的是 (　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．①处与③处血浆所含的CO2浓度相等
B．结构②内溶液中蛋白质含量低于③处
C．④处进出血管的物质可能分别是废物和营养
D．若结构②管道阻塞，则⑤处溶液含量将增多
1．下图是细胞与内环境进行物质交换的示意图，①处的箭头表示血液流动的方向。下列说法正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．④是人体内新陈代谢的主要场所
B．毛细血管壁细胞生活的具体内环境是②④⑤
C．③④中的蛋白质可以通过毛细淋巴管壁相互交换
D．若②为肝脏细胞，则①处的氧气浓度高于⑤处
考点2　细胞外液的理化性质
1．渗透压
(1)渗透压是溶液本身的一种特性，是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目多少，常用mol·L－1或mmol·L－1表示。
单位体积溶
质微粒数目
对水的吸引力
渗透压高低
越多
越大
越高
越少
越小
越低
　　(2)来源：主要与无机盐、蛋白质的含量有关，其中细胞外液渗透压90%以上来源于Na＋和Cl－。人体细胞内液与细胞外液是等渗的。
2．酸碱度(pH)
血浆的pH为7.35～7.45，维持pH稳定的缓冲对，常见的有H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4。
3．温度
人体内环境的温度一般维持在37℃左右，过高或过低均会影响新陈代谢过程中酶的活性。
4．内环境理化性质的变化是由细胞代谢和外界环境变化引起的。
例2　下表为人体细胞外液和细胞内液的物质组成和含量的测定数据。下列相关叙述错误的是(　　)
成分
(mmol/L)
Na＋
K＋
Ca2＋
Mg2＋
Cl－
有机酸
蛋白质
①
②
142
5.0
2.5
1.5
103.3
6.0
16.0
③
147
4.0
1.25
1.0
114.0
7.5
1.0
④,10,140,2.5,10.35,25,－,47
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．②属于血浆，其渗透压大小主要与血浆中无机盐及蛋白质的含量有关
B．若③属于组织液，②的蛋白质含量减少将导致③增多
C．④属于细胞內液，因为其含有较多的蛋白质，K＋等
D．人体组织细胞的细胞內液与组织液的O2浓度相等
2．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段上升是因为人初进高原，呼吸频率加快造成的
B．BC段下降的原因：一是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
考点3　内环境稳态及其生理意义
1．意义
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
2．失调
例3　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．内环境中发生的丙酮酸氧化分解给细胞提供能量，有利于生命活动的进行
3．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

请根据以下关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
内环境的组成　内环境　外界环境　组织细胞　内环境的理化性质　稳态的调节机制　稳态的意义
随堂演练
1．下列物质中，属于人体内环境组成成分的是 (　　)
①载体　②呼吸氧化酶　③神经递质　④激素　⑤胰蛋白酶　⑥纤维蛋白原　⑦抗体　⑧葡萄糖、氨基酸、O2、CO2　⑨解旋酶　⑩血红蛋白
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．①③④⑤⑥⑦⑧⑨ B．③④⑤⑥⑦⑧⑨
C．①③④⑦⑧ D．③④⑥⑦⑧
2．下列生命活动过程可以在人体内环境中完成的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．葡萄糖合成肝糖原 B．抗原和抗体结合
C．HIV病毒的逆转录 D．神经递质的合成与加工
3．下列关于内环境及其稳态的叙述中，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．人体代谢中的生物化学反应主要发生在内环境中
B．长期暴饮暴食可导致内环境稳态失调
C．内环境稳态的实质是内环境的渗透压、温度和pH保持不变
D．神经调节是机体维持内环境稳态的基础
4．(2016·浙江高考)下列关于无机盐和其他化合物对人体与动物机能影响的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．摄入过多过咸食物后，会引起细胞内液的量增加
B．骨骼肌纤维内乳酸积累过多，会引起细胞体积增大
C．发生局部炎症反应时的肿胀，是由于组织中的Na＋浓度增加所致
D．将蛙神经纤维置于适宜的溶液后再适当增加溶液的KCl浓度，其静息电位绝对值增大
5．(多选)如图为正常人体内肝细胞与内环境之间物质交换的示意图，其中①②③④分别表示体液的成分，下列有关说法正确的是　(　　)
第5题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．葡萄糖氧化分解供能发生在③中
B．①中含有胰岛素和血浆蛋白
C．图中②③构成了肝细胞生存的直接内环境
D．①和②、②和③之间都可以进行双向的物质交换
6．(多选)如图表示人体内的细胞与外界环境之间进行物质交换的过程，下列叙述正确的是(　　)
第6题图
A．①～③分别代表血液、淋巴和组织液，它们共同构成人体内环境
B．①中无机盐浓度过高时，下丘脑某些细胞分泌活动会增强
C．正常情况下，①～③的成分保持不变，与神经一体液调节有关
D．当人体蛋白质长期供应不足时，①③等处的渗透压会下降
第2讲　神经调节
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
人体神经调节的结
构基础和调节过程
B
16年—非选—T26 考查神经调节的结构基础反射弧
16年—非选—T26 分析兴奋在神经纤维之间的传递过程
17年—单选—T8考查突触结构
15年—单选—T18考查突触结构
14年—单选—T11考查神经递质，突触后膜，反射弧
14年—非选—T26考查动物反射活动
神经冲动的产生和传导,B,
15年—单选—T18结合图像考查兴奋在突轴中的传导
14年—单选—T11以文字形式考查神经兴奋的传导
13年—单选—T19以文字叙述的形式神经兴奋的传导方式
人脑的高级功能,A,——
知识整合
一、神经调节的结构基础和反射
1．神经调节的基本结构和功能单位是________。
(1) 神经元的结构：由突起和________两部分组成。突起又分为________(短)和________(长)。
(2) 神经元的功能：接受刺激________兴奋，并传导兴奋，进而对其他组织产生调控效应。
2．神经调节的基本方式是______________，它是指在____________参与下，动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。
3．完成反射的结构基础是________。
反射弧通常由________、________、________、________和________组成。反射活动需要有适宜强度的刺激和________________才能实现。
二、兴奋在神经纤维上的传导
1．传导形式：兴奋在神经纤维上以________的形式传导。
2．传导过程
(1)未受刺激时(静息状态)：________外流使膜内外电位表现为________。
(2)受到刺激时(兴奋状态)：细胞膜对__________的通透性增加，__________迅速内流，结果形成局部膜电位呈__________的状态。
(3)兴奋传导时：兴奋部位与未兴奋部位形成________，从而将兴奋迅速向前传导。
三、兴奋在神经元之间的传递
1．突触：包括______________________________________________三部分。
2．兴奋在神经元之间的传递主要通过突触小泡内的________________(如乙酰胆碱等化学物质)来完成。有些神经递质起________作用，有些神经递质起________作用。
3．传递的方向是________的。这是因为神经递质只存在于________内，只能由________________释放作用于________，再使下一个神经元发生________。
四、神经递质的分级调节
1．各级中枢的功能
________：调节机体活动的最高级中枢
________：调节躯体运动的低级中枢
________：有维持身体平衡的中枢
________：维持生命的中枢
________：体温调节中枢及水平衡调节中枢等
2．神经系统的分级调节
位于脊髓的______________受脑中相应的高级中枢的____________。
五、人脑的高级功能
1．人脑的组成及功能
脑位于颅腔内，由大脑、脑干、小脑等组成。________是高级神经活动的结构基础，其上有________________、视觉、运动等高级中枢。
2．语言功能是人脑特有的高级功能
大脑皮层________中枢的一定区域出现损伤，可引起各种特殊的言语活动障碍，连线言语区及其损伤症。
言语区　　　　　损伤症
①W区　　　 a．不能听懂话
②V区　　　 b．不能看懂文字
③S区　　　 c．不能写字
④H区　　　 d．不能讲话考点突破
考点1　反射的结构基础——反射弧
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(传入神经元细胞体聚集在一起构成)　7—突触
1．必须保证反射弧结构的生理完整性才能完成反射活动，否则就不能完成反射。
2．一个完整的反射至少需要两个神经元才能正常完成，大多数反射活动需要三个或三个以上神经元参与。参与的神经元越多，反射活动越复杂。
3．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：有神经节的是传入神经。
(2)根据脊髓灰质内突触结构判断：图示中与“—＜”相连的为传入神经，与“○—”相连的为传出神经。
(3)根据脊髓灰质结构判断：与前角(膨大部分)相连的为传出神经，与后角(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。　　4.反射弧各部分作用及异常分析
兴奋传导
反射弧结构
结构特点
功能
对功能的结构
破坏影响
感受器
↓
传入
神经
↓
神经
中枢
↓
传出
神经
↓
效应器
感受器
感觉神经组织末梢的特殊结构
内外界刺激的信息转变为神经的兴奋
既无感觉又无效应
传入神经
感觉神经元
将兴奋由感受器传入神经中枢
既无感觉又无效应
神经中枢
调节某一特定生理功能的神经元群
对传入的兴奋进行分析与综合
既无感觉又无效应
传出神经
运动神经元
将兴奋由神经中枢传出至效应器
只有感觉但无效应
效应器
运动神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等
对内外界刺激发生相应的活动
只有感觉但无效应
相互联系,反射弧中任何一个环节中断，反射便不能发生，必须保证反射弧结构的完整性
例1　如图为反射弧结构示意图，下列有关叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．刺激③而发生肌肉收缩的现象称为反射
B．正常机体内兴奋在结构①中的传导是单向的
C．图中神经元的细胞体均位于结构②处
D．a、b依次表示反射弧的效应器和感受器
1．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
考点2　兴奋在神经纤维上的传导
1．神经元细胞膜的内外K＋、Na＋分布特点
膜外Na＋浓度比膜内高得多，膜内K＋浓度比膜外高得多。因此Na＋有向膜内流入的趋势，而K＋有向膜外流出的趋势；流出、流入量的多少取决于膜对相应离子通透能力的高低。
2．传导过程
(1)静息电位的形成
①静息电位：外正内负
②原因：K＋外流
(2)动作电位的形成——受刺激时兴奋产生
①动作电位：外负内正
②原因：Na＋内流
(3)兴奋的传导
①传导形式：局部电流(膜外：未兴奋部位流向兴奋部位；膜内：兴奋部位流向未兴奋部位)
②传导过程：静息电位→刺激→动作电位→电位差→局部电流→兴奋向左右两侧传导。
3．膜电位变化曲线分析
图示离体神经纤维某一部位受到适当刺激时，受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化，产生神经冲动。图示该部位受刺激前后，膜两侧电位差的变化。
解读：
a线段——静息电位，外正内负，此时K＋通道开放使K＋外流；
b点——0电位，动作电位形成过程中，Na＋通道开放使Na＋内流；
b～c段——动作电位，外负内正，Na＋通道继续开放；
c～d段——静息电位恢复；K＋通道开放使K＋外流。
d～e段——静息电位恢复后，Na＋、K＋泵活动加强，排Na＋吸K＋，使膜内外离子分布恢复到静息水平。
4．传导特点：双向传导。
温馨提示
(1)静息时K＋的外流、兴奋时Na＋的内流都是通过离子通道(通道蛋白)进行的，运输方向都是高浓度→低浓度，不需要能量，这种运输方式属于被动运输。
(2)兴奋在神经纤维上的传导方向，与膜外局部电流的方向相反，与膜内局部电流的方向相同。
(3)在一个神经元内有一处受到刺激产生兴奋，迅速传至整个神经元细胞，即在该神经元的任何部位均可测到生物电变化。
(4)在神经纤维上
①刺激a点，b点先兴奋，d点后兴奋，电流计指针发生方向相反的两次偏转。
②刺激c点(bc＝cd)，b点和d点同时兴奋，电流计指针不发生偏转。
例2　以枪乌贼的粗大神经纤维作为实验材料，测定其受刺激后的电位变化过程。图中箭头表示电流方向，下列说法错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．在a点左侧刺激，依次看到的现象的顺序是4、2、4、3、4
B．在b点右侧刺激，依次看到的现象的顺序是4、3、4、2、4
C．在a、b两点中央刺激，依次看到的现象的顺序是4、1、4
D．在a、b两点中央偏左刺激，依次看到的现象的顺序是4、3、4、2、4
2．(多选)下图表示兴奋的传导和传递过程以及膜电位变化示意图。下列叙述错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．轴突膜只在BC段时才发生钠离子大量内流的现象
B．轴突膜在CE段时，钾离子大量外流，不消耗ATP
C．A、E处神经元细胞膜内外没有离子进出细胞
D．A处只有在兴奋传到后才能合成神经递质
考点3　兴奋在神经元之间的传递
1．传递结构：突触
(1)类型：一般情况下，每一神经元的轴突末鞘只与其他神经元的细胞体或树突形成接点，由此可分为两类：
(2)结构
2．传递物质：神经递质
(1)供体：轴突末端突触小体内的突触小泡。
(2)释放：突触前膜释放，释放方式是胞吐。
(3)受体：与轴突相邻的另一个神经元的树突膜或胞体膜上的蛋白质。
(4)作用：使另一个神经元兴奋或抑制。
(5)种类：兴奋性递质、抑制性递质。
3．传递过程
(1)过程：神经冲动→ 轴突末梢→ 突触前膜释放神经递质(乙酰胆碱等)→ 神经递质扩散通过突触间隙→神经递质与突触后膜上特异性受体结合→ 引起突触后膜电位变化，使下一个神经元兴奋或抑制。
(2)信号变化：电信号→化学信号→电信号
(3)传递特点：单向传递。
4．兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递比较
比较项目
神经纤维上的传导
神经元之间的传递
兴奋的形式
局部电流
化学递质
刺激的方式
电刺激
化学刺激
作用时间
传导快
传递慢
方向
具有双向性
单向传递
　　5.兴奋在突触处传递比在神经纤维上的传导速度要慢。原因是：兴奋由突触前膜传至突触后膜，需要经历递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程。如图：
(1)刺激b点，由于兴奋在突触间的传导速度小于在神经纤维上的传导速度，a点先兴奋，d点后兴奋，电流计指针发生方向相反的两次偏转。
(2)刺激c点，兴奋不能传至a点，a点不兴奋，d点可兴奋，电流计只发生一次偏转。
6．突触小体内线粒体和高尔基体两种细胞器的含量较多。递质释放的过程为外排作用(胞吐)，体现细胞膜的流动性，由突触后膜(下一神经元的细胞体或树突部分)上的受体(糖蛋白)识别。
例3　(2017·江苏高考)如图为突触结构示意图，下列相关叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．结构①为神经递质与受体结合提供能量
B．当兴奋传导到③时，膜电位由内正外负变为内负外正
C．递质经②的转运和③的主动运输释放至突触间隙
D．结构④膜电位的变化与其选择透过性密切相关
3．γ－氨基丁酸和某种局部麻醉药在神经兴奋传递过程中的作用机理分别如图1、2所示。此种局部麻醉药单独使用时不能通过细胞膜，若与辣椒素同时注射才会发生如图2所示效果。下列有关分析错误的是(　　)
图1　神经突触
图2　某种局部麻醉药的作用机理
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．神经细胞兴奋时，膜外由正电位变为负电位，膜内由负电位变为正电位
B．γ－氨基丁酸与突触后膜的受体结合，促进Cl－内流，抑制突触后膜产生兴奋
C．局部麻醉药作用于突触后膜的Na＋通道，阻碍Na＋内流，抑制突触后膜产生兴奋
D．局部麻醉药和γ－氨基丁酸的作用效果和作用机理一致，都属于抑制性神经递质
考点4　神经系统的分级调节
与人脑的高级功能　　1.神经系统的分级调节
(1)各级中枢的分布与功能
①大脑：大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，是高级神经活动的结构基础。其上有语言、听觉、视觉、运动等高级中枢。
②小脑：有维持身体平衡的中枢。
③脑干：有许多重要的生命活动中枢，如心血管中枢、呼吸中枢等。
④下丘脑：有体温调节中枢、水平衡调节中枢，还与生物节律等的控制有关。(下丘脑是调节内分泌活动的总枢纽)
⑤脊髓：调节躯体运动的低级中枢。
(2)各级中枢的联系：一般来说，位于脊髓的低级中枢受脑中相应高级中枢的调控。
2．人脑的高级功能
(1)大脑皮层功能：除了对外部世界感知及控制机体的反射活动外，还有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。
(2)大脑皮层言语区
中枢名称
别　名
受损后的病症
病症的症状
运动性
书写中枢
书写中枢
(W区)
失写症
病人可听懂别人的谈话和看懂文字，也会讲话，手部运动正常，但失去书写、绘图能力
运动性
语言中枢
说话中枢
(S区)
运动性失语症
病人可以看懂文字，也能听懂别人讲话，但自己却不会讲话
听觉性
语言中枢
(H区)
听觉性失语症
病人能讲话、书写，也能看懂文字，能听懂别人发音，但不懂其含义，病人可以模仿别人说话，但往往是答非所问
视觉性
语言中枢
阅读中枢
(V区)
失读症
病人的视觉无障碍，但看不懂文字的含义，即不能阅读
　　例4　下列有关神经系统的叙述，错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．脊髓、脑干属于中枢神经系统
B．高级神经中枢对躯体运动有调节作用，低级神经中枢无调节作用
C．盲人用手指“阅读”盲文时，参与此过程的中枢有语言中枢、躯体感觉和运动中枢
D．“植物人”脑干、脊髓的中枢仍然能发挥调控作用
4．与人体高级神经中枢无直接联系的活动是(　　)
A．上自习课时边看书边记笔记
B．开始上课时听到“起立”的声音就站立起来
C．叩击膝盖下面的韧带引起小腿抬起
D．遇到多年不见的老朋友一时想不起对方的姓名
请根据以下关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
神经调节的结构和功能单位　神经调节的方式　反射的结构基础　神经冲动在神经纤维上的传导　神经冲动在神经元之间的传递　神经系统的分级调节　人脑的高级功能
随堂演练
1．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ATP
C．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
2．(2017·扬州模拟)当快速牵拉骨骼肌时，会在d处记录到电位变化，相应反射如下图1所示。图2是图1中c处的放大示意图，图3是图2中方框内结构的放大示意图。据图判断，相关叙述错误的是　(　　)
第2题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．图1中b是传入神经，d是传出神经
B．图2中e处膜外电流方向与兴奋的传导方向相同
C．图3中物质f的分泌与高尔基体和线粒体有关
D．f与g的结合使该处膜内外电位变成内正外负
3．如图为神经纤维受刺激后所测得的膜电位变化，A、B、C、D为四种测量方式，其中能测出这种膜电位变化的是(　　)
4．如图是突触的亚显微结构示意图，下列叙述错误的是(　　)
第4题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．兴奋的传递一定是从A到B
B．①和②一定有磷脂双分子层
C．③处的物质以主动运输的方式通过④
D．B可表示神经元、肌细胞、腺体细胞
5．(多选)如图表示反射弧和神经纤维局部放大的示意图，相关叙述正确的是(　　)
第5题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．在⑤处给予适宜刺激，可以在③处检测到电位变化
B．一定强度的刺激才能导致b处的电位变化
C．a、c处电位形成的原因是Na＋外流
D．完成反射所需时间长短主要取决于⑥的数量
6．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：
第6题图
(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________(选填“A”“C”或“E”)。除乙酰胆碱外，生物体内的多巴胺和一氧化氮________(选填“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________。
第3讲　体液调节
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
动物激素的调节
B
16年—单选—T15考查了胰岛素和胰高血糖素的作用
16年—单选—T16考查了抗利尿激素的作用
14年—单选—T9以文字叙述的形式考查激素的作用效果及其运输特点
13年—单选—T19以文字叙述的形式考查激素作用的特性
动物激素在生
产中的应用,B,11年—单选—T27结合图形分析影响母鸡月产蛋数的主要环境条件及环境因素对激素分泌的影响
神经、体液调节在
维持稳态中的作用,B,
15年—非选—T28以文字叙述的形式考查神经—体液调节
14年—单选—T9以文字形式考查激素的分泌与神经调节的关系
知识整合
一、激素调节
1．促胰液素的发现
(1)沃泰默观点：胰腺分泌胰液只受________调节。
(2)斯他林和贝利斯的假设：在________的作用下，小肠黏膜可能产生了能促进胰腺分泌胰液的____________。
实验验证过程
提取液注入静脉―→促进________________。
2．概念：由________器官或细胞分泌的________进行的调节。
3．人体内主要内分泌腺及其分泌的激素(连线)
4．甲状腺激素分泌的分级调节过程
(1)上图中，当人体受到紧张、寒冷等刺激时，下丘脑分泌________________增多，促使垂体分泌________增多，进而促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。
(2)上图中，当血液中的甲状腺激素增加到一定程度时，又反过来抑制________和________分泌相关激素，进而抑制甲状腺的分泌活动，这样体内的甲状腺激素含量就不至于过高。可见甲状腺的分级调节，也存在________调节机制。
5．激素作用的特点：______________、______________、______________。
二、动物激素在生产中的应用
1．动物激素在生物体内的合成量________，无法在生产中大规模地应用。
2．科学家已研制并人工合成了许多激素________，广泛应用到农业、畜牧业及环境保护等方面。
(1)________被广泛应用到鱼类繁殖，可诱发鱼类的发情和产卵，提高鱼类受精率。
(2)在田间施放适量人工合成的性引诱剂，用来________________________________。
(3)根据________的作用机理，对猪等动物进行阉割，可缩短其生长周期，提高产量。
(4)利用人工合成的________处理家蚕，可延长其幼虫期，提高蚕丝的质量和产量。
3．激素应用不当会给人类带来十分严重的危害。因此，我国相应的法规禁止在饲料和动物饮水中使用________和________等。
三、神经调节与体液调节的关系
1．神经调节和体液调节的比较
(1)写出二者的作用途径
神经调节：____________；体液调节：____________。
(2)写出二者的反应速度及作用范围
神经调节：________________________；
体液调节：________________________。
2．神经调节和体液调节之间的关系
(1)不少内分泌腺本身直接或间接地受____________的调节，在这种情况下，体液调节可以看作神经调节的一个环节。
(2)内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的________和功能。
考点突破
考点1　人体内的主要内分泌腺
及其分泌激素
内分泌腺
分泌的激素
激素作用
下丘脑
促激素释
放激素
促甲状腺激素释放激素
促进垂体释放促甲状腺激素
促性腺激素释放激素
促进垂体释放促性腺激素
抗利尿激素,促进肾小管、集合管对水的重吸收
垂体,
生长激素,促进蛋白质合成，促进生长(幼年缺乏患侏儒症)
促激素,
促甲状腺激素,促进甲状腺释放甲状腺激素
促性腺激素,促进性腺释放性激素
甲状腺,甲状腺激素
(含碘，可口服),促进代谢活动和中枢神经系统的发育，提高神经系统的兴奋性(幼年缺乏患呆小症)
胸腺,胸腺激素,促进T淋巴细胞的发育，增强T淋巴细胞的功能
肾上腺,肾上腺素,参与机体的应激反应、血糖和体温调节等多项生命活动
胰岛,
A细胞,胰高血糖素,升高血糖浓度
B细胞,胰岛素,降低血糖浓度
性腺,
睾丸,雄激素(可口服),促进男性性器官的发育、精子的生成，激发并维持男性第二性征
卵巢,雌激素(可口服),促进女性性器官的发育、卵子的发育和排卵，激发并维持女性第二性征等
例1　关于高等动物激素的叙述，正确的是(　　)
①由无导管的腺体分泌的　②通过体液运输　③激素的化学成分是蛋白质　④血液里含量极少，但对动物起重要作用　⑤激素作用于其特定的靶器官和靶细胞　⑥激素的作用具有持久性，激素能保持很长时间的活性　⑦激素能与作用的细胞结合，成为细胞结构的一部分
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．①④ B．①②④⑦ C．①③④ D．①②④⑤
温馨提示
激素的化学本质较为复杂，有些为蛋白质或多肽类的，如下丘脑、垂体和胰岛分泌的激素，有些是固醇类的，如性激素，而甲状腺激素则是氨基酸的衍生物。激素作用后就被灭活，不能成为细胞结构的一部分。
1．下表为某人血液化验的两项结果。下列有关叙述正确的是(　　)
项目
测定值
参考范围
单位
甲状腺激素
10.0
3.1～6.8
P mol·L－1
胰岛素
1.7
5.0～20.0
mIU·L－1
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．此人的组织细胞有较强的摄取和利用葡萄糖的能力
B．此人可能患有甲亢，导致神经系统的兴奋性较高
C．甲状腺激素的靶细胞不包括骨骼肌细胞和肝脏细胞
D．此化验单是一个糖尿病患者在寒冷的环境下测得的
考点2　激素的作用及其相互关系
1．激素的作用
激素既不组成细胞结构，又不提供能量，也不起催化作用，仅仅起着“信使”的作用，将生物信息传递给靶细胞，对生理生化反应起着调节作用。
2．相关激素间的协同作用和拮抗作用
(1)相关激素间的协同作用
协同作用是指不同激素对同一生理效应都发挥作用，从而达到增强效应的结果。例如，在升高血糖方面，胰高血糖素和肾上腺素所起作用相同 (如图)。
(2)相关激素间的拮抗作用
拮抗作用是指不同激素对某一生理效应发挥相反的作用。以胰岛素和胰高血糖素对血糖含量的调节来说明(如上图)。
另外肾上腺素和甲状腺激素在体温调节中是协同作用；生长激素和甲状腺激素在生长发育中也是协同作用。而脱落酸和赤霉素在种子萌发方面则为拮抗作用。
3．激素作用的特点
(1)微量和高效：激素在血液中含量很低，但能产生显著的生理效应，这是由于激素的作用被逐级放大的结果。
(2)通过体液运输：内分泌腺产生的激素弥散到体液中由血液来运输(可运输到全身的器官和细胞)。
(3)作用于靶器官、靶细胞
①靶器官、靶细胞含义：能被特定激素作用的器官、细胞就是该激素的靶器官、靶细胞。
②举例：甲状腺激素几乎对所有细胞起作用，而促甲状腺激素却只对甲状腺起作用。
③作用后去向：激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了，因此体内激素在不断产生与灭活中维持动态平衡。
例2　(2018·百校联考)瘦素是由脂肪细胞分泌的一种蛋白质类激素，它的功能主要表现在对脂肪及体重的调节方面。研究发现，肥胖病人体内细胞识别瘦素的能力下降，从而导致摄食行为和细胞代谢不正常。下图是瘦素调节作用的过程示意图，请回答下列问题：
(1)图中的a激素是________，图中的靶细胞主要是指________。
(2)瘦素的靶器官是________，在正常人体中，当脂肪细胞中囤积的脂肪增多时，瘦素分泌量会________。瘦素在体内保持平衡的调节机制是____________。
(3)很多肥胖患者是由于体内细胞不能识别瘦素，这种肥胖患者体内瘦素含量与正常人相比__________，原因是________________________________________________。
(4)有人把瘦素开发成减肥药，效果并不理想，原因是____________________________。
2．如图为人体生长激素分泌的调节示意图。
(1)细胞a分泌的激素对细胞c的分泌具有促进作用，而细胞b分泌的激素对细胞c的分泌具有抑制作用，则这两种激素对细胞c分泌生长激素的调节呈________关系。若生长激素分泌增多，将________(选填“促进”或“抑制”)细胞b的分泌。
(2)下丘脑是神经系统和内分泌系统联系的枢纽。如发生急性低血糖时，对血糖浓度敏感的神经元可通过细胞a促进细胞c分泌。在这个调节过程中，下丘脑神经内分泌细胞的作用是将______________转变为______________。
(3)激素的作用范围较广泛，如生长激素可与全身脂肪细胞和软骨细胞等靶细胞的受体结合并发挥作用，这是因为 ________________。
(4)运动能提高机体免疫功能，原因之一是生长激素可作用于胸腺，促进________分化。
考点3　甲状腺激素分泌的分级调节
1．调节过程
2．分泌异常
(1)当甲状腺机能过强时，甲状腺激素分泌过多，引起甲亢。患者会出现血压升高、心搏加快、多汗、情绪激动和眼球凸出等症状。
(2)当甲状腺机能减退时，甲状腺激素分泌不足，神经系统和生殖器官的生长发育会受到影响。婴儿缺乏甲状腺激素会患呆小症，如果及时补充甲状腺激素可以使其发育恢复正常。
(3)人体如果缺碘，就会导致甲状腺激素分泌不足，出现甲状腺代偿性增生，患甲状腺肿，俗称“大脖子”病。
例3　下图表示正常哺乳动物体内多种分泌细胞及它们分泌的激素之间的关系。以下对该图中相关内容的叙述，正确的是 (　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．图中激素A和B分别是促甲状腺激素和甲状腺激素
B．图中激素C在血液中的含量能起到反馈调节的作用
C．手术摘除成年小白鼠分泌图中激素C的腺体，一段时间后，该小白鼠表现为细胞氧化分解代谢增强
D．图中激素C作用的靶细胞是肝脏和骨骼肌
3．已知下丘脑和垂体分泌的激素均为蛋白质类物质。请依据如图，下列叙述正确的是 (　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．切除①，图中所列激素的合成及分泌量都将减少
B．切除①，下丘脑分泌的激素将不能被运输到②
C．若让该动物口服促性腺激素，则②活动将增强
D．若让该动物口服雌性激素，则①活动将减弱
考点4　神经调节与体液调节的关系
项目
神经调节
体液调节
传递物质
神经冲动(生物电)
和神经递质
某些化学物质，如
激素、CO2、H＋等
调节方式
反射
激素一般直接进入血液、通过血液循环作用于特定的组织、器官
作用对象
效应器
特定细胞(靶细胞) 上
的受体——蛋白质
反应速度
迅速
比较缓慢
作用范围
准确、比较局限
比较广泛
作用时效
一般较迅速
缓慢而持久
联系
①都能调节动物的生命活动，都是通过信息传递引起相应的组织、器官产生相应的反应。②神经调节控制体液调节，但体液调节又能影响神经调节；它们是互相协调、相辅相成的，神经调节起主导作用。
　　例4　(多选)下列关于高等动物神经调节和体液调节的叙述，不正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．寒冷环境中肾上腺素分泌量增加，将引起骨骼肌不自主战栗
B．内分泌腺不会受中枢神经系统的调节
C．垂体通过下丘脑分泌的相关激素调控甲状腺、性腺等内分泌腺的活动
D．神经元受刺激产生的兴奋，沿轴突传递给下一个细胞只能是单向的
4．关于神经调节和体液调节之间的关系，不正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．大部分内分泌腺的激素分泌不受神经系统的调控
B．内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的功能
C．生物各项生命活动一般同时受神经和体液的调节，但神经调节在其中扮演了主要角色
D．体液调节可以是神经调节的一个环节
请根据以下关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
激素调节的概念　激素调节的特点　激素的调节机制　人体内分泌腺及其分泌的激素　动物激素的调节　动物激素的应用
随堂演练
1．下列关于人体激素调节的叙述，错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．1 mg甲状腺激素能使人体产热增加4200 kJ，体现了激素调节的微量、高效
B．一些糖尿病人常用胰岛素控制血糖含量，他们需要在饭前口服少量胰岛素
C．激素分子虽然弥散在全身的体液中，但绝大多数激素只能作用于特定的器官、细胞
D．短时期食物中缺碘，人体内甲状腺激素的含量会出现减少、增加、稳定的变化过程
2．如图表示寒冷时人体内环境稳态调节相关结构及关系(“＋”表示促进作用，“－”表示抑制作用)。以下描述错误的是(　　)
第2题图
A．a细胞为下丘脑细胞，①处效应为抑制作用
B．缺碘时，激素A和激素B的分泌量会增加
C．严寒环境下，激素C分泌量增加，酶的活性上升以增强产热
D．激素A、B、C分别是促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素、甲状腺激素
3．如图为人体甲状腺分泌的调节示意图，图中①②③为激素。下列叙述不正确的是(　　)
第3题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．含量甚微的①经分级调节作用，可明显增加③的分泌
B．激素②是调节甲状腺细胞分泌功能的主要激素
C．血液中③的浓度过低时，对下丘脑和垂体的促进作用减弱
D．③几乎作用于全身的细胞，促进其细胞代谢活动；③作用后会被灭活
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
5．(多选)下列有关动物激素的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．下丘脑合成分泌的抗利尿激素可引起尿量减少
B．肝脏既是胰岛素也是胰高血糖素的重要靶器官
C．缺碘会引起垂体促甲状腺激素合成分泌的增加
D．激素的调节功能主要是通过参与细胞的代谢实现的
6．如图为人体激素作用于靶细胞的两种不同机理的示意图。请据图作答：
(1)若激素A表示性激素，则它直接进入靶细胞后与受体a结合，调控细胞核相关基因的________过程，合成特定的mRNA，从而合成特定的蛋白质，产生有关生理效应。
第6题图
(2)若激素A是甲状腺激素，靶细胞是下丘脑细胞，则甲状腺激素通过细胞膜上的________协助进入细胞，与特定受体相结合后，进而导致靶细胞合成并分泌的____________(填激素名称)减少，这种调节机制属于________调节。
(3)若激素B是胰岛素，则与受体b特异性结合后，产生的综合生理效应是________，这体现了细胞膜________的功能。如果某人体内产生了与胰岛素受体b发生特异性结合的抗体，则可能引起血糖浓度________。
(4)与神经调节不同，激素调节的作用途径是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第4讲　体温调节、水盐调节和血糖调节
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
体温调节、水盐调节
A
17年—单选—T15考查了体温调节和水盐调节
16年—单选—T16考查了水和无机盐的调节
15年—非选—T28结合图像考查体温调节、水盐调节及血糖调节的部分过程
14年—单选—T9以文字叙述形式考查体温调节、水盐调节中的激素
13年—单选—T16以文字叙述形式考查水盐调节
血糖调节,B,
17年—非选—T28综合考察血糖调节
17年—单选—T15考查了血糖调节
16年—单选—T15考查了血糖的调节
15年—非选—T28结合图像考查体温调节、水盐调节及血糖调节的部分过程
14年—单选—T9以文字形式考查血糖调节中的激素
13年—非选—T30结合图像考查血糖调节
模拟尿糖的检测,a,——
知识整合
一、体温调节
1．体温的平衡：人体的________与________的动态平衡。
2．热量来源：体内有机物________(如有氧呼吸和无氧呼吸)过程中释放出来的热能。
3．人体的产热和散热器官
产热器官：主要是________和________。另外，________收缩也能产生少量热量。
散热器官：主要是________。皮肤________，血流量增加；汗腺________增加，都可增加散热。
4．体温调节中枢位于________，增加产热的激素有甲状腺激素和________。
5．人体的体温调节有________双重调节机制。体温相对恒定是酶催化的化学反应正常进行的必要条件。
二、水盐调节
1．水平衡调节的中枢位于____________，渴觉中枢在____________。
2．调节途径
(1)渴感的产生与饮水：下丘脑渗透压感受器→________→产生________，主动饮水。
(2)水分的重吸收：下丘脑渗透压感受器→垂体释放________→________重吸收水，尿量________。
三、血糖调节
1．________是唯一能降低血糖的激素。可升高血糖的激素主要是________________，另外，________________也能升高血糖浓度。
2．糖尿病的病因、防治及检测
(1)激素缺陷型糖尿病病因：________受损伤，________分泌不足，________出现障碍。
受体缺陷型糖尿病病因：胰岛素分泌正常，胰岛素靶细胞膜上缺少____________，________出现障碍。
(2)病症：“三多一少”，即________、________、________，体重________。
3．血糖调节
写出图中序号代表的内容：
①________，②________，③________，④________。
4．尿糖的检测
(1)实验原理：尿液中的葡萄糖与________________发生反应，生成砖红色沉淀。
(2)实验过程：
①取A、B两支试管，在A试管中加入2 mL正常人尿液样品，在B试管中加入________________样品。
②再向A、B两支试管中加入2 mL新配制的斐林试剂，振荡后________________加热2 min。
③观察实验现象：只有B试管中出现____________。
考点突破
考点1　体温调节和水盐调节
1．体温调节
(1)概念
人的体温是指人体内部的平均温度，通常用直肠温度、口腔温度和腋窝温度来表示。无论严冬还是酷暑，人的体温总是维持在37℃左右。
(2)体温来源及恒定原理
人的体温来源于体内物质在代谢过程中所释放出来的热量。体温能够保持相对恒定，是在神经系统和内分泌系统等的共同调节下，人体的产热和散热过程保持动态平衡的结果。
(3)散热器官
皮肤是人体的主要散热器官，在人的体温调节中具有重要作用。
(4)体温调节过程
温馨提示
(1)体温调节的方式：神经—体液调节。
(2)温度感受器(包括冷觉感受器和温觉感受器)不只分布在皮肤，在黏膜及内脏器官中也广泛分布。
(3)体温的相对恒定是机体产热和散热动态平衡的结果。冬天温度低时，机体产热多，散热也多；夏天环境温度高时，机体产热减少，散热也减少。
(4)体温调节的有关激素有甲状腺激素和肾上腺素(二者起协同作用)，但主要是甲状腺激素。
(5)“寒战”指骨骼肌不自主收缩，起“鸡皮疙瘩”指立毛肌收缩，二者都是增加产热的途径。
(6)寒冷环境中比炎热环境中散热更快、更多。寒冷环境中机体代谢旺盛，耗氧增加，产热增加，散热也增加，以维持体温的恒定。因此，在寒冷环境中，体内增加的激素有：促甲状腺激素释放激素、促肾上腺素释放激素：促甲状腺素、促肾上腺素：甲状腺激素、肾上腺素等。
2．水盐平衡的调节
(1)调节方式：神经调节、体液调节。
(2)在水盐平衡调节中，下丘脑中有水平衡调节中枢，也有细胞外液渗透压感受器。
(3)抗利尿激素的产生、分泌部位是下丘脑的神经分泌细胞，而释放部位是垂体后叶。抗利尿激素作用部位是肾小管和集合管，可促进肾小管和集合管对水分的重吸收。
例1　将室温(25℃)饲养的某种体温为37℃的哺乳动物(动物甲)随机分为两组，一组放入41℃环境中1 h(实验组)另一组仍置于室温环境中(对照组)。期间连续观察并记录这两组动物的相关行为。实验初期实验组动物的静卧行为明显减少，焦虑不安行为明显增加，回答下列问题：
(1)实验中，实验组动物皮肤的毛细血管会________，汗液分泌会________，从而起到调节体温的作用。
(2)实验组动物出现焦虑不安行为时，其肾上腺髓质分泌的激素会________。
(3)本实验中设置对照组的目的是________。
(4)若将室温饲养的动物甲置于0℃的环境中，该动物会冷得发抖，耗氧量会________，分解代谢会________。
1．下列关于体温调节的说法错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．体温调节的原理是产热过程和散热过程达到平衡
B．体温的恒定依赖于人体的神经—体液调节
C．细胞内的有机物氧化分解后小部分变成热能散失，造成能量的浪费
D．人体的产热器官主要是肝脏和骨骼肌，散热主要通过皮肤
例2　(2016·江苏高考)如图表示正常人分别快速饮用1 L清水、1 L生理盐水后排尿量和血浆渗透压的变化情况。下列相关叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．曲线c表示饮用1 L生理盐水后排尿量的变化
B．饮用大量生理盐水后循环血量出现暂时性增加
C．曲线d表示饮用1 L生理盐水后血浆渗透压的变化
D．饮用大量清水后垂体合成和分泌的抗利尿激素减少
2．下列有关动物水盐平衡调节的叙述，错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．细胞外液渗透压的改变可影响垂体释放抗利尿激素的量
B．肾小管通过主动运输吸收水的过程受抗利尿激素的调节
C．摄盐过多后饮水量增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定
D．饮水增加导致尿生成增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定
考点2　血糖调节
1．血糖的来源和去路
(1)血糖的主要来源是a，即消化、吸收食物中的糖类；去路主要为d，即机体细胞氧化分解葡萄糖，为机体的生命活动提供能量，体现了糖类是生物体的主要能源物质。
(2)葡萄糖与肝糖原可互相转变，但葡萄糖转变为肌糖原后不能再分解为葡萄糖。
2．调节血糖的主要激素
(1)胰岛素——是由胰岛B细胞分泌的降血糖激素，能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖。
(2)胰高血糖素——是由胰岛A细胞分泌的升血糖激素，能促进肝糖原的分解和非糖物质的转化。
3．血糖调节的过程
(1)胰岛素和胰高血糖素互为拮抗作用，胰高血糖素和肾上腺素互为协同作用。
(2)胰岛素分泌会抑制胰高血糖素的分泌，但胰高血糖素分泌却促进胰岛素的分泌。
(3)调节方式：神经—体液调节(属于负反馈调节)。
4．糖尿病的病因及症状
下图中Ⅰ型糖尿病为胰岛素缺陷型糖尿病，图中靶细胞膜上的②为葡萄糖载体，靶细胞膜上的葡糖糖载体和胰岛素受体都正常。因为胰岛素缺乏，导致靶细胞吸收、利用、转化葡萄糖速率变慢，进而出现糖尿病。
Ⅱ型糖尿病为胰岛素受体缺陷型糖尿病，图中胰岛B细胞分泌的胰岛素正常，但靶细胞膜上缺少胰岛素受体，导致靶细胞吸收、利用、转化葡萄糖速率变慢，进而出现糖尿病。
在临床中Ⅱ型糖尿病不能通过注射胰岛素治疗
糖尿病患者有“三多一少”症状，即多饮、多食、多尿和体重减少。目前，世界上还没有根治糖尿病的方法，但可针对患者的情况，采用调控饮食并结合药物等方法进行治疗。
例3　(2017·江苏高考)图1、图2分别表示1 000 m 持续全速游泳对女子运动员不同生理期雌二醇(一种雌激素)、胰岛素水平的影响。请据图回答下列问题：
(1)雌二醇属于________类化合物。
(2)1 000 m 持续全速游泳会使女子运动员雌二醇激素水平________。
(3)由图中检测结果可推测，影响雌二醇激素水平的因素有________。
(4)1 000 m持续全速游泳影响女子运动员胰岛素水平，合理的解释有________(填下列字母)。
a．胰岛B细胞分泌活动受到抑制　
b．收缩肌群对胰岛素的利用量增加
c．胰岛素为运动提供能量　　
d．血糖浓度升高导致胰岛素分泌量减少
(5)1 000 m持续全速游泳影响女子运动员胰岛素水平，有利于肝糖原分解和________，以保持血糖浓度的相对稳定。
(6)葡萄糖转运载体(GLUT)有多个成员，其中对胰岛素敏感的是GLUT4。
①GLUT1～3几乎分布于全身所有组织细胞，它们的生理功能不受胰岛素的影响，其生理意义在于________，以保证细胞生命活动的基本能量需要。
②据图3分析，当胰岛素与蛋白M结合之后， 经过细胞内信号转导，引起________的融合，从而提高了细胞对葡萄糖的转运能力。
图3
③结合图3分析，下列因素中可能会引发糖尿病的有________ (填下列字母)。
a．体内产生蛋白M 抗体
b．体内产生胰岛素抗体
c．信号转导蛋白缺失
d．胰高血糖素与其受体结合发生障碍
3．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l或抗体2只与相应的受体结合．请据图回答下列问题：
(1)当血糖浓度降低时，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D代表________，丙代表________，丙细胞表面受体的化学本质是________。与神经调节相比，写出激素调节生理活动的特点是______________________________________________________________________________________。
(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________(选填“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。
(5)如果图中下丘脑相应区域被破坏，其血糖调节能力会不会完全丧失？为什么？
________________________________________________________________________
请根据以下关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
体温调节过程　体温调节机制　体温相对恒定的原理　水平衡调节机制　血糖调节过程　血糖调节机制　糖尿病　尿糖的检测
随堂演练
1．如图是健康人从温暖环境进入寒冷环境时的体温调节模型，有关叙述不正确的是(　　)
第1题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．“体温调节中枢”主要位于下丘脑
B．图中①—③—④—⑤过程属于神经—体液调节
C．“X”代表的主要生理变化是细胞呼吸增强
D．最初的一段时间内，人体产热速率明显大于散热速率
2．2013年8月的南京天气异常炎热，在沙滩排球场地上运动员维持水盐平衡尤其重要。下丘脑在水盐平衡调节中的作用不包括 (　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．具渗透压感受器 B．分泌促激素
C．有调节中枢 D．传导兴奋
3．(2016·江苏高考)胰岛素依赖型糖尿病是一种自身免疫病，主要特点是胰岛B细胞数量减少、血中胰岛素低、血糖高等。下列相关叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．胰岛素和胰高血糖素通过协同作用调节血糖平衡
B．胰腺导管堵塞会导致胰岛素无法排出，血糖升高
C．血糖水平是调节胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要因素
D．胰岛素受体是胰岛素依赖型糖尿病患者的自身抗原
4．(2017·镇江三模)(多选)水和无机盐的相对稳定是人体内环境稳态的一个重要内容．下列有关叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．肾脏排尿主要是为了排除体内多余的水分
B．人体内缺少Na＋会导致细胞外液渗透压下降
C．K＋在维持细胞内液的渗透压上起着决定性的作用
D．抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水的重吸收
5．(2017·扬州模拟)(多选)下面是胰岛素作用机理模式图，相关分析正确的是(　　)
第5题图
A．胰岛素与胰岛素受体结合后，一方面促进蛋白质、脂肪、糖原合成，另一方面使细胞膜上葡萄糖转运蛋白增加，促进葡萄糖进入细胞，从而降低血糖
B．与胰岛素作用相互拮抗的激素有胰高血糖素、肾上腺素
C．某人因体内含有胰岛素受体的抗体而表现出高血糖症状，给其注射胰岛素能有效降低血糖
D．胰岛素分泌主要受血糖浓度的调节，也受神经调节
6．下图表示下丘脑参与人体体温、水盐和血糖平衡的部分调节过程。请回答下列问题：
第6题图
(1)受到寒冷刺激时，下丘脑可通过垂体促进腺体A的分泌活动，腺体A表示的器官有________________。
(2)人体剧烈运动大量出汗后，下丘脑增加________激素的生成和分泌，并由垂体释放进入血液，促进________________对水分的重吸收。
(3)当血糖浓度上升时，下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋，使胰岛B细胞分泌活动增强，血糖浓度下降，此过程属于________调节。胰岛分泌的胰岛素需要与靶细胞的受体结合才能发挥作用，胰岛素的受体分布在靶细胞的________(选填“细胞膜上”、“细胞质中”或“细胞核中”)。
(4)Ⅰ型糖尿病由胰岛B 细胞损伤引起，患病率具有种族差异性，患者血液中含有抗胰岛B细胞的抗体和效应T细胞。据此推测：Ⅰ型糖尿病是由________决定的、针对胰岛B细胞的一种________病；胰岛B细胞的损伤是机体通过________免疫导致的。
第5讲　免疫调节
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
人体免疫系统在
维持稳态中的作用
B
17年—单选—T15考查了免疫调节
16年—单选—T13考查了HIV病毒的知识以及免疫调节
15年—非选—T28以文字叙述形式考查体液免疫和细胞免疫
14年—多选—T21以文字叙述形式考查淋巴细胞的增殖、分化、吞噬细胞的作用及过敏反应
13年—单选—T19以文字叙述形式考查抗体的特性、记忆细胞
艾滋病的流行和预防,A,
知识整合
一、免疫系统的组成
二、体液免疫
1．补充图中横线上内容。
2．效应B细胞来源：________________。
3．效应B细胞的作用：分泌________________。
4．体液免疫结果：发生________作用，从而中和或清除________。
三、细胞免疫
1．细胞免疫中，进攻靶细胞的是________。
2．效应T细胞________(能、不能)杀死入侵到宿主细胞内的抗原。
3．效应T细胞来源：________________________。
4．结果：________可以与被________的宿主细胞密切接触，使其裂解死亡，释放出________，最终被________。
四、免疫失调疾病
1．艾滋病：又叫________(AIDS)，攻击整个免疫系统，重点攻击________细胞。对艾滋病目前还没有特别有效的药物和治疗措施，应以预防为主，艾滋病病毒(HIV)主要存在于艾滋病患者及携带者的血液、精液、唾液、泪液、尿液和乳汁中，主要通过性接触、母婴、血液三种途径传播，切断________是防止艾滋病传染的最有效的措施。
2．自身免疫病：由于免疫系统异常敏感；将自身物质当作外来物质进行攻击。
3．超敏反应(过敏反应)：指已产生免疫的机体，在再次接受相同的抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱。反应的特点是发作迅速、反应强烈、消退较快；一般不会破坏________，也不会引起组织损伤；有明显的________和个体差异。
考点突破
考点1　非特异性免疫和特异性免疫
非特异性免疫
特异性免疫
来源
遗传而来，人人都有的先天性免疫
出生后与病原体斗争过程中形成的后天获得性免疫
对象
对所有病原体起作用
对某一特定的病原体(或异物)起作用
基础
第一道防线(皮肤、黏膜等)
第二道防线(体液中的杀菌物质和吞噬细胞)
第三道防线(发挥作用的主要是淋巴细胞)
特点
出现快，作用范围广，但强度较弱
出现较慢，针对性强，作用强度远远超过非特异性免疫
联系
①特异性免疫是在非特异性免疫的基础上形成的。例如，进入机体的抗原，如果不经过吞噬细胞的加工处理，多数抗原无法对免疫系统起到刺激作用，相应的特异性免疫也就不会发生。②特异性免疫的形成，又反过来增强了机体的非特异性免疫。例如，人体接种卡介苗以后，除了增强人体对结核杆菌的免疫能力以外，还增强了吞噬细胞对布氏杆菌和肿瘤细胞的吞噬、消化能力，以及增加了干扰素的含量等。
　　人体的三道防线
　　　　项目
类型　　　　
组成
作用对象
作用方式
第一道防线
(非特异性免疫)
皮肤、黏膜及其分泌物
准备侵入人体的病原体
皮肤阻挡、黏膜纤毛的清扫作用、分泌物的黏附作用等
第二道防线
(非特异性免疫)
体液中的杀菌物
质和吞噬细胞
已侵入人体的病原体
病原体被体液中的杀菌物质直接消灭或被吞噬细胞吞噬后消灭
第三道防线
(特异性免疫)
体液免疫
内环境中的病原体
产生抗体与抗原结合，将抗原清除
细胞免疫
侵入细胞内的病原体
效应T细胞使被感染的靶细胞裂解死亡，将抗原释放出来
例1　(2017·天津高考)细颗粒物(PM2.5)可影响免疫系统功能，下表相关推论错误的是(　　)
选项
对长期吸入高浓度PM2.5的研究结果
推论
A
损害呼吸道黏膜
影响非特异性免疫
B
改变T细胞数目
影响特异性免疫
C
刺激B细胞增殖分化
影响细胞免疫
D
导致抗体水平升高
影响体液免疫
1．下列关于人体免疫细胞来源及作用的叙述，正确的是(　　)
选项
免疫细胞
来源
免疫反应中的作用
A
T细胞
记忆细胞
接受抗原刺激后产生淋巴因子
B
吞噬细胞
造血干细胞
只在特异性免疫过程中摄取和处理病原体
C
B细胞
浆细胞或
记忆细胞
产生抗体，抗体与病原体特异性结合
D
效应
T细胞
T细胞或
记忆细胞
与靶细胞密切接触，使靶细胞裂解死亡
考点2　体液免疫和细胞免疫
1．抗原与抗体
(1)抗原是指能够引起机体产生特异性免疫反应的物质。如细菌、病毒、花粉等外来异物以及自身衰老、破损或癌变的细胞等。
(2)抗体是指具有识别特定抗原的特异性蛋白质。其合成和分泌有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体四种。
2．体液免疫
(1)概念：主要由B淋巴细胞通过产生抗体实现免疫效应的免疫方式。
(2)过程
3．细胞免疫
(1)概念：主要由T淋巴细胞发挥免疫效应的免疫方式。
(2)过程
4．两类免疫的比较
项目
体液免疫
细胞免疫
图解
对象
侵入内环境中的抗原
(抗原在体内细胞外)
被抗原侵入的宿主细胞(即靶细胞)、自身突变细胞和来自异体的移植器官(抗原进入细胞内)
作用
方式
效应B细胞产生的抗体与
相应的抗原特异性结合
效应T细胞与靶细胞密切接触，导致靶细胞裂解
关系
(1)抗原侵入机体后，首先是体液免疫发挥作用
(2)抗原一旦侵入宿主细胞内部，就必须通过细胞免疫将抗原暴露，再由抗体消灭和清除，因此两者既各有其独特的作用，又相互配合，共同发挥免疫效应
　　温馨提示
(1)免疫细胞的识别功能： B细胞、记忆B细胞、T细胞、效应T细胞、记忆T细胞等多种免疫细胞都有特异性识别抗原(或靶细胞)的功能；吞噬细胞有识别功能，但不是特异性识别；唯一没有识别功能的细胞是效应B细胞(浆细胞)，但它分泌的抗体可以特异性识别抗原。
(2)判断体液免疫与细胞免疫的方法
①根据受抗原刺激后T细胞的变化：如果T细胞分泌淋巴因子刺激B细胞增殖分化，则为体液免疫；如果T细胞增殖分化产生效应T细胞，则为细胞免疫。
②根据免疫的结果：如果免疫引起靶细胞裂解并释放其中隐藏的抗原，则为细胞免疫；如果两种成分结合，形成沉淀或细胞集团，则为体液免疫。
③根据抗原的种类：如果抗原只进入体液，则为体液免疫；如果抗原进入组织细胞内，则为细胞免疫。
(3)淋巴因子是机体受到抗原刺激后由效应T细胞等分泌产生的可溶性免疫活性物质，如白细胞介素、干扰素等，大多是通过加强各种有关细胞的相互作用(如细胞间信号传导等)来发挥免疫效应的。淋巴因子的释放是受特异性抗原刺激的结果，但淋巴因子的作用一般无特异性，即不是直接针对抗原的。
5．记忆细胞与二次免疫
(1)记忆细胞的特点：寿命长、对相应抗原十分敏感。
(2)二次免疫反应：相同抗原再次入侵时，记忆细胞很快增殖、分化产生新的效应B细胞，效应B细胞产生抗体消灭抗原。
(3)二次免疫特点：反应快、反应强烈，能在抗原入侵但尚未患病之前将其消灭。
(4)初次免疫反应和二次免疫反应过程中抗体浓度变化和患病程度曲线图
例2　科学家研究发现一种树突状细胞(DC细胞)，在免疫反应中有强大的摄取、处理和传递抗原的功能。图示DC细胞参与免疫的过程，请回答问题。
(1)DC细胞能通过________方式将外来抗原摄取入细胞内，将其分解；同时，免疫调节也可对付体内的异常细胞，这体现了免疫系统的________功能。
(2)DC细胞处理抗原后，细胞外出现特定的结构能与T细胞表面具有________作用的受体相结合，激活信号分子(S1、S2)从而激发T细胞出现免疫效应，此过程称为细胞间的________。
(3)T细胞发生免疫效应时，它产生的________可刺激________细胞增殖分化；效应T细胞也能直接作用于被抗原入侵的靶细胞，发生________免疫。
(4)DC细胞的研究成果已应用于医学，DC细胞免疫疗法是指通过一定的方法获取患者的DC细胞，经________技术体外增殖后，回输入该患者体内，提高清除抗原的效果。
2．(2017·启东月考)下列关于人体免疫的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．体液中的溶菌酶清除细菌属于体液免疫
B．人体再次接触相同抗原时将产生更强的免疫反应
C．T细胞受到抗原刺激后可直接转变为效应T细胞
D．人体的吞噬细胞只在非特异性免疫中都能发挥作用
例3　(多选)下列关于人体中体液免疫和细胞免疫的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．一个浆细胞内的基因数与其产生的抗体种类数是不同的
B．记忆B细胞再次受到相同抗原的刺激后能迅速产生抗体
C．效应T细胞能特异性识别靶细胞，并使其裂解释放抗原
D．B细胞、T细胞和浆细胞遇到抗原刺激后能不断进行分裂
3．如图为人体的特异性免疫过程。请据图判断下列有关叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．能特异性识别抗原的细胞有a、b、c、d、f
B．⑤⑥两种免疫依次表示体液免疫和细胞免疫
C．HIV主要侵染细胞b，对⑤⑥均有破坏作用
D．细胞e→细胞d→③的过程发生在机体首次接触抗原时
考点3　免疫失调引起的疾病
1．自身免疫病
(1)原因：免疫系统异常敏感，反应过度，把自身物质当作抗原进行攻击。
(2)举例：类风湿关节炎、系统性红斑狼疮、风湿性心脏病等。
2．过敏反应
(1)概念：指已产生免疫的机体，在再次接触相同的外来的抗原(过敏原)时所发生的组织损伤或功能紊乱。
(2)特点：发作迅速，反应强烈，消退较快，一般不会破坏组织细胞，也不会引起组织严重损伤；有明显的遗传倾向和个体差异。
(3)举例：花粉过敏引起哮喘，吃鱼虾等食物后引起的腹泻等胃肠疾病、青霉素过敏引起的过敏性休克等。
(4)过敏反应与体液免疫的区别
比较内容
过敏反应
体液免疫
激发因素
过敏原
抗原
反应时机
机体再次接触同种过敏原
机体第一次接触抗原
抗体分布
吸附在皮肤、消化道或呼吸道黏膜某些细胞的表面
血清、组织液、外分泌液
反应结果
使细胞释放组织胺、从而引发过敏反应
使抗原沉淀或形成细胞团
　　3.免疫缺陷病
(1)概念：由于机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。如：艾滋病。
(2)艾滋病的流行和预防
①全称：获得性免疫缺陷综合征(AIDS)。
②病原体：人类免疫缺陷病毒(HIV)。
③发病机理：HIV进入人体后，主要攻击T淋巴细胞，使患者丧失大部分免疫功能。
④症状：初期全身淋巴结肿大、持续发热等，此后出现肝脾肿大、并发恶性肿瘤等，最终死亡。
⑤传播途径：血液传播、性接触传播、母婴传播。
⑥预防措施：主要是切断传播途径。
例4　(2016·江苏高考)人类免疫缺陷病毒(HIV)有高度变异性，感染机体后可损伤多种免疫细胞，并通过多种机制逃避免疫系统识别和攻击。下列相关叙述错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．HIV感染人群比健康人群更易患甲型H1N1流感
B．HIV的高度变异性，致使疫苗效果难以持久
C．被HIV潜伏感染的细胞表面没有HIV蛋白，利于病毒逃避免疫系统识别和攻击
D．HIV破坏免疫系统，机体无体液免疫应答，不能通过检测抗体来诊断HIV感染
4．下面为过敏反应的原理图，有关叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．过敏反应为抗原首次进入机体引起的免疫反应，表现为发作迅速，反应强烈
B．图中首次进入人体的过敏原与再次进入的过敏原的类型可相同，也可不同
C．过敏反应属于特异性免疫中的细胞免疫，其调节方式为神经—体液调节
D．过敏反应有明显的个体差异和遗传倾向，图中靶细胞释放的组织胺等物质可引起毛细血管扩张，平滑肌收缩等
考点4　免疫学应用
1．研制疫苗预防疾病：把减毒或无毒的疫苗(相当于抗原)接种到人体内，使机体产生相应的抗体和记忆细胞。
2．利用抗体检测抗原：根据抗体能和抗原特异性结合的特性，用人工标记的抗体对组织内的抗原进行检测，可以帮助人们发现体内组织中的抗原。
3．解决器官移植问题
(1)问题：异体器官移植会产生免疫排斥反应，原因是被移植的器官被患者效应T细胞识别和攻击。
(2)措施：使用免疫抑制药物，以使免疫系统反应变得“迟钝”。
例5　病毒甲通过呼吸道感染动物乙后，可引起乙的B淋巴细胞破裂、T淋巴细胞功能丧失，导致其患肿瘤病，患病动物更易被其他病原体感染。给新生的乙个体接种甲疫苗可预防该肿瘤病。回答下列问题：
(1)感染病毒甲后，患病的乙更易被其他病原体感染的原因是________。
(2)新生的乙个体接种甲疫苗后，甲疫苗作为________可诱导B淋巴细胞增殖、分化成________和记忆细胞，记忆细胞在机体被病毒甲感染时能够________________，从而起到预防该肿瘤病的作用。
(3)免疫细胞行使免疫功能时，会涉及到胞吞和胞吐这两种运输方式，这两种方式的共同点有________________________________________(答出两点即可)。
5．如图中的曲线显示了两种使人体获得免疫力的方法。据此判断下列说法正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．当一个人被疯狗咬伤时，可能会感染狂犬病病毒，此时采用方法①进行免疫比较好
B．采用方法①可以使人获得比方法②更持久的免疫力
C．医学上一般采用方法①进行免疫预防
D．采用方法②使人体获得抗体的过程叫细胞免疫
请根据以下关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
免疫系统组成　免疫系统功能　非特异性免疫　特异性免疫　体液免疫　细胞免疫　免疫失调症
随堂演练
1．(2017·扬州模拟)当埃博拉病毒侵入人体后，相关叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．病毒在人体内环境中大量增殖
B．刺激T细胞分泌淋巴因子与该病毒结合
C．多种免疫活性物质能迅速将其清除
D．非特异性免疫和特异性免疫均发挥作用
2．(2018·百校联考)最近几年，不少地方发现了一些感染H5N1型禽流感病毒的病例。下列有关禽流感病毒的叙述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．在体外用牛肉膏培养基培养禽流感病毒时，一定要加入动物血清
B．禽流感病毒结构简单，没有核膜，仅含有核糖体一种细胞器
C．禽流感病毒侵入人体后，人体产生的效应T细胞可导致其裂解死亡
D．人体内的抗体与该病毒形成的沉淀可在吞噬细胞中被溶酶体分解
3．下图表示机体的免疫反应清除抗原的过程示意图。下列说法不正确的是 (　　)
第3题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．抗原刺激机体后，T细胞和B细胞会分化，但不会增殖
B．浆细胞与效应T细胞相比，具有更加丰富的内质网和高尔基体
C．抗体能够与相应抗原结合，形成抗原—抗体复合物
D．效应T细胞引起靶细胞的死亡属于细胞凋亡
4．乙酰胆碱是可引起肌细胞膜兴奋的递质，某病人血液中含有对抗乙酰胆碱受体的抗体，该病人所患疾病及表现为(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．自身免疫病、肌无力 B．免疫缺陷病、痉挛
C．免疫缺陷病、肌无力 D．过敏反应、痉挛
5．(多选)病原体对不同免疫状态小鼠的感染进程如图所示。下列有关叙述错误的是 (　　)
第5题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．吞噬细胞缺陷小鼠的非特异性免疫受损，特异性免疫也无法产生
B．B细胞缺陷小鼠虽无法合成抗体，但仍能对胞内寄生病原体产生免疫反应
C．T细胞缺陷小鼠体内的抗原呈递作用不能完成，体液免疫无法产生
D．正常小鼠可通过产生抗体，直接消灭病原体
6．(2016·北京高考)人感染埃博拉病毒(EV)会引起致命的出血热。为了寻找治疗EV病的有效方法，中外科学家进行了系列研究。
(1)EV表面的糖蛋白(EV－GP)作为________刺激机体产生________性免疫反应。
(2)科学家采集了多年前感染EV并已康复的甲、乙两人的血液，检测抗EV－GP抗体的水平。据图1，应选取________的血液分离记忆B细胞用以制备单克隆抗体(单抗)。
图1
图2
(3)将制备的多种单抗分别与病毒混合，然后检测病毒对宿主细胞的感染率。据图2，抑制效果最好的两种单抗是________________。
(4)EV－GP具有多个与抗体结合的位点。为了研究上述两种单抗(分别称为A、B)与EV－GP结合的位点是否相同，可按图3所示简要流程进行实验。
图3
第6题图
①请将图3中应使用的抗体填入下表ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ处(选填“A”“B”或“无关抗体”)，完成实验方案(一种即可)。
　　　　抗体
组别　　　　
未标记抗体
荧光标记抗体
实验组
ⅰ________
ⅱ________
对照组1
ⅲ________
ⅳ________
对照组2
同ⅱ
同ⅱ
　　②若A、B与EV－GP结合的位点不同，与对照组1、2分别比较，实验组的荧光值应________________________________________________________________。
第1讲　生长素的发现和作用
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
植物生长素的发现和作用
B
14年—非选—T32结合图像分析生长素的运输特点及其在植物体内含量的调控
研究植物生长调节剂对
扦插枝条生根的作用
c
17年—单选—T13结合图像考查萘乙酸对植物生根的影响
16年—非选—T28 分析植物组织培养过程中所需激素的总类
16年—非选—T28 结合图表分析生长素的生理作用
15年—单选—T8结合图像考查细胞分裂素对植物生长的作用
13年—非选—T28结合图表考查植物生长调节剂对植物生长的作用
知识整合
一、生长素的发现
1．相关实验和结论
(1)达尔文实验：证明单侧光照射能使________产生某种刺激，并传递到________，造成背光面________________________________。
(2)鲍森·詹森实验：证明胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过________传递到下部。
(3)拜尔实验：证明胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的刺激在其下部________________造成的。
(4)温特实验：证明造成胚芽鞘弯曲的刺激是一种化学物质，并命名为________。
(5)结论
①在胚芽鞘的系列实验中，产生生长素的部位是胚芽鞘的________；感受光刺激的部位是胚芽鞘的________；生长素的作用部位是胚芽鞘的________部位。
②单侧光影响了生长素的分布，使背光一侧的生长素多于向光的一侧，从而使背光一侧的细胞________快于向光一侧，结果表现为茎向光源生长。
2．植物激素的概念
由植物体内产生，能从________运送到________，对植物的生长发育有显著影响的________________。
3．生长素的产生、运输和分布
(1)化学本质：________，组成元素：________________________________________________________________________。
(2)产生部位：具有分生能力的组织，如幼嫩的________、________和发育着的________。
(3)分布：在植物体各器官中都有分布，但相对集中在________的部位，如：________、______________________、________、______________________。
(4)运输方向
①极性运输
a．在________________________中，生长素只能从植物的________运输到________，而不能反过来运输，也就是只能单方向地运输，称为极性运输。
b．运输方式——________。
②非极性运输：在________中，生长素也可以通过________进行非极性运输。
二、生长素的生理作用
1．特点
(1)两重性——即________________促进生长，________________抑制生长。
(2)生长素所发挥的作用，因________、植物细胞的成熟情况和________不同而有较大的差异。
(3)不同器官对生长素的敏感程度由大到小依次为________、________、________。
2．实例——顶端优势
(1)现象：顶芽优先生长，侧芽________________________________________。
(2)原因：顶芽产生的生长素________运输，侧芽附近________________，发育受到________。
(3)解除：________________。
3．生长素类似物及应用
(1)概念：具有与________相似的生理效应的化学物质。
(2)应用：防止果实和叶片的________、促进________、获得________、促使扦插枝条的________等。
4．探究植物生长调节剂(生长素类似物)促进插条生根的最适浓度(实验)
(1)实验原理：________能够促进扦插枝条生根。
(2)常用的生长素类似物：__________、__________、__________、IBA和__________等。
(3)生长素类似物处理枝条的方法有____________和____________等。
考点突破
考点1　生长素的发现
1．根据胚芽鞘进行的相关实验可得出以下结论
(1)感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端；
(2)向光弯曲的部位是胚芽鞘的尖端下面一段；
(3)产生生长素的部位是胚芽鞘的尖端；
(4)生长素的作用部位是胚芽鞘的尖端下面一段。
2．对植物向光性的解释
单侧光影响了生长素的分布，使背光一侧的生长素多于向光一侧，从而使背光一侧的细胞伸长快于向光一侧，结果表现为茎弯向光源生长(见图)。
3．生长素在植物体内的运输
(1)横向运输
①尖端受单侧光照射时，由向光侧→背光侧运输。
②受重力作用时，由远地侧→近地侧运输。
③受离心力作用，由内侧→外侧运输。
(2)纵向运输：生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，此称为极性运输，该运输方式是主动运输。
4．与植物激素有关的实验设计分析
(1)验证生长素的产生部位在尖端
实验组：取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图甲)。
对照组：取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图乙)。
甲
　乙
(2)验证生长素的横向运输发生在尖端
①实验操作(如图)
　　
②现象：装置a中胚芽鞘直立生长；装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长。
(3)验证生长素的极性运输只能从形态学上端向形态学下端运输
①实验操作(如图)
a
②实验现象：A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长，B组中去掉尖端的胚芽鞘不生长不弯曲。
(4)探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度
①实验操作：如图所示(注：A盒下侧有开口，可以进光)。
②结果预测及结论
a．若A、B中幼苗都向上弯曲生长，只是B向上弯曲程度大，说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。
b．若A中幼苗向下弯曲生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。
例1　为了探究生长素的作用，将去尖端的玉米胚芽鞘切段随机分成两组，实验组胚芽鞘上端一侧放置含有适宜浓度IAA的琼脂块，对照组胚芽鞘上端同侧放置不含IAA的琼脂块，两组胚芽鞘下端的琼脂块均不含IAA。两组胚芽鞘在同样条件下，在黑暗中放置一段时间后，对照组胚芽鞘无弯曲生长，实验组胚芽鞘发生弯曲生长，如图所示。根据实验结果判断，下列叙述正确的是(　　)
　　
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．胚芽鞘b侧的IAA含量与b′侧的相等
B．胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧的IAA含量不同
C．胚芽鞘b′侧细胞能运输IAA而c′侧细胞不能
D．琼脂块d′从a′中获得的IAA量小于a′的输出量
1．如图所示，a、b、c为对胚芽鞘做不同处理的实验，d为一植株被纸盒罩住，纸盒的一侧开口，有单侧光照。下列对实验结果的描述，正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．a、b向光弯曲生长，c背光弯曲生长
B．a直立生长，b、c向光弯曲生长
C．图d中如果固定植株，旋转纸盒，一段时间后，植株向左弯曲生长
D．图d中如果将纸盒和植株一起旋转，则植株向纸盒开口方向弯曲生长
考点2　生长素的作用曲线解读
1．不同植物同一器官对生长素敏感性不同
曲线解读：
(1)a、b分别代表生长素对双子叶植物与单子叶植物的最佳促进效果；
(2)a′、b′分别表示双子叶植物与单子叶植物的促进浓度阈值(上限)——大于该浓度时的生长素将分别抑制双子叶与单子叶植物生长；
(3)不同的植物对生长素的敏感性不同，双子叶植物对生长素较单子叶植物敏感。
2．同一植物不同器官对生长素敏感性不同
(1)曲线解读
①不同浓度的生长素作用于同一器官上，引起的生理功效不同(促进效果不同或抑制效果不同)。
②同一浓度的生长素作用于不同器官上，引起的生理功效也不同，这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同(敏感性大小：根>芽>茎)，也说明不同器官正常生长要求的生长素浓度不同。
③曲线上A、B、C三点所对应的浓度分别表示促进根、芽、茎生长的最适浓度。
④曲线上小于A′、B′、C′三点所对应的浓度分别表示对根、芽、茎的生长起促进作用，大于A′、B′、C′三点所对应的浓度分别表示对根、芽、茎的生长起抑制作用，等于A′、B′、C′三点所对应的浓度分别表示对根、芽、茎的生长既不促进，也不抑制。
(2)相关实例分析——植物茎的负向重力性与根的向重力性
水平放置的植株：地心引力→生长素在其两侧的分布不均：近地侧生长素浓度高，背地侧生长素浓度低→茎：近地侧D对生长的促进作用大于背地侧B→茎背地生长；根：近地侧C因生长素浓度过高(根的敏感性高)，生长受抑制，其生长比背地侧A慢→根向地生长。
例2　(2017·扬州模拟)植物生长素对植物的生长起着重要的调节作用。在农业生产上，生长素类似物等植物生长调节剂得到了广泛的应用。请回答下列与植物调节有关的问题：
(1)图甲表示小麦幼苗生长素浓度与作用的关系，图乙表示将一株小麦幼苗水平放置，培养一段时间后的生长情况。
①图甲中，c点生长素浓度对根生长的效应是______________________________________；对芽生长的效应是______________。
②图乙中a侧生长素的浓度大于________mol/L。
(2)在验证生长素类似物A对小麦胚芽鞘伸长影响的实验中，将胚芽鞘切段浸入蒸馏水中1 h后，再分别转入5种浓度的A溶液(实验组)和含糖的磷酸盐缓冲液(对照组)中。在23 ℃的条件下，避光振荡培养24 h后，逐一测量切段长度(取每组平均值)，实验进行两次，结果见图丙。
①图丙中，对照组切段的平均长度是________mm；与浓度为1 mg/L的结果相比，浓度为10 mg/L的溶液对切段的影响是____________________________。
②上述实验结果能否验证生长素作用的两重性？________，原因是________________________________________________________________________。
③实验过程中，需要把生长素类似物A溶解于____________________________中，以得到5种浓度的A溶液用以实验。
2．有人从真菌中提取到甲、乙和丙三种生长素类似物，分别测试三种类似物的不同浓度对莴苣幼根生长的影响，结果如图所示。以下说法不正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．甲、乙和丙对莴苣幼根生长的影响均具有两重性
B．在0～20 ppm范围内，甲对莴苣幼根的促进作用大于丙
C．乙的浓度大于20 ppm后，对莴苣幼根生长起抑制作用
D．据图推测，用30 ppm的甲处理莴苣幼芽可抑制其生长
考点3　【实验】探究生长素类似物
对扦插枝条生根的作用　　1.实验原理：较低浓度的植物生长调节剂能促进扦插枝条生根，较高浓度的植物生长调节剂能抑制扦插枝条生根。
2．常用的生长素类似物有NAA、2，4－D或生根粉等。
3．生长素类似物处理插条的常用方法
(1)浸泡法：把插条的基部浸泡在溶液中，深约3 cm，处理几小时至一天。
(2)沾蘸法：把插条的基部在浓度较高的溶液中蘸一下(约5s)，深约1.5 cm即可。
4．实验变量分析
(1)自变量：促进某种植物插条生根的生长素类似物的浓度大小。
(2)因变量：扦插枝条的平均生根率和平均生根数量。
(3)无关变量：本实验中的取材、处理的时间、蒸馏水、光照、温度等都为无关变量，对它们的处理应遵循等量性原则。
5．实验方法(以萘乙酸(NAA)对山茶花扦插枝条生根作用实验为例)
(1)取山茶花植株生长良好的半木质枝条，剪成5～7 cm，每段插条芽数相同。
(2)将插条分别用不同的方法处理如图1。
(3)将处理过的插条下端浸在清水中，注意保持温度(25～30 ℃)。
(4)记录：小组分工，根据实验数据，建立数学模型如图2。
图1
图2
6．结果分析
(1)不能生根
①枝条所带叶片较多，蒸腾作用过强，失水太多；
②枝条幼芽、幼叶保留较多，本身合成一定浓度的生长素，浸泡后形态学下端处于高浓度的抑制状态；
③没有分清形态学的上端和下端。
(2)生根过少
配制生长素类似物溶液时，浓度梯度要密一些，组别要多一些。组别少，梯度大是生根过少的可能原因之一。
(3)都能生根
所配制的溶液浓度正好都在适宜的浓度范围内
温馨提示
(1)预实验时需要设置空白对照，在预实验的基础上再次实验时可不设置空白对照。
(2)设置对照试验，控制无关变量
①本实验可以设置只加清水的空白对照组及不同浓度的相互对照组。空白对照组可以排除无关变量的干扰，相互对照组可以确定促进生根的最适浓度。设置重复组，即每组不能少于3个枝条。
②实验过程应控制无关变量相同且适宜。
(3)浸泡法处理并非是将插条浸泡在配制好的生长素类似物溶液中让其生根，而是把插条的基部浸泡在配制好的溶液中处理几小时至一天，然后再将其扦插到完全培养液中让其生根。
(4)实验中盛有不同浓度萘乙酸的烧杯必须加盖，原因是防止水分蒸发引起溶液浓度变化。
例3　(2017·江苏高考)研究小组探究了萘乙酸(NAA)对某果树扦插枝条生根的影响，结果如下图。下列相关叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．自变量是NAA，因变量是平均生根数
B．不同浓度的NAA 均提高了插条生根率
C．生产上应优选320 mg/ L NAA 处理插条
D．400 mg/ L NAA 具有增加生根数的效应
3．(2016·无锡模拟)如图1为兴趣小组探究a、b、c三种不同浓度的生长素溶液对葡萄茎段侧芽生长影响的实验结果。如图2为该小组探究某种南瓜矮生突变体属于激素合成缺陷型突变体还是激素不敏感型突变体的实验结果，请回答下列问题：
图1
图2
(1)为得到某浓度生长素处理的实验数据，需要测量每个葡萄茎段________长度，并由此计算出生长量；而且需要取每组多个葡萄茎段生长量的________作为该组的实验结果。
(2)若选用带顶芽的葡萄茎段作实验材料，要对其进行去除顶芽处理，目的是________________。
(3)图1中的a、b、c三种浓度中，浓度最高的是________，判断依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________。
(4)由图2可知，生长素对正常南瓜茎生长有________作用；喷施生长素________(选填“能”或“不能”)使矮生南瓜的茎恢复至正常，由此可推测：该矮生南瓜属于________突变体。
请根据以下关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
生长素的产生、运输、分布 、作用　植物生长调节剂的作用
随堂演练
1．根据所学知识判断，下列说法错误的是(　　)
第1题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．图中能直立生长的是①④，能弯曲生长的是③⑤
B．若探究植物向光性的内因，可设置②③进行对照
C．若探究植物向光性的外因，可设置①③进行对照
D．若探究植物胚芽鞘的感光部位，应设置④⑥进行对照
2．图1是将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧，一段时间后，测定胚芽鞘弯曲的情况(弯曲角度用α表示)；图2是生长素浓度对胚芽鞘生长的作用示意图。下列相关叙述正确的是(　　)
第2题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．只用图1实验即可证明生长素有促进生长的作用
B．琼脂块中生长素浓度不同，但可能形成相同的α角
C．琼脂块中生长素浓度为d时，胚芽鞘向左侧弯曲
D．琼脂块中生长素浓度为b时，α具有最大值
3．下面是有关燕麦实验的示意图，图中所示燕麦胚芽鞘的某些部位纵向插入了云母片。请分析图中a到f的琼脂块中，生长素含量正确的一组(　　)
第3题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．a C．ab、c＝d、e4．如图表示植物生长单位长度所需时间与生长素浓度之间的关系，下列叙述中正确的是(　　)
第4题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．在单侧光作用下，若胚芽鞘向光侧生长素浓度为a，则背光侧为b
B．将植物体水平放置，若根部近地侧生长素浓度为c，则远地侧为d
C．若曲线Ⅰ表示生长素对植物茎的作用，则曲线Ⅱ表示对根的作用
D．若曲线Ⅰ表示生长素对双子叶杂草的作用，则曲线Ⅱ表示对单子叶作物的作用
5．(2016·苏州模拟)(多选)为探究不同浓度的2，4－D溶液对绿豆发芽的影响，某实验小组用等量的蒸馏水、0.4 mg·L－1、0.7 mg·L－1、1 mg·L－1、1.3 mg·L－1、1.6 mg·L－1的2，4－D溶液分别浸泡绿豆种子12 h，再在相同且适宜条件下培养，得到实验结果如下图所示。根据实验结果分析错误的是(　　)
第5题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．0.4 mg·L－1的2，4－D溶液促进芽的生长、抑制根的生长
B．2，4－D溶液既能促进根的生长，也能抑制根的生长
C．1 mol·L－1的2，4－D溶液是培养无根豆芽的最适浓度
D．2，4－D溶液具有与生长素相似的生理功能
6．某生物兴趣小组的同学进行探究萘乙酸(NAA)促进插条生根最适浓度的预实验，结果如图所示。在预测实验的基础上，他们又进一步设计如下实验探究萘乙酸促进生根的最适浓度。
第6题图
一、材料用具：生长旺盛的一年生月季枝条若干、烧杯、培养皿、量筒、NAA、蒸馏水等。
二、配制一系列具有浓度梯度的萘乙酸溶液5份，编号1～5。
三、实验步骤：
第一步：将月季枝条随机均分为5等份；
第二步：将5份枝条的基部分别浸泡在1～5号NAA溶液中；
第三步：一天后，取出枝条分别进行扦插；
第四步：每天对扦插的枝条生根情况进行观察记录。
请回答相关问题：
(1)配制的NAA溶液浓度应依次为______________(浓度梯度差为1.0 ppm)。
(2)该实验中的自变量是________________，因变量是________________，同时要严格控制无关变量。
(3)请设计本实验的观察记录表。
(4)实验开始前进行预实验的意义是________________________________。
第2讲　其他植物激素的应用
考纲考情
考查内容
等级要求
考查详情
其他植物激素
A
16年—非选—T28 结合图表分析脱落酸的生理作用
14年—非选—T32结合图像分析脱落酸的运输特点
13年—非选—T28考查植物激素的生理功能
植物激素在生产中的应用,B,
15年—单选—T8结合图像考查细胞分裂素和蔗糖对插花鲜重的影响
13年—非选—T28结合图表考查植物生长调节剂对色素产量的影响
知识整合
一、其他植物激素的种类和作用
激素
主要合成部位
分布
生理作用
赤霉素
主要是
______、
________和________
较多存在于________，
如茎端、嫩叶、根尖、果实和种子
促进__________，抑制成熟和衰老等
细胞
分裂素
主要是________
主要分布于________，如茎尖、根尖、未成熟的种子、萌发的种子、生长着的果实
________________，促进侧芽生长，延缓叶片的衰老等
乙烯
植物体________
各________________都存在
促进细胞扩大，________，促进器官脱落等
脱落酸
__________、
____________________________等
各器官、组织中都有，将要________器官和组织中较多，逆境条件下会增多
促进________，抑制种子发芽、抑制植株生长等
二、植物生长调节剂的应用
1．概念：人工合成的对植物的生长发育有________作用的________(植物激素类似物)。除了生长素类似物外，还有细胞分裂素类似物、脱落酸类似物和植物生长抑制剂类似物等。
2．优点：________、________、________。
考点突破
考点1　植物激素及植物生长调节剂的应用
1．植物激素在生产上的应用
激素
在生产实践中的主要应用
赤霉素
促进矮生植物茎秆伸长；解除种子和其他部位休眠，提早播种
细胞分裂素
蔬菜贮藏中，常用它来保持蔬菜鲜绿，延长贮藏时间
脱落酸
促进芽和种子休眠
乙烯
促进落叶与棉铃在未成熟前的大量脱落；使果实提早成熟
生长素
果树修剪，对棉花、番茄等农作物进行摘心
　　2.植物生长调节剂的应用
(1)用乙烯利催熟凤梨。
(2)用一定浓度的赤霉素溶液处理芦苇，就可以使其纤维长度增加50%左右。
(3)用赤霉素处理大麦种子，无须发芽就可以产生大量的α－淀粉酶，这样就可以简化工艺、降低啤酒生产的成本。
例1　(多选)下列属于植物激素或生长调节剂在生产中的应用的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．用一定浓度的乙烯利催熟凤梨(菠萝)，可以做到有计划的上市
B．用一定浓度的赤霉素处理生长期的芦苇，可以显著增加纤维长度
C．用一定浓度的2，4－D喷洒未受粉的雌蕊，可以获得无子番茄
D．用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，可以获得多倍体植株
1．(2016·浙江高考)某研究小组进行了外施赤霉素和脱落酸对贮藏期马铃薯块茎发芽影响的实验，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．为使马铃薯块茎提早发芽，可以外施脱落酸
B．为延长马铃薯块茎的贮藏时间，可以外施赤霉素
C．外施赤霉素后，马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间更短
D．对照组马铃薯块茎中赤霉素含量与脱落酸含量的比值，第5周时大于实验开始时
考点2　植物激素间的相互关系
1．五大类植物激素间的作用大致可以分为两方面，相互促进和相互拮抗。
(1)相互促进方面
促进果实成熟：乙烯、脱落酸。
调节种子发芽：细胞分裂素、赤霉素。
促进植物生长：细胞分裂素、生长素。
诱导愈伤组织分化成根或芽：生长素、细胞分裂素。
延缓叶片衰老：生长素、细胞分裂素。
促进坐果和果实生长：生长素、细胞分裂素、赤霉素。
(2)相互拮抗方面
防止器官脱落：生长素抑制花朵脱落，脱落酸促进叶、花、果实的脱落。
种子发芽：赤霉素、细胞分裂素促进，脱落酸抑制。
叶片衰老：生长素、细胞分裂素抑制，脱落酸促进。
事实上植物的生命活动不是只受单一激素的调节，是多种激素相互协调、共同调节的结果。
2．决定植物某一生理效应的往往不是某种激素的绝对量，而是各种激素之间的相对含量。例如，在植物组织培养中生长素与细胞分裂素不同的配比会影响根和芽的分化。一般来说，细胞分裂素＞生长素，愈伤组织分化出芽；细胞分裂素＜生长素，愈伤组织分化出根；细胞分裂素＝生长素，愈伤组织只生长不分化。
例2　(2016·江苏高考)海带中含有植物生长素(IAA)和脱落酸(ABA)等激素，为研究激素对海带生长的影响，某研究组开展了系列实验。请回答下列问题：
(1)为开展海带的组织培养，取海带的叶状体基部切块作为________，转到含激素________________的培养基上，经________形成愈伤组织，再生成苗。
(2)图1为海带中的IAA和ABA与海带生长变化的关系。海带增长率与IAA含量呈________(选填“正相关”、“负相关”或“不相关”)，海带在后期生长缓慢，原因是________________________。
图1
(3)已知海带成熟区段各部位ABA的分布无显著差异，则其在成熟区段中的运输方式________(选填“是”或“不是”)极性运输。某研究组参照11月和5月海带样品的数据，配制了两份IAA＋ABA的混合液，研究了在增加紫外光照射条件下，混合液对单细胞绿藻生长的影响，结果如图2，分析可知IAA和ABA对绿藻的生理作用分别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
图2
2．如图表示利用不同浓度ABT1号生根粉溶液处理金银花插条生根的情况。据图分析，下列有关推断最可能成立的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．ABT1号生根粉溶液浓度超过1 500 mg·L－1后对插条生根起抑制作用
B．ABT1号生根粉促进生根的最适浓度可能在1 000～2 000 mg·L－1之间
C．实验表明对照组插条生根与植物激素的调节无关
D．实验数据表明ABT1号生根粉对插条生根的影响具有两重性
请根据以下关键词的提示，归纳构建本课时知识体系
其他植物激素种类　其他植物激素的作用　其他植物激素的分布
随堂演练
1．鲜切花卉的保鲜是花卉市场面临的难题，科学工作者建议鲜花切离花株后及时用一种植物激素处理，可以延长保鲜期，你认为这种植物激素是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．赤霉素 B．生长素
C．脱落酸 D．细胞分裂素
2．关于生长素及生长素类似物的应用，下列相关叙述正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．用生长素类似物催熟凤梨，可以做到有计划的上市
B．用生长素类似物处理获得的无子番茄，性状能够遗传
C．植物顶端优势、根的向地性都能体现生长素作用的两重性
D．油菜开花期遭遇大雨，喷洒适宜浓度的生长素类似物可以减少损失
3．下列使用植物生长调节剂的做法中不正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．用GA(赤霉素类)打破莴苣、马铃薯、人参种子的休眠
B．用NAA(生长素类似物)促进黄杨、葡萄枝条的生根
C．用乙烯利促进香蕉、番茄的果实发育
D．施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长，促进结实
4．甲、乙、丙三种植物激素及NAA的作用模式如图，图中“＋”表示促进作用，“－”表示抑制作用。下列叙述错误的是(　　)
第4题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．甲、乙、丙皆为非蛋白质的小分子有机物
B．甲、乙皆可促进果实成熟
C．乙、丙之间具有协同作用
D．甲、乙之间具有拮抗作用
5．(2016·镇江高二检测)下图表示某些植物激素对幼苗生长的调节作用，图中A、B表示不同的植物激素。下列说法不正确的是(　　)
第5题图
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．激素A、B分别表示乙烯和赤霉素
B．据图可以推断出a浓度高于b浓度
C．在图示的过程中激素A和B属于拮抗关系
D．由图可知幼苗的正常生长是多种激素共同调节的结果
6．(2017·启东月考)在植物生长发育和适应环境的变化过程中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用，共同调节．如图是生长素、赤霉素和乙烯三种激素对细胞纵向伸长的影响。己知赤霉素具有促进植物茎秆伸长的作用，而生长素合成过程中会有ACC合成酶的合成，这种酶是合成乙烯必要的。请回答下列问题：
第6题图
(1)生长素的化学名称是________，其促进细胞生长具有________特点。
(2)结合c、d两过程分析：高浓度生长素条件下，细胞纵向生长受到抑制可能原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)赤霉素能够促进茎杆伸长的原因可能是______________________________________。
(4)研究发现，乙烯的产生具有“自促作用”，即乙烯的积累可以刺激更多的乙烯产生，因此，这种乙烯合成的调节机制属于________调节。
(5)某研究小组想知道生长素和赤霉素在促进月季插条生根方面是否有协同作用，进行了如下实验：
a．取生长状况相同的一年生月季枝条若干，平均分成四组，每组10根，编号甲、乙、丙、丁。
b．甲、乙、丙三组插条基部分别用等量适宜浓度的生长素溶液、细胞分裂素溶液和一定比例的生长素与细胞分裂素混合溶液处理相同的时间，丁组不做处理。
c．在相同且适宜的条件下培养相同时间后，统计每组插条的平均生根数。
①该实验中每组选取10根插条的目的是__________________________。
②该实验设计丁组的目的是______________________________________。
③若出现________________________________________________________________结果，则说明赤霉素和生长素在促进月季插条生根方面具有协同作用。

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