2021届高考生物二轮专题

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2021届高考生物二轮专题

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1.由五年的考频可以看出本专题在全国卷中考查的主要内容是基因重组,基因突变和染色体变异的种类及特点。
2.在题型方面,选择题和非选择题都有考查到。选择题常结合人类遗传病考查染色体变异;非选择题常结合遗传规律进行考查,考查基因频率和基因型频率的计算,或者考查育种方法及原理。在命题形式方面,主要以文字题、育种方案设计题的形式呈现,考查学生对各类变异特点的理解和基因频率的计算。
3.2021年备考时应注意:染色体结构变异和数目变异重点关注;基因突变、基因重组、染色体变异、现代生物进化理论的复习应注重理解,对育种的复习要联系遗传和变异的原理。
考点一
三种可遗传的变异
1.观察表中图示区分易位与交叉互换
2.突破生物变异的4大问题
(1)关于“互换”问题
同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换,属于基因重组——参与互换的基因为“等位基因”;非同源染色体之间的互换,属于染色体结构变异中的易位——参与互换的基因为“非等位基因”。
(2)关于“缺失”问题
DNA分子上若干“基因”的缺失属于染色体变异;基因内部若干“碱基对”的缺失,属于基因突变。
(3)关于变异的水平
①基因突变、基因重组属于“分子”水平的变化,光学显微镜下观察不到。
②染色体变异是“细胞”水平的变异,涉及染色体的“某一片段”的改变,这一片段可能含有若干个基因,在光学显微镜下可以观察到——故常用分生组织制片观察的方法确认是否发生了染色体变异。
(4)涉及基因“质”与“量”的变化
①基因突变——改变基因的质(基因结构改变,成为新基因),不改变基因的量。
②基因重组——不改变基因的质,也不改变基因的量,但改变基因间组合搭配方式即改变基因型(注:转基因技术可改变基因的量)。
③染色体变异——不改变基因的质,但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。
考点二
生物育种方法
3.育种方法的识别
(1)根据操作过程识别育种方法
①利用物理或化学方法处理育种材料的育种方法——诱变育种。
②只有杂交或杂交、自交相结合的育种方法——杂交育种。
③花药离体培养和秋水仙素相结合的育种方法——单倍体育种。
④只有秋水仙素处理使染色体数目加倍的育种方法——多倍体育种。
⑤加上其他生物基因的育种方法——基因工程育种。
(2)根据基因型的改变确定育种方法
对于某些图解,可根据基因型的改变进行育种方法的判别。如图所示:
根据基因型的变化可以判断:“aabb×AABBAaBbAAbb”为杂交育种,“aabb×AABBAaBbAbAAbb”为单倍体育种,“AABBAaBB”为诱变育种,“aabb×AABBAaBbAAaaBBbb”为多倍体育种。
4.关注育种方法
(1)原核生物不能运用杂交育种,如细菌的育种一般采用诱变育种。
(2)花药离体培养不等于单倍体育种,前者终点是单倍体幼苗,而后者终点是染色体加倍后的正常植株。
(3)多倍体育种中用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,而单倍体育种中只能用秋水仙素处理幼苗,而不能处理萌发的种子。
(4)动植物育种的区别
植物
自交性状分离后筛选,可选用连续自交的方法获得纯合子
动物
只能选相同性状的个体相互交配(注意性别和数量),待性状分离后筛选,然后用测交的方法获得纯合子
(5)育种年限的要求及计算
①对植物来说,要获得植株则比获得种子多一年。
②对跨年度的植物(如小麦),则比不跨年度的植株(如豌豆)要多一年。
5.准确选取育种方案
考点三
生物的进化
6.物种形成和生物进化的区别与联系
7.基因频率和基因型频率的计算方法
(1)通过基因数量计算基因频率
①若某基因在常染色体上,则
基因频率=×100%。
②若某基因只出现在X染色体上,则
基因频率=×100%。
(2)通过基因型频率计算基因频率
若已知AA、Aa、aa的频率,求A(a)的基因频率,则
A%=AA%+×Aa%;a%=aa%+×Aa%。
(3)运用哈代—温伯格平衡定律,由基因频率计算基因型频率
①内容:在一个有性生殖的自然种群中,当等位基因只有一对(Aa)时,设p代表A基因的频率,q代表a基因的频率,则:(p+q)2=p2+2pq+q2=1。
其中p2是AA(纯合子)基因型的频率,2pq是Aa(杂合子)的基因型频率,q2是aa(纯合子)的基因型频率。
②适用条件:在一个有性生殖的自然种群中,在符合以下五个条件的情况下,各等位基因的基因频率和基因型频率在一代代的遗传中是稳定不变的,或者说是保持着动态平衡的。这五个条件是:种群足够大;种群中个体间的交配是随机的;没有突变的发生;没有新基因的加入;没有自然选择。
1.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅱ)·4)关于高等植物细胞中染色体组的叙述,错误的是(

A.二倍体植物的配子只含有一个染色体组
B.每个染色体组中的染色体均为非同源染色体
C.每个染色体组中都含有常染色体和性染色体
D.每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同
2.(2020年江苏省高考生物试卷·8)下列叙述中与染色体变异无关的是(

A.通过孕妇产前筛查,可降低21三体综合征的发病率
B.通过连续自交,可获得纯合基因品系玉米
C.通过植物体细胞杂交,可获得白菜-甘蓝
D.通过普通小麦和黑麦杂交,培育出了小黑麦
3.(2020年天津高考生物试卷·7)一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞,其基因与染色体的位置关系见下图。导致该结果最可能的原因是(

A.基因突变
B.同源染色体非姐妹染色单体交叉互换
C.染色体变异
D.非同源染色体自由组合
4.(2020年浙江省高考生物试卷(7月选考)·13)下列关于遗传漂变和自然选择的叙述,正确的是(

A.遗传漂变在大种群中更易发生
B.遗传漂变能产生新的可遗传变异
C.遗传漂变和自然选择不都是进化的因素
D.遗传漂变和自然选择均可打破遗传平衡
5.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅰ)·32)遗传学理论可用于指导农业生产实践。回答下列问题:
(1)生物体进行有性生殖形成配子的过程中,在不发生染色体结构变异的情况下,产生基因重新组合的途径有两条,分别是________________。
(2)在诱变育种过程中,通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传,原因是________________,若要使诱变获得的性状能够稳定遗传,需要采取的措施是____________。
6.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅲ)·32)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上,人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题:
(1)在普通小麦的形成过程中,杂种一是高度不育的,原因是________。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体,普通小麦体细胞中有__________条染色体。一般来说,与二倍体相比,多倍体的优点是__________(答出2点即可)。
(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍,可采用的方法有_______(答出1点即可)。
(3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合体),甲的表现型是抗病易倒伏,乙的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种,请简要写出实验思路_______。
1.除草剂敏感型的玉米经辐射获得了抗性突变体,敏感和抗性是一对相对性状。下列关于突变体的叙述,正确的是(

A.若为染色体片段缺失所致,则该抗性基因一定是显性基因
B.若为基因突变所致,则抗性基因与敏感基因的碱基序列一定不同
C.若为染色体易位所致,则四分体中非姐妹染色单体一定发生了交叉互换
D.若为一对碱基缺失所致,则该抗性基因一定不能编码肽链
2.mRNA的某个碱基被氧化会导致核糖体在该碱基处的移动停止,受损的mRNA就会在细胞中累积,易引发神经退行性疾病。而神经细胞中的质控因子能切碎mRNA,解救卡住的核糖体。下列有关分析错误的是(

A.可根据合成的多肽链长度来判断mRNA是否被氧化
B.质控因子可能是RNA水解酶,可为RNA的水解提供活化能
C.控制质控因子合成的基因发生突变可能会引发神经退行性疾病
D.mRNA通常会结合多个核糖体,产生氨基酸序列相同的多条肽链
3.唐氏综合征又称21三体综合征,其患病概率和母亲的年龄有关,下表为有关唐氏综合征的调查结果,下列分析正确的是(

母亲年龄(岁)
20~24
25~29
30~34
≥35
唐氏患儿发生率(×10?4)
1.19
2.03
2.76
9.42
A.唐氏综合征患者一定携带有致病基因
B.该病的发生率应在患者家系中进行调查
C.提倡适龄生育可降低该病患儿的发生率
D.该病的发生只与减数第一次分裂异常有关
4.(2020·黑龙江萨尔图·大庆实验中学高三月考)图表示某果蝇体内一条X染色体上部分基因的分布示意图。由此判断错误的是(

A.朱红眼和深红眼属于相对性状
B.基因在染色体上呈线性排列
C.该果蝇发生了染色体结构变异
D.白眼和朱红眼的遗传不遵循自由组合定律
5.下图是三倍体无籽西瓜育种原理的流程图,请据图分析,下列说法错误的是(

A.秋水仙素可抑制普通西瓜幼苗细胞有丝分裂前期形成纺锤体
B.三倍体植株授以二倍体的成熟花粉,可刺激其子房发育成无籽果实
C.三倍体的体细胞在有丝分裂中,能实现复制后的染色体平均分配到子细胞
D.四倍体与二倍体杂交能产生三倍体后代,说明四倍体与二倍体无生殖隔离
6.杂种优势是指两个性状不同的亲本杂交产生的杂种子一代,在生长势、生活力、抗逆
性、繁殖力、适应性以及产量、品质等性状方面明显优于双亲的现象。在农业生产实践上利
用杂种优势可获得巨大的经济和社会效益。回答下列问题:
(1)与生产上种植纯种不同,种植杂种一般要年年制种,原因是____________
。生产上,有些农作物采用的是无性繁殖。与有性生殖不同,无性生殖的亲子代间____________(从性状角度回答)。
(2)生产上种植的玉米一般为杂种。育种工作者为了便于来年继续制种,在当年用纯种杂交获得杂种的同时,还需要进行的是__________________。生产上种植马铃薯杂种块茎也能使产量明显提高,得到符合生产要求的杂种后,可进一步采
取____________的措施进行繁殖以保持其杂种优势。
1.下列关于变异、进化的叙述,错误的是(

A.生物的变异不一定会引起基因频率的改变和生物进化
B.一般情况下,花药内可发生基因重组,而根尖只能发生基因突变或染色体变异
C.物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的
D.基因的自发突变率虽然很低,但仍能为生物进化提供原料
2.某二倍体植物体细胞内的同一条染色体上有M基因和R基因,它们编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如下图,起始密码子均为AUG。下列叙述正确的是(

A.基因M在该二倍体植物细胞中数目最多时可有两个
B.基因R转录时以a链为模板在细胞核中合成RNA
C.若箭头处的碱基替换为G,则对应密码子变为GAG
D.若基因M缺失,则引起的变异属于基因突变
3.果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,它们位于X染色体上,Y染色体上没有。在遗传实验中,一只白眼雌果蝇(甲)与红眼雄果蝇(乙)交配后,产生的后代如下:670只红眼雌,658只白眼雄,1只白眼雌。对后代中出现白眼雌果蝇的解释不合理的是(

A.XRXr个体中的R基因突变成为r
B.甲减数分裂产生了XrXr的卵细胞
C.XRXr染色体中含R基因的片段缺失
D.乙减数分裂过程中发生了交叉互换
4.研究者观察到某一雄性哺乳动物(2n=24)处于四分体时期的初级精母细胞中的两对同源染色体发生了特殊的联会现象,形成了如图所示的“四射体”,图中的字母为染色体区段的标号,数字为染色体的标号。若减数第一次分裂后期“四射体”的4条染色体随机两两分离,并且只有遗传信息完整的精子才能成活。以下分析中,不正确的是(

A.除去“四射体”外,处于四分体时期的该初级精母细胞中还有10个四分体
B.出现“四射体”的原因是s-s、w-w、t-t、v-v均为同源区段,能发生联会
C.若不考虑致死,从染色体的组合(①~④组合)来看,该动物能产生6种精子
D.由于只有遗传信息完成的精子才能成活,推测该动物产生的精子有1/4会致死
5.下列有关单倍体、二倍体及染色体组的叙述,不正确的是(

A.21三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组
B.有的单倍体生物的体细胞内存在同源染色体
C.蜜蜂的蜂王是二倍体,由其卵细胞直接发育成的雄蜂是单倍体
D.人的初级卵母细胞中的一个染色体组中可能存在等位基因
6.某生物学家在野外发现两株植物,其形态、大小均不相同。结合现代生物进化理论,下列叙述错误的是(

A.研究生物进化应以种群为基本单位
B.自然选择作用的对象是个体的表现型
C.两株植物一定属于两个不同的物种
D.突变和基因重组为生物进化提供原材料
7.(多选)下列关于现代生物进化理论的叙述,错误的是(

A.生态系统多样性是不同物种间长期共同进化的结果
B.捕食者的出现不利于捕食者和被捕食者共同进化
C.经过长期的自然选择,某种基因的频率也可能降为0
D.“DNA→mRNA→蛋白质”的过程从根本上为自然选择提供原材料
8.(多选)炎炎夏日西瓜成为人们消暑解渴的必备水果,下图为某育种所培育无子西瓜的流程图。有关说法错误的是(

A.处理①可用适量的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
B.乙植株高度不育的原因是缺少同源染色体
C.若让甲植株自交,则后代会出现3种基因型
D.图中F1、甲、乙植株之间均存在生殖隔离
9.在农业生产中,杂交育种是改良作物品质、提高农作物产量的常规方法。回答与育种相关的问题:
(1)籽粒多、不抗黑粉病的水稻品种A与籽粒少、抗黑粉病的品种B杂交,F1均表现籽粒多、抗黑粉病,若用杂交育种的方法获得籽粒多、抗黑粉病的纯合水稻新品种,可采用的措施是___________________。
(2)杂交育种的优点是很明显的,但实际操作中会遇到不少困难,请从杂交后代可能出现的类型以及育种时间两方面分析,杂交育种方法的不足分别体现在_________________、________________。
(3)诱变育种的优点是能够提高突变率,但诱发突变的方向难以掌握为得到优良的变异类型,可采取________________的方法克服这种局限性。
10.小麦的面筋强度是影响面制品质量的重要因素之一,如制作优质面包需强筋面粉,制作优质饼干需弱筋面粉等。小麦有三对等位基因(A/a,B1/B2,D1/D2)分别位于三对同源染色体上,控制合成不同类型的高分子量麦谷蛋白(HMW),从而影响面筋强度。科研人员以两种纯合小麦品种为亲本杂交得F1,F1自交得F2,以期选育不同面筋强度的小麦品种。相关信息见下表。
基因
基因的表达
产物(HMW)
亲本
F1
育种目标
小偃6号
安农91168
强筋小麦
弱筋小麦
A

+
+
+
+
-
B1

-
+
+
-
+
B2

+
-
+
+
-
D1

+
-
+
-
+
D2

-
+
+
+
-
注:“+”表示有相应表达产物;“-”表示无相应表达产物
据表回答:
(1)三对基因的表达产物对小麦面筋强度的影响体现了基因可通过控制________来控制生物体的性状。
(2)在F1植株上所结的F2种子中,符合强筋小麦育种目标的种子所占比例为________,符合弱筋小麦育种目标的种子所占比例为________。
(3)为获得纯合弱筋小麦品种,可选择F2中只含________________产物的种子,采用______________等育种手段,选育符合弱筋小麦育种目标的纯合品种。
1.【答案】C
【解析】二倍体植物体细胞含有两个染色体组,减数分裂形成配子时染色体数目减半,即配子只含一个染色体组,A正确;由染色体组的定义可知,一个染色体组中所有染色体均为非同源染色体,不含同源染色体,B正确;不是所有生物都有性别之分,有性别之分的生物的性别不一定由性染色体决定,因此不是所有细胞中都有性染色体和常染色体之分,C错误;一个染色体组中的所有染色体在形态和功能上各不相同,因此染色体DNA的碱基序列不同,D正确。
2.【答案】B
【解析】21三体综合征属于染色体数目变异中的非整倍性变异,A错误;连续自交可获得纯合基因品系玉米,原理为基因重组,子代染色体结构和数目均未改变,与染色体变异无关,B正确;植物体细胞杂交的过程细胞发生了染色体数目的变异,C错误;普通小麦与黑麦杂交后,需用秋水仙素处理使染色体数目加倍,才能培育出稳定遗传的小黑麦,利用了染色体数目的变异原理,D错误。
3.【答案】B
【解析】从图中看出一个DdTt的精原细胞产生了DT,Dt,dT和dt四种精子,而正常的减数分裂只能产生四个两种类型的精子,所以最可能的原因是这个精原细胞在减数第一次分裂前期,同源染色体非姐妹染色体单体之间发生了交叉互换,产生四种精子。故选B。
【点评】本题需要考生识记减数分裂的基本过程,结合图中四个细胞的基因型进行分析。
4.【答案】D
【解析】A.遗传漂变一般在发生在小群体中,由于一个小群体与其他群体相隔离,不能充分地随机交配或偶然死亡,因而在小群体内基因不能达到完全自由分离和组合,使基因频率容易产生偏差,A错误;B.遗传漂变没有产生基因突变或染色体变异,故没有产生新的可遗传变异,B错误;C.遗传漂变是由于一个小群体与其他群体相隔离,不能充分地随机交配或偶然死亡,因而在小群体内基因不能达到完全自由分离和组合,使基因频率容易产生偏差,使生物得到进化,自然选择会使基因频率定向改变,都是进化的因素,C错误;D.遗传漂变和自然选择都会导致基因频率改变,均可打破遗传平衡,D正确。故选D。
5.【答案】(1)在减数分裂过程中,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因自由组合;同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,导致染色单体上的基因重组
(2)控制新性状的基因是杂合的
通过自交筛选性状能稳定遗传的子代
【解析】(1)由分析可知,减数分裂形成配子的过程中,基因重组的途径有减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因自由组合;减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换。(2)在诱变育种过程中,诱变获得的新个体通常为杂合子,自交后代会发生性状分离,故可以将该个体进行自交,筛选出符合性状要求的个体后再自交,重复此过程,直到不发生性状分离,即可获得稳定遗传的纯合子。
【点评】本题考查基因重组和育种的相关知识,要求考生掌握基因重组的概念和分类、诱变育种的原理和应用,并能灵活运用解题。
6.【答案】(1)无同源染色体,不能进行正常的减数分裂
42
营养物质含量高、茎秆粗壮
(2)秋水仙素处理
(3)甲、乙两个品种杂交,F1自交,选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株
【解析】(1)杂种一是一粒小麦和斯氏麦草杂交的产物,细胞内含有一粒小麦和斯氏麦草各一个染色体组,所以细胞内不含同源染色体,不能进行正常的减数分裂,因此高度不育;普通小麦含有6个染色体组,每个染色体组有7条染色体,所以体细胞有42条染色体;多倍体植株通常茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。(2)人工诱导植物细胞染色体加倍可以采用秋水仙素处理。(3)为获得稳定遗传的抗病抗倒伏的小麦,可以利用杂交育种,设计思路如下:将甲和乙两品种杂交获得F1,将F1植株进行自交,选取F2中既抗病又抗倒伏的、且自交后代不发生性状分离的植株,即为稳定遗传的抗病又抗倒伏的植株。
【点评】本题考查染色体变异和育种的知识,考生理解多倍体育种的过程是本题的难点,同时设计实验需要理解杂交育种的步骤。
1.【答案】B
【解析】除草剂敏感型的玉米经辐射获得抗性突变体,突变体若为一条染色体片段缺失所致,则缺失片段中含有敏感基因,说明该抗性基因一定为隐性基因,A错误;若为基因突变所致,则抗性基因的分子结构发生了改变,其与敏感基因的碱基序列一定不同,B正确;交叉互换是基因重组,不属于染色体易位(移接),C错误;若为一对碱基缺失所致,则该抗性基因可能不编码肽链,也可能编码的肽链发生改变,D错误。
【点评】解答本题的关键是能够知道染色体变异、基因突变、基因重组的本质区别,且区分交叉互换和易位的区别。
2.【答案】B
【解析】mRNA的某个碱基被氧化会导致核糖体在该碱基处的移动停止,即导致多肽链的长度变短,因此可根据合成多肽链的长度来判断mRNA是否被氧化,A正确;质控因子能切碎mRNA,可能是RNA水解酶,可降低化学反应的活化能,B错误;根据题干信息“神经细胞中的质控因子能切碎mRNA,解救卡住的核糖体”可知,控制质控因子合成的基因突变,质控因子无法正常合成,可能会引发神经退行性疾病,C正确;正常的mRNA通常会结合多个核糖体(多聚核糖体)同时进行翻译,因为模板相同,因此能产生氨基酸序列相同的多条肽链,D正确。
【点评】紧扣题干信息“mRNA的某个碱基被氧化会导致核糖体在该碱基处的移动停止”、“神经细胞中的质控因子能切碎mRNA,解救卡住的核糖体,否则受损的mRNA就会在细胞中累积,进而引发神经退行性疾病”答题。
3.【答案】C
【解析】唐氏综合征为染色体异常遗传病,其病因为21号染色体必正常人多1条,患者不一定携带有致病基因,A错误;遗传病的发病率应在人群中随机抽样调查,B错误。由表可知,随着母亲年龄的增长,唐氏患儿的发生率逐渐升高,因此提倡适龄生育可降低该病患儿的发生率,C正确;该病的发生可能是由于减数第一次分裂后期21号同源染色体未分离,也可能是减数第二次分裂后期21号姐妹染色单体分开形成的两条子染色体未分离,D错误。
4.【答案】A
【解析】图中控制朱红眼和深红眼的基位于一条染色体上,属于非等位基因,所以朱红眼和深红眼不属于相对性状,A错误;基因在染色体上呈线性排列,B正确;从图中看出含有2个截刚毛和2个深红眼基因,说明发生了染色体重复,C正确;白眼和朱红眼的基因在一条染色体上,不遵循自由组合定律,D正确。
5.【答案】D
【解析】秋水仙素可抑制细胞有丝分裂前期形成纺锤体,A正确;三倍体植株授以二倍体的成熟花粉,用于刺激三倍体的子房发育成无籽果实,B正确;三倍体的体细胞在有丝分裂时,间期DNA复制,后期着丝点分裂,染色单体分开,实现复制后的染色休平均分配到子细胞,C正确;四倍体与二倍体杂交产生的三倍体后代不可育,说明四倍体与二倍体有生殖隔离,D正确。
6.【答案】(1)杂种的子代会发生性状分离(或杂种的性状不能稳定遗传)
能保持性状上的基本稳定
(2)部分纯种自交留种
利用块茎繁殖
【解析】(1)纯种的自交后代不会发生性状分离,农民收获的种子可来年再种,但杂种自交后会发生性状分离,子代的基因型也会存在多种类型,因此需要年年通过不同类型的纯种间杂交获得杂种。无性生殖是一类不经过两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体的生殖方式,由于遗传物质只来自母方,又进行的是有丝分裂,所以无性生殖的亲子代间能保持性状的基本稳定。(2)因为每年都要进行纯种间的杂交来获得杂种,因此,在获得杂种的同时,一部分纯种进行自交留种可为来年杂交做准备。对于马铃薯,得到杂种后,可采取利用块茎繁殖的措施使子代仍为杂种,保持杂种优势。
【点评】本掌握无性繁殖和有性繁殖的区别及其在生产中应用是解答本题的关键,正确辨析有性繁殖和无性繁殖是解答本题的前提。
1.【答案】C
【解析】生物可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,其中基因重组是指控制不同性状的基因的重新组合,单纯的基因重组不会改变基因频率,因此也不会导致生物进化,A正确;一般情况下,花药内进行减数分裂时可以发生基因重组,而根尖细胞只能进行有丝分裂,因此只能发生基因突变或染色体变异,B正确;现代生物进化理论内容认为,物种之间的共同进化是通过不同物种之间或生物与无机环境之间的生存斗争实现的,C错误;基因突变具有低频性,某一个基因的突变频率很低,但是整个种群的基因突变频率并不低,且基因突变能形成新基因,因此其可以为生物进化提供了丰富的原材料,D正确。
2.【答案】B
【解析】当该二倍体植株的基因型为MM时,基因M在该二倍体植物细胞中数目最多时可有4个(有丝分裂间期DNA复制后),A错误;由于起始密码子均为AUG,基因R在转录时只有以a链为模板合成的RNA中才出现起始密码子,B正确;基因M是以b链为模板合成mRNA的,若箭头处的碱基替换为G,则对应密码子由GUC变为CUC,C错误;若基因M缺失,则引起的变异属于染色体结构变异中的缺失,D错误。
3.【答案】D
【解析】一只白眼雌果蝇(XrXr)与一只红眼雄果蝇(XRY)杂交,后代雄性应该是白眼XrY,雌性应该全部是红眼XRXr,但是后代却出现了1只白眼雌果蝇,具有低频性特点,则该白眼雌果蝇可能是红眼XRXr个体中的R基因突变成为r,A合理;该白眼雌果蝇也可能是染色体异常导致的,基因型为XrXrY(XXY为雌性),母本雌果蝇(XrXr)甲减数分裂产生了XrXr的卵细胞,与父本的Y精子受精形成,B合理;该白眼雌果蝇也可能是红眼XRXr个体染色体中缺失了含R基因的片段,导致表达出Xr控制的隐性白眼性状,C合理;根据题干,红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,它们位于X染色体上,Y染色体上没有,故不可能是乙雄性亲本减数分裂过程中发生了交叉互换导致的,D不合理。
4.【答案】D
【解析】由于该哺乳动物体细胞中含有12对(24条)染色体,正常情况下,可形成12个四分体,所以除去“四射体”外,处于四分体时期的该初级精母细胞中还有10个四分体,A正确;在减数第一次分裂前期,同源染色体两两配对形成四分体,而出现“四射体”的原因是s-s、w-w、t-t、v-v均为同源区段,能发生联会,B正确;减数第一次分裂后期四条染色体随机两两分离,图中四条染色体共有6种分离方式,能产生①②、③④、①④、②③、①③、②④共6种精子,C正确;遗传信息不丢失的配子才能成活,含①③或②④的配子可以成活,推测该动物产生的精子有2/3会致死,D错误。
5.【答案】A
【解析】21三体综合征患者的体细胞中21号染色体有三条,细胞中有两个染色体组,A错误;单倍体是体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,二倍体生物的单倍体细胞含一个染色体组,而多倍体生物(染色体组数为偶数)的单倍体细胞中含两个或两个以上的染色体组,存在同源染色体,B正确;蜜蜂的蜂王是由受精卵发育而来的,是二倍体,雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育而来的,是单倍体,C正确;人的初级卵母细胞中的基因在复制过程中发生突变,或减数第一次分裂四分体时发生交叉互换,则在一个染色体组中可能存在等位基因,D正确。
6.【答案】C
【解析】现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位,研究生物进化应以种群为基本单位,A正确;达尔文的自然选择学说指出,在一种生物的群体中,出现有利变异的个体容易存活,并且有较多的机会留下后代,也就是说自然选择直接作用的是生物个体的表现型,B正确;虽然两株植物的形态、大小不相同,但若它们在自然状态下能够相互交配且产生可育后代,则这两株植物属于同一物种,C错误;突变和基因重组产生生物进化的原材料,D正确。
7.【答案】ABD
【解析】共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,共同进化导致生态系统的多样性,A错误;在生物进化过程中捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体,所以捕食者的出现有利于其与被捕食者的共同进化,B错误;经过长期的自然选择,某种基因的频率也可能降为0,C正确;能为自然选择提供原材料的是突变和基因重组,“DNA→RNA→蛋白质”的过程是基因的转录和翻译,不一定会发生可遗传变异,故该过程不能从根本上为自然选择提供原材料,D错误。
8.【答案】BC
【解析】处理①可用适量的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,A正确;乙植株高度不育的原因是减数第一次分裂时同源染色体联会发生紊乱,B错误;甲植株的基因型为DDdd,自交后代的基因型为DDdd、DDDD、dddd、DDDd、Dddd,C错误;图中F1为二倍体,甲为四倍体,乙为三倍体,三者中F1与甲杂交产生的后代为三倍体,因三倍体不可育,故F1与甲之间存在生殖隔离,乙不可育,所以,F1、甲、乙之间存在生殖隔离,D正确。
9.【答案】(1)F1自交,从后代中选择籽粒多、抗黑粉病的个体连继自交,每代淘汰其他类型的个体,直到自交后代不出现性状分离为止
(2)只能利用已有基因的重组,按需选择,并不能创造新的基因
杂交后代会出现性状分离现象,育种进程缓慢(答案合理即可)
(3)扩大诱变群体的数量,增加选择的机会
【解析】(1)籽粒多、不抗黑粉病的水稻品种A与籽粒少、抗黑粉病的品种B杂交,F1均表现籽粒多、抗黑粉病,说明籽粒多、抗黑粉病均为显性性状,若用杂交育种的方法获得籽粒多、抗黑粉病的纯合水稻新品种,则需要让F1自交,从F2中选择籽粒多、抗黑粉病的个体连续自交,并逐代淘汰其他类型的个体,直到自交后代不出现性状分离为止。(2)杂交育种只能利用已有基因的重组,按需选择,并不能创造新的基因;另外从时间上来看,杂交后代会出现性状分离现象,获得纯合子需要的时间较长。(3)诱变育种的原理是基因突变,基因突变具有不定向性,因此很难获得需要的类型,因此可通过扩大诱变群体的数量,增加选择的机会,克服诱发突变方向难以掌握的局限性。
【点评】熟知各种育种方法的原理和操作要点是解答本题的关键,掌握杂交育种和诱变育种的优缺点是解答本题的另一关键。
10.【答案】(1)蛋白质的结构
(2)1/16
0
(3)甲、乙、丁
诱变、基因工程、将其与不含甲产物的小麦品种进行杂交
【解析】(1)由题意“控制合成不同类型的高分子量麦谷蛋白,从而影响面筋强度”可知,三对基因的表达产物对小麦面筋强度的影响体现了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。(2)由分析可知,亲本小偃6号基因型为AAB2B2D1D1,安农91168的基因型为AAB1B1D2D2,则F1的基因型为AAB1B2D1D2,而育种目标中强筋小麦基因型为AAB2B2D2D2,弱筋小麦基因型为AAB1B1D1D1,根据自由组合定律可得出,F2中符合强筋小麦育种目标的种子占1×1/4×1/4=1/16,符合弱筋小麦育种目标的种子占0。(3)为获得纯合弱筋小麦品种(aaB1B1D1D1),能从F2中选择的只能是AAB1B1D1D1,即含有甲、乙和丁产物的小麦种子。由于小麦AAB1B1D1D1没有a基因,要想获得aaB1B1D1D1,则需要通过诱变或基因工程使其获得a基因,或通过将其与不含甲产物的小麦品种进行杂交以获得aa的个体。
【点评】本题是一道综合性强的遗传学题,解题突破口在于将图表中的基因的表达产物与个体的基因型联系起来,实际难度不大。1.由五年的考频可以看出本专题在全国卷高考中考查的主要内容有丝分裂和减数分裂的比较及图像分析,细胞分化,细胞的衰老和凋亡等概念的辨析。
2.在题型方面,主要以选择题为主,在命题形式方面,题目信息主要以文字、曲线、图像的形式呈现,重点考查对教材知识的理解和综合运用。细胞的衰老、凋亡等知识常以人类健康为背景考查,细胞的有丝分裂和减数分裂多与细胞分化、DNA分子的复制、遗传的基本规律、生物的变化等知识综合考查。
3.2021年备考时需注意:一要重视对教材知识(包括资料分析、旁栏及小文字部分等)的理解;二是对细胞的有丝分裂和减数分裂要通过比较来掌握;三是重视实验和联系生物学的实际问题来复习本专题知识。
考点一
细胞增殖和受精作用(含减数分裂)
判断二倍体细胞图象所处的时期
2.
DNA含量、染色体数目变化的曲线判断
(1)首先区分核DNA和染色体的变化曲线
看“斜线”,曲线中存在斜线的为核DNA变化曲线,不存在斜线的为染色体变化曲线。
(2)再区分细胞增殖的方式
①根据“染色体峰值”判断:染色体数目最大为4N的是有丝分裂;染色体数目最大为2N的是减数分裂。
②根据“DNA复制和分裂次数”判断:斜线代表DNA复制,竖直下降代表细胞分裂完成。因此斜线出现1次,而竖直下降2次的为减数分裂;斜线出现1次,而竖直下降1次的为有丝分裂。
③根据“结果”判断:分裂完成后,染色体或核DNA的数量与分裂前相等则为有丝分裂;若减半则为减数分裂。
3.
图解DNA复制与细胞分裂中染色体标记情况
(1)被标记的DNA分子转至不含放射性培养液中培养一个细胞周期
(2)再转至不含放射性培养液中培养一个细胞周期
规律总结:若只复制一次,产生的子染色体都带有标记;若复制两次,产生的子染色体只有一半带有标记。
4.
细胞分裂与可遗传变异
5.
观察根尖细胞的有丝分裂实验
考点二
细胞的分化、衰老、凋亡
6.细胞分化
(1)图解
(2)实质:在个体发育过程中,不同的细胞中遗传信息的执行情况不同,即基因的选择性表达,转录出不同的mRNA,控制合成出不同的蛋白质。
(3)标志
①分子水平:合成了某种细胞特有的蛋白质,如唾液淀粉酶、胰岛素等。
②细胞水平:形成不同种类的细胞。
7.
植物细胞全能性表达的条件与标志
(1)条件:离体;适宜的营养和环境条件;植物激素等。
(2)标志:细胞形成了完整的个体。
8.
细胞分化、细胞全能性的比较
细胞分化
细胞全能性
原理
细胞内基因选择性表达
含有本物种全套遗传物质
特点
①持久性
②稳定性和不可逆性:一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡
③普遍性:在生物界中普遍存在
①高度分化的植物体细胞具有全能性
②动物已分化的体细胞全能性受到限制,但细胞核仍具有全能性
结果
形成形态、结构、生理功能不同的细胞群
形成新的个体
9.
细胞凋亡、衰老、坏死的区别
10.
管家基因和奢侈基因
(1)管家基因指所有细胞均要表达的一类基因,其产物是维持细胞基本生命活动所必需的,如呼吸酶基因。
(2)奢侈基因是指不同类型细胞特异性表达的基因,其产物赋予不同细胞特异的生理功能,如血红蛋白基因、胰岛素基因。
1.(2020年江苏省高考生物试卷·4)下列关于细胞生命活动的叙述,正确的是(

A.高度分化的细胞执行特定的功能,不能再分裂增殖
B.癌变细胞内发生变异的基因都不再表达
C.正常组织细胞在体外长时间培养,一般会走向衰老
D.凋亡细胞内有活跃的基因表达,主动引导走向坏死
2.(多选)(2020年江苏省高考生物试卷·22)有研究者采用荧光染色法制片,在显微镜下观察拟南芥(2n=10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目,以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是(

A.图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期
B.图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C.图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近
D.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
3.(2020年浙江省高考生物试卷(7月选考)·21)若某二倍体高等动物(2n=4)的基因型为DdEe,其1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在培养液中培养一段时间,分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示,图中细胞有2条染色体DNA含有32P。下列叙述错误的是(

A.形成图中细胞的过程中发生了基因突变
B.该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞
C.图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞
D.该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂
4.(2020年山东省高考生物试卷(新高考)·5)CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是(

A.正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制
B.正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,染色质螺旋化形成染色体
C.感染BYDV的细胞中,M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期
D.M蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期
5.(2020年江苏省高考生物试卷·29)细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期),根据DNA合成情况,分裂间期又分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转,细胞自身存在着一系列监控系统(检验点),对细胞周期的过程是否发生异常加以检测,部分检验点如图所示。只有当相应的过程正常完成,细胞周期才能进入下一个阶段运行。请据图回答下列问题:
(1)与G1期细胞相比,G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是__________。
(2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过__________,保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。图中检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否__________(填序号:①损伤和修复、②完成复制);检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极,从而决定胞质是否分裂的检验点是__________。
(3)细胞癌变与细胞周期调控异常有关,癌细胞的主要特征是_________。有些癌症采用放射性治疗效果较好,放疗前用药物使癌细胞同步化,治疗效果会更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种:DNA合成阻断法、分裂中期阻断法。前者可用药物特异性抑制DNA合成,主要激活检验点__________,将癌细胞阻滞在S期;后者可用秋水仙碱抑制__________的形成,主要激活检验点__________,使癌细胞停滞于中期。
1.下列关于细胞分裂的叙述,正确的是(

A.真核细胞进行有丝分裂或减数分裂,原核细胞进行无丝分裂
B.动物细胞在分裂间期实现DNA、染色单体和中心体的加倍
C.有丝分裂时,刚进入末期时细胞中染色体数和DNA分子数不相等
D.观察染色体的最佳时期是中期,主要是因为此时期染色体的着丝点排列最整齐
2.植物细胞有丝分裂不同时期细胞中染色体和核DNA的数量关系如下图所示。下列有关叙述不正确的是(

A.图甲中B→C段的出现与DNA复制有关
B.秋水仙素诱导染色体加倍发挥作用的时期处于图甲中的C~D段
C.破坏正在分裂的细胞中的高尔基体,细胞不能发生图乙中a→c的变化而形成多核细胞
D.图乙中a对应图甲中的E~F段,若抑制纺锤体的形成,则图甲中将不会出现D→E的变化
3.(多选)细胞周期检验点是细胞周期调控的一种机制,当细胞周期中某一节点出现“异常事件”,调节机制就被激活,排除“故障”或使细胞周期中断。如G2期末检验点主要检测复制后的DNA是否损伤,细胞中合成的物质是否够多,细胞的体积是否足够大;纺锤体组装检验点(SAC)能够检查纺锤体是否正确组装,纺锤丝是否正确连接在染色体的着丝点上。下列相关叙述正确的是(

A.G2期末检验通过后,说明具备分裂条件,细胞将进入分裂期
B.SAC检验未通过,细胞将停留在染色体数目暂时加倍的状态
C.细胞周期检验点往往与相应的分子修复机制共同作用
D.有的细胞可能因某些原因暂时脱离细胞周期,不进行增殖
4.中科院发现一种诱导细胞凋亡的新机制。在H2O2和TNF-α(一种淋巴因子)等因素的诱导下,鼠肝细胞内的溶酶体释放微量的胰凝乳蛋白酶,将细胞质内的Bid蛋白分解成更小的cBid,后者与线粒体、溶酶体的膜结合,诱导内容物释放,最终导致细胞凋亡(如图所示)。请结合所学知识分析,下列叙述不正确的是(

A.该过程与细胞膜的信息交流有关
B.cBid可能会引起细胞能量供应能力下降,加速细胞的凋亡
C.溶酶体中胰凝乳蛋白酶的释放具有促进细胞凋亡的作用,其他内容物的释放无此功能
D.溶酶体内含有水解酶,在细胞凋亡中具有重要作用
5.取某雄果蝇(2N=8)的一个精原细胞,在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中培养至完成一个细胞周期,然后在不含标记的培养基中继续完成减数分裂过程。下列有关叙述错误的是(

A.该精原细胞完成一个细胞周期后,每个子细胞中都有8条核DNA被3H标记
B.减数分裂过程中,一个初级精母细胞中含有3H标记的染色体共8条
C.减数分裂过程中,一个次级精母细胞中可能有2条含3H的Y染色体
D.减数分裂完成后,至少有半数精细胞中含有3H标记的染色体
6.下图为初级精母细胞减数分裂时一对同源染色体的示意图,图中1~8表示基因。在不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是(

A.1与2、3、4互为等位基因,与6、7、8互为非等位基因
B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1~8
C.1与2在减数第一次分裂时分离,1与3在减数第二次分裂时分离
D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
1.某二倍体动物的某细胞内含有10条染色体、10个DNA分子,且细胞膜开始缢缩,则该细胞(

A.处于有丝分裂中期
B.正在发生基因自由组合
C.将形成配子
D.正在发生DNA复制
2.(多选)某哺乳动物的基因型是AaBb,下图是其体内一个正在进行减数分裂的细胞示意图。下列说法错误的是(

A.该细胞含有两个染色体组,此细胞经分裂后形成两种精子或一种卵细胞
B.该细胞肯定发生过交叉互换,染色体结构发生了改变
C.等位基因A与a的分离不只发生在减数第一次分裂
D.减数第二次分裂出现差错不可能产生基因型为AaBB的细胞
3.鼠体细胞培养过程中,发现细胞分为3种类型:甲类细胞核DNA量为4a,乙类细胞核DNA量为2a,丙类细胞核DNA量为2a~4a。下列推测错误的是(

A.甲类细胞和乙类细胞中都含有同源染色体
B.用药物抑制细胞的DNA复制,乙类细胞比例将增加
C.乙类细胞中可能存在DNA解开双螺旋的现象
D.秋水仙素作用于丙类细胞,能使其染色体数目加倍
4.(多选)5-氟尿嘧啶能抑制脱氧核苷酸合成酶的活性,从而抑制DNA的合成,其结构与尿嘧啶非常相似,也能干扰基因的表达;环磷酰胺也可以抑制DNA的合成,而且大剂量的环磷酰胺会抑制B细胞活性和相关抗体的形成。据此判断,下列叙述正确的是(

A.5-氟尿嘧啶和环磷酰胺都能够抑制肿瘤细胞的增殖
B.5-氟尿嘧啶可能使mRNA的结构异常,从而干扰基因的表达
C.环磷酰胺作用于肿瘤细胞后,可以把肿瘤细胞的分裂阻断在前期
D.注射大剂量环磷酰胺可导致人体被病原体感染的概率增大
5.下列与受精作用相关的叙述,正确的是(

A.受精卵中的DNA一半来自父方一半来自母方
B.人类的XXY综合征个体是异常卵细胞与正常精子受精形成的
C.减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定
D.受精过程中发生的基因重组使有性生殖后代的多样性增加,有利于生物进化
6.(多选)下图为马(2N=64)和驴(2T=62)交配形成的受精卵卵裂过程中相应物质变化的曲线图。下列有关叙述错误的是(

A.CD段细胞内含有2个染色体组
B.DE段是由同源染色体分离所致的
C.KL段细胞内的核DNA数为63个或126个
D.AB段与GJ段细胞内均未发生姐妹染色单体分离
7.CD34细胞是一种造血干细胞,正常人外周血中其含量不会太高。在哺乳动物胚胎干细胞培养液中添加干细胞因子、血小板生成素,能产生很多的CD34+细胞。下列有关叙述错误的是(

A.胚胎干细胞与CD34+细胞在形态、结构和功能上产生差异的主要原因是基因不同
B.大病初愈(失血严重)者体内可能有较高数量的CD34细胞
C.胚胎干细胞形成CD34+细胞的根本原因是基因的选择性表达
D.CD34细胞与CD34+细胞的核酸一定存在差异
8.遗传学家将白眼果蝇(XbXb)和红眼果蝇(XBY)杂交,所产生的两千多只子代中有一只白眼雌果蝇和一只红眼雄果蝇,研究表明,出现这种现象的原因是母本产生配子时两条X染色体未分离。已知含一条X染色体的果蝇(XY、XO)为雄性,含两条X染色体的果蝇(XX、XXY)为雌性,含三条X染色体和无X染色体的果蝇胚胎致死,下列分析错误的是(

A.子代红眼雄果蝇的精原细胞中不存在Y染色体
B.子代白眼雌果蝇的体细胞中最多含4条X染色体
C.母本两条X染色体未分离可能发生在初级卵母细胞中
D.与异常卵细胞同时产生的3个极体染色体数目都不正常
9.对某生物(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态,数目和分布进行了观察分析,图1为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体)。图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请回答下列问题:
(1)图1中细胞分裂的方式和时期是________,它属于图2中类型_______的细胞。
(2)若某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体,那么该细胞的名称是________。
(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,那么三者出现的先后顺序是________。
(4)在图2的5种细胞类型中,一定具有同源染色体的细胞类型有________。
(5)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有________(用图中字母表述)。
10.脑缺血会引起局部脑神经缺氧导致轻度受损,甚至造成脑神经细胞死亡而产生不可逆损伤,最终导致患者永久性残疾甚至死亡。骨髓基质细胞(M)是存在于骨髓中具有多种分化潜能的干细胞,它可以诱导生成心肌细胞、成骨细胞和神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对缺血坏死神经结构与功能的修复和重建,将成为缺血性脑损伤治疗的有效策略。
(1)脑缺血所导致的神经细胞死亡不属于_____________(选填细胞凋亡或细胞坏死)。
(2)干细胞是指动物和人体内少数保留_________________能力的细胞。
(3)研究发现,M的线粒体可转移到缺氧损伤脑神经细胞(N)中,实现细胞供能机制的修复。为进一步探究M的线粒体转移对N的影响,进行了如下实验。
分组
第1组
第2组
第3组
处理方法
用含有M线粒体的培养基对N进行培养
用不含M线粒体的培养基对N进行培养
用不含M线粒体的培养基对

进行培养
①第3组为正常对照组,请将实验补充完整:________________。
②检测得到各组神经细胞内的ATP水平相对值如图。
由图分析比较可知,第1组神经细胞内ATP水平____________正常水平,第2组在实验中起___________作用。
③综合上述研究资料和实验结果,推测M对脑缺血损伤后恢复的可能作用机制___________________。
1.【答案】C
【解析】高度分化的细胞能执行特定的功能,但也可能继续分裂增殖,如性原细胞能进行有丝分裂和减数分裂,A错误;癌变细胞是由原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而形成,发生突变的基因仍能表达,B错误;正常组织细胞在体外长时间培养,细胞分裂达到一定次数后一般都会走向衰老,C正确;细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡,细胞坏死与细胞凋亡不同,它是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,D错误。
2.【答案】CD
【解析】图丙处于减数第二次分裂时期,A错误;图甲细胞中染色体正在联会,B错误;图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近,C正确;图中细胞的分裂顺序为甲→乙→丙→丁,D正确。
3.【答案】B
【解析】图示细胞中,分别移向两极的由姐妹染色单体分开形成的两条子染色体上同一位置的基因分别为d和D,且除该基因外染色体形态无其他差异,可推测形成该细胞的过程发生了基因突变,A正确;该精原细胞至多形成3种基因型的4个精细胞,B错误;图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞,C正确;由于图中细胞只有2条染色体DNA含有32P,说明该精原细胞至少经过2次DNA复制,则至少经历了一次有丝分裂的胞质分裂和减数第一次分裂的胞质分裂,才形成图示细胞,D正确。
4.【答案】C
【解析】正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1去磷酸化过程受到抑制,使其磷酸化水平较高,A正确;正常细胞中,磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,会使细胞进入分裂期,在分裂期的前期染色质会螺旋化形成染色体,B正确;感染BYDV的细胞中,M蛋白可能是通过抑制CDK1的去磷酸化过程而影响细胞周期的,C错误;M蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞不能进入分裂期而停留在分裂间期,D正确。
【点评】本题通过题图信息介绍了CDK1与细胞周期的关系以及感染BYDV的细胞发生病变的原因,准确获取题干信息,并能结合所学知识灵活运用判断各选项是解题的关键。
5.【答案】(1)染色体数不变,核DNA数加倍
(2)染色体正确复制和平均分配
①②
检验点5
(3)细胞无限增殖
2
纺锤体
4
【解析】(1)G2期细胞已完成DNA复制和组蛋白合成,其每条染色体含有两条染色单体,每个染色单体含有一个DNA,染色体数目不变,DNA加倍;(2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过间期的染色体正确复制和分裂期的平均分配,保证亲子代细胞的遗传物质保持一致;保持遗传的稳定性。图中检验点1、2和3依次处在间期的G1-S、S、G2-M,其主要作用在于检验DNA分子是否损伤和修复,DNA是否完成复制;检验点5主要检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极,从而决定胞质是否分裂;(3)癌细胞的主要特征是细胞无限增殖,细胞表面糖蛋白减少,失去接触抑制;DNA合成阻断法是用药物特异性抑制癌细胞的DNA合成,主要激活检验点2,将癌细胞阻断在S期;分裂中期阻断法可用秋水仙素碱抑制纺锤体的形成,染色体不能移向两极,故主要激活检验点4,使癌细胞停滞于中期。
1.【答案】C
【解析】原核细胞通常进行二分裂,A错误;动物细胞有丝分裂间期实现DNA和中心体的加倍,而染色单体出现“无→有”的变化,B错误;有丝分裂时,后期的结束就是末期的开始,刚进入末期时细胞中染色体数和核DNA分子数相等,考虑到细胞质中的DNA,刚进入末期时细胞中染色体数小于DNA分子数,C正确;观察染色体的最佳时期是中期,主要是因为此时期染色体的形态稳定、数目最清晰,便于观察,D错误。
2.【答案】D
【解析】图甲中B→C段细胞中染色体与核DNA的比值变小与DNA复制有关,A正确;秋水仙素诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体形成,而纺锤体形成在前期,B正确;破坏正在分裂的细胞中的高尔基体,会影响细胞壁的形成,细胞不能发生图乙中a→c的变化而形成多核细胞,C正确;D→E的变化与着丝点分裂有关,抑制纺锤体的形成不会影响着丝点的分裂,纺锤体的作用只是将分开的染色体牵引到细胞两极,D错误。
3.【答案】ACD
【解析】细胞周期的顺序是G1→S→G2→M,G2期正常后,细胞将进入分裂期,A正确;纺锤体的形成是在有丝分裂的前期,若SAC检验未通过,细胞将停留在分裂前期,而染色体数目加倍是在分裂后期,B错误;据题干信息“当细胞周期中某一节点出现‘异常事件’,调节机制就被激活,排除‘故障’或使细胞周期中断”可知,细胞周期检验点往往与相应的分子修复机制共同作用,C正确;有的细胞可能因某些原因暂时脱离细胞周期,处于G0期,如B细胞,当受到抗原刺激时,继续进行细胞增殖,D正确。
4.【答案】C
【解析】据图可知,该过程与H2O2和细胞膜表面的受体结合有关,故体现了细胞膜的信息交流过程,A正确;cBid能与线粒体膜结合,使其释放内容物,导致细胞供应能量的能力减弱,加速了细胞的凋亡,B正确;溶酶体中胰凝乳蛋白酶的释放具有促进细胞凋亡的作用,而其他内容物是否有此功能并不确定,C错误;溶酶体内含有水解酶,在细胞凋亡中具有重要作用,D正确。
5.【答案】C
【解析】精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期,进行的是一次有丝分裂。由于DNA的半保留复制,因此分裂完成后得到的2个子细胞,每个细胞都有8条染色体且每一条染色体的DNA都有1条链被标记,A正确;减数分裂时精原细胞经过间期DNA的复制形成初级精母细胞,染色体数目没变,仍是8条,每条染色体中仍有1条被3H标记的DNA链,B正确;次级精母细胞减数第二次分裂后期着丝点分裂,姐妹染色单体分离后形成的子染色体只有一半被标记,即只有1条含3H的Y染色体,C错误;次级精母细胞中姐妹染色单体分开后随机移向细胞两极,因此减数分裂完成后,含有3H标记的染色体的精细胞占50%~100%,D正确。
6.【答案】B
【解析】1与2是相同基因,1与3、4可能互为等位基因,1与6、7、8互为非等位基因,A错误;精原细胞有丝分裂前期与其进行减数分裂时形成的初级精母细胞含有的染色体的数目和基因种类、数目均相同,故均含有基因1~8,B正确;若不考虑交叉互换,1与2会在减数第二次分裂的后期随姐妹染色单体的分开而分离,1与3会在减数第一次分裂的后期随同源染色体的分开而分离,C错误;基因的自由组合定律指的是非同源染色体上的非等位基因可以自由组合,形成重组型配子,因此1与6的组合不能形成重组配子,D错误。
1.【答案】C
【解析】由题意可知,此时该细胞1条染色体上只有1个DNA分子,有丝分裂中期1条染色体上有2个DNA分子,A不符合题意;基因自由组合发生在减数第一次分裂后期,这时1条染色体上有2个DNA分子,B不符合题意;该细胞若分裂,形成的子细胞含5条染色体和5个DNA分子,且细胞膜开始缢缩,则应处于减数第二次分裂的后期,将形成配子,C符合题意;DNA复制发生在细胞分裂间期,细胞膜没有缢缩,D不符合题意。
2.【答案】ABD
【解析】因为交叉互换,所以同源染色体上的非等位基因发生重新组合,细胞分裂后产生四种类型的子细胞,即形成四种精子或一种卵细胞,A错误;交叉互换属于基因重组,染色体结构没有发生改变,B错误;等位基因A与a的分离发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂的后期,C正确;减数第二次分裂后期,如果姐妹染色单体均向细胞一极移动,则可能产生基因型为AaBB的细胞,D错误。
3.【答案】D
【解析】小鼠体细胞都含有同源染色体,A正确;用药物抑制细胞的DNA复制,使细胞核中DNA含量不能加倍,会导致乙类细胞的比例增加,B正确;乙类细胞包括处于G1期和有丝分裂末期的细胞,其中G1期细胞中正在大量合成蛋白质(包括转录和翻译两个过程),因此存在DNA解开双螺旋的现象,C正确;秋水仙素作用于细胞有丝分裂前期,抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向两极,从而引起细胞内染色体数目加倍,而丙类细胞细胞核DNA量为2a~4a,为S期的细胞,因此秋水仙素作用于丙类细胞,不能使其染色体数目加倍,D错误。
4.【答案】ABD
【解析】肿瘤细胞可以无限增殖,增殖过程中需要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,5-氟尿嘧啶能抑制DNA的合成,也能干扰基因的表达,环磷酰胺也可以抑制DNA的合成,因此两者都可以抑制肿瘤细胞的增殖,A正确;5-氟尿嘧啶与尿嘧啶的结构非常相似,推测其可能使mRNA的结构异常,从而干扰基因的表达,B正确;环磷酰胺能够抑制DNA合成,其作用于肿瘤细胞后,可以把肿瘤细胞的分裂阻断在间期,C错误;大剂量的环磷酰胺会抑制B细胞活性和相关抗体的形成,从而导致人体的免疫功能降低,使得人体被病原体感染的概率增大,D正确。
5.【答案】C
【解析】受精卵中的核DNA一半来自父方一半来自母方,而细胞质中的DNA都来自母方,A错误;人类的XXY综合征个体可能是由异常卵细胞(XX)与正常精子(Y)受精形成的,也可能是由正常卵细胞(X)与异常精子(XY)受精形成的,B错误;对于有性生殖的生物来说,减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异都十分重要,C正确;基因重组一般发生在减数分裂过程中,受精过程不会发生基因重组,D错误。
6.【答案】AB
【解析】CD段细胞内含有4个染色体组,A错误;DE段是由细胞分裂所致的,B错误;KL段包括后期和末期,所以细胞内的核DNA数分别为126个或63个,C正确;AB段与GJ段细胞内着丝点都没有分裂,所以均未发生姐妹染色单体分离,D正确。
7.【答案】A
【解析】胚胎干细胞与CD34+细胞在形态、结构和功能上的差异是基因选择性表达的结果,A错误,C正确;大病初愈(失血严重)者体内可能有较高数量的CD34细胞,B正确;CD34细胞通过细胞分化形成CD34+细胞,它们的核酸(信使RNA)一定存在差异,D正确。
8.【答案】D
【解析】从减数分裂的过程分析,出现上述例外的原因可能是卵原细胞在减数第一次分裂或减数第二次分裂时发生异常。产生的异常卵细胞与正常精子结合能形成白眼雌果蝇、红眼雄果蝇,则子代中红眼雄果蝇的基因型是XBO,A正确;子代白眼雌果蝇的基因型是XbXbY,所以其体细胞处于有丝分裂后期时,最多含4条X染色体,B正确;母本两条X染色体未分离可能发生在初级卵母细胞中,也可能发生在次级卵母细胞中,C正确;若母本两条X染色体未分离发生在次级卵母细胞中,则与异常卵细胞同时产生的3个极体中只有1个极体染色体数目不正常,D错误。
9.【答案】(1)有丝分裂后期
a
(2)次级精母细胞
(3)b、d、e
(4)a、b
(5)b到a、d到c
【解析】(1)图1中细胞含有同源染色体,且为着丝点分裂,染色单体分离成为独立的染色体,为有丝分裂后期;此时的染色体数为体细胞的2倍,该细胞属于图2中的类型a。(2)c为减数第二次分裂的后期细胞,且取自精巢,则为次级精母细胞。(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,b细胞染色体数等于体细胞,且每条染色体含有两个DNA,为减数第一次分裂的细胞,d细胞染色体数目为体细胞的一半,每条染色体含有两个DNA,为减数第二次分裂的前期或中期细胞,e细胞染色体数目为体细胞的一半,每条染色体含有1个DNA,为精细胞、卵细胞或极体,那么b、d、e的细胞在同一次减数分裂中,出现的先后顺序是b、d、e。(4)图2的5种细胞类型中,a处于有丝分裂后期、b细胞处于减数第一次分裂或者处于有丝分裂前期、中期,c可以是体细胞也可以是处于减数第二次分裂后期的细胞,d为减数第二次分裂的前期或中期细胞,e细胞为精细胞、卵细胞或极体,一定具有同源染色体的细胞类型有a、b。(5)着丝点分裂发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情有b到a、d到c。
10.【答案】(1)细胞凋亡
(2)分裂和分化
(3)正常(或未受损)的脑神经细胞
高于(或多于或大于)
对照
M的线粒体可转移到脑缺血神经细胞中,增加损伤细胞中线粒体数量,使有氧呼吸加强产生更多ATP,为损伤细胞修复提供充足的能量
【解析】(1)细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,而细胞坏死是由外界不利因素引起的细胞被动死亡,因此脑缺血所导致的神经细胞死亡属于细胞坏死。(2)干细胞的主要特点有分裂能力强,全能性高,具有分化成多种细胞甚至完整个体的潜能。M可通过增殖来增加细胞的数量,通过分化来增加细胞的种类。(3)该实验的目的是探究M的线粒体转移对N的影响,该实验的自变量是培养基是否含有M线粒体以及脑神经细胞是否正常。①第3组为正常对照组,则培养的应该是正常脑神经细胞。②第3组的ATP水平属于正常水平,则第1组神经细胞内ATP水平高于正常水平;第2组在实验中起对照作用。③根据上述实验可知M的线粒体转移可提高缺氧损伤脑神经细胞(N)的ATP水平,由此可推测M对脑缺血损伤后恢复的可能作用机制为:M的线粒体可转移到脑缺血神经细胞中,增加损伤细胞中线粒体数量,使有氧呼吸加强产生更多ATP,为损伤细胞修复提供充足的能量。
【点评】本题结合图表,考查干细胞的研究进展和应用,要求考生识记干细胞的概念及特点,识记细胞凋亡的概念,掌握细胞凋亡与细胞坏死的区别;明确实验的目的,能根据探究实验的原则完善实验步骤,并能分析结果得出实验结论,属于考纲识记和理解层次的考查。近五年课标卷对本专题的考查难度较小,命题热点集中在种群的特征及数量变化、群落的结构与演替。
在题型方面,选择题和非选择题均有考查到。在命题形式方面,多以曲线和表格为媒介考查种群密度和年龄结构等,以非选择题形式呈现,一道题中常涉及多个知识点。结合实例考查群落结构和演替,注重语言的表述。
2021年备考时应注意:要构建种群特征的概念模型、数量模型及生物种间关系模型,加深理解相关知识。利用比较法记准记牢种群的两种增长方式、群落的两种结构和两种演替类型。
考点一
种群的特征及数量变化
1.
影响种群数量的因素分析
2.
两种种群增长曲线分析
(1)曲线分析
项目
“J”形曲线
“S”
形曲线
增长
模型
前提
条件
理想状态:①食物和空间条件充裕;②气候适宜;③没有敌害;④无迁入、迁出
现实状态:①食物、空间有限;②不断变化的自然条件;③有种内斗争和种间竞争
增长率和增长速率
K值有无
无K值
有K值
联系
两种增长曲线的差异主要是环境阻力大小不同,因而对种群数量增长的影响不同(图示如右)
(2)K值和K/2的应用
①对有害动物的控制:降低其生存条件(如做好粮食储存,饲养天敌等),从而降低其K值。另外,应在种群数量达到K/2之前进行预防或猎杀。
②在养殖业上的应用:改善养殖条件(饲料及养殖空间等),以提高其K值;应在种群数量略大于K/2时进行捕捞或出栏,捕捞或出栏后的种群数量应为K/2,因为此时的种群数量增长最快。另外,捕捞或出栏的个体不能是年幼个体,以保持种群的年龄组成为增长型。
3.
常用的生态调查方法
(1)种群密度的调查方法
(2)群落丰富度的调查方法
考点二
群落的结构与演替
4.
巧辨几种种间关系曲线
(1)互利共生曲线——同步性变化(同生共死),如图1。
(2)捕食曲线——不同步性变化的此消彼长(不会导致某种生物灭绝),如图2。
捕食者与被捕食者的判断:其一,依两条曲线的关系,捕食者随着被捕食者的变化而变化,如图中A先达到最多,B随后才达到最多,即曲线B随着曲线A的变化而变化,故B捕食A;其二,依最多个体数,被捕食者的个体数通常多于捕食者,故由图中A的最大个体数多于B的,也可推出B捕食A。
(3)种间竞争曲线——有两种表现形式,如图3。①“你死我活”(如a),两物种竞争力差别较大,最终一种数量增加,另一种数量下降甚至降为0。②“此消彼长”(如b),两物种竞争力相当,随时间呈周期性变化。
5.群落的空间结构
(1)
(2)意义:有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。
6.初生演替和次生演替的比较
类型
初生演替
次生演替
起点
从来没有被植物覆盖的地面,或原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方
原有植被虽已不存在,但土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方
基质与环境条件
无有机质和生命胚种
有大量有机质和生命胚种
时间
经历的时间长
经历的时间短
速度
缓慢
较快
影响因素
自然因素
人类活动较为关键
实例
裸岩、沙丘、冰川泥和湖底的演替
弃耕农田上和火灾后的草原上发生的演替
演替方向
演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律、随时间而变化的有序过程,因而它往往是能预见的或可预测的
能量
总生产量增加,群落的有机物总量增加
结构
生物种类越来越多,群落的结构越来越复杂
稳定性
自然演替是生物和环境反复相互作用的结果,发生在时间和空间上的自然演替是不可逆的,稳定性越来越高
1.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅰ)·6)土壤小动物对动植物遗体的分解起着重要的作用。下列关于土壤小动物的叙述,错误的是(

A.调查身体微小、活动力强的小动物数量常用标志重捕法
B.土壤中小动物类群的丰富度高,则该类群含有的物种数目多
C.土壤小动物的代谢活动会影响土壤肥力,进而影响植物生长
D.土壤小动物呼吸作用产生的CO2参与生态系统中的碳循环
2.(2020年江苏省高考生物试卷·15)“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”“争渡,争渡,惊起一滩鸥鹭”
……这些诗句描绘了荷塘的生动景致。下列叙述正确的是(

A.荷塘中的动物、植物和微生物共同构成完整的生态系统
B.采用五点取样法能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数
C.挺水的莲、浮水的睡莲及沉水的水草体现出群落的垂直结构
D.影响荷塘中“鸥鹭”等鸟类分布的主要因素是光照和人类活动
3.(2020年江苏省高考生物试卷·10)下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验的叙述,错误的是(

A.将酵母菌接种到培养液中,并进行第一次计数
B.从静置的培养液中取适量上清液,用血细胞计数板计数
C.每天定时取样,测定酵母菌细胞数量,绘制种群数量动态变化曲线
D.营养条件是影响酵母菌种群数量动态变化的因素之一
4.(多选)(2020年山东省高考生物试卷(新高考)·19)在互花米草入侵地栽种外来植物无瓣海桑,因无瓣海桑生长快,能迅速长成高大植株形成荫藏环境,使互花米草因缺乏光照而减少。与本地植物幼苗相比,无瓣海桑幼苗在荫蔽环境中成活率低,逐渐被本地植物替代,促进了本地植物群落的恢复。下列说法错误的是(

A.在互花米草相对集中的区域选取样方以估算其在入侵地的种群密度
B.由互花米草占优势转变为本地植物占优势的过程不属于群落演替
C.逐渐被本地植物替代的过程中,无瓣海桑种群的年龄结构为衰退型
D.应用外来植物治理入侵植物的过程中,需警惕外来植物潜在的入侵性
5.(2020年浙江省高考生物试卷(7月选考)·26)一种当地从未分布的新杂草出现在某农田生态系统中,排挤了原有的杂草而成为主要的杂草种类,对农作物造成了危害。回答下列问题:
(1)当新杂草种群密度处于较长期的相对稳定阶段,表明其种群数量已达到了__________。若连续阴雨和低温的气候变化使该杂草种群数量明显下降,这种调节种群数量的因素属于__________调节因素。
(2)在生物群落的垂直结构中,杂草属于__________层。该农田生态系统的杂草种类发生改变后,生物群落是否发生了演替?__________。为什么?__________

(3)如果要控制该杂草的种群密度,除了人工拔除杂草外,还可采取的化学措施有__________、生物措施有__________。
1.下列关于种群密度调查的相关叙述中,正确的是(

A.调查植物的种群密度都可以用样方法
B.调查动物的种群密度都常用标志重捕法
C.采用样方法调查的关键是要做到随机取样
D.标记重捕法要求两次捕获时被捕获个体总数相等
2.下图为某种群的平均出生率(实线)及平均死亡率(虚线)与该种群所依赖的资源量关系图。下列叙述正确的是(

A.性别比例通过影响出生率和死亡率影响种群密度
B.资源量长期小于R对该种群密度影响不大
C.资源量是该种群数量重要的外源性调节因素
D.随着资源量的增加,此种群的K值可以无限增大
3.下列有关群落演替的叙述,不正确的是(

A.初生演替和次生演替的主要区别是二者的起始条件不同
B.初生演替能形成森林,次生演替很难形成森林
C.沙丘上进行的演替是初生演替,弃耕的农田上进行的演替是次生演替
D.一般来说,初生演替所需时间较长,次生演替所需时间较短
4.如图所示为某池塘内鲤鱼种群出生率与死亡率的比值变化曲线图。下列相关叙述正确的是(

A.图中a点和b点,鲤鱼种群的增长率一定相等
B.0-d时间段内,曲线最低点鲤鱼种群的增长率小于零
C.a-b时间段内,该锂鱼种群的年龄组成为稳定型
D.b-c时间段内,该鲤鱼种群的数量逐渐减少
5.(多选)黑光灯是一种特制的气体放电灯,它发出的365nm左右的紫外光波是人类不敏感的光,所以叫作黑光灯。大多数趋光性昆虫的视网膜上存在一种色素,对这一波段的光很敏感。色素吸收光之后,刺激视觉神经,最终引发昆虫的趋向光源飞行。一盏20W的黑光灯可管理50亩农作物,一夜的诱杀虫的质量高达4~5kg。以下说法正确的是(

A.黑光灯诱捕的方法可用于探究农田里趋光性昆虫的种群密度
B.昆虫的趋光性导致了昆虫被诱杀,说明了自然界中趋光性是一种不利的变异
C.用黑光灯诱杀昆虫改变了种群的性别比例,从而降低了害虫种群密度
D.用黑光灯诱杀昆虫使用方便、效率高、无污染,是一种有效的物理防治方法
6.(多选)我国西北某山区陡坡地经过封山育林后,经历了一年生草本、多年生草本和灌木三个阶段,每个阶段的优势物种分别是甲、丙、乙,它们的种群密度变化如图所示。下列说法正确的是(

A.该陡坡地的群落演替属于初生演替
B.三个物种在共存期间存在竞争关系,在竞争中最占优势的是乙
C.在O→b年份,丙种群数量增加是由于丙的出生率大于死亡率
D.在b→c年份,甲、丙种群密度的变化,与丙更能耐受弱光有关
7.澳大利亚草原最初没有兔,1859年有人放生了24只欧洲兔。这些兔急剧繁殖,严重影响了本地物种的生存。为了控制兔的数量,人们先后引入了狐狸和黏液瘤病毒(仅对欧洲兔致命)。如图是引入前后欧洲兔和袋鼠的种群数量变化示意图。下列说法错误的是(

A.在a年之前,袋鼠与欧洲兔的种群增长率不同
B.黏液瘤病毒与欧洲兔是寄生关系,狐狸与袋鼠是竞争关系
C.一种生物的数量变化可能引起其他物种生物的数量发生变化
D.如果对欧洲兔的数量不进行控制,可能会导致澳大利亚草原的生物多样性锐减
1.下列诗句中,描述的是群落中种间关系的是(

A.月出惊山鸟,时鸣春涧中
B.几处早莺争暖树,谁家新燕啄春泥
C.种豆南山下,草盛豆苗稀
D.满园春色关不住,一枝红杏出墙来
2.黑龙江黑河至云南腾冲的“胡焕庸线”,既是我国人口疏密程度的一条分界线,又是我国自然生态环境的分界线——由东部的青山绿水变成了西部的草原、大漠与雪山。下列相关分析正确的是(

A.生活在“胡焕庸线”西部草原上的所有牧草构成一个种群
B.我国人口聚集在“胡焕庸线”东侧体现的是人口的数量特征
C.区别西部草原、大漠、雪山中的生物群落首先要分析其物种组成
D.东部的青山绿水中生活着不同的生物种群,体现了群落的垂直结构
3.下图表示某海域鳕鱼的种群增长速率与种群数量的关系。有关分析错误的是(

A.要获得最大持续捕捞量,捕捞后鱼种群数量应处于a点
B.由图可知,鳕鱼的种群数量变化符合“S”型增长
C.a、c两点时种群的年龄组成均为增长型
D.c点时种群数量未达到K值,其增长速率与a点相同
4.(多选)森林土壤湿润,有机质丰富,栖息着各种各样的土壤生物。下列有关调查实验的描述正确的是(

A.调查土壤小动物的丰富度可采用记名计算法进行统计
B.估算土壤中硝化细菌的种群密度可采用抽样检测法
C.一段时间内,持续调查土壤中两种小动物的种群密度即可确定二者的种间关系
D.若某土壤动物进入冬天时,数量减少,并不能说明该种群的年龄结构为衰退型
5.将两种仓库害虫拟谷盗和锯谷盗共同饲养于面粉中,两者数量变化如图所示。据实验判断正确的是(

A.拟谷盗种群增长速率的最大值出现在第50天以后
B.拟谷盗种群以S型曲线增长,其增长速率受种内斗争因素制约
C.拟谷盗种群和锯谷盗种群为竞争关系,竞争程度由强到弱
D.拟谷盗种群和锯谷盗种群为捕食关系,因此拟谷盗必须依赖于锯谷盗种群
6.如图是某地实施“退耕还林”后,此地狼尾草的种群密度变化趋势。下列相关叙述错误的是(

A.狼尾草初始种群密度大于0,说明退耕后发生的演替为次生演替
B.A-B时问段内狼尾草种群出生率大于死亡率,其种内斗争加剧
C.若长期维持在B-C时间段对应的条件下,狼尾草的种群数量达到K值后维持恒定不变
D.C-D时问段内由于灌木的竞争,狼尾草的环境容纳量下降
7.在群落中,各个生物种群分别占据不同的空间,使群落形成一定的空间结构。下列叙述错误的是(

A.某山区山脚和山顶的植物不同体现了群落的水平结构
B.光的穿透性对湖泊中植物的分层分布有重要影响
C.垂直结构上,位于不同层次的两种生物不存在竞争关系
D.群落空间结构的形成是共同进化的结果
8.长白山红松阔叶混交林是以红松为主的针阔叶混交林,群落外貌雄伟壮丽,不仅物种种类繁多,而且营养结构复杂。某科研团队以其中的乔木作为研究对象,开展了多个样地种群密度和年龄结构的调查,其中胡桃楸(高达20余米)白桦(高达25米)红松(高达40米)三种乔木的调查结果如下表。下列叙述错误的是(

树种
老年树
成年树
幼年树
密度
(株/公顷)
占比(%)
密度
(株/公顷)
占比(%)
密度
(株/公顷)
占比(%)
胡桃揪
94
92.16
8
7.84
0
0
白桦
138
34.24
125
31.02
140
34.74
红松
60
4.22
307
21.57
1056
74.21
A.该生态系统中胡桃楸种群、白桦种群和红松种群的年龄结构分别属于衰退型、稳定型和增长型
B.由于红松个体数量多、体积较大,所以红松是该生态系统中的优势种,其种群密度为1423株/公顷
C.在自然演替情况下,随着时间的推移,该生态系统中的白桦树种群密度维持一段时间的稳定后,可能会出现下降趋势
D.在长白山地区,针叶树所占比例随海拔增高而增多,阔叶树所占比例随海拔增高而减少,这说明群落垂直结构的形成与温度、湿度等气候条件有关
9.2020年年初爆发的沙漠蝗虫灾害持续数月,席卷了从西非、东非、西亚至南亚的20多个国家,这轮蝗灾的主角沙漠蝗虫被认为是世界上最具破坏性的迁徙性害虫,严重威胁当地的农业生产和人民生计,导致全球性的粮食危机。请回答下列问题:
(1)调查沙漠蝗虫幼体跳蝻密度常用的方法是___________。
(2)从种群特征的角度分析,沙漠蝗虫迁徙到新环境后种群密度短期内迅速增加的直接原因是_______;若要预测蝗虫种群数量的变化趋势,需要调查蝗虫种群的________。
(3)群居型成熟的沙漠蝗雄成虫会释放出挥发性化合物苯乙腈,驱避同种其他雄虫,以减少求偶竞争,提高交配效率。上述实例体现了生态系统中信息传递的作用是__________。
(4)沙漠蝗虫入侵会极大地降低生物的___________,为了控制蝗灾,可以创造不利于蝗虫生活的生态条件,例如修筑堤坝、疏浚河道、挖排水沟等方法,这是从根本上降低其种群的_____________。采用化学农药防治和生物防治等防治措施可快速有效地控制蝗灾,和前者相比,生物防治的优势是____________。生物防治可以采取的方法有___________(答出两点即可)。
10.当海拔增加到一定限度,直立树木将不能生长,这个限度被称为树线,如图所示。请回答下列问题:
(1)科研人员可以用样方法调查不同样地内的植被类型,样方法调查种群密度时,取样的关键是要做到___________。如果采用样方法调查一定区域内某植物的种群密度,需要先计算出每个样方中该植物的种群密度,再求出___________,作为此区域该植物的种群密度。
(2)树线之上的植被主要为灌丛或草甸,树线之下为森林,这种空间结构属于群落的_____结构。树线之,上和树线之下的动物种类不尽相同,这是由于植被不同,为动物创造的____条件不同。
(3)树线位置上升过程中,群落发生了演替,演替过程中输入该生态系统的总能量_______(填“增加”、“减少”或“不变”)。
1.【答案】A
【解析】调查身体微小、活动能力强的小动物数量常用取样器取样法,A错误;物种丰富度指群落中物种数目的多少,土壤中小动物丰富度高,说明该类群含有的物种数目多,B正确;一些土壤小动物可以将有机物分解为无机物,增加土壤肥力,进而影响植物的生长,C正确;土壤小动物可以通过呼吸作用产生二氧化碳,二氧化碳进入大气中,可以参与碳循环,D正确。
2.【答案】C
【解析】完整的生态系统还应包括非生物的物质和能量,A错误;五点取样法只能估算生物种类数,B错误;挺水的莲、浮水的睡莲和沉水水草体现了池塘群落的垂直结构,C正确;影响荷塘中“鸥鹭”等鸟类分布的主要因素是食物和栖息空间,D错误。
3.【答案】B
【解析】将酵母菌接种到培养液后,需要对酵母菌进行初次计数,以获得酵母菌种群密度初始值,A正确;每次计数前,都需要轻缓地将培养液摇匀,使其中的酵母菌分布均匀,再取适量培养液用血细胞计数板计数,B错误;需要定时取样和计数,用于绘制酵母菌种群数量的动态变化曲线,C正确;酵母菌种群数量的动态变化受营养条件、代谢废物、空间等的影响,D正确。
4.【答案】AB
【解析】在利用样方法进行种群密度的调查时,取样的关键是随机取样,A错误;群落演替是指随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程,由互花米草占优势,转变为本地植物占优势的过程属于群落演替,B错误;由题干信息“无瓣海桑幼苗在隐蔽环境中成活率低。”可知逐渐被本地植物代替的过程中,无瓣海桑种群的年龄结构为衰退型,C正确;应用外来植物治理入侵植物的过程中,需警惕外来植物没有天敌抑制其快速繁殖,导致本地物种缺乏资源而灭绝,D正确。故选AB。
【点评】本题是对防控外来物种入侵的新方法的探索,但需警惕外来物种的潜在危害,不能盲目引种,以免造成新的生物入侵。
5.【答案】(1)环境容纳量
外源性
(2)草本
未发生
因为生物群落类型没有发生改变
(3)施用除草剂
生物防治
【解析】(1)种群的S型增长总是受到环境容纳量(K)的限制,环境容纳量是指在长时间内环境所能维持的种群最大数量,新杂草种群较长期处于相对稳定阶段,说明其种群数量已经达到环境容纳量(K值)。能够调解种群数量的有外源性因素和内源性因素两大类,前者包括气候、食物、疾病、寄生和捕食等,连续阴雨和低温的气候属于外源性调节因素。(2)陆生群落的垂直结构从上往下看有树冠层、下木层、灌木层、草本层和地表层,杂草属于草本层。群落演替是指随着时间的推移一个群落类型取代另一个群落类型的过程。该农田生态系统新生了一种杂草,但生物群落类型没有发生改变,因此该群落未发生演替。(3)要控制该杂草种群的密度,除了人工拔除外,还可进行化学防治,如施用除草剂(化学试剂),也可使用生物方法,如生物防治(如其它生物捕食)。
【点评】本题主要考查种群的增长及防治、群落的结构及演替等,要求学生对基础知识较熟悉,且能将理论知识与实际应用相联系,做到知行合一。
1.【答案】C
【解析】调查丛生等植物的种群密度不适合用样方法,A错误;调查活动能力弱、活动范围小的动物,如蜗牛、田螺、蚜虫等的种群密度常用样方法,B错误;样方法的关键是要做到随机取样,为保证取样的随机性,可采用五点取样法或等距取样法,C正确;标记重捕法的依据是两次捕获时被标记个体所占比例相等,不必要求两次捕获时被捕获个体总数相等,D错误。
2.【答案】C
【解析】性别比例影响出生率,但对死亡率影响很小,A错误;资源量长期小于R,则出生率长期小于死亡率,该种群密度将不断降低,B错误;资源量是该种群数量最主要的外源性调节因素,C正确;种群的K值不能无限增大,D错误。
3.【答案】B
【解析】初生演替和次生演替的主要区别是二者的起始条件不同,初生演替所需时间较长,次生演替所需时间较短,如沙丘上进行的演替是初生演替,弃耕的农田上进行的演替是次生演替,A、C、D正确;气候适宜的条件下,初生演替和次生演替都能形成森林,B错误。
4.【答案】B
【解析】根据“种群增长率=出生率-死亡率”,结合图示曲线可知,a、b两点出生率/死亡率都等于1.5,即出生率-死亡率=1/2死亡率,由于a、b两点的死亡率不相等,所以a、b两点的种群增长率不等,A错误;根据“种群增长率=出生率-死亡率”可知,曲线上出生率/死亡率小于1时,此时出生率一死亡率小于0,即增长率小于0,B正确;a-b时间段内,由于出生率-死亡率大于0,即种群增长率大于0,此时种群数量在不断增加,该锂鱼种群的年龄组成为增长型,C错误;b-c时间段内,当出生率/死亡率大于1时,种群数量逐渐增加;当出生率/死亡率小于1时,种群数量逐渐减少,D错误。
5.【答案】AD
【解析】黑光灯诱捕法可用于探究趋光性昆虫的种群密度,A正确;昆虫具有趋光性对其寻找食物、异性交配和搜寻产卵场所等活动起着重要作用,B错误;用黑光灯诱杀的昆虫不具有性别差异,因而不改变种群的性别比例,C错误;用黑光灯诱杀昆虫是一种有效的物理防治方法,D正确。
6.【答案】BCD
【解析】由于是封山育林后的演替,所以是次生演替,A错误;三个物种在共存期间有共同的生存需求,是竞争关系,乙是灌木,该植物接受的光照最多,在竞争中最占优势,B正确;出生率、死亡率是决定种群数量的因素,出生率大于死亡率导致种群数量增加,C正确;在b→c年份,灌木增多,草本植物接受的光照减少,由于物种丙能耐受弱光,种群密度逐渐降低到相对稳定,D正确。故选BCD。
7.【答案】B
【解析】a年之前,袋鼠数量减少,欧洲兔类似于J型增长二者种群增长率不同,A正确;袋鼠与欧洲兔是同营养级间的竞争关系,a-b年间引入狐狸后欧洲兔数量下降的同时袋鼠数量也下降,说明狐狸和袋鼠之间是捕食关系,B错误;一种生物的数量变化可能引起其他物种生物的数量发生变化,如天敌数量减少会导致被捕食者数量先增加后减少最后趋于稳定,C正确;0→a年为欧洲兔进入澳洲大草原初期,欧洲兔种群数量近似呈“J“型增长;若不对欧洲兔加以防治,就可能导致该草原生态系统生物多样性降低,D正确。
1.【答案】C
【解析】A、B、D描述的是无机环境对生物的影响,C描述的是种间竞争,因此本题选C。
2.【答案】C
【解析】牧草包括多种生物,而一个种群是由生活在一定区域内的同种生物的全部个体组成的,A错误;我国人口主要聚集在“胡焕庸线”东侧体现的是人口的空间特征,B错误;区别不同的生物群落首先要分析其物种组成,C正确;青山绿水中生活着不同的生物种群,体现的是群落的水平结构,D错误。
3.【答案】A
【解析】要获得最大持续捕捞量,捕捞后鱼种群数量应处于b点,即K/2,A错误;由图可知,鳕鱼的种群数量变化符合“S”形增长,B正确;a、c两点时,种群的增长速率均大于零,故出生率大于死亡率,因此其年龄结构均为增长型,c点时种群数量未达到K值,C正确;当种群增长速率减小到零时,种群数量达到最大值(K值),D正确。
4.【答案】ABD
【解析】调查土壤小动物的丰富度,若个体较大、种群数量有限,则可采用记名计算法进行统计,A正确;估算土壤中硝化细菌等微生物的种群密度常用抽样检测法,B正确;仅根据调查的种群密度的数据不能确定两种动物的种间关系,C错误;若数量减少是由环境恶劣导致死亡率上升,则该种群的年龄结构仍可能是增长型,D正确。
5.【答案】B
【解析】拟谷盗种群在50天以后种群数量相对稳定,增长速率为0,A选项错误;拟谷盗种群数量呈现“S”型增长,其增长受种内斗争、种间斗争等因素制约,B选项正确;由图可知,两种仓库害虫的关系为竞争,竞争强度为弱—强—弱,C、D选项错误。
6.【答案】C
【解析】狼尾草初始种群密度大于0,说明退耕该地保留有原来的土壤条件和部分植物,发生的群落演替类型为次生演替,A正确;A~B时间段内,狼尾草的种群密度逐渐增加,说明狼尾草种群的出生率大于死亡率,A~B时间段内由于其种群数量增多,而自然资源是有限的,故其种内斗争加剧,B正确;B~C时间段内,狼尾草的种群数量达到最大,若长期维持在B~C时间段对应的条件下,狼尾草的种群数量达到K值后会处于相对稳定状态,但种群数量会在K值上下波动,C错误;图中在C时出现灌木,灌木和狼尾草会竞争阳光、养分和生存空间等资源,会使狼尾草的环境容纳量下降,D正确。
7.【答案】C
【解析】从山脚到山顶分布着不同的植物,这种分布主要是由于海拔不同造成的,属于群落的水平结构,A正确;水生群落的层次性,即垂直结构,主要由光的穿透性、温度和氧气决定,因此光的穿透性对湖泊中植物的分层分布有重要影响,B正确;位于不同垂直结构上的两种生物可能存在竞争关系,C错误。共同进化指不同的物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,群落的空间结构的形成是共同进化的结果,D正确。
8.【答案】D
【解析】根据表格数据可知,该生态系统中胡桃楸种群中的老年树比例较大、幼年树比例为0,故其年龄组成为衰退型,而白桦种群中的老年树、成年树和幼年树所占比例相当,故其年龄组成为稳定型,红松种群中的老年树比例较小、幼年树比例较大,故其年龄组成为增长型,A正确;由于红松个体数量多、体积较大,竞争阳光的能力更强,所以红松是该生态系统中的优势种,其种群密度为1056+307+60=1423株/公顷,B正确;由于红松较高大,与白桦树竞争阳光的能力更强,是该生态系统中的优势种,所以在自然演替情况下,随着时间的推移,该生态系统中的白桦树种群密度维持一段时间的稳定后,可能会出现下降趋势,C正确;不同海拔高度的植被分布不同,这属于群落的水平结构,D错误。
9.【答案】(1)样方法
(2)出生率大于死亡率、迁入率大于迁出率
年龄结构
(3)有利于种群的繁衍
(4)多样性
环境容纳量
对人类生存环境无污染
引入该生物的捕食者、寄生者和引入有利于人们的该生物的竞争者
【解析】(1)调查沙漠蝗虫幼体跳蝻密度常用的方法是样方法,因为跳蝻活动力弱。(2)从种群特征的角度分析,沙漠蝗虫迁徙到新环境后种群密度短期内迅速增加的直接决定因素是出生率大于死亡率、迁入率大于迁出率;若要预测蝗虫种群数量的变化趋势,需要调查蝗虫种群的年龄组成,因为种群的年龄组成是预测种群数量的重要指标。(3)群居型成熟的沙漠蝗雄成虫会释放出挥发性化合物苯乙腈,驱避同种其他雄虫,以减少求偶竞争,提高交配效率。该实例说明种群的繁衍离不开生态系统中信息的传递。(4)沙漠蝗虫入侵会极大地降低生物的多样性,进而可能破坏当地的生态平衡,为了控制蝗灾,可以创造不利于蝗虫生活的生态条件,从而降低蝗虫种群的环境容纳量,如通过修筑堤坝、疏浚河道、挖排水沟等方法,降低其种群的环境容纳量。采用化学农药防治和生物防治等防治措施可快速有效地控制蝗灾,生物防治比化学防治具有明显的优势主要表现在对人类生存环境无污染,能降低生产成本等。生物防治主要采取的方法有引入该生物的捕食者、寄生者和引入有利于人们的该生物的竞争者。
【点评】熟知种群的特征以及种群特征对种群密度的影响是解答本题的关键,生物防治和化学防治的优点以及生物防治的方法也是本题的考查点,种群数量的变化曲线也是本题的重要考点。
10.【答案】(1)随机取样
所有样方该植物种群密度的平均值(答出平均值给分)
(2)水平
栖息空间和食物
(3)增加
【解析】(1)植被类型的调查方法是样方法,在调查过程中,取样关键是要做到随机取样,对一定区域内的植物种群密度进行调查时,先计算每个样方的种群密度,再求出平均值作为该区域的植物种群密度;(2)树线上下植被不同,属于群落的水平结构,由于树线上下植物种类不同,为动物提供的栖息空间和食物不同,使动物也不尽相同;(3)树线上升过程中,是在已有土壤条件下进行的演替,属于次生演替,在该过程中树木越来越多,输入该生态系统的总能量增加。
【点评】本题考查了种群和群落的相关知识,结合题目中给出的树线概率,合理的利用课本知识进行作答。1.近五年课标卷对生态系统的考查难度较小,侧重考查生态系统的结构、物质循环和能量流动特点以及稳定性的类型、高低的判断等。
2.在题型方面,选择题和非选择题均有考查到。在命题形式方面,常借助简洁的文字材料或者结合具体的食物链、食物网考查生态系统的结构及三大功能,非选择题的填充内容注重教材中的相关科学名词及结论性语句的考查。
3.2021年备考时可从以下几个方面入手:(1)分析、理解各种组成成分在生态系统中的地位和作用。(2)借助图解分析能量流动的过程及特点。(3)识记生态系统稳定性的类型、大小、破坏及对稳定性的保护措施等。(4)运用实例识记生物多样性的价值和保护措施。(5)生态工程有关原理及应用
考点1 生态系统的结构与功能
1.生态系统四种成分关系图的判断技巧
先根据双向箭头确定“非生物的物质和能量”和“生产者”,再根据两者中有“3”个指出箭头的D为“生产者”,有“3”个指入箭头的C为“非生物的物质和能量”,最后根据D→A→B,确定A为消费者,B为分解者。
2.生态系统能量流动过程图解
(1)分析图示需注意:①消费者摄入能量=消费者同化能量+粪便中能量,即动物粪便中的能量不属于该营养级同化能量,应为上一营养级固定或同化能量;②消费者同化能量=呼吸消耗的能量+用于生长、发育和繁殖的能量;③用于生长、发育和繁殖的能量=分解者分解利用的能量+下一营养级同化的能量+未被利用的能量。
(2)能量传递效率与能量利用效率不同:能量传递效率是指“相邻两个营养级”间的传递效率,即(某一营养级全部生物同化量/上一营养级全部生物同化量)×100%,而不是相邻营养级中个体间的传递效率,如“一只狼”捕获“一只狐”时,应获得了狐的“大部分能量”而不是只获得了“10%~20%”的能量,“所有狼”捕获“所有狐”时,获得的能量才是10%~20%。
考点2 生态系统的稳定性及环境保护
1.构建生态系统稳定性的调节图解
2.分析下列实例,确定反馈调节类型
实例1 如图所示的森林中的食虫鸟和害虫的数量变化。
实例2 若一个湖泊受到了污染,鱼类的数量就会因为死亡而减少,鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼类死亡。
反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,包括正反馈和负反馈。
(1)负反馈调节使生态系统达到并保持平衡和稳态,如实例1。
(2)正反馈调节使生态系统远离平衡状态,如实例2。
3.生态系统的自我调节能力
生态系统能保持动态平衡,是因为生态系统具有一定的自我调节能力,其基础是负反馈调节。
(1)生态系统的成分单纯→营养结构简单→自我调节能力弱。
(2)生态系统的成分复杂→营养结构复杂→自我调节能力强。
4.全球性生态环境问题
1.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅲ)·6)生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下列有关碳循环的叙述,错误的是(

A.消费者没有参与碳循环的过程
B.生产者的光合作用是碳循环的重要环节
C.土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节
D.碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环
2.(2020年浙江省高考生物试卷(7月选考)·11)下列关于营养级的叙述,正确的是(

A.营养级的位置越高,归属于这个营养级的能量通常越多
B.自然生态系统中的所有绿色植物都属于生产者营养级
C.营养级是指处于食物链同一环节上同种生物的总和
D.食物链中的各营养级之间能量传递效率是相同的
3.(2020年山东省高考生物试卷(新高考)·10)为加大对濒危物种绿孔雀的保护,我国建立了自然保护区,将割裂的栖息地连接起来,促进了绿孔雀种群数量的增加。下列说法错误的是(

A.将割裂的栖息地连接,促进了绿孔雀间的基因交流
B.提高出生率是增加绿孔雀种群数量的重要途径
C.绿孔雀成年雄鸟在繁殖期为驱赶其他雄鸟发出的鸣叫声,属于物理信息
D.建立自然保护区属于易地保护,是保护绿孔雀的有效措施
4.(多选)(2020年江苏省高考生物试卷·24)蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。下图为某农业生态系统的示意图,下列叙述正确的是(

A.该生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者
B.该生态工程设计突出体现了物质循环再生的原理
C.农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥
D.影响蚯蚓分解处理效率的因素有温度、含水量等
5.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅲ)·31)假设某种蓝藻(A)是某湖泊中唯一的生产者,其密度极大,使湖水能见度降低。某种动物(B)是该湖泊中唯一的消费者。回答下列问题:
(1)该湖泊水体中A种群密度极大的可能原因是_______(答出2点即可)。
(2)画出该湖泊生态系统能量流动的示意图_______。
(3)假设该湖泊中引入一种仅以A为食的动物(C)后,C种群能够迅速壮大,则C和B的种间关系是_______。
1.下列有关食物链和食物网的叙述,正确的是(

A.食物链上以植食性动物为食的动物属于第三营养级
B.食物链上以肉食性动物为食的动物属于第四营养级
C.同一食物网中的不同种生物之间都属于捕食关系
D.生态学将组成食物网的成分统称为一个生物群落
2.下列与生态系统功能相关的描述中,正确的是(

①生产者的遗体、残枝、败叶中的能量被分解者利用,经其呼吸作用消耗
②能量金字塔是表示单位时间内群落中生产者、消费者和分解者得到的能量效值
③蜜蜂发现蜜源时,会通过“跳舞”动作“告诉”同伴去采蜜,这属于行为信息
④硝化细菌能将土壤的氨氧化成为硝酸,利用释放的能量将CO2和H2O合成糖类
A.①②③
B.①③④
C.①②④
D.②③④
3.如图为农田生态系统中部分食物网的示意图。下列相关叙述错误的是(

A.甲主要是农作物等植物,属于生产者
B.丙和丁之间既有竞争关系,也有捕食关系
C.处于第三营养级且属于次级消费者的是青蛙和丙
D.甲、乙、丙、丁物种差异产生的根本原因是DNA具有多样性
4.某地爆发山火,焚烧了数千万亩的土地,不仅将美丽的森林烧成灰烬,也给当地人们带来无尽的伤感和挑战。下列有关叙述正确的是(

A.此地区生物群落需经过初生演替才能恢复原来的样子
B.火灾产生的后果已超出了该地区生态系统自我调节能力,将无法恢复
C.火灾过后,受灾地区生态系统的恢复力稳定性可能比原来的强
D.森林能保持水土、涵养水源,体现了生物多样性的直接价值
5.如果处于发展中的某生态系统仅由甲、乙、丙、丁、戊5个种群形成一定的营养结构,下表列出了各种群同化的能量。下列有关叙述正确的是(

种群





同化能量[J/(cm2·a)]
1.1×108
2×107
1.4×109
9×107
3.4×106
A.若甲的数量减少,戊的数量会发生明显的变化
B.种群丁是该生态系统营养结构中的第三营养级
C.该生态系统所有生物呼吸量之和要小于1.4×109J/(cm2·a)
D.能量值2×107除了热量散失之外,还有用于生长、发育和繁殖以及传递给戊
6.植树造林是实现天蓝、地绿、水净的重要途径,是实践“绿水青山就是金山银山”,增进民生福祉的必然要求。下列叙述正确的是(

A.植树造林能降低大气的CO2浓度,也是降低温室效应最有效的方法
B.在实现天蓝、地绿、水净的过程中,生态系统的自我调节能力不断增强
C.桑基鱼塘是通过延长食物链的方法提高能量利用率,同时获得更多的产品
D.生态农业是无消耗、多效益、可持续的工程体系
7.曾有研究者推测新型冠状病毒源自中华菊头蝠,但另有多项研究成果不支持这一推测。中华菊头蝠可集成上百只的群体,与皮氏菊头蝠等同栖一洞,主要在夜间活动,依靠回声定位能力判定自身位置并捕食昆虫,其粪可入药。下列有关叙述正确的是(

A.同栖一洞的中华菊头蝠、皮氏菊头蝠等所有蝙蝠属于同一种群
B.中华菊头蝠粪可入药体现了生物多样性的间接价值
C.中华菊头蝠捕食昆虫后同化能量的去向包括粪便、呼吸消耗和用于生长等
D.中华菊头蝠的回声定位说明生命活动的正常进行离不开信息传递
8.(多选)下图为某一自然生态系统中部分能量流动的示意图,图中字母代表相应的能量。下列有关叙述中正确的是(

A.初级消费者粪便中的能量不包括在C1中
B.由图可见,能量流动方向是单向的、逐级递减的
C.图中B1+C1+D1可表示初级消费者用于自身生长、发育、繁殖等生命活动的能量
D.能量从第一营养级传至第二营养级的传递效率大于A/G×100%
1.关于生态系统的叙述,正确的是(

A.自然生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的
B.生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然有利的
C.生态系统的食物链中营养级越高的生物,其体型必然越大
D.生态系统的食物链中营养级越高的生物,其体型必然越小
2.下图为某自然生态系统一年中部分能量流动分析的数学模型,其中各数字序号表达的含义分别为:
①生产者呼吸散失的能量;②分解者呼吸散失的能量;③消费者呼吸散失的能量;④生产者光合作用固定的总太阳能。
有关叙述不正确的是(

A.流经该生态系统的总能量可用④表示
B.②的量越小,可能该生态系统土壤中的腐殖质越多
C.该生态系统中消费者对④无影响
D.从能量输入和输出来看,该生物群落还未演替到顶级状态
3.某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查。下列叙述错误的是(

A.趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者
B.黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于物理信息
C.黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度
D.黑光灯诱捕的方法不可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目
4.下图为生态系统中碳循环示意图,箭头表示循环方向。下列相关叙述正确的是(

A.图中甲、乙、丙的全部生物共同构成生物群落
B.碳元素在甲乙丙丁间主要以有机物的形式传递
C.缺少类群丙则生态系统的物质循环不能进行
D.图中b、c、d过程均可表示不同生物的呼吸作用
5.下列关于生态系统稳定性的叙述,正确的是(

A.生态系统保持稳态不需要外界的能量输入
B.自我调节能力越强的生态系统其恢复力稳定性往往就越高
C.生态系统中捕食者的存在可以促进生态系统稳定性的提高
D.若人与自然和谐统一,生产者固定的能量便可反复利用
6.如图为生态系统中能量流动图解部分示意图(字母表示能量的多少),下列选项中错误的是(

A.图中b=h+c
B.生产者与初级消费者之间的能量传递效率为(b-h)/a×100%
C.草→兔→狼这一关系中,兔粪便中的能量属于a
D.延长食物链可以提高能量传递效率
7.随着“蚂蚁森林”的推行和广大用户的积极参与,阿拉善、通辽、鄂尔多斯等地已经种上梭梭树等树木,以前的沙漠,现在已是绿油油的一片。下列有关叙述错误的是(

A.上述地区的抵抗力稳定性增强了
B.沙漠变绿洲说明了人类活动可以改变群落演替的方向
C.生态系统的食物链和食物网在不同的季节、气候条件下可能发生改变
D.种植梭梭树等沙生植物固沙体现了生物多样性的直接价值
8.(多选)下图是人工湿地处理城市污水的示意图,其中甲、乙、丙代表湿地生态系统的三种成分。下列叙述正确的是(

A.甲能将有机物分解成无机物返回无机环境中
B.大气中的CO2都是通过光合作用进入乙的
C.丙为消费者,能加快生态系统的物质循环
D.乙同化的太阳能是流经该生态系统的总能量
9.下图1为某草场生态系统部分生物食物网简图。
(1)①在该草场生态系统组成中,图1没有涉及到的生物成分是_____________。
②当草场返青时,“绿色”为兔等草食动物提供了可以采食的信息,鹰靠敏锐的视力去捕杀兔子,兔子也能根据声音或行为特征逃避鹰的猎杀。这说明信息传递在生态系统中具有________________________的作用。
(2)在某时期内该草场蝗灾严重,为了掌握灾情,对该草场的几种蝗虫的种群密度进行调查,结果如图2。
①调查某种蝗虫若虫(跳蝻)的种群密度的方法可采用__________法。上述4种蝗虫中对牧草危害最大的是________________。在红腹牧草蝗的种群密度小于15只/m2时,牧草产量增加,请说明原因:____________________。(牧草增产量=牧草补偿量-蝗虫取食量)
②大量施用农药杀灭蝗虫造成环境污染,为了贯彻“绿水青山就是金山银山”的理念,现在实行大面积施用蝗虫微孢子虫(蝗虫的寄生虫)可以很好的控制蝗灾,这体现了生物多样性的___________________价值。
10.华北明珠白洋淀曾因污染物排入和过度养殖水质恶化,经过生态治理逐渐好转。请回答下列问题:
(1)白洋淀由于污染物排放水质恶化,说明生态系统的_______________。污染物导致藻类大量繁殖,该区域的水流经芦苇田后,藻类数量大大减少。从生态学角度分析,藻类数量减少的原因有______________________________(答出一点即可)。治理前,需要调查淀中各种生物的_______________,为评估污染情况和制定治理方案提供科学依据。
(2)治理过程中,向淀内引入挺水植物和浮叶植物,放养适量的_______________鱼类。治理后淀内物种数量增加明显。根据调查统计后评估该生态系统中的某种鱼的营养级为2.3,请解释原因:_______________。
(3)白洋淀恢复了淀水清、芦苇绿、荷花红、鱼虾肥的胜景。淀内的鱼类呈现一定的分层现象,造成分层现象的主要因素有_____________________。若要预测某种鱼的种群数量变化趋势,则需调查该种群的_______________________________。
1.【答案】A
【解析】消费者能通过呼吸作用将有机物中的碳转化为无机物CO2,释放到无机环境中,参与了碳循环,A错误;生产者的光合作用能将无机环境中的无机碳转化为含碳有机物,是碳进入生物群落的重要途径,因此是碳循环的重要环节,B正确;土壤中的微生物的分解作用,能将有机物中的碳转化为无机物释放到无机环境中,是碳返回无机环境的重要过程,C正确;碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2的形式循环,在生物群落内部的传递形式是含碳有机物,D正确。
2.【答案】B
【解析】由于能量在流动过程中每传递一次损失一大半,从一个营养级传到下一个营养级的效率只有约10%,所以营养级的位置越高,归属于这个营养级的能量通常越少,A错误;自然生态系统中的所有绿色植物都能进行光合作用,将无机物转化为有机物,将光能转化为化学能,所以属于生产者营养级,B正确;营养级是指处于食物链同一环节上所有生物,包括同种和不同种生物,C错误;能量从植物到植食动物或从植食动物到肉食动物的传递效率一般只有约10%,不同食物链中相邻两个营养级之间的能量传递效率不一定相同,
即使在同一条食物链中,不同的相邻两个营养级之间的能量传递效率也不一定相同,D错误。故选B。
3.【答案】D
【解析】将割裂的栖息地连接,打破了种群之间的地理隔离,促进绿孔雀间的基因交流,A正确;提高出生率可以增加绿孔雀的种群数量,B正确;雄鸟发出的鸣叫声属于物理信息,C正确;建立自然保护区,属于就地保护,D错误。
【点评】本题考查生态学和物种进化的知识,难度较低,识记教材基本内容即可。
4.【答案】BD
【解析】生态系统中的微生物不一定是分解者,如硝化细菌为生产者,A错误;该生态系统中,物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用,体现了物质循环再生原理,B正确;植物获得的能量来自太阳光能,C错误;分析图示可知,影响蚯蚓分解处理效率的因素有温度和含水量等,D正确。故选BD。
5.【答案】(1)水体富营养化,没有其他生产者的竞争
(2)
(3)竞争
【解析】(1)A是蓝藻,是该湖泊唯一的生产者,所以其种群密度极大的原因可能有该水域污染,水体富营养化,造成蓝藻爆发和缺少其他生产者竞争。(2)该生态系统存在唯一一条食物链A→B,所以能量流动关系如图:

(3)C和B都以A为食,所以二者是竞争关系。
【点评】本题考查生态系统和种群的知识,解答(1)考生可以结合种群增长中“J”型增长的模型,解答(2)需要考生理解生态系统能量流动的过程。
1.【答案】A
【解析】食物链上以植食性动物为食的动物属于第三营养级,以肉食性动物为食的动物属于第四或更高营养级,A正确,B错误;同一食物网中的不同种生物之间的种间关系,除捕食关系外还可能存在竞争关系等,C错误;组成食物网的成分再加上分解者才能组成一个生物群落,D错误。
2.【答案】B
【解析】分解者分解生产者、消费者的遗体、残枝败叶以及排遗物中的有机物,利用其中的能量,经过呼吸作用消耗,体现了生态系统的能量流动关系,属于生态系统的功能,①正确;能量金字塔是表示单位时间内各个营养级所得到的能量数值,一般不包括分解者,②错误;蜜蜂跳舞、孔雀开屏等现象属于行为信息传递,是生态系统的功能,③正确;硝化细菌可以进行化能合成作用,能将土壤的氨氧化成为硝酸,利用释放的能量将CO2和H2O合成糖类,④正确。故选B。
3.【解析】甲主要是农田中的农作物等植物,属于生产者,A正确;丙和丁都以田鼠为食物,二者有竞争关系,丁也以丙为食物,二者存在捕食关系,B正确;处于第三营养级且属于次级消费者的有青蛙、乙、丙和丁,C错误;甲、乙、丙、丁的差异体现了生物的多样性,这些差异产生的根本原因是DNA具有多样性,D正确。
4.【答案】C
【解析】火灾过后该地区生物群落发生的演替是次生演替,A错误;生态系统具有自我调节能力,火灾产生的后果没有超出了该地区生态系统自我调节能力限度,仍然可以恢复,B错误;火灾过后,森林生态系统的结构变得简单,因此其恢复力稳定性增强,C正确;森林能保持水土、涵养水源,体现了生物多样性的间接价值,D错误。
5.【答案】C
【解析】营养结构即食物链(网),根据各种群所同化的能量值判断:丙为第一营养级,甲和丁同处于第二营养级,乙处于第三营养级,戊处于第四营养级。若甲的数量减少,由于存在处于同一营养级的丁,故戊的数量不会发生明显的变化,A、B错误;发展中的生态系统,同化的能量大于呼吸散失的能量,因此该生态系统所有生物呼吸量之和要小于1.4×109J/(cm2·a),C正确;能量值2×107是乙同化的能量值,除了热量散失之外,还有用于生长、发育和繁殖,其中用于生长、发育和繁殖的这部分能量流向戊和分解者,D错误。
6.【答案】B
【解析】降低温室效应最有效的方法是减少化石燃料的燃烧,A错误;在实现天蓝、地绿、水净的过程中,生态系统的营养结构会越来越复杂,进而使生态系统的自我调节能力不断增强,B正确;桑基鱼塘能提高能量的利用率,但并没有延长食物链,C错误;生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系,D错误。
7.【答案】D
【解析】中华菊头蝠、皮氏菊头蝠属于不同物种,A错误;中华菊头蝠粪可入药属于生物多样性的直接价值,B错误;中华菊头蝠粪便中所含能量不属于其同化的能量,C错误;中华菊头蝠依靠回声定位能力判定自身位置并捕食昆虫,说明生命活动的正常进行离不开信息传递,D正确。
8.【答案】ABCD
【解析】C1属于初级消费者的同化量,初级消费者粪便中的能量属于生产者的同化量,因此初级消费者粪便中的能量不包括在C1而在A中,A正确;由图可知,能量流动方向是单向的,由于细胞呼吸散失能量、流向分解者的能量等,能量在生产者与消费者之间的流动是逐级递减的,B正确;初级消费者同化的能量一部分经呼吸作用消耗,另一部分用于生长、发育、繁殖等生命活动,即图中B1+C1+D1,C正确;能量从第一营养级传至第二营养级的传递效率是D/A×100%,正常情况下该值大于A/G×100%,D正确。
1.【答案】A
【解析】流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量,生态系统能量流动的特点为单向流动,逐级递减,所以一般情况下,自然生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的,A正确;生态系统的信息传递具有双向性,不可能都对捕食者有利,有的对于被捕食者有利,如:鸟的叫声,提醒同伴有捕食者等,B错误;生态系统的食物链中,动物的体型与营养级的高低关系不大,如大象比狮子体型大,但是它的营养级比狮子低,C错误;与C选项同理,动物的体型与营养级的高低之间没有必然的联系,D错误。
2.【答案】C
【解析】流经该农田生态系统的总能量为生产者所固定的全部太阳能,④表示生产者光合作用固定的总太阳能,故流经该农田生态系统的总能量可用④表示,A正确;动植物遗体、残落物和排遗物中的能量,一部分通过②分解者的呼吸作用散失,一部分储存于该生态系统土壤中的腐殖质中,②分解者呼吸散失的能量越少,则腐殖质中越多,B正确;消费者数量变化会影响生产者的数量,从而影响生产者光合作用固定的总太阳能,C错误;顶级群落是生态演替的最终阶段,是最稳定的群落阶段,其中各主要种群的出生率和死亡率达到平衡,能量的输入与输出以及产生量和消耗量(如呼吸)也都达到平衡,图中能量的输入与输出未达到平衡,故该生物群落还未演替到顶级状态,D正确。
3.【答案】D
【解析】趋光性昆虫以植物为食,属于生态系统的消费者,A正确;黑光灯是一种特制的气体放电灯,它发出330-400nm的紫外光波,故黑光灯传递给趋光性昆虫的信息是通过紫外光传递的,属于物理信息,B正确;黑光灯诱捕的方法用于调查某种趋光性昆虫的种群密度,是一种根据昆虫趋光特点检测相对密度的方法,C正确;黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目,D错误。
4.【答案】B
【解析】图中甲、乙、丙、丁分别为生产者、初级消费者、次级消费者和分解者,它们共同构成生物群落,A项错误;碳元素在甲、乙、丙、丁之间以有机物的形式传递,B项正确;生产者和分解者对生态系统的物质循环至关重要,缺少类群丙物质循环可以进行,C项错误;图中c、d过程表示生物间的捕食关系,D项错误。
5.【答案】C
【解析】生态系统中的能量只能单向流动,而不能反复利用,因此只有外界不断输入能量才能保持生态系统的稳态,A、D错误;自我调节能力越强的生态系统其恢复力稳定性往往就越低,抵抗力稳定性越高,B错误;生态系统中捕食者的存在有利于增加物种多样性,因此可以促进生态系统稳定性的提高,C正确。
6.【答案】D
【解析】初级消费者的摄入量b=c+h=h+d+f,A正确;生产者与初级消费者之间的能量传递效率=(c/a)×100%,而c=b-h,B正确;兔粪便中的能量属于h,其属于上一营养级的同化量(a),C正确;延长食物链能降低能量利用率,D错误。
7.【答案】D
【解析】沙漠地区气候恶劣,动植物种类稀少,营养结构简单,抵抗力稳定性很低,随着“蚂蚁森林”的推行和广大用户的积极参与,以前的沙漠,现在已是绿油油的一片,说明这些地方的抵抗力稳定性增强了,人类活动可以改变群落演替的方向,A、B正确;在不同的季节、气候条件下,由于迁入、迁出等,生态系统的营养结构可能发生改变,因而食物链和食物网可能发生改变,C正确;植物固沙体现了生物多样性的生态价值,即间接价值,D错误。
8.【答案】AC
【解析】根据图中各种生物之间的关系可判断,甲、乙和丙分别为分解者、生产者和消费者,甲能将有机物分解成无机物返回无机环境中,A正确;乙是生产者,大气中的CO2通过生产者的光合作用或化能合成作用进入生物群落,B错误;丙为消费者,能加快生态系统的物质循环,C正确;流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和城市污水中有机物中的化学能,D错误。
9.【答案】(1)分解者
调节生物的种间关系,维持生态系统稳定
(2)样方
亚洲小车蝗
少量蝗虫采食,能促进牧草再生长,牧草补偿量大于蝗虫取食量
间接
【解析】(1)①根据以上分析已知,在图1草场生态系统组成中,只有生产者和消费者,没有分解者。
②生态系统的信息传递能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定,如“绿色”为草食动物提供了可采食的信息,鹰靠敏锐的视力去捕杀兔子,兔子也能根据声音或行为特征逃避鹰的猎杀等。(2)①由于蝗虫若虫(跳蝻)的活动范围较小,活动能力较弱,因此调查其种群密度适宜用样方法。据图分析,随着四种蝗虫种群密度的增加,亚洲小车蝗的曲线最先下降,说明其对牧草危害最大;图中显示,在红腹牧草蝗的种群密度小于15只/m2时,牧草产量增加了,可能是因为少量蝗虫采食,能促进牧草再生长。②根据题意分析,实行大面积施用蝗虫微孢子虫(蝗虫的寄生虫)可以很好的控制蝗灾,利用的不同生物之间的种间关系,体现的是生物多样性的间接价值。
【点评】解答本题的关键是是对图形的分析,明确食物网中只有生产者和消费者,能够找出图2中实验的自变量和因变量,并能够根据生物的种类和特点判断调查其种群密度的方法。
10.【答案】(1)自我调节能力是有一定限度的
芦苇和藻类为竞争关系;藻类被芦苇田中的动物摄食;芦苇田中的微生物等产生杀藻物质
种群密度
(2)植食性(滤食性)
该种鱼在食物网中占据了多个营养级
(3)温度、氧气、食物
年龄结构
【解析】(1)白洋淀由于污染物排放水质恶化,生态环境遭到破坏,说明生态系统自我调节(自我修复)能力有限;芦苇和藻类竞争光照,同时吸收大量的N、P等无机盐(动物摄食、微生物等产生杀藻物质)等原因,该区域的水流经芦苇田后,藻类数量大大减少;治理前,为评估污染情况和制定治理方案提供科学依据,通常需要调查该淡水湖中不同种类生物的种群密度。(2)在生态治理过程中,向该淡水湖引入挺水植物和浮叶植物,并放养适量的植食性(滤食性)鱼类;这样的治理提高了该生态系统的自我调节能力。在食物网中某种鸟占据了多个营养级,平均为2.3,因此评估该系统中的该种鸟的营养级为2.3。(3)该淡水湖中,造成鱼类分层现象的主要因素有温度、光、氧气和食物;年龄结构可以预测一个种群数量发展的变化趋势。
【点评】本题考查群落的结构、生态系统的成分和生态系统的稳定性,意在考查学生对题干信息和基础知识的分析理解能力。熟记相关知识并能准确运用术语作答是解题关键。1.由五年的考频可以看出本专题在全国卷高考中考查的主要内容是孟德尔遗传规律及其应用,分离定律、自由组合定律和伴性遗传考查的频度最高。在每年的试题中,本专题是必考内容,且试题的难度大,分值高,区分度大。
2.在题型方面,选择题和非选择题都有考查到;在命题形式方面,题目信息主要以文字形式、遗传系谱或表格等其他形式呈现,要求学生利用遗传定律和伴性遗传的知识分析实际问题、设计相关实验。考查学生获取信息、推理分析和论证的能力。选择题多注重考查记忆性知识,非选择题注重考查遗传规律及其应用,难度大,需要注意答题的规范性。
3.2021年备考是应注意:首先要理解遗传的两大定律研究的对象和实质及伴性遗传的机理。在此基础上,对各类遗传应用题进行归类,总结各类遗传应用题的解题的方法。与遗传规律和伴性遗传有关的实验设计及实验分析等重点关注。复习的过程中一定要注意答题的规范性。
考点1 基因的分离定律和自由组合定律
1.显隐性性状的判断与实验设计方法
(1)根据子代性状判断
①不同性状的亲本杂交?子代只出现一种性状?子代所表现的性状为显性性状。
②相同性状的亲本杂交?子代出现不同性状?子代中新出现的性状为隐性性状。
(2)根据子代性状分离比判断
具一对相对性状的亲本杂交?F2代性状分离比为3∶1?分离比为3的性状为显性性状。
(3)合理设计杂交实验,判断显隐性
2.遗传基本定律的验证方法
3.高考常考的特殊分离比的分析
(1)具有一对相对性状的杂合子自交子代的性状分离比
①2∶1―→说明显性纯合致死。
②1∶2∶1―→说明不完全显性或共显性(即AA与Aa表现型不同)。
(2)巧用“合并同类项”推自由组合特殊比值(基因互作)
①9∶6∶1―→9∶(3+3)∶1
②12∶3∶1―→(9+3)∶3∶1
③9∶4∶3―→9∶(3+1)∶3
④15∶1―→(9+3+3)∶1
⑤9∶7―→9∶(3+3+1)
⑥13∶3―→(9+3+1)∶3
上述各特殊分离比的共性是总组合数为“16”,其基因型比例不变,即A_B_(9)∶A_bb(3)∶aaB_(3)∶aabb(1),只是性状分离比改变,倘若F2总组合数呈现“15”则表明有1/16的比例“致死”。
4.具有n对等位基因(遵循自由组合定律)的个体遗传分析
(1)产生的配子种类数为2n,其比例为(1∶1)n。
(2)自交产生后代的基因型种类数为3n,其比例为(1∶2∶1)n。
(3)自交产生后代的表现型种类数为2n,其比例为(3∶1)n。
考点2 伴性遗传与人类遗传病
1.遗传系谱图中遗传病类型的判断
2.基因位置判定方法
(1)在常染色体上还是在X染色体上:
①已知性状的显隐性:
②未知性状的显隐性:
(2)在X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上:
3.遗传概率的常用计算方法
(1)用分离比直接计算:如人类白化病遗传:Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa=3正常∶1白化病,生一个孩子正常的概率为3/4,患白化病的概率为1/4。
(2)用产生配子的概率计算:如人类白化病遗传:Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa,其中aa为白化病患者,再生一个白化病孩子的概率为父本产生a配子的概率与母本产生a配子的概率的乘积,即1/2a×1/2a=1/4aa。
(3)用分支分析法计算:多对性状的自由组合遗传,先求每对性状出现的概率,再将多个性状的概率进行组合,也可先算出所求性状的雌、雄配子各自的概率,再将两种配子的概率相乘。
4.伴性遗传与基因的自由组合规律的关系
(1)在分析既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对或两对以上的相对性状遗传时,由位于性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传处理,由位于常染色体上的基因控制的性状按基因分离定律处理,综合考虑则按基因自由组合处理。
(2)研究两对等位基因控制的两对相对性状时,若两对性状都为伴性遗传,则不符合基因的自由组合定律。
1.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅰ)·5)已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇),子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1。据此无法判断的是(

A.长翅是显性性状还是隐性性状
B.亲代雌蝇是杂合子还是纯合子
C.该等位基因位于常染色体还是X染色体上
D.该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在
2.(2020年江苏省高考生物试卷)有一观赏鱼品系体色为桔红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现,后代中2/3为桔红带黑斑,1/3为野生型性状,下列叙述错误的是(

A.桔红带黑斑品系的后代中出现性状分离,说明该品系为杂合子
B.突变形成的桔红带黑斑基因具有纯合致死效应
C.自然繁育条件下,桔红带黑斑性状容易被淘汰
D.通过多次回交,可获得性状不再分离的桔红带黑斑品系
3.(2020年浙江省高考生物试卷(7月选考)·18)若某哺乳动物毛发颜色由基因De(褐色)、Df(灰色)、d(白色)控制,其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H(卷毛)、h(直毛)控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌雄个体交配。下列说法正确的是(

A.若De对Df共显性、H对h完全显性,则F1有6种表现型
B.若De对Df共显性、H对h不完全显性,则F1有12种表现型
C.若De对Df不完全显性、H对h完全显性,则F1有9种表现型
D.若De对Df完全显性、H对h不完全显性,则F1有8种表现型
4.(2020年浙江省高考生物试卷(7月选考)·23)某植物的野生型(AABBcc)有成分R,通过诱变等技术获得3个无成分R的稳定遗传突变体(甲、乙和丙)。突变体之间相互杂交,F1均无成分R。然后选其中一组杂交的F1(AaBbCc)作为亲本,分别与3个突变体进行杂交,结果见下表:
杂交编号
杂交组合
子代表现型(株数)

F1×甲
有(199),无(602)

F1×乙
有(101),无(699)

F1×丙
无(795)
注:“有”表示有成分R,“无”表示无成分R
用杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株杂交,理论上其后代中有成分R植株所占比例为(

A.21/32
B.9/16
C.3/8
D.3/4
5.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅱ)·32)控制某种植物叶形、叶色和能否抗霜霉病3个性状的基因分别用A/a、B/b、D/d表示,且位于3对同源染色体上。现有表现型不同的4种植株:板叶紫叶抗病(甲)、板叶绿叶抗病(乙)、花叶绿叶感病(丙)和花叶紫叶感病(丁)。甲和丙杂交,子代表现型均与甲相同;乙和丁杂交,子代出现个体数相近的8种不同表现型。回答下列问题:
(1)根据甲和丙的杂交结果,可知这3对相对性状的显性性状分别是_______________。
(2)根据甲和丙、乙和丁的杂交结果,可以推断甲、乙、丙和丁植株的基因型分别为_______________、_________________、_________________和_______________。
(3)若丙和丁杂交,则子代的表现型为_________________。
(4)选择某一未知基因型的植株X与乙进行杂交,统计子代个体性状。若发现叶形的分离比为3∶1、叶色的分离比为1∶1、能否抗病性状的分离比为1∶1,则植株X的基因型为_________________。
6.(2020年山东省高考生物试卷(新高考)·23)玉米是雌雄同株异花植物,利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系,该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts,Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表现正常,乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响,进行了以下实验:
实验一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1
实验二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1
(1)实验一中作为母本的是______________,实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为__________
(填:雌雄同株、雌株或雌雄同株和雌株)。
(2)选取实验一的F1抗螟植株自交,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知,甲中转入的A基因与ts基因_____________(填:是或不是)位于同一条染色体上,F2中抗螟雌株的基因型是_____________。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交,子代的表现型及比例为_____________。
(3)选取实验二的F1抗螟矮株自交,F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1,由此可知,乙中转入的A基因_____________(填:位于或不位于)2号染色体上,理由是_____________。F2中抗螟矮株所占比例低于预期值,说明A基因除导致植株矮小外,还对F1的繁殖造成影响,结合实验二的结果推断这一影响最可能是_____________。F2抗螟矮株中ts基因的频率为_____________,为了保存抗螟矮株雌株用于研究,种植F2抗螟矮株使其随机受粉,并仅在雌株上收获籽粒,籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为_____________。
1.孟德尔用豌豆进行杂交实验,成功地揭示了遗传的两个基本定律,为遗传学的研究做出了杰出的贡献。下列有关叙述错误的是(

A.豌豆是自花传粉、闭花受粉植物,自然状态下一般都是纯种
B.“受精时雌雄配子随机结合”属于假说内容
C.若某个体自交后代性状分离比为3∶1,则该性状受一对等位基因控制
D.运用统计学方法分析实验结果是孟德尔获得成功的原因之一
2.将紫花、长花粉粒(PPLL)与红花、圆花粉粒(ppll)的香豌豆杂交得到F1。F1自交所得F2的表现型及数量为紫长(4831)、紫圆(390)、红长(393)、红圆(1350)。下列对F1产生配子过程的分析,错误的是(

A.P与p、L与l可以随同源染色体的分开而分离
B.P与L、p与l可随同一条染色体传递到配子中
C.P与l、p与L因非同源染色体自由组合而重组
D.P与l、p与L因同源染色体间交叉互换而重组
3.某种动物的眼色性状与基因的关系如下图。下列相关叙述正确的是(

A.图示表明基因可通过控制酶的合成实现对性状的直接控制
B.图示说明基因与性状之间是一一对应的线性关系
C.该动物群体中无色眼的基因型只有1种,猩红色眼对应的基因型有4种
D.若一对无色眼亲本所形成的受精卵中基因a或b发生了突变,则发育成的子代为深红色眼
4.(多选)下列有关孟德尔分离定律和自由组合定律的叙述,正确的是(

A.若利用植株Aa进行单倍体育种得到两种基因型植株A∶a=1∶1,即可验证分离定律
B.植株AaBb进行测交,若后代表现型比为1∶1∶1∶1,说明两对等位基因遵循自由组合定律
C.若利用花粉鉴定法验证自由组合定律,则要求花粉至少有两对可以观察的相对性状
D.两定律均为真核生物细胞核基因的传递规律,均发生在减数第一次分裂后期
5.(多选)某人发现其养殖的一对白毛家兔生出几只灰毛家兔,为了研究家兔毛色的遗传特性,他让两只亲本继续杂交,仍有灰毛家兔出生,让灰毛家兔与亲代多次杂交,结果如下表所示。下列分析正确的是(

白毛家兔×灰毛家兔
灰毛家兔
白毛家兔
子代雌性
9
30
子代雄性
10
30
A.家兔毛色性状中灰毛对白毛为显性
B.控制家兔毛色性状的基因的遗传只遵循分离定律
C.控制家兔毛色性状的基因可能只位于常染色体上
D.上述过程中出现的灰毛性状是基因突变所致,与环境无关
6.13三体综合征是一种严重的遗传病,患儿的畸形和临床表现比21三体综合征更严重。该病在新生儿中的发病率约为1/2500,女性明显多于男性。下列叙述正确的是(

A.可根据患儿中女性多于男性推测出该病受X染色体上的显性基因控制
B.患儿多出的13号染色体若来自母方,则可判定原因是形成卵细胞时着丝点未分裂
C.临床上可以通过基因测序来确定胎儿是否患有该病
D.可以取胎儿体细胞在显微镜下检查,通过分析染色体形态数目来辅助临床诊断
7.已知抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,血友病为伴X染色体隐性遗传病。下列说法正确的是(

A.一对患有抗维生素D佝偻病的夫妇,所生的女儿不一定患病
B.镰刀型细胞贫血症的根本病因是血红蛋白中一个氨基酸被替换
C.某家庭中母亲患血友病,父亲正常,生了一个凝血正常且性染色体组成为XXY的孩子,则其形成原因最可能是卵细胞异常
D.人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%,一对夫妇中妻子患病,丈夫正常,则所生子女不患该病的概率是9/19
8.下表是对某单基因遗传病进行调查后整理出的数据。下列叙述正确的是(

组别
双亲
调查的
家庭数
子女
子女
总数
父亲
母亲
儿子
女儿
正常
患病
正常
患病
第一组
正常
正常
9
5
2
6
0
13
第二组
正常
患病
4
0
1
4
0
5
第三组
患病
正常
3
2
1
0
2
5
第四组
患病
患病
6
0
3
0
4
7
合计
22
7
7
10
6
30
A.研究课题是调查该遗传病的发病率
B.可基本判定此病为伴X染色体隐性遗传病
C.第一组母亲的基因型均为杂合子
D.利用表中数据可计算出该遗传病在人群中的发病率约为43%
1.若“M→N”表示由条件M必会推得N,则这种关系可表示为(

A.M表示非等位基因,N表示位于非同源染色体上
B.M表示遵循基因分离定律,N表示遵循自由组合定律
C.M表示母亲患抗维生素D佝偻病,N表示儿子不一定患病
D.M表示基因突变,N表示性状的改变
2.鲜食玉米颜色多样、营养丰富、美味可口。用两种纯合鲜食玉米杂交得F1,F1自交得到F2,F2籽粒的性状表现及比例为紫色非甜∶紫色甜∶白色非甜∶白色甜=27∶9∶21∶7。下列说法正确的是(

A.紫色与白色是一对相对性状,由一对等位基因控制,其遗传遵循基因分离定律
B.亲本性状的表现型不可能是紫色甜和白色非甜
C.F1的花粉离体培养后经秋水仙素处理,可获得紫色甜粒纯合个体
D.F2中的白色籽粒发育成植株后随机受粉,得到的籽粒中紫色籽粒占4/49
3.金鱼草中红花宽叶与白花窄叶杂交,得到的F1自交,F2中有10株红花宽叶,20株红花中等叶,10株红花窄叶,20株粉红花宽叶,40株粉红花中等叶,20株粉红花窄叶,10株白花宽叶,20株白花中等叶以及10株白花窄叶。下列叙述错误的是(

A.两对性状由两对等位基因控制,遵循自由组合定律
B.F2中属于纯合体的是红花宽叶、红花窄叶、白花宽叶、白花窄叶
C.若亲本为纯合的红花窄叶和白花宽叶,F2也可得到与上述相同的结果
D.F2中红花中等叶与粉红花窄叶杂交,F3中白花中等叶占1/4
4.鸡的性别决定方式为ZW型,鸡的芦花羽对非芦花羽为完全显性,控制该相对性状的基因(A/a)位于Z染色体上,其中存在胚胎纯合致死现象。下列相关叙述错误的是(

A.雌鸡只存在一种基因型和一种表现型
B.雄鸡存在两种基因型时对应两种表现型
C.非芦花雌鸡与芦花雄鸡杂交,子代中雄∶雌=2∶1
D.若亲本杂交后子代雄∶雌为1∶1,则亲本雄鸡为纯合子
5.某雌雄异株的植物的性别决定方式为XY型,现用X射线处理某易感型雌株,使该易感型雌株的一条染色体缺失了一个片段,成为异常染色体,变为抗病型。让该抗病型雌株和野生易感型雄株杂交,杂交后代易感型雌株∶抗病型雄株=2∶1,下列推断错误的是(

A.易感是显性性状,抗病是隐性性状
B.控制易感和抗病的基因位于X染色体上
C.含有异常染色体的卵细胞不能参与受精
D.含有异常染色体的雄性个体不能存活
6.腓骨肌萎缩症(CMT)是一种特殊的遗传病,其遗传方式有多种类型。某一CMT患者的母亲也患该病,但其父亲、哥哥和妹妹都不患病。下列相关分析一定正确的是(

A.若该患者为男性,则该病为伴X染色体隐性遗传病
B.若该患者为女性,则该患者的哥哥为隐性纯合子
C.若该患者的父亲是携带者,则其妹妹也是携带者
D.若该患者的母亲是杂合子,则该患者就是纯合子
7.(多选)果蝇的某野生型和突变型为一对相对性状,受一对等位基因控制。现用一只野生型雌果蝇与一只突变型雄果蝇进行杂交,子一代的雌、雄果蝇中野生型与突变型的比例都是1∶1。下列说法错误的是(

A.若控制该相对性状的基因位于性染色体上,根据上述信息不能判定该基因是否位于X和Y染色体的同源区段上
B.若控制该相对性状的基因仅位于X染色体上,则可判定野生型是隐性性状
C.若控制该相对性状的基因位于常染色体上,让子一代突变型的雌雄果蝇杂交,产生的下一代都是突变型,可判定突变型为显性性状
D.若控制该相对性状的基因位于常染色体上,让子一代野生型的雌雄果蝇杂交,产生的下一代出现性状分离,可判定野生型为显性性状
8.(多选)人类白化病基因位于11号染色体上,ABO血型基因位于9号染色体上。下图甲为两个家系成员的白化病性状表现,表乙为血型表现型和基因型的对应关系。已知Ⅱ3和Ⅱ5均为AB血型,Ⅱ4和Ⅱ6均为O血型。下列有关说法正确的是(

A.人类出现白化病的根本原因是缺乏酪氨酸酶无法合成黑色素
B.决定ABO血型的基因IA、IB、i互为等位基因,遵循分离定律
C.Ⅰ5可能有6种基因型,Ⅲ1为A血型的概率为1/2
D.Ⅲ1与Ⅲ2生育一个女孩,该女孩为白化病患者的概率为1/10
9.已知某种植物的花色由两对等位基因G(g)和F(f)控制,花色有紫花(G_ff)、红花(G_Ff)、白花(G_FF、_gg_
_)三种。请回答下列问题:
(1)某研究小组成员中有人认为G、g和F、f基因分别位于两对同源染色体上;也有人认为G、g和F、f基因位于同一对同源染色体上,故进行如下实验。
实验步骤:让红花植株(GgFf)自交,观察并统计子代的花色及比例(不考虑交叉互换)。
实验预测及结论:
①若子代的花色及比例为紫花∶红花∶白花=3∶6∶7,则G、g和F、f基因______________;
②若子代的花色及比例为紫花∶红花∶白花=1∶2∶1,则G、g和F、f基因______________;
③若子代的花色及比例为______________,则G、g和F、f基因位于一对同源染色体上,且G和F在同一条染色体上,g和f在同一条染色体上。
(2)若实验证实G、g和F、f基因分别位于两对同源染色体上。小组成员发现在红花植株(GgFf)自交后代的紫花植株中,部分个体无论自交多少代,其后代表现型仍为紫花,这部分个体的基因型是________,这样的个体在紫花植株中所占的比例为________。
10.果蝇的红眼与白眼是一对相对性状(相关基因用B、b表示),裂翅与直翅是一对相对性状(相关基因用D、d表示)。现有两只果蝇杂交,子代的表现型及数量如下图所示,请回答下列问题:
(1)根据实验结果推断,控制果蝇翅型的基因位于______________染色体上,果蝇眼色中的______________为显性性状。
(2)亲本雌、雄果蝇的基因型分别是______________。子代红眼裂翅果蝇中,纯合子所占的比例为______________。
(3)现有三个纯合果蝇品系:①红眼裂翅、②白眼裂翅、③红眼直翅。请从上述品系选取实验材料,设计实验,验证一只红眼裂翅雌果蝇的基因型。___________________(写出实验思路、预期结果和结论)
1.【答案】C
【解析】根据截翅为无中生有可知,截翅为隐性性状,长翅为显性性状,A不符合题意;根据杂交的后代发生性状分离可知,亲本雌蝇一定为杂合子,B不符合题意;无论控制翅形的基因位于X染色体上还是常染色体上,后代中均会出现长翅∶截翅=3∶1的分离比,C符合题意;根据后代中长翅∶截翅=3∶1可知,控制翅形的基因符合基因的分离定律,故可推测该等位基因在雌蝇体细胞中是成对存在的,D不符合题意。
2.【答案】D
【解析】由桔红带黑斑品系的后代出现性状分离,说明该品系均为杂合子,A正确;桔红带黑斑为显性性状,则突变形成的桔红带黑斑基因为显性基因,杂合桔红带黑斑鱼(Aa)相互交配,子代表现型比例为2∶1,可推得基因型为AA的个体死亡,即桔红带黑斑基因具有纯合致死效应,B正确;由于桔红带黑斑基因具有纯合致死效应,自然繁育条件下,该显性基因的频率会逐渐下降,则桔红带黑斑性状容易被淘汰,C正确;桔红带黑斑基因显性纯合致死,则无论回交多少次,所得桔红带黑斑品系均为杂合子,D错误。
3.【答案】B
【解析】若De对Df共显性,H对h完全显性,基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配,毛发颜色基因型有则DeDf、Ded、Dfd和dd四种,表现型4种,毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种,表现型2种,则F1有4×2=8种表现型,A错误;若De对Df共显性,H对h不完全显性,基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配,毛发颜色基因型有则DeDf、Ded、Dfd和dd四种,表现型4种,毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种,表现型3种,则F1有4×3=12种表现型,B正确;若De对Df不完全显性,H对h完全显性,基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配,毛发颜色基因型有则DeDf、Ded、Dfd和dd四种,表现型4种,毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种,表现型2种,则F1有4×2=8种表现型,C错误;若De对Df完全显性,H对h不完全显性,基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配,毛发颜色基因型有则DeDf、Ded、Dfd和dd四种,表现型3种,毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种,表现型3种,则F1有3×3=9种表现型,D错误。
4.【答案】A
【解析】杂交Ⅰ子代中有成分R植株基因型为AABbcc和AaBbcc,比例为1∶1(或基因型为AaBBcc和AaBbcc,比例为1∶1,)杂交Ⅱ子代中有成分R植株基因型为AaBbcc,故杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株相互杂交,后代中有成分R所占比例为:1/2×1×3/4×1+1/2×3/4×3/4×1=21/32,A正确。
5.【答案】(1)板叶、紫叶、抗病
(2)AABBDD
AabbDd
aabbdd
aaBbdd
(3)花叶绿叶感病、花叶紫叶感病
(4)AaBbdd
【解析】(1)甲板叶紫叶抗病与丙花叶绿叶感病杂交,子代表现型与甲相同,可知显性性状为板叶、紫叶、抗病,甲为显性纯合子AABBDD。(2)已知显性性状为板叶、紫叶、抗病,再根据甲乙丙丁的表现型和杂交结果可推知,甲、乙、丙、丁的基因型分别为AABBDD、AabbDd、aabbdd、aaBbdd。(3)若丙aabbdd和丁aaBbdd杂交,根据自由组合定律,可知子代基因型和表现型为:aabbdd(花叶绿叶感病)和aaBbdd(花叶紫叶感病)。(4)已知杂合子自交分离比为3∶1,测交比为1∶1,故,X与乙杂交,叶形分离比为3∶1,则为Aa×Aa杂交,叶色分离比为1∶1,则为Bb×bb杂交,能否抗病分离比为1∶1,则为Dd×dd杂交,由于乙的基因型为AabbDd,可知X的基因型为AaBbdd。
【点评】本题考查分离定律和自由组合定律的应用的相关知识,要求考生掌握基因基因分离定律和自由组合定律的实质及相关分离比,并能灵活运用解题。
6.【答案】(1)甲
雌雄同株
(2)是
AAtsts
抗螟雌雄同株∶抗螟雌株=1∶1
(3)不位于
抗螟性状与性别性状间是自由组合的,因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上
含A基因的雄配子不育
1/2
1/6
【解析】(1)根据题意和实验结果可知,实验一中玉米雌雄同株M的基因型为TsTs,为雌雄同株,而甲品系的基因型为tsts,为雌株,只能做母本,根据以上分析可知,实验二中F1的OOTsts非抗螟植株基因型为OOTsts,因此为雌雄同株。(2)根据以上分析可知,实验一的F1AOTsts抗螟雌雄同株自交,后代F2为1AAtsts抗螟雌株:2AOTsts抗螟雌雄同株:1OOTsTs非抗螟雌雄同株,符合基因分离定律的结果,说明实验一中基因A与基因ts插入到同一条染色体上,后代中抗螟雌株的基因型为AAtsts,将F2中AAtsts抗螟雌株与AOTsts抗螟雌雄同株进行杂交,AAtsts抗螟雌株只产生一种配子Ats,AOTsts抗螟雌雄同株作为父本产生两种配子,即Ats、OTs,则后代为AAtsts抗螟雌株∶AOTsts抗螟雌雄同株=1∶1。(3)根据以上分析可知,实验二中选取F1AOTsts抗螟雌雄同株矮株自交,后代中出现抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株∶非抗螟雌株=3∶1∶3∶1,其中雌雄同株∶雌株=1∶1,抗螟∶非抗螟=1∶1,说明抗螟性状与性别之间发生了自由组合现象,故乙中基因A不位于基因ts的2号染色体上,且F2中抗螟矮株所占比例小于理论值,说明A基因除导致植株矮小外,还影响了F1的繁殖,根据实验结果可知,在实验二的F1中,后代AOTsts抗螟雌雄同株矮株∶OOTsts非抗螟雌雄同株正常株高=1∶1,则说明含A基因的卵细胞发育正常,而F2中抗螟矮株所占比例小于理论值,故推测最可能是F1产生的含基因A的雄配子不育导致后代中雄配子只产生了OTs和Ots两种,才导致F2中抗螟矮株所占比例小于理论值的现象。根据以上分析可知,实验二的F2中雌雄同株∶雌株=3∶1,故F2中抗螟矮植株中ts的基因频率不变,仍然为1/2;根据以上分析可知,F2中抗螟矮株的基因型雌雄同株为1/3AOTsTs、2/3AOTsts,雌株基因型为AOtsts,由于F1含基因A的雄配子不育,则1/3AOTsTs、2/3AOTsts产生的雄配子为2/3OTs、1/3Ots,AOtsts产生的雌配子为1/2Ats、1/2Ots,故雌株上收获的籽粒发育成的后代中抗螟矮植株雌株AOtsts所占比例为1/2×1/3=1/6。
【点评】本题考查基因分离定律和自由组合定律的知识点,要求学生掌握基因分离定律和自由组合定律的实质和常见的分离比,能够根据题意和实验结果分析相关个体的基因型及其比例,充分利用题干中的条件和比例推导导致后代比例异常的原因,这是该题考查的难点,能够利用配子法计算相关个体的比例,这是突破该题的重点。
1.【答案】C
【解析】豌豆是自花传粉、闭花受粉植物,自然状态下一般都是纯种,A正确;“受精时雌雄配子随机结合”属于假说内容,B正确;若某个体自交后代性状分离比为3∶1,则此性状可能受一对等位基因控制,也可能受两对或两对以上等位基因控制,C错误;孟德尔获得成功的原因之一是运用统计学方法分析实验结果,D正确。
2.【答案】C
【解析】由于P与p、L与l是等位基因,故可以随同源染色体的分开而分离,A正确。由题意可知,F1的基因型为PpLl,F1自交所得F2的表现型及数量为紫长(4831)、紫圆(390)、红长(393)、红圆(1350),在F2中紫花与红花的比例约为3∶1,说明紫花对红花为显性,由一对等位基因控制;长花粉粒与圆花粉粒的比例约为3∶1,说明长花粉粒对圆花粉粒为显性,由另一对等位基因控制,如果这两对等位基因分别位于两对同源染色体上,那么在F2中应该出现的表现型及比例为紫长∶紫圆∶红长∶红圆=9∶3∶3∶1,可实际情况并非如此,而是亲本类型的紫长和红圆多,而重组性状紫圆和红长少,说明控制这两对相对性状的基因不是位于两对同源染色体上,而是位于一对同源染色体上,由此可判定P与L、p与l连锁,可随同一条染色体传递到配子中,B正确。由于P与L、p与l连锁,位于一对同源染色体上,因此P与l、p与L不能自由组合,C错误。P与L、p与l连锁,位于一对同源染色体上,所以F2中的紫圆、红长属于重组类型,是四分体时期同源染色体上的非姐妹染色单体发生了交叉互换产生的,D正确。
3.【答案】C
【解析】图示表明基因对性状的控制可通过控制酶的合成来控制代谢,进而控制生物性状,不是直接控制,A错误;基因与性状之间并不是简单的一一对应的关系,有些性状可由多个基因共同决定,有的基因可决定或影响多种性状,图示说明动物的眼色由两对等位基因控制(假设为A、a和B、b),B错误;据图分析可知,无色眼没有酶A和酶B,为无色底物,缺乏A基因和B基因,基因型只有aabb这1种,猩红色眼有A基因控制合成的酶A或B基因控制合成的酶B,因此对应的基因型有4种,分别为AAbb、Aabb、aaBB、aaBb,C正确;若一对无色眼亲本(aabb)所形成的受精卵中基因a或b发生突变,发育成的子代的基因型为Aabb或aaBb,表现为猩红色眼,D错误。
4.【答案】BCD
【解析】要验证基因的分离定律,可以用单倍体育种进行,单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理,若Aa经过单倍体育种产生的植株AA∶aa=1∶1,则说明A、a的遗传符合基因的分离定律,A错误。
5.【答案】C
【解析】一对白毛家兔生出几只灰毛家兔,说明白毛是显性性状,灰毛是隐性性状,A错误;若控制家兔毛色性状的基因的遗传只遵循分离定律,则灰毛家兔与亲本回交,后代灰毛家兔和白毛家兔的比例应为1∶1,但后代白毛家兔和灰毛家兔的比例为3∶1,说明控制家兔毛色性状的基因遵循基因的分离定律和自由组合定律,B错误;从表中数据可知,灰毛家兔与亲代多次杂交,子代家兔毛色性状分离比雌雄都为3∶1,与性别无关,因此控制家兔毛色性状的基因可能只位于常染色体上,C正确;生物的性状是由基因和环境共同决定的,D错误。
6.【答案】D
【解析】该病是染色体异常遗传病,不是由X染色体上的显性基因控制的遗传病,A错误;患儿多出的13号染色体若来自母方,则可能是形成卵细胞时着丝点未分裂,也可能是减数第一次分裂时同源染色体未成功分离的缘故,B错误;该病的检测可以取胎儿的体细胞在显微镜下检查,通过分析染色体形态数目来辅助临床诊断,而不可以通过基因测序来确定胎儿是否患有该病,C错误,D正确。
7.【答案】D
【解析】抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,由于父亲患病,因此所生女儿一定患病,A错误。镰刀型细胞贫血症的根本病因是编码血红蛋白的基因中一个碱基序列发生改变,B错误。血友病是伴X染色体隐性遗传病(相关基因用H、h表示),父亲正常,母亲患血友病,生了一个性染色体组成为XXY的凝血正常的儿子,则这对夫妇的基因型为XHY×XhXh,儿子的基因型为XHXhY。根据儿子的基因型可知,他是由含XHY的精子和含Xh的卵细胞结合形成的受精卵发育而来的,即其形成原因最可能是精子异常,C错误。假设控制该遗传病的基因为A、a,已知该病的发病率为19%,则正常(aa)的概率为81%,根据哈迪-温伯格定律,a的基因频率为90%,A的基因频率为10%,可知人群中AA基因型频率为10%×10%=1%,Aa基因型频率为2×10%×90%=18%,所以患病妻子的基因型为Aa的概率为18%÷(18%+1%)=18/19,其后代不患该病的概率为(18/19)×(1/2)=9/19,D正确。
8.【答案】B
【解析】题中所示的调查群体数不够大也不具有普遍性,所以不适合用于调查人群中遗传病的发病率,A、D错误。根据第一组调查结果:父母均正常的家庭中有儿子患病,可知该遗传病为隐性遗传病。根据结果可知,后代的正常或患病性状与性别有关,母亲患病儿子一定患病,父亲正常女儿均正常,可基本判定该病为伴X染色体隐性遗传病,B正确。第一组中共有9个家庭,父母都正常,生的儿子有正常也有患病的,有可能有的家庭中母亲为纯合子,C错误。
1.【答案】C
【解析】非等位基因可能位于非同源染色体上,也可能位于同源染色体上,A不符合题意;遵循基因分离定律,但不一定遵循自由组合定律,比如位于同源染色体上的非等位基因,B不符合题意;抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病,母亲患病,若是杂合子,则儿子可能不患病,C符合题意;基因突变不一定引起生物性状的改变,D不符合题意。
2.【答案】C
【解析】F2籽粒中紫色∶白色=(27+9)∶(21+7)=(9∶7),说明籽粒颜色由两对等位基因控制并遵循自由组合定律,A错误;根据子代性状表现及分离比可推知亲本性状的表现型可能是紫色甜和白色非甜,也可能是紫色非甜和白色甜,B错误;假设控制籽粒颜色的基因为A、a,D、d,非甜∶甜=3∶1,则甜度由一对等位基因控制(假设为B、b),则F1的基因型为AaBbDd,可产生基因型为AbD的配子,经秋水仙素处理后可获得纯合紫色甜粒玉米,C正确;白色籽粒玉米基因型可能为A_dd、aaD_、aadd,且比例为3/7(AAdd1/7、Aadd2/7)、3/7(aaDD1/7、aaDd2/7)、1/7aadd,其所产生的配子及比例为Ad∶aD∶ad=2∶2∶3,则随机交配后产生紫色籽粒(AaDd)的概率为(2/7)×(2/7)×2=8/49,D错误。
3.【答案】D
【解析】根据题意,金鱼草的两对性状由两对等位基因控制,为不完全显性,其遗传遵循自由组合定律,A正确;F2中表现为粉红花、中等叶的为杂合体,所以纯合体为红花宽叶、红花窄叶、白花宽叶、白花窄叶,B正确;根据F2的表现型可推出亲本可以是纯合的红花宽叶和白花窄叶,也可以是纯合的红花窄叶和白花宽叶,C正确;F2中红花中等叶与粉红花窄叶杂交,F3中的表现型有粉红花中等叶、粉红花窄叶、红花中等叶、红花窄叶,无白花中等叶,D错误。
4.【答案】B
【解析】雌鸡的基因型为ZAW或ZaW,无论是显性纯合致死还是隐性纯合致死,雌鸡都只存在一种基因型和一种表现型,A正确;雄鸡的基因型为ZAZA、ZAZa、ZaZa,若为隐性纯合致死,存在两种基因型,但只有一种表现型,B错误;群体中存在非芦花雌鸡时,说明胚胎显性纯合致死,则芦花雄鸡的基因型为ZAZa,非芦花雌鸡(ZaW)与芦花雄鸡(ZAZa)杂交,子代中ZAZa∶ZaZa∶ZAW(致死)∶ZaW=1∶1∶1∶1,所以雄∶雌=2∶1,C正确;无论是显性纯合致死还是隐性纯合致死,只要亲本雄性为杂合子,子代中必然有一种基因型的雌性会死亡,使子代雄∶雌=2∶1,所以若子代雄∶雌=1∶1,则亲本雄鸡为纯合子,D正确。
5.【答案】C
【解析】根据题意,染色体缺失导致个体性状的改变,只有缺失的是显性基因,才使得隐性基因得以表达,因此易感是显性性状,抗病是隐性性状,A正确;杂交后代易感型雌株∶抗病型雄株=2∶1,性别比例不一致,因此控制易感和抗病的基因位于X染色体上,B正确;设易感基因为A,抗病基因为a,则该抗病型雌株和野生易感型雄株的基因型为XaX?和XAY,杂交后代基因型为XAXa∶XAX?∶XaY∶X?Y=1∶1∶1∶1,由题可知杂交后代易感型雌株∶抗病型雄株=2∶1,因此含有异常染色体的卵细胞能参与受精,X-Y的个体致死,即含有异常染色体的雄性个体不能存活,C错误,D正确。
6.【答案】C
【解析】若该病为伴X染色体隐性遗传病,则该患者的母亲患病,其所生的男孩一定患病,而该患者的哥哥不患病,与题意不符,A错误;若该患者为女性,则该病可能是常染色体隐性遗传病,也可能是常染色体显性遗传病,若为常染色体隐性遗传病,则该患者的哥哥为杂合子,B错误;若该患者的父亲是携带者,且其表现正常,则该病是常染色体隐性遗传病,其母亲患病,则妹妹一定是携带者,C正确;若该患者的母亲是杂合子,且其母亲患病,则该病一定是显性遗传病,该患者可能是杂合子,D错误。
7.【答案】BC
【解析】若控制该相对性状的基因位于性染色体上,当亲本野生型雌果蝇为杂合子,无论该基因位于X和Y染色体的同源区段上或是仅位于X染色体上,子一代的雌、雄果蝇中野生型与突变型的比例都是1∶1,A正确;若控制该相对性状的基因仅位于X染色体上,则亲本野生型雌果蝇应为杂合子才能使子一代表现型比例为1∶1,因此野生型是显性性状,B错误;若控制该相对性状的基因位于常染色体上,让子一代突变型的雌雄果蝇杂交,产生的下一代都是突变型,则突变型为隐性性状,子一代中突变型个体均为隐性纯合子,C错误;若控制该相对性状的基因位于常染色体上,让子一代野生型的雌雄果蝇杂交,产生的下一代出现性状分离,则子一代野生型个体为杂合子,因此可判定野生型为显性性状,D正确。
8.【答案】BD
【解析】人类出现白化病的根本原因是控制酪氨酸酶的基因发生了突变,A错误。决定ABO血型的基因IA、IB、i互为等位基因,其遗传遵循分离定律,B正确。单独考虑血型,由于Ⅱ5为AB血型,基因型为IAIB,则Ⅰ5的基因型可能为IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB,共有5种基因型,3种血型;单独考虑白化病,Ⅱ5为杂合子,Ⅰ5可能为显性纯合子或杂合子,所以综合考虑两种致病基因,Ⅰ5可能有5×2=10种基因型。Ⅱ3为AB血型,Ⅱ4为O血型,所以Ⅲ1为A血型的概率为1/2,C错误。设控制白化病的基因为a,Ⅱ1的基因型为aa,Ⅰ1和Ⅰ2的基因型均为Aa,Ⅱ3的基因型为1/3AA、2/3Aa,Ⅱ4的基因型为Aa,Ⅲ1为Aa的概率为[(1/3)×(1/2)+(2/3)×(1/2)]÷[1-(2/3)×(1/4)]=3/5,Ⅱ5和Ⅱ6的基因型均为Aa,所以Ⅲ2的基因型为1/3AA、2/3Aa,故Ⅲ1与Ⅲ2生育一个女孩,该女孩为白化病患者的概率为(3/5)×(2/3)×(1/4)=1/10,D正确。
9.【答案】(1)①分别位于两对同源染色体上
②位于同一对同源染色体上,且G和f在同一条染色体上,g和F在同一条染色体上
③红花∶白花=1∶1
(2)GGff
1/3
【解析】(1)红花植株(GgFf)自交,可根据题目所给结论,逆推实验结果。若G、g和F、f基因分别位于两对同源染色体上,则自交后代出现9种基因型,3种表现型,其比例为紫花∶红花∶白花=3∶6:7;若G、g和F、f基因位于一对同源染色体上,且G和f在同一条染色体上,g和F在同一条染色体上,则自交后代的基因型为1/4GGff、1/2GgFf、1/4ggFF,表现型及比例为紫花∶红花∶白花=1∶2∶1;若G、g和F、f基因位于一对同源染色体上,且G和F在同一条染色体上,g和f在同一条染色体上,则自交后代的基因型为1/4GGFF、1/2GgFf、1/4ggff,表现型及比例为红花∶白花=1∶1。(2)红花植株(GgFf)自交后代中,紫花植株的基因型及比例为GGff∶Ggff=1∶2,其中无论自交多少代,其后代仍为紫花的植株基因型是GGff,其在紫花植株中所占比例为1/3。
【点评】本题考查基因位置的判断,学生需准确理解!
10.【答案】(1)常
红眼
(2)DdXBXb、DdXBY
2/9
(3)实验思路:选取品系③的雄果蝇与该果蝇杂交,观察、统计子代果蝇的表现型
结果和结论:若子代果蝇翅型只有裂翅,眼色只有红眼,则亲本雌果蝇的基因型为DDXBXB;若子代果蝇翅型只有裂翅,眼色既有红眼也有白眼,则亲本雌果蝇的基因型为DDXBXb;若子代果蝇翅型既有裂翅也有直翅,眼色只有红眼,则亲本雌果蝇的基因型为DdXBXB;若子代果蝇翅型既有裂翅也有直翅,眼色既有红眼也有白眼,则亲本雌果蝇的基因型为DdXBXb
【解析】(1)由题中实验结果可以看出无论子代雌、雄果蝇中均表现为裂翅∶直翅=3∶1,由此推断,控制果蝇翅型的基因位于常染色体上;子代雄果蝇中红眼∶白眼=1∶1,雌果蝇只有红眼,可推断,控制眼色的基因位于X染色体上,红眼为显性;(2)结合(1)中的推断可知亲本雌雄果蝇的基因型分别是DdXBXb和DdXBY。子代红眼裂翅果蝇中,看翅型,纯合子所占的比例为1/3;看眼色,纯合子所占的比例为2/3,因此子代红眼裂翅果蝇中,纯合子所占的比例为2/9;(3)三个纯合果蝇品系①红眼裂翅、②白眼裂翅、③红眼直翅,只有品系③可用来与判定红眼裂翅雌果蝇的基因型。选取品系③的雄果蝇与该果蝇杂交,观察、统计子代果蝇的表现型。结果和结论:若子代果蝇翅型只有裂翅,眼色只有红眼,则亲本雌果蝇的基因型为DDXBXB;若子代果蝇翅型只有裂翅,眼色既有红眼也有白眼,则亲本雌果蝇的基因型为DDXBXb;若子代果蝇翅型既有裂翅也有直翅,眼色只有红眼,则亲本雌果蝇的基因型为DdXBXB;若子代果蝇翅型既有裂翅也有直翅,眼色既有红眼也有白眼,则亲本雌果蝇的基因型为DdXBXb。
【点评】本题考查基因的分离与自由组合定律,首先要求学生能够将图形数据转换成自己熟悉的分离定律比例来判断基因所在的染色体,然后考查遗传相关的计算,同时也考查学生设计实验判断基因型的能力。1.近五年的考题中,对微生物的分离和培养的考查尤为突出,侧重考查微生物的培养、分离、计数、无菌技术等基本知识,对传统发酵技术的发酵原理、制作流程等的考查频度也在不断提高。对于基因工程的考查频度较高,侧重考查基因工程的工具,操作程序与应用等。植物细胞工程的应用以及动物细胞工程技术中的核移植技术、单克隆抗体的制备也有所考查。胚胎移植的概念及移植胚胎的来源也会涉及。
2.本专题以非选择题的形式考查。常借助某一特定的微生物的分离和培养考查微生物的营养、接种方法等;对于生物技术在食品加工中的应用,常借助发酵实例考查,填充内容多为教材中一些结论性语句等。植物组织培养技术、植物有效成分的提取的考查也多以教材基础知识为主。常借助简洁的文字材料或流程图、结构图等考查有关基因工程、动物细胞工程的原理、技术手段等,尤为注重对教材中一些关键词的填充及对结论性语句的准确表述等。
3.2021年备考时应注意:(1)某种微生物数量的测定。(2)利用微生物进行发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用。(3)利用比较法归纳总结并掌握常见传统发酵技术的原理、流程及影响因素等。(4)限制酶、DNA连接酶和载体的作用及PCR技术。(5)动物的细胞培养与体细胞克隆。(6)单克隆抗体制备过程。(7)图解分析法理解胚胎发育的过程和胚胎移植的程序。
考点1
微生物的培养、分离与计数
1.消毒和灭菌的比较
2.平板划线法每次灼烧的目的
3.纯化微生物的接种方法
项目
平板划线法
稀释涂布平板法
原理
通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。在数次划线后培养,可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子胞群体,即菌落
将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落
优点
可以观察菌落特征,对混合菌进行分离
可以计数,可以观察菌落特征
缺点
不能计数
吸收量较少,较麻烦,平板不干燥效果不好,容易蔓延
4.选择培养基与鉴别培养基的比较
考点2
传统发酵技术的应用
1.比较果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作
项目
内容
果酒和果醋的制作
腐乳的制作
制作泡菜并检测亚硝酸盐含量
作用菌种
果酒:酵母菌
果醋:醋酸菌
毛霉
乳酸菌
原理
(1)酵母菌在无氧条件下将葡萄糖氧化成乙醇
(2)醋酸菌在有氧条件下将乙醇氧化为醋酸
毛霉将蛋白质、脂肪分解成小分子有机物
乳酸菌将糖转化为乳酸
原料选择
新鲜葡萄(或苹果)
豆腐
大白菜、花椰菜等新鲜干净的蔬菜
发酵条件
果酒:前期需氧,后期不需氧
果醋:一直需氧
一直需氧
无氧
发酵温度
果酒:18~25℃
果醋:30~35℃
15~18℃
常温
实验流程
挑选葡萄

榨汁


酒精发酵
醋酸发酵


果酒
果醋
让豆腐上长出毛霉

加盐腌制

加卤汤装瓶

密封腌制
制泡菜:
选材
配制盐水

加调味料,装坛

发酵

成品测亚硝酸盐含量:配制溶液制备标准显色液→制备样品处理液→比色
考点3 基因工程
1.几种获取目的基因方法的比较
2.比较DNA复制和PCR技术
3.与DNA有关的酶的归纳与比较
4.将目的基因导入受体细胞的方法比较
5.DNA的粗提取与鉴定的方法步骤
考点4 细胞工程
1.植物组织培养的关键点
(1)植物组织培养的关键
①条件:离体、一定的营养物质、激素(生长素、细胞分裂素)等。
②培养基状态:固体培养基(脱分化培养基、生根培养基及生芽培养基)。
③体内细胞未表现全能性的原因:基因的表达具有选择性。
(2)植物激素的使用
生长素/细胞分裂素的比值适中时,促进愈伤组织形成;比值高时,促进根分化、抑制芽形成;比值低时,促进芽分化、抑制根形成。
(3)光照的使用
脱分化阶段不需要给予光照,再分化阶段需要给予光照,以利于叶绿素的形成。
2.植物体细胞杂交的关键点
(1)酶解法——用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。
(2)促融剂——聚乙二醇。
(3)杂种细胞的形成标志——新细胞壁的形成。
(4)培养为杂种植株的技术——植物组织培养。
(5)培养成功的原理——细胞全能性。
3.动物细胞培养的特殊条件
(1)胰蛋白酶的使用:首先用胰蛋白酶处理动物的器官或组织,以制备单细胞悬液;培养过程中发生接触抑制时,同样要用胰蛋白酶使细胞分散开。
(2)避免杂菌污染的措施:培养液及培养用具灭菌处理,加入一定量的抗生素,定期更换培养液。
(3)特殊的营养条件
①液体培养基。
②加入动物血清、血浆等。
③通入氧气以满足代谢的需要。
④通入二氧化碳以维持培养液的pH。
4.克隆动物的技术手段
动物细胞培养、核移植、早期胚胎培养和胚胎移植。
5.突破体细胞克隆
(1)在细胞核移植技术中,注入去核卵母细胞中的不是供体细胞的细胞核,而是整个细胞,同时伴随有两细胞融合现象,这体现了细胞膜的结构特点——具有一定的流动性。
(2)该技术中形成的重组细胞最终发育成一个新个体,体现了动物细胞核的全能性而非动物细胞的全能性。
(3)克隆属于无性繁殖,产生的新个体的绝大多数性状与供核亲本相同。
(4)利用核移植技术获得的动物与供核动物性状不完全相同:①克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞的细胞核,但其细胞质中的DNA主要来自去核的卵母细胞。②性状是基因型与环境共同作用的结果,供核动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不完全相同,其性状可能和供核动物也不完全相同。③克隆动物在个体发育过程中有可能发生基因突变,产生供核动物没有的性状。
考点5
胚胎工程及生物技术的安全性与伦理问题
1.胚胎工程的操作流程分析
2.生物技术中的伦理问题
(1)克隆人
①分类
a.生殖性克隆是指以繁殖个体为目的,即用于产生人类个体。
b.治疗性克隆是指利用核移植技术获得克隆人胚胎,然后从胚胎中提取干细胞进行医学研究,是利用克隆技术产生特定细胞和组织(皮肤、神经或肌肉等)用于治疗性移植。
②中国政府态度:禁止生殖性克隆,不反对治疗性克隆。
(2)试管婴儿与设计试管婴儿
①试管婴儿:运用体外受精和胚胎移植技术繁殖个体,目的是解决不孕夫妇的生育问题。
②设计试管婴儿:体外受精获得的胚胎在移植前进行遗传学诊断,以便筛选出符合特定要求的胚胎。
1.(2020年山东卷·12)我国的酿酒技术历史悠久,古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载:将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发,如鱼眼汤,净淘米八斗,炊作饭,舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化,冒出鱼眼大小的气泡,把八斗米淘净,蒸熟,摊开冷透。下列说法错误的是(

A.“浸曲发”过程中酒曲中的微生物代谢加快
B.“鱼眼汤”现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的
C.“净淘米”是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施
D.“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡
2.(多选)(2020年江苏卷·23)小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞、制备流程如图所示。下列叙述错误的是(

A.为获得更多的囊胚,采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子
B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同,所以全能性高低不同
C.用胰蛋白酶将细胞a的膜白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
3.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅰ)·37)某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y。
回答下列问题:
(1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用_______________的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是_______________。甲、乙培养基均属于______________培养基。
(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL,若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释________________倍。
(3)在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是________________(答出1点即可)。
(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,请写出主要实验步骤________________。
(5)上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质,即________________。
4.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅱ)·37)研究人员从海底微生物中分离到一种在低温下有催化活性的α-淀粉酶A3,并对其进行了研究。回答下列问题:
(1)在以淀粉为底物测定A3酶活性时,既可检测淀粉的减少,检测应采用的试剂是_________,也可采用斐林试剂检测________的增加。
(2)在A3的分离过程中可采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其纯度,通常会在凝胶中添加SDS,SDS的作用是___________________和___________________。
(3)本实验中,研究人员在确定A3的最适pH时使用了三种组分不同的缓冲系统,结果如图所示。某同学据图判断,缓冲系统的组分对酶活性有影响,其判断依据是______________。
(4)在制备A3的固定化酶时,一般不宜采用包埋法,原因是___________________________
(答出1
点即可)。
5.(2020新课标I卷.38)为研制抗病毒A的单克隆抗体,某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。
回答下列问题:
(1)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A,该处理的目的是_________________。
(2)写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤:_________________。
(3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞,需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于_________________,使用该培养基进行细胞培养的结果是_________________。图中筛选2含多次筛选,筛选所依据的基本原理是_________________。
(4)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖,可采用的方法有________________(答出2点即可)。
6.(2020新课标III卷.38)W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路,制备一种膀胱生物反应器来获得W,基本过程如图所示。
(1)步骤①中需要使用的工具酶有________________。步骤②和③所代表的操作分别是________________和________________。步骤④称为________________。
(2)与乳腺生物反应器相比,用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物的______________(答出2点即可)的限制。
(3)一般来说,在同一动物个体中,乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的细胞核中染色体DNA所含的遗传信息________________(填相同或不同),原因是_________。
(4)从上述流程可知,制备生物反应器涉及胚胎工程,胚胎工程中所用到的主要技术有_____________(答出2点即可)。
1.下列有关果酒、果醋和腐乳制作的叙述,正确的是(

A.参与果酒发酵和果醋发酵的微生物都含有线粒体
B.果酒制成后只需将装置转移至温度较高的环境中即可制成果醋
C.在腐乳制作过程中必须有能产生蛋白酶的微生物参与
D.制作腐乳时加盐和白酒的作用主要是调节口感
2.下图装置可用于生物技术实践的相关实验,下列有关叙述错误的是(

A.两种装置都可用于果酒的制作
B.利用乙装置制作葡萄酒时,葡萄汁装入发酵瓶大约2/3的空间
C.乙装置的排气口通过一个长而弯曲的胶管,可防止杂菌污染
D.用甲装置制作果酒时温度应控制在20℃左右,并不时地移开瓶盖以排出气体
3.(多选)下列有关微生物培养的叙述,错误的是(

A.涂布接种时,需将涂布器沾酒精后在酒精灯外焰上引燃,冷却后再使用
B.纯化培养时,培养皿应倒置放在恒温培养箱内的摇床上培养
C.分离计数时,可用稀释涂布平板法对需计数的微生物进行分离
D.观察菌落时,应将培养皿盖拿掉以利于看清菌落的形态特征
4.下列关于基因工程的基本操作程序的叙述,正确的是(

A.基因工程的第三步是目的基因与运载体的结合
B.只要目的基因进入了受体细胞就能成功表达
C.常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒
D.DNA连接酶的作用是连接两个黏性末端的碱基
5.土壤农杆菌侵染植物细胞时,Ti质粒上的T-DNA片段能转入植物的基因组,因此常利用农杆菌的Ti质粒作为运载体进行转基因操作。下列相关叙述正确的是(

A.目的基因应插入T-DNA片段外,以防止破坏T-DNA
B.T-DNA片段有利于介导外源DNA整合到植物的染色体上
C.Ti质粒是一种环状DNA分子,属于细菌的拟核DNA
D.用Ca2+处理农杆菌,以利于其侵染植物细胞
6.(多选)为了增加菊花花色类型,研究者从其他植物中克隆出花色基因C(图1),拟将其与质粒(图2)重组,再借助农杆菌导入菊花中。下列操作与实验目的符合的是(

A.用限制性核酸内切酶EcoRⅠ和DNA连接酶构建重组质粒
B.在培养基中添加卡那霉素,筛选被转化的菊花细胞
C.用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将C基因导入细胞
D.用分子杂交的方法检测C基因是否整合到菊花染色体上
7.胚胎移植是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。下图为牛胚胎移植示意图,据图分析,下列叙述正确的是(

A.同期发情处理与过程a使用的是同一种激素
B.过程b的生理基础是供体与受体生理环境相同
C.过程c有手术法和非手术法两种方法
D.供体母牛、供体公牛和受体母牛均要求遗传性能优秀
8.下列哪项不是人工授精和体外受精的区别?(

A.人工授精能更有效地发挥公畜的优良特性
B.体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜能
C.人工授精和体外受精的本质不同
D.人工授精的精卵结合在母畜体内,而体外受精的这一过程在母畜体外
9.(多选)CRISPR/Cas9基因编辑技术的原理是通过设计向导RNA中的识别序列,引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割(如图)。下列有关叙述正确的是(

A.向导RNA可在RNA聚合酶的催化下,以核糖核苷酸为原料合成
B.向导RNA中的识别序列可与目标DNA单链特定区域进行碱基互补配对
C.Cas9蛋白的作用是破坏DNA特定位点脱氧核苷酸之间的氢键
D.该技术由于存在脱靶等风险,可能会带来一系列安全性及伦理问题
1.某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的实验报告,他的做法错误的是(

A.选择新鲜的葡萄略泇冲洗,除去枝梗后榨汁
B.将玻璃瓶用酒精消毒后,装满葡萄汁
C.酒精发酵期间,根据发酵进程适时拧松瓶盖放气
D.酒精发酵后去除瓶盖,盖一层纱布,再进行醋酸发酵
2.植物组织培养过程中,无菌操作步骤至关重要。下列关于无菌操作的叙述,错误的是(

A.不耐高温的植物激素需过滤除菌后才能添加到已灭菌的培养基中
B.超净工作台可用紫外线消毒,镊子、剪刀可灼烧灭菌
C.植物材料用次氯酸钠消毒后接种到培养基中
D.玻璃培养皿常采用干热灭菌法灭菌
3.(多选)野生型大肠杆菌能够在基本培养基中生长,突变菌株A和突变菌株B由于不能自己合成某些营养素,而不能在基本培养基上生长。科学工作者利用菌株A和菌株B进行了如下两个实验。实验一:将菌株A和菌株B混合后,涂布于基本培养基上,结果如图1;实验二:将菌株A和菌株B分别置于U形管的两端,中间由过滤器隔开。加压力或吸力后,培养液可以自由流通,但细菌细胞不能通过。经几小时培养后,将菌液A、B分别涂布于基本培养基上,结果如图2。下列推测正确的是(

A.菌株之间可能发生类似有性杂交的现象
B.不同菌株间接触后才可能交换遗传物质
C.菌株A和菌株B含有相同的突变基因
D.混合培养的菌株都能在基本培养基上生长
4.中华鲟是地球上最古老的脊椎动物,被称为“活化石”。研究者试图通过蛋白质工程改造中华鲟体内的某些蛋白质,使其更加适应现在的水域环境。以下说法错误的是(

A.该工程可以定向改变蛋白质分子的结构
B.改造蛋白质是通过改造基因结构来实现的
C.改造后的中华鲟和现有中华鲟仍是同一物种
D.改造后的中华鲟的后代不具有改造的蛋白质
5.下图为植物组织培养的流程图。据图分析,下列说法正确的是(

A.配制好的培养基在灭菌后要及时分装避免冷却凝固
B.图中三种培养基的差异主要表现在植物激素的含量方面
C.整个培养过程中需要适宜的温度和不间断的人工光照
D.长出丛芽和生根的过程中细胞的遗传物质发生改变
6.生物技术发展速度很快,已灭绝生物的“复生”将不再是神话。如果世界上最后一匹野马刚死亡,以下提供的“复生”野马个体的方法中能够成功的是(

A.将野马的体细胞取出,利用组织培养技术,经脱分化、再分化,培育成新个体
B.将野马的体细胞两两融合,再经组织培养技术培育成新个体
C.取出野马的体细胞核移植到母家马的去核卵细胞中,经孕育培养成新个体
D.将野马基因导入家马的受精卵中,培育成新个体
7.(多选)下图是利用生物学技术制备抗体的两种途径,图中数字代表过程。则下列相关说法错误的是(

A.过程①可用灭活的病毒或聚乙二醇作诱导剂,诱导细胞融合
B.过程②是指X细胞在选择培养基上培养获得杂交瘤细胞的过程
C.图中获得V1基因的方法是从基因组文库中获取
D.上图制备抗体过程中运用了动物细胞培养、动物细胞融合和转基因等技术
8.生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列相关叙述错误的是(

A.应严格选择转基因植物的目的基因,避免产生对人类有害的物质
B.当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验,但不反对治疗性克隆
C.反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿
D.生物武器用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力
9.下图是利用二倍体小鼠所做的实验,下列有关分析不合理的是(

A.过程①需运用早期胚胎培养技术
B.图中囊胚细胞的基因型不都相同
C.代孕母鼠对植入的胚胎基本无免疫排斥
D.嵌合体幼鼠是四倍体
10.豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素,某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀,再将两者置于适宜条件下进行发酵,并在32h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题:
(1)该实验的自变量是_____、_____。
(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌是_____。
(3)如果在实验后,发现32h内的发酵效果越来越好,且随发酵时间呈直线上升关系,则无法确定发酵的最佳时间;若要确定最佳发酵时间,还需要做的事情是_____。
(4)从大豆到豆豉,大豆中的成分会发生一定的变化,其中,蛋白质转变为_____,脂肪转变为_____。
(5)泡菜的制作也涉及微生物的发酵,制作泡菜所用到的菌种是_____,与酿造果酒所需菌种相比,该菌种在细胞结构上的主要特点是_____。
11.产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株,科研人员开展了相关研究。请回答下列问题:
(1)常规微生物实验中,下列物品及其灭菌方法错误的是__________(填编号)。
编号




物品
培养基
接种环
培养皿
涂布器
灭菌方法
高压蒸汽
火焰灼烧
干热
臭氧
(2)称取1.0g某土壤样品,转入99mL无菌水中,制备成菌悬液,经__________后,获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落,则该样本中每克土壤约含酵母菌__________个。
(3)为了进一步提高酵母菌产酶能力,对分离所得的菌株,采用射线辐照进行__________育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以__________为唯一碳源的固体培养基上,培养一段时间后,按照菌落直径大小进行初筛,选择直径__________的菌落,纯化后获得A、B两突变菌株。
(4)在处理含油废水的同时,可获得单细胞蛋白,实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能,进行了培养研究,结果如图。据图分析,应选择菌株__________进行后续相关研究,理由是__________。
12.大米铁含量极低,科研人员通过基因工程、植物组织培养等现代生物技术,培育出了铁含量比普通大米高60%的转基因水稻,改良了稻米的营养品质。下图为培育转基因水稻过程示意图,其中①—⑥为过程,ECORⅠ、HindⅢ、BamHⅠ为限制酶。
(1)该转基因水稻培育过程中选取的目的基因是_________________。PCR是获取大量目的基因的一种方法,PCR反应体系的成分中有两种引物,在复性时引物会结合到互补DNA链,对两种引物的设计要求之一是:两种引物之间不能碱基互补配对,试分析原因__________________________________;PCR反应体系的成分中能够决定复制特定DNA片段的是_____________(填“模板”、“引物”或“taq酶”);从引物设计的角度考虑,如果目的基因两侧没有酶切位点,用PCR技术_____________(“可以”或“不可以”)为目的基因设置酶切位点。
(2)完成图中①过程需选用___________________________限制酶处理Ti质粒和含目的基因的DNA。为了筛检成功导入重组质粒的农杆菌,1号培养基需要加入_______________。诱导组织细胞失去分化的是________________号培养基。
(3)图中④⑤⑥过程,属于__________________技术,该技术依据的基本原理(理论基础)是________________________________。
13.通过咽拭子取样进行RT-PCR技术检测是目前临床上诊断新型冠状病毒感染疑似患者的常用方法,用于核酸检测的RT-PCR试剂盒的部分工作原理简图如下。回答下列问题:
(1)RT-PCR是指以病毒的RNA为模板通过_________过程合成cDNA,并对cDNA进行PCR扩增的过程。进行RT-PCR过程中,需要加入的酶有__________。
(2)利用RT-PCR试剂盒对新型冠状病毒进行检测时,除借助上述RT-PCR技术外,还需要有特异性探针。制作该探针的依据是__________,利用该探针对新型冠状病毒进行检测的原理是___________。
(3)除核酸检测外,研究人员还研发了基于病毒蛋白的检测技术,该项技术的关键是生产出能与新冠病毒结合的特异性抗体。生产该种抗体的大致方案如下:
①向小鼠体内注射新冠病毒的抗原蛋白;
②分离免疫小鼠的B淋巴细胞,并与小鼠的骨髓瘤细胞融合,多次筛选、检测,最终获得所需杂交瘤细胞;
③将获得的杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养,获得大量的特异性抗体。
上述生产抗体的方案中使用的技术手段有__________,其中步骤②中获得的杂交瘤细胞具有__________等特点;步骤③中为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,应采取的措施是__________。
14.近日克隆猫“大蒜”在中国诞生,此次利用了机器自动化操作,较之以往的“手工操作”克隆技术的关键指标“囊胚率”提高了两倍。请回答下列问题。
通过________技术去除卵母细胞中的核,将供体细胞注入________。
用于核移植的供体细胞一般选用传代________代以内的细胞,原因是________。
重组胚胎需要经过培养进行胚胎移植,哺乳动物胚胎的培养液成分除一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素________氨基酸、核苷酸等营养成分,以及________等物质。
虽然“囊胚率”从10%提高至20%,为提高胚胎的利用率,还要进行胚胎分割,分割时注意将内细胞团均等分割,目的是________,胚胎移植的实质是________。
1.【答案】C
【解析】“浸曲发”是将酵母菌活化,可以使微生物代谢加快,A正确;“鱼眼汤”是指酵母菌在呼吸过程中产生CO2,使溶液中出现气泡,B正确;在做酒过程中,为消除杂菌的影响主要靠“炊作饭”,即蒸熟,C错误;“舒令极冷”是将米饭摊开冷透,防止温度过高导致微生物(酵母菌死亡),D正确。
【点评】本题需要考生结合酵母菌的代谢类型进行分析,理解题干中的相关术语是解答本题的关键。
2.【答案】ABC
【解析】为了获得更多的囊胚,可以采用激素促进成熟雌性个体超数排卵,然后将卵细胞从母体内取出,在试管内与人工采集的精子进行体外受精,培育成胚胎,A错误;细胞a和细胞b是由同一个受精卵经过有丝分裂形成的,故核基因相同,B错误;运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞,首先必须用胰蛋白酶处理内细胞团,分解细胞间的胶原蛋白等,使之分散成单个细胞,C错误;动物细胞培养时需要在5%
CO2的培养箱中进行培养,以维持培养液的pH,D正确。故选ABC。
3.【答案】(1)高压蒸汽灭菌
琼脂
选择
(2)104
(3)S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长
(4)取淤泥加入无菌水,涂布(或稀释涂布)到乙培养基上,培养后计数
(5)水、碳源、氮源和无机盐
【解析】(1)常用高压蒸汽灭菌法处理盛有水或培养基的摇瓶,乙为固体培养基,故需要加入Y琼脂;甲和乙培养基可以用于筛选能降解S的菌株,故均属于选择培养基。(2)若要在每个平板上涂布100μL稀释液后的菌液,且每个平板上长出的菌落数不超过200个,则摇瓶M中的菌液稀释的倍数至少为2×107÷1000×100÷200=1×104倍。(3)当培养基中的S超过某一浓度后,可能会抑制菌株的生长,从而造成其对S的降解量下降。(4)要测定淤泥中能降解S的细菌的细胞数,可以取淤泥加无菌水制成菌悬液,稀释涂布到乙培养基上,培养后进行计数。(5)甲和乙培养基均含有水、无机盐、碳源、氮源。
【点评】培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,接种工具应该进行灼烧灭菌,玻璃器皿等耐高温的、需要干燥的物品,常采用干热灭菌。
4.【答案】(1)碘液
还原糖(或答:葡萄糖)
(2)消除蛋白质所带净电荷对迁移率的影响
使蛋白质发生变性
(3)在pH相同时,不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同
(4)酶分子体积小,容易从包埋材料中漏出
【解析】(1)测定酶活性时,可以通过检测反应物的减少或生成物的增加来反映酶活性,所以可以用碘液检测淀粉的减少,也可用斐林试剂检测还原糖(或葡萄糖)的增加。(2)鉴定蛋白质纯度常用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法,凝胶中加入SDS可以消除蛋白质所带净电荷对迁移率的影响,并使蛋白质发生变性。(3)分析题中曲线可知,在pH相同时,不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同,可推测缓冲系统的组分对酶活性有影响。(4)由于酶分子体积小,容易从包埋材料中漏出,所以固定化酶时,一般不采用包埋法。
【点评】本题比较基础,考查蛋白质的提取和分离、固定化酶技术等相关知识,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验操作步骤等,考生在平时的学习过程中应注意积累。
5.【答案】(1)诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
(2)取小鼠甲脾脏剪碎,用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞,加入培养液制成单细胞悬液
(3)选择培养基
只有杂交瘤细胞能够生存
抗原与抗体的反应具有特异性
(4)将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖;将杂交瘤细胞在体外培养
【解析】(1)实验前给小鼠甲注射病毒A,是为了诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞。(2)取小鼠的脾脏,剪碎组织,用胰蛋白酶处理获得单个细胞,加入培养液可以制成单细胞悬液。(3)图中筛选1需要用到选择培养基,只有杂交瘤细胞可以存活。筛选2是为了获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞,该过程要用到抗原抗体杂交,故筛选所依据的原理是抗原-抗体反应具有特异性。(4)获得能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞后,可以在体外培养液中进行培养,或在小鼠的腹腔中进行培养,使杂交瘤细胞大量增殖。
【点评】制备单克隆抗体的过程中,需要用到动物细胞融合和动物细胞培养,需要用到两次筛选,第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞,第二次筛选的目的是获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞。
6.【答案】(1)限制性核酸内切酶、DNA连接酶
显微注射
体外培养
胚胎移植
(2)性别、年龄
(3)相同
两种上皮细胞都是体细胞,且来源于同一个受精卵
(4)体外受精、胚胎移植
【解析】(1)由分析可知,步骤①为构建基因表达载体,需使用同种限制酶切割目的基因和运载体,再由DNA连接酶连接粘性末端,形成重组表达载体;步骤②为显微注射;步骤③为体外培养;步骤④为胚胎移植。(2)与乳腺生物反应器相比,用膀胱生物反应器生产W,可从动物一出生就收集产物,不受动物的性别和年龄的限制。(3)在同一动物个体中,乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞是由同一个受精卵有丝分裂产生的体细胞,其细胞核中染色体DNA所含的遗传信息相同。(4)由分析可知,步骤③为体外培养,步骤④为胚胎移植,均属于胚胎工程。
【点评】本题考查基因工程和胚胎工程的相关知识,要求考生识记基因工程的基本工具和操作步骤,掌握胚胎工程各项技术的相关细节,能结合所学的知识准确答题,属于考纲识记和理解层次的考查。
1.【答案】C
【解析】参与果酒、果醋制作的微生物分别是酵母菌、醋酸(杆)菌,其中醋酸杆菌是原核生物,不含线粒体,A错误;果酒制成后除需转移到温度较高的环境外,还需醋酸杆菌且需在有氧环境中才可制成果醋,B错误;腐乳制作过程中发挥作用的微生物主要是毛霉,其分泌的蛋白酶能将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸,C正确;制作腐乳时加盐和白酒的作用主要是抑制微生物生长,D错误。
2.【答案】D
【解析】两种装置都可用于果酒的制作,其中乙装置可以先通入空气后密封,A正确;利用乙装置制作果酒时,瓶中的果汁不能装满,防止发酵液溢出,B正确;乙装置的排气口通过一个长而弯曲的胶管,排出果酒制备时产生的二氧化碳,而且能防止空气中微生物的污染,C正确;用甲装置制作果酒时温度应控制在18~25℃,同时由于发酵时产生二氧化碳,故需要拧松瓶盖排气,不能拿开瓶盖,否则会造成杂菌污染,D错误。
3.【答案】BD
【解析】涂布接种时,将涂布器末端浸在盛有酒精的烧杯中,取出时,要让多余的酒精在烧杯中滴尽,然后将沾有酒精的涂布器在火焰上引燃,A正确;纯化培养时,不能用摇床培养,B错误;可以用稀释涂布平板法对微生物进行分离计数,C正确;观察菌落时,不能拿掉培养皿盖,D错误。
4.【答案】C
【解析】基因工程的第三步是将目的基因导入受体细胞,A错误;目的基因进入受体细胞中,由于操作失误和不可预测的干扰等,并不是所有受体细胞都能按照预先设计的方案进行重组和表达,真正能有效表达的只是一小部分,而且细胞中的基因也是选择性表达的,B错误;常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒,C正确;DNA连接酶的作用是使两个DNA分子末端的脱氧核苷酸的脱氧核糖和磷酸基因间形成磷酸二酯键,D错误。
5.【答案】B
【解析】在农杆菌转化法中,需要将目的基因插入T-DNA片段内,A错误;T-DNA片段有利于介导外源DNA整合到植物的染色体上,B正确;Ti质粒是一种环状DNA分子,是存在于细菌细胞质中的DNA,C错误;农杆菌转化法中不需要用Ca2+处理农杆菌,应直接利用土壤农杆菌感染植物细胞,D错误。
6.【答案】ACD
【解析】据图分析可知,在目的基因的两端、启动子和终止子之间都有限制性核酸内切酶EcoRⅠ的切割位点,因此可以用限制性核酸内切酶EcoRⅠ切割目的基因和运载体,之后再用DNA连接酶连接形成基因表达载体,A正确;由图2可知,标记基因是潮霉素抗性基因,应该在培养基中添加潮霉素,筛选被转化的菊花细胞,B错误;将目的基因导入到植物细胞,常用农杆菌转化法,可以将目的基因C导入农杆菌的Ti质粒的T-DNA片段上,之后再用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将C基因导入菊花细胞中染色体的DNA上,C正确;要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用DNA分子杂交技术,D正确。
7.【答案】C
【解析】使用促性腺激素对供体进行超数排卵处理,同期发情用孕激素进行处理,目的是使供体与受体处于相同或相近的生理状态,A错误;过程b是早期胚胎的培养,其生理基础是细胞的分裂和分化,B错误;过程c是胚胎移植,有手术法和非手术法两种方法,C正确;供体母牛和供体公牛要求遗传性能优秀即可,受体母牛要选择有健康的体质和正常繁殖能力的个体,D错误。
8.【答案】C
【解析】人工授精是用人工的方法,把公畜的精液注入母畜生殖道内,使精卵结合;体外受精是将人工获取的精子和卵子在体外完成受精。这两者的本质都是两性生殖细胞的结合,只不过前者是在体内完成的,后者是在体外完成的,C错误。
9.【答案】ABD
【解析】向导RNA可通过转录形成,该过程需要RNA聚合酶的催化,A正确;结合题意,分析图解可知,向导RNA中的识别序列可与目标DNA单链特定区域进行碱基互补配对,B正确;Cas9蛋白是一种核酸内切酶,作用部位是DNA分子中特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键,C错误;该技术由于存在脱靶等风险,可能会带来一系列安全性及伦理问题,D正确。
1.【答案】B
【解析】选择新鲜的葡萄洗1到2次,除去枝梗后榨汁,A正确;葡萄汁不能装满,需装至玻璃瓶的2/3空间,B错误;酒精发酵期间会产生二氧化碳,故需适时拧松瓶盖,防止发酵瓶爆裂,C正确;醋酸菌是好氧菌,故醋酸发酵时应去除瓶盖,加一层纱布,D正确。
2.【答案】C
【解析】对不耐高温的植物激素除菌时无法用高压蒸汽灭菌法,可以用滤膜过滤除菌,再添加到已灭菌的培养基中,A正确;接种室和超净工作台等表面消毒,可用紫外线进行消毒,镊子、剪刀等金属器具可灼烧灭菌,B正确;植物组织培养中的外植体用70%的酒精和氯化汞(或次氯酸钠)进行消毒,外植体取出后,在无菌水中漂洗了消毒液后才能接种到培养基中,C错误;玻璃培养皿常采用干热灭菌法灭菌,D正确。
3.【答案】AB
【解析】据题意分析,推测菌株之间可能发生类似有性杂交的现象,A正确;不同菌株间接触后才可能交换遗传物质,导致变异,B正确;若菌株A和菌株B含有相同的突变基因,则两者不可能产生可在基本培养基上生长的菌株,C错误;据图可知,混合培养液中有可在基本培养基上生长的菌株,但不能说明混合培养的菌株都能在基本培养基上生长,D错误。
4.【答案】D
【解析】蛋白质工程可以定向改造蛋白质分子的结构,A正确;改造蛋白质是通过改造基因结构来实现的,B正确;改造后的中华鲟具有新的性状,但其和现有中华鲟仍是同一物种,C正确;蛋白质工程改造的是基因,可以遗传给子代,因此改造后的中华鲟的后代也具有改造的蛋白质,D错误。
5.【答案】A
【解析】配制好的培养基在灭菌后要及时分装避免冷却凝固,A正确;图中三种培养基的差异主要表现在植物激素的种类和含量方面,B错误;脱分化过程要避光处理,C错误;长出丛芽和生根的过程是细胞分裂和分化的过程,遗传物质不会发生改变,D错误。
6.【答案】C
【解析】动物细胞的全能性受到限制,因此直接用动物细胞培养不能培育出新个体,A错误;动物细胞融合技术还不能形成新的动物个体,而且细胞融合后会导致遗传物质加倍,B错误;取出野马的体细胞核移植到母家马的去核卵细胞中,经孕育培养成新个体,可以克隆形成野马,C正确;将野马的基因导入家马的受精卵中,属于基因工程,可培育出具有新性状的家马,D错误。
7.【答案】C
【解析】过程①为动物细胞融合,可用灭活的病毒或聚乙二醇诱导细胞融合,A正确;过程②是指X细胞在选择培养基上培养,获得杂交瘤细胞Y的过程,B正确;图中获得V1基因的方法是反转录法,C错误;图中制备抗体的过程中,运用了动物细胞培养、动物细胞融合和转基因等技术,D正确。
8.【答案】D
【解析】培育转基因植物时,要根据目的基因的产物是否对人类有害,来确定该目的基因能否用于转基因植物的培育,A正确;克隆人会给社会带来伦理上的问题,所以当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验,治疗性克隆对于一些重大疾病的治疗具有积极的意义,所以并不反对治疗性克隆,B正确;科学地设计试管婴儿对于治疗一些难治之症具有积极的意义,但有人却滥用此技术选择性设计婴儿,所以设计试管婴儿遭到反对,C正确;干扰素并不能用于制造生物武器,多用于治疗一些病毒性疾病,D错误。
9.【答案】D
【解析】过程①为动物细胞培养(早期胚胎培养),A正确;图中囊胚细胞的基因来自两种小鼠,故有些细胞基因型不相同,B正确;受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应.这为胚胎在受体内的存活提供了可能,C正确;嵌合体幼鼠染色体并未加倍,故是二倍体,D错误。
10.【答案】(1)菌种
发酵时间
(2)好氧菌
(3)延长发酵时间,观测发酵效果,最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间
(4)氨基酸和肽
脂肪酸和甘油
(5)乳酸菌
没有以核膜为界限的细胞核
【解析】(1)根据题干信息可知,该实验的自变量是不同的菌种和发酵时间。(2)发酵容器内上层为有氧环境,底层为无氧环境,若发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,则说明该发酵菌是好氧(需氧)微生物。(3)如果在实验后,发现32h内的发酵效果越来越好,且随发酵时间呈直线上升关系,则无法确定发酵的最佳时间;若要确定最佳发酵时间,可在原操作的基础上,继续延长发酵时间,观测发酵效果,最好的发酵效果所对应的时间即为最佳的发酵时间。(4)从大豆到豆豉的过程中,蛋白质被蛋白酶分解成小分子肽和氨基酸,脂肪被脂肪酶分解成甘油和脂肪酸。(5)制作泡菜所用的菌种是乳酸菌,酿酒所需的菌种是酵母菌,乳酸菌为原核生物,酵母菌为真核生物,因此乳酸菌在结构上的主要特点是无以核膜为界限的细胞核。
【点评】本题以传统发酵技术为背景,考查考生获取信息和解决问题的能力。通过对比实验探究不同菌种的最佳发酵时间,一般情况下,随着发酵时间的延长,发酵效果会先升高,到达最高点之后随发酵时间延长发酵效果下降。
11.【答案】(1)④
(2)梯度稀释
4.6×105(或460000)
(3)诱变
脂肪(或油脂)
较大
(4)B
该菌株增殖速度快,单细胞蛋白产量高;降解脂肪能力强,净化效果好
【解析】(1)培养基一般进行高压蒸汽灭菌,接种环可用火焰灼烧灭菌,培养皿一般通过干热灭菌,涂布器应该用酒精引燃灭菌;故①②③正确,错误的是④。(2)稀释涂布平板法是将样品进行一系列梯度稀释后,获得细胞密度不同的菌悬液,然后涂布到平板上。根据题意,1.0g土壤样品转入99mL无菌水中,制备成菌悬液,经系列梯度稀释后,分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,则稀释的倍数为1000倍,其中10倍稀释的菌悬液培养后长出了46个酵母菌落,则总的稀释倍数为10000倍,故每克土壤中含酵母菌数为46×10000=4.6×105个。(3)根据题意,欲提高酵母菌产酶能力,可对分离得到的产脂肪酶酵母菌菌株进行射线辐射,该育种方式为诱变育种。为了能筛选出符合要求的产脂肪酶酵母菌突变株,可配制以脂肪为唯一碳源的培养基,将辐射处理的酵母菌涂布在该固体培养基上,形成单菌落;产脂肪酶能力越强的酵母菌,分解利用脂肪的能力越强,菌落生长越好,一段时间后,按照菌落直径大小进行初筛,选取直径较大的菌落即可。(4)据题图分析可知,相同时间内,菌株B的细胞密度高于菌株A,而菌株B的脂肪剩余量低于菌株A的脂肪剩余量,故进行相关研究可选择菌株B,原因是菌株B增殖速度快,单细胞蛋白的产量也高,同时降解脂肪的能力强,净化效果更好。
【点评】本题以微生物为背景,主要考查微生物的分离筛选、灭菌和计数等知识,意在强化考生对相关内容的识记与理解能力,重在考查基本原理等基础知识,难度不大。
12.【答案】(1)铁合蛋白基因
防止引物之间结合形成双链,降低引物与DNA模板链结合的效率
引物
可以
(2)BamHⅠ和HindⅢ
潮霉素
2
(3)植物组织培养
植物细胞的全能性
【解析】(1)据图分析,目的基因为铁合蛋白基因。两种引物之间若能碱基互补配对,会导致引物结合形成双链,降低引物与DNA模板链结合的效率。PCR过程中,根据一段已知目的基因的核苷酸序列来合成引物,所以决定复制特定DNA片段的是引物。获得目的基因后一般需要将目的基因连接到质粒载体上,在引物上加酶切位点可以使后续的连接过程简单、可控,因此如果目的基因两侧没有酶切位点,用PCR技术可以为目的基因设置酶切位点。(2)图中①过程为基因表达载体的构建。若选用ECORⅠ,会破坏目的基因;由于目的基因两侧的酶切位点被HindⅢ、BamHⅠ识别,且质粒中也存在同样的酶切位点,则所选用的限制酶为BamHⅠ和HindⅢ。质粒中的标记基因是潮霉素抗性基因,所以成功导入重组质粒的农杆菌能够抗潮霉素,则1号培养基需要加入潮霉素。3号培养基中培养的为愈伤组织,其为脱分化的结果,则诱导组织细胞失去分化的是2号培养基。(3)据图分析,④⑤⑥过程属于植物组织培养,依据的原理是植物细胞的全能性。
【点评】解答本题的关键是熟知基因工程和植物组织培养技术,尤其是对PCR技术过程的理解。
13.【答案】(1)逆转录
逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶
(2)新型冠状病毒的(核糖)核苷酸序列
分子杂交
(3)动物细胞培养、动物细胞融合
既能迅速大量繁殖,又能产生专一的抗体
定期更换培养液
【解析】(1)以RNA为模板合成cDNA的过程为逆转录过程,该过程需要逆转录酶的参与,利用PCR技术对cDNA进行扩增时需要耐高温DNA聚合酶的参与。(2)探针是指被放射性同位素标记或荧光标记的一段单链核酸,因此制作该探针的依据是新型冠状病毒的核苷酸序列;利用该探针对新型冠状病毒进行检测的原理是分子杂交。(3)上述方案制备的是单克隆抗体,采用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞融合;杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量繁殖,又能产生专一的抗体;步骤③中为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,应定期更换培养液。
14.【答案】(1)显微操作
(显微操作去核法,梯度离心,紫外光短时间照射,化学物质处理等)
去核卵母细胞
(2)10
保持细胞正常的二倍体核型
激素
血清
以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
【解析】(1)去除卵母细胞的技术有多种,包括显微操作去核法,梯度离心,紫外光短时间照射,化学物质处理等方法,去核后需要将供体细胞注入进去,以便融合成新的细胞。用于核移植的细胞一般在10代以内,这样能够保持细胞正常的二倍体核型。(3)早期胚胎培养液的成分包括“两盐”无机盐和有机盐,“两素”激素和维生素,“两酸”氨基酸与核苷酸以及一“血清”。(4)胚胎分割需要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。1.由五年考频可看出,本专题着重考查兴奋的传导与传递过程、激素的分级调节与反馈调节及其作用特点等。其中对于体温调节、血糖平衡调节的能力考查尤为突出。
2.在题型方面,选择题和非选择题都有考查到。在命题形式方面,常以神经调节或激素调节的过程模式图、神经递质或激素与靶细胞的作用机理模式图呈现,常结合物质运输方式、ATP进行考查且多以非选择题为主;血糖调节主要考查胰岛素和胰高血糖的作用及关系;
3.2021年备考时应注意:理解并熟练掌握神经冲动的产生、传到和传递;构建兴奋的产生与传导、传递过程模型。通过列表比较识记动物和人体激素的种类、化学本质及生理作用。结合实验或实例分析激素的功能等。列表比较神经调节和体液调节的异同。借助实例构建体温调节、水盐调节和血糖调节的模型。
考点一
神经调节
1.兴奋的产生与传导
(1)兴奋的产生
①静息电位
②动作电位
(2)兴奋在神经纤维上的传导
(3)兴奋在神经元之间的传递
①传递特点:单向传递。
②神经递质释放的方式为胞吐。
③递质被突触后膜上的受体(糖蛋白)识别,其作用效果是促进或抑制下一个神经元的活动。
2.神经调节中常考的物质运输方式
(1)静息电位的形成主要是K+外流,动作电位的形成主要是Na+内流,它们都是从高浓度→低浓度,需要通道蛋白,属于协助扩散。
(2)静息电位恢复过程中,需要借助钠—钾泵逆浓度梯度将Na+从膜内泵到膜外,将K+从膜外泵入膜内,且需要能量,属于主动运输。
(3)神经递质释放的过程属于非跨膜运输中的胞吐,体现了细胞膜的流动性。
3.兴奋性递质与抑制性递质
(1)兴奋性递质与突触后膜受体结合,提高膜对阳离子尤其是Na+的通透性,Na+的内流使突触后膜由外正内负变为外负内正,使突触后膜产生兴奋。
(2)抑制性递质与突触后膜特异性受体结合,使阴离子通道开放,尤其是Cl-的通透性增大,使突触后膜的膜电位增大(如由-70mV增加到-75mV),但仍表现为外正内负的状态。此时,突触后神经元不发生兴奋,表现为突触后神经元活动的抑制。
4.药物或有毒有害物质阻断突触处神经冲动传递的三大原因
(1)药物或有毒有害物质阻止神经递质的合成或释放。
(2)药物或有毒有害物质使神经递质失活。
(3)突触后膜上受体位置被某种有毒物质或抗体占据,使神经递质不能和后膜上的受体结合。
考点二
体液调节
5.激素的来源及相互关系
6.激素分泌的分级调节和反馈调节
(1)分级调节:激素的分泌调节一般要经过下丘脑→垂体→相关腺体三个等级。
(2)反馈调节:相应激素对下丘脑和垂体分泌活动的调节过程,目的是保持相应激素含量维持在正常水平。
7.激素调节的三个特点
(1)微量和高效;(2)通过体液运输;(3)作用于靶器官、靶细胞。(其模型如下)
8.激素及其作用的靶细胞
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
考点三 神经—体液调节
9.血糖平衡
(1)调节中枢:下丘脑。
(2)调节机制:神经—体液调节。
①血糖浓度(最主要):高浓度血糖可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,低浓度血糖可直接刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素。
②神经调节:下丘脑通过有关神经可直接调控胰岛B细胞和胰岛A细胞。在此种调节方式中,内分泌腺本身就是反射弧效应器的一部分。
③胰岛素与胰高血糖素相互影响:胰岛素可抑制胰高血糖素的分泌,胰高血糖素可促进胰岛素的分泌。
10.体温平衡的调节
(1)产热:以骨骼肌和肝脏产热为主。
散热:主要通过汗液的蒸发、皮肤内毛细血管的散热,其次还有呼气、排便、排尿等。
(2)感受器:皮肤、黏膜和内脏。
(3)调节中枢:下丘脑;感觉中枢:大脑皮层。
(4)调节机制:神经—体液调节。
11.水和无机盐盐平衡的调节
(1)调节中枢:下丘脑;渴觉中枢:大脑皮层。
(2)调节机制:神经—体液调节。
(3)抗利尿激素由下丘脑神经细胞分泌、由垂体释放,作用于肾小管和集合管,促进肾小管、集合管对水的重吸收。
12.以下丘脑为中心的调节方式
1.(2020年海南省高考生物试卷·15)下列关于神经调节的叙述,正确的是(

A.神经细胞在静息状态时,Na+外流使膜外电位高于膜内电位
B.神经细胞受到刺激产生兴奋时,兴奋部位与未兴奋部位之间形成局部电流
C.神经递质在载体蛋白的协助下,从突触前膜释放到突触间隙
D.从突触前膜释放的神经递质只能作用于神经细胞
2.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅰ)·3)某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验,下列叙述错误的是(

A.切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌不足,机体产热减少
B.给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,其耗氧量会增加
C.给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强
D.给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢可恢复正常
3.(2020年浙江省高考生物试卷(7月选考)·9)人体甲状腺分泌和调节示意图如下,其中TRH表示促甲状腺激素释放激素,TSH表示促甲状腺激素,“+”表示促进作用,“-”表示抑制作用。据图分析,下列叙述正确的是(

A.寒冷信号能直接刺激垂体分泌更多的TSH
B.下丘脑通过释放TRH直接调控甲状腺分泌T3和T4
C.甲状腺分泌的T4直接作用于垂体而抑制TSH的释放
D.长期缺碘会影响T3、T4、TSH和TRH的分泌
4.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅰ)·31)某研究人员用药物W进行了如下实验:给甲组大鼠注射药物W,乙组大鼠注射等量生理盐水,饲养一段时间后,测定两组大鼠的相关生理指标。实验结果表明:乙组大鼠无显著变化;与乙组大鼠相比,甲组大鼠的血糖浓度升高,尿中葡萄糖含量增加,进食量增加,体重下降。回答下列问题:
(1)由上述实验结果可推测,药物W破坏了胰腺中的________________细胞,使细胞失去功能,从而导致血糖浓度升高。
(2)由上述实验结果还可推测,甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加,导致肾小管液的渗透压比正常时的_____________,从而使该组大鼠的排尿量_____________。
(3)实验中测量到甲组大鼠体重下降,推测体重下降的原因是________________。
(4)若上述推测都成立,那么该实验的研究意义是________________(答出1点即可)。
5.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅱ)·31)人在剧烈奔跑运动时机体会出现一些生理变化。回答下列问题:
(1)剧烈奔跑运动时肌细胞会出现____________,这一呼吸方式会导致肌肉有酸痛感。
(2)当进行较长时间剧烈运动时,人体还会出现其他一些生理变化。例如,与运动前相比,胰岛A细胞的分泌活动会加强,分泌____________,该激素具有___________(答出2点即可)等生理功能,从而使血糖水平升高。
(3)人在进行剧烈运动时会大量出汗,因此在大量出汗后,为维持内环境的相对稳定,可以在饮水的同时适当补充一些_____________。
6.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅲ)·31)给奶牛挤奶时其乳头上的感受器会受到制激,产生的兴奋沿着传入神经传到脊髓能反射性地引起乳腺排乳;同时该兴奋还能上传到下丘脑促使其合成催产素,进而促进乳腺排乳。回答下列问题:
(1)在完成一个反射的过程中,一个神经元和另个神经元之间的信息传递是通过______这一结构来完成的。
(2)上述排乳调节过程中,存在神经调节和体液调节。通常在哺乳动物体内,这两种调节方式之间的关系是_______。
(3)牛奶的主要成分有乳糖和蛋白质等,组成乳糖的2种单糖是_______。牛奶中含有人体所需的必需氨基酸,必需氨基酸是指_______。
1.下列有关神经递质的叙述,正确的是(

A.突触前神经元能释放神经递质,突触后神经元不能释放神经递质
B.神经递质以胞吐方式从突触前膜释放时所需的ATP都来自线粒体
C.神经递质与突触后膜上的受体结合后,突触后膜膜外电位一定变为负
D.神经递质的受体并不都分布在突触后神经元的细胞膜上
2.下列关于人体神经调节、体液调节的叙述,正确的是(

A.静息电位形成的主要原因是神经细胞膜外Na+的内流
B.甲状腺激素对下丘脑分泌TRH的调节属于激素分泌的负反馈调节
C.下丘脑只能通过发出神经冲动的方式来调节相关器官的生理活动
D.垂体分泌的促性腺激素通过体液定向运输至性腺细胞发挥作用
3.冬泳爱好者在冰冷的水中游泳时,机体会发生一系列生理变化以维持体温稳定,此时(

A.机体产热量大于散热量
B.皮肤血管收缩,血流量减少
C.体内酶的活性随之下降
D.体内物质氧化分解速度减慢
4.如图是自主神经系统的组成和功能示例,它们的活动不受意识的支配。下列叙述错误的是(

A.由惊恐引起的呼吸和心跳变化是不受意识支配的
B.交感神经使内脏器官的活动加强,副交感神经使内脏器官的活动减弱
C.当人处于安静状态时,副交感神经活动占优势,心跳减慢,胃肠的蠕动会加强
D.交感神经和副交感神经犹如汽车的油门和刹车,使机体更好地适应环境的变化
5.关于人体水和无机盐平衡的调节过程,下列叙述不正确的是(

A.食用过咸食物会使垂体分泌的抗利尿激素增多
B.抗利尿激素的靶器官是肾小管和集合管
C.人体水盐平衡的调节属于神经—体液调节
D.细胞外液渗透压主要与无机盐的含量有关
6.夏季儿童溺水会暂时停止呼吸抢救的主要措施是进行人工呼吸,采用较多的方法是口对口吹气法。下列相关叙述中错误的是(

A.吹气的频率应与人体正常的呼吸频率一致
B.给患者吹入的气体含有部分氧气,氧气可随着体液运到全身各处
C.给患者吹入的气体中含有部分CO2,可刺激下丘脑中的呼吸中枢
D.人工呼吸导致肺重新收缩和舒张,该过程中既有神经调节也有体液调节
7.(多选)用肾上腺素、胰高血糖素、压力激素(一种激素,与情绪波动有关)处理5组健康小鼠后,其血液中葡萄糖含量的变化如下图曲线。每种激素在不同组别的剂量均相同。下列相关叙述正确的是(

A.激素处理前几小时应对小鼠禁食以使其血糖含量维持在常规水平
B.胰高血糖素与肾上腺素之间具有协同作用,与压力激素之间具有拮抗作用
C.肾上腺素与胰高血糖素引起的效应相比,前者较为渐进、较持久、幅度较大
D.情绪激动时肾上腺素和压力激素分泌增多,会导致血糖浓度升高
1.下列关于激素、抗体、酶和神经递质的叙述,正确的是(

A.酶、激素、抗体的化学本质都是蛋白质
B.乙酰胆碱与特定分子结合后可在神经元之间传递信息
C.激素和抗体都具有特异性,都只能作用于特定的靶细胞
D.激素、神经递质均在细胞外发挥作用后被灭后
2.渐冻症的发生与位于脑和脊髓的运动神经元的损伤有关。下列有关叙述正确的是(

A.人的神经系统由大脑和脊髓及其发出的神经共同组成
B.运动神经元由轴突和树突组成,其中轴突可延伸至肌肉
C.运动神经元与其他细胞间的信息传递都离不开神经递质
D.渐动症患者跛行时,兴奋在运动神经纤维上双向传导
3.小鼠的中脑中存在一类分泌速激肽(神经递质)的神经元,抑制这些神经元,抓痒行为明显减少。直接刺激这些神经元,即使没有受到致痒刺激,也会出现抓痒行为。下列相关叙述错误的是(

A.直接刺激分泌速激肽的神经元,产生抓痒行为属于非条件反射
B.实验中若出现缺氧条件,可能会影响速激肽的合成与分泌
C.速激肽合成后,需经内质网和高尔基体等加工才能发挥作用
D.有意识地阻止抓挠,说明高级中枢对低级中枢有控制作用
4.下图所示为神经系统和内分泌系统之间的联系,①②③④代表相关激素。下列说法正确的是(

A.流经下丘脑的血液中能检测出的激素共有4种
B.激素②既能促进甲状腺的分泌,又能促进下丘脑的分泌
C.寒冷环境下血液中激素①②③④的量均增加
D.体内渗透压较高时激素④可促进肾小管和集合管对水的重吸收
5.(多选)下列关于动物和人体生命活动调节的叙述,正确的是(

A.神经递质以胞吐的方式从突触前膜释放,是大分子物质
B.下丘脑中具有渗透压感受器,同时能合成抗利尿激素
C.发烧后吃退热药,该药可能作用于下丘脑的体温调节中枢
D.不吃早餐,通过胰岛素的调节作用可以使血糖保持平衡
6.神经递质甲会与蓝斑神经元上的受体G结合,引起K+通道开放,使K+顺浓度梯度转移,影响幼年大鼠蓝斑神经元的兴奋性。下列叙述错误的是(

A.神经递质甲与蓝斑神经元上的受体G结合后会使K+外流
B.离体的蓝斑神经纤维上兴奋的传导方向与膜内电流方向相同
C.神经递质甲可通过增大静息电位绝对值,抑制蓝斑神经元的兴奋性
D.神经递质甲还能与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合,引起突触后膜兴奋
7.糖尿病有两种类型——Ⅰ型糖尿病和Ⅱ型糖尿病,前者是胰岛B细胞受损使胰岛素分泌不足引起的,后者是胰岛素的靶细胞膜上胰岛素的受体被破坏引起的。现有一糖尿病患者,欲诊断出属于哪种糖尿病,正确的方法是(

A.给患者口服胰岛素制剂,过一段时间后测量其血糖浓度变化情况
B.先给患者口服葡萄糖溶液并测量血糖浓度,再口服胰岛素制剂一段时间后测量其血糖浓度
C.先给患者注射葡萄糖溶液并测量血糖浓度,再注射胰岛素制剂一段时间后测量其血糖浓度
D.先检测患者尿液中的葡萄糖浓度,然后口服葡萄糖溶液并再检测尿液中葡萄糖的浓度
8.寒冬时节某健康人在28℃的空调室内补充足量米饭和饮用水后休息10min即进入零下5℃的环境中工作。如图表示该人体内生理指标的相对变化趋势,下列相关叙述正确的是(

A.曲线可表示血糖含量变化,P点时胰岛素含量较Q点增加
B.曲线可表示人体体温变化,P点时毛细血管中血流量较Q点增加
C.曲线可表示血浆渗透压变化,P点时抗利尿激素含量较Q点减少
D.曲线可表示体内甲状腺激素含量变化,P点时骨骼肌产热量小于Q点
9.跑步是时下流行的健身方式之一,跑步过程中机体进行着一系列的生命活动调节。请回答下列问题:
(1)跑步时下丘脑细胞会分泌__________激素,引起甲状腺激素分泌增多,提高__________,增加产热。长时间跑步后,____________导致胰高血糖素的分泌量增加,从而促进____________。
(2)跑步时血液中CO2浓度增大,刺激呼吸中枢,导致呼吸频率加快,该过程属于____________调节。一段时间后还会出现面色发红、大量排汗等现象,这是由于____________和汗腺分泌增加,从而增加散热。
(3)机体大量排汗后尿量会减少,其调节机理是:____________。
10.兴奋在神经纤维上的传导和在细胞间的传递涉及许多生理变化。回答下列问题:
(1)多巴胺是由前体物质________________经过中间产物转变而来的,前体物质进入神经细胞的方式是__________________。轴突末梢中的囊泡和突触前膜融合的触发机制是__________________。
(2)甲图中a和b分别具体表示的是__________________。多巴胺释放后引起Ca2+进入神经细胞的完整过程是________________。
(3)乙图是用生物电生理仪在图甲所示位置(一端在细胞膜内,一端在细胞膜外)记录到的一次动作电位变化情况。若将两个微电极都调到神经细胞膜外的不同部位,请将发生的电位变化情况绘制在图中。
__________
(4)K+通道阻滞剂是治疗心率异常的重要药物,而心肌细胞产生动作电位变化的情况和神经细胞类似,则K+通道阻滞剂主要影响乙图中的______________(填图中序号)阶段。
1.【答案】B
【解析】神经细胞在静息状态时,K+通道打开,K+外流,维持细胞膜外正内负的电位,A错误;神经细胞受到刺激后,神经纤维膜对钠离子通透性增加,使得刺激点处膜两侧的电位表现为内正外负,该部位与相邻部位产生电位差而发生电荷移动,形成局部电流,B正确;神经递质通过胞吐从突触前膜释放到突触间隙,不需要载体蛋白的协助,C错误;在神经-肌肉突触中,突触前膜释放的递质可作用于肌肉细胞,D错误。
2.【答案】D
【解析】若切除垂体,则垂体分泌的促甲状腺激素减少,会导致甲状腺激素分泌不足,产热减少,A正确;给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,该提取液中含有促甲状腺激素,可以促进甲状腺激素的分泌,故小鼠的耗氧量会增加,B正确;甲状腺激素可以影响神经系统的功能,故给成年小鼠注射甲状腺激素后,神经系统的兴奋性会增加,C正确;促甲状腺激素释放激素作用的靶器官是垂体,故切除垂体后,注射促甲状腺激素释放激素不能让代谢恢复正常,D错误。
3.【答案】D
【解析】由图示可知,寒冷信号能直接刺激下丘脑分泌更多的促甲状腺激素释放激素(TRH),A错误;下丘脑通过释放TRH作用于垂体,间接调控甲状腺分泌T3和T4,B错误;由图示可知,甲状腺分泌的T4经过脱碘作用转化为T3后才能作用于垂体,抑制TSH的释放,C错误;T3和T4均含碘,长期缺碘不利于二者的合成,体内T3和T4的含量减少会影响TSH和TRH的合成,D正确。
4.【答案】(1)胰岛B
(2)高
增加
(3)甲组大鼠胰岛素缺乏,使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量,导致机体脂肪和蛋白质的分解增加
(4)获得了因胰岛素缺乏而患糖尿病的动物,这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物
【解析】(1)由于甲组大鼠注射药物W后,血糖浓度升高,可推知药物W破坏了胰腺中的胰岛B细胞,使胰岛素的分泌量减少,从而导致血糖浓度升高。(2)由题干信息可知,甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加,会导致肾小管液的渗透压比正常时的高,因此导致肾小管、集合管对水分的重吸收减少,进而导致尿量增加。(3)甲组大鼠注射药物W后,由于胰岛素分泌不足,使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量,导致机体脂肪和蛋白质的分解增加,体重下降。(4)由以上分析可知,药物W破坏了胰腺中的胰岛B细胞,使大鼠因胰岛素缺乏而患糖尿病,这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物。
【点评】本题结合药物W的实验,主要考查了糖尿病的病因以及“三多一少”症状出现的原因等相关基础知识,意在考查考生从题中获取信息的能力,并运用所学知识对信息进行分析、推理和解释现象的能力。
5.【答案】(1)无氧呼吸
(2)胰高血糖素
促进糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖
(3)电解质(或答:无机盐)
【解析】(1)剧烈奔跑时肌细胞会进行无氧呼吸产生乳酸,从而使肌肉有酸痛感。(2)胰岛A细胞能分泌胰高血糖素,其作用是促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。(3)汗液中除含有水分外,还会含有一些电解质(无机盐),故大量出汗后除了补充水分外,还应补充电解质(无机盐)。
【点评】本题结合生活实例,主要考查了无氧呼吸、血糖调节以及水盐平衡调节的相关知识,意在考查考生从题中获取信息的能力,并运用所学知识对信息进行分析、推理和解释现象的能力。
6.【答案】(1)突触
(2)有些内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节;内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能
(3)葡萄糖和半乳糖
人体细胞自身不能合成,必须从食物中获取的氨基酸
【解析】兴奋在神经元之间需要通过突触(突触前膜、突触后膜和突触间隙)这个结构传递信息。(2)神经调节和体液调节之间的关系是:一方面,大多数内分泌腺本身直接或间接的受中枢神经系统的控制,体液调节可以看成是神经调节的一个环节;另一方面,内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能。(3)组成乳糖的单糖是葡萄糖和半乳糖;必需氨基酸是指人体细胞不能合成的,必须从外界环境中直接获取的氨基酸。
【点评】本题综合考查神经调节和体液调节的知识,识记兴奋在神经元之间的传递,理解神经调节和体液调节之间的联系是解答本题的关键。
1.【答案】D
【解析】有些神经元既是突触前神经元也是突触后神经元(如中间神经元),所以突触前神经元和突触后神经元都能释放神经递质,A错误。神经递质以胞吐方式从突触前膜释放时需要ATP供能,所需的ATP来自细胞质基质和线粒体,B错误。若是兴奋性神经递质,与突触后膜上的受体结合后,突触后膜膜外电位变为负;若是抑制性神经递质,与突触后膜上的受体结合后,突触后膜膜外电位依然为正,C错误。神经递质的受体不仅分布在突触后神经元的细胞膜上,还分布在肌细胞等细胞膜上,D正确。
2.【答案】B
【解析】静息电位形成的主要原因是神经细胞膜内K+的外流,A错误;甲状腺激素含量增加到一定程度时,会抑制下丘脑分泌TRH,这属于负反馈调节,B正确;下丘脑还可以合成并分泌激素来调节相关器官的生理活动(如分泌抗利尿激素调节肾小管、集合管对水的重吸收),C错误;激素随血液(体液)流经全身而不是定向运输,D错误。
3.【答案】B
【解析】冬泳爱好者在冰冷的水中游泳时,经过调节,机体内物质氧化分解速度加快,机体产热量增大,皮肤血管收缩,血流量减少,减少散热,最终产热量等于散热量,维持体温相对稳定,因而体内酶的活性保持不变。综上所述,B符合题意。
4.【答案】B
【解析】题干“它们的活动不受意识的支配”可知,由惊恐引起的呼吸和心跳变化是不受意识支配的,A正确;由图可知,交感神经并不是使所有内脏器官的活动都加强,例如抑制胃肠蠕动;同理,副交感神经并不是使内脏器官的活动都减弱,B错误;由图可知,安静时心率慢,同时促进胃肠蠕动,C正确;交感神经和副交感神经犹如汽车的油门和刹车,使机体更好地适应环境的变化,D正确。
【点评】由图可知,交感神经与副交感神经对胃肠蠕动的作用是相反的。
5.【答案】A
【解析】食用过咸食物会使血浆渗透压升高,导致下丘脑合成分泌的抗利尿激素增多,A错误;抗利尿激素作用于肾小管和集合管,促进肾小管和集合管对水的吸收,B正确;人体水盐平衡的调节需要神经感受渗透压的变化,有需要激素参与调节谁的重吸收,属于神经—体液调节,C正确;维持血浆渗透压的主要是无机盐还有蛋白质,组织液和淋巴的渗透压主要由无机盐维持,D正确。
6.【答案】C
【解析】吹气的频率应与人体正常的呼吸频率一致,有利于肺启动,A正确;给患者吹入的气体中含有部分氧气,氧气可以被体液运输到全身各处,B正确;呼吸中枢位于脑干,C错误;CO2通过体液运输至脑部刺激呼吸中枢,呼吸中枢发出的兴奋传至肺部,肺重新收缩和舒张,该过程中既有神经调节也有体液调节,D正确。
【点评】下丘脑是体温调节中枢、水平衡调节中枢,还与生物节律等的控制有关;脑干有许多维持生命必要的中枢,如呼吸中枢。
7.【答案】ACD
【解析】激素处理前几小时对小鼠禁食,可以防止食物的消化吸收导致血糖浓度升高,其目的是使其血糖含量维持在常规水平,A正确;据图可知胰高血糖素、肾上腺素都具有升糖效应,故二者之间具有协同作用(组4),压力激素也具有升糖效应(组5),故胰高血糖素与压力激素之间不是拮抗作用,B错误;与组2的曲线相比,组3曲线的峰值较大,出现迟、维持的时间较长,C正确;肾上腺素、压力激素都具有升糖效应,故肾上腺素和压力激素分泌增多,会导致血糖浓度升高,D正确。
1.【答案】B
【解析】酶是蛋白质或RNA,只有部分激素的化学本质是蛋白质(如性激素属于脂质),抗体都是蛋白质,A错误;乙酰胆碱与特定分子即突触后膜上的受体结合后,能将化学信号转变成电信号,从而在神经元之间传递信息,B正确;激素具有特异性,只是作用于靶细胞,但是有些激素的靶细胞是全身的组织细胞,如甲状腺激素;抗体具有特异性,可以作用于抗原,而抗原不一定具有细胞结构,如某些大分子物质也可以是抗原,C错误;有些激素如性激素是在细胞内发挥作用的,D错误。
2.【答案】C
【解析】人的神经系统由脑和脊髓及其发出的神经共同组成,脑包括大脑、小脑和脑干等,A错误;神经元由细胞体和突起共同组成,突起包括树突和轴突,B错误;上一神经元将信息传递给运动神经元,运动神经元将信息传递给它所支配的肌肉或腺体细胞,都需要神经递质的参与,C正确;反射过程中,兴奋在运动神经纤维上单向传导,D错误。
3.【答案】A
【解析】反射需要完整的反射弧参与,直接刺激中脑中的神经元,即便产生抓痒行为,但因没有经过完整反射弧,故不属于反射,A错误;在缺氧条件下,细胞代谢产生的能量减少,速激肽的合成与分泌受影响,B正确;速激肽是一类分泌蛋白,需经内质网和高尔基体等加工形成特定的空间结构,才能发挥作用,C正确;有意识地阻止抓挠,反映了大脑对低级中枢的控制作用,D正确。
4.【答案】D
【解析】据图可知,激素①②③④分别是促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素、甲状腺激素、抗利尿激素。激素随血液(体液)流经全身,流经下丘脑的血液中能检测出的激素不只有4种,即除①②③④外,还有其他各种激素,A错误;激素②能促进甲状腺的分泌,当激素③的浓度升高到一定水平时会抑制下丘脑的分泌,B错误;寒冷环境下血液中激素①②③的量增加,产热增加,激素④减少,尿量增加,C错误;体内细胞外液渗透压较高时激素④作用于肾小管和集合管,促进肾小管和集合管对原尿中水分的重吸收,减少水分的排出,尿量减少,D正确。
5.【答案】BC
【解析】乙酰胆碱、一氧化氮、甘氨酸、谷氨酸等物质都可作为神经递质,但它们不是大分子物质,A错误;下丘脑中具有渗透压感受器,同时能合成抗利尿激素,并由垂体将有活性的抗利尿激素释放到血液中,B正确;体温调节中枢是下丘脑,故退热药作用于下丘脑体温调节中枢,发挥调节体温的作用,C正确;不吃早餐,会导致血液中缺少葡萄糖,通过胰高血糖素和肾上腺素的调节作用可使血糖保持平衡,D错误。
6.【答案】D
【解析】根据题意分析可知,神经递质甲会与蓝斑神经元上的受体G结合,引起K+通道开放,使K+顺浓度梯度外流,A正确;兴奋在神经纤维上是双向传导,静息电位表现为外正内负,动作电位表现为外负内正,局部电流在膜内和膜外均由正电位向负电位传递,据此可推测:蓝斑神经纤维上兴奋的传导方向与膜内电流方向相同,B正确;神经递质甲会与蓝斑神经元上的受体G结合,促进钾离子外流,从而抑制其产生动作电位,而静息电位产生的机理是K+外流,可见,神经递质甲可通过增大静息电位绝对值,抑制蓝斑神经元的兴奋性,C正确;神经递质与受体结合具有特异性,因此神经递质甲不能与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合,D错误。
7.【答案】C
【解析】胰岛素是蛋白质,其制剂只能注射不能口服,A错误;胰岛素是蛋白质,其制剂只能注射不能口服,B错误;先给患者注射(或口服)葡萄糖溶液并测量血糖浓度,再注射胰岛素制剂一段时间后测量其血糖浓度,看血糖浓度是否下降,C正确;先检测患者尿液中的葡萄糖浓度,然后口服葡萄糖溶液并再检测尿液中葡萄糖的浓度,此过程不能体现体内是否有足量的胰岛素起作用,D错误。
8.【答案】A
【解析】饭后血糖含量升高,P点时胰岛素含量较Q点增加,A正确;人体体温在寒冷环境中通过调节变化不大,P点时毛细血管中血流量较Q点减少,B错误;饮水后血浆渗透压降低,P点时抗利尿激素含量较Q点减少,C错误;进入寒冷环境中甲状腺激素含量将增加,P点时骨骼肌产热量多于Q点,D错误。
9.【答案】(1)促甲状腺激素释放
细胞代谢速率
血糖浓度下降
肝糖原分解和非糖物质的转化
(2)神经-体液
皮肤毛细血管舒张
(3)大量排汗后,细胞外液渗透压升高,下丘脑分泌的抗利尿激素增加,促进肾小管和集合管对水分的重吸收
【解析】(1)甲状腺分泌调节过程中,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,引起甲状腺激素分泌增多。甲状腺激素能提高细胞代谢速率,进而使机体产热增加。比赛中运动员大量消耗血糖,使血糖浓度降低,此时,机体胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加,通过促进肝糖原分解和非糖物质的转化,使血糖水平升高,从而维持血糖浓度的平衡。(2)CO2属于体液中的化学物质,刺激呼吸中枢,导致呼吸频率加快,属于神经-体液调节。皮肤面色发红是毛细血管舒张的表现。(3)机体大量排汗后细胞外液渗透压升高,下丘脑分泌的抗利尿激素增加,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,从而导致尿量增加。
【点评】本题以跑步为背景,考查神经调节、体温调节、水盐平衡调节、血糖调节等知识,要求考生能够灵活运用所学知识解答实际生活中的问题。
10.【答案】(1)酪氨酸
主动运输
囊泡蛋白磷酸化
(2)多巴胺受体和Ca2+通道蛋白
多巴胺释放后被突触后膜上的多巴胺受体接受,引起突触后神经元细胞中的cAMP浓度增加,活化了蛋白激酶,催化细胞膜上Ca2+通道蛋白磷酸化,Ca2+通过通道蛋白进入神经细胞
(3)
(4)①③④
【解析】(1)多巴胺是由前体物质酪氨酸经过中间产物转变而来的,前体物质酪氨酸通过主动运输进入神经细胞;神经末梢中包裹有多巴胺的囊泡蛋白磷酸化后,触发了囊泡和突触前膜融合,通过胞吐作用释放多巴胺进入突触间隙。(2)甲图中a表示的是突触后膜上的多巴胺受体,b表示的是Ca2+通道蛋白(Ca2+载体蛋白);多巴胺释放后进入突触间隙,被突触后膜上的多巴胺受体接受,引起突触后神经元细胞中的cAMP浓度增加,活化了蛋白激酶,催化细胞膜上Ca2+通道蛋白磷酸化,Ca2+借助通道蛋白进入神经细胞。(3)将两个微电极都调到神经细胞膜外,当神经纤维处于静息状态时,微电极之间是等电位,没有电位差,电位测量值为零,当神经细胞产生兴奋时,Na+快速内流导致该部位细胞膜外变成负电位,此时测量出的是负电位快速增加的变化。随着Na+内流逐渐停止,神经细胞中的K+开始外流,神经细胞上端逐渐恢复细胞膜外正电位,和下端细胞膜外同为正电位,两者之间没有电位差,电位测量值为零。当兴奋传导到轴突下端时,下端的细胞膜外变成负电位,此时测量出的是正电位增加的变化。当兴奋传导过后,两个微电极所处的细胞膜外均恢复为正电位,两者之间没有电位差,电位测量值为零,具体图示如下;
。(4)K+外流是神经细胞产生和维持静息电位的主要原因,乙图中的①和④代表神经细胞处于静息电位,③代表神经细胞逐渐恢复静息电位,而②代表神经细胞兴奋时Na+内流,因此K+通道阻滞剂会阻碍K+外流,主要影响乙图中的①、③和④阶段。
【点评】本题的知识点是兴奋在神经纤维上的传导机理和在神经元间传递的过程,主要考查学生利用基础知识分析解决问题的能力。1.纵观近五年的全国卷高考试题,侧重考查教材基础实验的材料、原理、规律、方法、步骤及相关操作要领等。对一些生物学问题的初步探究能力也有所考查。
2.在题型方面,选择题和非选择题均有考查到。选择题主要考查考纲要求实验和教材经典实验,考查实验原理、方法及结果,教材试剂选用、显色反应、基础实验的共性归纳等。非选择题通常以生物学知识设计新的背景材料,并结合代谢、遗传、调节等有关知识综合考查探究实验的原则,探究实验的设计思路以及探究实验的结果预测与分析等。
3.2021年备考时应注意:对于选择题,针对不同类型的基础实验如物质鉴定、显微观察、模拟调查的相似实验进行比较分析,做好归纳。对于非选择题,通过变量分析掌握实验设计的原理,总结实验步骤设计表述的一般思路及实验评价的方法等。
考点一
教材基础实验
1.如何选择实验材料
(1)不同实验目的要选择不同的材料,生物材料的选择必须为实验目的服务。
(2)选择的材料有利于使实验步骤简化,并便于实验操作。
(3)选择最容易成功的生物材料和最佳的取材部位。
(4)选择便于观察,实验现象明显的材料。
(5)选择对实验现象无干扰、实验结果利于分析的生物材料。
(6)选择较常见、易于获得的材料。
2.观察类实验的操作流程归纳
3.鉴定类实验的操作流程归纳
4.教材中的调查类实验归纳
研究性课题
调查对象
统计方法
计算方法
调查人群中
某种遗传病
人类某种遗传病
汇总法
发病率=×100%
种群密度的取样调查
活动能力强的动物
标志重捕法

植物或活动能力弱的动物
样方法
土壤中小动物类群丰富度的研究
土壤中的小动物
取样器取样法
记名计算法、目测估计法
5.教材中探究类实验
实验名称
自变量
因变量
无关变量
通过模拟实验探究膜的透性
半透膜两侧溶液浓度差
漏斗玻璃管液面的上升高度
半透膜的种类、开始时的液面高度、温度等条件
探究温度对淀粉酶活性的影响
不同温度
酶的活性(加碘液后溶液颜色的变化)
pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究pH对过氧化氢酶活性的影响
不同pH
酶的活性(气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度)
温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究酵母菌细胞呼吸的方式
氧的有无
CO2生成量(澄清石灰水的浑浊程度);酒精的产生(用酸性重铬酸钾溶液检测)
葡萄糖溶液的量、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度、连接的导管的大小等
模拟探究细胞大小与物质运输的关系
细胞体
积的大小
物质运输的效率
琼脂块的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的时间、测量的准确性等
探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
不同浓度的生长素类似物
扦插枝条的生根数量或长度
实验材料的一致性、激素浓度的准确性、处理时间等
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
时间
酵母菌种群数量
培养液的成分、培养条件、空间等
探究水族箱中群落
时间
群落的演替
水族箱中的培养条件和环境等
考点二
实验设计与分析
6.区别两类实验设计的结果预测及得出结论
7.理清实验设计的思路
8.准确描述实验操作步骤的“四步曲”
9.“五看法”评价实验设计
1.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅰ)·3)某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验,下列叙述错误的是(

A.切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌不足,机体产热减少
B.给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,其耗氧量会增加
C.给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强
D.给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢可恢复正常
2.(2020年浙江省高考生物试卷(7月选考)·10)为研究酶作用的影响因素,进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是(

A.反应小室应保持在适宜水温的托盘中
B.加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致
C.将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液
D.比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
3.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅱ)·5)取某植物的成熟叶片,用打孔器获取叶圆片,等分成两份,分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中,得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时,检测甲、乙两组的溶液浓度,发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是(

A.甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高
B.若测得乙糖溶液浓度不变,则乙组叶细胞的净吸水量为零
C.若测得乙糖溶液浓度降低,则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离
D.若测得乙糖溶液浓度升高,则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组
4.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅲ)·2)取燕麦胚芽鞘切段,随机分成三组,第1组置于一定浓度的蔗糖(Suc)溶液中(蔗糖能进入胚芽鞘细胞),第2组置于适宜浓度的生长素(IAA)溶液中,第3组置于IAA+Suc溶液中,一定时间内测定胚芽鞘长度的变化,结果如图所示。用KCl代替蔗糖进行上述实验可以得到相同的结果。下列说法不合理的是(

A.KCl可进入胚芽鞘细胞中调节细胞的渗透压
B.胚芽鞘伸长生长过程中,件随细胞对水分的吸收
C.本实验中Suc是作为能源物质来提高IAA作用效果的
D.IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高
5.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅰ)·31)某研究人员用药物W进行了如下实验:给甲组大鼠注射药物W,乙组大鼠注射等量生理盐水,饲养一段时间后,测定两组大鼠的相关生理指标。实验结果表明:乙组大鼠无显著变化;与乙组大鼠相比,甲组大鼠的血糖浓度升高,尿中葡萄糖含量增加,进食量增加,体重下降。回答下列问题:
(1)由上述实验结果可推测,药物W破坏了胰腺中的________________细胞,使细胞失去功能,从而导致血糖浓度升高。
(2)由上述实验结果还可推测,甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加,导致肾小管液的渗透压比正常时的_____________,
从而使该组大鼠的排尿量_____________。
(3)实验中测量到甲组大鼠体重下降,推测体重下降的原因是________________。
(4)若上述推测都成立,那么该实验的研究意义是________________(答出1点即可)。
1.下列关于光学显微镜使用的叙述,错误的是(

A.若标本颜色较深,可以使用凹面镜或使用较大的光圈
B.可以通过调节通光孔的大小来调节镜筒中光线的亮度
C.“观察植物细胞的吸水和失水”实验不需要使用高倍镜
D.“检测生物组织中的脂肪”实验中不一定要使用显微镜
2.下列关于叶绿体中色素的叙述,正确的是(

A.常用层析液提取和分离叶绿体中的色素
B.类胡萝卜素吸收的红光可用于水的光解
C.提取叶绿体中的色素时加入少许CaCO3的目的是避免叶绿素被破坏
D.光合色素的形成均需要镁参与
3.下列关于经典实验中选材和关键技术组合的叙述,不正确的是(

A.用丙酮提取哺乳动物成熟红细胞中的脂质,发现细胞膜为“脂双层”
B.用带有放射性同位素标记的T2噬菌体,发现DNA的传递规律
C.用极细的光束照射水绵观察好氧细菌的聚集部位,发现光合作用产生氧气
D.用红绿荧光分别标记人、鼠细胞表面的蛋白质分子,发现细胞膜具有流动性
4.洋葱是一种重要的实验材料,下列有关叙述正确的是(

A.洋葱鳞片叶外表皮细胞中的紫色原生质层在显微镜下清晰可见
B.经染色后,在高倍镜下能观察到洋葱根尖分生区多数细胞的染色体
C.洋葱鳞片叶外表皮细胞在发生质壁分离复原时,细胞的吸水能力逐渐降低
D.观察低温诱导植物染色体数目的变化时可用洋葱鳞片叶内表皮细胞作为实验材料
5.将蛙的离体神经纤维置于某种培养液M中,给予适宜刺激后,记录其膜内钠离子含量变化(如图中曲线Ⅰ所示)、膜电位变化(如图中曲线Ⅱ所示)。下列说法正确的是(

A.实验过程中培养液M只有钠离子的浓度会发生变化
B.图中A点后,细胞膜内钠离子的含量开始高于膜外
C.曲线Ⅱ的峰值大小与培养液M中钠离子的浓度有关
D.图中C点时,神经纤维的膜电位表现为外正内负
6.(多选)下列关于实验的叙述不正确的是(

A.在稀释的唾液中加入双缩脲试剂后出现紫色反应说明唾液中含有唾液淀粉酶
B.利用淀粉酶、淀粉、蔗糖探究酶的专一性时,不能用碘液检测反应结果
C.观察植物细胞的质壁分离和复原实验中,蔗糖分子可以穿过植物细胞原生质层中的细胞壁,但不能穿过细胞膜
D.探究酵母菌呼吸方式的实验中所使用的溴麝香草酚蓝水溶液是一种指示剂,随着实验过程的进行,CO2可以使其由蓝变绿再变为黄色
7.(多选)将同一紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞制成两组相同的临时装片,分别放入甲、乙两种溶液中,测得细胞失水量变化如下图所示。下列叙述错误的是(

A.a点时水分不再进出细胞,质壁分离达到最大程度
B.bc段细胞失水量逐渐降低,但细胞吸水能力逐渐增强
C.发生质壁分离复原的细胞对应的曲线是Ⅱ,c点后会逐渐复原
D.甲、乙两种溶液的初始渗透压大致相等
1.在观察植物细胞质壁分离及复原实验时,用KNO3溶液作为外界溶液进行引流处理后,观察细胞的变化。下列有关该实验的叙述,不正确的是(

A.质壁分离现象出现的原因之一是水分子逆溶液浓度梯度跨膜运输出了细胞
B.在本实验中,为了防止材料本身的颜色对实验的干扰,最好使用无色的材料
C.与洋葱鳞片叶内表皮细胞质壁分离及复原相关的细胞器有液泡和线粒体
D.洋葱鳞片叶内表皮细胞能发生质壁分离及复原现象,但是不便于观察
2.下列关于科学研究和实验方法的叙述,不正确的是(

A.摩尔根等人通过假说—演绎法,证明了基因在染色体上
B.“建立血糖调节的模型”采用的研究方法是模型方法,通过构建动态的物理模型来理解概念模型
C.低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验原理是低温抑制细胞板向四周扩展,不能形成新的细胞壁
D.在土壤小动物类群丰富度的研究中,由于许多土壤小动物有较强的活动能力,而且身体微小,因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查
3.以下判断细胞死活的方法及解释正确的是(

A.用一定浓度的硝酸钾溶液处理洋葱外表皮细胞,一段时间后未能观察到质壁分离现象,说明该细胞是死细胞
B.根据细胞核的有无来判断细胞的死活,没有细胞核的细胞为死细胞
C.通过显微镜观察到黑藻的叶绿体在细胞质中运动,并随着光线的强弱而改变受光面,说明是活细胞
D.鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液,因为活细胞可以主动吸收台盼蓝,而死细胞不能
4.(多选)下列关于DNA及相关实验证据的说法正确的是(

A.沃森和克里克根据DNA的半保留复制过程提出了双螺旋结构模型
B.大肠杆菌中的质粒呈环状,质粒中不存在游离的磷酸基团
C.在用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验中保温时间长短对该组实验放射性检测的结果影响不大
D.在艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中,转化过程中所使用的DNA纯度越高转化率越高
5.某同学用无水乙醇提取强光照下生长幼苗的叶绿体色素,用层析液进行层析。下图为层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述错误的是(

A.分离色素的原理是叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中
B.胡萝卜素与叶黄素在层析液中的溶解度差异比叶绿素a和叶绿素b的溶解度差异要大
C.四种色素在层析液中的溶解度大小是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ
D.与强光照相比,正常光照下的幼苗绿色比较深
6.某同学利用黑藻细胞观察叶绿体和细胞质环流。下列相关叙述错误的是(

A.临时装片中的叶片要随时保持有水状态
B.可在高倍显微镜下观察到叶绿体有两层膜结构
C.可观察到黑藻细胞中的叶绿体分布在大液泡周围
D.显微镜下观察到的细胞质环流方向与实际相同
7.在“探究培养液中酵母菌种群数量动态变化”实验中,观察到血细胞计数板(图1,规格为1mm×1mm×0.1mm)计数室的某一个方格中酵母菌如图2分布。下列有关叙述正确的是(

A.该方格中酵母菌的数量应计为9个
B.实验中被龙胆紫溶液染成紫色的酵母菌为死细胞
C.该血细胞计数板上有2个计数室,玻片厚度为0.1mm
D.制片时,先用吸管滴加样液,再将盖玻片放在计数室上
8.(多选)大豆子叶颜色(BB表现为深绿,Bb表现为浅绿,bb呈黄色且幼苗阶段死亡)和花叶病的抗性(抗病、不抗病分别由R、r基因控制)遗传的两组杂交实验结果如下:
实验一:子叶深绿不抗病(♀)×子叶浅绿抗病(♂)→F1子叶深绿抗病∶子叶浅绿抗病=1∶1。
实验二:子叶深绿不抗病(♀)×子叶浅绿抗病(♂)→F1中子叶深绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶浅绿不抗病=1∶1∶1∶1。
根据实验结果分析判断,下列叙述正确的是(

A.实验一和实验二中父本的基因型相同
B.F1的子叶浅绿抗病植株自交,在F2的成熟植株中四种表现型的分离比为1∶2∶3∶6
C.用子叶深绿植株与子叶浅绿植株杂交得F1,F2随机交配得到F2,成熟群体中B基因的频率为75%
D.若要用常规的育种方法在短时间内选育出纯合的子叶深绿抗病大豆新品种,最好选取与实验一中父本基因型相同的植株自交
9.戊二醛具有除去藻类的功能,可作为水族箱的消毒剂。为了研究戊二醛在除藻时水体中戊二醛的浓度对高等植物生长的影响,某学者以沉水植物大水榕为研究对象,在适宜光照和黑暗条件下分别进行了相关实验,结果分别如甲、乙图所示。请回答下列问题:
(1)乙组实验需要控制的无关变量有_________________________(至少答出两点)。
(2)实验结果表明,水族箱中使用戊二醛不利于大水榕的生长,判断的依据是_____________。
(3)分析图中数据,水体中戊二醛的浓度为1mg·L?1时,在实验时间内大水榕光合作用产生的氧气量为____________mg·L?1。
(4)磷是细胞内各种化合物的重要组成元素,缺磷会导致光反应产物中的____________明显减少,从而使暗反应过程中的C3的还原速率下降。
10.辣椒是很多人日常饮食不可或缺的调料,研究人员在辣椒育种过程中发现了雄性不育系植株。请回答下列问题:
(1)相对于可育植株,雄性不育系植株的花药瘦小、干瘪,无花粉粒或仅极少花粉粒,用碘液染色后显示不着色或着色极浅。由此推测不育系花粉败育的重要原因是__________________的能力不足。
(2)为进一步揭示花粉败育机制,研究人员进行了如下实验:在盛花期分别取雄性不育系和可育系发育不同阶段的花蕾,测定其吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)含量,三种激素含量变化如图1、图2所示。由图可知,相对于不育系,发育前期可育系花蕾__________________的含量明显升高,发育后期可育系花蕾____________________的含量明显升高,其他内源激素在不同发育阶段也存在一定变化。以上结果说明,花粉的可育或败育是___________________________的结果。
(3)研究人员在花蕾发育后期检测到不育系花蕾的乙烯释放量显著高于可育系,推断乙烯的积累对花蕾发育有__________________(填促进或抑制)作用。为验证这一推断,科研人员以辣椒__________(填可育系或不育系)植株为实验材料,进行了如下实验:
①将长势相似,花蕾处于__________________的数量相同的辣椒分成甲、乙两组;
②甲组用一定浓度的乙烯利(乙烯类似物)对花蕾进行处理,乙组不做处理;
③一段时间后,在相同环境条件下,对两组植株上相同位置的花蕾发育状况进行测定和比较,请写出预期结果:_____________________________________________。
(4)综合以上分析,在花蕾发育后期,乙烯可能通过使___________________含量持续减少,影响花粉获取营养物质使花粉败育。
1.【答案】D
【解析】若切除垂体,则垂体分泌的促甲状腺激素减少,会导致甲状腺激素分泌不足,产热减少,A正确;给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,该提取液中含有促甲状腺激素,可以促进甲状腺激素的分泌,故小鼠的耗氧量会增加,B正确;甲状腺激素可以影响神经系统的功能,故给成年小鼠注射甲状腺激素后,神经系统的兴奋性会增加,C正确;促甲状腺激素释放激素作用的靶器官是垂体,故切除垂体后,注射促甲状腺激素释放激素不能让代谢恢复正常,D错误。
2.【答案】C
【解析】温度也会影响酶的活性,且该实验中温度为无关变量,应保持相同且适宜,则反应小室应保持在适宜水温的托盘中,A正确;各组的滤纸片大小和数量属于无关变量,应保持一致,B正确;应将反应小室稍立起,使有滤纸片的一侧在上面,然后依次小心加入pH缓冲液和H2O2溶液,此时混合液不能与滤纸片接触,C错误;比较各组量筒中收集的气体量,可以反映在不同pH条件下过氧化氢酶的活性大小,从而判断过氧化氢酶的适宜pH范围,D正确。
3.【答案】D
【解析】由题干信息可知,叶细胞与溶液之间无溶质交换,而甲组的甲糖溶液浓度升高,则可能是由于叶细胞的细胞液浓度大于甲糖溶液物质的量浓度,引起了细胞吸水,A正确;若乙糖溶液浓度不变,说明乙糖溶液物质的量浓度与叶细胞的细胞液浓度相等,叶细胞净吸水量为零,B正确;若乙糖溶液浓度降低,说明细胞失水,叶肉细胞可能发生了质壁分离,C正确;若乙糖溶液浓度升高,说明乙糖溶液物质的量浓度低于叶细胞的细胞液浓度,细胞吸水,而乙糖溶液的物质的量浓度约为甲糖溶液的2倍,因此叶细胞的净吸水量应是乙组小于甲组,D错误。
4.【答案】C
【解析】K+、Cl?是植物所需要的矿质离子,可被植物细胞主动吸收,进入细胞后能使细胞渗透压上升,A正确;水是细胞生命活动所需的重要物质,胚芽鞘伸长生长的过程伴随着细胞的吸水过程,B正确;由题干信息可知,用KCl代替蔗糖可得到相同的实验结果,而KCl不能作为能源物质,因此不能说明蔗糖作为能源物质来提高IAA的作用效果,C错误;由以上分析可知,IAA+Suc组胚芽鞘伸长率明显高于IAA组,而KCl代替Suc也可达到相同结果,因此说明IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高,D正确。
5.【答案】(1)胰岛B
(2)高
增加
(3)甲组大鼠胰岛素缺乏,使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量,导致机体脂肪和蛋白质的分解增加
(4)获得了因胰岛素缺乏而患糖尿病的动物,这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物
【解析】(1)由于甲组大鼠注射药物W后,血糖浓度升高,可推知药物W破坏了胰腺中的胰岛B细胞,使胰岛素的分泌量减少,从而导致血糖浓度升高。(2)由题干信息可知,甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加,会导致肾小管液的渗透压比正常时的高,因此导致肾小管、集合管对水分的重吸收减少,进而导致尿量增加。(3)甲组大鼠注射药物W后,由于胰岛素分泌不足,使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量,导致机体脂肪和蛋白质的分解增加,体重下降。(4)由以上分析可知,药物W破坏了胰腺中的胰岛B细胞,使大鼠因胰岛素缺乏而患糖尿病,这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物。
【点评】本题结合药物W的实验,主要考查了糖尿病的病因以及“三多一少”症状出现的原因等相关基础知识,意在考查考生从题中获取信息的能力,并运用所学知识对信息进行分析、推理和解释现象的能力。
1.【答案】B
【解析】若标本颜色较深,可以使用凹面镜或使用较大的光圈以增加通光量,A正确;载物台上的通光孔的大小是固定的,可以通过调节反光镜或光圈的大小来调节镜筒中光线的亮度,B错误;“观察植物细胞的吸水和失水”实验不需要使用高倍镜,C正确;可以通过制备组织样液来检测生物组织中的脂肪,此方法不需要使用显微镜,D正确。
2.【答案】C
【解析】通常用有机溶剂提取叶绿体中的色素,用层析液分离叶绿体中的色素,A错误;类胡萝卜素吸收蓝紫光,不吸收红光,B错误;提取叶绿体中的色素时加入少许CaCO3的目的是避免叶绿素被破坏,C正确;叶绿素的形成需要镁参与,D错误。
3.【答案】B
【解析】用丙酮提取红细胞中的脂质,发现细胞膜为“脂双层”,A正确;用带有放射性同位素标记的T2噬菌体,证明DNA是遗传物质,B错误;恩格尔曼用极细的光束照射水绵观察好氧细菌的聚集部位,发现光合作用产生氧气,C正确;用红绿荧光分别标记人、鼠细胞表面的蛋白质分子,发现细胞膜具有流动性,D正确。
4.【答案】C
【解析】洋葱鳞片叶外表皮细胞中有紫色的大液泡,原生质层为无色,A错误。由于细胞分裂间期时间长,细胞大多处于分裂间期,绝大多数细胞不能观察到染色体,B错误。细胞在发生质壁分离复原时,细胞正在吸水,其吸水能力逐渐降低,C正确。洋葱鳞片叶内表皮细胞是高度分化的细胞,已失去分裂能力,不适合作为观察低温诱导植物染色体数目的变化实验材料,D错误。
5.【答案】C
【解析】由曲线Ⅱ可知,给予适宜刺激后,产生动作电位之后又恢复为静息电位,故M中钠离子浓度和钾离子浓度都发生了变化,A错误;A点之后,钠离子开始内流,细胞膜内钠离子含量仍低于膜外,B错误;曲线Ⅱ的峰值大小就是动作电位大小,与钠离子内流量有关,C正确;C点时,神经纤维的膜电位表现为外负内正,D错误。
6.【答案】AC
【解析】在稀释的唾液中加入双缩脲试剂后出现紫色反应说明唾液中含有蛋白质,但不能证明是唾液淀粉酶,A错误;无论蔗糖是否被分解,都不能与碘液反应,所以利用淀粉酶、淀粉、蔗糖探究酶的专一性时,不能用碘液检测反应结果,可用斐林试剂检测,B正确;原生质层是由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质构成的,不包括细胞壁,C错误;酵母菌呼吸产生的CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,D正确。
7.【答案】ABC
【解析】a点时水分进出细胞的量达到平衡,此时,质壁分离达到最大程度,A错误;bc段为质壁分离复原过程;细胞失水量逐渐降低,同时随着细胞失水量的减少,细胞液浓度逐渐变小,因此细胞吸水能力逐渐减弱,B错误;结合题图分析可知,发生质壁分离自动复原的细胞对应的曲线是Ⅱ,b点后会逐渐复原,C错误;甲、乙两种溶液开始时细胞失水速度一样,说明甲、乙两种溶液的初始渗透压大致相等,D正确。
1.【答案】B
【解析】质壁分离现象出现的原因之一是水分子逆溶液浓度梯度跨膜运输出了细胞,A正确;在本实验中,为便于观察实验现象最好使用有色的材料,B错误;此过程中,质壁分离复原是因为K+和NO被细胞选择吸收,增加了细胞液的浓度,又重新吸收水分,与吸收K+和NO相关的细胞器是线粒体,与吸收水分有关的细胞器是液泡,C正确;用适宜浓度的KNO3溶液处理洋葱鳞片叶内表皮细胞后,内表皮细胞能发生质壁分离及复原现象,但是不便于观察,D正确。
2.【答案】C
【解析】摩尔根证明基因在染色体上时,用的方法是假说—演绎法,A正确;“建立血糖调节模型”中采用的研究方法是模型方法,通过构建动态的物理模型来理解概念模型,B正确;低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验原理是低温影响纺锤体的形成,使细胞中的染色体不能分配到两个子细胞中,从而导致细胞内的染色体数目加倍,C错误;土壤小动物活动能力强,不能用样方法,身体微小,不能用标志重捕法,而用取样器取样法,D正确。
3.【答案】C
【解析】植物细胞可以通过主动运输吸收硝酸钾,用一定浓度的硝酸钾溶液处理细胞,细胞可能先发生质壁分离,随后自动复原,A错误;没有细胞核的细胞不一定就是死细胞,如哺乳动物成熟的红细胞及原核细胞均没有细胞核,B错误;活细胞内叶绿体随细胞质的流动而运动,C正确;台盼蓝可用于动物细胞死活的鉴定,但台盼蓝不是细胞需要的物质,故活细胞不被染色,而死细胞被染色,D错误。
4.【答案】BCD
【解析】沃森和克里克成功构建了DNA双螺旋结构模型,并进一步提出了DNA半保留复制的假说,A错误;大肠杆菌中的质粒为小型环状DNA,质粒中不存在游离的磷酸基团,B正确;35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳不能进入宿主细胞,保温一段时间、搅拌并离心后,放射性主要分布在上清液中,保温时间长短对该组实验放射性检测的结果影响不大,C正确;在艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中,转化的有效性与所提取的S型细菌的DNA纯度有关,纯度越高,转化率越高,D正确。
5.【答案】A
【解析】分离色素的原理是叶绿体中的色素在层析液中,由于溶解度不同导致其在滤纸条上的扩散速度不同,A错误;色素条带间距越小,说明两种色素的溶解度差异越小,胡萝卜素与叶黄素在层析液中的溶解度差异比叶绿素a和叶绿素b的溶解度差异要大,B正确;由于色素在层析液中的溶解度越大,扩散速度越快,所以四种色素在层析液中的溶解度大小是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ,C正确;由图可知,正常光照下叶绿素的含量多于强光照下的,所以正常光照下的幼苗比强光照下的幼苗绿色深,D正确。
6.【答案】B
【解析】A.临时装片中的叶片要随时保持有水状态,保持细胞的活性,A正确;B.该实验不能观察到叶绿体的两层膜结构,B错误;C.可观察到黑藻细胞中的叶绿体分布在大液泡周围,C正确;D.显微镜下观察到的细胞质环流方向与实际相同(把试卷颠倒180度即为实际方向),D正确。故选B。
7.【答案】B
【解析】该方格中酵母菌的数量应计为7个,只计数内部和相邻两边及其夹角处的酵母菌,A错误;由于细胞膜具有选择透过性,龙胆紫不能通过细胞膜,实验中被龙胆紫溶液染成紫色的酵母菌为死细胞,B正确;血细胞计数板盖玻片下液体的厚度为0.1mm,而不是玻片厚度为0.1mm,C错误;在制片时,先将盖玻片放在计数室上,再用吸管滴加样液,D错误。
8.【答案】BD
【解析】由实验结果可以推出,实验一的亲本的基因型为BBrr(母本)和BbRR(父本),实验二的亲本的基因型为BBrr(母本)和BbRr(父本),A错误;F1的子叶浅绿抗病植株的基因型为BbRr,自交后代的基因型(表现性状和所占比例)分别为BBRR(子叶深绿抗病,占1/16)、BBRr(子叶深绿抗病,占2/16)、BBrr(子叶深绿不抗病,占1/16)、BbRR(子叶浅绿抗病,占2/16)、BbRr(子叶浅绿抗病,占4/16)、Bbrr(子叶浅绿不抗病,占2/16)、bb_
_(幼苗死亡,占1/4),因此在F2的成熟植株中子叶深绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶浅绿不抗病的分离比为3∶1∶6∶2,B正确;子叶深绿植株(BB)与子叶浅绿植株(Bb)杂交,F2的基因型为BB(占1/2)和Bb(占1/2),随机交配,F2的基因型及比例为BB(子叶深绿,占9/16)、Bb(子叶浅绿,占6/16)和bb(幼苗死亡,占1/16),BB与Bb比例为3∶2,B基因的频率为(3/5)×1+(2/5)×(1/2)=0.8,C错误;实验一的父本基因型为BbRR,与其基因型相同的植株自交,后代表现子叶深绿抗病的个体的基因型一定是BBRR,D正确。
9.【答案】(1)温度、处理时间、沉水植物的生理状态等
(2)用戊二醛处理时,水体溶解氧的增加量和溶解氧的减少量均低于对照组,且其数值随戊二醛浓度的增大而减小
(3)3.18
(4)ATP、NADPH([H])
【解析】(1)甲、乙两组实验的自变量是戊二醛的浓度,因变量是光合作用速率与细胞呼吸速率的变化。因此,乙组实验需要控制的无关变量有温度、处理时间、沉水植物的多少、沉水植物的生理状态等。(2)甲、乙两组实验中,随着水体中戊二醛浓度的升高,水体溶解氧的增加量和溶解氧的减少量均低于戊二醛浓度为0时的结果,且相应数值随戊二醛浓度的增大而减小。该实验结果表明戊二醛不利于大水榕的生长。(3)水体中戊二醛的浓度为1mg·L?1时,甲中溶解氧的增加量是2.18mg·L?1,这是植株净光合作用释放的氧气量;乙图中溶解氧的减少量是1mg·L?1,这是植株细胞呼吸利用氧气的量,故在实验时间内大水榕的实际光合作用产生的氧气量为3.18mg·L?1。(4)缺磷会导致光反应产物中的含磷的物质如ATP、NADPH([H])明显减少,从而使暗反应过程中的C3的还原速率下降。
【点评】本题以水体中戊二醛的浓度对高等植物生长的影响结果为背景,考查植物的ATP、光合作用与细胞呼吸等基础知识,考查理解能力、实验与探究能力、获取信息能力,解题关键是对题干信息的提取和对题图曲线的分析,找出自变量和因变量及无关变量,分析影响光合作用和呼吸作用的因素。
10.【答案】(1)储存淀粉
(2)生长素(IAA)
脱落酸(ABA)
多种内源激素共同调节
(3)抑制
可育系
发育后期
甲组发育为不育系,乙组发育为可育系
(4)IAA
【解析】(1)雄性不育系植株的花药瘦小、干瘪,无花粉粒或仅极少花粉粒,用碘液染色后显示不着色或着色极浅。而可育株系的花粉粒饱满,碘液染色后着色深。由此可推测不育花粉败育的重要原因是储存营养的能力不足。(2)综合图1和图2结果分析:可育系花蕾发育过程中激素的变化规律是,发育前期生长素(IAA)含量较高,发育后期脱落酸(ABA)含量升高是育性得以维持的保证。而不育系花蕾发育前期脱落酸(ABA)过高和后期生长素(IAA)降过快对败育起了重要的作用。以上结果说明,花粉的可育或败育是受到多种内源激素共同调节的结果。(3)研究人员在花蕾发育后期检测到不育系花蕾的乙烯释放量显著高于可育系,推断乙烯的积累对花蕾发育有抑制作用。选择可育系植株为实验材料,将长势相似,花蕾处于发育后期的数量相同的辣椒分成甲、乙两组;甲组用一定浓度的乙烯利(乙烯类似物)对花蕾进行处理,乙组不做处理,实验中甲组发育为不育系,乙组发育为可育系可以说明所做的假设。(4)研究人员在花蕾发育后期还检测到花蕾的乙烯释放量和IAA氧化酶活性,不育系均显著高于可育系。结合(2)、(3)的研究推测,在花蕾发育后期,乙烯通过增强IAA氧化酶活性,使IAA含量持续迅速减少,导致花粉获取营养物质的能力不足,使花粉败育。
【点评】植物的生命活动受到多种激素共同调节。实验设计中需要遵循单一变量原则,等量原则,平行重复原则等。1.由五年的考频可以看出本专题在全国卷高考中考查的主要内容是探索生物的遗传物质,DNA的结构和复制,遗传信息的转录和翻译,基因与性状的关系。
2.在题型方面,多以选择题的形式出现,在命题形式方面,注重生物学史、遗传学研究方法的考查。题目信息以文字、表格、流程图以及曲线图的形式呈现,考查学生的获取信息和理解能力。
3.2021年备考时应注意:一是结合病毒等新材料考查基因的表达;二是重点复习探索DNA是遗传物质的有关实验设计与分析。
考点一
遗传物质的探究实验
1.两个经典实验遵循相同的实验设计原则——对照原则
(1)肺炎双球菌体外转化实验中的相互对照
(2)噬菌体侵染细菌实验中的相互对照
注:用32P标记1个噬菌体侵染31P大肠杆菌,释放的m个噬菌体中只有2个噬菌体含32P,有m个含31P,有0个DNA双链均含32P。
(3)噬菌体侵染细菌的实验中的放射性分析
用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
实际上
上清液中不含放射性,沉淀物中应具有很高的放放射性
上清液中有较高的放射性,沉淀物中不含放射性
理论上
在离心后的上清液中
也有一定的放射性
沉淀物中也出现少量的放射性
原因
①保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,离心后分布于上清液中;
②保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出子代,离心后分布于上清液中
搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面,随大肠杆菌离心到沉淀物中
2.RNA是遗传物质的证据——烟草花叶病毒(TMV)对烟草的感染与重建实验
(1)实验1
(2)实验2
考点二
遗传信息的传递与表达
3.7个角度比较复制、转录和翻译
项目
DNA复制
转录
翻译
场所
真核细胞主要在细胞核中
真核细胞主要在细胞核中
细胞质中的核糖体
模板
DNA的两条单链
DNA的一条链
mRNA
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
20种氨基酸
条件
ATP、酶(解旋酶、DNA聚合酶)
酶(RNA聚合酶)、ATP
酶、ATP、tRNA
产物
2个双链DNA
1个单链RNA(mRNA、tRNA、rRNA)
多肽链
特点
①半保留复制②边解旋边复制边解旋边转录
边解旋边转录
一条mRNA上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链
信息传递
DNA→DNA
DNA→RNA
mRNA→蛋白质
4.各类生物遗传信息的传递过程(中心法则及其发展)
生物种类
遗传信息的传递过程
DNA病毒,如噬菌体
复制型RNA病毒,如烟草花叶病毒
逆转录病毒,如艾滋病病毒
细胞生物
1.(2020年天津高考生物试卷·3)对于基因如何指导蛋白质合成,克里克认为要实现碱基序列向氨基酸序列的转换,一定存在一种既能识别碱基序列,又能运载特定氨基酸的分子。该种分子后来被发现是(

A.DNA
B.mRNA
C.tRNA
D.rRNA
2.(2020年浙江省高考生物试卷(7月选考)·12)下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述,正确的是(

A.活体转化实验中,R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传
B.活体转化实验中,S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌
C.离体转化实验中,蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传
D.离体转化实验中,经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌
3.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅲ·1))关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述,错误的是(

A.遗传信息可以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向蛋白质
B.细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽
C.细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等
D.染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的
RNA分子
4.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅲ)·3)细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I),含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时,存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是(

A.一种反密码子可以识别不同的密码子
B.密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合
C.tRNA分子由两条链组成,mRNA分子由单链组成
D.mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
5.(多选)(2020年山东省高考生物试卷(新高考)·16)棉花纤维由纤维细胞形成。蔗糖经膜蛋白SUT转运进入纤维细胞后逐渐积累,在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成。研究人员用普通棉花品系培育了SUT表达水平高的品系F,检测两品系植株开花后纤维细胞中的蔗糖含量,结果如图所示。下列说法正确的是(

A.纤维素的基本组成单位是葡萄糖和果糖
B.曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量
C.15~18天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成
D.提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期延后
1.下列有关人类对遗传物质探索的说法,正确的是(

A.格里菲思用小鼠和肺炎双球菌进行实验,提出S型菌内存在“转化因子的推论
B.艾弗里将S型菌体内的物质分离、提纯后进行实验,得出“DNA是主要遗传物质”的结论
C.赫尔希和蔡斯采用T2噬菌体和肺炎双球菌进行实验,通过对照实验证明“DNA是遗传物质”
D.烟草花叶病毒重建实验证明了病毒的主要遗传物质是DNA,少数是RNA
2.下列关于DNA的结构及复制的叙述,错误的是(

A.DNA的一条脱氧核苷酸链中嘌呤数目和嘧啶数目之比等于1
B.DNA分子中两种碱基对的数量比值会影响DNA的热稳定性
C.某环状DNA分子含300个腺嘌呤,则完成第二次复制时需要600个腺嘌呤脱氧核苷酸
D.DNA的复制有精确的模板并遵循碱基互补配对原则,但也可能会改变其中的遗传信息
3.赫尔希和蔡斯精妙的实验设计使得T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验更具有说服力。下列相关叙述正确的是(

A.该实验和艾弗里的细菌转化实验的设计思路不同
B.因为DNA和蛋白质都含有O元素,所以也可以用18O替代35S或32P
C.如果保温时间太久,则用35S标记的一组实验沉淀物中的放射性更强
D.该实验只能证明DNA是遗传物质,而不能证明DNA是主要的遗传物质
4.(多选)DNA是主要的遗传物质,下列与此相关的特征描述正确的是(

A.独特的“双螺旋”结构保证了遗传物质的稳定性
B.“分子量大”可体现遗传物质在分子水平的多样性
C.“半保留”复制保持了遗传信息传递的连续性
D.能产生可遗传的变异使后代获得遗传多样性
5.图1和图2表示某些生物体内的物质合成过程示意图,对此分析正确的是(

A.图中甲和丙表示mRNA,乙和丁表示核糖体
B.乙和丁的移动方向均为从右向左
C.图1和图2所示过程均可发生在人体细胞中
D.图2表示的是原核细胞转录和翻译的过程
6.胰腺癌死亡率高达90%,近来发现胰腺癌患者血液中有一种含量较多的特殊物质——一种名为HSATⅡ的非编码RNA(即不编码蛋白质的RNA),这一特殊RNA可以作为胰腺癌的生物标记,用于胰腺癌的早期诊断。下列有关叙述正确的是(

A.核膜上的核孔可以让蛋白质和此种特殊的RNA自由进出
B.这种特殊的非编码RNA彻底水解后可得到6种终产物
C.作为胰腺癌生物标记的RNA,其翻译成的蛋白质中含有20种氨基酸
D.这种特殊的非编码RNA在胰腺癌患者细胞的细胞质内合成
7.如图为豌豆种子圆粒性状的产生机制,请据图判断下列叙述错误的是(

A.淀粉分支酶基因R是豌豆种子细胞中具有遗传效应的DNA片段
B.b过程能发生碱基互补配对的物质是碱基A与T,C与G
C.当R中插入一小段DNA序列后,豌豆不能合成淀粉分支酶,而使蔗糖增多,该变异为基因突变
D.a过程所用的原料是四种游离的核糖核苷酸
1.某生物基因表达过程如下图所示。下列叙述与图相符的是(

A.在RNA聚合酶的作用下DNA双螺旋解开
B.DNA-RNA杂交区域中的A应与T配对
C.以mRNA为模板,只能翻译出一条肽链
D.这一过程只发生在真核细胞中
2.用体外实验方法可以合成核酸。已知新型冠状病毒SARS-CoV-2是一种新型RNA病毒,能够攻击人体的肺细胞,若要在体外利用同位素标记法来验证该类病毒存在逆转录现象,应选择的材料组合是(

①同位素标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸
②同位素标记的尿嘧啶核糖核苷酸
③SARS-CoV-2的RNA
④除去了DNA和RNA的肺细胞裂解液
⑤相应的逆转录酶
A.①③④⑤
B.②③④⑤
C.①③⑤
D.②③④
3.生物兴趣小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌实验,下列有关分析错误的是(

A.噬菌体应放在含放射性同位素35S或者32P的培养基中培养
B.若用35S标记的噬菌体,b中放射性的高低,与②过程中搅拌是否充分有关
C.若用32P标记的噬菌体,则理论上,a中不应具有放射性
D.混合培养时间是影响实验结果的重要无关变量
4.科研人员测定某噬菌体单链DNA的序列,得到其编码蛋白质的一些信息,如下图所示。据此做出的分析,错误的是(

A.谷氨酸(Glu)至少有两种密码子
B.终止密码子分别为TAA和TGA
C.一个碱基对替换可能引起两种蛋白质发生改变
D.基因重叠能经济地利用DNA的遗传信息量
5.TATA框是多数真核生物基因的一段DNA序列,位于基因转录起始点上游,其碱基序列为TATAATAAT,RNA聚合酶与TATA框牢固结合之后才能开始转录。下列相关叙述正确的是(

A.含TATA框的DNA局部片段的稳定性相对较低,容易解旋
B.TATA框属于基因启动子的一部分,包含DNA复制起点信息
C.TATA框经RNA聚合酶催化转录形成的片段中含有起始密码子
D.某基因的TATA框经诱变缺失后,并不影响转录的正常进行
6.(多选)研究发现,原核细胞内RNA聚合酶起始结合的不同DNA序列中,均含有一段六个碱基对TATAATATATTA构成的短序列,该序列不编码氨基酸。下列有关叙述错误的是(

A.该短序列中可能含有起始密码子
B.一个DNA分子中通常含有多个该短序列
C.含该短序列的DNA片段更易于解旋
D.该短序列中碱基对的替换不影响相关蛋白质的合成
7.(多选)基因沉默是真核生物细胞基因表达调节的一种重要手段。下图甲是由双链RNA(dsRNA)介导的、由特定酶参与的特异性基因沉默现象,最终阻断基因的表达。图乙为利用基因工程反向插入目的基因来抑制目的基因表达的示意图。下列说法错误的是(

A.基因沉默一定是通过mRNA的降解来实现的
B.图甲中的降解过程需要解旋酶和RNA聚合酶
C.反向插入目的基因和目的基因二者转录的模板相同
D.mRNA1和mRNA2上的A+U占全部碱基的比例是相同的
8.回答下列关于遗传物质的问题:
(1)在20世纪20年代,大多数科学家认为蛋白质是遗传物质,他们的理由是___________________________。
(2)DNA的基本组成单位是________________。DNA分子的基本骨架是_______________。
(3)现在人们认为DNA是主要的遗传物质,理由是______________________。
(4)在遗传物质的探究过程中,显然艾弗里与赫尔希、蔡斯的实验方法并不相同,但他们的实验设计思路却是一样的,都是___________________________。
9.按照图示1→2→3→4进行实验,本实验验证了朊病毒是蛋白质(几乎不含P元素)侵染因子它是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物,题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。请据图回答下列问题:
(1)本实验采用的方法是___________。
(2)从理论上讲,离心后上清液中_______(填“能大量”或“几乎不能”)检测到32P,沉淀物中______(填“能大量”或“几乎不能”)检测到32P出现上述结果的原因是______________。
(3)如果添加试管5,从试管2中提取朊病毒后先加入试管5,同时添加35S标记的(NH4)232SO4,连续培养一段时间后,再提取朊病毒加入试管3,培养适宜时间后离心,检测放射性应主要位于_________中,少量位于______________中,产生实验误差的原因是______________。
(4)一般病毒同朊病毒之间的最主要区别是:一般病毒侵入细胞是向宿主细胞提供______________(物质)。
10.下图表示的是遗传信息在生物体内各种物质之间的传递过程。分析并回答有关问题:
(1)人体肝脏可以进行②④⑤过程,其中②过程的特点是________(至少写出两点)
(2)密码子位于mRNA上,其中可被tRNA识别的密码子有________种。
(3)基因对性状的控制,可以通过控制________进而控制生物性状,还可以通过控制蛋白质的结构来直接影响性状。
(4)以RNA为遗传物质的病毒的遗传信息传递与表达的途径有(用类似本题图中的形式表述并辅以文字说明):
①________________________;
②________________________。
(5)一个mRNA上连接多个核糖体叫做多聚核糖体,多聚核糖体形成的意义是________。
1.【答案】C
【解析】DNA是细胞的遗传物质,主要在细胞核中,不能运载氨基酸,A错误;mRNA以DNA分子一条链为模板合成,将DNA的遗传信息转运至细胞质中,不能运载氨基酸,B错误;tRNA上的反密码子可以和mRNA上的密码子配对,tRNA也能携带氨基酸,C正确;rRNA是组成核糖体的结构,不能运载氨基酸,D错误。
【点评】解答本题的关键是抓住题干中“这种分子可以运载氨基酸”进行作答。
2.【答案】D
【解析】活体转化实验中,小鼠体内有大量
S型菌,说明R型菌转化成的S型菌能稳定遗传,A错误;活体转化实验中,无法说明是哪种物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌,B错误;离体转化实验中,只有S型菌的DNA才能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传,C错误;离体转化实验中,经DNA酶处理的S型菌提取物,其DNA被水解,故不能使R型菌转化成S型菌,D正确。
3.【答案】B
【解析】遗传信息的表达过程包括DNA转录成mRNA,mRNA进行翻译合成蛋白质,A正确;以DNA的一条单链为模板可以转录出mRNA、tRNA、rRNA等,mRNA可以编码多肽,而tRNA的功能是转运氨基酸,rRNA是构成核糖体的组成物质,B错误;基因是有遗传效应的DNA片段,而DNA分子上还含有不具遗传效应的片段,因此DNA分子的碱基总数大于所有基因的碱基数之和,C正确;染色体DNA分子上含有多个基因,由于基因的选择性表达,一条单链可以转录出不同的RNA分子,D正确。
4.【答案】C
【解析】由图示分析可知,I与U、C、A均能配对,因此含I的反密码子可以识别多种不同的密码子,A正确;密码子与反密码子的配对遵循碱基互补配对原则,碱基对之间通过氢键结合,B正确;由图示可知,tRNA分子由单链RNA经过折叠后形成三叶草的叶形,C错误;由于密码子的简并性,mRNA中碱基的改变不一定造成所编码氨基酸的改变,从图示三种密码子均编码甘氨酸也可以看出,D正确。
5.【答案】BC
【解析】纤维素的基本组成单位是葡萄糖,A错误;品系F中的SUT表达水平提高,对蔗糖的运输增加,分析曲线可知,甲曲线蔗糖含量的最高值大于乙且上升的时间早于乙,所以曲线甲应为品系F纤维细胞中的蔗糖含量,B正确;由题干信息“蔗糖在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成”可知,15-18天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成,C正确;甲曲线蔗糖含量下降的时间早于乙曲线,故提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期提前,D错误。故选BC。
【点评】解答本题的关键是准确理解题意,根据题意判断出甲曲线代表品系F。
1.【答案】A
【解析】格里菲思用小鼠和肺炎双球菌进行实验,提出S型菌内存在“转化因子”的推论,A正确;艾弗里将S型菌体内的物质分离、提纯后进行实验,得出“DNA是遗传物质”的结论,并非主要,B错误;赫尔希和蔡斯采用T2噬菌体和大肠杆菌进行实验,通过对比实验证明“DNA是遗传物质”,C错误;烟草花叶病毒重建实验证明了病毒的遗传物质可以是RNA,D错误。
2.【答案】A
【解析】DNA的两条链总的嘌呤数目和嘧啶数目之比等于1,A错误;DNA分子中含G-C碱基对的比例越大,其热稳定性越高,B正确;某环状DNA分子含300个腺嘌呤,该DNA分子第n次复制需要该脱氧核苷酸数目=2n-1×m,则完成第二次复制时需要600个腺嘌呤脱氧核苷酸,C正确;DNA的复制有精确的模板并遵循碱基互补配对原则,但某些情况下会发生突变等,遗传信息也会发生改变,D正确。
3.【答案】D
【解析】两个实验的思路都是设法将蛋白质和DNA分开,单独观察它们的作用,A错误;如果用18O替代35S或32P标记噬菌体,则无法单独研究蛋白质和DNA的作用,B错误;35S标记的是蛋白质,保温时间太久,沉淀物中的放射性也不会增强,C错误;噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是遗传物质,但不能证明DNA是主要的遗传物质,D正确。
4.【答案】ACD
【解析】DNA分子通过双螺旋结构保持其结构的稳定性,A正确;DNA中碱基对的数量和排列顺序组合多种多样,体现了DNA分子的多样性,B错误;半保留复制遵循碱基互补配对原则,保证亲代与子代DNA遗传信息的完整连续传递,C正确;DNA能够发生基因突变,且属于可遗传的变异,具有不定向性,使后代获得遗传多样性,D正确。故选ACD。
5.【答案】D
【解析】甲是mRNA,乙是核糖体,丙是DNA单链,丁是RNA聚合酶,A错误;乙移动方向为从左向右,丁的移动方向是从右向左,B错误;图1是翻译过程,可以发生在人体细胞中,图2是边转录边翻译过程,发生在原核细胞中,C错误,D正确。
6.【答案】B
【解析】核孔是大分子运输的通道,具有选择性,大分子不能自由的通过,A错误;RNA彻底水解的产物包括4种含氮碱基、核糖和磷酸,共6种,B正确;作为胰腺癌生物标记的RNA属于非编码RNA,是不能翻译形成蛋白质的,C错误;这种特殊的非编码RNA是转录的产物,是在胰腺癌患者细胞的细胞核内合成,D错误。
7.【答案】B
【解析】基因是有遗传效应的DNA片段,A正确;b表示翻译过程,是mRNA上的碱基和tRNA上的碱基进行碱基互补配对,而RNA上没有碱基T,B错误;当R基因插入一小段DNA序列后,导致淀粉分支酶不能合成,发生了基因结构的改变,该变异为基因突变,C正确;a表示转录过程,所用的原料是四种游离的核糖核苷酸,D正确。
1.【答案】A
【解析】分析题图可知,在RNA聚合酶的作用下DNA双螺旋解开,A正确;RNA中含碱基U不含碱基T,因此在DNA-RNA杂交区域中RNA上的A与DNA上的T配对,DNA上的A应与RNA上的U配对,B错误;由题图可知,一个mRNA分子上可以结合多个核糖体,翻译多条肽链,C错误;该图显示的转录和翻译过程是同时进行的,是真核细胞线粒体或叶绿体中或原核细胞基因的转录、翻译过程,D错误。
2.【答案】A
【解析】逆转录过程是以RNA为模板形成DNA的过程,以胸腺嘧啶脱氧核苷酸为原料,不需要尿嘧啶核糖核苷酸,①正确,②错误;逆转录过程需要以SARS-CoV-2的RNA为模板,③正确;除去了DNA和RNA的肺细胞裂解液中含有ATP等,能为逆转录过程提供能量和其他原料,④正确;逆转录过程需要相应的逆转录酶,⑤正确。
3.【答案】A
【解析】噬菌体属于病毒,不能直接培养在培养基中,要用活细胞来培养,A错误;若用35S标记的噬菌体,则其蛋白质外壳具有放射性,若搅拌不充分,吸附在细菌细胞外的蛋白质外壳与细菌没有充分分离,会导致沉淀物b中放射性增强,因此b中放射性的高低,与②过程中搅拌是否充分有关,B正确;若用32P标记的噬菌体,则其核酸具有放射性,侵染细菌后,进入细菌,经过离心后分布在沉淀物中,因此,理论上沉淀物具有放射性,上清液没有放射性,C正确;混合培养时间是实验的无关变量,会影响实验结果,D正确。
4.【答案】B
【解析】90号和149号都编码Glu,并且碱基不同,所以Glu至少有两种密码子,A正确;终止密码子位于mRNA上,不可能含有碱基T,图中DNA分子上的TAA和TGA不是终止密码子,B错误;由于图中基因D的碱基序列中包含了基因E,两个基因有重叠,因此一个碱基对替换可能引起两种蛋白质发生改变,C正确;基因重叠增大了遗传信息储存的容量,也能经济地利用DNA的遗传信息量,D正确。
5.【答案】A
【解析】含TATA框的DNA局部片段氢键较少,稳定性相对较低,容易解旋,A正确;TATA框与转录有关,与DNA复制起点无关,B错误;TATA框位于基因转录起始点上游,属于非编码区,经RNA聚合酶催化转录形成的片段中没有起始密码子,起始密码子位于对应的基因编码区转录形成的mRNA片段中,C错误;RNA聚合酶与TATA框牢固结合之后才能开始转录,因此某基因的TATA框经诱变缺失后,会影响转录的正常进行,D错误。
6.【答案】AD
【解析】密码子位于mRNA上,所以该短序列中不可能含有起始密码子,A错误;基因是有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子中含有多个该短序列,B正确;该短序列只有A—T碱基对,而A—T碱基对中只有两个氢键,所以含该短序列的DNA片段更易于解旋、转录,C正确;该短序列中碱基对的替换会导致RNA聚合酶不能与DNA序列结合,不能转录产生mRNA,从而影响相关蛋白质的合成,D错误。
7.【答案】ABC
【解析】基因沉默指的是基因不能正常表达的现象,基因沉默不一定是通过mRNA的降解来实现的,如图乙,利用基因工程反向插入目的基因来抑制目的基因表达,A错误;RNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成,mRNA的降解需要破坏磷酸二酯键,B错误;反向插入目的基因和目的基因二者形成的mRNA互补,故反向插入目的基因和目的基因二者转录的模板不同,C错误;mRNA1上的A+U等于目的基因模板链上的T+A,mRNA2上的A+U等于目的基因非模板链上的T+A,根据碱基互补配对原则,基因一条链上的T+A等于另一条链上的T+A,D正确。
8.【答案】(1)蛋白质中氨基酸多种多样的排列顺序,可能蕴含着遗传信息;不同生物的蛋白质在结构上存在差异;蛋白质与生物的性状密切相关;蛋内质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息
(2)脱氧核苷酸
磷酸和脱氧核糖交替排列
(3)大部分生物的遗传物质是DNA
(4)设法将DNA和蛋白质分开,单独的直接的研究它们的作用
【解析】(1)在20世纪以前,科学家认识到蛋白质中氨基酸多种多样的排列顺序,可能蕴含着遗传信息;不同生物的蛋白质在结构上存在差异;蛋白质与生物的性状密切相关;蛋内质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息,因此大多数科学家认为蛋白质是遗传物质。(2)DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,DNA分子的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替排列。(3)由于大部分生物的遗传物质是DNA,因此DNA是主要的遗传物质。(4)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验比艾弗里的肺炎双球菌的转化实验的实验设计思路都是设法将DNA和蛋白质分开,单独的直接的研究它们的作用。
【点评】本题考查了人类对遗传物质的探究历程,要求学生掌握蛋白质能够作为遗传物质的条件,识记探究实验最终的实验结论,并结合所学知识准确答题。
9.【答案】(1)同位素标记法
(2)几乎不能
几乎不能
朊病毒只含蛋白质,几乎不含P元素,故试管2中提取的朊病毒几乎不含32P(或答朊病毒没有被同位素标记,合理即可)
(3)沉淀物
上清液
少量被35S标记的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞,离心后位于上清液中
(4)核酸
【解析】(1)由图可知,本实验采用了同位素标记法。(2)由于朊病毒不含核酸只含蛋白质,蛋白质中磷含量极低,故试管2中提取的朊病毒几乎不含32P。因此,从理论上讲,离心后上清液中几乎不能检测到32P,沉淀物中几乎不能检测到32P。(3)经试管5中牛脑组织细胞培养出的朊病毒(蛋白质)被35S标记,提取后加入试管3中,35S随朊病毒侵入到牛脑组织细胞中,因此放射性物质主要位于沉淀物中。同时会有少量的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞,离心后位于上清液中,因此上清液中含少量放射性物质。(4)一般病毒同朊病毒之间的最主要区别是:病毒侵入细胞是向宿主细胞提供核酸,利用宿主细胞的核苷酸和氨基酸合成自身的核酸和蛋白质。
【点评】熟知病毒的相关知识,并把握知识间内在联系是解答本题的关键,能运用所学的噬菌体侵染细菌实验的相关分析进行合理的推理、判断是解答本题的突破口。
10.【答案】(1)边解旋边复制和半保留复制
(2)61
(3)酶的合成来控制代谢
(4)
(5)短时间内能合成较多的肽链
【解析】(1)人体肝脏可以进行有丝分裂或无丝分裂完成增殖过程,因此肝脏细胞中能完成②④⑤过程,图中②为DNA的复制过程,其特点是半保留复制和边解旋边复制。(2)密码子位于mRNA上的能够决定氨基酸的三个相邻的碱基,密码子共有64种,其中可被tRNA识别的密码子有61种,因为有三种是终止密码,不决定氨基酸。(3)基因对性状的控制方式有两种:①基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物的性状,如白化病、豌豆的粒形;还可以通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状,如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病。(4)以RNA为遗传物质的病毒的遗传信息传递与表达的途径有:逆转录病毒,如HIV的遗传信息流向;烟草花叶病毒的遗传信息流向:;(4)一个mRNA上连接多个核糖体叫做多聚核糖体,能够在短时间内合成大量的蛋白质,提高了蛋白质合成的效率。
【点评】熟知中心法则的内容以及表示方式是解答本题的关键,能正确辨析图中的相关信息并结合所学知识进行合理的分析并正确作答时解答本题的另一关键。1.本专题与人体健康、生活实践联系密切,五年的高考题中均有涉及,多以糖尿病、脱水等内环境稳态异常疾病为载体进行考查。命题主要分布在内环境的稳态及其调节的实例和免疫调节。
2.在题型方面,选择题和非选择题都有考查到。内环境稳态的考查多以选择题为主,侧重考查考生对机体各项理化指标对稳态影响的理解;对免疫调节的考查,侧重于对免疫过程的考查,题型多样,借助实验或结合具体实例或借助图形等。
3.2021年备考时应注意:利用图解认识内环境组成并进行三种细胞外液的分析。体液免疫和细胞免疫的异同;关注艾滋病的流行和预防。
考点1 人体的内环境及稳态的维持
1.内环境图表的识别与分析
(1)营养物质:消化系统的消化、吸收→循环系统→组织液(或血浆和淋巴)→组织细胞。
(2)空气中的O2:呼吸系统→循环系统→组织液(或血浆和淋巴)→组织细胞。CO2的排出途径正好相反。
(3)其他代谢废物:经过内环境及循环系统的运输,到达肾脏、皮肤等器官以尿液或汗液的形式排出。
2.稳态变化的原因
3.引起组织水肿的原因图解归纳
考点2 免疫调节
4.免疫细胞的功能
5.体液免疫和细胞免疫
(1)T细胞在体液免疫和细胞免疫中均发挥重要作用,因此,缺乏T细胞几乎无特异性免疫。
(2)抗原侵入机体后,首先体液免疫发挥作用,当抗原一旦侵入宿主细胞内,则通过细胞免疫发挥作用。
(3)记忆细胞是发生二次免疫反应的基础,二次免疫反应与初次免疫反应相比,具有反应更快、更强烈、抗体产生量更多的特点。
6.分析切除胸腺和破坏骨髓对免疫细胞的产生及体液免疫和细胞免疫的影响
(1)切除胸腺的结果:T细胞、记忆T细胞和效应T细胞将不能产生,细胞免疫全部丧失,体液免疫绝大部分丧失。
(2)破坏骨髓的结果:造血干细胞不能产生,其他免疫细胞都将不能产生,一切特异性免疫全部丧失。
1.(多选)(2020年山东省高考生物试卷(新高考))某人进入高原缺氧地区后呼吸困难、发热、排尿量减少,检查发现其肺部出现感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分,被确诊为高原性肺水肿。下列说法正确的是(

A.该患者呼吸困难导致其体内CO2含量偏高
B.体温维持在38℃时,该患者的产热量大于散热量
C.患者肺部组织液的渗透压升高,肺部组织液增加
D.若使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,可使患者尿量增加
2.(2019全国卷III·5)下列关于人体组织液的叙述,错误的是(

A.血浆中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞
B.肝细胞呼吸代谢产生的CO2可以进入组织液中
C.组织液中的O2可以通过自由扩散进入组织细胞中
D.运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程发生在组织液中
3.(2020海南卷·4)正常人体体温的昼夜周期性波动称为体温日节律。下列有关体温日节律的叙述,错误的是(

A.因年龄和性别不同而存在差异
B.是机体内环境稳态的一种表现
C.通过神经调节来维持
D.有利于机体适应昼夜变化
4.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅲ)·4)下列有关人体免疫调节的叙述,合理的是(

A.若病原体不具有细胞结构,就不会使人体产生抗体
B.病原体裂解后再注射到人体,就不会使人体产生抗体
C.病原体表面若不存在蛋白质分子,就不会使人体产生抗体
D.病原体经吞噬细胞处理后暴露出的抗原可使人体产生抗体
5.(2020年江苏省高考生物试卷)图是人体稳态调节机制的示意图,①~④表示相关的激素。请据图回答下列问题:
(1)某同学长跑时心跳加速,血压升高,压力感受器激活心血管中枢,传出神经释放神经递质,递质作用于心脏及血管细胞膜上的_________,从而降低血压,该调节方式属于__________调节。
(2)该同学因运动大量出汗,血浆渗透压升高,激活位于__________的神经元A,促使其合成和分泌__________(填①的名称),进而促进肾脏对水的重吸收,该调节方式属于__________调节。
(3)该同学因运动体温升高,体温调节中枢通过调节皮肤血管和汗腺,增加散热;运动后,神经元B合成和分泌②减少,导致③、④合成和分泌__________,减少产热,维持体温相对稳定。激素②的名称是__________,其生理作用是__________。
1.下列有关人体内环境的说法,正确的是(

A.血浆中蛋白质含量明显低于淋巴和组织液
B.小肠上皮细胞生活的内环境为组织液和消化液
C.氨基酸、尿素、胰岛素、神经递质等都是内环境的成分
D.新陈代谢中的生物化学反应主要发生在血浆中
2.下图表示人体细胞内液与细胞外液进行物质交换过程的示意图,有关叙述正确的是(

A.①~③分别代表血浆、淋巴和组织液
B.正常情况下,①~③的成分保持不变
C.抗体主要存在于③中
D.蛋白质长期供应不足,①处的液体会减少
3.全民健身计划以全国人民为实施对象。营造健康的人体内环境可拒绝亚健康。下列关于内环境的说法正确的是(

A.经常食用垃圾食,破坏了肠道内的益生菌,属于内环境稳态破坏的例子
B.适当的参加体育运动能及时排出代谢废物,对维持内环境稳态有重要作用
C.一次食入过多的糖会诱发糖尿病
D.免疫系统是人体的防御系统与人体的内环境稳态无关
4.下列关于细胞免疫的叙述,正确的是(

A.T细胞只参与细胞免疫不参与体液免疫
B.效应T细胞只能来自受抗原刺激后的T细胞
C.效应T细胞与靶细胞密切接触引起靶细胞裂解死亡的过程由基因决定
D.吞噬细胞、T细胞、效应T细胞和记忆细胞都能特异性识别抗原
5.如图是人体对某病毒的部分免疫过程示意图,I~Ⅶ表示不同种类的细胞,Th细胞(辅助性T细胞)是T细胞的一种,a~g代表不同的物质。下列叙述错误的是(

A.图中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ均能特异性识别抗原
B.再次接触同种抗原时,能迅速增殖分化的细胞有Ⅳ、Ⅵ
C.图中的a~g中免疫活性物质有d、e、f、g
D.病毒侵染人体后,机体的体液免疫和细胞免疫均会发挥作用
6.国家卫生健康委员会于2020年2月19日发布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第六版)》中增加了“康复者血浆治疗”。输注康复期患者血浆有助于救治病情进展较快、重型和危重型患者,是因为其中含有大量能对抗新型冠状病毒的综合抗体。下列有关抗体的叙述正确的是(

A.抗体是浆细胞、效应T细胞产生的免疫活性物质
B.抗体是能够与病毒等抗原专一性结合的蛋白质
C.抗体合成先后发生在核糖体、内质网、高尔基体中
D.抗体合成、分泌等过程所需要的能量都来自线粒体
7.(多选)抗体存在于血清、淋巴、外分泌液中,其中分泌型抗体是一种重要的存在形式。例如,肠道黏膜系统中的M细胞将病原体送入肠黏膜内淋巴组织中,经吞噬细胞处理后呈递给T细胞、B细胞,浆细胞产生的抗体与分泌片(一种含糖的肽链)结合,从上皮细胞中运输到肠道外侧,最后分泌到黏液中形成分泌型抗体(如下图所示)。分泌型抗体可以抵抗病原体的入侵,还具有很强的抗消化酶作用,发挥局部免疫的作用。下列有关叙述错误的是(

A.图中的病原体呈递给T细胞的过程体现了细胞膜具有一定的流动性
B.淋巴因子的刺激是B细胞分化成浆细胞的重要因素
C.肠道黏液中分泌型抗体对病原体的作用属于第二道防线
D.浆细胞合成、分泌到细胞外的抗体都是分泌型抗体
1.人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍,Na+的浓度却只有血浆的1/6。下列关于红细胞的说
法,不正确的是(

A.红细胞能维持较高浓度的K+,与主动运输密切相关
B.Na+对维持红细胞生活的液体环境―组织液渗透压的稳定起到重要作用
C.Na+、K+属于红细胞内的成分,均由人体从外界摄入
D.氧气含量不会影响人成熟红细胞吸收Na+、K+
2.图示是人体细胞与内环境进行物质交换的示意图。下列叙述正确的是(

A.人体的内环境是由①④⑥组成的,它们之间均可相互渗透
B.②细胞所处的内环境是①,③细胞所处的内环境是④
C.⑥渗透压下降会刺激下丘脑,使抗利尿激素分泌量增加
D.某人不小心皮肤烫伤后出现水泡,其内的液体成分是⑥
2.内环境的稳态是人体进行正常生命活动的必要条件,下列说法正确的是(

A.当内环境稳态失调时,必将引起酶促反应速率减慢
B.当内环境稳态失调时,必将引起酶促反应速率加快
C.当内环境稳态失调时,细胞代谢活动一定会受影响
D.当外界环境发生变化,必然会引起内环境稳态失调
4.2017年,科学家研制了一个充满电解质溶液的大塑料袋,并用它来抚育早产的羔羊。羔羊在此人造子宫中待了4周。足月后,研究者发现,它们与在母羊子宫中待到足月出生的小羊一样健康。下列叙述中错误的是(

A.如果血氧交换系统发生障碍,羔羊也不会立即死亡
B.羔羊发育过程中细胞不断分裂,但不发生细胞凋亡
C.如果将图中的电解质溶液换成蒸馏水,则羔羊不会存活
D.羔羊的代谢废物要经过循环系统、泌尿系统排出体外
5.宫颈癌是由人乳头瘤病毒(HPV)引起的癌症。HPV疫苗已获批在我国上市,半年内进行3次注射,可以有效预防宫颈癌。下列相关叙述错误的是(

A.HPV侵入人体后可引起机体产生细胞免疫和体液免疫
B.检查宫颈癌可通过显微镜观察细胞的形态结构来辅助诊断
C.已接种HPV疫苗的人仍有可能患宫颈癌,也要定期进行筛查
D.第2、3次注射疫苗时机体内的记忆细胞能迅速产生大量抗体
6.下图所示为人体某类免疫过程的模式图,下列相关叙述正确的是(

A.该图示体现了人体免疫系统的监控和清除功能
B.细胞A在特异性免疫过程中识别病菌具有特异性
C.物质Ⅰ和Ⅱ都是免疫活性物质,前者为淋巴因子
D.细胞C和细胞D内表达的基因种类完全不同
7.胰岛素依赖型糖尿病是一种自身免疫病,主要特点是胰岛B细胞数量减少,血液中胰岛素含量低、血糖含量高等。下列相关叙述正确的是(

A.胰岛素和胰高血糖素通过协同作用调节血糖平衡
B.胰腺导管堵塞会导致胰岛素无法排出,血糖升高
C.血糖水平是调节胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要因素
D.胰岛素受体是胰岛素依赖型糖尿病患者的自身抗原
8.(多选)中国的“种痘之术”开创了人类天花(由天花病毒引起的疾病)预防之先河。清代《种痘新法》描述了人痘苗的选育方法:“其苗传种愈久,药力提拔愈清,人工之选炼愈熟,火毒放尽,精气独存,所以万全而无害也。”下列相关叙述正确的是(

A.痘苗进入人体后激发细胞免疫和体液免疫
B.种痘成功后可以预防水痘病毒感染
C.种痘后人体产生的抗体可终身防卫
D.痘苗的选育过程相当于对病毒减毒
9.如图是人体胰腺组织局部结构模式图,请据图回答问题。
(l)由A液、B液、C液三者共同构成了胰腺组织细胞生活的液体环境,这个环境称为:

(2)CO2不能从毛细血管进入胰腺组织细胞的原因是

(3)组织液、淋巴的成分和含量与血浆最主要的差别是
;血浆渗透压的大小主要与
的含量有关。
(4)毛细淋巴管壁细胞直接生活的内环境成分是
(填字母)。
10.神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。去甲肾上腺素(NA)既是去甲肾上腺素能神经元产生的神经递质,也是一种由肾上腺髓质合成和分泌的激素。一些科学家在脾脏中发现了能分泌NA的神经纤维,这些神经纤维的末梢与淋巴细胞有突触样接触。回答下列问题。
(1)在细胞间传递信息的NA由________________合成并分泌,血液中的NA主要来自________________。
(2)研究发现,“下丘脑—垂体—肾上腺轴”(HPA轴)是脑调控免疫系统的主要传出通路,抗原刺激机体免疫细胞产生的__________________(填一种免疫活性物质)会激活HPA轴的活动,最终通过肾上腺产生的糖皮质激素来抑制免疫活动过度增强。上述过程通过两种调节机制即__________________实现稳态的维持。
(3)研究人员切除小鼠的垂体后,小鼠的淋巴器官萎缩,几乎所有的特异性免疫功能退化,注射催乳素和生长激素会逆转上述退化。据此实验结果你能得出的结论是___________________________(至少答出一条)。
1.【答案】ACD
【解析】该患者呼吸困难导致CO2不能够及时排放出去,使体内CO2含量偏高,A正确;体温维持在38℃时,患者的产热量等于散热量,B错误;肺部出现感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质,红细胞等成分,使得肺部组织液渗透压升高,对水的吸引力增大,肺部组织液增加,C正确;使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,原尿中的水吸收会减少,导致患者尿量增加,D正确。故选ACD。
【点评】体温只要维持恒定,机体产热量等于散热量。
2.【答案】D
【解析】血浆中的葡萄糖通过毛细血管壁细胞进入组织液,再通过组织液进入全身各处的细胞,包括骨骼肌细胞,A正确;肝细胞生存的内环境是组织液,因此其代谢产生的CO2以自由扩散的方式进入到组织液中,B正确;氧气通过血红蛋白被输送到全身各处的组织液,再通过自由扩散的方式从组织液进入组织细胞中,C正确;运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程属于无氧呼吸的过程,发生在细胞质基质中而不发生在组织液中,D错误。故选D。
3.【答案】C
【解析】正常人的体温因年龄性别不同存在差异,同一个人的体温在一日内也有变化,A正确;内环境通过各器官、系统协调合作使内环境的每一种成分和理化指标处于动态平衡中,是内环境稳态的一种表现,B正确;体温的调节需要神经调节和体液调节共同维持,C错误;人体体温昼夜周期性波动,有利于机体适应昼夜温度变化,D正确。
4.【答案】D
【解析】病原体是指可造成人或动植物感染疾病的微生物、寄生虫或其他媒介,如细菌、病毒,病毒不具细胞结构,但也能使人体通过体液免疫产生抗体,A错误;病原体裂解后仍含有能引起机体产生免疫反应的抗原物质,因此会使人体产生抗体,B错误;抗原不一定是蛋白质,病原体含有的大分子多糖、黏多糖等特异性化学物质,也能引起机体发生免疫反应产生抗体,C错误;大多数病原体经过吞噬细胞等的摄取和处理,暴露出病原体特有抗原,将抗原传递给T细胞,刺激T细胞产生淋巴因子,少数抗原直接刺激B细胞,使B细胞增殖分化成浆细胞,分泌相应抗体,D正确。
5.【答案】(1)(特异性)受体
神经(或负反馈)
(2)下丘脑
抗利尿激素
神经-体液(或负反馈)
(3)下降
促甲状腺激素释放激素
促进(腺)垂体合成与分泌促甲状腺激素
【解析】本题主要考人体血压、渗透压及体温调节过程。(1)据题图所示可知,如果血压升高,压力感受器激活心血管中枢,作出综合分析,发出指令,通过传出神经释放神经递质,递质作用于心脏及血管细胞膜上的特异性受体,使心率减慢,血管紧张度下降,从而降低血压,该调节方式属于神经调节;(2)如果大量出汗,水分失去较多,血浆渗透压升高,下丘脑的渗透压感受器受到刺激,激活位于下丘脑的神经元A,促使其合成和分泌抗利尿激素,并由垂体释放进入血液,作用到肾小管和集合管,促进肾脏对水的重吸收,导致尿量减少,该调节过程既有神经调节,也有激素调节,属于神经-体液调节。(3)如果体温升高,温觉感受器接受刺激,将兴奋传至下丘脑体温调节中枢,通过神经-体液调节,使皮肤血管舒张,血流量增加,散热增加,汗腺分泌增多,汗液的蒸发带走更多的热量,下丘脑合成和分泌促甲状腺激素释放激素减少,导致垂体分泌的促甲状腺激素和甲状腺分泌的甲状腺激素分泌减少,降低细胞代谢水平,引起细胞产热减少,维持体温相对稳定。
1.【答案】C
【解析】血浆中的蛋白质含量高于淋巴液和组织液中的蛋白质含量,A错误;小肠上皮细胞生活的内环境为组织液,消化液不属于内环境,B错误;内环境的成分有水、无机盐、蛋白质、激素、气体、营养物质和代谢废物的,氨基酸、尿素、胰岛素、神经递质等都是内环境的成分,C正确;新陈代谢中的生物化学反应发生在细胞中,D错误。
2.【答案】C
【解析】①~③分别代表组织液、淋巴、血浆,A项错误;正常情况下,①~③的成分保持相对稳定,处于动态平衡之中,B项错误;抗体主要存在于③中,组织液和淋巴中也有少量的抗体,C项正确;蛋白质长期供应不足,血浆蛋白减少,渗透压降低,①处的液体会增加,引起组织水肿,D项错误。
3.【答案】B
【解析】本题考查的是内环境的概念及内环境稳态的调节的理解。经常食用垃圾食,破坏了肠道内的益生菌,肠道内为外界环境,不属于内环境,A错误。细胞代谢产生的代谢废物排出细胞外,并由泌尿系统,皮肤等器官排出,有利于维持内环境稳态,B正确。正常人一次食入过多的糖,因有血糖调节机制,不会诱发糖尿病,C错误。免疫系统是人体的防御系统,它能发现并清除异物、外来病原微生物等引起的内环境波动的因素,D错误。
4.【答案】C
【解析】T细胞参与细胞免疫和体液免疫,A错误;效应T细胞来自受抗原刺激后的T细胞,二次免疫过程中主要来自记忆T细胞,B错误;效应T细胞与靶细胞密切接触引起的靶细胞裂解死亡属于细胞凋亡过程,细胞凋亡是由基因决定的细胞死亡过程,C正确;吞噬细胞、T细胞、效应T细胞和记忆细胞都能识别抗原,但吞噬细胞不能特异性识别抗原,D错误。
5.【答案】A
【解析】由分析可知Ⅶ为浆细胞,不能特异性识别抗原,A错误;当相同的抗原再次进入机体时,记忆细胞会迅速增殖分化成相应效应细胞,B正确;免疫活性物质包括淋巴因子、抗体、溶菌酶等,由图可知d、e、f为Th细胞受抗原刺激后产生的淋巴因子,g为浆细胞产生的抗体,C正确;由分析可知病毒侵染人体后,机体的体液免疫和细胞免疫均会发挥作用,D正确。
【点评】该题主要考查细胞免疫和体液免疫的过程,解题关键是结合图示信息,判断细胞类型。
6.【答案】B
【解析】抗体是由浆细胞合成、分泌的免疫活性物质,A错误;抗体是蛋白质,能够与抗原专一性结合,B正确;抗体的合成过程与高尔基体无关,高尔基体参与的是抗体的加工过程,C错误;抗体的合成、分泌等过程所需能量来自细胞呼吸,线粒体是有氧呼吸的主要场所,细胞质基质是有氧呼吸第一阶段的场所,D错误。
7.【答案】CD
【解析】病原体呈递给T细胞的过程是通过吞噬细胞的胞吞、胞吐完成的,因此体现了细胞膜具有一定的流动性,A正确;T细胞产生的淋巴因子能刺激B细胞的增殖、分化,B正确;肠道黏液中分泌型抗体对病原体的作用属于第三道防线,第二道防线由溶菌酶等杀菌物质、吞噬细胞组成,C错误;浆细胞产生的抗体与分泌片结合,分泌到消化道等黏液中形成分泌型抗体,D错误。
1.【答案】B
【解析】主动运输保证了红细胞内K+的含量高于细胞外,A正确;人成熟红细胞生活的内环境为血浆,Na+对维持血浆渗透压的稳定起到重要作用,B错误;构成细胞内液的Na+、K+,均来自食物的消化、吸收,C正确;人体成熟红细胞只能进行无氧呼吸,故氧气含量不会影响该细胞的主动运输过程,D正确。
2.【答案】D
【解析】体的内环境是由①④⑥组成的,血浆与组织液可以相互渗透,组织液可以转化为淋巴,淋巴可以转化为血浆,A错误;②淋巴细胞所处的内环境是淋巴和血浆,③血细胞所处的内环境是④血浆,B错误;⑥组织液渗透压下降会刺激下丘脑,使抗利尿激素分泌量减少,C错误;某人不小心皮肤烫伤后出现水泡,其内的液体成分是⑥组织液,D正确。
【点评】本题的知识点是内环境的组成和成分,水平衡调节过程,内环境的作用,内环境pH的稳态维持,分析题图明确各部分的液体是解题的突破口,对于内环境及内环境稳态的理解是解题的关键。
3.【答案】C
【解析】本题考查的是内环境稳态重要意义。内环境稳态失调时并不是所有的酶促反应速率的加快,也有的会减慢,A、B错误;细胞代谢的进行离不开酶,酶的活性又受温度、pH等因素的影响。当内环境稳态失调时,必将引起细胞代谢紊乱,C正确。外界环境发生变化,由于人体有一定的调节机制,内环境稳态不一定会失调,D正确。
4.【答案】B
【解析】如果一段时间内氧气供应不足,羔羊可以通过无氧呼吸为生命活动提供能量,所以羔羊缺氧后也不会立即死亡,A正确;羔羊发育过程中细胞不断分裂,也发生细胞凋亡,B错误;动物细胞在蒸馏水中会吸水膨胀,甚至会引起细胞裂解,所以在蒸馏水中羔羊不会存活,C正确;羔羊通过细胞代谢产生的废物,要通过循环系统和泌尿系统才能排出,D正确。
5.【答案】D
【解析】HPV侵入人体后可引起机体产生细胞免疫和体液免疫,A正确;细胞癌变后,其形态结构会发生一定改变,因此检查宫颈癌可通过显微镜观察细胞的形态结构来辅助诊断,B正确;接种HPV疫苗并不能杜绝患宫颈癌,因此还要定期进行筛查,C正确;记忆细胞不能产生抗体,产生抗体的是浆细胞,D错误。
6.【答案】C
【解析】该图示体现了人体免疫系统的防御功能,A错误;细胞A是吞噬细胞,该细胞识别病菌不具有特异性,B错误;物质Ⅰ是淋巴因子,物质Ⅱ是抗体,两者都属于免疫活性物质,C正确;细胞D是由细胞C增殖、分化而来,但两种细胞内有些基因都能表达,比如呼吸酶基因,D错误。
7.【答案】C
【解析】胰岛素和胰高血糖素通过拮抗作用调节血糖平衡,A错误;胰岛素分泌后弥散到体液中,经过血液运输,胰腺导管堵塞会导致胰液无法排出,但不影响胰岛素的排出,B错误;血糖升高会促进胰岛素的分泌,同时会抑制胰高血糖素的分泌,血糖水平是调节胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要因素,C正确;胰岛素浓度低的糖尿病患者依赖胰岛素,而胰岛素受体是自身抗原的糖尿病患者,其血液中胰岛素浓度会高于正常值,D错误。
8.【答案】AD
【解析】痘苗进入人体后激发细胞免疫和体液免疫,A正确;种痘成功后获得的免疫属于特异性免疫,只能预防天花病毒的感染,B错误;抗体在人体内有一定的时效性,因此种痘后人体产生的抗体不能终身防卫,C错误;痘苗的选育过程相当于对病毒减毒,所得痘苗不具有致病性但具有抗原性,D正确。
9.【答案】(1)内环境
(2)血浆中CO2浓度比胰腺细胞中低
(3)血浆中蛋白质含量高于组织液和淋巴
无机盐、蛋白质
(4)AC
10.【答案】(1)去甲肾上腺素能神经元和肾上腺髓质(细胞)
肾上腺髓质
(2)淋巴因子
分级调节和反馈调节
(3)几乎所有特异性免疫功能的正常维持都受垂体的影响、垂体分泌的催乳素和生长激素对免疫调节发挥重要作用
【解析】(1)NA既是神经递质又属于激素,由去甲肾上腺素能神经元和肾上腺髓质细胞合成并分泌;血液循环中的NA主要来自肾上腺髓质,神经递质大都在突触间隙中,发挥作用后会被灭活或回收至突触前膜内,不通过血液传送。(2)免疫活性物质中只有淋巴因子具有信息传递功能,抗体和溶菌酶的作用是与病原体(或抗原)结合发挥免疫功能,而非传递信息。下丘脑→垂体→肾上腺的调节属于分级调节;抗原刺激机体产生的淋巴因子作用于HPA轴,最终调节免疫活动,属于反馈调节。(3)切除垂体会导致淋巴器官萎缩、几乎所有的特异性免疫功能退化,说明几乎所有特异性免疫功能的正常维持都受垂体的影响,而注射催乳素和生长激素(均由垂体产生)却能够恢复正常,说明这两种激素对免疫调节发挥重要作用。
【点评】本题考查神经调节及体液调节和免疫调节的相关知识,意在考查学生的理解能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。1.由五年的考频可以看出本专题在全国卷中考查的主要内容是植物生长素的发现和作用和其他植物激素的应用。
2.在题型方面,多以选择题形式呈现。在命题形式方面,多以文字、表格、示意图的形式呈现。常借助实验图示考查生长素的运输特点及作用特性等。
3.2021年备考时应注意:对于生长素的发现,要注重科学家设计实验的原理、实验现象和结论间的内在联系。利用坐标曲线分析生长素的生理作用特点。多种植物激素间的相互作用及有关实验分析。
考点一
生长素的发现及生理作用
1.
与燕麦胚芽鞘向光性有关的一些结论
(1)生长素的产生部位——胚芽鞘尖端;
(2)生长素发挥作用的部位——胚芽鞘尖端下面一段;
(3)感光部位——胚芽鞘尖端;
(4)弯曲生长的原因——生长素分布不均匀;
(5)引起生长素分布不均匀的原因——单侧光照、重力等;
(6)生长素的产生不需要光,即有光、无光均可产生;
(7)琼脂对生长素的运输和传递无阻碍作用,而云母片和玻璃片等则会阻碍生长素的运输;
(8)单侧光可引起胚芽鞘尖端生长素分布不均匀,表明生长素在胚芽鞘尖端可横向运输,即在单侧光的影响下,生长素从向光侧移向背光侧;发生弯曲的部位在胚芽鞘尖端下面,表明生长素可极性运输。
2.
分析生长素生理作用特点的曲线及拓展
(1)图甲表示生长素的浓度与其所起作用的关系。
a~c表示随着生长素浓度的增大,促进作用逐渐增强;
c~e表示随着生长素浓度的增大,促进作用逐渐减弱;
e~f表示随着生长素浓度的增大,抑制作用逐渐增强。
b和d两点生长素浓度虽然不同,但促进作用相同。
(2)从图乙中可以看出,根、芽、茎对生长素的敏感性由高到低的排序是根>芽>茎;A、B、C三点对应的生长素浓度分别是促进根、芽和茎生长的最适浓度;所谓“低浓度促进、高浓度抑制”中高与低的界限,对于根、芽和茎而言分别指的是图中A′、B′、C′对应的生长素浓度。
(3)图丙表示不同植物对生长素的敏感程度不同。
除草剂(生长素类似物)往往可以除去单子叶作物田中的双子叶杂草。根据图丙分析,其原因是双子叶植物对生长素的敏感性高于单子叶植物。
考点二
其他植物激素的生理作用
3.
多种植物激素间的关系
(1)具有协同作用的激素
①促进生长的激素:生长素、赤霉素、细胞分裂素。
②延缓叶片衰老的激素:细胞分裂素和生长素。
(2)具有拮抗作用的激素
①器官脱落
②种子萌发
(3)在植物生长发育和适应环境变化的过程中,各种激素并不是孤立起作用的,而是多种激素相互作用共同调节,不同时期起主导作用的激素不同。植物的生长发育过程,在根本上是基因在一定时间和空间上程序性表达的结果。
4.
五种植物激素的比较
名称
产生部位
生理作用
对应生长调节剂
应用
生长素
幼根、幼芽及发育的种子
促进生长,促进果实发育
萘乙酸、
2,4-D
①促进扦插枝条的生根;②促进果实发育,防止落花落果;③农业除草剂
赤霉素
幼芽、幼根、未成熟的种子等幼嫩的组织和器官里
①促进细胞伸长,引起植株增高;②促进种子萌发和果实发育
赤霉素
①促进植物茎秆伸长;②解除种子和其他部位休眠,提早用来播种
细胞分裂素
正在进行细胞分裂的器官(如幼嫩的根尖)
①促进细胞分裂和组织分化;②延缓衰老
青鲜素
蔬菜贮藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长贮存时间
乙烯
植物各部位,成熟的果实中更多
促进果实成熟 
乙烯利
促进果实成熟;处理瓜类幼苗,能增加雌花形成率,增产
脱落酸
根冠、萎蔫的叶片等
抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老与脱落
矮壮素
落叶与棉铃在未成熟前的大量脱落
1.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅲ)·2)取燕麦胚芽鞘切段,随机分成三组,第1组置于一定浓度的蔗糖(Suc)溶液中(蔗糖能进入胚芽鞘细胞),第2组置于适宜浓度的生长素(IAA)溶液中,第3组置于IAA+Suc溶液中,一定时间内测定胚芽鞘长度的变化,结果如图所示。用KCl代替蔗糖进行上述实验可以得到相同的结果。下列说法不合理的是(

A.KCl可进入胚芽鞘细胞中调节细胞的渗透压
B.胚芽鞘伸长生长过程中,件随细胞对水分的吸收
C.本实验中Suc是作为能源物质来提高IAA作用效果的
D.IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高
2.(2020年山东省高考生物试卷(新高考)·9)植物激素或植物生长调节剂在生产、生活中得到了广泛的应用。下列说法错误的是(

A.提高培养基中细胞分裂素与生长素间含量的比值可促进愈伤组织分化出根
B.用适宜浓度的生长素类似物处理未受粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄
C.用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发
D.利用成熟木瓜释放的乙烯可催熟未成熟的柿子
3.(2020年浙江省高考生物试卷(7月选考)·22)下列关于植物激素应用的叙述,错误的是(

A.2,4-D可杀除禾谷类田间双子叶杂草是由于双子叶植物对2,4-D的敏感性强
B.双子叶植物花、叶和果实的脱落过程中存在生长素与乙烯的对抗作用
C.赤霉素能促进果柄伸长,使无籽葡萄的果实增大
D.喷洒脱落酸可延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间
4.(2020年江苏省高考生物试卷·11)为提高银杏枝条扦插成活率,采用800mg/L吲哚丁酸(IBA)浸泡枝条1小时,然后将其插入苗床。下图为诱导生根过程的示意图,下列叙述错误的是(

A.枝条下切面的愈伤组织是细胞脱分化形成的
B.愈伤组织的形成有利于分化出更多的不定根
C.不定根的分化是枝条内多种激素共同调控的结果
D.新生的不定根中生长素浓度可能高于800mg/L
5.(2020海南卷·19)赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)参与种子萌发的调控。某课题组首先证实,GA处理大麦种子能引起α-淀粉酶基因转录生成的mRNA量增加,他们又进一步用GA、ABA对大麦种子进行不同处理,检测处理后的大麦种子α-淀粉酶合成量,结果如表(“+”表示有,“-”表示无,其中“+”的数量表示α-淀粉酶合成量的多少)。
分组处理
对照组
加GA
加ABA
加GA和ABA
α-淀粉酶合成量
++
+++


下列有关叙述正确的是(

A.GA在翻译水平上诱导α-淀粉酶的合成
B.ABA能促进大麦种子淀粉的水解
C.GA与ABA在α-淀粉酶合成方面具有拮抗作用
D.能合成ABA的大麦种子易穗上发芽
1.下列关于植物生命活动调节的叙述中,不正确的是(

A.细胞分裂素和脱落酸在调节细胞分裂过程中有拮抗关系
B.乙烯在植物体各个部位都能合成,主要是促进果实
成熟
C.达尔文的向光性实验的结论是胚芽鞘的向光性与生长素有关
D.用赤霉素处理大麦可以使大麦无需发芽就可以产生α—淀粉酶
2.下列关于植物激素及其应用的说法,正确的是(

A.乙烯广泛存在于植物体中,其主要作用处是促进果实发育
B.用一定浓度的赤霉素处理芹菜,可以使芹菜茎增长
C.通过喷洒适宜浓度的生长素类似物可防止油菜籽减产
D.植物激素参与构成细胞结构,但不直接参与细胞代谢
3.测定玉米正常植株和矮化突变体植株的内源赤霉素含量,结果如下图。用等量外源赤霉素分别处理正常植株和矮化突变体植株的茎,正常植株茎的节间无显著变化,矮化突变体植株茎的节间恢复到正常植株的长度。下列叙述错误的是(

A.赤霉素能促进玉米茎节间的伸长
B.该实验不能说明赤霉素作用的两重性
C.不能确定该矮化突变体是由基因突变所致
D.矮化突变体的茎可能对赤霉素的作用不敏感
4.某小组开展“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验研究,关于这个实验的叙述不正确的是(

A.经预实验后,后续实验中还需设置一组用蒸馏水处理插条的实验作对照组
B.为了保证实验结果的可靠性,每组需要取多支插条
C.浸泡法适用于较低浓度溶液及空气湿度较大,遮阴环境
D.用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条,生根数量可能相同
5.观察下列两个关于生长素作用的图像,下列说法正确的是(

A.生长素对Ⅰ、Ⅳ处的生长起促进作用,对Ⅱ、Ⅲ处的生长起抑制作用
B.若乙图中Ⅰ处的生长素浓度在甲图的BD段,则Ⅱ处的浓度高于F点的浓度
C.若乙图中Ⅲ处的生长素浓度在甲图的AB段,则Ⅳ处的生长素浓度可能在EF段
D.乙图中Ⅳ处的生长素浓度能促进此处生长是因为促进细胞数量增多而生长
6.油菜素甾醇(BR)是植物体内一种重要的生长调节物质,又称为植物体内第六激素。某人开展了BR类似物(eBR)和细胞分裂素类似物(6-BA)对康乃馨切花的保鲜效应的研究,实验结果如下表,则(

不同植物生长调节剂对瓶插寿命及最大切花花径的影响
处理
瓶插寿命(d)
最大切花花径(cm)
空白
9.64
5.36
eBR
16.25
6.73
6-BA
14.14
6.73
A.需配制一系列浓度梯度的eBR溶液和6-BA溶液
B.需配制eBR和6-BA的不同浓度的混合液
C.测量指标为瓶插寿命和最大切花花径
D.eBR有保鲜作用,6-BA无保鲜作用
7.(多选)研究发现,大麦种子萌发过程中需要α-淀粉酶水解淀粉供胚生长需要。赤霉素与受体GID1结合后通过一系列过程可诱导GAMYB基因的表达,GAMYB蛋白通过结合到α-淀粉酶基因的启动子上来激活α-淀粉酶基因的表达,促进种子萌发;脱落酸可以抑制GAMYB基因的表达,同时激活ABI5基因的表达来抑制种子萌发;细胞分裂素可以通过激活ARRs基因的表达,抑制ABI5基因的表达,从而间接促进种子的萌发。下列有关叙述正确的是(

A.GID1基因突变体中α-淀粉酶基因的表达受抑制,种子不能正常萌发
B.适宜浓度的细胞分裂素处理种子可以解除脱落酸对种子萌发的抑制
C.植物激素直接参与细胞的代谢而调节植物生命活动
D.冲洗种子可以解除脱落酸对赤霉素的抑制作用
1.下列关于植物生命活动调节的叙述,错误的是(

A.恶苗病是赤霉素作用的结果
B.细胞分裂素可以用于植物组织培养
C.脱落酸可促使老叶凋落
D.植物生长调节剂如乙烯可催熟水果
2.将某种植物生理状态相同的下胚轴分成多组,分别用不同浓度的乙烯、乙烯和IBA混合液处理,一段时间后,测定下胚轴的生根条数,结果如图所示。
图中数据不能说明(

A.高浓度乙烯对该植物的生根具有抑制作用
B.10?4mol/L的IBA对该植物的生根具有促进作用
C.IBA对该植物的生根作用表现为二重性
D.10?8mol/L乙烯和10?4mol/L
IBA混合液的生根效果好
3.在农业生产中,移栽棉花的产量比非移栽棉花的产量高许多,通过比较发现移栽棉花的根系发达,其侧根比非移栽棉花的侧根多且密,这是因为在移栽过程中(

A.促使侧根细胞的分裂
B.促使侧根产生生长素
C.抑制侧根产生生长素
D.破坏了根的顶端优势,促进侧根的生长
4.植物激素是由植物自身代谢产生的一类有机物质,并从产生部位移动到作用部位,在极低浓度下就有明显生理效应的微量物质,也被称为植物天然激素或植物内源激素。下列叙述正确的是(

A.对植物的生长具有调节作用的有机物都是植物天然激素
B.棉花表现出的顶端优势与顶芽产生的生长素的极性运输有关
C.植物激素都是从产生部位经导管或筛管运输至作用部位的
D.在豌豆开花期,喷洒低浓度的生长素将不利于豌豆种子的发育
5.淀粉体——平衡石假说认为植物依靠内含淀粉体的细胞感受对重力的单一方向的刺激,使横放的茎、根等部位发生生长素的横向运输。植物光合作用产生的葡萄糖经由聚合转变成淀粉,再以淀粉粒的形式储存于淀粉体中。下列叙述错误的是(

A.淀粉体可感受重力的方向
B.淀粉体最终将重力信号转变成运输生长素的信号
C.植物根部的向地生长体现了生长素作用的两重性
D.根的远地侧生长素分布较多,生长较快,而使根向地生长
6.(多选)草莓果实表面有许多瘦果,将生长一致的草莓植株均分为四组(S0、S1、S2、S3)进行如图实验(注:生长素溶液的浓度适宜且相同,S2和S3的生长素溶液的用量相同)。下列叙述正确的是(

A.生长素是否促进果实长大与喷施生长素溶液的浓度有关
B.由S0、S1、S3组结果对比可知,瘦果能合成大量的生长素促进草莓果实长大
C.由S2组的结果可知,喷施到叶片上的生长素可以运输到果实发挥催化作用
D.S1组的果实略微长大的原因可能是果实中含有来源于其他组织的生长素
7.感染赤霉菌的水稻植株会出现疯长现象,科学家根据这一现象进行了推测,即水稻植株出现疯长可能是赤霉菌产生了某种物质所致,并在实验基础上演绎求证,最终发现了一种植物激素——赤霉素。下列有关叙述不正确的是(

A.为了验证上述推测,需用两组未感染赤霉菌水稻幼苗进行实验
B.上述实验处理方法是:一组喷施培养过赤霉菌的培养基滤液、另一组喷施清水
C.如果只有喷施培养过赤霉菌的培养基滤液的幼苗出现了疯长现象,就证实上述推测
D.如果上述推测已证实,还需进一步实验以确定植物体内含有上述物质
8.水杨酸是植物体内一种重要的内源激素,能诱导植物体内产生某些与抗病有关的蛋白质,提高抗病能力。为探究水杨酸对不同品系(YTA、YTB)水稻幼苗叶片中蛋白质含量的影响,研究人员所做相关实验的结果如下图。下列分析正确的是
A.水杨酸是细胞合成的能催化水稻细胞中蛋白质合成的有机物
B.相同浓度的水杨酸处理不同水稻幼苗后的实验结果基本相同
C.水杨酸对YTA水稻幼苗叶片中蛋白质合成的作用具有两重性
D.在实验处理浓度范围内,品系YTB对水杨酸的浓度变化更敏感
9.植物在单侧光照射下会弯向光源生长。回答下列问题:
(1)单侧光照射后9燕麦胚芽鞘向光弯曲生长的原因是_________________。
(2)生长素的极性运输对缺氧、缺少蔗糖等条件非常敏感,说明其运输方式是_________。
(3)科学家发现:向光素接受光信号后会发生某种化学变化进而从细胞膜上脱离。脱离下来的向光素形成浓度梯度,并与生长素转运蛋白相互作用,进而可能诱导生长素向胚芽鞘背光侧运输。请以燕麦胚芽鞘的向光素缺失突变体和野生型为材料,设计实验来验证“生长素在胚芽鞘横向运输是由向光素引起的”。要求简要写出实验思路和预期结果(注:向光素缺失突变体是不能合成向光素的个体。向光素是接受光的受体,其化学本质是蛋白质)。
实验思路:
①取__________________的野生型和向光素缺失突变型燕麦胚芽鞘为实验材料;
②A组:野生型燕麦胚芽鞘进行单侧光照射;
B组:野生型燕麦胚芽鞘__________________;
C组:向光素缺失突变型燕麦胚芽鞘进行__________________;
③在相同且适宜条件下培养一段时间后,观察A、B、C组燕麦胚芽鞘的生长情况。
预期结果:
A组__________________,B组__________________,C组__________________。
10.用一定的低温处理果实,可以延迟果实在常温保鲜过程中的后熟,这种低温效应称为“冷激效应”。香蕉在保鲜过程中,主要因淀粉酶活性上升导致香蕉后熟加快,香焦硬度下降。为研究不同冷激处理对香蕉后熟的影响,研究者进行了相关实验,其结果如下表:
0℃冰水处理不同时间
0℃冷空气处理不同时间
0h
0.5h
1h
2h
0h
1.5h
2.5h
3.5h
后熟软化天数
12
18
23
7
12
19
24
16
有无冻伤状斑点
-
+
++
++++
-
-
-
-
注“-”表示无,“+”表示有,“+”数量越多表示斑点越多。
(1)淀粉酶和盐酸都能催化淀粉水解,但酶的催化效率更高,原因是____________________,这说明酶具有__________。
(2)该实验的自变量是____________________,根据实验结果,应选取____________________的冷激处理条件,对延缓香蕉后熟效果最理想,理由是________________________________________。
(3)在实验过程中,可用__________对淀粉分解产物可溶性糖进行检测,水浴加热后生成__________沉淀。研究发现,香蕉产生的__________能提高淀粉酶活性而促进其成熟,导致香蕉的硬度下降。
1.【答案】C
【解析】K+、Cl-是植物所需要的矿质离子,可被植物细胞主动吸收,进入细胞后能使细胞渗透压上升,A正确;水是细胞生命活动所需的重要物质,胚芽鞘伸长生长的过程伴随着细胞的吸水过程,B正确;由题干信息可知,用KCl代替蔗糖可得到相同的实验结果,而KCl不能作为能源物质,因此不能说明蔗糖作为能源物质来提高IAA的作用效果,C错误;IAA+Suc组胚芽鞘伸长率明显高于IAA组,而KCl代替Suc也可达到相同结果,因此说明IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高,D正确。
2.【答案】A
【解析】提高细胞分裂素和生长素含量的比值,有利于愈伤组织分化成芽,A错误;生长素类似物可以促进子房发育成果实,所以如果用生长素类似物处理未授粉的番茄雌蕊,可以获得无子番茄,B正确;赤霉素可以打破种子休眠,促进种子萌发,C正确;乙烯可以促进果实成熟,成熟木瓜释放的乙烯可以促进未成熟的柿子成熟,D正确。
【点评】本题考查植物激素的功能,考生需要识记不同植物激素的功能,特别是在植物组织培养过程中的作用。
3.【答案】D
【解析】2,4-D为生长素类似物,其作用具有两重性,由于双子叶杂草相较于单子叶作物对2,4-D的敏感性更强,可利用一定浓度的2,4-D处理,抑制双子叶杂草生长,促进单子叶作物生长,A正确;生长素能抑制双子叶植物花、叶和果实的脱落,乙烯能促进植物花、叶和果实的脱落,二者存在对抗作用,B正确;赤霉素能促进茎的伸长,促进果实的发育,引起无籽葡萄的形成,C正确;喷洒细胞分裂素能延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间,D错误。
4.【答案】D
【解析】愈伤组织的形成是枝条下切面细胞脱分化的结果,A正确;愈伤组织的形成有利于根原基发生,从而产生更多的不定根,B正确;枝条内存在多种植物激素,不定根的分化是多种激素共同调控的结果,C正确;根对生长素敏感,低浓度促进根的生长,高浓度抑制其生长,故新生的不定根中生长素浓度应低于800mg/L。
5.【答案】C
【解析】由题可知,“GA处理大麦种子能引起α-淀粉酶基因转录生成的mRNA量增加”,GA在转录水平诱导α-淀粉酶的合成;A错误;α-淀粉酶促进淀粉的水解,当α-淀粉酶减少,淀粉的水解受到抑制,B错误;GA促进α-淀粉酶的合成,ABA抑制α-淀粉酶,C正确;因为ABA抑制α-淀粉酶的合成,因此ABA抑制种子的萌发,能合成ABA的大麦种子穗上发芽现象减弱,D错误。
1.【答案】C
【解析】细胞分裂素促进细胞分裂,脱落酸能抑制细胞的分裂,细胞分裂素和脱落酸具有拮抗作用,A正确;乙烯在植物体各个部位都能合成,主要是促进果实成熟,B正确;达尔文的向光性实验的结论是胚芽鞘的向光性与“某种物质”有关,但是并不知道该物质是什么,C错误;用赤霉素处理大麦可以使大麦无需发芽就产生α—淀粉酶,从而促进种子萌发,D正确。
2.【答案】B
【解析】乙烯广泛存在于植物体的各个部位,主要作用是促进果实成熟,A错误;赤霉素的作用是促进细胞伸长,引起植株增高,用一定浓度的赤霉素处理芹菜,可以使芹菜茎增长,B正确;油菜籽是传粉受精后形成的受精卵发育成的种子,喷洒适宜浓度的生长素类似物不能促进传粉,不能防止油菜籽减产,C错误;植物激素不参与构成细胞结构,也不直接参与细胞代谢,D错误。
3.【答案】D
【解析】矮化突变体植株添加了外源赤霉素恢复到正常植株的长度说明赤霉素能促进玉米茎节间的伸长,A正确。该实验中没有现象可以说明赤霉素对茎的生长起抑制作用,故不能体现赤霉素作用的两重性,B正确;根据题目中的信息,无法得知矮化突变体的产生原因,C正确;矮化突变体产生的原因是内源性赤霉素产生不足,仍能利用赤霉素使茎结节伸长,D错误。
4.【答案】A
【解析】在预实验中需要设置用蒸馏水处理的对照组,这样才能大致确定促进生根和抑制生根的浓度范围,在正式实验中,不需要设置空白对照,不同浓度生长素类似物处理组之间形成相互对照,A错误;为了保证实验结果的可靠性,减少实验的偶然性,每组需要取多枝插条,B正确;浸泡时,将插条的形态学下端侵泡在浓度较低,最好是在遮阴和空气湿度较高的溶液中,C正确;生长素作用具有两重性,在最适浓度的两侧,存在作用效果相同的两种生长素浓度,因此用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条,生根数量可能相同,D正确。
5.【答案】B
【解析】生长素对Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ处的生长起促进作用,对Ⅱ处的生长起抑制作用,A错误;Ⅱ处的生长受抑制,故该处生长素浓度大于F点对应浓度,B正确;Ⅳ处的生长素浓度高于Ⅲ处,且Ⅳ处的生长比Ⅲ处的快,因此若Ⅲ处的生长素浓度在甲图的AB段,则Ⅳ处的生长素浓度可能在BD段,C错误;生长素促进生长的实质是促进细胞伸长而不是促进细胞分裂,D错误。
6.【答案】C
【解析】该实验的自变量是eBR或6-BA的有无,并不是eBR或6-BA的浓度,故不需要配制一系列浓度梯度的eBR溶液和6-BA溶液,A错误;分析表格可知,该实验并没有eBR和6-BA的共同处理组,故不需要配制eBR和6-BA不同浓度的混合液,B错误;分析表格可知,该实验的因变量是康乃馨切花保鲜效应,观测指标是瓶插寿命、最大切花花径,C正确;与空白对照组相比,eBR和6-BA处理组瓶插寿命都更长,最大切花花径都更大,故二者都有保鲜作用,D错误。
7.【答案】ABD
【解析】赤霉素通过与受体GID1结合诱导GAMYB基因的表达,进而激活α-淀粉酶基因的表达,促进种子萌发,因此若GID1基因突变,α-淀粉酶基因的表达受抑制,则种子不能正常萌发,A正确;脱落酸激活ABI5基因的表达,抑制种子萌发,而细胞分裂素可以抑制ABI5基因的表达,促进种子的萌发,推测适宜浓度的细胞分裂素可以解除脱落酸对种子萌发的抑制作用,B正确;植物激素不直接参与细胞的代谢,而是通过调节细胞代谢来调节植物生命活动,C错误;冲洗种子可以减少种子中脱落酸的含量,因而能解除脱落酸对赤霉素的抑制作用,D正确。
1.【答案】D
【解析】恶苗病是水稻等植物感染赤霉菌,赤霉菌分泌赤霉素导致的,A正确;植物组织培养中需要加入生长素、细胞分裂素以调节细胞的分裂和分化,B正确;脱落酸可促使叶、果实的衰老和脱落,C正确;乙烯是植物激素,不是植物生长调节剂,D错误。
2.【答案】C
【解析】从图中看出,乙烯浓度过高时会抑制该植物生根,A正确;在乙烯浓度为0,IBA的浓度为10?4mol/L时,该植物的生根约为45,大于对照组的12(约),因此,10?4mol/L的IBA对该植物的生根具有促进作用,B正确;试验中IBA的浓度始终为10?4mol/L,无法体现IBA的二重性,C错误;从图中看出,10?8mol/L乙烯和10?4mol/L
IBA混合液的生根效果好,D正确。
3.【答案】D
【解析】非移栽棉花的主根没有被破坏,产生较多生长素,生长素运输到侧根,导致侧根的生长素浓度较高,抑制侧根的生长;移栽的棉花,主根被破坏,即破坏了根的顶端优势,促进侧根的生长,所以移栽的棉花根系发达,其侧根比非移栽棉花的侧根多且密。综上分析,A、B、C三项均错误,D项正确。
4.【答案】B
【解析】植物生长调节剂对植物的生长具有调节作用,但其是由人工合成的有机物,不是植物天然激素,A错误;植物的顶端优势是顶芽产生的生长素不断向侧芽运输,致使侧芽部位生长素积累过多,从而抑制侧芽的生长,生长素从顶芽向侧芽运输属于极性运输,B正确;植物激素是有机物,在植物体内有机物是通过筛管进行运输的,C错误;豌豆是自花传粉且闭花受粉植物,豌豆开花后,已经完成了受粉,再喷施低浓度的生长素对种子的发育有促进作用,D错误。
5.【答案】D
【解析】“淀粉体——平衡石假说”认为植物细胞依靠“淀粉体”感受对重力的单一方向刺激,A正确;植物细胞内的淀粉体感受重力信号的刺激,并将重力信号转变成运输生长素的信号,使近地侧生长素浓度高于远地侧,B正确;由于根部细胞对生长素比较敏感,生长素浓度较高的近地侧生长受到抑制,这体现了生长素的“低浓度促进生长、高浓度抑制生长”的两重性,C正确;根的远地侧生长素分布较少,生长较快,而使根向地生长,D错误。
6.【答案】AD
【解析】生长素的生理作用具有两重性,既能促进果实发育,也能抑制果实发育,甚至导致果实脱落,生长素是否促进果实长大与喷施生长素溶液的浓度有关,A正确;与S0组相比,S1组去除瘦果后草莓发育显著减小,S3组去除瘦果并对幼果喷施生长素溶液后,草莓发育与S0组大致相当,说明瘦果可以分泌生长素促进果实发育长大,但是激素是微量、高效的有机物,瘦果不能合成大量生长素,B错误;S2组在叶片上喷施生长素,与S1组相比果实增大,说明生长素可由叶片运输至果实,促进果实发育,但激素起调节作用而不是催化作用,C错误;S1组的果实比原来略有增大,其原因可能是自身合成的生长素或来源于其他组织的生长素运输至果实促进了果实发育,D正确。
7.【答案】B
【解析】本实验的目的是验证赤霉菌产生了某种物质,该物质导致水稻植株会出现疯长,所以应该选择两组未感染赤霉菌水稻幼苗进行实验,A正确;两组实验处理方法是:一组喷施培养过赤霉菌的培养基滤液,另一组喷施未培养过赤霉菌的培养基滤液,B错误;如果只有喷施培养过赤霉菌的培养基滤液的幼苗出现了疯长现象,就证实赤霉菌产生了某种物质导致水稻生长,C正确;植物激素必须要植物产生的,本实验只能证明赤霉菌能够产生赤霉素,所以还需进一步实验以确定植物体内含有赤霉素,D正确。
【点评】本题考查了验证水稻疯长的原因是:赤霉菌产生了某种物质,该物质导致水稻植株会出现疯长,分析实验组与对照组的自变量和因变量判断实验的目的本题考查的重点。
8.【答案】D
【解析】水杨酸是植物激素,起调节作用,不是催化作用,A错误;在实验处理浓度范围内,水杨酸对品系YTA蛋白质相对含量起促进作用,对品系YTB蛋白质相对含量既有促进作用,又有抑制作用,所以相同浓度的水杨酸处理不同水稻幼苗后的实验结果不同,B错误;水杨酸对品系YTA蛋白质相对含量起促进作用,无两重性,对品系YTB蛋白质相对含量既有促进作用,又有抑制作用,具有两重性,C错误;用3.75×10?5mol·L?1的水杨酸处理品系YTB,其幼苗叶片中蛋白质的含量高于水杨酸浓度为0mol·L?1的对照组,用7.5×10?5mol·L?1和1.5×10?4mol·L?1的水杨酸处理品系YTB,其幼苗叶片中蛋白质的含量低于水杨酸浓度为0mol·L?1的对照组,由此说明水杨酸对品系YTB幼苗叶片中蛋白质含量变化的作用具有两重性,在实验处理浓度范围内,品系YTB对水杨酸的浓度变化较敏感,D正确。
【点评】本题考查了植物激素-水杨酸对于不同品系(YTA、YTB)水稻幼苗叶片中蛋白质含量的影响,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题的能力。
9.【答案】(1)单侧光照射后,胚芽鞘背光侧的生长素含量多于向光侧,生长素具有促进细胞伸长的作用,胚芽鞘背光侧比向光侧生长得快,从而造成向光弯曲
(2)主动运输
(3)等量
生长状况相同的在黑暗条件下培养
单侧光照射(燕麦胚芽鞘)
弯向光源生长(燕麦胚芽鞘)
直立生长(燕麦胚芽鞘)
直立生长
【解析】(1)生长素的发现使人们认识到,植物的向光性是由于生长素分布不均匀造成的:单侧光照射后,胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧。生长素具有促进细胞伸长的作用,胚芽鞘背光一侧比向光一侧生长快,从而造成向光弯曲。(2)由“极性运输对缺氧、缺少蔗糖等条件非常敏感”可以推知,极性运输生长素需要能量,即其运输方式为主动运输。(3)本实验的自变量有2个:野生型和突变型、单侧光和黑暗条件;因变量是燕麦胚芽鞘的长势。具体实验思路为:①取实验材料:取等量长势相同的野生型和向光素缺失突变型燕麦胚芽鞘为实验材料;②AB两组自变量为单侧光和黑暗条件,故B组为生长状况相同的野生型燕麦胚芽鞘在黑暗条件下培养;AC两组对照,自变量为燕麦胚芽鞘的种类(野生型和突变型),故C组为向光素缺失突变型燕麦胚芽鞘进行单侧光照射;③实验结果:A组对照组,燕麦胚芽鞘弯向光源生长;B组实验组,自变量是是否有光照,无光照燕麦胚芽鞘直立生长;C组自变量是是否突变,突变体燕麦胚芽鞘直立生长。
【点评】本题考查生长素的作用机理、生长素的极性运输、运输方式,把握实验设计的自变量和因变量处理,是设计实验的关键。
10.【答案】(1)酶降低活化能的作用更显著
高效性
(2)冷激处理方式和时间
0℃冷空气处理2.5h
该处理条件对香蕉后熟软化的抑制效果最显著,且不会使香蕉产生冻伤
(3)斐林试剂
砖红色
乙烯
【解析】(1)淀粉酶和盐酸(无机催化剂)都能催化淀粉水解,但由于酶降低活化能的作用更显著,所以酶的催化效率更高,这说明酶具有高效性。(2)根据表格分析,该实验的自变量是冷激处理方式(0℃冰水处理和0℃冷空气)和时间,根据实验结果,选取0℃冷空气处理2.5小时的冷激处理条件,对香蕉后熟软化的抑制效果最显著,且不会使香蕉产生冻伤,对延缓香蕉后熟效果最理想。(3)淀粉分解产物是麦芽糖,在实验过程中,可用斐林试剂对淀粉分解产物可溶性糖进行检测,水浴后生成砖红色沉淀。研究发现,香蕉产生的乙烯能提高淀粉酶活性而促进其成熟,导致香蕉的硬度下降。
【点评】本题以表格的形式,考查酶的作用机理,对照实验的分析和还原性糖的鉴定,意在考查学生理解酶的作用机理和特性,分析对照实验的方法,了解还原糖的鉴定。1.由五年的高考频度可以看出本专题在全国卷高考中考查的重点内容是核酸的结构和功能。蛋白质的结构和功能、糖类和脂质的种类和作用、物质的检测和观察DNA和RNA在细胞中的分布也常考到。
2.在题型方面,以选择题为主;在命题形式方面,题目信息主要以文字呈现。对核酸的考查从元素组成、种类、在细胞中的分布、结构功能、DNA和RNA的染色等方面入手、角度很全面;糖类和脂质主要考查分子特点和作用。
3.2021年备考时应注意:要识记各化合物的种类和作用,掌握核酸和蛋白质的结构和功能,特别是对核酸知识要联系遗传的知识进行综合复习。
考点一
水和无机盐的作用
1.细胞中的水
2.无机盐
考点二
糖类、脂质的种类和作用
3.糖类的合成场所、种类及相互关系
(1)元素组成:C、H、O。
(2)合成场所:叶绿体(葡萄糖、淀粉)、内质网(脂质、糖基团)、高尔基体(纤维素)、肝脏(肝糖原)和肌肉(肌糖原)。
(3)种类和关系
4.脂质的合成场所、种类及功能
(1)合成场所:内质网。
(2)种类和功能:
考点三
蛋白质、核酸的结构和功能
5.蛋白质结构和功能多样性
6.理清有关核酸的“三个关系”
(1)核酸与ATP的关系
①元素组成都是C、H、O、N、P。
②ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一的腺嘌呤核糖核苷酸。
(2)同一个体的不同体细胞中核DNA、mRNA与蛋白质的关系
①核DNA相同:不同体细胞都是由同一个受精卵通过分裂、分化形成的,所以核DNA相同。
②mRNA和蛋白质不完全相同:由于基因的选择性表达,不同细胞表达的基因不完全相同,产生的mRNA、蛋白质也就有所不同。
(3)遗传物质种类与生物种类的关系
生物
遗传物质
核苷酸
含氮碱基
病毒
DNA或RNA
4种
4种
细胞生物
DNA
8种
5种
7.DNA的多样性与蛋白质多样性的关系
(1)生物多样性的根本原因是DNA的多样性。
(2)生物多样性的直接原因是蛋白质的多样性。
1.(2020年天津高考生物试卷·2)组成下列多聚体的单体的种类最多的是(

A.血红蛋白
B.DNA
C.淀粉
D.纤维素
2.(2020年江苏省高考生物试卷·2)下列关于细胞中生物大分子的叙述,错误的是(

A.碳链是各种生物大分子的结构基础
B.糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子
C.细胞利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子
D.细胞中生物大分子的合成需要酶来催化
3.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅱ)·1)新冠病毒(SARS-CoV-2)和肺炎双球菌均可引发肺炎,但二者的结构不同,新冠病毒是一种含有单链RNA的病毒。下列相关叙述正确的是(

A.新冠病毒进入宿主细胞的跨膜运输方式属于被动运输
B.新冠病毒与肺炎双球菌均可利用自身的核糖体进行蛋白质合成
C.新冠病毒与肺炎双球菌二者遗传物质所含有的核苷酸是相同的
D.新冠病毒或肺炎双球菌的某些蛋白质可作为抗原引起机体免疫反应
4.(2020年海南卷·1)下列关于人体脂质的叙述,正确的是(

A.组成脂肪与糖原的元素种类不同
B.磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸
C.性激素属于固醇类物质,能维持人体第二性征
D.维生素D是构成骨骼的主要成分,缺乏维生素D会影响骨骼发育
5.(2020年浙江省高考生物试卷(7月选考)·2)下列关于生物体中有机物的叙述,正确的是(

A.淀粉的结构单元是蔗糖
B.胆固醇是人体所需的物质
C.蛋白质是生物体内重要的贮能物质
D.人细胞中储存遗传信息的物质是RNA
1.(多选)下列有关组成细胞的元素和化合物的叙述,正确的是(

A.淀粉、糖原和脂肪主要含有C、H、O三种元素
B.蛋白质与双缩脲反应呈现紫色
C.性激素直接由相关基因转录翻译而成
D.RNA具有信息传递、催化反应、物质转运等功能
2.某种人工合成的氨基酸能加强细胞中内质网的糖基化功能,进而促进蛋白质的运输和分泌,同时能诱导细胞凋亡并促进细胞更新。下列相关结论可能不合理的是(

A.使用该种氨基酸后会加快细胞内生物膜系统的更新
B.该种氨基酸对细胞中基因的选择性表达有促进作用
C.该种氨基酸可能促进诱导与细胞凋亡有关的酶合成增多
D.该种氨基酸对细胞分泌蛋白的合成、加工、运输全过程都有影响
3.关于细胞内的元素和化合物的描述,正确的是(

A.淀粉和脂肪的元素组成相同,水解的终产物均是二氧化碳和水
B.核糖核苷酸中含有氧元素,脱氧核糖中不含氧元素
C.含有核酸的细胞器一定含有蛋白质,但含有蛋白质的细胞器不一定含有核酸
D.碳是构成细胞的基本元素,在人体活细胞中的含量最多
4.下列关于糖类和脂质的叙述,正确的是(

A.糖类和脂质都只由C、H、O元素构成
B.淀粉、纤维素属于多糖,都能溶于水
C.人体剧烈运动时葡萄糖不能直接供能
D.磷脂和胆固醇是构成植物细胞膜的重要成分
5.生物科学是一门实验科学,下列有关叙述正确的是(

A.提取绿叶中色素的实验中,用无水乙醇分离色素
B.番茄汁和胡萝卜汁是检测还原糖是否存在的良好材料
C.使用苏丹Ⅲ对花生子叶切片染色后,用50%的酒精洗去浮色
D.探究酵母菌细胞呼吸方式时,酸性重铬酸钾遇酒精由灰绿色变为橙色
6.下图表示细胞中的5类有机化合物的关系,每个椭圆形代表一种有机物,下列列出这5种化合物名称中最合理的一组是(

A.①一⑤:维生素、脂质、酶、蛋白质、激素
B.①一⑤:维生素、脂质、激素、蛋白质、酶
C.①一⑤:酶、蛋白质、激素、脂质、维生素
D.①一⑤:激素、脂质、维生素、蛋白质、酶
1.(多选)2020年9月8日,全国抗击新冠肺炎疫情表彰大会在京举行,隆重表彰了在抗击新冠肺炎疫情斗争中做出杰出贡献的功勋模范人物,授予钟南山共和国勋章,授予张伯礼、张定宇、陈薇人民英雄国家荣誉称号。新冠肺炎疫情警示人们要养成良好的生活习惯,提高公共卫生安全意识。下列相关叙述错误的是(

A.新冠肺炎病毒的元素组成只有C、H、O、N
B.病毒能在餐具上增殖,清洗餐具时要彻底
C.新冠肺炎病毒不属于生命系统的结构层次
D.新冠肺炎病毒依靠自身核糖体合成蛋白质
2.下列关于生物体内水和无机盐的叙述,不正确的是(

A.小麦种子燃尽后的灰烬主要成分是无机盐
B.血红蛋白的合成伴随着水的生成
C.越冬的植物体内自由水与结合水的比值下降
D.植物从土壤中吸收的水分主要用于光合作用和呼吸作用
3.关于细胞中化合物的叙述,正确的是(

A.组成脱氧核糖核酸和三磷酸腺苷的元素相同
B.纤维素和胰岛素的合成都需要供给N源
C.血红蛋白和叶绿素分子都含有C、H、O、N,两者都有肽键
D.蛋白质分子中的N主要存在于R基中,核酸中的N主要存在于碱基中
4.蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。下列相关叙述错误的是(

A.细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质
B.氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中,氢来自于氨基和羧基
C.细胞内蛋白质发生水解时,通常需要另一种蛋白质的参与
D.蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关,而且也与功能基团有关
5.关于下列四图的叙述中,正确的是(

A.甲图中共有8种核苷酸
B.甲、乙、丙中“A”代表的物质均不相同
C.组成丙物质的单糖是脱氧核糖
D.在小鼠的口腔细胞内检测到的化合物丁很可能是麦芽糖
6.同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白,组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同,但排列顺序不同,其原因是参与这两种蛋白质合成的(

A.tRNA种类不同
B.mRNA碱基序列不同
C.核糖体成分不同
D.同一密码子所决定的氨基酸不同
7.下列对构成细胞的元素和化合物的叙述中,错误的是(

A.参与细胞间信息传递的分子都是蛋白质
B.O元素在细胞中主要以化合物的形式存在
C.蛋白质、核酸等生物大分子以碳链为骨架
D.无机盐对于维持细胞的酸碱平衡有重要作用
8.(多选)下图是人体内的三个生理过程示意图,其中Y代表不同类型的蛋白质。下列说法错误的是(

A.若过程①中的X为激素,则Y代表的物质是受体糖蛋白,该糖蛋白也可存在于细胞膜内侧
B.若过程②中的X是抗原,则Y是抗体。产生Y物质的细胞可以识别相应的抗原
C.若过程③中的X是食物蛋白,则Y的释放与细胞膜的流动性有关
D.若过程③中的X为反应底物,则Y在人体细胞内均分布于生物膜上
9.血红蛋白分子含有两条α肽链和两条β肽链,其空间结构如图甲所示;图乙表示β肽链一端的部分氨基酸序列。请分析回答:
(1)图乙所示多肽含_____个肽键,有_____种氨基酸参与了脱水缩合反应,生成的水分子数目是_____。其中①的名称是_____。
(2)据图分析,蛋白质分子的多样性是由_____不同导致的。
(3)吃熟鸡蛋、熟肉易消化的原因是_____。
(4)可以依据_____来评价各种食物中蛋白质成分的营养价值。
(5)若图甲血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代,就可能形成聚合成纤维状的异常血红蛋白,则由其参与组成的红细胞运输氧的能力将_____(填“不变”、“减弱”或“失去”)。
10.细胞内的大分子具有重要的功能。请参照表中内容完成下表。
生物大分子名称
(1)___
纤维素
DNA
蛋白质
功能
(2)___
组成植物细胞的结构
(4)___
具有运输功能
元素组成
C、H、O
(3)___
C、H、O、N、P
C、H、O、N等
基本组成单位
葡萄糖
葡萄糖
脱氧核苷酸
(5)___
功能举例
玉米种子萌发时,水解成葡萄糖进行氧化分解
洋葱外表皮细胞的细胞壁是由纤维素组成
细菌的拟核DNA中储存着控制细菌主要性状的遗传信息
(6)___
1.【答案】A
【解析】本题需要考生识记各种大分子物质的组成单位。血红蛋白属于蛋白质,构成蛋白质的单体是氨基酸,约有21种;组成DNA的单体是脱氧核苷酸,有4种;组成淀粉和纤维素的单体是葡萄糖,所以单体种类最多的是血红蛋白。
2.【答案】B
【解析】生物大分子都是以碳链为基本骨架,A正确;糖类中的单糖、二糖和脂质不属于生物大分子,B错误;细胞中利用种类较少的小分子(单体)脱水缩合成种类繁多的生物大分子(多聚体),如许多氨基酸分子脱水缩合后通过肽键相连形成蛋白质,C正确;生物大分子的合成过程一般需要酶催化,D正确。
3.【答案】D
【解析】新冠病毒进入宿主细胞的方式为胞吞,A错误;新冠病毒不具细胞结构,不含核糖体等细胞器,利用宿主细胞的核糖体进行蛋白质的合成,B错误;新冠病毒的遗传物质为RNA,肺炎双球菌的遗传物质为DNA,二者的核苷酸不同,C错误;抗原是指能够引起机体产生特异性免疫反应的物质,病毒、细菌等病原体表面的蛋白质等物质都可以作为引起免疫反应的抗原,D正确。
4.【答案】C
【解析】脂肪和糖原的元素组成都是C、H、O,A错误;脂肪的最终水解产生是甘油和脂肪酸,B错误;性激素属于固醇,能激发和维持人体第二性征,C正确;维生素D可以促进骨骼对钙的吸收,D错误。
5.【答案】B
【解析】淀粉的结构单元是葡萄糖,A错误;胆固醇是动物细胞膜的重要成分,是人体所需的物质,B正确;糖类和油脂是生物体内重要的贮能物质,C错误;人细胞中储存遗传信息的物质是DNA,D错误。
1.【答案】BD
【解析】淀粉、糖原属于糖类,元素组成就是C、H、O三种,脂肪元素组成也就C、H、O三种,A错误;蛋白质中含肽键,肽键能与双缩脲试剂反应呈现紫色,B正确;性激素的本质是固醇,不属于蛋白质,不会由基因转录翻译而来,C错误;mRNA可以传递信息,某些酶的本质是RNA具有催化作用,tRNA可以转运氨基酸,D正确。故选BD。
【点评】脂质包括磷脂、脂肪和固醇,固醇又包括胆固醇、性激素和维生素D。
2.【答案】D
【解析】使用该种氨基酸后,能促进蛋白质的运输和分泌,而蛋白质的运输和分泌是通过内质网和高尔基体形成具膜小泡来实现的,所以会加速细胞内生物膜系统的更新,A正确;该氨基酸能促进细胞更新,所以该种氨基酸对细胞中基因的选择性表达有促进作用,B正确;该种氨基酸能诱导细胞凋亡,所以可能促进诱导与细胞凋亡有关的酶合成增多,C正确;该种氨基酸能加强细胞中内质网的糖基化功能,而内质网只负责蛋白质的加工和运输,不负责蛋白质的合成,D错误。
3.【答案】C
【解析】二氧化碳和水是淀粉和脂肪的彻底氧化分解的产物,不是彻底水解的产物,A错误;糖的元素组成为碳、氢、氧,脱氧核糖也含氧,B错误;含有核酸的细胞器一定含有蛋白质,如核糖体是由RNA和蛋白质组成的,线粒体和叶绿体也含有蛋白质,但含有蛋白质的细胞器不一定含有核酸,如溶酶体、液泡,C正确;由于活细胞中含量最多的物质为H2O,所以细胞中O元素含量最多,D错误。故选C。
【点评】本题考查细胞中的元素和化合物,意在考查考生对所学知识的识记和理解能力。
4.【答案】C
【解析】部分脂质如磷脂还含有N、P元素,A错误;纤维素不溶于水,B错误;为生命活动直接供能的主要是ATP,葡萄糖不能直接供能,C正确;磷脂是构成动植物细胞膜的重要成分,胆固醇是动物细胞膜的特有成分,D错误。故选C。
【点评】熟悉糖类和脂质的种类和作用是解答本题的关键。
5.【答案】C
【解析】色素的提取用无水乙醇,而分离用层析液,A错误;番茄汁呈红色,胡萝卜汁呈橙色,会影响还原糖的检测中砖红色沉淀的观察,因此不适宜做还原糖的检测,B错误;在脂肪鉴定实验中,用体积分数为50%酒精溶液洗去浮色,C正确;酸化的重铬酸钾溶液遇酒精由橙色变为灰绿色,D错误。
6.【答案】B
【解析】②是脂质,④是蛋白质,如果③代表酶,酶的化学本质是蛋白质或者RNA,所以③代表酶不合适,A错误;维生素有脂溶性的维生素,也有水溶性的维生素,所以①维生素部分属于②脂质,③性激素属于脂质,④有些激素的化学本质是蛋白质,⑤绝大多数酶是蛋白质,B正确;绝大多数酶是蛋白质,只有少数的酶是RNA,所以①代表酶,②代表蛋白质,其中①的椭圆绝大部分应该在②内,C错误;③维生素的化学本质不是蛋白质④,D错误.
【点评】解决本题需要抓住三点:一是维生素中部分为脂质,不属于蛋白质;二是酶中绝大部分是蛋白质,少数为RNA;三是激素中部分为蛋白质,部分属于脂质,部分属于其他类别。
1.【答案】ABD
【解析】新冠肺炎病毒是由蛋白质和核糖核酸组成的,其元素组成有C、H、O、N、P,A错误;病毒不能独立的生活和繁殖,B错误;新冠肺炎病毒不属于生命系统的结构层次,最基本的生命系统结构层次是细胞,C正确;新冠肺炎病毒无细胞结构,没有核糖体,其蛋白质的合成需要借助宿主细胞,D错误。
2.【答案】D
【解析】小麦种子燃尽后的灰烬主要成分是无机盐,A正确;血红蛋白是由氨基酸脱水缩合而成,其合成伴随着水的生成,B正确;越冬植物,代谢减慢,部分自由水向结合水转化,体内自由水与结合水的比值下降,C正确;植物从土壤中吸收的水分主要用于蒸腾作用,D错误。
3.【答案】A
【解析】组成脱氧核糖核酸的元素是C、H、O、N、P与三磷酸腺苷的元素相同,A正确;纤维素是由C、H、O三种元素组成的,在合成过程中无需N,B错误;血红蛋白和叶绿素分子都含有C、H、O、N,但是叶绿素分子不是蛋白质,无肽键,C错误;蛋白质分子中的N主要存在于氨基中,核酸中的N主要存在于碱基中,D错误。
4.【答案】A
【解析】细胞膜上负责转运氨基酸的载体是蛋白质,细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是tRNA,A错误;氨基酸之间脱去的水分子中氢来自氨基和羧基,氧来自羧基,B正确;细胞内蛋白质水解时需蛋白酶催化,蛋白酶属于蛋白质,C正确;蛋白质的基本性质与碳骨架有关,也与功能基团有关,D正确。
5.【答案】A
【解析】核酸根据五碳糖不同分为DNA和RNA,DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,根据碱基不同分为腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸四种,RNA根据碱基不同分为腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸、胸尿嘧啶嘧啶核糖核苷酸四种。甲图中含有四种脱氧核苷酸、四种核糖核苷酸共八种,A正确;甲图中DNA单链中A代表腺嘌呤脱氧核苷酸,RNA单链中A代表腺嘌呤核糖核苷酸,乙图中A代表腺苷,丙图中A代表腺嘌呤,B错误;丙物质可能是脱氧核苷酸或核糖核苷酸,因此组成丙物质的单糖可能是脱氧核糖或者核糖,C错误;麦芽糖是植物细胞特有的二糖,不可能存在于小鼠细胞中,D错误。
6.【答案】B
【解析】在细胞中,tRNA中的核苷酸序列由DNA决定,但不携带DNA遗传信息,能够识别并转运特定种类的氨基酸。因此,在同一物种的不同细胞中,tRNA种类应该是相同的,A错误;同一物种的不同细胞所含的DNA是相同的,但不同细胞在基因表达过程中,由于基因表达的选择性,可转录出不同碱基序列的mRNA,由此翻译出的蛋白质在氨基酸的排列顺序上也就不同,B正确;核糖体的成分是蛋白质和rRNA,作为生产蛋白质的机器,在同一物种的不同细胞中,核糖体的成分是相同的,C错误;从21种氨基酸的密码子表分析,密码子不仅具有通用性(生物界中不同生物细胞中的蛋白质合成都遵循同一张密码子表),还具有简并性(同一种类的氨基酸可有多种密码子),因此同一密码子所决定的氨基酸是相同的,D错误。
【点评】本题以细胞的成分为切入点,综合考查蛋白质的组成、结构、转录、翻译等过程,需要考生对相关内容进行记忆和理解。
7.【答案】A
【解析】参与细胞间信息传递的分子不都是蛋白质,如神经递质的化学本质不是蛋白质,A错误;O元素在细胞中主要以化合物的形式存在,不能以离子形式存在,B正确;蛋白质、核酸等生物大分子都以碳链为基本骨架,C正确;有些无机盐如碳酸盐和磷酸氢盐对于维持细胞的酸碱平衡有重要作用,D正确。
8.【答案】ABD
【解析】糖蛋白存在于细胞膜外侧,A错误;产生抗体的是浆细胞,浆细胞不能识别抗原,B错误;若X是食物蛋白,则Y就是消化液中的蛋白酶,消化腺细胞通过胞吐作用分泌蛋白酶,与细胞膜的流动性有关,C正确;若过程③中的X为反应底物,则Y是酶,酶不全分布在细胞内的生物膜上,例如催化细胞呼吸第一阶段的酶就分布于细胞质基质中,D错误。
9.【答案】(1)3
3
3
氨基
(2)氨基酸的数目、种类、排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构
(3)高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解
(4)必需氨基酸的种类和数量
(5)减弱
【解析】(1)由图乙可知,①为氨基,②③④⑤为R基,其中④⑤相同,说明图乙所示结构含3种氨基酸。有3个肽键,脱去3分子水,其中①称为氨基;(2)可从两个角度理解蛋白质分子的多样性,一是氨基酸角度,包括氨基酸的种类、数目和排列顺序,二是多肽链的角度,即肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空结构。(3)吃熟鸡蛋、熟肉易消化的原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解。(4)可以依据必需氨基酸的种类和数量来评价各种食物中蛋白质成分的营养价值的高低,因为必需氨基酸只能从外界食物中获得。(5)如果血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代,可能形成异常的血红蛋白,由它参与组成的红细胞就会扭曲成镰刀状,运输氧的能力会大为削弱(减弱)。
【点评】本题结合血红蛋白的空间结构模式图和其中一条肽链一端的氨基酸排列顺序图,考查蛋白质的合成--氨基酸脱水缩合的知识,考生识记氨基酸的结构通式,明确氨基酸脱水缩合的过程和实质,掌握氨基酸脱水缩合过程中的相关计算是解题的关键。
10.【答案】(1)淀粉
植物细胞内的储能物质
遗传信息的载体(或携带遗传信息的物质)
C、H、O
氨基酸
血红蛋白能运输氧气
【解析】(1)由题意可知,该生物大分子的基本组成单位为葡萄糖,且可在玉米种子萌发时水解成葡萄糖进行氧化分解,故该生物大分子为淀粉。(2)淀粉是植物细胞中的多糖,是植物细胞内的储能物质。(3)DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,是由C、H、O、N、P五种元素组成,无论原核细胞还是真核细胞,DNA都是遗传信息的载体,其脱氧核苷酸的排列顺序中储存着遗传信息。(4)纤维素是组成植物细胞细胞壁的主要成分,纤维素属于糖类,其组成元素是C、H、O。(5)蛋白质的基本组成单位是氨基酸。(6)蛋白质是生命活动的主要承担者,可以作为结构成分,也可以起调节、免疫、催化及运输等作用。其中血红蛋白携带氧气进行运输属于蛋白质的运输功能
【点评】识记细胞内的大分子的组成元素、基本单位和功能等便可解答本题。1.由五年的考频可以看出本专题在全国卷高考中考查的频度很高。主要考查的内容有酶的本质与特性,ATP的结构与功能,光合作用和呼吸作用它们的影响因素、速率变化、物质和能量的变化、物质检测、相关计算、实验分析。
2.在题型方面,非选择题和选择题都有,但非选择题较为突出;在命题形式方面,多以文字题、图表题的形式呈现。多数情况下,高考的四道非选择题有一道出在本专题且常结合生产实际进行综合考查,多数题目通过文字、坐标图或表格给出一定的信息,对学生的能力要求也较高。
3.2021年备考注意:结合代谢过程复习酶和ATP,突破有关酶的实验设计;对光合作用的过程、各类环境因素对光合作用的影响、细胞呼吸的类型和过程要作为重点复习,还要重视光合作用和细胞呼吸的综合,重视光合作用和细胞呼吸知识与生产实际的联系。
考点一
酶及其相关曲线分析
1.区分酶的3个不同点、5个相同点
化学本质
绝大多数是蛋白质
少数是RNA
合成原料
氨基酸
核糖核苷酸
合成场所
核糖体
细胞核(真核生物)
来源
一般来说,活细胞都能产生酶
作用场所
细胞内外或生物体内外均可
生理功能
催化作用
作用原理
降低化学反应的活化能
与无机催化剂相同的性质
①提高反应速率,但不改变化学反应的方向和平衡点;
②反应前后,酶的性质和数量不变
2.理清酶的作用机理、特性及影响因素的3类曲线
(1)酶的作用原理
①由图可知,酶的作用原理是降低化学反应的活化能。
②若将酶变为无机催化剂,则b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能,但会提供活化能。
(2)酶的特性的曲线
①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较表明:酶具有高效性。
②图2中两曲线比较表明:酶具有专一性。
(3)各因素对酶促反应速率的影响曲线
①分析图3和图4:温度或pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。
②分析图5:OP段的限制因素是底物浓度,P点以后的限制因素则是酶浓度。
考点二
ATP的合成、利用与能量代谢
3.ATP与ADP的相互转化图解
4.ATP产生量与O2供给量、呼吸强度的关系
(1)甲图表示ATP产生量与O2供给量的关系。
①A点表示在无氧条件下,细胞可通过无氧呼吸分解有机物,产生少量ATP。
②AB段表示随O2供应量增多,有氧呼吸明显加强,通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多,ATP的产生量随之增加。
③BC段表示O2供应量超过一定范围后,ATP的产生量不再增加,此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。
(2)乙图表示ATP产生量与呼吸强度的关系。
考点三 光合作用与细胞呼吸的过程及内在关系
5.光合作用和细胞呼吸的过程图解
6.光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系
考点四 光合作用与细胞呼吸的影响因素及应用
7.解读净光合速率和真光合速率
(1)光合速率与呼吸速率的常用表示方法
(2)光合作用和细胞呼吸综合曲线解读
①绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用,测得的数值为呼吸速率(A点)。
②绿色组织在有光条件下,光合作用与呼吸作用同时进行,测得的数值为净光合速率。
③总光合速率=净光合速率+呼吸速率。
④关系图解分析
A点:只进行呼吸作用,不进行光合作用,净光合量小于0,如图甲所示。
AB段:真正光合速率小于呼吸速率,净光合量小于0,如图乙所示。
B点:真正光合速率等于呼吸速率,净光合量等于0,如图丙所示。
B点以后:真正光合速率大于呼吸速率,净光合量大于0,如图丁所示。
8.透析一昼夜中植物代谢强度变化的3个曲线
(1)图甲中BC段变化原因:由于温度下降,呼吸酶活性降低,CO2释放量有所下降,相当于图乙中的ab段。
(2)图甲中CD段,光合作用强度小于呼吸作用强度,相当于图乙中的cd段。光合作用开始的点为图甲中为C点,图乙中为c点。
(3)图甲中DF段,光合作用强度大于呼吸作用强度,拐点D表示光合作用强度等于呼吸作用强度,相当于图乙中d点,图丙中n点。
(4)图甲中FG段曲线下降趋势变缓的原因:正午时分,由于部分气孔关闭,CO2进入细胞减少。GH段罩内CO2浓度继续下降,说明光合作用强度仍大于呼吸作用强度;18时,罩内CO2浓度最低,此时植物体内积累的有机物最多,罩内O2浓度最高。拐点H表示光合作用强度等于呼吸作用强度,相当于图乙中h点,图丙中m点。图乙中ef段与gh段都是下降趋势,但原因不同:ef段气孔部分关闭,CO2供应不足;gh段光照强度逐渐减弱。
(5)图甲中18时后,光线越来越弱,罩内CO2浓度开始增加,说明呼吸作用强度大于光合作用强度;判断一昼夜植物体内有机物积累的依据是I点时二氧化碳浓度低于A点。图丙中一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为A+C-B。
1.(2020年浙江省高考生物试卷(7月选考)·10)为研究酶作用的影响因素,进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是(

A.反应小室应保持在适宜水温的托盘中
B.加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致
C.将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液
D.比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
2.(2020年天津高考生物试卷·5)研究人员从菠菜中分离类囊体,将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴,从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原,并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是(

A.产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质
B.该反应体系不断消耗的物质仅是CO2
C.类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原
D.与叶绿体相比,该反应体系不含光合作用色素
3.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅰ)·2)种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖,下列关于种子呼吸作用的叙述,错误的是(

A.若产生的CO2与乙醇的分子数相等,则细胞只进行无氧呼吸
B.若细胞只进行有氧呼吸,则吸收O2的分子数与释放CO2的相等
C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放
D.若细胞同时进行有氧和无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的多
4.(2020年山东省高考生物试卷(新高考)·2)癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP,这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是(

A.“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖
B.癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP
C.癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用
D.消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少
5.(2020年浙江省高考生物试卷(7月选考)·25)将某植物叶片分离得到的叶绿体,分别置于含不同蔗糖浓度的反应介质溶液中,测量其光合速率,结果如图所示。图中光合速率用单位时间内单位叶绿素含量消耗的二氧化碳量表示。下列叙述正确的是(

A.测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率
B.若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体,测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比,光合速率偏大
C.若该植物较长时间处于遮阴环境,叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B-C段对应的关系相似
D.若该植物处于开花期,人为摘除花朵,叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中A-B段对应的关系相似
6.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅰ)·30)农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动,促进作物的生长发育,达到增加产量等目的。回答下列问题:
(1)中耕是指作物生长期中,在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施,该栽培措施对作物的作用有_____________________(答出2点即可)。
(2)农田施肥的同时,往往需要适当浇水,此时浇水的原因是_____________________(答出1点即可)。
(3)农业生产常采用间作(同一生长期内,在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物,在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑,最适合进行间作的两种作物是___________________,选择这两种作物的理由是___________________。
作物
A
B
C
D
株高/cm
170
65
59
165
光饱和点/μmol·m?2·s?1
1200
1180
560
623
1.(多选)下列与酶相关的实验叙述错误的是(

A.在加入等量H2O2溶液的试管中分别加入等量H2O2酶和水,用于探究酶的高效性
B.探究酶催化作用的最适pH时,分别设置过酸、中性、过碱三组实验
C.用蔗糖溶液作为底物,分别加入蔗糖酶和淀粉酶,再加入碘液来探究酶的专一性
D.用淀粉和淀粉酶作为实验材料探究温度对酶活性的影响,不能用斐林试剂检验
2.ATP合酶是合成ATP所需要的酶,分子结构由凸出于膜外的亲水性头部和嵌入膜内的疏水性尾部组成。当H+顺浓度梯度穿过ATP合酶时,该酶能促使ADP与Pi形成ATP。下列关于ATP合酶的分析,错误的是(

A.ATP合酶在线粒体、叶绿体内都有分布
B.ATP合酶既具有催化作用,同时也具有运输作用
C.ATP和ADP的相互转化过程都需要ATP合酶的催化
D.ATP合酶使ADP和Pi形成ATP时,伴随着能量的储存
3.下列有关生物体内生理过程的叙述,正确的是(

A.水绵细胞内CO2的固定发生在细胞质基质中
B.人体细胞内DNA分子复制可发生在线粒体中
C.硝化细菌内[H]与O2结合发生在线粒体内膜上
D.人体细胞内丙酮酸分解成酒精的过程发生在细胞质基质中
4.金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天,肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同。如图表示金鱼缺氧状态下,细胞中部分代谢途径,下列相关叙述正确的是(

A.②过程不需要O2的参与,产生的“物质X”是丙酮酸
B.过程①②均有能量释放,大部分用于合成ATP
C.过程③⑤无氧呼吸产物不同是因为细胞内反应的场所不同
D.若给肌细胞提供18O标记的O2,不会在CO2中检测到18O
5.下面示意图表示植物叶肉细胞内光合作用、呼吸作用中O的转移过程。下列相关叙述不正确的是(

H2OO2H2OCO2C3(CH2O)
A.过程②③都有ATP生成
B.过程②⑤都要消耗NADPH
C.过程①②都需在生物膜上进行
D.过程③可为过程②提供反应物
6.谷物中淀粉酶活性是影响啤酒发酵产酒的重要因素。某科研小组为寻找啤酒发酵的优良原料,比较了小麦、谷子、绿豆萌发前后淀粉酶活性,其实验过程及结果如下。分析回答:
①谷物的萌发:称取等量小麦、谷子、绿豆三种谷物的干种子,都均分为两份,其中一份浸泡2.5h,放入25℃恒温培养箱,至长出芽体为止。
②酶提取液的制备:将三种谷物的干种子和萌发种子分别置于研钵中,加入石英砂和等量蒸馏水研磨、离
心,制备酶提取液。
③反应进程的控制:分别取②制备的酶提取液lmL置于不同的试管中,加入lmL
1%的淀粉溶液,25℃保温5min后,立即将试管放入沸水浴中保温5min。
④吸光度的测定:在试管中加入?、摇匀、加热,当溶液由蓝色变为砖红色后,用分光光度计依次测定各试管的吸光度。
⑤酶活性的计算:将测定值与标准麦芽糖溶液吸光度比对,计算出淀粉酶活性,结果如下:
名称
小麦
谷子
绿豆
未萌发谷物的淀粉酶活性/U·g?1
0.0289
0.0094
0.0074
萌发谷物的淀粉酶活性/U·g?1
5
1.7645
0.0395
(1)本实验研究的自变量是_____________、_____________。
(2)步骤②中加入“石英砂”的目的是_____________;步骤③中立即将试管在沸水浴中保温5min的作用是________,避免因吸光度测定先后对实验结果的影响;步骤④“?”加入的试剂是____________。
(3)实验结果表明,谷物萌发过程中淀粉酶活性___________,其意义是_____________。
(4)本实验对生产实践的指导意义是应优先选择_____________作为啤酒发酵的原料。
1.(多选)下列关于酶和ATP的叙述,错误的是(

A.酶的合成总是与ATP的合成相关联
B.ATP的合成只能在生物膜上进行
C.酶主要是在细胞中的核糖体上合成的
D.哺乳动物成熟的红细胞也能合成酶和ATP
2.下列关于细胞呼吸的说法正确的是(

A.原核生物只能进行无氧呼吸
B.真核细胞一定可以进行有氧呼吸
C.[H]只在有氧呼吸过程中产生
D.无氧呼吸时既产生[H]又消耗[H]
3.将某绿色植物放在特定的实验裝置中,研究温度对光合作用和呼吸作用的影响(其他实验条件都是理想的),下面对该表数据分析正确的是(

温度(℃)
5
10
15
20
25
30
35
光照下吸收CO2(mg/h)
1.00
1.75
2.20
3.25
3.75
3.50
3.00
黑暗中释放CO2(mg/h)
0.50
0.75
1.00
1.50
2.25
3.00
3.50
A.昼夜不停地光照,在35℃时该植物不能生长
B.昼夜不停地光照,在20℃时该植物生长得最快
C.每天光照12小时,20℃时该植物积累有机物最多
D.每天光照12小时,30℃时积累的有机物是10℃时的2倍
4.下列有关实验选材或试剂的说法中正确的是(

A.用过氧化氢酶研究温度对酶活性的影响
B.用洋葱根尖细胞观察同源染色体的联会
C.用澄清石灰水检验酵母菌是否进行无氧呼吸
D.用加入了无水碳酸钠的95%的乙醇提取绿叶中的色素
5.安徽怀远县是中国石榴之乡,榴花似火,果实营养丰富,果皮可以入药。下图是石榴树在不同温度和光强度条件下的光合速率变化情况,光合速率以干重增加速率(mg/单位叶面积?h)表示。其他条件均为最适宜,下列有关说法正确的是(

A.25℃条件下,1klx光强度时叶肉细胞中产生ATP的场所只有线粒体和叶绿体
B.5klx光强度时15℃和25℃条件下的光合速率相等
C.15℃条件下,P点以后石榴光合速率不再继续增大主要限制因素是CO2浓度
D.25℃条件下,石榴黑暗处理1h后再在12klx光强度下照射1h,则实验期间干重积累量约为10mg/单位叶面积
6.(多选)乳糖酶能催化乳糖水解.有两项与此相关的实验,除自变量外,其实验条件均设置为最适条件。实验结果如下。下列有关叙述正确的是(

实验一
酶浓度
0%
1%
2%
4%
5%
(乳糖浓度为10%)
相对反应速率
0
25
50
100
200
实验二
乳糖浓度
0%
5%
10%
20%
30%
(酶浓度为2%)
相对反应速率
0
25
50
65
65
A.实验一如果继续增加酶浓度,相对反应速率可能继续加大
B.在实验一的各种酶浓度下增加乳糖浓度,相对反应速率将变化不明显
C.实验二若适当提高反应温度,相对反应速率将增大
D.实验二若继续增大乳糖浓度,相对反应速率不再变化
7.回答与种子有关的问题:
(1)干燥的种子中含结合水较多,结合水的主要功能是___________。干燥的种子置于水中,会大量吸水,从细胞膜组成和结构的角度来推测,水分可经过细胞膜中的___________、___________从细胞外进入细胞内。
(2)若水稻种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖,则细胞同时进行有氧和无氧呼吸,则吸收的分子数比释放CO2分子数的___________(填“多”或“少”或“相等”)。检测水稻种子有氧和无氧呼吸共同的产物,可用的试剂是___________。
(3)有研究表明,某种小麦在轻度干旱胁迫下,叶片净光合作用速率下降了38%。可能的原因是____________________。
8.如图1表示某植物夏季一密闭大棚内一昼夜二氧化碳的变化,图2表示该植物在温度为A时光照强度分别为a、b、c、d时单位时间内气体的变化情况。回答下列问题:
(1)图1中甲、乙、丙、丁中光合作用速率等于呼吸作用速率的是______________,对应图2中的____________________用a、b、c、d中的回答)点。
(2)若该植物长时间的光照强度为b,则该植物是否能正常生长______________(是或否)。
(3)要测得植物在温度为A、光照强度分别为d时的真正光合作用速率,至少需要设计两组实验。一组将植物置于________条件,测得呼吸作用速率,可在装置中放置NaOH溶液,导致装置压强变化的原因是____________________。另一组将同种生长状况相同的植物置于光照强度为d的密闭环境中,可在装置中放置________________溶液,所得数值表示____________________________。
(4)该植物细胞吸收18O2,最先出现放射性的物质是______________。
9.为了测定金鱼藻光合作用强度,某同学设计了如图所示的实验装置,氧气传感器可监测O2浓度的变化,其中不同的滤光片只允许某种单色光透过,其他条件均相同且适宜。据图回答下列问题:
(1)该实验的自变量是_____________________,
因变量是__________________。
(2)加入NaHCO3溶液目的_____________________________。
(3)拆去滤光片,单位时间内,氧气传感器测到的O2浓度____________(高于,低于)单色光下O2浓度。
(4)若用该装置测定金鱼藻的呼吸作用强度,应在________条件下进行
(5)依据该实验中的结论试分析温室大棚常用无色透明薄膜的原因________________________。
1.【答案】C
【解析】温度也会影响酶的活性,且该实验中温度为无关变量,应保持相同且适宜,则反应小室应保持在适宜水温的托盘中,A正确;各组的滤纸片大小和数量属于无关变量,应保持一致,B正确;应将反应小室稍立起,使有滤纸片的一侧在上面,然后依次小心加入pH缓冲液和H2O2溶液,此时混合液不能与滤纸片接触,C错误;比较各组量筒中收集的气体量,可以反映在不同pH条件下过氧化氢酶的活性大小,从而判断过氧化氢酶的适宜pH范围,D正确。
2.【答案】A
【解析】乙醇酸是在光合作用暗反应产生的,暗反应场所在叶绿体基质中,所以产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质,A正确;该反应体系中能进行光合作用整个过程,不断消耗的物质有CO2和H2O,B错误;类囊体产生的ATP参与C3的还原,产生的O2用于呼吸作用或释放到周围环境中,C错误;该体系含有类囊体,而类囊体的薄膜上含有光合作用色素,D错误。
【点评】本题需要考生将人工装置和光合作用的过程及场所联系,综合分析解答。
3.【答案】D
【解析】若二氧化碳的生成量=酒精的生成量,则说明不消耗氧气,故只有无氧呼吸,A正确;若只进行有氧呼吸,则消耗的氧气量=生成的二氧化碳量,B正确;若只进行无氧呼吸,说明不消耗氧气,产乳酸的无氧呼吸不会产生二氧化碳,C正确;若同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,若无氧呼吸产酒精,则消耗的氧气量小于二氧化碳的生成量,若无氧呼吸产乳酸,则消耗的氧气量=二氧化碳的生成量,D错误。
4.【答案】B
【解析】由于葡萄糖无氧呼吸时只能释放少量的能量,故“瓦堡效应”导致癌细胞需要吸收大量的葡萄糖来为生命活动供能,A正确;无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP,癌细胞中进行无氧呼吸时,第二阶段由丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成ATP,B错误;由题干信息和分析可知,癌细胞主要进行无氧呼吸,故丙酮酸主要在细胞质基质中被利用,C正确;无氧呼吸只有第一阶段产生少量的NADH,而有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都能产生NADH,故消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少,D正确。
【点评】本题结合癌细胞的“瓦堡效应”,考查有氧呼吸和无氧呼吸的相关内容,掌握有氧呼吸和无氧呼吸各阶段物质和能量的变化是解题的关键。
5.【答案】A
【解析】测得植物叶片的光合速率是叶片的总光合速率减去叶片的呼吸速率,而分离得到的叶绿体的光合速率,就是总光合速率,A正确;破碎叶绿体,其叶绿素释放出来,被破坏,导致消耗二氧化碳减少,测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比,光合速率偏小,B错误;若该植物较长时间处于遮阴环境,光照不足,光反应减弱,影响碳反应速率,蔗糖合成一直较少,C错误;若该植物处于开花期,人为摘除花朵,叶片光合作用产生的蔗糖不能运到花瓣,在叶片积累,光合速率下降,叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B-C段对应的关系相似,D错误。
6.【答案】(1)减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争;增加土壤氧气含量,促进根系的呼吸作用
(2)肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收
(3)A和C
作物A光饱和点高且长得高,可以利用上层光照进行光合作用;作物C光饱和点低且长得矮,与作物A间作后,能利用下层的弱光进行光合作用
【解析】(1)中耕松土过程中去除了杂草,减少了杂草和农作物之间的竞争;疏松土壤可以增加土壤的含氧量,有利于根细胞的有氧呼吸,促进矿质元素的吸收,从而达到增产的目的。(2)农田施肥时,肥料中的矿质元素只有溶解在水中,以离子形式存在,才能被作物根系吸收。(3)分析表中数据可知,作物A、D的株高较高,B、C的株高较低,作物A、B的光饱和点较高,适宜在较强光照下生长,C、D的光饱和点较低,适宜在弱光下生长,综合上述特点,应选取作物A和C进行间作,作物A可利用上层光照进行光合作用,作物C能利用下层的弱光进行光合作用,从而提高光能利用率。
【点评】本题结合具体实例考查光合作用和呼吸作用的相关内容,掌握光合作用和呼吸作用的原理、影响因素及在生产中的应用是解题的关键。
1.【答案】ABC
【解析】酶和无机催化剂设置对照实验,才能体现酶的高效性,A错误;探究酶催化作用的最适pH,需设置一系列pH梯度,而不是只设置三组,B错误;碘液能用于检测淀粉,但不能用于检测蔗糖及其水解产物,因此该实验不能用碘液进行检验,可用斐林试剂进行检测,C错误;由于斐林试剂鉴别还原糖需要水浴加热,因此探究温度对酶活性的实验,不适合用斐林试剂检验,D正确。
2.【答案】C
【解析】线粒体内膜、叶绿体类囊体膜上都有ATP的合成,含有ATP合酶,A正确;从“ATP合酶是合成ATP所需的催化酶”可知,ATP合酶具有催化作用,从“当H+顺浓度梯度穿过ATP合酶”可推测,ATP合酶具有运输作用,B正确;酶具有专一性,ATP水解为ADP需要ATP水解酶的参与,ADP合成ATP需要ATP合成酶的参与,C错误;ATP中的特殊的化学键中储藏着能量,因此形成ATP时伴随着能量的储存,D正确。
3.【答案】B
【解析】水绵细胞内CO2的固定发生在叶绿体基质中,A错误;线粒体中含有
DNA,其中的DNA可以复制,B正确;硝化细菌是原核生物,无线粒体,C错误;人体细胞内丙酮酸分解不生成酒精,会生成乳酸,D错误。
4.【答案】A
【解析】“物质X”是丙酮酸,由C、H、O
3种元素组成,②为细胞呼吸第一阶段,不需要O2参与,A正确;过程①②均有能量释放,少部分用于合成ATP,B错误;过程③⑤是无氧呼吸的第二阶段,场所均是细胞质基质,C错误;有氧条件下,肌细胞也可以进行有氧呼吸,若给肌细胞提供18O标记的O2,则产生的水含有18O,含有18O的水参与有氧呼吸的第二阶段,产生的CO2中能检测到18O,D错误。
5.【答案】B
【解析】②表示有氧呼吸的第三阶段,过程③表示有氧呼吸第二阶段,两个过程中具有ATP的生成,A正确;②表示有氧呼吸的第三阶段,该过程中消耗还原氢为NADH,过程⑤表示暗反应阶段中三碳化合物的还原,该阶段要消耗NADPH,二者均消耗还原氢,但两者还原氢不同,B错误;过程①为光反应,发生在叶绿体类囊体膜上,过程②为有氧呼吸的第三阶段,该阶段发生在线粒体内膜上,即二者都需在生物膜上进行,C正确;过程②产生的水可用于过程③有氧呼吸的第二阶段中水的消耗,D正确。
6.【答案】(1)谷物种类
谷物是否萌发
(2)使研磨更充分,便于酶提取液的制备
快速使酶失活,使反应同时终止
斐林试剂
(3)升高
使淀粉迅速水解,为种子萌发提供物质和能量
(4)萌发的小麦种子
【解析】(1)依题意可知:本实验的目的是研究比较小麦、谷子、绿豆三种谷物的种子萌发前后淀粉酶活性,因此本实验研究的自变量是谷物种类和谷物是否萌发。(2)步骤②中加入“石英砂”的目的是:可以使研磨更加充分,便于酶提取液的制备。步骤③中立即将试管在沸水浴中保温,利用高温快速使酶失活,使反应同时终止。依题意“溶液由蓝色变为砖红色”可推知:步骤④在试管中加入的是斐林试剂。(3)表中的实验结果显示:萌发谷物的淀粉酶活性高于未萌发谷物的,所以谷物萌发过程淀粉酶活性升高,可使淀粉迅速水解,为种子萌发提供物质和能量。(4)表中信息显示:萌发的小麦种子淀粉酶活性最高,可以使淀粉迅速水解,因此应优先选择萌发的小麦种子作为啤酒发酵的原料。
1.【答案】ABD
【解析】酶的合成总一般与ATP的水解相关联,A错误;细胞质基质中也可以产生ATP,B错误;大多数酶的化学本质是蛋白质,而蛋白质的合成场所是核糖体,因此酶主要是在细胞中的核糖体上合成的,C正确;哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和细胞器,不能合成酶,D错误。
2.【答案】D
【解析】少数原核生物也能进行有氧呼吸,如硝化细菌、蓝藻等,它们虽然细胞中没有线粒体,但是细胞中具有与有氧呼吸有关的酶系统,A错误;线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所,没有线粒体的真核细胞一定不能进行有氧呼吸,B错误;无氧呼吸的第一阶段也能产生[H],C错误;无氧呼吸时第一阶段产生[H],第二阶段消耗[H],D正确。
3.【答案】C
【解析】35℃时净光合速率大于0,因此昼夜不停地光照,在35℃时该植物能生长,A错误;25℃时时净光合速率最大,因此昼夜不停地光照,在25℃时该植物生长得最快,B错误;当温度为25℃时净光合作用速率为3.75,呼吸作用消耗速率为2.25,每天交替进行12小时光照、12小时黑暗,有机物的积累量为(3.75-2.25)×12=18,而在5℃、10℃、15℃、20℃、30℃、35℃时依据公式可得有机物的积累量分别为6、12、18、21、6、-6,因此在20℃时该植物积累的有机物最多,C正确;每天光照12小时,10℃时积累的有机物=(1.75-0.75)×12=12,而30℃时积累的有机物是(3.50-3.00)×12=6,可见前者是后者的2倍,D错误。
4.【答案】D
【解析】若研究温度对酶活性的影响,自变量是温度的不同,因高温可加快过氧化氢酶催化的底物——过氧化氢的分解,会干扰实验结果,所以不能用过氧化氢酶研究温度对酶活性的影响,A错误;同源染色体的联会发生在减数第一次分裂,洋葱根尖分生区细胞能进行有丝分裂,但不能进行减数分裂,因此不能用洋葱根尖细胞观察同源染色体的联会,B错误;二氧化碳可使澄清石灰水变混浊,酵母菌在进行无氧呼吸和有氧呼吸时都能产生二氧化碳,所以不能用澄清石灰水检验酵母菌是否进行无氧呼吸,C错误;无水碳酸钠可以吸收95%的乙醇中的水分,因此可以用加入了无水碳酸钠的95%的乙醇提取绿叶中的色素,D正确。
5.【答案】D
【解析】25℃条件下,1klx光强度时叶肉细胞可以进行光合作用和呼吸作用,产生ATP的场所有线粒体、叶绿体和细胞质基质,A错误;5klx时,由于在两种温度下,植物的呼吸作用不同,所以二者光合速率不等,B错误;从图中看出,15℃条件下,P点以后石榴光合速率不再继续增大的主要限制因素是温度,C错误;25℃条件下,石榴黑暗处理1h后(呼吸作用4),在12klx光强度下照射1h(净光合作用12),则实验期间干重积累量14-4=10
mg/单位叶面积,D正确。
6.【答案】ABD
【解析】在乳糖浓度为10%时,当酶浓度达到5%时,相对反应速率不一定达到最大值,所以实验一如果继续增加酶浓度,相对反应速率将可能继续加大,A正确;在实验一的各种酶浓度下,限制反应速率的因素是酶浓度,故增加乳糖浓度相对反应速率将变化不明显,B正确;实验条件均设置为最适条件,所以提高温度,酶的活性反而下降,因此实验二若提高反应温度,相对反应速率将减小,C错误;在酶浓度为2%时,乳糖浓度20%与30%情况下,相对反应速率相等,所以在实验二若继续增大乳糖浓度,相对反应速率将不再加大,D正确。
7.【答案】(1)细胞结构的主要组成成分
磷脂双分子层(或脂质)
水通道蛋白
(2)少
溴麝香草酚蓝水溶液(或澄清石灰水)
(3)在轻度干旱胁迫条件下,叶片气孔关闭导致CO2供应不足,使暗反应受阻,净光合作用速率下降
【解析】(1)结合水是细胞结构主要组成成分,细胞膜上有磷脂分子和水通道蛋白,细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,水分可经过细胞膜中的磷脂双分子层、水通道蛋白从细胞外进入细胞内。(2)水稻种子细胞进行有氧呼吸吸收O2的分子数与释放CO2分子数相等,无氧呼吸不消耗氧气,但产生CO2,细胞同时进行有氧和无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的分子数少;无氧呼吸和有氧呼吸均产生CO2,可用溴麝香草酚蓝水溶液(或澄清石灰水)检测;(3)轻度干旱胁迫条件下,叶片气孔关闭导致CO2,供应不足,使暗反应受阻,净光合作用速率下降。
【点评】本题考查学生理解水的存在形式和功能,有氧呼吸和无氧呼吸的过程,影响光合作用的因素,意在考查考生理解所学知识的要点,并且能运用所学知识通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断能力。
8.【答案】(1)乙和丙
c
(2)否
(3)黑暗
呼吸作用吸收氧气
NaHCO3或缓冲溶液
净光合作用释放的氧气(或光合作用产生的氧气与呼吸作用吸收的氧气的差值)
(4)水
【解析】(1)图1中乙到丙段大棚内二氧化碳浓度下降的原因是:光合速率大于呼吸速率,吸收的二氧化碳多于释放的。甲和丁为晚上12时,只进行呼吸作用;乙和丙大棚内二氧化碳浓度维持不变,说明这时光合速率等于呼吸速率,图2中的c点二氧化碳释放量为0,即净光合速率为0,表明实际光合速率等于呼吸速率。(2)光照强度为b,这时二氧化碳释放量为3,表明实际光合速率小于呼吸速率,合成有机物不够氧化分解,故植物不能正常生长。(3)要测量实际光合速率,需在黑暗下测出呼吸速率,装置中放置NaOH溶液目的是吸收空气中的二氧化碳,以消耗的氧气量表示呼吸速率,细胞呼吸消耗氧气会引起气压下降。再测出净光合速率,装置中放置NaHCO3或缓冲溶液,维持二氧化碳浓度不变,实际光合速率=呼吸速率+净光合速率,故测得的数值为光合作用放出的氧气与呼吸作用吸收氧气的差值。(4)植物细胞吸收18O2,直接参加有氧呼吸第三阶段反应,与[H]结合生成水,故18O最先出现在水中。
【点评】本题考查光合作用和细胞呼吸相关知识,意在考查考生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论能力。
9.【答案】(1)不同的单色光
氧气的浓度
(2)为金鱼藻的光合作用提供CO2
(3)高于
(4)黑暗(遮光)
(5)无色透明的薄膜不同波长可见光均能透过,有利于植物进行光合作用
【解析】(1)由于滤光片的作用,该实验对不同组别给予了不同光质的处理,所以自变量为不同的单色光;因变量是氧气的浓度。(2)加入NaHCO3溶液目的是为金鱼藻进行光合作用提供二氧化碳。(3)相同条件下,白光下比单色光下的光合作用要强,因此拆去滤光片,单位时间内,氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2浓度。(4)若将此装置放在黑暗处,可测定金鱼藻的呼吸作用强度。(5)无色透明的薄膜不同波长可见光均能透过,相同条件下,白光下比单色光下的光合作用要强,有利于植物进行光合作用。
【点评】本题意在考查学生对图形的分析和理解能力,光合作用过程是考查的重点和难点,可以通过流程图分析,要注意,对于绿色植物来说,在有光的条件下可以进行光合作用,也可以进行细胞呼吸,在黑暗条件下只能进行细胞呼吸,所以要想研究植物的光合作用,先要研究细胞呼吸与光合作用的关系。光合作用合成有机物,而呼吸作用分解有机物。光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气,呼吸作用为光合作用提供二氧化碳和水。1.由五年的高考频度可以看出本专题在全国卷中的考查重点为原核细胞和真核细胞的结构特点;细胞膜和细胞核的结构和功能;重要细胞器的结构和功能;物质出入细胞的方式,细胞的吸水、失水和质壁分离实验。
2.在题型方面,以选择题为主。在命题形式方面,对细胞膜、细胞器和细胞核主要以文字给出信息,考查对知识的理解能力。对物质出入细胞的方式和细胞吸水和失水主要通过一定的实验情景或事实情景来考查,考查实验能力和获取信息解决问题的能力。
3.2021年备考时应注意:比较原核细胞和真核细胞的异同;联系新材料、新情景考查生物膜系统;主动运输和被动运输的比较及有关实验,胞吞和胞吐的实例等。
考点一
细胞的结构和功能
1.利用网络图构建细胞膜成分、结构与功能之间的联系
2.熟记细胞结构与功能的3个关系
(1)细胞结构与细胞代谢的联系
①在代谢旺盛的细胞内线粒体含量较多。
②蛋白质合成旺盛的细胞内,核糖体含量较多。
③可进行光合作用的真核细胞(如叶肉细胞)含大量叶绿体,不进行光合作用的细胞(如根细胞)不含叶绿体。
④核孔的数目、核仁的大小与细胞代谢有关,核孔越多、核仁越大的细胞,其代谢越旺盛。
(2)细胞器与细胞分裂的关系
细胞器
时间
作用
核糖体
主要在分裂间期
蛋白质合成
线粒体
整个分裂过程
提供能量
中心体(动物或低等植物)
分裂期(前期)
纺锤体的形成
高尔基体(植物)
分裂期(末期)
细胞壁的形成
(3)细胞器与遗传变异的关系
①含DNA(基因)的细胞器:线粒体、叶绿体(都有半自主性)。
②含RNA的细胞器:线粒体、叶绿体、核糖体。
③能自我复制的细胞器:线粒体、叶绿体、中心体。
④能发生碱基互补配对的细胞器(结构):线粒体、叶绿体、核糖体(细胞核、拟核)。
3.易混淆的原核生物和真核生物
常见的原核生物
易与之混淆的真核生物
细菌:常带有“杆、球、螺旋或弧”字
酵母菌、霉菌(如青霉菌、根霉、曲霉等)、食用菌
放线菌(链霉菌)
蓝细菌为原核生物
衣藻、轮藻、黑藻、水绵等
衣原体、支原体(无细胞壁)、立克次氏体
原生动物:草履虫、变形虫、疟原虫等
考点二
生物膜系统的结构及功能
4.生物膜在组成上的联系
5.生物膜在结构上的联系
6.生物膜在功能上的联系(以分泌蛋白的合成与分泌为例)
考点三
物质进出细胞的方式
7.质壁分离和复原实验的拓展应用
(1)判断成熟植物细胞的死活
(2)测定细胞液浓度范围
(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度
(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
8.理清物质进出细胞的方式及跨膜层数
(1)糖蛋白分布在细胞膜外侧,由此确定细胞的内外,判断物质进出细胞的方向。
(2)葡萄糖进出细胞
葡萄糖
(3)Na+、K+进出细胞
Na+
K+
(4)并不是所有的小分子物质的运输方式都属于被动运输或主动运输,如神经递质的释放是胞吐作用。
(5)跨膜层数
9.影响物质跨膜运输的两大因素
(1)物质浓度(在一定的浓度梯度范围内)
(2)氧浓度
10.探究物质跨膜运输的方式
(1)探究是主动运输还是被动运输
(2)探究是自由扩散还是协助扩散
1.(2020年江苏省高考生物试卷·3)下列关于真核细胞的结构与功能的叙述,正确的是(

A.根据细胞代谢需要,线粒体可在细胞质基质中移动和增殖
B.细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同
C.人体未分化的细胞中内质网非常发达,而胰腺外分泌细胞中则较少
D.高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关
2.(2020年海南省高考生物试卷·3)细胞可以清除功能异常的线粒体,线粒体也可以不断地分裂和融合,以维持细胞内线粒体的稳态。下列有关线粒体的叙述,错误的是(

A.线粒体具有双层膜结构,内、外膜上所含酶种类相同
B.线粒体是真核细胞的“动力车间”,为细胞生命活动提供能量
C.细胞可通过溶酶体清除功能异常的线粒体
D.细胞内的线粒体数量处于动态变化中
3.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅱ)·5)取某植物的成熟叶片,用打孔器获取叶圆片,等分成两份,分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中,得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时,检测甲、乙两组的溶液浓度,发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是(

A.甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高
B.若测得乙糖溶液浓度不变,则乙组叶细胞的净吸水量为零
C.若测得乙糖溶液浓度降低,则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离
D.若测得乙糖溶液浓度升高,则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组
4.(2020年海南省高考生物试卷·18)ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白,参与细胞吸收多种营养物质,每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示,下列有关叙述正确的是(

A.ABC转运蛋白可提高O2的跨膜运输速度
B.ABC转运蛋白可协助葡萄糖顺浓度梯度进入细胞
C.Cl?和氨基酸依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运输
D.若ATP水解受阻,ABC转运蛋白不能完成转运过程
5.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅰ)·29)真核细胞的膜结构具有重要功能。请参照表中内容完成下表。
结构名称
突触
高尔基体
(1)_________
叶绿体的类囊体膜
功能
(2)_________
(3)_________
控制物质进出细胞
作为能量转换的场所
膜的主要成分
(4)_________
功能举例
在缩手反射中参与兴奋在神经元之间的传递
参与豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白的形成过程
参与K+从土壤进入植物根细胞的过程
(5)_________
1.(多选)下列与细胞中“膜”有关的叙述,错误的是(

A.磷脂双分子层构成膜的基本支架,与膜的选择透过性有关
B.膜结构中含磷元素,无膜细胞器不含磷元素
C.细胞膜中糖类含量很少,细胞膜的功能与糖类无关
D.原核细胞和真核细胞都存在生物膜及生物膜系统
2.下列细胞或结构产生相应的物质对应不正确的是(

A.
B.
C.
D.
3.高尔基体是意大利神经解剖学家高尔基于1898年发现。下列有关高尔基体的叙述正确的是(

①高尔基体与细菌细胞壁的形成有关
②在光学显微镜下能够观察到泡状结构的高尔基体
③神经细胞内突触小泡的形成与高尔基体有关
④高尔基体与细胞膜成分的更新密切相关
A.①②
B.①③
C.②④
D.③④
4.细胞因某种原因改变了磷脂双分子层的排列,受到影响的细胞器或细胞结构是(

A.中心体、高尔基体、内质网、液泡
B.液泡、叶绿体、线粒体、高尔基体
C.细胞膜、叶绿体、线粒体、核糖体
D.线粒体、核糖体、中心体、高尔基体
5.下图为“观察植物细胞质壁分离及复原”的实验操作,相关说法正确的是(

A.步骤A的具体操作过程为“解离→漂洗→染色→制片”
B.整个实验现象的持续观察中,只使用低倍镜即可
C.该实验可以省略步骤B,只进行D、F两次观察即可
D.步骤A中应将实验材料置于生理盐水中,以维持细胞形态
6.下列关于物质跨膜运输的叙述,错误的是(

A.主动运输过程中,需要载体蛋白质协助和ATP提供能量
B.在静息状态下,神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输
C.质壁分离过程中,水分子外流导致细胞内渗透压升高
D.抗体分泌过程中,囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分
1.(多选)结合图分析,下列说法正确的是(

A.若细胞中含有结构①,则该细胞只能进行有氧呼吸
B.不能仅依据细胞中是否含有结构②来判断其是否是植物细胞
C.结构③是细胞遗传和代谢的中心,核糖体的形成与③内某些结构有关
D.真核生物细胞中都含有结构①和结构③
2.下列关于细胞器的描述正确的是(

①溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器
②叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内
③动物细胞中的中心体与有丝分裂有关
④所有酶、抗体、激素都在核糖体上合成
⑤小肠绒毛上皮细胞内有大量的线粒体,有助于物质运输的能量供应
⑥高尔基体主要对来自内质网的蛋白质进行进一步加工
A.①③⑤⑥
B.②③⑤⑥
C.①②④⑥
D.①③④⑤
3.核膜上有核孔,核孔构造复杂,与核纤层(组分为核纤层蛋白,存在于内层核膜内侧)紧密结合,成为核孔复合体。核孔复合体在核内外的物质转运中起重要作用,以下说法正确的是(

A.核纤层蛋白是在细胞核内合成的
B.如果某个细胞表达了核纤层蛋白基因,那么它一定已经完成了细胞分化
C.核孔是生物大分子进出细胞核的通道,DNA聚合酶可以通过核孔进入细胞核
D.细胞核中的DNA也可以通过核孔复合体进入细胞质
4.下列有关生物膜的相关叙述,不正确的是(

A.细胞膜上的受体是细胞间进行信息交流的必需结构
B.一切细胞均具有以磷脂双分子层为骨架的细胞膜
C.大肠杆菌具有生物膜,但无具膜的细胞器
D.不同功能的生物膜上的蛋白质的种类和数量不同
5.一项来自某大学的研究揭示了体内蛋白分选转运装置的作用机制,即为了将细胞内的废物清除,细胞膜塑形蛋白会促进囊泡(分子垃圾袋)形成,将来自细胞区室表面旧的或受损的蛋白质带到了内部回收利用工厂,在那里将废物降解,使组件获得重新利用。下列不正确的是(

A.细胞膜塑形蛋白合成场所由核糖体提供,动力可由线粒体提供
B.分子垃圾袋主要由磷脂和蛋白质构成
C.回收利用工厂可能是溶酶体,组件可能是核苷酸
D.人体细胞内能形成囊泡的细胞器有内质网、高尔基体等
6.下列有关细胞膜结构与功能的叙述正确的是(

A.青春期性腺细胞膜上运输性激素的载体蛋白数量要比幼年和老年时期多
B.线粒体是肝细胞中唯一产生CO2
场所,抑制其功能会影响氨基酸的吸收
C.溶酶体能分解自身衰老、损伤的细胞结构,属于免疫细胞的防卫功能
D.核孔是细胞核内外物质运输的通道,处于分裂期细胞的核孔数量较多
7.将同一部位的紫色洋葱外表皮细胞分别浸在甲、乙、丙3种溶液中,测得原生质层的外界面与细胞壁间距离变化如图所示,相关分析正确的是(

A.实验开始时,甲、乙溶液的浓度均小于洋葱表皮细胞细胞液浓度
B.与t0时相比,t2时乙溶液中洋葱表皮细胞的细胞液浓度未发生变化
C.实验过程中,丙溶液中没有水分子进出洋葱表皮细胞
D.实验结束时,甲、乙溶液的浓度都有所下降
8.(多选)青蒿素能干扰疟原虫线粒体的功能,阻断宿主红细胞为其提供营养,导致形成自噬泡,并不断排除虫体,使疟原虫损失大量胞浆而死亡,进而达到抗疟的目的。下列相关叙述错误的是(

A.疟原虫的细胞与人的成熟红细胞生物膜上的脂质在水面展开面积是细胞表面积的两倍
B.疟原虫由于寄生在红细胞内,所以只能进行无氧呼吸
C.疟原虫利用膜的选择透过性特点排除细胞内自噬泡
D.青蒿素对红细胞营养物质运输的速率不产生影响
9.下图为物质出入细胞膜的示意图。请回答:
(1)细胞膜从功能上来说,它是一层_____________膜,主要与细胞膜中的_______(填字母)有关。维生素D进入小肠上皮细胞应是图中编号________。
(2)细胞吸水膨胀时B的厚度变小,这说明B具有一定的______________。
(3)若对离体的心肌细胞施用某种毒素,结果Ca2+吸收量明显减少,而K+的吸收量不受影响,其原因是____________________________________________。若用呼吸抑制剂处理心肌细胞,则Ca2+、K+的吸收量都受到影响,其原因是______________________。
1.【答案】A
【解析】线粒体是细胞的“动力车间”,根据细胞代谢的需要,线粒体可以在细胞质基质中移动和增殖,A正确;细胞质基质中含有RNA,不含DNA,而线粒体基质和叶绿体基质中含有DNA和RNA,所含核酸种类不同,B错误;内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工的场所和运输通道,在未分化的细胞中数量较少,而胰腺外分泌细胞由于能合成并分泌含消化酶的胰液,细胞中的内质网数量较多,C错误;分泌蛋白是在附着在内质网上的核糖体上合成的,高尔基体与分泌蛋白的加工、包装和膜泡运输紧密相关,D错误。
2.【答案】A
【解析】线粒体有两层膜,内膜和外膜,外膜隔绝细胞质与线粒体,使线粒体内反应有序进行,内膜则是为有氧呼吸的酶提供着位点,二者的功能不同,上面所附着的酶也不一样,A错误;线粒体是最主要的供能细胞器,存在于几乎所有的真核细胞中,维持细胞和生物体基础生命代谢和各项生命活动,B正确;在线粒体不断地分裂融合,选择性排除异常的线粒体,被细胞内的溶酶体自噬清除,C正确;正常情况下,线粒体的数量不是不变的,而是不断变化的,维持相对稳定的状态,D正确。
3.【答案】D
【解析】由题干信息可知,叶细胞与溶液之间无溶质交换,而甲组的甲糖溶液浓度升高,则可能是由于叶细胞的细胞液浓度大于甲糖溶液物质的量浓度,引起了细胞吸水,A正确;若乙糖溶液浓度不变,说明乙糖溶液物质的量浓度与叶细胞的细胞液浓度相等,叶细胞净吸水量为零,B正确;若乙糖溶液浓度降低,说明细胞失水,叶肉细胞可能发生了质壁分离,C正确;若乙糖溶液浓度升高,说明乙糖溶液物质的量浓度低于叶细胞的细胞液浓度,细胞吸水,而乙糖溶液的物质的量浓度约为甲糖溶液的2倍,因此叶细胞的净吸水量应是乙组小于甲组,D错误。
4.【答案】D
【解析】O2的跨膜运输方式为自由扩散,不需要载体蛋白协助,A错误;据图可知:ABC转运蛋白发挥作用过程伴随水解ATP,产生能量,葡萄糖顺浓度梯度进入细胞不需要耗能,B错误;据题干信息可知“每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性”,故Cl?和氨基酸跨膜运输依赖的转运蛋白不同,C错误;据图可知,ABC转运蛋白的功能发挥伴随ATP水解的过程,故若ATP水解受阻,ABC转运蛋白不能完成转运过程,D正确。
5.【答案】(1)细胞膜
(2)参与信息传递
(3)对蛋白质进行加工修饰
(4)脂质和蛋白质
(5)叶肉细胞进行光合作用时,光能转化为化学能的过程发生在类囊体膜上
【解析】(1)K+进入植物根细胞的过程为主动运输,体现了细胞膜控制物质进出的功能。(2)兴奋在神经元之间是通过突触传递的,当兴奋传递到突触小体时,突触前膜释放神经递质进入突触间隙,与突触后膜上的受体结合,使突触后膜发生兴奋或抑制,该过程体现了细胞膜参与信息传递的功能。(3)由分析可知,在分泌蛋白的合成和分泌过程中,高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工修饰后,“出芽”形成囊泡,最终将蛋白质分泌到细胞外。(4)由分析可知生物膜的主要成分是脂质和蛋白质。(5)类囊体薄膜上分布着光合色素和多种酶,是绿色植物进行光反应的场所,可以将光能转化为化学能。
【点评】本题考查生物膜的成分和功能,要求考生能够识记分泌蛋白合成、分泌的过程,掌握各种生物膜的功能,再结合实例具体分析。
1.【答案】BCD
【解析】磷脂双分子层构成膜的基本支架,所以脂溶性物质容易进出细胞,因此磷脂与膜的选择透过性有关,A正确;膜结构中含磷元素,无膜细胞器也可能含磷元素,如核糖体的主要成分是蛋白质和RNA,RNA中含有磷元素,B错误;细胞膜表面的糖类和蛋白质结合形成糖蛋白,糖蛋白具有细胞识别、免疫、信息交流等功能,因此细胞膜的功能与糖类有关,C错误;原核细胞存在生物膜,不存在生物膜系统;真核细胞存在生物膜及生物膜系统,D错误。
2.【答案】C
【解析】A中显示的结构为内质网,其可以加工产生分泌蛋白胰岛素,A正确;肝细胞中可以合成肝糖原,B正确;丙酮酸不在线粒体内产生,在细胞质基质中产生,C错误;高尔基体可以合成纤维素,在植物细胞中构成细胞壁,D正确;故选C。
3.【答案】D
【解析】细菌细胞壁的成分是肽聚糖,高尔基体与植物细胞壁的形成有关,植物细胞壁的成分为纤维素和果胶,①错误;在光学显微镜下不能观察到泡状结构的高尔基体,只有在电子显微镜下才能观察到泡状结构的高尔基体,②错误;神经细胞内突触小泡相当于囊泡,它可以将神经递质通过胞吐的方式释放到突触间隙,其形成与高尔基体有关,③正确;高尔基体会通过囊泡和细胞膜形成间接联系,囊泡产生于高尔基体,囊泡可以使细胞膜成分不断更新,④正确。故选D。
4.【答案】B
【解析】本题考查生物膜的相关知识,意在考查考生的识记能力和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质。如果改变了脂双层的排列,则生物膜将会受到影响。具有生物膜的结构有内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、液泡、溶酶体、细胞膜,而核糖体、中心体不具有膜结构。B正确。
5.【答案】B
【解析】该实验不需要进行解离和染色,A错误;整个实验现象的观察在低倍镜下即可,B正确;整个实验需要通过观察细胞前后的变化,通过自身对照得出实验结论,所以必须进行三次观察,C错误;步骤A中应将实验材料置于清水中,以维持细胞形态,D错误。
【点评】熟悉“观察植物细胞质壁分离及复原”的实验操作步骤以及依据的原理是分析判断本题的关键。
6.【答案】B
【解析】主动运输过程中,需要载体蛋白协助和ATP提供能量,A正确;在静息状态下,神经细胞仍需从细胞外吸收葡萄糖,B错误;质壁分离过程中,水分子外流导致细胞内渗透压升高,C正确;抗体分泌过程中,囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分,D正确。
1.【答案】ACD
【解析】结构①为线粒体,含有线粒体的细胞既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸,A错误;结构②为叶绿体,是植物细胞特有的结构,但并不是所有的植物细胞都含有叶绿体,如根部细胞,B正确;细胞核是遗传和代谢的控制中心,而不是代谢中心,C错误;哺乳动物成熟红细胞不含细胞核和其他细胞器,D错误。
【点评】本题结合几种细胞和细胞器的结构模式图,考查细胞结构和功能、原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同的知识,考生识记细胞的结构和功能、明确原核细胞和真核细胞形态结构的异同是解题的关键。
2.【答案】A
【解析】溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,①正确;叶绿体中的色素主要分布在类囊体膜表面,②错误;动物细胞中的中心体与有丝分裂有关,③正确;酶的成分是蛋白质或RNA,抗体都是蛋白质,不同的激素成分有差异,有些激素的成分是蛋白质,在核糖体上合成的产物是蛋白质,④错误;小肠绒毛上皮细胞主要吸收营养物质,其细胞内有大量的线粒体,有助于物质运输的能量供应,⑤正确;动物细胞的高尔基体主要对来自内质网的蛋白质进行进一步加工,⑥正确;所以选A。
3.【答案】C
【解析】核纤层蛋白是在核糖体上合成的,A错误;如果某个细胞表达了核纤层蛋白基因,只能说明细胞核结构已形成,但不能说明已经完成了细胞分化,B错误;核孔复合体是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道,所以DNA聚合酶可以通过核孔进入细胞核,C正确;核孔是RNA和蛋白质等大分子物质出入细胞核的通道,但DNA不能通过核孔复合体进入细胞质,D错误。
【点评】(1)细胞核的结构:核膜(双层膜,上面有孔是蛋白质和RNA通过的地方)、核仁(与某些RNA的合成以及核糖体的形成有关)、染色质。(2)细胞核的功能:细胞核是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。
4.【答案】B
【解析】细胞膜上有受体,可与来自其它细胞的信号分子结合,实现细胞间的信息交流,A正确;病毒没有以磷脂双分子层为骨架的细胞膜,B错误;大肠杆菌是原核生物,生物膜只有细胞膜,无核膜,也有具膜的细胞器,C正确;蛋白质具有特异性,生物膜不同,其上的蛋白质的种类和数量也不同,D正确。
5.【答案】C
【解析】细胞膜塑形蛋白在合成过程中,场所由核糖体提供,动力可由线粒体提供,A正确;“分子垃圾袋”是细胞膜塑形蛋白促进形成的囊泡,其应主要由磷脂和蛋白质构成,B正确;根据题干信息“将来自细胞区室表面旧的或受损的蛋白质带到了内部回收利用工厂,在那里将废物降解,使组件获得重新利用”可知,“回收利用工厂”可能是溶酶体,“组件”可能是氨基酸,C错误;人体细胞内能形成囊泡的细胞器有内质网、高尔基体,内质网和高尔基体可以利用囊泡进行物质交流,D正确。
6.【答案】B
【解析】性激素属于脂质中的固醇类物质,通过自由扩散穿过细胞膜,该过程不需要载体蛋白,A错误;肝细胞属于动物或人体细胞,动物或人体细胞无氧呼吸不产生二氧化碳,线粒体是肝细胞中唯一产生二氧化碳的场所,抑制其功能会影响氨基酸的吸收,B正确;溶酶体不属于免疫系统的结构,C错误;核孔是细胞核内外物质运输的通道,分裂前期核膜和核仁解体消失,因此处于分裂期的细胞基本不含核孔,D错误。
7.【答案】D
【解析】实验开始时,甲、乙溶液的浓度均大于洋葱表皮细胞的细胞液浓度,A错误;与t0时相比,由于发生质壁分离复原,所以t2时乙溶液中洋葱外表皮细胞的吸水能力有所上升,B错误;紫色洋葱外表皮细胞放在丙溶液中,进细胞的水分子和出细胞的水分子大致相同,处于动态平衡,C错误;实验结束时,甲溶液:由于洋葱表皮细胞失水,细胞液浓度增大,乙溶液:由于细胞吸收了溶质分子,细胞液浓度也有所增大,D正确。故选D。
8.【答案】ABC
【解析】疟原虫是单细胞动物,其细胞具有细胞膜、细胞器膜和核膜等生物膜;人的成熟红细胞只有细胞膜一种生物膜,细胞膜是双层磷脂分子组成的,故疟原虫的细胞的脂质在水面展开面积大于细胞表面积的两倍,而人的成熟红细胞生物膜上的脂质在水面展开面积是细胞表面积的两倍,A项错误;由题意可知,疟原虫具有线粒体,且其寄生在红细胞中,因此疟原虫可以进行有氧呼吸,也可以进行无氧呼吸,B项错误;疟原虫利用膜的流动性特点排除细胞内自噬泡,C项错误;红细胞对营养物质的运输方式有自由扩散和协助扩散,运输物质的速率受到物质的浓度差和载体蛋白的影响,不受到青蒿素的影响,D项正确。故选D。
9.【答案】(1)选择透过性
A
b
流动性
毒素只抑制了Ca2+载体的活性,而对K+载体活性没有影响
心肌细胞吸收Ca2+、K+为主动运输,要消耗能量,经呼吸抑制剂处理后,供能不足,影响上述物质吸收
【解析】(1)细胞膜从功能上来说,它是一层选择透过性膜,这主要与细胞膜中A蛋白质有关;维生素D
属于脂质,依据相似相容进入细胞是通过自由扩散如图中的b。(2)动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小,这说明B具有一定的流动性。(3)转运蛋白具有特异性,毒素影响使得Ca2+吸收量明显减少,而K+的吸收量不受影响,因此可以推知,毒素只抑制了Ca2+载体的活性,而对K+载体活性没有影响。钙离子和钾离子进入细胞属于主动运输,由题可知,抑制呼吸作用两种离子的吸收受到影响,因此可推知心肌细胞吸收Ca2+、K+为主动运输,要消耗能量,经呼吸抑制剂处理后,供能不足,影响上述物质吸收。
【点评】本题的知识点是细胞膜的结构和功能特点,物质跨膜运输的方式,分析题图获取有效信息是解题的关键,对细胞膜结构和功能特点及物质跨膜运输方式的掌握是解题的基础。

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