2016届高三生物第三轮专题复习试题分析(专题07-12)

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名称 2016届高三生物第三轮专题复习试题分析(专题07-12)
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资源类型 教案
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科目 生物学
更新时间 2016-04-24 11:36:31

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1.下列关于对“以32P标记T2噬菌体侵染大肠杆菌”实验的分析中,正确的是(  )
A.本实验使用的生物材料还应该有不含32P的大肠杆菌
B.噬菌体培养时间、温度等是本实验的自变量
C.本实验预期的最可能结果是上清液的放射性强,而沉淀物中放射性弱
D.该实验可以证明DNA是噬菌体的遗传物质
2.如果用3H、15N、32P、35S标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生子代噬菌体的组成结构成分中,能够找到的放射性元素是(  )
A.可在外壳中找到3H、15N和35S
B.可在DNA中找到15N、32P和35S
C.可在外壳中找到15N、32P和35S
D.可在DNA中找到3H、15N和32P
3.等位基因A与a的最本质的区别是(  )
A.A控制显性性状,a控制隐性性状
B.在减数分裂时,A与a分离
C.两者的碱基序列不同
D.A对a起显性的作用
4.为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质,某同学模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验,有关分析错误的是(  )
A.①过程中与32P标记的噬菌体混合培养的是没有标记的大肠杆菌
B.若上清液中出现放射性,则不能证明DNA是遗传物质
C.离心前混合时间过长或过短都会导致上清液放射性升高
D.要达到实验目的,还需再设计一组用35S标记的噬菌体的实验,两组均为实验组
5.右图表示细胞中蛋白质合成的部分过程,以下叙述不正确的是(  )
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A.甲、乙分子上含有A、G、C、U四种碱基
B.甲分子上有m个密码子,乙分子上有n个密码子,若不考虑终止密码子,该蛋白质由m+n-1个氨基酸构成
C.若控制甲合成的基因受到紫外线照射发生了一个碱基对的替换,那么丙的结构可能会受到一定程度的影响
D.丙的合成是由两个基因共同控制的
6. DNA分子经过诱变, ( http: / / www.21cnjy.com )某位点上的一个正常碱基(设为P)变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两次,得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别是U—A、A—T、G—C、C—G。推测“P”可能是(  )
A.鸟嘌呤 B.腺嘌呤
C.胸腺嘧啶 D.胸腺嘧啶或胞嘧啶
7.有关图中信息流的叙述,正确的是(  )
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A.植物细胞中,可经b、c过程直接合成生长素
B.某种病毒的信息流可以是e、c过程
C.图乙所示仅发生在图甲的e、c过程中
D.图乙中①②③表示一个鸟嘌呤核糖核苷酸
8.图1示DNA分子的片段,下列相关叙述正确的是(  )
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A.构成DNA分子的基本单位是⑦
B.DNA分子解旋时①②之间的化学键断开
C.复制时DNA聚合酶催化形成⑤
D.DNA分子中⑥的排列顺序代表遗传信息
9.有关DNA分子结构的说法,正确的是(  )
A.DNA单链上相邻碱基以磷酸二酯键相连
B.(A+G)/(T+C)的比值体现了DNA分子的特异性
C.DNA的多样性取决于构成它的碱基种类的多样性
D.蓝藻细胞的遗传物质水解可得到4种脱氧核苷酸
10.核苷酸可通过脱水形成多 ( http: / / www.21cnjy.com )核苷酸,脱水后一个核苷酸的磷酸基团与下一个单体的糖相连,结果在多核苷酸中形成了一个糖—磷酸主链(如下图)。下列叙述正确的是(  )
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A.糖—磷酸主链的组成元素有C、H、O、N、P
B.合成该图化合物时,需脱去5分子水
C.图中的一个磷酸基团可与一个或两个五碳糖相连
D.连接磷酸基团与五碳糖的化学键是解旋酶作用的位点
11.右图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程,下列叙述不正确的是(  )
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A.①②④过程分别需要DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆转录酶,④可发生在病毒体内
B.③过程直接需要的物质或结构有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATP
C.把DNA放在含15N的培养液中进行①过程,子一代含15N的DNA占100%
D.①②③均遵循碱基互补配对原则,但碱基配对的方式不完全相同
12.丙型肝炎病毒(HCV)是一种RNA病毒,其侵染肝细胞的过程如图所示。下列叙述错误的是(  )
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A.过程①与膜的流动性有关
B.过程②需要DNA聚合酶参与
C.过程③所需的tRNA和氨基酸来自肝细胞
D.过程②③均遵循碱基互补配对原则
13.Tay Sachs病是一种 ( http: / / www.21cnjy.com )基因病,可能是由于基因突变从而产生异常酶引起的。下列表格为正常酶和异常酶的部分氨基酸序列。根据题干信息,推断异常酶的mRNA不同于正常酶的mRNA的原因是(  )
   密码子位置酶种类    4 5 6 7
正常酶 苏氨酸(ACU) 丝氨酸(UCU) 缬氨酸(GUU) 谷氨酸(CAG)
异常酶 苏氨酸(ACU) 酪氨酸(UAC) 丝氨酸(UCU) 缬氨酸(GUU)
A.第5个密码子前插入UAC
B.第5个密码子中插入碱基A
C.第6个密码子前UCU被删除
D.第7个密码子中的C被G替代
14.下图甲表示大肠杆菌细胞中遗传信息传递的部分过程,图乙为图甲中④的放大图。请据图回答(在下列横线上填写文字,[ ]中填序号):
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(1)在图甲中,转录时DNA的 ( http: / / www.21cnjy.com )双链解开,该变化还可发生在________过程中。mRNA是以图中的②为模板,在有关酶的催化作用下,以4种游离的________为原料,依次连接形成的。能特异性识别mRNA上密码子的分子是________,它所携带的小分子有机物用于合成图中[ ]________。
(2)在图乙中,如果物质C中尿嘧啶和腺嘌呤之和占42%,则可得出与物质C合成有关的DNA分子中胞嘧啶占________。
15.人类对遗传的认知逐步深入:
(1)在孟德尔豌豆杂交实验中,纯合的黄色圆粒 ( http: / / www.21cnjy.com )(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)的豌豆杂交,若将F2中黄色皱粒豌豆自交,其子代中表现型为仍为黄色皱粒的个体占________。进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对,但r基因编码的蛋白质(无酶活性)比R基因编码的淀粉分支酶少了末端61个氨基酸,推测r基因转录的mRNA提前出现________。试从基因表达的角度,解释在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中,所观察的7种性状的F1中显性性状得以体现,隐性性状不体现的原因是_______________________________。
(2)摩尔根用灰身长翅(BBV ( http: / / www.21cnjy.com )V)与黑身残翅(bbvv)的果蝇杂交,将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交,子代出现四种表现型,比例为1∶1∶1∶1,说明F1中雌果蝇产生了________种配子。若实验结果不符合自由组合定律,原因是这两对等位基因不满足该定律“________________”这一基本条件。
(3)格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中 ( http: / / www.21cnjy.com ),S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型,R型菌是由SⅡ型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养,出现了S型菌。有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生,但该实验中出现的S型菌全为________,否定了这种说法。
(4)沃森和克里克构建了DNA双螺旋 ( http: / / www.21cnjy.com )结构模型,该模型用________解释DNA分子的多样性,此外,________的高度精确性保证了DNA遗传信息稳定传递。
16.蚕豆体细胞染色体数目2N=12,科学家用3H标记蚕豆根尖细胞的DNA,可以在染色体水平上研究真核生物的DNA复制方式。
实验的基本过程如下:
Ⅰ.将蚕豆幼苗培养在含有3H的胸腺嘧啶核苷的培养基上,培养一段时间后,观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。
Ⅱ.当DNA分子双链都被3H标记后,再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中,培养一段时间后,观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。
请回答相关问题:
(1)蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是________;秋水仙素能使部分细胞的染色体数目加倍,其作用的机理是
___________________________________________________________________。
(2)Ⅰ中,在根尖细胞进行第一次分裂时 ( http: / / www.21cnjy.com ),每一条染色体上带有放射性的染色单体有________条,每个DNA分子中,有________条链带有放射性。
Ⅱ中,若观察到一个细胞具有24条染色体,且二 ( http: / / www.21cnjy.com )分之一的染色单体具有放射性,则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制________次,该细胞含有________个染色体组。
(3)上述实验表明,DNA分子的复制____________________________________。专题12 植物生命活动的调节
【易错雷区,步步为赢】
1.为了验证单侧光照射会导致燕麦 ( http: / / www.21cnjy.com )胚芽鞘中生长素分布不均匀这一结论,需要先利用琼脂块收集生长素,之后再测定其含量。假定在单侧光照射下生长素的不均匀分布只与运输有关,下列收集生长素的方法(如图示)中,正确的是(  )
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解析 A项、C项和D项胚芽鞘尖端在单 ( http: / / www.21cnjy.com )侧光的照射下,由于云母片插入胚芽鞘尖端的阻挡作用,生长素均不能发生横向运输,无法使其在琼脂块中分布不均匀。B项胚芽鞘尖端在单侧光的照射下,先发生横向运输,然后纵向运输到尖端以下的不同的琼脂块中,再通过测定不同琼脂块中生长素含量的大小,即可验证单侧光照射会导致燕麦胚芽鞘中生长素分布不均匀,故选B。
答案 B
2.下图表示施用IAA(吲哚乙酸)对某种植物主根长度及侧根数的影响。下列叙述错误的是(  )
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A.促进侧根数量增加的IAA溶液,会抑制主根的伸长
B.施用IAA对诱导侧根的作用表现为低浓度促进、高浓度抑制
C.将未施用IAA的植株除去部分芽和幼叶,会导致侧根数量增加
D.与施用10-4mol·L-1的IAA相比,未施用的植株主根长而侧根数量少
解析 以第一幅图IAA浓度为0时为对照 ( http: / / www.21cnjy.com ),低于100%的长度即为抑制生长,显然促进侧根数量增加的IAA溶液浓度下主根的长度均低于100%,A正确;以第二幅图IAA溶液浓度为0时的每株侧根数为对照,IAA溶液超过一定的浓度对于侧根的诱导起抑制作用,B项正确;参照第三幅图中植物体内生长素的运输方向,若除去部分芽和幼叶,则地上向根部运输的IAA量会减少,此时运输到根部的IAA将会低于第二幅图的对照组,由此图可知,当施用IAA浓度低于0时对于侧根的诱导呈下降趋势,即导致侧根数目减少,C项错误;对照前2幅图中IAA浓度为0和10-4mol·L-1分析,未施用IAA的植株主根长、侧根数少,D项正确。
答案 C
3.(2015·课标卷Ⅰ,2)下列关于植物生长素的叙述,错误的是(  )
A.植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变为生长素
B.成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输
C.幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同
D.豌豆幼苗切段中乙烯的合成受生长素浓度的影响
解析 本题主要考查植物激素相 ( http: / / www.21cnjy.com )关知识,意在考查考生的识记和理解能力,难度适中。生长素主要的合成部位是幼嫩的芽、叶和发育的种子,在这些部位,色氨酸经过一系列反应可转变成生长素,A正确;在成熟组织中,生长素也可以通过韧皮部进行非极性运输,B正确;生长素所发挥的作用因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异,一般情况下幼嫩细胞对生长素敏感,老细胞对生长素比较迟钝,C错误;科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实验研究中发现,低浓度的生长素促进细胞的伸长,但生长素浓度增高到一定值时,就会促进切段中乙烯的合成,而乙烯含量的增高,反过来又抑制了生长素促进切段细胞伸长的作用。D正确。
答案 C
4.下图为生长素(IAA)对豌豆幼苗茎 ( http: / / www.21cnjy.com )内赤霉素生物合成影响的示意图。图中GA1、GA8、GA20、GA29是四种不同的赤霉素,只有GA1能促进豌豆茎的伸长。若图中酶1或酶2的基因发生突变,会导致相应的生化反应受阻。
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据图分析,下列叙述错误的是(  )
A.对去顶芽豌豆幼苗外施适宜浓度IAA ,该植株茎内GA1的合成可恢复正常
B.用生长素极性运输抑制剂处理豌豆幼苗的顶芽,该植株较正常植株矮
C.对酶1基因突变的豌豆幼苗施用GA20,该植株可恢复正常植株高度
D.酶2基因突变的豌豆,其植株较正常植株高
解析 GA1的合成需IAA的促 ( http: / / www.21cnjy.com )进,去顶芽豌豆幼苗缺乏IAA,GA1合成较少,在外施IAA后,GA1的合成可恢复正常,A项正确;用生长素极性运输抑制剂处理豌豆幼苗的顶芽后,该植株顶芽处产生的生长素因不能运走而积累,导致顶芽生长受抑制,B项正确;酶1催化GA20到GA1的过程,酶1基因突变后,该反应受阻,加入GA20后,不能合成GA1,该植株不能恢复正常植株高度,C项错误;酶2基因突变导致GA1生成GA8的反应受阻,GA1含量较正常植株高,D项正确。
答案 C
5.如图为去顶芽对拟南芥主根生长影响的实验结果,分析正确的是(  )
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A.去顶芽能促进主根生长
B.去顶芽植株不能合成生长素
C.生长素由顶芽向下非极性运输
D.外源生长素能替代顶芽促进主根生长
解析 从题图可以看出,去顶芽植株的主根长度比 ( http: / / www.21cnjy.com )正常植株的主根长度短,去顶芽不能促进主根生长,A项错误;去掉顶芽后根尖也能合成生长素,B项错误;生长素由顶芽向下运输为极性运输,C项错误;而去顶芽植株用外源生长素处理后其主根长度和正常植株的主根长度相同,说明外源生长素能替代生长素促进主根的生长,D项正确。
答案 D
6.科学家温特做了如下实验 ( http: / / www.21cnjy.com ):把切下的燕麦尖端放在琼脂块上,几小时后,移去胚芽鞘尖端,将琼脂块切成小块。再将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧,结果胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。但是,如果放上的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块,胚芽鞘则既不生长也不弯曲。该实验证明了(  )
A.生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
B.造成胚芽鞘弯曲的刺激是某种化学物质
C.生长素的化学本质是吲哚乙酸
D.胚芽鞘会向光源生长
解析 1928年,荷兰科学家温特(F.W ( http: / / www.21cnjy.com ).Went,1903—?)在实验中,把切下的胚芽鞘尖端放在琼脂块上,几小时以后,移去胚芽鞘尖端,并将这块琼脂切成小块,放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧,结果发现这个胚芽鞘会向放琼脂小块一侧弯曲,将空白琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧,结果发现这个胚芽鞘既不生长,也不弯曲。由此说明,胚芽鞘的尖端确实产生了某种物质,这种物质从尖端运输到下部,并且能够促使胚芽鞘下面某些部分的生长。
答案 B
7.留树保鲜是通过延迟采收保持果 ( http: / / www.21cnjy.com )实品质的一项技术。喷施赤霉素和2,4-D对留树保鲜柑橘的落果率和果实内源脱落酸含量的影响如下图所示。下列有关分析不正确的是(  )
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A.喷施赤霉素和2,4-D能有效减少留树保鲜过程中的落果
B.留树保鲜过程中赤霉素与2,4-D对落果的调控有协同作用
C.喷施赤霉素和2,4-D能延缓留树保鲜过程中果实脱落酸含量的升高
D.赤霉素、2,4-D与内源脱落酸对落果的调控有协同作用
解析 由留树天数和落果率的曲 ( http: / / www.21cnjy.com )线信息可获知,随天数延长,落果率逐渐升高,且落果率由低到高的顺序为:赤霉素+2,4-D<2,4-D<赤霉素<清水,故A和B都正确;由留树天数和脱落酸含量的曲线信息可获知,脱落酸含量由高到低的顺序为:清水>赤霉素>2,4-D>赤霉素+2,4-D,故C正确;赤霉素、2,4-D能防止落果,脱落酸促进落果,赤霉素、2,4-D二者与脱落酸对落果的调控有拮抗作用,D不正确。
答案 D
8.(2015·四川卷,10)植物侧芽的生长受生长素(IAA)及其他物质的共同影响。有人以豌豆完整植株为对照进行了以下实验:
实验一:分组进行去除顶芽、去顶并在切口涂抹IAA处理后,定时测定侧芽长度,见下左图;
实验二:用14CO2饲喂叶片,测定去顶8 h时侧芽附近14C放射性强度和IAA含量,见下右图。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)IAA是植物细胞之间传递________的分子,顶芽合成的IAA通过________方式向下运输。
(2)实验一中,去顶32 h时Ⅲ组侧芽长度明显小于Ⅱ组,其原因是_________
__________________________________________________________________。
(3)实验二中,14CO2进入叶绿 ( http: / / www.21cnjy.com )体后,首先能检测到含14C的有机物是________,该物质被还原成糖类需要光反应提供________。a、b两组侧芽附近14C信号强度差异明显,说明去顶后往侧芽分配的光合产物________。
(4)综合两个实验的数据推测,去顶8 h时 ( http: / / www.21cnjy.com )I组和Ⅲ组侧芽附近的IAA浓度关系为:Ⅰ组________(大于/小于/等于)Ⅲ组;去顶8 h时Ⅱ组侧芽长度明显大于Ⅰ组,请对此结果提出合理的假设:________。
解析 本题考查了植物激素调节和光 ( http: / / www.21cnjy.com )合作用的相关知识,考查识记理解能力,判断分析能力和识图能力,难度适中。(1)IAA是植物细胞之间传递信息的分子,顶芽合成的IAA通过主动运输方式向下运输。(2)Ⅱ组与Ⅲ组的自变量为去顶后切口是否涂抹IAA,结果32h后涂抹了IAA的Ⅲ组侧芽长度明显小于Ⅱ组,说明涂抹的IAA运输到侧芽附近,抑制了侧芽的生长。
(3)CO2进入叶绿体后首先进行C ( http: / / www.21cnjy.com )O2的固定,和1分子C5结合生成2分子C3,所以14CO2进入叶绿体后,首先能检测到含14C的有机物是C3,而C3参与C3的还原需要消耗光反应提供的ATP和[H]。a组和b组的自变量为是否去顶,结果两组的IAA含量基本相同而14C信号相对强度差异明显,b组(去顶组)14C信号相对强度明显大于a组(未去顶组),说明去顶后侧芽分配的光合产物增多,同时也说明了是否去顶对IAA的含量没有明显影响。(4)由(3)已知是否去顶对IAA的含量没有明显影响,则I组侧芽附近IAA的含量应等于Ⅲ组。同时综合分析,也可推知Ⅰ组和Ⅱ组的侧芽附近IAA含量没有明显差异,二者侧芽长度的明显差异应该是因为去顶芽后光合产物分配到侧芽更多,有利于侧芽的生长。
答案 (1)信号 主动运输
(2)涂抹的IAA运输到侧芽附近,高浓度的IAA抑制了侧芽的生长
(3)三碳化合物(C3) ATP和[H] 增多
(4)等于 Ⅱ组去顶后往侧芽分配的光合产物增多,促进侧芽的生长
【名师点睛,易错起源】
易错起源1、生长素的作用
例1. (2015·山东卷,1)下列有关植物激素的应用,正确的是(  )
A.苹果树开花后,喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落
B.用赤霉素处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间以利于储存
C.用一定浓度乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉,可促其成熟
D.用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体番茄
解析 本题考查植物激素及其类似物的应用的相关 ( http: / / www.21cnjy.com )知识,考查识记和理解能力。难度较小。脱落酸的作用是促进叶和果实的脱落,A错误;赤霉素可解除种子和块茎的休眠,B错误;适宜浓度的乙烯利可促进果实的成熟,C正确;生长素类似物可促进未授粉的雌蕊发育为无籽果实,但不能得到多倍体,D错误。
答案 C
【变式探究】从某植物长势一致的黄化苗上 ( http: / / www.21cnjy.com )切取等长幼茎段(无叶和侧芽),将茎段自顶端向下对称纵切至约3/4处后,浸没在不同浓度的生长素溶液中,一段时间后,茎段的半边茎会向切面侧弯曲生长形成弯曲角度(α)如图甲,与生长素浓度的关系如图乙。请回答:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)从图乙可知,在两 ( http: / / www.21cnjy.com )个不同浓度的生长素溶液中,茎段半边茎生长产生的弯曲角度可以相同,请根据生长素作用的特性,解释产生这种结果的原因,原因是____________________________________。
(2)将切割后的茎段浸没在一未知浓度的生长素 ( http: / / www.21cnjy.com )溶液中,测得其半边茎的弯曲角度α1,从图乙中可查到与α1对应的两个生长素浓度,即低浓度(A)和高浓度(B)。为进一步确定待测溶液中生长素的真实浓度,有人将待测溶液稀释至原浓度的80%,另取切割后的茎段浸没在其中,一段时间后测量半边茎的弯曲角度将得到α2。请预测α2与α1相比较的可能结果,并得出相应的结论:______________________________________________。
【审题视角】解答本题需要注意三个关键点:
(1)生长素浓度低于和高于最适浓度的促进作用可能相同;
(2)生长素浓度在最适浓度之前,浓度越高,促进作用越大,反之越小;
(3)生长素浓度在最适浓度之后,浓度越高,促进作用越小,反之越大。
【解析】(1)生长素促进生长的作用具有两重性,高于最适浓度和低于最适浓度可以产生相同的促进生长的效果。
(2)将待测溶液稀释,若待测溶液为低浓 ( http: / / www.21cnjy.com )度,则用稀释后的溶液处理茎段,促进生长的作用减弱,半边茎的弯曲角度将减小;若待测溶液为高浓度,则用稀释后的溶液处理茎段,促进生长的作用更强,半边茎的弯曲角度将增大。
【答案】(1)生长素的生理作 ( http: / / www.21cnjy.com )用具有两重性,最适生长素浓度产生最大α值,高于最适浓度时有可能出现与低于最适浓度相同的弯曲生长,从而产生相同的α值
(2)若α2小于α1,则该溶液的生长素浓度为A;若α2大于α1,则该溶液的生长素浓度为B
【名师点睛】
1.生长素的生理作用及其特性
(1)生长素作用的两重性
①既能促进生长,也能抑制生长
②既能促进发芽,也能抑制发芽
③既能防止落花落果,也能疏花疏果
2.影响生长素生理作用的因素:
( http: / / www.21cnjy.com )
①浓度:一般情况下,低浓度时促进生长,浓度过高时抑制生长,甚至会杀死细胞,如图1。
②器官:根、芽、茎敏感程度为根>芽>茎,如图2。
③成熟程度:幼嫩细胞敏感,老细胞则比较迟钝。
④植物种类:双子叶植物一般比单子叶植物敏感,如图3。
【锦囊妙计,战胜自我】
生长素作用的两重性
(1)生长素对植物生长的促进作用具有最适浓度,此浓度下促进作用最大;
(2)在最适浓度之前,随着生长素浓度升高,促进作用逐渐加强,反之促进作用减弱,并非浓度越低越促进生长;
(3)在最适浓度之后,随生长素浓度升高促进作用逐渐减弱直至不再具有促进作用;若再提高生长素浓度,则会抑制生长甚至杀死植物。
易错起源2、生长素的合成、运输和分布
例2.(2015·江苏卷,8)瓶插鲜花 ( http: / / www.21cnjy.com )鲜重的变化与衰败相关,鲜重累积增加率下降时插花衰败。下图为细胞分裂素和蔗糖对插花鲜重的影响,下列叙述错误的是(  )
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A.蔗糖和细胞分裂素都有延缓衰败的作用
B.蔗糖可为花的呼吸作用提供更多的底物
C.同时添加蔗糖和细胞分裂素更利于插花保鲜
D.第5天花中脱落酸的含量应该是清水组最低
解析 本题通过考查蔗糖与细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )分裂素对插花衰败的影响实验结果分析,意在考查理解能力、分析实验结果获取结论的能力。难度适中。A、C项对,分析坐标曲线可知,4天后加入蔗糖或细胞分裂素鲜重累计增加率都比对照组(清水中)高,同时添加蔗糖和细胞分裂素更高,说明蔗糖和细胞分裂素都有延缓衰老的作用,同时添加效果更好;B项对,蔗糖被细胞吸收后可转化成果糖和葡萄糖,葡萄糖是细胞呼吸的底物;D项错,第五天清水组鲜重累计增加率最低此时脱落酸含量应相对较高。
答案 D
【变式探究】取生长状态一致的燕 ( http: / / www.21cnjy.com )麦胚芽鞘,分为a、b、c、d四组,将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一段切除,再从c、d两组胚芽鞘中的相应位置分别切取等长的一段,并按图中所示分别接入a、b两组胚芽鞘被切除的位置,得到a′、b′两组胚芽鞘。然后用单侧光照射,发现a′组胚芽鞘向光弯曲生长,b′组胚芽鞘无弯曲生长,其原因是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.c组尖端能合成生长素,d组尖端不能
B.a′组尖端能合成生长素,b′组尖端不能
C.c组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,d组尖端的生长素不能
D.a′组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,b′组尖端的生长素不能
【审题视角】解答本题的关键是:
(1)分析出b′组接入的胚芽鞘的形态学上端在下,形态学下端在上。
(2)知道胚芽鞘中生长素产生的部位是尖端。
(3)明确生长素的运输是极性运输。
【解析】选D。具体分析如下:
选项 具体分析 结论
A项 c组、d组的尖端都能合成生长素 错误
B项 a′组、b′组的尖端都能合成生长素 错误
C项 c组、d组的尖端的生长素都能通过极性运输向胚芽鞘基部运输 错误
D项 a′组尖端的生长素能够通 ( http: / / www.21cnjy.com )过极性运输向胚芽鞘基部运输,在单侧光的作用下,分布不均,出现向光弯曲生长;b′组中接入的胚芽鞘的形态学上端在下,形态学下端在上,胚芽鞘尖端合成的生长素不能运输到胚芽鞘基部,胚芽鞘无弯曲生长 正确
【名师点睛】
生长素的产生、运输、分布
1.产生
(1)主要合成部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子。成熟的叶片和根尖虽然也产生生长素,但数量很少。
(2)反应:色氨酸 生长素。
2.运输原因及特点
( http: / / www.21cnjy.com )
3.生长素的分布
(1)产生部位<积累部位,如顶芽<侧芽、分生区<伸长区。
(2)生长旺盛的部位>衰老组织,如分生区>老根。
【锦囊妙计,战胜自我】
1.植物激素、植物生长调节剂和生长素类似物
(1)区别:
①植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
②植物生长调节剂是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。
③生长素类似物是由人工合成并具有与生长素相似生理效应的化学物质,如NAA、2,4-D等。
(2)联系:生长素类似物也是植物生长调节剂,植物激素和植物生长调节剂虽然来源不同,但都能调节植物的生长。
2.无子西瓜与无子番茄形成的原理不同
(1)无子西瓜是利用染色体变异的原理,奇数倍的染色体组不能正常减数分裂形成配子,因而不能受精获得种子。
(2)无子番茄是利用生长素能促进子房发育成果实的原理,染色体数目没有变化。
易错起源3、植物激素的种类和作用
例3.(2015·浙江卷,3)不同处理对某植物性别分化的影响如表所示,下列叙述正确的是(  )
处理 结果
完整植株 雌、雄株各占一半 去部分根 雄株占多数去部分根+施用细胞分裂素 雌株占多数 去部分叶 雌株占多数去部分叶+施用赤霉素 雄株占多数
A.根产生的赤霉素能促进雌株形成
B.叶产生了促进雌株形成的细胞分裂素
C.若对完整植株施用赤霉素合成抑制剂则雌株数量增多
D.赤霉素和细胞分裂素对性别分化的作用是不相互对抗的
解析 本题主要考查多种植物激素共同调 ( http: / / www.21cnjy.com )节生命活动等知识点,意在考查信息获取和实验分析能力。难度适中。根据表格信息,则可表明细胞分裂素会影响该植物朝向雌性发展,所以去掉根后导致雄株占多数;又因为去掉部分叶后雌株占多数,去部分叶后施用赤霉素导致雄株占多数,以上实验结果说明赤霉素会影响该植物朝向雄株发展,所以去掉叶后导致雌株占多数。综合上述结果可知细胞分裂素和赤霉素共同调节该植物的性别分化,两者之间存在相互对抗的关系,所以答案选C。
答案 C
【变式探究】研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽影响的实验,结果如图。
( http: / / www.21cnjy.com )
请回答:
(1)比较曲线1、2、3与4,可知____ ( http: / / www.21cnjy.com )_对侧芽的生长有抑制作用,其中起作用的主要激素是______,而且_______(激素)能解除这种激素的抑制作用。在保留顶芽的情况下,除了曲线3所采用的措施外,还可通过喷施_______的化合物促进侧芽生长。
(2)比较曲线4与5,可知赤霉素能明显促进___________。而在完整豌豆植株的顶芽中,赤霉素产生于_______组织。
(3)分析上图,推测侧芽生长速度不同的原因是侧芽内______浓度或比例的改变。
【解析】本题综合考查植物激素的相关内容。
(1)图中曲线1保留顶芽,侧 ( http: / / www.21cnjy.com )芽几乎不生长,曲线4去掉顶芽,侧芽快速生长,两者比较知,顶芽对侧芽的生长有抑制作用;曲线2去掉顶芽切口涂抹生长素,侧芽长得很慢,与曲线4比较可知起抑制作用的主要激素是生长素;曲线3保留顶芽但侧芽上涂抹细胞分裂素,侧芽长得较快,与曲线1比较知细胞分裂素能解除这种激素的抑制作用;生长素抑制侧芽的生长,在保留顶芽的情况下不用细胞分裂素解除,可以喷施对抗生长素的化合物促进侧芽生长。
(2)曲线4去掉顶芽,侧芽快速生长。曲线 ( http: / / www.21cnjy.com )5去掉顶芽切口涂抹赤霉素后侧芽的生长更迅速,可见赤霉素能明显促进侧芽的伸长;在完整豌豆植株的顶芽中,赤霉素产生于分生组织。
(3)分析题图可知侧芽生长速度受生长素、细胞分裂素和赤霉素等多种植物激素的影响。
【答案】(1)顶芽 生长素 细胞分裂素 对抗生长素
(2)侧芽的伸长 分生 (3)植物激素
【名师点睛】
名称 产生部位 生理作用 对应生长调节剂 应 用
生长素 幼根、幼芽及发育的种子 促进生长,促进果实发育 萘乙酸、2,4-D ①促进扦插枝条的生根②促进果实发育,防止落花落果③农业除草剂
赤霉素 幼芽、幼根、未成熟的种子等幼嫩的组织和器官 ①促进细胞伸长,引起植株增高 ②促进种子萌发和果实发育 赤霉素 ①促进植物茎秆伸长②解除种子和其他部位休眠,提早用来播种
细胞分裂素 正在进行细胞分裂的器官(如幼嫩根尖) ①促进细胞分裂和组织分化②延缓衰老 青鲜素 蔬菜贮藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长贮存时间
乙烯 植物各部位,成熟的果实中更多 促进果实成熟 乙烯利 处理瓜类幼苗,能增加雌花形成率,增产
脱落酸 根冠、萎蔫的叶片等 抑制细胞分裂,促进叶和果实衰老与脱落 矮壮素 落叶与棉铃在未成熟前的大量脱落
【锦囊妙计,战胜自我】
在植物生长发育的过程中,任何一种 ( http: / / www.21cnjy.com )生理活动都不是受单一激素控制的,而是多种激素相互作用的结果。这些激素之间,有的是相互促进的,有的是相互拮抗的。专题8 遗传的基本规律和人类遗传病
【易错雷区,步步为赢】
1.若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律,下列因素对得出正确实验结论影响最小的是(  )
A.所选实验材料是否为纯合子
B.所选相对性状的显隐性是否易于区分
C.所选相对性状是否受一对等位基因控制
D.是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法
2.下列关于生命科学研究方法与发展过程的叙述,正确的是(  )
A.细胞学说从一个方面揭示了生物界的统一性
B.标志重捕法解决了活动性不强的动物取样方法上的难题
C.格里菲斯的肺炎双球菌转化实验直接证明了DNA是遗传物质
D.按孟德尔方法做杂交实验得到的不同结果证明孟德尔定律不具有普遍性
3.用基因型为Aa的小麦分别进行连续 ( http: / / www.21cnjy.com )自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体,根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4
B.曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4
C.曲线Ⅳ的Fn中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n+1
D.曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等
4.假设某植物种群非常大,可以随 ( http: / / www.21cnjy.com )机交配,没有迁入和迁出,基因不产生突变。抗病基因R对感病基因r为完全显性。现种群中感病植株rr占1/9,抗病植株RR和Rr各占4/9,抗病植株可以正常开花和结实,而感病植株在开花前全部死亡。则子一代中感病植株占(  )
A.1/9 B.1/16 C.4/8 D.1/8
5.某二倍体植物中,抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制,要确定这对性状的显隐性关系,应该选用的杂交组合是(  )
A.抗病株×感病株
B.抗病纯合体×感病纯合体
C.抗病株×抗病株,或感病株×感病株
D.抗病纯合体×抗病纯合体,或感病纯合体×感病纯合体
6.(2015·广东卷, ( http: / / www.21cnjy.com )24)由苯丙氨酸羟化酶基因突变引起的苯丙酮尿症是常染色体隐性遗传病,我国部分地市对新生儿进行免费筛查并为患儿提供低苯丙氨酸奶粉,下列叙述正确的是(双选)(  )
A.检测出携带者是预防该病的关键
B.在某群体中发病率为1/10 000,则携带者的频率约为1/100
C.通过染色体检查及系谱图分析,可明确诊断携带者和新生儿患者
D.减少苯丙氨酸摄入可改善新生儿患者症状,说明环境能影响表现型
7.(2015·浙江卷,6)甲病和乙病均为单基因遗传病,某家族遗传家系图如下,其中Ⅱ-4,不携带甲病的致病基因。下列叙述正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为伴X染色体隐性遗传病
B.Ⅱ3与Ⅲ5的基因型相同的概率为
C.Ⅱ3与Ⅱ4的后代中理论上共有9种基因型和4种表现型
D.若Ⅲ7的性染色体组成为XXY,则产生异常生殖细胞的最可能是其母亲
8.下图为某种单基因常染色体隐性遗 ( http: / / www.21cnjy.com )传病的系谱图(深色代表的个体是该遗传病患者,其余为表现型正常个体)。近亲结婚时该遗传病发病率较高,假定图中第Ⅳ代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率是1/48,那么,得出此概率值需要的限定条件是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.Ⅰ 2和Ⅰ 4必须是纯合子
B.Ⅱ 1、Ⅲ 1和Ⅲ 4必须是纯合子
C.Ⅱ 2、Ⅱ 3、Ⅲ 2和Ⅲ 3必须是杂合子
D.Ⅱ 4、Ⅱ 5、Ⅳ 1和Ⅳ 2必须是杂合子
9.(2015·江苏卷,30 ( http: / / www.21cnjy.com ))由苯丙氨酸羟化酶基因突变引起的苯丙氨酸代谢障碍,是一种严重的单基因遗传病,称为苯丙酮尿症(PKU),正常人群中每70人有1人是该致病基因的携带者(显、隐性基因分别用A、a表示)。图1是某患者的家族系谱图,其中Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3及胎儿Ⅲ1(羊水细胞)的DNA经限制酶MspⅠ消化,产生不同的片段(kb表示千碱基对),经电泳后用苯丙氨酸羟化酶cDNA探针杂交,结果见图2。请回答下列问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
图1
( http: / / www.21cnjy.com )
图2
(1)Ⅰ1、Ⅱ1的基因型分别为________。
(2)依据cDNA探针杂交结果,胎儿Ⅲ1的基因型是________。Ⅲ1长大后,若与正常异性婚配,生一个正常孩子的概率为________。
(3)若Ⅱ2和Ⅱ3生的第2个孩子表型正常, ( http: / / www.21cnjy.com )长大后与正常异性婚配,生下PKU患者的概率是正常人群中男女婚配生下PKU患者的________倍。
(4)已知人类红绿色盲症是伴X染色 ( http: / / www.21cnjy.com )体隐性遗传病(致病基因用b表示),Ⅱ2和Ⅱ3色觉正常,Ⅲ1是红绿色盲患者,则Ⅲ1两对基因的基因型是________。若Ⅱ2和Ⅱ3再生一正常女孩,长大后与正常男性婚配,生一个红绿色盲且为PKU患者的概率为________。
10.(2015·山东卷,28)果蝇的长 ( http: / / www.21cnjy.com )翅(A)对残翅(a)为显性、刚毛(B)对截毛(b)为显性。为探究两对相对性状的遗传规律,进行如下实验。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)若只根据实验一,可以推断出 ( http: / / www.21cnjy.com )等位基因A、a位于________染色体上;等位基因B、b可能位于________染色体上,也可能位于________染色体上。(填“常”“X”“Y”或“X和Y”)
(2)实验二中亲本的基因型为________;若只考虑果蝇的翅型性状,在F2的长翅果蝇中,纯合体所占比例为________。
(3)用某基因型的雄果蝇与任何雌果蝇杂 ( http: / / www.21cnjy.com )交,后代中雄果蝇的表现型都为刚毛。在实验一和实验二的F2中,符合上述条件的雄果蝇在各自F2中所占比例分别为________和________。
(4)另用野生型灰体果蝇培 ( http: / / www.21cnjy.com )育成两个果蝇突变品系,两个品系都是由于常染色体上基因隐性突变所致,产生相似的体色表现型——黑体。它们控制体色性状的基因组成可能是:①两品系分别是由于D基因突变为d和d1基因所致,它们的基因组成如图甲所示;②一个品系是由于D基因突变为d基因所致,另一品系是由于E基因突变成e基因所致,只要有一对隐性基因纯合即为黑体,它们的基因组成如图乙或图丙所示。为探究这两个品系的基因组成,请完成实验设计及结果预测。(注:不考虑交叉互换)
( http: / / www.21cnjy.com )
Ⅰ.用________为亲本进行杂交, ( http: / / www.21cnjy.com )如果F1表现型为________,则两品系的基因组成如图甲所示;否则,再用F1个体相互交配,获得F2;
Ⅱ.如果F2表现型及比例为________,则两品系的基因组成如图乙所示;
Ⅲ.如果F2表现型及比例为________,则两品系的基因组成如图丙所示。
【名师点睛,易错起源】
易错起源1、分离定律及其应用
例1.(2015·海南卷,12)下列叙述正确的是(  )
A.孟德尔定律支持融合遗传的观点
B.孟德尔定律描述的过程发生在有丝分裂中
C.按照孟德尔定律,AaBbCcDd个体自交,子代基因型有16种
D.按照孟德尔定律,对AaBbCc个体进行测交,测交子代基因型有8种
【变式探究】已知某环境条件下 ( http: / / www.21cnjy.com )某种动物的AA和Aa个体全部存活,aa个体在出生前会全部死亡。现有该动物的一个大群体,只有AA、Aa两种基因型,其比例为1∶2。假设每对亲本只交配一次且成功受孕,均为单胎,在上述环境条件下,理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是( )
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.3∶1
【名师点睛】
1. 对性状分离现象的解释
( http: / / www.21cnjy.com )
由此可见,F2性状表现及比例为:3高∶1矮。
2.对分离现象解释的验证——测交实验
让F1与隐性纯合子杂交,用来测定F1的基因型,证实杂合子形成配子时等位基因分离的正确性。图解表示如下:
目的:验证对分离现象的解释
选材:F1与隐性纯合子
预期结果:Dd×dd→1Dd∶1dd
实验结果:高茎∶矮茎≈1∶1
结论:F1的遗传因子组成为Dd,形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分别进入不同的配子中,产生D和d两种比例相等的配子
3.最基本的6种交配组合(以豌豆的高茎D和矮茎 d为例)
(1)DD×DD→DD高茎;
(2)dd×dd→dd矮茎;
(3)DD×dd→Dd高茎;
(4)Dd×Dd→1DD∶2Dd∶1dd=3高∶1矮;
(5)Dd×dd→1Dd∶1dd=1高∶1矮;
(6)DD×Dd→1DD∶1Dd高茎。
【锦囊妙计,战胜自我】
1.显隐性的确定
(1)具有相对性状的纯合亲本杂交,F1表现出来的那个性状为显性性状。
(2)杂种后代有性状分离,数目占3/4的性状为显性性状。
2.验证基因分离定律的三种方法
(1)测交法:杂种F1与隐性纯合子杂交,后代出现两种基因型与表现型的个体,证明杂种后代产生了两种配子,即等位基因彼此分离。
(2) F1自交法:杂种F1自交后代F2中出现显隐性两种表现型的个体,也是由于F1产生了两种配子,即等位基因彼此分离。
(3)花粉鉴定法:非糯性与糯性水稻的 ( http: / / www.21cnjy.com )花粉遇碘呈现不同的颜色,杂种非糯性水稻的花粉是减数分裂的产物,遇碘呈现两种不同的颜色,比例为1∶1,从而直接证明了杂种非糯性水稻在产生花粉的减数分裂过程中,等位基因彼此分离。
易错起源2、 自由组合定律
例2.(2014·海南卷,22)基因型 ( http: / / www.21cnjy.com )为AaBbDdEeGgHhKk个体自交,假定这7对等位基因自由组合,则下列有关其子代叙述正确的是(  )
A.1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率为5/64
B.3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为35/128
C.5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为67/256
D.6对等位基因纯合的个体出现的概率与6对等位基因杂合的个体出现的概率不同
【变式探究】果蝇中灰身(B)与黑身(b) ( http: / / www.21cnjy.com )、大翅脉(E)与小翅脉(e)是两对相对性状且独立遗传,灰身大翅脉的雌蝇与灰身小翅脉的雄蝇杂交,子代中47只为灰身大翅脉,49只为灰身小翅脉,17只为黑身大翅脉,15只为黑身小翅脉。回答下列问题:
(1)在上述杂交子代中,体色和翅脉的表现型比例依次为______________和______________。
(2)两个亲本中,雌蝇的基因型为______________,雄蝇的基因型为___________________。
(3)亲本雌蝇产生卵的基因组成种类数为_____________,其理论比例为_____________________。
(4)上述子代中表现型为灰身大翅脉个体的基因型为________,
黑身大翅脉个体的基因型为__________________________。
【名师点睛】
1.对自由组合定律现象的分析
(1)解释:
①两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
②F1产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合。F1产生的雌配子和雄配子各有4种,且数目相等。
③受精时,雌雄配子的结合是随机的。
(2)验证——测交实验:
①实验过程和现象:
( http: / / www.21cnjy.com )
②结论:测交结果与预期设想相符,证实 ( http: / / www.21cnjy.com )了F1产生了4种配子,F1产生配子时,等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,并进入不同的配子中。
【特别提醒】自由组合定律的“三性”
(1)同时性:同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合同时进行。
(2)独立性:同源染色体上等位基因之间的相互分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合互不干扰,各自独立地分配到配子中去。
(3)普遍性:自由组合定律广泛存在于生物界, ( http: / / www.21cnjy.com )发生在有性生殖过程中。基因重新组合会产生极其多样基因型的后代,这也是生物种类具有多样性的重要原因。
【锦囊妙计,战胜自我】
两大遗传规律的比较
项目 基因的分离定律 基因的自由组合定律
研究对象 一对相对性状 两对及两对以上相对性状
等位基因 一对等位基因 两对及两对以上等位基因
等位基因与 染色体的关系 位于一对同源染色体上 分别位于两对及两对以上的同源染色体上
细胞学基础 减Ⅰ后期同源染色体彼此分离 减Ⅰ后期非同源染色体自由组合
遗传实质 遗传实质在杂合子的细胞中,位于 ( http: / / www.21cnjy.com )一对同源染色体上的等位基因具有一定的独立性。F1形成配子时,等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代 位于非同源染色体上的非等位基因的分离与组合是 ( http: / / www.21cnjy.com )互不干扰的。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,非同源染色体上的非等位基因自由组合
项目 基因的分离定律 基因的自由组合定律
遗传表现 F1产生配子类型数及比例 2种,1∶1 22或2n种,数量相等
F1配子组合数 4种 42或4n种
F1测交结果 2种,1∶1 22种,(1∶1)2或2n种,(1∶1)n
F2基因型 3种 32或3n种
F2表现型 2种,(3∶1) 22种,(3∶1)2或2n种,(3∶1)n
联系 在减数分裂形成配子时,两个定律同时发生,在 ( http: / / www.21cnjy.com )同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。其中分离定律是自由组合定律的基础
【特别提醒】
1.适用生物类别:真核生物。凡原核生物及病毒的遗传均不符合。
2.遗传方式:细胞核遗传。真核生物的细胞质遗传不符合。
3.在进行有丝分裂的过程中不遵循两大定律。
4.单基因遗传病(含性染色体上的基因)符合两大定律,多基因遗传病和染色体异常遗传病不符合两大定律。
易错起源3、人类遗传病与伴性遗传
例3.(2015·山东卷,5)人类某遗传病受 ( http: / / www.21cnjy.com )X染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)控制,且只有A、B基因同时存在时个体才不患病。不考虑基因突变和染色体变异。根据系谱图,下列分析错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.Ⅰ1的基因型为XaBXab或XaBXaB
B.Ⅱ3的基因型一定为XAbXaB
C.Ⅳ1的致病基因一定来自于Ⅰ1
D.若Ⅱ1的基因型为XABXaB,与Ⅱ2生一个患病女孩的概率为
【变式探究】人类遗传病调 ( http: / / www.21cnjy.com )查中发现两个家系都有甲遗传病(基因为H、h)和乙遗传病(基因为T、t)患者,系谱图如下。以往研究表明在正常人群中Hh基因型频率为10-4。请回答下列问题(所有概率用分数表示):
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)甲病的遗传方式为________________,乙病最可能的遗传方式为___________________。
(2)若Ⅰ-3无乙病致病基因,请继续以下分析。
①Ⅰ-2的基因型为_________;Ⅱ-5的基因型为_________。
②如果Ⅱ-5与Ⅱ-6结婚,则所生男孩同时患两种遗传病的概率为______________。
③如果Ⅱ-7与Ⅱ-8再生育一个女儿,则女儿患甲病的概率为_____________。
④如果Ⅱ-5与h基因携带者结婚并生育一个表现型正常的儿子,则儿子携带h基因的概率为_______________。
【名师点睛】
人类遗传病是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病。主要包括以下三种情况:
1.单基因遗传病
含义 受一对等位基因控制的遗传病
分类 显性遗传病 隐性遗传病
常染色体遗传 伴X染色体遗传 常染色体遗传 伴X染色体遗传
举例 并指多指软骨发育不全 抗维生素D佝偻病 白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症、镰刀型细胞贫血症 红绿色盲、血友病、进行性肌营养不良
2.多基因遗传病
(1)含义:受两对以上的等位基因控制的人类遗传病。
(2)特点:在群体中发病率比较高,容易受环境影响。性状的表现是遗传物质和环境共同作用的结果。
(3)类型:主要包括一些先天性发育异常和一些常见病,如原发性高血压、冠心病、哮喘病和青少年型糖尿病等。
3.染色体异常遗传病
(1)含义:由染色体异常引起的遗传病。
(2)分类:
①染色体结构异常引起的疾病,如猫叫综合征。
②染色体数目异常引起的疾病,如21三体综合征。
【特别提醒】
1.单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病,都是可遗传的。
2.单基因突变可引起单基因遗传病。
3.这三类遗传病的发病都受环境因素的影响,其中多基因遗传病更易受环境的影响。
4.注意区分遗传病、先天性疾病、家族性疾病。
【锦囊妙计,战胜自我】
解答此类问题首先应判断相关遗传病的遗 ( http: / / www.21cnjy.com )传方式,判断遗传方式应将各种遗传病分开来进行判断,一般应“三看”:一看是否为伴Y染色体遗传;二看显隐性,“无中生有是隐性,有中生无是显性”;三看是伴X染色体还是常染色体遗传,隐性遗传找女患者(其父或子有正常者,即为常染色体遗传);显性遗传找男患者(其母或女有正常者,即为常染色体遗传)。
易错起源4、 人类遗传病及监测和预防
例4.(2015·课标卷Ⅰ,6)抗维生素D佝 ( http: / / www.21cnjy.com )偻病为X染色体显性遗传病,短指为常染色体显性遗传病,红绿色盲为X染色体隐性遗传病,白化病为常染色体隐性遗传病。下列关于这四种遗传病遗传特征的叙述,正确的是(  )
A.短指的发病率男性高于女性
B.红绿色盲女性患者的父亲是该病的患者
C.抗维生素D佝偻病的发病率男性高于女性
D.白化病通常会在一个家系的几代人中连续出现
【变式探究】某致病基因h ( http: / / www.21cnjy.com )位于X染色体上,该基因和正常基因H中的某一特定序列经BclⅠ酶切后,可产生大小不同的片段(如图1,bp表示碱基对),据此可进行基因诊断。图2为某家庭该病的遗传系谱。
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
下列叙述错误的是( )
A.h基因特定序列中BclⅠ酶切位点的消失是碱基序列改变的结果
B.Ⅱ-1的基因诊断中只出现142 bp片段,其致病基因来自母亲
C.Ⅱ-2的基因诊断中出现142 bp、99 bp和43 bp三个片段,其基因型为XHXh
D.Ⅱ-3的丈夫表现型正常,其儿子的基因诊断中出现142 bp片段的概率为1/2
【名师点睛】
1.手段:主要包括遗传咨询和产前诊断
2.意义:在一定程度上有效地预防遗传病的产生和发展
3.我国开展优生工作的主要措施
措 施 理论依据 具 体 手 段
禁止近 亲结婚 近亲携带同一种隐性致病基因概率高 ①搞好宣传;②法律限制
进行遗传咨询 各种遗传病的遗传规律 ①调查家庭病史;②分析遗传病的传递方式;③推算后代再发风险率;④提出防治对策和建议,如终止妊娠、进行产前诊断等
进行产前诊断 胚胎发育原理 ①羊水检查;②B超检查;③孕妇血细胞检查;④基因诊断;确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病
4.人类基因组计划
(1)检测对象:全部的碱基(对)序列,包括基因片段中的和非基因片段中的,不是检测基因序列。
(2)需检测的染色体条数:
①对于XY型或ZW型性别决定的生物,其基 ( http: / / www.21cnjy.com )因组和染色体组的情况与人的一致,即基因组包含常染色体的一半加一对性染色体;而染色体组包含常染色体的一半加一条性染色体。
②对于无性别决定的生物以及无性染色体的动物,如水稻,因无性染色体,故基因组与染色体组一样,均为体细胞染色体数的一半。
【锦囊妙计,战胜自我】
遗传调查咨询的注意事项
(1)确认调查对象:
①宜选择群体中发病率较高的单基因遗传病。
②宜选取“可操作性强”的调查 ( http: / / www.21cnjy.com )类型,如:红绿色盲,多(并)指,高度近视等(本类遗传病只需通过观察、问卷、调查、访谈等方式即可进行,不必做复杂的化验、基因检测等)。
③欲调查遗传病发病率,需在“广大人群”中随机抽样调查。
④欲确认遗传方式,需对“患者家系”展开调查。
(2)保证调查群体足够大,以便获得较多数据,并经统计学分析得出较科学的结论。统计的数量越大,越接近理论值。专题10 人体的内环境与稳态
【易错雷区,步步为赢】
1.(2015·海南卷,18)人体中血浆、组织液和淋巴等构成了细胞赖以生存的内环境,下列叙述错误的是(  )
A.血浆和组织液都有运输激素的作用
B.血浆和淋巴都是免疫细胞的生存环境
C.血红蛋白主要存在于血浆和组织液中
D.组织液中的蛋白质浓度低于血浆中的蛋白质浓度
2.(2015·江苏卷,5)通常情况下,人体组织细胞的细胞内液与组织液的生理指标最接近的是(  )
A.Na+浓度 B.渗透压 C.K+浓度 D.O2浓度
3.(2015·海南卷,16)下列叙述错误的是(  )
A.小肠黏膜中的一些细胞具有内分泌功能
B.小肠上皮细胞与内、外环境均有物质交换
C.小肠上皮细胞吸收溶质发生障碍时,可导致小肠吸水减少
D.小肠黏膜中的一些细胞可通过被动运输将某种蛋白分泌到肠腔
4.内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件,下列叙述错误的是(  )
A.内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化
B.内环境稳态有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行
C.维持内环境中Na+、K+浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性
D.内环境中发生的丙酮酸氧化分解给细胞提供能量,有利于生命活动的进行
5.关于在正常情况下组织液生成与回流的叙述,错误的是(  )
A.生成与回流的组织液中氧气的含量相等
B.组织液不断生成与回流,并保持动态平衡
C.血浆中的有些物质经毛细血管动脉端进入组织液
D.组织液中的有些物质经毛细血管静脉端进入血液
6.在我国北方,游泳爱好者冬泳入水后,身体立即发生一系列生理反应,以维持体温稳定。此时,机体不会发生的反应是(  )
A.中枢神经系统兴奋,加强肌肉收缩
B.通过反射活动引起皮肤毛细血管收缩
C.通过神经调节减少汗腺分泌
D.抑制垂体活动导致甲状腺激素分泌减少
7.运动时汗腺分泌大量汗液,汗液初始的渗透压 ( http: / / www.21cnjy.com )与血浆相等,在流经汗腺导管排出体外过程中大部分Na+、Cl-被重吸收,而水很少被重吸收,下列叙述正确的是(  )
A.出汗可使血浆渗透压降低
B.出汗不利于体温维持稳定
C.汗腺导管重吸收Na+需消耗ATP
D.下丘脑渗透压感受器兴奋减弱
8.哺乳动物因长时间未饮水致机体脱水时,会发生的生理现象是(  )
A.血浆渗透压降低
B.抗利尿激素分泌增加
C.下丘脑渗透压感受到的刺激减弱
D.肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱
9.已知5%葡萄糖溶液的渗透压与动物血浆渗透压基本相同。现给正常小鼠静脉输入一定量的该葡萄糖溶液,葡萄糖溶液的输入对小鼠会有一定影响。
回答下列问题:
(1)输入的葡萄糖进入细胞,经过氧化分解, ( http: / / www.21cnjy.com )其终产物中的气体可进入细胞外液,并通过循环系统运输到________系统被排出体外。若该气体的排出出现障碍,则会引起细胞外液的pH________。
(2)血浆中的葡萄糖不断进入细胞被利用,细胞外液渗透压______,尿量______,从而使渗透压恢复到原来的水平。
(3)当细胞外液渗透压发生变化时,细胞内液的渗透压________(填“会”或“不会”)发生变化。
10.胰岛细胞的内分泌活动的协调有利于维持血糖平衡。
(1)支配胰岛细胞的交感神经兴奋时,其末梢释 ( http: / / www.21cnjy.com )放的去甲肾上腺素促进胰岛A细胞的分泌,却抑制胰岛B细胞的分泌,原因是_________________________。
(2)胰岛素可通过作用于下丘脑 ( http: / / www.21cnjy.com )神经元抑制胰高血糖素的分泌,验证此实验的实验思路是:将大鼠随机分成两组:一组在其下丘脑神经元周围施加适量的胰岛素溶液,另一组施加________,测定并比较施加试剂前后血液中胰高血糖素的浓度。为使实验结果更明显,实验过程中应将血糖维持在比正常浓度 ________(填“稍高”或“稍低”)的水平。
(3)用高浓度的糖溶液饲喂一只动物后,每隔3 ( http: / / www.21cnjy.com )0 min检测其血糖浓度,结果见下表。请在坐标图上绘制血糖浓度变化的曲线图,并根据血糖浓度变化在同一坐标图上画出胰岛素浓度变化趋势的曲线图。
时间/min 0 30 60 90 120 150
0.75 1.25 1.10 0.90 0.75 0.75
( http: / / www.21cnjy.com )
(4)胰岛B细胞含有与某病 ( http: / / www.21cnjy.com )毒相似的________,若人体感染该病毒,自身免疫系统在消灭病毒时可破坏胰岛B细胞,引起Ⅰ型糖尿病,该病可通过注射胰岛素治疗。用基因工程技术生产胰岛素的主要步骤:获取胰岛素A、B链基因,构建________,将其导入________的大肠杆菌,筛选可稳定表达的菌株。
【名师点睛,易错起源】
易错起源1、人体的内环境与稳态
例1.(2015·课标卷Ⅰ,3)某同学给健康实验兔静脉滴注0.9%的NaCl溶液(生理盐水)20 mL后,会出现的现象是(  )
A.输入的溶液会从血浆进入组织液
B.细胞内液和细胞外液分别增加10 mL
C.细胞内液Na+的增加远大于细胞外液Na+的增加
D.输入的Na+中50%进入细胞内液,50%分布在细胞外液
【变式探究】下列关于人体内环境稳态失调的叙述,错误的是( )
A.淋巴管阻塞引起下肢水肿
B.血液中钙盐过多引起肌无力
C.再次接触同种过敏原引起过敏反应
D.腹泻引起体液中水和蛋白质大量丢失
【名师点睛】
1.体液与内环境的关系
(1)体液与细胞外液的关系:
体液:人体内的全部液体,统称为体液
(2)内环境三种成分之间的关系:
( http: / / www.21cnjy.com )
(3)常见的存在于内环境中的物质和生理反应过程:
①常见物质:水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、维生素、血浆蛋白、抗体、淋巴因子、神经递质、激素、二氧化碳、尿素等。
②生理反应:
乳酸和碳酸氢钠的反应过程、兴奋传递过程中神经递质与受体的结合、免疫过程中抗原与抗体的结合等。
2.血浆pH稳态的调节机制
(1)正常人的血浆近中性:pH为7.35~7.45。
(2)维持酸碱平衡的因素:存在缓冲对,如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。
(3)血浆pH调节的过程:
( http: / / www.21cnjy.com )
3.内环境的功能——细胞与外界环境进行物质交换的媒介
( http: / / www.21cnjy.com )
4.内环境图表的识别与分析
图 表 类 型 简 要 分 析
( http: / / www.21cnjy.com ) (1)Ⅰ是体内外进行物质交换的系统,并能为内环境提供O2,这说明Ⅰ是呼吸系统,内环境与Ⅰ交换气体必须通过肺泡壁和毛细血管壁;(2)Ⅱ是消化系统,其内的葡萄糖只能通过①进入血液;
( http: / / www.21cnjy.com ) (3)Ⅲ是泌尿系统,②表示重吸收作用; (4)皮肤有保护作用,皮肤中的汗腺通过分泌汗液来排出代谢废物,Ⅳ表示的器官是皮肤
( http: / / www.21cnjy.com ) (1)A为血浆,B为组织液,C为细胞内液,D为淋巴;(2)消化道吸收水是以自由扩散(或渗透)方式进行的,小肠吸收的脂质有一部分未直接进入毛细血管;
( http: / / www.21cnjy.com ) (3)血浆(A)、组织液( ( http: / / www.21cnjy.com )B)、淋巴(D)构成了内环境,血浆中的水以消化液形式进入消化道,代谢终产物的排出途径主要是经肾脏,另外肺和皮肤也可排出部分废物
【特别提醒】
1.内环境中不存在的物质及生理过程
(1)物质:
正常情况下,细胞内部的大分子和外界环 ( http: / / www.21cnjy.com )境(如肠道)的大分子是不会出现在内环境中的:如血红蛋白、绝大多数的酶、结构蛋白、DNA、纤维素、淀粉等。
(2)生理过程:
机体的各种代谢活动(物质合成与分解)基本上都发生在细胞内,一般不能在细胞外进行。只有少数情况例外,如消化道内进行的细胞外消化。
2.组织液、淋巴和血浆成分的比较
(1)组织液和淋巴的成分和含量与血浆相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质,组织液和淋巴中蛋白质含量很少。
(2)淋巴循环有回收组织液中大分子蛋白质的作用。
3.生物体内的常见缓冲对
H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4,常见的酸性物质为剧烈运动后产生的乳酸,常见的碱性物质为水果中的Na2CO3。
【锦囊妙计,战胜自我】
1.内环境成分的判断
(1)要分清它是否为液体环境中的物质;
(2)要看这种物质是否存在于细胞外液中, ( http: / / www.21cnjy.com )如血红蛋白、呼吸氧化酶所处的液体环境不属于细胞外液,而是细胞内液,因而血红蛋白、呼吸氧化酶不属于内环境的成分。
2.区别毛细淋巴管和毛细血管的方法
毛细淋巴管具有盲端,毛细血管没有盲端。
易错起源2、血糖的平衡及调节
例2.(2014·海南卷,14)给 ( http: / / www.21cnjy.com )正常家兔静脉注射一定量的高渗葡萄糖溶液后,家兔体内发生一定变化,一段时间后恢复正常。注射后随即发生的变化是(  )
A.红细胞吸水增加 B.胰岛素分泌降低
C.肝糖原的分解增加 D.血浆渗透压迅速升高
【变式探究】给实验鼠静脉注射不同剂量的胰岛素,测得血糖的补充速率和消耗速率如图所示。下列相关分析正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.随着曲线a的下降,非糖物质向葡萄糖转化的速率加快
B.曲线b的上升是胰岛素作用于肝脏、肌肉等细胞的结果
C.当胰岛素浓度为40 μU/mL时,在较长时间内血糖浓度会维持相对稳定
D.高浓度胰岛素条件下,下丘脑中控制胰岛A细胞分泌的神经中枢处于抑制状态
【名师点睛】
1.血糖平衡的调节激素
名称 胰岛素 胰高血糖素 肾上腺素
分泌部位 胰岛B(β)细胞 胰岛A(α)细胞 肾上腺
作用部位 肝脏、肌肉、脂肪等组织 肝脏 肝脏
生理作用 ①促进糖原的合成②加速血糖的氧化分解③促进血糖转化为脂肪④抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖 ①促进肝糖原分解 ②促进非糖物质转化为葡萄糖 促进肝糖原的分解(还能增强心脏活动,使血管收缩、血压上升,与机体的应激反应有关)
作用方向及结 果 ①增加血糖去路 ②减少血糖来源 增加血糖来源 增加血糖来源
降低血糖 升高血糖 升高血糖
联系 ①肾上腺素与胰高血糖素协同作用使血糖浓度升高;②胰岛素和胰高血糖素的拮抗作用使血糖维持相对稳定;③胰高血糖素促进胰岛素的分泌,胰岛素抑制胰高血糖素的分泌; ④血糖平衡是多种激素共同作用的结果,但以胰岛素和胰高血糖素作用为主
曲线表示 ( http: / / www.21cnjy.com )
2.血糖平衡的调节过程
( http: / / www.21cnjy.com )
3.血糖平衡失调及糖尿病
(1)血糖平衡失调:
血糖浓度(正常值:0.8 g/L~1.2 g/L) 异常症状
<0.5 g/L~0.6 g/L 低血糖早期症状(四肢发冷、面色苍白、出冷汗、头晕、心慌等)
<0.45 g/L 低血糖晚期症状(除早期症状外还出现惊厥及昏迷等)
>1.3 g/L 高血糖症
>1.6 g/L~1.8 g/L 糖尿病
(2)糖尿病的发病机理和症状:
①Ⅰ型糖尿病的发病原因:胰岛B(β)细胞受到破坏或免疫损伤导致的胰岛素绝对缺乏。
②Ⅱ型糖尿病的发病原因:胰岛素的缺 ( http: / / www.21cnjy.com )乏是相对的,即机体组织细胞对胰岛素敏感性降低(可能与细胞膜上胰岛素受体受损有关),而血液中的胰岛素降低并不明显。
③症状:“三多一少”(多尿、多饮、多食;体重减少)。
【特别提醒】
1.激素协同作用的理解
在升高血糖方面,胰高血糖素和肾上腺素有协同作用;在加快代谢方面,肾上腺素和甲状腺激素有协同作用。
2.只能注射不能口服的激素
高中阶段我们接触过的激素,如 ( http: / / www.21cnjy.com )下丘脑分泌的激素(促激素释放激素)、垂体分泌的激素(促激素)和胰岛分泌的激素(胰高血糖素和胰岛素),其化学本质都是蛋白质(多肽类),此类激素因易被胃肠道消化酶分解而破坏,故补充途径只能注射,不能口服。
3.血糖的三个来源和三个去向
(1)三个来源:食物、肝糖原(元)的分解、非糖物质的转化。
(2)三个去向:氧化分解、转化成肝糖原(元)和肌糖原(元)、转变成非糖物质。
【锦囊妙计,战胜自我】
糖尿病的鉴定方法
(1)鉴定原理:取患者尿液,加入斐林试剂加热后若出现砖红色沉淀,则尿中有还原糖。
(2)尿液中偶尔检测出还原糖,不一定患糖尿病,若尿液中长期出现糖,一般可确定为糖尿病。
易错起源3、体温平衡及调节
例3.(2015·江苏卷,16) ( http: / / www.21cnjy.com )下图为白细胞与血管内皮细胞之间识别、黏着后,白细胞迁移并穿过血管壁进入炎症组织的示意图,下列叙述错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.内皮细胞识别结合白细胞膜上的糖蛋白使白细胞黏着
B.白细胞在血管内黏着、迁移需要消耗ATP
C.黏着、迁移过程中白细胞需进行基因的选择性表达
D.白细胞利用细胞膜的选择透过性穿过血管壁进入炎症组织
【变式探究】关于哺乳动物下丘脑的叙述,错误的是( )
A.下丘脑具有内分泌功能
B.调节产热和散热,维持体温的相对恒定
C.感受细胞外液渗透压变化,调节动物体水盐平衡
D.分泌促甲状腺激素,调节甲状腺激素的合成和分泌
【名师点睛】
1.正常数值
37.2℃左右(口腔)、36.8℃左右(腋窝)、37.5℃左右(直肠)。
2.意义
是保证酶的活性,维持机体内环境的稳定,保证新陈代谢等生命活动正常进行的必要条件。
3.体温维持机制:体温的相对稳定,是机体产热量和散热量保持动态平衡的结果
(1)人体的体温调节中枢在下丘脑,温度感受器(分为温觉感受器和冷觉感受器)分布于皮肤、黏膜和内脏器官中。
(2)体温调节的过程:
( http: / / www.21cnjy.com )
【锦囊妙计,战胜自我】
1.产热的主要器官
(1)安静时:主要由内脏器官产热,其中肝脏产热量最大;
(2)运动时:骨骼肌是主要的产热器官。
2.正反馈与负反馈
冷环境下的体温调节是分级调节和反馈调 ( http: / / www.21cnjy.com )节。反馈调节有正反馈、负反馈之分,一旦正反馈过程启动,就会逐步增强,不可逆地进行,直至反应完成,如排尿反射、分娩过程等。负反馈因为它在生理活动中数量大、涉及面广,更具有重要意义,它可以不断地“纠正”控制信息,从而维持内环境的稳态。
易错起源4、水盐平衡调节
例4.一次性过量饮水会造成人体细胞肿胀,功能受损。可用静脉滴注高浓度盐水(1.8% NaCl溶液)对患者进行治疗。其原理是(  )
A.升高细胞外液的离子浓度
B.促进抗利尿激素的分泌
C.降低细胞内液的离子浓度
D.减少细胞外液液体总量
【变式探究】6月5日是世界环境日,今 ( http: / / www.21cnjy.com )年我国的世界环境日主题是“共建生态文明,共享绿色未来”。草原是绿色生态环境的重要组成部分。某草原生态系统的食物网如图所示。
( http: / / www.21cnjy.com )
草原干旱时,兔摄取水分减少,体内细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞外液渗透压_______,引起_______渗透压感受器兴奋,增加抗利尿激素的释放,进而引起________对水的重吸收增加,减少排尿量,以保持体内水平衡。
【名师点睛】
1.水盐平衡调节的激素
名称 抗利尿激素 醛固酮
成分 多肽类物质 固醇类
分泌 部位 当细胞外液渗透压升高,下丘脑中的渗透压感受器受到刺激后,由下丘脑神经细胞分泌,经垂体(后叶)释放入血液 属肾上腺皮质激素,当血钾含量升高或血钠含量降低时,可以直接刺激肾上腺,使醛固酮分泌增加
作用 促进肾小管和集合管对水分的重吸收、减少尿的排出,保留体内水分,使细胞外液渗透压恢复正常(降低) 促进肾小管和集合管对Na+的重吸收和K+的分泌,维持血钾和血钠含量的平衡
2.水盐平衡调节过程
( http: / / www.21cnjy.com )
3.下丘脑在水盐平衡调节中的作用
(1)感受刺激:含渗透压感受器。
(2)分泌功能:合成分泌抗利尿激素。
(3)神经中枢:调节水盐平衡。
(4)传导兴奋:能够将兴奋传到大脑皮层。
【锦囊妙计,战胜自我】
1.血糖、体温、水盐平衡的调节既有神经调节参与,又有激素调节参与。
2.下丘脑部分神经细胞既能传导神经冲动,又能分泌激素。专题7 遗传的分子基础
【易错雷区,步步为赢】
1.(2015·江苏卷,4)下列关于研究材料、方法及结论的叙述,错误的是(  )
A.孟德尔以豌豆为研究材料,采用人工杂交的方法,发现了基因分离与自由组合定律
B.摩尔根等人以果蝇为研究材料,通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比,认同了基因位于染色体上的理论
C.赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料,通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA,证明了DNA是遗传物质
D.沃森和克里克以DNA大分子为研究材料,采用X射线衍射的方法,破译了全部密码子
解析 本题主要考查教材中 ( http: / / www.21cnjy.com )科学研究的研究材料、方法及结论,意在考查识记、理解与运用能力。难度适中。A项对,孟德尔采用豌豆进行杂交实验,成功地揭示了遗传的两条基本规律;B项正确,摩尔根等用果蝇杂交实验证实了基因在染色体上;C项正确,赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验表明DNA是遗传物质;D项错,沃森和克里克构建了DNA双螺旋模型。
答案 D
2.下列叙述与生物学史实相符的是(  )
A.孟德尔用山柳菊为实验材料,验证了基因的分离及自由组合规律
B.范·海尔蒙特基于柳枝扦插实验,认为植物生长的养料来自土壤、水和空气
C.富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献
D.赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,证明了DNA的半保留复制
解析 孟德尔用豌豆作为实验材 ( http: / / www.21cnjy.com )料,总结出了基因的分离和自由组合规律,通过测交实验验证了两大规律,A错误。范·海尔蒙特基于柳枝扦插实验,认为植物生长的养料来自水,B错误。富兰克林和威尔金斯提供了DNA的X射线衍射图谱,对DNA双螺旋结构模型的建立做出了贡献,C正确。赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,证明了DNA是遗传物质,D错误。
答案 C
3.在生命科学发展过程中,证明DNA是遗传物质的实验是(  )
①孟德尔的豌豆杂交实验 ②摩尔根的果蝇杂交实验 ③肺炎双球菌转化实验 ④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验
⑤DNA的X光衍射实验
A.①② B.②③ C.③④ D.④⑤
解析 本题考查了教材中的基本 ( http: / / www.21cnjy.com )实验,意在考查考生对教材实验的识记能力和理解能力。孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和自由组合定律。摩尔根通过果蝇杂交实验说明了基因位于染色体上。DNA的X光衍射实验为DNA双螺旋结构的发现提供了重要依据。肺炎双球菌转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验均证明了DNA是遗传物质,C正确。
答案 C
4.关于T2噬菌体的叙述,正确的是(  )
A.T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素
B.T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中
C.RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质
D.T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖
解析 本题考查了T2噬菌体的结构、增殖,意 ( http: / / www.21cnjy.com )在考查考生对知识的理解能力和分析能力。核酸中不含硫元素,A错误;病毒的寄生具有专一性,噬菌体寄生在细菌中,不能寄生在真菌中,B错误;T2噬菌体的遗传物质是DNA,C错误。
答案 D
5.在DNA分子模型搭建实验中,如果用一 ( http: / / www.21cnjy.com )种长度的塑料片代表A和G,用另一长度的塑料片代表C和T,那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型(  )
A.粗细相同,因为嘌呤环必定与嘧啶环互补
B.粗细相同,因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相似
C.粗细不同,因为嘌呤环不一定与嘧啶环互补
D.粗细不同,因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸不同
解析 DNA分子由两条反向平行的长链 ( http: / / www.21cnjy.com )盘旋成规则的双螺旋结构,两条单链之间由嘌呤和嘧啶组成的碱基对相连,遵循互补配对原则。由此可知:DNA分子双螺旋模型粗细相同,且由嘌呤环和嘧啶环构成的碱基对的空间尺寸相似。A项符合题意。
答案 A
6.羟胺可使胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶,导 ( http: / / www.21cnjy.com )致DNA复制时发生错配(如图)。若一个DNA片段的两个胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶,下列相关叙述正确的是(多选)(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.该片段复制后的子代DNA分子上的碱基序列都发生改变
B.该片段复制后的子代DNA分子中G-C碱基对与总碱基对的比下降
C.这种变化一定会引起编码的蛋白质结构改变
D.在细胞核与细胞质中均可发生如图所示的错配
解析 根据DNA半保留复制的特点,若发 ( http: / / www.21cnjy.com )生转变的两个胞嘧啶在DNA片段的同一条链上,有的子代DNA发生碱基序列改变,有不发生改变,A错误;图示可见,胞嘧啶转化为羟化胞嘧啶后不再与鸟嘌呤配对,而是与腺嘌呤配对,复制后的子代DNA分子中G-C碱基对在总碱基中所占的比例下降,B正确;碱基对的替换为基因突变,由于密码子的简并性等原因,不一定引起编码的蛋白质结构改变,C错误;细胞核与细胞质中都含DNA,复制过程中都可能发生图示的错配,D正确。
答案 BD
7. 1953年Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型,其重要意义在于(  )
①证明DNA是主要的遗传物质 ②确定DNA是染色体的组成成分 ③发现DNA如何储存遗传信息 ④为DNA复制机制的阐明奠定基础
A.①③ B.②③ C.②④ D.③④
解析 本题考查DNA的结构 ( http: / / www.21cnjy.com )和复制的相关知识,意在考查考生的总结归纳能力与知识应用能力。DNA分子双螺旋结构模型中,碱基排列在内侧,碱基对的排列顺序代表遗传信息,③正确;DNA复制的特点是边解旋边复制和半保留复制,DNA分子双螺旋结构模型为DNA复制机制的阐明奠定了基础,④正确。
答案 D
8.(2015·课标卷Ⅰ,5) ( http: / / www.21cnjy.com )人或动物PrP基因编码一种蛋白(PrPc),该蛋白无致病性。PrPc的空间结构改变后成为PrPsc(朊粒),就具有了致病性。PrPsc可以诱导更多的PrPc转变为PrPsc,实现朊粒的增殖,可以引起疯牛病。据此判断,下列叙述正确的是(  )
A.朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中
B.朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同
C.蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化
D.PrPc转变为PrPsc的过程属于遗传信息的翻译过程
解析 本题考查遗传知识, ( http: / / www.21cnjy.com )考查记忆、理解和分析能力,难度适中。根据题干可知朊粒是一种蛋白质,蛋白质是不能整合到基因组中的,A错误;肺炎双球菌是原核生物,通过二分裂的方式进行增殖,朊粒的增殖不是二分裂,故B错误;朊粒是PrPc因空间结构改变形成的,两者一个具有致病性,一个不具有致病性,故C正确;遗传信息的翻译过程是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,PrPc转变为PrPBC属于蛋白质空间结构改变所致,并不是翻译过程,D错误。
答案 C
9.(2015·海南卷,20)关于密码子和反密码子的叙述,正确的是(  )
A.密码子位于mRNA上,反密码子位于tRNA上
B.密码子位于tRNA上,反密码子位于mRNA上
C.密码子位于rRNA上,反密码子位于tRNA上
D.密码子位于rRNA上,反密码子位于mRNA上
解析 本题考查密码子与反密码子的位置 ( http: / / www.21cnjy.com )知识,考查知识的识记,难度小。mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸,每3个相邻的的碱基又称作1个密码子,所以密码子位于mRNA上,每个tRNA上都有3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对,因而叫做反密码子,正确答案选A。
答案 A
10.(2015·江苏卷,12)下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图,下列叙述正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.图中结构含有核糖体RNA
B.甲硫氨酸处于图中 的位置
C.密码子位于tRNA的环状结构上
D.mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类
解析 本题主要考查翻译相关知识,意在考查分析 ( http: / / www.21cnjy.com )题图获取信息能力、理解能力。难度适中。A项对,图中结构包括核糖体、mRNA、tRNA,核糖体由rRNA和蛋白质构成;B项,a是起始甲硫氨酸后相邻位置的氨基酸;C项,tRNA 的环状结构上有反密码子;D项,由于密码子的简并性,mRNA上碱基改变,肽链中氨基酸的种类不一定改变。
答案 A
【名师点睛,易错起源】
易错起源1、 DNA分子的结构和复制
例1.(2015·安徽卷,4 ( http: / / www.21cnjy.com ))Qβ噬菌体的遗传物质(QβRNA)是一条单链RNA,当噬菌体侵染大肠杆菌后,QβRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如图所示),然后利用该复制酶复制QβRNA。下列叙述正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.QβRNA的复制需经历一个逆转录的过程
B.QβRNA的复制需经历形成双链RNA的过程
C.一条QβRNA模板只能翻译出一条肽链
D.QβRNA复制后,复制酶基因才能进行表达
解析 本题考查基因的复制和表达的 ( http: / / www.21cnjy.com )相关知识,考查识记和理解能力。难度较大。QβRNA的复制不需要经历逆转录过程,是由单链复制成双链,再形成一条与原来的单链相同的子代RNA,所以A错误,B正确;由图可以看出一条QβRNA模板翻译出的肽链不止一条,可翻译出多条多肽链,C错误;由题意可知:QβRNA复制酶基因的表达在QβRNA的复制之前,有了QβRNA复制酶,QβRNA的复制才能进行,D错误。
答案 B
【变式探究】甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程,下列叙述正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A.甲、乙所示过程通过半保留方式进行,合成的产物是双链核酸分子
B.甲所示过程在细胞核内进行,乙在细胞质基质中进行
C.DNA分子解旋时,甲所示过程不需要解旋酶,乙需要解旋酶
D.一个细胞周期中,甲所示过程在每个起点只起始一次,乙可起始多次
【解析】选D。A项错误,只有甲通过半保留方 ( http: / / www.21cnjy.com )式进行,合成的产物是双链核酸分子;B项错误,甲、乙所示过程都在细胞核内进行;C项错误,甲、乙所示过程都需要解旋酶;D项正确,一个细胞周期中,DNA只复制一次,转录可进行多次。
【名师点睛】
一、DNA分子的结构
( http: / / www.21cnjy.com )
2.DNA的两条链反向平行
3.碱基对的形成遵循碱基互补配对原则
由该原则知:A=T,G=C,
因此:A+G=T+C=A+C=T+G=50%。
4.碱基比的共性与特性
(1)共性:
注意:上述比值不因生物种类的不同而不同,即不具有物种特异性。
(2)特异性:
每个DNA分子的的比值是不同的,恰是DNA分子多样性和特异性的体现。
5.碱基互补配对原则及其应用
(1)碱基互补配对原则:A-T,G-C,即
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)有关碱基互补配对计算的一般规律:
①规律一:
一个双链DNA分子中,A=T,C= ( http: / / www.21cnjy.com )G,A+G=T+C,A+C=G+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数,各占全部碱基数的50%;不互补配对的两个碱基之和占全部碱基数的50%,简记为“不配对碱基之和占总数一半”。
根据碱基互补配对原则有:
( http: / / www.21cnjy.com )
简记为“双链中,不配对的两种碱基之和的比值为1。”
②规律二:
双链DNA分子中一条链中的两个不互补碱基之和的比值是另一条互补链中这一比值的倒数。
设双链DNA分子中,一条链上:
简记为:DNA两互补链中,不配对的两种碱基之和的比值乘积为1。
③规律三:
双链DNA分子中互补配对的碱基之和在两条单链中所占比例等于在整个DNA分子中所占比例。
设双链DNA分子中的一条链上A1+T1=n%, 因为A1=T2,A2=T1,则:A1+T1=A2+T2=n%。
所以A+T=(A1+A2+T1+T2)/2= =n%。
简记为:配对的两种碱基之和在双、单链中所占比例相等。
④规律四:
在一个双链DNA分子中,某碱基占碱基总量的百分数等于两条链中百分比的平均值。
设双链DNA分子中的一条链上的腺嘌呤A所占的百分数为A1%,另一条链上的腺嘌呤A所占的百分数为A2%,则整个DNA分子中腺嘌呤A所占的比例为 。
简记为:整个双链DNA分子中,某种碱基所占百分比等于两条链中百分比的平均值。
【特别提醒】
1.游离磷酸基团的数量
每个DNA片段中,游离的磷酸基团有2个。
2.基本单位成分的比例
磷酸∶脱氧核糖∶碱基=1∶1∶1
3.磷酸与五碳糖之间的连接方式
磷酸和五碳糖之间的化学键为磷酸二酯键。相邻两脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键用限制酶(限制性核酸内切酶)处理可切断,用DNA连接酶处理可连接。
4.碱基与碱基之间的连接方式及特点
碱基与碱基之间的化学键为氢键, ( http: / / www.21cnjy.com )可用解旋酶断裂,也可加热断裂,A与T之间有两个氢键,G与C之间有三个氢键。含G—C碱基对较多的DNA片段热稳定性高。
5.除DNA分子两端的两个脱氧核糖外,每个脱氧核糖连接着2个磷酸,每条单链上相邻碱基不直接相连。
【锦囊妙计,战胜自我】 运用碱基互补配对原则时的两个注意
(1)应注意题中所给的和所求的碱基比例,是占整个DNA分子的比例还是占其中一条链的比例。
(2)应注意熟练掌握在双链DNA分子中,不配对的两种碱基之和占总数的一半。
二、DNA分子的复制
1.概念:以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
2.发生时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
3.过程
(1)解旋:在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开。
(2)合成子链:以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链。
(3)形成子代DNA分子:延伸子链,母子链盘绕成双螺旋结构。
4.特点
(1)边解旋边复制。
(2)半保留复制。
5.条件
模板 DNA分子的两条链
原料 4种游离的脱氧核苷酸
能量 ATP
酶 解旋酶和DNA聚合酶等
6.准确复制的原因
(1)DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板。
(2)通过碱基互补配对保证了复制的准确进行。
7.意义:将遗传信息从亲代传给了子代,保持了遗传信息的连续性
8.若取一个全部N原子被15N标记的DNA分子(0代),转移到只含 14N的培养基中培养(复制)若干代,其结果分析如下表:
世代 DNA分子的特点 DNA中脱氧核苷酸的特点
分子总数 DNA分子离心后在管中的位置 不同DNA分子占全部DNA分子之比 链总数 不同脱氧核苷酸链占全部链之比
只含 15N的分子 含 14N、15N的杂种分子 只含 14N的分子 含15N的链 含 14N的链
0 1 全在下部 1 0 0 2 1 0
1 2 全在中部 0 1 0 4 1/2 1/2
2 4 1/2中部;1/2上部; 0 1/2 1/2 8 1/4 3/4
3 8 1/4中部;3/4上部; 0 1/4 3/4 16 1/8 7/8
n 2n 0 2n+1
【特别提醒】
DNA复制中有关数量计算
DNA的复制为半保留复制,一个DNA分子复制n次,则有:
(1)DNA分子数:
子代DNA分子数=2n个;
含有亲代DNA链的子代DNA分子数=2个;
不含亲代链的子代DNA分子数=(2n-2)个。
(2)脱氧核苷酸链数:
子代DNA分子中脱氧核苷酸链数=2n+1条;
亲代脱氧核苷酸链数=2条;
新合成的脱氧核苷酸链数=(2n+1-2)条。
(3)消耗的脱氧核苷酸数:
若一亲代DNA分子含有某种 ( http: / / www.21cnjy.com )脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸(2n-1)·m个,第n次复制需要消耗的该脱氧核苷酸为2n-1·m个。
易错起源2、 遗传信息的转录和翻译
例2. (2014·江苏卷,20)关于基因控制蛋白质合成的过程,下列叙述正确的是(  )
A.一个含n个碱基的DNA分子,转录的mRNA分子的碱基数是n/2个
B.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,提高转录效率
C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上
D.在细胞周期中,mRNA的种类和含量均不断发生变化
解析 不具遗传效应的DNA片段不转录, ( http: / / www.21cnjy.com )不会形成mRNA,因此mRNA分子的碱基数小于n/2个,A错误;转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA,B错误;DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上,C错误;在细胞周期中,基因选择性表达,mRNA的种类和数量均不断发生变化,D正确。
答案 D
【变式探究】图示细胞内某些重要物质的合成过程,该过程发生在
( http: / / www.21cnjy.com )
A.真核细胞内,一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链
B.原核细胞内,转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链
C.原核细胞内,转录还未结束便启动遗传信息的翻译
D.真核细胞内,转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译
【解析】选C。从图示可看出, ( http: / / www.21cnjy.com )细胞内正在发生基因的转录、翻译过程,二者同时发生,应是原核细胞内基因的表达。真核细胞内基因的转录和翻译是两个独立的过程,在细胞核内完成转录,mRNA经核孔到达细胞质后进行翻译,转录和翻译二者的时间、空间均不相同。无论是真核细胞还是原核细胞中转录产生的mRNA均能结合多个核糖体,同时合成多条多肽链。
【名师点睛】
DNA复制、转录和翻译
1.区别
复制 转录 翻译
时间 细胞分裂(有丝分裂和减数第一次分裂前)的间期 个体生长发育的整个过程
场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质的核糖体
模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA
原料 4种游离的脱氧核苷酸 4种游离的核糖核苷酸 20种游离的氨基酸
条件 酶(DNA解旋酶、DNA聚合酶等)、ATP 酶(RNA聚合酶等)、ATP 酶、ATP、tRNA
产物 2个双链DNA 1个单链RNA(mRNA、tRNA、rRNA) 多肽链
模板去向 分别进入2个子代DNA分子中 恢复原样,与非模板链重新绕成双螺旋结构 分解成单个核苷酸
特点 边解旋边复制,半保留复制 边解旋边转录 一个mRNA上结合多个核糖体同时合成多条肽链
碱基配对 A-T,T-A,C-G,G-C A-U,T-A,C-G,G-C A-U,U-A, C-G,G-C
遗传信息传递 DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→蛋白质
意义 使遗传信息从亲代传给子代 表达遗传信息,使生物表现出各种性状
2.联系
( http: / / www.21cnjy.com )
【特别提醒】
1.提高翻译效率的方式
在翻译过程中,一条mRNA上可同时结合多个核糖体,可同时合成多条多肽链,但不能缩短每条肽链的合成时间。
2.翻译后的加工
合成的肽链需要进一步加工才能成为具有活性的蛋白质。
翻译在核糖体上进行,但从核糖体上脱离下来的只是多肽链,还要在相应的细胞器内加工,最后才合成具有一定空间结构的蛋白质。
【锦囊妙计,战胜自我】
1.DNA与mRNA之间的等量关系
DNA结构和转录图解
( http: / / www.21cnjy.com )
由图示得出
(1)α链碱基数=β链碱基数=γ链碱基数=DNA分子总碱基数×1/2。
(2)Aα+Tα=Tβ+Aβ=Aγ+Uγ;
Gα+Cα=Cβ+Gβ=Gγ+Cγ。
2.碱基与氨基酸之间的数量关系(不考虑终止密码子)
(1)转录形成的RNA分子碱基数目是基因碱基数目的1/2。
(2)翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是mRNA中碱基数目的1/3。
总之,在转录和翻译过程中,基因中的碱基数(指双链)、 RNA分子中的碱基数、蛋白质分子中的氨基酸数之比为6∶3∶1。参考图:
( http: / / www.21cnjy.com )
易错起源3、 中心法则及其应用
例3.(2015·重庆卷,5)结合下图分析,下列叙述错误的是(  )
)
A.生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中
B.核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质
C.遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础
D.编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链
解析 本题考查中心法测的相关知识,考 ( http: / / www.21cnjy.com )查理解能力。难度适中。生物的遗传物质是DNA或RNA,则遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中,A正确;由于密码子的简并性,核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质,B正确;表现型通过蛋白质表现,故遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础,C正确;编码蛋白质的基因含两条单链碱基序列互补,遗传信息不同,D错误。
答案 D
【变式探究】下列关于遗传信息传递的叙述,错误的是( )
A.线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则
B.DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的
C.DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序
D.DNA病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则
【解析】选D。线粒体和叶绿体中 ( http: / / www.21cnjy.com )也有少量的 DNA和RNA,能够进行DNA 的复制、转录和翻译的过程,遵循中心法则,A正确;DNA能够通过转录将遗传信息传递给mRNA,进一步通过翻译完成蛋白质的合成,所以DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序,故B、C正确;DNA病毒中只有DNA,能进行DNA复制、转录、翻译,故其遗传信息的传递遵循中心法则,D错误。
【名师点睛】
1.中心法则的提出
(1)提出人:克里克。
(2)基本内容(用关系简式表示):
2.完善后的中心法则内容(用简式表示)
( http: / / www.21cnjy.com )
3.中心法则适用范围
(1)适用于所有生物的中心法则:
(2)适用于以DNA为遗传物质的生物(绝大多数生物)的中心法则:
【锦囊妙计,战胜自我】
适用于以RNA为遗传物质的生物的中心法则(如 RNA病毒等):
第一种情况:(不具逆转录能力的RNA病毒,如流感病毒)
第二种情况:(具有逆转录能力的RNA病毒,如艾滋病病毒)1.有关“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验的叙述,错误的是(  )
A.在预实验中不需要设置用蒸馏水处理的对照组
B.在正式实验中,不同浓度生长素类似物处理组之间形成相互对照
C.处理时应该用生长素类似物溶液浸泡或沾蘸插条的基部
D.用于扦插的枝条应带有一定数量的幼芽以利于更好的生根
解析 在预实验中需要设置用蒸馏水处理的对照组 ( http: / / www.21cnjy.com ),这样才能大致确定促进生根和抑制生根的浓度范围,A错误;在正式实验中,不需要设置空白对照,不同浓度生长素类似物处理组之间形成相互对照,B正确;处理时应该用生长素类似物溶液浸泡或沾蘸插条的基部,C正确;用于扦插的枝条应带有一定数量的幼芽以利于更好的生根,D正确。
答案 A
2.有关“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验的叙述,错误的是(  )
A.生长素类似物浓度不同,促进生根的效果都不相同
B.不同浓度生长素类似物处理组间可形成相互对照
C.处理时应该用生长素类似物溶液浸泡插条的基部
D.用于扦插的枝条应带有一定数量的幼芽以利于生根
解析 生长素作用具有双重性, ( http: / / www.21cnjy.com )当生长素类似物浓度不同时,促进生根的效果可能相同,A错误;在正式实验中,不需要设置空白对照,不同浓度生长素类似物处理组之间形成相互对照,B正确;处理时应该用生长素类似物溶液浸泡或沾蘸插条的基部,C正确;幼芽可以产生生长素,生长素可以促进植物生根,所以用于扦插的枝条应带有一定数量的幼芽以利于更好的生根,D正确。
答案 A
3.下列有关植物激素的叙述,完全错误的一组是(  )
①细胞分裂素可促进细胞伸长生长 ②生长素与植物顶端优势有关 ③赤霉素只能促进叶片衰老 ④乙烯能促进果实发育 ⑤脱落酸能促进果实脱落
A.①②⑤ B.③④⑤ C.①③④ D.②④⑤
解析 细胞分裂素能促进细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞增殖,促进细胞伸长生长是生长素的作用,①错;顶端优势是由于顶芽产生的生长素在侧芽处积累而导致侧芽生长受到抑制的现象,②正确;赤霉素可以解除种子的休眠;促进叶片衰老是脱落酸的作用,③错;乙烯的作用是促进果实的成熟,④错;脱落酸能促进叶和果实的衰老和脱落,⑤正确。本题选C。
答案 C
4.下列关于植物激素的叙述中,不正确的是(  )
A.植物激素进入靶细胞并催化细胞代谢中的特定反应
B.多种植物激素的平衡协调控制着植物的生长发育
C.植物激素是在植物体内发挥调节作用的信号分子
D.植物激素由某些部位产生、运输到特定部位发挥作用
解析 植物激素对植物的生长、发育、产生调节 ( http: / / www.21cnjy.com )作用,而非催化作用,A错误;各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用共同调节,B正确;植物激素是一种信号分子,能引起植物其他部位细胞的生理过程发生改变,从而影响植物生理过程,C正确;植物激素是指植物体内产生的,从产生部位运输到作用部位,继而发挥作用,D正确。
答案 A
5.研究人员探究生长素和青霉素对小麦胚芽鞘切段生长的影响,得到下图所示结果,据此可判断(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.青霉素促进胚芽鞘生长的最适浓度比生长素高
B.生长素和青霉素均能够促进插条生根
C.生长素对胚芽鞘生长的影响具有两重性
D.高浓度青霉素对胚芽鞘切段的伸长不起作用
解析 由图看出青霉素促进胚 ( http: / / www.21cnjy.com )芽鞘生长的最适浓度比生长素高,A正确;本题探究生长素和青霉素对小麦胚芽鞘切段生长的影响,不能体现是否促进或抑制插条生根,B错误;因为没有空白对照,不能体现是否抑制生长,也就不能体现生长素对胚芽鞘生长的影响具有两重性,C错误;因为没有空白对照,不能看出高浓度青霉素对胚芽鞘切段的伸长是否起作用,D错误。
答案 A
6.如图所示,a、b、c为 ( http: / / www.21cnjy.com )对胚芽鞘做不同处理的实验,d为一植株被纸盒罩住,纸盒的一侧开口,有单侧光照,下列对实验结果的描述,正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.a、b向光弯曲生长,c背光弯曲生长
B.a直立生长,b、c向光弯曲生长
C.图d中如果固定植株,旋转纸盒,一段时间后,植株向左弯曲生长
D.图d中如果将纸盒和植株一起旋转,则植株向纸盒开口方向弯曲生长
解析 本题的4个图涉及插 ( http: / / www.21cnjy.com )入类、移植类和旋转类。本题的干扰信息主要是c中的单侧光照射和d中的暗箱,准确分析两者对胚芽鞘生长造成的影响是解题的关键。图a中由于生长素不能透过玻璃片,故a直立生长;图b中生长素能透过琼脂片(即琼脂片的处理可以忽略),单侧光照使b向光弯曲生长;图c中由于胚芽鞘没有尖端,对光不产生反应,c向右侧弯曲生长;图d中固定植株,旋转纸盒,植株向右弯曲生长,如果将纸盒和植株一起旋转,光只能从开口处进入,因此植株向纸盒开口方向弯曲生长。
答案 D
7.为了探究生长素和乙烯 ( http: / / www.21cnjy.com )对某植物生长的影响,科学家在该植物某一生长周期内,发现茎中两种激素的含量和茎段生长情况如图所示。下列相关推测正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.茎的伸长与生长素的促进作用有关,与乙烯无关
B.生长素浓度增高到一定值时,会促进乙烯的合成
C.茎段中乙烯含量增高,会增强生长素的促进作用
D.图中a、b两个时刻,该植物茎段的生长速度相同
解析 在植物的生长发育中各种激素是互相配合, ( http: / / www.21cnjy.com )协调一致共同起作用的,A错误;据图分析,生长素浓度增大到一定值,即M时,会促进植物茎中乙烯的合成,B正确;据图分析,当乙烯的浓度增大到一定程度,会抑制生长素的合成,C错误;图中a、b两个时刻,该植物生长素的含量相同,但a点能促进植物生长,b点植物基本不生长,D错误。
答案 B
8.下图表示某些植物激素对幼苗生长的调节作用,图中A、B表示不同的植物激素。下列说法不正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.激素A、B分别表示乙烯和赤霉素
B.据图可以推断出a浓度高于b浓度
C.在图示的过程中激素A和B具有拮抗关系
D.由图可知幼苗的正常生长是多种激素共同调节的结果
解析 激素A、B分别表示赤霉素、乙烯 ( http: / / www.21cnjy.com ),A错误;幼苗继续生长,即植物激素对幼苗的促进作用大于对幼苗的抑制作用,故可推断出a浓度高于b浓度,B正确;激素A促进细胞伸长,激素B抑制细胞伸长,故两者之间属于拮抗关系,C正确;从图中可以看出,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用、共同调节,D正确。
答案 A
9.用不同浓度的生长素类似物2,4- ( http: / / www.21cnjy.com )D对迎春花进行插条生根的研究,其实验结果如下图。其中1、2、3、4组分别是培养环境中2,4-D浓度为a、b、c和清水组的生根数量。下列相关叙述正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.图示说明实验中2,4-D浓度关系为aB.图示浓度b是促进插条生根的最适浓度
C.实验结果表明,植物体产生的2,4-D与生根有关
D.实验结果可说明,2,4-D对根的生理作用具有两重性
解析 实验结果只能确定c的 ( http: / / www.21cnjy.com )浓度高于a和b,但是不能确定a、b浓度的大小,A错误;由于实验中缺少其他浓度的实验组,因此不能确定该浓度是否是最适宜浓度,B错误;2,4-D属于生长素类似物,是人工合成的,不是植物体产生的,C错误;通过与清水对照组比较可知,2,4-D对根的生理作用具有两重性,D正确。
答案 D
10.植物的生长发育受多种 ( http: / / www.21cnjy.com )激素的共同调节,科学家在对黄化豌豆幼苗茎切段的实验研究中,探究不同浓度的生长素(IAA)对黄化豌豆幼苗茎切段伸长和乙烯产量的影响,得到下图所示实验结果。下列说法错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.实验中不需要设置IAA浓度为0的对照组
B.整个实验都在黑暗中进行,原因是光会影响激素的分布而影响实验结果
C.当生长素的浓度增高到一定值后,就会促进乙烯的产生,进而抑制生长素促进切段细胞伸长的作用
D.某实验组茎切段长度增加了50%,可分析该茎切段的乙烯产量确定该茎切段生长的IAA浓度与最适浓度的关系
解析 欲探究不同浓度的生长素对幼苗切段伸长和乙烯产量的影响状况,需设置不添加IAA的对照组,以便与其他组对照,分析促进或抑制状况。
答案 A
11.为了探究不同环境下生长素 ( http: / / www.21cnjy.com )对植物生长的影响,设计了如下实验:装置A花盆侧放在一个不透光的木箱内(G′、E′表示近地侧,L′、F′表示远地侧);装置B花盆摆放在一个有小孔的木箱中,右侧固定光源位置,让花盆和木箱一起绕d轴匀速转动。装置C和装置D表示花盆置于密闭的暗箱内,其中装置C幼苗被注入某种溶液。请回答下列问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)从装置A的实验结果可以看出,生长 ( http: / / www.21cnjy.com )素具有使根向________弯曲生长的作用,其原因是在重力作用下G′侧生长素分布多,________了近地侧细胞的伸长。对茎而言,E′侧生长素分布多,茎对生长素敏感度________根,________了近地侧细胞的伸长。
(2)实验一段时间后,装置B箱内幼苗地上部分的生长方向是______________。
(3)若装置C的幼苗被注 ( http: / / www.21cnjy.com )入的是乙烯利溶液,则实验一段时间后,装置C幼苗高度________装置D的幼苗高度;若装置C的幼苗被注入的是赤霉素溶液,则实验一段时间后,装置C幼苗高度________装置D的幼苗高度。
解析 (1)在重力作用下G′侧生长素分 ( http: / / www.21cnjy.com )布多,抑制了近地侧细胞的伸长。对茎而言,E′侧生长素分布多,茎对生长素敏感度小于根,促进了近地侧细胞的伸长。所以茎背地生长,根向地生长。
(2)装置B箱内幼苗由于从小孔部位得到单侧光,实验一段时间后,地上部分的生长方向是向光弯曲生长,即向小孔弯曲生长。
(3)因为乙烯利抑制植物的生长,若装置C的 ( http: / / www.21cnjy.com )幼苗被注入的是乙烯利溶液,则实验一段时间后,装置C幼苗高度小于装置D的幼苗高度;赤霉素促进植物的生长,若装置C的幼苗被注入的是赤霉素溶液,则实验一段时间后,装置C幼苗高度大于装置D的幼苗高度。
答案 (1)地 抑制 小于 促进
(2)向小孔弯曲生长
(3)小于 大于
12.下图是大麦种子萌发过程中赤霉素诱导α—淀粉酶合成和分泌的示意图,其中甲、乙、丙表示有关结构,①②③表示有关过程。据图回答下列问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)催化①过程的酶是________。a、b表示mRNA的两端,完成②过程时,核糖体在mRNA上移动的方向为________。若产物中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—精氨酸—”,携带丝氨酸和精氨酸的tRNA上的反密码子分别为UCA、GCC,则基因中供转录用的模板链的碱基序列为________。
(2)大麦种子萌发时,赤霉素与细胞膜表面 ( http: / / www.21cnjy.com )的特异性受体结合后,能活化赤霉素信息传递中间体,导致GAI阻抑蛋白降解。结合图解判断,GAI阻抑蛋白的功能是____________________________________________________________。
(3)大麦种子萌发时,赤霉素诱导合成α—淀粉酶,其意义是_______________
___________________________________________________________________。
解析 (1)①为转录过程,该过程需要RN ( http: / / www.21cnjy.com )A聚合酶。根据三条多肽链的长度可知,核糖体的移动方向是从a到b;若②产物中有一段氨基酸序列为“丝氨酸-丙氨酸”,携带丝氨酸和丙氨酸的tRNA上的反密码子分别为UCA、GCC,则mRNA上的密码子是AGU、CGG,因此基因中供转录用的模板链的碱基序列为…TCAGCC…。
(2)由图判断可知,赤霉素与细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )膜表面的特异性受体结合后,能活化赤霉素信息传递中间体,导致GAI阻抑蛋白降解,于是GA-MYB基因就可以转录得到GA-MYB mRNA。所以GAI阻抑蛋白的功能是阻止GA-MYB基因的转录。
(3)大麦种子萌发时,赤霉素诱导合成α 淀粉酶,其意义是α 淀粉酶催化大麦种子中储藏的淀粉水解,为种子萌发提供可利用的小分子物质。
答案 (1)RNA聚合酶 从a到b ……TCAGCC……
(2)阻止GA-MYB基因的转录
(3)催化大麦种子中储藏的淀粉水解,为种子萌发提供可利用的小分子物质
13.植物的生长发育受多种 ( http: / / www.21cnjy.com )激素的共同调节。某研究小组切取菟丝子茎顶端2.5 cm长的切段若干,置于培养液中无菌培养一周后,开展生长素(IAA)和赤霉素(GA3)对茎切断伸长的影响及生长素(IAA)对茎切断中乙烯(ACC)产量的影响的研究。实验结果见下图。分析回答:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)将菟丝子切断置于培养液中培养一周的目的是________________________
__________________________________________________________________。
(2)分析图可以得出的结论是______________________、__________________。
(3)根据图示结果判断:IAA促进茎切断伸长的最适浓度为________,GA3促进茎切断伸长的最适浓度为________。
(4)若想进一步研究IAA和GA3之间相互作用的关系,则应该用__________________处理茎切段作为实验组。
(5)若实验中发现有两组用不同浓度 ( http: / / www.21cnjy.com )的GA3处理后,茎切断伸长量均为0.5 cm,因标签丢失,无法判断两组GA3浓度的大小,要想通过实验来判断两组GA3浓度的大小,请写出实验思路并得出相应结论:_________________________
___________________________________________________________________。
解析  (1)将菟丝子切断置于培养液中培养一周的目的是排除刚切取的切断中原有激素对实验结果的影响。
(2)分析图可以得出的结论是 ( http: / / www.21cnjy.com )IAA和GA3均能促进茎的伸长生长;在一定浓度范围内,IAA和GA3浓度越高促进作用越强;相同浓度时GA3促进效应比IAA大;当生长素的浓度增高到一定值后,才会促进乙烯的产生。
(3)根据图示结果可判断: ( http: / / www.21cnjy.com )IAA促进茎切断伸长的最适浓度为大于50 μmol·L-1,GA3促进茎切断伸长的最适浓度为50 μmol·L-1左右左右。
(4)若想进一步研究IAA和GA3之间相互作用的关系,则应该用IAA和GA3同时处理茎切段作为实验组。
(5)若实验中发现有两组用不同浓度的GA ( http: / / www.21cnjy.com )3处理后,茎切断伸长量均为0.5 cm,因标签丢失,无法判断两组GA3浓度的大小,要想通过实验来判断两组GA3浓度的大小,进行如下实验:适度稀释一组GA3并处理茎切断,观察记录茎切断伸长量。若伸长量大于0.5 cm,则该组浓度大,反之则小。
答案 (1)排除刚切取的切断中原有激素对实验结果的影响(或“去除切断中原有的激素”或“防止切断中原有激素对实验结果的干扰”)
(2)IAA和GA3均能促进茎的伸 ( http: / / www.21cnjy.com )长生长;在一定浓度范围内,IAA和GA3浓度越高促进作用越强;相同浓度时GA3促进效应比IAA大 当生长素的浓度增高到一定值后,才会促进乙烯的产生(或IAA浓度能影响乙烯产生量)
(3)大于50 μmol·L-1 50 μmol·L-1左右(或介于10~250 μmol·L-1之间)
(4)IAA和GA3同时
(5)适度稀释一组GA3并处理茎切断,观察记录茎切断伸长量。若伸长量大于0.5 cm,则该组浓度大,反之则小专题11 人和动物生命活动的调节
【易错雷区,步步为赢】
1.给狗喂食会引起唾液分泌,但铃声刺激不会。若每次在铃声后即给狗喂食,这样多次结合后,狗一听到铃声就会分泌唾液。下列叙述正确的是(  )
A.大脑皮层没有参与铃声刺激引起唾液分泌的过程
B.食物引起味觉和铃声引起唾液分泌属于不同的反射
C.铃声和喂食反复结合可促进相关的神经元之间形成新的联系
D.铃声引起唾液分泌的反射弧和食物引起唾液分泌的反射弧相同
2.(2015·江苏卷,18)下图表示当有神经冲动传到神经末梢时,神经递质从突触小泡内释放并作用于突触后膜的机制,下列叙述错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.神经递质存在于突触小泡内可避免被细胞内其他酶系破坏
B.神经冲动引起神经递质的释放,实现了由电信号向化学信号的转变
C.神经递质与受体结合引起突触后膜上相应的离子通道开放
D.图中离子通道开放后,Na+和Cl-同时内流
3.下列关于神经兴奋的叙述,正确的是(  )
A.神经元受到刺激时,贮存于突触小泡内的神经递质就会释放出来
B.神经递质与突触后膜上的受体结合,也可能抑制下一神经元
C.兴奋在反射弧中的传导是双向的
D.神经元细胞膜外Na+的内流是形成静息电位的基础
4.(2015·重庆卷,3)下表为某人血液化验的两项结果:
项目 测定值 参考范围 单位
甲状腺激素 10.0 3.1~6.8 (p mol·L-1)
胰岛素 1.7 5.0~20.0 (m IU·L-1)
据此分析,其体内最可能发生的是(  )
A.神经系统的兴奋性降低
B.血糖含量低于正常
C.促甲状腺激素分泌减少
D.组织细胞摄取葡萄糖加速
5.(2015·天津卷,3)小鼠胚胎干细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞可诱导成能分泌胰岛素的胰岛样细胞。将胰岛样细胞移植给患糖尿病小鼠,可使患病小鼠血糖恢复正常水平。下列叙述错误的是(  )
A.小鼠胚胎干细胞可来自对囊胚内细胞团的分离培养
B.移植前,患病小鼠体内靶细胞缺失胰岛素受体
C.移植后,小鼠体内靶细胞加强了对葡萄糖的摄取、利用和储存
D.小鼠体内血糖浓度对胰高血糖素的分泌存在反馈调节
6.关于人体神经调节和体液调节的叙述,错误的是(  )
A.反射弧是神经调节的结构基础
B.体温受到神经和体液的双重调节
C.甲状腺激素不能影响神经系统的活动
D.垂体分泌促甲状腺激素受下丘脑调控
7.(2015·课标卷Ⅰ,30)肾上腺素和迷走神经都参与兔血压的调节,回答相关问题:
(1)给实验兔静脉注射0.01%的肾 ( http: / / www.21cnjy.com )上腺素0.2 mL后,肾上腺素作用于心脏,心脏活动加强加快使血压升高。在这个过程中,肾上腺素作为激素起作用,心脏是肾上腺素作用的________,肾上腺素对心脏起作用后被________,血压恢复。肾上腺素的作用是________(填“催化”“供能”或“传递信息”)。
(2)剪断实验兔的迷走神经后刺激其靠近心脏 ( http: / / www.21cnjy.com )的一端,迷走神经末梢释放乙酰胆碱,使心脏活动减弱减慢、血压降低。在此过程中,心脏活动的调节属于________调节。乙酰胆碱属于________(填“酶”“神经递质”或“激素”),需要与细胞膜上的________结合才能发挥作用。
(3)肾上腺素和乙酰胆碱在作用于心脏、调节 ( http: / / www.21cnjy.com )血压的过程中所具有的共同特点是________________________________________________(答出一个特点即可)。
8.(2015·海南卷,27)Na+在人体的内环境稳态维持和细胞兴奋过程中具有重要作用。回答下列问题:
(1) Na+和Cl-对维持血浆渗透压起 ( http: / / www.21cnjy.com )重要作用,将红细胞放入0.9%的NaCl溶液中,细胞形态________(填“会”或“不会”)改变。
(2)Na+可与________、________等无机负离子共同存在于血浆中,一起参与缓冲物质的构成。人血浆pH的正常范围是________。
(3)神经细胞受到刺激产生兴奋主要 ( http: / / www.21cnjy.com )是由于Na+________引起膜电位改变而产生的。当兴奋沿细胞膜传导时,整个细胞膜都会经历与受刺激点相同的________。
9.为验证反射弧的组成与作用,某同学提出了以下实验思路:
取蛙1只,捣毁该蛙的脑,将其悬挂起来。
( http: / / www.21cnjy.com )
①用1%H2SO4溶液刺激该蛙左后肢的趾端(如图),观察是否屈腿。
②洗去H2SO4,再用1% H2SO4溶液刺激该蛙左后肢的趾端,测量该刺激与屈腿是否同时发生。
③分离得到该蛙左后肢的坐骨神经腓肠肌标本,用电刺激直接刺激腓肠肌,观察其是否收缩。
④用电刺激直接刺激上述标本的腓肠肌肌细胞,在坐骨神经上是否能测量到电位变化。
(说明:实验条件适宜;实验中的刺激强度足够;屈腿反射属于屈反射)
请回答:
(1)设计表格,并将预测的实验结果与结果的原因分析填入表中。
(2)为了验证屈腿反射的反射中枢所在部位,在上述实验的基础上写出第⑤项实验思路。
10.(2015·福建卷,27)兴奋性 ( http: / / www.21cnjy.com )是指细胞接受刺激产生兴奋的能力。为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响,研究人员先将体外培养的大鼠海马神经细胞置于含氧培养液中,测定单细胞的静息电位和阈强度(引发神经冲动的最小电刺激强度),之后再将其置于无氧培养液中,于不同时间点重复上述测定,结果如图所示。请回答:
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
注:“对照”的数值是在含氧培养液中测得的
(1)本实验的自变量是________。
(2)静息电位水平是影响细胞兴奋性水平的因素 ( http: / / www.21cnjy.com )之一,图中静息电位数值是以细胞膜的________侧为参照,并将该侧电位水平定义为0 mV。据图分析,当静息电位由-60 mV变为-65 mV时,神经细胞的兴奋性水平________。
(3)在缺氧处理20 min时,给 ( http: / / www.21cnjy.com )予细胞25 pA强度的单个电刺激,________(能/不能)记录到神经冲动,判断理由是________。
(4)在含氧培养液中,细胞内A ( http: / / www.21cnjy.com )TP主要在________合成。在无氧培养液中,细胞内ATP含量逐渐减少,对细胞通过________方式跨膜转运离子产生影响,这是缺氧引起神经细胞兴奋性改变的可能机制之一。
【名师点睛,易错起源】
易错起源1、 反射与反射弧
例1.(2014·海南卷,15)当快速牵拉骨骼肌时,会在d处记录到电位变化过程。据图判断下列相关叙述,错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.感受器位于骨骼肌中
B.d处位于传出神经上
C.从a到d构成一个完整的反射弧
D.牵拉骨骼肌时,c处可检测到神经递质
【变式探究】肺牵张反射是调节 ( http: / / www.21cnjy.com )呼吸的反射之一,图(a)为肺牵张反射示意图。该反射的感受器位于肺中。深吸气后肺扩张,感受器兴奋,神经冲动经传入神经传入脑干,抑制吸气,引起呼气。
( http: / / www.21cnjy.com )
回答下列问题:
(1)图(a)中a、b、c、d是反射弧的组成部分,a是_______,b是_______,c是_______,d是_______。
(2)人体要屏住呼吸必须受到图(a)中_______的调控。
(3)图(a)中神经元①和②之间形成的突触[ ( http: / / www.21cnjy.com )放大后的突触如图(b)所示]中,突触小体是神经元①的_______(填“轴突”“树突”或“细胞体”)末端膨大形成的。突触后膜位于神经元②的_______(填“轴突”“树突”或“细胞体”)。
【名师点睛】
兴奋传导 组织结构 结构特点 功 能 结构破坏
感受器↓传入神经↓神经中枢↓传出神经↓ 效应器 感受器 感觉神经末梢的特殊结构 将内外刺激的信息转变成兴奋 既无感觉又无效应
传入神经 感觉神经元 将兴奋由感受器传入神经中枢 既无感觉又无效应
感受器↓传入神经↓神经中枢↓传出神经↓ 效应器 神经中枢 调节某一特定生理功能的神经元群 对传入的兴奋进行分析和综合 既无感觉又无效应
传出神经 运动神经元 将兴奋由神经中枢传出至效应器 只有感觉无效应
效应器 传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体 对内外刺激产生相应的反应 只有感觉无效应
相互联系 ①反射弧的各部分是由反射活动连接起来的,是反射活动的结构基础;②反射弧中任何一个环节中断,反射都不能发生,因此必须保证反射弧结构的完整性
【锦囊妙计,战胜自我】
判断传入神经和传出神经的四种方法
(1)根据是否具有神经节:有神经节的是传入神经。
(2)根据脊髓灰质内突触结构判断:图示中与“”相连的为传入神经,与“”相连的为传出神经。
(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 ( http: / / www.21cnjy.com )段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经,反之则为传出神经。
易错起源2、兴奋在神经元之间的传递
例2.(2015·浙江卷,4)血液中K+浓度急性降低到一定程度会导致膝反射减弱,下列解释合理的是(  )
A.伸肌细胞膜的动作电位不能传播到肌纤维内部
B.传出神经元去极化时膜对K+的通透性增大
C.兴奋在传入神经元传导过程中逐渐减弱
D.可兴奋细胞静息膜电位的绝对值增大
【变式探究】如图为反射弧中神经—肌肉接头的结构及其生理变化示意图。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)发生反射时,神经中枢产生 ( http: / / www.21cnjy.com )的兴奋沿_______神经传到突触前膜,导致突触小泡与前膜_______,释放神经递质(Ach);Ach与Ach受体结合后,肌膜发生_______,引起肌肉收缩。
(2)重症肌无力是自身免疫病,其病因是患者免 ( http: / / www.21cnjy.com )疫系统把Ach受体当作抗原,使B细胞被激活而增殖、分化,产生Ach受体抗体。Ach受体抗体与Ach受体特异性结合,造成Ach不能与Ach受体正常结合,导致_______信号转换过程受阻。
【名师点睛】
1.兴奋在神经纤维上的传导
(1)神经元的结构示意图:
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)传导的过程:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1) ( http: / / www.21cnjy.com )
(2) ( http: / / www.21cnjy.com )
2.兴奋在神经元之间的传递
(1)突触:一般情况下每一神经元的轴突末梢只与其他神经元的细胞体或树突形成接点,由此可分为两类:
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)神经冲动的传递:
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
说明:①突触小泡释放的神经递质:乙酰胆碱、单胺类物质等。
②递质移动方向:突触小泡→突触前膜→突触间隙→突触后膜。
③信号转换:电信号→化学信号→电信号。
④兴奋传导过程:轴突→突触小体→突触小泡→神经递质→突触前膜→突触间隙→突触后膜(下一个神经元)。
⑤兴奋传递特点:单向性。原因是神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。
⑥兴奋在突触处传递比在神经纤维上的传导速度要慢。原因是:兴奋由突触前膜传至突触后膜,需要经历神经递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程。
【锦囊妙计,战胜自我】
1.兴奋在神经纤维上传导的五个特点
(1)生理的完整性:结构和生理功能都必须完整。
(2)绝缘性:各条神经纤维上传导的兴奋互不干扰。
(3)双向传导性:冲动沿着神经纤维向两侧同时传导。
(4)非递减性传导:兴奋在神经纤维上传导很快,并且不会衰减。
(5)相对不疲劳性:神经纤维与突触相比较,不容易发生疲劳。
2.注意突触小体与突触的关系,范围不同,位置不同,但都包括突触前膜。
3.神经递质的作用效果有两种:兴奋或抑制。
4.神经递质释放的过程为胞吐(外排),体现细胞膜的流动性,由突触后膜(下一神经元的细胞体或树突部分)上的糖蛋白(受体)识别。
5.突触小体内线粒体和高尔基体两种细胞器的含量较多。
6.在一个反射活动的完成过程中,同时存在兴奋在神经纤维上的传导和神经元之间的传递,突触数量的多少决定着该反射活动所需时间的长短。
7.释放到突触间隙中的神经递质发挥完作用后就立即消失,失去作用。
易错起源3、神经系统的分级调节及人脑的高级功能
例3.(2015·北京卷,29)为了探究治疗机体对某种药物依赖的有效途径,我国科研人员进行了如下研究。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)将大鼠置于自身给药箱中(如图)。当大鼠 ( http: / / www.21cnjy.com )按压非给药杆时指示灯不亮,药泵不给药;按压给药杆时指示灯亮,药泵通过静脉导管向大鼠注射一定量药物。灯亮时,光刺激大鼠视网膜,引起视神经细胞产生________,传至末梢,释放________,作用于突触________上的受体。信息传至视中枢,产生视觉。多次重复训练后,大量在光信号与给药之间建立联系。当单位时间内大鼠按压给药杆的次数达到一定程度时,即可被视为对该药物形成依赖。以下将这种大鼠简称D鼠。
(2)研究发现,D鼠相关脑 ( http: / / www.21cnjy.com )内酶A含量和活性均明显升高。为探讨酶A活性对药物依赖的影响,在两组D鼠相关脑内区注射酶A活性抑制剂或生理盐水后,再分别放入自身给药箱,记录单位时间内两组D鼠________。与对照组相比,若抑制剂组的D鼠________,则表明抑制酶A的活性可以降低D鼠对药物的依赖。
(3)研究者设计了一种能与编码酶A的mRNA ( http: / / www.21cnjy.com )互补结合的,含22个核苷酸的RNA,它能进入细胞,促进编码酶A的mRNA降解。将这种小RNA用溶剂M溶解后,注射到D鼠相关脑区,引起酶A含量明显下降,D鼠对药物的依赖降低。进行本实验时要同时进行一个对照处理,将一小段RNA用________(填“生理盐水”或“蒸馏水”或“溶剂M”)溶解,注射到D鼠的相关脑区,这段小RNA的最佳设计为:与实验组使用的小RNA相比,其核苷酸的________(多选,只填序号)
a.种类相同   b.种类不同    c.数目相同
d.数目不同 e.序列完全相同 f.序列完全不同
若此对照组D鼠相关脑区内酶A含量无明显变化,则可以证明________等因素对实验组结果无影响。
【变式探究】下列实例能够说明神经系统中的高级中枢对低级中枢有控制作用的是
A.针刺指尖引起缩手反射
B.短期记忆的多次重复可形成长期记忆
C.大脑皮层语言H区损伤,导致人不能听懂别人讲话
D.意识丧失的病人能排尿但不能控制,意识恢复后可控制
【名师点睛】
神经系统的结构和功能
结构名称 主要神经中枢 功能
脑 大脑 语言中枢、躯体运动中枢、躯体感觉中枢、视觉中枢、听觉中枢等 具有感知、控制躯体运动,语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能
小脑 维持身体平衡的中枢 维持身体平衡
脑 脑干 呼吸中枢、心血管运动中枢 调节呼吸、心血管运动
下丘脑 体温调节中枢、水盐平衡调节中枢、血糖调节中枢等 调节体温、水盐、血糖平衡等
脊髓 调节躯体运动的低级中枢 受大脑的控制
【锦囊妙计,战胜自我】
大脑皮层言语区
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易错起源4、神经调节和体液调节
例4.(2015·海南卷,17)关于动物体液调节的叙述,错误的是(  )
A.机体内甲状腺激素的分泌受反馈调节
B.与神经调节相比,体液调节迅速而准确
C.血液中某激素的浓度可反映该激素的分泌量
D.激素的分泌量可随内、外环境的改变变化
【变式探究】为了更好地揭示人体生理功能的调节机制,可用猴进行科学实验(如图)。请回答下列问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)实验猴右手指受到电刺激时,会 ( http: / / www.21cnjy.com )产生缩手反应。在此反射的反射弧中,神经冲动是_______向传递的。头部电极刺激大脑皮层某区域引起猴右手运动,其兴奋传递过程是:中枢兴奋→传出神经兴奋→神经末梢释放_______→ _______→后膜电位变化→右手肌肉收缩。若某动物离体神经纤维在两端同时受到刺激,产生两个同等强度的神经冲动,两冲动传导至中点并相遇后会________________________。
(2)实验猴受到寒冷刺激,皮肤温度感受 ( http: / / www.21cnjy.com )器兴奋,经传入神经引起_________兴奋,导致__________分泌增加,机体产热增多以维持体温稳定。此调节方式为__________________________。
(3)实验猴对屏幕上呈现的某些影像会产生明显 ( http: / / www.21cnjy.com )的应激反应。在受到多次此类影像刺激后,猴出现应激性高血糖症。产生这一结果的直接原因是_______________导致了糖代谢异常。
(4)猴大脑皮层下的某区域出现病理性损 ( http: / / www.21cnjy.com )伤后,表现为日排尿量异常增多、饮水剧增。推测脑内____________区域被损伤,引起了____________________缺乏。
【名师点睛】
1.激素调节的四个特点
(1)微量和高效。激素在血液中含量很低,但却能产生显著的生理效应,这是由于激素的作用被逐级放大的结果。
(2)通过体液运输。内分泌腺没有导管,所以激素弥散到体液中,由血液来运输。
(3)作用于靶器官、靶细胞。激素的作用具有特异性,它能选择性地作用于靶器官、靶腺体或靶细胞。
(4)激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,只是使靶细胞原有的生理活动发生变化,起到调节作用。
2.脊椎动物激素的种类及功能
激素名称 来源 主 要 功 能
甲状腺激素 甲状腺 促进新陈代谢,提高神经系统兴奋性,加速体内物质氧化分解,促进幼小动物的个体发育
肾上腺素 肾上腺髓质 促进肝糖原分解,使血糖升高
胰岛素 胰岛B(β)细胞 促进血糖合成糖原,加速血糖分解,抑制非糖物质转化为葡萄糖,降低血糖浓度
胰高血糖素 胰岛A(α)细胞 加速肝糖原分解,促进非糖物质转化为葡萄糖,使血糖浓度升高
生长激素 垂体 促进生长,主要是促进蛋白质的合成和骨的生长
促甲状腺激素 垂体 维持甲状腺的正常生长发育,促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素
促性腺激素 垂体 维持性腺的正常生长发育,促进性腺合成和分泌性激素
雄性激素 主要是睾丸 分别促进雌、雄生殖器官的发育和生殖细胞形成,激发和维持各自的第二性征;雌性激素还能激发和维持雌性正常的性周期
雌性激素 主要是卵巢
3.激素分泌的分级调节
(1)神经调节:
当体外环境条件发生变化时,中枢 ( http: / / www.21cnjy.com )神经系统对传入的信号经过分析和综合以后发出神经冲动,可以直接控制某些内分泌腺的分泌,也可通过下丘脑、垂体间接控制某些内分泌腺的分泌。如图所示:
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)反馈调节:
( http: / / www.21cnjy.com )
【锦囊妙计,战胜自我】
1.正反馈与负反馈
(1)正反馈:
反馈控制促进原来激素的分泌。
(2)负反馈:
反馈控制抑制原来激素的分泌,此种类型最常见,如甲状腺激素分泌的调节。
2.下丘脑在机体稳态中的作用
(1)感受:渗透压感受器感受渗透压升降,维持水代谢平衡。
(2)传导:可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层,使之产生渴感。
(3)分泌:分泌促激素释放激素,作用于垂体,使之分泌相应的激素或促激素。在细胞外液渗透压升高时分泌抗利尿激素。
(4)调节:体温调节中枢、血 ( http: / / www.21cnjy.com )糖调节中枢、渗透压调节中枢(下丘脑中有渗透压感受器,可以感受内环境中渗透压的变化;也有效应器,可以分泌抗利尿激素,调节水盐平衡)。1.下列关于神经兴奋的叙述,正确的是(  )
A.神经元受到刺激时,贮存于突触小泡内的神经递质就会释放出来
B.神经递质与突触后膜上的受体结合,也可能抑制下一神经元
C.兴奋在反射弧中的传导是双向的
D.神经元细胞膜外Na+的内流是形成静息电位的基础
解析 神经元受到刺激时,钠离子内流,细胞膜两 ( http: / / www.21cnjy.com )侧的电位表现为膜内为正、膜外为负并产生兴奋;当兴奋传导到神经末梢时,贮存于突触小泡内的神经递质就会释放出来,且神经元受到刺激时,需要达到一定的强度才能引起兴奋,A错误;神经递质存在于突触小体的突触小泡中,由突触前膜释放作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,所以神经递质与突触后膜上的受体结合,也可能抑制下一神经元,B正确;兴奋在反射弧中以神经冲动的方式单向传递,C错误;静息电位是钾离子外流形成的,动作电位是由钠离子内流形成的,因此神经元细胞膜外Na+的内流是形成动作电位的基础,而细胞膜内外K+、Na+分布不均匀是神经纤维兴奋传导的基础,D错误。
答案 B
2.突触小泡与突触前膜的融合需要Ca2+ 参与,下列有关突触传递的叙述正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.若瞬间增大突触前膜对组织液中Ca2+的通透性,可使突触后膜持续兴奋
B.突触前膜递质释放过程体现了细胞膜的结构特点
C.递质与突触后膜的受体结合后进入细胞内,从而引起突触后膜兴奋或抑制
D.若突触小泡释放抑制性递质,则突触后膜无膜电位变化
解析 突触小泡在与突触前膜融合后 ( http: / / www.21cnjy.com ),释放出神经递质,神经递质在与突触后膜接触后便完成任务,它一般有两条路可走:一条被酶灭活,一条是被突触前神经元重新摄取,不会使突触后膜持续性兴奋,A错误;突触前膜释放神经递质的过程属于胞吐过程,体现了生物膜的流动性特点,B正确;神经递质与突触后膜上的受体结合后,引起突触后膜电位的变化,神经递质不进入细胞内,C错误;如果突触小泡释放的是抑制性递质,则突触后膜也存在电位变化,只是内负外正的电位加强,D错误。
答案 B
3.γ-氨基丁酸和某种局部麻醉药在神经 ( http: / / www.21cnjy.com )兴奋传递过程中的作用机理如下图所示。此种局麻药单独使用时不能通过细胞膜,如与辣椒素同时注射才会发生如图所示效果。下列分析错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.γ-氨基丁酸与突触后膜的受体结合,膜外由正电位变为负电位,膜内由负电位变为正电位
B.局麻药作用于突触后膜的Na+通道,阻碍Na+内流,抑制突触后膜产生兴奋
C.局麻药和γ-氨基丁酸的作用效果一致
D.局麻药使用过程中,突触后膜上存在辣椒素受体
解析 由图1可知,γ-氨基丁酸与 ( http: / / www.21cnjy.com )突触后膜的受体结合,Cl-通道打开,促进Cl-内流,抑制突触后膜产生兴奋,A错误;由图2可知,局部麻醉药使用时,突触后膜的钠离子通道没打开,阻碍钠离子内流,抑制突触后膜兴奋,B正确;局麻药和γ-氨基丁酸的作用效果相同,但作用机理不同,C正确;局麻药使用过程中,突触后膜上存在辣椒素受体,改变了膜上蛋白质的结构从而使麻醉药进入细胞发挥作用,D正确。
答案 A
4.已知突触小体释放的某种递质与突 ( http: / / www.21cnjy.com )触后膜结合,可导致突触后膜Cl-内流,使下一个神经元产生抑制。以下能正确表示突触前膜释放该递质前、突触后膜接受该递质后的膜电位状况以及兴奋的传递方向的图示是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
解析 神经递质只能由突触前膜释放,作用 ( http: / / www.21cnjy.com )于突触后膜,是单方向的,故A、C错误;当神经纤维处于静息状态时,膜内钾离子外流,膜外电位为正、膜内电位为负;当神经纤维受到刺激时,产生兴奋,膜外的钠离子内流,使得膜外电位由正电位变成了负电位、膜内的负电位变成了正电位。突触小体释放的某种递质与突触后膜结合,可导致突触后膜Cl-内流,使下一个神经元产生抑制,则突触后膜膜外为正电位,膜内为负电位。故B正确,D错误。
答案 B
5.氨基丁酸(GABA)作为哺乳动物 ( http: / / www.21cnjy.com )中枢神经系统中广泛分布的神经递质,在控制疼痛方面起着不容忽视的作用,其作用机理如图所示。下列分析错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.当兴奋到达突触小体时,突触前膜释放GABA,该过程依赖于突触前膜的流动性
B.突触前膜释放GABA的过程说明,某些小分子物质可以通过胞吐方式分泌出细胞
C.GABA受体实际上也是横跨突触后膜的Cl-通道,能与GABA特异性结合
D.GABA与受体结合后,导致Cl-内流,进而导致突触后膜产生动作电位
解析 突触前膜释放GABA的方 ( http: / / www.21cnjy.com )式是胞吐(外排),依赖于突触前膜的流动性,A正确;GABA属于小分子物质,突触前膜释放GABA的过程说明某些小分子物质也可以通过胞吐方式分泌出细胞,B正确;由图可知,GABA受体实际上也是横跨突触后膜的Cl-通道,能与GABA特异性结合,C正确;GABA与受体结合后,会导致Cl-内流,进而抑制突触后膜产生动作电位,D错误。
答案 D
6.右图表示人体排尿反射的相关结构(虚线内表示脊髓的部分结构),有关说法错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.要检测反射弧是否完整和正常,可在⑤处给予适宜的电刺激
B.若抑制某神经元的呼吸作用,将会影响神经兴奋的传递
C.兴奋在神经元之间传递时,都存在化学信号与电信号的转换
D.在②处给予适宜的电刺激,大脑皮层会产生尿意
解析 ⑤是感受器,在⑤处给予 ( http: / / www.21cnjy.com )适宜的电刺激,如果①处有反应,说明反射弧完整和正常,A正确;因神经传导需要消耗能量,所以抑制某神经元的呼吸作用,将会影响神经兴奋的传递,B正确;兴奋在神经元之间传递时,电信号先转换成化学信号,以递质形式作用于下一神经元,再转换成电信号,C正确。由于兴奋在神经元之间传递是单向的,所以在②处给予适宜的电刺激,大脑皮层不会产生尿意,D错误。
答案 D
7.下图为中枢神经元之间的一种连接方式,图中①、②、③表示神经元。下列叙述错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.图中共有突触7个,完整神经元3个
B.在A处给一个适宜的刺激,兴奋可沿着3条途径传到B处
C.A处给一个适宜的刺激,其中耗时最长的一条途径经过5个突触
D.图中①②③有的可能为抑制性神经元,也可能是兴奋性神经元
解析 神经元包括树突和轴突以及细胞体,图中 ( http: / / www.21cnjy.com )共有突触7个,完整神经元3个,A正确;在神经纤维上,兴奋的传导是双向的,在神经元之间,兴奋的传递是单向的,在A处给一个适宜的刺激,兴奋可沿着4条途径传到B处,B错误;经过突触越多,消耗的时间越长,A处给一个适宜的刺激,其中耗时最长的一条途径经过5个突触,C正确;神经元释放的神经递质有兴奋性递质和抑制性递质,图中①②③有的可能为抑制性神经元,也可能是兴奋性神经元,D正确。
答案 B
8.图甲是青蛙离体的神经—肌肉标本示意图,图中的ab段=bc段;图乙是突触放大模式图。据图分析,下列说法正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.刺激b处,a、c处可在同一时刻检测到膜电位变化
B.③的内容物释放到②中借助了生物膜的流动性
C.兴奋从d到e发生了“电信号→化学信号→电信号”的转变
D.刺激c处,肌肉和e内的线粒体活动均明显增强
解析 由图甲可知,刺激b处可引起a、c处膜 ( http: / / www.21cnjy.com )电位变化,但由于bc间有一突触,故a处的膜电位先变化,而c处后变化;A错误。①为突触后膜,②为突触间隙,③为突触小泡,内含神经递质,通过胞吐作用释放到②中,体现细胞膜的流动性;B正确。d是传出神经,图乙中e为轴突末端膨大部分,形成突触小体,兴奋不会由d传到e;C错误。兴奋只能由突触前膜作用于突触后膜,刺激c处,兴奋不会传到e,因而e内的线粒体活动不会明显加强,D错误。
答案 B
9.日本福岛第一核电站泄漏的碘-131,可产生β射线,以下说法不正确的是(  )
A.甲状腺激素的靶细胞几乎是全身细胞,合成原料可以有碘-131
B.甲状腺吸收碘是一个主动运输的过程,故甲状腺中碘含量高
C.若环境受到碘-131的污染,可以服用碘丸,从而减少甲状腺对碘-131的吸收
D.过量吸收碘-131易导致细胞分裂期发生突变,增加甲状腺癌发病率
解析 甲状腺激素能促进细胞内物质氧化分解 ( http: / / www.21cnjy.com ),所以其作用的靶细胞几乎是全身细胞,合成原料可以有碘-131,A正确;甲状腺吸收碘是一个主动运输的过程,需要载体、消耗能量,故甲状腺细胞中碘含量高,B正确;若环境受到碘-131的污染,可以服用碘丸,使体内甲状腺激素含量增多,产生负反馈,从而减少甲状腺对碘-131的吸收,C正确;过量吸收碘-131易导致细胞分裂间期发生突变,增加甲状腺癌发病率,D错误。
答案 D
10.激素之间作用相同,使作用效果加强称为协同作用。下列是某同学对人体内具有协同作用关系的激素所作的归纳,其中有误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.① B.② C.③ D.④
解析 甲状腺激素和肾上腺素都 ( http: / / www.21cnjy.com )能够增强代谢,即增加产热量;胰高血糖素可以升血糖,肾上腺素也有升血糖的功能,胰岛素是降血糖的激素,不能促进生长发育,故A错。
答案 A
11.下列关于胰岛素和胰高血糖素的叙述,正确的是(  )
A.两种激素均由胰腺的腺泡细胞分泌
B.两种激素平衡协调,调控肝糖原的合成与分解
C.胰岛素能抑制肾小管对葡糖糖的重吸收,是降低血糖浓度的原因之一
D.胰高血糖素能抑制细胞摄取和利用葡萄糖,是升高血糖浓度的原因之一
解析 两种激素均由胰腺的 ( http: / / www.21cnjy.com )胰岛细胞分泌,A错误;两种激素平衡协调,调控肝糖原的合成与分解,B正确;胰岛素降低血糖的作用机理是促进全身组织对葡萄糖的摄取、利用和储存,并抑制糖原的分解和非糖物质转化,C错误;胰高血糖素能升高血糖浓度的原因是促进肝糖原分解与促进非糖物质转化成葡萄糖,D错误。
答案 B
12.某生物兴趣小组利用刚宰的家兔探究影响促甲状腺激素(TSH)分泌的因素,实验结果如下图所示。下列分析中不合理的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.3号瓶、4号瓶和5号瓶对比说明甲状腺激素和下丘脑是影响TSH分泌的因素
B.2号瓶和5号瓶对比说明垂体对下丘脑分泌TSH有促进作用
C.1号瓶、2号瓶、3号瓶对比说明TSH是由垂体分泌的
D.由3号瓶、4号瓶可知,甲状腺激素对TSH的分泌有抑制作用
解析 3号瓶、4号瓶和5 ( http: / / www.21cnjy.com )号瓶对比说明下丘脑促进垂体分泌TSH,甲状腺激素抑制垂体分泌TSH,A、D正确;2号瓶与5号瓶对比说明TSH不是下丘脑分泌的,B错误;由图可知,只有培养液和下丘脑,没有TSH的生成,而有垂体则有较多的TSH生成,说明TSH是垂体分泌的,C正确。
答案 B
13.下图一为下丘脑对部分生命活动调节的生 ( http: / / www.21cnjy.com )理过程的部分示意图,图二为图一中部分结构放大示意图,其中A、B表示有关结构。科学家为了研究下丘脑在动物生命活动调节中的作用,取生理状态良好的成年家兔20只(2.5 kg/只),随机分为5组(甲、乙、丙、丁、戊),每组4只,戊组为对照组。请据图回答下列问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)如图一所示,向甲组家兔体内注射________激素的生理溶液,可使甲组家兔表现出相应的性行为。
(2)将乙组家兔的结构A切断(如图二所示) ( http: / / www.21cnjy.com ),测定家兔的日均排尿量。则乙组兔的日均排尿量将__________。一段时间后,给乙组家兔注射__________激素的生理溶液,家兔的排尿量恢复正常。该实验表明下丘脑通过________________,进而调节肾小管、集合管对水分的重吸收,从而控制尿液量。
(3)如图二所示,将丙组家兔的结 ( http: / / www.21cnjy.com )构B结扎,再将家兔转移至寒冷环境中。一段时间后,从颈部位抽取静脉血,分别检测血液中激素的含量。则丙组兔血液中促甲状腺激素释放激素、甲状腺激素的含量变化情况分别为______、________。
(4)切断丁组家兔下丘脑与大脑皮层间的联系 ( http: / / www.21cnjy.com ),测定家兔的体温。则丁组家兔的体温变化情况最可能是_______________________________________________
___________________________________________________________________。
解析 (1)观察图一,是性激素的分级调节 ( http: / / www.21cnjy.com )和反馈调节,下丘脑分泌的促性腺激素释放激素作用于垂体促进垂体分泌促性腺激素,促性腺激素作用于性腺,促进性腺分泌性激素,性激素的作用是促进性器官的发育,激发并维持第二性征。所以向甲组家兔体内注射性激素(促性腺激素) 的生理溶液,可使甲组家兔表现出相应的性行为。
(2)抗利尿激素是由下丘脑产生、垂体释 ( http: / / www.21cnjy.com )放的,作用是促进肾小管、集合管对水的重吸收作用,减少尿量。所以将乙组家兔的结构A切断(如图二所示),神经联络断裂,抗利尿激素不能释放,测定家兔的日均排尿量。则乙组兔的日均排尿量将增加,一段时间后,给乙组家兔注射抗利尿激素的生理溶液,家兔的排尿量恢复正常。该实验表明下丘脑通过神经控制垂体后叶释放抗利尿激素,进而调节肾小管、集合管对水分的重吸收,从而控制尿液量。
(3)将丙组家兔的结构B结扎,下丘脑产生的 ( http: / / www.21cnjy.com )促甲状腺激素释放激素不能顺利运到垂体,垂体分泌的促甲状腺激素的量减少,甲状腺分泌甲状腺激素的量减少,由于负反馈调节作用,促甲状腺激素释放激素的量增加。
(4)体温调节中枢位于下丘脑, ( http: / / www.21cnjy.com )与大脑皮层无关,所以切断家兔下丘脑与大脑皮层间的联系,测定家兔的体温。则丙组家兔的体温变化情况最可能是基本保持不变。
答案 (1)性激素(促性腺激素)
(2)增加 抗利尿 神经控制垂体后叶释放抗利尿激素
(3)增加 下降(略有下降)
(4)保持基本稳定
14.下图表示用电压计测量神经细胞膜两侧电位的大小及其在相应条件下发生变化的示意图,请回答下列问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)①代表磷脂分子。从功能角度 ( http: / / www.21cnjy.com )讲,②代表的物质是________。在神经细胞恢复静息电位和兴奋过程中,③、④上发生的跨膜运输方式依次是________和________。
(2)神经细胞静息时,细胞膜主要对_____________有通透性,发生在图中__________(①/②/③/④)。
(3)图中电压计指针指示的数值是该细胞静息时 ( http: / / www.21cnjy.com )膜电位,若在④处膜外给该细胞一个能引起兴奋的刺激,则图中电压计指针将偏转________次,向右偏转将达到______(-95/-45/-20/0/+30)处。
解析 (1)①代表磷脂分子,②能将 ( http: / / www.21cnjy.com )钾离子从细胞内转运到细胞外,代表的是钾离子载体。在神经细胞恢复静息电位和兴奋过程中,③是逆浓度运输,且需消耗能量,为主动运输过程;④是顺浓度运输,且需载体协助,为协助扩散过程。
(2)神经细胞静息时,细胞膜主要对K+有通透性,发生在图中②。
(3)图中电压计指针指示的数值是该细胞静息时 ( http: / / www.21cnjy.com )膜电位,若在④处膜外给该细胞一个能引起兴奋的刺激,则图中电压计指针将偏转2次,向右偏转将达到+30处。
答案 (1)钾离子载体 主动运输 协助扩散 (2)K+ ② (3)2 + 30专题12 植物生命活动的调节
【易错雷区,步步为赢】
1.为了验证单侧光照射会导致燕麦胚芽鞘中生长 ( http: / / www.21cnjy.com )素分布不均匀这一结论,需要先利用琼脂块收集生长素,之后再测定其含量。假定在单侧光照射下生长素的不均匀分布只与运输有关,下列收集生长素的方法(如图示)中,正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
2.下图表示施用IAA(吲哚乙酸)对某种植物主根长度及侧根数的影响。下列叙述错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.促进侧根数量增加的IAA溶液,会抑制主根的伸长
B.施用IAA对诱导侧根的作用表现为低浓度促进、高浓度抑制
C.将未施用IAA的植株除去部分芽和幼叶,会导致侧根数量增加
D.与施用10-4mol·L-1的IAA相比,未施用的植株主根长而侧根数量少
3.(2015·课标卷Ⅰ,2)下列关于植物生长素的叙述,错误的是(  )
A.植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变为生长素
B.成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输
C.幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同
D.豌豆幼苗切段中乙烯的合成受生长素浓度的影响
4.下图为生长素(IAA)对豌豆幼 ( http: / / www.21cnjy.com )苗茎内赤霉素生物合成影响的示意图。图中GA1、GA8、GA20、GA29是四种不同的赤霉素,只有GA1能促进豌豆茎的伸长。若图中酶1或酶2的基因发生突变,会导致相应的生化反应受阻。
( http: / / www.21cnjy.com )
据图分析,下列叙述错误的是(  )
A.对去顶芽豌豆幼苗外施适宜浓度IAA ,该植株茎内GA1的合成可恢复正常
B.用生长素极性运输抑制剂处理豌豆幼苗的顶芽,该植株较正常植株矮
C.对酶1基因突变的豌豆幼苗施用GA20,该植株可恢复正常植株高度
D.酶2基因突变的豌豆,其植株较正常植株高
5.如图为去顶芽对拟南芥主根生长影响的实验结果,分析正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.去顶芽能促进主根生长
B.去顶芽植株不能合成生长素
C.生长素由顶芽向下非极性运输
D.外源生长素能替代顶芽促进主根生长
6.科学家温特做了如下实验:把切下的 ( http: / / www.21cnjy.com )燕麦尖端放在琼脂块上,几小时后,移去胚芽鞘尖端,将琼脂块切成小块。再将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧,结果胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。但是,如果放上的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块,胚芽鞘则既不生长也不弯曲。该实验证明了(  )
A.生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
B.造成胚芽鞘弯曲的刺激是某种化学物质
C.生长素的化学本质是吲哚乙酸
D.胚芽鞘会向光源生长
7.留树保鲜是通过延迟采收保持果实品质的一项 ( http: / / www.21cnjy.com )技术。喷施赤霉素和2,4-D对留树保鲜柑橘的落果率和果实内源脱落酸含量的影响如下图所示。下列有关分析不正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.喷施赤霉素和2,4-D能有效减少留树保鲜过程中的落果
B.留树保鲜过程中赤霉素与2,4-D对落果的调控有协同作用
C.喷施赤霉素和2,4-D能延缓留树保鲜过程中果实脱落酸含量的升高
D.赤霉素、2,4-D与内源脱落酸对落果的调控有协同作用
8.(2015·四川卷,10)植物侧芽的生长受生长素(IAA)及其他物质的共同影响。有人以豌豆完整植株为对照进行了以下实验:
实验一:分组进行去除顶芽、去顶并在切口涂抹IAA处理后,定时测定侧芽长度,见下左图;
实验二:用14CO2饲喂叶片,测定去顶8 h时侧芽附近14C放射性强度和IAA含量,见下右图。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)IAA是植物细胞之间传递________的分子,顶芽合成的IAA通过________方式向下运输。
(2)实验一中,去顶32 h时Ⅲ组侧芽长度明显小于Ⅱ组,其原因是_________
__________________________________________________________________。
(3)实验二中,14CO2进入叶绿 ( http: / / www.21cnjy.com )体后,首先能检测到含14C的有机物是________,该物质被还原成糖类需要光反应提供________。a、b两组侧芽附近14C信号强度差异明显,说明去顶后往侧芽分配的光合产物________。
(4)综合两个实验的数据推测,去顶8 ( http: / / www.21cnjy.com ) h时I组和Ⅲ组侧芽附近的IAA浓度关系为:Ⅰ组________(大于/小于/等于)Ⅲ组;去顶8 h时Ⅱ组侧芽长度明显大于Ⅰ组,请对此结果提出合理的假设:________。
【名师点睛,易错起源】
易错起源1、生长素的作用
例1. (2015·山东卷,1)下列有关植物激素的应用,正确的是(  )
A.苹果树开花后,喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落
B.用赤霉素处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间以利于储存
C.用一定浓度乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉,可促其成熟
D.用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体番茄
【变式探究】从某植物长势 ( http: / / www.21cnjy.com )一致的黄化苗上切取等长幼茎段(无叶和侧芽),将茎段自顶端向下对称纵切至约3/4处后,浸没在不同浓度的生长素溶液中,一段时间后,茎段的半边茎会向切面侧弯曲生长形成弯曲角度(α)如图甲,与生长素浓度的关系如图乙。请回答:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)从图乙可知,在两个不同 ( http: / / www.21cnjy.com )浓度的生长素溶液中,茎段半边茎生长产生的弯曲角度可以相同,请根据生长素作用的特性,解释产生这种结果的原因,原因是____________________________________。
(2)将切割后的茎段浸没在一未知浓度的生 ( http: / / www.21cnjy.com )长素溶液中,测得其半边茎的弯曲角度α1,从图乙中可查到与α1对应的两个生长素浓度,即低浓度(A)和高浓度(B)。为进一步确定待测溶液中生长素的真实浓度,有人将待测溶液稀释至原浓度的80%,另取切割后的茎段浸没在其中,一段时间后测量半边茎的弯曲角度将得到α2。请预测α2与α1相比较的可能结果,并得出相应的结论:______________________________________________。
【名师点睛】
1.生长素的生理作用及其特性
(1)生长素作用的两重性
①既能促进生长,也能抑制生长
②既能促进发芽,也能抑制发芽
③既能防止落花落果,也能疏花疏果
2.影响生长素生理作用的因素:
( http: / / www.21cnjy.com )
①浓度:一般情况下,低浓度时促进生长,浓度过高时抑制生长,甚至会杀死细胞,如图1。
②器官:根、芽、茎敏感程度为根>芽>茎,如图2。
③成熟程度:幼嫩细胞敏感,老细胞则比较迟钝。
④植物种类:双子叶植物一般比单子叶植物敏感,如图3。
【锦囊妙计,战胜自我】
生长素作用的两重性
(1)生长素对植物生长的促进作用具有最适浓度,此浓度下促进作用最大;
(2)在最适浓度之前,随着生长素浓度升高,促进作用逐渐加强,反之促进作用减弱,并非浓度越低越促进生长;
(3)在最适浓度之后,随生长素浓度升高促进作用逐渐减弱直至不再具有促进作用;若再提高生长素浓度,则会抑制生长甚至杀死植物。
易错起源2、生长素的合成、运输和分布
例2.(2015·江苏卷,8)瓶插鲜花 ( http: / / www.21cnjy.com )鲜重的变化与衰败相关,鲜重累积增加率下降时插花衰败。下图为细胞分裂素和蔗糖对插花鲜重的影响,下列叙述错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.蔗糖和细胞分裂素都有延缓衰败的作用
B.蔗糖可为花的呼吸作用提供更多的底物
C.同时添加蔗糖和细胞分裂素更利于插花保鲜
D.第5天花中脱落酸的含量应该是清水组最低
【变式探究】取生长状态一致的燕麦胚芽鞘, ( http: / / www.21cnjy.com )分为a、b、c、d四组,将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一段切除,再从c、d两组胚芽鞘中的相应位置分别切取等长的一段,并按图中所示分别接入a、b两组胚芽鞘被切除的位置,得到a′、b′两组胚芽鞘。然后用单侧光照射,发现a′组胚芽鞘向光弯曲生长,b′组胚芽鞘无弯曲生长,其原因是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.c组尖端能合成生长素,d组尖端不能
B.a′组尖端能合成生长素,b′组尖端不能
C.c组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,d组尖端的生长素不能
D.a′组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,b′组尖端的生长素不能
【名师点睛】
生长素的产生、运输、分布
1.产生
(1)主要合成部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子。成熟的叶片和根尖虽然也产生生长素,但数量很少。
(2)反应:色氨酸 生长素。
2.运输原因及特点
( http: / / www.21cnjy.com )
3.生长素的分布
(1)产生部位<积累部位,如顶芽<侧芽、分生区<伸长区。
(2)生长旺盛的部位>衰老组织,如分生区>老根。
【锦囊妙计,战胜自我】
1.植物激素、植物生长调节剂和生长素类似物
(1)区别:
①植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
②植物生长调节剂是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。
③生长素类似物是由人工合成并具有与生长素相似生理效应的化学物质,如NAA、2,4-D等。
(2)联系:生长素类似物也是植物生长调节剂,植物激素和植物生长调节剂虽然来源不同,但都能调节植物的生长。
2.无子西瓜与无子番茄形成的原理不同
(1)无子西瓜是利用染色体变异的原理,奇数倍的染色体组不能正常减数分裂形成配子,因而不能受精获得种子。
(2)无子番茄是利用生长素能促进子房发育成果实的原理,染色体数目没有变化。
易错起源3、植物激素的种类和作用
例3.(2015·浙江卷,3)不同处理对某植物性别分化的影响如表所示,下列叙述正确的是(  )
处理 结果
完整植株 雌、雄株各占一半 去部分根 雄株占多数去部分根+施用细胞分裂素 雌株占多数 去部分叶 雌株占多数去部分叶+施用赤霉素 雄株占多数
A.根产生的赤霉素能促进雌株形成
B.叶产生了促进雌株形成的细胞分裂素
C.若对完整植株施用赤霉素合成抑制剂则雌株数量增多
D.赤霉素和细胞分裂素对性别分化的作用是不相互对抗的
【变式探究】研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽影响的实验,结果如图。
( http: / / www.21cnjy.com )
请回答:
(1)比较曲线1、2、3与4 ( http: / / www.21cnjy.com ),可知_____对侧芽的生长有抑制作用,其中起作用的主要激素是______,而且_______(激素)能解除这种激素的抑制作用。在保留顶芽的情况下,除了曲线3所采用的措施外,还可通过喷施_______的化合物促进侧芽生长。
(2)比较曲线4与5,可知赤霉素能明显促进___________。而在完整豌豆植株的顶芽中,赤霉素产生于_______组织。
(3)分析上图,推测侧芽生长速度不同的原因是侧芽内______浓度或比例的改变。
【名师点睛】
名称 产生部位 生理作用 对应生长调节剂 应 用
生长素 幼根、幼芽及发育的种子 促进生长,促进果实发育 萘乙酸、2,4-D ①促进扦插枝条的生根②促进果实发育,防止落花落果③农业除草剂
赤霉素 幼芽、幼根、未成熟的种子等幼嫩的组织和器官 ①促进细胞伸长,引起植株增高 ②促进种子萌发和果实发育 赤霉素 ①促进植物茎秆伸长②解除种子和其他部位休眠,提早用来播种
细胞分裂素 正在进行细胞分裂的器官(如幼嫩根尖) ①促进细胞分裂和组织分化②延缓衰老 青鲜素 蔬菜贮藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长贮存时间
乙烯 植物各部位,成熟的果实中更多 促进果实成熟 乙烯利 处理瓜类幼苗,能增加雌花形成率,增产
脱落酸 根冠、萎蔫的叶片等 抑制细胞分裂,促进叶和果实衰老与脱落 矮壮素 落叶与棉铃在未成熟前的大量脱落
【锦囊妙计,战胜自我】
在植物生长发育的过程中,任何一种生理活 ( http: / / www.21cnjy.com )动都不是受单一激素控制的,而是多种激素相互作用的结果。这些激素之间,有的是相互促进的,有的是相互拮抗的。专题10 人体的内环境与稳态
【易错雷区,步步为赢】
1.(2015·海南卷,18)人体中血浆、组织液和淋巴等构成了细胞赖以生存的内环境,下列叙述错误的是(  )
A.血浆和组织液都有运输激素的作用
B.血浆和淋巴都是免疫细胞的生存环境
C.血红蛋白主要存在于血浆和组织液中
D.组织液中的蛋白质浓度低于血浆中的蛋白质浓度
解析 本题考查内环境相关的知识 ( http: / / www.21cnjy.com ),考查知识的识记,难度小。内分泌腺没有导管,分泌的激素弥散到体液中,随血液流到全身,传递各种信息,所以A正确;免疫细胞包括吞噬细胞和淋巴细胞,位于淋巴液、血液和淋巴结中,B正确;血红蛋白存在于红细胞内,C错误;组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质含量少,D正确。
答案 C
2.(2015·江苏卷,5)通常情况下,人体组织细胞的细胞内液与组织液的生理指标最接近的是(  )
A.Na+浓度 B.渗透压 C.K+浓度 D.O2浓度
解析 本题主要考查渗透压相关知识, ( http: / / www.21cnjy.com )意在考查考生识记与理解能力。难度较小。A项错,Na+浓度细胞内液小于细胞外液;B项对,细胞内液与组织液渗透压相对平衡;C项错,K+浓度细胞内液大于细胞外液;D项错,细胞进行有氧呼吸,不断消耗氧气,细胞内液氧气浓度低。
答案 B
3.(2015·海南卷,16)下列叙述错误的是(  )
A.小肠黏膜中的一些细胞具有内分泌功能
B.小肠上皮细胞与内、外环境均有物质交换
C.小肠上皮细胞吸收溶质发生障碍时,可导致小肠吸水减少
D.小肠黏膜中的一些细胞可通过被动运输将某种蛋白分泌到肠腔
解析 本题考查小肠黏膜和小肠上皮细胞的相 ( http: / / www.21cnjy.com )关知识,考查知识的识记,难度小。小肠黏膜中有些细胞具内分泌功能如能分泌促胰液素,A正确;小肠绒毛细胞一侧朝向肠腔,一侧分布着毛细血管,小肠绒毛壁和毛细血管壁很薄,都只有一层上皮细胞构成,这些结构特点使营养物质很容易被吸收而进入血液,B正确;小肠上皮细胞吸收脂溶质发生障碍时,细胞内溶质浓度低,依靠自由扩散吸收水分减少,C正确;蛋白质分泌出细胞依靠的是胞吐的形式,D错误。
答案 D
4.内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件,下列叙述错误的是(  )
A.内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化
B.内环境稳态有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行
C.维持内环境中Na+、K+浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性
D.内环境中发生的丙酮酸氧化分解给细胞提供能量,有利于生命活动的进行
解析 内环境保持相对稳定有利于机 ( http: / / www.21cnjy.com )体适应外界环境的变化,为细胞提供一个相对稳定的生活环境,A项正确;内环境稳态可使细胞生活在温度和pH等相对稳定的环境中,有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行,B项正确;静息电位的维持主要依赖于K+外流,动作电位的产生主要依赖于Na+内流,维持内环境中Na+、K+浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性,C项正确;丙酮酸的氧化分解发生在细胞内(丙酮酸的彻底氧化分解在线粒体中,不彻底氧化分解在细胞质基质中),没有发生在内环境中,D项错误。
答案 D
5.关于在正常情况下组织液生成与回流的叙述,错误的是(  )
A.生成与回流的组织液中氧气的含量相等
B.组织液不断生成与回流,并保持动态平衡
C.血浆中的有些物质经毛细血管动脉端进入组织液
D.组织液中的有些物质经毛细血管静脉端进入血液
解析 生成的组织液为组织细胞输送氧气, ( http: / / www.21cnjy.com )回流的组织液帮助细胞排走二氧化碳,所以生成的组织液中的氧气含量高于回流的组织液中的氧气含量,A错误;组织液的量保持相对稳定,其生成与回流处于动态平衡之中,B正确;血浆中的氧气和葡萄糖等,经毛细血管动脉端进入组织液,C正确;组织液中的二氧化碳和其他代谢废物等经毛细血管静脉端进入血液,D正确。
答案 A
6.在我国北方,游泳爱好者冬泳入水后,身体立即发生一系列生理反应,以维持体温稳定。此时,机体不会发生的反应是(  )
A.中枢神经系统兴奋,加强肌肉收缩
B.通过反射活动引起皮肤毛细血管收缩
C.通过神经调节减少汗腺分泌
D.抑制垂体活动导致甲状腺激素分泌减少
解析 冬泳者入水后,机体散热增多,通过调 ( http: / / www.21cnjy.com )节,机体散热减少产热增多,以维持体温恒定。入水后,中枢神经系统兴奋,通过神经调节,肌肉收缩使产热增加,A正确;皮肤毛细血管收缩,汗腺分泌减少,减少散热,B、C正确;通过神经调节,下丘脑的分泌活动加强,促进垂体的分泌活动,进而促进甲状腺分泌甲状腺激素,使产热增加,D错误。
答案 D
7.运动时汗腺分泌大量汗液, ( http: / / www.21cnjy.com )汗液初始的渗透压与血浆相等,在流经汗腺导管排出体外过程中大部分Na+、Cl-被重吸收,而水很少被重吸收,下列叙述正确的是(  )
A.出汗可使血浆渗透压降低
B.出汗不利于体温维持稳定
C.汗腺导管重吸收Na+需消耗ATP
D.下丘脑渗透压感受器兴奋减弱
解析 大量出汗时,水的丢 ( http: / / www.21cnjy.com )失多于电解质(NaCl)的丢失(汗水是低渗溶液),所以一般来说,大量出汗导致血浆渗透压上升,A错误;在下丘脑中有体温调节中枢,当人的体温高时,会加快血液循环、毛细血管扩张,产生汗液,这样体温就会下降,而当体温低时,毛细血管会收缩,人体会通过骨骼肌战栗产热,毛孔闭合,防止散热,故出汗是体温调节的正常机制,B错误;汗腺导管重吸收Na+的方式是主动运输,需消耗ATP为其提供能量,C正确;大量出汗后,失水多于失盐,细胞外液渗透压增大,刺激下丘脑的渗透压感受器,一方面产生兴奋并传至大脑皮层,通过产生渴觉来直接调节水的摄入量,同时下丘脑合成分泌并由垂体释放的抗利尿激素分泌增加,D错误。
答案 C
8.哺乳动物因长时间未饮水致机体脱水时,会发生的生理现象是(  )
A.血浆渗透压降低
B.抗利尿激素分泌增加
C.下丘脑渗透压感受到的刺激减弱
D.肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱
解析 长时间未饮水的哺乳动物的血浆渗透压 ( http: / / www.21cnjy.com )会升高,从而刺激下丘脑渗透压感受器,使其产生兴奋,合成抗利尿激素增多,使肾小管和集合管对水的重吸收作用增强。
答案 B
9.已知5%葡萄糖溶液的渗透压与动物血浆渗透压基本相同。现给正常小鼠静脉输入一定量的该葡萄糖溶液,葡萄糖溶液的输入对小鼠会有一定影响。
回答下列问题:
(1)输入的葡萄糖进入细胞,经过氧化分 ( http: / / www.21cnjy.com )解,其终产物中的气体可进入细胞外液,并通过循环系统运输到________系统被排出体外。若该气体的排出出现障碍,则会引起细胞外液的pH________。
(2)血浆中的葡萄糖不断进入细胞被利用,细胞外液渗透压______,尿量______,从而使渗透压恢复到原来的水平。
(3)当细胞外液渗透压发生变化时,细胞内液的渗透压________(填“会”或“不会”)发生变化。
解析 (1)葡萄糖进入组织细胞参与氧化 ( http: / / www.21cnjy.com )分解,彻底氧化分解产生的终产物为水和二氧化碳,二氧化碳通过自由扩散进入内环境,通过循环系统运输到呼吸系统排出体外,如果该过程受阻,则细胞外液中二氧化碳积累过多,会造成pH下降。(2)血浆葡萄糖大量进入组织细胞,则血浆中溶质微粒减少,血浆渗透压下降,刺激下丘脑渗透压感受器,使得垂体释放的抗利尿激素减少,肾小管、集合管对水的重吸收减弱,尿量增多。(3)细胞内液与细胞外液处于渗透平衡状态,当细胞外液渗透压发生变化时,会使细胞吸水或失水,导致细胞内液的渗透压也发生改变。
答案 (1)呼吸 下降 (2)降低 增加 (3)会
10.胰岛细胞的内分泌活动的协调有利于维持血糖平衡。
(1)支配胰岛细胞的交感神经兴奋 ( http: / / www.21cnjy.com )时,其末梢释放的去甲肾上腺素促进胰岛A细胞的分泌,却抑制胰岛B细胞的分泌,原因是_________________________。
(2)胰岛素可通过作用于下 ( http: / / www.21cnjy.com )丘脑神经元抑制胰高血糖素的分泌,验证此实验的实验思路是:将大鼠随机分成两组:一组在其下丘脑神经元周围施加适量的胰岛素溶液,另一组施加________,测定并比较施加试剂前后血液中胰高血糖素的浓度。为使实验结果更明显,实验过程中应将血糖维持在比正常浓度 ________(填“稍高”或“稍低”)的水平。
(3)用高浓度的糖溶液饲喂一只动物 ( http: / / www.21cnjy.com )后,每隔30 min检测其血糖浓度,结果见下表。请在坐标图上绘制血糖浓度变化的曲线图,并根据血糖浓度变化在同一坐标图上画出胰岛素浓度变化趋势的曲线图。
时间/min 0 30 60 90 120 150
0.75 1.25 1.10 0.90 0.75 0.75
( http: / / www.21cnjy.com )
(4)胰岛B细胞含有与某病毒 ( http: / / www.21cnjy.com )相似的________,若人体感染该病毒,自身免疫系统在消灭病毒时可破坏胰岛B细胞,引起Ⅰ型糖尿病,该病可通过注射胰岛素治疗。用基因工程技术生产胰岛素的主要步骤:获取胰岛素A、B链基因,构建________,将其导入________的大肠杆菌,筛选可稳定表达的菌株。
解析 (1)去甲肾上腺素和胰高血糖素都 ( http: / / www.21cnjy.com )能升高血糖浓度,具有协同作用,而与胰岛素为拮抗作用。当二者浓度上升时,通过反馈调节,抑制胰岛素分泌,升高血糖浓度。(2)实验是验证胰岛素可通过作用于下丘脑神经元抑制胰高血糖素的分泌,自变量为下丘脑神经元周围的胰岛素,因变量为血液中胰高血糖素的浓度,故实验组在其下丘脑神经元周围施加适量的胰岛素溶液,对照组应加入等量生理盐水。因为胰高血糖素的作用是升高血糖浓度,在低血糖时分泌较多,故为使实验结果更明显,应将血糖维持在比正常浓度低的水平。(3)把表格中数据转换成坐标曲线即可。血糖浓度低时胰岛素含量低,随血糖浓度升高,胰岛素含量升高,二者曲线趋势相同。(4)免疫系统会攻击胰岛B细胞,说明胰岛B细胞含有和该病毒相似的抗原。基因工程技术主要步骤:获取目的基因;构建目的基因表达载体;导入受体细胞(微生物细胞要用钙离子处理使之处于感受态);目的基因的检测和鉴定。
答案 (1)去甲肾上腺素和胰高血糖素都能升高血糖浓度,具有协同作用,与胰岛素为拮抗作用,通过调节,抑制胰岛素分泌
(2)等量生理盐水 稍低
(3)如图所示
( http: / / www.21cnjy.com )
(4)抗原 胰岛素基因表达载体 感受态
【名师点睛,易错起源】
易错起源1、人体的内环境与稳态
例1.(2015·课标卷Ⅰ,3)某同学给健康实验兔静脉滴注0.9%的NaCl溶液(生理盐水)20 mL后,会出现的现象是(  )
A.输入的溶液会从血浆进入组织液
B.细胞内液和细胞外液分别增加10 mL
C.细胞内液Na+的增加远大于细胞外液Na+的增加
D.输入的Na+中50%进入细胞内液,50%分布在细胞外液
解析 本题考查的是内环境与稳态,考查识记与 ( http: / / www.21cnjy.com )理解能力,难度较低。组成内环境的血浆与组织液之间可以相互交换物质,静脉滴注生理盐水中的水和无机盐离子可以从血浆通过毛细血管壁进入组织液,A正确;正常机体可以通过调节维持稳态,静脉滴注生理盐水,机体可以通过泌尿系统把一部分水和无机盐排出体外,故B错误;在细胞外液的各种无机盐离子中,含量占有明显优势的是钠离子和氯离子,因此静脉滴注生理盐水中的钠离子主要留在细胞外液中,故C错误、D错误。
答案 A
【变式探究】下列关于人体内环境稳态失调的叙述,错误的是( )
A.淋巴管阻塞引起下肢水肿
B.血液中钙盐过多引起肌无力
C.再次接触同种过敏原引起过敏反应
D.腹泻引起体液中水和蛋白质大量丢失
【解析】选D。毛细淋巴管 ( http: / / www.21cnjy.com )中的物质均来自组织液,其作用是将由毛细血管渗入组织液中的少量蛋白质和水分等输送回血浆,若毛细淋巴管阻塞,会使组织液中的蛋白质增多,引起渗透压升高,从而使血浆中水分及细胞内液水分更多地渗透到组织液,引起组织水肿,故A正确。当乙酰胆碱受体受到的刺激传导到肌肉细胞内质网中时,内质网中的钙离子便释放到肌肉细胞质中,帮助肌丝完成收缩。如果肌肉细胞质内的钙离子本来就非常多,那么,乙酰胆碱受体的这种信号作用就被削弱了,从而导致肌丝收缩无力,所以B正确。过敏原再次进入机体会引起过敏反应,因此C正确。腹泻引起体液中水和无机盐大量丢失,但不会导致体液中蛋白质的丢失,所以D错误。
【名师点睛】
1.体液与内环境的关系
(1)体液与细胞外液的关系:
体液:人体内的全部液体,统称为体液
(2)内环境三种成分之间的关系:
( http: / / www.21cnjy.com )
(3)常见的存在于内环境中的物质和生理反应过程:
①常见物质:水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、维生素、血浆蛋白、抗体、淋巴因子、神经递质、激素、二氧化碳、尿素等。
②生理反应:
乳酸和碳酸氢钠的反应过程、兴奋传递过程中神经递质与受体的结合、免疫过程中抗原与抗体的结合等。
2.血浆pH稳态的调节机制
(1)正常人的血浆近中性:pH为7.35~7.45。
(2)维持酸碱平衡的因素:存在缓冲对,如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。
(3)血浆pH调节的过程:
( http: / / www.21cnjy.com )
3.内环境的功能——细胞与外界环境进行物质交换的媒介
( http: / / www.21cnjy.com )
4.内环境图表的识别与分析
图 表 类 型 简 要 分 析
( http: / / www.21cnjy.com ) (1)Ⅰ是体内外进行物质交换的系统,并能为内环境提供O2,这说明Ⅰ是呼吸系统,内环境与Ⅰ交换气体必须通过肺泡壁和毛细血管壁;(2)Ⅱ是消化系统,其内的葡萄糖只能通过①进入血液;
( http: / / www.21cnjy.com ) (3)Ⅲ是泌尿系统,②表示重吸收作用; (4)皮肤有保护作用,皮肤中的汗腺通过分泌汗液来排出代谢废物,Ⅳ表示的器官是皮肤
( http: / / www.21cnjy.com ) (1)A为血浆,B为组织液,C为细胞内液,D为淋巴;(2)消化道吸收水是以自由扩散(或渗透)方式进行的,小肠吸收的脂质有一部分未直接进入毛细血管;
( http: / / www.21cnjy.com ) (3)血浆(A)、组织液(B)、淋巴(D)构 ( http: / / www.21cnjy.com )成了内环境,血浆中的水以消化液形式进入消化道,代谢终产物的排出途径主要是经肾脏,另外肺和皮肤也可排出部分废物
【特别提醒】
1.内环境中不存在的物质及生理过程
(1)物质:
正常情况下,细胞内部的大分子和 ( http: / / www.21cnjy.com )外界环境(如肠道)的大分子是不会出现在内环境中的:如血红蛋白、绝大多数的酶、结构蛋白、DNA、纤维素、淀粉等。
(2)生理过程:
机体的各种代谢活动(物质合成与分解)基本上都发生在细胞内,一般不能在细胞外进行。只有少数情况例外,如消化道内进行的细胞外消化。
2.组织液、淋巴和血浆成分的比较
(1)组织液和淋巴的成分和含量与血浆相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质,组织液和淋巴中蛋白质含量很少。
(2)淋巴循环有回收组织液中大分子蛋白质的作用。
3.生物体内的常见缓冲对
H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4,常见的酸性物质为剧烈运动后产生的乳酸,常见的碱性物质为水果中的Na2CO3。
【锦囊妙计,战胜自我】
1.内环境成分的判断
(1)要分清它是否为液体环境中的物质;
(2)要看这种物质是否存在于细胞外液中, ( http: / / www.21cnjy.com )如血红蛋白、呼吸氧化酶所处的液体环境不属于细胞外液,而是细胞内液,因而血红蛋白、呼吸氧化酶不属于内环境的成分。
2.区别毛细淋巴管和毛细血管的方法
毛细淋巴管具有盲端,毛细血管没有盲端。
易错起源2、血糖的平衡及调节
例2.(2014·海南卷,14) ( http: / / www.21cnjy.com )给正常家兔静脉注射一定量的高渗葡萄糖溶液后,家兔体内发生一定变化,一段时间后恢复正常。注射后随即发生的变化是(  )
A.红细胞吸水增加 B.胰岛素分泌降低
C.肝糖原的分解增加 D.血浆渗透压迅速升高
解析 给正常家兔静脉注射一定量的高渗葡萄糖溶液后,血浆渗透压迅速升高,红细胞失水;血糖浓度升高,胰岛素分泌增加,肝糖原分解减少,故选D。
答案 D
【变式探究】给实验鼠静脉注射不同剂量的胰岛素,测得血糖的补充速率和消耗速率如图所示。下列相关分析正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.随着曲线a的下降,非糖物质向葡萄糖转化的速率加快
B.曲线b的上升是胰岛素作用于肝脏、肌肉等细胞的结果
C.当胰岛素浓度为40 μU/mL时,在较长时间内血糖浓度会维持相对稳定
D.高浓度胰岛素条件下,下丘脑中控制胰岛A细胞分泌的神经中枢处于抑制状态
【解析】选B。具体分析如下:
选项 具体分析 结论
A项 曲线a表示血糖含量降低,葡萄糖氧化分解及向非糖物质转化速率加快 错误
B项 曲线b表示胰岛素含量增多,在肝脏细胞内使血糖转化为肝糖原,在肌肉细胞内使血糖转化为肌糖原 正确
C项 胰岛素浓度为40 μU/mL时,只是短时间内血糖浓度可以维持相对稳定 错误
D项 胰岛素浓度高,下丘脑中控制胰岛A细胞分泌的神经中枢处于活跃状态 错误
【名师点睛】
1.血糖平衡的调节激素
名称 胰岛素 胰高血糖素 肾上腺素
分泌部位 胰岛B(β)细胞 胰岛A(α)细胞 肾上腺
作用部位 肝脏、肌肉、脂肪等组织 肝脏 肝脏
生理作用 ①促进糖原的合成②加速血糖的氧化分解③促进血糖转化为脂肪④抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖 ①促进肝糖原分解 ②促进非糖物质转化为葡萄糖 促进肝糖原的分解(还能增强心脏活动,使血管收缩、血压上升,与机体的应激反应有关)
作用方向及结 果 ①增加血糖去路 ②减少血糖来源 增加血糖来源 增加血糖来源
降低血糖 升高血糖 升高血糖
联系 ①肾上腺素与胰高血糖素协同作用使血糖浓度升高;②胰岛素和胰高血糖素的拮抗作用使血糖维持相对稳定;③胰高血糖素促进胰岛素的分泌,胰岛素抑制胰高血糖素的分泌; ④血糖平衡是多种激素共同作用的结果,但以胰岛素和胰高血糖素作用为主
曲线表示 ( http: / / www.21cnjy.com )
2.血糖平衡的调节过程
( http: / / www.21cnjy.com )
3.血糖平衡失调及糖尿病
(1)血糖平衡失调:
血糖浓度(正常值:0.8 g/L~1.2 g/L) 异常症状
<0.5 g/L~0.6 g/L 低血糖早期症状(四肢发冷、面色苍白、出冷汗、头晕、心慌等)
<0.45 g/L 低血糖晚期症状(除早期症状外还出现惊厥及昏迷等)
>1.3 g/L 高血糖症
>1.6 g/L~1.8 g/L 糖尿病
(2)糖尿病的发病机理和症状:
①Ⅰ型糖尿病的发病原因:胰岛B(β)细胞受到破坏或免疫损伤导致的胰岛素绝对缺乏。
②Ⅱ型糖尿病的发病原因:胰 ( http: / / www.21cnjy.com )岛素的缺乏是相对的,即机体组织细胞对胰岛素敏感性降低(可能与细胞膜上胰岛素受体受损有关),而血液中的胰岛素降低并不明显。
③症状:“三多一少”(多尿、多饮、多食;体重减少)。
【特别提醒】
1.激素协同作用的理解
在升高血糖方面,胰高血糖素和肾上腺素有协同作用;在加快代谢方面,肾上腺素和甲状腺激素有协同作用。
2.只能注射不能口服的激素
高中阶段我们接触过的激素,如下丘脑分 ( http: / / www.21cnjy.com )泌的激素(促激素释放激素)、垂体分泌的激素(促激素)和胰岛分泌的激素(胰高血糖素和胰岛素),其化学本质都是蛋白质(多肽类),此类激素因易被胃肠道消化酶分解而破坏,故补充途径只能注射,不能口服。
3.血糖的三个来源和三个去向
(1)三个来源:食物、肝糖原(元)的分解、非糖物质的转化。
(2)三个去向:氧化分解、转化成肝糖原(元)和肌糖原(元)、转变成非糖物质。
【锦囊妙计,战胜自我】
糖尿病的鉴定方法
(1)鉴定原理:取患者尿液,加入斐林试剂加热后若出现砖红色沉淀,则尿中有还原糖。
(2)尿液中偶尔检测出还原糖,不一定患糖尿病,若尿液中长期出现糖,一般可确定为糖尿病。
易错起源3、体温平衡及调节
例3.(2015·江苏卷,1 ( http: / / www.21cnjy.com )6)下图为白细胞与血管内皮细胞之间识别、黏着后,白细胞迁移并穿过血管壁进入炎症组织的示意图,下列叙述错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.内皮细胞识别结合白细胞膜上的糖蛋白使白细胞黏着
B.白细胞在血管内黏着、迁移需要消耗ATP
C.黏着、迁移过程中白细胞需进行基因的选择性表达
D.白细胞利用细胞膜的选择透过性穿过血管壁进入炎症组织
解析 本题主要考查白细胞与血管内皮细胞之间 ( http: / / www.21cnjy.com )识别、黏着相关知识,意在考查考生分析题意获取信息、理解能力、数据处理能力、解决问题的能力。难度较大。A项对,内皮细胞通过白细胞膜上的受体(糖蛋白)识别白细胞并使其黏着;B项对,白细胞迁移需要消耗能量;C项对,白细胞的粘着是糖蛋白基因表达增加的结果;D项错,白细胞利用细胞膜的流动性穿过血管壁进入炎症组织。
答案 D
【变式探究】关于哺乳动物下丘脑的叙述,错误的是( )
A.下丘脑具有内分泌功能
B.调节产热和散热,维持体温的相对恒定
C.感受细胞外液渗透压变化,调节动物体水盐平衡
D.分泌促甲状腺激素,调节甲状腺激素的合成和分泌
【解析】选D。A项,下丘脑可 ( http: / / www.21cnjy.com )以分泌促甲状腺激素释放激素,因此具有内分泌的功能;B项,下丘脑有体温调节中枢,可以调节机体体温,维持体温相对恒定;C项,下丘脑有渗透压感受器,分泌抗利尿激素,调节水盐平衡;D项,下丘脑分泌的是促甲状腺激素释放激素,调节垂体分泌促甲状腺激素。
【名师点睛】
1.正常数值
37.2℃左右(口腔)、36.8℃左右(腋窝)、37.5℃左右(直肠)。
2.意义
是保证酶的活性,维持机体内环境的稳定,保证新陈代谢等生命活动正常进行的必要条件。
3.体温维持机制:体温的相对稳定,是机体产热量和散热量保持动态平衡的结果
(1)人体的体温调节中枢在下丘脑,温度感受器(分为温觉感受器和冷觉感受器)分布于皮肤、黏膜和内脏器官中。
(2)体温调节的过程:
( http: / / www.21cnjy.com )
【锦囊妙计,战胜自我】
1.产热的主要器官
(1)安静时:主要由内脏器官产热,其中肝脏产热量最大;
(2)运动时:骨骼肌是主要的产热器官。
2.正反馈与负反馈
冷环境下的体温调节是分级调节和 ( http: / / www.21cnjy.com )反馈调节。反馈调节有正反馈、负反馈之分,一旦正反馈过程启动,就会逐步增强,不可逆地进行,直至反应完成,如排尿反射、分娩过程等。负反馈因为它在生理活动中数量大、涉及面广,更具有重要意义,它可以不断地“纠正”控制信息,从而维持内环境的稳态。
易错起源4、水盐平衡调节
例4.一次性过量饮水会造成人体细胞肿胀,功能受损。可用静脉滴注高浓度盐水(1.8% NaCl溶液)对患者进行治疗。其原理是(  )
A.升高细胞外液的离子浓度
B.促进抗利尿激素的分泌
C.降低细胞内液的离子浓度
D.减少细胞外液液体总量
解析 过量饮水使细胞外液渗透压降低, ( http: / / www.21cnjy.com )细胞吸水过多而肿胀。静脉滴注高浓度的盐水可使细胞外液渗透压升高,使肿胀细胞失水而恢复正常,以此对患者进行治疗,故A选项正确。细胞外液渗透压升高,会抑制抗利尿激素的分泌,故B选项错误。静脉滴注高浓度盐水可使细胞外液浓度增大,渗透压升高,从而使细胞失水,细胞内液的离子浓度升高,故C选项错误。静脉滴注高浓度盐水可使细胞外液液体总量增加,故D选项错误。
答案 A
【变式探究】6月5日是世界环境日, ( http: / / www.21cnjy.com )今年我国的世界环境日主题是“共建生态文明,共享绿色未来”。草原是绿色生态环境的重要组成部分。某草原生态系统的食物网如图所示。
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草原干旱时,兔摄取水分减少,体内细胞外液渗 ( http: / / www.21cnjy.com )透压_______,引起_______渗透压感受器兴奋,增加抗利尿激素的释放,进而引起________对水的重吸收增加,减少排尿量,以保持体内水平衡。
【解析】兔摄取水分减少,体内细胞外 ( http: / / www.21cnjy.com )液渗透压升高,引起下丘脑渗透压感受器兴奋,增加抗利尿激素的释放,对水的重吸收的场所主要是肾小管和集合管。
【答案】升高 下丘脑 肾小管和集合管
【名师点睛】
1.水盐平衡调节的激素
名称 抗利尿激素 醛固酮
成分 多肽类物质 固醇类
分泌 部位 当细胞外液渗透压升高,下丘脑中的渗透压感受器受到刺激后,由下丘脑神经细胞分泌,经垂体(后叶)释放入血液 属肾上腺皮质激素,当血钾含量升高或血钠含量降低时,可以直接刺激肾上腺,使醛固酮分泌增加
作用 促进肾小管和集合管对水分的重吸收、减少尿的排出,保留体内水分,使细胞外液渗透压恢复正常(降低) 促进肾小管和集合管对Na+的重吸收和K+的分泌,维持血钾和血钠含量的平衡
2.水盐平衡调节过程
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3.下丘脑在水盐平衡调节中的作用
(1)感受刺激:含渗透压感受器。
(2)分泌功能:合成分泌抗利尿激素。
(3)神经中枢:调节水盐平衡。
(4)传导兴奋:能够将兴奋传到大脑皮层。
【锦囊妙计,战胜自我】
1.血糖、体温、水盐平衡的调节既有神经调节参与,又有激素调节参与。
2.下丘脑部分神经细胞既能传导神经冲动,又能分泌激素。1.下列关于神经兴奋的叙述,正确的是(  )
A.神经元受到刺激时,贮存于突触小泡内的神经递质就会释放出来
B.神经递质与突触后膜上的受体结合,也可能抑制下一神经元
C.兴奋在反射弧中的传导是双向的
D.神经元细胞膜外Na+的内流是形成静息电位的基础
2.突触小泡与突触前膜的融合需要Ca2+ 参与,下列有关突触传递的叙述正确的是(  )
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A.若瞬间增大突触前膜对组织液中Ca2+的通透性,可使突触后膜持续兴奋
B.突触前膜递质释放过程体现了细胞膜的结构特点
C.递质与突触后膜的受体结合后进入细胞内,从而引起突触后膜兴奋或抑制
D.若突触小泡释放抑制性递质,则突触后膜无膜电位变化
3.γ-氨基丁酸和某种局部麻醉药在神经兴奋传 ( http: / / www.21cnjy.com )递过程中的作用机理如下图所示。此种局麻药单独使用时不能通过细胞膜,如与辣椒素同时注射才会发生如图所示效果。下列分析错误的是(  )
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A.γ-氨基丁酸与突触后膜的受体结合,膜外由正电位变为负电位,膜内由负电位变为正电位
B.局麻药作用于突触后膜的Na+通道,阻碍Na+内流,抑制突触后膜产生兴奋
C.局麻药和γ-氨基丁酸的作用效果一致
D.局麻药使用过程中,突触后膜上存在辣椒素受体
4.已知突触小体释放的某种 ( http: / / www.21cnjy.com )递质与突触后膜结合,可导致突触后膜Cl-内流,使下一个神经元产生抑制。以下能正确表示突触前膜释放该递质前、突触后膜接受该递质后的膜电位状况以及兴奋的传递方向的图示是(  )
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5.氨基丁酸(GABA)作 ( http: / / www.21cnjy.com )为哺乳动物中枢神经系统中广泛分布的神经递质,在控制疼痛方面起着不容忽视的作用,其作用机理如图所示。下列分析错误的是(  )
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A.当兴奋到达突触小体时,突触前膜释放GABA,该过程依赖于突触前膜的流动性
B.突触前膜释放GABA的过程说明,某些小分子物质可以通过胞吐方式分泌出细胞
C.GABA受体实际上也是横跨突触后膜的Cl-通道,能与GABA特异性结合
D.GABA与受体结合后,导致Cl-内流,进而导致突触后膜产生动作电位
6.右图表示人体排尿反射的相关结构(虚线内表示脊髓的部分结构),有关说法错误的是(  )
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A.要检测反射弧是否完整和正常,可在⑤处给予适宜的电刺激
B.若抑制某神经元的呼吸作用,将会影响神经兴奋的传递
C.兴奋在神经元之间传递时,都存在化学信号与电信号的转换
D.在②处给予适宜的电刺激,大脑皮层会产生尿意
7.下图为中枢神经元之间的一种连接方式,图中①、②、③表示神经元。下列叙述错误的是(  )
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A.图中共有突触7个,完整神经元3个
B.在A处给一个适宜的刺激,兴奋可沿着3条途径传到B处
C.A处给一个适宜的刺激,其中耗时最长的一条途径经过5个突触
D.图中①②③有的可能为抑制性神经元,也可能是兴奋性神经元
8.图甲是青蛙离体的神经—肌肉标本示意图,图中的ab段=bc段;图乙是突触放大模式图。据图分析,下列说法正确的是(  )
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A.刺激b处,a、c处可在同一时刻检测到膜电位变化
B.③的内容物释放到②中借助了生物膜的流动性
C.兴奋从d到e发生了“电信号→化学信号→电信号”的转变
D.刺激c处,肌肉和e内的线粒体活动均明显增强
9.日本福岛第一核电站泄漏的碘-131,可产生β射线,以下说法不正确的是(  )
A.甲状腺激素的靶细胞几乎是全身细胞,合成原料可以有碘-131
B.甲状腺吸收碘是一个主动运输的过程,故甲状腺中碘含量高
C.若环境受到碘-131的污染,可以服用碘丸,从而减少甲状腺对碘-131的吸收
D.过量吸收碘-131易导致细胞分裂期发生突变,增加甲状腺癌发病率
10.激素之间作用相同,使作用效果加强称为协同作用。下列是某同学对人体内具有协同作用关系的激素所作的归纳,其中有误的是(  )
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A.① B.② C.③ D.④
11.下列关于胰岛素和胰高血糖素的叙述,正确的是(  )
A.两种激素均由胰腺的腺泡细胞分泌
B.两种激素平衡协调,调控肝糖原的合成与分解
C.胰岛素能抑制肾小管对葡糖糖的重吸收,是降低血糖浓度的原因之一
D.胰高血糖素能抑制细胞摄取和利用葡萄糖,是升高血糖浓度的原因之一
12.某生物兴趣小组利用刚宰的家兔探究影响促甲状腺激素(TSH)分泌的因素,实验结果如下图所示。下列分析中不合理的是(  )
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A.3号瓶、4号瓶和5号瓶对比说明甲状腺激素和下丘脑是影响TSH分泌的因素
B.2号瓶和5号瓶对比说明垂体对下丘脑分泌TSH有促进作用
C.1号瓶、2号瓶、3号瓶对比说明TSH是由垂体分泌的
D.由3号瓶、4号瓶可知,甲状腺激素对TSH的分泌有抑制作用
13.下图一为下丘脑对部分生命活动调节的生理 ( http: / / www.21cnjy.com )过程的部分示意图,图二为图一中部分结构放大示意图,其中A、B表示有关结构。科学家为了研究下丘脑在动物生命活动调节中的作用,取生理状态良好的成年家兔20只(2.5 kg/只),随机分为5组(甲、乙、丙、丁、戊),每组4只,戊组为对照组。请据图回答下列问题:
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(1)如图一所示,向甲组家兔体内注射________激素的生理溶液,可使甲组家兔表现出相应的性行为。
(2)将乙组家兔的结构A切断(如图二所示) ( http: / / www.21cnjy.com ),测定家兔的日均排尿量。则乙组兔的日均排尿量将__________。一段时间后,给乙组家兔注射__________激素的生理溶液,家兔的排尿量恢复正常。该实验表明下丘脑通过________________,进而调节肾小管、集合管对水分的重吸收,从而控制尿液量。
(3)如图二所示,将丙组家兔的结构B结扎, ( http: / / www.21cnjy.com )再将家兔转移至寒冷环境中。一段时间后,从颈部位抽取静脉血,分别检测血液中激素的含量。则丙组兔血液中促甲状腺激素释放激素、甲状腺激素的含量变化情况分别为______、________。
(4)切断丁组家兔下丘脑与大脑皮层间的联系 ( http: / / www.21cnjy.com ),测定家兔的体温。则丁组家兔的体温变化情况最可能是_______________________________________________
___________________________________________________________________。
14.下图表示用电压计测量神经细胞膜两侧电位的大小及其在相应条件下发生变化的示意图,请回答下列问题:
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(1)①代表磷脂分子。从功能角度讲, ( http: / / www.21cnjy.com )②代表的物质是________。在神经细胞恢复静息电位和兴奋过程中,③、④上发生的跨膜运输方式依次是________和________。
(2)神经细胞静息时,细胞膜主要对_____________有通透性,发生在图中__________(①/②/③/④)。
(3)图中电压计指针指示的数值是该细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞静息时膜电位,若在④处膜外给该细胞一个能引起兴奋的刺激,则图中电压计指针将偏转________次,向右偏转将达到______(-95/-45/-20/0/+30)处。1.有关“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验的叙述,错误的是(  )
A.在预实验中不需要设置用蒸馏水处理的对照组
B.在正式实验中,不同浓度生长素类似物处理组之间形成相互对照
C.处理时应该用生长素类似物溶液浸泡或沾蘸插条的基部
D.用于扦插的枝条应带有一定数量的幼芽以利于更好的生根
2.有关“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验的叙述,错误的是(  )
A.生长素类似物浓度不同,促进生根的效果都不相同
B.不同浓度生长素类似物处理组间可形成相互对照
C.处理时应该用生长素类似物溶液浸泡插条的基部
D.用于扦插的枝条应带有一定数量的幼芽以利于生根
3.下列有关植物激素的叙述,完全错误的一组是(  )
①细胞分裂素可促进细胞伸长生长 ②生长素与植物顶端优势有关 ③赤霉素只能促进叶片衰老 ④乙烯能促进果实发育 ⑤脱落酸能促进果实脱落
A.①②⑤ B.③④⑤ C.①③④ D.②④⑤
4.下列关于植物激素的叙述中,不正确的是(  )
A.植物激素进入靶细胞并催化细胞代谢中的特定反应
B.多种植物激素的平衡协调控制着植物的生长发育
C.植物激素是在植物体内发挥调节作用的信号分子
D.植物激素由某些部位产生、运输到特定部位发挥作用
5.研究人员探究生长素和青霉素对小麦胚芽鞘切段生长的影响,得到下图所示结果,据此可判断(  )
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A.青霉素促进胚芽鞘生长的最适浓度比生长素高
B.生长素和青霉素均能够促进插条生根
C.生长素对胚芽鞘生长的影响具有两重性
D.高浓度青霉素对胚芽鞘切段的伸长不起作用
6.如图所示,a、b、c为对胚芽鞘做不同 ( http: / / www.21cnjy.com )处理的实验,d为一植株被纸盒罩住,纸盒的一侧开口,有单侧光照,下列对实验结果的描述,正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.a、b向光弯曲生长,c背光弯曲生长
B.a直立生长,b、c向光弯曲生长
C.图d中如果固定植株,旋转纸盒,一段时间后,植株向左弯曲生长
D.图d中如果将纸盒和植株一起旋转,则植株向纸盒开口方向弯曲生长
7.为了探究生长素和乙烯对某植物生 ( http: / / www.21cnjy.com )长的影响,科学家在该植物某一生长周期内,发现茎中两种激素的含量和茎段生长情况如图所示。下列相关推测正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.茎的伸长与生长素的促进作用有关,与乙烯无关
B.生长素浓度增高到一定值时,会促进乙烯的合成
C.茎段中乙烯含量增高,会增强生长素的促进作用
D.图中a、b两个时刻,该植物茎段的生长速度相同
8.下图表示某些植物激素对幼苗生长的调节作用,图中A、B表示不同的植物激素。下列说法不正确的是(  )
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A.激素A、B分别表示乙烯和赤霉素
B.据图可以推断出a浓度高于b浓度
C.在图示的过程中激素A和B具有拮抗关系
D.由图可知幼苗的正常生长是多种激素共同调节的结果
9.用不同浓度的生长素类似物2,4-D对迎 ( http: / / www.21cnjy.com )春花进行插条生根的研究,其实验结果如下图。其中1、2、3、4组分别是培养环境中2,4-D浓度为a、b、c和清水组的生根数量。下列相关叙述正确的是(  )
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A.图示说明实验中2,4-D浓度关系为aB.图示浓度b是促进插条生根的最适浓度
C.实验结果表明,植物体产生的2,4-D与生根有关
D.实验结果可说明,2,4-D对根的生理作用具有两重性
10.植物的生长发育受多种激素的 ( http: / / www.21cnjy.com )共同调节,科学家在对黄化豌豆幼苗茎切段的实验研究中,探究不同浓度的生长素(IAA)对黄化豌豆幼苗茎切段伸长和乙烯产量的影响,得到下图所示实验结果。下列说法错误的是(  )
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A.实验中不需要设置IAA浓度为0的对照组
B.整个实验都在黑暗中进行,原因是光会影响激素的分布而影响实验结果
C.当生长素的浓度增高到一定值后,就会促进乙烯的产生,进而抑制生长素促进切段细胞伸长的作用
D.某实验组茎切段长度增加了50%,可分析该茎切段的乙烯产量确定该茎切段生长的IAA浓度与最适浓度的关系
11.为了探究不同环境下生长 ( http: / / www.21cnjy.com )素对植物生长的影响,设计了如下实验:装置A花盆侧放在一个不透光的木箱内(G′、E′表示近地侧,L′、F′表示远地侧);装置B花盆摆放在一个有小孔的木箱中,右侧固定光源位置,让花盆和木箱一起绕d轴匀速转动。装置C和装置D表示花盆置于密闭的暗箱内,其中装置C幼苗被注入某种溶液。请回答下列问题:
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(1)从装置A的实验结果可以 ( http: / / www.21cnjy.com )看出,生长素具有使根向________弯曲生长的作用,其原因是在重力作用下G′侧生长素分布多,________了近地侧细胞的伸长。对茎而言,E′侧生长素分布多,茎对生长素敏感度________根,________了近地侧细胞的伸长。
(2)实验一段时间后,装置B箱内幼苗地上部分的生长方向是______________。
(3)若装置C的幼苗被注入的是乙 ( http: / / www.21cnjy.com )烯利溶液,则实验一段时间后,装置C幼苗高度________装置D的幼苗高度;若装置C的幼苗被注入的是赤霉素溶液,则实验一段时间后,装置C幼苗高度________装置D的幼苗高度。
12.下图是大麦种子萌发过程中赤霉素诱导α—淀粉酶合成和分泌的示意图,其中甲、乙、丙表示有关结构,①②③表示有关过程。据图回答下列问题:
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(1)催化①过程的酶是________。a、 ( http: / / www.21cnjy.com )b表示mRNA的两端,完成②过程时,核糖体在mRNA上移动的方向为________。若产物中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—精氨酸—”,携带丝氨酸和精氨酸的tRNA上的反密码子分别为UCA、GCC,则基因中供转录用的模板链的碱基序列为________。
(2)大麦种子萌发时,赤霉素与 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞膜表面的特异性受体结合后,能活化赤霉素信息传递中间体,导致GAI阻抑蛋白降解。结合图解判断,GAI阻抑蛋白的功能是____________________________________________________________。
(3)大麦种子萌发时,赤霉素诱导合成α—淀粉酶,其意义是_______________
___________________________________________________________________。
13.植物的生长发育受多 ( http: / / www.21cnjy.com )种激素的共同调节。某研究小组切取菟丝子茎顶端2.5 cm长的切段若干,置于培养液中无菌培养一周后,开展生长素(IAA)和赤霉素(GA3)对茎切断伸长的影响及生长素(IAA)对茎切断中乙烯(ACC)产量的影响的研究。实验结果见下图。分析回答:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)将菟丝子切断置于培养液中培养一周的目的是________________________
__________________________________________________________________。
(2)分析图可以得出的结论是______________________、__________________。
(3)根据图示结果判断:IAA促进茎切断伸长的最适浓度为________,GA3促进茎切断伸长的最适浓度为________。
(4)若想进一步研究IAA和GA3之间相互作用的关系,则应该用__________________处理茎切段作为实验组。
(5)若实验中发现有两组 ( http: / / www.21cnjy.com )用不同浓度的GA3处理后,茎切断伸长量均为0.5 cm,因标签丢失,无法判断两组GA3浓度的大小,要想通过实验来判断两组GA3浓度的大小,请写出实验思路并得出相应结论:_________________________
___________________________________________________________________。专题9 生物的变异和进化
【易错雷区,步步为赢】
1.(2015·海南卷,19)关于等位基因B和b发生突变的叙述,错误的是(  )
A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因
B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率
C.基因B中的碱基对G-C被碱基对A-T替换可导致基因突变
D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变
2.除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体,且敏感基因与抗性基因是一对等位基因。下列叙述正确的是(  )
A.突变体若为1条染色体的片段缺失所致,则该抗性基因一定为隐性基因
B.突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致,则再经诱变可恢复为敏感型
C.突变体若为基因突变所致,则再经诱变不可能恢复为敏感型
D.抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致,则该抗性基因一定不能编码肽链
3.(2015·江苏卷,15)经X射线照射的紫花香豌豆品种,其后代中出现了几株开白花植株,下列叙述错误的是(  )
A.白花植株的出现是对环境主动适应的结果,有利于香豌豆的生存
B.X射线不仅可引起基因突变,也会引起染色体变异
C.通过杂交实验,可以确定是显性突变还是隐性突变
D.观察白花植株自交后代的性状,可确定是否是可遗传变异
4.(2015·江苏卷,10)甲、乙为两种果蝇(2n),右图为这两种果蝇的各一个染色体组,下列叙述正确的是(  )
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A.甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常
B.甲发生染色体交叉互换形成了乙
C.甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同
D.图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料
5.(2014·江苏卷,8)某医院对新生儿感染的细菌进行了耐药性实验,结果显示70%的致病菌具有耐药性。下列有关叙述正确的是(  )
A.孕妇食用了残留抗生素的食品,导致其体内大多数细菌突变
B.即使孕妇和新生儿未接触过抗生素,感染的细菌也有可能是耐药菌
C.新生儿体内缺少免疫球蛋白,增加了致病菌的耐药性
D.新生儿出生时没有及时接种疫苗,导致耐药菌形成
6.(2014·北京卷,4)为控制野兔种群数 ( http: / / www.21cnjy.com )量,澳洲引入一种主要由蚊子传播的兔病毒。引入初期强毒性病毒比例最高,兔被强毒性病毒感染后很快死亡,致使兔种群数量大幅下降。兔被中毒性病毒感染后可存活一段时间。几年后中毒性病毒比例最高,兔种群数量维持在低水平。由此无法推断出(  )
A.病毒感染对兔种群的抗性具有选择作用
B.毒性过强不利于维持病毒与兔的寄生关系
C.中毒性病毒比例升高是因为兔抗病毒能力下降所致
D.蚊子在兔和病毒之间的协同(共同)进化过程中发挥了作用
7.(2015·课标卷Ⅰ,32)假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等,且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题:
(1)若不考虑基因突变和 ( http: / / www.21cnjy.com )染色体变异,则该果蝇种群中A基因频率∶a基因频率为________。理论上,该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为________,A的基因频率为________。
(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是 ( http: / / www.21cnjy.com )第一代中只有Aa和aa两种基因型,且比例为2∶1,则对该结果最合理的解释是________。根据这一解释,第一代再随机交配,第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为_________________。
8.(2015·浙江卷,3 ( http: / / www.21cnjy.com )2)某自花且闭花授粉植物,抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R和r控制,抗病为显性;茎的高度由两对独立遗传的基因(D、d,E、e)控制,同时含有D和E表现为矮茎,只含有D或E表现为中茎,其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子,欲培育纯合的抗病矮茎品种。请回答:
(1)自然状态下该植物一般都是________合子。
(2)若采用诱变育种,在?射线处理时,需要处理大量种子,其原因是基因突变具有________和有害性这三个特点。
(3)若采用杂交育种,可通过 ( http: / / www.21cnjy.com )将上述两个亲本杂交,在F2等分离世代中________抗病矮茎个体,再经连续自交等________手段,最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测,一般情况下,控制性状的基因数越多,其育种过程所需的________。若只考虑茎的高度,亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖,则理论上F2的表现型及其比例为________。
(4)若采用单倍体育种,该过程涉及的原理有 ( http: / / www.21cnjy.com )________。请用遗传图解表示其过程(说明:选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例)。
9.(2015·福建卷,28) ( http: / / www.21cnjy.com )鳟鱼的眼球颜色和体表颜色分别由两对等位基因A、a和B、b控制。现以红眼黄体鳟鱼和黑眼黑体鳟鱼为亲本,进行杂交实验,正交和反交结果相同。实验结果如图所示。请回答:
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(1)在鳟鱼体表颜色性状中,显性性状是________。亲本中的红眼黄体鳟鱼的基因型是________。
(2)已知这两对等位基因的遗传符合自由组 ( http: / / www.21cnjy.com )合定律,理论上F2还应该出现________性状的个体,但实际并未出现,推测其原因可能是基因型为________的个体本应该表现出该性状,却表现出黑眼黑体的性状。
(3)为验证(2)中的推测,用亲本中的红 ( http: / / www.21cnjy.com )眼黄体个体分别与F2中黑眼黑体个体杂交,统计每一个杂交组合的后代性状及比例。只要其中有一个杂交组合的后代________,则该推测成立。
(4)三倍体黑眼黄体鳟鱼具有优良的品质。科研 ( http: / / www.21cnjy.com )人员以亲本中的黑眼黑体鳟鱼为父本,以亲本中的红眼黄体鳟鱼为母本,进行人工授精。用热休克法抑制受精后的次级卵母细胞排出极体,受精卵最终发育成三倍体黑眼黄体鳟鱼,其基因型是________。由于三倍体鳟鱼________,导致其高度不育,因此每批次鱼苗均需重新育种。
10.(2015·北京卷 ( http: / / www.21cnjy.com ),30)野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛,而一只突变果蝇S的腹部却生出长刚毛。研究者对果蝇S的突变进行了系列研究。用这两种果蝇进行杂交实验的结果见图。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)根据实验结果分析,果蝇腹部的短 ( http: / / www.21cnjy.com )刚毛和长刚毛是一对________性状。其中长刚毛是________性性状。图中①、②基因型(相关基因用A和a表示)依次为________。
(2)实验2结果显示:与野生 ( http: / / www.21cnjy.com )型不同的表现型有________种。③基因型为________,在实验2后代中该基因型的比例是________。
(3)根据果蝇③和果蝇S基因型的差异 ( http: / / www.21cnjy.com ),解释导致前者胸部无刚毛、后者胸部有刚毛的原因:_______________________________________________________。
(4)检测发现突变基因转录的mRNA相对分子质量比野生型的小,推测相关基因发生的变化为________。
(5)实验2中出现胸部无刚毛的性状不是由F ( http: / / www.21cnjy.com )1新发生突变的基因控制的。作出这一判断的理由是:虽然胸部无刚毛是一个新出现的性状,但________,说明控制这个性状的基因不是一个新突变的基因。
【名师点睛,易错起源】
易错起源1、基因突变
例1.(2015·海南卷,21)关于基因突变和染色体结构变异的叙述,正确的是(  )
A.基因突变都会导致染色体结构变异
B.基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变
C.基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变
D.基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察
【变式探究】如图为人WNK ( http: / / www.21cnjy.com )4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变,导致1 169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是( )
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A.①处插入碱基对G-C B.②处碱基对A-T替换为G-C
C.③处缺失碱基对A-T D.④处碱基对G-C替换为A-T
【名师点睛】
基因突变的特征和原因
1.实例:镰刀型细胞贫血症
(1)症状:红细胞呈镰刀状,容易破裂,使人患溶血性贫血。
(2)病因:基因中的碱基替换。
直接原因:血红蛋白分子的多肽链上一个谷氨酸变成了缬氨酸。
根本原因:控制血红蛋白分子合成的基因上一个碱基对发生替换。
2.概念
DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。
3.基因突变的位置效应
(1)基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代。
(2)基因突变若发生在体细胞中,一般不能遗传。
(3)有些植物的体细胞发生基因突变,可通过无性繁殖传递。
(4)人体某些体细胞基因的突变,有可能发展为癌细胞。
4.时间、原因、特点及意义
(1)时间:主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。
(2)原因:
①物理因素:如紫外线、X射线等
②化学因素:如亚硝酸、碱基类似物等
③生物因素:某些病毒等
(3)特点
① 普遍性:在生物界中普遍存在
②随机性:个体发育的任何时期和部位
③低频性:突变频率很低
④不定向性:可产生一个以上的等位基因
(4)意义
①新基因产生的途径
②生物变异的根本来源
③生物进化的原始材料
5.“增添”或“缺失”碱基的数目对肽链合成的影响
(1)如“增添”或“缺失”的碱基数目是3的倍数,往往使多肽链增加或减少几个氨基酸,而对后面的氨基酸的种类和顺序没有影响。
(2)如“增添”或“缺失”的碱基数目是“3n+1”或“3n+2”形式,除了使氨基酸增加或减少外,对后面的氨基酸的种类和顺序有影响。
【锦囊妙计,战胜自我】
1.基因突变的时期及原因
DNA分子复制时因解螺旋,易发生差错导致基因突变,因此基因突变主要发生在细胞分裂间期。
2.基因突变属于分子水平的变化,无法在显微镜下观察到。
3.基因突变对生物性状的影响
(1)引起生物性状的改变:
如某些碱基对的增添或缺失,引起部分氨基酸改变,改变蛋白质的结构和功能,从而引起生物性状改变。
(2)未引起生物性状的改变:
①碱基对替换前后所对应的氨基酸未发生改变(密码子的简并性)。
②由纯合子(体)的显性基因突变成杂合子(体)中的隐性基因。
易错起源2、 染色体变异及其应用
例2.(2015·福建卷,5)绿 ( http: / / www.21cnjy.com )色荧光标记的X染色体DNA探针(X探针),仅能与细胞内的X染色体DNA的一段特定序列杂交,并使该处呈现绿色荧光亮点。同理,红色荧光标记的Y染色体DNA探针(Y探针)可使Y染色体呈现一个红色荧光亮点。同时用这两种探针检测体细胞,可诊断性染色体数目是否存在异常。医院对某夫妇及其流产胎儿的体细胞进行检测,结果如图所示。下列分析正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.X染色体DNA上必定有一段与X探针相同的碱基序列
B.据图分析可知妻子患X染色体伴性遗传病
C.妻子的父母至少有一方患有性染色体数目异常疾病
D.该夫妇选择生女儿可避免性染色 体数目异常疾病的发生
【变式探究】某植株的一条染色体 ( http: / / www.21cnjy.com )发生缺失突变,获得该缺失染色体的花粉不育,缺失染色体上具有红色显性基因B,正常染色体上具有白色隐性基因b(如图)。如以该植株为父本,测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为B
B.减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离
C.减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合
D.减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换
【名师点睛】
1.染色体结构变异
类型 遗传效应 图解 实例
缺失 缺失片段越大,对个体影响越大。轻则影响个体生活力,重则引起死亡 ( http: / / www.21cnjy.com ) 猫叫综合征
重复 引起的遗传效应比缺失小,重复部分太多会影响个体生活力 ( http: / / www.21cnjy.com ) 果蝇的棒状眼
倒位 形成配子大多异常,从而影响个体的生育 ( http: / / www.21cnjy.com ) -----
易位 产生部分异常配子,使配子的育性降低或产生有遗传病的后代 ( http: / / www.21cnjy.com ) 人慢性粒细胞白血病
2.二倍体、单倍体和多倍体的比较及应用
二 倍 体 多 倍 体 单 倍 体
来源 受精卵发育 受精卵发育 配子发育
概念 体细胞中含有两个染色体组的个体 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
染色体组数 两个 三个或三个以上 不确定(是正常体细胞染色体组数的一半),一至多个
发育过程 ( http: / / www.21cnjy.com )
例子 几乎全部动物和过半数高等植物 香蕉、马铃薯、普通小麦、无子西瓜等 雄蜂、雄白蚁;玉米、小麦的单倍体等
【锦囊妙计,战胜自我】
1.染色体组的三个确认条件
条件一:一个染色体组中不含同源染色体;
条件二:一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同;
条件三:一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因,但不能重复。
2.确认染色体组的三种方法
方法一:据染色体形态判断:细胞内形态相同的 ( http: / / www.21cnjy.com )染色体有几条,则含有几个染色体组。如图所示的细胞中形态相同的染色体a中有3条,b中两两相同,c中各不相同,则可判定它们分别含3个、2个、1个染色体组。
( http: / / www.21cnjy.com )
方法二:根据基因型判断:在细胞或生物 ( http: / / www.21cnjy.com )体的基因型中,控制某一性状的基因出现几次,则有几个染色体组。如基因型为AaaBBb的细胞,含有3个染色体组,基因型为Aa的细胞含2个染色体组,基因型为ABcd的细胞则含1个染色体组。
方法三:根据染色体的数目和染色体的形态数 ( http: / / www.21cnjy.com )来推算:染色体组的数目=染色体数/染色体形态数,如果蝇体细胞中有8条染色体,分为4种形态,则染色体组的数目为2个,韭菜细胞共32条染色体有8种形态,可推出每种形态有4条,进而推出韭菜细胞内应含4个染色体组。
易错起源3、变异在育种方面的应用
例3.现有小麦种质资源包 ( http: / / www.21cnjy.com )括:①高产、感病;②低产、抗病;③高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求,育种专家要培育3类品种:a.高产、抗病;b.高产、早熟;c.高产、抗旱。下述育种方法可行的是(多选)(  )
A.利用①、③品种间杂交筛选获得a
B.对品种③进行染色体加倍处理筛选获得b
C.a、b和c的培育均可采用诱变育种方法
D.用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c
【变式探究】玉米的抗病和不抗病 ( http: / / www.21cnjy.com )(基因为A、a)、高秆和矮秆(基因为B、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲),研究人员欲培育抗病高秆玉米,
进行以下实验:
取适量的甲,用合适剂量的γ射 ( http: / / www.21cnjy.com )线照射后种植,在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙),将乙与丙杂交,F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗,经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。
另一实验表明,以甲和丁为亲本进行杂交,子一代均为抗病高秆。
请回答:
(1)对上述1株白化苗的研究发现,控 ( http: / / www.21cnjy.com )制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA,因此该基因不能正常___________,功能丧失,无法合成叶绿素,表明该白化苗的变异具有___________的特点,该变异类型属于______________。
(2)上述培育抗病高秆玉 ( http: / / www.21cnjy.com )米的实验运用了_______、单倍体育种和杂交育种技术,其中杂交育种技术依据的原理是_________。花药离体培养中,可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株,也可通过诱导分化成_______获得再生植株。
(3)从基因组成看,乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生______种配子。
(4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。
【名师点睛】
几种育种方式的比较
项目 杂交育种 人工诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 基因工程育种 细胞融合技术 细胞核移植
依据原理 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异 基因重组 染色体变异 细胞核的 全能性
常用方法 杂交→自交→选种→自交 辐射诱变、激光诱变、空间技术育种 花药的离体培养,然后再加倍 秋水仙素处理萌发的种子、幼苗 转基因(DNA重组)技术将目的基因引入生物体内,培育新品种 让不同生物或同种生物细胞原生质融合为多倍体 将具备所需性状的体细胞核移植到去核卵细胞中
优点 将不同个体的优良性状集中于一个个体上 可以提高变异的频率,加速育种进程,或大幅度地改良某些品种性状 可以明显缩短育种年限 器官较大,提高产量和营养成分 打破物种界限,定向改变生物的性状 按照人们的意愿改变细胞内遗传物质,且克服了远缘杂交不亲和的障碍 可改良动物品种或保护濒危物种
缺点 时间长,需及时发现优良品种 有利变异少,需大量处理实验材料 技术复杂且需与杂交育种配合 发育延迟,结实率低 有可能引起生态危机 技术难度高 技术要求高
举例 矮秆抗锈病小麦 青霉素高产菌株、太空椒 单倍体育种获得的矮秆抗锈病小麦 三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦 产生人胰岛素的大肠杆菌、抗虫棉 白—甘蓝、番—马铃薯 克隆羊
【锦囊妙计,战胜自我】
根据育种目的选择育种方式
(1)若要培育隐性性状个体,可用自交或杂交,只要出现该性状即可;
(2)有些植物如小麦、水稻等,杂交实验较难操作,其最简便的方法是自交;
(3)若要快速获得纯种,可用单倍体育种方法;
(4)若要提高品种产量,提高营养物质含量,可用多倍体育种方法;
(5)若要培育原先没有的性状,可用诱变育种;
(6)若实验植物为营养繁殖,如土豆、地瓜等,则只要出现所需性状即可,不需要培育出纯种。
易错起源4、低温诱导多倍体实验
例4.下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述,正确的是( )
A.原理:低温抑制染色体着丝点(粒)分裂,使子染色体不能分别移向两极
B.解离:盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离
C.染色:改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色
D.观察:显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变
【名师点睛】
1.原理解读
(1)进行正常有丝分裂的植物 ( http: / / www.21cnjy.com )分生组织细胞,在有丝分裂后期,染色体的着丝点(粒)分裂,子染色体在纺锤丝的作用下分别移向两极,最终被平均分配到两个子细胞中去。
(2)用低温处理植物分生组织细胞( ( http: / / www.21cnjy.com )如根尖分生区细胞),能够抑制纺锤体的形成,以致染色体不能被拉向两极,细胞也不能分裂成两个子细胞,使植物细胞染色体数目发生变化。
2.流程展示
(1)洋葱根尖培养:将洋葱(或大葱、 ( http: / / www.21cnjy.com )蒜)放在装满清水的广口瓶上,让洋葱的底部接触水面。待不定根长至 1 cm左右时,将整个装置放入冰箱,4 ℃下诱导培养 36 h
(2)取材:剪取诱导处理的根尖约 ( http: / / www.21cnjy.com ) 0.5 cm~1 cm,放入卡诺氏液中浸泡0.5 h~1 h,以固定细胞的形态,然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次
(3)制作装片 :与实验“观察植物细胞的有丝分裂”相同
(4)先用低倍镜寻找染色体形 ( http: / / www.21cnjy.com )态较好的分裂相。 视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变化后,再用高倍镜观察。
(5)实验结论:低温处理植物分生组织,能抑制前期形成纺锤体,从而使染色体数目加倍
【锦囊妙计,战胜自我】
1.处理萌发种子或幼苗的原因
萌发的种子或幼苗是植物体分生组织的部位,或者 ( http: / / www.21cnjy.com )说是细胞有丝分裂旺盛的部位,通过秋水仙素处理后,才能使植物体产生的新细胞染色体数目加倍,从而形成多倍体。
2.低温诱导多倍体的原理
低温诱导多倍体和秋水仙素的作用原理相同,都是抑制细胞分裂时纺锤体的形成,使细胞的染色体数目加倍。
易错起源5、 现代生物进化理论
例5.(2015·山东卷, ( http: / / www.21cnjy.com )6)玉米的高秆(H)对矮秆(h)为显性。现有若干H基因频率不同的玉米群体,在群体足够大且没有其他因素干扰时,每个群体内随机交配一代后获得F1。各F1中基因型频率与H基因频率(p)的关系如图。下列分析错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.0B.只有p=b时,亲代群体才可能只含有杂合体
C.p=a时,显性纯合体在F1中所占的比例为
D.p=c时,F1自交一代,子代中纯合体比例为
【变式探究】下列关于生物进化的叙述,错误的是( )
A.生物的种间竞争是一种选择过程
B.化石是研究生物进化的重要依据
C.外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向
D.突变的可遗传性阻碍生物进化
【名师点睛】
1.以达尔文自然选择学说为核心的现代生物进化理论,提出了种群是生物进化的基本单位、生物进化的实质在于种群基因频率的改变这两个基本观点
2.物种形成过程的三大基本环节:突变和基因重组、自然选择、隔离
3.从现代分子遗传水平看,自然选择实质上是对变异所对应的基因的选择,从而改变着群体中不同基因的基因频率
4.现代生物进化理论的内容
(1)种群是生物进化的基本单位:
个体携带的基因随个体死亡而从基因库中 ( http: / / www.21cnjy.com )消失,但随着繁殖它把自身一部分基因传给了后代,通过突变使新基因进入了基因库。如果一个个体不能与种群中其他个体交配产生后代,该个体在进化上就没有意义。
(2)突变和基因重组产生进化的原材料:
①可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异。其中染色体变异和基因突变统称为突变。
②基因突变产生新的等位基因,这就可能使种群的基因频率发生变化。
③突变的频率虽然很低,但一个种群往往由许多 ( http: / / www.21cnjy.com )个个体组成,而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因,所以在种群中每一代都会产生大量的突变。
④生物的变异是否有利取决于它们的生存环境,同样的变异在不同的生存环境中可能有利,也可能有害。
⑤突变是不定向的,基因重组是随机的,只为进化提供原材料,而不能决定生物进化的方向。
(3)隔离与物种的形成:
隔离是物种形成的必要条件,包括地理隔离 ( http: / / www.21cnjy.com )和生殖隔离。其实质是阻止生物之间的基因交流,仅有地理隔离不能产生新的物种,生殖隔离才是物种形成的关键。
(4)自然选择决定生物进化的方向:
( http: / / www.21cnjy.com )
【特别提醒】
1.变异与环境的关系
变异在环境变化之前已经产生,环境只是起选 ( http: / / www.21cnjy.com )择作用,不是影响变异的因素,通过环境的选择将生物个体中产生的不定向的有利变异选择出来,其余变异遭到淘汰。例如,喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来,而不是使害虫产生抗药性变异。
2.自然选择和人工选择
无人为参与的为自然选择,有 ( http: / / www.21cnjy.com )人为参与的为人工选择。一般情况下,人工选择的性状是有利于人类的,否则应视为自然选择,如抗生素和杀虫剂的选择作用应为自然选择。
【锦囊妙计,战胜自我】
判断两种生物是否为同一物种的方法
依据为是否出现生殖隔离。若可以自然交配, ( http: / / www.21cnjy.com )并且后代为可育后代,那么就是同一物种;不能进行自然交配,或者交配繁殖出的后代为不可育后代(如马和驴交配生出骡子,骡子不可生育后代),那么就为不同物种。
易错起源6、基因频率的相关计算
例6.(2015·安徽卷, ( http: / / www.21cnjy.com )5)现有两个非常大的某昆虫种群,个体间随机交配,没有迁入和迁出,无突变,自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80%,a基因频率为20%;种群2的A基因频率为60%,a基因频率为40%。假设这两个种群大小相等,地理隔离不再存在,两个种群完全合并为一个可随机交配的种群,则下一代中Aa的基因型频率是(  )
A.75% B.50% C.42% D.21%
【变式探究】关于在自然条件下,某随机交配种群中等位基因A、a频率的叙述,错误的是( )
A.一般来说,频率高的基因所控制的性状更适应环境
B.持续选择条件下,一种基因的频率可以降为零
C.在某种条件下两种基因的频率可以相等
D.该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关
【名师点睛】
1.基因频率和基因型频率
(1)基因频率是在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。
(2)基因型频率是指群体中某一个基因型所占的百分率。
(3)计算:假定等位基因为 A、a,则A与a的频率为基因频率,AA、Aa、aa的频率为基因型频率。计算方法为:
基因频率=
基因型频率=
2.哈迪-温伯格定律
(1)内容:
在一个有性生殖的自然种群中,在符合以 ( http: / / www.21cnjy.com )下5个条件的情况下,各等位基因的频率和基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的,或者说是保持着基因平衡的。
(2)条件:
①种群足够大;②种群中个体间的交配是随机的;③没有突变发生;④没有新基因加入;⑤没有自然选择。
(3)基因频率与基因型频率的计算:
在一个有性生殖的自然种群中,当等位基因只有一 ( http: / / www.21cnjy.com )对(A、a)时,设p代表A基因的频率,q代表a基因的频率,则:(p+q)2=p2+2pq+q2=1。
其中p2是AA(纯合子)基因型的频率,2pq是Aa(杂合子)基因型的频率,q2是aa(纯合子)基因型的频率。
3.影响基因频率变化的因素
基因突变、基因重组、自然选择、迁移和遗传漂变。
4.种群基因频率和基因型频率的相关计算
(1)通过基因型频率计算基因频率:
如从某种群抽取100个个体,测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别为30、60、10个,求A、a的基因频率。
已知100个个体的基因型为30 ( http: / / www.21cnjy.com )个AA、60个Aa、10个aa,就这对等位基因来说,每个个体可看作含2个等位基因,那么100个个体共有200个基因,其中A基因有2×30+60=120个,a基因有2×10+60=80个,于是在这个种群中,A基因的基因频率为120÷200=60%,a基因的基因频率为80÷200=40%。
(2)由基因型频率来计算基因频率:
若已经确定了基因型频率,用下面公式很快就可以计算出基因频率。
A的基因频率=(AA的频率+1/2Aa的频率)
a的基因频率=(aa的频率+1/2Aa的频率)
AA基因型频率为30/100=0.3,A ( http: / / www.21cnjy.com )a基因型频率为60/100=0.6,aa基因型频率为10/100=0.1。则A基因的频率为0.3+1/2×0.6=0.6,a基因的频率为0.1+1/2×0.6=0.4。
所以,种群中一对等位基因的频率之和等于1,种群中基因型频率之和也等于1。
【锦囊妙计,战胜自我】
性染色体上基因频率的计算
对于性染色体上的基因,在计算 ( http: / / www.21cnjy.com )基因频率时,要注意:若该基因位于性染色体非同源区段,计算基因总数时应只考虑该基因所在性染色体上的基因总数;若该基因位于性染色体同源区段,计算基因总数时,要考虑该基因在两条性染色体上的基因总数。专题9 生物的变异和进化
【易错雷区,步步为赢】
1.(2015·海南卷,19)关于等位基因B和b发生突变的叙述,错误的是(  )
A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因
B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率
C.基因B中的碱基对G-C被碱基对A-T替换可导致基因突变
D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变
解析 本题考查基因突变的相关知 ( http: / / www.21cnjy.com )识,考查知识的识记,难度小。根据基因突变的不定向性,突变可以产生多种等位基因,A正确;X射线属于物理诱变因子,可以提高基因突变率,B错误;基因突变包括碱基对的替换、增添、缺失三种情况,C选项属于替换,D选项属于增添,C、D正确。
答案 B
2.除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体,且敏感基因与抗性基因是一对等位基因。下列叙述正确的是(  )
A.突变体若为1条染色体的片段缺失所致,则该抗性基因一定为隐性基因
B.突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致,则再经诱变可恢复为敏感型
C.突变体若为基因突变所致,则再经诱变不可能恢复为敏感型
D.抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致,则该抗性基因一定不能编码肽链
解析 若除草剂敏感型大豆为Aa,1条染色 ( http: / / www.21cnjy.com )体上A所在片段缺失,即表现出a的性状,即抗性基因为隐性基因,故A项正确。染色体片段缺失不能再恢复为敏感型,而基因突变由于不定向性,可以回复突变为敏感型,故B项和C项错误;抗性基因是由于敏感基因中的单个碱基对替换所致的,则该基因表达的可能性较大,故D项错误。
答案 A
3.(2015·江苏卷,15)经X射线照射的紫花香豌豆品种,其后代中出现了几株开白花植株,下列叙述错误的是(  )
A.白花植株的出现是对环境主动适应的结果,有利于香豌豆的生存
B.X射线不仅可引起基因突变,也会引起染色体变异
C.通过杂交实验,可以确定是显性突变还是隐性突变
D.观察白花植株自交后代的性状,可确定是否是可遗传变异
解析 本题主要考查基因突变相关知识,意在考查考生理解能力、解释和推理能力、运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。难度适中。
A项错,白花植株的出现是由于X射线照射引起 ( http: / / www.21cnjy.com )的基因突变,不一定有利于生存;B项对,X射线可引起基因突变和染色体变异;C项,应用杂交实验,通过观察其后代的表现型及比例,可以确定是显性突变还是隐性突变;D项,白花植株自交后代若有白花后代,可确定为可遗传变异,否则为不遗传变异。
答案 A
4.(2015·江苏卷,10)甲、乙为两种果蝇(2n),右图为这两种果蝇的各一个染色体组,下列叙述正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常
B.甲发生染色体交叉互换形成了乙
C.甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同
D.图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料
解析 本题主要考查染色体变异 ( http: / / www.21cnjy.com ),意在考查考生分析题意获取信息、理解能力、解决问题的能力。难度较大。A、B、C项错,甲、乙的1号染色体,一为正常,一为倒位,二者排列顺序不同,属于染色体结构变异;D项对,染色体变异属于可遗传变异,可为生物进化提供原材料。
答案 D
5.(2014·江苏卷,8)某医院对新生儿感染的细菌进行了耐药性实验,结果显示70%的致病菌具有耐药性。下列有关叙述正确的是(  )
A.孕妇食用了残留抗生素的食品,导致其体内大多数细菌突变
B.即使孕妇和新生儿未接触过抗生素,感染的细菌也有可能是耐药菌
C.新生儿体内缺少免疫球蛋白,增加了致病菌的耐药性
D.新生儿出生时没有及时接种疫苗,导致耐药菌形成
解析 抗生素对细菌起选择作用,并非导致突变 ( http: / / www.21cnjy.com )的因素,变异在前选择在后,A错误;细菌是否变异与是否接触过抗生素无关,B正确;病菌的耐药性与免疫球蛋白是否存在无关,C错误;耐药菌的形成是基因突变所致,与是否接种疫苗无关,D错误。
答案 B
6.(2014·北京卷,4)为控制 ( http: / / www.21cnjy.com )野兔种群数量,澳洲引入一种主要由蚊子传播的兔病毒。引入初期强毒性病毒比例最高,兔被强毒性病毒感染后很快死亡,致使兔种群数量大幅下降。兔被中毒性病毒感染后可存活一段时间。几年后中毒性病毒比例最高,兔种群数量维持在低水平。由此无法推断出(  )
A.病毒感染对兔种群的抗性具有选择作用
B.毒性过强不利于维持病毒与兔的寄生关系
C.中毒性病毒比例升高是因为兔抗病毒能力下降所致
D.蚊子在兔和病毒之间的协同(共同)进化过程中发挥了作用
解析 病毒感染兔后,无抗性或 ( http: / / www.21cnjy.com )抗性弱的兔会很快死亡,抗性强的会存活一段时间或者一直存活,病毒感染对兔种群的抗性有选择作用,A正确;兔被强毒性病毒感染后会很快死亡,同时强毒性病毒失去了宿主,繁衍机会大大减少,不利于维持它们的寄生关系,B正确;中毒性病毒比例升高一方面是因为兔抗病毒能力升高,中毒性病毒具有更多的宿主,另一方面是因为强毒性病毒失去宿主繁衍机会少所致,C错误;病毒对兔的感染主要由蚊子在中间传播,蚊子在兔与病毒的共同进化中发挥着重要作用,D正确。
答案 C
7.(2015·课标卷Ⅰ,32)假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等,且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题:
(1)若不考虑基因突变和染色体变异,则 ( http: / / www.21cnjy.com )该果蝇种群中A基因频率∶a基因频率为________。理论上,该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为________,A的基因频率为________。
(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一 ( http: / / www.21cnjy.com )代中只有Aa和aa两种基因型,且比例为2∶1,则对该结果最合理的解释是________。根据这一解释,第一代再随机交配,第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为_________________。
解析 (1)由题干可知种群中只有Aa一 ( http: / / www.21cnjy.com )种基因型个体,因此种群中A∶a比例是1∶1,产生的配子中A配子∶a配子=1∶1,配子随机结合,后代中基因型AA为×=、Aa为2××=、aa基因型为×=。A基因频率为AA基因型频率+的Aa基因型频率=+×=。(2)该种群随机交配后,由于后代只有Aa和aa两种基因型,说明AA基因型个体死亡。且Aa和aa两种基因型比例为2∶1,这时种群中产生的配子比例为A1/3、a2/3,依据遗传平衡定律,求得后代AA为1/9、Aa为4/9、aa为4/9,其中AA个体死亡,Aa和aa的比例为1∶1。
答案 (1)1∶1 1∶2∶1 0.5 (2)A基因纯合致死 1∶1
8.(2015·浙江卷,32)某自 ( http: / / www.21cnjy.com )花且闭花授粉植物,抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R和r控制,抗病为显性;茎的高度由两对独立遗传的基因(D、d,E、e)控制,同时含有D和E表现为矮茎,只含有D或E表现为中茎,其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子,欲培育纯合的抗病矮茎品种。请回答:
(1)自然状态下该植物一般都是________合子。
(2)若采用诱变育种,在?射线处理时,需要处理大量种子,其原因是基因突变具有________和有害性这三个特点。
(3)若采用杂交育种,可通过将上 ( http: / / www.21cnjy.com )述两个亲本杂交,在F2等分离世代中________抗病矮茎个体,再经连续自交等________手段,最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测,一般情况下,控制性状的基因数越多,其育种过程所需的________。若只考虑茎的高度,亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖,则理论上F2的表现型及其比例为________。
(4)若采用单倍体育种,该过程涉及的 ( http: / / www.21cnjy.com )原理有________。请用遗传图解表示其过程(说明:选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例)。
解析 本题主要考查自由组合定律和育种等 ( http: / / www.21cnjy.com )知识点,意在考查信息获取和逻辑分析推理能力。难度较大。(1)已知该植物为自花且闭花授粉的植物,所以在自然状态下发生的是自交现象,一般都是纯合子。(2)诱变育种主要利用基因突变的原理,因为基因突变具有有害性、稀有性和多方向性,所以需要处理大量种子。(3)杂交育种是利用基因重组的原理,有目的的将两个或多个品种的优良性状组合在同一个个体上,一般通过杂交、选择和纯合化等手段培养出新品种。如果控制性状的基因数越多,则育种过程中所需要的时间越长。若只考虑茎的高度,据题意可知亲本为纯合子,所以它们的基因型为DDEE(矮茎)和ddee(高茎),其F1的基因型为DdEe,表现型为矮茎,F1自交后F2的表现型及其比例分别为矮茎(D-E-)∶中茎(D-ee和ddE-)∶高茎(ddee)=9∶6∶1。(4)单倍体育种的原理是基因重组和染色体畸变。遗传图解见答案。
答案 (1)纯
(2)稀有性和多方向性
(3)选择 纯合化 年限越长 矮茎∶中茎∶高茎=9∶6∶1
(4)基因重组和染色体畸变
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9.(2015·福建卷,28)鳟鱼的眼球 ( http: / / www.21cnjy.com )颜色和体表颜色分别由两对等位基因A、a和B、b控制。现以红眼黄体鳟鱼和黑眼黑体鳟鱼为亲本,进行杂交实验,正交和反交结果相同。实验结果如图所示。请回答:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)在鳟鱼体表颜色性状中,显性性状是________。亲本中的红眼黄体鳟鱼的基因型是________。
(2)已知这两对等位基因的遗传符 ( http: / / www.21cnjy.com )合自由组合定律,理论上F2还应该出现________性状的个体,但实际并未出现,推测其原因可能是基因型为________的个体本应该表现出该性状,却表现出黑眼黑体的性状。
(3)为验证(2)中的推测,用 ( http: / / www.21cnjy.com )亲本中的红眼黄体个体分别与F2中黑眼黑体个体杂交,统计每一个杂交组合的后代性状及比例。只要其中有一个杂交组合的后代________,则该推测成立。
(4)三倍体黑眼黄体鳟鱼具 ( http: / / www.21cnjy.com )有优良的品质。科研人员以亲本中的黑眼黑体鳟鱼为父本,以亲本中的红眼黄体鳟鱼为母本,进行人工授精。用热休克法抑制受精后的次级卵母细胞排出极体,受精卵最终发育成三倍体黑眼黄体鳟鱼,其基因型是________。由于三倍体鳟鱼________,导致其高度不育,因此每批次鱼苗均需重新育种。
解析 本题考查遗传规律和染色体数目变异相关知 ( http: / / www.21cnjy.com )识,考查理解能力、获取信息能力和综合运用能力。难度适中。(1)F2出现9∶3∶3∶1的变式9∶3∶4,故F1基因型是AaBb,杂合子表现出黑眼黄体即为显性性状。亲本红眼黄体基因型是aaBB,黑眼黑体基因型是AAbb。(2)据图可知,F2缺少红眼黑体性状重组,其原因是基因型aabb未表现红眼黑体中,而表现出黑眼黑体。(3)若F2中黑眼黑体存在aabb,则与亲本红眼黄体aaBB杂交后代全为红眼黄体(aaBb)。(4)亲本中黑眼黑体基因型是AAbb,其精子基因型是Ab;亲本中红眼黄体基因型是aaBB,其次级卵母细胞和极体基因型都是aB,受精后的次级卵母细胞不排出极体,导致受精卵基因型是AaaBBb,最终发育成三倍体黑眼黄体鳟鱼。三倍体生物在减数分裂过程中染色体联会紊乱,无法产生正常配子,导致其高度不育。
答案 (1)黄体(或黄色) aaBB (2 ( http: / / www.21cnjy.com ))红眼黑体 aabb (3)全为红眼黄体 (4)AaaBBb 不能进行正常的减数分裂难以产生正常配子(或在减数分裂过程中染色体联会紊乱难以产生正常配子)
10.(2015·北京卷,30)野 ( http: / / www.21cnjy.com )生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛,而一只突变果蝇S的腹部却生出长刚毛。研究者对果蝇S的突变进行了系列研究。用这两种果蝇进行杂交实验的结果见图。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)根据实验结果分析,果蝇腹部的 ( http: / / www.21cnjy.com )短刚毛和长刚毛是一对________性状。其中长刚毛是________性性状。图中①、②基因型(相关基因用A和a表示)依次为________。
(2)实验2结果显示:与野生型不同的表 ( http: / / www.21cnjy.com )现型有________种。③基因型为________,在实验2后代中该基因型的比例是________。
(3)根据果蝇③和果蝇S基 ( http: / / www.21cnjy.com )因型的差异,解释导致前者胸部无刚毛、后者胸部有刚毛的原因:_______________________________________________________。
(4)检测发现突变基因转录的mRNA相对分子质量比野生型的小,推测相关基因发生的变化为________。
(5)实验2中出现胸部无刚毛的性状不 ( http: / / www.21cnjy.com )是由F1新发生突变的基因控制的。作出这一判断的理由是:虽然胸部无刚毛是一个新出现的性状,但________,说明控制这个性状的基因不是一个新突变的基因。
解析 (1)同一生物同一种性状的不 ( http: / / www.21cnjy.com )同表现类型叫做相对性状。由实验2后代性状分离比为3∶1,可知该性状由一对基因控制,且控制长刚毛的基因为显性基因。(2)野生型果蝇的表现型是腹部和胸部都有短刚毛,实验2后代中表现出的腹部有长刚毛和胸部无刚毛的性状都是与野生型不同的表现型。由实验2可知腹部有长刚毛为显性且占,又因为腹部有长刚毛中胸部无刚毛,所以胸部无刚毛的基因型为AA且占后代的。(3)题干提示考生对果蝇③和果蝇S的基因型差异进行比较,应该能得出因③的基因型为AA,而果蝇S的基因型为Aa,由于A基因纯合导致了胸部无刚毛的性状出现。(4)mRNA相对分子质量变小,说明基因的模板链变短,那么相关基因发生的改变很可能是DNA片段缺失或者碱基对缺失。(5)腹部长刚毛性状是显性性状,其基因型及比例为=1AA∶2Aa,其中胸部无刚毛,应该是AA个体导致了无刚毛性状的出现。如果新性状是由新基因控制,而基因突变的低频性和不定向性,既不会出现很多个体同时突变,也不会出现多个个体同时朝同一个方向突变。
答案 (1)相对 显 Aa、aa
(2)2 AA 
(3)腹部有长刚毛的纯合子(AA)其胸部无法长出短刚毛
(4)DNA片段缺失(碱基对缺失)
(5)子代胸部有刚毛和无刚毛之比符合基因的分离定律,可知实验2的亲本都应是杂合子,不符合基因突变的低频性和不定向性
【名师点睛,易错起源】
易错起源1、基因突变
例1.(2015·海南卷,21)关于基因突变和染色体结构变异的叙述,正确的是(  )
A.基因突变都会导致染色体结构变异
B.基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变
C.基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变
D.基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察
解析 本题考查基因突变和染色体变异的 ( http: / / www.21cnjy.com )相关知识内容,考查知识的识记,难度小。基因突变只是改变基因中个别碱基对的替换、增添、缺失,而染色体结构变异是关于染色体中某个片段的增加、缺失、颠倒、易位的情况,所以基因突变不会导致染色体结构变异,A错误;基因突变中若发生碱基对的替换,可能因为密码子的简并性,不会改变氨基酸的种类,进而表现型也不会改变,若突变个体之前为一个显性纯合子AA,突变成为Aa,个体的表现型也可能不改变,B错误;基因突变中无论是碱基对的替换、增添、缺失,都会引起基因中碱基的序列发生改变,染色体结构变异中染色体某个片段的增加、缺失、颠倒、易位的情况也会导致染色体中碱基序列发生改变,C正确;基因突变是染色体的某个位点上基因的改变,这种改变在光学显微镜下是无法直接观察到的,而染色体结构变异是可以用显微镜直接观察的,D错误。
答案 C
【变式探究】如图为人WNK4基因部分 ( http: / / www.21cnjy.com )碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变,导致1 169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.①处插入碱基对G-C B.②处碱基对A-T替换为G-C
C.③处缺失碱基对A-T D.④处碱基对G-C替换为A-T
【解题指南】根据赖氨酸的密码子识别基因的模板链,然后比较控制赖氨酸和谷氨酸的基因区别。
【解析】选B。据题可知赖 ( http: / / www.21cnjy.com )氨酸的密码子有AAA和AAG两种,结合题中所给的赖氨酸对应的WNK4基因序列,可以确定该题中的赖氨酸的密码子是AAG,所以当②处碱基对A-T替换为G-C时,相应的密码子由AAG被替换成谷氨酸的密码子GAG。
【名师点睛】
基因突变的特征和原因
1.实例:镰刀型细胞贫血症
(1)症状:红细胞呈镰刀状,容易破裂,使人患溶血性贫血。
(2)病因:基因中的碱基替换。
直接原因:血红蛋白分子的多肽链上一个谷氨酸变成了缬氨酸。
根本原因:控制血红蛋白分子合成的基因上一个碱基对发生替换。
2.概念
DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。
3.基因突变的位置效应
(1)基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代。
(2)基因突变若发生在体细胞中,一般不能遗传。
(3)有些植物的体细胞发生基因突变,可通过无性繁殖传递。
(4)人体某些体细胞基因的突变,有可能发展为癌细胞。
4.时间、原因、特点及意义
(1)时间:主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。
(2)原因:
①物理因素:如紫外线、X射线等
②化学因素:如亚硝酸、碱基类似物等
③生物因素:某些病毒等
(3)特点
① 普遍性:在生物界中普遍存在
②随机性:个体发育的任何时期和部位
③低频性:突变频率很低
④不定向性:可产生一个以上的等位基因
(4)意义
①新基因产生的途径
②生物变异的根本来源
③生物进化的原始材料
5.“增添”或“缺失”碱基的数目对肽链合成的影响
(1)如“增添”或“缺失”的碱基数目是3的倍数,往往使多肽链增加或减少几个氨基酸,而对后面的氨基酸的种类和顺序没有影响。
(2)如“增添”或“缺失”的碱基数目是“3n+1”或“3n+2”形式,除了使氨基酸增加或减少外,对后面的氨基酸的种类和顺序有影响。
【锦囊妙计,战胜自我】
1.基因突变的时期及原因
DNA分子复制时因解螺旋,易发生差错导致基因突变,因此基因突变主要发生在细胞分裂间期。
2.基因突变属于分子水平的变化,无法在显微镜下观察到。
3.基因突变对生物性状的影响
(1)引起生物性状的改变:
如某些碱基对的增添或缺失,引起部分氨基酸改变,改变蛋白质的结构和功能,从而引起生物性状改变。
(2)未引起生物性状的改变:
①碱基对替换前后所对应的氨基酸未发生改变(密码子的简并性)。
②由纯合子(体)的显性基因突变成杂合子(体)中的隐性基因。
易错起源2、 染色体变异及其应用
例2.(2015·福建卷,5)绿 ( http: / / www.21cnjy.com )色荧光标记的X染色体DNA探针(X探针),仅能与细胞内的X染色体DNA的一段特定序列杂交,并使该处呈现绿色荧光亮点。同理,红色荧光标记的Y染色体DNA探针(Y探针)可使Y染色体呈现一个红色荧光亮点。同时用这两种探针检测体细胞,可诊断性染色体数目是否存在异常。医院对某夫妇及其流产胎儿的体细胞进行检测,结果如图所示。下列分析正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.X染色体DNA上必定有一段与X探针相同的碱基序列
B.据图分析可知妻子患X染色体伴性遗传病
C.妻子的父母至少有一方患有性染色体数目异常疾病
D.该夫妇选择生女儿可避免性染色 体数目异常疾病的发生
解析 本题考查遗传变异知识,考查理解和 ( http: / / www.21cnjy.com )获取信息的能力。难度较大。X探针能与X染色体DNA的一段特定序列杂交,故X探针必定与X染色体DNA上杂交单链的互补链有一段相同碱基序列,A正确;据图可知妻子性染色体组成XXX,属于染色体异常遗传病,但X染色体数目异常未必患X染色体伴性遗传病,B错误;对体细胞进行检测呈现染色体异常;其产生原因未必源于父母故妻子父母未必患有性染色体数目异常疾病,遗传时染色体数目异常并不与性别相联系,故选择性别并不能降低发病率,C错误;该夫妇生女儿也可能患性染色体数目异常疾病,D错误。
答案 A
【变式探究】某植株的一条染色体发 ( http: / / www.21cnjy.com )生缺失突变,获得该缺失染色体的花粉不育,缺失染色体上具有红色显性基因B,正常染色体上具有白色隐性基因b(如图)。如以该植株为父本,测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为B
B.减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离
C.减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合
D.减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换
【解析】选D。自然状态下基因突 ( http: / / www.21cnjy.com )变的频率非常低,而且基因突变发生在减数分裂前的间期,所以A错误。减数第二次分裂时姐妹染色单体分离(即1与2、3与4分离),产生的含有3或4子染色体的花粉不育,那么可育花粉的基因型是b,测交子代中无红色性状的个体,所以B不合理。减数第一次分裂时1与2和3与4所在的同源染色体分离,因此减数第二次分裂时细胞中无非姐妹染色单体(即1与3、1与4、2与3、2与4),因此C解释不合理。Bb的父本与bb的母本测交后代部分表现为红色性状,说明父本产生了可育的B花粉,而B基因如果存在于缺失的染色体3或4中,那么这样的花粉是不育的,只有B基因位于1或2上才能形成可育的B花粉,出现这样结果的可能就是减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换,故D选项合理。
【名师点睛】
1.染色体结构变异
类型 遗传效应 图解 实例
缺失 缺失片段越大,对个体影响越大。轻则影响个体生活力,重则引起死亡 ( http: / / www.21cnjy.com ) 猫叫综合征
重复 引起的遗传效应比缺失小,重复部分太多会影响个体生活力 ( http: / / www.21cnjy.com ) 果蝇的棒状眼
倒位 形成配子大多异常,从而影响个体的生育 ( http: / / www.21cnjy.com ) -----
易位 产生部分异常配子,使配子的育性降低或产生有遗传病的后代 ( http: / / www.21cnjy.com ) 人慢性粒细胞白血病
2.二倍体、单倍体和多倍体的比较及应用
二 倍 体 多 倍 体 单 倍 体
来源 受精卵发育 受精卵发育 配子发育
概念 体细胞中含有两个染色体组的个体 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
染色体组数 两个 三个或三个以上 不确定(是正常体细胞染色体组数的一半),一至多个
发育过程 ( http: / / www.21cnjy.com )
例子 几乎全部动物和过半数高等植物 香蕉、马铃薯、普通小麦、无子西瓜等 雄蜂、雄白蚁;玉米、小麦的单倍体等
【锦囊妙计,战胜自我】
1.染色体组的三个确认条件
条件一:一个染色体组中不含同源染色体;
条件二:一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同;
条件三:一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因,但不能重复。
2.确认染色体组的三种方法
方法一:据染色体形态判断:细胞内形态相同的 ( http: / / www.21cnjy.com )染色体有几条,则含有几个染色体组。如图所示的细胞中形态相同的染色体a中有3条,b中两两相同,c中各不相同,则可判定它们分别含3个、2个、1个染色体组。
( http: / / www.21cnjy.com )
方法二:根据基因型判断:在细胞或生物 ( http: / / www.21cnjy.com )体的基因型中,控制某一性状的基因出现几次,则有几个染色体组。如基因型为AaaBBb的细胞,含有3个染色体组,基因型为Aa的细胞含2个染色体组,基因型为ABcd的细胞则含1个染色体组。
方法三:根据染色体的数目和染色体的形 ( http: / / www.21cnjy.com )态数来推算:染色体组的数目=染色体数/染色体形态数,如果蝇体细胞中有8条染色体,分为4种形态,则染色体组的数目为2个,韭菜细胞共32条染色体有8种形态,可推出每种形态有4条,进而推出韭菜细胞内应含4个染色体组。
易错起源3、变异在育种方面的应用
例3.现有小麦种质资源包括:①高 ( http: / / www.21cnjy.com )产、感病;②低产、抗病;③高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求,育种专家要培育3类品种:a.高产、抗病;b.高产、早熟;c.高产、抗旱。下述育种方法可行的是(多选)(  )
A.利用①、③品种间杂交筛选获得a
B.对品种③进行染色体加倍处理筛选获得b
C.a、b和c的培育均可采用诱变育种方法
D.用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c
解析 本题考查生物变异在育种 ( http: / / www.21cnjy.com )方面的应用,意在考查考生的分析推理能力。利用①和②进行品种间杂交筛选可获得a,A错误;欲获得高产、早熟品种,则应对③进行诱变育种,B错误;诱变育种可以产生新基因,因此a、b、c都可以通过诱变育种获得,C正确;基因工程技术可定向改变生物的性状,要获得高产、抗旱品种,可通过基因工程转入抗旱基因实现,D正确。
答案 CD
【变式探究】玉米的抗病和不抗病(基因为 ( http: / / www.21cnjy.com )A、a)、高秆和矮秆(基因为B、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲),研究人员欲培育抗病高秆玉米,
进行以下实验:
取适量的甲,用合适剂量的γ射线照射后种植, ( http: / / www.21cnjy.com )在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙),将乙与丙杂交,F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗,经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。
另一实验表明,以甲和丁为亲本进行杂交,子一代均为抗病高秆。
请回答:
(1)对上述1株白化苗的研究发现,控 ( http: / / www.21cnjy.com )制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA,因此该基因不能正常___________,功能丧失,无法合成叶绿素,表明该白化苗的变异具有___________的特点,该变异类型属于______________。
(2)上述培育抗病高秆玉米的 ( http: / / www.21cnjy.com )实验运用了_______、单倍体育种和杂交育种技术,其中杂交育种技术依据的原理是_________。花药离体培养中,可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株,也可通过诱导分化成_______获得再生植株。
(3)从基因组成看,乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生______种配子。
(4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。
【解析】本题考查实验设计的有关知识。
(1)从题意知白化苗是由于控制叶绿素合成的 ( http: / / www.21cnjy.com )基因缺失了一段DNA,不能表达出正常的叶绿素;这样的变异对生物不利,所以具有有害性的特点;由于是基因缺失了一段DNA,所以是基因突变。
(2)题干中用到射线照射,为诱变育种; ( http: / / www.21cnjy.com )杂交育种的原理为基因重组;花药离体培养为单倍体育种的一部分,属于植物组织培养,所以可通过诱导脱分化产生愈伤组织,再分化形成芽和根,获得再生植株,也可以通过诱导形成大量胚状体获得再生植株。
(3)由题干甲和丁杂交,子一代都为抗病高秆,可知抗病和高秆都为显性。由乙和丙杂交得到后代可知:
抗病×不抗病→抗病、不抗 ( http: / / www.21cnjy.com )病,所以亲本抗病基因型为Aa,不抗病基因型为aa,矮秆×高秆→矮秆、高秆,所以亲本高秆基因型为Bb,矮秆基因型为bb,
即乙的基因型为Aabb、丙的基因型为aaBb,所以F1中抗病高秆基因型为AaBb,可以产生4种配子。
(4)乙的基因型为Aabb、丙的基因型为aaBb,所以F1中抗病高秆基因型为AaBb。遗传图解表示乙和丙杂交得到F1为:
( http: / / www.21cnjy.com )
答案:(1)表达 有害性 基因突变
(2)诱变育种 基因重组 胚状体
(3)4
(4)
( http: / / www.21cnjy.com )
【名师点睛】
几种育种方式的比较
项目 杂交育种 人工诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 基因工程育种 细胞融合技术 细胞核移植
依据原理 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异 基因重组 染色体变异 细胞核的 全能性
常用方法 杂交→自交→选种→自交 辐射诱变、激光诱变、空间技术育种 花药的离体培养,然后再加倍 秋水仙素处理萌发的种子、幼苗 转基因(DNA重组)技术将目的基因引入生物体内,培育新品种 让不同生物或同种生物细胞原生质融合为多倍体 将具备所需性状的体细胞核移植到去核卵细胞中
优点 将不同个体的优良性状集中于一个个体上 可以提高变异的频率,加速育种进程,或大幅度地改良某些品种性状 可以明显缩短育种年限 器官较大,提高产量和营养成分 打破物种界限,定向改变生物的性状 按照人们的意愿改变细胞内遗传物质,且克服了远缘杂交不亲和的障碍 可改良动物品种或保护濒危物种
缺点 时间长,需及时发现优良品种 有利变异少,需大量处理实验材料 技术复杂且需与杂交育种配合 发育延迟,结实率低 有可能引起生态危机 技术难度高 技术要求高
举例 矮秆抗锈病小麦 青霉素高产菌株、太空椒 单倍体育种获得的矮秆抗锈病小麦 三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦 产生人胰岛素的大肠杆菌、抗虫棉 白—甘蓝、番—马铃薯 克隆羊
【锦囊妙计,战胜自我】
根据育种目的选择育种方式
(1)若要培育隐性性状个体,可用自交或杂交,只要出现该性状即可;
(2)有些植物如小麦、水稻等,杂交实验较难操作,其最简便的方法是自交;
(3)若要快速获得纯种,可用单倍体育种方法;
(4)若要提高品种产量,提高营养物质含量,可用多倍体育种方法;
(5)若要培育原先没有的性状,可用诱变育种;
(6)若实验植物为营养繁殖,如土豆、地瓜等,则只要出现所需性状即可,不需要培育出纯种。
易错起源4、低温诱导多倍体实验
例4.下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述,正确的是( )
A.原理:低温抑制染色体着丝点(粒)分裂,使子染色体不能分别移向两极
B.解离:盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离
C.染色:改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色
D.观察:显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变
【解析】选C。低温下有丝分裂的后期着 ( http: / / www.21cnjy.com )丝点(粒)仍然分裂,只不过低温抑制了纺锤体的形成,使分开后的染色体没有移向细胞两极导致染色体数目加倍,A错误;该实验中的解离液是盐酸酒精混合液,卡诺氏液是固定细胞的液体,B错误;该实验中细胞已经被杀死,不可能观察到染色体数目的变化,D错误;改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都能使染色体着色,C正确。
【名师点睛】
1.原理解读
(1)进行正常有丝分裂的植物分生组织细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞,在有丝分裂后期,染色体的着丝点(粒)分裂,子染色体在纺锤丝的作用下分别移向两极,最终被平均分配到两个子细胞中去。
(2)用低温处理植物分生组织细胞(如 ( http: / / www.21cnjy.com )根尖分生区细胞),能够抑制纺锤体的形成,以致染色体不能被拉向两极,细胞也不能分裂成两个子细胞,使植物细胞染色体数目发生变化。
2.流程展示
(1)洋葱根尖培养:将洋葱(或 ( http: / / www.21cnjy.com )大葱、蒜)放在装满清水的广口瓶上,让洋葱的底部接触水面。待不定根长至 1 cm左右时,将整个装置放入冰箱,4 ℃下诱导培养 36 h
(2)取材:剪取诱导处理的根尖约 0.5 c ( http: / / www.21cnjy.com )m~1 cm,放入卡诺氏液中浸泡0.5 h~1 h,以固定细胞的形态,然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次
(3)制作装片 :与实验“观察植物细胞的有丝分裂”相同
(4)先用低倍镜寻找染色体形态较 ( http: / / www.21cnjy.com )好的分裂相。 视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变化后,再用高倍镜观察。
(5)实验结论:低温处理植物分生组织,能抑制前期形成纺锤体,从而使染色体数目加倍
【锦囊妙计,战胜自我】
1.处理萌发种子或幼苗的原因
萌发的种子或幼苗是植物体分生组织的部位,或者 ( http: / / www.21cnjy.com )说是细胞有丝分裂旺盛的部位,通过秋水仙素处理后,才能使植物体产生的新细胞染色体数目加倍,从而形成多倍体。
2.低温诱导多倍体的原理
低温诱导多倍体和秋水仙素的作用原理相同,都是抑制细胞分裂时纺锤体的形成,使细胞的染色体数目加倍。
易错起源5、 现代生物进化理论
例5.(2015·山东卷,6)玉米的高 ( http: / / www.21cnjy.com )秆(H)对矮秆(h)为显性。现有若干H基因频率不同的玉米群体,在群体足够大且没有其他因素干扰时,每个群体内随机交配一代后获得F1。各F1中基因型频率与H基因频率(p)的关系如图。下列分析错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.0B.只有p=b时,亲代群体才可能只含有杂合体
C.p=a时,显性纯合体在F1中所占的比例为
D.p=c时,F1自交一代,子代中纯合体比例为
解析 本题考查种群的基因频 ( http: / / www.21cnjy.com )率和基因型频率的有关知识,考查学生的识图和分析应用能力。难度较大。当p=0时,种群只有hh,当p=1时,种群只有HH,当0答案 D
【变式探究】下列关于生物进化的叙述,错误的是( )
A.生物的种间竞争是一种选择过程
B.化石是研究生物进化的重要依据
C.外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向
D.突变的可遗传性阻碍生物进化
【解析】选D。A正确,不同物种之 ( http: / / www.21cnjy.com )间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。B正确,化石为研究生物进化提供了最直接的证据。C正确,外来物种入侵会导致本地生物多样性的锐减,因此会影响生物进化的速度和方向。D错误,生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,突变会导致基因频率的改变,因而有利于生物进化。
【名师点睛】
1.以达尔文自然选择学说为核心的现代生物进化理论,提出了种群是生物进化的基本单位、生物进化的实质在于种群基因频率的改变这两个基本观点
2.物种形成过程的三大基本环节:突变和基因重组、自然选择、隔离
3.从现代分子遗传水平看,自然选择实质上是对变异所对应的基因的选择,从而改变着群体中不同基因的基因频率
4.现代生物进化理论的内容
(1)种群是生物进化的基本单位:
个体携带的基因随个体死亡而从基因库中消 ( http: / / www.21cnjy.com )失,但随着繁殖它把自身一部分基因传给了后代,通过突变使新基因进入了基因库。如果一个个体不能与种群中其他个体交配产生后代,该个体在进化上就没有意义。
(2)突变和基因重组产生进化的原材料:
①可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异。其中染色体变异和基因突变统称为突变。
②基因突变产生新的等位基因,这就可能使种群的基因频率发生变化。
③突变的频率虽然很低,但一个种 ( http: / / www.21cnjy.com )群往往由许多个个体组成,而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因,所以在种群中每一代都会产生大量的突变。
④生物的变异是否有利取决于它们的生存环境,同样的变异在不同的生存环境中可能有利,也可能有害。
⑤突变是不定向的,基因重组是随机的,只为进化提供原材料,而不能决定生物进化的方向。
(3)隔离与物种的形成:
隔离是物种形成的必要条件,包括地理隔 ( http: / / www.21cnjy.com )离和生殖隔离。其实质是阻止生物之间的基因交流,仅有地理隔离不能产生新的物种,生殖隔离才是物种形成的关键。
(4)自然选择决定生物进化的方向:
( http: / / www.21cnjy.com )
【特别提醒】
1.变异与环境的关系
变异在环境变化之前已经产 ( http: / / www.21cnjy.com )生,环境只是起选择作用,不是影响变异的因素,通过环境的选择将生物个体中产生的不定向的有利变异选择出来,其余变异遭到淘汰。例如,喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来,而不是使害虫产生抗药性变异。
2.自然选择和人工选择
无人为参与的为自然选择,有人为 ( http: / / www.21cnjy.com )参与的为人工选择。一般情况下,人工选择的性状是有利于人类的,否则应视为自然选择,如抗生素和杀虫剂的选择作用应为自然选择。
【锦囊妙计,战胜自我】
判断两种生物是否为同一物种的方法
依据为是否出现生殖隔离。若可以自然 ( http: / / www.21cnjy.com )交配,并且后代为可育后代,那么就是同一物种;不能进行自然交配,或者交配繁殖出的后代为不可育后代(如马和驴交配生出骡子,骡子不可生育后代),那么就为不同物种。
易错起源6、基因频率的相关计算
例6.(2015·安徽卷,5)现有两个非常大 ( http: / / www.21cnjy.com )的某昆虫种群,个体间随机交配,没有迁入和迁出,无突变,自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80%,a基因频率为20%;种群2的A基因频率为60%,a基因频率为40%。假设这两个种群大小相等,地理隔离不再存在,两个种群完全合并为一个可随机交配的种群,则下一代中Aa的基因型频率是(  )
A.75% B.50% C.42% D.21%
解析 本题考查生物进化之种群基因频率的相关 ( http: / / www.21cnjy.com )知识,考查理解和运算能力。难度较小。根据题意可知两个非常大的某昆虫种群,在理想情况下合并为一个种群,可以认为原先两个种群的大小相同,再根据两个种群的基因频率可知合并后的种群的A基因频率为70%,a基因频率为30%,根据哈温定律可知下一代中的Aa的基因型频率为42%,所以C正确。
答案 C
【变式探究】关于在自然条件下,某随机交配种群中等位基因A、a频率的叙述,错误的是( )
A.一般来说,频率高的基因所控制的性状更适应环境
B.持续选择条件下,一种基因的频率可以降为零
C.在某种条件下两种基因的频率可以相等
D.该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关
【解析】选D。自然选择使适应环境的生物被选择 ( http: / / www.21cnjy.com ),而不适应环境的生物被淘汰,因此适应环境的性状的基因频率较高,A项正确;持续选择条件下,通过不断淘汰不适应环境的性状,一种基因的频率有可能降为零,B项正确;自然条件下随机交配的种群中,等位基因A、a的变化曲线可以相交,交点处表明该对等位基因的基因频率相等,C项正确;影响种群基因频率变化的因素除环境外,还有基因突变、基因重组、遗传漂变等,D项错误。
【名师点睛】
1.基因频率和基因型频率
(1)基因频率是在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。
(2)基因型频率是指群体中某一个基因型所占的百分率。
(3)计算:假定等位基因为 A、a,则A与a的频率为基因频率,AA、Aa、aa的频率为基因型频率。计算方法为:
基因频率=
基因型频率=
2.哈迪-温伯格定律
(1)内容:
在一个有性生殖的自然种群中,在符 ( http: / / www.21cnjy.com )合以下5个条件的情况下,各等位基因的频率和基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的,或者说是保持着基因平衡的。
(2)条件:
①种群足够大;②种群中个体间的交配是随机的;③没有突变发生;④没有新基因加入;⑤没有自然选择。
(3)基因频率与基因型频率的计算:
在一个有性生殖的自然种群中, ( http: / / www.21cnjy.com )当等位基因只有一对(A、a)时,设p代表A基因的频率,q代表a基因的频率,则:(p+q)2=p2+2pq+q2=1。
其中p2是AA(纯合子)基因型的频率,2pq是Aa(杂合子)基因型的频率,q2是aa(纯合子)基因型的频率。
3.影响基因频率变化的因素
基因突变、基因重组、自然选择、迁移和遗传漂变。
4.种群基因频率和基因型频率的相关计算
(1)通过基因型频率计算基因频率:
如从某种群抽取100个个体,测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别为30、60、10个,求A、a的基因频率。
已知100个个体的基因型为30 ( http: / / www.21cnjy.com )个AA、60个Aa、10个aa,就这对等位基因来说,每个个体可看作含2个等位基因,那么100个个体共有200个基因,其中A基因有2×30+60=120个,a基因有2×10+60=80个,于是在这个种群中,A基因的基因频率为120÷200=60%,a基因的基因频率为80÷200=40%。
(2)由基因型频率来计算基因频率:
若已经确定了基因型频率,用下面公式很快就可以计算出基因频率。
A的基因频率=(AA的频率+1/2Aa的频率)
a的基因频率=(aa的频率+1/2Aa的频率)
AA基因型频率为30/100= ( http: / / www.21cnjy.com )0.3,Aa基因型频率为60/100=0.6,aa基因型频率为10/100=0.1。则A基因的频率为0.3+1/2×0.6=0.6,a基因的频率为0.1+1/2×0.6=0.4。
所以,种群中一对等位基因的频率之和等于1,种群中基因型频率之和也等于1。
【锦囊妙计,战胜自我】
性染色体上基因频率的计算
对于性染色体上的基因,在计算基因频 ( http: / / www.21cnjy.com )率时,要注意:若该基因位于性染色体非同源区段,计算基因总数时应只考虑该基因所在性染色体上的基因总数;若该基因位于性染色体同源区段,计算基因总数时,要考虑该基因在两条性染色体上的基因总数。1.人的秃顶由显性基因B控制,但 ( http: / / www.21cnjy.com )只有男性表现。一个非秃顶男人和一个其父非秃顶的女人婚配,生了一个男孩,表现为秃顶。这个男孩和他母亲的基因型分别是(  )
A.bb,Bb B.Bb,BB C.Bb,Bb D.bb
2.下列有关一对相对性状遗传的叙述,错误的是(  )
A.在一个种群中,若仅考虑一对等位基因,可有6种不同的交配类型
B.最能说明基因分离定律实质的是F2的性状分离比为3∶1
C.若要鉴别和保留纯合的抗锈病(显性)小麦,最合理的方法是自交
D.通过测交可以推测被测个体产生配子的种类和比例
3. “遗传学之父”孟德尔经过多年的实验发现了遗传规律,其中基因的自由组合定律应该作用于下图中的(  )
A.①和② B.① C.② D.③
4.在孟德尔的豌豆杂交实验中,涉及到了自交和测交。下列相关叙述中正确的是(  )
A.自交可以用来判断某一显性个体的基因型,测交不能
B.测交可以用来判断一对相对性状的显隐性,自交不能
C.自交可以用于显性优良性状的品种培育过程
D.自交和测交都不能用来验证分离定律和自由组合定律
5.将一批基因型为AA与 ( http: / / www.21cnjy.com )Aa的豌豆种子种下,自然状态下(假设结实率相同)其子代中基因型为AA、Aa、aa的数量比为3∶2∶1,则这批种子中,基因型为Aa的豌豆所占比例为(  )
A. B. C. D.
6.用具有两对相对性状的纯种豌豆作亲本杂 ( http: / / www.21cnjy.com )交获得F1,F1自交得F2,F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9∶3∶3∶1,与F2出现这样的比例无直接关系的是(  )
A.亲本必须是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆
B.F1产生的雄、雌配子各有4种,比例为1∶1∶1∶1
C.F1自交时4种类型的雄、雌配子的结合是随机的
D.F1的16种配子结合方式获得的受精卵都能发育成新个体
7.小鼠毛皮中黑色素的形成是一个复杂的过程 ( http: / / www.21cnjy.com ),当显性基因R、C(两对等位基因位于两对常染色体上)都存在时,才能产生黑色素,如图所示。现将黑色纯种和白色纯种小鼠进行杂交,F1雌雄交配,则F2的表现型比例为(  )
A.黑色∶白色=2∶1
B.黑色∶棕色∶白色=1∶2∶1
C.黑色∶棕色∶白色=9∶3∶4
D.黑色∶棕色∶白色=9∶6∶1
8.一批基因型为AA与Aa的豌豆,两者数量之比是1∶3。自然状态下(假设结实率相同)其子代中基因型为AA、Aa、aa的数量之比为(  )
A.3∶2∶1 B.7∶6∶3
C.5∶2∶1 D.1∶2∶1
9.在西葫芦的皮色遗传中,黄皮基因Y对绿 ( http: / / www.21cnjy.com )皮基因y为显性,但在另一白色显性基因W存在时,基因Y和y都不能表达。现有基因型为WwYy的个体自交,其后代表现型种类及比例是(  )
A.四种 9∶3∶3∶1 B.两种13∶3
C.三种 12∶3∶1 D.三种10∶3∶3
10.某植物是XY型性别决定 ( http: / / www.21cnjy.com )的雌雄异株植物,其叶型有阔叶和窄叶两种类型,并且阔叶(H)对窄叶(h)是显性,由位于X染色体上的基因控制;该植物的花色红色(B)对白色(b)为显性,由位于一对常染色体上的基因控制,下列说法不正确的是(  )
A.窄叶雌株与阔叶雄株杂交,通过叶型即可直接判断子代植株的性别
B.一株窄叶雄株亲本,将其窄叶基因传给F2雌株的概率为1/3
C.控制该植株叶型和花色基因的遗传遵循基因自由组合定律
D.杂合体红花窄叶雌株与白花阔叶雄株杂交后代出现的基因型有4种
11.下列关于果蝇细胞中性染色体的叙述,错误的是(  )
A.性染色体上的基因不都与性别决定有关
B.可以通过比较Y染色体上DNA序列的相似性判定两只雄果蝇的亲缘关系
C.所有次级精母细胞都含Y染色体
D.所有初级精母细胞都含Y染色体
12.正常情况下,基因型为RRXTXT的果蝇体内,存在4个R基因的细胞为(  )
A.初级精母细胞 B.神经细胞
C.初级卵母细胞 D.次级卵母细胞
13.摩尔根曾经将一对红眼果蝇交配,F1中出现了白眼果蝇。若F1雌雄果蝇自由交配,则F2果蝇中红眼与白眼的比例为(  )
A.13∶3 B.5∶3 C.3∶1 D.7∶1
14.下列与伴性遗传有关的叙述不正确的是(多选)(  )
A.属于XY型性别决定类型的生物,XY(♂)个体为杂合子,XX(♀)个体为纯合子
B.人类红绿色盲基因b在X染色体上,Y染色体上既无红绿色盲基因b,也无它的等位基因B
C.若某女孩是红绿色盲携带者,则其红绿色盲基因必定来自母亲
D.一男子将X染色体上的某一突变基因传给他的女儿的几率是
15.某家系中有甲、乙两种单基因遗传病(如下图),其中一种是伴性遗传病。相关分析错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.甲病是常染色体显性遗传,乙病是伴X染色体隐性遗传
B.Ⅱ—3的致病基因均来自于Ⅰ—2
C.Ⅱ—2有一种基因型,Ⅲ—8基因型有四种可能
D.若Ⅱ—4与Ⅱ—5再生育一个孩子,两种病都患的概率是
16.果蝇中,正常翅(A) ( http: / / www.21cnjy.com )对短翅(a)为显性,此对等位基因位于常染色体上;红眼(B)对白眼(b)为显性,此对等位基因位于X染色体上(XBY、XbY看做纯合子)。现有一只纯合红眼短翅的雌果蝇和一只纯合白眼正常翅雄果蝇杂交,你认为杂交结果正确的是(  )
A.F1代中雌雄不都是红眼正常翅
B.F2代雄果蝇的红眼基因来自F1代的父方
C.F2代雄果蝇中纯合子与杂合子的比例相等
D.F2代雌果蝇中正常翅个体与短翅个体的数目相等
17.女娄菜是一种雌雄异 ( http: / / www.21cnjy.com )株的二倍体植物,其花色遗传由两对等位基因A和a、B和b共同控制(如图甲所示)。其中基因A和a位于常染色体上,基因B和b在性染色体上(如图乙所示)。请据图回答:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)据图乙可知,在减数分裂过程中,X与Y染色体能发生交叉互换的区段是________。
(2)开金黄色花的雄株的基因型有AAXbY或________,绿花植株的基因型有________种。
(3)某一白花雌株与一开金黄 ( http: / / www.21cnjy.com )色花雄株杂交所得F1都开绿花,则白花雌株的基因型是________,请用遗传图解进行推导该交配结果(要求写出配子)。
(4)要确定某一开绿花的雌性植株的基因型,可采用的最简捷方案是用________个体与其________(杂交、测交)。
18.小鼠的品系和品种有很 ( http: / / www.21cnjy.com )多,是实验动物中培育品系最多的动物。目前世界上常用的近交品系小鼠约有250多个,均具有不同特征。以色而论,小鼠的毛色有灰色、棕色、黑色、白色。四种表现型由两对独立遗传的等位基因R、r和T、t决定,且TT个体胚胎致死。将一只黑色雄鼠和多只纯合灰色雌鼠杂交,得到的F1有两种表现型:棕色鼠96只,灰色鼠98只;取F1中的多只棕色鼠雌雄个体相互交配,F2有四种表现型:棕色鼠239只,黑色鼠81只,灰色鼠119只,白色鼠41只。请回答:
(1)R、r基因位于常染色体上,若T、t基因也位于常染色体上,则:
①亲本黑色鼠的基因型是________________。
②F2中一只棕色雌鼠正常减数分裂产生2种比例相等的配子,则其基因型为______________。
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)T、t基因也可能位于右图中X、Y染色体 ( http: / / www.21cnjy.com )的Ⅰ区段上。现有雌、雄黑色鼠各一只,请设计实验探究T、t基因位于常染色体上还是X、Y染色体的Ⅰ区段上。实验过程如下:
①取这一对黑色鼠多次交配,得F1;
②观察统计F1的____________________________________________________。
结果预测:
A.若__________________,则这对基因位于常染色体上。
B.若__________________,则这对基因位于X、Y染色体的Ⅰ区段上。
19.生物是一门实验科学,某中学的同学在高一时用牵牛花做杂交实验,高二时得到子代,结果如下表所示:
父本 母本 子代
一班 1朵红花 1朵红花 298朵红花、101朵蓝花
二班 1朵蓝花 1朵蓝花 红花、蓝花(没有意识到要统计数量比)
三班 1朵红花 1朵蓝花 红花、蓝花(没有意识到要统计数量比)
四班 1朵红花 1朵红花 全红花
(1)若四个班的同学没有进行交流, ( http: / / www.21cnjy.com )且均以为花色仅受一对等位基因控制,则________班和________班对显隐性的判断刚好相反。四个班经过交流后,对该现象提出了两种可能的假说:
假说一:花色性状由三个复等位基因(A+、A、 ( http: / / www.21cnjy.com )a)控制,其中A决定蓝色,A+和a都决定红色,A+相对于A、a是显性,A相对于a是显性。若该假说正确,则一班同学所用的两朵亲代红花的基因型组合方式可能为①________×________,②________×________两种情况。
假说二:花色性状由三个复等位基因 ( http: / / www.21cnjy.com )(A、a1、a2)控制,只有a1和a2在一起时,才会表现为蓝色,其他情况均为红色,A相对于a1、a2为显性。
能否仅根据一班F1的数量比判断哪种假说是正确的?________(能/不能)。
(2)将一班F1中的蓝色花 ( http: / / www.21cnjy.com )进行自交得一班F2,将二班F1中的红色花自交得二班F2。到了高三,统计得到一班F2中红花个体和蓝花个体各占一半,则一班同学可以据此判断自己高一时所用的两朵红花亲本的基因型为________,并且可推测二班F2中的花色比例应为________。
20.为了研究果蝇眼色(由基因E、e控制) ( http: / / www.21cnjy.com )和翅形(由基因B、b控制)的遗传规律,科研工作者以紫眼卷翅、赤眼卷翅、赤眼长翅(野生型)三个不同品系的果蝇为材料,进行杂交实验,结果如图1。请分析回答:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)由实验一可推测出翅形中的显性 ( http: / / www.21cnjy.com )性状是________。F1卷翅自交后代中,卷翅与长翅比例接近2∶1的原因,最可能是基因型为________的个体致死。
(2)实验二中F1赤眼卷翅的基因型是________。F1赤眼卷翅自交所得F2表现型比例接近于________。
(3)另一些研究者在解释以上果蝇翅形的遗传 ( http: / / www.21cnjy.com )现象时提出,紫眼卷翅品系和赤眼卷翅品系果蝇在卷翅基因(B)所在染色体上存在隐性致死基因(d),该基因纯合致死。
①研究者指出,紫眼卷翅品系和赤眼卷翅 ( http: / / www.21cnjy.com )品系隐性致死基因不同(分别用d1和d2表示),他们在染色体上的位置如图2所示。其中d1d1和d2d2致死,d1d2不致死,d1和d2__________(填“属于”或“不属于”)等位基因,理由是
___________________________________________________________________。
②若以上假设成立,则紫眼卷翅品系和赤眼卷翅品系杂交,理论上后代卷翅与长翅的比例为________。1.下列有关基因重组的说法,不正确的是(  )
A.基因重组是生物变异的根本来源
B.基因重组能够产生多种基因型
C.有性生殖过程可发生基因重组
D.非同源染色体上的非等位基因可发生重组
解析 生物变异的根本来源是基因突变,A错; ( http: / / www.21cnjy.com )基因重组能够形成新的基因型,B正确;基因重组发生于有性生殖的生物的有性生殖过程中,C正确;非同源染色体上的非等位基因在减数第一次分裂的后期发生基因的自由组合,D正确。
答案 A
2.若一个卵原细胞的一条染色体上,β 珠蛋白基因中有一个A替换成T,则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是(  )
A. B. C. D.
解析 一个卵原细胞的一条染色体上,β 珠蛋 ( http: / / www.21cnjy.com )白基因的编码区中一个A替换成T。那么当该染色体复制完成后,一条染色体的两条姐妹染色单体中只有一条含突变基因,当该卵原细胞经过减数第一次分裂后,形成一个次级卵母细胞和一个极体。其中次级卵母细胞含突变基因的概率为。假设该次级卵母细胞含突变基因,则减数第二次分裂产生一个卵细胞和一个极体,该卵细胞含突变基因的概率为。根据以上分析由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是×=。
答案 A
3.下图为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。下列叙述正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因
B.结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果
C.图中染色体上的基因变化说明基因突变是随机和定向的
D.突变基因必将传递给子代个体
解析 等位基因是位于同源染色体的同一 ( http: / / www.21cnjy.com )位置上,控制着相对性状的基因,图示中与结肠癌有关的基因位于一组非同源染色体上,故A错误;由图可知,当4处基因突变累积后,正常细胞成为癌细胞,故B正确;基因突变具有随机性和不定向性,故C错误;基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律遗传给后代,若发生在体细胞中,一般不能遗传,故D错误。
答案 B
4.动态突变是指基因中的3 ( http: / / www.21cnjy.com )个相邻核苷酸重复序列的拷贝数发生倍增而产生的变异,这类变异会导致人类的多种疾病,且重复拷贝数越多,病情越严重。下列关于动态突变的推断正确的是(  )
A.可借助光学显微镜进行观察
B.只发生在生长发育的特定时期
C.会导致染色体上基因的数量有所增加
D.突变基因的翻译产物中某个氨基酸重复出现
解析 基因突变是基因结构的改 ( http: / / www.21cnjy.com )变,光学显微镜下是看不到的,A错误;基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期,B错误;基因突变是基因结构的改变,而基因的数量不变,C错误;动态突变是指基因中的3个相邻核苷酸重复序列的拷贝数发生倍增而产生的变异,则其翻译产物中某个氨基酸重复出现,D正确。
答案 D
5.下列关于染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的叙述中,不正确的是(  )
A.组成一个染色体组的染色体中不含减数分裂中能联会的染色体
B.由受精卵发育而成,体细胞含有两个染色体组的个体叫二倍体
C.含一个染色体组的个体是单倍体,但单倍体未必含一个染色体组
D.人工诱导多倍体唯一的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
解析 一个染色体组中的染色体是非 ( http: / / www.21cnjy.com )同源染色体,减数分裂中能联会的染色体是同源染色体,A正确;二倍体指的是由受精卵发育而成,体细胞含有两个染色体组的个体,B正确;含一个染色体组的个体是单倍体,但单倍体未必含一个染色体组,例如小麦的单倍体含有三个染色体组,C正确;人工诱导多倍体的方法是用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗,D错。
答案 D
6.有关“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验,错误的是(  )
A.实验中要用卡诺氏液浸泡根尖,以固定细胞的形态
B.用卡诺氏液浸泡根尖后,需用清水冲洗2次再制作装片
C.改良苯酚品红染液和醋酸洋红染液均可使染色体着色
D.实验原理是低温抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向细胞两极
解析 剪取诱导处理的根尖,放在卡诺氏液中 ( http: / / www.21cnjy.com )浸泡固定细胞,用酒精冲洗,接着放入解离液中解离,然后漂洗、染色、制片共4个步骤,A正确;使用卡诺氏液浸泡根尖固定细胞形态后,要用体积分数为95%的酒精冲洗2次,B错误;染色体易被碱性染料染成深色,碱性染料如龙胆紫、醋酸洋红、改良苯酚品红染液,C正确;实验原理是低温抑制根尖细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成,使子染色体不能移向细胞两极,D正确。
答案 B
7.小麦高秆(A)对矮秆(a)为显性,抗病(B)对易感病(b)为显性,图示培育矮秆抗病品种的几种途径,下列相关说法正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.过程①的原理是基因突变,最大的优点是育种周期短
B.过程⑥使用的试剂是秋水仙素,在有丝分裂间期发挥作用
C.过程⑤为单倍体育种,可明显缩短育种年限
D.④过程产生的子代中纯合子所占比例是2/3
解析 过程①的原理是基因突变,最大的优点是提 ( http: / / www.21cnjy.com )高突变率,大幅度改良某些性状;过程⑥使用的试剂是秋水仙素,在有丝分裂前期发挥作用;过程⑤⑥为单倍体育种,可明显缩短育种年限。
答案 D
8.假设在某一个群体中,AA、Aa、aa三 ( http: / / www.21cnjy.com )种基因型的个体数量相等,A和a的基因频率均为50%。下图表示当环境发生改变时,自然选择对A或a基因有利时其基因频率的变化曲线。下列正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.有利基因的基因频率变化如曲线甲所示,该种群将进化成新物种
B.种群基因型频率的改变一定引起基因频率的改变
C.图中甲、乙曲线变化幅度不同主要取决于生物生存环境引起的变异
D.曲线乙可以表示当自然选择对隐性基因不利时显性基因频率变化曲线
解析 新物种形成的标志是产生生殖隔离, ( http: / / www.21cnjy.com )种群的基因频率发生改变不一定形成新物种,A错误;种群基因型频率改变,不一定引起种群基因频率的改变,如杂合子自交,基因型频率变化,但是基因频率不变化,B错误;图中甲、乙曲线变化幅度不同主要取决于变化的环境对具有不同性状的个体的选择作用,C错误;当自然选择对隐性基因不利时,aa个体的生存能力低,AA、Aa生存能力高,A基因频率增加的速率较慢,因此乙曲线可以表示当自然选择对隐性基因不利时显性基因频率变化曲线,D正确。
答案 D
9.家蝇对某类杀虫剂产生抗性 ( http: / / www.21cnjy.com ),原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的某一亮氨酸被另一氨基酸替换。下图是对甲、乙、丙三个地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。下列叙述错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对替换的结果
B.甲地区家蝇种群中抗性基因频率为12%
C.比较三地区抗性基因频率可知乙地区抗性基因突变率最高
D.丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果
解析 由题意可知,亮氨酸替换为 ( http: / / www.21cnjy.com )另一氨基酸,氨基酸数目没变,是由碱基对的替换引起的,A正确;甲地区抗性基因频率=2%+20%×=12%,B正确;乙地区抗性基因频率=4%+32%×=20%,丙地区抗性基因频率=1%+15%×=8.5%,乙地区抗性基因频率最高,但不代表乙地区抗性基因突变率最高,C错误;丙地区抗性基因频率最低,则敏感性基因频率高,这是自然选择的结果,D正确。
答案 C
10.有些动物在不同季节中数量差异很大:春季 ( http: / / www.21cnjy.com )残存的少量个体繁殖,夏季数量增加,到了冬季,由于寒冷、缺少食物等原因而大量死亡,如此周期性的变化形成一个如瓶颈样的模式(·为抗药性个体)。据图分析正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.突变和基因重组决定了该种群生物进化的方向
B.在图中所示的三年间,该生物种群进化形成了新物种
C.用农药防治害虫时,其抗药性基因频率增加是因抗药性害虫繁殖能力增强
D.害虫的敏感性基因频率逐年升高,说明变异的有利或有害取决于环境变化
解析 生物进化的方向是由自然选择决定 ( http: / / www.21cnjy.com )的,A错误;出现生殖隔离是形成新物种的标志,图中基因频率发生变化,但不一定出现生殖隔离,因此不一定形成新物种,B错误;在使用杀虫剂防治害虫时,其抗药基因的频率增加,是环境对害虫进行了选择作用的结果,C错误;由图可知,不抗药基因的个体耐寒冷,具有抗药基因的个体不耐寒冷,这说明变异的有利或有害取决于环境的不同,D正确。
答案 D
11. 1万年前,科罗拉多大峡谷中的松鼠 ( http: / / www.21cnjy.com )(原种群中黑毛基因A的基因频率为50%)被一条河流分隔成两个种群,两个种群现在已经发生明显的分化。研究人员指出,经过长期演化可能形成两个物种,下列说法错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.物种的形成必须通过a最终达到c
B.①②③④⑤⑥为生物进化提供原材料
C.b的变化是生物进化的实质
D.若环境变化后,种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加20%,基因型为aa的个体数量减少20%,则一年后a的基因频率为5/11
解析 a表示地理隔离, ( http: / / www.21cnjy.com )c表示生殖隔离,物种的形成不一定都要经过地理隔离,如无子西瓜的形成,A错误;①②③④⑤⑥代表变异的方向,变异为生物的进化提供了原材料,B正确;b表示种群基因频率的定向改变,C正确;由题意可知,A的基因频率为50%,则原来种群中AA、Aa、aa的基因型频率分别为25%、50%、25%,可设其分别为25只、50只、25只,则一年后种群中基因型为AA、Aa、aa的个体数量分别为30只、60只、20只,其基因型频率分别为、、,所以此时a的基因频率为,D正确。
答案 A
12.下列有关生物多样性和进化的叙述,正确的是(  )
A.基因突变和自然选择均定向改变种群的基因频率
B.群落演替过程中生物多样性增加,生物不发生进化
C.共生关系的两种生物在进化过程中可形成适应对方的特征
D.生态系统保持相对稳定,体现了生物多样性的直接价值
解析 基因突变不能定向改变种群基因 ( http: / / www.21cnjy.com )频率,只能提供生物进化的原材料,故A 错误;群落演替的过程中,生物周围的环境在不断的发生变化,对生物不断的进行选择,改变种群的基因频率,故生物也在不断进化,B 错误;共生关系的两种生物在进化的过程中,互相选择对方,故可形成适应对方的特征,C正确;生态系统保持相对稳定会间接的对人类有益,故属于间接价值,D 错误。
答案 C
13.下列计算中正确的是(  )
A.显微镜下一个视野中,完整的细胞个数为80个,当放大倍数增为4倍,该视野中可观察到的完整细胞个数为20个
B.一个种群中AA、Aa ( http: / / www.21cnjy.com )、aa的基因型频率分别为30%、60%、10%,该种群中每种基因型的个体中雌雄比例为1∶1,所有个体自由交配,子代中基因型频率不变
C.某学校的学生中某一相对性状的各基因型比率为XBXB∶XBXb∶XBY∶XbY=44%∶6%∶42%∶8%,则Xb的基因频率为7%
D.人的ABO血型决定于3个 ( http: / / www.21cnjy.com )等位基因IA、IB、i。通过抽样调查发现血型频率(基因型频率):A型(IAIA,IAi)=0.45;B型(IBIB,IBi)=0.13;AB型(IAIB)=0.06;O型(ii)=0.36。IA、IB基因的频率分别是0.3、0.1
解析 显微镜观察细胞时,放大的倍数 ( http: / / www.21cnjy.com )是细胞的长度、宽度(半径),不是面积,当放大倍数增为4倍时,细胞放大的面积变成原来的16倍,因此显微镜下一个视野中,完整的细胞个数为80个,当放大倍数增为4倍,该视野中可观察到的完整细胞个数为80÷16=5个,A错误;一个种群中AA、Aa、aa的基因型频率分别为30%、60%、10%,该种群中每种基因型的个体中雌雄比例为1∶1,雄性、雌性个体产生的配子的基因型及比例是A∶a=(30%+60%÷2)∶(10%+60%÷2)=3∶2,因此所有个体自由交配,子代中基因型频率为:AA=60%×60%=36%,Aa=2×60%×40%=48%,aa=40%×40%=16%,基因型频率发生改变,B错误;由于B(b)基因存在于X染色体上,Y染色体上无等位基因,因此Xb的基因频率是(6%+8%)÷(50%×2+50%)×100%≈9.3%,C错误;由题意知,IAIA+IAi=0.45,IBIB+IBi=0.13,IAIB=0.06,ii=0.36,设IA、IB、i基因的频率分别是X、Y、Z,根据遗传平衡定律则有关系式:①X2+2XZ=0.45,②Y2+2YZ=0.13,③2XY=0.06,④Z2=0.36,解得X=0.3,Y=0.1,Z=0.6。
答案 D
14.一个全部由基因型为Aa的豌豆植株组成 ( http: / / www.21cnjy.com )的种群,经过连续4代自交,获得的子代中,Aa的频率为1/16,AA和aa的频率均为15/32。根据现代生物进化理论,可以肯定该种群在这些年中:(  )
①发生了隔离 ②发生了基因突变 ③发生了自然选择
④发生了基因型频率的改变 ⑤没有发生生物进化
A.①②③④ B.②③④
C.②③⑤ D.④⑤
解析 本题主要考查生物进化的相 ( http: / / www.21cnjy.com )关内容,意在考查考生的理解分析能力。生物进化的实质是基因频率的改变,由题干可知,基因型为Aa的豌豆种群在连续自交4代过程中,只发生了基因型频率的变化,没有发生基因频率的变化,因此该种群没有发生进化。
答案 D
15.科学家在研究北美两种不同物种果蝇(种1 ( http: / / www.21cnjy.com )与种2)的进化过程时发现,在百万年之前,北美大陆只有一种果蝇,其基因型aabbccDDeeff。随后不同区域的果蝇出现了不同的基因(见下图);当基因A与B同时出现个体中会发生胚胎早亡;同样,基因C与D或E与F同时出现也有胚胎期早亡现象。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)甲地所有的果蝇称为________________。北美大陆不同区域在阶段I出现了基因的差异,这种变化说明基因突变的________________特性。
(2)果蝇最多只能飞跃邻近两地的距离。对历 ( http: / / www.21cnjy.com )史阶段Ⅰ而言,甲地与乙地果蝇之间的差异可能属于________多样性,判断的理由是_______________________;
甲、丙两地的果蝇之间的差异可能属于________________多样性。
(3)甲地与戊地果蝇最终 ( http: / / www.21cnjy.com )进化成两个物种,运用现代综合进化理论解释其可能主要原因:___________________________________________________________
___________________________________________________________________,
最终导致生殖隔离。若甲地果蝇(种1) ( http: / / www.21cnjy.com )一个基因组含有15 000个基因,甲地共有果蝇50 000只;戊地果蝇(种2)一个基因组比甲地果蝇多了25个新基因,戊地共有果蝇38 000只。比较两地的果蝇种群基因库的大小:_____________________________________________________________。
解析 (1)在一定时间内 ( http: / / www.21cnjy.com )占据一定空间的同种生物的所有个体称为一个种群,故甲地所有的果蝇称为种群。北美大陆不同区域出现了基因的差异,说明基因突变具有不定向性的特点。
(2)甲、乙两地果蝇之间存在生殖隔离,它们之间的差异属于物种多样性,物种内基因和基因型的多样性叫做遗传多样性。
(3)由于环境对变异的影 ( http: / / www.21cnjy.com )响,加上两物种间不能进行基因交流,最终导致生殖隔离。种群基因库是指一个种群中能进行生殖的生物个体所含有的全部基因,所以甲地果蝇种群基因库较大。
答案 (1)种群 不定向(随机、不确定、多样性)
(2)物种 甲、乙两地果蝇交配后代不能存活或基因不能交流(或生殖隔离) 遗传
(3)由于两地距离遥远,超越果蝇飞行距离,基因不能发生交流;两地环境不同,环境对变异的选择不同,基因频率发生不同的改变 甲地大
16.科学家发现多数抗旱型农作物能通过细胞代谢,产生一种代谢产物,调节根部细胞液的渗透压,此代谢产物在叶肉细胞和茎部细胞中却很难找到。
(1)该代谢产物能够使细胞液的渗透压________(填“增大”或“减小”)。
(2)这种代谢产物在茎部和叶肉细胞中很难 ( http: / / www.21cnjy.com )找到,而在根部细胞中却能产生的根本原因是__________________________________________________________。
(3)现有一抗旱植物,其体细胞内有一个抗 ( http: / / www.21cnjy.com )旱基因R,其等位基因为r(旱敏基因)。R、r的部分核苷酸序列如下,r:ATAAGCATGACATTA;R:ATAAGCAAGACATTA。抗旱基因突变为旱敏基因的根本原因是__________
__________________________________________________________________。
研究得知与抗旱有关的代谢产物主 ( http: / / www.21cnjy.com )要是糖类,该抗旱基因控制抗旱性状是通过___________________________________________________________________
_____________________________________________________________实现的。
(4)已知抗旱型(R)和多颗 ( http: / / www.21cnjy.com )粒(D)属于显性性状,且控制这两种性状的基因位于两对同源染色体上。纯合的旱敏型多颗粒植株与纯合的抗旱型少颗粒植株杂交得F1,F1自交:
①F2抗旱型多颗粒植株中双杂合子所占比例是________。
②若拔掉F2中所有的旱敏型植株后,剩余植株自 ( http: / / www.21cnjy.com )交。从理论上讲F3中旱敏型植株所占比例是____________________________________________________。
③某人用一植株和一旱敏型多颗粒的植株进行杂交 ( http: / / www.21cnjy.com ),发现后代出现4种表现型,性状的统计结果显示抗旱∶旱敏=1∶1,多颗粒∶少颗粒=3∶1。若只让F1中抗旱型多颗粒植株相互授粉,F2的性状分离比是________。
(5)请设计一个快速育种方案,利用 ( http: / / www.21cnjy.com )抗旱型少颗粒(Rrdd)和旱敏型多颗粒(rrDd)两植物品种作亲本,通过一次杂交,使后代个体全部都是抗旱型多颗粒杂交种(RrDd),用文字简要说明。
解析 本题综合考查细胞分化、 ( http: / / www.21cnjy.com )基因突变、遗传规律及育种等内容。意在考查考生的理解能力和应用能力。(1)抗旱型农作物产生的代谢产物能够使细胞液的渗透压增大,从而增强根细胞的吸水能力。(2)该代谢产物在茎部和叶肉细胞中很难找到的根本原因是基因选择性表达。(3)对比R基因与r基因的核苷酸序列可知,R基因上的A被T取代从而突变成了r基因,这是碱基对的替换引起的基因突变。与抗旱有关的代谢产物是糖类,糖类的合成需要酶的催化,说明基因可以通过控制酶的合成来控制生物的代谢进而控制生物性状。(4)由题干信息知,亲本基因型为rrDD、RRdd,F1的基因型为RrDd。①F1自交,F2抗旱型多颗粒植株中双杂合子(RrDd)所占比例为4/9。②拔掉F2中所有的旱敏型植株后,剩余的植株中RR占1/3,Rr占2/3,自交所得F3中旱敏型植株(rr)所占比例为2/3×1/4=1/6。③由题意知,该植株与旱敏型多颗粒植株的基因型分别为RrDd、rrDd,F1中抗旱型多颗粒植株的基因型为1/3RrDD、2/3RrDd,它们相互授粉,杂交类型为1/3RrDD×1/3RrDD,2/3RrDd×2/3RrDd、2×1/3RrDD×2/3RrDd,F2的性状分离比为24∶8∶3∶1。(5)通过一次杂交快速获得抗旱型多颗粒杂交种(RrDd)需要用单倍体育种的方法。
答案 (1)增大 (2)基因选择性表达 (3)碱基对替换 控制酶的合成来控制生物的代谢过程 (4)4/9 1/6
24∶8∶3∶1 (5)先用 ( http: / / www.21cnjy.com )基因型为Rrdd和rrDd的植株通过单倍体育种得到基因型为RRdd和rrDD的植株,然后让它们杂交得到抗旱型多颗粒杂交种(RrDd)专题8 遗传的基本规律和人类遗传病
【易错雷区,步步为赢】
1.若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律,下列因素对得出正确实验结论影响最小的是(  )
A.所选实验材料是否为纯合子
B.所选相对性状的显隐性是否易于区分
C.所选相对性状是否受一对等位基因控制
D.是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法
解析 本题主要考查对孟德尔分离定 ( http: / / www.21cnjy.com )律的验证,意在考查考生对生物学问题进行分析解释,作出合理判断的能力。验证分离定律可通过下列几种杂交实验及结果获得:①显性纯合子和隐性个体杂交,子一代自交,子二代出现3∶1的性状分离比;②子一代个体与隐性个体测交,后代出现1∶1的性状分离比;③杂合子自交,子代出现3∶1的性状分离比。由此可知,所选实验材料是否为纯合子,并不影响实验结论。验证分离定律时所选相对性状的显隐性应易于区分,受一对等位基因控制,且应严格遵守实验操作流程和统计分析方法。
答案 A
2.下列关于生命科学研究方法与发展过程的叙述,正确的是(  )
A.细胞学说从一个方面揭示了生物界的统一性
B.标志重捕法解决了活动性不强的动物取样方法上的难题
C.格里菲斯的肺炎双球菌转化实验直接证明了DNA是遗传物质
D.按孟德尔方法做杂交实验得到的不同结果证明孟德尔定律不具有普遍性
解析 本题考查生命科学的发展历 ( http: / / www.21cnjy.com )程和研究方法,意在考查考生的综合分析能力与推理判断能力。细胞学说认为一切动植物都是由细胞构成的,故揭示了生物体结构的统一性,从一个方面揭示了生物界的统一性,A正确;标志重捕法解决了活动能力强的动物取样方法上的难题,B错误;格里菲斯的肺炎双球菌转化实验只是证明加热杀死的S型细菌中含有转化因子,艾弗里的实验才直接证明了DNA是遗传物质,C错误;孟德尔定律适用于进行有性生殖的真核生物核基因的传递,具有普遍性,D错误。
答案 A
3.用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随 ( http: / / www.21cnjy.com )机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体,根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4
B.曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4
C.曲线Ⅳ的Fn中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n+1
D.曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等
解析 本题考查自交、自由交配的应用, ( http: / / www.21cnjy.com )意在考查考生理解基本概念及应用所学知识解决实际问题的能力。对题目中提到四种交配方式逐一分析。①杂合子连续自交:Fn中Aa的基因型频率为(1/2)n,图中曲线Ⅳ符合,连续自交得到的Fn中纯合子比例为1-(1/2)n,Fn-1中纯合子的比例为1-(1/2)n-1,二者之间差值是(1/2)n,C错误;由于在杂合子的连续自交过程中没有选择,各代间A和a的基因频率始终相等,故D中关于曲线Ⅳ的描述正确;②杂合子的随机交配:亲本中Aa的基因型频率为1,随机交配子一代中Aa的基因型频率为1/2,继续随机交配不受干扰,A和a的基因频率不改变,Aa的基因型频率也保持定值,曲线I符合小麦的此种交配方式,D中关于曲线I的描述正确;③连续自交并逐代淘汰隐性个体:亲本中Aa的基因型频率为1,自交一次并淘汰隐性个体后,Aa的基因型频率为2/3,第二次自交并淘汰隐性个体后Aa的基因型频率为2/5,即0.4,第三次自交并淘汰隐性个体后Aa的基因型频率为2/9,所以曲线Ⅲ为连续自交并逐代淘汰隐性个体,B正确;④随机交配并逐代淘汰隐性个体:基因型为Aa的亲本随机交配一次(可视为自交),产生的子一代淘汰掉隐性个体后,Aa的基因型频率为2/3,再随机交配产生子二代并淘汰掉隐性个体,A的基因频率为3/4,a的基因频率为1/4,产生子三代中Aa的基因型频率为0.4,曲线Ⅱ符合,A正确。
答案 C
4.假设某植物种群非常大,可以随 ( http: / / www.21cnjy.com )机交配,没有迁入和迁出,基因不产生突变。抗病基因R对感病基因r为完全显性。现种群中感病植株rr占1/9,抗病植株RR和Rr各占4/9,抗病植株可以正常开花和结实,而感病植株在开花前全部死亡。则子一代中感病植株占(  )
A.1/9 B.1/16 C.4/8 D.1/8
解析 本题考查分离定律的 ( http: / / www.21cnjy.com )有关知识,意在考查考生运用知识的能力。依题意,rr个体在开花前全部死亡,说明其不具有繁殖能力。在有繁殖能力的个体中,RR∶Rr=4/9∶4/9=1∶1。可求出产生r配子的概率为1/4.故后代中感病植株rr占1/4×1/4=1/16。
答案 B
5.某二倍体植物中,抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制,要确定这对性状的显隐性关系,应该选用的杂交组合是(  )
A.抗病株×感病株
B.抗病纯合体×感病纯合体
C.抗病株×抗病株,或感病株×感病株
D.抗病纯合体×抗病纯合体,或感病纯合体×感病纯合体
解析 判断性状的显隐性关系的方法有 ( http: / / www.21cnjy.com )1.定义法——具有相对性状的纯合个体进行正反交,子代表现出来的性状就是显性性状,对应的为隐性性状;2.相同性状的雌雄个体间杂交,子代出现不同于亲代的性状,该子代的性状为隐性,亲代性状为显性。故选C。
答案 C
6.(2015·广东卷,24)由苯丙氨酸羟化 ( http: / / www.21cnjy.com )酶基因突变引起的苯丙酮尿症是常染色体隐性遗传病,我国部分地市对新生儿进行免费筛查并为患儿提供低苯丙氨酸奶粉,下列叙述正确的是(双选)(  )
A.检测出携带者是预防该病的关键
B.在某群体中发病率为1/10 000,则携带者的频率约为1/100
C.通过染色体检查及系谱图分析,可明确诊断携带者和新生儿患者
D.减少苯丙氨酸摄入可改善新生儿患者症状,说明环境能影响表现型
解析 本题考查苯丙酮尿症的相关知识,难度 ( http: / / www.21cnjy.com )较低。因为如果父母都为杂合体,后代患苯丙酮尿症的概率是,所以预防该病的关键是检查出夫妇双方是否是该病的携带者,A正确;该病在某群体中发病率为,如果相应的基因用A和a表示,则致病基因(用a表示)a的基因频率为,A的基因频率为99/100,根据哈代-温伯格定律Aa的概率为2××=,即99/5 000,B错误;因为苯丙酮尿症是一种隐性基因病,所以用染色体检查并不能确诊是否是患者或携带者,有效的检测手段最好是基因诊断,C错误;减少苯丙氨酸摄入可以改善新生儿患者症状,新生儿患者基因型并没有发生改变,只是饮食情况发生了改变,能说明环境能影响表现型,D正确。
答案 AD
7.(2015·浙江卷,6)甲病和乙病均为单基因遗传病,某家族遗传家系图如下,其中Ⅱ-4,不携带甲病的致病基因。下列叙述正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为伴X染色体隐性遗传病
B.Ⅱ3与Ⅲ5的基因型相同的概率为
C.Ⅱ3与Ⅱ4的后代中理论上共有9种基因型和4种表现型
D.若Ⅲ7的性染色体组成为XXY,则产生异常生殖细胞的最可能是其母亲
解析 本题主要考查人类遗传 ( http: / / www.21cnjy.com )病和自由组合定律等知识点,意在考察理论联系实际和逻辑分析推理能力。难度适中。由Ⅱ3和Ⅱ4不患甲病而后代Ⅲ7患甲病可知,甲病为隐性遗传病,且Ⅱ4不携带甲病致病基因,由此推断甲病为伴X染色体隐性遗传病。由Ⅱ1和Ⅱ2不患乙病而后代Ⅲ1,患乙病可知,乙病为常染色体隐性遗传病,A错误;用A、a表示甲病致病基因,B、b表示乙病致病基因,则Ⅱ1的基因型为BbXAXa,Ⅲ5的基因型为B-XAX-,两者基因型相同的概率为×=,B错误;Ⅱ3与Ⅱ4的基因型分别是BbXAXa和bbXAY,理论上其后代共有2×4=8种基因型、2×2=4种表现型,C项错误;若Ⅲ7的性染色体组成为XXY,而亲本有关的染色体组成为XAXa和XAY,因此最可能是母亲的卵原细胞在减数第二次分裂后期出现异常,D项正确。
答案 D
8.下图为某种单基因常染 ( http: / / www.21cnjy.com )色体隐性遗传病的系谱图(深色代表的个体是该遗传病患者,其余为表现型正常个体)。近亲结婚时该遗传病发病率较高,假定图中第Ⅳ代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率是1/48,那么,得出此概率值需要的限定条件是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.Ⅰ 2和Ⅰ 4必须是纯合子
B.Ⅱ 1、Ⅲ 1和Ⅲ 4必须是纯合子
C.Ⅱ 2、Ⅱ 3、Ⅲ 2和Ⅲ 3必须是杂合子
D.Ⅱ 4、Ⅱ 5、Ⅳ 1和Ⅳ 2必须是杂合子
解析 该遗传病为常染色体 ( http: / / www.21cnjy.com )隐性,设相关基因用A、a表示,无论Ⅰ-2和Ⅰ-4是否纯合,Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-4、Ⅱ-5的基因型均为Aa,A项错误。若Ⅱ-1、Ⅲ-1纯合,则Ⅲ-2为1/2Aa、Ⅳ-1为1/4Aa;Ⅲ-3为2/3Aa,若Ⅲ-4纯合,则Ⅳ-2为2/3×1/2=1/3Aa;故Ⅳ代的两个个体婚配,子代患病的概率是1/4×1/3×1/4=1/48,与题意相符,B项正确。若Ⅲ-2和Ⅲ-3一定是杂合子,则无论Ⅲ-1和Ⅲ-4是同时AA或同时Aa或一个是AA另一个是Aa,后代患病概率都不可能是1/48,C项错误。Ⅳ代的两个个体婚配,子代患病概率与Ⅱ-5的基因型无关;若Ⅳ代的两个个体都是杂合子,则子代患病的概率是1/4,D项错误。
答案 B
9.(2015·江苏卷,30)由苯丙氨酸羟 ( http: / / www.21cnjy.com )化酶基因突变引起的苯丙氨酸代谢障碍,是一种严重的单基因遗传病,称为苯丙酮尿症(PKU),正常人群中每70人有1人是该致病基因的携带者(显、隐性基因分别用A、a表示)。图1是某患者的家族系谱图,其中Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3及胎儿Ⅲ1(羊水细胞)的DNA经限制酶MspⅠ消化,产生不同的片段(kb表示千碱基对),经电泳后用苯丙氨酸羟化酶cDNA探针杂交,结果见图2。请回答下列问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
图1
( http: / / www.21cnjy.com )
图2
(1)Ⅰ1、Ⅱ1的基因型分别为________。
(2)依据cDNA探针杂交结果,胎儿Ⅲ1的基因型是________。Ⅲ1长大后,若与正常异性婚配,生一个正常孩子的概率为________。
(3)若Ⅱ2和Ⅱ3生的第2个孩子表型正 ( http: / / www.21cnjy.com )常,长大后与正常异性婚配,生下PKU患者的概率是正常人群中男女婚配生下PKU患者的________倍。
(4)已知人类红绿色盲症是伴 ( http: / / www.21cnjy.com )X染色体隐性遗传病(致病基因用b表示),Ⅱ2和Ⅱ3色觉正常,Ⅲ1是红绿色盲患者,则Ⅲ1两对基因的基因型是________。若Ⅱ2和Ⅱ3再生一正常女孩,长大后与正常男性婚配,生一个红绿色盲且为PKU患者的概率为________。
解析 本题主要考查遗传定律的应用,意在考查分析题意获取信息、理解能力、数据处理能力、解决问题的能力。难度较大。
(1)由图1Ⅰ1、Ⅰ2与Ⅱ ( http: / / www.21cnjy.com )1,一对正常夫妻生下一患病女儿,可知该病为常染色体隐性遗传病。故Ⅰ1、Ⅰ2基因型都为Aa,Ⅱ2患病基因型为aa。(2)分析图2可知,Ⅲ1既有A基因片段,也有a基因片段,其基因型为Aa。由题干知正常人群每70人有1人为携带者,可知Ⅲ1(Aa)的配偶可能的基因型及概率为69/70AA 1/70Aa,生下患病孩子(aa)的概率为1×1/70×1/4=1/280,则正常的概率为1-1/280=279/280。(3)由图2知Ⅱ2与Ⅱ3基因型都为Aa,第二个孩子正常,基因型为1/ 3AA、2/3Aa,由于普通正常人的基因型及概率为69/70AA、1/70Aa,则他的孩子患病概率为2/3×1/70×1/4=1/420,两个普通正常人孩子患病概率为1/70×1/70×1/4=1/19 600。则第二个孩子与正常异性婚配生下PKU患者的概率是正常人群中男女婚配生下PKU患者概率的(1/420)/(1/19 600)约为46.67。(4)Ⅱ2、Ⅱ3色觉正常基因型分别为XBY和XBX-,而Ⅲ1是红绿色盲,由于Ⅱ2的基因型为XBY,生下女儿一定正常,由Ⅲ1患病可知Ⅲ1为男孩,基因型为XbY,可知Ⅱ3基因型为XBXb。由图2可知,Ⅱ2、Ⅱ3和Ⅲ1控制PKU的基因型都为Aa,则Ⅲ1基因型为AaXbY。进而可知Ⅱ2基因型为AaXBY,Ⅱ3基因型为AaXBXb,他们所生正常女儿基因型为(1/3AA 2/3Aa)(1/2XBXB 1/2XBXb),其配偶(正常男性)基因型为(69/70AA 1/70Aa)XBY,后代为红绿色盲必须是1/2XBXb与XBY婚配,后代患病概率为1/2×1/4XbY=1/8,后代为PKU患者必须是2/3Aa与1/70Aa婚配,后代患病概率为2/3×1/70×1/4aa=1/420。两病皆患的概率为1/8×1/420=1/3 360。
答案 (1)Aa、aa (2)Aa 279/280 (3)46.67
(4)AaXbY 1/3360
10.(2015·山东卷 ( http: / / www.21cnjy.com ),28)果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性、刚毛(B)对截毛(b)为显性。为探究两对相对性状的遗传规律,进行如下实验。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)若只根据实验一,可以推断出等位基因A ( http: / / www.21cnjy.com )、a位于________染色体上;等位基因B、b可能位于________染色体上,也可能位于________染色体上。(填“常”“X”“Y”或“X和Y”)
(2)实验二中亲本的基因型为________;若只考虑果蝇的翅型性状,在F2的长翅果蝇中,纯合体所占比例为________。
(3)用某基因型的雄果蝇与任何雌果 ( http: / / www.21cnjy.com )蝇杂交,后代中雄果蝇的表现型都为刚毛。在实验一和实验二的F2中,符合上述条件的雄果蝇在各自F2中所占比例分别为________和________。
(4)另用野生型灰体果蝇培育成两个 ( http: / / www.21cnjy.com )果蝇突变品系,两个品系都是由于常染色体上基因隐性突变所致,产生相似的体色表现型——黑体。它们控制体色性状的基因组成可能是:①两品系分别是由于D基因突变为d和d1基因所致,它们的基因组成如图甲所示;②一个品系是由于D基因突变为d基因所致,另一品系是由于E基因突变成e基因所致,只要有一对隐性基因纯合即为黑体,它们的基因组成如图乙或图丙所示。为探究这两个品系的基因组成,请完成实验设计及结果预测。(注:不考虑交叉互换)
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Ⅰ.用________为亲本进行 ( http: / / www.21cnjy.com )杂交,如果F1表现型为________,则两品系的基因组成如图甲所示;否则,再用F1个体相互交配,获得F2;
Ⅱ.如果F2表现型及比例为________,则两品系的基因组成如图乙所示;
Ⅲ.如果F2表现型及比例为________,则两品系的基因组成如图丙所示。
解析 本题考查遗传基本规律的相关知识,考 ( http: / / www.21cnjy.com )查学生遗传规律的应用能力以及遗传实验的设计和分析能力。难度较大。(1)根据实验一的结果,F2雌果蝇中长翅和残翅的比为3∶1,雄果蝇中长翅和残翅的比也是3∶1,雌雄果蝇的表现型比例相同,说明控制该对性状的等位基因A、a位于常染色体上;而F2中雌果蝇全是刚毛,雄果蝇刚毛和截毛的比例是1∶1,雌雄果蝇的表现型比例不同,说明控制刚毛截毛这对性状的等位基因B、b位于X染色体上,或者位于X和Y染色体同源区段上。具体过程见图解:
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(2)由于实验二的F2中有截毛雌果 ( http: / / www.21cnjy.com )蝇可确定B、b基因位于X、Y的同源区段上(如果B、b只位于X染色体上,则F1均为刚毛的雌雄果蝇杂交,F2中的雌果蝇应全为刚毛)。根据F2的性状表现可推出F1的基因型为AaXBXb和AaXbYB,结合亲本的性状,推出亲本的基因型为AAXBYB (♂)和aaXbXb (♀);只考虑果蝇的翅型性状,F1的基因型为Aa,F2长翅果蝇有AA和Aa ,AA占1/3。
(3)根据题干描述,用来与雌果蝇杂 ( http: / / www.21cnjy.com )交的雄果蝇Y染色体上有基因B,即基因型为X-YB,由上述(1)的图解可知,实验一的F2中没有符合该条件的雄果蝇;实验二中F1的基因型为XBXb和XbYB,故F2中符合条件的雄果蝇占1/2。
(4)本小题要求设计实验来判断两个 ( http: / / www.21cnjy.com )突变品系的基因组成,设计实验时可让两个品系的个体杂交,根据后代表现型及比例来确定。若两个品系是甲图情况,则F1均为dd1,全为黑体;若两个品系是乙、丙图情况,则F1均为EeDd,全为灰体,无法区分乙丙两种情况。再让F1雌雄个体交配,获得F2,根据F2的情况进一步确定。若为乙图情况,两对基因是自由组合的,则F1的基因型为EeDd,F2的表现型是灰体(E_D_)∶黑体(E_dd、eeD_、eedd)=9∶7;若为丙图情况,则两对基因连锁,F1只产生两种数量相等的配子De、dE,F2的表现型及比例是灰体∶黑体=1∶1。
答案 (1)常 X X和Y (2) AAXBYB和aaXbXb 1/3
(3)0 1/2 (4)Ⅰ.品系1和品系2(或两种品系) 全为黑体 Ⅱ.灰体︰黑体=
9︰7 Ⅲ.灰体︰黑体=1︰1
【名师点睛,易错起源】
易错起源1、分离定律及其应用
例1.(2015·海南卷,12)下列叙述正确的是(  )
A.孟德尔定律支持融合遗传的观点
B.孟德尔定律描述的过程发生在有丝分裂中
C.按照孟德尔定律,AaBbCcDd个体自交,子代基因型有16种
D.按照孟德尔定律,对AaBbCc个体进行测交,测交子代基因型有8种
解析 本题考查孟德尔的基因分 ( http: / / www.21cnjy.com )离定律和基因自由组合分定律的相关知识,考查知识的识记及理解能力,难度较小。孟德尔指出,生物的性状是由遗传因子决定的,这些因子就像一个个独立的颗粒,既不会相互融合,也不会在传递中消失,他不支持融合遗传,A错误;孟德尔指出,生物体在形成生殖细胞——配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中,而形成生殖细胞的过程是减数分裂,B错误;根据孟德尔的自由组合定律,AaBbCcDd个体自交,四对等位基因的分离和组合是互不干扰的,每对等位基因可产生三种不同的基因型,所以子代基因型可以产生3×3×3×3=81种,C错误;同理,AaBbCc个体进行测交,每对等位基因可以产生两种不同的基因型,所以测交子代基因型有2×2×2=8种,D正确。
答案 D
【变式探究】已知某环境条件下某种动物的AA和 ( http: / / www.21cnjy.com )Aa个体全部存活,aa个体在出生前会全部死亡。现有该动物的一个大群体,只有AA、Aa两种基因型,其比例为1∶2。假设每对亲本只交配一次且成功受孕,均为单胎,在上述环境条件下,理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是( )
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.3∶1
【解题指南】自由交配的情况下,根据亲本产生配子的概率计算后代基因型的比例能迅速求解。
【解析】选A。解法1,用亲本产生 ( http: / / www.21cnjy.com )的配子的概率求解。由题意知,在该群体中含有A基因的配子出现的概率为2/3,含有基因a的配子出现的概率为1/3,则随机交配后代中:AA∶Aa∶aa=(4/9)∶(4/9)∶(1/9),其中aa个体在出生前死亡,则AA∶Aa=(4/9)∶(4/9)=1∶1。
解法2,用棋盘法求解。基因型AA占1/ ( http: / / www.21cnjy.com )3,Aa占2/3,该群体自由交配,则可列出以下棋盘:棋盘的上、左两边分别表示亲本中的不同基因型个体。组合方式及子代基因型有如下几种情况:
♀AA(1/3) ♀Aa(2/3)
♂AA(1/3) AA(1/9) AA(1/9)Aa(1/9)
♂Aa(2/3) AA(1/9)Aa(1/9) AA(1/9)Aa(2/9) aa(1/9)死亡
统计可得AA∶Aa=(4/9)∶(4/9)=1∶1。
解法3,直接计算后代的概率。在该群体中基因型AA占1/3,Aa占2/3,所以该群体自由交配的组合方式及子代基因型有如下几种情况:
♀ AA(1/3)×♂AA(1/3)→AA(1/9);
♀ AA(1/3)×♂Aa(2/3) →AA(1/9)、Aa(1/9);
♀ Aa(2/3)×♂AA(1/3) →AA(1/9)、Aa(1/9);
♀ Aa(2/3)×♂Aa(2/3) →AA(1/9)、Aa(2/9)、aa(1/9)死亡。
自由交配一次后群体中的AA占4/9,Aa占4/9,两者比例为1∶1。
【名师点睛】
1. 对性状分离现象的解释
( http: / / www.21cnjy.com )
由此可见,F2性状表现及比例为:3高∶1矮。
2.对分离现象解释的验证——测交实验
让F1与隐性纯合子杂交,用来测定F1的基因型,证实杂合子形成配子时等位基因分离的正确性。图解表示如下:
目的:验证对分离现象的解释
选材:F1与隐性纯合子
预期结果:Dd×dd→1Dd∶1dd
实验结果:高茎∶矮茎≈1∶1
结论:F1的遗传因子组成为Dd,形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分别进入不同的配子中,产生D和d两种比例相等的配子
3.最基本的6种交配组合(以豌豆的高茎D和矮茎 d为例)
(1)DD×DD→DD高茎;
(2)dd×dd→dd矮茎;
(3)DD×dd→Dd高茎;
(4)Dd×Dd→1DD∶2Dd∶1dd=3高∶1矮;
(5)Dd×dd→1Dd∶1dd=1高∶1矮;
(6)DD×Dd→1DD∶1Dd高茎。
【锦囊妙计,战胜自我】
1.显隐性的确定
(1)具有相对性状的纯合亲本杂交,F1表现出来的那个性状为显性性状。
(2)杂种后代有性状分离,数目占3/4的性状为显性性状。
2.验证基因分离定律的三种方法
(1)测交法:杂种F1与隐性纯合子杂交,后代出现两种基因型与表现型的个体,证明杂种后代产生了两种配子,即等位基因彼此分离。
(2) F1自交法:杂种F1自交后代F2中出现显隐性两种表现型的个体,也是由于F1产生了两种配子,即等位基因彼此分离。
(3)花粉鉴定法:非糯性与糯性水稻的花粉遇 ( http: / / www.21cnjy.com )碘呈现不同的颜色,杂种非糯性水稻的花粉是减数分裂的产物,遇碘呈现两种不同的颜色,比例为1∶1,从而直接证明了杂种非糯性水稻在产生花粉的减数分裂过程中,等位基因彼此分离。
易错起源2、 自由组合定律
例2.(2014·海南卷,22)基因型为A ( http: / / www.21cnjy.com )aBbDdEeGgHhKk个体自交,假定这7对等位基因自由组合,则下列有关其子代叙述正确的是(  )
A.1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率为5/64
B.3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为35/128
C.5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为67/256
D.6对等位基因纯合的个体出现的概率与6对等位基因杂合的个体出现的概率不同
解析 1对等位基因杂合、6 ( http: / / www.21cnjy.com )对等位基因纯合的个体出现的概率=C2/4×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)=7/128,A错误;3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率=C2/4×2/4×2/4×2/4×2/4×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)=35/128,B正确;5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率=C2/4×2/4×2/4×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)=21/128,C错误;6对等位基因纯合的个体出现的概率与6对等位基因杂合的个体出现的概率都是C2/4×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)×(1/4+1/4)=7/128,D错误。
答案 B
【变式探究】果蝇中灰身(B)与黑身(b) ( http: / / www.21cnjy.com )、大翅脉(E)与小翅脉(e)是两对相对性状且独立遗传,灰身大翅脉的雌蝇与灰身小翅脉的雄蝇杂交,子代中47只为灰身大翅脉,49只为灰身小翅脉,17只为黑身大翅脉,15只为黑身小翅脉。回答下列问题:
(1)在上述杂交子代中,体色和翅脉的表现型比例依次为______________和______________。
(2)两个亲本中,雌蝇的基因型为______________,雄蝇的基因型为___________________。
(3)亲本雌蝇产生卵的基因组成种类数为_____________,其理论比例为_____________________。
(4)上述子代中表现型为灰身大翅脉个体的基因型为________,
黑身大翅脉个体的基因型为__________________________。
【审题视角】解答本题的关键是:分析子代中灰身与黑身的比例、大翅脉与小翅脉的比例,从而推出亲本的基因型。
【精讲精析】(1)(2)根据子代 ( http: / / www.21cnjy.com )中47只为灰身大翅脉,49只为灰身小翅脉,17只为黑身大翅脉,15只为黑身小翅脉,那么子代中灰身∶黑身=(47+49)∶(17+15)=3∶1。大翅脉∶小翅脉=(47+17)∶(49+15)=1∶1。根据题干知道:亲本是灰身雌蝇与灰身雄蝇杂交,由于子代中灰身∶黑身=3∶1,因此亲本的基因型都是Bb。亲本是大翅脉的雌蝇与小翅脉的雄蝇杂交,由于子代中大翅脉∶小翅脉=1∶1,所以亲本基因型是Ee和ee。(3)亲本雌蝇的基因型是BbEe,其产生的卵细胞的4种基因型是:BE、Be、bE和be,比例是1∶1∶1∶1。(4)BbEe×Bbee→BBEe(灰身大翅脉)、BbEe(灰身大翅脉)、bbEe(黑身大翅脉)、BBee (灰身小翅脉)、Bbee(灰身小翅脉)、bbee(黑身小翅脉)。
答案:(1)灰身∶黑身=3∶1 大翅脉∶小翅脉=1∶1
(2)BbEe Bbee (3)4 1∶1∶1∶1
(4)BBEe和BbEe bbEe
【方法技巧】加法定理和乘法定理
(1)加法定理:当一个事件出现时,另一 ( http: / / www.21cnjy.com )个事件就被排除,这样的两个事件为互斥事件或交互事件。这种互斥事件出现的概率是它们各自概率的和。例如,肤色正常(A)对白化(a)是显性,一对夫妇的遗传因子组成都是Aa,他们的孩子的遗传因子组成可能是:AA、Aa、aA、aa,概率都是1/4。然而这些事件都是互斥事件,一个孩子是AA,就不可能同时又是其他。所以一个孩子表现正常的概率是1/4(AA)+1/4(Aa)+1/4 (aA)=3/4(AA或Aa或aA)。
(2)乘法定理:当一个事件的发 ( http: / / www.21cnjy.com )生不影响另一事件的发生时,这样的两个独立事件同时或相继出现的概率是它们各自概率的乘积。例如,生男孩和生女孩的概率都分别是1/2,由于第一胎不论生男还是生女都不会影响第二胎所生孩子的性别,因此属于两个独立事件。第一胎生女孩的概率是1/2,第二胎生女孩的概率也是1/2,那么两胎都生女孩的概率是1/2×1/2=1/4。
【名师点睛】
1.对自由组合定律现象的分析
(1)解释:
①两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
②F1产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合。F1产生的雌配子和雄配子各有4种,且数目相等。
③受精时,雌雄配子的结合是随机的。
(2)验证——测交实验:
①实验过程和现象:
( http: / / www.21cnjy.com )
②结论:测交结果与预期设想相符,证实了F ( http: / / www.21cnjy.com )1产生了4种配子,F1产生配子时,等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,并进入不同的配子中。
【特别提醒】自由组合定律的“三性”
(1)同时性:同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合同时进行。
(2)独立性:同源染色体上等位基因之间的相互分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合互不干扰,各自独立地分配到配子中去。
(3)普遍性:自由组合定律广泛 ( http: / / www.21cnjy.com )存在于生物界,发生在有性生殖过程中。基因重新组合会产生极其多样基因型的后代,这也是生物种类具有多样性的重要原因。
【锦囊妙计,战胜自我】
两大遗传规律的比较
项目 基因的分离定律 基因的自由组合定律
研究对象 一对相对性状 两对及两对以上相对性状
等位基因 一对等位基因 两对及两对以上等位基因
等位基因与 染色体的关系 位于一对同源染色体上 分别位于两对及两对以上的同源染色体上
细胞学基础 减Ⅰ后期同源染色体彼此分离 减Ⅰ后期非同源染色体自由组合
遗传实质 遗传实质在杂合子的细胞中,位于一对同源染色 ( http: / / www.21cnjy.com )体上的等位基因具有一定的独立性。F1形成配子时,等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代 位于非同源染色体上的非等位基 ( http: / / www.21cnjy.com )因的分离与组合是互不干扰的。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,非同源染色体上的非等位基因自由组合
项目 基因的分离定律 基因的自由组合定律
遗传表现 F1产生配子类型数及比例 2种,1∶1 22或2n种,数量相等
F1配子组合数 4种 42或4n种
F1测交结果 2种,1∶1 22种,(1∶1)2或2n种,(1∶1)n
F2基因型 3种 32或3n种
F2表现型 2种,(3∶1) 22种,(3∶1)2或2n种,(3∶1)n
联系 在减数分裂形成配子时,两个定律同时发生 ( http: / / www.21cnjy.com ),在同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。其中分离定律是自由组合定律的基础
【特别提醒】
1.适用生物类别:真核生物。凡原核生物及病毒的遗传均不符合。
2.遗传方式:细胞核遗传。真核生物的细胞质遗传不符合。
3.在进行有丝分裂的过程中不遵循两大定律。
4.单基因遗传病(含性染色体上的基因)符合两大定律,多基因遗传病和染色体异常遗传病不符合两大定律。
易错起源3、人类遗传病与伴性遗传
例3.(2015·山东卷,5)人类某 ( http: / / www.21cnjy.com )遗传病受X染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)控制,且只有A、B基因同时存在时个体才不患病。不考虑基因突变和染色体变异。根据系谱图,下列分析错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.Ⅰ1的基因型为XaBXab或XaBXaB
B.Ⅱ3的基因型一定为XAbXaB
C.Ⅳ1的致病基因一定来自于Ⅰ1
D.若Ⅱ1的基因型为XABXaB,与Ⅱ2生一个患病女孩的概率为
解析 本题考查人类遗传病系谱图的有关知识 ( http: / / www.21cnjy.com ),考查学生分析应用能力。难度较大。图中的Ⅰ2的基因型为XAbY,其女儿Ⅱ3不患病,儿子Ⅱ2患病,故Ⅰ1的基因型为XaBXab或XaBXaB ,A正确;Ⅱ3不患病,其父亲传给XAb,则母亲应能传给她XaB,B正确;Ⅳ1的致病基因只能来自Ⅲ3,Ⅲ3的致病基因只能来自Ⅱ3,Ⅱ3的致病基因可以来自Ⅰ1,也可来自Ⅰ2,C错误;若Ⅱ1的基因型为XABXaB,无论Ⅱ2的基因型为XaBY还是XabY,Ⅱ1与Ⅱ2(基因型为XaBY或XabY)生一个患病女孩的概率为1/2×1/2=1/4,D正确。
答案 C
【变式探究】人类遗传病调查 ( http: / / www.21cnjy.com )中发现两个家系都有甲遗传病(基因为H、h)和乙遗传病(基因为T、t)患者,系谱图如下。以往研究表明在正常人群中Hh基因型频率为10-4。请回答下列问题(所有概率用分数表示):
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)甲病的遗传方式为________________,乙病最可能的遗传方式为___________________。
(2)若Ⅰ-3无乙病致病基因,请继续以下分析。
①Ⅰ-2的基因型为_________;Ⅱ-5的基因型为_________。
②如果Ⅱ-5与Ⅱ-6结婚,则所生男孩同时患两种遗传病的概率为______________。
③如果Ⅱ-7与Ⅱ-8再生育一个女儿,则女儿患甲病的概率为_____________。
④如果Ⅱ-5与h基因携带者结婚并生育一个表现型正常的儿子,则儿子携带h基因的概率为_______________。
【解析】 (1)Ⅰ-1和Ⅰ-2是正常人,生出 ( http: / / www.21cnjy.com )了患有甲病的女儿,因此甲病为隐性遗传,由于女儿患病,但是其父亲正常,所以致病基因位于常染色体上。图中乙病患者都是男性,因此乙病最可能是伴X染色体隐性遗传。
(2)若Ⅰ-3 无乙病致病基因,则乙病一定是伴X染色体隐性遗传。
①Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型分别是HhXTY和HhXTXt。Ⅱ-5是正常的男性,其基因型为HHXTY 或HhXTY。
②Ⅰ-3和Ⅰ-4的基因型分别是HhX ( http: / / www.21cnjy.com )TY和HhXTXt。Ⅱ-6的基因型是1/6HHXTXT、1/6HHXTXt、1/3HhXTXT、1/3HhXTXt。从甲病看:Ⅱ-5的基因型是1/3HH、2/3Hh;Ⅱ-6的基因型是1/3HH、2/3Hh,Ⅱ-5与Ⅱ-6婚配,所生孩子中患甲病的概率是2/3Hh×2/3Hh
×1/4=1/9。从乙病看:Ⅱ-5 ( http: / / www.21cnjy.com )的基因型是XTY;Ⅱ-6的基因型是1/2XTXt、1/2XTXT。Ⅱ-5与Ⅱ-6婚配,所生男孩中患乙病的概率是1/2×1/2=1/4。所以Ⅱ-5和Ⅱ-6结婚,所生男孩同时患两种遗传病的概率是:1/4×1/9=1/36。
③就甲病来说,Ⅱ-7的基因型是 ( http: / / www.21cnjy.com )1/3HH、2/3Hh,Ⅱ-8是Hh的概率是10-4,所以Ⅱ-7和Ⅱ-8结婚,再生女儿患甲病的概率是:2/3Hh×10-4Hh→1/4×2/3×10-4=1/60 000。
④就甲病来说,Ⅱ-5的基因型是1/3HH、 ( http: / / www.21cnjy.com )2/3Hh,与Hh的携带者结婚,子代的基因型及概率是:1/3HH×Hh→1/6HH、1/6Hh;2/3Hh×Hh→1/6HH、1/3Hh、1/6hh。
所以,子代基因型及概率是2/6HH、3/6Hh、1/6hh。表现型正常儿子的基因型是2/5HH、3/5Hh。
【答案】(1)常染色体隐性遗传 伴X染色体隐性遗传
(2)①HhXTXt HHXTY或HhXTY
②1/36 ③1/60 000 ④3/5
【名师点睛】
人类遗传病是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病。主要包括以下三种情况:
1.单基因遗传病
含义 受一对等位基因控制的遗传病
分类 显性遗传病 隐性遗传病
常染色体遗传 伴X染色体遗传 常染色体遗传 伴X染色体遗传
举例 并指多指软骨发育不全 抗维生素D佝偻病 白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症、镰刀型细胞贫血症 红绿色盲、血友病、进行性肌营养不良
2.多基因遗传病
(1)含义:受两对以上的等位基因控制的人类遗传病。
(2)特点:在群体中发病率比较高,容易受环境影响。性状的表现是遗传物质和环境共同作用的结果。
(3)类型:主要包括一些先天性发育异常和一些常见病,如原发性高血压、冠心病、哮喘病和青少年型糖尿病等。
3.染色体异常遗传病
(1)含义:由染色体异常引起的遗传病。
(2)分类:
①染色体结构异常引起的疾病,如猫叫综合征。
②染色体数目异常引起的疾病,如21三体综合征。
【特别提醒】
1.单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病,都是可遗传的。
2.单基因突变可引起单基因遗传病。
3.这三类遗传病的发病都受环境因素的影响,其中多基因遗传病更易受环境的影响。
4.注意区分遗传病、先天性疾病、家族性疾病。
【锦囊妙计,战胜自我】
解答此类问题首先应判断相关遗传病的遗 ( http: / / www.21cnjy.com )传方式,判断遗传方式应将各种遗传病分开来进行判断,一般应“三看”:一看是否为伴Y染色体遗传;二看显隐性,“无中生有是隐性,有中生无是显性”;三看是伴X染色体还是常染色体遗传,隐性遗传找女患者(其父或子有正常者,即为常染色体遗传);显性遗传找男患者(其母或女有正常者,即为常染色体遗传)。
易错起源4、 人类遗传病及监测和预防
例4.(2015·课标卷Ⅰ,6)抗维生素D ( http: / / www.21cnjy.com )佝偻病为X染色体显性遗传病,短指为常染色体显性遗传病,红绿色盲为X染色体隐性遗传病,白化病为常染色体隐性遗传病。下列关于这四种遗传病遗传特征的叙述,正确的是(  )
A.短指的发病率男性高于女性
B.红绿色盲女性患者的父亲是该病的患者
C.抗维生素D佝偻病的发病率男性高于女性
D.白化病通常会在一个家系的几代人中连续出现
解析 本题考查的是人类遗传病 ( http: / / www.21cnjy.com )知识,考查识记和分析能力,难度较低。短指是常染色体显性遗传病,与性别无关,在男性和女性中发病率是一样的,A错误;红绿色盲是X染色体隐性遗传病,致病基因在X染色体上,女性患者的两个X染色体上均有致病基因,其中一个来自父亲,一个来自母亲,父亲必然是该病患者,B正确;抗维生素D佝偻病是X染色体显性遗传病,女性性染色体为XX,只要有一个X染色体上有致病基因就为患者,所以女性发病率高于男性,反之,X染色体隐性遗传病中,男性发病率高于女性,C错误;常染色体隐性遗传病往往有隔代遗传现象,故D错误。
答案 B
【变式探究】某致病基因h位于X染色体上, ( http: / / www.21cnjy.com )该基因和正常基因H中的某一特定序列经BclⅠ酶切后,可产生大小不同的片段(如图1,bp表示碱基对),据此可进行基因诊断。图2为某家庭该病的遗传系谱。
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
下列叙述错误的是( )
A.h基因特定序列中BclⅠ酶切位点的消失是碱基序列改变的结果
B.Ⅱ-1的基因诊断中只出现142 bp片段,其致病基因来自母亲
C.Ⅱ-2的基因诊断中出现142 bp、99 bp和43 bp三个片段,其基因型为XHXh
D.Ⅱ-3的丈夫表现型正常,其儿子的基因诊断中出现142 bp片段的概率为1/2
【解析】选D。A项,分析 ( http: / / www.21cnjy.com )图1可知H、h被酶切后的结果不同,前者被分为两段,而后者只有一段,且碱基数目没有发生变化,由此可以推出后者中酶切位点的消失是碱基序列改变的结果;B项,图2中Ⅱ-1为患者,基因诊断中只出现142 bp片段,他的X染色体上的致病基因为h,他的X染色体来自母亲,所以致病基因来自母亲;C项,Ⅱ-2的基因诊断中出现142 bp、99 bp 和43 bp三个片段,说明他的基因有H、h两种;D项,Ⅱ-3的丈夫表现型正常,Ⅱ-3为正常人,她的父亲是正常人,母亲为致病基因的携带者,则她的基因型为XHXh的概率为1/2,则他们的儿子基因诊断中出现142 bp,即为患者的概率为1/2×1/2=1/4。
【名师点睛】
1.手段:主要包括遗传咨询和产前诊断
2.意义:在一定程度上有效地预防遗传病的产生和发展
3.我国开展优生工作的主要措施
措 施 理论依据 具 体 手 段
禁止近 亲结婚 近亲携带同一种隐性致病基因概率高 ①搞好宣传;②法律限制
进行遗传咨询 各种遗传病的遗传规律 ①调查家庭病史;②分析遗传病的传递方式;③推算后代再发风险率;④提出防治对策和建议,如终止妊娠、进行产前诊断等
进行产前诊断 胚胎发育原理 ①羊水检查;②B超检查;③孕妇血细胞检查;④基因诊断;确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病
4.人类基因组计划
(1)检测对象:全部的碱基(对)序列,包括基因片段中的和非基因片段中的,不是检测基因序列。
(2)需检测的染色体条数:
①对于XY型或ZW型性别决定的生物, ( http: / / www.21cnjy.com )其基因组和染色体组的情况与人的一致,即基因组包含常染色体的一半加一对性染色体;而染色体组包含常染色体的一半加一条性染色体。
②对于无性别决定的生物以及无性染色体的动物,如水稻,因无性染色体,故基因组与染色体组一样,均为体细胞染色体数的一半。
【锦囊妙计,战胜自我】
遗传调查咨询的注意事项
(1)确认调查对象:
①宜选择群体中发病率较高的单基因遗传病。
②宜选取“可操作性强”的调查类型 ( http: / / www.21cnjy.com ),如:红绿色盲,多(并)指,高度近视等(本类遗传病只需通过观察、问卷、调查、访谈等方式即可进行,不必做复杂的化验、基因检测等)。
③欲调查遗传病发病率,需在“广大人群”中随机抽样调查。
④欲确认遗传方式,需对“患者家系”展开调查。
(2)保证调查群体足够大,以便获得较多数据,并经统计学分析得出较科学的结论。统计的数量越大,越接近理论值。1.下列有关基因重组的说法,不正确的是(  )
A.基因重组是生物变异的根本来源
B.基因重组能够产生多种基因型
C.有性生殖过程可发生基因重组
D.非同源染色体上的非等位基因可发生重组
2.若一个卵原细胞的一条染色体上,β 珠蛋白基因中有一个A替换成T,则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是(  )
A. B. C. D.
3.下图为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。下列叙述正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因
B.结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果
C.图中染色体上的基因变化说明基因突变是随机和定向的
D.突变基因必将传递给子代个体
4.动态突变是指基因中的3个相邻 ( http: / / www.21cnjy.com )核苷酸重复序列的拷贝数发生倍增而产生的变异,这类变异会导致人类的多种疾病,且重复拷贝数越多,病情越严重。下列关于动态突变的推断正确的是(  )
A.可借助光学显微镜进行观察
B.只发生在生长发育的特定时期
C.会导致染色体上基因的数量有所增加
D.突变基因的翻译产物中某个氨基酸重复出现
5.下列关于染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的叙述中,不正确的是(  )
A.组成一个染色体组的染色体中不含减数分裂中能联会的染色体
B.由受精卵发育而成,体细胞含有两个染色体组的个体叫二倍体
C.含一个染色体组的个体是单倍体,但单倍体未必含一个染色体组
D.人工诱导多倍体唯一的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
6.有关“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验,错误的是(  )
A.实验中要用卡诺氏液浸泡根尖,以固定细胞的形态
B.用卡诺氏液浸泡根尖后,需用清水冲洗2次再制作装片
C.改良苯酚品红染液和醋酸洋红染液均可使染色体着色
D.实验原理是低温抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向细胞两极
7.小麦高秆(A)对矮秆(a)为显性,抗病(B)对易感病(b)为显性,图示培育矮秆抗病品种的几种途径,下列相关说法正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.过程①的原理是基因突变,最大的优点是育种周期短
B.过程⑥使用的试剂是秋水仙素,在有丝分裂间期发挥作用
C.过程⑤为单倍体育种,可明显缩短育种年限
D.④过程产生的子代中纯合子所占比例是2/3
8.假设在某一个群体中,AA、Aa、 ( http: / / www.21cnjy.com )aa三种基因型的个体数量相等,A和a的基因频率均为50%。下图表示当环境发生改变时,自然选择对A或a基因有利时其基因频率的变化曲线。下列正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.有利基因的基因频率变化如曲线甲所示,该种群将进化成新物种
B.种群基因型频率的改变一定引起基因频率的改变
C.图中甲、乙曲线变化幅度不同主要取决于生物生存环境引起的变异
D.曲线乙可以表示当自然选择对隐性基因不利时显性基因频率变化曲线
9.家蝇对某类杀虫剂产生抗性,原因是神 ( http: / / www.21cnjy.com )经细胞膜上某通道蛋白中的某一亮氨酸被另一氨基酸替换。下图是对甲、乙、丙三个地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。下列叙述错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对替换的结果
B.甲地区家蝇种群中抗性基因频率为12%
C.比较三地区抗性基因频率可知乙地区抗性基因突变率最高
D.丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果
10.有些动物在不同季节中数量差异 ( http: / / www.21cnjy.com )很大:春季残存的少量个体繁殖,夏季数量增加,到了冬季,由于寒冷、缺少食物等原因而大量死亡,如此周期性的变化形成一个如瓶颈样的模式(·为抗药性个体)。据图分析正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.突变和基因重组决定了该种群生物进化的方向
B.在图中所示的三年间,该生物种群进化形成了新物种
C.用农药防治害虫时,其抗药性基因频率增加是因抗药性害虫繁殖能力增强
D.害虫的敏感性基因频率逐年升高,说明变异的有利或有害取决于环境变化
11. 1万年前,科罗拉多大峡谷中的松鼠( ( http: / / www.21cnjy.com )原种群中黑毛基因A的基因频率为50%)被一条河流分隔成两个种群,两个种群现在已经发生明显的分化。研究人员指出,经过长期演化可能形成两个物种,下列说法错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.物种的形成必须通过a最终达到c
B.①②③④⑤⑥为生物进化提供原材料
C.b的变化是生物进化的实质
D.若环境变化后,种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加20%,基因型为aa的个体数量减少20%,则一年后a的基因频率为5/11
12.下列有关生物多样性和进化的叙述,正确的是(  )
A.基因突变和自然选择均定向改变种群的基因频率
B.群落演替过程中生物多样性增加,生物不发生进化
C.共生关系的两种生物在进化过程中可形成适应对方的特征
D.生态系统保持相对稳定,体现了生物多样性的直接价值
13.下列计算中正确的是(  )
A.显微镜下一个视野中,完整的细胞个数为80个,当放大倍数增为4倍,该视野中可观察到的完整细胞个数为20个
B.一个种群中AA、Aa、aa的基因型频 ( http: / / www.21cnjy.com )率分别为30%、60%、10%,该种群中每种基因型的个体中雌雄比例为1∶1,所有个体自由交配,子代中基因型频率不变
C.某学校的学生中某一相对性状的各基因型比率为XBXB∶XBXb∶XBY∶XbY=44%∶6%∶42%∶8%,则Xb的基因频率为7%
D.人的ABO血型决定于3个等位基因IA、I ( http: / / www.21cnjy.com )B、i。通过抽样调查发现血型频率(基因型频率):A型(IAIA,IAi)=0.45;B型(IBIB,IBi)=0.13;AB型(IAIB)=0.06;O型(ii)=0.36。IA、IB基因的频率分别是0.3、0.1
14.一个全部由基因型为Aa的豌 ( http: / / www.21cnjy.com )豆植株组成的种群,经过连续4代自交,获得的子代中,Aa的频率为1/16,AA和aa的频率均为15/32。根据现代生物进化理论,可以肯定该种群在这些年中:(  )
①发生了隔离 ②发生了基因突变 ③发生了自然选择
④发生了基因型频率的改变 ⑤没有发生生物进化
A.①②③④ B.②③④
C.②③⑤ D.④⑤
15.科学家在研究北美两种不同物种果蝇 ( http: / / www.21cnjy.com )(种1与种2)的进化过程时发现,在百万年之前,北美大陆只有一种果蝇,其基因型aabbccDDeeff。随后不同区域的果蝇出现了不同的基因(见下图);当基因A与B同时出现个体中会发生胚胎早亡;同样,基因C与D或E与F同时出现也有胚胎期早亡现象。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)甲地所有的果蝇称为__ ( http: / / www.21cnjy.com )______________。北美大陆不同区域在阶段I出现了基因的差异,这种变化说明基因突变的________________特性。
(2)果蝇最多只能飞跃邻近两地的 ( http: / / www.21cnjy.com )距离。对历史阶段Ⅰ而言,甲地与乙地果蝇之间的差异可能属于________多样性,判断的理由是_______________________;
甲、丙两地的果蝇之间的差异可能属于________________多样性。
(3)甲地与戊地果蝇最终进化成两个 ( http: / / www.21cnjy.com )物种,运用现代综合进化理论解释其可能主要原因:___________________________________________________________
___________________________________________________________________,
最终导致生殖隔离。若甲地果蝇(种1 ( http: / / www.21cnjy.com ))一个基因组含有15 000个基因,甲地共有果蝇50 000只;戊地果蝇(种2)一个基因组比甲地果蝇多了25个新基因,戊地共有果蝇38 000只。比较两地的果蝇种群基因库的大小:_____________________________________________________________。
16.科学家发现多数抗旱型农作物能通过细胞代谢,产生一种代谢产物,调节根部细胞液的渗透压,此代谢产物在叶肉细胞和茎部细胞中却很难找到。
(1)该代谢产物能够使细胞液的渗透压________(填“增大”或“减小”)。
(2)这种代谢产物在茎部和叶肉细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )中很难找到,而在根部细胞中却能产生的根本原因是__________________________________________________________。
(3)现有一抗旱植物,其体细胞内有一 ( http: / / www.21cnjy.com )个抗旱基因R,其等位基因为r(旱敏基因)。R、r的部分核苷酸序列如下,r:ATAAGCATGACATTA;R:ATAAGCAAGACATTA。抗旱基因突变为旱敏基因的根本原因是__________
__________________________________________________________________。
研究得知与抗旱有关的代谢产物主要是糖类,该 ( http: / / www.21cnjy.com )抗旱基因控制抗旱性状是通过___________________________________________________________________
_____________________________________________________________实现的。
(4)已知抗旱型(R)和多 ( http: / / www.21cnjy.com )颗粒(D)属于显性性状,且控制这两种性状的基因位于两对同源染色体上。纯合的旱敏型多颗粒植株与纯合的抗旱型少颗粒植株杂交得F1,F1自交:
①F2抗旱型多颗粒植株中双杂合子所占比例是________。
②若拔掉F2中所有的旱敏型 ( http: / / www.21cnjy.com )植株后,剩余植株自交。从理论上讲F3中旱敏型植株所占比例是____________________________________________________。
③某人用一植株和一旱敏型多颗粒的 ( http: / / www.21cnjy.com )植株进行杂交,发现后代出现4种表现型,性状的统计结果显示抗旱∶旱敏=1∶1,多颗粒∶少颗粒=3∶1。若只让F1中抗旱型多颗粒植株相互授粉,F2的性状分离比是________。
(5)请设计一个快速育种方案,利用 ( http: / / www.21cnjy.com )抗旱型少颗粒(Rrdd)和旱敏型多颗粒(rrDd)两植物品种作亲本,通过一次杂交,使后代个体全部都是抗旱型多颗粒杂交种(RrDd),用文字简要说明。专题11 人和动物生命活动的调节
【易错雷区,步步为赢】
1.给狗喂食会引起唾液分泌,但铃声刺激不会。若每次在铃声后即给狗喂食,这样多次结合后,狗一听到铃声就会分泌唾液。下列叙述正确的是(  )
A.大脑皮层没有参与铃声刺激引起唾液分泌的过程
B.食物引起味觉和铃声引起唾液分泌属于不同的反射
C.铃声和喂食反复结合可促进相关的神经元之间形成新的联系
D.铃声引起唾液分泌的反射弧和食物引起唾液分泌的反射弧相同
解析 铃声刺激引起唾液分泌为条件反 ( http: / / www.21cnjy.com )射,需要大脑皮层相关神经中枢参与,故A错。铃声引起唾液分泌为条件反射,食物引起味觉不是完整的反射活动,故B错。铃声和喂食反复结合可促进相关的神经元之间形成新的联系,如加强神经元之间新的突触联系,以形成条件反射,故C正确。铃声引起唾液分泌为条件反射,需要大脑皮层神经中枢参与,食物引起唾液分泌为非条件反射,神经中枢在延髓,故D错。
答案 C
2.(2015·江苏卷,18)下图表示当有神经冲动传到神经末梢时,神经递质从突触小泡内释放并作用于突触后膜的机制,下列叙述错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.神经递质存在于突触小泡内可避免被细胞内其他酶系破坏
B.神经冲动引起神经递质的释放,实现了由电信号向化学信号的转变
C.神经递质与受体结合引起突触后膜上相应的离子通道开放
D.图中离子通道开放后,Na+和Cl-同时内流
解析 本题主要考查神经递质释放与作 ( http: / / www.21cnjy.com )用机制,意在考查考生识图能力和判断能力,运用所学知识分析问题和解决问题的能力。难度适中。A项对,神经递质在突触前神经细胞内合成,经高尔基体加工后,储存在突触小泡内,以防止被胞浆内其他酶系所破坏;B项对,神经末梢有神经冲动传来时,突触小泡释放神经递质,电信号转变为化学信号;C项对,神经递质与受体结合,使突触后膜上相应的离子通道开放,提高膜对Na+或Cl-的通透性;D项错,若为兴奋性化学递质与后膜受体结合,Na+内流,若为抑制性化学递质与后膜受体结合,Cl-内流。
答案 D
3.下列关于神经兴奋的叙述,正确的是(  )
A.神经元受到刺激时,贮存于突触小泡内的神经递质就会释放出来
B.神经递质与突触后膜上的受体结合,也可能抑制下一神经元
C.兴奋在反射弧中的传导是双向的
D.神经元细胞膜外Na+的内流是形成静息电位的基础
解析 当神经元受到刺激时,若该刺激很弱不能引 ( http: / / www.21cnjy.com )起神经元兴奋,则贮存于突触小泡内的神经递质不会被释放,A错误;突触前膜释放的神经递质可能是兴奋性神经递质,也可能是抑制性神经递质,可能引起下一神经元的兴奋或抑制,B正确;兴奋只能从突触前膜到达后膜,故兴奋在反射弧中的传导是单向的,C错误;神经元细胞膜内K+的外流是形成静息电位的基础,Na+的内流是形成动作电位的基础,D错误。
答案 B
4.(2015·重庆卷,3)下表为某人血液化验的两项结果:
项目 测定值 参考范围 单位
甲状腺激素 10.0 3.1~6.8 (p mol·L-1)
胰岛素 1.7 5.0~20.0 (m IU·L-1)
据此分析,其体内最可能发生的是(  )
A.神经系统的兴奋性降低
B.血糖含量低于正常
C.促甲状腺激素分泌减少
D.组织细胞摄取葡萄糖加速
解析 本题考查激素调节的相关知识, ( http: / / www.21cnjy.com )考查识记和理解能力。难度适中。甲状腺激素能够提高人体神经系统的兴奋性,该个体甲状腺激素含量较高,神经系统的兴奋性升高,A错误;甲状腺激素的分泌调节具有负反馈调节的特点,当甲状腺激素含量较高时,会抑制下丘脑和垂体的活动,则促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌减少,C正确;胰岛素能够促进组织细胞摄取葡萄糖,用于氧化分解、合成糖原、转化为非糖物质,从而使血糖含量降低,该个体胰岛素含量较低,组织细胞摄取葡萄糖减缓,血糖含量高于正常人,B、D错误。
答案 C
5.(2015·天津卷,3)小鼠胚胎 ( http: / / www.21cnjy.com )干细胞可诱导成能分泌胰岛素的胰岛样细胞。将胰岛样细胞移植给患糖尿病小鼠,可使患病小鼠血糖恢复正常水平。下列叙述错误的是(  )
A.小鼠胚胎干细胞可来自对囊胚内细胞团的分离培养
B.移植前,患病小鼠体内靶细胞缺失胰岛素受体
C.移植后,小鼠体内靶细胞加强了对葡萄糖的摄取、利用和储存
D.小鼠体内血糖浓度对胰高血糖素的分泌存在反馈调节
解析 本题考查胚胎干细胞的应 ( http: / / www.21cnjy.com )用及血糖调节的有关知识,考查理解能力和应用能力。难度中等。哺乳动物的胚胎干细胞来源于早期胚胎(如囊胚)或原始性腺,发育成小鼠的各种组织,A正确;移植的细胞是能分泌胰岛素的胰岛样细胞,移植后,患病小鼠的血糖恢复正常水平,所以移植前的患病小鼠是缺乏胰岛素,而不是靶细胞缺乏胰岛素受体,B错误;移植后,小鼠体内胰岛素增加,加速组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而降低血糖,C正确;反馈调节是指在一个系统中,系统本身的作用效果反过来作用于系统本身,如当小鼠体内的血糖浓度降低时,会引起胰高血糖素分泌升高,从而导致血糖浓度升高,血糖浓度的升高引起胰高血糖素分泌降低,D正确。
答案 B
6.关于人体神经调节和体液调节的叙述,错误的是(  )
A.反射弧是神经调节的结构基础
B.体温受到神经和体液的双重调节
C.甲状腺激素不能影响神经系统的活动
D.垂体分泌促甲状腺激素受下丘脑调控
解析 神经调节的基本方式 ( http: / / www.21cnjy.com )是反射,反射的结构基础是反射弧,A正确;体温受神经和体液的双重调节,B正确;甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性,C错误;垂体分泌促甲状腺激素受下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素的调控,D正确。
答案 C
7.(2015·课标卷Ⅰ,30)肾上腺素和迷走神经都参与兔血压的调节,回答相关问题:
(1)给实验兔静脉注射0.01%的肾上腺 ( http: / / www.21cnjy.com )素0.2 mL后,肾上腺素作用于心脏,心脏活动加强加快使血压升高。在这个过程中,肾上腺素作为激素起作用,心脏是肾上腺素作用的________,肾上腺素对心脏起作用后被________,血压恢复。肾上腺素的作用是________(填“催化”“供能”或“传递信息”)。
(2)剪断实验兔的迷走神经后刺激其靠 ( http: / / www.21cnjy.com )近心脏的一端,迷走神经末梢释放乙酰胆碱,使心脏活动减弱减慢、血压降低。在此过程中,心脏活动的调节属于________调节。乙酰胆碱属于________(填“酶”“神经递质”或“激素”),需要与细胞膜上的________结合才能发挥作用。
(3)肾上腺素和乙酰胆碱在作 ( http: / / www.21cnjy.com )用于心脏、调节血压的过程中所具有的共同特点是________________________________________________(答出一个特点即可)。
解析 本题考查神经调节和体液调节知识点,考查 ( http: / / www.21cnjy.com )识记和理解能力,难度较低。(1)能被特定的激素作用的器官、细胞就是该激素的靶器官、靶细胞。本题中肾上腺素作用于心脏,因此心脏就是肾上腺素的靶器官。激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了。激素种类多、量极微,既不构成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而是随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的生理活动发生变化。(2)神经调节的结构基础是反射弧,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,其中效应器是由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等构成,本题中心肌细胞可以看成效应器的组成成分。神经递质由突触前膜释放,与突触后膜上的特异性受体结合发挥作用后被灭活。(3)作为信号分子的激素和神经递质,均需与相应受体结合后方可发挥作用,且均具有高效性,发挥作用后均需灭活或被转移,此为两类信号分子的共同特点。
答案 (1)靶器官 灭活 传递信息 (2)神经 神经递质 特异性受体 (3)都需要与相应的受体结合后才能发挥作用
8.(2015·海南卷,27)Na+在人体的内环境稳态维持和细胞兴奋过程中具有重要作用。回答下列问题:
(1) Na+和Cl-对维持血浆渗透压起重 ( http: / / www.21cnjy.com )要作用,将红细胞放入0.9%的NaCl溶液中,细胞形态________(填“会”或“不会”)改变。
(2)Na+可与________、________等无机负离子共同存在于血浆中,一起参与缓冲物质的构成。人血浆pH的正常范围是________。
(3)神经细胞受到刺激产生 ( http: / / www.21cnjy.com )兴奋主要是由于Na+________引起膜电位改变而产生的。当兴奋沿细胞膜传导时,整个细胞膜都会经历与受刺激点相同的________。
解析 本题考查内环境稳态及神经细胞兴奋传导的相关知识,考查知识的识记,难度较小。
(1)质量分数为0.9%的NaCl溶液 ( http: / / www.21cnjy.com )为生理盐水,渗透压与血浆渗透压相同,红细胞放入其中之后,水分子进出细胞的量相等,所以细胞的形态不会改变。(3)血浆中的缓冲物质是HCO HPO,维持血浆pH相对稳定,人体血浆pH的正常范围是7.35~7.45。(4)受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧,表现为外负内正,与相邻部位产生电位差。在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动,这样就形成了局部电流,这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,如此进行下去,将兴奋向前传导。
答案 (1)不会
(2)HCO HPO 7.35~7.45
(3) 内流 电位变化
9.为验证反射弧的组成与作用,某同学提出了以下实验思路:
取蛙1只,捣毁该蛙的脑,将其悬挂起来。
( http: / / www.21cnjy.com )
①用1%H2SO4溶液刺激该蛙左后肢的趾端(如图),观察是否屈腿。
②洗去H2SO4,再用1% H2SO4溶液刺激该蛙左后肢的趾端,测量该刺激与屈腿是否同时发生。
③分离得到该蛙左后肢的坐骨神经腓肠肌标本,用电刺激直接刺激腓肠肌,观察其是否收缩。
④用电刺激直接刺激上述标本的腓肠肌肌细胞,在坐骨神经上是否能测量到电位变化。
(说明:实验条件适宜;实验中的刺激强度足够;屈腿反射属于屈反射)
请回答:
(1)设计表格,并将预测的实验结果与结果的原因分析填入表中。
(2)为了验证屈腿反射的反射中枢所在部位,在上述实验的基础上写出第⑤项实验思路。
解析 (1)屈反射的神经中枢在脊髓而不在 ( http: / / www.21cnjy.com )大脑,所以即使捣毁大脑,仍然可以发生屈反射;由于兴奋的传导与传递需要时间,所以刺激和屈腿不能同时发生;肌肉细胞和神经细胞一样可以兴奋,刺激能产生兴奋从而使肌肉收缩;传出神经和腓肠肌细胞间相当于突触结构,兴奋传递具有单向的特点,即只能由传出神经到腓肠肌而不能从腓肠肌到传出神经,所以神经上检测不到电位变化。(2)验证反射中枢存在的部位,应设计破坏脊髓的实验组。
答案 (1)
验证反射弧的组成与作用实验的预测结果及结果分析表
思路 预测结果 结果的原因分析
① 是 反射弧完整,能够对刺激作出反应
② 否 刺激产生的兴奋在反射弧中的传导和传递需要时间,故刺激与屈腿不会同时发生
③ 是 电刺激使腓肠肌的肌细胞产生动作电位或兴奋,引起肌肉收缩
④ 否 兴奋在神经肌肉接点的传递是单向的,故坐骨神经上测不到电位变化
(2)⑤捣毁该蛙的脊髓,刺激其右后肢的趾端,观察是否屈腿。
10.(2015·福建卷,2 ( http: / / www.21cnjy.com )7)兴奋性是指细胞接受刺激产生兴奋的能力。为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响,研究人员先将体外培养的大鼠海马神经细胞置于含氧培养液中,测定单细胞的静息电位和阈强度(引发神经冲动的最小电刺激强度),之后再将其置于无氧培养液中,于不同时间点重复上述测定,结果如图所示。请回答:
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
注:“对照”的数值是在含氧培养液中测得的
(1)本实验的自变量是________。
(2)静息电位水平是影响细胞兴奋性水平的因素 ( http: / / www.21cnjy.com )之一,图中静息电位数值是以细胞膜的________侧为参照,并将该侧电位水平定义为0 mV。据图分析,当静息电位由-60 mV变为-65 mV时,神经细胞的兴奋性水平________。
(3)在缺氧处理20 min时, ( http: / / www.21cnjy.com )给予细胞25 pA强度的单个电刺激,________(能/不能)记录到神经冲动,判断理由是________。
(4)在含氧培养液中,细胞内ATP主 ( http: / / www.21cnjy.com )要在________合成。在无氧培养液中,细胞内ATP含量逐渐减少,对细胞通过________方式跨膜转运离子产生影响,这是缺氧引起神经细胞兴奋性改变的可能机制之一。
解析 本题考查神经调节和 ( http: / / www.21cnjy.com )实验探究相关知识,考查理解能力、获取信息能力和实验与探究能力。难度适中。(1)从实验目的探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响,可以得出自变量是缺氧时间,因变量是中枢神经细胞兴奋性。(2)静息电位细胞膜两侧的电位表现为外正内负,据曲线图分析静息电位数值为负值,因此静息电位数值是以细胞膜外侧为参照并定义为0 mV。据柱形图分析,当静息电位由-60 mV变为-65 mV时,缺氧时间由0 min变为20 min,阈强度由29 pA变为34 pA,即引发神经冲动的最小电刺激强度变大,说明神经细胞的兴奋性水平降低。(3)据柱形图分析缺氧处理20 min,阈强度大约34 pA,因此给予细胞25 pA强度的单个电刺激,刺激强度低于阈强度,不能记录到神经冲动。(4)在含氧培养液中,细胞内ATP主要由线粒体通过有氧呼吸第二、三阶段合成。在无氧培养液中,细胞内ATP含量减少,将影响需要消耗细胞内能量的主动运输,这可能是缺氧引起神经细胞兴奋性改变的机制之一。
答案 (1)缺氧时间
(2)外 降低
(3)不能 刺激强度低于阈强度
(4)线粒体(或线粒体内膜) 主动运输
【名师点睛,易错起源】
易错起源1、 反射与反射弧
例1.(2014·海南卷,15)当快速牵拉骨骼肌时,会在d处记录到电位变化过程。据图判断下列相关叙述,错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.感受器位于骨骼肌中
B.d处位于传出神经上
C.从a到d构成一个完整的反射弧
D.牵拉骨骼肌时,c处可检测到神经递质
解析 由图中突触的结构和神 ( http: / / www.21cnjy.com )经节所在的位置可知,b为传入神经,当快速牵拉骨骼肌时,会在d处记录到电位变化,感受器位于骨骼肌中,A正确;传入神经的胞体在灰质以外,d处位于传出神经上,B正确;从a到d没有效应器,不能构成一个完整的反射弧,C错误;牵拉骨骼肌时,会在d处记录到电位变化过程,说明有神经兴奋的传递,c处可检测到神经递质,D正确。
答案 C
【变式探究】肺牵张反射是调节呼吸 ( http: / / www.21cnjy.com )的反射之一,图(a)为肺牵张反射示意图。该反射的感受器位于肺中。深吸气后肺扩张,感受器兴奋,神经冲动经传入神经传入脑干,抑制吸气,引起呼气。
( http: / / www.21cnjy.com )
回答下列问题:
(1)图(a)中a、b、c、d是反射弧的组成部分,a是_______,b是_______,c是_______,d是_______。
(2)人体要屏住呼吸必须受到图(a)中_______的调控。
(3)图(a)中神经元①和②之间形成的突 ( http: / / www.21cnjy.com )触[放大后的突触如图(b)所示]中,突触小体是神经元①的_______(填“轴突”“树突”或“细胞体”)末端膨大形成的。突触后膜位于神经元②的_______(填“轴突”“树突”或“细胞体”)。
【审题视角】解答本题的关键是:
(1)识图分析反射弧的组成。
(2)熟记突触的结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
(3)知道突触的类型有轴突-树突型和轴突-细胞体型。
【解析】(1)结合题干观察图形,题干中 ( http: / / www.21cnjy.com )给出深吸气后肺扩张,感受器兴奋,神经冲动经过传入神经传入脑干,所以可以判断出b为传入神经,a为神经中枢,c为传出神经,d为对应的效应器。
(2)屏住呼吸属于条件反射,所以其调控中枢为图中的大脑皮层。
(3)观察图(a),我们可以 ( http: / / www.21cnjy.com )看到神经元①的细胞体在大脑皮层,所以突触小体是由该神经元的轴突末端膨大形成的;而观察图(b)我们可以看到突触小体是与神经元②的细胞体直接接触的,所以突触后膜是位于该神经元的细胞体上。
【答案】(1)神经中枢 传入神经 传出神经 效应器
(2)大脑皮层
(3)轴突 细胞体
【名师点睛】
兴奋传导 组织结构 结构特点 功 能 结构破坏
感受器↓传入神经↓神经中枢↓传出神经↓ 效应器 感受器 感觉神经末梢的特殊结构 将内外刺激的信息转变成兴奋 既无感觉又无效应
传入神经 感觉神经元 将兴奋由感受器传入神经中枢 既无感觉又无效应
感受器↓传入神经↓神经中枢↓传出神经↓ 效应器 神经中枢 调节某一特定生理功能的神经元群 对传入的兴奋进行分析和综合 既无感觉又无效应
传出神经 运动神经元 将兴奋由神经中枢传出至效应器 只有感觉无效应
效应器 传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体 对内外刺激产生相应的反应 只有感觉无效应
相互联系 ①反射弧的各部分是由反射活动连接起来的,是反射活动的结构基础;②反射弧中任何一个环节中断,反射都不能发生,因此必须保证反射弧结构的完整性
【锦囊妙计,战胜自我】
判断传入神经和传出神经的四种方法
(1)根据是否具有神经节:有神经节的是传入神经。
(2)根据脊髓灰质内突触结构判断:图示中与“”相连的为传入神经,与“”相连的为传出神经。
(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 ( http: / / www.21cnjy.com ),刺激外周段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经,反之则为传出神经。
易错起源2、兴奋在神经元之间的传递
例2.(2015·浙江卷,4)血液中K+浓度急性降低到一定程度会导致膝反射减弱,下列解释合理的是(  )
A.伸肌细胞膜的动作电位不能传播到肌纤维内部
B.传出神经元去极化时膜对K+的通透性增大
C.兴奋在传入神经元传导过程中逐渐减弱
D.可兴奋细胞静息膜电位的绝对值增大
解析 本题主要考查兴奋的传导等知识点,意在 ( http: / / www.21cnjy.com )考查基本概念理解和分析能力。难度适中。细胞膜的动作电位可通过局部电流的形式传入到肌纤维的内部,A错误;传出神经元在去极化时Na+通道开放,Na+大量内流,所以是膜对Na+的通透性增大,B错误;兴奋在传导的过程中动作电位的大小不会因传导距离的增加而衰减,C错误;可兴奋细胞的静息电位是由于K+外流引起的,所以当血液中K+浓度急性降低导致细胞外K+浓度比较低后进而导致可兴奋细胞的静息电位的绝对值增大,引起神经元不易产生兴奋,最后导致膝反射减弱,D正确。
答案 D
【变式探究】如图为反射弧中神经—肌肉接头的结构及其生理变化示意图。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)发生反射时,神经中枢产生的 ( http: / / www.21cnjy.com )兴奋沿_______神经传到突触前膜,导致突触小泡与前膜_______,释放神经递质(Ach);Ach与Ach受体结合后,肌膜发生_______,引起肌肉收缩。
(2)重症肌无力是自身免疫病 ( http: / / www.21cnjy.com ),其病因是患者免疫系统把Ach受体当作抗原,使B细胞被激活而增殖、分化,产生Ach受体抗体。Ach受体抗体与Ach受体特异性结合,造成Ach不能与Ach受体正常结合,导致_______信号转换过程受阻。
【审题视角】解答本题的关键是:
(1)明确突触的结构以及突触处信号转化的过程。
(2)神经递质由突触前膜释放到突触间隙以后需要作用于突触后膜上的受体才能完成信号的转变过程。
【解析】(1)反射沿着反射弧进行 ( http: / / www.21cnjy.com )传递,神经中枢产生的兴奋沿传出神经传到突触前膜,导致突触小泡与前膜融合,释放的神经递质与肌膜上的受体结合引发电位变化,进而引起肌肉收缩。
(2)抗原刺激B细胞增殖、分化出浆细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )(效应B细胞),进而产生Ach受体抗体,Ach受体抗体与Ach受体特异性结合,造成Ach不能与Ach受体正常结合,导致Ach这个化学信号不能再转变为肌膜上的电位变化。
【答案】(1)传出 融合 电位变化 (2)化学信号向电
【名师点睛】
1.兴奋在神经纤维上的传导
(1)神经元的结构示意图:
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)传导的过程:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1) ( http: / / www.21cnjy.com )
(2) ( http: / / www.21cnjy.com )
2.兴奋在神经元之间的传递
(1)突触:一般情况下每一神经元的轴突末梢只与其他神经元的细胞体或树突形成接点,由此可分为两类:
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)神经冲动的传递:
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
说明:①突触小泡释放的神经递质:乙酰胆碱、单胺类物质等。
②递质移动方向:突触小泡→突触前膜→突触间隙→突触后膜。
③信号转换:电信号→化学信号→电信号。
④兴奋传导过程:轴突→突触小体→突触小泡→神经递质→突触前膜→突触间隙→突触后膜(下一个神经元)。
⑤兴奋传递特点:单向性。原因是神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。
⑥兴奋在突触处传递比在神经纤维上的传导速度要慢。原因是:兴奋由突触前膜传至突触后膜,需要经历神经递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程。
【锦囊妙计,战胜自我】
1.兴奋在神经纤维上传导的五个特点
(1)生理的完整性:结构和生理功能都必须完整。
(2)绝缘性:各条神经纤维上传导的兴奋互不干扰。
(3)双向传导性:冲动沿着神经纤维向两侧同时传导。
(4)非递减性传导:兴奋在神经纤维上传导很快,并且不会衰减。
(5)相对不疲劳性:神经纤维与突触相比较,不容易发生疲劳。
2.注意突触小体与突触的关系,范围不同,位置不同,但都包括突触前膜。
3.神经递质的作用效果有两种:兴奋或抑制。
4.神经递质释放的过程为胞吐(外排),体现细胞膜的流动性,由突触后膜(下一神经元的细胞体或树突部分)上的糖蛋白(受体)识别。
5.突触小体内线粒体和高尔基体两种细胞器的含量较多。
6.在一个反射活动的完成过程中,同时存在兴奋在神经纤维上的传导和神经元之间的传递,突触数量的多少决定着该反射活动所需时间的长短。
7.释放到突触间隙中的神经递质发挥完作用后就立即消失,失去作用。
易错起源3、神经系统的分级调节及人脑的高级功能
例3.(2015·北京卷,29)为了探究治疗机体对某种药物依赖的有效途径,我国科研人员进行了如下研究。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)将大鼠置于自身给药箱中(如图)。当 ( http: / / www.21cnjy.com )大鼠按压非给药杆时指示灯不亮,药泵不给药;按压给药杆时指示灯亮,药泵通过静脉导管向大鼠注射一定量药物。灯亮时,光刺激大鼠视网膜,引起视神经细胞产生________,传至末梢,释放________,作用于突触________上的受体。信息传至视中枢,产生视觉。多次重复训练后,大量在光信号与给药之间建立联系。当单位时间内大鼠按压给药杆的次数达到一定程度时,即可被视为对该药物形成依赖。以下将这种大鼠简称D鼠。
(2)研究发现,D鼠相关脑内酶 ( http: / / www.21cnjy.com )A含量和活性均明显升高。为探讨酶A活性对药物依赖的影响,在两组D鼠相关脑内区注射酶A活性抑制剂或生理盐水后,再分别放入自身给药箱,记录单位时间内两组D鼠________。与对照组相比,若抑制剂组的D鼠________,则表明抑制酶A的活性可以降低D鼠对药物的依赖。
(3)研究者设计了一种能与编码 ( http: / / www.21cnjy.com )酶A的mRNA互补结合的,含22个核苷酸的RNA,它能进入细胞,促进编码酶A的mRNA降解。将这种小RNA用溶剂M溶解后,注射到D鼠相关脑区,引起酶A含量明显下降,D鼠对药物的依赖降低。进行本实验时要同时进行一个对照处理,将一小段RNA用________(填“生理盐水”或“蒸馏水”或“溶剂M”)溶解,注射到D鼠的相关脑区,这段小RNA的最佳设计为:与实验组使用的小RNA相比,其核苷酸的________(多选,只填序号)
a.种类相同   b.种类不同    c.数目相同
d.数目不同 e.序列完全相同 f.序列完全不同
若此对照组D鼠相关脑区内酶A含量无明显变化,则可以证明________等因素对实验组结果无影响。
解析 (1)当神经细胞受到外界刺激,会产生兴 ( http: / / www.21cnjy.com )奋,在细胞内以局部电流的方式进行传导,当达到与下一个神经元细胞的连接处(突触小体),会由突触前膜释放神经递质并作用于突触后膜上的特异性受体,从而引起下一个神经元细胞的兴奋或者抑制。(2)通过对题干材料的分析得知:小鼠对药物的依赖指标是给药的次数或用量,而对其给药又是通过其按压给药杆的次数来决定的,所以其对药物越是依赖则小鼠按压给药杆的次数则越多。若抑制剂组的D鼠按压给药杆的次数小于对照组D鼠按压给药杆的次数,则说明抑制酶A的活性可以降低D鼠对该药物的依赖。(3)实验的设计要充分考虑到在实验中要严格控制单一变量,所以给实验鼠注射“小RNA用溶剂M溶解后”,则其对照组应只注射“溶剂M”;若探讨对小RNA的设计,则其对照组应是所含的“核苷酸的种类和数目”都应该相同,唯一不同的应该是“核苷酸的排列顺序”不同。
答案 (1)兴奋 神经递质 后膜
(2)按压给药杆的次数 单位时间内按压给药杆次数减少
(3)溶剂M acf 溶剂M、小RNA核苷酸的数量和种类
【变式探究】下列实例能够说明神经系统中的高级中枢对低级中枢有控制作用的是
A.针刺指尖引起缩手反射
B.短期记忆的多次重复可形成长期记忆
C.大脑皮层语言H区损伤,导致人不能听懂别人讲话
D.意识丧失的病人能排尿但不能控制,意识恢复后可控制
【审题视角】解答本题需明确以下两点:
(1)高级神经中枢对低级神经中枢有调控的作用。
(2)指尖的缩手反射和小孩的无意识排尿都是受低级神经中枢的直接控制。
【解析】选D。具体分析如下:
选项 内容分析
A项 针刺指尖引起缩手反射,只有低级中枢的调节
B项 短期记忆的多次重复可形成长期记忆,只由大脑皮层中的高级中枢控制
C项 言语区的调节只是大脑高级中枢参与的活动
D项 意识丧失的病人能排尿但不能控制,意识恢复后可控制,体现了大脑对脊髓排尿反射中枢的控制
【名师点睛】
神经系统的结构和功能
结构名称 主要神经中枢 功能
脑 大脑 语言中枢、躯体运动中枢、躯体感觉中枢、视觉中枢、听觉中枢等 具有感知、控制躯体运动,语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能
小脑 维持身体平衡的中枢 维持身体平衡
脑 脑干 呼吸中枢、心血管运动中枢 调节呼吸、心血管运动
下丘脑 体温调节中枢、水盐平衡调节中枢、血糖调节中枢等 调节体温、水盐、血糖平衡等
脊髓 调节躯体运动的低级中枢 受大脑的控制
【锦囊妙计,战胜自我】
大脑皮层言语区
( http: / / www.21cnjy.com )
易错起源4、神经调节和体液调节
例4.(2015·海南卷,17)关于动物体液调节的叙述,错误的是(  )
A.机体内甲状腺激素的分泌受反馈调节
B.与神经调节相比,体液调节迅速而准确
C.血液中某激素的浓度可反映该激素的分泌量
D.激素的分泌量可随内、外环境的改变变化
解析 本题考查体液调节的相关知识,考查知识 ( http: / / www.21cnjy.com )的识记,难度小。当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素的分泌减少,属于反馈调节,A正确;与神经调节相比,体液调节较缓慢,B错误;内分泌腺没有导管,分泌的激素弥散到体液中,随血液流到全身,传递各种信息,因此,临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病,C正确;内外环境的改变,可能引起机体代谢发生异常,D正确。
答案 B
【变式探究】为了更好地揭示人体生理功能的调节机制,可用猴进行科学实验(如图)。请回答下列问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)实验猴右手指受到电 ( http: / / www.21cnjy.com )刺激时,会产生缩手反应。在此反射的反射弧中,神经冲动是_______向传递的。头部电极刺激大脑皮层某区域引起猴右手运动,其兴奋传递过程是:中枢兴奋→传出神经兴奋→神经末梢释放_______→ _______→后膜电位变化→右手肌肉收缩。若某动物离体神经纤维在两端同时受到刺激,产生两个同等强度的神经冲动,两冲动传导至中点并相遇后会________________________。
(2)实验猴受到寒冷刺激,皮肤温度感受器 ( http: / / www.21cnjy.com )兴奋,经传入神经引起_________兴奋,导致__________分泌增加,机体产热增多以维持体温稳定。此调节方式为__________________________。
(3)实验猴对屏幕上呈现的某些 ( http: / / www.21cnjy.com )影像会产生明显的应激反应。在受到多次此类影像刺激后,猴出现应激性高血糖症。产生这一结果的直接原因是_______________导致了糖代谢异常。
(4)猴大脑皮层下的某区域出现病 ( http: / / www.21cnjy.com )理性损伤后,表现为日排尿量异常增多、饮水剧增。推测脑内____________区域被损伤,引起了____________________缺乏。
【审题视角】解答本题需明确以下三点:
(1)应抓住题中“同等强 ( http: / / www.21cnjy.com )度”、“中点相遇”这两个关键的词。在两神经冲动强度相等、中点相遇的情况下,相遇点两侧的膜电位变化是相同的,故可推知相遇时两神经冲动间没有电位差,没有电位差则传导只能停止。
(2)与血糖、体温和水盐平衡调节有关的器官和激素。
(3)下丘脑在神经-体液调节中的重要位置和作用。
【解析】(1)神经冲动在反射弧中的传 ( http: / / www.21cnjy.com )递,即在神经元之间的传递是单向的;神经中枢产生兴奋后通过传出神经传到神经末梢,使突触前膜释放神经递质,神经递质经过突触间隙作用于突触后膜上的受体,使突触后膜电位发生变化;神经纤维在两端同时受到刺激后,两个神经冲动传到中点并相遇后会使电位变化相互抵消,从而使神经冲动停止传导。(2)受到寒冷刺激后,皮肤表面的温度感受器受到刺激并产生兴奋,经传入神经传到下丘脑的体温调节中枢,然后通过传出神经传到效应器,引起骨骼肌、皮肤血管、汗腺及内分泌腺等器官或腺体活动变化,使骨骼肌收缩,肾上腺分泌肾上腺素增多,甲状腺分泌甲状腺激素增多,以增加产热。这个过程涉及神经调节和激素(体液)调节,属于神经—体液调节。(3)血糖的调节以体液调节为主,同时又受神经系统的调节,当血糖突然升高时,下丘脑相关区域兴奋,通过副交感神经直接刺激胰岛B(β)细胞释放胰岛素,以降低血糖浓度。当出现胰岛素分泌减少、胰高血糖素分泌增加时,将导致糖代谢异常,从而引发应激性高血糖症。
(4)由下丘脑分泌并由垂体释放的抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水分的重吸收,如果下丘脑或垂体受到损坏将导致尿量增加等症状。
答案:(1)单 神经递质(或乙酰胆碱) 与(后膜特异性)受体结合 停止传导(或消失,抵消)
(2)下丘脑体温调节中枢 甲状腺激素(或甲状腺激素和肾上腺素) 神经-体液调节
(3)胰岛素分泌减少和胰高血糖素分泌增加
(4)下丘脑或(神经)垂体 抗利尿激素(或ADH)
【名师点睛】
1.激素调节的四个特点
(1)微量和高效。激素在血液中含量很低,但却能产生显著的生理效应,这是由于激素的作用被逐级放大的结果。
(2)通过体液运输。内分泌腺没有导管,所以激素弥散到体液中,由血液来运输。
(3)作用于靶器官、靶细胞。激素的作用具有特异性,它能选择性地作用于靶器官、靶腺体或靶细胞。
(4)激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,只是使靶细胞原有的生理活动发生变化,起到调节作用。
2.脊椎动物激素的种类及功能
激素名称 来源 主 要 功 能
甲状腺激素 甲状腺 促进新陈代谢,提高神经系统兴奋性,加速体内物质氧化分解,促进幼小动物的个体发育
肾上腺素 肾上腺髓质 促进肝糖原分解,使血糖升高
胰岛素 胰岛B(β)细胞 促进血糖合成糖原,加速血糖分解,抑制非糖物质转化为葡萄糖,降低血糖浓度
胰高血糖素 胰岛A(α)细胞 加速肝糖原分解,促进非糖物质转化为葡萄糖,使血糖浓度升高
生长激素 垂体 促进生长,主要是促进蛋白质的合成和骨的生长
促甲状腺激素 垂体 维持甲状腺的正常生长发育,促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素
促性腺激素 垂体 维持性腺的正常生长发育,促进性腺合成和分泌性激素
雄性激素 主要是睾丸 分别促进雌、雄生殖器官的发育和生殖细胞形成,激发和维持各自的第二性征;雌性激素还能激发和维持雌性正常的性周期
雌性激素 主要是卵巢
3.激素分泌的分级调节
(1)神经调节:
当体外环境条件发生变化时,中枢神经系统对传入 ( http: / / www.21cnjy.com )的信号经过分析和综合以后发出神经冲动,可以直接控制某些内分泌腺的分泌,也可通过下丘脑、垂体间接控制某些内分泌腺的分泌。如图所示:
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(2)反馈调节:
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【锦囊妙计,战胜自我】
1.正反馈与负反馈
(1)正反馈:
反馈控制促进原来激素的分泌。
(2)负反馈:
反馈控制抑制原来激素的分泌,此种类型最常见,如甲状腺激素分泌的调节。
2.下丘脑在机体稳态中的作用
(1)感受:渗透压感受器感受渗透压升降,维持水代谢平衡。
(2)传导:可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层,使之产生渴感。
(3)分泌:分泌促激素释放激素,作用于垂体,使之分泌相应的激素或促激素。在细胞外液渗透压升高时分泌抗利尿激素。
(4)调节:体温调节中枢、血糖调节中 ( http: / / www.21cnjy.com )枢、渗透压调节中枢(下丘脑中有渗透压感受器,可以感受内环境中渗透压的变化;也有效应器,可以分泌抗利尿激素,调节水盐平衡)。1.人体内发生在内环境中的过程是(  )
A.葡萄糖的氧化分解 B.抗体和抗原的结合
C.食物中蛋白质的分解 D.胰岛素的合成
解析 葡萄糖的氧化分解发生在细胞内,A ( http: / / www.21cnjy.com )错误;抗体和抗原的结合主要发生在细胞外液,属于内环境,B正确;食物中蛋白质的分解发生在消化道,不属于内环境,C错误;胰岛素的合成发生在细胞内的核糖体上,D错误。
答案 B
2.下列关于人体内环境的描述中,错误的是(  )
A.血浆的主要成分包括水、葡萄糖、血红蛋白和激素等
B.免疫对内环境稳态具有重要作用
C.HCO、HPO等参与维持血浆pH相对稳定
D.淋巴细胞生活的液体环境是淋巴、血浆等
解析 血红蛋白位于红细胞内,不属于血浆的 ( http: / / www.21cnjy.com )成分,A错;免疫调节及时清除抗原,对内环境稳态具有重要作用,B正确;HCO、HPO等参与调节酸碱平衡,维持血浆pH相对稳定,C正确;淋巴细胞生活的液体环境是淋巴、血浆等,D正确。
答案 A
3.下列关于内环境的叙述,正确的是(  )
A.毛细血管壁细胞生活的内环境包括血浆、组织液和淋巴
B.内分泌腺分泌的激素释放到内环境中,作用于靶细胞或靶器官
C.正常情况下,内环境的各项理化性质都稳定不变
D.葡萄糖分解为丙酮酸可发生在内环境中
解析 毛细血管壁细胞生活的内环境包括血浆、组 ( http: / / www.21cnjy.com )织液,A错误;内分泌腺分泌的激素释放到内环境中,经过血液循环,作用于靶细胞或靶器官,B正确;正常情况下,内环境的各项理化性质都保持相对稳定,C错误;葡萄糖分解为丙酮酸发生在细胞质基质中,不能发生于内环境,D错误。
答案 B
4.下列关于内环境的叙述,不正确的是(  )
A.内环境包括血浆、组织液、淋巴等
B.内分泌腺分泌的激素释放到内环境中,作用于靶细胞或靶器官
C.正常情况下,内环境的各项理化性质都处于动态平衡中
D.内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的主要场所
解析 内环境主要由组织液、血浆、淋巴 ( http: / / www.21cnjy.com )组成,A正确;内分泌腺分泌的激素释放到内环境中,作用于靶细胞或靶器官,B正确;内环境的稳态是一种动态的平衡,正常情况下,内环境的各项理化性质都处于动态平衡中,C正确;细胞质基质是机体进行正常生命活动和细胞代谢的场所,内环境是细胞与外界环境物质交换的媒介,D错误。
答案 D
5.下列关于人体细胞外液的叙述,不正确的是(  )
A.人体的细胞外液即内环境
B.细胞外液的化学成分中有葡萄糖、无机盐、激素、血浆蛋白等物质
C.细胞外液主要成分之间的关系可表示为:血浆 组织液→淋巴→血浆
D.小肠壁的肌细胞可以不通过细胞外液从肠道直接吸收葡萄糖
解析 人体内环境即细胞外液,主要包括血 ( http: / / www.21cnjy.com )浆、组织液、淋巴,它们在物质组成上相似,都含水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、尿素以及激素等,因此选项A、B正确。内环境中各成分之间的物质交换中血浆和组织液间是双向的,组织液和淋巴间以及淋巴和血浆间的交换是单向的,因此选项C正确。体内的细胞只有通过内环境,才能与外界环境进行物质交换,小肠壁的肌细胞不能从消化道中直接吸收葡萄糖,只能从组织液中吸收。
答案 D
6.结合如图胰岛素与胰高血糖素在调节葡萄糖代谢中的相互关系,叙述错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.饭后半小时,图中的激素②分泌增加,该激素是由胰岛B细胞分泌的
B.①激素和②激素的作用结果都会反过来影响各自的分泌,这种调节方式称为反馈调节
C.激素①②都作用于肝脏,其作用区别在于激素②抑制肝糖原分解,激素①引起肝糖原分解
D.激素②能作用于全身组织而激素①不能,说明激素调节具有作用于靶器官和靶细胞的特点
解析 反馈调节是系统自身的作用结果,反过 ( http: / / www.21cnjy.com )来作为“信息”作用于系统,①、②激素作用的结果为“血糖浓度”,它对胰岛A细胞、B细胞已不属“系统自身作用结果”。
答案 B
7.下列有关内环境和稳态的说法,不正确的是(  )
A.血浆中蛋白质含量明显高于淋巴和组织液
B.葡萄糖、肾上腺素、淋巴因子和胃蛋白酶都属于人体内环境的成分
C.个体稳态的实现是神经系统、内分泌系统和免疫系统等共同调节的结果
D.人体内环境pH、渗透压等保持相对稳定是细胞正常代谢所必需的
解析 血浆与组织液、淋巴的最主要区 ( http: / / www.21cnjy.com )别是血浆中蛋白质的含量高,A正确;胃蛋白酶在消化道中,不属于内环境成分,B错误;内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络,C正确;人体内环境pH、渗透压等保持相对稳定是细胞正常代谢所必需的,D正确。
答案 B
8.白蛋白是健康人血浆中含量最多的蛋 ( http: / / www.21cnjy.com )白质,白蛋白在肝细胞内合成后,分泌进入血液循环而分布到身体各处。下列有关白蛋白的叙述中,正确的是(  )
A.白蛋白增多,会引起组织水肿
B.白蛋白减少,会使尿液量增多
C.白蛋白减少,O2运输能力减弱
D.白蛋白增多,机体免疫力增强
解析 白蛋白增多,血浆的渗透压增大,组 ( http: / / www.21cnjy.com )织液减少,不会引起组织水肿,A错误;白蛋白减少,血浆渗透压下降,抗利尿激素分泌减少,尿液增多,B正确;白蛋白没有运输氧气的能力,C错误;白蛋白的主要作用是维持血浆渗透压,不参与免疫调节,D错误。
答案 B
9.如图为“细胞直接与内环境进行物质交换”的图解,其中②④⑤为细胞外液。下列相关叙述中错误的是(  )
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A.若某人患镰刀型细胞贫血症,则形态发生变化的是图中的⑥
B.若某人长期营养不良,血浆中蛋白质含量降低,会使图中②液体增加
C.图中①和③细胞具体的内环境分别是血液和组织液、组织液
D.某人皮肤烫伤后,出现了水泡,该水泡内的液体主要是指图中的标号②
解析 据图可知,①是毛细血管 ( http: / / www.21cnjy.com )壁细胞,②是组织液,③是组织细胞,④是淋巴,⑤是血浆,⑥是血细胞。镰刀型细胞贫血症是由于基因突变导致血红蛋白发生改变,故A正确;营养不良会引起组织水肿,故B正确;毛细血管壁细胞的内环境是血浆和组织液,组织细胞的内环境是组织液,故C错;机体出现的水泡,其中的成分是组织液,故D正确。
答案 C
10.下列现象不属于内环境稳态调节的是(  )
A.红骨髓源源不断地造出新的血细胞
B.肾脏将尿素等代谢终产物排出体外
C.通过呼吸运动吸入O2呼出CO2
D.通过肝脏可增加或减少血糖含量
解析 内环境是细胞外液,而 ( http: / / www.21cnjy.com )血细胞不属于内环境,所以红骨髓源源不断地造出新的血细胞不属于内环境稳态的调节范畴,A错误;肾把代谢终产物不断排出体外,以维持人体内环境的稳态,B正确;通过肺可按一定速率呼出CO2和吸入O2,属于内环境稳态的调节范畴,C正确;血糖是指血浆中的葡萄糖,因此血糖含量的调节属于内环境稳态的调节范畴,D正确。
答案 A
11.内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件,下列有关内环境的叙述错误的是(  )
A.内环境是多细胞生物细胞生活的直接环境
B.内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介
C.维持内环境中Na+、K+浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性
D.内环境中发生的丙酮酸氧化分解给细胞提供能量,有利于生命活动的进行
解析 多细胞生物细胞生活在细胞外液中,内环 ( http: / / www.21cnjy.com )境是多细胞生物细胞生活的直接环境,A正确;内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,B正确;静息电位的维持主要依赖于钾离子外流,动作电位产生和维持依赖于钠离子内流,维持内环境中Na+、K+浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性,C正确;丙酮酸氧化分解发生在细胞内,不发生在内环境中,D错误。
答案 D
12.下图是人体维持内环境稳态的部分调节机制简图。据图回答下列问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)当人体运动导致大量出汗时,由于细胞外液 ( http: / / www.21cnjy.com )渗透压________,刺激了图一中的________渗透压感受器,促进垂体释放__________ ,使肾小管和集合管加强对水的重吸收,尿量减少。当足量饮水1 h后,通过图一中a所示的__________调节机制,尿量逐渐恢复正常。该调节机制是________相互协调的结果。
(2)图二是免疫调节的部分过程。图中既能参与 ( http: / / www.21cnjy.com )非特异性免疫,又能参与特异性免疫的细胞是______________________________;肺结核病是一种危害较大的传染病,结核杆菌属细胞内寄生菌,当它初次侵入人体细胞后,人体发挥主要作用的免疫过程是________________________(填图中数字)。艾滋病是由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的,HIV侵入人体后破坏T淋巴细胞,使免疫系统的功能瓦解。请写出艾滋病患者体内缺少抗体的原因:______________________。
解析 (1)大量出汗会导致细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞外液渗透压升高,这时位于下丘脑中的渗透压感受器感知会促进垂体释放抗利尿激素,进而减少尿量;另一方面通过主动饮水后由图可知信息反馈到下丘脑属于体内的反馈调节机制,使尿量恢复正常,整个过程既有神经调节又有体液调节,所以是神经调节和体液调节共同的结果。(2)此图中通过①过程将抗原消灭属于非特异性免疫中的第二道防线,通过②⑥(首次入侵)或②④⑥(再次入侵)过程属于特异性免疫中的细胞免疫途径,甲是效应T细胞;通过③⑦(首次入侵)或③⑤⑦(再次入侵)过程属于特异性免疫中的体液免疫,乙是浆细胞,因此可见吞噬细胞既能参与非特异性免疫,又能参与特异性免疫;细胞免疫主要是针对侵入胞内的抗原,结核杆菌属细胞内寄生菌,当其首次侵入人体细胞后,主要是细胞免疫的初次免疫。艾滋病病毒破坏T细胞后,绝大多数的抗原是通过吞噬细胞摄取、处理将抗原呈递给T细胞,T细胞分泌淋巴因子加强B细胞增殖、分化为浆细胞的这条体液免疫途径丧失,因此只保留少数抗原直接刺激B细胞,使其分化为浆细胞的途径,而抗体只有浆细胞才能产生,因此体内抗体较少。
答案 (1)升高 下丘脑 抗利尿 ( http: / / www.21cnjy.com )激素 负反馈(反馈) 神经调节和体液调节(或神经系统和内分泌系统) (2)吞噬细胞 ②⑥ 由于T淋巴细胞被破坏,产生的淋巴因子减少,不能有效刺激B细胞增殖、分化成浆细胞,所以抗体大量减少
13.下图表示人体组织细胞与外界环境进行物质交换的过程,据图回答下列问题。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)请补充完整组织细胞从食物中获得氨基酸的途径:
消化系统→______________________(以图中文字和符号表示详细途径)。B代表________,组织细胞产生的尿素等代谢终产物主要由此排出。
(2)医学研究发现高血压病的发生与食盐 ( http: / / www.21cnjy.com )摄入量密切相关,过量摄入钠盐,可能导致血浆渗透压________,下丘脑分泌________增多,水的重吸收增加,导致血量增多,血压上升。
(3)体检报告单上甘油三脂代表图示________中(以图中文字或符号表示)该物质含量。
解析 (1)组织细胞从食物中获得氨 ( http: / / www.21cnjy.com )基酸,应从消化道吸收经A(循环系统)进入①血浆,再进入②组织液,经②送入组织细胞;图中B代表泌尿系统。(2)过量摄入食盐可能导致血浆渗透压上升,下丘脑对抗利尿激素的分泌将增多。(3)体检报告单上甘油三脂应代表血浆(①)中该物质的含量。
答案 (1)A→①→②→组织细胞 泌尿系统 (2)上升 抗利尿激素 (3)①
14.在外界环境发生剧烈变化的情况下,人体仍能通过自身的调节作用,维持内环境的相对稳定。
(1)人在炎热夏季室外活动时,皮 ( http: / / www.21cnjy.com )肤的感受器接受刺激后产生兴奋,沿相关神经传到位于________的体温调节中枢,最终使汗腺分泌加强,皮肤毛细血管舒张以增加________使体温保持稳定。汗液分泌增多会使细胞外液的渗透压________,下丘脑产生的抗利尿激素______________,从而导致尿量__________。
(2)人在饥饿时遇到寒冷刺激,会表现出 ( http: / / www.21cnjy.com )面色苍白,全身颤抖。此时体内血糖浓度________,细胞产热不足以维持正常体温,所以通过________方式加速热量的产生,全身颤抖。另一方面通过________,减少热量散失,所以面色苍白。
(3)以上可说明,人体生命活动是受________调节的。
解析 (1)人在炎热夏季室外活动时 ( http: / / www.21cnjy.com ),皮肤的感受器接受刺激后产生兴奋,沿相关神经传到位于下丘脑的体温调节中枢,最终使汗腺分泌加强,皮肤毛细血管舒张以增加散热使体温保持稳定。汗液分泌增多会使细胞外液的渗透压上升,下丘脑产生的抗利尿激素增加,从而导致尿量减少。
(2)人在饥饿时遇到寒冷刺激,会表现 ( http: / / www.21cnjy.com )出面色苍白,全身颤抖。此时体内血糖浓度下降,细胞产热不足以维持正常体温,所以通过骨骼肌收缩方式加速热量的产生,全身颤抖。另一方面通过皮肤毛细血管收缩,减少热量散失,所以面色苍白。(3)以上可说明,人体生命活动是受神经——体液调节的。
答案 (1)下丘脑 散热(血流量) 上升 增加 减少 (2)下降 骨骼肌收缩 皮肤毛细血管收缩 (3)神经——体液
15.图甲所示的调节过程是人体稳态的重要组成部分,图乙为细胞间信息传递的几种模式示意图。请据图回答以下问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)在寒冷环境中,图甲中的②分泌量增 ( http: / / www.21cnjy.com )加的同时______(填字母)的分泌量也增加,二者共同促进机体的新陈代谢。请写出寒冷条件下皮肤立毛肌收缩、起鸡皮疙瘩的反射弧_____________________________________________________。
(2)图甲中的胰岛A细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )分泌的胰高血糖素主要的靶器官是________,若胰岛B细胞受损人会得糖尿病,这主要是因为胰岛素有促进组织细胞加速______________的作用。
(3)若图乙中靶细胞为甲状腺细胞, ( http: / / www.21cnjy.com )那么引起甲状腺激素分泌的“信号”分子最可能是________,接受信号的物质基础是_______________________________。
(4)机体维持稳态的主要 ( http: / / www.21cnjy.com )调节网络是__________________________,其中免疫系统是通过它的__________________等功能,实现它在维持稳态中的作用。
解析 (1)寒冷环境中不仅甲状腺激 ( http: / / www.21cnjy.com )素增加(图中②),肾上腺素(图中b)分泌量也增加;寒冷环境中立毛肌收缩反射孤中感受器位于皮肤,中枢位于下丘脑,立毛肌为效应器。(2)胰高血糖素的主要靶器官是肝脏;胰岛素具有促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖的作用。(3)促进甲状腺激素分泌的“信号”分子最可能是“促甲状腺激素”,接受信号的物质基础是靶细胞膜表面的“糖蛋白”。(4)神经—体液—免疫调节网络是维持机体内环境稳态的主要调节机制,其中免疫系统是通过其防卫、监控和清除功能实现其作用的。
答案 (1)b 皮肤冷觉感受器兴奋→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→立毛肌收缩
(2)肝脏 摄取、利用和储存葡萄糖
(3)促甲状腺激素 糖蛋白(或蛋白质)
(4)神经—体液—免疫调节网络 防卫、监控和清除专题7 遗传的分子基础
【易错雷区,步步为赢】
1.(2015·江苏卷,4)下列关于研究材料、方法及结论的叙述,错误的是(  )
A.孟德尔以豌豆为研究材料,采用人工杂交的方法,发现了基因分离与自由组合定律
B.摩尔根等人以果蝇为研究材料,通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比,认同了基因位于染色体上的理论
C.赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料,通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA,证明了DNA是遗传物质
D.沃森和克里克以DNA大分子为研究材料,采用X射线衍射的方法,破译了全部密码子
2.下列叙述与生物学史实相符的是(  )
A.孟德尔用山柳菊为实验材料,验证了基因的分离及自由组合规律
B.范·海尔蒙特基于柳枝扦插实验,认为植物生长的养料来自土壤、水和空气
C.富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献
D.赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,证明了DNA的半保留复制
3.在生命科学发展过程中,证明DNA是遗传物质的实验是(  )
①孟德尔的豌豆杂交实验 ②摩尔根的果蝇杂交实验 ③肺炎双球菌转化实验 ④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验
⑤DNA的X光衍射实验
A.①② B.②③ C.③④ D.④⑤
4.关于T2噬菌体的叙述,正确的是(  )
A.T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素
B.T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中
C.RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质
D.T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖
5.在DNA分子模型搭建实 ( http: / / www.21cnjy.com )验中,如果用一种长度的塑料片代表A和G,用另一长度的塑料片代表C和T,那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型(  )
A.粗细相同,因为嘌呤环必定与嘧啶环互补
B.粗细相同,因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相似
C.粗细不同,因为嘌呤环不一定与嘧啶环互补
D.粗细不同,因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸不同
6.羟胺可使胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶,导致 ( http: / / www.21cnjy.com )DNA复制时发生错配(如图)。若一个DNA片段的两个胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶,下列相关叙述正确的是(多选)(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.该片段复制后的子代DNA分子上的碱基序列都发生改变
B.该片段复制后的子代DNA分子中G-C碱基对与总碱基对的比下降
C.这种变化一定会引起编码的蛋白质结构改变
D.在细胞核与细胞质中均可发生如图所示的错配
7. 1953年Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型,其重要意义在于(  )
①证明DNA是主要的遗传物质 ②确定DNA是染色体的组成成分 ③发现DNA如何储存遗传信息 ④为DNA复制机制的阐明奠定基础
A.①③ B.②③ C.②④ D.③④
8.(2015·课标卷Ⅰ,5)人 ( http: / / www.21cnjy.com )或动物PrP基因编码一种蛋白(PrPc),该蛋白无致病性。PrPc的空间结构改变后成为PrPsc(朊粒),就具有了致病性。PrPsc可以诱导更多的PrPc转变为PrPsc,实现朊粒的增殖,可以引起疯牛病。据此判断,下列叙述正确的是(  )
A.朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中
B.朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同
C.蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化
D.PrPc转变为PrPsc的过程属于遗传信息的翻译过程
9.(2015·海南卷,20)关于密码子和反密码子的叙述,正确的是(  )
A.密码子位于mRNA上,反密码子位于tRNA上
B.密码子位于tRNA上,反密码子位于mRNA上
C.密码子位于rRNA上,反密码子位于tRNA上
D.密码子位于rRNA上,反密码子位于mRNA上
10.(2015·江苏卷,12)下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图,下列叙述正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.图中结构含有核糖体RNA
B.甲硫氨酸处于图中 的位置
C.密码子位于tRNA的环状结构上
D.mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类
【名师点睛,易错起源】
易错起源1、 DNA分子的结构和复制
例1.(2015·安徽卷,4)Q ( http: / / www.21cnjy.com )β噬菌体的遗传物质(QβRNA)是一条单链RNA,当噬菌体侵染大肠杆菌后,QβRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如图所示),然后利用该复制酶复制QβRNA。下列叙述正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.QβRNA的复制需经历一个逆转录的过程
B.QβRNA的复制需经历形成双链RNA的过程
C.一条QβRNA模板只能翻译出一条肽链
D.QβRNA复制后,复制酶基因才能进行表达
【变式探究】甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程,下列叙述正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A.甲、乙所示过程通过半保留方式进行,合成的产物是双链核酸分子
B.甲所示过程在细胞核内进行,乙在细胞质基质中进行
C.DNA分子解旋时,甲所示过程不需要解旋酶,乙需要解旋酶
D.一个细胞周期中,甲所示过程在每个起点只起始一次,乙可起始多次
【名师点睛】
一、DNA分子的结构
( http: / / www.21cnjy.com )
2.DNA的两条链反向平行
3.碱基对的形成遵循碱基互补配对原则
由该原则知:A=T,G=C,
因此:A+G=T+C=A+C=T+G=50%。
4.碱基比的共性与特性
(1)共性:
注意:上述比值不因生物种类的不同而不同,即不具有物种特异性。
(2)特异性:
每个DNA分子的的比值是不同的,恰是DNA分子多样性和特异性的体现。
5.碱基互补配对原则及其应用
(1)碱基互补配对原则:A-T,G-C,即
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)有关碱基互补配对计算的一般规律:
①规律一:
一个双链DNA分子中,A ( http: / / www.21cnjy.com )=T,C=G,A+G=T+C,A+C=G+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数,各占全部碱基数的50%;不互补配对的两个碱基之和占全部碱基数的50%,简记为“不配对碱基之和占总数一半”。
根据碱基互补配对原则有:
( http: / / www.21cnjy.com )
简记为“双链中,不配对的两种碱基之和的比值为1。”
②规律二:
双链DNA分子中一条链中的两个不互补碱基之和的比值是另一条互补链中这一比值的倒数。
设双链DNA分子中,一条链上:
简记为:DNA两互补链中,不配对的两种碱基之和的比值乘积为1。
③规律三:
双链DNA分子中互补配对的碱基之和在两条单链中所占比例等于在整个DNA分子中所占比例。
设双链DNA分子中的一条链上A1+T1=n%, 因为A1=T2,A2=T1,则:A1+T1=A2+T2=n%。
所以A+T=(A1+A2+T1+T2)/2= =n%。
简记为:配对的两种碱基之和在双、单链中所占比例相等。
④规律四:
在一个双链DNA分子中,某碱基占碱基总量的百分数等于两条链中百分比的平均值。
设双链DNA分子中的一条链上的腺嘌呤A所占的百分数为A1%,另一条链上的腺嘌呤A所占的百分数为A2%,则整个DNA分子中腺嘌呤A所占的比例为 。
简记为:整个双链DNA分子中,某种碱基所占百分比等于两条链中百分比的平均值。
【特别提醒】
1.游离磷酸基团的数量
每个DNA片段中,游离的磷酸基团有2个。
2.基本单位成分的比例
磷酸∶脱氧核糖∶碱基=1∶1∶1
3.磷酸与五碳糖之间的连接方式
磷酸和五碳糖之间的化学键为磷酸二酯键。相邻两脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键用限制酶(限制性核酸内切酶)处理可切断,用DNA连接酶处理可连接。
4.碱基与碱基之间的连接方式及特点
碱基与碱基之间的化学键为氢键,可用解旋酶 ( http: / / www.21cnjy.com )断裂,也可加热断裂,A与T之间有两个氢键,G与C之间有三个氢键。含G—C碱基对较多的DNA片段热稳定性高。
5.除DNA分子两端的两个脱氧核糖外,每个脱氧核糖连接着2个磷酸,每条单链上相邻碱基不直接相连。
【锦囊妙计,战胜自我】 运用碱基互补配对原则时的两个注意
(1)应注意题中所给的和所求的碱基比例,是占整个DNA分子的比例还是占其中一条链的比例。
(2)应注意熟练掌握在双链DNA分子中,不配对的两种碱基之和占总数的一半。
二、DNA分子的复制
1.概念:以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
2.发生时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
3.过程
(1)解旋:在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开。
(2)合成子链:以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链。
(3)形成子代DNA分子:延伸子链,母子链盘绕成双螺旋结构。
4.特点
(1)边解旋边复制。
(2)半保留复制。
5.条件
模板 DNA分子的两条链
原料 4种游离的脱氧核苷酸
能量 ATP
酶 解旋酶和DNA聚合酶等
6.准确复制的原因
(1)DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板。
(2)通过碱基互补配对保证了复制的准确进行。
7.意义:将遗传信息从亲代传给了子代,保持了遗传信息的连续性
8.若取一个全部N原子被15N标记的DNA分子(0代),转移到只含 14N的培养基中培养(复制)若干代,其结果分析如下表:
世代 DNA分子的特点 DNA中脱氧核苷酸的特点
分子总数 DNA分子离心后在管中的位置 不同DNA分子占全部DNA分子之比 链总数 不同脱氧核苷酸链占全部链之比
只含 15N的分子 含 14N、15N的杂种分子 只含 14N的分子 含15N的链 含 14N的链
0 1 全在下部 1 0 0 2 1 0
1 2 全在中部 0 1 0 4 1/2 1/2
2 4 1/2中部;1/2上部; 0 1/2 1/2 8 1/4 3/4
3 8 1/4中部;3/4上部; 0 1/4 3/4 16 1/8 7/8
n 2n 0 2n+1
【特别提醒】
DNA复制中有关数量计算
DNA的复制为半保留复制,一个DNA分子复制n次,则有:
(1)DNA分子数:
子代DNA分子数=2n个;
含有亲代DNA链的子代DNA分子数=2个;
不含亲代链的子代DNA分子数=(2n-2)个。
(2)脱氧核苷酸链数:
子代DNA分子中脱氧核苷酸链数=2n+1条;
亲代脱氧核苷酸链数=2条;
新合成的脱氧核苷酸链数=(2n+1-2)条。
(3)消耗的脱氧核苷酸数:
若一亲代DNA分子含有某种脱氧 ( http: / / www.21cnjy.com )核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸(2n-1)·m个,第n次复制需要消耗的该脱氧核苷酸为2n-1·m个。
易错起源2、 遗传信息的转录和翻译
例2. (2014·江苏卷,20)关于基因控制蛋白质合成的过程,下列叙述正确的是(  )
A.一个含n个碱基的DNA分子,转录的mRNA分子的碱基数是n/2个
B.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,提高转录效率
C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上
D.在细胞周期中,mRNA的种类和含量均不断发生变化
【变式探究】图示细胞内某些重要物质的合成过程,该过程发生在
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A.真核细胞内,一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链
B.原核细胞内,转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链
C.原核细胞内,转录还未结束便启动遗传信息的翻译
D.真核细胞内,转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译
【名师点睛】
DNA复制、转录和翻译
1.区别
复制 转录 翻译
时间 细胞分裂(有丝分裂和减数第一次分裂前)的间期 个体生长发育的整个过程
场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质的核糖体
模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA
原料 4种游离的脱氧核苷酸 4种游离的核糖核苷酸 20种游离的氨基酸
条件 酶(DNA解旋酶、DNA聚合酶等)、ATP 酶(RNA聚合酶等)、ATP 酶、ATP、tRNA
产物 2个双链DNA 1个单链RNA(mRNA、tRNA、rRNA) 多肽链
模板去向 分别进入2个子代DNA分子中 恢复原样,与非模板链重新绕成双螺旋结构 分解成单个核苷酸
特点 边解旋边复制,半保留复制 边解旋边转录 一个mRNA上结合多个核糖体同时合成多条肽链
碱基配对 A-T,T-A,C-G,G-C A-U,T-A,C-G,G-C A-U,U-A, C-G,G-C
遗传信息传递 DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→蛋白质
意义 使遗传信息从亲代传给子代 表达遗传信息,使生物表现出各种性状
2.联系
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【特别提醒】
1.提高翻译效率的方式
在翻译过程中,一条mRNA上可同时结合多个核糖体,可同时合成多条多肽链,但不能缩短每条肽链的合成时间。
2.翻译后的加工
合成的肽链需要进一步加工才能成为具有活性的蛋白质。
翻译在核糖体上进行,但从核糖体上脱离下来的只是多肽链,还要在相应的细胞器内加工,最后才合成具有一定空间结构的蛋白质。
【锦囊妙计,战胜自我】
1.DNA与mRNA之间的等量关系
DNA结构和转录图解
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由图示得出
(1)α链碱基数=β链碱基数=γ链碱基数=DNA分子总碱基数×1/2。
(2)Aα+Tα=Tβ+Aβ=Aγ+Uγ;
Gα+Cα=Cβ+Gβ=Gγ+Cγ。
2.碱基与氨基酸之间的数量关系(不考虑终止密码子)
(1)转录形成的RNA分子碱基数目是基因碱基数目的1/2。
(2)翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是mRNA中碱基数目的1/3。
总之,在转录和翻译过程中,基因中的碱基数(指双链)、 RNA分子中的碱基数、蛋白质分子中的氨基酸数之比为6∶3∶1。参考图:
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易错起源3、 中心法则及其应用
例3.(2015·重庆卷,5)结合下图分析,下列叙述错误的是(  )
)
A.生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中
B.核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质
C.遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础
D.编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链
【变式探究】下列关于遗传信息传递的叙述,错误的是( )
A.线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则
B.DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的
C.DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序
D.DNA病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则
【名师点睛】
1.中心法则的提出
(1)提出人:克里克。
(2)基本内容(用关系简式表示):
2.完善后的中心法则内容(用简式表示)
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3.中心法则适用范围
(1)适用于所有生物的中心法则:
(2)适用于以DNA为遗传物质的生物(绝大多数生物)的中心法则:
【锦囊妙计,战胜自我】
适用于以RNA为遗传物质的生物的中心法则(如 RNA病毒等):
第一种情况:(不具逆转录能力的RNA病毒,如流感病毒)
第二种情况:(具有逆转录能力的RNA病毒,如艾滋病病毒)1.下列关于对“以32P标记T2噬菌体侵染大肠杆菌”实验的分析中,正确的是(  )
A.本实验使用的生物材料还应该有不含32P的大肠杆菌
B.噬菌体培养时间、温度等是本实验的自变量
C.本实验预期的最可能结果是上清液的放射性强,而沉淀物中放射性弱
D.该实验可以证明DNA是噬菌体的遗传物质
解析 获得含32P的噬菌体,需 ( http: / / www.21cnjy.com )要用含32P的大肠杆菌培养噬菌体,通常需要用含32P的噬菌体侵染含31P的大肠杆菌以确定噬菌体的DNA是否进入到大肠杆菌,A正确;实验中噬菌体培养时间过长,会导致大肠杆菌裂解,子代噬菌体进入上清液中,温度可影响噬菌体的增殖,即培养时间和温度都会影响实验的结果,但不是实验探究的因素,都属于实验的无关变量,B错误;32P标记的噬菌体DNA留在沉淀物中,所以实验的预期结果是沉淀物放射性强,而上清液的放射性弱,C错误;通过该实验还不足以证明DNA是噬菌体的遗传物质,还需用35S标记T2噬菌体侵染大肠杆菌进一步实验,D错误。
答案 A
2.如果用3H、15N、32P、35S标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生子代噬菌体的组成结构成分中,能够找到的放射性元素是(  )
A.可在外壳中找到3H、15N和35S
B.可在DNA中找到15N、32P和35S
C.可在外壳中找到15N、32P和35S
D.可在DNA中找到3H、15N和32P
解析 用3H﹑15N、32P、35S共同 ( http: / / www.21cnjy.com )标记噬菌体,其中3H﹑15N标记了噬菌体的DNA和蛋白质外壳,32P标记了噬菌体的DNA,35S标记了噬菌体的蛋白质外壳。噬菌体侵染细菌过程中,蛋白质外壳留在细菌外面,DNA进入细菌内部,在细菌中以噬菌体DNA为模板,利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA,又由于DNA复制具有半保留复制的特点,所以在子代噬菌体中能找到3H﹑15N和32P标记的DNA,不能找到35S标记的蛋白质。
答案 D
3.等位基因A与a的最本质的区别是(  )
A.A控制显性性状,a控制隐性性状
B.在减数分裂时,A与a分离
C.两者的碱基序列不同
D.A对a起显性的作用
解析 等位基因是位于同源 ( http: / / www.21cnjy.com )染色体相同位置,控制相对性状的基因,等位基因A与a的本质区别在于基因片段中脱氧核苷酸的排列顺序的差别,即碱基序列的不同。
答案 C
4.为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质,某同学模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验,有关分析错误的是(  )
A.①过程中与32P标记的噬菌体混合培养的是没有标记的大肠杆菌
B.若上清液中出现放射性,则不能证明DNA是遗传物质
C.离心前混合时间过长或过短都会导致上清液放射性升高
D.要达到实验目的,还需再设计一组用35S标记的噬菌体的实验,两组均为实验组
解析 ①过程中与32P标记的噬菌体混合培养 ( http: / / www.21cnjy.com )的是没有标记的大肠杆菌,A正确;上清液中出现放射性可以是离心前混合时间过长或过短,仍能证明DNA是遗传物质,B错误;如果离心前混合时间过长,子代噬菌体就会细菌中释放出来;而侵染时间过短,有的噬菌体DNA没有进入细菌,都会导致上清液中放射性升高,C正确;要达到实验目的,还需再设计一组用35S标记的噬菌体的实验,两组均为实验组,互为对照,D正确。
答案 B
5.右图表示细胞中蛋白质合成的部分过程,以下叙述不正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.甲、乙分子上含有A、G、C、U四种碱基
B.甲分子上有m个密码子,乙分子上有n个密码子,若不考虑终止密码子,该蛋白质由m+n-1个氨基酸构成
C.若控制甲合成的基因受到紫外线照射发生了一个碱基对的替换,那么丙的结构可能会受到一定程度的影响
D.丙的合成是由两个基因共同控制的
解析 分析题图可知,甲、乙均为信使RNA, ( http: / / www.21cnjy.com )含有A、G、C、U四种碱基,A正确;在不把终止密码子计算在内的情况下,合成的该蛋白质应该由(m+n)个氨基酸构成,B错误;若控制甲合成的基因发生了突变,如碱基对的替换,可能引起性状改变,也可能不引起性状改变,因此丙的结构可能会受到一定程度的影响,C正确;从图中可以看到,该蛋白质由两条肽链构成,可推测丙的合成由两个基因共同控制,D正确。
答案 B
6. DNA分子经过诱变,某位点上的一 ( http: / / www.21cnjy.com )个正常碱基(设为P)变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两次,得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别是U—A、A—T、G—C、C—G。推测“P”可能是(  )
A.鸟嘌呤 B.腺嘌呤
C.胸腺嘧啶 D.胸腺嘧啶或胞嘧啶
解析 由题意知,DNA分子经过诱变,某位 ( http: / / www.21cnjy.com )点上的一个正常碱基(设为P)变成了尿嘧啶,连续复制两次,得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别是U-A、A-T、G-C、C-G,由于正常DNA分子中不含有碱基U,因此U-A、A-T是以发生突变的DNA单链为模板复制而来,G-C、C-G是以正常DNA单链为模板复制产生,所以P碱基应该是G或者C。
答案 A
7.有关图中信息流的叙述,正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.植物细胞中,可经b、c过程直接合成生长素
B.某种病毒的信息流可以是e、c过程
C.图乙所示仅发生在图甲的e、c过程中
D.图乙中①②③表示一个鸟嘌呤核糖核苷酸
解析 生长素的合成在相关酶的催化下进行, ( http: / / www.21cnjy.com )不能由基因直接控制合成。图乙所示也可以发生在图甲的b、d过程中。图乙中的②③与最上面的那个磷酸才可以构成一个核苷酸。
答案 B
8.图1示DNA分子的片段,下列相关叙述正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.构成DNA分子的基本单位是⑦
B.DNA分子解旋时①②之间的化学键断开
C.复制时DNA聚合酶催化形成⑤
D.DNA分子中⑥的排列顺序代表遗传信息
解析 构成DNA分子的基本单位是④脱 ( http: / / www.21cnjy.com )氧核苷酸,A错误;DNA分子解旋时,化学键⑤断开,B错误;DNA聚合酶催化形成的是磷酸二酯键,⑤是氢键,C错误;DNA分子中碱基对的排列顺序⑥代表遗传信息,D正确。
答案 D
9.有关DNA分子结构的说法,正确的是(  )
A.DNA单链上相邻碱基以磷酸二酯键相连
B.(A+G)/(T+C)的比值体现了DNA分子的特异性
C.DNA的多样性取决于构成它的碱基种类的多样性
D.蓝藻细胞的遗传物质水解可得到4种脱氧核苷酸
解析 DNA单链上相邻碱基通 ( http: / / www.21cnjy.com )过-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-连接,不是以氢键连接,A错误;DNA中A=T、C=G,故的比值为1,不能体现DNA分子的特异性,B错误;DNA的多样性取决于构成它的碱基排列顺序的多样性,C错误;蓝藻细胞的遗传物质是DNA,水解可得到4种脱氧核苷酸,D正确。
答案 D
10.核苷酸可通过脱水形成多核苷酸,脱水 ( http: / / www.21cnjy.com )后一个核苷酸的磷酸基团与下一个单体的糖相连,结果在多核苷酸中形成了一个糖—磷酸主链(如下图)。下列叙述正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.糖—磷酸主链的组成元素有C、H、O、N、P
B.合成该图化合物时,需脱去5分子水
C.图中的一个磷酸基团可与一个或两个五碳糖相连
D.连接磷酸基团与五碳糖的化学键是解旋酶作用的位点
解析 糖-磷酸主链的组成元素有C、 ( http: / / www.21cnjy.com )H、O、P,不含N元素,A错误;合成该图化合物时,需脱去4分子水,B错误;图中的一个磷酸基团一般与两个五碳糖相连,末端游离的磷酸基团与一个五碳糖相连,C正确;解旋酶作用的位点是碱基对之间的氢键,D错误。
答案 C
11.右图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程,下列叙述不正确的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.①②④过程分别需要DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆转录酶,④可发生在病毒体内
B.③过程直接需要的物质或结构有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATP
C.把DNA放在含15N的培养液中进行①过程,子一代含15N的DNA占100%
D.①②③均遵循碱基互补配对原则,但碱基配对的方式不完全相同
解析 ①是DNA的复制过程, ( http: / / www.21cnjy.com )需要解旋酶和DNA聚合酶,②是转录过程,需要解旋酶和RNA聚合酶,④是逆转录过程,需要逆转录酶,该过程只发生在被某些病毒侵染的细胞中,而不是病毒体内,A错误;③为翻译过程,该过程需要的物质或结构有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATP,B正确;将DNA放在含15N的培养液中进行①DNA的复制过程,根据DNA半保留复制特点,子代DNA均含有15N,C正确;①过程中的碱基配对为A-T、T-A、C-G、G-C,②过程中的碱基配对为A-U、T-A、C-G、G-C,③过程中的碱基配对为A-U、U-A、C-G、G-C,由此可见,①②③过程均遵循碱基互补配对原则,但碱基配对的方式不完全相同,D正确。
答案 A
12.丙型肝炎病毒(HCV)是一种RNA病毒,其侵染肝细胞的过程如图所示。下列叙述错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.过程①与膜的流动性有关
B.过程②需要DNA聚合酶参与
C.过程③所需的tRNA和氨基酸来自肝细胞
D.过程②③均遵循碱基互补配对原则
解析 从图中可以看出过程①前 ( http: / / www.21cnjy.com )后相比,病毒外多了一层膜结构,这层膜结构应来源于肝细胞细胞膜,过程①类似于胞吞,与膜的流动性有关,故A正确;过程②是RNA复制过程,不需要DNA聚合酶参与,DNA聚合酶用于DNA复制,故B错;过程③是翻译过程,需要tRNA和氨基酸,丙型肝炎病毒自身只由RNA和蛋白质两种物质组成,所以翻译过程所需氨基酸和tRNA只能来自肝细胞,故C正确;过程②是RNA复制过程,RNA上的碱基与游离的核糖核苷酸上的碱基互补配对;③是翻译过程,mRNA上的碱基与tRNA上组成反密码子的碱基互补配对,故D正确。
答案 B
13.Tay Sachs ( http: / / www.21cnjy.com )病是一种基因病,可能是由于基因突变从而产生异常酶引起的。下列表格为正常酶和异常酶的部分氨基酸序列。根据题干信息,推断异常酶的mRNA不同于正常酶的mRNA的原因是(  )
   密码子位置酶种类    4 5 6 7
正常酶 苏氨酸(ACU) 丝氨酸(UCU) 缬氨酸(GUU) 谷氨酸(CAG)
异常酶 苏氨酸(ACU) 酪氨酸(UAC) 丝氨酸(UCU) 缬氨酸(GUU)
A.第5个密码子前插入UAC
B.第5个密码子中插入碱基A
C.第6个密码子前UCU被删除
D.第7个密码子中的C被G替代
解析 比较正常酶和异常酶的氨基酸发现从5 ( http: / / www.21cnjy.com )号氨基酸开始发生改变,4号和5号氨基酸之间多了酪氨酸,其后氨基酸顺序不变,所以异常酶的mRNA不同于正常酶的mRNA原因是第5个密码子前插入UAC,A正确。
答案 A
14.下图甲表示大肠杆菌细胞中遗传信息传递的部分过程,图乙为图甲中④的放大图。请据图回答(在下列横线上填写文字,[ ]中填序号):
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)在图甲中,转录时DNA的双链解 ( http: / / www.21cnjy.com )开,该变化还可发生在________过程中。mRNA是以图中的②为模板,在有关酶的催化作用下,以4种游离的________为原料,依次连接形成的。能特异性识别mRNA上密码子的分子是________,它所携带的小分子有机物用于合成图中[ ]________。
(2)在图乙中,如果物质C中尿嘧啶和腺嘌呤之和占42%,则可得出与物质C合成有关的DNA分子中胞嘧啶占________。
解析 (1)DNA双链解开不仅发生在转录中 ( http: / / www.21cnjy.com ),还可发生在DNA复制过程中,翻译过程中以mRNA为模板,tRNA携带氨基酸在核糖体上形成多肽结构。(2)根据碱基互补配对原则,DNA双链中胞嘧啶个数等于mRNA中胞嘧啶和鸟嘌呤个数之和,由于mRNA中尿嘧啶和腺嘌呤之和占42%,所以mRNA中胞嘧啶和鸟嘌呤之和占1-42%=58%,mRNA是单链,DNA为双链,所以DNA分子中胞嘧啶占29%。
答案 (1)DNA复制 核糖核苷酸 tRNA(转运RNA) ③ 多肽(肽链) (2)29%
15.人类对遗传的认知逐步深入:
(1)在孟德尔豌豆杂交实验中,纯合的黄色圆 ( http: / / www.21cnjy.com )粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)的豌豆杂交,若将F2中黄色皱粒豌豆自交,其子代中表现型为仍为黄色皱粒的个体占________。进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对,但r基因编码的蛋白质(无酶活性)比R基因编码的淀粉分支酶少了末端61个氨基酸,推测r基因转录的mRNA提前出现________。试从基因表达的角度,解释在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中,所观察的7种性状的F1中显性性状得以体现,隐性性状不体现的原因是_______________________________。
(2)摩尔根用灰身长翅(BBVV)与黑身残翅 ( http: / / www.21cnjy.com )(bbvv)的果蝇杂交,将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交,子代出现四种表现型,比例为1∶1∶1∶1,说明F1中雌果蝇产生了________种配子。若实验结果不符合自由组合定律,原因是这两对等位基因不满足该定律“________________”这一基本条件。
(3)格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中,S ( http: / / www.21cnjy.com )型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型,R型菌是由SⅡ型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养,出现了S型菌。有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生,但该实验中出现的S型菌全为________,否定了这种说法。
(4)沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模 ( http: / / www.21cnjy.com )型,该模型用________解释DNA分子的多样性,此外,________的高度精确性保证了DNA遗传信息稳定传递。
解析 (1)纯合的黄色圆粒(YYRR)与绿 ( http: / / www.21cnjy.com )色皱粒(yyrr)的豌豆杂交,F2中黄色皱粒为YYrr和Yyrr,若将F2中黄色皱粒豌豆自交,只有Yyrr自交才会产生绿色皱粒(yyrr),因此其子代中表现型为绿色皱粒(yyrr)的个体占×=。若r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对,但r基因编码的蛋白质(无酶活性)比R基因编码的淀粉分支酶少了末端61个氨基酸,推测r基因转录的mRNA提前出现终止密码(子)。由于显性基因表达,隐性基因不转录或不翻译;或隐性基因编码的蛋白质无活性或活性低,因此观察的7种性状的F1中显性性状得以体现,隐性性状不体现。
(2)根据F1中雌果蝇与黑身残 ( http: / / www.21cnjy.com )翅雄果蝇进行测交,子代出现四种表现型,比例为1∶1∶1∶1,说明F1中雌果蝇产生了4种配子。实验结果不符合自由组合定律,原因是这两对等位基因不满足该定律“非同源染色体上的非等位基因”这一基本条件。
(3)由于变异存在不定向性,而该实验中出现的S菌全为SⅢ,说明不是突变产生的,从而否定了前面的说法。
(4)沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模 ( http: / / www.21cnjy.com )型,该模型用碱基对排列顺序的多样性解释DNA分子的多样性,此外,碱基互补配对高度精确性保证了DNA遗传信息稳定传递。
答案 (1)5/6 终止密码(子 ( http: / / www.21cnjy.com )) 显性基因表达,隐性基因不转录,或隐性基因不翻译,或隐性基因编码的蛋白质无活性、或活性低 (2)4 非同源染色体上非等位基因 (3)SⅢ (4)碱基对排列顺序的多样性 碱基互补配对
16.蚕豆体细胞染色体数目2N=12,科学家用3H标记蚕豆根尖细胞的DNA,可以在染色体水平上研究真核生物的DNA复制方式。
实验的基本过程如下:
Ⅰ.将蚕豆幼苗培养在含有3H的胸腺嘧啶核苷的培养基上,培养一段时间后,观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。
Ⅱ.当DNA分子双链都被3H标记后,再将根移到含有秋水仙素的非放射性培养基中,培养一段时间后,观察细胞分裂中期染色体的放射性情况。
请回答相关问题:
(1)蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是________;秋水仙素能使部分细胞的染色体数目加倍,其作用的机理是
___________________________________________________________________。
(2)Ⅰ中,在根尖细胞进行第一次 ( http: / / www.21cnjy.com )分裂时,每一条染色体上带有放射性的染色单体有________条,每个DNA分子中,有________条链带有放射性。
Ⅱ中,若观察到一个细胞具有24条染色体,且 ( http: / / www.21cnjy.com )二分之一的染色单体具有放射性,则表明该细胞的染色体在无放射性的培养基上复制________次,该细胞含有________个染色体组。
(3)上述实验表明,DNA分子的复制____________________________________。
解析 (1)根尖细胞进行有丝分裂, ( http: / / www.21cnjy.com )用秋水仙素处理细胞时会抑制纺锤体的形成,从而使分开的染色体不能移向两极形成两个子细胞,使细胞染色体数目加倍。
(2)由于DNA分子的半 ( http: / / www.21cnjy.com )保留复制,Ⅰ中,在根尖细胞进行第一次分裂时,以没有标记的DNA母链为模板,利用含有3H的胸腺嘧啶核苷作为原料,因此复制形成的每个DNA分子中有1条链带有放射性,并且每条染色体上两条染色单体都带有放射性。Ⅱ中,开始亲代DNA分子双链都被3H标记,而后来一个细胞具有24条染色体,并且每条染色体上只有一条染色单体有放射性,说明已完成一次有丝分裂且染色体数目加倍,该细胞可能处于第二次有丝分裂的前期或中期,因此细胞染色体已复制2次,并且含有4个染色体组。
(3)该实验表明DNA分子的复制方式是半保留复制。
答案 (1)有丝分裂 抑制纺锤体的形成 (2)2 1 2 4 (3)半保留复制1.人的秃顶由显性基因B控制,但只有男性表现 ( http: / / www.21cnjy.com )。一个非秃顶男人和一个其父非秃顶的女人婚配,生了一个男孩,表现为秃顶。这个男孩和他母亲的基因型分别是(  )
A.bb,Bb B.Bb,BB C.Bb,Bb D.bb
解析 由题意可知,非秃顶男性的基因型为bb, ( http: / / www.21cnjy.com )则一个其父为非秃顶的女人的基因型为_b.一个非秃顶男人(bb)与一个其父为非秃顶的女人(_b)结婚,后代男孩长大后为秃顶,说明这个男孩的基因型为Bb,由此可推知这个女人基因型是Bb。
答案 C
2.下列有关一对相对性状遗传的叙述,错误的是(  )
A.在一个种群中,若仅考虑一对等位基因,可有6种不同的交配类型
B.最能说明基因分离定律实质的是F2的性状分离比为3∶1
C.若要鉴别和保留纯合的抗锈病(显性)小麦,最合理的方法是自交
D.通过测交可以推测被测个体产生配子的种类和比例
解析 若以A、a这一对等位基因为例,在一 ( http: / / www.21cnjy.com )个种群中,可有6种不同的交配类型,即AA×AA、AA×Aa、AA×aa、Aa×Aa、Aa×aa、aa×aa,A正确;最能说明基因分离定律实质的是F1减数分裂过程中等位基因分离,产生两种比例相等的配子,B错误;鉴别一棵植物是否为纯合子,可用测交法和自交法,其中自交法最简便,C正确;由于测交是与隐性个体杂交,而隐性个体只能产生1种含隐性基因的配子,所以通过测交后代表现型种类和比例可以推测被测个体产生配子的种类和比例,D正确。
答案 B
3. “遗传学之父”孟德尔经过多年的实验发现了遗传规律,其中基因的自由组合定律应该作用于下图中的(  )
A.①和② B.① C.② D.③
解析 基因自由组合定律的实质是 ( http: / / www.21cnjy.com )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;发生的时间为减数第一次分裂后期同源染色体分离时。所以基因型为AaBb的个体在进行有性生殖时,其基因的自由组合定律应作用于①减数分裂产生4种配子的步骤。
答案 B
4.在孟德尔的豌豆杂交实验中,涉及到了自交和测交。下列相关叙述中正确的是(  )
A.自交可以用来判断某一显性个体的基因型,测交不能
B.测交可以用来判断一对相对性状的显隐性,自交不能
C.自交可以用于显性优良性状的品种培育过程
D.自交和测交都不能用来验证分离定律和自由组合定律
解析 自交可以用来判断某一显性 ( http: / / www.21cnjy.com )个体的基因型,测交也能,A错误;测交不可以用来判断一对相对性状的显隐性,但自交能,B错误;自交可以用于显性优良性状的品种培育过程,淘汰发生性状分离的个体,得到纯合体,C正确;自交不能用来验证分离定律和自由组合定律,但可用测交来验证分离定律和自由组合定律,D错误。
答案 C
5.将一批基因型为AA与Aa的豌豆种子种下 ( http: / / www.21cnjy.com ),自然状态下(假设结实率相同)其子代中基因型为AA、Aa、aa的数量比为3∶2∶1,则这批种子中,基因型为Aa的豌豆所占比例为(  )
A. B. C. D.
解析 豌豆在自然状态下只 ( http: / / www.21cnjy.com )能自交,假设这批种子中,基因型为Aa的豌豆所占比例为X,则AA所占的比例为1-X,因此子代中基因型为AA的个体所占的比例为(1-X)+X=,因此X=。
答案 C
6.用具有两对相对性状的纯种豌豆作亲 ( http: / / www.21cnjy.com )本杂交获得F1,F1自交得F2,F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9∶3∶3∶1,与F2出现这样的比例无直接关系的是(  )
A.亲本必须是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆
B.F1产生的雄、雌配子各有4种,比例为1∶1∶1∶1
C.F1自交时4种类型的雄、雌配子的结合是随机的
D.F1的16种配子结合方式获得的受精卵都能发育成新个体
解析 亲本可以是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿 ( http: / / www.21cnjy.com )色皱粒豌豆,还可以是纯种黄色皱粒豌豆与纯种绿色圆粒豌豆,A错误;F1黄色圆粒产生的雄、雌配子各有4种,比例均为1∶1∶1∶1,才能使子代出现9∶3∶3∶1,B正确;F1自交时4种类型的雄、雌配子的结合是随机的,即结合的机会以是均等的,C正确;F1的16种配子结合方式都能发育成新个体(种子)与F2出现这样的比例有着直接的关系,D正确。
答案 A
7.小鼠毛皮中黑色素的形 ( http: / / www.21cnjy.com )成是一个复杂的过程,当显性基因R、C(两对等位基因位于两对常染色体上)都存在时,才能产生黑色素,如图所示。现将黑色纯种和白色纯种小鼠进行杂交,F1雌雄交配,则F2的表现型比例为(  )
A.黑色∶白色=2∶1
B.黑色∶棕色∶白色=1∶2∶1
C.黑色∶棕色∶白色=9∶3∶4
D.黑色∶棕色∶白色=9∶6∶1
解析 亲本基因型是RRCC ( http: / / www.21cnjy.com )和rrcc,杂交后代基因型是RrCc,F1雌雄交配,则F2中黑色(R_C_)∶棕色(rrC_)∶白色(_ _cc)=9∶3∶4。C正确。
答案 C
8.一批基因型为AA与Aa的豌豆,两者数量之比是1∶3。自然状态下(假设结实率相同)其子代中基因型为AA、Aa、aa的数量之比为(  )
A.3∶2∶1 B.7∶6∶3
C.5∶2∶1 D.1∶2∶1
解析 不要把豌豆自然条件 ( http: / / www.21cnjy.com )下的受粉理解成为自由交配是解题关键。豌豆在自然状态下自花传粉且闭花受粉,故只能自交。根据题意,亲本是1/4AA、3/4Aa分别自交,1/4AA自交后代仍是1/4AA,3/4Aa自交后代是3/4(1/4AA、1/2Aa、1/4aa),最终两种情况合计=(1/4+3/16)AA∶(3/8)Aa∶(3/16)aa=7∶6∶3。
答案 B
9.在西葫芦的皮色遗传中,黄皮基因Y对绿 ( http: / / www.21cnjy.com )皮基因y为显性,但在另一白色显性基因W存在时,基因Y和y都不能表达。现有基因型为WwYy的个体自交,其后代表现型种类及比例是(  )
A.四种 9∶3∶3∶1 B.两种13∶3
C.三种 12∶3∶1 D.三种10∶3∶3
解析 本题考查基因对性状的控制和自由组合 ( http: / / www.21cnjy.com )定律的应用,意在考查考生的理解、分析能力。由题意可知,白皮个体的基因型为W_ _ _,黄皮个体的基因型为wwY_ ,绿皮个体的基因型为wwyy。基因型为WwYy的个体自交,子代的表现型及比例为白皮∶黄皮∶绿皮=12∶3∶1。
答案 C
10.某植物是XY型性别决定的 ( http: / / www.21cnjy.com )雌雄异株植物,其叶型有阔叶和窄叶两种类型,并且阔叶(H)对窄叶(h)是显性,由位于X染色体上的基因控制;该植物的花色红色(B)对白色(b)为显性,由位于一对常染色体上的基因控制,下列说法不正确的是(  )
A.窄叶雌株与阔叶雄株杂交,通过叶型即可直接判断子代植株的性别
B.一株窄叶雄株亲本,将其窄叶基因传给F2雌株的概率为1/3
C.控制该植株叶型和花色基因的遗传遵循基因自由组合定律
D.杂合体红花窄叶雌株与白花阔叶雄株杂交后代出现的基因型有4种
解析 窄叶雌株XhXh×阔叶雄株XHY ( http: / / www.21cnjy.com ),后代的基因型有XHXh、XhY,阔叶全为雌株,窄叶全为雄株;窄叶雄株亲本的基因型为HhY,Xh一定会传给F1的雌株,F1雌株的基因型为X-Xh,F1的Xh传给F2雌株的概率为1/2,因此,一株窄叶雄株亲本将其窄叶基因传给F2雌株的概率为1/2;控制该植株叶型和花色的基因分别位于两对同源染色体上,因此,它们的遗传遵循基因自由组合定律;杂合体红花窄叶雌株(BbXhXh)与白花阔叶雄株(bbXHY)杂交后代的基因型有4种。
答案 B
11.下列关于果蝇细胞中性染色体的叙述,错误的是(  )
A.性染色体上的基因不都与性别决定有关
B.可以通过比较Y染色体上DNA序列的相似性判定两只雄果蝇的亲缘关系
C.所有次级精母细胞都含Y染色体
D.所有初级精母细胞都含Y染色体
解析 性染色体上有的基因与性别决 ( http: / / www.21cnjy.com )定有关,有的与性别决定无关,如色盲基因等,A正确;由于雄果蝇的亲本只有一条Y染色体,而其母本有两条X染色体,所以可以通过比较Y染色体上DNA序列的相似性判定两只雄果蝇的亲缘关系,B正确;由于减数第一次分裂后期同源染色体X与Y发生分离,分别进入两个子细胞中去,所以次级精母细胞中不一定含有Y染色体,C错误;初级精母细胞处于减数第一次分裂过程中,同源染色体还没有分离开来进入两个子细胞中,所以所有初级精母细胞都含Y染色体,D正确。
答案 C
12.正常情况下,基因型为RRXTXT的果蝇体内,存在4个R基因的细胞为(  )
A.初级精母细胞 B.神经细胞
C.初级卵母细胞 D.次级卵母细胞
解析 该果蝇的性染色体是X ( http: / / www.21cnjy.com )X,为雌果蝇,其体内不存在初级精母细胞,A错误;神经细胞属于体细胞,只含有2个R基因,B错误;减数第一次分裂前的间期,细胞中进行了染色体的复制,基因数目加倍,所以初级卵母细胞中存在4个R基因,C正确;减数第一次分裂后期,同源染色体分离,因此次级卵母细胞中最多存在2个R基因,D错误。
答案 C
13.摩尔根曾经将一对红眼果蝇交配,F1中出现了白眼果蝇。若F1雌雄果蝇自由交配,则F2果蝇中红眼与白眼的比例为(  )
A.13∶3 B.5∶3 C.3∶1 D.7∶1
解析 假设果蝇眼色中红眼由B控制,b控制 ( http: / / www.21cnjy.com )白眼,因为用一对红眼雌雄果蝇交配,子一代中出现白眼果蝇,所以亲代红眼雌果蝇基因型是XBXb,雄果蝇是XBY,则子一代的基因型和比例分别是:XBXB、XBXb、XBY、XbY;雌果蝇产生的配子种类和比例是:XB、Xb、雄果蝇产生的精子种类和比例是:XB、Xb、Y。若F1雌雄果蝇自由交配,产生的子二代基因型是:XBXB、XBXb∶XBY、XbXb、XbY,所以理论上子二代果蝇中红眼与白眼的比例是13∶3。
答案 A
14.下列与伴性遗传有关的叙述不正确的是(多选)(  )
A.属于XY型性别决定类型的生物,XY(♂)个体为杂合子,XX(♀)个体为纯合子
B.人类红绿色盲基因b在X染色体上,Y染色体上既无红绿色盲基因b,也无它的等位基因B
C.若某女孩是红绿色盲携带者,则其红绿色盲基因必定来自母亲
D.一男子将X染色体上的某一突变基因传给他的女儿的几率是
解析 虽然X染色体与Y染色体形状、大小 ( http: / / www.21cnjy.com )有所差别,但XY型染色体并不称为“杂合子”,A错误;人类红绿色盲基因b在X染色体上,Y染色体上既无红绿色盲基因b,也无它的等位基因B,B正确;若某女孩是红绿色盲携带者,其色盲基因可能来自父亲,也可能来自母亲,C错误;男子将X染色体上的某一突变基因传给他的女儿的几率是100%,D错误。
答案 ACD
15.某家系中有甲、乙两种单基因遗传病(如下图),其中一种是伴性遗传病。相关分析错误的是(  )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.甲病是常染色体显性遗传,乙病是伴X染色体隐性遗传
B.Ⅱ—3的致病基因均来自于Ⅰ—2
C.Ⅱ—2有一种基因型,Ⅲ—8基因型有四种可能
D.若Ⅱ—4与Ⅱ—5再生育一个孩子,两种病都患的概率是
解析 分析遗传系谱图可知,Ⅱ-4和Ⅱ ( http: / / www.21cnjy.com )-5患甲病,其女儿Ⅲ-7不患甲病,甲病是常染色体显性遗传病,Ⅱ-4和Ⅱ-5不患乙病,后代有患乙病的个体,已知甲、乙两种病,其中一种是伴性遗传病,因此乙病是伴X染色体隐性遗传病,A正确;Ⅱ-3甲病的致病基因来自于Ⅰ-2,乙病的致病基因来自于Ⅰ-1,B错误;分析遗传系谱图可知,Ⅱ-2不患甲病,为隐性纯合子,Ⅱ-2不患乙病,但有一个患乙病的女儿,因此Ⅱ-2是乙病致病基因的携带者,故Ⅱ-2有一种基因型,Ⅲ-8,对于甲病来说本身患病,且有一不患病的姊妹,因此基因型有两种可能,对乙病来说,其双亲不患乙病,但有患乙病的兄弟,Ⅲ-8也可能有2种基因型,因此若同时考虑甲病和乙病,Ⅲ-8的基因型有4种,C正确;假定甲病由A控制,乙病由b控制,先分析甲病,Ⅱ-4有不患甲病的母亲,Ⅱ-4的基因型为Aa,Ⅱ-5有不患甲病的女儿,Ⅱ-5的基因型为Aa,后代患甲病的概率是,分析乙病,Ⅱ-4的基因型为XBXb,Ⅲ-5的基因型XBY,后代患乙病的概率是,若Ⅱ-4与Ⅱ-5再生育一个孩子,两种病都患的概率是×=,D正确。
答案 B
16.果蝇中,正常翅(A)对短翅(a)为 ( http: / / www.21cnjy.com )显性,此对等位基因位于常染色体上;红眼(B)对白眼(b)为显性,此对等位基因位于X染色体上(XBY、XbY看做纯合子)。现有一只纯合红眼短翅的雌果蝇和一只纯合白眼正常翅雄果蝇杂交,你认为杂交结果正确的是(  )
A.F1代中雌雄不都是红眼正常翅
B.F2代雄果蝇的红眼基因来自F1代的父方
C.F2代雄果蝇中纯合子与杂合子的比例相等
D.F2代雌果蝇中正常翅个体与短翅个体的数目相等
解析 F1代中雌雄都是红眼正常 ( http: / / www.21cnjy.com )翅,A错误;由于红眼基因位于X染色体上,因此F2代雄果蝇的红眼基因来自F1代的母方,B错误;F2代雄果蝇中性染色体上的基因都算是纯合子,常染色体上的基因AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,因此F2代雄果蝇中纯合子与杂合子的比例相等,C正确;F2代雌果蝇中正常翅个体与短翅个体的比例是3∶1,D错误。
答案 C
17.女娄菜是一种雌雄异株的二倍体 ( http: / / www.21cnjy.com )植物,其花色遗传由两对等位基因A和a、B和b共同控制(如图甲所示)。其中基因A和a位于常染色体上,基因B和b在性染色体上(如图乙所示)。请据图回答:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)据图乙可知,在减数分裂过程中,X与Y染色体能发生交叉互换的区段是________。
(2)开金黄色花的雄株的基因型有AAXbY或________,绿花植株的基因型有________种。
(3)某一白花雌株与一开金黄色花雄 ( http: / / www.21cnjy.com )株杂交所得F1都开绿花,则白花雌株的基因型是________,请用遗传图解进行推导该交配结果(要求写出配子)。
(4)要确定某一开绿花的雌性植株的基因型,可采用的最简捷方案是用________个体与其________(杂交、测交)。
解析 (1)X与Y染色体的Ⅰ区段是 ( http: / / www.21cnjy.com )同源区段,可在联会时发生交叉互换。(2)开金黄色花的雄株的基因型有A_XbY,即AAXbY或 AaXbY,绿花植株的基因型有A_XBX-或A_XBY,基因型种类共有2×2+2=6种。(3)某一白花雌株与一开金黄色花雄株杂交所得F1都开绿花,即aaX_X_×A_XbY→A_XBX_、A_XBY。可知亲本白花雌株的基因型为aaXBXB。(4)检测植物的基因型采用测交法,所以检测开绿花的雌性植株的基因型应选择隐性的雄性个体,其基因型为aaXbY。
答案 (1)Ⅰ
(2)AaXbY 6
(3)aaXBXB 遗传图解见图
( http: / / www.21cnjy.com )
(亲本表现型与基因型1分,子代表现型与基因型1分,配子1分,比例及遗传学符号共1分)
(4)aaXbY 测交
18.小鼠的品系和品种有很多,是实验动 ( http: / / www.21cnjy.com )物中培育品系最多的动物。目前世界上常用的近交品系小鼠约有250多个,均具有不同特征。以色而论,小鼠的毛色有灰色、棕色、黑色、白色。四种表现型由两对独立遗传的等位基因R、r和T、t决定,且TT个体胚胎致死。将一只黑色雄鼠和多只纯合灰色雌鼠杂交,得到的F1有两种表现型:棕色鼠96只,灰色鼠98只;取F1中的多只棕色鼠雌雄个体相互交配,F2有四种表现型:棕色鼠239只,黑色鼠81只,灰色鼠119只,白色鼠41只。请回答:
(1)R、r基因位于常染色体上,若T、t基因也位于常染色体上,则:
①亲本黑色鼠的基因型是________________。
②F2中一只棕色雌鼠正常减数分裂产生2种比例相等的配子,则其基因型为______________。
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)T、t基因也可能位于右图中X ( http: / / www.21cnjy.com )、Y染色体的Ⅰ区段上。现有雌、雄黑色鼠各一只,请设计实验探究T、t基因位于常染色体上还是X、Y染色体的Ⅰ区段上。实验过程如下:
①取这一对黑色鼠多次交配,得F1;
②观察统计F1的____________________________________________________。
结果预测:
A.若__________________,则这对基因位于常染色体上。
B.若__________________,则这对基因位于X、Y染色体的Ⅰ区段上。
解析 (1)①根据两对基因的 ( http: / / www.21cnjy.com )自由组合规律,若R、r基因位于常染色体上,T、t基因也位于常染色体上,TT个体胚胎致死,可知F2中后代表现型、基因型和分离比为棕色鼠(R_Tt)∶黑色鼠(rrTt)∶灰色鼠(R_tt)∶白色鼠(rrtt)=6∶2∶3∶1(由于TT个体胚胎致死,棕色鼠中R_TT个体和黑色鼠rrTT个体胚胎时期死亡),由此可以推测F1中棕色鼠基因型为RrTt,由于亲本中灰色鼠为纯合子,基因型为RRtt,则亲本黑色鼠基因型为rrTt,F1中灰色鼠的基因型为Rrtt。②已知F2中棕色鼠基因型为R_Tt,又因为其减数分裂产生2种比例相等的配子,所以基因型为RRTt。(2)若这对基因位于常染色体,则黑色鼠的基因型为rrTt,后代的性状和分离比为黑色鼠∶白色鼠=2∶1,其中基因型为rrTT的个体死亡,后代的性别比例可能为1∶1,也可能不为1∶1;若这对基因位于X、Y染色体的Ⅰ区段上,则亲本黑鼠的基因型可能为rrXTXt,rrXTYt,rrXtYT,亲本组合为rrXTXt×rrXTYt或是rrXTXt×rrXtYT,后代的性状和分离比如下:
第一种情况:P:rrXTXt×rr ( http: / / www.21cnjy.com )XTYt→rrXTXT(死亡)∶黑色雌鼠(rrXTXt):黑色雄鼠(rrXTYt)∶白色雄鼠(rrXtYt )=1∶1∶1。
第二种情况:P:rrXTXt×rrXtYT ( http: / / www.21cnjy.com )→黑色雌鼠(rrXTXt)∶白色雌鼠(rrXtXt)∶rrXTYT(死亡)∶黑色雄鼠(rrXtYT)=1∶1∶1,可以看出F1中雌鼠∶雄鼠≠1∶1,且F1雌雄个体中的表现型不都是黑色鼠∶白色鼠=2∶1。
答案 (1)①rrTt ② RRTt
(2)答案一:②性别比例
A.F1中雌鼠∶雄鼠=1∶1
B.F1中雌鼠∶雄鼠≠1∶1(或雌鼠∶雄鼠=1∶2,或雌鼠∶雄鼠=2∶1)
答案二:②雌雄个体中的表现型及比例
A.F1中雌雄个体中都是黑色鼠∶白色鼠=2∶1
B.F1中雌雄个体中的表 ( http: / / www.21cnjy.com )现型不都是黑色鼠∶白色鼠=2∶1(或雌鼠均为黑色,雄鼠中黑色鼠∶白色鼠=1∶1,或雄鼠均为黑色,雌鼠中黑色鼠∶白色鼠=1∶1)
19.生物是一门实验科学,某中学的同学在高一时用牵牛花做杂交实验,高二时得到子代,结果如下表所示:
父本 母本 子代
一班 1朵红花 1朵红花 298朵红花、101朵蓝花
二班 1朵蓝花 1朵蓝花 红花、蓝花(没有意识到要统计数量比)
三班 1朵红花 1朵蓝花 红花、蓝花(没有意识到要统计数量比)
四班 1朵红花 1朵红花 全红花
(1)若四个班的同学没有进行交流,且均以 ( http: / / www.21cnjy.com )为花色仅受一对等位基因控制,则________班和________班对显隐性的判断刚好相反。四个班经过交流后,对该现象提出了两种可能的假说:
假说一:花色性状由三个复等位基因( ( http: / / www.21cnjy.com )A+、A、a)控制,其中A决定蓝色,A+和a都决定红色,A+相对于A、a是显性,A相对于a是显性。若该假说正确,则一班同学所用的两朵亲代红花的基因型组合方式可能为①________×________,②________×________两种情况。
假说二:花色性状由三个复等位基因( ( http: / / www.21cnjy.com )A、a1、a2)控制,只有a1和a2在一起时,才会表现为蓝色,其他情况均为红色,A相对于a1、a2为显性。
能否仅根据一班F1的数量比判断哪种假说是正确的?________(能/不能)。
(2)将一班F1中的蓝色花进行自 ( http: / / www.21cnjy.com )交得一班F2,将二班F1中的红色花自交得二班F2。到了高三,统计得到一班F2中红花个体和蓝花个体各占一半,则一班同学可以据此判断自己高一时所用的两朵红花亲本的基因型为________,并且可推测二班F2中的花色比例应为________。
解析 (1)相同性状的两个亲本杂交,后代 ( http: / / www.21cnjy.com )出现新的性状,新的性状是隐性性状。所以一班的会判定红花为显性,蓝花为隐性;二班则相反,会判定蓝花为显性,红花为隐性。
若假说一正确,一班所用的红花两亲本的组合可能存在如下两种情况:①A+A×A+A 或者②A+A×A+a。
若假说二正确,一班的亲本组合可以是Aa1×Aa2,所以仅根据一班F1的数量是无法判断哪种假说是正确的。
(2)一班F1中的蓝色花进行自交得F2,红 ( http: / / www.21cnjy.com )花和蓝花各占一半,若按照假说一,一班亲代基因型为①A+A×A+A 或者②A+A×A+,F1中的蓝花基因型为AA或Aa,其自交后代全为蓝花(AA)或者蓝花与红花之比为3∶1(1AA∶2Aa∶1aa),所以不符合假说一,但符合假说二,即F1蓝花的基因型为:a1a2,自交后F2:a1a1,2a1a2,a2a2,红花和蓝花各占一半。二班F1中的红色花自交得二班F2以假说,可推测二班的F1红花的基因型:a1a1,a2a2,自交后F2全部为红花。整个过程的推理是采用的假说-演绎法。
答案 (1)一班 二班 ①A+A×A+A ②A+A×A+a
不能
(2)Aa1和Aa2 红∶蓝=1∶0(全为红花)
20.为了研究果蝇眼色(由基因E ( http: / / www.21cnjy.com )、e控制)和翅形(由基因B、b控制)的遗传规律,科研工作者以紫眼卷翅、赤眼卷翅、赤眼长翅(野生型)三个不同品系的果蝇为材料,进行杂交实验,结果如图1。请分析回答:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)由实验一可推测出翅形中的显性性状是_ ( http: / / www.21cnjy.com )_______。F1卷翅自交后代中,卷翅与长翅比例接近2∶1的原因,最可能是基因型为________的个体致死。
(2)实验二中F1赤眼卷翅的基因型是________。F1赤眼卷翅自交所得F2表现型比例接近于________。
(3)另一些研究者在解释以上果蝇翅形 ( http: / / www.21cnjy.com )的遗传现象时提出,紫眼卷翅品系和赤眼卷翅品系果蝇在卷翅基因(B)所在染色体上存在隐性致死基因(d),该基因纯合致死。
①研究者指出,紫眼卷翅品系和赤眼卷翅品系隐性 ( http: / / www.21cnjy.com )致死基因不同(分别用d1和d2表示),他们在染色体上的位置如图2所示。其中d1d1和d2d2致死,d1d2不致死,d1和d2__________(填“属于”或“不属于”)等位基因,理由是
___________________________________________________________________。
②若以上假设成立,则紫眼卷翅品系和赤眼卷翅品系杂交,理论上后代卷翅与长翅的比例为________。
解析 (1)由实验一F1 ( http: / / www.21cnjy.com )卷翅自交,F2有卷翅和长翅,出现性状分离,可推知翅形中卷翅是显性性状;F1卷翅的基因型为Bb,其自交后代的基因型及比例为BB(卷翅)∶Bb(卷翅)∶bb(长翅)=1∶2∶1,即卷翅∶长翅应为3∶1,但实际比例接近2∶1,最可能的原因是基因型为BB的卷翅个体致死。
(2)实验二的F1赤眼卷翅自交,F ( http: / / www.21cnjy.com )2有四种表现型,说明F1的赤眼卷翅的基因型为EeBb。F1赤眼卷翅自交后代的表现型及比例应为赤眼卷翅(E_B_)∶赤眼长翅(E_bb)∶紫眼卷翅(eeB_)∶紫眼长翅(eebb)=9∶3∶3∶1,但由于基因型为BB的卷翅个体致死,即F2中1EEBB、2EeBB、1eeBB个体死亡,因此,F1赤眼卷翅自交所得F2表现型比例是6∶3 ∶2 ∶1。
(3)①图中d1、d2在一对同源染色体的不同位置上,不属于等位基因。
②若紫眼卷翅品系(Bbd1)和赤眼 ( http: / / www.21cnjy.com )卷翅品系(Bbd2)杂交,由于B和d基因在同一条染色体上,其遗传遵循基因的分离定律,所以(紫眼)卷翅品系(Bbd1)产生的配子是Bd1∶b=1∶1,(赤眼)卷翅品系(Bbd2)产生的配子是Bd2∶b=1∶1,雌雄配子随机结合,由于d1d1和d2d2致死,d1d2不致死,则后代卷翅(BBd1d2、Bbd1、Bbd2)与长翅(bb)的比例为3∶1。
答案 (1)卷翅 BB
(2)EeBb 6∶3∶2∶1
(3)①不属于 d1、d2不是位于一对同源染色体的同一位置上 ②3∶11.人体内发生在内环境中的过程是(  )
A.葡萄糖的氧化分解 B.抗体和抗原的结合
C.食物中蛋白质的分解 D.胰岛素的合成
2.下列关于人体内环境的描述中,错误的是(  )
A.血浆的主要成分包括水、葡萄糖、血红蛋白和激素等
B.免疫对内环境稳态具有重要作用
C.HCO、HPO等参与维持血浆pH相对稳定
D.淋巴细胞生活的液体环境是淋巴、血浆等
3.下列关于内环境的叙述,正确的是(  )
A.毛细血管壁细胞生活的内环境包括血浆、组织液和淋巴
B.内分泌腺分泌的激素释放到内环境中,作用于靶细胞或靶器官
C.正常情况下,内环境的各项理化性质都稳定不变
D.葡萄糖分解为丙酮酸可发生在内环境中
4.下列关于内环境的叙述,不正确的是(  )
A.内环境包括血浆、组织液、淋巴等
B.内分泌腺分泌的激素释放到内环境中,作用于靶细胞或靶器官
C.正常情况下,内环境的各项理化性质都处于动态平衡中
D.内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的主要场所
5.下列关于人体细胞外液的叙述,不正确的是(  )
A.人体的细胞外液即内环境
B.细胞外液的化学成分中有葡萄糖、无机盐、激素、血浆蛋白等物质
C.细胞外液主要成分之间的关系可表示为:血浆 组织液→淋巴→血浆
D.小肠壁的肌细胞可以不通过细胞外液从肠道直接吸收葡萄糖
6.结合如图胰岛素与胰高血糖素在调节葡萄糖代谢中的相互关系,叙述错误的是(  )
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A.饭后半小时,图中的激素②分泌增加,该激素是由胰岛B细胞分泌的
B.①激素和②激素的作用结果都会反过来影响各自的分泌,这种调节方式称为反馈调节
C.激素①②都作用于肝脏,其作用区别在于激素②抑制肝糖原分解,激素①引起肝糖原分解
D.激素②能作用于全身组织而激素①不能,说明激素调节具有作用于靶器官和靶细胞的特点
7.下列有关内环境和稳态的说法,不正确的是(  )
A.血浆中蛋白质含量明显高于淋巴和组织液
B.葡萄糖、肾上腺素、淋巴因子和胃蛋白酶都属于人体内环境的成分
C.个体稳态的实现是神经系统、内分泌系统和免疫系统等共同调节的结果
D.人体内环境pH、渗透压等保持相对稳定是细胞正常代谢所必需的
8.白蛋白是健康人血浆中含量最多的蛋白质 ( http: / / www.21cnjy.com ),白蛋白在肝细胞内合成后,分泌进入血液循环而分布到身体各处。下列有关白蛋白的叙述中,正确的是(  )
A.白蛋白增多,会引起组织水肿
B.白蛋白减少,会使尿液量增多
C.白蛋白减少,O2运输能力减弱
D.白蛋白增多,机体免疫力增强
9.如图为“细胞直接与内环境进行物质交换”的图解,其中②④⑤为细胞外液。下列相关叙述中错误的是(  )
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A.若某人患镰刀型细胞贫血症,则形态发生变化的是图中的⑥
B.若某人长期营养不良,血浆中蛋白质含量降低,会使图中②液体增加
C.图中①和③细胞具体的内环境分别是血液和组织液、组织液
D.某人皮肤烫伤后,出现了水泡,该水泡内的液体主要是指图中的标号②
10.下列现象不属于内环境稳态调节的是(  )
A.红骨髓源源不断地造出新的血细胞
B.肾脏将尿素等代谢终产物排出体外
C.通过呼吸运动吸入O2呼出CO2
D.通过肝脏可增加或减少血糖含量
11.内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件,下列有关内环境的叙述错误的是(  )
A.内环境是多细胞生物细胞生活的直接环境
B.内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介
C.维持内环境中Na+、K+浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性
D.内环境中发生的丙酮酸氧化分解给细胞提供能量,有利于生命活动的进行
12.下图是人体维持内环境稳态的部分调节机制简图。据图回答下列问题:
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(1)当人体运动导致大量出汗时,由于细胞外 ( http: / / www.21cnjy.com )液渗透压________,刺激了图一中的________渗透压感受器,促进垂体释放__________ ,使肾小管和集合管加强对水的重吸收,尿量减少。当足量饮水1 h后,通过图一中a所示的__________调节机制,尿量逐渐恢复正常。该调节机制是________相互协调的结果。
(2)图二是免疫调节的部分过程。图中既能参 ( http: / / www.21cnjy.com )与非特异性免疫,又能参与特异性免疫的细胞是______________________________;肺结核病是一种危害较大的传染病,结核杆菌属细胞内寄生菌,当它初次侵入人体细胞后,人体发挥主要作用的免疫过程是________________________(填图中数字)。艾滋病是由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的,HIV侵入人体后破坏T淋巴细胞,使免疫系统的功能瓦解。请写出艾滋病患者体内缺少抗体的原因:______________________。
13.下图表示人体组织细胞与外界环境进行物质交换的过程,据图回答下列问题。
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(1)请补充完整组织细胞从食物中获得氨基酸的途径:
消化系统→______________________(以图中文字和符号表示详细途径)。B代表________,组织细胞产生的尿素等代谢终产物主要由此排出。
(2)医学研究发现高血压病的发生与食盐 ( http: / / www.21cnjy.com )摄入量密切相关,过量摄入钠盐,可能导致血浆渗透压________,下丘脑分泌________增多,水的重吸收增加,导致血量增多,血压上升。
(3)体检报告单上甘油三脂代表图示________中(以图中文字或符号表示)该物质含量。
14.在外界环境发生剧烈变化的情况下,人体仍能通过自身的调节作用,维持内环境的相对稳定。
(1)人在炎热夏季室外活动时,皮肤 ( http: / / www.21cnjy.com )的感受器接受刺激后产生兴奋,沿相关神经传到位于________的体温调节中枢,最终使汗腺分泌加强,皮肤毛细血管舒张以增加________使体温保持稳定。汗液分泌增多会使细胞外液的渗透压________,下丘脑产生的抗利尿激素______________,从而导致尿量__________。
(2)人在饥饿时遇到寒冷刺激,会表 ( http: / / www.21cnjy.com )现出面色苍白,全身颤抖。此时体内血糖浓度________,细胞产热不足以维持正常体温,所以通过________方式加速热量的产生,全身颤抖。另一方面通过________,减少热量散失,所以面色苍白。
(3)以上可说明,人体生命活动是受________调节的。
15.图甲所示的调节过程是人体稳态的重要组成部分,图乙为细胞间信息传递的几种模式示意图。请据图回答以下问题:
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(1)在寒冷环境中,图甲中的②分泌量增加的同 ( http: / / www.21cnjy.com )时______(填字母)的分泌量也增加,二者共同促进机体的新陈代谢。请写出寒冷条件下皮肤立毛肌收缩、起鸡皮疙瘩的反射弧_____________________________________________________。
(2)图甲中的胰岛A细胞分 ( http: / / www.21cnjy.com )泌的胰高血糖素主要的靶器官是________,若胰岛B细胞受损人会得糖尿病,这主要是因为胰岛素有促进组织细胞加速______________的作用。
(3)若图乙中靶细胞为甲 ( http: / / www.21cnjy.com )状腺细胞,那么引起甲状腺激素分泌的“信号”分子最可能是________,接受信号的物质基础是_______________________________。
(4)机体维持稳态的主要调节网络是__ ( http: / / www.21cnjy.com )________________________,其中免疫系统是通过它的__________________等功能,实现它在维持稳态中的作用。
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