生物（含PDF，可直接打印）-2025年高考考前最后一课

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③遗传：都以DNA为遗传物质，共用一套遗传密码子 ④能量：一般都以ATP为直接能源物质 3、细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不” ①能进行光合作用的生物，不一定有叶绿体(如蓝细菌)，但高等植物细胞的光合作用一定在叶绿体中进行。 ②能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体，但真核生物的有氧呼吸一定有线粒体参与，丙酮酸彻底氧化分解一定发生于线粒体。 ③一切生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体。 ④有中心体的生物不一定为动物，但一定不是高等植物。 ⑤高尔基体经囊泡分泌的物质不一定为分泌蛋白，但分泌蛋白一定经高尔基体分泌。 ⑥具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞，真菌、细菌也都有细胞壁。 ⑦没有叶绿体和中央液泡的细胞不一定是动物细胞，如根尖分生区细胞。 ⑧一定不发生于细胞器中的反应为：葡萄糖→丙酮酸。 4、病毒——非细胞态生物 （1） 成分：主要由核酸和蛋白质组成（特例：朊病毒只由蛋白质组成） （2）生活方式：寄生（必须依赖宿主活细胞才能生存） （3）增殖过程：吸附 → 注入 → 合成 → 组装 → 释放 （4）变异方式：基因突变 （5）应用：①促进动植物细胞融合（例如：灭活病毒） ②作为基因工程的载体，将目的基因导入受体细胞（例如：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒） ③制备疫苗（提供抗原蛋白） 5、细胞中的化合物——无机盐 1.存在形式：大部分以离子形式存在，少数以化合物形式存在（如：CaCO3）。 2.功能 ：①是某些细胞中的化合物的组成成分 【如】 Mg2+：叶绿素（还有N） Fe2+：血红蛋白（还有N） I-：甲状腺激素 PO43-：磷脂、核酸、ATP等 CaCO3：骨骼、牙齿 ②维持细胞和生物体的生命活动 【如】 Ca2+：血钙（过高：肌无力；过低：抽搐） B：植物缺B（花而不实) ③维持细胞的渗透压和酸碱平衡 【如】 细胞外液渗透压：Na+ 细胞内液渗透压：K+ 血浆PH：HCO3-、HPO42- 6、DNA、RNA的主要区别 DNA（脱氧核糖核酸） RNA（核糖核酸） 基本单位 脱氧（核糖）核苷酸 核糖核苷酸 五碳糖 脱氧核糖 核糖 含氮碱基 A、C、G、T A、C、G、U 结构 双螺旋结构 大多为单链结构 分布 真核生物：主要在细胞核（线粒体、叶绿体） 原核生物：主要在拟核（质粒） 主要存在于细胞质 功能 是主要的遗传物质， 携带和复制遗传信息，并指导蛋白质的合成。 ①是RNA病毒的遗传物质 ②mRNA：携带密码子，传递遗传信息 ③tRNA：运输氨基酸 ④rRNA：组成核糖体（某些种类可催化某些反应，如：肽酰转移酶） ⑤少数作为酶，具有催化作用 7、生物组织中的显色反应 鉴定 对象 试剂 颜色 反应 方法及条件 备  注 还原糖 斐林 试剂 砖红色 沉淀 甲+乙混合后加入（现配现用）； 水浴加热 甲液：0.1g/ml的NaOH  乙液：0.05g/ml的CuSO4  蛋白质 双缩脲 试剂 紫色 先A后B； A液营造：碱性条件 A液：0.1g/ml的NaOH B液：0.01g/ml的CuSO4   脂肪 苏丹Ⅲ 橘黄色 试管实验或 显微镜实验 使用显微镜观察时，要使用 50%的酒精，洗去浮色 苏丹Ⅳ 红色 淀粉 碘液 蓝色 DNA 二苯胺 蓝色 沸水浴 8、分泌蛋白的合成和分泌 重点知识02：细胞代谢相关要点 1、 物质运输 运输方式 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐 自由扩散 协助扩散 方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 外→内 内→外 载体蛋白 不需要 需要 需要 不需要 能量 不消耗 不消耗 消耗 消耗 运输对象 小分子、 亲脂物质 离子、较大分子 （氨基酸、葡萄 糖等） 离子、较大分子 （氨基酸、葡萄 糖等） 大分子、颗粒、 病毒、病菌等 举例 水、气体分子、 甘油、乙醇、 苯等亲脂物质 葡萄糖进入红 细胞；神经纤 维上K+外流、 Na+内流 小肠上皮细胞 吸收葡萄糖、 氨基酸、无机 盐（离子）等 白细胞吞噬病 菌、变形虫的 捕食、分泌蛋白 的分泌等 图示 影响因素 浓度差 浓度差 载体种类和数量 载体种类和数量 能量 （O2、PH、温度） 能量 （O2、PH、温度） 2、细胞中的生命活动需要ATP提供能量 （1）ATP的利用：①用于物质的合成（物质的水解为小分子物质一般不消耗ATP，也不合成ATP，如蔗糖水解、淀粉水解等）②用于肌肉收缩③主动运输 （2）生物体内，许多吸能反应与ATP的水解有关，由ATP水解提供能量；许多放能反应与ATP合成有关，释放的能量储存在ATP中。 3、细胞呼吸的分析 （1）若某种生物吸收O2的量和放出CO2的量相同，则该生物进行 有氧呼吸 ；若某种生物不吸收O2 ，但放出CO2，则该生物进行 无氧呼吸 。 （2）若某种生物吸收O2的量比放出CO2的量少，则该生物一部分进行有氧呼吸另一部分进行无氧呼吸 。有氧呼吸与无氧呼吸的速率关系，如下： V二氧化碳/V氧气等于4/3，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖速率的相等 V二氧化碳/V氧气 大于4/3，无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸 V二氧化碳/V氧气小于4/3，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸 （3）酵母菌细胞呼吸类型的判断 若只产生CO2，不消耗O2，则只进行无氧呼吸(图中A点)。 若产生CO2的物质的量比吸收O2的物质的量多，则两种呼吸同时存在(图中AC段)。 若产生CO2的物质的量与吸收O2的物质的量相等，则只进行有氧呼吸(图中C点以后)。 B点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等(用CO2释放量表示)，此时CO2的总释放量最低。D点表示O2浓度超过一定值(10%)以上时，无氧呼吸消失，细胞只进行有氧呼吸。 4、细胞呼吸原理的应用 1.包扎伤口使用透气消毒材的敷料（原理：有氧呼吸有利于伤口处细胞的生长，且氧气能抑制厌氧细菌生长。） 2.中耕松土（原理：氧气有利于根部细胞有氧呼吸产生能量，供其主动运输吸收矿质离子） 3.酿酒（原理：酵母菌进行无氧呼吸） 4.制醋或味精（原理：醋酸菌或谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸） 5.水田定期排水（原理：防止根细胞无氧呼吸产生酒精而黑变腐烂） 6.皮肤破损较深或锈钉扎伤后破伤风杆菌容易大量繁殖（原理：破伤风杆菌只进行无氧呼吸；处理方法：及时清理伤口、敷药并注射破伤风抗毒血清） 7.有氧运动（原理：防止肌细胞因缺氧而进行无氧呼吸产生大量乳酸，进而使肌肉酸胀乏力） 8.蔬菜、水果和种子的储存（原理：抑制细胞呼吸对有机物的损耗） 5、细胞呼吸的液滴移动： 实验现象 结论 组次 装置一 装置二 1 不动 不动 只进行乳酸发酵或死亡 分析 O2吸收＝0 （不进行有氧呼吸） O2吸收＝CO2释放＝0 2 不动 右移 只进行酒精发酵 分析 O2吸收＝0 （不进行有氧呼吸） 只有CO2释放 3 左移 右移 进行有氧呼吸和酒精发酵 分析 有O2吸收 （进行有氧呼吸） O2吸收＜CO2释放 4 左移 不动 只进行有氧呼吸或 进行有氧呼吸和乳酸发酵 分析 有O2吸收 （进行有氧呼吸） O2吸收＝CO2释放≠0 注意：（1）若所放材料为绿色植物，整个装置必须遮光处理，否则植物组织的光合作用会干扰呼吸速率的测定。 （2）为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置及所测材料进行消毒处理。 （3）如果实验材料是酵母菌，实验所用的葡萄糖溶液需煮沸，目的是灭菌，排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。 6、光合作用中相关物质含量的变化 (1)光反应为暗反应提供NADPH、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成。 (2)光合作用反应式及元素去向分析： ①O：HOO C18O2C3(CHO)＋HO ②C：14CO214C3(14CH2O) ③H：H2O→H+ →NADPH→(CH2O)＋H2O 改变条件 C3 C5 [H]和ATP (CH2O) 模型分析 光照减弱或停止， CO2供应不变 ↑ ↓ ↓ 或没有 ↓ 或没有 光照由弱变强， CO2供应不变 ↓ ↑ ↑ ↑ 光照不变， CO2供应不足 ↓ ↑ ↑ ↓ 光照不变， CO2供应增加 ↑ ↓ ↓ ↑ 光照和CO2供应不变， (CH2O) 运输受阻 ↑ ↓ ↑ ↓ 重点知识03：细胞分裂与凋亡相关要点 1．与细胞周期相联系的知识 (1)基因突变：在细胞分裂间期的S期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变。 (2)染色体变异：在细胞分裂期的前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，引起细胞内染色体数目加倍，继续进行有丝分裂，可出现多倍体植株。 (3)抑制癌细胞增殖：用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA不能复制，可抑制癌细胞的增殖。 (4)免疫：在细胞因子的作用下，被抗原刺激后的B细胞将进入细胞周期迅速分裂，使细胞周期缩短。 2．细胞分裂过程中形成异常细胞的原因分析 (1)纺锤体形成受阻：低温诱导或用秋水仙素处理，使有丝分裂过程中纺锤体的形成受阻，导致体细胞内染色体数目加倍，形成多倍体细胞。 (2)同源染色体不分离：在减数分裂Ⅰ后期，同源染色体不分离导致产生的次级精(卵)母细胞异常，进而使产生的配子全部异常。 (3)姐妹染色单体不分离：在减数分裂Ⅱ后期，姐妹染色单体不分离，导致产生的配子异常。 3．细胞自噬与细胞凋亡 (1)细胞自噬 ①概念：在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。 ② 重点知识04：易混淆点 1、误认为核糖体中合成的物质即具“蛋白质”活性 　核糖体是各种蛋白质的“合成场所”，然而，核糖体中合成的仅为“多肽链”，此肽链初步形成后并无生物学活性——它必须经过内质网加工(盘曲折叠、有的加糖基团)，形成特定的空间结构(有的需再继续经高尔基体加工成熟)后才能具备生物学活性，例如刚从核糖体中合成出的唾液淀粉酶并不具催化功能，只有经过内质网及高尔基体加工后才具有催化功能。 2、不同生物及同一生物不同细胞中蛋白质不同的原因 (1)不同生物蛋白质不同的根本原因是DNA(基因或遗传信息)的特异性。 (2)同一生物不同细胞蛋白质不同的根本原因是基因的选择性表达。 3、科学方法：同位素标记法 用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中的原子去向，就是同位素标记法。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。 具有放射性的同位素： ；不具有放射性的同位素： 4、科学方法：建构模型： 人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的概括性描述。 ①物理模型：以实物或图片形式直观地表达认识对象的特征 （如：细胞亚显微结构模式图、DNA双螺旋结构模型、流动镶嵌模型、 细胞分裂图等） ②概念模型：用文字或符号突出表达对象的主要特征和联系（如：光合作用和呼吸作用、血糖平衡、体温调节图解等） ③ 数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式（如：方程式、关系式、曲线、表格等） 5、流动镶嵌模型。 基本支架：磷脂双分子层（亲水头部在内侧，疏水尾部在外侧） 行使功能：蛋白质分子（镶嵌、嵌入、横跨于磷脂双分子层） 细节注意：组成成分：甘油、脂肪酸、磷酸 磷脂分子 元素组成：C、H、O、N、P 6、物质运输： 不同细胞对于物质的输出和输入是有选择的，这种选择具有普遍性。 小结：细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，这种膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也能通过，其他离子、小分子和大分子则不能通过。 （提醒：具有选择透过性的膜必然具有半透性，而具有半透性的膜不一定具有选择透过性，具有活性的生物膜才具有选择透过性。） 7、离子泵、H＋­ATP酶与协同转运 (1)离子泵：相关离子转运蛋白与ATP水解酶的复合体，具有两项功能：水解ATP、主动运输，即水解ATP以推动离子的逆浓度梯度运输，每种离子泵只转运专一的离子。细胞内离子泵主要有钠钾泵、钙泵和质子泵。 ①质子泵：即H＋泵包括H＋­ATP泵和液泡膜上的H＋焦磷酸泵。 ②Na＋­K＋泵：存在于动物细胞膜上，每水解一个ATP释放的能量输送3个Na＋到细胞外，同时摄取2个K＋进入细胞。 ③Ca2+泵：亦称为Ca2+­ATP酶，它催化细胞膜内侧的ATP水解，释放出能量，驱动细胞内的钙离子泵出细胞或者泵入内质网腔中储存起来。由于其活性依赖于ATP与Mg2+的结合，所以又称为(Ca2+，Mg2+)­ATP酶。 (2)H＋­ATP酶原理：通过H＋的顺浓度梯度产生的势能，推动合成ATP，既有酶的催化功能(合成ATP)，也有载体蛋白的功能(顺浓度梯度运输H＋)，类似于水电站发电原理，水从高处流下，水的势能转化为动能，带动轮机发电。 (3)协同转运：专一转运一种溶质(以ATP为能源)的泵又间接地推动其他电解质的主动运输。 8、细胞膜的特点及制备 （1）结构特点：流动性 结构基础：磷脂双分子层和大多数蛋白质分子是可以运动的影响因素：温度 （2）功能特点：选择透过性（活细胞的重要特征） 结构基础：主要与蛋白质的种类和数量有关 （3）细胞膜的制备： ①选材：哺乳动物成熟的红细胞 ②选材原因： A.没有细胞壁（易操作） B.没有细胞核和众多细胞器（纯度高） ③试剂：蒸馏水（或清水） ④原理：细胞吸水涨破（渗透作用） 重点知识05：教材本节聚焦重点梳理 1、原核细胞与真核细胞的区别是什么？ （1）区别 原核细胞 区别 真核细胞 无真正的细胞核 根本区别 有以核膜为界限的真正细胞核 肽聚糖（支原体无细胞壁） 细胞壁 植物：果胶+纤维素 真菌：几丁质 仅有核糖体 细胞器 多种细胞器 二分裂 分裂方式 有丝分裂、无丝分裂、减数分裂 否 遵循孟德尔遗传规律 核基因遵循，质基因不遵循 主要基因突变，广义上包括基因重组 变异类型 基因突变、染色体变异、基因重组 拟核：大型环状 细胞质：小型环状，质粒 （无染色体） DNA存在形式 细胞核：染色体（染色质） 细胞质：线粒体、叶绿体中裸露 （2）原核细胞的类型：细菌（球菌，杆菌，螺旋菌，放线菌，蓝细菌：色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌、发菜）、支原体、衣原体、立克次氏体。 2、水在细胞中以什么形式存在？具有哪些重要作用？ （1）水在细胞中以两种形式存在，绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动，叫作自由水；一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫作结合水。 （2）自由水和结合水的功能： ①水是细胞内良好的溶剂，许多物质都能够在水中溶解；②细胞内的许多和生物化学反应需要水的参与；③为细胞的生存提供液体环境；④运输营养物质和代谢废物；⑤结合水是细胞结构的重要组成部分（水与蛋白质多糖等物质结合 （3）自由水和结合水的相互转化 结合水转化为自由水，代谢增强，抗逆性减弱；自由水转化为结合水，代谢减弱，抗逆性增强。 3、为什么细胞中的无机盐含量很少，作用却很重要？ （1）细胞中的无机盐主要以离子形式存在，少数以化合物的形式存在（CaCO3）。主要以主动运输方式运输。 （2）无机盐的功能 ①组成复杂化合物，如碘离子构成甲状腺激素、镁离子构成叶绿素、亚铁离子构成血红素。 ②可维持细胞和生物体的正常生命活动，如血钙过高造成肌无力、血钙过低造成抽搐、钠离子缺乏引起神经和肌肉兴奋性降低。 ③对维持细胞和生物体正常渗透压和酸碱平衡非常重要，如人体中钠离子和氯离子可维持细胞外液渗透压，而钾离子对维持细胞内液渗透压起决定作用。 4、细胞内有哪些主要的细胞器？ （1）分离细胞器的方法：差速离心法，主要采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。 （2）“八种”细胞器： 双层膜细胞器 线粒体、叶绿体 单层膜细胞器 高尔基体、内质网、液泡、溶酶体 无膜细胞器 核糖体、中心体 5、两种被动运输的方式有什么异同？ （1）物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式成为被动运输。分为自由扩散和协助扩散两类。 （2）物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也叫简单扩散。特点：顺浓度梯度（高浓度向低浓度）、不消耗能量、不需要转运蛋白。实例：O2、CO2等气体小分子；甘油、乙醇等脂溶性物质；水。 （3）借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散，也叫易化扩散。特点：顺浓度梯度（高浓度向低浓度）、不消耗能量、需要转运蛋白。实例：葡萄糖进入红细胞（载体蛋白）；钾离子排出神经细胞（通道蛋白）；钠离子进入神经细胞（通道蛋白）；水（通道蛋白）。注意：水分子更多以协助扩散的方式进出细胞。 （4）转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。 6、物质跨膜运输的方式与细胞膜结构有什么关系？ （1）细胞膜的功能特点：具有选择透过性，一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有选择透过新的结构基础。 （2）细胞膜的结构特点：具有流动性，向蛋白质这样的生物大分子，通过胞吞或胞吐进出细胞，其过程也需要膜上的蛋白质的参与，更离不开膜上的磷脂双分子层的流动性。 7、酶是什么物质和酶的特性？ （1）酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少量是RNA。 （2）酶具有高效性：与无机催化剂相比，酶的催化效率是无机催化剂的倍。 （3）酶具有专一性： ①无机催化剂催化的化学反应范围比较广，酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉水解。 ②每一种酶只能催化一种或一类化学反应。细胞代谢能够有条不紊的进行，与酶的专一性是离不开的。 （4）酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和PH条件下，酶的活性最高；高温、过酸、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活；低温条件下酶的活性很低，但是空间结构稳定，酶制剂在低温、最适PH下保存。 核心概念06：教材概念精华版 1、细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性的作用，广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。 2、细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内能同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。 3、系统是指彼此间相互作用、相互依赖的组分有规律的结合而形成的整体。 比如，你的身体是由许多器官在结构上相互联系、在功能上相互配合而形成 的整体，因此可以看做一个系统。 4、呼吸作用：这里的[H]是一种十分简化的表达方式。这一产生[H]的过程实 际上是指氧化型辅酶Ⅰ （NAD+）转化成还原型辅酶Ⅰ（NADH）。、 5、水光解为氧和 H +的同时，被叶绿体夺去两个电子。电子经传递，可用于学科网（北京）股份有限公司 NADP +与 H +结合形成 NADPH。 6、细胞膜的功能：①将细胞与外界环境分隔开（保障了细胞内部环境的相对稳定） ②控制物质进出细胞（细胞膜的控制作用是相对的） ③进行细胞间的信息交流 7、细胞骨架：由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运 动、分类、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。 8、细胞有丝分裂的重要意义：是将亲代细胞的染色体经过复制（关键是 DNA 的复制）之后， 精确的平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质 DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保 持了遗传的稳定性。 9、细胞分化的实质：是细胞中的基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。 10、细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 【查漏2】《遗传与进化》重点原理及规律总结 重点知识01：分离定律题型规律突破 1.概率计算 （1）用经典公式计算 概率＝×100%。 （2）根据分离比计算 如Aa∶1aa ①如果没有明确子代的性状表现，那么AA、aa出现的概率各是1/4，Aa出现的概率是1/2。 ②如果明确了子代的性状表现是显性，那么AA出现的概率是1/3，Aa出现的概率是2/3。 （3）用配子法计算 ①先计算亲本产生每种配子的概率。 ②根据题目要求用相关的两种(♀、♂)配子的概率相乘，即可得出某一遗传因子组成的个体的概率。 ③计算性状表现概率时，再将相同性状表现的个体的概率相加即可。 （4）当杂合子(Aa)连续自交n代后，Fn中各种类型的个体所占比例如表： Fn 杂合子 纯合子 显性纯合子 隐性纯合子 显性性状个体 隐性性状个体 所占比例 1－ － － ＋ － 2.特殊情况下的性状分离比 （1）不完全显性 具有相对性状的纯合亲本杂交，F1显现中间类型的现象。例如，红花的遗传因子组成为AA，白花的遗传因子组成为aa，杂合子的遗传因子组成为Aa，开粉红花。这种情况下，F2的性状分离比不是3∶1，而是1∶2∶1。 （2）致死现象 ①配子致死：指致死遗传因子在配子时期发生作用，从而不能形成有活力的配子的现象。 ②合子致死：指致死遗传因子在胚胎时期或幼体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体夭折的现象。 如：Aa×Aa ↓ ∶aa⇒ 3　　∶1 （3）从性遗传 ①从性遗传是指由常染色体上遗传因子控制的性状，在性状表现上受个体性别影响的现象，又称性控遗传。比如牛、羊角的遗传，人类秃顶，蝴蝶颜色的遗传等。 ②从性遗传的本质：性状表现＝遗传因子组成＋环境条件(性激素种类及含量差异等)。 （4）人类ABO血型的决定方式 IAIA、IAi―→A型血；IBIB、IBi―→B型血； IAIB―→AB型血(共显性)；ii―→O型血。 重点知识02：自由组合定律题型规律突破 1.基因的自由组合定律分析 （1）研究对象：位于非同源染色体上的非等位基因 （2）发生时间：减数分裂Ⅰ后期而非配子结合时 （3）实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合 （4）适用生物：进行有性生殖的真核生物的遗传 （5）适用遗传方式：适用于细胞核遗传，不适用于细胞质遗传 2.非等位基因不一定都位于非同源染色体上 （1）非等位基因可位于同源染色体上，也可位于非同源染色体上。同源染色体上的非等位基因不能自由组合。 （2）同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合。 3.基因自由组合定律拓展题型突破 （1）基因互作 类型 F1(AaBb)自交后代比例 F1测交后代比例 ① 存在一种显性基因时表现为同一性状，其余为正常表现 9∶6∶1 1∶2∶1 ② 两种显性基因同时存在时表现为一种性状，否则表现为另一种性状 9∶7 1∶3 ③ 当某一对隐性基因(如aa)成对存在时表现为双隐性状，其余为正常表现 9∶3∶4 1∶1∶2 ④ 只要存在显性基因就表现为一种性状，其余为正常表现 15∶1 3∶1 ⑤ 双显和某一单显基因(如A)表现一致，双隐和另一单显分别表现一种性状 12∶3∶1 2∶1∶1 （2）显性基因累加效应 相关比较 举例分析(以基因型AaBb为例) 自交后代比例 测交后代比例 显性基因在基因型中的个数影响性状原理 A与B的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强 显性基因在基因型中的个数影响性状表现 AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb、aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶4∶6∶4∶1 AaBb∶(Aabb、aaBb)∶ aabb＝1∶2∶1 原因：A与B的作用效果相同，但显性基因越多，效果越强。 （3）致死现象导致性状分离比的改变 ①胚胎致死或个体致死 1、 AA和BB致死---AaBb自交后代：4:2:2:1 2、 AA或BB致死---AaBb自交后代：6:3:2:1 3、 aabb致死----AaBb自交后代：9:3:3 4、 aa或bb致死----AaBb自交后代：9:3 ②配子致死或配子不育 1、 AB致死---AaBb自交后代5:3:3:1 2、 Ab或aB致死---AaBb自交后代：7:3:1:1 4、判断两对等位基因是否位于1对同源染色体上 自交法 ①实验方案：具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1，让F1自交，观察F2的性状分离比。 ②结果分析：若子代出现9∶3∶3∶1的性状分离比，则这两对基因位于2对同源染色体上；若子代出现3∶1或1∶2∶1的性状分离比，则这两对基因位于1对同源染色体上。 测交法 2 实验方案：具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1，让F1与隐性纯合子杂交，观察F2的性状比例。 ②结果分析：若子代性状比例为1∶1∶1∶1，则这两对基因位于2对同源染色体上；若子代性状比例为1∶1，则这两对基因位于1对同源染色体上。 5、判断外源基因整合到宿主染色体上的类型 外源基因整合到宿主染色体上有多种类型，有的遵循孟德尔遗传定律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的一条上，其自交会出现3∶1的性状分离比；若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体的一条染色体上，各个外源基因的遗传互不影响，则会表现出自由组合定律的现象。 6、两种遗传病同时遗传时的概率计算 序号 类型 计算公式 已知 患甲病概率为m 则不患甲病概率为1－m 患乙病概率为n 则不患乙病概率为1－n ① 同时患两病概率 m·n ② 只患甲病概率 m·(1－n) ③ 只患乙病概率 n·(1－m) ④ 不患病概率 (1－m)(1－n) 拓展求解 患病概率 ①＋②＋③或1－④ 只患一种病概率 ②＋③或1－(①＋④) 重点知识03：减数分裂与遗传变异 1、进行减数分裂的细胞在分裂过程中核DNA和染色体的标记情况分析 ①在进行减数分裂之前，DNA复制一次，减数分裂过程中细胞连续分裂两次。如图是一次减数分裂的结果（以一对同源染色体为例）。 由图可以看出，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂两次，但DNA只复制一次，所以四个子细胞中所有核DNA分子均由一条亲代DNA链和一条利用原料合成的子链组成。 ②与DNA复制有关的碱基计算 （1）一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为：2n （2）第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占1/2n－1 （3）若某DNA分子中含碱基T为a，①则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a（2n－1） ②第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a×2n－1 2、AaBb基因型的个体产生配子情况如下(独立遗传，无互换)。 项目 可能产生配子的种类 实际能产生配子的种类 一个精原细胞 4种 2种(AB、ab或Ab、aB) 一个雄性个体 4种 4种(AB、ab、Ab、aB) 一个卵原细胞 4种 1种(AB或ab或Ab或aB) 一个雌性个体 4种 4种(AB、ab、Ab、aB) 3、细胞质和细胞核中遗传物质来源的区别 受精卵细胞核中的遗传物质从双亲各获得一半；受精卵的细胞质中有线粒体，也含有DNA，其几乎全部来自母本，因此，受精卵中的全部遗传物质并非从双亲中各获得一半，而是从母本中获得的更多一些。 4、基因位于X、Y染色体同源区段 (1)控制人类红绿色盲和抗维生素D佝偻病的基因只位于B区段，在Y染色体上无相应的等位基因。 (2)控制人类外耳道多毛症的基因只位于D区段，在X染色体上无相应的等位基因。 (3)也可能有控制相对性状的等位基因位于A、C区段。 ①可能出现下列基因型：XAYA、XAYa、XaYA、XaYa，XAXA、XAXa、XaXa。 ②假设控制某个相对性状的基因A(a)位于X、Y染色体的同源区段，那么这对性状在后代男女个体中的表型也与性别有关，如： ) 重点知识04：分子规律 1、基因与染色体、DNA和脱氧核苷酸的关系 ①、基因的内涵 ②、脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体的关系 2．脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体之间的关系图 [温馨提示]： (1)真核细胞中，染色体是基因的主要载体，线粒体和叶绿体也是基因的载体。 (2)原核细胞无染色体，拟核中的DNA和质粒DNA均是裸露的。 3、 4、“三看法”判断中心法则各过程 都遵循碱基互补配对的原则 5.中心法则 ①遗传信息、密码子、反密码子及与氨基酸的关系 ②不同生物遗传信息的传递过程 重点知识05：易错点 一、与噬菌体侵染细菌实验有关的3个易错点 (1)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，所以应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。 (2)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一个噬菌体上，因为放射性检测时，只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。 (3)不能用15N、18O和14C标记细菌，再用被标记的细菌来培养T2噬菌体。DNA和蛋白质都含有N、O和C，用这三种元素标记，结果是T2噬菌体的蛋白质外壳和DNA都被标记，导致进行噬菌体侵染细菌实验时，不能确定哪一种物质进入了细菌，从而不能确定哪一种物质是遗传物质。 二、有关“DNA复制”的3个易混点 1.细胞生物中凡存在DNA分子的场所均可进行DNA分子的复制，其场所除细胞核外，还包括叶绿体、线粒体、原核细胞的拟核及质粒。 2.DNA复制计算时看清试题中所给出的碱基的单位是“对”还是“个”；所问的是“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”。 3.在真核生物中，DNA复制一般是多起点复制；在原核生物中，DNA复制一般是一个起点。无论是真核生物还是原核生物，DNA复制大多数都是双向进行的，如下图所示： ①解旋酶的作用是破坏碱基间的氢键。 ②DNA聚合酶的作用是连接游离的脱氧核苷酸。 (3)DNA的半不连续复制 ①DNA的半不连续复制模型 a．DNA半保留复制时，DNA的两条链都能作为模板，同时合成两条新的互补链。DNA的两条链是反向平行的，但是，生物体内所有已知的DNA聚合酶只能催化5′→3′方向的延伸。 三、有关基因突变的4个易混点 1.DNA中碱基的增添、缺失、替换不一定是基因突变，只有引起了基因碱基序列的变化，才是基因突变。 2.基因突变不一定都产生等位基因，如原核生物和病毒的基因突变产生的是新基因。 3.基因突变不只是发生在分裂间期：基因突变通常发生在有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期，也能发生在其他各时期，只是突变率更低。 4.诱变因素不能决定基因突变的方向：诱变因素可提高基因突变的频率，但不会决定基因突变的方向，基因突变具有不定向性的特点。 四、与染色体变异有关的4个易混点 1.基因突变中碱基对的增添、缺失或替换属于分子水平的变化，在光学显微镜下观察不到；染色体结构变异中的重复、缺失、倒位或易位属于细胞水平的变化，在光学显微镜下能观察到。 2.单倍体所含染色体组的个数不定，可能含1个、2个或多个染色体组，也可能含同源染色体或等位基因。 3.单倍体并非都不育。多倍体的配子中若含有偶数个染色体组且是同源关系，则其发育成的单倍体中含有同源染色体就可育。 4.“可遗传”≠“可育”。三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现为“不育”，但它们均属于可遗传变异 5、并非所有细胞分裂方式都存在四分体：联会形成四分体是减数第一次分裂特有的现象，有丝分裂过程中虽有同源染色体但不进行联会，故不存在四分体。 重点知识06：教材本节聚焦重点梳理 1、中心法则是如何描述遗传信息传递规律的？ （1）1957年克里克提出了中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。 科学家对中心法则作出了补充：少数生物（RNA病毒）的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA。 （2）不同生物遗传信息的传递过程 2、表观遗传是如何调控基因表达的？ （1）表观遗传的概念：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。 （2）表观遗传的特点 ①普遍性；②受环境影响；③DNA序列不发生改变；④可遗传。 （3）表观遗传调节机制 ①DNA修饰甲基化；②组蛋白修饰甲基化、乙酰化；③非编码RNA调控。 3、细胞癌变的原因是什么？基因突变的原因是什么？ ①细胞的癌变 细胞癌变是多基因突变造成的结果。人和动物细胞的DNA中本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必须的，这类基因突变或过量表达，引起细胞癌变；抑癌基因表达的蛋白质能够抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡，这类基因突变导致相应的蛋白质活性减弱或失去活性，引起细胞癌变。癌细胞的特点：适宜条件下，无限增殖（不死）；形态结构发生显著性变化（变态）；细胞膜上的糖蛋白减，少细胞之间的粘着性显著性降低，容易在体内分散和转移（易扩散）。在生活中应该远离致癌因子，选择健康的生活方式。 ②基因突变的概念 DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起基因碱基序列的改变，叫作基因突变。 基因突变发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代，若发生在体细胞中，一般不能遗传。但是有些植物的体细胞发生基因突变，可以通过无性生殖遗传。 4、基因重组类型 ①在生物通过减数分裂形成配子时，在减数分裂Ⅰ后期随着非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合； ②减数分裂Ⅰ前期（四分体时期），位于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体之间的互换而互换，导致染色单体上的基因重组； ③肺炎链球菌转化实验：R型细菌转化为S型细菌； ④人工重组，转基因技术。 5、无籽西瓜形成？ 6、支持共同由来学说的证据有哪些？ 达尔文的生物进化论主要由两大学说组成：共同由来学说和自然选择学说。 支持共同由来学说的证据有：化石、比较解剖学证据、胚胎学证据、细胞和分子水平的证据。 7、什么是协同进化？ （1）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，这就是协同进化。 （2）收割理论：捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种多样性 核心概念07：教材概念精华版 1．实验误差分析：（1）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因是：保温时间过短或过长。 （2）用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因是：搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。 2．搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。 3．在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。 8．核糖体是沿着mRNA移动的。核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点。（P68） 9．通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。下面图示中核糖体沿mRNA移动的方向是从左向右移动（P69） 10、密码子、tRNA和氨基酸之间的对应关系 ①密码子有64种，其中AUG既可以编码甲硫氨酸，又是起始密码子；GUG在原核生物中，可以作为起始密码子，此时它编码甲硫氨酸；在其他情况下，它编码缬氨酸；UGA在正常情况下是终止密码子，在特殊情况下可以编码硒代半胱氨酸。 ②一种密码子只能决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。 ③每种氨基酸对应一种或几种密码子（密码子的简并性），可由一种或几种tRNA转运。 11、突变和基因重组产生进化的原材料，可遗传的变异包括基因突变、 基因重组 、染色体变异。突变包括基因突变和染色体变异。突变的有害或有利不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。突变和重组是随机的、不定向的，只为进化提供了原材料，不能决定生物进化的方向。 12、捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？实际上，捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用。 13、适应作为一个生物学术语，包括两方面的含义：一是指生物的形态结构适合于完成一定的功能，二是指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。 【查漏3】《稳态与调节》调节机制全解析 重点知识01：内环境稳态 1.不存在于内环境中的物质： （1）细胞内的物质：血红蛋白、胞内酶（呼吸酶、RNA聚合酶、解旋酶）等 （2）细胞膜上的物质：载体、受体 （3）与外界相通的液体成分：消化液（酶）、泪液、汗液、乳汁等 （4）人体不能吸收的物质：纤维素 2.与物质有关的3种渗透压： ①血浆渗透压主要取决于无机盐(主要是NaCl)和血浆蛋白。 ②Na＋主要分布在细胞外，与细胞外液的渗透压有关。 ③K＋主要分布于细胞内，与细胞内液的渗透压有关。 3.组织水肿及其产生原因分析： （1）定义：组织水肿是在一定条件下，组织液浓度升高或血浆、细胞内液浓度下降，引起水分移动，使血浆、细胞内液中的水渗透到组织液引起的水肿现象。 （2）组织水肿的原因归纳： ①血浆渗透压相对下降：营养不良、肾小球肾炎 ②组织液渗透压相对升高：过敏反应、淋巴循环受阻、局部代谢旺盛 重点知识02：神经调节 1．膜电位的测量方法 测量方法 测量图解 测量结果 电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧 电表两极均置于神经纤维膜的外侧 2.神经纤维上膜电位差变化曲线解读 3．细胞外液中Na＋、K＋浓度改变对电位的影响 项目 静息电位 动作电位峰值 Na＋增加 不变 增大 Na＋降低 不变 变小 K＋增加 变小 不变 K＋降低 增大 不变 4．电表偏转 将某离体神经纤维放置于适宜溶液中。如图3所示将电表两极均置于神经纤维膜的外侧，在a点给予刺激，可测得如图4所示的电位变化。(偏转方向与电流方向一致，bc＝cd) （1）对图1、2进行分析：电表两极分别置于b、d两点膜外侧，所以电表指针变化与b、d两点膜外侧的电位差有关。 0-t1：兴奋由a点向两边传导，还未传至b点。b、d点均处于静息电位，膜外均为正，b、d两点膜外侧的电位差为0。 t1点：兴奋传至b点。b点变为动作电位，膜外为负，d点仍处于静息电位，膜外为正。b、d两点膜外侧开始出现电位差。 t1-t2：随着b点由动作电位恢复为静息电位，b、d两点膜外侧电位差慢慢消失。 t2-t3：兴奋传至b点与d点之间。b、d点均处于静息电位，膜外均为正，b、d两点膜外侧的电位差为0。 t3点：兴奋传至d点。d点变为动作电位，膜外为负，b点仍处于静息电位，膜外为正。b、d两点膜外侧开始出现电位差。 t3-t4：随着d点由动作电位恢复为静息电位，b、d两点膜外侧电位差慢慢消失。 1. 若刺激图1中c点，则指针偏转0次，若刺激f点， 则指针偏转偏转2次。 （3）将电表两极如图3所示置于膜外侧，若刺激b点，则指针偏转偏转2次，若刺激c点，则指针偏转偏转1次。 5．大脑对躯体运动的分级调节 (1)脊髓是机体运动的低级中枢，大脑皮层是最高级中枢，脑干等连接低级中枢和高级中枢。 (2)脑中相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整。 重点知识03：体液调节 一、体液调节的联系 （1）不同动物激素的化学本质及相应受体位置 （2） ①协同作用：不同激素对同一生理效应都发挥相同的作用，从而达到增强效应的结果，如图所示。 ②作用相抗衡：胰岛素降低血糖，与胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素的升糖效应相抗衡。 重点知识04：免疫调节 一、溶菌酶与巨噬细胞 （1）唾液、泪液、胃液具有一定的杀菌作用，但都不是体液，而属于黏膜的分泌物，是第一道防线。 （2）特异性免疫与非特异性免疫的判断 ①溶菌酶杀菌一定是非特异性免疫,若在唾液中杀菌则为第一道防线,若在血浆中杀菌则为第二道防线。 ②消化道、呼吸道及皮肤表面等都是外界环境,在这些场所中所发生的免疫属于第一道防线,如胃酸杀菌等。 ③吞噬细胞既能参与非特异性免疫,也能参与体液免疫和细胞免疫;T细胞能参与细胞免疫和体液免疫。 ④只要涉及抗体、记忆细胞、特异性识别抗原等均属特异性免疫。 2、 特异性免疫的过程 三、体液免疫和细胞免疫巧妙配合下密切合作,共同调节机体稳态。 ①　辅助性T细胞：在体液免疫和细胞免疫中都起关键性作用:既参与B细胞的活化,也参与细胞毒性T细胞的活化。  ②侵入细胞病原体的消灭: a.需要细胞毒性T细胞发动细胞免疫,裂解靶细胞,释放抗原。  b.失去藏身之所的抗原,再被体液免疫中浆细胞产生的抗体结合。  c.抗原与抗体的结合形成的沉淀等被吞噬细胞清除。  重点知识05：植物激素 一、植物激素 (1)概念：由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。 (2)举例：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。 种类 合成部位 主要作用 赤霉素 幼芽、幼根和未成熟的种子 促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进细胞分裂与分化；促进种子萌发、开花和果实发育 细胞分裂素 主要是根尖 促进细胞分裂；促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成 脱落酸 根冠、萎蔫的叶片等 抑制细胞分裂；促进气孔关闭；促进叶和果实的衰老和脱落；维持种子休眠 乙烯 植物体的各个部位 促进果实成熟；促进开花；促进叶、花、果实脱落 油菜素内酯 植物的花粉、种子、茎和叶等 促进茎、叶细胞的扩展和分裂，促进花粉管生长、种子萌发等 1. 调控方式：一般来说，植物激素对植物生长发育的调控，是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。 2、植物激素间的相互作用 1．在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，某种激素的含量会发生变化。同时，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。 (1)生长素和乙烯之间的相互作用 低浓度的生长素促进细胞的伸长，但生长素浓度升高到一定值时，就会促进乙烯的合成，而乙烯含量的升高，反过来会抑制生 (2)生长素和赤霉素之间的相互作用 色氨酸经过一系列反应可转变成生长素，而生长素具有促进细胞伸长生长的作用。赤霉素是通过促进生长素的合成来实现促进细胞伸长的作用，同时又抑制生长素的氧化分解，从而促进细胞的伸长。 2．在植物各器官中同时存在着多种植物激素，决定器官生长、发育的因素往往不是某种激素的绝对含量，而是不同激素的相对含量。 3．在植物生长发育的过程中，不同激素的调节往往表现出一定的顺序性。 重点知识06： 知识点细节梳理 一、下丘脑在稳态调节中的作用模型 下丘脑是内分泌系统的总枢纽，同时受大脑皮层的调控。下丘脑的部分细胞称为神经分泌细胞，既能传导神经冲动，又有分泌激素的功能。下丘脑在机体稳态中的作用主要包括以下四个方面： (1)感受信号：含有渗透压感受器，能感受细胞外液渗透压的变化。 (2)合成及分泌：具有合成抗利尿激素以及合成与分泌促激素释放激素的功能。 (3)参与调节：体温调节中枢、血糖调节中枢以及细胞外液渗透压调节中枢都位于下丘脑。 (4)信号传导：可以产生兴奋并传导兴奋，如将渗透压感受器产生的兴奋传导到大脑皮层，产生渴觉。 二、生命活动调节方式的基本模型 1．神经调节：完全依赖反射弧完成，仅涉及“神经递质”这种信号分子 模型： 机制：刺激引起的反射活动，通过反射弧完成 举例：膝跳反射、缩手反射等。 2．体液调节：仅涉及“激素”或其他化学物质 模型： 机制：体液中激素和其他化学物质直接对生命活动起作用 实例：人进食后血糖升高，引起胰岛B细胞分泌胰岛素，使血糖降低。 3．神经—体液调节：既有神经系统调节，又有相关激素或其他化学物质的参与，涉及“神经递质”与“激素”两类信号分子。 (1)模型Ⅰ 机制： 举例：血糖降低，下丘脑通过有关神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素，使血糖升高。 (2)模型Ⅱ 机制： 举例：日照长短变化刺激鸟类的神经系统，下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体，垂体分泌促性腺激素作用于性腺，性腺分泌的性激素增加，促使鸟类产卵。 注：模型Ⅰ和模型Ⅱ中，相应激素的分泌属于神经调节；相应激素对生命活动起到了相应的调节作用，才属于神经—体液调节。 3、 免疫调节细节知识： 1、讨论”：(1)艾滋病病人的直接死因，往往是由免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。 (2)HIV侵染人体细胞时，进入细胞的并不是只有其RNA：HIV是一种囊膜病毒，通过囊膜和宿主细胞膜融合，使囊膜内包括蛋白质外壳在内的所有物质被吞噬进入细胞。 (3)HIV浓度和辅助性T细胞的变化图中的A、C阶段分别说明什么问题？ A阶段说明HIV最初侵入人体时，免疫系统可以摧毁大多数病毒。C阶段说明辅助性T细胞数量减少，免疫系统被破坏，各种感染机会增加。 (4)为什么免疫系统能成功地抵御大多数病菌，却不能抵御艾滋病病毒？ 因为艾滋病病毒直接杀死的是辅助性T细胞，当辅助性T细胞被杀死之后，免疫系统就处于瘫痪状态，因而不能抵御艾滋病病毒。 2、讨论”：(1)艾滋病病人的直接死因，往往是由免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。 (2)HIV侵染人体细胞时，进入细胞的并不是只有其RNA：HIV是一种囊膜病毒，通过囊膜和宿主细胞膜融合，使囊膜内包括蛋白质外壳在内的所有物质被吞噬进入细胞。 (3)HIV浓度和辅助性T细胞的变化图中的A、C阶段分别说明什么问题？ A阶段说明HIV最初侵入人体时，免疫系统可以摧毁大多数病毒。C阶段说明辅助性T细胞数量减少，免疫系统被破坏，各种感染机会增加。 (4)为什么免疫系统能成功地抵御大多数病菌，却不能抵御艾滋病病毒？ 因为艾滋病病毒直接杀死的是辅助性T细胞，当辅助性T细胞被杀死之后，免疫系统就处于瘫痪状态，因而不能抵御艾滋病病毒。 核心概念07：教材概念精华版 一、内环境稳态 1．当外界环境的变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏，危及机体健康。 2．内环境稳态的实质：内环境的各种成分和理化性质保持动态平衡。 3．目前普遍认为，神经－体液－免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。 4．内环境稳态的意义是机体进行正常生命活动的必要条件。 5．在分子水平上，存在基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等。 二、神经调节 1．传出神经可分为支配躯体运动的神经（躯体运动神经）和支配内脏器官的神经（内脏运动神经）。 2．支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们的活动不受意识支配，称为自主神经系统。 3．自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成，它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势；而当人处于安静状态时，副交感神经活动则占据优势。交感神经和副交感神经对同一器官的作用，犹如汽车的油门和刹车可以使机体对外界刺激作出更精确的反应，使机体更好的适应环境的变化。 4．兴奋在神经元之间的传递是单向的，即只能由上一个神经元的轴突→下一个神经元的树突或细胞体，单向传递的原因是：神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上。 5．兴奋在突触小体中传递时信号的转换是电信号→化学信号，在突触中信号的转换是电信号→化学信号→电信号。 6．神经递质与突触后膜上的特异性受体结合，体现了细胞膜的细胞间信息交流功能。递质与受体结合并发挥完作用后的去向是迅速被降解或回收进细胞，以免持续发挥作用 7．语言功能是人脑特有的高级功能，学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。 三、体液调节 1、在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫作反馈调节。反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，它对于机体维持稳态具有重要意义。 2．激素调节具有通过体液进行运输、作用于靶器官、靶细胞、作为信使传递信息、微量和高效等特点。 3．激素会与靶细胞上的特异性受体相互识别，并发生特异性结合，起作用后就失活了。 4、代谢产热是机体热量的主要来源。在安静状态下，人体主要通过肝、脑等器官的活动提供热量；运动时，骨骼肌成为主要的产热器官。而皮肤是人体最主要的散热器官。 5．激素等化学物质，通过体液传送的方式对生命活动进行调节，称为体液调节。激素调节是体液调节的主要内容。除激素外，其他一些化学物质，如组胺、某些气体分子（NO、CO等）以及一些代谢产物（如CO2），也能作为体液因子对细胞、组织和器官的功能起调节作用。CO2是调节呼吸运动的重要体液因子。（P57） 6．当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时，肾上腺皮质增加分泌醛固酮，促进肾小管和集合管对Na＋的重吸收，维持血钠含量的平衡。 四、免疫调节 1．免疫系统的三大功能是免疫防御、免疫自稳和免疫监视，其中免疫防御是免疫系统最基本的功能 2．神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子（如神经递质、激素和细胞因子等），这些信号分子的作用方式，都是直接与受体接触。受体一般是蛋白质分子，不同受体的结构各异，因此信号分子与受体的结合具有特异性。 3．每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质——组织相容性抗原，也叫人类白细胞抗原，简称HLA。器官移植的成败，主要取决于供者与受者的HLA是否一致或相近。 五、植物激素调节 1．生长素主要的合成部位有芽、幼嫩的叶和发育中的种子，在这些部位， 色氨酸经过一系列反应可转变成生长素，在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素的运输方向是极性运输，即从形态学上端运输到形态学下端 （属于跨膜运输中的主动运输）， 而在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输。 2．由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质，称为植物生长调节剂。生长素类似物也是植物生长调节剂。植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点。 3．有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用，称为春化作用。 【查漏4】《生物与环境》生态知识要点梳理 重点知识01：种群 一、种群的数量特征： (1)种群密度（最基本的数量特征） (2)出生率和死亡率 (3)迁入率和迁出率 (4)年龄组成 (5)性别比例 ①直接决定种群密度的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。 ②年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，年龄组成通过影响种群的出生率和死亡率，从而预测种群数量变化趋势，性别比例能够影响种群的出生率间接影响种群密度。 注意1：年龄组成稳定 ≠ 种群数量稳定。 年龄组成为稳定型的种群，种群数量不一定保持稳定。原因有以下两点： (1)出生率和死亡率不完全取决于年龄组成，还与气候、食物、天敌等因素有关，譬如遇到剧烈的气候变化，可使种群数量急剧减少。 (2)种群数量还与迁入率、迁出率直接相关。 注意2：有关种群特征的实际应用归纳 (1)城市人口的剧增——迁入率>迁出率造成的。 (2)中国人口的增长——出生率>死亡率造成的，不能单纯说是出生率高造成的。 (3)利用性外激素诱捕雄蛾——通过改变性别比例来降低出生率。 (4)将性外激素释放到大田里，通过干扰雌雄蛾正常交尾——降低出生率。 注意3：减少害虫种群数量的生物方法 (1)使用性引诱剂控制种群性别比例； (2)引入天敌； (3)培养寄生在害虫体内的寄生虫； (4)培育抗虫作物； (5)轮作：改变营养结构，减少病虫害，同时可防止土壤营养枯竭。 二、K值、K/2的不同表示方法： (1)K值不是一成不变的：K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件状况改善时，K值会上升。 (2)在环境条件稳定，K值一定的情况下，种群数量也不是一成不变的：会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候，会通过负反馈调节使种群数量回到K值。 (3)K值并不是种群数量的最大值：K值是环境容纳量，即在保证环境不被破坏前提下所能容纳的最大值；种群所达到的最大值会超过K值，但这个值存在的时间很短，因为环境已遭到破坏。 三．种群的“J”形曲线和“S”形曲线的比较 项目 “J”形曲线 “S”形曲线 前提条件 理想状态：食物、空间条件充裕；气候适宜；没有敌害、竞争物种、病原体等其他生物的制约传染病等 现实状态：(1)食物、空间有限：受其他生物因素、非生物因素的制约 实例 野兔、环颈雉在引入地繁殖初期 高斯实验 增长率 不变 越来越小 坐标曲线 种群增长率曲线 种群增长速率曲线 有无K值 无K值，种群数量持续增长 有K值，种群数量可在K值附近上下波动 适用范围 一般只适用于实验室条件下和入侵物种迁人新环境中最初一段时间内的增长 一般为自然条件下种群的增长 形成原因 无种内斗争，缺少无敌，食物、空间条件允裕，气候适宜 种内斗争加剧，捕食者数量增多等 二者关系 两种增长曲线的差异主要是环境阻力的有无对种群增长的影响不同，“J”形曲线增加环境阻力→“S”形曲线 四、种群数量的波动 重点知识02：群落 一、群落的概念与特征 1.群落概念：一定时间一定区域所有生物种群。 2.群落特征：物种的物种组成（丰富度）、种间关系、空间结构、群落的演替等。 (1)群落的物种组成 ①群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。 ②丰富度概念：群落中物种数目的多少。 ③规律：不同群落的物种丰富度是不同的，一般越靠近热带地区，群落丰富度越高。 二、群落的空间结构 1.垂直结构 生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象。 ①植物的分层分布与光照强度有关。 ②动物的分层分布与其食物和栖息空间等有关。植物的分层现象决定了动物的分层现象。 2.水平结构 ①在水平方向上有明显的差异现象。 ②在水平方向上，由于地形的变化、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与动物的影响等因素，不同地段分布着不同生物种群。 三、种间关系 比较 互利共生 寄生 竞争 捕食 曲线模型 营养关系图 特点 相互依赖，彼此有利。呈现出“同生共死”的同步性变化 对宿主有害，对寄生生物有利。 数量上呈现出“你死我活”的同步性变化。 一种生物以另一种生物为食，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。 举例 地衣，大豆与根瘤菌 蛔虫与人 牛与羊，农作物与杂草 狼与兔，青蛙与昆虫 重点知识03：生态系统 一、生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。 成分 组成 作用 营养方式 地位 非生物的物质和能量 ①物质：空气、水、无机盐等； ②能量：光、热等 生态系统中生物群落的物质和能量的根本来源 必要成分 生产者 自养生物，以绿色植物为主，还有光合细菌(如蓝细菌等)和化能合成细菌(如硝化细菌等) 生态系统中唯一能利用无机物合成有机物并固定能量的成分 自养型 生态系统的基石 消费者 动物，包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物等 将有机物转化为无机物，加快生态系统的物质循环；对植物的传粉和种子的传播等具有重要作用 异养型 重要成分 分解者 各种营腐生生活的生物，主要是细菌和真菌，此外还有腐生动物 能将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解成无机物，并返还给非生物环境，保证生态系统中物质循环的顺利进行 异养型 必要成分 二、流入某一营养级能量的去向(最高营养级除外) 分析类型 能量的去向 说明 定量不定时分析 流入某一营养级的能量在足够长的时间内的去路可有3条：①自身呼吸散热消耗：②流入下一营养级； ③被分解者分解利用 这一定量的能量不管如何传递最终都以热能形式从生物群落中散失，生产者源源不断地固定太阳能，才能保证生态系统能量流动的正常进行 定量定时分析 流入某一营养级的能量在一定时间内的去路可有4条： ①自身呼吸散热消耗； ②流入下一营养级； ③被分解者分解利用； ④未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，即“未利用” 如果是以年为单位研究，第④部分的能量将保留给下一年 三、能量流动特点和意义 1．能量流动的特点 (1)能量的单向流动：在生态系统中，能量沿着食物链由低营养级流向高营养级。再依次流向后面的各个营养级，不能逆转，也不能循环流动。 (2)能量在流动过程中逐级递减：输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。能量在相邻两个营养级间的传递效率(同化量的比值)是10%~20%。 2．研究能量流动的实践意义 (1)研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。 (2)研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。 (3)研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 四、物质循环 1．物质循环的概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。这里所说的生态系统指的是地球上最大的生态系统——生物圈，物质循环具有全球性，因此又叫生物地球化学循环。 (1)碳循环 五、信息传递 1．生态系统中信息的种类：根据生态系统中传递信息的载体不同，一般将信息分为物理信息、化学信息和行为信息。 类别 概念 常见种类 来源 物理信息 生态系统中通过物理过程传递的信息 光、声、温度、湿度、磁力和动植物的形态、体色等 非生物环境、生物个体或群体 化学信息 生物在生命活动过程中，产生的一些能够传递信息的化学物质 植物的有机酸、生物碱等代谢产物，动物的性外激素等 生物体内产生 行为信息 动物通过特殊行为，主要指各种动作，在同种或异种生物之间传递某种信息，即动物的行为特征可以体现为行为信息 蜜蜂跳舞、繁殖季节雄鸟的“求偶炫耀”，草原中一种鸟，当雄鸟发现危险时就会急速起飞，并扇动两翼，向正在孵卵的雌鸟发出逃避的信息 动物自身的特殊行为或表现 2．信息传递在生态系统中的作用 (1)生命活动的正常进行离不开信息的传递 (2)生物种群的繁衍离不开信息的传递 (3)信息还能调节生物的种间关系，以维持生态系统的平衡与稳定 重点知识04： 知识点细节梳理 一．增长率和增长速率 (1)种群增长率：指一定时间内增加的个体数量与初始个体数量的比值，即增长率＝。“J”形曲线增长率为恒定值，“S”形曲线增长率是逐渐下降的。 (2)种群增长速率：指单位时间内新增加的个体数量(种群数量增长曲线的斜率)，即增长速率＝。“J”形增长的种群增长速率一直上升，其曲线呈“J”形，“S”形增长的种群增长速率曲线呈“钟形”。 (3)两者比较如图所示： 假设某一种群的数量在某一单位时间t(如一年)内，由初始数量N0增长到Nt，则该种群的增长率和增长速率的计算公式分别为： 增长率＝＝(无单位)，增长速率＝＝(有单位，如：个/年) (4)意义：反应了种群增长的潜力或者趋势 (5)特点：种群的增长率是一定的，种群的数量持续上升，没有上限（没有最大值）；增长速率是逐渐增大的增长速率 (6)准确分析“λ”曲线 ➊a段——λ>1且恒定，种群数量呈“J”形增长。 ➋b段——λ尽管下降，但仍大于1，此段种群出生率大于死亡率，则种群数量一直增长。 ➌c段——λ＝1，种群数量维持相对稳定。 ➍d段——λ<1，种群数量逐年下降。 ➎e段——尽管λ呈上升趋势，但仍未达到1，故种群数量逐年下降。 二、生产者、消费者、分解者分析 1．生产者、消费者、分解者之间的“一定”和“可能" (1)生产者一定是自养生物，自养生物一定是生产者。 (2)消费者、分解者一定是异养生物，异养生物可能是消费者或分解者。 (3)分解者是营腐生生活的生物。营腐生生活的生物一定是分解者。 2．生产者、消费者、分解者之间的“不一定” (1)生产者≠植物：生产者不一定都是植物，某些细菌也可以是生产者，如硝化细菌、蓝细菌等：植物也不一定都是生产者，如菟丝子是一年生草本植物，寄生在豆科植物上，细胞中无叶绿体，叶片退化不能进行光合作用，同化类型为异养型，属于消费者。 (2)消费者≠动物：消费者不一定都是动物，如某些营寄生生活的微生物，菟丝子也属于消费者；动物也不一定都是消费者，如营腐生生活的蚯蚓、蜣螂、秃鹫等属于分解者。 (3)分解者≠微生物：分解者不一定都是微生物，如营腐生生活的动物蚯蚓、秃鹫等；微生物也不一定都是分解者，如能自养的微生物蓝细菌是生产者，营寄生生活的微生物如结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌等是消费者。 三、能量流动的计算 1．在食物链中，若题干中未作具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。 如食物链A→B→C→D： (1)已知D营养级的能量为M，则最少需要A营养级的能量为M÷(20%)3，最多需要A营养级的能量为M÷(10%)3。 (2)已知A营养级的能量为N，则D营养级获得的能量最多为N×(20%)3，最少为N×(10%)3。 2．在食物网中的相关计算问题 (1)在能量分配比例未知时，计算某一生物获得的能量最多(或最少)： (2) 在能量分配比例和能量传递效率已知时，计算食物网中能量流动时，应先根据题意写出相应的食物链，再根据各营养级之间的能量传递效率，按照从不同食物链获得能量的比例分别进行计算，最后将各条食物链中得到的值相加即可。 核心概念05：教材概念精华版 1、群落的季节规律体现在由于阳光、温度、水分等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随之发生规律性变化，例如不同种类的生物在不同的季节达到生命活动的高峰，导致群落在春季和夏季物种组成和空间结构发生改变。 2.每种生物都占据稳定的生态位，有利于不同生物充分利用环境资源。生态位的形成是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。研究某种动物的生态位，要研究它的栖息地、食物 、天敌以及与其他物种关系等，研究某植物的生态位常研究它在研究区域出现的频率 、种群密度、植株高度、它与其他物种关系等。 3.群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等方面。种群不包括(包括、不包括)这两个结构。 ①在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象，植物的分层与对光的利用有关，这种垂直结构优点是提高了群落利用阳光等环境资源的能力。除了光照，在陆生群落中，决定植物地上分层的环境因素还有温度等；决定植物地下分层的环境因素则是水分、无机盐等。群落中植物的垂直结构又为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件，因此，动物也有分层现象。 ②在水平方向上，由于地形的变化、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，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别它们常呈镶嵌分布。 4.群落的季节规律体现在由于阳光、温度、水分等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随之发生规律性变化，例如不同种类的生物在不同的季节达到生命活动的高峰，导致群落在春季和夏季物种组成和空间结构发生改变。 5.初生演替的实例沙丘、火山岩、冰川泥，次生演替的实例火灾过后的草原、过量砍伐的森林:弃耕的农田。(沙丘、如火灾过后的草原、火山岩、过量砍伐的森林、冰川泥、弃耕的农田)，这两种演替是根据起始条件划分的。 6.同碳元素一样，氮元素在生物群落和无机环境之间也是不断循环的，农民还要不断地往农田中施加氦肥的原因农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产，加之农产品源源不断地自农田生态系统输出，其中氮元素并不能都归还土壤，所以需要施加氮肥，这与物质循环不矛盾 7.生活方式不同，生态足迹的大小可能不同，生态足迹值越大，代表人类所需要的资源越大 ,对生态和环境影响越大。与步行相比，开车出行会增大(增大、减小)生态足迹，吃肉比吃蔬菜会增大(增大、减小)生态足迹。 8.全球性生态环境问题主要包括全球气候变化、水资源短缺 、臭氧层破坏、土地荒漠化、生物多样性丧失以及环境污染等。 9.生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。 10.生态工程建设的目的就是遵循生态学规律，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。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。 11.生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环 、自生等生态学基本原理。 【查漏5】《生物技术与工程》技术流程梳理 重点知识01：发酵工程技术 一、泡菜制作流程 （1）配制盐水：用清水和食盐配制质量百分比为5%-20%的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用； （2）原料处理、蔬菜装坛：将新鲜蔬菜洗净，切成块状或条状，混合均匀，晾干后装入泡菜坛内；装至半坛时，加入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满； （3）加盐水：将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖； （4）封坛发酵：向坛盖边缘的水槽中注满水，并在发酵过程中注意经常向水槽中补充水； 根据室内温度控制发酵时间。 二、果酒和果醋制作流程 （1）器具消毒 （2）冲洗葡萄：取新鲜葡萄，用清水冲洗1-2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干; （3）榨汁装瓶：用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶，盖好瓶盖; （4）果酒发酵：将温度控制在18-30℃进行发酵，在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一点（注意：不是打开瓶盖），此后再拧紧瓶盖。发酵时间为10-12d。可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行检测。 （5）果醋发酵：当葡萄酒制作完成后，打开瓶盖，盖上一层纱布，进行葡萄醋的发酵。发酵温度为30-35℃，时间为7-8d。 （6）.果酒制作发酵装置及各部件的作用 三、发酵工程的基本环节 （1）选育菌种：性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。生产柠檬酸就需要筛选产酸量高的黑曲霉。在啤酒生产中，使用基因工程改造的啤酒酵母，可以加速发酵过程，缩短生产周期。 （2）扩大培养：工业发酵罐的体积一般为几十到几百立方米，接入的菌种总体积需要几立方米到几十立方米。所以，在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养。 （3）配制培养基：在菌种确定之后，要选择原料制备培养基。在生产实践中，培养基的配方要经过反复试验才能确定。 （4）灭菌：发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降。例如，在青霉素生产过程中如果污染了杂菌，某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解掉。因此，培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。 （5）接种：将扩大培养的菌种投放到发酵罐中。 （6）发酵罐内发酵：这是发酵工程的中心环节。在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。例如，谷氨酸的发酵生产：在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸；在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。 （7）分离、提纯产物：如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。 重点知识02：微生物的培养技术 一、稀释涂布平板法 二、微生物的培养与观察 ①不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和培养时间。细菌一般在30-37℃的温度下培养1-2d。 ②每隔24h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。 ③一般来说，在相同的培养条件下，同种微生物表现出稳定的菌落特征。 三、微生物的数量测定 特别提醒关于“选择菌落数在30~300的平板”的两个理解误区 ①只得到1个菌落数在30~300的平板:不符合实验的重复原则,易受到偶然因素的影响。 ②得到3个或3个以上菌落数在30~300的平板:也不一定正确,如得到3个平板,菌落数分别为230、34、240,虽然菌落数均在30~300之间,但由于34与另外两个平板上的菌落数差异较大,应找出原因并重新实验。 ③显微镜直接计数法 重点知识03：植物细胞工程技术 一、植物组织培养技术 1. 概念：植物组织培养是指将 离体 的植物 器官 、 组织_或_细胞 （称为 外植体_）等，培养在人工配制的 培养基 上，给予 适宜的培养条件 ，诱导其形成 完整植株 的技术。 2. 原理： 植物细胞的全能性 3. 过程： 脱分化：在一定的_激素 和 营养 等条件的 诱导 下， 已经分化_的细胞 失去其特有的结构和功能__，转变成_未分化的细胞__的过程。 再分化： 愈伤组织 能重新 分化_成 芽、根等器官 的过程。 二、植物体细胞杂交技术 ①定义:将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。 ②原理: 体细胞杂交利用了细胞膜的流动性，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。 ③基本过程 重点知识04：动物细胞工程技术 一、动物细胞培养 1.概念：从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长_和增殖的技术。 2.原理： 细胞增殖 3.地位：__动物细胞工程的基础__ 4.关键操作： 原代培养 和 传代培养 。 二、动物细胞培养的过程 1、取动物组织 （1）取材：动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。 （2）取材原因：细胞分化程度低，增殖能力强，容易培养。 2.制成细胞悬液 （1）制成细胞悬液的步骤：①将组织分散成单个细胞；②用培养液将细胞制成细胞悬液 （2）将组织分散成单个细胞的原因：①从动物体取出的成块组织中，细胞与细胞靠在一起，彼此限制了生长和增殖；②能使细胞与培养液充分接触，更易进行物质交换。 （3）将组织分散成单个细胞的方法：①机械法；②用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间。 3.原代培养 将细胞悬液放入培养皿或培养瓶_内 4.分瓶、传代培养 悬浮生长类：直接用离心法收集；贴壁生长类：重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集；将收集的细胞制成细胞悬液 ，分瓶培养。 三、动物细胞融合技术 1.概念：使两个或_多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。 2.结果：形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。 3.原理：细胞膜具有一定的流动性__。 4.意义：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。 5.诱导融合的常用方法：电融合法、聚乙二醇PEG融合法和灭活病毒诱导法。 6.融合实质及完成的标志：细胞核的融合。 四、单克隆抗体的制备 1.制备过程 2.突出优点：特异性强、灵敏度高，可大量制备。 3.实际应用： （1）作为诊断试剂；①多种疾病的诊断②病原体的鉴定③其他类型诊断。 （2）用于治疗疾病和运载药物：与药物结合，制成抗体-药物偶联物（ADC），杀伤癌细胞；ADC通常由_抗体、接头和药物三部分组成。 （3）治疗疾病：单克隆抗体单独使用，也可直接用于治疗疾病。 五、动物细胞核移植技术和克隆动物 （一）动物细胞核移植技术 （1）概念：将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。 （2）原理：动物细胞核的全能性。 （3）体细胞核移植的过程 重点知识05：胚胎工程技术 一、体外受精 1.过程：包括卵母细胞的采集、精子的获取 和受精等步骤。 二、胚胎移植 1.概念：指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同_的 雌性 动物体内，使之 继续发育为新个体 的技术。 （1）胚胎来： 体外受精及其他方式得到的胚胎 。 （2）供体和受体：①提供胚胎的个体称为 供体 ②接受胚胎的个体叫 受体 。 2.实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移_。 3.地位： 胚胎工程的最终技术环节 。 4.意义： ① 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 ； ② 缩短了供体本身的繁殖周期 ； ③对供体施行 超数排卵 处理后，可获得 多枚胚胎 ，经 移植可得到多个后代 ，使供体生产下的后代数量是自然繁殖的 十几倍到几十倍 。 5.对供、受体的选择和处理 ①对供、受体进行的相同处理： 同期发情处理 ②只对供体进行的操作： 超数排卵处理 6.配种或人工授精：应选择 同种的优良公牛 （3）胚胎的收集、检查、培养或保存 ①胚胎收集的基础：哺乳动物早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态 ；②该阶段检查的目的： 检查胚胎的质量 ；③胚胎保存的方法： -196℃液氮中保存 7.胚胎的移植：一般选择移植 桑葚胚或囊胚阶段的胚胎 8.移植后的检查：第二次检查的目的： 对受体进行妊娠检查（检查受体是否妊娠） 三、胚胎分割 1.概念：采用 机械方法 将 早期胚胎 切割成 2等份、4等份或8等份 等，经移植获得 同卵双胎或多胎_的技术。 2.材料：应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。 3.实质：胚胎分割可增加动物后代的数量，其实质是动物的无性繁殖或克隆。 4.操作要求：对囊胚 阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割。 重点知识06：基因工程技术 一、基因工程 1．目的基因的筛选与获取 (1)目的基因：主要是指编码蛋白质的基因，也可以是具有调控作用的因子。 (2)获取方法 2．基因表达载体的构建 (1)构建基因表达载体的目的 ①使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代。 ②使目的基因能够表达和发挥作用。 (2)基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子及标记基因等。 3．目的基因导入受体细胞 受体细胞类型 方法 植物细胞 农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法 动物细胞 显微注射技术(注射到受精卵内) 微生物细胞 感受态细胞法(Ca2＋处理法) 4．目的基因的检测与鉴定 检测目的 检测方法 判断标准 目的基因是否插入转基因生物的DNA DNA分子杂交技术 是否出现杂交带 目的基因是否转录出了mRNA 分子杂交技术 是否出现杂交带 目的基因是否翻译出蛋白质 抗原—抗体杂交技术 是否出现杂交带 个体水平的检测 如抗虫、抗病的接种实验 是否表现出相应的特性 二.蛋白质工程 1、操作手段：基因修饰或基因合成。 2、结果：对现有蛋白质进行改造或制造出新的蛋白质。 3、设计流程 ―→―→―→ 重点知识06： 知识点细节梳理 1．有关发酵工程的几点注意 (1)性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。 (2)发酵工程所用的菌种大多是单一菌种。 (3)发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵。 (4)如果发酵产品是微生物菌体，可采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥得到产品；如果发酵产品是微生物的代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。 (5)发酵工程的产品主要包括微生物的代谢产物、酶及微生物的菌体。 2．生长素与细胞分裂素在植物组织培养中的作用关系植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。 ①在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。 ②生长素与细胞分裂素同时使用时会因比值不同而效果不同。当比值高时，有利于根的分化而抑制芽的形成；当比值低时，有利于芽的分化而抑制根的形成：当比值适中时，促进愈伤组织的形成。 3．动物细胞培养和植物组织培养的比较 项目 动物细胞培养 植物组织培养 理论基础 细胞增殖 植物细胞的全能性 培养前处理 无菌：用机械的方法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理使组织分散成单个细胞 无菌、离体 取材 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织 植物幼嫩的部位或花药等 培养基性质 液体 固体 培养基成分 糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等 水、矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和琼脂等 结果 细胞培养产生大量细胞不形成新个体 可产生新个体 应用 人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产 快速繁殖、作物脱毒、细胞产物的工厂化生产和单倍体育种等 相同点 ①都需人工条件下的无菌操作；②都需要适宜的温度、H等条件；③都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂 4．与植物原生质体融合相比，动物特有的诱导细胞融合的方法是用灭活的病毒作为诱导剂。 5．比较制备单克隆抗体过程中的两次筛选 项目 第一次筛选 第二次筛选 筛选原因 诱导融合后得到多种杂交细胞，另外还有未融合的细胞 从小鼠体内提取的B淋巴细胞有很多种，形成的杂交瘤细胞也有很多种 筛选方法 用特定的选择培养基筛选未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长 用多孔培养板培养，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群 筛选目的 得到杂交瘤细胞 得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 6．胚胎移植归纳总结 (1)超数排卵使用的激素是 促性腺激素 。 (2)用于胚胎移植的早期胚胎是 桑椹胚或囊胚。 (3)良种牛的后代的遗传特性是由供体公牛和供体母牛决定的。 (4)胚胎工程的最后一道“工序”是胚胎移植。 (5)胚胎移植的方法有非手术法和手术法。 (6)冲卵把供体子宫内的胚胎冲洗出来。且胚胎分割的次数不宜过多；但一次给受体动物植入多个胚胎，可增加双胞胎和多胞胎的比例 7．PCR技术和DNA复制的比较 体内复制 PCR技术 解旋 在解旋酶作用下，细胞提供ATP，部分解开 加热到94℃，双链全部解开不需解旋酶 引物 一小段RNA 一般用DNA片段 DNA聚合酶 细胞自身的DNA聚合酶(不耐高温) Taq酶 复制特点 半保留复制，边解旋边复制，多起点复制 半保留复制，完全解旋后复制从模板链的一端开始复制 复制的方向 子链的5'端向3'端延伸 子链的5'端向3”端延伸 8.农杆菌转化法中的两次拼接和两次导入 第一次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒的T－DNA上，第二次拼接(非人工操作)是指插入目的基因的T－DNA拼接到受体细胞的染色体DNA上；第一次导入是将含目的基因的Ti质粒导入农杆菌，第二次导入(非人工操作)是指含目的基因的T－DNA导入受体细胞。 9.限制酶的选择原则 (1)不破坏目的基因原则：如图甲中可选择PstⅠ，而不选择SmaⅠ。 (2)保留标记基因、启动子、终止子、复制原点原则：质粒作为载体必须具备标记基因，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中不选择SmaⅠ。 (3)确保出现相同黏性末端原则：通常选择与切割目的基因相同的限制酶，如图甲中PstⅠ；为避免目的基因和质粒自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶。 10.启动子、终止子、起始密码子、终止密码子对比 项目 启动子 终止子 起始密码子 终止密码子 本质 DNA DNA mRNA mRNA 位置 目的基因上游 目的基因下游 mRNA首端 mRNA尾端 功能 RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA 使转录在所需要的地方停下来 翻译的起始信号(编码氨基酸) 翻译的结束信号(不编码氨基酸) 11．卵裂期胚胎发育过程中物质和体积变化的规律 (1)有机物：胚胎没有和母体建立联系，不能从母体获取有机物，而呼吸消耗一直进行，因此有机物总量减少。 (2)细胞数目和体积：胚胎总体积不增加，但细胞数目增多，每个细胞体积减小。 (3)细胞中DNA含量：伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含量增多，但每个细胞中核DNA含量保持相对稳定。 【突破1】新情境分析——选择题解题技巧与常见陷阱分析 突破1：分子与细胞 1.CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是(　　) A.正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制 B.正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,染色质螺旋化形成染色体 C.感染BYDV的细胞中,M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期 D.M蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期 [答案]　C　据题可知,在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期,这表明正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制,A正确;磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期,细胞进入分裂期后,染色质螺旋化形成染色体,B正确;据图可知,在CDK1磷酸化水平的上升过程中,感染BYDV的细胞CDK1磷酸化的水平与正常细胞相似,但去磷酸化过程受阻,说明M蛋白通过抑制CDK1发生去磷酸化而影响细胞周期,C错误;M蛋白发挥作用后,细胞无法进入分裂期,即被阻滞在分裂间期,D正确。 2．在原核细胞中，基因的转录和翻译同时进行的过程称为“偶联转录-翻译”。科学家分别设计了发生“偶联”(偶联组)和没有发生“偶联”(无偶联组)的实验体系。结果发现，“偶联”能提高转录速度，也能使转录发生U-G错配的概率上升。下列叙述错误的是(    ) A．真核生物细胞核基因的转录和翻译是不“偶联”的 B．相比于偶联组，无偶联组细菌生长代谢速度明显减慢 C．“偶联”能够提高细菌基因的表达效率和基因突变的发生概率 D．“偶联”引起的错配可能因密码子的简并而不引起蛋白质的改变 [答案]C． 由题意可知，基因的转录和翻译同时进行的过程称为“偶联转录-翻译”，真核细胞细胞核基因先在细胞核中转录，再到细胞质中翻译，因此不“偶联”，A正确 ；B、“偶联”能提高转录速度，因此相比于偶联组，无偶联组转录速度慢，导致基因表达速度变慢，进而使细菌生长代谢速度明显减慢，B正确；C、“偶联”能提高转录速度，有利于基因的表达，使转录发生U-G错配的概率上升，会导致mRNA碱基序列改变，但不导致基因突变，C错误；D、一种氨基酸可有多种密码子编码称为密码子的简并性，因此“偶联”引起的错配可能会因密码子的简并而不引起蛋白质的改变，D正确。故选C。 3、图1、图2分别表示蔗糖分子进入筛管细胞和库细胞的部分机制，H+通过主动运输使其在筛管细胞外的浓度始终高于筛管细胞内。下列相关叙述错误的是(    ) A．图1所示蔗糖分子进入筛管细胞的过程不消耗能量 B．图1中M能运输H+和蔗糖分子，与其特异性有关 C．同一种物质进出不同细胞可能有多种运输方式 D．图2体现胞间连丝也是细胞间进行物质运输的通道 [答案]A H+通过主动运输使其在筛管细胞外的浓度始终高于筛管细胞内，说明筛管细胞外的H＋浓度高于筛管细胞内，M运输H＋和蔗糖分子，H＋由细胞外往细胞内运输时为顺浓度梯度的协助扩散，其顺浓度运输的电化学梯度为蔗糖分子进入筛管细胞提供能量，A错误；B、M蛋白只运输H＋和蔗糖分子，而不运输其他分子，具有特异性，B正确；C、结合图1、2以及A选项，蔗糖分子进入筛管细胞是主动运输，由筛管细胞进入库细胞则是通过胞间连丝，C正确；D、图2中蔗糖分子通过胞间连丝从筛管细胞运输到库细胞，图2体现胞间连丝也是细胞间进行物质运输的通道，D正确。故选A。 4.原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌,其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是 (　　) A.甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离,表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L B.乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离,处理解除后细胞即可发生质壁分离复原 C.该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加 D.若将该菌先65 ℃水浴灭活后,再用NaCl溶液处理,原生质体表面积无变化 [答案]　A　图中,甲组用0.3 mol/L NaCl溶液处理后,原生质体表面积都有增大,未引起质壁分离,故该菌的细胞质浓度≥0.3 mol/L,但细胞质浓度不止与NaCl有关,细胞质中还有葡萄糖、氨基酸、其他离子等,A错误;乙、丙组分别用1.0 mol/L和1.5 mol/L的NaCl溶液处理后,原生质体的表面积都小于前一阶段葡萄糖处理后的表面积,说明细胞均发生了质壁分离,且处理解除后均可发生质壁分离复原,B正确;该菌正常生长和吸水后细胞体积均会增大,都可导致原生质体表面积增加,C正确;该菌65 ℃水浴灭活后,原生质体失去选择透过性,再用NaCl溶液处理不会出现渗透作用,原生质体表面积无变化,D正确。 5．光照充足时，叶肉细胞中Rubisco催化O2与CO2竞争性结合C5。O2和CO2与Rubisco的亲和力与各自的相对浓度有关，相对浓度高则与酶的亲和力高。O2与C5结合后经一系列的反应，最终释放CO2的过程称为光呼吸。下图中实线部分表示植物叶肉细胞的光合作用和光呼吸等正常的生命活动过程，虚线部分表示为科学家通过基因工程所构建的新的光呼吸代谢支路。下列叙述，错误的是(　　) A．酶Rubisco既能催化CO2的固定，又能催化C5与O2反应 B．光呼吸会消耗一部分的C5，从而降低光合作用产量 C．新的光呼吸代谢支路，有利于植物积累有机物 D．在农业生产中，可通过给大棚通风的方式，提高农作物的光呼吸过程 [答案]D． A、叶肉细胞中Rubisco催化O2与CO2竞争性结合C5，催化CO2与C5生产C3酸，催化O2与C5生成C3酸与C2，A正确；B、光呼吸O2与C5结合生成C3酸与C2酸，C2酸最终又生成CO2，参与二氧化碳固定的C5减少，导致光合作用产量降低，B正确；C、新的光呼吸代谢支路，将C2酸转化为叶绿体内的二氧化碳，增大叶绿体中二氧化碳浓度，促进叶绿体中二氧化碳的固定，有利于植物积累有机物，C正确；D、在农业生产中，给大棚通风可增大大棚中的气体交换速率，增大大棚中的二氧化碳浓度，降低O2浓度，可降低农作物的光呼吸，D错误。故选D。 6.保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下,制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片,观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响,图3为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是(　　) 图3 A.比较保卫细胞细胞液浓度,③处理后>①处理后 B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中 C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞 D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ [答案]　A　由图示可知,经①、②、③处理后气孔变化分别为基本不变、关闭、张开,说明①、②、③处理后保卫细胞的变化分别为①形态几乎不变,细胞液浓度基本不变;②失水,细胞液浓度变大;③吸水,细胞液浓度变小,C正确。保卫细胞经③处理后的细胞液浓度小于①处理后,A错误。②处理后保卫细胞失水,最可能发生质壁分离,B正确。推测3种蔗糖溶液浓度的高低为②>①>③,D正确。 突破02：遗传与进化 1、假设某二倍体动物(2N=4)基因型为GGXEXe，图甲表示细胞分裂过程中核DNA和染色体数目变化的曲线图。在图甲A点时用32P标记该动物性原细胞的所有核DNA的双链，然后置于只含31P的培养液中培养；图乙表示该动物体内一个分裂细胞的局部图像，除图中所示外，不考虑其他变异，下列叙述错误的是(    ) A．GH段可检测到有放射性标记的染色单体的比例为1/2 B．图甲中，IJ段含32P的染色体可能有4条 C．图乙所示细胞为初级卵母细胞，有8条染色单体，该细胞产生的子细胞不存在同源染色体 D．正常情况下图乙细胞最终产生的成熟生殖细胞的基因型为GXe [答案]B． AB、图甲中①②阶段分别表示有丝分裂和减数分裂过程中核DNA的变化，A点时用32P标记该动物细胞的所有核DNA的双链，然后置于只含31P的培养液中培养，则GH段含32P的染色单体比例为1/2，IJ段含32P的染色体为2条，A正确，B错误；C、由图乙可看出，该细胞为初级卵母细胞，有8条染色单体。该细胞产生的子细胞为次级卵母细胞，不存在同源染色体，C正确；D、由该动物的基因型为GGXEXe可知，图乙细胞仅发生了基因突变，正常情况下图乙细胞最终产生的成熟生殖细胞的基因型为GXe，D正确。故选B。 2、甲乙丙三种酶参与葡萄糖和糖原之间的转化，过程如图1所示。任一酶的基因发生突变导致相应酶功能缺陷，均会引发GSD病。图2为三种GSD亚型患者家系，其中至少一种是伴性遗传。不考虑新的突变，下列分析正确的是(    ) A．若①同时患有红绿色盲，则其父母再生育健康孩子的概率是3/8 B．若②长期表现为低血糖，则一定不是乙酶功能缺陷所致 C．若丙酶缺陷GSD发病率是1/10000，则③患该病的概率为1/300 D．三种GSD亚型患者体内的糖原含量都会异常升高 [答案]B． A、①是甲酶缺陷GSD患者，同时又患红绿色盲，伴X隐性遗传，则可设①基因型是aaY，双亲的是AaY，Aa ，则其父母再生育健康孩子的概率是×=，A错误；B、乙酶缺陷GSD病是伴X隐性遗传，②是女性双亲均正常，则②一定不是乙酶缺陷GSD病，②长期表现为低血糖，则可能是丙酶功能缺陷导致的，B正确；C、丙酶缺陷GSD病也是常染色体隐性遗传，设③的父亲基因型是Dd，丙酶缺陷GSD发病率是1/10000，则则d配子的概率是1/100，D配子的概率是99/100，因为母亲是正常的，则母亲可能得基因型是Dd、DD，其中Dd的概率是2/101。故③患病的概率是2/101×1/4=1/202，C错误；D、三种GSD亚型患者体内的甲酶功能缺陷会导致不能合成糖原，因此糖原含量下降，D错误。故选B。 3．雌性胚胎发育到一定阶段时，其细胞中两条X染色体中的随机一条失活，失活的那个成为沉默的巴氏小体，巴氏小体上的基因不表达，未失活的染色体上的基因可以表达。人体G-6PD蛋白有F和S两种类型，分别由一对等位基因XF和XS编码。将某女性皮肤组织用酶分散成单个细胞后先进行细胞培养，再用单克隆抗体对培养细胞的F和S两种蛋白进行检测，结果如图所示。下列说法正确的是(    ) A．细胞培养用的无菌空气要添加5%的CO2以提供碳源 B．细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7所含基因不同 C．该女性基因型为XFXS，3、6、7号细胞中XS基因不表达 D．用来检测F和S两种蛋白的单克隆抗体是由一种杂交瘤细胞产生的 [答案]C． A、进行动物细胞培养时，CO2培养箱中加入5%的CO2的主要目的是维持培养液的pH，A错误；B、单克隆培养的细胞，是通过有丝分裂得到的增殖的细胞，故单克隆培养的细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7，所含基因相同，表达的基因不相同，B错误；C、女性体细胞中的两个X染色体，会有一个随机失活。单克隆培养的细胞都来自于原代培养的细胞，其基因型都为XFXS，只不过在细胞1、2、4、5、8、9中含XS基因的染色体具有活性，可以表达出S型G-6PD；而细胞3、6、7中XS基因不能表达，而含XF基因的染色体具有活性，可以表达出F型G-6PD，C正确；D、由题干可知，原代培养细胞是基因型为XFXS的女性皮肤组织用胰蛋白酶处理得到的，但是这些细胞中的两个X染色体，会有一个随机失活，即只能表达出一种G-6PD，只有检测多个原代培养的细胞时，才可以检测出两个条带(两种G-6PD)，因此用来检测F和S两种蛋白的单克隆抗体是由两种杂交瘤细胞产生的，D错误。故选C。 4.某作物的雄性育性与细胞质基因(P、H)和细胞核基因(D、d)相关。现有该作物的4个纯合品种:①(P)dd(雄性不育)、②(H)dd(雄性可育)、③(H)DD(雄性可育)、④(P)DD(雄性可育),科研人员利用上述品种进行杂交实验,成功获得生产上可利用的杂交种。下列有关叙述错误的是 (　　) A.①和②杂交,产生的后代雄性不育 B.②、③、④自交后代均为雄性可育,且基因型不变 C.①和③杂交获得生产上可利用的杂交种,其自交后代出现性状分离,故需年年制种 D.①和③杂交后代作父本,②和③杂交后代作母本,二者杂交后代雄性可育和不育的比例为3∶1 [答案]　D　细胞质基因在遗传时遵循母系遗传,并且进行杂交实验时,雄性不育个体只能作母本,利用①(P)dd和②(H)dd杂交时,(P)dd作母本,①和②杂交产生的后代都是(P)dd,表现为雄性不育,A正确;②(H)dd、③(H)DD、④(P)DD均为雄性可育,其自交后代对应的基因型不变,分别是(H)dd、(H)DD、(P)DD,均为雄性可育,B正确;①(P)dd作母本,和③(H)DD杂交,获得的F1杂交种是(P)Dd,表现为雄性可育,其自交的F2基因型为(P)DD、(P)Dd、(P)dd,其中(P)dd为雄性不育,其他为雄性可育,发生了性状分离,需要年年制种,C正确;由上述分析可知,①(P)dd和③(H)DD杂交后代的基因型是(P)Dd,②(H)dd和③(H)DD杂交后代的基因型是(H)Dd,再以(P)Dd为父本,(H)Dd为母本进行杂交,其后代基因型为(H)DD、(H)Dd、(H)dd,均表现为雄性可育,D错误。 5.某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制,A基因控制宽叶性状;高茎/矮茎由等位基因B/b控制,B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况,某研究小组进行了两个实验,实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1。下列分析及推理中错误的是 (　　) A.从实验①可判断A基因纯合致死,从实验②可判断B基因纯合致死 B.实验①中亲本的基因型为Aabb,子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb C.若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBb D.将宽叶高茎植株进行自交,所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4 [答案]　D　实验①中,宽叶矮茎(A_bb)植株自交,子代宽叶矮茎(A_bb)∶窄叶矮茎(aabb)=2∶1,可判断宽叶基因A纯合致死,同理,通过实验②可判断高茎B基因纯合致死,A正确;由子代性状分离比可推断实验①的亲本基因型为Aabb,由于AA纯合致死,子代宽叶矮茎基因型也为Aabb,B正确;由于AA和BB纯合致死,因此宽叶高茎个体的基因型应为AaBb,C正确;宽叶高茎(AaBb)植株自交,子代基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶2∶2∶1,纯合子(aabb)的比例为1/9,D错误。 6.细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子,也可结合非编码RNA分子CsrB,如图所示。下列叙述错误的是 (　　) A.细菌glg基因转录时,RNA聚合酶识别和结合glg基因的启动子并驱动转录 B.细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时,核糖体沿glg mRNA从5'端向3'端移动 C.抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成 D.CsrA蛋白都结合到CsrB上,有利于细菌糖原合成 [答案]　C　启动子位于基因的上游,基因转录时,RNA聚合酶识别、结合启动子并驱动转录,A正确;翻译时,核糖体会沿mRNA从5'端向3'端移动以合成肽链,B正确;抑制CsrB基因的转录会减少非编码RNA分子CsrB的形成,CsrA蛋白就会更多地与glg mRNA分子结合,使glg mRNA分子降解增多,从而抑制UDPG焦磷酸化酶的合成,UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用,故抑制CsrB基因的转录会使细菌糖原合成减少,C错误;由题图可知,当CsrA蛋白都结合到CsrB上时,CsrA蛋白就不与glg mRNA分子结合,glg mRNA分子构象稳定,可翻译形成UDPG焦磷酸化酶,有利于细菌糖原合成,D正确。 7.已知某种氨基酸(简称甲)是一种特殊氨基酸,迄今只在某些古菌(古细菌)中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是,这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA(表示为tRNA甲)和酶E。酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲(表示为甲-tRNA甲),进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子,从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链,则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是 (　　) ①ATP　②甲　③RNA聚合酶　④古菌的核糖体　⑤酶E的基因　⑥tRNA甲的基因 A.②⑤⑥　B.①②⑤　C.③④⑥　D.②④⑤ [答案]　A　由题意可知,甲、tRNA甲和酶E仅在某些古细菌中含有,tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子,在大肠杆菌核糖体上参与肽链的合成,所以若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链,需要转入甲、tRNA甲的基因和酶E的基因,ATP、RNA聚合酶和核糖体均可由大肠杆菌提供,故选A。 8. 核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时,多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是 (　　) A.图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的3'端向5'端移动 B.该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对 C.图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译,同时结束翻译 D.若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化 [答案]　B　根据核糖体上的肽链的长度(肽链长的翻译在前),可判断核糖体从mRNA的5'端向3'端移动,A错误;翻译过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对,B正确;由题干可知,图中核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译,图中5个核糖体上的肽链长度不同,故5个核糖体先后依次结合到mRNA的起始密码子端开始翻译过程,翻译结束的时间也不同,C错误;由题干信息“多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定”可知,将细菌的某基因截短会影响相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目,D错误。 9.为了分析某21三体综合征患儿的病因,对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1~A4)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是 (　　) A.考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常 B.考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常 C.不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常 D.不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常 [答案]　D　21三体综合征属于染色体数目变异引起的遗传病,病因是患儿的父亲或母亲的减数分裂异常,产生了含有两条21号染色体的精子或卵细胞。根据题中凝胶电泳结果图示可判断,患儿同时含有母亲体内21号染色体上的A2和A3基因,故患儿的病因是母亲减数分裂异常,产生了含有两条21号染色体的卵细胞。若考虑同源染色体交叉互换,一条21号染色体可以同时含有A2和A3基因,产生同时含有A2和A3基因的卵细胞,可能因为卵原细胞进行减数第一次分裂时同源染色体未分离,或减数第二次分裂时姐妹染色单体分开后形成的子染色体移向同一极,A、B正确;若不考虑同源染色体交叉互换,一条21号染色体不可能同时含有A2和A3基因,卵原细胞进行减数第一次分裂时同源染色体未分离,才可能产生同时含有A2和A3基因的卵细胞,C正确,D错误。 突破03：稳态与调节 1．兴奋在神经—肌肉接点处的传递过程如下图，其过程依次是①轴突的动作电位(AP)传至末梢；②轴突末梢Ca2＋内流；③突触前膜释放神经递质乙酰胆碱ACh；④ACh与突触后膜上N型受体结合，引起突触后膜上钠通道开放，Na＋内流：⑤突触后膜产生小电位(EPP)，与周围的肌膜形成了电位差，产生局部电流：⑥当突触后膜局部电流达到一定大小时，将刺激周围肌膜发生动作电位(AP)。下列叙述正确的是(　　) A．突触小泡与突触前膜融合体现了膜的功能特点 B．EPP大小与突触前神经元释放的ACh的量有关 C．肌膜AP与突触前膜AP的大小相同，体现了不衰减性 D．乙酰胆碱酯酶是突触后膜发生EPP所必需的 [答案]B． A、突触小泡与突触前膜融合体现了膜的结构特点，A错误；B、EPP大小与突触前神经元释放的ACh的量有关，当释放的ACh的量足够大时，就会使神经递质与突触后膜的受体充分结合，进而引起更多的Na＋内流，影响EPP的大小，B正确；C、突触前膜AP位于神经纤维上以电信号的形式传导，具有不衰减性，肌膜AP的大小与神经递质释放的量有关，所以与突触前膜AP不一定相同，C错误；D、乙酰胆碱酯酶是分解ACh的，ACh与突触后膜上的受体结合后除了可以被酶所分解外，还可以被回收，所以乙酰胆碱酯酶并不是突触后膜发生EPP所必需的，D错误。故选B。 2、如图是某心肌细胞产生动作电位过程中钠、钾离子通过离子通道的流动造成的跨膜电流(内向电流是指阳离子由细胞膜外向膜内流动，外向电流则相反)。心肌细胞膜上有多种钾离子通道，其中有一种IK1通道，该通道受膜电位影响，具有双向通透钾离子的特性。静息电位时，IK1通道通透性很大，钾离子外流。下列有关描述正确的是(    ) A．图中a点前K+与IK1通道蛋白结合，向膜外运输K+ B．图中ef段IK1通道可能处于打开状态，K+内流形成内向电流 C．IK1通道蛋白双向通透钾离子，不具有特异性 D．b点心肌细胞动作电位达到峰值 [答案]B． A、图中a点前IK1通道蛋白打开，K+外流，但是K+不会与IK1通道蛋白结合，A错误；B、由题意可知，图中ef段IK1通道可能处于打开状态，K+内流形成内向电流，B正确；C、IK1通道蛋白双向通透钾离子，但仍具有特异性，C错误；D、c点动作电位达到峰值，D错误。故选B。 3． 为研究马铃薯贮藏时间与内源激素含量之间的关系，研究人员测定了马铃薯块茎贮藏期间在不同温度条件下的发芽率(图1)，以及20℃条件下3种内源激素的含量(图2)。下列叙述正确的是(    ) A．贮藏第60天时，4℃下马铃薯块茎脱落酸含量可能高于20℃ B．马铃薯块茎贮藏期间，赤霉素/脱落酸比值高抑制发芽 C．降低温度或喷洒赤霉素均可延长马铃薯块茎的贮藏时间 D．20℃下贮藏120天后，赤霉素促进马铃薯芽生长的作用大于生长素 [答案]A．A、从图1中可知，贮藏第60天时，4℃下马铃薯块茎发芽率明显低于20℃时，而脱落酸具有抑制马铃薯发芽的作用，因此4℃下马铃薯块茎的脱落酸含量可能高于20℃，A正确；B、赤霉素能抵消脱落酸对马铃薯发芽的抑制作用，解除休眠，促进发芽。马铃薯块茎贮藏期间，赤霉素/脱落酸比值高则会促进发芽，B错误；C、据分析可知，降低温度可使马铃薯延迟发芽，从而延长马铃薯块茎的贮藏时间，喷洒赤霉素则会使马铃薯提前发芽，缩短马铃薯块茎的贮藏时间，C错误；D、从图2中只能看出20℃下贮藏120天后，赤霉素的相对含量比生长素低，无法比较两种激素促进马铃薯芽生长的作用大小，D错误。故选A。 4、糖尿病能显著增加认知障碍发生的风险，研究团队发现在胰岛素抵抗(IR)状态下，脂肪组织释放的外泌囊泡(AT-EV)中含有高含量的miR-9-3p(一种miRNA)，该物质能使神经细胞结构功能改变，导致认知水平降低。下图表示IR鼠脂肪组织与大脑信息交流机制。下列有关叙述正确的是(　　) A．当神经冲动传导至①时，突触前膜释放的神经递质与突触后膜受体结合，引起突触后膜膜内电位降低，从而引发突触后神经元兴奋 B．IR状态下，推测②的胰岛素受体减少或受损，其释放的③经体液运输到脑部，miR-9-3p进入神经细胞抑制细胞内的基因表达，导致认知水平降低 C．为研究miR-9-3p对突触的影响，可采集IR小鼠和正常小鼠的AT-EV配置缓冲液，分别注入两组正常小鼠体内，检测并对比两组小鼠突触变化即可得出结论 D．为研究抑制miR-9-3p可否改善IR引起的认知障碍症状，可将miR-9-3p抑制剂导入实验鼠，检测并对比对照组和实验组miR-9-3p的含量即可得出结论 [答案]B． A、当神经冲动传导至①时，轴突末梢内的突触小泡移至突触前膜处释放神经递质，进入到突触间隙，而后神经递质与突触后膜的受体结合，引起突触后膜发生电位变化，由外正内负→外负内正，因此引起突触后膜膜内电位升高，A错误；B、在胰岛素抵抗(IR)状态下，脂肪组织细胞上的胰岛素受体的合成受阻，使其数量减少，或结构异常，导致胰岛素无法与其结合而发挥作用，降血糖作用被削弱；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，图 1 中由②释放的③经体液运输至脑部，miR-9-3p 进入神经细胞，miR-9-3p与mRNA结合导致mRNA不能作为模板起翻译作用，从而抑制相关基因的表达，导致认知水平降低，B正确；C、本实验目的是研究miR-9-3p对突触的影响，则实验的自变量是小鼠类型及miR-9-3p的有无，实验设计应遵循对照与单一变量原则，应设置3组，a是对照组，b、c组是分别注射正常鼠和 IR 鼠置于缓冲液中的AT-EV，则a对照组应是注射等量的缓冲液，与对照相比，IR鼠AT-EV组的突触相对数量最少，而正常鼠的AT-EV组突触相对数量无明显变化，说明IR状态下高含量的miR-9-3p会导致突触数量减少，C错误；D、IR状态下突触数量会减少，故为研究抑制miR-9-3p可否改善IR引起的认知障碍症状，需测定对照和实验组miR-9-3p含量，同时还需通过实验检测对照和实验组突触数量，以便确定miR-9-3p含量的变化以及突触数量变化与小鼠认知水平的联系，D错误。故选B。 5、植物的根尖组织是铝毒害的主要靶位点。为探究生长素在番茄铝胁迫过程中的作用机制，通过外源施加生长素合成抑制剂(yucasin)、生长素极性运输抑制剂(NPA)，分析其对铝胁迫下番茄根生长的影响，结果如图。下列叙述正确的是(    ) A．生长素在合成部位、分泌与运输方式等方面都与动物激素类似 B．铝胁迫下，番茄根生长受到抑制的现象可能与生长素的作用特点有关 C．铝胁迫下，20μmol/L的yucasin不能有效缓解番茄根生长受抑制的现象 D．铝胁迫下，NPA可能使生长素极性运输的通道蛋白无法发生构象改变而加剧根生长抑制 [答案]B．A、植物体内没有分泌激素的腺体，而动物细胞具有，生长素与动物激素的化学本质不尽相同，其分泌方式也有所不同，生长素在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中存在极性运输，成熟组织中存在非极性运输，动物激素通过体液运输。A错误；B、由图可知，生长素合成抑制剂可以缓解铝胁迫导致的根生长受抑制，生长素极性运输抑制剂可加剧铝胁迫下的根尖生长抑制，因而推测铝胁迫下番茄根生长受到抑制的现象可能与该处生长素浓度过高抑制生长有关，B正确；C、由图可知，生长素合成抑制剂可以缓解铝胁迫导致的根生长受抑制，2.5μmol/L，5μmol/L和10μmol/L处理下有明显缓解，20μmol/L处理下根生长情况与对照组相类似，也得到了缓解，C错误；D、生长素极性运输抑制剂可加剧铝胁迫下的根尖生长抑制，因而可推测NPA可能使生长素极性运输的载体蛋白无法发生构象改变而加剧根生长抑制，通道蛋白不参与主动运输。D错误。故选B。 6.如图表示人动脉血压维持相对稳定的一种反射过程。动脉血压正常时,过高过紧的衣领会直接刺激颈动脉窦压力感受器,引起后续的反射过程,使人头晕甚至晕厥,即“衣领综合征”。下列叙述错误的是 (　　) A.窦神经受损时,颈动脉窦压力感受器仍可产生兴奋 B.动脉血压的波动可通过神经调节快速恢复正常 C.“衣领综合征”是反射启动后引起血压升高所致 D.动脉血压维持相对稳定的过程体现了负反馈调节作用 [答案]　C　窦神经受损时,颈动脉窦压力感受器功能不受影响,仍可接受适宜刺激产生兴奋,A正确;由题图可知,动脉血压的升高和下降均可通过神经调节恢复正常,神经调节的特点之一为快速,B正确;“衣领综合征”是颈动脉窦压力感受器受到过高过紧的衣领的直接刺激而兴奋,通过反射活动使动脉血压下降所致,C错误;负反馈是指在一个系统中,系统工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,并且使系统工作的效果减弱或受到限制,它可使系统保持稳定,题图中动脉血压维持相对稳定的过程体现了负反馈调节作用,D正确。 7.机体内血糖浓度受多种激素共同调节。某实验小组探究了三种激素单独或联合作用调节血糖的效应,实验前血糖浓度为5.0 mmol/L,血糖浓度随激素处理时间的变化如图。下列有关叙述正确的是 (　　) A.激素单独作用时，0.5 h内升高血糖最快的激素是肾上腺素 B.3 h时，三种激素联合作用升高血糖的效应大于各自效应的总和 C.肾上腺素和胰高血糖素对血糖的调节作用表现出相抗衡的关系 D.血糖浓度受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节，不受甲状腺激素调节 [答案]　B　据图分析,激素单独作用时,0.5 h内升高血糖最快的激素是胰高血糖素,A错误;3 h时,三种激素联合作用升高血糖的效应为12.8-5.0=7.8(mmol/L),三种激素各自效应的总和为(6.9-5.0)+(5.7-5.0)+(5.2-5.0)=2.8(mmol/L),前者明显大于后者,B正确;肾上腺素和胰高血糖素都能升高血糖,二者在调节血糖方面表现出协同作用,C错误;实验结果可证明血糖浓度受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节,但实验结果不能证明血糖浓度不受甲状腺激素调节,D错误。 8、病原体入侵引起机体免疫应答,释放免疫活性物质。过度免疫应答造成机体炎症损伤,机体可通过一系列反应来降低损伤,如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.免疫活性物质可与相应受体结合,从而调节神经-内分泌系统功能 B.适度使用肾上腺皮质激素可缓解某些病原体引起的过度炎症反应 C.过度炎症反应引起的免疫抑制会增加机体肿瘤发生风险 D.图中神经递质与肾上腺皮质激素对下丘脑分泌CRH有协同促进作用 [答案]　D　据图分析,感染病原体后,免疫活性物质可以刺激神经系统分泌神经递质,通过下丘脑一系列传递调节肾上腺皮质激素的分泌,A正确;据图分析,肾上腺皮质激素能够抑制过度炎症反应,B正确;过度炎症反应引起的免疫抑制会使免疫系统的监视功能降低,增加了机体肿瘤发生的风险,C正确;据图分析,神经递质促进下丘脑分泌CRH,而肾上腺皮质激素抑制下丘脑分泌CRH,两者的作用不同,D错误。 突破04：生物与环境 1、为探究香菇草、石菖蒲对富营养化池塘污水中总氮质量浓度的净化效果，某研究小组设计了如下4组实验：香菇草单独种植组(T1)、石菖蒲单独种植组(T2)香菇草和石菖蒲混合种植组(T3)、不栽植物的水样组(CK)。实验结果如图所示。下列有关叙述中，不正确的是(    ) A．香菇草、石菖蒲等能净化水质体现了生物多样性的间接价值 B．选择合适的植物净化污水体现了生态工程的协调和自生原理 C．CK组的总氮质量浓度降低与污水中的微生物的净化作用等有关 D．香菇草和石菖蒲混种组的生物多样性最高，对氮的净化能力最强 [答案]D．A、香菇草、石菖蒲等能净化水质是生态功能，体现了生物多样性的间接价值，A正确；B、选择合适的植物净化污水体现了生态工程的协调和自生原理，B正确；C、据图可知，CK组的总氮质量浓度也降低了，推测与污水中的微生物的净化作用等有关，C正确；D、香菇草和石菖蒲混种组的生物多样性最高，但香菇草单独种植组对氮的净化能力最强，D错误。故选D。 突破点拨：水污染类型的判断技巧 (1)根据污染成因判断 ①若水中富含N、P等营养元素引起的污染，则为无机污染。 ②若水中富含有机物引起的污染，则为有机污染。 ③若重金属、农药进入食物链引起的污染，则为重金属、农药污染。 (2)根据危害结果判断 ①水体缺氧，水生生物大量死亡，则为无机污染。 ②若异养生物大量繁殖，使河水变黑发臭，则为有机污染。 ③若较高营养级生物的体内重金属、农药浓度高，则为重金属、农药污染。 2.为了研究和保护我国东北地区某自然保护区内的野生哺乳动物资源,研究人员采用红外触发相机自动拍摄技术获得了该保护区内某些野生哺乳动物资源的相应数据,为生态学研究提供了相关依据。下列叙述错误的是(　　) A.通过对数据的分析和处理,可以了解保护区内大型野生哺乳动物的物种丰富度 B.与标记重捕法相比,采用该技术进行调查对野生哺乳动物的生活干扰相对较小 C.采用红外触发相机拍摄技术可调查生活在该自然保护区内东北豹的种群密度 D.该技术能调查保护区内东北豹种群中成年个体数量,不能调查幼年个体数量 [答案]　D　利用红外触发相机自动拍摄技术可获得该保护区内大型野生哺乳动物资源的相应数据,对这些数据进行分析和处理,可以了解保护区中大型野生哺乳动物的物种丰富度,A正确;标记重捕法需要捕捉被调查的动物,且要让其带上标记物,而采用红外触发相机自动拍摄技术时无需与动物直接接触,因此对调查对象的生活干扰相对较小,B正确;题述技术利用红外触发相机拍摄动物的照片,然后利用软件分析照片,从而计算出该动物的种群密度,C正确;该技术能对恒温动物进行拍照或录像,既能调查保护区内东北豹种群中成年个体数量,也可调查幼年个体数量,D错误。 3．海洋生态系统具有非常高的使用价值，分析海洋生态系统的营养结构和能量流动，对其资源开发和环境保护，以及构建海洋生态文明都具有重要的指导作用。如图为某海洋生态系统能量流动图(单位：t·km⁻²a⁻¹)。下列分析正确的是(    )                                                                     图1                               图2 注：碎屑是指水体中植物的残枝败叶、动物遗体及其粪便。 A．该生态系统的生产者可利用碎屑中的物质和能量 B．由图可知，该生态系统的物质和能量可循环使用 C．图中X的值可计算，但第一到第二营养级的能量传递效率无法计算 D．第二营养级向第三营养级的能量传递效率约为18.14% [答案]C． A、碎屑中的物质通常是有机物，且能量是单向流动的，该生态系统的生产者不能利用碎屑中的物质和能量，A错误；B、生态系统的能量是单向流动的，B错误；C、根据能量流动的过程可知，图中X的值应为554.1+342.2-100.5-217.7=578.1t·km⁻²a⁻¹，但能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值，第一营养级的同化量未知，第一到第二营养级的能量传递效率无法计算，C正确；D、据图可知，第二营养级来自上一营养级同化量554.1t·km⁻²a⁻¹，来自碎屑的能量是342.2t·km⁻²a⁻¹，第三营养级的同化量为100.5t·km⁻²a⁻¹，两者的能量传递效率约为100.5/(554.1＋342.2)×100%≈11.2%，D错误。故选C。 4.为研究甲、乙两种藻的竞争关系,在相同条件下对二者进行混合培养和单独培养,结果如图所示。下列说法错误的是(　　) A.单独培养条件下,甲藻数量约为1.0×106个时种群增长最快 B.混合培养时,种间竞争是导致甲藻种群数量在10~12天增长缓慢的主要原因 C.单独培养时乙藻种群数量呈“S”型增长 D.混合培养对乙藻的影响较大 [答案]　B　甲藻单独培养时,其种群数量曲线为“S”型曲线,环境容纳量K值约为2.0×106个,则该种群增长速率最大时其种群数量为K/2,即约为1.0×106个,A正确;读图分析,混合培养中在10~12天时,甲藻数量增长缓慢的主要原因是此时食物不足、空间有限等使种内竞争更加激烈,B错误;读图分析,乙藻单独培养时其种群数量增长曲线为“S”型,C正确;读图分析,混合培养时甲藻的种群增长曲线仍为“S”型且K值变化较小,但混合培养时乙藻的种群增长曲线不再是“S”型,且在竞争中被淘汰,D正确。 5.某池塘生态系统生活着草鱼、鲢鱼、黑鱼、青鱼、虾、螺蛳等生物，其部分能量流动示意图如下，M、N表示营养级，数字代表能量，单位：kJ/(m2·a)。下列叙述错误的是(　　) A．池塘中各种鱼类占据相对稳定的生态位，是协同进化的结果 B．M营养级的某些生物可以取食遗体残骸，能量在M和遗体残骸间循环流动 C．M用于生长、发育和繁殖的能量为2100kJ/(m2·a)，由M到N的能量传递效率为8% D．多吃M营养级的水产品，少吃N营养级的水产品，可以减小生态足迹 [答案]B． A、池塘中各种鱼类占据相对稳定的生态位，有利于充分利用环境资源，是协同进化的结果，A正确；B、M营养级的某些生物可以取食遗体残骸，遗体残骸有部分能量能流向M，但能量不能循环利用，B错误；C、M营养级同化的能量尾为1600+1400+2000=50000kJ/(m2·a)，M用于生长、发育和繁殖的能量=5000-2900=2100kJ/(m2·a)；由M到N的能量传递效率=400÷5000×100%=8%，C正确；D、N营养级高于M营养级，能量流动具有逐级递减的特点，多吃M营养级的水产品，可减少能量损耗，可以减小生态足迹，D正确。故选B。 突破点拨：能量流动的过程，各个营养级生物(不包括最高营养级)能量去路：①自身呼吸散失、转化为其他形式的能量和热能；②流向下一营养级；③残体、粪便等被分解者分解；④未被利用。 消费者摄入能量=消费者同化能量+粪便中能量，即动物粪便中能量不属该营养级同化能量，应为上一个营养级固定或同化能量；消费者同化能量=呼吸散失+生长、发育和繁殖，生长、发育和繁殖=分解者分解利用+下一营养级同化+未被利用。 6.在鱼池中投放了一批某种鱼苗,一段时间内该鱼的种群数量、个体重量和种群总重量随时间的变化趋势如图所示。若在此期间鱼没有进行繁殖,则图中表示种群数量、个体重量、种群总重量的曲线分别是 (　　) A.甲、丙、乙　　　　　　B.乙、甲、丙 C.丙、甲、乙　　　　　　D.丙、乙、甲 [答案]　D　在鱼池中投放了一批某种鱼苗,由于鱼苗在此期间没有进行繁殖,且鱼苗之间存在种内竞争、鱼苗与其他生物之间存在种间竞争,同时鱼苗需要适应新的生存环境,因此该鱼的种群数量逐渐减少,丙曲线符合;投放初始时鱼苗的个体重量小,随着鱼苗的生长,个体重量逐渐增加,达到该种鱼的最大重量后保持相对稳定,乙曲线符合;投放初始时鱼苗的个体重量小,种群总重量也小,随着鱼苗的生长,种群总重量逐渐增加,但由于空间、资源等有限,后期会不断有鱼死亡,因此种群总重量逐渐减小,甲曲线符合,D正确。 重点知识05：生物技术与环境 1.利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是 (　　) A.利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物 B.植物细胞体积小,故不能通过该技术进行其产物的工厂化生产 C.次生代谢物是植物所必需的,但含量少,应选择产量高的细胞进行培养 D.该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量 [答案]　A　某些次生代谢物合成过程很复杂,难以通过化学合成途径得到,而利用植物细胞培养技术可获得,A正确;可以利用植物细胞培养技术大规模培养植物细胞,来大量获取次生代谢物,B错误;次生代谢物不是植物生长所必需的,含量很低,C错误;该技术主要利用促进细胞增殖增加细胞数量,来提高次生代谢物的产量,D错误。 2.纳米氧化亚铜是一种纳米材料。为了探究纳米氧化亚铜对贴壁生长细胞活性的影响,研究者在培养基中添加一定量的纳米氧化亚铜,8小时后观察到细胞萎缩,体积变小,细胞核变大,细胞膜内侧出现纳米氧化亚铜富集现象,培养瓶中大量贴壁细胞脱落,出现细胞悬浮。根据该实验现象,能得出的正确结论是 (　　) A.纳米氧化亚铜改变了细胞的贴壁生长习性 B.纳米氧化亚铜对该细胞生长有抑制作用 C.纳米氧化亚铜能通过自由扩散进入细胞 D.纳米氧化亚铜不影响细胞的新陈代谢 [答案]　A　细胞贴壁生长会使细胞由于不断增殖产生接触抑制,而纳米氧化亚铜会使贴壁细胞脱落,出现细胞悬浮,因此纳米氧化亚铜改变了细胞的贴壁生长习性,A正确;根据题意可知纳米氧化亚铜促进了细胞的衰老,B错误;由此题干信息“细胞膜内侧出现纳米氧化亚铜富集现象”,说明纳米氧化亚铜能进入细胞,但不能由此推断是通过自由扩散进入细胞的,C错误;纳米氧化亚铜会促进细胞衰老,即影响了细胞的新陈代谢,D错误。 3.实验小组用抗生素对大肠杆菌进行筛选，如图所示。挑取抑菌圈边缘的菌落进行扩增培养，然后重复图示实验进行筛选，最后定量分析连续传代细菌群体中抑菌圈的半径变化，结果如表所示。下列有关叙述错误的是(    ) 抗生素 抑菌圈半径平均值/cm 抑菌圈缩小百分比 第一代筛选 第二代筛选 0 0 0 青霉素 0．95 0．74 22% 四环素 1．31 0．70 47% 阿奇霉素 0．19 0 100% A．用稀释涂布平板法将大肠杆菌接种在筛选培养基上 B．抑菌圈边缘生长的菌落可能对抗生素不敏感 C．用抗生素多代培养对大肠杆菌有定向选择作用 D．第二代培养后，阿奇霉素能完全抑制大肠杆菌的繁殖 [答案]D．A、微生物的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板，可用稀释涂布平板法将大肠杆菌接种在筛选培养基上，A正确；B、抗生素能够杀死细菌，在抑菌圈边缘抗生素浓度较低，可能存在具有耐药性(对抗生素不敏感)的细菌，因此要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌，B正确；C、抑菌圈的直径大小表明该种抗生素的杀菌能力抑制圈的直径越大，说明抗生素杀菌能力越强，在连续培养几代后，抑菌圈的直径会变小，说明用抗生素多代培养对大肠杆菌有定向选择作用，C正确；D、连续多代培养后，耐药菌所占比例逐步增加，细菌种群中耐药性增强，抑菌圈直径逐渐变小。阿奇霉素组抑菌圈缩小至0，因此大肠杆菌对阿奇霉素的抗性最强，D错误。故选D。 4．基因组印记(指基因根据亲代的不同而有不同的表达，印记基因的存在可导致细胞中等位基因一个表达另一个不表达)阻碍了哺乳动物的孤雌生殖。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术，改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”，使其“变性”，然后将它的一个极体注入修饰后的次级卵母细胞(类似受精作用)，最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如图所示。下列叙述正确的是(    )    A．推测孤雌小鼠体细胞中染色体数目与卵母细胞中染色体数目相同 B．孤雌小鼠的诞生过程没有精子参与，其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同 C．移植后的囊胚进一步扩大，会导致滋养层破裂，胚胎从其中伸展出来 D．基因组印记导致一对等位基因中的一个基因发生突变而不能表达 [答案]A．A、孤雌小鼠的获得类似于受精作用获得，其染色体数目和正常体细胞相同，卵母细胞中染色体数和正常体细胞染色体数相同，所以推测孤雌小鼠体细胞中染色体数目与卵母细胞中染色体数目相同，A正确；B、孤雌小鼠是由修饰后的次级卵母细胞和一个第二极体结合后发育形成的，同时由于配子在形成过程中会经历减数分裂的基因重组，或发生基因突变，将导致“孤雌小鼠”的基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同，B正确；C、移植后的囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，C错误；D、基因组印记导致一对等位基因中的一个基因不能表达的原因是DNA发生甲基化，而不是发生基因突变，D错误。故选A。 5．双向启动子可同时结合两个 RNA聚合酶来驱动下游基因的表达， 研究人员构建了下图所示的表达载体， 以检测双向启动子作用效果。下列分析不正确的是(    ) A．可用农杆菌转化法将构建好的表达载体导入植物细胞 B．为连入GUS 基因， 需用SalI和SphI酶切已整合了双向启动子及LUC基因的质粒 C．在培养基中添加壮观霉素可筛选出成功导入表达载体的微生物受体细胞 D．可通过观察是否出现荧光和蓝色物质确认双向启动子的作用 [答案]B．A、将基因表达载体导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，A正确；B、如果用SphI 酶切已整合了双向启动子及LUC基因的质粒时就会破坏LUC基因，B错误；C、如果成功导入含有壮观霉素抗性基因的基因表达载体，受体细胞就具有抗壮观霉素的能力，在含有壮观霉素的培养基上能生存，因此可以筛选出成功导入表达载体的微生物受体细胞，C正确；D、双向启动子如果正常表达，就会合成荧光素酶和β-葡萄糖苷酶，催化底物分别产生荧光或生成蓝色物质，从而确定双向启动子的作用，D正确。故选B。 6．SSR是DNA中的简单重复序列，非同源染色体上的SSR不同，不同品种的同源染色体上的SSR也不相同，可用于基因定位。为确定水稻长粒基因在Ⅱ号还是Ⅲ号染色体上，科研人员以水稻长粒单基因突变体为父本，正常粒为母本，杂交得到F1，F1全为正常粒，F1自交得到F2共有正常粒326株、长粒106株。科研人员进一步特异性标记、扩增亲本和F2部分个体有关染色体上的SSR序列，电泳结果如下图所示。下列叙述，正确的是(　　) A．长粒性状为隐性性状，正常粒基因发生碱基对的增添突变成长粒基因 B．若SSR序列标记的染色体来自同一品种，其同源染色体上的SSR不相同 C．若粒形基因与SSR序列位于同一染色体上，减数分裂时二者通常进入同一配子 D．图b中F2的1-8号个体电泳结果说明长粒基因位于Ⅲ号染色体上 [答案]C． ]A、长粒突变型父本与野生型母本杂交，子代全为野生型，说明野生型对长粒为显性；由电泳结果可知，控制粒形的基因位于Ⅱ号染色体上，且长粒基因长度小于正常粒基因长度，长粒基因是由正常粒基因发生碱基对的增添导致，A错误；B、根据题意，来自同一品种的同源染色体上的SSR序列相同，B错误；C、若粒形基因与SSR序列位于同一染色体上，则二者连锁遗传，不考虑染色体互换，减数分裂时二者会进入同一配子，C正确；D、长粒属于隐性性状，则表现为长粒的个体基因型应相同，均为隐性纯合子，电泳结果应相同，图b中1、3、6长粒个体电泳结果不同，说明长粒基因不位于Ⅲ号染色体上，D错误。故选C。 7．荧光定量PCR是通过在PCR体系中添加荧光染料来记录PCR产物的累积情况，从而达到对PCR过程进行实时监控的目的。CT值表示每个反应管内荧光信号达到设定的荧光阈值时所经历的循环数。通常情况下将已知浓度的DNA标准样品经过梯度稀释后分别取样进行荧光定量PCR，得到一系列的CT值，以梯度稀释后的浓度对数值作为横坐标，浓度所对应的CT值为纵坐标绘制曲线，即可得到一个标准曲线，如下图所示，下列叙述错误的是(    ) A．荧光定量PCR反应体系中需要添加耐高温的DNA聚合酶 B．荧光定量PCR可以用于检测样品中待测病毒核酸的浓度 C．若两组样品中待测病毒核酸的浓度差了10倍，则两组CT值的差异在3与4之间 D．若标准样品的DNA出现降解，则利用所得的标准曲线分析，待测样品所测CT值偏低 [答案]D． A、PCR的过程包括变性、退火和延伸。DNA的双链主要是靠氢键联系在一起，高温时，氢键很容易就被断开了，双链变成了单链，提供了PCR的模板。荧光定量PCR是反复多次进行PCR，所以需要添加耐高温的DNA聚合酶，A正确；B、根据题意和图示可知，荧光定量PCR的CT值与病毒核酸浓度有关，病毒核酸浓度越高，循环数越少，CT值越小，B正确；C、根据图中CT值与梯度稀释后的浓度对数值之间的关系可知，如果PCR产物的浓度增加10倍，其荧光强度也会增加10倍，但是CT值会减少大约3.3个单位(即1个对数单位)，C正确；D、据图所示，DNA标准样品的浓度越高，达到设定的荧光阈值时所经历的循环数越少，CT值越小，所以，若标准样品的DNA出现降解，DNA浓度下降，则标准曲线值偏高，待测样品所测CT值偏高，D错误。故选D。 【突破2】新情境分析 ——非选择题类型解析与答题策略 重点知识01：分子与细胞 1． 产自西南的翠芽绿茶，鲜叶本身绿色，冲泡出的茶汤也是澄明透亮。由于茶园地处高海拔的山区环境，早春温度低晴天少，导致茶树新梢生长缓慢，采摘期延迟。据此回答下列问题： (1)研究者认为翠芽绿茶的茶叶鲜绿，是因为叶绿体中含有较多 色素，这可以通过对比色素带的宽窄来证明。色素分离的原理是 。 (2)茶汤中含有的茶多酚，推测主要存在于叶肉细胞的 结构中。虽茶多酚有苦味和涩味，但能抗氧化， 自由基，所以常饮茶可以延缓人体衰老。 (3)氨基酸影响茶汤的鲜爽味。为提高该茶的鲜爽度，可以考虑将茶树与豆科作物套种，好处是 。 (4)早春晴天少，茶园补光采用红光和蓝光的主要原因是 。增光有益于能量转化，其能量转化过程为： 。 (5)研究人员为给春茶高品质栽培提供理论依据和实践指导，在茶树新梢开始生长时进行夜间不同光源补光处理(21d)。设夜间不补光(CK)、LED1（红蓝光质比0.81）补光、LED2（红蓝光质比1.65）补光和LED3（红蓝光质比2.10）补光4种处理，以期明确适宜该茶园使用的LED补光灯，部分实验数据如下表： 处理 芽头生长情况 茶叶中相关物质含量 百芽鲜重（g/百个） 发芽密度（个 /m2） 多酚 (%) 游离氨基酸 (%) CK 20.7 219 22.7 1.8 LED1 29.0 252 27.9 2.4 LED2 22.0 271 25.6 1.9 LED3 21.7 209 24.1 1.8 表中结果表明：早春低温弱光环境下的茶园用红蓝光质比为 的LED灯进行补光，实现高产优质的效果显著。结合表中数据谈谈得出这一结论的依据： 。 【答案】(1) 叶绿素 （不同）色素在层析液中的溶解度不同 (2) 液泡 消除（降低、清除、减少都可以） (3)提高土壤中氮元素含量（或提高固氮能力） (4) 植物的叶绿素（光合色素或色素）主要吸收红光和蓝紫光 光能先转化为活跃化学能，再转化为稳定化学能 (5) 0.81（写LED1给分） 芽头生长状态好(芽头密度和芽头鲜重大）；并可（显著）增加茶叶多酚和游离氨基酸含量（茶叶中相关物质含量） 【详解】（1）研究者认为翠芽绿茶的茶叶鲜绿，是因为叶绿体中含有较多叶绿素，这可以通过对比色素带的宽窄来证明1因为色素带的宽窄代表的是色素的含量，实验结果表明叶绿素的条带较宽。色素分离的原理是根据（不同）色素在层析液中的溶解度不同，进而在滤纸上扩散的速度不同，进而实现各种色素的分离。 （2）茶汤中含有的茶多酚，推测主要存在于叶肉细胞的液泡结构中，因为成熟的植物细胞中液泡占90%以上的体积。虽茶多酚有苦味和涩味，但能抗氧化，消除自由基，自由基的存在能促进衰老，所以常饮茶可以延缓人体衰老。 （3）氨基酸影响茶叶的鲜爽味。为提高该茶的鲜爽度，可以考虑将茶树与豆科作物套种，这样可以利用豆科植物的固氮能力，提高土壤中氮元素的含量，进而提高茶叶中氨基酸的合成量。 （4）植物的叶绿素（光合色素）主要吸收红光和蓝紫光，植物光合作用的光反应阶段需要光，人工补光采用红蓝光源有利于茶树的光合作用，故茶园补光采用红光合蓝光。增光有益于光合作用，促进能量转化，其能量转化过程为光能先转化为活跃化学能，再转化为稳定化学能，前者发生在光反应阶段，后者发生在暗反应阶段。 （5）分析表格数据：在LED1（红蓝光质比0.81）补光处理时百芽鲜重和发芽密度均较大，芽头密度和芽头鲜重乘积最大；且可显著增加茶叶多酚和游离氨基酸含量，降低酚氨比，有利于保持绿茶较好的口感，故早春低温弱光环境下的茶园用红蓝光质比为0.81的LED灯进行补光，实现高产优质的效果显著。 2． 植物工厂是全人工光照等环境条件智能化控制的高效生产体系。生菜是植物工厂常年培植的速生蔬菜。请回答下列问题。 (1)科研人员发现，浅绿生菜的光合速率远低于深绿生菜，因此研究人员猜测，浅绿生菜叶肉细胞中的叶绿素含量更少，直接影响光反应中 的产生，从而影响暗反应。进一步推测，叶绿素含量少的原因可能是叶肉细胞中叶绿体的数量少。请你利用所学知识设计一种简便方法对上述观点进行验证： （写出设计思路即可）。 (2)植物工厂选用红蓝光组合LED灯培植生菜，选用红蓝光的依据是 。 (3)科研人员分别在15℃和29℃培养条件下（其他条件相同且适宜），测得生菜的部分数据如图所示。已知生菜生长的适宜温度条件是15～20℃，图中甲组代表 ℃下测得的结果；若将培养温度由15℃快速提升至29℃时，据图分析，生菜叶肉细胞间隙CO2浓度明显上升的主要原因是 。 【答案】(1) [H]（或NADPH）和ATP 取相同位置的两种生菜叶片，制成临时装片，在显微镜下观察并比较叶绿体的多少 (2)植物光合作用主要吸收红光和蓝紫光 (3) 15 光合作用减弱，叶肉细胞对CO2的利用速率降低 【分析】影响光合作用的外界因素有：光照强度、二氧化碳浓度、温度等。 【详解】（1）光反应阶段产生的[H]（或NADPH）和ATP要用于暗反应中C3的还原。叶绿体的数量在光学显微镜下可以直接观察，因此可以取相同位置的两种生菜叶片，制成临时装片，在显微镜下观察并比较叶绿体的多少来验证叶绿素含量少的原因可能是叶肉细胞中叶绿体的数量少这个观点。 （2）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，所以选用红蓝光组合LED灯培植生菜可以提高植物的光合作用，从而提高生菜的产量。 （3）已知生菜生长的适宜温度条件是15～20℃，因此15℃下比29℃下的净光合速率大，因此甲组代表15℃下测得的结果。培养温度由15℃快速提升至29℃时，光合作用减弱，叶肉细胞对CO2的利用速率降低，因此在此期间生菜叶肉细胞间隙CO2浓度明显上升。 重点知识02：遗传与进化 1、某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。甲病在人群中的发病率为1/2 500。 回答下列问题: (1)甲病的遗传方式是　　　　　,判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)从系谱图中推测乙病的可能遗传方式有　　种。为确定此病的遗传方式,可用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA探针,只需对个体　　　(填系谱图中的编号)进行核酸杂交,根据结果判定其基因型,就可确定遗传方式。  (3)若检测确定乙病是一种常染色体显性遗传病。同时考虑两种病,Ⅲ3个体的基因型可能有　　种,若她与一个表型正常的男子结婚,所生的子女患两种病的概率为　　　。  (4)研究发现,甲病是一种因上皮细胞膜上转运Cl-的载体蛋白功能异常所导致的疾病,乙病是一种因异常蛋白损害神经元的结构和功能所导致的疾病,甲病杂合子和乙病杂合子中均同时表达正常蛋白和异常蛋白,但在是否患病上表现不同,原因是甲病杂合子中异常蛋白不能转运Cl-,正常蛋白　　　　　;乙病杂合子中异常蛋白损害神经元,正常蛋白不损害神经元,也不能阻止或解除这种损害的发生,杂合子表型为　　　。  【答案】 (1)常染色体隐性遗传　不患甲病的双亲生出患甲病的女儿　(2)2　Ⅱ4　(3)4　 2/459　(4)能转运Cl-　 患病 解析　(1)遗传系谱图中Ⅱ1、Ⅱ2正常而Ⅲ1患甲病,符合“无中生有为隐性,女性患病为常隐”的遗传规律,则甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传。(2)Ⅱ4、Ⅱ5患乙病,生出不患病的Ⅲ4,说明乙病为显性遗传病,但无法判断乙病致病基因的位置,乙病的遗传方式可能有2种,即可能为常染色体显性遗传或伴X显性遗传。若用DNA探针进行基因检测,只需对Ⅱ4进行核酸杂交,若含正常基因和致病基因则为常染色体显性遗传,若只含致病基因则为伴X显性遗传。(3)若乙病为常染色体显性遗传,同时考虑两种遗传病,甲病用A、a表示,乙病用B、b表示,Ⅲ3的基因型可能为AABB、AABb、AaBB、AaBb 4种,她与正常的男子结婚,求所生子女同时患两种病的概率,分开单独求:先求患甲病的概率,由题干可知甲病在人群中的发病率为1/2 500,则a的基因频率为1/50,A的基因频率为49/50,人群中正常男性携带a(即基因型为Aa)的概率为=2/51,Ⅲ3为Aa的概率是2/3,则Ⅲ3与正常男子生下患甲病孩子(aa)的概率=2/3×2/51×1/4=1/153;再求患乙病的概率,Ⅲ3与乙病相关基因型为1/3BB、2/3Bb,正常男性为bb,则生下患乙病孩子(B_)的概率为2/3;综上,同时患两种病的概率为1/153×2/3=2/459。(4)甲病杂合子表现正常,甲病杂合子中异常蛋白不能转运Cl-,正常蛋白能转运Cl-;乙病杂合子中异常蛋白损害神经元,而正常蛋白不能阻止或解除这种损害的发生,故其神经元会受损,乙病杂合子表型为患病。 重点知识03：稳态与调节 1.人体运动需要神经系统对肌群进行精确的调控来实现。肌萎缩侧索硬化(ALS)是一种神经肌肉退行性疾病,患者神经肌肉接头示意图如图。回答下列问题。 (1)轴突末梢中突触小体内的Ach通过　　　方式进入突触间隙。  (2)突触间隙的Ach与突触后膜上的AchR结合,将兴奋传递到肌细胞,从而引起肌肉　　　　,这个过程需要　　　　信号到　　　　信号的转换。  (3)有机磷杀虫剂(OPI)能抑制AchE活性。OPI中毒者的突触间隙会积累大量的　　　　　,导致副交感神经末梢过度兴奋,使瞳孔　　　　。  (4)ALS的发生及病情加重与补体C5(一种蛋白质)的激活相关。如图所示,患者体内的C5被激活后裂解为C5a和C5b,两者发挥不同作用。 ①C5a与受体C5aR1结合后激活巨噬细胞,后者攻击运动神经元而致其损伤,因此C5a-C5aR1信号通路在ALS的发生及病情加重中发挥重要作用。理论上使用C5a的抗体可延缓ALS的发生及病情加重,理由是  　。  ②C5b与其他补体在突触后膜上形成膜攻击复合物,引起Ca2+和Na+内流进入肌细胞,导致肌细胞破裂,其原因是  　。  【答案】　(1)胞吐　(2)兴奋　化学　电　(3)乙酰胆碱(Ach)　收缩　(4)①C5a的抗体与受体C5aR1竞争性结合C5a,从而不能激活巨噬细胞,使运动神经元不会受到攻击而损伤　②Ca2+和Na+内流进入肌细胞,使肌细胞内溶液浓度(或细胞内液渗透压)增大,导致细胞吸水涨破 解析　(1)轴突末梢中突触小体内的神经递质Ach是通过胞吐方式进入突触间隙的。(2)突触间隙的Ach与突触后膜上的AchR(Ach的受体)结合,将兴奋传递到肌细胞,从而引起肌肉兴奋,这个过程需要化学信号到电信号的转换。(3)乙酰胆碱酯酶(AchE)可分解乙酰胆碱(Ach),有机磷杀虫剂(OPI)能抑制AchE活性,所以OPI中毒者的突触间隙会积累大量的乙酰胆碱(Ach),导致副交感神经末梢过度兴奋,使瞳孔收缩。(4)①C5a与受体C5aR1结合后激活巨噬细胞,激活的巨噬细胞会攻击运动神经元而致其损伤,若使用C5a的抗体,则该抗体可与C5a特异性结合,从而使C5a失去与受体C5aR1结合的机会,从而无法激活巨噬细胞,因而可延缓ALS的发生及病情加重。②根据题中信息分析题图,C5b与其他补体在突触后膜上形成膜攻击复合物,引起Ca2+和Na+内流进入肌细胞,使肌细胞内溶液浓度增大,导致细胞吸水涨破。 2.运动员在马拉松长跑过程中,机体往往出现心跳加快,呼吸加深,大量出汗,口渴等生理反应。马拉松长跑需要机体各器官系统共同协调完成。 回答下列问题: (1)听到发令枪声运动员立刻起跑,这一过程属于　　　反射。长跑过程中,运动员感到口渴的原因是大量出汗导致血浆渗透压升高,渗透压感受器产生的兴奋传到　　　　　,产生渴觉。  (2)长跑结束后,运动员需要补充水分。研究发现正常人分别一次性饮用1 000 mL清水与1 000 mL生理盐水,其排尿速率变化如图甲所示。 甲 图中表示大量饮用清水后的排尿速率曲线是　　　　　,该曲线的形成原因是大量饮用清水后血浆被稀释,渗透压下降,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。从维持机体血浆渗透压稳定的角度,建议运动员运动后饮用　　　　　。  (3)长跑过程中,运动员会出现血压升高等机体反应,运动结束后,血压能快速恢复正常,这一过程受神经-体液共同调节,其中减压反射是调节血压相对稳定的重要神经调节方式。为验证减压反射弧的传入神经是减压神经,传出神经是迷走神经,根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。 材料与用具:成年实验兔、血压测定仪、生理盐水、刺激电极、麻醉剂等。 (要求与说明:答题时对实验兔的手术过程不作具体要求) ①完善实验思路: Ⅰ.麻醉和固定实验兔,分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉插管与血压测定仪连接,测定血压,血压正常。在实验过程中,随时用　　　　湿润神经。  Ⅱ.用适宜强度电刺激减压神经,测定血压,血压下降。再用　　　　　　　　　　　,测定血压,血压下降。  Ⅲ.对减压神经进行双结扎固定,并从结扎中间剪断神经(如图乙所示)。分别用适宜强度电刺激　　　　　　　　　,分别测定血压,并记录。  乙 Ⅳ.对迷走神经进行重复Ⅲ的操作。 ②预测实验结果: 设计用于记录Ⅲ、Ⅳ实验结果的表格,并将预测的血压变化填入表中。 ③分析与讨论: 运动员在马拉松长跑过程中,减压反射有什么生理意义? 【答案】　 (1)条件　大脑皮层　(2)A　抗利尿激素分泌减少,使肾脏中水的重吸收减少,通过增加排尿排出多余的水分,升高渗透压　矿物质饮料　(3)①Ⅰ.生理盐水　Ⅱ.相同强度电刺激迷走神经　Ⅲ.中枢端和外周端　② Ⅲ、Ⅳ实验血压变化记录表及预期结果 刺激部位 神经类型 减压神经 迷走神经 中枢端 血压下降 血压不下降 外周端 血压不下降 血压下降 ③运动员在马拉松长跑过程中,由于神经-体液调节的作用,呼吸、心跳加快,血压上升,减压反射可以通过负反馈调节抑制血压过度上升,使血压保持相对稳定,维持机体稳态。 解析　(1)听到发令枪声运动员立刻起跑这一行为是后天经过学习和训练形成的,属于条件反射。感觉和意识的产生都在最高级的神经中枢——大脑皮层。(2)大量饮水,细胞外液渗透压下降,对下丘脑渗透压感受器的刺激减少,即减少了抗利尿激素的分泌和释放,使肾脏中水的重吸收减少,机体排尿增多,细胞外液的渗透压恢复正常。(3)①Ⅰ.生理盐水可以维持神经元的渗透压和生理活性,所以实验过程中应随时用生理盐水湿润神经。Ⅱ.本实验除验证减压神经的作用外,还验证迷走神经的作用,所以需用同样的方法处理迷走神经。Ⅲ.对减压神经进行双结扎并且从结扎中间剪断后,刺激中枢端血压有变化,刺激外周端血压无变化,说明该神经为传入神经,反之则为传出神经。②③见答案。 重点知识04：生物与环境 1.研究群落中植物类群的丰富度时,不仅要统计物种数,还要统计物种在群落中的相对数量。群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比可用相对多度表示。在某退耕农田自然演替过程中,植物物种甲、乙和丙分别在不同阶段占据优势,它们的相对多度与演替时间的关系如图所示。 (1)该群落演替与在火山岩上进行的群落演替相比,除了演替起点的不同,区别还在于该群落演替类型　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出2点区别即可)。  (2)在研究该群落植物类群丰富度的过程中,统计丙的相对数量采用了记名计算法。根据记名计算法适用对象的特点分析,丙的特点是　　　　　　　　　　　　　　。  (3)据图分析,第30年至第50年乙种群密度的变化是　　　　(填“增大”“减小”或“不能确定”),原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)该农田退耕前后的变化,说明人类活动对群落演替的影响是　　　　　　　　　　　　。  【答案】　(1)演替速度快,趋向于恢复原来的群落,经历的阶段相对较少　(2)个体较大、种群数量有限　(3)不能确定　群落中该时间段植物个体总数的变化未知　(4)改变群落演替的方向 解析　(1)火山岩上进行的群落演替是初生演替,退耕农田进行的群落演替为次生演替,除演替起点的不同,其他区别见答案。(2)调查群落物种丰富度时,对个体较大、种群数量有限的种群个体通常采用记名计算法进行统计。(3)图示曲线为三种植物的相对多度与演替时间的关系,而相对多度为该植物种群个体数量占群落所有植物个体数的百分比,第30年至第50年群落演替的进行,群落中所有植物个体数可能增加,乙种群相对多度下降,不能确定其个体总数的变化,即不能确定其种群密度的变化。(4)与退耕前相比,退耕后群落的物种组成和物种丰富度发生改变,说明人类活动会改变群落演替的方向。 2.为研究河流中石块上微生物群落的演替,将灭菌后的裸石置于河流中,统计裸石上不同时间新增物种数目(图1)、自养类群和异养类群的个体数量(A和H分别代表自养和异养类群的优势种)(图2)。 (1)裸石上发生的群落演替类型为　　　　。  (2)由图1可知,演替的前120天,生长在裸石上的物种总数　　　　(增加/减少),之后,演替趋于稳定。  (3)由图2可知,演替稳定后,优势种A的环境容纳量与演替初期相比　　　(变大/变小)。  (4)已知自养类群为异养类群提供有机碳,演替达到稳定后,两者的数量金字塔是　　　　(正/倒)金字塔形,能量金字塔是　　　　(正/倒)金字塔形。  (5)当试验裸石上的演替稳定后,其群落结构应与周围类似石块上已稳定存在的群落结构相似,原因是两者所处的　　　　　相似。  【答案】　(1)初生演替　(2)增加　(3)变小　(4)倒　正　(5)环境条件 解析　(1)灭菌后的裸石上生物被彻底消灭了,故灭菌后的裸石上发生的演替属于初生演替。(2)题图1的统计数据是不同时间的新增物种数目,演替的前120天,虽然新增物种数越来越少,但是生长在裸石上的物种总数呈增加的趋势,之后,演替趋于稳定。(3)优势种A在演替稳定后的个体数量明显低于演替初期的,说明演替稳定后的环境条件所能维持的优势种A的种群最大数量低于演替初期的,即演替稳定后优势种A的环境容纳量较演替初期小。(4)自养类群为异养类群提供有机碳,所以生态系统中存在食物链:自养类群→异养类群。由题图2可知,演替达到稳定后,自养类群的相对数量少于异养类群的,所以两者的数量金字塔呈倒金字塔形;能量随食物链单向流动、逐级递减,所以能量金字塔呈正金字塔形。(5)群落演替最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态,因此演替稳定后,两群落结构相似的原因是它们所处的环境条件相似。 3.农田生态系统和森林生态系统属于不同类型的生态系统。回答下列问题。 (1)某农田生态系统中有玉米、蛇、蝗虫、野兔、青蛙和鹰等生物,请从中选择生物,写出一条具有5个营养级的食物链:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。请从负反馈调节的角度分析,森林中害虫种群数量没有不断增加的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)从生态系统稳定性的角度来看,一般来说,森林生态系统的抵抗力稳定性高于农田生态系统,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】　 (1)玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰　(2)在森林中,当害虫数量增加时,其天敌由于食物丰富,数量也会增加,这样,害虫种群的数量就会受到抑制　(3)森林生态系统与农田生态系统相比,森林生态系统中的组分多,食物网复杂,自我调节能力强 解析　(1)食物链是根据捕食关系构成的,题干中生物可组成具有5个营养级的食物链为玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰。(2)森林中害虫存在天敌,当害虫数量增加时,其天敌因为食物充足,数量也会增加,其对害虫的捕食就会增多,这样害虫种群的数量就会受到抑制。(3)抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力。一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高,森林生态系统中的组分比农田生态系统中的多。 4. 如图为生态系统结构的一般模型,据图回答下列问题。 (1)图中A代表　　　　;肉食性动物1的数量　　　　(填“一定”或“不一定”)少于植食性动物的数量。  (2)如果②、③、④代表能量流动过程,④代表的能量大约是②的　　　　。  (3)如果图中生产者是农作物棉花,为了提高棉花产量,从物质或能量的角度分析,针对②的调控措施及理由分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;针对⑦的调控措施及理由分是　    。  【答案】　 (1)分解者　不一定　(2)1%~4%　(3)控制(减少)植食性动物的数量,使棉花固定的能量流向对人类最有益的部分　合理密植,增施有机肥,喷淋降温等;合理密植可改善通风条件,分解者分解有机物可产生供生长需要的无机盐、CO2等,喷淋降温可缓解因强光照高温导致的光合“午休”现象,从而满足光合作用对CO2的需求 解析　(1)生态系统中的分解者可将动植物遗体和动物排遗物分解成无机物,故图中A为分解者。在食物链中,植食性动物中的能量大于肉食性动物,但肉食性动物1的数量不一定少于植食性动物的数量。(2)②③④分别为第二、三、四营养级同化的能量,根据能量传递效率10%~20%计算,④代表的能量最少是②的10%×10%=1%,④代表的能量最多是②的20%×20%=4%,即④代表的能量大约是②的1%~4%。(3)从物质或能量的角度分析,要提高棉花产量,需控制以其为食的动物数量,使能量更多地流向对人类最有益的部分;⑦表示生产者固定CO2与产生CO2的过程,可通过合理密植、增施有机肥、喷淋降温等调控措施提高棉花产量,理由见答案。 5.我国是世界上雪豹数量最多的国家,并且拥有全球面积最大的雪豹栖息地。岩羊和牦牛是雪豹的主要捕食对象。 雪豹分布在青藏高原及其周边国家和地区,是山地地区生物多样性的旗舰物种。随着社会发展,雪豹生存面临着越来越多的威胁因素,如栖息地丧失、食物减少、气候变化以及人为捕猎等。1972年雪豹被世界自然保护联盟列为濒危动物。 气候变化可使山地物种栖息地丧失和生境破碎化程度加剧。模型模拟预测结果显示,影响雪豹潜在适宜生境分布的主要环境因子包括:两种气候变量(年平均气温和最冷月最低温度),两种地形变量(海拔和坡度)和一种水文变量(距离最近河流的距离)。 回答下列问题: (1)根据材料信息,写出一条食物链　　　　　　　　　。  (2)如果气候变化持续加剧,雪豹种群可能会面临　　　　的风险,原因是　　　　　　　　　　　　　　。  (3)习近平总书记在二十大报告中提出了“实施生物多样性保护重大工程”。保护生物多样性的意义是　　　　　　　　　　　　　　(回答一点即可)。根据上述材料,你认为对雪豹物种进行保护的有效措施有　　　　和　　　　等。  【答案】　(1)草→牦牛→雪豹(或草→岩羊→雪豹)　(2)灭绝　气候变化持续加剧,导致雪豹的栖息地丧失和生境破碎化程度加剧　(3)维持生态系统的稳定性,奠定了人类文明形成的物质条件,是人类赖以生存和发展的基础　就地保护　易地保护 解析　(1)岩羊和牦牛是雪豹的主要捕食对象,食物链有草→牦牛→雪豹(或草→岩羊→雪豹)。(2)气候变化可使山地物种栖息地丧失和生境破碎化程度加剧,故若气候变化持续加剧,会导致雪豹的栖息地丧失等,使其面临灭绝的风险。(3)生物多样性对于维持生态系统稳定性具有重要意义,奠定了人类文明形成的物质条件,是人类赖以生存和发展的基础。我国生物多样性的保护可以概括为就地保护(建立自然保护区、国家公园等)和易地保护(建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等)两大类。 6.大约在1800年,绵羊被引入到塔斯马尼亚岛,绵羊种群呈“S”形曲线增长,直到1860年才稳定在170万头左右。下列叙述正确的是(　　) A.绵羊种群数量的变化与环境条件有关,而与出生率、死亡率变动无关 B.绵羊种群在达到环境容纳量之前,每单位时间内种群增长的倍数不变 C.若绵羊种群密度增大,相应病原微生物的致病力和传播速度减小 D.若草的生物量不变而种类发生改变,绵羊种群的环境容纳量可能发生变化 【答案】　D　绵羊种群数量的变化与环境条件、出生率和死亡率变动均有关,A错误;绵羊种群呈“S”形曲线增长,在达到环境容纳量之前,种群增长速率先增大后减小,种群增长率逐渐降低,只有当种群呈“J”形曲线增长时,每单位时间内种群增长的倍数才不变,B错误;若绵羊种群密度增大,相应病原微生物的致病力和传播速度增强,C错误;若草的生物量不变而种类发生改变,绵羊种群的环境容纳量可能因可食用草类的改变而发生变化,D正确。 重点知识05：生物技术 1.某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是:先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中,喷水浸润、接种菌T,培养一段时间后,再用清水淋洗秸秆堆(清水淋洗时菌T不会流失),在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌,进行乙醇发酵(酒精发酵)。实验流程如图所示。 回答下列问题。 (1)在粉碎的秸秆中接种菌T,培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)采用液体培养基培养酵母菌,可以用淋洗液为原料制备培养基,培养基中还需要加入氮源等营养成分,氮源的主要作用是　　　　　　　　　　　　(答出1点即可)。通常,可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该方法时,为了达到良好的灭菌效果,需要注意的事项有　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出2点即可)。  (3)将酵母菌接种到灭菌后的培养基中,拧紧瓶盖,置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是　　　　　　　　　　。但是在酵母菌发酵过程中,还需适时拧松瓶盖,原因是　　　　　　　　　　　　。发酵液中的乙醇可用　　　　　　溶液检测。  (4)本实验收集的淋洗液中的　　　　可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比,本实验中乙醇生产方式的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】　 (1)菌T能分泌分解纤维素的酶(纤维素酶)　(2)为酵母菌合成蛋白质、核酸等物质提供原料　排净锅内冷空气,使锅内均匀升温;蒸汽压力必须保持一段时间;灭菌包不宜过大过紧,以免影响蒸汽的渗入等　(3)创造无氧环境,利于酒精发酵,同时可防止杂菌(好氧菌)污染　排出瓶内气体　酸性重铬酸钾　(4)(纤维素的分解产物)葡萄糖　不需要消耗粮食,降低粮食短缺风险;促进秸秆的回收利用,提高能量利用率 解析　(1)菌T能产生分解纤维素的酶(纤维素酶)将纤维素大量分解。(2)蛋白质、核酸等的合成都需要氮元素。高压蒸汽灭菌必须要保持一定的压力和温度、灭菌时间适宜,才能灭菌充分。具体见答案。(3)酵母菌进行酒精发酵需要无氧条件,拧紧瓶盖可以创造无氧环境,同时还可防止杂菌污染。酵母菌发酵过程中适时拧松瓶盖是为了排出瓶内酒精发酵产生的气体。橙色的重铬酸钾可在酸性条件下与酒精反应变成灰绿色,故发酵产生的酒精可用酸性重铬酸钾溶液检测。(4)纤维素的分解产物葡萄糖经清水淋洗进入淋洗液中,灭菌后可作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比,用作物秸秆生产乙醇不需要消耗粮食,降低了粮食短缺风险;可促进秸秆的回收利用,提高能量利用率。 2.研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对南中国海科考中,中国科学家采集了某海域1 146 米深海冷泉附近沉积物样品,分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。 回答下列问题: (1) 研究者先制备富集培养基,然后采用　　　　　　法灭菌,冷却后再接入沉积物样品,28 ℃厌氧培养一段时间后,获得了含拟杆菌的混合培养物。为了获得纯种培养,除了稀释涂布平板法,还可采用　　　　法。据图分析,拟杆菌新菌株在以　　　　为碳源时生长状况最好。  (2) 研究发现,将采集的样品置于各种培养基中培养,仍有很多微生物不能被分离筛选出来,推测其原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(答一点即可)  (3)藻类细胞解体后的难降解多糖物质,通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系统组成成分的角度考虑,拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是　　　　　　　　　　　　。  (4)深海冷泉环境特殊,推测此环境下生存的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶,除具有酶的一般共性外,其特性可能还有　。  【答案】　 (1)高压蒸汽灭菌　平板划线　纤维素　(2)培养基的营养成分不能满足部分微生物的营养需求;培养条件不利于微生物繁殖;可能与其他微生物之间存在互利共生关系　(3)拟杆菌作为分解者,可将碎屑中的有机碳分解为无机碳,加快碳循环　(4)低温条件下酶活性较高 解析　(1)对培养基一般采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。纯化菌种时常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。据题图可知,拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源的培养基中的生长状况最好。(2)深海冷泉沉积物样品中含有的微生物属于极端微生物,在此条件下生存的微生物,其营养需求、培养条件等与常见微生物存在显著差异,故用各种培养基对此类微生物进行培养时,仍有很多微生物不能被分离筛选出来,且生物与生物之间可能存在互利共生的关系,当某一微生物的生存需要另一微生物提供特殊成分时,其单独存在时就可能不会存活。(3)拟杆菌作为分解者,可将碎屑中的有机碳分解为无机碳,加快碳循环。(4)深海冷泉的温度较低,拟杆菌分泌的多糖降解酶在此条件下可发挥催化作用,说明这些酶除具有酶的一般特性外,还能在极低温条件下保持较高活性。 3.以我国科学家为主的科研团队将OSNL(即4个基因Oct4/Sox2/Nanog/Lin28A的缩写)导入黑羽鸡胚成纤维细胞(CEFs),诱导其重编程为诱导多能干细胞(iPS),再诱导iPS分化为诱导原始生殖细胞(iPGCs),然后将iPGCs注射到孵化2.5天的白羽鸡胚血管中,最终获得具有黑羽鸡遗传特性的后代,实验流程如图。回答下列问题。 (1)CEFs是从孵化9天的黑羽鸡胚中分离获得的,为了获得单细胞悬液,鸡胚组织剪碎后需用　　　　　　处理。动物细胞培养通常需要在合成培养基中添加　　　　等天然成分,以满足细胞对某些细胞因子的需求。  (2)体外获取OSNL的方法有　　　　　　　(答出1种即可)。若要在CEFs中表达外源基因的蛋白,需构建基因表达载体,载体中除含有目的基因和标记基因外,还须有启动子和　　　　等。启动子是　　　　　　识别和结合的部位,有了它才能驱动　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)iPS细胞和iPGCs细胞的形态、结构和功能不同的根本原因是　　　　　　　　　。  (4)诱导iPS细胞的技术与体细胞核移植技术的主要区别是    　。 (5)该实验流程中用到的生物技术有　　　　　　　　　　(答出2点即可)。  【答案】　(1)胰蛋白酶、胶原蛋白酶　血清　(2)基因文库法、PCR技术、人工合成法(任答1种)　终止子　RNA聚合酶　目的基因转录出mRNA,最终表达出所需要的蛋白质　(3)基因的选择性表达　(4)诱导iPS细胞的技术是将已分化的细胞诱导为类似胚胎干细胞的一种细胞(iPS),再诱导iPS分化为诱导原始生殖细胞(iPGCs)的技术;体细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术　(5)基因工程、动物细胞培养 解析　(1)动物细胞培养时,动物组织剪碎后需要用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理一段时间,以便获得单个细胞。使用合成培养基培养动物细胞时,通常需要添加血清等天然成分,以满足细胞对某些细胞因子的需求。(2)体外获取目的基因的方法有多种,如基因文库法、PCR技术、人工合成法。基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子等结构,启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了启动子才能驱动目的基因转录出mRNA,最终获得所需要的蛋白质。(3)iPGCs细胞是由iPS细胞增殖、分化而来的,两者在形态、结构和功能方面不同的根本原因是基因的选择性表达。(4)诱导iPS细胞的技术与体细胞核移植技术存在明显的区别,主要表现在诱导iPS细胞的技术是将已分化的细胞诱导为类似胚胎干细胞的一种细胞(iPS),再诱导iPS分化为诱导原始生殖细胞(iPGCs)的技术;而体细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。(5)分析题意可知,该实验流程中用到的生物技术有基因工程、动物细胞培养等技术。 4.某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊,为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代,该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题。 (1)为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液,精液保存的方法是　　　　　　　。在体外受精前要对精子进行获能处理,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;精子体外获能可采用化学诱导法,诱导精子获能的药物是　　　　(答出1点即可)。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞,因为卵母细胞达到　　　　时才具备与精子受精的能力。  (2)体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行,该培养液的成分除无机盐、激素、血清外,还含的营养成分有　　　　　　　　　　　(答出3点即可)等。将培养好的良种囊胚保存备用。  (3)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作,以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是  　。  【答案】　 (1)低温冷冻保存(-196 ℃液氮中保存)　精子不能直接与卵子受精,必须经获能处理后才能获得受精能力　肝素、Ca2+载体　MⅡ期　(2)有机盐、维生素、氨基酸、核苷酸　(3)对非繁殖期受体母羊注射雌激素使其发情;取保存的囊胚,用分割针处理获得滋养层细胞,对其进行DNA分析和性别鉴定,获得状态良好的雄性囊胚;将筛选得到的胚胎移植入受体母羊子宫内 解析　(1)精液或胚胎的保存方法为低温冷冻保存,也可将精液或胚胎置于-196 ℃的液氮中保存。刚刚排出的精子不能立即与卵子受精,必须获能后才可具备与卵子受精的能力,使精子获能的方法有直接利用雌性动物的生殖道使精子获能、将精子培养在人工配制的获能液中使其获能等;获能液的成分因动物种类不同而有所差异,常见的有效成分包括肝素、Ca2+载体等。动物排出的卵子成熟程度不同,但都需要到MⅡ期时才具备与精子受精的能力。(2)哺乳动物胚胎的培养液成分一般比较复杂,主要包括无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等。(3)为获得具有优良性状的公羊后代,可利用胚胎工程的方法进行操作:对非繁殖期受体母羊进行发情处理,取囊胚的滋养层细胞做DNA分析和性别鉴定,检测其质量,将筛选得到的状态良好的雄性囊胚移植入受体母羊子宫内。 5.(2023浙江1月选考,24,15分)甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应,乙植物细胞质基因具有高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究,基本过程包括获取原生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定,最终获得高产耐盐碱再生植株。回答下列问题: (1)根据研究目标,在甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交前,应检验两种植物的原生质体是否具备　　　　　的能力。为了便于观察细胞融合的状况,通常用不同颜色的原生质体进行融合,若甲植物原生质体采用幼苗的根为外植体,则乙植物可用幼苗的　　　　为外植体。  (2)植物细胞壁的主要成分为　　　　和果胶,在获取原生质体时,常采用相应的酶进行去壁处理。在原生质体融合前,需对原生质体进行处理,分别使甲原生质体和乙原生质体的　　　　　　　　失活。对处理后的原生质体在显微镜下用　　　　　　　计数,确定原生质体密度。两种原生质体1∶1混合后,通过添加适宜浓度的PEG进行融合;一定时间后,加入过量的培养基进行稀释,稀释的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)将融合原生质体悬浮液和液态的琼脂糖混合,在凝固前倒入培养皿,融合原生质体分散固定在平板中,并独立生长、分裂形成愈伤组织。同一块愈伤组织所有细胞源于　　　　　　　　　　。下列各项中能说明这些愈伤组织只能来自杂种细胞的理由是哪几项?　　　　(A.甲、乙原生质体经处理后失活,无法正常生长、分裂　B.同种融合的原生质体因甲或乙原生质体失活而不能生长、分裂　C.培养基含有抑制物质,只有杂种细胞才能正常生长、分裂　D.杂种细胞由于结构和功能完整可以生长、分裂)  (4)愈伤组织经　　　　可形成胚状体或芽。胚状体能长出　　　　,直接发育形成再生植株。  (5)用PCR技术鉴定再生植株。已知甲植物细胞核具有特异性DNA序列a,乙植物细胞质具有特异性DNA序列b;M1、M2为序列a的特异性引物,N1、N2为序列b的特异性引物。完善实验思路: Ⅰ.提取纯化再生植株的总DNA,作为PCR扩增的　　　　。  Ⅱ.将DNA提取物加入PCR反应体系,　　　　　为特异性引物,扩增序列a;用同样的方法扩增序列b。  Ⅲ.得到的2个PCR扩增产物经　　　　后,若每个PCR扩增产物在凝胶中均出现了预期的　　　　个条带,则可初步确定再生植株来自杂种细胞。  【答案】　(1)再生植株　叶片　(2)纤维素　细胞质、细胞核　血细胞计数板　终止原生质体融合　(3)一个融合原生质体　ABD　(4)再分化　根和芽　(5)模板　M1、M2　电泳　1 解析　(1)根据研究目标需要得到再生植株,故进行植物体细胞杂交操作前,应先检验两种植物的原生质体是否具备再生植株的能力。为了便于观察细胞融合的状况,通常用不同颜色的原生质体进行融合,若甲植物原生质体采用幼苗的根为外植体,则乙植物可采用绿色幼苗的叶片为外植体。(2)植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶。为使获得的杂种细胞具有耐盐碱效应(甲植物的细胞核基因)和高产效应(乙植物的细胞质基因),在原生质体融合前要分别使甲原生质体的细胞质和乙原生质体的细胞核失活。融合后的原生质体密度可在显微镜下用血细胞计数板计数法测定。用适宜浓度的PEG促进融合后,需加入过量的培养基进行稀释,通过降低PEG浓度,终止原生质体融合。(3)由于甲、乙原生质体分别破坏了细胞质和细胞核,未融合的原生质体和同种融合的原生质体都不能正常生长、分裂,只有杂种细胞具有完整的核质结构,可以正常生长、分裂,因此这些愈伤组织只能来自杂种细胞。(4)愈伤组织经再分化可形成胚状体或芽。胚状体能长出根和芽,直接发育形成再生植株。(5)PCR技术鉴定再生植株时,再生植株的总DNA作为PCR扩增的模板,使用特异性引物M1和M2获得扩增序列a,使用特异性引物N1和N2获得扩增序列b,若两个扩增序列在凝胶中均只有一个条带,则可初步确定再生植株只含甲的细胞核基因和乙的细胞质基因,即来自杂种细胞。 6.“绿水逶迤去,青山相向开”,大力发展低碳经济已成为全社会的共识。基于某些梭菌的特殊代谢能力,有研究者以某些工业废气(含CO2等一碳温室气体,多来自高污染排放企业)为原料,通过厌氧发酵生产丙酮,构建一种生产高附加值化工产品的新技术。 回答下列问题: (1)研究者针对每个需要扩增的酶基因(如图)设计一对　　　　,利用PCR技术,在优化反应条件后扩增得到目标酶基因。  (2)研究者构建了一种表达载体pMTL80k,用于在梭菌中建立多基因组合表达库,经筛选后提高丙酮的合成量。该载体包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等,其中抗生素抗性基因的作用是　　　　　　　　　　,终止子的作用是　　　　　　　　　　　　。　  (3)培养过程中发现重组梭菌大量表达上述酶蛋白时,出现了生长迟缓的现象,推测其原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　,此外丙酮的积累会伤害细胞,需要进一步优化菌株和工艺才能扩大应用规模。  (4)这种生产高附加值化工产品的新技术,实现了　　　　　　　　,体现了循环经济特点。从“碳中和”的角度看,该技术的优势在于　　　　　　　,具有广泛的应用前景和良好的社会效益。  【答案】　 (1)引物　(2)便于筛选含有目的基因的受体细胞　使转录在所需要的地方停下来　(3)酶蛋白的大量合成消耗了大量物质和能量　(4)废弃物的资源化　减少了碳排放 解析　(1)利用PCR技术扩增目的基因的前提是已知目的基因两端的核苷酸序列,根据这一序列设计并合成一对引物。(2)抗生素抗性基因作为标记基因,作用是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受体细胞筛选出来。终止子相当于一盏红色信号灯,位于基因的下游,可使转录在所需要的地方停下来。(3)酶蛋白的大量合成消耗大量的物质和能量,导致重组梭菌用于自身生长、繁殖的物质和能量减少,菌体生长迟缓。(4)该技术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,从而实现了废弃物的资源化。从“碳中和”的角度看,该技术减少了碳排放。 7.新冠疫情出现后,病毒核酸检测和疫苗接种在疫情防控中发挥了重要作用。回答下列问题。 (1)新冠病毒是一种RNA病毒,检测新冠病毒RNA(核酸检测)可以采取RT-PCR法。这种方法的基本原理是先以病毒RNA为模板合成cDNA,这一过程需要的酶是　　　　　　　,再通过PCR技术扩增相应的DNA片段。根据检测结果判断被检测者是否感染新冠病毒。  (2)为了确保新冠病毒核酸检测的准确性,在设计PCR引物时必须依据新冠病毒RNA中的　　　　　　　　　　　　来进行。PCR过程每次循环分为3步,其中温度最低的一步是　　　　　　　。  (3)某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测(检测体内是否有新冠病毒抗体),若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性,说明　　　　　　　　　　(答出1种情况即可);若核酸检测和抗体检测结果均为阳性,说明　　　　　　　　　　　　　。  (4)常见的病毒疫苗有灭活疫苗、蛋白疫苗和重组疫苗等。已知某种病毒的特异性蛋白S(具有抗原性)的编码序列(目的基因)。为了制备蛋白疫苗,可以通过基因工程技术获得大量蛋白S。基因工程的基本操作流程是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。  【答案】　(1)逆转录酶　(2)特异核苷酸序列　复性　(3)被检测者曾经感染过病毒,体内出现抗体但目前没有病毒　被检测者感染了病毒并产生了抗体　(4)获得目的基因→构建表达载体→导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定 解析　(1)以病毒RNA为模板合成cDNA需要逆转录酶。(2)用PCR技术扩增新冠病毒RNA片段时,所需要的引物必须依据新冠病毒RNA中的特定核苷酸序列来进行设计。PCR过程每次循环分为变性(90 ℃以上)、复性(50 ℃左右)和延伸(72 ℃左右)三个阶段,复性阶段温度最低。(3)同时进行核酸检测和抗体检测,若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性,说明被检测者曾经感染过病毒,体内出现抗体但目前没有病毒;若核酸检测和抗体检测结果均为阳性,说明被检测者感染了病毒并产生了抗体。(4)基因工程技术获得大量蛋白S的基本操作流程:目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。 【突破3】 实验专题——科学探究与实验设计 重点知识01：分子与细胞 1．用酵母菌做实验材料探究细胞呼吸。首先对酵母菌培养液离心处理，然后将获取的酵母菌沉淀破碎并再次离心，把含酵母菌细胞质基质的上清液、只含酵母菌细胞器的沉淀物及未离心处理过的酵母菌培养液分装在甲、乙、丙3支试管内，同时向各试管中加入等量、等浓度的葡萄糖溶液，均供氧充足，一段时间后，得到葡萄糖和CO2的相对含量变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．图1对应试管甲，其产生的CO2中氧元素来自葡萄糖和水 B．图2对应试管丙，反应结束后可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精 C．图3对应试管乙，实验结果表明葡萄糖不能进入线粒体分解 D．图1和图2对应的试管中消耗等量的葡萄糖释放的能量相等 [答案]C． A、试管甲含有酵母菌细胞质基质的上清液，可进行无氧呼吸，产生的二氧化碳中的氧来自葡萄糖，A错误；B、试管丙中含有未离心处理过的酵母菌培养液，供氧充足，可进行有氧呼吸，不会产生酒精，B错误；C、试管乙只含酵母菌细胞器的沉淀物，对应图3，乙试管葡萄糖无消耗，实验结果表明葡萄糖不能进入线粒体分解，C正确；D、图1有氧呼吸，图2无氧呼吸，消耗等量的葡萄糖，前者释放的能量多与后者，D错误。故选C。 2哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白,硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是 (　　) A.经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀 B.经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小 C.未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀 D.未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小 [答案]　B　硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性,从而使水分子不能以协助扩散的方式进出细胞,但可以自由扩散的方式进出细胞,因此经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会通过自由扩散缓慢吸水而膨胀,而未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会通过协助扩散和自由扩散迅速吸水膨胀,A、C正确;经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会通过自由扩散缓慢失水而变小,而未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会通过协助扩散和自由扩散迅速失水变小,B错误,D正确。 3．如图为探究水稻种子萌发时细胞呼吸类型的实验装置，假设萌发种子仅以葡萄糖为呼吸底物，观察到单位时间内装置1的红色液滴左移了6个单位，装置2的红色液滴右移了2个单位。下列有关分析错误的（ ） A．水稻种子萌发过程中有机物的总量减少，有机物种类增多 B．水稻种子萌发时进行细胞呼吸的场所有细胞质基质和线粒体 C．水稻种子萌发时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为3:1 D．实验期间萌发的水稻种子细胞不会进行产生乳酸的无氧呼吸 【答案】C 水稻种子萌发过程中由于呼吸作用消耗，有机物的总量减少，由于有有机物的转化，有机物种类增多，A正确；观察到单位时间内装置1的红色液滴左移了6个单位，装置2的红色液滴右移了2个单位，说明萌发是既进行了有氧呼吸，又进行了无氧呼吸，故其呼吸场所有细胞质基质和线粒体，B正确；装置1的红色液滴左移了6个单位，说明有氧呼吸消耗了6个单位的氧气，对应消耗1个单位的葡萄糖，装置2的红色液滴右移了2个单位，说明无氧呼吸产生了2个单位的二氧化碳，说明无氧呼吸对应产生1个单位的葡萄糖，故萌发时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为1:1，C错误；水稻种子无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，D正确。故选C。 4． 为研究叶绿体的完整性与光反应的关系，研究人员制备了4种结构完整性不同的叶绿体，在离体条件下进行实验。叶绿体A：双层膜结构完整；叶绿体B：双层膜局部受损，类囊体略有损伤；叶绿体C：双层膜瓦解，类囊体松散但未断裂；叶绿体D：所有膜结构解体，破裂成颗粒或片段。用Fecy（具有亲水性）或DCIP（具有亲脂性）替代NADP+为电子受体，以相对放氧量表示光反应速率，实验结果如表所示。下列说法不正确的是（    ） 实验项目 叶绿体A 叶绿体B 叶绿体C 叶绿体D 实验一：以Fecy为电子受体时的放氧量 100 167.0 425.1 281.3 实验二：以DCIP为电子受体时的放氧量 100 106.7 471.1 109.6 A．制备叶绿体悬液时，将叶绿体放入等渗的酸碱缓冲液中，以保证叶绿体的正常形态和功能 B．ATP的产生依赖于跨类囊体薄膜的H+浓度梯度，以DCIP为电子受体进行的实验中，ATP产生效率最低的是叶绿体D C．叶绿体A和叶绿体B的实验结果表明，叶绿体双层膜对以DCIP为电子受体的光反应有明显阻碍作用 D．该实验中光反应速率最高的是叶绿体C，可能原因是无双层膜阻碍和类囊体松散的条件下更有利于色素吸收和转化光能 【答案】C A、制备叶绿体悬液时，可加入一定浓度的蔗糖溶液和酸碱缓冲液，防止叶绿体渗透吸水或失水，保证叶绿体的正常形态和功能，A正确； B、ATP 的合成依赖于H+顺浓度梯度通过囊体薄膜上的 ATP 合成酶，叶绿体 A、B、C、D 类囊体薄膜的受损程度依次增大，因此 ATP 的产生效率逐渐降低，因此ATP产生效率最低的是叶绿体D，B正确； C、比较叶绿体 A 和叶绿体 B的实验结果，实验一中叶绿体 B 双层膜局部受损时，以 Fecy为电子受体的放氧量明显大于双层膜完整时，实验二中叶绿体 B双层膜局部受损时，以DCIP 为电子受体的放氧量与双层膜完整时无明显差异，说明叶绿体的双层膜对以Fecy为电子受体的光反应有明显阻碍作用，C错误； D、在无双层膜阻碍、类囊体松散的条件下，更有利于类囊体上的色素吸收光能，从而提高光反应速率，所以该实验中，光反应速率最高的是叶绿体 C，D正确。 5..某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中,给该叶绿体悬浮液照光后有糖产生。回答下列问题。 (1)叶片是分离制备叶绿体的常用材料,若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离,可以采用的方法是　　　　　(答出1种即可)。叶绿体中光合色素分布在　　　　　上,其中类胡萝卜素主要吸收　　　　(填“蓝紫光”“红光”或“绿光”)。  (2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后,加入缓冲液形成悬浮液,发现黑暗条件下该悬浮液中不能产生糖,原因是 　。  (3)叶片进行光合作用时,叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在,简要写出实验思路和预期结果。 [答案]　 (1)差速离心法　类囊体薄膜　蓝紫光 (2)黑暗条件下不能进行光反应,不能生成ATP和NADPH,因此不能还原C3,不能生成糖类　(3)实验思路:将叶绿体用无水乙醇脱色,用适量碘液处理,观察叶绿体的颜色变化。预期结果:叶绿体变蓝色。 解析 (1)分离各种细胞器常用的方法是差速离心法,即将含各种细胞器的匀浆在不同的转速下进行离心处理,从而将细胞器分离。叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上,叶绿体中含有四种色素,其中胡萝卜素和叶黄素属于类胡萝卜素,根据光合色素的吸收光谱分析,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。(2)破坏叶绿体的内膜和外膜,类囊体薄膜上仍可进行光反应,但在黑暗条件下光反应不能进行,没有ATP和NADPH的生成,进而导致C3不能被还原,不能产生糖。(3)叶绿体本身有颜色,会干扰实验现象的观察,应先用无水乙醇将其脱去颜色。可以利用淀粉遇碘变蓝的原理,检测叶绿体中是否有淀粉存在。若用碘液处理后叶绿体变蓝,则说明叶绿体中有淀粉存在。 6.海南是我国火龙果的主要种植区之一。由于火龙果是长日照植物,冬季日照时间不足导致其不能正常开花,在生产实践中需要夜间补光,使火龙果提前开花,提早上市。某团队研究了同一光照强度下,不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响,结果如图。 回答下列问题。 (1)光合作用时,火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是　　　　;用纸层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中,以滤液细线为基准,按照自下而上的次序,该光合色素的色素带位于第　　　　条。  (2)本次实验结果表明,三种补光光源中最佳的是　　　　　　　,该光源的最佳补光时间是　　　小时/天,判断该光源是最佳补光光源的依据是　 　。  (3)现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源,设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度(简要写出实验思路)。 [答案]　 (1)叶绿素　1、2　(2)红光+蓝光　6　在不同的补光时间内,红光+蓝光的补光光源获得的平均花朵数均最多,有利于促进火龙果的成花　(3)将成花诱导完成后的火龙果植株(成花数目相同)随机均分成A、B、C三组,分别置于三种不同光照强度的白色光源中照射相同且适宜的时间,一段时间后观察并记录各组植株所结火龙果的产量,产量最高的则为最适光照强度。 解析 (1)光合色素中叶绿素(包括叶绿素a、叶绿素b)主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光;纸层析法分离得到的四条色素带(以滤液细线为基准)自下而上分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素。(2)从柱形图可知:在不同的补光时间内,使用红光+蓝光的补光光源获得的平均花朵数均最多,促进火龙果成花的效果最好,当该光源补光时间为6小时/天时,获得的平均花朵数最多。(3)由实验目的可知,自变量是光照强度,由题干可知光照强度有三种,故可将实验分为3组;实验观测指标为火龙果产量,具体实验思路见答案。 7．在下列有关实验叙述的组合中，正确有几项（　　） ①在研究温度影响淀粉酶活性实验中，可以用斐林试剂检测实验结果 ②在探究酵母菌细胞呼吸方式实验中，无氧和有氧条件下的实验分别是对照组和实验组 ③高倍显微镜下观察细胞中的叶绿体时，应选用含叶绿体小而多的细胞来观察 ④通过观察澄清石灰水是否变浑浊，可判断酵母菌的呼吸方式 ⑤科学家通过伞藻的嫁接实验证明了细胞核控制着伞藻帽的形状         ⑥质壁分离及复原实验中先后用低倍和高倍显微镜观察三次，形成自身前后对照 A．0项 B．1项 C．2项 D．3项 【答案】A ①斐林试剂是由甲液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和乙液（质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液）组成，鉴定还原糖时需要50-65摄氏度水浴加热，在研究温度影响淀粉酶活性实验中，温度是自变量，不可以用斐林试剂检测实验结果，①错误； ②在探究酵母菌细胞呼吸方式实验中，需要设置无氧和有氧条件，该实验属于条件对照实验，没有对照组，只有实验组，②错误； ③高倍显微镜下观察细胞中的叶绿体时，应选用含叶绿体体积大而少的细胞来观察，这样才能更清楚的看到叶绿体的结构，③错误； ④澄清石灰水遇到CO2会变浑浊，但是不可通过观察澄清石灰水是否变浑浊，判断酵母菌的呼吸方式，因为酵母菌的两种呼吸方式的产物都有CO2，④错误； ⑤嫁接实验是为了与核移植对照比对，单做一个嫁接实验不能说明细胞核控制遗传性状，还有可能是细胞质中所携带的遗传信息控制的，两个实验比照才能说明细胞核是细胞的控制中心，⑤错误； ⑥质壁分离及复原实验中先后用低倍镜观察三次，形成自身前后对照，第一次观察的目的是观察初始状态，第二次是观察质壁分离的状态，第三次观察的目的是为了观察质壁分离复原的状态，不用换高倍镜，⑥错误。 突破02：遗传与进化 1．下列关于生物实验原理或技术的叙述不正确的是（    ） A．可用无水乙醇提取绿叶中的色素是因为绿叶中的色素能溶解在无水乙醇中 B．噬菌体须在活菌中增殖培养是因其缺乏独立的代谢系统 C．给小白鼠提供18O2，一段时间后，在其尿液中可能检测到18O D．分别用含有35S和32P的两种培养基培养细菌，再用上述细菌分别培养病毒，检测子代病毒的放射性可区分是DNA病毒还是RNA病毒 【答案】D A、绿叶中的色素易溶于有机溶剂无水乙醇、丙酮等，A正确； B、噬菌体属于侵染细菌的病毒，它没有细胞结构，缺乏自主代谢机制，它的生命活动离不开宿主细胞，故噬菌体繁殖必须在细菌中才能进行，B正确； C、给小白鼠提供18O2，经过有氧呼吸，可以形成放射性的水，经过体液循环则在其尿液中可以检测到H218O，C正确； D、分别用含有35S和32P的两种培养基培养细菌，S是蛋白质的特征元素，P是DNA的特征元素。不能区分DNA病毒还是RNA病毒，D错误。 故选D。 2．研究叶肉细胞的结构和功能时，取匀浆或上清液依次离心将不同的结构分开，其过程和结果如图所示，P1～P4表示四次离心后的沉淀物，S1～S4表示四次离心后的上清液。 据此分析，下列叙述正确的是（　　） A．图中分离细胞器的方法为密度梯度离心 B．DNA仅存在于P1、P2和P3中 C．S1、S2、S3和S4中均有多种酶 D．P1、P2、P3和P4中均有膜结构 【答案】C A、分离真核细胞各种细胞器的方法是差速离心法，A错误； B、DNA主要分布在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也有少量分布，因此DNA存在于S1、S2、P1、P2和P3中，B错误； C、细胞质基质中可以进行多种代谢反应，内含多种酶，S1、S2、S3和S4中均含有细胞质基质，因此含有多种酶，C正确； D、P4中只有核糖体一种无膜结构，D错误。 3..科学家曾提出DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制(图1)。对此假说,科学家以大肠杆菌为实验材料,进行了如下实验(图2): 图1 图2 下列有关叙述正确的是 (　　) A.第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,说明DNA复制方式一定是半保留复制 B.第二代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带和1条轻带,说明DNA复制方式一定是全保留复制 C.结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果,说明DNA复制方式一定是分散复制 D.若DNA复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带 [答案]　D　第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,说明DNA复制方式一定不是全保留复制,可能为半保留复制或分散复制,A错误;若DNA复制方式为全保留复制,则第二代细菌DNA离心后,4个子代DNA分子中,1个为15N15N,3个为14N14N,会在试管中出现1条重带和1条轻带,与题图信息不符,B错误;若第一代和第二代细菌DNA离心后,试管中只出现1条中带,则可说明DNA复制方式为分散复制,与题图信息不符,C错误;若DNA复制方式为半保留复制,继续培养至第三代,得到的8个子代DNA分子中,2个为15N14N,6个为14N14N,细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带,D正确。 4．已知某植物花色由两对基因（A、a和B、b）控制，A基因控制色素合成，该色素随液泡中细胞液pH降低而变浅，B基因与细胞液的酸碱性有关。其基因型与表型的对应关系如下，回答下列问题： 基因型 A_bb A_Bb A_BB、aa__ 表型 深紫色 淡紫色 白色 (1)为探究A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，还是位于两对同源染色体上。现有淡紫色花色植株（AaBb）可以用来设计实验。 实验步骤：让淡紫色花色植株（AaBb）植株自交，观察并统计子代植株的花色和比例（不考虑交叉互换）。 实验结果预测及结论： ①若子代植株花色及比例为____________，则A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上。 ②若子代植株花色及比例为___________，则A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，且基因A和b在同一条染色体上。 ③若子代植株花色及比例为___________，则A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，且基因A和B在同一条染色体上。 (2)某实验小组在研究中获得了黄叶植株突变体（野生型为绿叶），已知黄叶性状由一对隐性基因控制。研究人员利用相关实验和技术，对该植物的叶色基因进行定位。 ①绿叶、黄叶基因分别用基因C/c表示，现用两个纯合植株杂交得F1，F1测交后代的基因型比例为aabbcc：AaBbCc：aaBbcc：AabbCc=1：1：1：1。画出F1体细胞中三对基因在染色体上的位置（用竖线代表染色体，黑点代表基因在染色体中的位置）__________________。 ②当该植物体细胞缺失同源染色体中的一条染色体时，称为单体（核型为2n-1），体细胞增加一对同源染色体中的一条染色体时，称为三体（核型为2n+1），二者均可以用于基因定位。以野生型绿叶植株为材料，人工构建的单体系（绿叶）中应有____________种单体。若选择单体以一代杂交实验定位基因，请写出具体杂交方案及预期实验结论____________。 【答案】(1)深紫色：淡紫色：白色=3：6：7 深紫色：淡紫色：白色=1：2：1 淡紫色：白色=1：1 (2) n 实验方案：将黄叶突变体与该植株单体系中的全部单体分别杂交，留种并单独隔离种植，统计子代表型及比例预期实验结论：当子代出现表型及比例为绿叶：黄叶约为1：1时，可将黄叶基因定位于该单体所缺少的染色体上 【解析】（1）为探究A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，还是位于两对同源染色体上。现有淡紫色花色植株（AaBb）可以用来设计实验。①若A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上，则基因型为AaBb个体自交，产生后代的基因型和表型比为：6A_Bb（淡紫色）：3A_bb（深紫色）：7（3A_BB，4aa_ _）白色；②若A、a和B，b基因位于一对同源染色体上，且基因A和b在同一条染色体上，则基因型为AaBb个体自交，产生后代的基因型和表型比为：2AaBb（淡紫色）：1AAbb（深紫色）：1aaBB（白色）。③若A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，且基因A和B在同一条染色体上，则基因型为AaBb个体自交，产生后代的基因型和表型比为：2AaBb（淡紫色）：1AABB（白色）∶1aabb（白色），即淡紫色和白色的比例为1：1。 （2）某实验小组在研究中获得了黄叶植株突变体（野生型为绿叶），已知黄叶性状由一对隐性基因控制。研究人员利用相关实验和技术，对该植物的叶色基因进行定位。①绿叶、黄叶基因分别用基因C/c表示，现用两个纯合植株杂交得F1，F1测交后代的基因型比例为aabbcc：AaBbCc：aaBbcc：AabbCc=1：1：1：1。因为测交比例代表F1产生的配子种类和比例，根据上述比例可推测，F1产生的配子比例为abc：ABC：aBc：AbC=1：1：1：1，该比例的获得说明三对基因中有两对基因是连锁关系，根据配子的基因型可推测是A和C连锁、a和c连锁，另外一对等位基因B、b位于另一对同源染色体上形成的，基因的位置可用下图表示：   ②以野生型绿叶植株为材料，人工构建的单体系（绿叶）中应有n种单体。若以一代杂交实验定位基因，可以选择“单体”（三体定位通过一代杂交无法实现），因为单体能产生两种类型的配子，若控制叶色的基因位于缺失的染色体上，则该单体会产生不含C基因的配子，当该单体与正常的黄叶个体杂交时，则会出现黄叶个体；具体杂交方案是将各种绿色单体与正常的黄色个体杂交。实验结果为：当子代出现表型及比例为黄叶和绿叶比例为1：1时，可将黄叶基因定位于该单体缺失的染色体上。 突破03：稳态与环境 1．为研究交感神经和副交感神经对心脏的支配作用，分别测定狗在正常情况、阻断副交感神经和阻断交感神经后的心率，结果如表所示。下列分析错误的是（    ） 实验处理 心率(次/分) 正常情况 90 阻断副交感神经 180 阻断交感神经 70 A．交感神经和副交感神经的作用通常是相反的 B．对心脏支配占优势的是副交感神经 C．副交感神经兴奋引起心脏搏动加快 D．正常情况下，交感神经和副交感神经均可检测到膜电位变化 【答案】C A、阻断副交感神经，心率大幅度提高，说明副交感神经对心脏搏动起抑制作用。阻断交感神经心率降低，说明交感神经对心脏搏动起促进作用。副交感神经与交感神经的作用相互拮抗，A正确； B、由表格可知，阻断副交感神经心率大幅度提高，阻断交感神经心率降低的变化并不明显，因此对心脏支配占优势的是副交感神经，B正确； C、由表格可知，阻断副交感神经心率大幅度提高，说明副交感神经对心脏搏动起抑制作用，C错误； D、阻断副交感神经，阻断交感神经，心率均有变化，说明正常情况副交感神经与交感神经均处于工作状态，所以均可以检测到膜电位变化，检测到兴奋，D正确。 2．某研究小组探究一定浓度的NAA（生长素类似物）和KT（细胞分裂素类似物）对棉花主根长度及侧根数的影响，结果如图所示。据图分析，下列相关叙述正确的是（　　）    A．一定浓度的NAA处理使棉花侧根长度大于主根 B．NAA能一定程度地消除根的顶端优势，而KT能增强根的顶端优势 C．NAA能抑制主根生长，KT能促进主根生长，且浓度越高效果越明显 D．一定浓度的KT和NAA对棉花侧根生长具有拮抗作用 【答案】B A、题图横坐标表示组别，纵坐标表示主根长度和单株侧根数，无法比较侧根长度和主根长度，A错误； B、分析题图可知，一定浓度的NAA抑制主根生长，一定浓度的KT促进根生长，B正确； C、NAA能抑制主根生长，KT能促进主根生长，说法正确；但题干信息显示并没有研究不同浓度的NAA或KT对主根长度的影响，C错误； D、比较题图中的甲和丁可知，一定浓度的KT和NAA对棉花侧根生长具有协同作用，D错误； 故选B。 3. 研究人员取带叶的某植物茎段，切去叶片，保留叶柄，然后将茎段培养在含一定浓度乙烯的空气中，分别在不同时间用一定浓度IAA处理切口。在不同时间测定叶柄脱落所需的折断强度，实验结果如图所示。 下列关于本实验的叙述，正确的是（ ） A. 切去叶片可排除叶片内源性IAA对实验结果的干扰 B. 越迟使用IAA处理，抑制叶柄脱落的效应越明显 C. IAA与乙烯对叶柄脱落的作用是相互协同的 D. 不同时间的IAA处理效果体现IAA作用的两重性 【答案】A A、切去叶片，目的是排除叶片内源性IAA对实验结果的干扰，A正确； B、据图分析，越迟使用IAA处理，叶柄脱落所需的折断强度越低，因此抑制叶柄脱落的效应越弱，B错误； C、有图分析，不使用IAA处理，只有乙烯，会促进叶柄脱落；越早使用IAA会抑制叶柄脱落，因此IAA与乙烯对叶柄脱落的作用是相互拮抗的，C错误； D、图中，不同时间的IAA处理效果均表现为抑制折断，因此不能体现IAA作用的两重性，D错误。 4.机体对胰岛素作用的敏感性降低会导致胰岛素抵抗从而产生高血糖，动物摄食会导致胃内分泌细胞分泌的G蛋白下降，G蛋白水平下降会降低饥饿感，进而调节摄食行为。高脂饮食能诱发胰岛素抵抗，对G蛋白分泌的影响与正常饮食无明显差异。研究发现有氧运动能缓解高脂饮食诱发的胰岛素抵抗，升高G蛋白的含量。为了验证上述结论，请根据以下实验材料完善实验思路，并预测结果及分析。 材料与用具：生长状况相同的正常小鼠若干只。普通饲料、高脂饲料、血糖测定仪、胰岛素分析仪、胃组织G蛋白分析仪。 (要求与说明：血糖、胰岛素和胃组织G蛋白测定的具体操作不作要求。实验条件适宜。)回答下列问题： (1)完善实验思路： ①分别测定各实验鼠的空腹血糖、空腹胰岛素、胃组织G蛋白的含量。 ②实验分组与处理：将生长状况相同的实验鼠均分为3组。 甲组：18周普通饲料； 乙组：12周普通饲料+  _______________________________ 丙组：_______________________________________________ ③在相同且适宜的条件下按上述实验分组培养18周，每周定时测量各实验鼠的空腹血糖、空腹胰岛素、胃组织G蛋白的含量，计算各物质的相对含量。 (2)讨论与分析： ①根据题干分析，甲组小鼠摄入普通饲料后血糖升高时，小鼠机体限制血糖显著升高的机制是_______________________________________ ②从分子水平分析，胰岛素抵抗产生的原因可能是,________________导致机体细胞对胰岛素作用的敏感性降低，使组织细胞_________________葡萄糖能力下降，引发高血糖。 【答案】(1) 6周高脂饲料 12周普通饲料6周高脂饲料且有氧运动 (2)血糖升高引起胰岛素分泌增加，降低血糖浓度；摄食引起胃组织G蛋白水平下降，降低了饥饿感,减少了摄食量，从而限制血糖进一步升高 细胞膜上胰岛素受体结构改变或胰岛素受体数量减少 摄取和利用 【解析】（1）本实验要验证验证有氧运动能缓解高脂饮食诱发胰岛素抵抗和提高G蛋白量，自变量为是否添加高脂饲料和是否进行有氧运动，因变量为胰岛素和胃组织G蛋白的含量；饲喂普通饲料组为空白对照组，饲喂高脂饲料组和有氧运动为实验组，无关变量要相同且适宜， 故实验思路如下： ①分别测定各实验鼠的空腹血糖、空腹胰岛素、胃组织G蛋白的含量。 ②实验分组与处理：将生长状况相同的实验鼠均分为3组。甲组：18周普通饲料；乙组（培养时间要相同）：12周普通饲料+6周高脂饲料；丙组：12周普通饲料+6周高脂饲料且有氧运动。 ③在相同且适宜的条件下按上述实验分组培养18周，每周定时测量各实验鼠的空腹血糖、空腹胰岛素、胃组织G蛋白的含量，计算各物质的相对含量； （2）①动物摄食会导致胃内分泌细胞分泌的G蛋白下降，G蛋白水平下降会降低饥饿感，进而调节摄食行为。甲组小鼠摄入普通饲料后血糖升高时，会引起胰岛素分泌增加，降低血糖浓度，而且摄食会引起胃组织G蛋白水平下降，降低了饥饿感，减少了摄食量，从而限制血糖进一步升高； ②胰岛素的功能是胰岛素具有促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变成甘油三酯等，即促进组织细胞摄取、储存和利用葡萄糖，从而降低血糖浓度。胰岛素要与靶细胞膜上受体结合才能起作用，从分子水平分析，胰岛素抵抗产生的原因可能是细胞膜上胰岛素受体结构改变或胰岛素受体数量减少，导致机体细胞对胰岛素作用的敏感性降低，使组织细胞摄取、储存和利用葡萄糖能力下降，引发高血糖。 5.坐骨神经由多种神经纤维组成,不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异,多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加;单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。 欲研究神经的电生理特性,请完善实验思路,分析和预测结果(说明:生物信号采集仪能显示记录电极处的电位变化,仪器使用方法不要求;实验中标本需用任氏液浸润)。 (1)实验思路: ①连接坐骨神经与生物信号采集仪等(简图如图1,a、b为坐骨神经上相距较远的两个点)。 图1 ②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激,显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激,记为Smin。 ③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时,刺激强度即为最大刺激,记为Smax。  (2)结果预测和分析: ①当刺激强度范围为　　　　　　　　　时,坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。  ②实验中,每次施加电刺激的几乎同时,在显示屏上都会出现一次快速的电位变化,称为伪迹,其幅值与电刺激强度成正比,不影响动作电位(见图2)。伪迹的幅值可以作为　　　　　　　　的量化指标;伪迹与动作电位起点的时间差,可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上　　　　　　　　所需的时间。伪迹是电刺激通过　　　　传导到记录电极上而引发的。  图2 ③在单根神经纤维上,动作电位不会因传导距离的增加而减小,即具有　　　　性。而上述实验中a、b处的动作电位有明显差异(如图2),原因是不同神经纤维上动作电位的　　　　　不同导致b处电位叠加量减小。  ④以坐骨神经和单根神经纤维为材料,分别测得两者的Smin和Smax。将坐标系补充完整,并用柱形图表示两者的Smin和Smax相对值。 [答案]　(1)③在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激　(2)①小于Smax且不小于Smin　 ②电刺激强度　Na+通道开放　任氏液　③不衰减　传导速率　 ④ 解析　(1)本实验的目的是研究神经的电生理特性。实验操作中,先依次施加由弱到强的电刺激,确定阈刺激Smin,接着在阈刺激的基础上由弱到强依次增加电刺激,从而确定最大刺激Smax。(2)①当刺激强度大于或等于阈刺激时,坐骨神经中有神经纤维发生兴奋,当刺激强度大于或等于最大刺激时,坐骨神经中所有神经纤维都发生兴奋,因此使坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋的刺激强度要大于或等于阈刺激,但小于最大刺激。②已知伪迹的幅值与电刺激强度成正比,因此伪迹的幅值可以作为电刺激强度的量化指标。每次施加电刺激的几乎同时,显示屏上会出现伪迹,推测伪迹是电刺激通过任氏液直接传导到记录电极上而引发的。伪迹与动作电位起点的时间差,可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上钠离子通道开放所需的时间。③单根神经纤维上动作电位不会随着传导距离增加而减小,体现了动作电位传导的不衰减性。a、b处的动作电位有明显差异,是因为不同神经纤维的兴奋传导速率有差异导致b处电位叠加量不同于a处。④单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象,因此其阈刺激和最大刺激相同;坐骨神经由多种神经纤维组成,因此其阈刺激小于最大刺激。 6.为研究物质X对高血糖症状的缓解作用,根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。 实验材料:适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只,药物S(用生理盐水配制),物质X(用生理盐水配制),生理盐水等。 (要求与说明:实验中涉及的剂量不作具体要求。小鼠血糖值>11.1 mmol/L,定为高血糖模型小鼠。饲养条件适宜) 回答下列问题: (1)完善实验思路: ①适应性饲养:选取小鼠若干只,随机均分成甲、乙、丙3组。正常饲养数天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值。 ②药物S处理: 甲组:每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水 乙组:每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S 丙组:　　　　　　　　　　　　 连续处理数天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值,直至建成高血糖模型小鼠。 ③物质X处理: 甲组:　　　　　　　　　　　　乙组:每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水 丙组:　　　　　　　　　　　　连续处理若干天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值。 (2)预测实验结果: 设计一张表格,并将实验各阶段的预期实验结果填入表中。 (3)分析与讨论: 已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等,药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠,则可通过　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。  [答案]　(1)②每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S　③每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水　每天每只小鼠灌胃一定量物质X　 (2) 实验各阶段的小鼠血糖值变化 组别 实验阶段 适应性饲养 药物S处理 物质X处理 甲组 正常 正常 正常 乙组 正常 逐渐升高至>11.1 mmol/L >11.1 mmol/L 丙组 正常 逐渐升高至>11.1 mmol/L 逐渐下降,但高于正常水平 (3)设置一系列浓度梯度的药物S,每个浓度进行不同的给药途径,比较不同组合建模成功所需的时间 解析　(1)②药物S处理的目的是建成高血糖模型小鼠,除了甲组(对照组)注射生理盐水,乙组和丙组都需注射一定量药物S。③甲组作为对照组,所以需灌胃生理盐水,丙组作为实验组,需灌胃一定量物质X,以检测物质X的作用。(2)甲组作为对照组,每次测定血糖均显示正常;乙组和丙组用药物S处理后,逐渐成为高血糖模型小鼠,即血糖值逐渐升高至>11.1 mmol/L。随后乙组灌胃一定量生理盐水,该操作对降低血糖没有效果,故血糖值仍>11.1 mmol/L;丙组用物质X处理,该物质能缓解高血糖症状,故丙组小鼠的血糖值逐渐下降,但高于正常水平。(3)可通过设计相应实验来探究快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的最佳组合,则该实验中自变量是不同浓度的药物S和不同的给药途径,具体操作为设置一系列浓度梯度的药物S,每个浓度进行不同的给药途径,比较不同组合建模成功所需的时间。 7. 欲验证胰岛素的生理作用,根据以下提供的实验材料与用具,提出实验思路,预测实验结果并进行分析。 材料与用具:小鼠若干只,胰岛素溶液,葡萄糖溶液,生理盐水,注射器等。 (要求与说明:血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求,实验条件适宜) (1)实验思路: (2)预测实验结果(设计一个坐标,用柱形图表示至少3次的检测结果): (3)分析与讨论: ①正常人尿液中检测不到葡萄糖,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②当机体血糖水平升高时,胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。此时机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用,另一方面　　　　　　　　　　　　　　　。  [答案]　(1)①分别测定每只小鼠的血糖浓度,并记录;②将小鼠随机分为A、B两组,A组注射一定量的胰岛素溶液,B组注射等量的生理盐水,每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录;③当出现低血糖症状后,A组注射一定量的葡萄糖溶液,B组注射等量的生理盐水。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录;④对每组所得数据进行统计分析。 (2) 胰岛素对小鼠血糖浓度影响示意图 (3)①胰岛素促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收　②胰岛β细胞分泌胰岛素增加,胰岛α细胞分泌胰高血糖素减少　抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖 解析　(1)胰岛素是唯一能降血糖的激素,本实验的目的是验证胰岛素的生理作用,因此实验思路是设置两组小鼠,一组注射胰岛素溶液,另一组注射生理盐水,记录实验前后血糖浓度的变化;再通过对低血糖症状小鼠注射葡萄糖溶液进一步说明胰岛素具有降低血糖浓度的作用。(2)根据胰岛素的作用,预测实验中血糖浓度的变化,图详见答案。(3)①正常人尿液中检测不到葡萄糖,其原因是胰岛素能促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收。②当机体血糖水平升高时,血糖作用于胰岛,胰岛中的胰岛β细胞分泌胰岛素增加,胰岛α细胞分泌胰高血糖素减少。此时机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用,另一方面会抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖。 重点知识04：生物与环境 1.将小球藻在光照下培养,以探究种群数量变化规律。下列相关叙述正确的是 (　　) A.振荡培养的主要目的是增大培养液中的溶氧量 B.取等量藻液滴加到血细胞计数板上,盖好盖玻片,稍待片刻后再计数 C.若一个小格内小球藻过多,应稀释到每小格1~2个再计数 D.为了分析小球藻种群数量变化总趋势,需连续统计多天的数据 [答案]　D　振荡培养的主要目的是加速二氧化碳溶解于培养液中,增大培养液中的溶二氧化碳量,A错误;使用血细胞计数板计数时,需先盖好盖玻片,将藻液滴在盖玻片边缘,让其自行渗入计数室,多余的藻液用滤纸吸去,片刻后,待小球藻全部沉降到计数室底部再计数,B错误;若一个小格内小球藻过多,应进行稀释,一般稀释到每小格5~10个小球藻再计数,C错误;为了分析小球藻种群数量变化总趋势,需连续统计多天的数据,D正确。 2．下列调查活动或实验中，实验所得到的数值和实际数值相比,可能偏大的是（ ） A．探究培养液中酵母菌种群密度时,从试管上层吸取培养液计数没有振荡试管 B．调查土壤小动物丰富度时,用诱虫器采集小动物没有打开电灯 C．样方法两查草地中的蒲公英时,只统计样方内的个体 D．标志重捕法调查小鼠种群密度时标志物脱落 【答案】D 静置的试管中的酵母菌大都沉于试管底部，探究培养液中酵母菌种群密度时,从试管上层吸取培养液计数没有振荡试，所得到的数值可能比实际数值偏小，A项错误；土壤小动物具有避光、避高温、趋湿的的特性，调查土壤小动物丰富度时,用诱虫器采集小动物，若没有打开电灯，则所得到的数值可能比实际数值偏小，B项错误；样方法调查草地中的蒲公英时,只统计样方内的个体，会导致所得到的数值可能比实际数值偏小，C项错误；用标志重捕法调查一定范围内某动物的种群密度，其种群密度的估算值＝第一次捕获并标记的个体数与第二次捕获的个体数之积/第二次捕获的有标记的个体数，若标志物脱落，则会导致所得到的数值可能比实际数值偏大，D项正确。 重点知识05：生物技术与工程 1．科学家发现大部分的乳腺癌细胞都是雌激素敏感型，乳腺癌细胞会表达雌激素受体α（ERα），而且雌激素会促进肿瘤的生长。药物甲和药物乙对乳腺癌都有疗效，且两者联合用药效果更好。 实验目的：验证药物甲和药物乙对乳腺癌都有治疗作用，且两者联合用药效果更好。 实验材料：人乳腺癌细胞悬液、生理盐水配制的药物甲、生理盐水配制的药物乙、生理盐水、相应检查装置。 （要求与说明：药物浓度用量不作要求；用增殖率反映癌细胞活性，检测具体方法不作要求） (1)完善实验思路： ①分组：取等量已知细胞密度的人乳腺癌细胞悬液，分别加入到含细胞培养液的四组 培养瓶中，然后置于. 中培养。 ②处理：A组：乳腺癌细胞悬液+生理盐水； B组： ； C组： ； D组： ； ③检测：培养一段时间后，检测乳腺癌细胞数量并计算乳腺癌细胞的 (2)预测结果：请绘制一个柱状图表示实验结果 。 (3)分析与讨论： ①雌激素可与位于肿瘤细胞 （填部位）的雌激素受体α（ERα）结合，形成 复合物。随后该复合物与DNA特定区域结合，影响 ，从而调节相应代谢过程。 ②研究发现药物甲能抑制身体产生雌激素，而药物乙能加速雌激素受体的降解，请在以上两种药物的基础上，尝试提出一种治疗乳腺肿瘤的新思路 。 ③临床发现，男性也会患乳腺癌，请根据题中信息推测可能的原因： 。 【答案】(1) CO2培养箱 乳腺癌细胞悬液+药物甲 乳腺癌细胞悬液+药物乙 乳腺癌细胞悬液+药物甲+药物乙 增殖率 (2) (3) 细胞内（细胞质、细胞核、胞浆均可） 激素-受体 基因的表达 减少雌激素与相应受体的结合 该男性体内产生了较多的雌激素（乳腺细胞表达了更多的雌激素受体） 【解析】（1）本实验要验证药物甲和药物乙对乳腺癌都有治疗作用，且两者联合用药效果更好，自变量为是否给予药物甲、药物乙以及同时给予药物甲和药物乙，因变量为乳腺癌细胞的数量，故实验需要分四组。根据实验设计的对照原则和单一变量原则，结合题干所给的实验材料和用具，可设计的实验思路如下：①分组：取等量已知细胞密度的人乳腺癌细胞悬液，分别加入到含细胞培养液的四组培养瓶中，然后置于CO2培养箱中培养。 ②处理：A组：乳腺癌细胞悬液+生理盐水；B组：乳腺癌细胞悬液+药物甲；C组：乳腺癌细胞悬液+药物乙；D组：乳腺癌细胞悬液+药物甲+药物乙； ③检测：培养一段时间后，检测乳腺癌细胞数量并计算乳腺癌细胞的增殖率。　　　 （2）预测结果：药物甲和药物乙对乳腺癌都有疗效，且两者联合用药效果更好，所以B组、C组和D组乳腺细胞的增殖率都低于A组，且D组乳腺细胞的增殖率最低，柱状图表示的实验结果如图： （3）①雌激素为脂溶性激素，所以雌激素可与位于肿瘤细胞细胞内的雌激素受体α（ERα）结合，形成激素-受体复合物。随后该复合物与DNA特定区域结合，影响基因的表达，从而调节相应代谢过程。 ②研究发现药物甲能抑制身体产生雌激素，而药物乙能加速雌激素受体的降解，因此可以研究通过减少雌激素与相应受体的结合治疗乳腺肿瘤的新思路。 ③分析题中信息可推测男性患乳腺癌的原因可能为该男性体内产生了较多的雌激素或该男性乳腺细胞表达了更多的雌激素受体。 2.接种疫苗是预防传染病的一项重要措施,乙肝疫苗的使用可有效阻止乙肝病毒的传播,降低乙型肝炎发病率。乙肝病毒是一种DNA病毒。重组乙肝疫苗的主要成分是利用基因工程技术获得的乙肝病毒表面抗原(一种病毒蛋白)。回答下列问题。 (1)接种上述重组乙肝疫苗不会在人体中产生乙肝病毒,原因是 　。  (2)制备重组乙肝疫苗时,需要利用重组表达载体将乙肝病毒表面抗原基因(目的基因)导入酵母细胞中表达。重组表达载体中通常含有抗生素抗性基因,抗生素抗性基因的作用是　　　　　　　　　　　　　。能识别载体中的启动子并驱动目的基因转录的酶是　　　　　　。  (3)目的基因导入酵母细胞后,若要检测目的基因是否插入染色体中,需要从酵母细胞中提取　　　　　　进行DNA分子杂交,DNA分子杂交时应使用的探针是　 　。  (4)若要通过实验检测目的基因在酵母细胞中是否表达出目的蛋白,请简要写出实验思路。 [答案]　 (1)该疫苗不含乙肝病毒DNA,不会在人体细胞内增殖产生乙肝病毒　(2)作为标记基因筛选出转化成功的酵母细胞　RNA聚合酶　(3)基因组DNA　放射性同位素等标记的含有目的基因的DNA片段　(4)从酵母细胞中提取蛋白质,用乙肝病毒表面抗原的特异性抗体进行抗原—抗体杂交,若有杂交带出现,说明酵母细胞中表达出目的蛋白。 解析 (1)只有乙肝病毒的DNA分子进入人体细胞,才能以其为模板进行DNA复制和外壳蛋白的表达,然后装配形成子代乙肝病毒。重组乙肝疫苗只含有乙肝病毒表面抗原,不含乙肝病毒DNA分子,不会在人体细胞内产生乙肝病毒。(2)载体上的抗生素抗性基因常作为标记基因,用于将成功导入重组基因表达载体的细胞筛选出来。细胞中的RNA聚合酶可识别载体中的启动子,并以目的基因的一条链为模板进行转录。(3)由于不能确定目的基因是否插入染色体中,需提取酵母细胞的基因组DNA,加热变性,用基因探针进行检测。该探针中需要含有目的基因中的特异性片段,且带有放射性同位素等标记。若受体细胞的染色体中含有目的基因,该探针就会与目的基因通过碱基互补配对结合在一起,从而在放射性等检测中观察到杂交带。(4)抗乙肝病毒表面抗原的抗体可与乙肝病毒表面抗原特异性结合,故可用该抗体与酵母细胞中提取出来的蛋白质进行抗原—抗体杂交,若出现杂交带,则可证明酵母细胞中表达出目的蛋白。 3.水蛭是我国的传统中药材,主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一,具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构,提高其抗凝血活性。回答下列问题: (1)蛋白质工程流程如图所示,物质a是　　　　　,物质b是　　　　　。在生产过程中,物质b可能不同,合成的蛋白质空间构象却相同,原因是　  　　。  (2)蛋白质工程是基因工程的延伸,基因工程中获取目的基因的常用方法有　　　　　　　　　、　　　　　和利用PCR技术扩增。PCR技术遵循的基本原理是　　　　　　　。  (3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后,分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性,结果如图所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的　　　　(填“种类”或“含量”)有关,导致其活性不同的原因是　  。  (4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异,简要写出实验设计思路   　。  [答案]　(1)多肽链　mRNA　 mRNA上决定氨基酸的密码子具有简并性　(2)从基因文库中获取　人工合成　DNA半保留复制　(3)种类　酶处理后形成的肽中氨基酸的种类、数目和排列顺序不同　 (4)在相同条件下,将蛋白质工程改造后的水蛭素、水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素分别进行抗凝血实验,比较三组血液凝固所需时间长短,所需时间越长说明其抗凝血活性越大 解析　(1)蛋白质工程的基本途径: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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。由于mRNA上决定氨基酸的密码子具有简并性,因此mRNA不同,翻译形成的多肽链中氨基酸序列有可能是相同的,再盘曲、折叠形成相同结构的蛋白质。(2)基因工程中获取目的基因的常用方法有从基因文库中获取、人工合成和利用PCR技术扩增。PCR技术遵循的原理是DNA半保留复制。(3)由图可知,水蛭蛋白经两种蛋白酶处理后,酶解产物的肽含量差别不大,但是抗凝血活性有所差异,所以推测该差异主要与肽的种类有关,两种处理后酶解产物中氨基酸的种类、数目和排列顺序不同,从而导致两种处理后抗凝血活性有差异。(4)在相同条件下,将蛋白质工程改造后的水蛭素、水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素分别进行抗凝血实验,比较三组血液凝固所需时间长短,所需时间越长说明其抗凝血活性越大。 4.下列关于菊花组织培养的叙述,正确的是(　　) A.用自然生长的茎进行组培(组织培养)须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒 B.培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换 C.组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富 D.不带叶片的菊花幼茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株 [答案]　D　植物组织培养中对自然生长的茎进行消毒的步骤为“洗涤灵稀释液浸泡2 min→流水冲净→75%酒精消毒30 s→流水冲洗→10%次氯酸钠溶液消毒10 min或0.1%氯化汞溶液消毒5~7 min→无菌水多次冲洗”,A错误;用专用封口膜封口的目的是防止外界杂菌侵入,且保证瓶内外的气体交换,B错误;组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是其具有透气性和保水性,C错误。 【突破4】高频易错点集锦 重点知识01：分子与细胞 1.某生物兴趣小组的同学为估测某植物叶片细胞液的平均浓度，取被检测植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度（单位为g/mL）相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组（甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍）。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和外界溶液之间没有溶质交换。下列有关说法错误的是（    ） A．实验结果说明叶片细胞液浓度大于甲糖溶液物质的量浓度 B．若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶细胞吸水能力增大 C．若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组 D．若使用KNO3溶液代替相应浓度的糖溶液进行实验，会造成较大实验误差 【答案】C A、由题干信息可知，叶细胞与溶液之间无溶质交换，而甲组的甲糖溶液浓度升高，则可能是由于叶细胞的细胞液浓度大于甲糖溶液物质的量浓度，引起了细胞吸水，A正确； B、若测得乙糖溶液浓度降低，说明乙糖溶液物质的量浓度高于叶细胞的细胞液浓度，细胞失水，乙组叶细胞吸水能力增大，B正确； C、若测得乙糖溶液浓度升高，则乙组叶肉细胞吸水，由于甲糖溶液的摩尔浓度小于乙糖溶液，故叶细胞的净吸水量乙组小于甲组，C错误； D、若使用KNO3溶液代替相应浓度的糖溶液进行实验，会造成较大实验误差，因为植物细胞可以吸收KNO3，D正确。 2．信号肽假说认为，翻译时，编码分泌蛋白的mRNA首先合成信号肽，信号肽与信号识别颗粒（SRP）结合，SRP再通过与内质网上的SRP受体结合，将新生肽引导至内质网，肽链在内质网腔中继续合成并被初步加工，同时核糖体发生解聚，如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．图中分泌蛋白的合成及在内质网中的初步加工只有ATP供能 B．过程③在信号肽酶的作用下肽链的信号肽被切除后即为成熟的分泌蛋白 C．若基因中编码信号肽的序列发生改变，可能导致内质网无法对多肽进行加工 D．信号肽借助信号识别颗粒将信息传至内质网膜上，体现了生物膜具有流动性 【答案】C 分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽"形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。 A、如图GTP参与了蛋白质（多肽）进入内质网加工的过程，图中分泌蛋白的合成及在内质网的加工需要GTP供能，A错误； B、过程③在信号肽酶的作用下肽链的信号肽被切除后，还需高尔基体进行加工，才能得到成熟的分泌蛋白，B错误； C、根据题意可知，若基因中编码信号肽的序列发生改变，多肽链可能无法进入内质网中进行加工，C正确； D、信号肽借助信号识别颗粒将信息传至内质网膜，内质网膜通过受体接收信号，体现了生物膜的信息交流功能，D错误。 故选C。 3.水通道蛋白(AQP)是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水肿组织中3种AQP基因mRNA含量,发现AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化,而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍。下列叙述正确的是 (　　) A.人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同 B.AQP蛋白与水分子可逆结合,转运水进出细胞不需要消耗ATP C.检测结果表明,只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成 D.正常组织与水肿组织的水转运速率不同,与AQP蛋白的数量有关 [答案]　D　人唾液腺正常组织中的AQP1、AQP3和AQP5三种水通道蛋白的氨基酸序列不同,A错误;膜通道蛋白参与物质跨膜运输的过程中不与被运输的物质结合,B错误;水肿组织中三种水通道蛋白均参与水分子的跨膜运输,与正常组织相比,水肿组织中AQP5基因表达过量,说明正常组织与水肿组织的水转运速率不同,与AQP蛋白的数量有关,C错误,D正确。 4．CA19-9是一种糖蛋白性的肿瘤标记物，在肿瘤相关的miRNA表达中发挥一定的调节作用；恶性肿瘤细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。下列有关说法不正确的是（    ） A．CA19-9能在常温下与双缩脲试剂发生反应，出现紫色 B．核膜上的核孔可以让促癌性miRNA等大分子自由进出 C．恶性肿瘤细胞无氧呼吸产生的丙酮酸主要在细胞质基质中被利用 D．恶性肿瘤细胞的转移与其细胞膜成分的改变有关 【答案】B A、结合题干“CA19-9是一种糖蛋白性的肿瘤标记物”可知其本质为糖蛋白，可以在常温下与双缩脲试剂发生反应，出现紫色，A正确； B、核孔具有选择透过性，故核膜上的核孔可以让促癌性miRNA等大分子有选择地进出，B错误； C、结合题干“恶性肿瘤细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP”，而无氧呼吸的场所在细胞质基质，故恶性肿瘤细胞无氧呼吸产生的丙酮酸主要在细胞质基质中被利用，C正确； D、恶性肿瘤细胞的转移与其细胞膜上糖蛋白数量减少有关，D正确。 故选B。 5.植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体,PSⅡ光复合体含有光合色素,能吸收光能,并分解水。研究发现,PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ,通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如图所示)。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是 (　　) A.叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降,PSⅡ光复合体对光能的捕获增强 B.Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱 C.弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合,不利于对光能的捕获 D.PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O2 [答案]　C　从图示可以看出,弱光下LHCⅡ能与PSⅡ结合,增强其对光能的捕获;强光下LHCⅡ能与PSⅡ分离,减弱其对光能的捕获;由题干可知,LHC蛋白激酶可催化LHCⅡ与PSⅡ分离,减少其对光能的捕获,所以该酶活性下降,LHCⅡ与PSⅡ不易分离,PSⅡ光复合体对光的捕获会增强,A正确,C错误。Mg2+参与叶绿素(为光合色素)的合成,Mg2+含量下降,PSⅡ光复合体上光合色素含量减少,对光能的捕获减弱,B正确。PSⅡ光复合体能将水分解,产生H+、电子和O2,D正确。 6.细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶,调控细胞内α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是(　　) A.α-酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用 B.α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞分化 C.抑制L基因表达可降低细胞内α-酮戊二酸的含量 D.目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能 [答案]　C　α-酮戊二酸合成酶的降解产物为氨基酸,可被细胞再利用,A正确;根据题意可知,降解α-酮戊二酸合成酶,使α-酮戊二酸合成减少,从而能够促进胚胎干细胞分化,B正确;抑制L基因表达,则溶酶体膜上的受体L减少,影响α-酮戊二酸合成酶进入溶酶体被降解,所以α-酮戊二酸合成增加,含量升高,C错误;目标蛋白进入溶酶体的方式是胞吞,体现了生物膜具有物质运输的功能,D正确。 7.研究发现,病原体侵入细胞后,细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体,经过一系列过程,最终导致该细胞炎症性坏死,病原体被释放,该过程属于细胞焦亡。下列说法错误的是　(　　) A.蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的 B.敲除编码蛋白酶L的基因不影响细胞焦亡 C.细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化 D.细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化 [答案]　B　蝌蚪尾的消失是自身基因所决定的程序性死亡,属于细胞凋亡,不是由病原体侵入细胞引起的细胞焦亡,A正确;细胞焦亡中需要无酶活性的蛋白酶L作为支架蛋白参与形成特定的复合体,敲除编码蛋白酶L基因的细胞不能形成特定的复合体,细胞焦亡无法发生,B错误;巨噬细胞可以识别并吞噬消化病原体,C正确;细胞焦亡释放的病原体可作为抗原,经过抗原呈递细胞的摄取、呈递等,刺激机体B淋巴细胞的增殖、分化,D正确。 重点知识02：遗传与进化 1.野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘，研究影响其叶片形状的基因时，发现了6个不同的隐性突变，每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①~⑥，每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变，根据表中的杂交实验结果，下列推断错误的是 (　　) 杂交组合 子代叶片边缘 ①×② 光滑形 ①×③ 锯齿状 ①×④ 锯齿状 ①×⑤ 光滑形 ②×⑥ 锯齿状 A.②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形 B.③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状 C.②和⑤杂交,子代叶片边缘为光滑形 D.④和⑤杂交,子代叶片边缘为光滑形 [答案]　C　两突变体杂交,若子代叶片边缘为光滑形（野生型），说明这两种突变是由不同基因突变而来的，突变基因互为非等位基因；若子代叶片边缘为锯齿状（突变型），说明这两种突变是由同一基因突变而来的，突变基因互为等位基因。分析杂交实验结果，可得①③④是由同一基因突变而来的，B正确。①与②是不同基因的突变，所以②和③是不同基因的突变，A正确。①与②是不同基因的突变，①与⑤也是不同基因的突变,但不能确定②和⑤突变基因的关系，C无法判断。①和⑤是不同基因的突变，故④与⑤是不同基因的突变，D正确。 2.小鼠Avy基因控制黄色体毛,该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制,使小鼠毛色发生可遗传的改变。有关叙述正确的是 (　　) A.Avy基因的碱基序列保持不变 B.甲基化促进Avy基因的转录 C.甲基化导致Avy基因编码的蛋白质结构改变 D.甲基化修饰不可遗传 [答案]　A　Avy基因的上游发生了不同程度的甲基化修饰,并没有改变Avy基因的碱基序列,Avy基因的碱基序列保持不变,A正确;Avy基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制,说明甲基化抑制Avy基因的转录,B错误;因为Avy基因的碱基序列不变,所以Avy基因编码的蛋白质结构不变,小鼠表型变化是由于甲基化修饰使基因表达受不同程度抑制,相关蛋白质的表达量存在差异,C错误;通过题干中的信息“小鼠毛色发生可遗传的改变”可推知,甲基化修饰可以遗传,D错误。 3、下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是 (　　) A.需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌 B.搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来 C.离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌 D.该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA [答案]　C　噬菌体侵染细菌的实验中,设计两组对比实验,分别用含有32P和35S的T2噬菌体侵染大肠杆菌,A错误;在搅拌器中搅拌,使吸附在大肠杆菌外的T2噬菌体与大肠杆菌分离,B错误;离心的目的是让悬浮液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌,C正确;该实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。 4.酗酒危害人类健康。乙醇在人体内先转化为乙醛,在乙醛脱氢酶2(ALDH2)作用下再转化为乙酸,最终转化成CO2和水。头孢类药物能抑制ALDH2的活性。ALDH2基因某突变导致ALDH2活性下降或丧失。在高加索人群中该突变的基因频率不足5%,而东亚人群中是30%~50%。下列叙述错误的是 (　　) A.相对于高加索人群,东亚人群饮酒后面临的风险更高 B.患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物 C.ALDH2基因突变人群对酒精耐受性下降,表明基因通过蛋白质控制生物性状 D.饮酒前口服ALDH2酶制剂可催化乙醛转化成乙酸,从而预防酒精中毒 [答案]　D　乙醇在人体内先转化为乙醛,ALDH2可催化乙醛转化为乙酸,ALDH2基因突变会导致ALDH2活性下降或丧失,使乙醛代谢减慢,并在体内积蓄,从而引起人体恶心、呕吐等不良反应,由题意可知,东亚人群中ALDH2突变基因的频率大于高加索人群,所以相较于高加索人群,东亚人群饮酒后面临的风险更高,A正确;头孢类药物能抑制ALDH2的活性,从而使乙醛的代谢过程减慢,所以患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物,B正确;ALDH2是一种蛋白质类酶,由上述分析可知,ALDH2基因突变会使ALDH2活性下降或丧失,从而使人的酒精耐受性下降,这表明基因可通过控制蛋白质类酶的活性来控制(并非是直接控制,而是间接控制)代谢过程,进而控制生物性状,C正确;ALDH2酶制剂口服后会被消化酶水解,不能再催化乙醛转化成乙酸,D错误。 5.科学理论随人类认知的深入会不断被修正和补充,下列叙述错误的是 (　　) A.新细胞产生方式的发现是对细胞学说的修正 B.自然选择学说的提出是对共同由来学说的修正 C.RNA逆转录现象的发现是对中心法则的补充 D.具催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的补充 [答案]　B　早期的细胞学说认为新细胞是从老细胞中产生的,后来魏尔肖提出的“细胞通过分裂产生新细胞”是对细胞学说的修正,A正确;自然选择学说和共同由来学说是达尔文生物进化论的两大学说,两者不存在修正和补充关系,B错误;一些RNA病毒的RNA复制和逆转录过程是对克里克提出的中心法则的补充,C正确;早期科学家认为酶是蛋白质,后来切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能,这个发现是对酶化学本质认识的补充,D正确。 6.由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种。分布于低海拔潮湿地区的甲物种和高海拔干燥地区的乙物种的花结构和开花期均有显著差异。下列叙述错误的是 (　　) A.甲、乙两种耧斗菜的全部基因构成了一个基因库 B.生长环境的不同有利于耧斗菜进化出不同的物种 C.甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果 D.若将甲、乙两种耧斗菜种植在一起,也不易发生基因交流 [答案]　A　一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库,甲和乙两种耧斗菜为两个物种,不构成一个种群,A错误;自然选择决定生物进化的方向,生长环境的不同使两地的耧斗菜的基因频率向着不同的方向发生改变,从而进化出不同的物种,形成不同的花结构和开花期,B、C正确;甲、乙两种耧斗菜是两个不同的物种,二者存在生殖隔离,即使种植在一起,也不易发生基因交流,D正确。 重点知识03：稳态与环境 1.正常情况下,神经细胞内K+浓度约为150 mmol·L-1,细胞外液约为4 mmol·L-1。细胞膜内外K+浓度差与膜静息电位绝对值呈正相关。当细胞膜电位绝对值降低到一定值(阈值)时,神经细胞兴奋。离体培养条件下,改变神经细胞培养液的KCl浓度进行实验。下列叙述正确的是(　　) A.当K+浓度为4 mmol·L-1时,K+外流增加,细胞难以兴奋 B.当K+浓度为150 mmol·L-1时,K+外流增加,细胞容易兴奋 C.K+浓度增加到一定值(<150 mmol·L-1),K+外流增加,导致细胞兴奋 D.K+浓度增加到一定值(<150 mmol·L-1), K+外流减少,导致细胞兴奋 [答案]　D　当培养液中K+浓度为4 mmol·L-1时,细胞能正常兴奋,A错误;当培养液中K+浓度为150 mmol·L-1时,细胞膜内外K+浓度差约为0,K+外流减少,B错误;培养液中K+浓度增加到一定值(<150 mmol·L-1),细胞膜内外K+浓度差降低,K+外流减少,若细胞膜电位绝对值降低到阈值时,可导致细胞兴奋,C错误、D正确。 2.我们说话和唱歌时,需要有意识地控制呼吸运动的频率和深度,这属于随意呼吸运动;睡眠时不需要有意识地控制呼吸运动,人体仍进行有节律性的呼吸运动,这属于自主呼吸运动。人体呼吸运动是在各级呼吸中枢相互配合下进行的,呼吸中枢分布在大脑皮层、脑干和脊髓等部位。体液中的O2、CO2和H+浓度变化通过刺激化学感受器调节呼吸运动。回答下列问题: (1)人体细胞能从血浆、　　　　和淋巴等细胞外液获取O2,这些细胞外液共同构成了人体的内环境。内环境的相对稳定和机体功能系统的活动,是通过内分泌系统、　　　　系统和免疫系统的调节实现的。  (2)自主呼吸运动是通过反射实现的,其反射弧包括感受器、　　　　　　　　　　　　和效应器。化学感受器能将O2、CO2和H+浓度等化学信号转化为　　　　信号。神经元上处于静息状态的部位,受刺激后引发Na+　　　　而转变为兴奋状态。  (3)人屏住呼吸一段时间后,动脉血中的CO2含量增大, pH变　　　　,CO2含量和pH的变化共同引起呼吸加深加快。还有实验发现,当吸入气体中CO2浓度过大时,会出现呼吸困难、昏迷等现象,原因是CO2浓度过大导致呼吸中枢　　　　。  (4)大脑皮层受损的“植物人”仍具有节律性的自主呼吸运动;哺乳动物脑干被破坏,或脑干和脊髓间的联系被切断,呼吸停止。上述事实说明,自主呼吸运动不需要位于　　　　的呼吸中枢参与,自主呼吸运动的节律性是位于　　　　的呼吸中枢产生的。  [答案]　(1)组织液　神经　(2)传入神经(元)、神经中枢、传出神经(元)　电　内流　(3)小　受抑制　(4)大脑皮层　脑干 解析　(1)内环境主要包括血浆、组织液和淋巴等。内环境的相对稳定和机体功能系统的活动是通过神经—体液—免疫调节实现的。(2)反射弧包括感受器、传入神经(元)、神经中枢、传出神经(元)和效应器五个部分。化学感受器能接受O2、CO2、H+浓度等化学信号的刺激,并转化为电信号。神经元上处于静息状态的部位受到刺激后,该部位的细胞膜对Na+的通透性提高,Na+内流而转变为兴奋状态。(3)动脉血中CO2含量增大会导致pH降低。当吸入气体中CO2浓度过大时,会导致血液中氧和CO2的比例异常,无法保证人体正常生命活动,从而出现呼吸困难、昏迷等现象,原因是CO2浓度过大导致呼吸中枢被抑制,无法发挥正常的调节作用。(4)根据题中的信息“大脑皮层受损……的自主呼吸运动”可推断自主呼吸运动不需要位于大脑皮层的呼吸中枢参与$$学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 1 - 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 1 - 目 录 查漏补缺篇 【查漏 1】《分子与细胞》核心概念与重点知识 1 【查漏 2】《遗传与进化》重点原理及规律总结 13 【查漏 3】《稳态与调节》调节机制全解析 24 【查漏 4】《生物与环境》生态知识要点梳理 35 【查漏 5】《生物技术与工程》技术流程梳理 44 易错突破篇 【突破 1】新情境分析——选择题解题技巧与常见陷 阱分析 55 【突破 2】新情境分析 ——非选择题类型解析与答题 策略 79 【突破 3】实验专题——科学探究与实验设计（变量 分析、数据处理、结论推导） 100 【突破 4】高频易错点集锦 123 【突破 5】高频易错限时模拟 137 技巧方法篇 【热点 1】细胞代谢类（如物质运输区分、酶活性误 区、细胞呼吸与光合作用辨析等）152 【热点 2】遗传规律类 （概率计算陷阱、显隐性关 系易混点、常、性染色体遗传分析等） 164 【热点 3】内环境稳态类 （神经-体液调节整合、免 疫过程混淆等） 177 【热点 4】生态分析类 （能量流动计算、群落演替 关键点等）188 【热点 5】生物技术类 （PCR 原理、基因工程操作 易错步骤等）205 考场策略篇 【策略 1】审题与时间分配（关键词标注、迅速提炼信 息等）221 【策略 2】检查与修正（计算题验算、逻辑链复查）223 答题规范篇 【规范 1】实验设计步骤 228 【规范 2】遗传图解绘制 230 【规范 3】术语准确性 231 心理调适篇 【调适 1】压力管理 232 【调适 2】专注力训练 233 【调适 3】临场应变技巧 234 终极押题篇 【押题 1】选择题密卷 235 【押题 2】非选择题密卷 251 【冲刺卷】新课程标准模拟卷（75min）279 附：考后技巧篇 志愿填报技巧及注意事项 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 1 - 【查漏 1】《分子与细胞》核心概念与重点知识 1、生命系统的结构层次 2、细胞的多样性与统一性 （1）细胞的多样性（形态、大小、种类各不相同） ①直接原因：蛋白质的多样性 ②根本原因：DNA 分子的多样性（碱基序列不同） （2）细胞的统一性 ①成分：组成细胞的元素和化合物种类基本相同 ②结构：都有细胞膜、细胞质、核糖体 ③遗传：都以 DNA 为遗传物质，共用一套遗传密码子 ④能量：一般都以 ATP 为直接能源物质 3、细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不” ①能进行光合作用的生物，不一定有叶绿体(如蓝细菌)，但高等植物细胞的光合作用一定在叶绿体中进行。 ②能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体，但真核生物的有氧呼吸一定有线粒体参与，丙酮酸彻底氧化分 解一定发生于线粒体。 ③一切生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体。 ④有中心体的生物不一定为动物，但一定不是高等植物。 ⑤高尔基体经囊泡分泌的物质不一定为分泌蛋白，但分泌蛋白一定经高尔基体分泌。 ⑥具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞，真菌、细菌也都有细胞壁。 ⑦没有叶绿体和中央液泡的细胞不一定是动物细胞，如根尖分生区细胞。 ⑧一定不发生于细胞器中的反应为：葡萄糖→丙酮酸。 4、病毒——非细胞态生物 （1） 成分：主要由核酸和蛋白质组成（特例：朊病毒只由蛋白质组成） （2）生活方式：寄生（必须依赖宿主活细胞才能生存） （3）增殖过程：吸附 → 注入 → 合成 → 组装 → 释放 （4）变异方式：基因突变 重点知识 01：生命基础相关要点 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 2 - （5）应用：①促进动植物细胞融合（例如：灭活病毒） ②作为基因工程的载体，将目的基因导入受体细胞（例如：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒） ③制备疫苗（提供抗原蛋白） 5、细胞中的化合物——无机盐 1.存在形式：大部分以离子形式存在，少数以化合物形式存在（如：CaCO3）。 2.功能 ：①是某些细胞中的化合物的组成成分 【如】 Mg2+：叶绿素（还有 N） Fe2+：血红蛋白（还有 N） I-：甲状腺激素 PO4 3-：磷脂、核酸、ATP 等 CaCO3：骨骼、牙齿 ②维持细胞和生物体的生命活动 【如】 Ca2+：血钙（过高：肌无力；过低：抽搐） B：植物缺 B（花而不实) ③维持细胞的渗透压和酸碱平衡 【如】 细胞外液渗透压：Na+ 细胞内液渗透压：K+ 血浆 PH：HCO3 -、HPO4 2- 6、DNA、RNA 的主要区别 DNA（脱氧核糖核酸） RNA（核糖核酸） 基本单位 脱氧（核糖）核苷酸 核糖核苷酸 五碳糖 脱氧核糖 核糖 含氮碱基 A、C、G、T A、C、G、U 结构 双螺旋结构 大多为单链结构 分布 真核生物：主要在细胞核（线粒体、 叶绿体） 原核生物：主要在拟核（质粒） 主要存在于细胞质 功能 是主要的遗传物质， 携带和复制遗传信息，并指导蛋白质 的合成。 ①是 RNA 病毒的遗传物质 ②mRNA：携带密码子，传递遗传信息 ③tRNA：运输氨基酸 ④rRNA：组成核糖体（某些种类可催 化某些反应，如：肽酰转移酶） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 3 - ⑤少数作为酶，具有催化作用 7、生物组织中的显色反应 鉴定 对象 试剂 颜色 反应 方法及条件 备 注 还原糖 斐林 试剂 砖红色 沉淀 甲+乙混合后加入 （现配现用）； 水浴加热 甲液：0.1g/ml 的 NaOH 乙液：0.05g/ml 的 CuSO4 蛋白质 双缩脲 试剂 紫色 先 A 后 B； A 液营造：碱性条件 A液：0.1g/ml 的 NaOH B 液：0.01g/ml 的 CuSO4 脂肪 苏丹Ⅲ 橘黄色 试管实验或 显微镜实验 使用显微镜观察时，要使用 50%的酒精，洗去浮色苏丹Ⅳ 红色 淀粉 碘液 蓝色 DNA 二苯胺 蓝色 沸水浴 8、分泌蛋白的合成和分泌 1、物质运输 运输方式 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐自由扩散 协助扩散 重点知识 02：细胞代谢相关要点 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 4 - 方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 外→内 内→外 载体蛋白 不需要 需要 需要 不需要 能量 不消耗 不消耗 消耗 消耗 运输对象 小分子、 亲脂物质 离子、较大分子 （氨基酸、葡萄 糖等） 离子、较大分子 （氨基酸、葡萄 糖等） 大分子、颗粒、 病毒、病菌等 举例 水、气体分子、 甘油、乙醇、 苯等亲脂物质 葡萄糖进入红 细胞；神经纤 维上 K + 外流、 Na + 内流 小肠上皮细胞 吸收葡萄糖、 氨基酸、无机 盐（离子）等 白细胞吞噬病 菌、变形虫的 捕食、分泌蛋白 的分泌等 图示 影响因素 浓度差 浓度差 载体种类和数量 载体种类和数量 能量 （O2、PH、温度） 能量 （O2、PH、温度） 2、细胞中的生命活动需要 ATP 提供能量 （1）ATP 的利用：①用于物质的合成（物质的水解为小分子物质一般不消耗 ATP，也不合成 ATP，如蔗糖水 解、淀粉水解等）②用于肌肉收缩③主动运输 （2）生物体内，许多吸能反应与 ATP 的水解有关，由 ATP 水解提供能量；许多放能反应与 ATP 合成有关， 释放的能量储存在 ATP 中。 3、细胞呼吸的分析 （1）若某种生物吸收O2的量和放出CO2的量相同，则该生物进行 有氧呼吸 ；若某种生物不吸收O2 ，但放 出CO2，则该生物进行 无氧呼吸 。 （2）若某种生物吸收 O2的量比放出 CO2的量少，则该生物一部分进行有氧呼吸另一部分进行无氧呼吸 。有 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 5 - 氧呼吸与无氧呼吸的速率关系，如下： V 二氧化碳/V 氧气等于 4/3，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖速率的相等 V 二氧化碳/V 氧气 大于 4/3，无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸 V二氧化碳/V氧气小于4/3，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸 （3）酵母菌细胞呼吸类型的判断 若只产生 CO2，不消耗 O2，则只进行无氧呼吸(图中 A点)。 若产生 CO2的物质的量比吸收 O2的物质的量多，则两种呼吸同时存在(图 中 AC 段)。 若产生 CO2的物质的量与吸收 O2的物质的量相等，则只进行有氧呼吸(图 中 C 点以后)。 B点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等(用 CO2释放量表示)，此时 CO2的总释放量最低。D 点表示 O2浓度超过 一定值(10%)以上时，无氧呼吸消失，细胞只进行有氧呼吸。 4、细胞呼吸原理的应用 1.包扎伤口使用透气消毒材的敷料（原理：有氧呼吸有利于伤口处细胞的生长，且氧气能抑制厌氧细菌生 长。） 2.中耕松土（原理：氧气有利于根部细胞有氧呼吸产生能量，供其主动运输吸收矿质离子） 3.酿酒（原理：酵母菌进行无氧呼吸） 4.制醋或味精（原理：醋酸菌或谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸） 5.水田定期排水（原理：防止根细胞无氧呼吸产生酒精而黑变腐烂） 6.皮肤破损较深或锈钉扎伤后破伤风杆菌容易大量繁殖（原理：破伤风杆菌只进行无氧呼吸；处理方法： 及时清理伤口、敷药并注射破伤风抗毒血清） 7.有氧运动（原理：防止肌细胞因缺氧而进行无氧呼吸产生大量乳酸，进而使肌肉酸胀乏力） 8.蔬菜、水果和种子的储存（原理：抑制细胞呼吸对有机物的损耗） 5、细胞呼吸的液滴移动： 实验现象 结论 组次 装置一 装置二 1 不动 不动 只进行乳酸发酵或死亡 分析 O2吸收＝0 O2吸收＝CO2释放＝0 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 6 - （不进行有氧呼吸） 2 不动 右移 只进行酒精发酵 分析 O2吸收＝0 （不进行有氧呼吸） 只有 CO2释放 3 左移 右移 进行有氧呼吸和酒精发酵 分析 有 O2吸收 （进行有氧呼吸） O2吸收＜CO2释放 4 左移 不动 只进行有氧呼吸或 进行有氧呼吸和乳酸发酵分析 有 O2吸收 （进行有氧呼吸） O2吸收＝CO2释放≠0 注意：（1）若所放材料为绿色植物，整个装置必须遮光处理，否则植物组织的光合作用会干扰呼吸速率的 测定。 （2）为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置及所测材料进行消毒处理。 （3）如果实验材料是酵母菌，实验所用的葡萄糖溶液需煮沸，目的是灭菌，排除其他微生物的呼吸作用对 实验结果造成干扰。 6、光合作用中相关物质含量的变化 (1)光反应为暗反应提供 NADPH、ATP，暗反应为光反应提供 ADP 和 Pi。没有光反应，暗反应无法进行，没 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 7 - 有暗反应，有机物无法合成。 (2)光合作用反应式及元素去向分析： ①O：H182 O――――→ 光反应 O182 C18O2 ――――→ CO2的固定 C3 ――→ C3的还原(CH182 O)＋H182 O ②C：14CO2 ――→ CO2的固定14C3 ――→ C3的还原(14CH2O) ③H：H2O→H+ →NADPH→(CH2O)＋H2O 1．与细胞周期相联系的知识 (1)基因突变：在细胞分裂间期的 S 期，DNA 复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变。 (2)染色体变异：在细胞分裂期的前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，引起细胞内染色体数目加 倍，继续进行有丝分裂，可出现多倍体植株。 (3)抑制癌细胞增殖：用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA 不能复制，可抑制癌细胞的增殖。 (4)免疫：在细胞因子的作用下，被抗原刺激后的 B 细胞将进入细胞周期迅速分裂，使细胞周期缩短。 2．细胞分裂过程中形成异常细胞的原因分析 改变条件 C3 C5 [H]和 ATP (CH2O) 模型分析 光照减弱或停止， CO2供应不变 ↑ ↓ ↓ 或没有 ↓ 或没有 光照由弱变强， CO2供应不变 ↓ ↑ ↑ ↑ 光照不变， CO2供应不足 ↓ ↑ ↑ ↓ 光照不变， CO2供应增加 ↑ ↓ ↓ ↑ 光照和 CO2供应不变， (CH2O) 运输受阻 ↑ ↓ ↑ ↓ 重点知识 03：细胞分裂与凋亡相关要点 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 8 - (1)纺锤体形成受阻：低温诱导或用秋水仙素处理，使有丝分裂过程中纺锤体的形成受阻，导致体细胞内染 色体数目加倍，形成多倍体细胞。 (2)同源染色体不分离：在减数分裂Ⅰ后期，同源染色体不分离导致产生的次级精(卵)母细胞异常，进而使 产生的配子全部异常。 (3)姐妹染色单体不分离：在减数分裂Ⅱ后期，姐妹染色单体不分离，导致产生的配子异常。 3．细胞自噬与细胞凋亡 (1)细胞自噬 ①概念：在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞 自噬。 ② 自噬 对象 处于营养缺乏条件下的细胞 受到损伤、微生物入侵或衰老细胞 1、误认为核糖体中合成的物质即具“蛋白质”活性 核糖体是各种蛋白质的“合成场所”，然而，核糖体中合成的仅为“多肽链”，此肽链初步形成后并无 生物学活性——它必须经过内质网加工(盘曲折叠、有的加糖基团)，形成特定的空间结构(有的需再继续经 高尔基体加工成熟)后才能具备生物学活性，例如刚从核糖体中合成出的唾液淀粉酶并不具催化功能，只有 经过内质网及高尔基体加工后才具有催化功能。 2、不同生物及同一生物不同细胞中蛋白质不同的原因 (1)不同生物蛋白质不同的根本原因是 DNA(基因或遗传信息)的特异性。 (2)同一生物不同细胞蛋白质不同的根本原因是基因的选择性表达。 3、科学方法：同位素标记法 用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中的原子去向，就是同位素标记法。同位素标记可用于示踪物质 的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。 具有放射性的同位素： H 3 P32 C14 S35 ；不具有放射性的同位素： N15 O18 4、科学方法：建构模型： 人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的概括性描述。 ①物理模型：以实物或图片形式直观地表达认识对象的特征 （如：细胞亚显微结构模式图、DNA 双螺旋结构模型、流动镶嵌模型、 细胞分裂图等） ②概念模型：用文字或符号突出表达对象的主要特征和联系（如：光合作用和呼吸作用、血糖平衡、体 重点知识 04：易混淆点 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 9 - 温调节图解等） ③ 数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式（如：方程式、关系式、曲线、表格等） 5、流动镶嵌模型。 基本支架：磷脂双分子层（亲水头部在内侧，疏水尾部在外侧） 行使功能：蛋白质分子（镶嵌、嵌入、横跨于磷脂双分子层） 细节注意：组成成分：甘油、脂肪酸、磷酸 磷脂分子 元素组成：C、H、O、N、P 6、物质运输： 不同细胞对于物质的输出和输入是有选择的，这种选择具有普遍性。 小结：细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，这种膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也能通 过，其他离子、小分子和大分子则不能通过。 （提醒：具有选择透过性的膜必然具有半透性，而具有半透性的膜不一定具有选择透过性，具有活性的生 物膜才具有选择透过性。） 7、离子泵、H＋­ATP 酶与协同转运 (1)离子泵：相关离子转运蛋白与 ATP 水解酶的复合体，具有两项功能：水解 ATP、主动运输，即水解 ATP 以推动离子的逆浓度梯度运输，每种离子泵只转运专一的离子。细胞内离子泵主要有钠钾泵、钙泵和质子 泵。 ①质子泵：即 H＋泵包括 H＋­ATP 泵和液泡膜上的 H＋焦磷酸泵。 ②Na＋­K＋泵：存在于动物细胞膜上，每水解一个 ATP 释放的能量输送 3 个 Na＋到细胞外，同时摄取 2 个 K ＋进入细胞。 ③Ca2+泵：亦称为 Ca2+­ATP 酶，它催化细胞膜内侧的 ATP 水解，释放出能量，驱动细胞内的钙离子泵出细 胞或者泵入内质网腔中储存起来。由于其活性依赖于 ATP 与 Mg2+的结合，所以又称为(Ca2+，Mg2+)­ATP 酶。 (2)H＋­ATP 酶原理：通过 H＋的顺浓度梯度产生的势能，推动合成 ATP，既有酶的催化功能(合成 ATP)，也 有载体蛋白的功能(顺浓度梯度运输 H＋)，类似于水电站发电原理，水从高处流下，水的势能转化为动能， 带动轮机发电。 (3)协同转运：专一转运一种溶质(以 ATP 为能源)的泵又间接地推动其他电解质的主动运输。 8、细胞膜的特点及制备 （1）结构特点：流动性 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 10 - 结构基础：磷脂双分子层和大多数蛋白质分子是可以运动的影响因素：温度 （2）功能特点：选择透过性（活细胞的重要特征） 结构基础：主要与蛋白质的种类和数量有关 （3）细胞膜的制备： ①选材：哺乳动物成熟的红细胞 ②选材原因： A.没有细胞壁（易操作） B.没有细胞核和众多细胞器（纯度高） ③试剂：蒸馏水（或清水） ④原理：细胞吸水涨破（渗透作用） 1、原核细胞与真核细胞的区别是什么？ （1）区别 原核细胞 区别 真核细胞 无真正的细胞核 根本区别 有以核膜为界限的真正细胞核 肽聚糖（支原体无细胞壁） 细胞壁 植物：果胶+纤维素 真菌：几丁质 仅有核糖体 细胞器 多种细胞器 二分裂 分裂方式 有丝分裂、无丝分裂、减数分裂 否 遵循孟德尔遗 传规律 核基因遵循，质基因不遵循 主要基因突变，广义上包括基因重 组 变异类型 基因突变、染色体变异、基因重组 拟核：大型环状 细胞质：小型环状，质粒 （无染色体） DNA 存在形式 细胞核：染色体（染色质） 细胞质：线粒体、叶绿体中裸露 （2）原核细胞的类型：细菌（球菌，杆菌，螺旋菌，放线菌，蓝细菌：色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细 菌、发菜）、支原体、衣原体、立克次氏体。 重点知识 05：教材本节聚焦重点梳理 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 11 - 2、水在细胞中以什么形式存在？具有哪些重要作用？ （1）水在细胞中以两种形式存在，绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动，叫作自由水；一部分水与细 胞内的其他物质相结合，叫作结合水。 （2）自由水和结合水的功能： ①水是细胞内良好的溶剂，许多物质都能够在水中溶解；②细胞内的许多和生物化学反应需要水的参与； ③为细胞的生存提供液体环境；④运输营养物质和代谢废物；⑤结合水是细胞结构的重要组成部分（水与 蛋白质多糖等物质结合 （3）自由水和结合水的相互转化 结合水转化为自由水，代谢增强，抗逆性减弱；自由水转化为结合水，代谢减弱，抗逆性增强。 3、为什么细胞中的无机盐含量很少，作用却很重要？ （1）细胞中的无机盐主要以离子形式存在，少数以化合物的形式存在（CaCO3）。主要以主动运输方式运 输。 （2）无机盐的功能 ①组成复杂化合物，如碘离子构成甲状腺激素、镁离子构成叶绿素、亚铁离子构成血红素。 ②可维持细胞和生物体的正常生命活动，如血钙过高造成肌无力、血钙过低造成抽搐、钠离子缺乏引起神 经和肌肉兴奋性降低。 ③对维持细胞和生物体正常渗透压和酸碱平衡非常重要，如人体中钠离子和氯离子可维持细胞外液渗透压， 而钾离子对维持细胞内液渗透压起决定作用。 4、细胞内有哪些主要的细胞器？ （1）分离细胞器的方法：差速离心法，主要采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。 （2）“八种”细胞器： 双层膜细胞器 线粒体、叶绿体 单层膜细胞器 高尔基体、内质网、液泡、溶酶体 无膜细胞器 核糖体、中心体 5、两种被动运输的方式有什么异同？ （1）物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式成为被 动运输。分为自由扩散和协助扩散两类。 （2）物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也叫简单扩散。特点：顺浓度梯度（高浓 度向低浓度）、不消耗能量、不需要转运蛋白。实例：O2、CO2 等气体小分子；甘油、乙醇等脂溶性物质； 水。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 12 - （3）借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散，也叫易化扩散。特点：顺浓度梯度（高 浓度向低浓度）、不消耗能量、需要转运蛋白。实例：葡萄糖进入红细胞（载体蛋白）；钾离子排出神经 细胞（通道蛋白）；钠离子进入神经细胞（通道蛋白）；水（通道蛋白）。注意：水分子更多以协助扩散 的方式进出细胞。 （4）转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通 过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。 通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，分子或离子通过 通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。 6、物质跨膜运输的方式与细胞膜结构有什么关系？ （1）细胞膜的功能特点：具有选择透过性，一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，细胞膜上转运蛋白 的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具 有选择透过新的结构基础。 （2）细胞膜的结构特点：具有流动性，向蛋白质这样的生物大分子，通过胞吞或胞吐进出细胞，其过程也 需要膜上的蛋白质的参与，更离不开膜上的磷脂双分子层的流动性。 7、酶是什么物质和酶的特性？ （1）酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少量是 RNA。 （2）酶具有高效性：与无机催化剂相比，酶的催化效率是无机催化剂的 137 10-10 倍。 （3）酶具有专一性： ①无机催化剂催化的化学反应范围比较广，酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉水 解。 ②每一种酶只能催化一种或一类化学反应。细胞代谢能够有条不紊的进行，与酶的专一性是离不开的。 （4）酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和 PH 条件下，酶的活性最高；高温、过酸、过碱等条件会使 酶的空间结构遭到破坏而永久失活；低温条件下酶的活性很低，但是空间结构稳定，酶制剂在低温、最适 PH 下保存。 1、细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信 息传递的过程中起着决定性的作用，广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。 2、细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内能同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细 胞生命活动高效、有序地进行。 核心概念 06：教材概念精华版 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 13 - 3、系统是指彼此间相互作用、相互依赖的组分有规律的结合而形成的整体。 比如，你的身体是由许多器 官在结构上相互联系、在功能上相互配合而形成 的整体，因此可以看做一个系统。 4、呼吸作用：这里的[H]是一种十分简化的表达方式。这一产生[H]的过程实 际上是指氧化型辅酶Ⅰ （NAD+）转化成还原型辅酶Ⅰ（NADH）。、 5、水光解为氧和 H +的同时，被叶绿体夺去两个电子。电子经传递，可用于学科网（北京）股份有限公司 NADP +与 H +结合形成 NADPH。 6、细胞膜的功能：①将细胞与外界环境分隔开（保障了细胞内部环境的相对稳定） ②控制物质进出细胞（细胞膜的控制作用是相对的） ③进行细胞间的信息交流 7、细胞骨架：由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运 动、分类、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。 8、细胞有丝分裂的重要意义：是将亲代细胞的染色体经过复制（关键是 DNA 的复制）之后， 精确的平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质 DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保 持了遗传的稳定性。 9、细胞分化的实质：是细胞中的基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信 息的表达情况不同。 10、细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 【查漏 2】《遗传与进化》重点原理及规律总结 1.概率计算 （1）用经典公式计算 概率＝ 某性状或遗传因子组成个体数 总组合数 ×100%。 （2）根据分离比计算 如 Aa 1AA 2Aa∶ ∶1aa ①如果没有明确子代的性状表现，那么 AA、aa 出现的概率各是 1/4，Aa 出现的概率是 1/2。 ②如果明确了子代的性状表现是显性，那么 AA 出现的概率是 1/3，Aa 出现的概率是 2/3。 重点知识 01：分离定律题型规律突破 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 14 - （3）用配子法计算 ①先计算亲本产生每种配子的概率。 ②根据题目要求用相关的两种(♀、♂)配子的概率相乘，即可得出某一遗传因子组成的个体的概率。 ③计算性状表现概率时，再将相同性状表现的个体的概率相加即可。 （4）当杂合子(Aa)连续自交 n代后，Fn中各种类型的个体所占比例如表： Fn 杂 合 子 纯合 子 显性纯 合子 隐性纯 合子 显性性 状个体 隐性性 状个体 所占 比例 1 2n 1－ 1 2n 1 2 － 1 2n＋1 1 2 － 1 2n＋1 1 2 ＋ 1 2n＋1 1 2 － 1 2n＋1 2.特殊情况下的性状分离比 （1）不完全显性 具有相对性状的纯合亲本杂交，F1显现中间类型的现象。例如，红花的遗传因子组成为 AA，白花的遗传因 子组成为 aa，杂合子的遗传因子组成为 Aa，开粉红花。这种情况下，F2的性状分离比不是 3∶1，而是 1∶2∶ 1。 （2）致死现象 ①配子致死：指致死遗传因子在配子时期发生作用，从而不能形成有活力的配子的现象。 ②合子致死：指致死遗传因子在胚胎时期或幼体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体夭折的现象。 如：Aa×Aa ↓ 1AA 2Aa∶ ∶aa⇒ 显性纯合致死→显性∶隐性＝2∶1 隐性纯合致死→全为显性 3 ∶1 （3）从性遗传 ①从性遗传是指由常染色体上遗传因子控制的性状，在性状表现上受个体性别影响的现象，又称性控遗传。 比如牛、羊角的遗传，人类秃顶，蝴蝶颜色的遗传等。 ②从性遗传的本质：性状表现＝遗传因子组成＋环境条件(性激素种类及含量差异等)。 （4）人类 ABO 血型的决定方式 I A I A 、I A i―→A 型血；I B I B 、I B i―→B 型血； IAIB―→AB 型血(共显性)；ii―→O 型血。 重点知识 02：自由组合定律题型规律突破 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 15 - 1.基因的自由组合定律分析 （1）研究对象：位于非同源染色体上的非等位基因 （2）发生时间：减数分裂Ⅰ后期而非配子结合时 （3）实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合 （4）适用生物：进行有性生殖的真核生物的遗传 （5）适用遗传方式：适用于细胞核遗传，不适用于细胞质遗传 2.非等位基因不一定都位于非同源染色体上 （1）非等位基因可位于同源染色体上，也可位于非同源染色体上。同源染色体上的非等位基因不能自由组 合。 （2）同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合。 3.基因自由组合定律拓展题型突破 （1）基因互作 类型 F1(AaBb)自交后代比例 F1测交后代比例 ① 存在一种显性基因时表现为 同一性状，其余为正常表现 9∶6∶1 1∶2∶1 ② 两种显性基因同时存在时表 现为一种性状，否则表现为 另一种性状 9∶7 1∶3 ③ 当某一对隐性基因(如 aa)成 对存在时表现为双隐性状， 其余为正常表现 9∶3∶4 1∶1∶2 ④ 只要存在显性基因就表现为 一种性状，其余为正常表现 15∶1 3∶1 ⑤ 双显和某一单显基因(如 A) 表现一致，双隐和另一单显 分别表现一种性状 12∶3∶1 2∶1∶1 （2）显性基因累加效应 相关比较 举例分析(以基因型 AaBb 为例) 自交后代比例 测交后代比例 显性基因在基因型中的个 数影响性状原理 A 与 B 的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强 显性基因在基因型中的个 AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb、aaBB、 AaBb∶(Aabb、aaBb)∶ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 16 - 数影响性状表现 AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶4∶ 6∶4∶1 aabb＝1∶2∶1 原因：A与 B的作用效果相同，但显性基因越多，效果越强。 （3）致死现象导致性状分离比的改变 ①胚胎致死或个体致死 甲、AA 和 BB 致死---AaBb 自交后代：4:2:2:1 乙、AA 或 BB 致死---AaBb 自交后代：6:3:2:1 丙、aabb 致死----AaBb 自交后代：9:3:3 丁、aa 或 bb 致死----AaBb 自交后代：9:3 ②配子致死或配子不育 甲、AB 致死---AaBb 自交后代 5:3:3:1 乙、Ab 或 aB 致死---AaBb 自交后代：7:3:1:1 4、判断两对等位基因是否位于 1 对同源染色体上 自交法 ①实验方案：具有两对相对性状的纯合亲本杂交得 F1，让 F1 自交，观察 F2 的性状分离比。 ②结果分析：若子代出现 9∶3∶3∶1 的性状分离比，则这两对基因位于 2 对同源染色体上；若子代出现 3∶ 1或 1∶2∶1 的性状分离比，则这两对基因位于 1 对同源染色体上。 测交法 2 实验方案：具有两对相对性状的纯合亲本杂交得 F1，让 F1 与隐性纯合子杂交，观察 F2 的性状比例。 ②结果分析：若子代性状比例为 1∶1∶1∶1，则这两对基因位于 2对同源染色体上；若子代性状比例为 1∶ 1，则这两对基因位于 1 对同源染色体上。 5、判断外源基因整合到宿主染色体上的类型 外源基因整合到宿主染色体上有多种类型，有的遵循孟德尔遗传定律。若多个外源基因以连锁的形式整合 在同源染色体的一条上，其自交会出现 3∶1 的性状分离比；若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体 的一条染色体上，各个外源基因的遗传互不影响，则会表现出自由组合定律的现象。 6、两种遗传病同时遗传时的概率计算 序号 类型 计算公式 已知 患甲病概率为 m 则不患甲病概率为 1－m 患乙病概率为 n 则不患乙病概率为 1－n ① 同时患两病概率 m·n ② 只患甲病概率 m·(1－n) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 17 - ③ 只患乙病概率 n·(1－m) ④ 不患病概率 (1－m)(1－n) 拓展求解 患病概率 ①＋②＋③或 1－④ 只患一种病概率 ②＋③或 1－(①＋④) 1、进行减数分裂的细胞在分裂过程中核 DNA 和染色体的标记情况分析 ①在进行减数分裂之前，DNA 复制一次，减数分裂过程中细胞连续分裂两次。如图是一次减数分裂的结果（以 一对同源染色体为例）。 由图可以看出，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂两次，但 DNA 只复制一次，所以四个子细胞中所有核 DNA 分子均由一条亲代 DNA 链和一条利用原料合成的子链组成。 ②与 DNA复制有关的碱基计算 （1）一个 DNA连续复制 n次后，DNA分子总数为：2n （2）第 n代的 DNA分子中，含原 DNA母链的有 2个，占 1/2n－1 （3）若某 DNA分子中含碱基 T为 a，①则连续复制 n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a（2n－1） ②第 n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a×2n－1 2、AaBb 基因型的个体产生配子情况如下(独立遗传，无互换)。 项目 可能产生配子的种类 实际能产生配子的种类 一个精原细胞 4种 2种(AB、ab 或 Ab、aB) 一个雄性个体 4种 4种(AB、ab、Ab、aB) 一个卵原细胞 4种 1 种(AB 或 ab 或 Ab 或 aB) 一个雌性个体 4种 4种(AB、ab、Ab、aB) 3、细胞质和细胞核中遗传物质来源的区别 受精卵细胞核中的遗传物质从双亲各获得一半；受精卵的细胞质中有线粒体，也含有 DNA，其几乎全部来自 母本，因此，受精卵中的全部遗传物质并非从双亲中各获得一半，而是从母本中获得的更多一些。 重点知识 03：减数分裂与遗传变异 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 18 - 4、基因位于 X、Y 染色体同源区段 (1)控制人类红绿色盲和抗维生素 D 佝偻病的基因只位于 B 区段，在 Y 染色体上无相应的等位基因。 (2)控制人类外耳道多毛症的基因只位于 D 区段，在 X 染色体上无相应的等位基因。 (3)也可能有控制相对性状的等位基因位于 A、C区段。 ①可能出现下列基因型：X A Y A 、X A Y a 、X a Y A 、X a Y a ，X A X A 、X A X a 、X a X a 。 ②假设控制某个相对性状的基因 A(a)位于 X、Y染色体的同源区段，那么这对性状在后代男女个体中的 表型也与性别有关，如： ) 1、基因与染色体、DNA 和脱氧核苷酸的关系 ①、基因的内涵 ②、脱氧核苷酸、基因、DNA 和染色体的关系 2．脱氧核苷酸、基因、DNA 和染色体之间的关系图 重点知识 04：分子规律 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 19 - [温馨提示]： (1)真核细胞中，染色体是基因的主要载体，线粒体和叶绿体也是基因的载体。 (2)原核细胞无染色体，拟核中的 DNA 和质粒 DNA 均是裸露的。 3、 4、“三看法”判断中心法则各过程 都遵循碱基互补配对的原则 5.中心法则 ①遗传信息、密码子、反密码子及与氨基酸的关系 ②不同生物遗传信息的传递过程 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 20 - 一、与噬菌体侵染细菌实验有关的 3 个易错点 (1)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，所以应先培养细菌，再用细 菌培养噬菌体。 (2) 35 S(标记蛋白质)和 32 P(标记 DNA)不能同时标记在同一个噬菌体上，因为放射性检测时，只能检测到存在 部位，不能确定是何种元素的放射性。 (3)不能用 15 N、 18 O 和 14 C 标记细菌，再用被标记的细菌来培养 T2 噬菌体。DNA 和蛋白质都含有 N、O 和 C， 用这三种元素标记，结果是 T2 噬菌体的蛋白质外壳和 DNA 都被标记，导致进行噬菌体侵染细菌实验时，不 能确定哪一种物质进入了细菌，从而不能确定哪一种物质是遗传物质。 二、有关“DNA 复制”的 3 个易混点 1.细胞生物中凡存在 DNA 分子的场所均可进行 DNA 分子的复制，其场所除细胞核外，还包括叶绿体、线粒 体、原核细胞的拟核及质粒。 2.DNA 复制计算时看清试题中所给出的碱基的单位是“对”还是“个”；所问的是“DNA 分子数”还是“链 数”，“含”还是“只含”。 3.在真核生物中，DNA 复制一般是多起点复制；在原核生物中，DNA 复制一般是一个起点。无论是真核生物 还是原核生物，DNA 复制大多数都是双向进行的，如下图所示： ①解旋酶的作用是破坏碱基间的氢键。 ②DNA 聚合酶的作用是连接游离的脱氧核苷酸。 (3)DNA 的半不连续复制 ①DNA 的半不连续复制模型 a．DNA 半保留复制时，DNA 的两条链都能作为模板，同时合成两条新的互补链。DNA 的两条链是反向平行的， 但是，生物体内所有已知的 DNA 聚合酶只能催化 5′→3′方向的延伸。 重点知识 05：易错点 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 21 - 三、有关基因突变的 4 个易混点 1.DNA 中碱基的增添、缺失、替换不一定是基因突变，只有引起了基因碱基序列的变化，才是基因突变。 2.基因突变不一定都产生等位基因，如原核生物和病毒的基因突变产生的是新基因。 3.基因突变不只是发生在分裂间期：基因突变通常发生在有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期，也能发 生在其他各时期，只是突变率更低。 4.诱变因素不能决定基因突变的方向：诱变因素可提高基因突变的频率，但不会决定基因突变的方向，基 因突变具有不定向性的特点。 四、与染色体变异有关的 4 个易混点 1.基因突变中碱基对的增添、缺失或替换属于分子水平的变化，在光学显微镜下观察不到；染色体结构变 异中的重复、缺失、倒位或易位属于细胞水平的变化，在光学显微镜下能观察到。 2.单倍体所含染色体组的个数不定，可能含 1 个、2个或多个染色体组，也可能含同源染色体或等位基因。 3.单倍体并非都不育。多倍体的配子中若含有偶数个染色体组且是同源关系，则其发育成的单倍体中含有 同源染色体就可育。 4.“可遗传”≠“可育”。三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现为“不育”，但它们均属于 可遗传变异 5、并非所有细胞分裂方式都存在四分体：联会形成四分体是减数第一次分裂特有的现象，有丝分裂过程中 虽有同源染色体但不进行联会，故不存在四分体。 1、中心法则是如何描述遗传信息传递规律的？ （1）1957 年克里克提出了中心法则：遗传信息可以从 DNA 流向 DNA，即 DNA 的复制；也可以从 DNA 流向 RNA， 进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。 科学家对中心法则作出了补充：少数生物（RNA 病毒）的遗传信息可以从 RNA 流向 RNA 以及从 RNA 流向 DNA。 （2）不同生物遗传信息的传递过程 重点知识 06：教材本节聚焦重点梳理 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 22 - 2、表观遗传是如何调控基因表达的？ （1）表观遗传的概念：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作 表观遗传。 （2）表观遗传的特点 ①普遍性；②受环境影响；③DNA 序列不发生改变；④可遗传。 （3）表观遗传调节机制 ①DNA 修饰甲基化；②组蛋白修饰甲基化、乙酰化；③非编码 RNA 调控。 3、细胞癌变的原因是什么？基因突变的原因是什么？ ①细胞的癌变 细胞癌变是多基因突变造成的结果。人和动物细胞的 DNA 中本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑 癌基因。原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必须的，这类基因突变或过量表达，引起细胞 癌变；抑癌基因表达的蛋白质能够抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡，这类基因突变导致相应的蛋 白质活性减弱或失去活性，引起细胞癌变。癌细胞的特点：适宜条件下，无限增殖（不死）；形态结构发 生显著性变化（变态）；细胞膜上的糖蛋白减，少细胞之间的粘着性显著性降低，容易在体内分散和转移 （易扩散）。在生活中应该远离致癌因子，选择健康的生活方式。 ②基因突变的概念 DNA 分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起基因碱基序列的改变，叫作基因突变。 基因突变发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代，若发生在体细胞中，一般不能遗传。但是有些植物 的体细胞发生基因突变，可以通过无性生殖遗传。 4、基因重组类型 ①在生物通过减数分裂形成配子时，在减数分裂Ⅰ后期随着非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由 组合； ②减数分裂Ⅰ前期（四分体时期），位于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体之间的互换而互换， 导致染色单体上的基因重组； ③肺炎链球菌转化实验：R 型细菌转化为 S型细菌； ④人工重组，转基因技术。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 23 - 5、无籽西瓜形成？ 6、支持共同由来学说的证据有哪些？ 达尔文的生物进化论主要由两大学说组成：共同由来学说和自然选择学说。 支持共同由来学说的证据有：化石、比较解剖学证据、胚胎学证据、细胞和分子水平的证据。 7、什么是协同进化？ （1）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，这就是协同进化。 （2）收割理论：捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占 绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种多样性 1．实验误差分析：（1）用 32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因是：保温时间过短或 过长。 （2）用 35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因是：搅拌不充分，有少量含 35S的噬菌体 外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。 2．搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的 T2 噬菌 体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。 3．在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响因 素的称为“加法原理”。与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。 8．核糖体是沿着 mRNA移动的。核糖体与 mRNA的结合部位会形成 2个 tRNA的结合位点。（P68） 9．通常，一个 mRNA 分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的 mRNA 核心概念 07：教材概念精华版 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 24 - 分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。下面图示中核糖体沿 mRNA移动的方向是从左向右移动（P69） 10、密码子、tRNA 和氨基酸之间的对应关系 ①密码子有 64 种，其中 AUG 既可以编码甲硫氨酸，又是起始密码子；GUG 在原核生物中，可以作为起始密 码子，此时它编码甲硫氨酸；在其他情况下，它编码缬氨酸；UGA 在正常情况下是终止密码子，在特殊情况 下可以编码硒代半胱氨酸。 ②一种密码子只能决定一种氨基酸，一种 tRNA 只能转运一种氨基酸。 ③每种氨基酸对应一种或几种密码子（密码子的简并性），可由一种或几种 tRNA 转运。 11、突变和基因重组产生进化的原材料，可遗传的变异包括基因突变、 基因重组 、染色体变异。突变包 括基因突变和染色体变异。突变的有害或有利不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。突变和重组是 随机的、不定向的，只为进化提供了原材料，不能决定生物进化的方向。 12、捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？实际上，捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年 幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用。 13、适应作为一个生物学术语，包括两方面的含义：一是指生物的形态结构适合于完成一定的功能，二是 指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。 【查漏 3】《稳态与调节》调节机制全解析 1.不存在于内环境中的物质： （1）细胞内的物质：血红蛋白、胞内酶（呼吸酶、RNA 聚合酶、解旋酶）等 （2）细胞膜上的物质：载体、受体 （3）与外界相通的液体成分：消化液（酶）、泪液、汗液、乳汁等 （4）人体不能吸收的物质：纤维素 2.与物质有关的3种渗透压： ①血浆渗透压主要取决于无机盐(主要是NaCl)和血浆蛋白。 ②Na ＋ 主要分布在细胞外，与细胞外液的渗透压有关。 重点知识 01：内环境稳态 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 25 - ③K＋主要分布于细胞内，与细胞内液的渗透压有关。 3.组织水肿及其产生原因分析： （1）定义：组织水肿是在一定条件下，组织液浓度升高或血浆、细胞内液浓度下降，引起水分移动，使血 浆、细胞内液中的水渗透到组织液引起的水肿现象。 （2）组织水肿的原因归纳： ①血浆渗透压相对下降：营养不良、肾小球肾炎 ②组织液渗透压相对升高：过敏反应、淋巴循环受阻、局部代谢旺盛 1．膜电位的测量方法 测量方法 测量图解 测量结果 电表两极分别置于神经纤维 膜的内侧和外侧 电表两极均置于神经纤维膜 的外侧 2.神经纤维上膜电位差变化曲线解读 3．细胞外液中 Na ＋ 、K ＋ 浓度改变对电位的影响 项目 静息电位 动作电位峰值 Na ＋ 增加 不变 增大 Na ＋ 降低 不变 变小 重点知识 02：神经调节 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 26 - K＋增加 变小 不变 K ＋ 降低 增大 不变 4．电表偏转 将某离体神经纤维放置于适宜溶液中。如图 3 所示将电表两极均置于神经纤维膜的外侧，在 a 点给予刺激， 可测得如图 4 所示的电位变化。(偏转方向与电流方向一致，bc＝cd) （1）对图 1、2进行分析：电表两极分别置于 b、d 两点膜外侧，所以电表指针变化与 b、d 两点膜外侧的 电位差有关。 0-t1：兴奋由 a点向两边传导，还未传至 b点。b、d点均处于静息电位，膜外均为正，b、d 两点膜外侧的 电位差为 0。 t1点：兴奋传至 b 点。b 点变为动作电位，膜外为负，d 点仍处于静息电位，膜外为正。b、d 两点膜外侧开 始出现电位差。 t1-t2：随着 b 点由动作电位恢复为静息电位，b、d 两点膜外侧电位差慢慢消失。 t2-t3：兴奋传至 b 点与 d点之间。b、d点均处于静息电位，膜外均为正，b、d 两点膜外侧的电位差为 0。 t3点：兴奋传至 d 点。d 点变为动作电位，膜外为负，b 点仍处于静息电位，膜外为正。b、d 两点膜外侧开 始出现电位差。 t3-t4：随着 d 点由动作电位恢复为静息电位，b、d 两点膜外侧电位差慢慢消失。 （2）若刺激图 1 中 c 点，则指针偏转 0 次，若刺激 f 点， 则指针偏转偏转 2 次。 （3）将电表两极如图 3 所示置于膜外侧，若刺激 b点，则指针偏转偏转 2 次，若刺激 c点，则指针偏转偏 转 1 次。 5．大脑对躯体运动的分级调节 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 - 27 - (1)脊髓是机体运动的低级中枢，大脑皮层是最高级中枢，脑干等连接低级中枢和高级中枢。 (2)脑中相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整。 一、体液调节的联系 （1）不同动物激素的化学本质及相应受体位置 （2） 重点知识 03：体液调节