核心微讲答案-(Word练习)【赢在微点·顶层设计】2026年高中生物学高考一轮总复习（单选版）

该高中生物学讲义系统覆盖分子与细胞、遗传进化、稳态调节等高考核心模块，按知识内在逻辑构建“单元-考点-微专题”体系，通过教材解读梳理基础、能力提升突破难点、微真题体悟考情，配合分层练习，助力学生构建完整知识网络。 资料创新采用“考点溯源+方法建模”教学策略，如基因定位实验设计专题培养科学思维，结合探究实践强化实验分析能力。通过争分提升课聚焦遗传特例、实验设计等高频难点，设置基础巩固与能力提升分层训练，帮助学生高效突破考点，为教师精准把控复习节奏提供清晰路径。

核心微讲 必修1　分子与细胞 第一单元　细胞的分子组成、结构及物质运输 第1讲　走近细胞 微考点·大突破 考点一 教材解读 1.(1)细胞和细胞产物　其他细胞　老细胞 (2)动物和植物　生物界 (3)①—e　②—c　③—d　④—a　⑤—b 2.(1)各种分化的细胞　活细胞　(2)种群　群落 3.(2)①原核细胞　真核细胞　有无以核膜为界限的细胞核 ②a:细胞质　b:核糖体　c:拟核　d:细胞膜　e:细胞壁　③叶绿体 自养 (3)核膜　肽聚糖　纤维素和果胶　核糖体　有丝分裂　基因突变 4.(1)蛋白质分子　基因的选择性表达 教材基础辨析 　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√ 教材素材拓展 　提示　(1)RNA和蛋白质　DNA和蛋白质　宿主细胞　核糖体 (2)HIV:RNA逆转录形成一条单链DNA,然后复制成为完整的双链,通过核孔与核基因整合,再进行转录、翻译。T2噬菌体:以DNA直接作为模板进行复制,也可以直接作为模板进行转录和翻译 (3)先用含有放射性同位素的培养基培养大肠杆菌,再用标记后的大肠杆菌培养T2噬菌体 能力提升 1.C　解析　生物的变异是不定向的,C项错误。 2.B　解析　细胞学说认为细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来的,并由细胞和细胞产物所构成,①错误;细胞学说揭示了动植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性,但没有揭示动植物细胞和生物界的差异性,②错误;根据细胞学说的内容可知,细胞是生命活动的基本单位,细胞学说并未涉及细菌,③错误;细胞学说的部分观点推动了生物学研究进入细胞水平,并为后来进入分子水平打下基础,④正确;细胞学说的研究过程运用了不完全归纳法,其结果很可能是可信的,⑤错误,故选B。 3.D　解析　细胞学说揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性,并不是所有生物,A项错误;内蒙古草原上所有的羊并不是同一物种,因此不属于种群结构层次,B项错误;蛋白质属于分子结构,没有细胞结构,不属于生命系统的结构层次,C项错误;植物在生命系统的结构层次中不存在系统层次,D项正确。 4.D　解析　结构决定功能,根据“该人工合成病毒能够引发小鼠脊髓灰质炎,但其毒性比天然病毒小得多”推测,该人工合成病毒的结构和功能与天然病毒的不完全相同,A项错误;病毒不具有细胞结构,无细胞膜和细胞核,B项错误;病毒不能独立进行代谢活动,不能进行细胞呼吸,只能在活的宿主细胞中增殖,C项错误;该人工合成病毒主要由蛋白质和核酸组成,大肠杆菌为原核生物,酵母菌为真核生物,三者都含有遗传物质,D项正确。 5.D　解析　大肠杆菌属于细菌,为原核生物,水绵属于低等植物,为真核生物,A项错误;叶绿体和线粒体是与能量代谢有关的细胞器,大肠杆菌只有核糖体这一种细胞器,大肠杆菌在细胞质基质中和细胞膜上可发生能量代谢,B项错误;大肠杆菌没有光合色素和与光合作用有关的酶,不能进行光合作用,C项错误;原核生物和真核生物都具有核糖体,D项正确。 回源教材　提示　(1)细菌和蓝细菌　(2)核膜包被　核糖体　支原体 (3)细胞膜　ATP　DNA 6.B　解析　黏菌属于真核生物,颤蓝细菌属于原核生物,细胞中都存在DNA和RNA,A项正确。黏菌合成蛋白质的场所为自身的核糖体,B项错误。黏菌为真核生物,颤蓝细菌为原核生物,真核生物和原核生物在结构上最大的区别是有无以核膜为界限的细胞核,C项正确。黏菌多营腐生生活,少数寄生在经济作物上,为异养生物;颤蓝细菌虽然没有叶绿体,但含有叶绿素和藻蓝素,是能进行光合作用的自养生物,D项正确。 考点二 实验基础 1.(2)目镜　物镜　(3)长度或宽度 2.调焦　视野中央　转换器 能力提升 1.B　解析　显微镜成的像是上下颠倒、左右相反的虚像,因此题图甲实物的形状为“上”,A项错误;题图乙物像位于视野的右上方,则实物在装片的左下方,因此要将物像移到视野中央,装片移动的方向为右上方,B项正确;题图丙物质流动的方向是逆时针,其实际流动方向仍是逆时针,C项错误;用高倍镜观察时,只能调节细准焦螺旋,不能调节粗准焦螺旋,D项错误。 2.C　解析　显微镜的放大倍数是指物像长度或宽度的放大倍数,而不是面积或体积,若选用10×的目镜和40×的物镜组合观察,则物像的面积是实物的400×400=160 000(倍),A项错误;题图中只有鱼和芦苇两种生物,若据题图得出动植物都是由细胞和细胞产物构成的结论,运用了不完全归纳法,B项错误;由A视野调为B视野,放大倍数增大,凸起向下,则在换用高倍镜前,由于实际观察到的面积减小,因此需要先向右上方移动玻片并逆时针旋转,使凸起向上,再转动转换器换用高倍镜观察,C项正确;鱼和芦苇均依赖各种分化细胞的密切合作完成各项生命活动,而草履虫为单细胞生物,单个细胞就能完成各项生命活动,D项错误。 微真题·重体悟 1.C　解析　硝化细菌的遗传物质是DNA,可发生基因突变;硝化细菌可在核糖体上合成蛋白质;硝化细菌是自养生物,其能以CO2作为碳源,A、B、D三项正确。硝化细菌为原核生物,其增殖方式为二分裂,有丝分裂为真核细胞的分裂方式,C项错误。 2.A　解析　酵母菌属于真核生物,白细胞是真核细胞,它们的细胞骨架在维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性方面起着重要作用,A项正确;发菜属于原核生物,细胞内没有叶绿体,B项错误;颤蓝细菌属于原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,伞藻和小球藻属于真核生物,有细胞核,C项错误;黑藻属于高等植物,根瘤菌属于原核生物,都有细胞壁,草履虫属于单细胞原生动物,没有细胞壁,D项错误。 3.B　解析　衣藻为单细胞真核生物,大肠杆菌属于原核生物,A项错误;原核生物和真核生物的遗传物质都是DNA,B项正确;衣藻具有叶绿体,能进行光合作用,大肠杆菌没有叶绿体,不能进行光合作用,C项错误;大肠杆菌属于原核生物,无线粒体,D项错误。 4.C　解析　蓝细菌细胞内没有叶绿体,蓝细菌能进行光合作用是因为其细胞内有叶绿素、藻蓝素及与光合作用有关的酶,A项错误;酵母菌是单细胞真菌,有成形的细胞核,是真核生物,B项错误;破伤风杆菌属于原核生物,细胞内不含线粒体,其是典型的厌氧型微生物,只能进行无氧呼吸,C项正确;支原体是原核生物,细胞内不含染色质,D项错误。 5.D　解析　75%的乙醇能破坏病毒结构,但饮酒时酒精浓度并不能达到该浓度,且饮酒后酒精不一定与病毒直接接触,故饮酒达不到预防感染的效果,A项错误;疫苗相当于抗原,进入机体可激发机体产生抗体和相关的记忆细胞,疫苗接种后实现有效保护需要一段时间,且由于病毒的变异性强,疫苗并非长久有效,故还应结合其他防护措施,B项错误;洗热水澡的温度通常较低,达不到将病毒杀灭的效果,且病毒入侵后通常进入细胞内,无法通过表面的热水进行杀灭,C项错误;吸烟不能预防病毒感染,也不能用于治疗病毒性疾病,且会对人体造成伤害,D项正确。 第2讲　细胞中的无机物、糖类和脂质 微考点·大突破 考点一 教材解读 1.(1)统一　差异　(2)C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg　Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu　(3)化合物 2.水　无机盐　蛋白质 3.(1)②细胞结构　化学反应　液体环境　③旺盛　较差　缓慢　较强　(2)离子　复杂化合物　细胞和生物体的生命活动　抽搐　渗透压　酸碱平衡 教材基础辨析 　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√ 教材素材拓展 　提示　(1)参与细胞内的生化反应;运送营养物质和代谢废物 (2)植物根部因缺氧进行无氧呼吸,根部能量供应不足,影响物质运输;植物根部因无氧呼吸产生大量酒精而出现烂根现象 (3)有机肥被微生物分解产生N、Mg等无机盐,有利于叶绿素的合成 能力提升 1.A　解析　线粒体内膜主要由磷脂和蛋白质组成,蛋白质的组成元素是C、H、O、N等,磷脂的组成元素为C、H、O、N、P,A项符合题意。 2.B　解析　磷属于大量元素,A项错误;藻类生物膜主要由磷脂和蛋白质组成,而磷脂分子含有P元素,因此P元素是构成藻类生物膜的必要元素,B项正确;淀粉只含有C、H、O三种元素,C项错误;生态系统的磷循环是在生物群落和无机环境之间完成的,D项错误。 3.A　解析　叶片萎蔫时叶片中脱落酸(ABA)的含量会增加,达到一定程度叶片可能会脱落,A项错误;干旱缺水时,植物气孔开度减小,吸收的二氧化碳会减少,植物的光合速率会降低,B项正确;植物细胞失水时主要失去自由水,自由水含量下降,结合水与自由水比值会增大,C项正确;干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输,D项正确。 回源教材　提示　(1)液泡　(2)结合水　(3)高 4.答案　(1)蛋白质　核酸　叶绿素 (2)实验思路:配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源),用该营养液培养作物甲,一段时间后,检测营养液中N和N剩余量。预期结果和结论:若营养液中N剩余量小于N剩余量,则说明作物甲偏好吸收N;若营养液中N剩余量小于N剩余量,则说明作物甲偏好吸收N。 解析　(1)植物细胞内的含氮有机物有蛋白质、磷脂、ATP、核酸等,其中在核糖体上合成的含氮有机物为蛋白质,在细胞核中合成的含氮有机物为DNA和RNA,植物叶绿体中的光合色素有叶绿素和类胡萝卜素,其中含氮的光合色素是叶绿素。(2)本实验的目的是验证作物甲对硝酸铵中的N和N的吸收具有偏好性,因变量是作物甲对二者的吸收量,因此可将生理状态相同的若干作物甲培养在适宜浓度的以硝酸铵为唯一氮源的营养液中,在适宜条件下培养一段时间,并测定实验后营养液中的N和N的剩余量,最后进行比较,如果实验后营养液中的N剩余量小于N的剩余量,可说明作物甲对硝酸铵中的N的吸收具有偏好性;反之,则说明作物甲对硝酸铵中的N的吸收具有偏好性。 考点二 教材解读 1.麦芽糖　乳糖　单糖　蔗糖　麦芽糖　乳糖　淀粉　糖原　葡萄糖 2.脂肪酸　甘油　储能　保温　缓冲　减压　C、H、O、P　甘油　脂肪酸　磷酸　细胞膜　细胞器膜　动物细胞膜　血液中脂质的运输　生殖器官的发育　生殖细胞的形成 教材基础辨析 　(1)√　(2)×　(3)√　(4)× 教材素材拓展 1.提示　二糖　单糖 2.提示　油料作物种子含脂肪较多,种子萌发时消耗的氧气量相对较大 能力提升 1.B　解析　由题中信息可推知,示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质葡萄糖改造而来,B项符合题意。 2.A　解析　人体主要能源物质是糖类,题表中含主要能源物质最多的是①,A项错误;食物①和②中分别富含糖类和脂肪,需控制体重的人应减少摄入①和②,B项正确;食物①②和③中分别富含糖类、脂肪和蛋白质,青少年应均衡摄入①②和③,有利于身体的发育,C项正确;蛋白质、脂肪和糖类都属于储存能量的有机物,都可供能,D项正确。 3.D　解析　葡萄糖和脂肪的元素组成都是C、H、O,A项正确;分析题图可知,葡萄糖可以转化为脂肪,故长期摄入大量糖类,题图所示过程会加强,从而导致体内脂肪积累,B项正确;脂肪是由甘油和脂肪酸组成的,若物质X能与脂肪酸结合生成脂肪,则X代表甘油,C项正确;糖类可以大量转化为脂肪,脂肪在糖类供能不足时也可以转化为糖类,但不能大量转化,D项错误。 4.C　解析　种子形成过程中,主要是可溶性糖转化为脂肪,脂肪水解酶比脂肪合成酶活性低,A项错误;脂肪不含氮,因此种子形成过程中,脂肪合成不需要消耗氮元素,B项错误;等质量的可溶性糖和脂肪中,脂肪所含C、H比例高,氧化分解时消耗的氧气多,因此其所储存的能量多于可溶性糖,C项正确;种子萌发时,脂肪转变为可溶性糖,种子萌发时消耗的能量主要来自细胞中可溶性糖的氧化分解,D项错误。 考点三 实验基础 1.砖红色　还原糖　白色或浅色　砖红色　还原糖 2.(2)苏丹Ⅲ染液　50%的酒精溶液 3.双缩脲　紫色　1 mL　紫色 能力提升 1.B　解析　还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀,A项正确;在沸水浴条件下,DNA与二苯胺反应呈现蓝色,B项错误;苏丹Ⅲ染液将脂肪染成橘黄色,C项正确;淀粉遇碘变蓝,D项正确。 2.D　解析　用斐林试剂鉴定还原糖时,在水浴加热条件下,才出现砖红色沉淀,A项错误;吸光值与样本的葡萄糖含量和斐林试剂的用量均有关,B项错误;由题表可知,在一定范围内,样本的吸光值越小,葡萄糖含量越高,若某样本的吸光值为0.578,则其葡萄糖含量在0.3~0.4 mg/mL范围内,C项错误;在一定范围内葡萄糖含量越高,生成的砖红色沉淀(氧化亚铜)越多,反应液去除沉淀后蓝色越浅,D项正确。 微真题·重体悟 1.C　解析　细胞内的许多生物化学反应在以水为基础的液体环境中进行,故水是酶促反应的环境,A项正确;血液中的缓冲物质溶解在水中才能形成缓冲体系,B项正确;维生素D属于脂质,脂质通常都不溶于水,C项错误;水可作为反应物参与生物氧化过程,如光反应中水的光解,D项正确。 2.A　解析　Mg2+是叶绿素的主要成分,A项错误;HC可以中和体液中的酸性物质,对体液pH起重要的调节作用,B项正确;血液中Ca2+含量过低,人体易出现肌肉抽搐,C项正确;I-是合成甲状腺激素所必需的,适当补充I-,可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症,D项正确。 3.C　解析　真菌是真核生物,细胞核是真核生物细胞代谢和遗传的控制中心,A项正确;几丁质是多糖,由多个单体(单糖)脱水缩合而成,B项正确;由题图可知,几丁质合成酶镶嵌在细胞膜上,几丁质在细胞膜上合成后直接进入细胞外环境,不需要跨膜运输,C项错误;几丁质是昆虫外骨骼的重要成分,几丁质合成酶抑制剂使昆虫的外骨骼无法形成,因此几丁质合成酶抑制剂可用于防治病虫害,D项正确。 4.D　解析　植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温下呈液态,动物脂肪大多含有饱和脂肪酸,在室温下呈固态,A项正确;蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量,B项正确;必需氨基酸是人体细胞不能合成必须从外界获取的氨基酸,大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸,C项正确;脂肪的组成元素只有C、H、O,D项错误。 5.C　解析　植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固,橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸,在室温下通常呈液态,A项正确;油橄榄子叶富含脂肪,脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,因此在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒,B项正确;油橄榄种子萌发过程中由于细胞呼吸的消耗,有机物的总量减少,但由于发生了有机物的转化,故有机物的种类增多,C项错误;脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后,可被小肠上皮细胞吸收,D项正确。 第3讲　蛋白质和核酸 微考点·大突破 考点一 教材解读 1.(1)氨基　R基　羧基　(2)C、H、O、N　S、Se (3)　氨基　羧基　(4)①21　R基 ②不能　能 2.(1)脱水缩合　氨基　羧基 3.种类　排列顺序　数目　空间结构　抗体 教材基础辨析 　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√ 教材素材拓展 　提示　不一定;例如,细胞膜上的载体蛋白在转运物质过程中空间构象发生改变 能力提升 1.C　解析　组成氨基酸的基本元素是C、H、O、N,有的含有S,A项错误;双缩脲试剂与蛋白质中的“—CO—NH—”结构发生紫色反应,用来鉴定蛋白质,而氨基酸中不含此结构,因而食用花卉中的氨基酸不可以用双缩脲试剂来检测,B项错误;必需氨基酸的种类和含量是评价食物营养价值的重要指标,C项正确;通过检测氨基酸的种类不能鉴定区分不同种类的花卉,因为氨基酸不具有物种的特异性,D项错误。 2.B　解析　三种物质都是构成蛋白质的氨基酸,都可用氨基酸的结构通式表示,A项正确;题图中三种氨基酸的共同点之一应为“至少都含有一个氨基、一个羧基”,B项错误;双缩脲试剂与蛋白质产生紫色反应,是由于蛋白质中含有“—CO—NH—”结构,而氨基酸中不含有此结构,故不能与双缩脲试剂发生紫色反应,C项正确;三种化合物两两结合形成的物质中游离的氨基数都为1,D项正确。 3.B　解析　钙调蛋白的合成场所是核糖体,A项正确;钙调蛋白的基本组成单位是氨基酸,B项错误;氨基酸之间能够形成氢键等,从而使得肽链能够盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子,钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关,C项正确;钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器,钙调蛋白结合Ca2+后,空间结构可能发生变化,D项正确。 4.C　解析　胶原蛋白的氮元素主要存在于“—CO—NH—”结构中,A项错误;细胞可以直接吸收氨基酸等小分子物质,胶原蛋白是大分子,不能被皮肤细胞直接吸收,B项错误;胶原蛋白为细胞外基质的成分,属于分泌蛋白,需要在内质网、高尔基体内进行加工,C项正确;非必需氨基酸含量高低不能作为判断营养价值高低的依据,D项错误。 回源教材　提示　人体细胞不能合成,必须从外界环境中获取的氨基酸称为必需氨基酸 考点二 能力提升 1.D　解析　牛胰岛素由51个氨基酸构成,其中含有49个肽键,A项正确;每条肽链至少有1个游离的—NH2和1个游离的—COOH,牛胰岛素有2条肽链,至少含有2个游离的—NH2和2个游离的—COOH,B项正确;牛胰岛素中含有的O原子个数至少为51-2+4=53(个),C项正确;从氨基酸形成牛胰岛素时,减少的相对分子质量为(51-2)×18+3×2=888,D项错误。 2.C　解析　血管紧张素原加热后,特定的空间构象被破坏,从而导致变性,失去其特定的功能,A项正确;血管紧张素Ⅱ(H2N—天冬—精—缬—酪—异亮—组—脯—苯丙—COOH)由8个氨基酸组成,含有7个肽键,B项正确;根据题图可知,血管紧张素Ⅰ(H2N—天冬—精—缬—酪—异亮—组—脯—苯丙—组—亮—COOH)由10个氨基酸组成,但只有9种氨基酸,C项错误;血管紧张素Ⅰ和血管紧张素Ⅱ都含有一条多肽链,至少含有一个氨基和一个羧基,D项正确。 考点三 教材解读 1.磷酸　五碳糖　含氮碱基 2.(1)A、G、C　(2)核糖 3.遗传信息　拟核 4.(1)4　排列顺序　(2)遗传信息 5.(1)共价键　(2)脱氧核苷酸　脱氧核糖　核糖核苷酸　核糖　氨基酸　葡萄糖　甘油和脂肪酸 教材基础辨析 　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)× 教材素材拓展 　提示　脱氧核苷酸的排列顺序 能力提升 1.D　解析　若m为腺嘌呤,a可能为核糖或脱氧核糖,则b可能为腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核苷酸,A项正确;T2噬菌体只含有DNA一种核酸,其核苷酸有4种,烟草花叶病毒只含有RNA一种核酸,其核苷酸有4种,B项正确;若a为核糖,则b为核糖核苷酸,而ADP脱去一个磷酸后,可形成腺嘌呤核糖核苷酸,C项正确;若a为脱氧核糖,则由b构成的核酸为DNA,而HIV只含有RNA一种核酸,D项错误。 2.D　解析　由题干信息可知,“DNA酶”(DNAzymes)由脱氧核苷酸组成,化学本质是DNA,A项错误;若将DNAzymes用于破坏癌细胞增殖所需的RNA,①②应与癌细胞增殖所需的RNA序列相同,B项错误;RNA最终降解产物包括磷酸、核糖和含氮碱基,C项错误;若细胞内存在与镁更有亲和力的其他物质,则细胞内DNAzymes与关键因子镁结合较弱,作用效果可能不佳,D项正确。 3.B　解析　真核细胞的染色体和染色质都主要是由DNA和蛋白质组成的,都存在DNA—蛋白质复合物,A项正确;原核细胞中没有以核膜为界限的细胞核,DNA裸露存在,不含染色体(质),但其DNA分子复制时会出现DNA—蛋白质复合物,B项错误;DNA复制需要DNA聚合酶,若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能为DNA聚合酶,C项正确;在DNA转录合成RNA时,需要有RNA聚合酶的参与,故该DNA—蛋白质复合物中含有RNA聚合酶,D项正确。 4.C　解析　酶的化学本质是蛋白质或RNA,抗体的化学本质是蛋白质,激素的化学本质是有机物,如蛋白质、氨基酸的衍生物、脂质等,只有蛋白质才是由氨基酸通过肽键连接而成的,A项错误;糖原是生物大分子,脂肪不是生物大分子,且激素不一定是大分子物质,如甲状腺激素是含碘的氨基酸衍生物,B项错误;酶的化学本质是蛋白质或RNA,抗体的化学本质是蛋白质,蛋白质是由氨基酸连接而成的多聚体,核酸是由核苷酸连接而成的多聚体,氨基酸和核苷酸都含有氮元素,C项正确;人体重要的能源物质是糖类,核酸是生物的遗传物质,脂肪是机体良好的储能物质,D项错误。 微真题·重体悟 1.A　解析　在0 ℃时,淀粉酶的活性很低,但其空间结构没有被破坏,A项错误;磷酸化可能会改变蛋白质的空间结构,B项正确;蛋白质空间结构与氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的空间结构等有关,因此氨基酸种类的改变可能影响蛋白质的空间结构,C项正确;转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型,其中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,D项正确。 2.D　解析　细胞色素c是一种膜蛋白,主要由C、H、O、N四种元素组成,A项错误;细胞色素c可参与呼吸链中的电子传递,其不能催化ATP合成,催化ATP合成的蛋白质是ATP合酶,B项错误;细胞色素c是由多个氨基酸通过肽键连接而成的多聚体,C项错误;细胞色素c在不同物种间具有高度保守性,不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据,亲缘关系越近的生物,细胞色素c的氨基酸序列差异越小,相似度越高,D项正确。 3.B　解析　质膜内、外侧的蛋白质呈不对称分布,有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层,A项错误;温度变化会影响膜蛋白的运动速度,B项正确;光合作用过程中水的裂解发生在类囊体薄膜上,叶绿体内膜上不存在与水裂解有关的酶,C项错误;主动转运需要的是载体蛋白,D项错误。 4.B　解析　生物大分子都以碳链为基本骨架,A项正确;多糖、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子,单糖、二糖以及脂质等不属于生物大分子,B项错误;种类繁多的生物大分子是以小分子为基本组成单位通过脱水缩合而成的,C项正确;细胞中生物大分子的合成需要酶来催化,D项正确。 5.答案　(1)氨基酸　核糖体　胃蛋白酶　对蛋白质进行加工、分类和包装　(2)空间　蛋白质变性使肽键暴露,暴露的肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质降解　(3)遗传密码具有简并性 解析　(2)蛋白质中正确的氨基酸序列和空间结构决定了其生物学功能;蛋白质变性是空间结构遭到了破坏,失去了生物活性。变性蛋白质的肽键暴露出来,暴露的肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质降解。(3)编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被替换,但其未引起血红蛋白中氨基酸序列改变,说明突变前后mRNA上相应密码子对应同一种氨基酸,即遗传密码具有简并性。 第4讲　细胞膜与细胞核 微考点·大突破 考点一 教材解读 1.外界环境　选择透过性　化学物质　接触 2.(1)脂质　胆固醇　磷脂　连续的两层　低于　蛋白质　(2)磷脂　胆固醇　种类和数量　蛋白质或脂质 3.(1)外　表面的识别　细胞间的信息传递　①镶　②嵌入　③贯穿于　(2)流动性　磷脂分子和蛋白质分子　加快　选择透过性　载体种类、数量 教材基础辨析 　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× 教材素材拓展 　提示　(1)甲处、乙处;两层磷脂分子之间是疏水的,脂溶性药物能被稳定地包裹在其中;脂质体内部是水溶液的环境,能在水中结晶的药物能被稳定地包裹在其中 (2)脂质体膜上的抗体能够特异性识别癌细胞,从而将药物定向运送到癌细胞 (3)脂质体与细胞膜结构相似,到达靶细胞后可能会与细胞膜发生融合,也可能以胞吞方式将携带的药物运入细胞。利用了膜的流动性 能力提升 1.D　解析　罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构,他把生物膜描述为静态的统一结构,A项错误;小鼠细胞和人细胞融合的实验以及相关的其他实验证据表明,细胞膜具有流动性,B项错误;欧文顿发现溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞,据此推测出细胞膜的主要组成成分中有脂质,C项错误;辛格和尼科尔森提出了生物膜的流动镶嵌模型,D项正确。 2.D　解析　磷脂和糖脂分子形成的脂双层不是完全对称的,A项错误;胆固醇只能插入磷脂分子间,与脂肪酸链结合限制脂质的流动,B项错误;被动转运包括自由扩散和协助扩散,协助扩散是需要载体蛋白或通道蛋白参与的,C项错误;有些膜蛋白是受体,可以识别并接受来自细胞内外的化学信号,D项正确。 3.B　解析　磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架,A项错误;由题知“胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低”,观察题图发现只有肽段1的荧光强度出现了明显降低,所以小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点在肽段1中,B项正确;采用荧光标记法可证明细胞膜的结构特点是有一定的流动性,而不是功能特点,C项错误;由题意可知,胆固醇能与氨基酸结合,会使荧光强度降低,但不能说明胆固醇具有运输氨基酸的功能,D项错误。 考点二 教材解读 1.(1)美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制　(2)蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制　(3)变形虫的分裂、生长、摄食、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制　(4)假根中其他物质　细胞核 2.①双层　②RNA　③DNA　蛋白质　④核质　遗传信息库　代谢　遗传 3.生命系统　一个统一的整体　基本单位　代谢和遗传 4.(1)概括性　(2)物理　概念 教材基础辨析 　(1)×　(2)√　(3)√ 教材素材拓展 　提示　决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核;(b)能再生一杯(c),是因为(b)中含有由细胞核转录而来的遗传信息 能力提升 1.A　解析　①是染色质,细胞核是DNA复制和转录的主要场所,翻译的场所是核糖体,A项错误;②是核孔,核孔是核与质之间物质运输的通道,具有选择性,B项正确;③是核膜,是核与质的界膜,为细胞核提供了一个相对稳定的环境,C项正确;④是核仁,真核细胞中核仁与核糖体的形成有关,D项正确。 2.D　解析　有丝分裂过程中核膜和核仁在前期消失,在末期重现,在细胞分裂过程中周期性地消失和重现,A项正确;核糖体是蛋白质合成的场所,真核细胞中核糖体的形成和核仁有关,因此蛋白质合成活跃的细胞中核仁代谢活动旺盛,B项正确;蛋白质可在细胞质中的核糖体上合成,而基因表达中转录的场所主要为细胞核,对基因表达有调控作用的蛋白质可在细胞质中合成,经核孔进入细胞核起调控作用,C项正确;细胞质中的RNA大部分是在细胞核中转录产生的,但是细胞质中的线粒体和叶绿体中的DNA也能通过转录过程合成少量的RNA,D项错误。 回源教材　提示　1.(1)与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关　(2)双层膜,把核内物质与细胞质分开　(3)实现核质之间频繁的物质交换和信息交流　2.DNA上储存的遗传信息　物质合成、能量转化和信息交流　生长、发育、衰老和凋亡 微真题·重体悟 1.A　解析　由题干信息可知,肌动蛋白进入细胞核需要Cofilin⁃1的介导,则肌动蛋白不能通过核孔自由进出细胞核,A项错误;由题干信息可知,编码Cofilin⁃1的基因不表达,就不能合成Cofilin⁃1,从而导致肌动蛋白结构和功能异常,引起细胞核变形,B项正确;Cofilin⁃1缺失可引起核膜破裂,而核膜具有选择透过性,核膜破裂导致其失去控制物质进出细胞核的能力,C项正确;染色质主要由DNA和蛋白质组成,基因通常是有遗传效应的DNA片段,染色质上所含的基因可控制细胞代谢,因此Cofilin⁃1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力,D项正确。 2.C　解析　血红蛋白具有运输氧的功能,Fe是血红蛋白的组成成分,A项正确;衰老的红细胞被巨噬细胞的膜蛋白识别后才能进行胞吞,B项正确;巨噬细胞中Fe2+的输出需要铁输出蛋白(FPN)的参与,肝脏分泌的铁调素可靶向降解FPN,敲除铁调素的编码基因,抑制了肝脏合成分泌铁调素,FPN不再被铁调素降解,巨噬细胞中的Fe2+输出不会受抑制,胞内不会出现铁积累,C项错误;长期炎症可以促进铁调素的合成,由于铁调素靶向降解FPN,使巨噬细胞FPN输出Fe2+减少,可影响红细胞的生成,从而导致贫血,D项正确。 3.B　解析　台盼蓝染液可鉴别动物细胞是否死亡,死细胞的细胞膜失去控制物质进出的功能,台盼蓝能通过细胞膜进入细胞,导致细胞被染成蓝色,活细胞的细胞膜具有控制物质进出的功能,因此不会着色。由题干“取不同器官制作切片观察”可知,肝和淋巴结等结构被染成蓝色,是由于这些结构处毛细血管通透性大,台盼蓝通过毛细血管进入这些结构的组织液而引起的;台盼蓝随血液运输并未进入脑和骨骼肌,是由于这些结构中的毛细血管通透性低,台盼蓝未进入这些结构的组织液中,由此可知,A、C两项正确,B项错误;由本实验结果可知,不同器官中毛细血管通透性有差异,因此靶向治疗时,需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性,以免药物不能进入相应器官,D项正确。 4.B　解析　核膜为双层膜,A项错误;核仁主要与rRNA的合成有关,C项错误;染色质主要由DNA和蛋白质组成,D项错误。 5.答案　(1)选择透过性　(2)协助扩散　(3)下降　空间结构(自身构象)发生改变　(4)进行细胞间的信息交流　(5)植物根细胞吸收磷酸盐为主动运输,主动运输需要细胞呼吸供能,而温度降低会导致呼吸酶的活性降低,进而降低细胞呼吸速率,最终降低了磷酸盐的吸收速率 解析　(1)细胞膜上存在对不同物质的跨膜运输起决定性作用的膜蛋白,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有选择透过性。(2)水分子借助细胞膜上的水通道蛋白进出细胞,这种借助膜上转运蛋白顺浓度梯度进出细胞的物质扩散方式称为协助扩散。(3)细胞膜上的H+⁃ATP酶能利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的H+增多,pH下降;载体蛋白在每次转运时都会发生自身构象的改变。(4)胰岛B细胞分泌的胰岛素随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞,引起靶细胞产生相应的生理变化,体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。(5)见答案。 第5讲　细胞器之间的分工合作 微考点·大突破 考点一 教材解读 1.细胞质基质　细胞器 2.(2)有氧呼吸　光合作用　能量转换站　蛋白质　蛋白质　加工、分类和包装　蛋白质　原核　多种水解酶　细胞器　植物 3.纤维素　高尔基体　支持和保护 4.蛋白质纤维　细胞的形态　分裂、分化　物质运输 教材基础辨析 　(1)×　(2)×　(3)×　(4)× 教材素材拓展 　提示　(1)高尔基体　核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 (2)细胞质基质中的pH与溶酶体内的不同,导致酶活性降低或丧失 (3)二、三　排出细胞或在细胞内被利用　癌细胞中自噬作用强,可获得更多的能量和物质 (4)双层膜　溶酶体膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用 能力提升 1.C　解析　细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动密切相关,细胞骨架被破坏会影响到这些生命活动的正常进行,A项正确;核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,B项正确;有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质,C项错误;内质网是由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统,是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道,D项正确。 2.A　解析　小肠绒毛细胞上具有很多微绒毛,有利于增大相对表面积,从而提高物质交换效率,A项正确;核糖体是合成蛋白质的场所,是真核细胞和原核细胞共有的细胞器,B项错误;癌细胞分裂异常旺盛,需要合成大量蛋白质,故其游离的核糖体较多,C项错误;哺乳动物成熟的红细胞中无线粒体,D项错误。 3.B　解析　题图1高尔基体、题图2线粒体和题图4粗面内质网共同参与分泌蛋白的运输,A项正确;题图3叶绿体具有双层膜结构,题图4粗面内质网为单层膜细胞器,B项错误;题图3叶绿体是绿色植物的“养料制造车间”,而绿叶海蜗牛可将叶绿体从藻类的细胞中“偷”出来,存储在自己的消化道细胞之中,故题图3叶绿体可作为绿叶海蜗牛消化道细胞的“养料制造车间”,C项正确;题图2线粒体和题图3叶绿体都含有核酸,D项正确。 4.答案　(1)细胞核　乙　(2)④　(3)e、h　酶 解析　(1)甲为细胞核,乙为线粒体,丙为叶绿体。有丝分裂前期核膜解体、核仁消失,且洋葱根尖细胞没有叶绿体,故处于有丝分裂中期的洋葱根尖细胞中含有乙(线粒体)。(2)甲中结构c是核仁,根据题意蛋白质合成活跃,则结构c较大,蛋白质合成不活跃,则结构c较小,而蛋白质合成的场所是核糖体,结构c(核仁)与④核糖体的形成有关。(3)线粒体扩大膜面积的方式是通过内膜向内腔折叠形成嵴(e);叶绿体增大膜面积的方式是通过类囊体堆叠形成叶绿体基粒(h)。生物膜的功能之一是为细胞内许多重要化学反应需要的多种酶提供附着位点。 考点二 实验基础 1.叶绿体 2.(1)菠菜叶稍带些叶肉的下表皮　清水　制作临时装片　载玻片　清水　盖玻片　低倍镜　叶绿体　(2)光照、室温　叶绿体随细胞质绕液泡流动 能力提升 1.C　解析　该实验中应选择黑藻幼嫩的小叶作为实验材料,A项错误;黑藻叶中的叶绿体是围着液泡沿着细胞边缘分布的,B项错误;在光学显微镜下可以看到叶绿体呈扁平的椭球形或球形,C项正确;不同条件下叶绿体的分布一般是不同的,D项错误。 2.B　解析　观察细胞质流动的过程中,由于叶绿体呈现绿色,与细胞质基质的颜色存在明显的差别,可以用叶绿体作为标志物来观察细胞质的流动,A项正确;显微镜下观察到的细胞质的流动方向和实际的相同,B项错误;细胞代谢快时,细胞质的流动速度也会加快,即细胞质的流动速率与代谢速率相关,C项正确;适当地提高培养液的温度,可以使细胞代谢加快,细胞质的流动速度也会加快,D项正确。 考点三 教材解读 1.(1)细胞内　细胞外　(2)3H标记的亮氨酸 3.细胞器膜　物质运输　酶附着位点 教材基础辨析 (1)×　(2)×　(3)× 教材素材拓展 提示　内质网、高尔基体和线粒体　分泌蛋白的信号序列在内质网中被剪切掉了 能力提升 1.C　解析　根据题意可知,该细胞为真核细胞,所以核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白,A项正确;囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜组分的更新,B项正确;生物膜系统包含细胞膜、核膜和细胞器膜等,C项错误;分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐,D项正确。 回源教材　提示　游离核糖体　高尔基体　线粒体 2.B　解析　核糖体没有膜结构,蛋白P前体不是通过囊泡从核糖体向内质网转移,A项错误;蛋白P被排出细胞的过程为胞吐,依赖细胞膜的流动性,B项正确;由题意,碱性会导致蛋白P空间结构改变,提取蛋白P过程中为保持其生物活性,所用缓冲体系应为酸性,C项错误;病原菌侵染使蛋白P不被受体识别,即P空间结构改变后不能被受体识别,能体现受体识别的专一性,D项错误。 3.A　解析　囊泡在细胞内的运输依赖于细胞骨架,A项正确;核糖体无膜结构,不能形成囊泡,B项错误;囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的流动性,C项错误;囊泡只能在具有生物膜的细胞结构中相互转化,细胞内的结构并不都具有膜结构,如核糖体和中心体无膜结构,所以囊泡不能将细胞内所有结构形成统一的整体,D项错误。 4.D　解析　如果膜流的起点是细胞膜,与之对应的物质运输方式是胞吞,A项错误;膜流是指由于囊泡运输,生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态性转移,可知细胞器之间的膜流也需要V⁃SNARE和T⁃SNARE蛋白参与识别,B项错误;据题图分析,囊泡可以将“货物”准确运输到目的地并被靶膜识别,囊泡与靶膜之间的这一识别过程具有特异性,C项错误;用3H标记亮氨酸,可探究某分泌蛋白通过膜流运输的过程,D项正确。 微真题·重体悟 1.A　解析　依题意,氯霉素通过抑制细菌核糖体功能而发挥抗菌作用,而线粒体和叶绿体的核糖体与细菌的核糖体相似,而与细胞质核糖体差别较大,因此该细胞器最可能是线粒体,A项正确,B、C、D三项错误。 2.A　解析　溶酶体不具有双层膜结构,是单层膜结构的细胞器,A项错误;溶酶体内的蛋白酶的本质是蛋白质,合成场所在核糖体,B项正确;溶酶体中含有多种水解酶,因此,从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶,C项正确;溶酶体内的pH比胞质溶胶低,从溶酶体外溢后,由于pH不适宜,因此,大多数酶的活性会降低,D项正确。 3.B　解析　液泡膜上的一种载体蛋白能转运一种或一类分子或离子,A项错误;水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞,B项正确;根尖分生区细胞的核膜在分裂前期解体,在分裂末期重建,C项错误;[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体内膜上,D项错误。 4.C　解析　生物膜主要由蛋白质和脂质组成,构成生物膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质大多也能运动,故生物膜具有流动性,A项正确;细胞膜的外表面有糖类分子,它和蛋白质分子结合形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂,这些糖类分子称为糖被,糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系,B项正确;哺乳动物成熟的红细胞没有高尔基体等各种细胞器,C项错误;功能越复杂的生物膜,蛋白质的种类与数量就越多,故题表中蛋白质含量最多的线粒体内膜的功能最复杂,蛋白质含量最少的神经鞘细胞质膜的功能最简单,D项正确。 5.答案　(1)pH应与细胞质基质的相同;渗透压应与细胞内的相同　(2)细胞质基质组分和线粒体　(3)有　类囊体膜是H2O分解释放O2的场所,叶绿体膜破裂不影响类囊体膜的功能 解析　(1)在分离细胞器时一定要保证细胞器结构的完整和功能的正常,因此本实验所用溶液B的pH应与细胞质基质的相同,渗透压应与细胞内的相同。(2)离心沉淀出细胞核后,细胞质基质组分和线粒体均分布在上清液中,与有氧呼吸有关的酶在细胞质基质和线粒体中,因此在适宜的条件下,上清液能将葡萄糖彻底分解。(3)将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中,照光后有氧气释放;如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光,因为类囊体膜是H2O分解释放O2的场所,叶绿体膜破裂不影响类囊体膜的功能,所以仍有氧气释放。 第6讲　细胞的物质输入和输出 微考点·大突破 考点一 教材解读 1.有一层半透膜　半透膜两侧溶液存在浓度差　低　高　大于 2.(2)吸水膨胀　失水皱缩　形态不变 3.(1)大　半透膜　(2)紫色　细胞壁　逐渐变小　加深　逐渐变大　(3)大液泡 教材基础辨析 　(1)×　(2)×　(3)× 教材素材拓展 　提示　(1)不一定。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中含有色素,使液泡呈现紫色,便于观察,而其他满足条件的细胞也可作为实验材料 (2)b逐渐变小,颜色逐渐加深 (3)由于细胞壁具有全透性,所以发生质壁分离时,在细胞壁和细胞膜之间(c处)充满的是外界溶液 能力提升 1.A　解析　半透膜只允许水和单糖透过,蔗糖属于二糖,不能透过半透膜,因此漏斗内装入蔗糖溶液后,水分子的运动整体上表现为进入漏斗,漏斗内液面上升;一定时间后再加入蔗糖酶,蔗糖酶能催化蔗糖水解为葡萄糖和果糖,导致漏斗内溶液物质的量浓度增大,半透膜两侧溶液浓度差增大,故漏斗内液面再上升;之后由于葡萄糖和果糖是单糖,能透过半透膜从漏斗到玻璃槽中,因此半透膜两侧溶液的浓度差减小,漏斗内液面下降,故加入蔗糖酶后漏斗内液面先上升后下降,A项正确、C项错误。半透膜不允许蔗糖和蔗糖酶透过,则在玻璃槽中不会出现蔗糖和蔗糖酶,B、D两项错误。 2.C　解析　若a为①+②、b为③,由于葡萄糖和斐林试剂均不能通过透析袋,水浴后透析袋外最终不会出现砖红色,A项错误;若a为①+②、b为⑤,由于淀粉不能通过透析袋,而碘液可进入透析袋内,故透析袋外的溶液不会出现蓝色,B项错误;若a为①+④、b为⑤,淀粉酶会水解淀粉形成麦芽糖(二糖),由于葡萄糖(单糖)不能通过透析袋,故麦芽糖也不能通过透析袋,同时由于碘液可进入透析袋内,故透析袋内的溶液最终会出现棕红色,C项正确;若a为①+④、b为③,由于斐林试剂不能进入透析袋内,故透析袋内不会出现砖红色,D项错误。 3.B　解析　细胞失水过程中,主要失去细胞液中的水,细胞液浓度增大,A项正确;依题意,干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快,则外层细胞的细胞液单糖多,且外层细胞还能进行光合作用合成单糖,故外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的细胞液浓度高,B项错误;依题意,内部薄壁细胞细胞壁的伸缩性比外层细胞的细胞壁伸缩性更大,失水比例相同的情况下,外层细胞更易发生质壁分离,C项正确;依题意,干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快,有利于外层细胞光合作用产物向内部薄壁细胞转移,可促进外层细胞的光合作用,D项正确。 4.C　解析　用30%蔗糖溶液处理之后,细胞失水,原生质体和液泡的体积都会减小,细胞液浓度上升;用清水处理之后,细胞吸水,原生质体和液泡体积会增大,细胞液浓度下降,A、B两项错误。当蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水,由于有细胞壁的阻碍,原生质体和液泡的体积略微增加,细胞液浓度略微下降,当蔗糖溶液的浓度超过细胞液浓度之后,细胞就会开始失水,原生质体和液泡的体积下降,细胞液浓度上升,C项正确、D项错误。 考点二 教材解读 1.不需要　高　低　高　低　不需要　不消耗 2.协助扩散　主动运输　不改变　改变 3.载体蛋白　①逆　②需要　③载体蛋白 4.不需要　消耗(需要) 教材基础辨析 　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)× 教材素材拓展 　提示　(1)新生儿小肠上皮细胞通过胞吞直接吸收母乳中的免疫球蛋白。需要膜蛋白发挥识别功能。需消耗能量 (2)主动运输。依据是需要载体蛋白,且需要利用Na+电化学梯度势能。协助扩散。依据是顺浓度梯度运输,且需要载体蛋白 (3)是。Na+从小肠上皮细胞运输到肠腔时,逆浓度梯度运输,需要ATP水解提供能量,是主动运输,需要载体蛋白,载体蛋白在转运过程中空间构象发生改变 能力提升 1.B　解析　乙醇是小分子有机物,可以通过自由扩散方式进入细胞,A项错误;血浆中K+含量低,红细胞内K+含量高,血浆中的K+进入红细胞为逆浓度梯度运输,是主动运输,需要消耗能量并需要载体蛋白协助,B项正确;抗体的合成和分泌过程,均需要消耗能量,C项错误;葡萄糖进入小肠上皮细胞为主动运输,进入哺乳动物成熟的红细胞为协助扩散,D项错误。 回源教材　提示　转运蛋白　蛋白质是生命活动的承担者　空间结构　选择透过性 2.D　解析　血液流经肌肉组织时,进入红细胞的是CO2,运出红细胞的是O2,A项正确;题图中①②是气体的运输过程,运输方式为自由扩散,④和⑤过程均是顺浓度梯度运输且需要转运蛋白的协助,运输方式为协助扩散,B项正确;成熟的红细胞中没有线粒体,只能进行无氧呼吸,产生的ATP可为③主动运输提供能量,C项正确;成熟的红细胞内既没有细胞核也没有核糖体等细胞器,不能合成蛋白质,因此成熟红细胞表面的糖蛋白不能更新,D项错误。 3.B　解析　由题图可知,水分子进出龙胆花花冠近轴表皮细胞的方式是通过水通道蛋白进行的,属于协助扩散,水分子还可通过自由扩散的方式进出细胞,A项正确;磷酸化会造成蛋白质空间构象发生改变,故被激活的GsCPK16使水通道蛋白磷酸化会引起水通道蛋白构象的改变,水通道蛋白运输水的能力增强,B项错误;水通道蛋白磷酸化后,运输水能力的改变,体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能,C项正确;光照促进Ca2+运输至细胞内,激活蛋白激酶GsCPK16,使水通道蛋白磷酸化,运输水的能力增强,花冠近轴表皮细胞吸水增多,膨压增大,加速龙胆花重新开放,D项正确。 考点三 教材解读 1.(1)自由扩散　转运蛋白　(2)无氧呼吸 2.(1)主动运输　被动运输　(2)协助扩散　自由扩散 教材基础辨析 　(1)√　(2)×　(3)× 教材素材拓展 　提示　根细胞吸收K+的方式为主动运输,需要消耗能量,呼吸抑制剂使细胞呼吸产生的能量减少 能力提升 1.B　解析　自由扩散的动力是浓度差,物质自由扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关,也与分子大小有关,A项正确;小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中葡萄糖分子的浓度有关,与细胞质中其他溶质分子的浓度无关,B项错误;膜转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白,二者都具有特异性,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,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,C项正确;肾小管上皮细胞重吸收氨基酸的方式是主动运输,D项正确。 2.答案　(1)主动运输需要呼吸作用提供能量,氧是有氧呼吸的必需条件,氧气浓度小于a点时,根细胞对N的吸收速率与氧气浓度呈正相关　(2)主动运输需要载体蛋白,此时载体蛋白达到饱和　(3)甲的N最大吸收速率大于乙,甲需要能量多,消耗氧气多　(4)定期松土 解析　(1)由题图可知,在一定的范围内随着O2浓度的增加,作物吸收N的速率也在增加,说明N的吸收需要能量,所以运输方式是主动运输。(2)O2浓度大于a时,作物乙吸收N的速率不再增加,此时的限制因素不是能量,而是载体蛋白。(3)作物甲的N最大吸收速率大于作物乙,说明甲需要的能量多,消耗氧气多,所以作物甲细胞的呼吸速率大。(4)在农业生产中,为促进农作物根对N的吸收利用,可以定期对作物松土,增加土壤中的含氧量。 3.A　解析　溶质的跨膜转运不一定都会引起细胞膜两侧的渗透压变化,如正常细胞为维持渗透压一直在进行的跨膜转运,再如单细胞生物在跨膜转运时,细胞外侧渗透压几乎很难改变,A项错误;对比分析上两个题图可知,NaCl胁迫时,加GB使Na+外排显著增加,钒酸钠处理抑制了质膜H+泵后,NaCl胁迫时,加GB使Na+外排略微增加,说明GB可能通过调控质膜H+泵活性来增强Na+外排,从而减少细胞内Na+的积累,B项正确;对比分析下两个题图可知,NaCl胁迫时,加GB使液泡膜NHX载体活性明显增强,而液泡膜H+泵活性几乎无变化,所以GB引起盐胁迫下液泡中Na+浓度的显著变化,与液泡膜NHX载体活性有关,而与液泡膜H+泵活性无关,C项正确;由题意可知,植物通过质膜H+泵把Na+排出细胞,也可通过液泡膜NHX载体和液泡膜H+泵把Na+转入液泡内,以维持细胞质基质Na+稳态,增强植物的耐盐性,D项正确。 4.答案　(1)神经细胞　(2)能量　主动运输　(3)载体蛋白 解析　(1)由实验1中观察到的现象可知,神经细胞周围溶液中的24Na+来源于神经细胞。(2)由实验2、3及其现象可知,实验2、3的自变量是是否加入ATP,说明24Na+穿过神经细胞细胞膜需要消耗能量,运输方式是主动运输。(3)实验4中加入乙药物后,除题表中现象外,细胞的其他生命活动没有受到影响,说明乙药物不影响细胞呼吸,乙药物最可能是抑制了载体蛋白的作用。 微真题·重体悟 1.C　解析　免疫球蛋白化学本质是蛋白质,是有机大分子物质,吸收方式为胞吞,需要消耗ATP,胞吞体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点,A、D两项不符合题意;免疫球蛋白是有机大分子物质,细胞吸收该物质,需要受体蛋白的识别,不需要载体蛋白的协助,B项不符合题意,C项符合题意。 2.C　解析　细胞膜上的H+⁃ATP酶磷酸化时伴随着空间构象的改变,A项正确;由题图可知,H+进入细胞是顺浓度梯度进行的协助扩散,该过程产生的势能可以驱动Na+逆浓度梯度转运到细胞外,B项正确;H+⁃ATP酶抑制剂干扰H+的转运,进而影响膜两侧H+浓度,对Na+的运输同样起到抑制作用,C项错误;耐盐植株的Na+⁃H+逆向转运蛋白比普通植株多,以适应高盐环境,因此盐胁迫下Na+⁃H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高,D项正确。 3.D　解析　AQP基因有3种,AQP蛋白应该也有3种,因此人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列不相同,A项错误;AQP蛋白是一类细胞膜通道蛋白,运输物质时不需要与水分子结合,B项错误;由题干信息可知,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,可知AQP5基因mRNA含量在水肿组织和正常组织有差异,但不能说明只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成,C项错误;AQP基因mRNA含量在水肿组织和正常组织有差异,故形成的AQP蛋白的数量有差异,导致正常组织与水肿组织的水转运速率不同,D项正确。 4.A　解析　由题图可知,葡萄糖进入小肠上皮细胞时逆浓度梯度运输,该运输方式属于主动运输,葡萄糖运出小肠上皮细胞时顺浓度梯度运输且需要载体,该运输方式为协助扩散,A项正确;据题图可知,Na+主要以方式②(主动运输)运出小肠上皮细胞,B项错误;多肽以方式⑤(胞吞)进入细胞,以胞吐方式离开细胞,C项错误;维生素D为固醇类物质,口服维生素D通过方式④(自由扩散)被吸收,D项错误。 5.答案　(1)胞吐　(2)先上升后下降　(3)分泌泡与细胞膜　(4)积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外　(5)B 解析　(1)分泌蛋白是生物大分子,通过胞吞和胞吐进出细胞。(2)据题图可知,转入37 ℃后,sec1胞外P酶呈现先上升后下降的趋势。(3)正常情况下,由高尔基体分泌的囊泡转运至细胞膜,与细胞膜融合后将分泌蛋白分泌到细胞外,但在37 ℃培养1 h后的sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累,不能与细胞膜融合,故推测sec1基因的功能是促进分泌泡与细胞膜的融合。(4)由37 ℃转回24 ℃并加入蛋白合成抑制剂后,即细胞内不能合成新的蛋白质,但sec1胞外P酶重新增加,最合理的解释是积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外。(5)若要进一步确定某突变株的突变基因在37 ℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段,可检测突变体中与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量是否发生改变,故选B。 争分提升课(一)　物质跨膜运输新题型 即时训练 1.B　解析　由题干信息可知,N的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的,所以N通过AMTs进入细胞消耗的能量不是来自ATP,A项错误。由题图可知,N进入根细胞膜是H+的浓度梯度驱动,进行的逆浓度梯度运输,所以N通过SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度运输,属于被动运输,B项正确。铵毒发生后,H+在细胞外更多,增加细胞外的N,可以促使H+向细胞内转运,减少细胞外的H+,从而减轻铵毒,C项错误。据题图可知,载体蛋白NRT1.1转运N属于主动运输,主动运输的速率与其浓度无必然关系;运输H+属于协助扩散,协助扩散在一定范围内与H+浓度呈正相关,超过一定范围后不成比例,D项错误。 2.B　解析　共转运体是转运蛋白,转运蔗糖时,共转运体的构型会发生变化,A项错误;据题图分析可知,H+向细胞外运输需要消耗ATP,该过程是逆浓度梯度的主动运输,细胞内的H+浓度低于细胞外的H+浓度,蔗糖运输依赖于膜两侧的H+浓度差建立的势能,故使用ATP合成抑制剂,会通过影响H+的运输而使蔗糖运输速率下降,而培养基的pH低(H+多)于细胞内,有利于蔗糖的吸收,B项正确,D项错误;植物组织培养过程中,蔗糖可作为碳源并有利于维持渗透压,但蔗糖并非唯一碳源,C项错误。 3.B　解析　碘是甲状腺激素合成的重要原料,长期缺碘可导致甲状腺激素的合成和分泌减少,进而通过反馈调节导致机体的促甲状腺激素分泌增多,A项错误;甲状腺滤泡上皮细胞膜上的钠—钾泵可维持细胞内外的Na+浓度梯度,钠—碘同向转运体借助Na+浓度梯度将碘转运进甲状腺滤泡上皮细胞,因此用钠—钾泵抑制剂处理甲状腺滤泡上皮细胞,会使其摄碘能力减弱,B项正确;由题意可知,碘被甲状腺过氧化物酶活化后,进入滤泡腔参与甲状腺激素的合成,故抑制甲状腺过氧化物酶的活性,会使甲状腺激素的合成减少,C项错误;使用促甲状腺激素受体阻断剂可阻断促甲状腺激素对甲状腺的作用,从而促使甲状腺激素的分泌量减少,D项错误。 4.B　解析　甲侧是膜外,乙侧是膜内,A项错误;类型2中一种物质顺浓度梯度运输为另一种物质的逆浓度梯度运输提供能量,B项正确;题图中生物膜不可能是线粒体内膜,因该生物膜有对光能的利用,C项错误;类型2是协同运输,属于主动运输,D项错误。 第二单元　细胞的能量供应和利用 第7讲　酶与ATP 微考点·大突破 考点一 教材解读 1.①—e　②—a　③—c　④—d　⑤—b 2.蛋白质　RNA　氨基酸或核糖核苷酸　核糖体　细胞核 3.①ac　②bc　③ab　④向上　⑤提供能量 4.(1)高效性　催化　(2)①一种或一类 教材基础辨析 　(1)√　(2)×　(3)√　(4)× 教材素材拓展 1.提示　酶的空间结构稳定 2.提示　实验思路:在酶G量一定且底物浓度合适并使酶活性充分发挥的反应体系中加入某氨基酸,同时不断提高底物浓度,检测酶促反应速率变化。 预期实验结果及结论:若酶促反应速率能恢复,则说明某氨基酸降低酶活性的作用方式属于模型A;若酶促反应速率不能恢复,则说明某氨基酸降低酶活性的作用方式属于模型B 能力提升 1.B　解析　由题干信息“部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活”可知,碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活,A项正确;由题图可知,加热导致碱性蛋白酶由天然状态变为部分解折叠,部分解折叠的碱性蛋白酶降温后可恢复到天然状态,因此一定程度的加热导致碱性蛋白酶的构象改变是可逆的,B项错误;添加酶稳定剂有利于保持酶结构的稳定,进而提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果,C项正确;加酶洗衣粉可以降低洗涤剂使用量,使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展,减少对环境的污染,D项正确。 回源教材　提示　(1)蛋白质　RNA　(2)空间结构　(3)空间结构　(4)高效性　(5)低温干燥 2.D　解析　相同温度下,不同反应时间内该酶的催化反应速率可能相同,如达到最大反应速率(曲线平缓)之后的反应速率相同,D项错误。 3.D　解析　根据题表数据可知,在37 ℃时,M的适宜pH为5~9,而L的适宜pH为5左右,A项错误;酶适宜在低温条件下保存,在37 ℃长时间放置后,两种酶的活性会发生改变,B项错误;酶发挥作用需要适宜的温度,高温会导致酶变性失活,因此从37 ℃上升至95 ℃,两种酶在pH为5时都已经失活,C项错误。 回源教材　提示　(1)酶活性　(2)空间结构　(3)酶活性　空间结构 (4)正　(5)加快　稳定 4.B　解析　由题表可知,Ce5具有催化纤维素类底物的活性,Ay3具有催化褐藻酸类底物的活性,Ay3与Ce5催化功能不同,Ay3⁃Bi⁃CB与Ce5⁃Ay3⁃Bi⁃CB相比,当缺少Ce5后,就不能催化纤维素类底物,当Ay3与Ce5同时存在时催化纤维素类底物的活性增强,所以Ay3与Ce5可能存在相互影响,A项正确;由题表可知,不论是否与Bi结合,Ay3均可以催化S1与S2,说明Bi与Ay3的催化专一性无关,B项错误;由题表可知,Ay3⁃Bi⁃CB与Ce5⁃Ay3⁃Bi⁃CB相比,去除Ce5后,催化褐藻酸类底物的活性不变,说明该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关,C项正确;需要检测Ce5⁃Ay3⁃Bi肽链的活性,才能判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关,D项正确。 考点二 实验基础 1.(1)2H2O22H2O+O2　气泡的产生速率　(2)①对照　②少量　促进　③复燃不明显　④过氧化氢酶　复燃明显　(3)无机催化剂(FeCl3)、过氧化氢酶和温度　单位时间内产生气泡数目多少(快慢)　温度　新鲜程度　(4)a.加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率　b.催化作用　c.高效性 2.(1)非还原糖　砖红色　(3)不能　碘液只能检测淀粉是否被水解,而蔗糖无论是否被水解都不会使碘液变色 3.(1)②淀粉的水解　(2)蓝色　无蓝色出现　蓝色 4.(1)②气泡的产生速率(或点燃的卫生香的燃烧) 教材基础辨析 　(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 能力提升 1.B　解析　低温不会改变淀粉酶的氨基酸组成,只是抑制酶的活性,A项错误;稀释100万倍的淀粉酶仍具有催化能力,是因为酶具有高效性,B项正确;酶的活性在最适pH下最大,不是随pH的升高而不断升高,C项错误;在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,蛋白酶可能会催化淀粉酶水解,使酶失活,D项错误。 2.C　解析　分析题表可知,降解率越大说明该酶的活性越高,②组酶活性最高,此时该酶催化反应的条件是pH为9、添加CaCl2、温度为70 ℃,③组除没有添加CaCl2外,其他反应条件与②组相同,但降解率为0,说明该酶的催化活性依赖于CaCl2,A项正确;①②组温度不同,pH相同且都添加了CaCl2,说明①②组的自变量为温度,B项正确;②组酶活性最高,此时pH为9,温度为70 ℃,但由于温度梯度和pH梯度都较大,不能说明该酶催化反应的最适温度为70 ℃,最适pH为9,C项错误;该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白,若要确定该酶能否水解其他反应物,还需补充更换其他底物的实验,D项正确。 考点三 教材解读 1.(2)负电荷　特殊化学键　末端磷酸基团　转移势能　末端磷酸基团 (3)30.54 2.细胞质基质、线粒体、叶绿体　光能　化学能　特殊化学键 3.蛋白质　水解　空间结构 教材基础辨析 　(1)√　(2)×　(3)× 教材素材拓展 　提示　①ATP中远离A的磷酸基团容易脱离;②该过程中ATP既有合成又有水解;③部分32P标记的ATP是重新合成的 能力提升 1.B　解析　磷酸肌酸作为一种高能磷酸化合物能及时水解将磷酸基团转移给ADP再生ATP,ADP生成ATP需要消耗磷酸肌酸水解提供的能量,因此磷酸肌酸水解属于放能反应,A项正确;据题干信息,高强度运动时,骨骼肌细胞中的ATP含量不足时,需要磷酸肌酸水解将磷酸基团转移给ADP再生ATP,再由ATP为肌肉收缩供能,说明磷酸肌酸不可为肌肉收缩直接提供能量,B项错误;题干信息可知,高强度运动时,氧气缺乏,说明ATP⁃磷酸肌酸供能系统无需氧气参与,C项正确;当ATP含量低时,磷酸肌酸作为一种高能磷酸化合物能及时水解将磷酸基团转移给ADP再生ATP,说明ATP⁃磷酸肌酸供能系统可使细胞中ATP含量在一段时间内维持相对稳定,D项正确。 2.B　解析　通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构,进而实现细胞信号的传递,体现了蛋白质结构与功能相适应的观点,A项正确;如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,将会使该位点无法磷酸化,进而影响细胞信号的传递,B项错误;根据题干信息,进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用,而ATP为其提供了磷酸基团和能量,从而参与细胞信号传递,C项正确;温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性,进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应,D项正确。 微真题·重体悟 1.A　解析　根据题意可知,该酶的化学本质为蛋白质,蛋白质的空间结构与氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构有关,A项错误;该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与,B项正确;“废物蛋白”被该酶切割的过程中会发生肽键断裂,C项正确;氨基酸是蛋白质的基本单位,因此“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用,D项正确。 2.C　解析　红茶制作时揉捻能破坏细胞结构,使其释放的多酚氧化酶与茶多酚接触,A项正确;发酵过程的实质就是酶促反应过程,需要将温度设置在酶的最适温度下,使多酚氧化酶保持最大活性,才能获得更多的茶黄素,B项正确;酶的作用条件较温和,发酵时有机酸含量增加会降低多酚氧化酶的活性,C项错误;高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而失活,以防止过度氧化影响茶品质,D项正确。 3.B　解析　温度过高,酶失活,因此本实验采用低温提取,以避免PAL失活,A项正确;因为试管2在②中加入了HCl,酶已经变性失活,故不会消耗底物苯丙氨酸,B项错误;④加H2O,补齐了②试管1没有加入的液体的体积,即补齐反应体系体积,使无关变量相同,C项正确;pH过低或过高酶均会失活,⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应,D项正确。 4.C　解析　ATP为直接能源物质,γ位磷酸基团脱离ATP形成ADP的过程释放能量,可为离子主动运输提供能量,A项正确;ATP分子水解两个特殊化学键后,得到RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸,故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA,B项正确;ATP可在细胞核中发挥作用,如为rRNA合成提供能量,故β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键能在细胞核中断裂,C项错误;光合作用的光反应,可将光能转化为活跃的化学能储存于ATP的特殊化学键中,故光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的特殊化学键,D项正确。 5.答案　(1)B　(2)加快　(3)不变　60 ℃条件下,t2时酶已失活,即使增加底物的量,反应产物总量也不会增加　(4)蛋白质或RNA　高效性和专一性 解析　(1)据题图可知:在反应时间内,40 ℃(B组)时反应到达反应平衡时间最短,说明酶的活性最高。(2)A组控制的温度是20 ℃。在时间t1之前,如果A组温度提高10 ℃,因酶的活性增强,A组酶催化反应的速度会加快。(3)见答案。(4)绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。酶具有高效性、专一性和作用条件较温和的特性。 争分提升课(二)　实验设计专题讲座 例1　A　解析　探究酵母菌细胞呼吸的方式实验属于对比实验(有氧和无氧情况下相互对比),无空白对照,A项错误;观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离与复原的实验中,原生质层的形态和位置变化为因变量,可以自身前后对照,无需设置空白对照组,B项正确;比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率的实验中,因变量可以用气泡的释放速率或单位时间内气泡的产生量表示,C项正确;探究光照强度对植物光合速率影响的实验中,自变量是光照强度,因变量是光合速率,CO2浓度、温度是无关变量,D项正确。 例2　C　解析　本实验需要评定大鼠自身产生多巴胺的情况,才能判断茶氨酸对多巴胺释放的影响,所以需要增加一组空白对照实验,即不添加茶氨酸,其他条件与另外两组相同的对照组,A项正确;由题图可知,在0~60 min范围内,茶氨酸浓度越大,促进多巴胺释放的效果越好,B项正确;神经递质由突触前膜释放,与突触后膜上的特异性受体结合,受体不能决定多巴胺释放的位置,C项错误;多巴胺是一种兴奋性神经递质,其发挥作用后,促进突触后膜钠离子内流,但突触后膜外侧钠离子浓度仍然高于内侧,D项正确。 例3　答案　探究锌肥施用量对番茄果实产量的影响(或探究种植番茄时施用锌肥的最佳浓度范围) 例4　答案　体内胰岛素含量过高时,引起血糖浓度下降,机体出现活动减少,甚至昏迷等低血糖症状,此症状可以通过注射葡萄糖来缓解 例5　答案　磷胺污染程度和污染持续时间与植物细胞的微核细胞率呈正相关 例6　A　解析　受伤后时间相同时,野生型鼠注射吗啡组创面相对大小大于野生型鼠注射生理盐水组创面相对大小,可得出的结论是吗啡能减缓伤口愈合,A项符合题意;受伤后时间相同时,野生型鼠注射生理盐水组创面相对大小大于阿片受体缺失鼠注射生理盐水组创面相对大小,可推知阿片受体抑制伤口愈合,B项不符合题意;由题中信息无法得出生理条件下体内也有吗啡产生以及阿片受体与吗啡成瘾有关的结论,C、D两项不符合题意。 例7　答案　(1)抗原物质　(2)体液　儿童服用糖丸后,其血清中相应抗体浓度在一段时间内明显增加,而抗体是体液免疫调节产生的主要物质　(3)将正常的实验动物随机平均分成两组,一组不做处理作为对照组,另一组用脊髓灰质炎病毒侵染作为实验组,一段时间后,在相同条件下,取出两组的骨骼肌细胞,电刺激骨骼肌细胞,观察其收缩情况　若对照组和实验组的骨骼肌均发生收缩,且情况一致,则说明脊髓灰质炎病毒没有直接损伤骨骼肌的功能;若对照组骨骼肌正常收缩,而实验组骨骼肌无法正常收缩,则说明脊髓灰质炎病毒直接损伤了骨骼肌的功能 解析　(1)该疫苗是脊髓灰质炎病毒减毒后的生物制品,保留了脊髓灰质炎病毒的抗原物质,能激发机体发生免疫反应。(2)据题图判断,儿童服用含有脊髓灰质炎减毒活疫苗的糖丸后,其血清中相应抗体浓度在一段时间内明显增加,而抗体是体液免疫调节产生的主要物质,说明该疫苗成功诱导了机体的体液免疫。(3)该实验的目的是探究肢体运动障碍是否为脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤,所以自变量是动物是否感染脊髓灰质炎病毒,因变量是骨骼肌功能是否损伤,检测指标是电刺激后骨骼肌的收缩情况。实验思路及预期结果和结论详见答案。 例8　答案　(1)10%　(2)生长状况良好(或生理状况相似)　等量无菌培养液(或等量未培养过HJC⁃D1的培养液)　相同且适宜　微囊藻种群密度(或叶绿素a含量)　A、B两组微囊藻种群密度(或叶绿素a含量)基本一致,且均明显低于C组 例9　答案　(1)脾淋巴细胞、NK淋巴细胞、抗体生成细胞　(2)细胞　剂量　(3)褪黑素通过促进脾淋巴细胞增殖、提高NK淋巴细胞活性和促进抗体生成细胞数量增多来增强机体免疫能力(合理即可)　(4)②将小鼠随机均分为甲、乙两组,甲组口服一定剂量的褪黑素溶液,乙组口服等量的生理盐水,在相同环境中饲养,记录两组小鼠每天的睡眠时长　③若甲组小鼠平均睡眠时间比乙组长,则褪黑素能延长小鼠睡眠时间;反之褪黑素能缩短小鼠睡眠时间 例10　答案　(1)皮下脂肪细胞　都需要与相应的受体结合才能发挥作用;发挥作用后均被灭活　(2)①甲、乙、丙三组实验小鼠应为多只;乙组、丙组应该分别灌胃与甲组等量的蒸馏水　②甲组的鸢尾素含量和蛋白质A的含量均高于乙组,但低于丙组 第8讲　细胞呼吸的原理和应用 微考点·大突破 考点一 教材解读 1.细胞内　有机物的氧化分解　为生物体提供能量　有氧呼吸和无氧呼吸 2.(1)细胞质基质　线粒体基质　大量能量 (2)　(3)①热能　ATP ②逐步 3.(1)细胞质基质　(3)乳酸　基因　酒精和CO2　(4)①酒精　乳酸 ②热能 教材基础辨析 　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√ 教材素材拓展 　提示　内膜上特殊蛋白质利用电子给予的能量将H+泵出,构建H+浓度梯度,H+通过线粒体内膜上的ATP合酶顺浓度梯度进入线粒体基质,推动ATP合成 能力提升 1.C　解析　有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质,第二、三阶段的场所是线粒体,三个阶段均可产生ATP,故有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP,A项正确;线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,该阶段氧气和[H]反应生成水,该过程需要酶的催化,B项正确;丙酮酸分解为CO2和[H]是有氧呼吸第二阶段,场所是线粒体基质,该过程需要水的参与,不需要O2的直接参与,C项错误;线粒体是半自主性细胞器,其中含有少量DNA,可以通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成,D项正确。 2.D　解析　由题图可知,电子可不通过蛋白复合体Ⅲ和Ⅳ,而是直接通过AOX传递给氧气生成水,此过程中大量能量以热能的形式释放,A项正确。线粒体蛋白UCP将H+运至线粒体基质是顺浓度梯度运输,其方式是协助扩散,B项正确。H+通过ATP合酶进入线粒体基质的同时,可催化ATP合成,该过程会消耗一部分能量,使热量散失减少,这种情况会导致开花生热现象变弱,C项正确。UCP能够降低H+在膜两侧的浓度差,减少ATP的形成,结合A项分析可知,题图所示膜结构上AOX和UCP含量提高,则经ATP合酶催化形成的ATP的量减少,D项错误。 3.A　解析　在有氧呼吸的第三阶段,前两阶段产生的[H]与O2结合,无氧呼吸没有O2参与反应,产生的[H]不与O2结合,A项正确;有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行,B项错误;有氧呼吸和无氧呼吸都有热能的释放,C项错误;有氧呼吸和无氧呼吸都需要酶催化,D项错误。 回源教材　提示　(1)还原型辅酶Ⅰ(NADH)　(2)乳酸或酒精　热能 4.B　解析　由题意可知,受训者滑雪时单位时间的摄氧量无明显变化,说明其有氧呼吸强度不变;再分析题图可知,与集训前相比,集训后受训者血浆中乳酸浓度增加,由此可知,与集训前相比,滑雪过程中受训者在单位时间内消耗的ATP增多,无氧呼吸增强,所消耗的ATP中来自无氧呼吸的增多,B项正确,A、C两项错误。消耗等量的葡萄糖,有氧呼吸产生的ATP多于无氧呼吸,而滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强,故骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP减少,D项错误。 考点二 实验基础 1.溴麝香草酚蓝　灰绿色 2.对比 4.(1)甲　(2)不变色 5.(2)酒精和CO2 教材基础辨析 　(1)×　(2)√　(3)× 教材素材拓展 　提示　①②③ 能力提升 1.C　解析　酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的无关变量,A项错误;酵母菌可利用的氧气量是本实验的自变量,B项错误;等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解彻底,释放的能量多,无氧呼吸氧化分解不彻底,大部分能量还储存在酒精中,释放能量少,D项错误。 2.B　解析　甲中有NaOH溶液,该装置中酵母菌产生的CO2全部被NaOH溶液吸收,液滴的移动表示氧气的消耗量,有色液滴不动说明没有氧气的消耗,没有进行有氧呼吸,乙装置中有清水,清水既不吸收气体也不释放气体,若乙装置中液滴右移,说明进行了无氧呼吸,A项正确;只要甲装置中的酵母菌进行有氧呼吸,则其中的O2含量会减少,有色液滴一定左移,因此甲装置有色液滴左移,说明酵母菌进行了有氧呼吸,但不能说明没有进行无氧呼吸,B项错误;若乙装置有色液滴不动,说明其中的酵母菌吸收的氧气体积和产生的二氧化碳体积相等,甲装置有色液滴左移,说明消耗了氧气,即酵母菌只进行有氧呼吸,C项正确;乙装置有色液滴右移,说明酵母菌产生的CO2体积大于消耗的氧气体积,因此一定存在无氧呼吸,D项正确。 考点三 教材解读 1.种类　不同生长发育　较低　不同器官　大于 2.(1)有机物　(2)抑制　无氧呼吸　烂根死亡　(3)抑制　(4)有机物 教材基础辨析 　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)× 教材素材拓展 　提示　(1)不是　根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出,当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时,二者消耗的葡萄糖之比是1∶3 (2)R　此时总CO2释放量最少,有机物的损耗最少 (3)在低氧条件下,无氧呼吸受到抑制,呼吸强度较弱,有氧呼吸因O2不足,呼吸强度也比较小,故总的CO2释放量少,呼吸强度弱 能力提升 1.C　解析　单位时间内O2吸收量应该随着环境中O2浓度的增加而增加,因此甲曲线表示CO2释放量,乙曲线表示O2吸收量,A项错误。O2浓度为b时,两曲线相交,说明此时O2的吸收量和CO2的释放量相等,而且细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,故此时该器官只进行有氧呼吸,不进行无氧呼吸,B项错误。O2浓度为0时,该器官只进行无氧呼吸;O2浓度为a时,该器官同时进行有氧呼吸和无氧呼吸;O2浓度为b时,该器官只进行有氧呼吸,故O2浓度由0到b的过程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加,C项正确。O2浓度为a时并非一定最适合保存该器官,因为无氧呼吸会产生酒精,不一定能满足某些生物组织的储存。据题图可知,此时气体交换相对值CO2为0.6,O2为0.3,其中CO2有0.3是有氧呼吸产生、0.3是无氧呼吸产生,按有氧呼吸时C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6,无氧呼吸时C6H12O6∶CO2=1∶2,算得葡萄糖的相对消耗量为0.05+0.15=0.2。而无氧呼吸消失点时,O2和CO2的相对值为0.7,算得葡萄糖的相对消耗量约为0.117,明显比a点时要低。所以a点时葡萄糖的消耗速率一定不是最小,D项错误。 2.B　解析　LdhA是参与细胞呼吸第一阶段的酶,反应的场所是细胞质基质,A项正确;氧气是在线粒体内膜被利用的,分析题意,IRP(铁调节蛋白)基因被敲除后,线粒体的呼吸功能明显减弱,但细胞中的HIF1a和HIF2a两种蛋白的含量明显高于正常细胞,说明HIF2a蛋白含量的提高不会提高线粒体对氧气的利用率,B项错误;据题图可知,与IRP敲除组相比,IRP敲除+PX⁃478组LdhA相对表达量降低,而IRP敲除+PT⁃2385组LdhA相对表达量与IRP敲除组差别不大,说明IRP敲除小鼠的HIF1a蛋白能促进LdhA的表达,HIF2a蛋白对LdhA的合成无明显影响,C项正确;氧气参与有氧呼吸第三阶段,但若氧气不足,在线粒体中进行的第二阶段也会受影响,故氧气的存在是保证有氧呼吸的第二、三阶段顺利进行的前提,D项正确。 3.A　解析　措施②春化处理是为了促进花芽形成,反映了低温与作物开花的关系,措施④光周期处理,反映了昼夜长短与作物开花的关系,A项正确;措施③风干储藏可以减少自由水含量,从而减弱细胞呼吸,降低有机物的消耗,措施⑤合理密植的主要目的是提高光能利用率,促进光合作用,B项错误;措施②春化处理是为了促进花芽形成,措施⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用,C项错误;措施①③的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度,措施④光周期处理,目的是促进或抑制植物开花,D项错误。 回源教材　提示　(1)有机物　能量　(2)温度　旺盛 (3)低氧　干燥 4.答案　(1)低温降低了细胞呼吸相关酶的活性　CO2　O2　(2)a.选取的果实成熟度应一致　b.每个温度条件下至少有3组平行重复实验 解析　(1)依题图可知,0.5 ℃条件下蓝莓果实的CO2生成速率较25 ℃条件下低,其原因是低温条件下细胞呼吸相关酶的活性降低,细胞呼吸减弱,果实的CO2生成速率降低。随着果实储存时间的增加,密闭容器中CO2浓度升高;可通过检测CO2生成量或O2消耗量来计算呼吸速率。(2)为使实验结果更可靠,应从无关变量相同且适宜、设置平行重复实验等角度分析,即可选用成熟度相同的蓝莓果实进行实验,也可通过在每个温度条件下增设至少3组的平行重复实验来提高实验结果的可信度。 微真题·重体悟 1.B　解析　能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的成分是二氧化碳,酵母菌无氧呼吸可产生二氧化碳,A项错误;种子萌发时种子中的有机物经有氧呼吸氧化分解,可为新器官的发育提供原料和能量,B项正确;有机物彻底分解、产生大量ATP的过程是有氧呼吸第三阶段,场所是线粒体内膜,C项错误;酸性的重铬酸钾与酒精发生化学反应,呈现灰绿色,而通气培养时酵母菌进行有氧呼吸,不产生酒精,故酵母菌液过滤后的滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后不会变为灰绿色,D项错误。 2.B　解析　玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足,使液泡膜上的H+转运减缓,引起细胞质基质内H+积累,说明细胞质基质内H+转运至液泡需要消耗能量,为主动运输,逆浓度梯度,液泡中H+浓度高,正常玉米根细胞液泡内pH低于细胞质基质,A项错误;玉米根部短时间水淹,根部氧气含量少,部分根细胞可以进行有氧呼吸产生CO2,检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成,B项正确;无论是产酒精的无氧呼吸还是产乳酸的无氧呼吸,都只在第一阶段释放少量能量,第二阶段无能量释放,C项错误;丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]与丙酮酸产乳酸途径时消耗的[H]的量相同,D项错误。 3.D　解析　有氧呼吸的主要场所在线粒体,碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸,A项正确;有氧呼吸第二、三阶段发生在线粒体,线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱,B项正确;与△sqr相比,WT正常线粒体数量更多,有氧条件下,WT能获得更多的能量,生长速度比△sqr快,C项正确;无氧呼吸的场所在细胞质基质,与线粒体无关,所以无氧条件下WT产生ATP的量与△sqr相同,D项错误。 4.D　解析　细胞呼吸第一阶段葡萄糖最终分解为丙酮酸,需要一系列酶促反应即需要多种酶参与,而磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶,因此PFK1不能催化葡萄糖直接分解为丙酮酸,A项错误;由题意可知,当ATP/AMP浓度比变化时,两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶的活性,说明PFK1与ATP结合后,酶的空间结构发生改变,但仍具有活性,B项错误;由题意可知,ATP/AMP浓度比变化是为了保证细胞中能量的供求平衡,说明其调节属于负反馈调节,C项错误;运动时肌细胞消耗ATP增多,细胞中ATP减少,ADP和AMP会增多,则AMP与PFK1结合增多,细胞呼吸速率加快,细胞中ATP含量增多,从而维持能量供应,D项正确。 5.C　解析　植物进行有氧呼吸或无氧呼吸产生酒精时都有二氧化碳释放,在时间a之前,植物根细胞无CO2释放,可推知在时间a之前,植物根细胞只进行无氧呼吸产生乳酸,A项正确;分析题图可知,在无氧条件下,a~b时间内植物根细胞CO2的释放速率逐渐增大,推测该时段内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程,B项正确;无论是产生酒精还是产生乳酸的无氧呼吸,都只在第一阶段释放少量能量,第二阶段无能量释放,故每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP和产生乳酸时相同,C项错误;酒精跨膜运输方式是自由扩散,该过程不需要消耗ATP,D项正确。 第9讲　捕获光能的色素和结构 及光合作用的原理 微考点·大突破 考点一 教材解读 1.(1)溶解度　(2)防止色素被破坏　(3)橙黄色　①色素种类　②色素含量　③溶解度 2.400~760 nm　可见光　红光和蓝紫光　蓝紫光 3.基粒　暗反应　光束照射　所有受光　红光和蓝紫光 教材基础辨析 　(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)× 教材素材拓展 　提示　①胡萝卜素、橙黄色　②叶黄素、黄色　③叶绿素a、蓝绿色　④叶绿素b、黄绿色 能力提升 1.D　解析　叶绿素的元素组成是C、H、O、N、Mg,氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素,A项正确;叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体的类囊体薄膜上,B项正确;类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液,其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰,C项正确;叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高,随层析液在滤纸上扩散得越快,D项错误。 2.B　解析　提取叶绿体中的色素时,加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏,A项错误;连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素,但也会使滤液细线过粗,从而在分离中出现色素带重叠的现象,B项正确;该实验只能定性分析色素的种类及溶解度等,无法准确测定绿叶中各种色素的含量,C项错误;花青素是水溶性色素,不可通过该实验中的有机溶剂提取,D项错误。 考点二 教材解读 1.O2　水　ATP　二氧化碳 2.(2)①NADPH　②2C3　③ADP+Pi　④O2　⑤(CH2O) (3)类囊体薄膜　叶绿体基质　光　色素　ATP　NADPH　ATP和NADPH　有机物中稳定的化学能 3.氧化无机物放出的能量(或NH3氧化释放的化学能)　CO2和H2O 教材基础辨析 　(1)√　(2)√　(3)×　(4)√ 教材素材拓展 提示　不断缩短光照时间后杀死小球藻,同时提取产物并分析,直到最终提取物中只有一种放射性代谢产物,该物质即为CO2转化成的第一个产物 能力提升 1.A　解析　分析题图可知,水光解产生的O2在类囊体腔内,叶绿体和线粒体均有双层膜,水光解产生的O2若被有氧呼吸利用,至少要穿过5层膜,A项错误;光反应中NADP+与电子(e-)和质子(H+)结合形成NADPH,提供给暗反应,B项正确;由题图可知,产生的ATP可用于暗反应以及核酸代谢、色素合成等其他消耗能量的反应,C项正确;电子(e-)的有序传递是完成光能转换的重要环节,D项正确。 回源教材　提示　(1)叶绿体基质　(2)①CO2+C52C3　②2C3(CH2O)+C5　(3)ATP和NADPH中活跃的化学能转变成储存在(CH2O)中的稳定的化学能 2.答案　(1)保持类囊体内外的渗透压,避免类囊体破裂　低温 (2)实验Ⅱ是在光照以及低pH条件下对类囊体进行培养,无法证明某种能量是来自光能还是来自膜内外H+浓度差　(3)类囊体膜外H+被转移到类囊体膜内,造成溶液pH升高　水　(4)NADPH、ATP和CO2　增加CO2浓度和适当提高环境温度 解析　(1)制备类囊体时,其提取液中需要添加适宜浓度的蔗糖,保持类囊体内外的渗透压,避免类囊体破裂,以保证其结构完整。提取液应该保持低温,降低蛋白酶的活性,避免膜蛋白被降解。(2)从题图Ⅱ实验中可知,在光照条件下,将pH=4条件下的类囊体转移到pH=8条件下,再在遮光的条件下加入ADP和Pi,也产生了ATP,但该实验不能充分证明“某种能量形式”是类囊体膜内外的H+浓度差,因为实验Ⅱ是在光照以及低pH条件下对类囊体进行培养,无法证明某种能量是来自光能还是来自膜内外氢离子浓度差。(3)对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理,悬液的pH在光照处理时升高,推测可能是类囊体膜外H+被转移到类囊体膜内,造成溶液pH升高。类囊体膜内外的H+浓度差是通过光合电子传递和H+转运形成的,光反应过程中,水的光解伴随着电子的传递,故电子的最终来源是水。(4)人工叶绿体,能在光下生产目标多碳化合物,若要在黑暗条件下持续生产,则需要提供光反应产生的物质NADPH和ATP,以及暗反应的原料CO2。生产中发现即使增加光照强度,产量也不再增加,若要增产,可采取的有效措施有增加二氧化碳的浓度和适当提高环境温度等。 3.C　解析　叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光等可见光,吸收的绿光很少。将白光改为光照强度相同的红光,光反应增强,叶绿体内产生的ATP和NADPH增多,C3的还原加快,短时间内CO2的固定仍以原来的速率进行,导致未被还原的C3减少,A、B两项错误;将白光改为光照强度相同的绿光,光反应减弱,短时间内叶绿体内产生的ATP和NADPH减少,C项正确;NADPH和ATP的减少必然会导致C3还原生成C5减慢,此时CO2的固定仍以原来的速率消耗C5,则短时间内C5的含量会下降,D项错误。 4.答案　(1)线粒体(或线粒体内膜)　(2)NADPH(或还原型辅酶Ⅱ)　暗反应　(3)降低　叶绿体　升高　(4)H基因表达(或H蛋白数量)　过多消耗光合产物(或有氧呼吸增强) 解析　(1)由题干可知,拟南芥幼苗叶肉细胞的叶绿体仍在发育时,消耗的ATP主要来自自身线粒体。线粒体中能够大量合成ATP的化学反应在线粒体内膜上进行。(2)在植物光合作用的光反应阶段,光能被光合色素捕获后,转化为储存在ATP和NADPH中的化学能。在暗反应阶段,ATP和NADPH中的化学能再进一步转化固定到糖类等有机物中。(3)由题图可知,叶绿体成熟的非转基因叶肉细胞中细胞质基质ATP浓度远高于叶绿体基质。H基因过量表达后,细胞质基质中ATP浓度下降,且叶绿体基质中ATP浓度未显著升高,表明叶绿体消耗了从细胞质基质中转入的ATP。推测,H基因过量表达后,大量的ATP转运至叶绿体中被消耗,细胞需提高线粒体呼吸强度,以补充细胞质基质中的ATP。(4)由题分析可知,ATP由细胞质基质向叶绿体转运过程中,H转运蛋白的数量是限制运输速率的一个主要因素。叶绿体成熟的叶肉细胞中H基因的表达下调,H转运蛋白的数量减少,ATP由细胞质基质进入叶绿体被有效阻止,细胞质基质ATP可保持正常生理水平,从而避免了线粒体过多消耗光合产物,保证光合产物可转运到其他细胞供能。 微真题·重体悟 1.D　解析　夏季中午叶片蒸腾作用强,失水过多使气孔部分关闭,进入体内的CO2量减少,暗反应减慢,光合作用强度明显减弱,A项错误;夏季中午气温过高,导致光合酶活性降低,呼吸酶不受影响(呼吸酶最适温度高于光合酶),光合作用强度减弱,但此时光合作用强度仍然大于呼吸作用强度,即呼吸释放的CO2量小于光合固定的CO2量,B项错误;光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,而非叶绿体内膜上,C项错误;夏季中午叶片蒸腾作用强,失水过多使气孔部分关闭,进入体内的CO2量减少,暗反应减慢,导致光反应产物积累,产生反馈抑制,使叶片转化光能的能力下降,光合作用强度明显减弱,D项正确。 2.A　解析　题干信息“该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原,并不断产生有机物乙醇酸”,说明乙醇酸是在暗反应中合成的,合成场所相当于叶绿体基质,A项正确;该反应体系既能在类囊体上进行光反应,又能利用16种酶等物质进行暗反应,因此该反应体系不断消耗的物质有CO2、H2O等,B项错误;类囊体上进行的光反应为暗反应中C3的还原提供了NADPH和ATP,光反应产生的O2不参与暗反应,C项错误;该反应体系中有类囊体,在光照条件下还可实现连续的CO2固定与还原,说明该反应体系中有吸收、传递和转化光能的光合作用色素,D项错误。 3.D　解析　两种突变体及野生型植株之间并无生殖隔离,仍属同一物种,只能体现遗传多样性,A项错误;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,突变体2的叶绿素a和叶绿素b的含量比突变体1少,故突变体2比突变体1吸收红光的能力弱,B项错误;两种突变体的光合色素含量差异,可能是不同基因的突变所致,也可能是同一个基因突变方向不同导致的,C项错误;野生型的叶绿素与类胡萝卜素的比值为4.19,叶绿素含量较高,叶片呈绿色,突变体的叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降,叶绿素含量少,不能掩盖类胡萝卜素的颜色,此时叶片呈黄色,D项正确。 4.答案　(1)细胞质基质、线粒体、叶绿体　细胞呼吸　(2)水分大量散失　光合作用　(3)实验思路:取若干长势相同的植物甲,平均分为A、B两组;将A组置于干旱条件下培养,B组置于水分充足的条件下培养,其他条件相同且适宜;一段时间后,分别测定两组植物甲白天和夜晚液泡中的pH。预期结果:B组液泡中的pH白天和夜晚无明显变化,A组液泡中的pH夜晚明显低于白天。 解析　(1)叶肉细胞的细胞呼吸场所为细胞质基质和线粒体,光合作用场所为叶绿体,细胞呼吸和光合作用均能产生ATP,所以白天叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。据题意可知,虽然白天气孔关闭,但液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用,此外细胞呼吸释放的CO2也可供给叶绿体,用于光合作用。(2)该类植物生活在干旱环境中,白天气孔关闭,可以防止蒸腾作用太强而导致水分大量散失;夜晚气孔打开,可以从外界吸收CO2,CO2通过生成苹果酸储存在液泡中,白天时苹果酸脱羧释放出CO2,保证了该类植物光合作用的正常进行。(3)由题干信息可知,夜间植物甲的叶肉细胞吸收CO2生成的苹果酸储存在液泡中,白天液泡中的苹果酸脱羧释放CO2用于光合作用,故可推知夜间植物甲叶肉细胞液的pH小于白天叶肉细胞液的pH,具体实验思路和预期结果见答案。 5.答案　(1)无水乙醇　防止研磨中色素被破坏　(2)叶绿素的形成需要光照,正常光下更有利于叶绿素的形成　(3)纯合突变体叶片中的叶绿素和类胡萝卜素的相对含量都极低,光合作用极弱,无法满足植株生长对有机物的需求　(4)②与野生型相比,纯合突变体叶片中类胡萝卜素含量极低(几乎为零)　(5)细胞分裂素　①含水量等适宜 ②叶绿体的大小及数量,取其平均值　③B组叶绿体的大小及数量高于A组,C、D两组叶绿体的大小及数量无差异且均明显低于A、B两组 解析　(1)叶片中的叶绿素和类胡萝卜素都能溶解在有机溶剂中,所以常使用无水乙醇提取。加入少许碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏。(2)叶绿素的形成需要光照,正常光下更有利于叶绿素的形成,所以野生型植株叶片叶绿素含量在正常光下比弱光下高。(3)在正常光照下(400 μmol·m-2·s-1),纯合突变体叶片中叶绿体发育异常、类囊体消失,叶绿素和类胡萝卜素的相对含量都极低,分别为0.3和0.1,说明纯合突变体的光合作用极弱,无法满足植株生长对有机物的需求,使得植株难以生长,因此正常光照条件下种植纯合突变体将无法获得种子。(4)由题图可知,与野生型相比,纯合体种子为白色且纯合突变体叶片中类胡萝卜素含量极低(几乎为零),说明此突变体与类胡萝卜素合成有关。(5)纯合突变体中可能存在某种植物激素X的合成缺陷。由题图可知,纯合突变体叶片中的叶绿素和类胡萝卜素的相对含量都极低,而细胞分裂素能促进叶绿素的合成,据此可推知,X最可能是细胞分裂素。若以上推断合理,则干旱处理能够提高野生型中激素X的含量,但不影响纯合突变体中X的含量。为检验上述假设,并结合题意“在正常光照下,纯合突变体叶片中叶绿体发育异常、类囊体消失”可知,该实验的自变量是植株的种类和培养条件,因变量是叶绿体的大小及数量,而在实验过程中对植株的生长有影响的无关变量应控制相同且适宜。实验设计应遵循对照原则和单一变量原则,补充完善的实验设计内容见答案。 第10讲　影响光合作用的因素及其应用 微考点·大突破 考点一 实验基础 (2)光照强度　光源与烧杯的距离　叶片浮起数量 (3)黑暗　CO2　圆形小叶片浮起的数量 (4)一定光照强度　增强 教材基础辨析 　(1)×　(2)×　(3)√ 教材素材拓展 　提示　若改用普通灯泡作为光源应注意灯泡发热造成的温度变化对实验的影响,应在灯泡和光源之间加一玻璃水柱进行隔温处理 能力提升 1.B　解析　本实验的目的是探究适宜温度下CO2对光合作用的影响,自变量是NaHCO3浓度,温度、光照等属于无关变量,应保持相同且适宜,A项错误;叶圆片通过光合作用释放氧气的速率越大,叶圆片上浮所需时间越短,B项正确;四组实验中,0.5%NaHCO3溶液中叶圆片上浮平均时长最长,表明该组实验的叶圆片光合速率最低,C项错误;若将温度从适宜温度降低到4 ℃,则与光合作用相关的酶的活性降低,导致光合速率降低,各组叶圆片上浮所需时长均会延长,D项错误。 2.D　解析　由题图乙可知,F植物叶圆片的光补偿点和光饱和点都比E低,所以E植株更适合在较强光照下生长,A项错误;光照强度为1 klx时,E植物叶圆片的呼吸速率大于光合速率,题图甲装置中E植物叶圆片会吸收装置中的氧气,使液滴左移,B项错误;光照强度为3 klx时,E、F两种植物叶圆片的净光合强度相等,但E植物叶圆片的呼吸作用强度大于F植物叶圆片,故光照强度为3 klx时,E、F两种植物的叶圆片产生氧气的速率不相等,C项错误;光照强度为6 klx时,E植物叶圆片净光合作用强度大于F植物叶圆片的净光合作用强度,故此光照强度下,E植物叶圆片释放的氧气多,题图甲装置中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短,D项正确。 考点二 教材解读 1.(1)高于　(2)增大 2.(1)①a.光反应　ATP和NADPH　②a.暗反应　③a.酶的活性 (2)提高 教材基础辨析 　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)× 教材素材拓展 　提示　(1)无氧呼吸　无机盐　(2)有机物　CO2浓度　(3)蓝紫光　红光　(4)①CO2　②a.O2、ATP、NADPH　c.叶绿素 能力提升 1.答案　(1)为了给植物进行光合作用提供充足的CO2　(2)增大　解除遮阴后,活性氧自由基的产生速率增大,光抑制增强,光合速率下降,从而导致净光合速率降低　(3)暗反应　弱　NPQ抑制二氧化碳的利用,暗反应速率减小　(4)高 解析　(1)通风透气是为了给植物进行光合作用提供充足的CO2。(2)40天后突然解除遮阴,光照增强促进光合作用光反应阶段,有利于叶绿体中NADP+转化为NADPH、ADP转化为ATP,叶绿体中NADPH/NADP+、ATP/ADP的值会增大。根据题图1、题图2可以看出,解除遮阴后,活性氧自由基的产生速率增大,净光合速率降低,据此推测,活性氧自由基的产生速率增大促进光抑制增强,光合速率下降,从而导致净光合速率降低。(3)据题图3分析,晴天转多云,NPQ机制关闭缓慢,NPQ会抑制二氧化碳的利用,二氧化碳参与光合作用中的暗反应过程,因此NPQ直接作用于光合作用两个阶段中的暗反应阶段。由于NPQ抑制二氧化碳的利用,暗反应速率减小,进而导致光合速率减小,所以状态③比状态①的光合作用强度弱。(4)据题图4分析,波动光强下VPZ的二氧化碳最大固定速率大于WT,且由于农作物一半的光合作用是在有各种阴影时进行的(即光照强度是波动的),因此同样环境条件下VPZ的产量比WT的产量高。 2.C　解析　农田施肥的同时,往往需要适当浇水,此时浇水的主要原因是肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收,体现了水的功能,即水是良好的溶剂,A项错误;给农田施加尿素的主要目的是利于作物合成蛋白质、核酸、ATP等含氮化合物,糖类的元素组成一般是C、H、O,脂肪的元素组成是C、H、O,不含N,B项错误;向农田中施加农家肥,农家肥中的有机物可被土壤微生物分解成二氧化碳和无机盐,故其不仅可以为作物的光合作用提供CO2,还可以为作物的生长提供一定的无机盐,C项正确;酸化土壤会影响作物根细胞的代谢活动,不利于农作物的生长和发育,D项错误。 3.答案　(1)减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争;增加土壤氧气含量,促进根系的呼吸作用　(2)肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收　(3)A和C　作物A光饱和点高且长得高,可利用上层光照进行光合作用;作物C光饱和点低且长得矮,与作物A间作后,能利用下层的弱光进行光合作用 解析　(1)中耕时去除杂草可降低作物与杂草之间在光照、水分、矿质元素等方面的竞争;中耕时松土可增加土壤氧气含量,利于根的呼吸,从而促进根对矿质元素的吸收。(2)矿质元素通常以离子的形式被作物根系吸收,故施肥的同时适当浇水,使肥料中的矿质元素溶解在水中,可促进根对矿质元素的吸收。(3)为提高光能利用率,进行间作的两种作物应该一高一矮,其中较高的作物利用上层较强的光照,故要求光饱和点较高,如作物A;另一种作物植株较矮,利用下层较弱的光照,故要求光饱和点较低,如作物C。 考点三 教材解读 1.(2)C6H12O6　H2O　NADPH　[H]　(3)NADPH　ATP 2.(2)①A点　AB段(不含A、B两点)　B点以后(不含B点)　B点 ②甲　丙　丙　③不能　叶绿体不能进行细胞呼吸,因此光照强度为0时其CO2吸收量应为0,光照强度大于0时其CO2吸收量应大于0 3.(3)④a.有氧呼吸量　净光合作用量　b.O2的增加量(或CO2的减少量)　总光合作用量　c.白瓶中测得的现有量-黑瓶中测得的现有量 能力提升 1.B　解析　CO2吸收速率代表净光合速率,而总光合速率=净光合速率+呼吸速率。35 ℃时两组植株的净光合速率相等,但呼吸速率未知,故35 ℃时两组植株的真正(总)光合速率无法比较,B项符合题意。 2.B　解析　真正光合速率=净光合速率+呼吸速率,由题图可知,在光照强度为1千勒克司时,甲处于光的补偿点,因此甲水稻的真正光合速率为10 mg/(100 cm2叶·小时),此时乙的光合速率小于呼吸速率,因此乙水稻的真正光合速率为5 mg/(100 cm2叶·小时),A项错误;光合速率与呼吸速率相等时的光照强度即为光补偿点,据题图可知,在各自光补偿点时,甲水稻光合速率为10 mg/(100 cm2叶·小时),乙水稻光合速率为15 mg/(100 cm2叶·小时),乙水稻光合速率为甲水稻光合速率的1.5倍,B项正确;未达到各自光饱和点时,影响甲、乙水稻光合速率的主要因素是光照强度,C项错误;光补偿点为植物光合速率等于呼吸速率时的光照强度,此时甲、乙水稻叶肉细胞消耗的CO2量等于整个植株所有细胞产生的CO2量,即甲、乙水稻叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率,D项错误。 3.答案　(1)光照强度　降低　(2)B菜地光照强度过高,温度上升,导致蔬菜气孔关闭,二氧化碳吸收受阻,光合作用速率降低　(3)C菜地的温度上升,光合作用有关酶活性下降,细胞呼吸有关酶活性增加,C菜地的净光合作用降低,产量下降,因此C菜地的蔬菜产量低于B菜地 解析　(1)光合作用在一定范围内随光照强度的增加而增加,与10时相比,7时光照强度弱,此时,影响光合作用的主要因素是光照强度,从10时到12时,分析题图可知,光合作用强度在降低。(2)光合作用在一定范围内随光照强度的增加而增加,当光照强度持续增加的同时温度上升,会使蔬菜部分气孔关闭,导致蔬菜从外界吸收二氧化碳受阻,暗反应受到限制,光合作用强度降低。(3)当温度升高后,与光合作用有关的酶会由于温度过高而活性降低,光合作用强度降低,呼吸作用有关酶的最适温度高于光合作用有关酶的最适温度,呼吸速率上升,最终导致净光合速率降低,蔬菜的有机物积累减少,产量降低。 回源教材　提示　(1)光照强度逐渐增大　(2)此时温度很高,导致气孔大量关闭,CO2进入叶片组织受阻,致使光合作用暗反应受到限制 (3)光照强度不断减弱 4.答案　(1)ATP和NADPH　核酮糖⁃1,5⁃二磷酸(C5)和淀粉等 (2)减法原理　加法原理　(3)增大　①与WT组相比,OE组叶绿素含量较高,增加了对光能的吸收、传递和转换,光反应增强,促进旗叶光合作用　②与WT组相比,OE组旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量较高,可以及时将更多的光合产物(蔗糖)向外运出,从而促进旗叶的光合作用速率 解析　(1)暗反应中1分子CO2与核酮糖⁃1,5⁃二磷酸结合,在特定酶作用下形成2分子3⁃磷酸甘油酸,在有关酶的作用下,3⁃磷酸甘油酸接受ATP和NADPH释放的能量并被还原,随后在叶绿体基质中转化为糖类等有机物。(2)与野生型(WT)相比,实验组OsNAC敲除突变体(KO)与OsNAC过量表达株(OE)的设置分别采用了自变量控制中的减法原理和加法原理。(3)据题表可知,与野生型相比,OsNAC过量表达株(OE)的净光合速率更高;结合题中图表分析,OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率发生相应变化的原因:提高旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量,从而使旗叶中蔗糖含量降低;提高旗叶中叶绿素的含量,促进光反应的进行,进而促进暗反应合成更多的有机物。 微真题·重体悟 1.D　解析　呼吸作用的最适温度高于光合作用,气温升高,植物呼吸作用增强,消耗的有机物增多,造成农作物减产,A项正确;温度升高,可能导致光合作用相关酶的活性降低,光合作用强度减弱,有机物合成减少,B项正确;温度升高,蒸腾作用增强,植物易失水萎蔫,从而影响正常的生命活动,造成减产,C项正确;据题干信息可知,高温使叶片变黄、变褐,推测高温导致叶绿素降解,光反应产生的NADPH和ATP减少,NADH是在细胞呼吸过程中产生的,D项错误。 2.D　解析　由题图可知,当CO2浓度一定时,在一定温度范围内,光合速率随着温度的升高而升高,达到最适温度时,光合速率达到最大值,之后光合速率随温度的升高而降低,A项不符合题意;由题图可知,当CO2浓度为200 μL·L-1时,光合作用最适温度在20~30 ℃,当CO2浓度为370 μL·L-1时,光合作用最适温度约为30 ℃,当CO2浓度为1 000 μL·L-1时,光合作用最适温度大于30 ℃,故在一定的范围内,CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高,B项不符合题意;当CO2浓度为200 μL·L-1时,光合速率曲线随温度的升高变化幅度较小,即温度对光合速率影响小,C项不符合题意;10 ℃时,CO2浓度从200 μL·L-1上升到370 μL·L-1时,光合速率有所提高,但当CO2浓度从370 μL·L-1上升到1 000 μL·L-1时,光合速率基本不变,故不能判断10 ℃条件下,光合速率随CO2浓度的升高会持续提高,D项符合题意。 3.答案　(1)高　遮阴条件下植物合成较多的叶绿素 (2)糖类等有机物　(3)光照条件　A组　遮阴比例　探究提高作物产量的最适遮阴比例 解析　(1)分析题图b结果可知,培养10天后,C组叶片叶绿素含量比A组高,原因可能是遮阴条件下植物合成较多的叶绿素,以尽可能地吸收光能。(2)分析题图b可知,B组的玉米植株平均叶绿素含量为(5.3+3.9)/2=4.6(mg·dm-2),平均净光合速率为(20.5+7.0)/2=13.75(μmol CO2·m-2·s-1),两项数据B组均高于A组,推测B组可能会积累更多的糖类等有机物,因而生长更快。(3)分析题意可知,该实验目的是探究B组条件下是否能提高作物产量。该实验自变量为玉米遮阴程度,因变量为作物产量,可用籽粒重量表示。实验设计应遵循对照原则、单一变量原则、等量原则等,无关变量应保持相同且适宜。若遮阴50%能提高玉米产量的结论成立,则下一步探究的实验思路是探究提高作物产量的最适遮阴比例。 4.答案　(1)CO2的固定　(2)细胞质基质　线粒体基质 (3)光呼吸　呼吸作用　7~10时,随着光照强度的增加,株系1和2由于转入了改变光呼吸的相关基因,导致光呼吸速率降低,光呼吸将已经同化的碳释放,且整体上是消耗能量的过程　不能　总光合速率=净光合速率+呼吸速率,由题图不能得出株系1的呼吸速率 (4)相同光照强度和CO2浓度下,与株系2和WT相比,转基因株系1的净光合速率较高,积累有机物较多 解析　(1)反应①C5和CO2在酶R的作用下生成C3,是CO2的固定过程。(2)有氧呼吸的第一阶段和第二阶段产生NADH,场所分别为细胞质基质和线粒体基质。(3)由题图1可知,光呼吸过程可以产生CO2;结合教材知识可知,有氧呼吸第二阶段也可以产生CO2,故题图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外,还可来自光呼吸和有氧呼吸。根据题中信息“我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株(WT),得到转基因株系1和2”推测,7~10时,株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异是株系1和2与WT的光呼吸速率存在差异导致的,再结合题干信息“光呼吸将已经同化的碳释放,且整体上是消耗能量的过程”推测,株系1和2转入了改变光呼吸的相关基因,7~10时,随着光照强度的增加,株系1和2的光呼吸速率降低,净光合速率增强。总光合速率=净光合速率+呼吸速率,根据题图3无法推出株系1的呼吸速率,故据题图3中的数据不能计算出株系1的总光合速率。(4)由题图2和题图3可以看出,在相同光照强度和CO2浓度下,与株系2和WT相比,株系1的净光合速率较高,积累的有机物较多,故选择株系1进行种植,产量可能更具优势。 大题加油站(一)　细胞代谢高频考点 与能力培养 典例1　答案及评分参考　(本题共10分,除说明外,每空1分) (1)差速离心法　类囊体的薄膜　蓝紫光　(2)黑暗条件下不能进行光反应,不能产生暗反应所需要的NADPH和ATP(2分,必须写出无光反应,无NADPH和ATP产生)　(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(3分)。预期结果:叶绿体变蓝色,说明叶绿体中有淀粉存在(2分)。 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。 典例2　答案及评分参考　(本题共10分,除说明外,每空1分) (1)蓝　类囊体薄膜　糖类　C5　紫外光 (2)无水乙醇　叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,选择红光而不选择蓝紫光,可以避免类胡萝卜素对实验结果的影响(2分) (3)蓝膜覆盖下紫外光的透过率低于白膜和绿膜,减弱了对幼苗的伤害;蓝膜覆盖下蓝光透过率高于白膜和绿膜,有利于藏川杨幼苗进行光合作用;蓝膜覆盖下叶绿素含量和类胡萝卜素的含量均高于白膜和绿膜,可以提高藏川杨幼苗对光能的利用率(答出两点即可)(2分,1点1分) 解析　(1)吸收光能的4种色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,其中叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。暗反应阶段,C3接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原,随后,一些接受能量并被还原的C3,在酶的作用下经过一系列反应转化为糖类,另一些接受能量并被还原的C3,经过一系列变化,又形成C5。据题图可知,与覆盖白膜相比,蓝膜和绿膜透过的紫外光较少,可更好地减弱幼苗受到的辐射。(2)绿叶中的光合色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以可用无水乙醇提取绿叶中的光合色素。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,为了排除类胡萝卜素的干扰,测定叶绿素含量时,应选择红光而不选择蓝紫光。(3)据题图可知,与白膜和绿膜相比,蓝膜的紫外光透过率较低,蓝光透过率较高,在降低紫外光对幼苗辐射的同时不影响其光合作用;据题表中数据分析,与覆盖白膜和绿膜相比,覆盖蓝膜的幼苗叶绿素和类胡萝卜素含量都更高,提高了藏川杨幼苗对光能的利用率。 典例3　答案及评分参考　(本题共12分,除说明外,每空2分) (1)红光和蓝紫光(1分)　光合色素可分为叶绿素和类胡萝卜素,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光　(2)大于　(3)b　再延长光照时长,c和d组氧气的浓度不再增加,说明此时受CO2的影响,光合速率等于呼吸速率,由于温度保持恒定,所以a、b、c三组的呼吸速率都是一样的,a、c两组的光合速率都等于呼吸速率,说明a、c两组的光合速率都相等且都等于呼吸速率,而b组由于光照较弱,消耗的CO2较少,所以t时光合速率仍然大于呼吸速率(3分)　(4)升高 解析　(1)光合色素可分为叶绿素和类胡萝卜两大类,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,红光和蓝紫光都属于可见光。(2)植物会进行光合作用和呼吸作用,光合作用消耗CO2产生O2,呼吸作用消耗O2产生CO2。分析题图可知,光照t时间时,a组中的O2浓度小于b组,说明b组产生的O2更多,光合速率更大,消耗的CO2更多,即a组CO2浓度大于b组。(3)再延长光照时长,c和d组氧气的浓度不再增加,说明此时受CO2的影响,光合速率等于呼吸速率,由于温度保持恒定,所以a、b、c三组的呼吸速率都是一样的,a、c两组的光合速率都等于呼吸速率,说明a、c两组的光合速率都相等且都等于呼吸速率,而b组由于光照较弱,消耗的CO2较少,所以t时光合速率仍然大于呼吸速率。(4)光照t时间后,c、d组O2浓度相同,即c、d组光合速率不再变化,此时限制d组光合速率的因素是CO2浓度。光照t时间后,将d组密闭装置打开,会增加CO2浓度,并以c组光照强度继续照光,其幼苗光合速率会升高。 典例4　答案及评分参考　(本题共12分) (1)3⁃磷酸甘油醛(1分)　蔗糖(1分)　韧皮部(2分) (2)高于(2分)　高光照强度环境下,玉米可以将光合产物及时转移;玉米的PEPC酶对CO2的亲和力比水稻的Rubisco酶更大;玉米能通过PEPC酶生成C4,使维管束鞘细胞内的CO2浓度高于外界环境,抑制玉米的光呼吸(3分,写出1条得1分) (3)酶的活性已经达到最大,对CO2的利用率不再提高;受到ATP以及NADPH等物质含量的限制;水稻体内光合色素的量有限(3分,写出1点得1分) 解析　(1)玉米的光合作用过程与水稻相比,虽然CO2的来源过程不同,但卡尔文循环的过程是相同的,结合水稻的卡尔文循环图解,可知玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是3⁃磷酸甘油醛。3⁃磷酸甘油醛在叶绿体中被转化成淀粉,在叶绿体外被转化成蔗糖,蔗糖可以进入筛管,再通过韧皮部运输到植株各处。(2)干旱、高光照强度时会导致植物气孔关闭,吸收的CO2减少,而玉米的PEPC酶对CO2的亲和力比水稻的Rubisco酶更高;玉米能通过PEPC酶生成C4,使维管束鞘内的CO2浓度高于外界环境,抑制玉米的光呼吸;且玉米能将叶绿体内的光合产物通过维管组织及时转移出细胞。因此在干旱、高光照强度环境下,玉米的光合作用强度高于水稻。(3)将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻,只是提高了叶绿体中CO2浓度,而植物的光合作用强度受到很多因素的影响,在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化的原因可能是水稻中与光合作用有关的酶的活性达到最大,对CO2的利用率不再提高;受到ATP和NADPH等物质含量的限制;蓝细菌是原核生物,水稻是真核生物,二者的光合作用机制有所不同。 第三单元　细胞的生命历程(含减数分裂) 第11讲　细胞的增殖 微考点·大突破 考点一 教材解读 1.细胞分裂　物质准备　细胞分裂　无丝分裂　遗传 2.①连续分裂　③下一次分裂完成 3.物质运输效率　小　低 教材基础辨析 　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)× 教材素材拓展 　提示　7~14　纺锤体　4 能力提升 1.B　解析　雌激素属于脂质,主要是在光面内质网上合成的,而核糖体是合成蛋白质的场所,A项错误;在一个细胞周期中,DNA的复制和中心粒的倍增可发生在同一时期,都发生在分裂的间期,B项正确;控制cyclin和CDK合成的基因在所有的细胞中都含有,不是具有细胞周期的细胞中特有的基因,只是这些基因在具有细胞周期的细胞中才会表达,C项错误;雌激素进入细胞后与雌激素受体结合形成激素—受体复合物,激素—受体复合物促进cyclinD与CDK4/6结合,促使CDK4/6活化,活化的CDK4/6促进细胞由G1期进入S期,因此如果能够阻断雌激素与受体的结合,不能促进细胞由G1期进入S期,能使癌细胞的细胞增殖停滞在G1期,D项错误。 2.答案　(1)分裂　间　(2)纺锤体形成　不会　(3)完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,为分裂期准备物质 解析　(1)DNA复制发生在细胞分裂间期;DNA合成被阻断后,分裂期不受影响,分裂间期受影响。(2)秋水仙素通过抑制纺锤体的形成来使细胞中染色体数目加倍,而纺锤体形成于有丝分裂前期,因此不会被阻断在间期。(3)分裂间期的特点是完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度生长。 考点二 教材解读 1.染色体　核仁　核膜　纺锤体　染色质丝　纺锤丝 2.纺锤丝　中心粒　细胞板　凹陷 3.染色体　纺锤丝　蛙的红细胞　细胞核　中部 教材基础辨析 　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 教材素材拓展 　提示　不是。用秋水仙素处理分裂中的细胞,抑制纺锤体的形成,后期染色体的着丝粒仍可以分裂,从而使细胞中染色体数目加倍,说明着丝粒分裂不是纺锤丝牵引所致 能力提升 1.B　解析　高等动物细胞有丝分裂前期,核仁逐渐解体,核膜逐渐消失,而题图中②时期还存在着完整的核膜,A项错误;由题图可知,③时期,染色体的着丝粒排列在赤道板上,B项正确;④时期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,形成两条染色体,分别向两极移动,不会发生非同源染色体的自由组合,C项错误;高等植物细胞细胞质的分裂方式是在赤道板的位置形成细胞板,细胞板逐渐扩展,形成新的细胞壁,一个细胞分裂成两个细胞,与题图中⑤时期细胞质的分裂方式不同,D项错误。 2.D　解析　DNA的复制方式为半保留复制,复制完成后DNA分子数目加倍,形成16个核DNA分子,A项正确;有丝分裂前期的染色体由于着丝粒未分开,每条染色体由2条姐妹染色单体组成,含2个DNA分子,B项正确;有丝分裂中期,所有着丝粒排列在细胞中央的赤道板上,此时的染色体高度螺旋化,形态比较稳定,数目比较清晰,易于观察,C项正确;有丝分裂后期,着丝粒一分为二,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,细胞中有16条染色体,有丝分裂过程中没有同源染色体分开的现象,D项错误。 3.A　解析　间期主要进行DNA复制,染色体数目不变,核DNA含量加倍,题图②中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=2∶0∶2,说明着丝粒分裂,染色体数目加倍,染色单体消失,表示有丝分裂的后期和末期,A项错误;有丝分裂中期染色体螺旋化程度最高,处于题图①所示时期,因为题图①中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2,可表示有丝分裂的前期和中期,B、C两项正确;题图③中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶0∶1,可表示有丝分裂末期结束,细胞分裂完成的细胞,D项正确。 4.B　解析　bc段每条染色体上的DNA含量减半,说明着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,但细胞中核DNA含量不变,A项正确;观察染色体形态和数目的最佳时期是中期,而ab段可表示有丝分裂的前期、中期,B项错误;SGO蛋白可以保护黏连蛋白不被水解,阻止着丝粒分裂,据此推测着丝粒分裂前SGO蛋白逐渐失去对黏连蛋白的保护作用,C项正确;SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是保护黏连蛋白不被水解酶破坏,如果阻断正在分裂的细胞内SGO蛋白的合成,有可能导致染色体数目发生改变,D项正确。 考点三 实验基础 1.碱性　深色 2.使组织中的细胞相互分离开　洗去药液,防止解离过度　质量浓度为0.01 g/mL或0.02 g/mL　使细胞分散,有利于观察 教材基础辨析 　(1)√　(2)×　(3)× 教材素材拓展 　提示　某时期的细胞数占计数细胞总数的比例越大,该时期的时间越长 能力提升 1.D　解析　四倍体中期细胞中的染色体数是4n,题图中①处于二倍体根尖细胞有丝分裂后期,染色体数目为4n,②处于二倍体根尖细胞有丝分裂间期,染色体数目为2n,③处于二倍体根尖细胞有丝分裂前期,染色体数目为2n,所以四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等,是②的2倍,③的2倍,D项错误。 2.C　解析　有丝分裂是一个连续的过程,丙、丁计数的差异可能是因为某些细胞所处时期易混淆,如末期和分裂间期,A项正确;中期染色体排列在细胞中央,形态稳定,数目清晰,易于区分,有利于计数,故五位同学记录的中期细胞数一致,B项正确;分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,其所处时间比分裂期长,五位同学记录的间期细胞数不多,是由于只统计了一个视野中的细胞,样本数量较少,不具有代表性,C项错误;计数规则不同,会导致实验误差,戊统计的细胞数量较多,可能与该同学的细胞计数规则与其他同学不同有关,D项正确。 微真题·重体悟 1.B　解析　①处于间期,细胞主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,并且细胞有适度的生长,但蛋白质的合成不在细胞核内,而在核糖体上,A项错误;②处于中期,染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2,B项正确;③处于后期,有丝分裂不会出现同源染色体分离的情况,C项错误;④处于末期,题干中指出植物细胞,植物细胞末期的特点之一是在细胞板的位置逐渐扩展形成新的细胞壁,动物细胞膜末期是细胞膜向内凹陷将细胞一分为二,D项错误。 2.D　解析　同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期的持续时间一般不同,A项正确;根据题意“细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK⁃cyclin复合体调控”,可知细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK⁃cyclin复合体调控,B项正确;由于细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK⁃cyclin复合体调控,因此抑制某种CDK⁃cyclin复合体的活性可使对应阶段的转换受抑制,从而使细胞周期停滞在特定阶段,C项正确;由于一个细胞周期中,不同阶段的变化不是同步的,因此调控不同阶段的CDK⁃cyclin复合体不会同步发生周期性变化,D项错误。 3.B　解析　题图所示细胞为洋葱根尖细胞的有丝分裂图像,有丝分裂过程中无同源染色体的分离现象,A项错误;b细胞着丝粒整齐排列在赤道板上,细胞处于有丝分裂中期,且洋葱根尖细胞染色体数为8对(16条),有丝分裂中期染色体数目与体细胞相同,但核DNA分子加倍,故b细胞含染色体16条,核DNA分子32个,B项正确;各时期细胞数目所占比例与其分裂周期所占时间成正相关,故已知细胞周期时间,根据各时期细胞数目所占比例可计算各时期的时间,但应统计多个视野中的比例,题图中只有一个视野,无法准确推算,C项错误;间期时的S期进行DNA分子复制,若根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理,细胞停滞在间期,故分裂间期细胞所占比例升高,D项错误。 4.D　解析　真核细胞在有丝分裂前期会发生核膜解体,由题图可知,Ⅰ时期,核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构,A项正确;由题图可知,Ⅰ→Ⅱ过程中,核膜围绕染色体重新组装,B项正确;真核细胞在有丝分裂末期核膜会重新形成,核膜形成后可为下一次细胞分裂做准备,C项正确;核孔是大分子物质进出细胞核的通道,但核孔具有选择性,大分子物质不能自由进出核孔,D项错误。 5.C　解析　根据题意可知,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项正确;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项正确;据题图可知,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项错误;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项正确。 第12讲　减数分裂和受精作用 微考点·大突破 考点一 教材解读 1.有性生殖　成熟生殖细胞　分裂两次　一半　花药　睾丸 2.(1)父方　母方　联会　(2)①前　两两配对　②四　(3)①四分体中的非姐妹染色单体 3.(1)DNA　蛋白质　2　(2)赤道板两侧　分离　自由组合　减半　(3)没有　着丝粒　分裂　染色体　加倍 4.不均等分裂　变形　4　1　3 5.受精卵　细胞核　细胞核　染色体　染色体　精子(父方)　卵细胞(母方)　前后代染色体数目的恒定 教材基础辨析 　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√ 教材素材拓展 　提示　不同点:初级精母细胞没有同源染色体的分离,而初级卵母细胞有。相同点:细胞质均为不均等分裂 能力提升 1.B　解析　题图甲中无同源染色体,姐妹染色单体分开成为两条染色体,被纺锤丝牵引到细胞两极,说明题图甲中细胞处于减数分裂Ⅱ后期,A项错误。题图乙细胞中含有两个染色体组;题图丙细胞中含有一个染色体组。乙中染色体数目是丙中染色体数目的2倍,乙中染色体组数也是丙中染色体组数的2倍,B项正确。丙中细胞处于减数分裂Ⅱ中期,无同源染色体,C项错误。丙是从平行于赤道板方向观察的,D项错误。 2.A　解析　多精入卵会导致受精卵中染色体组数异常,可能不能形成种子,A项错误;防止多精入卵能使受精卵恢复本物种染色体数目,以保持后代染色体数目稳定,B项正确;ECS1和ECS2是在卵细胞与精子融合之后卵细胞特异表达和分泌的,因此未受精的情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2,C项正确;ECS1和ECS2能够降解一种吸引花粉管的信号分子,从而导致卵细胞和精子不能融合,D项正确。 3.D　解析　雌果蝇含有两条同型的X染色体,因此雌果蝇的体细胞内含有4种形态的染色体,而雄果蝇含有两条异型的性染色体,因此雄果蝇的体细胞含有5种形态的染色体,根据题意可知,该果蝇一定是雄果蝇,此细胞中一定含有Y染色体,A项正确;该细胞共有8条染色体,16个DNA分子,染色体呈现5种不同形态,可表示雄果蝇处于有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂的细胞,因此细胞中一定含有同源染色体,B项正确;若该细胞正在进行减数分裂,则可表示减数第一次分裂过程,此时可能会有同源染色体联会,C项正确;有丝分裂后期细胞内的染色体数为体细胞的二倍,核DNA数与染色体数相同,因此若该细胞处于有丝分裂的后期,细胞内应含有16条染色体,且有丝分裂过程不能发生基因重组,D项错误。 4.C　解析　DE段下降是由于细胞处于减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,每条染色体上的DNA含量减半,E点时,细胞中含有0条或2条Y染色体,A、B两项正确;减数分裂Ⅱ的前、中期阶段,细胞中已不存在同源染色体,故CD段并非始终含有同源染色体,C项错误;若D点时细胞基因型为AAbb,则正常情况下其子细胞的基因型为Ab,只有1种,D项正确。 考点二 教材解读 1.2　4　①四分体　互换　②染色体　染色体　染色单体 2.(1)②有丝分裂前期　减数分裂Ⅰ前期　(2)②减数分裂Ⅱ中期　减数分裂Ⅰ中期　(3)②减数分裂Ⅱ后期(次级精母细胞或第一极体) 减数分裂Ⅰ后期(初级卵母细胞) 能力提升 1.D　解析　某动物的基因型是Aa,若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换,则A、a在同源染色体上的分布状况如图: 据图可推知,通常情况下在减数分裂Ⅱ后期,姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞,D项正确。 2.A　解析　A项所示细胞中无同源染色体,着丝粒分裂,且细胞质不均等分裂,是处于减数分裂Ⅱ后期的细胞,A项正确;B项所示细胞中含有同源染色体,细胞质不均等分裂,是处于减数分裂Ⅰ时期的细胞,在减数分裂Ⅰ后期同源染色体应分离,而B项所示细胞的两极各有一对同源染色体,细胞分裂不正常,B项错误;C项所示细胞中含有同源染色体,且同源染色体分离,是处于减数分裂Ⅰ后期的细胞,但此时细胞质应不均等分裂,C项错误;D项所示细胞中含有同源染色体,且着丝粒分裂,是处于有丝分裂后期的细胞,细胞质应均等分裂,D项错误。 3.D　解析　题图甲细胞的基因型可表示为aaBbdd,亲本的基因型未知,不能确定产生该细胞的原因是基因突变,也可能是减数分裂Ⅰ前期发生了互换,A项错误。秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍,而纺锤体是在有丝分裂前期(即cd段)形成的,题图中没有受精作用,题图中表示的是染色体数目加倍后的细胞进行正常的有丝分裂过程,B项错误。题图丙可表示有丝分裂和减数分裂过程中,一条染色体上的DNA含量变化;如果纵坐标的含义是分裂过程中细胞核DNA含量的变化,则只能表示有丝分裂,C项错误。如果题图丙表示有丝分裂,e点时细胞数目是a点时的两倍;如果表示减数分裂,则e点时的细胞数目是a点时的四倍,D项正确。 4.C　解析　分析题图可知,题图中①为染色体,②为染色单体,③为核DNA,A项正确;家鸽的性别决定方式为ZW型,雄性家鸽的性染色体组成为ZZ,Ⅱ可表示处于减数分裂Ⅰ前期的细胞,处于减数分裂Ⅰ前期的雄性家鸽细胞中,有80条染色体,40种形态,B项正确;Ⅲ可能处于减数分裂Ⅱ前期、中期,处于这两个时期的细胞中只有一个染色体组,C项错误;处于Ⅲ阶段的细胞为次级精母细胞,形成该细胞的过程中可能发生了基因重组,D项正确。 考点三 实验基础 1.减数分裂 2.次级精母细胞　高倍镜 教材基础辨析 　(1)√　(2)× 能力提升 1.D　解析　精原细胞通过减数分裂形成精子,则精子中含有24条染色体,A项不符合题意;精原细胞在减数第一次分裂前期将发生染色体两两配对,即联会,B项不符合题意;精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极,在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开并移向两极,C项不符合题意;武昌鱼(2n=48)与长江白鱼(2n=48)经人工杂交可得到具有生殖能力的子代,子代的染色体数目为48条,最多含有24个四分体,D项符合题意。 2.B　解析　根据染色体的行为可判断,①~⑤分别为减数分裂Ⅰ前的间期、减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅰ前期、减数分裂Ⅱ末期、减数分裂Ⅱ后期,其顺序是①→③→②→⑤→④,A项正确;题图①为减数分裂Ⅰ前的间期,此时细胞中进行DNA的复制,DNA数目加倍,但染色体数目保持不变,B项错误;基因重组有两种类型,一种是自由组合型,发生在减数分裂Ⅰ后期,如题图②,另一种是互换型,发生在减数分裂Ⅰ前期,如题图③,C项正确;题图②③⑤细胞中所含染色体数目均与体细胞相同,都含有两个染色体组,D项正确。 微真题·重体悟 1.A　解析　一个卵原细胞进行减数分裂产生一个卵细胞和三个极体,一个卵原细胞在减数第一次分裂时,有一对同源染色体没有分开而进入次级卵母细胞,最终形成的一个卵细胞染色体数目异常,A项正确,B、C、D三项错误。 2.B　解析　由题图可知,该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBB、Aabb或AaBb、AaBb,该精原细胞此次有丝分裂产生的两个子细胞,均进入减数分裂。由分析可知,当两个子细胞的基因型为AaBB、Aabb时,只有Aabb减数分裂Ⅰ可产生基因组成为AAbb的细胞,比例为1/2×1/2=1/4。当两个子细胞的基因型为AaBb、AaBb时,减数分裂Ⅰ产生基因组成为AAbb的细胞所占比例为1/4。综上所述,无论该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞基因型属于哪种情况,它们进入减数分裂后,产生的基因组成为AAbb的次级精母细胞所占的比例均为1/4,B项正确,A、C、D三项错误。 3.C　解析　一条染色体上的两条染色单体是经过复制而来的,大小一样,故将2个5 cm蓝色橡皮泥条扎在一起,可模拟1个已经复制的染色体,A项正确;同源染色体一般大小相同,一条来自母方,一条来自父方(用不同颜色表示),故将4个8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,可模拟1对同源染色体的配对,B项正确;减数分裂Ⅰ后期时,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞同极的橡皮泥条颜色可能相同,也可能不同,C项错误;减数分裂Ⅱ后期时,染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,均分到细胞两极,故模拟减数分裂Ⅱ后期时,细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同,D项正确。 4.B　解析　乙细胞无同源染色体,且此时着丝粒分裂,可确定乙细胞处于减数第二次分裂后期;甲细胞含有同源染色体,着丝粒整齐排列在赤道板上,可确定甲细胞处于有丝分裂中期,A项正确。甲细胞具有两个染色体组且每条染色体具有两个染色单体,每个染色体组含有4个DNA分子,而乙细胞的每个染色体组仅有2个DNA分子,B项错误。根据A、a基因的数目,可确定甲细胞发生了基因突变,若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞,C项正确。乙细胞处于减数第二次分裂后期,此前减数第一次分裂时非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合,此外乙细胞中本该出现在常染色体上的a基因出现在了Y染色体上,可确定乙细胞发生了染色体片段易位,D项正确。 5.答案　(1)有丝分裂后期　a　(2)次级精母细胞　(3)b、d、e　(4)a、b (5)b→a、d→c　(6)阻滞受精卵第一次卵裂　受精卵含两个染色体组,染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体 解析　(1)题图甲中移向细胞每一极的染色体中存在同源染色体,据此可判断该细胞处于有丝分裂后期,它属于题图乙中类型a的细胞。(2)若某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体,说明经过了减数第一次分裂,应为次级精母细胞。(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,则b处于减数第一次分裂,d处于减数第二次分裂,e为减数分裂产生的子细胞。(4)在题图乙的5种细胞类型中,a处于有丝分裂后期,b处于有丝分裂的前期或中期,或减数第一次分裂,一定含有同源染色体。(5)有丝分裂后期和减数第二次分裂后期均发生着丝粒分裂。对应题图乙中的b转变为a、d转变为c。(6)受精卵含两个染色体组,染色体数加倍后形成的是四倍体而不是三倍体,故三倍体出现率最低的是阻滞受精卵第一次卵裂。 争分提升课(三)　细胞分裂与生物变异 即时训练 1.C　解析　分析题图可知,①中R基因和a基因相互易位,属于染色体的结构变异;减数第一次分裂前期,同源染色体两两配对,进行联会,A项正确。②中含有a基因的染色体多了一条,A、a、a所在的三条同源染色体分离时任意两条正常分离,另一条随机移向一极,故只有第三条染色体移向的那极形成的配子有问题。因此②减数分裂形成的配子中有一半是正常的,B项正确。③为正常细胞,减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,最终产生2种基因型的4个配子,C项错误。①和②分别属于染色体结构变异和染色体数目变异,都是细胞水平的变异,理论上均可以在光学显微镜下观察到,D项正确。 2.D　解析　据题图甲可知,该变异过程中14号与21号染色体融合成一条染色体,既改变了染色体结构,也改变了染色体数目,该变异既是染色体结构变异也是染色体数目变异,A项正确;据题图乙可知,在产生生殖细胞过程中,50%的可能为染色体①②分离,染色体③随机移到一极;另50%的可能为染色体②③分离,染色体①随机移到一极,故该个体产生的配子染色体组成及比例为①∶2②∶③∶①②∶2①③∶②③。其中染色体组成正常的配子为①、③,它在所有配子中占比是=,B项正确;正常个体产生的配子染色体组成全为①③,故该个体与染色体正常异性婚配,子代染色体组成及比例为1①①③∶2①②③∶1①③③∶1①①②③∶2①①③③∶1①②③③。依题意,该染色体携带者(2n=45)具有正常表型,则不同染色体组成的子代所对应的表型及比例为1异常∶2正常∶1异常∶1异常∶2正常∶1异常。故该个体与染色体正常异性婚配,理论上所生子女表型正常的概率为==。子代中染色体组成为①③③、①①③的个体,也含有45条染色体,但其表型异常,C项正确,D项错误。 3.C　解析　题图所示分裂过程为减数分裂,只发生在该动物某种器官内,即精巢内,A项正确;该细胞发生了易位,分裂形成的配子的基因型为aBXA、AbY、aBX、bY,B项正确;题图所示细胞中同源染色体正在分离,没有四分体,有6条染色体,核DNA分子数为12,C项错误;该二倍体高等动物为雄性个体,所以该细胞由题图所示状态继续完成分裂过程,会出现均等分裂现象,D项正确。 第13讲　细胞的分化、衰老与死亡 微考点·大突破 考点一 教材解读 1.形态、结构和生理功能　胚胎　组织和器官　持久性　普遍性 个体发育　专门化　遗传信息的表达情况 2.全套遗传信息　细胞　细胞核　离体　受精卵　体细胞　低　高 3.少　造血干细胞 教材基础辨析 　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 教材素材拓展 1.提示　可以改变血型,但不会影响下一代的遗传 2.提示　(1)②④⑥　(2)①③⑤ 能力提升 1.B　解析　分析题干信息可知,卫星细胞具有自我更新和分化的能力,A项正确;因为同一个体的所有细胞最初均来源于受精卵,所以遗传物质相同,肌动蛋白的编码基因也存在于其他类型的细胞中,B项错误;卫星细胞被激活后会进行增殖、分化,所以激活的卫星细胞中,多种细胞器分工合作,为细胞分裂进行物质准备,如核糖体会合成蛋白质等,C项正确;根据题干信息可知,适当进行抗阻性有氧运动,骨骼肌受牵拉,可以激活卫星细胞,最后达到使肌肉增粗的作用,有助于塑造健美体型,D项正确。 2.B　解析　成骨细胞到骨细胞,细胞分化的过程中形态、结构和功能发生改变,细胞中的细胞器种类和数量也会根据功能的改变发生变化,A项正确;与成骨细胞相比,骨细胞的遗传物质未发生改变,B项错误;细胞分化是基因选择性表达的结果,受基因的控制,在人体成骨细胞分化为骨细胞的过程中,存在线粒体断裂和被清除现象,因此线粒体的断裂受基因调控,是基因选择性表达的结果,C项正确;溶酶体内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,溶酶体活动增强的原因可能是清除断裂的线粒体,D项正确。 3.C　解析　据题意可知,卵细胞和助细胞染色体组成相同,故二倍体被子植物的卵细胞和助细胞经无融合生殖产生的植株为单倍体(高度不育),而珠心细胞是植物的体细胞,此类细胞经无融合生殖产生的植株是正常的二倍体(可育),A项正确;卵细胞是高度分化的细胞,其直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性,B项正确;据题意可知,助细胞与卵细胞染色体组成相同,因此由助细胞无融合生殖产生的个体不能保持亲本的全部遗传特性,C项错误;据题意可知,珠心细胞是植物的体细胞,故由某二倍体被子植物的珠心细胞无融合生殖产生的植株体细胞中有两个染色体组,D项正确。 回源教材　提示　(1)细胞中含有该物种的全套遗传信息　(2)细胞发育成完整有机体或分化成其他各种细胞　(3)不能 4.D　解析　脐血中含有与骨髓中相同类型的干细胞,可以增殖、分化为血细胞,用来治疗造血功能障碍类疾病,A项正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,使得细胞中蛋白质种类有所不同,B项正确;基因的选择性表达使得不同组织细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性变化,C项正确;早期胚胎细胞的全能性高于脐血中的干细胞,其分化程度相对脐血中的干细胞更低,D项错误。 考点二 教材解读 1.(1)单　多　(2)②增大　③减少　④降低　⑤积累　(3)带电分子或基团　生物膜损伤　基因突变　活性下降　DNA—蛋白质复合体 2.(1)基因　程序性死亡　自然更新　清除　受损或中断　(2)细胞器 微生物和毒素 教材基础辨析 　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√ 教材素材拓展 　提示　(1)只有a处的细胞能进行细胞分裂,细胞分裂间期要利用3H⁃胸苷合成DNA (2)具有放射性的细胞最终因为衰老、凋亡、脱落而消失 能力提升 1.D　解析　根据题干信息,“用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄”,说明根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质,A项正确;根据题干信息,“将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中,发现根边缘细胞的黏胶层加厚”,说明物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多,B项正确;细胞通过自噬,分解部分细胞中的物质和结构,可获得维持生存所需的物质和能量,C项正确;根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞,是高度分化的细胞,物质A引起的根边缘细胞凋亡,不是该植物在胚发育时期基因表达的结果,D项错误。 2.C　解析　由题干信息可知,小鼠在禁食一定时间后,细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体,随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体,最终脂质小滴在溶酶体内被降解,所以在饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢,使细胞获得所需的物质和能量,来维持基本的生命活动,A项正确;细胞长时间处在饥饿状态时,细胞可能无法获得足够的能量和营养素,细胞自噬会过度活跃,导致细胞功能紊乱,可能会引起细胞凋亡,B项正确;溶酶体内水解酶的化学本质是蛋白质,其合成场所是核糖体,在溶酶体内发挥作用,参与了细胞自噬过程,C项错误;细胞自噬是细胞感应外部环境刺激后表现出的应激性与适应性行为,来维持基本的生命活动,从而维持细胞内部环境的稳定,D项正确。 3.B　解析　细胞分裂可以增加细胞数目,细胞凋亡会减少细胞数目,所以细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量,A项正确;端粒酶是细胞中一种延长端粒的酶,可以延缓细胞的衰老,B项错误;通过细胞自噬可以清除受损或衰老的细胞器以及感染的微生物和毒素,维持细胞内环境稳态,C项正确;抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,抑癌基因的突变或甲基化可能诱发细胞癌变,D项正确。 4.D　解析　肝细胞增殖过程中,会发生细胞的分裂使得细胞数目增多,需要进行DNA复制,A项正确;肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程,有利于维持机体内部环境的相对稳定,B项正确;卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达,合成承担相应功能的蛋白质,C项正确;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,卵圆细胞能形成新的肝细胞,未证明其具有全能性,D项错误。 微真题·重体悟 1.B　解析　蝌蚪尾的消失是通过细胞凋亡实现的,A项正确;根据题干信息“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”,说明了蛋白酶L基因影响细胞焦亡,所以如果敲除编码蛋白酶L的基因会影响细胞焦亡,B项错误;细胞焦亡后,病原体被释放,可以被体内的巨噬细胞吞噬消化,C项正确;细胞焦亡释放的病原体可作为抗原刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化,D项正确。 2.D　解析　细胞的衰老和凋亡都是正常的细胞生命历程,都受遗传信息的调控,A项正确。分析题图可知,与空白对照组以及无功能siRNA干扰对照组相比,siRNA干扰TRPM7基因实验组细胞凋亡率高,由此得出TRPM7基因的功能是抑制细胞凋亡。根据题意可知,Bax基因促进细胞凋亡,结合题图可知,无功能siRNA干扰对照组以及空白对照组的Bax基因的表达量明显低于siRNA干扰TRPM7基因实验组,所以TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡,B项正确。根据题意可知,Bcl⁃2基因抑制细胞凋亡,结合题图可知,无功能siRNA干扰对照组以及空白对照组的Bcl⁃2基因的表达量明显高于siRNA干扰TRPM7基因实验组的Bcl⁃2基因的表达量,但无功能siRNA干扰对照组以及空白对照组的细胞凋亡率明显低于siRNA干扰TRPM7基因实验组的细胞凋亡率,说明TRPM7基因可能通过促进Bcl⁃2基因的表达来抑制细胞凋亡,C项正确。TRPM7基因的功能是抑制细胞凋亡,因此应该特异性抑制癌细胞中TRPM7基因的表达来促进癌细胞的凋亡,从而达到治疗相关癌症的目的,D项错误。 3.C　解析　由题干信息“蛋白APOE可作用于细胞核骨架”可知,APOE可改变细胞核的形态,A项正确;蛋白APOE可促进该种干细胞的衰老,所以敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老,B项正确;自噬在溶酶体中进行,不在细胞核内,C项错误;异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨基酸,可被再利用,D项正确。 4.A　解析　神经递质是指在神经冲动传导时由神经元轴突末梢的突触小泡释放的一种化学物质。由题干信息可知,神经营养性蛋白是由肌细胞分泌,并非由神经元分泌,A项错误;躯体运动神经元可以与肌细胞形成突触,两者之间通过神经递质传递信息,B项正确;凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程,是一种程序性死亡,C项正确;结合题意,如果不能得到这种蛋白质,躯体运动神经元会凋亡,故神经营养性蛋白合成抑制剂可以促进躯体运动神经元凋亡,D项正确。 5.C　解析　细胞的形态变化是基因选择性表达的结果,遗传物质没有发生改变,A项错误;由题表信息可知,核DNA含量增加的细胞比例为9.57%,核DNA含量增加的时期包括G2期和分裂期,B项错误;吞噬细胞中的溶酶体释放消化酶,可分解进入细胞的细菌,因此吞噬细菌效率的提高与吞噬细胞中溶酶体增多有关,C项正确;去除该化合物后扁平状细胞不再分裂分化,扁平状细胞不会恢复成球形,D项错误。 必修2　遗传与进化 第四单元　遗传的基本规律与伴性遗传 第14讲　基因的分离定律 微考点·大突破 考点一 教材解读 1.自花　闭花　人工去雄　栽培 2.人工去雄　雄蕊　自花传粉　花蕾期(开花前)　外来花粉　人工授粉　再套袋隔离 3.相对　显性　高茎　性状分离　成对的遗传因子　随机结合　4　1∶1 4.雌、雄生殖器官　雌、雄配子　随机结合　①两种彩球　②充分混合 ③随机　组合　字母组合　1∶2∶1　3∶1 5.有性　细胞核内遗传因子　遗传因子　减数分裂Ⅰ后期 教材基础辨析 　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√ 教材素材拓展 　提示　(1)单性 (2)自交　杂交　自由交配 (3)套袋→人工授粉→套袋 (4)①相对性状明显,利于观察;②繁殖周期短,节省研究时间;③子代数目多,便于统计分析 能力提升 1.B　解析　一对同源染色体上的两个A基因属于相同基因,A项错误;若A、a与B、b位于一对同源染色体上,且A和b位于同一条染色体上,a与B位于另一条染色体上,自交后代性状就会有三种,B项正确;A、a与B、b属于非等位基因,非等位基因必须位于非同源染色体上才能自由组合,C项错误;非等位基因的自由组合一般发生在减数分裂Ⅰ后期,D项错误。 2.C　解析　对两性花的植物进行杂交需要对母本进行去雄,防止其自交影响实验结果,A项错误;对单性花的植物进行杂交时,不需要进行去雄操作,B项错误;无论是两性花植物还是单性花植物,在杂交过程中都需要套袋,以防止外来花粉干扰,C项正确;提供花粉的植株称为父本,D项错误。 3.D　解析　豌豆是严格的自花传粉、闭花授粉植物,其连续自交使得杂合子比例逐渐减小,因此自然条件下的豌豆多数是纯合子,D项正确。 回源教材　提示　(1)未开放　自花传粉　(2)避免了外来花粉的干扰 (3)增大　减小 4.答案　(1)显性性状 (2)①让两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。②让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且表型比例为1∶1,则可验证分离定律(其他答案合理亦可) 解析　(1)一对等位基因控制一对相对性状,通常情况下,这对等位基因具有完全显性关系,杂合子表现为显性性状。(2)已知玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制,若要用饱满的玉米籽粒和凹陷的玉米籽粒为材料验证分离定律,可用自交、杂交或测交的方法。详见答案。 考点二 即时训练 1.C　解析　若果蝇的眼色为常染色体遗传,则红眼雌果蝇×白眼雄果蝇为测交,无法确定性状的显隐性;若果蝇的眼色为伴X染色体遗传,白眼为隐性性状,则雌性为杂合子,红眼雌果蝇×白眼雄果蝇子代雄性果蝇中也会出现红眼∶白眼=1∶1,故无法判断性状的显隐性,A项不符合题意。高茎豌豆×矮茎豌豆人工授粉,子代高茎∶矮茎=1∶1,为测交,高茎和矮茎都有可能是杂合子,无法判断性状的显隐性,B项不符合题意。黄色小鼠×黄色小鼠杂交,后代发生性状分离,因此,黄色为显性、灰色为隐性,可以确定性状的显隐性,C项符合题意。血友病为伴X染色体遗传,无论母亲为隐性纯合子还是显性纯合子,所生儿子都表现为正常,且子代样本太少不能判断性状的显隐性,D项不符合题意。 2.D　解析　方案一甲与乙分别自交,若两者自交的子代有一方发生性状分离,则子代出现性状分离的亲本性状为显性性状,A项正确;方案一甲与乙分别自交,子代均未发生性状分离,说明甲、乙均为纯合子,二者子代进行杂交,杂交后代表现出来的性状为显性性状,B项正确;方案二甲与乙杂交,子代只表现一种性状,说明甲与乙都是纯合子,则子代表现出来的性状为显性性状,C项正确;方案二甲与乙杂交后代出现两种表型,说明甲、乙中有一方为杂合子,另一方为隐性纯合子,甲与乙的子代继续杂交依然无法判断性状显隐性,D项错误。 3.B　解析　实验①中植株甲自交,子代出现了性状分离,说明作为亲本的植株甲为杂合子。实验④中植株甲与另一具有相同性状的个体杂交,后代出现3∶1的性状分离比,说明亲本均为杂合子。在相对性状的显隐性不确定的情况下,无法依据实验②③判定植株甲为杂合子,故选B。 4.B　解析　假设家鼠关于毛色的等位基因用A、a表示,若子代出现黑毛鼠,说明M不可能是AA,则M一定是杂合子,A、C、D三项合理;若子代全为灰毛鼠,由于子代数目较少,不能确定M一定是纯合子,也可能是杂合子,B项不合理。 5.A　解析　据题表可知,第一组中的①应为不发生性状分离(全为红花),红花植株可能是显性纯合子(AA),也可能是隐性纯合子(aa),故根据第一组中的①和④不可以判断红花对白花为显性,A项错误,D项正确;红花自交后代出现性状分离,说明红花对白花为显性,且亲本红花③为杂合子Aa,B项正确;②应为红花∶白花=1∶1,为测交比例,故⑤为Aa×aa,C项正确。 6.答案　Yy×yy　Yy×Yy 解析　逆向拆分法:若F2表型及比例为黄色∶绿色=3∶5,即黄色占3/8,由于F1自花传粉,黄色(Y_)占3/8=1/2×3/4,可知F1中Yy占1/2,yy占1/2,故亲本基因型为Yy×yy,若F2表型及比例为黄色∶绿色=5∶3,绿色(yy)占3/8,可以写成1/4+1/4×1/2,说明F1基因型及比例为YY∶Yy∶yy=1∶2∶1,故亲本基因型为Yy×Yy。 7.答案　(1)1/6　3/5　(2)1/6　5/12　1/4 8.B　解析　R基因控制合成的R蛋白与花粉的育性密切相关,花粉的育性受植株基因型控制,据题图分析,雄性不育中R蛋白含量低,由隐性基因型控制,故基因型为RR或Rr的植株花粉全部可育,A项正确;基因型为rr的植株雄性不育,不能自交,B项错误;Rr植株群体自由交配F1中RR∶Rr∶rr=1∶2∶1,F1自由交配,由于rr的植株雄性不育,故能产生雄配子的个体RR∶Rr=1∶2,雄配子为2/3R和1/3r。F1中个体都能产生雌配子,故雌配子为1/2R和1/2r,故F2中雄性不育的rr比例为2/3×1/2=1/6,C项正确;每代中rr个体由于雄性不育,r的基因频率逐代减小,R基因频率逐代增加,故R_的比例逐代增加,即花粉可育植株的比例会越来越高,D项正确。 微真题·重体悟 1.C　解析　该实验仅涉及一对等位基因,该实验不能模拟基因自由组合的过程,A项错误;每个容器中的红色豆子(或白色豆子)的比例表示人群中携带B(或b)配子的比例,即人群中携带B、b配子的概率分别为0.2、0.8,故Bb组合出现的概率为2×0.2×0.8×100%=32%,B项错误;当人群中B基因的频率为0.2,b基因的频率为0.8时,患病(BB、Bb)比例为0.2×0.2×100%+32%=36%,即甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体,乙容器模拟的可能是该病占36%的女性群体,C项正确;乙容器的豆子数模拟的可能是人群中男性或女性B、b的基因频率,D项错误。 2.C　解析　无论该紫茎番茄是否为纯合子,与纯合紫茎番茄杂交后代均为紫茎,C项符合题意。 3.C　解析　已知果蝇的长翅与截翅由一对等位基因控制,多只长翅果蝇进行单对交配,子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1,说明子代中新出现的性状截翅为隐性性状,长翅是显性性状,A项不符合题意。假设长翅受A基因控制,截翅受a基因控制,若该对等位基因位于常染色体上,则亲代雌雄果蝇的基因型均为Aa时,子代果蝇可以出现长翅∶截翅=3∶1的现象;若该对等位基因位于X染色体上,则亲代雌果蝇的基因型为XAXa,雄果蝇的基因型为XAY时,子代果蝇也可以出现长翅∶截翅=3∶1的现象,所以该对等位基因位于常染色体上还是位于X染色体上是无法判断的,C项符合题意。不论该对等位基因位于常染色体上还是位于X染色体或X、Y染色体的同源区段上,亲代雌果蝇都是杂合子,且该等位基因在雌果蝇体细胞中都成对存在,B、D两项不符合题意。 4.D　解析　根据题图中Ⅱ7、Ⅱ8和Ⅲ8的表现分析,双亲都患病,生了一个不患病的女儿,符合“有中生无是显性,生女正常是常显”,可以判断该遗传病为常染色体显性遗传病,A项正确;对于显性遗传病,存在显性基因即患病,FH患者的致病基因来自其亲代,所以其双亲中至少有一人是患者,B项正确;题干信息显示,纯合子患者在人群中出现的频率约为1/1 000 000,假设控制该病的基因为A、a,则AA的基因型频率为1/1 000 000,A的基因频率约为1/1 000,则a的基因频率为1-1/1 000=999/1 000,所以杂合子(Aa)患者在人群中出现的频率为2×(1/1 000)×(999/1 000),约为1/500,C项正确;分析题图可知,Ⅱ7、Ⅱ8的基因型均为Aa,则Ⅲ6的基因型可能为AA,也可能为Aa,所以Ⅲ6的致病基因可能由父母双方共同提供,也可能由父母一方提供,D项错误。 5.A　解析　由血型检测结果可初步判断:个体1和4的基因型为IAIB,个体2和5的基因型是IAIA或IAi,个体3和6的基因型是IBIB或IBi,个体7的基因型为ii。由个体7的基因型可确定个体5和6的基因型分别是IAi和IBi,两者生第二个孩子的基因型为ii的概率是1/4,A项正确、D项错误;进一步可判断个体2和3的基因型分别是IAi和IBi,B、C两项错误。 争分提升课(四)　分离定律遗传特例透析 即时训练 1.D　解析　亲本为橘红带黑斑品系,后代的性状分离比为橘红带黑斑∶橄榄绿带黄斑=2∶1,说明亲本品系为杂合子,A项正确;后代中橘红带黑斑个体占2/3,说明后代中无橘红带黑斑纯合个体,即橘红带黑斑基因具有纯合致死效应,B项正确;由橘红带黑斑基因具有纯合致死效应可知,在自然繁育条件下橘红带黑斑性状易被淘汰,C项正确;橘红带黑斑基因具有纯合致死效应,无法通过多次回交获得性状不再分离的纯合橘红带黑斑品系,D项错误。 2.C　解析　Aa自交后代的基因型及比例应该是AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,而实际结果是Aa∶aa=2∶1,则可能是由显性纯合子(AA)死亡造成的,A项正确;若含有隐性基因的花粉有50%死亡,则亲本中雌配子的种类及比例是1/2A、1/2a,雄配子的种类及比例是2/3A、1/3a,则后代中AA占2/6,Aa占3/6,aa占1/6,即AA∶Aa∶aa=2∶3∶1,B项正确;Aa自交后代的基因型及比例应该是AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,若隐性个体有50%死亡,则后代的基因型及比例是AA∶Aa∶aa=2∶4∶1,C项错误;若含有隐性基因的配子有50%死亡,则配子中A的频率为2/3,a的频率为1/3,自交后代的基因型及比例是AA(2/3×2/3)∶Aa(2/3×1/3×2)∶aa(1/3×1/3)=4∶4∶1,D项正确。 3.A　解析　根据题意可知,全抗植株有三种基因型,分别为A1A1、A1A2、A1a,抗性植株有两种基因型,分别为A2A2、A2a,易感植株的基因型为aa。全抗植株与抗性植株杂交,共有六种杂交组合,子代都不可能出现全抗∶抗性=3∶1,A项错误;抗性植株与易感植株(aa)杂交,若抗性植株的基因型为A2a,则子代中会出现抗性∶易感=1∶1,B项正确;全抗植株与易感植株(aa)杂交,若全抗植株的基因型为A1A2,则子代中会出现全抗∶抗性=1∶1,C项正确;全抗植株(A1a)与抗性植株(A2a)杂交,子代会出现全抗(A1A2、A1a)∶抗性(A2a)∶易感(aa)=2∶1∶1,D项正确。 4.A　解析　红花紫茉莉(RR)与白花紫茉莉(rr)杂交得F1(Rr)开粉红花,F1自交产生F2,F2基因型及比例为RR∶Rr∶rr=1∶2∶1,白花植株(rr)比例为1/4,A项正确;F2中红花个体(RR)所占比例为1/4,B项错误;F2中杂合子(Rr)所占比例为2/4=1/2,C项错误;F2中纯合子(RR+rr)所占比例为1/4+1/4=1/2,D项错误。 5.B　解析　瓢虫鞘翅斑纹由一对等位基因控制,其遗传遵循分离定律,A项错误;F1中个体随机交配,F2中应出现3种基因型,即SASA∶SASE∶SESE=1∶2∶1,由题图中信息可知,F2中表型与亲本相同的个体,其基因型也与亲本相同,B项正确;除去F2中的黑缘型,新类型和均色型个体比例为SASE∶SESE=2∶1,这些个体间随机交配,这些个体产生的配子种类及比例为SA∶SE=1∶2,F3中均色型所占比例为2/3×2/3=4/9,C项错误;F1个体鞘翅的前缘和后缘均有黑色斑,说明SA在鞘翅前缘为显性,SE在鞘翅后缘为显性,D项错误。 6.C　解析　孟德尔的遗传定律适用于真核生物的细胞核遗传,细胞质基因的遗传不遵循分离定律或自由组合定律,A项错误;由题干分析可知,只有S(rr)表现为雄性不育,其他均为可育,即水稻种群中雄性可育植株共有5种基因型,B项错误;细胞质遗传的特点是所产生的后代细胞质基因均来自母本,而细胞核遗传遵循基因的分离定律,因此母本S(rr)与父本N(rr)杂交,后代细胞质基因为S,细胞核基因为rr,即产生的后代均为雄性不育,C项正确;母本S(rr)与父本N(Rr)杂交,后代的基因型为S(Rr)、S(rr),即后代一半雄性可育,一半雄性不育,D项错误。 7.D　解析　母性效应受核基因控制,遵循孟德尔遗传定律;母系遗传为细胞质遗传,不遵循孟德尔遗传定律,A项错误。若假说1正确,假设甲的基因型为AA,乙的基因型为aa,让F1(Aa)自交得F2,实验一和实验二的母本都是F1(Aa),F2均表现为甲性状;若假说2正确,实验一的F1、F2均表现为甲性状,实验二的F1、F2全表现为乙性状,故实验一的F1自交得到F2,若F2全为甲性状,无法判断是母性效应还是母系遗传,B、C两项错误。若假说1正确,母性效应遵循孟德尔遗传定律,假设实验二中甲的基因型为AA,乙的基因型为aa,让F1(Aa)自交得F2,F2的基因型为1AA∶2Aa∶1aa,F2自交得到的F3表现与各自母本一致,即为甲性状∶乙性状=3∶1,若假说2正确,实验二的F1、F2、F3全为乙性状,D项正确。 8.答案　有角∶无角=1∶3　有角∶无角=3∶1 解析　多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交,Nn×Nn→NN、Nn、nn,比例为1∶2∶1。由于母羊中基因型为NN的表现为有角,基因型为nn或Nn的表现为无角,所以子一代群体中母羊的表型及其比例为有角∶无角=1∶3;由于公羊中基因型为NN或者Nn的表现为有角,基因型为nn的表现为无角,所以子一代群体中公羊的表型及其比例为有角∶无角=3∶1。 9.C　解析　动物A和动物B均为纯合子,基因型分别为WW、ww,所以动物C和动物D的基因型均为Ww,该基因型的动物在-15 ℃环境中成长时毛色表现为黑色,在30 ℃环境中成长时毛色表现为白色,A项正确。动物P和动物Q的基因型均为ww,所以动物R和动物S的基因型均为ww,该基因型的动物在-15 ℃和30 ℃环境中成长时毛色均表现为白色;动物C(Ww)与动物R(ww)交配所得子代的基因型及比例为Ww∶ww=1∶1,若子代在-15 ℃环境中成长,则基因型为Ww的动物的表型为黑色,基因型为ww的动物的表型为白色,即表型比例是1∶1,若子代在30 ℃环境中成长,则基因型为Ww和ww的动物的表型均为白色,B项正确、C项错误。综上分析可知,该动物的表型是基因型与环境共同作用的结果,D项正确。 第15讲　基因的自由组合定律 微考点·大突破 考点一 教材解读 1.(1)黄色圆粒　9∶3∶3∶1　(2)黄色、圆粒　基因分离　基因分离 (4)①两对遗传因子　②每对遗传因子　不同对的遗传因子　③雄配子　4　④随机　(5)黄色皱粒　绿色皱粒　1∶1∶1∶1 (6)①1YYRR、2YyRR、2YYRr、4YyRr(黄圆)　1yyrr(绿皱) ②10/16　6/16 2.(2)真核生物　细胞核遗传 3.豌豆　多对　统计学　假说—演绎 教材基础辨析 　(1)√　(2)√　(3)×　(4)√ 教材素材拓展 1.提示　A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上,且部分初级性母细胞发生互换,产生四种类型配子,其比例为42%∶8%∶8%∶42% 2.提示　(1)不能,因为两对等位基因位于一对同源染色体上和位于两对同源染色体上,都会出现这一结果 (2)实验1:灰身长翅×灰身长翅,子代表型的比例为9∶3∶3∶1,实验2:灰身长翅×黑身残翅,子代表型的比例为1∶1∶1∶1 能力提升 1.B　解析　高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)品种的水稻杂交,F1的基因型为DdTt,只有1种表型,即高秆抗锈病,A项正确;F1自交得F2,F2中纯合矮秆抗锈病的水稻(ddTT)占1/4×1/4=1/16,B项错误;F1自交得F2,F2中有4种表型,分别为高秆抗锈病、高秆不抗锈病、矮秆抗锈病、矮秆不抗锈病,C项正确;此水稻杂交的过程涉及位于两对同源染色体上的两对等位基因,遵循自由组合定律,D项正确。 2.C　解析　杂交实验时需要在豌豆开花前对母本进行去雄操作,而自交实验时不需要对母本去雄,A项错误;“配子只含有每对遗传因子中的一个”是孟德尔依据实验现象提出的假说,通过测交实验演绎过程,推测了F1产生配子的种类及比例,B项错误;在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,逐对分析时,F2中黄色∶绿色≈3∶1,圆粒∶皱粒≈3∶1,说明这两对相对性状的遗传都遵循分离定律,C项正确;F2的黄色圆粒豌豆(Y_R_)占后代总数的9/16,其中能稳定遗传的基因型只有YYRR,占黄色圆粒的1/9,D项错误。 3.C　解析　由于易染病与抗病基因的表型不能在配子中体现,因此不能选择①和③杂交,通过观察F1的花粉来验证自由组合定律,A项错误;只有③中含有D基因,因此若要通过观察F1的花粉粒形状来验证分离定律,只能选择③与其他纯合子进行杂交,而不能任意选择两种进行杂交,B项错误;由于易染病与抗病基因的表型不在配子中表现,选择①和④进行杂交时,F1的基因型为AaTtdd,F1产生非糯性花粉和糯性花粉的概率均为1/2,由于非糯性花粉遇碘液变蓝黑色、糯性花粉遇碘液变橙红色,因此将杂交所得的F1的花粉涂在载玻片上,加碘液染色,在显微镜下可观察到蓝黑色花粉粒∶橙红色花粉粒=1∶1,C项正确;①和②进行杂交,F1的基因型为AATtdd,表现为非糯性抗病圆形花粉粒,由于只有一对基因(抗病基因和易染病基因)杂合,因此不能通过观察F2植株的表型及比例来验证自由组合定律,D项错误。 4.答案　(1)遵循　(2)①紫色椭圆形　②红色长形∶红色椭圆形∶紫色长形∶紫色椭圆形=1∶1∶1∶1　(3)1/4　1/4 解析　(1)F1中红色长形∶红色椭圆形∶红色圆形∶紫色长形∶紫色椭圆形∶紫色圆形∶白色长形∶白色椭圆形∶白色圆形=1∶2∶1∶2∶4∶2∶1∶2∶1,比例为9∶3∶3∶1的变式,两对性状的遗传遵循自由组合定律,即遵循孟德尔第二定律。(2)F1中红色∶紫色∶白色=1∶2∶1,长形∶椭圆形∶圆形=1∶2∶1,只考虑一种性状,红色、白色、长形、圆形均是纯合子,紫色和椭圆形均为杂合子,则紫色椭圆形萝卜植株的基因型为WwRr,红色长形植株的基因型有四种可能:WWRR、WWrr、wwRR、wwrr。若两对基因独立遗传,紫色椭圆形的植株(WwRr)产生的配子种类及比例为WR∶Wr∶wR∶wr=1∶1∶1∶1;不管红色长形植株的基因型是四种可能中的哪种,其都只产生一种配子(WR或Wr或wR或wr)。因此,可选择F1中萝卜表型为紫色椭圆形和红色长形的植株作亲本进行杂交实验,观察、统计子代的表型。该杂交实验中选用的红色长形植株的基因型及其对应的分析如表: 选用的红色长形植株的基因型 萝卜基因型与表型对应关系 紫色椭圆形(WwRr)和红色长形植株杂交产生的子代基因型及表型 颜色 形状 种类 比例 WWRR 红色:WW 紫色:Ww 白色:ww 长形:RR 椭圆形:Rr 圆形:rr WWRR(红色长形)、 WWRr(红色椭圆形)、 WwRR(紫色长形)、 WwRr(紫色椭圆形) 1∶1∶1∶1 WWrr 红色:WW 紫色:Ww 白色:ww 长形:rr 椭圆形:Rr 圆形:RR WWRr(红色椭圆形)、 WWrr(红色长形)、 WwRr(紫色椭圆形)、 Wwrr(紫色长形) 1∶1∶1∶1 wwRR 红色:ww 紫色:Ww 白色:WW 长形:RR 椭圆形:Rr 圆形:rr WwRR(紫色长形)、 WwRr(紫色椭圆形)、 wwRR(红色长形)、 wwRr(红色椭圆形) 1∶1∶1∶1 wwrr 红色:ww 紫色:Ww 白色:WW 长形:rr 椭圆形:Rr 圆形:RR WwRr(紫色椭圆形)、 Wwrr(紫色长形)、 wwRr(红色椭圆形)、 wwrr(红色长形) 1∶1∶1∶1 由题表可知,若两对基因独立遗传,不管纯合的红色长形植株的基因型是哪种,其与紫色椭圆形植株杂交,子代的表型及其比例均为红色椭圆形∶红色长形∶紫色椭圆形∶紫色长形=1∶1∶1∶1。综上分析,选择F1中表型为紫色椭圆形和红色长形的植株作亲本进行杂交实验,若子代表型及比例为红色椭圆形∶红色长形∶紫色椭圆形∶紫色长形=1∶1∶1∶1,则可验证控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传遵循孟德尔第二定律。(3)紫色椭圆形萝卜(WwRr)的植株自交,得到F1,题表中F1植株纯合子的基因型为WWRR、WWrr、wwRR、wwrr,所占比例是1/4。若题表中F1随机传粉,就萝卜的颜色而言,F1产生的配子为1/2W、1/2w,雌雄配子随机结合,F2中紫色植株(Ww)占1/2;就萝卜的形状而言,F1产生的配子为1/2R、1/2r,雌雄配子随机结合,F2中椭圆形植株(Rr)占1/2,因此,F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是1/2×1/2=1/4。 考点二 即时训练 1.答案　(1)8　　27　　8　　(2)4　　9　　6　 解析　(1)如题图1所示,四对基因分别位于不同对同源染色体上,则四对基因独立遗传,遵循基因的自由组合定律。先分开分析,每对基因中只有dd产生1种d配子,其他都产生2种配子,因此产生2×2×2×1=8(种)配子;基因型为AbCd的配子所占比例为×××1=;自交所得子代的基因型有3×3×3×1=27(种),其中AABbccdd所占比例为×××1=;其子代的表型有2×2×2×1=8(种),其中高茎红花灰种皮小花瓣(A_B_C_dd)所占比例为×××1=。(2)如题图2所示,A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上,其他基因位于不同对同源染色体上,则AaBb可产生Ab和aB 2种配子,Cc可产生2种配子,dd可产生1种配子,因此产生2×2×1=4(种)配子;基因型为AbCd的配子所占比例为××1=;自交所得子代的基因型有3×3×1=9(种),其中AaBbccdd所占比例为××1=,其子代的表型有3×2×1=6(种),其中高茎红花灰种皮小花瓣(A_B_C_dd)个体所占比例为××1=。 2.C　解析　由题意可知,对于Y、y来说,双亲交配后子代的基因型及比例为YY∶Yy∶yy=1∶2∶1,因此双亲的基因型为Yy和Yy;对于R、r来说,双亲交配后子代的基因型及比例为Rr∶rr=1∶1,因此双亲的基因型为Rr和rr,所以双亲的基因型是YyRr×Yyrr。 3.答案　(1)基因型不同的两个亲本杂交,F1分别统计,缺刻叶∶全缘叶=1∶1,齿皮∶网皮=1∶1,每对相对性状结果都符合测交的结果,说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律　缺刻叶和齿皮　(2)甲和乙　(3)1/4　(4)果皮　F2中齿皮∶网皮=48∶16=3∶1,说明受一对等位基因控制 解析　(1)实验①中F1表现为1/4缺刻叶齿皮,1/4缺刻叶网皮,1/4全缘叶齿皮,1/4全缘叶网皮,分别统计2对相对性状,缺刻叶∶全缘叶=1∶1,齿皮∶网皮=1∶1,每对相对性状结果都符合测交的结果,说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律;根据实验②,F1全为缺刻叶齿皮,F2出现全缘叶和网皮,可以推测缺刻叶对全缘叶为显性,齿皮对网皮为显性。(2)根据已知条件,甲、乙、丙、丁的基因型不同,其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮,实验①杂交的F1结果类似于测交,实验②的F2出现9∶3∶3∶1,设相关基因为A、a,B、b,则F1的基因型为AaBb,综合推知,甲的基因型为Aabb,乙的基因型为aaBb,丙的基因型为AAbb,丁的基因型为aaBB,甲、乙、丙、丁中属于杂合体的是甲和乙。(3)实验②的F2中纯合体基因型为1/16AABB,1/16AAbb,1/16aaBB,1/16aabb,所有纯合体所占的比例为1/4。(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮=45∶15∶3∶1,分别统计两对相对性状,缺刻叶∶全缘叶=60∶4=15∶1,可推知叶形受2对等位基因控制,齿皮∶网皮=48∶16=3∶1,可推知果皮受1对等位基因控制。 4.B　解析　若n=1,则植株A测交会出现2(21)种不同的表型,若n=2,则植株A测交会出现4(22)种不同的表型,以此类推,当n对等位基因测交时,会出现2n种不同的表型,A项正确;n越大,植株A测交子代中表型的种类数目越多,但各表型的比例相等,与n的大小无关,B项错误;植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等,占子代个体总数的比例均为n,C项正确;植株A的测交子代中,纯合子的个体数所占的比例为n,杂合子的个体数所占的比例为1-n,当n≥2时,杂合子的个体数多于纯合子的个体数,D项正确。 5.B　解析　F2高茎豌豆中纯合子占1/3,杂合子占2/3,仅杂合子自交后代能出现矮茎,其比例为2/3×1/4=1/6,A项正确;假设控制果蝇灰身、黑身的基因用B、b表示,F2灰身果蝇中纯合子占1/3,杂合子占2/3,由此可得其产生两种配子B∶b=2∶1,F2灰身果蝇雌雄自由交配,后代黑身果蝇(bb)所占比例为1/3×1/3=1/9,B项错误;假设控制豌豆高茎、矮茎的基因用D、d表示,F2高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,即1/3DD×dd→1/3Dd,2/3Dd×dd→1/3Dd、1/3dd,后代高茎(2/3Dd)∶矮茎(1/3dd)=2∶1,C项正确;由于F2灰身果蝇中B占2/3,b占1/3,则其与黑身果蝇雌雄自由交配,后代灰身∶黑身=2∶1,D项正确。 6.B　解析　一个家庭中,父亲是多指,母亲正常,他们有一个孩子手指正常(tt)但患白化病(aa),可确定父亲和母亲的基因型分别为AaTt和Aatt,A项错误;后代患白化病的概率为1/4,患多指的概率为1/2,故再生一个只患白化病孩子的概率为(1/4)×(1/2)=1/8,B项正确;生一个既患白化病又患多指的女儿的概率是1/4(白化)×1/2(多指)×1/2(女儿)=1/16,C项错误;后代只患多指的概率为(1/2)×(3/4)=3/8,只患白化病的概率为1/8,故后代中只患一种病的概率为3/8+1/8=1/2,D项错误。 7.D　解析　由题图可知,两种致病基因都位于常染色体上且甲、乙两种病均为隐性遗传病,A项正确;Ⅱ2后代有乙病患者,所以其一定是乙病致病基因携带者,Ⅱ3的父母都是两种致病基因携带者,其表型正常,其基因型可能是杂合子,也可能是纯合子,二者基因型不一定相同,B项正确;假设控制甲病的基因用B、b表示,控制乙病的基因用A、a表示,由Ⅲ2患乙病、Ⅲ4甲、乙两病皆患,可知Ⅱ2的基因型为AaBb,Ⅱ1的基因型为AaBb,分别考虑Ⅲ5的基因型,乙病:1/3AA、2/3Aa,甲病:1/3BB、2/3Bb,Ⅲ5同时携带两种致病基因的概率是2/3×2/3=4/9,C项正确;Ⅲ2患乙病,其基因型可表示为2/3aaBb、1/3aaBB,Ⅲ3只携带甲致病基因,其基因型可表示为AABb,再生一个男孩,正常的概率是3/4×2/3+1/3=5/6,D项错误。 微真题·重体悟 1.B　解析　分析题意可知,两对等位基因独立遗传,故含a的花粉育性不影响B和b基因的遗传,所以Bb自交,子一代中红花植株B_∶白花植株bb=3∶1,A项正确;基因型为AaBb的亲本产生的雌配子种类和比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,由于含a的花粉50%可育,故雄配子种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=2∶2∶1∶1,所以子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/4×1/6=1/24,B项错误;由于含a的花粉50%可育,50%不可育,故亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍,C项正确;两对等位基因独立遗传,所以亲本产生的含B的雄配子数和含b的雄配子数相等,D项正确。 2.C　解析　甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种,甲与乙、甲与丙杂交产生F1,F1自交产生F2,两个杂交组合所得F2中红色籽粒∶白色籽粒≈9∶7,则两个杂交组合产生的F1均能产生四种类型的配子,玉米籽粒颜色至少受三对等位基因控制,且至少有两个不同的显性基因存在时玉米籽粒表现为红色。设相关基因为A/a,B/b,C/c……。若甲的基因型为AAbbcc,乙的基因型为aaBBcc,丙的基因型为aabbCC。乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对等位基因控制,F1自交所得F2中红色籽粒∶白色籽粒=9∶7,A、B两项正确;设甲的基因型为AAbbcc,乙的基因型为aaBBcc,丙的基因型为aabbCC,则组1中F1的基因型为AaBbcc,其与甲(AAbbcc)杂交,后代中红色籽粒∶白色籽粒=1∶1;组2中F1的基因型为AabbCc,其与丙(aabbCC)杂交,后代中红色籽粒∶白色籽粒=1∶1,C项错误,D项正确。 3.B　解析　若De对Df共显性,则Ded×Dfd子代有4种表型;若H对h完全显性,则Hh×Hh子代有2种表型;两对相对性状组合,则F1有8种表型,A项错误。若De对Df共显性,则Ded×Dfd子代有4种表型;若H对h不完全显性,则Hh×Hh子代有3种表型;两对相对性状组合,则F1有12种表型,B项正确。若De对Df不完全显性,则Ded×Dfd子代有4种表型;若H对h完全显性,则Hh×Hh子代有2种表型;两对相对性状组合,则F1有8种表型,C项错误。若De对Df完全显性,则Ded×Dfd子代有3种表型;若H对h不完全显性,则Hh×Hh子代有3种表型;两对相对性状组合,则F1有9种表型,D项错误。 4.答案　(1)对母本甲的雌花花序进行套袋,待雌蕊成熟时,采集丁的成熟花粉,撒在甲的雌蕊柱头上,再套上纸袋　(2)1/4　bbTT、bbTt 1/4　(3)糯性植株上全为糯性籽粒,非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒　非糯性植株上只有非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒 解析　(1)杂交育种的原理是基因重组,若甲为母本,丁为父本杂交,因为甲为雌雄同株异花植物,所以在花粉未成熟时需对甲植株雌花花序套袋隔离,等丁的花粉成熟后再通过人工授粉把丁的花粉传到甲的雌蕊柱头后,再套袋隔离。(2)根据分析及题干信息“乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株”,可知乙基因型为BBtt,丁的基因型为bbTT,F1基因型为BbTt,F1自交,F2基因型及比例为9B_T_(雌雄同株)∶3B_tt(雌株)∶3bbT_(雄株)∶1bbtt(雌株),故F2中雌株所占比例为1/4,雄株的基因型为bbTT、bbTt,雌株中与丙基因型相同的比例为1/4。(3)假设糯和非糯这对相对性状受A/a基因控制,因为两种玉米均为雌雄同株植物,间行种植时,既有自交又有杂交。若糯性为显性,基因型为AA,非糯基因型为aa,则糯性植株无论自交还是杂交,糯性植株上全为糯性籽粒,非糯植株杂交子代为糯性籽粒,自交子代为非糯籽粒,所以非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。同理,非糯为显性时,非糯性植株上只有非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。 5.答案　(1)黑刺∶白刺=1∶1　从亲本或F1中选取表型相同的个体进行自交,若后代发生性状分离,则该个体性状为显性,不发生性状分离,则该性状为隐性 (2)F2中的表型及比例为黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株=9∶3∶3∶1 (3)将F2的白刺雌性株单独种植,经诱雄处理后自交,单独收获稳定遗传的白刺雌性株的后代即可得到白刺雌性株纯合体 解析　(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1,根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性,说明F1中性状有白刺也有黑刺,则亲本显性性状为杂合子,F1瓜刺的表型及分离比是黑刺∶白刺=1∶1。若要判断瓜刺的显隐性,可从亲本或F1中选取表型相同的个体进行自交,若后代发生性状分离,则该个体性状为显性,不发生性状分离,则该性状为隐性。(2)黑刺雌性株和白刺普通株杂交,F1均为黑刺雌性株,说明在瓜刺这对相对性状中黑刺为显性,在性型这对相对性状中雌性株为显性,若控制瓜刺的基因用A/a表示,控制性型的基因用B/b表示,则亲本基因型为AABB和aabb,F1的基因型为AaBb,F1经诱雄处理后自交得F2,若这2对等位基因不位于1对同源染色体上,则瓜刺和性型的遗传遵循基因的自由组合定律,即F2中的表型及比例为黑刺雌性株∶黑刺普通株∶白刺雌性株∶白刺普通株=9∶3∶3∶1。(3)在王同学实验所得杂交子代中,F2中白刺雌性株的基因型为aaBB或aaBb,筛选方案应为:将F2的白刺雌性株单独种植,经诱雄处理后自交,纯合子自交子代均为纯合子,单独收获稳定遗传的白刺雌性株的后代即可得到白刺雌性株纯合体。 争分提升课(五)　自由组合定律中的特殊分离比 和基因在常染色体上的定位 即时训练 1.D　解析　F2中表型及其比例是高秆∶矮秆∶极矮秆=9∶6∶1,符合9∶3∶3∶1的变式,因此控制两个矮秆突变体的基因遵循基因的自由组合定律,高秆基因型为A_B_,矮秆基因型为A_bb、aaB_,极矮秆基因型为aabb,由此可推知亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBb,A、C两项正确;F2中矮秆个体的基因型为AAbb、Aabb、aaBB和aaBb,共4种,B项正确;F2矮秆基因型为A_bb、aaB_共6份,纯合子基因型为aaBB、AAbb共2份,因此矮秆中纯合子所占比例为1/3,F2高秆基因型为A_B_共9份,纯合子为AABB共1份,因此高秆中纯合子所占比例为1/9,D项错误。 2.D　解析　F1红眼果蝇互交所得F2中红眼∶伊红眼∶奶油眼=12∶3∶1,为9∶3∶3∶1的变式,说明奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制,A项正确。根据F1互交所得F2中红眼雌∶红眼雄∶伊红眼雄∶奶油眼雄=8∶4∶3∶1可知,眼色的遗传与性别相关联,说明一对基因位于常染色体上,另一对基因位于X染色体上,设控制果蝇眼色的基因为A/a、B/b,根据F2的性状分离比可知,F1红眼雌、雄果蝇的基因型分别为AaXBXb、AaXBY。而F2中红眼雌蝇占8/16、红眼雄蝇占4/16、伊红眼雄蝇占3/16、奶油眼雄蝇占1/16,可知F2中红眼雌蝇的基因型为A_XBX-、aaXBX-,红眼雄蝇的基因型为A_XBY、aaXBY,伊红眼雄蝇的基因型为A_XbY,奶油眼雄蝇的基因型为aaXbY。F2红眼雌蝇的基因型共有2×2+2=6(种),B项正确。F1红眼雌蝇(AaXBXb)与F2伊红眼雄蝇(1/3AAXbY、2/3AaXbY)杂交,得到伊红眼雌蝇(A_XbXb)的概率为1/3×1/4+2/3×3/4×1/4=5/24,C项正确。若F2雌蝇的基因型为AAXBXB,则其与F2的三种眼色雄蝇杂交均不能得到奶油眼雌蝇,D项错误。 3.D　解析　分析题意可知,实验①宽叶矮茎植株(A_bb)自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,可推知亲本宽叶矮茎植株的基因型为Aabb,子代中宽叶矮茎植株的基因型也为Aabb,A基因纯合致死;实验②窄叶高茎植株(aaB_)自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1,可推知亲本窄叶高茎植株的基因型为aaBb,子代中窄叶高茎植株的基因型也为aaBb,B基因纯合致死,A、B两项正确。据以上分析可知,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,C项正确。将宽叶高茎植株(AaBb)进行自交,子代植株的基因型为4/9AaBb、2/9Aabb、2/9aaBb、1/9aabb,其中纯合子所占的比例为1/9,D项错误。 4.D　解析　若基因型为Ab和aB的花粉不育,则AaBb的植株可产生雄配子AB∶ab=1∶1,产生雌配子AB∶ab∶Ab∶aB=1∶1∶1∶1,根据配子法可得后代出现抗病宽叶(A_B_)∶不抗病宽叶(aaBb)∶抗病窄叶(Aabb)∶不抗病窄叶(aabb)=5∶1∶1∶1,A项正确;若基因A和基因B纯合致死,基因型为AaBb的植株自交,后代中抗病宽叶(AaBb)∶不抗病宽叶(aaBb)∶抗病窄叶(Aabb)∶不抗病窄叶(aabb)=4∶2∶2∶1,B项正确;若基因型为AB的花粉不育,则AaBb的植株可产生雄配子Ab∶aB∶ab=1∶1∶1,产生雌配子AB∶ab∶Ab∶aB=1∶1∶1∶1,根据配子法可得后代出现抗病宽叶(A_B_)∶不抗病宽叶(aaB_)∶抗病窄叶(A_bb)∶不抗病窄叶(aabb)=5∶3∶3∶1,C项正确;若基因A纯合致死,基因型为AaBb的植株自交,后代中抗病宽叶(AaB_)∶不抗病宽叶(aaB_)∶抗病窄叶(Aabb)∶不抗病窄叶(aabb)=6∶3∶2∶1,D项错误。 5.B　解析　分析父亲及儿子的基因型可知,三对等位基因均成对存在,不可能是伴X染色体遗传,A项错误;对亲代及子代的基因型进行分析,将儿子和女儿来自父亲和母亲的基因用不同的标注表示,如下表: 基因组成 父亲 A23A25B7B35C2C4 母亲 A3A24B8B44C5C9 儿子 A24A25B7B8C4C5 女儿 A3A23B35B44C2C9 可看出母亲的一条染色体上基因组成为A3B44C9,另一条染色体上的基因组成为A24B8C5,B项正确;据题干信息可知,A、B、C三个基因在同一条染色体上紧密排列,不发生交换,则三对等位基因连锁,在遗传中不遵循基因的自由组合定律,C项错误;若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24,据题表分析可知,A23与C2连锁,A24与C5连锁,因此其C基因组成为C2C5,D项错误。 6.C　解析　由题干信息分析可知:红色甲虫(AaB_)与黑色甲虫(_ _bb)杂交,F1中红色(AaB_)∶棕色(aaB_)=2∶1,说明亲本都含a基因且甲不含b基因,因此亲本基因型甲为AaBB,乙为Aabb,A项正确;若B/b基因不位于2号染色体上,则这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,F1中红色雄性甲虫的基因型是AaBb,多只棕色雌性甲虫的基因型是aaBb,则杂交后代的基因型及比例是(1Aa∶1aa)(3B_∶1bb)=3AaB_∶1Aabb∶3aaB_∶1aabb,表型及比例为红色∶棕色∶黑色=3∶3∶2,B项正确;若B/b基因位于2号染色体上,则遵循连锁定律,AaBb产生的配子的类型及比例是AB∶ab=1∶1或aB∶Ab=1∶1,aaBb产生的配子的类型及比例是aB∶ab=1∶1,雌雄配子随机结合产生后代的基因型及比例是AaBB∶AaBb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1或AaBb∶Aabb∶aaBB∶aaBb=1∶1∶1∶1,即红色∶棕色∶黑色=2∶1∶1或红色∶棕色∶黑色=1∶2∶1,C项错误,D项正确。 7.D　解析　由题可知,这2对等位基因位于非同源染色体上,假设A/a为上部两条带的等位基因,B/b为下部两条带的等位基因,由题图可知P1为AAbb,P2为aaBB,F1为AaBb,F2中①AaBB、②Aabb都为杂合子,③AABb占F2的比例为1/8,⑤AABB占F2的比例为1/16,A项正确;题图中的F2的基因型依次为AaBB、Aabb、AABb、aaBB、AABB、AAbb、aabb、AaBb,未出现的基因型为aaBb,其个体PCR产物电泳结果有3条带,B项正确;③AABb和⑦aabb杂交后代为Aabb、AaBb,其PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同,C项正确;①AaBB自交子代为AABB(1/4)、AaBB(1/2)、aaBB(1/4),其PCR产物电泳结果与④aaBB电泳结果相同的占1/4,D项错误。 8.答案　(1)BbM(或BbMO)　①褐色雄性不育∶褐色雄性可育∶黄色雄性不育∶黄色雄性可育=1∶1∶1∶1　②褐色雄性不育、褐色雄性可育、黄色雄性不育、黄色雄性可育四种类型都有,但比例不为1∶1∶1∶1　③褐色雄性不育∶黄色雄性可育=1∶1 (2)③　褐色雄性不育　褐色 解析　(1)将一个雄性不育基因M通过基因工程导入基因型为Bb的水稻的一条染色体上,另一条染色体上不存在该基因,因此该转基因水稻的基因型为BbM(或BbMO)。用该水稻BbM(或BbMO)与雄性可育黄色水稻(bbOO)杂交。①B和b基因位于6号染色体上,若该M基因插入到非6号染色体上,遵循自由组合定律,亲代产生的雌配子为BM∶BO∶bM∶bO=1∶1∶1∶1,雄配子为bO,后代基因型为BbMO(褐色雄性不育)∶BbOO(褐色雄性可育)∶bbMO(黄色雄性不育)∶bbOO(黄色雄性可育)=1∶1∶1∶1。②若该M基因插入到6号染色体上并与颜色基因B相距较远,会发生基因重组,亲代产生的雌配子为BM、BO、bM、bO,但比例不为1∶1∶1∶1,雄配子还是bO,因此后代中褐色雄性不育、褐色雄性可育、黄色雄性不育、黄色雄性可育四种类型都有,但比例不为1∶1∶1∶1。③若该M基因插入到6号染色体上并与颜色基因B紧密连锁,不会发生基因重组,因此亲代产生的雌配子为BM∶bO=1∶1,雄配子还是bO,因此后代为BbMO(褐色雄性不育)∶bbOO(黄色雄性可育)=1∶1。(2)据(1)的分析可知,结果①②中黄色和褐色都存在雄性不育,而结果③中褐色是雄性不育,黄色是雄性可育,因此要想通过种子颜色即可判断是否为雄性不育种子的新品种,只能选择结果③中所得植株杂交,且选择褐色雄性不育植株上褐色的种子即属于雄性不育型新品种。 第16讲　伴性遗传和人类遗传病 微考点·大突破 考点一 教材解读 1.染色体　完整性和独立性　形态结构　成对　成对　父方　母方　父方　母方　非等位基因　非同源染色体 2.(1)②红眼　分离　③为什么白眼性状的表现总是与性别相关联　(2)常染色体+XX　常染色体+XY　Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ　XY　(4)控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上 教材基础辨析 　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)× 教材素材拓展 　提示　红眼雌果蝇的基因型有XWXW和XWXw两种类型,白眼雄果蝇的基因型为XwY。如果基因型为XWXW的红眼雌果蝇与基因型为XwY的白眼雄果蝇杂交,则子一代无论雌雄,全部为红眼;如果基因型为XWXw的红眼雌果蝇与基因型为XwY的白眼雄果蝇杂交,那么子代雌果蝇和子代雄果蝇都是既有红眼也有白眼,因此无法通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别 能力提升 1.B　解析　生物的性状除了受染色体上的基因控制,还可受细胞质(如线粒体、叶绿体)中基因的控制,同时,环境对性状也有着重要影响,A项错误;相对性状是由同源染色体上的等位基因控制的,在减数分裂时,同源染色体的分离会导致等位基因分离,形成不同的配子,最终导致相对性状的分离,B项正确;不同性状自由组合是由非同源染色体上的非等位基因自由组合导致的,同源染色体上的非等位基因不能自由组合,C项错误;可遗传变异导致可遗传的性状改变,可遗传变异除基因突变外,还包括基因重组和染色体变异,另外,表观遗传也可能造成可遗传的性状改变,D项错误。 2.D　解析　控制果蝇性状的基因主要分布在染色体上,但不是平均分布,此外在线粒体中也含有少量的基因,A项错误;位于果蝇一对同源染色体上相同位置的基因为等位基因或相同基因,控制同一种性状,B项错误;每条染色体上或同源染色体上都含有非等位基因,C项错误;X、Y染色体与性别决定有关,位于性染色体上的基因,其相应的性状表现总是与一定的性别相关联,D项正确。 3.D　解析　设相关基因用A、a表示。白眼雄蝇(XaY)与红眼雌蝇(XAXA)杂交,F1全部为红眼果蝇(XAXa、XAY),推测白眼对红眼为隐性,A项正确;F1中红眼果蝇相互交配,F2出现性状分离,雌蝇均为红眼,雄蝇红、白眼各半,雌雄表型不同,推测红、白眼基因在X染色体上,B项正确;F1中雌蝇(XAXa)与白眼雄蝇(XaY)回交,后代出现四种基因型(XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1),白眼果蝇中雌∶雄=1∶1,后代雌雄个体中红、白眼都各半,结果符合预期,C项正确;白眼雌蝇(XaXa)与红眼雄蝇(XAY)杂交,后代雄蝇应全部为白眼(XaY),雌蝇应全为红眼(XAXa),若后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体,可能是基因突变所致,但不能用显微观察证明,D项错误。 4.C　解析　摩尔根利用“假说—演绎法”证明基因位于染色体上,A项正确;根据F2中红眼∶白眼=3∶1,可以判断红眼对白眼为显性,且眼色遗传符合基因分离定律,B项正确;F2中红眼与白眼果蝇之比为3∶1属于已知的实验结果,演绎推理的内容是根据假说,预测白眼雄果蝇与F1雌果蝇杂交的后代的表型及比例为红眼∶白眼=1∶1,C项错误;仅利用题述实验材料通过一次杂交实验无法验证相关基因是否位于X、Y染色体同源区段,D项正确。 考点二 教材解读 1.(1)常染色体+XY　常染色体+ZZ　常染色体+XX　常染色体+ZW 常染色体+Z　常染色体+X　(2)①女儿　儿子　③X1　X2　X3 2.(1)性染色体　性别　(2)①XBXb　XBXb　XbY　b.多于　②a.多于 b.母亲和女儿都　③c.世代连续性 3.(1)女　该夫妇所生男孩均患病,女孩均正常　男　该夫妇所生女孩全患病,男孩正常 (2)①选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交 ②如图所示 教材基础辨析 　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√ 教材素材拓展 　提示　性别和其他性状类似,也是受遗传物质和环境共同影响的,性反转现象出现的原因可能是某种环境因素使性腺出现反转现象,但遗传物质组成不变 能力提升 1.A　解析　白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,产生的F1中白眼均为雄性,红眼均为雌性,说明性状表现与性别有关,则控制眼色的基因位于X染色体上,同时说明红眼对白眼为显性;长翅雌果蝇与残翅雄果蝇杂交,无论雌雄均表现为长翅,说明长翅对残翅为显性,F2中无论雌雄均表现为长翅∶残翅=3∶1,说明控制果蝇翅型的基因位于常染色体上,其杂交结果符合自由组合定律,A项错误,D项正确;若控制长翅和残翅的基因用A/a表示,控制眼色的基因用B/b表示,则亲本的基因型可表示为AAXbXb、aaXBY,F1个体的基因型为AaXBXb、AaXbY,则F2白眼残翅果蝇的基因型为aaXbXb、aaXbY,这些雌雄果蝇交配的结果依然为白眼残翅,即子代表型不变,B、C两项正确。 2.D　解析　由题图可以看出,非同源区段Ⅲ位于Y染色体上,X染色体上无对应的部分,因此若某病是由位于非同源区段Ⅲ上致病基因控制的,则患者均为男性,A项正确。由题图可知,Ⅱ是X、Y染色体的同源区段,因此在该部位会存在等位基因,B项正确。由题图可知,非同源区段Ⅰ位于X染色体上,Y染色体上无对应区段,若某病由该区段上的显性基因控制,男患者致病基因总是传递给女儿,则女儿一定患病,而儿子是否患病由母亲决定,故男性患者的儿子不一定患病,C项正确。若某病是由非同源区段Ⅰ上的隐性基因控制,患病女性的女儿有两条X染色体,如果其父亲表现正常,即其显性基因一定会通过X染色体遗传给女儿,因此女儿一定不患病;如果其父亲患病,则女儿一定患病,综上分析,患病女性的女儿是否患病取决于其父亲的X染色体上携带的基因,D项错误。 3.B　解析　白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,正常子代中雌蝇表现为红眼,雄蝇表现为白眼,则果蝇红眼对白眼为显性,A项正确;假设控制红眼和白眼的基因分别为B、b,已知控制红眼和白眼的基因位于X染色体上,正常情况下,亲代白眼雌蝇产生1种类型的配子,即Xb,分析杂交实验结果可知,还可以产生白眼雌果蝇和红眼雄果蝇,基因型分别为XbXbY和XBO,故亲代白眼雌果蝇减数分裂出现异常,产生了基因型为XbXb和O的配子,则亲代白眼雌蝇产生了3种类型的配子,B项错误,C、D两项正确。 4.C　解析　控制宽叶和窄叶的基因位于X染色体上,宽叶对窄叶为显性,含基因b的花粉不育,可推出不存在窄叶雌株(XbXb),A项正确;宽叶雌株中有纯合子与杂合子,杂合宽叶雌株作母本时,子代雄株可为宽叶,也可为窄叶,纯合宽叶雌株作母本时,子代雄株全为宽叶,B、D两项正确;当窄叶雄株作父本时,由于含基因b的花粉不育,故后代只有雄性个体,C项错误。 5.C　解析　耳缘毛基因位于Y染色体上,Y染色体与X染色体是一对同源染色体,在配子形成时能随机分配,A项错误;Ⅱ4号个体是女性,不含Y染色体,所以不可能是该基因的携带者,B项错误;Ⅲ3号个体的耳缘毛基因来源于Ⅱ2号个体,而Ⅱ2号个体的耳缘毛基因来源于Ⅰ1号个体,C项正确;由于Ⅱ5号个体正常,因此Ⅲ5号个体不会出现耳缘毛性状,D项错误。 6.C　解析　由题意可知,卷羽正常母本(FFZDW)和片羽矮小父本(ffZdZd)杂交产生的F1群体Ⅰ中有半卷羽正常雄性(FfZDZd)和半卷羽矮小雌性(FfZdW);片羽矮小母本(ffZdW)和卷羽正常父本(FFZDZD)杂交产生的F1群体Ⅱ中有半卷羽正常雄性(FfZDZd)和半卷羽正常雌性(FfZDW),即正交和反交获得的F1个体表型和亲本不一样,A项正确。近交衰退产生的原因是近交增加了有害等位基因纯合的概率,导致个体适应能力下降,F1群体Ⅰ和群体Ⅱ来自不同的亲本,分别从F1群体Ⅰ和群体Ⅱ中选择亲本可以避免近交衰退,B项正确。根据题意,需要获取体型矮小的卷羽鸡(FFZdZd和FFZdW),故需要F1中基因型为ZdW(雌性)与ZDZd(雄性)的个体杂交,故需要从F1群体Ⅰ中选择母本进行杂交,C项错误。结合以上分析可知,杂交后的F2中可获得基因型为FFZdZd和FFZdW的种鸡,所表达的性状为卷羽矮小性状(目的性状),能够稳定遗传,D项正确。 考点三 教材解读 1.(1)遗传物质改变　单基因　多基因　染色体异常 (2)①多于　多于 2.(1)遗传咨询　产前诊断　(2)预防　(3)家族病史　传递方式　再发风险率　产前诊断、终止妊娠　(4)基因检测　遗传病　先天性疾病　(5)①DNA序列　②取代或修补 3.(2)制定调查的计划　(3)足够大　患者家系 教材基础辨析 　(1)√　(2)× 教材素材拓展 　提示　不经细胞培养,细胞数量少,处于分裂期的细胞更少,很难观察到染色体是否异常,但是每个细胞中均含有DNA分子,可通过PCR扩增来进行基因检测 能力提升 1.A　解析　假性肥大性肌营养不良是伴X染色体隐性遗传病,女性患者的两条X染色体一条来自父亲,一条来自母亲,Ⅱ1的母亲一定携带致病基因,但不一定是患者,A项正确;由于Ⅱ3的父亲为患者,致病基因一定会传递给Ⅱ3,所以Ⅱ3一定为携带者,B项错误;Ⅲ2的致病基因来自Ⅱ3,Ⅱ3的致病基因来自其父亲Ⅰ2,C项错误;Ⅱ3一定为携带者,设致病基因为a,则Ⅲ3基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,和正常男性XAY婚配生下的子女患病概率为1/2×1/4=1/8,即可能患病,D项错误。 2.C　解析　由Ⅰ1、Ⅰ2不患甲病,所生Ⅱ2患甲病且为女性,可推知甲病为常染色体隐性遗传病,结合题干信息“其中一种病为伴性遗传”可推知乙病为伴性遗传,由Ⅱ1、Ⅱ2患乙病,所生Ⅲ3不患病,推知乙病为伴X染色体显性遗传病,该遗传病的女性患者多于男性患者,A项错误;由以上分析可知,Ⅰ1的基因型为AaXBY,基因A最多时为细胞进行DNA复制后,此时细胞中有2个基因A,B项错误;只研究甲病,Ⅰ1的基因型为Aa,Ⅰ2的基因型为Aa,可推出Ⅱ4的基因型为1/3AA、2/3Aa,由题干信息可知,Ⅱ5不携带致病基因,即Ⅱ5的基因型为AA,Ⅲ6带有来自Ⅰ2的甲病致病基因的概率为2/3×1×1/2×1/2=1/6,C项正确;由题干信息“甲病在人群中的发病率为1/625”推知,甲病致病基因a的基因频率为1/25,正常基因A的基因频率为24/25,则人群中AA基因型频率为24/25×24/25,Aa基因型频率为2×24/25×1/25,换算后,正常人群中AA基因型频率为12/13,Aa基因型频率为1/13,利用正推、反推的方法得出:Ⅲ1的基因型为1/2AaXBXB、1/2AaXBXb,与其婚配的正常男性基因型为12/13AAXbY、1/13AaXbY,理论上生育一个只患甲病女孩(aaXbXb)的概率为1/13×1/4×1/2×1/4=1/416,D项错误。 3.C　解析　由家系甲的部分成员DMD基因测序结果可知,家系甲Ⅱ1的母亲的基因序列正常,故家系甲Ⅱ1的DMD致病基因不是遗传其母亲,A项错误;由题意可知,DMD和红绿色盲都是伴X染色体隐性遗传病,设与DMD和红绿色盲相关的基因分别为A/a和B/b,则家系乙Ⅱ2的基因型为XabY,进而推出家系乙Ⅰ1和Ⅰ2的基因型分别为XABY和XABXab,若家系乙Ⅰ1和Ⅰ2再生育一个儿子,则儿子患两种病的概率为1/2,患一种病的概率为0,B项错误;若只考虑DMD,则家系甲Ⅱ2的基因型为XAY,家系乙Ⅱ1的基因型为XAXA(占1/2)或XAXa(占1/2),不考虑其他突变,家系甲Ⅱ2和家系乙Ⅱ1婚后生出患DMD儿子的概率为1/2×1/4=1/8,C项正确;由男性中DMD的发病率约为1/4 000可推出该病致病基因在人群中的基因频率为1/4 000,女性患者频率为1/4 000×1/4 000=1/16 000 000,女性中携带者的频率约为2×1/4 000×3 999/4 000≈1/2 000,D项错误。 4.答案　(1)基因突变　(2)X　条带图中成员1号只含基因A,成员2号只含基因a,成员4号只含基因A　(3)XAY或XaY　(4)1/16 解析　(1)DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变叫作基因突变,基因A的编码序列部分缺失产生基因a,这种变异属于基因突变。(2)由题图中成员1号只含基因A,成员2号只含基因a,而成员4号只含基因A,可推知:若为伴Y染色体遗传,1号(女性)不应携带相应等位基因;若为常染色体遗传,则AA与aa不可能生出子代基因型为AA的个体,故致病基因位于X染色体上,即亲代为XAXA、XaY,得到子代4号的基因型为XAY。(3)由分析可知,成员5、6号的基因型分别为XAXa和XAY,则成员8号的基因型为XAY或XaY。(4)已知控制白化病和M病的基因分别位于两对同源染色体上,则两对基因符合自由组合定律;若7号是白化病基因携带者,与一个仅患白化病的男性结婚,设白化病基因由等位基因B/b控制,则7号基因型为1/2BbXAXA或1/2BbXAXa,其丈夫基因型为bbXAY,后代患白化病(bb)的概率为1/2,患M病的概率为XaY=1/2×1/4=1/8,则他们生出一个同时患白化病和M病孩子,即bbXaY的概率是1/2×1/8=1/16。 微真题·重体悟 1.B　解析　首先判断亲本中雌、雄长翅果蝇控制长、残翅相关的基因型均为Bb,所以F1雄蝇中残翅的概率为1/4,而F1雄蝇中有1/8为白眼残翅,故F1雄蝇中白眼的概率为1/2,可知F1雄蝇从母本得到白眼基因Xr的概率是1/2,由此可判断亲本中雌果蝇控制眼色相关的基因型为XRXr(红眼),亲本雄果蝇(白眼)的基因型为XrY,A项正确;F1中出现长翅(B_)雄蝇的概率=3/4×1/2=3/8,B项错误;雌、雄亲本产生含Xr配子的比例均为1/2,C项正确;白眼残翅雌蝇(bbXrXr)可产生基因型为bXr的极体和卵细胞,D项正确。 2.D　解析　由于该家系中有女患者,所以该致病基因不位于Y染色体上,A项正确。若Ⅱ1不携带该病致病基因,由于Ⅲ3是患者,他的致病基因只能来自Ⅱ2。假如该病为常隐,无论Ⅱ2是Aa还是aa,由于Ⅱ1不携带该病致病基因,所以不可能生出患病的Ⅲ3。这样,该病还剩3种情况:常显,X显,X隐。在这三种情况下,Ⅱ2都是杂合子,B项正确。若Ⅲ5正常,则该病为常染色体显性遗传病,由于Ⅱ1正常为aa,而Ⅲ3患病为Aa,Ⅲ1正常为aa,可推出Ⅱ2一定患病为Aa,C项正确。若Ⅱ2正常,Ⅲ3患病,该病为隐性遗传病,若Ⅲ2患病,则可推出该病为常染色体隐性遗传病,若Ⅲ2正常,则不能推出具体的遗传方式,D项错误。 3.C　解析　镰状细胞贫血受常染色体隐性致病基因控制,假设相关基因用A、a表示。分析题图可知,父母的基因型为杂合子Aa,女儿的基因型可能为显性纯合子AA或杂合子Aa,为杂合子的概率是2/3,A项正确;若父母生育第三胎,此孩子携带致病基因的基因型为杂合子Aa或隐性纯合子aa,概率为2/4+1/4=3/4,B项正确;女儿的基因型为1/3AA、2/3Aa,将该致病基因传递给下一代的概率是1/3,C项错误;该家庭的基因检测信息属于隐私,应受到保护,D项正确。 4.C　解析　由题意可知,Ⅱ1患有先天性睾丸发育不全综合征(性染色体组成为XXY),且其是伴X染色体隐性遗传病的患者,结合题图分析可知,其基因型为XdAXdBY,Ⅰ1的基因型为XdAY,Ⅰ2的基因型为XDXdB(D为正常基因),Ⅱ2的基因型为XdBY,Ⅱ3的基因型为XdAXdB,Ⅱ4的基因型为XDXdA。不考虑新的基因突变和染色体变异,Ⅱ1性染色体异常,是因为Ⅰ1减数分裂Ⅰ时同源染色体X与Y不分离,形成了XdAY的精子,与基因型为XdB的卵细胞形成了基因型为XdAXdBY的受精卵导致的,A项错误;正常女性的基因型可能是XDXD、XDXdA、XDXdB,故Ⅱ2与正常女性(基因型不确定)婚配,所生子女患有该伴X染色体隐性遗传病的概率不确定,B项错误;Ⅱ3(XdAXdB)与正常男性(XDY)婚配,所生儿子基因型为XdAY或XdBY,均为该伴X染色体隐性遗传病患者,C项正确;Ⅱ4(XDXdA)与正常男性(XDY)婚配,则所生子女中可能有基因型为XdAY的该伴X染色体隐性遗传病的男性患者,D项错误。 5.B　解析　设致病基因为f,若①和③类型的男女婚配,①基因型是FF,③的基因型是Ff,则后代患病的概率是0,A项错误;若②和④类型的男女婚配,②的基因型是Ff,④的基因型是Ff,则后代患病(基因型为ff)的概率是1/4,B项正确;若②和⑤类型的男女婚配,②的基因型是Ff,⑤的基因型是ff,则后代患病(基因型为ff)的概率是1/2,C项错误;若①和⑤类型的男女婚配,①基因型是FF,⑤的基因型是ff,则后代患病的概率是0,D项错误。 6.答案　(1)伴X染色体显性遗传、伴Y染色体遗传　3/8　(2)不能　无论正常眼是显性还是隐性,子代雌雄果蝇中正常眼与无眼的比例均为1∶1　(3)Ⅱ2(或Ⅱ1或Ⅱ4)与Ⅱ3果蝇杂交,观察子代表型　若子代全为正常眼果蝇,则为常染色体显性遗传;若子代出现无眼雌果蝇,则为常染色体隐性遗传;若子代无眼果蝇全为雄性,则为伴X染色体隐性遗传　(4)不能　无论是常染色体显性遗传还是伴X染色体隐性遗传,其PCR产物电泳后都仅出现一个条带,且对应的均为正常眼基因的长度 解析　(1)题干中已经排除了致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况,Ⅰ1正常眼雌果蝇与Ⅰ2无眼雄果蝇杂交,子代雌果蝇出现正常眼,说明该性状的遗传不可能为伴X染色体显性遗传,如果是伴X染色体显性遗传,雌果蝇均为无眼;Ⅰ4正常眼雌果蝇与Ⅰ3无眼雄果蝇杂交,Ⅱ3雄果蝇出现正常眼,说明该性状的遗传不可能为伴Y染色体遗传,如果是伴Y染色体遗传,Ⅱ3雄果蝇应为无眼。若控制该性状的基因位于X染色体上(相关基因用A、a表示),则无眼为隐性性状,Ⅰ2的基因型为XaY,Ⅱ2的基因型为XAXa,Ⅱ3基因型为XAY,则Ⅲ2的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,Ⅲ1基因型为XAY,两者杂交,卵细胞的基因型及比例为XA∶Xa=3∶1,精子的基因型及比例为XA∶Y=1∶1,后代正常眼雄果蝇的概率为3/4×1/2=3/8。(2)该无眼性状的遗传方式可能是伴X染色体隐性遗传、常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传。如果无眼性状为隐性性状,基因位于X染色体上,Ⅰ2的基因型为XaY,Ⅱ1的基因型为XAXa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,表型为正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性=1∶1∶1∶1;如果位于常染色体上,Ⅰ2的基因型为aa,Ⅱ1的基因型为Aa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例为Aa∶aa=1∶1,表型为正常眼∶无眼=1∶1,雌雄比例为1∶1,正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性=1∶1∶1∶1;如果无眼性状为显性性状,基因只能位于常染色体上,Ⅰ2的基因型为Aa,Ⅱ1的基因型为aa,两者杂交,后代数量足够多,后代基因型及比例也为Aa∶aa=1∶1,表型为正常眼∶无眼=1∶1,雌雄比例为1∶1,正常眼雌性∶无眼雌性∶正常眼雄性∶无眼雄性=1∶1∶1∶1,故不能判断无眼性状的显隐性关系。(3)若要确定无眼性状的遗传方式,可通过测交或者杂交的方式判断,题干要求只进行一次杂交、仅根据子代表型预期结果,且结果不涉及子代性状的比例,而测交是在已知相对性状显隐性的条件下进行的,不适用于本题。故选择Ⅱ2和Ⅱ3杂交的方式来判断。若无眼性状的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,Ⅱ2、Ⅱ3的基因型为XAXa、XAY,二者杂交,后代雌果蝇均为正常眼、雄果蝇有正常眼和无眼,只有雄果蝇有无眼性状;若无眼性状为常染色体隐性遗传,Ⅱ2和Ⅱ3的基因型为Aa×Aa,后代雌蝇、雄蝇既有正常眼也有无眼;若无眼性状为常染色体显性遗传,Ⅱ2和Ⅱ3的基因型为aa、aa,二者杂交,后代雌蝇、雄蝇都只有正常眼。(4)若无眼性状产生的分子机制是控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段,则无眼基因的长度比正常眼基因短。若无眼性状的遗传为伴X染色体隐性遗传,Ⅱ3的基因型为XAY,PCR扩增后,产物只有一条显示带(A为正常眼基因);若无眼性状的遗传为常染色体显性遗传,Ⅱ3的基因型为aa,PCR扩增后电泳的产物也只有一条显示带(a为正常眼基因);若无眼性状的遗传为常染色体隐性遗传,Ⅱ3的基因型为Aa,PCR扩增后电泳的产物有两条显示带,故根据电泳结果不能确定无眼性状的遗传方式。 争分提升课(六)　基因定位的遗传实验设计 即时训练 1.答案　(1)不能 (2)实验1:杂交组合:♀灰体×♂灰体。 预期结果:子代中所有的雌性都表现为灰体,雄性中一半表现为灰体,另一半表现为黄体。 实验2:杂交组合:♀黄体×♂灰体。 预期结果:子代中所有的雌性都表现为灰体,雄性都表现为黄体。 解析　(1)常染色体杂合子测交情况下也符合题干中的比例,故仅根据同学甲的实验,既不能判断控制黄体的基因是否位于X染色体上,也不能证明控制黄体的基因表现为隐性。(2)设控制灰体的基因为A,控制黄体的基因为a,假定相关基因位于X染色体上,则同学甲的实验中,亲本黄体雄果蝇基因型为XaY,而杂交子代出现四种表型且分离比为1∶1∶1∶1,则亲本灰体雌蝇为杂合子,即XAXa。F1的基因型为XAXa、XaXa、XAY、XaY。F1果蝇中杂交方式共有4种。其中,灰体雌蝇和黄体雄蝇杂交组合与亲本相同,由(1)可知无法证明同学乙的结论。而黄体雌蝇与黄体雄蝇杂交组合中,子代均为黄体,无性状分离,亦无法证明同学乙的结论。故应考虑采用灰体雌蝇与灰体雄蝇、黄体雌蝇与灰体雄蝇的杂交组合。F1中灰体雌蝇与灰体雄蝇杂交,后代表现为雌性个体全为灰体,雄性个体灰体与黄体比例接近1∶1。F1中黄体雌蝇与灰体雄蝇杂交,后代表现为雌性个体全为灰体,雄性个体全为黄体。 2.答案　(1)如果基因在细胞质中,所有子代的表型必然与母本的相同,这与实验结果不相符　如果基因位于常染色体上,子代的表型将与性别无关(或两个杂交实验中子代雌、雄个体的性状表现一致),但实验二子代的表型与性别有关　隐性母本与显性纯合父本杂交　分离 (2)如图所示 解析　(1)如果基因在细胞质中,所有子代的表型必然与母本的相同,这与实验结果不相符,故可排除基因在细胞质中的可能;如果基因位于常染色体上,子代的表型将与性别无关,但实验二子代的表型与性别有关,故可排除基因在常染色体上的可能。因此,基因可能只位于X染色体上,也可能位于X、Y染色体的同源区段上。对于基因位置的这两种推测,可设计隐性母本与显性纯合父本杂交的实验进行验证,控制M、N的基因用A、a表示,用遗传图解表示为: ①若基因只位于X染色体上 结果:F1中显性个体均为雌性,隐性个体均为雄性; ②若基因位于X和Y染色体同源区段上 结果:F1中雌、雄个体均表现为显性性状。 (2)解释实验一的遗传图解见答案。 3.答案　(1)两种群中雌雄小鼠均有灰色或黑色,不是伴雄遗传 (2)黑色雌鼠与纯合灰色雄鼠 (3)实验步骤:②选F1中的灰色雄鼠与黑色雌鼠测交 结果分析:①雌性均为黑色,雄性均为灰色,且黑色雌鼠∶灰色雄鼠=1∶1 ②灰色∶黑色=1∶1且与性别无关 解析　(1)因种群中雌雄小鼠均有灰色和黑色,不是伴雄遗传,故可认为控制该性状的基因不位于Ⅱ2区段上。(2)黑色雌鼠与纯合灰色雄鼠杂交,如果子代雄性中出现了黑色个体,则说明B、b基因位于Ⅱ1区段上,如果子代雌雄个体均为灰色,则说明B、b基因位于Ⅰ区段上。(3)选择黑色雌鼠与纯合灰色雄鼠杂交获得F1,不管B、b基因位于Ⅰ区段上还是位于常染色体上,F1均表现为灰色,则还需测定F1个体的基因型,才能确定B、b基因的位置。故选F1中的灰色雄鼠与黑色雌鼠测交,如果后代中雌性个体均为黑色,雄性个体均为灰色,且黑色雌鼠∶灰色雄鼠=1∶1,则B、b基因位于Ⅰ区段上,即XbYB×XbXb→XbXb和XbYB;如果后代中雌雄个体均出现灰色∶黑色=1∶1,且与性别无关,则B、b基因位于常染色体上,即Bb×bb→Bb和bb。 大题加油站(二)　遗传变异高频考点 与能力培养 典例1　答案及评分参考　(本题共18分,除说明外,每空3分) (1)②(2分) (2)③(2分)　S病是常染色体显性遗传病,③中双亲正常生出患病女儿,一定是常染色体隐性遗传病　①② (3)不能(2分)　乙为常染色体显性遗传病,由电泳图可知,乙(1号个体)为杂合子,但无法推断哪条条带携带致病基因,哪条条带携带正常基因 (4)该类型疾病女性患者的致病基因和正常基因在减数分裂Ⅰ时随同源染色体的分离而分开,分别进入不同的配子中,其中含有隐性基因的配子是正常的 解析　(1)①S病为常染色体显性遗传病,不能通过血型进行检测,①错误;②S病为常染色体显性遗传病,其家族患者多,多代连续得病,可通过遗传咨询进行初步诊断,②正确;③B超不能用于检测单基因遗传病,③错误。故选②。(2)①Ⅱ2、Ⅱ3患该病,Ⅲ1不患该病,说明该病为显性遗传病,Ⅱ2的母亲Ⅰ2不患该病,说明该病为常染色体显性遗传病;②Ⅰ1、Ⅰ2患该病,Ⅰ1不患该病,说明该病为显性遗传病,Ⅱ2的女儿Ⅲ2不患该病,说明该病为常染色体显性遗传病;③Ⅰ1、Ⅰ2不患该病,Ⅱ3患该病,说明该病为隐性遗传病,一定不属于S病;④Ⅱ2的女儿Ⅲ1不患该病,排除伴X显性遗传病,但无法判断其是否为常染色体显性遗传病;故题中单基因遗传病系谱图中,一定不属于S病的是③;一定属于常染色体显性遗传病的系谱图是①②。(3)乙为常染色体显性遗传病,由电泳图可知,乙(1号个体)为杂合子,但无法推断哪条条带携带致病基因,哪条条带携带正常基因,因此该电泳图不能确定2号和4号个体携带了致病基因。(4)该类型疾病女性患者(杂合子)致病基因和正常基因是随减数第一次分裂时同源染色体的分离而分开,从而产生不含致病基因的卵细胞。 典例2　答案及评分参考　(本题共13分,除说明外,每空1分) (1)自由组合(或孟德尔第二)　1/3 (2)增添　下降 (3)MmRr(或MmRrTt)　5　1/9　0(2分) (4)对实验2中F2个体的喙色和羽色进行调查统计(2分)　F2中黑喙灰羽∶花喙黑羽∶黑喙白羽∶黄喙白羽=6∶3∶3∶4(2分) 解析　(1)由题干信息可知,该家禽喙色由M/m和T/t共同控制,实验1的F2中喙色表型有三种,比例为9∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变式,表明F1产生的雌雄配子各有4种,且比例相同,受精时雌雄配子结合方式有16种。因此,家禽喙色的遗传遵循自由组合规律。F2中花喙个体的基因型有两种,分别为MMtt(1/16)和Mmtt(2/16),其中纯合体MMtt占比为1/3。(2)由实验1结果可知,针对M/m基因位点,P1基因型为MM,P3基因型为mm,对P1的M基因PCR扩增后产物大小约为1 200 bp,而P3的m基因大小约为7 800 bp,推测M基因发生了碱基的增添而突变为m。当M基因突变为m后,其调控的下游基因表达量明显下降,最终影响了黑色素的合成。(3)由题干信息可知,该家禽羽色由M/m和R/r共同控制,实验2的F2中羽色表型有三种,比例为3∶6∶7,是9∶3∶3∶1的特殊分离比,因此F1灰羽个体基因型为MmRr。F2的黑羽和灰羽个体共占9/16,基因型为M_R_。白羽占7/16,基因型共5种,分别为mmRR(1/16)、mmRr(2/16)、MMrr(1/16)、Mmrr(2/16)和mmrr(1/16)。F2中基因型为M_R_的黑羽和灰羽的比例为3∶6,因此,F2黑羽个体在基因型为M_R_的个体中占比为1/3。由于MM和Mm的表型效应相同,黑羽个体中两种基因型及其占比为MMRR(1/3)和MmRR(2/3)。黑羽个体随机交配所得后代中,白羽个体(mmRR)的占比为1/9。由实验1和实验2结果可知,黄喙个体基因型为mmT_和mmtt,黑羽的基因型为M_RR,因此不存在黄喙黑羽的个体,即黄喙黑羽个体占比为0。(4)综合实验1和实验2的结果可知,P1的基因型为MMTTRR,P2的基因型为MMTTrr,P3的基因型为mmttRR。利用现有材料进行调查实验,判断T/t和R/r在染色体上的位置关系,需要选择对TtRr双杂合个体随机交配的子代进行统计分析。实验2中的F1基因型为MmTtRr,因此应对实验2的F2个体喙色和羽色进行调查统计。如果T/t和R/r在同一对染色体上, 由亲本的基因型可知F1个体中三对基因在染色体上的位置关系如图。不考虑染色体互换,F1可产生等比例的四种雌雄配子MTr、MtR、mTr、mtR。雌雄配子随机结合,产生的F2表型及比例为灰羽黑喙(M_TtRr)∶黑羽花喙(M_ttRR)∶白羽黑喙(M_TTrr)∶白羽黄喙(mmTTrr、mmTtRr、mmttRR)=6∶3∶3∶4。 典例3　答案及评分参考　(本题共13分,除说明外,每空2分) (1)2/9　(2)243　谷氨酰胺　基因通过控制合成色素的酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状　(3)Ⅲ　(4)能(1分)　突变型2与突变型1杂交,若C2为隐性突变,则子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%;若C2为显性突变,则子代中黄色叶植株与绿色叶植株的比例为3∶1,或全为黄色叶 解析　(1)由题意可知,该突变型1植株的基因型为C1C,C1对C为显性。突变型1连续自交3代,F1成年植株中C1C占2/3,CC占1/3;F2成年植株中C1C占2/5,CC占3/5;F3成年植株中C1C占2/9,CC占7/9。(2)基因转录产物编码序列指的是mRNA的碱基序列。第727位碱基改变,表示突变碱基前面有242个密码子,第727位碱基是第243个密码子的第一个碱基,CAG对应的是谷氨酰胺。突变体叶片变黄的直接原因是色素的改变,从基因控制性状的角度分析,突变体中控制叶片颜色的基因发生了突变导致控制色素合成的酶的结构发生改变,从而引起性状发生改变。(3)突变型1的基因型为C1C,由C突变为C1产生了一个限制酶酶切位点,则用限制酶处理突变型1的叶片颜色基因,C1将被切断,形成两个DNA片段,而C仍保持完整,进行电泳后,应有三个DNA片段,即其结果为题图中Ⅲ。(4)若C2为隐性突变,则C2C2×C1C➝黄色叶(C1C2)∶绿色叶(CC2)=1∶1;若C2为显性突变且突变体2的基因型为C2C,则C2C×C1C➝黄色叶(C1C2+C1C+C2C)∶绿色叶(CC)=3∶1;若C2为显性突变且突变体2的基因型为C2C2,则C2C2×C1C➝全为黄色叶(C1C2+C2C)。 第五单元　遗传的物质基础 第17讲　DNA是主要的遗传物质 微考点·大突破 考点一 教材解读 1.光滑　致病　粗糙　无 2.死亡　不死亡　死亡　转化因子 3.分别加入有R型活细菌的培养基中　蛋白质、RNA、脂质没有转化作用　DNA　DNA 教材基础辨析 　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)× 教材素材拓展 　提示　不充足;应补充第七组实验:抽取第六组实验中死亡小鼠的血液,接种于固体培养基上,观察记录菌落特征 能力提升 1.D　解析　R型细菌无荚膜,无致病性,S型细菌有荚膜,有致病性,由此可推测S型细菌的致病性可能与荚膜多糖有关,A项正确;该实验中转化的实质是S型细菌的DNA进入R型细菌并表达,B项正确;加热可使S型细菌蛋白质功能丧失,而加热致死的S型细菌可以使R型细菌发生转化,说明加热致死的S型细菌DNA功能可能正常,C项正确;S型细菌的DNA被DNA酶水解后,就不能使R型细菌发生转化,D项错误。 2.D　解析　步骤①中,酶处理时间要足够长,以使底物完全水解,A项错误;甲或乙的加入量属于无关变量,应相同且适宜,否则会影响实验结果,B项错误;液体培养基利于营养物质和细菌充分接触,加快物质交换的速度,更有利于细菌转化,C项错误;S型细菌菌落光滑,有荚膜,R型细菌菌落粗糙,无荚膜,通过鉴定细胞形态或观察菌落可以确定是否出现S型细菌,D项正确。 考点二 教材解读 1.(1)①DNA　②蛋白质　③寄生　(3)同位素标记　蛋白质、DNA 3.(1)DNA是噬菌体的遗传物质　(2)自我复制　蛋白质 教材基础辨析 　(1)√　(2)×　(3)√　(4)√ 教材素材拓展 　提示　不能。因为放射性检测时,只能检测到放射性的存在部位,不能区分是何种元素产生的放射性 能力提升 1.C　解析　噬菌体由蛋白质外壳以及DNA组成,T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,会有新的噬菌体蛋白质外壳和新的噬菌体DNA合成,A、B两项正确;噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能独立进行代谢活动,其自身是无法完成转录过程的,需要在大肠杆菌体内利用大肠杆菌的RNA聚合酶转录出RNA,合成的噬菌体RNA会与大肠杆菌的核糖体结合,C项错误,D项正确。 2.C　解析　T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中,短时间保温后,用搅拌器搅拌、离心,上清液含有T2噬菌体颗粒,沉淀物为被T2噬菌体感染的大肠杆菌。分析可知,①组中检测不到放射性;②组的沉淀物放射性很高,上清液放射性较低;③组的上清液和沉淀物中均有较强的放射性;④组的上清液放射性很高,沉淀物放射性很低。故选C。 回源教材　提示　①④。DNA标记的是P,①是磷酸;蛋白质标记的是S,只有R基(④)中可能含有S 考点三 教材解读 1.正常　RNA　患病　遗传物质　蛋白质 2.DNA　RNA 教材基础辨析 　(1)×　(2)×　(3)√ 教材素材拓展 　提示　错误;对于逆转录病毒,在其增殖的过程中,先进行逆转录,形成DNA,再进行DNA复制、转录和翻译过程,因此,若增殖过程中产生了DNA聚合酶,只能说朋该病毒在增殖过程中进行了DNA复制,并不能判定该病毒为DNA病毒 能力提升 1.D　解析　c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”感染烟叶,烟叶出现病斑,说明该“杂种病毒”有感染作用,表现病症为感染HRV的症状,并能从中分离出HRV,C项正确;该实验证明HRV的RNA是遗传物质,不能证明TMV的RNA不是遗传物质,D项错误。 2.D　解析　本实验设计的是对比实验,甲、乙均为实验组,没有设置空白对照组,A项错误;该病毒复制所需的原料、场所、能量、酶都来自肝脏细胞,模板来自其自身,B项错误;DNA和RNA的化学组成存在差异,如DNA特有的碱基是T,而RNA特有的碱基是U,因此可用放射性同位素分别标记碱基T和碱基U来获得肝脏细胞,然后用未标记的HBV病毒去侵染,最后通过检测子代病毒的放射性来确定其遗传物质的种类,C项错误;由于病毒无细胞结构,必须寄生于活细胞中才能生存,故本实验应先将甲、乙两组肝脏细胞分别培养在含放射性同位素标记的尿嘧啶、胸腺嘧啶的培养基中,然后用上述肝脏细胞培养HBV病毒,D项正确。 微真题·重体悟 1.D　解析　格里菲思的肺炎链球菌转化实验未单独研究每种物质的作用,在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,S型细菌的DNA分子可使R型活细菌的相对性状从无致病性转化为有致病性,A项错误;在艾弗里的肺炎链球菌的转化实验中,利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验,通过观察只有某种物质存在或只有某种物质不存在时,R型细菌的转化情况,最终证明了DNA是遗传物质,例如“S型细菌DNA+DNA酶”组除去了DNA,B项错误;噬菌体为DNA病毒,其DNA进入宿主细胞后,利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制,C项错误;烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状,而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状,D项正确。 2.B　解析　据题意可知,除了操作过程中出现杂菌污染,杂菌在基本培养基上生长形成菌落的原因以外,还可能的原因是菌株获得了对方的遗传物质或菌株中已突变的基因再次发生突变,使突变菌株能产生所需的氨基酸,而变成了非依赖型菌株,从而能在基本培养基上生长形成菌落,A、C、D三项正确;M、N菌株混合培养一段时间,稀释涂布到基本培养基上后,培养出现的菌落是由单个细菌形成的,菌落中不可能有M、N菌株同时存在并且互为对方提供所缺失的氨基酸,B项错误。 3.B　解析　红花植株与白花植株杂交,F1为红花,F2中红花∶白花=3∶1,这是性状分离现象,不能说明RNA是遗传物质,A项错误;病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲,说明病毒甲的RNA是遗传物质,B项正确;加热致死的S型肺炎链球菌与R型活细菌混合培养后可分离出S型活细菌,只能说明加热致死的S型细菌中存在转化因子,不能说明RNA是遗传物质,C项错误;用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白,在子代噬菌体中检测不到放射性,说明蛋白质未进入大肠杆菌,不能证明RNA是遗传物质,D项错误。 4.C　解析　T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌中,不能寄生在肺炎链球菌中,A项错误;T2噬菌体的mRNA和蛋白质的合成只能发生在其宿主细胞中,不能发生于病毒颗粒中,B项错误;T2噬菌体的核酸是DNA,DNA的元素组成为C、H、O、N、P,培养基中的32P经宿主(大肠杆菌)摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中,C项正确;人类免疫缺陷病毒(HIV)的核酸是RNA,T2噬菌体的核酸是DNA,且二者的增殖过程不同,D项错误。 5.答案　(1)甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。 (2)若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。 解析　(1)在用放射性同位素标记法对新病毒遗传物质进行鉴定时,要找出DNA和RNA在化学组成上的区别。题中假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换,即从DNA和RNA的碱基组成上进行分析。因此,可使病毒中的DNA或RNA的特殊碱基(DNA的为胸腺嘧啶,RNA的为尿嘧啶)带上标记,根据病毒中放射性标记的检测结果就可作出判断。由于病毒不能在培养基上独立生活,其增殖时的原料只能来自宿主细胞,所以实验中需配制两种培养基,记为甲组和乙组,甲组含有放射性标记的尿嘧啶,乙组含有放射性标记的胸腺嘧啶,分别加入等量的宿主细胞使宿主细胞带上相应标记,之后接种新病毒,培养一段时间后,收集病毒并检测其放射性。(2)本实验有两种不同的结果:一种是甲组有放射性,乙组无,则该新病毒为RNA病毒;另一种为乙组有放射性,甲组无,则该新病毒为DNA病毒。 第18讲　DNA的结构、复制及基因的本质 微考点·大突破 考点一 教材解读 1.衍射图谱　A　G　C　T　螺旋　A=T、G=C　T　C　脱氧核糖—磷酸　内部　A与T　G与C　相反 2.C、H、O、N、P　脱氧核苷酸　磷酸　脱氧核糖　碱基　A与T配对、G与C配对 3.脱氧核糖和磷酸　4n　碱基排列顺序 教材基础辨析 　(1)×　(2)×　(3)× 教材素材拓展 　提示　F2。C的DNA指纹图中一条带与M DNA指纹图中的一条带相同,另一条带与F2DNA指纹图中的一条带相同 能力提升 1.C　解析　单链序列脱氧核苷酸数量相等和分子骨架同为脱氧核糖与磷酸都不是该线性DNA分子两端能够相连的主要原因,A、B两项错误;据题图可知,单链序列的碱基能够互补配对,这是该线性DNA分子两端能够相连的主要原因,C项正确;该线性DNA分子自连环化后两条单链方向相反,D项错误。 2.D　解析　DNA的复制方式为半保留复制,且遵循碱基互补配对原则,故DNA复制后碱基A所占比例不变,即子代DNA分子中A也约占32%,A项正确;根据碱基互补配对原则,双链DNA中,A=T,G=C,A约占32%,则C约占(100%-2×32%)÷2=18%,B项正确;双链DNA中,A=T,G=C,(A+G)/(T+C)=1,C项正确;RNA是以DNA中的一条链为模板按照碱基互补配对原则形成的,由于模板链中A所占比例未知,故不能确定RNA中U所占比例,D项错误。 考点二 教材解读 1.半保留　半保留 2.(1)间期　线粒体　叶绿体　(2)①解旋酶　解开　②母链　脱氧核苷酸　DNA聚合酶　碱基互补配对　③双螺旋结构　(3)完全相同 (4)①边解旋边复制　②半保留　(5)①双螺旋　②碱基互补配对　(6)遗传信息　遗传信息 3.一个或两个　有遗传效应的DNA片段　许多个基因　脱氧核苷酸排列顺序 教材基础辨析 　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√ 教材素材拓展 1.提示　果蝇的DNA有多个复制起点,可从多个起点开始DNA复制,由此加快DNA复制的速率,为细胞分裂做好物质准备 2.提示　DNA复制过程中,当以a链为模板时,DNA聚合酶可以沿5'→3'方向连续合成新的互补链(称为前导链);以b链为模板时,DNA聚合酶也是沿5'→3'方向合成新链片段,但是与前导链的合成方向相反,最终合成的互补链(称为后随链)实际上是由许多沿b链5'→3'方向合成的DNA片段连接起来的。因此,还需要DNA连接酶将相邻DNA片段连接起来。DNA复制除DNA聚合酶外,还需要解旋酶、DNA连接酶等的参与 能力提升 1.A　解析　在DNA复制过程中,DNA聚合酶从引物的3'端延伸子链,即子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'端,A项正确;DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,而只能从3'端延伸DNA链,因此,子链的合成过程需要引物参与,B项错误;通常将DNA的羟基末端称为3'端,而磷酸基团末端称为5'端,C项错误;解旋酶的作用是打开DNA双链,DNA聚合酶的作用是催化合成DNA子链,D项错误。 2.D　解析　第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,则可以排除全保留复制,但不能确定是半保留复制还是分散复制,继续做第二代DNA密度鉴定,若第二代DNA可以分出一条中带和一条轻带,则可以排除分散复制,同时肯定是半保留复制,A、B、C三项错误;若DNA复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,形成的子代DNA有两条链均为14N或一条链含有14N、一条链含有15N两种类型,因此细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带,D项正确。 3.B　解析　根据题意可知,BU既可以与碱基A配对,又可以和碱基G配对,又知大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由A—T转变为A—BU,则该位点所在的DNA复制一次,该位点可能会变为G—BU,再复制一次,该位点可能会变为G—C,即该位点所在的DNA至少需要复制2次才能使该位点由A—BU转变为G—C,B项正确。 4.D　解析　DNA分子片段的一条链中T+A占30%,根据碱基互补配对原则,另一条链中T+A也占30%,A项错误;根据碱基互补配对原则,该DNA分子一条链中T+A占30%,则整个DNA分子中T+A占30%,所以DNA分子中A=T=1 000×2×30%÷2=300(个),则鸟嘌呤G= 1 000-300=700(个),第3次复制时需要消耗G=22×700=2 800(个),B、C两项错误;经3次复制后,8个子代DNA分子中都含14N,故子代DNA分子中含14N的比例为1,D项正确。 5.D　解析　DNA复制方式是半保留复制,第一次分裂结束后所有染色体的DNA分子中一条链不含BrdU,另外一条链含有BrdU;第二次分裂结束后有1/2的染色体上的DNA分子两条链均含有BrdU,1/2的染色体上的DNA分子中一条链不含BrdU,另外一条链含有BrdU;到第三次有丝分裂中期,全部DNA分子被BrdU标记,所有染色体均含有姐妹染色单体,其中有1/2的染色体上的2个DNA分子的两条链均含BrdU(荧光被抑制),有1/2的染色体上的2个DNA分子中的1个DNA分子的两条链中的1条含BrdU、1条不含,另1个DNA分子的两条链均含BrdU,所以有1/4的染色单体会发出明亮荧光,故选D。 6.D　解析　精原细胞全部DNA中的一条单链被32P标记后置于不含32P的培养液中培养,经过减数分裂最终得到4个子细胞,由于DNA是半保留复制,细胞中DNA复制后每条染色体上有一条姐妹染色单体含32P,另一条姐妹染色单体不含32P,由于减数第一次分裂发生同源染色体分离,因此经过减数第一次分裂后得到的两个子细胞均含有32P,减数第二次分裂姐妹染色单体分离,形成的子染色体随机移向两极,最终可能出现2个子细胞中含32P、2个不含32P的情况,也可能出现3个子细胞中含32P、1个不含32P的情况,减数第二次分裂后期细胞中一半染色体含32P,A、B、C三项正确,D项错误。 微真题·重体悟 1.C　解析　人的遗传信息蕴藏在DNA的脱氧核苷酸的排列顺序之中,可作为亲缘关系远近的判断依据,故选C。 2.D　解析　DNA复制时,脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链,A项错误;复制时,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开,其并不是从5'端到3'端的单向解旋,B项错误;转录时不需要解旋酶,RNA聚合酶即可完成解旋,C项错误;DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5'端向3'端,D项正确。 3.B　解析　大肠杆菌在含有3H⁃脱氧核苷培养液中培养,DNA的复制方式为半保留复制,大肠杆菌拟核DNA第1次复制后产生的子代DNA的两条链一条被3H标记,另一条未被标记,大肠杆菌拟核DNA第2次复制时,以两条链中一条被3H标记,另一条未被标记的DNA分子为模板,结合题干显色情况,DNA双链区段①为浅色,②中两条链均含有3H显深色,③中一条链含有3H一条链不含3H显浅色,A、C、D三项错误,B项正确。 4.D　解析　在M培育成N的过程中,增殖方式为有丝分裂。根据题意M细胞中某条染色体上含有T⁃DNA,有丝分裂过程中T⁃DNA会随着水稻DNA的复制而复制,复制后精确分配到子细胞中去,所以细胞M培育成的植株N的每个细胞中都含有T⁃DNA,A项正确。N的原始生殖细胞中其中一条染色体含有T⁃DNA(可记为T),其同源染色体不含T⁃DNA(可记为O),那么N植株可表示为TO,根据分离定律N(TO)自交子一代中含T的植株占3/4,即含T⁃DNA的植株占3/4,B项正确。根据题意M细胞某染色体一个DNA分子单链上的C变为U,由于DNA复制的原料是脱氧核苷酸不含碱基U,故复制n次后脱氨基位点含有A—U的细胞只有一个,复制n次后细胞总数为2n个,所以脱氨基位点为A—U的细胞占1/2n,C项正确。据A项解析知,M经3次有丝分裂后的细胞都含有T⁃DNA。由于M细胞中某染色体一个DNA分子单链上的C变为U,其互补链的对应位点正常为G,所以子代细胞1/2是正常的G—C,1/2是碱基对被替换的。M经3次复制后形成的8个子DNA中4个脱氨基位点为正常的(G—C或C—G);4个脱氨基位点为替换的,其中一个DNA含有U—A(或A—U),三个DNA为A—T(或T—A),综上分析M经3次有丝分裂后,含T⁃DNA且脱氨基位点为A—T的细胞占3/8,D项错误。 5.答案　(1)dATP分子中的两个特殊化学键断裂后形成的dA—P是组成DNA的基本单位之一,所以α位磷酸基团中的磷是32P,才能使DNA具有32P的放射性　(2)防止RNA分子与DNA分子碱基互补配对结合,从而影响DNA与染色体对应位点的DNA结合　(3)解旋 (4)DNA酶(或DNA水解酶) 解析　(1)因为dATP分子中的两个特殊化学键断裂后形成的dA—P(腺嘌呤脱氧核糖核苷酸)是组成DNA的基本单位之一,所以只有α位磷酸基团中的磷是32P,才能使DNA合成原料具有放射性,最终使合成的DNA具有32P的放射性。(2)由题意可知,本实验的目的是用一段由放射性同位素标记的DNA片段确定W基因在染色体上的位置,在混合操作之前应去除样品中的RNA分子,若不去除RNA分子,则RNA分子会与DNA分子碱基互补配对结合,从而影响DNA与染色体对应位点的DNA结合,导致无法确定基因在染色体上的位置。(3)DNA要先解开双链,片段甲才能通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合,因此,需要通过某种处理使样品中的染色体DNA解旋。(4)因为酶具有专一性,故应用DNA酶(或DNA水解酶)去除样品中的DNA。 第19讲　基因的表达 微考点·大突破 考点一 教材解读 1.核糖核苷酸　蛋白质　氨基酸　密码子　核糖体　遗传物质 2.DNA的一条链　细胞核　叶绿体、线粒体　游离的核糖核苷酸　RNA　mRNA 3.mRNA　tRNA　mRNA　tRNA　终止密码子　脱离 4.(2)①a.起始密码子　甲硫氨酸　b.硒代半胱氨酸 教材基础辨析 　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)√ 教材素材拓展 1.提示　翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰,甲硫氨酸在此过程中往往会被剪切掉 2.提示　3'—UCG—5'　含有 3.提示　前者可以,后者不能确定。因为一种密码子只对应一种氨基酸(在一般情况下,终止密码子没有对应的氨基酸),但一种氨基酸可对应多种密码子 能力提升 1.A　解析　DNA的编码链与模板链碱基互补配对,mRNA由模板链转录而来,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子碱基互补配对,如图:,故该序列对应的反密码子为5'—CAU—3',A项正确。 2.D　解析　tRNA呈三叶草结构,在局部区域存在碱基互补配对,A项错误;反密码子为5'—CAU—3'的tRNA只能与密码子5'—AUG—3'配对,只携带一种氨基酸,B项错误;mRNA中的终止密码子没有相应的tRNA与其结合,C项错误;由题知,在密码子第3位的碱基A、U或C皆可与反密码子第1位的I配对,增加了密码子的容错率,有利于保持物种遗传的稳定性,D项正确。 3.C　解析　mRNA链碱基排列顺序和编码链一致(只是将编码链中的T替换为U),与模板链碱基互补配对,且方向相反,核糖体沿mRNA的5'端向3'端移动,再结合氨基酸的序列可推知,mRNA碱基序列为5'—AUGCAUCCUAAG—3',故①链是转录的模板链,其左侧是3'端,右侧是5'端,A项错误;若在①链5~6号碱基间插入碱基G,则mRNA的5~6号碱基间插入一个C,变为5'—AUGCACUCCUAAG—3',第4个密码子为终止密码子UAA,使合成的肽链变短,B项错误;若在①链1号碱基前插入一个碱基G,肽链的合成仍从起始密码子AUG开始,合成的肽链不变,C项正确;由于密码子的简并性,碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链可能相同,D项错误。 4.B　解析　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项错误;翻译过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对,B项正确;由题干可知,题图中核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译,题图中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项错误;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项错误。 回源教材　提示　(1)相同　少量mRNA分子可以迅速合成大量蛋白质分子　(2)内质网、高尔基体 考点二 教材解读 1.克里克 3.DNA、RNA　蛋白质　ATP 教材基础辨析 　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)× 教材素材拓展 　提示　(1)过程③④⑤发生在宿主细胞的核糖体上;先合成相关酶,再合成RNA聚合酶;RNA聚合酶的合成需要相关酶的催化 (2)作为遗传物质,指导-RNA的合成;作为翻译的模板 (3)抑制了EV71的(+RNA的)复制和翻译过程 能力提升 1.C　解析　RNA聚合酶催化DNA→RNA的转录过程,逆转录酶催化RNA→DNA的逆转录过程,两过程均遵循碱基互补配对原则,且反应过程中互补配对的碱基之间形成氢键,A项正确;DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶都是蛋白质,由核酸编码,合成场所是核糖体,B项正确;转录过程不需要解旋酶,C项错误;酶在体内外适宜条件下均可发挥作用,D项正确。 2.A　解析　结合题图可以看出,以+RNA复制出的子代RNA(+RNA)为模板合成了蛋白质,因此+RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能,A项正确;病毒蛋白基因是RNA,为单链结构,基因不会通过半保留复制的方式传递给子代,B项错误;过程①②是RNA复制,原料是4种核糖核苷酸,需要RNA聚合酶的催化;而过程③是翻译,原料是氨基酸,不需要RNA聚合酶的催化,C项错误;病毒不具有细胞结构,没有核糖体,过程④在宿主细胞的核糖体中进行,D项错误。 考点三 教材解读 1.酶的合成　代谢过程　酪氨酸酶　不能将酪氨酸转化为黑色素　蛋白质的结构　缺失　CFTR蛋白空间结构 2.基因的选择性表达　mRNA　蛋白质 3.不变　可遗传　②不变性　③甲基化修饰 4.一个基因　一个基因　多个基因　环境条件　基因与环境 教材基础辨析 　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√ 教材素材拓展 　提示　(1)形态结构　(2)Avy基因前端甲基化程度越高,Avy基因的表达受到的抑制越明显,小鼠体毛的颜色就越深　(3)高度甲基化　碱基连接甲基基团　(4)碱基序列 能力提升 1.A　解析　Avy基因上游有不同程度的甲基化修饰,但它的碱基序列保持不变,A项正确;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,基因表达包括转录和翻译,B项错误;甲基化会导致基因表达受抑制,但由于基因碱基序列不变,所以甲基化不会导致Avy基因编码的蛋白质结构发生改变,C项错误;据题意可知,甲基化修饰使小鼠毛色发生可遗传的改变,D项错误。 2.D　解析　Igf2基因既能调控血糖,又能调控生长发育,说明基因和性状的关系不是一一对应的,A项正确;基因印记现象为DNA甲基化,属于表观遗传,基因的甲基化不改变碱基序列,B项正确;题图中的亲代雄性小鼠和雌性小鼠的基因型都是Ff,但是由于雄性小鼠的F被甲基化,不能表达,因此其表型与ff相同,即矮小型,雌性小鼠的f被甲基化,F可以正常表达,因此其体型为正常型,C项正确;一对基因型为Ff的雌雄小鼠杂交,分析题图可知,亲代雄性小鼠产生的配子及比例为F∶f=1∶1,亲代雌性小鼠产生的配子及比例为F∶f=1∶1,但雌配子中F和f均被甲基化,相当于仅产生f一种雌配子,则子代既有正常型又有矮小型,且比例为1∶1,D项错误。 3.D　解析　若ALDH2基因突变,则可导致ALDH2活性下降或丧失,高加索人群中该突变的基因频率不足5%,而东亚人群中高达30%~50%,所以相对于高加索人群,东亚人群饮酒后面临的风险更高,A项正确;头孢类药物能抑制ALDH2的活性,因此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项正确;ALDH2基因突变人群体内的ALDH2活性下降或丧失,对酒精耐受性下降,说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,又知ALDH2的化学本质是蛋白质,此实例表明基因通过蛋白质控制生物性状,C项正确;ALDH2酶制剂可将乙醛转化为乙酸,但口服ALDH2酶制剂(化学本质是蛋白质)后,ALDH2酶制剂会被消化道中的蛋白酶分解,因此饮酒前口服ALDH2酶制剂不能催化乙醛转化为乙酸,无法预防酒精中毒,D项错误。 4.D　解析　分析题图可知,图中的a是野生型,而b~e是不同的突变体,故a组是对照组,b、c、d、e组是实验组,A项错误;对比a组和b组实验,A突变体含有蛋白m和n,野生型没有两种蛋白,说明基因A可能促进蛋白m和蛋白n的分解,B项错误;对比a组和b、e组实验,A突变体含有蛋白m和n,野生型和A+B+C三突变体没有两种蛋白,不能推知基因B、C均抑制A基因的表达,C项错误;激素发挥作用可通过影响基因的表达实现,故正常植物体内,A、B、C三种基因的表达可能受到激素的调控,D项正确。 微真题·重体悟 1.A　解析　HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,功能是协助mRNA转移。mRNA主要在细胞核内合成,通过核孔进入细胞质中,若HPR1蛋白功能缺失,则mRNA不能转移出细胞核。故在HPR1蛋白功能缺失的突变型细胞中,有更多mRNA分布于细胞核,故选A。 2.C　解析　根据题图可知,反密码子CCI可与mRNA中的GGU、GGC、GGA互补配对,说明一种反密码子可以识别不同的密码子,A项正确;密码子与反密码子的碱基互补配对,碱基之间通过氢键结合,B项正确;tRNA分子和mRNA分子都是单链结构,C项错误;由于某些氨基酸可对应多种密码子,故mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变,D项正确。 3.B　解析　题图中的噬菌体DNA上,D基因起始区至终止区除了含有152个氨基酸的编码序列,还包含终止密码子的编码序列,故D基因的碱基数为152×3+3=459(个),A项错误;据题图可知,E基因编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列为5'-GTACGC-3',根据互补DNA与原DNA反向平行及碱基互补配对原则可知,其互补DNA序列是5'—GCGTAC—3',B项正确;DNA复制的原料是4种脱氧核糖核苷酸,C项错误;D基因和E基因编码区重叠但密码子的读取起点不一致,所以编码的氨基酸序列不相同,D项错误。 4.C　解析　基因转录时,RNA聚合酶识别并结合到基因的启动子区域从而启动转录,A项正确;翻译过程中核糖体沿着mRNA的5'端向3'端移动,B项正确;由题图可知,抑制CsrB基因转录会使CsrB RNA减少,使CsrA更多地与glg mRNA结合形成不稳定构象,最终核糖核酸酶会降解glg mRNA,而glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用,故抑制CsrB基因的转录能抑制细菌糖原合成,C项错误;综合上述分析可知,若CsrA蛋白都结合到CsrB上,而不与glg mRNA结合,就会使glg mRNA不被降解,有利于细菌糖原的合成,D项正确。 5.答案　(1)rRNA、tRNA　(2)细胞核　细胞质　细胞质　细胞核　(3)酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸　UAUGAGCACUGG 解析　(1)以mRNA为模板翻译合成蛋白质时,还需要tRNA作为氨基酸的运载工具,另外,rRNA参与构成的核糖体为蛋白质的合成场所。(2)mRNA在细胞核中合成后,需经过核孔进入细胞质中与核糖体结合,执行翻译功能。RNA聚合酶的化学本质是蛋白质,是在细胞质中的核糖体上合成的,其合成后需经过核孔进入细胞核中参与转录过程。(3)小肽的编码序列为mRNA的碱基序列,其上有决定氨基酸的密码子,据题表可知,该小肽的氨基酸序列是酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸。因谷氨酸、酪氨酸和组氨酸不仅仅对应一种密码子,故若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换,但小肽的氨基酸序列不变,则对照题表,可判断该小肽对应的mRNA上的编码序列变为UAUGAGCACUGG。 争分提升课(七)　基因表达的调控 即时训练 1.D　解析　c表示转录,需要RNA聚合酶将DNA双链解旋暴露模板链上的碱基,有利于转录的进行,A项正确;c表示转录,是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,需要的原料是核糖核苷酸,真核细胞中该过程可发生在细胞核中,B项正确;细胞分化是基因选择性表达的结果,存在基因的表达,组蛋白乙酰化使染色体结构松散,有利于基因的表达,C项正确;d过程表示翻译,翻译过程中,1个核糖体中可以容纳2个tRNA,D项错误。 2.D　解析　根据题意可知,dCas9失去了酶活性,但仍保留结合DNA的能力,故题图中CRISPRi发挥作用时不存在磷酸二酯键的断裂及重新形成,A项错误;dCas9是将Cas9中两个氨基酸替换得到的,与编码Cas9的基因相比,编码dCas9的基因中碱基数目没有发生改变,B项错误;根据碱基互补配对原则,和两条链反向平行的特点,可知若sgRNA单链区的序列为5'—CCGAUU—3',则a链中与之互补的序列为3'—GGCTAA—5',C项错误;根据题干信息“利用sgRNA的单链区域可结合DNA单链的功能将dCas9带到靶基因的位置,从而阻止RNA聚合酶的通过”,可知,CRISPRi可能通过使靶基因不能转录或者转录出的mRNA变短来发挥作用,D项正确。 3.C　解析　过程①是转录,需RNA聚合酶识别并结合启动子,A项错误;过程②是翻译,存在多聚核糖体,最终合成的肽链的氨基酸序列相同,B项错误;基因miR⁃223过度表达产生RNA与ARC mRNA结合,从而抑制凋亡抑制因子的翻译过程,使凋亡抑制因子合成量降低,使心肌细胞过度凋亡,可能导致心力衰竭,C项正确;若某RNA能与miR⁃223竞争性结合ARC mRNA,仍会抑制凋亡抑制因子的表达,使心肌细胞过度凋亡,不能减缓心力衰竭,D项错误。 4.答案　(1)大量不翻译的碱基序列　基因突变导致mRNA上终止密码子提前出现　(2)空间结构　难被水解,能指导合成更多的转铁蛋白受体(TfR)　有利于细胞从外界吸收更多的Fe3+,以满足生命活动的需要　(3)原核细胞没有核膜,可以边转录边翻译;真核生物有核膜,mRNA需要在细胞核形成,通过核孔运出细胞核后才能与核糖体结合进行翻译 解析　(1)指导转铁蛋白受体合成的mRNA的碱基序列上存在不能决定氨基酸的密码子,即大量不翻译的碱基序列,故合成的转铁蛋白受体mRNA的碱基数远大于3n;基因内部碱基对的增添、缺失或替换可能导致mRNA上终止密码子提前出现,进而使翻译合成的肽链变短。(2)据题图分析可知,铁调节蛋白与Fe3+结合会改变铁调节蛋白的空间结构。根据题意,当细胞中Fe3+浓度低时,TfR⁃mRNA将难水解,能指导合成更多的转铁蛋白受体,有利于细胞从外界吸收更多的Fe3+,以满足生命活动的需要。(3)见答案。 第六单元　生物的变异、育种与进化 第20讲　基因突变和基因重组 微考点·大突破 考点一 教材解读 2.(2)碱基的替换、增添或缺失　基因碱基序列　(3)②无限增殖　糖蛋白　显著降低 3.普遍性　随机性　低频性　不定向性　生物体与现有环境　新的性状　新的生存空间　新基因　根本来源 教$$