2012届高考生物二轮复习讲义+热点讲析(12份打包下载)

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2012届高考生物二轮复习热点讲析: 第12讲 植物激素调节考向指南
一 植物向性运动的判断
命题热点 (1)单侧光、重力与植物向性运动的关系 (2)植物生长弯曲方向的判断
命题角度 此类问题在高考中主要通过人为设置单一方向的刺激,依此判断植物的生长弯曲状况
[例1] (2011·海南高考)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块(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
[解析] 胚芽鞘和幼根切面的左侧均放置含有生长素的琼脂块,生长素浓度为促进胚芽鞘生长的最适浓度,所以胚芽鞘向右侧弯曲生长,幼根向左侧弯曲生长,且生长素在胚芽鞘中进行极性运输。
[答案] B
[例2] (2011·琼海一模)如右图所示,去掉尖端的胚芽鞘一侧放置含适宜浓度生长素的琼脂块,将花盆放入暗箱中,以一定速度匀速旋转一段时间后,在图示的位置停止。胚芽鞘的生长情况是(  )
A.直立生长  B.向右弯曲生长C.向左弯曲生长 D.不生长不弯曲
[解析] 感受光照的部位在胚芽鞘的尖端,尖端以下不受光照的影响,此盆匀速旋转的过程中依然是放琼脂块的一侧生长素的浓度高,因此向右弯曲生长。
[答案] B
(1)分析植物生长状况的方法
(2)茎的向光性、茎的背地性、根的向地性都有弯曲现象,
但解释弯曲的原因不同:茎对生长素不敏感,解释茎的弯曲一般用“生长素的促进作用”,根对生长素较敏感,解释根的弯曲一般用“生长素的促进和抑制作用”,即两重性。顶端优势也体现了两重性。
二. 植物激素的作用及应用
命题热点 (1)生长素的作用特点 (2)植物激素在农业生产中的应用
命题角度   此类问题一直是高考的重点,主要从以下几个角度进行考查:一是以选择题形式简单考查植物激素的生理作用、运输等知识;二是结合生产实际以实验设计题形式考查
[例3] (2011·温州八校联考)下图表示生长素浓度对植物根、芽和茎生长的影响,此图给你的信息是(  )
A.生长素对3种器官的作用具有两重性,低浓度促进生长,高浓度(例如10-2ppm)抑制生长
B.A、B、C点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适宜的浓度
C.D点对应的生长素浓度对茎的生长具有促进作用,却抑制芽的生长
D.幼嫩的细胞对生长素反应灵敏,成熟的细胞对生长素反应不灵敏
[解析]  生长素对3种器官的作用具有两重性,低浓度促进生长,高浓度抑制生长。当生长素浓度为10-2ppm时,对根和芽起抑制作用,但对茎却是促进作用。A、B、C点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适宜浓度。D点对应的生长素浓度对芽和茎的生长都具有促进作用。幼嫩的细胞对生长素反应灵敏,成熟的细胞对生长素反应不灵敏,但图中没有体现这样的信息。
[答案] B
[例4] (2011·江苏高考)人工合成的植物激素类似物常用于生产实践。某课题组研究了激素类似物甲和激素类似物乙对微型月季生根和侧芽生长的影响,请回答下列问题:
(1)由图1得出的初步结论是:甲和乙对微型月季插条生根的影响分别是________、________。
(2)由图1的结果________________(填“能”或“不能”)判断0.5μmol/L的激素类似物乙对生根的影响。为探究3μmol/L的激素类似物甲和0.5μmol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响,应设计________种培养基。
(3)已知甲为生长素类似物,图2为其X、Y和Z三种浓度下对微型月季茎段侧芽生长的影响,则:
①X浓度的甲对微型月季茎段侧芽生长具有_____作用。
②X浓度、Y浓度和Z浓度之间大小的关系是________________________________。
[解析] 本题主要考查植物激素类似物的生理作用,意在考查分析实验数据和识图的能力。(1)根据图1中实验数据绘制的柱形图,可直观判断激素类似物甲促进月季插条生根,激素类似物乙抑制月季插条生根。(2)图1中,激素类似物乙的浓度由0至1μmol/L,月季插条生根条数略有减少,但不能判断0.5μmol/L的激素类似物乙对生根的影响;若要探究这两种激素类似物对月季插条生根的复合影响,应设计含有0.5μmol/L激素类似物乙、含有3μmol/L激素类似物
甲、含有0.5μmol/L激素类似物乙和3μmol/L激素类似物甲和不加激素的4种培养基进行培养。(3)根据图2可知,在三种浓度的生长素类似物中,Z浓度的生长素类似物促进月季茎段侧芽生长的效果最佳,Y浓度次之,X浓度则表现为抑制。高于和低于最适生长素浓度的两个生长素浓度对促进月季茎段侧芽生长可能具有相同效应,浓度过高可起抑制作用。故可推知,X大于Y,也大于Z,但Z和Y之间的大小不确定。
[答案] (1)促进生根 抑制生根
(2)不能 4
(3)①抑制 ②X>Y,X>Z,Y与Z之间大小关系不确定
与生长素有关的典型实验设计
1.生长素发现实验的思想与方法
(1)原则:
①对照原则:受单侧光与不受单侧光,有尖端与无尖端,琼脂块接触与不接触胚芽鞘尖端等,均形成了一一对照。
②单一变量原则:除所研究的因素外,其他的因素均相同。
(2)方法:
―→―→―→
2.典型实验
(1)胚芽鞘生长与尖端的关系:
结论:胚芽鞘的弯曲生长与尖端有关。
(2)胚芽鞘感光部位:
结论:胚芽鞘感光部位在尖端,向光弯曲部位在尖端下面一段。
(3)探究生长素横向运输的部位:
结论:⑤直立生长,⑥⑦弯向光源生长,生长素的横向运输发生在尖端。
(4)生长素极性运输实验验证:
⑧⑨两组相互对照:共同证明生长素只能由形态学上端向形态学下端运输。
高考对本实验的考查主要是以非选择题的形式进行,如2010年北京卷T29考查生长素类似物A对小麦胚芽鞘伸长的影响。
在验证生长素类似物A对小麦胚芽鞘(幼苗)伸长影响的实验中,将如图1所示取得的切段浸入蒸馏水中1小时后,再分别转入5种浓度的A溶液(实验组)和含糖的磷酸盐缓冲液(对照组)中。在23℃的条件下,避光振荡培养24小时后,逐一测量切段长度(取每组平均值),实验进行两次,结果见图2。
请分析并回答:
(1)生长素类似物是对植物生长发育有重要________作用的一类化合物。本实验中________mg/L浓度的溶液促进切段伸长的效果最明显。
(2)振荡培养的目的是:①增加溶液中的________以满足切段细胞呼吸的需求;②使切段与溶液成分接触更_____。
(3)生长素类似物A应溶解于_______________________中,以得到5种浓度的A溶液。切段浸泡在蒸馏水中的目的是减少______________________对实验结果的影响。
(4)图2中,对照组切段的平均长度是________mm。浓度为0.001mg/L的溶液对切段伸长________(选填“有”或“无”)促进作用;与浓度为1mg/L的结果相比,浓度为10mg/L的溶液对切段的影响是______________________________________。
(5)图2中,浓度0.1mg/L时实验二所得数据与实验一偏差较大,在做原始记录时对该数据应________(选填下列选项前的字母)。
A.舍弃   B.修改   C.如实填写
为检验该浓度下相关数据的可靠性,还应________。
[解析] 生长素类似物在不同浓度时,可以促进植物生长也可以抑制其生长,所以其对植物生长发育具有“调节作用”;植物细胞呼吸类型为有氧呼吸,因此振荡培养的目的是增加溶液中氧气的含量,以满足切段细胞呼吸的需求。本题的单一变量为生长素类似物的浓度,因此其他的量要相同并且适宜;要与对照组进行比较得出是“促进作用”还是“抑制作用”。
答案:(1)调节 1 (2)①氧气 ②均匀
(3)含糖的磷酸盐缓冲液 切段中内源激素
(4)7.0 有 促进伸长的作用减弱
(5)C 重复实验
探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验中应该注意的几个问题:
1.自变量的控制
(1)设置生长素类似物的浓度梯度:用容量瓶将母液分别配成质量浓度
为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mg/mL的溶液;分别放入小磨口瓶,及时贴上相应标签。(NAA有毒,配制时最好戴手套和口罩。剩余的母液应放在4℃下保存,如果瓶底部长有绿色毛状物,则不能继续使用)
(2)枝条处理方法:浸泡法和沾蘸法。建议各小组采用不同方法进行实
验。浸泡法也可设置不同的浸泡时间。
2.研究实验中出现的问题
(1)分析不同插条的生根情况:
不能生出不定根:有可能是枝条上没有芽、枝条倒插等。
都能生出不定根:促进扦插枝条生根是指刺激枝条的下端生出不定根,而不是刺激根生长。不同的枝条可能生出的不定根的数目不一样,如枝条上芽多,则产生的生长素就多,就容易促使不定根的萌发。
(2)分析与本实验相关的其他因素:
A.温度要一致。
B.设置重复组,即每组不能少于3个枝条。
C.设置对照组,清水空白对照;设置浓度不同的几个实验组进行对比,目的是探究2,4 D或α 萘乙酸促进扦插枝条生根的最适浓度。
3.预实验的设置
在进行科学研究时,有时需要在正式实验前先做一个预实验。这样做可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验的实验设计的科学性和可行性,以免由于设计不周、盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。预实验也必须像正式的实验一样认真进行。动物和人体生命活动的调节
[备考方向要明了]
高频考点 考题例证
1.兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间(突触)的传递 2011浙江卷T3,2010新课标全国卷T5等。
2.甲状腺激素、促甲状腺激素等的作用及分泌的调节 2011新课标全国卷T5,2010天津卷T8等。
反射弧及兴奋传导 结构特点 功 能 结构破坏对功能的影响
感受器 感觉神经末梢部分 将内外界刺激的信息转变为神经兴奋 既无感觉又无效应
传入神经 感觉神经元 将兴奋由感受器传入神经中枢 既无感觉又无效应
神经中枢 调节某一特定生理功能的神经元群 对传入的兴奋进行分析与综合 既无感觉又无效应
传出神经 运动神经元 将兴奋由神经中枢传出至效应器 只有感觉无效应
效应器 运动神经末梢和它所支配的肌肉和腺体 对内外界刺激发生相应的活动 只有感觉无效应
2.兴奋在神经纤维上的传导——电传导
(1)静息电位的形成:
①电位:内负外正。②机理:K+外流。
(2)动作电位的形成:
①电位:内正外负。②机理:Na+内流。
(3)兴奋的传导:
①传导形式:局部电流。②传导特点:双向传导。
3.兴奋在神经元之间的传递——突触传递
(1)突触类型:
①轴突——胞体型: ②轴突——树突型:
(2)突触的结构:
(3)传递过程:
(4)传递特点:单向传递。
1.神经调节的结构基础——反射弧 [重点]
(1)反射需要完整的反射弧来实现,反射弧中任何一个环节中断,反射即不能发生。
(2)反射弧中兴奋的传导为单向,取决于突触部位兴奋的单向传递。
2.在神经纤维上兴奋的传导方向与局部电流方向分析 [易混点]
(1)兴奋传导方向:兴奋部位―→未兴奋部位。
(2)局部电流方向
3.有关神经递质的分析 [难点]
(1)递质:是神经细胞产生的一种化学信使物质,对相应受体的神经细胞产生特异性反应(兴奋或抑制)。
(2)供体:轴突末端突触小体内的突触小泡。
(3)受体:与轴突相邻的另一个神经元的树突膜或细胞体膜上的糖蛋白。
(4)种类:兴奋性递质、抑制性递质。
(5)作用:使另一个神经元兴奋或抑制。
(6)特点:神经递质发生效应后,就被酶破坏而失活,或被移走而迅速停止作用。如果因药物或酶活性降低,递质不能失活,则会引起持续兴奋或抑制。
1.膝跳反射中,神经冲动在神经元间的传递途径是 (  )
A.树突→突触→细胞体→轴突B.轴突→细胞体→树突→突触
C.树突→细胞体→轴突→突触D.树突→突触→轴突→细胞体
解析:解答本题的关键是知道兴奋在神经元间的传递是通过一个神经元的轴突传给下一个神经元的细胞体或树突,故A、B、D三项中“树突→突触”都是错误的。
答案:C
2.(2011·南昌调研)下图为反射弧结构示意图,下列有关说法不正确的是 (  )
//
A.由A、B、C、D、E组成了一个完整的反射弧
B.当①受刺激时,该处的细胞膜内外的电位表现为外正内负
C.③的结构决定了神经元之间的兴奋传递只能是单向的
D.若从①处剪断神经纤维,刺激②处效应器仍能产生反应
解析:由图示可知是一个完整的反射弧,A为感受器,B为传入神经,C为神经中枢,D为传出神经,E为效应器,③处为突触结构。当刺激①时,神经纤维的Na+内流,电位由原来的内负外正变为外负内正;当①处切断后,刺激②处,仍能通过神经纤维将神经冲动传到效应器,但由于③突触传递的神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,从而使兴奋只能单向传递,因此其他结构没有电位变化。
答案:B
1.主要激素的种类及功能
2.激素分泌的调节
(1)神经调节:
(2)反馈调节:
(3)直接感受内环境中某种理化因素的变化,并作出相应的反应。如:
血糖降低→胰岛A细胞分泌胰高血糖素→血糖升高。
1.激素之间的横向关系 [难点]
(1)协同作用:不同激素对同一生理效应都发挥作用,从而达到增强效应的结果。如促进生长发育——生长激素与甲状腺激素;促进产热——甲状腺激素与肾上腺素;提高血糖浓度——胰高血糖素与肾上腺素。
(2)拮抗作用:不同激素对某一生理效应发挥相反的作用。如胰高血糖素使血糖浓度升高,胰岛素使血糖浓度降低。
2.动物激素功能的实验设计(重难点)
(1)甲状腺和甲状腺激素、性腺和性激素。
常用实验方法是:切除法、饲喂法、注射法。
如探究甲状腺、甲状腺激素的生理作用实验:
组别 实验动物 实验处理 观察指标
实验组 ① 幼小动物 切除甲状腺 幼小动物生长发育情况
② 切除甲状腺+注射甲状腺激素
组别 实验动物 实验处理 观察指标
对照组 ① 幼小动物 不做任何处理 幼小动物生长发育情况
② 只切开皮肤,不切除甲状腺
(2)垂体和生长激素、胰岛和胰岛素、胰高血糖素。
常用实验方法是:切除法、注射法。
如探究胰岛素对动物血糖调节的影响
组别 实验动物 实验处理 观察指标
实验组 饥饿处理的小鼠 连续注射一定量胰岛素 小鼠生活状况
对照组 饥饿处理的小鼠 连续注射一定量胰岛素→出现低血糖症状→补充糖类 小鼠生活状况
3.各种激素的化学本质 [易混点]
(1)蛋白质(多肽)类:促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、抗利尿素激素、促甲状腺激素、促性腺激素、生长激素、胰岛素、胰高血糖素等。蛋白质(多肽)类激素易被胃肠道消化酶分解而失去作用,一般采用注射方法补充,不宜口服。
(2)固醇类:雄激素、雌激素和孕激素。性激素属于固醇类,口服后可以被吸收。
(3)氨基酸衍生物:甲状腺激素。口服后可以被吸收。
3.成年大鼠血液中甲状腺激素浓度升高时,可能出现(  )
A.体温升高、耗氧量减少
B.体温下降、耗氧量增加
C.神经系统兴奋性提高、耗氧量增加
D.神经系统兴奋性提高、体温下降
解析:甲状腺激素能够促进细胞的新陈代谢,加速物质的氧化分解,所以耗氧量会增加,同时产生了大量的能量,其中大部分以热能形式散失,故体温略有升高;甲状腺激素还能够提高神经系统的兴奋性。
答案:C
4.(2011·西安模拟)下列关于人体内分泌腺和激素的叙述,错误的是(  )
A.下丘脑既能传递兴奋又能分泌激素
B.人体内失水过多时抗利尿激素释放减少
C.胰岛素和胰高血糖素之间存在拮抗作用
D.甲状腺激素发挥作用后被灭活
解析:下丘脑是一个特殊的神经结构,是内分泌系统的枢纽,既能传递兴奋也可分泌激素,如分泌促甲状腺激素释放激素等多种促激素。胰岛素的作用是降低血糖浓度,而胰高血糖素是升高血糖浓度,二者是拮抗关系。人体内的激素发挥作用后都被灭活,由相应的内分泌腺分泌补充。体内失水过多就会刺激下丘脑渗透压感受器,使抗利尿激素的分泌和释放增多,尿量减少,调节渗透压恢复正常。
答案:B生物与环境
[备考方向要明了]
1 种群的特征和种群的数量变化。如2011重庆卷T4、江苏卷T25等。
2 群落的结构和演替。如2011全国卷T4,2011安徽卷T6、江苏卷T17等。
3 生态系统的结构和功能。如2011新课标全国卷T31、全国卷T32、海南卷T28、四川卷T31Ⅰ等。
4 生态系统的稳定性和生态环境保护。如2011江苏卷T20、广东卷T28、安徽卷T29Ⅱ等。
1.种群特征之间的关系
2.种群数量增长的曲线
项目 “J”型(形)曲线 “S”型(形)曲线
增长模型
种群增长(速)率
3.种群密度的取样调查方法比较
项目 样方法 标志重捕法 取样器取样法
方法步骤 ①随机取样②计数每个样方个体数③求解所有样方种群密度的平均值即是该种群的种群密度 ①在被调查范围内捕获一些个体并做标记后放回 ②一段时间后重捕③如下公式计算个体总数N/初次捕获标记数M=再次捕获个体数n/重捕的标记个体数m ①用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样②在实验室借助放大镜或显微镜进行观察计数
适用范围 植物、活动范围小和活动能力弱的动物 活动能力强和范围大的动物如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等动物 土壤或培养基(液)中的微小动物或微生物
注意事项 必须随机取样 ①调查期内没有新的出生和死亡,没有迁入和迁出②标志物不能过分醒目,标志物和标志方法必须对动物没有伤害
1.影响种群密度的因素分析 [重点]
(1)在种群的数量特征中,种群密度是最基本的数量特征。种群密度越高,一定范围内个体数量越多,即种群密度与种群数量呈正相关。
(2)出生率、死亡率及迁入率、迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。出生率高、迁入数量多时,种群数量增加;反之,则减少。
(3)年龄组成和性别比例(性比率)则是通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度和种群数量的,年龄组成是预测种群密度(数量)未来变化趋势的重要依据。
①首先依据年龄组成。
增长型:出生率>死亡率→种群密度增加
稳定型:出生率≈死亡率→种群密度基本不变
衰退型:出生率<死亡率→种群密度减少
②其次依据性别比例。对于年龄组成为增长型的种群,一般还有如下关系:
♀>♂→种群密度增长快
♀≈♂→种群密度相对稳定
♀<♂种群密度增长慢
2.种群“S”型增长曲线分析 [难点]
(1)潜伏期(对环境的适应期):个体数量很少,增长速率很慢。
(2)快速增长期(对数期):个体数量快速增加,K/2时,增长速率达到最高。
(3)稳定期(饱和期):随着种群密度增加,个体因食物、空间和其他生活条件的斗争加剧,同时天敌数量也增长。种群实际增长速率下降。当数量达到环境条件允许的最大值时,种群停止生长,种群增长速率为零,即出生率等于死亡率,但种群数量达到最大。到达K值后,仍呈锯齿状波动。
3.采用样方法调查种群密度时的计数原则 [易混点]
同种生物个体无论大小都要计数,若有正好长在边界线上的,应遵循“数上线不数下线,数左线不数右线”的原则,如下图,图甲为方形样方,图乙为圆形样方,实心圈表示统计或测量的个体,虚线表示圆形样方的直径。
1.(2011·皖南十校联考)有关种群的说法,错误的是(  )
A.稻田中秧苗的均匀分布有利于产量提高
B.通常自然界中的种群增长曲线呈“S”型(形),达到K值时种群数量往往表现出明显上下波动,因此K值总是固定不变的
C.池塘养鱼过程中为保持鲫鱼种群的增长需持续投放饲料等
D.预测一个国家或地区人口数量未来动态的信息主要来自现有居住人口的年龄组成(结构)
解析:K值不是固定不变的,而是随环境的改变而改变。
答案:B
1.生物种间关系的比较
关系名称 数量坐标图 能量关系图 特征
互利共生 两种生物共同生活在一起,彼此有利,若分开则双方或至少一方不能独立生存,数量上两种生物同时增加,同时减少,呈现出“同生共死”的同步性变化
寄生 无 一种生物寄居在另一种生物体表或体内,从那里吸取营养来维持生活
竞争 两种生物生活在一起,由于争夺资源、空间等而发生斗争,数量上两种生物呈现出“你死我活”的同步性变化
捕食 一种生物以另一种生物为食物,数量上两种生物呈现出“先增加者先减少,后增加者后减少”的不同步性变化
2.群落的结构类型
比较项目 垂直结构 水平结构
含义 生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象 在水平方向上的分布状况
原因 陆生:光照、温度水生:光、温度、O2 地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人和动物的影响
表现 植物在不同高度的分层,动物也随之具有层次性 大多群落生物呈集群分布或镶嵌分布
3.群落的演替类型
类型内容   初(原)生演替 次生演替
起点 原先从没有过植被,或虽存在过植被,但被彻底消灭了的环境 原有群落环境只是失去了原有植被,但原有土壤条件基本保留
时间 经历的时间长 经历的时间短
速度 缓慢 较快
影响因素 自然因素 人类活动较为关键
实例 裸岩上的演替 弃耕农田上的演替
1.相近关系的区别 [易混点]
(1)种内斗争与竞争:
种内斗争是种内关系,发生在同种生物的个体之间,如大鲈鱼以小鲈鱼为食;竞争则是种间关系,发生在不同种生物个体之间,如大草履虫与双小核草履虫混合放养后,大草履虫因竞争食物失败而死亡。
(2)竞争与捕食:
竞争是两种生物生活在一起,由于争夺资源和空间等而发生的斗争现象,而且两种生物生活习性越相似,竞争越激烈,如水稻与稗草之间的关系。捕食是一种生物以另一种生物为食的现象,强调的是吃与被吃的关系,例如,狼吃兔,兔吃草。竞争关系的生物某一方可能会由于在竞争中失败而灭绝;捕食关系中生物不会因捕食而导致另一种生物灭绝,相反,捕食关系中的生物在自然系统中相互依赖而生存。
(3)寄生与互利共生:
寄生的两者之间关系是:对寄主有害,对寄生生物有利。互利共生的两者关系是:彼此有利,相互依存。
(4)寄生与捕食:
寄生一般不会消灭掉寄主的生命,而捕食关系中,被捕食者往往要消灭捕食者的生命。但也有特例,蚜虫吸食植物为寄生,但蝗虫吃植物就是捕食。HIV寄生在人体内,最终使人失去生命。
2.有关群落结构的问题分析 [重点]
(1)生物群落的垂直结构与水平结构都是在长期自然选择的基础上形成的对环境的适应。
(2)生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。
(3)高山植物群落的垂直结构影响因素:主要是温度。
(4)水生群落的分层现象:主要是由光的穿透性、温度和氧气的垂直分布决定的。
2.(2011·全国卷)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
解析:草坪和树林属于不同的群落,其中的动物都具有分层现象。
答案:A
生态系统的结构和功能的相互关系
1.生态系统的成分分析 [易混点]
(1)生产者除绿色植物外,还包括部分微生物:如能进行光合作用的光合细菌和能进行化能合成作用的硝化细菌。
(2)消费者除动物外,还包括营寄生生活的细菌、菟丝子、病毒等生物。
(3)分解者除营腐生生活的细菌、真菌外,还包括少数的动物,如蜣螂、蚯蚓等。
2.能量流动、物质循环和信息传递的比较 [重点]
项目 区别 联系
来源 途径 特点 范围
能量流动 太阳能 食物链和食物网 单向流动,逐级递减 食物链各营养级生物间 共同把生态系统各成分联系成一个统一整体;并调节生态系统的稳定性
物质循环 生态系统 食物链和食物网 反复利用,循环流动、全球性 生物圈 共同把生态系统各成分联系成一个统一整体;并调节生态系统的稳定性
信息传递 生物与生物或生物与无机环境 多种途径 发生生理或行为的变化(单向或双向) 生物与生物之间或生物与无机环境之间 共同把生态系统各成分联系成一个统一整体;并调节生态系统的稳定性
3.生态系统的稳定性的比较 [难点]
项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
本质 抵抗外界干扰,使自身的结构和功能保持原状的能力 遭到外界因素的破坏后,恢复到原状的能力
影响因素 生物种类越多,营养结构越复杂,自动调节能力越强,抵抗力稳定性越高 生物种类越少,营养结构越简单,自动调节能力越弱,恢复力稳定性越高
原因 生态系统具有一定的自我调节能力,其基础为负反馈调节
关系 都是生态系统稳定性的评价指标,二者通常成相反的关系
3.有一种生态农业模式是在水稻田中养鸭,利用鸭控制稻田中的杂草和害虫,鸭粪用作肥料。下列关于该模式的叙述中,错误的是 (  )
A.杂草和水稻是生产者
B.鸭与害虫的种间关系为捕食关系
C.杂草和水稻的种间关系为竞争关系
D.水稻、鸭、害虫和杂草组成了一个农田生态系统
解析:农田生态系统除包含水稻、鸭、害虫、杂草等动植物外,还包括各种微生物及非生物成分。
答案:D
4.(2011·嘉兴二模)由于经济发展和人口增长,污水排放量增加。为解决嘉兴市区生活饮用水问题,某水厂建设了水源生态湿地。下面为人工湿地群落组成简图,请据图回答问题。
(1)输入该人工湿地的总能量为________________和水中原有有物的化学能。
(2)湿地中芦苇、绿藻和黑藻等植物的分层配置,体现了群落的_________________结构。
(3)某化工厂违规排放大量污水,引起部分浮游动物死亡,进一步加重了污染,进而导致更多生物死亡,该过程属于________调节。
(4)在人工干预下,湿地物种逐渐丰富,这属于群落的________演替。若没有人工干预,该湿地最终将发育成亚热带常绿阔叶林,这主要是由当地的__________________决定。
(5)在下图中,用箭头和必要的文字表示能量的流动方向。
解析:(1)输入该人工湿地的能量是生产者固定的太阳能和水中有机物含有的化学能。(2)不同群落占据不同空间,是群落的垂直结构。(3)浮游动物的死亡加剧了污染,而污染又加剧了更多动物死亡,属于正反馈调节。(4)湿地物种增加属于次生演替;湿地演替成森林需要适宜的温度和降水。
答案:(1)生产者固定的太阳能 (2)垂直 (3)正反馈 (4)次生 平均温度和年降水量植物激素调节
[备考方向要明了]
高频考点 考题例证
1.植物向性运动的分析,生长素的作用及两重性 2011山东卷T1、海南卷T13,2010海南卷T5等。
2.植物激素的作用及应用 2011浙江卷T30,2010江苏卷T23等。
1.生长素的发现过程 [重点]
科学家 实验处理方法、现象 实验结论
达尔文 单侧光使胚芽鞘尖端产生某种影响,传到伸长区后,会造成背光面比向光面生长快
科学家 实验处理方法、现象 实验结论
詹森 胚芽鞘顶尖产生的影响可以透过琼脂块传递给下部
拜尔 胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的影响在下部分布不均匀造成的
科学家 实验处理方法、现象 实验结论
温特 ⑤与⑥对照说明:尖端确实产生了某种促进生长的物质,且向下运输,促进下部生长
2.生长素的运输 [难点]
(1)极性运输
(2)非极性运输:在成熟组织中,生长素通过韧皮部的筛管进行非极性运输。
(3)横向运输:
①原因:在某些刺激(如单侧光、地心引力等)影响下,生长素在能感受刺激的部位(如胚芽鞘的尖端)发生横向运输(不接受刺激的部位不能发生横向运输)。
②实验证据:云母片插入法。
经过一段时间后,生长素含量E>C=D>F。
3.生长素的生理功能——两重性 [易混点]
(1)表现:既能促进生长,也能抑制生长,既能促进发芽,也能抑制发芽,既能防止落花落果,也能疏花疏果
(2)实例:
①不同植物对生长素敏感性不同——双子叶植物敏感性高于单子叶植物(如图甲)。
②同一植物不同器官对生长素敏感性不同——根、芽、茎敏感性依次降低(如图乙)。
③不同浓度的生长素对同一器官作用效果不同,一般表现为低浓度促进生长,高浓度抑制生长(如图乙),且在促进植物生长的最适浓度两侧,存在两种浓度的生长素促进效果相同。
1.当某植物顶芽比侧芽生长快时会产生顶端优势,其主要原因是 (  )
A.侧芽附近的生长素浓度过高,其生长受抑制
B.侧芽附近的生长素浓度较低,其生长受抑制
C.顶芽附近的脱落酸浓度较高,其生长被促进
D.侧芽附近的细胞分裂素浓度较高,其生长受抑制
解析:生长素作用具两重性特点,植物之所以表现为顶端优势,就是由于顶芽产生的生长素源源不断地运往侧芽部位,从而导致侧芽部位生长素浓度过高,生长受抑制。
答案:A
2.(2011·汕头一模)下列关于植物生长素的叙述中,正确的是(  )
A.生长素通过促进细胞分裂而促进植物的生长
B.燕麦幼苗中生长素的极性运输与光照方向有关
C.生长素从顶芽运输到侧芽的方式是主动运输
D.自然状态下西瓜的果实发育所需的生长素是由邻近
的芽和幼叶产生的
解析:生长素通过促进细胞伸长而促进植物的生长。生长素的极性运输与光照方向无关。西瓜的果实发育所需的生长素是由发育中的种子产生的。
答案:C
植物激素归纳
名称 产生部位 生理作用 对应生长调节剂 应用
生长素 幼根、幼芽及发育的种子 促进生长,促进果实发育 萘乙酸、2,4 D ①促进扦插枝条的生根;②促进果实发育,防止落花落果;③农业除草剂
赤霉素 幼芽、幼根、未成熟的种子等幼嫩的组织和器官里 ①促进细胞伸长,引起植株长高;②促进种子萌发和果实发育 赤霉素 ①促进植物茎秆伸长;②解除种子和其他部位休眠,提早用来播种
细胞分裂素 正在进行细胞分裂的器官(如幼嫩根尖) ①促进细胞分裂和组织分化;②延缓衰老 青鲜素 蔬菜贮藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长贮存时间
乙烯 植物各部位,成熟的果实中更多 促进果实成熟 乙烯利 促进果实成熟;处理瓜类幼苗,能增加雌花形成率,增产
脱落酸 根冠、萎蔫的叶片等 抑制细胞分裂,促进叶和果实衰老与脱落 矮壮素 落叶与棉铃在未成熟前的大量脱落
1.植物激素的概念理解 [重点]
(1)植物激素是在植物体的一定部位合成的微量有机物,激素种类不同,化学本质不同。
(2)具有远距离运输的特点,激素种类不同,运输的方式和方向不一定相同。
(3)具有调节功能,不参与植物体结构的组成,也不作为植物的营养物质。
2.植物激素间的相互关系 (难点、易混点)
不同种类的植物激素,大都存在于同一植物体内,植物的生长发育,是受多种激素协调作用的。
(1)生长素和赤霉素在促进生长、果实发育等方面具有协同作用,但赤霉素还能解除种子休眠。
(2)乙烯和脱落酸在促进果实成熟、脱落等方面具有协同作用。
3.某植物种子成熟后需经低温贮藏才能萌发,为探究其原因,检测了该种子中的两种植物激素在低温贮藏过程中的含量变化,结果如图。根据激素的作用特点,推测图中a、b依次为 (  )
A.赤霉素、脱落酸   B.细胞分裂素、生长素
C.脱落酸、细胞分裂素 D.赤霉素、乙烯
解析:脱落酸可保持种子休眠,随低温贮藏时间的延长,种子中脱落酸含量有所下降,赤霉素作用则与脱落酸相反,可解除种子休眠,促其萌发,故a曲线应代表赤霉素。
答案:A
4.(2011·江苏联考)下列有关植物激素及植物生长调节剂应用的叙述,错误的是(  )
A.用适宜浓度的乙烯利处理香蕉,可加快果实成熟
B.用适宜浓度的赤霉素处理生长期的芹菜,可提高产量
C.用适宜浓度的细胞分裂素处理水稻,可促进细胞分裂
D.用适宜浓度的2,4 D处理插条两端,可促进插条两端都生根
解析:用适宜浓度的2,4 D处理插条两端,不能促进插条两端生根,因为2,4 D运输到形态学下端,只能促进形态学下端生根。
答案:D生物的进化
[备考方向要明了]
高频考点 考题例证
1.现代生物进化理论和达尔文自然选择学说 2011江苏卷T6、广东卷T25,2010山东卷T2、江苏卷T12等。
2.生物进化与生物多样性的形成 2011上海卷T8等。
1.物种形成的三种典型模式 [重点]
(1)渐变式:
(2)人工培育新物种(新品种):如人工培育多倍体:
2.生物进化与物种形成的关系 [易混点]
(1)区别:生物进化的实质是种群基因频率的改变,因此,可以认为种群的基因频率发生改变就意味着生物进化了。而物种的形成是基因频率改变到一定的程度,直到新类群与原种群不能实现基因交流为止(产生了生殖隔离)。可见,二者是量变和质变的关系。
(2)联系:生物发生进化,并不一定形成新物种,但是新物种的形成要经过生物进化,即生物进化是物种形成的基础。
(3)判断依据:判断生物进化的依据是看种群基因频率是否发生改变,只要种群基因频率发生了改变,种群就发生了进化;而判断物种形成的依据是看是否产生生殖隔离。
1.(2011·山东高考)下列符合现代生物进化理论的叙述是 (  )
A.物种的形成可以不经过隔离
B.生物进化过程的实质在于有利变异的保存
C.基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向
D.自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率
解析:隔离是物种形成的必备环节,因此A选项错误;生物进化过程的实质在于种群基因频率的定向改变,因而B选项错误;自然选择决定生物进化的方向,所以C选项错误。
答案:D
1.生物进化与生物多样性 [重点]
(1)生物多样性主要包括:基因、物种、生态系统的多
样性。
(2)生物进化与生物多样性的关系:生物多样性的形成是生物进化的结果,生物多样性的产生又加速了生物的进化。
2.生物进化理论的发展 [难点]
(1)共同进化论:
①概念:不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是共同进化。
②观点解释:生物生活于复杂的环境中,任何一个物种都不是单独进化的,其必然要和其他生物发生营养关系。在捕食与被捕食、相互帮助等关系下,它们共同发展,协同进化,增加了物种的多样性。生物能够适应一定的环境,也能够影响环境。生物与无机环境之间是相互影响和共同演变的。例如:最早的生物是厌氧的,光合生物的出现,使大气中有了氧气,为好氧生物的出现创造了前提条件。
(2)中性学说:大量的基因突变是中性的,自然选择对这些基因突变不起作用,这些基因经过长期积累,会导致种群间遗传物质出现较大的差别。故本学说主张,决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累,而不是自然选择。
(3)间断平衡说:物种形成并不都是渐变的过程,而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
2.(2009·广东高考)普通栽培稻是由普通野生稻进化而来的,以下叙述正确的是(多选)(  )
A.普通野生稻在进化过程中丧失了部分遗传多样性
B.普通野生稻的遗传变异决定了普通栽培稻的进化方向
C.落粒性突变对普通野生稻有利,对普通栽培稻不利
D.普通野生稻含有抗病虫基因,是水稻育种的有用资源
解析:在人工选择的过程中,野生稻中对人有利的性状得到了保留,对人不利的性状被淘汰,因此丧失了部分遗传多样性。决定普通栽培稻进化方向的是自然选择,普通野生稻的遗传变异只是提供原材料。落粒性突变对野生稻和普通栽培稻都有利,只是对人类不利。普通野生稻含有抗病虫基因,是水稻育种的有用资源,体现了普通野生稻的直接价值。
答案:AD2012届高考生物二轮复习热点讲析: 第九讲 生物的进化
考向指南
一 现代生物进化论
命题热点 (1)现代生物进化理论的主要观点(2)自然选择学说与现代生物进化理论比较
命题角度   此类问题常从以下角度考查:一是以选择题形式考查现代生物进化理论和达尔文自然选择学说;二是考查现代生物进化理论对生物适应性和新物种形成的分析
[例1] (2011·苏、锡、常、镇四市模拟)某小岛上蜥蜴进化的基本过程如下所示。有关叙述错误的是(  )
A.若图中X、Y、Z表示生物进化中的基本环节,则Z是隔离
B.根据达尔文的观点可认为,有利性状在蜥蜴个体世代间不断保存
C.现代生物进化理论认为,该岛上蜥蜴进化过程中基因频率一定发生变化
D.该小岛上的蜥蜴原种和蜥蜴新种共同组成为一个种群
[解析] 隔离导致新物种的产生;自然选择过程中保存有利性状,淘汰不利性状;生物进化过程中基因频率一定发生变化;蜥蜴原种和蜥蜴新种是两个物种,不能共同组成一个种群。
[答案] D
[例2] 现代生物进化理论是在达尔文自然选择学说的基础上发展起来的,现代生物进化理论对自然选择学说的完善和发展表现在 (  )
①突变和基因重组产生进化的原材料 ②种群是生物进化的基本单位 ③自然选择是通过生存斗争实现的 ④自然
23
选择决定生物进化的方向 ⑤生物进化的实质是基因频率的改变 ⑥隔离导致新物种形成 ⑦适者生存,不适者被淘汰
A.②④⑤⑥⑦        B.②③④⑥
C.①②⑤⑥ D.①②③⑤⑦
[解析] 达尔文自然选择学说没有从根本上解释进化的原因,现代生物进化理论从基因的角度解释了进化的原因,①⑤⑥正确;达尔文自然选择学说认为个体是生物进化的单位,而现代生物进化理论认为种群是生物进化及繁殖的基本单位,所以②正确。
[答案] C
(1)达尔文认为环境条件对生物变异不是诱导而是选择,生
物产生了大量不定向变异后,由环境决定其生存与否,即变异在前,选择在后。
(2)现代生物进化理论认为无论是环境的选择还是种群内部
发生突变、迁移等,一切改变基因频率的因素必将引起生物的进化。
二 进化与基因频率
命题热点 (1)基因频率与进化和物种形成的关系(2)基因频率的计算
命题角度 此类问题在高考中常从以下角度考查:一是通过进化与基因频率的关系考查进化的实质;二是结合遗传规律考查基因频率的计算
[例3] (2011·江苏高考)根据现代生物进化理论,下列说法正确的是 (  )
A.自然选择决定了生物变异和进化的方向
B.生物进化的实质是种群基因型频率的改变
C.种群内基因频率的改变在世代间具有连续性
D.种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小
[解析] 本题考查现代生物进化理论的主要内容及种群基因频率改变的特点。生物变异的方向是不定向的,而自然选择是定向的,故自然选择决定了生物进化的方向;生物进化的实质是种群基因频率的改变,而不是基因型频率的改变;种群基因频率改变的偶然性是随着种群数量下降而增大的。
[答案] C
[例4] (2011·广东高考)登革热病毒感染蚊子后,可在蚊子唾液腺中大量繁殖。蚊子在叮咬人时将病毒传染给人,可引起病人发热、出血甚至休克。科学家拟用以下方法控制病毒的传播。
(1)将S基因转入蚊子体内,使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白,该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子,需要将携带S基因的载体导入蚊子的__________细胞。如果转基因成功,在转基因蚊子体内可检测出__________、__________和__________。
(2)科学家获得一种显性突变蚊子(AABB)。A、B基因位于非同源染色体上,只有A基因或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊(AABB)与野生型雌蚊(aabb)交配,F1群体中A基因频率是________,F2群体中A基因频率是________。
(3)将S基因分别插入到A、B基因的紧邻位置(如图),将该纯合的转基因雄蚊释放到野生型群体中,群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代________,原因是_______。
[解析] 本题考查基因工程、基因频率等知识,意在考查对知识的综合运用能力。要获得转基因动物,受体细胞一般是受精卵。如果转基因成功,目的基因(S基因)能进行复制和表达,所以在蚊子体内可检测出S基因、S蛋白以及S基因转录的mRNA。(2)AABB×aabb,F1的基因型为AaBb,所以F1中A基因的频率为50%,F1随机交配,F2中有致死现象,即基因型为A-bb(3/16)和aaB-(3/16)的个体死亡,则F2存活个体中AA∶Aa∶aa=3∶6∶1,故F2中A基因的频率为60%。(3)群体中S基因频率逐代升高,而S基因表达的蛋白质可以抑制蚊子体内病毒的增殖,使蚊子体内的病毒平均数逐代减少。
[答案] (1)受精卵 S基因 S基因的RNA S蛋白 (2)50% 60% (3)下降 群体中S基因频率逐代升高,而S基因表达的蛋白质可以抑制蚊子体内病毒的增殖
基因频率与基因型频率的相关计算
(1)已知基因型频率求基因频率
A%=AA%+1/2×Aa%
a%=aa%+1/2×Aa%
(2)已知基因频率求基因型频率
若A%=p,a%=q,
则:AA%=p2,aa%=q2,Aa%=2pq
2011年夏季,发生在德国的耐药性大肠杆菌疫情已导致数千人感染。这再一次警示我们,细菌耐药性问题空前严峻,要高度重视抗生素滥用问题。
据以上材料,可从以下角度命题:
(1)从进化角度考查细菌抗药性产生的原因。
(2)细菌致病与免疫的关系。
抗生素的滥用和误用,导致了许多药物无法治疗的“超级感染”。请根据所学知识回答下列问题:
(1)“超级病菌”感染人体并侵入细胞后,机体可以对该靶细胞产生免疫反应,即________细胞接触靶细胞,导致靶细胞裂解,从而使病菌抗原被抗体消灭。
(2)用生物进化论的观点解释“超级病菌”抗药性不断增强的原因是_____________________。
(3)试画出这种病菌侵染人体后,在人体内迅速增殖的曲线。
(4)试画出这种病菌多年来侵染人体,在一种抗生素选择下个体数量的变化曲线。
[解析] (1)病菌感染人体并侵入细胞后,机体通过效应T细胞对靶细胞产生免疫反应,即效应T细胞与靶细胞接触,激活靶细胞内的溶酶体酶,导致靶细胞裂解,抗原暴露出来,进而被相应的抗体消灭。(2)根据达尔文观点,病菌中存在抗药性个体差异,抗生素的不断使用对病菌起到选择作用,使病菌中有抗药性的个体生存下来并延续后代,通过一代又一代的选择,病菌的抗药性会越来越强。(3)、 (4)解题的关键是理解种群增长曲线呈“S”型和抗生素对病菌的选择
关键是理解种群增长曲线呈“S”型和抗生素对病菌的选择作用。这种病菌对多种常用抗生素有抗性,因此在人体内呈“S”型曲线增长。该病菌存在变异现象,抗生素对病菌变异起选择作用,结果是病菌的数量随着抗生素的浓度增加而先减少后增多。
[答案] (1)效应T (2)抗生素对病菌进行选择,生存下来的都是抗药能力强的病菌 (3)如图1 (4)如图2生物的变异与育种
[备考方向要明了]
高频考点 考题例证
1.基因突变的产生、结果和特点 2011安徽卷T4,2010江苏卷T6等。
2.基因重组的类型与杂交育种 2011江苏卷T22等。
3.染色体变异与育种 2011海南卷T19、江苏卷T32、四川卷T31等。
1.基因突变与生物性状的关系 [重点]
(1)基因突变对性状的影响:突变间接引起密码子改变,决定的氨基酸可能改变,最终表现为蛋白质功能可能改变,影响生物性状。
(2)基因片段上碱基对的种类发生改变不一定会导致生物性状的改变,原因可能有三个:
①突变部位可能在非编码部位(内含子和非编码区)。
②基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。
③基因突变若为隐性突变,如AA→Aa,也不会导致性状的改变。
(3)基因突变对后代性状的影响:
①基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中,突变可通过无性生殖传给后代,但不会通过有性生殖传给后代。
②基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中,则突变可能通过有性生殖传给后代。
③生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高,这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。
2.动植物杂交育种的区别 [难点]
(1)方法:植物杂交育种中纯合子的获得只能通过逐代自交的方法获得,不能通过测交方法获取;而动物杂交
育种纯合子的获得一般通过测交的方法获取。
(2)实例:培育基因型为AAbb的个体。
3.有关疑难问题辨析 [易混点]
(1)DNA分子中碱基对的增添、缺失和改变不一定都是基因突变。基因是有遗传效应的DNA片段,不携带遗传信息的DNA序列的碱基对的改变不会引起基因结构的改变。
(2)基因突变不一定都发生在分裂间期,基因突变不都与DNA复制有关。
(3)基因突变的结果并非都能产生等位基因,如原核细胞和病毒不存在等位基因,其突变后产生的是一个新基因。
(4)基因重组并非只发生在减数分裂中,在人工操作条件下,也可实现基因重组,如DNA重组技术。
1.(2011·新课标全国卷)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
解析:基因突变产生新的基因,不同的基因其碱基(或脱氧核苷酸)的排列顺序不同,故通过比较花色基因的DNA序列能确定是否通过基因突变产生了等位基因。
答案:B
1.常见的几种育种方法的比较 (重难点)
项目 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种
原理 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异
优点 使位于不同个体的优良性状集中在一个个体上 可提高变异频率或出现新的性状,加速育种进程 明显缩短育种年限 器官巨大,提高产量和营养成分
缺点 时间长,需及时发现优良性状 有利变异少,需大量处理实验材料,具有不定向性 ①技术复杂;②需与杂交育种相结合 适用于植物,在动物中难于开展
常用方法 ①杂交→自交→选优→自交②杂交→杂种③杂交→选择→纯种 辐射诱变、化学诱变等 花药离体培养,然后用秋水仙素处理使其加倍,得到纯合体 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
2.基因突变、基因重组和染色体变异的相关问题辨析 [易混点]
(1)关于“互换”问题。同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换,属于基因重组;非同源染色体之间的互换,属于染色体结构变异中的易位。
(2)关于“缺失”问题。DNA分子上若干基因的缺失属于染色体变异;DNA分子上若干碱基对的缺失,属于基因突变。
(3)关于变异的水平问题。基因突变、基因重组属于分子水平的变化,光学显微镜下观察不到;染色体变异属于亚细胞水平的变化,光学显微镜下可以观察到。
(4)关于不同生物可遗传变异的类型问题。病毒的可遗传变异唯一来源是基因突变;细菌等原核生物不含染色体,所以不存在染色体变异。在真核生物中,上述三种类型都存在。
(5)单倍体、二倍体和多倍体的区分:
2.(2011·海南高考)关于植物染色体变异的叙述,正确的是(  )
A.染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加
B.染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生
C.染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化
D.染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化
解析:染色体变异不会产生新基因,基因种类不会改变,但会改变基因的数量或排列顺序。
答案:D2012届高考生物二轮复习热点讲析: 第八讲 生物的变异与育种
考向指南
一 基因突变,基因重组和染色体变异
命题热点 (1)基因突变的类型、结构及特点(2)染色体变异的类型及在育种中的应用
命题角度   此类问题是高考的重点,在高考中既可以选择题形式考查基因突变的产生、结果及特点,又可结合遗传规律以简答题和实验分析题形式考查。基因突变与生物性状改变的关系及染色体变异是各地高考的热点
[例1] 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位赖氨酸变为谷氨酸。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
[解析] 根据图中1168位的甘氨酸的密码子GGG,可知WNK4基因是以其DNA分子下方的一条脱氧核苷酸链为模板转录形成mRNA的,那么1169位的赖氨酸的密码子是AAG,因此取代赖氨酸的谷氨酸的密码子最可能是GAG,由此可推知该基因发生的突变是②处碱基对A-T被替换为G-C,故正确选项为B。
[答案] B
[例2] (2011·四川高考)小麦的染色体数为42条。下图表示小麦的三个纯种品系的部分染色体及基因组成:Ⅰ、Ⅱ表示染色体,A为矮秆基因,B为抗矮黄病基因,E为抗条斑病基因,均为显性。乙品系和丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后,经多代选育而来(图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段)。
(1)乙、丙品系在培育过程中发生了染色体的________变异。该现象如在自然条件下发生,可为________提供原材料。
(2)甲与乙杂交所得到的F1自交,所有染色体正常联会,则基因A与a可随________的分开而分离。F1自交所得F2中有________种基因型,其中仅表现抗矮黄病的基因型有________种。
(3)甲与丙杂交所得到的F1自交,减数分裂中I甲与I丙因差异较大不能正常配对,而其他染色体正常配对,可观察到________个四分体;该减数分裂正常完成,可产生________种基因型的配子,配子中最多含有________条染色体。
(4)让(2)中F1与(3)中F1杂交,若各种配子的形成机会和可育性相等,产生的种子均发育正常,则后代植株同时表现三种性状的几率为________。
[解析] 本题考查基因的分离定律和自由组合定律的应用,意在考查对遗传定律的理解和应用及获取信息的能力。(1)根据题干信息及图形分析,乙、丙品种小麦的染色体都含有偃麦草的染色体片段,可知其发生的是染色体结构的变异,可为生物进化提供原材料。(2)A和a是等位基因,其随同源染色体的分开而分离;F1的基因型为AaB0。F1自交,F2有3(AA、Aa、aa)×3(BB、B0、00)=9种基因型(0表示该染色体上无相应的基因);不考虑A、a控制的性状,其中仅表现为抗矮黄病的基因型有2种(BB、B0)。(3)根据题干信
息,小麦有42条染色体,共21对,甲、丙杂交后,I染色体不能正常配对,因此四分体有20个,减数分裂正常完成,则产生四种基因型的配子,配子中最多含有22条染色体。(4)(2)中F1与(3)中F1杂交产生后代植株中同时具有三种性状的概率为3/4×1/2×1/2=3/16。
[答案] (1)结构 生物进化
(2)同源染色体 9 2
(3)20 4 22
(4)3/16
基因突变类问题解题技巧
(1)确定突变的形式:若只是一个氨基酸发生改变,则一般为碱基对的替换;若氨基酸序列发生大的变化,则一般为碱基对的增添或缺失。
(2)确定替换的碱基对:一般根据突变前后所合成氨基酸的密码子,若密码子只相差一个碱基,则该碱基所对应的基因中的碱基即为替换碱基。
二 生物变异与育种
命题热点 (1)各种育种方法的原理、特点(2)生物育种的实验设计
命题角度   从近几年高考生物试题来看,考查角度主要有:一是通过给定条件,要求选出合理的育种方法;二是综合分析各种育种程序;三是通过新的背景材料,结合遗传规律的知识综合考查生物育种设计与分析
[例3] 下列有关育种的说法,正确的是(  )
A.用杂交的方法进行育种,从F1自交后代中可筛选出符合人类需要的优良品种
B.用辐射的方法进行诱变育种,诱变后的植株一定比诱变前的具备更多的优良性状
C.用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种,所育的新种自交后代约有1/4为纯合子
D.用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种,所育的新种和原品种杂交一定能产生可育后代
[解析] 用杂交的方法进行育种,所得F1自交后代会发生性状分离,可筛选出符合人类需要的优良品种。诱变育种虽可提高变异频率,但诱变后的植株中有利变异少,盲目性高,需处理较多的供试材料,且突变具有不定向性,诱变后的植株不一定比诱变前的具备更多的优良性状。用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种后有4种基因型(DDTT、DDtt、ddtt、ddTT)的个体,所育的新种自交后代全部为纯合子。用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种后获得基因型为DDddTTtt的个体,此个体和原品种杂交所得三倍体植株高度不育。
[答案] A
[例4] (2011·青岛模拟)中国是世界上最大的茄子生产国,为培育优良品种,育种工作者应用了多种育种方法。请回答:
(1)茄子的早期栽培品种为二倍体,有人利用秋水仙素处理二倍体茄子的幼苗,选出四倍体茄子。其原理是:秋水仙素作用于正在分裂的植物细胞,会抑制________的形成,导致________加倍。
(2)青枯病是茄子的主要病害,抗青枯病(T)对易感青枯病(t)为显性,基因T、t与控制开花期的基因A、a自由组合。若采用二倍体早开花易感青枯病茄子(aatt)与四倍体晚开花抗青枯病茄子(AAAATTTT)为育种材料,运用杂交和花药离体培养的方法,培育出纯合的二倍体早开花抗青枯病茄子,由主要步骤为:
第一步:_______________________________________。
第二步:____________________________________。
第三步:____________________________________。
[解析]为了培育出纯合的二倍体早开花抗青枯病茄子(aaTT),根据花药离体培养的方法,需要获得基因型为aT的配子,故可先培育出基因型为AaTt的植株,因此利用四倍体晚开花抗青枯病茄子(AAAATTTT)的花药培养获得基因型为AATT的单倍体晚开花抗青枯病茄子,然后将其与二倍体早开花易感青枯病茄子(aatt)杂交得到基因型为AaTt的植株,取AaTt植株的花药进行离体培养,并用秋水仙素处理单倍体幼苗,最后筛选出纯合的二倍体早开花抗青枯病茄子(aaTT)即可。
[答案] (1)纺锤体(纺锤丝) 染色体数目
(2)第一步:取四倍体晚开花抗青枯病茄子(AAAATTTT)的花药培养获得单倍体晚开花抗青枯病茄子(基因型为AATT) 第二步:让单倍体晚开花抗青枯病茄子(基因型为AATT)与二倍体早开花易感青枯病茄子(aatt)杂交得到F1(AaTt)植株 第三步:种植F1(AaTt),待开花后取其花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,获得纯合二倍体植株;待这些植株生长开花后进行筛选即可获得纯合二倍体早开花抗青枯病茄子(aaTT)
不同需求的育种方法选择与分析
(1)若要培育隐性性状个体,则可用自交或杂交,只要出现该性状即可。
(2)有些植物如小麦、水稻等,杂交实验较难操作,则最简便的方法是自交。
(3)若要快速获得纯种,则用单倍体育种方法。
(4)若实验植物为营养繁殖类如土豆、地瓜等,则只要出现所需性状即可,不需要培育出纯种。
(5)若要培育原先没有的性状,则可用诱变育种。
(6)若要定向改变生物性状的新品种,可利用基因工程育种。
日本地震引发的海啸导致福岛核电站发生核物质泄漏。核辐射会增加癌症、畸变、遗传性病变发生率,影响几代人的健康。
根据以上材料,可从以下角度命题:
(1)核辐射与生物变异类型的关系。
(2)核辐射与诱变育种。
请回答下列问题:
(1)核电站泄漏的高浓度放射性物质可能导致高等生物产生的变异类型是_________,这些变异会通过________________遗传给后代。
(2)已知水稻的穗形受两对等位基因(Sd1和sd1、Sd2和sd2)共同控制,两对基因独立遗传,并表现为基因互作的累加效应,即:基因型为Sd1_Sd2_的植株表现为大穗,基因型为sd1sd1Sd2_、Sd1_sd2sd2的植株均表现为中穗,而基因型为sd1sd1sd2sd2的植株则表现为小穗。某小穗水稻经放射性处理后,表现为大穗。为了获得稳定遗传的大穗品种,下一步应该采取的方法可以是___________________________________________________。
(3)核辐射可引起染色体片段丢失,即缺失,若一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子,若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子。缺失杂合子的生活力降低但能存活,缺失纯合子常导致个体死亡。现有一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交,子代中出现一只白眼雌果蝇。请判断这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的,还是由于基因突变引起的?
[解析](1)放射性物质可引起基因突变或染色体变异。
(2)某小穗水稻种子经核辐射处理后,表现为大穗,则该大穗水稻可能为杂合体,因此可通过杂交育种来获得纯合的大穗水稻,即取大穗水稻品种连续自交,直至获得能稳定遗传的大穗品种;或通过单倍体育种来获得纯合的大穗水稻,即取该大穗水稻的花药离体培养,用秋水仙素处理幼苗获得纯合体,选取其中的大穗个体即可。
(3)缺失纯合子导致个体死亡,可将该果蝇与红眼雄果蝇杂交,观察并统计子代雌雄个体数的比例来确定该变异的来源,若为基因突变,则子代雌雄比例为1∶1;若为缺失,则子代雌雄比例为2∶1。
答案:(1)基因突变、染色体变异 减数分裂和受精作用
(2)取大穗水稻品种连续自交,直至获得能稳定遗传的大穗品种(或取该大穗水稻的花药离体培养,用秋水仙素处理幼苗获得纯合体,选取其中的大穗个体即可)
(3)方法一:取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片,在显微镜下观察染色体结构,若染色体正常,可能是基因突变引起的;反之可能是染色体缺失造成的。
方法二:选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为1∶1,则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的;若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为2∶1,则这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的。2012届高考生物二轮复习热点讲析: 第11讲 动物和人体生命活动的调节
考向指南
一 兴奋的产生和传导
命题热点 (1)反射弧各部分作用及异常分析(2)兴奋在神经纤维上和神经元间传导(递)(3)膜电位变化与电流表偏转问题分析
命题角度 兴奋的传导始终是高考的热点,主要有以下几种考查形式:一是考查兴奋在反射弧中的传导和传递;二是分析电流表指针偏转问题;三是分析膜电位变化曲线
[例1] (2011·江苏高考)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
[解析] 本题考查人和动物生命活动调节中的神经调节,意在考查识图分析能力。反射弧中神经细胞之间突触的存在,决定了兴奋在反射弧中的传导只能是单向的;图中d为传入神经,切断d后刺激b,仍能引起效应器收缩;结构b为神经纤维、结构c为突触,兴奋在神经纤维上的传导速度比在突触部位的要快;Ⅱ为突触后膜,其上发生的信号变化为化学信号→电信号。
[答案] A
[例2] (2011·南通一模)下图为神经元结构模式图,电流计A1和A2的两极a、c、d、e分别接在神经纤维外膜上,在b、f两点给予适宜强度的刺激,则电流计的偏转情况为(  )
(○代表神经元细胞体,<代表神经末梢,且ab=bc、ac=de)
A.在b点与f点刺激时,A1、A2各偏转两次,且方向相反
B.在b点刺激时,A1偏转两次,A2偏转一次;f点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次
C.在b点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次;f点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次
D.在b点刺激时,A1不偏转,A2偏转两次;f点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次
[解析] 本题考查兴奋的传导与传递过程中电位的变化。兴奋在神经纤维上双向传导,在突触单向传递。在b点刺激时,同时传到a、c,a、c不会产生电位差,A1不偏转;兴奋传到d点,d、e产生电位差,A2偏转一次,再传到e点, d、e产生电位差,A2偏转一次,A2共偏转两次。在f点刺激时,只能传到e点,A2偏转一次,A1不偏转。
[答案] D
[例3] (2011·浙江高考)在离体实验条件下单条神经纤维的动作电位示意图如下。下列叙述正确的是(  )
A.a~b段的Na+内流是需要消耗能量的
B.b~c段的Na+外流是不需要消耗能量的
C.c~d段的K+外流是不需要消耗能量的
D.d~e段的K+内流是需要消耗能量的
[解析] 本题考查神经冲动的产生、传导与传递过程,意在考查对该知识的理解能力以及从图中获取信息与处理信息的能力。a~b段和b~c段分别表示动作电位的去极化、反极化过程,此时Na+内流,顺浓度梯度进行,该过程不消耗能量。c~d段和d~e段表示复极化过程,此时K+外流,该过程也不消耗能量。
[答案] C
点拨:
1.确定反射弧中传入神经和传出神经的方法
(1)有神经节的是传入神经。
(2)与感受器相连的是传入神经,与效应器相连的是传出神经。
(3)与脊髓灰质前角(较大的一边)相连的是传出神经,与后角相连的是传入神经。
(4)剪断或麻醉神经后,刺激外周段效应器有反应,刺激向中段效应器无反应,是传出神经;刺激外周段效应器无反应,刺激向中段效应器有反应,是传入神经。
(5)兴奋从外周传向中枢的是传入神经,兴奋从中枢传向外周的是传出神经。
2.关于兴奋传递与电流表指针偏转问题分析
(1)在神经纤维上
①刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。
②刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电流计不发生偏转。
(2)在神经元之间:
①刺激b点,由于兴奋在突触
间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度,a点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。
②刺激c点,兴奋不能传至a点,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计只发生一次偏转。
3.神经纤维膜电位变化曲线解读
(1)图示:离体神经纤维某一部位受到适当刺激时,受刺
激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化,产生神经冲动。图示该部位受刺激前后,膜两侧电位差的变化。
(2)解读:a电位——静息电位,外正内负,此时K+通
道开放;
b点——0电位,动作电位形成过程中,Na+通道开放;
bc段——动作电位,Na+通道继续开放;
cd段——静息电位恢复过程;
de段——静息电位。
二 动物激素功能及相关实验分析
命题热点 (1)主要激素的分泌器官及功能(2)激素分泌的调节及激素调节的特点
命题角度   此类考题考查角度有:一是考查甲状腺激素、胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等几种重要激素与新陈代谢的关系;二是结合实验或疾病考查动物激素的功能及分泌调节;三是比较激素与神经递质的异同
[例4] (2011·新课标全国卷)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,该激素可作用于心脏,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
[解析] 本题考查人体生命活动的神经调节和体液调节的相关知识,意在考查从情境材料中提取信息及分析信息的能力。反射弧是神经调节的结构基础。因肾上腺素可作用于心脏,所以肾上腺素作用的靶器官包括心脏;该实例包含神经调节(内脏神经支配)和体液调节(肾上腺素完成调节);肾上腺素为动物激素,是通过血液(体液)运输到心脏的。
[答案] C
[例5] (2011·重庆高考)下表是缺碘与不缺碘的两类人群中,血液内与甲状腺活动密切相关的两种激素含量状况。
分泌腺体 激素名称 不缺碘人群激素含量 缺碘人群激素含量
补碘前 补碘后
甲状腺 甲状腺激素 正常 降低 正常
垂体 A 正常 B 正常
(1)表中A是________________,B应________。甲状腺激素对垂体分泌激素A起________作用。在甲状腺激素的分泌调节中,控制枢纽是________。
(2)长期缺碘,成年人会表现出:①喜热、畏寒等体温偏低现象;②少言寡语、反应迟钝及嗜睡等现象。现象①说明甲状腺激素的相关作用是________________;现象②说明该激素对神经系统的作用是________________。通常,食用碘盐可以防治碘缺乏病。
[解析] (1)垂体分泌的促甲状腺激素能够促进甲状腺分泌甲状腺激素,因此A为促甲状腺激素;甲状腺激素分泌减少时,甲状腺激素对垂体的抑制作用减弱,垂体会分泌更多的促甲状腺激素,因此B应升高;在甲状腺激素的分泌调节中,控制枢纽是下丘脑。(2)甲状腺激素能够促进新陈代谢,增加产热,因此在长期缺碘使甲状腺激素分泌减少时,成年人会表现出喜热、畏寒等体温偏低现象;甲状腺激素也能够提高神经系统的兴奋性,因此,当其含量下降时会表现出少言寡语等现象。
[答案] (1)促甲状腺激素 升高 抑制(反馈调节) 下丘脑 (2)促进新陈代谢 提高兴奋性
点拨:
1.激素作用的特点
(1)产生部位作用部位(靶器官、靶细胞)。
(2)激素的本质是有机分子,功能上是信息分子。
(3)激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,只起调节作用,且完成调节后既发生代谢性失活。
(4)激素随血液运输到全身器官、细胞,但只有靶器官、靶细胞能识别并接受信息从而改变代谢。
2.下丘脑是内分泌活动枢纽的体现
下丘脑垂体
其他内分泌腺。
3.激素与神经递质共性的归纳总结
(1)都能与靶细胞特异性结合。激素具有靶细胞,神经递质也具有靶细胞,即突触后神经元。突触后膜上有神经递质的受体,其化学成分是糖蛋白。激素及神经递质与靶细胞特异性结合是由它们的受体具有识别作用决定的。
(2)作用完后都被分解。激素作用于靶细胞,引起靶细胞代谢发生改变,之后激素会被分解;神经递质作用于突触后神经元引起突触后神经元的电位变化,之后神经递质被分解重新利用。
(3)神经调节与体液调节都是通过信息传递引起相应的组织、器官产生相应的反应,激素与神经递质都是信息分子。
2010年有关“奶粉疑致婴幼儿性早熟”的报道再次引发人们对食品安全的高度关注,各界对奶粉是否会导致婴幼儿“性早熟”众说纷纭。中国乳制品工业协会理事长宋冈说:“当前吃的、用的,包括洗涤用品,都可能导致孩子‘性早熟’,不可贸然把罪过扣在乳制品上。”卫生部8月15日通报“圣元乳粉疑致儿童性早熟”调查结果,其评估认为,湖北3例婴幼儿单纯性乳房早发育与所食用的乳粉没有关联。
依据以上材料可以下角度命题。
(1)可以命制选择题,考查性激素的分泌及其调节过程。
(2)可以命制实验分析题,考查奶粉中成分的检测或奶粉中导致身体异常的物质。
性早熟是一种以性成熟提前出现为特征的性发育异常,主要表现为在性发育年龄以前出现了第二性征,如乳房发育、外生殖器发育等。特发性中枢性性早熟是女孩常见的一种内分泌疾病,主要是由于下丘脑对性激素的负反馈的敏感性下降,使促性腺激素释放激素过早分泌所致。如图为性激素分泌调节示意图,请据图回答下列问题:
(1)图中的下丘脑神经分泌细胞除具有神经细胞的功能外,还具有________功能。
(2)如果用C饲喂正常动物,则A、B的分泌量的变化分别是__________________________。
(3)当血液中的C达到一定水平时,反过来会影响________和________的分泌活动,这种调节方式称为________。
(4)B与性腺细胞的细胞膜表面的________结合,反映出细胞膜能进行________。
(5)女性婴儿长时间服用含大量雌性激素的奶粉或牛奶会导致性早熟,这说明雌性激素的作用之一是________。
(6)“食用反季节蔬菜和水果,易摄入较多残存的催熟剂,使儿童性早熟”这是网上广为流传的观点。这种观点到底对不对呢?
[解析] 本题考查神经调节和体液调节的相关知识,题图体现的是性激素分泌的调节。(1)下丘脑神经分泌细胞除具有神经细胞的功能外,还具有分泌激素的功能,如促性腺激素释放激素。(2)(3)根据图示可判断A为促性腺激素释放激素,B为促性腺激素,C为性激素。外源添加性激素。使体内性激素增加,反馈调节作用于下丘脑和垂体,使它们分泌的A和B减少。(4)B与细胞膜表面的受体结合,说明细胞膜具有细胞间信息交流的作用。(5)含激素的药物、食物和化妆品等均可导致假性性早熟,表现为第二性征发育,性激素水平升高,但无性腺的发育。(6)由于激素具有专一性,植物激素对动物没有生理作用,所以食用反季节蔬菜和水果不会导致性早熟。
答案:(1)内分泌(分泌激素) (2)减少、减少 (3)下丘脑 垂体 反馈调节 (4)受体 细胞间的信息交流 (5)激发并维持第二性征 (6)食用反季节蔬菜和水果不会导致儿童性早熟,因为植物激素对动物没有生理作用。2012届高考生物二轮复习热点讲析: 第10讲人体稳态和免疫考向指南
一 内环境与稳态
命题热点 (1)内环境的组成及相互关系(2)血浆pH调节、水盐调节、血糖调节、体温调节
命题角度   此类问题在高考中常从以下角度考查:一是以选择题形式考查内环境的组成成分;二是通过模型图解考查水盐、血糖及体温调节过程;三是结合生活实际中的糖尿病、脱水病、免疫病等实例,考查稳态及其意义
[例1] (2011·江苏高考)下列关于人体内环境的叙述,错误的是 (  )
A.抗原与抗体的特异性结合发生在内环境中
B.内环境成分中含有CO2、尿素、神经递质等
C.组织液渗回血浆和渗入淋巴的量相差较大
D.血浆的成分稳定时,机体达到稳态
[解析] 本题考查人体内环境的稳态与免疫调节,意在考查分析理解能力。抗原与抗体的结合主要发生在血液中,其液体部分属于内环境;血浆中含有CO2、尿素等,组织液中含有神经递质;组织液渗回血浆的量很大,但组织液渗入淋巴的量较少;内环境的稳态包括内环境中化学成分和理化性质的相对稳定。
[答案] D
[例2] (2011·海南高考)关于哺乳动物下丘脑的叙述,错误的是 (  )
A.下丘脑具有内分泌功能
B.调节产热和散热,维持体温的相对恒定
C.感受细胞外液渗透压变化,调节动物体水盐平衡
D.分泌促甲状腺激素,调节甲状腺激素的合成和分泌
[解析] 下丘脑的某些细胞能分泌激素,具有内分泌功能;下丘脑中有体温调节中枢;具有渗透压感受器;下丘脑能合成并分泌促甲状腺激素释放激素,并通过调节垂体分泌促甲状腺激素来调节甲状腺的功能。
[答案] D
1.内环境中不能存在的物质
(1)存在于细胞内(不分泌出细胞)的物质不属内环境成分,如血红蛋白、呼吸酶、膜上的载体等。
(2)存在与人体外界环境相通的腔中的物质不属内环境成分,如呼吸道、消化道中的物质。
2.下丘脑在生命活动调节中的功能归纳
(1)感受:渗透压感受器感受渗透压升降,维持水盐代谢平衡。
(2)传导:可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层,使之产生渴觉。
(3)分泌:分泌促激素释放激素,作用于垂体,使之分泌相应的激素或促激素。在外界环境温度低时分泌促甲状腺激素释放激素,在细胞外液渗透压升高时促使垂体释放抗利尿激素。
(4)调节:下丘脑可参与多种生命活动的神经调节。
血糖调节中枢,体温调节中枢,水盐平衡调节中枢(调节渗透压),与生物节律等的调节有关
二 免疫人体健康
命题热点 (1)体液免疫与细胞免疫的过程(2)与免疫相关的疾病分析
命题角度   此类问题在高考中主要从以下角度考查:一是考查免疫过程中免疫细胞及免疫活性物质的功能;二是考查与免疫有关的实验设计
[例3] (2011·全国卷)研究发现两种现象:①动物体内的B细胞受到抗原刺激后,在物质甲的作用下,可增殖、分化为效应B(浆)细胞;②给动物注射从某种细菌获得的物质乙后,此动物对这种细菌具有了免疫能力。则这两种物质中(  )
A.甲是抗体,乙是抗原 B.甲是抗体,乙是淋巴因子
C.甲是淋巴因子,乙是抗原 D.甲是淋巴因子,乙是抗体
[解析] 在体液免疫中,抗原被吞噬细胞处理后将抗原决定簇暴露出来,传递给T细胞,T细胞分泌淋巴因子作用于B淋巴细胞,使其分裂分化成效应B(浆)细胞和记忆细胞;注射抗原能使动物发生体液免疫产生抗体,获得对特定抗原的免疫能力。
[答案] C
[例4] (2011·北京高考)实验一:用不带特殊病原体的小鼠进行如下特异性免疫实验,过程如图1,结果如图2。
(1)实验中,对B组小鼠的处理是作为A组小鼠的_____处理。
(2)从图2可知,Ⅱ组与Ⅳ组相比,小鼠脾脏中的活细菌数量的增长趋势________,说明血清中的________不能有效抑制脾脏内的细菌繁殖。注射来自A组小鼠的T细胞后,在4天内Ⅰ组小鼠脾脏中的活细菌数量________,说明该组T细胞(活化T细胞)________细菌数量的增长。由此推测该细菌生活在________。
(3)实验中,Ⅰ~Ⅳ组小鼠感染的是________,感染的时间是在注射T细胞或血清的________天。
实验二:在体外观察小鼠的T细胞和巨噬细胞(一种吞噬细胞)对细菌X的杀伤力,结果如图3。
图3 实验二结果图
(4)由图3可知,能有效杀伤细菌X的是________细胞,而
不是活化T细胞。
(5)有人假设,活化T细胞释放某种物质活化了巨噬细胞。
若用体外实验验证该假设,实验组应选择的实验材料包括________(填选项前的符号)。
a.培养过活化T细胞的培养液 b.培养过巨噬细胞的培养液
c.A组小鼠的巨噬细胞 d.B组小鼠的巨噬细胞
e.培养过未活化T细胞的培养液 f.细菌X
(6)该系列实验的目的是研究________________。
[解析] 本题综合考查体液免疫和细胞免疫的相关知识,意在考查在实验中对照组和实验组的设置以及设计分析实验的能力。(1)图1中B组注射生理盐水是与A组注射细菌X形成对照;(2)从图2可知Ⅱ组与Ⅳ组的小鼠脾脏中活细菌的数量增长趋势基本相同,而Ⅱ组小鼠注射过血清,其内有细菌X相应的抗体,故说明血清中的抗体不能有效抑制脾脏内的细菌繁殖。Ⅰ组注射了来自A组小鼠的活化T细胞即效应T细胞,由图2可知4天内Ⅰ组小鼠脾脏内的活细菌数量几乎无变化,可见活化T细胞即效应T细胞能抑制细
菌数量的增长。效应T细胞参与细胞免疫,故该细菌寄生在细胞内部。(3)分析图2可知,Ⅰ~Ⅳ组小鼠感染的是细菌X,图2中是从第2天开始4组小鼠的脾脏内活细菌的数量出现不同变化趋势,故感染细菌X应是在注射T细胞或血清的前1天。(4)分析图3曲线,活化巨噬细胞对细菌X的杀伤力最强。(5)因假设是活化T细胞释放了某种物质活化了巨噬细胞,故实验组选择的材料应是培养过活化T细胞的培养液,用其培养由体内没有活化T细胞的B组小鼠分离出来的巨噬细胞,观察其对细菌X的杀伤力。(6)这一系列实验的目的是研究小鼠抗细菌X的免疫应答机理。
[答案] (1)对照 (2)相同 抗体 无明显变化 抑制 细胞内 (3)细菌X 前1 (4)活化巨噬 (5)a、d、f
(6)小鼠抗细菌X的免疫应答
1.体液免疫中抗体的作用
抗体与病毒结合,使病毒失去与寄主细胞表面受体的结合能力;与抗原结合后,使其形成沉淀或细胞集团,从而使抗原失去活动能力。
2.淋巴因子的产生及作用
受到抗原刺激的T细胞可以分泌淋巴因子;淋巴因子可以增强免疫细胞的功能,如促进B细胞的增殖分化。
3.体液免疫与细胞免疫的判断方法
(1)根据抗原经吞噬细胞处理后的方向:如果大部分抗原需
要一种细胞呈递才刺激相关细胞,则为体液免疫;如果抗原直接刺激相关细胞而不用另一种细胞呈递,则为细胞免疫。
(2)根据免疫的结果:如果免疫引起靶细胞裂解并释放其
中隐藏的抗原,则为细胞免疫;如果两种成分结合,形成沉淀或细胞集团,则为体液免疫。
(3)根据抗原的种类:如果抗原只进入体液,则为体液免
疫;如果抗原进入组织细胞内,则为细胞免疫。
2011年3月,日本发生9.0级大地震,福岛第一核电站的放射性物质外泄,导致核电站附近的各种食物受到放射性污染。美国科学家研究发现,人体食入被污染的食物后,体内染色体、免疫系统会受到损伤,甚至对人体有着致命性的危害,例如日本核辐射放出的碘-131和铯-137都会导致癌症发生。
(1)可以命制选择题,考查免疫细胞的功能或体液免疫与细胞免疫的过程。
(2)可以命制实验分析题,考查外界某种因素对免疫系统的危害,也可考查某种免疫细胞在免疫过程中起的作用。
机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感,主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡。人白细胞介素18(IL 18)能促进免疫细胞的增殖和分化,提高机体免疫功能。某科研小组开展了“IL 18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用”的研究,方法如下:
选取若干实验小鼠,随机分成三组:①组无辐射损伤;②组辐射损伤(60Co照射,下同);③组先辐射损伤,1天后注射IL 18。14天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养,在培养了0h、12h、24h、48h后,进行细胞凋亡检测,得到的细胞凋亡相对值如下表:
组别 处理方法 0h 12h 24h 48h
① 无辐射损伤 0.046 0.056 0.048 0.038
② 辐射损伤 0.460 0.420 0.530 0.520
③ 辐射损伤+IL 18 0.239 0.265 0.279 0.269
(1)选择脾细胞作为本实验材料,是因为脾脏是机体重要的________器官。已知IL 18是一种淋巴因子,淋巴因子与________都属于免疫活性物质。
(2)细胞凋亡是由遗传机制决定的________死亡。从表中数据可知,细胞凋亡相对值越小,说明发生凋亡的脾细胞数目越________;从________ (组别)两组数据可知,IL 18对脾细胞凋亡有抑制作用。
(3)科研小组还设置了第④组实验,方法是先注射IL 18,3天后,进行辐射损伤,14天后的实验操作同前三组。与第③组相比,设置第④组的目的是________。
[解析] (1)本实验选择脾细胞作为实验材料,是因为脾脏是机体重要的免疫器官。免疫活性物质包括抗体、淋巴因子和溶菌酶等。(2)细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡严格地受到由遗传机制决定的程序性调控,所以也常常被称为细胞编程性死亡。从表中数据看,②③组的脾细胞都是经过辐射损伤处理过的细胞,但③组与②组相比,后来增加了IL 18处理,经过IL 18处理后,细胞凋亡相对值减小,说明发生凋亡的脾细胞数目越少,从而可以说明IL 18能抑制脾细胞凋亡。(3)设置第④组实验的目的是比较核辐射前后注射IL 18对抑制脾细胞凋亡的影响。
[答案] (1)免疫 抗体(溶菌酶) (2)编程性(程序性) 少 ②③
(3)比较核辐射前后注射IL 18对抑制脾细胞凋亡的影响人体稳态和免疫
高频考点 考题例证
1.内环境稳态的调节 2011江苏卷T1、安徽卷T30,2010安徽卷T5等。
2.体液免疫和细胞免疫的过程 2011北京卷T29、新课标全国卷T30等。
1.内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介
2.内环境稳态
1.内环境的物质成分归纳 [重点]
(1)小肠吸收的需要在血浆和淋巴中运输的物质,如水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、维生素等;
(2)细胞合成的分泌蛋白(如抗体、淋巴因子)、神经递质、激素等;
(3)细胞的代谢产物CO2、水、尿素等。
2.发生于内环境中的生理过程总结 [易混点]
(1)乳酸与碳酸氢钠作用生成乳酸钠和碳酸,实现pH的稳态。
(2)兴奋传导过程中神经递质与受体结合。
(3)免疫过程中抗体与相应的抗原特异性地结合。
(4)激素与靶细胞的结合。
3.内环境维持稳态的基本途径 [难点]
机体各种器官,系统协调一致地正常运行,是维持内环境稳态的基础。
(1)组织细胞直接与内环境进行物质交换,然后经内环境间接地与外界环境进行物质交换。
(2)与物质交换相关的器官有皮肤,系统有呼吸、循环、消化、泌尿四大系统。
(3)参与调节的系统有神经、内分泌、免疫三大系统。
1. (2011·上海高考改编)如图表示内环境稳态的部分调节机制。下列表述错误的是(  )
A.若①表示免疫活性物质,则①包括抗体、淋巴因子等
B.内环境稳态的调节机制有神经和体液调节等
C.寒冷时,控制骨骼肌不自主战栗的神经中枢是大脑皮层的躯体感觉中枢
D.若②表示促甲状腺激素,则②的分泌量不仅仅受甲状腺激素的调节
解析:神经、体液和免疫系统共同调节内环境稳态;促甲状腺激素释放激素和甲状腺激素均影响促甲状腺激素的分泌;寒冷时,控制骨骼肌不自主战栗的神经中枢位于下丘脑和脊髓。
答案:C
1.血糖平衡调节
注:浙科版把胰岛A细胞和胰岛B细胞分别称做胰岛α细胞、胰岛β细胞。
2.体温调节过程
3.水盐调节过程
1.血糖平衡调节的分析 [重点]
(1)血糖调节以激素调节为主,多种激素共同起作用,其中胰岛素是人体内唯一降血糖的激素;胰岛素与胰高血糖素之间是拮抗作用;胰高血糖素与肾上腺素之间是协同作用。
(2)下丘脑是血糖平衡调节的中枢,可通过神经直接作用于胰岛细胞和肾上腺。
2.体温调节过程应注意的问题 [难点]
(1)寒冷条件下体温调节既有神经调节也有体液调节。
(2)寒冷环境下,甲状腺激素分泌增多是神经—体液调节模式,而肾上腺素分泌增多则是神经调节模式。
(3)体温调节感受的刺激是温度的变化,冷觉与温觉形成的部位是大脑皮层,而体温调节的中枢是下丘脑。
3.水盐平衡调节的分析 [易混点]
(1)平衡本质:吸收量等于排出量。
(2)水盐平衡的调节中枢是下丘脑,产生渴觉的中枢是大脑皮层。
(3)调节水盐平衡的激素主要是抗利尿激素,抗利尿激素由下丘脑神经细胞分泌,由垂体后叶释放。抗利尿激素作用的靶细胞是肾小管和集合管的细胞。
2.某同学感冒发热39℃,伴有轻度腹泻。与病前相比,此时该同学的生理状况是 (  )
A.呼吸、心跳加快,心肌细胞中ATP大量积累
B.汗液分泌增多,尿量减少,血浆Na+浓度降低
C.甲状腺激素分泌增多,代谢增强,产热量增加
D.糖原合成增强,脂肪分解加快,尿素合成增多
解析:感冒发烧与病前正常生理状况比较:呼吸、心跳加快,但ATP在细胞中的含量维持相对稳定;汗液分泌增多,加之轻度腹泻,导致渗透压升高,血浆中Na+浓度升高,尿量减少;感冒发烧时甲状腺激素分泌增多,代谢增强,糖原、脂肪分解加快,产热量增加。
答案:C
3.(2011·福建高考)研究发现,胰岛素必须与细胞膜上的胰岛素受体结合,才能调节血糖平衡。如果人体组织细胞膜缺乏该受体,则可能导致(  )
A.细胞减缓摄取血糖,血糖水平过高
B.细胞减缓摄取血糖,血糖水平过低
C.细胞加速摄取血糖,血糖水平过高
D.细胞加速摄取血糖,血糖水平过低
解析:胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖,使血糖水平降低。根据题干信息可知,胰岛素必须与细胞膜上的胰岛素受体结合,才能调节血糖平衡,因此如果人体组织细胞膜缺乏该受体,那么胰岛素的作用将受到影响,会导致细胞减缓摄取血糖,使血糖水平过高。
答案:A
1.体液免疫与细胞免疫的比较 [重点]
比较项目 体液免疫 细胞免疫
区别 作用物质   特异性抗体 增强免疫细胞活力的各类淋巴因子
作用对象 侵入内环境中的抗原 被抗原侵入的宿主细胞
作用过程
关系 ①对于外毒素,体液免疫发挥作用;②对于胞内寄生物,体液免疫先起作用,阻止寄生病原体的传播感染,当寄生病原体进入细胞后,细胞免疫将抗原释放,再由体液免疫最后清除
2.二次免疫 [难点]
结构基础 记忆细胞:能迅速增殖、分化为浆细胞,寿命长,对抗原十分敏感,能“记住”入侵的抗原
过程 相同抗原再次入侵时,记忆细胞很快地做出反应,即很快分裂产生新的浆细胞和记忆细胞,浆细胞产生抗体消灭抗原
特点 快而且强烈,能在抗原侵入但尚未患病之前将它们消灭
与初次免疫的比较
4.(2011·上海高考改编)人免疫系统中大量合成并分泌抗
体的细胞是 (  )
A.吞噬细胞       B.T淋巴细胞
C.B淋巴细胞 D.浆(效应B)细胞
解析:合成和分泌抗体的细胞是浆(效应B)细胞。
答案:D
5.(2011·新课标全国卷)回答问题:
(1)人体肝细胞可产生一种分泌蛋白(称为蛋白A),运出
细胞后进入血液。已知内质网、核糖体和高尔基体参与了蛋白A的合成或运输,则这些细胞器在蛋白A合成和运输过程中行使功能的顺序是________、________、________。人体的胰岛细胞中________
(含有、不含有)蛋白A基因。
(2)为了研究小鼠在接受大肠杆菌碱性磷酸酶(AKP)刺激后其体内抗体水平的变化,提取大肠杆菌AKP,注射到小鼠腹腔内,进行第一次免疫。一段时间后,检测到抗体水平达到峰值,在这个过程中,________细胞在淋巴因子的作用下增殖、分化形成的________细胞可以产生抗体。经过一段时间后,再用大肠杆菌AKP进行第二次免疫,________细胞可以快速增殖、分化并产生大量抗体。上述免疫属于________(特异性、非特异性)免疫。
解析:(1)蛋白A为分泌蛋白,首先在内质网上的核糖体中合成,然后在内质网中进行初步加工,最后,在高尔基体中加工成熟。同一人体的肝细胞和胰岛细胞等体细胞都是由同一个受精卵通过有丝分裂形成的,故遗传物质相同,都含有蛋白A基因。(2)在免疫反应中,大肠杆菌AKP是抗原,B淋巴细胞受到抗原刺激,同时在淋巴因子的作用下增殖、分化形成浆细胞和少量记忆细胞,其中浆细胞可产生相应的抗体。在二次免疫中,记忆细胞迅速增殖、分化为浆细胞,从而产生大量的抗体。有抗体参与的免疫是体液免疫,属于特异性免疫。
答案:(1)核糖体 内质网 高尔基体 含有
(2) B 浆 记忆 特异性2012届高考生物二轮复习热点讲析: 第13讲 生物与环境
考向指南
一 种群数量变化
命题热点 (1)种群的特征及相互关系(2)种群数量增长的“J”型(形)曲线和“S”型(形)曲线
命题角度   此类问题在高考中主要以种群增长曲线模型图和新情境文字信息、表格信息等为素材,考查获取信息和通过比较、分析、综合等方法对生物学问题进行解释、推理、做出合理地判断的能力
[例1] (2011·浙江高考改编)下表是调查某野山羊种群生存状况的原始数据。若把表中数据转换为种群存活曲线图并进行分析,下列叙述错误的是(  )
年龄(年) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
存活数(只) 1000 801 789 776 764 734 688 640 571 439 252 96 6 3
死亡数(只) 199 12 13 12 30 46 48 69 132 187 156 90 3 3
A.存活曲线图中横坐标采用的数据来源于年龄,纵坐标的来源于存活数
B.该种群中大多数人体在平均生理年龄前死亡
C.该种群中大多数个体在平均生理年龄后死亡
D.分析存活曲线可知该种群对环境有较强的适应能力
[解析]  本题考查种群的数量变化中的存活曲线,意在考查从表格中获取信息与处理信息的能力。根据表格所给信息分析,存活曲线中的横坐标为年龄,纵坐标为个体存活数,由此可将表格中的数据转换为坐标图。据图不难发现,低龄阶段个体的存活数高,如1年—801只,2年—789只,3年—776只,而11年—96只,12年—6只,说明高龄阶段个体的存活率低,死亡率高,个体在平均生理年龄后大量死亡。由此可知,该种群对环境有较强的适应能力。
[答案] B
[例2] (2011·山东高考)下图表示出生率、死亡率和种群密度的关系,据此分析得出的正确表述是(  )
A.在K/2时控制有害动物最有效
B.图示规律可作为控制人口增长的依据
C.该图可用于实践中估算种群最大净补充量
D.在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量
[解析] 本题考查种群增长方面的知识,意在考查识图能力和知识运用能力。K/2时种群的增长率最大,此时不利于对有害动物的控制,A选项不正确。控制人口数量的关键是控制出生率,B选项不正确。K/2时捕捞得到的不是最大日捕获量,得到最大日捕获量应在K时,D选项不正确。根据该图可以估算最大净补充量,用于指导实际生产,C选项正确。
[答案] C
种群增长曲线在生产生活中的应用
1.K值的应用
(1)野生生物资源保护:保护野生生物生活的环境,减小环境阻力,增大K值。
(2)有害生物的防治:增大环境阻力(如为防鼠害而封储粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等),降低K值。
2.K/2值的应用
(1)资源开发与利用:种群数量达环境容纳量的一半时,种群增长速率最大,再生能力最强。维持被开发资源的种群数量在K/2值处,可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”,从而不影响种群再生,符合可持续发展的原则。
(2)有害生物防治:务必及时控制种群数量,严防达K/2值处(若达K/2值处,可导致该有害生物成灾,如蝗虫的防控即是如此)。
二 生物群落 和生态系统的结构
命题热点 (1)群落的结构与演替(2)生态系统的组成成分及各成分之间的关系
命题角度 此类问题是高考常考考点,主要从以下角度进行考查:一是以选择题形式简单考查群落的结构与演替;二是考查生态系统中各成分之间的关系,多以非选择题出现
[例3] (2011·安徽高考)某岛屿由海底火山喷发形成,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
[解析] 本题考查的知识点是群落的结构和演替,能力点是知识理解能力。群落的演替是一个漫长的过程,人类活动(如旅游)会影响群落演替的方向和速度;火山喷发后进行的演替属于初生演替,故B项错误。
[答案] B
[例4] (2011·新课标全国卷)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,野兔种群暴发了由兔瘟热病毒引起的瘟疫,其数量骤减。回答问题:
(1)人与狐的种间关系是________,兔瘟热病毒与野兔的种间关系是________。
(2)画出由人、羊、狐、野兔和牧草组成的食物网。
(3)人登岛后第5年,与登岛前相比,野兔种内竞争强度________(增加、减小、不变)。
(4)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)。
[解析] 本题主要考查生物的种间关系以及生态系统的结构与稳定性,意在考查分析推理能力。(1)因人捕食狐,故两者之间有捕食关系,又因人牧羊获得羊肉或羊奶、狐捕食羊羔,故人和狐之间又存在着竞争关系。所有的病毒都是营寄生生活的。(2)绘制食物网时应注意食物网中只包含生产者和消费者,生产者为牧草,以牧草为食的是羊和野兔,狐可捕食羊和野兔,而人可从羊、野兔和狐中获得食
物。(3)第5年野兔数量大大增加,故在岛上资源有限的条件下,野兔种内竞争强度增加。(4)被捕食者体质有强有弱,体质弱的容易被感染而患传染病;但随着捕食者的种群密度的增加,被捕食者中体质较弱的容易被捕食而淘汰,剩下的被捕食者中体质较强的个体不容易被感染。
[答案] (1)竞争和捕食 寄生 (2)
(3)增加 (4)减弱
食物网分析技巧
(1)每条食物链的起点总是生产者,终点是不被其他动物所
食的动物,即最高营养级。中间的任何停顿都不能算完整的食物链。分解者不参与构成捕食食物链。
(2)食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的,不会倒转,因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级。
(3)某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物,不代表生物个体,也不一定是某种群。
(4)同一种生物在不同的食物链中,可以占有不同的营养级,如下图中鹰可在不同的食物链中分别占有第三、第四、第五和第六营养级,这就是说鹰在该食物网中可占有四个不同的营养级。
(5)在食物网中,两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合,如上图中食虫鸟与食虫昆虫,二者之间既是捕食关系,又是竞争关系。
(6)食物网中,当某种生物因某种原因而大量减少时,对另一种生物的影响,沿不同的路线分析结果不同时,应以中间环节少的为分析依据。
(7)食物网的复杂程度取决于有食物联系的生物种类而非生物数量。
三 生态系统的功能
命题热点 (1)生态系统的能量流动过程分析及计算(2)生态系统的物质循环过程与稳定性
命题角度   此类问题是高考命题的重点,主要从以下角度进行考查:一是以选择题形式简单考查能量流动、物质循环及生态系统稳定性问题;二是结合高新农业、低碳生活考查能量流动和物质循环的应用
[例5] (2011·海南高考)关于生态系统的叙述,正确的是 (  )
A.生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的
B.生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然有利的
C.生态系统的食物链中营养级越高的生物,其体型必然越大
D.生态系统的食物链中营养级越高的生物,其体型必然越小
[解析] 流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能,能量在各营养级之间的传递效率为10%~20%,故A正确;生态系统的信息传递能够调节种间关系,以维持生态系统的稳定性,不可能只对捕食者有利;生态系统的食物链中营养级的高低与体型大小没有必然联系。
[答案] A
[例6] (2011·山东高考改编)6月5日是世界环境日,2011年我国的环境日主题是“共建生态文明,共享绿色未来”。草原是绿色生态环境的重要组成部分。某草原生态系统的食物网如图所示。
(1)图中食物网较简单,因此,该草原生态系统的________能力较差,其________稳定性也相应较低。除图中所示的生物类群外,该生态系统的生物组成成分还应有________才能保证其物质循环的正常进行。
(2)如果图中草能提供10000kJ的能量,营养级间的能量传递效率为10%~20%,那么鹰占据的营养级能够得到的最低和最高能量值分别是________kJ和________kJ。若去除蛇,且狐的数量不变,则草原容纳鹰的数量会________。若外来生物入侵该区,则会导致该草原的________锐减或丧失。
(3)影响图中兔种群数量变化的种间因素是________和竞争。若某年兔种群的K值为1000只,且1只兔和4只鼠消耗的草量相等,其他条件不变的情况下,次年鼠的数量增加400只,则兔种群的K值变为________只。用标志重捕法调查该区鼠的种群数量时,若部分标记个体迁出,则导致调查结果________(填“偏高”或“偏低”)。
(4)草原干旱时,兔摄取水分减少,体内细胞外液渗透压
________,引起________渗透压感受器兴奋,增加抗利尿激素的释放,进而引起________对水的重吸收增加,减少排尿量,以保持体内水平衡。
[解析] 本题主要考查生态系统及其稳定性、水平衡的调节等知识点,意在考查运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,作出合理判断、得出正确结论的能力。
(1)生态系统的营养结构越简单,自我调节能力越差,抵抗力稳定性就越低;该生态系统的成分除了图所示生产者、消费者外,还应该包括分解者和非生物的物质和能量,但因题中要求的是生物组成成分,故只答分解者。
(2)在生产者能量一定的情况下,鹰所能够得到的能量最低值应沿最长食物链,能量传递效率按10%计算,鹰所能够得到的能量最高值应沿最短食物链,能量传递效率按20%计算;如果除去蛇,鹰所占据的营养级就会从原来的第三营养级和第四营养级,变成单一的第三营养级,能量损耗减少,因此草原容纳鹰的数量会增多;生物入侵会导致生物多样性下降。
(3)图中兔和鼠是竞争关系,草和兔、兔和鹰、兔和狐是捕食关系;因1只兔和4只鼠消耗的草量相等,故鼠增加400只,所容纳的兔就会少100只;因有部分被标记的个体迁出会使第二次重捕个体中有标记的数量减少,因此调查结果会偏高。
(4)饮水不足会使细胞外液渗透压升高,引起下丘脑渗透压的感受器兴奋,使下丘脑分泌,垂体释放抗利尿激素增多,从而使肾小管、集合管加强对水分的重吸收,减少排尿量。
[答案] (1)自我调节(或:反馈调节,负反馈调节) 抵抗力 分解者
(2)10 400 增加 生物多样性(或:物种多样性)
(3)捕食 900 偏高
(4)升高 下丘脑 肾小管、集合管
(1)相邻两营养级的传递效率=×100%一般情况下,能量的传递效率为10%~20%。
(2)能量的传递效率为10%~20%的含义是指一个营养级的总能量大约只有10%~20%传到下一营养级。如果按20%这一最高效率计算,若第一营养级的总能量为100%,第二营养级所获得的能量为20%,第三营养级所获得的能量为20%×20%=4%…,第n营养级所获得的能量是第一营养级能量的(若按传递效率10%计算,公式为),由此可知一条食物链的营养级一般不超过4~5个。
探究酵母菌种群数量变化的实验是高考中的热点内容,常考查酵母菌数量变化的实验假设、设计步骤、计数等问题。同时也会考查考生的实验与探究能力。
某兴趣小组通过单独培养A、B两种酵母菌,观察到了它们的种群数量在7天内的变化情况。在此基础上,他们又提出了“混合培养A、B两种酵母菌,它们的种群数量怎样变化”的研究课题,并利用下列材料连续观察7天。
实验材料:含A种酵母菌的培养液、含B种酵母菌的培养液、质量分数为5%的葡萄糖溶液、试管、滴管、显微镜、血球计数板等。
(1)做出假设: ______________________________。
(2)探究实验步骤:①__________________________。
②__________________________________。
(3)如果实验时发现血球计数板的一个小方格内酵母菌数量过多,难以数清,该如何处理?________。
(4)如图所示计数室为边长1mm的正方形,刻度为25中格×16小格,装入液体后,液体高度为0.1mm。如果经过计数与计算,求得每个小格中的平均酵母菌数为a个,且已知稀释倍数为b,则1mL培养液中的酵母菌数为________个。
[解析] (1)混合培养A、B两种酵母菌时,其种群数量在一段时间内都呈增长趋势,但由于两种类型的酵母菌在同一环境中竞争营养、生存空间等,将导致其中一种类型的酵母菌种群数量保持稳定,另一种类型的酵母菌种群数量大量减少。(2)依据实验的对照原则和单一变量原则,需要设置三组,实验的自变量是培养液中不同类型的酵母菌,因变量是种群数量的变化,设计实验步骤时要利用实验所提供的材料,依据教材中探究酵母菌种群数量变化情况,并记录数据。(3)若实验发现血球计数板
的一个小方格内酵母菌数量过多,说明培养液中酵母菌浓度较高,可先对培养液适当稀释后再进行计数。(4)先计算每一小格的体积:(1×1×0.1×10-3)/(25×16)=2.5×10-7(mL),然后计算出单位体积中的酵母菌数量为4a×106,最后再乘以稀释倍数即为1mL培养液中酵母菌个数。
[答案] (1)混合培养时,一段时间内两种类型的酵母菌的种群数量都增长,一段时间后A种酵母菌的种群数量保持稳定,B种酵母菌的种群数量大量减少(其他假设合理即可) (2)①在甲、乙、丙三个相同的容器中加入等量的质量分数为5%的葡萄糖溶液,分别接种等量的A种酵母菌、B种酵母菌和A、B两种酵母菌,置于相同且适宜条件下培养 ②定时取样,用血球计数板测定甲、乙、丙三个容器内酵母菌种群数量变化情况,并记录数据 (3)适当稀释培养液 (4)4ab×106
实验过程中应注意的问题
(1)测定的酵母菌种群数量是在恒定容积的培养基中测定的,与自然界中的数量变化有差异。
(2)在进行酵母菌计数时,由于酵母菌是单细胞生物,因此必须在显微镜下计数,且不能准确计算个数,只能估算。
(3)从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,以保证估算的正确性,减少误差。
(4)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
(5)计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌。
(6)结果最好以记录表的形式记录。

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