专题八：植物生命活动调节
强化基础知识
1．发现生长素的经典实验
(1)达尔文实验结论：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
(2)鲍森·詹森实验结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
(3)拜尔实验结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀。
(4)温特实验结论：胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的。温特把这种物质命名为生长素。
2．生长素的本质、运输及作用
(1)本质：有机物(吲哚乙酸)，由色氨酸经过一系列反应转变而来。植物体内具有生长素效应的物质除生长素(IAA)外，还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等。
(2)生长素的合成与分布部位
①合成部位：主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
②分布部位：在植物体各器官中都有分布，但相对集中地分布在生长旺盛的部分。
(3)生长素的运输
①极性运输：形态学上端→形态学下端(运输方式为主动运输)。
②非极性运输：在成熟组织中，通过输导组织进行。
③横向运输：从向光侧向背光侧运输(单侧光引起)；从远地侧向近地侧运输(重力作用引起)。
(4)生长素生理作用的特点——在浓度较低时促进生长，浓度过高时则会抑制生长，甚至杀死植物。
①同一植物不同器官对生长素的敏感程度：根>芽>茎。
②同一植株不同细胞对生长素的敏感程度：幼嫩细胞>衰老细胞。
③生长素作用具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长特点的实例：顶端优势、根的向地性。
④在生长素最适浓度的两侧，会有两种不同浓度的生长素对植物生长的促进作用相同。
(5)判断胚芽鞘“长不长、弯不弯”的方法
3．其他植物激素的作用
(1)赤霉素
①合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子。
②主要作用：促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进细胞分裂与分化；促进种子萌发、开花和果实发育。
(2)细胞分裂素
①合成部位：主要是根尖。
②主要作用：促进细胞分裂；促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
(3)乙烯
①合成部位：植物体各个部位。
②主要作用：促进果实成熟；促进开花；促进叶、花、果实脱落。
(4)脱落酸
①合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。
②主要作用：抑制细胞分裂；促进气孔关闭；促进叶和果实的衰老和脱落；维持种子休眠。
排查易错易混
单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物叫作胚芽鞘，它能保护生长中的胚芽。(√)
温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输(×)
生长素在幼嫩部位只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，这种只能单方向运输的方式称为极性运输。(√)
失重、单侧光不影响生长素的极性运输，但缺氧会影响生长素的极性运输(√)
豌豆幼苗切段中乙烯的合成受生长素浓度的影响(√)
生长素只能从形态学上端运输到形态学下端(×)
植物生长素在胚芽鞘尖端部位的运输会受光与重力的影响而横向运输，但在尖端下面的一段只能是极性运输。(√)
根的向地性、胚芽鞘的向光性、顶端优势都体现了生长素具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长的作用(×)
单侧光照射后，胚芽鞘向光一侧的生长素含量多于背光一侧，因而引起两侧的生长不均匀，造成向光弯曲。(×)
顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长(√)
顶芽产生的生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽附近生长素浓度较高，由于侧芽对生长素浓度比较敏感，因此它的发育受到抑制，植株表现出顶端优势。(√)
生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长(√)
在促进根、茎两种器官生长时，茎是对生长素更敏感的器官(×)
不同种类的植物对生长素的敏感性不同，同一种植物的不同器官对生长素的敏感性也不同。(√)
在黑暗条件下，细胞分裂素可延缓成熟绿叶中叶绿素的降解，表明细胞分裂素能延缓叶片变黄(√)
植物生命活动的调节只有激素调节(×)
水稻没有受粉，能通过喷洒一定浓度的生长素类调节剂的方法来提高水稻的产量(×)
缺水使脱落酸含量上升导致气孔关闭(√)
赤霉素受体表达量增加的大麦种子萌发时，胚乳中淀粉分解速度比野生型更快(√)
在进行科学研究时，有时需要在正式实验前先做一个预实验，为进一步实验摸索条件，减少人力、物力和财力的浪费。(√)
探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度时，通过做预实验可有效减小实验误差(×)
两种不同浓度的生长素溶液都不具有促进植物细胞生长的作用，其原因一定是其中的一种溶液浓度过高，另一种溶液浓度过低。(×)
用一定浓度的6－BA(细胞分裂素类调节剂)抑制马铃薯发芽，以延长储藏期(×)
小麦、玉米即将成熟时，若遇干热后再遇大雨的天气，种子将易在穗上发芽，这是因为赤霉素能够促进种子萌发的原理(×)
生长素、细胞分裂素和赤霉素对植物的生长发育有促进作用，属于植物生长的促进剂；脱落酸与乙烯对植物的生长、发育有抑制作用，属于生长抑制剂。(√)
无论是植物激素还是动物激素，对生长体的影响都不是孤立地起作用的，而是多种激素相互作用，共同调节。(√)
植物具有能够接受光信号的分子，光敏色素是其中一种，光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体)，分布在植物各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。(√)
植物生长发育的调控，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。激素作为信息分子，会影响细胞的基因表达，从而起到调节的作用，激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受到环境因素的影响。(√)
关注教材重点习题
1．我国宋代著作《种艺必用》中，记载了一种促进空中压条生根的方法：“凡嫁接矮果及花，用好黄泥晒干，筛过，以小便浸之。又晒干，筛过，再浸之。又晒又浸，凡十余次。以泥封树枝……则根生。”请你运用已学过的知识，分析其中的科学道理。(p95)
因为人尿中含有微量的生长素，将黄泥反复浸到尿液中再晒干，黄泥就会吸附一定的生长素。用这样的黄泥封裹枝条，就能利用其中的生长素促进枝条生根。
2．在自然界存在这样一种现象：小麦、玉米在即将成熟时，如果经历持续一段时间的干热之后又遇大雨，种子就容易在穗上发芽。请尝试对此现象进行解释(提示：研究表明，脱落酸在高温条件下容易降解)。(p99)
脱落酸能促进种子休眠，抑制发芽。持续一段时间的高温，使种子中的脱落酸降解。没有了脱落酸，这些种子就不会和其他种子那样休眠了。然后，大雨天气又给在穗上的种子提供了萌发所需要的水分，于是种子就会不适时地萌发。
3.将幼小植株在适宜条件下横放，一段时间以后，茎弯曲向上生长，根弯曲向下生长(如下图所示)。请你对此现象进行解释，如果这株植物在太空中的空间站中生长，情况会是怎样的 （P107）
由于重力作用，生长素在下部的浓度高。对于植株的茎来说，这个浓度的生长素能促进生长，因而下面的生长较快，植株的茎就向上弯曲生长。同样的生长素浓度，对于植株的根来说，却会抑制生长，因而，根部下面的生长比上面的慢，根就向下弯曲生长。
如果是在太空中的空间站中生长，植株就不会出现这样的情况，而是横向生长。根的向地生长的意义是可以深扎根，利于吸收水分和无机盐；背地生长的意义是可以将枝条伸向天空，利于吸收阳光进行光合作用。
4．科学家用红光和红外光依次照射的方法，对一批莴苣种子进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些莴苣种子的发芽情况如下表所示。(p109)
组别 光照射处理方式 发芽情况
对照组 无光照 不发芽
组1 红光 发芽
组2 红光→红外光 不发芽
组3 红光→红外光→红光 发芽
组4 红光→红外光→红光→红外光 不发芽
(1)由上述实验结果可以得出什么结论？
红光促进莴苣种子发芽，红外光抑制莴苣种子发芽。
(2)莴苣种子对红光的反应远比红外光敏感，如果经过红光和红外光处理后，将莴苣种子置于自然光下而不是黑暗条件下，莴苣种子的发芽情况会如何？据此，可以通过怎样的方法提高莴苣种子的发芽率？
莴苣种子会发芽，因为自然光包含红光和红外光，莴苣种子对红光更敏感，因此在自然光照射下会发芽。据此，可以适当给与莴苣种子自然光照来提高其发芽率。专题二：细胞代谢
强化基础知识
1．酶
(1)酶的概念：活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
(2)酶的特性：专一性、高效性、作用条件较温和。
(3)酶的作用机理：降低化学反应的活化能。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
(4)影响酶活性的主要因素：温度和pH。如低温抑制酶的活性，但不破坏酶的空间结构；高温、过酸、过碱都会破坏酶的空间结构，使其永久性失活。
(5)影响酶促反应速率的因素：pH、温度、酶的浓度、底物浓度、产物浓度等。
2．ATP(腺苷三磷酸)——直接能源物质
(1)ATP的组成及结构
(2)ATP在生物体内的含量很少，但可以随时与ADP相互转化。
(3)ATP是生命活动的直接能源物质。
(4)合成ATP的途径有呼吸作用、光合作用及化能合成作用。
(5)ATP水解常伴随吸能反应，由ATP水解提供能量；ATP合成可能在线粒体、叶绿体、细胞质基质中发生，常伴随放能反应，释放的能量储存在ATP中。
(6)ATP与DNA、RNA的联系
①元素种类相同。
②ATP与DNA、RNA、核苷酸的结构中都有“A”，但在不同物质中“A”的含义不同，如图所示：
3．真核生物细胞呼吸
(1)判断细胞呼吸方式的三大依据
(2)影响细胞呼吸的常见因素
①温度：影响酶活性。
②O2浓度：O2促进有氧呼吸，抑制无氧呼吸。
③含水量：自由水的相对含量会影响细胞代谢速率。
(3)水果、蔬菜保鲜条件：低温、低氧、有一定湿度。
粮食储存需要的条件：低温、低氧、干燥环境。
4．光合作用
(1)光合作用过程中的能量变化：光能→活跃的化学能(储存在ATP、NADPH中)→稳定的化学能(储存在有机物中)。
(2)光合作用过程中的物质变化
①光反应(发生在叶绿体类囊体薄膜上)：H2ONADPH＋O2；ADP＋PiATP。
②暗反应(发生在叶绿体基质中)：CO2＋C52C3；2C3(CH2O)＋C5。
(3)光合作用的4个影响因素
①温度：主要影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参与光反应的多。
②CO2浓度：主要影响暗反应。
③水：缺水主要影响暗反应，因为缺水→气孔关闭→影响CO2的吸收→影响暗反应。
④光照：主要影响光反应，通过影响ATP和NADPH的产生而影响暗反应。
(4)呼吸作用与光合作用的联系
①呼吸速率的测定：黑暗条件下，单位时间实验容器内CO2增加量、O2减少量或有机物减少量。
②净光合速率的测定：植物在光照条件下，单位时间内CO2吸收量、O2释放量或有机物积累量。
总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率；光合作用有机物的制造量＝光合作用有机物的积累量＋呼吸作用有机物的消耗量；光合作用固定的CO2量＝从外界吸收的CO2量＋呼吸作用释放的CO2量。常见呈现形式如图所示：
a．A点：光照强度为0，只有呼吸作用，细胞表现为对外释放CO2。
b．AB段(不包括B点)：光合速率<呼吸速率，细胞表现为对外释放CO2。
c．B点：对应的光照强度称为光补偿点，光合速率＝呼吸速率，细胞表现为既不对外释放CO2，也不从外界吸收CO2。
d．B点以后：光合速率>呼吸速率，细胞表现为从外界吸收CO2。
e．C点：对应的光照强度称为光饱和点，光合速率达到相应条件下的最大值。
f．光饱和点以前光合速率的限制因素主要为横坐标表示的因素；光饱和点以后光合速率的限制因素为除横坐标以外的因素。
排查易错易混
1．判断下列有关酶的本质及特性的叙述
每一种酶只能催化一种或一类化学反应。(√)
所有酶的合成都包括转录和翻译两个过程(×)
由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性(×)
同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中。(√)
酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物。(√)
酶提供了反应过程所必需的活化能(×)
细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白(√)
利用淀粉、蔗糖和淀粉酶探究酶具有专一性，可用碘液检测反应是否进行(×)
“探究pH对过氧化氢酶的影响”实验中，分别加入不同pH的缓冲液后再加入底物(√)
探究pH对酶活性的影响时，实验材料不能选择淀粉，因为淀粉在酸性条件下易分解(√)
“滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率”和“滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解”都涉及“降低化学反应活化能”原理。(√)
2．判断下列有关ATP的结构与作用的叙述
ATP是DNA的基本组成单位之一。(×)
淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成。(×)
ATP是吸能反应和放能反应的纽带。(√)
无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成。(×)
植物细胞中ATP的合成都是在膜上进行的。(×)
1个ATP分子中只含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团(×)
在ATP、RNA和质粒中均含有核糖(×)
洋葱鳞片叶内表皮细胞中产生ATP的场所有叶绿体、线粒体等(×)
ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应(√)
ATP在生物体内含量很多，细胞中需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的(×)
人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。(×)
3．判断下列有关光合作用和细胞呼吸过程及联系的叙述
细胞内糖的分解代谢过程如下图，判断下列叙述：
植物细胞能进行过程①和③或过程①和④。(√)
真核细胞的细胞质基质中能进行过程①和②。(×)
动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多。(√)
乳酸菌细胞内，过程①产生[H]，过程③消耗[H]，所以在无氧呼吸过程中无[H]积累。(√)
真核细胞中过程①产生的[H]可在线粒体基质中与氧结合生成水。(×)
在酵母菌的无氧呼吸过程中发生了图示过程①和④，被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中，因为酒精是不彻底的氧化产物。(×)
叶肉细胞在光照下进行光合作用，而不进行图示中①②。(×)
下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为甲、乙、丙、丁时，CO2释放量和O2吸收量的变化。判断下列相关叙述：
甲浓度下，细胞呼吸的产物除CO2外，还有乳酸。(×)
甲浓度下最适于贮藏该器官。(×)
乙浓度下，有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多。(×)
丙浓度下，细胞呼吸产生的ATP最少。(×)
丁浓度下，细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，产物中的CO2全部来自线粒体。(√)
丁浓度下，有氧呼吸与无氧呼吸强度相等。(×)
丁浓度后，细胞呼吸强度不随氧分压变化而变化。(×)
各种细胞进行有氧呼吸的主要场所都是线粒体。(×)
无氧呼吸不需要O2参与，最终有[H]的积累(×)
人剧烈运动时细胞产生的CO2来自有氧呼吸和无氧呼吸(×)
无氧呼吸只在第一阶段合成ATP，其余大部分能量以热能的形式散失(×)
小鼠吸入18O2，则在其尿液中可以检测到H218O，呼出的CO2也可能含有18O(√)
若用含有18O的水浇灌番茄，则番茄周围空气中含有18O的物质有H218O、18O2、C18O2(√)
光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP(×)
ATP和NADPH在叶绿体中随水的分解而产生， ATP和NADH在线粒体中随水的生成而产生(×)
暗反应中14C的转移途径是14CO2→14C3→14C5→(14CH2O)(×)
4．判断下列有关环境变化对光合作用和细胞呼吸的影响的叙述
无氧和零上低温环境有利于水果的保鲜。(×)
及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害。(√)
农作物种子入库储藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，储藏寿命显著延长(×)
无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖(√)
类胡萝卜素在可见光区吸收的红光可用于光反应中ATP的合成(×)
夏季晴天，植物出现光合“午休”现象的主要原因是环境中CO2浓度过低(×)
增施有机肥，可为植物提供无机盐、CO2与能量(×)
生长环境中的CO2浓度由1%降低到0.03%时，植物的光饱和点和光补偿点都会升高(×)
绿色植物在生长过程中，光合作用产生的ATP的量远大于细胞呼吸产生的ATP的量(√)
如果两种农作物的光补偿点相同，则它们在光补偿点时实际光合作用速率也相同(×)
夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量。(√)
净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长。(√)
关注教材重点习题
1．给你一份某种酶的结晶，你能设计实验检测它是不是蛋白质吗？想一想，在萨姆纳之前，为什么很难鉴定酶的本质？(p80)
用双缩脲试剂检测。在萨姆纳之前，之所以很难鉴定酶的本质，主要是因为细胞中酶的提取和纯化非常困难。
2．下图表示最适温度下反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。
(1)请解释A、B、C三点时该化学反应的状况。(2)如果从A点开始温度升高10 ℃，曲线会发生什么变化？为什么？请画出变化后的曲线。(3)如果在B点时向反应混合物中加入少量同样的酶，曲线会发生什么变化？为什么？请画出相应的曲线。(p85)
(1)A点：随着反应物浓度的增加，反应速率加快。B点：反应速率在此时达到最高。C点：反应速率不再随反应物浓度的增加而升高，维持在相对稳定的水平。
(2)如果A点时温度升高10 ℃，曲线上升的幅度变小。因为图中原曲线表示在最适温度下催化速率随底物浓度的变化，温度高于或低于最适温度，反应速率都会变慢(图略)。
(3)该曲线表明，B点的反应物的浓度足够大，是酶的数量限制了反应速率的提高，这时加入少量的酶，会使反应速率加快(图略)。
3．同样是能源物质，ATP与葡萄糖具有不同的特点。请概括出ATP具有哪些特点。(p89)
在储存能量方面，ATP同葡萄糖相比具有以下两个特点：一是ATP分子中含有的化学能比较少，一分子ATP转化为ADP时释放的化学能大约只是一分子葡萄糖的1/94；二是ATP分子中所含的是活跃的化学能，而葡萄糖分子中所含的是稳定的化学能。葡萄糖分子中稳定的化学能只有转化为ATP分子中活跃的化学能，才能被细胞利用。
4．有氧呼吸过程是否含有无氧呼吸的步骤？结合地球早期大气中没有氧气以及原核细胞中没有线粒体等事实，想一想，地球早期的单细胞生物是否只能进行无氧呼吸？你体内的骨骼肌细胞仍保留着进行无氧呼吸的能力，这是否可以理解为漫长的生物进化史在你身上留下的印记？(p96)
有氧呼吸第一阶段与无氧呼吸第一阶段完全相同，都不需要氧气，都与线粒体无关。联想到地球的早期以及原核细胞的结构，可以大胆作出这样的推测：在生物进化史上先出现无氧呼吸，而后才出现有氧呼吸。继而推测，地球早期的单细胞生物只进行无氧呼吸，体内骨骼肌细胞保留进行无氧呼吸的能力，可以理解为漫长的生物进化史在人类身上留下的印记，同时也可以理解为人体在进行长跑等剧烈运动时，在供氧不足的情况下，骨骼肌细胞保留一定的无氧呼吸来供能，有一定的适应意义。
5．海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。这种现象与光能的捕获有关吗？(p101)
有关，不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射出了红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。水对红、橙光的吸收比对蓝、绿光的吸收要多，即到达深水层的光线是短波长的光，因此，吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方。
6．松土是许多农作物栽培中经常采取的一项措施，试分析农田松土给农作物的生长、当地的水土保持以及全球气候变暖等方面可能带来的影响，并指出如何尽量减少不利影响。(p96)
松土透气可以使根部细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收，促进作物生长，吸收更多的CO2，缓解全球气候变暖现象；增强根系的水土保持能力；避免根细胞由于无氧呼吸产生酒精对根系造成的伤害。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，促使这些微生物对土壤有机物的分解，为植物生长提供更多的CO2，也有可能导致局部大气CO2浓度上升。松土不当，可能伤害植物根系；要根据不同植物、植物不同的生长阶段等，采取不同的松土方法。
7．与传统的生产方式相比，植物工厂生产蔬菜等食物有哪些优势？又面临哪些困难？你对植物工厂的发展前景持什么观点？(p101)
与传统生产方式相比，植物工厂生产蔬菜可以精确控制植物的生长周期、生长环境、上市时间等，但同时面临技术难度大、操控要求高、需要掌握各种不同蔬菜的生理特性等问题。
8．在玻璃瓶底部铺一层潮湿的土壤，播下一粒种子，将玻璃瓶密封，放在靠近窗户能照到阳光的地方，室内温度保持在30 ℃左右。不久，这粒种子萌发长成幼苗。你能预测这株植物幼苗能够生存多长时间吗？如果能，请说明理由。如果不能，请说明你还需要哪些关于植物及其环境因素的信息。(p106)
植物的生活需要水、无机盐、阳光、适宜的温度、空气(含有二氧化碳)，从给出的信息可以看出，植物生长的基本条件都是满足的，因此，只要没有病虫害等不利因素，这株植物(幼苗)就能够生存一段时间。但究竟能够生存多长时间，涉及的问题很多。潮湿的土壤含有水分，植物根系吸收水分后，大部分可通过蒸腾作用散失到空气中，由于瓶子是密闭的，散失到空气中的水分能够凝结，回归土壤供植物体循环利用。但是，随着植株的生长，越来越多的水分通过光合作用成为有机物的组成部分，尽管有机物能够通过呼吸作用释放出二氧化碳和水(这些水既可以散失到空气中回归土壤，也可以在叶片细胞中直接用于光合作用)，毕竟有机物是不断积累的，这意味着回归到土壤的水分会越来越少，有可能成为影响植物生存的限制因素，因此，要预测植物生存的时间，需要知道土壤含水量和植物体内有机物积累速率等信息。土壤中的无机盐被植物根系吸收以后，绝大部分成为植物体的组成成分(少量可能随落叶归还土壤)，因此难以循环利用，但植物对无机盐的需求量是很少的，土壤中无机盐到底能满足植物体生长多长时间的需要与土壤的多少、土壤中各种无机盐的含量、植株的大小等有关，这些信息是任务提示中没有给出的，因此不能从这方面作出准确预测。从给出的信息可知，在阳光和温度方面不存在制约瓶中植物生存的问题。二氧化碳是植物进行光合作用必需的原料之一，瓶中的二氧化碳通过植物的光合作用被植物体利用，转化为有机物。有机物通过植物的呼吸作用分解成二氧化碳和水，可见二氧化碳在植物体和瓶中空气之间是可以循环的。但是随着植株的生长，有机物会不断积累，这意味着空气中所含的二氧化碳会逐渐减少，要预测瓶中二氧化碳能维持植物体生存多长时间，还需要知道瓶中二氧化碳总量、植物体光合速率、呼吸速率或有机物积累速率等信息。上述推理大多是建立在植物体不断生长基础上的，这是因为玻璃瓶容积小，植物幼苗正处于生长期。此外，瓶中植物生存时间的长短，还与植物的种类有关。如果是寿命很短的某种草本植物，即使瓶中各种条件长久适宜，植物生存的时间也不会长。专题九：生物与环境
强化基础知识
1．种群的增长规律及其应用
(1)图示
注：“J”形增长“S”形增长。
(2)K值与K/2值的分析与应用
①K值与K/2值的分析
②K值与K/2值的应用
2．群落的结构及演替
(1)群落的空间结构
①垂直结构：判定关键点是“同一地点不同高度”“分层现象”；影响植物垂直结构的主要因素是阳光，影响动物垂直结构的主要因素是食物条件和栖息空间。
②水平结构：判定关键点是“通常呈镶嵌分布”；影响群落水平结构的主要因素有地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异及光照强度的不同等。
③一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。
(2)群落的演替
①概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。演替的类型分为初生演替和次生演替。
②判断初生演替和次生演替的方法
③人类活动对群落演替的影响：人类活动往往会影响和改变群落演替的速度和方向。
④演替的特点：一般是有机物总量增加，生物种类越来越多，群落的结构越来越复杂。
3．生态系统的组成及结构
(1)生态系统＝生物群落＋非生物环境。地球上最大的生态系统是生物圈。
(2)生态系统的结构
①组成成分：非生物的物质和能量、生产者(自养生物，是生态系统的基石)、消费者(能够加快生态系统的物质循环)和分解者(物质循环的关键环节)。
②营养结构——食物链和食物网，是物质循环和能量流动的渠道。食物链的第一营养级生物一定是生产者，食物链的营养级一般不超过五个。
4．生态系统的能量流动
(1)能量流动的过程
(2)能量的输入、传递和散失
①能量的输入：通过生产者的光合作用固定太阳能(主要途径)。
②能量传递：通过食物链和食物网传递。
③能量散失：以热能形式散失。
④具体过程：太阳能→生物体内有机物中的化学能→热能(通过呼吸作用散失)。
(3)能量流动的特点：单向流动，逐级递减。能量传递效率为10%～20%。能量传递效率＝某一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
(4)研究能量流动的意义
①帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。
②帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
③帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
5．生态系统的物质循环(碳循环)
(1)
(2)大气中的碳主要通过植物的光合作用进入生物群落，其次通过化能合成作用进入生物群落。
(3)生物群落中的碳通过动植物的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃烧等方式返回到大气中。
6．生态系统的信息传递
(1)信息的种类：物理信息——声、光、温度、磁力等；化学信息——性外激素、生物碱等；行为信息——动物的特殊行为等。
(2)信息传递的方向：大多是双向的，也可以是单向的。
(3)实例：海豚的回声定位、某些种子需要光刺激才能萌发、一些植物的开花需要长日照、少数植物被害虫危害时会释放一种信息素以吸引害虫的天敌来捕食害虫。
(4)
7．生态系统的稳定性
(1)两个方面
①抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。
②恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
(2)原因：生态系统具有一定的自我调节能力。生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。
(3)关系：一般来说，生态系统中的组分越少、食物网越简单，其自我调节能力就越弱，抵抗力稳定性就越低。
8．生物多样性与环境保护
(1)全球性生态环境问题
全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、土地荒漠化、生物多样性丧失以及环境污染等。
(2)生物多样性的价值
直接价值——药用、科研、美学价值等；间接价值——调节生态系统的功能以及促进生态系统中基因流动和协同进化等方面；潜在价值——目前人类尚不太清楚的价值。
(3)生物多样性的保护措施：就地保护(如建立自然保护区)、易地保护等。
(4)保护生物多样性，并不反对对野生动植物资源的合理开发和利用。
排查易错易混
1．判断下列有关种群和群落的相关叙述
年龄结构能预测种群数量未来的变化趋势。(√)
自然增长率主要取决于出生率与死亡率的差值(√)
五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度((×)
标记物脱落会使标记重捕法调查的结果偏大。(√)
从理论上讲，第二次被捕捉时动物躲避捕捉的能力增强，所以调查的种群数量比实际数量要小((×)
运用标记重捕法调查时，个体被捕捉的概率应相等，而与标记状况、年龄和性别无关。(√)
某种群数量呈“S”形曲线增长，达到K值后，其增长速率为0(√)
种群“J”形增长曲线中的增长率和增长速率均恒定不变。(×)
种群数量小于K/2时是防治害虫的最佳时期(√)
在“S”形增长曲线中，当种群数量超过K/2后，种群增长速率减慢，其对应的年龄结构为衰退型。(×)
用较大网眼的网捕鱼，目的是增大鱼塘的环境容纳量((×)
环境容纳量是由环境中的有效资源决定的，会根据环境条件的改变而变化(√)
探究酵母菌种群数量的变化实验中先将盖玻片放在计数室上，再在盖玻片边缘滴加培养液(√)
探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验，需要设置对照组，且需要进行重复实验((×)
种群数量的变化就是种群数量的增长和波动。(×)
蚊子与人或动物间为捕食关系((×)
草原生物群落的空间结构包括垂直结构和水平结构(√)
森林群落中植物和动物均具有垂直分层现象，以提高光的利用率。(×)
洪泽湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布，构成群落的水平结构(√)
在长白山地区，针叶树所占比例随海拔升高而增大，阔叶树所占比例随海拔升高而减小，不是群落的垂直结构的体现(√)
调查土壤中小动物类群的丰富度和土壤中小动物、种群密度均可采用取样器取样法(√)
如果两种鸟的觅食生境一样，则这两种鸟的生态位完全一样。(×)
不同群落中的生物因生态位的不同而达到相对平衡的状态，和谐共存。(√)
群落演替中的新物种是生物进化的结果((×)
群落演替达到稳定阶段时，其物种组成不会发生变化((×)
人为因素或自然因素的干扰可以改变植物群落演替的方向(√)
在演替过程中，群落通常是向结构复杂、稳定性强的方向发展(√)
洪泽湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布，构成群落的水平结构。(√)
某岛屿由海底火山喷发形成，现已成为旅游胜地，岛上植被茂盛，风景优美。该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替。(×)
2．判断下列有关生态系统结构与功能的相关叙述
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((×)
凡是细菌、真菌都是分解者((×)
自养生物一定都是生产者；腐生生物一定都是分解者；生产者一定处于第一营养级。(√)
生态系统相对稳定时无能量的输入和散失((×)
生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大。(×)
白蚁体内的真菌能加速生态系统的物质循环(√)
相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%，也不会大于20%((×)
“桑基鱼塘”实现了能量的多级利用，大大提高了能量的传递效率。(×)
生态系统中的能量可被多级循环利用，从而大大提高了能量的利用率。(×)
人工鱼塘或有污染物的河水中，能量来自绿色植物光合作用固定的太阳能和人工施加饵料或污染物中的能量(√)
生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一食物链((×)
生态金字塔中的营养级均按其所占的数值大小依次排列((×)
利用性引诱剂干扰害虫正常交尾从而控制害虫种群密度的方法属于化学防治((×)
信息传递不全为双向传递(√)
生态系统的碳循环指的是CO2在非生物环境和生物群落中的往复循环((×)
与碳循环有关的生理活动有光合作用、化能合成作用和呼吸作用等。(√)
防治稻田害虫，可提高生产者和消费者之间的能量传递效率((×)
一只狼捕食了一只兔子，该狼获得了兔子能量的10%～20%((×)
当食草动物看到青草明显减少时，部分个体会另觅取食地，这体现了生态系统的信息传递功能。(√)
某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量的变化是一种正反馈调节。(×)
3．判断下列有关生态系统的稳定性与环境保护的相关叙述
极端的生态系统如荒漠生态系统、北极苔原生态系统抵抗力稳定性与恢复力稳定性都很低(√)
自我调节能力越强的生态系统，其恢复力稳定性也就越高((×)
提高生态系统的稳定性，一方面要控制对生态系统的干扰程度，另一方面，应实施相应的物质和能量投入，保证生态系统内部结构与功能的稳定(√)
森林生态系统破碎化有利于生物多样性的形成((×)
盲鱼作为进化研究的材料体现了生物多样性的间接价值((×)
湿地退化对生物多样性的间接价值影响最大(√)
对麋鹿种群进行圈养复壮、放归野外的过程属于就地保护((×)
许多野生生物的使用价值目前还不太清楚，说明生物多样性具有间接价值((×)
落叶阔叶林、针阔叶混交林和针叶林遭到严重破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来的状态，原因是其自我调节能力丧失了((×)
河流轻度污染后的净化恢复及火灾后草原的恢复均属于恢复力稳定性。(×)
绿色出行，多吃植物性食物、少吃肉类等，都可以缩小生态足迹。(√)
化石燃料的大量燃烧及水泥的生产等是臭氧层被破坏的原因。(×)
遗传多样性较低的种群适应环境能力强。(×)
生物多样性的丰富程度与自然选择无关。(×)
生物多样性对维持生态系统的稳定性具有重要作用，体现了其间接价值。(√)
“无废弃物农业”遵循生态工程的自生原理。(×)
关注教材重点习题
一、种群与群落
1．在群落形成的过程中，如果两个物种的生态位相似，你认为这两个物种的发展将是什么结果？(p29)
两个物种的生态位相似，在空间和资源有限的情况下，它们必然存在种间竞争。种间竞争可能会使二者的生态位发生分化，结果可能为它们仍然共存于同一个群落中；也可能为一方消失，另一方留存下来。
2．请从群落中物种之间的相互关系，以及这种关系是如何形成的等角度，分析群落中存在捕食者的生态意义。(p29)
捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的生存腾出空间。因此，捕食者有利于保持群落内物种的丰富度，并使多个生物种群的数量维持在一定范围内。同时，捕食者吃掉的大多是被捕食者中老年、病弱或年幼的个体，客观上起到促进被捕食者种群发展的作用；捕食者与被捕食者还表现出协同进化。
3．结合你们在学习“群落的结构”时对群落中生物生态位的分析，说一说不同物种之间是如何彼此协调、共同生活在一起的。(p35)
群落中的不同生物通过复杂的种间关系建立联系，并分别占据了不同的生态位，从而相互依存、相互制约形成群落这一有机整体。例如，森林中的植物为动物提供食物和庇护，一些植物则依赖动物传播花粉和种子；植食性动物可减少占优势的植物的数量；肉食性动物通过捕食植食性动物，避免过多植物被采食等等。
4．农田中的生物形成人工生物群落。为什么说它是群落？它与森林、草原等自然生物群落有哪些不同？如果没有人工干预，农田生物群落能长期保持农田的特征吗？(p37)
农田中生活着多个生物种群，它们不是孤立的，而是直接或间接地联系着，共同构成了有序的整体，即农田生物群落。农田生物群落属于人工生物群落，与自然群落相比，人工生物群落的物种丰富度较低，群落结构简单，易受外界影响，需要人工干预才能维持群落的物种组成和结构。如果没有人工干预，农田生物群落不能长期保持农田的特征。
5．(1)砍伐成树有助于林下植物的生长，主要是影响了哪一类种间关系？干扰后林下的阳生植物为什么会增多？(p46)
种间竞争。人工干扰后，林下阳生植物能够获得更多的光照、水肥，有利于其生长繁殖。
(2)一定程度的人工干扰可能会增加防护林群落的物种丰富度，这给我们什么启示？
适度砍伐成树，既可以增加防护林物种的丰富度而提高其稳定性，又可以获得一定的经济效益。
(3)为什么重度人工干扰的防护林比自然林更容易遭受外来物种入侵？这给我们什么启示？
重度人工干扰，导致防护林物种丰富度降低，群落结构简单，抵抗外界干扰的能力弱，就更容易遭受外来物种入侵。这给我们的启示是我们要尊重自然规律，保护好绿水青山，走可持续发展之路。
二、生态系统与环境保护
1．每个生物体的生存都离不开物质和能量。这些生物是怎样获得物质和能量的？不同种类的生物获取物质和能量的途径一样吗？(p50)
绿色植物通过光合作用将无机物转化为有机物，将太阳能转化为化学能。动物通过摄取其他生物获得物质和能量。细菌、真菌等通过分解动植物遗体和动物的排遗物获得物质和能量。不同种类的生物获取物质和能量的途径是不尽相同的。
2．生物量金字塔在什么情况下，可能是上宽下窄倒置的金字塔形呢？(p58)
一般情况下，生物量金字塔是上窄下宽的金字塔形，但是有时候会出现倒置的金字塔形。例如，在海洋生态系统中，由于生产者(浮游植物)的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。当然，总的来看，一年中浮游植物的总的生物量还是比浮游动物的要多。
3．生态系统中信息传递与物质循环和能量流动存在哪些差异？(p69)
差异主要有以下方面：
(1)物质循环和能量流动借助于食物链进行；信息传递不依赖于食物链，可在同一个物种内传递，也可在不同物种间传递，还可以在非生物环境与生物体之间传递。
(2)能量流动的特点是单向流动，物质是可循环利用的，但信息传递往往是双向的，且不能循环利用。
4．机场附近的鸟类严重危害飞行安全，因此有必要进行人工驱鸟。请将以下人工驱鸟的措施按原理进行归类。①播放鸟类天敌的鸣叫声，②放置无公害的驱鸟剂，③燃放爆竹，④使用激光，⑤架设煤气炮(模拟猎枪的响声和火光)，⑥布设鸟类害怕的图案，⑦声光威吓(将爆竹、猎枪声、激光、驱鸟火焰等方法结合)，⑧遥控航模模拟天敌。上述方法利用物理信息、化学信息以及行为信息的分别有哪些？(p72)
上述方法利用物理信息的有：①③④⑤⑥⑦；利用化学信息的有：②；利用行为信息的有：⑧。
5．有科学家指出：“没有物质，什么都不存在；没有能量，什么都不会发生；没有信息，任何事物都没有意义。”在生态系统中，物质、能量和信息是这样起作用的吗？在细胞、个体、种群、群落等层次，它们所起的作用也是这样的吗？试举例谈谈对这句话的理解。(p80)
生命有物质性，即生命体都是物质实体，因此物质是生命的基础。在生态系统中，生物体都是由物质组成的，其生命活动所需要的物质都来自环境，没有物质，什么都不存在。生命活动会消耗能量，能量驱动生命活动的有序进行，因此能量流动是生态系统的动力，没有能量，生命活动都不能正常进行，因此可以说什么都不会发生。信息调节保证了生命活动的有序进行，没有信息，生命系统难以维系和运转。例如，如果没有视觉、听觉或嗅觉等方面的信息，捕食者就无法捕获猎物，猎物即使近在咫尺也毫无意义。从这个角度看，没有信息，任何事物都没有意义了。
在细胞、个体、种群、群落、生态系统等各个层次，物质、能量、信息都发挥着作用，尽管有细微差别，但大体上是一致的，不论在哪个层次，生命都是物质、能量、信息的统一体。
6．栽培作物野生种的基因库对育种工作者来说，有哪些利用价值？为什么说任何一个灭绝的物种都会带走它独特的基因，是令我们永远遗憾的呢？(p91)
首先，栽培作物野生种的基因库对育种工作者来说是很有价值的研究资源，可用于进行相关的基础研究；其次，可以利用基因工程等现代生物技术，将野生种中人类所需要的某些优良基因(如抗旱基因、抗病基因等)导入相应的栽培品种并使之表达，从而获得具有这些优良性状的栽培品种。每个物种都有其独特的基因，是经历了漫长的生物进化留存下来的，具有重要的价值，任何一个物种的灭绝，都意味着一个基因库的消失，是生物多样性的巨大损失。
7．在有些地方，某些人喜欢通过“放生”来表示自己有爱心，他们从市场上买来动物，放归自然环境。放生的动物中，有些不是本地物种。你如何看待这样的做法？(p96)
(1)有些放生的动物可能会破坏当地的生态环境，甚至成为入侵物种；(2)放生的动物不适合当地环境，或者放生的方式不当，都会导致放生的动物死亡；(3)将购买的动物放生，只是形式上的彰显爱心，并不能从根本上起到保护动物的作用，还可能助长对该动物的猎捕。专题六：变异、育种、进化
强化基础知识
1．基因突变对氨基酸序列的影响
(1)替换：除非终止密码子提前或延后出现，否则只改变1个氨基酸或不改变。
(2)增添：插入位置前的氨基酸序列不改变，影响插入位置后的氨基酸序列。
(3)缺失：缺失位置前的氨基酸序列不改变，影响缺失位置后的氨基酸序列。
2．细胞癌变
(1)原因：致癌因子(物理因素、化学因素、生物因素等)使原癌基因和抑癌基因发生突变。
①原癌基因：主要负责调节细胞周期，是细胞正常的生长和增殖所必需的。
②抑癌基因：表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡。
(2)特征：能够无限增殖；形态结构发生显著变化；细胞膜上的糖蛋白等物质减少，癌细胞间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。
3．“三看法”判断可遗传变异的类型
(1)“一看”基因组成：看染色体上的基因组成是否发生改变，若发生改变，则为基因突变。
(2)“二看”基因位置：若基因的种类和数目未变，但染色体上的基因位置改变，则为染色体结构变异中的“易位”或“倒位”或基因重组中的“互换”。
(3)“三看”基因数目：若基因的数目改变，但基因的种类和位置未变，则为染色体数目变异；若基因数目和位置改变，但基因的种类不变，则为染色体结构变异中的“重复”或“缺失”。
4．染色体组数的判定方法
(1)染色体组的概念：在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。
(2)判定染色体组数的三种方法：一看细胞内形态相同的染色体数，有几条，就含几个染色体组；二看生物体的基因型，控制同一性状的基因出现几次，就有几个染色体组；三根据染色体数和染色体形态数来推算，染色体组数＝染色体数/染色体形态数。
5．“两看法”界定二倍体、多倍体、单倍体
有丝分裂过程中染色体只复制、未分离，造成某生物个体的细胞内染色体组数加倍，加倍后，染色体组有几个，该生物就叫几倍体。
6．据图弄清“5”种生物育种
(1)“亲本新品种”为杂交育种。
(2)“亲本新品种”为单倍体育种。
(3)“种子或幼苗新品种”为诱变育种。
(4)“种子或幼苗新品种”为多倍体育种。
(5)“植物细胞新细胞愈伤组织胚状体人工种子―→新品种”为基因工程育种。
7．生物进化
(1)弄清生物进化脉络
(2)生物进化与生物多样性的关系
①协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
②生物多样性的形成是协同进化的结果。生物多样性的形成经历了漫长的进化历程。
排查易错易混
1．判断下列有关三种可遗传的变异的相关叙述
由于基因突变的不定向性和低频性，基因突变产生的有利个体往往不多。(√)
基因突变不一定导致性状的改变；导致性状改变的基因突变不一定能遗传给子代。(√)
基因突变会产生新的基因，新的基因是原有基因的等位基因；基因重组不产生新的基因，但会形成新的基因型。(√)
体细胞中发生的基因突变一定不能传递给后代(×)
自然条件下，细菌等原核生物、病毒和真核生物共有的可遗传变异为基因突变(√)
DNA分子中缺失一个基因为基因突变(×)
基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，体现了基因突变的不定向性(×)
观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置(×)
基因编码序列缺失一个碱基对，可能出现翻译提前终止或从缺失部位以后翻译的氨基酸序列发生变化的情况(√)
癌细胞能无限增殖，且与正常细胞相比，癌细胞代谢更旺盛，因此癌细胞中DNA聚合酶和RNA聚合酶活性更高(√)
原癌基因和抑癌基因不存在于正常的细胞中(×)
肺部细胞中原癌基因执行生理功能时，细胞生长和分裂失控(×)
基因突变和基因重组广泛发生于所有生物中。(×)
基因重组多指不同基因型的雌雄配子之间随机结合过程中发生的基因重新组合过程(×)
在肺炎链球菌转化实验中，R型与加热杀死的S型菌混合产生了S型，其生理基础是发生了基因重组。(√)
基因重组是生物变异的主要来源；基因突变是生物变异的根本来源。(√)
单倍体个体都一定没有等位基因和同源染色体(×)
两条染色体相互交换片段引起的变异都属于染色体结构的变异(×)
染色体结构变异不仅可改变基因数目与排列次序，还会改变基因结构。(×)
染色体组数目是二倍体、多倍体、单倍体的主要划分依据。(×)
含有奇数染色体组的个体一定是单倍体(×)
染色体结构变异中的易位或倒位不改变基因数量，对个体性状不产生影响(×)
生物的精子或卵细胞一定都是单倍体(×)
基因型为AAaa的四倍体产生的配子类型及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1(√)
人工诱导染色体加倍的过程没有完整的细胞周期(√)
低温可抑制染色体着丝粒分裂，使子染色体不能分别移向细胞两极(×)
2．判断下列有关生物变异在育种上应用的相关叙述
秋水仙素处理幼苗，成功使染色体数目加倍后，一定会得到纯合子。(×)
无子西瓜与无子番茄的发育都离不开生长素的作用(√)
无子西瓜与无子番茄培育的基本原理不同，无子西瓜的培育原理是染色体变异，无子番茄的培育原理是用生长素类植物生长调节剂促进子房的发育(√)
单倍体育种过程包括花药离体培养和低温或秋水仙素处理萌发的种子两大阶段(×)
单倍体育种中，通过花药离体培养所得的植株均为纯合的二倍体(×)
用二倍体西瓜给四倍体西瓜授粉，则四倍体植株上会结出三倍体无子西瓜(×)
诱变育种需要处理大量生物材料，其原因是基因突变具有不定向性、低频性(√)
抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低(×)
无子番茄的无子性状不可遗传，但无子西瓜的无子性状可以遗传(√)
3．判断下列有关生物进化的相关叙述
达尔文自然选择学说不仅能解释生物进化的原因，也能很好地解释生物界的适应性与多样性，但不能解释遗传与变异的本质，且对进化的解释仅限于个体水平。(√)
生物进化的基本单位是种群，但是自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率。自然选择直接作用于表型而非基因型。(√)
盲鱼眼睛的退化是黑暗诱导基因突变的结果(×)
生物抗药性的产生是基因突变的结果，种群的抗药性增强是自然选择的结果(√)
长期使用农药后，害虫会产生很强的抗药性，这种抗药性的产生是因为农药诱导害虫产生了抗药性突变。(×)
基因型频率的改变标志着种群的进化(×)
一个符合遗传平衡的群体，无论是自交还是相互交配，其基因频率及基因型频率都不再发生改变。(×)
在自然条件下，某随机交配种群中基因频率的变化只与环境的选择作用有关(×)
种群基因频率改变的偶然性随种群数量下降而升高(√)
在环境条件保持稳定的前提下，种群的基因频率也会发生变化(√)
生殖隔离一定导致形成新物种，不同物种一定存在生殖隔离；新物种产生一定存在进化，进化一定意味着新物种的产生。(×)
根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广的捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是捕食者往往捕食个体数量多的物种，为其他物种的生存提供机会(√)
生物多样性的形成是协同进化的结果(√)
如果没有突变，生物不可能发生进化(√)
物种之间的协同进化都是通过种间竞争实现的(×)
物种的形成可以不经过隔离(×)
骡以及二倍体加倍形成的四倍体生物都是新的物种(×)
新物种的形成都必须先经过地理隔离然后才能形成生殖隔离(×)
关注教材重点习题
1．镰状细胞贫血主要流行于非洲的疟疾高发地区。具有一个镰状细胞贫血突变基因的个体(即杂合子)在氧含量正常的情况下，并不表现出镰状细胞贫血的症状，因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白，并对疟疾具有较强的抵抗力。这些地区具有镰状细胞贫血突变基因的人占总人口的比例较其他地区的高，为什么？从中你能得到什么启示？(p85)
杂合子能同时合成正常和异常的血红蛋白，相比只能合成正常血红蛋白的纯合子，杂合子对疟疾具有较强的抵抗力，在疟疾高发地区，他们生存的机会更多，从而能将自己的基因传递下去。因此，这些地区具有镰状细胞贫血突变基因的人占总人口的比例更高。基因突变的结果对于个体而言是有利还是有害，是和环境息息相关的，在某种环境中是有害的，在另一种环境中可能变得有利，这也是基因突变能为自然选择提供原材料，而促进生物进化的积极意义。
2．在二倍体的高等植物中，偶然会长出一些植株弱小的单倍体，这些单倍体一般不能通过有性生殖繁殖后代。这些单倍体是如何形成的，为什么不能繁殖后代？所有的单倍体都不育吗？(p91)
可能的原因是：二倍体植株经减数分裂形成配子后，一些配子可以在离体条件下发育成单倍体植株。这些单倍体植株一般不能通过有性生殖繁殖后代，是因为它们的体细胞中只含有1个染色体组，减数分裂时没有同源染色体的联会，就会造成染色体分别移向细胞两极的紊乱，不能形成正常的配子，因此，就不能繁殖后代。并不是所有的单倍体都不育，例如蜜蜂的雄蜂；四倍体植株的单倍体体细胞含有2个染色体组，理论上也是可育的。
3．人们平常食用的西瓜是二倍体。在二倍体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理，可以得到四倍体植株。然后，用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，进行杂交，得到的种子细胞中含有三个染色体组。把这些种子种下去，就会长出三倍体植株。现有普通小麦(AABBDD)和黑麦(RR)(字母表示染色体)，请利用上述原理培育出优良的八倍体小黑麦(AABBDDRR)品种，写出培育过程的有关遗传图解。(p91)
4．野生型链孢霉能在基本培养基上生长，而用X射线照射后的链孢霉却不能在基本培养基上生长。在基本培养基中添加某种维生素后，经过X射线照射后的链孢霉又能生长了。如何解释这一现象？该实验体现了基因与生物的生存有什么关系？(p98)
野生型链孢霉能在基本培养基上生长，用X射线照射后的链孢霉不能在基本培养基上生长，说明X射线照射后的链孢霉产生了基因突变，有可能不能合成某种物质，所以不能在基本培养基上生长。在基本培养基中添加某种维生素后，X射线照射后的链孢霉又能生长，说明经X射线照射后的链孢霉不能合成该种维生素。
基因通过控制有关物质的合成来控制生物体的性状，基因发生突变，失去了原有的功能，则生物的相应性状改变，甚至影响生物的生存。
5．人类对濒危动植物进行保护，会不会干扰自然界正常的自然选择？为什么？(p109)
在自然界，物种绝灭的速率本来是很缓慢的，人类活动大大加快了物种绝灭的速率。现在许多濒危物种之所以濒危，在很大程度上是人为因素造成的。因此，人类对濒危物种的保护，是在弥补自己对自然界的过失，不能说是干扰了自然界正常的自然选择。从另一个角度看，自然选择所淘汰的物种并不是毫无价值，因此，不能完全从自然选择的角度来判断现有物种的存留意义。
6．褐花杓兰和西藏杓兰主要分布于我国西南地区，且分布区域有一定交叉。典型的褐花杓兰，花是深紫色的；典型的西藏杓兰，花是紫红色的。研究人员通过实验发现，这两种植物能够杂交并产生可育后代。有研究人员建议将上述两种杓兰合并为一种，请问理由可能是什么？(p126)
这两种杓兰在自然状态下能够杂交并产生可育后代，说明二者之间还未形成生殖隔离，因此看作是一种也是可以的。专题七：人和高等动物稳态与调节
强化基础知识
1．内环境及其稳态
(1)体液和内环境的关系
(2)内环境的成分：水、无机盐、营养成分(如葡萄糖)、代谢废物(尿酸、尿素等)、气体(O2、CO2)、其他物质(激素、抗体、细胞因子、血浆蛋白等)。
(3)内环境与外界环境及细胞内液的关系(如图所示)
(4)组织液、血浆、淋巴液在成分上的最主要差别在于血浆中含有较多的蛋白质，而组织液、淋巴液中蛋白质含量很少。
(5)渗透压、酸碱度和温度是细胞外液理化性质的三个主要方面。
①溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。
②血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关；在组成细胞外液的各种无机盐离子中，含量上占有明显优势的是Na＋和Cl－，细胞外液渗透压的90%以上来源于Na＋和Cl－。
③在37 ℃时，人的血浆渗透压约为770 kPa。
(6)内环境的稳态：指内环境的各组成成分、理化性质都处于相对稳定的状态，是机体进行正常生命活动的必要条件。
(7)内环境异常举例：引起组织水肿的原因分析。
(8)稳态的调节方式：目前普遍认为，神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
2．自主神经系统：交感神经和副交感神经共同调节同一器官，且作用一般相反。
3．神经调节的基本方式——反射
(1)条件反射和非条件反射的判断
条件反射的消退是一个新的学习过程，需要大脑皮层的参与。
(2)完成反射的结构基础——反射弧。反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成，其中，感受器是感觉神经末梢和与之相连的各种特化结构组成的，效应器是指传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等。
(3)完成反射的两个条件：①有完整的反射弧；②有适宜的刺激。
(4)反射弧中传入神经和传出神经的判断
①根据是否有神经节：有神经节的为传入神经。
②根据脊髓灰质内突触结构判断。
③根据脊髓灰质结构判断：与前角(膨大部分)相连的为传出神经，与后角(狭窄部分)相连的为传入神经。
④切断实验法：若切断某一神经，刺激外周段(远离中枢的位置)，效应器无反应(肌肉不收缩)，而刺激向中段(近中枢的位置)，效应器有反应(肌肉收缩)，则切断的为传入神经；反之，则为传出神经。
4．兴奋的产生、传导和传递
(1)兴奋在神经纤维上的传导
①兴奋的产生机制：Na＋内流→膜电位由“外正内负”变为“外负内正”→静息电位变为动作电位→兴奋产生。
②兴奋在离体神经纤维上的传导方向：双向传导。膜外：与局部电流方向相反；膜内：与局部电流方向相同。简记为“内同外反”。
(2)兴奋在神经元之间的传递
①突触：突触前膜、突触间隙和突触后膜。
②信号变化：电信号→化学信号→电信号。
③兴奋的传递方向：突触前神经元→突触后神经元，单向传递，其原因是神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜。
④效应：神经递质作用后使下一神经元兴奋或抑制。
(3)探究神经传导和传递方向的实验设计思路：切断某一神经，用针刺激不同部位，用微电流计检测膜电位的变化并观察肌肉的反应。
(4)电流计指针偏转问题分析(两电极均连接在神经纤维膜外)
(5)大脑的高级功能——语言中枢
S区——若发生障碍，则不能讲话；H区——若发生障碍，则不能听懂话；W区——若发生障碍，则不能写字；V区——若发生障碍，则不能看懂文字。
5．激素调节
(1)几种常考的激素
③甲状腺：甲状腺激素几乎全身细胞
(2)激素调节的四个特点：通过体液进行运输；作用于靶器官、靶细胞；作为信使传递信息；微量和高效。
6．体温调节
(1)体温调节中枢在下丘脑；体温感觉中枢在大脑皮层；温度感受器分布在皮肤、黏膜和内脏器官中。
(2)人体产热的主要组织或器官分别是骨骼肌和肝脏，安静时主要通过肝、脑等器官活动提供热量，运动时以骨骼肌产热为主；人体散热的主要器官是皮肤。
(3)相关激素：甲状腺激素和肾上腺素，都有提高细胞代谢强度的作用。
(4)甲状腺激素分泌的分级调节和负反馈调节
7．水盐平衡调节
(1)水盐平衡调节中枢在下丘脑，渴觉产生的中枢在大脑皮层。
(2)参与水盐平衡调节的激素主要是抗利尿激素，其由下丘脑神经分泌细胞分泌，并由垂体释放，可促进肾小管和集合管对水的重吸收。
(3)当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时，肾上腺皮质增加分泌醛固酮，促进肾小管和集合管对Na＋的重吸收，维持血钠含量的平衡。相反，当血钠含量升高时，则醛固酮的分泌量减少，其结果也是维持血钠含量的平衡。
8．血糖调节
(1)胰岛素：唯一降血糖的激素。
(2)胰高血糖素：升高血糖，与胰岛素在调节血糖方面表现为拮抗作用，与肾上腺素在调节血糖方面表现为协同作用。
(3)血糖调节中枢在下丘脑。
9．免疫调节
(1)免疫系统的第一道防线(皮肤、黏膜)和第二道防线(体液中的杀菌物质和吞噬细胞)属于非特异性免疫；第三道防线(包括体液免疫和细胞免疫)属于特异性免疫。
(2)免疫系统的功能：免疫防御、免疫自稳、免疫监视。
(3)体液免疫和细胞免疫的判断方法
①“三看法”辨别体液免疫与细胞免疫
②依据图像识别体液免疫和细胞免疫
在涉及免疫过程概念模型的题目中，对特异性免疫类型的判断，一般采用倒推的方法，即先从图中呈“Y”形的抗体出发，分泌抗体的细胞为浆细胞(浆细胞含有较多的内质网和高尔基体)，可判断为体液免疫。如看到两个细胞接触后导致一个细胞裂解死亡，则为细胞免疫。吞噬细胞既参与体液免疫又参与细胞免疫。
(4)快速确定三种免疫功能异常类型
(5)二次免疫的特点
①二次免疫与初次免疫相比：产生抗体又快又多，从而使患病程度大大降低。
②二次免疫的基础：在初次免疫过程中产生的记忆细胞，当再次接受相同的抗原刺激时，记忆细胞会迅速地增殖、分化成浆细胞，从而更快更多地产生抗体。
排查易错易混
1．判断下列有关内环境及其稳态的维持的相关叙述
内环境中含有多种成分，激素、抗体、细胞因子、血浆蛋白、葡萄糖、尿素等都是内环境的成分。(√)
心肌细胞的直接内环境为血浆，所以可以从血浆中获取营养物质(×)
机体组织水肿时血浆和组织液中的水分仍可相互交换(√)
淋巴液和血浆中都有淋巴细胞(√)
神经递质与突触后膜受体的结合，各种激素与激素受体的结合，抗体与抗原的作用都发生在内环境中。(×)
手和脚有时会磨出“血泡”，其主要成分是组织液，还有血细胞(√)
神经递质、血红蛋白、抗体都是内环境的成分(×)
细胞外液渗透压主要来源于Na＋和Cl－(2021·河北，17)(√)
细胞内液不参与细胞外液渗透压的调节(2021·河北，17)(×)
稳态就是指内环境的各种理化性质处于相对稳定的状态(×)
摄入过多过咸的食物后，会引起细胞内液的量增加(×)
人体剧烈运动时，无氧呼吸所产生的乳酸使血浆pH明显降低(×)
在寒冷环境中，人的产热量大于散热量，以防止在寒冷环境中体温降低(×)
人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能，尤以骨骼肌和肝脏产热为多。(√)
运动时，丙酮酸转化成乳酸的过程发生在组织液中(×)
人体内环境的稳态是在神经调节、体液调节与免疫调节下由各器官、系统协调作用下实现的。(√)
2．判断下列有关神经调节与体液调节的相关叙述
自主神经系统是脊神经的一部分，包括交感神经和副交感神经(×)
当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱。(√)
反射是神经调节的基本方式，反射的结构基础是反射弧，反射弧是由五个基本环节构成的。(√)
条件反射的消退就是条件反射的丧失过程，不需要大脑皮层的参与。(×)
一个由传入与传出两种神经元组成的反射弧中只含有一个突触结构。(×)
刺激传出神经也可以引起效应器发生反应，这种反应也能称为反射(×)
神经元接受刺激产生兴奋或抑制的生理基础是Na＋的内流或阴离子(Cl－)的内流。(√)
在人体内发生某种反射的时候，传入神经和传出神经上兴奋传导都是双向的(×)
内环境K＋浓度升高，可引起神经细胞静息状态下膜电位差增大(2021·河北，11)(×)
兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短(2021·山东，7)(√)
主动运输维持着细胞内外离子浓度差，这是神经细胞形成静息电位的基础(2021·河北，11)(√)
与神经递质结合的受体可以存在于突触后神经元的细胞膜上，也可以存在于肌肉、腺体细胞的细胞膜上(√)
乙酰胆碱与突触后膜受体结合，引起突触后膜电位变化(2021·全国乙，4)(√)
下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化(2021·全国甲，4)(√)
学习和记忆是人脑特有的高级功能(×)
大脑皮层言语区的H区神经细胞受损伤，患者不能听懂话(2021·河北，11)(√)
抑郁通常是短期的，当抑郁持续下去而得不到缓解时，就可能形成抑郁症。(√)
(12)信号分子发挥作用后能被回收的有神经递质、激素(×)
所有的活细胞都能产生酶，但只有内分泌腺的细胞会合成激素。(×)
细胞产生的激素、细胞因子以及神经递质等都属于信号分子，在细胞间起到传递信息的作用。(√)
雄激素、雌激素、孕激素等固醇类激素和甲状腺激素、肾上腺素等氨基酸衍生物类激素都可以口服，也可以注射(√)
激素间的作用包括协同与相抗衡作用，促甲状腺激素与促甲状腺激素释放激素、甲状腺激素间的关系属于协同关系；胰岛素与胰高血糖素间具有相抗衡作用。(×)
在饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸的情况下，人体血液中的抗利尿激素的含量会增加。(√)
血液中胰岛素增加可促进胰岛B细胞分泌胰高血糖素(×)
血糖调节中，血糖浓度变化可以刺激相关细胞或下丘脑中的相关部位，所以葡萄糖也可以是信号分子(√)
人体饥饿时，血液流经肝脏后，血糖的含量会升高；血液流经胰岛后，血糖的含量会减少。(√)
胰岛素激活胰岛素受体后，葡萄糖通过胰岛素受体进入细胞内(2020·江苏，12)(×)
血糖水平正常时，胰岛不分泌胰岛素和胰高血糖素(2021·浙江1月选考，17)(×)
激素的受体与细胞膜上运输物质的载体一样，也位于细胞膜上(×)
激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了，因此，体内需要源源不断地产生激素，以维持激素含量的动态平衡。(√)
在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节。(√)
胰岛素发挥作用的过程中体现了负反馈调节机制(√)
验证“胰岛素可通过作用于大鼠下丘脑神经元抑制胰高血糖素的分泌”的实验思路为“在其下丘脑神经元周围施加适量的胰岛素溶液，测定并比较施加试剂前后血液中胰高血糖素的浓度”(×)
运动员注射性激素会导致性器官萎缩，甚至失去生殖能力(√)
下丘脑合成的抗利尿激素只作用于肾小管和集合管(√)
下丘脑是内分泌腺调节的枢纽，也是血糖调节、体温调节以及水盐平衡调节的中枢。(√)
内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。(√)
3．判断下列有关免疫调节的相关叙述
免疫活性物质是由免疫细胞产生的发挥免疫作用的物质。(×)
免疫细胞是执行免疫功能的细胞，它们来自骨髓的造血干细胞，包括各种类型的白细胞，如淋巴细胞、树突状细胞和巨噬细胞等。(√)
B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都能摄取和加工处理抗原，并且可以将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给其他免疫细胞，因此，这些细胞统称为抗原呈递细胞(APC)。(√)
浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。(√)
记忆细胞可以在抗原消失后很长时间内保持对这种抗原的记忆，当再接触这种抗原时，记忆细胞可分泌大量抗体。(×)
大多数抗原是蛋白质，它既可以游离，也可以存在于细菌、病毒等病原生物以及细胞上，能刺激机体产生免疫反应。(√)
和细胞毒性T细胞、巨噬细胞一样，B细胞既可以参与体液免疫，也可以参与细胞免疫(×)
能特异性识别抗原的细胞有辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、B细胞、巨噬细胞、记忆细胞。(×)
接种破伤风疫苗比注射抗破伤风血清可获得更长时间的免疫力(2020·浙江7月选考，5)(√)
唾液、泪液中的溶菌酶属于第一道防线，体液中的溶菌酶属于第二道防线(√)
免疫排斥与T细胞有关，免疫抑制剂主要作用于T细胞(√)
细胞毒性T细胞将靶细胞裂解死亡属于细胞凋亡(√)
病原体表面若不存在蛋白质分子，就不会使人体产生抗体(2020·全国Ⅲ，4)(×)
多次注射新冠病毒疫苗可增强人体对新型冠状病毒的特异性免疫反应(2021·浙江1月选考，20)(√)
病毒侵入机体后能被内环境中的T细胞和浆细胞特异性识别(×)
每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质——组织相溶性抗原，也叫人类白细胞抗原，简称HLA。器官移植的成败，主要取决于供者与受者的HLA是否一致或相近。(√)
艾滋病患者的细胞免疫功能严重减退而体液免疫功能不受影响(×)
艾滋病病人的直接死因是感染人类免疫缺陷病毒(HIV)。(×)
抗病毒抗体可特异性地与血液中游离的病毒结合并直接使其降解(×)
医生为病人注射肉毒杆菌抗毒素进行治疗，目的是刺激机体产生特异性抗体发挥体液免疫作用(×)
记忆B细胞在受到相应的抗原刺激后能产生强烈的增殖分化，并产生大量抗体(×)
神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子(如神经递质、激素和细胞因子等)，信号分子都是直接与受体接触，受体一般是蛋白质分子。(√)
关注教材重点习题
有些神经元的轴突很长，并且树突很多，这有什么意义呢？(p20)
有些神经元的轴突很长，这有利于神经元将信息输送到远距离的支配器官；树突很多有利于充分接收信息。
枪乌贼的神经元是研究神经兴奋的好材料。研究表明，当改变神经元轴突外Na＋浓度的时候，静息电位并不受影响，但动作电位的幅度会随着Na＋浓度的降低而降低。这是为什么？(p31)怎样可以改变细胞静息电位的大小？
静息电位与神经元内的K＋外流相关而与Na＋无关，所以神经元轴突外Na＋浓度的改变并不影响静息电位。动作电位与神经元外的Na＋内流相关，细胞外Na＋浓度降低，细胞内外Na＋浓度差变小，Na＋内流减少，动作电位值下降。若改变细胞外K＋浓度，可改变细胞静息电位的大小。
毒扁豆碱等物质能影响神经递质的分解，某种箭毒会影响突触后膜受体发挥作用，这些物质因而能影响神经系统的信息传递及肌肉的收缩，有时会严重危害人的健康。根据突触信息传递的特点分析：它们为什么会产生这些影响？(p42)你能否推测药物止痛可能的机理？
突触信息传递需要有信号分子——递质的作用，递质作用于突触后膜的特定受体，发挥作用后被降解或回收。在信息传递的过程中，任何一个环节出现问题都可能对神经兴奋的传递以及效应产生影响。毒扁豆碱能影响神经递质的分解，递质就会持续作用于受体；某种箭毒会影响突触后膜受体发挥作用，递质与受体的作用就会受到影响。这些都会影响神经系统信息的传递，如果信息是传递到肌肉的，就会影响肌肉的收缩或舒张。
药物止痛可能的机理：药物与神经递质争夺突触后膜上的特异性受体，阻碍兴奋的传递；药物阻碍神经递质的合成与释放。
糖尿病分为1型和2型。它们都可以用注射胰岛素的方式进行治疗吗？为什么？(p49)
1型糖尿病主要原因是胰岛B细胞分泌功能衰退，患者缺乏胰岛素，需要通过注射胰岛素进行治疗。2型糖尿病主要原因是胰岛素作用效果差，也有胰岛素分泌不足的情况，可以通过合理控制饮食，口服降糖药物治疗。
人在恐惧、剧痛、失血等紧急情况下，肾上腺素的分泌增多，人表现出警觉性提高、反应灵敏、物质代谢加快、呼吸频率提高和心率加速等应激反应。请分析在这个例子中，神经调节和体液调节的联系，并解释这些应激反应的意义。(p62)
人体在恐惧、剧痛、失血等内外刺激下，支配内脏的交感神经活动占据优势，交感神经一方面使心跳加快，呼吸频率提高，另一方面促进相关内分泌腺活动，使肾上腺素等相关激素水平上升，激素调节相关内脏器官活动加强，物质代谢加快，警觉性等应激反应提高，适应能力增强。在这一系列调节中，既有神经调节，又有体液调节，两种调节相互协调配合，大大提高机体应激反应能力。
剧烈运动会使肌肉产生大量乳酸等酸性物质，这会影响血浆的pH吗？在这种情况下，机体是如何维持细胞外液的酸碱度的？(p6)摄入酸性食物或者碱性食物会影响内环境pH吗？
剧烈运动后肌肉产生的大量乳酸等酸性物质，不会使血浆的酸碱度发生很大的变化，这是由于血液中缓冲物质的调节作用以及机体的调节作用。具体调节机制如下：当大量乳酸进入血液后，可与血液中的碳酸氢钠发生作用，生成乳酸钠和碳酸。碳酸是一种弱酸，可以分解成CO2和水。血液中的CO2增多会刺激呼吸中枢，使呼吸运动增强，增加通气量，从而将CO2排出体外，所以对血液的pH影响不大。当乳酸钠进入血液后，与血液中的碳酸发生作用，形成碳酸氢盐，过多的碳酸氢盐可以由肾排出。
食物虽有酸性、碱性的区分，但因为人体内存在缓冲系统可以自动调节pH，普通食物不可能引起内环境的酸碱度变化。
某同学的扁桃体经常反复发炎，医生建议他将扁桃体切除。请你判断分析：医生为什么给出这样的建议？这样做对身体是有利还是有害呢？(p70)
医生给出切除扁桃体的建议是基于该同学的扁桃体经常反复发炎。扁桃体经常反复发炎，可能引起邻近器官的感染、产生中耳炎、鼻窦炎、支气管炎等，也有可能引起机体其他系统产生病变，如心肌炎、关节炎、肾炎等。反复发炎的扁桃体已经不能作为正常工作的免疫器官，而是成为病灶了，因此需要手术切除。
某媒体报道，“据专家推测，今年冬天北京不会有大规模流感暴发，因为没有发现流感病毒发生大的变异。”在报道的这个推理中，缺少了一些环节，请你将推理过程补充完整。(p75)
这一推理过程缺失的部分主要是特异性免疫及二次免疫的部分环节，推理的完整性是科学思维重要的表现形式。这一推理过程是：流感病毒进入机体后，引发特异性的免疫反应；当流感病毒被消灭之后，机体会形成免疫记忆。如果流感病毒没有发生大的变异，当这些流感病毒再次进入机体时，记忆细胞会迅速增殖、分化，机体会通过更强烈的特异性免疫反应在流感病毒造成流感症状之前将其清除，因此不会有大规模流感暴发。
新冠疫情中为什么有的患者体内会出现“细胞因子风暴”？(p80)
“细胞因子风暴”是指由于机体感染病原微生物后，体液中多种细胞因子迅速大量产生的现象。细胞因子可刺激免疫细胞活化，活化的免疫细胞又分泌大量的细胞因子。正常情况下，这个过程在机体精密调控下进行。有些人在严重感染(如SARS、流感)等异常情况下，细胞因子调控失常，多种细胞因子迅速大量产生，导致异常免疫应答，引发全身炎症反应综合征。目前有推测认为，“细胞因子风暴”可能是由免疫系统对新的、高致病性的病原体的过激反应造成的。
一位Rh－的母亲第一胎生了个Rh＋的孩子，她还想生第二胎。请你为她提出一个预防第二胎新生儿溶血的方案并解释原因。(p88)若母亲为Rh＋，会出现新生儿溶血情况吗？
可以让该母亲在分娩第一胎之后的很短时间内(如72h之内)接受RhD蛋白的抗体注射，以消耗掉在妊娠末期或分娩时进入她体内的RhD蛋白，这样使母体内不发生针对RhD蛋白的初次免疫，可以预防下一胎发生Rh溶血。若母亲为Rh＋，不会出现新生儿溶血情况。专题三：细胞生命历程
强化基础知识
1．有丝分裂和减数分裂
(1)有丝分裂、减数分裂和受精作用过程中核DNA分子和染色体的数量变化曲线及判断(以二倍体生物为例)
①间期加倍 核DNA分子数量变化曲线
②间期不加倍 染色体数量变化曲线
(2)细胞分裂图像中的变异类型的判断
①看亲子代基因型
如果亲代基因型为BB或bb，则姐妹染色单体上出现B与b的原因是基因突变；如果亲代基因型为Bb，则姐妹染色单体上出现B与b的原因是基因突变或互换。
②看细胞分裂图像(以二倍体生物为例)
若为有丝分裂：
若为减数分裂：
(3)根据配子类型判断变异时期的方法
假设亲本的基因型为AaXBY，且不考虑其他变异：①若配子中出现Aa或XBY，则减数分裂Ⅰ一定异常；②若配子中出现AA或aa或XBXB或YY，则减数分裂Ⅱ一定异常；③若配子中出现AAa或Aaa或XBXBY或XBYY，则一定是减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ均异常；④若配子中无基因A和a或无性染色体，则可能是减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ异常。
2．细胞分化与细胞全能性及表观遗传
(1)细胞分化
①根本原因：基因的选择性表达。
②特点：持久性、稳定性、普遍性。
③结果：形成形态、结构、生理功能不同的细胞。
(2)细胞全能性
①原因：细胞中含有全套的遗传信息。
②特点：a.一般来说，细胞全能性大小与细胞分化程度呈负相关。b.细胞全能性大小比较：受精卵>生殖细胞(精子、卵细胞)>体细胞；植物细胞>动物细胞。
③结果：形成新的个体(细胞全能性的标志)。
（3）表观遗传
①生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。如基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异。
②表观遗传中，部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。
3．细胞的衰老和凋亡
(1)细胞衰老的主要特征：一大(细胞核体积增大)，一小(细胞体积变小)，一多(细胞内色素积累增多)，一少(水分减少)，两低(部分酶活性降低→细胞新陈代谢速率减慢；细胞膜通透性改变→物质运输功能降低)。
(2)细胞凋亡的概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
(3)细胞凋亡的作用及实例：①清除多余、无用的细胞，如蝌蚪尾的消失；②清除完成正常使命的衰老细胞，如衰老的白细胞；③清除体内有害的细胞，如癌细胞；④清除体内被病原体感染的细胞，如被病原体入侵的靶细胞。
排查易错易混
1．判断下列有关细胞分裂的叙述
细胞周期具有物种特异性，同一生物体内不同细胞的细胞周期是相同的。(×)
卵细胞的体积较大，这样可以提高细胞与外界物质交换的效率。(×)
细胞分裂间期既有基因表达又有DNA复制(√)
分裂期的细胞不进行DNA复制和蛋白质合成。(×)
在细胞分裂后期通过核孔进入细胞核的物质减少(×)
有丝分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同。(√)
解离的主要目的是使细胞分散开(×)
观察根尖分生区细胞的有丝分裂实验中，用50%的乙醇漂洗，以便于观察。(×)
用显微镜观察洋葱根尖细胞有丝分裂后期的图像，可见纺锤丝牵引着平均分成两组的染色体向两极缓慢移动。(×)
有丝分裂后期，染色体的着丝粒分布在一个平面上(×)
除中心体之外的细胞器在子细胞中的分配是随机的。(√)
基因型为Mm的精原细胞，M与m的分离一定发生于减数分裂Ⅰ后期(×)
如图为动物某细胞分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系，在DE段中一定会发生同源染色体对数的增加(×)
减数分裂过程中会因非同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换而导致基因重组
(×)
正常情况下，在基因型为XHXh(血友病基因携带者)的一个初级卵母细胞中有4个血友病基因h，位于四分体的每条染色单体上(×)
有丝分裂后期由于纺锤丝的牵引，使着丝粒分裂，姐妹染色单体分开(×)
某二倍体生物在细胞分裂后期含有10条染色体，则该细胞一定处于减数第一次分裂的后期。(×)
人体内不再分裂的体细胞中共有46个DNA分子。(×)
一个精原细胞(含n对同源染色体)经减数分裂形成的精子有2n种，而一个卵原细胞只能形成一种卵细胞(×)
人的一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223(×)
受精卵中的染色体和遗传物质均有一半来自父方，一半来自母方(×)
看不到染色体的细胞：原核细胞、不分裂的细胞、分裂间期的细胞、进行无丝分裂的细胞(√)
(15)在受精作用过程中，不同基因型的雌雄配子随机结合产生了多种类型的基因重组(×)
在细胞分裂过程中，染色体数目的增加与DNA数量的增加不可能发生在细胞周期的同一个时期；DNA数目的减半与染色体数目的减半可以发生在细胞周期的同一时期。(√)
一对表现正常的夫妇，生了一个XbXbY(色盲)的儿子。如果异常的原因是夫妇中的一方减数分裂产生配子时发生了一次差错，则这次差错一定发生在父方减数第一次分裂的过程中。(×)
2．判断下列有关细胞生命历程的叙述
由卵细胞直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性(√)
高度分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖(×)
细胞在分化、衰老和凋亡过程中遗传物质未发生改变，都有基因的选择性表达，蛋白质不完全相同(√)
若某细胞中发生了基因的选择性表达，则该细胞一定发生了细胞分化(×)
某人的肝细胞与神经细胞形态差异的根本原因是细胞中mRNA的不同。(√)
肌细胞与幼红细胞中基因、mRNA、蛋白质均不同。(×)
不是所有的基因都进行选择性表达，那些维持最基本的生命活动的必要基因在任何细胞中、任何需要的时候都要表达。(√)
同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的分化能力强。(√)
高度分化的细胞都可发生DNA复制、转录和翻译。(×)
细胞衰老后细胞核体积变小，细胞膜通透性改变(×)
衰老细胞的各种酶活性都降低(×)
人成熟的红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达(×)
衰老细胞内染色质收缩影响DNA复制和转录(√)
清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老(√)
端粒是染色体两端的一段特殊序列的蛋白质(×)
病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡(×)
细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质(×)
关注教材重点习题
1．在细胞周期中，分裂间期持续的时间明显比分裂期长，你能对此作出合理的解释吗？(必修一p117)
分裂间期持续时间明显比分裂期长，这是因为在分裂间期，细胞要进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，即为分裂期进行物质准备，这都需要时间。
2．经过减数分裂形成的精子或卵细胞，染色体数目一定是体细胞的一半吗？有没有例外？出现例外会造成什么后果？(必修二p23)
不一定。若减数分裂过程中发生异常情况，比如减数分裂Ⅰ时联会的同源染色体，有一对或几对没有分别移向细胞的两极，而是集中到一个次级精(卵)母细胞中，再经过减数分裂Ⅱ形成的精子或卵细胞中的染色体数目，就会比正常的多一条或几条染色体；再例如，在减数分裂过程(无论减数分裂Ⅰ还是减数分裂Ⅱ)中，染色体已移向细胞的两极，但因某种原因细胞未分裂成两个子细胞，这样就可能出现精子或卵细胞中染色体数目加倍的现象。
如果出现上述现象，受精卵中的染色体数目就会出现异常，由该受精卵发育成的个体细胞中的染色体数目也不正常。由于染色体是遗传物质的载体，生物体的性状又是由遗传物质控制的，那么当该个体的遗传物质出现异常时，该个体的性状也是异常的。例如，人的唐氏综合征(又称21三体综合征)患者，就是由含有24条染色体(其中21号染色体是两条)的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子结合后发育成的。
3．在精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎只保留了细胞核，部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部。你怎样解释这一现象？(必修二p23)
精子和卵细胞结合时，头部先进入卵细胞内，精子的头部几乎只保留了细胞核，这就保证了遗传物质能够先进入卵细胞；部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，使精子具备适于游动的能力；大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，避免了受精过程中因为不必要的细胞组分而耗费能量；全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部，可以更好地在受精过程中提供能量。精子变形过程中的以上变化都是为受精提供了保证，是进化的结果。
4．同传统的生产方式相比，用植物组织培养技术生产植物幼苗有什么优势？(必修一p122)
同传统的生产方式相比，用组织培养技术生产植物幼苗的优势是：快速、大量繁殖，不受季节影响，同时还能保持植物的优良品质。
5．下列关于人的细胞中最容易表达出全能性的是(C)
A．造血干细胞 B．神经干细胞 C．胚胎干细胞 D．精子
6．伴随细胞的分化，细胞的全能性逐渐降低，这与表观遗传中DNA的甲基化有关吗？
脊椎动物一些基因的活性与基因调控区域或其周围特定胞嘧啶的甲基化有关，甲基化使基因失活，相应地非甲基化和低甲基化能活化基因的表达。比如奢侈基因是与组织特异性表达有关的基因，在特定组织中保持非甲基化或低甲基化状态，而在其他组织中呈甲基化状态。
7．同样是血细胞，白细胞与红细胞的功能不同，凋亡的速率也不一样，白细胞凋亡的速率比红细胞快得多。细胞凋亡的速率与它们的功能有关系吗？请结合这一实例说明细胞凋亡的生物学意义。(必修一p127)
细胞凋亡的速率与它们的功能有关系。因为白细胞的主要功能是吞噬病菌等，所以白细胞凋亡的速率很快。细胞凋亡不仅保证了多细胞生物个体发育的正常进行，而且在维持生物体内部环境的稳定、抵御外界各种因素的干扰方面也都起着非常关键的作用。
8．癌症在群体中的发病率较高，也是一种多基因遗传病。请解释其原因。
多基因遗传病由多对等位基因控制，携带的致病基因越多，越容易诱发癌症，一般的人或多或少都会携带一定数量的致病基因，因而受环境的影响较大，在群体中的发病率较高。专题四：生物遗传规律
强化基础知识
1．孟德尔成功的原因
(1)正确选材——选择豌豆作为实验材料。
(2)由一对相对性状到多对相对性状的研究。
(3)运用统计学方法对结果进行分析。
(4)科学方法：假说—演绎法。
2．孟德尔遗传规律的适用范围、实质及发生的时间
(1)适用范围：真核生物有性生殖过程中核基因的传递规律。
①基因的分离定律适用于一对等位基因的遗传。
②基因的自由组合定律适用于两对或两对以上非同源染色体上非等位基因的遗传。
(2)实质
①基因的分离定律的实质——在减数分裂形成配子时，等位基因随同源染色体的分开而分离，分别进入不同的配子中。
②基因的自由组合定律的实质——在减数分裂形成配子时，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(3)时间：减数分裂Ⅰ后期。
3．性状显隐性的判断(以由一对等位基因控制的一对相对性状为例)
(1)根据子代性状判断
①具有相对性状的纯合亲本杂交 子代只表现出一种性状 子代所表现的性状为显性性状。
②具有相同性状的亲本杂交 子代表现出不同性状 子代所表现的新性状为隐性性状。
(2)根据子代性状分离比判断：具有一对相对性状的纯合亲本杂交得F1，F1自交得F2，若F2的性状分离比为3∶1，在分离比中占“3”的性状为显性性状。
4．纯合子和杂合子的判断(子代数量足够多)
(1)自交法：若自交后代出现性状分离，则该个体为杂合子；若自交后代不出现性状分离，则该个体为纯合子。自交法通常用于植物。
(2)测交法：若测交后代中既有显性性状出现，又有隐性性状出现，则被鉴定的个体为杂合子；若测交后代只有显性性状，则被鉴定的个体为纯合子。测交法通常用于动物。
(3)花粉鉴定法(以一对等位基因为例)：若出现两种配子，则该个体为杂合子；若只有一种配子，则该个体为纯合子。
5．验证相关性状的遗传是否遵循两大遗传规律的两种方法
注：涉及的性状均为完全显性性状，且不同基因互不干扰。
6．异常分离比的分析
(1)具有一对等位基因的杂合子自交，若性状分离比是2∶1，则显性纯合致死。若性状分离比是1∶2∶1，则基因型不同，表型也不同，如不完全显性、共显性等。
(2)性状分离比为9∶3∶3∶1的变式题的解题思路
①看F2的表型比例，若表型比例之和是16，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律。
②将题中所给分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比，并分析合并性状的类型。如比例9∶3∶4，则为9∶3∶(3∶1)，即“4”为两种性状的合并结果。
③若出现子代表型比例之和小于16，则所少的比例可能由隐性纯合致死、显性纯合致死等引起。
7．判断等位基因在染色体上的位置的方法
(1)判断基因是位于常染色体上还是仅位于X染色体上的方法
①若性状的显隐性是已知的，通过一次杂交实验确定基因位置可选择隐性雌性个体与显性雄性个体杂交。若子代表型与性别无关，则基因位于常染色体上；若子代雌性个体全表现为显性性状，雄性个体全表现为隐性性状，则基因仅位于X染色体上。
②若性状的显隐性是未知的，且亲本均为纯合子，通过一代杂交实验确定基因在染色体上的位置常用正、反交法。若正、反交结果相同，则基因位于常染色体上；若正、反交结果不同，则基因仅位于X染色体上。
(2)判断基因仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上的方法
若已知性状的显隐性，且已知控制性状的基因在性染色体上，最常用的方法是选择隐性雌性个体与纯合显性雄性个体杂交，若子代雄性个体全表现为隐性性状，雌性个体全表现为显性性状，则基因仅位于X染色体上；若子代雌雄个体均表现为显性性状，则基因位于X、Y染色体的同源区段上。
8．性染色体上基因的遗传特点
(1)性染色体不同区段分析
注：X和Y染色体有一部分是同源的(图中Ⅰ区段)，存在等位基因；另一部分是非同源的(图中的 Ⅱ1、Ⅱ2区段)，其在雄性个体中不存在等位基因，但 Ⅱ2区段在雌性个体中存在等位基因。
(2)位于X、Y同源区段上的基因A/a的遗传特点
①涉及的基因型为XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。
②遗传仍与性别有关。如XaXa×XaYA→子代雌性个体全表现为隐性性状，雄性个体全表现为显性性状；XaXa×XAYa→子代雌性个体全表现为显性性状，雄性个体全表现为隐性性状。
(3)遗传系谱图题的解题方法
①“一判”：判断致病基因是显性基因，还是隐性基因。
②“二析”：分析致病基因是位于常染色体上，还是位于性染色体上(一般用假设法或排除法)。
③“三写”：写出有关个体的基因型(先写出可确定的基因型，不能补全的用“－”代替)。
④“四算”：计算相关基因型或表型的概率(计算原则是“先分后合”，即先分别算各对等位基因的概率，最后综合考虑)。
9．分析既有性染色体上的又有常染色体上的两对或两对以上基因的遗传的方法
(1)已知亲代，分析子代的方法
①由位于性染色体上基因控制性状的遗传按伴性遗传处理，由位于常染色体上基因控制性状的遗传按基因的分离定律处理，综合考虑，按基因的自由组合定律处理。
②研究由两对等位基因控制的两对相对性状，若都为伴性遗传，则不符合基因的自由组合定律。
(2)已知子代，分析亲代的方法
①分别统计子代的每一种性状的表型，不同性别的表型也要分开统计，再单独分析并推出亲代基因型。
②根据题意将单独分析并推出的亲代基因型组合在一起。
排查易错易混
1．判断下列有关两大定律的理解及运用
演绎推理是指孟德尔对测交实验的设计与结果预测((√)
依据遗传因子假说，若让F1(Dd)与隐性类型(dd)杂交理应出现两种类型子代，其比例为1∶1，这属于“演绎推理”阶段。(√)
在遗传学的研究中，利用自交、测交、杂交等方法都能用来判断基因的显隐性。(×)
性状分离比的模拟实验中，每次抓出的两个球统计后放在一边，全部抓完后再放回小桶重新开始(×)
豌豆杂交实验中人工去雄及人工授粉后均需套袋处理。(√)
自然状态下，豌豆既有纯种，也有杂种。(×)
一对双杂合子自交得到的F2中出现性状分离的原因是F1雌雄配子随机结合导致基因重组(×)
F1产生雌、雄配子的比例为1∶1，此比例为雌、雄配子的数量之比。(×)
含有相同遗传因子的配子结合成的合子发育而成的个体即纯合子，如AAbb即纯合子(√)
遗传因子组成为Aa的豌豆可产生的配子类型为♀A∶♂a＝1∶1。(×)
凡杂交后代中出现不同性状的现象即性状分离。(×)
一条染色体上的朱红眼基因(cn)与暗栗色眼基因(cl)为一对等位基因(×)
若基因型为b的花粉不育，则隐性个体中可能出现雌性(×)
某个体自交后代性状分离比为3∶1，则说明此性状是由一对等位基因控制的(×)
某雄果蝇的基因型为AaBb的精原细胞经减数分裂形成AB、Ab、aB、ab四种基因型的配子，原因是在形成过程中发生了基因重组((√)
Yyrr(黄色皱粒豌豆)×yyRr(绿色圆粒豌豆)，后代表型及比例为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆＝1∶1∶1∶1，则说明控制豌豆粒色与粒形的基因的遗传遵循自由组合定律(×)
在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。其中，F1产生的基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的精子数量之比为1∶1(×)
基因自由组合定律的实质是同源染色体上等位基因分离，非等位基因自由组合(×)
含两对(或两对以上)遗传因子的亲本，其遗传时必定遵循自由组合定律。(×)
基因分离定律发生在减数第一次分裂，基因自由组合定律发生在减数第二次分裂。(×)
遵循自由组合定律遗传的两对遗传因子，在单独分析时每对遗传因子的遗传仍符合分离定律。(√)
用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，F1全部表现为红花。若F1自交，得到的F2植株中，红花为272株，白花为212株，则控制红花与白花的基因在一对同源染色体上(×)
孟德尔利用豌豆作为实验材料，通过测交的方法对遗传现象提出了合理的解释，然后通过自交等方法进行了证明。(×)
F1为YyRr的黄色圆粒豌豆自交产生的F2中亲本类型应为1/8，重组类型为3/8。(×)
基因的自由组合就是雌雄配子的随机组合。(×)
按照孟德尔定律，AaBbCcDd个体自交，子代基因型有16种。(×)
按照孟德尔定律，对AaBbCc个体进行测交，子代基因型有8种。(√)
基因型为AaBb的个体测交，后代表型比例为3∶1或1∶2∶1，则该遗传可以是遵循基因的自由组合定律的。(√)
基因型为AaBb的个体自交，后代出现3∶1的比例，则这两对基因的遗传一定不遵循基因的自由组合定律。(×)
基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交，假定这7对等位基因自由组合，则7对等位基因纯合个体出现的概率与7对等位基因杂合个体出现的概率不同。(×)
2．判断下列有关伴性遗传的规律与特点的叙述
摩尔根利用类比推理法验证了基因在染色体上。(×)
性染色体上的基因都与性别决定有关(×)
性染色体上的基因的遗传都与性别相关联((√)
性染色体上的基因所控制的性状的遗传与性别有关。(√)
性染色体上基因控制的性状都是与性别决定有关的。(×)
性染色体上基因控制的性状，男性和女性是完全不同的。(×)
凡性状表现与性别相联系的遗传均属伴性遗传。(×)
伴X染色体遗传病，男性患者未必多于女性患者。(√)
生物的雄性个体必定含Y染色体，雌性个体必定含X染色体。(×)
性染色体上的基因均与性别决定有关，常染色体上的基因所控制的性状均与性别无关。(×)
出现由X、Y染色体的同源区段上的基因控制的遗传病的家庭，后代男女患病概率相等(×)
X、Y染色体同源区段上也有等位基因，但其遗传与常染色体上基因的遗传仍有差异。(√)
女性的红绿色盲基因可能来自祖父(×)
初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体(×)
(基因和染色体的行为存在明显的平行关系，所以基因全部位于染色体上(×)
(男性中的红绿色盲发病率等于该病致病基因的基因频率((√)
山羊的黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制，若多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配，子二代中黑毛∶白毛＝3∶1，则不能确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上(√)
某一对等位基因(Aa)如果只位于X染色体上，Y上无相应的等位基因，则该性状的遗传不遵循孟德尔的分离定律。(×)
若含X染色体的隐性基因的雄配子具有致死效果，则自然界中找不到该隐性性状的雌性个体，但可以有雄性隐性性状个体的存在。(√)
一个基因型为AaXbY的果蝇，产生了一个AaaXb的精子，则与此同时产生的另三个精子的基因型为AXb、Y、Y。(√)
一对表型正常的夫妇，妻子的父母都表现正常，但妻子的妹妹是白化病患者，丈夫的母亲是患者。则这对夫妇生育一个白化病男孩的概率是1/12；若他们的第一胎生了一个白化病的男孩，则他们再生一个患白化病的男孩的概率是1/8。(√)
与伴性遗传相关的疾病往往多发于男性。(×)
一对等位基因(Aa)如果位于XY的同源区段，则这对基因控制的性状在后代中的表现与性别无关。(×)
对于XY型的性别决定的生物而言，雄性都是杂合子，雌性都是纯合子。(×)
关注教材重点习题
1．水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交，取F1花粉加碘液染色，在显微镜下观察，半数花粉呈蓝黑色，半数呈橙红色。该实验结果验证了什么？还可以通过什么方法来进行验证？(p8)
该方法为花粉鉴定法，验证了分离定律。验证分离定律的方法还有自交法、测交法和单倍体育种等方法。
2．除了孟德尔的杂交实验，在我们教材中你还能举出运用假说—演绎法的实例吗？如何区别假说—演绎法与归纳法？(p8)
教材中运用假说—演绎法的科学研究还有：DNA复制方式的提出与证实以及整个中心法则的提出与证实、基因在染色体上的证明、遗传密码的提出和破译等。
归纳法是从特殊事实中概括出一般原理的推理形式和思维方法，演绎法是从一般到特殊，根据一类事物都有的一般属性、关系、本质来推断该类中的个别事物所具有的属性、关系和本质的推理形式和思维方法。二者互为补充、相辅相成。
3．纯种的甜玉米与纯种的非甜玉米实行间行种植，收获时发现，在甜玉米的果穗上结有非甜玉米的籽粒，但在非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的籽粒。试解释产生这种现象的原因？利用玉米进行人工杂交实验需要去雄吗，为什么？(p14)
因为控制非甜玉米性状的是显性基因，控制甜玉米性状的是隐性基因。当甜玉米接受非甜玉米的花粉时，后代为杂合子(既含有显性基因，也含有隐性基因)，表现为显性性状，故在甜玉米植株上结出非甜玉米的籽粒；当非甜玉米接受甜玉米的花粉时，后代为杂合子，表现为显性性状，即非甜玉米的性状，故在非甜玉米植株上结出的仍是非甜玉米的籽粒。
玉米为雌雄同株单性花，在进行人工杂交实验的过程中，只需要在雌花成熟之前对雌花进行套袋即可，不需要进行去雄操作。
4．现有某作物的两个纯合品种：抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)，抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性。将两个纯合品种进行杂交得F1，F1自交得F2，请问F2中是否有抗病矮秆品种？你能想出什么办法可以获得纯合的抗病矮秆品种？(p16)
有抗病矮秆品种。但其中有杂合子，需对F2中的抗病矮秆植株进行如下操作以获得纯合子。
①连续自交法：将获得的抗病矮秆植株连续自交几代，即将每次自交后代的抗病矮秆植株选育后再进行自交，直至自交后代中不再出现感病矮秆植株为止。
②株系法：将获得的抗病矮秆植株种植并自交，单株收获的种子种植得到一个子代群体，称为一个株系，当某一个株系中的植株都表现为抗病矮秆时，则该株系中的植株都为纯合子。
③单倍体育种法：取抗病矮秆植株的花粉通过单倍体育种，子代中表现为抗病矮秆的植株即为纯合子。
5．人的白化病是常染色体遗传病，正常(A)对白化(a)是显性。一对表型正常的夫妇，生了一个既患白化病又患红绿色盲的男孩。这对夫妇的基因型是？他们生出一个既不患白化病也不患红绿色盲的男孩和生出一个男孩既不患白化病也不患红绿色盲的概率分别是多少？(p38)
这对夫妇的基因型是：AaXBXb(妇)，AaXBY(夫)。生出既不患白化病也不患红绿色盲的男孩的概率为3/16。生出的男孩既不患白化病也不患红绿色盲的概率为3/8。
6．果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性，为了确定这对等位基因位于常染色体上还是X染色体上，某研究小组让一只灰身雄性果蝇与一只灰身雌性果蝇杂交，然后统计子一代果蝇的表型及数量比，结果为灰身∶黑身＝3∶1。根据这一实验数据，还不能确定B和b是位于常染色体上还是X染色体上。如果要确定B和b是位于常染色体上还是X染色体上，还需要再进行杂交实验吗？如果不需要，我们还可以怎么做？(p38)
不需要再进行杂交实验。根据实验结果，如果这对等位基因位于常染色体上，依据子一代的表型，可以推知亲代的基因型为Bb和Bb，子一代灰身∶黑身为3∶1，其中灰身和黑身中雌雄比例都为1∶1；如果这对等位基因位于X染色体上，依据子一代的表型，可推知亲代的基因型为XBXb和XBY，子一代灰身∶黑身也为3∶1，其中灰身果蝇中雌雄比例为2∶1，黑身果蝇全为雄性。所以可以通过对子代灰身和黑身果蝇中雌雄比例来确定。
7．1961年首次报道性染色体为3条的XYY男性，患者的临床表现为举止异常，性格多变，容易冲动，部分患者的生殖器官发育不全。从性染色体数目分析，如果XYY的个体能进行减数分裂，那么他们能产生染色体数目正常的配子吗？正常配子的比例是多少？(p40)
能，根据减数分裂的特点，XYY个体能产生含1条X染色体或含1条Y染色体的正常配子，所占比例为1/2。
8．“牝鸡司晨”是我国古代人民早就发现的性反转现象。原来下过蛋的母鸡，之后却变成公鸡，长出公鸡的羽毛，发出公鸡样的啼声。鸡是ZW型性别决定，公鸡的两条性染色体是同型的(ZZ)，母鸡的两条性染色体是异型的(ZW)。如果一只母鸡性反转成公鸡，且这只公鸡能与母鸡交配，则他们的后代的性别是怎样的？(WW不能存活)(p40)
性反转的公鸡性染色体组成仍为ZW，母鸡的性染色体组成为ZW，所以它们的后代为1ZZ(♂)∶2ZW(♀)∶1WW(不能存活)。专题五：遗传的分子基础
强化基础知识
1．肺炎链球菌的转化实验
(1)格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验的结论：已经加热致死的S型细菌中含有促使R型细菌转化为S型活细菌的“转化因子”。
(2)艾弗里等人的肺炎链球菌体外转化实验的设计思路：每个实验组特异性地去除了某种物质。该实验证明了DNA是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质。
2．噬菌体侵染细菌的实验
(1)实验步骤：标记大肠杆菌→标记噬菌体→侵染未被标记的大肠杆菌→搅拌、离心→检测放射性。
(2)搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。
(3)离心的目的：让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
(4)实验结果与分析
分组 结果 结果分析
对比实验(相互对照) 含32P的噬菌体＋细菌 上清液中几乎无放射性，放射性同位素主要分布在沉淀物中 32P标记的DNA进入了细菌体内
含35S的噬菌体＋细菌 沉淀物中几乎无放射性，放射性同位素主要分布在上清液中 35S标记的蛋白质外壳未进入细菌体内
(5)实验结论：DNA是遗传物质。
3．DNA分子的结构
(1)基本组成元素：C、H、O、N、P。
(2)DNA分子的结构特点
①DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸链构成。②DNA分子中的磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。③两条链上的碱基通过氢键以碱基互补配对方式连接，A—T碱基对之间通过2个氢键连接，C—G碱基对之间通过3个氢键连接。
(3)DNA分子的特点：多样性、特异性和稳定性。
(4)DNA分子中有关碱基比例的计算
①常用公式：在双链DNA分子中，A＝T，G＝C；A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝50%。②“单链中互补碱基之和”占该单链碱基数比例＝“双链中互补碱基之和”占该双链总碱基数比例。③某链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数，如一条单链中(A＋G)/(C＋T)＝m，则其互补链中(A＋G)/(C＋T)＝1/m，而在整个双链DNA分子中该比值等于1。
4．DNA分子复制的5个常考点
(1)复制时间(核DNA)：细胞分裂前的间期。
(2)复制场所：主要在细胞核中。
(3)复制条件：模板——双链DNA分子的两条链，原料——4种游离的脱氧核苷酸，酶——解旋酶和DNA聚合酶，能量。
(4)复制特点：边解旋边复制，半保留复制。
(5)复制意义：保持了遗传信息的连续性。
5．遗传信息的表达——转录和翻译
(1)转录：以DNA的一条链为模板，通过碱基互补配对原则形成RNA的过程。
①场所——细胞核(主要)。②模板——DNA的一条链。③酶——RNA聚合酶(不需要解旋酶)。④原料——4种核糖核苷酸。
(2)翻译：在核糖体上以mRNA为模板，以tRNA为运载工具合成具有一定氨基酸顺序的多肽链的过程。
①场所——核糖体。②模板——mRNA。③原料——细胞中游离的21种氨基酸。④运输工具——tRNA。
(3)中心法则
注：箭头代表遗传信息的流动方向。
(4)基因与性状的关系
①基因控制性状的途径
途径一：基因蛋白质的结构生物体的性状。如囊性纤维化、镰状细胞贫血。
途径二：基因酶的合成代谢过程生物体的性状。如豌豆的圆粒与皱粒、人类的白化病。
②细胞分化
同一生物个体内不同的细胞中，基因都是相同的，但mRNA却不完全相同，原因是基因的选择性表达。
③表观遗传：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命过程中。
④基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。有的性状是由一对基因控制的，有的性状是由多对基因共同控制的(如人的身高)，有时单个基因可影响多种性状。
⑤性状并非完全取决于基因。生物体的性状从根本上由基因决定，同时还受环境条件的影响，因此性状是基因和环境共同作用的结果，即表型＝基因型＋环境条件。
⑥基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，所形成的复杂网络精细地调控着生物体的性状。
排查易错易混
1．判断下列有关DNA是主要的遗传物质的叙述
格里菲思实验并未证明DNA是遗传物质，也未证明蛋白质不是遗传物质。(√)
噬菌体侵染实验，需分别用含32P和35S的培养基培养噬菌体，以便获得相应标记的病毒。(×)
艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明从S型细菌中提取的DNA可以使小鼠死亡((×)
与R型细菌相比，S型细菌的毒性可能与荚膜多糖有关(2021·全国乙，5)((√)
加热致死S型细菌使其蛋白质功能丧失，而其DNA功能可能不受影响(2021·全国乙，5)((√)
用35S和32P同时标记噬菌体，可使实验更具说服力((×)
T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质(2021·浙江1月选考，15)((×)
用1个含35S标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，大肠杆菌裂解释放的子代噬菌体中只有2个含35S((×)
在用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，保温时间长短对该组实验放射性检测的结果影响不大((√)
豌豆细胞内既有DNA，又有RNA，但是DNA是豌豆的主要遗传物质((×)
分别用含32P、35S的培养基培养噬菌体，可得到被标记的噬菌体((×)
2．判断下列有关DNA分子的结构和复制的叙述
同一条脱氧核苷酸链上相邻的两个碱基通过氢键相连((×)
DNA分子中，每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团。(×)
每个DNA分子上的碱基排列顺序是一定的，其中蕴含了遗传信息，从而保持了物种的遗传特性。(√)
已知某双链DNA分子的一条链中(A＋C)/(T＋G)＝0.25，(A＋T)/(G＋C)＝0.25，则同样是这两个比例在该DNA分子的另一条链中的比例为4与0.25，在整个DNA分子中是1与0.25。(√)
DNA分子1条链上的相邻碱基通过核糖、磷酸、核糖连接成。(×)
一个双链DNA分子含有4个游离的磷酸基团，拟核DNA含有2个游离的磷酸基团((×)
(A＋C)/(T＋G)在DNA的两条链中的数值相等，而(A＋T)/(C＋G)的值在DNA的两条链中互为倒数((×)
子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′端(2021·辽宁，4)((√)
子链的合成过程不需要引物参与(2021·辽宁，4)((×)
DNA每条链的5′端是羟基末端(2021·辽宁，4)((×)
人体内的β 珠蛋白基因由1 700个碱基对组成，其碱基可能的排列方式有41 700种((×)
有的细胞并不进行DNA复制。(√)
1个DNA分子复制n次后所产生的DNA分子中只有两个子DNA含第一代DNA的母链。(√)
一条不含32P标记的双链DNA分子，在含有32P的脱氧核苷酸原料中经过n次复制后，形成的DNA分子中含有32P的为2n－2。(×)
人体所有细胞均消耗“T”，但只有少数细胞消耗“U”。(×)
在人体内，成熟的红细胞、浆细胞中不发生核DNA的复制((√)
(一个双链DNA中含有40个T，则连续复制3次，第3次复制需要的T为160个((√)
解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、限制酶都能作用于DNA分子，它们的作用部位都是相同的((×)
证明DNA半保留复制方式的实验中用到了差速离心法和同位素标记法((×)
将胚胎干细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，培养至第2次分裂中期，每个细胞的每条染色体中两条染色单体均含有3H ((√)
3．判断下列有关基因对性状的控制的叙述
所有的RNA都是由DNA的一条链转录形成的((×)
酶的产生都需要经过转录和翻译两个过程。(×)
一条DNA与RNA的杂交分子，其DNA单链含A、T、G、C 4种碱基，则该杂交分子中共含有核苷酸8种，碱基5种；在非人为控制条件下，该杂交分子一定是在转录的过程中形成的。(×)
一个含n个碱基的DNA分子，转录出的mRNA分子的碱基数是n/2个((×)
真核生物中，细胞核基因转录出的mRNA不能直接作为翻译的模板((√)
细胞周期的分裂间期和分裂期均有RNA的合成，分裂期细胞核里的染色体已高度螺旋，不能转录，但线粒体里的DNA可以转录出RNA((√)
一个DNA分子通过转录可形成许多个不同的RNA分子，RNA聚合酶与DNA分子结合可能使一个基因或多个基因的双螺旋解开((√)
tRNA分子中的部分碱基两两配对形成氢键((√)
在所有细胞中遗传信息存在于DNA上，密码子和反密码子则存在于RNA分子上。(√)
每种密码子都能决定一种氨基酸。每种氨基酸都只能由一种密码子决定。(×)
多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部的碱基序列信息(2021·河北，8)((×)
存在于叶绿体和线粒体中的DNA都能进行复制、转录，进而翻译出蛋白质((√)
密码子的简并性可以增强生物的容错性，保证转录速度((×)
一个mRNA上连接多个核糖体叫多聚核糖体，多聚核糖体形成的意义是缩短合成每条肽链的时间((×)
一个细胞周期中，DNA分子在每个复制起点上只能起始一次，而转录的起始位点上可以多次起始((√)
可用于比较物种血缘关系的大分子有DNA、mRNA、蛋白质等；没有物种特异性及细胞特异性的大分子是tRNA、rRNA等((√)
细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽(2020·全国Ⅲ，1)((×)
所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码(2021·河北，8)((×)
(15)DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录(2021·河北，8)((×)
“中心法则”中DNA复制、RNA逆转录的原料相同，但模板不同，DNA转录与翻译无论模板，还是原料均不相同。(√)
(以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递过程为((×)
(发生表观遗传时，生物体基因的碱基序列、基因表达和表型均发生可遗传变化((×)
基因对性状的决定都是通过基因控制结构蛋白的合成实现的。(×)
某碱基甲基化可能会阻碍RNA聚合酶与启动子结合，影响基因的转录((√)
正常的细胞分化可以体现出细胞层次上的表观遗传((√)
豌豆粒形的形成机理体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状((×)
tRNA与mRNA的基本单位相同，但前者是双链，后者是单链，且tRNA是由三个碱基组成的。(×)
碱基间的互补配对现象可能发生在染色体、核糖体、细胞核、线粒体、叶绿体等结构中。(√)
DNA的复制和转录过程中存在碱基互补配对，翻译过程中不存在碱基互补配对。(×)
关注教材重点习题
1．结合肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，分析DNA作为遗传物质所具备的特点，RNA一般不作为遗传物质的原因？(p47)
肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明，作为遗传物质至少要具备以下几个特点：能够精确地自我复制；能够指导蛋白质的合成，从而控制生物体的性状和新陈代谢的过程；具有储存遗传信息的能力；结构比较稳定等。RNA一般不作为遗传物质的原因：RNA分子量小，基因组小，所能携带的遗传信息少；RNA多数是单链，结构不稳定。
2．DNA复制时可能产生错误，这些错误可能产生什么影响？(p56)
当复制发生错误出现基因突变时，结合基因跟性状的关系，有可能不会对生物体性状造成任何改变，则这样的突变对生物体没有影响；当突变改变了生物体的性状，因为原有性状是经过长期自然选择的结果，是能适应环境的，所以改变后的性状大多对生物体而言是不利的。另外，新性状能为自然选择提供原材料，所以复制出错对于整个物种的进化也有积极意义。
3．在严查偷猎野生动物的行动中，执法部门发现某餐馆出售的一种烤肉比较可疑，餐馆工作人员说是“山羊肉”，通过检查执法部门确定这种“山羊肉”来自国家二级保护动物斑羚。执法部门采用了什么方法来确定“山羊”是斑羚？原因是？(p59)
执法部门应该采用的是DNA鉴定的方法。因为每种生物的DNA具有特异性，只要将餐馆的“山羊”的DNA分别与山羊和斑羚的DNA进行比对，根据比对的DNA中碱基的排列情况，就能确定这种“山羊肉”是否来自国家二级保护动物斑羚。
4．有人说，“基因是导演，蛋白质是演员，性状是演员的表演作品。”你认为这种说法的合理性在哪里？(p75)
DNA上蕴含着一定的遗传信息，可类比成组织者(导演)；蛋白质是生命活动的主要承担者，可类比成执行者(演员)；而性状则是生物体表现出来的形态结构、生理和行为等特征的总和，可类比成呈现方式(作品)。当然，打比方总会有不合理之处，因此，只能说有一定的道理。三者之间的关系是：基因通过控制蛋白质的合成控制生物体的性状。
5．在人群中，有多种遗传病是由苯丙氨酸的代谢缺陷所致。请分析比较苯丙酮尿症、尿黑酸症、白化病及老人白发的原因？请结合下图分析。(p78)
苯丙酮尿症是因为缺乏图中酶①，使得苯丙氨酸不能转变成为酪氨酸，导致苯丙氨酸在酶⑥的作用下转变成苯丙酮酸蓄积，并从尿中大量排出；尿黑酸症是缺乏图中酶③，尿黑酸在人体内积累，使人的尿液中含有尿黑酸；白化病是由于基因异常而缺少图中酶⑤，使人体不能合成黑色素，而表现白化症状；老人白发是由于细胞衰老，图中酶⑤的活性降低，导致黑色素合成减少而出现白发。专题一：细胞组成、结构及物质跨膜运输
强化基础知识
1．组成细胞的元素按含量分为两类
(1)大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
(2)微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
2．水的两种形式、五个作用
(1)自由水：①细胞内良好的溶剂；②参与生物化学反应；③为细胞提供液体环境；④运输营养物质和代谢废物。
(2)结合水：是细胞结构的重要组成成分。
3．无机盐的四大功能——1个成分、3个维持
(1)参与构成细胞内某些复杂化合物：I－——甲状腺激素，Mg2＋——叶绿素，Fe2＋——血红素，PO——ATP、核酸。
(2)3个维持：①维持细胞和生物体的正常生命活动；②维持生物体的酸碱平衡；③维持细胞的渗透压稳定，从而维持细胞的正常形态。
4．蛋白质结构多样性的两个原因
(1)直接原因：组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序不同，蛋白质的空间结构不同。
(2)根本原因：DNA分子具有多样性。
5．与核酸相关的“二、八、五”
(1)细胞内的核酸有DNA、RNA两种。
(2)细胞内的核苷酸有8种：DNA、RNA各4种。
(3)细胞内的碱基种类有5种：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)。
6．糖类的四个注意点
(1)二糖中的蔗糖不是还原糖。
(2)淀粉、纤维素和糖原的单体都是葡萄糖。
(3)作为储能物质的糖类是淀粉和糖原。等质量的脂肪氧化分解释放的能量比等质量的糖原释放的能量多。
(4)纤维素是植物细胞壁的重要组成成分。
7．脂质的元素组成及合成场所
脂肪和固醇类的元素组成是C、H、O，磷脂的元素组成是C、H、O、N、P；脂质在细胞内的合成场所是内质网。
8．细胞膜的结构和功能——速记“两要点”
(1)“2”个特性：结构特性——流动性；功能特性——选择透过性。
(2)“3”种功能：将细胞与外界环境分隔开；控制物质进出细胞；进行细胞间的信息交流。
9．细胞器
(1)分离各种细胞器常用的方法是差速离心法。
(2)常见细胞器的功能
①线粒体：细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”；细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体。
②叶绿体：绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
③核糖体：蛋白质合成的场所，被喻为“生产蛋白质的机器”。
④中心体：与动物细胞和某些低等植物细胞的有丝分裂有关。
⑤高尔基体：与动物细胞分泌物的形成、蛋白质的加工和转运有关，还与植物细胞壁的形成有关。
⑥内质网：蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。
(3)与分泌蛋白合成及分泌有关的“2”个常考点
①相关细胞结构：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体和细胞膜。
②运输方向：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。
(4)依据所进行的“反应”判断真核细胞结构的技巧
①能将水分解成NADPH和O2的是叶绿体的类囊体薄膜。
②能利用[H]和O2合成水的是线粒体内膜。
10．细胞核
(1)主要结构
①核膜：双层膜，膜上有核孔。核孔是某些大分子物质(如mRNA和蛋白质等)进出细胞核的通道，但DNA不能通过，核孔具有选择性。
②核仁：在细胞周期中有规律地消失(有丝分裂前期)和重现(有丝分裂末期)；与某种RNA的合成及核糖体的形成有关，所以合成蛋白质旺盛的细胞中核仁明显。
③染色质：主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体。染色质容易被碱性染料(甲紫溶液或醋酸洋红液)染成深色(紫色或紫红色)。
(2)功能：是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
11．特殊细胞的特点辨析
(1)蓝细菌为原核生物，无叶绿体，但能进行光合作用。
(2)硝化细菌等需氧型原核生物无线粒体，但能进行有氧呼吸。
(3)植物根尖分生区细胞无叶绿体和大液泡，是观察有丝分裂的最佳材料。
(4)植物细胞：植物叶肉细胞含叶绿体，但根细胞不含叶绿体。
(5)原核细胞只有核糖体一种细胞器，无其他细胞器，无核膜和核仁。
(6)人或哺乳动物的成熟红细胞无线粒体，只进行无氧呼吸，产物是乳酸，且不再进行分裂，是提取细胞膜的首选材料。
12．物质出入细胞方式的影响因素
(1)自由扩散——细胞内外物质的浓度差。
(2)协助扩散——细胞内外物质的浓度差、转运蛋白的种类和数量。
(3)主动运输——能量、载体蛋白的种类和数量(O2浓度和温度等间接影响主动运输)。
排查易错易混
1．判断下列有关蛋白质和核酸的叙述
皮肤表面涂抹氨基酸可被直接吸收。(×)
细胞识别与糖蛋白中的蛋白质有关，与糖被无关(×)
高温会破坏蛋白质和核酸分子中的肽键(×)
食盐作用下析出的蛋白质发生了变性，蛋白质变性是由肽键的断裂造成的，变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应(×)
激素、糖原、脂肪、蛋白质都是生物大分子，都以碳链为骨架(×)
酶、抗体、核酸都是由含氮的单体连接成的多聚体(√)
组成蛋白质的氨基酸都只含有一个氨基与一个羧基，并且连接在同一个碳原子上。(×)
蛋白质中的氮主要存在于氨基中。(×)
组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合。(×)
蛋白质分子中的肽键是唯一的化学键。(×)
酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸(√)
原核细胞中的脱氧核糖核酸分布在拟核、质粒中(√)
核酸初步水解的产物为核苷酸，彻底水解的产物为含氮碱基、磷酸和五碳糖(√)
DNA具有多样性的主要原因是碱基排列顺序和空间结构不同。(×)
只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。(×)
2．判断下列有关糖类和脂质的叙述
纤维素、核苷酸、氨基酸共有的元素是C、H、O、N(×)
糖尿病病人的尿液中加入斐林试剂，混匀后，会出现砖红色(×)
葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖，但组成元素不同(×)
糖原、脂肪、核酸都是人体细胞内的主要能源物质 (×)
脂肪的化学组成不同于糖类的特点是分子中氢原子所占比例相对较高(√)
脂肪的水解产物是甘油和脂肪酸，所以脂肪的单体为甘油和脂肪酸(×)
根据种子萌发需要O2的量，富含脂肪的花生种子种植深度应该浅一些(√)
在小鼠的口腔细胞中可以检测到麦芽糖。(×)
脂质只由C、H、O元素组成，可与糖类之间相互转换。(×)
脂质中只有磷脂参与生物膜的构成。(×)
等量脂肪比糖类所含能量多，却不是生物体利用的主要能源物质。(√)
葡萄糖可以口服和注射，但蔗糖只能口服而不能注射。(√)
3．判断下列有关细胞膜和细胞核的叙述
细胞间的信息交流均依赖于细胞膜上的受体。(×)
细胞膜的选择透过性是指小分子物质可以透过而大分子物质不能透过。(×)
细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测(√)
磷脂和糖脂分子形成的磷脂双分子层是完全对称的(2021·浙江6月选考，4)(×)
细胞膜上的受体不是细胞间信息交流的必需结构(√)
rRNA一定由核仁合成(×)
控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体的DNA 上(×)
蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛(2021·河北，2)(√)
许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成，经核孔进入细胞核(2021·河北，2)
(√)
细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生。(×)
若真核细胞核内的核仁被破坏，蛋白质合成仍能正常进行。(×)
无细胞核的细胞就是原核细胞。(×)
4．判断下列有关细胞器的叙述
高尔基体与动物细胞的分泌功能有关，所以汗腺细胞的高尔基体数量最多。(×)
性激素主要是由内质网上的核糖体合成。(×)
溶酶体可以合成和分泌多种酸性水解酶。(×)
真核细胞具有一些能显著增大膜面积、有利于酶的附着以提高代谢效率的结构，如神经细胞的树突。(×)
洋葱根尖细胞中能产生水的细胞器有叶绿体、线粒体和核糖体(×)
叶绿体的内膜比外膜面积小(√)
溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成膜结构的破坏(√)
根据细胞代谢需要，线粒体可在细胞质基质中移动和增殖 (√)
能自我复制的细胞器一定含有核酸(×)
黑藻是一种单细胞藻类，制作临时装片时不需切片(2021·浙江1月选考，6)(×)
5．判断下列有关生物膜系统的叙述
真核生物细胞具有生物膜系统，有利于细胞代谢有序地进行。(√)
胃黏膜、口腔黏膜都属于生物膜系统(×)
细胞核不参与生物膜系统的构成(×)
分泌蛋白的加工和运输过程中，内质网膜面积变小，高尔基体膜面积基本不变，细胞膜面积增大(√)
内质网与多种细胞结构直接或间接相连，在细胞内的囊泡运输中起着交通枢纽的作用(×)
6．判断下列有关物质出入细胞方式的叙述
紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞、内表皮细胞、叶肉细胞、红花细胞均可做观察质壁分离实验的材料(√)
植物细胞吸水达到渗透平衡时，细胞内外溶液浓度一定相等(×)
质壁分离与复原实验中，用硝酸钾溶液代替蔗糖溶液，出现质壁分离后一定能自动复原(×)
1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等(2021·湖南，3)(× )
需要载体蛋白协助的运输方式一定是主动运输(× )
对于同一种物质来说，协助扩散的运输速率高于自由扩散(√)
胞吐运输的不一定都是大分子物质，如突触小泡释放的神经递质(√)
将植物细胞的原生质体置于高浓度的蔗糖溶液中，该原生质体将会发生质壁分离现象。(×)
与硝酸钾不同，甘油经自由扩散进入细胞，所以当外界溶液为甘油时只能发生质壁分离，无法自动复原。(×)
在一定范围内，随着植物细胞失水的进行，细胞的吸水力逐渐减小。(×)
自由扩散因为不受载体和能量的限制，所以运输速率超过协助运输和主动运输。(×)
物质出入细胞的方式中，需要消耗能量的一定是主动运输。(×)
胞吞和胞吐体现了生物膜的选择透过性。(×)
关注教材重点习题
1．如果“新细胞都是从老细胞中产生的”不成立，细胞一直可以从无机环境中自然发生，生物进化的观点还能被人们普遍接受吗？(p8)
如果“新细胞都是从老细胞中产生的”不成立，细胞可以从无机环境中自然发生，生物进化论中生物都起源于共同原始祖先的观点就会受到质疑。一切动植物都是由细胞发育而来的，并由细胞和细胞产物所构成，说明动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性，这也支持生物有着共同起源的观点。
2．2002年7月12日，美国《科学快报》报道了纽约州立大学几位病毒学家人工合成脊髓灰质炎(俗称小儿麻痹症)病毒的消息和简略的研究过程。用人工合成的病毒感染小鼠的实验证明，人工合成的病毒能够引发小鼠脊髓灰质炎，只是毒性比天然病毒小得多。人工合成脊髓灰质炎病毒，是否就是人工制造了生命？人工合成病毒的研究，应该肯定还是应该否定？为什么？(p14)
因为细胞是基本的生命系统，科学家一般将人工合成生命定义为人工组装细胞，从这个意义上说，人工合成脊髓灰质炎病毒还不能称为人工合成生命。病毒由生物大分子构成，并且能自我复制，具备生物的一些基本特征，因此在生物学上一般认为它是一类特殊的生物，从这个意义上说，人工合成脊髓灰质炎病毒也可以视为人工合成生命。
人工合成病毒的研究，其意义具有两面性，用绝对肯定或绝对否定的态度都是不全面的。从肯定的角度看，人工合成病毒可以使人类更好地认识病毒，如研制抵抗病毒的药物和疫苗，从而更好地为人类的健康服务；从否定的角度看，人工合成病毒的研究也可能会合成某些对人类有害的病毒，如果这些病毒传播开来，或者被某些人用作生物武器，将给人类带来灾难。
3．为什么等量的脂肪比糖类含能量多，但在一般情况下脂肪却不是生物体利用的主要能源物质？(p27)为什么不以糖原作为储能物质？
糖类是生物体所利用的主要能源物质，尤其是大脑和神经系统所利用的能源必须由糖类来供应。而脂肪是生物体内最好的储备能源。脂肪是非极性化合物，能以无水的形式储存在体内。与糖类氧化相比，在生物细胞内脂肪的氧化速率比糖类慢，而且需要消耗大量的氧；此外，糖类氧化既可以在有氧条件下也可以在无氧条件下进行，所以对于生物体的生命活动而言，糖类和脂肪都可以作为储备能源，但是糖类是生物体生命活动利用的主要能源物质。
虽然糖原也是动物细胞内的储能物质，但它是极性化合物，以高度的水合形式在机体内储存时所占的体积相当于同等重量的脂肪所占体积的4倍左右，因此脂肪是一种很“经济”的储备能源。
4．多糖和核酸都是由许多单体组成的多聚体，试从组成二者单体种类的角度分析，为什么核酸是遗传信息的携带者，而多糖不是？(p38)为什么蛋白质不是遗传物质？
构成多糖的基本单位是葡萄糖，无论多少个葡萄糖构成多糖，它的顺序没有什么变化。核酸是由核苷酸连接而成的长链，无论是DNA和RNA，其基本组成单位都有4种核苷酸。核酸分子中4种脱氧核苷酸(或核糖核苷酸)在数量、排列顺序上就会千差万别，从而能够承担起携带遗传信息的功能。
蛋白质结构复杂，容易变性失活，DNA为稳定的双螺旋结构，容易保存遗传信息，能够进行自我复制，并且存在碱基互补配对等机制保证复制的准确性，蛋白质不能自我复制，需要以RNA作为复制模板。
5．下图是由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在双分子层中，脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。(p46)
(1)为什么两类药物的包裹位置各不相同？
由双层磷脂分子构成的脂质体，两层磷脂分子之间的部分是疏水的，脂溶性药物能被稳定地包裹在其中；脂质体的内部是水溶液环境，能在水中结晶的药物可稳定地包裹其中。
(2)请推测：脂质体到达细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用？
脂质体是由磷脂双分子层构成的，到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生融合，也可能会以胞吞的方式进入细胞，从而使药物在细胞内发挥作用。
6．溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解？尝试提出一种假说，解释这种现象。(p53)
溶酶体中含有多种水解酶，但溶酶体膜却不会被水解。根据这一事实，可以作出多种合理假说，例如，膜的成分可能被修饰，使得酶不能对其发挥作用；溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而能使酶远离自身；可能因膜转运物质使得膜周围的环境(如pH)不适合酶发挥作用，等等。
7．有性生殖使雌雄两性生殖细胞的细胞核融合为一个新的细胞核，从而使后代的遗传物质同亲代相比，既有继承，又有变化。从这个角度看，你能找出不支持克隆人的论据吗？你还能说出其他论据吗？(p58)
有性生殖的子代继承了双亲的遗传信息，在子代中双亲的遗传物质得到了重新组合，从而大大增加了生物变异，增加了适应多变环境的能力，也为进化提供了原材料。克隆是无性繁殖的产物，克隆人与亲代相比，遗传物质是一样的，没有什么变化，因而降低了适应环境的能力。还有，如果克隆人对某种疾病具有易感性，就可能带来灾难性的后果；在社会学意义上，克隆人没有传统意义上的父亲和母亲，这可能会冲击原有的家庭和社会观念，等等。
8．请设计实验，测定紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液。写出你的实验思路，并分析其中的基本原理。(p67)
可以配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液，将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中，适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液的浓度，据此推算出细胞液溶质的浓度应介于这两个浓度之间。
9．温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率吗？请你提出假设，并设计检验该假设的实验方案。(p67)
假设：温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率。
设计实验提示：可以借用本节问题探讨中的渗透装置进行实验。将该渗透装置置于不同温度的环境中，通过比较不同温度下漏斗管液面上升速度的快慢，判定温度是否影响水分子的扩散速度，实验中要注意排除各种无关变量的干扰，如置于不同温度中的漏斗内的蔗糖溶液的量和浓度必须相等，以确保实验的准确性。
10．柽柳是强耐盐植物，它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外。柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输？如果要设计实验加以证明，请说出实验思路。(p72)
主动运输和被动运输的区别之一是是否需要能量，而能量来自细胞呼吸，故可通过抑制根细胞呼吸，并观察无机盐离子吸收速率是否受影响来判断其吸收过程属于主动运输还是被动运输，具体步骤：取甲、乙两组生长状态基本相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2＋、K＋的溶液中；甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸；一段时间后测定两组植株根系对Ca2＋、K＋的吸收速率，若两组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率相同，说明柽柳从土壤中吸收无机盐为被动运输；若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，说明柽柳从壤中吸收无机盐是主动运输。
