2008年高考生物名校资源信息专题汇总

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2008年高考生物名校资源信息专题汇总

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2008年高考生物名校资源信息专题汇总
复习策略
一、本专题是高中生物的重点内容之一,能与多个知识点联系形成学科内综合,中心体、高尔基体、染色质、染色体与有丝分裂、减数分裂相关;细胞膜的结构特点、物质交换的方式、液泡与水分吸收、矿质营养相关;线粒体与呼吸作用相关;叶绿体与光合作用相关;细胞核、核糖体与基因控制蛋白质合成有关。
真核细胞的主要结构和功能是考查重点,一般以结构识图为考查的主流方向,偶有曲线和表格出现,也要关注与生活、社会实践相结合的知识点。在考题中常见的命题形式是运用生物体结构与功能相适应来理解、解释有关现象,如心肌细胞比腹肌细胞显著多的细胞器是线粒体、分泌蛋白形成多的,高尔基体则较多等。
在复习本专题内容时应注意对相关或相近的知识点,尽可能进行比较学习,如线粒体和叶绿体,染色体和染色质,病毒生物和细胞生物,原核生物和真核生物,物质运输的两种方式等,通过对比,能灵活运用。
(一)、生物膜系统
1、生物膜的结构:
真核细胞有一个复杂的膜系统,各种细胞器的膜和核膜、细胞膜在分子结构上都是一样的,它们统称为生物膜。真核生物膜约占细胞干重的70%~80%,最多的是内质网膜。生物膜主要由磷脂和蛋白质分子组成,其基本骨架为磷脂双分子层,蛋白质分子覆盖、贯穿或镶嵌在磷脂双分子层中。生物膜不是固定不变的,而是经常处于动态变化之中的,脂双层具有流动性,其磷脂类分子可以自由地移动,蛋白质分子也可以在脂双层中移动。其中需要注意的是内质网膜。它向外与细胞膜相连,向内与核膜的外膜相通,形成细胞内的管道运输系统。
2.生物膜的二个重要功能:
钠泵 实际上是一种镶嵌在膜的脂质双分子层中具有ATP酶活性的特殊蛋白质,它可被Na+、K+、Mg2+等离子激活;分解ATP以获得能量,同时将膜外的K+移入膜内,将膜内的Na+移出膜外。
细胞识别 是细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子(或配基)选择性地相互作用,从而导致胞内一系列生理生化变化,最终表现为细胞整体的生物学效应的过程,是细胞通讯的一个重要环节。细胞膜表面的受体是指糖蛋白——表面抗原。如人细胞表面有一种蛋白质抗原(HLA)(能和特异的抗体相结合),它是一种变化极多的糖蛋白,不同的人有不同的HLA分子,器官移植时,被植入的器官常被排斥,就是因为植入细胞的HLA分子不为受体所接受之缘故。
生物膜的功能
▲细胞膜 :也称质膜。是由类脂、蛋白质和糖类组成,质膜中的类脂(主要是磷脂)是质膜的基本骨架,膜蛋白质是膜功能的主要体现者。其中有的与物质的运输有关,如载体;有的是酶,能催化与膜有关的生化反应。有的与细胞识别有关,如表面抗原。
细胞膜的功能特性——选择透过性。细胞膜能让水分子自由通过,细胞要选择吸收的离子和小分子也或以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。细胞膜的选择透过性可以从两个方面理解:一是磷脂双分子层对某些物质的不透性;二是运输物质的载体具有专一性。
细胞膜的结构特点——具有一定的流动性。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子不是静止不动的,而是能够作相对的运动。
细胞膜的主要生理功能——物质运输
细胞的内吞作用和外排作用与细胞膜的流动性有关
核膜、内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体及细胞膜都是膜相结构,其功能不一。但通过膜之间的联系,使它们在独立完成各自功能的同时,又能有效地协同工作,保证细胞细胞生命活动的正常进行。膜融合是细胞融合的关键,蛋白质的合成和分泌又涉及到众多的膜相结构。所以,在以往的考试命题中,以生物膜的功能为考查的主要重点。
3、各种生物膜在结构和功能上的联系
由于细胞内的膜在成分结构等方面大致相同,所以,在细胞内各生物膜在结构和功能方面是有密切联系的。细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性。在内膜的生成发展中,内质网占有很重要的地位,可以说没有一种细胞的膜在生成发展时不依靠内质网的。
(1)在结构上的联系:
(2)在功能上的联系(以分泌蛋白的合成为例):
膜融合是细胞融合(如植物细胞杂交、高等生物的受精过程)的关键,也与大分子物质进出细胞的内吞、外排作用密切相关。通过膜之间的联系,使细胞内各种细胞器在独立完成各自功能的同时,又能有效地协同工作,保证细胞生命活动的正常进行。
4、生物膜在生产实践中的应用
(1)在工业方面:生物膜的各种功能正在成为人工模拟对象,借助于生物膜的选择透过性功能,设计出具有着仪功能的膜结构,可以对各种水进行过滤、分离,从而对水质进行纯化处理。
(2)在农业方面:通过生物膜的改变来寻找改善农作物品质的途径,例如:生物膜上的蛋白质如果都能转变成防冻蛋白质,就可望培育出抗寒新品种。
(3)在医学方面:用人工合成的膜材料来代替人体病变器官,从而达到治疗的目的。
(二)、细胞质
细胞质基质:基质中含有复杂的成分,是活细胞进行新陈代谢的主要场所,也为生命活动的正常进行提供原料。
细胞器:细胞器是悬浮在细胞质基质中的具有相对稳定形态结构的很小颗粒,如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、中心体和溶酶体等。
1、有关细胞器的相关知识:
双层膜结构:线粒体、叶绿体、核膜
单层膜结构:内质网、高尔基体、液泡、细胞膜
无膜结构的细胞器:中心体、核糖体
细胞器中能独立遗传的:线粒体、叶绿体。
与能量代谢有关的细胞器:线粒体、叶绿体
能产生水的细胞器有:线粒体、叶绿体、核糖体
植物细胞有而动物细胞没有的:细胞壁、液泡、叶绿体
动物细胞和低等植物有而高等植物没有的:中心体
光学显微镜下可见的:细胞壁、细胞膜、细胞核、叶绿体、染色体等
2、线粒体的结构与分布等与代谢的关系:
线粒体的内膜和外膜在化学成分和物理特性上都有差异。如膜中蛋白质的含量、类脂的种类和分布上都有差异。外膜的磷脂含量比内膜高2~3倍,内膜中的蛋白质含量比外膜高2~3倍,其上含有大量催化有氧呼吸第三阶段的酶和合成ATP的酶。外膜的通透性比内膜高得多,为线粒体与周围细胞质之间进行充分的物质交换提供了条件。内膜的通透性小,可使催化三羧酸循(有氧呼吸的第二阶段)的复杂的酶系统保留在内膜的间隙(即线粒体基质)中,保证呼吸作用的正常进行。与有氧呼吸第三阶段有关的酶分布于线粒体内膜上。线粒体在细胞中的分布特点:线粒体在细胞质基质中的分布是均匀的,而且可以自由移动,但往往集中在新陈代谢比较旺盛的部位。这说明细胞的结构和功能是统一的。细胞中线粒体数量特征是:细胞中线粒体数量的多少与细胞的能量代谢水平成正比,能量代谢水平高,细胞内的线粒体数量就多,反之,就少。
3、细胞质、细胞核和生物遗传的关系
线粒体和叶绿体是真核细胞中比较重要的两种细胞器,两者在组成成分和基本结构上有许多相似之处,而且结构与功能是相适应的。线粒体和叶绿体的基质中含有少量的DNA,保持其遗传上具有相对的独立性。线粒体和叶绿体的增殖可独立于细胞的增殖。
染色质(染色体)是真核细胞的核中最重要的结构,染色质和染色体是同一种物质,均是由DNA和蛋白质组成,一个染色体中含有一个DNA分子,复制后一个染色体具有二个DNA分子。染色体在生物的传种接代过程中,通过有丝分裂、减数分裂和受精过程中能够保持一定的稳定性和连续性。
在真核细胞中,DNA主要存在于细胞核的染色体上,在有性生殖过程中,通过减数分裂进入不同的进入有性生殖细胞(配子),并通过生殖细胞传递给子代,遵循孟德尔的遗传规律。细胞质中的DNA主要存在于线粒体和叶绿体中,主要是通过卵细胞的细胞质传递给子代,不遵循孟德尔的遗传规律,属于随母遗传。
生物的遗传是细胞核和细胞质共同作用的结果,两者是不可分割互为一体的,但细胞核是遗传物质储存、复制和转录的场所,是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。
二、细胞工程:细胞工程是当前生命科学研究的热点和前沿之一,本内容极易与细胞的结构和功能,基因工程等内容综合,考查学生的综合分析能力,是高考的一个热点。
(二)、细胞工程
1、植物组织培养
是指在人工操作下,将植物的器官、组织或细胞从植物体上取出,在一定的容器里供给适当的营养物质,使它们得到分化、发育和生长的培养技术。用于组织培养中的植物细胞或器官称为外植体。外植体在适宜的营养和外界条件下,细胞首先发生脱分化,然后恢复细胞分裂形成愈伤组织(一群形态、结构相同或相似的还未分化的细胞群)。再在一定的诱导因素作用下发生分化,最后形成具有根、茎、叶的完整植株。
2、植物体细胞杂交
植物体细胞杂交是在原生质培养技术的基础上,借用动物细胞融合方法发展起来的一门新型生物技术。植物体细胞杂交的过程包括原生质体的制备、原生质体融合的诱导,杂种细胞的筛选和培养,以及杂种植株的再生与鉴定等环节。
应用细胞融合技术进行细胞杂交,能够克服远缘杂交不育的缺陷,对培育新品种具有广阔的应用前景。如马铃薯与番茄杂交异种植物细胞融合过程:
3、动物细胞融合:也称体细胞杂交,即在体外培养时,让二个细胞的细胞膜密切接触,在一定理化条件下促使细胞膜变化,导致细胞合并。所得的杂种细胞兼有两个亲本的遗传物质,可通过有丝分裂形成杂种全体或杂种细胞群,有性生殖中的受精作用就是细胞融合的实例。
4、细胞工程的应用
(1)单克隆抗体:
将免疫B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合在一起,形成杂交瘤细胞。这种细胞分泌的抗体称为单克隆抗体。这种技术在临床上得到了广泛的应用。
a临床诊断:例如,用单克隆抗体对血清中甲脂蛋白水平的测定可以诊断肝癌。
b 单克隆抗体还可以作为载体,运载抗癌药物,形成“生物导弹”治疗肿瘤。
(2)采用植物组织培养技术,引入优良品种或难以繁殖的名贵品种、获得无病毒植株。另外花药离体培养即利用植物的花粉进行离体培养形成单倍体也属于组织培养。
(3)试管动物(婴儿):“试管动物或婴儿”是指通过体外受精和胚胎移植技术而产生的动物或婴儿。在这一技术过程中,精子和卵子从动物(人)体内取出来,在人工提供的生活条件下(通常是在试管中)进行受精,并让体外受精的受精卵在试管中发育,再把发育到一定阶段的胚胎移植到“代理母亲”动物(人)的子宫内继续发育直到诞生。试管婴儿主要是在夫妻间进行的,其目的是解决不育问题。
(4)克隆动物:克隆动物一般是指通过无性繁殖形成动物后代。克隆也可指无性繁殖的过程。
解题技巧
1、要把握好结构与功能的关系,要运用生物体结构与功能相适应来理解相关知识,来理解、解释有关现象。
2、正确理解细胞膜的结构特点与功能特性。细胞膜的结构特点为具有一定的流动性。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子不是静止不动的,而是能够作相对的运动。细胞膜的功能特性——选择透过性与细胞内外的物质交换有关。
3、对动、植物细胞亚显微结构要通过比较,掌握它们的异同,对内部各种结构的图要熟悉,知其功能,并且注意与具体的生理过程联系起来。注意总结一些细胞器的共性,如含膜结构、产水、产ATP、合成有机物、能复制、进行碱基互补配对的结构等。
4、对生物膜系统概念的掌握是在理解细胞膜的结构与功能基础上的,能找出两者间的联系与区别。
5、细胞工程是当前生命科学研究的热点和前沿之一,本节内容极易与细胞的结构和功能,基因工程等内容综合,考查学生的综合分析能力,是高考的一个热点。首先掌握好细胞工程不同技术手段的概念、过程、原理、应用。对不同的技术手段要采用比较的方法分析它们的相同点和不同点。
例题剖析
【例1】新陈代谢旺盛的细胞中,下列哪一项不会上升( )
A.线粒体的数量 B.核内DNA分子含量
C.自由水与结合水的比例 D.核糖体的数量
【解析】在一个正常的体细胞中,不管其代谢速率如何,其中的DNA含量是变的,但RNA的含量、种类、蛋白质的含量及种类、水分的含量、核糖体的数量、线粒体的数量、内质网的发达程度等均会发生变化的。
【答案】B
【例2】下列哪一项与细胞的生物膜系统的生物学功能不符( )
A.物质运输 B.能量交换 C.信息传递 D.基因重组
【解析】这是一道有关细胞内膜系统知识的基础性测试题。细胞内的生物膜系统具有许多重要的生物学功能,如在细胞与环境之间进行物质运输、能量交换和信息传递等的过程中具有决定性的作用,在细胞内的许多化学反应也都在生物膜上进行的,特别是细胞内的巨大的膜面积为酶提供了大量的附着位点,为各种化学反应的顺利进行创造了有利条件。但细胞内的生物膜系统不直接参与基因的重组过程。
【答案】D
【例3】下列列出的是细胞内膜系统中几种膜的蛋白质、脂类和糖类的比例,你为哪一种最有可能是线粒体内膜( )
膜编号 蛋白质(%) 脂类(%) 糖类(%)
① 49 43 8
② 52 48 极少
③ 83 17 极少
④ 56 44 极少
A.① B.② C.③ D.④
【解析】 在细胞内的生物膜系统中,膜的基本组成和结构是相同的,都磷脂双分子层为基本骨架,蛋白质镶嵌、覆盖或贯穿在磷脂双分子层中,膜中的糖类则连接在蛋白质或脂质上,连接在蛋白质上构成糖蛋白,连接在脂质上构成糖脂。一般来说,质膜上的糖蛋白较多,而细胞内的内膜系统上糖蛋白极少。膜的很多生理功能是由膜上的蛋白质或糖蛋白执行的。线粒体的内膜是有氧呼吸第三阶段进行的场所,其上排列上许多与有氧呼吸第三阶段有关的酶,其上的蛋白质含量是极多的。所以③可能必应该是最大。
【答案】C
【例4】假如下图中图示7表示的是糖蛋白,则该分泌蛋白中的糖基与蛋白质连接发生在图中的( )
A.1 B.4 C.5 D.2
【解析】 这是一道将细胞的结构和功能与蛋白质的合成、修饰加工相联系在一起的综合性测试题。糖蛋白是由蛋白质和寡糖结合在一起形成的,是在酶的作用下,将寡糖基连接到蛋白质的侧链基团上,这是对蛋白质分子的一种修饰。蛋白质的合成发生在核糖体上,但对蛋白质的修饰、加工是在高尔基体中完全的,图中表示高尔基体的结构是4标号所示的结构。
【答案】B
【例5】线粒体和叶绿体都是进行能量转换的细胞器,下列相关叙述错误的是
A.两者都能产生ATP,但最初的能量来源不同
B.需氧型生物的细胞均有线粒体,植物细胞均有叶绿体
C.两者都含有磷脂,DNA和多种酶,叶绿体中还含有色素
D.两者都有内膜和外膜,叶绿体基质中一般还含有基粒
【解析】本题考查的知识点是线粒体和叶绿体的结构、功能与分布。叶绿体是高等植物所具有的细胞器,但是叶绿体只分布在绿色植物叶肉细胞中,并不是所有的植物细胞均有叶绿体。
【答案】B
【例6】下列有关细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A.人的肾小管上皮细胞中没有胰岛素基因
B.人体内不再分裂的体细胞中共有46个DNA分子
C.性激素的合成与内质网有关
D.内质网与细胞膜相连,不与核膜相连
【解析】本题考查的知识点一方面是细胞中DNA分子含量和基因的分布,另一方面是生物膜结构上的联系及内质网的有关功能。人体的体细胞如肾小管上皮细胞均是由受精卵分化而来的,每一个体细胞中都含有相同的全套的遗传物质(基因),因此肾小管上皮细胞中应含有胰岛素基因,但不同的基因在不同的细胞中表达具有选择性。人体内不再分裂的体细胞的细胞核中含有46条染色体(质),每条染色体(质)上含有1个DNA分子,因此细胞核中共有46个DNA分子,但是在细胞质中的线粒体上也含有少量的DNA分子,因此不再分裂的体细胞中DNA分子的数量应多于46个。在细胞中各种生物膜在结构上存在直接或间接的联系,内质网膜向内与外层核膜相连通,向外与细胞膜相连通。内质网在功能上与蛋白质、脂类和糖类的合成有关,具体地说内质网能合成脂类和固醇,固醇类物质主要包括胆固醇、性激素和维生素D等,因此性激素的合成与内质网有关。
【答案】C
【例7】人体的神经细胞和胰腺细胞所不同的特征是( )
A.核膜周期性的消失和重建   B.细胞形成较多突起
C.具有分泌功能        D.线粒体较丰富
【解析】本题考查的知识点是神经细胞和胰腺细胞的结构与分泌功能的统一。神经细胞的突触小体能分泌神经递质,胰腺细胞能分泌分泌蛋白,因此都具有分泌功能;神经递质和分泌蛋白的合成与分泌需要消耗较多能量,因此细胞中线粒体较丰富;神经细胞由细胞体和突起(树突和轴突)构成,胰腺细胞的细胞膜表面也形成许多微小突起,以有利于分泌蛋白的分泌。
【答案】A
【例8】关于单克隆抗体,下列叙述不正确的是
A.可以制成诊断盒.用于疾病的诊断 B.可以与药物结合,用于病变细胞的定向治疗
C.可以利用基因工程技术生产 D.可以在生物体内生产,不能体外生产
【解析】本题考查的知识点是单克隆抗体制备和应用。单克隆抗体是利用细胞工程、基因工程、发酵工程等技术,可以大量生产出大量化学性质单一,特异性强的单克隆抗体,在体内或体外培养,都可以提取大量的单克隆抗体,单克隆抗体可以制成诊断盒.用于疾病的诊断,也可以与药物结合,制成“生物导弹”,用于病变细胞的定向治疗。
【答案】D
【例9】下列不属于生物膜系统在细胞生命活动中的作用的是( )
A.在细胞内外的物质运输等过程中起决定性作用
B.使核内遗传信息的传递不受细胞质的影响
C.广阔的膜面积为酶提供大量的附着位点
D.使细胞的结构和功能区域化
【解析】本题考查的知识点是生物膜系统的主要生理作用。生物膜系统的主要生理作用有:使细胞具有相对稳定的内环境,控制细胞与环境之间进行物质运输、能量交换和信息传递等,细胞内许多重要化学反应都在生物膜上进行,广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点,生物膜把细胞内分隔成一个个小室,使细胞内能同时进行多种化学反应,而又不相互干扰,使细胞的结构和功能区域化。核内的遗传信息的表达是通过转录(mRNA)和翻译(核糖体)实现的,细胞核与细胞质间存在着联系,是相互影响的。
【答案】B
【例10】 线粒体和叶绿体是绿色植物细胞内重要的细胞器,下列关于线粒体和叶绿体结构和功能联系的叙述,不正确的是( )
A、从结构上看,二者都有双层膜,基粒和基质
B、从功能上看,二者都与细胞的能量代谢有关
C、从所含物质上看,二者都含有少量DNA
D、从功能上看,二者具有相同的功能
【解析】叶绿体和线粒体都是由双层膜构成,但内膜的状态有所不同,线粒体内膜向内腔折叠形成嵴,增加了线粒体内的膜面积,有利于有氧呼吸的正常进行,叶绿体的内膜不向内折叠,但具有类囊体垛成的基粒,通过类囊体增加膜面积。叶绿体是光合作用(储存能量)的场所,线粒体是细胞内有氧呼吸的主要场所,所以它们都跟植物的能量代谢有关,叶绿体是将光能转变成稳定的化学能贮存在有机物中,而线粒体是将有机物中的稳定的化学能转变成活跃的化学能用于各项生命活动。叶绿体和线粒体中都含少量的DNA和RNA,在遗传上具有一定的独立性。光合作用和呼吸作用是不同的代谢方式,所以叶绿体和线粒体的功能是不同的。
【答案】D
【例11】右图是一个细胞的亚显微结构模式图,如果该图所示的细胞是在用15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基上培养的,则在放射自显影显微镜下观察该细胞,具有15N标记的结构标号是( )
A、3、5、10、11
B、3、5、11
C、3、5、7、10、11
D、所有标号所示的结构上都有
【解析】本题以胸腺嘧啶脱氧核苷酸为主线,联系DNA和RNA的组成,复制、转录及细胞的结构等方面的知识编写的一道学科内综合性很强的题目,综合考查学生对生物学知识的理解、分析和综合的能力。用15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养植物细胞,植物细胞摄这种胸腺嘧啶后主要用于合成DNA,但不参与RNA的合成。所以凡是具有DNA的细胞结构,都会探测到15N的存在。在细胞的结构中,DNA主要存在于细胞核中,在细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量的DNA,所以在这三种结构上都会探测到15N。核糖体上只有RNA没有DNA,所以在核糖体上是探测不到15N的。图中3表示线粒体,5表示叶绿体,11表示细胞核,故本题的正确选项是B。
【答案】B
【例12】 牛奶中含有乳球蛋白和酪蛋白等物质,在奶牛的乳腺细胞中,与上述物质合成有密切关系的细胞器是?( )
A. 线粒体、内质网、中心体、高尔基体 B. 线粒体、核糖体、内质网、高尔基体
C. 核糖体、中心体、内质网、高尔基体 D. 线粒体、核糖体、中心体、高尔基体
【解析】乳球蛋白和酪蛋白合成的场所是核糖体,蛋白质合成后再经过内质网的运输通道,送至高尔基体加工形成分泌物储存到囊泡中,最后分泌到细胞外。在一系列合成、运输、加工过程中,需要线粒体提供能量。
【答案】B
【例13】下列生物工程技术中,不属于细胞工程的是 ( )
A.通过试管动物大量繁殖优良动物
B.通过花药离体培养获得单倍体植株
C.含有人胰岛素基因的大肠杆菌生产胰岛素
D.将某人的肝癌细胞在实验室中繁殖成一个细胞系
【解析】A属胚胎移植;B属植物组织培养;D属动物细胞培养,C属发酵工程。花药离体培养是用花粉粒细胞进行的组织培养技术.。
答案:C
【例14】下列关于细胞工程的叙述中,错误的是
A、植物细胞融合必须先制备原生质体
B、试管婴儿技术包括人工受精和胚胎移植两方面
C、经细胞核移植培育出新个体只具有一个亲本的遗传性状
D、用于培养的植物器官或组织属于外植体
【解析】考查细胞工程的特点。在细胞核移植培育新个体的过程中,如果移植的细胞核是体细胞的核,重组细胞发育成的个体保持一个亲本的性状,如果移植的是受精卵细胞核,应属于有性生殖的范畴,发育成的后代具备两个亲本的性状。所以C选项是错误的。
【答案】C
【例15】下图表示人体内各类血细胞生成的途径。a—f表示不同种类的细胞.①—⑥表示有关过程:
(1)造血干组胞形成各种血细胞,需要经历细胞的________和________过程。成熟红细胞失去全能性的原因是___________________________________________________________。
(2)各类血细胞均来自于造血干细胞,但它们的功能各不相同,根本原因是__________。
(3)图中f代表的细胞名称是________,需要抗原刺激才能发生的过程有_______<填数字)。
(4)效应B细胞不能无限增殖,若要大量生产某种抗体,可通过细胞工程中的________技术形成杂交瘤细胞。杂交瘤细胞合成抗体的翻译过程需要________作为模板。单克隆抗体具有高度的_____________,在疾病的诊断和治疗等方面具有广阔的应用前景。
【解析】本题考查的知识点是淋巴细胞的分化及单克隆抗体的制备知识。造血干组胞经历了细胞的增殖和分化,形成了各种血细胞,在分化过程中,由于基因在特定的时间和空间条件下选择性表达,合成的蛋白质不同,形成了不同结构和功能的血细胞。哺乳类动物的红细胞成熟后没有细胞核,只是气体运输工具,故失去了全能性。造血干细胞在胸腺中发育成T细胞,T细胞接受抗原刺激后,增殖、分化,形成记忆细胞和效应T细胞。同样造血干细胞在骨髓中发育成B细胞,B细胞接受抗原刺激后,增殖、分化,形成记忆细胞和效应B细胞。效应B细胞可产生抗体(在核糖体中以信使RNA为模板翻译形成)和相应抗原特异性结合,发挥免疫效应。若要大量生产某种抗体,可通过细胞工程中的动物细胞融合技术形成杂交瘤细胞。杂交瘤细胞具有大量繁殖和产生化学性质单一、特异性强的单克隆抗体的能力。
【答案】(1)增殖(分裂) 分化 没有细胞核 (2)基因的选择性表达(3)记忆细胞 ⑤和⑥ (4)(动物)细胞融合 mRNA(信使RNA) 特异性
【例16】用含有35S标记氨基酸的培养基培养动物细胞,该细胞能合成并分泌一种含35S蛋白质。
(1)请写出35S在细胞各结构间移动的先后顺序(用“→”表示先后顺序)。

(2)写出上述蛋白质合成和分泌过程中相关细胞器的功能。

【解析】本题考查的知识点是各种生物膜在结构和功能上的联系。(1)动物细胞能利用氨基酸在核糖体上翻译出蛋白质,进入内质网腔后,经过一些加工,如折叠、组装、糖基化等,成为比较成熟的蛋白质,然后,内质网腔膨大,出芽形成具膜的小泡,包裹着蛋白质转移到高尔基体,进一步加工,接着,高尔基体形成小泡,包裹蛋白质运输到细胞膜,小泡与细胞膜融合,把蛋白质释放到细胞外。
(2)上述蛋白质合成和分泌过程中相关细胞器有核糖体、内质网、高尔基体。其中核糖体是蛋白质合成的场所,内质网是与蛋白质合成有关,在内质网腔内经过一些加工,如折叠、组装、糖基化等,成为比较成熟的蛋白质,也是蛋白质运输的通道。高尔基体是蛋白质进一步加工和转运的场所。
【答案】(1)核糖体→内质网→高尔基体→小泡→细胞膜(→胞外);
(2)核糖体是蛋白质合成的场所;内质网与蛋白质合成有关,是蛋白质运输通道;高尔基体是蛋白质加工和转运的场所。
【例17】请填空回答下列问题:
(1)植物细胞中有多种细胞器,在光照下能够释放氧气的细胞器是 ;在黑暗中能够消耗氧气,产生ATP的细胞器是 。
(2)植物叶绿体色素分布在 上,其吸收的光能,在光合作用的 阶段能够转化为化学能并储存在ATP中,ATP在 阶段参与三碳化合物的还原。
(3)生物的遗传信息储存在基因的 之中。生物体内基因控制蛋白质的合成要经过
和 两个阶段。
(4)在实验条件下,刺激一条离体神经纤维中间段的某处,所产生兴奋的传导方向是
。当人体受到刺激,感受器兴奋,兴奋在反射弧中通过突触时,其传递方向是 向的。这是由于突触前膜释放的 作用于突触后膜造成的。
(5)在生态系统中,生物与生物、生物与环境之间相互作用,通过 和 而形成统一整体。
【解析】本题分别考查了细胞器的功能、叶绿体中色素的分布及光合作用过程中ATP的形成与作用、遗传信息储存场所、基因控制蛋白质合成的过程、兴奋在神经纤维与反射弧上的传导特点、生态系统的两大基本功能等知识点。这些知识均为基础知识。
【答案】(1)叶绿体 线粒体 (2)囊状结构的薄膜 光反应 暗反应
(3)DNA碱基排列顺序 转录 翻译 (4)双向的 单 递质(5)能量流动 物质循环
【例18】右图是有关细胞融合实验的示意图,请根据不同的实验操
作回答问题。
(1)如果甲细胞代表某实验的B淋巴细胞(可产生抗体),乙
细胞代表该动物的骨髓瘤细胞(不能产生抗体,可在培养液中培
养)。两细胞融合成丙细胞,经过免疫分析就可筛选出具识别功能
的杂交瘤细胞,这种杂交瘤细胞不仅可通过 生殖方式
无限增殖,而且能够产生 ,从而在生物学的
基础研究和临床医学诊断中,得到广泛的重视和应用。
(2)如果甲、乙两个细胞分别代表某种动物的雌雄配子,则两个细胞的融合过程称为
。丙细胞中细胞核基因的来源是 。
(3)如果甲细胞为某头牛的供核细胞,乙细胞为另一头牛的去核卵细胞,两种细胞在电脉冲刺激下融合成丙细胞后,通过细胞分裂形成的早期胚胎,再进行胚胎分割移植,就能培育出多头所需要的牛。试问:
①这些小牛在性状上与提供 的牛很相似,但也有与乙牛相同之处,究其原因 。
②这些小牛彼此之间在性状上也不完全相同,其原因可能是 。
【解析】本题以细胞融合为切入点,考查了杂交癌细胞、受精作用、克隆、胚胎分割等知识,具有一定的综合性,且是一图多题,考查学生对知识点的转换能力。
【答案】(1)无性 抗体 (2)受精作用 一半来自甲细胞,一半来自乙细胞
(3)①细胞核 乙牛提供了细胞质的基因 ②基因表达受环境条件影响
【例19】在生物科技方面,细胞融合技术取得了突破性进展,该技术是指两个或多个原先独立的细胞合并在一起,形成一个细胞整体。细胞发生融合现象时细胞膜会发生一系列变化,能使两个或多个细胞膜破裂,构成膜的分子重新连接、闭合形成完整的膜。
(1)这个现象说明了细胞膜的结构特点是具有 性。
(2)高等动物受精卵的产生是自然界的细胞融合现象,由受精卵发育成幼体的过程中,细胞分裂的方式是 分裂。
(3)如果一个受精卵中染色体数目为2n,则由它发育成的雄性动物成年个体内的次级精母细胞中染色体数目为 。
【点拨】这是一道学科内综合题,以生命科学中的热点问题细胞融合技术为主线而编写的综合性测试题,但考查的内容属于生物学基本知识点,难度系数不高。第(1)题要求写出细胞膜的结构特点,应为一定的流动性。这样,细胞膜才能在一定范围内或一定条件下,做有规则的运动或彼此间相互融合。第(2)题是要求回答生物在个体发育的过程中细胞的分裂方式,应为有丝分裂,这样后代的细胞和最初的受精卵中的染色体数目保持相等。第(3)题是纯粹考查细胞的减数分裂。次级精母细胞中染色体的形态有两种,一种是着丝点已断裂,一种是着丝点未断裂,两种情况所导致的染色体数目也不一致,所以应有两个不同的数量值。
【答案】(1)一定的流动(或流动) (2)有丝 (3)n或2n
【例20】.材料1 线粒体蛋白质的合成依赖于核DNA(nDNA)和线粒体DNA(mtDNA mtDNA)的共同表达,其中后者指导合成约10%的线粒体蛋白质,均为呼吸链正常功能所必需。
材料2 线粒体是细胞内氧自由基的主要来源,过量的自由基可广泛攻击体内生物大分子,mtDNA较易受自由基攻击,氧化损伤而引起突变,其突变率是核DNA的10倍。
材料3 Leber遗传性视神经病是mtDNA1177位点的G-A突变造成的,患者常伴有继发性色觉障碍,多为全盲,次为红绿色盲和色弱。
回答:(1)“线粒体是一种半自主性细胞器”,为什么?

(2)若线粒体起源于原始的耗氧细菌,推测下列选项中,有氧呼吸在细胞膜表面进行的是
A.大肠杆菌 B.噬菌体 C.人红细胞 D.硝化细菌
(3)图甲、乙、丙分别为三个色盲家系谱,其中属Leber遗传性视神经病系谱的是__________;若甲图中“*”号个体与一正常男性婚配,孩子患病的概率是___________。
(4)给衰老提出一种可能的解释。

【解析】本题以线粒体为主线综合考查了遗传、呼吸、衰老等相关知识,也考查了学生利用已学过的知识探究相关问题的能力,具有较大的区分度。(1)考查线粒体细胞质遗传的物质基础。学生回答时易不全面,不能从“半”和“自主”两方面去分析和回答问题。(2)考查细胞呼吸的类型和部位。(3)测试家系谱遗传病的遗传方式的判断,及运用分离定律计算遗传概率的技能。细胞质遗传的特点之一是表现为母系遗传。甲图的遗传病是由常染色体上的显性基因A控制的,由于“*”号个体的双亲都是有病,但其哥哥是正常的,故双亲都是杂合子,所以“*”号个体的基因型为AA或Aa,其概率分别为1/3和2/3。(4)测试学生运用基因突变的特点、线粒体的功能进行创新的能力。一般学生不能敏锐地把线粒体的功能和基因突变的危害相结合来回答创新性问题。
【答案】(1)虽然线粒体能自主复制,但线粒体蛋白质的合成仍依赖于nDNA和mtDNA的共同表达。 (2)D (3)乙;2/3 (4)mtDNA位于氧自由基的包围之中,其突变率比nDNA高10倍,故随着年龄增加体细胞内突变的mtDNA会逐渐积累,从而使原有的缺陷进一步加重直至出现临床症状。线粒体是机体的“动力工厂”,mtDNA损伤可导致线粒体功能缺陷,引起细胞能量不足(尤其是在脑、肌肉等高氧的组织内)而造成细胞的衰老与死亡。
专题一:光合作用与生物固氮
一、选择题:
1.下列关于高粱、玉米叶结构及其光合作用过程的叙述正确的是( )
①围绕着维管束的叶肉细胞排列疏松
②因为叶肉细胞的叶绿体有正常的基粒,所以,水的光解发生在叶肉细胞
③NADPH储存了能量,并具有还原性
④CO2中的C首先转移到C4中,然后才转移到C3中
⑤光能转化为电能时,电子的最终受体是ATP和NADP+
A.①③⑤ B.②③④ C.②④⑤ D.①②③
1.B 高粱、玉米都属于C4植物,C4植物的叶片中围绕着维管束的是呈“花环型”的两圈细胞:外层是排列紧密的叶肉细胞和内层的维管束鞘细胞。叶肉细胞中含有正常的叶绿体即存在基粒,水的光解发生在基粒上;维管束鞘细胞中含有的是无基粒的叶绿体,是不能进行水的光解。光反应产生的NADPH在暗反应中既能供氢,又能供能。C4植物固定CO2途径是先进行C4途径,即先将CO2转移到C4中,然后才转移到C3中。另外,在光能转化为电能时,电子的最终受体只是NADP+。
2.下列有关生物固氮的叙述,错误的是( )
A.固氮基因的编码区是连续、不间隔的
B.根瘤菌核区的大型环状DNA控制固氮酶的合成
C.将圆褐固氮菌制成菌剂,可以少施氮肥,提高作物产量
D.固氮基因工程具有良好的经济效益和生态效益
2.B 固氮基因位于细菌的质粒上,而不在核区的大型环状DNA上,固氮基因属于原核生物,其结构中的编码区是连续、不间隔的。因此符合题意的是B。
3.下面是关于C3和C4植物的叙述,不正确的是 ( )
A.C3和C4植物固定二氧化碳的途径有相同的部分,也有不同的部分
B.C3和C4植物代谢途径中的共同部分是PEP固定二氧化碳
C.C3植物不能利用叶片细胞间隙含量很低的二氧化碳,C4植物能
D.C3植物维管束鞘细胞无叶绿体,C4植物维管束鞘细胞有叶绿体
3.B PEP固定二氧化碳是C4途径,只有C4植物具有。
4.在下列4种实验条件下,测定了不同光照强度对光合作用速率的影响,实验条件记录于下表中。根据实验结果绘制成的曲线如下图所示:
实验 CO2浓度(%) 温度(℃)
1 0.10 30
2 0.10 20
3 0.03 30
4 0.03 20
从以上实验可知对光合作用速率限制的因素正确的是( )
A B C D
实验2 光强度 0.01%CO2 温度 温度
实验4 0.03%CO2 光强度 光强度 0.03%CO2
P点 温度 温度 CO2浓度 光强度
4.D 对照图、表,实验2比实验1光速率低是由于温度制约;实验3与实验4一样,光合速率都比较低,这不再是温度的制约,而是CO2浓度;刚开始的P点,主要制约因素是光强度太低。
5.(2005年天津市高考题)下列有关根瘤菌及其生物固氮方面的叙述,正确的是( )
A、制备根瘤菌DNA时需用纤维素酶处理细胞壁
B、根瘤菌的固氮基因编码区含有内含子和外显子
C、大豆种子用其破碎的根瘤拌种,不能提高固氮量
D、根瘤菌固氮量与其侵入植物的生长状况有关
5.D 根瘤菌属于细菌,其细胞壁的主要成分是肽聚糖,因此纤维素酶是不能处理其细胞壁。细菌属于原核生物,其基因结构的编码区是连续的、不间隔的,无内含子和外显子之分。大豆种子用其破碎的根瘤拌种,是可以提高大豆的固氮量,这是生产上常采用的一种方法。D项根瘤菌与相应的豆科植物的关系是互利共生,豆科植物的生长状况与根瘤菌的生长状况是密切相关的。
6.当绿色植物缺磷时,光合作用明显受阻,这是因为( )
①磷是酶的重要组成成分 ②磷是叶绿素的重要组成成分
③磷是光反应合成ATP、NADPH所必需元素
④磷对维持叶绿体体膜的结构和功能起重要作用
⑤糖类运输到根、块茎和种子中都需要磷
A.①②③④⑤ B.①③④ C.②③④ D.③④
6.D 酶、叶绿素的主要成分元素是C、H、O、N(叶绿素还含有Mg),与P无关。叶绿体膜主要有磷脂双分子和蛋白质分子构成,同时磷脂对维持叶绿体膜的功能有重要作用。糖类运输到根、块茎和种子中都需要钾,不是磷。
7.如图是生态系统中碳循环和氮循环的一部分,甲、乙、丙三类微生物参与其中,下列说法错误的是( )
A.甲类细菌是自养需氧型,乙类细菌是异养厌氧型
B.丙类微生物中有的可与植物共生
C.甲和丙的活动可以增加土壤肥力
D.氧气充足时,乙的活动加强
7.D 图中可以看出:甲在O2的作用下,能将NH3还原成HNO3,这种微生物是硝化细菌,其代谢类型是自养需氧型。乙能利用有机物,并把HNO3转变成N2,这种微生物是反硝化细菌,其代谢类型是异养厌氧型,当O2充足时,乙的活动受到抑制。丙能把N2固定为NH3,这是固氮微生物,有的可与植物共生(如根瘤菌)。甲和丙的活动都可以增加土壤中氮素,增加土壤肥力。
8.(多选)将小麦和玉米进行光合作用的叶片制成临时横切标本,然后分别用碘液染色,下列叙述不正确的是 ( )
小麦 玉米
叶肉细胞 维管束鞘细胞 叶肉细胞 维管束鞘细胞
A 不变蓝 变蓝 不变蓝 变蓝
B 变蓝 不变蓝 不变蓝 变蓝
C 变蓝 不变蓝 变蓝 不变蓝
D 变蓝 不变蓝 变蓝 变蓝
8.ACD C3植物(小麦)进行光合作用暗反应(即形成淀粉)的场所在叶肉细胞中,维管束鞘细胞中是没有叶绿体,不能进行光合作用;C4植物(玉米)进行光合作用暗反应(即形成淀粉)的场所在维管束鞘细胞中,叶肉细胞中只进行光反应。
二、非选择题:
9.下图是生态系统中由主要生产者所进行的某种活动,试据图回答:
(1)该生理活动的名称是 。
(2)它主要是在叶肉细胞内被称为 的细胞器中进行的。
(3)图中字母A、B、C各自所代表的名称是A B C
(4)需要消耗物质A和B的生理过程③的名称是

(5)图中编号①所表示的生理过程是 。
(6)如果在该细胞器基质中的酶因某种原因而被破坏, 则这一生理活动过程的两个阶段中,最先受到影响的 阶段是 。
(7)色素吸收的 能,在这一生理活动过程的
阶段,部分被转移到 中,转变为活跃的
化学能,再经过这一生理过程的 阶段,转变
为 化学能。
9.(1)光合作用(2)叶绿体(3)ATP NADPH (CH2O)(4)C3化合物的还原(5)水在光下分解(6)Ⅱ暗反应(7)光,Ⅰ光反应,NADPH,Ⅱ暗反应,糖类等有机物中稳定的
解析:本题主要考查光合作用场所、过程等方面的知识。光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。光反应在叶绿体基粒片层薄膜上进行,其中发生了一系列光化学反应。光反应中必需光和色素,在其中完成了水的光解,合成了ATP和NADPH,完成了光能→电能→活跃的化学能。暗反应在叶绿体基质中进行,其中发生了一系列酶促反应,凡是影响酶活性、酶合成的因素,均影响此过程的正常进行。在暗反应中完成了CO2的固定和还原,完成了活跃的化学能→稳定的化学能。光反应是暗反应的基础,光反应为暗反应提供了能量和还原剂。
专题二:细胞与细胞工程
一、选择题:
1.用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织,下列叙述错误的是( ) 
A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的
B.该愈伤组织的细胞没有全能性
C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成
D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构
1.B 愈伤组织是由离体的植物器官、组织或细胞通过细胞分裂产生的,此过程称为植物细胞的脱分化。愈伤组织中的细胞排列疏松而无规则,主要是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。愈伤组织中虽然有些细胞发生分化,但仍具有全能性,在一定条件下继续培养,细胞会发生再分化,生成芽和根,进而发育成完整植株。愈伤组织的形态发生方式主要有不定芽方式和胚状体方式两种。其中,胚状体方式是指由愈伤组织细胞诱导分化出具有胚芽、胚根和胚轴的胚状结构,进而长成完整植株。
2.在植物细胞杂交中,当原生质体融合成一个细胞后,需要诱导产生出细胞壁,参与这一过程的细胞器是( )
A.叶绿体、高尔基体 B.线粒体、高尔基体
C.叶绿体、线粒钵   D.线粒体、内质网
2.B 与细胞壁形成有关的细胞器是高尔基体;线粒体能为形成过程提供能量。
3.“白菜一甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长期短,耐热性强和易于储藏等优点。如下图所示是“白菜一甘蓝”的杂交过程示意图。
以下说法,正确的是( )
A、除去细胞壁形成原生质体,可运用的酶是纤维素酶、淀粉酶和果胶酶
B、通常可诱导上述原生质体相互融合方法是PEG和灭活的病毒
C、杂种细胞形成的标志是诱导产生了新的细胞壁
D、愈伤组织形成“白菜一甘蓝”植物体必须经过脱分化和再分化两个过程。
3.C 植物体细胞杂交中除去细胞壁形成原生质体,可运用酶解法,选择的酶是纤维素酶和果胶酶。常用诱导融合的方法是物理法(离心、振动、电刺激)和PEG诱导。形成愈伤组织经过脱分化,形成“白菜一甘蓝”植物体经过再分化。因此,只有C项是正确的。
4.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株,不需要的是( )
A.具有完整细胞核的细胞 B.离体状态
C.导入外源基因 D.一定的营养物质和激素
4.C 植物组织培养是指在人工操作下,将植物的器官、组织或细胞从植物体上取出,在一定的容器里供给适当的营养物质,使它们得到分化、发育和生长的培养技术。要求所选的必须要具有完整细胞核的细胞,处于离体状态,然后再放在一定的营养物质和激素进行培养。但不需要导入外源基因。
5.下列关于动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较,正确的是( )
A.诱导融合的方法完全相同 B.所用的技术手段完全相同
C.都必需诱导产生细胞壁 D.都能形成杂种细胞
5.D 植物体细胞杂交常用诱导融合的方法是物理法(离心、振动、电刺激)和PEG诱导,而动物细胞融合除了这两种方法外,常运用灭活的病毒作为诱导剂。采用的技术手段除了融合手段外,还应用动物细胞培养技术和植物组织培养技术。另外,C项动物细胞无细胞壁。
6.将小鼠骨髓瘤细胞与一种B淋巴细胞融合,可使融合的细胞经培养产生单克隆抗体,其依据是( ) 
① B淋巴细胞可以产生抗体,但不能无限增殖
② B淋巴细胞只有与骨髓瘤细胞融合后才能产生抗体
③ 骨髓瘤细胞可以无限增殖,但不能产生抗体
④ 骨髓瘤细胞可以产生抗体,但不能无限增殖
A.①②③④ B.①③ C.②④ D.①②③  
6.B人们把由单个杂交瘤细胞经过克隆(无性繁殖)形成细胞群,再由细胞群产生的化学性质单一、特异性强的抗体称为单克隆抗体。杂交瘤细胞是由骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合得到的,其中骨髓瘤细胞的特点是能够在体外无限增殖,但不能产生抗体;B淋巴细胞的特点是能够产生抗体,但不能无限增殖。融合形成杂交瘤细胞后,由于它继承了双亲细胞的遗传物质,因此它不仅具有产生抗体的能力,还具有无限增殖的本领。
7.用动物细胞工程技术获取单克隆抗体,下列实验步骤中错误的是( )
A.将抗原注入小鼠体内,获得能产生抗体的B淋巴细胞
B.用纤维素酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞
C.用聚乙二醇作诱导剂,促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合
D.筛选杂交瘤细胞,并从中选出能产生所需抗体的细胞群,培养后提取单克隆抗体
7.B 纤维素酶只可用于植物细胞工程,在动物细胞工程中是不用的。
8.(多选)动物细胞原代培养过程需要的技术有( )
A.配制液体培养基 B.对器具和培养液灭菌
C.在流动装置中进行连续培养 D.用胰蛋白酶洗脱下贴壁生长的细胞
8.AB 本题中错选的是D,在动物细胞原代培养过程是需要胰蛋白酶,这里的胰蛋白酶的作用是使动物组织分散成单个细胞,只有在传代培养中用胰蛋白酶洗脱下贴壁生长的细胞,易于配制成细胞悬浮液,便于传代培养。
二、非选择题:
9、以下是利用单克隆抗体制备技术生产破伤风抗体的过程示意图。据图回答:
(1)通过①过程得到的B淋巴细胞从小鼠体内分离出之前,应对小鼠进行的处理是

(2)骨髓瘤细胞与进行原代培养的细胞相比较,核物质发生的主要变化是 ,
从而违背了“程序性细胞死亡”规则,打破了细胞产生与死亡的动态平衡。
(3)制备过程中经细胞融合后还要进行②的操作是 ,过程③的目的是 。
(4)细胞培养放在小鼠体内进行的优点是 。
(5)由上述过程生产出的破伤风抗体能否直接作用人体?为什么?

(6)试设想运用生物工程其它领域的技术制备单克隆抗体的一条途径:

答案:(1)注射相应的抗原 (2)遗传物质(原癌基因)发生了改变 (3)获取杂交瘤细胞 筛选出能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞 (4)无须配制培养液,对环境要求低
(5)不能, 小鼠形成的破伤风抗体对人体是抗原,存在着排异反应。
(6)运用基因工程方法制造含有某种抗体的基因的工程菌进行发酵生产
解析:本题考查的单克隆抗体的制备过程。操作时,首先将抗原注射到小鼠的体内,然后从其脾脏中获得产生抗体的B淋巴细胞。再通过仙台病毒或聚乙二醇的诱导下与小鼠的骨髓瘤细胞进行融合,并在特定的选择培养基中经两次筛选,筛选出能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞。这样形成的单克隆抗体在疾病的诊断、治疗和预防方面与常规抗体相比具有特异性强、灵敏度高等特点。
专题三:微生物与发酵工程
一、选择题:
1.甲、乙、丙是三种微生物,下表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培养基。甲、乙、丙都能在Ⅲ中正常生长繁殖;甲能在Ⅰ中正常生长繁殖,而乙和丙都不能;乙能在Ⅱ中正常生长繁殖,甲、丙都不能。下列说法正确的是( )
粉状硫10g K2HPO44g FeSO40.5g 蔗糖10g (NH4)2SO40.4g H2O100ml MgSO49.25g CaCl20.5g
Ⅰ + + + + - + + +
Ⅱ + + + - + + + +
Ⅲ + + + + + + + +
A.甲、乙、丙都是异养微生物
B.甲、乙都是自养微生物、丙是异养微生物
C.甲 是异养微生物、乙是固氮微生物、丙是自养微生物
D.甲是固氮微生物、乙是自养微生物、丙是异养微生物
1.D 比较三种培养基,Ⅰ培养基中缺少氮源;Ⅱ培养基中缺少有机物。由此能推断甲是固氮微生物、乙是自养微生物、丙是异养微生物。
2.硝化细菌有碳源、氮源、能源依次是( )
A.葡萄糖、氨、葡萄糖 B.葡萄糖、铵、太阳能
C.二氧化碳、硝酸盐、化学能 D.二氧化碳、氨、太阳能
2.C 解此题从如下方面分析:第一,硝化细菌的同化作用类型为自养型,因而所需碳源不是现成有机物。而是无机物二氧化碳。第二,硝化细菌虽属于自养型生物,但不能利用光能,而是利用氧化氨释放的化学能将二氧化碳最终还原成为储存能量的有机物。第三,硝化细菌将氨氧化成硝酸盐,被根吸收。
3.在普通的锥形瓶中,加入含有酵母菌的葡萄糖溶液,如下图所示。则下列有关坐标图,不正确的是( )
3.B 在一个含有葡萄糖的锥形瓶中生长酵母菌是有规律,存在调整期、对数期、稳定期、衰亡期的变化,选项B描述中错误的。随着培养的进行,O2被不断的消耗,酒精不断生成;葡萄糖浓度不断下降;由于CO2的不断产生,溶液的pH值将不断变小。
4.某酒厂把糖化后的淀粉加入发酵罐,接种酵母菌后,酒精产量明显减少,检查结果为发酵罐密封不严,试分析反应的结果是( )
A.糖化淀粉消耗少 B.酵母菌量减少
C.CO2的释放量减少 D.酵母菌量、CO2的释放量和糖化淀粉的消耗量都增加
4.D 发酵罐密封不严,可使酵母菌进行有氧呼吸,酵母菌量大量增加,CO2的释放量和糖化淀粉的消耗量也都增加。
5.利用基因工程手段,已成功地培育出生产干扰素的酵母菌。某制药厂引入该酵母菌后进行生产研究。下表是在一固定容积的发酵罐内培养该酵母菌,并定时取样测定培养基的pH及菌体数量(万个/mL),几次取样结果见下表:
样品代号 a b c d e f g h
菌体数量 32 56 127 234 762 819 821 824
pH 6.0 4.7 5.9 4.9 5.7 5.1 5.3 5.6
由于取样时技术员的粗心,忘了标记取样的时间。下面对该表的叙述中不正确的是( )
A.取样次序:a→c→b→g→f→h→d→e
B.g样时次级代谢产物已有相当的积累
C.如果要扩大培养,可在c样时期选取菌种
D.d样时培养基中的养分几乎已被耗尽
5.A 根据菌体数量、pH的变化,a期为调整期,c期为对数期,e、g、h、f期为稳定期,d、b期为衰亡期,由此,可推断,A项是错误的。
6.以下能正确说明酶活性调节的是( )
A.只要一种代谢产物积累,酶活性就下降
B.代谢产物将使直接催化此化合物形成的酶活性下降
C.细胞通透性的改变可解除代谢产物对酶活性的抑制
D.控制生产条件是人们对酶活性调节的唯一手段
6.C 第一,酶活性调节主要是代谢过程中产生的物质与酶结合,使酶的结构变化而导致酶活性改变。因此,代谢产物将会影响酶的活性,但不一定是对直接形成此化合物的酶产生影响,而且也不一定是一种代谢产物积累,酶的活性就下降(如黄色短杆菌生产赖氨酸过程 );第二,微生物一般不会积累大量的代谢产物,生产中要积累代谢产物,可采取一定的手段改变细胞膜的透性,及时将代谢产物排出,减少对酶活性的抑制;第三,对酶活性调节的措施除控制生产条件外,还可改变微生物的遗传特性。
7.由硝酸铵、硝酸钾、磷酸二氢钾、氯化钙、一些微量元素和水按一定比例配成的营养液适合于培养( )
A、草履虫 B、绿藻 C、酵母菌 D、根尖生长点细胞
7.B 培养液中缺少有机物,不适于草履虫、酵母菌生长。根尖生长点细胞中无叶绿体,无法利用无机物合成有机物,也不能生长。
8.(多选)右图是青霉素生产中青霉菌在含有葡萄糖和乳糖的培养基中发酵代谢曲线,请据图分析以下正确的是( )
A.开始时,青霉菌只能利用葡萄糖,不能利用乳糖;只 有葡萄糖利用完毕后,青霉菌才开始利用乳糖
B.青霉菌分解葡萄糖的酶是组成酶,分解乳糖的酶是诱导酶
C.葡萄糖消耗完毕,乳糖分解的时期是青霉菌生长的稳定期,但其缓慢分解,不利于提高青霉素的产量
D.葡萄糖消耗完毕,青霉菌可利用乳糖,但乳糖缓慢分解,这样可延长稳定期,提高青霉素的产量
8.ABD 从图中曲线分析:刚开始时葡萄糖被不断地消耗;而乳糖几乎没有变化,而当葡萄糖被消耗完了以后,才开始利用乳糖,说明青霉菌分解葡萄糖的酶是组成酶,分解分解乳糖的酶是诱导酶。同时依据青霉菌的生长曲线分析:乳糖分解的时期是青霉菌生长的稳定期,而且是分解缓慢,这样可延长青霉菌的稳定期,提高青霉素的产量。
二、非选择题:
9、有一种能生产食品香料的细菌,其生长速率、代谢产物的产量与培养液中的温度、pH、溶氧量等关系如下图所示:
在生产实践中,人们设计了高效、自控、产品质量较稳定的两级连续培养装置,
回答有关问题:
(1)根据曲线图与甲装置的用途可知,甲装置内的温度、pH应分别调节为 。
A、33℃和4.3 B、33℃和5.5 C、37℃和5.5 D、37℃和4.3
(2)发酵过程中,通气装置控制阀应 。
(3)在生产实践中,当甲装置内的细菌处于___________期时,可让甲装置中的培养基大量流入乙装置,这样有利于乙装置中细菌较快进入____________期,达到缩短生产周期的目的。
(4)从培养液中提取食品香料的方法有: 。
A、过滤    B、蒸馏   C、萃取   D、沉淀       
(5)甲装置中,最初取样是每毫升10个细菌,培养一段时间后,再次取样是每毫升320个细菌,则细菌至少繁殖   代。            
(6)表解为该菌生产食品香料的代谢途径,若要大量合成食品香料,可采取的措施是:
Ⅰ.    
   。
Ⅱ.   

9、答案:(1)B   (2)关闭  (3)对数  稳定   甲装置流过来的培养液中细菌经过高速生长后,营养物质大量消耗,有害物质不断积累    (4) BC   (5)5  (6)对该菌进行诱变处理,选育出不能合成酶③的菌种(1分) 改变细胞膜通透性,使代谢产物迅速排到细胞外面
解析:本题考查的知识相当多,涉及到的知识点有:微生物的生长、代谢、发酵工程以及酶的活性调节和生产实际中的运用知识。(1)甲装置是扩大培养的过程,乙装置连续培养获取产品的过程。因此甲装置内的温度、pH应分别调节为33℃和5.5。(2)又根据代谢产物与溶氧量关系分析,溶氧量增加,代谢产物形成下降,因此在发酵过程中,应控制厌氧环境。(5)细菌的增殖方式是二分裂,最初取样是每毫升10个细菌,再次取样是每毫升320个=10×2n,n=5。(6)依据表解分析,当食品香料与物质G都过量时,可以抑制酶①的活性,进而影响到物质R的合成,影响到食品香料的合成,生产上可以解决的方法是:①对该菌进行诱变处理,选育出不能合成酶③的菌种②改变细胞膜通透性,使代谢产物迅速排到细胞外面。
专题四:生物学实验基础
一、选择题:
1.某学生将7%的尿素滴加在载玻片上的蚕豆叶表皮上,观察到植物细胞的质壁分离,2小时后再次观察时发现质壁分离的细胞找不到了。其可能的原因是( )
①错拿了对照样品 ②时间过长,细胞壁收缩
③溶质被缓慢吸收,使水分再度进入细胞 ④2小时后细胞可能死亡
A、①②③④ B、①②③ C、①③④ D、②④
1.C 尿素可通过自由扩散的形式进入到植物细胞液中,因此久置在尿素溶液中蚕豆叶表皮可发生质壁分离复原现象;当然本题中7%的尿素对植物来说,也是高浓度,可能会引起过量失水而死亡。
2.荷兰学者Erits Went于1928年把燕麦胚芽鞘尖端切下,放在琼脂薄片上,约1~2 h后移去胚芽鞘尖端,将琼脂小块放在去顶胚芽鞘一侧,然后置于黑暗条件下培养,胚芽鞘逐渐向放置琼脂小块的对侧弯曲生长如图,该实验结果不能直接证明的问题是 ( )
A.胚芽鞘顶端能产生影响生长的物质
B.影响生长的物质自顶端向下运输
C.该物质能促进胚芽鞘的生长
D.单向光刺激使该物质在胚芽鞘内呈不均匀分布
2.D 本实验在黑暗条件下进行的,故不能说明单向光刺激使该物质在胚芽鞘内呈不均匀分布。
3.有一种蓝色染色剂DCPIP(二氯酚靛酚),被还原后变为白色。将DCPIP加入下列哪组试管中,其颜色变化最大的是( )
A.叶绿体基质提取液,置于黑暗中 B.叶绿体提取液,置于光下
C.叶绿体提取液,置于黑暗中    D.叶绿体基质提取液,置于光下
3.B 应取叶绿体提取液并置于光下,可以进行光反应,产生[H]和ATP,其中[H]是强还原剂。
4.某同学欲在实验室研究碘对蛙胚发育的影响,得到A图所示甲、乙两条曲线,其中表示蝌蝌正常发育的是哪条曲线?在有关激素的调节机制中,B图所表示的S物质是( )
A.甲;甲状腺激素 B.乙;生长激素
C.甲;促甲状腺激素 D.乙;促甲状腺激素
4.D 蝌蚪是青蛙的幼体,在正常发育下,随着时间的推移,蝌蚪会逐渐发育成青蛙,因此,其身长是不会无限增加。S物质是由垂体分泌作用于甲状腺的,这种激素为促甲状腺激素。
5.(2005年上海市高考题)显微镜目镜为10×,物镜为10×,视野中被相连的64个分生组织细胞所充满。若物镜转换为40×后,则在视野中可检测到的分生组织细胞数为
A、2个 B、4个 C、8个 D、16个
5.B 目镜不变,物镜由原来10换成40,每个细胞长宽比原来各放大4倍,分生组织细胞呈正方形,因此面积比原来增加16倍。物镜由10换成40时,视野面积不变,所以转换镜头后,视野中见到细胞数为4个。
6.在“DNA粗提取与鉴定”的实验中,将提取获得的含DNA的粘稠物(还含有许多物质)分别处理如下:第一,放入0.14mol/L的NaCl溶液中,搅拌后过滤,得滤液A和粘稠物a。
第二,放入2mol/L的NaCl溶液中,搅拌后过滤,得滤液B和粘稠物b。
第三,放入冷却的95%的酒精溶液中,搅拌后过滤,得滤液C和粘稠物c。
以上过程获得的滤液和粘稠物质中,因含DNA少而可以丢弃的是( )
A.A、b、C B.a、B、c C.a、b、c D.A、B、C
6.B 在不同浓度的NaCl溶液中,DNA溶解度不同,0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最小,DNA析出,呈丝状物,过滤后存在于黏稠物中;在2mol/L的NaCl溶液中溶解度最大,此时DNA呈溶解状态,过滤后存在于滤液中;冷却的95%酒精溶液可使DNA分子凝集,因此在冷却的95%的酒精溶液中DNA分子便凝集成丝状物,过滤后,存在于黏稠物中。
7.(多选)下列关于种群密度调查的叙述,合理的是( )
A.宜选择蔓生或丛生的单子叶植物作为调查对象
B.不宜用样方法调查活动能力强的动物的种群密度
C.取样的关键是要做到随机取样
D.种群密度能准确反映种群数量的变化趋势
7.BC 动物种群密度的取样调查法一般采用标志重捕法。而且种群密度反映的也是一定时间内,单位空间内某种群的个体数量。随着时间的推移,同一物种的种群密度也不是固定不变的,所以也无法反映种群数量的变化趋势。
8.(多选)下图表示从血液中制备核糖体的大致过程,对该过程的叙述中,合理的是( )
A.步骤①加入14C氨基酸的目的是为了在步骤⑤中检测核糖体
B.步骤②的目的是破坏细胞膜
C.步骤③、④的目的是分离细胞器或细胞结构
D.该过程运用了渗透作用原理、同位素示踪法、离心法、层析法
8.ABC 该提取过程中运用了渗透作用原理、同位素示踪法、离心法,但没有用到层析法。
二、非选择题:
9、以下分别是探索温度、反应物浓度、pH对淀粉酶催化作用的实验结果图示。
(1)探索温度对酶活性影响最合理的实验步骤是(  )
①取3支试管,编号并分别注入2mL淀粉液 ②向各试管注入1mL淀粉酶溶液 ③向各试管滴一滴碘液 ④将3支试管分别放在60℃的热水、沸水和冰块中保持5min ⑤观察实验现象
  A.①②④③⑤ B.①③②④⑤ C.①③④②⑤ D.①④②③⑤
(2)图B中,反应物达到某一浓度时,反应速度不再上升,原因是:_____________________________________________________________。若检验本实验的生成物,应选用的试剂是________________。
(3)图C曲线的变化表示酶活性与pH的关系是:__________________________ _
________________________________________________________________。
(4)下图是测量过氧化氢酶与过氧化氢反应放出的实验装置。水槽内注有清水,倒置的量筒内也充满了清水。实验步骤如下:
①将4片圆形小滤纸片在肝脏研磨液浸泡后取出,贴在反应小室上侧的内壁,并向小室内加入10mL3%溶液(如图A);②将反应小室旋转180度,呈图B所示状态;③每隔30秒读取并记录量筒中水面的刻度,共进行5分钟.④除了将圆形小滤纸片的数量改成2片,重复前面步骤。请回答:
a 该实验探究的问题是:____________________与酶促反应速度的关系。
b 实验材料选择中应注意的是 ;
原因是 。
答案(1)D (2)受反应液中酶浓度的限制(其它类似的表述亦可);斐林试剂
(3)在一定的pH范围内,随着pH值增大,酶的活性增强;在pH 5.5~7.5范围内(或6.5),淀粉酶的活性最高;超过最适pH值,随着pH值增大,酶的活性下降(答案应针对三段的变化分别表述,表述不全不得分)
(4)a酶浓度 b使用新鲜肝脏研磨液;新鲜肝脏研磨液中过氧化氢酶活性高     
解析:本题是一条高考题的改编题,也是书本实验的延伸。酶的催化作用需要适宜的条件: 酶的催化活性与温度、pH值有着密切的关系。一般情况下,在接近生物体温的中性环境下酶的活性较高(最适温度或最适pH值),这一性质也是由蛋白质的特性所决定的;高温、强酸和强碱都会使蛋白质变性,从而使酶失去活性;低温可酶的活性明显降低,但酶分子结构没有被破坏,酶的活性在适宜的温度下可以恢复。(1)探索温度对酶活性影响的实验,这个实验的关键是:加入淀粉酶溶液前必须控制好各自的温度,否则会导致实验的失败。(4)题中变量比较隐含,其实就是:圆形小滤纸片的数量由4片改成2片,说明酶的浓度发生改变,而出现的不同实验结果。
专题五:生物学探究性实验与研究性学习
一、选择题:
1.假定在一个能维持平衡的密闭生态瓶中,有一条鱼,一株水草和一只田螺,如果把鱼去掉,下列情况最先发生的是( )
A.光合作用加快 B.水的酸性增加 C.植物会死掉 D.水中氧气浓度增加
1.D 密闭且维持平衡的生态瓶,说明其生物类型合理。生态系统中,物质循环和能量流动保持稳定。人为去掉鱼(消费者),就会破坏该生态瓶中的食物链,水生植物个体会由于消费者鱼的除去而增多,从而产生更多O2,所以会使水中氧气浓度增加,但并非会使光合作用强度加快。
2.调查某草原田鼠数量时,在设置1公顷的调查区内,放置100个捕鼠笼,进行标志重捕法。要使上面所计算的种群个体总数和实际相符,理论上在调查期必须满足的两个条件是( )
① 有较多个体迁出调查区 ② 调查区内没有较多个体死亡
③ 调查区内没有较多个体出生 ④ 有较多个体迁入调查区
A.①④ B.②③ C.①③ D.①②③④
2.B 对动物种群密度的取样调查中,常常采用标志重捕法,但一般要求调查区内没有较多的个体出生或死亡。
3.设计实验探究元素X是否属于必需矿质元素,某同学的构思大致如下:
本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照,以及乙组中实验前(无X元素)与实验后(有X元素)之间的自身对照,其中属于对照组的分别是
A.甲组、实验前 B.甲组、实验后 C.乙组、实验前 D.乙组、实验后
3.A 作为空白对照通常将处于正常情况下的对象组称为对照组,故甲组为对照组。自身对照是指对照和实验在同一研究对象上进行,是实验前后之间的对照。实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化为实验组。
4.如图显示一研究外界刺激对根生长反应的实验装置,斜置的铁丝网上垫一层棉絮,下端浸入水中。请根据萌发种子所受外界刺激的作用,分析以下哪种情况较可能是其生长状况( )
A. 引力的作用使根向下生长
A. 水分的刺激使根向上弯曲生长
A. 地心引力首先使根向下生长,继而棉絮中的水分使根向上生长
A. 地心引力与水的刺激抵消,根停止生长
4.C 地心引力、水都是单一方向的刺激,可引起植物向性运动,因此,符合其生长状况应是B项。
5.某种鸟类在营巢时,若发现巢内有破蛋,会将蛋壳远远弃置于巢外。为了解此种行
为是否与巢的安全有关,科学家将蛋放于野地上,在其旁放置蛋壳,观察其被天敌吃掉的比率,下表为实验结果:
蛋壳与蛋的距离和天敌(乌鸦)吃蛋的比率
蛋壳与蛋的距离(cm) 被乌鸦吃掉的蛋(颗数) 没有被乌鸦吃掉的蛋(颗数) 被吃掉的比率(%)
15 63 87 42
100 48 102 32
200 32 118 21
根据表中的数据所作的推论,正确的是( )
A.蛋与蛋壳的距离不影响天敌吃蛋的比率
B.蛋壳离蛋越远,越可防止细菌滋生,降低蛋被感染的机会
C.蛋壳有助于天敌发现蛋,增大了蛋被吃掉的机会
D.蛋壳离蛋越远,蛋被天敌吃掉的机会越大
5.C 本题考查对实验数据的理解和结果的推断能力。从实验数据来看,蛋壳离蛋越近,蛋被天敌吃掉的机会越大。
6. 种群密度的取样调查方法很多,某同学采用样方法对一种植物进行计数,下面是其中一个样方中该植物的分布情况(注:图中黑点表示该种植物),对该样方中该种植物进行计数时,应记录的数目是( )
A.5个 B.7个
C.8个 D.11个
6.C 计数时,若有植物正好长在边界线上的,只计样方相邻两条边上的个体。
7.在右图所示的玻璃容器中,注入一定浓度的NaHCO3溶液并投入少量的新鲜绿叶碎片,密闭后,设法减小液面上方的气体压强,会看到叶片沉入水中。然后再用光照射容器,又会发现叶片重新浮出液面。光照后叶片重新浮出液面的原因是 ( )
A.叶片吸水膨胀,密度减小的缘故
B.溶液内产生的CO2大量附着在叶面上的缘故
C.叶片进行光合作用所产生的O2附着在叶面上的缘故
D.NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大的缘故
7.C NaHCO3溶液可提供新鲜叶片的碳源,在光照射下,可进行光合作用产生O2附着叶面上,使叶片上浮。
8.(多选)为了解某种特定激素对小龙虾行为反应的影响,下列正确的操作是 ( )
A.将小龙虾按性别分成两组,雄性组注射该激素,雌性组作为对照
B.随机分配小龙虾到实验组和对照组,使两组的性别比例大体一致
C.实验组注射特定激素,对照组在相同部位注射等量的激素溶液的溶剂
D.实验组与对照组应置于相同环境下饲养
8.BCD 对照组与实验组应随机分配,并保证每组的形态、大小大体一致,而且培养条件也应相同。实验变量必须是单一变量,本题中特定激素是变量,而其溶剂不应成变量,因此,对照组应在相同部位注射等量的激素溶液的溶剂,以排除溶剂对实验产生的干扰。
二、非选择题:
9、禽流感是禽流行感冒的简称,它是一种由甲型流感病毒的一种亚型(也称禽流感病毒)引起的传染性疾病,按病原体(禽流感病毒)类型的不同,禽流感可分为高致病性、低致病性和非致病性禽流感三大类。高致病性禽流感最为严重,发病率和死亡率均高,感染的鸡群常常“全军覆没”。禽流感主要在鸟类中间传播,偶可感染至人。它的变异能力极强,有可能出现禽流感病毒和人流感病毒的混合病毒,不仅能感染人,而且可实现人与人之间的传染,从而出现人流感疫情。专家指出禽流感病毒低温条件下抵抗能力较强,可存活30多天,但在60℃的环境下约5分钟就会死亡。
(1)更好的做好禽流感的防治工作,某科研小组对禽流感病毒遗传物质进行了如下实验:
实验目的:探究禽流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。
材料用具:显微注射器、禽流感病毒的核酸提取物、DNA酶、RNA酶。
实验步骤:
第一步:取等量活鸡胚二组,用显微注射技术,分别向二组活鸡胚中注射有关物质。
第二步: 在适宜条件下培养。
第三步:分别从培养后的鸡胚中抽取样品,检测是否产生禽流感病毒。
请你根据以上材料,完成表格: 表2-3-3
注射的物质 实验现象预测(有无禽流感病毒产生) 相关判断(禽流感病毒的遗传物质)
第一组 如果 如果 则 是遗传物质则 是遗传物质
第二组 如果 如果 则 是遗传物质则 是遗传物质
(2)科研小组经多次实验,最后确定禽流感病毒的遗传物质是RNA。请根据这一结论及前面材料,回答下列问题:
①为什么禽流感病毒低温条件下抵抗力较强,但在60℃环境下约5分钟就会死亡?

②禽流感病毒的变异能力强的原因是 。
③禽流感病毒在宿主细胞内进行遗传信息表达的过程可概括为(用文字和箭头表):

(3)对家禽注射禽流感疫苗(灭活的禽流感病毒),在较长的一段时间后还能有效地预防家禽患禽流感,为什么?请加以解释 。
答案(1)
注射的物质 实验现象预测(有无禽流感病毒产生) 相关判断(禽流感病毒的遗传物质)
第一组 核酸提取物+DNA酶 如果 有 如果 无 则 RNA 是遗传物质则 DNA 是遗传物质
第二组 核酸提取物+RNA酶 如果 有 如果 无 则 RNA 是遗传物质则 DNA是遗传物质
(2)①低温下酶活性仅是降低,而高温则使酶失活 ②遗传物质是单链RNA,稳定性差,突变率高
③RNA DNA mRNA 蛋白质
(3)①灭活的禽流感病毒注入鸡体内,通过一系列的免疫反应形成记忆B细胞和记忆T细胞;
②若禽流感病毒侵入鸡体内,记忆B细胞和记忆T细胞会迅速增殖、分化形成大量的效应B细胞和效应T细胞
③效应B细胞能产生抗体,通过体液免疫的作用,消灭分布在内环境中的禽流感病毒;
④禽流感病毒侵入体内细胞,效应T细胞及其所释放的淋巴因子通过细胞免疫的作用予以彻底消灭。因此,在较长的一段时间后能在效地预防家禽禽流感。
解析 本题解题的关键是对DNA酶和RNA酶这两种酶作用的理解和应用。DNA酶的作用是催化降解DNA,RNA酶的作用是催化降解RNA,这两种酶并不是聚合酶。第2小题考查的是有关遗传变异方面的知识点,除了禽流感病毒的变异能力强的原因是遗传物质是单链RNA,稳定性差,突变率高这点以外,其余的都属于生物学基本常识。第3小题结合了免疫学的内容,综合考查学生对细胞免疫和体液免疫过程的掌握程度,也属于基本概念题型。
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复习策略
一、近几年高考对遗传规律的考查主要集中在:(1)纯合体、杂合体、测交、基因型、表现型等基本概念的理解与运用;(2)根据亲(子)代的基因型或表现型比例推子(亲)代的基因型或表现型比例;(3)多对相对性状遗传时产生特殊配子的概率;(4)遗传图谱的分析与判定;(5)遗传概率的计算;(6)育种的相关知识。其中基因的自由组合规律的运用是高考命题的热点,预测2006年高考中这部分内容还会以综合题的形式出现,如基因自由规律可与伴性遗传的综合;杂交育种与单倍体育种和人工诱导多倍体的综合;基因型与生物进化中的基因频率以及与细胞质遗传、减数分裂等知识综合。同时考题的赋分在这部分也将较以往又所增加。
二、应对复习策略
1、理解遗传的基本规律的实质
(1)遗传的基本规律是通过研究性状的传递规律推知的基因的遗传规律。基因的分离定律在实践上为基因的自由组合定律提供了科学的步骤、方法、经验,理论上为自由组合定律奠定了基础。两大遗传定律都研究的是核内染色体上基因在减数分裂时的行为规律,因此只表现为核遗传现象,所以不论正交、反交其结果是相同的。正反交结果不同,则属于细胞质遗传,由细胞质基因控制。细胞质遗传物质的分配是随机的,因此不符合两大定律,它有母系遗传的现象,其原因是受精卵的细胞质主要来自卵细胞。
(2)两大定律中所说的基因分离和自由组合都发生在减数第一次分裂后期,同源染色体上等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合的现象,表现了特定的遗传现象。
(3)伴性遗传是指某些性状的遗传与性别相关联,其遗传特点也是遵循遗传基本规律的,只是在遗传中又表现出与生物的性别有关的特殊现象(这与性染色体上基因有关的)。单独性染色体上的基因遗传可用基因分离规律分析解题;性染色体上的基因与常染色体上的基因在遗传时可用自由组合定律分析、解题。
2、重视遗传基本规律的有关知识的整合
(1)相近概念比较
①性状—相对性状—显性性状—隐性性状—性状分离
性状:是指生物体的形态特征和生理特征的总称。如豌豆的茎、花、叶等七对性状。但注意能构成豌豆的相对性状也远不只这七种,只是这七对相对性状较容易区分,属于完全显性遗传,被孟德尔选中来完成杂交试验。同时观察这七对性状的遗传变化,选择的子代数是有区别的,有的在F1代即能反映,有的则在F2代才能反映出来。如种子的形状、子叶的颜色等在F1代就能反映,但种皮的颜色、豆荚的形状与颜色,则不能在F1代反映出来,因为豆荚是由子房壁发育而来的,而构成子房壁的遗传物质就是母本植株的遗传物质,其性状完全等同于母本性状,因此F1代所反映的只能是母本植株性状,只有在F2代才能体现出遗传变化的结果。
相对性状:是指同种生物同一性状的不同表现类型。如豌豆的花中有开紫色的、也有开白花的,那么紫色与白色就是一对相对性状。确定一对相对性状的显隐性关系是解遗传题的基础,所以一定要正确理解和掌握这对概念。具有一对相对性状的两个亲本杂交,在杂种子一代中显现出来的性状叫显性性状(显性),在杂种子一代中未显现出来的性状叫隐性性状(隐性)。如把红花豌豆与白花豌豆杂交,子一代全部是红花豌豆,就把红花称显性,白花称隐性。
性状分离:是指杂种的自交后代中,呈现不同性状的现象。杂交:基因型不同的生物体间相互交配的过程。
②基因—显性基因—隐性基因—等位基因—相同基因
这组概念中等位基因与相同基因要认真区分:等位基因是指一对同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因。如控制豌豆高茎和矮茎这对相对性状的一对Dd基因,称等位基因。D、D或d、d它们只是一对相同的基因,不能称等位基因。等位基因在体细胞内成对存在,在配子中只有一对等位基因中的一个。一对等位基因分别位于同源染色体的两条染色体上,所以具有相对的独立性,它的行为与同源染色体的行为一致。
③杂交—自交—回交—测交—正交—反交
杂交:基因型不同的生物体间相互交配的过程。
自交:基因型相同的生物体间相互交配,植物体中指自花受粉和雌雄异花的同株受粉。自交是获得纯系的一种方法。
回交:杂交得到的杂种一代与亲本中的父方或母方进行杂交的方式。
测交:让杂种第一代与隐性个体杂交,用来测定F1基因型。
正交与反交:若甲♂×乙♀为正交方式,则乙♂×甲♀就是反交。若正交与反交的结果不同,则与此相关的基因不在细胞核中,而在细胞质中。
④纯合体—杂合体
由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体,叫纯合子(纯合体),如DD和dd的植株。由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体,叫做杂合子(杂合体),如Dd的植株。纯合子能稳定遗传,后代不发生性状分离;杂合子不能稳定遗传,后代往往会发生性状分离。
⑤基因型—表现型
基因型是生物个体内部遗传物质单位——基因的组成,如高茎豌豆的基因型有DD和Dd两种,矮茎豌豆的基因型只有dd一种。表现型是生物个体表现出来的性状,如豌豆的高茎与矮茎。两者之间的关系:基因型是内在因素,表现型是表现形式。表现型相同,基因型可以相同,也可以不同。基因型相同,表现型一般相同,但不能绝对化。表现型虽然受基因型控制但还要受到外界环境条件甚至内部生理因素的影响。如大豆种子在遮光条件下萌发,子叶是黄色的,但在光照条件下,子叶却呈绿色。所以表现型是基因型与外界环境条件、内部生理因素相互作用的结果。另外,基因型通常用字母表示;而表现型通常用文字描述。
(2) 有关解题的符号表示
符号 P × F1 Fn ♀ ♂
含义 亲本 杂交 自交 子一代 子n代 雌性 雄性
(3)减数分裂与遗传的关系
①遗传规律是指基因在上下代之间的传递规律。
②从细胞水平上看,遗传规律发生在配子形成过程中(减数分裂)。
③减数第一次分裂后期同源染色体彼此分离导致等位基因的分离,这是基因分离规律的细胞学基础,其结果使配子中含有每对等位基因中的一个。
④减数第一次分裂的后期,非同源染色体发生自由组合,导致非同源染色体上的非等位基因也自由组合,这是基因自由组合规律的细胞学基础,其结果形成不同基因组合的配子。
⑤经过减数分裂所形成的配子中的染色体数目比原始生殖细胞减少了一半(2nn),没有同源染色体,也就不存在等位基因了(同染多倍体生物例外)。
⑥经过受精作用形成的合子,以及由合子发育成的新个体的所有体细胞中,染色体数又恢复到亲本体细胞中染色体数目(n2n),有了同源染色体,也就会有等位基因或成对的基因了。
⑦子代基因型中的每对基因(包括等位基因)都分别来源双亲。
⑧遗传规律尽管发生在配子形成过程中,但必须通过子代的个体发育由性状表现出来。
(4)伴X隐性遗传的特征
①交叉遗传(隔代遗传)即:男性患者只会把色盲基因传给其女儿,再由女儿传给他的外孙。
② 患者男性多于女性(据统计我国色盲男性为7%,女性仅为0.5%)。
当然,伴性遗传还包括:伴X显性遗传、伴Y遗传等,它们也有各自不同的特征,如伴X显性遗传通常是女性患者远多于男性;伴Y遗传,通常只有男性是患者等特征。
(5)n对等位基因的遗传分析(理论数字,遗传中完全遵循遗传平衡原理)
F1等位基因对数 形成的配子类型数 F1雌雄配子组合数 F2基因型数 显性完全时F2表现型数 F2表现型分离比
123↓n 22223↓2n 44243↓4n 33233↓3n 22223↓2n 3:1(3:1)2(3:1)3↓(3:1)n
三、掌握运用遗传规律解题的一般方法。具体见解题技巧。
解题技巧
一、、基因分离定律的解题思路:
(1)显、隐性形状的判断
在遗传应用题中,首先应判断性状的显、隐性,可依据以下三点进行:①依据显、隐性形状的概念;②自交后代发生了性状分离的生物个体所表现出来的性状为显性性状;
③表现型相同的亲本杂交,子代中出现了不同表现型,则亲本表现出的为显性性状。
(2)基因型的判定
基因型的判定有以下几种情况:①隐性个体,基因型肯定是隐性纯合体,即aa;显性个体,至少有一个显性基因,另一个不确定,即AA或Aa。
②自交后代性状分离,双亲是杂合体,基因型为Aa×Aa;自交后代不发生性状分离,双亲是纯合体,基因型为AA或aa;
③测交后代性状不分离,被测是纯合体,测交后代性状分离,被测是杂合体;
④双亲均为显性,杂交后代中有隐性个体出现,双亲一定是杂合子Aa×Aa;双亲均为显性,杂交后代仍为显性,亲本之一为显性纯合子AA,另一方为AA或Aa。
(3)分离定律的习题主要有三类:一类是正推类型(已知双亲的基因型或表现型,推后代的基因型或表现型及比例),此类型比较简单。二是逆推类型(根据后代的表现型或基因型推双亲的基因型),这类题最多见也较复杂。三类是有关概率的计算。
A、逆推类型举例:
方法一:隐性纯合突破法(也称填充法):
原理:后代中有隐性个体出现,则双亲中一定都有一个隐性基因。
步骤:①列框架图;②写出已知的隐性个体的基因型和可知的显性基因;③据图推导。
举例:绵羊的白色由显性基因(B)控制,黑色由隐性基因(b)控制。现有一只白色公羊与一只白色母羊,生了一只黑色小羊。试问:公羊和母羊的基因型分别是什么 它们生的那只小羊又是什么基因型
过程:①根据题意列出遗传图式并写出已知的隐性个体的基因型和可知的显性基因:
因为白色(B)为显性,黑色(b)为隐性。双亲为白羊,生下一只黑色小羊,根据此条件列出遗传图式:
P B × B

F1 bb
②从遗传图式中出现的隐性纯合子突破:
因为子代为黑色小羊,基因型为bb,它是由精子和卵细胞受精后发育形成的,所以双亲中都有一个b基因,因此双亲基因型均为Bb。
方法二:根据后代分离比解题
①若后代性状分离比为显性:隐性=3;1,则双亲一定是杂合子(Bb)。即Bb×Bb → 3B :lbb。
②若后代性状分离比为显性;隐性=1:1,则双亲一定是测交类型。即Bb×bb → 1Bb:lbb。
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BB×BB或BB×Bb或BB×bb。
B、有关概率(可能性)计算
原理:1、乘法定律:当两个互不影响的独立事件同时或相继出现时,其概率是它们各自概率的乘积。
2、加法定律:当一个事件出现时,另一个事件就被排除,这样的两个事件为互斥事件,这种互斥事件出现的概率是它们各自概率之和。
上述借用数学中的加法和乘法原理来进行遗传分析的方法,简称为加乘法。概括地说,需分步考虑的应用乘法,需分类考虑的应用加法。
要点:①对于已经确定的个体,其概率为100%;②注意题中或图中概率范围的变化。
方法:①明确所求个体的代数和可能的基因型。
②明确形成所求个体的父本、母本的基因型和概率,有必要可再向上一代推导。
③依据乘法定律或加法定律来计算。
举例:某单基因遗传病系谱图,致病基因为A或a,请计算Ⅲ-2与一携带致病基因的女子结婚,生育出患病女孩的概率为 。
①本题所求出生的是患病女孩的概率,是aa的概率?
②此女孩的父母从题中分析:母亲肯定是Aa,概率为1;父亲是正常的(AA或Aa),对其概率分析:如果是AA,后代不可能是患病女孩;只有是Aa,后代才会出现患病女孩,Aa的概率是多少呢?应该推算Ⅱ2×Ⅱ3→Ⅲ1+Ⅲ2这一世代,这个世代中已明确Ⅲ1是aa;则Ⅱ2、Ⅱ3肯定是Aa,由此可以计算出Ⅲ2是Aa的概率是2/3。
③依据乘法定律来计算:2/3×1/4×1/2=1/12。
二、基因自由规律的解题思路:
(1)有关解题技巧的点拨
①配子的形成种类
AABb→1×2=2种(遵循两对基因中先分析一对基因的原则) AaBb→2×2=4种;
AaBBCcdd→2×1×2×1=4种。
②后代基因型和表现型的简单估算
AABb×AaBb→基因型:2×3=6种,表现型:1×2=2种(遵循两对基因中先分析一对基因的原则)
AaBb×AaBb→基因型:3×3=9种,表现型:2×2=4种;
AabbCc×aaBbCc→基因型:2×2×3=12种,表现型:2×2×2=8种。
(2)自由组合定律的习题类型:
A、亲代推子代的基因型和表现型
方法一:图解推理法(或称棋盘法):
举例: 亲本为AABB ×aabb,分析子一代及子一代自交形成F2个体中的表现型和基因型。


方法二:分枝法
举例: AABb×aaBb形成后代的基因型和表现型。
B、子代推亲代的基因型和表现型
方法一:隐性纯合突破法(也称填充法)
具体解法:同分离规律的介绍,要点是两对等位基因遗传中先分析其中的一对等位基因的遗传。
方法二:根据后代分离比解题(也称特征比例法)
9:3:3:1→AaBb×AaBb 1:1:1:1→AaBb×aabb
C、有关概率计算
①筛选法:
列出所有个体的基因型或表现型及比例,筛选出符合题意的基因型或表现型,直接计算出概率。两对或两对以上的遗传概率计算,此法也较常用。
②运用乘法定律或加法定律计算:
方法同分离规律的运用介绍,要点:从两对中先分析其中一对。
三、伴性遗传的习题类型及解题技巧:
本部分的解题的方法同上述分离定律、自由组合定律中介绍相一致,在解题时,单对基因的遗传可用基因分离定律来解题;二对或二对以上(分别位于不同对同源染色体上)可用自由组合定律来解题。解题中唯一多增加分析性别这种性状。建议:解题时,还是坚持两对等位基因遗传中先分析其中的一对等位基因的遗传原则解题。
四、有关遗传图谱类的解题分析:
(1)首先,判断遗传方式,是显性遗传还是隐性遗传,是伴性遗传还是常染色体遗传。
①判断显隐性:显性遗传在代与代之间有连续性,子代中有患者,则双亲中必有患者,且后代发病率较高(至少为1/2),(注意若是独生子女,则看不出发病率;若都是患者,也可能是隐性遗传)。
②隐性遗传:不具备这样的特点。
(2)基因定位
确定控制该性状的基因是位于常染色体上,还是位于X染色体上或Y染色体上,即判断遗传方式是否与性别有关。
①Y染色体遗传有传男不传女的特点,最好判断。
②X染色体隐性遗传的特点:男性患者多于女性患者,交叉隔代遗传,母亲是患者,则儿子全部是患者;女儿是患者,则其父一定是患者。
③X染色体显性遗传的特点:女性患者多于男性患者,代代交叉遗传,父亲是患者,则女儿全部是患者;儿子是患者,则其母一定是患者。
④常染色体遗传:没有交叉遗传和发病率不均衡的特点。
(3)确定有关个体基因型。能确定的先确定下来,如表现型是隐性性状,则基因型肯定是由两个隐性基因组成;如表现型是显性性状,则基因型中至少有一个显性基因,另一个再根据前后代隐性个体的基因型来推断。
(4)根据基因型和有关遗传规律计算,分析解决问题。
一对相对性状遗传要注意的是,不要见到有男女性别出现,就误认为是伴性遗传。对常染色体遗传要注意“生一患病女孩的机率”与“生一女孩患病的机率”的区别,前者要考虑患病的机率和生女孩的机率(1/2),后者只要考虑患病的机率,因为女孩已经成为事实。若某一显性个体的父母均为显性,而兄弟姐妹中有隐性个体出现,则该显性个体为杂合体的机率为2/3。二对相对性状遗传的概率计算,一般先根据表现型确定基因型,然后按分离规律分别计算每对等位基因的遗传概率,最后按统计学的加法或乘法定律算出两

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