【原创推荐】2013高考生物考点预测分析:(23份打包)(含解析)

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名称 【原创推荐】2013高考生物考点预测分析:(23份打包)(含解析)
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资源类型 教案
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科目 生物学
更新时间 2013-05-31 21:35:32

文档简介

2013高考生物考点预测分析:动物生命活动的调节
【考纲要求】
3-2? 动物生命活动的调节
?
(1)人体神经调节的结构基础和调节过程
(2)神经冲动的产生和传导
(3)人脑的高级功能
(4)脊椎动物激素的调节
(5)脊椎动物激素在生产中的应用
II
II
I
II
II
【高考分布】
注:
①直方图横轴代表高考考点
②直方图纵轴代表5年高考汇总分值
【命题分析】
1.不分伯仲:本部分内容在高考中占有相当大的分量,其中神经调节的结构基础
和调节过程、神经冲动的产生和传导、脊椎动物激素的调节、脊椎动物激素在生产中
的应用考查的分值都很高,且不分伯仲。涉及的题型有选择题、非选择题和实验题。
2.实验为主:本部分涉及的实验主要集中在动物生理方面的经典实验,通过实验
设计、实验评价等形式考查考生对知识、技能的运用与迁移能力。
3. 2013命题预测:神经调节的基本方式、兴奋的传导与传递、动物激素调节仍会
是考查的重点,试题可设置一种生命情境,让考生分析多种因素的综合作用。
【试题预测】
一、选择题(共10小题)
1.(2013·江苏百校高三联考)人体内存在由非糖物质转化为葡萄糖的糖异生途径,据报道科学家已发现了参与糖异生的一种关键性酶—PEPCKI,其作用过程如下图所示。下列叙述中不正确的是(  )
A.胰高血糖素可能与PEPCKI在细胞内的活性表达有关
B.细胞中PEPCKI浓度过高可能导致糖尿病的发生
C.抑制PEPCKI乙酰化为治疗和预防糖尿病提供可能
D.图示调节方式属于反馈调节,有利于维持内环境的稳态
【解析】 由图示可知,通过促使PEPCKI酶活性的降低即促进PEPCKI乙酰化,从而加速PEPCKI的水解,使糖异生途径受阻,以达到治疗和预防糖尿病的目的。由此判断C项叙述错误。
【答案】 C
2.(2013·济南三模)下图中甲为神经元细胞模式图,乙为突触结构的模式图,下列叙述正确的是(  )
甲         乙
A.乙图中的结构只能在甲图中的⑤部位上形成
B.刺激甲图中的③,兴奋将发生双向递减的传导
C.乙图中兴奋的传递只能从A神经元到B神经元
D.甲图中⑤的末端将完成“电信号—化学信号—电信号”的变化
【解析】 乙图为突触结构,其类型有轴突—树突型和轴突—胞体型,因此此结构也可在甲图的①或②处形成;兴奋在神经纤维上的传导速度都是一样的,且都具有双向传导、不衰减性;兴奋在神经元之间传递时具有单向传递的特点,神经递质只能由乙图中A的突触小泡释放,因此乙图中兴奋的传递只能从A神经元到B神经元;甲图为一个神经细胞,兴奋只能以电信号的形式传导。
【答案】 C
3.(2013·威海二模)下列有关人体生命活动调节的叙述错误的是(  )
A.免疫系统通过识别并清除异常细胞、病原体等,实现其维持稳态的作用
B.兴奋在两个神经元之间传递的过程中,不会出现膜的转移和融合
C.激素起作用后即被灭活,故机体需源源不断产生,以维持其含量的动态平衡
D.下丘脑能调控垂体相关激素的分泌,进而调控甲状腺、性腺等内分泌腺的活动
【解析】 免疫系统具有免疫清除功能,避免因免疫疾病的发生导致内环境稳态的破坏;激素与靶细胞表面的受体结合后会灭活,因此需不断产生以维持生命活动的需要;下丘脑通过分级调节、反馈调节机制调节甲状腺、性腺等内分泌腺的活动;神经递质存在于突触小泡中,神经递质的释放需突触小泡与突触前膜发生融合。
【答案】 B
4.(2012·银川一中二模)在有关神经调节的叙述中,不正确的是(  )
A.狗在听到铃声后分泌唾液这一反射活动中,唾液腺和支配它活动的神经末梢一起构成效应器
B.兴奋传导时,往往是从一个神经元的树突传给下一个神经元的轴突或细胞体
C.在人体反射活动过程中,神经元膜内电荷移动的方向与膜外电荷移动的方向相反
D.体内大多数内分泌腺都受中枢神经系统的控制
【解析】 兴奋传导时,往往从一个神经元的轴突传给下一个神经元的树突或胞体;反射过程中,膜内电荷由兴奋部位移向未兴奋部位,膜外则由未兴奋部位移向兴奋部位;很多内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节。
【答案】 B
5.(2012·南昌模拟)下列关于激素的阐述,正确的选项是(  )
①激素只运输给相应的靶细胞、靶器官
②激素是有机分子
③激素直接参与细胞内的多种生命活动
④激素是信息分子
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【解析】 激素由体液输送到全身各处,但只作用于相应的靶细胞、靶器官;激素作为一种有机信息分子,不参与细胞代谢。
【答案】 C
6.(2012·泰安高三质检)下图为某反射弧的部分结构示意图。若在B、E两点的细胞膜表面安放电极,中间接电表,据图判断下列叙述错误的是(  )
A.刺激D点时将会使电表的指针发生两次摆动
B.C处发生的信号变化是电信号→化学信号→电信号
C.若C处缺乏递质受体,则D处将无法得到从C传来的信息
D.刺激B点时相应部位神经冲动的传导方向是A←B→C
【解析】 刺激D点时神经冲动会进行双向传导,由于突触的单向性,神经冲动不会到达B点,因此只能使电表的指针发生一次摆动。C处为突触结构,发生的信号变化是电信号→化学信号→电信号。若C处缺乏递质受体,则D处将无法得到从C传来的信息。刺激B点时相应部位神经冲动的传导方向是A←B→C。
【答案】 A
7.(2012·徐州高三质检)下图表示信号传导的一种方式。甲表示产生信息分子X的细胞,乙是X的靶细胞。下列对应关系合理的是(  )
A.甲是感受器细胞,乙是肌细胞,X使乙发生膜电位的变化
B.甲是下丘脑细胞,乙是垂体细胞,X促进乙分泌促激素释放激素
C.甲是胰岛A细胞,乙是肌细胞,X促进乙中储能物质水解
D.甲是甲状腺细胞,乙是肝脏细胞,X加快乙的新陈代谢
【解析】 信息分子若是神经递质,其作用途径不需经过体液的运送,A项错误;若甲是下丘脑细胞,乙是垂体细胞,则X促进乙分泌促激素,而不是促激素释放激素,B项错误;胰岛A细胞分泌的激素X作用肝细胞,使肝糖原分解,非肌糖原分解,C项错误;甲状腺细胞分泌的甲状腺激素几乎作用于全身的组织细胞(包括肝细胞),并加快肝细胞的新陈代谢。
【答案】 D
8.(2012·潮州二模)下图表示动物体生命活动调节的部分过程,图中字母代表激素,下列有关说法正确的是(  )
A.图中A、B、C分别是促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素、甲状腺激素
B.在寒冷环境中,血液中激素B的含量会增加
C.D代表的激素能降低血糖浓度
D.C激素分泌增加时,B激素分泌增加,D激素分泌减少
【解析】 由图可知,A激素由下丘脑分泌后可作用于垂体,使垂体分泌的激素C通过血液循环又作用于甲状腺,而甲状腺分泌的激素B的多少对下丘脑、垂体起反馈作用,由此判断A、B、C分别是促甲状腺激素释放激素、甲状腺激素、促甲状腺激素;寒冷环境,为使体温恒定,甲状腺激素分泌增多,促进新陈代谢;D代表的激素可能是胰岛素或者是胰高血糖素。
【答案】 B
9.(2012·山东高考仿真题)如图表示一神经细胞动作电位和静息电位相互转变过程中的离子运输途径。该细胞受到刺激时,通过④途径形成动作电位。下列说法正确的是(  )
A.④途径的发生只能由电信号引起
B.正常情况下,▲离子的细胞外浓度高于细胞内
C.静息时,由于①途径的作用,膜电位分布为内正外负
D.由图可知,②、③途径属于主动运输
【解析】 读图知通过④途径形成动作电位时钠离子内流,即◆代表钠离子;①途径为静息电位产生过程,即钾离子外流,膜电位分布为内负外正;▲离子为钾离子;正常情况下,钾离子的细胞外浓度低于细胞内;②、③均为逆浓度梯度运输且消耗ATP,为主动运输;④途径的发生主要是细胞膜对钠离子的通透性增加所致。
【答案】 D
10.(2012·丰台二模)下图为人体某一反射弧的示意图,a、b为微型电流计F的两极,下列叙述错误的是(  )
A.神经元静息时,细胞膜对Na+的通透性增加以维持电位差
B.从a处切断神经纤维,刺激b处,效应器能产生反应
C.刺激皮肤细胞A,电流计指针将发生两次方向相反的偏转
D.兴奋从细胞B传到细胞D,存在化学信号与电信号的转换
【解析】 静息电位的产生与细胞膜内Na+外流有关;细胞E为组成效应器的肌肉细胞,肌肉本身具有收缩的功能,刺激b处,效应器能产生反应;刺激皮肤细胞A,电流计指针先向右偏转后向左偏转;兴奋在神经元之间传递时发生化学信号与电信号的转换。
【答案】 A
二、非选择题(本题共3小题)
11.(2013·山东省实验中学第四次诊断)科学家发现人体中有一种与肥胖有关的物质——瘦素。通过小鼠实验发现,瘦素可以通过血脑屏障,然后与下丘脑特异性受体结合,把人体储量大小的信号传递给下丘脑的体重调节中枢,调节摄食行为。下图示瘦素通过下丘脑发挥作用的过程(局部示意图)。请回答下列问题:
(1)瘦素通过血脑屏障到达下丘脑,下丘脑神经元合成和分泌的神经递质,使饱中枢的兴奋性________,使摄食中枢的兴奋性减弱,从而抑制食欲,减少能量的摄取,达到减重的效果。若图中c神经元释放的神经递质引起突触后膜抑制,则此时突触后膜接受这种递质后的膜电位是________,g神经元不能将信息传递到________而无饱感,机体不断摄食而导致肥胖。
(2)兴奋在反射弧中的传递方向是________的。图中共有________条反射弧。
【解析】 (1)瘦素使人体消瘦,因此瘦素发挥作用后,应使饱食中枢兴奋,减少摄食,而使摄食中枢兴奋性降低。如c神经元释放的神经递质引起突触后膜抑制,则突触后膜的电位仍是静息电位,为外正内负,从而不能使兴奋传导到大脑皮层。
(2)兴奋在反射弧中的传递方向是单向的。图中无感受器和效应器出现,依据反射弧的组成可判定图中反射弧的数目为0。
【答案】 (1)增强 外正内负 大脑皮层 (2)单向 0
12.(2012·绍兴一中二模)激素作为一种化学信使,能把某种调节的信息由内分泌细胞携带至靶细胞。下图表示某高等动物激素的分泌及作用机制。请结合图中信息回答下列问题:
(1)由图可知,激素①主要通过影响____________来调节生命活动。
(2)若结构乙表示胰岛A细胞,结构甲通过释放“某化学物质”可直接影响激素②的形成与分泌,该化学物质是________,激素②作用的靶细胞主要是肝细胞,其引起的主要代谢变化及产生的生理反应是________ 。
(3)结构甲、乙、丙中具有神经传导和激素分泌双重功能的是________。
(4)若激素①表示雄激素,其有促进蛋白质合成、肌肉发育和骨骼生长、使体内储存的脂肪减少等作用。个别男性运动员长期服用雄激素,对其性腺造成的危害是________ 。
(5)若激素①是甲状腺激素,在寒冷环境中能促进人体产热的调节过程是________(填图中字母),同时人体皮肤减少散热的生理反应是______ 。
【解析】 (1)由图可知,激素通过影响基因表达来调节生命活动。(2)下丘脑通过有关神经调节胰岛A细胞分泌胰高血糖素。(3)下丘脑既传导兴奋,又分泌激素。(4)长期服用性激素,反馈抑制加强,促性腺激素分泌减少,会导致性腺萎缩。(5)寒冷条件下,a、b过程加强。
【答案】 (1)基因的表达 (2)神经递质 肝糖原分解,促进非糖物质转化为葡萄糖,血糖升高 (3)甲(下丘脑) (4)性腺萎缩 (5)a、b 皮肤血管收缩(皮肤汗腺分泌减少)
13.(2012·湖南十二校联考)氨基丁酸(GABA)作为哺乳动物中枢神经系统中广泛分布的神经递质,在控制疼痛方面的作用不容忽视,其作用机理如下图所示。请回答有关问题:
(1)GABA在突触前神经细胞内合成后,储存在________内,以防止被胞浆内其他酶系所破坏。当兴奋抵达神经末梢时,GABA释放,并与位于图中________上的GABA受体结合。该受体是膜上某些离子的通道。当GABA与受体结合后,通道开启,使某种离子内流,从而抑制突触后神经细胞动作电位的产生。上述过程除了体现细胞膜的选择透过性外,还体现了细胞膜具有________功能。如果用电生理微电泳方法将GABA溶液施加到离体神经细胞旁,可引起相同的生理效应,从而进一步证明GABA是一种________性的神经递质。
(2)释放的GABA可被体内氨基丁酸转氨酶降解而失活。研究发现癫痫病人体内GABA的量不正常,若将氨基丁酸转氨酶的抑制剂作为药物施用于病人,可缓解病情。这是由于_________ ,从而可抑制癫痫病人异常兴奋的形成。
(3)图中麻醉剂分子嵌入的结构是________,它的嵌入起到了与GABA一样的功能,从而可________(填“缩短”或“延长”)该离子通道打开的时间,产生麻醉效果。
【解析】 题干中已明确GABA是一种神经递质,神经递质存在于突触小泡内,从突触前膜释放,与突触后膜上特异性受体发生结合,由于结合的结果是抑制突触后神经细胞动作电位的产生,因而内流的是阴离子而不是阳离子,也说明GABA是一种抑制性神经递质。神经递质释放与作用的过程说明了细胞膜有信息交流的功能。氨基丁酸转氨酶抑制剂的作用是抑制氨基丁酸转氨酶的作用。GABA分解速率降低,突触后膜长时间处于抑制状态,兴奋性被抑制,从而可治疗癫痫病人。从放大图可看出,麻醉剂分子嵌入的结构是GABA受体,它可延长离子通道打开的时间起抑制作用,从而产生麻醉效果。
【答案】 (1)突触小泡 突触后膜 信息交流 抑制
(2)抑制氨基丁酸转氨酶的活性,使GABA分解速率降低
(3)GABA受体 延长
2013高考生物考点预测分析: 人体的内环境和稳态
【考纲要求】
3-3? 人体的内环境与稳态
?
(1)稳态的生理意义
(2)神经、体液调节在维持稳态中的作用
(3)体温调节、水盐调节和血糖调节
(4)人体免疫系统在维持稳态中的作用
(5)艾滋病的流行和预防
II
II
II
II
I
【高考分布】
注:
①直方图横轴代表高考考点
②直方图纵轴代表5年高考汇总分值
【命题分析】
1.本部分内容是高考的核心之一,除艾滋病的流行和预防考查较少外,其
他考点在高考中都占有相当大的分量,其中人体免疫系统在维持稳态中的作用在单科卷
中出现较频繁。考查题型除涉及基础知识性的选择题、非选择题外,实验题考查也较多。
2.理解是重点:本部分除考查一些记忆性的知识外,如内环境的构成及相互关
系、稳态的理化性质、神经调节和体液调节的区别、免疫系统的组成及免疫调节机制
等,更多考查的是对相关知识的理解和灵活运用能力。
3.2013命-题预测:免疫调节仍会是高考的必考点,血糖调节、运动过程综合分析
仍是考查的重点,还可能会涉及实验分析与设计题。
【试题预测】
一、选择题(共10小题)
1. (2013·成都外国语学校月考)血糖的平衡对于保持人体健康有重要意义,下列叙述正确的是
A.胰岛素和肾上腺素对血糖含量的调节表现为协同作用
B.血糖平衡的调节属于条件反射,其神经中枢位于下丘脑
C.胰高血糖素能促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖
D.糖尿病人的尿液与班氏试剂水浴煮沸会产生蓝色沉淀
【解析】胰岛素和肾上腺素作用相反,表现为拮抗作用;血糖平衡的调节属于非条件反射,其神经中枢位于下丘脑;胰高血糖素能促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖含量升高;糖尿病人的尿液与班氏试剂水浴煮沸会产生砖红色沉淀。
【答案】C
2. (2013·湖南高三联考)如图表示淋巴细胞的起源和分化过程(其中a、b、c、d表示不同种类的细胞,①②表示有关过程),下列有关叙述正确的是
A.只有a、b、c三类细胞能识别抗原
B.产生抗体的细胞只能由b直接分化形成
C.①②过程都需要抗原的刺激才能发生
D.c、d的功能各不相同,根本原因是DNA不同
【解析】记忆细胞也能识别抗原,产生抗体的细胞可由b或记忆细胞分化形成,c、d的核DNA是相同的,因基因选择性表达导致了功能的不同,识别抗原的细胞有记忆细胞B细胞、T细胞、吞噬细胞和效应T细胞。
【答案】C
3.(2012·昆明高三质检)一个处于安静状态的人,在不同气温中,皮肤血管血液的相对流量如图所示,下列分析不正确的是(  )
A.皮肤血流量的变化受下丘脑的调节
B.在AB段机体甲状腺激素分泌增加
C.在CD段皮肤血管收缩且汗腺分泌加强
D.在D点以后需及时补充水和无机盐
【解析】 体温调节中枢在下丘脑,外界温度降低时,血管收缩,血流量减小,散热量减少,同时甲状腺分泌甲状腺激素,促进新陈代谢,增加产热量来维持体温恒定。外界温度升高时皮肤血管舒张,血流量增加,汗腺分泌加强,散热增加。高温条件下大量出汗需及时补充水和无机盐。
【答案】 C
4.(2012·深圳高三质检)在下列①~④中,A、B之间的关系可以用所给的模型表示的是(  )
①A—胰高血糖素,B—胰岛素
②A—甲状腺激素,B—促甲状腺激素
③A—细胞外液渗透压,B—抗利尿激素分泌量
④A—皮肤血流量,B—体温
A.只有①③       B.只有②④
C.只有②③④ D.都可以
【解析】 胰高血糖素升高以后会促进胰岛素的分泌,而胰岛素升高以后会抑制胰高血糖素的分泌,①对;促甲状腺激素升高会促进甲状腺的分泌,而甲状腺激素分泌增多会抑制促甲状腺激素的分泌,A应该是促甲状腺激素,B是甲状腺激素,所以②不对;细胞外液渗透压降低时,会促进抗利尿激素的分泌,抗利尿激素分泌增加后,水的重吸收量增多,导致细胞外液渗透压升高,③对;皮肤的血流量增加的原因是增加散热,导致温度降低,温度降低以后会降低血流量,应该A是体温,B是血流量,所以④不对。
【答案】 A
5.(2012·莱芜高三模拟)Graves病又称毒性弥漫性甲状腺肿,是由于患者所产生的某种抗体X与甲状腺细胞膜上的某种激素的受体Y结合,致使甲状腺细胞持续被激发,产生高水平激素Z所致。对患者使用寡核苷酸UDP可减弱Graves病的症状。下列有关说法不正确的是(  )
A.Graves病属于过敏反应
B.Y是促甲状腺激素的特异性受体
C.UDP可能会抑制X的分泌
D.患者代谢增强,神经系统的兴奋性增强
【解析】 过敏反应是指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应,题干信息表明,Graves病是机体对某种激素的受体发生免疫反应而导致弥漫性甲状腺肿,是一种自身免疫性疾病。Graves病的基本病理是甲状腺功能亢进,合成及分泌甲状腺激素过多,使患者代谢增强,神经系统的兴奋性增强。与X抗体结合的物质Y是促甲状腺激素的特异性受体。UDP可减弱Graves病的症状,说明UDP可能会抑制抗体X的分泌。
【答案】 A
6.(2012·郑州高三期末)挪威科学家最新的研究显示,气候变暖将提高人类患腺鼠疫的可能性。这种疫病是由鼠疫杆菌(宿主为啮齿动物)引起的,鼠疫杆菌释放类毒素,使患者出现中毒性休克综合征。科学家从病愈患者的血清中提取的抗毒素对腺鼠疫患者有显著疗效。下列说法正确的是(  )
A.类毒素是一种抗原,能引起人体的免疫反应
B.抗毒素是一种抗体,是由效应T细胞产生的淋巴因子
C.类毒素和抗毒素的化学本质都是蛋白质
D.该免疫过程属于细胞免疫
【解析】 类毒素的本质比较复杂,但不一定属于蛋白质类的物质,它是一种抗原,能刺激人体发生免疫反应;抗毒素是一种抗体,由浆细胞产生;抗毒素与类毒素发生反应的免疫过程属于体液免疫。
【答案】 A
7.(2012·西安高三联考)如图表示病菌感染人体后,免疫细胞做出应答的部分过程,甲、乙、丙、丁表示不同细胞,1、2、3、4、5、6表示免疫过程。下列说法错误的是(  )
A.图中甲细胞为T细胞,丁细胞为记忆细胞
B.丙细胞内发生了转录和翻译过程
C.经7→6过程后,丙细胞产生的抗体多、速度快
D.当人体感染HIV后,图中所表示的免疫过程会全部消失
【解析】 由图可知,丙细胞能产生抗体,故为浆细胞,再推知甲、乙、丁细胞依次为T细胞、B细胞和记忆细胞。当人体感染HIV后,由于HIV会攻击人的T细胞,导致人体的细胞免疫全部丧失,图中所表示的体液免疫基本会丧失,但仍有微弱的体液免疫存在。
【答案】 D
8.(2012·开封高三质检)HIV能通过细胞表面的CD4(一种受体蛋白)识别T细胞,如果给AIDS患者大量注射用CD4修饰过的红细胞,红细胞也会被HIV识别、入侵,因HIV在红细胞内无法增殖,红细胞成为HIV的“陷阱细胞”,这为治疗AIDS提供了新的思路。据材料分析,下列叙述不正确的是(  )
图甲         图乙
A.CD4与双缩脲试剂反应呈紫色
B.T细胞与红细胞发育成熟的场所相同
C.红细胞可作为“陷阱细胞”与其结构有关
D.入侵到红细胞的HIV随红细胞凋亡后可被免疫系统清除
【解析】 CD4能够修饰红细胞,使红细胞被HIV所识别并入侵,显然CD4类似于免疫细胞表面的受体蛋白,因此可与双缩脲试剂反应呈现紫色;人体的T细胞在胸腺发育成熟,而红细胞在骨髓中发育成熟,两种细胞的发育场所不相同;成熟的红细胞没有核糖体等细胞器,不能为HIV合成蛋白质外壳提供场所,最终入侵到红细胞的HIV随红细胞凋亡后可被免疫系统清除。
【答案】 B
9.(2012·济南高三质检)如图是人体内某激素进行调节的示意图,以下叙述错误的是(  )
A.由图可知此激素不是促甲状腺激素
B.该激素与相应受体结合后形成的复合体,穿过两层膜并作用于核内DNA
C.该激素不直接参与新陈代谢
D.该激素与相应受体结合后形成的复合体能影响遗传信息的转录过程,从而影响蛋白质的合成
【解析】 由图可知,该激素能与相应受体结合后形成“激素—受体”的复合体,应该是性激素;“激素—受体”的复合体从核孔进入细胞核,作用于DNA,从而转录出mRNA并合成相应的多肽,可见,该复合体影响转录过程;激素只是改变细胞的代谢,并不直接参与生命活动。
【答案】 B
10.(2012·南阳高三联考)下图为人体内体温与水平衡调节的示意图,下列叙述不正确的是(  )
A.当受到寒冷刺激时,a、b、c激素的分泌均会增加
B.c激素分泌增多,可促进骨骼肌与内脏代谢活动增强,产热量增加
C.下丘脑有体温调节中枢
D.在调节水平衡过程中,下丘脑只有合成、释放d激素的作用
【解析】 在调节水平衡的过程中,下丘脑不仅合成由垂体释放的抗利尿激素,而且其渗透压感受器也发挥作用。
【答案】 D
二、非选择题(本题共3小题)
11.(2013·江西重点中学联考)人体内环境的维持,依赖于各个器官、系统的协调活动,而信息分子是它们之间的“语言”。请结合下图回答问题:
(1)图中①表示________系统;“甲”表示增殖分化,产生浆细胞(及抗体)和________。体内蛋白质合成不足可能会导致抗体数量减少和血浆渗透压________,从而使机体出现免疫力下降、组织水肿。
(2)当人紧张时,体内肾上腺素分泌增加,直接作用于肾上腺细胞的信息分子“丙”是来自神经元分泌的________,完成该反射的结构基础是________。
(3)由上图可知,________________调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
【解析】 (1)从图中已有信息可知①表示免疫系统,体内蛋白质合成不足会影响渗透压、免疫等功能。甲是指体液免疫产生的浆细胞和记忆细胞。(2)当人紧张时,体内肾上腺素分泌增加是神经调节的结果,肾上腺作为效应器,神经元分泌的神经递质直接作用于肾上腺细胞,使肾上腺细胞分泌肾上腺素。(3)三种情况体现了神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。乙为促甲状腺激素,其分泌量是受促甲状腺激素释放激素和甲状腺激素分泌量的调节。
【答案】 (1)免疫 记忆B细胞 下降
(2)神经递质 反射弧
(3)神经—体液—免疫
12.(2012·潍坊高三质检)血糖浓度保持平衡对机体生命活动具有重要作用。下图为胰岛素作用机理模式图,请分析回答:
(1)胰岛素降低血糖浓度的机理是:胰岛素与________结合后,一方面促进________________合成,另一方面使____________________增加,促进葡萄糖进入细胞。除此之外,胰岛素的作用还表现在能促进____________,同时抑制非糖物质(脂肪、蛋白质)转化为葡萄糖。
(2)某人因体内含有胰岛素受体的抗体而表现出高血糖症状。若给其注射胰岛素________(填“能”或“不能”)有效调节其血糖水平,原因是____________________。
(3)影响胰岛素分泌的主要因素是________,其一方面可以直接作用于胰岛以调节胰岛素的分泌,此外也作用于胰岛组织中的神经末梢或血管内的感受器,反射性地引起胰岛素分泌。因此血糖平衡受________的调节。
(4)胰岛素是由________细胞分泌的,与胰岛素作用相互拮抗的激素是________________。
【解析】 (1)在人体内许多组织的细胞膜上都存在着胰岛素受体。胰岛素在细胞水平发挥生理作用,首先必须与靶细胞膜上的胰岛素受体结合后,才能开始发挥其生物效应,这是胰岛素发挥正常生理作用的先决条件。不同种类的细胞,其膜上胰岛素受体的数量亦不相同。胰岛素的主要功能是通过调节组织细胞对葡萄糖的摄取和代谢,促进组织细胞吸收葡萄糖的能力,尤其能加速肝细胞和肌细胞对葡萄糖的摄取,以维持体内葡萄糖的平衡。此外,胰岛素对脂肪、蛋白质的代谢、核酸的合成和某些基因的表达也具有调节作用。
(2)当血糖浓度升高时,胰岛素分泌增加,和靶细胞的胰岛素受体结合后,可以从食物中吸收血液的糖分加速进入肝脏、肌肉等组织,并以糖原的形式储藏起来备用;同时又约束储存在这些组织里的糖原不能轻易回流到血液里,免得引起血糖过高。
(3)血糖浓度是影响胰岛素分泌的最重要因素。血糖浓度升高——血管壁等处的化学感受器兴奋→传入神经→下丘脑中调节血糖平衡的某一区域→传出神经→胰岛B细胞分泌胰岛素→肝脏、骨胳肌、脂肪组织等处的体细胞→血糖浓度降低。血糖浓度过低——血管壁等处的化学感受器兴奋→传入神经→下丘脑中调节血糖平衡的某一区域→传出神经→胰岛A细胞分泌胰高血糖素、肾上腺分泌肾上腺素→肝脏等处的体细胞→血糖浓度升高。
(4)当血液中的血糖浓度升高时,会刺激胰岛B细胞释放胰岛素;当血糖浓度降低时,则会引起使血糖升高的另一类激素(胰高血糖素或肾上腺素)的释放。使得人体血糖含量总能保持在正常范围内。同样,神经在调节血糖方面也起着重要的作用。
【答案】 (1)胰岛素受体 蛋白质、脂肪、糖原
细胞膜上葡萄糖转运蛋白 葡萄糖的利用(分解)
(2)不能 胰岛素无法与受体结合 (3)血糖浓度 神经和体液(激素)共同 (4)胰岛B 胰高血糖素、肾上腺素
13.(2012·海淀高三检测)近年来在世界范围内频繁爆发了禽流感疫情。我国政府高度重视,已经设立了专门的防治基金。科技部宣布我国已研制成功人用禽流感疫苗。请分析回答下列问题。
(1)在转基因微生物细胞内由抗体基因到合成禽流感抗体要经过________和________两个阶段。
(2)当人感染禽流感病毒时,较好的治疗方法是直接注射康复者的血清,因为血清中含有抵抗该病毒的抗体,产生抗体的细胞可以由____________________分化而来。
(3)禽流感病毒存在高致病性和低致病性两种类型,某科研机构想探究低致病性禽流感病毒A是否可以作为高致病性禽流感病毒B的疫苗,请你根据提供的实验材料和用具,写出实验原理和第二步及以后的实验步骤。
实验目的:
探究低致病性禽流感病毒A是否可以作为高致病性禽流感病毒B的疫苗
实验原理:
通过接种低致病禽流感病毒A,可刺激家禽体内产生
_________________________ ;
当__________________________入侵时,机体_____________ 。
实验材料和用具:
健康家禽若干只、低致病性禽流感病毒A、高致病性禽流感病毒B、不含病毒的特殊培养液、注射器等。(提示:可用特殊培养液配制一定浓度的禽流感病毒,但浓度和剂量不作要求)
实验过程
第一步:取健康家禽若干只,均等地分为两组,甲组为实验组,乙组为对照组。
第二步:__________ 。
第三步:一段时间后,__________ 。
【解析】 (1)禽流感抗体是蛋白质,由基因控制合成,要经过转录和翻译两个阶段。(2)产生抗体的细胞是浆细胞,可以由B细胞和记忆细胞分化而来。(3)实验原理是实验操作的依据:通过接种低致病禽流感病毒A,可刺激家禽体内产生相应的抗体和记忆细胞;当高致病性禽流感病毒B入侵时,机体由于有记忆细胞,会更快地产生数量更多的抗体用于抵抗病毒的入侵。实验过程中要遵循单因子变量原则和对照原则。
【答案】 (1)转录 翻译 (2)B细胞和记忆(B)细胞
(3)相应的抗体和记忆细胞 高致病性禽流感病毒B 由于有记忆细胞,会更快地产生数量更多的抗体用于抵抗病毒的入侵
在甲组体内注射用特殊培养液配制的低致病性禽流感病毒A,在乙组内注射等量的特殊培养液再分别给甲、乙两组注射等量的高致病性禽流感病毒B,观察两组家禽的生活状况
2013高考生物考点预测分析: 人类遗传病
【考纲要求】
2-5? 人类遗传病
?
(1)人类遗传病的类型
(2)人类遗传病的监测和预防
(3)人类基因组计划及意义
I
I
I
【高考分布】
注:
①直方图横轴代表高考考点
②直方图纵轴代表5年高考汇总分值
【命题分析】
本部分近三年几乎没有单独考查,人类遗传病是高考的冷点内容之一,预测今后
该部分内容有淡化的趋势。
【试题预测】
一、选择题(共10小题)
1. (2013·贵州省遵义月考)如图是一个白化病家族的遗传系谱图,请写出Ⅰ1、Ⅰ3的基因型和Ⅲ1为白化病患者的概率(   )
A.AA、Aa和1/16 B.Aa、Aa和1/9
C.Aa、AA和1/4 D.Aa、Aa和1/64
【解析】由图知Ⅰ代个体全正常,Ⅱ1和Ⅱ4为患者,推出Ⅰ1、Ⅰ3的基因型均为Aa,Ⅱ2和Ⅱ3的基因型为Aa的概率均为2/3,故Ⅲ1患白化病的概率为Aa×Aa→aa。2/3×2/3×1/4=1/9,所以B选项正确。
【答案】B
2.(2012·上海卷)在一个成员血型各不相同的家庭中,妻子是A型血,她的红细胞能被丈夫和儿子的血清凝集,则丈夫的血型和基因型分别是(  )
A.B型,IBIB       B.B型,IBi
C.AB型,IAIB D.O型,ii
【解析】 妻子是A型血,基因型可能为IAIA或IAi ,其红细胞表面含A抗原,由于其红细胞能被丈夫和儿子的血清凝集,故丈夫和儿子的血清中含抗A抗体,红细胞表面不含A抗原,即丈夫和儿子都不能是A型、AB型血,可能是B型或O型,故C错;若丈夫为O型(基因型ii),而儿子的血型(O型或A型)必然与丈夫或妻子的血型相同,D错;若丈夫为B型(基因型IBIB),则儿子可能为AB型、B型血,与前面分析矛盾,故A错;若丈夫为B型(基因型IBi),则儿子只能为O型(基因型ii)(还可能是A型、AB型血,但与前面分析矛盾),可以满足题干要求。
【答案】 B
3.(2012·潍坊高三期末)一个家庭中,父亲是色觉正常的多指(由常染色体显性基因控制)患者,母亲的表现型正常,他们却生了一个手指正常但患红绿色盲的孩子。下列叙述正确的是(  )
A.该孩子的色盲基因来自祖母
B.这对夫妇再生一个男孩,只患红绿色盲的概率是1/2
C.这对夫妇再生一个正常女儿的概率是1/4
D.父亲的精子不携带致病基因的概率是1/3
【解析】 设控制手指的基因用A、a表示,控制色觉的基因用B、b表示,则该家庭中父母的基因型分别为AaXBY、aaXBXb,生育的手指正常但患红绿色盲的孩子一定为男孩,其色盲基因来自他的母亲及其外祖父母,A错误;这对夫妇再生一个男孩,只患红绿色盲的概率是1/2(手指正常概率)×1/2(男孩中的色盲概率)=1/4,B错误;生育的女孩色觉都正常,这对夫妇再生一个正常女孩的概率是1/2(手指正常概率)×1/2(女孩的概率)=1/4,C正确;从父亲的基因型分析,aXB、aY的精子中不携带致病基因,概率是1/2,D错误。
【答案】 C
4.(2012·惠州调研)软骨发育不全是由显性基因A控制的遗传病,白化病是由隐性基因b控制的遗传病,一对软骨发育不全(其他性状正常)的夫妇,婚后所生第一个孩子患白化病且软骨发育不全,第二个孩子性状全部正常。假设控制这两种病的基因符合基因的自由组合定律,请预测他们再生一个孩子同时患两病的概率是 ( )
A.1/16 B.1/8 C.3/16 D.3/8
【解析】软骨发育不全的夫妇生了一个正常的孩子,可推知双亲的基因型都为Aa。肤色表现正常的夫妇生了一个患白化病的孩子,可推知父母的基因型都为Bb。由此可推知,双亲的基因型都为AaBb。他们再生一个孩子同时患两病的概率是3/4×1/4=3/16。
【答案】C
5.(2012·泰州调研)“基因敲除”是指将外源基因整合到小鼠胚胎干细胞的DNA同源序列中,使某一个基因被取代或破坏而失活,形成杂合体细胞;然后将“修饰”后的胚胎干细胞植入小鼠的早期胚胎,生成嵌合体小鼠。科学家已经利用上述技术成功地把人类囊肿性纤维化病的致病基因移植到小鼠身上,培育出了患囊肿性纤维化病的小鼠。下列有关叙述最可能错误的是 ( )
A.这种嵌合体小鼠长大后体内存在外源基因,而且可能会遗传给后代
B.在“基因敲除”中需要用到限制性核酸内切酶等
C.通过“基因敲除”方式导致的变异类型属于基因突变
D.“基因敲除”技术有利于人类对某些遗传因素引发的疾病进行研究
【解析】依题干信息可知,“基因敲除”实质上是用外源基因取代或破坏DNA同源序列中的某一个基因,导致其失活,属于基因重组,C项错误。
【答案】C
6.下列关于人类遗传病的叙述,错误的是 ( )
①一个家族仅一代人中出现过的疾病不是遗传病
②一个家族几代人中都出现过的疾病是遗传病
③携带遗传病基因的个体会患遗传病
④不携带遗传病基因的个体不会患遗传病
A.①② B.③④
C.①②③ D.①②③④
【解析】本题考查人类的遗传病,意在考查学生对遗传病的判断与分析能力。①错误,有可能该病为隐性遗传病;也有可能该代患病的为杂合子显性,后代正常,再下一代就不会再有患病的。②错误,一个家族几代人中都出现过的疾病,可能是由于同处在不良的生活环境而导致的疾病,不一定是遗传病。③错误,表现正常但携带隐性遗传病基因的个体不患遗传病。④错误,若是染色体异常遗传病患者,则不携带遗传病基因。
【答案】D
7. 11.一对夫妇,其中一人为红绿色盲患者,在什么情况下需要对胎儿进行基因检测(???)
选项
患者
胎儿性别
A
妻子
女性
B
妻子
男性或女性
C
妻子
男性
D
丈夫
男性或女性
【解析】根据红绿色盲的遗传特点,当妻子患病时,双亲基因型分别为XbXb、XBY,后代男性一定为患者,女性一定为携带者,所以不需进行基因检测。当丈夫为患者时,妻子有可能是携带者,所以后代无论男女均有可能为患者。
【答案】 D
8.某男性色盲,他的一个次级精母细胞处于着丝点刚分开时,此时该细胞内可能存在(???)
A.两个Y,两个色盲基因
B.两个X,两个色盲基因
C.一个X,一个Y,一个色盲基因
D.一个Y,没有色盲基因
【解析】男性色盲其基因型为XbY,其次级精母细胞中含X染色体或含Y染色体,若含X染色体则着丝点分裂时含两条X染色体,两个色盲基因;若含Y染色体则着丝点分裂后应为两条Y染色体,不含色盲基因
【答案】 B
9..囊性纤维化病是一种常染色体隐性遗传病。某对正常夫妇均有一个患该病的弟弟,但在家庭的其他成员中无该病患者。如果他们向你咨询他们的孩子患该病的概率有多大,你应该怎样告诉他们( ? )
A.“你们俩没有一人患病,因此你们的孩子也不会有患病的风险”
B.“你们俩只是该致病基因的携带者,不会影响到你们的孩子”
C.“由于你们俩的弟弟都患有该病,因此你们的孩子患该病的概率为1/9”
D.“根据家系遗传分析,你们的孩子患该病的概率为1/16”
[解析]由题意可知这对正常夫妇是杂合子的概率均为2/3,杂合子的夫妇下一代患病的概率为1/4,所以这对正常夫妇的孩子的患病概率为2/3×2/3×1/4=1/9.故C选项符合题意。
【答案】 C
10.下列有关人类遗传病的叙述正确的是(  )
①都是由于遗传物质改变引起的 ②都是由一对等位基因控制的 ③都是先天性疾病 ④近亲结婚可使各种遗传病的发病机会大大增加 ⑤线粒体基因异常不会导致遗传病 ⑥性染色体增加或缺失都不是遗传病
A.①??????????????????????????????????????B.①③⑥
C.①②③⑥????????????????????????????D.①②③④⑤⑥
【解析】 人类遗传病都是由于遗传物质的改变而引起的;遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病以及染色体异常遗传病等;有些遗传病是由环境条件而诱发的;近亲结婚会导致隐性遗传病的发病机会大大增加;线粒体异常、性染色体增加或缺失都会导致遗传病的发生。
【答案】A
二、非选择题(本题共3小题)
11.白化病(由A或a控制)与某舞蹈症(由B或b控制)都是常染色体遗传病,有一家庭中两种病都有患者,系谱图如下,请据图回答:
(1)舞蹈症是由 基因控制,白化病由 基因控制。
(2)2号和9号的基因型分别是 和 。
(3)7号同时携带白化病基因的可能性是 。
(4)若13号与14号再生一个孩子,则生两病兼患的女孩的可能性是 。
【解析】(1)由1、2号不患白化病,而5、6号患白化病(或9、10号不患白化病而16号患白化病)可知,白化病应由隐性基因控制,由于3、4号患舞蹈症,而11号正常,推知该病为显性遗传病。(2)2号的基因型,对于舞蹈症应为Bb(因为5、6、8、9号不患舞蹈症),对于白化病应为Aa(因为5、6号患白化病)。9号的基因型,对于舞蹈症应为bb,对于白化病应为Aa(因为16号患白化病)。(3)7号的父母1号及2号的白化病基因型均为Aa,故7号关于白化病的基因型应为1/3AA或2/3Aa,故携带白化病基因的可能性是2/3。(4)13号的基因型应为AaBb(因为19号患白化病,不患舞蹈症),14号的基因型应为Aabb(因为19号患白化病),故13与14再生一两病兼患女孩的可能性为:1/2(生女孩的概率)×1/4(患白化病的概率)×1/2(患舞蹈症的概率)=1/16。
【答案】(1)显性 隐性
(2)AaBb Aabb
(3)2/3
(4)1/16
12.下面是某校生物科技活动小组关于“调查人群中某些性状的遗传”课题的研究方案:
Ⅰ.课题名称:人群中××性状的调查。
Ⅱ.研究目的、研究内容、材料用具、研究过程(略)。
Ⅲ.调查结果分析。
请分析该研究方案并回答有关问题:
(1)根据下面的“家庭成员血友病调查表”,判断“本人”的基因型(用B或b表示)是 。
家庭成员血友病调查表
祖父
祖母
外祖父
外祖母
父亲
母亲
哥哥
妹妹
本人

(说明:空格中打“√”的为血友病患者)
(2)下表是关于单眼皮和双眼皮遗传情况的调查结果。据表回答下列问题:
组别
婚配方式
调查
家庭数
儿子
女儿


单眼皮
双眼皮
单眼皮
双眼皮
第一组
单眼皮
单眼皮
35
17
0
23
0
第二组
双眼皮
单眼皮
300
36
122
75
99
第三组
单眼皮
双眼皮
100
24
28
19
33
第四组
双眼皮
双眼皮
220
31
98
25
87
根据表中第 组调查结果,可直接判断出眼皮的显性性状是 。理由是 。
(3)调查中发现某男子患一种遗传病,该男子的祖父、祖母、父亲都患此病,他的两位姑姑中有一位也患此病,这位患病姑姑又生了一个患病的女儿。其他家庭成员都正常。
①请根据该男子及其相关家庭成员的情况,在图示方框中绘制出遗传系谱图,并标出该男子及其直系亲属的基因型。(用“D”或“d”表示)
②此遗传病的遗传方式是 。
③该男子(色觉正常)与表现正常(其父亲为红绿色盲)的女性婚配,预期生出完全正常的孩子和只患一种病的孩子的概率分别是 和 。
【解析】(1)先根据题目表格中所给信息画出遗传系谱图,则易判断“本人”的基因型为:XBY或XBXb两种情况。(2)可由表格中第四组判断双眼皮为显性,因为在第四组中父母双方都表现为双眼皮,而子代中出现单眼皮。(3)画系谱图时要规范,并按要求标注基因型,分析系谱图可发现该遗传病具有“有中生无”的特点,且男患者有未患病的女儿,故应为常染色体显性遗传病。该男子基因型为DdXBY,与其婚配女性基因型为ddXBXb,故生出完全正常孩子的概率为1/2×3/4=3/8,生出只患一种病的孩子的概率为1/2×3/4+1/2×1/4=1/2。
【答案】(1)XBY或XBXb
(2)四 双眼皮 父母均为双眼皮,子女出现了单眼皮
(3)①遗传系谱如图
②常染色体显性遗传
③3/8 1/2
13.某课题小组在调查人类先天性肾炎的遗传方式时,发现某地区人群中双亲都患病的几百个家庭中女儿全部患病,儿子正常与患病的比例为1∶2。请回答下列问题。
(1)要调查常见的人类遗传病的遗传方式应选择在________中进行调查,而调查发病率则应选择在________中进行调查。
(2)“先天性肾炎”最可能的遗传方式是________;被调查的双亲都患病的几百个家庭的母亲中杂合子占________。
(3)基因检测技术是利用________________原理。有先天性肾炎家系中的女性怀孕后,可以通过基因检测确定胎儿是否存在遗传病,如果检测到致病基因,就要采取措施终止妊娠,理由是________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
(4)由于基因检测需要较高的技术,你能否先从性别鉴定角度给予咨询指导?如何指导?________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
【解析】 (1)要调查发病率,就要在全部群体中进行抽样调查,注意随机取样;要调查常见的人类遗传病的遗传方式应选择在患者家系中进行调查。(2)根据题中信息“双亲都患病的几百个家庭中女儿全部患病,儿子正常与患病的比例为1∶2,属于“有中生无,且与性别有关”,可判断先天性肾炎属于伴X染色体显性遗传病,被调查双亲的基因型为XBXB、XBY和XBXb、XBY,其中XBXb、XBY的家庭比例为。(3)基因检测技术的原理是DNA分子杂交。先天性肾炎为伴X染色体显性遗传病,女性患者怀孕后,可以通过基因检测确定胎儿是否存在遗传病,如果致病基因存在,则子女必然患病,需要终止妊娠。(4)先天性肾炎为伴X染色体显性遗传病,当父母均正常时,后代均正常;当父亲患病、母亲正常时,女儿必然患病,儿子均正常;当母亲患病、父亲正常时,应进行基因检测。
【答案】 (1)患者家系 人群(人群中随机抽样) (2)伴X染色体显性遗传  (3)DNA分子杂交 该致病基因为显性基因,胎儿体细胞中只要含有致病基因,就会患“先天性肾炎” (4)能 当父母均正常时,不必担心后代会患病;当父亲患病时,若胎儿为女性,应终止妊娠;当母亲患病时,应进行基因检测
2013高考生物考点预测分析: 克隆技术
【考纲要求】
1.简述植物的组织培养
2.简述动物的细胞培养与体细胞克隆
3.举例说出细胞融合和单克隆抗体
【高考分布】
注:
①直方图横轴代表高考考点
②直方图纵轴代表5年高考汇总分值
【命题分析】
1.本部分内容也是高考考查的一个重点,其可以与必修一的相关知识进行联系,
考点主要集中在植物细胞的全能性、植物组织培养、植物体细胞杂交、动物细胞培养、
动物细胞融合、单克隆抗体的制备及应用等内容上。
2.预计2013年的高考仍会有植物细胞工程、动物细胞工程在生产实践上的应用
的综合考查,且与基因工程综合考查的可能性较大。
【试题预测】
一、选择题(共10小题)
1. (2013·江西联考)植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术或方法与原理不相符的是( )
A.植物组织培养和单克隆抗体——细胞的全能性
B.纤维素酶.果胶酶处理植物细胞壁——酶的专一性
C.原生质体融合和动物细胞融合——细胞膜的流动性
D.紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞增殖
【解析】植物组织培养的原理是细胞的全能性,单克隆抗体制备的原理是细胞增殖;纤维素酶、果胶酶处理植物细胞壁的原理是酶的专一性;原生质体融合和动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性;紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养的原理是细胞增殖。
【答案】A
2.(2012·江苏重点中学高三质检)关于植物细胞培养和动物细胞培养,下列说法正确的是(  )
A.都必须是无菌、无毒的环境
B.都必须从单个细胞开始
C.都必须使用液体培养基
D.原理都是细胞的全能性
【解析】 无论植物的组织培养还是动物细胞培养都必须进行无菌处理即保持无菌、无毒环境;植物细胞培养时可取离体的植物器官、组织或细胞;植物组织培养一般用固体培养基,动物细胞培养一般用液体培养基;前者的原理是细胞的全能性,而后者的原理为细胞的增殖。
【答案】 A
3.(2012·江苏百校联考)运用动物细胞工程技术制备单克隆抗体的正确操作步骤是(  )
①筛选杂交瘤细胞 ②制备特异性抗原 ③免疫动物 ④制备免疫的细胞和骨髓瘤细胞 ⑤能产生特定抗体的杂交瘤细胞 ⑥大量培养杂交瘤细胞 ⑦诱导细胞融合
⑧单克隆抗体的大量制备
A.②④③⑦⑤①⑥⑧   B.②③④⑦①⑤⑥⑧
C.④③⑦②⑤①⑧⑥ D.③④⑦①⑤⑧⑥②
【解析】 首先确定一种特定的抗原,注入免疫动物体内,使之产生特定的B细胞,诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选杂交瘤细胞,对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞,最后对含特定抗体的杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖就可以获得大量单克隆抗体了。
【答案】 B
4.(2012·江苏南通一模)下列关于利用细胞工程技术制备单克隆抗体的叙述,不正确的是(  )。
A.给小鼠注射抗原,是为了获得能产生相应抗体的B细胞
B.B细胞与骨髓瘤细胞混合培养,是为了获得融合细胞
C.杂交瘤细胞进行体外培养,是为了获得单克隆抗体
D.杂交瘤细胞进行体内培养,是为了获得能产生单克隆抗体的胚胎
【解析】 杂交瘤细胞的培养有体内培养和体外培养,其目的都是为获得单克隆抗体,不是获得产生单克隆抗体的胚胎。
【答案】 D
5.(2012·佛山质检)用小鼠制备单克隆抗体可用于人类疾病的诊断和治疗,关于单克隆抗体的叙述错误的是(  )。
A.由杂交瘤细胞分泌
B.具有特异性强、灵敏度高的特点
C.与抗癌药物结合可制成“生物导弹”
D.用于疾病治疗时人体不会产生任何免疫排斥
【解析】 单克隆抗体可通过杂交瘤细胞产生,杂交瘤细胞既能产生抗体又能无限增殖;单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、产量高、纯度高等特点;单克隆抗体能特异性识别抗原,与抗癌药物结合后制成的“生物导弹”能特异性识别并杀死癌细胞;利用单克隆抗体治疗人类疾病时也会发生免疫排斥。
【答案】 D
6.(2011·广东湛江一模,1)红江橙种植几年后往往容易积累病毒导致品种退化。在生产上可采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗,以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的
(  )。
A.有丝分裂和分化
B.染色体变化和细胞全能性
C.减数分裂和配子的形成
D.DNA的复制和表达
【解析】 茎尖分生组织离体培养过程是体细胞分裂和分化过程,分裂和分化都必然涉及DNA的复制与表达,当然也有染色体的变化。组织培养的理论基础是细胞全能性。唯独不涉及减数分裂和配子的形成。
【答案】 C
7.如图所示为白菜—甘蓝的培育流程,下列叙述错误的是(  )。
A.过程①用到的酶是纤维素酶和果胶酶
B.过程②常用的化学试剂是聚乙二醇
C.过程④细胞的全能性提高
D.过程⑤细胞的全能性降低,最终失去全能性
【解析】 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,所以去除细胞壁应用纤维素酶和果胶酶,A正确;杂种细胞是已经分化的细胞,而愈伤组织是未分化的细胞,所以愈伤组织的全能性要高于杂种细胞,C正确;无论是分化的还是未分化的植物细胞都具有全能性,D错误。
【答案】 D
8.(2012·北京东城一模)下图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图。有关叙述正确的是(  )。
e
A.利用此过程获得的试管苗可能为杂合子
B.①②过程中都会发生细胞的增殖和分化
C.多倍体植株的培育需经过如图所示过程
D.此过程依据的生物学原理是细胞膜具有流动性
【解析】 植物的组织培养过程是无性繁殖的过程,如果离体的组织来自纯合子,将来得到的试管苗是纯合子,如果离体的组织来自杂合子,将来得到的试管苗是杂合子;①为脱分化,②为再分化,脱分化过程没有细胞的分化;用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗培养就可获得多倍体植株,不需组织培养过程;植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性而不是细胞膜流动性。
【答案】 A
9.(2012·南京模拟)下图中的供体DNA中含有无限增殖调控基因,该基因能激发动物细胞的分裂,图示是利用该基因制备新型单克隆抗体的过程,相关叙述错误的是(  )。
A.经酶A处理后Ⅰ与质粒具有相同的黏性末端
B.Ⅱ是已免疫的B淋巴细胞
C.Ⅲ既能无限增殖又能分泌特异性抗体
D.该过程涉及转基因技术和动物细胞融合技术
【解析】 该过程涉及转基因技术,但不涉及动物细胞融合技术。
【答案】 D
10.下列叙述不正确的是(  )。
A.基因工程中,利用目的基因对受体细胞进行筛选
B.杂交育种中,利用病原体感染法筛选出F2中的抗病植株
C.细胞工程中,利用特定的选择培养基筛选出杂交细胞
D.胚胎工程中,利用滋养层细胞做DNA分析鉴定性别
【解析】 基因工程中,利用标记基因对受体细胞进行筛选。
【答案】 A
二、非选择题(本题共3小题)
11.(2012·金考卷·集训卷)如图所示为科学家利用番茄叶细胞和马铃薯叶细胞杂交培育“番茄—马铃薯”植株的过程,请回答下列问题。
(1)①②过程使用了__________酶,以使植物原生质体相互分离,此处使用的溶液浓度较大,以保证植物细胞会发生__________,以保护原生质体不被破坏;在动物细胞培养技术中,使细胞分离开来的酶是__________。
(2)过程③在化学药剂________的作用下会发生细胞融合;动物细胞融合的方法与植物细胞不相同的是________。
(3)过程__________属于脱分化,过程__________属于再分化,细胞发生分化的根本原因是__________。
(4)过程⑤⑥⑦的细胞工程技术是__________,其培养时选用的材料通常是分生组织,原因是__________。
(5)植物体细胞杂交的研究在________方面,取得了巨大突破。
【解析】 本题考查植物体细胞杂交的有关知识,意在考查考生的综合运用能力。(1)①②过程使用含有纤维素酶和果胶酶的高浓度溶液处理植物细胞,使植物细胞发生质壁分离,从而保护原生质体不被破坏。在动物细胞培养技术中,使细胞分离开来的酶是胰蛋白酶。(2)过程③是诱导原生质体融合,常用的化学促融剂是聚乙二醇,而用灭活的病毒促进细胞融合是动物细胞融合特有的方式。(3)⑤过程为脱分化,⑥过程为再分化,愈伤组织在细胞增殖过程中,由于基因选择性表达形成具有根、茎、叶的植物体。(4)过程⑤⑥⑦为植物组织培养过程。植物组织培养时,由于分生组织细胞分裂旺盛、全能性高,因此常作为组织培养的材料。(5)植物体细胞杂交可以克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍,实现不同物种间的基因交流。
【答案】 (1)纤维素酶和果胶 质壁分离 胰蛋白酶 (2)聚乙二醇 可以使用灭活的病毒 (3)⑤ ⑥ 基因的选择性表达 (4)植物组织培养 全能性高,易培养形成愈伤组织 (5)克服不同生物远源杂交不亲和的障碍
12.(2012·全国重点中学领航冲刺卷)如图1表示利用生物技术制备抗X的单克隆抗体的过程;图2表示体外受精培育优质奶牛的过程;图3表示番茄和马铃薯植物细胞融合和再生植株的过程,请据图回答下面的问题。
(1)在图1中注射到小鼠体内的物质是__________。融合后的细胞经过多次筛选才能获得理想的细胞,此类细胞的特点是__________。该过程所用的生物技术有___________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)图2中参与体外受精的精子需要经过成熟和________的过程,才能使卵细胞受精。若要获得多头与此优质奶牛相同的小牛,可对图2中囊胚中的__________均等分割后进行胚胎移植。以上技术是在__________(填“体内”或“体外”)完成的。
(3)图3中过程①是植物细胞形成__________的阶段,该阶段所用的酶是__________。在形成再生植株的过程中与组织培养有相似之处的步骤是__________。
【解析】 (1)图1所示为单克隆抗体的制备过程。小鼠的B细胞经过免疫,再与能无限增殖的骨髓瘤细胞融合,形成的杂交瘤细胞同时具备了分泌抗体和无限增殖的能力。(2)图2所示为胚胎工程中的体外受精和胚胎移植技术。精子只有经过获能处理后才具备使卵细胞受精的能力。将内细胞团进行均等切割后,每个部分都可以再发育成一个个体。以上操作过程都在体外进行。(3)图3所示为植物体细胞杂交和植物组织培养过程。体细胞杂交的第一步就是制备原生质体,可以利用纤维素酶和果胶酶将植物细胞壁分解掉。将杂种细胞培养成植株要经过脱分化和再分化等过程。
【答案】 (1)抗原X 既能无限增殖又能产生抗X的抗体 动物细胞融合技术和动物细胞培养技术 (2)获能 内细胞团 体外 (3)原生质体 纤维素酶和果胶酶 ④⑤(⑥)
13.(2012·苏北四市二模)下图为单克隆抗体制备流程示意图。
(1)单克隆抗体制备技术的基础是________________________________。
(2)细胞融合是随机的过程,在HAT培养基中培养,目的是________________。在细胞培养过程中,培养液中需要添加无机盐,但要注意无机盐的________,以保证生命活动的正常进行。
(3)为选育出能产生高特异性抗体的细胞,要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释到7~10个细胞/mL,每孔滴入0.1 mL细胞稀释液,其目的是________________
_______________________________________________________________。
(4)若用15N标记的氨基酸培养能产生单克隆抗体的细胞,放射性物质在细胞结构中出现的先后顺序是_____________________________________________。
【解析】 (1)单克隆抗体利用了细胞融合和动物细胞培养的原理。(2)HAT是选择培养基,该培养基是为了将杂交瘤细胞筛选出来。(3)从HAT培养基上筛选出的细胞稀释到7~10个细胞/mL,每孔滴入0.1 mL细胞稀释液,其目的是将产生特定抗体的杂交瘤细胞筛选出来,使得到的抗体纯度更高。(4)单克隆抗体的合成、加工和分泌经过了核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜。
【答案】 (1)动物细胞培养 (2)筛选杂交瘤细胞 种类和数量(浓度) (3)使每个孔内不多于一个细胞,达到单克隆培养的目的(或单一细胞培养以保证抗体的纯度) (4)核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜
2013高考生物考点预测分析: 基因工程
【考纲要求】
1.简述基因工程的诞生
2.简述基因工程的原理及技术
3.举例说出基因工程的应用
4.简述蛋白质工程
【高考分布】
注:
①直方图横轴代表高考考点
②直方图纵轴代表5年高考汇总分值
【命题分析】
基因工程是当前生命科学研究的热点和前沿之一,基因诊断、基因产品在人们生
活中出现日渐频繁,预计基因工程在2013年的高考中仍会有相当大分值的考查。
【试题预测】
一、选择题(共10小题)
1. (2013·浙江省绍兴一中测试)应用基因工程方法,可将酵母菌制造成“工程菌”,用于生产乙肝疫苗,在制造该“工程菌”时,应向酵母菌导入(  )
A.乙肝病毒的表面抗原
B.抗乙肝病毒抗体的基因
C.抗乙肝病毒的抗体
D.乙肝病毒的表面抗原的基因
【解析】乙肝疫苗是指减毒或灭毒的乙肝病毒,利用基因工程生产乙肝疫苗时,应向酵母菌导入目的基因――乙肝病毒的表面抗原的基因
【答案】D
2.(2012·合肥高三质检)科学家依据基因工程的原理最新研制的某种疫苗是用病原微生物中编码抗原的基因制成的,这个基因编码的产物能诱导机体产生免疫反应。该疫苗(  )
A.引起人体特异性免疫的原因是DNA分子上具有抗原
B.引起免疫反应后相应淋巴细胞增多,细胞周期将变长
C.能与浆细胞产生的相应抗体发生特异性结合
D.包括抗原基因、启动子、终止子和标记基因等
【解析】 题干中的某种疫苗是基因疫苗,只是由基因疫苗编码的蛋白质可作为抗原引起机体发生免疫反应,B细胞会迅速增长分化成浆细胞,细胞周期变短,且与特定的抗体发生特异性结合。此疫苗是基因工程的产物,其构成应包括抗原基因、启动子、终止子和标记基因等。
【答案】 D
3.(2012·苏、锡、常、镇四市高三调研)下表为常用的限制性核酸内切酶及其识别序列和切割位点(注:表中Y为C或T,R为A或G)。据表分析,可以得到的结论是(  )
A.限制酶的切割位点在识别序列的中间
B.限制酶切割后都形成黏性末端
C.不同限制酶切割后形成的黏性末端都相同
D.一种限制酶可能识别多种核苷酸序列
【解析】 由表格中的不同限制酶的切割位点知,HindⅡ与SamⅠ两种限制酶的切割位点在识别序列的中间,切割后形成平末端;酶具有专一性,不同限制酶切割后形成的黏性末端不同;由题干中的信息“Y为C或T,R为A或G”知,一种限制酶可能识别多种核苷酸序列。
【答案】 D
4.如下图所示,若用两种识别切割序列完全不同的限制酶E和F从基因组DNA上切下目的基因,并将之取代质粒pZHZ1(3.7 kb,1 kb=1 000对碱基)上相应的E—F区域(0.2 kb),那么所形成的重组质粒pZHZ2(  )
A.既能被E也能被F切开
B.能被E但不能被F切开
C.既不能被E也不能被F切开
D.能被F但不能被E切开
【解析】 用限制酶从基因组DNA上切下目的基因,并取代质粒pZHZ1(3.7 kb,1 kb=1000对碱基)上相应的E—F区域(0.2 kb),用DNA连接酶连接后形成重组质粒,则在重组质粒中仍然含有限制酶E和限制酶F的切割位点,形成的重组质粒pZHZ2既能被E也能被F切开,故本题选A。
【答案】 A
5.(2012·静安、杨浦等四区二模)下图显示:人体细胞内含有抑制癌症发生的p53(P+)基因有两个部位能被E酶识别;癌症患者的p53基因突变后为p-。现有某人的p53基因部分区域经限制酶E完全切割后,共出现170、220、290和460个碱基对的四种片段,那么该人的基因型是(  )
A.P+P+       B.P+p-
C.p-p- D.P+P+p-
【解析】 若该人的基因未发生突变,则其基因型应为P+P+,基因被切割后会出现290、170、220个碱基对的三种片段;由此推断该人发生了基因突变若基因为p-p-,则被酶E切割后会出现680个碱基对的一个片段;若基因型为P+p-,则被酶E切割后出现170、220、290和460个碱基对的四种片段;正常的体细胞基因型P+P+突变后一般不形成P+P+p-。
【答案】 B
6.(2012·南京联考)某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a,通过基因工程的方法,将a转到马铃薯植株中,经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在,下列说法正确的是 (  )
A.基因a只有导入到马铃薯受精卵中才能表达
B.目的基因来自细菌,可以不需要载体直接导入受体细胞
C.基因a导入成功后,将抑制细胞原有的新陈代谢,开辟新的代谢途径
D.目的基因进入受体细胞后,可随着马铃薯的DNA分子的复制而复制,传给子代细胞并表达
【解析】培育转基因植株可以以体细胞或受精卵作为受体细胞;目的基因必须借助载体才能导入受体细胞;目的基因导入成功后,不抑制细胞原有的代谢途径。
【答案】D
7.(2012·浙江六校联考)下面是四种不同质粒的示意图,其中ori为复制必需的序列,amp为氨苄青霉素抗性基因,tet为四环素抗性基因,箭头表示一种限制性核酸内切酶的酶切位点。若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组DNA的细胞,应选用的质粒是 (  )
【解析】A项破坏了复制必需的序列,不能复制。B项氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因都完好,在四环素培养基上和氨苄青霉素培养基上都能生长。C项氨苄青霉素抗性基因被破坏,四环素抗性基因完好,能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长。D项氨苄青霉素抗性基因完好,四环素抗性基因被破坏。
【答案】C
8.应用转基因技术可生产人类所需要的转基因产品,如利用大肠杆菌生产人胰岛素。下列选项中能说明人胰岛素基因完成了在受体细胞中表达的是 (  )
A.在大肠杆菌细胞中检测到人的胰岛素基因
B.在大肠杆菌中检测到人胰岛素基因转录出的mRNA
C.在含有四环素的培养基中培养出大肠杆菌
D.在大肠杆菌的代谢产物中提取到人胰岛素
【解析】基因表达的标志是合成了相应的蛋白质或表现出相应的性状,故能说明人胰岛素基因完成了在受体细胞中表达的是在大肠杆菌的代谢产物中提取到人胰岛素。
【答案】D
9.某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构和功能很相似,只是其热稳定性较差,进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂,临床治疗食物消化不良,最佳方案是 (  )
A.替换此酶中的少数氨基酸,以改善其功能
B.将此酶与人蛋白酶进行拼接,形成新的蛋白酶
C.重新设计与创造一种蛋白酶
D.减少此酶在片剂中的含量
【解析】蛋白质的结构包括一级结构和空间结构,一级结构是指组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序,蛋白质的功能是由一级结构和空间结构共同决定的,特别是空间结构与蛋白质的功能关系更密切。要想使蛋白酶热稳定性有所提高,就要改变蛋白质的结构,此类问题一般是对蛋白质中的个别氨基酸进行替换。
【答案】A
10.某研究所的研究人员将生长激素基因通过质粒导入大肠杆菌细胞,使其表达,产生生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因:甲是抗链霉素基因,乙是抗氨苄青霉素基因,且目的基因要插入到基因乙中,而大肠杆菌不带有任何抗性基因。下列叙述正确的是(  )
A.导入大肠杆菌的质粒一定为重组质粒
B.RNA聚合酶是构建该重组质粒必需的工具酶
C.可用含氨苄青霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒
D.在含氨苄青霉素的培养基中不能生长,但在含链霉素培养基中能生长的可能是符合生产要求的大肠杆菌
【解析】抓住“目的基因要插入到基因乙中”这一关键信息是正确解答本题的前提。基因操作过程中,用同一种限制酶分别切割生长激素基因所在的DNA分子和质粒后,会产生相同的黏性末端,黏性末端连接时,目的基因和目的基因、目的基因和质粒、质粒和质粒都可能连接,因此,导入大肠杆菌的质粒不一定为重组质粒。构建该重组质粒必需的工具酶是限制酶和DNA连接酶。目的基因插入到基因乙中后形成重组质粒的抗氨苄青霉素基因被破坏,故导入了重组质粒的大肠杆菌对氨苄青霉素不具有抗性,但对链霉素仍具有抗性。
【答案】D
二、非选择题(本题共3小题)
11.(2012·天津)生物分子间的特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。以下实例为体外处理“蛋白质-DNA复合体”获得DNA片段信息的过程图。
据图回答:
(1)过程①酶作用的部位是________键,此过程只发生在非结合区DNA,过程②酶作用的部位是________键。
(2)①、②两过程利用了酶的________________特性。
(3)若将得到的DNA片段用于构建重组质粒,需要过程③的测序结果与________酶的识别序列进行对比,已确定选用何种酶。
(4)如果复合体中的蛋白质为RNA酶聚合,则其识别、结合DNA序列区为基因的________________。
(5)以下研究利用了生物分子间的特异性结合的有________(多选)。
A.分离得到核糖体,用蛋白酶酶解后提rRNA
B.用无水乙醇处理菠菜叶片,提取叶绿体基粒膜上的光合色素
C.通过分子杂交手段,用荧光物质标记的目的基因进行染色体基因定位
D.将抑制成熟基因导入番茄,其mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合,终止后者翻译,延迟果实成熟。
【解析】 (1)DNA酶作用的部位是DNA的磷酸二酯键,蛋白酶作用的部位是肽键。
(2)①②过程利用了各种酶催化一种或一类化学反应的特性,即专一性。
(3)DNA要构建重组质粒,需要用限制性核酸内切酶切割,再与质粒重组。
(4)RNA聚合酶识别和结合在基因的启动子上,才能驱动基因转录。
(5)蛋白酶能特异性的酶解蛋白质,分子杂交手段也是利用各物质分子结合的特异性,抑制成熟基因转录出的mRNA与催化成熟酶基因的mRNA碱基互补结合,也具有特异性;光合色素易溶于有机溶剂,与酒精并不是特异性的溶解,所以选ACD。
【答案】 (1)磷酸二酯 肽 (2)专一性 (3)限制性核酸内切 (4)启动子 (5)ACD
12.(2012·淄博一中三模)转基因抗病香蕉的培育过程如下图所示。图中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等为限制酶,质粒和抗病基因上的箭头表示限制酶的切割位点。下图表示四种限制酶的识别序列及酶切位点。
(1)若要获得抗病基因,能否用限制酶SmaⅠ对图中对应的位点进行切割?________,说明理由_________ 。
要获得含抗病基因的重组质粒能否用PstⅠ、ApaⅠ限制酶切割质粒?________。
(2)卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长。欲利用含卡那霉素的培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞,重组质粒中应同时含有________基因,作为标记基因。
(3)②、③阶段是否可使用同种培养基?________;理由是______ 。
(4)④阶段是否可使用不添加植物激素的培养基?________;理由是_______ 。
【解析】 (1)由图示知抗病基因为目的基因,构建表达载体时必须保持目的基因的完整性即不受破坏,而图示的限制酶SmaⅠ则切割抗病基因的中段导致抗病基因被损坏,因此不能用此限制酶对抗病基因进行切割。
(2)表达载体构建时必须的一个构成是载体上应该有标记基因,以鉴定受体细胞是否导入了目的基因,由此可推出如果香蕉细胞导入了抗病基因,且导入的载体上含有抗卡那霉素,则此细胞置入含卡那霉素的培养基上才会正常生长。
(3)②阶段为愈伤组织,③阶段为胚状体或丛芽,当两个阶段培养基中生长素高于细胞分裂素时,主要诱导组织脱分化和根原基的形成;当两个阶段培养基中细胞分裂素高于生长素时,则主要诱导组织再分化和芽原基的形成。
(4)④为试管苗,此时发育形成的幼嫩的芽、根尖等产生生长素以促进根的生长。
【答案】 (1)不能 对SmaⅠ位点进行切割破坏了抗病基因的结构 不能 (2)抗卡那霉素 (3)不能 2个阶段培养基中生长素与细胞分裂素的比值不同 (4)可以 因为芽能产生生长素促进根的生长
13.(12分)(2012·盐城一模)请回答与转基因小鼠的培育过程相关的问题。
(1)获取外源基因常用的工具酶是________________,若需在短时间内获得大量的某种外源基因,通常采用________技术。
(2)在供体雌鼠发情周期的某一阶段,用________激素处理,促使卵巢里大量卵泡成熟并排出称为超数排卵。在让供体母鼠与健康公鼠交配的同时,让代孕母鼠与结扎公鼠进行交配,使代孕母鼠与供体母鼠的生理条件达到同步或者一致,称为____________处理。
(3)将基因表达载体导入受精卵常用的方法是________。
(4)将注射有外源DNA的受精卵移入发育培养液中继续培养至桑椹胚或________,再进行胚胎移植。进行早期胚胎的体外培养时,培养液中除了含有各种无机盐、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外,还要添加激素和________。
(5)待代孕母鼠产出幼仔后,取幼鼠尾巴细胞提取基因组DNA,可用____________法等分析以确定是否为转基因鼠。
【解析】 (1)基因工程中常用限制性核酸内切酶获取目的基因,PCR技术可用于短时间内获得大量目的基因。(2)用促性腺激素处理可超数排卵,代孕母鼠与结扎公鼠交配,使得代孕母鼠与供体母鼠的生理条件达到同步或者一致,这称为同期发情。(3)常用显微注射技术将重组质粒导入受精卵。(4)桑椹胚或囊胚可用于胚胎移植,进行早期胚胎培养时,还需要加入动物血清。(5)若检测DNA,则用DNA分子杂交法。
【答案】 (1)限制性核酸内切酶 PCR (2)促性腺 同期发情 (3)显微注射技术 (4)囊胚 动物血清 (5)DNA分子杂交(核酸杂交)
2013高考生物考点预测分析: 微生物的利用
【考纲要求】
1.进行微生物的分离和培养
2.进行某种微生物数量的测定
3.尝试进行培养对微生物的选择作用
4.利用微生物发酵
【高考分布】
注:
①直方图横轴代表高考考点
②直方图纵轴代表5年高考汇总分值
【命题分析】
1.本部分在选修一中占有比较重要的地位,重点考查的是微生物的分离和培养
技术、特定微生物的数量测定、培养基对微生物的选择作用和微生物的实验室培养,
其中微生物的接种和培养、培养基的种类和作用、微生物的计数等是高考的常考点。
2.预计微生物的接种和培养、培养基的种类和作用、微生物的计数等考点考查的
可能性仍较大,尤其是平板划线法、微生物的分离和培养等实际问题的考查会更多。
【试题预测】
一、选择题(共10小题)
1.(2012·江苏百校联考)下列关于果酒和果醋的制作原理、发酵过程的叙述中,错误的是 (  )
A.果酒和果醋的发酵菌种不同,但代谢类型相同
B.制作果酒和果醋时都应用体积分数为70%的酒精对发酵瓶消毒
C.变酸果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌的菌落
D.果酒和果醋的制作可用同一装置,但需控制不同发酵条件
【解析】果酒的制作菌种是酵母菌,是兼性厌氧菌,制作果醋的醋酸杆菌是好氧菌。
【答案】A
2.(2012·安徽省合肥二模)用平板划线法或稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时
(  )。
①可以用相同的培养基 ②都需要使用接种针进行接种 ③都需要在火焰旁进行接种 ④都可以用来计数活菌
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【解析】 平板划线法或稀释涂布平板法都使用固体培养基,故①正确;平板划线法采用接种针进行操作,而稀释涂布平板法采用涂布器进行操作,故②错误;纯化时,要进行无菌操作,需要在火焰旁接种,避免空气中的微生物混入培养基,故③正确;平板划线法一般用于分离而不是计数,故④错误。
【答案】 C
3.下列有关培养基和菌种鉴定的叙述不正确的是(  )。
A.植物组织培养常用的是固体培养基
B.可利用固体培养基上菌落的特征来判断和鉴别细菌的类型
C.利用刚果红培养基上是否形成透明圈来筛选纤维素分解菌
D.在无氮培养基中加入酚红指示剂鉴定尿素分解菌
【解析】 在只含有尿素作为氮源的培养基中加入酚红指示剂鉴定尿素分解菌。
【答案】 D
4.(2012·北京黄冈冲刺卷)下列有关微生物培养与应用的说法正确的是(  )。
A.天然培养基是指直接取自自然界不需加工的培养基
B.接种前需对培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手等进行严格的灭菌处理
C.大肠杆菌的纯化培养过程包括培养基的配制和纯化大肠杆菌两个阶段
D.分离分解尿素的细菌时,尿素是培养基中唯一的氮源和碳源
【解析】 天然培养基是成分不明确的培养基,并不是不需加工配制的培养基;实验者的双手需进行消毒处理;分离分解尿素的细菌时,尿素是唯一氮源而不是唯一的碳源。
【答案】 C
5.下列对灭菌和消毒的理解不正确的是(  )。
A.灭菌是指杀灭环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子
B.消毒和灭菌实质上是完全相同的
C.接种环用灼烧法灭菌
D.常用灭菌方法有灼烧灭菌法、干热灭菌法、高压蒸汽灭菌法
【解析】 消毒是使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子),灭菌则是使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
【答案】 B
6.用来判断选择培养基是否起到了选择作用需要设置的对照是(  )。
A.未接种的选择培养基
B.未接种的牛肉膏蛋白胨培养基
C.接种了的牛肉膏蛋白胨培养基
D.接种了的选择培养基
【解析】 将菌液稀释相同的倍数,在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养基上的数目,因此,用牛肉膏蛋白胨培养基作为对照。对照实验遵循的原则之一是单一变量,所以与选择培养基一样接种、培养。
【答案】 C
7.现有两种固体培养基,已知其配制时所加的成分和含量如下表,用这两种培养基分别去分离土壤中的两种微生物,你认为它们适于分离(  )。
成分
KH2PO4
MgSO4·
7H2O
NaCl
CaSO4·
2H2O
CaCO3
葡萄

纯淀

甲培养基
0.02 %
0.02%
0.02%
0.01%
0.5%
0.5%
2%
乙培养基
0.02%
0.02%
0.02%
0.01%
0.5%


A.甲培养基适于分离自养型自生固氮菌;乙培养基适于分离异养型自生固氮菌
B.甲培养基适于分离异养型自生固氮菌;乙培养基适于分离自养型自生固氮菌
C.甲培养基适于分离酵母菌;乙培养基适于分离真菌
D.甲培养基适于分离自养型共生细菌;乙培养基适于分离异养型共生固氮菌
【解析】 固氮菌中能独立生存的是自生固氮菌, 甲培养基中含有的葡萄糖和淀粉是有机物,由此推出该培养基适于分离异养型的自生固氮菌;乙培养基中不含有机碳源,所以可用来分离培养自养型的自生固氮菌。
【答案】 B
8.(2012·广东模拟经典卷)下列关于微生物培养和利用的叙述不正确的是
(  )。
A.利用稀释涂布平板法既能分离微生物也能对微生物进行计数
B.接种时连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀释获得单个菌落
C.以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌
D.用大白菜腌制泡菜的过程中亚硝酸盐含量变化是先减少后增加
【解析】 稀释涂布平板法可以用于分离微生物以及对微生物计数;接种时要连续划线,这样可以获得单个菌落;大白菜腌制过程中开始时细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加,一般腌制10天后亚硝酸盐含量下降。
【答案】 D
9.关于测定亚硝酸盐含量实验操作的有关叙述,正确的是 (  )
A.泡菜制作需要配制盐水,其中盐与水的质量比为4∶1
B.在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应形成玫瑰红色染料
C.制备样品处理液,加入氢氧化铝乳液的目的是除去色素等杂质,得到澄清溶液
D.泡菜腌制时间长短会影响亚硝酸盐含量,但温度和食盐的用量不影响其含量
【解析】 泡菜制作中盐与水比例为1∶4;在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。温度和食盐用量也会影响亚硝酸盐含量。
【答案】 C
10.三个培养皿中分别加入10 mL不同的培养基,然后接种相同的大肠杆菌样液。培养36 h后,计算菌落数,结果如下表。下列选项正确的是(  )。
培养皿
培养基成分
菌落数

琼脂、葡萄糖
35

琼脂、葡萄糖、生长因子
250

琼脂、生长因子
0
A.该实验采用的是液体培养基
B.该实验采用平板划线法接种
C.Ⅰ和Ⅲ对照,说明大肠杆菌的生长不需要生长因子
D.Ⅱ和Ⅲ对照,说明大肠杆菌的生长需要葡萄糖
【解析】 该培养基加入了琼脂,故为固体培养基,对微生物进行计数,宜采用稀释涂布平板法(而不是平板划线法)接种;稀释涂布平板法是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落,即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法,一个菌落代表一个单细胞;Ⅰ与Ⅲ对照,说明大肠杆菌生长需要葡萄糖,但不能证明是否需要生长因子;Ⅱ和Ⅲ对照,自变量是有无葡萄糖,说明大肠杆菌的生长需要碳源如葡萄糖。
【答案】 D
二、非选择题(本题共3小题)
11.(2012·合肥质检)传统生物技术与我们现代的生活依旧很贴近,下面是几则实例,请分析回答:
(1)人类酿酒的历史有5000年了,直到19世纪,法国的巴斯德才发现葡萄汁变酒是酵母菌的发酵作用。在葡萄汁装入消毒发酵瓶时,要留有大约1/3的空间,为什么?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
所使用的发酵液能使酵母菌生长繁殖而绝大多数其他微生物无法适应,这种发酵液应具有________的特点。
(2)千百年来,腐乳一直受到人们的喜爱,腐乳生产工艺如下:
 
现代科学研究证明,a过程有多种微生物参与,其中起主要作用的是______________。
经过发酵后的腐乳味道鲜美,易于消化吸收,原因是:
________________________________________________________________________。
(3)利用发酵技术生产泡菜等食品易产生亚硝酸盐,过量亚硝酸盐危害人体健康,因此要检测腌制过程中产生的亚硝酸盐含量。在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成________色,与标准液进行目测比较,可以估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
【解析】 利用酵母菌发酵酿酒时,应使酵母菌先进行有氧呼吸快速繁殖,再进行无氧呼吸生成酒精。制作腐乳的发酵过程中,起主要作用的是毛霉。毛霉分泌的蛋白酶将豆腐中的蛋白质水解成了氨基酸、多肽,从而利于消化吸收。
【答案】 (1)在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖
缺氧、呈酸性(答不全不给分)
(2)毛霉 毛霉将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸
(3)玫瑰红
12.从自然菌样筛选较理想生产菌种的一般步骤是:采集菌样→富集培养→纯种分离→性能测定。
(1)不同微生物的生存环境不同,获得理想微生物的第一步是从适合的环境采集菌样,然后再按一定的方法分离、纯化。培养噬盐菌的菌样应从__________环境采集。
(2)富集培养指创设仅适合待分离微生物旺盛生长的特定环境条件,使其群落中的数量大大增加,从而分离出所需微生物的培养方法。对产耐高温淀粉酶微生物的富集培养应选择__________的培养基,并在__________条件下培养。
(3)下面两组图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图解,请分析接种的具体方法。
获得图A效果的接种方法是__________,获得图B效果的接种方法是__________。
(4)配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行__________,接种前要进行__________,在整个微生物的分离和培养中,一定要注意在__________条件下进行。
【解析】 噬盐菌的菌样应从高盐环境采集。微生物产生淀粉酶说明其碳源是淀粉,应选择以淀粉为唯一碳源的培养基,并在高温条件下培养。图A菌落分布较均匀,接种方法是稀释涂布平板法,图B菌落集中呈线状,接种方法是平板划线法。配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行调整pH,接种前要进行高压蒸汽灭菌,在实验中要注意在无菌条件下进行。
【答案】 (1)海滩等高盐 (2)以淀粉为唯一碳源 高温
(3)稀释涂布平板法 平板划线法 (4)pH调整 高压蒸汽灭菌 无菌
13.(2012·银川一模)“每天喝一点,健康多一点”,这是“宁夏红”率先提出的消费理念,将积淀了千百年的枸杞药食文化和中国红文化完美结合起来,更增添了品牌的文化魅力和优势。下图为“宁夏红”枸杞果酒生产工艺流程简图,据图回答问题。
选料→?→粉碎→灭菌→接种→发酵→?→果酒
(1)流程中?处的内容应为________、________。
(2)制作果酒时,温度应该控制在________,果酒酿造过程中如果果汁灭菌不合格,含有醋酸杆菌,在酒精发酵旺盛时,醋酸杆菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸?说明理由。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)果酒制作离不开酵母菌,与醋酸杆菌相比,酵母菌在结构上的主要特点是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)枸杞果酒制作过程中,接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气,目的是________________________________________________________________________。
(5)果酒制作是否成功,需发酵后用______________来鉴定,在__________条件下,该物质与酒精反应呈现__________色。
【解析】 (1)果酒生产的工艺流程为:选料→冲洗→粉碎→灭菌→接种→发酵→过滤→果酒。
(2)醋酸杆菌的最适生长温度为18℃~25℃。如果果汁灭菌不合格,果酒发酵是无氧环境,且温度不适合醋酸杆菌生存,醋酸杆菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸。
(3)醋酸杆菌是原核生物,无细胞核,酵母菌是真核生物,有细胞核及多种细胞器。
(4)枸杞果酒制作过程中,接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气,在有氧条件下,使酵母菌迅速繁殖,增加数量,有利于后期发酵。
(5)酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。
【答案】(1)冲洗 过滤
(2)18~25℃ 不能。因醋酸杆菌是好氧型细菌,而果酒发酵是无氧环境(或因醋酸杆菌需要在有氧且温度是30~35℃条件下,才能将糖转化为醋酸,而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是18~25℃)
(3)有成形的细胞核
(4)在有氧条件下,使酵母菌迅速繁殖,增加数量
(5)重铬酸钾溶液 酸性 灰绿
2013高考生物考点预测分析: 植物的激素调节
【考纲要求】
3-1? 植物的激素调节
?
(1)植物生长素的发现和作用
(2)其他植物激素
(3)植物激素的应用
II
II
II
【高考分布】
注:
①直方图横轴代表高考考点
②直方图纵轴代表5年高考汇总分值
【命题分析】
1.稳定考查:考查以生长素的调节为主,对知识点的考查侧重于各种激素的生理
作用,对能力的考查侧重于利用植物激素的生理作用解决农业生产中的实际问题,以
及与植物激素有关的实验设计,考查形式以非选择题为主。
2.常亦有变:各种植物激素的生理作用和生长素在生产实践中的应用是高考的
常考点,近年来对知识的考查方向倾向于应用,注重考查对知识的运用能力,其他植
物激素的生理作用及相关实验设计和分析能力的考查明显增多。
3. 2013命题预测:细胞分裂素、赤霉素、乙烯和脱落酸等植物激素的综合题考查
的可能性较大,重点是考查对实验结果的分析。
【试题预测】
一、选择题(共10小题)
1.(2013·吉林摸底考试)某小组研究光对同一种植物幼苗生长的影响,设计的实验装置如下图一所示。某同学预测幼苗几天后的可能生长情况如下图二所示。请你判断:几天后,实验装置I~Ⅲ中幼苗的形态依次是

A.④①⑤ B.④②⑤ C.④①③ D.①⑤③
【解析】胚芽鞘在单侧光的照射下,会发生向光弯曲现象,而根对生长素很敏感,促进芽生长的生长素浓度,已经抑制根的生长了,所以在光的照射下,根表现为背光生长。在没有光照射的情况下,根和芽都是直立生长的。
【答案】C
2.(2013·广东联考) 用矮壮素可以培育出矮化的水仙,与矮壮素的作用效果相反的植物激素是
A.乙烯利 B.赤霉素 C.2,4—D D.脱落酸
【解析】 促进生长的作用是赤霉素,所以B选项正确。2,4—D是植物生长调节剂。
【答案】B
3.(2012·黄冈中学三模)科学研究发现,某植物茎段再生时,根总是由近根端长出,叶从近苗端长出(见下图),这种现象被称为极化再生。下列说法不合理的是(  )
A.近根端与近苗端基因的表达情况不同
B.茎段截取后,近根端的生长素向着近苗端运输
C.极化再生过程中,发生了细胞分裂与细胞分化
D.生长素对离体茎段的细胞的生长具有重要的调节作用
【解析】 由题干信息知极化再生的不同部位的细胞分化形成的组织器官不同,其根本原因是基因的表达情况不同;生长素的运输为极性运输即从形态学的上端向下端运输,茎段截取后近苗端的生长素应向着近根端运输。
【答案】 B
4.(2012·南京、盐城高三模拟)菠菜属于雌雄异株的植物。菠菜的细胞分裂素主要由根部合成,赤霉素主要由叶合成。两种激素保持一定的比例时,自然界中雌雄株出现的比例相同。实验表明,当去掉部分根系,菠菜会分化为雄株;当去掉部分叶片时,菠菜会分化为雌株。下列有关分析正确的是(  )
A.细胞分裂素与菠菜的性别分化无关
B.植物的生命活动只受两种激素的共同调节
C.细胞分裂素与赤霉素在菠菜的性别分化上表现为协同作用
D.造成菠菜性别分化的根本原因是基因的选择性表达
【解析】 由题意可知,细胞分裂素与性别分化有关。植物的生命活动受多种激素共同调节。细胞分裂素多的时候,分化为雌株,赤霉素多的时候,分化为雄株,两种激素不为协同关系。
【答案】 D
5.(2012·桐乡一模)如图为小麦籽粒形成过程中各种植物激素的含量变化,据图判断下列叙述错误的是(  )
A.小麦籽粒成熟后赤霉素合成量较小
B.小麦籽粒形成初期细胞分裂素合成旺盛
C.小麦籽粒质量的增加主要取决于生长素的含量
D.小麦籽粒形成受多种植物激素平衡调节作用
【解析】 从图示小麦籽粒形成过程中各种植物激素的含量变化可以看出,植物的生长和发育受多种激素的综合调节,小麦籽粒质量的增加是细胞分裂素、赤霉素、生长素共同作用的结果,而不是主要取决于生长素的含量。
【答案】 C
6.(2012·浙江五校联考)浙江地处亚热带地区,四季分明,植物能接受外界光照、温度变化的刺激。某些植物通过如下图所示的关系调节各种激素的合成,使得冬天休眠、夏天生长。下列选项中关于这些植物的叙述正确的是(  )
A.10 ℃有利于过程①②③④,30 ℃有利于过程①③⑤⑥
B.冬天休眠时,植物体内的赤霉素和脱落酸的含量都会增加
C.夏季能促进过程②④,冬季能促进过程⑤⑥
D.由图可知,植物的休眠和生长都分别只由一种激素调节完成
【解析】 冬天休眠时植物体内脱落酸含量较高,夏天生长时植物体内赤霉素和细胞分裂素含量较高,故10 ℃有利于过程①③⑤⑥,30 ℃有利于过程①②和过程①③④,可见植物的休眠和生长等过程都是多种激素共同作用的结果。
【答案】 C
7.(2012·阳江一中三模)下列关于生命活动的调节叙述正确的是(  )
A.生长素可以加快新陈代谢,因而生长素是种高效的酶
B.生长素都是从形态学上端向形态学下端运输
C.CO2可以调节生命活动,属于体液调节
D.胰岛素和胰高血糖素共同调节血糖平衡,它们之间表现为协同作用
【解析】 生长素对生命活动起调节作用,不起催化作用;生长素的运输一般为极性运输即从形态学上端向形态学下端运输,而在成熟组织中也可以发生非极性运输;CO2为调节因子,对生命活动起调节作用;胰岛素起到降血糖作用,而胰高血糖素则升血糖,共同调节血糖平衡,表现为拮抗作用。
【答案】 C
8.(2012·徐汇区二模)用燕麦胚芽鞘进行如图所示的实验,一段时间后,会引起弯曲现象的是(→表示单侧光)(  )
A.①②⑤        B.①②③⑤
C.①③④⑤ D.②⑤
【解析】 读图知①胚芽鞘尖端匀速圆周运动后的a、b琼脂块中生长素分布均匀即胚芽鞘不发生弯曲;②图中胚芽鞘的左侧生长素分布较多,向右弯曲生长;③表现为直立生长;④的尖端因云母片的阻挡使生长素无法横向运输,胚芽鞘表现为直立生长;⑤的生长素发生横向运输使胚芽鞘左侧的生长素分布较多,向右弯曲生长;⑥表现为直立生长。
【答案】 D
9.(2012·苏州二模)生长素类似物2,4-D能除去单子叶农田中的双子叶杂草。为了研究不同浓度的Basta除草剂(作用机理类似于2,4-D)对普通玉米、转Bar抗除草剂基因(能表现出对Basta的抗性)玉米及玉米地中双子叶杂草X生长的影响,研究小组进行了有关实验,得到如下曲线。则图中与普通玉米、转Bar抗除草剂基因玉米及双子叶杂草X对应的曲线分别为(  )
A.甲、乙、丙 B.丙、乙、甲
C.乙、甲、丙 D.乙、丙、甲
【解析】 由题干信息知Basta除草剂的作用机理类似于2,4-D即能除去单子叶农田中的双子叶杂草。Basta除草剂浓度较高时单子叶作物不受影响,浓度较高的Basta除草剂则会杀死双子叶杂草。由此判断双子叶杂草X对应曲线为甲。转Bar抗除草剂基因玉米能表现出对Basta的抗性,因此它与普通玉米相比,对较高浓度的Basta除草剂的反应不如普通玉米敏感,故普通玉米对应曲线为乙,转Bar抗除草剂基因玉米对应曲线为丙。
【答案】 D
10.(2012·济南二模)以下措施与生长素的应用关系最密切的是(  )
A.喷洒乙烯利,可使青香蕉快速成熟
B.2,4-D多用于除去田间的双子叶杂草
C.移栽幼苗时摘去部分叶片,幼苗容易成活
D.秋水仙素可使单倍体幼苗的染色体数目加倍
【解析】 乙烯利为植物生长调节剂,与激素乙烯的作用类似;幼苗移栽时摘去部分叶片,主要是降低叶片的蒸腾作用,减少叶内水分的散失;秋水仙素不是植物激素,可诱导染色体变异;2,4-D是生长素类似物,可以用于除去单子叶作物中的双子叶杂草。
【答案】 B
二、非选择题(本题共3小题)
11. (2012·临汾一中高三月考)生产实践中总结出“根深叶茂”和“育秧先育根”的宝贵经验,即必须根生长的好,地上部分才能很好地生长。请回答:
(1)根是植株细胞分裂素合成的中心,细胞分裂素合成后向上运输,能够抑制侧根向周围生长,促进主根向更深的土层生长;蔬菜育苗移栽时,切除主根,可促进侧根生长。以上现象说明根具有________现象。
(2)在用IAA处理插条生根时,如果IAA的浓度较低,适合采用________法处理插条,此时的室内环境最好遮荫且________,以保持IAA溶液的较低浓度。
(3)IAA除具有促进生根的功能,还具有防止脱落的功能。有些研究结果如图所示。据图可知,IAA对脱落的效应与________________________有关。
(4)脱落的生物化学过程主要是水解离层的细胞壁和中胶层,使细胞分离。与脱落有关的酶类较多,其中____________________是较为关键的。
【解析】 (1)与茎的顶端优势相似,主根的生长会抑制侧根的生长,因此根也具有顶端优势现象。(2)IAA的浓度较低时,适合采用浸泡法处理插条,此时的室内环境最好遮荫且空气湿度较高,以保持IAA溶液的较低浓度。(3)据图可知,纵坐标脱落的效应与横坐标IAA的浓度和不同曲线(IAA的施用部位)有关。(4)由于细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,因此根据题中信息“脱落的生物化学过程主要是水解离层的细胞壁和中胶层,使细胞分离”可知其中纤维素酶和果胶酶是较为关键的。
【答案】 (1)顶端优势 (2)浸泡 空气湿度较高
(3)IAA的施用部位和IAA的浓度 (4)纤维素酶和果胶酶
12. (2012·南京、盐城一模)某同学在学习了“植物的生长具有向光性”后,想进一步弄清向光性的表现程度与光照强弱是否有关。
(1)他从互联网上查阅相关资料,获得如下材料:
研究表明,植物的向光性与光照强度有关,其关系如下图所示。该同学根据图中曲线可得到的结论是_________ 。
(2)为验证此结论,他设计了如下实验。实验步骤如下
①选取生长健壮、长度、大小基本相同的燕麦胚芽鞘60株,随机均分成6组,依次编号为A、B、C、D、E、F。
②将6组胚芽鞘分别种植于6个相同的暗室内,A~E组在距胚芽鞘0.5 m处分别利用功率为30 W,60 W、90 W、120 W、150 W的白炽灯照射,F组不用灯光照射。
③培养10天后,测量每株胚芽鞘的弯曲度(与竖直方向的夹角,向光弯曲为正值,背光弯曲为负值),将数据记录于下表,并计算出每组的平均值。
胚芽鞘
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
平均值
A组
6
8
8
7
7
9
8
10
9
8
8
B组
16
15
14
15
15
16
17
14
13
15
15
C组
22
20
21
22
23
23
22
21
22
24
22
D组
22
23
23
25
24
23
23
22
23
22
23
E组
17
17
15
16
17
19
17
18
18
17
17
F组
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
 (3)实验分析:
①每组胚芽鞘都为10株的理由是控制________变量,使每组所用胚芽鞘数相同、避免偶然因素造成________的误差等。
②由于白炽灯通电后的热效应,步骤②中因白炽灯的功率不同,已引入一个无关变量,该无关变量是________。为控制该变量,你的建议是_____ 。
③该同学根据实验所得数据发现与要验证的结论并不完全吻合,分析其原因最可能是________________。
④该同学在测量时还发现,每组胚芽鞘的总长度(L)表现为LF<LA<LB<LC<LD≈LE。产生这一结果的主要环境因素是________________。
【解析】 (1)根据曲线图可知,在一定光照范围内,随着光照的增强植物的正向光性先增大后减小;超过某一光照强度后,随着光照的增强植物的负向光性逐渐增大。
(2)①光照强度为自变量,胚芽鞘的弯曲度为因变量,每组胚芽鞘都为10株为无关变量。②由于白炽灯通电后的热效应,胚芽鞘周围的温度会升高,所以可将胚芽鞘置于透明的恒温箱中或在胚芽鞘与白炽灯之间放置透明水柱,这样可保证温度不变,遵循单一变量原则。③光照强度不够会导致胚芽鞘的弯曲度不准确。④F组因无光而不进行光合作用,所以胚芽鞘总长度最短,随着光照强度的增加,弯曲度(总长度)依次增大(E组除外)。
【答案】 (1)在一定光照范围内,随着光照的增强植物的正向光性先增大后减小;超过某一光照强度后,随着光照的增强植物的负向光性逐渐增大 (3)①无关 实验数据 ②温度 将胚芽鞘置于透明的恒温箱中、在胚芽鞘与白炽灯之间放置透明水柱(答案合理即可) ③光照强度不够 ④光照强度
13. (2012·海淀模拟)研究人员测定了香梨果实从形成到成熟及采收后某些激素含量的动态变化,其结果如下图所示,请分析并回答:
(1)在香梨果实发育初期(花后15天左右)达到高峰.且在果实迅速膨大期间(花后60天左右)含量比值加大的两种激素是________________,在此过程中________(填激素名称)作用也是不可缺少的,说明果实正常发育是________________的结果。
(2)香梨果实采收后30天才进入完全成熟阶段,在此过程中乙烯含量的变化说明其主要作用是________________。
(3)采收后________的骤减是果实成熟的必要条件,脱落酸积累可能触发了果实的衰老过程,____________含量再次升高,可能促使衰老阶段乙烯的大量合成,因此在果实成熟衰老后期调节________________至较低水平将是延缓香梨果实衰老的关键。
【解析】 (1)从图中看出,果实采收前20天左右,赤霉素和脱落酸含量较高。促进果实发育的还有生长素。 (2)在成熟阶段乙烯含量增多,说明乙烯能促进果实成熟。(3)采收后赤霉素骤减,而生长素又增多,促使衰老阶段乙烯的大量合成。延缓香梨果实衰老要降低脱落酸和乙烯含量,而降低乙烯含量通过降低生长素含量实现。
【答案】 (1)赤霉素和脱落酸 生长素 多种激素共同作用
(2)促进果实成熟
(3)赤霉素 生长素 脱落酸和生长素
2013高考生物考点预测分析:生态工程
【考纲要求】
1.关注生态工程建设
2.简述生态工程的原理
3.举例说出生态工程的实例
【高考分布】
注:
①直方图横轴代表高考考点
②直方图纵轴代表5年高考汇总分值
【命题分析】
本部分在高考中考查也较少,预计2013年单独考查的可能性不大,可能会与必
修三的生态学知识相结合进行考查。
【试题预测】
一、选择题(共10小题)
1.(2013·北京海淀期中)设计良性循环的农业生态系统时,应遵循的基本原则是
(  )。
A.充分利用自然界的物质和能量
B.追求经济效益的最大化
C.尽量减少有害生物的种类
D.提高沼气池的转化效率
【解析】 良性生态农业是最大限度提高物质和能量利用率,减少环境污染,增加生态系统稳定性。当追求经济最大化的时候,环境的污染情况不能保证,提高沼气利用率是物质利用方面。
【答案】 A
2.(2013·江苏金坛一次调研)豆科植物和固氮菌互利共生,当把它们分开时,两者的生长都要受到损害,这体现了生态工程什么原理(  )。
A.系统的结构决定功能原理
B.整体性原理
C.系统整体性原理
D.协调与平衡原理
【解析】 自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的协同进化而形成的一个不可分割的有机整体。将豆科植物和固氮菌分开,破坏了它们的整体性,所以这体现了系统整体性原理。
【答案】 C
3.(2012·浙江第一次联考)“粮桑渔畜”农业生态系统是江浙平原水网地区典型的高效农业系统,下图表示这一农业生态系统的基本模式。据图示判断下列说法错误的是(  )。
A.沼气池的建立既充分发挥资源的生产潜力,又防止了环境污染
B.通过巧接食物链使原本流向分解者的能量更多地流向了人,提高了能量的传递效率
C.这一生态工程模式主要适用于江浙平原而不适用于我国西北地区,这是因为在建立生态工程时还需要遵循“整体、协调、循环、再生”的原理
D.上述生态农业系统通过改善和优化系统的结构达到改善系统功能的效果
【解析】 沼气池的建立使物质得以充分利用,实现了能量的多级利用,同时减少了环境污染;该生态农业调整食物链实现了物质的循环利用,提高了能量利用率,没有改变能量传递效率。
【答案】 B
4.(2012·周口模拟)下图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于(  )。
A.物质循环利用的生态工程
B.山区小流域综合治理与开发的生态工程
C.节水和废水处理与应用的生态工程
D.清洁及可再生能源系统综合利用的生态工程
【解析】 从题图中看出,该生态工程实现了废水的循环利用。
【答案】 C
5.下列不属于生态工程的是(  )。
A.沼气工程 B.桑基鱼塘
C.长江两岸加固河堤 D.退耕还林还草
【解析】 A、B、D都是利用生态工程原理,实行生态系统的可持续发展,C与生态工程无关。
【答案】 C
6.(2012·北京石景山一模,4)下图表示某人工设计的生态系统,下列叙述不正确的是(  )。
A.该生态系统经过能量多级利用,提高了系统总能量利用效率
B.该生态系统的分解者是蝇蛆和蚯蚓,促进了系统中物质循环和能量流动的进行
C.合理使用农家肥可提高流经该生态系统的总能量
D.该生态系统遵循了“物质循环再生”的原理,但各营养级之间的能量传递效率并未提高
【解析】 该图是人工生态系统图,利用生物学原理设置的生态农业;在该系统内,葡萄蔬菜是生产者,通过光合作用固定太阳能,通过食物链把能量传给人猪等生物,同时为了提高能量和物质利用率,猪粪流进沼气池,沼渣喂养蚯蚓蝇蛆,施农田等,实现了物质循环再生,提高了能量利用,但食物链中能量的传递效率没有改变,蚯蚓等能促进物质循环,但不能促进能量流动。
【答案】 B
7.下列措施不适合用于矿区生态环境恢复的是(  )。
A.机械法整平压实土地
B.人工制造表土,植树种草
C.排石整地,改良优化土壤
D.开发农田,广种农作物,增加农民收入
【解析】 矿区废弃地的土地条件极端恶劣,甚至有严重金属污染,植被难以恢复而农作物更难以生长,大力发展农田,收效难以保证,不符合生态工程整体性原理。
【答案】 D
8.农村综合发展型生态工程的优点包括(  )。
①能量的多级利用 ②物质循环再生 ③废物资源化
④生物相互依存,体现了物种多样性 ⑤做到了生态、经济和社会效益三结合
A.①② B.①②③
C.①②③④⑤ D.①②④⑤
【解析】 农村综合发展型生态工程遵循物质循环再生原理和整体性原理。
【答案】 C
9.如图是“无废弃物农业”物质和能量流动图,该图所体现的主要生态工程原理是(  )。
A.物种多样性原理 B.整体性原理
C.物质循环再生原理 D.协调与平衡原理
【解析】 由图可知,该图突出了“无废弃物农业”,实现了物质的区域小循环,做到了物质和能量的分层分级利用,因此主要体现了生态工程物质循环再生原理。
【答案】 C
10.(2012·安徽安庆四校联考)下列关于生态工程的叙述中,错误的是(  )。
A.生态工程是生态学与系统工程学的结合
B.生态工程追求经济与生态的双赢
C.生态工程是无消耗、多效益的工程
D.生态工程促进人类社会和自然环境的和谐发展
【解析】 生态工程遵循自然界物质循环的规律,充分发挥资源的生产潜力,减轻环境污染,达到经济效益和生态效益同步发展,与传统的过程相比,生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
【答案】 C
二、非选择题(本题共3小题)
11.(2012·广东中山模拟)自2000年10月开展“南京莫愁湖物理生态示范实验研究”开始,相继引种了浮水植物、沉水植物共计10余种,在围隔区内已经形成了以沉水植物为优势的水生植物群体。试验区内营养盐的浓度得到有效控制,如试验区内氨氮和总氮仅分别为试验区外的和,有效地改善了水质。
(1)此项生态工程依据的生态学原理有________________、________________、________________、________________和________________。
(2)生态工程的调控机制是________________,主要利用的能源是________。
(3)一些发达国家的生态工程建设主要依据生态系统的________,达到了以________为主,________为辅的程度。而在我国的生态工程建设中,________仍起着较大作用,强调按预期目标,因地制宜地调整复合生态系统的结构和功能。
(4)生态工程的主要目的在于_____________________________________________________________。
【解析】 生态工程的建设一是要遵循生态学原理,另外还要注意对于人与自然和谐发展的调控。目前我国的生态工程和西方国家的生态工程建设所处的阶段不同,因而追求的目标也不尽相同,但总之都是为了使生物和环境之间变得高效和谐。
【答案】 (1)物质循环再生原理 协调与平衡原理 整体性原理 系统学和工程学原理 物种多样性原理 (2)人为辅助下的自我调节 太阳能 (3)自我调节理论 回归自然 人为调控 人为调控 (4)建造和调控人工生态系统,使生物与环境之间变得高效和谐
12.(2012·沈阳二模)下图是我国南京古泉生态农场的以沼气为纽带,联动农作物种植、蚯蚓养殖、养鱼、养鸡、养鸭等产业的物质循环利用示意图。请据图回答问题。
(1)图中蘑菇房中的蘑菇属于生态系统成分中的________。
(2)某同学据图写出一条捕食食物链:果树―→蚯蚓―→鸡,该食物链________(填“正确”、“不正确”)。
(3)利用沼气燃烧为鸡舍延长照明时间,提高产蛋率;利用性外激素诱捕果园中的害虫。这些实例体现了生态系统的________在农业生产中的应用。
(4)果园与森林相比,其抵抗力稳定性________(填:“高”、“低”),原因是________________________________________________________________。
(5)此生态农业与传统农业相比,明显的优势是________和________。
(6)假设下图是建成生态农场前的部分物质循环示意图,请画出与该图对应的能量流动图解。
【解析】 (1)蘑菇不能利用无机物合成有机物,其利用的是有机质,属于分解者。(2)蚯蚓属于分解者,不参与捕食食物链的构成。(3)光照、性外激素分别为物理、化学信息。这是信息传递在农业生产中的具体应用。(4)与果园相比,森林的生物种类更多、营养结构更复杂,其抵抗力稳定性更高。(5)生态农业的优点在于实现了能量多级利用、物质循环再生,从而降低了污染。(6)注意能量流动具有单向性特点。
【答案】 (1)分解者 (2)不正确 (3)信息传递 (4)低 生物种类少,营养结构简单 (5)能量多级利用 减轻了对环境的污染(或实现了废物资源化等)(顺序可颠倒,答出两点即可) (6)如右图
13.以前某地农村农作物秸秆都是作为燃料燃烧,而农户和家畜的粪便等均作为肥料直接施入农田。后来逐步开始进行农村产业结构调整,下图是现在当地生态工程示意图。
(1)试分析以前生产形式的主要不利影响:___________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(2)该生态工程的建设遵循了__________(至少填两个)等基本原理。生态工程与传统工程相比较,具有__________等特点。
(3)当地人希望进一步提高该系统的经济效益和生态效益。专家经过考察后,建议他们增加一个奶牛养殖项目。村民接受了专家的建议,并对原有的生产项目做了一些调整。他们需要调整的项目主要是__________。
(4)现代生物技术可应用于生态建设,例如__________工程中抗虫、抗病转基因植物的种植减少了农药的使用;__________工程中组织培养技术的应用,可对城市环境进行综合治理。又如__________工程中胚胎移植可以用于保护濒危野生动物,保护生物多样性等。
(5)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用,原因是
________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
【解析】 (1)以前农作物秸秆作为燃料燃烧,这不仅造成了能源和物质资源的浪费,同时也造成了环境污染、增加了农业成本。(2)该题中的生态工程实现了物质的循环利用和能量的高效利用,同时具有较多的物种种类,因此体现了生态工程中的物质循环再生原理、物种多样性原理等。生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。(3)增加了养牛项目,需要种植可提供牛生存的作物,因此增加一个奶牛养殖项目可在原有的生态工程基础上调整种植的农作物的种类和数量即可。(4)抗虫棉等的培育属于基因工程,组织培养技术属于细胞工程,而胚胎移植则属于胚胎工程。(5)该生态工程由于充分利用了废弃物中的能量,因此实现了能量的多级利用。
【答案】 (1)能源和物质资源的浪费,造成环境污染,农业成本高等 (2)物质循环再生原理、物种多样性原理、整体性原理、协调与平衡原理等 少消耗、多效益、可持续 (3)种植的农作物的种类和数量(或原养殖家畜的数量等)
(4)基因 细胞 胚胎 (5)充分利用了废弃物中的能量,实现了能量的多级利用(废弃物资源化)
2013高考生物考点预测分析: 生态环境的保护
【考纲要求】
3-6? 生态环境的保护
?
(1)人口增长对环境的影响
(2)全球性的环境问题
(3)生物多样性保护的意义和措施
II
I
I
【高考分布】
注:
①直方图横轴代表高考考点
②直方图纵轴代表5年高考汇总分值
【命题分析】
本部分在高考中涉及较少,考查形式以选择题为主,常与生产、生活相联系进行考查。预计2013年高考中生物多样性的价值和多样性保护仍会有所涉及。
【试题预测】
一、选择题(共10小题)
1. (2013·浙江省绍兴一中测试)下图是一个生态农业模式图,关于该系统的叙述,错误的是(  )
A.沼气池中的微生物是该生态系统的分解者
B.多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率
C.微生物不能利用农作物通过光合作用储存的能量
D.沼渣、沼液作为肥料还田,使物质能够循环利用
【解析】沼气池中的微生物具有分解有机物的能力,属于分解者;多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率;微生物能利用农作物通过光合作用储存的能量;沼渣、沼液作为肥料还田,使物质能够循环利用。
【答案】C
2. (2013·四川省成都外国语学校月考)退耕还林是我国生态环境保护的一项重要工程。一块退耕的农田因未及时补种树木,若干年后逐渐演变成了一片杂草丛生的灌木林,成为了一个相对稳定的生态系统。下列关于这片退耕田变化趋势的曲线表达正确的是
【解析】退耕还林后植物各类繁多,数量增加,光能利用率增加,营养结构复杂程度增加,生物多样性程度增大,能量传递效率不变。
【答案】A
3. (2013·福建省安溪一中、德化一中高三联考)如图a、b、c、d表示不同的生物含义,M代表相关指标的高低量。下列叙述正确的是( )
①若M表示基因多样性,a至d表示不同种类的植物,则在剧烈变化的环境中最不易被淘汰的是b
②若M表示物种丰富度,a至d表示不同生态系统,则a生态系统自动调节能力最强
③若M表示种群密度,a至d表示同种生物的四个种群,则种内斗争b最激烈
④若M表示生物所含能量,a至d表示同一条食物链中的四个种群,则a是最高营养级
A.①② B.③④ C.①③④ D.②③④
【解析】基因多样性越丰富,生物适应环境的能力就越强,就越不容易被淘汰;一般情况下,抵抗力稳定性越强,表明生态系统中生物的种类越多、营养结构越复杂,生物数量多生物种内斗争激烈,生态系统的食物链中营养级越高,所含能量越少。所以C正确。
【答案】C
4. (2013·浙江省十校联合体高三上学期期初联考)弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究,结果如下表,单位是J/(hm2?a)。下列说法错误的是:( )
A.能量从田鼠传递到鼬的效率是3%
B. 流经这个生态系统的总能量是2.45×1011 J/(hm2?a)
C.第一次捕获并标记40只田鼠,第二次捕获30只,其中有标记的15只.该种群密度是80只
D.田鼠和鼬都是恒温动物,同化的能量中只有3%~5%用于自身的生长、发育和繁殖
【解析】能量由田鼠传递到鼬的效率是(2.25×107)÷(7.50×108)=3%,流经这个生态系统的总能量是生产者固定的太阳能即2.45×1011J/(hm2·a),第一次捕获并标记40只田鼠,第二次捕获30只,其中有标记的15只,该种群数量是80只,田鼠和鼬都是恒温动物,同化的能量只有3%-5%用于自身的生长、发育和繁殖,所以C选项错误。
【答案】C
5 (2013·广东省连州市连州中学高三月考)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,富含大量的有毒、有害物质,很容易入人肺进入血液。PM2.5今年成为广东空气污染指数重要标准。下列推测不合理的是
A.颗粒物如有硅尘入肺可能会破坏吞噬细胞的溶酶体膜,释放水解酶破坏细胞结构
B.过敏病人在PM2.5超标的空气中会发病,是因为该颗粒中有相关的过敏原
C.PM2.5的颗粒中的一些酸性物质进入人体血液会导致其pH成酸性
D.PM2.5含量升高主要是人类活动的影响
【解析】颗粒物如有硅尘入肺可能会破坏吞噬细胞的溶酶体膜,释放水解酶破坏细胞结构,过敏病人在PM2.5超标的空气中会发病,是因为该颗粒中有相关的过敏原,PM2.5的颗粒中的一些酸性物质进入人体血液不会导致其pH变化,PM2.5含量升高主要是人类活动的影响,所以C选项不合理。
【答案】C
6. (2013·广东省珠海市高三一模)为了解决粮食生产和环境保护问题,实现农业可持续发展,当前科学、有效的途径是
A.合理开发海洋,寻找新的粮食资源
B.控制人口增长,协调人与自然和谐发展
C.增加化肥和农药的使用,提高作物产量
D.开荒辟地,围湖造田,扩大粮食种植面积
【解析】可持续发民追求的是自然、经济、社会的持久而协调发展,因此AB选项正确。
【答案】AB
7.(2010·上海)如图为a、b、c、d四个不同种食叶昆虫的数量随山体海拔高度变化的示意图。据图分析,下列叙述正确的是 ( )
A.海拔2 000米处的物种均匀度高于海拔3 000米处
B.b数量随海拔高度的变化不能体现该物种的遗传多样性
C.海拔3 000米处,b、c数量差异是生物与生境相互作用的结果
D.海拔4 000米处,a、b、c、d的数量差异体现遗传多样性
【解析】本题以图形为载体考查生物多样性的相关知识,意在考查学生对曲线的比较分析能力。分析图形海拔2 000米处不同物种的个体数比较接近,故比海拔3 000米处物种均匀度高,A项正确;图中在一定海拔范围内,随海拔高度的变化b物种个体数也不同,说明b物种中有不同类型的个体,适应于不同的海拔高度,即b物种具有遗传多样性,B项错误;图中b、c数量的差异应是环境对不同生物选择的结果,C项错误;在海拔4 000米处,a、b、c、d物种的数量比较接近,且都比较少,故不能明显体现遗传的多样性,D项错误。
【答案】A
8.(2012·宁德质检)广州南沙区拥有200多公顷的湿地面积,是多种候鸟南下过冬的重要栖息地,被誉为广州的“南肾”。但是近年来多项大型石油化工项目落户南沙,引起环保专家对南沙自然环境的关注。下列有关叙述正确的是 ( )
A.湿地的破坏不会影响该生态系统生物多样性的间接使用价值
B.负反馈调节是湿地生态系统自我调节能力的基础
C.南沙湿地群落的物种丰富度会长时间保持不变
D.南沙湿地生态系统如果遭受严重破坏,物种会大量减少,恢复力稳定性降低
【解析】湿地的破坏将影响该生态系统生物的多样性,从而影响生物的间接使用价值,A项错误;多项大型石油化工项目落户南沙会使物种丰富度降低,C项错误;当南沙湿地生态系统遭受严重破坏时,其抵抗力稳定性降低,恢复力稳定性升高,D项错误。
【答案】B
9.北京的故宫是世界著名的古建筑群,是世界珍贵的文化遗产。在保和殿后,有一块巨大的“云龙陛石”,上面雕有精美的蟠龙图案。但是近年来浮雕已开始受损,一些细小的花纹已变得模糊不清。据统计,世界上的古建筑在20世纪所遭受的腐蚀比过去任何时候所遭受的腐蚀都要严重。造成这一灾难的主要原因是 ( )
A.参观人数增多,遭践踏而损坏严重
B.近年来,由于风吹、日晒、雨淋严重
C.现代工业发展迅速,酸雨日趋增多
D.温室效应
【解析】由题中关键信息“遭受腐蚀”可判断造成这一灾难的主要原因为酸雨。
【答案】C
10.如图为生态系统中碳循环的模式图,1、2、3、4分别代表生态系统的不同成分。下列相关叙述正确的是 ( )
A.1代表生产者,5可以代表化能合成作用
B.碳元素在1、2、3与4之间以含碳有机物的形式传递
C.该图中营养级别最高的生物是4
D.碳元素在该图所示食物链中的流动是单向的
【解析】题干中明确指出1、2、3、4为生态系统的四种成分,分析箭头指向不难判断出4应为大气中的二氧化碳库,进而推知1为生产者、2为消费者、3为分解者,则5和7为呼吸作用、6为光合作用或化能合成作用,因此A项错误;碳元素在1、2、3之间是以含碳有机物的形式传递,但在1、2、3与4之间都是以二氧化碳的形式传递,故B项错误;在一个食物链中,营养级别最高的是动物,而4表示的是非生物环境,故C项错误;由于食物链是单向的,因此碳元素在食物链中的流动也是单向的,故D项正确。
【答案】D
二、非选择题(本题共3小题)
11.(2013·河南省开封市定位检测)由于经济发展和人口增长,污水排放量增加。为解决居民生活饮用水问题,某水厂建设了水源生态湿地。下面为人工湿地群落组成简图,请据图回答问题:
(1)输入该人工湿地的能量有__________。
(2)湿地中芦苇、绿藻和黑藻等植物的分层配置,体现了群落的__________结构。
(3)控制污水流入人工湿地的速率,除有利于有机污染物被充分分解外,还有利于__________,使出水口处的水质达到排放要求。废水不能过量流入人工湿地,说明生态系统的__________。
(4)在下图中,用箭头和必要的文字表示上述湿地的能量流动图解:
【解析】⑴输入该人工湿地的能量除了其中生产者固定的太阳能外,还有污水中有机物中的能量。⑵群落具有水平结构和垂直结构,题目描述的应为垂直结构。⑶生态系统的自我调节能力是有限的,所以要控制流入人工湿地的污水量。⑷生产者可以固定太阳能,任何生物都要进行呼吸作用,生产者和消费者的遗体都要被分解者分解。
【答案】
12.根据下列的碳循环示意图,回答下列问题:
(1)从微观上看,过程③主要是在细胞内 中进行的。
(2)碳从无机环境进入生物群落的主要途径①是 ,除此之外,某些特殊的生态系统中还可通过 进入生物群落。碳主要以
的形式从无机环境进入生物群落。
(3)参与过程④的生物,它们与同区域中的动植物共同构成了 。
(4)由图分析,减少温室效应的最关键措施有哪些? 。
(5)碳循环的进行伴随着能量流动,但由于生物体不能在代谢中利用 ,因而能量流动具有 的特点。
(6)若图中②的种群及相互间关系如图所示,设E种群含碳量为5.8×109 kg,B种群含碳量为1.3×108 kg,则A种群含碳量的值至少是 。
【解析】(1)过程③是通过动植物的细胞呼吸将碳返回大气中去,细胞呼吸主要是在细胞内线粒体中进行的。(2)①是通过绿色植物的光合作用将大气中的碳固定到植物体内,转化为有机物。在极少数特殊空间,如深海热泉口生态系统中,生产者主要是化能合成自养型生物,碳进入生物群落是通过化能合成作用。碳主要以CO2的形式从无机环境进入生物群落,除此之外,植物还可以从土壤中以CO2-3、HCO-3的形式吸收进入生物群落。(3)过程④是通过分解者的分解作用将动物尸体以及植物的残枝落叶等分解为CO2释放到无机环境中。(4)从图中看出,导致大气中CO2增多的因素可能是①过程减弱或在一定程度上受阻,即绿色植物减少,也可能是⑤过程增强,即化学燃料的大量燃烧。因此减少温室效应应从这两方面考虑。(5)生态系统中的能量最终以热能形式散失,由于生物体在代谢中不能直接利用热能。因而能量流动的特点是单向流动,逐级递减。(6)不同营养级之间含碳量的关系也符合能量传递效率10%~20%。E是生产者,其固定的碳有两条去路,即:①传给B,②经C、D最终传给A,且C、D处于同一营养级。使A获得碳最少,应按10%传递,这样在传递过程中损失的能量最多。计算如下:(5.8×109-)×10%×10%=4.5×107(kg)。
【答案】(1)线粒体
(2)光合作用 化能合成作用 CO2
(3)生物群落
(4)①保护植被,大力植树造林,提高森林覆盖率;②控制化学燃料的燃烧,减少CO2排放量,提高能源利用率;③开发新能源
(5)热能 单向流动、逐级递减
(6)4.5×107 kg
20. (2012·黑龙江哈尔滨第六中学模拟)下图是某农田生态系统的食物网示意图。请据图回答相关问题:
(1)图中的鸡每增重1KJ至少需要消耗农作物 KJ。如果大量捕蛇,鼠种群的K值会 ,会引起农作物产量 (增大,减少,不变)。
(2)某同学分别在农田中的甲、乙两地用取样器取样的方法调查土壤中的小动物类群丰富度,结果显示甲、乙两地的小动物丰富度有明显不同,请设计实验分析造成这种不同的非生物因素。
本实验的自变量是 ,因变量是 。
土壤中小动物在该生态系统中的成分包括 和 。
【解析】鸡以植物为食,根据能量传递效率可知,1÷20%=5Kg,如果大量捕蛇后,鼠没有天敌,鼠数量会增加,会引起农作物减产,对土壤中小动物的丰富度调查通常用取样器取样法,影响动物分布的主要因素是温度和湿度,土壤中的小动物的丰富度包括动物的种类,动物成分为消费者和分解者
【答案】(1)5 增大 减少 (2)湿度温度 小动物的种类 消费者 分解者
2013高考生物考点预测分析: 生态系统
【考纲要求】
3-5? 生态系统
?
(1)生态系统的结构
(2)生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用
(3)生态系统中的信息传递
(4)生态系统的稳定性
I
II
II
II
【高考分布】
注:
①直方图横轴代表高考考点
②直方图纵轴代表5年高考汇总分值
【命题分析】
1.重点又核心:“生态系统”这一考点所占分值仅比“遗传变异”“新陈代谢”略低
一点,在高考中占有相当重要的位置,是高考考查的重点、知识考查的核心。高考题
中生态系统的能量流动是考查的重点和热点,且多以非选择题的形式综合几个考点
来考查。
2.“基础”而“综合”:本部分注重基础知识的考查,考查时却以综合几个考点的
形式进行。如一道生态题中,既可以考查生态系统结构中的食物链和食物网,又可以
考查物质循环和能量流动在指导农业生产中的应用,题目灵活性大。
3. 2013命题预测:生态系统的功能仍是考查的重点,且主要以非选择题的形式
考查,生态系统的稳定性在近几年高考中也有增加的趋势,应给予关注。
【试题预测】
一、选择题(共10小题)
1. (2013·甘肃张掖中学月考)下列有关生态系统组成成分的叙述,正确的是( )
A.太阳光来源于地球以外,不属于生态系统的成分
B.硝化细菌是自养生物,在生态系统中属于生产者
C.病毒是异养生物,在生态系统中属于分解者
D.蚯蚓是需氧生物,在生态系统中属于消费者
【解析】太阳能属于生态系统的成分中的非生物物质和能量,硝化细菌是化能自养生物属于生产者,病毒是专性寄生的生物,属于消费者,蚯蚓分解腐烂变质的物体,属于分解者,所以B选项正确。
【答案】B
2.(2012·山东省实验中学第四次诊断)下图表示某种处于平衡状态的生物种群因某些外界环境变化导致种群中生物个体数量改变时的四种情形,下列有关产生这些变化原因的分析,最合理的是(  )
A.若图①所示为草原生态系统中某种群,则a点后的变化原因可能是过度放牧
B.若图②所示为某发酵罐中菌种数量,则b点肯定增加了营养供应
C.图③中c点后发生的变化表明生态系统崩溃
D.图④表示海洋生态系统中的某种鱼,d点表明捕捞过度
【解析】 图②中发酵罐菌种数量的K值与空间、营养、氧气等环境因素有关,K值增大不一定是增加了营养供应的结果;图③中c点后该种群灭绝,但该生态系统不一定崩溃;图④中d点捕捞后没有低于K/2,所以不属于捕捞过度。
【答案】 A
3.(2012·苏州二模)某生态养殖大棚内,水草丛中栖息着螃蟹,水面上有浮床,其间栽培的某种绿叶蔬菜,在水面上方,黄瓜藤枝枝蔓蔓。同时大棚里还栽种了一种特殊辣椒,能起到驱虫的作用。下列有关该生态系统的叙述中不正确的是(  )
A.能量主要来自于绿色植物所固定的太阳能
B.特殊辣椒的驱虫作用依赖于生态系统的信息传递
C.浮床遮光能抑制浮游藻类的生长繁殖,可防止水华发生
D.螃蟹、蔬菜、黄瓜组成了生物群落,并体现了群落的垂直结构
【解析】 此生态系统的能量输入来自此人工生态系统内绿色植物固定的太阳能;特殊辣椒通过释放特殊化学物质即利用化学信息驱赶害虫;浮床的设置起到遮光作用,使引起水华现象的主要植物浮游藻类无法进行光合作用,防止了水华发生;生物群落应该指生活在生态系统中的所有生物,螃蟹、蔬菜、黄瓜无法构成群落。
【答案】 D
4.(2012·海口模拟)某生物兴趣小组的同学用河水、池泥、水藻、植食性小鱼、广口瓶、凡士林等材料制作了3个生态瓶(如下表图所示)。下列说法中错误的是 ( )
A.甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内分解者数量过少
B.乙瓶中的生物存活的时间相对较长
C.丙瓶中的分解者主要存在于河水及池泥中
D.若想维持生态平衡,丙瓶不应放在黑暗中
【解析】甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内消费者数量过多,A项错误。
【答案】A
5.(2012·聊城二模)“低碳生活”成为人类共同的生活目标。下图是碳循环的部分过程,有关分析不正确的是(  )
A.碳循环过程中的①、②伴随着生态系统的能量流动
B.植树造林可通过过程②减少大气中CO2的含量
C.减少对过程③的依赖是缓解温室效应的重要措施
D.低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡
【解析】 能量流动的途径是食物链和食物网,碳循环过程中的①、②分别是呼吸作用、光合作用,伴随着能量的散失、固定,但不是生态系统内能量流动。A项说法错误。
【答案】 A
6.(2012·安庆三模)下表为科研人员对一荒地进行的食物链水平上的能量流动分析(单位:J/公顷·年,GP表示总同化量,NP表示净同化量,R表示呼吸量,GP=NP+R),对此表所作的下列分析,不正确的是(  )
A.食物链每个环节的NP仅有很少一部分被下一个营养级利用
B.该表显示出能量流动具有单向流动和逐级递减的特点
C.表中数据显示这是一个相对封闭的生态系统
D.缩短食物链可以提高人类对生态系统的能量利用率
【解析】 由图中食物链环节Ⅱ级(田鼠)的NP+R之和远远大于GP,因而可判断该生态系统有迁入,是一个开放的生态系统。
【答案】 C
7.(2012·郑州高三质检)下列实例中不能体现物质循环和能量流动原理的是(  )
A.增加对农田的物质投入(如施农家肥)可以有效防止土壤肥力下降
B.北京奥运会前大量植树造林有利于改善空气质量
C.在夏季通过缩短对菊花的光照时间使其提前开花
D.四川大地震破坏了大熊猫的生存环境,使其食物短缺
【解析】 缩短光照时间使菊花提前开花,体现了生态系统信息传递的功能。
【答案】 C
8.(2012·海淀模拟)如图表示某生态系统的食物网。下列有关叙述中不正确的是(  )
A.生态系统中的食物链交错连结成食物网的原因是多种生物在食物链中占有不同营养级
B.该食物网由8条食物链组成,蛇与鼠、食虫鸟与蛙的关系分别是捕食和竞争
C.该图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者,未体现的成分是分解者
D.若分析该生态系统的能量流动状况,应从系统中绿色植物固定的太阳能开始
【解析】 食物网是生产者和消费者通过捕食关系形成的营养结构,其中食物链交错连接是由于多种消费者可以占有不同的营养级,其中的能量流动始于绿色植物固定太阳能。该食物网中有8条食物链,蛇与鼠是捕食关系,食虫鸟与蛙之间是竞争关系。生态系统的成分除组成食物网的生产者、消费者外,还有分解者和非生物的物质和能量。
【答案】 C
9.(2012·聊城二模)下图是某草原生态系统的能量流动模型。a、b、c表示流入各营养级生物的能量,d、e、f表示用于各营养级生物生长、发育、繁殖的能量,g、h、i分别表示各营养级生物呼吸消耗的能量,j、k、l表示流入分解者的能量。下列分析正确的是(  )
A.该生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者
B.能量流动伴随着物质循环而循环
C.若一段时间内草所固定的太阳能总量m,那么图中最高营养级所获得的能量为m×
D.若上述草原生态系统开发为农田生态系统,则群落的演替方式是初生演替
【解析】 该生态系统的结构包括生态系统的组成成分及营养结构(食物链、食物网);物质可以反复循环利用,而能量则是单向传递,不可逆;由草原生态系统到农田生态系统的演替为次生演替,因为在原来的土壤条件基本保留,还保留有植物的种子等繁殖体。生产者固定的总能量即为同化量,m=a,因此c获得的能量为c,即C项给定的答案。
【答案】 C
10.(2012·海南)某河流中五年前引进了一种外来植物(甲)。跟踪调查发现,五年来,该河流中甲种群密度逐年显著增加,土著食草鱼类和水草的种群密度逐年显著减少。下列叙述正确的是(  )
A.五年来该河流中甲种群的种内竞争不断增强
B.甲的引进并不能改变该河流生态系统的结构
C.大量投放土著食草鱼类可有效地控制甲的蔓延
D.该河流中所有的生物和底泥共同组成河流生态系统
【解析】 在五年内,河流中甲种群密度逐年显著增加,导致种内斗争不断增强,A正确;引进甲后,甲的种群密度越来越大,土著食草鱼类和水草的种群密度逐年显著减小,已经影响了原有生态系统的结构,B不正确;因为甲的引进已经导致土著食草鱼类数量的减少,说明土著食草鱼类不能捕食物种甲,投放土著食草鱼类不能抑制甲的蔓延,C不正确;生态系统包括该区域内所有的生物和所生存的环境,包括所有生物、底泥、水及阳光等因素,D不正确。
【答案】 A
二、非选择题(本题共3小题)
11.(2012·广东)罗非鱼是杂食性鱼类,在珠江三角洲地区大量养殖,能适应咸、淡水环境。
(1)当罗非鱼由淡水进入咸水,机体会大量脱水,细胞外液渗透压________,渗透压感受器产生兴奋,并将兴奋传给________,促使其释放________,该物质促进肾小管和集合管重吸收水,使尿量减少以适应咸水环境。
(2)某实验基地水库中放养了一批罗非鱼。其监测数据显示,a~e段这种罗非鱼的种群数量发生了明显波动,调查发现有人在该水库中放生了大型肉食性鱼(FNE);一段时间后,罗非鱼种群数量达到了相对稳定状态(见下图)。图中显示,罗非鱼种群在a~b段呈________型增长。据图推测,FNE最可能是在________对应的时间点进入水库;在捕食压力下,罗非鱼种群的环境容纳量接近________。
注:K0是罗非鱼种群在理想条件下的环境容纳量
(3)富营养化导致藻类大量繁殖,该水库出现水华现象,浮游动物和鱼类均受到影响。请用文字和箭头描述藻毒素从产毒藻逐级积累到FNE体内的途径。
______________ 。
【解析】 (1)根据题意,外界咸水的浓度高于罗非鱼体液的浓度,造成失水,随着体液中水分的流失,所以细胞外液渗透压升高,而下丘脑中存在渗透压感受器,在接受到刺激后产生兴奋,最终传给垂体后叶,促使其释放抗利尿激素,抗利尿激素作用于肾小管和集合管,促进该处对水分的重吸收,使尿量减少,以此来维持体内水分的平衡。
(2)根据图示罗非鱼种群数量在开始时呈“J”增长,从b点后环境阻力开始加大,种群数量的增长速率变慢。但因c点时罗非鱼的种群数量还未达到理想条件下的环境容纳量,种群数量就迅速下降,故最可能是c点放入了大型肉食性鱼(FNE)。经过一段时间的反馈调节后,罗非鱼的种群数量在K2附近波动,达到相对稳定。
(3)根据题意分析可以获得捕食关系:产毒藻→浮游动物→罗非鱼→FNE,藻毒素沿着食物链逐级富集。
【答案】 (1)升高 垂体后叶 抗利尿激素 (2)J c K2
(3)产毒藻→浮游动物→罗非鱼→FNE
12.(2012·利津一中模拟)近年来,黄河中下游流域水质富营养化严重,水体发绿发臭时有发生,对渔业和居民生活用水构成严重威胁。请回答:
(1)黄河中下游流域水质恶化主要是由蓝藻绿藻引起的,从生态系统的营养结构看,蓝藻属于________。为解决黄河中下游流域水体发绿问题,有人建议在水体发绿时投放一定量的鱼苗。常见鱼类的食性如下:
类别
青鱼
鲢鱼
鳙鱼
鲤鱼
食性
螺狮
浮游植物
浮游动物
杂食
你认为最适宜投放的鱼类是________________。
(2)从生物防治的角度看,还应该在黄河中下游流域中放养其他有经济价值的水生生物(如虾、蟹等),你认为这样做的生态学意义是______ 。
(3)养鱼的池塘经常接纳含有农药的农田水,但是在一般情况下,池塘的生态平衡不会遭到破坏,其主要原因是_______ 。
(4)下表是对黄河中下游流域生态系统营养级和能量流动情况的调查结果,表中A、B、C、D分别表示不同的营养级,E为分解者。Pg表示生物同化作用固定能量的总量,Pn表示生物体储存的能量(Pn=Pg—R),R表示生物呼吸消耗的能量(单位:102千焦/m2/年)。则该生态系统中能量从第二营养级传递到第三营养级的效率是________________。
A
B
C
D
E
Pg
15.9
870.7
0.9
141.0
211.5
Pn
2.8
369.4
0.3
61.9
20.1
R
13.1
501.3
0.6
79.1
191.4
【解析】 (1)蓝藻属于自养生物即能进行光合作用制造有机物并固定光能,因此它是生产者,属于第一营养级;鲢鱼以浮游植物为食,因此在水体发绿时放养鲢鱼最适宜。(2)黄河中下游流域中放养虾、蟹等,增加了食物链,使此水域生态系统营养结构变得复杂,生态系统的自我调节能力增强,抵抗力稳定性得以提高。(3)养鱼的池塘被农药轻度污染后,经过物理沉降、化学分解和微生物的分解作用,很快消除污染,池塘中的生物数量及种类无明显影响即池塘的生态平衡不会遭到破坏,说明生态系统具有一定的自我调节能力。(4)根据能量流动特点逐级递减,结合图表知食物链为:B→D→A→C,
因此能量从第二营养级传递到第三营养级的效率是15.9/141.0≈11.3%
【答案】 (1)第一营养级 鲢鱼 (2)提高生态系统抵抗力稳定性(或增强生态系统的自我调节能力)
(3)生态系统具有一定的自我调节能力 (4)11.3%
13.(2012·江苏高考预测)2010年7、8月份,全球气候变化引发的极端灾害天气使我国农业生产不稳定性增加,专家预测如不采取对应措施,到2030年我国种植业产量可能减少5%~10%。有关专家认为,低碳农业是应对气候变化的有效途径。低碳农业是一种低耗能、低污染、低排放的农业经济模式。下图为某地建立的低碳农业生态系统模式图,请据图回答问题。
(1)该生态系统中的主要成分是________,鸭与害虫之间的关系是________。
(2)若鸭从植物中获得的能量为4/5,从害虫中获得的能量为1/5,则鸭每增加1 kg体重,最少需________植物(水稻、杂草)供给。养鸭户很注意控制鸭群的数量,主要受稻田养鸭场____________限制。
(3)乙醇作为燃料,是一种“绿色能源”,可减少对石油资源的依赖。利用植物秸秆生产乙醇时,植物秸秆经处理后,被微生物A所产生的________酶水解,转化成葡萄糖。微生物B所发生的反应式为________________。
(4)与森林生态系统相比,该农田生态系统的抵抗力稳定性________,其原因是_____________ 。
【解析】 (1)生态系统中的主要成分是生产者,图中的生产者为水稻和杂草;根据图中食物关系可知,鸭和害虫都以水稻和杂草为食,同时鸭又以害虫为食,则鸭和害虫之间为捕食和竞争关系。(2)鸭为消费者,由消费者计算生产者,应该除以传递效率,最少需要生产者应该选择20%的传递效率;鸭所在的食物链有2条,即植物→鸭,植物→害虫→鸭,根据题中鸭食物分配比例,有1×4/5÷20%=4,1×1/5÷(20%)2=5,则共需生产者4+5=9 kg;种群数量受限于所处环境的最大容纳量。(3)植物秸秆的主要成分是纤维素,纤维素需要在纤维素酶的作用下降解为萄萄糖,利用酵母菌等微生物的无氧呼吸,将葡萄糖转化成乙醇,微生物B应该进行的是无氧呼吸。(4)抵抗力稳定性与生态系统的物种多少密切相关,农田生态系统与森林生态系统相比,由于生物种类少,营养结构简单,故抵抗力稳定性较弱。
【答案】 (1)水稻、杂草(只答水稻或杂草不给分) 捕食、竞争(只答捕食或竞争不给分)
(2)9 kg(无单位不得分) 环境容纳量(K值)
(3)纤维素 (C6H12O6)C2H5OH+CO2+能量
(4)低 生物种类少、营养结构(食物网)简单
2013高考生物考点预测分析: 生物技术在食品加工及其他方面的应用
【考纲要求】
1.从生物材料中提取某些特定的成分
2.运用发酵加工食品的基本方法
3.测定食品加工中可能产生的有害物质
4.植物的组织培养
5.蛋白质的提取和分离
6.PCR技术的基本操作和应用
【高考分布】
注:
①直方图横轴代表高考考点
②直方图纵轴代表5年高考汇总分值
【命题分析】
1.高考对本部分知识的考查较多,从生物材料中提取某些特定的成分、运用发酵
加工食品的基本方法、植物的组织培养、蛋白质的提取和分离是高考的常考点,其中
每个考点的考查呈现按年轮考的特点,虽然要求对实验目的、原理、方法和操作步骤
能综合运用,但高考题还是以简单的记忆性内容为主。
2.按照往年高考的特点,预计考查从生物材料中提取某些特定的成分的可能性
较大。
【试题预测】
一、选择题(共10小题)
1.(2013·南通联考)多聚酶链式反应(PCR技术)是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法,由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅速扩增,其简要过程如右图所示。下列关于PCR技术叙述不正确的是(  )。
A.PCR技术是在实验室中以少量DNA制备大量DNA的技术
B.反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板
C.PCR技术中以核糖核苷酸为原料,以指数方式扩增
D.应用PCR技术与探针杂交技术可以检测基因突变
【解析】 PCR技术是人工合成DNA的方法,原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸。
【答案】 C
2.(2012·金考突破卷)下表是植物组织培养时,相关激素的使用情况及实验结果。下列叙述错误的是(  )。
激素使用情况
实验结果
先使用生长素,后使用细胞分裂素
有利于细胞分裂,但细胞不分化
先使用细胞分裂素,后使用生长素
细胞既分裂也分化
同时使用,且比例适中
促进愈伤组织的形成
同时使用,且生长素用量较高
有利于根的分化、抑制芽的形成
同时使用,且细胞分裂素用量较高
有利于芽的分化、抑制根的形成
A.从表中信息可知,不同激素的使用顺序影响植物细胞的发育方向
B.从表中信息可知,不同激素用量比例影响植物细胞的发育方向
C.在植物组织培养中,生长素的主要作用是促进细胞的生长、分裂和分化
D.在生长素存在的情况下,细胞分裂素的作用呈现减弱趋势
【解析】 如先使用生长素,后使用细胞分裂素,则有利于细胞的分裂,但细胞不分化,表明在生长素存在的情况下,细胞分裂素的作用呈现加强趋势,D错误。
【答案】 D
3.(2013·江苏南通一模)下列有关“血红蛋白提取和分离”的相关叙述中,正确的是(  )。
A.用蒸馏水进行红细胞的洗涤,其目的是去除细胞表面杂蛋白
B.将血红蛋白溶液进行透析,其目的是去除相对分子质量较大的杂质
C.血红蛋白释放时加入有机溶剂,其目的是使血红蛋白溶于有机溶剂
D.整个过程不断用磷酸缓冲液处理,是为了维持血红蛋白的结构
【解析】 红细胞的洗涤用的是生理盐水,其目的是去除血浆蛋白等杂质,有利于后续步骤的分离纯化;而本实验中蒸馏水的作用是涨破红细胞,使血红蛋白释放。将血红蛋白溶液进行透析,其目的是去除相对分子质量较小的杂质。血红蛋白释放时加入有机溶剂,其目的是溶解细胞膜。整个过程不断用磷酸缓冲液处理,是为了维持血红蛋白的结构。
【答案】 D
4.下列关于影响植物组织培养的因素的叙述不正确的是(  )。
A.幼嫩组织较成熟组织易培养成功
B.给外植体消毒用70%的酒精
C.接种花药后一段时间内不需要光照,但幼小植株形成后需要光照
D.生长素与细胞分裂素含量之比较高时有利于芽的分化
【解析】 生长素与细胞分裂素含量之比较高时,有利于根的分化;较低时,有利于芽的分化;二者相当时,促进愈伤组织的生长。
【答案】 D
5.相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的行进过程可表示为下图中的哪一个
(  )。
【解析】 当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时,相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程较长,移动速度较慢;而相对分子质量较大的蛋白质不能进入凝胶内部,路程较短,移动速度快。B项符合。
【答案】 B
6.已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子,其分子大小、所带电荷的性质和数量情况如图所示,下列有关该样品中蛋白质的分离的叙述正确的是(  )。
A.将样品装入透析袋中透析12 h,若分子乙保留在袋内,则分子丙也保留在袋内
B.若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质,则分子甲移动速度最快
C.若将样品以2 000 r/min的速度离心10 min,分子戊存在于沉淀中,则分子甲也存在于沉淀中
D.若用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子,则分子甲和分子戊形成的电泳带相距最远
【解析】 分子甲的分子量最小,进入凝胶内部通道而移动速度慢;分子乙留在透析袋内,说明其相对分子质量比较大,分子丙比分子乙相对分子质量大,所以分子丙也留在袋内;分子戊比分子甲的分子量大,分子甲可能不存在于沉淀物中; SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳中的样品,其电泳迁移率完全取决于分子的大小,分子量相差越大,形成的电泳带相距越远。
【答案】 A
7.生物产品的分离、纯化是现代生物技术中一种常见的技术。下列关于物质提取、纯化原理的叙述中,不正确的是(  )。
A.采用凝胶色谱法分离果胶酶的原理是蛋白质分子的相对分子质量不同,在色谱柱中的移动速度不同
B.使用透析法可以去除样品中相对分子质量较大的杂质
C.电泳法是利用样品中各种分子带电性质和数量以及样品分子大小不同,产生的迁移速度不同而实现样品中各种分子的分离
D.离心法分离蛋白质的依据是不同大小的分子离心时沉降速度不同
【解析】 本题考查有关物质提取、纯化的原理,意在考查考生的理解能力。透析的原理是小分子能够通过半透膜,利用透析法可以去除样品中相对分子质量较小的杂质。
【答案】 B
8.(2012·徐州模拟)PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术,下列有关PCR过程的叙述,不正确的是 (  )
A.变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键
B.复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成的
C.延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP和四种核糖核苷酸
D.PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高
【解析】 PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术,其延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP和四种脱氧核苷酸。
【答案】 C
9.PCR(多聚酶链式反应)技术是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术,如图表示合成过程。下列说法错误的是 (  )
A.甲过程高温使DNA变性解旋,该过程不需要解旋酶的作用
B.丙过程用到的酶在高温下失活,因此在PCR扩增时需要再添加
C.如果把模板DNA的两条链用15N标记,游离的脱氧核苷酸不做标记,控制“94℃~55℃~72℃”温度循环3次,则在形成的子代DNA中含有15N标记的DNA占25%
D.PCR中由碱基错配引起的变异属于基因突变
【解析】 丙过程用到的酶是TaqDNA聚合酶特点是耐高温。
【答案】 B
10.下图是用除去DNA的滤液进行血红蛋白的提取和分离实验的装置,下列有关叙述不正确的是 (  )
A.首先用图甲装置对滤液进行处理,其目的是去除相对分子质量较大的杂质
B.图乙装置的试管中收集到的液体中最先得到的是相对分子质量较大的蛋白质
C.用图乙装置分离血红蛋白时,待红色的蛋白质接近色谱柱底端时,用试管收集流出液,每管收集5 mL,连续收集
D.图丙装置中电泳法分离提纯血红蛋白的原理是血红蛋白带有一定量的电荷,在电场的作用下向一极移动
【解析】 用图甲装置对滤液进行处理,其目的是去除相对分子质量较小的杂质。图乙装置表示通过凝胶色谱法分离蛋白质的过程。蛋白质的相对分子质量较大,被排阻在凝胶颗粒的外面,在颗粒之间迅速通过。
【答案】 A
二、非选择题(本题共3小题)
11.(2012·4月北京市宣武区第一次质量检测)植物组织培养是克隆植物的一种方法,过程如下图所示,回答相应的问题。
(1)为了获得脱毒植株,外植体往往取自植物的花芽、叶芽等处的分生组织,其原因是
_______________________________________________________。
(2)培养皿中的培养基除添加营养物质外,还需要添加植物激素,其目的是诱导外植体___________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)在生产实践中为获得大量的细胞产物,如紫杉醇,可将①________放入液体培养基中,经机械作用分散成单个细胞,制备成细胞浮液,再经过________即可获得大量细胞。
(4)组织培养过程需要植物生长和繁殖的最适条件,否则在光学显微镜下可能观察到发生________________异常 ,进而使植物出现遗传不稳定甚至不育。
(5)植物组织培养技术不仅应用于花卉和果树的快速大量繁殖以及脱毒植株的获取,还广泛用于________、________、________等育种过程中。
解析 刚长出的茎尖或芽尖还没有受到病毒的侵染,因此用这些部位的细胞做植物组织培养的材料,可以获得脱毒植株。在植物组织培养时,常用生长素和细胞分裂素来诱导植物形成愈伤组织,生根发芽,从而形成新的植物体。在植物形成愈伤组织时,此时很容易发生细胞融合,从而使植物发生染色体结构或数目的变异。植物组织培养技术除了用于微型繁殖、脱毒植株的培育外,还可以用于植物体细胞杂交、基因工程育种和单倍体育种等多个方面。
答案 (1)这些部位很少受到病毒等病原体的侵害 (2)脱分化和再分化 (3)愈伤组织 细胞分裂 (4)染色体结构与数目 (5)植物体细胞杂交育种 基因工程育种 单倍体育种
12.下面是某研究小组开展的“猪血浆某白蛋白的提取及分子量测定”研究,请协助完成有关问题:
材料仪器:新鲜猪血、低速冷冻离心机、透析袋、电泳仪等。
化学试剂:pH为7.4的缓冲液、柠檬酸钠、奈氏试剂(与NH反应出现黄色或红棕色沉淀)、饱和(NH4)2SO4溶液、生理盐水等。
实验步骤:
(1)样品获取:向新鲜猪血中加入__________,静置一段时间后取上层血浆。
(2)盐析法粗提蛋白质:
①向血浆中加入一定体积的饱和(NH4)2SO4溶液,使(NH4)2SO4的浓度达到50%,充分混合后静置、离心,取沉淀物。
②向沉淀物中加入适量生理盐水使之溶解,再向其中加入一定体积的饱和(NH4)2SO4溶液,使(NH4)2SO4的浓度达到33%,充分混合后静置、离心,取沉淀物。
③重复步骤①、②2~3次,最后用生理盐水将沉淀溶解即得粗提品。
盐析粗提“血浆某白蛋白”的主要原理是__________,重复步骤①、②的主要目的是__________。
(3)透析除盐:将粗提品装入透析袋,以pH为7.4的缓冲液作透析液,每隔4 h更换一次透析液,每次更换前利用奈氏试剂检测透析液中NH的量。利用缓冲液作透析液的目的是__________。检测中,若观察到透析液__________时,即可终止透析。
(4)凝胶色谱法分离:透析后的样品经凝胶柱洗脱,获得纯净血浆某白蛋白样品。
(5)分子量测定:化学物质SDS能使蛋白质变性,解聚成单条肽链。在聚丙烯酰胺凝胶电泳中加入一定量的SDS,电泳迁移率完全取决于肽链的分子大小。下图为本实验中用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血浆某白蛋白的结果。根据电
泳结果,某同学得出“提取的血浆某白蛋白有两条肽链”的结论,这种说法可靠吗?理由是_________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析 (1)为防止血液凝固,在采血容器中要预先加入抗凝剂柠檬酸钠。(2)利用血浆某白蛋白在一定浓度(NH4)2SO4溶液中的溶解度低的特性去除杂蛋白。(3)强酸、强碱、温度过高都会使蛋白质发生变性。(5)电泳的原理是利用待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子的大小、形状等的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,本实验只能判断肽链的大小,而不能判断其条数。
答案 (1)(适量的)柠檬酸钠 (2)③该血浆白蛋白在50%和33%的(NH4)2SO4溶液中溶解度低 除去更多的杂蛋白
(3)避免因pH变化对蛋白质结构造成破坏 不出现黄色或红棕色沉淀 (5)不可靠,只能得出提取的血浆某白蛋白含有两种大小不同的肽链,不一定是两条
13.在进行DNA亲子鉴定时,需大量的DNA。PCR技术(多聚酶链式反应)可以使样品DNA扩增,获得大量DNA克隆分子。该技术的原理是利用DNA的半保留复制,在试管中进行DNA的人工复制(如图,图中黑色长方形是引物)。在很短的时间内将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍,使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。
(1)图中的变性、延伸分别是指____________________________________________________________、
_________________________________________________________________。
(2)假设PCR反应中的DNA模板为P,第一轮循环的产物2个子代DNA为N1,第二轮的产物4个子代DNA为N2,N1、N2中分别含有模板DNA单链的DNA分别有________个、________个。若继续循环,该DNA片段共经过30次循环后能形成________个DNA片段。
(3)某样品DNA分子中共含3 000个碱基对,碱基数量满足:=,若经5次循环,至少需要向试管中加入________个腺嘌呤脱氧核苷酸。(不考虑引物所对应的片段)
(4)若图为第一轮循环产生的产物。请绘出以a链和b链为模板经PCR扩增的产物。
解析 (1)变性的实质是DNA双链解旋;延伸的实质是以DNA单链为模板,按照碱基互补配对原则合成子链的过程。
(2)由于PCR原理为DNA双链复制,其特点是半保留复制,所以无论复制几次,模板链一直存在于2个DNA分子中。DNA复制的数量变化是指数式增长方式。
(3)由(A+T)/(G+C)=1/2可知A∶T∶G∶C=1∶1∶2∶2,所以A的比例为1/6,在一个DNA分子中的数量为3 000×2×(1/6)=1 000个,5次循环的DNA数为32个,所以以原料合成的DNA数相当于32-1=31个,至少需腺嘌呤脱氧核苷酸为31×1 000=31 000个。
(4)画图的关键是注意引物A、B的位置和所对应的模板链。
答案 (1)模板DNA双链解旋形成单链 在DNA聚合酶的作用下,原料脱氧核苷酸聚合形成新的DNA链
(2)2 2 230 (3)31 000
(4)如图
2013高考生物考点预测分析: 生物的变异
【考纲要求】
2-4? 生物的变异
?
(1)基因重组及其意义
(2)基因突变的特征和原因
(3)染色体结构变异和数目变异
(4)生物变异在育种上的应用
(5)转基因食品的安全
II
II
I
II
I
【高考分布】
注:
①直方图横轴代表高考考点
②直方图纵轴代表5年高考汇总分值
【命题分析】
1.重点突出:育种是高考考查的重点,多以非选择题的形式进行考查,基因突变
和染色体变异是考查的另一个重点,试题常以选择题或非选择题的形式进行考查。
2.注重实际:育种的试题往往通过新的背景材料,与生产生活实际及热点相联系,综
合考查考生对所有育种知识的综合理解和运用能力,其中单倍体育种的考查较多。
3. 2013命题预测:基因重组发生时间与减数分裂的综合考查、基因突变的发生时间和
过程等仍是命题的重点,尤其是对育种原理及各种育种方法的运用的实验设计题考查的
可能性更大。
【试题预测】
一、选择题(共10小题)
1.(2012·济南模拟)现有三个水稻品种,基因型分别为AABBdd、AabbDD和aaBBDD。如果从插秧(移栽幼苗)到获得种子(或花粉)为一次栽培,运用单倍体育种技术,利用以上三个品种获得基因型为aabbdd的植株最少需要几次栽培 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【解析】最短时间方案应选择AABBdd和AabbDD杂交,得到AaBbDd,经花药离体培养得aabbdd个体,共需3次栽培。如选用其他亲本则至少需要4次栽培。
【答案】C
2.(2012·沈阳高三模拟)下列有关植物单倍体的叙述不正确的是(  )
A.与正常植株相比,单倍体植株一般长得弱小,而且高度不育
B.含有两个染色体组的生物体,也可能是单倍体
C.利用单倍体育种可缩短育种年限,能培育出品质优良的单倍体
D.由花粉直接发育成的植物体是单倍体
【解析】 四倍体生物的单倍体含有两个染色体组;单倍体育种的结果是培育出具有正常染色体数目的纯合子,而不是为了得到单倍体,C项错误。
【答案】 C
3.(2012·南昌高三调研)如图是利用某植物(基因型为AaBb)产生的花粉进行单倍体育种的示意图,表述不正确的是(  )
A.过程②通常使用的试剂是秋水仙素,植株B为二倍体
B.植株A的基因型为aaBB的可能性为1/4
C.过程①常用花药离体培养,说明生殖细胞具有全能性
D.植株A高度不育,植株A有4种基因型
【解析】 过程②是用秋水仙素使单倍体染色体加倍成为二倍体,作用时期是有丝分裂前期,A项正确;过程①是花药离体培养,A的基因型为AB或Ab或aB或ab,高度不育,B项错误,D项正确;过程①属于植物组织培养,该过程体现了生殖细胞的全能性,C项正确。
【答案】 B
4.(2012·南京、盐城三模)下列关于育种方法和原理的叙述,正确的是(  )
A.杂交水稻和白菜—甘蓝两者的育种原理相同
B.单倍体育种过程中只能用秋水仙素处理幼苗
C.基因工程育种是在细胞水平上进行的操作
D.培育三倍体无子西瓜的原理是染色体变异
【解析】 杂交水稻育种的原理是基因重组,白菜—甘蓝育种的原理是植物体细胞杂交,A项错误;单倍体育种过程中常用秋水仙素处理幼苗,但不是只能用秋水仙素处理,如氟乐灵和氨磺乐灵以及低温等条件都可引起染色体加倍,B项错误;基因工程育种是在分子水平上进行的操作,C项错误;培育三倍体无子西瓜的原理是染色体数目变异,D项正确。
【答案】 D
5.(2012·合肥高三检测)下列关于基因突变的叙述,正确的是(  )
A.物理、化学、生物因素引起基因突变的机制有区别
B.基因突变不一定会引起基因所携带的遗传信息的改变
C.基因碱基对的缺失、增添、替换方式中对性状影响最小的一定是替换
D.基因突变的方向与环境变化有明确的因果关系,为进化提供最初的原材料
【解析】 物理、化学、生物因素都是引起基因突变的外因,但机制有区别,A项正确;基因突变是由于碱基对的增添、缺失和替换引起基因结构的改变,所携带的遗传信息一定改变,B项错误;基因碱基对的替换不一定对性状的影响最小,C项错误;基因突变的方向是不定向的,D项错误。
【答案】 A
6.(2012·青岛高三期末)
右图为果蝇体内某个细胞的示意图,下列相关叙述正确的是(  )
A.图中的染色体1、5、7、8可组成一个染色体组
B.在细胞分裂过程中等位基因D、d不一定发生分离
C.图中7和8表示性染色体,其上同源部分的基因的遗传与性别无关
D.含有基因B、b的染色体片段发生交换属于染色体结构变异
【解析】 7、8是同源染色体,不可能在一个染色体组中,A项错误;在有丝分裂过程中等位基因D、d不发生分离,在减数分裂过程中等位基因D、d发生分离,B项正确;性染色体上的基因遗传与性别有关,C项错误;含有基因B、b的染色体片段发生交换属于基因重组,D项错误。
【答案】 B
7.一对表现型正常的夫妇,生了一个患血友病的孩子,经过医学检查,医生确定这个孩子的染色体组成为44+XXY。那么这个孩子的病因决定于 ( )
A.父亲 B.母亲
C.父亲和母亲 D.父亲或母亲
【解析】血友病是X染色体上隐性基因决定的遗传病,表现型正常的夫妇生了一个患血友病的孩子,则孩子的致病基因来自母亲,多的一条X染色体也来自母亲。
【答案】B
8.基因突变和染色体变异的一个重要区别是 ( )
A.基因突变在光镜下看不见
B.染色体变异是定向的,而基因突变是不定向的
C.基因突变是可以遗传的
D.染色体变异是不能遗传的
【解析】染色体变异和基因突变都属于突变,突变是不定向的,可遗传的。但染色体变异在光镜下可以经染色等处理观察到,而基因突变则不能。
【答案】A
9.(2012·金华十校高三期末联考)以下有关变异的叙述,正确的是(  )
A.姐妹染色单体的片段互换导致基因重组
B.基因突变一定引起DNA分子的改变
C.Aa自交后代中出现aa个体的原因是由于发生了基因重组
D.植物体细胞克隆过程可能发生基因突变、基因重组和染色体畸变
【解析】 同源染色体的两条非姐妹染色单体之间的片段互换可导致基因重组,A项错误;基因突变会使基因的碱基排列顺序发生改变,因此一定会引起DNA分子的改变,B项正确;基因重组是控制不同性状的基因的重新组合,而A、a是等位基因,按照定义不属于基因重组,自交产生aa只能说是等位基因的分离和组合,C项错误;植物体细胞克隆过程可能发生基因突变和染色体畸变,但不会发生基因重组,D项错误。
【答案】 B
10.(2012·泉州质检)囊性纤维病发病的直接原因是Cl-不能有效运出肺等组织细胞,而根本病因是CF基因发生突变,导致运输Cl-的膜蛋白的第508位的氨基酸缺失。下列理解错误的是 ( )
A.CF基因突变的原因可能是碱基对的缺失
B.CF基因制成的DNA探针可治疗该遗传病
C.CF基因突变导致细胞膜通透性发生改变
D.CF基因通过控制蛋白质的分子结构控制生物性状
【解析】根据题意,运输Cl-的膜蛋白的第508位的氨基酸缺失,可推知控制该蛋白质的CF基因突变的原因可能是碱基对的缺失,A项正确;由于该膜蛋白分子上缺少一个氨基酸,则该蛋白质分子结构发生改变,C、D项正确,导致细胞膜通透性也发生改变;特定的DNA探针只能检测出特定的遗传病,不能治疗遗传病,B项错误。
【答案】B
二、非选择题(本题共3小题)
11.(2012·西城区高三模拟)优质彩棉是通过多次杂交获得的品种,其自交后代常出现色彩、纤维长短等性状遗传不稳定的问题。请分析回答下列问题:
(1)欲解决彩棉性状遗传不稳定的问题,理论上可直接培养________,通过________育种方式,快速获得纯合子。但此技术在彩棉育种中尚未成功。
(2)为获得能稳定遗传的优质彩棉品种,研究人员以白色棉品种57—4作母本,棕色彩棉作父本杂交,受粉后存在着精子与卵细胞不融合但母本仍可产生种子的现象。这样的种子萌发后,会出现少量的父本单倍体植株、母本单倍体植株及由父本和母本单倍体细胞组成的嵌合体植株。
①欲获得纯合子彩棉,应选择________植株,用秋水仙素处理植株的________,使其体细胞染色体数目加倍。
②下图是研究人员在诱导染色体数目加倍时的实验处理和结果,本实验的目的是探究___________ ,实验效果最好的实验处理是__________ 。
③欲鉴定枝条中染色体数目是否加倍,可以通过直接测量________________________,并与单倍体枝条进行比较作出判断。欲检测染色体数目已加倍的植株是否为纯合体,在实践中应采用________的方法,依据后代是否出现________作出判断。
【解析】 (1)快速得到纯合子的方法是单倍体育种,将彩棉的花粉(花药)进行培养,形成单倍体幼苗,再用秋水仙素处理使其染色体加倍即可。(2)①父本为彩棉,母本为白色棉,父本单倍体的细胞中都具有彩色纤维等基因,母本单倍体中不具有相关的基因,嵌合体中只有部分细胞具有相关的基因。因此应选择父本单倍体植株使其染色体加倍。植物的地上部分主要由芽(茎的生长点)发育而来,应用秋水仙素处理芽。②图中表示的是秋水仙素浓度和处理时间与染色体加倍百分比的关系。根据图可知,0.05%秋水仙素,处理12 h的染色体加倍百分率最高。③单倍体茎秆弱小,经染色体加倍后的植株茎相对粗壮,叶、果实较大。检测是否是纯合体可通过植株自交,观察其是否发生性状分离来判断,如发生性状分离则为杂合子;若不发生性状分离,则为纯合子。
【答案】 (1)彩棉花粉(花药) 单倍体
(2)①父本单倍体 芽(茎的生长点) ②不同秋水仙素浓度和不同处理时间对细胞内染色体数目加倍的影响 0.05%秋水仙素,处理12 h ③茎的粗细、叶面积的大小(营养器官的大小) (连续)自交 性状分离
12.(2012·成都高三模拟)某种雌雄异株(XY型性别决定)的二倍体高等植物,其花色(A、a)和叶形(B、b)性状分别由不同对染色体上的两对等位基因控制,其中一对基因位于X染色体上。下表是两个杂交组合的亲本性状及子代表现型与比例:
 (1)根据杂交组合甲可判定控制________性状的基因位于X染色体上且________是显性性状。
(2)在花色这一性状中________色是隐性性状。杂交组合乙中母本的基因型是________________。
(3)杂交组合乙的后代没有雌性个体,其可能的原因有:一是基因b使雄配子致死;二是基因________使雄配子致死。若欲通过杂交实验进一步确定原因到底是哪种,应选择基因型为________的雄株作父本。
(4)假设实验证明上述第一种原因成立,将基因型为AAXBY和aaXBXb的两植株杂交,让得到的F1代自由交配,则F2代的红花宽叶雌株中纯合子所占的比例为________________。
(5)自然界偶尔会出现该种植物的单倍体植株,但一般不育,其原因可能与细胞中没有________有关。若要恢复其可育性,通常可采取的措施是________________。
(6)调查发现,该种植物的自然种群内没有窄叶雌株。若欲用基因型为XBXb的雌株作材料培育出这种不存在的植株,除用单倍体育种的方法外,请另写出一种可行的育种方法及思路:__________________________。(提示:用文字、箭头的形式简述其培育过程即可)
【解析】 (1)从杂交组合甲可知,子代中花色这对相对性状不存在性别差异,而叶型存在性别差异,说明A—a位于常染色体上,B—b位于X染色体上。又因亲本均为宽叶,而子代有窄叶出现,说明宽叶对窄叶为显性。(2)从杂交组合乙可知,亲本花色具有一对相对性状,而子代只有红花性状,说明红花对白花为显性。由于子代雄性个体中宽叶和窄叶都有,则杂交组合乙中的父本和母本基因型分别为aaXbY、AAXBXb。(3)杂交组合乙中,子代没有雌性,说明父本产生的含有Xb的配子致死或双隐性配子致死。可选择基因型为AaXbY的植株作父本,如含有Xb的配子致死,则子代中仅有宽叶雄性和窄叶雄性;如含有双隐性的配子致死,则子代中宽叶雌性∶宽叶雄性∶窄叶雌性∶窄叶雄性=1∶2∶1∶2。(4)AAXBY×aaXBXb,F1的基因型及比例为AaXBXb∶AaXBXB∶AaXBY∶AaXbY=1∶1∶1∶1,F1雄性产生含有X染色体的配子均为XB,而F1雌性产生XB配子的概率为3/4,而红花植株中含AA的占1/3,故F1自由交配,F2中红花宽叶雌株纯合子占的比例=3/4×1/3=1/4。(5)由于该植物为二倍体,单倍体植株的细胞中没有同源染色体,减数分裂时联会紊乱不能形成正常配子而导致不育。可用秋水仙素诱导染色体加倍,使其恢复可育性。(6)因为自然状态下,没有Xb的雄配子,进而不会出现XbXb的雌性个体。要想培育出XbXb的个体,可用XBXb的雌株的卵细胞进行融合获得,具体见答案。
【答案】 (1)叶形 宽叶
(2)白 AAXBXb
(3)a和b共同 AaXbY
(4)1/4
(5)同源染色体 用秋水仙素处理
(6)取XBXb的卵细胞→除细胞壁→原生质体融合→组织培养→选择
13.(2011·江苏卷)玉米非糯性基因(W)对糯性基因(w)是显性,黄胚乳基因(Y)对白胚乳基因(y)是显性,这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。W-和w-表示该基因所在染色体发生部分缺失(缺失区段不包括W和w基因),缺失不影响减数分裂过程。染色体缺失的花粉不育,而染色体缺失的雌配子可育。请回答下列问题。
(1)现有基因型分别为WW、Ww、ww、WW-、W-w、ww-6种玉米植株,通过测交可验证“染色体缺失的花粉不育,而染色体缺失的雌配子可育”的结论,写出测交亲本组合的基因型:_______ 。
(2)以基因型为Ww-个体作母本,基因型为W-w个体作父本,子代的表现型及其比例为________。
(3)基因型为Ww-Yy的个体产生可育雄配子的类型及其比例为________。
(4)现进行正、反交实验,正交:WwYy(♀)×W-wYy(♂),反交:W-wYy(♀)×WwYy(♂),则正交、反交后代的表现型及其比例分别为__________________________、____________________________。
(5)以wwYY和WWyy为亲本杂交得到F1,F1自交产生F2。选取F2中的非糯性白胚乳植株,植株间相互传粉,则后代的表现型及其比例为________。
【解析】 (1)根据题干信息及测交概念可知,测交就是杂合子和隐性类型相交,通过正反交可以确定题中所要证明的结论,即W-w×ww,如图,
由上述遗传图解可以看出只有正交时,后代中才会出现非糯性性状,由此确定染色体缺失的雄配子不育,而染色体缺失的雌配子是可育的。
(2)依据题中信息可知:
(3)基因型为Ww-Yy的个体产生可育雄配子的类型:Ww-Yy1WY、1Wy、(w-Y、w-y)不育。
(4)根据题干提供的信息分析
结论:非糯性黄胚乳(W_Y_)∶非糯性白胚乳(W_yy)∶糯性黄胚乳(wwY_)∶糯性白胚乳(wwyy)=3∶1∶3∶1。
反交:W-wYy(♀)×WwYy(♂),每个亲本都能产生四种可育的配子,因此,后代有4种表现型,其比例为9∶3∶3∶1。
(5)依据题意分析:wwYY×WWyy→WwYy(F1)?,F2:9W_Y_(非糯性黄胚乳)∶3W_yy(非糯性白胚乳)∶3wwY_(糯性黄胚乳)∶1wwyy(糯性白胚乳)。选取F2中非糯性白胚乳相互传粉即有以下可能:
1/3WWyy×1/3WWyy、2×(1/3WWyy×2/3Wwyy)、2/3Wwyy×2/3Wwyy,由此可求得后代的表现型及其比例为非糯性白胚乳∶糯性白胚乳=8∶1。
【答案】 (1)ww(♀)×W-w(♂) W-w(♀)×ww(♂)
(2)非糯性∶糯性=1∶1
(3)WY∶Wy=1∶1
(4)非糯性黄胚乳∶非糯性白胚乳∶糯性黄胚乳∶糯性白胚乳=3∶1∶3∶1
非糯性黄胚乳∶非糯性白胚乳∶糯性黄胚乳∶糯性白胚乳=9∶3∶3∶1
(5)非糯性白胚乳∶糯性白胚乳=8∶1
2013高考生物考点预测分析: 种群和群落
【考纲要求】
3-4? 种群和群落
?
(1)种群的特征
(2)种群的数量变化
(3)群落的结构特征
(4)群落的演替
I
II
I
I
【高考分布】
注:
①直方图横轴代表高考考点
②直方图纵轴代表5年高考汇总分值
【命题分析】
1.全面又重点:本部分内容中各个考点每年分值不高,但都有所涉及,种群部分
涉及种群的特征、种群的数量变化及种群密度的调查,群落部分则涉及种间关系、群
落的结构、群落的演替等。考查题型主要是基础知识性的选择题或非选择题。
2.“活”而“综合”:本部分内容与生活联系比较紧密,命题的形式灵活多样,综合
性较强。如对于种群部分的内容常以种群增长曲线的物理模型及情境文字、表格等
多种形式进行综合考查,群落部分的种间关系多用曲线图、柱状图、表格、实践应用材
料等多形式进行综合考查。
3. 2013命题预测:仍有可能对种群密度的变化、种群增长曲线及群落的种间关
系进行考查,命题形式多样,前两者以选择题的形式为主,后者以非选择题的形式可
能性较大。
【试题预测】
一、选择题(共10小题)
1. (2013·广东联考)关于种群和群落的叙述,不正确的是
A.对家鼠等有害动物的控制,要尽量降低其K值
B.群落的空间结构有助于缓解种间竞争
C.在没有自然选择的情况下,种群的基因频率仍有可能发生改变
D.初生演替与次生演替的区别关键是速度的快慢
【解析】对家鼠等有害动物的控制,要尽量降低其K值,群落的空间结构有助于缓解种间竞争,在没有自然选择的情况下,种群的基因频率仍有可能发生改变,初生演替与次生演替的区别关键是最初是否有生物生存,所以D选项错误。
【答案】D
2. (2013·浙江联考)种群在理想环境中,呈“J”型曲线增长(如图中甲);在有环境阻力条件下,呈“S”型曲线增长(如图中乙)。结合右图分析,下列有关种群增长曲线的叙述,正确的是( )
A.若图示大草履虫种群增长曲线,则e点后增长速率为0
B.为保护鱼类资源,捕捞的最佳时机应选择在d点
C.若图示蝗虫种群增长曲线,则虫害防治应在c点之后
D.K值是环境容纳量,一般不随环境的变化而改变
【解析】e点种群数量达到K值,此时增长速率为0;保护鱼类资源,捕捞的最佳时机是K/2处,即c点;防治虫害应在蝗虫出现时,即a点;环境容纳量随环境变化而变化。
【答案】A
3. (2013·湖南高三联考)关于图中种群数量变化的说法错误的是
A.种群“J”型曲线只有在理想条件下才能出现
B.种群呈“S”型增长过程中,在达到K值之前就是“J”型增长
C.自然状态下种群数量达到600时,种群的增长率为0
D.环境条件变化时,种群的K值也会发生相应变化
【解析】种群“J”型曲线只有在理想条件下才能出现;种群呈S型增长过程中,在达到K值之前由于有环境阻力的存在,种群增长曲线不是J型;K值时种群增长率为0;环境条件变化时,种群的K值也会发生相应变化。
【答案】B
4. (2013·绍兴一中高三阶段性测试)研究人员调查某湖泊中草鱼的数量与时间的关系,将调查结果绘制成如图曲线,根据该曲线,为充分利用草鱼资源,又不影响可持续发展,理论上应从哪一年进行捕捞,每年最多捕捞草鱼的量是多少(  )
A.第三年 捕捞量为(K/2-O)
B.第四年 捕捞量为(n-K/2)
C.第五年 捕捞量为(m-n)
D.第六年 捕捞量为(K-m)
【解析】充分利用草鱼资源,又不影响可持续发展,则捕捞后剩余量为K/2,即第4年捕捞,捕捞量为(n-K/2)
【答案】B
5.(2012·威海二模)下图表示一个生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线,下列叙述不正确的是(  )
A.t1~t3时间内,甲、乙种群均呈“S”增长
B.t3~t5时间内,甲、乙两种群的年龄组成不同
C.t4~t5时间内,乙种群出生率下降,死亡率上升,但出生率仍大于死亡率
D.甲、乙两种群可能为竞争关系,甲的竞争力小于乙
【解析】 此曲线中甲、乙两个种群增长速率变化曲线均呈抛物线型,应该为“S”增长,因为J型增长的增长速率会不断增加,t1~t3时间内乙种群的增长速率是不断增加的,故这段时间内,乙种群呈“J”增长;t3~t5时间内,甲种群的死亡率大于出生率,属于衰退型,而乙种群的出生率大于死亡率,属于增长型;若甲乙为竞争关系,起始两种群数量相对较少,竞争力很小,随着两种群数量不断增加,两种群为争夺资源而竞争;最后乙被淘汰,甲占优势。
【答案】 A
6.(2012·临沂高三质检)下列有关生态内容的叙述中,错误的是(  )
A.种群数量为K/2值时,种群出生率与死亡率相等
B.低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡
C.依据种群年龄组成可预测种群的出生率和死亡率
D.在果园中适当增加食物链,能提高该生态系统的稳定性
【解析】 种群数量为K/2值时,种群出生率大于死亡率;低碳生活方式可降低空气中CO2浓度,避免温室效应的发生,利于维持生物圈中碳循环的平衡;种群年龄组成可预测种群未来的变化趋势;在果园中适当增加食物链,使营养结构复杂,生态系统自我调节能力增强,生态系统的稳定性得到提高。
【答案】 A
7.(2012·三明模拟)下列有关种群与群落的叙述,正确的是 ( )
A.年龄组成为稳定型的种群,其个体数量将不断增多
B.种群增长曲线为“J”型时,其种群增长率是先增大后减小
C.种群密度是种群最基本的数量特征,群落中的物种数目的多少可用丰富度表示
D.森林中各种生物的垂直分层现象是由光照决定的
【解析】年龄组成为稳定型的种群,其个体数量将保持相对稳定,A项错误;种群“J”型增长时,其种群增长率保持不变,B项错误;森林中植物的垂直分层现象是由光照决定的,动物的垂直分层现象由食物和栖息场所决定,D项错误。
【答案】C
8.(2012·舟山模拟)2008年,美国白蛾在济南危害十分严重,致使一些树木面目全非,从美国白蛾侵入济南以后到人们采取措施灭杀之前,美国白蛾的种群增长曲线为 ( )
【解析】在人们采取措施灭杀之前,美国白蛾没有天敌,气候适宜,食物、空间等充裕,种群增长曲线呈“J”型。
【答案】B
9.(2012·安徽阜阳三中期末)如图为植物群落生长的分层现象,对此现象解释不正确的是 ( )
A.分层现象是植物群落与环境条件相互联系的一种形式
B.决定这种现象的环境因素除光照外,还有温度和湿度等
C.种植玉米时,因植物群落分层现象的存在,所以要合理密植
D.在农业生产上,可以充分利用这一现象,合理搭配种植的品种
【解析】植物的分层现象是群落的垂直结构的特征,而一块田地中的玉米是一个种群,不存在群落特征,C项错误;合理密植是为了削弱种内斗争以增加农作物产量,D项正确。
【答案】C
10.(2012·扬州调研)如图为两种生物种群的生长曲线,以下说法错误的是 ( )
A.按甲曲线增长的种群无K值,无种内斗争,增长率始终不变
B.按乙曲线增长的种群,到a点后种内斗争最为激烈,且增长率为零
C.按乙曲线增长的不同种群在同一环境下,b点时的增长速率不同,但均为最大值
D.甲曲线的数学模型为N1=N0λ′,其中λ代表增长率
【解析】λ代表该种群数量是一年前种群数量的倍数。
【答案】D
二、非选择题(本题共3小题)
11. (2013·吉林省吉林一中高三第二次摸底)如图为某种群在不同环境中的增长曲线,请回答
(1)如果种群呈a曲线增长,说明种群处在--___________________________的环境中,称为___________曲线增长。用达尔文进化观点分析,这是由于生物具有_____________________的特性。
(2)如果种群呈b曲线增长,说明该种群处在_____________________________的环境中,称为____________曲线增长,用达尔文进化的观点分析,图中阴影部分表示_______________________
【解析】(1)a曲线为J型曲线,说明种群处在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下。说明种群具有过度繁殖的能力。
(2)b曲线为S型曲线,说明种群处在食物和空间有限的条件下,图中阴影部分表示生存斗争中不适者被淘汰的个体。
【答案】(1)食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件 “J” 过度繁殖能力
(2)食物和空间有限 “S” 生存斗争中不适者被淘汰的个体
12. (2013·江西省上饶市横峰中学高三第一次月考)请根据如图所示“种群生长”的坐标曲线,回答下列有关问题:
(1)马缨丹是一种生活于热带地区的有毒植物,为达到观赏目的人们把它引种到夏威夷,一段时间后,马缨丹大量繁殖,对夏威夷的畜牧业造成严重威胁,图中曲线_________符合马缨丹初期疯狂蔓延趋势。这充分体现了达尔文自然选择学说中的生物_______的特性。
(2) 按生态学原理,世界人口增长应该表现为图中曲线________,若地球环境对人类种群的容纳量(K)为110亿,则全球人口的最适数量为________。
(3) 依据自然界“种群增长”的特点,人们在进行狩猎或海洋捕捞作业时,应把握在________点后进行,原因是_________________________________________________。
(4) 若图中曲线Ⅱ表示某地老鼠种群数量变化,如果灭鼠时只采用毒饵诱杀的办法,则老鼠的数量会很快恢复到原有的数量。请你依图提出更有效的控制鼠害的方案:________________________________________________________________________。
【解析】此考查的是综合运用获取信息等能力层次,马缨丹引种到夏威夷后大量繁殖,对夏威夷的畜牧业造成来生威胁,说明是J型增长,图中曲线I符合马缨丹疯狂蔓延趋势。根据知觉原理世界人口增长应该表现为S型增长,图中曲线II符合,若出现曲线下降,如cd段,则表明人口出现了负增长,全世界的人口就控制在K/2左右,所以为55亿。由于e点时种群数量的增长速率最大,所以狩猎或海洋捕捞作业时,应把握在e点后进行;通常对有害的种群控制采用增加有害动物的环境阻力,即可从食物来源、生活场所、天敌等方面考虑,使其环境容纳量降低。
【答案】(1)I 过度繁殖 (2)II 55亿 (3)e e点时种群数量的增长速率最大 (4)增加老鼠生存环境阻力(可从食物来源、生活场所、天敌等方面考虑),使其环境容纳量降低。
13.(2012·镇江质检)(14分)某兴趣小组通过单独培养A、B两种酵母菌,观察到了它们的种群数量在7天内的变化情况。在此基础上,他们又提出了“混合培养A、B两种酵母菌,它们的种群数量的变化”的研究课题,并利用下列材料连续观察7天。
实验材料:含A酵母菌的培养液、含B酵母菌的培养液、5%的葡萄糖溶液、试管、滴管、显微镜、血球计数板(计数板的使用不作要求)等。
(1)提出假说: 。
(2)探究实验步骤:
① 。
② 。
(3)怎样处理实验过程中出现的下列问题?
①如果实验时发现血球计数板的一个小方格内酵母菌数量过多,难以数清时,该如何处理? 。
②实验中在统计血球计数板每一方格中的酵母菌数量时,对于压在小方格界线上的酵母菌应如何计数? 。
【解析】本题考查教材中“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的拓展。(1)混合培养A、B两种酵母菌,其种群数量在一段时间内两种类型的酵母菌的种群数量都呈增长趋势,但由于两种类型的酵母菌在同一环境中竞争营养、生存空间等,将导致其中一种类型的种群数量保持稳定,另一种类型的种群数量大量减少。(2)依据实验的对照原则和单一变量原则,需要设置三组,实验的自变量是培养液中不同类型的酵母菌,因变量是种群数量的变化。设计实验步骤要利用实验所提供的材料,根据教材中“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的步骤设计;注意定时取样,用血球计数板测定三个容器内酵母菌种群数量的变化情况,并记录数据。(3)若实验时发现血球计数板的一个小方格内酵母菌数量过多,说明培养液中酵母菌浓度较高,可对培养液适当稀释即可。在用计数板计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应将相邻两条界线及相邻(两个)顶点上的酵母菌计算在内。
【答案】(1)混合培养一段时间内两种类型的酵母菌的种群数量都增长,一段时间后A种群数量保持稳定,B种群数量大量减少
(2)步骤:①在甲、乙、丙三个相同的容器中加入等量的5%的葡萄糖溶液,分别接种等量的A种酵母菌、B种酵母菌和A、B两种酵母菌,置于相同的适宜条件下培养
②定时取样,用血球计数板测定甲、乙、丙三个容器内酵母菌种群数量的变化情况,并记录数据
(3)①适当稀释培养液
②计数相邻两条界线及相邻(两个)顶点上的酵母菌
2013高考生物考点预测分析:细胞的代谢
【考纲要求】
1-3? 细胞的代谢
?
(1)物质出入细胞的方式
(2)酶在代谢中的作用
(3)ATP在能量代谢中的作用
(4)光合作用的基本过程
(5)影响光合作用速率的环境因素
(6)细胞呼吸
II
II
II
II
II
II
【高考分布】
注:
①直方图横轴代表高考考点
②直方图纵轴代表5年高考汇总分值
【命题分析】
1.多、大、高:本部分是高考的核心,也是高考命题的重中之重,主要体现在“涉及考点多,分值比例大,能力要求高”,Fk:ATP在能量代谢中的作用考查较少外,其他考点考查均较多,且年年考查,尤其对光合作用和细胞呼吸的考查最为明显。考查形式多以选择题考查某些小的考点,lzoATP的分子结构、酶的本质及特性等,而非选择题以图解、曲线、计算的形式考查两大生理过程,以实验的形式考查酶活性、光合作用和细胞呼的影响因素等。
2.稳中求变、变中求新:从近几年高考命题来看,恭部分题型、内容的呈现形式有“创新”,而对知识点的考查却很“平稳”。。在光合作用和细胞呼吸这两个考点中,主要特点是:①单纯的对“细胞呼吸”的考查一般直接再现知识点,对过程、场所考查较多,有时细胞呼吸与种子萌发的考查也较多,更多的细胞呼吸的考查是与光合作用综合起来的;②光合作用与细胞呼吸结合在一起的考查,一般与实验、模型或生产生活实际的“新背景”相联系,进行综合命题,主要考查获取信息能力、综合运用能力,试题灵活多变,综合性强,总光合作用强度和净光合作用强度的区别
是考查的重点之一。.
3.2013命题-预测
l:仍会以光合作用和细胞呼吸作为命题的重点,细胞呼吸往往以氧气浓度变化为条件考查有氧呼吸和无氧呼吸,以新材料、新情境考查细胞呼吸过程。光合作用的考查形式多样,选择题、简答题、图表题和实验探究题均有涉及,内容主要有以下三个方面:①光照强度、温度、二氧化碳浓度等因素对光合作用的影响以及对光合作用的产物、中间产物含量的影响;②光合作用的过程(物质、能量的转换);③光合作用与细胞呼吸的综合(总光合作用强度
和净光合作用强度的区别)。,
【试题预测】
一、选择题(共10小题)
1.(2013·合肥高三质检)生物体的新陈代谢能在常温常压下迅速有序地进行,主要是由于酶的催化作用。下列有关酶的叙述,错误的是(  )
A.酶比无机催化剂和采用加热的方法降低活化能的作用更显著
B.探究pH对酶活性的影响时应保持适宜且相同的温度
C.人体内各种酶作用所需的最适条件是不完全一致的
D.酶是所有活细胞都含有的具有催化作用的有机物
【解析】 酶具有高效性,比无机催化剂降低活化能的作用更显著;采用加热的方法不能降低反应的活化能,只能增加活化分子数,A错误;探究pH对酶活性的影响实验中,温度是无关变量,应保持适宜且相同,B正确;人体内各种酶发挥作用所需的最适条件是不完全一致的,C正确;酶是所有活细胞都含有的具有催化作用的有机物,D正确。
【答案】 A
2.(2013·青岛高三期末)当你品尝各种美味佳肴时,你可能不得不感谢三磷酸腺苷(ATP)这种化学物质。新的研究显示,ATP这种传统上与细胞能量供应相关的物质在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键的作用。据以上信息我们不能推出的结论是(  )
A.ATP与能量供应相关
B.作为信息分子的ATP不能提供能量
C.ATP也可作为信息传递分子
D.神经细胞膜外表面可能有ATP的受体
【解析】 根据题意,ATP与能量供应相关,A不符合题意;题中作为信息分子的ATP并没有说不能提供能量,B正确;把食物的味道信息传递给大脑,说明ATP也可作为信息传递分子,C不符合题意;ATP如果作为信息传递分子,神经细胞膜外表面可能有ATP的受体,D不符合题意。
【答案】 B
3.(2013·济南高三5月冲刺卷)酶和ATP是细胞生命活动中两种重要的化合物,绝大多数生命活动都与它们密切相关,但也有“例外”。下列人体生命活动中,属于这种“例外”的是(  )
A.肝脏细胞吸收组织液中的氧气
B.线粒体中的[H]与O2结合
C.吞噬细胞吞噬并水解衰老的细胞
D.体液免疫中浆细胞合成并分泌抗体
【解析】 肝脏细胞吸收组织中的氧气的过程是自由扩散,不需蛋白质或酶的参与,也不需消耗能量,A符合题意;线粒体中的[H]与O2结合需要酶的催化,同时生成ATP,B不符合题意;吞噬细胞吞噬并水解衰老的细胞需要水解酶并需消耗ATP,C不符合题意;体液免疫中浆细胞合成并分泌抗体需要多种酶的参与并消耗ATP,D不符合题意。
【答案】 A
4.(2013·郑州高三期末)下图甲表示某酶促反应过程,图乙表示图甲的反应过程中有关物质浓度随时间变化的曲线(物质a的起始浓度为10 mmol/L)。下列叙述错误的是(  )


A.物质a可能是麦芽糖但不可能是蔗糖
B.在该实验条件下物质a在2 min内可被完全分解
C.若曲线①②③表示不同温度下酶促反应速率,则曲线①温度一定低于曲线②和③
D.若曲线①②③表示不同酶浓度下酶促反应速率,则曲线①酶浓度一定大于曲线②和③
【解析】 从图甲中可以看出该种反应物是由两个单体组成的,且水解后得到的两个单体是相同的,而蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖,故A正确;从图乙中的④可以看出2 min时反应物的浓度为0,故B正确;从图乙中可以看出曲线①的反应速率最快,此反应所处的温度应该为最适温度,曲线②③所处的温度可能高于或低于此最适温度,故C错误;曲线①所处的酶浓度应最大,故D正确。
【答案】 C
5.(2012·金华十校高三期末联考)下图为某植物处于25 ℃环境中光合作用强度随光照强度变化的坐标图。下列叙述中正确的是(  )
A.a点时叶肉细胞的生理活动只受温度的影响
B.c点为该植物的光饱和点
C.d点的呼吸速率大于b点
D.b点时该植物的O2产生量为N1
【解析】 a点时的光照强度为0,叶肉细胞只进行呼吸作用,但影响呼吸作用的因素有很多,不只受温度的影响,A错误;c点时对应的光合作用无法确定是否达到最大值,因此不一定为该植物的光饱和点,B错误;在条件不变的情况下,a、b、d三点的呼吸速率是相同的,C错误;b点时该植物的光合速率和呼吸速率相等,而呼吸作用的O2消耗量为N1, D正确。
【答案】 D
6.(2012·浙江十四校高三联考)某实验室用两种方式进行酵母菌发酵葡萄糖生产酒精。甲发酵罐中保留一定量的氧气,乙发酵罐中没有氧气,其余条件相同且适宜。实验过程中每小时测定两发酵罐中氧气和酒精的物质的量,记录数据并绘成如下的坐标图。据此,下列说法中正确的是(  )
A.在实验结束时甲、乙两发酵罐中产生的二氧化碳之比为8∶5
B.甲、乙两发酵罐分别在第3 h和第0 h开始进行厌氧呼吸
C.甲、乙两发酵罐实验结果表明酵母菌为异养厌氧型生物
D.该实验证明向葡萄糖溶液中通入大量的氧气可以提高酒精的产量
【解析】 从图中信息可知,乙发酵罐产生的酒精总量为15 mol,由于乙发酵罐只有无氧呼吸,故乙发酵罐无氧呼吸产生的CO2量为15 mol,而甲发酵罐中原有6 mol氧气,有氧呼吸产生的CO2为6 mol,又因产生的酒精的总量为18 mol,则无氧呼吸产生的CO2量为18 mol,综上甲、乙发酵罐最终产生的CO2之比为24∶15=8∶5,A正确;甲发酵罐酒精开始产生于第2 h,故甲发酵罐厌氧呼吸开始于第2 h,B错误;从甲装置可知,酵母菌是异养兼性厌氧型生物,C错误;因酒精是酵母菌无氧呼吸的产物,所以通入过多氧气会抑制无氧呼吸,得到酒精量会减少甚至没有酒精产生,D错误。
【答案】 A
7.(2012·南京、盐城三模)把等量的不同植物的不同器官放在封闭容器中,并将它们置于相同强度不同颜色的光照下。8 h后,对容器中的氧气含量进行测量,得到下表所示的实验数据。下列相关分析正确的是(  )
A.该实验的自变量包括植物种类、植物器官、光的颜色和温度
B.容器2和容器4可用来研究不同颜色的光对光合作用的影响
C.从实验数据可知容器1中的植物光合作用速率最大
D.容器3和容器5所得实验数据表示的生物学含义不同
【解析】 该实验的自变量包括植物种类、植物器官、光的颜色,不包括温度,A错误;容器2和容器4的植物种类、光的颜色不同,存在两个自变量,不能用来研究不同颜色的光对光合作用的影响,B错误;该实验测得的数据是实际光合作用速率与呼吸作用速率的差值,不同植物呼吸作用速率不同,无法比较实际光合作用速率的大小,C错误;容器3的植物材料是天竺葵的根,根细胞只能进行呼吸作用,不能进行光合作用,测得的数值为呼吸作用耗氧量,容器5中的植物材料是紫罗兰的叶,既可进行光合作用又可进行呼吸作用,所得实验数据表示净光合作用强度,两者生物学含义不同,D正确。
【答案】 D
8.(2012·朝阳区二模)甲图表示在一定条件下某绿色植物细胞内部分物质转化过程,乙图表示在适宜温度条件下该植物净光合速率与环境因素之间的关系。下列叙述正确的是(  )


A.图甲中物质X和Y的合成场所分别为叶绿体基质和线粒体基质
B.图甲中①②③④四个过程不能在同一个细胞中进行
C.图乙中光照强度为B时,细胞内X物质的产生速率比Y物质产生速率要快
D.图乙中光照强度小于A时,两曲线重合的原因主要是受二氧化碳浓度的限制
【解析】 读图甲①为CO2的固定,场所为叶绿体基质,④为有氧呼吸的第一阶段,场所为细胞质基质;①②③④均可发生在同一叶肉细胞中;图2中光照强度小于A时,由于光照强度较小,光合速率小于呼吸速率,净光合速率相等。
【答案】 C
9.(2012·潍坊高三模拟)将某种大小相同的绿色植物叶片在不同温度下分别暗处理1 h,测其重量变化,立即光照1 h,再测其重量变化。结果如下表:
分析表中数据可判定(  )
A.光照的1 h时间内,第4组合成葡萄糖总量为2 mg
B.光照的1 h时间内,第1,2,3组释放的氧气量相等
C.光照的1 h时间内,四组光合作用强度均大于呼吸作用强度
D.呼吸作用酶的最适温度是29 ℃
【解析】 暗处理1 h,其质量变化反映了呼吸作用的强度,可知四组温度中29 ℃是适宜温度,但由于实验组别少,不能确定最适温度。再光照1 h,质量变化分别为4 mg,5 mg,6 mg,2 mg,可知光合速率均大于呼吸速率,每组释放的氧气量均不相等,每组合成的葡萄糖总量分别为5 mg,7 mg,9 mg,3 mg。
【答案】 C
10.(2012·太原高三调研)如图表示绿色植物细胞内部分物质的转化过程,以下有关叙述正确的是(  )
A.①②物质依次是H2O和O2
B.图中产生[H]的场所都是线粒体
C.用18O标记葡萄糖,则产物水中会检测到放射性
D.图示过程只能在光下进行
【解析】 丙酮酸与H2O反应生成[H]和CO2,[H]与O2反应生成H2O;有氧呼吸第一阶段和第二阶段均产生[H],分别发生在细胞质基质和线粒体中;葡萄糖中氧进入CO2中,产物H2O中的氧气只来自O2;有氧呼吸在光下和黑暗中都能进行。
【答案】 A
二、非选择题(本题共3小题)
11.(2013·南阳高三期末)为探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响,某同学进行了实验,实验步骤和结果见表。请回答:
(1)实验中加入缓冲液的作用是___________ 。
(2)分析实验结果可知:对酶活性有影响的离子是________,其中对酶活性有抑制作用的离子是________,对酶活性有促进作用的离子是________。
(3)该实验中设置4号试管的目的是________;设置3号试管的目的是__________ 。
(4)上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测,1~4号试管中的颜色依次是________、________、________、________。
根据上述实验结果,在操作过程中,保温之前不能加入斐林试剂,其原因是____________________________。
【解析】 本实验的自变量为无机盐(NaCl和CuSO4);各组加入的缓冲溶液是为了保持无关变量pH一致;4号试管加入的是蒸馏水,应为对照组;3号试管加入的是1% Na2SO4溶液,研究的是Na+和SO对唾液淀粉酶活性的影响。由实验结果可以看出,1号试管淀粉被完全水解,唾液淀粉酶活性最高,2号试管唾液淀粉酶活性最低;3号和4号试管的实验结果一样,说明Na+和SO对唾液淀粉酶活性无影响。
【答案】 (1)维持反应液中pH的稳定
(2)Cl-和Cu2+ Cu2+ Cl-
(3)对照 确定Na+和SO对唾液淀粉酶活性是否有影响
(4)深砖红色 无砖红色 浅砖红色 浅砖红色 斐林试剂中有Cu2+,会抑制唾液淀粉酶的活性
12.(2013·盐城、南京高三模拟)请回答下列与光合作用相关的问题。
(1)从A、B两种植物上,各取多片彼此相似的叶片,在光合作用最适温度下,分别测定不同光照强度下A、B植物叶片的放氧速率,所得数据如下表:
由表中数据推知,在光照强度大于600 mol光子·(m2·s)-1时,限制光合作用速率进一步增大的主要环境因素是________,如果在某光照强度下,叶片放氧速率为0,其生理学含义是_______ 。
请绘制A植物叶片在不同光照强度下的光合作用放氧速率(即真正光合速率)曲线图。
(2)下图表示叶绿体膜结构上磷酸转运器的运转机制。请据图回答下列问题。
根据图中信息可知,磷酸转运器的功能是将________运出叶绿体外,同时将________运回叶绿体,以保证叶绿体中光合作用的正常进行。当光照由强变弱时,图中C5含量的变化为________。光合作用光反应阶段的产物除图中已标注的外,还有________________。
(3)若要探究不同颜色的光对光合作用的影响,则该实验的自变量是________,主要的无关变量是________________。
【解析】 (1)在光照强度大于600 mol光子·(m2·s)-1时,光照强度已经不是限制光合速率的主要因素。由题意知温度已是最适温度,所以限制光合速率的主要因素是CO2浓度。放氧速率为0时,叶绿体产生的氧气全部用于线粒体的呼吸,所以此时光合速率与呼吸速率相等。绘图依据:真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率。(2)据图可知,磷酸转运器的功能是将磷酸丙糖运出叶绿体外,同时将磷酸运回叶绿体。当光照由强变弱时,光反应产生的[H]和ATP都减少,C3转化成C5和糖类这一过程受阻,C5的生成量减少(来源减少),而CO2与C5反应生成C3的速率不变,C5的去路增加,所以总的来说,C5的含量变少。光反应阶段除了生成[H]和ATP外,还有O2。(3)若探究不同颜色的光对光合作用的影响,自变量是不同颜色的光,主要的无关变量为光照强度、温度、CO2浓度等。
【答案】 (1)CO2浓度 光合速率与呼吸速率相同
如图
(2)磷酸丙糖 磷酸 减少 O2
(3)不同颜色的光 光照强度、温度、CO2浓度
13.(2012·金华十校高三期末联考)下图甲表示马铃薯光合作用与细胞呼吸中含碳物质的变化关系,乙图表示不同温度对这两种生理作用的影响情况。据图回答下列问题。
甲            乙
(1)图甲中①过程的发生场所是________,③过程发生的场所是________。若X物质表示C3酸,在其他条件不变的情况下突然减少CO2的供应,则叶绿体中的ADP和NADP+含量的瞬时变化趋势为________。
(2)若图乙中A曲线表示CO2吸收量,则温度大于30 ℃时,A曲线下降的原因是:
①________________________ ;
②________________________ 。
(3)若图乙中A曲线表示CO2吸收量,在适当光照下B点的光合作用速率________(填“大于”、“等于”或“小于”)细胞呼吸速率;温度为50 ℃时该植物能够发生图甲中________(填标号)生理过程;在光照充足条件下,如何通过调温来提高温室作物的产量?________ 。
【解析】 (1)根据图甲分析可知,①和②表示细胞呼吸过程中含碳物质的变化,其中①发生在细胞呼吸的第一阶段,其场所为细胞质基质。③和④表示光合作用过程中含碳物质的变化,其中③为二氧化碳的固定,其发生的场所是叶绿体基质。减少CO2的供应意味着C3的减少,则C3还原的过程将变慢,ATP和NADPH的消耗量减少,叶绿体中的ADP和NADP+生成量减少。(2)图乙中A曲线表示净光合强度,虚线表示呼吸强度,由图分析可知,当温度处于30 ℃时,光合酶的活性处于最佳状态,而呼吸酶的活性相对较低,若温度大于30 ℃,则光合酶的活性下降,二氧化碳消耗量减少,而呼吸酶的活性升高,产生的二氧化碳增加,因而曲线A表现为下降。(3)两曲线相交于B点,说明净光合强度等于呼吸强度,则真正光合强度是呼吸强度的两倍,因此,在适当光照下B点的光合作用速率大于细胞呼吸速率。温度为50 ℃时该植物的净光合强度为0,说明此时的光合速率等于呼吸速率,因此会同时发生图甲所示的①②③④这四个生理过程。在光照充足条件下,要提高温室作物的产量,则需要尽可能处于净光合强度最大的状态,因此室温要始终控制在30 ℃左右。
【答案】 (1)细胞质基质 叶绿体基质 减少
(2)①温度升高使光合酶的活性下降,二氧化碳消耗量减少 ②温度升高使呼吸酶的活性升高,产生的二氧化碳增加 (3)大于 ①②③④ 当温度低于30 ℃时适当升温;当温度超过30 ℃时适当降温(或把室温控制在30 ℃左右)
2013高考生物考点预测分析: 细胞分化、衰老和凋亡
【考纲要求】
1-5? 细胞的分化、衰老和凋亡
?
(1)细胞的分化
(2)细胞的全能性
(3)细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系
(4)癌细胞的主要特征及防治
II
II
II
II
【高考分布】
注:
①直方图横轴代表高考考点
②直方图纵轴代表5年高考汇总分值
【命题分析】
1.冷点分散:细胞的分化、衰老和凋亡考查较分散,且分值不高,是高考的冷点,
但近年考查有所增加,细胞的分化、癌变和衰老的原因,对凋亡的理解,防癌治癌的考
查较多,以选择题为主。
2.健康成熟点:细胞的分化、癌变、衰老近年经常出现,主要涉及人体的健康,另
外一些最新科技成果、实践上的应用等与之相结合,使其逐渐成为命题热点。
3. 2013命题预测:仍会以选择题的形式进行考查,尤其是对防癌治癌这一热点
考查的可能性较大。
【试题预测】
一、选择题(共10小题)
1.(2012·南京、盐城高三模拟)研究人员发现胎盘生长因子抗体与肿瘤内的胎盘生长因子结合后,会阻断胎盘生长因子与毛细血管结合的通路,削减对肿瘤养分的供给,使癌细胞分裂速度减缓。下列说法中正确的是(  )
A.人体内只有癌变的细胞中存在原癌基因和抑癌基因
B.胎盘生长因子抗体的合成与分泌需多种细胞器参与
C.由于细胞表面的糖蛋白增多,润滑作用增强导致癌细胞容易转移
D.胎盘生长因子抗体与肿瘤内胎盘生长因子的结合属于细胞免疫
【解析】 人体内除成熟的红细胞外所有细胞中都存在原癌基因和抑癌基因,只是一般情况下原癌基因处于抑制状态,抑癌基因处于激活状态,A错误;胎盘生长因子抗体是一种蛋白质,其合成与分泌需核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等多种细胞器参与,B正确;癌细胞表面糖蛋白减少,导致癌细胞容易转移,C错误;胎盘生长因子抗体与肿瘤内胎盘生长因子的结合属于体液免疫,D错误。
【答案】 B
2.(2012·苏北四市高三联考)下列关于人体内的细胞生命历程的说法,正确的是(  )
A.衰老的细胞中没有基因表达过程
B.细胞分裂都有遗传物质的复制、都出现纺锤体
C.原癌基因与抑癌基因存在于机体的正常细胞中
D.细胞的分裂、分化、坏死对生物体均有积极的意义
【解析】 活细胞都有基因表达的过程,衰老的细胞仍能进行新陈代谢,所以仍需要转录、翻译产生蛋白质,A错误;人体中也存在无丝分裂,进行无丝分裂的细胞不出现纺锤体,B错误;原癌基因与抑癌基因存在于机体正常细胞中,正常的细胞中原癌基因受到抑制,抑癌基因受到激活,C正确;细胞的分裂、分化、衰老、凋亡对生物体均有积极的意义,细胞坏死对机体无积极的意义,D错误。
【答案】 C
3.(2012·大连高三双基测试)1993年黄曲霉毒素被世界卫生组织(WHO)的癌症研究机构划定为Ⅰ类致癌物。黄曲霉毒素的危害性在于对人及动物肝脏组织有破坏作用,可导致肝癌甚至死亡。下列有关说法错误的是(  )
A.黄曲霉毒素属于化学致癌因子
B.黄曲霉毒素使肝细胞产生原癌基因是癌变的根本原因
C.癌细胞容易分散转移与细胞膜上糖蛋白减少有关
D.癌症的发生与生活方式有关
【解析】 黄曲霉毒素是化学物质,属于化学致癌因子;细胞中本来就存在原癌基因,黄曲霉毒素使肝细胞中的原癌基因和抑癌基因发生突变是癌变的根本原因;癌细胞膜上的糖蛋白减少导致细胞间的黏着性降低,容易发生扩散和转移;生活中长期接触致癌因子,细胞癌变的可能性会加大。
【答案】 B
4.(2012·长春高三调研)下列有关细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的叙述,正确的是(  )
A.细胞凋亡受基因控制;细胞癌变不受基因控制
B.细胞衰老,代谢减弱;细胞癌变,代谢增强
C.细胞坏死,膜通透性降低;细胞癌变,膜黏着性增强
D.细胞癌变,细胞周期延长;细胞凋亡,细胞周期变短
【解析】 细胞凋亡和癌变都受基因控制,细胞癌变后膜的黏着性降低,代谢增强,细胞周期缩短。
【答案】 B
5.(2012·厦门高三质检)下列有关细胞癌变的叙述,错误的是(  )
A.某些病毒可能导致细胞发生癌变
B.癌变细胞黏着性降低,容易发生转移
C.癌变细胞有可能被人体免疫系统清除
D.癌变细胞的酶活性降低导致代谢减缓
【解析】 致癌因子有物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子;癌细胞的细胞膜表面的糖蛋白减少,细胞的黏着性降低,容易发生转移;癌变细胞可以被人体的免疫系统清除;癌变细胞的酶活性增强,代谢活跃。
【答案】 D
6.(2012·桂林等四市联考)2012年1月6日,在美国纽约伦斯勒的神经干细胞研究所工作的Sally Tempie等研究人员发现“人视网膜色素上皮组织也存在神经干细胞”,并将该成果发表在《细胞—干细胞》(Cell Stem Cell)期刊上。下列叙述不正确的是(  )
A.图中a过程中只有部分基因得到表达
B.图中b过程中核酸的种类和含量都不会发生变化
C.富含脂肪的细胞用苏丹Ⅲ染色后,显微镜下可观察到橘黄色颗粒物质
D.两种骨细胞代谢相对比较缓慢的原因与自由水所占比例较低有关
【解析】 核酸包括DNA和RNA两类,细胞分化过程中DNA的种类和含量不会发生变化,但RNA的种类和含量会发生变化,因此B项错误。
【答案】 B
7.(2012·临沂一模)下列关于细胞分化、凋亡和癌变的叙述中,不正确的是(  )
A.癌细胞分裂、生长过程中核糖体生命活动旺盛
B.细胞凋亡时有些酶的活性会增强
C.细胞的畸形分化与癌细胞的产生有直接关系
D.淋巴细胞形成浆细胞不属于细胞分化
【解析】 癌细胞分裂间期需进行有关蛋白质的合成,其生长过程中需要合成生命活动需要的蛋白质,因此核糖体生命活动旺盛;凋亡是特异性的细胞发育过程,有些特定基因会表达或者加速表达,有些酶活性肯定是增强的;正常的细胞分化后遗传物质不发生变化,而受某些致癌因子的影响会发生基因突变即发生了畸形分化,可能被诱变成癌细胞;B淋巴细胞形成浆细胞是细胞分化的结果。
【答案】 D
8.(2012·潍坊高三模拟)下图表示癌变过程中部分染色体上基因的变化。下列有关说法正确的是(  )
A.图示中与癌变有关的基因互为等位基因
B.癌变的发生是多个基因突变累积的结果
C.图中染色体上的基因变化导致染色体变异
D.癌变的过程是细胞结构和功能发生定向分化的过程
【解析】 突变1、2、3、4处的基因均与癌变有关,但突变的位置不同,不互为等位基因;此变异是由于染色体上个别基因的突变,属于基因突变,不是染色体变异;突变是不定向的,因此发生的不是定向分化。
【答案】 B
9.(2012·仙桃中学高三模拟)下列关于细胞及其生命历程的说法不正确的是(  )
A.人、动物体的遗传物质由致癌因子作用突变为原癌基因和抑癌基因
B.一般来说,细胞分化是一种持久性的变化
C.衰老细胞具有水分减少、多种酶活性降低、细胞核体积增大等特征
D.同一生物的同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异
【解析】 原癌基因和抑癌基因是人体和动物细胞内的染色体上含有的抑制细胞不正常增殖、维持正常细胞周期的基因;细胞分化贯穿生命的始终;C项为衰老细胞的部分特征;不同细胞的大小变化很大,但是同类型细胞的体积一般是相近的。
【答案】 A
10.(2012·南京师大附中高三模拟)有关细胞生命历程中各种现象的叙述,正确的是(  )
A.细胞的凋亡受基因的控制,细胞衰老则不受基因控制
B.在不断增长的癌组织中,癌细胞内DNA量始终保持不变
C.随着细胞的生长,细胞表面积和体积的比值会有所减小
D.细胞核在有丝分裂全过程中都发生转录,仅间期进行DNA复制
【解析】 细胞衰老也是细胞的正常生命活动,应该受基因的控制;癌细胞在分裂过程中DNA有复制,DNA的量会发生变化;核仁在分裂前期的后半段渐渐消失;随着细胞的生长,细胞表面积增大,体积也增大,但二者之比则减小;核DNA在分裂期因高度螺旋化而不发生转录。
【答案】 C
二、非选择题(本题共3小题)
11.(2012·扬州一中模拟)下图表示动物干细胞进行的一系列生理过程,请据图回答问题:
(1)图中表示一个完整细胞周期的是________(填数字号),①过程中细胞内遗传信息的流动方向为____ 。
(2)③过程表示________,其实质是_________ 。
(3)科学家采用同位素标记法研究D细胞分泌蛋白的形成过程,他们将3H标记的________注射到细胞内,发现带有3H的物质依次出现在______ 等细胞器中。
(4)细胞膜能将分泌物从细胞内排到细胞外,体现了细胞膜的哪一功能?________ 。
(5)若将D细胞内各种细胞器分开,常用的方法是______________。
【解析】 (1)细胞周期是从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止,包括分裂间期和分裂期。①是分裂间期,②是分裂期。由于间期的主要变化是进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,所以遗传信息的流动方向是→RNA→蛋白质。(2)细胞分化是细胞形态、结构和功能发生稳定性差异的过程,实质是基因的选择性表达。③过程表示的恰好是细胞形态、结构发生了变化。(3)在分泌蛋白的形成过程中参与的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。(4)分泌物属于大分子蛋白质,不能以选择透过的方式进出细胞,大分子物质进出细胞是依靠细胞膜的结构特性即流动性来完成的。(5)由于各种细胞器的密度不同,生物学上常采用差速离心法进行分离。
【答案】 (1)①②
(2)细胞分化 基因的选择性表达
(3)氨基酸 核糖体、内质网、高尔基体
(4)能控制物质进出细胞 (5)差速离心法
12.(2012·大连高三期末)2011年3月11日日本附近海域发生9.1级地震,幸存受伤者皮肤修复和器官移植成为一大医疗难题,皮肤干细胞的研制继2007年后又迅速成为热点。请完成以下问题:
(1)患者本人皮肤干细胞能________成为其皮肤细胞,既易采集,又避免了移植后的________。
(2)皮肤干细胞还可以诱导成各种体细胞,其根本原因是_________ 。但皮肤干细胞在体内无法形成其他细胞,原因是____________________。
(3)在皮肤干细胞培养过程中科研人员发现人工合成的激素Ry可能引起细胞癌变。下面是关于这一问题的探究实验,请完善相应内容。
操作步骤:
①取一定量皮肤干细胞培养液随机均分成两组,编号A、B。
②______________________ 。
③将A、B两组干细胞正常培养72小时。
④取样镜检,可观察比较以下三点:________________以及细胞贴壁生长的情况。
结果和结论预测:
①B组出现了癌变细胞,说明__________ 。
②________________________,说明_________ 。
【解析】 皮肤干细胞含有完整的遗传信息,所以在体外才能诱导成为其他各种体细胞;但在体内由于基因是选择性表达的,所以无法形成其他细胞;(3)题中激素Ry的有无是本实验的自变量,属于探究性实验,可能的结果应有两种:能或不能。
【答案】 (1)分化 排异反应
(2)细胞内含有一套完整的遗传信息 基因进行选择性表达(细胞分化具有不可逆性)
(3)操作步骤:
②在B组皮肤干细胞培养液中添加少量激素Ry,A组不添加
④细胞数量、细胞形态
结果和结论预测:
①激素Ry能引起细胞癌变
②A、B两组均未出现癌变细胞 激素Ry不能引起细胞癌变
13.(2011·福建卷)机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感,主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡。人白细胞介素18(IL-18)能促进免疫细胞的增殖和分化,提高机体免疫功能。某科研小组开展了“IL-18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用”的研究,方法如下:
选取若干实验小鼠,随机分成三组:①组无辐射损伤;②组辐射损伤(60Co照射,下同);③组先辐射损伤,1天
后注射IL-18。14天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养,在培养了0 h、12 h、24 h、48 h后,进行细胞凋亡检测,得到的细胞凋亡相对值如下表:
(1)选择脾细胞作为本实验材料,是因为脾脏是机体重要的________器官。已知IL-18是一种淋巴因子,淋巴因子与________都属于免疫活性物质。
(2)细胞凋亡是由遗传机制决定的________死亡。从表中数据可知,细胞凋亡相对值越小,说明发生凋亡的脾细胞数目越________;从________(组别)两组数据可知,IL-18能够抑制脾细胞凋亡。
(3)科研小组还设置了第④组实验,方法是先注射IL-18,3天后进行辐射损伤,14天后的实验操作同前三组。与第③组相比,设置第④组的目的是________ 。
(4)在作物育种中,可用60Co放出的γ射线使作物发生基因突变,从中筛选出优良的变异类型,这种育种方法叫做________育种,其特点是____________________________(至少答出两点)。
【解析】 (1)脾脏是机体重要的免疫器官,其中有大量的免疫细胞,故选择脾细胞做实验材料,研究核辐射是否会诱导免疫细胞凋亡、探究人IL-18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡是否具有抑制作用。淋巴因子、抗体、溶菌酶等都属于免疫活性物质。(2)细胞凋亡是基因选择性表达的结果,是由遗传机制决定的编程性(程序性)死亡;从表中三组数据可知,细胞凋亡相对值越小,表明发生凋亡的脾细胞数目越少;从②③两组数据的对比中可发现,每次检测的结果均是③组细胞凋亡的相对值比②组的小,说明IL-18能抑制脾细胞凋亡。(3)当第④组实验的处理方法设置为“IL-18+辐射损伤”时,通过与第③组对比,该组实验的目的是探究核辐射前后注射IL-18对抑制脾细胞凋亡的影响。
(4)利用60Co进行育种的方法属于诱变育种,其优点是能提高变异频率,加速育种进程;缺点是由于基因突变的不定向性,育种盲目性大,需处理大量材料,且符合人类生产需要的优良变异类型往往较少。
【答案】 (1)免疫 抗体(或溶菌酶)
(2)编程性(或程序性) 少 ②③
(3)比较核辐射前后注射IL-18对抑制脾细胞凋亡的影响
(4)诱变(辐射) 提高变异频率,加速育种进程;变异不定向,盲目性大;优良变异类型少
2013高考生物考点预测分析:细胞的分子组成
【考纲要求】
知 识 点
高考要求
1-1? 细胞的分子组成
(1)蛋白质、核酸的结构和功能
(2)糖类、脂质的种类和作用
(3)水和无机盐的作用
II
II
I
【高考分布】
注:
①直方图横轴代表高考考点
②直方图纵轴代表5年高考汇总分值
【命题分析】
1.突出重点:蛋白质、核酸、糖类、脂质的考查较多,且以选择题为主要考查
形式,考查知识点的简单呈现和计算或对题干信息中的相关知识点的分析。
2.注重联系:对于蛋白质、核酸的结构和功能中氨基酸与蛋白质的内在联系、核
酸与蛋白质的内在联系在高考中频频出题。蛋白质和核酸是生物的生命物质,这两
类物质的结构、种类以及与代谢、遗传的联系,也是近年的高频考点。
3. 2013命题预测:蛋白质、核酸的结构和功能仍是常考点,尤其注重考查两者之
间的关系;糖类、脂质的分类以及自由水、结合水等基础知识在选择题中进行考查的
可能性也较大,应引起足够的重视。
【试题预测】
一、选择题(共10小题)
1.(2013·烟台模拟)下列为①②③④四类生物的部分特征:
①仅由蛋白质与核酸组成
②具有核糖体和叶绿素,但没有形成叶绿体
③出现染色体和各种细胞器
④细胞壁主要成分是肽聚糖
对应的叙述中,错误的是 ( )
A.SARS病毒最可能属于①
B.肯定没有成形的细胞核的生物是②和④
C.衣藻与洋葱根细胞都属于④
D.有成形的细胞核的生物是③
【解析】由①仅由蛋白质与核酸组成可知,此类生物可能为非细胞结构生物,则SARS病毒最可能属于①,A项正确;没有成形细胞核的生物为原核生物,且原核生物中只有一种细胞器——核糖体,具有叶绿素,但没有叶绿体,其细胞壁的成分是肽聚糖,则②、④肯定为原核生物,B项正确;而衣藻与洋葱根细胞均属于真核生物,所以C项错误;有成形细胞核的生物应为真核生物,它已经出现染色体和各种细胞器,D项正确。
2.(2013·广州质检)大肠杆菌、玉米、噬菌体、酵母菌都具有的糖是(  )
A.纤维素          B.淀粉
C.糖原 D.脱氧核糖
【解析】题干中的四种生物属于三种类型,真核生物、原核生物和病毒。病毒只有两种成分——蛋白质和核酸,而噬菌体的核酸是DNA,所以它们都具有的糖只能是脱氧核糖。
【答案】D
3.(2013·青岛高三模拟)预防疾病,追求健康是人们的愿望。下列疾病的检测方法错误的是(  )
待检样品
检测目的
检测方法
A
糖尿病人的尿液
还原糖
斐林试剂,水浴加热后观察
B
肾小球肾炎患者的尿液
蛋白质
双缩脲试剂的A液和B液混合后,加入样品检测
C
乙肝患者血清
乙肝病毒的DNA
基因诊断
D
尿毒症患者的血液
肌酐
血液生化常规检测
【解析】双缩脲试剂使用时,应先加入A液形成碱性环境,再加入B液,不能混合后再使用。
【答案】B
4.(2012·江苏扬州水平模拟)下列有关组成细胞化合物的叙述,不正确的是(  )
A.细胞的能源物质是糖类、脂肪、蛋白质、核酸
B.多糖、蛋白质、核酸都是由单体连接成的多聚体
C.葡萄糖是淀粉、糖原、纤维素的基本组成单位
D.有的蛋白质必须与特定的无机盐离子结合才具有相应的生物学功能
【解析】淀粉、糖原、纤维素都属于糖类,基本组成单位都是葡萄糖。有的蛋白质如血红蛋白必须与特定的无机盐离子——Fe2+结合后才有相应的生物学功能。核酸不是能源物质。
【答案】A
5.(2012·盐城模拟)下列根据各概念图作出的判断,正确的是( )
A.甲图可以表示植物细胞内淀粉b和糖原a的关系
B.若乙图中a和b分别代表DNA和RNA,则乙图可以代表原核细胞内的核酸
C.丙图可体现出细胞生物膜系统c、核糖体a和线粒体b的关系
D.丁图能体现酶c、蛋白质a和核糖核酸b的关系
【解析】淀粉属于植物细胞中的多糖,糖原是动物细胞中的多糖,二者无从属关系,A错。无论是真核细胞还是原核细胞,其中的核酸都是两种:DNA和RNA,且二者属于并列关系,B正确。核糖体无生物膜,不属于生物膜系统,C错。酶的化学本质是蛋白质和RNA两种,但并非所有蛋白质都是酶,D错。
【答案】B
6.(2012·芜湖质检)艾滋病研究者发现,1%~2%的HIV感染者并不发病,其原因是他们在感染HIV之前体内存在三种名为“阿尔法–防御素”的小分子蛋白质,以下对“阿尔法–防御素”的推测中不正确的是 ( )
A.一定含有C、H、O、N四种元素
B.一定含有20种氨基酸
C.高温能够破坏其结构
D.人工合成后可以用于防治艾滋病
【解析】由题干可知,“阿尔法?防御素”是蛋白质,蛋白质中一定含有C、H、O、N四种元素,但不一定每种蛋白质中都含有20种氨基酸。高温可使蛋白质变性,即能够破坏其空间结构;由题干信息可知,“阿尔法?防御素”可用于防治艾滋病。
【答案】B
7.(2012?济南模拟)瑞典研究人员发现一种促进脂肪细胞生成的蛋白质——抗酒石酸酸性磷酸酶。这一发现有望为治疗肥胖症开辟新途径。下列有关叙述不正确的是( )
A.抗酒石酸酸性磷酸酶与脂肪的共有元素有C、H、O
B.在适宜条件下,蛋白酶可以将抗酒石酸酸性磷酸酶水解
C.抗酒石酸酸性磷酸酶遇双缩脲试剂呈现紫色
D.理论上可以通过促进抗酒石酸酸性磷酸酶的功能来治疗肥胖症
【解析】抗酒石酸酸性磷酸酶是一种蛋白质,其组成元素肯定有C、H、O、N,脂肪的组成元素有C、H、O;蛋白质可以被蛋白酶水解;蛋白质遇双缩脲试剂呈现紫色;肥胖症是由于脂肪积累过多造成的,而抗酒石酸酸性磷酸酶促进脂肪细胞的形成。
【答案】D
8.(2012·漳州三中月考)如图表示不同化学元素所组成的化合物,以下说法不正确的是 ( )
A.若图中①为某种大分子的组成单位,则①最可能是氨基酸
B.若②是良好的储能物质,则②是脂肪
C.若③为大分子物质,且能储存遗传信息,则③一定是DNA
D.若④主要在人体肝脏和肌肉内合成,则④最可能是糖原
【解析】由图可知,C、H、O、N构成①,若①为某种大分子的组成单位,则①最可能为氨基酸,A项正确;若②为良好的储能物质,则②是脂肪,B项正确;人体内主要有肝糖原和肌糖原,则④主要在人体肝脏和肌肉内合成,则④最可能是糖原,D项正确;能够储存遗传信息且主要由C、H、O、N、P组成的物质可能是DNA或RNA,所以大分子物质③不一定是DNA,C项错误。
【答案】C
9.(2012·临沂期中考试)常温下进行下列处理,没有显色反应的是 ( )
A.用吡罗红处理RNA
B.用碘液处理淀粉溶液
C.在豆浆中加入双缩脲试剂
D.在葡萄糖溶液中加入斐林试剂
【解析】常温下,用吡罗红处理RNA呈现红色;用碘液处理淀粉溶液呈现蓝黑色;用双缩脲试剂处理豆浆呈现紫色;将斐林试剂加入葡萄糖溶液中,需加热后才能出现砖红色。
【答案】D
10.(2012·中山调研)下列关于组成细胞的化合物的叙述,不正确的是 ( )
A.可以用右图来形象地表示:抗原、载体、蛋白质之间的关系
B.蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时,其特定功能并未发生改变
C.棉和麻细胞的组成成分主要是纤维素
D.蔗糖和乳糖水解的产物中都有葡萄糖,脂质具有调节生理代谢的功能
【解析】抗原、载体由DNA或蛋白质等形成,因此①可表示抗原,②表示载体,③表示蛋白质,A项正确;肽链的盘曲和折叠构成具有一定空间结构的蛋白质,不同结构的蛋白质,具有不同的功能,因此蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时,其功能肯定发生改变,B项错误;棉和麻细胞的主要成分是纤维素,C项正确;蔗糖水解产物是果糖和葡萄糖,乳糖水解产物是半乳糖和葡萄糖;脂质中的固醇类激素能调节生理代谢,D项正确。
【答案】B
二、非选择题(本题共3小题)
11.(2013·厦门模拟)如图所示的图解表示构成细胞的元素、化合物,a、b、c、d代表不同的小分子物质,A、B、C代表不同的大分子,请分析回答下列问题:
(1)物质a是 ,在动物细胞内,与物质A作用最相近的物质是 。若物质A在动物、植物细胞中均可含有,并且作为细胞内最理想的储能物质,不仅含能量多而且体积较小,则A是 。
(2)物质b是 ,其分子结构的特点是 。
若某种B分子由n个b分子(平均相对分子质量为m)组成的2条链组成,则该B分子的相对分子质量大约为 。
(3)物质c在人体细胞中共有 种,分子中 的不同决定了c的种类不同。
(4)物质d是 ,d和 、 都属于固醇类物质。
【答案】(1)葡萄糖 糖原 脂肪
(2)氨基酸 至少含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上 mn-18(n-2)
(3)4 含氮碱基
(4)雄性激素 胆固醇 维生素D
12.土壤中生活着大量的细菌、真菌和放线菌。某同学想设计实验探究土壤微生物是否可以将淀粉分解为还原糖,请你帮助完成相关设计。
实验用具及药品:烧杯、纱布、玻璃棒、试管、酒精灯、水、蒸馏水、碘液、斐林试剂、淀粉糊等。
(1)实验假设: 。
(2)实验步骤:
①将取自农田、林地或花盆等处的土壤放入里面垫有厚纱布的烧杯中,加水搅拌,然后将纱布连同土壤一起去掉。将留在烧杯中的土壤浸出液静置一段时间备用。
②另取两只烧杯,编号A、B,分别加入 。然后在A烧杯中加入30 mL的土壤浸出液,在B烧杯中加入 。
③在室温(20 ℃左右)下放置7天后,分别取A、B烧杯中的溶液20 mL,各加入两支试管中,分别编号为A1、A2,B1、B2。
④在A1,B1中加入 。在A2、B2中加入 ,并加热。
⑤观察试管中溶液的颜色变化,记录实验结果。
(3)实验现象:
如果支持实验假设,则实验现象是

【答案】(1)土壤中微生物可以将淀粉分解为还原糖(或土壤中微生物不能将淀粉分解为还原糖)
(2)②等量的淀粉糊等量 (30 mL)的蒸馏水
④碘液 斐林试剂
(3)A1无蓝色出现,B1有蓝色出现,A2有砖红色沉淀生成,B2无砖红色沉淀生成(或A1和B1都有蓝色出现,A2和B2都无砖红色沉淀生成)
13.如图表示细胞内某些重要化合物的元素组成及相互关系。请分析回答下列问题:
(1)图中X代表的化学元素是________,Y代表的主要化学元素是________。
(2)现从某种真核细胞中提取出大量核糖体放入培养液中,再加入下列几种有机物,模拟化合物B的合成。
假设培养液里含有核糖体完成其功能所需的一切物质和条件。其中实验中所用的培养液相当于细胞内的__________。上述五种化合物中能作为原料合成化合物B的是__________(填序号)。
(3)根据下面图解,回答问题。
该图表示________肽化合物,含__________个肽键。
(4)B物质具有多种功能的原因是B具有多样性。其原因在于:
①从b角度分析是由于__________________________________。
②从A角度分析是由于__________________________________。
【解析】解答本题的关键是对A、B、分子a、b及元素X、Y的识别。(1)根据图示可知,B是蛋白质(因为图中有B的功能),A决定B,所以A是DNA,则X代表的化学元素为N和P。分子b是氨基酸,则Y代表的主要化学元素是N。
(2)合成蛋白质的原料是氨基酸,由于②无羧基,③的氨基和羧基不连接在同一个碳原子上,所以它们都不是组成生物体的氨基酸。(3)图中含有两个肽键、三个氨基酸,所以是三肽化合物。(4)蛋白质多样性从氨基酸角度分析是由于氨基酸的种类、数目和排列顺序不同,从DNA角度分析是由于DNA具有多样性。
【答案】(1)N和P N
(2)细胞质基质 ①④⑤ (3)三 两
(4)①组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同
②DNA的多样性(或不同DNA的碱基排列顺序不同)
2013高考生物考点预测分析: 细胞的增殖
【考纲要求】
1-4? 细胞的增殖
?
(1)细胞的生长和增殖的周期性
(2)细胞的无丝分裂
(3)细胞的有丝分裂
I
I
II
【高考分布】
注:
①直方图横轴代表高考考点
②直方图纵轴代表5年高考汇总分值
【命题分析】
1.重点较突出:对细胞周期的理解和有丝分裂各个时期的特点是高考考查的重
点,命题多为选择题,坐标曲线、示意图是常见的呈现形式。
2.偶现井喷、冰点:对细胞周期的考查曾出现井喷现象,有丝分裂在2009年几乎
出现冰点,近年考查逐年增加,主要考查DNA和染色体的变化规律,以及核分裂和质
分裂的关系。
3. 2013命题预测:有丝分裂仍将有考查,对细胞周期的理解和有丝分裂后细胞
的去向问题的考查会有明显增强的趋势。
【试题预测】
一、选择题(共10小题)
1.(2013·江西高三联考) HIV(艾滋病病毒)感染T细胞可使参与细胞周期调控的蛋白质CDK1失活,并使cyclinB积聚。CDK1是细胞由DNA复制后进入分裂期的主要酶,cyclinB的降解则是进入分裂期的必要条件,因而HIV的感染造成T淋巴细胞核DNA处于右图所示的( )
A.Ⅰ阶段 B.Ⅱ阶段 C.Ⅲ阶段 D.Ⅳ阶段
【解析】HIV使CDK1失活,并使cyclinB积聚,从而使DNA复制后不能进入分裂期,即HIV的感染使T细胞核DNA处于III阶段。
【答案】C
2. (2013·江苏省无锡质检)某实验室做了下图所示的实验研究,下列相关叙述中正确的是( )
A.过程b是诱导干细胞的形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程
B.与纤维母细胞相比,经过程a形成的诱导干细胞的全能性较低
C.肝细胞、神经细胞、上皮细胞等细胞中基因组成相同;mRNA有相同的,也有不同的
D.上述细胞中具有细胞周期的是诱导干细胞和神经细胞
【解析】a过程是通过诱导基因作用,使纤维母细胞脱分化为干细胞,b过程是再分化为其他组织器官细胞,经a过程后,其全能性增强,细胞分化其遗传物质没有改变,只是基因选择性表达,肝细胞、神经细胞、上皮细胞等细胞中基因组成相同;mRNA有相同的,也有不同的,神经细胞是高度分化不再分裂的细胞,不具有细胞周期,所以C选项正确。
【答案】C
3.将数量相等的两组小鼠肝细胞,用含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液培养,A组加入某种物质,B组不加,经过一段时间培养后,洗去培养液,分别取出两组的全部细胞,测量每组的总放射强度,结果A组明显大于B组。A组中加入的物质的作用是 ( )
A.促进细胞分化
B.促进细胞分裂
C.促进细胞衰老
D.促进细胞癌变
【解析】胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA的原料,A组的放射性大于B组时,说明A组细胞的DNA复制比较旺盛,即细胞分裂旺盛,可以看出A组中加入的物质的作用是促进细胞分裂。
【答案】B
4.(2012·盐城调研)如图是某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的图像,下列叙述不正确的是 ( )
A.该生物为某种动物
B.该生物的一个体细胞中含有8条染色体
C.该细胞处于有丝分裂的后期
D.该细胞中含有8条染色体
【解析】由于细胞外无细胞壁且具有中心体,故为动物细胞,A项正确;由于细胞中具有同源染色体且着丝点分裂,故为有丝分裂后期,此时染色体数目加倍,故正常体细胞中具有4条染色体,C、D项正确,B项错误。
【答案】B
5.(2012·合肥高三模拟)细胞周期的运转是十分有序的,是基因有序表达的结果。基因的有序表达,使进行有丝分裂的细胞按G1-S-G2-M时期的顺序(图中的M表示分裂期,G1、S和G2组成分裂间期,其中G1、G2表示RNA和蛋白质合成期,S表示DNA合成期)周而复始地进行。如图表示周期中的某种生理变化的发生与其对应时期的关系,其中正确的是(  )
【解析】 细胞体积的增大发生在细胞分裂间期、DNA的复制发生在细胞分裂间期的S期,A、C错误。染色体着丝点分裂和染色单体的分离发生在分裂期,B正确。一个细胞周期应从上一次分裂完成时开始,到下一次分裂结束时为止,D错误。
【答案】 B
6. (2013·辽宁省盘锦市考试)动、植物细胞有丝分裂的分裂前期的区别是
A.染色体形成的方式不同
B.赤道板出现的方式不同
C.纺锤体形成的方式不同
D.核膜解体的时间不同
【解析】动植物细胞有丝分裂前期纺锤体形成方式不同,植物细胞纺锤体由纺锤丝形成,动物细胞纺锤体由星射线形成
【答案】C
7. (2013·辽宁省模拟考试)在低等植物细胞有丝分裂的分裂期,参与分裂活动的细胞器有
①高尔基体  ②中心体  ③叶绿体  ④核糖体
A.①②③   B.①②④   C.②③④  D.①②③④
【解析】低等植物中心体形成纺锤体,核糖体参与蛋白质合成,高尔基体参与细胞壁的形成,线粒体提供能量,所以B项正确
【答案】B
8. (2013·山东青岛月考)下列有关细胞分化、衰老及凋亡的叙述,不正确的是( )
A.细胞分化能使细胞中细胞器的种类和数量发生改变
B.衰老细胞会出现线粒体减少、酶活性降低及细胞核变大等现象
C.细胞分化发生在胚胎期,细胞衰老与凋亡发生在老年期
D.被病原体感染细胞的清除.是通对细胞凋亡完成的
【解析】细胞分化指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生的稳定性差异的过程。分化产生的细胞功能不同,使细胞中细胞器的种类和数量发生改变。B考查细胞衰老的特征。细胞的衰老及凋亡发生在个体生长发育的各个时期。
【答案】C
9. (2013·宁夏银川月考)下图表示某生物细胞有丝分裂过程中细胞核内DNA含量变化的曲线。下列有关叙述正确的是
A.O~A段表示染色体复制,含量加倍
B.B~D段的团藻细胞中含有两组中心粒
C.细菌与B~C段细胞相比主要区别是没有核膜和核仁
D.C~D段细胞核中染色体:染色单体:DNA为1:2:2
【解析】OA段表示DNA复制,DNA含量加倍,但染色体数目不变,BD段表示有丝分裂中期和后期,此时细胞中有两组中心粒,BC段表示有丝分裂中期,此时细胞中没有核膜、核仁,CD段表示有丝分裂后期,此时染色体:染色单体:DNA=1:0:1.
【答案】B
10.如图是洋葱根尖细胞的细胞周期。假设洋葱根尖细胞的细胞周期大多开始于夜晚22:00点,若要观察洋葱根尖细胞的有丝分裂过程,取材的最佳时间是 ( )
A.夜晚22:00至0:18之间
B.次日8:24至10:42之间
C.次日10:42至13:00之间
D.次日0:18至10:42之间
【解析】分裂间期是一个细胞周期的开始,观察洋葱根尖细胞的有丝分裂过程主要是观察分裂期各期的图像。结合图和文字中信息计算得:分裂期大约从次日8:24开始至10:42之间。
【答案】B
二、非选择题(本题共3小题)
11.(2012·抚顺模拟)下图A、B分别是两种生物细胞有丝分裂过程中某时期的示意图,图C是相应细胞在分裂过程中的DNA分子数目变化曲线。请回答:
(1)图A所示生物体细胞中有 对同源染色体。
(2)图A生物细胞有丝分裂过程与图B生物细胞有丝分裂过程相比,差别主要发生在图C中的 段和 段(填字母)。
(3)图C中ab段的变化是由于 ,df段的变化是由于 。
(4)请在图C中画出fk细胞周期中染色体数目的变化规律。
【解析】(1)计数着丝点数,共6条染色体,故同源染色体为3对。(2)图A代表动物细胞,图B代表植物细胞,二者在有丝分裂过程中的差别体现在前期和末期,即bc(gh)和ef(jk)。(3)ab段的变化是因DNA分子复制,df段的变化是因着丝点分裂,姐妹染色单体分开,平均分配到两个子细胞中。
【答案】(1)3 (2)bc(gh) ef(jk)
(3)DNA分子的复制 姐妹染色单体分开,平均分配到两个子细胞中
(4)如下图
12.(2012·南京四校联考)图1中甲~戊是细胞分裂示意图,图2为某一细胞中DNA数目变化的曲线图,请据图回答问题。
图1           图2
(1)若这些细胞取自同一生物,图1中含有两个染色体组的细胞有________,图2所示细胞分裂的各段中含有染色单体的区段有________(根据虚线字母填写)。
(2)若该个体有两对等位基因(YyRr),分别位于两对同源染色体上,则图1中丁所示细胞相对应的基因组成可能为________________。
(3)孟德尔发现的遗传定律发生在图示细胞中的________细胞,若要通过该动物来验证孟德尔的遗传定律,通常选用基因型为yyrr的个体提供的细胞。该细胞应处于图2中的________段才具有受精能力。
(4)若图2表示该动物体内的一个细胞进行细胞分裂的全过程,细胞在BC段发生了显性突变,则该突变________(填“能”或“不能”)传给下一代。
(5)图2为细胞中DNA变化的过程示意图,请用箭头将图1中的细胞按顺序进行连接________________。
【解析】 (1)若甲~戊取自同一生物,则该生物含有4条染色体,甲、丙所示为有丝分裂,乙、丁、戊所示为减数分裂,含有两个染色体组的细胞有乙、丙、丁、戊;图2中BE为有丝分裂间期、前期和中期,含有染色单体,HL为减数第一次分裂间期、减数第一次分裂时期和减数第二次分裂前期和中期,含有染色单体。(2)丁细胞处于减数第二次分裂后期,不存在等位基因,该细胞的基因型可能为YYRR或YYrr或yyRR或yyrr。(3)孟德尔的分离定律和自由组合定律发生在减数第一次分裂后期,为图乙;验证孟德尔的遗传定律,通常选用测交,根据胚胎工程知识,处于KL段的次级卵母细胞才有受精能力。(4)图2若表示一个细胞分裂的全过程,则该细胞为有丝分裂形成性原细胞,性原细胞进行减数分裂形成配子,BC段发生了显性突变,则配子中可能含有该突变的基因,发生在生殖细胞中的基因突变可以遗传给下一代。(5)根据有丝分裂和减数分裂的过程判断,图1中细胞顺序为丙→甲→戊→乙→丁。
【答案】 (1)乙、丙、丁、戊 BE、HL
(2)YYRR或YYrr或yyRR或yyrr
(3)乙 KL
(4)能
(5)丙→甲→戊→乙→丁
13.(2012·银川一中三模)图1是动物细胞亚显微结构示意图,图2是同一动物体内细胞分裂的5个不同时期的示意图。请据图回答:
图1        图2    
(1)图1细胞中结构⑥所含的糖类是________。
(2)若图1细胞能分泌蛋白质类物质。蛋白质类分泌物除消化酶外,还可能是________、______________等(写出二种可能的分泌物名称)。
(3)图1细胞中具有膜的结构有________(填标号);图2中含同源染色体的细胞分裂图像有______(填字母)。
(4)若图1细胞是人的骨髓造血干细胞,则该细胞可能会发生类似于图2中________(填字母)所示的分裂现象,其中DNA数和染色体数之比为2∶1的是图________(填字母)。
【解析】 (1)⑥为核糖体,而核糖体RNA为其主要成分,RNA中含有的糖为核糖。
(2)分泌蛋白包括抗体、消化酶及某些蛋白质类激素(胰岛素等)
(3)具有膜的结构为①细胞膜、②线粒体、③高尔基体、⑦核膜、⑨内质网;图2中含同源染色体的有:A(有丝分裂后期)、B(减Ⅰ后期)、C(有丝分裂中期)、E(减Ⅰ四分体时期)。
(4)造血干细胞只能进行有丝分裂,即可发生图2中的A、C;图2中C细胞的染色体4条,DNA 8个,符合题意。
【答案】 (1)核糖(单糖) (2)抗体 蛋白质类激素(胰岛素、生长激素等) 血浆蛋白(白蛋白、纤维蛋白原)
(3)①②③⑦⑨ ABCE (4)A、C  C
2013高考生物考点预测分析:细胞的结构
【考纲要求】
1-2? 细胞的结构
?
(1)细胞学说的建立过程
(2)多种多样的细胞
(3)细胞膜系统的结构和功能
(4)主要细胞器的结构和功能
(5)细胞核的结构和功能
I
II
II
II
II
【高考分布】
注:
①直方图横轴代表高考考点
②直方图纵轴代表5年高考汇总分值
【命题分析】
1.重点集中呈现:本部分命题的首要重点是主要细胞器的结构和功能,考查具有一定的综合性;其次是细胞膜系统的结构和功能,主要是考查结构和功能的统一性。对多种多样的细胞虽考查分值不高但较平稳,年年考查,尤其是对真核细胞、原核细胞的区别考查较多、考查题型多以归类、比较、识图辨析等为主,近年来选择题和非选择题都有考查,但以选择题形式考查较多。
2.稳中有变:主要细胞器的结构和功能、细胞膜系统的结构和功能、多种多样的细胞这三个知识点在近五年的高考试题中稳定出现,但分值和考查的侧重点有所变化,细胞器中对线粒体、叶绿体的结构和功能的考查逐年减少,细胞膜系统中对分泌蛋白的形成过程的考查逐年增加,对种多样的细胞的考查由真核细胞与原核细胞的区别逐渐向真核细胞与病
毒的区别过渡.,
3.2013命题预测:细胞膜系统、真核细胞与原核细胞或病毒的区别仍是高考重点,尤其是细胞膜系统有可能成为高
考命题的一个热点。
【试题预测】
一、选择题(共10小题)
1.(2013·安徽师大附中摸底)对绿色植物细胞某细胞器组成成分进行分析,发现A、T、C、G、U五种碱基的相对含量分别约为35%、0、30%、20%、15%,则该细胞器能完成的生理活动是(  )
A.吸收氧气,进行有氧呼吸
B.发出星射线,形成纺锤体
C.结合mRNA,合成蛋白质
D.吸收并转换光能,完成光合作用
【解析】 解答本题的关键是熟练掌握不同细胞器的物质组成及不同细胞器的功能。根据题意可知,该细胞器组成中无胸腺嘧啶T,因此,该细胞器不可能为线粒体或叶绿体,可能为核糖体;因此该细胞器可与mRNA结合,合成蛋白质,但不能完成光合作用与细胞呼吸,故C项正确,A、D项错误;发出星射线,形成纺锤体属于中心体的功能,绿色植物细胞中不含有中心体,故B项错误。
【答案】 C
2.(2013·长葛第三实验中学月考)有人利用真核单细胞生物a、b做了如下实验,这个实验最能说明的问题是 ( )
A.控制c性状发生的遗传信息来自细胞核
B.控制c性状发生的遗传信息来自细胞质
C.c性状发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同决定的
D.细胞核内的遗传信息控制生物一切性状的发生
【解析】据图示可以看出c的性状表现取决于a的细胞核,而不是取决于b的细胞质,即细胞核是遗传特性的控制中心。
【答案】A
3.(2013·汕头高三联考)黑朦性白痴是由于人溶酶体内缺少一种酶造成的遗传病。溶酶体内含有多种酶,内部的pH为5,细胞质基质的pH为7.2。以下有关黑朦性白痴和溶酶体的说法错误的是(  )
A.黑朦性白痴产生的根源是基因发生了突变
B.溶酶体膜能主动运输H+进入溶酶体内,故其基质pH较低
C.溶酶体内少量的酶进入细胞质基质后,仍具有较高的活性
D.溶酶体内的多种酶由核糖体合成,在内质网和高尔基体上加工,由囊泡转运而来
【解析】 黑朦性白痴是酶缺乏症,酶是基因控制合成的,因此黑朦性白痴产生的根源是基因发生了突变。溶酶体内部的pH为5,细胞质基质的pH为7.2,推知溶酶体内的H+浓度比细胞质基质高,进一步推知溶酶体膜能主动运输H+进入溶酶体内。酶在适宜的pH下才能发挥作用,溶酶体内外的pH差别很大,溶酶体内少量的酶进入细胞质基质后活性会丧失。溶酶体内酶的合成和加工与分泌蛋白的合成和加工过程是一样的。
【答案】 C
4.(2012济宁一中质检)下面甲、乙、丙三图是细胞的部分结构或细胞的模式图,下列对有关图的描述错误的是 ( )
A.图中甲、乙、丙分别是线粒体、细胞核、细菌
B.三种结构中都有由DNA和蛋白质构成的染色体
C.从结构上看,甲和乙的相同点是都具有双层膜
D.从功能上看,甲和丙都能进行有机物的氧化分解
【解析】图中甲、乙、丙分别表示线粒体、细胞核、细菌。线粒体和细菌中所具有的DNA都不与蛋白质结合构成染色体,染色体只存在于真核细胞的细胞核中。
【答案】B
5.(2012·望江鸦滩中学月考)如图表示从血液中制备核糖体的大致过程,对该过程的叙述不合理的是 ( )
A.步骤①中加入14C氨基酸的目的是为了在步骤⑤中检测核糖体
B.步骤②的目的是破坏细胞膜
C.步骤③、④的目的是分离细胞器或细胞结构
D.该过程运用了渗透作用原理、同位素示踪法、离心法、层析法
【解析】分析图示可知,制备核糖体的过程中,运用了渗透作用的原理、同位素示踪和离心法,没有使用层析法,D项错误。
【答案】D
6.(2012·宁德质检)南宋词人李清照用“绿肥红瘦”来形容海棠花的叶片和花,成为不朽名句。请问此处和“绿”、“红”相关的色素分别位于植物细胞的哪个部位 ( )
A.叶绿体和细胞质
B.叶绿体和线粒体
C.叶绿体和液泡
D.细胞核和细胞质
【解析】植物体叶片的绿色来自叶绿素,叶绿素存在于叶绿体中;花鲜艳的颜色来自液泡中的色素。
【答案】C
6.(2012·哈尔滨九中高三质检)下列关于生物体结构和功能的叙述,正确的是(  )
A.没有叶绿体的细胞都不能进行光合作用
B.没有线粒体的细胞都只能进行无氧呼吸
C.没有DNA的生物都不能完成性状遗传
D.没有核糖体的生物不能独立合成蛋白质
【解析】 没有叶绿体的细胞都不能进行光合作用是错误的,蓝藻没有叶绿体,也可以进行光合作用;没有线粒体的细胞都只能进行无氧呼吸,这句话也是错误的,细菌没有线粒体,也可以进行有氧呼吸;没有DNA的生物都不能完成性状遗传,这句话是错误的,有些病毒是RNA病毒,也可以完成性状遗传,但是没有核糖体,就不能独立合成蛋白质了。
【答案】 D
7.(2012·郑州高三一次质检)下图是在显微镜下观察到的某细胞内的某些结构,下列判断中正确的是(  )
A.这些结构是在光学显微镜下观察到的植物细胞结构
B.以上七种结构均参与了细胞内生物膜系统的构成
C.与基因表达有关的结构有a、b、f、g,但不一定都能发生A—T、G—C之间的互补配对
D.在a内能合成葡萄糖,而在b内能将葡萄糖分解
【解析】 光学显微镜看不到细胞器的内部结构,这些只能是在电子显微镜下看到的亚显微结构,A错误;细胞器膜、细胞膜和核膜等共同构成细胞的生物膜系统,图中的e是中心体、f是核糖体,两者不具有膜结构,B错误;a、b中都有DNA,能进行基因表达,线粒体还能为核中基因的表达提供能量,蛋白质的合成需要核糖体的参与,转录过程中碱基配对方式是T—A、A—U、G—C,翻译过程中碱基配对方式是A—U、G—C,无A—T之间的配对,C正确;叶绿体通过光合作用合成葡萄糖,线粒体内只能分解丙酮酸,葡萄糖不能进入线粒体,D错误。
【答案】 C
8.(2012·济南高三模拟)虽然蓝藻、乳酸菌和酵母菌的细胞结构及功能有很大区别,但是它们(  )
A.都能进行繁殖和有氧呼吸
B.都没有核膜和染色体
C.都能通过有丝分裂增加细胞数目
D.都能进行DNA分子的复制
【解析】 蓝藻、乳酸菌和酵母菌都是单细胞生物,都能进行繁殖,但乳酸菌是厌氧型生物,不能进行有氧呼吸,A错误;蓝藻和乳酸菌为原核细胞,无核膜和染色体,且增殖方式为二分裂,有丝分裂是真核细胞特有的增殖方式,B、C错误;蓝藻、乳酸菌和酵母菌都是细胞生物且能增殖,而增殖过程中都要进行DNA复制,D正确。
【答案】 D
9.(2012·盐城三模)用差速离心法分离出某动物细胞的三种细胞器,经测定其中三种有机物的含量如下图所示。以下有关说法正确的是(  )
A.细胞器甲是线粒体,有氧呼吸时葡萄糖进入其中被彻底氧化分解
B.细胞器乙只含有蛋白质和脂质,肯定与分泌蛋白的加工和分泌有关
C.若细胞器丙不断从内质网上脱落下来,将直接影响分泌蛋白的合成
D.醋酸杆菌细胞与此细胞共有的细胞器可能有甲和丙
【解析】 细胞器甲含有蛋白质、脂质和核酸,说明其具有膜结构并且含有核酸,动物细胞器中具有膜结构且含有核酸的细胞器只有线粒体,有氧呼吸时葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸,丙酮酸进入线粒体被彻底氧化分解为二氧化碳和水,A错误;细胞器乙只含有蛋白质和脂质,说明其具有膜结构,但其不一定与分泌蛋白的加工和分泌有关,如溶酶体与分泌蛋白的加工和分泌无关,B错误;细胞器丙无膜结构,含有核酸,说明其是核糖体,附着于内质网上的核糖体不断从内质网上脱落下来,将直接影响分泌蛋白的合成,C正确;醋酸杆菌是原核生物,只有一种细胞器:核糖体,醋酸杆菌细胞与此细胞共有的细胞器只有丙,D错误。
【答案】 C
10.(2012·厦门高三质检)下列关于生物膜组成和结构的叙述,正确的是(  )
A.构成生物膜的磷脂分子可以运动而蛋白质分子不可以运动
B.生物膜由外到内依次由糖被、蛋白质、磷脂双分子层构成
C.生物膜成分的更新可以通过囊泡的转移来实现
D.组成膜的各种化学成分在膜上是均匀分布的
【解析】 构成生物膜的磷脂分子可以运动,大部分蛋白质分子也可以运动,A错误;生物膜由磷脂双分子层构成骨架,蛋白质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,有的横跨整个磷脂双分子层,B错误;生物膜成分的更新可以通过囊泡的转移来实现,C正确;组成膜的化学成分在膜上不是均匀分布的,D错误。
【答案】 C
二、非选择题(本题共3小题)
11.(2013·惠州调研)下列是细胞的部分结构放大图,请据图回答下列问题:
(1)在植物细胞有丝分裂末期,将一个细胞分裂为两个细胞的过程中,与细胞壁形成有关的细胞器是[ ] 。
(2)在细胞分裂间期,被碱性染料染成深色的结构是[ ] ,细胞进行生命活动所需的能量主要由[ ] 供给。
(3)观察活细胞中的②常用的染色剂是 。
(4)图中不属于生物膜系统的是 (填序号),不符合孟德尔遗传规律的遗传物质存在于 (填序号)中。
(5)用含有35S标记的氨基酸的培养基培养动物细胞,该细胞能合成并分泌一种含35S的蛋白质。请写出35S在细胞各结构间移动的先后顺序(用“→”和序号表示先后顺序) 。
(6)信使RNA在细胞核中合成后由细胞核进入细胞质中并与核糖体结合,通过的生物膜的层数是 层。
【答案】(1)① 高尔基体
(2)c 染色质 ② 线粒体
(3)健那绿染液
(4)⑤ ②、④
(5)⑤→③→①→⑥
(6)0
12.(2012·深圳高三六校联考)
右图是某高等动物细胞亚显微结构示意图,请据图回答下列问题。
(1)研究表明,结构②的功能越复杂,其上的________种类和数量就越多。K+进入该细胞时,需要消耗细胞质基质以及[ ]________(填序号和名称)提供的能量。
(2)细胞中与分泌蛋白的加工和运输有关的细胞器是内质网和[ ]________(填序号和名称),图中由________(填序号)构成生物膜系统。
(3)已知红细胞以协助扩散的方式吸收葡萄糖,而有人认为小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖,请设计实验加以确定。
①实验步骤
第一步:取甲、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞,放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中。
第二步:甲组细胞给予正常的呼吸条件,____________________,其他条件相同且适宜。
第三步:______________ 。
②预测实验结果并分析:
a.若甲、乙两组细胞对葡萄糖的吸收速率基本相同,说明________ ;
b.________________ 。
【解析】 (1)图中②是细胞膜,细胞膜的功能主要由蛋白质的种类和数量决定。钾离子进入细胞的方式为主动运输,消耗的ATP来自呼吸作用,而动物细胞呼吸作用的场所有细胞质基质和线粒体(⑥)。(2)对分泌蛋白有加工和运输功能的细胞器有内质网(④)和高尔基体(⑦)。图中②④⑤⑥⑦⑨均具有膜结构,是组成生物膜系统的组成成分。(3)主动运输与协助扩散之间的主要区别在于前者消耗呼吸作用释放的ATP,而后者不消耗呼吸作用释放的ATP。所以要探究小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输还是协助扩散,实验过程中实验组可通过抑制细胞呼吸使细胞不能产生ATP,而对照组正常呼吸,一段时间后测定两组细胞对葡萄糖的吸收速率,通过吸收速率来判断小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式。
【答案】 (1)蛋白质 ⑥ 线粒体
(2)⑦ 高尔基体 ②④⑤⑥⑦⑨
(3)①乙组抑制细胞呼吸(其他相近答案亦可)
一段时间后测定两组细胞对葡萄糖的吸收速率
②a.小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式不是主动运输(或答是协助扩散)
b.若乙组细胞的吸收速率明显小于甲组吸收速率,或者完全不吸收,说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输
13.(2012·河南省级示范高中高三联考)下图图1为某生物体内细胞模式图的一部分,图2中a~h为细胞器或细胞的某一结构。图2中各结构放大比例不同。请据图回答下列问题:
图1            图2  
(1)图2所示的a~h中控制物质进出细胞的结构是________,c结构上的⑥为________。
(2)若图1是浆细胞,分泌物为________,与其他没有分泌功能的细胞相比较,a~h中数目一定较多的细胞器是[ ]________。
(3)若图1所示的细胞某时发生了图2中的g现象,则该细胞肯定不具有图2结构中的________。
(4)科学家用差速离心法能够分离各种细胞结构。分离动物细胞结构时必须首先破坏细胞膜,破坏细胞膜最简便的方法是_______ 。
(5)若要合成图1的③中染色体的蛋白质,则需要图1中细胞器________(填数字)完成这项生理活动。
【解析】 (1)控制物质进出细胞的结构是细胞膜,图2中h表示细胞膜。图2中c为核糖体,能与核糖体结合的⑥为mRNA。(2)浆细胞分泌的是抗体。因细胞分泌物的形成与高尔基体有关,所以具有分泌功能的细胞内[f]高尔基体一定较多。(3)图2中g染色体平均分配到细胞两极,而对于含有[b]大液泡的植物细胞是成熟的植物细胞,不具有分裂能力。(4)将动物细胞置于蒸馏水中,让其通过渗透作用吸水而涨破。(5)合成胞内蛋白质的场所是游离的核糖体,而图1中表示核糖体的是①。
【答案】 (1)h mRNA (2)抗体 f 高尔基体 (3)b
(4)将动物细胞置于蒸馏水中,让细胞吸水涨破
(5)①
2013高考生物考点预测分析: 胚胎工程
【考纲要求】
1.简述动物胚胎发育及基本过程
2.举例说出胚胎干细胞的移植
3.举例说出胚胎工程的应用
【高考分布】
注:
①直方图横轴代表高考考点
②直方图纵轴代表5年高考汇总分值
【命题分析】
1.胚胎工程单独考查较少,多与其他工程相结合进行考查,其中胚胎工程的应用
考查较多。
2.预计2013年高考中可能会以胚胎工程和克隆技术相结合来考查解决生产生
活中的实际问题。
【试题预测】
一、选择题(共10小题)
1. (2013·浙江乐清月考)下列有关哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述正确的是( )
A.同期发情处理可以提高胚胎移植的成功率
B.滋养层细胞发育成胎膜和胎盘是在囊胚期
C.胚胎分割后必须经过早期培养才能进行胚胎移植
D.体外受精形成的受精卵能直接移植
【解析】试题分析:同期发情处理使供体动物和受体动物的生殖器官的生理环境相同,从而为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境;滋养层细胞发育成胎膜和胎盘是在原肠胚期;胚胎分割应选择发育到囊胚或桑椹胚的胚胎进行,分割后可直接进行胚胎移植;体外受精形成的受精卵应发育到桑椹胚或囊胚才能移植。
【答案】A
2.(2011·广东佛山二模,24)我国科学家培育“荧光猪”的技术流程如图所示。图中字母表示有关技术或原理,匹配正确的是(多选)(  )。
A.a农杆菌转化法 B.b体外受精
C.c有丝分裂 D.d胚胎移植
【解析】 图中字母a表示的有关技术是基因工程,原理是基因重组,而农杆菌转化法是目的基因导入植物细胞的方法,A错;图中字母b表示的有关技术是动物细胞核的移植,是无性繁殖,没有受精作用,B错;图中字母c表示的有关技术是体外早期胚胎培养技术,进行了细胞的有丝分裂和分化,C对;图中字母d表示的有关技术是胚胎移植,D对。
【答案】 CD
3.(2012·威海质检)下图表示高等动物的个体发育过程,下列说法正确的是(  )。
A.图中①过程表示胚胎发育,②过程表示胚后发育
B.受精卵卵裂处于囊胚形成的过程中,每个细胞的体积不断增大
C.兔子、雄鹰和眼镜蛇在个体发育过程中会出现羊膜
D.原肠胚是进行胚胎移植的最好时期
【解析】 本题考查个体发育和胚胎移植的知识以及综合分析判断能力等。由受精卵发育为幼体是胚胎发育,由幼体发育为成体是胚后发育。卵裂形成的囊胚总体积基本不变,而每个细胞的体积减小。兔子、雄鹰、眼镜蛇分别是哺乳类、鸟类和爬行类动物,都是真正的陆生脊椎动物,羊膜和羊水能保证其胚胎发育所需的水环境,还具有防震和保护作用。原肠胚期已发生了细胞的分化,最好在早期胚胎时进行移植,如牛、羊一般在桑椹胚或囊胚阶段移植,而其他生物要在更早阶段进行。综上所述,C项正确。
【答案】 C
4.(2012·广州模拟)以下是制定并研究设计的“试管牛”工厂化生产技术流程,其中正确的顺序应是(  )。
①卵母细胞的采集和培养 ②精子的采集和获能 ③画出“试管牛”工厂化生产技术流程图 ④受精 ⑤胚胎的早期培养
A.①②③④⑤ B.①②④⑤③
C.①②④③⑤ D.①②⑤④③
【解析】 “试管牛”工厂化生产的流程是卵母细胞的采集和培养→精子的采集和获能→受精→胚胎的早期培养→画出“试管牛”工厂化生产技术流程图。
【答案】 B
5.(2012·湖南师大附中月考)下列措施中不能获得较多个体的是(  )。
A.超数排卵处理 B.转基因技术
C.植物组织培养技术 D.胚胎分割技术
【解析】 本题考查生物技术的相关知识,意在考查考生的理解能力。转基因技术仅仅改变了细胞的基因组成,而不增加个体数量。超数排卵可以增加卵细胞的数量从而增加受精卵的数量,最后达到个体增加的目的。植物组织培养用来快速繁殖个体,可以增加个体数量。胚胎分割移植可以增加胚胎的数量,从而增加个体数量。
【答案】 B
6.(2011·广州二测,5)下列关于哺乳动物胚胎工程的叙述,错误的是(  )。
A.胚胎分割时,最好选择桑椹胚或原肠胚
B.胚胎干细胞具有发育的全能性,可从早期胚胎中分离获取
C.胚胎移植时,受体母畜的生理状态必须与供体母畜相同
D.培育试管动物时,受精过程及早期胚胎发育过程在体外进行
【解析】 胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。
【答案】 A
7.(2012·江苏南通二模)下列有关哺乳动物精子和卵细胞的发生以及受精作用的叙述,正确的是(  )。
A.采集到的精子和卵细胞相遇即可发生受精作用
B.排卵就是排出成熟卵细胞的过程
C.卵细胞形成时的分裂过程均在卵巢内完成
D.受精作用完成的标志是在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体
【解析】 采集到的精子必须经获能处理后才能受精,采集的卵细胞需要培养成熟后才可与获能的精子受精;卵细胞形成时的分裂过程分两个阶段,未排卵之前是在卵巢进行的,排卵之后减数分裂的继续完成则是在输卵管中。
【答案】 D
8.(2012·烟台模拟)下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,错误的是 (  )
A.利用胚胎分割技术可以获得两个或多个基因型相同的胚胎
B.诱导胚胎干细胞分化成器官的培养基中不需要加入饲养层细胞
C.采集到的精子和卵细胞相遇即可发生受精作用
D.受精作用完成的标志是在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体
【解析】利用胚胎分割技术获得的组织细胞来自同一个受精卵,基因型相同;饲养层细胞可以抑制干细胞分化,所以诱导胚胎干细胞分化成器官的培养基中不能加入饲养层细胞;采集到的精子需经获能处理,采集到的卵子需发育到减数第二次分裂中期才具有受精能力;在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体说明受精作用已经完成。
【答案】C
9.(2012·南京模拟)为了加快优良种牛的繁殖速度,科学家常采用胚胎移植的方法。下列与胚胎移植相关的叙述中不合理的是 (  )
A.试管牛和克隆牛的培育过程中均用到胚胎移植
B.用来促进供体母牛超数排卵的是下丘脑分泌的促性腺激素
C.胚胎移植时应选用发育到桑椹胚期和囊胚期的胚胎
D.采取胚胎分割移植技术可同时获得多个性状相同的家畜个体
【解析】用来促进供体母牛超数排卵的应是垂体分泌的促性腺激素。胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一,可同时获得多个性状相同的家畜个体。
【答案】B
10.(2012·青岛模拟)如图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所做的一系列研究,过程Ⅰ是将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔,通过组织化学染色,用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素。过程Ⅱ是将目的基因导入胚胎干细胞的过程。下列有关叙述不正确的是 (  )
A.过程Ⅰ的研究利用了胚胎干细胞具有全能性的特点
B.过程Ⅰ中,囊胚的后一个阶段形成了内、中、外三个胚层及两个囊胚腔
C.过程Ⅱ中可用显微注射法将目的基因导入胚胎干细胞
D.过程Ⅱ中需要用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶
【解析】过程Ⅰ利用了细胞的全能性。囊胚的后一个阶段是原肠胚,具有内、中、外三个胚层和原肠腔、囊胚腔两个囊腔。过程Ⅱ中,将目的基因导入动物受体细胞常用的方法是显微注射法,基因工程中常用的工具酶有限制酶、DNA连接酶。
【答案】B
二、非选择题(本题共3小题)
11.(2013·广州模拟)克隆羊的成功轰动世界,它不仅奠定了疾病克隆性治疗的基础,又解决了器官移植中供体不足的问题,同时也给人类带来了一些过去尚未遇到的问题。下图为人类对克隆羊技术的拓展和应用图。
请据图回答问题。
(1)图中所涉及的现代生物技术有________________和________________等。
(2)图中两个婴儿长大后,外貌、性格和其他特征与原型男人相似,这说明________具有全能性。
(3)使用培养基进行胚胎干细胞培养时,通常要加入____________等天然成分,除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中,还需要保证细胞生活所需的________和________;早期胚胎发育到________阶段以前的细胞是全能细胞。
(4)图中从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中,必须用________处理内细胞团,使之分散成单个细胞。胚胎干细胞形成组织、器官必须要进行________和________。
(5)在体外培养胚胎干细胞能否获得动物器官?________。为什么?________________
________________________________________________________________________。
【解析】获得重组细胞,利用的主要是核移植技术。从重组细胞到早期胚胎,涉及细胞培养;胚胎进入代孕母体,则利用了胚胎移植;早期胚胎分为胚胎1和2,是胚胎分割。两个婴儿的遗传物质主要来自供核的亲本,将来与供核的亲本外貌很相似。胰蛋白酶能使细胞分散开来。通过ES细胞体外诱导分化,还可以培育出人造组织器官,但ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中,能够维持不分化的状态。
【答案】(1)核移植 胚胎移植(或胚胎分割、细胞培养等)
(2)动物体细胞核 (3)血清 温度 pH 桑椹胚 (4)胰蛋白酶 细胞的分裂 分化 (5)不能 胚胎干细胞在体外培养条件下可以增殖但不发生分化
12.胚胎移植的基本程序如图(以牛胚胎移植为例),请据图回答问题。
(1)对供体母牛、供体公牛的要求是_______________________________。
(2)同期发情处理的方法是________,冲卵中的“卵”是指________。
(3)哺乳动物受精过程有下列中的________机制阻止多精子入卵受精(双选)(  )。
A.精子获能具有差异性
B.精子穿越卵子透明带触及卵黄膜,导致透明带反应
C.精子触发卵黄膜表面微绒毛的抱合反应
D.精子入卵后,触发卵黄膜封闭作用
(4)受精有关过程有:①第一次卵裂开始,②释放第二极体,③顶体反应,④穿越透明带,⑤雌、雄原核的形成,⑥核膜消失,雌、雄原核融合。其正确的顺序为________(填序号),受精的标志是________________。
(5)若供体母牛具有许多优良性状,可利用体细胞克隆技术加速遗传改良进程,请回答下列有关问题。
①目前核移植技术中普遍使用的去核方法是_______________________。
②用于核移植的体细胞一般选用________代以内的细胞,原因是______________________________________________________。
【解析】 (1)胚胎移植的供体公牛、供体母牛必须是具优良遗传性状的同种牛。
(2)胚胎移植首先要对供、受体母牛进行选择,并用激素进行同期发情处理,一般注射促性腺激素。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。
(3)透明带反应是防止多个精子进入透明带引起多精子受精的第一道屏障;卵黄膜的封闭作用是防止多精子入卵受精的第二道屏障。
(4)受精过程为:①精卵相遇,发生顶体反应,精子穿过放射冠;②精子接触透明带;③精子穿过透明带,接触卵黄膜;④精子头膨胀,同时次级卵母细胞完成减数第二次分裂,释放第二极体;⑤雌、雄原核形成;⑥核膜消失,两个原核融合;⑦第一次卵裂即将开始。
(5)①目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法;②用于核移植的供体细胞一般都选用10代以内的细胞,10代以内的细胞一般能保证正常的二倍体核型,保证了供体细胞正常的遗传基础。
【答案】 (1)具优良性状的同种牛 (2)注射促性腺激素 早期胚胎 (3)BD (4)③④②⑤⑥① 卵黄膜和透明带间出现两个极体 (5)①显微操作去核法 ②10 10代以内的细胞一般能保证正常的二倍体核型
13.(2012·广州天河区二模)随着科学技术的发展,人们可以根据需求来改造生物的性状。如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解,据图回答问题。
(1)在此过程中涉及到的细胞水平现代生物技术手段主要有____________________________。
(2)在基因工程中,我们称②为________,在②进入③之前要用________________等工具来构建基因表达载体,能实现②进入③的常用方法是________________。
(3)图中①一般经________处理可以得到③,从③到④的过程中一般利用去核后未受精的卵细胞作为受体,而不用普通的体细胞,原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________。
(4)下列A~D中表示④到⑤过程中正确的操作方法的是________,把⑤送入⑥的最佳时期是________。
(5)⑦是⑥的后代,那么⑦的遗传性状和________最相似,为什么?______________________________________________________________
______________________________________________________________。
如果②的数量太少,常用________来扩增。要实现⑦批量生产血清白蛋白,则要求③的性染色体是________,利用该方法得到的动物叫做____________。
(6)用这种方法生产药物与工厂化生产药物相比,前者的优越性在于______________。
(7)⑦和某些转基因羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物,这类转基因动物被称为________。
【解析】 基因工程的工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体,要将目的基因导入动物细胞常采用的方法是显微注射法。动物细胞培养时要用胰蛋白酶处理使组织中的各个细胞分散开来,之所以采用卵细胞作为受体细胞,这是因为卵细胞大、易操作、分化程度低,体细胞的细胞核在卵细胞质中才能表现出全能性。胚胎分割是将内细胞团等分成几等份,所以答案选B;胚胎移植的最佳时期是早期胚胎的桑椹胚或囊胚期。克隆牛与提供细胞核的个体性状最相似。要从乳汁中获取血清白蛋白,则该牛应该是产乳汁的雌牛,其性染色体是XX,这样通过导入目的基因的方法获得的动物叫转基因克隆动物。与工厂化生产药物相比,用转基因克隆动物生产药物的优越性在于节约资源、降低成本等。
【答案】 (1)核移植、动物细胞培养 (2)目的基因 限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体 显微注射法 (3)胰蛋白酶 卵细胞大、易操作、分化程度低,体细胞的细胞核在卵细胞质中才能表现出全能性 (4)B 桑椹胚期或囊胚期
(5)荷斯坦奶牛 因为个体⑦的核遗传物质大部分来自荷斯坦奶牛,⑥只是为胚胎发育提供营养和场所,⑦并没有获得⑥的遗传信息 PCR技术 XX 转基因克隆动物
(6)节约资源、降低成本等 (7)乳腺(房)生物反应器
2013高考生物考点预测分析: 遗传的分子基础
【考纲要求】
2-2? 遗传的分子基础
?
(1)人类对遗传物质的探索过程
(2)DNA分子结构的主要特点
(3)基因的概念
(4)DNA分子的复制
(5)遗传信息的转录和翻译
II
II
II
II
II
【高考分布】
注:
①直方图横轴代表高考考点
②直方图纵轴代表5年高考汇总分值
【命题分析】
1.平中见增:人类蜡遗传物质的探索过程、DNA分子的复制、遗传信息的转录和
翻译是历年高考必考的知识点,并且考题所占分值乎中有增,础A分子的复制、遗传
信息的转录和翻译近三年考查有所增加,试题属容易题,证明DNA是遗传物质的经
典实验及柘展通常以选择题的形式出现,其他内容在选择题和非选择题中均有考查。
2.常而有变:I)NA分子的复制、遗传信息的转录和翻译是常考点,但考查形式有
变化,如结合同位素标记考查DNA分子的复带),联系实际应用对DNA有关计算进行
考查,“中心法受1j”相关内容等具体到转录或翻译过程中密码予的确定及氨基酸排
序等。
3. 2013命题豫溯:与碱基相关的计算和转录、翻译过程的考查仍是高考的热点,
密码子的简并性及对基因突变的理解考查的可能性更失。
【试题预测】
一、选择题(共10小题)
1. (2013·山东兖州诊断检测)双脱氧核苷酸常用于DNA测序,其结构与脱氧核苷酸相似,能参与DNA的合成,且遵循碱基互补配对原则。DNA合成时,在DNA聚合酶作用下,若连接上的是双脱氧核苷酸,子链延伸终止;若连接上的是脱氧核苷酸,子链延伸继续。在人工合成体系中,有适量的序列为GTACATACATG的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【解析】由T和A配对和在该模板上共有4个腺嘌呤,可推出正常情况下,新形成子链上共有4个腺嘌呤;胸腺嘧啶双脱氧核苷酸可能与模板上的第1、2、3、4个腺嘌呤脱氧核苷酸进行配对而使复制在相应的部位终止;也可能不与任何一个配对,DNA正常复制,所以总共能形成5种不同长度的子链。
【答案】D
2.(2012·临沂质检)下列关于艾弗里的肺炎双球菌转化实验的叙述中,错误的是 ( )
A.需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定
B.配制培养基的成分应适合肺炎双球菌的生长和繁殖
C.转化的有效性与R型细菌的DNA纯度有密切关系
D.实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是遗传物质
【解析】根据艾弗里的肺炎双球菌转化实验过程,提取的S型细菌的DNA纯度越高,转化的有效性越强,说明转化的有效性与S型细菌的DNA纯度有密切关系,C项错误。
【答案】C
3.(2012·泉州质检)已知某DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的35.8%,其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%,则在它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的 ( )
A.32.9%和17.1% B.31.3%和18.7%
C.18.7%和31.3% D.17.1%和32.9%
【解析】由于整个DNA分子中G+C=35.8%,则每条链中G+C=35.8%,A+T=64.2%;由于其中一条链中T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%,由此可以求出该链中,G=18.7%,A=31.3%,则其互补链中T和C分别占该链碱基总数的31.3%和18.7%。
【答案】B
4.(2012·大连调研)下列是关于32P标记噬菌体侵染无标记细菌实验的叙述,其中正确的是 ( )
A.与细菌转化实验相同,都是根据遗传物质具有控制性状的特性而设计的
B.在沉淀物中放射性很高,说明RNA是遗传物质
C.采用搅拌和离心等手段,是为了把蛋白质和DNA分开再分别检测其放射性
D.所使用的噬菌体,必须是接种在含32P的大肠杆菌的培养基中再释放出来的
【解析】噬菌体侵染细菌实验是根据遗传物质在亲子代之间具有连续性而设计的,A项错误;在沉淀物中放射性很高,说明DNA是遗传物质,B项错误;采用搅拌和离心等手段是为了把噬菌体的蛋白质外壳和大肠杆菌分开,C项错误。
【答案】D
5.(2012·巢湖模拟)对染色体、DNA、基因三者关系的叙述中,正确的是( )
A.每条染色体上含有一个或两个DNA分子;一个DNA分子上含有一个基因
B.都能复制、分离和传递,且三者行为一致
C.三者都是生物的遗传物质
D.在生物的传种接代中,基因的行为决定着染色体的行为
【解析】每条染色体上可含1个或2个DNA分子,每个DNA分子中含有多个基因,基因是DNA分子上的有遗传效应的片段,基因与染色体行为存在平行关系,随染色体传递而传递。
【答案】B
6.(2012·湖北七市州高三联考)AUG是甲硫氨酸的密码子,也是“翻译”时的起始密码子。但研究发现,人体血清白蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸,这是新生肽链经过加工修饰的结果。下列有关叙述中,不正确的是(  )
A.mRNA是控制合成人体血清白蛋白的模板
B.DNA分子上直接控制合成起始密码子AUG的脱氧核苷酸的排列顺序是TAC
C.加工修饰新生肽链的场所是内质网和高尔基体
D.转运甲硫氨酸的tRNA上的反密码子是UAC
【解析】 血清白蛋白合成时需以mRNA为模版,将具有特定顺序的氨基酸合成蛋白质;AUG为mRNA的三个相邻的碱基构成的密码子,与其对应的DNA上的碱基为TAC;血清白蛋白起初形成的新生肽链是在内质网上加工的,而不是高尔基体。tRNA上携带的甲硫氨酸对应的反密码子与密码子AUG互补,即为UAC。
【答案】 C
7.(2012·兰州一中高三模拟)图甲所示为基因表达过程,图乙为中心法则,①~⑤表示生理过程。下列叙述正确的是(  )
图甲          图乙
A.图甲为染色体DNA上的基因表达过程,需要多种酶参与
B.青霉素影响核糖体在mRNA上移动,故影响基因的转录过程
C.图甲所示过程为图乙中的①②③过程
D.图乙中涉及碱基A与U配对的过程②③④⑤
【解析】 图甲所示基因的转录、翻译是同时进行的,为原核生物基因的表达;青霉素影响核糖体在mRNA上移动,即影响基因的翻译过程;图甲所示过程为图乙中的②③过程;①为DNA的复制过程,不涉及A与U的配对,其它过程均涉及。
【答案】 D
8.(2012·昆明一中高三模拟)下列对遗传物质探索历程的叙述错误的是(  )
A.最初认为遗传物质是蛋白质,推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息
B.沃森和克里克研究DNA分子结构时,运用了构建物理模型的方法
C.艾弗里提出的有关肺炎双球菌的体外转化实验的观点,得到了科学家们的一致公认
D.培养R型活细胞时加入S型菌的蛋白质,不能产生具有荚膜的细菌
【解析】 艾弗里在做有关肺炎双球菌的体外转化实验时提取的DNA的纯度最高但也还有0.02%的蛋白质,因此,有人对实验结论表示了怀疑。
【答案】 C
9.(2012·合肥高三模拟)如图为真核细胞DNA复制过程模式图。据图分析,下列相关叙述中错误的是(  )
A.由图知,DNA分子复制的方式是半保留复制
B.从图中可以看出合成两条子链时,DNA聚合酶移动的方向是相反的
C.子链合成的方向是一定的
D.解旋需DNA解旋酶及DNA聚合酶的催化,且需要消耗ATP
【解析】 由图示可知,新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链,因此复制的方式是半保留复制;由图中的箭头可知,DNA聚合酶移动的方向是相反的;子链合成的方向是一定的,即只能从5′端到3′端;解旋不需DNA聚合酶的催化。
【答案】 D
10.(2011·海南)关于核酸生物合成的叙述,错误的是(  )
A. DNA的复制需要消耗能量
B. RNA分子可作为DNA合成的模板
C.真核生物的大部分核酸在细胞核中合成
D.真核细胞DNA的复制发生在有丝分裂前期
【解析】 真核细胞DNA的复制发生在有丝分裂和减数第一次分裂的间期;DNA的复制需要消耗能量;少数RNA病毒可以以RNA分子为模板通过逆转录合成DNA分子;真核生物的大部分核酸在细胞核中合成,少数核酸在某些细胞器(如叶绿体、线粒体)中合成。
【答案】 D
二、非选择题(本题共3小题)
11.(2012·南京二模)人体内胆固醇含量的相对稳定对健康有重要意义。胆固醇是血浆中脂蛋白复合体的成分,一种胆固醇含量为45%的脂蛋白(LDL)直接影响血浆中胆固醇的含量。LDL可以与细胞膜上的LDL受体结合,通过胞吞作用进入细胞,之后LDL在溶酶体的作用下释放出胆固醇。请结合下图回答相关问题。
甲             乙
(1)图甲中①过程为________,催化该过程的酶 包括________。A结构的名称是________,它与图乙中的________结构形成有关。
(2)参与图甲中③过程的细胞器有__________________。图乙表示的过程相当于图甲中的____(填序号)。
(3)为了维持细胞内胆固醇含量的稳定,图中④⑤分别表示的是____________(填“促进”或“抑制”)作用。
(4)若要改造LDL受体蛋白分子,将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA,UUG,CUU,CUC,CUA,CUG),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由________________。
【解析】 (1)读图甲知①是以DNA的一条链为模板,合成RNA,称为转录;该过程需打开DNA双链的解旋酶,以及聚合成RNA链的RNA聚合酶。A为核仁,与rRNA合成有关,即与核糖体的组建有关。
(2)③过程是将合成的多肽链加工、修饰、分选的过程,需内质网、高尔基体及线粒体;图乙为翻译,相当于图甲中的②。
(3)若⑤表示促进作用,则会形成更多的LDL受体,LDL与受体结合进入细胞,释放更多的胆固醇;若④表示促进作用,则合成更多的酶,以乙酰CoA为原料合成更多的胆固醇;由此判断④、⑤均表示抑制作用。
(4)读图乙知色氨酸的密码子为UGG,根据题目中提供的亮氨酸的密码子知,只有UUG的亮氨酸符合题意,反推知可改变DNA模板链C→A。
【答案】 (1)转录 解旋酶、RNA聚合酶 核仁
核糖体
(2)内质网、高尔基体、线粒体 ②
(3)抑制、抑制
(4)C→A
12. (2012·东城区高三检测)下图表示某植物在红光照射下,叶肉细胞中发生的一系列生化反应(图中的SSU、LSU和LHCP表示三种不同的蛋白质)。
请分析回答:
(1)完成图中的过程①时,需遵循的碱基互补配对原则是________________________,此过程既需要________作为原料,还需要与基因启动部位结合的________酶进行催化。由图分析,过程②发生在位于____________________________的核糖体上。
(2)若图中的LHCP中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—谷氨酸—”,携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU,则基因b中供转录用的模板链碱基序列为________。从图中分析,LHCP合成后转移至________上发挥作用,影响与之相关的光合作用过程的主要环境因素是__________________(至少答两点)。
(3)图中的SSU和LSU组装成Rubisco酶,说明Rubisco酶的合成受____________________________控制。从其分布位置推断,Rubisco酶与光合作用的________阶段有关。
【解析】 (1)①为转录,配对的碱基组合为A—U、C—G、G—C、T—A;合成RNA需4种核糖核苷酸作原料,还需将游离的核糖核苷酸聚合成单链的RNA聚合酶。②为翻译,可发生于细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质。
(2)由反密码子AGA、CUU推出密码子为UCU、GAA,则基因b中供转录的模板链碱基序列为—AGACTT—;读图知LHCP在类囊体上起作用,影响光反应的环境因素有光照强度、温度等。
(3)SSU是由细胞核基因指导合成的,而LSU是由图示的叶绿体基质中基因指导合成,因此Rubisco酶的合成受细胞质基因和叶绿体基因共同控制;Rubisco酶参与光合作用的暗反应。
【答案】 (1)A—U、G—C、T—A、C—G 核糖核苷酸 RNA聚合 细胞质基质和叶绿体基质
(2)—AGACTT— 类囊体 光照强度、温度
(3)细胞核基因和叶绿体基因共同 暗反应
13. (2012·南京四校高三联考)操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式,它由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等部分组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)合成及调控过程,图中①②表示相关生理过程,mRNA上的RBS是核糖体结合位点。请回答下列问题。
(1)启动子的基本组成单位是______________,终止子的功能是_______ 。
(2)过程①进行的场所是________,RP1中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—组氨酸—谷氨酸—”,转运丝氨酸、组氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码了分别为AGA、GUG、CUU,则基因1中决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为________________。
(3)图示表明,当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合,从而导致mRNA____________________,终止核糖体蛋白的合成。这种调节机制既能保证细胞内rRNA与核糖体在数量上的平衡,又可以减少____________________。
(4)大豆中的一种成分——染料木黄酮因能抑制rRNA形成而成为抗癌药物的成分,试结合题中信息分析染料木黄酮抗癌的机理:该物质(染料木黄酮)可以抑制rRNA的形成,RP1与mRNA中RBS位点结合,______ 。
【解析】 (1)启动子是DNA上的结构,故其基本单位是脱氧核苷酸,终止子的作用就是使转录终止。(2)图中①、②过程分别是转录和翻译,由于是原核细胞,故转录场所在细胞质中。反密码子上的碱基序列与DNA转录模板链基本相同,只是将U换为T即可,故决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为AGAGTGCTT。(3)由于mRNA上的RBS位点是核糖体结合位点,当核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合时,导致mRNA不能与核糖体结合。(4)木黄酮因能抑制rRNA形成,就会使RP1与mRNA分子上的RBS位点结合从而终止核糖体蛋白的合成,进而减少核糖体的数量,降低蛋白质的合成速率,抑制癌细胞的生长、增殖
【答案】 (1)脱氧核苷酸 终止基因转录过程(或使RNA聚合酶从基因上脱离或给予RNA聚合酶转录终止信号)
(2)细胞质 AGAGTGCTT
(3)不能与核糖体结合 物质和能量的浪费
(4)终止核糖体蛋白的合成,进而减少细胞中核糖体的数量,降低蛋白质合成速率,抑制癌细胞的生长、增殖
2013高考生物考点预测分析: 遗传的基础规律
【考纲要求】
2-3? 遗传的基本规律
?
(1)孟德尔遗传实验的科学方法
(2)基因的分离规律和自由组合规律
(3)基因与性状的关系
(4)伴性遗传
II
II
II
II
【高考分布】
注:
①直方图横轴代表高考考点
②直方图纵轴代表5年高考汇总分值
【命题分析】
1.注重综合:基因的分离定律和自由组合定律、伴性遗传的综合应用是考查的重点,也是高考的难点和必考点,主要以非选择题的形式进行考查,往往与生产实践相结合。近几年关于基因自由组合定律的考查较多,涉及9:3:3:1的变形等,分离定律和伴性遗传的考查相对较少。
2.趋于平稳:考点和分值趋于平稳。试题以判断、推理、实验设计为主,考查推理能力和综合运用能力,试题灵活多变,综合性强,常常作为控制试题难度的压轴题,结合实验考查的试题类型较多。
3.2013命题预测:基因的分离定律和自由组合定律、伴性遗传的综合应用仍是命题的重点,自由组合定律考查的可能性较大,但由于分离定律和伴性遗传近几年考查相对较少,而他们也是高考考查的重点之一,所以2013年有可能涉及分离定律和伴性遗传等的综合考查。,
【试题预测】
一、选择题(共10小题)
1. (2013·江苏质量检测)有关孟德尔的“假说—演绎法”的叙述中不正确的是 ( )
A.在“一对相对性状的遗传实验”中提出了遗传因子的说法
B.“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验
C.“生物性状是由遗传因子决定的;体细胞中遗传因子成对存在;配子中遗传因子成单存在;受精时,雌雄配子随机结合”属于演绎的内容
D.“F1能产生数量相等的两种配子”属于推理内容
【解析】。孟德尔假说-演绎法是通过杂交和自交提出问题,作出假说对杂交和自交作出合理解释,演绎是假设测交实验的正确,再通过测交实验验证,最后得出结论,C选项属于假说内容,“F1能产生数量相等的两种配子”属于推理内容,所以C选项符合题意。
【答案】C
2. (2013·成都外国语学校月考)某种昆虫控制翅色的等位基因种类共有五种,分别为VA、VB、VD、VE、v。其中VA、VB、VD、VE均对v为显性。VA、VB、VD、VE互为显性,都可以表现出各自控制的性状。该昆虫体细胞中的基因成对存在,则基因型种类和翅色性状种类依次分别为( )
A.15和10 B.10和7 C.15和11 D.25和7
【解析】该昆虫体细胞的基因型种类有5+C=15;其中VAVA与VAv、VBVB与VBv、VDVD与VDv、VEVE与VEv,表现型相同,所以表现型种类共有11种。
【答案】C
3.(2012·安庆三模)萝卜的花有白、红、紫三种颜色,该性状由常染色体上的一对等位基因R—r控制。下表为三组不同类型植株之间的杂交结果。下列相关叙述中不正确的是(  )
组别
亲本
子代表现型及数量

紫花×白花
紫花428,白花415

紫花×红花
紫花413,红花406

紫花×紫花
红花198,紫花396,白花202
A.白花、紫花、红花植株的基因型分别是rr、Rr、RR
B.白花植株自交的后代均开白花,红花植株自交的后代均开红花
C.白花与红花植株杂交的后代中,既没有红花也没有白花
D.可用紫花植株与白花或红花植株杂交验证基因的分离定律
3.【解析】 一对常染色体上的等位基因控制的性状有三种,说明该基因中R对r为不完全显性,即RR、Rr、rr分别对应三种性状。由组别三可知,紫花植株的基因型为Rr,但三组杂交结果均不能判断出白花和红花植株的基因型是rr、RR,还是RR、rr,所以A选项错误。白花植株和红花植株均为纯合体,二者自交的后代都不会出现性状分离,二者杂交的后代都为紫花的Rr。因为该性状为不完全显性,RR、Rr的表现型不同,所以,无论是Rr×rr、还是Rr×RR,后代都会出现1∶1的测交分离比,即都可用来验证基因的分离定律。
【答案】 A
4.(2012·天水九中高考预测)
红眼长翅的雌、雄果蝇相互交配,后代表现型及比例如下表所示(设眼色基因用A、a表示,翅型基因用B、b表示),右图为某果蝇体细胞中的染色体组成,染色体上的字母表示基因。分析图表,下列说法中不正确的是(  )
表现型
红眼长翅
红眼残翅
白眼长翅
白眼残翅
雌蝇
30
10
0
0
雄蝇
30
10
30
10
A.眼色中的红眼,翅型中的长翅均为显性性状
B.右图所示基因型即为表中红眼雄蝇基因型
C.右图中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Y染色体组成一个染色体组
D.若右图果蝇产生了含YB的配子,则说明配子形成过程中发生了基因突变或交叉互换
4.【解析】 由于亲本都是红眼,杂交后代出现性状分离,故红眼为显性性状,同理,翅型中的长翅为显性性状,A正确。由表中数据知,翅的遗传无性别之分,为常染色体遗传,而眼色为伴性遗传,由于雄性亲本为红眼,而子代雄蝇中有白眼,所以眼色不可能是伴Y遗传,是伴X遗传,而右图中的B和b分别位于X和Y染色体上,所以不能表示表中雄蝇的基因组成,B错误。根据染色体组的概念,可知图中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的一条染色体和X或Y染色体组成一个染色体组,C正确。在减数分裂过程中,X和Y染色体能联会配对,此过程中如发生交叉互换则可以形成含YB的配子,另外,在减数第一次分裂间期Y染色体复制过程中如发生基因突变也可形成含YB的配子,D正确。
【答案】 B
5.(2012·西安高三年级期末检测)育种工作者选用野生纯合子的家兔,进行下图所示杂交实验,下列有关说法不正确的是(  )
A.家兔的体色是由两对基因决定的,遵循孟德尔遗传定律
B.对F1进行测交,后代表现型3种,比例为1∶1∶2
C.F2灰色家兔中基因型有3种
D.F2表现型为白色的家兔中,与亲本基因型相同的占1/4
5.【解析】 由图F2表现型比9∶3∶4可知,是A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1的变形。即F1的基因型可表示为AaBb。所以家兔的体色是由两对基因决定的,遵循孟德尔遗传定律,A正确。由F2的表现型及比例可推出基因之间的作用关系,对F1进行测交,后代表现型3种,灰∶黑∶白=1∶1∶2,B正确。亲本白色基因型可表示为aabb,F2中白色aabb占1/4,D正确。F2灰色基因型有4种,故C错。
【答案】 C
6.(2012·南京、盐城三模)如图为某家系中甲、乙两种单基因遗传病的遗传系谱,其中一种是伴性遗传病,下列相关分析错误的是(  )
A.Ⅱ3的甲病和乙病致病基因分别来自Ⅰ2和Ⅰ1
B.Ⅲ5的基因型有两种可能,Ⅲ8的基因型有四种可能
C.若Ⅲ4与Ⅲ6结婚,生育一个正常孩子的概率是1/4
D.若Ⅲ3与Ⅲ7结婚,则后代不会出现患病的孩子
6.【解析】 由Ⅱ4与Ⅱ5患甲病,有正常的女儿可知甲病为常染色体上的显性遗传病,且Ⅱ4与Ⅱ5不患乙病,有患乙病的儿子,说明乙病为隐性遗传病,题中已知甲、乙两种遗传病中有一种为伴性遗传,则乙病为X染色体上的隐性遗传病。Ⅱ3的母亲正常,不含甲病致病基因,Ⅱ3的甲病致病基因来自Ⅰ2,Ⅱ3的父亲不携带乙病的致病基因,Ⅱ3的乙病致病基因来自Ⅰ1,A正确;若甲病基因用A—a表示,乙病基因用B—b表示,Ⅲ5的基因型可能为AAXbY和AaXbY两种可能,Ⅲ8的基因型可能为AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb四种可能,B正确;Ⅲ4与Ⅲ6的基因型分别为AaXBXb、aaXbY,两者婚配生育正常孩子的概率=1/2×1/2=1/4,C正确;Ⅲ3与Ⅲ7的基因型分别为aaXBY、1/2aaXBXB或1/2aaXBXb,两者婚配生出患病孩子的概率=1/2×1/4=1/8,D错误。
【答案】 D
7.(2012·郑州高三质检)鸡的性别决定方式属于ZW型,现有一只纯种雌性芦花鸡与一只纯种雄性非芦花鸡交配多次,F1中雄性均为芦花形,雌性均为非芦花形。据此推测错误的是(  )
A.控制芦花和非芦花性状的基因在Z染色体上而不可能在W染色体上
B.雄鸡中芦花鸡的比例比雌鸡中的相应比例大
C.让F1中的雌、雄鸡自由交配,产生的F2表现型雄鸡有一种,雌鸡有两种
D.将F2中的芦花鸡雌、雄交配,产生的F3中芦花鸡占3/4
7.【解析】 

因此F3中芦花鸡占3/4。
【答案】 C
8.(2012·汕头六校高三联考)科学兴趣小组偶然发现某植物雄株出现一突变体。为确定突变基因的显隐性及其位置,设计了杂交实验方案:利用该突变雄株与多株野生纯合雌株杂交,观察记录子代中表现突变性状的雄株在全部子代雄株中所占的比率(用Q表示),以及子代中表现突变性状的雌株在全部子代雌株中所占的比率(用P表示)。下列有关叙述不正确的是(  )
A.若突变基因位于Y染色体上,则Q和P值分别为1、0
B.若突变基因位于X染色体上且为显性,则Q和P值分别为0、1
C.若突变基因位于X染色体上且为隐性,则Q和P值分别为1、1
D.若突变基因位于常染色体上且为显性,则Q和P值分别为1/2、1/2
8.【解析】 突变基因位于Y染色体上,无论是显性或隐性突变,对于雌株无影响,而后代雄株均为突变体;若突变基因位于X染色体上且为显性,则子代雌株全是突变体,而雄株无突变体;若突变基因位于X染色体上且为隐性,则雌雄株均不表现突变性状;若突变基因位于常染色体上且为显性,则子代中有一半为突变植株,另一半表现正常。
【答案】 C
9.(2012·黄冈中学高三模拟)遗传工作者在进行遗传病调查时发现了一个先天性垂体性侏儒症的家系(设相关基因为A、a),系谱如下图所示。下列判断不正确的是(  )
A.该病为常染色体上的隐性基因控制的遗传病
B.Ⅱ-3的基因型为AA或Aa
C.该病患者由于垂体产生的生长激素不足,引起侏儒症
D.Ⅱ-3与Ⅱ-5基因型相同的概率为1/2
9.【解析】 由Ⅰ-1与Ⅰ-2婚配后Ⅱ-2、Ⅱ-7、Ⅱ-10均患病,可知该病为隐性致病基因控制的遗传病,女儿患病,父亲正常,说明致病基因位于常染色体上;且推出父母均为携带者Aa、Aa,则Ⅱ-3的基因型为AA或Aa;Ⅱ-3与Ⅱ-5基因型均可能为AA或Aa,其相同的概率为1。侏儒症是由于生长激素分泌不足导致的生长发育迟缓。
【答案】 D
10.(2012·潍坊高考仿真试题)小麦麦穗基部离地的高度受四对基因控制,这四对基因分别位于四对同源染色体上。每个基因对高度的增加效应相同且具叠加性。将麦穗离地27 cm的mmnnuuvv和离地99 cm的MMNNUUVV杂交得到F1;再用F1代与甲植株杂交,F2产生子代的麦穗离地高度范围是36~90 cm。甲植株可能的基因型为(  )
A.mmNnUuVv      B.MmNnUuVv
C.mmnnUuVV D.mmNNUuVv
10.【解析】 本题考查基因的自由组合定律。四对基因分别位于四对同源染色体上,因此四对基因的遗传符合自由组合定律。99 cm与27 cm相差72 cm,又“每个基因对高度的增加效应相同且具叠加性”,所以每个显性基因的增高效应为9 cm;F1(MmNnUuVv)与甲植株杂交,产生F2代的麦穗离地高度范围是36~90 cm,则F2中个体表现型有7种:36 cm、45 cm、54 cm、63 cm、72 cm、81 cm、90 cm,其基因型可分为含1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个显性基因7类,于是推测,甲植株产生的配子的基因型至少含1个显性基因,最多含3个显性基因,所以选D。
【答案】 D
二、非选择题(本题共3小题)
11.(2012·南昌高三调研)西葫芦(2n=40)的黄皮与绿皮为一对相对性状,且黄皮为显性,控制该性状的基因为Y、y;另有一基因t也与西葫芦的皮色表现有关,当该基因突变时会出现白皮西葫芦。下面是相关的一个遗传实验过程图,请据图回答下列问题:
(1)在F2中基因t与其突变基因在细胞核中应位于________染色体上,突变的最终结果是导致西葫芦的表皮细胞不能合成________。
(2)在♀TTyy×♂ttYY杂交组合中,若T基因所在同源染色体在减数第一次分裂时不分离,减数第二次分裂正常进行,则产生的雌配子的染色体数目为________,这种情况下杂交后代的果皮表现型可能是________________。
(3)该遗传实验中,亲代中白皮西葫芦和绿皮西葫芦的基因型分别为________。
(4)F2中白皮西葫芦的基因型有________种,其中后代仍全为白皮的个体所占比例为________。
(5)如果让F2中的绿皮西葫芦与F1杂交,其后代的表现型及比例为____________________________________。
11.【解析】 (1)基因t与其突变基因在细胞核中位于同源染色体上,突变后果皮颜色为白色,则不能合成色素。(2)由于♀TTyy在减数第一次分裂后期TT没有分离,所以形成的基因型为TTy和y,染色体数为21和19,产生的子代基因型为TTtYy和tYy,所以表现型为白皮∶黄皮=1∶1。(3)根据子二代中后代的性状分离比为12∶3∶1,则子一代为TtYy,所以双亲均为纯合子即基因型为TTYY、ttyy。(4)双杂合子自交后代中有9种基因型,根据题意可知,其后代白皮基因型为6种,其自交后代全为白皮的必须保证均含有TT,即TTYY、TTYy和TTyy,占F2中白皮的比例=(1+2+1)/12=1/3。(5)F1的基因型为TtYy,绿皮基因型为ttyy,则子代基因型为TtYy、Ttyy、ttYy、ttyy,比例为1∶1∶1∶1,表现型及比例为白皮∶黄皮∶绿皮=2∶1∶1。
【答案】 (1)同源 色素 (2)19或21 白皮或黄皮 (3)TTYY、ttyy (4)6 1/3 (5)白皮西葫芦∶黄皮西葫芦∶绿皮西葫芦=2∶1∶1
12.(2012·苏北四市高三联考)下图为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图。甲遗传病由一对等位基因(A、a)控制,乙遗传病由另一对等位基因(B、b)控制,这两对等位基因独立遗传。已知Ⅲ4携带甲遗传病的致病基因,但不携带乙遗传病的致病基因。请回答下列问题:
(1)甲遗传病致病基因位于________染色体上,乙遗传病致病基因位于________染色体上。
(2)Ⅱ2的基因型为________,Ⅲ3的基因型为________。
(3)若Ⅲ3和Ⅲ4再生一个孩子,为同时患甲、乙两种遗传病男孩的概率是________。
(4)若Ⅳ1与一个正常男性结婚,则他们生一个患乙遗传病男孩的概率是________。
12.【解析】 (1)根据Ⅱ1、Ⅱ2不患病,其后代Ⅲ2患病可知,甲病为隐性遗传病,若甲病为X染色体上的隐性遗传病,则因Ⅰ1患甲病,则其儿子Ⅱ3一定患甲病,然而Ⅱ3不患甲病,所以甲病的致病基因不是位于X染色体上,而是位于常染色体上。因为Ⅲ3、Ⅲ4不患乙病,其后代Ⅳ2或Ⅳ3患乙病,可知乙病为隐性遗传病,若乙病为常染色体隐性遗传病,则Ⅲ3、Ⅲ4均为杂合子,而已知Ⅲ4不携带乙遗传病的致病基因,所以乙病的致病基因位只能位于X染色体上。(2)①根据Ⅲ2患甲病,可推知Ⅱ2的基因型为Aa,根据Ⅳ2或Ⅳ3患乙病,则Ⅲ3的基因型为XBXb,可推知Ⅱ2的基因型为XBXb,因此Ⅱ2的基因型为AaXBXb。②根据Ⅲ2患甲病,可推知Ⅱ1、Ⅱ2的基因型分别为Aa、Aa,可推知Ⅲ3的基因型为AA或Aa,因此Ⅲ3的基因型为AAXBXb或AaXBXb。(3)从患甲病角度分析,Ⅲ3的基因型为1/3AA、2/3Aa,Ⅲ4携带甲遗传病的致病基因,则Ⅲ4的基因型为Aa,可推知后代为患甲病的几率为2/3×1/4=1/6。从患乙病角度分析,Ⅲ3的基因型为XBXb,Ⅲ4不携带乙遗传病的致病基因,则Ⅲ4的基因型为XBY,可推知后代患甲病男孩的几率为1/4,因此同时患甲、乙两种遗传病男孩的概率=1/6×1/4=1/24。(4)从患乙病角度分析,Ⅲ3的基因型为XBXb,Ⅲ4的基因型为XBY,可推知Ⅳ1的基因型为1/2XBXB,1/2XBXb,正常男性的基因型为XBY,可推知后代为患乙病男孩的几率=1/2×1/4=1/8。
【答案】 (1)常 X (2)AaXBXb AAXBXb或AaXBXb (3)1/24 (4)1/8
13.(2012·郑州高三质检)火鸡的性别决定类型为ZW型,雌性火鸡的性染色体组成是ZW,雄性火鸡的性染色体组成是ZZ。某火鸡种场孵化的一批雏火鸡中出现了一只罕见的白化羽雌火鸡,为研究火鸡的羽色遗传,为该白化羽雌火鸡选配了若干正常羽雄火鸡,结果F1均为正常羽。F1火鸡多次相互交配,后代中均有白化羽出现,白化羽火鸡都是雌性。通过F1的雄火鸡与此白化羽雌火鸡回交,先后得到4只白化羽雄火鸡。控制火鸡羽色的基因用B、b表示。请分析回答:
(1)火鸡白化羽性状属于________(填“隐性”或“显性”)性状,且控制该性状的基因位于________染色体上。
(2)表现型为正常羽的雏火鸡中,雄性的基因型是________________,雌性的基因型是________。
(3)F1的雄火鸡与白化羽雌火鸡回交,得到白化羽雄火鸡的概率为________。
(4)若选择________________羽的雄火鸡与________________羽的雌火鸡杂交,就可通过体色直接判断出子代火鸡的性别。
(5)正常羽雌火鸡ZBW与白化羽雄火鸡ZbZb杂交,正常情况下子代的表现型及比例是________________________。
13.【解析】 (1)为白化羽雌火鸡选配了若干正常羽雄火鸡,结果F1均为正常羽,说明火鸡的白化羽性状属于隐性性状。F1火鸡多次相互交配,后代中均有白化羽出现,出现的白化羽火鸡都是雌性,说明控制白化羽的基因与性别有关,位于Z染色体上。(3)F1的雄火鸡的基因型为ZBZb,白化羽雌火鸡的基因型为ZbW,ZBZb×ZbW→1/4ZBZb(正常羽雄火鸡)、1/4ZbZb(白化羽雄火鸡)、1/4ZBW(正常羽雌火鸡)、1/4ZbW(白化羽雌火鸡)。
【答案】 (1)隐性 Z (2)ZBZB、ZBZb ZBW (3)1/4
(4)白化 正常 (5)白化羽雌火鸡∶正常羽雄火鸡=1∶1
2013高考生物考点预测分析: 遗传的细胞基础
【考纲要求】
2-1? 遗传的细胞基础
?
(1)细胞的减数分裂
(2)配子的形成过程
(3)受精过程
II
II
II
【高考分布】
注:
①直方图横轴代表高考考点
②直方图纵轴代表5年高考汇总分值
【命题分析】
1.本部分命题重点比较突出,主要考查动物配子的形成过程,对概念
的理解和记忆性内容的考查基本不出现了,考查多以选择题形式出现。
2.平稳综合:考查的知识点比较平稳,主要考查点有:①异常减数分裂过程中染
色体行为、数目的变化;②有丝分裂与减数分裂图像、曲线的识剐;③与遗传规律,如
伴性遗传的综合考查。
3.2013命题预测;仍可与伴性遗传和人类染色体异常病等内容联系起来进行考查。
【试题预测】
一、选择题(共10小题)
1. (2013·浙江温州联考)下图表示基因型为AaBb的某哺乳动物产生生殖细胞的过程,错误的说法是( )
A.Ⅰ过程表示细胞进行有丝分裂
B.细胞中染色体数目减半是通过Ⅱ过程实现
C.A细胞经过减数分裂形成的C细胞有4种基因型
D.该哺乳动物为雄性个体
【解析】Ⅰ过程表示细胞进行有丝分裂;细胞中染色体数目减半发生在减数第一次分裂过程中,即Ⅱ过程;A细胞经过减数分裂形成的C细胞有2种基因型;根据D的形态可判断该哺乳动物为雄性个体。
【答案】C
2.(2012·湛江高三质检)下列是某高等二倍体动物处于细胞分裂不同时期的细胞图像。下列叙述不正确的是(  )
甲    乙    丙     丁
A.甲细胞不可能代表浆细胞、效应T细胞
B.乙细胞含有的两条X染色体,不属于同源染色体
C.丙细胞的子细胞为卵细胞、极体或者精细胞
D.丁细胞不可能发生A和a、B和b这两对等位基因的分离
【解析】 甲细胞处于有丝分裂后期,浆细胞与效应T细胞均不能进行分裂;乙细胞处于减数第二次分裂的后期,且细胞质不均等分裂,为次级卵母细胞,此细胞中无同源染色体;丙细胞的子细胞为卵细胞或极体;丁细胞处于有丝分裂中期,不会发生等位基因的分离,等位基因的分离发生在减数分裂过程中。
【答案】 C
3.(2012·孝感高三联考)一个基因型为TtMm(这两对基因可以自由组合)的卵原细胞,在没有突变的情况下,如果它所产生的卵细胞基因组成为TM,则由该卵原细胞分裂产生的下列细胞中基因的数目、种类表示都正确的是(  )
A.减数第一次分裂产生的极体为TTMM,减数第二次分裂产生的极体为TM
B.减数第一次分裂产生的极体为tm,减数第二次分裂产生的极体为tm
C.减数第一次分裂产生的极体为tm,减数第二次分裂产生的极体为TM或tm
D.减数第一次分裂产生的极体为ttmm,减数第二次分裂产生的极体为TM和tm
【解析】 分析题意可知,该卵原细胞减数第一次分裂产生的极体为ttmm,减数第一次分裂产生的次级卵母细胞为TTMM,减数第一次分裂产生的极体经减数第二次分裂产生的两个极体均为tm,次级卵母细胞经减数第二次分裂产生的卵细胞、极体均为TM。
【答案】 D
4.(2012·衡阳高三联考)如图表示基因型为YyRr的二倍体生物某细胞的核DNA含量的变化曲线。下列有关叙述不正确的是(  )
A.D时期细胞中的染色体组数目是E~I时期细胞中的两倍
B.L时期基因组成可能为YYRR、YYrr、yyRR、yyrr
C.E、N时期,由于遗传物质的解旋,染色体逐渐恢复为染色质
D.在G和I时期,细胞可产生可遗传的变异
【解析】 由曲线图可知,该细胞既能进行有丝分裂,也能进行减数分裂。D时期为有丝分裂后期,染色体组数为该物种的2倍,其染色体组数目是E~I时期(有丝分裂的末期及减数第一次分裂间期、前期、中期和后期的染色体组数目都是该物种具有的染色体组数)细胞内染色体组数的2倍。L时期为减数第二次分裂的中期,此时,细胞内控制每对性状的基因来自同一染色体的复制,因而控制每对性状的基因组成相同,可能如B项所述。E时期为有丝分裂末期,N时期为减数第二次分裂的末期,染色体解旋恢复为染色质,而不是遗传物质解旋;G为减数第一次分裂的前期,可能发生染色体的交叉互换产生可遗传的变异,I为减数第一次分裂的后期,可能发生非同源染色体的自由组合而产生可遗传的变异。
【答案】 C
5.(2012·朝阳区高三期末)如图为某二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体,字母代表染色体上的基因)。据图判断下列叙述错误的是(  )
甲    乙     丙
A.图甲表示减数第一次分裂后期,据此说明该动物的性别可能是雄性
B.图乙表示该细胞发生了同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换
C.1与4的片段交换,属于染色体结构变异
D.图丙细胞分裂产生的两个子细胞中的染色体数是图甲细胞染色体数的一半
【解析】 图甲发生同源染色体分离,图丙产生的子细胞中不含同源染色体,故可判断图甲和图丙细胞进行的是减数分裂,且图甲细胞处于减数第一次分裂后期,图丙细胞处于减数第二次分裂后期,又因图甲细胞进行的是均等分裂,据此可判断该动物是雄性,A项正确;图乙细胞移向每一极的染色体都有同源染色体,故图乙进行的是有丝分裂,而有丝分裂过程不会出现同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换现象,B项错误;图甲中1和4是非同源染色体,发生在非同源染色体之间的片段交换,属于染色体结构变异,C项正确;图丙细胞产生的子细胞中只有2条染色体,而图甲细胞中有4条染色体,D项正确。
【答案】 B
6.(2012·龙岩高三质检)细胞在有丝分裂与减数分裂过程中都有可能产生可遗传变异,其中不能发生在有丝分裂过程中的变异是(  )
A.非同源染色体自由组合,导致基因重组
B.染色体复制时受诱变因素影响,导致基因突变
C.非同源染色体某片段移接,导致染色体结构变异
D.染色体不能分离或不能移向两极,导致染色体数目变异
【解析】 同源染色体分离,非同源染色体自由组合,导致基因重组发生在减数分裂过程中;染色体复制时受诱变因素的影响,导致基因突变发生在分裂间期,可发生在有丝分裂过程中;非同源染色体某片段移接,导致染色体结构变异可发生在有丝分裂过程中;染色体不能分离或不能移向两极,导致染色体数目变异可发生在有丝分裂后期。
【答案】 A
7.(2012·开封高三期末)如图是两种细胞增殖方式的染色体行为示意图,图中相关叙述不正确的是(  )
甲        乙
A.甲种方式姐妹染色单体分开,使子细胞都含有P1、P2、M1、M2
B.乙种方式P1和M1、P2和M2分离,子细胞具有不同组合的染色体
C.利用甲种方式繁殖后代,有利于生物遗传性状的稳定和物种的进化
D.繁殖过程中存在乙种方式,有利于种群适应环境和进化
【解析】 P1和M1、P2和M2是两对同源染色体。A项中,图甲是有丝分裂,子细胞都有P1、P2、M1、M2。B项中,图乙是减数第一次分裂,由于非同源染色体的自由组合,子细胞具有不同组合的染色体。C项中,利用甲种方式繁殖后代,缺乏基因重组,有利于生物遗传性状的稳定,但不利于生物的进化。D项中,繁殖过程中存在乙种方式,说明生物进行有性生殖,有利于种群适应环境和进化。
【答案】 C
8.(2012·青岛二模)将某一经3H充分标记核DNA的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含3H的培养基中培养,经过连续两次细胞分裂。下列有关说法不正确的是(  )
A.若进行有丝分裂,则子细胞含3H的染色体数可能为2N
B.若进行减数分裂,则子细胞核含3H的DNA分子数一定为N
C.若子细胞中有的染色体不含3H,则原因是同源染色体彼此分离
D.若子细胞中染色体都含3H,则细胞分裂过程中可能发生基因重组
【解析】 DNA的复制为半保留复制,第一次分裂后形成的两子细胞中的染色体均含有3H,但进行第二次分裂的间期复制的染色体的两条DNA中,一条含有3H,另一条不含3H,故分裂后形成的子细胞含3H的染色体数可能为2N或0;减数第一次分裂由于染色体减半,故最终子细胞核含3H的DNA分子数一定为N;子细胞中有的染色体不含3H,是因为在第二次分裂间期复制时其中一条DNA不含3H,着丝点分裂后形成的子染色体有一半不含3H。
【答案】 C
9.(2012·苏北四市高三联考)下图表示某哺乳动物的细胞分裂部分时期及基因位置,相关叙述中正确的是(  )
乙     甲     丙
A.甲、乙、丙三种细胞均可在卵巢内观察到
B.乙细胞中含有四个染色体组,12个染色单体
C.形成丙细胞的分裂过程中一定发生了基因突变
D.丙细胞分裂产生的卵细胞基因型是abXD
【解析】 图甲代表雌性动物体细胞中含有的三对同源染色体(基因型为AaBbXDXD);图乙代表处于有丝分裂中期,细胞中含有两个染色体组,12条染色单体;图丙代表处于减二后期的次级卵母细胞,图中分离的染色体来自同一条染色体复制形成。正常情况下,减二后期相应染色体上的基因种类相同,但图示出现了一黑一白,即出现了等位基因(A、a),这对等位基因可能来自于基因突变或交叉互换;哺乳动物体内处于中期的次级卵母细胞要继续分裂,必须以受精为条件,而受精则发生在输卵管内,因此三种细胞不会在卵巢内观察到。
【答案】 D
10.(2012·郑州高三预测)基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的一个初级精母细胞,在减数分裂过程中出现基因突变,使其中一条染色单体上的A突变为a,该细胞以后减数分裂正常进行,则其可产生多少种配子(  )
A.1种         B.2种
C.3种 D.4种
【解析】 正常情况下,一个基因型为AaBb的初级精母细胞经减数分裂,能产生AB、AB、ab、ab或Ab、Ab、aB、aB基因组成两两相同的四个配子,如一个A突变成a,则有三种配子。
【答案】 C
二、非选择题(本题共3小题)
11.(2012·潍坊高三期末)某果蝇的基因组成如甲图所示,观察该果蝇的某器官装片时发现了如乙、丙图所示的细胞。请结合下图回答有关问题。
乙        甲        丙
(1)丙细胞的名称为________,其分裂产生的生殖细胞的基因组成为_______ 。
(2)乙、丙细胞中同源染色体的对数分别是________、________。
(3)
请在如图所示的坐标系中绘出甲细胞在减数分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化曲线。
(4)与甲→乙过程相比,甲→丙过程特有的可遗传变异类型是________。
(5)果蝇眼色的基因(红眼W,白眼w)位于X染色体上,该果蝇与正常红眼雄果蝇交配,若后代出现性染色体组成为XXY的白眼个体,则是由于亲代________(填“雌”或“雄”)果蝇在进行减数第________次分裂时出现异常。
【解析】 (1)丙细胞细胞质不均等分裂,且细胞内没有同源染色体和染色单体,可以判断丙细胞是处于减数第二次分裂后期的次级卵母细胞。丙细胞分裂产生的一个卵细胞的基因型可以是aBXW或aBXw或abXW或abXw。(2)乙细胞处于有丝分裂后期,染色体数目加倍,有8对同源染色体,丙细胞内没有同源染色体。(3)减数第一次分裂间期DNA复制,进入分裂期DNA含量加倍,减数第二次分裂后期着丝点分裂,每条染色体含1个
DNA分子。(4)甲→乙是有丝分裂,可遗传的变异有基因突变和染色体变异,甲→丙是减数分裂,可遗传的变异有基因突变、基因重组和染色体变异。(5)红眼雄果蝇的基因型是XWY,雌果蝇的基因型是XWXw,后代的白眼基因来自雌果蝇,染色体组成为XXY的白眼个体的基因型为XwXwY,是雌果蝇在减数第二次分裂时着丝点分裂后的两条染色体移向细胞的同一极,进入同一个卵细胞内的结果。
【答案】  (1)次级卵母细胞 aBXW或aBXw或abXW或abXw
(2)8 0
(3)如图所示
(4)基因重组
(5)雌 二
12.(2012·蚌埠质检)下列示意图分别表示某动物(2n=4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系及细胞分裂图像,请分析回答:
(1)图1中a、b、c柱表示染色单体的是 ,图1中所对应的细胞中存在同源染色体的是 。
(2)图1中Ⅱ的数量关系对应于图2中 ,由Ⅱ变为Ⅲ,相当于图2中 过程。
(3)图2乙细胞产生的子细胞名称为 。
(4)请绘出该细胞在减数分裂过程中,每条染色体DNA分子含量变化曲线。
【解析】本题首先由图2中的乙确定是雌性动物。(1)判断染色单体,其技巧是含量可以为0,即可确定b。存在同源染色体则染色体数与正常体细胞相同,还得排除减数第二次分裂后期着丝点分裂后的染色体暂时加倍。图1中的Ⅰ可为原始生殖细胞卵原细胞、Ⅱ是初级卵母细胞,都含同源染色体。(2)图1的Ⅱ中有4条染色体、8条染色单体、8个DNA分子,与图2中乙相对应。由Ⅱ变为Ⅲ染色体数目减半是因为初级卵母细胞(乙)中同源染色体分离形成次级卵母细胞和极体。(3)由(2)题知初级卵母细胞(乙)产生的子细胞为次级卵母细胞和极体。(4)绘图的第一步就得标出横、纵坐标的意义。本题绘图要特别注意纵坐标为每条染色体DNA分子含量,其中的关键变化点有:间期DNA复制,DNA含量逐渐加倍,1条染色体上含有2个DNA分子;减数第二次分裂后期着丝点分裂后,1条染色体上含有1个DNA分子。
【答案】(1)b Ⅰ、Ⅱ
(2)乙 乙到丙
(3)次级卵母细胞、极体
(4)如下图
13. (2013·辽宁沈阳二中月考)下图表示某种生物的细胞内染色体及DNA相对量变化的曲线图。根据此曲线图回答下列问题:(注:横坐标各个区域代表细胞分裂的各个时期,区域的大小和各个时期所需的时间不成比例)
(1)图中代表染色体相对数量变化的曲线是 。
(2) 进行图中8过程时,细胞之间有信息交流,完成信息交流的细胞结构是 ,相关的成分是 。
(3)细胞内不含同源染色体的区间是________________。
⑷若该生物体细胞中染色体数为20条,则一个细胞核中的DNA分子数在4—6时期为
个。
⑸若8过程发生在人体内,此时后代性别 (填“已决定”或“未决定”);所形成的细胞中遗传物质的数量 (填“父方多”、“母方多”或“一样多”) 。
【解析】(1)分析:由图可看出1之前与8-9时为分裂间期,此时DNA复制导致数量加倍,而染色体数量不变。
(2)分析:8时期时DNA与染色体均突然加倍,故为精卵结合的受精作用。
(3)分析:减数第二次分裂后期之前与有丝分裂后期之前均有染色单体。
(4)分析:由图可知为20条。
(5)分析:基因突变发生在分裂间期,自由组合发生在分裂后期。
(6)分析:6-7时期为减数第二次分裂后期,无姐妹染色单体,设两对同源染色体为AA与aa,则在细胞两端分别为Aa与Aa。
【答案】(1)曲线B (2)细胞膜 糖蛋白 (3)4~7 (4)20 (5)已决定 母方多
2013高考生物考点预测分析: 酶的应用
【考纲要求】
1.酶的存在与简单制作方法
2.酶活力测定的一般原理和方法
3.探讨酶在食品制造和洗涤等方面的应用
4.尝试制备和应用固相酶
【高考分布】
注:
①直方图横轴代表高考考点
②直方图纵轴代表5年高考汇总分值
【命题分析】
1.本部分主要考查果胶酶在果汁生产中的作用和加酶洗衣粉洗涤效果探究的相
关知识,因为酶的作用考点与必修内容联系紧密,所以内容较简单。
2.预计果胶酶在果汁生产中的作用和加酶洗衣粉洗涤效果探究的相关知识仍会
有所考查。
【试题预测】
一、选择题(共10小题)
1.(2013·全国重点中学模拟)某学生进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的课题研究。他的实验设计如下:
①设置2组实验,分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉
②2组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤方式等全部设置相同 ③根据污渍去除程度得出结果
对这个实验的评价,正确的是(  )。
A.未设置对照实验 B.无关变量设置太多
C.没有自变量 D.因变量不能描述
【解析】 实验课题是“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”,因此设置的2组实验应该是:一组用普通洗衣粉作对照组,另一组用加酶洗衣粉作实验组。如果设置3组也正确,一组用普通洗衣粉作对照组,实验组设置使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉。
【答案】 A
2.关于探究果胶酶最适用量的实验,叙述错误的是(  )。
A.配制不同浓度的果胶酶溶液,并在各组中加入等量的该溶液
B.调节pH,使各组中的pH相同而且处于适宜状态
C.用玻璃棒搅拌加酶的果泥,搅拌时间可以不同
D.在相同且适宜的温度条件下进行实验
【解析】 探究果胶酶最适用量的实验是一个对照实验,必须遵循单一变量原则和等量原则。唯一的变量是果胶酶的用量,其余无关变量如pH、温度、搅拌时间、反应时间都应相同。
【答案】 C
3.下列有关生物技术在实践中的应用的叙述,正确的是(  )。
A.酶制剂和固定化酶的优点是易与产物分离
B.使用加酶洗衣粉的洗衣效果总是比普通的洗衣粉好
C.凝胶色谱法是根据不同蛋白质所带电荷的不同而分离蛋白质的
D.固定化酵母细胞分解葡萄糖的速度要比游离酵母细胞慢
【解析】 固定化酶的优点是易与产物分离,并且可以重复利用,非固定化的酶制剂不具有这样的优点;洗衣粉中的酶具有专一性,且其催化效果受温度、pH的影响,因此并不是在任何情况下洗涤效果都好;凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。酵母细胞固定后不利于与底物充分混合,因此分解底物的速度要慢。
【答案】 D
4.下列有关固定化酶和固定化细胞的说法正确的是(  )。
A.某种固定化酶的优势在于能催化一系列生化反应
B.固定化细胞技术一次只能固定一种酶
C.固定化酶和固定化细胞的共同点是所固定的酶都可在细胞外起作用
D.固定化酶和固定化细胞都能反复使用,但酶的活性迅速下降
【解析】 酶具有专一性,一种酶固定后不可能催化一系列生化反应;固定化细胞技术固定的是一系列酶;固定化酶和固定化细胞都能反复使用,若条件适宜,一般不会出现酶的活性迅速下降问题。
【答案】 C
5.下列对“探究某种加酶洗衣粉使用的最适温度”的说法,最合理的是
(  )。
A.加酶洗衣粉在30 ℃的水中洗涤效果不如45 ℃时好,说明45 ℃为最适温度
B.在不同温度的水中,加入相同的污物及不等量的洗衣粉,看哪种效果好
C.取一系列不同温度、其他条件相同的水,加入等量相同的污物及等量相同的加酶洗衣粉,看哪一个温度下洗衣粉的洗涤效果最好
D.将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入37 ℃的水中洗涤同样的污物,发现加酶洗衣粉效果好,说明加酶洗衣粉的最适温度为37 ℃
【解析】 要探究加酶洗衣粉的最佳洗涤温度,需要设计具有温度梯度的变量。自变量只能有温度一个,洗衣粉的用量、种类等都属于无关变量,而无关变量的控制要相同且适宜。
【答案】 C
6.下列制备固定化酵母细胞的步骤正确的是 (  )
①细胞的活化 ②配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液 ③配制海藻酸钠溶液 ④海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 ⑤固定化酵母细胞
A.①③②④⑤       B.①②④③⑤
C.②①③④⑤ D.①②③④⑤
【解析】制备固定化酵母细胞的步骤为:①细胞的活化;②配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液;③配制海藻酸钠溶液;④海藻酸钠溶液与酵母细胞混合;⑤固定化酵母细胞。
【答案】D
7.(2012·南京模拟)酶制剂、固定化酶、固定化细胞已经广泛地应用于各个领域,下列有关叙述错误的是 (  )
A.90℃高温会使Taq DNA聚合酶失去催化活性
B.制备固定化酶的方法主要有包埋法、交联法和吸附法等
C.固定化酶在固定时可能会造成酶的损伤而影响活性
D.固定化细胞可以催化一系列酶促反应
【解析】Taq DNA聚合酶是从一种水生栖热菌株中分离提取的,具有耐高温的特性,在95℃仍具有酶活性。
【答案】A
8.某同学为探究温度对果胶酶活性的影响,在不同温度下,将等量的果胶酶加入到等量的苹果泥中,在反应同样时间后,再将反应液过滤同样时间,用量筒测定滤出苹果汁的体积。下列曲线图能正确反映实验结果的是 (  )
【解析】果胶酶在0℃时活性较低,但也能催化苹果泥形成果汁,果汁量不为0。随着温度升高果胶酶的活性升高,果汁量增加。当超过最适温度时,果胶酶活性降低,果汁量减少,正确的曲线应是B。
【答案】B
9.(2012·温州五校联考)在“探究不同温度条件下加酶洗衣粉的洗涤效果”的实验中,变量控制方法正确的是 (  )
A.实验材料的污染程度属于本研究的无关变量,实验过程中不必考虑
B.若采用手洗法进行去污操作,需尽可能保证各组洗涤用力程度、时间等基本相同
C.水温属于本研究的变量,实验过程中必须保证各组实验温度相同且恒定
D.水的用量和布料的大小是成正比的,实验用的布料越大、水量越多实验效果越好
【解析】根据实验的对照原则和单因子变量原则,水温是本研究的变量,要有温度梯度,各组实验温度不能相同,其他的无关变量要保持适宜且相同。该实验用的布料、水量要适中,不是布料越大、水量越多实验效果越好。
【答案】B
10.固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。科研人员用海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶,以研究固定化酶的相关性质和最佳固定条件。酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率,包括酶活性和酶的数量。图甲、乙、丙为部分研究结果。下列有关叙述中,错误的是 (  )
A.由甲图可知,固定化酯酶比游离酯酶对温度变化适应性更强
B.由乙图可知,浓度为3%的海藻酸钠包埋效果最好
C.由丙图可知,固定化酯酶一般可重复使用3次,之后若继续使用则酶活力明显下降
D.固定化酶的酶活力较高,主要原因是增加了酶与底物的接触面积
【解析】由甲图可知,固定化酯酶比游离酯酶对温度变化的适应性更强;由乙图可知,浓度为3%的海藻酸钠包埋效果最好;由丙图可知,固定化酯酶一般可重复使用3次,之后若继续使用则酶活力明显下降;固定化酶的酶活力较高,主要原因是固定化酶的结构更稳定。
【答案】D
二、非选择题(本题共3小题)
11.(2012·广州模拟)请分析回答下列有关生物技术实践方面的问题:
(1)植物组织培养技术基本操作的正确顺序是__________(填序号)。
①外植体消毒 ②制备MS培养基 ③接种 ④培养
⑤栽培 ⑥移栽
A.①→②→③→④→⑤→⑥
B.②→①→③→④→⑤→⑥
C.②→①→③→④→⑥→⑤
D.①→②→③→④→⑥→⑤
(2)植物组织培养中,在配制好的MS培养基中常需添加________,除此之外,________等,也是影响植物组织培养的重要因素。
(3)PCR反应过程中除DNA模板、引物、原料和酶外,还需要一定的______________等条件。
(4)根据果胶酶在果汁生产中的作用的系列实验结果回答下列问题:
①能正确表示温度对果胶酶活性影响的曲线是_____________________________。
②能正确表示pH对果胶酶活性影响的曲线是_______________________________。
③在原材料有限的情况下,能正确表示相同时间内果胶酶的用量对果汁产量影响的曲线是________________________________________________________________________。
④果汁发酵后是否有酒精产生,可用________来检验。在酸性条件下,该试剂与酒精反应呈现____________________________________________________________________。
解析:植物组织培养的一般顺序为制备培养基→消毒→接种→培养→移栽→栽培。在MS培养基中应添加植物激素,除此之外,温度、pH、光照等也是影响因素。温度和pH都影响酶的活性,存在最适温度和pH,检测酒精时应用酸性重铬酸钾,反应呈现灰绿色。
答案:(1)C (2)植物激素 pH、温度、光照 (3)温度、pH
(4)①乙 ②乙 ③丙 ④重铬酸钾 灰绿色
12.(2013·东北三校一模)现在大力提倡无纸化办公,但是仍然不可避免的每年要产生大量的废纸,其主要成分是木质纤维,人类正努力将其转化为一种新的资源——乙醇。下图是工业上利用微生物用纤维素生产乙醇的基本工作流程,请回答相关问题。
(1)自然界中①环节需要的微生物大多分布在________的环境中。将从土壤中获得的微生物培养在以________为碳源、并加入________的培养基上筛选周围有________的菌落。
(2)如上所述的筛选中获得了三个菌落,对它们分别培养,并完成环节②,且三种等量酶液中酶蛋白浓度相同,则你认为三种酶液的活性________(一定相同、不一定相同、一定不同),可以通过_____________________________________________________进行定量测定。
(3)根据测定结果,①环节常选择毛霉,则②中获得的酶是________酶。该酶至少包括________________三个组分。
(4)生产中可以满足④环节的常见菌种是________,为了确保获得产物乙醇,⑤环节要注意________________,④过程要注意避免________________。
(5)该技术虽然有广阔的前景,但存在酶的成本高等问题,为了降低成本主要从以下几方面入手改进该过程。首先要通过________________等技术手段对产酶微生物改造,提高酶的产量。其次,可利用________________等技术使酶能够重复利用。
解析 (1)从富含纤维素的环境中可以获得富含纤维素酶的微生物,这类微生物的纯化培养是以纤维素为碳源,通过加入刚果红的培养基上筛选周围有透明圈的菌落而获得。
(2)由于三个菌落中的细菌数目可能不同或者产酶能力不同,从三个菌落中获得三种等量酶液中酶蛋白浓度相同,其活性也不一定相同;可以通过对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定来确定三种酶液的活性。
(3)毛霉中产生的纤维素酶包括Cl酶、Cx酶、葡萄糖苷酶三个组分。
(4)生产中获得乙醇的常见菌种是酵母菌,酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精,因此生产中注意保证无氧条件,还要注意避免杂菌的污染。
(5)为了降低成本首先要通过基因工程或基因突变等技术手段对产酶微生物进行改造,提高酶的产量。其次,可利用固定化酶等技术使酶能够重复利用。
答案 (1)富含纤维素(其他合理答案也可,如落叶较多等) 纤维素 刚果红 透明圈 (2)不一定相同 对纤维素酶催化纤维素分解后所产生的葡萄糖 (3)纤维素 Cl酶、Cx酶、葡萄糖苷酶 (4)酵母菌 发酵装置密闭(或保证无氧条件等) 杂菌污染 (5)基因工程(基因突变) 固定化酶
13.(2012·潍坊模拟)某实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程如下:
①活化酵母细胞:称取定量干酵母与定量蒸馏水混合并搅拌,使酵母细胞活化;
②配制CaCl2溶液:将无水CaCl2溶解在定量蒸馏水中,配制成一定浓度的CaCl2溶液;
③配制海藻酸钠溶液:用定量的海藻酸钠直接溶解在定量的蒸馏水中,配制成溶液;
④海藻酸钠溶液和酵母细胞混合:将活化的酵母细胞迅速加入刚配制成的海藻酸钠溶液中,充分搅拌混合均匀;
⑤固定化酵母细胞:用注射器以恒定的速度缓慢将海藻酸钠和酵母细胞混合液滴加到配制好的CaCl2溶液中,观察凝胶珠的形成。
(1)请你改正其中两处错误的操作:
第一处:________________________________________________________________
第二处:________________________________________________________________
(2)刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30min左右,目的是_______________。
(3)如果制作的凝胶珠颜色过浅,呈白色,则说明海藻酸钠浓度________(过低/过高)。
(4)研究发现,固定化强度强的酵母颗粒发酵效果好,且稳定性高、使用寿命长。某机构利用上述装置,将2%、2.5%、3%的海藻酸钠分别用2%、3%、4%的X溶液进行凝胶化处理,所得到的固定化酵母颗粒的强度及在28℃下发酵48 h后的酒精产量见表:
海藻酸
钠(%)
2
2.5
3
2
2.5
3
2
2.5
3
X溶液
(%)
2
2
2
3
3
3
4
4
4
固定化
强度
(g/30个)
930
950
990
1 030
1 100
1 140
1 170
1 170
1 160
酒精量
(%)
6.7
6.5
6.5
6.7
6.4
6.2
6.7
6.4
6.3
可以看出,随着X溶液浓度的增加,________增加;凝胶固定化效果较好的海藻酸钠与X溶液的浓度分别是________、________。
解析:(1)③海藻酸钠的溶化应小火间断加热,至完全溶化。溶化后冷却至常温再加入酵母细胞,否则会杀死酵母细胞。
(2)刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30 min左右,目的是让凝胶珠形成稳定的结构。
(3)凝胶珠颜色过浅,呈白色,说明海藻酸钠浓度过低。
(4)从表中可以看出,随X溶液浓度的增加,酵母颗粒的固定化强度增加,且固定化效果较好的海藻酸钠的浓度是2%,X溶液的浓度是4%。
答案:(1)③海藻酸钠溶解应小火间断加热至完全溶化
④海藻酸钠溶液冷却至常温再加入酵母细胞
(2)让凝胶珠形成稳定的结构
(3)过低
(4)固定化强度 2% 4%
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