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代谢、微生物与发酵工程
一 专题知识平台
　　 　　 　　 　　
　　二 高考热点聚焦
　　新陈代谢作为生命活动的基本形式，既涉及生物体上众多的结构，又以各项生理活动互相联系的形式而展开，为历年高考必考内容。命题一般围绕两个方面的内容展开。其一是绿色植物的新陈代谢，多以光合作用与呼吸作用的关系为例，考查两项生理作用的过程、产物、影响因素及彼此的制约关系，通过实验数据、图表及条件变化，考查学生分析现象抓住本质的能力。其二是动物的新陈代谢，以及对酶的性质、条件变化为考查点的出题方式，且以综合实验题居多，并有从定性分析到定量分析计算各生理作用产物的趋向。
　　这部分内容从高考的总体趋势上说，加大了分析难度，并注重了实验推理特点的考查，以实验数据、图表等形式综合考察学生的辩证思维能力、分析说明能力以及图文转化等多项能力。
　　三 重难点知识整合
　　（一）把握绿色植物新陈代谢的内在联系
　　1.水分代谢为光合作用提供反应物和反应介质，充分吸水能维持植物枝叶充分伸展，以利接受更多的光照。水分代谢与矿质代谢相对独立，前者为后者提供良好的溶剂有助离子的运输，而后者可能通过改变浓度差而影响水分的代谢等。
　　2.水分代谢为呼吸作用提供反应物和反应介质；呼吸作用通过维持细胞的活性而影响水分代谢的总体强度，还可以影响矿质代谢而间接作用于水分代谢。
　　3.矿质代谢为光合作用提供必需的N、P、Mg等矿质元素，光合作用又为矿质代谢提供需要的有机物等条件。光合作用为呼吸作用提供O2、有机物和能量，而呼吸作用又为光合作用提供C02等原料及C3、C5，等可能的中间产物。
　　（二）要掌握能量代谢中各能源物质之间的关系和人体内的三大供能系统
　　1.生物体的根本(最终)能源是太阳能；三大能源物质是糖类、脂肪、蛋白质；主要供能物质是糖类；主要的储能物质是脂肪；主要的高能物质有ATP、磷酸肌酸；直接能源物质是ATP。这些能源物质的关系可概括为右图：
　　
2．ATP是直接的供能物质，人体内ATP的再生途径如下图所示：
①在 100米赛跑时，由ATP—　　
Pi肌酸供能系统供能，维持时间约为20—25秒；
　　②在400米—800米跑时，Pi肌酸供能不够，但有氧呼吸尚未达到峰值，主要靠无氧呼吸供能；
　　③在马拉松长跑过程中，由无氧呼吸产生了大量乳酸，内环境pH下降，无氧呼吸减弱，但前两个供能系统供能时产生了大量的ADP和消耗掉[H]后形成的NADP+，对有氧呼吸具有强烈的促进作用，使得有氧呼吸速率提高，产生大量的ATP。
　　（三）从光合作用和呼吸作用角度分析物质循环和能量流动
　　在光照时，通过气体代谢特点或有机物积累，计算绿色植物光合作用相对强度，“ ”比“ → ”含量多。
　　（1）物质循环
　　 　　 　　 　　
　 （四）注重对影响光合作用速率因素的分析和应用
因 素 对光合作用的影响 应 用
单 因 子 影 响 光 光 照 强 度 （1）一般情况下，光合作用与光照强度呈正相关，光照强度在光补偿点以上，植物才能正常生长。
（2）光照强度达到一定程度(光合作用的饱和点)，光合作用速率不再增加。 （1）阴生植物的光补偿点和光饱和点较低，注重间作套种，合理采伐；
（2）适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长，封行过早；
（3）合理密植，增加光合作用面积；
（4）注重轮作，延长光合作用时间；
（5）注重处理营养生长。
波 长
通常情况下，在红光下光合作用最快，蓝紫光次之，绿光最差，但白光最理想。
光 照 面 积 （1）一般情况下，光合作用实际量与叶面积呈正相关；
（2）当达到面积饱和点后，因很多叶被挡在光补偿点以下，光合作用不再增加，但呼吸加强，因此干物质的积累量不断降低。
温度 温度低，酶促反应慢，光合速率低。随温度 升高、光合速率加快，温度过高时会影响酶的活性，光合速率降低。 温室栽培时，冬天适当升温，夏天适当降温；白天升至光合最适温度，晚上降低室温，减慢呼吸，积累有机物。
叶龄 （1）幼叶不断生长，叶面积不断增大，叶绿体 (素)不断增加，光合速率不断加快；
（2）壮叶光合速率不断加快；
（3）枣叶内叶绿体被破坏，光合速率减慢。 农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶，降低呼吸消耗有机物
CO2、水和矿质元素 C02和水是光合作用的原料，矿质元素直接或间接影响光合作用，在一定范围内CO2、H2O和矿质元素越多，光合作用速率越快，但当达到各自的饱和值时，就不再增加
多因子 影响 综合调整各因子，设法使光合速率达到最大值 温室栽培时，把光、温、 CO2、H2O、矿质元素调整到最适量的范围，让光合作用达到最佳效果。
　　 （五）学会从反应的实质上确定微生物的代谢类型
　　1．确定代谢类型的标准
标 准 确 定
自养型与异养型 是否依赖外界有机碳源 是——自养型 否——异养型
光能型与化能型 转变成自身物质的能源 利用光能——光能型
利用化学能——化能型
需氧型、厌氧型 与兼性厌氧型 有机物分解时是否有氧的参与 是——需氧型 否——厌氧型
有氧／无氧均可——兼性厌氧型
2．分类说明
　　I类：红螺菌的同化反应式
　　
2(CH3)2CHOH+CO2 2CH3COCH3+[CH2O]+H2O
　从上述反应式分析红螺菌光合作用绿色植物的异同点：
　　相同点：（ 1）所需能源均为光能；（2）所需碳源是C02中的碳，可确定为自养型。
　　不同点：（ 1）它能利用有机物中的碳源，可确定为异养型；（2）供 H 体不是 H20 ，而是 （ CH3）CHOH ，所以产物中无 O2 ，因此异化作用为厌养。
　　Ⅱ类；硝化细菌的同化作用过程 从反应式可以看出硝化细菌所需能源为氧化无机物的化学能，不是光能，其余的与绿色植物相似，故代谢类型为化能自养型。
　Ⅲ类：绿硫细菌同化作用过程
　　
2H2S+C02 (CH20)+2S+O2↑
从反应式可推知绿硫细菌所需能源为光能 (近红外光)主要的供氢气体不是 H20 ，而是 H2S ，所以产物中无 O2 ，故其代谢类型为光能自养型。
　　可见红螺菌是一种从光能异养型向光能自养型进化的过渡类型，除此以外氢细菌为兼性自养型；酵母菌为兼性厌氧型，均为过渡类型。
　　值得一提的是： 地球上确实存在自养厌氧型生物，如红硫细菌科的细菌，它们的细胞不存在叶绿体，但具有载色体，类似叶绿体中的类囊体，含有细菌叶绿素和类胡萝卜素，在光下这类细菌利用硫化氢等作还原剂，把C02 还原为有机物，属自养型生物；但这类细菌只进行无氧呼吸，因此属于厌氧型生物。
　　(六)三大营养物质的代谢及其与人体健康之间的关系
　　1．细胞中各种物质代谢的相互关系
　　（1）分解代谢的全过程：①首先大分子降解为组成它们的单体分子，如多糖降解为葡萄糖或五碳糖；脂肪降解为甘油和脂肪酸；蛋白质降解为氨基酸；②第二阶段的多种分子转化成较少种类的更小分子；③第三阶段通过共同的代谢途径最后氧化成CO2和H2O。
　　（2）合成代谢的全过程，与分解代谢正好相反，以蛋白质为例：①最简单的前身小分子；②由前身小分子转化成氨基酸；③氨基酸合成肽链。(3)合成代谢和分解代谢的关系：两种代谢的“生返”过程看似基本一样，但两个过程所需的酶常有差别；同一物质合成和分解的途径，各有通道，避免干扰。
　　2．肝门脉系统与血糖的调节
　　(1)进入肝脏的两条血管
　　肝动脉：给肝脏供应 O2
　　肝门静脉：将小肠送出的含营养和 CO2高的血液送人肝脏
　　(2)肝脏：
葡萄糖 肝糖元
　　
(3)肝静脉：将肝脏流出的静脉血送人大静脉，流回心脏
　　低血糖：脑细胞对低血糖特别敏感，血糖浓度过低是致命的
　　血脂：血浆中所含的脂类统称为血脂
　　肝脏中脂肪堆积 →脂肪肝→肝硬化
　　人体每天都必须摄人足量的蛋白质
　　（七）微生物与发酵工程
　　1．微生物的能源
　　微生物分为自养型微生物和异养型微生物。对于自养型微生物，它的能源是光或无机化合物，比如硝化细菌是以 NH3的氧化来获得自身所需要的能量。对于异养型微生物，有的能源可以来自碳源(含碳有机物)、有的能源可以来自氮源(含有氮和碳的有机物)，总之是来自含碳有机物。含有C、H、O、N的化合物，可以提供碳源、氮源，但却不一定能提供能源。比如 NH4HCO3，它能给自养型微生物提供氮源和碳源，能给异养型微生物提供氮源和无机盐。
　　2．生物的营养
　　营养是指生物摄取、利用营养物质的过程。营养物质是指维持机体生命活动，保证发育、生殖所需的外源物质。在人及动物，营养物质包括水、无机盐、糖类、脂类、蛋白质、维生素六类；在植物，营养物质包括矿质元素、水、CO2等三类；在微生物，则有水、无机盐、碳源、氮源、生长因子五类。
　　微生物所需的无机盐与植物所需的矿质元素有差别。比如 NH3，在微生物是氮源，在植物是矿质元素。Ca2+对植物是矿质元素，对异养型微生物是无机盐，对自养型微生物可以是碳源。人及动物所需的无机盐中，没有氮，他们所需要的氮来自蛋白质等。
　　维生素是人需要的微量有机物，生长因子是微生物需要的微量有机物。维生素在人体内是维持新陈代谢和某些生理功能的必不可少的物质，大多是酶的组成部分。生长因子在微生物也是酶的组成成分，如氨基酸和维生素；有些还是核酸的组成部分，如碱基。
　　3．选择培养基
　　选择培养基的含义是：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微生物。在培养基中加入某种化学物质可以做到这一点，如加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。这里的加入是在培养基的营养成分的基础上加入的。
　　培养基中营养成分的改变也可达到分离微生物的目的。如培养基中缺乏氮源时，可以分离氮微生物，因为非固氮微生物不能在此培养基上生存。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。如石油是惟一碳源时，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。
　　四 专题高考考向预测和策略
　　（一）本专题知识在高考中的命题趋势
　　本专题知识描述的是生命的最基本特征——新陈代谢，而新陈代谢是生物体进行各种生命活动的基础，高中生物整本书主要介绍的是生物的七个基本特征，所以这一专题的学习将为高中生物其他部分的学习奠定基础。由于它的基础地位，决定了本专题的重要性，它历来是各类考试的重点和难点。
　　1．从考点内容看：
　　本专题知识涉及植物代谢 (水分代谢、矿质代谢、光合作用、呼吸作用)，动物代谢(物质代谢、能量代谢)，每个知识点都极其重要。
　　本专题采分点也特别多，其中光合作用和呼吸作用，糖类、脂肪、蛋白质三大营养物质的消化、吸收、代谢的全过程是常考的内容。本章知识涉及相当多的初中知识，诸如呼吸、消化、循环、排泄四大系统，激素调节、酵母菌、乳酸菌等，与高中生物中许多章节的知识，如前面的叶绿体、线粒体、细胞质基质、细胞的分裂，后面的环境保护、生态系统的物质循环和能量流动等知识相联系，也与物理、化学知识诸如能源、做功、同位素标记、化学中的摩尔计算等知识联系。
　　2．从考查能力要求看：
　　重视能力和素质的考查是新一轮高考改革的一个特点：
　　(1)它要求学生能解释和说明所学自然科学基本知识的含义，并能运用适当的形式(如文字、图或表)进行表达。本专题内容重要概念多，如光合作用、呼吸作用、消化、吸收、代谢、同化作用、异化作用、外呼吸、内呼吸、交换吸附、自养型、异养型、需氧型、厌氧型、兼性厌氧型生物、脱氨基作用、转氨基作用等重要概念，光合作用和呼吸作用、三大营养物质代谢等图解，内环境中的成分、三大营养物质之间的关系图解，都要求学生重点掌握。
　　(2)要求学生能掌握《考试说明》中规定的实验，并能够根据要求设计简单的实验方案。高中生物教材中的实验中，本专题有四个实验，当然有关实验方面的考查也将以本专题为主。
　　(3)要求学生读懂自然科学有关这方面的资料，看懂图表所包含的信息，并能从中找出规律。本章知识涉及酶、ATP、光合作用、呼吸作用、水分代谢、矿质代谢等诸多重要内容，资料、图表相当多，要能认清所涉及的相关知识的本质，读懂资料信息中与本章相关的内容。
　　(4)要求学生在理解知识的基础上，应用这些知识去指导自然科学的研究、社会的生产和人类的生活，必须懂得自然科学知识的实用性和社会价值。
　　本章内容可与实际应用相联系的知识较多，如水分代谢与灌溉、矿质代谢与施肥、光合作用和呼吸作用与大棚作物及农作物产量的提高等。
　　3．从近几年的高考试题看：
　　本专题知识内容在各类试卷中的权重均在 20％以上，且图表题和应用型题将光合作用呼吸作用等知识与其他学科、环保、能源等热点问题结合的题，实验的完成与设计题等呈上升趋势。
　　4.本专题的考向预测
　　（1）酶与代谢的关系
　　（2）设计或分析实验；验证酶的特性及温度、pH对酶活性的影响
　　（3）ATP与代谢的关系
　　（4）ATP再生的能量来源
　　（5）光反应、暗反应中物质变化、能量变化以及二者之间的关系和发生部位
　　（6）某些因素对光合作用中细胞内物质(如G、Q、G)，变化以及光合效率的影响
　　（7）用同位素示踪法研究光合作用过程中不同元素的去向及来源的实验设计原理
　　（8）植物细胞渗透吸水原理的分析以及渗透现象的判别
　　（9）矿质元素的吸收和呼吸作用的关系以及温度、02、载体种类及数量对矿质元素吸收的影响。
　　（10）矿质元素选择吸收性对土壤溶液pH的影响以及多合理施肥的指导
　　（11）矿质元素在植物体内的存在以及缺乏症，首发部位的判断分析
　　（12）三大营养物质的相互转化
　　（13）体内三大营养物质的来源及去路
　　（14）高等动物内环境的组成及其稳态的形成和意义
　　（15）有氧呼吸、无氧呼吸的过程以及能量利用率
　　（16）呼吸作用原理在生产实践中的应用
　　（17）光合作用、呼吸作用以及两者综合的有关计算
　　（18）生物新陈代谢类型的特点及判断
　　（19）微生物的营养、代谢、生长
　　（20）发酵工程的原理及应用
　　（二）本专题知识的应试对策
　　由于本专题考点内容多、分数比例大、能力要求高、联系实际广，做好本章试题，在各类考试中至关重要。
　　1．应全面复习本专题知识，并将知识系统化、网络化，使本专题的各知识点牢牢地刻在大脑的沟回里。
　　2．找出与相关章节、相关学科、初中生理交叉的知识点，经过大脑的过滤、梳理，使相关的知识心中有数，不打无准备之仗。
　　3．关注本专题内容与现实生活和科学发展相联系的知识点，要透过现象看本质，弄清相关的生物学原理。
　　4．要搞清书中的四个实验，包括实验原理、方法步骤、材料器具、实验过程中可能遇到的情况、实验结果，还要注意与初中生理、理化等自然学科共用的实验器具、科学探究方法的联系，并学会独立设计相关实验。
　　5．进行必要的有针对性的训练，把各种题型，特别是对图表分析题、材料题、实验设计题要多练习，并找出其要点。通过训练活跃自己的思维、提高审题的水平、增强对综合考试的适应。
　　五 典例精析
　　[例1] 实验证明矿质元素会直接或间接地影响光合作用。下图所示水稻叶片氮、磷含量与光合作用速率的关系。请据下图回答：
　　
（1）分析上图，水稻叶片的氮、磷含量与光合作用速率之间有何关系
　　 （2）请根据光合作用过程和原理分析氮、磷两种元素是如何影响光合作用速率的
　　[解析] 本题是一道研究性实践应用型题目，突出知识的灵活运用，强调理论联系实际和学以致用。
　　[答案]（1）在一定的范围内，氮、磷含量越多，光合作用的速度越快；（2）①缺磷会影响 ATP的合成 (影响光合作用的能量传递 )，从而影响光合作用的速率；②缺氮影响酶的合成，酶的缺乏会影响光合作用的速率；③适量的氮可使植物枝叶繁茂，光合作用进行得旺盛。
　　[总结] （1）明确实验是依据假设在人为控制条件下，对实验变量 (或实验因子 )的变化和结果，进行捕获解释的科学方法。
　　（2）注意对光合作用密切相关的矿质元素的种类、生理作用和相关图表的识别与分析。
　　（3）主动应对高考的策略是：夯实基础知识，了解研究问题的基本思路和方法，明确矿质代谢在植物代谢、生物界乃至控个自然界的作用，明确理论联系实际的应用方向并适当加强能力倾向性练习训练。
　　[例2] 运动员在进行不同项目运动时，机体供能方式不同。对这三种运动项目的机体总需氧量，实际摄人氧量和血液中乳酸增加量进行测定，结果如下：
运动项目 总需氧量(L) 实际摄入氧量 (L) 血液乳酸增加量
马拉松跑 600 589 略有增加
400 m 16 2 显著增加
100 m 8 0 未见增加
　　据上述资料分析，马拉松跑、 400m、100m跑运动过程中机体的主要供能方式分别是（ ）
　　A.有氧呼吸，无氧呼吸，磷酸肌酸分解 　　　　B.无氧呼吸，有氧呼吸，磷酸肌酸分解
　　C.有氧呼吸，无氧呼吸，无氧呼吸 　　　　　　D.有氧呼吸，磷酸肌酸分解，无氧呼吸
　　[解析] 据图表资料；逐个分析三种运动项目的总需氧量，实际摄入氧量和血液中乳酸增加量三者之间的关系，通过对信息的提取、分析和推理，在原有的基础上作出判断。
　　[答案] A
　　[总结] (1)本题考查有氧呼吸、无氧呼吸以及磷酸肌酸水解三种方式形成ATP。要理解ATP是能量代谢的“通货”。(2)马拉松跑总需氧量与实际摄人氧量差值相对较小，血液中乳酸略有增加，其主要供能方式为有氧呼吸；400米跑两者的差值较大且血液中乳酸量显著增加，可推知主要供能方式为无氧呼吸；100m跑机体未摄人氧，且乳酸又未增加，说明机体未进行有氧呼吸和无氧呼吸，其供能只靠磷酸肌酸水解。
　　[例3] 如下图所示是某种类型的生物代谢过程中的某种生理活动。请据图回答：
　　(1)该生理活动被称为 。
　　(2)进行该生理活动的生物其同化作用代谢类型是
型，其在生态系统的成分应被划为 。
　　(3)该生理活动主要在该生物的 细胞的 (细胞器)中进行。
　　(4)图中字母A、B、C各代表的物质是A 、B 、C 。
　　(5)图中的I称 ，包括① 和 ；Ⅱ称 ，包括②和③。
　　(6)在I中，能量的变化是 ；在Ⅱ中能量的变化是 。
　　(7)在正常的生理状态(如温度、pH)下，进行该生理活动的细胞器中，如果A和B的含量甚微，说明该生理活动的 阶段受阻，很可能是因为 ；如果ADP和NADP+的含量甚微，说明该生理活动的 阶段受阻，很可能是因为 。
　　[解析] 不难看出这是在叶肉细胞中叶绿体内进行光合作用的图解，绿色植物是自养型生物，在生态系统中是主要的生产者；图中 A、B、C分别代表ATP、NADPH和(H2O)，①、②、③分别代表水的光解，C02的固定和光合作用在叶绿体内复杂的物质变化和能量转化过程，从物质方面看，包括水在光下的分解并释放出氧气，CO2的固定和还原及糖类等有机物的形成；从能量方面看，光能在类囊体膜上先转换成电能并由电能转换成活跃的化学能，活跃的化学能再在叶绿体的基质中转换成稳定的化学能，前两次转换属于光反应阶段，第三次转换属于暗反应阶段；光合作用受温度、光照强度和C02浓度的影响，如果ATP和NADPH含量甚微，说明光反应受阻，很可能是光照不足或无光照，如果ADP和NADP+含量甚微，显然是C02供应不足或C02供应停止。
　　[答案] (1)光合作用 (2)自养 生产者 (3)叶肉 叶绿体 (4) ATP NADPH (CH2O) (5)光反应 水的光解 光能的利用(或光合磷酸化) 暗反应 CO2的固定
CO2(或C3)的还原 (6)光能→ 电能 → 活跃的化学能 活跃的化学能→ 稳定的化学能 (7)光反应 光照不足或无光照 暗反应 C02供应不足或供应停止
　　[总结] (1)光合作用产生的ATP和NADPH([H])都含有活跃的化学能。(2)光合作用过程中能量的吸收、转换是复杂的过程；叶绿素a和叶绿素b、胡萝卜素及叶黄素都吸收光能和传递光能，只有少数的叶绿素a能利用光能。 (3)在光照条件下大部分色素将吸收的光能传递给少数处于特殊状态下的叶绿素，使这些叶绿素被激发而产生高能电子，高能电子在传递过程中将能量(电能)释放出来，被ATP和NADPH所吸收或暂时贮存，既光能→ 电能→ 活跃的化学能，失去电子的叶绿素 a又从水中夺得电子而恢复正常状态，水分却被分解为单质氧原子和氢离子。(4)叶绿素a在阳光下不断丢失电子和获得电子而形成高能电子流，使光能转换电能，高能电子在类囊体膜上传递过程中逐步释放能量，一部分用于合成ATP，最后NADP+夺得电子获得一部分能量并与H+结合形成NADPH([H])。
　　[例4] 根据光合作用原理，在下面的坐标系中绘出华北平原的玉米在 7月下旬某天某段时间内，在天气晴朗条件下的光合作用效率曲线(能体现大意即可)。
　　[解析] 本题综合考查学生对影响光合速率因子的掌握情况。
　　(1)在我国北方7月下旬的一天之内，上午10点左右，光照充足，气温适宜，此时叶片气孔几乎全部开放，吸收C02，因此光合作用效率高，强度大，达到最高点，并保持相对稳定状态。 (2)到了中午12时左右，光照过强，气温过高，蒸腾作用过盛，则部分气孔关闭，C02的吸收量逐步减少，故有机物的合成效率逐渐降低，光合速率达到低谷。 (3)下午15点左右，光照逐渐减弱，气温开始缓慢下降，气孔张开，吸收CO2，合成有机物逐渐增多，光合作用再次达到峰值。 (4)此后光照强度减弱，光反应效率低，有机物合成速率减慢。
　　[答案] 略
　　[总结] 解此题的关键点是：(1)光照强度为0时，只进行呼吸作用，此时吸收C02量表明此时的呼吸强度；随着光照的增强，进而达到光补偿点(光合作用强度=呼吸强度)随光照强度不断增强，光合强度不断加强，最终达到光饱和点。(2)H20是光合作用的原料，在一定范围内HzO越多，光合速率快，最终达到饱和。(3)温度影响酶的活性，植物一般在10—35℃范围内正常地进行光合作用，超过35℃后光合酶的活性下降，直至失活。(4)温度影响蒸腾，失水过多，导致气孔关闭，影响CO2供应。
　　[例5] 1977年，科学家在深海中的火山口周围发现热泉喷出的海水温度超过300℃ ，并且富含硫化氢和硫酸盐。令人惊奇的是，在这样的海水里，竟发现大量的硫细菌。这些细菌通过氧化硫化物和还原二氧化碳来制造有机物，在热泉口周围还发现多种脊椎动物，如大海合蟹和管水母，没有口也没有消化道的管居环节动物等。近 20年来人们不断在深海发现这样的热泉生态系统。有些科学家认为热泉与地球上早期生命所处的环境类似。
　　请根据以上材料回答：
　　（1）上述硫细菌的新陈代谢类型是 。
　　（2）与一般生态系统相比，深海热泉生态系统有何特殊之处
　　（3）研究深海热泉生态系统有何意义
　　[解析]本题重点考查学生的知识迁移能力；灵活运用知识联系实际的能力；分析新情景，解决实际问题的能力以及学科内跨章节知识综合能力。 (1)将深海热泉生态系统与常见生态系统的环境特点相比较，可知该系统无光照、高温、高压。(2)硫细菌是通过氧化硫化物和还原二氧化碳来制造有机物，因此它应属于化能自养需氧型生物。(3)有关研究深海热泉生态系统意义的问题是相对开放的。要仔细研究材料中的提示，抓住关键点进行分析。
　　[答案] (1)化能自养需氧型 (2)能源是化学能，不是太阳能，生产者是化能自养细菌不是绿色植物，无机环境是高温、高压、无光环境，不是常温常压有光环境。(3)丰富人们对生物适应性和多样性的认识；对研究生物抗高温、高压的机理有重要价值；对研究生命的起源和生命的进化有一定意义。
　　[总结] (1)要关注热点问题，思维要活跃，有发散性，进行综合表达的练习。(2)解题时要弄清确定生物代谢类型的标准，根据该生物所需能源和碳源，确定同化类型。根据供氢体是否是水，在代谢过程中是否需要氧气，确定异化类型。(3)善于比较，找出深海热泉生态系统与常见生态系统环境特点的差异。(4)善于抓住所供材料的关键点，从生物的特殊性，生物进化，认识生物的多样性等方面探明其重要意义。(5)弄清微生物典型代谢类型：蓝藻——光能自养需氧型；酵母菌——化能异养兼性厌氧型；乳酸菌——化能异养厌氧型；肺炎双球菌——化能异养需氧型。
编号 成 分 含量
① 粉状硫 10g
② (NH4)2SO4 0.4g
③ K2HP04 4.0g
④ MgS04 9.25g
⑤ FeS04 0.5g
⑥ CaCl2 0.5g
⑦ H20 100mL
　　[例6] 右表是某微生物培养基成分，请据此回答：
　　 (1)右表培养基可培养的微生物类型是 。
　　(2)若不慎将过量NaCl加入培养基中。如不想浪费此培养基，可再加入 ，用于培养 。
　　(3)若除去成分②，加人(CH2O)，该培养基可用于培养 。
　　(4)表中营养成分共有 类。
　　(5)不论何种培养基，在各种成分都溶化后分装前，要进行的是 。
　　(6)右表中各成分重量确定的原则是 。
　　(7)若右表培养基用于菌种鉴定，应该增加的成分是 。
　　[解析] 对于一个培养基，它能培养何种微生物，要看它的化学成分。当然这只适用于合成培养基，如果是一个天然培养基就不能从培养基的成分上区分出它是培养何种微生物的。分析化学成分要从营养物质的类型出发。右表中的营养物质有水、无机盐、氮源三类，缺乏碳源和生长因子。对于生长因子，有的微生物是不需要的，但没有微生物是不需要碳源的。该培养基中没有碳源，说明培养的微生物是从空气中获得碳源的，即可培养的微生物就是自养型生物了。该培养基中加入了过量 NaCl，就可以成为金黄色葡萄球菌的鉴别培养基，但金黄色葡萄球菌是异养型微生物，这个培养基就还需要加入有机碳源。该培养基若加入(CH2O)，培养基中就有了碳源，但除去成分②，却使培养基中没有了氮源，这时就只能用于培养固氮微生物了。对于菌种鉴定，往往用的是固体培养基，而表中没有凝固剂，需要加入常见的凝固剂——琼脂。
　　[答案](1)自养型生物 (2)含碳有机物 金黄色葡萄球菌 (3)固氮微生物 (4)3 (5)调整pH (6)依微生物的生长需要确定 (7)琼脂(或凝固剂)
　　[例7] 根据右图回答问题；
　　(1)当终产物合成过量时，往往会导致合成途径中断，原因是谷氨酸抑制了 的活性，这属于的调节。
　　(2)假设B酶只有在细胞内出现某种中间产物后才能合成，则B酶是一种 酶。
　　(3)假设人们想利用葡萄糖、谷氨酸棒状杆菌生产α-酮戊二酸，请你利用现有知识，设计一个大量积累α-酮戊二酸的方案。
　　[解析] 要解答 (1)、(2)题首先要明确微生物代谢的调节包括两种方式，酶合成的调节和酶活性的调节，这两种调节方式同时存在，密切配合，协调起作用。其次，要明确各种调节方式的内涵。酶合成的调节是指只有在环境中存在某种物质的情况下，才能合成特定诱导酶的调节方式，酶活性的调节是由于代谢过程中产生的物质与酶结合，致使酶的结构变化(此变化可逆)从而改变了酶活性的调节方式。由此可见，谷氨酸抑制了谷氨酸脱氢酶的活性，属于酶活性的调节。而B酶只有在细胞内出现某种中间产物后才能合成，则属于酶合成的调节，B酶是一种诱导酶。(3)根据谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的代谢途径可知，要想积累α- 酮戊二酸，必需阻断α- 酮戊二酸变成谷氨酸的过程，怎样才能阻断谷氨酸的合成呢 谷氨酸脱氢酶是其过程中的关键一环，根据基因控制蛋白质合成的原理改变控制谷氨酸脱氢酶合成的基因结构，就会阻断这一过程。因此，使用人工诱变手段或基因工程手段都可实现这一目的。
　　[答案] (1)谷氨酸脱氢酸 酶活性 (2)诱导 (3)方案一：对谷氨酸棒状杆菌进行诱变处理，利用选择培养基，从中选育出不能合成谷氨酸脱氢酶的菌种。方案二：利用基因工程手段，对控制合成谷氨酸脱氢酶的基因进行改造，使其不能合成谷氨酸脱氢酶。
　　六 综合能力升级
　　1.化能合成细菌将CO2还原成糖的过程中，需要ATP，产生ATP所需的能量来源于以下哪个过程： ( )
　　　　A.H2S→2H+ 　　　　　　　　　　　　　　　　B.2S+2H2O→2SO42-+4H+
　　　　C.N2+6H2+6e-→2NH3 　　　　　　　 　　　　D.H2O→1/2O2+2H+
　　2.近年来，随着一些新型抗生素的发明和使用，的确提高了临床消炎效果，但是也造成了一些负面效应。例如，有些长时间，大剂量服用“先锋霉素”的病人，就表现出了肚胀和消化不良现象，而且面黄肌瘦，你认为其主要原因是 ( )
　　　　A.人体消化腺的分泌功能被新型抗生素抑制 　　B.人体小肠绒毛的吸收功能被新型抗生素抑制
　　　　C.新型抗生素破坏了人体肠道衍生物平衡体系 　D.新型抗生素改变了食物的化学结构
　　3.猪笼草的叶片分为三部分：下部分为绿色的叶片；中部为细长丝状体，遇到它物可卷曲借以攀援；先端为具盖的囊状体，它能够完成成捕食昆虫补充植物生长所需的氮素营养，这说明猪笼草 ( )
　　　　A.是异养生物 　　　　　　　　　　　　　　　B.既能进行自养生活，又能进行异养生活
　　　　C.不能进行光合作用 　　　　　　　　　　　　D.叶绿体在无光的情况下也能进行光合作用
　　4．如下左图为某高等植物随着光照强度的增强，C02吸收速率的变化曲线(假设其他条件均不变且都是植物生长适宜条件)。在此过程中，能正确反应植物呼吸作用变化曲线是右图中的 ( )
　　　　　　
　　5.严重缺铁的病人可能会出现 ( )
　　　　A.丙酮酸中毒 　　　　　B.尿中毒 　　　　　C.乳酸中毒 　　　　　D.C02中毒
　　6．某校研究性课题小组研究了黄豆种子萌发过程中鲜重和干重的变化情况。他们将1000粒饱满的黄豆种子分成十组，每100粒为一组，现将100粒子干重与初始干重比较列表统计如下(“—”表示减少，“+”表示增加，“+”、“—”多少表示量的变化程度)
开始时 24h 48h 72h 96h 120h 144h 168h 192h 216h
100粒种子干重 - - - - + ++ +++ ++++
　　试验中黄豆鲜重的变化情况，呼吸强度最弱时的时间及呼吸强度最弱时的主要吸水方式分别是 （ ）
　　　　A.增加一减少一增加；24h后；渗透吸水 　　　　B.先减少后增加；144h后；渗透吸水
　　　　C.依次增加；开始时；吸胀吸水 　　　　　　　 D.增加一减少一增加；开始时；渗透吸水
　　7.取适量干重相等的4份种子进行不同的处理：(甲)风干，(乙)消毒后浸水萌发， (丙)浸水后萌发，(丁)浸水萌发后煮熟冷却、消毒。然后分别放人4个保温瓶中。一段时间后，种子堆内温度最高的是 ( )
　　　　A.甲 　　　　　　　　　B.乙 　　　　　　　　C.丙 　　　　　　　　D.丁
　　8.植物叶片从幼到老的整个生命活动过程中 ( )
　　　　A.有机物输出也输入，矿质元素只输入 　　　　 B.有机物只输出，矿质元素只输入
　　　　C.有机物只输出，矿质元素输入也输出 　　　　 D．有机物与矿质元素都既输入，又输出
　　9.下列关于叶绿素合成和功能的叙述，错误的是 ( )
　　　　A.光是叶绿素合成的必要条件
　　　　B.低温抑制叶绿素的合成
　　　　C.矿质元素影响叶绿素的合成
　　　　D．提取的叶绿素溶液，给予适宜的温度、光照和C02，可进行光合作用
　　10.下图分别表示4种植物叶片上、下表皮的气孔数，其中叶片浮于水面生长的（ ）
　　　　　　　　　　
　　11．将一株植物置于密闭的容器中，用红外测量仪器进行测量，测量时间均为1小时，测定的条件和结果如右表：(单位：mL)
　　对上述结果仔细分析后回答下列问题：
　　(1)在25 ℃ 条件下，若这株植物在充分光照下 1小时，积累的有机物都是葡萄糖，则1小时积累的葡萄糖 g。
　　(2)在25 ℃ 条件下，这株植物在充分光照下 1小时总共制造葡萄糖 g。
　　(3)如果1天有10个小时充分光照，其余时间在黑暗下度过，如果光照时的温度为25℃，黑暗时的温度为15 ℃ ，则一昼夜积累葡萄糖 s。
　　12．A、B两种哺乳动物体重量和年龄都相似，将它们分成等量的2组，每天只消耗100g大麦种子(含65％淀粉和35％脂肪)，每克淀粉和脂肪完全氧化分解时产生H20的量分别是0.55g和1.05g，两者在相同环境下持续实验10d，数据如下表所示：
失水量 (g/d) 其中尿素的浓度 (mmol／L)
尿液 粪便 汗液
物种 A 15 5 55 35000
物种 B 30 15 75 2000
(1)为维持水分代谢平衡，每天应该给两组动物中的每个动物各提供多少水分
　　(2)10天后A物种健康生活，而B物种全部死亡(无细菌和病毒感染)，引起B死亡的最可能的原因是什么
　　(3)研究表明物种A活动强度不如物种B，产生这种行为差异的原因是什么
　　(4)为什么等重的脂肪完全氧化分解时产生的水分比糖类多很多
　　(5)根据表中数据，计算并推断哪种动物可能是肉食动物？
　　13．科学家研究了植物光合作用与光照强度之间关系(图甲)及叶肉细胞中的相对含水量与光照强度之间的关系(图乙)。请回答分析：
（1)图甲中的O点(曲线与横轴交点)表示 ；b点(曲线与纵轴交点)时叶内细胞产生ATP的细胞器是 ；
(2)能够反应O点生理过程及量变关系的是图中的 ；
　
　(3)如果白天光强较强时间为o，植物能不能正常生长 为什么 ；
　　(4)与人参、三七等植物光合作用相对应的是图甲中的曲线；
　　(5)图乙中表示小麦叶肉细胞的相对含水量与光强之间关系的是曲线——。
　　14．根据各类微生物的形态结构特点和新陈代谢类型，利用选择性培养基和鉴别培养基，结合显微镜检以及菌落特征，可以把混杂在一起的硝化细菌、乳酸菌、酵母菌、金黄色葡萄球菌、圆褐固氮菌分离开来。
　　下面是分离筛选的方法步骤，请根据各个步骤的条件，填写空格中的内容。
　　首先配制一系列不同性质的固体培养基，然后进行灭菌。再将上述微生物的混合液分别接种到各种培养基上进行培养。
　　(1)用无氮培养基可筛选出 ；
　　(2)用不含有机碳源的选择培养基可筛选出 ；
　　(3)用加了较高浓度NaCl的选择培养基可筛选出 ，或者根据菌落的颜色呈现 色，将其挑取单独培养；
　　(4)在无氧环境下培养混合菌， 可以生长，加入一定浓度的乳酸，使培养基pH充分降低，可抑制 微生物的生长，利用菌落特征，结合显微镜检，选取生长优势菌落，即可分离出 。
15．老张家附近有一片丛林和几家工厂。下图a依次表示一天内丛林的水分得失，图b表示 C02的吸收和释放，图c表示附近大气污染物浓度的变化情况。如果老张居住的环境情况与图中的相似，请依图回答问题：(S代表面积)
(1)在图a中，SA所代表的生物学含义是 ，SB所代表的生物学含义是 ，若SB-SA>0，则多余水分的去向可能是 ，若SB-SA<0，仅从外界环境推测，当日的气温可能偏高，或者丛林地表土壤溶液的浓度 ；
　　(2)在图b中Sm所代表的生物学含义是 ，在0—24h内，植物体内积累有机物最多的点是 ，在一天内植物的净光含量等于，植物呼吸作用与光合作用强度相等的点是 ；
　　(3)若SB—SA>0，且Sm—SM—SN>0，对于这一片丛林来说，所表现出的现象为 ；
　　(4)老张有清晨在树丛中跑步的习惯，后来他便更改了跑步的时间。从环境因素考虑，你认为原因是什么
[综合能力升级参考答案]
　　1.B 2.C 3.B 4.A 5.C 6.C 7.C 8.D 9.D 10.C
　　11.这是一道以光合作用和呼吸作用为主线的学科内综合题。在黑暗中植物只进行呼吸，减少的O2用于呼吸。而充分光照下，增加的氧气是光合作用的产物，包括呼吸作用所消耗的氧气。光合作用制造的葡萄糖=葡萄糖的积累量+呼吸作用的消耗量。(1)根据相关数据，由光合作用方程式计算可得出每小时积累的葡萄糖是0.06g (2)据分析可知制造葡萄糖时所产生的O2是67.2mL，可求得2小时制造的葡萄糖是0.09g (3)据题意，10小时光照，积累葡萄糖量0.06×10=0.6g，其余共积累葡萄糖0.18g (4)根据题意知，积累葡萄糖量=0.06×10-0.015(15℃时每小时消耗O2 11.2mL，消耗葡萄糖量) ×14=0.39g
　　答案： (1)0.06 (2)0.09 (3)0.18 (4)0.39
　　12.(1)A.(15+5+55)-(65×O.55+35×1.05)=2.5g B.(30+15+75)-(65×0.55+35×1.05)=47.5g
　　　 (2)脱水或实验条件下水分供应不足 (3)物种A运动减少，出汗减少，散热减少，有利节水 (4)与糖类相比，脂肪氢的相对含量高，有氧呼吸时脱氢后的第三阶段产生的水就多
　　(5)A、B通过尿液排除的尿素的相对量分别为：3500×15=52500和2000×30=60000，由于B 排除的尿素量多，故B可能为肉食动物。
　　13.(1)在此光强下，植物的呼吸作用强度与光合作用强度相等(C02吸收量与释放量相等) 线粒体 (2)A(线粒体释放的C02刚满足叶绿体光合作用的需要) (3)不能 光强为a时，光合作用形成的有机物和呼吸作用消耗的有机物相等，但晚上只进行呼吸作用。因此，从全天看，消耗大于积累，植物不能正常生长 (4)Ⅲ(喜阴植物在光强较强时，光合作用强度即达到最大值) (5)1(光合作用强度对叶肉细胞的含水量不会产生过大的影响，不足1％的水分参与光合作用)
　　14.(1)圆褐固氮菌(可自主氮，用缺氮培养基培养) (2)硝化细菌(自养需氧型，不能利用有机碳) (3)金黄色葡萄球菌 金黄(金黄色的葡萄球菌的菌落呈金黄色) (4)乳酸菌和酵母菌 酵母菌 乳酸菌(乳酸菌是厌氧型生物，酵母菌在缺氧的环境下进行发酵，产生酒精)
　　15.(1)植物在7时—15时之间的净失水量 植物在7时—15时之间的净吸水量 用于光合作用和呼吸作用 等于 新陈代谢活动偏高 (2)植物在6时—18时间的净光合量 E Sm-SM-SN C.E (3)这一片丛林长势良好 (4)傍晚时，森林里的氧气浓度最高、二氧化碳的浓度最低，大气中的污染物浓度最低，此时有利于锻炼身体。
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2009高考生物二轮专题复习教案
生命的基础和延续
一、网络导学
[本专题包括必修第一章生命的物质基础、必修第二章生命的基本单位—细胞、必修第五章生物的生殖和发育、选修第四章细胞与细胞工程。]
二、考纲提示
（一）专题能力测试要求
（1） 能使用恰当的生物学术语，准确认识和阐述已学细胞生物学现象、方法、概念和原理；
（2） 能理解有关细胞、细胞分裂图表含义，会用文字、数据、 图形等多种形式描述与之相关的生物学现象；
（3） 能通过分析和综合，理解细胞的结构与功能、分裂与分化、癌变与衰老的关系；
（4） 能运用细胞工程技术，分析和解决科学、生产、生活和人体健康等有关现实问题。
（5） 通过分析综合，形成“元素——化合物——功能——生理活动”完整的知识体系。
（6） 能理解种子、果实的基因型（性状）与减数分裂的关系，胚胎发育过程中物质（特别是自由水、DNA及有机物的数量和种类）、能量的动态变化关系，组织培养和胚胎工程，无性繁殖技术的应用等。
（二）结论性知识要点
1、组成生物体的化学元素虽然大体相同，但是在不同的生物体内，各种化学元素的含量相差很大。
2、 大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni
以上元素除C、H、O外，其他都是植物必需的矿质元素，共14种。
3、生物界与非生物界具有统一性和差异性。
4、水的存在形式有两种：自由水和结合水。当自由水的相对比例增大时，细胞代谢会加强；相反，当结合水的相对比例增大时，植物抗性增强。
5、自由水的作用： ①细胞内的良好溶剂；②运输营养物质和废物；③参与各种反应；④是各种反应的介质；⑤维持细胞正常的形态。
6、无机盐的作用： ①细胞的重要组成物质；②维持生物体的生命活动；③维持细胞渗透压和酸碱平衡。
7、生物组织中各种化合物的鉴定
①还原糖：还原糖溶液 + 斐林试剂 砖红色沉淀
②脂肪：富含脂肪的种子 临时切片 + 苏丹III染液 橘黄色
③蛋白质：蛋白质溶液 + 双缩脲试剂 紫色
④DNA： DNA的NaCl溶液 + 二苯胺 蓝色
8、细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。
9、构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数不是静止的，而是可以流动的。细胞膜的结构特点：具有一定的流动性；细胞膜的功能特点：选择透过性。
10、植物细胞壁的化学成分主要是纤维素和果胶；
细菌的细胞壁主要成分是由糖类与蛋白质结合而成的化合物（即肽聚糖），细胞壁上带有多种抗原决定簇；
真菌（如酵母菌）细胞壁的化学成分不是纤维素和果胶，但含多糖和蛋白质。
11、各种细胞器
分布 植物特有的细胞器 质体（叶绿体、白色体）、液泡
动物和低等植物特有的细胞器 中心体
动、植物都有的细胞器 线粒体、内质网、高尔基体、核糖体
结构 无膜的细胞器 中心体、核糖体
单层膜的细胞器 内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
双层膜的细胞器 线粒体、叶绿体
成分 含DNA（基因）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
功能 能产生水的细胞器 线粒体、叶绿体、核糖体
能产生ATP的细胞器 线粒体、叶绿体
能复制的细胞器 线粒体、叶绿体、中心体
能合成有机物的细胞器 核糖体、叶绿体、内质网、高尔基体
能发生碱基配对的细胞器 线粒体、叶绿体、核糖体
12、液泡：植物细胞特有的细胞器，单层膜，其内部液体叫细胞液，细胞液中含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质。它的作用有：①保持细胞一定的渗透压，使细胞保持一定的膨胀状态；②具有储存水分和营养物质的作用，是细胞内的水盐库和代谢库。
13、内质网的作用：增大细胞内的膜面积；与蛋白质、脂质（如性激素）和糖类的合成有关；是蛋白质等的运输通道。
高尔基体的作用：与细胞分泌物的形成有关（与植物细胞壁的形成有关）；对蛋白质进行加工和转运。
14、原核生物包括有：细菌、蓝藻、放线菌等。原核细胞不同于真核细胞的结构有：
①细胞壁主要成分是由糖类与蛋白质结合而成的化合物（即肽聚糖）；②细胞质内没有复杂的细胞器，但有分散的核糖体；③没有由核膜包围的细胞核，拟核内有丝状（或者说环状）的DNA。
15、细胞分化是一种持久性的变化，它发生在生物体的整个生命进程中，但在胚胎时期达到最大限度。
16、高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力，也就是保持着细胞全能性。
一般而言，受精卵的全能性大于生殖细胞，生殖细胞的全能性大于体细胞，植物细胞全能性大于动物细胞。
17、癌细胞具有的主要特征是： （1）能够无限增殖；（2）形态结构发生了变化；（3）表面发生了变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使细胞的黏着性减少，易在有机体内分散和转移。高考资源网
18、衰老细胞具有的主要特征是： （1）水分减少；（2）有些酶活性降低；（3）色素逐渐积累；（4）呼吸速度减慢，细胞核体积增大，染色质固缩、染色加深；（5）细胞膜通透性功能改变，使物质运输功能降低。
19、为何细胞具有全能性？ 生物体每个细胞都含有该物种的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因。
20、在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织器官，这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。
21、从大量培养的紫草愈伤组织中可以提取紫草素；用植物组织培养的方法，诱导形成具有生根发芽能力的胚状结构，包裹上人造种皮，可以造成人工种子。
22、植物体细胞杂交时人工诱导原生质体融合的方法：（1）物理法：离心、振动、电刺激；（2）化学法：用聚乙二醇（PEG）等作为诱导剂。
23、植物体细胞杂交克服了远源杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。
基因工程也可以克服远源杂交不亲和的障碍。
24、动物细胞培养：
细胞株细胞的遗传物质没有发生改变。细胞系的遗传物质发生了改变，并且带有癌变的特点，有可能在培养条件下无限制地传代下去。
25、动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理是相同的，诱导方法类似，动物细胞还可用灭活的病毒作为诱导剂。
26、单抗上连接抗癌药物，制成“生物导弹”，将药物定向带到癌细胞所在部位，既消灭了癌细胞，又不伤害健康细胞。
27、无性生殖的优点：新个体基本上能够保持母本的一切性状。进行无性生殖的生物，变异的来源有2种：基因突变和染色体变异，没有基因重组。
有性生殖的优点：后代具备双亲的遗传特性，具有更强的生活能力和变异性，对于生物的生存和进化具有重要意义。
28、进行有性生殖的动植物，个体发育的起点都是受精卵。
29、陆生脊椎动物（包括爬行类、鸟类和哺乳类动物），在胚胎发育的早期，会形成羊膜。羊膜和羊水不仅保证了胚胎发育所需要的水环境，还具有防震和保护作用，因此，使这些动物增强了对陆地环境的适应能力。
（三）规律总结
1、蛋白质的有关计算：
m——肽链数； n——氨基酸分子数；a——氨基酸平均分子量
肽键数=失水数=m – n； 蛋白质分子量=na - 18（n - m）； 蛋白质中游离的氨基和羧基数：各至少m个
2、蛋白质中氨基酸的数目与基因、mRNA的碱基数的关系：基因碱基数： mRNA碱基数：蛋白质中氨基酸数＝6：3：1
3、细胞分裂DNA、染色体数的变化：
规律： （1）有丝分裂的染色体变化的两个关键时期：①后期着丝点分裂时染色体加倍；②末期平分给两个子细胞时染色体数恢复。（其他时期染色体数不变。切记：染色体复制时其数目不改变。）
（2）有丝分裂的DNA： ①间期染色体复制时DNA数目加倍； ②末期平分给两个子细胞时DNA数目恢复。（其他时期不变。）
（3）减数分裂的染色体变化： ①减数第一次分裂的末期染色体数目减半（说明：减数分裂染色体的减半就是发生在第一次分裂的末期，这时同源染色体分离，导致了染色体的减半。）； ②第二次分裂的后期染色体暂时增加（这时的染色体数等于体细胞的染色体数）； ③分裂之后染色体数减半。
（4）减数分裂的DNA变化：复制后加倍，然后二次减半，最后DNA是原来的一半。
4、细胞分裂图形的辨别：
5、果实的形成：
从以上图解可以看出：种皮和果皮都是由母本直接发育而成的，基因型可以用母本基因型表示。
说明：双受精时的两个精子的基因型相同；卵细胞和极核的基因型相同。（但精子和卵细胞的基因型可能不同。）
三、题型解读
高考热点考查内容及题型有： （1）细胞的化学成分；（2）物质出入生物膜的方式及其原理；（3）动植物细胞的亚显微结构及各部分的功能（特别是细胞生物膜系统及其功能 ) 、真核细胞与原核细胞的结构特点等；（4）细胞分裂、分化、癌变和衰老；（5）细胞工程；（6）生殖的种类；（7）减数分裂；（8）生殖发育与遗传的联系；
本专题多以选择题和图表、图像、坐标曲线图等分析题的形式出现。
典例1.右图是一细胞的模式图。有关该细胞的叙述中，正确的是
　　A.有核孔的细胞，能进行有丝分裂 B.能进行有氧呼吸的细胞
　　C.能进行基因的复制和表达的细胞 D.能合成多糖的细胞器有叶绿体、高尔基体
[解析]本题要求考生 能够识图，测试细胞的结构及其功能的知识，主要考查理解能力。通过对细胞模式图的分析可知，此细胞为植物细胞，已分化，细胞内细胞器有线粒体、细胞核、液泡，无叶绿体，还有细胞壁、细胞膜。 [答案] B.
典例2.一动物精原细胞在进行减数分裂过程中形成了4个四分体，则次级精母细胞中期染色体、染色单体和DNA分子数依次是
A．4、8、8 B．2、4、8 C．8、16、16 D．8、0、8
[解析] ①一个四分体含一对同源染色体4条染单体、4个DNA分子。那么4个四分体的动物的体细胞和精原细胞的染色体为4对共8条染色体。由精原细胞形成初级精母细胞含染色体4对8条、含染色单体是16条、含DNA分子16个。②因初级精母细胞形成2个次级精母细胞的过程中，同源染色体分离，着丝点不分裂，染色体和DNA分子数目都减半，所以形成次级精母细胞（前、中期）的染色体为4条，染色单体为8条，DNA分子数为8个。③处于减数分裂第二次分裂后期和末期的次级精母细胞，因着丝点分裂，所以染色体数目加倍为8，染色单体消失为0，DNA分子数不变，仍为8。结果形成的每个精细胞中有4条染色体和4个DNA分子。 [答案] A.
典例3.水螅的生殖腺是由外胚层的间细胞分化形成的，精巢为圆锥形、卵巢为卵圆形。卵在成熟时卵巢破裂，使卵露出。精巢内精子游出精巢与卵子受精。受精卵完全卵裂，最终发育成水螅。下列与水螅生殖方式相同一项是
A．在不良环境下，炭蛆秆菌产生休眠孢子；在环境适宜时，休眠孢子萌发，发育成个体
B．将红花月季的芽嫁接到黄花月季枝条上，结果黄花月季的植株上开出红色月季花
C．将土豆（马铃薯）切成带芽的小块，种下去发育成马铃薯的植株
D．秋天，播下小麦种子，种子萌发后长成麦苗，发育成植株
[解析]题示水螅的生殖方式属于有性生殖。A项休眠孢子实质为休眠体，不是孢子生殖；B项为嫁接，属于营养生殖；C项是利用土豆营养器官--块茎繁殖新个体，属于营养生殖；D项是利用小麦种子繁殖新个体，属于卵式生殖。[答案]D.
典例4.下图是一个细胞的亚显微结构模式图，请据图回答下列问题：
(1)根据其结构特点，该细胞主要分布于植物体的_______________________。
(2)如果该植物细胞是从一朵红色花瓣上取下的，则决定其红色的花色甙存在于哪个标号所示的结构上？_______________________________________________。
(3)若将该细胞放在含有价标记的培养液中保温一段时间后，则可测到3H的结构有_____________（填标号）。
(4)经测定该细胞的细胞液中所有溶解于细胞液中的物质的量为0.2mol·l-1若将该细胞置于0．3g·ml-1蔗糖液中，片刻后将发现有______________________________现象。
(5)2号结构的特点是具有一定的流动性，如果降低温度，流动性将_______________。
(6)该细胞与叶肉细胞相比较，在颜色上的区别是_______________________________。
(7)在该细胞中不具膜结构的细胞器是__________（填标号），如果在该细胞器上合成的物质中含有50个一氨基酸，则在该细胞器上将会有____________个水分子生成。
[解析] 图示的细胞是一个植物细胞亚显微结构模式图。从图中可以看出其中的质体是有色体，不是叶绿体和白色体。叶绿体分布于植物体的见光部位，其颜色是绿色的；有色体主要分布于花瓣、果实的表皮细胞中，其颜色是黄色或橙色；白色体主要分布于植物体的不见光部位如根、茎的皮层细胞中，其颜色是无色或白色。关于花瓣、果实的颜色，有些是有色体决定的，如蕃茄、辣椒等；有些由液泡中花青素或称花色甙引起的，花色甙的颜色与细胞液的pH值有关，其性质是碱蓝酸红。由于细胞中所有的有机物都含氢，一段时间后所有细胞结构上都会有3H标记物出现。题中第(4)小题提到的细胞液浓度为0．2mol·L-1，蔗糖溶液浓度为0．3 g·ml-1，换算成摩尔浓度约为0．87mol·L-1。细胞液浓度小于蔗糖溶液的浓度，所以细胞会发生质壁分离。在植物细胞中不具膜结构的细胞器是核糖体，合成一个50个含氨基酸残基的多肽形成49个肽健，生成49个分子水。
[答案] (1)花瓣、果实的表皮中 (2)4 (3)所有的结构都会有（至少填5个标号） (4)质壁分离 (5)减弱 (6)基本是以黄色为主，而叶肉细胞是绿色的 (7)10 49
典例5.请仔细观察下图，分析并回答下列问题：
(1)图示某动物的细胞分裂，A图是_______分裂，_______时期；B图是____分裂，______时期。
(2)A图细胞有_______对同源染色体，B图细胞有_______对同源染色体。
(3)A图细胞代表的动物体内有_______对同源染色体；B图细胞代表的动物体内有_____对同源染色体。
(4)A、B两图所代表的动物是否同一种动物？理由是_______________________________。
[解析]（1）图A是有丝分裂后期，图B是减数第二次分裂后期。（2）图A中有向上移动的同源染色体2对，向下移动的也有2对， 但还是一个细胞，所以细胞不仅染色体数暂时加倍，同源染色体对数也暂时加倍。故图A细胞有4对同源染色体。图B是减数第二分裂后期，染色体数暂时加倍，但因为减数第一次分裂过程同源染色体已彼此分开，第二次分裂的细胞已无同源染色体，所以图B细胞中同源染色体对数为0。(3）图A是有丝分裂后期，染色体数暂时加倍后有8个染色体，则它前一个时期中期，着丝点还未分裂，染色单体还未分开时，染色体数应是4个，所以它的生物体细胞中的染色体数目应是4个染色体、2对同源染色体。图B是减数第二次分裂后期，细胞中有8个染色体，则它前一时期减数第二次分裂中期细胞中有4个染色体，第一次分裂时期的细胞应有8个染色体，4对同源染色体。所以这种生物的体细胞中有4对同源染色体。（4）由于图A和图B所代表的两种动物体内的染色体数目不同，所以不是同一种生物。 [答案](1)有丝 后期 减数第二次分裂 后期(2)4 0(3)2 4(4)不是 染色体数不同
四、综合测试
(本专题测试包括A卷和B卷；每卷有5个选择题--30分、2个非选择题—42分，共72分；限时30分钟)
A卷
1.2003年诺贝尔生理或医学奖授予了美国Paul Clauterbur 和英国Peter Mansfield，因为他们发明了磁共振技术（MRI），MRI可应用于临床疾病诊断。因为许多疾病会导致组织和器官内水分发生变化，这种变化恰好能在磁共振图象中反映出来。下列有关叙述错误的是
A．构成人体的不同组织和器官含水量是不一样的
B．水在细胞中存在形式及功能是不改变的
C．组织发生病变，会影响组织内的化学变化
D．发生病变的器官，新陈代谢速率往往会发生改
2.下列左图是甲状腺细胞摄取原料合成甲状腺蛋白的基本过程；右图为细胞内各种生物膜在结构上存在的直接或间接的联系。
下列对图中的观察作出的叙述错误的是
A．若含18O的氨基酸在甲状腺细胞内的代谢过程中产生了H218O，那么水中的18O最可能来自于氨基酸的-COOH
B．细胞内的碘浓度远远高于血浆中碘浓度，这表明a过程是一种主动运输
C．与c过程有关的细胞器是内质网、高尔基体、线粒体
D．与右图中③不直接相通，但膜成分最为相似的是高尔基体，用含3H标记的氨基酸注射到右图细胞中，则出现3H的部位依次为④⑥②③①
3.右图是一种常见动物细胞在某分裂时期的示意图，与其有关的正确叙述是
A．该细胞进行的是有丝分裂
B．该动物受精卵含3个染色体
C．该动物合子卵裂时染色体最多可达12个
D．该细胞进行的是减数第一次分裂
4.下列关于细胞结构和功能的叙述中，不正确的是
A．乳腺细胞和脂肪细胞相比，其细胞的RNA含量更高
B．细菌没有线粒体但是能进行有氧呼吸
C．受精卵进行卵裂时，同化作用大于异化作用，细胞数目增多
D．当酵母菌的线粒体基因发生突变不能复制时，酵母菌能再培养出菌落
5.甲、乙两图是红枫叶肉细胞和根尖生长点细胞的亚显微结构示意图，下列判断正确的是
A. 甲、乙两图中具有双层膜结构的细胞器名称是叶绿体、线粒体、高尔基体
B. 甲、乙两细胞都有mRNA经核孔进入细胞质中
C. 乙图是自养型细胞，该细胞的遗传物质共有4种碱基
D. 4、5结构的区别是前者有片层结构、不产生ATP，后者有嵴、产生ATP
6. Ⅰ.细胞膜的存在使细胞成为一个独立的结构和功能单位。因此对细胞膜结构和功能的研究一直是生命科学目标之一。试回答下列问题：
(1)由于细胞十分微小、不易观察，因此，细胞的发现是在__ __ ___发明之后。但在此后的几百年里人们却从来没有能真实观察到细胞膜，这是因为细胞膜____ _____ ____。
(2)随着物理、化学技术的提高，人们最终了解到，细胞膜主要由_______ __________组成，其中______ ______组成了细胞膜的基本支架。
(3)1959年，罗伯特森利用高锰酸钾固定细胞，在电子显微镜下看到细胞膜呈“暗-亮-暗”三条带，因此，他大胆提出了所有生物膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成(模型如右图)。但这种静态模型不能很好地解释一些生物现象，如细胞的生长、变形虫的变形运动、水溶性物质如何透过疏水性的脂质分子层等。事实上蛋白质分子在细胞膜中的分布情况是
_____ ______。
(4)1970年科学家运用免疫荧光标记法分别标高小鼠和人细胞膜表面的蛋白质，进行实验细胞融合实验，最终证明细胞膜具有一定的流动性。膜的流动性是动物细胞融合的基本原理，动物细胞融合技术的最重要用途是制备单克隆抗体，在制备中，人们利用癌细胞具有_ _特点，而某种_ _能产生一种特异性抗体的特点，通过利用
_ __方法(举一种)获得具备上述两种细胞特点的____ __ ___，再进行大量培养、提取获得单克隆抗体，这种抗体与常规抗体相比较，具有_____ _等优点。
Ⅱ.图甲为被子植物的雌蕊示意图，图乙为高等动物的生活史。分析回答：
（1）图甲中的[3]在受精完成后，第一次分裂形成的靠近珠孔的细胞名称是___ _ ____。该细胞发育成的结构，其功能是可以_____ ___，供球状胚体发育，还能____ ____，促进胚体发育。
（2）若图甲为黄桃的子房，接受绿桃的花粉[1]，则果实形成后，果实的颜色为____ ____色，图甲中[5]最终发育成桃种子的______ __。
（3）小麦种子形成后，由图甲中[6]发育成的结构的细胞中含有的染色体的数目a与由[4]受精后发育成的结构的细胞中含有的染色体的数目b之间的数量关系为a：b＝___ __ _。
（4）若图乙中的子代患有线粒体肌病，该病遗传的主要特点是______ __
和______ __。
（5）若图乙中的亲代表示一对表现型均正常的夫妇，生了一个白化色盲的男孩，问他们再生一个男孩，是色盲、色盲兼白化病的概率分别是_____ ___、_____ ___。
7.为了探究4℃、20℃、37℃、60℃的温度环境对酵母菌出芽生殖的影响，请设计相关实验。
实验材料：广口瓶、蔗糖、食盐、水、酵母菌培养液（内含酵母菌）、显微镜、碘液、载玻片、盖玻片、滴管等。
步骤：
（1） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　 　　。
（2） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 　　　　。
（3） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　 　　　。
（4） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　 　　　。
（5）判断这4个温度中酵母菌进行出芽生殖的最适温度的依据是：　　　　　 　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
B卷
1.下图中甲、乙是呼吸道管壁上分布最多的两种细胞结构示意图，即纤毛细胞和黏液腺细胞，当灰尘、病菌等异物进入时，呼吸道可将包裹异物的黏液推向喉的方向，通过咳嗽将痰排出体外。
下列根据图中细胞结构的观察作出的叙述错误的是
A．图乙是黏液腺细胞，其中内质网、高尔基体特别发达，该细胞主要功能是分泌黏液粘住灰尘、细菌，湿润气管
B．纤毛细胞结构和功能上最显著的特点是线粒体数量多、有氧呼吸旺盛
C．呼吸道上皮细胞不断衰老、脱落，并由底部向上推进的新细胞所更替，图中丙、丁细胞分别属于乙、甲的未分化细胞，其中丁细胞可能演化为纤毛细胞
D．若冬、春季节发生呼吸道感染，使呼吸道黏膜受损，则其非特异性免疫力降低，这是人体免疫的第一道防线
2.右图为某动物的一个精原细胞(A、a、B、b表示基因)，则由它产生的精子中，染色体可能组合及其概率分别
A．14、23、23、14；1/2
B．13、24、24、13；1/2
C．13、23、24、34；1/4
D．13、14、23、24；1/4
3.将苋菜植物的维管束鞘细胞置于含有3H标记的尿苷培养液中培育数小时后，对该细胞的相关结构进行检测，发现放射性物质主要集中于
A．核仁、质体和高尔基体 B．细胞膜、核仁和核糖体
C．细胞核、核糖体和液泡 D．线粒体、核仁、核糖体和叶绿体
4.下图1、2中甲、乙是两种濒危药用植物（二倍体）。以植物甲、乙的茎尖和叶片为材料，通过组织培养获得了再生植株，解决了自然繁殖率低的问题。植物乙自然结实率低，主要原因是花粉粒萌发后多数花粉管不能伸长，右表为某生物兴趣小组为探究生长素对植物乙花粉管伸长的影响而进行的课外实验结果的数据。
下列有关叙述中正确的是
A.由叶片等材料形成的愈伤组织的形态结构特点是排列紧密、呈正方形而没有大液泡
B. 在分离珠被细胞的原生质体时，通常使用纤维素酶和果胶酶破除细胞壁是利用了酶的高效性
C. 如果将图1中的1个精子与图2中的1个珠被细胞或2个极核融合，可培育出三倍体植株
D. 用适当浓度的秋水仙素处理该三倍体植株的幼苗，可能获得药用成分较高的四倍体植株；而生长素对花粉管的萌发具有低浓度促进、高浓度抑制的特点
5.中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植入去核的兔子卵细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫胚胎，这表明我国大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述中，错误的是
A．在形成早期胚胎的过程中，依次经历了卵裂、囊胚、原肠胚等几个阶段
B．兔子卵细胞质的作用就是激发大熊猫细胞核的全能性
C．克隆出的早期胚胎中，各细胞核具有相同的遗传信息
D．在形成早期胚胎的过程中，细胞只能进行有丝分裂
6.癌细胞通常是由正常细胞的基因发生改变后形成的。癌细胞的特性包括细胞的无休止和无序的分裂，并有侵袭性(向周围组织浸润)和转移性（如右图所示）。在过去的几十年中出现了多种治疗癌症的方法，主要包括手术治疗、放疗、化疗、激素治疗、基因治疗和免疫治疗等。
请回答下列一组有关癌症及其治疗的问题。
（1）通常能够引起基因改变的因素可能有
。(填写序号)
A．紫外线 B．甘油 C．肝炎病毒 D．煤焦油及其衍生物苯 E．葡萄糖 F．尼古丁 G．丙酮酸 H．核辐射
（2）上述因素使正常细胞中的 由 状态转变成 状态，从而导致癌变的发生。
（3）化疗时采用的烷化剂如二氯甲二乙胺能够与DNA分子发生反应，从而阻止参与DNA分子复制的酶与DNA的相互作用。此类药品作用于癌细胞周期的 期。化疗还可以采用其他药物，如5—氟尿嘧啶，它的结构与尿嘧啶非常相似，可以干扰DNA复制以及 合成。
（4）放疗是利用放射线如放射性同位素产生的α、β、γ射线和各类X射线治疗或加速器产生的X射线、电子束、中子束、质子束及其他粒子束等照射患处杀死癌细胞的一种方法。放疗与化疗相比，对患者全身正常细胞影响较小的是 。
（5）研究人员从人体的DNA中筛选克隆出内皮抑素基因，将此基因转移到双歧杆菌中，使其能够正常表达。用这样得到的双歧杆菌制成口服制剂，此制剂可以用于抑制癌症。在这种药物用于临床治疗之前，应该先进行动物实验，以确定制剂对机体内重要脏器的安全性。写出简要的实验设计方案。
实验材料：转基因双歧杆菌口服制剂；健康鼠4只，性别、体重如下表所示：
代号 甲 乙 丙 丁
性别 雌 雌 雄 雄
体重 78 g 76 g 99 g 101g
实验设计：
①第一步：将实验鼠分为实验组、对照组，其中 为实验组， 为对照组。(填写代号)
②第二步： ；
③第三步：饲养相同时间后，分别解剖观察实验组、对照组的鼠，检查重要脏器发生病变情况。
7.请以将要开花的番茄苗为实验材料，设计简单实验，尝试探究植物生殖器官（花、果实、种子）生长对营养器官（根、茎、叶）生长的影响。
⑴ 探究课题：________ _______。
⑵ 作出假设：________ ________。
⑶ 实验设计：实验自变量：__________ ___。可以采取的检测标准：___ __________。
方法步骤（简要叙述）
①____ ___；
②_____ ___；
③______ __。
⑷ 实验预期结果与分析：
①_______ _________。
②_________ ____________。
③_________________________ _________________________________。
生命的基础和延续
综合测试 参考答案
A卷
1. B 2.D 3.C 4.C 5.B
6. Ⅰ. ⑴(光学)显微镜 很薄，普通光学显微镜分辨率低，观察不到
⑵蛋白质和脂质(或磷脂) 磷脂双分子层
⑶蛋白质分子镶、嵌插或贯穿在磷脂双分子层(一类蛋白质分子镶在膜的表层，另一类部分嵌插或贯穿在磷脂双分子层中)
(4)体外培养条件下能大量增殖 效应B细胞 灭活病毒诱导(聚乙二醇诱导) 杂交瘤细胞 特异性强，灵敏度高
Ⅱ.(1)基细胞 从周围组织中吸收并运送营养物质 产生一些激素类物质(生长素)
(2)黄 种皮 (3)2：3
(4)母系遗传(子代性状由母方决定) 后代不出现一定的性状分离比
(5)1／2 1／8
7．（1）取广口瓶4个，并编号A、B、C、D，分别都放入等量的蔗糖、食盐和水
（2）振荡酵母菌培养液，用滴管取等量酵母菌培养液分别置于广口瓶A、B、C、D中，混合均匀
（3）将广口瓶分别放于4℃、20℃、37℃、60℃的环境中培养一定时间（24h～48h）
（4）用滴管从4个瓶中各取2滴酵母菌培养液制片并加碘液染色，置显微镜下观察，并记录结果。
若用高倍镜观察到细胞上产生大小不同的突起，则为出芽生殖产生的“芽”
（5）单位视野内酵母菌越多（或者含有芽的酵母菌越多），表明此温度最适合酵母菌的出芽生殖
B卷
1.C 2.A 3.D 4.C 5.B
6.（1） A、C、D、F、H （漏1个不得分）
（2）原癌基因 抑制 激活
（3）间 RNA和蛋白质
（4）放疗
（5）①甲与丙(乙与丁) 乙与丁(甲与丙)
②给实验组定时服用双歧杆菌制剂，同时给对照组服用等量的水，并每日为小鼠提供相同的食物、水；
7.⑴ 探究植物生殖器官生长对营养器官生长的影响。
⑵ 生殖器官的生长对营养器官的生长具有抑制作用（或促进作用或无影响）
⑶ 生殖生长的有无 营养器官的生长状况（如繁茂）
①将长势相同的多株即将开花结实的番茄苗分成A、B两组，置于相同的适宜条件下培养。
②A组在开花结实时，把花果不断摘除；B组在开花结实时，让花果自然成熟。
③观察A、B两组番茄苗营养器官的生长状况。
⑷ ①A组营养器官繁茂生长、B组营养器官生长日渐减弱，则生殖生长对营养生长有抑制作用。
②B组营养器官繁茂生长、A组营养器官生长日渐减弱，则生殖生长对营养生长有促进作用。
1 A、B两组营养器官均繁茂生长，则生殖生长对营养生长无影响。www.
保证
体现
物质交换的进行
选择透过性
流动性
分子大多数都是运动的
蛋白质分子
+
磷脂分子
功能
（物质交换）
结构
水浴加热
制成
镜检
水浴加热
受精卵
新个体
内胚层
中胚层
外胚层
分化
卵裂
原肠胚
囊胚
受精卵
动物个体发育
植物个体发育
受精极核
受精卵
胚乳
胚
有丝分裂
成体
减数分裂
2个极核
精子
卵细胞
精子
大孢子
花粉
胚囊母细胞
花粉母细胞
成熟的植物体
个体发育
生殖作用
卵细胞
精子
有性生殖
营养生殖
孢子生殖
分裂生殖
无性生殖
子代
亲代
性成熟个体
核移植
胚胎移植
动物细胞融合
单克隆抗体
动物细胞培养性
植物体细胞杂交
动物细胞工程
植物细胞工程
细胞工程
细胞分化、癌变和衰老
植物组织培养
细胞全能性
减数分裂
无丝分裂
有丝分裂
增殖
真核细胞和原核细胞的比较
生物膜系统
细胞核
细胞质
细胞膜
结构
细 胞
各种物质间的转化
化 合 物
是否存在物种的差异？性？
核酸（DNA、RNA）
蛋白质
脂质
糖类
有机物
无机盐
水
无机物
生物界与非生物界的统一性和差异性
化 学 元 素
微量元素
大量元素
50代细胞
动物胚胎或幼龄动物器官
、组织
细胞悬浮液
10代细胞
胰蛋白酶
无限增殖
原代培养
传代培养
细胞株
细胞系
染色体数
染色体数
DNA数
DNA数
减 数 分 裂
有 丝 分 裂
①是否出现联会、四分体
有
无
减数第一次分裂
②是否有同源染色体
有
无
有丝分裂
减数第二次分裂
（2n）
（n）
子房
胚珠
胚囊
子房壁
（2n）
珠被
卵细胞+精子
2个极核+精子
受精卵
受精极核
胚
胚乳
种皮
种子
果实
果皮
（2n）
（2n）
（2n）
（2n）
（2n）
（n）
（n）
（n+n）
（n）
（2n）
（3n）
（3n）
①
③
⑦
②
⑥
⑤
④
氨基酸 氨基酸 蛋白质 甲状腺
I- I- I- 球蛋白
毛细血管 甲状腺细胞 (部分)
碘化
a
b
c
甲 乙 丙 丁
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2009高考生物二轮专题复习教案
专题五 生物的遗传、变异与进化
一、网络导学
[本专题包括必修第六章遗传和变异、必修第七章生物的进化、选修第三章遗传与基因工程。]
二、考纲提示
（一）高考考向预测和策略
　　命题趋向： 遗传进化和基因工程是高中生物学的重点、又是难点，高考试题该部分占的比例，历年都较大，出活题考能力的主角。遗传的物质基础、遗传的基本规律和生物的变异，在全书中占有重要位置。它不仅有重要的理论价值，而且在实践中与人类的生产生活关系极为密切。从近几年高考试题看，DNA(基因)的结构和功能、孟德尔遗传实验过程、分子水平的解释、遗传图谱的判定、遗传病发病几率计算等内容，特别是将减数分裂过程，突变过程与不同基因的传递过程联系在一起，是命制大型综合题的素材，这正是高考"3+X"模式命题的趋向，在单科高考试题中约占20%～30%。
当今社会的一些热点、焦点问题，例如细胞工程、基因工程、酶工程、克隆、人类基因组计划、用物理或化学方法进行的诱变育种，数学的概率计算、排列组合等，以及生产、生活实践中的许多问题都与遗传和变异的内容密切相关。本单元内容多、难度大，是历年高考考查学生知能的重点知识，也必将是今后高考命题的热点和焦点所在。可见，它是高考重(点)中之重，难(点)中之难，热(点)中之热。
　 应试策略：　本专题知识点多、概念多，而且需运用概念、原理、定律解释的生命现象和解决的实践问题也多。因此，在进行复习时，要始终抓住"能力"这个核心，抓住主干知识，突出重点知识进行复习。对该部分内容，我们可以以中心法则为主线，从DNA(基因)→RNA→蛋白质(性状)，联系DNA的结构与复制、染色体与基因、减数分裂、遗传规律的产生、生物进化等有关知识，通过思考、分析、归纳，构建完整的知识体系。
　　以"能力"为主线，进行联系性复习。复习遗传的基本规律必须联系减数分裂，因为减数分裂知识是遗传规律的细胞学基础。通过减数分裂产生的生殖细胞是联系亲子代之间的桥梁和纽带，遗传物质就是通过有性生殖由亲代向子代传递。因此遗传规律是遗传物质在亲子代之间传递的客观反映和必然结果。
　　以"能力"为核心，总结规律。本专题知识规律性强，在复习时要总结规律、运用规律，以利于提高自己的思维能力和解决问题的能力。例如：总结有关碱基互补配对原则，遵循的计算规律；基因控制蛋白质的合成中，DNA上碱基数，mRNA碱基数和氨基酸分子数之间的关系规律；遗传系谱的判断规律等等。
（二）结论性知识要点高考资源网
1．肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验都可证明DNA 是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。。
2．证明DNA 是否遗传物质的实验思路：把DNA和蛋白质等物质区分开，直接地、单独地去观察DNA和蛋白质等的作用。
3．绝大多数生物（如所有的原核生物、真核生物及部分病毒）的遗传物质是DNA，只有少数生物（部分病毒等）的遗传物质是RNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
4．DNA复制的特点：（1）边解旋边复制；（2）半保留复制；（3）多点同时复制。
5．DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。
6．基因是有遗传效应的DNA片段，基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的载体。
7．密码子共有64种，其中能决定氨基酸的密码子有61种，终止密码子有3种。
转运RNA有61种。 所有生物共用一套密码子。
8．由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺序）不同，因此，不同的基因含有不同的遗传信息。（即：基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息）。
9．生物的一切遗传性状都是受基因控制的,一些基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制性状的,一些基因是通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状的。
10．细胞质遗传的主要特点是：母系遗传；后代不出现一定的分离比。细胞质遗传特点形成的原因：受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞；减数分裂时，细胞质中的遗传物质随机地、不均等地分配到卵细胞中。
11．原核细胞的和真核细胞的基因结构的联系：它们的结构都包括编码区和非编码区，非编码区在编码区的上游和下游，并且在编码区上游的非编码区上游都有“与RNA聚合酶结合位点”。
原核细胞和真核细胞的基因结构的区别：真核细胞的基因的编码区可分为外显子和内含子，外显子能够编码蛋白质，内含子不能够编码蛋白质，因此，真核细胞的基因结构中的编
码区是间隔的、不连续的；而原核细胞的基因结构的编码区是连续的、不间隔的。
12．基因中不能编码蛋白质的区域（包括非编码区和内含子）有调控遗传信息表达的核苷酸序列。
13．人的单倍体基因组由24个DNA分子组成（包括1～22号染色体的DNA与X、Y染色体DNA）。
14．基因工程（又叫基因拼接技术或DNA重组技术）操作的工具：限制性内切酶、DNA连接酶、运载体。
15．作为运载体必须具备的特点是：能够在宿主细胞中复制并稳定地保存；具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；具有某些标记基因，便于进行筛选。
16．基因工程常使用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。质粒是基因工程最常用的运载体，它存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子。
17．基因工程一般步骤：①提取目的基因 ②目的基因与运载体结合 ③目的基因导入受体细胞 ④目的基因的检测和表达。
18.基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本的遗传信息，达到检测疾病的目的。
19.基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。
20．现代生物进化理论的基本观点有：（1）种群是生物进化的基本单位；（2）突变和基因重组产生进化的原材料；（3）自然选择决定生物进化的方向；（4）隔离导致物种的形成。
21．基因分离定律的实质是：生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
22．基因自由组合定律的实质是：在进行减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
23．基因分离定律和基因自由组合定律发生作用的时间在配子的形成过程中，而不是在形成合子时。
24．孟德尔成功的原因：（1）正确选用试验材料；（2）由单因素到多因素的研究方法；（3）应用统计学的方法对实验结果进行分析；（4）科学地设计了实验的程序。
25．诱变育种的优点：能提高变异频率，加速育种进程。
单倍体育种的优点：明显缩短育种的年限。
基因工程与细胞工程育种的优点：可克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。（基因工程育种也可克服远缘杂交不亲和的障碍。）
26．秋水仙素的作用：能够抑制纺锤体形成，使细胞内染色体加倍。
27．几种需记住的遗传病：
白化病、苯丙酮尿症：常染色体隐性遗传
多指、软骨发育不全：常染色体显性遗传
色盲、血友病：X染色体隐性遗传
唇裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病：多基因遗传病
21三体综合症（先天愚型）：染色体异常遗传病（多了一条21号染色体）
28．生物进化的实质在于种群基因频率的改变。
29．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。
30． 突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组是产生进化的原材料；自然选择使种群基因频率定向改变并决定生物进化的方向。隔离是新物种形成的必要条件。
31．生物的变异一般是不定向的，而自然选择则是定向的。
32．隔离就是指同一物种不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。包括地理隔离和生殖隔离。其作用就是阻断种群间的基因交流，使种群的基因频率在自然选择中向不同方向发展，是物种形成的必要条件和重要环节。
33．种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因。
34．物种形成与生物进化的区别：生物进化是指同种生物的发展变化，时间可长可短，性状变化程度不一，任何基因频率的改变，不论其变化大小如何，都属进化的范围。物种的形成必须是当基因频率的改变在突破种的界限形成生殖隔离时，方可成立。
（三）规律总结
1.基因控制蛋白质的合成时：
基因的碱基数：mRNA上的碱基数：氨基酸数＝6：3：1。
2.性状分离的定义：在杂种后代中，同时显现出显性和隐性性状的现象叫性状分离。（活用：当两个亲本性状一样时，如果子代出现了与亲本不一样的个体，就是性状分离。） 分析遗传问题时，性状分离或者隐性后代常常是解题的突破口。
判断显隐性常用方法：如果出现性状分离，则亲本是显性杂合子。
3.遗传题时，要用好典型比例：如3：1； 1：2：1； 9：3：3：1； 1：1：1：1
9：3：3：1的活用：
前题条件：亲本AaBb X AaBb
子代表现型比例：显显9：显隐3：隐显3：隐隐1
子代基因型：双杂合（AaBa）占4/16；单杂合（如AaBB、aaBb）占2/16；纯合：1/16
4．一对相对性状的交配情况比较：
组别 亲本组合 后代基因型 后代表现型
组合名称 举例
1 杂交 黄×绿（YY×yy） 1种：Yy 1种：黄
2 自交 黄×黄（Yy×Yy） 3种：1 YY、2 Yy、1yy 2种：3黄、1绿
3 测交 黄×绿（Yy×yy） 2种：1 Yy、yy 2种：1黄、1绿
说明：牢记以上类型，运用自如，这是学习分离规律、自由组合规律的基础。
5．两对相对性状的交配情况主要有以下6种：
组别 亲本组合 后代基因型种类 后代表现型种类 后代表现型比例
举例
1 YYRR×yyrr 1×1=1 1×1=1 全为显性（1×1）
2 YyRr×YyRr 3×3=9 2×2=4 (3:1)2=9:3:3:1
3 YyRr×yyrr 2×2=4 2×2=4 (1:1)2=1:1:1:1
4 YYRr×yyrr 1×2=2 1×2=2 (1:1)×1=1:1
5 YyRR×Yyrr 3×1=3 2×1=2 (3:1)×1=3:1
6 YyRr×Yyrr 3×2=6 2×2=4 (3:1)(1:1)=3:1:3:1
说明：一对相对性状的交配情况是解题的基础，应做到熟练地计算，牢固地掌握。
自由组合定律是研究两对或两对以上相对性状的遗传规律。要用好自由组合定律，必须在分离定律的基础上，把各对相对性状的遗传分解成许多一对一对的相对性状去研究。（分拆法）
6.肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验
[特别提醒]
①加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复其活性。
②R型菌转化成S型菌的原因是S型菌DNA与R型菌DNA实现重组，表现出S型菌的性状，变异属于基因重组。
③培养噬菌体只能利用活体培养，因为病毒是专营寄生生活的。
实验拓展应用
⑴证明烟草花叶病毒的RNA是遗传物质 ⑵证明某性状的遗传方式是细胞质遗传 如某小鼠癌细胞具氯霉素抗性
⑶放射性同位素示踪法的应用
①研究DNA半保留复制方式的特点 ②在基因诊断和环境监测中的应用 ③用放射性同位素研究光合作用、细胞呼吸中元素的去向 ④用放射性元素15N标记氨基酸，研究氨基酸在细胞内合成分泌蛋白的场所、运输通道、分泌过程。 ⑤用放射性同位素40K证明根吸收的矿质元素的运输部位 ⑥用放射性同位素15N标记氨基酸 ⑦用放射性同位素标记研究原肠胚三胚层的发育。
7.碱基数量计算归类与应用
（1）碱基互补配对类型
过 程 DNA复制 转录 翻译 逆转录
碱基配对类型 A=T A=U A=U A=T
G≡C G≡C G≡C U=A
T=A C≡G C≡G G≡C
C≡G U=A U=A C≡G
（2）DNA分子、DNA某条链及转录生成的mRNA中碱基比例关系
H链 h链 DNA分子 mRNA(以H链为模板) 规律(DNA)
m m m 互补碱基之和的比例在整个DNA及任一条链中都相等
n n n
a 1 非互补碱基之和的比例在整个DNA分子中为1，在两条互补链中互为倒数
b 1
（3）DNA复制过程中的碱基数量计算
某DNA分子中含某碱基a个。
⑴复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a·(2n-1)； ⑵第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a·2n-1。
（4）碱基比例的运用
由核酸所含碱基种类及比例可以分析判断核酸的种类。 ⑴若有U无T，则该核酸为RNA。
⑵若有T无U，且A=T，G=C，则该核酸一般为双链DNA。 ⑶若有T无U，且A≠T，G≠C，则该核酸为单链DNA。
应用指南：
运用核酸分子中所含碱基种类及比例可判断核酸种类。
运用核酸分子中碱基对的比例来判断核酸分子的稳定性，进一步确定生物生活的温度环境。
运用碱基互补配对原则计算DNA复制、转录等过程中的碱基数或碱基对比例。
8.基因的结构与功能
原核基因与真核基因结构的比较 ⑴相同点：都分为编码区和非编码区。
⑵不同点：原核基因的编码区是连续的，无外显子和内含子之分；真核生物的编码区是间断的、不连续的，分为能编码蛋白质的外显子和不能编码蛋白质的内含子。
基因的功能 ①传递遗传信息 ②表达遗传信息 ③功能简图
9.基因表达与个体发育的关系
含有相同的遗传物质或基因在个体发育中，基因的表达具有如下特点：
⑴选择性表达：不同细胞表达不同的基因。如胰岛细胞能表达胰岛素基因，但不表达血红蛋白基因。
⑵顺序性表达：同一细胞内基因在其发育的不同阶段表达不同基因，即按一定顺序表达。
10.基因工程中的问题分析
提取目的基因的两种方法比较
所需的酶类 内含子的有无
鸟枪法 多种限制性内切酶 有
人工合成法 逆转录酶、DNA聚合酶 无
[特别提醒]
①由于一种氨基酸对应多种密码子，因此，根据蛋白质中氨基酸序列合成出的目的基因可能有多种，但性状都相同。
②获得真核生物的目的基因一般多采用人工合成法，因为此法获得的目的基因不含有内含子。
工具酶及其运用 ⑴切取目的基因和运载体必须用同一种限制性内切酶，获得相同黏性末端。
⑵限制性内切酶和DNA连接酶都作用于磷酸二酯键。
受体细胞 ⑴培育转基因植物时的受体细胞可以是体细胞，也可以是受精卵。若是前者，通过组织培养培育。
⑵培育转基因动物时的受体细胞一般采用受精卵。
11.孟德尔遗传规律的适用条件及限制因素
⑴真核生物的性状遗传。⑵有性生殖过程中的性状遗传。⑶细胞核遗传。⑷基因的分离定律适用于一对相对性状的遗传，只涉及一对等位基因。基因的自由组合定律适用于分别位于两对或两对以上的同源染色体上的性状遗传。
[特别提醒] ①位于同一对同源染色体上的非等基因的传递不遵循基因的自由组合定律。
②性染色体上的基因控制的性状遗传，若只研究一对相对性状则遵循基因的分离定律，由于性染色体的特殊性，描述子代性状表现时要连同性别一起描述。
限制因素 ⑴所研究的每一对相对胜状只受一对等位基因控制．而且等位基因要完全显性。 ⑵不同类型的雌、雄配子都能发育良好，且受精的机会均等。 ⑶所有后代都应处于比较一致的环境中，而且存活率相同。 ⑷供试验的群体要大，个体数量要足够多。
12.遗传规律与减数分裂及个体发育的关系
细胞核遗传规律与减数分裂的关系： 从细胞水平看，它们之间的关系可用下表表示：
比较项目遗传规律 发生时期 染色体与基因行为 配子
基因分离定律 减I后期 同源染色体分开→等位基因分离 配子中含等位基因中的一个
基因自由组合定律 减I后期 非同源染色体自由组合→非同源染色体上的非等位基因自由组合 配子中含不同的基因组合
细胞质遗传与减数分裂的关系：
⑴母系遗传的细胞学基础是卵原细胞减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期(次级卵母细胞)细胞质不均等分裂 。精细胞经变形形成精子后含极少量的细胞质。
⑵杂交后代不出现一定分离比的细胞学基础是线粒体和叶绿体中的质基因是成单存在的，无等位基因，在减数分裂时，线粒体和叶绿体等细胞器伴随细胞质随机地、不均等地分配到子细胞中去。
[特别提醒] ①真核细胞有丝分裂过程中核基因均等分配，但质基因随线粒体(或叶绿体)随机不均等分配。
②原核生物细胞二分裂过程中，拟核中基因均分，质基因随机不均等分配。
13.胞核遗传与细胞质遗传的比较 二者不同：
比 较 项 目 细 胞 核 遗 传 细 胞 质 遗 传
物质基础 核基因 质基因
正交反交时F1表现性状 不一定与母本相同，表现显性性状 与母本相同
杂交后代是后发生性状分离 均可发生性状分离
杂交后代性状分离比 出现一定的分离比 不出现一定的分离比
减数分裂过程中遗传物质的分配 有规律地均等分配到子细胞中 随机地、不均等地分配到子细胞中
基因数目 与细胞核中染色体组倍数成正比 与线粒体、叶绿体数量成正相关
传递途径 精子和卵细胞 卵细胞
二者联系： 核遗传和质遗传的遗传物质都是DNA；生物体绝大多数性状由核基因控制，极少数性状由质基因控制，还有一些性状是由核基因和质基因共同控制的。
14.生物遗传的正反交结果分析
（1）细胞核遗传(等位基因完全显性)： 正交、反交时F1总表现出显性性状，与母本性状不一定相同。
（2）细胞质遗传： 正交、反交时，F1总表现出母本性状，正反交中母本性状不同，因而后代的性状不同。
（3）植物果皮、种皮颜色等性状遗传（以果皮颜色遗传为例，红色(A)对黄色(a)为显性）：
从以上分析看出，番茄果皮颜色遗传中正反交结果不同，子代表现出母本的性状，但这种遗传方式本质上仍属于细胞核遗传、遵循孟德遗传规律，只是子代性状分离比延迟表现而已。另外，正反交结果中胚乳的基因型也不相同。
（4）伴性遗传中的某些性状遗传(以人类红绿色盲为例)：
正交和反交时，F1的表现型不同，且与性别相关连。
应用指南： ⑴运用核、质遗传的正、反交结果的不同，可判断生物某一性状遗传是否属于细胞核遗传。
⑵运用植物果皮、种皮等性状遗传表现的特殊性，判断杂交后代中果实各部分的性状表现型及基因型。
⑶运用伴性遗传中某些性状遗传的特殊性，可解决实际生产中生物幼体时期性别的判断，还可指导人类优生优育。
15.人类遗传病比较 判断口诀：无中生有为隐性，女病为常隐；有中生无为显性，女正为常显
遗传特点 病因分析 诊断方法
单基因遗传病 常染色体显性遗传病 ①男女患病几率相等②连续遗传 都遵循孟德尔遗传规律 基因突变 遗传咨询产前诊断(基因诊断)性别检测(伴性遗传病)
常染色体隐性遗传病 ①男女患病几率相等②隔代遗传
伴X显性遗传病 ①女患者多于男患者②父亲患病则女儿一定患病，母亲正常，则儿子一定正常③连续遗传
单基因遗传病 伴X隐性遗传病 ①男患者多于女患者②母亲患病，则儿子一定患病，父亲正常则女儿一定正常③隔代交叉遗传
多基因遗传病 ①家庭聚集现象②易受环境影响 一般不遗遵传循规律孟德尔 可由基因突变产生 遗传咨询基因检测
染色体异常遗传病 染色体结构异常遗传病 不遵循孟德尔遗传规律 染色体片段的缺失、重复、倒位、易位 产前诊断(染色体数目，结构检测)
染色体数目异常遗传病 减数分裂过程中染色体异常分离
　《致病基因检索表》
　　　　A1图中有隔代遗传现象……………………………………………隐性基因
　　　　B1与性别无关(男女发病几率相等)……………………………常染色体
　　　　B2与性别有关
　　　　C1男性都为患者……………………………………………Y染色体
　　　　C2男多于女…………………………………………………X染色体
　　　　A2图中无隔代遗传现象(代代发生)………………………………显性基因
　　　　D1与性别无关…………………………………………………常染色体
　　　　D2与性别有关
　　　　E1男性均为患者……………………………………………Y染色体
　　　　E2女多于男(约为男患者2倍)……………………………X染色体
16.可遗传变异与生物种类、生殖、细胞分裂和进化的关系
基因突变 基因重组 染色体变异
生物种类 所有生物都可发生基因突变 自然状态下只有有性生殖的生物发生基因重组 真核生物都可发生染色体变异
生殖类型 无性生殖和有性生殖都可发生 自然状态下只有有性生殖可发生 无性生殖和有性生殖都可发生
细胞分裂 细胞的无丝分裂、有丝分裂、减数分裂中都可产生 减数分裂中产生 有丝分裂和减数分裂中产生
与进化的关系 ①三种可遗传的变异都为生物的进化提供了原材料②基因突变可产生新的基因，为进化提供了最初的原材料，是生物变异的根本来源③基因重组的变异频率高，为进化提供了广泛的选择材料，是形成生物多样性的重要原因之一。
[特别提醒] ①基因重组实质是原有基因和基因重新组合，自然情况下减数分裂中才发生，但人工操作下也可实现，如基因工程、肺炎双球菌转化中都发生了基因重组。 ②基因突变产生新基因，与原有基因是一对等位基因。
17.基因突变与染色体变异的比较
项目 基因突变 染色体结构变异 染色体数目变异
变异范围 分子水平上的变异，是基因中一个或几个碱基的改变 染色体水平上的变异，涉及染色体某一片段的改变 染色体水平的变异，涉及染色体组倍性增减和个别染色体增减
变异方式 基因中碱基对的增添、缺失或改变 染色体片段的缺失、重复、倒位、易位 个别染色体数目增减、染色体组倍性增减
变异结果 基因结构的改变，产生新基因，基因数目未改变 染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变 基因数目增减，产生多倍体、单倍体植株
性状表现 不一定发生性状改变 生物性状发生改变 生物性状发生改变
变异的检 测 只能通过基因检测，光学显微镜下观察不到 光学显微镜下可观察比较染色体形态 光学显微镜下可观察染色体数目
[特别提醒] 基因突变不一定引起生物性状改变的原因：①发生突变的碱基位于真核生物基因结构的内含子中。
②基因突变发生在隐性基因中。③基因突变后新形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。
18.生物的可遗传变异与育种 几种育种方式比较
杂交育种 人工诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 基因工程育种 细胞融合技术 细胞核移植技术
依据原理 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异 基因重组 基因重担染色体变异 基因重组、染色体变异
常用方式 杂交↓自交↓选种↓自交 辐射诱变、激光诱变、作物空间诱变育种 花药离体培养，然后再加倍 秋水仙家处理萌发的种子或幼苗 转基因(DNA重组)技术将目的基因引和生物体内，培育新品种 让不同生物细胞原生质体融合，同种生物细胞可融合为多倍体 将具备所需性状的体细胞核移植到去核卵细胞中
优点 将不同个体的优良性状集中于同一个体上 可以提高变异的频率，加速育种进程，或大幅度地改良某些性状 可以明显地缩短育种年限 器官巨大，提高产量和营养成分 打破物种界限，定向改变生物的性状 按照人们的意愿改变细胞内遗传物质或获得细胞产品且克服了远缘杂交不亲的障碍 可改良动物品或保护濒危物种
缺点 时间长，须及时发现优良品种 有利变异少，须大量处理实验材料 技术复杂且须与杂交有种配合 发育延迟，结实率低 有可能引起生态危机 技术难度高 技术要求高
举例 矮秆抗锈病小麦 青霉素高产菌株、太空椒 单倍体育种获得的矮秆抗锈病小麦 三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦 产生人胰岛素的大肠杆菌、抗虫棉 白菜甘蓝、番茄马铃薯 克隆羊、鲤鲫移核鱼
[特别提醒] 杂交育种一般用于同种生物不同品系的杂交或自交过程，而诱变育种几乎用于所有的生物。
19.生物的进化与物种形成
物种形成的方式：⑴主要为渐变式。⑵爆发式主要是以染色体数目变化的方式形成新种。⑶染色体结构变化是形成新物种的另一种方式，发生染色体结构变化的个体和原始物种杂交，可育性降低，形成初步的生殖隔离，以后经过进一步演化形成新的物种。 运用物种形成条件可判断生物是否属同一物种，可进行物种鉴定实验设计。
20.运用现代进化理论分析生物的进化、适应性和新物种的形成
　　从生物进化的原因和结果分析、理解自然选择学说的实质，特别注意现代遗传学理论在生物进化中的作用。
原因 内因 遗传保留有利变异, 变异为选择提供原始材料。
外因 生物生存的各种环境条件，如各种生态因素对生物的影响。
相互作用 生物生存的各种环境条件对生物的变异进行选择，淘汰不利变异，积累和加强有利变异，推动着生存斗争，表现为生物的进化。
结果 适应性 环境对生物的变异进行定向选择，使有利的变异在生物类群中得到积累和加强，形成了生物的适应性。
多样性、物种形成 同一物种的不同种群，由于生活环境的变化，形成了具有不同适应性的生物类群，当变异积累到一定程度而出现生殖隔离时，便形成了新物种；同一物种的不同类型及新物种的出现均表现为生物的多样性。
进化 生物新类型的形成导致生物进化。物种的形成是生物进化的质的飞跃。
三、题型解读
高考热点预测： （1）生殖的种类极其应用、减数分裂与生殖细胞的形成、减数分裂与遗传规律、减数分裂与有丝分裂的识图与绘图（曲线图和示意图）、植物种子（胚、胚乳、种皮）与果实的发育等；
（2）核酸的种类及组成、半保留复制、碱基互补配对原则、DNA(基因)的结构和功能、孟德尔遗传实验过程及分子水平的解释、遗传图谱的判定、遗传病发病几率计算等；
（3）基因突变、染色体变异及其在育种上的应用等；
（4）现代进化理论是新教材增加的内容，但基因频率、新物种的形成与遗传学联系紧密，将成为重要考点。
（5）基因的结构与基因工程中的原核基因的结构、真核生物基因表达的调控、基因的操作工具和基因操作的基本步骤以及基因工程的成果及前景是近年来命题的新热点。
热点一：核酸中碱基种类、比例的计算、应用
典例1. (2006·全国卷Ⅱ)已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA和单链RN
四种类型。现发现了一种新病毒，要确定核酸属于上述哪一种类型，应该
A.分析碱基类型，确定碱基比例 B.分析碱基类型，分析核糖类型
C.分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型 D.分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型
[解析]选A。考查不同核酸的碱基，种类及比例和知识运用能力。组成DNA的五碳糖是核糖，碱基是A、G、C、U。由此可看出T是DNA特有碱基，U是RNA特有碱基。判断DNA双链、单链可根据碱基数目关系。
热点二：基因工程技术及应用
典例2. (2006·上海)农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，现拟采用基因工程技术将该基因转入棉花，培育抗病棉花品质。请回答下列问题。
①要获得该抗病基因，可采用 、 等方法。为了能把该抗病基因转入到棉花细胞中，常用的载体是 。
②要使载体与该抗病基因连接，首先应使用 进行切割。假如运载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该运载体连接的抗病基因分子末端是（ ）
③切割完成后，采用 酶将载体与该抗病基因连接，连接后得到的DNA分子称为 。
④再将连接得到的DNA分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去 棉花细胞，利用植物细胞具有的 性进行组织培养，从培养出的植株中 抗病的棉花。
⑤该抗病基因在棉花细胞中表达的产物是（ ）
A.淀粉 B.脂质 C.蛋白质 D.核酸
⑥转基因棉花获得的 得由该表达产物来体现的。 [解析]答案：略
热点三、核·质遗传，显·隐性性状，纯合子·杂合子，常染色体·性染色上基因的遗传，一对基因·两对基因控制性状等方式的判断
典例3. (2006·全国卷Ⅰ)从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇，这两种体色的果蝇数量相等，每种体的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制，所有果蝇均能正常生活，性状的分离符合遗传的基本定律。
⑴种群中个体的繁殖将各自的 传递给后代。
⑵确定某性状由细胞核基因决定，还是由细胞质基因决定，可采用的杂交办法是 。
⑶如果控制体色的基因位于常染色体上，则该自然果蝇的种群中控制体色的基因型有
种；如果控制体色的基因位于X染色体上，则种群中控制体色的基因型有 种。
⑷现用两个杂交组合：灰色雌蝇×黄色雄蝇、黄色雌蝇×灰色雄蝇，只做一代杂交试验，每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现性状，并以此为依据，对哪一种体色为显性性状，以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题，做出相应的推断(要求：只写出一代的性状表现和相应推断的结论)。
[解析]答案：略
热点四：遗传系谱图的分析及有关概率计算
典例4. (2006·上海)图甲、乙是两个家庭系谱图，乙家族患色盲(B—b)。请据图回答。
⑴图甲中的遗传病，其致病基因位于 染色体上，是 性遗传。
⑵图甲中Ⅲ8与Ⅲ7为异卵双生(由不同的受精卵发育而来)，则Ⅲ8表现型是否一定正常？ ，原因是 。
⑶图乙中I1的基因型是 。I2的基因型是 。
⑷若图甲中的Ⅲ8与图乙中的Ⅲ5结婚，则他们生下两病兼患男孩的概率是 。
⑸若图甲中Ⅲ9是先天愚型，则其可能是由染色体组成为 的卵细胞和 的精子受精发育而来，这种可遗传的变异称为 。
答案：⑴常显 ⑵不一定 基因型有两种可能 ⑶XBXb XBY ⑷1/8
⑸23A+X 22A+X(或22A+X 23A+X)染色体变异(畸变)
规律技巧：⑴遗传系谱图的解题步骤
①首先判断显隐性。如甲图中I1、I2是患者，II5正常，由此判断甲病是显性基因控制的遗传病。
②判断致病基因的位置，一般常用数学中的“反证法”。如甲图中：假设该显性基因位于X染色体上，则I1致病基因一定传递给其女儿II5，则II5是患者，与图谱矛盾，假设不成立，从而确定为常染色体显性遗传。
③根据系谱图中个体的表现型及亲子代关系推断每一个体可能的基因型。
④根据题目设问，计算相关概率并回答相关问题。
⑵概率求解范围的确认。
①在所有后代中求某种病的概率：不考虑性别，凡其后代都属求解范围。
②只在某一性别中求某种病的概率：需避开另一性别，只求所在性别中的概率。
③连同性别一起求概率：此种情况性别本身也属于求解范围，应先将该性别的出生率(1/2)列入范围，再在该性别中求概率。
热点五：变异与育种
典例5. (2006·北京)为丰富植物育种的种质资源材料，利用钴60的y射线辐射植物种子筛选出不同性状的突变植物，请回答下列问题。
⑴钴60的y辐射用于育种的方法属于 育种。
⑵从突变材料中选出高产植株。为培育高产、优质、抗盐新品种，利用该植株进行的部分杂交实验如下：
①控制高产、优质性状的基因位于 对染色体上，在减数分裂联会期 (能、不能)配对。
②抗盐性性属于 遗传。
⑶从突变植株中还获得了显性高蛋白植株(纯合子)。为验证该性状是否由一对基因控制，请参与实验设计并完善实验方案：
方案：
①步骤1：选择 和 杂交。
预期结果： 。
②步骤2： 。
预期结果： 。
③观察实验结果，进行统计分析：如果 与 相符。可证明该性状由一对基因控制。
答案：⑴诱变 ⑵①两(或不同) 不能 ②细胞质(或母系)
⑶①高蛋白(纯合)植株 低蛋白植株(或非高蛋白植株)后代(或F1)表现型都是高蛋白植株
②测交方案：用F1与低蛋白植株杂交 后代高蛋白植株和低蛋白植株的比例是1:1。
③实验结果 预期结果
热点六：进化与物种的形式
典例6. (2006湖北联考)下图为某群岛上物种演化的模型。A、B、C、D、E、F为六个物种，请据图回答：
⑴假设已知甲岛上B物种为有翅蝉，过了相当长时间后，逐渐演化成了残翅蝉F，请根据达尔文的自然选择学说结合甲岛上多风的自然条件，推测甲岛上B物种演化的过程。
⑵甲岛上B物种偶尔有一次乘着季风，飞到了乙岛上居住。试分析B物种进入乙岛后可能会给乙岛上C物种带来的影响。
⑶怎样验证E和F属于两个不同的物种？简述你的思路和依据。
[解析]考查运用生物进化理论解释生物多样性生产，物种间关系分析。
⑴达尔文自然选择学说内容有四点：过度繁殖、生存斗争、遗传变异。利用其可解释生物多样性形成、生物原始祖先种群产生大量具有不同变异的个体，由于生活环境条件的不同，对不同变异个体进行选择，具有有利变异的个体，适应环境而生存下来，逐代积累加强，形成物种多样性。
⑵一个物种进入另一岛，由于岛上环境条件与该物种生存的原先岛上环境条件不同，对进入的物种或对该岛原有物种产生影响，可能存在三个方面：可能与岛上其他物种形成竞争而处于劣势被淘汰，可能与岛上其他物种友好生存下去共同发展，也可能淘汰原岛上的生物。
⑶两个不同的物种间在自然状态下不能够相互交配，或能够相互交配但不能繁殖后代，所以为验证E、F属于两个物种，可选择E、F物种的适龄雌雄个体若干，放养在一起一段时间，观察E、F物种间的交配或繁殖情况下。
答案：⑴甲岛上B物种通过大量繁殖，产生了大量的个体，新个体中就含有许多新的变异性状，其中，具有超长翅的物种F和残翅的物种E在甲岛多风的环境中，能够适应环境而生存下来，其他的被淘汰。
⑵甲岛上物种B到达乙岛后，可能面临以下情况：
一是与C物种和谐相处，种群共同发展。
二是与C物种形成竞争，并被淘汰。
三是与C物种形成竞争，最终处于优势，淘汰C物种。
⑶选择E、F物种的适龄雌雄个体若干，放养在一起，观察E、F物种间个体的交配或繁殖情况。若出现E、F个体间不能相互交配或交配后不能繁殖现象或产生的后代不可育，则说明E、F为不同物种，依据是不同物种间在自然状态下存在生殖隔离。
四、综合测试
(本专题测试包括A卷和B卷；每卷有5个选择题--30分、2个非选择题—42分，共72分；限时30分钟)
A卷
1.已知某一动物种群中仅有Aabb和AAbb两种类型个体，Aabb∶AAbb=1∶1，且该种群中雌雄个体比例为1∶1，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的子代中能稳定遗传的个体比例为
A、1/2 B、5/8 C、1/4 D、3/4
2.豌豆子叶的黄色（Y），圆粒种子（R）均为显性。两亲本豌豆杂交的F1表
现型如图。让F1黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，F2的性状分离比为
A．9:3:3:1
B．3:1:3:1
C．1:1:1:1
D．2:2:1:1
3.某生物兴趣小组对某小学调查了人的眼睑遗传情况，对调查结果进行汇总和整理，见下表：
子代类型 双亲全为双眼皮（①） 双亲中只有一个为双眼皮（②） 双亲全为单眼皮（③）
双眼皮数 536 550 无
单眼皮数 321 553 全部子代均为单眼皮
根据上表中的数据，下列说法正确的是
A.根据①可以判断双眼皮为显性性状，且双亲为杂合体
B.根据上表中的数据可以判断子代数量553数据是一个错误数据
C.根据③可以判断双眼皮为显性性状，且双亲为纯合体
D.根据①可以判断双眼皮为显性性状，且双亲可为纯合体
4.下列对甲、乙、丙三个与DNA分子有关的图的说法不正确的是
A. 甲图DNA放在含15N培养液中复制2代，子代含15N的DNA单链占总链的7/8，丙图中①的碱基排列顺序与③不相同
B. 甲图②处的碱基对缺失导致基因突变，限制性内切酶可作用于①部位，解旋酶作用于③部位
C. 丙图中所示的生理过程为转录和翻译，甲图中（A+C）/（T+G）比例不能表现DNA分子的特异性
D. 形成丙图③的过程可发生在拟核中，小麦叶片的维管束鞘细胞中能进行乙图所示生理过程的结构有细胞核、叶绿体、线粒体
5.生物性状的遗传有核遗传，也有质遗传，有些还是由细胞核和细胞质共同控制的。现以紫茉莉为材料，做如下实验，以下有关问题叙述正确的是
紫茉莉植株的高茎（A）对矮茎（a）为显性，花色基因用（B、b）表示。根据教科书所讲的实例，现用纯合高茎红花绿色枝条紫茉莉作父本与纯合矮茎白花花斑枝条作母本进行杂交。
①就其茎的高度和花色性状，杂交后胚乳核的基因组成是AaaBbb；
②F1枝色表现型比例为1：2：1，
③F1自交后，F2花色性状表现型的比例3：1。
④取F1植株绿色枝条上的花粉进行离体培养，经秋水仙素处理后，其植株的表现型为高茎红绿色枝条、高茎白花绿色枝条、矮茎红花绿色枝条、矮茎白花绿色枝条，比例为1：1：1：1
A. ①② B.②③ C. ①④ D. ③④
6.控制人的血红蛋白基因分别位于人的11号、16号染色体上，在不同的发育时期至少有αβγεδ和ζ基因为之编码。人的血红蛋白由四条肽链组成，在人的不同发育时期血红蛋白分子的组成是不相同的。例如人的胚胎血红蛋白由两个ζ肽链（用ζ2表示）和两个ε肽链（用ε2表示）组成。下图为基因控制蛋白质合成的示意图。
（1）合成ε2的直接模板是 ，场所是 。
（2）镰刀性细胞贫血症是一种分子遗传病，其病因是β基因发生了突变。假设某人的一个α基因发生突变不一定导致α肽链改变，β基因发生突变，往往导致β肽链改变。根据上图分析说明理由。
（3）细胞分化是基因选择性表达的结果，也是生物生长发育的必要条件。根据上图分析，关于人类染色体上基因种类的分布、数量及基因表达的顺序，对你有哪些启示？（至少说两条）
（4）人类的红细胞膜上不同的糖蛋白分子构成红细胞的不同血型。假设Ｘg血型遗传由一对等位基因控制，在人群中的表现型有Ｘg阳性和Ｘg阴性两种。
①如果要分析其遗传方式，调查单位最好是 （自然人群、家系）。
②为了研究Ｘg血型的遗传方式，请你设计一张Ｘg血型调查后的统计表格（调查对象只有上、下代）。
7. 家蚕的丝腺细胞能大量合成、分泌丝蛋白(丝蛋白是蚕丝的主要成分)。请回答有关问题：
(1)与丝蛋白合成分泌有关的膜性细胞器有 。
(2)采用基因工程技术将丝蛋白基因导人大肠杆菌时，提取这种目的基因的途径是 ；重组的DNA分子进入大肠杆菌后，大肠杆菌 才能说明丝蛋白基因在细菌体内得以表达；家蚕体内的丝蛋白基因与大肠杆菌基因在结构上的主要区别是
。
(3)家蚕的染色体组成为2n=56，其性别由ZW型性染色体决定，雄性个体的体细胞含2个同型的性染色体，用ZZ表示，雌性个体的体细胞含2个异型的性染色体，用ZW表示。
①家蚕的单倍体基因组由 条染色体上的DNA分子组成。
②家蚕中存在肤色正常(Os)和油纸样透明皮肤(os)(其他各项生命活动指标均正常)两个品种，控制该相对性状的基因均位于Z染色体上，W染色体无相应等位基因。与雌蚕相比，雄蚕吃的桑叶少，蚕丝产量高，质量好。现有正常肤色和油蚕两个品种的雌、雄尚未交配的纯种蚕蛾若干，则选择 为父本， 为母本进行杂交，可在幼龄阶段就能区分雌、雄个体，以便分别喂养和缫丝，提高蚕丝的产量和质量。
③一只雄蚕的染色体上的某基因发生突变，使得野生型性状变为突变型。假定上述雄蚕为杂合子，让其与野生型雌蚕杂交，F1代表现型有四种，分别是突变型♀、野生型♀、突变型♂、野生型♂，比例为1：1：1：1。从F1代中选用野生型♂、突变型♀的个体进行杂交，其下一代的表现型中所有的雄性都为突变型，所有的雌性都为野生型。则突变基因位于 (Z、W、常)染色体上，用遗体图解表示F1代杂交过程(B表示显性基因，b表示隐性基因)。
B卷
1.为了保护海洋鱼类资源，以前人们提出了“抓大鱼放小鱼”这一观点，并指导甲地渔民用于实践。可是后来甲地渔民发现在甲地的正常季节中捕到的鱼越来越小。对于上述原因的解释最准确的为
A.自然选择使甲地的鱼发生基因突变而变小了
B.人为因素的选择作用，使甲地鱼种群的基因频率定向向小的方向改变所致
C.由于鱼的食物减少，甲地的鱼得不到足够的食物而长不大
D.甲地渔民的捕鱼能力降低所致
2.南瓜果实的黄色和白色是由一对等位基因（A和a）控制的，用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交，子代（F1）既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜，让F1自交产生的F2的表现型如图甲所示；为研究豌豆的高茎与矮茎和花的顶生与腋生性状的遗传规律，设计了两组纯种豌豆杂交的实验，如图乙所示。根据图示分析，下列说法不正确的是
A．由图甲①②可知黄果是隐性性状，由图乙可知花的着生位置由细胞核基因控制
B．图甲P中黄果的基因型是aa，F2中黄果与白果的理论比例是5：3
C．由图甲③可以判定白果是显性性状
D．图乙豌豆茎的高度由细胞核基因控制，子一代所有个体的基因型相同，该实验中亲代的腋生花都需作去雄处理
3.随机选取杂合子黄色圆粒豌豆(YyRr，两对基因独立遗传)的花粉若干粒，均用15N标记所有染色体上的DNA分子(每个DNA的两条链均被标记)，以这些花粉粒作为亲代，将其培养在普通的植物组织培养液中连续分裂两次，则第二次分裂后期含15N的染色体数占染色体总数比及第二次分裂完成时含yR非等位基因的细胞数占细胞总数理论比分别为
A.1/4，1/4 B.1/2，1/4 C.1/4，1/2 D.1，1/4
4.下图为甲种遗传病（设显性基因为A,隐性基因为a)和乙种遗传病（设显性基因为H,隐性基因为h)的遗传系谱图（其中一种遗传病的基因位于X染色体上），下列叙述正确的是
A．就乙病来看，II1、II2的基因型一定相同
B．II1、II2产生的基因型为aXH的生殖细胞含有完全相同的遗传物质
C．II1、II2所生的子女中，两病兼发的几率为1/8
D．两种病的相同特点都是来自于基因重组
5.下列说法正确的有
①线粒体中有等位基因，也可控制生物的某些性状
②基因自由组合，如果F2的分离比分别为9：7，9：6：1和15：1,那么F1与纯隐性个体间进行测交，得到的分离比将分别为1：3，1：2：1和3：1
③在真核细胞中，基因转录的最初产物RNA的长度要比可翻译的mRNA长度短得多
④在一条包含有若干基因的DNA分子中，各个基因具有转录功能的链都在同一条链上
⑤若n个碱基组成的原核生物基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的分子量最大为na/6 －18(n/6 －1）
⑥无性生殖中的孢子生殖，其中的孢子不属于生殖细胞
A. ①②⑤⑥ B. ②③⑤⑥ C. ①②④ D.②⑤
6.Ⅰ.在正常人体细胞中，非受体型酪氨酸蛋白结合酶基因abl位于9号染色体上，表达量极低，不会诱发癌变。在慢性骨髓瘤病人细胞中，该基因却被转移到第22号染色体上，与bcr基因相融合。发生重排后基因内部结构不受影响，但表达量大为提高，导致细胞分裂失控，发生癌变。下图一表示这种细胞癌变的机理，图二表示基因表达的某一环节，据图回答：
（1）细胞癌变是细胞畸形分化的结果，据图一分析，细胞分化的根本原因是_____ _______，其调控机制主要发生在[ ]___________过程。
（2）细胞癌变的病理很复杂，图示癌变原因，从变异的类型看属于_________ _________。
（3）图二示图一中的[ ]_______________过程，其场所是[ ]_______ _______。
（4）分析图二可见，缬氨酸的密码子是___________，连接甲硫氨酸和赖氨酸之间的化学键的结构式是______________。
（5）bcr/abl融合基因的遗传信息在从碱基序列到氨基酸序列的传递过程中，遗传信息的传递有损失的原因是_____________ _____。
Ⅱ.已知番茄的红果（R）对黄果（r）为显性，高茎（H）矮茎（h）为显性。甲图为红果高茎番茄植株连续测交两代的结果。据图分析回答：
(1)该红果高茎番茄植株的基因型是 ，它的遗传遵循 定律。
(2)乙图为用该红果高茎番茄植株的花粉进行有关操作的示意图，试分析回答：
①图中植株A称为 ，该植株基因型及比例是 。
②植株C可能有 种基因型， 种表现型。
③植株B、C相同的基因型有 种。
(3)植株B与植株C相比，特点是 。
(4)如果该红果高茎番茄植株自交，所结果实的颜色为 。
7.石刀板是一种名贵蔬菜，为XY型性别决定雌、雄异株植物。野生型石刀板叶窄，产量低。在某野生种群中，发现生长着少数几株阔叶石刀板（突变型），雌株、雄株均有，雄株的产量高于雌株。
（1）要大面积扩大种植突变型石刀板，可用 （2分）来大量繁殖。有人认为阔叶突变型株是具有杂种优势或具有多倍体特点的缘故。请设计一个简单实验来鉴定突变型的出现是基因突变还是染色体组加倍所致？（6分）
（2）若已证实阔叶为基因突变所致，有两种可能：一是显性突变、二是隐性突变，请设计一个简单实验方案加以判定。（要求写出杂交组合，杂交结果，得出结论）（6分）
（3）若已证实为阔叶显性突变所致，突变基因可能位于常染色体上，还可能位于Ｘ染色体上。请设计一个简单实验方案加以判定（要求写出杂合组合，杂交结果，得出结论）（6分）
（4）野生石刀板种群历经百年，窄叶基因频率由98％变为10％，则石刀板是否已发生了生物的进化，为什么？（2分）
专题五 生物的遗传、变异与进化
综合测试 参考答案
A卷
1.B 2.D 3.A 4.D 5.C
6.（1）mRNA 核糖体
（2）因为α基因有两个，如果一个α基因发生突变，则另一个α基因可以表达出原有的α肽链。
β基因只有一个，如果β基因发生突变，则不能表达出原有的β肽链。
（3）①控制蛋白质基因的表达有时间的顺序。
②控制同一条多肽链的基因可能有多个。
③控制同一功能的不同基因可能集中分布 （合理回答两项即可）
Ｘg阳性与Ｘg阳性婚配 Ｘg阴性与Ｘg阴性婚配 Ｘg阳性 与Ｘg阴性婚配
男 女 男 女 男 女
亲代
子代
（4） ①家系 ②
7. (1)内质网、高尔基体和线粒体(多写、少写均不给分)
(2)人工合成法 能产生蚕丝
前者的编码区是间隔的、不连续的；
后者的编码区是连续的、不间隔的
(3)①29 ②油蚕 正常蚕 ③Z
（遗传图解，书写不完整酌情扣分。）
B卷
1. B 2.A 3.B 4.C 5.D
6.Ⅰ.（1）特定时空基因的选择性表达 [③]转录 （2）染色体（结构）变异
（3）[④]翻译 [⑦]核糖体 （4）GUC －NH－CO－ （5）终止密码没有对应的氨基酸
Ⅱ.(1)RrHH 基因的自由组合
(2) ①单倍体 RH：rH=1：1 ② 3 2 ③ 2
(3) 植株B自交后代一般不出现性状分离（植株B为纯合子） (4) 红色
7.（1）植物组织培养 (2分)
取根尖分区制成装片，显微观察有丝分裂中期细胞内同源染色体数目．
若观察到同源染色体增倍，则属染色体组加倍所致； 否则为基因突变所致 (6分)
（2）选用多株阔叶突变型石刀板雌、雄相交。
若杂交后代出现了野生型，则为显性突变所致； 若杂交后代仅出现突变型，则为隐性突变所致。(6分)
（3）选用多对野生型雌性植株与突变型雄性植株作为亲本杂交。.
若杂交后代野生型全为雄株，突变型全为雌株，则这对基因位于Ｘ染色体上；
若杂交后代，野生型和突变型雌、雄均有．则这对基因位于常染色体。(6分)
（4）已进化，生物的进化的实质在于种群基因频率的改变。(2分)
www.
图一
④
③
②
①
bcr/abl融合蛋白
bcr/abl融合基因mRNA
bcr/abl融合基因
费城染色体
重组位点
abl基因位于第9号染色体
重组位点
bcr基因位于第22号染色体
20080212
甲 乙
甲 乙 丙
杂交一：P： ♀高产、非优质、不抗盐×♂非高产、优质、抗盐F1 高产、优质、不抗盐F2 高产、优质、不抗盐 9 非高产、优质、不抗盐 3 高产、非优质、不抗盐 3 非高产、非优质、不抗盐 1
杂交一：P： ♀非高产、优质、抗盐×♂高产、非优质、不抗盐F1 高产、优质、抗盐F2 高产、优质、抗盐 9 非高产、优质、抗盐 3 高产、非优质、抗盐 3 非高产、非优质、抗盐 1
①XBXB×XBY
②XbXb×XbY
③XBXB×XbY
④XbXb×XBY
⑤XBXb×XBY
⑥XBXb×XbY
①AA×AA
②aa×aa
③Aa×Aa
④AA×aa
⑤Aa×aa
⑥AA×Aa
生物的进化
发展
基础
现代生物进化学说
自然选择学说
自然选择
生殖隔离
基因频率改变
新物种
地理隔离
小种群
种群
遗传变异
过度繁殖、生存斗争、遗传变异、自然选择
新物种
原始物种
（个体）
同种
遗传 变异
准确复制 出现差错
半保留复制
空间结构
独特的双螺旋结构
稳定性
多样性
特异性
特点
基因工程
成果与前景
操作步骤
操作工具
基因分离
基因自由组合
伴性遗传
遗传
分布
结构
原核细胞的基因
真核细胞的基因
质基因
核基因
细胞核遗传
细胞质遗传
可遗传变异
基因重组——新基因型
基因突变——新基因
染色体变异—新基因型
变异
控制性状
决定细胞结构
控制代谢
结构蛋白
酶
转录
mRNA
基因
翻译
DNA
（常染色体遗传6种交配组合）
（X染色体遗传6种交配组合）
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2009 二轮复习·光合作用与呼吸作用的关系
Ⅰ　光合作用
一、光反应把光能转变成活跃的化学能，通过暗反应把CO2和H2O合成有机物，同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。
二、总反应式：
（1）根据是否需要光能，可将其分为光反应和暗反应两个阶段。
（2）光反应阶段：必须有光才能进行 场所：类囊体薄膜上，包括水的光解和ATP形成。光反应中，光能转化为ATP中活跃的化学能。
（3）暗反应阶段：有光无光都能进行，场所：叶绿体基质，包括CO2的固定和C3的还原。暗反应中，ATP中活跃的化学能转化为（CH2O）中稳定的化学能。
（4）光反应和暗反应的联系：光反应为暗反应提供ATP和[H]，暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi。
三、色素
【总结】绿叶中的色素包括叶绿素（叶绿素a 、叶绿素b）和类胡萝卜素（胡萝卜素、叶黄素），其中叶绿素a 呈现蓝绿色，叶绿素b呈现黄绿色，胡萝卜素呈现橙黄色，叶黄素呈现黄色。
　　绿叶中的四种色素含量依次是：叶绿素a >叶绿素b >叶黄素>胡萝卜素（叶绿素a与叶绿素b的比约为3∶1，叶黄素与胡萝卜素之比约2∶1）
　　色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸上扩散得慢，因而可用层析液将不同色素分离。四种色素的溶解度高低依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a 、叶绿素b。
　　在滤纸条上出现四条宽度、颜色不同的色带，从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a 、叶绿素b。在滤纸条上，两色素带间距离最大的是：胡萝卜素与叶绿素b，两色素带间距离最小的是：叶绿素a 与叶绿素b，相邻两色素带间距离最大的是：胡萝卜素与叶黄素。
　　【练习】1．用纸层析法分离叶绿体中的色素，可以看到滤纸上出现4条色素带，其中最宽的色素带是（　A　），最窄的色素带是（　C　）。
　　A．叶绿素a　　　 B．叶绿素b　　　C．胡萝卜素 　　D．叶黄素
　　2．用层析法分离叶绿体中的色素，滤纸条上距离滤液细线由近到远的颜色依次为　（　C　）
　　A．橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色 　 B．蓝绿色、黄绿色、橙黄色、黄色
　　C．黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色 　D．黄色、橙黄色、黄绿色、蓝绿色
　　3．对圆形滤纸中央点的叶绿体色素滤纸进行色素分离，会得到近似同心的四圈色素环，排在最外圈的色素是　（　A　）
　　A．橙黄色的胡萝卜素　　 B．黄色的叶黄素　　C．蓝绿色的叶绿素a 　　D．黄绿色的叶绿素b
　　4．用纸层析法分离叶绿体中的色素，可以看到滤纸上出现4条色素带，其中两色素带间距离最大的是　（　D　），两色素带间距离最小的是（　C　）
　　A．胡萝卜素与叶黄素 　 B．叶黄素与叶绿素a　
　　C．叶绿素a与叶绿素b 　 D．叶绿素b与胡萝卜素
　　5．用纸层析法分离叶绿体中的色素，可以看到滤纸上出现4条色素带，其中相邻两色素带间距离最大的是　（　A　）
　　A．胡萝卜素与叶黄素 　 B．叶黄素与叶绿素a　
　　C．叶绿素a与叶绿素b D．叶绿素b与胡萝卜素
【第5题的解析】 根据实验结果，滤纸条上出现四条色素带，自上而下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。由于胡萝卜素扩散的速度最快，所以，相邻色素带之间距离最大的是胡萝卜素和叶黄素。
四、影响光合作用的因素：
1、光照强度：植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增强，同化CO2的速率也相应增加，但当光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增强。植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用：
①当植物在某一光照强度条件下，进行光合作用所吸收的CO2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时，这一光照强度就称为光补偿点，这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制。
②当光照强度增加到一定强度后，植物的光合作用强度不再增加或增加很少时，这一光照强度就称为植物光合作用的光饱和点，此时的光合作用强度是受暗反应系统中酶的活性和CO2浓度的限制。（如图Ⅰ—1所示）?
图Ⅰ—1
总（真）光合作用是指植物在光照下制造的有机物的总量（吸收的CO2总量）。
净光合作用是指在光照下制造的有机物总量（或吸收的CO2总量）中扣除掉在这一段时间中植物进行呼吸作用所消耗的有机物（或释放的CO2）后，净增的有机物的量。
2、温度：植物所有的生活过程都受温度的影响，因为在一定的温度范围内，提高温度可以提高酶的活性，加快反应速率。光合作用也不例外，在一定的温度范围内，在正常的光照强度下，提高温度会促进光合作用的进行。但提高温度也会促进呼吸作用。（如图Ⅰ—2所示）所以植物净光合作用的最适温度不一定就是植物体内酶的最适温度。
图Ⅰ—2
【应用】冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培又可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当降低温室的温度，以降低呼吸作用，保证植物有机物的积累。
3、CO2浓度： CO2是植物进行光合作用的原料，只有当环境中的CO2达到一定浓度时，植物才能进行光合作用。植物能够进行光合作用的最低CO2浓度称为CO2的补偿点，即在此CO2浓度条件下，植物通过光合作用吸收的CO2与植物呼吸作用释放的CO2相等。环境中的CO2低于这一浓度，植物的光合作用就会低于呼吸作用，消耗大于积累，长期如此植物就会死亡。
一般来说，在一定的范围内，植物光合作用的强度随CO2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度就不再增加或增加很少，这时的CO2浓度称为CO2的饱和点。如CO2浓度继续升高，光合作用不但不会增加，反而要下降，甚至引起植物CO2中毒而影响植物正常的生长发育。如图Ⅰ—3所示：?
图Ⅰ—3
【应用】农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶，都是根据其原理。又可降低其呼吸作用消耗有机物。
4、必需矿质元素的供应：绿色植物进行光合作用时，需要多种必需的矿质元素。
①氮是催化光合作用过程各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成分；
②磷也是NADP+和ATP的重要组成成分。科学家发现，用磷脂酶将离体叶绿体膜结构上的磷脂水解掉后，在原料和条件都具备的情况下，这些叶绿体的光合作用过程明显受到阻碍，可见磷在维持叶绿体膜的结构和功能上起着重要的作用。
③绿色植物通过光合作用合成糖类，以及将糖类运输到块根、块茎和种子等器官中，都需要钾。
④镁是叶绿体的重要组成成分，没有镁就不能合成叶绿素等。
5、光照面积
①图象（如图Ⅰ—4）
图Ⅰ—4
②关键点含义
OA段表明随叶面积的不断增大。光合作用实际量不断增大，A点为光合作用面积的饱和点，随叶面积的增大，光合作用不再增加，原因是有很多叶被遮挡在光补偿点以下。
OB段干物质量随光合作用增加而增加．而由于A点以后光合作用量不再增加，而叶片随叶面积的不断增加OC段呼吸量不断增加，所以干物质积累量不断降低，如BC段。植物的叶面积指数不能超过C点，若超过C点，植物将人不敷出，无法生活下去。
③应用：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长，封行过早，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。
五、影响光合作用的某个条件在短时间内对叶绿体中某些化合物含量的影响
光 照 二 氧 化 碳
较强→弱（黑暗） 弱→较强 较高→低 低→较高
ATP、[H] 减少 增加 增加 减少
C3 增加 减少 减少 增加
C5 减少 增加 增加 减少
（CH2O） 减少 增加 减少 增加
六、光合速率、光能利用率与光合作用效率的辨析
　　光合速率：光合作用的指标，是指植物在一定时间内将光能转化为化学能的多少。通常以每小时每平方分米叶面积吸收CO2毫克数表示。它由植物在单位时间内吸收光能的多少及它对光能的转化率决定。
　　光能利用率：植物将一年中照射到该土地上的光能转化成化学能的效率。指植物光合作用所累积的有机物所含能量，占照射在同一地面上的日光能量的比率。它由该土地上植物的多少、进行光合作用时间的长短及植物吸收利用光能的能力决定。提高的途径有延长光合时间（如轮作）、增加光合面积（如间作、套种），提高光合作用效率。
　　光合作用效率：是指植物将照射到植物上的光能转化为化学能的效率。植物通过光合作用制造有机物中所含有的能量与光合作用中吸收的光能的比值，它由植物叶片吸收光能的能力、及将吸收了的光能转化为化学能的能力决定。提高的途径有光照强度的控制，温度的控制，CO2的供应，水分的供应，必需矿质元素的供应。
　　光能利用率和光合作用效率这“两率”的比例式中，主要是分母不同。光能利用率比例式中分母是指照射在同一时期同一地面上太阳辐射能，而光合作用效率比例式中分母是同一时期同一土地面积农作物光合作用所接受的太阳能；两比例式中分子都是作物光合作用积累的有机物中所含能量。
　　光能利用率与复种指数、合理密植、作物生育期、植株株型、CO2浓度、光照强度、温度、矿质元素等都有密切关系；农作物的光合作用效率与光照强度、温度、CO2浓度、矿质元素等有密切关系。
　　提高光能利用率，主要是通过延长光合作用时间、增加光合作用面积和提高光合作用效率等途径。阳光、温度、水分、矿质元素和CO2等都可以影响单位绿叶面积的光合作用效率。
Ⅱ　细胞呼吸
细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。
一、有氧呼吸与无氧呼吸
1、有氧呼吸
①概念：细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程。有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖，但脂肪、蛋白质也可作为有氧呼吸的底物。
②总反应式：
③过程：水在第二阶段参与，氧气在第三阶段参与；二氧化碳在第二阶段形成，水在第三阶段形成；第一、二阶段产生能量少，第三阶段产生能量多；三个阶段都形成ATP。
④场所：线粒体是有氧呼吸的主要场所。第一阶段在细胞质基质中，第二阶段在线粒体基质中，第三阶段在线粒体内膜上。第一阶段产生的丙酮酸通过协助扩散的方式进入到线粒体中。
⑤能量：1mol葡萄糖彻底分解释放2870kJ能量，1161kJ储存在ATP中，形成38ATP（第一阶段形成2ATP、第二阶段形成2ATP、第三阶段形成34ATP），其余以热能散失。
⑥需氧型细菌等原核生物体内虽然无线粒体，但细胞膜上存在着有氧呼吸酶，也能进行有氧呼吸。
　
2、无氧呼吸
　①概念：细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。
　②总反应式：
[酵母菌、植物细胞在无氧条件下的呼吸]
　　
[高等动物和人体的骨骼肌细胞、马铃薯块茎、甜菜块根、胡萝卜的叶、玉米的胚等细胞在无氧条件下的呼吸，蛔虫和人体成熟的红细胞中（无细胞核）无线粒体，也只进行无氧呼吸。]
③过程：第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸和[H]，第二阶段丙酮酸生成酒精和二氧化碳，或乳酸。
　　④场所：细胞质基质
⑤能量：在第一阶段产生2ATP；第二阶段释放的能量太少，不足于形成ATP，释放的能量全部以热能的形式散失了。在产生酒精的无氧呼吸中，转移到ATP的能量与产生乳酸的无氧呼吸是相同的，都是61.08kJ /mol，形成2ATP，但释放的能量要多一些，1mol葡萄糖分解成酒精释放225.94kJ能量，1mol葡萄糖分解成乳酸释放196.65kJ能量，61.08kJ储存在ATP中，其余以热能散失。
二、细胞呼吸的意义：①为生命活动提供能量；②为体内其他化合物的合成提供原料。
三、异化作用类型：判断标准：根据能否有氧、无氧的条件下生存。
1、需氧型：需要生活在氧气充足的环境中，也叫有氧呼吸型。需氧型生物在缺氧时，某些器官在短时间内可进行无氧呼吸，但不能持久。
2、厌氧型：在无氧条件下，能够将体内的有机物氧化，从而获得自身生命活动所需要的能量。在有氧的条件下，生长受抑制，也叫无氧呼吸型。主要包括蛔虫、乳酸菌、破伤风杆菌等。
3、兼性厌氧型：在有氧的条件下将糖类分解成二氧化碳和水；在无氧的条件下，将糖类分解成二氧化碳和酒精。如酵母菌。
四、与细胞呼吸相关的“主要”知识链接：
1、线粒体是活细胞进行有氧呼吸的“主要”场所
【解析】对真核生物而言，有氧呼吸可分为三个阶段，第一阶段将葡萄糖分解成丙酮酸的过程是在细胞质基质，而第二和第三阶段则是在线粒体中进行，其中第二阶段是在线粒体基质中进行、第三阶段是在线粒体内膜上进行。而一些原核生物（如好氧性细菌——硝化细菌、根瘤菌等、蓝藻）也进行有氧呼吸，因它们没有线粒体，进行有氧呼吸的场所是细胞膜。
2、ATP的“主要”来源是细胞呼吸
【解析】对于动物和人来说，主要是通过细胞呼吸来形成ATP，此外，在骨骼肌细胞中还含有另一种高能化合物——磷酸肌酸，当人或动物体内由于能量大量消耗而使ATP过分减少时，磷酸肌酸可把能量转移给 ADP形成 ATP。对于绿色植物来说，是通过细胞呼吸和光合作用来形成ATP。
3、生命活动的“主要”供能方式是有氧呼吸
【解析】人体活动的直接能源来源于三磷酸腺苷（ATP）的分解，如神经传导兴奋时的离子转运、腺体的分泌活动、消化道的消化吸收、肾小管的重吸收、肌肉收缩等。生物体的生命活动需要能量，能量主要通过细胞呼吸分解有机物而释放出来。细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸和无氧呼吸分解相同量的葡萄糖产生的ATP之比是19：1。分解相同量的有机物无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量少，原因是有一部分的能量储存在无氧呼吸的不完全分解产物（酒精或乳酸）中。有氧呼吸是高等动物和植物细胞呼吸的主要形式。
4、呼吸作用的“主要”（重要）意义是为生命活动提供ATP
【解析】呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。呼吸作用释放出来的能量，一部分转变为热能而散失，另一部分储存在ATP中。当ATP在酶的作用下分解时，就把储存的能量释放出来，用于生物体的各项生命活动，如细胞的分裂、植物体的生长、矿质元素的吸收、肌肉的收缩、神经冲动的传导等等。同时细胞呼吸能为体内其他化合物的合成提供原料。在呼吸过程中所产生的一些中间产物，可以成为合成体内一些重要化合物的原料。例如，葡萄糖分解时产生的丙酮酸是合成氨基酸的原料等。
五、影响呼吸作用的因素：
1、温度：温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性。在生产实践上贮藏蔬菜和水果时应该降低温度，以减少呼吸消耗。（如图Ⅱ—1）
图Ⅱ—1
2、氧气：有氧呼吸强度随氧浓度的增加而增强。关于无氧呼吸和有氧呼吸与氧浓度之间的关系用下图（如图Ⅱ—2）所示的曲线来表示：
图Ⅱ—2
①氧浓度影响植物的无氧呼吸。植物在完全缺氧的条件下进行无氧呼吸，大多数植物无氧呼吸的产物是酒精和CO2。有氧环境对无氧呼吸起抑制作用，抑制作用随氧浓度的增加而增强，直至无氧呼吸完全停止。如果以CO2的释放表示无氧呼吸的强度，则氧浓度影响植物无氧呼吸的曲线可表示为图Ⅱ—3的a曲线。
②氧浓度影响植物的有氧呼吸。O2是植物进行有氧呼吸的反应物，因此，氧浓度是影响植物有氧呼吸的重要因子。在一定氧浓度范围内，有氧呼吸的强度随氧浓度的增加而增强，同样以CO2的释放表示有氧呼吸的强度，则氧浓度影响植物有氧呼吸的曲线可表示为图Ⅱ—3的b曲线。当然也可以用植物对O2的吸收来表示植物有氧呼吸的强度，则氧浓度影响植物有氧呼吸的曲线可表示为图Ⅱ—4所示曲线，即氧浓度增加，有氧呼吸的强度增强，植物对O2的吸收也随之增加（由于受到有氧呼吸酶等因素的影响，在达到一定氧浓度后植物的有氧呼吸强度将不再增强）。
综上所述，氧浓度不仅影响植物的呼吸强度，而且影响着植物呼吸作用的类型。即在无氧条件下进行无氧呼吸，在低氧条件下既进行无氧呼吸，也进行有氧呼吸，且随氧浓度的增加，无氧呼吸逐渐减弱，有氧呼吸逐渐增强，至某一氧浓度后植物只进行有氧呼吸。因此在氧浓度变化过程中，植物呼吸作用CO2的总释放的变化可表示为图Ⅱ—5曲线。
根据氧对呼吸作用影响的原理，在贮存蔬菜、水果时就降低氧的浓度，一般降到无氧呼吸的消失点（即图Ⅱ—2中的氧浓度为10％）。
3、CO2：增加CO2浓度对呼吸作用有明显的抑制效应。在蔬菜和水果保鲜中可适当增加CO2的浓度。
Ⅲ　光合作用与呼吸作用量化计算的综合
一、光合作用与呼吸作用关系明确两者的原料与产物的互用，通过图解（如图Ⅲ—1）表示：
图Ⅲ—1
由下图（如图Ⅲ—2）说明光合作用的产物氧和葡萄糖可作为呼吸作用的原料，而呼吸作用的产物CO2和水也可作为光合作用的原料。
图Ⅲ—2
二、以气体变化探究光合作用与呼吸作用
思考植物在何种情况下释放CO2，何种情况既不吸收CO2也不释放CO2，何种情况下吸收CO2，通过下图（如图Ⅲ—3）分析：
图Ⅲ—3
图1A图表示线粒体释放的CO2直接释放大气中，即植物只进行呼吸作用。
图1B图表示线粒体释放CO2一部分进入叶绿体中，一部分释放到大气中，此时光合作用小于呼吸作用，仍释放CO2。
图1C图表示线粒体释放的CO2全部进入叶绿体中，但没有从大气中吸收CO2，说明光合作用等于呼吸作用，所以表现为既不吸收CO2，也不放出CO2。
图1D图表示线粒体释放的CO2全部进入叶绿体中，同时还从大气中吸收CO2，则表示光合作用大于呼吸作用。
若以O2该怎么表示呢？（如图Ⅲ—4）
图Ⅲ—4
图2A图表示线粒体需要的O2直接从大气中吸收，即植物只进行呼吸作用。
图2B图表示叶绿体释放O2一部分进入线粒体中，一部分从大气中吸收，此时光合作用小于呼吸作用，仍释放需要从大气中吸收O2。
图2C图表示叶绿体释放O2全部进入线粒体中，但没有从大气中吸收O2，说明光合作用等于呼吸作用，所以表现为既不吸收O2，也不释放O2。
图2D图表示叶绿体释放O2全部进入线粒体中，同时还向大气中释放O2，则表示光合作用大于呼吸作用。
在此基础上进一步理解一天24小时中，何时放CO2，何时吸CO2呢？由于在光下，植物既进行光合作用，又进行呼吸作用，而夜晚只进行呼吸作用，可用下图（如图Ⅲ—5）表示：
图Ⅲ—5
AB和HI分别表示0～6小时和18～24时之间只进行呼吸呼吸作用放出CO2，BH段光合作用与呼吸作用同时进行，BC、GH表示光照强度较弱时，光合作用小于呼吸作用，也放出CO2，C与G点表示光合作用等于呼吸作用，所以既不吸收CO2也不放出CO2，CG光合作用大于呼吸作用，则吸收CO2。E时表示夏季中午光照过强，温度过高，蒸腾作用增大，导致叶片表皮气孔关闭，从而减少CO2供应。
总光合量、净光合量与呼吸量的关系。可用下述公式表示：总光合量=净光合量+呼吸量
（1）光合作用≥呼吸作用（图Ⅲ—3：C、D，图Ⅲ—4：C、D）
光合作用CO2的总吸收量＝环境中CO2的减少量＋呼吸作用CO2释放量
光合作用O2释放总量=环境中O2增加量+呼吸作用O2消耗量
（2）光合作用＜呼吸作用（图Ⅲ—3：B，图Ⅲ—4：B）
光合作用吸收的CO2量＝呼吸作用释放的CO2量－环境中增加的CO2量
光合作用释放O2的量＝呼吸作用消耗的O2量－环境中减少的O2量
如果将上述公式推广到葡萄糖，则得到下列公式：
真光合作用葡萄糖合成量＝净光合作用葡萄糖合成量＋呼吸作用葡萄糖分解量
三、光合作用与呼吸作用的相关计算
呼吸作用与光合作用的联系：呼吸作用是新陈代谢过程一项最基本的生命活动，它是为生命活动的各项具体过程提供能量（ATP）。所以呼吸作用在一切生物的生命活动过程是一刻都不能停止的，呼吸作用的停止意味着生命的结束。光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢，一切生物的生命活动都直接或间接地依赖于光合作用制造的有机物和固定的太阳能。呼吸作用和光合作用表面看起来是2个相反的过程，但这是2个不同的生理过程，在整个新陈代谢过程中的作用是不同的。在植物体内，这2个过程是互相联系，互相制约的。光合作用的产物是呼吸作用的原料，呼吸作用的产物也是光合作用的原料；光合作用的光反应过程产生的ATP主要用于暗反应，很少用于植物体的其他生命活动过程，呼吸作用过程释放的能量主要是用于植物体的各项生命活动过程，包括光合作用产物的运输。如图Ⅲ—6。
图Ⅲ—6
【总结】
①产生的ATP最多的阶段：光反应阶段。
②为各种生命活动提供的ATP最多的阶段：有氧呼吸第三阶段。
③因为光反应产生的ATP几乎都用于暗反应，植物生长发育过程的生命活动所需ATP还是由呼吸作用来提供的。
④暗反应用到的ATP是不是最多的？——是的，最多。叶绿体形成的ATP多于线粒体及细胞质基质形成的ATP。
【练习】绿色植物通过呼吸作用合成的ATP通常比同化作用消耗的ATP多或少？动物呼吸作用合成的ATP通常比同化作用消耗的ATP多或少？以上分别是　　　（　　）B
A．少、少 　B．少、多 　C．多、多 　 D．多、少
【解析】
　　①此题属对光合作用、呼吸作用考查的能力题。只要分段讨论，此题易解。第一：植物光合作用（这里的同化作用主要考虑光合作用）消耗的ATP通常用于合成糖类等有机物，而呼吸作用产生的ATP来自于光合作用产生有机物的分解。因此，植物呼吸作用消耗的ATP通常远远小于光合作用消耗的ATP量。第二：动物呼吸作用合成的ATP用于生命活动各个方面（如细胞增殖等），同化作用消耗的ATP只是其中一部分。
　　②原因是：植物的ATP开始是全部来自光合作用的合成，然后再用于呼吸作用，满足其他各项生命活动的需要，所以绿色植物通过呼吸作用合成的ATP通常比同化作用中消耗的ATP少。动物所有能量的获得都来自对物质的分解，释放能量后形成ATP来进行其他各项生命活动包括同化作用，所以动物呼吸作用合成的ATP通常比同化作用消耗的多。
光合作用与呼吸作用在物质代谢上有密切的关系，一方面光合作用的产物是呼吸作用的反应物，另一方面呼吸作用的产物又可作为光合作用的原料。但它们并不是可逆的反应，这是因为它们是在不同的场所进行的；光合作用利用了光能，而呼吸作用释放的能量被用于各项生命活动；光合作用必须在有光的条件下进行，而呼吸作用时时刻刻都在进行。
【光合作用产量】植物的光合作用产量（即植物积累有机物的总量）取决于光合作用和呼吸作用两方面，植物通过光合作用制造有机物，同时通过呼吸作用消耗有机物，因此光合作用产量 =光合作用合成的有机物总量 — 呼吸作用分解的有机物总量。凡是影响光合作用和呼吸作用的因素都会影响植物的光合作用产量，这些因素包括光（含光照强度、日照长度和光质）、温度、大气中CO2含量等等。
四、光合作用强度和呼吸作用强度
一般以光合速率和呼吸速率（即单位时间单位叶面积吸收和放出CO2的量或放出和吸收O2的量）来表示植物光合作用和呼吸作用的强度，并以此间接表示植物合成和分解有机物的量的多少。
1、在黑暗条件下植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，因此此时测得的氧气吸收量（即空气中O2的减少量）或二氧化碳释放量（即空气中的CO2增加量）直接反映呼吸速率。
2、在光照条件下，植物同时进行光合作用和呼吸作用，此时测得的空气中氧气的增加量（或二氧化碳减少量）比植物实际光合作用所产生的O2量（或消耗的CO2量要）少，因为植物在光合作用的同时也在通过呼吸作用消耗氧气、放出二氧化碳。因此此时测得的值并不能反映植物的实际光合速率，而反映出表观光合速率或称净光合速率。
（1）光合作用实际产氧量＝实测的氧气释放量＋呼吸作用耗氧量
（2）光合作用实际二氧化碳消耗量＝实测的二氧化碳消耗量＋呼吸作用二氧化碳释放量
（3）光合作用葡萄糖净生产量＝光合作用实际葡萄糖生产量—呼吸作用葡萄糖消耗量
3、呼吸类型
（1）O2的浓度对细胞呼吸的影响
O2浓度直接影响呼吸作用的性质。O2浓度为0时只进行无氧呼吸；浓度为10％以下时，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。
（2）细胞呼吸时气体的变化情况（以植物为例）
①如果只进行有氧呼吸，则吸收的氧气量和放出的二氧化碳量相等；
②如果只进行无氧呼吸，则不吸收氧气，能放出二氧化碳；
③如果既有有氧呼吸又进行无氧呼吸，则吸收的氧气量小于放出的二氧化碳量。
【练习1】下图是探究酵母菌进行呼吸方式类型的装置，下面叙述正确的是 （ ）
A．假设装置一中的液滴左移，装置二中的液滴不动，则说明酵母菌只进行有氧呼吸。
B．假设装置一中的液滴不移动，装置二中的液滴右移，则说明酵母菌只进行无氧呼吸
C．假设装置一中的液滴左移，装置二中的液滴右移，则说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
D．假设装置一、二中的液滴均不移动说明酵母菌只进行有氧呼吸或只进行无氧呼吸
【练习1·答案】ABC
【练习2】实验是人们认识事物的基本手段，在实验过程中，不仅需要相应的知识、精密的仪器，还要注意运用科学的方法。
（1）为了探究种子萌发时进行的呼吸类型，某研究性学习小组设计了下列实验。请根据要求填空。
①实验目的： 。
②实验原理：种子萌发过程如果只进行有氧呼吸，则吸收的氧气量和放出的二氧化碳量相等；如果只进行无氧呼吸，则不吸收氧气，能放出二氧化碳；如果既有有氧呼吸又进行无氧呼吸，则吸收的氧气量小于放出的二氧化碳量。
③实验材料和用具：萌发的豌豆种子、带橡皮塞的玻璃钟罩两只、100mL烧杯4个、两根弯曲的其中带有红色液珠的刻度玻璃管、NaOH溶液、清水、凡士林等。
④实验方法：将实验材料和用具按上图配置好实验装置，如想得到实验结论还必须同时设计另一个实验，请指出另一个实验应如何设计（绘装置图表示，并用简短的文字说明）
⑤实验结果及预测：
Ⅰ． ；
Ⅱ． ；
Ⅲ． 。
【练习2·答案】（1）
①探究种子萌发时所进行的呼吸类型
④如图。
（说明：强调等量的种子，即用等量的清水代替NaOH，观察红色液滴的移动情况。）
⑤实验结果及预测：
Ⅰ．装置一中的液滴左移，装置二的液滴不移动，则说明萌发的种子只进行有氧呼吸；
Ⅱ．装置一中的液滴不动，装置二中的液滴右移，则说明萌发的种子只进行无氧呼吸；
Ⅲ．装置一中的液滴左移，装置二中的液滴右移，则说明萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。
【练习3】右图是一种可测定呼吸速率的密闭系统装置。
（1）关闭活塞，在适宜温度下，30分钟后，读取有色液滴向 （左/右）移动的距离。
（2）为了使测得的有色液滴移动数值更准确，必须进行校正。 校正装置的容器和小瓶中应分别放入 、 。
（3）生活中发现，受到机械损伤后的樱桃易烂。有人推测易烂与机械损伤引起樱桃呼吸速率升高有关。请结合测定呼吸速率实验装置，设计实验探究机械损伤能否引起樱桃呼吸速率升高。
①实验变量： 　　　　　　　　　　 。
②实验假设： 。
③实验步骤：
第一步：按装置图中所示进行操作，30分钟后，记录有色液滴移动距离为a。
第二步： 。
第三步： 。
④预期结果及结论：
结果1： ，结论1： ；
结果2： ，结论2： ；
结果3： ，结论3： 。
【练习3·答案】（1）左
（2）与实验组等量消毒的无活力（如加热后冷却）的樱桃 　　与实验组等量的20％NaOH
（3）
①机械损伤
②机械损伤能引起樱桃呼吸速率升高（或机械损伤不能引起樱桃呼吸速率升高）
③第二步：向容器内加入与实验组等量消毒的受到机械损伤后的樱桃，其它处理及装置与实验组完全相同，记录相同时间内有色液滴移动距离为b。
第三步：比较a、b数值的大小
④如果a＜b，则说明机械损伤能引起樱桃呼吸速率升高；
如果a＝b，则说明机械损伤对樱桃呼吸速率没有影响；
如果a＞b，则说明机械损伤能引起樱桃呼吸速率降低。
【练习4】如下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下C02的释放量和O2吸收量的变化，请据图回答：
（1）在外界氧浓度为10％以下时，该器官的呼吸作用方式是 。
（2）说明无氧呼吸强度与O2浓度之间的关系 。
（3）实线和虚线相交于C点，对于B、C点，以下叙述正确的有 （ ）
A．C点时，植物既进行无氧呼吸，又进行有氧呼吸
B．C点时，植物只进行有氧呼吸，此时无氧呼吸被完全抑制
C．B点时，无氧呼吸强度最弱
D．B点时，植物呼吸作用最弱
（4）AB段表示C02释放量减少，其原因是 。
（5）图中阴影部分的面积代表 。
（6）当外界氧浓度为4％～5％时，该器官C02的释放量相对值为0.6，而O2的吸收量相对值为0.4。此时，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的 倍。
（7）由此可见，保存水果、蔬菜，应控制空气流通，使氧浓度保持在 。
【练习4·答案】（1）无氧呼吸和有氧呼吸
（2）无氧呼吸强度随氧气浓度的升高而逐渐减弱
（3）BD
（4）氧气浓度逐渐升高到5％时，无氧呼吸逐渐被抑制，而有氧呼吸仍十分微弱
（5）不同氧浓度下的无氧呼吸强度 （或）CO2释放量与O2的消耗量之差
（6）1.5
（7）5％
Ⅳ　同位素示踪法研究物质运行和变化过程
1、光合作用：H2O18→18O2 14CO2→14C3→14C6H12O6或（14CH2O）
2、呼吸作用：18O2→H2O18 C6H1218O6→C3H418O3→C18O2
Ⅴ　从光合作用和呼吸作用角度分析物质循环和能量流动
（1）物质循环
www.
www.
测定呼吸速率装置图
消毒的
鲜樱桃
20%NaOH5mL
容器
刻度管
橡皮塞
有色液滴
活塞
O2
D
C
B
A
O2
O2
O2
O2
O2
D
C
B
A
CO2
CO2
CO2
CO2
CO2
CO2
C3H4O3
C6H12O6
H2O
O2
CO2
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2009高考生物二轮专题辅导教案
生态学基础
一、网络导学
[本专题包括必修第八章生物与环境、必修第九章人与生物圈。]
二、考纲提示
（一）高考热点预测和应试策略
　　预测考点： 本专题涉及到许多社会热点焦点问题，如生态农业、生物多样性、可持续发展、沙尘暴、温室效应、西北大开发的环境问题、森林在环境保护中的作用及酸雨的形成等全球性环境污染问题，均来源于各种生产、生活实际，要求关注现实问题、关注生命科学在人类社会发展中的作用和影响、关注生命科学发展的热点问题。本专题主要考查综合分析解决问题的能力、实验能力及创造性思维等多种能力，能充分体现出高考的能力要求。
l．生物与环境的相互关系。 该部分的命题主要是选择题，考查生态因素(生物因素、非生物因素)对生物分布、生理方面的影响，其中生物因素又可以分为种内关系和种间关系。考查生物适应环境及环境对生物的影响等内容。
2．种群是生态学研究的基本单位，种群增长的"J型和"S"型曲线的原因和条件，若干个种群数量的变动情况，既可以是选择题的考点也可以是非选择题的考点。 应当选取典型题目(如人口变化曲线、某一动物种群变化曲线等)进行强化训练，理解、掌握有关知识，以提高应试能力。
3．生态平衡，生态系统的成分、食物链与食物网、生态系统的能量流动、物质循环、生态系统的稳定性是该部分的重点内容，也是主要考点。 复习时，要在理解基础上，通过一些具体题目进行训练，能够举例说明，能够举一反三。
4．生物多样性及保护、环境污染的危害及防治。 其考查方式主要是选择题，可列表复习，要注意能举例说明。
知识线索：
第一条主线：以生命的结构层次为线索。
第二条主线：以生态系统能量流动为线索。
能量的输入 能量的传递 能量的输出 能量的流动 研究能量流动的目的
①生产者（绿色植物） ①食物链和食物网 ①生产者、消费者、分解者 ①传递方向②流动渠道：食物链和食物网 ①调整能量流动关系
②光合作用 ②能量流动伴随物质循环进行 ②呼吸作用（有氧呼吸和无氧呼吸） ③传递效率④能量金字塔 ②生态平衡 ③环境保护④实施可持续发展战略
（二）结论性知识要点
1．种群各个特征的关系： （1）在种群的四个特征中，种群密度是基本特征，与种群数量呈正相关。
（2）出生率、死亡率以及迁移率是决定种群大小和种群密度的直接因素。
（3）年龄组成和性别比例则是通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度和种群数量的，是预测种群密度（数量）未来变化趋势的重要依据。
2．种群增长的“J”型曲线：
产生的条件：无限制的环境、理想的环境（食物、空间充裕；气候适宜，无天敌。） 特点：种群数量连续增长。
3．种群增长的“S”型曲线：
产生的条件：在有限制的环境条件下。 特点：种群数量达到K值后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。
4．所有生物群落在垂直方向上，都具有的分层现象。 生物群落在水平方向上，种群密度会有差别。（即有分区层现象）
5．湿地被誉为“地球之肾”，它与森林、海洋一起并称为全球三大生态系统。它具有涵养水源、调节气候，蓄洪防旱；净化水体、维系生物多样性等重要生态功能。
6．农田生态系统的特点：（1）人的作用非常关键，人们种植的农作物是农田生态系统的主要成员；（2）动植物种类较少，群落结构单一。一旦人的作用消失，农田生态系统就会很快退化。
7．城市生态系统的特点：（1）人类活动起着重要的支配作用；（2）城市生态系统对其他生态系统具有高度的依赖性，同时对其他生态系统产生强烈的干扰。
8．生态系统能量流动的特点：单向流动，逐级递减。传递效率大约是10%—20%。
9．对“生态系统的物质循环”的理解： “物质”指的是组成生物体的化学元素；生态系统指的是地球上最大的生态系统——生物圈。 “生态系统的物质循环”的特点：（1）具有全球性；（2）循环往返。
10．抵抗力稳定性是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。（核心：抵抗干扰，保持原状。）
恢复力稳定性是指生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力。（核心：遭到破坏，恢复原状。）
11．生态系统之所以具有抵抗力稳定性，是因为生态系统内部具有一定的自动调节能力。
12．生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自动调节能力就越小，抵抗力稳定性就越低。
生态系统中各营养级的生物种类越多，营养结构越复杂，自动调节能力就越大，抵抗力稳定性就越高。
13．抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系：存在相反关系。
14．生物圈稳态的自我维持：（1）从能量角度来看，源源不断的太阳能是生物圈维持正常运转的动力。（2）从物质方面来看,大气圈、水圈和岩石圈为生物的生存提供了各种必需的物质。生物圈内生产者、消费者和分解者所形成的三极结构，接通了从无机物到有机物，经过各种生物的多级利用，再分解为无机物重新循环的完整回路，形成了一个在物质上自给自足的生态系统。（3）生物圈具有多层次的自我调节能力。
15．生物多样性的定义：地球上所有的植物、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，共同构成了生物的多样性。
16．生物多样性的三个层次包括：（1）遗传多样性；（2）物种多样性；（3）生态系统多样性。
17．生物多样性的价值：（1）直接使用价值：包括a.药用价值 b.工业价值 c.研究价值 d.美学价值；（2）间接使用价值：即生态价值；（3）潜在使用价值：即未知的、潜在的价值。
18．我国生物多样性面临威胁的原因：（1）生存环境的改变和破坏，这是生物多样性面临威胁的主要原因。（2）掠夺式的开发和利用。（3）环境污染。（4）外来物种入侵。 所以，保护生物多样性最有效的形式是保护生态系统多样性。
19．生物多样性保护的措施：（1）就地保护。就地保护是保护生物多样性最为有效的措施。就地保护主要指建立自然保护区。（2）迁地保护。将要保护的物种迁出原地，迁入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心，进行特殊的保护和管理。（3）加强教育和法制管理。
（三）规律总结
非生物因素对生物的影响
1．生态环境中的各因子虽然是综合的对生物起作用，但总有某个因子起主导作用。
（1）影响在不同海拔高度和纬度植物分布的主导因素是温度；（2）在同一纬度上影响植物分布的主导因素是水分；
（3）同纬度、同经度上影响植物分布的主导因素是阳光；
　　　①光质是影响水生植物垂直分布的主导因素。
光 质 生物分布
表层海水 红光、蓝紫光较多 适于富含叶绿素a、b的绿藻进行光合作用
海水稍深处 红光、蓝紫光、绿光、青光 适于含叶绿素a、c和藻红素、藻兰素的褐藻生存
海水深处 绿光 适于富含藻红素的红藻生存
注：海水中透射率最高的是绿光，蓝紫光大多会被海水反射，因此海面看上去是蓝色的。
　　　②光照强度主要影响陆生植物的垂直分布(分层现象)。
（4）光照时间长短是影响植物开花的主导因素。
①长日照植物 南种北引：生育期缩短 引迟熟种
②长日照植物 北种南引：生育期延长 引早熟种
③短日照植物 北种南引：生育期缩短 引迟熟种
④短日照植物 南种北引：生育期延长 引早熟种
植物的生长离不开光照，日照时间的长短不同影响着植物的开花期。我国地处北半球，自每年的9月23日至次年3月21日，是北半球的冬半年，昼短夜长，在这个时期开花的植物为短日照植物，如：菊花、腊梅等。而每年的3月21日至9月23日，是北半球的夏半年，昼长夜短，此时开花的植物为长日照植物，如：黄瓜、油菜等。
北半球的不同纬度的昼夜长度的季节性变化如下图1。日照在夏至（22/6）最长，在冬至（22/12）最短，在春分（21/3）和秋分（23/9）各为12小时。春季和秋季有同样的日照长度，可植物为什么不在一年内两次开花呢？这是因为植物的生理活动还受温度等因素的影响。不同植物都有适合它生长的最佳地区，因此，在从一个地区引种某一植物到另一地区时，需要考虑植物的开花时间等因素的影响。
2．海拔高度、水域深度、地形等非生态因素间接地对生物产生影响，本身不直接影响生物。
温度 单位体积散热面积 生物分布
北方动物 低 小 个体大，端小
南方动物 高 大 个体大，端大
3．动物单位体积的散热面积与温度高低呈正相关关系。
种群密度的变化及预测
1.出生率和死亡率、迁人和迁出率是直接决定种群密度变化的因素；预测种群密度变化趋势，首先是年龄组成，其次是性别比例，由此推出出生率与死亡率的关系。　　　　　　　　
2.相同年龄组成情况下，增长型与性别比例的关系
3.存活曲线是一条反映种群各年龄级的存活状况的曲线。
可分三类：Ⅰ型存活曲线呈凹型，该型的种群早期死亡率高，以后死亡率低而稳定；
Ⅱ型存活曲线呈对角线，表示各年龄的死亡率相等；
Ⅲ型存活曲线呈凸型，该型的种群绝大多数个体均能活到该物种的生理年龄，早
期死亡率极低，但一经达到一定的生理年龄时，在短期内几乎全部死亡。
种群的增长
1.种群的增长率：自然条件下，单位时间内出生率与死亡率之差为增长率γ。
2.种群指数增长：Nt= Noλt，λ是种群的周期增长率，意义为：λ>1 种群上升；
λ=1 种群稳定；0<λ<1种群下降；λ=0种群无繁殖，且在下一代中死亡。
3.种群的逻辑斯谛增长：在有限环境中，整个增长呈S型，或 称"逻辑斯谛"型。
生态系统的三大功能类群及营养结构
1．生态系统的三大功能类群
功能类群 生物类型 同化类型 作用 地位
生产者 绿色植物(含捕虫草)光能和化能自养细菌 自养型 是消费者、分解者获得能量的源泉，是生态系统存在和发展的基础 主要地位(基本成分)
消费者 以活体为食的动物、寄生生物(含菟丝予) 异养型 保证能量流动和物质循环的畅通； 有效地控制生产者数量，有助于生产者传粉、受精和传种 非必需成分(非基本成分)
分解者 腐生生物(含蚯蚓等) 异养型 90％的有机物都依赖其分解，归还给无机环境 重要地位 (必需成分)
2．食物网和食物链
（1）非生物的物质和能量不参与捕食链的组成。（2）食物链的特点：a.一般不超过5个营养级；b.一种生物不是固定于一种食物链上；c.食物链是能量流动、物质循环实现的途径；d.食物链在一定时间内和进化历史上可以发生变化；e.离基本能源(如生产者)越近的生物，受到捕食或取食的压力越大，因而，其种类和数量越多，生殖能力越强。（3）食物网越复杂，最高营养级生物就越能获得持续稳定的能量来源。（4）取食对象一般选取低营养级生物的原因：
　a．所含的能量多；b．不会因有毒物质富集对生物产生较强的毒害作用。
物质循环与能量流动的关系（如右）　　
关注环保热点 1.温室效应与全球变暖。2.臭氧层遭受破坏。3.水体化富营养化。4.生态农业。5.复合生态系统（1984年生态学家马世骏院士提出）。
三、题型解读
高考命题预测：主要考点分布有，生态因素及实例判断、种间关系的经典研究案例、种群与生物群落、物质循环与能量流动及两者关系、营养级、食物链与食物网、生态系统稳定性的分类、生态平衡的原理及应用(如破坏生态平衡的因素、西部大开发等)、环境污染、水体污染及自净化原理、森林在环境保护中的作用、生态农业与可持续发展。等。在综合题中还可以将细胞亚显微结构、光合作用、呼吸作用、能量代谢、代谢类型等与生态系统的结构和功能揉为一体进行考查，还可以给出题目进行实验设计、实验分析等。
典例1. 下图判断，下列叙述不符合生态学原理的是
A.物质经过多级利用，实现了良性循环
B.每一级生产的环节都获得产品，提高了生态经济效益
C.由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用效率降低
D.由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染
[解析]本题考查基础知识生态系统的能量流动和生态农业。人类研究能量流动的主要目的，在于设法调节生态系统中能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分。而在生态农业中则需要将废品资源化，能量多级利用和减少环境污染。因此A、B、D的叙述符合生态学原理。图中从作物至蚯蚓是一条价值增值链，故C项叙述错误。[答案] C 。
典例2. 实验室中，进行了两类细菌对食物竞争的实验，在两类细菌混合培养液中，测定了第工类细菌后一代即(Zt+1)所占总数的百分数与前一代(即Zt所占百分数之间的关系。右图中，实线表示观测到Zt+1和Zt之间关系。虚线表示Zt+1= Zt时的情况。从长远看，第Ⅰ类和第Ⅱ类细菌将会发生什么情况
A.第Ⅰ类细菌与第Ⅱ类细菌共存 B.两类细菌共同增长
　　C.第工类细菌把第Ⅱ类细菌从混合培养液中排除掉
D.第Ⅱ类细菌把第工类细菌从混合培养液中排除掉
[解析]从图中可以看出，第工类细菌后一代在细菌总数中所占的比例比前一代少，长此下去，第工类细菌所占的比例就会减少，直至从混合培养液中消失，即完全被第Ⅱ类细菌排除。[答案]D 。
　　[总结] (1)本题只要将数理模型转化为数理关系，灵活地运用数学知识解答这类问题就较容易，即作若干条与横轴相垂直的直线，观察分析Zt+1与Zt代之间的数量关系后，不难得出正确答案。(2)外来人侵物种特点有：生态适应能力、繁殖能力和传播能力强等特点。被入侵生态系统具有足够的可利用资源，缺乏自然控制机制和人类进入的频率高等特点。外来人侵物种具有强的竞争能力，能在特定的环境中排除多种土著种。
典例3.读下图，回答下列问题：
(1)由A图可见，公元之初，人口增长一倍需要1000年；到了19世纪的中期，人口增长一倍只需100年就够了。而近半个世纪来，我国人口的增长 。
(2)人口问题不仅是一个生物学问题，更重要的是一个社会问题，请从生态学角度简要分析说明这一观点。
。
(3)由B图可见图形的左右两边大致对称，表明男女人数基本平衡，出现这一现象的自然生理原因是：
。
(4)B图中Ⅰ阶段表明当时我国人口发展的主要特点是 。
(5)图中Ⅱ阶段表明我国人口发展的主要特点是 ，产生这一结果的主要原因是 。
[解析] 解答本题要有较强的读图识图、分析综合、概括现象、创造性思维等能力。该题涉及到人口与计划生育、人口与社会、人口与环境、种群特点、性别决定与伴性遗传等众多相关知识，是一道跨学科的综合题。[答案](1)呈直线上升之势(或对数生长曲线) (2)主要从以下三方面论述：①人口增长与环境关系：人口增长→粮食、资源、能源消费增大，需求增加→环境污染→生态平衡破坏→影响人类②重大问题：人口、粮食、自然资源、能源、环境污染、生态破坏等。③环境污染：由于人类活动引起环境和它的组成要素如大气、水体、土壤等的变化，并超出了环境的自净能力，使环境质量下降，造成有害于人类或其他生物正常生存和发展的现象。
四、综合测试
(本专题测试包括A卷和B卷；每卷有5个选择题--30分、2个非选择题—42分，共72分；限时30分钟)
A卷
1.2006年发生在北京、广东等城市的管圆线虫病是由于食用含有管圆线虫的福寿螺引起的，该虫进入人体脑脊液中，会引起人头昏、头痛、严重的可致痴呆甚至死亡，从生态学角度分析，管圆线虫与人体的关系属于
A、种内斗争 B、寄生 C、捕食 D、竞争
2.右图为牵牛花、白芥菜的开花率和每天日照时间关系图，下列叙述正确的是
A．牵牛花为短日植物，白芥菜为长日植物。
B．若植物开花数达最高开花数50％时的日照时数，即为临界
日长。 因此这两种植物的临界日长均为12小时左右
C．白芥菜南种北引，生长期延长，应引用早熟种
D．白芥菜在24小时的周期中经16小时光照，8小时黑暗处理可防止开花
3.下图表示自然界中氮元素循环过程，其中A、B、C代表生态系统中的生物成分。下列有关叙述中正确的是
A.完成②过程的生物，其代谢类型属于自养需氧型
B.图中C代表消费者
C.①过程主要通过工厂完成
D.农业生产中疏松土壤，有利于②③④⑤过程
4.右图是一个陆生生态系统食物网的结构模式图。下列各项叙述中，不正确的是
A．此生态系统中的生产者不止一个
B．辛从食物链甲→丙→乙→丁→辛获得的能量最少
C．若丙种群数量下降10%，辛种群不会发生明显变化
D．既存在竞争关系又能捕食关系的只有丁和辛
5.某山区在过去一段时间内，由于人们滥用农药和滥捕青蛙，导致农田中的青蛙几乎消失，虫害严重，粮食减产。近年来当地村民已逐渐认识到上述做发的危害，停止使用有害农药，同时在农科所科研人员帮助下，向农田内放养一小批青蛙；几年来，虫害减少，粮食产量提高，农田内青蛙数目逐渐增多。有关科研人员对放养后青蛙种群的增长率变化情况进行取样调查，获得结果如下图。则下列叙述错误的是：
A、在图中a~c段内，农田生态系统的恢复力稳定性逐渐提高。
B、在图中e点是，青蛙种群数量达到K值，农田
生态系统的物质循环和能量流动处于相对稳定状态。
C、在测量时期内，青蛙种群呈“S”曲线增长。
D、上述情况表明农田生态系统中人的作用非常关键。
6.二十世三十年代前苏联学者柴拉轩（Chailakhyan）用五株苍耳嫁接在一起,只要把一株上的一个叶片置于适宜的光周期（短日照）下进行诱导，其他植株即使处在不适宜的光周期（长日照）下，最后所有的植株都能正常的开花。试根据所提供的信息分析并回答
（1）请你给上述试验提出假设 。
（2）为什么用五株苍耳嫁接在一起只要把一株上的一个叶片置于适宜的光周期（短日照）下进行诱导，其他植株即使处在不适宜的光周期（长日照）下，最后所有的植株都能正常的开花？其原因是：
① 。
② 。
③ 。
（3）柴拉轩（Chailakhyan）还做了一个有趣的实验，将不同的光周期类型的植物通过嫁接后，能相互影响开花。如将长日照的植物嫁接到短日照植物的茎上后，可在短日照条件下开花。反之把短日照的植物嫁接到长日照植物的茎上后，可在长日照条件下开花。这说明 。
（4）将不同的光周期类型的植物通过嫁接后，能相互影响开花。其后代的光周期类型是否会发生改变？其理由是
（5）上述实验是在保证植物的正常生长发育的前提下进行。那么影响植物的开花的非生物因素除了日照长度外还有 哪些（两项就可）？ 。
7.为探究菖蒲(一种湿地植物)对污水的净化作用，某研究小组进行了以下实验：
①从4个不同地点采集生活污水(1#)、工业污水(2#)、混合污水(3#)、人工池塘水(4#)；
②分别测定4种水样的BOD(即水中有机污染物经微生物分解所需要的氧量)和总氮含量；
③取等量的上述4种水样，分别加入4个相同的透明玻璃容器中，再将等重量的4份菖蒲分别在4个容器中水培15天，定期观察、记录。结果表明菖蒲在各种水样中生长良好。
④取经过菖蒲处理的4种水样，再次测定其BOD（单位：mg/L）和总氮含量（单位：mg/L）。数据整理后，如下图所示。
请回答下列问题。
⑴ 4种水样中，有机污染物浓度最高的是________。4#在实验中起________作用。
⑵ 该实验中，可以通过观察菖蒲的____________、_____________等生理指标来比较其在各种水样中的生长态势。
⑶ BOD和总氮含量的测定表明，菖蒲对污水的净化作用明显，但还需要通过进一步的实验来了解水质净化程度。现有金鱼若干条、金鱼缸4个、各种水样以及其它需要的材料用具，请你完成以下实验步骤，就菖蒲对生活污水的净化程度进行定性对比实验。
①取4个相同的金鱼缸，编号为A、B、C、D。
②_________________ __________。
③_________________ __________。
④____________________ ________。
⑷ 其他研究发现，水浮莲、水花生、金鱼藻等湿地植物对污水的净化效果与菖蒲相似。由此看来，利用人工湿地来净化污水是可以取得良好效果的。但在实际操作中，对水浮莲、水花生这类外来物种的应用必须谨慎，以防止它们对当地生态系统的危害。原因是这些物种_____________ ________。
⑸ 从安全角度考虑，用于净化污水的湿地植物收获以后，不适宜作为_____ _________。
B卷
1. 2004年12月26日，印度洋发生里氏9.0级强烈地震并引发海啸，有8万多人殉难。在水中被分解者分解而腐烂的尸体直接威胁到幸存者的水供应，南亚各国纷纷出动军方力量打捞尸体。下列有关生态系统中分解者的叙述正确的是
A．包括细菌、真菌和病毒等 B．都生活在水中 C．营腐生生活 D．都是异养需氧型
2.经调查数个不同海岸的笠螺种群，发现其体长、种群生物量与种群密度的关系如右图甲、乙所示。下列叙述正确的是
A．种群密度与生物量呈线性关系
B．种群密度愈大，个体的体型愈小
C. 个体体型差异，随着种群的生物量增加而逐渐变小
D．个体间的竞争，在种群密度低于每平方公尺400只时最强烈
3.近年来，在江河湖泊中发生的“水华”是由于某些淡水水体富营养化造成浮游植物大量繁殖所致，从下图看出浮游植物密度迅速升高主要发生在春秋两季，而夏季的密度处于低谷，造成这种现象的主要原因是夏季
A.光照强度大使温度过高，水分蒸发速度快使植物细胞气孔关闭，CO2很难进入细胞内
B.水体中营养物质因春季浮游植物大量繁殖后急剧减少
C.浮游植物只在春秋两季繁殖，夏季由于温度高则处于休眠状态
D.夏季温度高使浮游植物光合作用的酶被抑制
4.根据所给曲线分析，下列描述错误的是
A．在C点是进行海洋捕捞的最佳时期
B．在D点的细菌体内可以形成芽孢
C．在E点种群生长处于稳定期
D．在B—C段内，生存空间没有成为限制种群数量增长的因素
5.若一个相对封闭的生态系统中共有五个种群,其能量调查如下：
种群 甲 乙 丙 丁 戊
能量（107kJ·m－2） 2.50 13.30 9.80 0.28 250.00
下面①—④图是据该表数据作出的一些分析，其中最可能错误的是
戊→乙→丙→甲→丁
1 该生态系统
的食物链
A.①③　　 B.② 　 　C.②④ 　 　　D.①③④
6.Ⅰ.《中国青年报》2004年4月24日刊登一篇题为《古槐应无恙 保健靠小虫》的通讯，开头一段选摘如下：4月21日早，北京幽静的孔庙迎来了几位奇怪的客人，只见他们把一只只撕开的小纸袋粘在那些已有三五百岁的老树上，一会儿，一只黑中带红的小虫从纸袋里爬到树干上，又一只，再一只…粘纸袋的人看着小虫子笑了，负责养护古树的侯师傅对游客说：“……”据调查，古树上有红蜘蛛、蚜虫、草蛉、七星瓢虫、麻雀、花喜鹊等6种动物，它们之间的关系是：草蛉、七星瓢虫捕食红蜘蛛、蚜虫；红蜘蛛、蚜虫以植物的各器官为食物；麻雀、花喜鹊以红蜘蛛、蚜虫、草蛉为食。
（1）根据调查材料，画出该生态系统的食物网简图，以表示各生物的关系。
（2）根据文意和调查材料，请判断侯师傅告诉游客关于几位奇怪的客人放养的最可能是哪一种生物？并说明理由及意义。
（3）据悉，北京孔庙内存有101棵古柏和3棵古槐，有的已有700多年高龄，最短的也在100年以上。饱经风霜的树干随处可见被害虫侵蚀的痕迹。为了保护古树，传统的防虫方法一般采用农药喷治，该寺庙管理处每年都要派人打八遍以上农药，请问：这种方法治虫是否可行？为什么？如果不可行，请提出更好的方法来，并陈述理由。高考资源网
Ⅱ. 目前我国农业部正在实施“生态家园富民计划”，重点建设以农村户用沼气为纽带的各类生态农业模式。其中“四位一体”模式是我国北方典型的生态农业模式，它将沼气池、猪舍、蔬菜栽培与日光温室有机组合在一起。请回答：
（1）在上述生态系统中起关键作用的是 ，起决定作用的是 。
与自然生态系统相比，它的稳定性有什么特点？
。
（2）右图是上述沼气池的剖面示意图。使用时由进料口放进农作物的废弃物如秸秆、菜叶杂草、树叶等以及人、畜、家禽的排泄物，然后加满水到一定位置以留下贮气空间。 经过一段时间的发酵之后，便有沼气产生。使用沼气池里的残渣为什么可以提高蔬菜的产量？ 。
（3）日光温室和祼地栽培相比，植物需水、需肥量为什么要多一点？
。
（4）为了生产无公害的蔬菜，可以使用哪些栽培技术？ 。
7.植物学家发现，当一种毛毛虫咬食植物时，就会引发植物体细胞专一的产生一种挥发性物质（引诱剂），而这种物质会引诱胡蜂。于是飞来的胡蜂将卵产在毛毛虫体内，孵化出的幼虫吃掉毛毛虫。但人工损伤或摘去叶片后植物就没有像虫咬伤那样的反应。据此思考后回答：
（1）毛毛虫与其所食植物的关系是 。
（2）从生物的基本特征来看，植物对毛毛虫危害发生的生理反应的现象属于 。
（3）上述现象中存在的能量流动途径是 。
（4）同人工损伤或摘去叶片相比，只有受虫咬伤的植物细胞才会产生引诱剂，试设想发生这种现象的主要原因是
。
（5）试设计一个实验来证实你的设想：
① ；
② ；
③ 。
生态学基础
综合测试 参考答案
A卷
1.B 2.A 3.A 4.D 5.A
6.（1）植物的成花部位是茎尖端的生长点，植物叶可能是感受光周期的刺激部位
（2）①植物叶是感受光周期的刺激部位；
②在感受光周期的刺激后并产生某种化学物质促进开花;
③促进开花的某种化学物质在叶中形成后，通过筛管，向最需要的部位运输。
（3）不同的光周期反应的类型的植物产生的开花刺激物的性质没有明显的区别。
（4）不能 不同的光周期反应的类型的植物是生物的遗传性状由基因决定，光的诱导开花过程是不同的日照长度对生物的影响，日照长度的变化对开花物质的形成的诱导是环境的改变引起的生物变异在遗传学中是不可遗传的变异类型。
（5）温度 营养（水肥条件）
7. （1） 1# 对照
（2）根数、根长、节长、叶数(或其它可测量的指标，要求写出两项)
（3）②向A、B中各加入等量未处理的生活污水、池塘水，向C、D中各加入与A、B等量的经处理的生活污水、池塘水。
③向A、B、C、D4个鱼缸中分别放入5’条同种、长势相同的金鱼，在相同适宜条件下饲养。
④每天定时观察，记录每个鱼缸中金鱼的生存时间长度(天数)，取平均值。对数据进行比较、分析。
（4）适应性强，繁殖率高，如当地缺乏天敌和强有力的竞争者，则容易泛滥成灾(2分)
（5） 动物饲料
B卷
1. C 2.B 3.B 4.B 5. A
6. Ⅰ.（1）见右图。
（2）放养的是七星瓢虫的幼虫。 由食物网可知，蚜虫专靠吃嫩叶为生，而瓢虫是蚜虫的天敌，草蛉被花喜鹊、麻雀捕食，而花喜鹊、麻雀不食七星瓢虫，种群易扩大，治虫效果最好。
完全实现天敌防治，并能利用生物手段，解决蔬菜的病虫害。
（3）不可行。①农药治虫必须一年打多次，且对树内的病虫害无济于事；
②害虫虽然死了，可害虫的天敌也被杀死了；
③环境也被污染了。
生物防治是最好的选择。 放养生物只需一批，然后靠它们自身一代代繁殖；还可减少环境污染等。
Ⅱ.（1）人 农作物 它必须不断地输入物质和能量，才能维持生态系统的稳定
（2）沼气池里的残渣含有丰富的矿物质，能提高农作的产量。
（3）日光温室比裸比栽培温度相对要高，植物生长快，故需水需肥相对多。
（4）可以利用组织培养技术培育幼苗，因为能得到无病毒的苗。
同时可以利用无土栽培技术，可以大大降低污染。
7.（1）捕食 （2）应激性 （3）植物→毛毛虫→胡蜂
（4）在害虫咬伤植物时，其唾液中的某种物质引发植物产生相应的生理反应
（5）①在同一地区选定适当距离的长势相同的两组该植物，经同样处理使其部分叶片机械损伤;
②其中的一组用毛毛虫的唾液涂抹损伤的部位，另一组用清水涂抹叶片损伤部位;
③观察并统计一定时间内飞来的胡蜂的数量。
www.
个体
（威胁成因）
环境改变
掠夺开发
环境污染
生物入侵
年龄组成
性别比例
增长型.
稳定型.
衰退型
——
+
——
+
自然.
人工
生物多样性
生 物
无机环境
环 境
概念.范围.形成.稳态.酸雨等
（特点.威胁.保护）
种群
群落
陆地.
水域
适应.影响
影响
种内关系
种间关系
信息传递
物质循环
能量流动
功能
生态系统
抵抗力.
恢复力
种群
密度
迁入
出生
迁出
死亡
种群
数量
变化
J型增长
S型增长
非生物的物质和能量
结构
(垂直) (水平)
(互助.斗争)
(共生.寄生.捕食.竞争)
生产者
消费者
分解者
成分
营养结构
（食物链.网）
类型
（特征）
稳定性
生物圈
稳态维持机制
（物质基础）
（能量基础）
（自动调节能力）
遗传多样性
物种多样性
生态系统多样性
使用价值
（直接）
（间接）
（潜在）
分子生物学
个体生物学
元素
无机分子
生物
大分子
细胞亚显微结构
细胞
组织
器官
系统
分子水平
细胞水平
个体水平
生物体
生物体
生物种群
生物群落
生态系统
生物圈
群体水平
宏观生物学（生态学）
同种总称
环境
最大
a b c d e
时间
增长率
乙、丙
戊
甲
丁
②生态系统的能量
金字塔示意图
③该生态系统中乙与丙可能的关系示意图
③该生态系统中除去甲和丁后，乙与丙可能的关系示意图
数量
数量
时间
时间
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2009高考生物二轮专题复习教案
生物的新陈代谢
一、网络导学
[本专题包括必修第三章生物的新陈代谢、选修第二章光合作用与生物固氮、选修第五章微生物与发酵工程。]
二、考纲提示
（一）高考命题趋势
1．从考点内容看
本专题知识涉及植物代谢 (水分代谢、矿质代谢、光合作用、呼吸作用)，动物代谢(物质代谢、能量代谢)，每个知识点都极其重要。
本专题采分点也特别多，其中光合作用和呼吸作用，糖类、脂肪、蛋白质三大营养物质的消化、吸收、代谢的全过程是常考的内容。本章知识涉及相当多的初中知识，诸如呼吸、消化、循环、排泄四大系统，激素调节、酵母菌、乳酸菌等，与高中生物中许多章节的知识，如前面的叶绿体、线粒体、细胞质基质、细胞的分裂，后面的环境保护、生态系统的物质循环和能量流动等知识相联系，也与理、化知识如能源、做功、同位素标记、化学中的摩尔计算等知识联系。
2．从考查能力要求看
(1)要求能解释和说明所学自然科学基本知识的含义，并能运用适当的形式(如文字、图或表)进行表达。本专题内容重要概念多，如光合作用、呼吸作用、消化、吸收、代谢、同化作用、异化作用、外呼吸、内呼吸、交换吸附、自养型、异养型、需氧型、厌氧型、兼性厌氧型生物、脱氨基作用、转氨基作用等重要概念，光合作用和呼吸作用、三大营养物质代谢等图解，内环境中的成分、三大营养物质之间的关系图解。
(2)要求能掌握《考试说明》中规定的实验，并能够根据要求设计简单的实验方案。高中生物教材中的实验中，本专题有四个实验，当然有关实验方面的考查也将以本专题为主。
(3)要求读懂自然科学有关这方面的资料，看懂图表所包含的信息，并能从中找出规律。本章知识涉及酶、ATP、光合作用、呼吸作用、水分代谢、矿质代谢等诸多重要内容，资料、图表相当多，要能认清所涉及的相关知识的本质，读懂资料信息中与本章相关的内容。
(4)要求在理解知识的基础上，应用这些知识去指导自然科学的研究、社会的生产和人类的生活，必须懂得自然科学知识的实用性和社会价值。
本章内容可与实际应用相联系的知识较多，如水分代谢与灌溉、矿质代谢与施肥、光合作用和呼吸作用与大棚作物及农作物产量的提高等。
3．从历年高考试题看
本专题知识内容在各类试卷中的权重均在 20％以上，且图表题和应用型题将光合作用呼吸作用等知识与其他学科、环保、能源等热点问题结合的题，实验的完成与设计题等呈上升趋势。
4.专题考向预测
（1）酶与代谢的关系
　　（2）设计或分析实验；验证酶的特性及温度、pH对酶活性的影响
　　（3）ATP与代谢的关系
　　（4）ATP再生的能量来源
　　（5）光反应、暗反应中物质变化、能量变化以及二者之间的关系和发生部位
　　（6）某些因素对光合作用中细胞内物质变化以及光合效率的影响
　　（7）用同位素示踪法研究光合作用过程中不同元素的去向及来源的实验设计原理
　　（8）植物细胞渗透吸水原理的分析以及渗透现象的判别
（9）矿质元素的吸收和呼吸作用的关系以及温度、02、载体种类及数量对矿质元素吸收的影响。
　　（10）矿质元素选择吸收性对土壤溶液pH的影响以及多合理施肥的指导
　　（11）矿质元素在植物体内的存在以及缺乏症，首发部位的判断分析
　　（12）三大营养物质的相互转化
　　（13）体内三大营养物质的来源及去路
　　（14）高等动物内环境的组成及其稳态的形成和意义
　　（15）有氧呼吸、无氧呼吸的过程以及能量利用率
　　（16）呼吸作用原理在生产实践中的应用
　　（17）光合作用、呼吸作用以及两者综合的有关计算
　　（18）生物新陈代谢类型的特点及判断
　　（19）微生物的营养、代谢、生长
　　（20）发酵工程的原理及应用
（二）专题知识应试对策
　　由于本专题考点内容多、分数比例大、能力要求高、联系实际广，做好本章试题，在高考复习中至关重要。
　　1．应全面复习本专题知识，并将知识系统化、网络化。
　　2．找出与相关章节、相关学科、初中生理交叉的知识点，经过过滤、梳理，使相关的知识心中有数。
　　3．关注本专题内容与现实生活和科学发展相联系的知识点，要透过现象看本质，弄清相关的生物学原理。
　　4．要搞清书中的四个实验，包括实验原理、方法步骤、材料器具、实验过程中可能遇到的情况、实验结果，还要注意与初中生理、理化等自然学科共用的实验器具、科学探究方法的联系，并学会独立设计相关实验。
　　5．进行必要的有针对性的训练，把各种题型，特别是对图表分析题、材料题、实验设计题要多练习，并找出其要点。通过训练活跃自己的思维、提高审题的水平、增强对综合考试的适应。
（三）结论性知识要点
1．新陈代谢是生物最基本的特征，是生物与非生物的最本质的区别。
2．酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
3．酶的特性：①高效性；②专一性；③需要适宜条件。另：酶的催化反应速率与底物浓度、酶浓度等因素有关。
4．ATP是新陈代谢所需要能量的直接来源。
5．叶绿体中的色素分布在囊状结构的薄膜上。
6．叶绿体的色素有：①叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）；②类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素）。溶解度最高、扩散最快、在色素带最上方的是胡萝卜素（橙黄色）；含量最多、色素带最宽的是叶绿素a；叶绿素含N、Mg，类胡萝卜素不含N、Mg。
7．叶绿体的色素分为两类：①一类具有吸收和传递光能的作用，包括绝大多数的叶绿素a以及全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素；②另一类是少数处于特殊状态的叶绿素a，它不仅能够吸收光能，还能使光能转换成电能。
8．渗透作用的产生必须具备两个条件：一是具有一层半透膜，二是这层半透膜两侧的溶液具有浓度差。
9．原生质层（主要包括细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质）可以看做是一层半透膜。它具有选择透过性。当高温、过酸、过碱、过度失水或过度吸水胀破使细胞死亡时，原生质层失去选择透过性，变为全透性。
10．根吸收的水分，95%~99%通过蒸腾作用散失掉。
11．植物蒸腾作用产生的拉力是：①植物吸水的重要动力；②水分在植物内运输的动力；③矿质元素在体内运输的动力。
12．植物吸收矿质元素的动力是呼吸作用。（根吸收矿质元素的过程是主动运输的过程，需要两个条件：能量和载体。）
13．植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。
14．糖类、脂质和蛋白质之间是可以转化的。
糖类、脂质和蛋白质之间的转化是有条件的，只有在糖类供应充足的情况下，糖类才有可能大量转化脂质。糖类可以大量转化为脂肪，脂肪不能大量转化为糖类。
糖类、脂质和蛋白质之间除了能转化外，还相互制约着的。只有当糖类代谢发生障碍时，才由脂肪和蛋白质氧化分解供给能量。
15．血糖正常值：80~120mg/dl
低血糖早期症状（血糖50~60mg/dl）：头昏、心慌、出冷汗、面色苍白、四肢无力等。处理：吃含糖较多的食物，或是喝一杯浓糖水。
低血糖晚期症状（血糖低于45mg/dl）：出现惊厥或昏迷等。处理：静脉输入葡萄糖溶液。
高血糖：130mg/dl
糖尿病：160~180mg/dl
16．为什么低血糖时会出现惊厥或昏迷呢？因为脑组织功能活动所需的能量主要来自葡萄糖的氧化分解，而脑组织中含糖元极少，需要随时从血液中摄取葡萄糖来氧化供能。当血糖低于45mg/dl时，脑组织就会因得不到足够的能量供给而发生功能障碍，出现上述低血糖晚期症状。
17．脂肪肝：①病因：肝脏功能不好，或是磷脂等的合成减少时，脂蛋白的合成受阻，脂肪就不能顺利地从肝脏中运出去，因而造成脂肪在肝脏中的堆积，形成脂肪肝。 ②防治：合理膳食，适当的休息和活动，并注意吃一些含卵磷脂较多的食物，是防治脂肪肝的有效措施。
18．新陈代谢的类型：
（1）自养需氧型：绿色植物、蓝藻、硝化细菌、硫细菌、铁细菌等
（2）自养厌氧型：绿硫细菌（在有光无氧的条件下，以H2S作为氢供体合成糖类。）
（3）异养需氧型：各种固氮菌、谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌
（4）异养厌氧型：乳酸菌、破伤风杆菌等
*特殊类型：酵母菌（兼性厌氧型）、红螺菌（兼性营养型细菌）
19．特殊状态叶绿素a吸收光能后，变成激发态而失去电子，失去电子的叶绿素a变成强氧化剂，能从水中夺取电子。
20．NADPH的作用：①为暗反应提供能量；②作为强的还原剂还原C3（三碳化合物）。
21．C4植物：玉米、甘蔗、高梁、苋菜 等
22．共生固氮微生物：根瘤菌（不同的根瘤菌，只能侵入特定种类的豆科植物。）
自生固氮微生物：圆褐固氮菌
23．根瘤菌拌种，是提高豆科作物产量的一项有效措施。
24.反应式： （1）．ATP ADP＋Pi＋能量
（2）．光合反应总反应方程式： CO2＋H2O （CH2O）＋O2
光反应： 2H2O4 H+＋O2＋4e ADP＋Pi＋能量ATP NADP+＋2e＋H+NADPH
（3）．有氧呼吸： C6H12O6＋6H2O＋6O2 6CO2＋12H2O＋能量
无氧呼吸： ①C6H12O62 C2H5OH＋2CO2＋能量 ②C6H12O6 2C3H6O3＋能量
25.等式：净光合作用速率＝真光合作用速率－呼吸速率
26.关于病毒：
27.关于细菌：
①细菌的质粒上面一般含有几个到几百个基因，控制着细菌的抗药性、固氮、抗生素生成等性状。
②细菌的核区：有一个大型环状DNA分子，控制着细菌的主要遗传性状。
③细菌的的繁殖：二分裂
④菌落：指同种细菌在固体培养基上大量繁殖时形成的肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群体。
菌落特征（如大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明等）可作为菌种鉴定的重要依据。无鞭毛的球菌，常形成较小较厚、边缘较整齐的菌落；有鞭毛的细菌则形成大而扁平、边缘呈波状或锯齿状的菌落。（注：放线菌高考不作要求。）
28.微生物需要的营养物质：碳源、氮源、生长因子、无机盐和水。
生长因子是指微生物生长不可缺少的微量有机物，主要包括维生素、氨基酸和碱基等。
29.在谷氨酸生产中，当培养基中的C∶N＝4∶1时，菌体大量生长而合成谷氨酸少；当C∶N＝3∶1时，菌体的繁殖受抑制，但谷氨酸合成量大增。
30.真菌的最适PH为5.0~6.0； 细菌的最适PH为6.5~7.5； 放线菌的最适PH为 7.5~8.5。
31.培养基的种类
划分标准 培养基种类 用途
物理性质 液体培养基 用于工业生产
半固体培养基 用于观察微生物的运动、鉴定菌种
固体培养基 用于微生物的分离、计数
化学成分 天然培养基 用于工业生产
合成培养基 用于分类、鉴定
用途 选择培养基 分离特定的微生物（如要分离酵母菌和霉菌时，可在培养基中加入青霉素；分离金黄色葡萄球菌时，可在培养基中加入高浓度的食盐。）
鉴别培养基 鉴别不同种类的微生物。如可用伊红—美蓝培养基鉴别饮水或乳制品中是否有大肠杆菌（若有，其代谢产物有机酸就与伊红和美蓝结合，使菌落呈深紫色，并有金属光泽）
32.微生物代谢的产物
初级代谢产物 次级代谢产物
作用 自身生长和繁殖所必需的物质 对自身无明显生理功能，或并非微生物生长和繁殖所必需的物质
产生时期 生长全过程一直在产生 生长到一定阶段才产生
分布 细胞内 细胞内或外
种的特异性 无（不同种类微生物基本相同） 有（不同种类微生物不相同）
化学结构 比较简单 十分复杂
举例 氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素 抗生素、毒素、激素、色素等
33.组成酶和诱导酶
产生 合成 举例
组成酶 一直存在 只受遗传物质的控制 大肠杆菌分解葡萄糖的酶
诱导酶 诱导产生 既受遗传物质控制，又须诱导物的诱导 大肠杆菌分解乳糖的酶
34.酶活性发生改变的主要原因是，代谢过程中产生的物质与酶结合，致使酶的结构产生变化。但这种变化是可逆的，当代谢产物与酶脱离时，酶结构便会复原，又恢复原有的活性。
35.酶活性的调节是一种快速、精细的调节方式。
36.在谷氨酸的生产过程中，可以采取一定的手段改变细胞膜的透性，使谷氨酸能迅速排放到细胞外面，从而解除谷氨酸对谷氨酸脱氢酶的抑制作用，提高谷氨酸产量。
37.测定微生物群体生长规律的条件：（1）接种一种细菌；（2）用恒定容积的液体培养基培养。
38.微生物群体生长的测定方法：（1）测定细菌的细胞数目；（2）测定湿重或干重。
39.微生物的生长规律
时期 调整期 对数期 稳定期 衰亡期
菌体生长状况 不立即开始分裂繁殖 进入快速分裂阶段 繁殖速度与死亡速度相等 死亡速率超过繁殖速率，活菌数目急剧下降
形成原因 对新环境的短暂调节或适应 生存条件（空间、营养等）适宜 生存条件恶化（有害代谢产物积累、PH变化等），种内斗争加剧 生存条件极度恶化，与无机环境的斗争最为激烈
菌体特征 体积增长较快 形态、生理特征稳定 有些种类开始出现芽孢 出现多种形态甚至畸形，有些细胞开始解体
代谢特点 代谢活跃，大量合成分裂所需的酶类、ATP及其它细胞成分 代谢旺盛 大量积累代谢产物，特别是次级代谢产物 释放代谢产物
应用与控制 缩短该期的措施：①采用与原培养基相同的培养基②增大接种量③接种对数期的菌种 可作为菌种和科研材料。延长该期可在开始时多放些培养基 用连续培养法来延长稳定期、提高代谢产物的产量
40.什么是单细胞蛋白？
微生物含有丰富的蛋白质，如细菌的蛋白质含量占细胞干重的60％～80％，酵母菌的占45％～65％，而且它们的生长繁殖速度很快。因此，许多国家就利用淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液、石化产品等为原料，通过发酵获得大量的微生物菌体。这种微生物菌体就叫做单细胞蛋白。
41.关于发酵工程
发酵工程的内容包括：①菌种的选育；②培养基的配制；③灭菌；④扩大培养和接种；⑤发酵过程；⑥分离提纯。
发酵工程生产产品的流程：
问题：（1）如何进行扩大培养？
（2）发酵过程要严格控制哪些条件？
要严格控制温度、PH、溶氧、通气量与转速。
（3）举例说明发酵条件控制不好会出现的问题。
在谷氨酸发酵过程中，当pH呈酸性时，谷氨酸棒状杆菌就会生成乙酰谷氨酰胺；当溶氧不足时，生成的代谢产物就会是乳酸或琥珀酸。
（4）分离提纯有哪些方法？
产品不同，分离提纯的方法一般也不同。如果产品是菌体，可采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；如果产品是代谢产物，可采用蒸馏、萃取、离子交换等方法进行提取。（在味精生产过程中，提取出来的谷氨酸要用适量的Na2CO3溶液中和后，再经过过滤、浓缩、离心分离等步骤，才能能制成味精。）
（四）规律总结
1.酶的特性的实验探究
（1）专一性
实验设计思路
实验组：底物+相应酶液 检测 底物被分解
对照组：另一底物+与实验组相同酶液 检测 底物不被分解
或者
实验组：底物+相应物酶夜 检测 底物被分解
对照组：相同底物+另一种酶液 检测 底物不被分解
实验单一变量：不同底物或相同底物中加入不同的酶液。
（2）高效性
实验设计思路：
实验组：底物+生物催化剂（酶） 检测 底物分解速度
对照组：底物+无机催化剂 检测 底物分解速度
实验单一变量：相同底物中加入生物催化剂（酶）或无机催化剂。
（3）酶的适宜条件的探究
①适宜的温度
实验设计思路： 实验步骤设计：
底物+t1+酶液 检测 底物分解的速度或存在的量
底物+t2+酶液
实验单一变量控制：不同的温度处理
底物+t3+酶液
┆ ┆ ┆
底物+tn+酶液
②适宜的PH
实验设计思路： 实验步骤设计：
底物+pH1+酶液 检测 底物分解的速度或存在的量
底物+pH2+酶液
实验单一变量控制：不同的pH处理
底物+pH3+酶液
┆ ┆ ┆
底物+tn+酶液
2.提高光合作用效率的措施
阳光、温度、水分、矿质元素和CO2等都可以影响绿叶单位面积的光合作用效率。C4植物利用CO2效率较高，光合作用效率也高。分析见下表。
因素 对光合作用的影响 在生产上的应用
光照 光照时间的长短、光质、光照强度的高低都可以影响光合作用速率。①光照时是：光照时间越长，产生的光合产物越多；②光质：色素吸收可见太阳光中的红光和蓝紫光最多，吸收绿光最少；③光照强度：在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率 ①适当提高光照强度；②延长光合作用时间—轮作；③增加光合作用面积—合理密植；④温室用无色透明的玻璃顶棚
温度 温度是通过影响光合作用中酶的效率来影响光合作用速率的。一般植物以10℃~35℃为最适温度，35℃以上时光合作用速率开始下降，40℃~50℃即停止。高温：一方面破坏叶绿体和细胞质的结构，并使叶绿体酶钝化；另一方面，在高温时，呼吸速率大于光合速率；低温时，酶促反应下降，限制了光合作用的进行 ①适时播种；②温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降低温度
CO2浓度 CO2是光合作用的原料，原料增加，产物必然增加。大气中的CO2浓度是0.03%，如果浓度提高到0.1%，产量可提高1倍左右；当浓度提高到一定程度后，产量不再提高；如果CO2浓度降低到0.005%，就会出现午休现象（夏日中午） ①施用有机肥；②温室栽培植物时，可以适当提高室内CO2浓度
水分 水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质；另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体，所以，水对光合作用的影响很大 ①预防干旱；②及时灌溉
矿质元素 矿质元素是光合作用的产物——葡萄糖进一步合成许多有机物时所必需的物质，如缺少N，就会影响蛋白质的生物合成；缺少P就会影响ATP的合成；缺少Mg就会影响叶绿素的合成，而这些物质又进一步影响光合作用 合理施肥
3.影响光合作用、细胞呼吸的因素及其应用
因素 对光合作用的影响 在生产上应用 对细胞呼吸的影响 在生产上的应用
内部因素 ①不同种类的植物体内所含叶绿体色素的种类、数量不同②同一植物的不同发育时期，光合作用强度不同③同一植物的不同器官光合作用强度不同④同一植物的同一器官的不同发育时期，光合作用强度不同 选择优良品种，提高光合作用强度，从而提高粮食产量 ①不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植场，阴生植物小子阳生植物②同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗期、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降③同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官 适当修剪去除植物衰老叶片
外部因素 光 ①光照强度：光照弱时减慢，光照逐步增强时光合作用随之加快。但是光照增强到一定程度，光全作用速度不再增加②光质不同影响光全速率：白光为复色光，光合作用能力最强，单色光中红光作用最快，蓝紫光次之，绿光最差③日变化：光合速率在一天中的变化一般与太阳辐射进程相符合。但也有例外，如炎热的夏天，中午前后光合速率下降（气孔关闭，CO2供给不足） ①适当提高光照强度②延长光合作用时间——套种③增加光合作用面积——合理密植④温室大棚用无色透明玻璃⑤若要降低光合作用则用有色玻璃，则透红光，吸收其他波长的光，光合能力较白光弱，但较其他单色光强 有关无光均可进行
温度 光合作用的暗反应是酶促反应，温度直接影响酶的活性，从而影响光合速率。温度过高，影响植物叶片气孔开放，影响CO2供应，进而影响暗反应，从而影响光合速率 ①适时播种②温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温③植物“午体”现象的原因之一 如图所示，细胞呼吸在最适温度（20-35℃）时最强，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 在低温下贮存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低细胞呼吸强度、减少有机物的消耗，提高产量
CO2或O2浓度 二氧化碳是光合作用的原料之一。环境中二氧化碳浓度的高低明显影响光合速率。在一定范围内，植物的光合速率随CO2浓度增加而增加，但到达一定程度时再增加CO2浓度，光合速率不再增加 温室栽培植物时适当提高室内CO2的浓度，如释放一定量的干冰或多施有机肥，使温室中CO2增多 在O2浓度为零时只进行无氧呼吸，一般浓度为10%以下，既进行有氧呼吸，一般浓度为10%以上，只进行有氧呼吸 ①中耕松土②利用降低氧的浓度能够抑制细胞呼吸、咕少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间
矿质元素和H2O 矿质无素直接或间接影响光合作用。N、Mg、Fe、Mn、Cu、P（N对酶的含量，N、Mg、Fe、Mn对叶绿素的组成或生物合成）产生直接影响；K、P、B对光合产物的运输和转化起促进作用，对光合作用产生间接影响水分是光合作用原料之一，缺少时光合速率下降 合理施肥合理灌溉 有些矿质元素是酶的激活剂，影响与细胞呼吸有关的酶，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 种子贮藏必须晒干
三、题型解读
本专题知识历来是高考的重点和难点。命题一般围绕两个方面的内容展开，其一是绿色植物的新陈代谢，多以光合作用与呼吸作用的关系为例，考查两项生理作用的过程、产物、影响因素及彼此的制约关系，通过实验数据、图表及条件变化，考查分析现象抓住本质的能力；其二是动物的新陈代谢，以及对酶的性质、条件变化为考查点的出题方式，且以综合实验题居多，并有从定性分析到定量分析计算各生理作用产物的趋向。 这部分内容从高考的总体趋势上说，加大了分析难度、注重了实验推理特点的考查，以实验数据、图表等形式综合考察辩证思维能力、分析说明能力以及图文转化等多项能力。
典例1.图示在75%的全部日照下一个叶片在不同的CO2浓度（单位10-6）下净CO2交换速度（单位μmol·ms-1）的变化，判断下列叙述错误的是
A.植物A是C4植物，因它在高CO2浓度下有较高的CO2交换速度
B.在CO2交换速度等于0时，两种植物A和B仍有光合作用和呼吸作用
C.如果光强度保持恒定，CO2浓度进一步增加，则植物A的CO2交换速度将达到饱合点
D.在CO2浓度为200×10-6时，C4植物比C3植物有较高的光能利用效率
[解析]与C3植物相比，C4植物二氧化碳饱和点低，而光饱和点高，光合效率高，这是判断C4植物的标准之一。C4植物同时具备C3和C4两条途径，C4途径本身不能将CO2还原成糖，只是改善CO2的供应。从图中可知，植物A的光补偿点高，它不是C4植物。在CO2交换速度等于0时，光合作用消耗的CO2和呼吸作用产生的CO2相等，此时外界的CO2浓度称为CO2的补偿点。如果光强度保持恒定，CO2浓度进一步增加，也会达到CO2饱和点，超过饱和点，则光合速率不再随CO2浓度的增加而增加，有的植物光合强度甚至会降低，出现中毒现象。在低CO2浓度的情况下，植物的光合速率取决于其CO2补偿的高低。C4植物的CO2补偿点低于C3植物，在低CO2浓度的情况下，C4植物比C3植物有较高光合速率。 [答案] A.
[特别提示]掌握“光强（或二氧化碳）-光合速率”曲线中三个关键点：饱和点A、补偿点B、呼吸速率标志点C。
典例2.某同学为了验证植物的根从土壤溶液中吸收矿质元素和植物的生活需要的矿质元素，设计了如下实验：
实验一：称取肥沃的土壤100g，倒人烧杯，加200ml自来水，搅匀并煮沸10分钟，静置一段时间，倒出上清液(土壤浸出液)，稀释备用；取两个等大的茶色广口瓶A和B，A加入土壤浸出液适量，B加入等量的自来水；在校园拔取两株植物幼苗，分别固定于A、B瓶中，使根浸于液体中(如右图所示)，然后置于暗室中培养。隔一、二天取出幼苗，让根暴露于空气几分钟，并往瓶中添加水，以补充失去的水分并搅拌培养液。每周换一次新的液体。预期三周后，A瓶的幼苗生长良好，B瓶的幼苗生长缓慢、叶色发黄。
实验二：另设计一组实验装置，分析何种元素是植物生活所必须的，如右图是水培法成分鉴定装置，用此观察镁对植物的作用，一段时间后，发现A瓶中的植株正常生长且叶呈绿色，而B瓶中植株的部分叶片变黄。 请回答：
（1）实验1中的实验设计有不合理之处，指出并写出改正的方法。
（2）实验1中为什么要煮沸土壤溶液？
（3）实验1中每天让根暴露于空气几分钟和搅拌培养液的原因是什么？
（4）实验2中A、B瓶中的培养液应如何配置？
（5）实验2中C管的装置对维持植物的正常生命活动有什么意义？
（6）实验2中培养液并不缺水，但A、B瓶的植物三周后萎焉，这是由于 ，解决的措施是 。
[解析] 对照是本题考查的重点。植物需要从土壤溶液中获得生命活动所必需的矿质元素，否则生命活动会受到影响甚至死亡。通过对照实验可证明这一点。在设置对照时，对照组中不能有矿质元素，而自来水中含有矿质元素，必须选择没有矿质元素的蒸馏水。实验2中也是一样，除镁元素不同之外，其余相同，通过培养可知镁对植物生命活动的影响。为保证实验顺利进行，植物要求是活体，因此植物必须在有光的条件下进行光合作用，否则会因饥饿而死亡。通气和暴露于空气中是为了保证植物呼吸作用的正常进行。煮沸可杀死微生物，使植物病害减少，有利于实验正常进行。但随着时间的延长，水分的损失，培养液浓度会上升，据渗透作用原理，根细胞不但不能吸水，反而会失水，植物死亡。
[答案] （1）自来水应改为蒸馏水；置于暗室改为置于光下；拔两株植物改为选取两株同种、长势均等的植物幼苗。（2）杀死微生物，以免影响根的活动。（3）使根正常进行有氧呼吸，促进矿质元素的吸收。（4）A瓶为全素培养液，B瓶为缺镁营养液。（5）保证有氧呼吸，为根的生命活动提供能量。（6）植物的蒸腾作用使水分大量丧失，溶液浓度提高，根细胞失水，植物因失水而死亡。 向培养液中补充适当的清水。
[延伸拓展] 本题考查矿质元素对植物生命活动的影响，从考察形式上属实验过程与结果的分析，并要求指出实验过程中的错误。核心是实验中对照的设置及意义。对照实验是生物学实验的基本方法，单一变量原则是基本原则之一，本题正是这一原则的具有应用。变量如何确定是实验成功与否的关键。
典例3.人和动物体内糖类、脂类和蛋白质的代谢是一个相互联系、相互制约的协调统一的过程。某学生将体内营养物质代谢的部分途径归纳如图所示。据图回答下列问题：
（1）图中不可能发生的途径是___________和_________。（填出序号）
（2）在途径⑦和⑨的代谢过程中，都能产生的物质是__________、_______和ATP；细胞内，途径⑦发生的场所是______________，而途径⑨发生的主要场所是_______________。
（3）在途径⒀、⒁中，氨基酸必须经过________________作用才能转化为葡萄糖或脂肪。
[解析] 图示体内三大营养物质代谢的部分途径归纳，肌糖元只能作为供给肌肉活动所需的能源物质，不能分解成葡萄糖释放到血液中，在人和动物体内无氧呼吸没有酒精途径，故图中的④⑧途径是不可能发生的。途径⑦和⑨分别是无氧呼吸和有氧呼吸，反应的第一阶段是相同的，产物都是丙酮酸、还原氢和ATP，而无氧呼吸的场所是细胞质基质，有氧呼吸的场所是线粒体。氨基酸经过脱氨基后不含氮的部分可以转化为葡萄糖或脂肪。
[答案]（1）④ ⑧（2）丙酮酸 还原氢 细胞质基质 线粒体（3）脱氨基
典例4.右图的实验装置中将气球安装于含有混合物的试管口，以下关于使用气球的理由叙述中最不重要的是
A.看有多少气体离开试管 B.如果需要，可以测定气体的量
C．为试管内物质保温 D．能比较两试管释放气体的量
[解析] 酵母菌既可进行有氧呼吸，也可进行无氧呼吸，但它们共同的能量来源都是有机物，如葡萄糖等。在进行呼吸时需要一定的温度，这是酶所必须的。本实验中，左侧装置可作右侧装置的对照，检验呼吸作用的条件和原料，气球的作用就是测量两者放出的气体量的差异，由于二者都在同一环境中进行，所以不存在保温的问题。 [答案] C.
典例5.右图是某种细菌的生长曲线。请据图回答：
(1)图中生长曲线形成的条件为 。
(2)BC段表示的是 期，该时期与种群增长的 曲线相似，其形成的条件是 。
(3)AD段与种群增长的 曲线相似，其形成的条件是 。
(4)从生存斗争角度考虑，种内斗争最激烈的是 期，对应曲线的 段，形成这一态势的主要生态因素
(5)生产上要想扩大培养需选用 段的菌体，如要获得较多的产物则应注意缩短 段的时间，延长 段的时间，延长的方法是进行 培养，采取的主要措施是 。
(6)衰亡期对应图中 段，该期的特点主要是 。
[解析]本题主要考查细菌生长曲线规律及其应用。
[答案] (1)少数某种细菌接种到恒定容积的液体培养基中 (2)对数J型 营养物质充足，培养条件理想(3)S型 营养物质、环境条件是有限的 (4)稳定 D生存空间有限、pH发生变化、温度升高、溶氧减少等 (5)BC；AB；CD；连续；以一定速度添加新培养基、放出旧培养基，加人pH缓冲物质，搅拌散热、增加溶氧等 (6)DE；死亡率超过繁殖率、出现畸变、细胞解体等。
[特别提示]一定要理解形成“J”、“S”、“几”字形三种曲线的条件。
四、综合测试
(本专题测试包括A卷和B卷；每卷有5个选择题--30分、2个非选择题—42分，共72分；限时30分钟)
A卷
1.从肉豆蔻这样的芳香族植物中提出的精油含有大量的芳香的碳氢化合物，再简单添加1个氨基就可产生具有致幻性质的安非他明衍生物。这个反应已经在体外用细胞句浆完成，使这些精油的1种分馏物得以转变。大量摄入粉末状肉豆蔻会导致1种中毒状态，类似于安非他明的效应，这种现象指出上述提及的一些反应在体内也产生了。下列哪一种酶（促）系统对这一生化反应起作用？
A．氧化还原酶 B．水解酶 C．转氨酶 D．解旋酶
2.右图为渗透作用实验，开始如图（一），A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，过一段时间后结果如图（二），漏斗管内液面不再发生变化，H1、H2表示漏斗管内液面与清水的高度差。下列说法错误的是
A.图（一）中B的浓度大于C的浓度
B.图（二）中B的浓度等于C的浓度
C.图（一）中A中水分子扩散到B的速率大于A中水分子扩散到C的速率
D.图（二）中A中水分子扩散到B的速率等于B中水分子扩散到A的速率
3.下图甲、乙、丙分别表示几个环境因素对小麦光合作用达率的影响，除各图中所示因素外，其他因素均控制在适中范围。下列分析不正确的是
A.甲图P点限制小麦光合作用速率的因素为光照强度
B.乙图O点在高CO2浓度下要进一步提高小麦光合作用速率，可适当调节环境温度
C.丙图Q点之后3条曲线的走势是都会随着温度升高而呈逐渐下降趋势
D.干旱初期，小麦光合作用速率下降的主要原因可以用甲图来说明
4.下图为某同学研究温度对酵母菌酒精发酵的影响所制作的装置。锥形瓶内充满2%蔗糖，其内悬浮有2.5g酵母。实验记录小液滴移动的距离，数据如下表（单位：cm）。
时间/分 5℃ 10℃ 20℃ 35℃ 55℃
1 0 0.2 0.4 0.7 0
2 0 1.0 1.3 1.6 0.1
3 0.1 1.9 2.2 2.8 0.2
4 0.2 3.1 3.3 4.4 0.3
5 0.3 4.0 4.4 4.4 0.4
下列根据表中数据做出的判断正确的是
A. 实验中小液滴移动的方向是向右
B. 酵母菌中参与酒精发酵的酶作用的最适温度大约为55℃左右
C. 根据实验结果可以得出的结论是随温度的升高，发酵作用一直增强
D. 三角瓶内的蔗糖完全被酵母菌利用至少需要大约4分钟
5.右图为某细菌的生长曲线及A、B两种代谢产物积累曲线。据图分析，以下说法正确的是
A.A产物是在细菌生长到一定阶段才合成的，具有种的特异性
B.B产物合成始于细菌生长曲线的对数期，不具种的特异性
C.B产物中包含有氨基酸、核苷酸、维生素和抗生素等
D.如果适当补充营养物质，有助于提高B产物产量，不助于提高A产物产量
6.为了验证光质对叶片光合作用的影响，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并对预测结果进行分析。
实验材料与用具：小烧杯三只、三棱镜、打孔器、注射器、40W灯泡、烧杯、富含CO2的NaHCO3稀溶液（为光合作用提供原料）、绿叶（如菠菜叶）（实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中O2和CO2在水中的溶解量忽略不计）。
（一）实验步骤：
(1)取生长旺盛的绿叶，用直径为1cm的打孔器打出小圆形叶片30片（注意避开大的叶脉）
(2)将圆形叶片置于注射器内，并让注射器吸入清水，待排出注射器内残留的空气后，用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞，使小圆形叶片内的气体逸出。这一步骤可重复几次。
(3)将内部气体逸出的小圆形叶片，放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。（这样的叶片因为细胞间隙充满水，所以全都沉到水底。）
(4)
(5)
(6)
（二）预测结果并分析：
（三）结果及讨论： 若增强单色光光照强度，能否对实验结果产生影响？
试在下面同一坐标图中画出不同类型的单色光（光质）下，光照强度与光合作用强度的关系曲线来说明这个问题。
7.下面是两组有关化学物质对人体呼吸进行调节的实验。请回答相关问题。
【实验一】某实验小组为了探究低氧能否提高人体肺的通气量，所做探究实验如下：
（1）实验假设：低氧能提高人体肺的通气量
（2）供选择使用的材料和用具：描记呼吸曲线的呼吸描记器（装置如图所示）、充满空气的塑料气袋(气袋中除O2和CO2外其它气体的作用不予考虑)、鼻夹、小包钠石灰（氢氧化钙与氢氧化钠混合物，用于吸收CO2）、秒表。
（3）实验过程：
　　步骤一：选一受试者，于放松状态下正常呼吸或让受试者于放松状态下用嘴对着气袋吸气，用鼻呼气。用秒表测定并记录呼吸频率。
　　步骤二：受试者夹上鼻夹，于放松状态下用嘴对着气袋进行吸气和呼气。测定并记录呼吸频率。
步骤三：重复实验。分别取呼吸频率的平均值。
（4）分析实验结果，得出实验结论。
以上实验过程存在两处主要错误，请指出错误并加以改正。（6分）
①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
② 。
【实验二】 为了验证CO2是提高肺通气量的有效生理刺激，请你根据给出的实验材料和用具，完成实验步骤，预测实验结果，并做出分析。
（1）材料和用具:呼吸描记器(描记呼吸曲线)、塑料气袋（内装CO2浓度较高的空气，其中N2＝77%、O2＝21％、CO2＝2％）。（实验提示：气袋中除O2和CO2外其它气体的作用不予考虑，仪器操作不作要求，温度稳定）
（2）实验过程：（6分）
①选一受试者按上图所示安装实验装置，测定并记录其正常呼吸曲线；
②接着　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）预测实验结果：请你在右图所示的正常呼吸曲线后继续绘出
条件变化后的呼吸曲线。（3分）
（4）分析预测的实验结果（即解释曲线改变的原因）：（5分）
答：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　。
B卷
1.花生种子萌发时，若细胞呼吸过程中CO2释放量与O2吸收量变化的比值小于1，其原因可能是
A．无氧呼吸的强度大于有氧呼吸 B．出现了无氧呼吸 C．只进行无氧呼吸 D．分解了脂肪
2.在一定浓度的CO2和适当温度条件下，测定某双子叶植物叶片在不同光照条件下的光合作用速度，左图绘出了光照强度与该植物叶片光合作用速度的关系，右图表示CO2的转移方向。下列分析正确的是
A．在左图曲线中a点所示条件下，该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位是细胞质基质、线粒体和叶绿体
B．在一昼夜中，将该植物叶片置于8klx光照下9小时，其余时间置于黑暗中，则每100cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为18mg
C.若左图曲线表示该植物在最适温度25℃时光合作用速度与光照强度的关系，将温度提高到30℃的条件下（原光照强度和CO2浓度不变），则c点右移、d点上移
D.若左图曲线中b、c两点所代表的光合作用强度分别与右图甲、乙、丙、丁的对应关系是：b对应乙图、c对应甲图
CO2 O2 温度 0.1% 1.0% 3.0% 10.0% 20.0% 40.0%
3℃ 6.2 3.6 1.2 4.4 5.4 5.3
10℃ 31.2 53.7 5.9 21.5 33.6 32.6
20℃ 46.4 35.2 6.4 38.9 65.5 67.2
30℃ 59.8 41.4 8.8 56.6 100 102
40℃ 48.2 17.3 7.1 42.4 74.2 73.5
3.为了探究植物体呼吸强度的变化规律，研究人员在不同的温度和空气不同的氧含量下，测定了一定大小的新鲜菠菜叶的二氧化碳释放量（表中为相对值），其数据如下表所示。下列分析正确的是
A．本实验应在适宜的光照、温度和CO2条件下进行
B．蔬菜长期贮藏的最佳环境控制条件是温度、氧含量分别为3℃、0.1%
C．在温度、氧含量分别为10℃、1.0%条件下所测数据最可能是错误的
D．当氧含量从20%上升到40%时，植物的呼吸强度一般保持相对稳定的原因是温度限制
4.将菜豆幼苗在含有32P的培养液中培养1小时后，转移到不含32P的培养液中。测定表明，刚移出时植株各部分都含有32P，6小时后32P在下部叶中明显减少，在上部未展开的叶中含量增多，以后数天嫩叶中32P始终维持较高水平。下列有关说法正确的是
A．刚移出时下部叶生长迟缓，P在体内难以再利用
B．移出6小时内苗中P相对含量稳定，不断发生着再利用
C．移出前后P的再利用始终受到调节，P优先分布于生长旺盛部位
D．移出后数天苗中P的相对含量稳定，不会表现出缺乏症
5.酵母菌的维生素、蛋白质含量高，可作食用、药用等，是提取核苷酸、三磷酸腺苷等多种生化产品的原料，还可用于生产维生素、氨基酸等。科学家将使啤酒产生丰富泡沫的LTPl基因植入啤酒酵母菌中，使其产生LTPl蛋白，酿出泡沫丰富的啤酒，具体的操作过程如左图。科学家发现了物质X能延长酵母菌的寿命，这种物质通过一系列反应激活生物体内一种称为Sir2的酶，这种酶与寿命延长直接相关，如右图。
下列分析叙述错误的是
A. 左图中LTPl基因与B产生的C是重组质粒高考资源网
B. 检测转基因啤酒酵母表达的依据是能否产生LTPl蛋白
C. 如果一变异酵母菌只有在培养基中加入物质C和物质X时才能寿命延长，则说明该变异酵母菌缺少E酶，此寿命延长的调节方式属于酶合成的调节
D. 如果要利用酵母菌大量生产氨基酸，则应采用连续培养法，使酵母菌处于稳定期
6.为了验证植物光合作用过程中消耗二氧化碳和呼吸作用过程中释放二氧化碳的联系。
I．请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测结果，并对你的预测结果进行分析。已知二氧化碳溶于水，呈酸性。水中二氧化碳的多少直接影响着水溶液的酸碱度。溴甲酚紫指标剂对光不敏感，在植物生理活动的酸碱度范围内灵敏地变色，从而显示二氧化碳含量的变化，其变色范围在pH6.2到6.8，变色点在pH6.7，pH>6.7呈紫色，pH<6.7呈黄色。
实验材料与用具：金鱼藻、清水、溴甲酚紫指示剂、大试管、黑纸、日光灯。
实验步骤和预测实验结果：
（1）把金鱼藻放入盛满清水的试管中，滴人适量的溴甲酚紫指示剂，使水体呈淡紫色。
（2）
（3）
实验结果分析：
（1）
（2）
Ⅱ．（1）在上述实验全过程中应有 作对照。
（2）可能影响本实验反应速率的因素有 、 、 等 。
7.下图表示氮循环与动物体内有机物部分代谢途径，请分析回答：
（1）完成①、②过程的微生物分别是_______________、________________。
（2）进行④过程首先要经过_____ _ _作用。促进⑤、⑥过程的激素分别是_____________、
____________________。
（3）某些微生物能够完成①过程，关键是由于有_________酶。
假如科学家想利用基因工程的方法，将编码该酶的基因转移到小麦胚细胞中，获取该基因的途径：一是从微生物的DNA分子直接分离，二是_________________________；
假如已经知道组成该酶的氨基酸序列，从理论上讲能不能准确确定其基因编码区的碱基序列？_____________，原因是______________________________________________，这对于生物体的生存有什么意义？_____________________________________________。
（4）NO3-被吸收进入植物体内后，必须经过下列还原反应，生成NH3才能被植物体利用合成蛋 白质：
①若将水稻幼苗培养在硝酸盐溶液中，则体内生成硝酸还原酶；若将水稻幼苗培养在无硝酸盐的培养液中，硝酸还原酶消失。这种现象说明硝酸还原酶是（ ）
A．还原酶 B．水解酶 C．组成酶 D．诱导酶
②给你提供两株生长状况相同的植物幼苗及药品、用具，请你设计一个实验，通过可观察现象验证钼是组成硝酸还原酶的必需元素，并预期实验现象。
步骤：
预期现象：
生物的新陈代谢
综合测试 参考答案
A卷
1. C 2.B 3.D 4.D 5.A
6.（一）(4)取三只小烧杯，分别倒入20mL富含CO2的NaHCO3稀溶液。 并分别向3只小烧杯中各放入10片小圆形叶片。（2分）
(5)用40W灯泡照射，三棱镜色散形成红光、黄光、绿光分别作用于三只小烧杯。(2分)
(6)观察并记录 同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量(叶片全部浮起经历的时间)(2分)
（二）预测结果：单位时间内红光作用的小烧杯内的小圆形叶片浮起的数量最多，绿光作用的小烧杯内的小圆形叶片浮起的数量最少（4分）。
结果分析：因为绿叶中的色素吸收红光和蓝紫光的能力最强，吸收绿光的能力最弱（2分）。因此在红光照射时产生O2的速度最快，叶肉细胞间隙的O2增加最快，叶片上浮的速度也就最快，相反绿光照射的烧杯叶片上浮最慢（4分）　　
（三）结果讨论：能（2分） 曲线如右图（4分）
7.【实验一】指出错误并改正：
①步骤二错误（或实验组设计错误）。（1分）
应在气袋内放置一包钠石灰（2分）（解释：用于吸收CO2，排除实验中CO2的干扰）
②步骤三错误（或检测方法错误）（1分）
应使用呼吸描记器描记呼吸曲线来测定肺通气量的变化。（2分）
（解释：呼吸频率不能完整反应肺通气量的变化，与实验目的不符）
【实验二】 （2）实验过程：
②受试者于放松状态下用嘴对着气袋吸气用鼻呼气（或用鼻对着气袋吸气用嘴呼气）。（3分）
③测定、描记呼吸曲线。（3分）
（3）如右图。（3分）
（注：要求绘出呼吸加快加深所表现出的曲线在频率和幅度上的变化。）
（4）（5分）吸入CO2含量较高的气体时，使肺泡气的CO2含量升高（1分），动脉血中的含量也随之升高（1分），这样就形成了对呼吸中枢的有效刺激（或对呼吸中枢的刺激加强）（1分），呼吸中枢的活动就加强，呼吸加快加深（1分），因此肺的通气量增大（1分）。呼吸曲线的频率和幅度变大。
（注：带.. ..的为得分点。要求答出以下思路：空气CO2高→肺泡CO2→血中CO2高→呼吸中枢活动加强→呼吸加快加深→通气量增大。跳跃答题的扣除相应得分点）
B卷
1. D 2.B 3.C 4.C 5.C
6. I．实验步骤和预测实验结果：
（2）用黑纸遮光，在适宜的温度条件下放置一段时间，观察水体颜色变化（2分）。
水体变成淡黄色（2分）
（3）把水体变黄的试管放在日光灯下，在适宜的温度条件下放置一段时间，观察水体颜色变化（2分）。
水体恢复成淡紫色。（2分）
实验结果分析：
（1）遮光条件下，植物只能进行呼吸作用，随着水体中二氧化碳浓度的增加，pH下降，水体变成淡黄色。由此验证植物的呼吸作用释放二氧化碳（4分）。
（2）光照条件下，植物的光合作用强于呼吸作用，随着水体中二氧化碳浓度的减少，pH回升，水体又恢复成淡紫色。由此验证植物的光合作用吸收了呼吸作用释放的二氧化碳（4分）
Ⅱ．不放金鱼藻的试管（3分） 光照、 温度、 二氧化碳浓度（3分）
7.（1）固氮菌（根瘤菌） 硝化细菌 （2）脱氨基 胰岛素 胰高血糖素（肾上腺素）
（3）固氮酶 人工合成基因 不能 每种氨基酸对应有多种不同密码子
在一定程度上避免个别碱基改变而导致遗传信息的损失
（4）① D（2分）
②步骤：（其他回答要包含相关内容）
1、分别配制含钼等植物必须矿质元素、含NO3-的完全培养液A和缺钼、含NO3-的缺素培养液 B（2分）；
2、将两株生长状况相同的植物分别培养在A、B培养液中（1分）；两组实验给予相同、适宜的外界条件（2分）
3、培养一段是时间后，观察实验现象，并记录实验结果（1分）
预期现象：“A”组：正常生长；“B”组：缺氮现象（植株矮小、叶片发黄，叶脉呈淡棕色）（2分）
呼吸曲线示意图
0
100
45
肺容积的百分比(％)
亚硝酸还原酶
硝酸还原酶
NH3
NO2-
NO3-
④
⑥
糖元
⑤
③
②
①
葡萄糖
脂肪
氨基酸
动物蛋白
植物蛋白
NO2-、NO3-
NH3
大气中的N2
呼吸曲线示意图
0
100
45
肺容积的百分比(％)
呼吸描记器示意图
描笔
时间
0
100
45
肺容积的百分比(％)
呼吸曲线示意图
甲 乙 丙
若干组等量酶液
↓
各自在所控制pH下处理
↓
各自与等量底物混合
↓
一段时间后检测底物的分解
底物 酶液
↓ ↓
在所控制温度下处理一段时间
↓
底物与酶液混合
↓
在各自所需温度下保温一段时间
↓
检测
产品
代谢产物
微生物菌种
提纯
分离
发酵罐 高考资源网
发酵条件控制
灭菌
接种
培养基配制
扩大培养
原料
生产用菌种
细胞工程
基因工程
诱变育种
从自然界分离的菌种
只能在宿主的活细胞中进行
其主要过程有吸附、注入、合成、装配、释放五个阶段
核酸：DNA或RNA，控制病毒的一切性状
衣壳：具有保护病毒核酸，决定病毒抗原特异性等功能
核衣壳
囊膜：流感病毒有囊膜，其上生有刺突
病毒的结构
病毒的繁殖：称为增殖
叶绿体
光能
酶
应用
（群体规律.影响因素）
（产物.调节）
（五大营养素.培养基）
发酵工程
（流程）
生长
代谢
营养
生理
原核生物界
原生生物界
真菌界
病毒界
类群
微生物
直接能源
保证有序进行
尿素
含氮部分
不含氮部分
新的氨基酸
组织蛋白、
酶、激素
糖、脂肪
肝糖元
肌糖元
氨基酸
脂肪
葡萄糖
糖元
甘油+脂肪酸
储存
动物代谢
光合作用
矿质代谢
细胞呼吸
水分代谢
植物代谢
ATP
酶
异化作用
同化作用
兼性厌氧型
厌氧型
需氧型
兼性营养型
异养型
自养型
新陈代谢
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2009高考生物二轮专题复习教案：影响光合作用效率的因素及在生产上的应用
1、 教学内容及考纲要求
植物的光合作用速率：光合作用速率是光合作用强度的指标，通常以每小时每平方米叶面积吸收二氧化碳毫克数表示。由于植物进行光合作用吸收二氧化碳的同时，还进行呼吸作用，释放二氧化碳，这些二氧化碳末出植物体又被光合利用，所以，在光照下测定的二氧化碳的吸收量只是光合作用从外界吸收的量，称为表观光合速率。真正光合速率是指植物在光下实际把二氧化碳转化成有机物的量，即在单位时间内，叶面积从外界吸收和自身呼吸释放二氧化碳的量。
知识内容 要求
影响光合作用速率的环境因素 探究环境因素对光合作用的影响生产上提高光合作用效率的方法 C
二、重要的结论性语句：
1.农业生产中主要通过延长光照时间、增加光照面积和增强光合作用效率等途径提高光能利用率。
2.增加光照面积的措施包括：套种、合理密植等。
3.提高光合作用的措施包括：利用大棚适当延长光照时间、提高二氧化碳浓度、提高温度等。
4.影响光合作用的环境因素主要包括：光照强度、光质、光照时间、二氧化碳浓度、温度等。
三、重、难点知识归类、整理
1.影响光合作用的环境因素：
（1）光：
在一定范围内，光照强度逐渐增强光合作用中光反应强度也随着加强；但光照增强到一定程度时，光合作用强度就不再增加。
另外光的波长也影响光合作用的速率，通常在红光下光合作用最快，蓝紫光次之，绿光最慢。
在生产上的应用：延长光合作用时间：通过轮种，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，是合理利用光能的一项重要措施。增加光合作用面积：合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。
植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用：
光补偿点:当植物在某一光照强度条件下，进行光合作用所吸收的CO2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时的光照强度，这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制。
光饱和点：当光照强度增加到一定强度后，植物的光合作用强度不再增加或增加很少时的光照强度，此时的光合作用强度是受暗反应系统中酶的活性和CO2浓度的限制。
一般阳生植物的光补偿点和光饱和点比阴生植物高。
总光合作用：指植物在光照下制造的有机物的总量(吸收的CO2总量)。
净光合作用：指在光照下制造的有机物总量(或吸收的CO2总量)中扣除掉在这一段时间中植物进行呼吸作用所消耗的有机物(或释放的CO2)后，净增的有机物的量。
（2）CO2：
CO2是植物进行光合作用的原料，只有当环境中的CO2达到一定浓度时，植物才能进行光合作用。大气中二氧化碳的含量是0.03%，如果浓度提高到0.1%，产量可提高一倍左右。浓度提高到一定程度后，产量不再提高。如果二氧化碳浓度降低到0.005%，光合作用就不能正常进行。
植物能够进行光合作用的最低CO2浓度称为CO2的补偿点，即在此CO2浓度条件下，植物通过光合作用吸收的CO2与植物呼吸作用释放的CO2相等。
一般来说，在一定的范围内，植物光合作用的强度随CO2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度就不再增加或增加很少，这时的CO2浓度称为CO2的饱和点。
在生产上的应用：温室栽培植物时，施用有机肥，可适当提高室内二氧化碳的浓度。
（3）温度：
温度可以通过影响暗反应的酶促反应来影响光合作用；在一定范围内随温度的提高，光合作用加强；温度过高时也会影响酶的活性，使光合作用强度减弱。
在生产上的应用：适时播种；温室栽培植物时，可以适当提高室内温度。
（4）水分：
水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内（如夏季的“午休”现象）。
在生产上的应用：预防干旱；适时适量灌溉。
（5）矿质元素：如Mg是叶绿素的组成成分，N是光合酶的组成成分，P是ATP分子的组成成分等等 。高考资源网
在生产上的应用：合理施肥，适时适量地施肥
光照、CO2浓度、温度与光合速率基本关系见图：
2. 提高作物产量的途径
途径 措施或方法
延长光时 补充光照
增大光合作用面积 间作、合理密植
提高光合作用效率 控制适宜光强、提高CO2浓度（如通风）、合理施肥（供应适量必需矿质元素）
提高净光合作用速率 维持适当昼夜温差（白天适当升温，晚上适当降温）
四.典型例题
[例1]：如图是在一定的CO2浓度和温度条件下，某阳性植物和阴性植物叶受光强度和光合作用合成量（用CO2的吸收量表示）的关系图，请据图回答。
（l）曲线B所表示的是 植物的受光强度和光合作用合成量的关系。
（2）a、b点表示 。
（3）叶面积为25cm2的阳性植物叶片在光强度为Y时每小时的光合作用合成量为 ＿＿＿mg。
（4）将该阳性植物叶片先在光强度为X的条件下放置若干时间，然后放于暗处（光强度为Q时）12h，要使此时叶的干物质量与照射前一样，则需光照 h。
（5）在同等条件下，阳性植物呼吸作用的强度比阴性植物 。
解析：此题为光照强度影响光合作用的经典题。在一定范围内，光合作用速率与光照强度几乎呈正相关。但当光照强度达到一定值后，光合作用速率不再随着光照强度提高而提高，这种现象叫光饱和现象，这个光照强度值称为光饱和点。在光饱和点以下，随着光照强度减弱，光合作用速率减慢，当减弱到一定光照强度时，光合吸收二氧化碳量与呼吸释放二氧化碳的量处于动态平衡，这时的光照强度值称为光补偿点，此时植物光合作用速率与呼吸作用速率相等。不同类型植物的光饱和点和补偿点是不同的。阳生植物的光饱和点和补偿点一般都高于阴生植物，并且一般情况下当光照较弱时，阴生植物光合作用效率较高，当光照较强时，阳生植物光合作用效率较高。净光合作用是指在光照下制造的有机物总量扣除在这一时间内植物进行呼吸作用所消耗的有机物后，净增的有机物的量。
答案：⑴阴生植物⑵光补偿点⑶3⑷6⑸大
[例2] 下图中的甲、乙两图为—昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：
（1）甲图曲线中C点和正点（外界环境中CO2浓度变化为零）处，植株处于何种生理活动状态？
（2）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的 段，其中光合作用强度最高的是 点，植株积累有机物最多的是 点。
（3）乙图中FG段CO2吸收量逐渐减少是因为 ，以致光反应产生的 和 逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使化合物数量减少，影响了CO2固定。
（4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为
解析：本例主要考查影响光合作用因素：CO2浓度、光强，以及光合速率、呼吸速率和表观速率的关系（表观速率=光合速率－呼吸速率）。首先，要认真看清坐标的含义，然后进行曲线分析；其次，要把光合作用和呼吸作用联系起来考虑，并用两个生理过程进行的条件和时间进行分析。注意光合作用强度决定的制造有机物量与有机物总积累量之间的联系和区别；第三，乙图的E点CO2吸收率降低的机理，不仅要从外界因子的整天变化情况及此时的限制因素考虑，还要联系植株的其他生理活动进行思考。
答案：
（1）呼吸作用释放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量时
（2）BF；D；E
（3）光照强度逐步减弱；ATP；NADPH
（4）温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2原料的供应
[例4]（2003年江苏省高考试题）光合作用受光照强度、CO2浓度、温度等影响，图中4条曲线（a、b、c、d）为不同光照强度和不同CO2浓度下，马铃薯净光合速率随温度变化的曲线。a光照非常弱，CO2很少（远小于0.03%）；b适当遮荫（相当于全光照的1/25）CO2浓度为0.03%，c全光照（晴天不遮荫），CO2浓度为0.03%；d全光照，CO2浓度为1.22%。请据图回答：
（1）随着光照强度和CO2浓度的提高，植物光合作用（以净光合速率为指标）最适温度的变化趋势是 。
（2）当曲线b净光合速率降为零时，真光合速率是否为零？为什么？ 。
（3）在大田作物管理中，采取下列哪些措施可以提高净光合速率？（ ）（将正确答案前的字母填在括号里）
A．通风 B．增施有机肥
C．延长生育期 D．施碳酸氢铵
解析：CO2是进行光合作用的原料，如果二氧化碳浓度低到0.005％，光合作用就不能正常进行。只有当环境中的CO2达到一定浓度时，植物才能进行光合作用，因此与光照类似，植物光合作用同样存在CO2补偿点和CO2饱和点。环境中的CO2低于的CO2补偿点这一浓度，植物的光合作用就会低于呼吸作用，消耗大于积累，长期如此植物就会死亡。在夏日中午，植物蒸腾作用太剧，往往导致气孔关闭而使得植物无法得到二氧化碳，影响了暗反应，使光合作用减弱。
答案：（1）逐渐提高（2）不为零，因为在b实验条件下，呼吸速率不为零。
（3）A、B、D
一.单项选择题
1．下列哪条曲线反映了绿色植物叶片光合作用与空气中二氧化碳浓度的关系？ ( )
2. 在农作物生产中，套作和轮作是提高农作物产量的重要措施，两者（ ）
A. 都是为了提高光能利用率 B. 都可以减少病虫害的发生
C. 都可以充分利用土壤中的矿质资源 D. 都可以提高农田中的能量传递率
3. 对某植株作如下处理：① 持续光照10 min；② 光照5s后再黑暗处理5s，如此连续交替进行20 min。若其他条件不变，则在两种情况下，植株所能制造的有机物总量及积累的有机物总量（ ）
A. 均①多于② B. ①少于②；①多于② C. ①和②均相等 D. 无法确定
4.我国政府为把2008年的北京奥运会办成绿色奥运，正在北京地区实施大规模的绿化工程。绿化北京的根本目的是为了调节（ ）
A.北京地区的气温 B.北京地区的湿度
C.北京地区氧气和二氧化碳的浓度 D.北京地区氧气和二氧化硫的浓度
二.非选择题
5.(7分)下图表示一株小麦叶片细胞内C3相对含量在一天24小时内的变化过程，请据图分析：
(1)C3的产生和消耗主要发生于叶绿体的 中。
(2)AB段C3含量较高，其主要原因是什么
。
(3) 点出现的可能是由于白天该地区天气暂时由晴转阴所造成的。
(4)G点C3含量极少，其原因是什么
。
(5)G点与F点相比，叶绿体中NADPH含量较 。(填写“高”或“低”)
(6)请在下列坐标图中画一条曲线，表示上图中的HI段(15时至19时)小麦叶肉细胞中C5
相对含量的变化趋势(设a点为15时的C5含量)。
（1）基质
(2)无光照，不能进行光反应，不能产生[H]和ATP，C3不能还原成有机物
(3)D (4)气孔关闭，缺少CO2，C5不能转化为C3 (5)高
6.光合作用受光照强度、CO2浓度、温度等影响，图中4条曲线（a、b、c、d）为不同光照强度和不同CO2浓度下，马铃薯净光合速率随温度变化的曲线。a光照非常弱，CO2很少（远小于0.03%）；b适当遮荫（相当于全光照的1/25）CO2浓度为0.03%，c全光照（晴天不遮荫），CO2浓度为0.03%；d全光照，CO2浓度为1.22%。请据图回答：
（1）随着光照强度和CO2浓度的提高，植物光合作用（以净光合速率为指标）最适温度的变化趋势是 。
（2）当曲线b净光合速率降为零时，真光合速率是否为零？为什么？
（3）在大田作物管理中，采取下列哪些措施可以提高净光合速率？（ ）
A. 通风 B. 增施有机肥 C. 延长生育期 D. 施碳酸氢铵
（1）逐渐提高
（2）不为零，因为在b实验条件下，呼吸速率不为零
（3）ABD
练习精选
一、选择题
1. 有甲、乙、丙、丁4盆长势均匀的植物置于阳光下，甲品红光照射；乙绿色光照射；丙添加品红色滤光片A；丁添加绿色滤光片B（如图），经过一段时间，各盆中长势最旺的和长势最差的依次是下列哪一组（ ）
A. 甲、乙 B. 乙、丙 C. 甲、丁 D. 丙、丁
2．光照强度和CO2浓度是影响光合作用的两个主要外界因素，下列图像是北方夏季一天中棉花叶片光合作用强度的变化曲线，请指出正确的图解是( C )
3. 小麦籽粒成熟过程中积累的糖类，主要是依靠穗下第一张叶片（旗叶）的光合作用供给的。有人做了这样一个实验（图甲），将旗叶包在一透明的袋中，袋中始终保持25℃及充足的CO2，在旗叶基部安装一个可调节温度的套环。实验开始时，套环温度调到20℃，测定30min内透明袋中的CO2吸收量、叶片水分散失量。然后将基部套环温度调节到5℃时，发现葡萄糖从旗叶向穗运输的过程被抑制，继续测定30min内透明袋中的C02吸收量、叶片水分散失量，测得的结果如图乙所示，则下列判断错误的是（ ）
A. 叶片基部温度变化对袋内叶片蒸腾作用有明显影响
B. 叶片基部处于低温（5℃）状态时，后30min，CO2的吸收速率下降与叶片气孔开闭状态无关
C. 叶片基部处于低温（5℃）状态时，呼吸作用强度减弱
D. 叶片基部处于低温（5℃）状态时，光合作用强度减弱
4.下图曲线表示农田中Ⅰ昼夜温度变化；Ⅱ光照强度；Ⅲ植物吸收CO2的变化，请判断下列说法中不正确的是（ ）
A. 在Ⅲ曲线与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2量相等。
B. a点的形成是由夜间的低温造成的
C. 在从时间轴上的c点开始合成有机物，到e点有机物的合成终止。
D. 增大曲线Ⅲ与时间轴所围成的正面积措施包括提高光照强度，CO2浓度和充足的水分供应
5.右图为探究CO2是否为植物光合作用原料的实验装置示意图。其中a为实验装置，b为对照装置。有关用塑料袋扎紧花盆的实验设计思路是
A．确保植株与外界空气进一步隔绝
B．排除土壤中微生物代谢活动的干扰
C．防止NaOH溶液对植物根系的影响
D．避免土壤中自养微生物光合作用形成淀粉
6．对于栽种农作物要“正其行，通其风”的不正确解释是 （ ）
A．有利于充分利用光能 B．有利于释放氧气，降低有机物消耗
C．有利于吸收较多的CO2，提高光合作用效率 D．有利于通风透光，提高光能利用率
7.CO2含量过高时，光合作用强度减弱最可能的原因是 （ 　）
A．CO2浓度过高，抑制了光合作用 B．CO2浓度过高，抑制了呼吸作用
C．CO2浓度过高，抑制了光反应 D．CO2浓度过高，抑制了暗反应
18. 下图示某植物光合作用速度与环境因素之间的关系，据图分析，下列不正确的是
A.甲图表示在光线弱的情况下，光合作用速率受光强度的限制
B.甲图可见，强光照下因光反应阶段受到限制光合作用速率不再增加
C.乙图中C点表示光照强度为甲图的B时，植物光合作用的最适温度
D．乙图出现CD段的原因是温度过高影响光合作用有关的酶的活性
二.多项选择题
19.国家多次强调在西部大开发的过程中，一定要加强植树造林，同时实施退耕还林、还草等积极措施。其根本目的是（ ）
A.为后代保留更多的木材、草原和能源 B.调节西部地区大气中氧气和二氧化碳的平衡
C.减少西部地区的水土流失和减轻土壤荒漠化 D.调节西部气候，解决内地干旱问题
20下列措施不影响光合作用速率的是
A.延长光照时间 B．增强光照强度
C.增加光合作用面积 D．改变光照频率
三.非选择题
21.植物的新陈代谢受外部环境因子(如光、温度)和内部因子(如激素)的影响，研究内、外因子对植物生命活动的影响具有重要意义。右图表示野外松树(阳生植物)光合作用强度与光照强度的关系。其中的纵坐标表示松树整体表现出的吸收C02和释放C02量的状况。请分析回答(12分)：
(1)当光照强度为b时，光合作用强度
(2)光照强度为a时，光合作用吸收C02的量等于呼吸作用放出C02的量。
如果白天光照强度较长时期为a，植物能不能正常生长 为什么
。
(3)如将该曲线改绘为人参（阴生植物）光合作用强度与光照强度关系的曲线，b点的位置应如何移动，为什么 。
(1)①最高，光照强度再增强，光合作用强度不再增加。②不能。光照强度为a时，光合作用形成的有机物和呼吸作用消耗的有机物相等，但晚上只进行呼吸作用。因此，从全天看，消耗大于积累，植物不能正常生长。③左移，与松树比较，人参光合作用强度达到最高点时，所需要的光照强度比松树低。
22.将两株植物放在封闭的玻璃罩内，用全素营养液置于室外进行培养（如甲图所示），假定玻璃罩内植物的生理状态和自然环境中相同，且空气湿度对植物蒸腾作用的影响、微生物对CO2浓度的影响均忽略不计。现用CO2浓度测定仪测定了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘制成如乙图所示曲线。请据图分析回答：
（1）上图显示，影响光合作用的外界因素有 。
（2）BC段与AB段相比，曲线上升较缓，其原因是 ；CD段与AB段相比，曲线上升较缓，其原因是 。
（3）D点时植物生理活动过程的特点是 。
（4）EF段说明此时植物光合作用速率 （填“较快”或“较慢”），其原因最可能是 ________，由此推断该植物CO2的固定途径是 。
（5）EF段与DE段相比，其叶肉细胞中C5的含量较 。
（6）24点与0点相比，植物体内有机物总量的变化情况是 。
答案：（1）光照强度 温度 CO2 浓度（2）夜间温度较低影响了呼吸酶的活性 光合作用吸收了部分的CO2（3）光合作用速率与呼吸作用速率相等 （4）较慢 光照过强，温度过高，气孔关闭 CO2+C5→2C3 （5）大 （5）增加
23.下图表示三种植物叶片光合作用速度的日变化。请据图回答。
（1）光合作用速度与呼吸作用速度相等的时刻，a植物叶片出现在_________，c植物叶片出现在
_________。
（2）在6：00—8：00时之间，单位时间内吸收CO2最多的是_________植物叶片。
（3）b植物叶片在晴天中午光照强烈时，光合作
用速度出现了低谷，这一现象被称为光合作用的“午休现象”。产生这一现象的主要原因有________
___________________。
（4）c植物叶片一天内光合作用速度变化的特点是_________________________。
（5）从图中结果推测，三种植物一天内有机物积累量多少的顺序是_________>__________>____________。
（6）在一定的CO2浓度和适宜温度下，把某植物叶片置于5千勒克司（光合作用速度 44mgCO2/100cm2叶·小时）光照下14小时，其余时间置于黑暗中（呼吸作用速度 6．6ngCO2/100cm2叶·小时），则一天内该植物每25cm2叶片葡萄糖积累量为__________。
答案：（1）19：00、5：00 10：00、15：00（每格1分）
（2）b（'分）
（3）中午光照强烈，为减少体内水分散失，气孔关闭，通过气孔进入的cch量减少（2分）
（4）在10：00--．15：00时之间，光合作用速度为负值，其余时间为正值．（2分）
（5）a>b．c（1分） （6）78（2分）
www.
甲图
乙图
A
B
C
D
a
b
吸收CO2
放出CO2
光照强度
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高中生物图表题解题方法
一、生物图表题的概念及特点
㈠、概念：凡是含有图、表的生物题统称为生物图表题。
㈡、生物图表题的特点是：
新情景：即通过图表创设新情景、提供新材料。
重能力：以图表的方式展示生物原理、过程、功能等，对能力要求高。
比分大：所占总分约1/3—1/2。
考查知识呈递进关系：即前一问的答案是解答后一问的条件。
生物图表题既有利于对基础知识、基本技能的考查，又有利于对能力的考查。如识图识表能力，知识迁移能力，收集和整理数据资料的能力，比较、判断、推理、分析、综合等思维能力。
二、生物图表题解题策略
（1）静心通读：审题时一定要静心，烦躁不安、心不在蔫、心烦意乱是大敌，做题时最易出差错。静下心来认真阅读，注意找出题目中关键性的字、词、句。如正确的还错误的？个还是对？至少还是最多？一个还是多个？多少种还是多少个？等等。
（2）明确条件：首先理清图表中呈现了哪些条件？二是思考题目中还隐含了哪些条件？即由呈现条件还可以推出哪些条件？
（3）找出陷阱：陷阱是命题人故意设置的，考查基础知识掌握的程度和能力的高低。在读懂题和明确条件后，要进一步明确哪几个地方设置了陷阱。隐阱有很多，常见的如条件隐阱：哪些条件是有用的？哪些条件是没用的？没用的是陷阱。概念隐阱：相似相近的概念不能混淆；还有原理隐阱、过程隐阱等等。
三、生物图表题的类型
高考生物试卷命题时常用的图形、图表有两类：
1、第一类是生物形态、结构、生理过程图，其表现形式有实物图、模式图、示意图、系谱图等。
解这类题时要求能辨认出图中所反映的形态、结构，正确理解生理过程的规律，并能联想和运用与图示信息相关的生物学概念和原理来分析、思考，表述出正确答案。
⑴实物图：了解与生物学密切相关的实物结构。
例．（06江苏卷）被子植物种子形成过程的某一阶段，乙为脊椎动物个体发育过程的某一时期。下列叙述正确的是
A ．甲中l部位的细胞继续分裂和分化，发育成胚
B ．被子植物在达到开花年龄后，其营养器官的生长就会停止
C．乙中的细胞继续分裂、移动和分化，可发育成原肠胚
D ．卵裂期胚的细胞数目增多、体积增大
（2）模式图：模式图体现的只是一种模式，是相关形态结构的典型，是生物体局部形态结构的典型展示。
例1．（07上海卷）下图表示一个细胞的亚显微结构立体模式图的一部分。请据图回答。
（1）图中标号2参与____________的
形成。与自然界碳循环关系最密切的
细胞器有__________（图中标号回答）
（2）图中标号1所含物质，以其酸碱性
而言属__________性，可被碱性染料着色。中学实验常用的属于这类染色剂的有________________________溶液。（3）实验室有浓度为10%的5种溶液：①葡萄糖溶液、②氨基酸溶液、③淀粉溶液，④ 蛋白质溶液和⑤氯化钾溶液，其中能引起该细胞质壁分离的有____（编号回答）。
例2．（07上海卷）下图表示“神经肽与细胞膜通透性关系”的实验过程和部分结果。请据图回答。
（1）实验一的结果说明乙种动
物胃细胞膜上具有与神经肽结合
的________；从实验二的结果，
可推测甲种动物卵母细胞的核中，
没有控制该物质合成的__________
受体 遗传信息（或遗传物质／基因／DNA）
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（2）在实验三的四种物质A．B．C．D和过程①、②、③、④中：1）能发生半保留复制的物质是____；碱基组成与功能相同的物质有____和____（用图中字母回答）。2）有解旋发生的过程是____，有逆转录酶参与的过程是____，会发生碱基序列—UAC—和—AUG—配对的过程是___。（用图中标号回答）
BAC ②、①、④
（3）实验四，若B注入到同样的甲种运物卵母细胞的
细胞质中，加入神经肽会引起细胞膜通透性改变吗 试
说明理由___________________。
不能，因为真核细胞遗传信息的复制和转录必
须在细胞核内进行。
（3）示意图：是反映生命现象、生理过程或生物体形态结构的简要图式，示意图只能体现出生命运动过程中的主要特征和核心规律。命题时常采用的生物学图形。
例1．（07江苏卷）某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依次属于
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A．三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失
B．三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加
C．三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失
D．染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体
例2．(2007江苏卷)单基因遗传病可以通过核酸杂交技术进行早期诊断。镰刀型细胞贫血症是一种在地中海地区发病率较高的单基因遗传病。已知红细胞正常个体的基因型为BB、Bb，镰刀型细胞贫血症患者的基因型为bb。有一对夫妇被检测出均为该致病基因的携带者，为了能生下健康的孩子，每次妊娠早期都进行产前诊断。下图为其产前核酸分子杂交诊断和结果示意图。
(1)从图中可见，该基因突变是由于 ▲ 引起的。正常基因该区域上有3个酶切位点，突变基因上只有2个酶切位点，经限制酶切割后，凝胶电泳分离酶切片段，与探针杂交后可显示出不同带谱，正常基因显示 ▲ 条，突变基因显示 ▲ 条。
碱基对改变(或A变成T) 2 1
(2)DNA或RNA分子探针要用 ▲ 等标记。利用核酸分子杂交原理，根据图中突变基因的核苷酸序列(…ACGTGTT…)，写出作为探针的核糖核苷酸序列 ▲ 。
放射性同位素(或荧光分子) …UGCACAA…
(3)根据凝胶电泳带谱分析可以确定胎儿是否会患有镰刀
型细胞贫血症。这对夫妇4次妊娠的胎儿Ⅱ-l～II-4中基
因型BB个体是 ▲ ，Bb个体是 ▲ ，bb个体
是 ▲ 。
Ⅱ一l和Ⅱ一4 Ⅱ一3 Ⅱ一2
例3：（07广东卷）实验表明，交换也可以发生在某些生物体的有丝分裂中，这种现象称为有丝分裂交换。图39一1是某高等动物一个表皮细胞发生有丝分裂交换的示意图，其中D和d, E和e ，F和f表示某对同源染色体上的三对等位基因。
1)请问该细胞在发生有丝分裂交换后，产生几种基因型的子代表皮细胞？并分别写出基因型。
2种或1种 ，DdEeFF和DdEeff或DdEeFf
(2）如果不考虑该生物在产生配子时发生的交换，那么该生物产生的配子有几种基因型？并写出基因型。
2种。DEF和def
(3）如果图39一1是该生物的精原细胞在产生精细胞时发生减数分裂交换后的结果，请问由它产生的配子类型有几种？并写出基因型。
4种。DEF、DEf、deF、def
(4）如果细胞在减数分裂和有丝分裂中都发生交换，你认为哪一种分裂方式对于遗传多样性的贡献更大？为什么？
减数分裂的贡献更大。因为减数分裂所产生的重组配子能遗传到下一代，而有丝分裂产生的细胞只是对个体的局部有影响。
例4：（07天津理综）下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。请据图回答：
（1）生态系统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的细胞结构最主要的特点是_______
生物群落与无机环境 化能自养细菌（或硝化细菌等） 有核膜包围的细胞核
（3）大气中的CO2在甲中图示的_________处（在a~d中选择）合成有机物；含碳有机物在甲中图示的__________处（在a~d中选择）可以分解为CO2。4）化石燃料除燃烧外，还可以通过 _____________________途径产生CO2。
C a和b 微生物的分解
（4）系谱图：体现遗传规律的图解
例：（07上海卷）回答下列有关遗传的问题
（1）张某家族患有甲病，该家族遗传系谱图不慎被撕破，留下的残片如右图．
①现找到4张系谱图碎片，其中属于张某家族系谱图碎片的是 D 。
②7号的基因型是___________（基因用A、a表示）
③若16号和正确碎片中的18号婚配，预计他们生一个患病男孩的概率是___________。
Aa 1/18
（2）李某家族也患有甲病，其遗传系谱图如右。已知II—3无致病基因，Ⅲ一1色觉正常：17号是红绿色盲基因携带者。若Ⅲ一1与17号结婚，则他们的孩子中只患一种遗传病的概率是_____。
5／18
（3）上述张、李两家遗传系谱图中，有关人员的血型如下表；①16号的血型的基因型是______ ②17号和III-1结婚，生一个孩子血型为B型的概率是_____。
2、第二类是表示生物学实验的过程、从实验中获得的数据和结果，或者是某生物现象、过程和规律的图形和图表，其表现形式有数据表格、坐标曲线、柱形直方图、流程图等。解这类题时:要求先能够读透图形、图表中提供的信息，再运用相关的生物知识或原理做进一步的分析、判断和推理。
（1）、表格：由行和列组成，列是表格所反映的内容，行是表格的主体内容。解题时：主要是理顺行、列间的相关性，用比较大小、数据转变成图形等对表格中的数据进行分析处理。
1、（2006年普通高等学校招生全国统一考试重庆卷）在用脊蛙（去除脑保留脊髓的蛙）进行反射弧分析的实验中，破坏缩腿反射弧在左后肢的部分结构，观察双侧后肢对刺激的收缩反应，结果如下表：
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上述结果表明，反射弧的被破坏部分可能是
A．感受器 B．感受器和传人神经
C．传人神经和效应器 D．效应器
（四川理综）（2）人的耳垢有油性和干性两种，是受单基因（A、a）控制的。有人对某一社区的家庭进行了调查，结果如下表：
组合序号 双亲性状父 母 家庭数目 油耳男孩 油耳女孩 干耳男孩 干耳女孩
一 油耳×油耳 195 90 80 10 15
二 油耳×干耳 80 25 30 15 10
三 干耳×油耳 60 26 24 6 4
四 干耳×干耳 335 0 0 160 175
合计 670 141 134 191 204
①控制该相对性状的基因位于 染色体上，判断的依据是
.
②一对油耳夫妇生了一个干耳儿子，推测母亲的基因型是 ，这对夫妇生一个油耳女儿的概率是 。
③从组合一的数据看，子代性状没有呈典型的孟德尔分离比（3：1），其原因是
。
④若一对干耳夫妇生了一个左耳是干性的、右耳是油性的男孩，出现这种情况的原因可能是
。
答案：（2）①常 从表格数据可判断油耳为显性性状。假设基因位于性染色体上，油耳父亲（XAY）的女儿（XAX-）不能表现为干耳性状，与第一、二组的调查结果不符，所以基因位于常染色体上。
②Aa 3/8 ③只有Aa×Aa的后代才会出现3：1的性状分离比，而第一组的双亲基因型可能为AA或Aa ④体细胞突变
（2）、直方图：是在数据表格的基础上，把信息进一步转化，使数据直观化的一种题型。解题时不仅要弄清横纵坐标的含义，关键是理解直方图所代表的量的大小和含义。
(上海生物)酸雨是指pH小于5．6的酸性降水，是多种酸性污染气体溶于大气中的水分后，产生硫酸或硝酸等化合物，然后随着雨点降落下来而成。某生物探究小组为了了解酸雨对陆生植物的影响，设计了一个模拟实验方案：
目的原理：大气中的SO2是酸雨形成的主要原因之一。在实验室中以SO2模拟酸雨，研究不同SO2量对两种植物幼苗生长的影响，从而了解自然界中酸雨对植物的危害。
实验材料：1．实验装置如右图。
2．甲乙两种植物的种子、SO2气体，气体流量计（控制充气量）、蒸馏水、植物培养液等。
实验步骤：1．取5套实验装置并编号，设立____________________和____________________。
2．甲乙两种植物的种子发芽后，取已长出一片真叶的幼苗若干株，分别直立于盛有植物培养液的玻璃皿中，并放入务实验装置的容器内，如上图所示。
3．按图装配好实验装置。
4．____________________________________________________________。
5．关闭实验装置活塞，将装置置于__________、__________的环境下。在5天统计各组两种幼苗的死亡数，并计算死亡率。
实验结果：1．实验结果如下表。
编号 1 2 3 4 5
SO2量 C1 C2 C3 C4 C5
死亡率（%） 甲 0 10 40 80 0
乙 0 0 20 40 0
2．在下面空白处画出直方图，比较甲、乙两种植物幼苗的存活率。
讨论：结果可知：_____________________________________________。
实验拓展：在“酸雨对陆生植物影响的模拟实验”的研究中，除本试题的“方法”与“指标”外，请你另外设计方案，填入下表。
模拟产生酸雨的方法 植物受影响的指标
。 。
答案：41．（11分）
实验步骤；
1．实验组的对照组（1分）
4．向四套实验装置的容器中充入不同量的SO2气体；对照组应充入空气（2分）
5．适宜的温度 光照（每格1分）
实验结果：
2．（3分，正确画出图2分；坐标1分）
讨论（1分）
SO2浓度越高，对植物生长影响越大，但不同植物受影响的程度不同，间接说明酸雨对
自然界植物的影响。
拓展实验 （方法与指标各1分）
配置不同浓度的硫酸、盐酸或者硝酸溶液作为模拟硫酸 对种子发芽率的影响。 对植物生长发育的影响， 植物出现其他不正常生长现。
（3）、流程图：是用箭头、字母、文字和数字等表示复杂生命运动过程或新陈代谢中有序的变化关系。解题时,要结合题干中的文字叙述，把握流程图中流程的核心或重要过程，以此为主线完成图文的转换。
（四川理综）3．在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树造
林，构建了新型农业生态系统（如图所示）。
A．该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽家畜
B．该生态系统中人的作用非常关键，植物是主要成分
C．该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率
D．沼气池的建造和植树造林，提高了该生态系统的稳定性
答案：C
(上海生物)35．（10分）下图表示人体血糖以反馈调节方式保持平衡模式图（虚线表示神经调节）。请据图回答。
（1）写出A~E组织器官名称：
A___________；B___________；C___________；
D___________；E___________
（2）是糖皮质激素，则是________________，
是__________________，是_________________。
（3）当血糖浓度上升时，试据图说明通过
反馈调节使血糖浓度降低的主要途径。
答案：（1）下丘脑 脑垂体 肾上腺 胰脏 肝脏
（每格1分）
（2）肾上腺素 胰高血糖素 胰岛素（每格1分）
（3）通过神经调节使胰岛素分泌胰岛素，促进血糖合
成糖原，加速血糖分解。（2分）
（4）、坐标：
坐标曲线题是高考中的一种常见题型，它以直角坐标系为表现形式，通过曲线的变化，揭示生命现象与某些因素之间的内在联系，或反映某项生理指标随某些因素的变化而发生的规律性变化。由于这类题目将大量信息隐藏在图像之中，能够较为全面地考查学生获取信息、处理信息和运用信息等多种能力，具有较高的区分度，因而备受命题专家亲睐。
同学们在解答这类题目时失误较多。因此，有必要一起探讨坐标曲线题的解题策略，以提高同学们的解题能力。
坐标曲线题的考查形式和命题意图
常见错误
粗心大意，不按“三看”要求识图，导致失误。
对症下药
1、细心、认真；
2、严格按照“三看”要求识图。
一看坐标轴：横轴、纵轴各表示什么？
二看曲线的变化趋势：
①上升（直线上升，逐渐上升）？②下降（直线下降，逐渐下降）？③还是保持稳定？④先上升后下降？先下降后上升？
3、三看关键点：
①曲线的起点、终点；②曲线与横轴的交点、与纵轴的交点、两条曲线相交的交点；③曲线的顶点、转折点、最低点等。
二、析图
析图是关键
在识图的基础上，通过深入细致的分析，重点解决以下问题：
目的要求
1、分析横、纵坐标：分析横、纵坐标的生物学含义，找准两者之间的联系。
2、解释：曲线的各种变化趋势产生的原因；
找出多条曲线之间差异产生的原因。
3、分析各关键点：（起点、终点、转折点、交点、顶点、最低点）所表示的生物学含义及其产生原因。
解题策略
1、联想：
在认真审题的基础上，通过联想，找准理论原理。
2、信息转换：
对坐标轴或题干中的信息进行转换，转换成自己较熟悉的形式，类似于“同等变形”。通过信息转换，将自变量（横坐标）与因变量（纵坐标）真正“挂上钩”。
3、遵循“单一变量原则”，化繁为简：
如果有多条曲线，可能会有多个自变量。可进行“分别分析”（先单独分析其中一个自变量对因变量的影响，再单独分析第二个自变量）；最后“综合分析”，得出结论。“分别分析”时逐一分析每条曲线，或作出必要的“辅助线”。
例1：将植物横放，测得根和茎生长素浓度与其生长状况的关系如图甲所示，则曲线上P点最可能对应于乙图中的位置是（ ）
A．a B、b C、c D、d
（四川理综）5．在细菌的连续培养过程中，要以一定速度不断添加新的培养基，同时以同样速度放出老的培养基。右下图表示培养基的稀释率（培养基的更新速率）与培养容器中营养物质浓度、细菌代时（细菌数目增加一倍所需的时间）、细菌密度的关系。下列相关叙述不正确的是
A．在稀释率很低的情况下，稀释率的增加会导致细菌密度增加
B．稀释率从a到b的变化过程中，细菌生长速度不断提高
C．稀释率超过b点后，营养物质浓度过高导致细菌死亡率增大，细菌密度降低
D．为持续高效地获得发酵产品，应将稀释率控制在b点附近
答案：C
三、说图
将图像信息转变成文字信息，说图是难点。要求：科学、准确、严谨、规范、简炼、工整。
答题策略
1、认真审题，弄清题意，在充分识图、析图基础上扣题作答。
2、运用生物学理论原理，正确揭示变量之间的因果关系。
3、根据曲线的变化情况，将曲线分成若干段，分别叙述，防止缺漏或混为一谈。
4、要用专业术语和专业名词，尽量运用课本上的语句表达，或对课本语句作适当修改后运用。
5、用词要恰当：可从题干中分析要用的词，或根据曲线的变化情况确定要用的词。如： 促进、抑制；正比、反比（定量，有一具体的斜率）正相关、负相关（定性，无具体的斜率）加强、减弱；过强；过快；“逐渐……”等，对这些词要用心比较，领悟其中的差异。
6、语言简炼、流畅，突出重点和得分点，不拖泥带水。书写工整清晰，不乱涂乱改，无错别字。
例1、下图所示某种植物在不同光照强度（lx）下的CO2——光合速率曲线，请分析回答：
(1)曲线A表明： 。
(2) bg段的斜率小于ad段，是因为
存在的问题:
答案：（1）在一定范围内，光合速率随CO2浓度的增加而增加；CO2浓度增加到一定程度后，光合速率达到最大；以后稳定不变。
答案分析：1、正确反映自变量和因变量之间的关系，将横、纵坐标紧密联系起来。2、分段表述。（增加；最大；稳定。）
四、绘图
要将文字信息转变成坐标曲线，绘图也是难点。绘制曲线有两种类型：定量曲线和定性曲线。
（一）定量曲线
将具体的数据信息，转变成图像信息。
例、温度的变化对气体产量有影响，并在不同温度下测定气体的产量如下表。请在下列方格纸上，用表中数据，设计完成曲线图。
温度（℃） 气体体积[mm3·(10min)-1]
20 10
30 25
40 35
50 20
60 8
70 2
80 1
100 0
绘图步骤1、定轴：确定坐标轴；标注单位和数值。
2、描点：根据题目所给数据描点，有时要对数据进行必要的处理。
连点成线：如果有具体的比值（斜率一定），要连点成直线；
如果没有具体的比值（斜率一定），要连点成光滑的曲线。
（二）定性曲线
将自变量和因变量之间的内在联系，通过直观的图像表现出来。
例、下图表示某容器中培养的谷氨酸棒状杆菌的生长曲线，请对照图a，在图b绘出表示谷氨酸棒状杆菌生长速率变化的曲线。
1、确定坐标轴：认真审题，找准自变量和因变量，确定坐标轴，标注单位或符号。
2、找准关键点：起点、终点、最高点、最低点、转折点、与坐标的交点等。
3、分析曲线的条数及每条曲线的走势：从哪段到哪段上升、从哪段到哪段下降？
4、画线并标注文字。www.
_
+
O
生 长 速 率
时间
5、没有运用课本理论原理进行深层次分析，答案肤浅，
没有一定的深度。
4、书写字迹不工整，乱涂乱改。
3、用词不当。
2、对曲线的变化情况分析不透彻，导致答案不全，缺漏。
1、未认真审题，变量不清，离题。
促进
抑制
生长素浓度
信息转换
联 想
考查学生
运用信息的能力
表达信息的能力
处理信息的能力
获取信息的能力
4、绘图
3、说图
2、析图
1、识图
命题意图
考查形式
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2009高考生物二轮专题复习教案：图像题专题
一、图像题的类型与解法
常见的图像题有形态结构图、生理功能图、遗传图、进化图、生态图、实验图、流程图、综合图等。解图像题的一般性原则是 ①关注“文→图表”、“图→表”、“表→图”间有关信息的阅读、提取和转换。②理清知识点:该图解涉及哪几个知识点 是一个知识点？还是二个或以上知识点？③二个或以上知识点的图解要思考这些知识点之间的区别与联系；相同与不同等。④不同类型的图作不同的剖析。
其解题方法除了应用常规解题方法外（如细心通读；明确已知条件、求解什么；找出陷
阱），还要摸索一些针对性强的方法。下面从常见的图表题类型进行简单的分析：
1、形态结构图
描述生物体、器官、组织、细胞的形态结构示意图或模式图或部分图解。如根尖示意图、病毒结构模式图、动植物细胞亚显微结构示意图、突触亚显微结构模式图、经过改造的综合结构图等。
解题原则：充分联想，脑中有全图。如①结构→功能，②结构→成分，③显微→亚显微，④局部→整体（全面），⑤有形→无形（隐藏），⑥静态→动态（过程、趋势），⑦新情境→已有知识，⑧已有的→将要产生（消失）的，⑨植物→动物→微生物。
例：下图表示正常人肝组织细胞的结构示意图，其中①②③④分别表示人体内的液体成分。下列有关说法中正确的是 （A）
A.肝细胞中含有胰岛素基因和血红蛋白基因
B.液体①中含有胰岛素和血红蛋白
C.胰岛素能促进肝细胞中非糖物质转化为葡萄糖
D.图中①②④构成了人体肝细胞的内环境
变式：右图为某动物细胞亚显微结构示意图，据图回答下列问题：
⑴该细胞进行新陈代谢的主要场所是 。
⑵若该细胞被某病毒寄生，则合成病毒衣壳粒的场所是[ ] 。
⑶若该细胞能释放干扰素，则该细胞是由 增殖分化而来。
⑷若该细胞是精巢中的某个细胞，即将进入分裂期，你将看到的染色体数目最多为 N。
⑸若该细胞是人体肝细胞，则接受胰岛素信号刺激的是 。
（答案. （1）细胞质基质（2）[12]核糖体 （3）T淋巴细胞或记忆细胞 （4）4N ⑸细胞膜上的糖蛋白）
2、过程示意图
描述生命活动的动态过程或生物进化的过程。如有丝分裂与减数分裂过程的染色体移动图、生理代谢过程图、激素调节和神经调节过程图、稳态调节过程图、个体发育过程图、生物进化过程图、生物与环境相互作用（物质循环和能量流动）过程图等。
解题原则：①仔细识别图中各结构或物质的作用，理顺各部分的关系，按照由局部到整体的思维方式，理解图意；②要抓住动态过程中变化的主体，明确主体变化的特点、原因、意义等，特别要明确动态过程中相关“点”（特别是一些特殊点）及其顺序关系，还要注意动态过程中有关“量”的变化；③充分运用课本中相关的知识，快速进行知识迁移；④根据具体问题，具体分析，充分利用图形准确作答。
例：下图为五种不同育种方法示意图。据图回答：
⑴图中Ａ、Ｄ方向所示的途径表示______育种方式，ＡＢＣ的途径表示______育种方式。这两种育种方式相比较，后者的优越性主要表现在　　　　 　。
⑵B常用的方法为　　　　　　　　。
⑶Ｅ方法所运用的原理是　　　　　　。
⑷C、Ｆ过程中最常采用的药剂是 。
⑸由G→J过程中涉及到的生物工程技术有——————————和————————————。
思路分析：利用试卷题干信息，梳理知识，构建知识间联系，拓展思考与此相联系的知识点。
变式：下图为水稻某叶肉细胞的部分结构，请据图回答下列问题：
(1)①②表示气体进出细胞的情况，①是＿＿，②是＿。
(2)当阳光、温度等环境条件适宜的情况下，在上图用箭头标出①②两种气体还会出现的扩散方向。
(3)在黑暗和缺氧的条件下，气体②从细胞的哪个部位产生(写标号)＿。并在上图标出气体扩散的方向。
(4)图中⑤经＿作用产生的有机物是＿＿， ⑤生产有机物所需要的还原剂在哪一部位形成 ＿＿＿＿。
(5)影响⑤生产有机物的主要环境因素有——、——、——、——、——等。（答案：(1)O2 CO2 (2)见下图 (3)⑥(略) (4)光合 葡萄糖 基粒或基粒片层 (5)阳光 温度 CO：浓度 水 肥料(矿质元素)
3、研究方法图
生物学是一门实验科学，其实验原理、方法步骤、结果、结论等的呈现方式有多种多样，而用图示图表方式表述更为直观明了。实验研究方法的图像（表）包括实验装置图、操作方法图（表）、实验结果图（表）等。
解题原则：①运用所学的基础知识，理解图中包含的实验原理、实验方法、材料用具、实验变量、反应变量、观察指标等；②用已掌握的常规实验方法和操作步骤要领，结合图（表）作答；③比较分析表中数据，结合实验原理等，分析得出结论。
例:下图是用蒸腾计测定植物吸水和蒸腾速率的实验装置：
(1)装置建成后，测定时间为20 h。实验前后数字天平上的整个实验装置重量分别为346.2g和339.8g；刻度玻璃管读数分别为5.6cm3和13.8cm3。则枝条平均吸水速率为 g.h—1，枝条平均蒸腾速率为 g.h—1。
(2)若在此装置的基础上进一步研究光照强度与植物蒸腾失水速率的关系，实验结果如图所示：
①根据图示实验装置，如何建立本实验的对照组(用文字说明) 对照组有何意义
②请指出实验过程中应控制恒定不变的环境因素是 (指出一项即可)。
③为什么说图示实验结果表明，实验过程中环境条件的恒定性控制得很好
④每一次在给定的光照条件下测定时，要等装置建成15min后再进行的理由是 。
⑤在实验给定的温度条件下，实验植物气孔完全开放的最小光照强度是 。
参考答案：高考资源网
(1)0.41 0.32 (2)①与图中装置相似，只是用一个塑料管(管壁带有很多小孔，直径与枝条的茎相同，顶端封闭)代替图中的枝条。可以通过对照实验论证“植物失水是否包括非生命过程的蒸发和生命过程的蒸腾作用”这一实验假说；可以通过对照组的实验结果来随时调控环境因素的恒定性，即用对照组来监控实验组所处的环境条件是否恒定不变 ②温度、湿度、风速等 ③因为对照组的气体蒸发量一定是稳定不变的 ④让植物有充足的时间适应给定的光照条件，避免其它光照条件的影响，使实验更准确 ⑤30 klux
4．绘图题
含有绘图的题。如重要细胞器结构图、质壁分离和质壁分离复原图、细胞分裂图、遗传图、生态图、实验图的绘制等。
如果要求画生物图，则应遵循下列原则：①用铅笔画图（据网上阅卷需要，也可用铅笔先勾出轮廓，再用0.5mm黑色签字笔仔细描清），所画线条应保持清晰、流利，最好一笔绘成，对浓稠或阴影部分，须用稠密有度的细点来表示，切忌涂抹；②要符合“题问”的要求，保证所画图形的科学性、准确性和结构的完整性，即“图”的结构不能任意删加，各部分位置、比例、布局要合理、科学，如：动物细胞有丝分裂中期图一般画成圆形，标出中心体，图注指示线要用直尺画，注释一般要写在图的右侧等；③要注意“静与动”的统一性、连续性、差异性和顺序性，如：细胞有丝分裂过程中各期的图形就既有连续性、顺序性又存在着差异性。
例：下图表示一株小麦叶片内C3相对含量在一天24小时 内的变化过程，请据图分析回答：
⑴__点出现的可能是由于白天该地区天气暂时由晴转阴造成的。
⑵G点C3含量极少，其原因是什么？
⑶请在坐标中画一条曲线，表示HI段(15时至19时)小麦叶肉细胞中C5相对含量的变化趋势(设a点为15时的C3含量)
解题思路：
答案：D，气孔关闭，缺少CO2，C5不能转化成C3
变式：05天津卷 31、(1)限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性
内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个
切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。
　①请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。
　②请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。
③在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性
末端能否连接起来？为什么？
（答案：（1）
③可以连接。因为由两种限制性内切酶切割后所形成的黏性末端是相同的（或“是可以互补的”）。
5、坐标题
坐标图大致可分为柱（条）形坐标图和坐标曲线图两种。
1）、柱（条）形坐标图
“柱（条）形坐标图”是在坐标轴的平面上画出长方形（即柱形或条形）图像，内部可以填涂细点或条纹等，其最大特点是反映着某个“点”上的量的变化数值是多少。
解题原则：一是要看清二标，即横坐标与纵坐标；二是要弄清直方图所示的含义：如最大最多，最少最小，增大上升，减小下降等；三是要分析图示中各数量不同的原因，分析横坐标与纵坐标的关系。然后再结合相关知识进行解答。
构建原则：一是明确二标（横坐标与纵坐标）表达的含义、刻度和单位；二是抓准“点”，使“点”定位准确；三是抓好“形”，使“形”符合“柱（条）形坐标图”的画法要求和题目的要求。
例：（2）拟谷盗是危害粮食的一类昆虫，现将甲、乙两种拟谷盗等量混养在不同环境条件下的同种面粉中。培养一段时间后，分别统计两种拟谷盗种群的数量（以两种拟谷盗数量总和为100％），结果如下表。请根据表中数据，在下面提供的坐标中绘制湿冷、干温条件下拟谷盗数量百分比的柱形图。
环境条件 甲拟谷盗 乙拟谷盗
湿热 100 0
干热 10 90
湿温 86 14
干温 13 87
湿冷 31 69
干冷 0 100
2）、坐标曲线图
坐标曲线题是借助数学方法来分析生命现象，从而揭示出生物体结构、生理代谢、生命活动及生物与环境相互作用的关系等方面的本质特性。内容广、变化多、类型多（单曲线、双曲线、多曲线、升曲线、降曲线、先升后处于平衡曲线、先升后降曲线、先降后升曲线；定性曲线、定量曲线等），如果能抓住坐标曲线的关键要素，掌握正确的分析方法，坐标曲线题就会化繁为简，化难为易。
①．升曲线：请说出以下升曲线可能代表的生物学含义
（参考选项）
（1）吸收矿质离子的速度与土壤溶液中氧气、矿质离子浓度的关系
（2）随着叶片叶龄的增加，其矿质离子含量的变化
（3）植物光合作用的强度与光照强度、CO2 浓度和矿质离子浓度的关系
（4）呼吸作用强度与氧分压的关系
（5）ATP生成的速率与氧分压的关系
（6）人体胃液PH值与其饮水量之间的关系
（7）在质壁分离复原的过程中细胞的体积与其在水中时间长短之间的关系
（8）具有一对等位基因的个体连续自交，所得的纯合子所占的比例
（9）在食物链中，所浪费的能量与营养级别的关系
②．降曲线：
降曲线可能代表的含义：①小白鼠呼出的二氧化碳随环境温度变化 ②进行光合作用前，种子干重随其萌发时间的变化 ③蛙胚发育过程中，细胞体积与数目间的关系 ④处于30%蔗糖溶液中细胞含水量（原生质体体积）的变化
③．先增后减：
④．先减后增
⑤．增减不断变化
无论曲线怎么复杂，其关键是数（点）和形（线）。数就是图像中的点；形就是曲线的变化趋势，乃至将来动态。抓住点和形这两个关键后，其正确的解题思路是三看——识标、明点、析线：
第一看理解坐标图中纵、横坐标的含义，找出纵、横坐标的关系，再结合教材，联系相应的知识点。（即识标）
第二看曲线中的特殊点（起点、顶点、转折点、终点、交叉点、平衡点等）所表示的生物学意义，影响这些点的主要因素及限制因素等。（即明点）
第三看曲线的走向、变化趋势（上升、平缓、转折）。揭示各段曲线的变化趋势及其含义。根据纵、横坐标的含义可以得出：在一定范围内，随“横坐标量（一般为自变量）”的增加，“纵坐标量（一般为因变量）”逐渐增加或减小，超过一定范围后，随“横坐标的量”的增加，“纵坐标的量”减少或增加，或者达到某种平衡状态。若为双曲线或多曲线坐标图，要分别揭示其变化趋势，然后对比分析，找出符合题意的曲线或者是结论（具体是：每一曲线的含义是什么？都与什么因素有关？每一曲线是怎样升、降或平衡的原因是什么？各曲线之间的关系是什么？谁是因？谁是果？）。（即析线）
例题一：在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的营养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如下图所示：
下列四图中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是：
分析与解答：1）确定曲线的含义。据图可知，横坐标为时间，纵坐标为小球藻个体数，曲线表示小球藻个体数随时间的变化特点。2）找特殊点。如下图所示：3）分析各段的曲线变化特点：ab段：随时间推移小球藻个体数递增，但速率较慢；bc段：随时间推移小球藻个体数递增，但速率较快；cd段：随时间推移小球藻个体数递增，但速率减慢；de段：随时间推移小球藻个体数基本稳定不变。根据上述分析，不难确定D项正确。
变式：37．飞蝗大发生时，可长途迁徙，所经之处农作物受到严重破坏。研究发现飞蝗种群数量的消长受多种因素的影响。当雨量充沛、气候潮湿时，真菌、丝虫和蛙等大量繁殖可抑制飞蝗的种群数量；蝗虫的产卵量受相对湿度的影响，飞蝗的发生量又与降雨量有密切关系。
请依据以上信息回答下列问题：
(1)真菌与飞蝗的关系是____，蛙与飞蝗的关系是____。
A．共生 B．寄生 C．捕食 D．腐生
(2)当雨量充沛、空气 相对湿度在70%左右时，飞蝗产卵数量比 空气干燥时要____。
(3)在干旱的气候下，飞蝗发生量变化趋势是什么？
解题思路：图1曲线较易得出相对湿度如何影响产卵量的，而图2曲线实际上包含两个坐标曲线，两条曲线分别表示不同年份下雨量的变化和飞蝗发生程度的关系，而问题的要求是分析得出雨量大小与飞蝗发生程度的大小，所以，应该在图2坐标曲线中分析雨量大小变化
时，飞蝗发生程度作何相应的变化，这样才能正确作答。
二、解题时常见的错因分析
1．审题不清，忽视了题干中的限制和隐含条件
例：将一盆栽植物横向于地，其水平方向的主根近地一侧生长素浓度变化的曲线为
将一盆栽植物横向于地，其水平方向的主根近地一侧生长素浓度变化的曲线为（ ）
解题思路：
同一植物的不同器官对生长素浓度的反应
2.经验干扰，缺乏对试题的进一步思考
例：
解题思路：
3．思维定势，误入试题陷井
38.下列是有关细胞分裂的问题。图１表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系；图２表示处于细胞分裂不同时期的细胞图象，请据图回答：
（1）图1中AB段形成的原因是________，该过程发生于细胞分裂间期的________期，图1中CD段形成的原因是________。
（2）图2中________细胞处于图1中的BC段，图2中________细胞处于图1中的DE段。
（3）就图2乙分析可知，该细胞含有________条染色单体，染色体数与DNA分子数之比为________，该细胞处于________分裂的________期，其产生的子细胞名称为________。
解题思路：认真读图，特别是图1中的纵坐标的含义是每条染色体的DNA含量，而不是DNA含量。从而避免先入为主的错误。
三、加强信息题解题能力训练的方法
1．合理安排教学内容，培养学生形成正确的思维方式
①加强概念、原理和规律的教学，促进迁移能力的形成
②构建知识网络，培养科学的思维习惯
2．合理编排学生训练试题，培养学生巧妙运用解题技巧，加快解题速度。
3．合理设计纠错训练，及时发现学生的解题能力缺陷，减少解题失误，提高正确率。
四、强化练习题
1． 水稻的粳性与糯性是一对相对性状，由等位基因A、a控制。已知粳性花粉遇碘呈蓝紫色，糯性花粉遇碘呈红褐色，生物小组某同学获得了某一品系水稻的种子，为了较快地鉴定出这种水稻的基因型，他们将种子播种，开花后收集大量成熟花粉。将多数花粉置于载玻片上，滴加1滴碘液，盖上盖玻片，于光学显微镜下观察到有呈蓝紫色和呈红褐色的花粉粒。下图表示在同一载玻片上随机所得的四个视野中花粉粒的分布状况。
黑色圆点表示蓝紫色花粉粒，白色圆点表示红褐色花粉粒。
（1）统计上述4个视野中的两种花粉粒数目，并将结果 填入下表。
花粉粒数（个）
甲 蓝紫色 红褐色
乙
丙
丁
平均数
（2）在右上方的直角坐标内绘制表示粳性和糯性花粉粒的数量关系图（直方图）。
（3）根据统计结果，这一水稻品系中两种花粉粒数量比例约为 ，由此可知该品系水稻是纯合体还是杂合体？
（4）如果将此水稻的花粉进行离体培养，所得植株的基因型是 ，在一般情况下，这种植株能否产生可育后代？ ，因为 。
答案：A．
(3)1：1 杂合体 （4）A，a（或A和a） 不能 在减数分裂中联会紊乱，不能产生正常配子，所以不能形成正常种子
2．（10）下图示某植物光合作用速度与环境因素之间的关系，据图分析：
⑴甲图表示在光线弱的情况下，光合作用速度随__________________的增加，成正比例增加，这种情况下，可以认为光合作用的速度受__________________的限制，此时主要影响光合作用过程的__________________阶段。
⑵从甲图可见，光照超过某一强度时，光合作用的速度不再增加，且具有稳定发展的趋势，这种变化主要决定于__________________，此时光合作用的_______________阶段受到限制。
⑶乙图中C点表示光照强度为B时，植物生长的____________________________________。出现CD段的原因是____________________________________。
⑷除图示之外影响光合作用的主要因素是__________________________。
(5)请根据甲图，在乙图中绘制光照强度为A时，不同温度下，光合作用速度变化的曲线。
【答案：每空一分：⑴光照强度，光照强度，光反应。⑵温度的高低，暗反应。⑶最适温度，随温度升高酶活性降低，光合作用速度降低。⑷二氧化碳的浓度(5)如下图
3．下图表示当影响光合作用的因素X、Y和Z变化时，光合作用合成量和光强度的关系。
（1）图中X1、X2、X3的差异是由于______影响了光合作用的______所导致。要提高大棚作物的光合作用合成量，由X3增加为X1，最常采取的简便而有效的措施是________。
（2）图中Y1、Y2、Y3的差异是由于_______影响了光合作用的______所致。
（3）图中Z1、Z2、Z3的差异表现在光合作用中______反应的不同，如果Z因素代表植物生长发育期，则代表幼苗期、营养生长期和现蕾开花期的曲线依次是__________。
答案：（1）CO2 温度 暗 先CO2适当上升（2）光质 光（3）光暗
解题思路：图甲的一组曲线的区别是最大的光合作用量不同
图乙的一组曲线的区别是达到光合作用合成量最大值所需的光照强度不同
图丙是图甲图乙的叠加
（2）相互关联（即曲线之间的因果关系）：
4．(7分)下图表示了动物胰腺细胞内部分生物膜之间的相互关系（左边的箭头表示分泌物的形成过程;将左图的一小部分结构放大如右图所示）。请据图作答:
生物膜的化学成分主要是__________,结构特点是___________________.
(2)在①上合成的③物质是由[ ] 为模板合成的。③物质进入④结构后的变化是_____________，然后通过___________的方式转移到⑤结构内。
（3）由此可见，各种生物膜________________________。
[参考答案：（1）脂类与蛋白质 流动性　　(2) [②] 信使RNA 加工 出芽成小泡　　（3）结构与功能上具有联系]
5．血糖浓度是人体健康状况的重要指标之一，多种激素参与血糖浓度的调节。
⑴血糖浓度的正常范围是 g/L 。胰岛素分泌不足引起的糖尿病患者由于 发生障碍，体内脂肪和蛋白质分解加强，导致机体消瘦。血糖含量过低导致惊厥和昏迷时，应及时给患者 以缓解症状。
⑵左图中，三条曲线分别表示进食后血液中胰岛素和胰高血
糖素相对含量的变化。其中表示糖尿病患者胰岛素变化趋势
的是曲线 ，表示健康人胰高血糖素变化趋势的是曲线 。
⑶体检时，测量血糖应在空腹时进行，其生理学理由是
_______________。 （0.80～1.2 ， 糖代谢（糖氧化供能）， 静脉输入葡萄糖溶液，b ， c ，排除进食后血糖浓度上升的干扰）
6．（8分）赤霉素是一种在来源和功能上类似于生长素的植物生长调节剂。下图（一）是大麦种子发芽时所测定的胚中赤霉素量和糊粉层中淀粉酶量的示意图。根据这个示意图，有人提出了所谓“大麦的种子在发芽时，赤霉素引起糊粉层中淀粉酶的生成”的假说。下图（二）是大麦种子的纵剖面放大图。下图（三）是实验和对照实验预计结果的选项。
试分析回答：
为了证明上述假说的正确性，有人用同样干燥的种子，把实验材料浸入某一实验溶液内，随时间测定实验材料中的某物质量。
现将你认为正确的有关实验内容从下面的A－D四项中选出，并填入表中。
A、使用的实验材料：a1如上图（二）；a2如上图（二）中的X部分；a3如上图（二）中的Y部分；a4如上图（二）中的X、Y两部分中的任一部分。
B、实验所用溶液：b1淀粉酶水溶液；b2水；b3赤霉素水溶液；b4生长素溶液。
C、测定量的物质：c1胚中的赤霉素；c2胚中的淀粉酶；c3糊粉层中淀粉酶；c4糊粉层中的赤霉素
D、假若前面的假说是正确的，请从图（三）中选出：实验和对照实验所预料的结果（横坐标为时间，纵坐标表示所要测定的物质的量）填入上表中。
使用的实验材料 实验溶液 测定量的物质 预计结果
实 验
对照实验
参考答案：
使用的实验材料 实验溶液 测定量的物质 预计结果
实 验 a2 b3 c3 d3
对照实验 a2 b2 c3 d4
7.此图为人体的肝脏、胃、部分小肠及相关的血液循环示意图，请据图回答下列问题。
（１）肝脏是人体最大的消化腺，它分泌的消化液具有　　　　　　　　功能。肝细胞中与分泌化液关系最密切的细胞器是　　　　　　。
（２）据测定，人在饭后，从D流入肝的血液中葡萄糖含量约为140ｍｇｄＬ－１，从A流出肝的血液中葡萄糖的含量约为１１０ｍｇｄＬ－１，这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　，在饥饿时A中血液葡萄糖含量高于D，这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）氨是对人体有毒的物质，在血液中一般不超过0.1mg.dL－1，它是细胞中的氨基酸通过 作用产生，以尿素的形式排出体外。动物实验发现，若将肝脏切除，血液中的氨浓度增加，尿中的尿素含量减少；若将肾切除．则血液中尿素浓度增加；若将肾脏和肝脏切除，血液中的尿素含量可以维持恒定。该实验说明：动物体生成尿素的器官是　　　　　　　　。
[参考答案：（1）促进脂肪消化（乳化脂肪） 高尔基体　　（２）血液在流经肝脏时，部分血糖转化为肝糖元，储存在肝脏中　　　　肝糖元分解为葡萄糖并进入血液（3）脱氨基、肝脏]
8.取出枪乌贼完整无损的粗大神经纤维并置于适宜环境中，进行如下图所示的实验,G表示灵敏电流计,a、b为两个微型电极，阴影部分表示开始发生局部电流的区域。
请据图分析回答下列各题：
（1）静息时，神经纤维膜内外的电位状况是： 。
（2）如果将a、b两电极置于神经纤维膜外，同时在c处给以一个强刺激（如图），电流计的指针会发生两次方向 （填“相同”或“相反”）的偏转。若将b电极置于d处膜外（ab—bd），a电极位置不变，则刺激C处后，电流计是否偏转？ 。
（3）另取一完整无损的粗大神经纤维，置于纯氮环境中，数小时后仍可完成兴奋的传导，然后才逐渐丧失兴奋性和传导性。恢复氧供应，兴奋性和传导性则立即恢复。上述现象说明： 。
[参考答案：（1）外正内负 （2） 相反 （3）偏转 （4）神经纤维上兴奋传导的直接能源可来自无氧代谢，而兴奋后的恢复过程需要O2（或：O2对兴奋的传导并非绝对必须，但对于恢复过程则是必须的）
9 ( 9 分）加拿大一枝黄花属双子叶多年生草本植物，原产北美，作为观赏植物引人我国，现已在一些地区蔓延成灾，有“植物杀手”之称，严重威胁这些地区的生物多样性。为了研究加拿大一枝黄花在某地区的分布与危害性，有人做了如下调查：将调查的地块划分成10 等份，每份内取1 个样方，分别统计各样方内的植物种类和数量，计算各种植物的种群密度。近五年植物种群变化的调查结果汇总如下：
年份种名 2000年 2001年 2002年 2003年 2004年
加拿大一枝黄花 1.9 5.1 9.4 15.1 16.5
狗牙根 8.0 6.2 5.6 3.9 1.6
巢菜 3.0 2.1 1.1 0.2 0
车前草 3.0 2.0 0.4 0 0
婆婆纳 3.2 2.8 1.7 1.3 0
泽漆 2.1 1.8 1.5 1.0 0
小藜 2.2 1.9 1.5 1.2 1.0
狗尾草 3.2 2.5 1.5 1.1 0.6
繁缕 8.0 3.2 1.1 0.5 0
卷耳 5.4 1.4 1.0 9 0
⑴该群落中加拿大一枝黄花与其他植物间的关系是 。
⑵在所给的坐标系中绘出加拿大一枝黄花和繁缕的种群密度的变化曲线。
⑶本调查采用的方法是 ；取样的关键除应考虑样方的大小和数量外，还应 ；种群密度的计算方法是 .
⑷从生物多样性保护的角度考虑，本调查结果给我们的启示是
。
答案: （9分）（1）竞争 （2）见图 （3）样方法 随机取样 计算所有样方种群密度的平均值
（4）某些外来物种的引进和管理不当会导致生态灾难。引进外来物种应慎重，加强生物安全性监测
10.（12分）下图是某生命科学研究院利用玉米种子作为实验材料所做的一些科学实验。请认真读图并问答下列各题：
(1)实验装置A中的玉米种子，在萌发成为绿色幼苗的过程中，其代谢类型(营养方式)发生了本质性的变化，这就是_____；玉米的根系自始至终保持着的吸水方式是______________。
(2)取B株幼苗的茎尖进行组织培养(图B→C)。发育成植株D，取其花药进行离体培养，幼苗经秋水仙素处理门如(图E→F)，又发育成为F植株。
①从生殖方式上分析，B→D和E→F分别属于___________生殖。
②从细胞分裂方式上分析。B→D→E→F过程中分别发生了_____________________分裂。
③从遗传特点上分析，D和F性状表现的特点是____________________________________。
(3)①—②是将纯种黄色玉米种子搭载“神州x号”飞船进行失重和宇宙射线处理。③是从太空返回的玉米种子种植后的高大植株，④是③自花受粉所结的果穗，其上出现了从来没有见过的“红粒”性状。那么，这性状的出现是__________________结构改变引起的。
[参考答案：(1)异养到自养 吸胀吸水和渗透吸水 (2)①无性和有性 ②有丝、减数、有丝 ③D株保持亲代优良性状,F株的性状与亲代不一定相同 (3)DNA或基因或遗传物质。]
11、右图是细胞有丝分裂某一时期的模示图，请据图回答：
（1）该细胞是植物细胞，还是动物细胞？
判断的依据是 。
（2）该细胞所处的时期是 ，
判断的依据是 。
在这一时期，细胞内共有染色体
个,染色单体 个，DNA分子 个。
（3）在下一时期，两套形态和数目相同的染色体向细胞两极移动，是由于 的作用。在这一时期，细胞内有染色体 个，染色单体 个，DNA分子 个（在图后画出这一时期细胞分裂图）。
12.（16分）关于DNA粗提取的实验材料的选择，研究者经过多次实验效果的比较，最终选择鸡血做实验材料。请据图回答问题：
(1)鸡血细胞中红细胞_____________，家鸡属于鸟类，新陈代谢旺盛，因而血液中____细胞数目较多，可以提供丰富的_________。
(2)实验前由老师制备血细胞液供同学们做实验材料，而不用鸡全血，主要原因________________________。
(3)生活在牧区的人们，采集牛、羊和马血比较方便，若它们按实验要求完成实验步骤后，结果是_____________,这是因为这些动物和人类一样____________________，但若改用动物肝脏做实验材料，实验能顺利进行。这是因为__________________。
(4)若选用动物肝脏做实验材料，在提取之前，最好增加_______程序，使细胞更易分离。
［参考答案：(1)含红细胞核 红 DNA (2)鸡血细胞中DNA相对含量高
(3)很难提取到DNA 成熟红细胞中无细胞核 肝细胞中有细胞核 (4)研磨］
13.用体重、性别均相同的两只狗进行以下实验：将含有放射性碘的注射液注射到甲、乙两只狗体内，然后定时检测每只狗体内血液中的放射量，如图所示。4天后，向甲狗体内注射无放射性的甲状腺激素，向乙狗注射生理盐水。
1、血液中的放射量先下降后上升的原因是什么？
2、若虚线表示4天后乙狗体内血液中的放射量的变化情况，请用实线大致画出4天后甲狗体内血液中的放射量变化情况。为什么甲狗体内血液中的放射量会发生不同于乙狗的变化？
14.玉米是一种雌雄同株植物，其顶部开雄花，下部开雌花。在一个育种实验中，采用A、B两棵植株进行如图所示的杂交实验：
实验一：在杂交Ⅰ中，将植株A的花粉粒转移到同一植株的雌花上，授粉后，雌花发育成穗轴上的玉米粒。
实验二：在杂交Ⅱ中，植株B的花粉粒被转移到同一植株的雌花上，进行授粉。
实验三：在杂交Ⅲ中，植株A的花粉粒被转移到与植株B具有相同基因型的另一植株的雌花上进行授粉。
上述三种杂交所获得玉米粒的颜色如下表
杂交 紫红色玉米粒 黄玉米粒
Ⅰ 587 196
Ⅱ 0 823
Ⅲ 412 386
（1）在玉米颜色这一对相对性状中，隐性性状是 ，其理由是
（2）用G代表显性基因，g代表隐性性状，则植株A的基因型是 ，植株B的基因型是 。杂交Ⅰ的子代中，紫红色玉米粒的基因型是 。
（3）杂交 的授粉类型长期进行对植株进化有利，原因是 。
（4）玉米是遗传学研究的良好材料，请说明用玉米作为遗传材料的两个理由。
① ②
（答案：（1）黄粒玉米 从杂交Ⅰ可知，植物A自交，后代性状分离比即紫色：黄色=3：1 （2）Gg gg GG、Gg
(3)Ⅲ 后代产生更大更多变异，提高后代对环境的适应能力
（4）玉米生长期较短，繁殖速度较快；具有容易区分的相对性状；产生的后代数量多，统计更准确等。）
www.
(1)
(1)
花粉粒数（个）
蓝紫色 红褐色
甲 3 3
乙 5 3
丙 4 4
丁 3 4
平均数 3.8 3.5
(2)
春季晴天某一天 夏季晴天某一天
AC
时间
麦苗CO2实际吸收量
目的基因
用酶Ⅱ切割
目的基因
② —↓GATC—……—↓GATC— — CTAG↑—……—CTAG↑—
— GATC—……— GATC— — CTAG —……—CTAG —
用酶Ⅰ切割
—G GATCC— —CCTAG G—
① —G↓GATC C— —C CTAG↑G—
用酶Ⅰ切割
a
200cm3
100cm3
数字天平
水
大广口瓶
植株
玻璃刻度管
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2009高考生物二轮专题复习教案
生物实验及设计基础
一、网络导学
[本专题包括必修和选修三本教材上考试大纲规定的17个常规实验及实验设计的原则、方法与解题思路。]
二、考纲提示
生物是一门以实验为基础的学科，因此对实验的重视和复习是高考复习中重要的一环。从近几年生物高考试题分析看，对实验能力进行考查是重点，它的导向功能在这里得到了充分的体现，从知识内容看，试题涉及生物学基本原理、概念、解剖和生理知识、实验目的、材料、操作方法和步骤，对实验现象的观察分析、实验设计和结果的预测等多方面；从认识水平看，包括了解、理解、综合运用等层次。
高考生物学实验题的设计思路是：从多角度考查学生的生物学实验能力，理解所学实验的实验内容，包括实验原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能；具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释和分析；理解探索性实验的一般方法；能够制订课题研究的初步计划。尤其是能根据命题意图设计出科学、合理、严谨、简单的实验方案，并能对实验现象和结果进行解释和分析；能够制订并评价课题研究的初步计划。
实验能力是“教学大纲”要求学生掌握的一项基本能力。就是能使用恰当的方法验证简单的生物学事实，并对结果进行解释和分析。此能力要求包括两方面的内容：一是能够设计简单的实验，验证简单的生物学事实；二是能对实验现象、实验结果作出正确的解释和分析。
实验能力也是高考“考试说明”要求学生掌握的一项基本能力（设计和完成实验的能力）。此能力要求也包括两方面的内容：一是独立实验的能力（大纲归定学生实验和教师演示实验），即理解实验原理、目的、要求、材料、用具；掌握实验的步骤、控制实验条件、使用有关仪器、安全问题处理；观察现象、分析数据、得出结论；常规实验非常规做法。二是能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、实验方法和仪器，设计简单的实验方案并处相关的实验问题。
（一）实验方法要素及处理要素关系的基本原则
　1．假设与假设验证原则
　　 实验的第一个要素：“假设”；第一项原则是“假设验证”原则。
第一个要素：假设 第一项原则：假设验证原则
假设：较概括的假定
预期：较具体的推断
验证：用事实证实或证伪 科学实验遵循的程序准则：
假设——预期——验证
　2．变量与单一变量原则
　　 实验的第二个要素：“变量”；第二项原则是“单一变量”原则。
第二个要素：变量 第二项原则：单一变量原则
①实验变量(自变量)
②反应变量(因变量)
实验目的在于操纵自变量，获取因变
③无关变量(控制变量)
④额外变量(干扰变量)
实验关键在于控制无关变量，减少干扰变量 一个实验变量对应观测一个反应变量。
如A实验变量对应观测A反应变量，不可混入B反应变量。
单一变量原则，有两层意思：一是确保“单一变量”的实验观测，即不论有几个实验变量，都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量；二是确保“单一变量”的操作规范，即实施中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。
3．控制与平稳控制原则
实验的第三个要素是“控制”，第三项原则是“平衡控制”原则。
第三个要素：控制 第三项原则：平衡控制原则
①严格操纵控制实验变量与反应变量
②力求平衡抵消无关变量与额外变量 ①单组法：对同一对象，既用A法，又用B法
②等组法：对象状况相等，甲用A法，乙用B法
③轮组法：甲组：A法→B法
乙组：B法→A法
通过实验控制，尽量消除实验误差，以取得较为精确的实验结果。
4．对照与实验对照原则
实验的第四个要素是“对照”；第四项原则是“实验对照”原则。
第四个要素：对照 第四项原则：实验对照原则
设置对照，进一步消除无关变量对实验结果的影响，以增加实验结果的可信度 ①空白对照：指明不做任何实验处理的对照组。
②自身对照：实验与对照在同一对象上进行。
③条件对照：给实验组某种处理，给对照组另一条件的处理。
④相互对照：几个实验组相互对照。
5．捕获解释与真实客观原则
　 实验的第五个要素是“捕获”和“解释”；第五项原则是“真实客观”原则。
第五个要素：捕获与解释 第五项原则：真实客观原则
捕获：捕捉、记录由实验变量而引起的反应变量的变化和结果，即捕获事实。
解释：论证、说明实验变量与反应变量的因果关系，并推出结论，即解释事实。 捕获解释事实、现象、数据，一定要实事求是，客观真实，力戒主观臆造
（二） 实验设计的基本内容、三个原则、实例和备考策略
1.实验设计的基本内容
（1） 实验名称 是关于一个什么内容的实验。
（2） 实验目的 要探究或者验证的某一事实。
（3） 实验原理 进行实验依据的科学道理。
（4） 实验对象 进行实验的主要对象。
（5） 实验条件 根据实验原理确定仪器和设备；要细心思考实验的全过程。
（6） 实验方法与步骤 采用的方法及最佳操作程序。每一步必须是科学的；能及时对仪器、步骤进行有效矫正。高考资源网
（7） 实验测量与记录 对实验过程及结果应有科学的测量手段与准确客观的记录。
（8）实验结果预测及分析 能够预测可能出现的实验结果并分析导致的原因。
（9） 实验结论 对实验结果进行准确的描述并给出一个科学的结论。
2.实验设计的实例分析
“验证成熟植物细胞的渗透作用”实验设计实例：
Ⅰ　实验名称：观察马铃薯条的渗透吸水与渗透失水现象。
Ⅱ　实验目的：验证成熟植物细胞的渗透作用。
Ⅲ　实验原理：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞通过渗透作用失水；反之则吸水。
Ⅳ　实验对象：新鲜马铃薯条。
Ⅴ　实验条件：0.8g/mL的蔗糖溶液、蒸馏水、大试管、有刻度的小烧杯、刀片、镊子等。
Ⅵ　实验设计的基本原则：对照、等量。
Ⅶ　实验方法与步骤：
(1)制备3条长度、宽度、体积都相同的新鲜马铃薯条。
(2)将其中的2条分别放入盛有等体积的蔗糖溶液与蒸馏水的烧杯中，另1条放入加塞的空试管中。
(3)2h以后，通过比较的方法观察薯条的长度变化及蒸馏水、蔗糖溶液体积的变化。
Ⅷ　实验结果预测分析：可能出现的实验结果是：
(1)放入蒸馏水中的薯条长度增加，而放入蔗糖溶液中的薯条长度变小，且蔗糖溶液体积明显大于蒸馏水体积。
(2)放入蒸馏水中的薯条长度增加，而放入蔗糖溶液中的薯条长度不变，且蒸馏水的体积小于蔗糖溶液体积。
(3)放入蒸馏水中的薯条长度不变，而放入蔗糖溶液中的薯条长度变小，且蔗糖溶液体积大于蒸馏水体积。
(4)薯条的长度及溶液的体积都没有明显的变化。
Ⅸ　 实验测量与记录：将放入溶液中的薯条与试管中的薯条比较观察，并比较烧杯中溶液的体积：放入蒸馏水中的薯条变长、放入蔗糖溶液中的薯条变短，且烧杯中蔗糖溶液的体积比蒸馏水的体积大。
Ⅹ　 实验结论：放入蔗糖溶液中的薯条渗透失水，放入蒸馏水中的薯条渗透吸水。
3.实验设计题的分类解析
验证性实验的基本内容
（1）实验题目
（2）实验原理 即完成实验所用的理论依据
（3）目的要求 通过实验要解决的问题
（4）材料用具
（5）方法步骤
（为加强说服力，有时往往对实验要设立“实验组”和“对照组”。设计对照实验时切记：只有遵循“单一变量”原则，这样才有对照价值。补充实验步骤时，对每一步有必要先打腹稿然后下笔，并要编号清楚（如⑴……⑵……，表达清晰。）
（6）实验结果（预测实验现象）
验证性实验由于有明确的实验目的，预测的结果是科学的、合理的、惟一的。有实验（题目）中需要记录实验结果，这就要搞清楚记录什么？如何记录？
①用文字描述：略。
②表格的设计： 要理清设计思路： Ⅰ.首先要读懂题目要求在表格“工作区”记录的内容。（题目中有明确的要求） Ⅱ.其次要明确表格的第一列写什么？第一行写什么？注意在第一列或第一行中肯定要写组别，即实验组和对照组（相互对照中组数可能更多）。 Ⅲ.再绘制表格（切记：表格“工作区”是预留给所设计的实验中记录到的数据，而不是要学生造出数据来填入其中。因此只要设计完成一张空白表格即可。设计表格时，要先在草稿纸上画出表格轮廓，再写入答题纸中。） Ⅳ.表格设计好后，切勿忘记给表格添上题注（即表格名称）。
③坐标图的设计：要理清横轴的含义？纵轴的含义？纵横轴的单位？曲线的走势？关键点？
④分析实验结果： 用书本理论分析实验结果。
（7）实验结论 联系实验目的得出结论。结论是合理的、科学的、肯定的。不少结论是在实验要验证的内容中寻找。
（8）讨论
①对实验操作的理论、具体细节等进行讨论。
②也可讨论与实验无直接关系但有一定联系的其他知识。
注意：
验证性实验中，实验目的、实验（或预测）结果和实验结论三者是一致的。结果是指通过实验所观察到的实验现象或通过实验直接得到的“成果”。
验证性实验中，由于要验证的结论是肯定的，因此无实验假设。
在验证实验中，如果实验记录作为题目条件已出现，那么就可得到肯定的实验结论。
探究性实验的基本内容
（1）实验课题 如试题需要学生写出实验课题，那对课题的文字描述大多渗透在题干的字里行间，仔细阅读便可领会。实验课题的格式有：
“×××××××××××研究”
“×××××××××××实验”
“××××××××××的影响”
（2）实验原理 是完成实验所应用到的理论依据。有的是书本学到的理论知识，有的在题目中作为条件出现。
（3）实验目的 大多是写做了该实验后要解决的问题。
（4）材料用具：包括实验材料、仪器、试剂等，有时省略。大多数试题是作为条件提供给学生。
（5）实验假设 指用来说明某种现象但未经证实的论题，也就是对所提出问题所作出的参考答案。如果要学生写出来，请参阅实验课题的名称，但要比实验课题的名称在文字上写得更具体一些。
（6）实验步骤的设计（即实验设计方案或曰实验设计思路） 涉及到：
①实验设计思想
②器材药品
③实验步骤（要体现单一变量对照原则）。为此要设立“实验组”和“对照组”。设立对照组时，只需明确写出单一变量内容，其余条件（无关变量，如培养条件等）用“其他……条件与（甲）对照组相同”即可。
④观察记录（图表、曲线等。表格的设计要求同验证性实验）
（7）实验预测及分析 探究性实验是对本不知道，现在需要知道的实验现象或结果进行探究。即使我们能用掌握的理论知识作出科学的、唯一的预测，但由于我们是作理论上的实验设计，因此实验预测应该是开放性的，即要写出所有可能出现的实验现象或结果。
探究性实验不象验证性实验能得出一个肯定的结论，往往有几种预测结果，相应的就有几种可能的结论。
（8）讨论 讨论的是与实验直接有关的内容，也可能是与该实验内容有关的其他知识。
实验设计题的内容虽然较多，但在实际考试中由于种种原因，如试题考查内容、试卷长度等，内容往往是不完整的，主要由试题设计者来决定，选取其中主要部分对学生进行考查。
4.实验设计的三个原则
（1）对照性原则——科学、合理的设置对照可以使实验方案简洁、明了，且使实验结论更有说服力。
“实验组”与“对照组”确认
一个实验通常分为实验组和对照组（控制组）。实验组是施加实验变量处理的被试组；对照组是不施加实验变量处理的对象组，两者对无关变量的影响是相等的，两组之间的差别，被认为是来自实验变量的结果，如 2005年春季高考 3题中为研究光对幼苗生长的影响时实验变量应为撤掉光照，因而暗处生长的小麦幼苗应为实验组，而自然状态（即来接受实验变量处理）的小麦幼苗应为对照组，通过对照组能增强实验的信度。按照对照方式的不同可分为4种：
①空白对照：即不作任何实验处理的对照组。例如，在还原糖鉴定实验中留一部分样液不加入斐林试剂，以作对照。
②相互对照：即不设控制组，只在几个实验组之间相互对比。例如，在植物激素与向性的设计实验中，5个实验组的相互比较。在实验中要找出一个最佳效果点，就要采取相互对照进行实验。
③条件对照：即给对象施加某种实验处理，虽不是检验假设需要的，但更能充分说明实验变量的对照。例如，动物激素饲喂小动物的实验方案中：饲喂甲状腺激素的为实验组；饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组；不饲喂药剂的是空白对照组。
④自身对照：即实验与对照在同一对象上进行。例如，将过氧化氢酶加入过氧化氢溶液中证明酶是生物催化剂可催化过氧化氢水解，即自身对照，处理前的对象状况为对照组，处理后的对象变化为实验组。
再如: 在探究温度(或pH)对酶催化活性影响实验中温度(或pH)(0度、50度,100度) 为条件对照。清水(软水) 、河水(硬水) 对加酶洗衣粉影响中，清水(软水) 、河水(硬水) 为相互对照。用缺素营养液培养的出现缺素症状的植株加入某元素后恢复正常为自身对照。
（2）等量性原则——每次实验所加试剂的量要相等。
（3）单因子变量的原则。
实验变量剖析
在实验过程中变量是指可被操纵控制的在性质和数量上可以变化的特定因素或条件，具体分析如下
①实验变量与反应变量：
a．实验变量是研究者主动操纵的条件和因子，是作用于实验对象的刺激变量（也称自变量），自变量须以实验目的和假设为依据，应具有可变性和可操作性。
b．反应变量（又称因变量），是随自变量变化而产生反应或发生变化的变量，反应变量是研究是否成功的证据，应具可测性和客观性。
c.二者关系：实验变量是原因，反应变量是结果，即具因果关系。
②无关变量（控制变量）是指与研究目标无关，但却影响研究结果的变量，实验者应严格控制无关变量，否则实验结果的真实性无法得到认定、我们常在实验过程中强调“选取生长状况相同的幼苗”“数量大小相同的种子”“置于相同并适宜条件下培养”“加入等量的清水”等均是为了控制无关变量对实验结果的干扰。
【例题剖析】例如，生物课本内温度对酶活性影响的实验中：实验变量是低温（冰），适温(60℃），高温（沸水）；酶的活性变化即反应变量；试管的洁净度，淀粉酶的稀释度，可溶性淀粉的浓度，碘液的量和浓度，温度处理时间，操作程序等是无关变量。实验中不论有几个实验变量，都应做到每个自变量对应一个因变量，此外还要做到操作规范。在实验设计、实施的全过程中，应严格操纵实验变量，严格控制无关变量，尽可能消除误差，获取较为精确的反应变量。
归类总结，引导构建实验类型框架
高中生物学实验常见类型和分类的依据参考表
分类依据 生物学实验类型
实验的直接目的 探索性实验、验证性实验
实验的作用 对照实验、析因实验、（模拟实验）
实验研究的质和量 定性实验、定量实验
（1）探索性实验和验证性实验
概念 特点 联系
探索性实验 是探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系的实验方法。 是对研究对象的不了解，或不完全了解，全凭实验者去“尝试”，所以，探索性实验也称“试验”，是一种开创性的研究。解题时，描述实验现象时是未知的，可不描述。实验结果预测是对应假设，分类讨论。无实验结论。 两种类型在生物科学研究的过程中往往是不可分割的，在对研究对象的探索过程中，对未知的研究目标，必然要提出假设或猜想，并做出预期，只有通过验证性实验来证明假设的正确与否，才能得出科学的结论
验证性实验 是验证某一个理论是否正确的实验。 当对研究对象有了一定的了解，并形成一定认识或提出某种假设时，就需要用实验来证明其正确与否。解题时，描述实验现象时是已知的，应准确描述。没有实验结果预测和分类讨论。对应实验目的做出肯定结论。
（2）比较实验
比较实验是通过对照或比较来研究和揭示研究对象某种属性或某种原因的一种实验方法。这种实验要设置两个或两个以上的相似组样，一个是对照组，作为比较的标准；另一个是实验组，通过某种实验步骤，在两组之间判定实验组是否具有某种性质或影响。
概念 例
对照比较实验 对照比较实验是在两个相似组样中进行，其中一个是已经确定其结果的事物，称之为“对照组”，让其自然发展，实验者对之不加干涉；另一组是未知的、需要研究的事物，称其为“实验组”。将实验组中的未知因素同对照组的已知因素进行干预，以确定该因素的影响作用。 高中生物平时作的练习大多是对照比较实验。如实验证明甲状腺激素能促进小蝌蚪的发育。
◆ 可以把对照比较实验模式为
对照组 A1A2A3……An=M 注A为研究因素，M为实验结果。A2*为干预因素，M*为干预后的结果
实验组 A1A2*A3……An=M*
（3）定性和定量实验
定性实验 定性实验是判断研究对象具有哪些性质，并判定某种物质的成分、结构或者鉴别某些因素之间是否具有某种关系的一种实验方法。一般来说是解决的是“有与无”和“是与否”的问题。 如植物生长素对植物的促进生长作用的证明。 判断叶绿体中色素的种类和颜色。
定量实验 为了对研究对象的性质、组成及影响因素有更深入的认识，就必须探究它们之间的数量关系。 证明生长素的量对植物的影响。PH值与酶的活性的关系，植物的光合作用与环境的温度、CO2、光照强度等的关系，生物体内微量元素对生物代谢的影响，都有其相应的数学表达式或函数曲线图。
（4）验证性实验和探究性实验有关内容的比较
目的 步骤 假设 预测 结果 结论
验证性实验 验证…… 相同 无 结果惟一 解题前已知 有惟一肯定的结论
探究性实验 探究…… 有 结果多种 解题前后都未知 几种预测就有几种结论
当然，涉及到具体的实验题时，一般不会面面俱到，也就是以上各项实验要求不会在试题中全部出现，即在题中仅出现其中的部分要求，因此解题时需具体情况具体分析。
（三）实验设计题的应试技巧
解答实验设计题的思路
1．明确实验目的 弄清该题要验证或探究的是什么样的生物学事实。一般在题干中有“验证……”、“证明……”、“探究……”，其后内容就是实验的目的。
[例题] 为了验证甲状腺激素的生理作用，试以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标，根据给出的实验材料和用具，设计实验步骤，预测实验结果，并作出分析。
(1)材料和用具：日龄相同体重相近的雄性成年大白鼠两组，甲状腺激素溶液，蒸馏水，灌胃器，耗氧量测定装置，小动物活动测定仪等。
(实验提示：给药途径为每日灌胃，给药剂量和仪器操作不作考试要求，室温恒定。)
(2)方法与步骤：_____________________________________________。
(3)结果预测与分析：________________________________________。
[解析]（接上例）此实验目的就是题干中“为了验证甲状腺激素的生理作用”这句“验证”后面的内容，即“验证甲状腺激素的生理作用”。
2．分析实验原理 就是完成该实验的理论依据是什么？这就需要分析实验中所涉及的生物学及相关学科中的知识、方法，以及所依据的科学科学原理。另外提供的实验仪器的使用方法和原理也是应考虑在内。此过程要求学生利用储备知识独立分析、运用。
[解析]接上例：实验原理是甲状腺激素的生理作用，即加速物质的氧化分解，耗氧量增加，提高神经系统的兴奋性，使活动量增加。
3．独立设计实验 根据题目给出的材料、用具（一般情况下要用全所给的材料用具），实验设计应从三个方面入手，即实验设计“三步曲”：
⑴编组标号。研究对象、器皿等要编组标号，设立实验组和对照组；
⑵实验处理。分别对实验组和对照组施加单一变量；
实验处理要遵循“单一变量，对照原则”。单一变量，就是对实验结果有关键影响的单一因素；对照原则，就是要有正反两个方面的实验。即在实验中设置对照组，与实验组进行比较，以显示实验的效果，增强实验结果的可信度和说服力。常见的对照方法有以下几种：
类型 设置对照实验 实 例
空白对照 不给对照组以任何处理 “动物激素饲喂小动物的实验”中，3号缸不加药
自身对照 实验组和对照组都在同一实验对象上进行 植物细胞质壁分离和复原实验，在同一装片中先后进行
条件对照 给对照组施以部分实验因素，但不是所要研究的处理因素（如甲状腺激素） 上例中给对照组灌蒸馏水
相互对照 不单独设对照组，而是几个实验组相互对照 植物向重力性生长的向性实验中将玉米种子放置在不同的方向
在对实验组和对照组进行处理的时候，要注意下图所示的程序：
⑶培养（或饲养）、观察、记录等。
观察记录实验现象和实验数据，最后根据实验原理对实验结果进行预测与分析。
[解析]接上例：方法步骤：
1 将两组大白鼠分别标号为甲组和乙组，并分别用给出仪器测定与记录耗氧量和活动量。——编组标号
2 每日用灌胃器给与甲组鼠灌喂甲状腺激素溶液，给与乙组灌胃等量的蒸馏水，饲养一段时间。
——实验处理，设立实验组（甲组）和对照组（乙），操纵实验变量“甲状腺激素和蒸馏水”。
③定期测量与记录甲、乙两组鼠的耗氧量和活动量。 ——培养（或饲养）、观察、记录
4．实验结果分析 要弄清题目的目的是“验证型的”还是“探究型的”。如果是“验证型的”实验，则要根据所学知识和原理，分析得出应有的实验结果和推出相应的结论，（此时一般只有一个结果和相应的结论，且结论与实验目的相对应）。若是“探究型的” 实验，则要根据原理、目的，预测出可能的结果和推出相应的结论（此时一般有几个不同结果及相应的结论）。预测结果“三步曲”
⑴实验预测
①验证性实验 如“验证……”、“证明……”都可预测到与实验目的一致的结果。
②探究性（预测结果“三步曲”） 实验如“探究……”预测的实验结果不惟一，大多有三种可能：“变量促进结果；变量抑制结果；变量与结果无关”，或“全肯定；全否定；一肯定一否定”等。
[解析]接上例：实验目的中有“验证……”，因为是验证性实验，所以实验结果可预测为：未给甲状腺激素时，甲、乙两组鼠的耗氧和活动量相近。给甲组鼠甲状腺激素后，其耗氧和活动量均大于乙组。
⑵很多实验是化学反应类型，肉眼观察不到，应该考虑加入指示剂，借助颜色变化或仪器辅助观察。实验结果可采用文字描述、表格、坐标曲线等方式描述。
[解析]接上例：甲状腺激素促进物质氧化分解的化学反应无法观察，但可以以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标。
5．实验结论 通过现象、结果的分析，概括出规律性的问题，结论一般就是实验的目的。
[解析]接上例：此实验的目的是：验证甲状腺激素的生理作用；结论是甲状腺激素能促进新陈代谢，加速体内物质的氧化分解，提高神经系统的兴奋性，从而使耗氧量和活动量加大。
6．讨论 讨论的内容可以是实验中的内容，也可以是跟实验有关的其他问题。如：
[解析]接上例：①验证甲状腺激素的作用，为什么要以耗氧量和活动量作为观察指标？②如以体重为衡量指标，那么实验组的大白鼠在实验前后的体重有何变化？
实验步骤设计
下面总结一条书写模式，能够使书写条理，思路清晰。
1．选材：选材应保持条件相同（如上例中：日龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠）
2．分组：体现操纵实验变量。从实验目的中分析出实验变量是什么，如“验证甲状腺激素的生理作用”即变量为甲状腺激素，实验组有甲状腺激素，对照组无甲状腺激素。（每日用灌胃器给与甲组鼠灌喂甲状腺激素溶液，给与乙组鼠灌喂等量的蒸馏水）
3．培养、观察：除实验变量外，对实验组和对照组的培养、饲养等条件应要相同，即控制无关变量。
4．统计分析结果：（定期测量与记录甲、乙两组鼠的耗氧量和活动量）
5．得出结论：
这一规范并非一成不变，在运用时掌握基本原则，灵活处理，才能以不变应万变。
关于“假设”“预期”“结果”与“结论”的辨析
（1）假设
“假设”，也称假说或猜测，是指用来说明某种现象但未经证实的论题，也是对所提出的问题作出的参考答案，即依据发现的事实材料或科学原理，通过创造性思维，提出初步假定。如“孟德尔分离现象解释验证”的测交实验中，提出的假说是：“FI（Dd）产生配子时，因等位基因分离，使得 FI产生含基因D和基因d的两种配子，且其数目相等。”再如“观察植物细胞质壁分离和复原”实验中，提出的假说应为：
当细胞外溶液浓度＞细胞液浓度→细胞失水
当细胞外溶液浓度＜细胞液浓度→细胞吸水
（2）预期
“预期”是在实验设计方案确定以后，实验正式实施之前，根据假说和原理，对实验可能出现的结果的判断，是依据提出的假说进行推理，得出假定性结果或推论，即“假如假设成立，则应有何种结果”，如“孟德尔分离现象验证实验，假如假说成立则有测交的后代应出现Dd与dd为1：1的结果，即高茎与矮茎数量比应为1：1”，而“观察植物细胞质壁分离与复原实验”中，假若假设成立，则应有处于高浓度（30％）蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞因不断失水→质壁分离，而处于清水中的已分离细胞因细胞吸水→质壁分离复原
（3）结果
结果应为实验实际出现的情况，如“孟德尔分离现象解释实验”中出现的结果为“得到的64株后代中，30株高茎，34株矮茎，两种性状分离比为1：1”而“质壁分离复原实验”中处于30％蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞果真发生了质壁分离，而处于清水中的已分离细胞果真发生了复原现象。
（4）结论
结论的得出须依据实验结果，即若出现的结果与预期结果一致则得出与先前的假说一致的结论或“假说成立”，若实验出现的结果与预期结果不符，则得出的结论应为“假说不成立”。
由此可知，“假设”应对应“结论”，“预期”应对应“结果”，在实验讨论时应注意描述的科学性即“如果出现何种结果，则应有何种结论”，例如用检测呼吸装置的红色液滴检测酵母菌呼吸类型时，应为若液滴向左移动则推出什么结论，若液滴向右移动则推出什么结论，而不能描述为“若为有氧呼吸，则液滴向哪移动”，再如在验证淀粉，碘液能否通过半透膜时应描述为“若袋内外液体均变蓝（结果或现象），则淀粉、碘液均能通过半透膜。”而不能描述为“若淀粉、碘液均能通过，则袋内外液体均变蓝”。
三、题型解读
高考实验考查的基本内容
（1）常规实验的考查 常规实验是教材中规定学生必须要掌握的几个实验。通过常规实验的学习，关键是要掌握生物学科基本的实验设计思想，基本的实验方法及一般的分析方法。对教材中常规实验的考查一般为：
1、对实验原理、实验材料和实验试剂的分析和解释
2、对实验步骤及实验顺序的分析和解释
3、对实验设计中对照实验的分析和解释
4、对实验结果的分析和解释
5、基本实验操作仪器的使用（例如显微镜）
（2）拓展实验的考查 拓展实验也就是实验设计例题。这类例题有以下几种类型：
①判断实验设计过程正确与否
典例1.证明“唾液淀粉酶对淀粉有消化作用”，某同学制订了下列实验方案：
(1)实验目的(略) (2)实验材料和用具(略) (3)实验方法和步骤
①取1支试管，注入2ml浆糊。 ②用凉开水漱口后，用小烧杯收集唾液。 ③向试管内加入2ml唾液。
④往试管中滴加2滴碘液。 ⑤将试管振荡后放十分钟。取出试管，观察溶液颜色的变化。
(2)结论：唾液中含有淀粉酶能将淀粉分解成麦芽糖。 该实验方法和步骤及结论有没有错误？如有，请指出并改正。
【解题思路】获取信息-发现谬误-改正完善
【参考答案】 有三处错误： (1)未设立对照实验，步骤①还应取1支试管，③往这支试管中加入2ml清水 ；(2)步骤顺序颠倒，步骤④应与步骤⑤对调；(3)实验结论错误，本实验只能证明淀粉被水解，而不能证明水解产物是什么。
②补充实验步骤，分析实验结果
典例2.黄瓜花是单性花，雄花和雌花容易分辨。现在生物园里有几株黄瓜正在开花，为你提供必要的器具和药品，请你完成下面的实验方案，证明：黄瓜子房发育成果实需要种子提供的生长素。
器具药品：透明纸袋、回形针、小纸牌、剪刀、镊子、毛笔、烧杯、适宜浓度的生长素溶液。
步骤一：选择一批发育正常，即将开放的黄瓜雌花，为每朵花套上透明纸袋，用回形针将纸袋固定好，然后，将这些雌花分为3组，分别挂上1、2、3的小纸牌。
步骤二：
结果预测：第一组雌花________；第二组雌花__________；第三组雌花________。
【解题思路】获取信息-分析加工-依题作答
【参考答案】 步骤二：待纸袋中的雌花开放后，打开纸袋，将各组花作如下处理：1组—授以黄瓜的花粉，2组—在子房壁上涂抹适宜浓度的生长素，3组—不作任何处理，之后，都套上纸袋。
结果预测：1组—结出有籽黄瓜，2组—结出无籽黄瓜，3组—不结黄瓜。
③实验过程细节分析
典例3.右图实验装置用于研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响，先将酶和乳汁放入2个试管，然后将2个试管放入同一水浴(温度用T℃表示)环境中持续15min，再将酶和乳汁倒入同一试管中混合，保温并记录凝乳所需的时间。
装置 水浴温度(℃) 凝乳时间(min)
A 10 ∞不凝固
B 20 7.0
C 30 4.0
D 40 1.5
E 50 4.0
F 60 ∞不凝固
通过实验记录在不同的温度下凝乳所需的时间，结果如右表：
(1)为什么酶和乳汁混合之前在同一水浴环境中保温 15 min，实验结果更准确？
(2)若将酶和乳汁直接放入同一试管内混合并保温对实验结果有何影响？
(3)比较并解释装置B和D的结果。
(4)解释以下两种处理时实验结果有无什么变化。
①将装置A内混合物加温至40℃______________。
②将装置F内混合物冷却至40℃______________。
(5)除了温度，再指出一种能影响酶活性的因素。______________。
【解题思路】获取信息---分析加工---依题作答
【参考答案】考查学生对酶的性质、酶的作用条件是否掌握。这种具实验背景的理论题值得注意。
(1)使两者混合时温度一致，即酶催化反应温度维持恒定；
(2)凝乳时间会延长，因为混合保温达到指定温度需一定时间；
(3)说明在一定范围内(20℃～40℃)酶的活性随温度升高而升高；
(4)①能凝乳 ②不能凝乳； (5)pH值
④完整设计实验（要求学生掌握实验设计的基本过程，全面考查）
典例4.设计一个实验，证明ATP是直接的能源物质。
要求：(1)自选器材试剂(2)写出实验步骤(3)预测实验结果(4)设置对照实验
【解题思路】这是一道开放性实验例题，一般是沿着“明确目的要求-确定原理假设-选择器材用具-设定方法步骤-预测实验结果”的思路设计实验。
【参考答案】(1)器材试剂：培养皿、试管，活萤火虫，ATP制剂、0.1%葡萄糖溶液、生理盐水、蒸馏水。(2)实验步骤：
试 管 步骤① 发光器熄灭时，立即进行步骤② 步骤② 现象预测
A 捣碎的发光器、生理盐水 ATP制剂 5ml
B 捣碎的发光器、生理盐水 0.1%葡萄糖溶液5ml
C 捣碎的发光器、生理盐水 蒸馏水 5ml
(3)结果预测：A—恢复发光，B—不再发光，C—不再发光。 (4)对照实验：B、C是对照实验组。
典例5.现有一种植物种子，已知它的萌发受水分、温度和氧气的影响，但不了解其萌发与光是否有关。为探究光的有无对该种子萌发的影响，请依据所给材料用具设计实验的方法步骤，预测可能的实验结果，并分别得出相应的结论。
材料用具：数量充足的铺有滤纸的培养皿、无菌水、表面消毒过的种子等。
方法步骤：
①______________________________________________________；
②______________________________________________________；
实验结果及相应的结论：
①______________________________________________________；
②______________________________________________________；
③______________________________________________________；
[分析]1.明确实验目的：探究光的有无对该种子萌发的影响，推导出变量是“有光”和“无光”。
2．分析实验原理：种子在适宜的条件下萌发。
3．设计实验过程：
①向培养皿中倒入适量的水，将等量的种子分别放入两组培养皿中 ←——选材
②将一组置于有光照的环境中，另一组置于黑暗环境中， ←——分组
使两组所处温度、水分、空气状况适宜且相同。 ←——统计分析结果
4．实验结果分析：实验目的“探究……”为探究性试验，结果可能有多方面。
①有光组萌发，无光组也萌发（或答发芽率差异不显著），该种植物的种子萌发不受光的影响；
②有光组萌发，无光组不萌发（或答有光组发芽高于无光组，差异显著），光是该种植物种子萌发的必要条件之一；
③有光组不萌发，无光组萌发（或答无光组发芽高于有光组，差异显著），光抑制该种植物种子的萌发。
四、综合测试
(本专题测试包括A卷和B卷；每卷有2个选择题--12分、3个非选择题—60分，共72分；限时30分钟)
A卷
1.在小型圆底烧瓶内盛等量的H2O2，迅速加入等量的下列图示中的物质，烧瓶口紧包着一个小气球，使烧瓶沉于烧杯底部的同一位置。这四个处理中，沉入底部的烧瓶最先浮起的是
2.在油菜上选取健壮且叶龄相似的叶片数片，用直径为1cm的打孔器避开叶脉，打下小圆片 60片放入水中，采取措施将叶片内的空气逐出，代之以水，充满水的叶子圆片沉入水中。 把下沉的叶子圆片连同水放置在黑暗处备用。取6只编号烧杯，各倒入20mL凉开水，用玻璃管向3、4、5、6号烧杯内的凉开水各吹气数分钟，再向6只烧杯各放人叶圆片10片，分别置于不同光照和温度条件下，作如下表所示的处理：
杯号 光照强度／klx 温度／oC 水
l 15 25 凉开水
2 5 25 凉开水
3 15 5 经吹气处理的凉开水
4 5 25 经吹气处理的凉开水
5 15 25 经吹气处理的凉开水
6 5 5 经吹气处理的凉开水
关于上述实验的叙述中，正确的是
①向3、4、5、6号烧杯中的凉开水吹气，目的是增加水中的CO2含量； ②叶圆片最先上浮的烧杯应是5号； ③本实验证明了光合作用速率受光照强度、温度、C02含量等外界因素的影响； ④实验中3号与5号烧杯比较，可说明光合作用速率受光照强度的影响
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
3.真核细胞内有氧呼吸第二阶段为丙酮酸的分解,其反应式为:
为探究该反应发生的场所,甲、乙二人分别做了如下实验。
甲:方法:
步骤一:取新鲜肝脏用_________ ___处理,分散成为单个细胞.
步骤二:用含14C标记的C6H1206及完全营养液培养肝细胞一段时间.
步骤三:离心得到细胞质基质及线粒体基质,分装在标号为1,2的两支试管中.
步骤四:取新配制的澄清石灰水两滴,分别滴人两支试管内.
现象:1,2两支试管变浑浊.
结论:丙酮酸的分解既发生在细胞质基质中,又发生在线粒体中.
乙:方法:
第一步同甲步骤一,第二步同甲步骤三,第三步待续.
请回答下列问题:
（1）.甲方法步骤一中的处理剂为 _______________________.
（2）.请指出甲实验方法的两处错误:
① _____________________________ _ ____;
②_______________________________ _____ .
（3）.现给你如下试剂:14C标记的丙酮酸及完全营养液(不含糖),清水,吸管若干,新配制的澄清石灰水,请继续乙的实验,探究丙酮酸水解发生的场所.
步骤三:_____________________________ ________________ .
步骤四: _________________________________ ______________.
预测实验现象及结论:
①现象: _____________________________________________,
结论: ________________________________________________.
②现象: _____________________________________________,
结论: ________________________________________________.
③现象: _____________________________________________,
结论: _______________________________________________.
4.阅读下列材料，回答相关问题
蒲公英，菊科，结瘦果，头状花絮，根可用于扦插繁殖……根可入药，叶形有全缘型也有缺刻型……生长于背风向阳处的植株叶型为全缘，而生长于向风阴蔽处的植株叶型为缺刻型……
为了验证“蒲公英的缺刻叶型是受环境因素的影响而形成的”，某三位同学利用如下材料进行了实验设计．下列是实验的思路，请分别指出三个实验思路能否达到实验目的，为什么？再写出你的设计思路．
材料用具：秋季同一田野中生长良好的蒲公英；花盆；小铲；剪刀；沃土等。
实验一：①于田野中取叶全缘的一株蒲公英上的两粒种子，分别栽种于装有沃土的A、B两花盆中给予适宜外界条件，催芽；
②发芽后于适宜条件下培养，A为背风向阳处，B为向风荫蔽处；
③一段时间后观察两盆蒲公英的叶型。
答：　　　　　　　　　　　　　　　 　 　　　　　　 　　　　　　　。
实验二：①选取一株生长良好的蒲公英，取其根，在同一直根上切取相似两段，分别埋于沃土中催芽，培育至出现成熟叶型；
②再分别移栽于A、B两花盆培养，A为背风向阳处，B为向风荫蔽处；
③一段时间后观察两盆蒲公英的成熟叶型的变化。
答：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　
实验三：①分别选取叶型呈缺刻型和全缘型的两株生长良好的蒲公英，取其根，在相似部位上切取相似两段，分别埋于沃土中催芽；
②发芽后移栽于A、B两花盆中，于背风向阳处培养；
③一段时间后观察两盆蒲公英的叶型。
答：　　　　　　　　　　　　　　　 　 　　　　　　　　　　　　
下面由你进行实验设计，写出你的设计思路及相关实验原理：
设计思路：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。
实验原理：　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　
　　　 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　。
5.进行植物体细胞杂交，首先需要除去细胞壁。现提供以下材料和用具：白色洋葱鳞片叶、紫色洋葱鳞片叶、适宜浓度的盐酸、适宜浓度的蔗糖液、纤维素酶、果胶酶、蒸馏水和镊子，显微镜、载玻片、盖玻片等。请你从中选取合适的材料配制成合理的细胞壁分解液，并设计出检验它除去细胞壁的方法和步骤，预测和解释实验的结果。
(1)实验步骤：
①配制细胞壁分解液，选取　　　　　　　　　　 配制成细胞壁分解液。这样选取的理由是
　　　　　　　　　　　　 　。
②检验细胞壁分解液除去细胞壁的方法：
第一步：　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
第二步：　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
第三步： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
(2)实验结果的预测和解释：
　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　；
　　　　　 　　　　　　　　　 　　　。
B卷
1.小麦籽粒成熟过程中积累的糖类，主要是依靠穗下第一张叶片(旗叶)的光合作用供给的。有人做了这样一个实验(图甲)，将旗叶包在一透明的袋中，袋中始终保持250C及充足的C02，在旗叶基部安装一个可调节温度的套环。实验开始时，套环温度调到200C，测定30min内透明袋中的C02吸收量、叶片水分散失量。然后将基部套环温度调节到50C时，发现葡萄糖从旗叶向穗运输的过程被抑制，继续测定30min内透明袋中的C02吸收量、叶片水分散失量，测得结果如图乙所示，则下列判断错误的是
A.叶片基部处于5℃状态时，基部细胞呼吸作用强度减弱
B.叶片基部处于5℃状态时，袋内细胞光合作用强度减弱
C.叶片基部处于5℃状态时，袋内C02的吸收速率下降与叶片气孔开闭状态无关
D.叶片基部温度变化对袋内叶片蒸腾作用有明显影响
2.某同学在做纤维素消化的实验时，用刀片将菠菜的叶柄切一小薄片放在载玻片上，滴以蜗牛嗉囊中的消化液，加上盖玻片；同样制作另一切片标本，但滴以蒸馏水作为对照组．经过15 min后，分别观察两片标本内的细胞，结果发现两片标本内的细胞形态完全一样．他分析了所得结果与预期不同的原因．在他的分析中，你以为不合理的有
A.实验时温度太低，作用时间也不够
B.滴管或实验器皿未洗干净，残留酸或碱
C.消化液离开蜗牛嗉囊后不发生作用
D.取消化液时的蜗牛在低温下产生消化液很少
3.为探究“不同pH的酸雨对蚕豆萌发过程中幼根生长的影响”，某校研究性学习小组用普通雨水加硫酸配制了不同pH值的“酸雨”，并准备了大量同一品种的蚕豆种子。下面是两个小组的实验设计思路。分别指出两小组实验设计是否能达到实验的目的，为什么？
（1）一小组：取五个相同的种子培养器，分别编号为A、B、C、D、E，在五个培养器中各放入2粒蚕豆种子，在培养器中分别加不同酸度的、等量的“酸雨”。（A—pH1.5，B—pH2.5，C—pH3.5，D—pH4.5，E—pH5.5）。将五组培养器放在相同适宜条件下培养，一段时间后，测量并记录各组蚕豆幼根的长度，计算各组蚕豆幼根生长的平均长度。
（2）二小组：取六个相同种子培养器，在六个培养器中各放10粒蚕豆种子，五个培养器中分别加入pH1.5，pH2.5，pH3.5，pH4.5，pH5.5五种不同酸度的、等量“酸雨”，1个培养器中加与“酸雨”等量的植物完全营养液。将六个培养器放在相同适宜条件下培养，一段时间后，测量并记录各组蚕豆幼根的长度，计算各组蚕豆幼根生长的平均长度。
（3）下面由你进行实验设计。要求：在上述实验设计的基础上，只需写出你改进或增加的措施。
（可任选一个组的方案进行改进）
（4）你实验设计的假设是什么？你的实验结果预测又是什么？
（5）设计一张表格，用于记录和计算实验方案中的测量数据。
4.为探究0.1mg/L的萘乙酸（生长素类似物之一）对种子萌发的影响，某生物兴趣小组要进行实验研究。若你是其中一员，请你根据下面提供的实验材料和用具完成实验方案的设计，并预测可能的实验结果。
材料用具：干燥的萝卜种子若干，小烧杯2个，垫有滤纸的培养皿2个，0.1mg/L的萘乙酸溶液，蒸馏水，量筒。
（1）实验假设： 。
（2）方法步骤：
第一步：
第二步：在两个小烧杯中各放入若干粒干燥的萝卜种子，浸泡24h。
第三步：取2个垫有滤纸的培养皿，
，然后，盖上培养皿盖，放在22℃恒温箱中培养。
第四步：一周后，
（3）预测可能的实验结果：
① ；
② ；
③ 。
（4）方法步骤的第三步中“盖上培养皿盖”的目的是
。
（5）若该浓度萘乙酸对萝卜种子萌发有促进作用，要进一步探索萘乙酸促进种子萌发的最适浓度，应该对上述实验方案中的方法步骤做哪些主要补充。
。
P 灰身♀╳黑身♂ 红眼♀╳白眼♂
F1 灰身 红眼
F2 灰身：黑身=3：1 红眼：白眼=3：1
5.果蝇是一种非常小的蝇类，遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得“诺贝尔奖”。果蝇的灰身（B）和黑身（b）,长翅（V）和残翅（v）,红眼（R）和白眼（r）分别受一对等位基因控制。Bb、Vv基因位于常染色体上，Rr基因位于X性染色体上。摩尔根等研究时发现：
（1）近百年来，果蝇被应用于遗传学研究的各个方面，而且它是早于人类基因组计划而被进行基因测序的一种动物。科学家常选择果蝇作为实验材料的原因是_________________ ____
________________________________ ____（举出两点即可）。
（2）以上表格中的两对相对性状中，如果进行正交与反交，产生的F1、F2结果不一致的是_________________________。一般情况下，用一对相对性状的真核生物亲本进行正交和反交如果结果一致，可说明控制性状的基因是________________基因。
（3）实验一：现有纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇，请你设计实验探究灰身、黑身和长翅、残翅蝇这两对性状的遗传是否符合基因自由组合定律。
第一步：取纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇杂交，得F1；
第二步：____________________________________________________________________；
（或_______________________________________________________）（两者必一）
第三步：统计后表现型的比例。
结果预测：如果________________________________________ ________________ ______。
（或_______________________________________________________）（两者必一）。
（4）实验二：已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状（红眼A、白眼a）,且雌雄果蝇均有红眼和白眼的类型。若一次交配实验即可证明这对基因位于何种染色体上，选择的亲本表现型应为_________ ______ _____。
①____________________________________________________________
②____________________________________________________________
③____________________________________________________________
专题一 生物实验及设计基础
综合测试 参考答案
A卷
1. C 2. A
3. (1)胰蛋白酶
(2)①没有遵循单因子变量原则 ②取材没有遵循等量的原则及可重复性原则
③鉴定产物CO2可以自由通过线粒体双层膜,该实验不具有科学性,严密性,最终得出错误结论(答两点即可)
(3)步骤三:取等量且少量的试管1及试管2中的溶液分别置于编号为A、B的两支试管内, 向A、B两支试管内均加入等量的丙酮酸和完全营养液的混合液
步骤四:一段时间后,分别加入两滴新配制的澄清石灰水,观察现象
预测实验现象及结论:
①现象:A试管出现混浊,B试管无现象 结论:丙酮酸分解的场所是细胞质基质
②现象:A试管无现象,B试管出现混浊 结论;丙酮酸分解的场所是线粒体基质
③现象:A,B两支试管都出现混浊 结论:丙酮酸的分解既发生在细胞质基质中,又发生在线粒体基质中
4.实验一不能。因为A、B两组的遗传物质可能不同，实验结果的差异可能是遗传物质决定的也可能是环境差异引起的。（具体答出有性生殖过程中有基因重组、受精的随机性等给分）
或按新考纲要求答出有两个变量即遗传物质和环境条件
实验二不能。因为分化一般不可逆转，成熟叶型已形成,环境差异不能再改变叶型。难于达到实验目的
实验三不能。因为两组环境条件相同且不是缺刻叶形成所需外界条件。
（或答本实验只证明全缘叶的形成与环境有关而不能达到本实验的目的也可给分）
设计思路：（见必修第二册课本第30页）
①取叶全缘的生长良好的一株蒲公英，在同一直根上切取相似两段，分别埋于沃土中适宜外界条件下催芽，分别栽种于装有沃土的A、B两花盆中；
②发芽后于适宜条件下培养，A为背风向阳处，B为向风荫蔽处；
③一段时间后观察两盆蒲公英的成熟叶型的变化。
实验原理：
（1）营养生殖（或无性生殖）使后代具有母体的一切遗传物质
（同一母体通过营养生殖产生的后代遗传物质相同）；
　　　　 （2）环境影响生物的表现型．（不同环境下生物的表现型可能不同）
5. (1) ①适宜浓度的蔗糖液，加入适量的纤维素酶和果胶酶
纤维素酶和果胶酶能高效、专一地水解细胞壁，适宜浓度的蔗糖液不会使原生质体过度吸水而胀破
②第一步：滴适量的细胞壁分解液在载玻片水中央，用镊子撕取一小块紫色洋葱鳞片叶表皮浸泡在其中。一段时间后，制得实验组装片
第二步：用适宜浓度的蔗糖液替代细胞壁分解液，其他操作与制作实验组装片相同，制得对照组装片
第三步：在显微镜下观察比较实验组装片和对照组装片
(2)实验结果的预测和解释：实验组装片的洋葱细胞呈分散的紫色球形， 表明细胞壁已被分解掉。
对照组装片的洋葱细胞呈相互连接的紫色多边形， 表明细胞壁未被分解
B卷
1. D 2. C
3.（1）不能 第一，未设空白对照，不能说明各种pH值酸雨对幼根生长都有影响。
第二，只用两粒蚕豆，不能排除各种偶然因素造成的实验误差。也影响实验结果的准确性。
（2）不能 第一，对照不正确（应为普通雨水），造成变量不单一。
第二，实验装置未编号，会影响实验结果记录的正确性，造成计算错误
（3）<一>按一小组方案，将蚕豆改为十粒，增加空白对照（普通雨水）
或<二>按二小组方案，将对照组的完全营养液改为普通雨水，将培养器分为六组，分别编号为A、B、C、D、E、F
（4）实验假设与方案设计一致，实验预测应为两类，即结果与假设一致假设成立，不一致则假设不成立。
例：实验假设：酸雨对蚕豆幼根生长有抑制、且酸度越大，幼根生长越短。
实验结果预测：①各实验组幼根平均长度小于对照组，且随着酸度增加，幼根长度依次递减。 假设成立。
②各实验组幼根平均长度与对照组无明显差异。 假设不成立。（或其它情况，假设不成立）
（5）例：
幼根长度（mm） pH 1.5酸雨 pH2.5酸雨 pH3.5酸雨 pH4.5酸雨 pH5.5酸雨 普通雨水
第1粒幼根长度
第2粒幼根长度
…
平均长度
4. （1）实验假设：一定浓度（或0.1mg/L）的萘乙酸溶液对种子的萌发有促进（或抑制）作用。
只写出“一定浓度（或0.1mg/L）的萘乙酸溶液对种子的萌发有影响”不给分。
（2）第一步：取两个小烧杯，编号。在1号烧杯和2号烧杯中分别加入等量且适量的0.1mg/L的萘乙酸溶液和蒸馏水。
第三步：将两个培养皿编号，1号培养皿内的滤纸用0.1mg/L的萘乙酸溶液浸湿，2号培养皿内滤纸用蒸馏水浸湿。将从1、2号烧杯中取出等量（例如各20粒）的种子，分别放入与之对应的培养皿中，均匀摆放。
第四步：进行观察，统计种子萌发的数量。
（3）预测可能的实验结果：
①1号培养皿萌发种子数多于2号培养皿，说明0.1mg/L的萘乙酸溶液对种子的萌发有促进作用。
②1号培养皿萌发种子数少于2号培养皿，说明0.1mg/L萘乙酸溶液对种子的萌发有抑制作用。
③1号培养皿萌发种子数等于2号培养皿，说明0.1mg/L的萘乙酸溶液对种子的萌发没有作用。
（4）防止水分挥发，使萘乙酸浓度升高，影响实验结果
（5）多设计几个不同浓度的实验组，作为相互对照。即分别配制0.01mg/L、0.05mg/L、0.1mg/L、0.5mg/L、1mg/L的不同浓度梯度的萘乙酸溶液，重复上述实验步骤。
[解析：对该实验题的解答要明确生长素及生长素类似物的生理作用。要注意在设计实验的过程中，要科学的设计实验方法以及保持单一变量和实验对照原则。]
5. ⑴ 相对性状明显、繁殖速度快、易于饲养、雌雄易辨、染色体数目较少等
⑵ 红眼和白眼（R、r） 常染色体上的核基因(答核基因不给分)
⑶ 第二步：让F1与黑身残翅果蝇测杂或让F1雌、雄个体之间互交（杂交）
结果预测：后代出现四种表现型，灰身长翅、黑身长翅、灰身残翅、黑身残翅且数量比接1：1：1：1或9：3：3：1
⑷ 白眼雌果蝇 ╳ 红眼雄果蝇
①若子代中雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，则这对基因位于X性染色体上
②若子代中雌、雄果蝇全为红眼，则这对基因位于常染色体上
③若子代中雌、雄果蝇均既有红眼，又有白眼，个体数量比接近1：1,则这对基因位于常染色体上 www.
2C3H403 +6H2O 酶 6C02+20[H]
观察实验结果
除实验变量外，实验组和对照组的其他处理都相同
如上例中的甲状腺激素和蒸馏水
检测反应变量
控制无关变量
操纵实验变量
对照
分析
科学结论
反应变量
实验变量
无关变量
对照组：
实验组：
◆提出假设
◆分析实验、数据处理
◆预测实验现象、原因、结果
明确目的要求→联系基本原理→找出变量元素→设置实验对照→构思控制方法→选择实验器材→严格操作程序→捕获实验事实→分析实验结果→规范表述结论
交流、写实验报告
分析、推论
观察、收集数据
实验
预期
假设
一般
程序
④可重复性
③简约性
②可行性
①科学性
原则
（4个）
答案
思维形式的输出
获取信息
寻找合适的原理、器材、方法等
思维
表达
新实验
素材
教材实验（17个）
应用
整合
输出
识记层次、理解层次、综合应用层次
分析结果、确定控制条件、预测结果、设计实验方案
离子分子水平、
亚细胞细胞水平、
个体水平、
种群水平、
生态系统水平
按认知层次设计试题
按实验过程设计试题
按实验对象结构层次和知识范围
分类
生物实验
生物实验设计
解答实验试题
思维表达过程
流程图
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实验基础知识——方法总结
（一）制片技术——制片法
1.玻片标本类型： （1）临时玻片标本：是实验中观察标本常采用的方法，保存时间不长久是本法的缺点。如草履虫形态及应激性、口腔上皮细胞、植物细胞质壁分离及复原、洋葱根尖有丝分裂、病原体观察等。（2）永久玻片标本：如洋葱根尖固定装片.蛔虫受精卵固定装片等。
2.制片法：中学常用的四种制片法是石蜡切片法（如制作植物茎横断面的切片），涂片法（如制作细菌、酵母菌、口腔上皮细胞临时装片），压片法（洋葱根尖有丝分裂、观察早期花蕾花粉母细胞、洋葱鳞片叶表皮等临时装片的制作），徒手切片法（如桂花叶片横切）。
（二）染色及染色剂：染色的目的在于使生物组织和细胞受染色剂的作用（化学反应或主动吸收等），其各部分结构能清楚的显示出来，便于显微镜下识别和分析研究。
1.染料及染色剂
（1）染料：是一类有色的有机物或无机物，它能使被染物呈现颜色。染料的分类有两种，一种是按染料发色机团是阴离子还是阳离子分，是阴离子者为酸性染料，是阳离子者为碱性染料。碱性染料是一种色碱盐，通常为氯化物（如亚甲基蓝）或醋酸盐（醋酸洋红）；酸性染料为色酸盐，通常是钠盐、钾盐、铵盐。另一种是按染色对象分为胞核染料（龙胆紫、醋酸洋红），胞浆染料（红墨水、碘液等），脂肪染料（苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ）等。
（2）染色剂：染料溶解在溶剂中而成的溶液。如碘液、醋酸洋红液、龙胆紫溶液、亚甲基蓝溶液、红墨水等。
2.染色方法：根据材料是活的还是死的分为活体或半活体染色（如0.01%亚甲基蓝溶液对根染色——根对离子的交换吸附实验、碘液对口腔上皮细胞的染色等）及死体染色（如根尖有丝分裂实验中龙胆紫溶液对已解离的根尖的染色）。
3.生物实验中常用的溶液：水、酒精、丙酮、汽油等。
4.介绍几种制剂的作用
（1）2，4-D生长素类似物：有双重性，低浓度促进生长；高浓度抑制生长；培育无籽果实。
（2）10-4M的秋水仙素：a.诱发基因突变。b.使染色体加倍，培育多倍体。c. 单倍体育种，培育纯种。高考资源网
（3）0.9%生理盐水（维持红细胞、口腔上皮细胞形态），10%KNO3溶液（植物细胞质壁分离和自动复原），5%CaCl2溶液和0.01%亚甲基蓝溶液（根对离子的交换吸附），15%盐酸溶液（对根尖解离），丙酮、酒精（溶解色素），层析液（分离色素），龙胆紫溶液、醋酸洋红液（根尖细胞染色体染色），30%蔗糖溶液（植物细胞质壁分离和复原）
（4）紫外线：一定剂量作为能量、保温，高剂量导致细胞基因突变。
（三）实验方法：是做好实验设计的关键所在，最常见的经典的实验方法汇总如下：
（1）化学物质的检测方法
1） 淀粉——碘液 2） 还原糖——斐林试剂、班氏试剂 3） CO2 ——Ca(OH)2溶液或酸碱指示剂或溴麝香草酚蓝水溶液（蓝变绿再变黄） 4） 乳酸——pH试纸 5） O2——余烬木条复燃 6） 无O2——火焰熄灭 7） 蛋白质——双缩脲试剂 8） 染色体——龙胆紫、醋酸洋红溶液 9） DNA——二苯胺试剂（沸水浴蓝色）或甲基绿 10） 脂肪——苏丹Ⅲ或苏丹IV染液 11）酒精——重铬酸钾（酸性条件）12）RNA——吡罗红 13）线粒体——健那绿
（2） 实验结果的显示方法
1）光合速率——O2释放量或CO2吸收量或淀粉产生量 2）呼吸速率——O2吸收量或CO2释放量或淀粉减少量 3）原子途径——放射性同位素示踪法 4）细胞液浓度大小——质壁分离
5）细胞是否死亡——质壁分离、亚甲基蓝溶液染色 6）甲状腺激素作用——动物耗氧量，发育速度等
7）生长激素作用——生长速度（体重变化，身高变化）8）胰岛素作用——动物活动状态
9）菌量——菌落数或亚甲基蓝溶液褪色程度 10）大肠杆菌——伊红-美蓝琼脂培养基
（3） 实验条件的控制方法
1）增加水中氧气——泵入空气或吹气或放入绿色植物
减少水中氧气——容器密封或油膜覆盖或用凉开水
2）提供CO2方法——NaHCO3 3）除去容器中CO2——NaOH溶液或KOH溶液
4）除去叶片中原有淀粉——置于黑暗环境一昼夜 5）除去叶片中叶绿素——酒精加热
6）除去光合作用对呼吸作用的干扰——给植株遮光 7）如何得到单色光 ——棱镜色散或彩色薄膜滤光
8）血液抗凝——加入柠檬酸钠 9）线粒体提取——细胞匀浆离心 10）骨的脱钙——盐酸溶液
11）灭菌方法——微生物培养的关键在于灭菌，对不同材料，灭菌方法不同：培养基用高压蒸汽灭菌；接种环用火焰灼烧灭菌；双手用肥皂洗净，擦干后用75%酒精消毒；整个接种过程都在实验室无菌区进行。
（4）实验中控制温度的方法
1）还原糖鉴定：水浴煮沸加热 2）酶促反应：水浴保温
3）用酒精溶解叶中的叶绿素：酒精要隔水加热 4）DNA的鉴定：水浴煮沸加热
5）细胞和组织培养以及微生物培养：恒温培养
六、练习
1.生物呼吸作用的底物（有机物）种类及含量的差异，会导致呼吸作用释放的CO2与吸收的O2比发生差异，这可用呼吸商表示：呼吸商（Q）＝，为了测定种子萌发时的呼吸商，现准备了3只玻璃瓶、瓶塞、带刻度的玻璃管、发芽的蚕豆种子、10%的NaOH溶液、NaHCO3、清水等。1号玻璃瓶的实验装置如图所示。
（1）由于发芽蚕豆种子（已消毒）的呼吸作用，1号玻璃瓶内的气体发生了变化，使得墨滴向左移动，显然瓶内气体减少了，减少的气体是 。
（2）1号玻璃瓶内的气体变化还不足以求出发芽蚕豆的呼吸商，由此还要利用2号玻璃瓶来测定发芽蚕豆呼吸作用过程中的某一种气体的变化。请根据1号图及题干中的器材与试剂，说出2号图装置与1号图的不同之处 ，以此可以测出 量。
（3）若1号装置测出的实验数据（墨滴移动量）为X，2号装置所测得的实验数据（墨滴移动量）为Y，则呼吸商计算式为： 如果呼吸商小于1时，说明 。
（4）为了纠正环境因素引起的实验测量误差，须设3号装置。应对3号装置作何处理：
。
如3号装置的墨滴在实验后向右移动量为Z，则氧气实际消耗量应为 。
（5）如果该发芽的种子已带一定量的小叶，要了解光照强度对植物光合作用的影响，并还利用上述装置1，则需要注意：
1）实验的变量因素是 ；实验试剂选用 ，理由是 。
2）在十分合适的某光照强度条件下，实验进行一定时间，测得的实验数据（墨滴移动量）为A，则该墨滴一定向 移动。
3）如要知道较高光照强度下真正的光合作用气体变化量，还需进一步的实验操作是
。真正光合作用的变化量是 。
答案.（1）氧气 （2） 试管中的液体应用同体积的清水 种子吸收的氧气量与释放的二氧化碳气体量的差值 （3）（X-Y）/X 呼吸底物中含脂肪 （4）用死种子，试管中放等量的清水 X+Z
（5） 1）光照强度 Na2CO3 2） Na2CO3既能为植物光合作用提供二氧化碳气体，又可以保持瓶中二氧化碳气体量不变，便于实验分析指标的单一。 2）右 3） 遮光一定时间，记录墨滴移动刻度 A— 遮光情况下测得的数据
2.（08山东卷)番茄（2n=24）的正常植株（A）对矮生植株（a）为显性，红果（B）对黄果（b）为显性，两对基因独立遗传。请回答下列问题：
（1）现有基因型AaBB与aaBb的番茄杂交，其后代的基因型有 种， 基因型的植株自交产生的矮生黄果植株比例最高，自交后代的表现型及比例为 。
（2）在AA×aa杂交中，若A基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离，产生的雌配子染色体数目为 ，这种情况下杂交后代的株高表现型可能是 。
（3）假设两种纯合突变体X和Y都是由控制株高的A基因突变产生的，检测突变基因转录的mRNA,发现X的第二个密码子中第二碱基由C变为U，Y在第二个密码子的第二个碱基前多了一个U。与正常植株相比， 突变体的株高变化可能更大，试从蛋白质水平分析原因： 。
（4）转基因技术可以使某基因在植物体内过量表达，也可以抑制某基因表达。假设A基因通过控制赤霉素的合成来控制番茄的株高，请完成如下实验设计，以验证假设是否成立。
①实验设计：（借助转基因技术，但不要求转基因的具体步骤）
a.分别测定正常与矮生植株的赤霉素含量和株高。b. 。
c. 。
②支持上述假设的预期结果： 。
③若假设成立，据此说明基因控制性状的方式： 。
答案：(1)4 aaBb　　矮生红果:矮生黄果＝3:1 (2)13或11　　　正常或矮生 (3)Y
　　Y突变体的蛋白质中氨基酸的改变比X突变体可能更多（或：X突变体的蛋白质可能只有一个氨基酸发生改变，Y突变体的蛋白质氨基酸序列可能从第一个氨基酸后都改变）。
(4)①答案一：b.通过转基因技术，一是抑制正常植株A基因的表达，二是使A基因在矮生植株过量表达。 c.测定两个实验组植株的赤霉素含量和株高。
答案二：b.通过转基因技术，抑制正常植株A基因的表达，测定其赤霉素含量和株高。
c.通过转基因技术，使A基因在矮生植株过量表达，测定其赤霉素含量和株高。
（答案二中b和c次序不做要求）
②与对照比较，正常植株在A基因表达被抑制后，赤霉素含量降低，株高降低；与对照比较，A基因在矮生植株中过量表达后，该植株赤霉素含量增加，株高增加。
③基因通过控制酶的合成来控制代谢途径，进而控制生物性状。
3．科学家研究发现，癌细胞的无限增殖受某些调控基因的调控，该调控基因能激发所有动物细胞大量增殖。为探究该调控基因是存在于细胞质中还是存在于细胞核中，科研人员做了如下的实验设计，请你继续完成下列实验：
实验方案：
（注：癌细胞能传代培养，细胞形态发生明显改变。如何观察细胞形态不作实验设计要求）
（1）用 分别处理癌细胞和小鼠肝脏细胞使之分散成单个细胞。
（2）分别使单个癌细胞和单个肝脏细胞 。
（3）将 重组融合得到细胞甲，将
重组融合得到细胞乙。
（4）取两只培养瓶分别编号A、B，各加入等量的培养液。
（5）取等量的重组细胞甲和重组细胞乙，分别放入到A、B两个培养瓶内进行培养。
（6）观察并记录A、B两个培养瓶内的细胞形态变化。
预期3种可能的实验结果和结论：
①若实验结果为 ，则调控基因存在于细胞核中。
②若实验结果为 ，则调控基因存在于细胞质中。
③若实验结果为 ，则调控基因存在于细胞核和细胞质中。
www.
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