【备考2023】新人教生物二轮复习课件核心大题专练(共95张PPT)
文档属性
| 名称 | 【备考2023】新人教生物二轮复习课件核心大题专练(共95张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-02-01 23:40:02 | ||
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文档简介
(共95张PPT)
专题1 生态学大题
新人教生物二轮复习核心大题专练
1.(2022·镇海中学选考模拟)某湿地生态系统由于受到生活有机污水和工业重金属废水污染，其生态平衡遭到严重破坏。当地环保部门遵循生态学原理，通过投放生态浮床等多项措施对该湿地进行生态修复。回答下列问题：
(1)次级生产量是次级生产者在生态系统中________________的生产。
(2)该湿地中的植物包括蒲草、芦苇等各种挺水植物，浮萍、睡莲等浮水植物和金鱼藻、黑藻等沉水植物，这体现了群落的________结构，植物的这种分布结构的生态学意义是_________________________________________________。
(3)生态浮床技术就是将芦苇、美人蕉等植物种植于浮在水面的材料上来改善水体生态环境。浮床植物能通过__________________________________________
_____________________影响水中藻类光合作用。有人提议，浮床中的水生植物可以用于制作家畜饲料，以提高该系统的经济效益，请结合所学知识分析，该
第二次有机物
垂直
显著提高了群落利用阳光等环境资源和空间的能力
遮光、根系吸收水体中的无机营养、分泌抑制藻类生长的物质等
(4)该湿地经过生态恢复后有害物质被清除，湿地被当地群众养殖鸭子，增养鳙鱼。鳙鱼主要以浮游动物为食，而浮游动物主要以浮游植物和现成有机物碎屑为食。综合分析，养殖户增养鳙鱼的优势有______________________________
________________________。
使水体物种多样性增加，增加经济收益，促进物质循环等
提议________(填“可行”或“不可行”)，理由是________________________
_____________________________________________________________________ _________________________________________________________________ 。
城市生活污水中含有重金属，会沿着食物链从植物→家畜→人进行传递，重金属难以被机体代谢出去，对家畜和人的健康产生危害
不可行
解析 (1)次级生产量是指次级生产者在生态系统中第二次有机物的生产。
(2)该湿地中挺水植物、浮水植物和沉水植物的分布，体现了群落的垂直结构。植物的垂直分层，显著提高了群落利用阳光等环境资源和空间的能力。
(3)浮床植物影响水中藻类光合作用的机制主要有①遮光；②根系吸收水体中的无机营养；③分泌抑制藻类生长的物质等。浮床中的水生植物不能用来制作家畜饲料，原因是城市生活污水中含有重金属，会沿着食物链从植物→家畜→人进行传递，重金属难以被机体代谢除去，对家畜和人健康产生危害。
(4)根据题干信息可知，养殖户增加鳙鱼可以使水体物种多样性增加，增加经济效益，促进物质循环等。
2.(2022·诸暨市高三适应)高原鼠兔是广泛分布于青藏高原上的一种小型啮齿动物，其挖洞造丘、啃食牧草(高原鼠兔的食物组成为紫花针茅等植物)可能引起草地退化。科研人员在高原鼠兔分布密集草地建立围栏样地，设置鼠害草地、补播草地(即鼠害草地部分区域替换成披碱草)和人工披碱草草地三种样地研究草地植物的变化对高原鼠兔种群密度的影响。回答下列问题：
(1)按生态系统的组成成分划分，高原鼠兔属于________。该成分在生态系统中的主要作用是________________________，此外对于植物的传粉和种子的传播等具有重要的作用。
消费者
促进物质循环和能量流动
(2)据调查，在补播草地和披碱草草地中高原鼠兔种群密度会下降。这说明种植披碱草能有效________鼠兔种群数量增加。一方面，草地植物种类变化，导致高原鼠兔________减少，另一方面，草地群落的____________________结构发生变化，草群更加致密高大，草地裸斑减少，这会阻碍鼠兔的运动，增加________的风险。
(3)几乎任何生活在高原地区的肉食动物都会以鼠兔为食，但是由于高原鼠兔的逃生能力强，________高，每到繁殖季节，种群数量可快速恢复。
抑制
食物
空间(垂直和水平)
被捕食
出生率
解析 (1)按照生态系统的成分，高原鼠兔属于消费者，消费者促进物质循环和能量流动，有利于植物传播花粉和种子等。
(2)在补播草地和披碱草草地中高原鼠兔种群密度会下降，说明种植披碱草能有效抑制鼠兔种群数量增加。一方面，草地植物种类变化，导致高原鼠兔食物减少，另一方面，草地群落的空间结构发生变化，草群更加致密高大，草地裸斑减少，会阻碍鼠兔运动，增加被捕食的风险。
(3)几乎任何生活在高原地区的肉食动物都会以鼠兔为食，但是由于高原鼠兔的逃生能力强，出生率高，每到繁殖季节，种群数量可快速恢复。
3.(2022·临乐新三地联考)“绿水青山就是金山银山”。利用人工生物浮床能减少水体中的氮、磷及有机物质的含量，从而净化水质防止水华。回答下列问题：
(1)人工生物浮床上附着的很多种微生物能降解污水中的有机物。从生态系统的组成成分看，这些微生物属于该生态系统的________。
(2)水华爆发后，由于水体中大量藻类和异养生物的细胞呼吸，使得下层水体中的溶解氧急剧减少，导致鱼类大量死亡，而死鱼腐烂后又会加重水体污染，并引起更多的鱼类死亡，这属于湖泊生态系统的________调节。
(3)浮床之所以能抑制水华的发生，一是浮床上的植物能与藻类竞争水体中的________等物质，二是浮床上的植物能________，三是浮床的热反射和吸热能降低水体的温度，这些因素都能一定程度上抑制藻类的光合作用。决定水生群落垂直分布的因素主要有光的穿透性、温度和_________________等。
(4)建设人工浮床时，要充分考虑生物的种类，因为一个群落的物种不论多少，都不是随机地聚集在一起的，而是通过________关系形成的一个有机整体。
分解者
正反馈
氮、磷
遮光
氧气的垂直分布
种间
解析 (1)因为这些微生物能降解污水中的有机物，因此这些微生物属于该生态系统的分解者。
(2)正反馈调节是指某一成分的变化所引起的其他一系列变化加速最初所发生的变化。水华爆发后，导致鱼类大量死亡，而死鱼腐烂后又引起更多的鱼类死亡，可知这属于正反馈调节。
(3)水华是由于大量的氮、磷等元素排入到水体中引起藻类疯长的现象，浮床上的植物和藻类是竞争关系，会竞争水体中氮、磷等物质，从而抑制藻类的生长，抑制水华的发生。浮床上的植物能遮光，从而抑制藻类的光合作用，抑制水华的发生。光的穿透性、温度和氧气的垂直分布等都是决定水生群落垂直分布的因素。
(4)一个群落中的物种是通过种间关系形成的一个有机整体。
4.(2022·Z20联盟三联)近5万年来，某地区由于气候越来越干燥，森林逐渐被灌丛取代，这也是自然界存在的一种演替类型。近几十年来，由于人类过度开垦，导致局部灌丛出现了荒漠化。人类认识到了保护环境的重要性，对其进行整理和覆土，并选择适生植物进行人工造林，现如今已成为多种鸟类生存的乐园。回答下列问题。
(1)荒漠化现象的出现表明：与该地区具有的自然演替相比，人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度________(填“未发生改变”“变快”或“变慢”)，演替的方向______________(填“发生改变”或“未发生改变”)。
(2)在治理荒漠时进行覆土处理可以缩短演替时间，是因为_________________
________________ ________________ 。
变快
未发生改变
覆土中含有有机质和有生存力的孢子和种子(或繁殖体)
此时的总呼吸消耗量达到了最大值并几乎与总初级生产量相等
(3)调查发现某种鸟大约只有200只，若再投放200只，则与之前相比，其K值将________，原因是__________________________________________。
(4)在该人工林中，大气CO2的含量通常存在昼夜变化和季节变化，这与植物的______________________直接相关。当该人工林演替到顶极群落时，净生产量几乎为零，是因为______________________________________________
________________。
不变
K值由环境资源量决定，与迁入量无关
光合作用和呼吸作用
解析 (1)结合题意分析，本地区自然气候越来越干燥，森林逐渐被灌丛取代，即向着种群数量减少的方向发展，而人类过度开垦，导致局部灌丛出现了荒漠化，导致了种群数量变少的趋势加快，故人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度变快，而演替的方向一致，即未发生改变。
(2)由于覆土中含有有机质和有生存力的孢子和种子(或繁殖体)，故在治理荒漠时进行覆土处理可以缩短演替时间。
(3)环境容纳量(K值)是指长时期内环境所能维持的种群最大数量，即K值由环境资源量决定，与迁入量无关，故若再投放200只，K值不变。
(4)植物的光合作用消耗二氧化碳，而呼吸作用释放二氧化碳，故大气CO2的含量通常存在昼夜变化和季节变化，这与植物的光合作用和呼吸作用直接相关；当该人工林演替到顶极群落时，此时的总呼吸消耗量达到了最大值并几乎与总初级生产量相等，故净生产量几乎为零。
5.(2022·湖衢丽质检)某地开展了“猪粪—藕—泥鳅”生态种养模式的研究，发现该模式不仅能够提高猪粪的利用率，且有较高的经济效益。请回答下列问题。
(1)池塘中栽种三七藕、飘花藕、三五藕等不同品种的藕，体现了生物的______________多样性。藕生长前期，由于小地形、水肥不均等条件使得池塘中矮慈菇、黑藻等植物在水平方向上呈__________________分布，需要及时除去。盛夏荷叶高低错落有致，这________(填“属于”或“不属于”)群落的垂直结构。泥鳅为底栖鱼类，生活在池塘的________层。
(2)猪粪在沼气池中经发酵产生沼气，开发生物能，这属于农业生态工程的__________________________技术。经过发酵后，猪粪中的有机物经___________________________________作用可以为植物生长提供无机盐等营养物质，所以会再投入池塘利用。
遗传(或基因)
斑块状和镶嵌性
不属于
底泥
微生物分解(或分解、分解者分解)
洁净可再生的新能源开发
解析 (1)池塘中栽种三七藕、飘花藕、三五藕等不同品种的藕，它们都是同一物种，只是遗传物质有差异，表现出的性状不同，体现了生物的遗传多样性；由于地形小，水肥不均等条件使得池塘中矮慈菇、黑藻等植物在水平方向上表现出斑块状和镶嵌性分布的特点，属于群落的水平结构；群落的垂直结构是指群落中的不同植物或动物在垂直方向上的分层现象，盛夏荷叶的高低错落有致不属于群落的垂直结构；泥鳅为底栖鱼类，生活在池塘的底泥层。
(3)在生态系统中，物质可以循环利用，而本模式中需向池塘中不断施加有机肥，其原因是__________________________________________________________。
农产品不断自池塘生态系统中输出(或藕和泥鳅等从本系统输出)
(2)猪粪在沼气池中经发酵产生沼气，开发生物能，这属于农业生态工程中的洁净可再生的新能源开发技术；经过发酵后，猪粪中的有机物经过微生物的分解作用，分解产生无机物，可为植物生长提供无机盐等营养物质。
(3)在生态系统中，物质可以循环利用，只有在足够大的生态系统中，才能实现物质的自给自足，而在该池塘生态系统中，由于(藕和泥鳅等)农产品不断自池塘生态系统中输出，故需不断地向池塘中施加有机肥。
专题2 光合作用大题
新人教生物二轮复习核心大题专练
1.(2022·稽阳联谊)图A为菠菜叶肉细胞及光合作用示意图，序号①②表示叶肉细胞内的两种基质；图B为菠菜两个不同品种甲和乙的表观(净)光合速率与光强度关系图。
(2)依据图A，光合作用相关的酶分布于___中(填“①”或“②”)，其中Rubisco酶是碳(暗)反应的关键酶，也是菠菜叶片中含量最丰富的蛋白质，它的活性受____________________影响，因此在黑暗条件下碳(暗)反应难以正常进行。
(3)甲、乙两种菠菜单独种植时，依据图B，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的是________。因此，菠菜高产种植的关键要素之一是播种稀密均匀。但研究发现，如果将部分叶片遮光反而会提高非遮光叶片的二氧化碳同化速率，其主要原因是_______________________________________________
___________________________________________________________________________________________。
(1)可利用菠菜叶片下表皮保卫细胞做“观察叶绿体”的实验，因为其叶绿体________(填“大而密”“大而稀”“小而密”或“小而稀”)。还可利用菠菜烘干叶片提取并分离光合色素，研磨过程中需加入________以保护色素；也可用光电比色法测定叶绿素含量，用单位时间单位叶绿素含量消耗的___________表示光合速率。
大而稀
碳酸钙
二氧化碳量
②
光照或ATP和NADPH
甲
部分遮光的叶片其呼吸速率大于光合速率，有机物的消耗量大于生成量，因此在一定程度上促进非遮光部位的有机物输出，进而促进二氧化碳的同化速率
解析 叶绿体大而稀更便于观察形态结构。从图B中可以看出，在光强度减弱时甲的净光合速率受影响更显著，所以种植密度大时叶片遮盖，导致光照减弱，甲的下降幅度更大。
2.(2022·金华十校模考)人类活动正在干扰和破坏臭氧的自然平衡，导致到达地面的紫外线辐射强度增加。有研究者研究了不同强度紫外线对佛手光合作用的影响。设置了自然光照(CK)、紫外线强度增强25%组(R1)、紫外线强度增强50%组(R2)三组，每组处理3个重复，连续处理56天，实验结果如下表所示。
组别 叶绿体形态 叶绿素含量
CK 紧贴细胞边缘，呈长椭圆形，膜结构完整 1.6 [mg·(FW)－1]
R1 明显肿胀变形，叶绿体膜完整性有轻微破坏，基粒松散 1.2[mg·(FW)－1]
R2 肿胀加剧，叶绿体膜边缘模糊部分破损缺失；基粒膨胀松散，类囊体模糊不清 0.7[mg·(FW)－1]
(1)该实验的因变量是__________________________。
(2)据实验结果推测，紫外线照射导致叶绿素含量下降的原因是___________________________________________________________________。
(3)为进一步研究紫外线对叶绿体活力的影响，需将得到的叶绿体置于
0.35 mol·L－1 NaCl(等渗)溶液中，其目的是_______________________。
(4)叶绿素具有____________________的功能，因此可预测R2组的光合速率下降。取R2组的类囊体分析，发现发生在类囊体基质中水的光解速度下降，由此判断，在相同光照条件下R2组类囊体基质的平均pH________(填“大于”“小于”或“等于”)CK组；同时发现，R2组ATP合成酶数量下降，ATP合成酶由亲水头部和嵌入膜内的疏水尾部组成，说明这是一种________分子。
叶绿素含量、叶绿体形态
紫外线破坏了基粒(或类囊体膜)的结构，同时紫外线可能直接破坏了叶绿素
保证叶绿体的正常形态
吸收(传递)和转化光能
大于
两性
解析 (1)分析表格，不同强度紫外线处理后，叶绿体形态和叶绿素含量均发生变化，可知该实验的因变量是叶绿体形态和叶绿素含量。
(2)分析表格，与自然光对照组相比，用紫外线处理后，叶绿体膜、类囊体、基粒破坏严重，造成叶绿素含量下降，另外，紫外线照射也可能直接破坏叶绿素分子，最终导致叶绿素含量下降。
(3)等渗溶液是指外界溶液与膜内渗透压相同的溶液，将叶绿体置于0.35 mol·L－1NaCl(等渗)溶液中，叶绿体不发生渗透作用，能保证叶绿体的正常形态。
(4)叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，具有吸收(传递)和转化光能的功能。水光解后生成H＋和O2，产生的H＋使类囊体基质内pH下降，R2组水的光解速率下降，则类囊体基质的H＋浓度下降，pH大于对照组。ATP合成酶由亲水头部和嵌入膜内的疏水尾部组成，说明这是一种两性分子，同时具有亲水性和疏水性。
3.(2022·诸暨诊断)实验室中，用不同频率的闪光(Hz＝光照－黑暗交替次数/s，光照和黑暗的持续时间相等)照射某植物叶片，在其他条件适宜时，测得叶片的光合速率(CO2 μmol·m－2·s－1)变化如下图，据图回答下列问题：
(1)在频闪的光照阶段，氮与________离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能，用于驱动_________和ATP、NADPH的合成；RuBP(五碳糖)羧化酶将CO2转变为羧基加到________________分子上，反应形成的产物被还原为糖类，很多植物合成的糖类通常会以________的形式临时储存在叶绿体中，假如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体吸水涨破。
镁
水的光解
五碳糖(RuBP)
淀粉
(2)在闪光频率为0.1 Hz的黑暗阶段，该植物________(填“能”或“不能”)合成三碳糖，该阶段植物________(填“有”或“没有”)氧气产生。当闪光频率大于1 Hz后，光照条件下的光合速率和黑暗条件下的光合速率相等， 原因是____________________________________________________________________
______________。
(3)将植物叶片置于透明的密闭容器中，给予2 Hz闪光频率，在其他条件适宜时，测得叶片的光合速率逐渐下降， 原因是__________________________________
_________________________________________________________________。
能
没有
光照条件下产生的ATP和NADPH能完全满足黑暗条件下碳(暗)反应对ATP和NADPH的需求
叶片光合作用消耗CO2的速率大于细胞呼吸产生CO2的速率，容器中CO2的浓度降低，叶片光合速率逐渐降低
解析 (1)氮与镁离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能，从而促进光合作用的光反应阶段NADPH、ATP的合成和水的光解；在碳(暗)反应阶段，RuBP(五碳糖)羧化酶将CO2转变为羧基加到五碳糖(RuBP)分子上，反应形成1个六碳分子，六碳分子随即分解为2个碳酸，三碳酸被还原为三碳糖；很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中。
(2)在闪光频率为0.1 Hz的黑暗阶段，该植物仍然可以进行碳(暗)反应，仍能合成三碳糖，此时不进行光反应，没有氧气产生。当闪光频率大于1 Hz后，光照条件下产生的ATP和NADPH能完全满足黑暗条件下碳(暗)反应对ATP和NADPH的需求，光照条件下的光合速率和黑暗条件下的光合速率相等。
(3)将植物叶片置于透明的密闭容器中，给予2 Hz闪光频率，叶片光合作用消耗CO2的速率大于细胞呼吸产生CO2的速率，容器中CO2的浓度降低，叶片光合速率逐渐降低。
4.(2022·杭州质检)小球藻是一种单细胞藻类，常用于光合作用的相关研究。回答下列问题：
实验 18O的比例 H2O KHCO3和K2CO2 O2
1 0.85 0.62 0.86
2 0.20 0.40 0.20
3 0.20 0.57 0.20
(1)为研究光合作用释放的O2来源于什么物质，鲁宾等以小球藻为实验材料，用18O标记的K2CO3、KHCO3、H2O进行了三组实验，结果如表所示。分析表中数据可知光合产物O2中的氧来源于________，判断依据是_________________________________________。实验中小球藻光合作用所需CO2来源于_________________(填场所)。若在光源和小球藻之间放置红色滤光片而获得单一波长的红光。则小球藻产生O2的速率将________。
H2O
O2中18O的比例与H2O中18O的比例基本一致
降低
细胞外、线粒体
(2)为研究光合作用中碳的同化和去向，卡尔文等用14CO2处理小球藻不同时间，随后_________________(填“停止光照”“加热杀死小球藻”或“停止光照或加热杀死小球藻”)从而终止反应。通过双向纸层析分离小球藻中的有机物，进行放射自显影处理后形成若干斑点，每个斑点对应一种化合物，结果如图所示。据甲图分析，含量最多的化合物最可能是________(填图中字母)。已知，点样处位于上图滤纸的左下角；双向纸层析是第一次层析后，将滤纸旋转90度进行第二次层析的方法；层析液中溶解度越大的物质在滤纸上扩散得越快。据图分析两次层析过程中使用________(填“相同”或“不同”)的层析液，判断依据是__________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
若干斑点在水平方向上的扩散距离无明显差异，而在垂直方向上差异明显(或若干斑点在垂直方向扩散距离无明显差异，而在水平方向上差异明显)
加热杀死小球藻
A
不同
解析 (1)根据表中数据，光合产物O2中18O的比例与原料H2O中18O的比例基本一致，因此可说明光合产物O2来源于H2O。实验中小球藻光合作用所需CO2来源于线粒体和细胞外。经红色滤光片滤光后，小球藻可利用的光能减少，因而产生O2的速率降低。
(2)为研究光合作用中碳的同化和去向，卡尔文等用14CO2处理小球藻不同时间，随后加热杀死小球藻，防止反应继续进行，如果停止光照，小球藻还是会进行短时间的碳(暗)反应固定CO2；用纸层析法分离有机物的原理是不同物质在层析液的溶解度不同从而分离，而各种物质的含量是依据物质在滤纸上的宽度判断的，从图甲中可以看出，A物质宽度最大，所以A物质含量最多。从图中可以看出，若干斑点(表示的不同的物质)在水平方向上的扩散距离无明显差异，而在垂直方向上差异明显，扩散的距离表示溶解度的大小，例如在第一次层析时，B与L的扩散距离无明显差异，而第二次层析，L的扩散速度大于B，说明用双向纸层析时，两次层析使用不同的层析液。
专题3 遗传学大题
新人教生物二轮复习核心大题专练
1.(2022·金丽衢十二校三联)实蝇是一种世界性检疫害虫，危害多种水果和蔬菜，常使果实未熟先黄脱落，被世界各国列为水果的“头号杀手”。现有实蝇的三个品系：红腹彩背品系、红腹黑背品系及黑腹黑背品系。研究人员通过培养和杂交实验已经证实：上述性状由非同源染色体上的两对等位基因控制，在此基础上，又进行了以下杂交实验：
①P红腹彩背♀×红腹黑背♂→F1：红腹彩背♀∶红腹黑背♀∶红腹彩背♂∶红腹黑背♂＝1∶1∶1∶1；
②P红腹彩背♂×红腹黑背♀→F1：红腹彩背♀∶红腹黑背♀∶红腹彩背♂∶红腹黑背♂＝1∶1∶1∶1；
③P红腹黑背×红腹黑背→F1：红腹彩背∶红腹黑背＝1∶2
(用D、d表示背色基因，A、a表示腹色基因)。
(1)由以上实验可知，控制背色的基因所在的染色体种类及显隐性关系是_________________________________。③中F1的d基因频率是________，请用遗传图解表示该杂交实验中背色性状的遗传。
位于常染色体、黑背对彩背为显性
2/3
(2)为确定红腹和黑腹的显隐性关系和基因所在的染色体，研究人员可以选择红腹黑背品系和黑腹黑背品系进行________，观察子代相关性状与性别的关系。
(3)现确定与腹色相关的基因仅位于X染色体，且红腹对黑腹为显性。若同时考虑背色和腹色两对相对性状，则实蝇共有________种基因型。上述杂交实验①中红腹黑背父本的基因型为________，让其与黑腹黑背雌性个体杂交，F1的表型及比例为_________________________________________________________；若让F1雌雄个体随机交配，则F2中出现红腹黑背的概率为________。
正反交
1/4
10
DdXAY
红腹黑背♀∶红腹彩背♀∶黑腹黑背♂∶黑腹彩背♂＝2∶1∶2∶1
(2)显隐性未知的情况下，判断红腹/黑腹的控制基因位于常染色体上还是X染色体上，还是X、Y染色体同源区段的方法，是让红腹品系与黑腹品系进行正反交；若正反交结果一致，则A/a位于常染色体上或X、Y染色体同源区段上，子代表现的性状为显性性状；若正反交结果不一致，则A/a位于X染色体上，子代雌性个体的表型为显性。
2.(2022·诸暨市适应性)研究人员培育了一株拟南芥(2n＝10)纯合突变体，其4号染色体上冷敏型基因d突变为抗冻型基因D，5号染色体上耐高盐基因N突变为盐敏型基因n。收集该纯合突变体自交所结种子，待种子发育成植株与野生型植株杂交得F1，F1自交所得F2中耐高盐抗冻型∶耐高盐冷敏型∶盐敏抗冻型∶盐敏冷敏型＝21∶15∶7∶5。回答下列问题：
(1)获得该突变体的育种方法为____________。为获得满足要求的个体，往往需要大量处理实验材料，原因是基因突变具有____________________、多方向性等特点。
(2)拟南芥耐盐和抗冻性状的遗传遵循__________定律，判断的依据是____________________________________________。
诱变育种
稀有性、多数有害性
自由组合
控制两对性状的基因位于非同源染色体上
(3)F2群体中四种表型的比例，不符合典型的孟德尔遗传比例。研究人员通过实验证实F1产生的雌配子正常，而雄配子部分存活率低。根据________________________________可推测是带有D基因的配子存活率下降。请写出以F1作为父本测交的遗传图解。
F2中抗冻型∶冷敏型＝7∶5
遗传图解：
MⅠ
(4)进一步研究发现：野生型4号染色体上与d基因相邻有一个紧密连锁的基因m，m基因编码的毒性蛋白抑制D基因花粉发育；而突变体4号染色体携带m基因的片段丢失。推测：F1产生配子时，m基因最迟在________(填“MⅠ”“MⅡ”或“精子”)时期表达才会影响D基因花粉的成活率。
解析 (1)获得突变体的育种方法为诱变育种，基因突变具有多方向性、稀有性、多数有害性等特点，往往需要大量处理实验材料。
(2)拟南芥耐盐和抗冻性状的遗传遵循自由组合定律，因为冷敏型基因d和抗冻型基因D是位于4号染色体上，而耐高盐基因N和盐敏型基因n是位于5号染色体上，属于非同源染色体上的非等位基因，遵循基因自由组合定律。
(3)F2群体中四种表型的比例，不符合典型的孟德尔遗传比例(9∶3∶3∶1)。分析两对性状中，耐高盐(N_)∶盐敏(nn)＝3∶1，抗冻型(D_)∶冷敏型(dd)＝7∶5，又据题意中描述“研究人员通过实验证实F1产生的雌配子正常，而雄配子部分存活率低。”可推测是带有D基因的配子存活率下降。根据分析F1的基因型为DdNn，雌配子正常，则雌配子中D∶d＝1∶1，雄配子中D∶d＝1∶5，才能得到F2中DD∶Dd∶dd＝1∶6∶5(抗冻型∶冷敏型＝7∶5)，故F1作父本进行测交的遗传图解如下：
(4)由于突变体4号染色体缺失一个片段，导致m基因丢失，所以如果要m基因编码的毒性蛋白抑制D基因花粉发育，则m基因最迟在MⅠ时期表达，因为MⅠ结束后，同源染色体分离形成子细胞，且染色体发生缺失，所以可能形成只有D而不含m的子细胞。
3.(2022·临新乐三地联考)油菜是雌雄同花的植株，其株高由等位基因G和g控制，B基因是另一种植物控制高秆的基因，B基因和G基因对控制油菜的株高有相同的效应，且数目越多植株越高。为进一步研究其遗传机制，某研究小组将一个B基因拼接到基因型为Gg的油菜细胞染色体上，并且该基因在油菜细胞中成功表达。接着从含B基因的植株中，随机选出甲植株让其自交，自交后代F1出现了5种表型且比例为1∶4∶6∶4∶1(含4、3、2、1、0个B/G的株高表型分别用最高、较高、中等高度、较矮、最矮表示)。
回答下列问题：
(1)控制油菜株高的G和g的基因座位________(填“相同”或“不同”)。
(2)甲植株B基因拼接在___________(填“含G”“含g”或“不含G和g”)的染色体上。
(3)甲植株自交时，为防止外来花粉的干扰需进行________处理，自交后代F1中株高为中等高度的基因型有________种。F1中较高植株的基因型是_____________。让F1中的较矮植株随机交配，得到的F2中株高表型为最矮的植株占________。
(4)利用甲植株获得株高最高的植株，最快、最简便的育种方法是__________。
相同
不含G和g
套袋
3
GGB、GgBB
1/4
杂交育种
(5)写出以F1中株高最高的植株与株高最矮的植株为亲本杂交的遗传图解。
解析 (1)基因座位是指一个特定基因在染色体上的位置，G和g是等位基因，位于同源染色体的相同位置，基因座位相同。
(2)由题意可知，F1表型比例1∶4∶6∶4∶1，为9∶3∶3∶1的变式，所以B基因与G/g基因位于两对同源染色体上，不在一对同源染色体上，即甲植株B基因拼接在不含G和g的染色体上。
(3)甲植株自交时，需要进行套袋处理，可以防止外来花粉的干扰；中等高度为含有2个B/G基因的植株，自交后代F1中株高为中等高度的基因型有3种，分别为ggBB、GgB、GG；较高植株为含有3个B/G基因的植株，F1中较高植株的基因型是GGB、GgBB；F1中的较矮植株为1/2ggB、1/2Gg，产生配子及比例为1/4Bg、1/2g、1/4G，随机交配，F2中株高表型为最矮的植株(gg)占1/2×1/2＝1/4。
(4)甲植株为GgB，获得株高最高的植株(GGBB)，最快、最简便的育种方法是杂交育种，使用甲植株自交，从子代观察株高即可选出株高最高的植株。
(5)以F1中株高最高的植株(GGBB)与株高最矮的植株(gg)为亲本杂交，遗传图解如答案所示。
4.(2022·Z20名校联盟三联)某植株为XY型性别决定的雌雄异株植物，其花色红花和白花受等位基因A、a控制；茎长受B＋(高茎)、B(中茎)、b(矮茎)3个基因控制，B＋对B、b为完全显性，B对b为完全显性，某种茎长基因型胚胎致死。现将一对高茎红花植株个体杂交，产生的F1表型及比例如下表。取F1中茎红花随机交配，F2矮茎红花个体占7/32。
性别 F1的表型及数量
雌株 42高茎红花雌株、18中茎红花雌株
雄株 21高茎红花雄株、8中茎红花雄株、19高茎白花雄株、12中茎白花雄株
请回答：
(1)基因B＋、B、b________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律；基因A的表达过程中，______________结合在启动部位，基因开始转录。
(2)亲代雌性个体基因型为________________________，若同时考虑花色与茎长基因，F1致死的胚胎有________种基因型。
(3)取F1高茎红花雌、雄个体随机交配，F2中有______种基因型。取F2中中茎红花雌、雄个体随机交配，F3中中茎红花占________。
不遵循
RNA聚合酶
B＋BXAXa或B＋bXAXa
4
20
5/6
高茎红花雌株∶矮茎白花雌株∶高茎白花雌株∶矮茎红花雌株∶高茎红花雄株∶矮茎白花雄株∶高茎白花雄株∶矮茎红花雄株＝1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1
(4)欲鉴定F1中高茎红花雌株的基因型，取矮茎白花雄株与其杂交，发现有矮茎白花雌株产生，请写出该杂交的遗传图解。
解析 由表中数据可看出，一对高茎红花植株个体杂交，产生的F1中既有红色，又有白花，故红花对白花为显性，且花色在雌雄植株中有差异，说明控制花色的基因位于X染色体上，茎长在雌雄植株中比例相等，说明控制茎长的基因位于常染色体上。
(1)基因B＋、B、b是控制茎长短的等位基因，等位基因位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，转录是指以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程需要RNA聚合酶结合在DNA的启动子上开始启动转录。
(3)由(2)可知，F1中针对茎长可能有B＋B、B＋b两种基因型，可产生B＋、B、b三种配子，F2可形成B＋B＋、B＋B、B＋b、BB、Bb、bb共6种基因型，其中B＋B＋致死，还剩5种；针对红花有XAXA、XAXa、XAY三种基因型，可形成雌配子XA、Xa，雄配子XA、Y，F2可形成XAXA、XAXa、XAY、XaY共4种基因型，故F2中共有5×4＝20种基因型。
由亲本为B＋bXAXa、B＋BXAY，推出F1中高茎(1/2B＋B、1/2B＋b)红花雌(1/2XAXA、1/2XAXa)、雄(XAY)个体随机交配，取F2中中茎(1/3BB、2/3Bb)红花雌(3/4XAXA、1/4XAXa)、雄(XAY)个体随机交配，F3中中茎红花(B－XA_)占(1－bb)×(1－XaY)＝(1－1/9)×(1－1/8×1/2)＝5/6。
(4)根据题意，矮茎白花雄株与其杂交，发现有矮茎白花雌株产生，说明该高茎红花雌株为B＋bXAXa，矮茎白花雄株为bbXaY，遗传图解见答案。
专题4 生物技术与工程大题
新人教生物二轮复习核心大题专练
1.(2022·镇海中学高三模拟)(一)天津独流老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如下图：
(1)糖化阶段是在________和温度较高的条件下进行的，这一过程可由酒曲中的黑曲霉来完成，下列适于黑曲霉扩大培养的培养基是________(A.LB培养基 B.尿素固体培养基 C.MS培养基 D.添加蔗糖的豆芽汁培养基)。
(2)酒精发酵时，进行定期搅拌，其原因主要是__________________________________________________________________。
发酵完毕后过滤除去滤渣，并用手挤压滤渣的目的是___________________。
有氧
D
让酵母菌与原料充分接触，提高原料利用率
获得尽可能多的酒
(3)醋酸发酵时，发酵设备的控制系统需感应_____________________(填两个)等理化性质的变化，以监测发酵进程。与固定化酶相比，固定化醋杆菌需__________________(填两个)等条件。
(4)发酵后的残渣需要灭菌后才能放置于垃圾桶，这属于垃圾的________处理。
无害化
pH、温度、渗透压
氧气、营养物质
(二)研究发现人溶菌酶(hLZ)是天然抗生素替代品。科学家培育出转人溶菌酶基因山羊，以大规模生产人溶菌酶(从乳汁中提取)，过程如图所示。其中编号①～⑨表示过程；质粒S中的基因Leu通过控制相关酶的合成而控制亮氨酸的合成(亮氨酸是山羊细胞维持生命活动必不可少的一种必需氨基酸)，基因GFP控制合成绿色荧光蛋白。四种限制性核酸内切酶的识别序列及切割位点见下表。请回答下列问题：
限制酶 BamHⅠ BglⅡ Hind Ⅲ XbaⅠ
识别序列和切割位点 G↓GATCC A↓GATCT A↓AGCTT T↓CTAGA
(1)过程②需要的限制酶是__________________。在③中，B与切割后的质粒S用DNA连接酶连接，在两个片段相邻处形成___________，获得重组质粒T。
(2)为成功筛选出含重组质粒T的成纤维细胞。质粒S中用作标记基因的是____________________。为达到筛选目的，培养基的营养成分中特殊之处是____________________。若用PCR检测目的基因是否成功导入受体细胞中，实验组以待测的样本DNA为模板，使用目的基因的特异性引物进行PCR扩增，同时将以目的基因片段为模板的组别作为阳性对照组，将以______________为模板的组别作为阴性对照组。
BamHⅠ、Hind Ⅲ
磷酸二酯键
基因Leu、基因GFP
不含有亮氨酸
非目的基因片段
解析 (一)(1)黑曲霉为需氧型真菌，淀粉在黑曲霉等的作用下糖化为葡萄糖，“细菌喜荤，霉菌喜素”，常用添加蔗糖的豆芽汁培养基进行黑曲霉的扩大培养。
(2)酒精发酵时，进行定期搅拌，可以让酵母菌与原料充分接触，以提高原料利用率。发酵完毕后过滤除去滤渣，并用手挤压滤渣，以获得更多的酒。
(3)醋酸发酵时，发酵设备的控制系统需感知pH、温度、渗透压等理化性质的变化，以监测发酵进程。
(4)发酵后的残渣需要灭菌后才能放置于垃圾桶，这属于垃圾的无害化处理。
(二)(1)过程②是利用限制酶切割目的基因，根据B两侧的碱基序列，可推知所用的限制酶为BamHⅠ和Hind Ⅲ。在③中，DNA连接酶连接黏性末端形成磷酸二酯键，以构建重组质粒T。
(2)质粒S中用作标记基因的是基因Leu、基因GFP。为成功筛选含重组质粒T的成纤维细胞，培养基中应不含亮氨酸，若用PCR检测目的基因是否成功导入受体细胞中，实验组用以待测的样本DNA为模板。使用目的基因的特异性引物进行PCR扩增，同时将以目的基因片段为模板的组别作为阳性对照组，将以非目的基因片段为模板的组别作为阴性对照组。
2.(2022·精诚联盟适应性)回答下列(一)、(二)小题：
(一)下图1是草莓酒制作的步骤，图2是发酵罐。回答下列问题：
图1
图2
(1)步骤①的操作是__________________________。步骤②的操作是加入菌种酵母菌液，为实现可反复使用，更经济、更利于工厂化生产，最好的做法是__________________________。
(2)图2中进气口的作用是_____________________________________________
___________________。出气口是排气的，为防止杂菌和浮尘的污染，需要改进的是_____________________________。
(3)在酸性条件下，酒精可以与__________反应产生灰绿色物质，以此可以通过一定的方法进行不同发酵时期酒精浓度的测定。
对草莓进行清洗(消毒)
加入固定化的酵母菌
在草莓酒制作前期通入氧气，以便于酵母菌进行需(有)氧呼吸大量繁殖
出气口玻璃管改为弯管
重铬酸钾
(二)干细胞研究在生物科学基础研究中具有极为重要的作用，并且具有广阔的应用前景。为了研究S基因(控制减数分裂)、W物质(激活S基因)在体外诱导胚胎干细胞(ESC)分化成精子的过程中是否起作用，研究人员用雄鸡的ESC做了如下实验。请回答下列问题：
(1)胚胎干细胞(ESC)具有的特点是______________________________________
______________________。ESC相当于胚胎发育的______________期细胞。
未分化或具有发育的全能性或二倍体染色体组型(答一点即可)
囊胚
(2)①过程主要是进行___________。②过程构建含有S基因的表达载体，用到的工具有__________________________________________。将其导入受体细胞时常用________________法。
(3)过程③是加入________的培养基培养，利用核酸分子杂交方法检测是否有______________。
性别鉴定
限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体
显微注射
W物质
S基因的mRNA
解析 (一)(1)草莓酒的制作是在无氧条件下，以酵母菌为主要菌种将有机物分解为酒精的过程。在这个过程中，酵母菌进行厌(无)氧呼吸，将葡萄糖分解为酒精，并释放二氧化碳。整个的操作过程主要是挑选草莓→冲洗→榨汁→装瓶→加入酵母菌→发酵→放气。步骤①是对草莓进行清洗，步骤②为加入菌种酵母菌液，最好是加入固定化酵母菌，这样做的好处是可以重复使用，且与产物易分离。
(2)图中进气口的作用是在草莓酒制作前期通入氧气，以便于酵母菌进行需(有)氧呼吸大量繁殖；出气口是排气的，为防止杂菌和浮尘的污染，常连接弯管。
(3)酸性条件下，酒精能与重铬酸钾反应产生灰绿色物质。
(二)(1)胚胎干细胞是一种未分化细胞，具有发育的全能性和二倍体染色体组型。
(2)根据题干信息，S基因(控制减数分裂)、W物质(激活S基因)可能在体外诱导胚胎干细胞(ESC)分化成精子的过程中起作用，故①过程主要是进行性别鉴定，②过程构建含有S基因的表达载体，用到的工具有限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体。向动物细胞中导入重组DNA分子常用显微注射法。
(3)过程③主要是通过培养看S基因是否有发生作用，需要加入W物质的培养基培养，若是通过核酸分子杂交方法检测，则可以检测是否有S基因的mRNA。
3.(2022·诸暨市高三适应性考试)回答下列(一)、(二)小题。
(一)早在几千年前，人们就开始进行酒、醋、泡菜等发酵制品的生产，并积累了许多关于发酵的经验。回答下列与发酵生产有关的问题：
(1)用果汁制作果酒时，加入一定比例蔗糖的目的是__________________。但该过程又不能加入过多的蔗糖，主要原因是_________________________________。发酵开始时，微生物的需(有)氧呼吸会使发酵瓶内出现负压，原因可能是____________________________________________。在发酵过程中，当出现______________的现象时，即表示发酵完毕。
(2)某实验小组称取10 g发生胀袋的泡菜样品，转入90 mL无菌水中，制备成样品样液，经__________________操作后，获得细胞密度不同的菌悬液。取0.1 mL菌悬液涂布在培养基上，其中样液经100倍稀释的菌悬液培养后平均长出了35个菌落，则每克样品中约含微生物的数量是________个。
3.5×105
提高糖和酒精含量
加入过多的蔗糖会使酵母菌失水死亡
需(有)氧呼吸消耗O2产生的CO2部分溶于水
停止产生气泡
梯度(系列)稀释
(二)聚合酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术；电泳是将待测样品放在光滑的凝胶薄膜上，并加上直流电场，利用分子带电荷不同分离和分析氨基酸和多核苷酸片段等有机物的技术。请回答有关这两项技术的原理及应用问题。
(1)PCR与体内DNA复制相比，其中一个优点是复制次数不受___________次数的限制，可在短时间里大量复制DNA。
(2)电泳技术原理：在同一电场下，由于带电粒子________以及本身________、形状不同而产生不同的迁移方向或速度，从而实现样品的分离。
细胞分裂
所带电荷
大小
(3)下图为应用电泳方法和原理对核酸进行分析示意图：
图中结果显示，核苷酸数量多的DNA片段，迁移速度________。如果选择性断开的位置是碱基T，那么在电泳带上被分离的显示位置应有________处。
小
5
(4)应用上述原理分析了某种未知序列核酸的一条单链，结果如图所示，此结果说明，该链含________个核苷酸，其中A∶T∶G∶C＝____________。
17
5∶4∶5∶3
解析 (一)(1)蔗糖可水解成葡萄糖和果糖，用果汁制作果酒时，加入一定比例蔗糖的目的是提高糖和酒精含量，同时为了防止过多的蔗糖使溶液的浓度增大，造成酵母菌失水过多死亡，不能加入过多的蔗糖。发酵开始时，装置中含有氧气，微生物的需(有)氧呼吸消耗O2，产生的CO2部分溶于水，因此微生物的需(有)氧呼吸会使发酵瓶内出现负压。果酒发酵利用的是酵母菌进行厌(无)氧呼吸产生酒精和气体二氧化碳，当出现停止产生气泡的现象，即意味着酵母菌停止产生酒精，则表示发酵完毕。
(2)称取10 g样品，转入90 mL无菌水中，制备成菌悬液(该过程中已经稀释了10倍)，经梯度(系列)稀释后，获得细胞密度不同的菌悬液。取0.1mL菌悬液涂布在培养基上，其中100倍稀释的菌悬液培养后平均长出了35个酵母菌菌落，则该样本中每克样品中约含微生物数为35×100×10÷0.1＝3.5×105个。
(二)(1)PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，与体内DNA复制相比，其复制次数不受细胞分裂次数的限制，故可在短时间里大量复制DNA。
(2)电泳是指在同一电场下，由于带电粒子所带电荷以及本身大小、形状不同而产生不同的迁移方向或速度，从而实现样品的分离。
(3)结合DNA片段中的核苷酸数量(其中DNA片段④中的核苷酸数量最多)以及泳动方向可知，核苷酸数量多的DNA片段，迁移速度小。由图可知，被分析的材料属于一条DNA单链，该DNA单链含有5个碱基T，则若选择性断开的位置是碱基T，那么随机出现的被标记片段应有5种，由于5种片段的长度不同，则在电泳带上被分离的显示位置应有5处。
(4)根据电泳结果，可知该单链碱基有4T、5A、5G、3C，共17个碱基，即17个核苷酸，其中A∶T∶G∶C＝5∶4∶5∶3。
4.(2022·东阳市高三模拟)回答(一)(二)有关问题：
(一)回答下列与酵母菌及酿酒有关的问题：
(1)为了获取更多高产酒精酵母菌的单菌落，对分离或诱变后的酵母菌悬液利用____________________________法进行分离再用接种环挑取优良菌种进行__________。
(2)发酵过程可通过测定酵母菌数量、酒精浓度或_____________等监控酒精发酵情况，其中酵母菌数量可用稀释涂布平板法或_____________法进行计数。
(3)酒精发酵结束后，用细口瓶对果酒进行后续贮藏，此时为了防止醋杆菌污染，加入瓶中“酒液”的量应为________(A.注满 B.2/3 C.1/3 D.无特殊要求)，以保证果酒的品质。
稀释涂布平板(或平板划线)
扩大培养
发酵液密度
显微镜计数
A
(1)培养前通常需用____________________________________________对外植体进行消毒。
(2)要获得脱毒苗，通常需要选取植物的________作为外植体进行组织培养。
(3)为了获取单细胞，可以将愈伤组织置于经__________处理的较高渗透压的果胶酶液中使细胞分离开来，筛选出高产辣椒素的细胞。
75%酒精和10%次氯酸钠(或0.1%氯化汞溶液)
茎尖
过滤除菌
解析 (一)(1)为了获得更多高产酒精酵母菌的单菌落，对分离或诱变后的酵母菌悬液利用稀释涂布平板法或平板划线法进行分离后，再进行扩大培养。
(2)发酵过程中，可通过测定酵母菌数量、酒精浓度或发酵液密度等监控酒精发酵情况，其中酵母菌数量可使用稀释涂布平板法或显微镜计数法进行计数。
(3)醋杆菌为需氧菌，因此加入瓶中的“酒量”应为注满。
(二)(1)外植体消毒常用75%酒精和10%次氯酸钠(或0.1%氯化汞溶液)。
(2)培养脱毒苗时常选择植物的茎尖作为外植体进行培养。
专题5 实验探究大题
新人教生物二轮复习核心大题专练
1.(2022·诸暨市高三适应性考试)早在2016年，有实验室发现脑内穹窿下器(SFO)神经元在口渴的调节中发挥重要作用，为揭示口渴解除的机制，研究者开展了如下实验。
(1)研究人员对小鼠进行________处理后，分别一次性给予10 mL清水和高渗盐水，记录SFO神经元活性，结果如图：
缺水
结果表明，饮用清水和盐水都会导致SFO神经元快速抑制，解除口渴。这种快速信号是通过口咽部的________产生的兴奋到达脑内穹窿下器(SFO)，关闭“口渴”信号。但这种信号仅与液体的________有关而不包含液体渗透压的信息。
(2)研究者已通过实验证实SFO神经元可以接受来自胃肠道的依赖于摄入液体渗透压的信号。研究人员将不同浓度盐水直接注入小鼠的________中，记录SFO神经元活性，结果发现随渗透压增大，SFO神经元活性越________。
(3)为验证胃肠道渗透压信号对SFO神经元的抑制是解除口渴的必要条件，进行如下实验。请补充实验方案和实验结果(选择所给定的字母序号并填写)。
感受器
体积
胃肠道
高
组别 实验动物 实验条件 实验结果
1 缺水小鼠 胃内不注清水 Ⅰ
2 缺水小鼠 胃内注清水 Ⅱ
3 缺水小鼠 Ⅲ Ⅳ
4 缺水小鼠 激活SFO神经元后，胃内不注清水 有饮水行为
Ⅰ.________ Ⅱ.________ Ⅲ.________ Ⅳ.________
A.抑制SFO神经元后，胃内不注清水 B.激活SFO神经元后，胃内注清水
C.有饮水行为 D.无饮水行为
(4)根据以上研究，人喝下高糖饮料后“先解渴、再口渴”的原因是____________________________________________________________________。
C
D
B
D
喝下高糖饮料后，SFO的相对活性会短暂下降，随后又会引起SFO活性的升高
解析 (1)为揭示口渴解除的机制，需要制备模型小鼠，即对小鼠进行缺水处理，使其口渴；口咽部存在感受器，能感受饮用的液体从而产生兴奋；结合图示可知，两种液体(10 mL清水和10 mL高渗盐水)均能快速抑制SFO的活性，关闭“口渴”信号，说明这种信号仅与液体的体积有关，而与液体渗透压无关。
(2)为了验证SFO神经元可以接受来自胃肠道的依赖于摄入液体渗透压的信号，研究人员将不同浓度盐水直接注入小鼠的胃肠道，记录SFO神经元活性；结果发现随渗透压增大，SFO神经元活性越高，会产生口渴的信号。
(3)四组均为缺水小鼠，组1小鼠胃内不注射清水，小鼠会有饮水行为，故Ⅰ应该为C(有饮水行为)；组2小鼠胃内注入清水，会将兴奋传至SFO，关闭口渴信号，故不会有饮水行为，故Ⅱ应该为D(无饮水行为)；要验证胃肠道渗透压信号对SFO神经元的抑制是解除口渴的必要条件，那么同样在激活SFO神经元的情况下，如果向胃内注入清水，即使激活SFO神经元，胃肠道产生的兴奋也会引起SFO关闭“口渴”信号，没有饮水行为，故Ⅲ为B(激活SFO神经元后，胃内注清水)；Ⅳ为无饮水行为，故选D。
(4)由上分析可知，在喝下高糖饮料后，会引起SFO相对活性的短暂下降，短暂解除口渴信号。随后随着SFO活性的升高，口渴信号更加强烈，故会感觉更加口渴。
2.(2022·Z20名校联盟三联)佛手雌雄异花同株，果实在成熟时各心皮分离，形成细长弯曲的果瓣，状如手指，故名佛手。一般情况下佛手为指状，但在特定环境下也可诱导得到拳状佛手。欲研究温度对佛手果形建成机制的影响，某研究小组利用下列材料进行了实验。
实验材料：青皮佛手、培养箱、液氮、超低温冰箱、解剖工具、显微镜等。
(1)完善实验思路：
①挑选20盆青皮佛手，_____________________________；
②______________________________________________，其余条件相同的情况下培养60 d；
③60 d后置于昼温25 ℃、夜温18 ℃的培养箱培养，分别取7个花发育时期(雄蕊分化期、雌蕊分化期、开花前6 d、开花当天、开花后3 d、开花后6 d、开花后9 d)的花器官样本，在________中速冻后于－80 ℃的超低温冰箱保存备用；
④用解剖工具，在显微镜下观察________________________________。
随机均分成两组，编号为甲、乙
甲组置于20 ℃培养箱，乙组置于4 ℃培养箱
液氮
佛手心皮的离合(或分离)情况
(2)分析：
通过对______________、______________________的佛手早期花芽的解剖比较，发现在开花前6 d，甲、乙两组花芽的内外两层心皮出现了差异。甲组花芽内外心皮未出现明显分离，乙组花芽内外心皮之间界限清晰。由此推测，佛手出现指状和拳状的原因是______________________________________________。
不同温度处理
温度不同引起心皮的融合程度(或分离程度)不一致
处于相同发育时期
上述结果表明，CRC基因在指佛手和拳佛手的表达模式中________(填“有”或“无”)明显差异，理由是___________________________
_____________________________________、
__________________________________________________，开花后3 d CRC基因的表达量均下降，开花后6 d几乎都不再表达。
有
开花前6 d及雌雄蕊分化期拳佛手CRC基因的表达量均低于指佛手
(3)该实验中，研究小组还发现CRC基因与心皮的发育调控有关，分别测定了两种形态的佛手中CRC基因在7个花发育时期的表达量，结果如右图。
S－SD：雄蕊分化期 S－GD：雌蕊分化期 S－6：开花前6 d S－0：开花当天 S－3：开花后3 d
S－6：开花后6 d S－9：开花后9 d 不同字母表示数据有显著性差异
指佛手和拳佛手中CRC基因在7个花发育时期的表达量
开花当天拳佛手CRC基因的表达量显著高于指佛手
解析 (1)根据分析可知，实验自变量为温度，因变量为佛手心皮的离合(或分离)情况，实验材料的生长状况等为无关变量。无关变量应相同且适宜，因此①挑选20盆青皮佛手，随机均分成两组，编号为甲、乙；②甲组置于20 ℃培养箱，乙组置于4 ℃培养箱，其余条件相同的情况下培养60 d；③60 d后置于昼温25 ℃、夜温18 ℃的培养箱培养，分别取7个花发育时期(雄蕊分化期、雌蕊分化期、开花前6 d、开花当天、开花后3 d、开花后6 d、开花后9 d)的花器官样本，在液氮中速冻后于－80 ℃的超低温冰箱保存备用，目的是保证花器官样本停留在取样时；④用解剖工具，在显微镜下观察佛手心皮的离合(或分离)情况。
(2)由于温度为自变量，因此发育时期为无关变量，故应对不同温度处理，处于相同发育时期的佛手早期花芽的解剖比较，发现在开花前6 d，甲、乙两组花芽的内外两层心皮出现了差异。甲组花芽内外心皮未出现明显分离，乙组花芽内外心皮之间界限清晰。由此推测，佛手出现指状和拳状的原因是温度不同引起心皮的融合程度(或分离程度)不一致。
(3)据图可知，开花前6 d及雌雄蕊分化期拳佛手CRC基因的表达量均低于指佛手，开花当天拳佛手CRC基因的表达量显著高于指佛手，开花后3 d CRC基因的表达量均下降，开花后6 d几乎都不再表达，因此可说明CRC基因在指佛手和拳佛手的表达模式中有明显差异。
3.(2022·镇海中学高三模拟)科研人员发现中性粒细胞分泌的ELANE酶(以下简称“E酶”)可诱导肿瘤细胞死亡，对癌症的预防发挥着重要作用，为研究E酶的功能展开如下实验。(要求与说明：肿瘤初始重量相同，实验期间肿瘤本身的生长不考虑，肿瘤重量及细胞相对数量检测方法不作要求。)
实验思路：
(1)实验分组与处理：
甲组：取生长状况相同的小鼠在某处肿瘤注射适量且等量的E酶溶液(注射的E酶无法运输到非注射瘤)，如图所示。
乙组：___________。
(2)一段时间后，检测各组小鼠的注射瘤的重量(g)和细胞毒性T细胞相对数量。
回答下列问题：
①请完善乙组的实验处理：___________________________________________
______________________________________________。
②请预测实验结果(以坐标柱状图形式表示实验结果，其中横坐标为组别)。
小鼠处理后注射瘤重量及细胞毒性T细胞相对含量示意图
取生长状况相同的小鼠在相同位置肿瘤处注射等量的生理盐水(关键：相同位置、生理盐水)
(3)分析与讨论：
①与正常细胞相比，癌细胞具有____________________________等特征(写出2个特征)。
②细胞毒性T细胞活化后能诱导肿瘤细胞凋亡，还可以作用于_________________________________(写出2种)。
③细胞毒性T细胞是一类CD8＋细胞，进一步研究发现E酶是通过提高CD8＋细胞数量，抑制非注射瘤的生长，为验证该结论，还需要在上述实验的基础上，以去除CD8＋细胞的肿瘤小鼠为材料，设置1组实验组记为丙组，以上述实验分组中的________组为对照组。从非注射瘤重量前后变化量角度预期实验结果为____________________________________________。
丙组小鼠非注射瘤重量前后差值小于甲组
无限增殖、易在体内分散转移
被病毒侵染的体细胞、异体细胞
甲
解析 (1)本实验的自变量为E酶，控制方法应为注射法；因变量为肿瘤的重量和细胞毒性T细胞的相对数量。实验组(甲组)小鼠在某处肿瘤注射适量且等量的E酶溶液，对照组(乙组)小鼠在相同位置肿瘤处注射等量的生理盐水。
(2)实验组(甲组)注射瘤重量应显著小于对照组(乙组)，细胞毒性T细胞数量应显著多于对照组(乙组)，结果如答案所示。
(3)①与正常细胞相比，瘤细胞具有无限增殖、易在体内分散转移等特征。
②细胞毒性T细胞活化后能诱导肿瘤细胞凋亡，还可作用于被病毒侵染的细胞和异体细胞等。
③验证E酶通过提高CD8＋细胞数量从而抑制非注射瘤的生长，实验组(丙组)应选择去除CD8＋细胞的肿瘤小鼠，注射适量且等量的E酶溶液，对照组应选择未去除CD8＋细胞的肿瘤小鼠，注射适量且等量的E酶溶液即甲组。预期甲组非注射瘤重量前后差值显著大于丙组非注射瘤。
4.(2022·山水联盟联考)某公司研发的抵抗新冠病毒的W疫苗在第一次接种后抵抗新冠病毒的有效性较低，且至少要到12天才开始发挥保护作用。临床显示，双剂疫苗的接种效果明显好于单剂(单剂：只注射1次疫苗；双剂：一段时间内连续注射2次疫苗)。研究发现该疫苗在大猩猩身上也能得到类似结果。请设计实验验证双剂疫苗接种效果好于单剂。
实验材料：实验用大猩猩若干只；用缓冲液X配制的W疫苗；缓冲液X；新冠病毒毒株；注射针筒若干；新冠病毒血清抗体含量检测试剂；新冠病毒核酸检测试剂；其他相关材料。
(要求与说明：注射第一剂与第二剂疫苗的时间间隔以及由于时间延长导致的免疫力改变不作考虑；血清抗体含量检测试剂以及核酸检测试剂的具体使用方法不作要求)
(1)实验思路：
①将若干只生理状态相同且_______________________检测阴性的健康大猩猩随机均分为A、B、C三组；
②_______________________________________________________，C组注射等量缓冲液X2次；
③_______________________________________________________，并记录数据；
④__________________________________________，一段时间后，检测并记录核酸检测呈阳性的大猩猩数量；
⑤对上述所得的实验数据进行分析与处理。
(新冠病毒)核酸与抗体
三组均接种等量且适量的新冠病毒
A组注射W疫苗1次和缓冲液X 1次，B组注射W疫苗2次
第12天后检测血液中(新冠病毒)抗体的含量
新冠疫苗接种抗体含量与核酸阳性百分率柱状图
(2)请根据新冠病毒抗体含量和核酸阳性百分率设计以横坐标为组别的柱状图用于记录相关实验结果。
(3)分析与讨论：
①分离提取多次接种W疫苗的大猩猩的血清抗体用来治疗新冠病人，这种免疫方式称为____________。
②根据临床观察，接种W疫苗12天之后才发挥作用的原因是12天后机体才能产生足够数量的____________________________与抗体。
③最新研究发现，原来研制的新冠病毒疫苗对新产生的新冠病毒变种的预防效果明显下降，可能的原因之一是新冠病毒变异导致表面蛋白(抗原)结构发生改变，原来的____________________________与抗体对其识别能力下降。
记忆细胞(只写记忆B细胞也可)
被动免疫
效应细胞(只写效应B细胞也可)
解析 (1)根据实验目的和给出的实验材料及实验分组情况，完整的实验思路：
①将若干只生理状况相同且(新冠病毒)核酸与抗体检测均为阴性的健康大猩猩随机均分为A、B、C三组；
②A组注射W疫苗1次和缓冲液X 1次，B组注射W疫苗2次，C组注射等量缓冲液X 2次；
③第12天后检测血液中(新冠病毒)抗体的含量，并记录数据；
④三组均接种等量且适量的新冠病毒，一段时间后，检测并记录核酸检测呈阳性的大猩猩数量；
⑤对上述所得的实验数据进行分析与处理。
(2)相应柱状图如答案所示。
(3)①注射相应抗体治疗新冠病人属于被动免疫；②接种W疫苗12天之后才发挥作用的原因是12天之后机体才能产生足够数量的效应细胞和抗体；③原来研制的新冠疫苗对新产生的新冠病毒变种的预防效果明显下降的原因之一，可能是新冠病毒变异导致表面蛋白(抗原)结构发生改变，原来的记忆细胞与抗体对其识别能力下降。
专题1 生态学大题
新人教生物二轮复习核心大题专练
1.(2022·镇海中学选考模拟)某湿地生态系统由于受到生活有机污水和工业重金属废水污染，其生态平衡遭到严重破坏。当地环保部门遵循生态学原理，通过投放生态浮床等多项措施对该湿地进行生态修复。回答下列问题：
(1)次级生产量是次级生产者在生态系统中________________的生产。
(2)该湿地中的植物包括蒲草、芦苇等各种挺水植物，浮萍、睡莲等浮水植物和金鱼藻、黑藻等沉水植物，这体现了群落的________结构，植物的这种分布结构的生态学意义是_________________________________________________。
(3)生态浮床技术就是将芦苇、美人蕉等植物种植于浮在水面的材料上来改善水体生态环境。浮床植物能通过__________________________________________
_____________________影响水中藻类光合作用。有人提议，浮床中的水生植物可以用于制作家畜饲料，以提高该系统的经济效益，请结合所学知识分析，该
第二次有机物
垂直
显著提高了群落利用阳光等环境资源和空间的能力
遮光、根系吸收水体中的无机营养、分泌抑制藻类生长的物质等
(4)该湿地经过生态恢复后有害物质被清除，湿地被当地群众养殖鸭子，增养鳙鱼。鳙鱼主要以浮游动物为食，而浮游动物主要以浮游植物和现成有机物碎屑为食。综合分析，养殖户增养鳙鱼的优势有______________________________
________________________。
使水体物种多样性增加，增加经济收益，促进物质循环等
提议________(填“可行”或“不可行”)，理由是________________________
_____________________________________________________________________ _________________________________________________________________ 。
城市生活污水中含有重金属，会沿着食物链从植物→家畜→人进行传递，重金属难以被机体代谢出去，对家畜和人的健康产生危害
不可行
解析 (1)次级生产量是指次级生产者在生态系统中第二次有机物的生产。
(2)该湿地中挺水植物、浮水植物和沉水植物的分布，体现了群落的垂直结构。植物的垂直分层，显著提高了群落利用阳光等环境资源和空间的能力。
(3)浮床植物影响水中藻类光合作用的机制主要有①遮光；②根系吸收水体中的无机营养；③分泌抑制藻类生长的物质等。浮床中的水生植物不能用来制作家畜饲料，原因是城市生活污水中含有重金属，会沿着食物链从植物→家畜→人进行传递，重金属难以被机体代谢除去，对家畜和人健康产生危害。
(4)根据题干信息可知，养殖户增加鳙鱼可以使水体物种多样性增加，增加经济效益，促进物质循环等。
2.(2022·诸暨市高三适应)高原鼠兔是广泛分布于青藏高原上的一种小型啮齿动物，其挖洞造丘、啃食牧草(高原鼠兔的食物组成为紫花针茅等植物)可能引起草地退化。科研人员在高原鼠兔分布密集草地建立围栏样地，设置鼠害草地、补播草地(即鼠害草地部分区域替换成披碱草)和人工披碱草草地三种样地研究草地植物的变化对高原鼠兔种群密度的影响。回答下列问题：
(1)按生态系统的组成成分划分，高原鼠兔属于________。该成分在生态系统中的主要作用是________________________，此外对于植物的传粉和种子的传播等具有重要的作用。
消费者
促进物质循环和能量流动
(2)据调查，在补播草地和披碱草草地中高原鼠兔种群密度会下降。这说明种植披碱草能有效________鼠兔种群数量增加。一方面，草地植物种类变化，导致高原鼠兔________减少，另一方面，草地群落的____________________结构发生变化，草群更加致密高大，草地裸斑减少，这会阻碍鼠兔的运动，增加________的风险。
(3)几乎任何生活在高原地区的肉食动物都会以鼠兔为食，但是由于高原鼠兔的逃生能力强，________高，每到繁殖季节，种群数量可快速恢复。
抑制
食物
空间(垂直和水平)
被捕食
出生率
解析 (1)按照生态系统的成分，高原鼠兔属于消费者，消费者促进物质循环和能量流动，有利于植物传播花粉和种子等。
(2)在补播草地和披碱草草地中高原鼠兔种群密度会下降，说明种植披碱草能有效抑制鼠兔种群数量增加。一方面，草地植物种类变化，导致高原鼠兔食物减少，另一方面，草地群落的空间结构发生变化，草群更加致密高大，草地裸斑减少，会阻碍鼠兔运动，增加被捕食的风险。
(3)几乎任何生活在高原地区的肉食动物都会以鼠兔为食，但是由于高原鼠兔的逃生能力强，出生率高，每到繁殖季节，种群数量可快速恢复。
3.(2022·临乐新三地联考)“绿水青山就是金山银山”。利用人工生物浮床能减少水体中的氮、磷及有机物质的含量，从而净化水质防止水华。回答下列问题：
(1)人工生物浮床上附着的很多种微生物能降解污水中的有机物。从生态系统的组成成分看，这些微生物属于该生态系统的________。
(2)水华爆发后，由于水体中大量藻类和异养生物的细胞呼吸，使得下层水体中的溶解氧急剧减少，导致鱼类大量死亡，而死鱼腐烂后又会加重水体污染，并引起更多的鱼类死亡，这属于湖泊生态系统的________调节。
(3)浮床之所以能抑制水华的发生，一是浮床上的植物能与藻类竞争水体中的________等物质，二是浮床上的植物能________，三是浮床的热反射和吸热能降低水体的温度，这些因素都能一定程度上抑制藻类的光合作用。决定水生群落垂直分布的因素主要有光的穿透性、温度和_________________等。
(4)建设人工浮床时，要充分考虑生物的种类，因为一个群落的物种不论多少，都不是随机地聚集在一起的，而是通过________关系形成的一个有机整体。
分解者
正反馈
氮、磷
遮光
氧气的垂直分布
种间
解析 (1)因为这些微生物能降解污水中的有机物，因此这些微生物属于该生态系统的分解者。
(2)正反馈调节是指某一成分的变化所引起的其他一系列变化加速最初所发生的变化。水华爆发后，导致鱼类大量死亡，而死鱼腐烂后又引起更多的鱼类死亡，可知这属于正反馈调节。
(3)水华是由于大量的氮、磷等元素排入到水体中引起藻类疯长的现象，浮床上的植物和藻类是竞争关系，会竞争水体中氮、磷等物质，从而抑制藻类的生长，抑制水华的发生。浮床上的植物能遮光，从而抑制藻类的光合作用，抑制水华的发生。光的穿透性、温度和氧气的垂直分布等都是决定水生群落垂直分布的因素。
(4)一个群落中的物种是通过种间关系形成的一个有机整体。
4.(2022·Z20联盟三联)近5万年来，某地区由于气候越来越干燥，森林逐渐被灌丛取代，这也是自然界存在的一种演替类型。近几十年来，由于人类过度开垦，导致局部灌丛出现了荒漠化。人类认识到了保护环境的重要性，对其进行整理和覆土，并选择适生植物进行人工造林，现如今已成为多种鸟类生存的乐园。回答下列问题。
(1)荒漠化现象的出现表明：与该地区具有的自然演替相比，人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度________(填“未发生改变”“变快”或“变慢”)，演替的方向______________(填“发生改变”或“未发生改变”)。
(2)在治理荒漠时进行覆土处理可以缩短演替时间，是因为_________________
________________ ________________ 。
变快
未发生改变
覆土中含有有机质和有生存力的孢子和种子(或繁殖体)
此时的总呼吸消耗量达到了最大值并几乎与总初级生产量相等
(3)调查发现某种鸟大约只有200只，若再投放200只，则与之前相比，其K值将________，原因是__________________________________________。
(4)在该人工林中，大气CO2的含量通常存在昼夜变化和季节变化，这与植物的______________________直接相关。当该人工林演替到顶极群落时，净生产量几乎为零，是因为______________________________________________
________________。
不变
K值由环境资源量决定，与迁入量无关
光合作用和呼吸作用
解析 (1)结合题意分析，本地区自然气候越来越干燥，森林逐渐被灌丛取代，即向着种群数量减少的方向发展，而人类过度开垦，导致局部灌丛出现了荒漠化，导致了种群数量变少的趋势加快，故人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度变快，而演替的方向一致，即未发生改变。
(2)由于覆土中含有有机质和有生存力的孢子和种子(或繁殖体)，故在治理荒漠时进行覆土处理可以缩短演替时间。
(3)环境容纳量(K值)是指长时期内环境所能维持的种群最大数量，即K值由环境资源量决定，与迁入量无关，故若再投放200只，K值不变。
(4)植物的光合作用消耗二氧化碳，而呼吸作用释放二氧化碳，故大气CO2的含量通常存在昼夜变化和季节变化，这与植物的光合作用和呼吸作用直接相关；当该人工林演替到顶极群落时，此时的总呼吸消耗量达到了最大值并几乎与总初级生产量相等，故净生产量几乎为零。
5.(2022·湖衢丽质检)某地开展了“猪粪—藕—泥鳅”生态种养模式的研究，发现该模式不仅能够提高猪粪的利用率，且有较高的经济效益。请回答下列问题。
(1)池塘中栽种三七藕、飘花藕、三五藕等不同品种的藕，体现了生物的______________多样性。藕生长前期，由于小地形、水肥不均等条件使得池塘中矮慈菇、黑藻等植物在水平方向上呈__________________分布，需要及时除去。盛夏荷叶高低错落有致，这________(填“属于”或“不属于”)群落的垂直结构。泥鳅为底栖鱼类，生活在池塘的________层。
(2)猪粪在沼气池中经发酵产生沼气，开发生物能，这属于农业生态工程的__________________________技术。经过发酵后，猪粪中的有机物经___________________________________作用可以为植物生长提供无机盐等营养物质，所以会再投入池塘利用。
遗传(或基因)
斑块状和镶嵌性
不属于
底泥
微生物分解(或分解、分解者分解)
洁净可再生的新能源开发
解析 (1)池塘中栽种三七藕、飘花藕、三五藕等不同品种的藕，它们都是同一物种，只是遗传物质有差异，表现出的性状不同，体现了生物的遗传多样性；由于地形小，水肥不均等条件使得池塘中矮慈菇、黑藻等植物在水平方向上表现出斑块状和镶嵌性分布的特点，属于群落的水平结构；群落的垂直结构是指群落中的不同植物或动物在垂直方向上的分层现象，盛夏荷叶的高低错落有致不属于群落的垂直结构；泥鳅为底栖鱼类，生活在池塘的底泥层。
(3)在生态系统中，物质可以循环利用，而本模式中需向池塘中不断施加有机肥，其原因是__________________________________________________________。
农产品不断自池塘生态系统中输出(或藕和泥鳅等从本系统输出)
(2)猪粪在沼气池中经发酵产生沼气，开发生物能，这属于农业生态工程中的洁净可再生的新能源开发技术；经过发酵后，猪粪中的有机物经过微生物的分解作用，分解产生无机物，可为植物生长提供无机盐等营养物质。
(3)在生态系统中，物质可以循环利用，只有在足够大的生态系统中，才能实现物质的自给自足，而在该池塘生态系统中，由于(藕和泥鳅等)农产品不断自池塘生态系统中输出，故需不断地向池塘中施加有机肥。
专题2 光合作用大题
新人教生物二轮复习核心大题专练
1.(2022·稽阳联谊)图A为菠菜叶肉细胞及光合作用示意图，序号①②表示叶肉细胞内的两种基质；图B为菠菜两个不同品种甲和乙的表观(净)光合速率与光强度关系图。
(2)依据图A，光合作用相关的酶分布于___中(填“①”或“②”)，其中Rubisco酶是碳(暗)反应的关键酶，也是菠菜叶片中含量最丰富的蛋白质，它的活性受____________________影响，因此在黑暗条件下碳(暗)反应难以正常进行。
(3)甲、乙两种菠菜单独种植时，依据图B，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的是________。因此，菠菜高产种植的关键要素之一是播种稀密均匀。但研究发现，如果将部分叶片遮光反而会提高非遮光叶片的二氧化碳同化速率，其主要原因是_______________________________________________
___________________________________________________________________________________________。
(1)可利用菠菜叶片下表皮保卫细胞做“观察叶绿体”的实验，因为其叶绿体________(填“大而密”“大而稀”“小而密”或“小而稀”)。还可利用菠菜烘干叶片提取并分离光合色素，研磨过程中需加入________以保护色素；也可用光电比色法测定叶绿素含量，用单位时间单位叶绿素含量消耗的___________表示光合速率。
大而稀
碳酸钙
二氧化碳量
②
光照或ATP和NADPH
甲
部分遮光的叶片其呼吸速率大于光合速率，有机物的消耗量大于生成量，因此在一定程度上促进非遮光部位的有机物输出，进而促进二氧化碳的同化速率
解析 叶绿体大而稀更便于观察形态结构。从图B中可以看出，在光强度减弱时甲的净光合速率受影响更显著，所以种植密度大时叶片遮盖，导致光照减弱，甲的下降幅度更大。
2.(2022·金华十校模考)人类活动正在干扰和破坏臭氧的自然平衡，导致到达地面的紫外线辐射强度增加。有研究者研究了不同强度紫外线对佛手光合作用的影响。设置了自然光照(CK)、紫外线强度增强25%组(R1)、紫外线强度增强50%组(R2)三组，每组处理3个重复，连续处理56天，实验结果如下表所示。
组别 叶绿体形态 叶绿素含量
CK 紧贴细胞边缘，呈长椭圆形，膜结构完整 1.6 [mg·(FW)－1]
R1 明显肿胀变形，叶绿体膜完整性有轻微破坏，基粒松散 1.2[mg·(FW)－1]
R2 肿胀加剧，叶绿体膜边缘模糊部分破损缺失；基粒膨胀松散，类囊体模糊不清 0.7[mg·(FW)－1]
(1)该实验的因变量是__________________________。
(2)据实验结果推测，紫外线照射导致叶绿素含量下降的原因是___________________________________________________________________。
(3)为进一步研究紫外线对叶绿体活力的影响，需将得到的叶绿体置于
0.35 mol·L－1 NaCl(等渗)溶液中，其目的是_______________________。
(4)叶绿素具有____________________的功能，因此可预测R2组的光合速率下降。取R2组的类囊体分析，发现发生在类囊体基质中水的光解速度下降，由此判断，在相同光照条件下R2组类囊体基质的平均pH________(填“大于”“小于”或“等于”)CK组；同时发现，R2组ATP合成酶数量下降，ATP合成酶由亲水头部和嵌入膜内的疏水尾部组成，说明这是一种________分子。
叶绿素含量、叶绿体形态
紫外线破坏了基粒(或类囊体膜)的结构，同时紫外线可能直接破坏了叶绿素
保证叶绿体的正常形态
吸收(传递)和转化光能
大于
两性
解析 (1)分析表格，不同强度紫外线处理后，叶绿体形态和叶绿素含量均发生变化，可知该实验的因变量是叶绿体形态和叶绿素含量。
(2)分析表格，与自然光对照组相比，用紫外线处理后，叶绿体膜、类囊体、基粒破坏严重，造成叶绿素含量下降，另外，紫外线照射也可能直接破坏叶绿素分子，最终导致叶绿素含量下降。
(3)等渗溶液是指外界溶液与膜内渗透压相同的溶液，将叶绿体置于0.35 mol·L－1NaCl(等渗)溶液中，叶绿体不发生渗透作用，能保证叶绿体的正常形态。
(4)叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，具有吸收(传递)和转化光能的功能。水光解后生成H＋和O2，产生的H＋使类囊体基质内pH下降，R2组水的光解速率下降，则类囊体基质的H＋浓度下降，pH大于对照组。ATP合成酶由亲水头部和嵌入膜内的疏水尾部组成，说明这是一种两性分子，同时具有亲水性和疏水性。
3.(2022·诸暨诊断)实验室中，用不同频率的闪光(Hz＝光照－黑暗交替次数/s，光照和黑暗的持续时间相等)照射某植物叶片，在其他条件适宜时，测得叶片的光合速率(CO2 μmol·m－2·s－1)变化如下图，据图回答下列问题：
(1)在频闪的光照阶段，氮与________离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能，用于驱动_________和ATP、NADPH的合成；RuBP(五碳糖)羧化酶将CO2转变为羧基加到________________分子上，反应形成的产物被还原为糖类，很多植物合成的糖类通常会以________的形式临时储存在叶绿体中，假如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体吸水涨破。
镁
水的光解
五碳糖(RuBP)
淀粉
(2)在闪光频率为0.1 Hz的黑暗阶段，该植物________(填“能”或“不能”)合成三碳糖，该阶段植物________(填“有”或“没有”)氧气产生。当闪光频率大于1 Hz后，光照条件下的光合速率和黑暗条件下的光合速率相等， 原因是____________________________________________________________________
______________。
(3)将植物叶片置于透明的密闭容器中，给予2 Hz闪光频率，在其他条件适宜时，测得叶片的光合速率逐渐下降， 原因是__________________________________
_________________________________________________________________。
能
没有
光照条件下产生的ATP和NADPH能完全满足黑暗条件下碳(暗)反应对ATP和NADPH的需求
叶片光合作用消耗CO2的速率大于细胞呼吸产生CO2的速率，容器中CO2的浓度降低，叶片光合速率逐渐降低
解析 (1)氮与镁离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能，从而促进光合作用的光反应阶段NADPH、ATP的合成和水的光解；在碳(暗)反应阶段，RuBP(五碳糖)羧化酶将CO2转变为羧基加到五碳糖(RuBP)分子上，反应形成1个六碳分子，六碳分子随即分解为2个碳酸，三碳酸被还原为三碳糖；很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中。
(2)在闪光频率为0.1 Hz的黑暗阶段，该植物仍然可以进行碳(暗)反应，仍能合成三碳糖，此时不进行光反应，没有氧气产生。当闪光频率大于1 Hz后，光照条件下产生的ATP和NADPH能完全满足黑暗条件下碳(暗)反应对ATP和NADPH的需求，光照条件下的光合速率和黑暗条件下的光合速率相等。
(3)将植物叶片置于透明的密闭容器中，给予2 Hz闪光频率，叶片光合作用消耗CO2的速率大于细胞呼吸产生CO2的速率，容器中CO2的浓度降低，叶片光合速率逐渐降低。
4.(2022·杭州质检)小球藻是一种单细胞藻类，常用于光合作用的相关研究。回答下列问题：
实验 18O的比例 H2O KHCO3和K2CO2 O2
1 0.85 0.62 0.86
2 0.20 0.40 0.20
3 0.20 0.57 0.20
(1)为研究光合作用释放的O2来源于什么物质，鲁宾等以小球藻为实验材料，用18O标记的K2CO3、KHCO3、H2O进行了三组实验，结果如表所示。分析表中数据可知光合产物O2中的氧来源于________，判断依据是_________________________________________。实验中小球藻光合作用所需CO2来源于_________________(填场所)。若在光源和小球藻之间放置红色滤光片而获得单一波长的红光。则小球藻产生O2的速率将________。
H2O
O2中18O的比例与H2O中18O的比例基本一致
降低
细胞外、线粒体
(2)为研究光合作用中碳的同化和去向，卡尔文等用14CO2处理小球藻不同时间，随后_________________(填“停止光照”“加热杀死小球藻”或“停止光照或加热杀死小球藻”)从而终止反应。通过双向纸层析分离小球藻中的有机物，进行放射自显影处理后形成若干斑点，每个斑点对应一种化合物，结果如图所示。据甲图分析，含量最多的化合物最可能是________(填图中字母)。已知，点样处位于上图滤纸的左下角；双向纸层析是第一次层析后，将滤纸旋转90度进行第二次层析的方法；层析液中溶解度越大的物质在滤纸上扩散得越快。据图分析两次层析过程中使用________(填“相同”或“不同”)的层析液，判断依据是__________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
若干斑点在水平方向上的扩散距离无明显差异，而在垂直方向上差异明显(或若干斑点在垂直方向扩散距离无明显差异，而在水平方向上差异明显)
加热杀死小球藻
A
不同
解析 (1)根据表中数据，光合产物O2中18O的比例与原料H2O中18O的比例基本一致，因此可说明光合产物O2来源于H2O。实验中小球藻光合作用所需CO2来源于线粒体和细胞外。经红色滤光片滤光后，小球藻可利用的光能减少，因而产生O2的速率降低。
(2)为研究光合作用中碳的同化和去向，卡尔文等用14CO2处理小球藻不同时间，随后加热杀死小球藻，防止反应继续进行，如果停止光照，小球藻还是会进行短时间的碳(暗)反应固定CO2；用纸层析法分离有机物的原理是不同物质在层析液的溶解度不同从而分离，而各种物质的含量是依据物质在滤纸上的宽度判断的，从图甲中可以看出，A物质宽度最大，所以A物质含量最多。从图中可以看出，若干斑点(表示的不同的物质)在水平方向上的扩散距离无明显差异，而在垂直方向上差异明显，扩散的距离表示溶解度的大小，例如在第一次层析时，B与L的扩散距离无明显差异，而第二次层析，L的扩散速度大于B，说明用双向纸层析时，两次层析使用不同的层析液。
专题3 遗传学大题
新人教生物二轮复习核心大题专练
1.(2022·金丽衢十二校三联)实蝇是一种世界性检疫害虫，危害多种水果和蔬菜，常使果实未熟先黄脱落，被世界各国列为水果的“头号杀手”。现有实蝇的三个品系：红腹彩背品系、红腹黑背品系及黑腹黑背品系。研究人员通过培养和杂交实验已经证实：上述性状由非同源染色体上的两对等位基因控制，在此基础上，又进行了以下杂交实验：
①P红腹彩背♀×红腹黑背♂→F1：红腹彩背♀∶红腹黑背♀∶红腹彩背♂∶红腹黑背♂＝1∶1∶1∶1；
②P红腹彩背♂×红腹黑背♀→F1：红腹彩背♀∶红腹黑背♀∶红腹彩背♂∶红腹黑背♂＝1∶1∶1∶1；
③P红腹黑背×红腹黑背→F1：红腹彩背∶红腹黑背＝1∶2
(用D、d表示背色基因，A、a表示腹色基因)。
(1)由以上实验可知，控制背色的基因所在的染色体种类及显隐性关系是_________________________________。③中F1的d基因频率是________，请用遗传图解表示该杂交实验中背色性状的遗传。
位于常染色体、黑背对彩背为显性
2/3
(2)为确定红腹和黑腹的显隐性关系和基因所在的染色体，研究人员可以选择红腹黑背品系和黑腹黑背品系进行________，观察子代相关性状与性别的关系。
(3)现确定与腹色相关的基因仅位于X染色体，且红腹对黑腹为显性。若同时考虑背色和腹色两对相对性状，则实蝇共有________种基因型。上述杂交实验①中红腹黑背父本的基因型为________，让其与黑腹黑背雌性个体杂交，F1的表型及比例为_________________________________________________________；若让F1雌雄个体随机交配，则F2中出现红腹黑背的概率为________。
正反交
1/4
10
DdXAY
红腹黑背♀∶红腹彩背♀∶黑腹黑背♂∶黑腹彩背♂＝2∶1∶2∶1
(2)显隐性未知的情况下，判断红腹/黑腹的控制基因位于常染色体上还是X染色体上，还是X、Y染色体同源区段的方法，是让红腹品系与黑腹品系进行正反交；若正反交结果一致，则A/a位于常染色体上或X、Y染色体同源区段上，子代表现的性状为显性性状；若正反交结果不一致，则A/a位于X染色体上，子代雌性个体的表型为显性。
2.(2022·诸暨市适应性)研究人员培育了一株拟南芥(2n＝10)纯合突变体，其4号染色体上冷敏型基因d突变为抗冻型基因D，5号染色体上耐高盐基因N突变为盐敏型基因n。收集该纯合突变体自交所结种子，待种子发育成植株与野生型植株杂交得F1，F1自交所得F2中耐高盐抗冻型∶耐高盐冷敏型∶盐敏抗冻型∶盐敏冷敏型＝21∶15∶7∶5。回答下列问题：
(1)获得该突变体的育种方法为____________。为获得满足要求的个体，往往需要大量处理实验材料，原因是基因突变具有____________________、多方向性等特点。
(2)拟南芥耐盐和抗冻性状的遗传遵循__________定律，判断的依据是____________________________________________。
诱变育种
稀有性、多数有害性
自由组合
控制两对性状的基因位于非同源染色体上
(3)F2群体中四种表型的比例，不符合典型的孟德尔遗传比例。研究人员通过实验证实F1产生的雌配子正常，而雄配子部分存活率低。根据________________________________可推测是带有D基因的配子存活率下降。请写出以F1作为父本测交的遗传图解。
F2中抗冻型∶冷敏型＝7∶5
遗传图解：
MⅠ
(4)进一步研究发现：野生型4号染色体上与d基因相邻有一个紧密连锁的基因m，m基因编码的毒性蛋白抑制D基因花粉发育；而突变体4号染色体携带m基因的片段丢失。推测：F1产生配子时，m基因最迟在________(填“MⅠ”“MⅡ”或“精子”)时期表达才会影响D基因花粉的成活率。
解析 (1)获得突变体的育种方法为诱变育种，基因突变具有多方向性、稀有性、多数有害性等特点，往往需要大量处理实验材料。
(2)拟南芥耐盐和抗冻性状的遗传遵循自由组合定律，因为冷敏型基因d和抗冻型基因D是位于4号染色体上，而耐高盐基因N和盐敏型基因n是位于5号染色体上，属于非同源染色体上的非等位基因，遵循基因自由组合定律。
(3)F2群体中四种表型的比例，不符合典型的孟德尔遗传比例(9∶3∶3∶1)。分析两对性状中，耐高盐(N_)∶盐敏(nn)＝3∶1，抗冻型(D_)∶冷敏型(dd)＝7∶5，又据题意中描述“研究人员通过实验证实F1产生的雌配子正常，而雄配子部分存活率低。”可推测是带有D基因的配子存活率下降。根据分析F1的基因型为DdNn，雌配子正常，则雌配子中D∶d＝1∶1，雄配子中D∶d＝1∶5，才能得到F2中DD∶Dd∶dd＝1∶6∶5(抗冻型∶冷敏型＝7∶5)，故F1作父本进行测交的遗传图解如下：
(4)由于突变体4号染色体缺失一个片段，导致m基因丢失，所以如果要m基因编码的毒性蛋白抑制D基因花粉发育，则m基因最迟在MⅠ时期表达，因为MⅠ结束后，同源染色体分离形成子细胞，且染色体发生缺失，所以可能形成只有D而不含m的子细胞。
3.(2022·临新乐三地联考)油菜是雌雄同花的植株，其株高由等位基因G和g控制，B基因是另一种植物控制高秆的基因，B基因和G基因对控制油菜的株高有相同的效应，且数目越多植株越高。为进一步研究其遗传机制，某研究小组将一个B基因拼接到基因型为Gg的油菜细胞染色体上，并且该基因在油菜细胞中成功表达。接着从含B基因的植株中，随机选出甲植株让其自交，自交后代F1出现了5种表型且比例为1∶4∶6∶4∶1(含4、3、2、1、0个B/G的株高表型分别用最高、较高、中等高度、较矮、最矮表示)。
回答下列问题：
(1)控制油菜株高的G和g的基因座位________(填“相同”或“不同”)。
(2)甲植株B基因拼接在___________(填“含G”“含g”或“不含G和g”)的染色体上。
(3)甲植株自交时，为防止外来花粉的干扰需进行________处理，自交后代F1中株高为中等高度的基因型有________种。F1中较高植株的基因型是_____________。让F1中的较矮植株随机交配，得到的F2中株高表型为最矮的植株占________。
(4)利用甲植株获得株高最高的植株，最快、最简便的育种方法是__________。
相同
不含G和g
套袋
3
GGB、GgBB
1/4
杂交育种
(5)写出以F1中株高最高的植株与株高最矮的植株为亲本杂交的遗传图解。
解析 (1)基因座位是指一个特定基因在染色体上的位置，G和g是等位基因，位于同源染色体的相同位置，基因座位相同。
(2)由题意可知，F1表型比例1∶4∶6∶4∶1，为9∶3∶3∶1的变式，所以B基因与G/g基因位于两对同源染色体上，不在一对同源染色体上，即甲植株B基因拼接在不含G和g的染色体上。
(3)甲植株自交时，需要进行套袋处理，可以防止外来花粉的干扰；中等高度为含有2个B/G基因的植株，自交后代F1中株高为中等高度的基因型有3种，分别为ggBB、GgB、GG；较高植株为含有3个B/G基因的植株，F1中较高植株的基因型是GGB、GgBB；F1中的较矮植株为1/2ggB、1/2Gg，产生配子及比例为1/4Bg、1/2g、1/4G，随机交配，F2中株高表型为最矮的植株(gg)占1/2×1/2＝1/4。
(4)甲植株为GgB，获得株高最高的植株(GGBB)，最快、最简便的育种方法是杂交育种，使用甲植株自交，从子代观察株高即可选出株高最高的植株。
(5)以F1中株高最高的植株(GGBB)与株高最矮的植株(gg)为亲本杂交，遗传图解如答案所示。
4.(2022·Z20名校联盟三联)某植株为XY型性别决定的雌雄异株植物，其花色红花和白花受等位基因A、a控制；茎长受B＋(高茎)、B(中茎)、b(矮茎)3个基因控制，B＋对B、b为完全显性，B对b为完全显性，某种茎长基因型胚胎致死。现将一对高茎红花植株个体杂交，产生的F1表型及比例如下表。取F1中茎红花随机交配，F2矮茎红花个体占7/32。
性别 F1的表型及数量
雌株 42高茎红花雌株、18中茎红花雌株
雄株 21高茎红花雄株、8中茎红花雄株、19高茎白花雄株、12中茎白花雄株
请回答：
(1)基因B＋、B、b________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律；基因A的表达过程中，______________结合在启动部位，基因开始转录。
(2)亲代雌性个体基因型为________________________，若同时考虑花色与茎长基因，F1致死的胚胎有________种基因型。
(3)取F1高茎红花雌、雄个体随机交配，F2中有______种基因型。取F2中中茎红花雌、雄个体随机交配，F3中中茎红花占________。
不遵循
RNA聚合酶
B＋BXAXa或B＋bXAXa
4
20
5/6
高茎红花雌株∶矮茎白花雌株∶高茎白花雌株∶矮茎红花雌株∶高茎红花雄株∶矮茎白花雄株∶高茎白花雄株∶矮茎红花雄株＝1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1
(4)欲鉴定F1中高茎红花雌株的基因型，取矮茎白花雄株与其杂交，发现有矮茎白花雌株产生，请写出该杂交的遗传图解。
解析 由表中数据可看出，一对高茎红花植株个体杂交，产生的F1中既有红色，又有白花，故红花对白花为显性，且花色在雌雄植株中有差异，说明控制花色的基因位于X染色体上，茎长在雌雄植株中比例相等，说明控制茎长的基因位于常染色体上。
(1)基因B＋、B、b是控制茎长短的等位基因，等位基因位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，转录是指以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程需要RNA聚合酶结合在DNA的启动子上开始启动转录。
(3)由(2)可知，F1中针对茎长可能有B＋B、B＋b两种基因型，可产生B＋、B、b三种配子，F2可形成B＋B＋、B＋B、B＋b、BB、Bb、bb共6种基因型，其中B＋B＋致死，还剩5种；针对红花有XAXA、XAXa、XAY三种基因型，可形成雌配子XA、Xa，雄配子XA、Y，F2可形成XAXA、XAXa、XAY、XaY共4种基因型，故F2中共有5×4＝20种基因型。
由亲本为B＋bXAXa、B＋BXAY，推出F1中高茎(1/2B＋B、1/2B＋b)红花雌(1/2XAXA、1/2XAXa)、雄(XAY)个体随机交配，取F2中中茎(1/3BB、2/3Bb)红花雌(3/4XAXA、1/4XAXa)、雄(XAY)个体随机交配，F3中中茎红花(B－XA_)占(1－bb)×(1－XaY)＝(1－1/9)×(1－1/8×1/2)＝5/6。
(4)根据题意，矮茎白花雄株与其杂交，发现有矮茎白花雌株产生，说明该高茎红花雌株为B＋bXAXa，矮茎白花雄株为bbXaY，遗传图解见答案。
专题4 生物技术与工程大题
新人教生物二轮复习核心大题专练
1.(2022·镇海中学高三模拟)(一)天津独流老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如下图：
(1)糖化阶段是在________和温度较高的条件下进行的，这一过程可由酒曲中的黑曲霉来完成，下列适于黑曲霉扩大培养的培养基是________(A.LB培养基 B.尿素固体培养基 C.MS培养基 D.添加蔗糖的豆芽汁培养基)。
(2)酒精发酵时，进行定期搅拌，其原因主要是__________________________________________________________________。
发酵完毕后过滤除去滤渣，并用手挤压滤渣的目的是___________________。
有氧
D
让酵母菌与原料充分接触，提高原料利用率
获得尽可能多的酒
(3)醋酸发酵时，发酵设备的控制系统需感应_____________________(填两个)等理化性质的变化，以监测发酵进程。与固定化酶相比，固定化醋杆菌需__________________(填两个)等条件。
(4)发酵后的残渣需要灭菌后才能放置于垃圾桶，这属于垃圾的________处理。
无害化
pH、温度、渗透压
氧气、营养物质
(二)研究发现人溶菌酶(hLZ)是天然抗生素替代品。科学家培育出转人溶菌酶基因山羊，以大规模生产人溶菌酶(从乳汁中提取)，过程如图所示。其中编号①～⑨表示过程；质粒S中的基因Leu通过控制相关酶的合成而控制亮氨酸的合成(亮氨酸是山羊细胞维持生命活动必不可少的一种必需氨基酸)，基因GFP控制合成绿色荧光蛋白。四种限制性核酸内切酶的识别序列及切割位点见下表。请回答下列问题：
限制酶 BamHⅠ BglⅡ Hind Ⅲ XbaⅠ
识别序列和切割位点 G↓GATCC A↓GATCT A↓AGCTT T↓CTAGA
(1)过程②需要的限制酶是__________________。在③中，B与切割后的质粒S用DNA连接酶连接，在两个片段相邻处形成___________，获得重组质粒T。
(2)为成功筛选出含重组质粒T的成纤维细胞。质粒S中用作标记基因的是____________________。为达到筛选目的，培养基的营养成分中特殊之处是____________________。若用PCR检测目的基因是否成功导入受体细胞中，实验组以待测的样本DNA为模板，使用目的基因的特异性引物进行PCR扩增，同时将以目的基因片段为模板的组别作为阳性对照组，将以______________为模板的组别作为阴性对照组。
BamHⅠ、Hind Ⅲ
磷酸二酯键
基因Leu、基因GFP
不含有亮氨酸
非目的基因片段
解析 (一)(1)黑曲霉为需氧型真菌，淀粉在黑曲霉等的作用下糖化为葡萄糖，“细菌喜荤，霉菌喜素”，常用添加蔗糖的豆芽汁培养基进行黑曲霉的扩大培养。
(2)酒精发酵时，进行定期搅拌，可以让酵母菌与原料充分接触，以提高原料利用率。发酵完毕后过滤除去滤渣，并用手挤压滤渣，以获得更多的酒。
(3)醋酸发酵时，发酵设备的控制系统需感知pH、温度、渗透压等理化性质的变化，以监测发酵进程。
(4)发酵后的残渣需要灭菌后才能放置于垃圾桶，这属于垃圾的无害化处理。
(二)(1)过程②是利用限制酶切割目的基因，根据B两侧的碱基序列，可推知所用的限制酶为BamHⅠ和Hind Ⅲ。在③中，DNA连接酶连接黏性末端形成磷酸二酯键，以构建重组质粒T。
(2)质粒S中用作标记基因的是基因Leu、基因GFP。为成功筛选含重组质粒T的成纤维细胞，培养基中应不含亮氨酸，若用PCR检测目的基因是否成功导入受体细胞中，实验组用以待测的样本DNA为模板。使用目的基因的特异性引物进行PCR扩增，同时将以目的基因片段为模板的组别作为阳性对照组，将以非目的基因片段为模板的组别作为阴性对照组。
2.(2022·精诚联盟适应性)回答下列(一)、(二)小题：
(一)下图1是草莓酒制作的步骤，图2是发酵罐。回答下列问题：
图1
图2
(1)步骤①的操作是__________________________。步骤②的操作是加入菌种酵母菌液，为实现可反复使用，更经济、更利于工厂化生产，最好的做法是__________________________。
(2)图2中进气口的作用是_____________________________________________
___________________。出气口是排气的，为防止杂菌和浮尘的污染，需要改进的是_____________________________。
(3)在酸性条件下，酒精可以与__________反应产生灰绿色物质，以此可以通过一定的方法进行不同发酵时期酒精浓度的测定。
对草莓进行清洗(消毒)
加入固定化的酵母菌
在草莓酒制作前期通入氧气，以便于酵母菌进行需(有)氧呼吸大量繁殖
出气口玻璃管改为弯管
重铬酸钾
(二)干细胞研究在生物科学基础研究中具有极为重要的作用，并且具有广阔的应用前景。为了研究S基因(控制减数分裂)、W物质(激活S基因)在体外诱导胚胎干细胞(ESC)分化成精子的过程中是否起作用，研究人员用雄鸡的ESC做了如下实验。请回答下列问题：
(1)胚胎干细胞(ESC)具有的特点是______________________________________
______________________。ESC相当于胚胎发育的______________期细胞。
未分化或具有发育的全能性或二倍体染色体组型(答一点即可)
囊胚
(2)①过程主要是进行___________。②过程构建含有S基因的表达载体，用到的工具有__________________________________________。将其导入受体细胞时常用________________法。
(3)过程③是加入________的培养基培养，利用核酸分子杂交方法检测是否有______________。
性别鉴定
限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体
显微注射
W物质
S基因的mRNA
解析 (一)(1)草莓酒的制作是在无氧条件下，以酵母菌为主要菌种将有机物分解为酒精的过程。在这个过程中，酵母菌进行厌(无)氧呼吸，将葡萄糖分解为酒精，并释放二氧化碳。整个的操作过程主要是挑选草莓→冲洗→榨汁→装瓶→加入酵母菌→发酵→放气。步骤①是对草莓进行清洗，步骤②为加入菌种酵母菌液，最好是加入固定化酵母菌，这样做的好处是可以重复使用，且与产物易分离。
(2)图中进气口的作用是在草莓酒制作前期通入氧气，以便于酵母菌进行需(有)氧呼吸大量繁殖；出气口是排气的，为防止杂菌和浮尘的污染，常连接弯管。
(3)酸性条件下，酒精能与重铬酸钾反应产生灰绿色物质。
(二)(1)胚胎干细胞是一种未分化细胞，具有发育的全能性和二倍体染色体组型。
(2)根据题干信息，S基因(控制减数分裂)、W物质(激活S基因)可能在体外诱导胚胎干细胞(ESC)分化成精子的过程中起作用，故①过程主要是进行性别鉴定，②过程构建含有S基因的表达载体，用到的工具有限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体。向动物细胞中导入重组DNA分子常用显微注射法。
(3)过程③主要是通过培养看S基因是否有发生作用，需要加入W物质的培养基培养，若是通过核酸分子杂交方法检测，则可以检测是否有S基因的mRNA。
3.(2022·诸暨市高三适应性考试)回答下列(一)、(二)小题。
(一)早在几千年前，人们就开始进行酒、醋、泡菜等发酵制品的生产，并积累了许多关于发酵的经验。回答下列与发酵生产有关的问题：
(1)用果汁制作果酒时，加入一定比例蔗糖的目的是__________________。但该过程又不能加入过多的蔗糖，主要原因是_________________________________。发酵开始时，微生物的需(有)氧呼吸会使发酵瓶内出现负压，原因可能是____________________________________________。在发酵过程中，当出现______________的现象时，即表示发酵完毕。
(2)某实验小组称取10 g发生胀袋的泡菜样品，转入90 mL无菌水中，制备成样品样液，经__________________操作后，获得细胞密度不同的菌悬液。取0.1 mL菌悬液涂布在培养基上，其中样液经100倍稀释的菌悬液培养后平均长出了35个菌落，则每克样品中约含微生物的数量是________个。
3.5×105
提高糖和酒精含量
加入过多的蔗糖会使酵母菌失水死亡
需(有)氧呼吸消耗O2产生的CO2部分溶于水
停止产生气泡
梯度(系列)稀释
(二)聚合酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术；电泳是将待测样品放在光滑的凝胶薄膜上，并加上直流电场，利用分子带电荷不同分离和分析氨基酸和多核苷酸片段等有机物的技术。请回答有关这两项技术的原理及应用问题。
(1)PCR与体内DNA复制相比，其中一个优点是复制次数不受___________次数的限制，可在短时间里大量复制DNA。
(2)电泳技术原理：在同一电场下，由于带电粒子________以及本身________、形状不同而产生不同的迁移方向或速度，从而实现样品的分离。
细胞分裂
所带电荷
大小
(3)下图为应用电泳方法和原理对核酸进行分析示意图：
图中结果显示，核苷酸数量多的DNA片段，迁移速度________。如果选择性断开的位置是碱基T，那么在电泳带上被分离的显示位置应有________处。
小
5
(4)应用上述原理分析了某种未知序列核酸的一条单链，结果如图所示，此结果说明，该链含________个核苷酸，其中A∶T∶G∶C＝____________。
17
5∶4∶5∶3
解析 (一)(1)蔗糖可水解成葡萄糖和果糖，用果汁制作果酒时，加入一定比例蔗糖的目的是提高糖和酒精含量，同时为了防止过多的蔗糖使溶液的浓度增大，造成酵母菌失水过多死亡，不能加入过多的蔗糖。发酵开始时，装置中含有氧气，微生物的需(有)氧呼吸消耗O2，产生的CO2部分溶于水，因此微生物的需(有)氧呼吸会使发酵瓶内出现负压。果酒发酵利用的是酵母菌进行厌(无)氧呼吸产生酒精和气体二氧化碳，当出现停止产生气泡的现象，即意味着酵母菌停止产生酒精，则表示发酵完毕。
(2)称取10 g样品，转入90 mL无菌水中，制备成菌悬液(该过程中已经稀释了10倍)，经梯度(系列)稀释后，获得细胞密度不同的菌悬液。取0.1mL菌悬液涂布在培养基上，其中100倍稀释的菌悬液培养后平均长出了35个酵母菌菌落，则该样本中每克样品中约含微生物数为35×100×10÷0.1＝3.5×105个。
(二)(1)PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，与体内DNA复制相比，其复制次数不受细胞分裂次数的限制，故可在短时间里大量复制DNA。
(2)电泳是指在同一电场下，由于带电粒子所带电荷以及本身大小、形状不同而产生不同的迁移方向或速度，从而实现样品的分离。
(3)结合DNA片段中的核苷酸数量(其中DNA片段④中的核苷酸数量最多)以及泳动方向可知，核苷酸数量多的DNA片段，迁移速度小。由图可知，被分析的材料属于一条DNA单链，该DNA单链含有5个碱基T，则若选择性断开的位置是碱基T，那么随机出现的被标记片段应有5种，由于5种片段的长度不同，则在电泳带上被分离的显示位置应有5处。
(4)根据电泳结果，可知该单链碱基有4T、5A、5G、3C，共17个碱基，即17个核苷酸，其中A∶T∶G∶C＝5∶4∶5∶3。
4.(2022·东阳市高三模拟)回答(一)(二)有关问题：
(一)回答下列与酵母菌及酿酒有关的问题：
(1)为了获取更多高产酒精酵母菌的单菌落，对分离或诱变后的酵母菌悬液利用____________________________法进行分离再用接种环挑取优良菌种进行__________。
(2)发酵过程可通过测定酵母菌数量、酒精浓度或_____________等监控酒精发酵情况，其中酵母菌数量可用稀释涂布平板法或_____________法进行计数。
(3)酒精发酵结束后，用细口瓶对果酒进行后续贮藏，此时为了防止醋杆菌污染，加入瓶中“酒液”的量应为________(A.注满 B.2/3 C.1/3 D.无特殊要求)，以保证果酒的品质。
稀释涂布平板(或平板划线)
扩大培养
发酵液密度
显微镜计数
A
(1)培养前通常需用____________________________________________对外植体进行消毒。
(2)要获得脱毒苗，通常需要选取植物的________作为外植体进行组织培养。
(3)为了获取单细胞，可以将愈伤组织置于经__________处理的较高渗透压的果胶酶液中使细胞分离开来，筛选出高产辣椒素的细胞。
75%酒精和10%次氯酸钠(或0.1%氯化汞溶液)
茎尖
过滤除菌
解析 (一)(1)为了获得更多高产酒精酵母菌的单菌落，对分离或诱变后的酵母菌悬液利用稀释涂布平板法或平板划线法进行分离后，再进行扩大培养。
(2)发酵过程中，可通过测定酵母菌数量、酒精浓度或发酵液密度等监控酒精发酵情况，其中酵母菌数量可使用稀释涂布平板法或显微镜计数法进行计数。
(3)醋杆菌为需氧菌，因此加入瓶中的“酒量”应为注满。
(二)(1)外植体消毒常用75%酒精和10%次氯酸钠(或0.1%氯化汞溶液)。
(2)培养脱毒苗时常选择植物的茎尖作为外植体进行培养。
专题5 实验探究大题
新人教生物二轮复习核心大题专练
1.(2022·诸暨市高三适应性考试)早在2016年，有实验室发现脑内穹窿下器(SFO)神经元在口渴的调节中发挥重要作用，为揭示口渴解除的机制，研究者开展了如下实验。
(1)研究人员对小鼠进行________处理后，分别一次性给予10 mL清水和高渗盐水，记录SFO神经元活性，结果如图：
缺水
结果表明，饮用清水和盐水都会导致SFO神经元快速抑制，解除口渴。这种快速信号是通过口咽部的________产生的兴奋到达脑内穹窿下器(SFO)，关闭“口渴”信号。但这种信号仅与液体的________有关而不包含液体渗透压的信息。
(2)研究者已通过实验证实SFO神经元可以接受来自胃肠道的依赖于摄入液体渗透压的信号。研究人员将不同浓度盐水直接注入小鼠的________中，记录SFO神经元活性，结果发现随渗透压增大，SFO神经元活性越________。
(3)为验证胃肠道渗透压信号对SFO神经元的抑制是解除口渴的必要条件，进行如下实验。请补充实验方案和实验结果(选择所给定的字母序号并填写)。
感受器
体积
胃肠道
高
组别 实验动物 实验条件 实验结果
1 缺水小鼠 胃内不注清水 Ⅰ
2 缺水小鼠 胃内注清水 Ⅱ
3 缺水小鼠 Ⅲ Ⅳ
4 缺水小鼠 激活SFO神经元后，胃内不注清水 有饮水行为
Ⅰ.________ Ⅱ.________ Ⅲ.________ Ⅳ.________
A.抑制SFO神经元后，胃内不注清水 B.激活SFO神经元后，胃内注清水
C.有饮水行为 D.无饮水行为
(4)根据以上研究，人喝下高糖饮料后“先解渴、再口渴”的原因是____________________________________________________________________。
C
D
B
D
喝下高糖饮料后，SFO的相对活性会短暂下降，随后又会引起SFO活性的升高
解析 (1)为揭示口渴解除的机制，需要制备模型小鼠，即对小鼠进行缺水处理，使其口渴；口咽部存在感受器，能感受饮用的液体从而产生兴奋；结合图示可知，两种液体(10 mL清水和10 mL高渗盐水)均能快速抑制SFO的活性，关闭“口渴”信号，说明这种信号仅与液体的体积有关，而与液体渗透压无关。
(2)为了验证SFO神经元可以接受来自胃肠道的依赖于摄入液体渗透压的信号，研究人员将不同浓度盐水直接注入小鼠的胃肠道，记录SFO神经元活性；结果发现随渗透压增大，SFO神经元活性越高，会产生口渴的信号。
(3)四组均为缺水小鼠，组1小鼠胃内不注射清水，小鼠会有饮水行为，故Ⅰ应该为C(有饮水行为)；组2小鼠胃内注入清水，会将兴奋传至SFO，关闭口渴信号，故不会有饮水行为，故Ⅱ应该为D(无饮水行为)；要验证胃肠道渗透压信号对SFO神经元的抑制是解除口渴的必要条件，那么同样在激活SFO神经元的情况下，如果向胃内注入清水，即使激活SFO神经元，胃肠道产生的兴奋也会引起SFO关闭“口渴”信号，没有饮水行为，故Ⅲ为B(激活SFO神经元后，胃内注清水)；Ⅳ为无饮水行为，故选D。
(4)由上分析可知，在喝下高糖饮料后，会引起SFO相对活性的短暂下降，短暂解除口渴信号。随后随着SFO活性的升高，口渴信号更加强烈，故会感觉更加口渴。
2.(2022·Z20名校联盟三联)佛手雌雄异花同株，果实在成熟时各心皮分离，形成细长弯曲的果瓣，状如手指，故名佛手。一般情况下佛手为指状，但在特定环境下也可诱导得到拳状佛手。欲研究温度对佛手果形建成机制的影响，某研究小组利用下列材料进行了实验。
实验材料：青皮佛手、培养箱、液氮、超低温冰箱、解剖工具、显微镜等。
(1)完善实验思路：
①挑选20盆青皮佛手，_____________________________；
②______________________________________________，其余条件相同的情况下培养60 d；
③60 d后置于昼温25 ℃、夜温18 ℃的培养箱培养，分别取7个花发育时期(雄蕊分化期、雌蕊分化期、开花前6 d、开花当天、开花后3 d、开花后6 d、开花后9 d)的花器官样本，在________中速冻后于－80 ℃的超低温冰箱保存备用；
④用解剖工具，在显微镜下观察________________________________。
随机均分成两组，编号为甲、乙
甲组置于20 ℃培养箱，乙组置于4 ℃培养箱
液氮
佛手心皮的离合(或分离)情况
(2)分析：
通过对______________、______________________的佛手早期花芽的解剖比较，发现在开花前6 d，甲、乙两组花芽的内外两层心皮出现了差异。甲组花芽内外心皮未出现明显分离，乙组花芽内外心皮之间界限清晰。由此推测，佛手出现指状和拳状的原因是______________________________________________。
不同温度处理
温度不同引起心皮的融合程度(或分离程度)不一致
处于相同发育时期
上述结果表明，CRC基因在指佛手和拳佛手的表达模式中________(填“有”或“无”)明显差异，理由是___________________________
_____________________________________、
__________________________________________________，开花后3 d CRC基因的表达量均下降，开花后6 d几乎都不再表达。
有
开花前6 d及雌雄蕊分化期拳佛手CRC基因的表达量均低于指佛手
(3)该实验中，研究小组还发现CRC基因与心皮的发育调控有关，分别测定了两种形态的佛手中CRC基因在7个花发育时期的表达量，结果如右图。
S－SD：雄蕊分化期 S－GD：雌蕊分化期 S－6：开花前6 d S－0：开花当天 S－3：开花后3 d
S－6：开花后6 d S－9：开花后9 d 不同字母表示数据有显著性差异
指佛手和拳佛手中CRC基因在7个花发育时期的表达量
开花当天拳佛手CRC基因的表达量显著高于指佛手
解析 (1)根据分析可知，实验自变量为温度，因变量为佛手心皮的离合(或分离)情况，实验材料的生长状况等为无关变量。无关变量应相同且适宜，因此①挑选20盆青皮佛手，随机均分成两组，编号为甲、乙；②甲组置于20 ℃培养箱，乙组置于4 ℃培养箱，其余条件相同的情况下培养60 d；③60 d后置于昼温25 ℃、夜温18 ℃的培养箱培养，分别取7个花发育时期(雄蕊分化期、雌蕊分化期、开花前6 d、开花当天、开花后3 d、开花后6 d、开花后9 d)的花器官样本，在液氮中速冻后于－80 ℃的超低温冰箱保存备用，目的是保证花器官样本停留在取样时；④用解剖工具，在显微镜下观察佛手心皮的离合(或分离)情况。
(2)由于温度为自变量，因此发育时期为无关变量，故应对不同温度处理，处于相同发育时期的佛手早期花芽的解剖比较，发现在开花前6 d，甲、乙两组花芽的内外两层心皮出现了差异。甲组花芽内外心皮未出现明显分离，乙组花芽内外心皮之间界限清晰。由此推测，佛手出现指状和拳状的原因是温度不同引起心皮的融合程度(或分离程度)不一致。
(3)据图可知，开花前6 d及雌雄蕊分化期拳佛手CRC基因的表达量均低于指佛手，开花当天拳佛手CRC基因的表达量显著高于指佛手，开花后3 d CRC基因的表达量均下降，开花后6 d几乎都不再表达，因此可说明CRC基因在指佛手和拳佛手的表达模式中有明显差异。
3.(2022·镇海中学高三模拟)科研人员发现中性粒细胞分泌的ELANE酶(以下简称“E酶”)可诱导肿瘤细胞死亡，对癌症的预防发挥着重要作用，为研究E酶的功能展开如下实验。(要求与说明：肿瘤初始重量相同，实验期间肿瘤本身的生长不考虑，肿瘤重量及细胞相对数量检测方法不作要求。)
实验思路：
(1)实验分组与处理：
甲组：取生长状况相同的小鼠在某处肿瘤注射适量且等量的E酶溶液(注射的E酶无法运输到非注射瘤)，如图所示。
乙组：___________。
(2)一段时间后，检测各组小鼠的注射瘤的重量(g)和细胞毒性T细胞相对数量。
回答下列问题：
①请完善乙组的实验处理：___________________________________________
______________________________________________。
②请预测实验结果(以坐标柱状图形式表示实验结果，其中横坐标为组别)。
小鼠处理后注射瘤重量及细胞毒性T细胞相对含量示意图
取生长状况相同的小鼠在相同位置肿瘤处注射等量的生理盐水(关键：相同位置、生理盐水)
(3)分析与讨论：
①与正常细胞相比，癌细胞具有____________________________等特征(写出2个特征)。
②细胞毒性T细胞活化后能诱导肿瘤细胞凋亡，还可以作用于_________________________________(写出2种)。
③细胞毒性T细胞是一类CD8＋细胞，进一步研究发现E酶是通过提高CD8＋细胞数量，抑制非注射瘤的生长，为验证该结论，还需要在上述实验的基础上，以去除CD8＋细胞的肿瘤小鼠为材料，设置1组实验组记为丙组，以上述实验分组中的________组为对照组。从非注射瘤重量前后变化量角度预期实验结果为____________________________________________。
丙组小鼠非注射瘤重量前后差值小于甲组
无限增殖、易在体内分散转移
被病毒侵染的体细胞、异体细胞
甲
解析 (1)本实验的自变量为E酶，控制方法应为注射法；因变量为肿瘤的重量和细胞毒性T细胞的相对数量。实验组(甲组)小鼠在某处肿瘤注射适量且等量的E酶溶液，对照组(乙组)小鼠在相同位置肿瘤处注射等量的生理盐水。
(2)实验组(甲组)注射瘤重量应显著小于对照组(乙组)，细胞毒性T细胞数量应显著多于对照组(乙组)，结果如答案所示。
(3)①与正常细胞相比，瘤细胞具有无限增殖、易在体内分散转移等特征。
②细胞毒性T细胞活化后能诱导肿瘤细胞凋亡，还可作用于被病毒侵染的细胞和异体细胞等。
③验证E酶通过提高CD8＋细胞数量从而抑制非注射瘤的生长，实验组(丙组)应选择去除CD8＋细胞的肿瘤小鼠，注射适量且等量的E酶溶液，对照组应选择未去除CD8＋细胞的肿瘤小鼠，注射适量且等量的E酶溶液即甲组。预期甲组非注射瘤重量前后差值显著大于丙组非注射瘤。
4.(2022·山水联盟联考)某公司研发的抵抗新冠病毒的W疫苗在第一次接种后抵抗新冠病毒的有效性较低，且至少要到12天才开始发挥保护作用。临床显示，双剂疫苗的接种效果明显好于单剂(单剂：只注射1次疫苗；双剂：一段时间内连续注射2次疫苗)。研究发现该疫苗在大猩猩身上也能得到类似结果。请设计实验验证双剂疫苗接种效果好于单剂。
实验材料：实验用大猩猩若干只；用缓冲液X配制的W疫苗；缓冲液X；新冠病毒毒株；注射针筒若干；新冠病毒血清抗体含量检测试剂；新冠病毒核酸检测试剂；其他相关材料。
(要求与说明：注射第一剂与第二剂疫苗的时间间隔以及由于时间延长导致的免疫力改变不作考虑；血清抗体含量检测试剂以及核酸检测试剂的具体使用方法不作要求)
(1)实验思路：
①将若干只生理状态相同且_______________________检测阴性的健康大猩猩随机均分为A、B、C三组；
②_______________________________________________________，C组注射等量缓冲液X2次；
③_______________________________________________________，并记录数据；
④__________________________________________，一段时间后，检测并记录核酸检测呈阳性的大猩猩数量；
⑤对上述所得的实验数据进行分析与处理。
(新冠病毒)核酸与抗体
三组均接种等量且适量的新冠病毒
A组注射W疫苗1次和缓冲液X 1次，B组注射W疫苗2次
第12天后检测血液中(新冠病毒)抗体的含量
新冠疫苗接种抗体含量与核酸阳性百分率柱状图
(2)请根据新冠病毒抗体含量和核酸阳性百分率设计以横坐标为组别的柱状图用于记录相关实验结果。
(3)分析与讨论：
①分离提取多次接种W疫苗的大猩猩的血清抗体用来治疗新冠病人，这种免疫方式称为____________。
②根据临床观察，接种W疫苗12天之后才发挥作用的原因是12天后机体才能产生足够数量的____________________________与抗体。
③最新研究发现，原来研制的新冠病毒疫苗对新产生的新冠病毒变种的预防效果明显下降，可能的原因之一是新冠病毒变异导致表面蛋白(抗原)结构发生改变，原来的____________________________与抗体对其识别能力下降。
记忆细胞(只写记忆B细胞也可)
被动免疫
效应细胞(只写效应B细胞也可)
解析 (1)根据实验目的和给出的实验材料及实验分组情况，完整的实验思路：
①将若干只生理状况相同且(新冠病毒)核酸与抗体检测均为阴性的健康大猩猩随机均分为A、B、C三组；
②A组注射W疫苗1次和缓冲液X 1次，B组注射W疫苗2次，C组注射等量缓冲液X 2次；
③第12天后检测血液中(新冠病毒)抗体的含量，并记录数据；
④三组均接种等量且适量的新冠病毒，一段时间后，检测并记录核酸检测呈阳性的大猩猩数量；
⑤对上述所得的实验数据进行分析与处理。
(2)相应柱状图如答案所示。
(3)①注射相应抗体治疗新冠病人属于被动免疫；②接种W疫苗12天之后才发挥作用的原因是12天之后机体才能产生足够数量的效应细胞和抗体；③原来研制的新冠疫苗对新产生的新冠病毒变种的预防效果明显下降的原因之一，可能是新冠病毒变异导致表面蛋白(抗原)结构发生改变，原来的记忆细胞与抗体对其识别能力下降。
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