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第二部分《遗传与进化》
专题三 遗传与变异、进化
一、考点核心整合
1、减数分裂：
⑴减数分裂的过程；
⑵减数分裂与有丝分裂的区别；曲线图的判断；
⑶有关减数分裂与有丝分裂图像的识别。
★ 典型题型——选择题类型
【例1】右图是一个哺乳动物细胞的示意图，它属于（ ）
A、精巢中的细胞 B、受精卵
C、骨髓干细胞 D、雄配子
解析：从图中可以发现此时同源染色体正发生分离，因此图中所处时期因为减数第一次分裂的后期，而且此细胞分裂为均等分裂，所以为精巢中的初级精母细胞。答案为A。
★ 典型题型——简答题类型
题型1——有关减数分裂的综合题型
【例2】如图所示，A、B、C、D表示某雄性哺乳动物（2n）在有性生殖过程中不同时期的细胞，a、b、c、d表示某四种结构或物质在不同时期的数量变化。
⑴根据a、b、c、d在不同时期的数量变化规律，判断a、b、c、d分别是指什么结构或物质：
a、 b、 c、 d、
⑵A可能表示的细胞是 。
⑶基因的自由组合定律主要是在图中的哪个细胞中完成的？（用字母表示） 。
⑷可能不含Y染色体的细胞是（用字母表示） 。
2、 DNA是遗传物质的经典实验中的思路与方法
⑴思路：
验证DNA是遗传物质的两个经典实验：肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的实验思路基本相同，既将双球菌或噬菌体的DNA与其他化学成分（特别是蛋白质）分离，然后用各种成分分别单独用于转化实验或侵染实验，观察各自的遗传功能。
⑵方法：
两个经典实验的思路虽基本相同，但采用的方法有所不同。在肺炎双球菌转化实验中，将S型菌的DNA与其他成分分离，然后用每种单一成分与R型菌混合，做体外转化实验。在噬菌体侵染细菌实验中，是采用放射性同位素标记法，间接将DNA与其他成分分离。
⑶烟草花叶病毒侵染烟草的实验：证明RNA也是遗传物质；
烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）均为能感染烟叶使之出现感染斑的RNA病毒，都可因苯酚的处理而发生RNA与蛋白质的分离，由于亲缘关系很近，两者能重组，用RNA和蛋白质形成杂种“病毒感染烟叶”（下图5与6）。
烟叶被不同病毒成分感染图解：
1、TMV的蛋白质感染
2、TMV的RNA感染
3、HRV的蛋白质感染
4、HRV的RNA感染
5、HRV的蛋白质与TMV的RNA杂交后感染
6、TMV的蛋白质与HRV的RNA杂交后感染
3、碱基互补配对原则及其拓展
⑴碱基互补配对原则是指在DNA分子形成碱基对时，A一定与T配对，G一定与c配对的一一对应关系。
⑵碱基互补配对原则的一般规律
规律一：一个双链DNA分子中，A＝T、C＝G、A＋G＝C＋T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
规律二：在双链DNA分子中，互补的两碱基和（A＋T或C＋G）占全部碱基的比等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值，且等于其转录形成的mRNA中该种比例的比值。
规律三：DNA分于一条链中的（A＋G）/（C＋T）比值的倒数等于其互补链中该种碱基的比值。即：（A1＋G1）/（C1＋T1）＝（C2＋T2）/（A2＋G2）
规律四：DNA分子一条链中的（A＋T）/（G＋C）比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。即：（A1＋T1）/（G1＋C1）＝（A2＋T2）/（G2＋C2）＝（A+T）/（ G＋C）
⑶应用于计算：（图解法）
步骤：①画图；②写已知量、求解；③根据碱基互补配对原则进行计算。
4、DNA的复制
⑴复制的时间：体细胞有丝分裂的间期，原始生殖细胞减数分裂第一次分裂的间期（DNA→ DNA）。
⑵复制的条件：
模板——亲代DNA分子的2条脱氧核苷酸单链分别作为模板；
原料——4中脱氧核苷酸；
（能量——ATP供能；）
酶——解旋酶、DNA聚合酶等
⑶过程：边解旋边复制
⑷特点：边解旋边复制、半保留复制
5、复制、转录和翻译的相互关系
复制 转录 翻译
时间 有丝分裂间期减数第一次分裂间期 生长发育的连续过程中
场所 主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体 细胞核 核糖体
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸
模板 DNA的两条链 DNA中的一条链 mRNA
条件 特定的酶和ATP等
过程 DNA解旋，以两条链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条子链，子链与对应链螺旋化 DNA解旋，以其一条链为模板，按碱基互补配对原则，形成mRNA单链，进入细胞质与核糖体结合 以mRNA为模板，合成有一定氨基酸序列的蛋白质
特点 边解旋边复制半保留复制 边解旋边转录DNA双链全保留 一个mRNA上可连续结合多个核糖体，顺次合成多肽链
产物 两个双链DNA分子 mRNA等 蛋白质 （多肽链）
意义 复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代 表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传性状
6、中心法则
⑴概念：遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质的转录和翻译过程，以及遗传信息从DNA传递给DNA的复制过程，叫做“中心法则”；
⑵密码子：指信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。
⑶图解：
⑷含义：
A、DNA的复制；
B、遗传信息从DNA传递给信使RNA的转录；
C、在逆转录酶的作用下，以RNA为模板合成DNA；
D、以RNA为模板合成蛋白质，体现生物性状；
E、以RNA为模板复制RNA；
★ 典型题型——选择题类型
【例3】下列关于DNA复制的叙述，正确的是（ ）
A、在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制
B、 DNA通过一次复制后产生四个DNA分子
C、 DNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA复制
D、 DNA复制在单个脱氧核苷酸在DNA酶作用下连接合成新子链
解析：DNA通过一次复制后产生2个DNA分子；DNA的复制是半保留复制、多起点复制、双向复制、边解旋边复制；单个脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下连接合成新的子链。答案为A。
【例4】根据碱基互补配对原则和中心法则，完成表格（假定“转录”和“翻译”是从左向右进行的）。
DNA双链 Ⅰ C
Ⅱ T C G A
转录形成的信使RNA A U
转运RNA上相应的碱基 C G A
翻译出的氨基酸的种类 亮氨酸
供选的氨基酸及其密码如下：
GCU—丙氨酸，CUA—亮氨酸，CGA—精氨酸，GAU—天冬氨酸。
★ 典型题型——简答题类型
题型2——有关细胞分裂与遗传的综合题型
【例5】如图，是某二倍体生物的一个正在分裂的细胞，据图回答下列问题：
⑴若图中的2、3表示两个X染色体，则此图中共含有 个染色体组，有 条染色单体。
⑵若一对夫妇所生育的子女中，性状差异甚多，则这种变异的来源主要是 。
⑶正常情况下，基因型Aabb的个体在细胞分裂时产生子细胞的过程中，基因AA的分开可发生在 或 。（填细胞分裂方式和时期）
⑷若某植物细胞的基因型为AaBb，在该植物的自交后代中表现型不同于该植物且能稳定遗传的个体所占的比例为 。
⑸假设果蝇的一个精原细胞中的一个DNA分子用15N进行标记，正常情况下该细胞分裂形成的精细胞中，含15N的精细胞所占的比例为 。
题型3——有关遗传物质基础的综合题型
【例6】长期以来，科学家们对遗传的物质基础进行了大量的研究，得出了一些结论。
⑴1944年，生物学家艾弗里以细菌为实验材料，第一次证明了 是遗传物质。
⑵1953年，科学家沃森和克里克共同发现了DNA分子的结构并构建了模型，从而获得了诺贝尔奖。沃森和克里发现的DNA分子具有特殊的空间结构，即 结构，根据DNA分子中碱基对的排列顺序可知，DNA分子具有两个特性，即 。
⑶第一个被科学家破译的密码子是决定苯丙氨酸的密码子：UUU。1959年，科学家M.Nireberg和S.Ochoa用人工合在的只含U的RNA为模板，在一定条件下合成了只有苯丙氨酸组成的多肽，这里的一定条件是指除模板外，还应包括 等物质条件，该过程在遗传学上叫做 。
⑷根据理论推测，mRNA上的三个相邻的碱基可以构成 种排列方式，实验表明上决定氨基酸的密码子共有 种。
题型4——有关碱基计算的综合题型
【例7】现有从生物体中提取的部分ATP分子和一个双链DNA分子（称第一代），还有标记了放射性同位素3H的4种脱氧核苷酸，拟在实验室合成新的DNA分子。
⑴第二代的1个DNA分子中有 条含3H的脱氧核苷酸链。在第二代的2个DNA分子中，含3H的链均叫做 。
⑵第五代的全部DNA分子中有 条不含3H的脱氧核苷酸链。
⑶第一代1个DNA分子的100对脱氧核苷酸中有30个碱基T，那么，第二代1个DNA分子中应有碱基G 个。
⑷除了上述各物质外，还需要哪些物质？
⑸第四代的8个DNA分子中，不含3H的DNA，一条链中含3H的DNA和两条链都含3H的DNA数目之比为 。
7、判断性状的显、隐性的方法：
如果出现甲×乙→甲或甲×甲→甲+乙，则说明甲为显性，乙为隐性。
8、基因分离定律中的解题思路
⑴方法一：隐性纯合突破法
例如：绵羊的白色由显性基因（B）控制，黑色由隐性基因（b）控制。现有一只白色公羊与一只白色母羊，生了一只黑色小羊。试问：公羊和母羊的基因型分别是什么？它们生的那只小羊又是什么基因型？
①根据题意列出遗传图式：
因为白色（B）为显性，黑色（b）为隐性。双亲为白羊，生下一只黑色小羊，有：
②从遗传图式中出现的隐性纯合子突破：
因为子代为黑色小羊，基因型必为bb，它是由精子和卵细胞受精后发育形成的，所以双亲中都有一个b基因，因此双亲基因型均为Bb。
⑵方法二：根据后代分离比解题
①若后代性状分离比为显性∶隐性＝3∶1，则双亲一定都是杂合子。即Bb×Bb →3B ∶1bb。
②若后代性状分离比为显性∶隐性＝1∶1，则双亲一定是测交类型。即Bb×bb→1Bb∶1bb。
③若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即BB×BB→BB、BB×Bb→1BB∶1Bb或BB×bb→1Bb。
9、用分离定律解决自由组合定律问题
⑴首先将自由组合问题转化为若干个分离定律问题。
在独立遗传的情况下，有几对基因就可以分解为几个分离定律问题。如AaBb×Aabb可分解为：Aa×Aa、Bb×bb。
⑵用分离定律解决自由组合的不同类型的问题。
①配子类型的问题
例：某生物雄性个体的基因型为AaBbcc，这三对基因为独立遗传，则它产生的精子的种类有： Aa Bb cc
↓ ↓ ↓
2 × 2 × 1 ＝ 4种
②基因型类型的问题
例：AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？
Aa×Aa → 后代有3种基因型（1AA∶2Aa∶1aa）；
Bb×BB → 后代有2种基因型（1BB∶1Bb）；
Cc×Cc → 后代有3种基因型（1CC∶2Cc∶1cc）。
因而AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有3×2×3＝ 18种基因型。
③表现型类型的问题（略）
④后代中配子类型的比例、表现型的比例、基因型的比例的计算问题（略）
10、遗传系谱图中遗传病的确定
⑴首先先确定系谱图中的遗传病是显性遗传还是隐性遗传：
①“无中生有”为隐性遗传病。即双亲都正常，其子代有患者，则一定是隐性遗传病。
②“有中生无”为显性遗传病。即双亲都表现患病，其子代有表现正常者，则一定是显性遗传病。
⑵其次确定是常染色体遗传还是伴性遗传：
①在已确定隐性遗传病的系谱中：
a、父亲正常，女儿患病，一定是常染色体隐性遗传；
b、母亲患病，儿子正常，一定不是伴x染色体隐性遗传，必定是常染色体隐性遗传。
②在已确定显性遗传病的系谱中：
a、父亲患病，女儿正常，一定是常染色体显性遗传；
b、母亲正常，儿子患病，一定不是伴x染色体显性遗传，必定是常染色体显性遗传。
⑶人类遗传病判定口诀：
无中生有为隐性，有中生无为显性；
隐性遗传看女病，女病父正非伴性；
显性遗传看男病，男病母正非伴性。
★ 典型题型——选择题类型
【例8】人类的卷发对直发为显性性状，基因位于常染色体上。遗传性慢性肾炎是X染色体显性遗传病。有一个卷发患遗传性慢性肾炎的女人与直发患遗传性慢性肾炎的男人婚配，生育一个直发无肾炎的儿子。这对夫妻再生育一个卷发患遗传性慢性肾炎的孩子的概率是（ ）
A、1/4 B、3/4 C、1/8 D、3/8
解析：若卷、直发用A、a表示、遗传性慢性肾炎用B、b表示，则由题意可知，直发无肾炎的儿子的基因型是aaXbY，其父亲基因型是aaXBY，则可推知母亲基因型是AaXBXb。因此再生育一个卷发患遗传性慢性肾炎（A XB ）的孩子的概率是1/2Aa×3/4XB =3/8 AaXB——。答案为D。
【例9】棕色鸟与棕色鸟杂交，子代有23只白色，26只褐色，53只棕色。棕色鸟和白色鸟杂交，其后代中白色个体所占比例是（　　）
A、100% B、75% C、50% D、25%
解析：由题意知褐色对白色为不完全显性，棕色 （Aa）与白色（aa）杂交，后代出现两种类型棕色与白色，比例为1∶1。答案为C。
【例10】血液正常凝固基因H对不易凝固基因h为显性，则右图中甲、乙的基因型分别为（ ）
A、XHY，XHXH B、XHY，XHXh
C、XhY，XHXh D、XhY，XHXH
解析：甲为隐性XhY，把Xh 传给乙，而乙为正常，故为携带者XHXh。答案为C。
★ 典型题型——简答题类型
题型7——有关遗传规律的综合题型
【例11】燕麦的颖色受两对基因控制。现用纯种黄颖与纯种黑颖杂交，F1全为黑颖，F1自交产生的F2中，黑颖：黄颖：白颖 = 12：3：1。已知黑颖（B）和黄颖（Y）为显性，只要有B存在，植株就表现为黑颖。请分析回答下列问题：
⑴在F2中，黄颖占非黑颖总数的比例是 。F2的性状分离比说明B（b）与Y（y）存在于 染色体上。
⑵在F2中，白颖的基因型是 ，黄颖的基因型有 种。
⑶若将F1进行花药离体培养，预计植株中黑颖纯种的比例是 。
⑷若将黑颖与黄颖杂交，亲本基因型为 时，后代中白颖比例最大。
题型5——有关遗传系谱图的综合题型
【例12】在寻找人类的缺陷基因时，常常需要得到有患病史的某些近亲结婚系的系谱图进行相应基因定位。科学家在一个海岛的居民中，找到了引起蓝色盲的基因。该岛每5人中就有1人为蓝色盲基因的携带者。如图所示，其为该岛某家庭蓝色盲遗传系谱图，请据图分析回答下列问题：（相关基因用A、a表示）
⑴该缺陷基因是 性基因，位于 染色体上。
⑵个体4号的基因型是 ，个体10号的基因型是 。
⑶若个体8号患蓝色盲的同时又患血友病，则形成配子时，在相关的基因传递中遵循了
定律。
⑷若个体13号的母亲是蓝色盲，则他与个体12号生一色觉正常的男孩的几率是 。
题型6——有关遗传表格类的综合题型
【例13】棉花的纤维有白色，也有紫色的；植株有抗虫的也有不抗虫的。为了鉴定有关性状的显隐关系。用紫色不抗虫植株分别与白色抗虫植物C、D进行杂交。结果如下表所示，请回答下列问题（假定控制两对相对性状的基因独立遗传，颜色和抗虫与否的基因可分别用A、a和B、b来表示）：
组合序号 杂交组合类型 子代的表现型和植株的数目
紫色不抗虫 白色不抗虫
一 紫色不抗虫×白色抗虫C 210 208
二 紫色不抗虫×白色抗虫D 0 280
⑴上述两对相对性状中， 是显性性状。
⑵做出上述判断所运用的遗传规律是 。
⑶亲本中紫色不抗虫、白色抗虫C、白色抗虫D的基因型是 、 、 。
⑷现有杂合的白色不抗虫品种（AaBb），欲在最短时间内，获得可稳定遗传的白色抗虫品种，最宜选取的育种方法是 ，试简述其主要过程
。
11、基因突变的几个问题
⑴发生的过程及时间
基因突变发生在细胞分裂间期（有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期）的DNA分子的复制过程中。
⑵发生基因突变的细胞
体细胞可以发生基因突变，这种突变不会导致下一代个体产生变异。有性生殖细胞也可以发生基因突变，这种突变可经受精作用直接传递给后代。
12、染色体组与染色体组数目的判定
染色体组是指细胞中形态和功能各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息的一组非同源染色体。要构成一个染色体组应具备以下几条；
⑴一个染色体组中不含同源染色体。
⑵一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。
⑶一个染色体组中含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。
要确定某生物体细胞中染色体组的数目，可从以下几个方面考虑：
①细胞内形态相同的染色体（同源染色体）有几条，则含有几个染色体组。如右图细胞中相同的染色体有4条，此细胞中有4个染色体组。
②根据基因型来判断。在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组，如基因型为AAaBBb的细胞或生物体含有3个染色体组。
③根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目＝染色体数/染色体形态数。例如，果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2个。
13、几种育种方法的比较
杂交育种 人工诱变育种 单倍体育种 多倍体育种
依据原理 基因重组 基因突变 染色体组成倍减少，再加倍得到纯种 染色体组成倍增加
常用方法 ①杂交；②自交；③选优；④自交 辐射诱变、激光诱变 花药离体培养后，后用秋水仙素处理 ①秋水仙素处理；②萌发种子；③幼苗
优点 使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上 可以提高变异频率或出现新性状，加速育种进程 明显缩短育种年限 器官大，提高产量和营养成分
特别提醒：杂交育种、诱变育种的可预见性差，人们只能在变异的基础上对变异进行选择，而不能控制变异的方向。
★ 典型题型——选择题类型
【例14】一杂合体植株（二倍体）的下列部分，经组织培养和秋水仙素处理后可获得纯合体的是（ ）
A、根 B、茎 C、叶 D、花粉
解析：如AaBbCc植株的根（茎叶），秋水仙素处理后，变成AAaaBBbbCCcc 为杂合体；花粉AbC、aBC秋水仙素处理后，变成AabbCC、aaBBCC为纯合体。答案为D。
★ 典型题型——简答题类型
题型7——有关遗传育种类的综合题型
【例15】某二倍体植物的体细胞中染色体为24，基因型为AaBb。请据图回答下列问题：
⑴图中A所示的细胞分裂方式主要是 。
⑵产生的花粉粒的基因型有 种，由花粉粒发育成的单倍体有哪几种基因型：
。
⑶若C处是指用秋水仙素处理，则个体①的体细胞中含有染色体 条，它是纯合子还是杂合子： 。
⑷若该植株进行自花传粉，在形成的以个体②组成的群体中可能有 种基因型。
⑸若A表示水稻的高秆，a表示水稻的矮秆；B表示水稻的抗病基因，b表示水稻的不抗病基因，这两对基因按基因的自由组合定律遗传。那么，该水稻自花传粉的后代中，矮秆抗病的个体所占的比例为 ，若要获得稳定遗传的矮秆抗病水稻，应让矮秆抗病的水稻自交，在自交的后代中纯种的矮秆抗病水稻所占比例为 。
⑹若要尽快获得纯种矮秆抗病水稻，则应采用上图中 （用字母表示）过程进行育种，这种育种方法称为 。
14、基因工程
⑴基因操作的一般步骤
⑵限制性核酸内切酶
限制性核酸内切酶主要存在与微生物中。一种限制酶只能识别一种特定的核昔酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。被切割的DNA分子在切口处形成粘性未端。
⑶基因诊断的几种方法
①核酸分子杂交法（即DNA探针法）该方法是根据碱基互补配对原则，把互补的双链DNA解开，把单链的DNA小片段用同位素、荧光分子或化学发光催化剂等进行标记，之后同被检测的DNA中的同源互补序列杂交，从而检出所要查明的DNA或基因。
②聚合酶链反应法（PCR法）PCR技术可模拟细胞核内DNA复制的天然过程，使目的基因扩增上百万倍。
★ 典型题型——选择题类型
【例16】下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（　　）
A、基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因
B、基因诊断的基本原理是DNA分子杂交
C、一种基因探针能检测水体中的各种病毒
D、原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良
解析：基因工程是生物工程技术的核心内容，能够按照人们的意愿，定向地改造生物的遗传性状。基因治疗是把正常的基因导入有缺陷的细胞，从而使其表达，达到治疗目的。基因诊断常用基因探针来进行，其遵循的原理是DNA分子杂交，具有很强的特异性，因此一种探针只能检测水体中的一种（类）病毒。所有生物共用一套遗传密码，所以原核基因也能用来进行真核生物的遗传改良。答案为B。
【例17】（07全国卷Ⅱ）下列有关基因工程中限制内切酶的描述，错误的是（ ）
A、一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列
B、限制性内切酶的活性受温度的影响
C、限制性内切酶能识别和切割RNA
D、限制性内切酶可从原核生物中提取
解析：限制性内切酶存在于许多细菌及酵母菌等生物中，细菌属于原核生物，当然可以从中提取，一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序，并能切割DNA分子，限制性内切酶的活性同样受温度的影响，故选C。答案为C。
★ 典型题型——简答题类型
题型8——有关科技热点与生物工程方面的综合题型
【例18】基因工程是在现代生物学、化学和工程学的基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技术的发展运用。基因工程基本操作流程如图所示，请据图回答：
⑴基因工程的剪接过程需要在
酶的作用下才能完成。
⑵重组运载体导入宿主细胞后，筛选的依据是
；重组克隆后鉴定的目标是 。
⑶培育工程菌的途径除图中所示外，还可以通过 的方法获得。利用工程菌生产表达产物的后处理技术的中心环节是 。
⑷若利用工程菌生产乙肝疫苗，则影响产量的主要环境因素是 。
15、自然选择学说的基本内容及其相互关系
自然选择的内容主要有4点：过渡繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。其中遗传和变异是生物进化的内在因素，变异是自然选择的原始材料。变异是不定向的，而且是普遍存在的。即使环境没有发生变化，变异也会发生。如果环境变化剧烈，变异发生的频率可能高一些，但不能决定变异的方向。环境只是对变异进行选择，这种选择作用是定向的，被选择的变异类型总是对环境适应的，不能适应的类型终将被淘汰，所以生存下来的生物都是对环境适应的，适应是自然选择的结果。自然选择的具体表现形式是生存斗争，生存斗争是生物进化的动力。
16、现代生物进化理论的主要内容
⑴种群是生物进化的单位
种群是生物生存和生物进化的基本单位，一个物种中的一个个体是不能长期生存的，物种长期生存的基本单位是种群。一个个体是不可能进化的，生物的进化是通过自然选择实现的，自然选择的对象不是个体而是一个群体。种群也是生物繁殖的基本单位。
⑵生物进化的原材料——突变和基因重组
可遗传的变异是生物进化的原始材料，可遗传的变异主要来自基因突变、基因重组和染色体变异。变异是不定向的，变异只是给生物进化提供原始材料，不能决定生物进化的方向。
⑶自然选择决定生物进化的方向
生物进化的实质是种群基因频率的改变。种群中产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择，其中的不利变异被不断淘汰，有利变异则逐渐积累，从而使种群的基因频率发生定向的改变，导致生物朝着一定的方向缓慢地进化。
⑷隔离导致物种的形成
物种与物种之间最本质的区别是有生殖隔离。隔离是新物种形成的必要条件，最普遍的方式是一个分布区很广的物种先通过地理隔离形成亚种（如东北虎和华南虎两个亚种的形成），然后长期的地理隔离发展为生殖隔离，形成两个或多个新种。
在自然界里还存在另一种物种形成方式，它往往只需要几代甚至一代就完成了，而不需要经过地理隔离，一经出现可以很快达到生殖隔离。例如，多倍体植物的形成就是如此。
17、基因频率的计算
⑴通过不同基因型个体数计算基因频率
例：中心血站调查了1788个MN血型血，其中397人是M型（LMLM），861人是MN性（LMLN），530人是N型（LNLN），请分别计算LM和LN的基因频率。
据题意可知，M型者含有两个LM基因，MN型者含有一个LM基因和一个LN基因，N型者含有两个LN基因，故本题应如此计算：
LM%＝[（2×397＋816）/（1788×2）]×100%＝46.3%，
LM%＝[（816＋2×530）/（1788×2）]×100%＝53.7%。
⑵通过基因型频率计算基因频率
例：在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占18%，基因型为Aa的个体占78%，aa的个体占4%。
则A%＝（18%×2＋78%）×1/2＝18%＋78%×1/2＝57%，
a%＝（4%×2＋78%）×1/2＝4%＋78%×1/2＝43%。
即一个等位基因的频率等于它的纯合子频率与1/2杂合子频率之和。
⑶计算基因型频率
例：在某一人群中，经调查得知，隐性性状者（bb）为16%，基因B的频率为60%，求基因型BB和Bb的频率。
由B的频率为60%，有b的频率为1－60%=40%，设基因型BB的频率为p，Bb的频率为q，则有：p＋1/2q＝60%①；16%＋1/2q＝40%②；联立①②解得基因型BB的频率p＝36%、Bb的频率为q=48%。
⑷计算子代基因型频率
利用公式：（p+q）2 =1进行计算。
例：假设某动物种群中，一对等位基因B、b的频率B=0.9，b=0.1，其后代基因型为BB、Bb、bb，那么后代三种个体的基因型频率分别为多少？若环境的选择作用使B的频率由0.9降为0.6，选择后地第二代的三种基因型的频率为多少？若这种选择继续保持不变，后代基因型频率的变化规律是什么？
根据公式（p+q）2 =1，可知选择前基因型BB的频率为p2 =0.92 =0.81，Bb的频率为2pq = 2×0.9×0.1= 0.18，bb的频率为q2 = 0.12 = 0.01。
根据公式（p+q）2 =1，可知选择后基因型BB的频率为p2 =0.62 =0.36，Bb的频率为2pq = 2×0.6×0.4= 0.48，bb的频率为q2 = 0.42 = 0.16。
由上述数据可知，若选择继续下去，后代中BB将减少，bb将增多。
★ 典型题型——选择题类型
【例19】根据现代生物进化理论，判断下列说法正确的是（ ）
A、生物进化的方向，决定于生物变异的方向
B、生物进化的过程，实质是基因频率变化的过程
C、研究物种间的差异，关键是研究它们能否交配产生后代
D、研究物种的迁徙规律，关键是研究一对雌雄个体的迁徙行为
解析：现代生物进化理论表明，生物进化实质在于种群基因频率的改变，变异为进化提供原始的选择材料，而自然选择决定了生物进化的方向。物种间最本质的差异是存在生殖隔离，同一物种的个体一般能自由交配，并产生的可育后代，而不同物种间，一般不能杂交，即使杂交也往往不育或产生的后代不可育。研究物种的迁徙规律，不能以一对雌雄个体来判断和证明。答案为B。
本专题包括：
必修2教材：①第一章 遗传因子的发现 ②第二章 基因和染色体的关系 ③第三章 基因的本质 ④第四章 基因的表达 ⑤第五章 基因突变及其他变异 ⑥第六章 从杂交育种到基因工程 ⑦第七章 现代生物进化理论
位――细胞
选修教材：④第四章 细胞与细胞工程
A B C D
a b c d a b c d a b c d a b c d 细胞时期
相对数量
4
3
2
1
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
3
2
1
P： B × B
F1： bb
14 15
8 9 10 11 12 13
3 4 5 6 7
1 2

1
1
1
1
2
2
2
2
3
3
3
3
植物
A
花粉粒
单倍体幼苗
个体①
B
C
个体②
卵细胞
受精卵
D
E
提取目的基因
直接分离法：鸟枪法
人工合成法：反转录法、化学合成法
目的基因与运载体结合
将目的基因导入受体细胞
目的基因的检测与表达
获取目的基因
克隆运载体
剪接
导入
重组运载体
宿主细胞
扩增和筛选
重组体克隆
鉴定和测序
后处理
工程菌
表达产物
选育
工程动物
优良动物
选育
工程植物
优良植物第一部分《分子与细胞》
专题一 生命的物质和结构基础
一、考点核心整合
1、生命活动的能源物质、主要能源物质、直接能源物质、高能化合物、贮存能量的物质和最终能源
在生物体内，糖类、脂肪、蛋白质等有机物都能氧化分解释放能量，充当能源物质。在正常情况下主要由糖类分解提供能量，因此，糖类是主要能源物质。在糖类供能不足时，则氧化分解脂肪、进一步氧化蛋白质供能。
ATP是生物体生命活动的直接能源，是一种高能化合物。
脂肪是生物体内贮存能量的物质，同时在动物细胞中的糖原和植物细胞中的淀粉也是贮存能量的物质。
上述物质中的能量，都直接或间接地来自于绿色植物通过光合作用固定的太阳光能，所以，地球上生物体生命活动的最终能源是太阳光能。
2、蛋白质和核酸
⑴氨基酸的结构
组成蛋白质的氨基酸为α—氨基酸，每种氨基酸分子至少含有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。其结构通式如右图：
从结构通式中我们知道：氨基酸的种类不同，在于R基的不同。（注意：R基中也可能含有氨基或羧基。）
⑵有关蛋白质类物质的计算问题
①由n个氨基酸形成的m条肽链，应脱去（n—m）个水分子，形成（n—m）个肽键。同时消耗（n—m）个氨基和（n—m）个羧基。
② 其中n表示氨基酸数目，m表示肽链数目，表示氨基酸的平均相对分子质量，M表示蛋白质的相对分子质量。
③氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系：
其中，对真核生物而言，上式中的DNA片段相当于基因结构中的外显子。
⑶核酸
DNA RNA
空间结构 通常为双螺旋结构 通常为单链结构
基本元素 C、H、O、N、P
基本组成单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸
化学组成 无机酸 磷酸
五碳糖 脱氧核糖 核糖
含氮碱基 4种：A、T、G、C 4种：A、U、G、C
分布 主要存在于细胞核中，另在线粒体、叶绿体中有少量分布 主要存在于细胞质基质中，另在线粒体、叶绿体、核糖体中少量分布
功能 一切生物的遗传物质
★典型题型——选择题类型
【例1】生物体内四种有机物的组成与功能关系图，有关叙述错误的是（ ）
A、小麦种子细胞中，物质A是葡萄糖，物质E是淀粉
B、相同质量的E和F彻底氧化分解，释放能量较多的是F
C、物质C的种类约20种，基本化学元素是C、H、O、N
D、SARS病毒的物质H彻底水解后，产物是CO2和H2O
解析：糖类是主要的能源物质，小麦种子中的主要糖类是淀粉，其基本单位是葡萄糖。主要的储能物质是脂肪（F），其与糖类相比，氧化分解后可释放出更多的能量。G是蛋白质，其基本组成单位是氨基酸，约有20种，其基本组成元素有C、H、O、N。SARS病毒的遗传物质是RNA，其彻底水解产物是核糖、碱基和磷酸。答案为D。
【例2】若20种氨基酸的平均相对分子质量为a ，某蛋白质分子是由含有b对脱氧核苷酸的DNA分子控制合成的n条多肽链构成的。下列有关说法正确的是（ ）
A、该蛋白质分子的相对分子质量为
B、DNA分子控制合成蛋白质的过程包括复制和翻译两个过程
C、该蛋白质分子在蛋白酶的催化作用下水解的产物为氨基酸
D、该蛋白质分子的基本组成单位是多肽
解析：根据氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系，可判断该蛋白质分子中氨基酸数目为，因此该蛋白质分子的相对分子质量为 。DNA分子控制合成蛋白质的过程包括转录和翻译两个过程。该蛋白质分子的基本组成单位是氨基酸，该蛋白质分子在蛋白酶的催化作用下水解为多肽，多肽在肽酶的催化作用下水解为氨基酸。答案为A。
★典型题型——简答题类型
题型1——有关生命物质的综合题型
【例3】如图表示生物体内某些有机物的组成关系及功能关系，其中C、D、E都是高分子化合物，C是主要的遗传物质，A、B是组成它们的基本单位。请据图分析回答下列问题：
⑴化学元素组成的A物质在生物体内有 种，化学元素组成的B物质在生物体内约有 种。
⑵合成C、D的A物质的不同点表现在
，
C物质和D物质在空间结构上的不同点表现在 。
⑶C→D和D→E的主要场所分别位于 和 。
⑷人类基因组计划的研究对象是 物质（填字母代号），基因工程育种从苏云金芽孢杆菌中获取目的基因来源于 物质（填字母代号）。
3、细胞的结构和功能
⑴细胞壁：细胞壁的化学成分主要是纤维素和果胶；细胞壁具有全透性。
⑵细胞膜：由磷脂双分子层和蛋白质分子构成；
①结构特点：具有一定的流动性
②功能特点：具有选择透过性
③物质出入细胞的方式：
A、小分子物质或离子：自由扩散、主动运输；
自由扩散 主动运输
运输方向 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度
运输动力 浓度差 细胞代谢的能量（ATP）
备注 不能主动地选择吸收细胞所需的物质 能按生命活动的需要主动地选择吸收细胞所需的物质和排出废物
实例 水、氧气、二氧化碳、甘油等 氨基酸、核苷酸、无机盐离子等
B、大分子物质或颗粒性物质：内吞作用和外排作用（内吞作用和外排作用证明了细胞膜具有一定的流动性）；
⑶细胞质：细胞内线粒体、叶绿体、内质网、核糖体、高尔基体、中心体、液泡等细胞器的结构与功能。
膜结构 单层膜结构 细胞膜、内质网、高尔基体、液泡、（溶酶体）
双层膜结构 线粒体、叶绿体、细胞核（核膜）
无膜结构 细胞壁、中心体、核糖体
分布 动物细胞特有的结构 中心体
植物细胞特有的结构 细胞壁、叶绿体、液泡
动植物细胞共有的细胞器 线粒体、核糖体、内质网、高尔基体
成分 具有色素的细胞器 叶绿体、液泡
具有DNA的细胞结构 细胞核（染色体）、线粒体、叶绿体
具有RNA的细胞结构 细胞质基质、线粒体、叶绿体、核糖体
功能 与能量转换有关的细胞器 线粒体、叶绿体
代谢过程中能产生水的细胞结构 线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体
与分泌蛋白的分泌过程有关的细胞结构 核糖体（合成）、内质网（运输）、高尔基体（分泌）、细胞膜、线粒体（供能）
与细胞有丝分裂有关的细胞器 中心体（发出星射线形成纺锤体）、核糖体（合成有关蛋白质）、线粒体（供能）、高尔基体（参与细胞壁的形成）
与光合作用有关的细胞器 叶绿体
与有氧呼吸有关的细胞结构 细胞质基质、线粒体
与核糖体形成有关的细胞结构 核仁
与植物细胞有丝末期细胞壁形成有关的细胞器 高尔基体
与蛋白质、糖类、脂质的形成有关的细胞器 内质网
与主动运输（或物质运输）有关的细胞器 核糖体（合成载体）、线粒体（供能）
在动植物细胞中普遍存在，但功能不同的细胞器 高尔基体（在动物细胞内与分泌物的形成有关；在植物细胞内与细胞壁的形成有关）
能产生ATP的细胞结构 细胞质基质、线粒体（呼吸作用）、叶绿体（光合作用）
附：分泌蛋白的合成过程
⑷细胞的生物膜系统
细胞内所有的具膜的部分统称为生物膜系统，包括细胞膜、各种细胞器膜和核膜等。这些膜的主要成分是蛋白质和磷脂，在结构上都具有一定的流动性，在功能上都具有选择透过性，它们在结构和功能上具有一定的联系。
4、真、原核细胞和病毒的比较
种类 特 点 实 例
真核细胞 1、有核膜和核仁，有典型的细胞核2、有核糖体和其他有生物膜结构的细胞器3、细胞核内有染色体，为遗传物质的主要载体4、植物细胞有细胞壁，成分为纤维素和果胶5、可通过有丝分裂、无丝分裂和减数分裂的方式进行增殖 绝大多数生物的细胞
原核细胞 1、无核膜和核仁，无典型的细胞核，有拟核2、有核糖体，但无其他有生物膜结构的细胞器3、拟核内有丝状的DNA分子，为遗传物质储存和复制的场所4、细胞壁的成分与真核细胞的不同，细菌的细胞壁主要由糖类与蛋白质结合而成的化合物构成5、以二分裂等方式分裂，无有丝分裂 细菌、蓝藻、放线菌、衣原体、支原体等
病毒 1、无细胞结构，主要由核酸和蛋白质衣壳构成2、一种病毒只含有一种核酸：DNA或RNA。核酸中贮存病毒的全部遗传信息，控制病毒的一切性状3、全部营寄生生活4、增殖一般包括吸附、注入、合成、组装和释放五个阶段 植物病毒、动物病毒、噬菌体
★ 典型题型——选择题类型
【例4】甲（〇）、乙（●）两种物质在细胞膜两侧的分布情况如右图（颗粒的多少表示浓度的高低），在进行跨膜运输时，下列说法正确的是（ ）
A、乙进入细胞一定有载体蛋白的参与
B、乙运出细胞一定有载体蛋白的参与
C、甲进入细胞一定需要能量
D、甲运出细胞一定不需要能量
解析：物质进出细胞膜的方式有被动运输（自由扩散）和主动运输。被动运输是物质从浓度高一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运。主动运输的特点是物质从浓度低的一侧通过细胞膜运输到浓度高的一侧，必须有载体蛋白质的协助，需要消耗细胞内新陈代谢的能量。答案为A。
【例5】下列有关生物膜结构和功能的描述，不正确的是（ ）
A、植物原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性
B、合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达
C、分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成
D、生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新
解析：本题主要考查生物膜的结构特点和功能。答案为A。
【例6】对绿色植物根尖细胞某细胞器的组成成分进行分析，发现A、T、G、C、U五种碱基如下表所示，则在该细胞器中完成的生理活动是（ ）
A T C G U
35 0 30 42 15
A、（CH2O） + O2 → CO2 + + 能量
B、mRNA → 蛋白质
C、C6H12O6 → 2C2H5OH + CO2 + 能量
D、CO2 + H2O → （CH2O） + O2
解析：由于此细胞器存在于绿色植物根尖细胞，因而不可能有叶绿体，故排除D项。又由表可知该细胞器中没有碱基T，即没有DNA分子，因而不可能是线粒体，故排除A项。而C项为无氧呼吸产生酒精，不会在细胞器中进行，而是在细胞质基质中进行，故排除C项。而B项是蛋白质分子合成的过程，是在核糖体上进行的，与题意相符。答案为B。
【例7】如图所示，为物质进入细胞的模式图。下列关于该图的叙述中不正确的是（ ）
A、若该细胞为癌细胞，则D物质会减少
B、甘油、乙醇、CO2等物质进入细胞内的方式可用b表示
C、若用呼吸作用抑制酶处理该细胞，受影响的过程为a、e
D、由于构成细胞膜的B、D分子可以相对运动，因此细胞膜具有一定的流动性
解析：本题主要考查物质进入细胞的方式。其中abcdeABCD
★ 典型题型——简答题类型
题型2——有关生物膜的综合题型
【例8】生物膜系统在细胞的生命活动中起着重要的作用。请回答：
⑴细胞核的 使基因的转录和翻译两个过程在时空上分开，细胞核和细胞质之间通过 实现生物大分子的转运。
⑵脂溶性物质易透过细胞膜，表明细胞膜的主要成分中有 。通常分泌到细胞膜外的蛋白质需经过 加工和修饰后，以分泌小泡的形式排出。
⑶红细胞膜内K+浓度是膜外的30倍，膜外Na+浓度是膜内的6倍，维持这种K+、Na+分布不均匀是由膜上的 所控制；红细胞膜上糖蛋白的糖支链具有高度的特异性，若去掉这些糖支链，就不会发生红细胞的凝集反应，说明细胞膜表面这些糖蛋白是 。
⑷人工生物膜的主要用途有哪些 （多项选择）
A、污水处理 B、食品保存
C、海水淡化处理 D、人造器官材料
题型3——有关真核细胞结构图的综合题型
【例9】右图是保持着原有生活状态的细胞亚显微结构图。请据图回答：
⑴与细胞内能量转换有关的细胞器是[ ]
和[ ] 。
⑵动植物细胞中功能不同的细胞器是[ ]
。在动物的 细胞中，该结构含量较多。
⑶染色体复制时，构成染色体的蛋白质的合成场所是[ ] 。
⑷产生ATP的场所有[ ]
。
⑸ [10]是 ，作用是 ，例如 。
⑹细胞质中含有RNA的是 [ ]
。
⑺该细胞如果进行有丝分裂，到末期，会有较多的[ ] 集结到赤道板附近。
⑻如果将该细胞置于 条件下，细胞可能发生质壁分离，其依据 。
题型4——有关细胞结构类型的综合题型
【例10】研究人员对取自4种不同的生物的部分细胞（甲、乙、丙、丁）进行分析、观察等实验，获得的结果如下表（表中，√表示有，╳表示无）。请据表回答：
甲 乙 丙 丁
核仁 ╳ √ √ √
叶绿素 √ ╳ ╳ √
叶绿体 ╳ ╳ ╳ √
线粒体 ╳ ╳ √ √
中心体 ╳ √ ╳ √
核糖体 √ √ √ √
纤维素酶处理的结构 无变化 无变化 外层结构破坏 外层结构破坏
⑴甲、乙、丙、丁4 种细胞最可能取自下列哪种生物？
甲 乙 丙 丁
A、团藻 B、硝化细菌 C、乳酸菌 D、光合细菌
E、蛔虫 F、水稻
⑵从营养功能上看，丙细胞所代表的生物在生态系统中是 。
⑶对某皮肤癌患者的病变细胞做镜检时，发现中心体数目增多，表明其正在进行 。
⑷对某种生物细胞做实验观察发现，其细胞仅有一环状DNA分子且必须在光照条件下才能生存，其最可能是 。
5、分化与全能性
⑴细胞的分化
细胞分化的实质是细胞内基因在特定的时间和空间上选择性表达的结果。
⑵细胞的全能性
①细胞具有全能性的原因：生物体的每一个细胞都包含该物种所特有的的全套遗传物质，都有发育成一个完整个体所必需的全部基因。
②生物体细胞不能完全表达其全能性。这是因为细胞内基因在特定时期和空间条件下选择性表达，从而使细胞分化为不同的组织、器官。
③受精卵的全能性最大。
④细胞分化的不可逆性。
6、细胞的增殖
⑴有丝分裂中的几个规律性变化
①染色体和染色质之间的变化规律
②纺锤体的变化规律：形成（前期）→解体消失（末期）
③核仁、核膜的变化规律：解体消失（前期）→重建（末期）
④染色体行为变化规律：
复制→散乱分布于纺锤体中央→着丝点排列在细胞中央→着丝点分裂→移向两极
⑵动植物细胞有丝分裂的异同点
植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂
相同点 分裂过程基本相同，染色体变化规律相同：分裂间期完成染色体复制；分裂期实现染色体平均分配到两个子细胞中去。
不同点 前期 由细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体 由两组中心粒发出的星射线形成纺锤体
末期 细胞中部形成细胞板扩展形成细胞壁，将一个细胞分裂成两个子细胞 细胞膜从中部向内凹陷，把细胞缢裂成两个子细胞
⑶有丝分裂与减数分裂的比较（对二倍体而言）
项目 有丝分裂 减数分裂
不同点 母细胞 体细胞 性原细胞
分裂次数 1次 2次
分裂过程 前期 染色体散乱分布在细胞中央，有同源染色体 第一次分裂：同源染色体联会，出现四分体，有交叉互换现象
第二次分裂：染色体散乱分布，无同源染色体
中期 染色体的着丝点有规律地排列在细胞中央，有同源染色体 第一次分裂：四分体排列在赤道板的两侧
第二次分裂：与有丝分裂相同，但无同源染色体
后期 染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，有同源染色体 第一次分裂：四分体分开，移向两极
第二次分裂：与有丝分裂相同，但无同源染色体
同源染色体行为 无同源染色体联会、无四分体，不出现同源染色体的分离和四分体内非姐妹染色单体的交叉互换 有同源染色体联会、有四分体，出现同源染色体的分离和四分体内非姐妹染色单体的交叉互换
子细胞数目 2个 雄性：精子4个，雌性：卵细胞1个+极体3个
子细胞类型 体细胞 成熟的生殖细胞（精子或卵细胞）
子细胞染色体数 与亲代细胞相同 比亲代细胞减少一半
子细胞间遗传物质 几乎相同 不一定相同
⑷有丝分裂、减数分裂过程中DNA含量、染色体数目的变化曲线图
⑸有丝分裂与减数分裂的图形判别（只适合二倍体生物）
判断有丝分裂与减数分裂的主要依据是有无同源染色体的出现，减数分裂第一次分裂和有丝分裂过程虽都有同源染色体的出现，但后者无联会及分离、自由组合现象出现。而不存在成对同源染色体的则为减数分裂第二次分裂。
★ 典型题型——选择题类型
【例11】菠菜根的分生区细胞不断分裂使根生长，在分裂过程中不会出现的是（　　）
A、细胞分裂间期，中心体的两个中心粒各自产生一个新的中心粒
B、细胞分裂中期，染色体形态较固定、数目较清晰
C、细胞分裂前期，核膜和核仁逐渐消失
D、细胞分裂末期，高尔基体参与细胞壁的形成
解析：高等动物和低等植物细胞含有中心体，中心体（粒）与细胞分裂有关。菠菜是高等植物，其细胞中不含有中心体。答案为A。
【例10】下列有关细胞的全能性的说法中，不正确的是（ ）
A、受精卵在自然条件下能分裂、分化成完整个体，因此，其全能性最高
B、存在于生物体内的细胞，由于发生了分化，因而全能性不能得到表达
C、卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高
D、植物细胞在一定的条件下，离体培养能表现出其全能性
解析：细胞的全能性是指已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。细胞的全能性的表达一般需要在离体状态下才能实现，在生物体内，细胞由于其是已恰好化细胞，且其分化具有不可逆的特点，导致细胞的全能性不能得到表达；卵细胞本身就是经减数分裂、分化形成的，因而不能说是未分化的细胞。答案为C。
★ 典型题型——简答题类型
题型5——有关细胞分裂图形识别的综合题型
【例11】下图是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂部分图，据图回答问题：
⑴按先后顺序把有关有丝分裂图的号码排列起来 ；按顺序把有关减数分裂图的号码排列起 。
⑵此动物的正常体细胞中有 对同源染色体，细胞核中有 个DNA分子。
⑶在上述分裂图中，细胞中的染色体数比此动物正常体细胞中染色体数增加一倍的是图 。
⑷在上述分裂图中，属于初级精母细胞的是图 。
⑸上述分裂图中，每条染色体上只含一个DNA分子的是图 。
⑹上述分裂图中，同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换是在
图中。
7、几种有机物的鉴定
鉴定物质 实验试剂 实验现象 注意事项
还原性糖 斐林试剂 砖红色沉淀 试剂现用现配、水浴加热
脂肪 苏丹Ⅲ 橘黄色 显微镜观察
苏丹Ⅳ 红色
蛋白质 双缩脲试剂 紫色 先加NaOH，后加 CuSO4
DNA 二苯胺 蓝色 沸水谷加热
淀粉 碘液 蓝色
附：甲基氯可使DNA着色为绿色；吡罗红可使RNA着色为红色。
本专题包括：
必修1教材：①第一章 走近细胞 ②第二章 组成细胞的分子 ③第三章 细胞的基本结构 ④第六章 细胞的生命历程
位――细胞
选修教材：④第四章 细胞与细胞工程
R—C—COOH
H
│
│
NH2
C、H、O等元素
主要的能源物质
A
E
B
F
主要的储能物质
C
G
生命活动的主要承担者
D
H
遗传信息的携带者
基本单位 有机大分子 主要功能
化学元素
A
C
D
B
E
氨基酸
核糖体
（合成多肽链或蛋白质）
内质网
（折叠、组装、糖基化、运输）
高尔基体
（浓缩、加工、运输）
细胞膜
细胞外
分泌
小泡
小泡
线粒体（供能）
胞 外
细 胞 膜
胞 内
染色质
（间期、末期）
高度螺旋、变粗、变短
染色体
（前期、中期、后期）
解螺旋成细丝状
⑴有丝分裂DNA数目变化曲线图
⑵有丝分裂染色体
数目变化曲线图
⑶减数分裂DNA数目变化曲线图
⑷减数分裂染色体数目变化曲线图第三部分《稳态与环境》
专题四 生命活动的调节
二、试题巩固
一、选择题（均为单项选择题）
1、一位科学家用高浓度的糖溶液饲喂一只动物，在接下来的3小时内，每隔半小时检查该动物血液中血糖的浓度。下表是这项试验的结果，下列叙述不正确的是（ ）
食用糖后的时间（min） 0 30 60 90 120 150 180
血糖浓度（mg/dL） 75 125 110 90 75 75 75
A、该动物正常的血糖浓度是75mg/dL
B、120min时，血糖浓度降至75mg/dL，主要是胰岛素分泌增多，促进血糖利用和转化
C、180min时，血糖浓度仍维持在75mg/dL，主要是胰高血糖素分泌增多，促进肝糖元分解
D、60min时，胰岛素分泌会促进胰高血糖素分泌增加
2、下列有关体液免疫的叙述中，正确的是（ ）
A、有的抗原可以直接剌激B淋巴细胞，产生效应B细胞
B、抗体是由B淋巴细胞分泌
C、抗体一般可以直接杀死入侵的病菌
D、记忆B细胞经迅速增殖分化，可形成大量的记忆B细胞
3、2000年诺贝尔医学奖授予瑞典和美国的三位科学家，以奖励他们对神经系统“信号传导”的研究成果。两个神经细胞之间通过“突触”连接，实现兴奋的传递。右图所示突触的亚显微结构，有关其叙述不正确的是（ ）
A、突触后膜对⑤中递质的接受具有特异性，与细胞膜上的蛋白质有关
B、在分泌蛋白的合成过程中，以⑤的形式在各种细胞器之间进行转移，体现了细胞器之间的协调配合
C、青蛙在冬眠时，对外界刺激几乎没有反应主要是低温影响了⑤中递质的释放
D、在活细胞中，内质网、高尔基体、细胞膜之间可以通过⑤的形式实现间接联系
4、健康是人类社会永恒的主题，各种疾病在不同程度上影响着人们的健康，下列关于各种疾病的叙述正确的是（ ）
A、给低血糖晚期的患者吃一些含糖较多的食物或喝一杯浓糖水就可以恢复正常
B、如果人在幼年时期甲状腺激素分泌不足就会引起侏儒症
C、获得性免疫缺陷综合症和风湿性心脏病都属于免疫缺陷病
D、利用DNA探针检查出肝炎病毒，为肝炎诊断提供了一种快速简便的方法
5、有关激素调节及应用方面的说法正确的是（ ）
A、油菜在传粉阶段遇到连续暴雨袭击，喷洒生长素类似物可避免减产
B、甲状腺激素分泌不足，蝌蚪发育会受影响，成年后耗氧量会增加
C、切除动物垂体后，动物血液中的生长激素和甲状腺激素都会减少
D、激素间的拮抗作用不利于维持动物体内环境的稳态和生长发育
6、下列关于体温调节的叙述中，正确的是（ ）
A、下丘脑是感觉体温变化的主要中枢，是形成冷觉和热觉的部位
B、冷觉感受器分布在皮肤，温觉感受器分布在内脏器官
C、寒冷环境中出现“寒战”（或战栗）是立毛肌收缩的结果
D、在炎热环境中大量排汗并未带走热量，只有汗液蒸发才使热量散失
7、有关右图细胞结构或功能的叙述，正确的是（ ）
A、若Y表示胰岛素，则该细胞在血糖浓度过低时的活动加强
B、若Y表示抗体，则该细胞是由B细胞或记忆细胞增殖分化来的
C、若Y表示生长激素，则该细胞为下丘脑中的细胞
D、若Y表示单克隆抗体，则该细胞是由效应T细胞与骨髓瘤细胞融合形成的
8、人的神经系统中，有些神经细胞既能传导兴奋，又能合成与分泌激素。这些细胞位于（ ）
A、大脑皮层 B、垂体 C、下丘脑 D、脊髓
9、下列关于体温调节的叙述，正确的是（ ）
A、大脑皮层是调节体温的主要中枢
B、温觉感受器只分布于皮肤
C、人在剧烈运动时主要产热方式是骨骼肌的收缩
D、降低新陈代谢是人在炎热环境中散热的主要方式
10、（08全国卷Ⅰ）为了验证胰岛素具有降低血糖含量的作用，在设计实验方案时，如果以正常小鼠每次注射药物前后小鼠症状的变化为观察指标，则下列对实验组小鼠注射药物的顺序，正确的是（ ）
A、先注射胰岛素溶液，后注射葡萄糖溶液
B、先注射胰岛素溶液，再注射胰岛素溶液，
C、先注射胰岛素溶液，后注射生理盐水
D、先注射生理盐水，后注射胰岛素溶液
11、下列关于特异性免疫的叙述，正确的是（ ）
A、细胞免疫中效应T细胞产生抗体消灭抗原
B、淋巴因子能增强免疫细胞对靶细胞的杀伤作用
C、在特异性免疫的效应阶段反应过程中能产生记忆细胞
D、体液免疫中，效应B细胞与靶细胞接触使其裂解死亡
12、（08全国卷Ⅱ）下列关于人体内环境及其稳态的叙述。正确的是（ ）
A、葡萄糖以自由扩散方式从消化道腔中进入内环境
B、H2CO3/NaHCO3对血浆pH相对稳定有重要作用
C、内环境的温度随气温的变化而变化
D、人体的内环境即指体液
13、
14、下列哪一种生产或实验过程中，不能使用吲哚乙酸（ ）
A、处理扦插的月季枝条，促使加快生根
B、处理青色的生香蕉，加速转变成黄香蕉
C、处理去掉雄蕊的番茄花蕾，育出无籽果实
D、处理切去胚芽鞘尖端的燕麦幼苗，使其继续生长
15、（08全国卷Ⅱ）下列关于病毒的叙述，正确的是（ ）
A、烟草花叶病毒可以不依赖宿主细胞而增殖
B、流感病毒的核酸位于衣壳外面的囊膜上
C、肠道病毒可在经高温灭菌的培养基上生长增殖
D、人类免疫缺陷病毒感染可导致获得性免疫缺陷综合症
16、（’10全国新课标）将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液（溶液S）中，可测得静息电位。给予细胞一个适宜的刺激，膜两侧出现一个暂时性的电位变化，这种膜电位变化称为动作电位。适当降低溶液S中的Na+浓度，测量该细胞的静息电位和动作电位，可观察到（ ）
A、静息电位值减小 B、静息电位值增大
C、动作电位峰值升高 D、动作电位峰值降低
17、风湿性心脏病、系统性红斑狼疮等一类疾病是（ ）
A、病原体感染机体而引发的疾病，有传染性
B、机体免疫功能不足或缺乏而引发的疾病、无传染性
C、人体免疫系统对自身的组织和器官造成损伤而引发的疾病
D、已免疫的机体再次接受相同物质的刺激而引发的过敏反应
18、（11海南）取某植物的胚芽鞘和幼根，切除胚芽鞘尖端和幼根根尖的尖端（即切除根冠和分生区），然后将胚芽鞘（近尖端向上）和幼根（近尖端向上）直立放置，分别在两者切面的左侧放置含有生长素的琼脂快（生长素浓度为促进胚芽鞘生长的最适浓度），培养在黑暗条件下，幼根和胚芽鞘弯曲生长且方向相反，关于这一现象的说法，合理的是（ ）
A、胚芽鞘向左弯曲生长，生长素在胚芽鞘中是极性运输
B、胚芽鞘向右弯曲生长，生长素在胚芽鞘中是极性运输
C、幼根向左弯曲生长，生长素在胚芽鞘中是非极性运输
D、幼根向右弯曲生长，生长素在胚芽鞘中是非极性运输
19、体温调节中枢和体温感觉中枢分别位于（ ）
A、大脑皮层、下丘脑 B、下丘脑、大脑皮层
C、下丘脑、下丘脑 D、大脑皮层、大脑皮层
20、遇海难而漂浮在海面的人，因缺乏淡水，此人（ ）
A、血浆渗透压升高，抗利尿激素增加 B、血浆渗透压升高，抗利尿激素减少
C、血浆渗透压降低，抗利尿激素增加 D、血浆渗透压降低，抗利尿激素减少
21、下列有关突触结构和功能的叙述中，错误的是（ ）
A、突触前膜与后膜之间有间隙
B、兴奋的电信号转为成化学信号，再转变成电信号
C、兴奋在突触处只能由前膜传向后膜
D、突触前后两个神经元的兴奋是同步的
22、植物扦插繁殖时，需要对插枝进行去除成熟叶片、保留芽和幼叶等处理，这样可以促进插枝成活。其原因是（ ）
①芽和幼叶生长迅速、容易成活 ②芽和幼叶储存较多的营养物质
③芽和幼叶能产生生长素，促进生根 ④去除成熟叶片可降低蒸腾作用
A、①② B、①④ C、②③ D、③④
23、下列关于人体血糖平衡调节的叙述中，正确的是（ ）
A、细胞内葡萄糖的氧化利用发生障碍，可导致血糖持续升高
B、糖尿病是由于经常摄入过量的糖所引起的
C、胰岛细胞产生的激素均能降低血糖含量
D、胰岛A细胞和B细胞协同调节血糖平衡
24、下列细胞中能够特异性识别抗原的有（ ）
①吞噬细胞 ②T细胞 ③B细胞 ④记忆细胞 ⑤效应B细胞 ⑥效应T细胞
A、①②③④⑤⑥ B、②③④⑤⑥
C、②③④⑥ D、①②③④
25、（11新课标）人在恐惧、紧张时，在内脏神经的支配下，肾上腺髓质释放的肾上腺素增多，该激素可用于心脏，使心率加快。下列叙述错误的是（ ）
A、该肾上腺素作用的靶器官包括心脏
B、该实例包含神经调节和体液调节
C、该肾上腺素通过神经纤维运输到心脏
D、该实例中反射弧是实现神经调节的结构基础
26、（11江苏）右图是反射弧的模式图（a、b、c、d、e表示反射弧的组成部分，I、Ⅱ表示突触的组成部分），有关说法正确的是（ ）
A、正常机体内兴奋在反射弧中的传导是单向的
B、切断d、刺激b，不会引起效应器收缩
C、兴奋在结构c和结构b的传导速度相同
D、Ⅱ处发生的信号变化是电信号→化学信号→电信号
二、简答题
1、为探索影响动物体内甲状腺激素水平的相关因素，某研究性学习小组做了如下一些实验：
⑴实验一：取生长正常的成年雄鼠甲，对其体内甲状腺激素和促甲状腺激素进行不间断检测。每隔3d对甲鼠的甲状腺做一次等量切除，其甲状腺激素和促甲状腺激素水平如上图所示，请据图回答：
①图中曲线a表示的激素是 ，曲线b表示的激素是
。
②通过该实验，还可以给人启示，对于患 的病人可以实施手术治疗。
⑵实验二：取生长正常的成年雄鼠乙，每隔3d注射一次等量的促甲状腺激素释放激素，并测得其体内甲状腺激素和促甲状腺激素含量的变化，总是先上升后下降，请分析产生这种生理变化的原因。
①当体内促甲状腺激素释放激素浓度升高时， 合成和分泌增多，进而刺激甲状腺合成和分泌甲状腺激素。
②当停止注射促甲状腺激素释放激素时，其体内过高的 就会抑制
和 的分泌活动，从而使相应的激素水平下降。
⑶为了验证碘是合成甲状腺激素的原料，某同学提出了这样一个实验方案：取生长状况相同的雄鼠丙和雌鼠丁，其中给丙鼠每天喂含碘的食物，丁鼠每天喂不含碘的等量的食物；两只鼠放在不同室内条件下饲养，一段时间后对两只鼠体内甲状腺激素水平进行测定。请改正该方案中的不足之处：① ；② 。
2、（’10全国新课标）将同种大鼠分为A、B两组，A组大鼠除去淋巴细胞后，产生抗体的能力丧失；从B组大鼠中获得淋巴细胞并转移到A组大鼠后，发现A组大鼠能够重新获得产生抗体的能力。请回答：
⑴上述实验可以说明 是免疫反应所需的细胞。
⑵为了证明接受了淋巴细胞的A组大鼠重新获得了产生抗体的能力，需要给A组大鼠注射 ，然后检测相应的抗体。
⑶动物体内能产生特异性抗体的细胞称为 。在抗体、溶菌酶、淋巴因子和编码抗体的基因这四种物质中不属于免疫活性物质的是 。在吞噬细胞、淋巴细胞和红细胞这三类细胞中不属于免疫细胞的是 。
3、如图为某种反射弧示意图，结合下述实验回答问题：
⑴电激（即用电刺激）E，结果A发生运动反应；电激B，结果A反E无反应。这表明图中的A是 ，E是 ，而B和D分别是
和 。
⑵用有关字母和箭头写出神经冲动在整个反射弧中的传导方向 。
⑶在正常情况下，你认为神经冲动在一个完整反射弧中的传导是 的，决定这一传导特点的主要原因是 。
4、（08全国卷Ⅰ）肌肉受到刺激会产生收缩，肌肉受刺激前后肌细胞膜内外的电位变化和神经纤维的电位变化一样。现取两个新鲜的神经一肌肉标本，将左侧标本的神经搭在右侧标本的肌肉上，此时神经纤维与肌肉细胞相连接（实验期间用生理盐水湿润标本），如图所示。图中②、④指的是神经纤维与肌细胞之间的接头，此接头与突触结构类似。刺激①可引起右肌肉收缩，左肌肉也随之收缩。请回答：
⑴①、②、③、④中能进行兴奋传递的是 （填写标号）；能进行兴奋传导的是 （填写标号）。
⑵右肌肉兴奋时，其细胞膜内外形成的 电流会对③的神经纤维产生
作用，从而引起③的神经纤维兴奋。
⑶直接刺激③会引起收缩的肌肉是 。
5、右图为吞噬细胞杀灭病菌的示意图，请据图回答：
⑴吞噬细胞对病菌的这种吞噬作用与细胞膜的
有密切的关系，对病菌的这种吞噬清除作用属于 免疫。
⑵有些毒性很强的细菌，经过上述过程还不能被清除，只是将内部隐藏的 暴露出来，呈递给
或 ，使之增殖、分化成
。
⑶当该细菌在体液中活动时，会被相应的 消灭，当其进人体细胞内部时，则被相应的 消灭。该过程统称为 免疫。
6、糖浓度是人体健康状况的重要指标之一，多种激素参与血糖浓度的调节。
⑴血糖浓度的正常范围是 mg／dL。胰岛素分泌不足引起的糖尿病患者由于
发生障碍，体内脂肪和蛋白质分解加强，导致机体消瘦。血糖含量过低导致惊厥和昏迷时，应及时给患者 ，以缓解症状。
⑵上图中，三条曲线分别表示进食后血液中胰岛素和胰高血糖素相对含量的变化。其中表示糖尿病患者胰岛素变化趋势的是曲线 ，表示健康人胰高血糖素变化趋势的是曲线 。
⑶体检时，测量血糖应在空腹时进行，其生理学理由是
。
7、（’10全国卷Ⅰ）用去除脑但保留脊髓的蛙（称脊蛙）为材料，进行反射活动实验。请回答与此有关的问题：
⑴用针刺激脊蛙左后肢的趾部，可观察到该后肢出现收缩活动。该反射活动的感受其位于左后肢趾部的 中，神经中枢位于
中。
⑵反射活动总是从感受器接受刺激开始到效应器产生反应结束，这一方向性是由 所决定的。
⑶剪断支配脊蛙左后肢的传出神经（见右图），立即刺激A端 （能、不能）看到左后肢收缩活动；刺激B端 （能、不能）看到左后肢收缩活动。若刺激剪断处的某一端出现收缩活动，该活动 （能、不能）称为反射活动，主要原因是
。
8、（11四川）下图为反射弧中神经—肌肉接头的结构及其生理变化示意图。
⑴发生反射时，神经中枢产生的兴奋沿 神经传到突触前膜，导致突触小泡与前膜 ，释放神经递质（Ach）；Ach与Ach受体结合后，肌膜发生 ，引起肌肉收缩。
⑵重症肌无力是自身免疫病，其病因是患者免疫系统把Ach受体当作抗原，使
被激活而增殖、分化、产生Ach受体抗体。Ach受体抗体与Ach受体特异性结合，造成Ach不能与Ach受体正常结合，导致 信号转换过程受阻。
⑶临床上治疗重症肌无力的重度患者，可采用胸腺切除法，目的是抑制 发育成T细胞，不能产生淋巴因子，从而抑制 免疫的应答。
本专题包括：
必修3教材：①第一章 人体的内环境与稳态 ②第二章 动物和人体生命活动的调节 ③第三章 植物的激素调节
位――细胞
选修教材：④第四章 细胞与细胞工程
细菌
线粒体
细胞核
内质网
溶酶体
进食后的时间
胰岛素相对含量
胰高血糖素相对含量
a
b
c第三部分《稳态与环境》
专题五 生态系统
二、试题巩固
选择题（均为单项选择题）
1、（11全国卷1）某校园有一片草坪和一片树林，下列关于这两个群落中动物分层现象的叙述，正确的是（ ）
A、草坪和树林中的动物都具有分层现象
B、草坪和树林中的动物都没有分层现象
C、只有草坪和树林混杂在一起时动物才具有分层现象
D、草坪中的动物没有分层现象，而树林中的动物具有分层现象
2、2004年12月26日，一场突如其来的印度洋地震和海啸夺走了超过20万人的生命，灾后的防疫工作显得非常重要，曾经在2001年孟加拉国爆发的霍乱弧菌（在死水中繁殖速度很慢，但到人体内呈爆炸式增长，被感染者腹泻失水，严重者脱水死亡）自然成为防治的重点对象。请分析这种“霍乱”病原体有关说法不正确的是（ ）
A、一定不是生产者 B、一定是分解者
C、不具有核膜结构 D、不发生染色体变异
3、生态系统中，假设有两条主要的食物链：如果有人大量捕捉蛙，短期内对该个生态系统造成的影响是（ ）
A、有利于生态系统的平衡
B、水稻虫害严重
C、蛇的数量迅速增加
D、鼠的数量迅速增加
4、下列各项中，包含非生物因素的是（ ）
A、种群 B、群落 C、生态系统 D、物种
5、下列有关干旱区域的生物与环境之间关系的叙述，正确的是（ ）
A、干旱区域的生态系统食物链少，抵抗力稳定性强
B、干早区域的生态系统自动调节能力弱，恢复力稳定性强
C、经干旱环境长期诱导，生物体往往发生耐旱突变
D、种群密度是限制干早区域生物种群数量增长的关键生态因素
6、如图是某生态系统的食物网示意图，甲一庚代表不同的生物，箭头表示能量流动的方向和食物联系。下列叙述正确的是（ ）
A、此食物网中有六条食物链，丁占有四个不同的营养级
B、戊接受的太阳能是流经此生态系统的总能量
C、丙可利用的总能量小于乙和丁可利用的总能量之和
D、向此生态系统大量引人外来物种，可增强该系统的稳定性
7、在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的营养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如下图所示。其中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是（ ）
8、下列有关生态系统结构的叙述，正确的是（ ）
A、每种生物在生态系统中只能处在一个营养级上
B、动物都属于消费者，其中食草动物处于第二营养级
C、自养生物都是生产者，是生态系统的主要成分
D、细菌都属于分解者，其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类
9、下列有关生态系统结构的叙述，正确的是（ ）
A、每种生物在生态系统中只能处在一个营养级上
B、动物都属于消费者，其中食草动物处于第二营养级
C、自养生物都是生产者，是生态系统的主要成分
D、细菌都属于分解者，其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类
10、（’10全国卷Ⅰ）右图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是（ ）
A、微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量
B、多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率
C、沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用
D、沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者
11、被钓上钩的鲤鱼往往会释放一种化学物质留在钓钩上，从而使钓鱼人长时间钓不到鲤鱼、这种现象在生物学上属于（ ）
A、种内斗争 B、种内互助
C、竞争 D、互利共生
12、下列生态学概念包括的范畴，从小到大排列正确的是（ ）
A、种群→个体→群落→生态系统→生物圈
B、个体→群落→生物圈→生态系统→种群
C、个体→种群→群落→生态系统→生物圈
D、群落→种群→个体→生物圈→生态系统
13、在自然生态系统中，物质是能量的载体。下列叙述正确的是（ ）
A、能量可驱动物质循环 B、物质和能量可循环利用
C、能量只能在食物链中流动 D、能量和生物数量金字塔均可倒置
14、紫茎泽兰是外来入侵种，如果让其自然生长繁殖若干年后，与原产地紫茎泽兰相比（ ）
A、基因库变化相互影响 B、性状始终保持一致
C、很快产生生殖隔离 D、进化方向发生变化
15、关于热带雨林生态系统，下列叙述不正确的是（ ）
A、动植物种类繁多，群落结构复杂 B、高温多雨，分解者的活动旺盛
C、恢复力稳定性比草原生态系统强 D、可用样方法调查某物种的种群密度
16、（09广东）图11表示某生态系统的食物网，关于此食物网的叙述，错误的是（ ）
A、该食物网共有4条食物链
B、野兔、鹿及昆虫均为初级消费者
C、狼和云豹在不同食物链上均属于同一营养级
D、如果土壤受到污染，鹰体内的污染物积累浓度可能最高
17、（11北京）在生态学研究中，下列方法与研究目的不相符的是（ ）
A、给海龟安装失踪器调查其洄游路线
B、给大雁佩戴标志环调查其迁徙路线
C、用样方法研究固着在岩礁上贝类的种群关系
D、用标志重捕法调查乌尔黄鼠的丰（富）度
18、（11安徽）某岛屿有海底火山喷发形成，现已成为旅游胜地，岛上植被茂盛，风景优美。下列叙述不正确的是（ ）
A、该岛屿不同地段物种组成上的差异是群落水平结构的体现
B、该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替
C、旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度进行
D、该岛屿一定发生过漫长的群落演替过程
19、（09理综Ⅰ）某种植玉米的农场，其收获的玉米籽粒既作为鸡的饲料，也作为人的粮食，玉米的秸秆则加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用。人，牛，鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣，沼液作为种植玉米的肥料。据此回答（不考虑空间因素）：
⑴请绘制由鸡，牛，玉米和人组成的食物网：
⑵牛与鸡之间 （有，无）竞争关系，理由是
。人与鸡的种间关系是 ，人与牛的种间关系是 。
⑶流经该农场生态系统的总能量来自 所固定的 ，无机环境中的碳以 形式进入该人工群落。
⑷假设该农场将生产玉米的1/3作为饲料养鸡，2/3供人食用，生产出的鸡供人食用，现调整为2/3的玉米养鸡，1/3供人食用，生产出的鸡仍供人食用，理论上，该农场供养的人数将会 （增多、不变、减少），理由是
。
20、（’10全国新课标）假设a、b、c、d是一个简单生态系统中最初仅有的四个种群，其a、c、d的营养关系为a→c→d，a和b的关系如图，a是该生态系统主要的自养生物，请回答：
⑴该生态系统中a和b的种间关系是 。
⑵若d大量死亡，则一定时间内种群密度增加的种群是 ，种群密度减小的种群是 。
⑶若持续干旱使a大量死亡，c和d种群密度将会 。
⑷当受到外界的轻微干扰后，经过一段时间，该生态系统可以恢复到原来的状态，说明该系统具有 。与热带雨林相比，该生态系统的抵抗力稳定性 （低、高）。
⑸为了调查该系统c种群的密度，捕获了50个个体，将这些个体标记后放掉，一段时间后重新捕获了40个个体，其中有5个带有标记，c种群的数量约为 个。
21、（’10）海南）请回答：
⑴碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以 的形式进行。驱动整个生态系统运转的能量主要来源于 的太阳能。
⑵分解者通过 和 的方式将有机物分解成CO2等释放到无机环境中。
⑶右图所示的食物网中共有 条食物链，其中初级消费者是 。
⑷如果环境中的某种有毒物质在生物体内既不能分解，也不能排出体外，则该物质经
的传递后，便可在不同的生物体内积累。因此，通常生物所在的 越高，该有毒物质在其体内的积累量越大。
22、（11全国卷1）回答下列与生态学有关的问题：
⑴某人将未经检疫的外来鱼类和水草大量引进某水域生态系统后，导致生物多样性下降。从种间关系的角度分析，引起这种不良后果的原因是本地原有物种和外来物种之间可能存在着_____________、____________、______________的关系。
⑵某相对稳定的水域生态系统中主要有甲、乙、丙、丁、戊5个种群，各种群生物体内某重金属的含量如下表。已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。假设在这5个种群构成的食物网中，消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食。
种群 甲 乙 丙 丁 戊
重金属含量（μg/Kg鲜重） 0.0037 0.0037 0.035 0.035 0.34
据表中数据绘出该生态系统的食物网。
23、（11全国新课标卷）某岛屿栖息着狐和野兔，生态系统相对稳定。后来有人登岛牧羊、捕食野兔和狐，狐也捕食羊羔。第5年，岛上狐濒临灭绝，但野兔数量大大超过人登岛前的数量。第6年，野兔种群爆发了由兔瘟热病毒引起的瘟疫，其数量骤减。回答问题：
⑴人与狐的种间关系是 ，兔瘟热病毒与野兔的种间关系是 。
⑵画出由人、羊、狐、野兔和牧草组成的食物网。
⑶人登岛后的第5年，与登岛前相比，野兔种内竞争强度 （增加、减小、不变）
⑷一般情况下，被捕食者传染病的流行程度将随捕食者种群密度的增加而 （增强、减弱、不变）
24、（11海南）某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、釉和鹰构成的食物网如下图。某个时期，当地居民大量捕杀釉，导致岛上鼠种群爆发，随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫通过跳蚤使人感染。 回答问题：
⑴该食物网中，植物中的能量能通过_ _条食物链传递给鹰，鹰所处的营养级为
；兔与人的种间关系是 _ 。鼠疫杆菌与人的种间关系式 。
⑵通常情况下，寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响 （大于，小于、等于）鼬对鼠种群数量的影响；大量不杀鼬会导致鼠种内竞争 （增强、不变、减弱）。
⑶生长在该岛上的蘑菇属于生态系统的 （生产者、消费者、分解者），其体内储存的能量 （能、不能）传递给植物。
25、（11安徽）大熊猫和华南虎都是我国的珍稀保护动物，它们体型相近，曾经同城分布，一度都有较大的种群数量。由于栖息地破坏导致它们的数量锐减，目前野生大熊猫仅有1600只左右，而华南虎在野外已基本绝迹。
⑴从生态系统能量流动的特点分析，大熊猫比华南虎优异的生存优势的原因是
。
⑵成年大熊猫经常用尿液和肛腺的分泌物在岩石或树干上进行标记，这种行为传递的信息类型属于 。
⑶目前，野生大熊猫分布在六个彼此隔离的种群中，通过建立生态廊道沟通各种群，可以使种群间发生 。
⑷建立自然保护区，改善栖息环境，以提高 ，是提高大熊猫种群密度的根本措施。
本专题包括：
必修3教材：①第四章 种群和群落 ②第五章 生态系统及其稳定性 ③第六章 生态环境的保护
位――细胞
选修教材：④第四章 细胞与细胞工程
水稻
害虫
蛙
蛇
鼠
时间
0
种群增长率
时间
0
种群增长率
时间
0
种群增长率
时间
0
种群增长率
A
B
C
D第五部分《生物科学与社会》
试题巩固
1、（2011北京朝阳一模）目前人类利用基因工程的方法成功培育出转基因抗虫棉，以下说法正确的是（　　）
A、苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因与质粒结合后直接进入棉花的叶肉细胞表达
B、抗虫基因导入棉花叶肉细胞后，可通过传粉、受精的方法，使抗虫性状遗传下去
C、标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因
D、转基因抗虫棉经过种植，棉铃虫不会产生抗性，这样可以有效消灭棉铃虫
2、利用基因工程技术可使大肠杆菌生产人的胰岛素。下列相关叙述，正确的是（　　）
A、人和大肠杆菌在合成胰岛素时，转录和翻译的场所是相同的
B、DNA连接酶能把两个黏性末端经碱基互补配对后留下的缝隙“缝合”
C、通过检测，大肠杆菌中没有胰岛素产生则可判断重组质粒未导入受体菌
D、在培养大肠杆菌的工程菌过程中，获得目的基因的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA聚合酶
3、下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因。判断下列说法正确的是（　　）
A、将重组质粒导入细菌B常用的方法是显微注射法
B、将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上，能生长的只是导入了重组质粒的细菌
C、将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上，能生长的就是导入了质粒A的细菌
D、目的基因成功表达了导入的标志是受体细胞能产生出人的生长激素
4、（2011南京调研）下列关于蛋白质工程的说法，正确的是（　　）
A、蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作
B、蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子
C、对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的
D、蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的
5、（2011北京东城一模）下图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图，有关叙述正确的是（　　）
A、利用此过程获得的试管苗可能为杂合子
B、①②过程中都会发生细胞的增殖和分化
C、多倍体植株的培育需经过如上图所示过程
D、此过程依据的生物学原理是细胞膜具有流动性
6、（2011潍坊模拟）下列关于单克隆抗体制备过程的叙述，正确的是（　　）
A、制备过程中不需要动物细胞培养技术
B、杂交瘤细胞具有浆细胞与癌细胞的所有特点
C、经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可用于单克隆抗体的生产
D、单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂
7、某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞（甲）和正常肝细胞（乙）进行动物细胞培养。下列说法正确的是（　　）
A、在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，也可用胃蛋白酶处理
B、细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞的呼吸
C、甲、乙细胞在持续的原代培养过程中，乙会出现停止增殖的现象
D、仅用该培养液也能用来培养乙肝病毒
8、（2011杭州质检）下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是（　　）
A、体外受精完成后即可进行胚胎移植操作
B、胚胎干细胞具有发育全能性，它可发育成新个体
C、卵裂期胚胎中细胞数目在不断增加，而有机物的总量却在不断减少
D、通过胚胎移植产生多个后代的繁殖方式都属于有性生殖
9、下图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是（　　）
A、胚胎移植可以定向改造动物遗传性状，③需移植到发情的母牛子宫内发育
B、A细胞不一定是受精卵细胞
C、①②两个胚胎具有不同遗传物质
D、图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段
10、表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。产生这一结果最可能的原因是（　　）
A、试管动物培养 B、胚胎移植 C、胚胎分割移植 D、受精卵移植
11、发展试管动物技术具有重要意义，下列有关叙述错误的是（　　）
A、试管动物技术可解决动物生育率低的问题
B、试管动物技术可以更多、更有效地利用动物的卵细胞
C、试管动物技术可以通过普通家畜繁育良种家畜
D、试管动物技术不能实现家畜的快速繁殖
12、胚胎干细胞是从哺乳动物或人的早期胚胎中分离出来的一类细胞，具有发育的全能性，它可进一步分化发育成各种不同的组织细胞。如下图所示为干细胞的培养过程，请问图中哪一段的细胞是干细胞（　　）
A、囊胚 B、内细胞群 C、血液组织干细胞 D、各种血细胞
13、能充当生物武器的生物是（　　）
A、炭疽杆菌 B、乳酸菌 C、大麻 D、酵母菌
14、利用重组基因技术制造的全新致病菌比一般的生物武器的危害性大，其原因是（　　）
①人类从来没有接触过这种致病菌
②无药可医
③只有某种易感基因的民族容易感染，而施放国的人却不易感染
A、① B、② C、②③ D、①②
15、（2011北京昌平模拟）下列关于转基因生物与环境安全的叙述错误的是（　　）
A、重组的微生物在降解污染物的过程中可能产生二次污染
B、种植抗虫棉可以减少农药的使用量，对环境没有任何负面影响
C、如果转基因花粉中有毒蛋白或过敏蛋白，可能会通过食物链传递到人体内
D、对转基因生物所带来的环境安全问题要提高警惕
16、关于现代生物工程技术应用的安全性，下列说法不正确的是（　　）
A、对待生物武器的态度应明确而坚定，即坚决禁止生物武器
B、中国对于克隆人的态度是不反对治疗性克隆，可以有限制的进行克隆人的实验
C、对转基因植物外源DNA要进行认真选择，避免产生对人体有害的或过敏的蛋白质
D、一旦发现转基因生物出现了安全性问题，要马上停止实验，并销毁重组生物
17、下列有关生物技术安全性的叙述，不正确的是（　　）
A、生物技术既可造福人类，又能威胁社会
B、人们对转基因食品的担心，从某些实例来看并非是多余的
C、转基因生物带来的安全性问题主要包括食物安全、环境安全、生物安全
D、由于生殖隔离，转基因农作物肯定不会将目的基因传给杂草
18、有关生物技术安全和伦理问题的观点不合理的是（　　）
A、对于转基因技术，我们应该趋利避害，理性看待
B、我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆
C、我国不发展、不生产、不储存生物武器、并反对其扩散
D、对于基因检测应该保护个人遗传信息的隐私权
19、（2011江苏徐州模拟）下图为桑基鱼塘生态系统，它是我国南方各省农村比较常见且行之有效的农业生态系统。下列有关说法不正确的是（　　）
A、该系统具有结构协调，合理种养，资源高效利用，内部良性循环，稳定持续发展的特点
B、该生态系统实现光合产物的分层多级利用
C、桑树的凋落物、桑葚、蚕沙撒入鱼塘中，经池塘内食物链的作用实现了能量的重复利用
D、该体系中获得蚕丝、食品、鱼类以及沼气等，在经济上和保护农业生态环境上大有好处
20、（2011南通调研）矿山废弃地生态修复工程的关键是（　　）
A、优先选择农作物以提高经济效益
B、选择合适的养殖动物以增加物种多样性
C、植被恢复和土壤微生物群落的重建
D、尽可能依靠自然演替恢复其生态功能
21、根据下图说明我国现有的生产模式严重违反了什么生态工程原理（　　）
A、整体性原理
B、协调与平衡原理
C、系统的结构决定功能原理
D、物质循环再生的原理
22、“三北防护林工程”建设中注意了以下两个问题：（1）考虑到树种的生态适应性问题；（2）考虑到树种多样性问题。这分别体现了生态工程的哪些原理（　　）
A、系统学原理和物种多样性原理
B、协调与平衡原理和物种多样性原理
C、整体性原理和物种多样性原理
D、物种多样性原理与整体性原理
23、设计生态工程的常用方法之一是给食物链（网）“加环”，如图就是一种“加环”示意图，据图判断下列说法不正确的是（　　）
A、用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了能量的多级利用
B、用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可增加经济效益
C、用蛆蛹排泄物作有机肥还田，运用了物质循环再生原理
D、在离开人的管理条件下，该生态工程仍可以正常运转
24、下图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于（　　）
A、湿地生态恢复的生态工程
B、节水和废水处理与应用的生态工程
C、小流域综合治理与开发的生态工程
D、清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程
25、下列有关生态工程的原理和实例中，错误的是（　　）
选项 有关事例 相关的生态工程原理
A 无废弃物农业 遵循物质循环再生原理
B 在人工林中增加植被的层次 遵循物种多样性原理
C 无锡太湖水体富营养化引起大面积水华 违反协调与平衡原理
D 前面造林，后面砍林 违反系统学和工程学原理
26、（2011山东师大附中模拟）科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四种限制酶切割位点，下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图（ampr为抗氨苄青霉素基因），其中①～④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图作答：
⑴在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用限制酶 分别对 进行切割，切割后产生的DNA片段分别为 种。
⑵培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长，要利用该培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体Ⅰ中含有 作为标记基因。
⑶研究人员通常采用 法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用 技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。
⑷利用组织培养技术将导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培育成植株。图中③、④依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的 过程。
27、（2011济宁模拟）科学家通过对鼠和人控制抗体产生的基因进行拼接，实现了对鼠源杂交瘤抗体的改造，生产出对人体的不良反应减少、效果更好的鼠—人嵌合抗体，用于癌症治疗。下图表示形成鼠—人嵌合抗体的过程。请据图回答：
⑴鼠源杂交瘤抗体就是从免疫小鼠的脾脏细胞中获取B淋巴细胞，在诱导剂的作用下与
融合，形成 细胞，并通过体内培养或体外培养生产单克隆抗体。这种抗体与普通血清抗体相比较，最主要的优点在于 ，可大量制备。
⑵与植物原生质体的融合相比，动物细胞融合在诱导融合方法方面的主要区别是还常用
诱导融合。
⑶生产单克隆抗体一般不直接培养浆细胞，主要原因是 。
⑷科学家通过基因拼接，将鼠源抗体基因改造成鼠—人嵌合抗体基因，然后导入到鼠淋巴细胞中，这个过程中用到的工具酶有 、 ，改造抗体属于 工程的范畴。
28、（2011广州模拟）2010年诺贝尔奖生理医学授予英国科学家罗伯特 爱德华兹，以表彰其在体外受精技术领域做出的开创性贡献。体外受精是试管婴儿的基础。1999年4月23日晚9时，在广州中山医科大学第一附属医院出生一健康女婴，她是我国首例第三代试管婴儿，父母身体健康。婴儿的母亲7年前生下一男婴，孩子一岁后发病，最后死于脑出血。5年后，她第二次怀孕6个月时，到医院抽羊水及脐带血诊断，发现胎儿是男孩，而且是血友病患者，遂引产。夫妇二人最后来到中山医科大学附属医院做试管婴儿。医生培养了7个可做活体检查的胚胎，并抽取每个胚胎1～2个细胞进行检查后，选择了两个胚胎进行移植，最后一个移植成功。根据此资料回答下列问题：
⑴在实施试管婴儿技术过程中，需要对女性进行超数排卵处理。超数排卵的方法是给女性注射 激素。超数排卵技术带来的危害之一是 。
⑵胚胎移植之前需要经过筛选。医生认为选用女性胚胎进行移植效果更好。理由是
。
应用现代生物技术，人们已能够选取最理想的女性胚胎，其基因型应该是 。（用B、b表示相关基因）。
⑶早期胚胎性别鉴定的方法有很多，包括显微镜镜检法、SRY－PCR鉴定法。
①显微镜镜检法：利用显微镜观察胚胎细胞 染色体以确定胚胎性别。该过程通常选用处于 （时期）的细胞，使用的染色剂是 。
②SRY－PCR鉴定法操作的基本程序是：借助显微操作仪从被测胚胎（桑椹胚或囊胎）中分离几个细胞，提取DNA，然后用位于Y染色体上的性别决定基因制成DNA探针，经过检测两个胚胎，甲胚胎有杂交带，而乙胚胎无杂交带，由此可知符合要求的为 胚胎。
29、（8分）（2011山东省枣庄市调研）下面是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法，请分析回答：
⑴方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到的生物技术有 和 。
⑵用激素处理的目的是使B牛 ，从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到 （时期）才能与精子结合。
⑶A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后，才能与B牛的卵细胞结合，完成受精作用，这个过程叫做 。卵子受精的标志是在卵黄膜和透明带的间隙能够观察到 。
⑷生产上常用 期的胚胎进行胚胎移植。若希望同时获得多个性状相同的家畜个体，可以使用 技术。
30、对番茄的研究发现，害虫损伤番茄的叶片后，叶上的细胞壁能释放一种类激素因子，这种物质通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上，启动了蛋白酶抑制剂的基因，开始高效合成蛋白酶抑制剂，并在茎叶中迅速积累，以对付害虫的再次侵袭。蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，因此害虫取食后，就会因无法消化食物而被杀死。人们尝试着将蛋白酶抑制剂基因导入玉米，让玉米获得与番茄相似的抗虫性状，以对付异常猖獗的玉米螟（一种玉米害虫）。试分析以下问题：
⑴番茄的蛋白酶抑制剂可能是在茎叶细胞的 内合成的。
⑵将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，使玉米形成新的性状，这种变异属于 。
⑶能抗玉米螟的抗虫玉米的生态效果显著，有人认为抗虫玉米就是无虫玉米，不必防治害虫，你是否赞成这种说法？说明理由。
⑷有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有必要吗？试以学过的知识进行简要的分析说明。
31、（2011盐城模拟）某城市在建设过程中，更加注重生态文明的建设。如利用人工建立的湿地公园对生活污水进行净化处理，形成藻菌共生的污水净化系统，还可以利用藻类蛋白养鱼、养鸭等获得良好的经济效益。下面是利用人工湿地净化生活污水的原理简图。请据图回答问题：
⑴输入人工湿地的能量为 。
⑵人工湿地中的芦苇属于挺水植物，绿藻属于浮游植物，黑藻属于沉水植物，这一现象体现了群落具有 结构。该人工湿地的建设体现了生态工程的基本原理有
等。
⑶该人工湿地中的芦苇、藻类等植物生长迅速，其主要原因是 。
⑷细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径，为了提高分解的效率，可采取的有效措施是 。
⑸用恰当的箭头和文字完成该人工湿地的碳循环图解。
⑹某生物兴趣小组在实地调查了该人工湿地后，在大力赞赏利用湿地对生活污水进行净化处理的同时，还向相关部门提出了应加强对重点污染源的控制这一合理的建议，其依据的生态学理由是 。
32、（11山东）人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。
⑴卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可从已处死的雌鼠 中获取。
⑵图中的高血压相关基因作为 ，质粒作为 ，二者需用 切割后连接成重组载体，该过程与质粒上含有 有关。
⑶子代大鼠如果 和 ，即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。
⑷在上述转基因大鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技术是 、早期胚胎培养和胚胎移植。
33、（11新课程）现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池 曝光池 兼氧池 植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题：
⑴污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过
呼吸将有机物分解。
⑵植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了 （生态系统、群落、种群）。在植物池的食物网中，植物位于第 营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于 所固定的 能。
⑶生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、 和 等原理。
⑷一般来说，生态工程的主要任务是对 进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。
附：参考答案
（选修3）参考答案
1、C（苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因与质粒结合后需用农杆菌转化法，导入棉花的叶肉细胞，不能直接进入棉花的叶肉细胞表达；棉花叶肉细胞不能进行减数分裂产生配子，故抗虫基因导入棉花叶肉细胞后，可以通过组织培养技术，使抗虫性状遗传下去；棉铃虫抗性的产生是基因突变的结果，但抗虫棉的自然选择会使棉铃虫的抗性基因频率升高。）
2、B（主要考查基因工程的基本工具以及基本操作步骤。人是真核生物，转录的场所主要在细胞核，大肠杆菌是原核生物，转录的场所在细胞质，所以A错误；DNA连接酶的作用是在基因工程第二步将目的基因与载体连接成重组DNA分子或形成基因表达载体，它能把两个黏性末端经碱基互补配对后留下的缝隙“缝合”，所以B正确；大肠杆菌中没有胰岛素产生，可能是重组质粒虽然导入受体菌，但目的基因未表达，所以C错误；获得目的基因的工具酶只有限制性核酸内切酶，所以D也错误。）
3、C（将目的基因导入到细菌细胞中常用的方法是Ca2＋处理法；基因必须保持结构的完整性才能得以表达，而抗氨苄青霉素基因结构完整，能够表达而使细菌具有对氨苄青霉素的抗性，在含有氨苄青霉素的培养基上能存活的是导入了质粒A或导入了重组质粒的细菌；由于将人的生长激素基因导入到质粒的抗四环素基因上，破坏了抗四环素基因的完整性，导入了重组质粒的细菌也没有对四环素的抗性，在含有四环素的培养基上不能存活，能存活的是导入质粒A的细菌。）
4、B（蛋白质工程是第二代基因工程，其是对DNA分子即基因的改造从而改变蛋白质的结构，整个过程是中心法则的逆转，与天然蛋白质合成的过程不同，并能够生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子。）
5、A（植物的组织培养过程是无性繁殖的过程，如果离体的组织来自纯合子，将来得到的试管苗是纯合子，如果离体的组织来自杂合子，将来得到的试管苗是杂合子；①为脱分化，②为再分化，脱分化过程没有细胞的分化；用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗培养就可获得多倍体植株，不需组织培养过程；植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性而不是细胞膜流动性。）
6、D（单克隆抗体的制备是将骨髓瘤细胞与浆细胞结合，经过选择培养基的筛选得到杂交瘤细胞并经单一抗体检测后，培养能产生特定抗体的杂交瘤细胞即可得单克隆抗体，杂交瘤细胞能无限繁殖但不具有癌细胞的转移能力。）
7、C（胃蛋白酶最适pH值接近于2，呈酸性，而细胞培养液的pH值接近于中性，所以不能用胃蛋白酶处理。CO2的作用是调节细胞培养液的pH值。由于存在细胞接触抑制现象，在原代培养过程中，会出现停止增殖的现象，需要传代培养获得细胞株和细胞系；病毒在活细胞内才能增殖，不能用培养细胞的培养液进行培养。）
8、C（体外受精完成后，受精卵发育到一定阶段才能进行胚胎移植操作。胚胎干细胞具有发育全能性，可诱导发育为器官，但不能发育成新个体。对胚胎分割后进行移植，得到的动物属于无性繁殖。）
9、B（胚胎移植不能定向改造动物遗传性状。A细胞可以是受精卵或重组细胞。①②两个胚胎具有相同遗传物质。图中a过程包括卵裂、桑椹胚、囊胚。）
10、C（考查动物细胞工程的内容和胚胎分割。表现型不同的母牛，其基因型一定不同，生育出基因型完全相同的子牛，根据题目给出的选项，很可能是将胚胎分割移植。因为为由一个胚胎分割开的细胞的基因型完全相同。）
11、D（牛的生育率很低，一头牛一胎只生一头牛犊，一生只能生育四、五次，但是母牛体内的卵细胞却相当多，其卵巢中的卵母细胞数要比一生中正常排出的卵子多1000多倍。而公牛的精子数量更多。因此，可通过试管动物技术，人工采集卵子和精子，在体外进行受精以获得大量的胚胎，然后通过移植到其他动物内孕育。这样充分利用了动物的卵细胞，提高了动物的生育率，并且可通过“借腹怀胎”使普通的家畜可以繁育良种家畜。）
12、B（哺乳动物的胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，它具有发育的全能性，可进一步分化形成造血干细胞和神经干细胞等各种不同的专能干细胞。因此胚胎干细胞又叫全能干细胞。）
13、A（生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等。大麻对人体也可造成伤害，但不属于生物武器，实际上大麻是一种毒品，而不是致病菌、病毒或生物毒剂等。）
14、D（对于重组基因技术制造的全新致病菌，由于人类从来没有接触过，缺乏对该菌的抵抗力，且缺乏针对性的药物，因而比一般的生物武器危害大。）
15、B（种植抗虫棉可以减少农药的使用量，但抗虫基因有可能通过杂交的方式传播到其他植物体内，造成基因污染。）
16、B（中国对于克隆人的态度是不反对治疗性克隆，禁止进行克隆人的实验。）
17、D（各种生物间不一定都存在生殖隔离，1996年一些科学家发现转入抗除草剂基因的油菜可以与某些杂草杂交，并结出了种子。）
18、B（我们应该利用转基因技术为人类造福。我国禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆。）
19、C（在环境与经济协调发展的整体性原理指导下，根据系统的结构决定功能原理建立生态农业。提高了经济效益，实现了物质循环再生和能量的多级利用，但是能量是不能重复利用的。因此，C项错误。）
20、C（矿山废弃地几乎很少有动植物，而且土壤也被严重破坏，所以关键先要进行植被恢复和土壤微生物群落的重建。）
21、D（污染物的积累是由于生态系统物质循环途径发生了障碍，生产模式没有遵循物质循环再生原理。）
22、B（树种的生态适应性协调与平衡原理，树种多样性物种多样性原理。）
23、D（由图可知，给食物链（网）“加环”的做法突出了“无废弃物农业”，实现了物质的区域小循环，做到了物质的循环再生和能量的多级利用，该生态系统是一个人工生态系统，人类的活动起着比较重要的作用，若是离开人的管理，该生态工程将不能正常运转。）
24、B（由于图示没有造成污染，所以不可能是湿地生态恢复的生态工程或小流域综合治理与开发的生态工程；题图中没有提及能量问题，也不可能是清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程。）
25、D（D项中讲的是在追求生态效益时必须考虑到社会效益、经济效益，这明显是整体性原理。）
26、（1）PstⅠ、SmaⅠ　含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒　4、2
（2）抗氨苄青霉素基因（ampr）　（3）农杆菌转化（或基因枪法等，答案合理即给分）　抗原—抗体杂交　（4）脱分化、再分化
27、（1）骨髓瘤细胞　杂交瘤　特异性强、灵敏度高 （2）灭活的病毒
（3）浆细胞不能无限增殖 （4）限制酶　DNA连接酶　蛋白质
28、（1）促性腺　影响胎儿的健康发育、对孕妇的身体不利等　
（2）女孩虽有50%的可能是携带者，但不会患病　XBXB　
（3）①性　有丝分裂中期　龙胆紫溶液（或醋酸洋红液）　②乙
29、（1）动物细胞培养　胚胎移植　 （2）超数排卵　减数第二次分裂中期（MⅡ期）　
（3）精子获能　两个极体　 （4）桑椹胚（或囊胚）　胚胎分割移植
30、（1）核糖体　（2）基因重组　
（3）不赞成。因为转基因玉米能抵抗玉米螟，但并不能抵抗所有的害虫。　
（4）（答案不唯一）如：①有必要。这种转基因玉米果实中可能含有蛋白酶抑制剂，食用后可能抑制人体消化酶的活性，使人无法对食物进行消化而出现病患；②无必要。因为人与害虫消化酶的结构存在差异，玉米的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，但对人可能无影响；③无必要。人类食用的通常是煮熟后的玉米食品，玉米蛋白酶抑制剂在高温下已经破坏，因此不会对人的消化造成影响。
31、（1）光能和污水有机物中的化学能
（2）垂直　物质循环再生原理、协调与平衡原理
（3）细菌、真菌等微生物分解污水中的有机物为植物生长提供了充足的氮、磷等矿质养料和光合作用所需的CO2
（4）向水体中适当通入空气
（5）见下图
（6）生态系统的自我调节能力是有限的
32、（1）卵巢 （2）目的基因 运载体 同一种限制酶 限制酶识别位点
（3）检测到相应蛋白质 出现高血压 （4）体外受精
33、（1）无氧和有氧（或细胞） （2）群落 一 生产者 太阳 （3）物质循环再生 物种多样性 （4）已被破坏的生态环境（或受损的生态环境）第五部分《生物科学与社会》
基础知识梳理
一、基因工程
基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。
原理：基因重组
（一）基因工程的基本工具
1、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）
⑴来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
⑵功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。
⑶结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。
2、“分子缝合针”——DNA连接酶
⑴两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较：
①相同点：都缝合磷酸二酯键。
②区别：E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。
⑵与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。
3、“分子运输车”——载体
⑴载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。
⑵最常用的载体是 质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
⑶其它载体： 噬菌体的衍生物、动植物病毒
（二）基因工程的基本操作程序
第一步：目的基因的获取
1、目的基因是指： 编码蛋白质的结构基因 。
2、原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。
3、PCR技术扩增目的基因
⑴原理：DNA双链复制
⑵过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
第二步：基因表达载体的构建
1、目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
2、组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因
⑴启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。
⑵终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段 ，位于基因的尾端。
⑶标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。
第三步：将目的基因导入受体细胞_
1、转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
2、常用的转化方法：
将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是 农杆菌转化法，其次还有 基因枪法和 花粉管通道法等。
将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是 显微注射技术。此方法的受体细胞多是 受精卵。将目的基因导入微生物细胞：
3、重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。
第四步：目的基因的检测和表达
1、首先要检测 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。
2、其次还要检测 目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用 用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。
3、最后检测 目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取 蛋白质，用相应的 抗体进行 抗原－抗体杂交。
4、有时还需进行 个体生物学水平的鉴定。如 转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
（三）基因工程的应用
1、植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。
2、动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。
3、基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。
（四）蛋白质工程的概念
蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）
⑴蛋白质工程崛起的缘由：基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质。
⑵蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基因工程。
基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白质工程特有的途径；以下按照基因工程的一般步骤进行。（注意：目的基因只能用人工合成的方法）
设计中的困难：如何推测非编码区以及内含子的脱氧核苷酸序列
二、细胞工程
（一）植物细胞工程
1、理论基础（原理）：细胞全能性
2、植物组织培养技术
⑴过程：
⑵用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。
A、植物繁殖
微型繁殖：可以高效快速地实现种苗的大量繁殖
作物脱毒：采用茎尖组织培养来除去病毒（因为植物分生区附近的病毒极少或没有）
人工种子：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经人工薄膜包装得到的种子。
优点：完全保持优良品种的遗传特性，不受季节的限制；方便储藏和运输
B、作物新品种培育
单倍体育种：
a过程：植株（AaBb）通过减数分裂得到花粉（AB、Ab、aB、ab四种类型）；对花粉进行花药离体培养（技术是植物组织培养）；得到单倍体植株；对其幼苗时期进行秋水仙素处理；得到了正常的纯合二倍体植株（AABB、AAbb、aaBB、aabb四种类型）。
b 优点：明显缩短育种年限
c 突变体利用：在组织培养中会出现突变体，通过从有用的突变体中选育出新品种（如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体）
d 细胞产物的生产：通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养，从而让它们能够产生大量的细胞产物。
⑶地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
3、植物体细胞杂交技术
⑴过程：
⑵诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。
⑶意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
（二）动物细胞工程
1、动物细胞培养
⑴概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。
⑵动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
⑶细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。
⑷动物细胞培养需要满足以下条件
①无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
②营养：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。
③温度：适宜温度：哺乳动物多是36.5℃＋0.5℃；pH：7.2～7.4。
④气体环境：95%空气＋5%CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。
⑸动物细胞培养技术的应用：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。
2、动物体细胞核移植技术和克隆动物
⑴哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植（比较容易）和体细胞核移植（比较难）。
⑵选用去核卵（母）细胞的原因：卵（母）细胞比较大，容易操作；卵（母）细胞细胞质多，营养丰富。
⑶体细胞核移植的大致过程是：
高产奶牛（提供体细胞）进行细胞培养；同时采集卵母细胞，在体外培养到减二分裂中期的卵母细胞，去核（显微操作）（注：为什么要用卵细胞？它可以提供充足的营养；操作简便；细胞质不会抑制细胞核全能性的表达）；将供体细胞注入去核卵母细胞；通过电刺激使两细胞融合，供体核进入受体卵母细胞，构建重组胚胎；将胚胎移入受体（代孕）母牛体内；生出与供体奶牛遗传基因相同的犊牛。
⑷体细胞核移植技术的应用：①加速家畜遗传改良进程，促进良畜群繁育；②保护濒危物种，增大存活数量；③生产珍贵的医用蛋白；④作为异种移植的供体；⑤用于组织器官的移植等。
⑸体细胞核移植技术存在的问题：克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。
3、动物细胞融合
⑴动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。
⑵动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同，诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似，常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等。
⑶动物细胞融合的意义：克服了远缘杂交的不亲和性，成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物生物新品种培育的重要手段。
⑷动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较：
细胞工程 植物体细胞杂交 动物细胞融合
理论基础 细胞的全能性、细胞膜的流动性 细胞增殖、细胞膜的流动性
融合前处理 酶解法去除细胞壁（纤维素酶、果胶酶） 注射特定抗原，免疫处理正常小鼠
诱导手段 物理法:离心、振动、电激化学法：聚乙二醇（PEG） 物理法:离心、振动、电激化学法：聚乙二醇生物法：灭活的病毒（灭活的仙台病毒）
诱导过程 第一步：原生质体的制备（酶解法）第二步：原生质体融合（物、化法）第三步：杂种细胞的筛选和培养第四步：杂种植株的诱导与鉴定 正常小鼠免疫处理动物细胞的融合（物、化、生法）杂交瘤细胞的筛选与培养专一抗体检验阳性细胞培养单克隆抗体的提纯
用途和意义 克服远缘杂交的不亲和障碍，大大扩展杂交的亲本组合范围应用：白菜——甘蓝等杂种植株 ⑴制备单克隆抗体⑵诊断、治疗、预防疾病，例如“生物导弹”治疗癌症
4、单克隆抗体
⑴抗体：一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。
⑵单克隆抗体的制备过程：
对免疫小鼠注射特定的抗原蛋白（目的使小鼠产生了效应B细胞）；提取B淋巴细胞；同时用动物细胞培养的方法培养骨髓瘤细胞并提取；促使它们细胞融合（注：融合的结果是有很多不符合要求的；如有2个B淋巴细胞融合的细胞等，所以要进行筛选）；在特定的选择培养基上筛选出融合的杂种细胞（特点是能迅速大量增殖，又能产生专一的抗体）；然后对它进行克隆化培养和抗体检测（筛选出能够分泌所需抗体的杂种细胞）；最后将杂交瘤细胞在体外做大规模培养或注射入小鼠腹腔内增殖，从细胞培养液或小鼠腹水中可得到大量的单克隆抗体。
⑶杂交瘤细胞的特点：既能大量繁殖，又能产生专一的抗体。
⑷单克隆抗体的优点：特异性强，灵敏度高，并能大量制备。
⑸单克隆抗体的作用：作为诊断试剂：准确识别各种抗原物质的细微差异，并跟一定抗原发生特异性结合，具有准确、高效、简易、快速的优点。用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症治疗，可制成“生物导弹”，也有少量用于治疗其它疾病。
三、胚胎工程
胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。
（一）动物胚胎发育的基本过程
1、精子的发生：补充，精原细胞先进行有丝分裂后进行减数分裂；变形过程中，细胞核为精子头的主要部分，高尔基体发育为顶体，中心体演变为精子的尾，线粒体在尾基部形成线粒体鞘膜，其他物质浓缩为原生质滴直至脱落。（线粒体为精子运动提供能量）
2、卵子的发生：在胎儿时期，卵原细胞进行有丝分裂演变成初级卵母细胞（被卵泡细胞包围），减一分裂在排卵前后完成，形成次级卵母细胞和第一极体进入输卵管准备受精；减二分裂是在受精过程中完成的。
3、受精：精子获能（在雌性动物生殖道内）；卵子的准备（排出的卵子要在输卵管中进一步成熟到减二中期才具备受精能力）；受精阶段（卵子周围的结构由外到内：放射冠、透明带、卵黄膜），
⑴顶体反应：精子释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质，穿越放射冠。
⑵透明带反应：顶体酶可将透明带溶出孔道，精子穿入，在精子触及卵黄膜的瞬间阻止后来精子进入透明带的生理反应（它是防止多精子入卵受精的第一道屏障）；
⑶卵黄膜的封闭作用：精子外膜和卵黄膜融合，精子入卵后，卵黄膜会拒绝其他精子再进入卵内的过程（它是防止多精子入卵受精的第二道屏障）；精子尾部脱落，原有核膜破裂形成雄原核，同时卵子完成减二分裂，形成雌原核（注意：受精标志是第二极体的形成；受精完成标志是雌雄原核融合成合子）。
4、胚胎发育：
⑴卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加；
⑵桑椹胚：32个细胞左右的胚胎（之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞）；
⑶囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔（注：囊胚的扩大会导致透明带的破裂，胚胎伸展出来，这一过程叫孵化）；
⑷原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。（细胞分化在胚胎期达到最大限度）
（二）胚胎干细胞
1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。
2、具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外，在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。
3、胚胎干细胞的主要用途是：①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律；②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料，在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸等化学物质时，就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化，这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段；③可以用于治疗人类的某些顽疾，如帕金森综合症、少年糖尿病等；④利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能；⑤随着组织工程技术的发展，通过ES细胞体外诱导分化，定向培育出人造组织器官，用于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
（三）胚胎工程的应用
1、体外受精和胚胎的早期培养
⑴卵母细胞的采集和培养：主要方法：用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后，从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。第二种方法：从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞；第三种方法是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。采集的卵母细胞，都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。
⑵精子的采集和获能：在体外受精前，要对精子进行获能处理。
⑶受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
⑷胚胎的早期培养：精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。培养液成分较复杂，除一些无机盐和有机盐外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。不同动物胚胎移植的时间不同。（牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植，小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人的体外受精胚胎可在4个细胞阶段移植。）
2、胚胎移植
⑴胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”。（供体为优良品种，作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。）
地位：如转基因、核移植，或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎，都必须经过胚胎移植技术才能获得后代，是胚胎工程的最后一道“工序”。
⑵胚胎移植的意义：大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。
⑶生理学基础：①动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。
②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。
③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。
④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
⑷基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。
②配种或人工授精。
③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入－196℃的液氮中保存。
④对胚胎进行移植。
⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
3、胚胎分割
⑴概念：是指采用机械方法将早期胚胎切割2等份、4等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
⑵意义：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，属于无性繁殖。
⑶材料：发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚。（桑椹胚至囊胚的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。）
⑷操作过程：对囊胚阶段的胚胎分割时，要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。
四、生物技术的安全性和伦理问题
1、转基因生物的安全性争论 ：
⑴基因生物与食物安全：
反方观点：反对“实质性等同”、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变
正方观点：有安全性评价、科学家负责的态度、无实例无证据
⑵转基因生物与生物安全：对生物多样性的影响
反方观点：扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵外来物种、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有可能造成“基因污染”
正方观点：生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限
⑶转基因生物与环境安全：对生态系统稳定性的影响
反方观点：打破物种界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人体
正方观点：不改变生物原有的分类地位、减少农药使用、保护农田土壤环境
2、生物技术的伦理问题
⑴克隆人：两种不同观点，多数人持否定态度。
否定的理由：克隆人严重违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用；克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念；克隆人是在人为的制造在心理上和社会地位上都不健全的人。
肯定的理由：技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法解决。不成熟的技术也只有通过实践才能使之成熟。
中国政府的态度：禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆。四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。
⑵试管婴儿：两种目的试管婴儿的区别两种。不同观点，多数人持认可态度。
否定的理由：把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重；早期生命也有活下去的权利，抛弃或杀死多余胚胎，无异于“谋杀”。
肯定的理由：解决了不育问题，提供骨髓中造血干细胞救治患者最好、最快捷的方法，提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤。
⑶基因身份证：
否定的理由：个人基因资讯的泄漏造成基因歧视，势必造成遗传学失业大军、造成个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。
肯定的理由：通过基因检测可以及早采取预防措施，适时进行治疗，达到挽救患者生命的目的。
3、生物武器
⑴种类：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌。
⑵散布方式：吸入、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫叮咬等。
⑶特点：致病力强、多数具传染性、传染途径多、污染面广、有潜伏期、不易被发现、危害时间长等。
⑷禁止生物武器公约及中国政府的态度：在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
五、生态工程
1、生态工程的原理（识记）
⑴生态工程建设的目的：遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。
⑵生态经济：通过实行循环经济的原则，使一个系统产出的污染物能够成为本系统或另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化。（实现手段：生态工程）
⑶基本原理：物质循环再生原理（如无废弃物农业）
物种多样性原理（提高生态系统的抵抗力稳定性）
协调与平衡原理（处理生物与环境的协调与平衡，考虑环境容纳量）
整体性原理（考虑自然系统、经济系统和社会系统的统一）
系统性和工程学原理（系统的结构决定功能原理：考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的；系统整体性原理：实现总体功能大于各部分之和的效果）
2、生态工程的实例（识记）
⑴农村综合发展型生态工程：
解决问题：在农村实现经济效益、社会效益和生态效益的全面提高
运用原理：物质循环再生原理；整体性原理；物种多样性原理
⑵小流域综合治理生态工程：解决问题：水土流失情况
运用原理：整体性原理、协调与平衡原理等
⑶大区域生态系统恢复工程：解决问题：西北地区的土地荒漠化
运用原理：协调与平衡原理、生物多样性原理等
⑷湿地生态恢复工程：解决问题：湿地的大面积缩小
湿地的功能：具有蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水等。
处理方法：采用工程和生物措施相结合，如废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程等使湿地得以恢复。
⑸矿区废弃地的生态恢复工程：解决问题：由于采矿业所造成的重金属污染
措施：人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、植被恢复等
⑹城市环境生态工程：解决环境污染问题
措施：进行城市规划和合理布局；推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺；对垃圾进行分类处理，并实现垃圾资源化利用等
考情分析
2007-2011年全国新课程卷（宁夏卷）考点分布与分值（选修3）
知识内容 2007年 2008年 2009年 2010年 2011年
试题分布 分值 试题分布 分值 试题分布 分值 试题分布 分值 试题分布 分值
基因工程 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
细胞工程 32-B 13分 38 15分 40 4分 40 15分 　 　
胚胎工程 32-B 2分 　 　 40 11分 　 　 　 　
生物技术的安全性和伦理问题 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
生态工程 　 　 　 　 　 　 　 　 40 15分
②
植物细胞A
植物细胞B
杂种细胞
愈伤组织
杂种植株
①
③
④
⑤
图（2）第四部分《生物技术实践》
基础知识梳理
课题1 果酒和果醋的制作
一、实验原理
1、酵母菌的细胞呼吸
酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，表达式为：C6H12O6+O2CO2+H2O+能量
酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，表达式为：C6H12O6C2H5OH+CO2+能量
2、酵母菌发酵的最佳环境
酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活：在有氧时，酵母菌大量繁殖，但是不起到发酵效果；在无氧时，繁殖速度减慢，但是此时可以进行发酵。在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵。20℃左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵的最佳温度是在18℃～25℃，pH最好是弱酸性。
3、醋酸菌好氧性细菌，当缺少糖源时和有氧条件下，可将乙醇（酒精）氧化成醋酸。表达式为：C2H5OHCH3COOH+H2O；当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。醋酸菌生长的最佳温度是在30℃～35℃
二、实验步骤
1、对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并消毒。先用温水反复冲洗几次,再用体积分数为75%的酒精擦拭消毒，晾干待用。
2、取葡萄500 g，去除枝梗和腐烂的子粒。
3、用清水冲洗葡萄1～2遍除去污物，注意不要反复多次冲洗。
4、用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入发酵瓶中或将葡萄打成浆后，用洁净的纱布过滤至发酵瓶中，盖好瓶盖。如果没有合适的发酵装置，可以用500 mL的塑料瓶替代，但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3。
5、将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。
6、由于发酵旺盛期CO2的产量非常大，因此需要及时排气，防止发酵瓶爆裂。如果使用简易的发酵装置，如瓶子（最好选用塑料瓶），每天要拧松瓶盖2～4次，进行排气。
7、10 d以后，可以开始进行取样检验工作。例如，可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。
8、当果酒制成以后，可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲，然后将装置转移至30～35 ℃的条件下发酵，适时向发酵液中充气。如果找不到醋酸菌菌种或醋曲，可尝试自然接种，但效果不是很好。如果没有充气装置，可以将瓶盖打开，在瓶口盖上纱布，以减少空气中尘土等的污染。
三、注意事项
请分析此装置中的充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？结合果酒、果醋的制作原理，你认为应该如何使用这个发酵装置？
充气口 排气口
出料口
答：充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒精发酵时用来排出CO2的；出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染。使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。
课题2 腐乳的制作
一、实验原理
1、参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种，其中起主要作用的是毛霉。
2、毛霉是一种丝状真菌，常见于土壤、水果、蔬菜、谷物上，具有发达的白色菌丝。
3、毛酶等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
二、实验步骤
1、将豆腐切成3cm×3cm×1cm的若干块。所用豆腐的含水量为70％左右，水分过多则腐乳不易成形。
2、将豆腐块平放在铺有干粽叶的盘内，粽叶可以提供菌种，并能起到保温的作用。每块豆腐等距离排放，周围留有一定的空隙。豆腐上面再铺上干净的粽叶。气候干燥时，将平盘用保鲜膜包裹，但不要封严，以免湿度太高，不利于毛霉的生长。
3、将平盘放入温度保持在15～18 ℃的地方。毛霉逐渐生长，大约5 d后豆腐表面丛生着直立菌丝。
4、当毛霉生长旺盛，并呈淡黄色时，去除包裹平盘的保鲜膜以及铺在上面的粽叶，使豆腐块的热量和水分能够迅速散失，同时散去霉味。这一过程一般持续36 h以上。
5、当豆腐凉透后，将豆腐间连接在一起的菌丝拉断，并整齐排列在容器内，准备腌制。
6、长满毛霉的豆腐块（以下称毛坯）与盐的质量分数比为5∶1。将培养毛坯时盘没长直立菌丝的一面统一朝向玻璃瓶边，将毛坯分层盘立摆放在容器中。分层加盐，并随层加高而增加盐量，在瓶口表面铺盐厚些，以防止杂菌从瓶口进入。约腌制8 d。
〔注〕用盐腌制时，注意盐都用量。盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味。
7、将黄酒、米酒和糖，按口味不同而配以各种香辛料（如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒等）混合制成卤汤。卤汤酒精含量控制在12％左右为宜。
〔注〕酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块。
8、将广口玻璃瓶刷干净后，用高压锅在100 ℃蒸汽灭菌30 min。将腐乳咸坯摆入瓶中，加入卤汤和辅料后，将瓶口用酒精灯加热灭菌，用胶条密封。在常温情况下，一般六个月可以成熟。
三、注意事项
1、酿造腐乳的主要生产工序是将豆腐进行前期发酵和后期发酵。前期发酵所发生的主要变化是毛霉在豆腐（白坯）上的生长。发酵的温度为15～18 ℃，此温度不适于细菌、酵母菌和曲霉的生长，而适于毛霉慢慢生长。毛霉生长大约5 d后使白坯变成毛坯。前期发酵的作用，一是使豆腐表面有一层菌膜包住，形成腐乳的“体”；二是毛霉分泌以蛋白酶为主的各种酶，有利于豆腐所含有的蛋白质水解为各种氨基酸。后期发酵主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程。通过腌制并配入各种辅料（红曲、面曲、酒酿），使蛋白酶作用缓慢，促进其他生化反应，生成腐乳的香气。
2、毛霉是一种低等丝状真菌，有多个细胞核，进行无性繁殖。毛霉是食品加工业中的重要微生物，它可以产生能够分解大豆蛋白的蛋白酶，常用于制作腐乳和豆豉。
课题3 探讨加酶洗衣粉的洗剂效果
一、实验原理
1、加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。
2、碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污迹从衣物上脱落。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质，使洗衣粉具有更好的去污能力。
3、在本课题中，我们主要探究有关加酶洗衣粉的三个问题：一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有什么不同；二是在什么温度下使用加酶洗衣粉效果最好，三是添加不同种类的酶的的洗衣粉，其洗剂效果有哪些区别。
二、实验步骤
1、探究用加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤的效果的不同
①在2个编号的烧杯里，分别注入500mL清水。
②取2块大小相等的白棉布，用滴管在每块白布上分别滴上等量的墨水，分别放入烧杯里，用玻璃棒搅拌。
③将2个烧杯分别放入同等温度的温水中，保温5分钟。
④称取5克加酶洗衣粉和5克普通洗衣粉2份，分别放入2个烧杯中，用玻璃棒均匀搅拌。保温10分钟。
⑤观察并记录2个烧杯中的洗涤效果。
2、探究用加酶洗衣粉洗涤的最佳温度条件
①在3个编号的烧杯里，分别注入500mL清水。
②取3块大小相等的白棉布，用滴管在每块白布上分别滴上一滴食用油、鸡血、牛奶，分别放入烧杯里，用玻璃棒搅拌。
③将3个烧杯分别放入50摄氏度的热水、沸水和冰块中，保温5分钟。
④称取5克加酶洗衣粉3份，分别放入3个烧杯中，用玻璃棒均匀搅拌。保温10分钟。
⑤观察并记录3个烧杯中的洗涤效果。
3、探究不同种类的加酶洗衣粉洗涤的效果
污染物 蛋白酶洗衣粉 脂肪酶洗衣粉 复合酶洗衣粉 普通洗衣粉
油渍
汗渍
血渍
观察并记录四种洗衣粉分别洗涤三种污染的洗涤效果。
三、注意事项
1、变量的分析和控制
影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量，衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤的时间等。在这些因素中，水温是我们要研究的对象，而其他因素应在实验中保持不变。选择什么样的水温进行实验需要实验者根据当地一年中的实际气温变化来确定水温，通常情况下，冬季、春季、秋季和夏季可分别选取5 ℃、15 ℃、25 ℃和35 ℃的水温，因为这4个水温是比较符合实际情况的，对现实也有指导意义。
2、洗涤方式和材料的选择。
在洗涤方式中有机洗和手洗两种方式，应考虑其中哪一种比较科学？哪一种更有利于控制变量？再有，洗衣机又可以分为半自动和全自动两种，相比之下，采用全自动洗衣机比较好，并且应该尽量使用同一型号小容量的洗衣机，其机械搅拌作用相同。关于洗涤材料的选择也有一些讲究。用衣物作实验材料并不理想，这是因为作为实验材料的衣物，其大小、颜色、洁净程度等应该完全一致，而这并不容易做到；此外，人为地在衣物上增加污物，如血渍、油渍等，也令人难以接受。因此，选用布料作为实验材料比较可行。在作对照实验时，可以控制布料的大小、颜色以及污物的量，使其相同；同时，也便于洗涤效果的比较。
3、水量、水质和洗衣粉用量的问题。
水的用量和布料的大小是成正比的。做实验用的布料不易过大，水量不易过多，但应该让布料充分浸泡在水中。水量和洗衣粉的用量可以参考下表。实验时可根据表中的数据换算出实际用量。如果在实验中使用手洗的方法，如课本中图4-4所示，使用1 000 mL的烧杯作为容器，可以用500 mL的水，洗衣粉的用量可以用1 g或1、5 g。
洗涤方式 机洗 手洗
水量 0.5 L 0.5 L
洗衣粉量 0.5 g 1 g或1.5 g
其他相关问题简述如下。实验中可以用滴管控制污物的量，待污物干燥后再进行实验；布料应放在洗衣粉溶液中浸泡相同的时间；采用玻璃棒或筷子搅拌的方式模拟洗衣过程；模拟搅拌的时间、次数和力量应基本相同。
课题4 酵母细胞的固定化
一、实验原理
1、使用固定化酶技术，将这种酶固定在一种颗粒状的载体上，再将这些酶颗粒装到一个反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板的小孔，而反应溶液却可以自由出入。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成果糖，从反应柱的下端流出。反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。
2、固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。一般来说，酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定，而细胞多采用包埋法固定化。这是因为细胞个大，而酶分子很小；个大的难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。
固定化酶优点：使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，还可以被反复利用。
固定化细胞优点：成本更低，操作更容易，可以催化一系列的化学反应。
二、实验步骤
1、细胞的活化
称取lg干酵母，放入50 mL的小烧杯中，加人蒸馏水10 mL，用玻璃棒搅拌，使酵母细胞混合均匀，成糊状，放置1h左右，使其活化。
【注】活化：让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态
2、配制物质的量浓度为0.05mo1/L的CaCl2溶液
称取无水CaCl2 0.83g。放人200mL的烧杯中，加入150mL的蒸馏水，使其充分溶解，待用。
3、配制海藻酸钠溶液
称取0.7g海藻酸钠，放入50mL小烧杯中。加人10mL水，用酒精灯加热，边加热边搅拌，将海藻酸钠调成糊状，直至完全溶化，用蒸馏水定容至10 mL。注意，加热时要用小火，或者间断加热，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止。
4、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合
将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加人已活化的醉母细胞，进行充分搅拌，使其混合均匀，再转移至注射器中。
【注】冷却至室温的目的：防止杀死酵母菌
5、固定化酵母细胞
以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中，观察液滴在CaCl2溶液中形成凝胶珠的情形。将这些凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30 min左右。
【注】CaCl2溶液的作用：使胶体聚沉
6、使用固定化酵母细胞发酵
⑴将固定好的酵母细胞（凝胶珠）用蒸馏水冲洗2-3次。
⑵ 将150mL质量分数为10%的葡萄糖溶液转移到200mL的锥形瓶中，再加入固定好的
酵母细胞，置于25℃下发酵24h。
三、注意事项
1、配制海藻酸钠溶液：小火、间断加热、定容，如果加热太快，海藻酸钠会发生焦糊。
2、海藻酸钠溶液与酶母细胞混合：冷却后再混合，注意混合均匀，不要进入气泡。
3、制备固定化酵母细胞：高度适宜，并匀速滴入。
4、刚形成的凝胶珠应在CaCL2溶液中浸泡一段时间，以便Ca2+与Na+充分交换，形成的凝胶珠稳定。检验凝胶珠是否形成，可用下列方法：用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果不容易破裂，没有液体流出就表明成功地制成了凝胶珠，还可以用手将凝胶珠在实验桌上用力摔打，如果凝胶珠很容易弹起，也表明制备的凝胶珠是成功的。
5、凝胶珠的颜色和形状
如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再作尝试。
课题5 DNA的粗提取与鉴定
一、实验原理
提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。对于DNA的粗提取而言，就是要利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。
1、DNA的溶解性
DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。
此外，DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。
2、DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性
蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受60—80oC的高温，而DNA在80oC以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。
3、DNA的鉴定
在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
二、实验设计
1、实验材料的选取
凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是使用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大。
2、破碎细胞，获取含DNA的滤液
动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。如果实验材料是植物细胞，需要先用洗涤剂溶解细胞膜。例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。
注意：
①为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？
蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体，水分可以大量进入血细胞内，使血细胞胀裂，再加上搅拌的机械作用，就加速了鸡血细胞的破裂（细胞膜和核膜的破裂），从而释放出DNA。
②加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么？
洗涤剂是一些离子去污剂，能溶解细胞膜，有利于DNA的释放；食盐的主要成分是NaCl，有利于DNA的溶解。
③如果研磨不充分，会对实验结果产生怎样的影响
研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全，提取的DNA量变少，影响实验结果，导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。
④此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞成分？
可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质。
3、去除滤液中的杂质
方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA；方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同。
注意：
①为什么反复地溶解与析出DNA，能够去除杂质？
用高盐浓度的溶液溶解DNA，能除去在高盐中不能溶解的杂质；用低盐浓度使DNA析出，能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此，通过反复溶解与析出DNA，就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。
②方案二与方案三的原理有什么不同？
方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开；方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA分离。
4、DNA的析出与鉴定
将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液，静置2～3min，溶液中会出现白色丝状物，这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水分。
取两支20ml的试管，各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液5ml，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4ml的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min，待试管冷却后，比较两支试管溶液颜色的变化，看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。
三、实验步骤——以洋葱为实验材料
1、称取30克已切碎的洋葱，放入研钵中，加入少量石英砂助研，倒入10mL 2mol/L的氯化钠溶液，充分研磨。
洋葱含有挥发性刺激物，有效减少刺激，才能使实验顺利进行。上课前，教师可先将洋葱放入冰箱冷冻一会儿，使其凉透但又不能结冰；或将洋葱切成几大块，放入清水泡一会儿，让其挥发性刺激物溶于水，可以减轻刺激。然后将洋葱切碎备用。研磨的目的主要是使洋葱细胞破裂，使DNA溶于2mol/L的氯化钠溶液，没必要将洋葱研成粥糊状，后者既浪费时间又影响实验效果。研磨时，切忌使用搅拌器（榨汁机）。使用搅拌器虽可以提高研磨效率，但搅拌器将洋葱切成极细小的颗粒，无法通过过滤将洋葱颗粒剔除。只能将酒精直接倒入滤液中，许多洋葱小颗粒因为轻会漂浮起来，DNA藏在其中，无法分辨。学生看不到白色纤维状粘稠物的DNA。
2、研磨后，用漏斗和纱布将汁液过滤到小烧杯中，得到滤液。
3、向滤液中加入95%的酒精溶液20mL，沿烧杯壁缓缓倒入，不要震动或搅拌。
此时，烧杯中的液体分为上、下两层，下层较浑浊，上层澄清，很快上层溶液中就会有白色纤维状粘稠物析出，用玻璃棒可将其轻轻卷起。这就是记录生命遗传信息的重要物质——DNA。DNA析出的过程中，切忌震动和搅拌（不震动易于分层，我们就能很容易观察到上清液中的丝状物；搅拌会使非常柔软的DNA断裂成小段，不易取出）。如果用玻璃棒DNA不易卷起，可改用表面打毛的牙签，DNA提取物就缠绕在牙签上了。
4、鉴定：取两支试管，编为1、2号，各加入2mol/L的氯化钠溶液2mL，向1号试管中加入一些白色纤维状物，振荡使其溶解，然后向两支试管中各加入2mL二苯胺试剂，沸水浴加热5分钟。
四、注意事项
1、以血液为实验材料时，每100ml血液中需要加入3g柠檬酸钠防止血液凝固。
2、加入洗涤剂后，动作要轻缓、柔和，否则容易产生大量的泡沫，不利于后续步骤地操作。加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。
3、二苯胺试剂要现配现用，否则会影响鉴定的效果。
4、DNA的溶解度与NaCl溶液浓度的关系：
当NaCl溶液浓度低于0、14mol/L时，随浓度的升高，DNA的溶解度降低；当NaCl溶液浓度高于0、14mol/L时，随浓度升高，DNA的溶解度升高。
5、盛放鸡血细胞液的容器，最好是塑料容器。
鸡血细胞破碎以后释放出的DNA，容易被玻璃容器吸附，由于细胞内DNA的含量本来就比较少，再被玻璃容器吸附去一部分，提取到的DNA就会更少。因此，实验过程中最好使用塑料的烧杯和试管，这样可以减少提取过程的DNA的损失。
课题6 血红蛋白的提取和分离
一、实验原理
蛋白质的物化理性质：形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等千差万别，由此提取和分离各种蛋白质。
1、凝胶色谱法（分配色谱法）：
⑴原理：分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。
⑵凝胶材料：多孔性，多糖类化合物，如葡聚糖、琼脂糖。
⑶分离过程：
混合物上柱→洗脱→大分子流动快、小分子流动慢→收集大分子→收集小分子
洗脱：从色谱柱上端不断注入缓冲液，促使蛋白质分子的差速流动。
⑷作用：分离蛋白质，测定生物大分子分子量，蛋白质的脱盐等。
2、缓冲溶液
⑴原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成（如H2CO3－NaHCO3， NaH2PO4/Na2HPO4等），调节酸和盐的用量，可配制不同pH的缓冲液。
⑵缓冲液作用：抵制外界酸、碱对溶液pH的干扰而保持pH稳定。
3、凝胶电泳法：
⑴原理：不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同，在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同，导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速度不同。
⑵分离方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳等。
⑶分离过程：在一定pH下，使蛋白质基团带上正电或负电；加入带负电荷多的SDS，形成“蛋白质－SDS复合物”，使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。
二、实验步骤
1、样品处理
①红细胞的洗涤
洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，采集的血样要及时采用低速短时间离心分离红细胞，然后用胶头吸管吸出上层透明的黄色血浆，将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯，再加入五倍体积的生理盐水，缓慢搅拌10min，低速短时间离心，如此重复洗涤三次，直至上清液中没有黄色，表明红细胞已洗涤干净。
②血红蛋白的释放
在蒸馏水和甲苯作用下，红细胞破裂释放出血红蛋白。
注：加入蒸馏水后红细胞液体积与原血液体积要相同。加入甲苯的目的是溶解细胞膜，有利于血红蛋白的释放和分离。
2、粗分离
①分离血红蛋白溶液
将搅拌好的混合溶液离心后，试管中的溶液分为4层。第一层为无色透明的甲苯层，第2层为白色薄层固体，是脂溶性物质的沉淀层，第3层是红色透明液体，这是血红蛋白的水溶液，第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。将试管中的液体用滤纸过滤，除去之溶性沉淀层，于分液漏斗中静置片刻后，分出下层的红色透明液体。
②透析
取1mL的血红蛋白溶液装入透析袋中，将透析袋放入盛有300mL的物质的量的浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液中，透析12h。透析可以去除样品中分子量较小的杂质，或用于更换样品的缓冲液。
3、纯化
调节缓冲液面：打开色谱柱下端的流出口，使柱内凝胶面上的缓冲液缓慢下降到与凝
↓ 胶面平齐，关闭出口。
加入蛋白质样品：用吸管将透析后的样品沿管壁环绕移动加到色谱柱的顶端。加样后，
∣ 打开下端出口，使样品渗入凝胶床内，等样品完全渗入凝胶层后，
↓ 关闭出口。
调节缓冲液面：加入20mmol/L的磷酸缓冲液到适当高度
↓
洗脱：连接缓冲液洗脱瓶，打开下端出口，进行洗脱。
↓
收集分装蛋白质：待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集。
4、纯度鉴定------SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳（选做）
三、注意事项
1、电泳技术
电泳技术就是在电场的作用下，利用待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身大小、形状等性质的差异，使带电分子产生不同的迁移速度，从而达到对样品进行分离、鉴定或提纯的目的。
2、红细胞的洗涤
如果分层不明显，可能是洗涤次数少、未能除去血浆蛋白的原因。此外，离心速度过高和时间过长，会使白细胞和淋巴细胞一同沉淀，也得不到纯净的红细胞，影响后续血红蛋白的提取纯度。
3、如何检测凝胶色谱柱的装填是否成功
由于凝胶是一种半透明的介质，因此可以在凝胶柱旁放一支与凝胶柱垂直的日光灯，检查凝胶是否装填得均匀。
此外，还可以加入大分子的有色物质，观察色带移动的情况。如果色带均匀、狭窄、平整，说明凝胶色谱柱的性能良好。如果色谱柱出现纹路或是气泡，轻轻敲打柱体以消除气泡，消除不了时要重新装柱。
4、为什么凝胶的装填要紧密、均匀？
如果凝胶装填得不够紧密、均匀，就会在色谱柱内形成无效的空隙，使本该进入凝胶内部的样品分子从这些空隙中通过，搅乱洗脱液的流动次序，影响分离的效果。
5、沸水浴处理加入洗脱液的湿凝胶的目的
不但节约时间，还能除去凝胶中可能带有的微生物和排除凝胶内的空气。
6、G-75
“G”代表凝胶的交联程度，膨胀程度及分离范围，75表示凝胶得水值，即每克凝胶膨胀时吸水7.5g。
7、装填完后，立即用洗脱液洗脱的目的：使凝胶装填紧密
8、加入柠檬酸钠有何目的？为什么要低速、短时离心？为什么要缓慢搅拌？
防止血液凝固；防止白细胞沉淀；防止红细胞破裂释放出血红蛋白。
9、与其他真核细胞相比，红细胞的特点及这一特点对进行蛋白质的分离的意义
哺乳动物及人的成熟的红细胞是双面凹圆饼状，没有细胞核和细胞器。其含有的血红蛋白是有色蛋白，因此在凝胶色谱分离时可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集脱液。这使血红蛋白的分离过程非常直观，大大简化了实验操作。
10、如何检测血红蛋白的分离是否成功
如果凝胶色谱柱装填得很成功、分离操作也正确的话，能清楚地看到血红蛋白的红色区带均匀、狭窄、平整，随着洗脱液缓慢流出；如果红色区带歪曲、散乱、变宽，说明分离的效果不好，这与凝胶色谱柱的装填有关。
考情分析
2007-2011年全国新课程卷（宁夏卷）考点分布与分值（选修1）
知识内容 2007年 2008年 2009年 2010年 2011年
试题分布 分值 试题分布 分值 试题分布 分值 试题分布 分值 试题分布 分值
微生物的利用 32-A 15分 　 　 40 15分 　 　 39 15分
生物技术在食品加工中应用及其它方面的应用 　 　 37 15分 　 　 39 15分 　 　第四部分《生物技术实践》
试题巩固
1、用化学成分不清楚或不恒定的天然有机物配成的培养基称为（ ）
A、天然培养基 B、半合成培养基 C、合成培养基 D、加富培养基
2、琼脂在培养基中的作用是（ ）
A、碳源 B、氮源 C、凝固剂 D、生长因子
3、培养基的配制需要运用灭菌技术。下列关于灭菌的叙述中，正确的是（ ）
A、杀死一定环境中的所有细菌
B、杀死一定环境中的所有的有害细菌
C、杀死一定环境中的所有微生物
D、杀死一定环境中的所有微生物的细胞、芽孢和孢子
4、生产果醋用的乳酸菌等细菌都具有的特征是（ ）
A、都是异养生物 B、仅在有水条件下繁殖
C、仅在有氧条件下生长 D、生存温度都超过80℃
5、嫩肉粉是以蛋白酶为主要成分的食品添加剂，就酶的作用特点而言，下列使用方法中最佳的是（ ）
A、炒肉的过程中加入 B、肉炒熟后起锅前加入
C、先用沸水溶解后与肉片混匀再炒熟 D、室温下与肉片混匀，放置一段时间再炒熟
6、下列关于腐乳制作过程中的操作，不正确的是（ ）
A、先将豆腐切成块放在消毒的笼屉中，保持温度在15～18℃，并具有一定湿度
B、将长满毛霉的豆腐放在瓶中，并逐层加盐，接近瓶口铺面的盐要铺厚一些
C、卤汤中酒的含量一般控制在12％左右
D、卤汤中香辛料越多，口味越好
7、不同的微生物对营养物质的需要各不相同。下列有关一种以CO2为惟一碳源的自养微生物营养的描述中，不正确的是（ ）
A、氮源物质为该微生物提供必要的氮素 B、碳源物质也是该微生物的能源物质
C、无机盐是该微生物不可缺少的营养物质 D、水是该微生物的营养要素之一
8、下列说法正确的是（ ）
A、加酶洗衣粉就是将酶直接加到洗衣粉中
B、目前常用的酶制剂有四类:蛋白酶；脂肪酶；淀粉酶；蔗糖酶
C、温度、酸碱度和表面活性剂都会影响酶的活性
D、普通洗衣粉只是缺少酶，不会污染环境
9、某人利用乳酸菌制作泡菜因操作不当泡菜腐烂。下列原因中正确的是（ ）
①罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖
②罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖
③罐口封闭不严，氧气抑制了其他腐生菌的生长和繁殖
④罐口封闭不严促进了需氧腐生菌的生长和繁殖
A、①③ B、②④ C、②③ D、①④
10、关于果醋制作过程中的叙述正确的是（ ）
A、打开发酵瓶是因为全过程需要通入氧气，排出二氧化碳
B、醋酸菌在糖源和氧气充足时，能将葡萄糖分解成醋酸和二氧化碳
C、当糖源不足时，醋酸菌可将酒精分解成醋酸
D、要使果酒变成果醋只需通入氧气，加入醋酸菌就可以了
11、在普通的密封的锥形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，下面的有关坐标图，正确的是（ ）
12、市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很强，能迅速、彻底清除衣物上的汗渍、血迹及人体排放的蛋白质，下列衣料中不能用此加酶洗衣粉洗涤的是（ ）
①棉织品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品 ⑤涤纶织品 ⑥锦纶织品
A、②④ B、①②③ C、③④⑤ D、③⑤⑥
13、果胶酶能分解果胶，使榨取果汁变得更容易，提高水果的出汁率。某同学为探究温度对果胶酶活性的影响，在不同温度下，将等量的果胶酶加入到等量的苹果泥中，在反应同样时间后，再将反应液过滤同样时间，用量筒测出滤出苹果汁的体积。下列能正确反映实验结果的曲线是（ ）
14、在农田土壤的表层自生固氮菌较多。将用表层土制成的稀泥浆接种到特制的培养基上培养，可将自生固氮菌与其他细菌分开，对培养基的要求是（ ）
①加抗生素 ②不加抗生素 ③加氮素 ④不加氮素
⑤加葡萄糖 ⑥不加葡萄糖 ⑦37℃恒温箱中培养 ⑧28～30℃温度下培养
A、①③⑤⑦ B、②④⑥⑧ C、②④⑤⑧ D、①④⑥⑦
15、图甲是果醋发酵装置。发酵初期不通气，溶液中有气泡产生；中期可以闻到酒香；后期接种醋酸菌，适当升高温度并通气，酒香逐渐变成醋香。图乙中能表示整个发酵过程培养液pH变化的曲线是（ ）
A、① B、② C、③ D、④
16、下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是（ ）
A、用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板
B、取104、105 、106倍的土壤稀释液和无菌水各0、1ml，分别涂布于各组平板上
C、将实验组和对照组平板倒置，370C恒温培养24-48小时
D、确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数
17、取500mL广口瓶、装人100mL的液体培养液（5％葡萄糖溶液），接种步量新鲜的发面酵母菌，随后密封好瓶口，放在适宜条件下培养。定期抽样检测酵母菌的数量，最终得到广口瓶中酵母菌种群数量变化的曲线，最接近以下哪一曲线（横坐标为时间、纵坐标为种群数量）（ ）
18、有三个盛放葡萄糖液的密封瓶，已知一瓶混有酵母菌，一瓶混有乳酸菌，一瓶只有葡萄糖，下列叙述正确的是（ ）
A、有气泡的瓶子肯定混有酵母菌 B、发热的瓶子肯定混有乳酸菌
C、只盛放葡萄糖液的瓶子能量会增加 D、混有乳酸菌的瓶子物质种类会减少
19、用酵母菌发酵制作葡萄酒时，酒精成分一般不会超过14﹪，正确解释是（ ）
A、原料中用于发酵的成分太少 B、酒精达到一定的浓度会抑制酵母菌的发酵
C、酒精达到一定的浓度会妨碍酵母菌的存活D、随着发酵的进行，高温会使酵母菌死亡
20、变酸的酒表面有一层膜、泡菜坛表面长的一层膜、腐乳外面有一层致密的皮，它们分别是（ ）
A、醋酸菌、乳酸菌、毛霉菌丝 B、醋酸菌、毛霉菌、毛霉菌丝
C、醋酸菌、酵母菌、毛霉菌 D、酵母菌、醋酸菌、乳酸菌
21、腐乳味道鲜美，易于消化、吸收，是因为其主要成分是（ ）
A、水、无机盐、维生素 B、水、无机盐、蛋白质、脂肪
C、多肽、氨基酸、甘油、脂肪酸 D、蛋白质、脂肪、味精、辛香料
22、下列关于菌落的叙述中，不正确的是（ ）
A、每个菌落由多种细菌组成，相当于生物群落
B、菌落菌落在一定液体培养基才能形成，相当于种群
C、菌落特征是鉴定细菌种类的重要依据
D、球菌菌落比杆菌菌落大，边缘不整齐
23、接种时微生物培养和微生物选择的必要步骤之一。下列关于接种的叙述中，不正确的是（ ）
A、接种通常在酒精灯火焰附近进行 B、接种之前要对接种环进行灼烧灭菌
C、接种指无菌条件下将微生物接入培养基的操作D、接种时接种环要将培养基的表面划破
24、在自然环境中常常是多种微生物混杂在一起，要对其中的某种微生物进行研究，就必需获得其纯培养物，以排除其他微生物的干扰。下列关于微生物纯培养的叙述中，不正确的是（ ）
A、分离和纯培养微生物最常用的培养基是琼脂固体培养基
B、分离和纯培养微生物最常用的手段是平板分离微生物
C、涂布平板法和稀释平板法是平板分离法常用的两种方法
D、平板分离法可以采取连续划线的方法使微生物均匀分布
25、北魏《齐民要术》中记载：“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即内雍中”。此记载介绍的是下列哪种微生物应用技术？（ ）
A、制作泡菜技术 B、制作酱菜技术 C、制作果酒技术 D、制作果醋技术
26、亚硝酸盐是一类化学物质，易溶于水，常用于生产噶中染料，也作为防冻剂使用。亚硝酸盐进入血液后能将血红蛋白氧化为高铁血红蛋白，高铁血红蛋白失去携带氧气的能力，导致组织缺氧，出现中毒现象。下列有关亚硝酸盐的叙述中，正确的是（ ）
A、含有亚硝酸盐的泡菜、酱菜不能食用 B、只在蔬菜类食品中能检测出亚硝酸盐
C、在食品加工过程中也会产生亚硝酸盐 D、吃剩隔夜后的蔬菜亚硝酸盐含量降低
27、下列有关酶活力的叙述中，正确的是（ ）
A、温度越高，酶活力越大 B、酶活力越高，酶催化反应速率越大
C、酶活力的大小由底物浓度决定 D、酶活力的大小由酶的浓度决定
28、洗涤剂中不能直接去除污垢，但能增强洗涤效果的成分是（ ）
A、脂肪酶 B、蛋白酶 C、纤维素酶 D、淀粉酶
29、下列关于酶的叙述中，不正确的是（ ）
A、酶的水溶液具有亲水胶体性质，不能通过半透膜
B、酶能在温和条件下加快反应速率，并且具有专一性
C、酶的活性不受高温、紫外线等物理因素的影响
D、过酸、过碱会导致酶的变性，从而影响酶活力
30、从水果中提取果胶酶的适合条件是（ ）
A、高温、偏酸性提取液 B、低温、偏酸性提取液
C、高温、偏碱性提取液 D、低温、偏碱性提取液
31、右图是某同学利用葡萄酿制葡萄酒和果醋的实验装置示意图。
该同学设计的实验流程如下：
采摘新鲜葡萄→冲洗葡萄，去除梗枝→发酵瓶消毒，葡萄榨汁、过滤→葡萄汁装入发酵瓶→发酵酿造葡萄酒→发酵酿造果醋
请结合实验装置示意图和实验流程回答下面的问题：
⑴该同学把葡萄汁装入发酵瓶后没有向发酵瓶接种酵母菌，但是他仍然通过发酵获得了葡萄酒。为什么？ 。
⑵该同学所设计的实验装置中充气口的作用是 ，排气口的作用是 ，排气口通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接有什么作用？ 。
⑶葡萄汁装入时留出1/3空间的目的是 。
⑷葡萄汁为酵母菌生长繁殖提供的营养有 。
⑸使用该装置制酒时，应该 充气口；制醋时，应将充气口 。
⑹有人说：“做酒坛坛好，做醋坛坛酸。做酒坛坛好做醋，坛坛酸。” 说明了做酒和做醋的辨证关系。这两句话文字意思完全不同。虽然意思完全不同，但两句话的意思都是对的。你怎样理解“做酒坛坛好做醋，坛坛酸。”？
32、从自然菌样中筛选较理想生产菌种的一般步骤是：采集菌样→富集培养→纯种分离→性能测定。
⑴不同微生物的生存环境不同，获得理想微生物的第一步是从适合的环境采集菌样，然后再按一定的方法分离、纯化。培养噬盐菌的菌样应从 环境采集，培养厌氧菌的菌样应从 采集。
⑵富集培养指创设仅适应于该条件的微生物旺盛生长的特定的环境条件，使待分离微生物在群落中的数量大大增加，从而达到从自然界中分离到所需的特定微生物目的的微生物培养方法。对噬盐菌富集培养的培养基应是 培养基；对高温淀粉酶的富集培养应选择
的培养基，并在 条件下培养。
⑶实验室最常用的灭菌方法是利用高温处理达到杀菌的效果。高温灭菌的原理是高温使微生物的 等物质发生 。 灭菌法是微生物研究和教学中应用最广、效果最好的湿热灭菌法。
⑷下面两图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图解，请分析接种的具体方法。
获得图A效果的接种方法是 ，获得图B效果的接种方法是 。
33、酶是生物体内细胞合成的生物催化剂，没有酶，生物体内的所有代谢反应都不能进行。随着生物科学技术的发展，酶已经走出实验室走进人们的生产和生活。
⑴每当到了丰收的季节，苹果堆满了仓库，但如果交通的不便，就会有很多苹果因保存不当或不能及时运出，而渐渐腐烂变质，苹果腐烂的原因是① ；② 。为了减少损失，提高产品的经济效益，人们想到了榨取果汁，要想使果汁尽可能榨出来，应加入 ，在该物质的作用下，果胶分解成可溶性的 。
⑵果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。果胶酶能够分解果胶，从而分解植物的细胞壁及胞间层。在果汁生产中应用果胶酶可以提高果汁的澄清度。下面是某研究性学习小组同学在“探究果胶酶催化果胶水解的适宜pH”的课题过程中遇到的问题。
①本课题实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹果泥（假定pH的改变对苹果泥成分无影响），试管中分别注入果胶酶溶液、编号、编组”之后，有下面两种操作：
方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4、5、6……10。
方法二：将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥的pH分别调到4、5、6……10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。
请问哪一种方法更为科学： ，
②实验步骤中有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使 ， 以减少实验误差。
③如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，当横坐标表示pH，纵坐标表示 ，该实验操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图： 。
⑶加酶洗衣粉中应用最广泛、效果最明显的是① 酶和② 酶。
34、（11新课程）有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出高效降解原油的菌株。回答问题：
⑴在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以 为唯一碳源的固体培养基上，从功能上讲，该培养基属于 培养基。
⑵纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即
和 。
⑶为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈说明该菌株的降解能力
。
⑷通常情况下，在微生物培养过程中实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、
和 。无菌技术要求实验操作应在酒精灯 附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。
35、（11山东）研究发现柚皮精油和乳酸菌素（小分子蛋白质）均有抑菌作用，两者的提取及应用如图所示。
⑴柚皮易焦糊，宜采用 法提取柚皮精油，该过程得到的糊状液体可通过
除去其中的固体杂质。
⑵筛选乳酸菌A时可选用平板划线法或 接种。对新配制的培养基灭菌时所用的设备是 。实验前需对超净工作台进行 处理。
⑶培养基中的尿素可为乳酸菌A生长提供 。电泳法纯化乳酸菌素时，若分离带电荷相同的蛋白质，则其分子量越大，电泳速度 。
⑷抑菌实验时，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈。可通过测定透明圈的______________来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。
参考答案
A C D B D D B C B C
A A B C B D C A C C
C C D D A C B C C B
31、（1）葡萄汁中含有酵母菌 （2）在果醋发酵时通入氧气 排出果酒发酵时产生的二氧化碳 防止空气中微生物的污染 （3）提供氧气使酵母菌快速繁殖 （4）水、无机盐、碳源、氮源、生长因子 （5）关闭 连接气泵，输入氧气 （6）醋酸菌活动，可以把糖转化成乙酸。在没有糖的情况下，能把乙醇分子，氧化成乙酸（2分）
32、（1）海滩等高盐环境 河底污泥、沼气池等无氧环境 （2）加盐培养基 以淀粉为唯一碳源 高温 （3）蛋白质和核酸 变性 高压蒸汽 （4）稀释涂布平板法 平板划线法
33、（1）无氧呼吸产生酒精使细胞死亡 微生物侵染 果胶酶 半乳糖醛酸 （2）①方法二 ②酶和反应物（果胶）充分地接触 ③果胶分解速率 甲
（3）碱性蛋白 碱性脂肪
34、（1）原油 选择 （2）平板划线法 稀释涂布平板法 （3）强 （4）干热灭菌 高压蒸汽灭菌 火焰
35、（1）压榨 过滤 （2）稀释涂布平板法 高压蒸汽灭菌锅 紫外线消毒
（3）碳源和氮源 越慢 （4）大小
A
时间
酒精浓度
时间
酒精浓度
时间
酒精浓度
时间
酒精浓度
B
C
D
A
B第一部分《分子与细胞》
专题一 生命的物质和结构基础
二、试题巩固
一、选择题（均为单项选择题）
1、在果蝇细胞中，由G、C、U三种碱基构成的核苷酸共有X种，其DNA分子结构稳定性最低的时期是细胞周期的Y期，DNA分子复制出的2个分子彼此分离发生在Z期，则X、Y、Z分别是（ ）
A、5；分裂间期；有丝分裂后期和减数第一次后期
B、6；分裂前期；有丝分裂后期和减数第一次后期
C、5；分裂间期；有丝分裂后期和减数第二次后期
D、3；分裂后期；有丝分裂后期和减数第二次后期
2、分析多肽E和多肽F得到以下结果（单位：个）：
元素或基团 C H O N 氨基 羧基
多肽E 201 348 62 53 3 2
多肽F 182 294 55 54 6 1
两种多肽中氨基酸的数目最可能是（ ）
选项 A B C D
多肽E 199 340 58 51
多肽F 181 281 53 49
3、从一动物细胞中得到两类大分子有机物x、y，已知细胞中x的含量大于y，用胃液处理，x被分解而y不变。x含有化学元素N，有的还含有S，y含有化学元素N和P，它们与碘都没有颜色反应，细胞膜上有x而无y。下列有关x、y的叙述，错误的是（ ）
A、x可能是蛋白质 　　　 B、y的基本组成单位可能是核苷酸
C、细胞膜上的x可能是载体 D、y只存在于细胞核中
4、科学家用15N 的硝酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗，追踪蚕豆根尖细胞分裂情况，得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂数据如下，则下列叙述正确的是（ ）
A、蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期为 19.3h
B、高尔基体、线粒体、叶绿体在蚕豆根尖细胞分裂过程中活动旺盛
C、蚕豆根尖细胞的 DNA 分子结构稳定性最低的时期有 0～2h、19.3～21.3h、38.6～40.6h
D、基因重组可发生在 19.3 ～21.3h
5、下列关于细胞物质或结构的叙述中正确的是（ ）
①核酸；②蛋白质；③染色体（质）；④液泡；⑤叶绿体；⑥线粒体；⑦核膜；⑧核糖体；⑨细胞壁
A、①②③⑧在乳酸菌、酵母菌、噬菌体内都存在
B、①②⑧⑨在支原体、烟草细胞内都存在
C、衣藻、蓝藻的细胞中都存在①②④⑤⑧⑨
D、①～⑤在衣藻体内都存在，⑥～⑨在酵母菌体内都存在
6、科学研究发现，附着在内质网上的核糖体，主要是合成某些专供运输到细胞外面的分泌蛋白，下列哪种物质是由这种核糖体合成的（ ）
A、血红蛋白 B、有氧呼吸酶
C、胃蛋白酶 D、性激素
7、根据科学家研究发现，人体可以通过代谢产生极少量的一氧化氮分子。一氧化氮是一种脂溶性小分子物质，它在血管壁的平滑肌细胞中能够激活某种酶，将三磷酸鸟苷（GTP）转化为环状一磷酸鸟苷（cGMP），使得平滑肌细胞舒张，有扩张血管作用，请分析一氧化氮进入平滑肌细胞的方式和GTP含有高能磷酸键的个数分别为（ ）
A、自由扩散 2 B、自由扩散 3
C、主动运输 2 D、主动运输 3
8、一个初级精母细胞在减数分裂的第一次分裂时，有一对同源染色体不发生分离，所形成的次级精母细胞的第二次分裂正常。另一个初级精母细胞减数分裂的第一次分裂正常，减数第二次分裂时，在两个次级精母细胞中，有一个次级精母细胞的1条染色体的姐妹染色单体没有分开。以上两个初级精母细胞可产生染色体数目不正常的配子（以下简称不正常配子）。上述两个初级减数分裂的最终结果应当是（ ）
A、前者产生的配子都不正常，后者产生一半不正常的配子
B、前者产生一半不正常的配子，后者产生的配子都不正常
C、两者都只产生一半不正常的配子
D、两者产生的配子全部都不正常
9、关于蓝藻和蛔虫结构及代谢特征的比较，正确的是（ ）
A、蓝藻可以吸收利用CO2，蛔虫不能吸收利用CO2
B、蓝藻是需氧型生物细胞中含有线粒体，蛔虫是厌氧型生物细胞中不含线粒体
C、蓝藻细胞进行有丝分裂，蛔虫细胞进行无丝分裂
D、蓝藻有叶绿体，蛔虫没有叶绿体
10、下列关于细胞分裂的有关叙述中，正确的是（ ）
A、大肠杆菌在分裂过程中出现纺锤体和染色体
B、高尔基体、线粒体在植物细胞分裂过程中活动旺盛
C、细胞分裂间期细胞核中发生了DNA的复制和有关蛋白质合成
D、减数分裂四分体时期姐妹染色单体之间发生交叉互换，能产生基因重组
11、水稻根细胞的下列细胞器中，含嘌呤量最多的细胞器是（ ）
A、线粒体　 　B、叶绿体　　 C、高尔基体　 　D、细胞核
12、右图为高等植物细胞亚显微结构模式图，⑴―⑸是对各细胞器结构与功能的描述：
⑴①―⑥都有膜结构
⑵①的主要功能是增大细胞内膜面积
⑶该细胞需要的ATP主要由④提供
⑷③④⑤都可产生水
⑸⑥内浓度的高低，可影响细胞对水的吸收
以上描述正确的一组是（ ）
A、⑴⑵⑶ B、⑵⑶⑷
C、⑵⑷⑸ D、⑶⑷⑸
13、某22肽被水解成1个4肽，2个3肽，2个6肽，则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是（ ）
A、6 18 B、5 18 C、5 17 D、6 17
14、下列有关生物大分子在细胞内转移的叙述，错误的是（ ）
A、分泌蛋白可由核糖体进入内质网 B、DNA可由细胞核进入线粒体
C、mRNA可由细胞核进入细胞质 D、tRNA可由细胞质基质进入核糖体
15、下列物质在元素组成上最相似的一组是（ ）
A、醛固酮、甲状腺激素、性激素 B、纤维素、生长素、生长激素
C、干扰素、淀粉酶、胰岛素 D、脂肪、胆固醇、磷脂
16、（’10山东）由图中曲线a、b表示物质跨（穿）膜运输的两种方式，下列表述正确的是（ ）
A、脂溶性小分子物质不能通过方式a运输
B、与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C、方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关
D、抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响
17、（’10新课标）下列有关细胞的叙述，正确的是（ ）
A、病毒是一类具有细胞结构的生物
B、蓝藻细胞具有细胞核且DNA分子呈环状
C、人体所有细胞的细胞周期持续时间相同
D、内质网膜和高尔基体膜都具有流动性
18、（’10重庆）下列有关细胞结构和功能的叙述，正确的是（ ）
A、在植物细胞有丝分裂末期高尔基体参与细胞壁形成
B、在动物细胞有丝分裂间期能观察到纺锤体和中心体
C、分泌蛋白合成后在内质网和细胞质基质中加工
D、质粒和线粒体是既有核酸又有外膜的细胞结构
19、（’10山东）下列关于真核细胞生物膜的叙述，正确的是（ ）
A、生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定
B、构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇
C、有氧呼吸及光合作用产生ATP均在膜上进行
D、核糖体、内质网、高尔基体的膜部都参与蛋白质的合成与运输
20、（’10宁夏）下列有关细胞的叙述，正确的是（ ）
A、病毒是一类具有细胞结构的生物
B、海澡细胞具有细胞核且DNA分子呈环状
C、人体所有细胞的细胞周期持续时间相同
D、内质网膜和高尔基体膜都具有流动性
21、（’11新课标）下表是根据实验目的，所需选用的试剂与预期的实验结果正确的是（ ）
实验目的 试剂 预期的实验结果
A 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 醋酸洋红 染色体被染成紫红色
B 检测植物组织中的脂肪 双缩脲试剂 脂肪颗粒被染成红色
C 检测植物组织中的葡萄糖 甲基绿 葡萄糖与甲基绿作用，生成绿色沉淀
D 观察DNA和RNA在细胞中的分布 斐林试剂吡罗红 斐林试剂将DNA染成绿色，吡罗红将RNA染成红色
22、（’11山东）只有在保持细胞活性的条件下，才能显示细胞中某物质或结构的实验是（ ）
A、苏丹Ⅲ染色体观察花生种子子叶细胞中的脂肪
B、龙胆紫染色观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂
C、健那绿（詹纳斯绿B）染色观察动物细胞的线粒体
D、甲基绿、派洛宁（吡罗红）染色观察动物细胞中的DNA和RNA
23、（’11新课标）将人的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是（ ）
A、红细胞具有水溶性 B、红细胞的液泡体积增大
C、蒸馏水大量进入红细胞 D、低温时红细胞膜流动性增大
24、（’11全国卷1）下列能说明某细胞已经发生分化的是（ ）
A、进行ATP的合成 B、进行mRNA的合成
C、存在血红蛋白 D、存在纤维蛋白原基因
25、下列有关微生物的叙述中，正确的是（ ）
①酵母菌 ②乳酸菌 ③硝化细菌 ④蓝藻 ⑤SARS病毒 ⑥噬菌体 ⑦支原体
A、从结构和成分看，③④⑥是原核生物，⑤的遗传物质中不含胸腺嘧啶，⑦没有细胞壁
B、从新陈代谢类型看，②是厌氧型，③④是需氧型
C、从生殖方式看，①②③④能进行分裂生殖
D、从生态系统中的成分看，①②可作分解者，③④可作生产者
26、2005年6月，在四川发生的人—猪链球菌病，引起了全国人民的高度关注，其病原体是猪链球菌。下列关于猪链球菌的叙述正确的是（　　）
A、猪链球菌通常进行二分裂
B、猪链球菌产生的可遗传变异来自基因重组和染色体变异
C、猪链球菌无核膜、无细胞器 　
D、组成猪链球菌遗传物质的核苷酸有8种
27、下列叙述错误的是（ ）
A、病毒虽不具有细胞结构，但其体内也存在遗传物质
B、大肠杆菌和酵母菌的体内都没有核膜包被的细胞核
C、核酸、蛋白质、细胞核和细胞壁这些物质或结构在植物细胞内存在着
D、蓝藻体内没有叶绿体，但含有藻蓝素和叶绿体
28、下图的五个细胞是某一生物个体的不同细胞的分裂示意图。以下叙述不正确的是（ ）
A、上述图像中，属于有丝分裂的是A、C，属于减数分裂的是B、D、E
B、A细胞中有8条染色体，有8个DNA分子，8个染色单体
C、具有同源染色体的细胞有A、B、C、E
D、染色体与前一时期比，暂时加倍的细胞有A、D
29、科学家在研究钠通过细胞膜的运输方式时，做了下述实验：先向枪乌贼神经纤维里注入微量的放射性同位素24Na，不久可测得神经纤维周围溶液中存在24Na。如果在神经纤维膜外溶液中先后加入某药物和ATP，测得周围溶液中24Na的量如下图实线所示。据图作出下列推断，错误的是（ ）
A、加入某药物后，溶液中24Na的量不再增加，加入ATP后，细胞中24Na的量增加
B、若将纵坐标改为“细胞内24Na的量”，则对应图中虚线所示曲线（注入神经纤维中24Na的总量为2.2）
C、神经纤维排出24Na需要消耗ATP，24Na通过细胞膜的方式是主动运输
D、“某药物”的作用机理是抑制细胞呼吸
二、简答题：
1、（’10江苏）右图为酵母菌细胞结构示意圈。请回答下列问题：
⑴酵母菌细胞结构与菠菜叶肉细胞相比，最主要的区别是酵母菌____ ___；与蓝藻细胞相比，最主要的区别是酵母菌
。
⑵图中含有RNA的结构有 （填序号）。
⑶图中不能直接分解葡萄糖但能释放CO2的结构是 （填序号）。
2、（’11福建）使用染色剂染色是生物学实验常用的方法，某同学对有关实验做了如下归纳：
实验 观察对象 染色剂 实验结果
① 花生子叶细胞的脂肪颗粒 苏丹Ⅲ 脂肪颗粒被染成橘黄色
② 人口腔上皮细胞中的DNA和RNA分布 吡罗红甲基绿 细胞内染成绿色的面积显著大于染成红色的面积
③ 人口腔上皮细胞中的线粒体 健那绿 线粒体呈现蓝绿色
④ 洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂 龙胆紫 间期细胞不着色，分裂期细胞染色体着色
⑴上述实验结果的归纳，正确的有 （实验序号）。
⑵实验②和实验④在染色之前，都使用了一定浓度的盐酸处理。其中，实验②用盐酸可改变
通透性，加速染色剂进入细胞；实验④用盐酸与酒精混合，对材料进行解离。在两个实验操作中，都要注意盐酸浓度，处理材料时的温度和 。
⑶健那绿使线粒体着色与线粒体内膜的酶系统有关。线粒体内膜上的酶主要催化有氧呼吸的第 阶反应，该反应变化是 。
3、如图所示，甲、乙、丙、丁4个图分别表示某种生物（假定只含有两对染色体）的4个正在进行分裂的细胞，请据图回答下列问题：
⑴甲图表示 时期（注明分裂方式、具体的时期）。判断的依据是 。该细胞中有 对同源染色体。
⑵丁图表示 时期（注明分裂方式、具体的时期）。该图下一时期细胞内的主要特点是 。
⑶甲、乙、丙、丁四图中，细胞中存在染色单体的有 。
4、下图表示某生物膜结构，图中A、B、C、D、E、F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。请据图回答：
⑴若是癌细胞的细胞膜，则膜上含量较正常细胞减少的物质是[　　] 。
⑵若是线粒体膜，b和c过程运输的气体分别是 。
⑶若是肝细胞膜，进食4小时后，C代表的激素 将会增多，促进物质E转化为物质F，F最可能是 。
⑷若是神经元细胞膜，则在静息状态，细胞膜两侧的电位表现为 ，该状态的维持有赖于图中a和d过程，则a和d过程分别运输的物质是 。
⑸提取动物的细胞膜，最好选用 作材料，先让其在蒸馏水中吸水涨破，然后经过 处理即可得到纯净的细胞膜。动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有 。
5、下图是某细胞的亚显微结构示意图。请据图回答（［ ］内填标号）：
⑴此图表示 （填“植物”或“动物”）细胞的模式图，判断的依据是
。
⑵若该细胞为骨髓细胞，正处于细胞分裂间期，则其细胞内的主要变化是
。
⑶若此细胞为甲状腺细胞，细胞中碘的浓度远比血浆中高，这说明其吸收碘是通过
方式。
⑷若此细胞为造血干细胞，决定其分裂方向的细胞器是［ ］ 。
⑸植物根尖分生区细胞对应图中不存在的结构是 （名称）。
⑹若该细胞能分泌抗体，则此细胞为　　　　　　　细胞；试写出抗体的分泌过程。
本专题包括：
必修1教材：①第一章 走近细胞 ②第二章 组成细胞的分子 ③第三章 细胞的基本结构 ④第六章 细胞的生命历程
位――细胞
选修教材：④第四章 细胞与细胞工程
3
3
3
8
8
10
8
3第二部分《遗传与进化》
专题三 遗传与变异、进化
二、试题巩固
一、选择题（均为单项选择题）
1、下图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图。
从图中不能得出（ ）
A、精氨酸的合成是由多对基因共同控制的
B、基因可通过控制酶的合成来控制代谢
C、若基因②不表达，则基因③和④也不表达
D、若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是基因①发生突变
2、人类神经性肌肉衰弱症是线粒体基因控制的遗传病，如右图所示的遗传图谱中，若I—l号为患者（Ⅱ一3表现正常），图中患此病的个体是（ ）
A、Ⅱ— 4、Ⅱ— 5、Ⅲ一7
B、Ⅱ—5、Ⅲ—7、Ⅲ—8
C、Ⅱ—4、Ⅱ—5、Ⅲ—8
D、Ⅱ—4、Ⅲ—7、Ⅲ—8
3、人类21三体综合症的成因是在生殖细胞形成的过程中，第21号染色体没有分离。若女患者与正常人结婚后可以生育，其子女患该病的概率为（ ）
A、0 B、1/4 C、1/2 D、1
4、抗维生素D佝偻病是由位于X染色体的显性致病基因决定的一种遗传病，这种疾病的遗传特点之一是（ ）
A、男患者与女患者结婚，其女儿正常
B、男患者与正常女子结婚，其子女均正常
C、女患者与正常男子结婚，必然儿子正常女儿患病
D、患者的正常子女不携带该患者传递的致病基因
5、已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA四种类型。现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述那一种类型，应该（ ）
A、分析碱基类型，确定碱基比率
B、分析碱基类型，分析核糖类型
C、分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型
D、分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型
6、基因型为AAbbCC与aaBBcc的小麦进行杂交，这三对等位基因分别位于非同源染色体上，F1杂种形成的配子种类数和F2的基因型种类数分别是（ ）
A、4和9 B、4和27 C、8和27 D、32和81
7、（’10江苏）根据现代生物进化理论、下列观点中正确的是（ ）
A、人工培育的新物种只能生活在人工环境中
B、生物进化的方向与基因突变的方向一致
C、冬季来临时檀物叶中可溶性糖含量增高是为了更好地防止冻害
D、受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机去将基因传递给后代
8、（’10上海）某自花传粉植物种群中，亲代中AA基因型人体占30%，aa基因型人体占20%，则亲代A的基因频率和F1中AA的基因型频率分别是（ ）
A、55%和32.5% B、55%和42.5%
C、45%和42.5% D、45%和32.5%
9、（’10全国卷Ⅰ） 关于在自然条件下，某随机交配种群中等位基因A、a频率的叙述，错误的是（ ）
A、一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境
B、持续选择条件下，一种基因的频率可以降为0
C、在某种条件下两种基因的频率可以相等
D、该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关
10、下列有关“一定”的说法正确的是（ ）
①光合作用一定要在叶绿体中 ②有氧呼吸一定在线粒体中
③没有细胞结构的生物一定是原核生物 ④酶催化作用的最适温度一定是37℃
⑤生长素对植物生长一定有促进作用
⑥两个种群间的隔离一旦形成，这两个不同种群的个体之间一定不能进行交配
A、全部正确 B、只有一个正确
C、有两个正确 D、全都不对
11、下列3图分别表示：①人体反射弧构成及兴奋传导方向 ②蛙的生殖发育周期 ③胃蛋白酶的活性与PH值的关系，其中正确的图是（ ）
A、① B、② C、①② D、②③
12、（’11安徽）甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是（ ）
A、甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子
B、甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行
C、DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶
D、一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次
13、如果将含有1对同源染色体的精原细胞的DNA分子用15N标记，并提供14N的原料。那么该细胞进行减数分裂产生的4个精子中，含14N的精子所占的比例是（ ）
A、25%　　　　　　B、50%　　　 　　　C、75%　　　 　　　D、100%
14、基因型为AaBbCc（独立遗传）的一个次级精母细胞和一个初级卵母细胞分别产生的精子和卵细胞基因型的种类数比为（ ）
A、4∶1　 　B、2∶1　 　C、1∶2　 D、1∶1
15、（’11广东）某班同学对一种单基因遗传病进行调查，绘制并分析了其中一个家系的系谱图（如图1）。下列说法正确的是（ ）
A、该病为常染色体显性遗传病
B、II-5是该病致病基因的携带者
C、II-5和II-6再生患病男孩的概率为1/2
D、III-9与正常女性结婚，建议生女孩
16、（’11安徽）人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接（ ）
A、插入DNA分子引起插入点后的碱基引起基因突变
B、替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变
C、造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异
D、诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代
17、调查发现人群中夫妇双方均表现正常也能生出白化病患儿。研究表明白化病由一对等位基因控制。判断下列有关白化病遗传的叙述，错误的是（ ）
A、致病基因是隐性基因
B、如果夫妇双方都是携带者，他们生出白化病患儿的概率是1/4
C、如果夫妇一方是白化病患者，他们所生表现正常的子女一定是携带者
D、白化病患者与表现正常的人结婚，所生子女表现正常的概率是1
18、下图是同一种动物体内有关细胞分裂的一组图像，下列说法中正确的是（ ）
A、具有同源染色体的细胞只有②和③ B、动物睾丸中不可能同时出现以上细胞
C、②所示的细胞中不可能有基因重组 D、上述细胞中有8条染色单体的是①②③
19、血友病属于伴性遗传，苯丙酮尿症属于常染色体遗传。一对表现型正常的夫妇生下一个既患血友病又患苯丙酮尿症的男孩。如果他们再生一个女孩，表现型正常的概率是（ ）
A、9/16 B、 3/4 C、3/16 D、1/4
20、（’11海南）关于RNA得叙述，错误的是（ ）
A、少数RNA具有生物催化作用
B、真核细胞内mRNA和tRNA都是在细胞质中合成的
C、mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基成为密码子
D、细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸
21、A和a为控制果蝇体色的一对等位基因，只存在于X染色体上。在细胞分裂过程中，发生该等位基因分离的细胞是（ ）
A、初级精母细胞 B、精原细胞
C、初级卵母细胞 D、卵原细胞
22、下表为3个不同小麦杂交组合及其子代的表现型和植株数目。
杂交组合类型 子代的表现型和植株数目
抗病红种皮 抗病白种皮 感病红种皮 感病白种皮
一 抗病、红种皮×感病、红种皮 416 138 410 135
二 抗病、红种皮×感病、白种皮 180 184 178 182
三 感病、红种皮×感病、白种皮 140 136 420 414
据表分析，下列推断错误的是（ ）
A、6个亲本都是杂合体 B、抗病对感病为显性
C、红种皮对白种皮为显性 D、这两对性状自由组合
23、（’11上海）在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆（YyRr）自交产生F2。下列表述正确的是（ ）
A、F1产生4个配子，比例为1：1：1：1
B、F1产生基因型YR的卵和基因型YR的精子数量之比为1：1
C、基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵可以自由组合　
D、F1产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为1：1
24、（’10新课标）在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中（ ）
A、花色基因的碱基组成 B、花色基因的DNA序列
C、细胞的DNA含量 D、细胞的RNA含量
25、自然界中，一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：
正常基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因3 精氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 酪氨酸 丙氨酸
根据上述氨基酸序列确定这3种突变基因DNA分子的改变是（ ）
A、突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添
B、突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添
C、突变基因1为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添
D、突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添
26、（’10全国卷Ⅱ）已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活，aa个体在出生前会全部死亡。现有该动物的一个大群体，只有AA、Aa两种基因型，其比例为1:2。假设每对亲本只交配一次且成功受孕，均为单胎，在上述环境条件下，理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是（ ）
A、 1:1 B、1:2 C、 2:1 D、3:1
27、下面图中a、b、c、d代表的结构正确的是（ ）
A、a—质粒RNA B、b—限制性外切酶
C、c—RNA聚合酶 D、d—外源基因
28、（’10福建）下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变，导致1169位赖氨敬交为谷氨酸。该基因发生的突变是（ ）
A、①处插入碱基对G—C B、②处碱基对A—T替换为G—C
C、③处缺失碱基对A—T D、④处碱基对G—C替换为A—T
二、简答题
1、（’11全国卷1）人类中非秃顶和秃顶受常染色体上的等位基因（B、b）控制，其中男性只有基因型为BB时才表现为非秃顶，而女性只有基因型为bb时才表现为秃顶。控制褐色眼（D）和蓝色眼（d）的基因也位于常染色体上，其表现型不受性别影响。这两对等位基因独立遗传。
回答问题：
⑴非秃顶男性与非秃顶女性结婚，子代所有可能的表现型为 。
⑵非秃顶男性与秃顶女性结婚，子代所有可能的表现型为 。
⑶一位其父亲为秃顶蓝色眼而本人为秃顶褐色眼的男性与一位非秃顶蓝色眼的女性结婚。这位男性的基因型为 或 ，这位女性的基因型为 或 。若两人生育一个女儿，其所有可能的表现型为 。
2、下图是两种生物的体细胞内染色体及有关基因分布情况示意图。请根据图回答：
⑴甲是 倍体生物，乙是 倍体生物。
⑵甲的一个染色体组含有 条染色体，如果由该生物的卵细胞单独培养成的生物的体细胞中含有 个染色体组。
⑶图乙所示的个体与基因型为aabbcc的个体交配，其F1代最多有 种表现型。
3、（’10全国卷Ⅰ）现有4个纯合南瓜品种，其中2个品种的果形表现为圆形（圆甲和圆乙），1个表现为扁盘形（扁盘），1个表现为长形（长）。用这4个南瓜品种做了3个实验，结果如下：
实验1：圆甲×圆乙，F1为扁盘，F2中扁盘：圆：长 = 9 ：6 ：1
实验2：扁盘×长，F1为扁盘，F2中扁盘：圆：长 = 9 ：6 ：1
实验3：用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的F1植株授粉，其后代中扁盘：圆：长均等于1 ：2 ：1。综合上述实验结果，请回答：
⑴南瓜果形的遗传受 对等位基因控制，且遵循 定律。
⑵若果形由一对等位基因控制用A、a表示，若由两对等位基因控制用A、a和B、b表示，以此类推，则圆形的基因型应为 ，扁盘的基因型应为 ，长形的基因型应为 。
⑶为了验证（1）中的结论，可用长形品种植株的花粉对实验1得到的F2植株授粉，单株收获F2中扁盘果实的种子，每株的所有种子单独种植在一起得到一个株系。观察多个这样的株系，则所有株系中，理论上有1/9的株系F3果形均表现为扁盘，有 的株系F3果形的表现型及数量比为扁盘：圆 = 1 ：1 ，有 的株系F3果形的表现型及数量比为
。
4、（’10全国新课标）
某种自花授粉植物的花色分为白色、红色和紫色。现有4个纯合品种：1个紫色（紫）、1个红色（红）、2个白色（白甲和白乙）。用这4个品种做杂交实验，结果如下：
实验1：紫×红，F1表现为紫，F2表现为3紫：1红；
实验2：红×白甲，F1表现为紫，F2表现为9紫：3红：4白
实验3：白甲×白乙，F1表现为白，F2表现为白
实验4：白乙×紫，F1表现为紫，F2表现为9紫：3红：4白
综合上述实验结果，请回答：
⑴上述花色遗传所遵循的遗传定律是 。
⑵写出实验1（紫×白）的遗传图解（若花色由一对等位基因控制，用A、a表示，若由两对等位基因控制，用A、a和B、b表示，以此类推）。遗传图解为：
⑶为验证花色遗传的特点，可将实验2（红×白甲）得到的F2植株自交，单株收获F2中紫色植物所结的种子，每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系，观察多个这样的株系，则理论上，在所有株系中有4/9的株系F3花色的表现型及其数量比为 。
5、遗传工程技术正使医药行业发生着很大的变化，比如90年代诞生的动物乳腺反应器技术就是一个生动例子，其基本原理并不复杂。举例来说：胰岛素是人体自身合成的一种含量很少的蛋白质，但它又是人体某些疾病的特效药，如果直接从人体血液中提取，不仅费用昂贵，而且产量很少。几年前科学家将人体内控制合成胰岛素的基因（简称胰岛素基因）成功地导人了一奶牛体内，从而稳定地从其乳汁中获得了大量的胰岛素。请分析以上材料回答以下问题：
⑴遗传工程的理论基础是 法则，可用公式
表示。
⑵胰岛素基因在人体内和奶牛体内能控制合成同样的蛋白质，说明人体细胞与奶牛细胞在翻译时所用的 是完全相同的。
⑶胰岛素基因与奶牛的其他基因相比主要差别在于 。这也反映出不同生物DNA分子具有 性。
⑷胰岛素是奶牛乳腺细胞的 上合成的，它分泌进入乳汁，则主要与
有关。（细胞器）
⑸若只有一个胰岛素基因成功地导人奶牛细胞并定位于一条常染色体，则此奶牛将胰岛素基因传给交配所生后代的几率是 ，该数据的主要理论依据是 定律。
⑹由⑸可知有性生殖产生的后代很难保持遗传性状的稳定，所以该奶牛最理想的繁殖方式是用 技术繁殖，该技术繁殖出的奶牛的后代中雄牛将占 %。
6、幼儿黑蒙性白痴是一种严重的精神病，若两个正常双亲生了一个患此病的女儿和一个正常的儿子，请分析回答：
⑴该致病基因位于 染色体上。
⑵如果这个儿子与一个正常女人结婚，而这个女人的弟弟有此病，但其父母均正常，那么他们的孩子中患此病的女孩的概率为 。
⑶若⑵中婚配所生的第一个孩子是有病的，那么第二个孩子患此病的概率为 。
⑷若⑵中婚配所生的前两个孩子是有病的，预计他们生的下一个正常的孩子的概率为
。
7、下图为6种不同育种方法的示意图。据图回答：
⑴图中A至D方向所示的途径表示 育种方式，A→B→C的途径表示
育种方式。这两种育种方式中后者的优越性主要表现在 。
⑵B常用的方法为 。
⑶E方法所用的原理是 。
⑷C、F过程中最常采用的药剂是 ，其作用的原理
。
⑸由G到J的过程中涉及的生物工程技术有 和 。
⑹K过程的实现首先要 ，之后要加
等试剂诱导融合。
8、在一些性状的遗传中，具有某种基因型的合子不能完成胚胎发育，导致后代中不存在该基因型的个体，从而使性状的分离比例发生变化。小鼠毛色的遗传就是一个例子。
一个研究小组，经大量重复实验，在小鼠毛色遗传的研究中发现：
A、黑色鼠与黑色鼠杂交，后代全部为黑色鼠。
B、黄色鼠与黄色鼠杂交，后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为2：1
C、黄色鼠与黑色鼠杂交，后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为1：1
根据上述实验结果，回答下列问题：（控制毛色的显性基因用A表示）
①黄色鼠的基因型是 ，黑色鼠的基因型是 。
②推测不能完成胚胎发育的合子的基因型是 。
③写出上述B、C两个杂交组合的遗传图解。
9、（’10全国卷Ⅱ）人类白化病是常染色体隐性遗传病。某患者家系的系谱图如图甲。已知某种方法能够使正常基因A显示一个条带，白化基因a则显示为位置不同的另一个条带。用该方法对上述家系中的每个个体进行分析，条带的有无及其位置表示为图乙。根据上述实验结果，回答下列问题：
⑴条带1代表 基因。个体2～5的基因型分别为 、 、 和 。
⑵已知系谱图和图乙的实际结果都是正确的，根据遗传定律分析图甲和图乙，发现该家系中有一个体的条带表现与其父母的不符，该个体与其父母的编号分别是 、 和 ，产生这种结果的原因是 。
⑶仅根据图乙给出的个体基因型的信息，若不考虑突变因素，则个体9与一个家系外的白化病患者结婚，生出一个白化病子女的概率为 ，其原因是 。
10、（’10福建）已知桃树中，树体乔化与矮化为一对相对性状(由等位基因D、d控制)，蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由等位基因H、h控制)、蟠挑对圆桃为显性、下表是桃树两个杂交组合的试验统计数据：
亲本组合 后代的表现型及其株数
组别 表现型 乔化蟠桃 乔化园桃 矮化蠕桃 矮化园桃
甲 乔化蟠桃×矮化园桃 41 0 0 42
乙 乔化蟠桃×乔化园桃 30 13 0 14
⑴根据组别 的结果，可判断桃树树体的显性性状为 。
⑵甲组的两个亲本基因型分别为 。
⑶根据甲组的杂交结果可判断，上述两对相对性状的遗传不遵循自由组台定律。理由是：如果这两对性状的遗传遵循自由组台定律，则甲纽的杂交后代应出现 种表现型。比例应为 。
⑷桃树的蟠桃果形具有较高的观赏性。已知现有蟠桃树种均为杂合子，欲探究蟠桃是否存在显性纯合致死现象（即HH个体无法存活），研究小组设计了以下遗传实验，请补充有关内容。
实验方案： ，分析比较子代的表现型及比例；
预期实验结果及结论：①如果子代 ，则蟠桃存在显性纯合致死现象；
②如果子代 ，则蟠桃不存在显性纯合致死现象。
11、（’11新课标）某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制（如A 、a ；B 、b ；C、 c ……）,当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时（即A_B_C_、、、、、、）才开红花，否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系，相互之间进行杂交，杂交组合、后代表现型及其比例如下：
根据杂交结果回答问题：
（1）这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律？
（2）本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制，为什么？
本专题包括：
必修2教材：①第一章 遗传因子的发现 ②第二章 基因和染色体的关系 ③第三章 基因的本质 ④第四章 基因的表达 ⑤第五章 基因突变及其他变异 ⑥第六章 从杂交育种到基因工程 ⑦第七章 现代生物进化理论
位――细胞
选修教材：④第四章 细胞与细胞工程
1
2
3
4
5
6
7
8
男性 女性
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
① ② ③ ④
甘氨酸：GGG
赖氨酸：AAA AAG
谷氨酰胺：CAG CAA
谷氨酸：GAA GAG
丝氨酸：AGC
丙氨酸：GCA
天冬氨酸：AAU第三部分《稳态与环境》
专题四 生命活动的调节
一、考点核心整合
1、人体的稳态
⑴内环境三种组分间的关系
⑵水和无机盐的平衡与调节
①水的平衡
②无机盐的平衡
Na+、K+的平衡：Na+特点：多吃多排、少吃少排、不吃不排
K+特点：多吃多排、少吃少排、不吃也排
⑶血糖平衡
①血糖平衡
②血糖平衡调节
调节方式：神经——体液调节
调节激素：使血糖升高——胰高血糖素和肾上腺素
使血糖下降——胰岛素
调节过程：
⑷体温及调节
人和高等动物具有一定的体温，且相对恒定是进行新陈代谢（生化反应）和正常生命活动的重要条件。人体产热是能量代谢的结果，安静时人体产热主要来自内脏（肝脏、肾等），运动时主要来自骨骼肌。人在寒冷的环境中，常打“寒战”，产热量明显增加。人体的散热主要通过皮肤。当气温达到35℃以上时，人体散热主要通过汗液蒸发这一条途径。人体体温的相对恒定是因为产热过程和散热过程能够维持动态平衡的缘故，而这种动态平衡的主要调节中枢在下丘脑。
★ 典型题型——选择题类型
【例1】水和无机盐的平衡对内环境稳态具有重要意义，下列关于人体内水盐平衡调节的叙述，正确的是（ ）
A、Na来自饮食，主要通过汗腺排出
B、K+排出的特点是多吃多排，少吃少排、不吃不排
C、调节水盐平衡的主要激素是抗利尿激素和醛固酮
D、寒冷环境中人体内多余的水分只从肾、肺和消化道排出
解析：Na+主要来自食盐，主要通过肾脏随尿排出；而K+排出的特点是多吃多排，少吃少排、不吃也排。调节水平衡的主要激素是抗利尿激素，调节盐平衡的主要激素是醛固酮。人体多余的水分可以通过肾、肺、消化道和皮肤等途径排出，只是由皮肤表层蒸发的水汽排出的水不易察觉。答案为C。
【例2】当人处于炎热环境时，会引起（ ）
A、冷觉感受器兴奋 B、温觉感受器抑制
C、甲状腺激素分泌量增加 D、下丘脑体温调节中枢兴奋
解析：当人处于炎热环境中，皮肤里的温觉感受器接受刺激产生兴奋，并将兴奋传入下丘脑的体温调节中枢，通过中枢的调节，使皮肤血管舒张，增加皮肤的血流量，也使汗液分泌增多，从而使散热量增加，保持人体温的相对恒定。答案为D。
★ 典型题型——简答题类型
题型1——有关人体内环境与稳态的综合题型
【例3】（’11天津）乳腺上皮细胞合成乳汁所需的营养物质由血液供给。下为牛乳腺上皮细胞合成与分泌乳汁的示意图，下表为牛乳汁和血液的部分成分比较。
⑴乳汁上皮细胞所处的内环境是 ，其中的K+ 可通过 方式转运到乳腺上皮细胞。
⑵与血浆相比，乳汁中特有的成分是 。
⑶乳脂的主要成分是甘油三酯，合成甘油三酯的细胞器是 。
⑷合成乳糖是葡萄糖主要来自血浆，还可利用表中血浆的 转化而来。
⑸图表中，不能在乳腺上皮细胞中合成的生物大分子是 ，在牛乳房出现炎症时，该物质在血浆和乳汁中的含量会 ，该物质的作用是
。
2、人和高等动物的激素调节与神经调节
⑴激素调节
性质 激素 体内来源 主要功能
氨基酸衍生物 甲状腺激素 甲状腺 促进新陈代谢，加速体内物质氧化分解；促进生长发育；提高神经系统的兴奋性
肾上腺素 肾上腺 促进糖元分解，使血糖升高；
肽
和
蛋
白
质
类
激素 生长激素 垂体 促进生长，主要促进蛋白质的合成和骨的生长；影响糖类、脂肪和蛋白质的代谢
胰岛素 胰岛（B细胞） 加速血糖分解，促进肝糖元的合成，抑制非糖物质转化为葡萄糖，从而降低血糖浓度
胰高血糖素 胰岛（A细胞） 加速肝糖元分解，促进非糖物质转化为葡萄糖，使血糖浓度升高
抗利尿激素 垂体 促进肾脏对水的重吸收，使尿液浓缩、尿量减少和血压上升
类固醇 醛固酮 肾上腺 促进肾脏的肾小管和集合管对Na+的主动重吸收，促进K+排出，有保Na+排K+作用
⑵内分泌腺的调控关系
⑶激素分泌的调节（反馈调节）
⑷相关激素间的关系
⑸研究动物激素生理功能的几种常见的方法
饲喂法、切除法、阉割—移植法、注射法、切除—注射法
（注意：各种研究方法的适用范围）
⑹反射与反射弧
反射是神经系统活动的基本形式，它是指在中枢神经系统的参与下，人和动物体对体内和体外环境的各种刺激所发生的有规律的反应，它是通过反射弧来完成的。反射弧的基本结构为：感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器。
⑺兴奋及兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经纤维上的传导为双向传导，其实质为局部电流的传导。神经纤维在刺激前，细胞膜的电位是外正内负，而刺激后，受刺激部分细胞膜的电位变成了外负内正，引起兴奋，且兴奋部位与未兴奋部位间形成局部电流，此局部电流又导致新的膜电位变化。
⑻理解突触的有关知识
①神经元之间相接触的部位叫做突触。突触是由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分构成。突触小体内靠近前膜处含有大量的突触小泡。突触小泡内含有化学物质 ——递质。突触间隙是两个神经元之间很狭小的空隙。
②突触可分为兴奋性突触和抑制性突触两类。
③神经元之间兴奋的传导是单方向的，即只能由一个神经元的轴突传导给另一个神经元的细胞体或树突，而不能向相反的方向传导。
★ 典型题型——选择题类型
【例4】某种药物可以阻断蟾蜍屈肌反射活动。下图为该反射弧的模式图。A、B为神经纤维上的实验位点，C为突触间隙。下列实验结果中，能够证明这种药物“在神经系统中仅对神经细胞间的兴奋传递有阻断作用”的是（ ）
①将药物放在A，刺激B，肌肉收缩 ②将药物放在B，刺激A，肌肉收缩
③将药物放在C，刺激B，肌肉不收缩 ④将药物放在C，刺激A，肌肉收缩
A、①③ B、②③ C、①④ D、②④
解析：兴奋在神经纤维上的传导是双向的，在神经元之间的传递是单向的。在B处刺激时，兴奋按2→3→4→5方向传导，肌肉收缩；刺激A处时兴奋按4→5传导，肌肉收缩。所以将药物放在A，刺激B，肌肉收缩，说明药物对在神经纤维上的传导无影响；将药物放在B，刺激A，肌肉收缩，由于兴奋在神经元之间不能反向传导，所以不能证明药物的作用；将药物放在C，刺激B，肌肉不收缩，说明兴奋在神经元之间的传导出现了障碍，药物抑制了兴奋在神经元间的传导。答案为A。
【例5】（07全国卷I）下图表示一段离体神经纤维的S点受到刺激而兴奋时，局部电流和神经兴奋得传导方向（弯箭头表示膜内、外局部电流的流动方向，直箭头表示兴奋传导方向），其中正确的是（ ）
解析：神经纤维上的S点受到刺激而产生兴奋时，兴奋部位的膜就发生电位变化，膜外由正电位变成负电位，膜内由负电位变成正电位。在细胞膜的内外，兴奋部位与邻近未兴奋部位都形成了电位差，也有了电荷的流动，这样就形成了局部电流。该电流在膜外由未兴奋部位流向兴奋部位，膜内由兴奋部位流向未兴奋部位。故C项是正确的。答案为C。
【例6】下列关于兴奋传导的叙述，正确的是（ ）
A、神经纤维膜内局部电流的流动方向与兴奋传导方向一致
B、神经纤维上已兴奋的部位将恢复为静息状态的零电位
C、突触小体完成“化学信号—电信号”的转变
D、神经递质作用于突触后膜，使突触后膜产生兴奋
解析：当神经纤维的某一部位受到刺激产生兴奋时，兴奋部位的膜发生电位变化并形成局部电流，该电流在膜内由兴奋部位流向未兴奋部位，在膜外由未兴奋部位流向兴奋部位，膜内局部电流流动方向与兴奋传导方向相同；神经纤维在静息状态时，细胞膜内外的电势为外正内负，当受到刺激产生兴奋后，兴奋部位发生电位变化（外负内正），当兴奋向前传导后，原兴奋部位恢复到静息电位，而不是零电位。突触小体完成的是“电信号→化学信号”的转变；神经递质作用于突触后膜，使突触后膜兴奋或抑制。答案为A。
★ 典型题型——简答题类型
题型2——有关下丘脑方面的综合题型
【例7】如图所示，表示高等动物甲状腺活动的调节的示意图，请据图回答下列问题：
⑴被称为人体内分泌系统调节枢纽的器官是 。
⑵该调节过程中产生的物质①的名称是 。
⑶当恒温动物处在寒冷环境中图中激素③分泌会增多，使代谢加强，使产热量增加。这种调节过程是一种 调节。
⑷当切除某动物的甲状腺后，体内的激素甲、乙会发生变化，从第三周开始注射激素甲，激素变化如图B所示，则图B中甲和乙分别表示图A中的 。
⑸碘是合成甲状腺激素的原料，当缺碘时会引起甲状腺肿大，原因是
，从而使甲状腺增大而导致大脖子病。
⑹在动物体内激素之间的分泌是相互影响的，试述激素②与③之间的关系：
。
题型3——有关神经调节的综合题型
【例8】如图是电子显微镜下的突触模式图，请据图回答：
⑴当④ 受到外来刺激产生神经冲动时，其传导方向为上面选项中的 。
⑵结构⑤ 的形成与 (细胞器)有关。
⑶当神经冲动传导至③ 时，会导致⑤释放 到[ ]
里，并扩散至[ ] 上，引起下一个神经元的电位变化。
4、免疫
⑴非特异性免疫和特异性免疫
①非特异性免疫：非特异性免疫是人类在长期进化过程中逐渐建立起来的一种天然防御机制。这种免疫的特点是人人生来就有，不针对某一种特定的病原体，而是对多种病原体都有一定的防御作用。非特异性免疫由人体的第一道防线和第二道防线构成。人体的第一道防线通过皮肤和黏膜等的屏障作用，来阻挡和排除病原体。人体的第二道防线通过体液杀菌物质和吞噬细胞的抑菌、杀菌以及吞噬等作用，来抑制、消灭病原体。
②特异性免疫：特异性免疫是在非特异性免疫的基础上形成的，是个体在生命过程中接受抗原性异物的刺激后获得的防御机制。这种免疫的特点是出生后产生，通常只对某一特定的病原体或异物起作用。特异性免疫属于人体免疫的第三道防线。其物质基础是由免疫器官（骨髓、胸腺、脾、淋巴结等）、免疫细胞（淋巴细胞和吞噬细胞等）以及体液中的各种抗体和淋巴因子等共同组成的淋巴系统。
体液免疫与细胞免疫
⑵免疫系统疾病
①过敏反应
原理：
过敏反应的特点：发作迅速，反应强烈，消退较快，不会破坏细胞引起组织损伤；有明显的遗传倾向和个体差异。
病例：过敏性休克、过敏性鼻炎、荨麻症等。
②自身免疫病
原由：免疫系统不能正确分清“自我”和“非己”成分，把自身的某些细胞和组织当作入侵的抗原而围攻，造成对自身组织和器官的伤害并出现病症，这就是自身免疫病。
病例：类风湿性关节炎、风湿性心脏病、系统性红斑狼疮等。
③免疫缺陷病
原由：机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。包括先天性免疫缺陷病和获得性免疫缺陷病。
病例：艾滋病等。
★ 典型题型——选择题类型
【例9】（07全国卷Ⅱ）切除胸腺的幼年小鼠，其免疫功能表现为（ ）
A、细胞免疫缺陷、体液免疫功能下降 B、细胞免疫、体液免疫功能均正常
C、细胞免疫缺陷、体液免疫功能正常 D、细胞免疫正常、体液免疫功能下降
解析：特异性免疫分为体液免疫和细胞免疫两种。在细胞免疫的效应阶段，必须依靠由T细胞受抗原刺激后增殖、分化产生的效应T细胞与靶细胞密切接触，激活靶细胞溶酶体酶，使其通透性发生改变，渗透压发生变化，最终导致靶细胞裂解死亡，细胞内的抗原释放出来，从而使病菌抗原被抗体消灭；而在体液免疫过程中，绝大多数抗原经过吞噬细胞吞噬、暴露抗原决定簇，呈递给T细胞，再由T细胞呈递给B细胞，只有极少数抗原可以直接与B细胞接触，即体液免疫多数情况下要依赖T细胞，而T细胞是由骨髓造血干细胞在胸腺中发育而来的。所以一旦切除了幼年小鼠的胸腺，其细胞免疫会缺陷、体液免疫功能将下降，故选A。答案为A。
【例10】（07全国卷I）某种病菌感染人体并侵入细胞内后，机体可以对该靶细胞产生免疫反应，其中有（ ）
A、效应B细胞接触靶细胞，导致胞细胞裂解，从而使病菌抗原被白细胞介素消灭
B、效应B细胞接触靶细胞，导致胞细胞裂解，从而使病菌抗原被抗体消灭
C、效应T细胞接触靶细胞，导致胞细胞裂解，从而使病菌抗原被外毒素消灭
D、效应T细胞接触靶细胞，导致胞细胞裂解，从而使病菌抗原被抗体消灭
解析：病菌进入人体并侵入细胞内后，机体通过效应T细胞对靶细胞产生免疫反应，效应T细胞与靶细胞接触，激活靶细胞内的溶酶体酶，导致靶细胞破裂，抗原被暴露出来，进而被相应的抗体消灭。答案为D。
★ 典型题型——简答题类型
题型4——有关人体免疫与健康的综合题型
【例11】禽流感是由A型流感病毒引起的家禽和野禽的一种从呼吸病到严重性败血症等多种症状的综合病症。研究表明引起禽流感的病原体——禽流感病毒大约是由0.8%—1.1%的RNA，70%—75%的蛋白质，20%—24%的脂质和5%——8%的碳水化合物组成的。试回答下列相关问题：
⑴禽流感病毒的遗传信息贮存于 中，这类病毒易发生的突变与
有关。
⑵禽流感与“非典”都是一类传染性疾病，其侵入人体细胞的主要过程包括
。
⑶当禽流感病毒侵入人体内环境后，可能引起人体产生 反应，并且在病愈人体的血清中可能发现相应的 ，与这类物质形成有关的细胞有
。
5、生长素作用的“二重性”及在生产实践中的应用
浓度 生理作用 二重性 实践应用
低浓度(适宜) 促进果实发育 促进植物生长 促进植物发芽 ①促进扦插枝条生根②促进果实发育，培育无籽果实③防止落花落果
高浓度 顶端优势 抑制植物生长 抑制植物发芽 ①果树整枝修剪，棉花摘心②田间除草③根的向地性
6、植物向光性、茎的背地性生长与根的向地性生长的原理
⑴我们以胚芽鞘的尖端为例来解释植物向光性的有关问题，首先要抓住两点：①胚芽鞘的尖端是感受光刺激的部位，也是产生生长素的部位。②向光弯曲的部位是胚芽鞘尖端的下部。当把胚芽鞘尖端去掉（或用云母片把尖端与下部分隔）后，下部将停止生长。其次要掌握该类实验的生长素运输的实质。
①植物具有向光生长的特性——即向光性；
②产生生长素的部位是胚芽鞘的尖端；
③感受光刺激的敏感部位是胚芽鞘的尖端；
④向光弯曲的部位是胚芽鞘尖端的下面一段；
⑤胚芽鞘产生的生长素由形态学上端向下端运输；
⑥适宜浓度的生长素对植物生长有促进作用；
⑦单侧光照射下，生长素分布不均匀，背光侧多于向光侧；
⑧合成生长素不需要光。
⑵向光性生长，作图解分析如下：
如图A：在自然光线下，胚芽鞘尖端产生的生长素均匀向下运输，因此，胚芽鞘直立生长。图B：在单侧光的作用下，胚芽鞘尖端感受到光的刺激，所产生的生长素横向运输，生长素向下运输后，下部背光侧的浓度比向光侧高，背光侧生长得快，胚芽鞘弯向光源生长。（从上述分析可知：植物向光性的实质是，在单侧光的照射下，植物内部生长素的分布不均匀，从而使背光侧比向光侧生长的快。）
⑶茎的背地性生长与根的向地性生长：茎的背地性（负向地性）与根的向地性原理：受地心引力的影响，植物水平放置时，近地侧生长素分布多，背地侧生长素分布少。由于根和茎生长所需最适生长素浓度不同，产生了不同效应。根的近地侧生长素分布多，抑制其生长（根对生长素浓度比茎敏感），背地侧少（约占1/3），促进生长，结果表现为根的向地性，茎则正好相反，表现为负向地性。
7、其他植物激素
激素名称 合成的部位 存在较多的部位 生理功能
赤霉素 幼芽、幼根和未成熟的种子 普遍存在于植物体内 促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植株增高；解除种子、块茎的休眠并促进萌发
细胞分裂素 根尖 正在进行细胞分裂的部位 促进细胞分裂；诱导芽的分化，延缓叶片的衰老
脱落酸 根冠和萎蔫的叶片 将要脱落和进入休眠的器官和组织 是最重要的生长抑制剂，能抑制植物细胞的分裂和种子萌发； 促进叶和果实的衰老和脱落
乙烯 植物体的各个部位 广泛存在于植物体、成熟的果实含量最多 促进果实成熟；促使器官脱落
8、无籽果实的产生
⑴无籽蕃茄：用一定浓度的生长素溶液处理未受粉的蕃茄花蕾而获得；
⑵无籽葡萄：用赤霉素处理植株，可诱导单性结实，形成无籽果实；
⑶无籽西瓜：由染色体变异引起的三倍体西瓜（用秋水仙素处理），当然也需要一定浓度的生长素促进果实发育；
⑷香蕉：由于减数分裂时，不能形成正常的精子和卵细胞，因而不能受精发育成种子。
★ 典型题型——选择题类型
【例12】在现代农业生产中植物生长素已被广泛使用。下列各项与植物生长素应用无关的是（ ）
A、培育无籽番茄 B、棉花保蕾、保铃
C、延长种子寿命 D、促进插枝生根
解析：植物生长素在农业生产上的应用，主要有以下几方面：①促进扦插的枝条生根；②促进果实发育，农业上运用这种方法获得了无籽番茄、黄瓜、辣椒等；③防止落花落果。种子寿命的长短与种子自身新陈代谢强度有关，农业上常通过晾晒使种子干燥，由于自由水大量减少，种子的代谢最弱，从而延长种子的寿命，因此与植物生长素无关。答案为C。
【例13】生物兴趣小组的同学对某品种番茄的花进行人工去雄后，用不同浓度的生长素类似物2，4—D涂抹子房，得到的无籽番茄果实平均重量见下表。
2，4—D浓度（ mg／L） 0 5 10 15 20 25 30 35
无籽番茄平均重量（g／个） 0 13.5 26.2 46.5 53.6 53.7 43.0 30.2
据表得出的正确结论是（ ）
A、2，4—D浓度超过25 mg／L，对果实的发育起抑制作用
B、2，4—D与生长素的作用效果相同
C、2，4—D可以促进扦插枝条生根
D、2，4—D诱导无籽番茄的最适浓度范围为20—25 mg／L
解析：从表中数据可得出，当2，4—D浓度为0时，无番茄果实产生，当2，4—D浓度不为0时，有无籽果实产生，说明2，4—D浓度具有促进果实发育的生理作用；根据数据还可知，当2，4—D浓度为20—25 mg／L时，其促进果实发育的效果最为显著；表中数据未反应出2，4—D抑制果实发育的作用；没有进行2，4—D与生长素生理作用的比较，因此，不能得出“2，4—D与生长素的作用效果相同”的结论。答案为D。
★ 典型题型——简答题类型
题型5——有关植物激素调节的综合题型
【例14】植物组织培养基中加有激素，下表是培养基中两种植物激素在不同比例时的实验结果。请分析回答：（其中6—BA是细胞分裂素，IAA是生长素）
实验组别 1 2 3 4
激素种类及激素浓度关系 6—BA 6—BA>IAA 6—BA=IAA 6—BA结果 产生愈伤组织 组织块分化出芽 愈伤组织生长 愈伤组织生根
⑴促进愈伤组织产生的条件是 ；愈伤组织生长的条件是 。
⑵芽的分化条件是 ；根的分化条件是 。
⑶在植物组织培养中，脱分化可用的激素组合是实验 和实验 中的激素浓度关系，再分化时可用激素组合是实验 和实验 中的激素浓度关系。整个实验表明，植物的生根、发芽等生命活动是 的结果。
⑷植物组织培养的培养基中，除激素外，还必须含有 ，它的成分至少应该含有 、 等。
⑸判断愈伤组织是否产生，依据是看是否产生了 的细胞。
本专题包括：
必修3教材：①第一章 人体的内环境与稳态 ②第二章 动物和人体生命活动的调节 ③第三章 植物的激素调节
位――细胞
选修教材：④第四章 细胞与细胞工程
淋巴
外界环境
血浆
组织液
细胞内液
（组织细胞）
食物中的糖经消化吸收
肝糖元的分解
非糖物质的转化
来 源
去 路
氧化分解
血糖
80～120mg/dL
CO2＋H2O＋能量
肝糖元、肌糖元
脂肪、非必需氨基酸
合 成
转 化
(+)
血糖升高
血糖降低
下丘脑另
一区域
胰岛B细胞
(+)
(+)
肾上腺
胰岛素分泌
(+)
(+)
胰岛A细胞
胰高血糖素分泌
(+)
(+)
下丘脑另
一区域
肾上腺素分泌
(+)
(+)
(+)
(+)
(+)
(+)
(+)
(—)
寒冷环境
炎热环境
冷觉感受器
温觉感受器
下丘脑体温调节中枢
（+）
（+）
（+）
（+）
肾上腺素分泌增加
立毛肌收缩
骨骼肌战栗
皮肤血管收缩
皮肤血管舒张
汗液分泌增加
（+）
（─）
（─）
（+）
体温相对恒定
产热
（+）
（─）
散热
（─）
（+）
两者相对平衡
下丘脑
枢纽
分泌（促+腺体激素名称+释放激素）
垂体
调控
分泌（促+腺体名称+激素）
其他内分泌腺
下丘脑
促进
大脑皮层
刺激
促激素
释放激素
垂体
激素
分泌
促激素
促进
某些内分泌腺
分泌
抑制
抑制
反馈
反馈
概念：不同激素对同一生理效应起增强效应的结果
事例： 生长激素分泌过少→侏儒症 共同调控机体
甲状腺激素分泌过少→呆小症 的生长和发育
概念：不同激素对同一生理效应起相反的作用
胰岛素→降低血糖的作用 共同调节，使血糖含量
胰高血糖素→升高血糖的作用 维持在相对稳定的水平
人幼年
事例：血糖
80~120mg/dL
协同作用
拮抗作用
大脑皮层
下丘脑
垂体
甲状腺
①
②
③
A
B
+++ - - - +++
- - - +++ - - -
+++ - - - +++
- - - + + + - - -
刺激
A
- - - + + + - - -
+++ - - - +++
- - - + + + - - -
+++ - - - +++
刺激
B
+++ - - - +++
- - - +++ - - -
+++ - - - +++
- - - + + + - - -
刺激
C
+++ - - - +++
- - - +++ - - -
+++ - - - +++
- - - + + + - - -
刺激
D
④
抗原
吞噬细胞
T细胞
B细胞
记忆细胞
效应B细胞
抗体
免疫反应
效应T细胞
淋巴因子
杀伤靶细胞
记忆细胞
感应阶段
反应阶段
效应阶段
细胞免疫
体液免疫
机体
过敏原
刺激
产生
抗体
吸附
某些细胞表面
释放物质
（如：组织胺）
再次刺激
过敏原
毛细血管扩张
血管通透性增强
平滑肌收缩
腺体分泌增加
导致
引起
相应全身性或一定部位的过敏反应
促进
抑制
c/mol L-1
光
图A
图B
光
↓↓第一部分《分子与细胞》
专题二 新陈代谢、微生物与发酵工程
一、考点核心整合
1、酶
酶是活细胞产生的具有生物催化能力的一类有机物。理解时应把握：①所有的活细胞均能产生；②酶只有催化作用；③其化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA。酶具有高效性、专一性等特性及需要适宜的条件。
ATP和ADP可相互转化，ATP水解时释放的能量可用于各项生命活动；ADP合成ATP时所需能量，对于人和动物而言来自于呼吸作用，对于绿色植物而言，则来自于呼吸作用和光合作用。
高中教材中常出现的酶及其作用：
⑴各种水解酶；如淀粉酶、蛋白酶、DNA酶等；
⑵过氧化氢酶：广泛存在于动植物细胞及一些微生物中，主要作用是分解过氧化氢；
⑶解旋酶：在DNA复制过程中，使DNA分子解旋形成DNA单链的酶（破坏氢键）；
⑷限制性核酸内切酶：能识别双链DNA中特定的碱基序列，并能在特定的切点将之切割，露出特定的黏性末端。常在基因工程中处理目的基因和运载体。
⑸DNA连结酶：能将限制性内切酶处理后的目的基因和运载体的黏性末端连结起来的酶，使相邻的核苷酸之间形成磷酸二酯键；
⑹逆转录酶：能以RNA为模板，合成DNA；
⑺溶菌酶：广泛存在动植物、微生物及其分泌物中，能溶解细菌细胞壁上的多糖。在医药上它是一种消炎酶，可使细菌失活，还可激活白细胞的吞噬功能，增强机体的抵抗力；
⑻纤维素酶：纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。其中C1酶和CX酶能使纤维素分解成纤维二糖，葡萄糖苷酶能将纤维二糖分解成葡萄糖。
⑼果胶酶：果胶酶是分解果胶的一类酶的总称。
⑽DNA聚合酶：能将游离的脱氧核苷酸连结成脱氧核苷酸链。
2、ATP
ATP全称为三磷酸腺苷，其结构可表示为A—P～P～P。其中A表示腺苷，P表示磷酸基，～表示高能磷酸键。
ATP可与ADP发生相互转化：（注意相互转化过程中的能量来源与去向）
其中①表示腺苷（由一分子腺嘌呤和一分子核糖构成），②表示腺嘌呤脱氧核苷酸，③表示腺嘌呤核糖核苷酸，④表示腺嘌呤。
★ 典型题型——选择题类型
【例1】右图为某酶在不同温度下反应曲线和时间的关系，从图中不能获得的信息是（ ）
A、酶反应的最适温度
B、酶因热而失活
C、酶反应生成物量与时间的关系
D、酶反应速度和酶量的关系
解析：本题考查学生对影响酶活性的因素的理解和读图的能力。解答本题时要看清坐标曲线图，横坐标、纵坐标分别表示时间和生成物的量，曲线表示在不同的温度下，生成我物的量随时间的变化规律，没有表示出酶量的变化，因此不能得到结论D。答案为D。
【例2】下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验设计及结果。
试管编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
2mL3%淀粉溶液 + + + — — —
2mL3%蔗糖溶液 — — — + + +
1mL2%的新鲜淀粉酶溶液 + + + + + +
反应温度（℃） 40 60 80 40 60 80
2mL斐林试剂 + + + + + +
砖红色深浅﹡ + + + + + + — — —
注：“+”表示有；“—”表示无。﹡此行“+”的多少代表颜色的深浅。
根据实验结果，以下结论正确的是（ ）
A、蔗糖被水解成非还原糖 B、淀粉在淀粉酶的作用下水解成还原糖
C、淀粉酶活性在60℃比40℃低 D、淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性
解析：对实验过程的研究时需注意：研究某一问题时只允许存在一个变量。因此，在判断问题时，需注意变量的确定。若①②③为一组，其变量为温度，可研究温度对酶活性的影响；若②⑤为一组，其变量为酶的种类，可研究酶的专一性。答案为B。
★ 典型题型——简答题类型
题型1——有关影响酶特性因素的综合题型
【例3】如图所示实验装置用于研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响。先将酶和乳汁分别加入两支试管，然后将两支试管放入同一水浴环境持续15min，再将酶和乳汁倒入同一试管中混合，保温凝乳所需要的时间。通过多次实验，记录在不同温度下凝乳所需要的时间，结果如下表所示：
⑴比较并解释装置B和D的结果。
。
⑵解释以下两种处理对实验结果的影响。
①将装置A中混合物加温至40℃。
。
②将装置F中混合物冷却至40℃。
。
⑶为了使实验结果更为准确，请指出调控实验过程中溶液PH的原则。
。
⑷为什么酶和乳汁混合之前要在同一水浴环境中保温15min后实验结果才更为准确呢？ 。
⑸若将酶和乳汁放入同一试管中混合并保温，对实验结果有何影响？
。
3、渗透装置的构成与水分的流动
⑴典型的渗透装置的构成必须具备两个条件：一是半透膜，二是半透膜两侧的浓度差。
⑵渗透作用的原理：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞将通过渗透作用失水；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞将通过渗透作用吸水。
⑶只有具有大液泡的成熟植物活细胞才能发生质壁分离。
⑷质壁分离与复原实验的意义：
①可判断细胞的死活：只有活细胞才有质壁分离与复原现象。
②测定细胞液的浓度：
③反映细胞壁和原生质层的伸缩性大小。
★ 典型题型——选择题类型
【例4】浸泡在一定浓度KNO3溶液中的洋葱表皮细胞，发生了质壁分离后又出现质壁分离复原，与质壁分离复原相关的细胞器有（ ）
A、液泡 B、线粒体、液泡 C、线粒体 D、细胞膜、液泡膜
★ 典型题型——简答题类型
题型2——有关植物水盐方面（无土栽培）的综合题型
【例5】将培养在完全营养液中的某观赏花卉幼苗分成两组，分别置于0℃和16℃条件下进行培养，然后测定其根吸收水分和矿质元素的理，结果如图所示，请据图回答下列问题：
⑴上述结果表明，16℃时根吸收水分增加主要是 增强引起的。
⑵当向营养液中通入充足的空气时，根吸收镁和铵的量增加，说明根吸收矿质元素与
密切相关，其主要吸收方式是 。
⑶根据上述现象可以得出的结论是：根吸收矿质元素与吸收水分是 。
⑷利用植物组织培养的方法可快速、大量繁殖此植物。在培养过程中，取该植物的花芽并将其分别培养在含有不同比例的吲哚乙酸和细胞分裂素的培养基中，花芽的生长状况如下表所示：
A组花芽 B组花芽 C组花芽 D组花芽 E组花芽
吲哚乙酸 0 3ppm 3ppm 0.03ppm 0
细胞分裂素 0 0.2ppm 0.002ppm 1.0ppm 0.2ppm
花芽生长状况 组织切块 形成愈伤组织 愈伤组织分化出根 愈伤组织分化出嫩枝 稍生长
在此过程中能够实现脱分化的花芽是 组。从实验结果可以看出，能诱导新的花芽形成的条件是 。上述实验结果说明，在植物组织培养过程中，诱导芽和根形成的关键是 。在生产实践中，欲快速、大量获得此植物的花芽，可选用 组的培养基进行扩大生产。
4、植物的光合作用
⑴光合作用是生物界中最基本的物质代谢和能量代谢
光合作用必须在光下才能发生，而呼吸作用是每时每刻都在进行。
⑵影响光合作用的因素及其在生产应用上的分析
因素 对光合作用的影响 在生产上的应用
光 光照强度： 1、适当提高光照强度2、延长光合作用时间3、增加光合作用面积——合理密植
温度 温度直接影响暗反应酶的活性，从而影响光合速率，温度过高影响植物叶片气孔开放，影响二氧化碳的供应，进而影响暗反应，从而影响光合速率 1、适时播种2、温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降低温度3、植物“午休”现象的原因之一
CO2浓度 在一定范围内，植物的光合速率是随CO2浓度增加而增加，但达到一定程度时再增加CO2浓度，光合速率不再增加 温室栽培时，适当提高室内二氧化碳的浓度，提高农作物的光合作用效率
矿质元素 N是各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成分，P也是NADP+和ATP的重要组成成分，Mg是叶绿素的重要组成成分，K对光合产物的运输和转化起促进作用 合理施肥
水 水分是光合作用原料，缺水光合速率下降 合理灌溉
⑶叶绿体与线粒体之间的物质转化关系：
叶绿体是进行光合作用的场所，它能吸收CO2，释放O2；
线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，它能吸收O2，释放CO2。
在植物细胞内存在着这样一种原则（优先原则）：即线粒体所释放出的CO2优先被叶绿体吸收利用。
CO2的吸收量：指叶绿体进行光合作用时，除从线粒体中获得的CO2外，还从外界环境中吸收的CO2量。
4、有氧呼吸
⑴有氧呼吸过程三阶段的比较
阶段比较项目 第一阶段 第二阶段 第三阶段
场所 细胞质基质 线粒体 线粒体
反应物 C6H12O6（葡萄糖） C3H6O3 （丙酮酸）+ H2O [H]+ O2
生成物 C3H4O3+[H] CO2+ [H] H2O
形成ATP数量 少量（2个） 少量（2个） 大量（34个）
与氧的关系 无关 无关 必需氧
⑵有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系
有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所 细胞质基质和线粒体 始终在细胞质基质
条件 需分子氧、酶 不需分子氧、需酶
产物 CO2+H2O 酒精和CO2或乳酸
能量 大量（合成38个ATP） 少量（合成2个ATP）
相同点 联系 从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同
实质 分解有机物，释放能量，合成ATP
意义 为生物体的各项生命活动提供能量
⑶光合作用与有氧呼吸的联系与区别
项目 光合作用 呼吸作用（有氧呼吸）
区别 场所 叶绿体 细胞质基质和线粒体
代谢类型 合成代谢 分解代谢
条件 光、色素、酶 氧气、酶
物质变化 把无机物转变成有机物 分解有机物产生二氧化碳和水
能量变化 把光能转变成化学能储存的有机物中 将有机物中的化学能释放出来，一部分转移到ATP中，一部分以热能形式散失
实质 把二氧化碳和水转变成有机物，同时把光能转变成化学能，储存在有机物中 分解有机物，释放能量产生ATP
联系 光合作用为呼吸作用提供了物质基础——有机物和氧气；呼吸作用产生的二氧化碳被光合作用所利用。
⑷探究酵母菌细胞呼吸方式：
方法一：实验处理及分析
装置甲：有氧条件——有CO2产生（澄清石灰水变混浊）
装置乙：无氧条件——有CO2（澄清石灰水变混浊）和C2H5OH（重铬酸钾检验）产生
方法二：利用如图Ⅱ所示装置（橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管），探究酵母菌的细胞呼吸类型。
序号 装置中红色液滴的移动现象 结论
装置甲 装置乙
1 向左移动 不移动 只进行有氧呼吸
2 不移动 向右移动 只进行无氧呼吸
3 向左移动 向右移动 既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸
5、代谢类型的异同点
代谢类型 相同点 不同点
自养型和异养型 都能把外界物质合成为自身物质，并储存能量 能否直接利用无机物合成有机物
需氧型和厌氧型 都能不断分解自身的有机物，释放能量，供生命活动需要 有机物分解过程中是否有氧的参与
★ 典型题型——选择题类型
【例6】关于真核细胞呼吸正确的说法是（ ）
A、无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不属于氧化反应
B、有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质
C、无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体
D、水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度
解析：无氧呼吸是不需氧的呼吸，但其底物分解仍属于氧化反应；水果贮藏在完全无氧的环境中，无氧呼吸太强会导致水果烂掉，增加损失；无氧呼吸只在细胞质基质中进行，故酶只存在于细胞质基质中，而不存在于线粒体中；有氧呼吸分为三个阶段，第一阶段在细胞质基质中进行，第二阶段在线粒体基质进行，第三阶段在线粒体内膜进行。答案为B。
【例7】下图为某植株在夏季晴天一昼夜内CO2吸收量的变化情况，以下判断正确的是（ ）
①该植物进行光合作用的时间区段是bg
②植物在a和h时刻只进行呼吸作用，不进行光合作用
③影响bc段光合速率的外界因素只有光照强度
④ce段与fg段光合速率下降的原因完全相同
⑤若c、f时刻的光合速率相等，则植物呼吸速率为c时刻大于f时刻
⑥该植物处于生长时期
A、①③ B、②④ C、①⑤ D、②⑥
解析：此图横坐标表示时间，纵坐标表示CO2的吸收量（即用CO2表示植物光合作用的积累量）a点以前和h点以后由于无光照植物不能进行光合作用。a点和h点之间由于有光照植物能进行光合作用。而b点和g点则表示此时的光合作用强度与呼吸强度相等。ce段由于温度过高导致植物气孔关闭，CO2的吸收量减少，植物的光合作用速率下降；而fg段是由于光照强度下降导致光合速率下降。答案为D。
【例8】右图是小麦幼苗细胞内的某些物质变化示意图，下列对图示的解释正确的是（ ）
A、d代表有氧呼吸生成大量ATP的阶段
B、b的变化是在叶绿体的基粒上完成
C、c的过程包括光反应和暗反应两个阶段
D、a的代谢过程还应有C3化合物的产生，无H2O的产生
解析：该图表示的是光合作用和呼吸作用过程中物质的转化关系，其中a表示光合作用的暗反应，b表示呼吸作用，c表示光合作用的光反应阶段，d表示有氧呼吸的第三阶段。答案为A。
★ 典型题型——简答题类型
题型3——有关光合作用的综合题型
【例9】如图所示，是植物生理作用与环境因素之间的关系，请据图分析回答：
⑴甲图中B点表示 。处于A点时植物进行的生理活动是 。
⑵光照强度为a时，不同温度情况下的吸收量不同，其原因是
。
⑶乙图中曲线CD段说明 。Ⅰ曲线所代表的植物对CO2利用的特点是 ，Ⅱ曲线所代表的植物体内固定CO2的物质是 。
⑷要提高农作物的产量，除注意提供上述环境因素外，还必须保证
的供应。
【例10】请回答下列有关小麦细胞代谢的相关问题：
⑴图甲曲线中，当光照强度为a点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有 。当光照强度为600 lx时，光合作用过程中二氧化碳的同化总量为 umol/(m2.s)，当光照强度 （大于、小于、等于）200lx时，细胞会表现出乙图细胞的生理状态。大棚种植蔬菜时，白天应控制光强为甲图中的 （a、b、c、d）点最为理想。
⑵图丙表示某小麦的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的关系图，在图丙a、b、c、d四种浓度中,最适合该器官储藏的氧浓度是 ；若细胞呼吸的底物是葡萄糖，则在氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量的 倍。
⑶若将小麦放在特定的实验装置内研究温度对其光合作用与呼吸作用的影响（其余的实验条件都是理想的），实验以植物对CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示。
温度（℃） 5 10 15 20 25 30 35
光照下吸收CO2（mg/h） 1.00 1.75 2.50 3.20 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
则昼夜不停地给予光照，该小麦生长的最适宜温度是 ℃；每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，温度均保持在30℃的条件下，该植物能否生长 ，为什么
。
题型4——有关呼吸作用的综合题型
【例11】如图表示大气中O2浓度对植物组织产生的影响，其中A曲线代表CO2释放量，B曲线代表O2的消耗量，请据图回答：
⑴ M点产生的CO2较多，主要是通过 释放。
⑵ M点到N点CO2释放量减少的原因是
。
⑶贮藏水果时O2浓度应调节到图中 点，原因是
。
⑷ R点的生物学意义是 。
【例12】两个生物兴趣小组分别对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下的探究实验。请据题分析作答：
⑴甲兴趣小组想探究的具体问题是：酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生CO2。现提供若干套（每套均有数个）实验装置如图Ⅰ（a～d）所示：
①请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序（装置可重复使用）。有氧条件下的装置序号： ；无氧条件下的装置序号： 。
②装置中c瓶的作用是： ，b瓶中澄清的石灰水还可用 代替。
⑵乙兴趣小组利用图Ⅱ所示装置（橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管），探究酵母菌的细胞呼吸类型。
①想得到实验结论还必须同时设置对照实验，请问对照实验装置（假设该装置编号为Ⅲ）如何设计？ 。
②请预测与结论相符合的现象，并填写下表：
序号 装置中红色液滴的移动现象 结论
装置Ⅱ 装置Ⅲ
1 ① ② 不移动 只进行有氧呼吸
2 ③ 不移动 ④ 只进行无氧呼吸
3 ⑤ ⑥ 既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸
③若酵母菌消耗的O2为3mol/L，而释放的CO2为9mol/L，则酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的 倍。
本专题包括：
必修1教材：①第五章 细胞的能量供应和利用
②第四章 细胞的物质输入和输出
时间
生成物量
70℃
60℃
20℃
50℃
30℃
40℃
水温/T℃
2cm3酶
2cm3乳汁
酶、乳混合物
装置 A B C D E F
水浴温度（℃） 10 20 30 40 50 60
凝乳时间（min） 不凝固 7.0 4.0 1.5 4.0 不凝固
水 镁 铵
吸收率%
100
80
60
40
20
0
表示0℃时吸收
表示16℃时吸收
甲
乙
f
b
d
c
e
a
蒸馏水
甲
乙
a b c d
Ⅰ Ⅱ第一部分《分子与细胞》
专题二 新陈代谢、微生物与发酵工程
二、试题巩固
一、选择题（均为单项选择题）
1、（’11新课标）番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是（ ）
A、光反应强度升高，暗反应强度降低 B、光反应强度降低，暗反应强度降低升高
C、反应强度不变，暗反应强度降低降低 D、反应强度降低，暗反应强度降低不变
2、下图示为光照强度对植物光合作用的影响关系。下列有关曲线的叙述中错误的是（ ）
A、b代表光下植物干物质积累量
B、m的大小与植物呼吸作用强度有关
C、n点之后植物吸收CO2量不再增加与叶绿体中酶数量有关
D、若植物长期处于光照强度为m的自然环境中，植物仍能生长
3、（’11福建）右图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率（时间单位、单位叶面积吸收的量）的变化曲线，下列叙述错误的是（ ）
A、在9：30~11：00之间，花生净光合率下降的原因是暗反应过程减缓
B、在11：00~12：30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米得多
C、在17：00时，玉米和花生的单位叶面积释放速率相同
D、在18：30时，玉米即能进行光反应，也能进行暗反应
4、对叶绿体的结构，下列叙述正确的是：①内外膜均属选择透过性膜；②与光合作用有关的酶都分布在囊状结构的薄膜上；③分解水和同化CO2 都在基粒中进行；④ 把活跃化学能转变为稳定化学能在基质中完成。（ ）
A、①④ B、①② C、③④ D、②③
5、（’11天津）下列有关酶的叙述正确的是（ ）
A、酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸
B、酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率
C、在动物细胞培养中，胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞
D、DNA连接酶可连接DNA双链的氢键，使双链延伸
6、用2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞，观察质壁分离现象，得到其原生质体体积变化情况，如下图所示，据此，下列表述中不正确的是（ ）
A、该细胞不可能是根尖分生区细胞
B、AB段曲线细胞液浓度在逐渐增大
C、BC段表明该细胞开始因失水过多而死亡
D、用一定浓度的KNO3溶液代替乙二醇溶液，可得到类似结果
7、（’11新课标）撕去紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液里处理，一段时间后外表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是（ ）
A、甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输
B、甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输
C、甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输
D、甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输
8、（’10全国新课标）下列关于呼吸作用的叙述，正确的是（ ）
A、无氧呼吸的终产物是丙酮酸
B、有氧呼吸产生的【H】在线粒体基质中与氧结合生成水
C、无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有【H】的积累
D、质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多
9、（’11新课标）甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如下图所示。下列分析错误的是（ ）
A、甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B、甲酶是不可能具有催化功能的RNA
C、乙酶的化学本质为蛋白质
D、乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
10、裸藻可作为水体污染的指示生物，体内含有叶绿体，将它放在黑暗条件下，在含有葡萄糖的培养液中也可繁殖，这说明裸藻（ ）
A、不能进行光合作用 B、在无光条件下也能进行光合作用
C、是异养生物 D、既能进行自养生活，又能进行异养生活
11、（’10全国卷Ⅰ）下列四种现象中，可以用右图表示的是（ ）
A、在适宜条件下光合作用强度随CO2含量的变化
B、条件适宜、底物充足时反应速率随酶量的变化
C、一个细胞周期中DNA含量随时间的变化
D、理想条件下种群数量随时间的变化
12、（’10全国新课标）水中氧含量随水温的升高而下降。生活在寒温带湖泊中的某动物，其血液中的血红蛋白含量与其生活的水温有关。右图中能正确表示一定温度范围内该动物血液中血红蛋白含量随水温变化趋势的曲线是（ ）
A、甲 B、乙
C、丙 D、丁
13、（’10新课标）若要在普通显微镜下观察到质壁分离、RNA和脂肪，下列四组材料中应选择的一组是（ ）
A、水稻胚乳和花生子叶 B、天竺葵叶和水稻胚乳
C、紫色洋葱和花生子叶 D、天竺葵叶和紫色洋葱
14、（’10四川）有人对不同光照强度下两种果树的光合特性进行研究，结果如下表（净光合速率以CO2的吸收速率表示，其他条件适宜且相对恒定）。下列相关分析，不正确的是（ ）
光强（mmol光子/ HYPERLINK "http://www." ） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
龙眼 光能得用率（%） - 2.30 2.20 2.00 1.80 1.60 1.50 1.40 1.30 1.20
净光合速率（umol CO2/m2·s） -0.60 2.50 5.10 6.55 7.45 7.90 8.20 8.50 8.50 8.50
茫果 光能得用率（%） - 1.20 1.05 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60
净光合速率（umol CO2/m2·s） -2.10 1.10 3.70 5.40 6.50 7.25 7.60 7.60 7.60 7.60
A、光强大于0.1mmol光子 / m2·s ，随光照增强两种果树的光能利用率逐渐减少
B、光强小于0.5mmol光子/ m2·s，限制净光合速率的主要因素是叶绿素含量
C、光强大于0.7mmol光子/ m2·s，限制净光合速率的主要生态因素是CO2浓度
D、龙眼的最大光能利用率大于芒果，但龙眼的最大总光合速率反而小于芒果。
15、某学生完成了下面的实验：他用碘液检验一块干面包，面包变成了深蓝色。然后他嚼碎了另一块干面包，并用本尼迪克溶液（一种用来检验麦芽糖的试剂）检验之，嚼碎的面包变成了红色（麦芽糖与试剂反应的颜色），因此，他作出结论：当面包被嚼碎时淀粉变成了麦芽糖。该生的实验设计的错误在于（ ）　
A、未对嚼碎的面包做淀粉检验 　 　 B、未对唾液做淀粉检验
C、未考虑面包的制作时间 　　　　 D、未对干面包做麦芽糖的检验
16、提取鼠肝细胞的线粒体为实验材料，向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时，测得氧的消耗量较大；当注入葡萄糖时，测得氧的消耗量较小，同时注入细胞质基质和葡萄糖时，氧消耗量又较大。下列叙述中与实验结果（或事实）不符合的是（ ）
A、有氧呼吸中，线粒体内进行的是第二、三阶段
B、线粒体内能分解丙酮酸，不能分解葡萄糖
C、细胞质基质不能分解葡萄糖
D、水是在线粒体基质中生成的
17、下图表示在不同条件下，酶催化反应的速度（或生成物）变化，有关叙述错误的是（ ）
A、图①虚线表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速度关系
B、图②虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量变化的示意曲线
C、若图②中的实线表示Fe3+的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率
D、图③不能表示在反应开始后的一段时间内，反应速度与时间的关系
18、下列有关矿质元素与光合作用关系的叙述，不正确的是（ ）
A、Mg是叶绿素的成分，缺Mg不能合成叶绿素，也就不能进行光合作用
B、N是构成叶绿素、蛋白质、核酸等的成分，N素供应不足会使光合作用下降
C、K＋、Fe2+对光合作用没有影响，但能影响到植物的其他代谢
D、P对光合作用的影响是非常广泛的，如影响到能量转移过程、光合膜的稳定等
19、（08全国卷Ⅱ）为了测定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应采用的方法是（ ）
A、检测正常叶片中该矿质元素的含量
B、分析根系对该矿质元素的吸收过程
C、分析环境条件对该矿质元素吸收的影响
D、观察含全部营养的培养液中去掉该矿质元素后植株生长发育状况
20、离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2气体的供应，短时间内叶绿体中C3化合物与C5化合物相对含量的变化是（ ）
A、C3化合物增多、C5化合物减少 B、C3化合物增多，C5化合物增多
C、C3化合物减少，C5化合物增多 D、C3化合物减少，C5化合物减少
21、下面关于呼吸作用的叙述，正确的是（ ）
A、甲、乙两组等量的酵母菌分别进行有氧呼吸和酒精发酵，如果两组产生的CO2相等，则两组消耗的葡萄糖比为3：1
B、甲、乙两组等量的酵母菌分别进行有氧呼吸和酒精发酵，如两组消耗等量葡萄糖，则两组释放的CO2总量与吸收的O2总量的体积比是3：4
C、丙酮酸可通过线粒体双层膜
D、人和乳酸菌都主要进行有氧呼吸
22、动植物在代谢过程中产生的过氧化氢，对机体是有毒的。机体通过过氧化氢酶催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。为此，某同学设计了如下实验探究“植物体内有关过氧化氢酶的活性问题”。将各种植物的器官各称取3克，切成小薄片，放入试管中，编号后进行实验。
序号 植物材料名称 3mL13%H2O2 反应现象
反应速度 产生气泡多少
1 － ＋ 缓慢 少量
2 马铃薯块茎 ＋ 迅速 大量
3 苹果果实 ＋ 慢 不多
4 胡萝卜直根 ＋ 快 多
5 白菜叶柄 ＋ 较快 较多
从以上实验可得出以下结论，其中不正确的是（ ）
A、上述几种植物的器官的催化效率从高到低依次是马铃薯、胡萝卜、白菜、苹果
B、试管1在本实验中起空白对照的作用
C、不同植物组织器官中过氧化氢酶的活性不同
D、马铃薯块茎中过氧化氢酶的含量最高
23、（’10宁夏）下列关于呼吸作用的叙述，正确的是（ ）
A、无氧呼吸的终产物是丙酮酸
B、有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水
C、无氧呼吸不需要[H]的参与，该过程最终有的积累
D、质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多
二、简答题
1、无土栽培是近几十年来迅速发展起来的一项栽培技术，其方法是把植物体生长发育过程中所需要的各种矿质元素按照一定的比例配制成营养液，并用这种营养液来栽培植物。请分析回答下列问题：
⑴用无土栽培营养液培养花卉等植物时，往往要给营养液通入空气，这一措施的目的主要是促进根细胞的 作用，以利于根对矿质元素的吸收。这一生理过程主要发生在植物根细胞的 （填细胞器）中。
⑵植物在吸收营养液中的矿质元素离子一段时间后，检测到营养液中留存的Ca2+较多而NO3—较少，这说明植物根细胞的细胞膜是一种 膜。
⑶如果植物在培养过程中出现了萎蔫现象，其原因很可能是营养液浓度
（填“大于”、“小于”或“等于”）细胞液浓度。
⑷为测定某种矿质元素是否为植物生长发育所必需的，可采用 法进行培养实验，并设置 进行实验。
2、（’11全国卷）为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响，将某植物在黑暗中放置一段时间，耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态一致的叶片，平均分成8组，实验处理如下表所示。一段时间后，检测叶片中有无淀粉，结果如下表。
编号 组1 组2 组3 组4 组5 组6 组7 组8
处理 葡萄糖溶液浸泡溶液中通入空气 葡萄糖溶液浸泡溶液中通入CO2和N2 蒸馏水浸泡水中通入空气 蒸馏水浸泡水中通入CO2和N2
光照 黑暗 光照 黑暗 光照 黑暗 光照 黑暗
检测结果 有淀粉 有淀粉 有淀粉 无淀粉 有淀粉 无淀粉 有淀粉 无淀粉
回答问题：
⑴光照条件下，组5叶片通过 作用产生淀粉：叶肉细胞释放出的氧气来自于
的光解。
⑵在黑暗条件下，叶片能进行有氧呼吸的组别是 。
⑶组2叶片中合成淀粉的原料是 ，直接能源物质是 ，后者是通过 产生的。与组2相比，组4叶片无淀粉的原因是
。
⑷如果组7的蒸馏水中只通入N2，预期实验结果是叶片中 （有、无）淀粉。
3、下图为某豆科植物新陈代谢图解（包括固氮作用）。根据图解回答下列问题：
⑴D物质为 ，在细胞中形成A的场所为 ，形成B的途径有 。
⑵③和④过程进行的场所是 ，如果CO2的供应正常、停止光照，则显著减少的物质是图中的 。 如果该图部分表示玉米植物的光合作用，那么其光合作用合成淀粉等有机物的具体部位是 。
⑶水稻播种后如遇到连续阴雨会造成烂芽是由于图中的 过程造成。（填序号）
⑷在植物细胞中，物质D进入过程还是[11]过程还是[12]和[13]过程的外界条件是
。物质D进入[12]还是[13]过程取决于细胞中的 。
4、如图为动植物细胞内部分物质或能量转变示意图，据图回答：
⑴在高等植物的叶肉细胞内完成①和④的场所是 ；完成⑧和⑨的场所分别是
和 。
⑵在反应1—12中，人体细胞中无法进行的有 ；在植物细胞中无法进行的有 。
⑶在反应8～12中，必须在有氧条件下进行的有 ，此反应产物中除二氧化碳和水外，还产生较多的 。
⑷久存的苹果能闻到一股酒味，其原因是 ；粮食贮藏过程中，有时会发生粮食堆湿度增大现象，这是因为 。
5、（’11新课标）在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。
回答问题：
⑴图中物质A是 （C3化合物、C5化合物）。
⑵在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是 ；将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是 。
⑶若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的 （低、高）。
⑷CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的
（高、低），其原因 。
6、在适宜温度下，采用完全营养液培养黄瓜幼苗，研究营养液中氧含量变化对K+吸收速率的影响。实验结果如右图，分析并回答下列问题。
⑴黄瓜幼苗根系细胞吸收K＋的方式是 ，图中ab段为此提供的依据是 ，表明该过程需要 。曲线bc段限制K＋吸收速率的内在因素是 。
⑵植物的生长都有一个最适温度。在氧含量等条件稳定、适宜的情况下，研究在10℃～40℃范围内的温度变化对黄瓜幼苗K＋吸收速率的影响，预期K＋吸收速率变化的趋势是 。
⑶如用缺少某种矿质元素的营养液培养一段时间后，黄瓜幼苗的茎尖和新生嫩叶首先出现坏死斑点，则缺乏的元素可能是 。
7、下图是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图。请据图分析说明：
⑴从甲图中可知，细胞呼吸最旺盛时的温度在 点。AB段说明：在一定温度范围内，随着温度升高，细胞呼吸 。温度的变化主要是影响 的活性。
⑵乙图中曲线Ⅰ表示 呼吸类型。如果曲线Ⅱ描述的是水稻根细胞的呼吸，那么在DE段根细胞内积累的物质是 。曲线Ⅱ表示的生理过程所利用的有机物主要是 。
8、（’10上海）分析有关植物光合作用的资料，回答问题。
在一定浓度的CO2和适当的温度条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，据表中数据回答问题。
⑴与B植物相比，A植物是在 光照条件下生长的植物，判断的依据是
。
⑵当光照强度超过9千勒克司时，B植物光合速率 ，造成这种现象的实质是 跟不上 反应。
⑶当光照强度为9千勒克司时，B植物的光合速率是
（mgCO2/100cm2叶·小时）。当光照强度为3千勒克司时，A植物与B植物固定的CO2量的差值为 （mgCO2/100cm2叶·小时）。
光合速率也受光合产物从叶中输出速率的影响。某植物正处于结果期，如右图①。
⑷若只留一张叶片，其他叶片全部摘除，如右图②，则留下叶片的光合速率 ，原因是 。
9、（’10海南）为探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响，某同学进行了实验，实验步骤和结果见表。请回答：
实验步骤 试管编号 1 2 3 4
1%NaCl溶液（mL） 1
1% CuSO4溶液（mL） 1
1% Na2SO4溶液（mL） 1
蒸馏水（mL） 1
pH6、8缓冲液（mL） 1 1 1 1
1%淀粉溶液（mL） 1 1 1 1
唾液淀粉酶溶液（mL） 1 1 1 1
各试管放入37℃恒温水浴保温适宜时间
取出试管，加入1%碘溶液0.1mL
观察结果 无色 深蓝色 浅蓝色
⑴实验中加入缓冲液的作用是 。
⑵分析实验结果可知：对酶活性有影响的离子是 ，其中对酶活性有抑制作用的离子是 ，对酶活性有促进作用的离子是 。
⑶该实验中设置4号试管的目的是 ；设置3号试管的目的是 。
⑷上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测，1～4号试管中的颜色依次是 、
、 、 。根据上述实验结果，在操作过程中，保温之前不能加入斐林试剂，其原因是 。
本专题包括：
必修1教材：①第五章 细胞的能量供应和利用
②第四章 细胞的物质输入和输出
0 60 120 180 240 300
时间（秒）
2mol/L乙二醇液
2mol/L蔗糖溶液
100
50
（相对值）
原生质体体积
（复原状态）
A
B
C
④
2C3
多种酶
③
C6H12O6
O2
H2O
H2O
2H2O
①
②
色素分子
可见光
吸收
A
NADP+
CO2
⑧
蛋白质
核酸
多糖
⑦
⑥
NO3—
⑤
N2
NH3
B
ADP + Pi
⑩
⑨
呼吸作用
能量C
热能
eq \o\ac(○,13)
eq \o\ac(○,12)
eq \o\ac(○,11)
D
CO2 + H2O
C3H6O3
C2H5OH + CO2
C5
a
K+吸收速率
营养液O2相对含量
b
c
A
温度
甲
细胞呼吸的相对速率
B
C
O2
乙
细胞呼吸的相对速率
D
E
Ⅱ
Ⅰ第三部分《稳态与环境》
专题五 生态系统
一、考点核心整合
1、生物种间关系辨析
种间关系 数量关系图 特 点 实例
互利共生 两种生物在数量上同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化。 地衣；大豆与根瘤菌
寄 生 寄生生物的生存离不开寄主，但寄生生物的存在对寄主有害，在一定程度上又会影响宿主的数量。 蛔虫与人；噬菌体与细菌
竞 争 不同物种间生态需求越接近竞争越激烈。在两种生物生存能力不同时，数量上呈现出“你死我活”的同步性变化。 牛与羊；水稻与稗
捕 食 两种生物在数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化。 草与牛；兔与狼
2、种群数量的变化
⑴种群数量变化曲线
Ⅰ、种群增长的“J”型曲线
在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的数量会连续增长。假定某动物种群的起始数量为N0，每年的增长率保持不变，第二年的种群数量是第一年的λ倍，则t年后，该种群的数量为N t＝N0λt。绘成坐标图，种群的增长就会呈“J”型增长曲线。当一个种群迁入一个新环境后，常在一定的时间内表现为“J”型增长。
Ⅱ、种群增长的“S”型曲线
当种群在—个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间由于有限的空间，食物和其他生活条件而引起的种内斗争必将加剧，以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加，这就会使这个种群的出生率降低、死亡率增高，从而使种群数量的增长率下降。当种群数量达到环境条件所允许的最大值（K）时，种群数量将停止增长，有时会在K值左右保持相对稳定，种群的增长就会呈“S”型曲线。
Ⅲ、“J”型曲线与“S”型曲线的比较
项目 “J”型曲线 “S”型曲线
前提条件 环境资源无限（理想条件） 环境资源有限
种群增长率 保持稳定 随种群密度上升而下降
K值的有无 无K值 有K值
⑵影响种群数量变化的因素
每个种群内部都存在着一定的年龄组成、性别比例及自然的出生率与死亡率以及迁入和迁出等。
3、生态系统的结构和功能
⑴生态系统的结构
生态系统的结构包括生态系统的成分和营养结构（食物链和食物网）。
⑵生态系统的功能
能量流动和物质循环是生态系统的主要功能。生态系统的能量流动和物质循环的途径是食物链和食物网。
Ⅰ 能量流动和物质循环的特点
能量流动的特点：
a、生态系统的能量流动是从绿色植物把太阳能固定在体内后开始的，起点是生产者。
b、能量流动的途径是食物链和食物网，其能量的变化情况是：太阳光能→生物体中的化学能→热能，因此热能是能量流动的最终归宿。
c、流人生态系统的总能量为生产者所固定的太阳能的总量，而流入各级消费者的总能量是指各级消费者在进行同化作用时所同化的物质中含有的能量总量。
d、能量流动是单向的、逐级递减的，一般不能逆向流动和循环流动。
e、能量从上一个营养级流动到下一个营养级的传递效率为10%~20%。
物质循环的特点：
a、物质循环的范围为生物圈，为物质在生物群落和无机环境之间往返运动。
b、碳的循环主要是以CO2的形式进行
Ⅱ 能量金字塔和数量金字塔
能量沿食物链流动时逐级递减，营养级越多，消耗的能量越多，对此可以用能量金字塔来形象地说明。
如果把各个营养级的生物个体数量用绘制能量金字塔的方式表示出来，就构成了数量金字塔。通常数量金字塔与能量金字塔一致，为正金字塔形，但也有例外，如成千上万只昆虫生活在一棵大树上，该数量金字塔就会发生倒置，而一棵树与树上昆虫及鸟的数量关系可形象地表示如右图。
5、生态系统的稳定性
生态系统发展到一定阶段，它的结构和功能能够保持相对稳定。生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫做生态系统的稳定性。
⑴抵抗力稳定性
概念：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。
原理：生态系统内部具有一定的自动调节能力。
规律：生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自动调节能力就越小，抵抗力稳定性就越低，反之抵抗力稳定性就越高。
特点：调节能力有一定限度，超过此限度，则生态系统的相对稳定性就遭到破坏。
⑵恢复力稳定性
概念：生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力。
原理：生态系统具有恢复自身相对稳定的能力。
⑶抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系
抵抗力稳定性较高的生态系统，恢复力稳定性就较低；抵抗力稳定性较低的生态系统，恢复力稳定性就较高，两者关系往往相反。
5、生物多样性及其保护
生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。保护生物多样性就是在基因、物种和生态系统三个层次上采取保护战略和保护措施。
★ 典型题型——选择题类型
【例1】右图为三种蜂的生存曲线。叶蜂产卵于叶上；泥蜂贮存其他昆虫的幼虫为子代的食物；蜜蜂的幼虫由工蜂直接喂养。这三种蜂的生存曲线依次是（ ）
A、甲、乙、丙 B、乙、丙、甲
C、乙、甲、丙 D、甲、丙、乙
解析：叶蜂产卵于叶上，最易受环境因素的影响，也易被其它生物捕食，存活率最低，为甲曲线；泥蜂贮存其它昆虫的幼虫为子代的食物，贮存的食物对幼虫的存活有利，但因幼虫的自我生存能力弱，所以开始是泥蜂的存活率也较低，但总体上要比叶蜂高，为乙曲线；蜜蜂是自身酿造食物，幼虫由工蜂直接喂养，存活率较高，为丙曲线。答案为A。
【例2】为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的S型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平。这是因为在这个水平上（ ）
A、种群数量相对稳定 B、种群增长量最大
C、种群数量最大 D、环境条件所允许的种群数量最大
解析：本题考查的知识点是“S”型增长曲线的生物学意义。渔业中要能持续地获得最大捕鱼量，又要考虑可持续发展。根据种群增长地“S”曲线可知，当被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平时，既能持续地获得最大捕鱼量，又能使种群迅速恢复。答案为B。
【例3】下列关于种群、群落和生态系统的描述，不正确的是（ ）
A、生物群落的结构是随着时间的推移而不断变化的
B、研究海洋鱼类种群数量变化规律有利于确定合理的捕捞量
C、农田生态系统对太阳能的利用率高于森林生态系统
D、北极苔原生态系统的抵抗力稳定性较低
解析：种群的特征、数量变化和群落结构，都与环境中各种生态因素有着密切的关系，是随着时间的推移在不断发生变化的。研究种群数量变化规律，有利于确定合理的生物资源利用。森林生态系统的垂直结构，对太阳能的利用率高。农田、北极苔原生态系统的生物种类少，结构简单，故抵抗力稳定性较低，森林生态系统的生物种类繁多，结构复杂，抵抗力稳定性高。答案为C。
【例4】（07全国卷I）下列有关种群增长的S型曲线的叙述，错误的是（ ）
A、通常自然界中的种群增长曲线最终呈S型
B、达到K值时种群增长率为零
C、种群增长受自身密度的影响
D、种群的增长速度逐步降低
解析：A项中由于空间和资源的限制，自然界中的多数生物种群的数量增长都要达到最大值，因此自然界中的种群增长曲线通常呈S型；对于S型曲线来说，种群在K/2时增长速率最大。然后种群的增长率随种群密度的上升而下降，，当达到环境所允许的最大值（K值）时，增长率降为0，所以B项的说法正确；种群数量的增加除受环境因素影响外，随着种群密度的增加，种内斗争也会加剧，影响种群数量的增长，因此C项说法也是正确的；种群数量的增长速度是先逐渐升高，当种群数量大于K/2时，种群增长速率开始降低。答案为D。
【例5】（08全国卷Ⅰ）某水池有浮游动物和藻类两个种群，其种群密度随时间变化的趋势如图。若向水池中投放大量专食浮游动物的某种鱼（丙），一段时间后，该水池甲、乙、丙三个种群中仅剩一个种群。下列关于该水池中上述三个种群关系及变化的叙述，正确的是（ ）
A、甲和丙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群
B、甲和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群
C、丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群
D、丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群
解析：从图像中可以看出该水池中原有的两个物种甲与乙之间符合捕食关系的曲线，其中甲先增先减，是被捕食者（藻类），乙后增后减，是捕食者（浮游动物）。当在水池中加入物种丙后，改变了原来的种间关系，其中丙专食浮游动物，当三个物种仅剩余一个物种时，乙会因为丙对它的捕食而消失，而丙也因为乙的消失而缺乏食物也消失，甲会因为失去天敌乙而在一段时间内会有所增加。丙和乙可竞争空间和氧气等资源。答案为C。
本专题包括：
必修3教材：①第四章 种群和群落 ②第五章 生态系统及其稳定性 ③第六章 生态环境的保护
位――细胞
选修教材：④第四章 细胞与细胞工程
时间
种群个体数
A
B
时间
种群个体数
A
B
时间
种群个体数
A
B
时间
种群数量
0
时间
种群数量
0
成分
非生物的物质和能量：阳光，热能、空气、水分和无机盐等
生产者：自养生物，是生态系统的主要成分
消费者：异养生物，必须直接或间接依赖于绿色植物
分解者：细菌、真菌，将有机物分解成无机物，生态系统不可缺少的成分
营养
结构
食物链： 草 昆虫 青蛙 蛇 描头鹰
营养级：第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级 第五营养级
食物网：在生态系统中，食物链彼此相互交错连接形成的复杂的营养关系
无机环境中碳
（CO2等）
生物群落中碳
（有机物）
光合作用、化能合成作用
呼吸作用、微生物分解作用
特别提醒：物质在生物群落内部能以有机物的形式沿着食物链（网）从上一个营养级向下一个营养级流动
鸟
昆虫
树
100
50
0
生存率（%）
卵 → 成虫
甲
乙
丙第二部分《遗传与进化》
基础知识梳理
1、孟德尔之所以选取豌豆作为杂交试验的材料是由于：⑴豌豆是自花传粉植物，且是闭花授粉的植物；⑵豌豆花较大，易于人工操作；⑶豌豆具有易于区分的性状。
2、遗传学中常用概念及分析
⑴性状：生物所表现出来的形态特征和生理特性。
相对性状：一种生物同一种性状的不同表现类型。
性状分离：杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。如在DD×dd杂交实验中，杂合F1代自交后形成的F2代同时出现显性性状（DD及Dd）和隐性性状（dd）的现象。
显性性状：在DD×dd 杂交试验中，F1表现出来的性状；如教材中F1代豌豆表现出高茎，即高茎为显性。决定显性性状的为显性遗传因子（基因），用大写字母表示。如高茎用D表示。
隐性性状：在DD×dd杂交试验中，F1未显现出来的性状；如教材中F1代豌豆未表现出矮茎，即矮茎为隐性。决定隐性性状的为隐性基因，用小写字母表示，如矮茎用d表示。
⑵纯合子：遗传因子（基因）组成相同的个体。如DD或dd。其特点纯合子是自交后代全为纯合子，无性状分离现象。
杂合子：遗传因子（基因）组成不同的个体。如Dd。其特点是杂合子自交后代出现性状分离现象。
⑶杂交：遗传因子组成不同的个体之间的相交方式。
如：DD×dd Dd×dd DD×Dd等。
自交：遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。
如：DD×DD Dd×Dd等
测交：F1（待测个体）与隐性纯合子杂交的方式。
如：Dd×dd
正交和反交：二者是相对而言的，
如甲（♀）×乙（♂）为正交，则甲（♂）×乙（♀）为反交；
如甲（♂）×乙（♀）为正交，则甲（♀）×乙（♂）为反交。
3、杂合子和纯合子的鉴别方法
测交法：若后代无性状分离，则待测个体为纯合子；若后代有性状分离，则待测个体为杂合子。
自交法：若后代无性状分离，则待测个体为纯合子；若后代有性状分离，则待测个体为杂合子。
4、常见问题解题方法
⑴如后代性状分离比为显：隐=3 ：1，则双亲一定都是杂合子（Dd），即Dd×Dd→3D_：1dd
⑵若后代性状分离比为显：隐=1 ：1，则双亲一定是测交类型。即为Dd×dd→1Dd ：1dd
⑶若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即DD×DD 或 DD×Dd 或 DD×dd
★5、分离定律：其实质就是在形成配子时，等位基因随（减数第一次分裂后期）同源染色体的分开而分离，分别进入到不同的配子中。
6、判断性状的显、隐性的方法：如果出现甲×乙→甲或甲×甲→甲+乙，则说明甲为显性，乙为隐性。
★7、自由组合定律：实质是形成配子时，等位基因随同源染色体的分开而分离，非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合。
★8、常见遗传学符号：
符号 P F1 F2 × ♀ ♂
含义 亲本 子一代 子二代 杂交 自交 母本 父本
9、减数分裂：是有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。
★10、正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体
⑴染色体和染色单体：细胞分裂间期，染色体经过复制成由一个着丝点连着的两条姐妹染色单体。所以此时染色体数目要根据着丝点判断。
⑵同源染色体和四分体：同源染色体指形态、大小一般相同，一条来自母方，一条来自父方，且能在减数第一次分裂过程中可以两两配对的一对染色体。四分体指减数第一次分裂同源染色体联会后每对同源染色体中含有四条姐妹染色单体。
⑶一对同源染色体= 一个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。
11、交叉互换：指四分体时期，非姐妹染色单体发生缠绕，并交换部分片段的现象。
★12、精子与卵细胞形成的异同点
比较项目 不 同 点 相同点
精子的形成 卵细胞的形成
染色体复制 复制一次
第一次分裂 一个初级精母细胞（2n）产生两个大小相同的次级精母细胞（n） 一个初级卵母细胞（2n）（细胞质不均等分裂）产生一个次级卵母细胞（n）和一个第一极体（n） 同源染色体联会，形成四分体，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞质分裂，子细胞染色体数目减半
第二次分裂 两个次级精母细胞形成四个同样大小的精细胞（n） 一个次级卵母细胞（细胞质不均等分裂）形成一个大的卵细胞（n）和一个小的第二极体。第一极体分裂（均等）成两个第二极体 着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极，细胞质分裂，子细胞染色体数目不变
有无变形 精细胞变形形成精子 无变形
分裂结果 产生四个有功能的精子（n） 只产生一个有功能的卵细胞（n） 精子和卵细胞中染色体数目均减半
注：卵细胞形成无变形过程，而且是只形成一个卵细胞，卵细胞体积很大，细胞质中存有大量营养物质，为受精卵发育准备的。
★13、减数分裂和有丝分裂主要异同点
比较项目 减数分裂 有丝分裂
染色体复制次数及时间 一次，减数第一次分裂的间期 一次，有丝分裂的间期
细胞分裂次数 二次 一次
联会四分体是否出现 出现在减数第一次分裂 不出现
同源染色体分离 减数第一次分裂后期 无
着丝点分裂 发生在减数第二次分裂后期 后期
子细胞的名称及数目 性细胞，精细胞4个或卵1个、极体3个 体细胞，2个
子细胞中染色体变化 减半，减数第一次分裂 不变
子细胞间的遗传组成 不一定相同 一定相同
★14、识别细胞分裂图形（区分有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂）
⑴方法三看鉴别法（点数目、找同源、看行为）
第1步：如果细胞内染色体数目为奇数，则该细胞为减数第二次分裂某时期的细胞。
第2步：看细胞内有无同源染色体，若无则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图；若有则为减数第一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图。
第3步：在有同源染色体的情况下，若有联会、四分体、同源染色体分离，非同源染色体自由组合等行为则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图；若无以上行为，则为有丝分裂的某一时期的细胞分裂图。
⑵例题：判断下列各细胞分裂图属何种分裂何时期图。
【解析】甲图细胞的每一端均有成对的同源染色体，但无联会、四分体、分离等行为，且每一端都有一套形态和数目相同的染色体，故为有丝分裂的后期。
乙图有同源染色体，且同源染色体分离，非同源染色体自由组合，故为减数第一次分裂的后期。
丙图不存在同源染色体，且每条染色体的着丝点分开，姐妹染色单体成为染色体移向细胞两极，故为减数第二次分裂后期。
15、受精作用：指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。（受精卵核内的染色体由精子和卵细胞各提供一半，但细胞质几乎全部是由卵细胞提供，因此后代某些性状更像母方。）
意义：通过减数分裂和受精作用，保证了进行有性生殖的生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，从而保证了遗传的稳定和物种的稳定；在减数分裂中，发生了非同源染色体的自由组合和非姐妹染色单体的交叉互换，增加了配子的多样性，加上受精时卵细胞和精子结合的随机性，使后代呈现多样性，有利于生物的进化，体现了有性生殖的优越性。
16、萨顿假说推论：基因在染色体上，也就是说染色体是基因的载体。因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
17、基因位于染色体上的实验证据：
果蝇杂交实验分析
18、一条染色体上一般含有多个基因，且这多个基因在染色体上呈线性排列
19、人类遗传病的遗传方式主要有5种：常染色体隐性遗传、常染色体显性遗传、伴X染色体隐性遗传、伴X染色体显性遗传和伴Y染色体遗传。这5种遗传方式的遗传特点见表：
遗传病的遗传方式 遗传特点 实例
常染色体隐性遗传病 隔代遗传，患者为隐性纯合体 白化病
常染色体显性遗传病 代代相传，正常人为隐性纯合体 软骨发育不全症
伴X染色体隐性遗传病 隔代遗传，交叉遗传，患者男性多于女性 色盲、血友病
伴X染色体显性遗传病 代代相传，交叉遗传，患者女性多于男性 抗VD佝偻病
伴Y染色体遗传病 传男不传女，只有男性患者没有女性患者 人类中的毛耳
★20、遗传系谱图中遗传病的确定
⑴首先先确定系谱图中的遗传病是显性遗传还是隐性遗传：
①“无中生有”为隐性遗传病。即双亲都正常，其子代有患者，则一定是隐性遗传病。
②“有中生无”为显性遗传病。即双亲都表现患病，其子代有表现正常者，则一定是显性遗传病。
⑵其次确定是常染色体遗传还是伴性遗传：
①在已确定隐性遗传病的系谱中：
a、父亲正常，女儿患病，一定是常染色体隐性遗传；
b、母亲患病，儿子正常，一定不是伴x染色体隐性遗传，必定是常染色体隐性遗传。
②在已确定显性遗传病的系谱中：
a、父亲患病，女儿正常，一定是常染色体显性遗传；
b、母亲正常，儿子患病，一定不是伴x染色体显性遗传，必定是常染色体显性遗传。
⑶人类遗传病判定口诀：
无中生有为隐性，有中生无为显性；
隐性遗传看女病，女病父正非伴性；
显性遗传看男病，男病母正非伴性。
21、伴性遗传在生产实践中的应用
22、证明DNA是遗传物质的经典实验：肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验。
23、证明RNA是遗传物质的经典实验：烟草花叶病毒感染烟草实验。
★24、“DNA是主要的遗传物质”的正确理解：绝大多数生物（细胞结构的生物和DNA病毒）的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
★25、作为遗传物质的特点：⑴分子结构的相对稳定性——储存遗传信息； ⑵能够复制，保持上下代的连续性——传递遗传信息；⑶能够指导蛋白质的合成——表达遗传信息；⑷能够引起遗传的变异——改变遗传信息；
★26、DNA的结构
⑴DNA的化学结构：基本组成单位是脱氧核苷酸，一分子脱氧核苷酸由一分子脱氧核糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基（有腺膘呤A、鸟膘呤G、胞嘧啶C、胸腺嘧啶T共四种）构成；
⑵DNA的空间结构：规则的双螺旋结构；
⑶结构特点：①稳定性（DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性）；②多样性（构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种，配对方式仅2种，但其数目却可以成千上万，更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性。）；③特异性（每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序，而特定的排列顺序代表着遗传信息，所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。）。
27、碱基互补配对原则：指在DNA 分子双链中存在：A=T、C=G。
★28、判断核酸种类：分析碱基类型（可根据碱基T、U判断DNA或RNA），确定碱基比率（可根据碱基比率是否遵守碱基互补配对原则，判断是单链还是双链结构）
★29、DNA分子复制的过程（如图）：
①复制时间：有丝分裂或减数第一次分裂间期；②复制特点：边解旋边复制、半保留复制；③复制条件：模板为亲代DNA分子两条脱氧核苷酸链；原料为4种脱氧核苷酸；能量为ATP；解旋酶、 DNA聚合酶等；④复制意义：保持了遗传信息的连续性。
30、①基因的实质是有遗传效应的DNA片段，无遗传效应的DNA片段不能称之为基因（非基因）。②每个DNA分子包含许多个基因。③基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。
31、①基因在染色体上呈线性排列。②染色体是基因的主要载体，此外，线粒体和叶绿体中也有基因分布。
32、①基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。②基因对性状的控制通过控制蛋白质分子的合成来实现。
33、DNA片段中的遗传信息：遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性，而碱基的特异排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性。
★34、DNA与RNA的异同点
DNA RNA
结构 通常是双螺旋结构，极少数病毒是单链结构 通常是单链结构
基本单位 脱氧核苷酸（4种） 核糖核苷酸（4种）
五碳糖 脱氧核糖 核糖
碱基 A、G、C、T A、G、C、U
产生途径 DNA复制、逆转录 转录、RNA复制
存在部位 主要位于细胞核中染色体上，极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体上 主要位于细胞质中
功能 传递和表达遗传信息 ①mRNA：转录遗传信息，翻译的模板②tRNA：运输特定氨基酸③rRNA：核糖体的组成成分
★35、复制、转录与翻译的异同（下表：）
DNA的功能 复制遗传信息 表达遗传信息
转录 翻译
时间 在细胞分裂（有丝分裂和减数分裂）的间期 在生长发育在连续过程中 在生长发育的连续过程中
进行场所 在细胞核中 在细胞核中 在细胞质的核糖体上
模板 以DNA的两条链为模板 以DNA的一条链为模板 以信使RNA为模板
原料 4种脱氧核苷酸 4种核苷酸 20种氨基酸
条件 都需要特定的酶和ATP
产物 两个双链的DNA分子 一条单链的mRNA 具有特定氨基酸顺序的蛋白质
特点 边解旋边复制；半保留式复制； 边解旋边转录；DNA双链分子全保留式转录； 一个别同RNA分子上可连续结合多个核糖体，进行多肽链的顺序合成；翻译结束后，mRNA分解成单个核苷酸；
遗传信息的传递方向 亲代DNA→子代DNA DNA→RNA 通过RNA，将遗传信息反映到蛋白质分子结构上；
★36、遗传信息、密码子和反密码子
遗传信息 密码子 反密码子
概念 基因中脱氧核苷酸的排列顺序 mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基 tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基
作用 控制生物的遗传性状 直接决定蛋白质中的氨基酸序列 识别密码子，转运氨基酸
种类 基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同，决定了遗传信息的多样性 64种61种：能翻译出氨基酸3种：终止密码子，不能翻译氨基酸 61种或tRNA也为61种
联系 ①基因中脱氧核苷酸的序列mRNA中核糖核苷酸的序列②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补③密码子与相应反密码子的序列互补配对
★37、中心法则
含义：①DNA的复制；②遗传信息从DNA传递给信使RNA的转录；③在逆转录酶的作用下，以RNA为模板合成DNA；④以RNA为模板合成蛋白质，体现生物性状；⑤以RNA为模板复制RNA；
★38、基因控制性状的两种方式：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；②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
★39、基因与性状的关系：一个基因可以决定多个性状；一个性状可能由多个基因共同决定；性状也不完全是由基因决定的，环境因素也有重要作用。
40、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。
41、基因突变的特点：普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少利性。
42、基因突变的时间：有丝分裂或减数第一次分裂间期
43、基因突变的意义：是新基因产生的途径；生物变异的根本来源；是进化的原始材料。
★44、亲代DNA上某个碱基对发生改变，子代的性状却未发生改变，原因为：①体细胞某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因；②若为父方细胞质的DNA上某个碱基对发生改变，则受精后一般不会传给后代；③突变产生的隐性基因，在子代为杂合子时性状表现不出来；④根据密码子的兼并性，有可能翻译出相同的氨基酸；⑤性状表现是遗传和环境因素共同作用的结果，在某些条件下，改变了的基因可能不会在性状上表现出来。
45、基因重组的类型：随机重组（减数第一次分裂后期）、交叉互换重组（四分体时期）、DNA分子重组（基因工程中）。
46、三倍体无子西瓜的培育过程图示：（如图）
★47、单倍体、二倍体、多倍体判断的关键——在于判断个体的来源：
①单倍体是由配子直接发育而成的个体，其体细胞中含有本物种配子染色体数目。
②二倍体和多倍体是由受精卵发育而成的个体，其体细胞中含有二个或多个染色体组。
★48、染色体组判断时应注意：①在一个染色体组中不含有同源染色体；②在一个染色体组中所有的染色体应为非同源染色体关系；③在一个染色体组中所有的包含染色体的所有形态或大小（X和Y除外）。④在一个细胞中，某一种形态和大小的染色体（即同源染色体）有几条，就有几个染色体组。在一个细胞中，某一种基因有几个，就有几个染色体组。⑤在一个细胞中，染色体有几种形态和大小（X和Y除外），一个染色体组就有几条染色体。在一个细胞中，基因有几种，一个染色体组就有几条染色体组。
★49、下图中A－E表示几种不同育种方法
甲
A、
乙
B、 ①
③
①
C、 AABBDD × RR ABDR AABBDDRR
普通小麦 黑麦 不育杂种 小黑麦
DDTT × ddtt F1 F2 能稳定遗传的
D、 高秆 矮秆 矮秆抗锈病的品种
抗锈病 易染锈病
① ② ③
DDTT × ddtt F1 配子 幼苗 能稳定遗传的
E、 高秆 矮秆 矮秆抗锈病的品种
抗锈病 易染锈病
F、 其它生物基因
植物细胞 新细胞 具有新性状的植物体
①
A：克隆 B：诱变育种 C：多倍体育种 D：杂交育种
E：单倍体育种 F：基因工程
★50、对人的基因组进行研究，应测序24条染色体，即22条常染色体+X+Y。
★51、单倍体高度不育的原因是：在减数分裂过程中，无同源染色体，无法正常联会，不能形成正常配子，所以高度不育。
★52、通过一次杂交来判断控制某性状的基因位于X染色体上还是常染色体上的方法是用雌性隐性个体与雄性显性个体杂交，根据后代的性状及分离比进行推断。
53、拉马克的进化学说的主要内容：①生物都不是神创的，而是由更古老的生物传衍来的。这对当时人们普遍信奉的神创造成一定冲击，因此具有进步意义。②生物是由低等到高等逐渐进化的。拉马克几乎否认物种的真实存在，认为生物只存在连续变异的个体。③对于生物进化的原因，他认为：一是“用进废退”的法则；二是“获得性遗传”的法则。但这些法则缺乏事实依据，大多来自于主观推测。
54、达尔文自然选择学说的主要内容：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。
55、变异不是定向的，但自然选择是定向的，决定着进化的方向。
★56、种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群是生物进化的基本单位。
57、基因频率、基因型频率及其相关计算：
基因频率=
基因型频率=
58、突变和基因重组产生进化的原材料。
★59、生物进化的实质是基因频率的改变。
60、生殖隔离是新物种的形成的标志。
61、种群与物种的区别与联系
种群 物种
概念 生活在一定区域的同种生物的全部个体 能够在自然状况下相互交配并且产生可育后代的一群生物
范围 较小范围内的同种生物的个体 分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成
判断标准 种群必须具备“三同”；即同一时间、同一地点、同一物种 主要是形态特征和能否自由交配并产生可育后代
联系 一个物种可以包括许多种群，同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同亚种，进而可能形成多个新种。
地理隔离→阻断基因交流→不同的突变基因重组和选择→基因频率向不同方向改变→ 种群基因库出现差异→差异加大→生殖隔离→新物种形成
考情分析
2007-2011年全国新课程卷（宁夏卷）考点分布与分值（必修2）
知识内容 2007年 2008年 2009年 2010年 2011年
试题分布 分值 试题分布 分值 试题分布 分值 试题分布 分值 试题分布 分值
遗传的细胞基础
遗传的分子基础 31 12分 6 6分
遗传的基本规律 29 14分 5，29 16分 6 6分 32 13分 32 8分
生物的变异、人类遗传病
生物的进化 1 6分
解旋酶：解开DNA双链HYPERLINK "第三章/dnafz%5b1%5d.swf"
聚合酶：以母链为模板，游离的四种脱氧核苷酸为原料，严格遵循碱基互补配对原则，合成子链HYPERLINK "第三章/dnafz%5b1%5d.swf"
连接酶： 把DNA子链片段连接起来HYPERLINK "第三章/dnafz%5b1%5d.swf"枝江五中2012届高考生物二轮复习资料
第六部分高中生物重要知识点汇总
附录：高中生物重要知识点汇总
1、蛋白质的结构和功能
2、核酸的基本结构和功能
3、物质的鉴定方法及试剂
4、细胞的基本结构
5、细胞膜的结构和功能
6、线粒体、叶绿体、内质网、核糖体、高尔基体、中心体、液泡等细胞器的结构与功能★
7、染色体
8、真核细胞与原核细胞的区别
9、酶的正确理解、特性的认识★
10、ATP的名称、作用、与ADP相互转化的反应式及能量关系★
11、有氧呼吸的过程、场所、能量变化★
12、有氧呼吸与无氧呼吸的关系
13、光合作用的过程、场所、能量变化、物质变化（并比较光反应与暗反应的联系与区别）
14、CO2吸收量的正确理解★
15、影响光合作用的因素（主要是光照强度、温度、CO2浓度）★
16、光合作用与呼吸作用的联系与区别
17、探究酵母菌呼吸方式的方法★
18、物质跨膜运输的原理及特点
19、作为遗传物质的特点
20、DNA是主要的遗传物质的正确理解
21、“肺炎双球菌的转化”实验、“噬菌体侵染细菌”的实验的原理、过程
22、DNA的化学结构和空间结构
23、碱基互补配对原则的理解及应用
24、DNA复制的过程、特点
25、DNA与RNA的联系与区别
26、基因表达的过程（转录和翻译）
27、“密码子”的正确理解
28、“中心法则”的图解及内容★
29、“基因的分离定律”和“基因的自由组合定律”的实质及应用★
30、“遗传图解”的写法★
31、基因突变的概念及特点（并分析基因突变后生物的性状不发生改变的原因）★
32、染色体组的正确认识★
33、单倍体、二倍体、多倍体的正确认识★
34、“花药离体培养”的正确理解；“秋水仙素”的生理作用的正确认识★
35、杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种的原理、过程、特点的比较★
36、伴性遗传的特点及方式
37、人类遗传病的判断及患病几率的计算
38、有丝分裂的过程及染色体的行为变化
39、减数分裂的过程及染色体的行为变化
40、有丝分裂与减数分裂的联系与区别、图像的识别★
41、体液调节的途径
42、甲状腺激素、胰岛素、胰高血糖素、抗利尿激素等激素的生理功能、产生部位★
43、反馈调节（以甲状腺激素的调节为例）★
44、激素间的协同作用与拮抗作用
45、反射弧的基本结构及判断方法★
46、兴奋的神经纤维上的传导的过程及原理★
47、突触的结构及兴奋传递的特点★
48、植物生长素的生理作用
49、植物生长素生理作用的“两重性”的正确理解★
50、植物茎的向光性和根的向地性的原理★
51、内环境的稳态的正确理解
52、水盐平衡及调节、体温调节
53、血糖平衡及其调节★
54、下丘脑的生理作用★
55、免疫的三道防线
56、免疫器官、免疫细胞、免疫活性物质
57、体液免疫和细胞免疫的过程★
58、过敏反应的正确理解
59、艾滋病
60、现化生物进化理论的正确理解
61、种群、群落、生态系统的概念
62、种群的基本特征
63、种群增长的“J”型增长曲线、“S”型增长曲线★
64、生态系统的成分、各成分间的相互关系、判断★
65、食物链和食物网★
66、营养级及消费级的关系
67、能量流动和物质循环★
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生物资料（第1页）

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