课件39张PPT。专题1 细胞的分子组成高考生物考点1 组成细胞的元素和无机物
一、组成细胞的元素与化合物
1.细胞中的元素种类
(1)?
(2)分类
?[名师点拨]????大量元素和微量元素的分类依据是元素在生物体内的含量,而不是生理作用。微 量元素含量虽少,但其生理作用却不可替代。
大量元素?含量占生物体总重量万分之一?微量元素
2.组成细胞的化合物
(1)?
(2)含量?
二、细胞中的无机物
1.细胞中的水
(1)存在形式:????自由水????和????结合水????。(2)?
(3)自由水与结合水比值和细胞代谢的关系
?2.细胞中的无机盐
(1)无机盐的存在形式及作用
(2)对照法验证无机盐的生理功能
①对照组
正常植物+完全培养液→正常生长
②实验组
?[知能拓展]????(1)无机盐离子中Na+、Cl-对维持血浆渗透压至关重要。
(2)Na+、K+对细胞内外渗透压大小所起的作用不同。Na+主要维持细胞外液的渗透压,K+主要维
持细胞内液的渗透压。
例1????(2016广西玉林高中月考,8)关于生物体内水和无机盐的叙述,不正确的是?( )
A.体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水
B.细胞合成ATP、核酸、核糖等物质时均需要磷酸盐
C.生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水
D.自由水与结合水的比例随生物个体代谢的强弱而变化
解析 自由水是细胞内的良好溶剂,对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用,A正确;核糖仅 由C、H、O三种元素组成,不含P元素,B错误;生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的渗透压, 进而影响细胞的吸水或失水,C正确;自由水与结合水可以相互转化,自由水与结合水的比例随生 物个体代谢的强弱而变化,D正确。
答案????B考点2 蛋白质的结构与功能
一、组成蛋白质的氨基酸及其种类
二、蛋白质的合成及其结构、功能多样性
1.二肽的形成过程
??(1)过程a名称:????脱水缩合????;场所:????核糖体????。
(2)物质b:????二肽????。
(3)结构c:????肽键????,其结构简式为:?????????。
(4)H2O中H的来源:????一个来自氨基,一个来自羧基????;O的来源:羧基。
2.蛋白质的结构层次
氨基酸?????多肽?????蛋白质
3.蛋白质结构与功能的多样性[巧学妙记]????(1)巧记8种必需氨基酸
(2)蛋白质形成的四个“一”
例2????(2016辽宁大连三中期中,11)下面是某一多肽链的分子结构式,据图分析下列叙述错误的 是?( )
A.①是氨基、⑤是羧基
B.该肽链中只有一个肽键,是④
C.该肽链中的R基有②③⑥
D.该多肽形成时失去了两分子水
解析 分析题图,图中①为氨基,⑤为羧基,A正确;该多肽链中共有两个肽键,B错误;该肽链中的 R基有三个,分别为图中的②③⑥,C正确;该多肽链中有两个肽键,形成肽键时失去两分子水,D正 确。
答案????B考点3 核酸、糖类与脂质
一、糖类与脂质
1.细胞中的糖类
(1)元素组成:C、H、O。
(2)糖类的种类和功能
?2.细胞中的脂质
?3.糖类与脂质的比较
[知能拓展]????(1) 糖类和脂肪均由C、H、O三种元素组成,氧化分解时均产生CO2、H2O,同时释 放能量。但脂肪中氢的含量远远高于糖类,所以同质量的脂肪和糖类氧化分解,脂肪耗氧量多, 放能多,产生水多。
(2)糖类是主要的能源物质,但并非所有的糖都是能源物质,如核糖、脱氧核糖、纤维素等参与 细胞结构组成,不提供能量。例3????(2016广西桂平浔州高中一模,3)下列有关糖类和脂质的叙述错误的是?( )
A.脂质中的磷脂是细胞膜的组成成分
B.糖类中的淀粉、纤维素和糖原都完全由葡萄糖缩合而成
C.脂质在核糖体、内质网及高尔基体上合成
D.质量相同的糖类和脂肪被彻底分解时,糖类耗氧少
解析 磷脂是构成细胞膜及各种细胞器膜等膜结构的重要成分,A正确;糖类中的淀粉、纤维素 和糖原的基本组成单位(即单体)都是葡萄糖,B正确;脂质在内质网上合成,C错误;脂肪中氢的含 量远远高于糖类,而氧的含量远远低于糖类,所以质量相同的糖类和脂肪被彻底分解时,糖类耗 氧少,D正确。
答案????C
二、核酸
1.核酸的结构层次
2.核酸的功能和分布3.不同生物的核酸、核苷酸及碱基的归纳例4????(2015课标Ⅰ,1,6分)下列叙述错误的是?( )
A.DNA与ATP中所含元素的种类相同
B.一个tRNA分子中只有一个反密码子
C.T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成
D.控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上
解析 DNA与ATP中所含元素均为C、H、O、N、P,A正确;一个tRNA上虽有多个碱基,但只有 在翻译过程中与mRNA上的密码子发生碱基互补配对的3个特定碱基称为反密码子,B正确;T2噬 菌体中只有DNA一种核酸,其基本组成单位为脱氧核糖核苷酸,C正确;细菌为原核生物,没有线 粒体,控制性状的基因位于拟核和质粒上,D错误。
答案????D考点4 生物组织中有机物的鉴定与观察
一、生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的检测
1.还原糖的检测
(1)检测原理:还原糖中的醛基(—CHO)在加热条件下能将Cu(OH)2中的Cu2+还原成Cu+,从而生成 砖红色的Cu2O沉淀,即还原糖+斐林试剂→砖红色(水浴加热)。
(2)检测步骤
?2.脂肪的检测
(1)检测原理:脂肪+苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黄色(红色)。
(2)检测步骤
方法一:花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黄色(红色)
方法二:
?
3.蛋白质的检测
(1)检测原理:肽键结构在碱性溶液中能与Cu2+结合生成紫色络合物,即蛋白质+双缩脲试剂→紫色。
(2)检测步骤
?
[失分警示]????(1)易忽略斐林试剂本身的颜色:斐林试剂实际上是新配制的Cu(OH)2,呈浅蓝色,不 是无色,故非还原糖(蔗糖)+斐林试剂水浴加热后的现象不是无色。
(2)易混淆双缩脲试剂和斐林试剂的使用:检测还原糖的斐林试剂的甲液、乙液必须混合后加 入,且现配现用;检测蛋白质的双缩脲试剂必须先加A液,后加B液,且B液不能过量。例5????(2015高考题重组改编)下列有关有机物检测的说法正确的是?( )
A.用双缩脲试剂检测蛋白尿,需水浴加热方可呈现出紫色(2015四川理综,5A)
B.组织切片上滴加苏丹Ⅲ染液,显微观察有橘黄色颗粒说明有脂肪(2015江苏单科,23A)
C.组织样液中滴加斐林试剂,不产生砖红色沉淀说明没有还原糖(2015江苏单科,23B)
D.利用双缩脲试剂检测生物组织中的蛋白质不需要碱性环境(2015天津理综,5A)
解析 用双缩脲试剂检测蛋白尿时不需要加热,A错误;脂肪被苏丹Ⅲ染液染色呈橘黄色,被苏丹 Ⅳ染液染色呈红色,B 正确;斐林试剂检测还原糖需要水浴加热,即使有还原糖存在,没有水浴加 热也不产生砖红色沉淀,C错误;用双缩脲试剂检测蛋白质的原理是在碱性溶液中肽键结构与C ?结合生成紫色络合物,D错误。
答案????B
二、观察DNA和RNA在细胞中的分布
1.实验原理
(1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的????亲和力????不同(2)盐酸?
2.实验步骤
?
?
?3.?
4.记住实验中试剂的作用例6????(2015高考题重组改编)关于DNA的实验,叙述正确的是?( )
A.用兔的成熟红细胞可提取DNA(2015广东理综,3A)
B.用健那绿和吡罗红染色观察DNA和RNA在细胞中的分布(2014四川理综,4B)
C.DNA提取组织样液中滴加斐林试剂,不产生砖红色沉淀说明没有还原糖(2015江苏单科,23B)
D.用甲基绿对人的口腔上皮细胞染色,细胞核呈绿色(2015广东理综,3D,修改)
解析 兔的成熟红细胞没有细胞核,不可提取DNA,A错误;健那绿染液是对活细胞中线粒体进 行染色的专一性染料,B错误;用斐林试剂鉴定还原糖时,需水浴加热才可产生砖红色沉淀,C错 误;甲基绿与细胞核DNA结合呈绿色,D正确。
答案????D题型1 数量计算类——蛋白质形成过程中的相关数量计算
<方法诠释>
1.“表格法”记忆m个氨基酸形成多肽链的规律
2.“原子守恒法”计算蛋白质中各原子数
(1)N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子的总数
(2)O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中O原子的总数-脱去水分子数
(3)游离—NH2或—COOH数=肽链数×1+R基团中—NH2或—COOH数(环肽中主链上不再有游离 氨基或羧基)3.基因表达中氨基酸与相应DNA、mRNA中碱基数目的关系
在不考虑非编码区,内含子和终止密码的条件下,转录、翻译过程中DNA(基因)碱基数∶mRNA 碱基数∶多肽链上的氨基酸数=6∶3∶1。参考图解如下:
<易错易混>
1.只有连在同一个碳原子上的氨基和羧基才参与形成肽键,R基上的氨基或羧基不参与肽键的 形成。
2.由n个氨基酸构成一环状肽,则形成的肽键数=失去的水分子数=氨基酸数。
3.若n种氨基酸形成一个m肽,则形成的多肽种类为nm种。若有n种氨基酸形成一个n肽,且每种氨 基酸只有一个,则形成n肽的种类为n×(n-1)×(n-2)×…×1=n!。例1????(2016山东潍坊期末,9)一条肽链的分子式为C22H34O13N6,其水解产物中只含有下列3种氨基 酸。下列叙述错误的是?( )
A.合成1个C22H34O13N6分子将产生5个水分子
B.在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNA
C.1个C22H34O13N6分子完全水解后可以产生3个谷氨酸
D.1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基
思路导引????解析 由题意可知,分子式为C22H34O13N6的肽链中含有6个氨基酸,合成该多肽链时形成5个肽键, 产生5分子水,A正确;由题意可知,该肽链水解产生了3种氨基酸,由于在翻译过程中一种氨基酸 可以由一种或多种tRNA来转运,则合成该肽链时至少需要三种tRNA,B正确;设该肽链水解产生
的甘氨酸是X个,丙氨酸是Y个,谷氨酸是Z个,根据化学反应前后原子的数量守恒可以得出关系 式:①5X+7Y+9Z=34+10、②2X+3Y+5Z=22、③2X+2Y+4Z=13+5,解得X=2,Y=1,Z=3,C正确;由C 项分析可知,该肽链中有3个谷氨酸,谷氨酸的R基中含有羧基,因此该肽链中游离的羧基是1+3=4 (个),D错误。
答案????D
1-1????(2016湖北孝感高中期末,4)氨基酸的平均相对分子质量为120,如有一个2条链的多肽,相对 分子质量为12 276,合成这个多肽的氨基酸的数目和指导它合成的DNA分子中的最少脱氧核苷 酸数目依次为?( )
A.144,864 B.144,432 C.120,720 D.120,360
答案????C
解析 在合成多肽时,氨基酸数-肽链条数=肽键数=脱去的水分子数。氨基酸数×120-(氨基酸数 -肽链数)×18=12 276,代入后可求得氨基酸数=120;在DNA指导蛋白质合成时,DNA分子中脱氧 核苷酸数目∶氨基酸数(最多)=6∶1(最多),所以DNA分子中脱氧核苷酸数目至少为120×6=720,
C正确。
1-2????(2016河南郑州一中调考,9)如图所示在下列物质中,若将其中能构成人体蛋白质的氨基酸 通过脱水缩合而形成蛋白质分子(每种氨基酸只有一个)。则此蛋白质分子中所含有的羧基、 氨基和肽键的数目依次是?( )
A.3、3、2 B.4、3、3 C.3、2、4 D.2、2、2
答案????C
解析 分析可知,图中①②③④⑥氨基酸属于组成人体蛋白质的氨基酸,此五种氨基酸(各一个) 的R基中共含2个羧基(③和④的R基中各含1个羧基)、1个氨基(位于②的R基中),因此在这五种
氨基酸(各一个)组成的蛋白质中:所含有的羧基=肽链数+R基中含有的羧基数=1+2=3(个);所含 有的氨基=肽链数+R基中含有的氨基数=1+1=2(个);形成的肽键=氨基酸数-肽链数=5-1=4(个)。题型2 分析推断类——根据元素的种类与功能推断有机物的种类
<方法诠释>
1.“元素分析法”判断化合物的种类与功能
(1)据特征元素推测化合物的种类
?
(2)从化合物的元素组成分析代谢产物
糖类、脂质和蛋白质都含有C、H、O,故其代谢终产物都有CO2和H2O;蛋白质中还有N,故其代 谢产物中还含有尿素。
(3)从化合物中的元素含量上分析氧化分解释放能量的多少
脂肪的含氢量多于糖类,因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所消耗的O2量多于糖类,释放的能量 也多于糖类。?
根据中心法则,可以推断出图中的A为DNA、B为RNA、C为蛋白质,甲是DNA复制、乙是转 录、丙是翻译;单体a、b、c分别为脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸;元素X为N、P,Y为N 等。
3.“集合法”确定物质之间的关系
? 2.“中心法则法”判断核酸与蛋白质<易错易混>
1.糖类的“水解”与“氧化分解”
多糖和二糖水解的终产物是其单体,如淀粉水解的产物是葡萄糖,蔗糖水解的产物是葡萄糖和果 糖;糖类氧化分解的终产物是CO2和H2O。
2.糖类并非都能提供能量。纤维素是组成细胞壁的成分,核糖和脱氧核糖是组成核酸的成分,它 们都不提供能量。
3. 构成生物膜的脂质并非只有磷脂。磷脂是构成生物膜的基本骨架,胆固醇也是构成细胞膜的 成分。
例2????(2016江苏扬州期末,2)分析HIV的化学组成,得到下图所示组成关系,相关分析正确的是?
( )
?
A.a物质中都含有S元素 B.甲在HIV的核糖体合成
C.乙是HIV的遗传物质 D.甲和乙都是单链结构思路导引
解析 由化学元素组成及研究对象HIV可推测出a是氨基酸,b是核糖核苷酸,甲是蛋白质,乙是 RNA。氨基酸中一些种类含有S元素,A错误;HIV是病毒,无细胞结构,所以a→甲的过程在宿主 细胞的核糖体上完成,B错误;HIV只含有RNA一种核酸,其遗传信息是RNA,C正确;蛋白质不一 定是单链结构,RNA一般是单链结构,D错误。
答案????C
2-1????(2016江西金溪一中一模,14)构成细胞的有机化合物及其组成元素如表,下列叙述中正确的 是?( )A.细胞核中不含甲类化合物
B.细胞膜中不含乙类化合物
C.细胞质基质中不含丙类化合物
D.线粒体中不含丁类化合物
答案????B
解析 从元素组成分析,甲、乙、丙、丁分别为糖类、核酸、蛋白质和脂质。细胞核中含糖类 化合物,细胞质基质中含蛋白质类化合物,线粒体膜中含脂类化合物磷脂,A、C、D错误;细胞膜 中不含核酸类化合物,B正确。
2-2????(2016福建厦门一中第二次测试,16)如图是人体细胞中两种重要有机物B、E的元素组成及 相互关系图,关于此图的叙述不正确的是?( )A.E→G发生的场所主要是细胞核,G→B发生的场所是细胞质
B.B的多种重要功能与b的种类、数目、排列顺序及空间结构有关
C.E中e的排列顺序决定了B中b的排列顺序
D.如果观察细胞中E和G的分布,需要用盐酸处理生物材料
答案????B
解析 由题图可知,B是蛋白质,G是RNA,E是DNA,b是氨基酸,e是脱氧核糖核苷酸。E→G是转 录过程,发生的场所主要是细胞核,G→B是翻译过程,发生的场所是细胞质中的核糖体,A正确;蛋
白质功能的多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序及蛋白质的空间结构有关, 与氨基酸的空间结构无关,B错误;蛋白质是由DNA控制合成的,DNA中脱氧核糖核苷酸的排列 顺序决定了蛋白质中氨基酸的排列顺序,C正确;观察DNA和RNA在细胞中的分布,要用盐酸处 理生物材料,以改变细胞膜的透性,促进DNA和RNA的染色,D正确。
题型3 教材实验类——有机物的检测与观察DNA、RNA在细胞中的分布
<方法诠释>
“实验法”确认生物材料中有机成分
<易错易混>
1.甘蔗、甜菜块根等含有的糖主要是蔗糖,蔗糖不是还原糖,故甘蔗、甜菜块根的组织不可作为 鉴定还原糖的实验材料。
2.三类有机物的检测在操作步骤上的差异
(1)唯一需要加热——还原糖的检测,且必须水浴加热,不能用酒精灯直接加热。若不加热,则无 砖红色沉淀出现。(2)唯一需要显微镜——脂肪颗粒的检测。
(3)混合后加入——斐林试剂;分别加入——双缩脲试剂(先加A液,后加B液,且B液不能过量)。
3.斐林试剂与双缩脲试剂的“两同、四不同”
(1)两个相同点
①都含有NaOH和CuSO4两种成分。
②所用NaOH溶液的浓度都是0.1 g/mL。
(2)四个不同点
①浓度不同:二者成分中的CuSO4的浓度不同,斐林试剂中CuSO4的浓度是0.05 g/mL,双缩脲试剂
中CuSO4的浓度是0.01 g/mL。
②使用方法不同:斐林试剂是甲、乙液等量混合后使用,双缩脲试剂是先加A液后加B液。
③条件不同:斐林试剂使用时需水浴加热,而双缩脲试剂不需要加热。
④现象不同:斐林试剂检测还原糖,产生砖红色沉淀;双缩脲试剂检测蛋白质,产生紫色物质。
例3????(2016陕西西安一中期中,4)下表的有关分析错误的是?( )A.甲可能是麦芽糖溶液
B.①是斐林试剂,使用时需水浴加热
C.乙液可能是一种酶溶液
D.②是紫色,③是核苷酸
思路导引????
?
解析 还原糖与斐林试剂水浴加热生成砖红色沉淀,故①是斐林试剂,甲是葡萄糖、果糖、麦芽 糖等还原糖的一种,A、B正确;蛋白质与双缩脲试剂发生反应,生成紫色络合物,大多数酶是蛋白 质,蛋白质的基本单位是氨基酸,C正确、D错误。
答案????D答案????D
解析 苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色,结论中“不含有脂肪”的说法错误,A错;双缩脲试剂与 蛋白质反应呈紫色,“被检测液体出现砖红色”的预测错误,结论无法得出,B错;用碘液检测,被 检测液体出现蓝色,只能证明含有淀粉,不能证明没有蛋白质,C错;斐林试剂与还原糖在水浴加 热条件下反应可以产生砖红色沉淀,所以砖红色出现只能证明还原糖的存在,而不能证明一定有 葡萄糖,D正确。课件41张PPT。专题10 遗传的分子基础高考生物考点1 人类对遗传物质的探索历程
一、肺炎双球菌的转化实验
1.格里菲思的体内转化实验
(1)实验材料:S型和R型肺炎双球菌、小鼠。 (2)实验过程及结果:
(3)结论:加热杀死的S型细菌中含有某种 ????转化因子????使R型活细菌转化为S型活细菌。
2.艾弗里的体外转化实验
(1)实验材料:S型和R型细菌、培养基。
(2)实验目的:探究S型细菌中的“转化因子”是DNA还是蛋白质或多糖?(3)实验过程及结果:
(4)结论:S型细菌的 ????DNA????是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,即DNA是遗传物质,而蛋白 质不是遗传物质。
[知能拓展]????(1)转化的实质是基因重组而非基因突变:肺炎双球菌转化实验是指S型细菌的 DNA片段整合到R型细菌的DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了基因重组。
(2)加热并没有使DNA完全失去活性:在加热杀死S型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但 是其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。二、噬菌体侵染细菌的实验
1.实验材料:噬菌体和大肠杆菌等。
(1)噬菌体的结构
(2)噬菌体的复制式增殖2.实验方法: ????放射性同位素标记????法。
3.实验过程及结果
(1)标记噬菌体(2)噬菌体侵染细菌4.实验结果分析
(1)噬菌体侵染细菌时,????DNA????进入细菌细胞中,而????蛋白质外壳???? 留在外面。
(2)子代噬菌体的各种性状是通过????亲代DNA????遗传的。
5.结论:????DNA????是遗传物质。6.噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析
(1)32P噬菌体侵染大肠杆菌
?
?(2)35S噬菌体侵染大肠杆菌
?三、肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较例1????(2016四川成都七中第一次月考,21)下列有关DNA是主要遗传物质的相关实验,叙述正确 的是?( )
A.加入S型菌DNA和R型菌的培养基中,一段时间后只存在表面光滑的菌落
B.格里菲思的实验证明转化因子是DNA
C.艾弗里和赫尔希、蔡斯都设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的效应
D.艾弗里的实验证明DNA是遗传物质,噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是主要的遗传物质
解析 加入S型菌DNA和R型菌的培养基中,一段时间后,部分R型细菌转化成S型细菌,所以培养 基中同时存在表面光滑的菌落和表面粗糙的菌落,A错误;格里菲思的实验证明在被加热杀死的S型细菌中,存在转化因子,但没有证明转化因子是DNA,B错误;艾弗里的实验和噬菌体侵染细菌 实验都证明DNA是遗传物质,D错误。
答案????C四、DNA是主要的遗传物质
1.不同生物的遗传物质2.DNA是主要的遗传物质:真核生物与原核生物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或 RNA。 生物界绝大多数的生物的遗传物质是DNA,只有极少数生物的遗传物质是RNA,因而 DNA是主要的遗传物质。考点2 DNA的结构与复制
一、DNA分子结构
1.DNA双螺旋模型构建者:沃森和克里克。
2.DNA双螺旋结构的形成过程
??????
3.DNA的双螺旋结构内容
(1)DNA由????两????条脱氧核苷酸链组成,这些链按????反向平行????方式盘旋成双螺旋结构。
(2)外侧:????脱氧核糖????和????磷酸????交替连接构成基本骨架。
(3)内侧:两链碱基通过氢键连接成????碱基对????。碱基互补配对遵循以下原则:A? T(两个氢
键)、G?C(三个氢键)。4.DNA分子结构特点
(1)????多样????性,具n个碱基对的DNA具有4n种碱基对排列顺序。
(2)????特异????性,如每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。
(3)????稳定????性,如两条主链磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变,碱基对构成方式不变等。
二、DNA复制
1.概念、时间和场所
2.过程
?
3.特点
(1)过程:????边解旋边复制????。
(2)方式:????半保留复制????。4.准确复制的原因和意义
(1)原因:DNA具有独特的????双螺旋???? 结构,为复制提供精确的模板 ;????碱基互补配对????原则,保证 了复制能准确进行。
(2)意义:DNA分子通过复制,将遗传信息从亲代传给了子代,保持了遗传信息的 ????连续性????。
例2????(2016山东德州重点中学月考,31)真核细胞中DNA复制如下图所示,下列表述错误的是?
( )
A.多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成
B.每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代
C.复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化
D.DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则
解析 复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化,但氢键的形成不需要酶的催化,C错误。
答案????C考点3 基因的表达
一、基因是有遗传效应的DNA片段
?二、基因的表达
1.RNA的结构与种类2.转录
(1)场所:主要是????细胞核????,在????叶绿体、线粒体????中也能发生转录过程。
(2)条件?
(3)过程
?(4)产物:????信使RNA、核糖体RNA、转运RNA????。
3.翻译
(1)场所或装配机器:????核糖体????。
(2)条件?
(3)过程
?(4)产物:多肽?蛋白质
例3????(2016河南中原名校第一次联考,23)关于如图所示生理过程的叙述,正确的是?( )
A.物质1上的三个相邻碱基叫做密码子
B.该过程需要mRNA、tRNA、rRNA参与
C.多个结构1共同完成一条物质2的合成
D.结构1读取到AUG时,物质2合成终止
解析 物质1是mRNA,物质2是多肽,结构1是核糖体。mRNA上决定氨基酸的三个相邻碱基是 密码子;每个核糖体独立完成一条多肽链的合成;据多肽链长短可知核糖体的移动方向是从左向 右,所以核糖体读取到UAA时,肽链合成终止。
答案????B三、基因对性状的控制
1.中心法则
(1)提出者:????克里克????。
(2)补充后的内容图解:?????????。
(3)不同类型生物的中心法则
①以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递②具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒)。
?③具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)。
?
2.基因对性状的控制方式
(1)基因通过控制????蛋白质的结构???? 来直接控制性状。
(2)基因通过控制????酶???? 的合成来控制代谢过程,从而????间接???? 控制生物体的性状。题型1 分析推断类——分析判断噬菌体侵染细菌标记问题与中心法则问题
<方法诠释>
1.“两看法”解答噬菌体侵染细菌标记问题
?2.“三步法”判断中心法则各过程
<易错易混>
1. 噬菌体侵染细菌实验中不可忽视的三个易错结论
(1) 噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质,但是没有证明蛋白质不是遗传物质。
(2)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养,因为病毒营专性寄生生活,故应先培养细菌, 再用细菌培养噬菌体。
(3)因噬菌体蛋白质含有DNA没有的特殊元素S,所以用35S标记蛋白质;噬菌体DNA含有蛋白质 没有的元素P,所以用32P标记DNA;因DNA和蛋白质都含有C、H、O、N元素,所以此实验不能标记C、H、O、N元素。2.辨析复制、转录和翻译过程中的三个易错点
(1)DNA复制的模板是两条DNA单链,转录的模板是解旋的一条DNA链。
(2)mRNA直接决定氨基酸的排列顺序,DNA间接决定氨基酸的排列顺序。
(3)原核生物的转录、翻译同时同地进行,边转录边翻译;真核生物在细胞核中转录,在细胞质中 翻译,先转录后翻译。
例1????(2016山西忻州一中第一次月考,24)如果用32P、35S、15N标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产
生的子代噬菌体组成结构中,能够找到的放射性元素为?( )
A.可在外壳中找到35S、15N
B.可在DNA中找到32P、15N
C.可在外壳中找到32P、15N
D.可在DNA中找到32P、35S、15N
思路导引????
?
解析 用32P、35S、15N标记噬菌体后,亲代噬菌体的DNA中含有32P、15N,蛋白质外壳中含35S、1 5N。在噬菌体侵染细菌过程中,噬菌体外壳留在外面,DNA进入细菌。子代噬菌体的蛋白质外 壳完全以细菌体内的氨基酸为原料合成,无放射性,A、C错误;DNA半保留复制的结果是子代 DNA只有一部分含有亲代链(含32P、15N),B正确;DNA中不含有S元素,D错误。
答案????B
1-1????(2016山东淄博一中期中,27)如图表示生物体内遗传信息的传递和表达的过程。下列有关叙述错误的是?( )
?
A.①②过程均可发生在同一细胞的细胞核内
B.②③过程均可在线粒体、叶绿体中进行
C.④⑤过程均可发生在某些病毒体内D.①②③④⑤⑥均遵循碱基互补配对原则
答案????C
解析 DNA复制和转录过程均可发生在同一细胞的细胞核内,A正确;转录和翻译过程均可在线 粒体、叶绿体中进行,B正确;病毒营寄生生活,逆转录过程或其RNA复制过程发生在宿主细胞 内,C错误;中心法则中的几个过程均遵循碱基互补配对原则,D正确。
1-2????(2015辽宁沈阳二中期中,23)如图所示,下列有关叙述不正确的是?( )A.甲是DNA,乙为RNA,此过程要以甲为模板,酶为RNA聚合酶
B.甲是DNA,乙为DNA,此过程要以甲为模板,酶为DNA聚合酶
C.甲是RNA,乙为DNA,此过程为转录,原料为脱氧核苷酸
D.甲是RNA,乙为蛋白质,此过程为翻译,原料为氨基酸答案????C
解析 根据图示,若甲是DNA,乙为RNA,则此过程表示转录,需要以甲为模板,酶为RNA聚合酶, A正确;若甲是DNA,乙为DNA,则此过程表示DNA复制,需要以甲为模板,酶为DNA聚合酶,B正 确;若甲是RNA,乙为DNA,则此过程为逆转录,原料为脱氧核苷酸,C错误;若甲是RNA,乙为蛋白
质,则此过程为翻译,原料为氨基酸,D正确。
题型2 图形分析类——图析遗传信息的传递与表达
<方法诠释>
1.解读两种DNA结构模型
(1)由图1可解读以下信息:
??
?
(2)图2是图1的简化形式,其中①是磷酸二酯键,③是氢键。解旋酶作用于③部位,限制性核酸内 切酶和DNA连接酶作用于①部位。
2.图说两种翻译模型
?(1)图甲翻译模型分析
①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。
②一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。
③翻译起点:起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。
④翻译终点:识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。
⑤翻译进程:核糖体沿着mRNA移动,mRNA不移动。
(2)图乙翻译模型分析
①图乙中,1、2、3分别为mRNA、核糖体、多肽链。
②数量关系:一个mRNA可同时结合多个核糖体,形成多聚核糖体。
③目的意义:以少量的mRNA分子为模板可以迅速合成大量的蛋白质。
④方向:从左向右,判断依据是多肽链的长短,长的翻译在前。
⑤结果:合成多个氨基酸序列完全相同的多肽,因为模板mRNA相同。<易错易混>
1.辨析遗传信息、密码子与反密码子2.常考的与密码子有关的易混点
(1)每种氨基酸对应一种或几种密码子,可由一种或几种tRNA转运。
(2)一种密码子只能决定一种氨基酸,一种tRNA只能转运一种氨基酸。(3)密码子有64种,其中终止密码子有3种,决定氨基酸的密码子有61种,故反密码子有61种。
例2????(2016黑龙江牡丹江一中期末,25)下图所示为真核细胞中遗传信息的传递和表达过程。相 关叙述正确的是?( )
A.①②过程中碱基配对情况相同
B.②③过程发生的场所相同
C.①②过程所需要的酶相同
D.③过程中核糖体的移动方向是由左向右
思路导引解析 分析图形可知,①是DNA复制,②是转录,两者碱基配对情况不完全相同,A错误;③是翻译, 场所是核糖体,在真核细胞中,②过程发生的场所是细胞核或线粒体或叶绿体,B错误;①②过程 所需要的酶不同,DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶,转录需要RNA聚合酶,C错误;由肽链 的长短可判断出③过程中核糖体的移动方向是由左向右,D正确。
答案????D
2-1????(2015山东临沂重点中学联考,48)图甲所示为基因表达过程,图乙为中心法则,①~⑤表示生 理过程。下列叙述正确的是?( )
?A.图甲所示过程需要多种酶参与,是染色体DNA上的基因表达过程
B.图乙所示过程均需要核苷酸为原料
C.图甲所示过程为图乙中的①②③过程
D.图乙中涉及碱基A与U之间配对的过程为②③④⑤
答案????D
解析 图甲为边转录边翻译过程,为原核生物所特有,原核生物无染色体,A错误,图乙中①为 DNA的复制,②为转录,③为翻译,④为RNA复制,⑤为逆转录,图乙所示过程需要核苷酸和氨基酸 为原料,B错误;图甲所示过程为图乙中的②③过程,C错误;图乙中①为DNA的复制无碱基A与U 之间的配对,D正确。题型3 数量计算类——遗传信息传递与表达过程中的数量计算
<方法诠释>
1.“归纳法”求解DNA分子中的碱基数量
(1)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同,即A+G=T+C。
(2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同,即若在一条链中?=m,在互
补链及整个DNA分子中?=m。
(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数,在整个DNA分子中为1,即若在DNA一条链 中?=a,则在其互补链中?=?,而在整个DNA分子中?=1。
2.“图解法”分析DNA复制相关计算(1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养,复制n次,则
子代DNA共2n个?
脱氧核苷酸链共2n+1条?
(2)DNA复制中消耗的脱氧核苷酸数
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·(2n-1)。②第n次复制所需该种脱氧核苷酸数为m·2n-1。
3.中心法则的相关计算规律
在不考虑非编码区和内含子及终止密码的条件下,转录、翻译过程中DNA(基因)碱基数∶mR- NA碱基数∶多肽链氨基酸数=6∶3∶1,参考图解如下:例3????(2016浙江选考,24)某双链DNA分子含有200个碱基对,其中一条链上A∶T∶G∶C=1∶ 2∶3∶4。下列关于该DNA分子的叙述,错误的是?( )
A.共有140个鸟嘌呤脱氧核苷酸
B.4种碱基的比例为A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7C.若该DNA分子中的这些碱基随机排列,可能的排列方式共有4200种
D.若连续复制两次,则需180个游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸
思路导引????
?解析 双链DNA分子含有200个碱基对,说明每条链含有200个碱基。其中一条链上A∶T∶G∶ C=1∶2∶3∶4,则该链中A、T、G、C分别为20个、40个、60个、80个。依碱基互补配对原则, 两条链上互补的碱基相等,则在该DNA分子中,C=G=140,A=T=60。故该DNA分子共有140个鸟 嘌呤脱氧核苷酸,A正确;该DNA分子中4种碱基的比例为A∶T∶G∶C=60∶60∶140∶140=3∶ 3∶7∶7,B正确;该DNA分子碱基可能的排列方式小于4200种,C错误;若连续复制两次,则需游离的 胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为(22-1)×60=180,D正确。
答案????C
3-1????(2016山西忻州一中第一次月考,23)用15N标记某细菌中的DNA分子,然后又将普通的14N来
供给这种细菌,于是该细菌便用14N来合成DNA,假设该细菌在14N的培养基上连续分裂三次,在产 生的新DNA分子中含15N的DNA与只含14N的DNA的比例是?( )
A.1∶3 B.1∶2 C.1∶1 D.1∶7
答案????A
解析 根据DNA半保留复制原则,复制三次可得8个DNA分子,其中2个同时含有14N和15N,另外6 个只含有14N,所以新DNA分子中含15N的DNA与只含14N的DNA的比例是1∶3。3-2????(2016江苏徐州期中调研,17)一个双链均被32P标记的DNA由5 000个碱基对组成,其中腺嘌 呤占20%,将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述错误的是?( )
A.该DNA分子的特异性与碱基对的排列顺序有关
B.复制过程需要2.4×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
C.子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链数目之比为1∶7
D.子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数目之比为1∶3
答案????B
解析 由题可知,该DNA分子中胞嘧啶占30%,则该DNA复制3次需要消耗游离的胞嘧啶脱氧核
苷酸数=10 000×30%×(23-1)=2.1×104,B错误。
课件28张PPT。专题11 基因的分离定律高考生物考点1 孟德尔遗传实验的科学方法
一、豌豆作杂交实验材料的优点
1.豌豆是严格的???自花传粉、闭花受粉???植物,能避免外来花粉的干扰,自然状态下都为 ???纯合子???。
2.豌豆品种间具有一些????稳定的、易于区分????的相对性状。
二、孟德尔遗传实验的科学杂交方法三、分离定律的假说—演绎过程四、遗传规律相关概念的联系例1????(2016四川成都七中入学考,22)下列关于遗传学中的一些基本概念叙述正确的是?( )
A.杂种显性个体与隐性个体杂交子代同时出现显性和隐性性状可称为性状分离
B.等位基因的本质区别是控制的性状不同
C.非同源染色体自由组合之时,所有的非等位基因也发生自由组合
D.纯合子aabb(a、b位于不同染色体上)减Ⅰ后期会发生非同源染色体的自由组合解析 性状分离的概念是指在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,A错误;等位基 因是位于同源染色体的同一位置上控制同一性状的不同表现类型的基因,本质区别是基因中脱 氧核苷酸的排列顺序不同,B错误;非同源染色体自由组合之时,位于非同源染色体上的非等位基 因发生自由组合,位于一对同源染色体上的非等位基因不发生自由组合,C错误。
答案????D考点2 基因的分离定律及应用
一、一对相对性状的杂交实验
1.提出问题(纯合亲本的杂交和F1的自交):具一对相对性状的纯合子杂交得F1,F1自交得F2,其中显 性纯合个体占????1/4????,杂合子占????1/2????。
2.解释:
?3.测交验证:F1×????隐性纯合子????→显∶隐=1∶1。
二、分离定律的内容
三、分离定律的应用
1.农业生产:指导????杂交育种????。
2.医学实践:分析单基因遗传病的基因型和发病概率;为????禁止近亲结婚???? 提供理论依据。
例2????(2016黑龙江哈尔滨六中上学期期中,31)西红柿果肉颜色红色和紫色为一对相对性状,红 色为显性。用杂合的红果肉西红柿自交获得F1,将F1中表现型为红果肉的西红柿自交得到F2,以 下叙述正确的是?( )
A.F2中无性状分离
B.F2中性状分离比为3∶1C.F2红果肉个体中杂合子占2/5
D.F2中首先出现能稳定遗传的紫果肉西红柿
解析 假设控制西红柿果肉颜色的基因用D、d表示。杂合红果肉西红柿(Dd)自交,F1中红果肉 西红柿基因型为1/3DD、2/3Dd,F2中DD个体所占的比例为1/3+2/3×1/4=1/2,Dd个体所占的比例 为2/3×1/2=1/3,dd个体所占的比例为2/3×1/4=1/6。F2中性状分离比为5∶1,F2红果肉个体中杂合 子占1/3÷(1/2+1/3)=2/5,A、B错误,C正确;在F1中就已经出现能稳定遗传的紫果肉个体(dd),D错 误。
答案????C题型1 分析判断类——分离定律的实质与分离比异常
<方法诠释>
1.基因分离定律的实质:在减数分裂形成配子时,同源染色体分离,等位基因随之分离。2.一对相对性状遗传的特殊情况
(1)不完全显性:F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的显性表现形式,如在紫茉莉的花色遗 传中,红色花(RR)与白色花(rr)杂交产生的F1为粉红花(Rr),F1自交后代有3种表现型:红花、粉红 花、白花,性状分离比为1∶2∶1。
(2)致死现象
(3)从性遗传
由常染色体上基因控制的性状,在表现型上受个体性别影响的现象,如绵羊的有角和无角受常染 色体上一对等位基因控制,有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合子(Hh)中,公羊表现为有角,母羊则表现为无角。<易错易混>
1.杂合子(Aa)产生雌雄配子数量不相等
基因型为Aa的杂合子产生的雌配子有两种A∶a=1∶1或产生的雄配子有两种A∶a=1∶1,雌雄 配子的数量不相等,一般来说,生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。
2.符合基因分离定律并不一定就会出现特定性状分离比(针对完全显性)
原因如下:
(1)F2中3∶1的结果必须在统计大量子代后才能得到;子代数目较少,不一定符合预期的分离比。
(2)某些致死基因可能导致遗传分离比变化,如隐性致死、纯合致死、显性致死等。
例1 原产于乌兹别克、土库曼、哈萨克等国的卡拉库尔羊以适应荒漠和半荒漠地区而深受牧 民喜爱,卡拉库尔羊的长毛(B)对短毛(b)为显性,有角(H)对无角(h)为显性,卡拉库尔羊毛色的银 灰色(D)对黑色(d)为显性。三对等位基因独立遗传,请回答以下问题:
(1)现将多头纯种长毛羊与短毛羊杂交,产生的F1代进行雌雄个体间交配产生F2代,将F2代中所有 短毛羊除去,让剩余的长毛羊自由交配,理论上F3中短毛个体的比例为 ????。(2)多头不同性别的基因型均为Hh的卡拉库尔羊交配,雄性卡拉库尔羊中无角比例为1/4,但雌性
卡拉库尔羊中无角比例为3/4,你能解释这个现象吗?????。
(3)银灰色的卡拉库尔羊皮质量非常好,牧民让银灰色的卡拉库尔羊自由交配,但发现每一代中 总会出现约1/3的黑色卡拉库尔羊,其余均为银灰色,试分析产生这种现象的原因??? ?
??? ?。
解析 (1)F2个体的基因型应为1/4BB、2/4Bb、1/4bb,当除去全部短毛羊后,所有长毛羊的基因 型应为1/3BB、2/3Bb,让这些长毛羊自由交配时,该群体产生两种配子的概率为:B=2/3,b=1/3,则 F3中bb=1/9,B_=8/9。(2)若双亲基因型为Hh,则子代HH、Hh、hh的比例为1∶2∶1, 基因型为 HH的表现有角,基因型为hh的表现无角,基因型为Hh的公羊有角,母羊无角,故雄羊中无角比例 为1/4,雌羊中无角比例为3/4。(3)当出现显性纯合致死时,某一性状的个体自交总出现特定的比 例2∶1,而非正常的3∶1,本题中卡拉库尔羊毛色的遗传属于此类情况。
答案 (1)1/9
(2)Hh的公羊有角,母羊无角
(3)显性纯合的卡拉库尔羊死亡(或DD的卡拉库尔羊死亡)1-1????(2016安徽示范高中第一次联考,8)已知某植物的花色有红花(AA和Aa)、白花(aa)两种。
现有基因型为Aa的植株组成的种群,该种群的个体连续自交3代,得F3,如不考虑自然选择的作用, 则下列关于F3的描述,错误的是?( )
A.AA个体占7/16
B.Aa个体占1/8
C.白花植株占1/4
D.红花植株中杂合子占2/9
答案????C
解析 基因型为Aa的植株连续自交n代,Fn中AA、Aa、aa三种基因型个体所占比例分别为?(1-
?)、?、?(1-?),故自交3代,F3中AA个体占7/16,Aa个体占1/8,aa(白花)个体占7/16,进而推导
出红花植株中杂合子所占比例为1/8÷(7/16+1/8)=2/9,C错误。1-2 某种品系的鼠毛色中灰色和黄色是一对相对性状,科学家进行了大量的杂交实验得到了 如下结果,由此推断不正确的是?( )A.杂交A后代不发生性状分离,亲本为纯合子
B.由杂交B可判断鼠的黄色毛基因是显性基因
C.杂交B后代黄色毛鼠既有杂合子也有纯合子
D.鼠毛色这对相对性状的遗传符合基因的分离定律
答案????C
解析 由杂交B可判断鼠的黄色毛显性性状,灰色毛是隐性性状。从杂交B的后代比例看出黄 色毛鼠存在纯合致死现象,因此杂交B后代黄色毛鼠只有杂合子,没有纯合子。1-3 人类秃发遗传是由位于常染色体上的一对等位基因b+和b控制的,b+b+表现正常,bb表现秃 发,杂合子b+b在男性中表现秃发,而在女性中表现正常;一对夫妇丈夫秃发妻子正常,生育一秃发 儿子和一正常女儿。下列表述正确的是?( )
A.人类秃发遗传与性别相关联,属于伴性遗传
B.秃发儿子和正常女儿的基因型分别是bb和b+b
C.若秃发儿子和正常女儿基因型相同,父母一定是纯合子
D.这对夫妇再生一女儿是秃发的概率是0或25%或50%答案????D
解析 由题干可知人类秃发基因的遗传遵循基因的分离定律,且杂合子b+b在不同的性别中表现 型不同,由此可以推出这对夫妇的基因组合有多种可能,分析如下:①♂bb(秃发)×♀b+b+(正常)→ b+b(男为秃发,女为正常);②♂b+b(秃发)×♀b+b+(正常)→b+b+(男女都正常)∶b+b(男为秃发,女为正 常)=1∶1;③♂b+b(秃发)×♀b+b(正常)→b+b+(男女都正常)∶b+b(男为秃发,女为正常)∶bb(男女都 为秃发)=1∶2∶1;④♂bb(秃发)×♀b+b(正常)→b+b(男为秃发,女为正常)∶bb(男女都为秃发)= 1∶1,所以这对夫妇再生一女儿是秃发的概率为0或25%或50%。题型2 推导计算类——亲子代间基因型、表现型的推导与概率计算
<方法诠释>
一、推断个体基因型与表现型的一般方法
1.由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型)2.由子代推断亲代的基因型(逆推型)
(1)隐性纯合突破法:若子代出现隐性性状,则基因型一定是aa,其中一个a来自父本,另一个a来自 母本。
(2)后代分离比推断法二、一对相对性状遗传的概率计算方法
1.用经典公式计算
概率=(某性状或遗传因子组合数/总组合数)×100%
2.根据分离比推理计算
AA、aa出现的概率都是1/4,Aa出现的概率是1/2;显性性状出现的概率是3/4,隐性性状出现的概 率是1/4。
3.根据配子的概率计算
先计算出亲本产生每种配子的概率,再根据题目要求用相关的两种配子的概率相乘,即可得出某 一遗传因子组成个体的概率;计算表现型概率时,再将相同表现型个体的概率相加即可。<方法诠释>
1.杂合子Aa(亲代)连续自交,第n代的比例分析 根据上表比例,杂合子、纯合子所占比例坐标曲线图为:
2.自交与自由交配不同
(1)自交:自交是相同基因型个体之间的交配。(2)自由交配:自由交配是群体中所有个体进行随机交配。计算后代某基因型比例一般利用基因 频率。如群体中基因型情况为?AA、?Aa,不难得出A、a的基因频率分别为?、?,根据遗传平
衡定律,后代中:AA=?=?,Aa=2×?×?=?,aa=?=?。
例2????(2016江西师大附中联考,35)将基因型为Aa的玉米自交一代的种子全部种下,待其长成幼苗,人工去掉隐性个体,并分成两组,一组全部让其自交;二组让其自由传粉。一、二组的植株上 aa基因型的种子所占比例分别为?( )
A.1/9、1/6 B.3/8 、1/9 C.1/6、5/12 D.1/6、1/9
思路导引
?
解析 基因型为Aa的玉米自交后代去掉隐性个体后植株基因型及比例为:1/3AA、2/3Aa,若让其
自交,后代中aa所占比例为2/3×1/4=1/6;若让其自由传粉,后代中aa所占比例为2/3×2/3×1/4=1/9。
答案????D2-1????(2016山西大学附中模块诊断,34)大约在70个表现正常的人中有一个含白化基因的杂合 体。一个双亲正常但有白化病弟弟的正常女子,与一无亲缘关系的正常男子婚配。问她所生的 孩子患白化病的概率是多少?( )
A.1/140 B.1/280 C.1/420 D.1/560答案????C
解析????白化病是常染色体隐性遗传病,设致病基因为a,则有白化病弟弟的正常女子的正常双亲 的基因型均为Aa,进而推出这个正常女子的基因型及比例为1/3AA、2/3Aa,她与一无亲缘关系 的正常男人婚配,因该正常男子的基因型为Aa的概率为1/70,所以她所生的孩子患白化病(aa)的 概率是:2/3×1/70×1/4=1/420,C正确。
2-2????(2016河北邯郸第二次摸底,23)某种植物的某性状符合基因分离定律,取AA与aa的植株杂 交得F1,F1自交得F2,取表现型为显性的个体自由交配,后代中显性和隐性个体的比例为?( )
A.8∶1 B.3∶1 C.9∶1 D.16∶1
答案????A解析 AA与aa的植株杂交得F1,F1自交得F2,F2中AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,表现型为显性的个体是 AA和Aa,表现型为显性的个体中AA占?,Aa占?,可求得A配子占?,a配子占?,表现型为显性的
个体自由交配,后代隐性个体aa概率为?×?=?,显性个体占1-?=?,所以后代中显性个体∶隐性
个体=8∶1。题型3 实验探究类——性状显隐性的判断与纯合子、杂合子的判定
<方法诠释>
一、性状显、隐性的判断方法
1.根据子代表现推断
?2.实验法判断性状的显隐性
二、纯合子与杂合子的判断方法
1.自交法:此法主要用于植物,而且是最简便的方法。
??
2.测交法:待测对象若为雄性动物,注意与多个隐性雌性个体交配,以产生更多的后代个体,使结果更有说服力。
3.单倍体育种法:此法只适用于植物。
三、验证基因的分离定律的方法
1.自交法2.测交法
?例3????(2016浙江效实中学期中,20)已知羊的毛色由一对常染色体上的基因A、a控制。某牧民 让两只白色羊交配,后代中出现一只黑色羊。要判断一只白色公羊是纯合子还是杂合子,有如下 图所示的两种方案,已知方案一中母羊的基因型为Aa,下列判断错误的是?( )
?A.②全为白色 B.③黑色∶白色=3∶1
C.④aa,⑤全为白色 D.④aa,⑥黑色∶白色=1∶1解析 由两只白色羊交配,后代中出现一只黑色羊,可知,羊毛的白色为显性性状,羊毛黑色为隐 性性状。若亲本白色公羊为纯种(AA),其与Aa杂交,后代②中全为白色,A正确;若亲本白色公羊 为杂种(Aa),其与Aa杂交,后代③中白色∶黑色=3∶1,B错误;方案二应进行测交,即与基因型为aa 的母羊杂交,若亲本白色公羊为纯种,则⑤全为白色,若亲本白色公羊为杂种,则⑥黑色∶白色= 1∶1,C、D正确。
答案????B
3-1????(2016安徽黄山屯溪一中月考,14)水稻的高秆对矮秆是显性,现有一株高秆水稻,欲知其是 否是纯合子,下列采用的方法最为简单的是?( )
A.用花粉离体培养,观察后代的表现型
B.与一株矮秆水稻杂交,观察后代的表现型
C.与一株高秆水稻杂交,观察后代的表现型
D.自花受粉,观察后代的表现型
答案????D
解析 现有一株高秆水稻欲知其是否是纯合子,通过自花受粉,观察后代的表现型是最简单的方 法,D正确。3-2????(2016河北冀州中学上学期期中,24)水稻中非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性品系所含淀 粉遇碘呈蓝黑色,糯性品系所含淀粉遇碘呈红褐色。下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交 后代进行观察的结果,其中能直接证明孟德尔的基因分离定律的一项是 ?( )
A.杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色
B.F1自交后结出的种子(F2)遇碘后,3/4呈蓝黑色,1/4呈红褐色
C.F1产生的花粉遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色
D.F1测交所结出的种子遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色
答案????C
解析 验证分离定律的方法有自交法、测交法和花粉鉴定法等,其中花粉鉴定法可直接证明杂 合子能产生两种比例相等的配子,C正确。课件31张PPT。专题12 基因的自由组合定律高考生物考点1 孟德尔两对相对性状的杂交实验
一、两对相对性状的杂交实验——提出问题
1.杂交实验
?2.结果分析:F2共有9种基因型,4种表现型。
?[知能拓展]????(1)F2中亲本类型是指表现型与亲本P表现型相同的类型,F2中重组类型是指出现的 新性状组合类型,表现型与亲本P不同。
(2)含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组性状所占比例并不都是(3+3)/16。
①当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组性状所占比例是(3+3)/16。
②当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组性状所占比例是1/16+9/16=10/16。
二、对自由组合现象的解释——提出假说
1.理论解释
(1)F1产生配子时,????等位????基因分离,非同源染色体上的????非等位???? 基因可以自由组合,产生数 量相等的4种配子。
(2)受精时,雌雄配子的结合方式有????16????种。
(3)F2的基因型有 ????9????种,表现型有????4???? 种,表现型比例为????9∶3∶3∶1????。2.遗传图解
三、对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说
1.方法:让F1(YyRr)与????隐性纯合子(yyrr)???? 测交。
2.目的:测定F1的????基因型(或基因组成)????。
3.理论预测:
(1)F1产生????4????种比例相等的配子,即YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1,而隐性纯合子只产生??yr???
一种配子。
(2)测交产生????4????种比例相等的后代,即YyRr∶Yyrr∶yyRr∶yyrr=1∶1∶1∶1。4.测交结果与结论
(1)测交结果图解
(2)结论:实验结果与演绎结果相符,假说成立。例1????(2016浙江温州联考,27)现用山核桃的甲(AABB)、乙(aabb)两品种作为亲本杂交得F1,F1测 交结果如下表,下列有关选项正确的是?( )A.正反交结果不同,说明该两对基因的遗传不遵循自由组合定律
B.F1自交得F2,F2的表现型比例是9∶3∶3∶1
C.F1花粉离体培养,将得不到四种基因型的植株
D.F1产生的AB花粉50%不能萌发,不能实现受精
解析 正反交结果均有四种表现型,说明该两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,A错误;正 常情况下,双杂合子测交后代四种表现型的比例应该是1∶1∶1∶1,而作为父本的F1测交结果为 AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶2∶2∶2,说明父本F1产生的AB花粉有50%不能完成受精作用,则 F1自交得F2,F2的表现型比例不是9∶3∶3∶1,B错误、D正确;根据前面分析可知,F1仍能产生四 种花粉,所以F1花粉离体培养,仍能得到四种基因型的植株,C错误。
答案????D考点2 自由组合定律的内容与应用
一、自由组合定律的内容及应用
1.自由组合定律的内容
??
2.自由组合定律的应用
(1)指导????杂交育种????,把优良性状结合在一起。
(2)为遗传病的????预测和诊断????提供理论依据。3.孟德尔遗传定律的适用范围
二、孟德尔成功的原因分析
1.科学选择了????豌豆????作为实验材料。
2.采用由单因素到多因素的研究方法。
3.应用了????统计学????方法对实验结果进行统计分析。
4.科学设计了实验程序。即在对大量实验数据进行分析的基础上,提出合理的 ????假说????,并且设 计了新的????测交????实验来验证假说。
三、孟德尔遗传规律的再发现
1.1909年,丹麦生物学家????约翰逊????把“遗传因子”叫做基因。
2.因为孟德尔的杰出贡献,他后来被世人公认为????“遗传学之父”????。B.统计学方法的使用有助于孟德尔总结数据规律
C.进行测交实验是为了对提出的假说进行验证
D.假说中具有不同基因型的配子之间随机结合,体现了自由组合定律的实质
解析 非同源染色体上的非等位基因自由组合为自由组合定律的实质,不同基因型的配子之间 随机结合,不能体现自由组合定律的实质,D错误。
答案????D例2????(2016湖南师大附中第二次月考,37)下列关于孟德尔遗传规律的得出过程,说法错误的是 ?( )
A.豌豆自花传粉、闭花受粉的特点是孟德尔杂交实验获得成功的原因之一题型1 推导计算类——“拆分法”解答自由组合定律的相关计算问题
<方法诠释>
一、“拆分法”解答自由组合定律的相关计算问题
1.思路:将多对等位基因的自由组合分解为若干个与分离定律有关的问题,再运用乘法定理进行 计算。
2.题型示例
(1)配子类型及概率的问题(2)配子间的结合方式问题
如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,求配子间的结合方式种数。
①先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。AaBbCc产生8种配子,AaBbCC产生4种配 子。
②再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC配子 间有8×4=32(种)结合方式。
(3)基因型类型及概率的问题(4)表现型类型及概率的问题二、“逆向组合法”推断亲本基因型
1.方法:将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析,再运用乘法原理进行 逆向组合。
2.题型示例
(1)9∶3∶3∶1?(3∶1)(3∶1)?(Aa×Aa)(Bb×Bb);
(2)1∶1∶1∶1?(1∶1)(1∶1)?(Aa×aa)(Bb×bb);
(3)3∶3∶1∶1?(3∶1)(1∶1)?(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb);
(4)3∶1?(3∶1)×1?(Aa×Aa)(BB×_ _)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×_ _)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。<易错易混>
1.并非所有非等位基因的遗传都遵循自由组合定律。减数第一次分裂后期自由组合的是非同 源染色体上的非等位基因(如图 A中基因 a、b),而不是所有的非等位基因。同源染色体上的非 等位基因(如图 B 中基因 A、C)的遗传,则不遵循自由组合定律。
2.基因分离定律和自由组合定律的关系及相关比例
例1????(2014海南单科,22,2分)基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交,假定这7对等位基因自由 组合,则下列有关其子代的叙述,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67/256D.7对等位基因纯合个体出现的概率与7对等位基因杂合个体出现的概率不同
思路导引????
?
解析 AaBbDdEeGgHhKk自交,后代中每对等位基因自交子代中纯合子和杂合子的概率各占1/ 2,所以自交子代中1对杂合、6对纯合的个体有?=7种类型(利用数学排列组合方法进行分析),
且每种类型出现的概率均为1/27=1/128,故此类个体出现的概率为?(1/2)7=7/128,A错误;同理,自
交子代中3对杂合、4对纯合的个体占?(1/2)7=35/128,B正确;自交子代中5对杂合、2对纯合的
个体有?(1/2)7=21/128,C错误;自交子代中7对等位基因纯合与7对等位基因杂合的个体出现的
概率均为(1/2)7=1/128,D错误。
答案????B
1-1????(2016山东临沂质检,35)假如水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗瘟病(R)对易染病(r)为显性。
现有一高秆抗瘟病的亲本水稻和矮秆易染病的亲本水稻杂交,产生的F1再和隐性类型进行测交,
结果如图所示(两对基因位于两对同源染色体上),请问F1的基因型为?( )
A.DdRR和ddRr B.DdRr和ddRr
C.DdRr和Ddrr D.ddRr
答案????C
解析 单独分析高秆和矮秆这一对相对性状,测交后代高秆∶矮秆=1∶1,说明F1的相关基因型 为Dd;单独分析抗瘟病与易染病这一对相对性状,测交后代抗瘟病∶易染病=1∶3,说明F1中有两 种基因型,即Rr和rr,且比例为1∶1。综合以上分析可判断出F1的基因型为DdRr、Ddrr。1-2????(2015湖南长沙模拟,3)豌豆中,籽粒黄色(Y)和圆形(R)分别对绿色(y)和皱缩(r)为显性,现将 黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交得到的F1自交,F2的表现型及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶ 绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶15∶5,则亲本的基因型为?( )
A.YYRR yyrr B.YYRr yyrr
C.YyRR yyrr D.YyRr yyrr
答案????C
解析 此题宜使用排除法。 F1自交后代的表现型及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶ 绿色皱粒=9∶3∶15∶5,其中圆粒∶皱粒=3∶1,这说明F1中控制籽粒形状的基因组成为Rr,故亲 本中控制籽粒形状的基因组成为RR、rr,据此排除B、D项。A项中亲本杂交产生的F1自交,产生 的后代4种表现型比例为9∶3∶3∶1,A项被排除。题型2 分析推断类——妙用“合并同类项”巧解特殊分离比
<方法诠释>
1.“和”为16的特殊分离比成因
(1)基因互作(2)显性基因累加效应
①表现:
?
②原因:A与B的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越强。
2.“和”小于16的特殊分离比成因例2????(2015上海单科,26,2分)旱金莲由三对等位基因控制花的长度,这三对基因分别位于三对同 源染色体上,作用相等且具叠加性。已知每个显性基因控制花长为5 mm,每个隐性基因控制花 长为2 mm。花长为24 mm的同种基因型个体相互授粉,后代出现性状分离,其中与亲本具有同 等花长的个体所占比例是?( )
A.1/16 B.2/16 C.5/16 D.6/16
思路导引
解析 由“花长为24 mm的同种基因型个体相互授粉,后代出现性状分离”说明花长为24 mm 的个体为杂合子,再结合每个显性基因控制花长为5 mm,每个隐性基因控制花长为2 mm且旱金 莲由三对等位基因控制花的长度,这三对基因分别位于三对同源染色体上,作用相等且具叠加性 可推知花长为24 mm的亲本中含4个显性基因和2个隐性基因,假设该种个体基因型为AaBbCC, 则其互交后代含4个显性基因和2个隐性基因的基因型有:AAbbCC,aaBBCC,AaBbCC,这三种基 因型在后代中所占的比例为:1/4×1/4×1+1/4×1/4×1+1/2×1/2×1=6/16,答案选D。
答案????D2-1????(2016安徽皖南八校第一次联考,8)一个7米高和一个5米高的植株杂交,子代都是6米高。在 F2代中,7米高植株和5米高植株的概率都是1/64。假定双亲包含的遗传基因数量相等,且效应叠 加,则控制植株株高的基因有?( )
A.1对 B.2对 C.3对 D.4对
答案????C
解析 此题宜使用代入法解答。当控制植株株高的基因为3对时,设这3对基因分别为A、a,B、 b,C、c,AABBCC株高为7米,aabbcc株高为5米,AaBbCc株高为6米,AaBbCc自交后代中AABBCC 和aabbcc的概率都是1/64,C正确。
2-2????(2015浙江余杭期中,25)等位基因A、a和B、b分别位于不同对的同源染色体上。让显性 纯合子(AABB)和隐性纯合子(aabb)杂交得F1,再让F1测交,测交后代的表现型比例为1∶3。如果 让F1自交,则下列表现型比例中,F2代不可能出现的是?( )
A.13∶3 B.9∶4∶3 C.9∶7 D.15∶1
答案????B解析 两对等位基因位于不同对同源染色体上,它们的遗传遵循基因的自由组合定律,根据正常 的自由组合定律分离比,F1(AaBb)测交表现型应是四种且四种表现型比例为1∶1∶1∶1,而现在 是1∶3,那么F1自交后代原本的9∶3∶3∶1应是两种表现型比例有可能是9∶7、13∶3或15∶1, 故A、C、D可能出现,而B中的3种表现型是不可能的。题型3 实验探究类——个体基因型的探究与自由组合定律的验证
<方法诠释>
一、“实验法”探究个体基因型
1.自交法:对于植物来说,鉴定个体的基因型的最好方法是让该植物个体自交,通过观察自交后代 的性状分离比,分析出待测亲本的基因型。
2.测交法:如果能找到纯合的隐性个体,根据测交后代的表现型比例即可推知待测亲本的基因组 成。
3.单倍体育种法:对于植物个体来说,如果条件允许,取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼 苗,根据处理后植株的性状即可推知待测亲本的基因型。二、“实验法”验证遗传定律例3????(2016甘肃兰州一中月考,34)虎皮鹦鹉羽毛颜色的遗传机理如图所示,当个体基因型为aabb 时,两种色素都不能合成,表现为白色。现有一只纯合绿色鹦鹉和一只纯合白色鹦鹉杂交得F1,再 让F1雌雄个体随机交配得F2。请回答:
(1)控制鹦鹉羽毛颜色的基因在遗传上遵循 ????定律,请利用上述实验材料,设计一个 杂交实验对你的观点加以验证。
实验方案:?? ??。
预测结果:??? ?。
(2)如果让F2表现型为绿色的鹦鹉自由交配,后代表现型及比例为? ???。
(3)如让杂合的黄色鹦鹉与杂合的蓝色鹦鹉杂交,且因某种因素的影响,后代中的白色鹦鹉全部 死亡,则绿色鹦鹉所占的比例为 ????。(4)如欲判断一只绿色雄性鹦鹉的基因型,应从绿色、蓝色、黄色、白色纯合子群体中选择 ???? ????与其杂交:
①如后代全为绿色鹦鹉,则其基因型为AABB;
②如后代 ????,其基因型为AABb;
③如后代绿色∶黄色为1∶1,则其基因型为 ????;
④如后代 ????,其基因型为AaBb。
解析 (1)常用测交法验证控制动物性状的两对基因是否遵循基因自由组合定律。若F1(AaBb) 与白色鹦鹉(aabb)杂交,后代出现四种表现型的鹦鹉,比例约为1∶1∶1∶1,则控制鹦鹉羽毛颜色 的基因在遗传上遵循自由组合定律。(2)F2表现型为绿色的鹦鹉基因型为A_B_(1/9AABB,2/9 AABb,2/9AaBB,4/9AaBb),其产生的配子AB=4/9,Ab=2/9,aB=2/9,ab=1/9,可借助棋盘法求得后代 表现型及比例为绿色∶蓝色∶黄色∶白色=64∶8∶8∶1。(3)如让杂合的黄色鹦鹉与杂合的蓝 色鹦鹉杂交,即aaBb×Aabb→1绿色∶1蓝色∶1黄色∶1白色(死亡),其中绿色鹦鹉占1/3。(4)绿色
雄性鹦鹉的基因型有四种可能:AABB、AaBB、AABb、AaBb,鉴定其基因型,可选择测交法,选 择多只白色雌性鹦鹉与之杂交,分析子代表现型差异即可。答案 (1)基因的自由组合(基因的分离和自由组合) 实验方案:用F1绿色鹦鹉和白色鹦鹉杂交 预测结果:杂交后代中鹦鹉羽色出现四种表现型:绿色、蓝色、黄色、白色,比例约为1∶1∶ 1∶1 (2)绿色∶蓝色∶黄色∶白色=64∶8∶8∶1 (3)1/3 (4)多只白色雌性鹦鹉 ②绿色∶ 蓝色=1∶1 ③AaBB ④绿色∶蓝色∶黄色∶白色=1∶1∶1∶1
3-1????(2016山西忻州一中一模,33)现有①~④四个果蝇品系(都是纯种),其中品系①的性状均为 显性,品系②~④均只有一种性状是隐性,其他性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该 隐性性状的基因所在的染色体如表所示:
若需验证自由组合定律,可选择下列哪种交配类型?( )
A.①×④ B.①×② C.②×③ D.②×④
答案????D
解析 自由组合定律研究的是位于非同源染色体上的基因的遗传规律,故选②×④或③×④。3-2 某中学实验室有三包豌豆种子,甲包写有“纯合高茎叶腋花”字样,乙包写有“纯合矮茎 茎顶花”字样,丙包豌豆标签破损只隐约看见“黄色圆粒”字样。某研究性学习小组对这三包 豌豆展开激烈的讨论:
(1)在高茎、叶腋花、茎顶花和矮茎四个性状中,互为相对性状的是 ???? ????。
(2)怎样利用现有的三包种子判断高茎、叶腋花、茎顶花和矮茎四个性状中哪些性状为显性性 状?写出杂交方案,并预测可能的结果。
(3)同学们就“控制叶腋花、茎顶花的等位基因是否与控制高茎、矮茎的等位基因在同一对同 源染色体上”展开了激烈的争论,你能利用以上两种豌豆设计出最佳实验方案并作出判断吗?
(4)针对丙包豌豆,该研究性学习小组利用网络得知,黄色、绿色分别由A和a控制,圆粒、皱粒分
别由B和b控制,于是该研究性学习小组欲探究其基因型。实验一组准备利用单倍体育种方法对 部分种子进行基因型鉴定,但遭到了实验二组的反对。实验二组选择另一种实验方案,对剩余种 子进行基因型鉴定。
①为什么实验二组反对实验一组的方案?
②你能写出实验二组的实验方案和结果预测吗?答案 (1)叶腋花和茎顶花、高茎和矮茎
(2)取甲、乙两包种子各一些种植,发育成熟后杂交。若F1均为高茎、叶腋花豌豆,则高茎、叶腋 花为显性性状;若F1均为矮茎、茎顶花豌豆,则矮茎、茎顶花为显性性状;若F1均为高茎、茎顶花 豌豆,则高茎、茎顶花为显性性状;若F1均为矮茎、叶腋花豌豆,则矮茎、叶腋花为显性性状。
(3)方案一 取纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆杂交得F1,让其自交,如果F2出现四种性状, 其性状分离比为9∶3∶3∶1,说明符合基因的自由组合定律,因此控制叶腋花、茎顶花的这对等 位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在同一对同源染色体上;否则可能是位于同一对同源染 色体上。
方案二 取纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆杂交得F1,F1与纯种矮茎茎顶花豌豆测交,如
果测交后代出现四种性状,其性状分离比为1∶1∶1∶1,说明符合基因的自由组合定律,因此控 制叶腋花、茎顶花的这对等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在同一对同源染色体上;否 则可能是位于同一对同源染色体上。
(4)①单倍体育种方法技术复杂,还需要与杂交育种配合,普通中学实验室难以完成。②对部分 丙包种子播种并进行苗期管理。植株成熟后,自然状态下进行自花受粉。收集每株所结种子进 行统计分析,若自交后代全部为黄色圆粒,则此黄色圆粒豌豆的基因型为AABB;若后代仅出现黄 色圆粒、黄色皱粒,比例约为3∶1,则此黄色圆粒豌豆的基因型为AABb;若后代仅出现黄色圆 粒、绿色圆粒,比例约为3∶1,则此黄色圆粒豌豆的基因型为AaBB;若后代出现黄色圆粒、绿色 圆粒、黄色皱粒、绿色皱粒四种表现型,比例约为9∶3∶3∶1,则此黄色圆粒豌豆的基因型为 AaBb。
解析????(1)相对性状是同种生物同一性状的不同表现类型,故叶腋花和茎顶花、高茎和矮茎各为 一对相对性状。(2)取甲、乙两包种子各一些种植,发育成熟后杂交,观察F1的表现型,F1表现出的 性状为显性性状。(3)对于设计实验探究控制两对或多对相对性状的基因是否位于一对同源染 色体上一般采用F1自交法或测交法,观察后代表现型比例,如果是9∶3∶3∶1或1∶1∶1∶1则相 应基因位于两对同源染色体上即符合自由组合定律,若是3∶1或1∶1则相应基因位于一对同源
染色体上即符合分离定律。(4)①单倍体育种方法技术复杂,普通中学实验室难以完成。②对于 个体基因型的探究,可以有自交法、测交法和单倍体育种法等,鉴定个体基因型时,植物最常用 自交法。课件32张PPT。专题13 伴性遗传与人类遗传病高考生物考点1 伴性遗传
一、萨顿假说
1.提出者:????萨顿????。
2.研究方法:????类比推理法????。
3.内容:????基因位于染色体上????。
4.依据:基因和染色体在行为上存在着明显的平行关系,具体如下表:二、基因位于染色体上的实验证据(实验者:摩尔根)
1.果蝇的杂交实验——提出问题
?
2.假设与解释——提出假设
(1)假设:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于????X????染色体上,????Y????染色体上无相应的等位基 因。(2)对杂交实验的解释(如图)
?
3.测交验证:亲本中的白眼雄蝇和F1中的红眼雌蝇交配→子代中雌性红蝇∶雌性白蝇∶雄性红 蝇∶雄性白蝇=????1∶1∶1∶1????。
4.结论:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于????X????染色体上→基因位于染色体上。
5.研究方法——假说—演绎法。
6.基因与染色体的关系:一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。例1????(2016山东德州重点中学上学期月考,15)红眼长翅的雌雄果蝇相互交配,子一代表现型及 比例如表,设控制眼色的基因为A、a,控制翅长的基因为B、b。亲本的基因型是?( )A.AaXBXb、AaXBY B.BbXAXa、BbXAY
C.AaBb、AaBb D.AABb、AaBB
解析 先分析眼色遗传,子代雌蝇中全为红眼,雄蝇中红眼∶白眼=1∶1,说明红眼是显性性 状,A、a基因位于X染色体上,对于这一性状亲本基因型为XAXa、XAY;再分析翅长,子代雌蝇和 雄蝇中长翅∶残翅均约为3∶1,说明B、b基因位于常染色体上,长翅为显性性状,则对于这一性 状亲本基因型均为Bb。综上分析,B项正确。
答案????B2.染色体组数决定性别三、伴性遗传
(一)性别决定的类型
1.性染色体决定性别3.环境因子决定性别:有些生物性别完全由环境决定。
(二)伴性遗传的概念及类型
1.概念:位于????性染色体????上的基因所控制的性状,在遗传上总是和 ????性别????相关联的现象。
2.伴性遗传的类型[知能拓展]????(1)性染色体既存在于生殖细胞中,又存在于正常体细胞中。性染色体上的基因并 不都是控制性别的,如色盲基因。
(2)在X、Y染色体的同源区段,基因是成对存在的,存在等位基因,而非同源区段则相互不存在等 位基因,如下图:
(三)伴性遗传在实践中的应用
1.推测后代发病率,指导优生优育2.根据性状推断后代性别,指导生产实践
(1)鸡的性别决定?
(2)控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于????Z????染色体上。
(3)杂交设计:选择????非芦花????雄鸡和????芦花????雌鸡杂交
?
(4)选择:从F1中选择表现型为????非芦花????的个体保留。例2????(2016黑龙江大庆实验中学第一次月考,36)果蝇的白眼为伴X染色体隐性遗传性状,显性性 状为红眼。下列各组亲本杂交后的子代中,通过眼色可以直接判断果蝇性别的是?( )
A.白眼♀×白眼♂ B.杂合红眼♀×红眼♂
C.白眼♀×红眼♂ D.杂合红眼♀×白眼♂
解析 当亲本为白眼♀×红眼♂时,后代的雌性果蝇均为红眼,而雄性果蝇全为白眼,C符合题 意。
答案????C考点2 人类遗传病
一、人类遗传病的概念及类型
1.概念:由于遗传物质改变而引起的人类疾病,主要可以分为???单基因遗传病???、???多基因遗传病??
和????染色体异常遗传病????三大类。
2.类型二、遗传病的监测和预防
1.手段:主要包括????遗传咨询????和????产前诊断????等。
2.意义:在一定程度上能够有效地????预防????遗传病的产生和发展。3.遗传咨询的内容和步骤
?
4.产前诊断[知能拓展]????(1)生殖医学表明女子生育的最适年龄为25到29岁。过早生育由于女子自身发育 尚未完成,所生子女发病率高;过晚生育则由于体内积累的致突变因素增多,生患病小孩的风险 相应增大。
(2)直系血亲及三代以内旁系血亲禁止结婚,可有效预防隐性遗传病的发生。
(3)开展产前诊断时,B超检查可以检查胎儿的外观和性别;羊水检查可以检测染色体异常遗传 病;孕妇血细胞检查可以筛查遗传性地中海贫血病;基因诊断可以检测基因异常病。三、人类基因组计划
1.内容:人类基因组计划的目的是测定人类基因组的??全部DNA序列?,解读其中包含的??遗传信息??。
2.结果:测序结果表明,人类基因组由大约31.6亿个碱基对组成,已发现的基因约为????2.0万~2.5万???
个。
3.不同生物的基因组测序例3????(2016辽宁五校协作体,27)下列关于人类遗传病的叙述中,错误的是?( )
A.人类遗传病是指由遗传物质改变而引起的疾病
B.抗维生素D佝偻病、哮喘病和猫叫综合征三种遗传病中只有第一种遗传时符合孟德尔遗传 定律
C.21三体综合征患者体细胞中染色体数目为47
D.单基因遗传病是指受一个基因控制的疾病
解析 单基因遗传病是指受一对等位基因控制的疾病,不是受一个基因控制的疾病,D错误。
答案????D题型1 系谱图析类——遗传系谱图分析与计算
<方法诠释>
1.“程序法”分析遗传系谱图
?2.用集合论的方法解决两病概率计算问题
(1)当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况的概率分析如下:
(2)根据序号所示进行相乘得出相应概率,再进一步拓展如下表:(3)上表各情况可概括如下图:
? <易错易混>
1.注意用口诀法区分常见的遗传病类型
?2.注意区分先天性疾病、家族性疾病与遗传病例1????[2014广东理综,28(1)~(3),14分]如图是某家系甲、乙、丙三种单基因遗传病的系谱图,其 基因分别用A、a,B、b和D、d表示。甲病是伴性遗传病,Ⅱ-7不携带乙病的致病基因。在不考 虑家系内发生新的基因突变的情况下,请回答下列问题:
(1)甲病的遗传方式是 ????,乙病的遗传方式是 ????,丙病 的遗传方式是 ????,Ⅱ-6的基因型是 ????。
(2)Ⅲ-13患两种遗传病的原因是 ????。
(3)假如Ⅲ-15为乙病致病基因的杂合子、为丙病致病基因携带者的概率是1/100,Ⅲ-15和Ⅲ-16
结婚,所生的子女只患一种病的概率是 ????,患丙病的女孩的概率是 ????。思路导引????
解析 (1)甲病是伴性遗传病,根据男患者的母亲、女儿均患病,可推知甲病是伴X染色体显性遗 传病;因Ⅱ-7不携带乙病致病基因, 其儿子Ⅲ-12患乙病,所以乙病为伴X染色体隐性遗传病;据Ⅱ- 10和Ⅱ-11正常,其女儿Ⅲ-17患丙病可知丙病为常染色体隐性遗传病;根据Ⅱ-6患甲病,其儿子Ⅲ -12只患乙病和其父亲Ⅰ-1只患甲病,可确定Ⅱ-6的基因型为XABXab。(2)Ⅱ-6的基因型为XABXab, Ⅱ-7的基因型为XaBY,而其子代Ⅲ-13患两种遗传病基因型为XAbY,由此可知,其母亲Ⅱ-6在产生 配子时发生了交叉互换,产生重组配子XAb。(3)针对丙病来说,Ⅲ-15基因型为Dd的概率为1/100,
Ⅲ-16基因型为1/3DD、2/3Dd,所以其子女患丙病的概率为?×?×?=?,针对乙病来说,Ⅲ-15
的基因型为XBXb,Ⅲ-16的基因型为XBY,所以他们的后代患乙病的概率为1/4,只患一种病的概率 是?×(1-?)+(1-?)×?=602/2 400=?,患丙病女孩的概率为?×?×?×?=1/1 200。
答案 (1)伴X染色体显性遗传 伴X染色体隐性遗传
常染色体隐性遗传 D_XABXab
(2)Ⅱ-6的初级卵母细胞在减数第一次分裂前期,两条X染色体的非姐妹染色单体之间发生交换, 产生了XAb配子
(3)301/1200 1/1200
1-1????(2016广东珠海上学期摸底,13)图1是某遗传病家系的系谱图,对该家系中1~4 号个体进行 基因检测,将含有该遗传病基因或正常基因的相关DNA片段用电泳法分离。正常基因显示一个 条带,致病基因显示为另一个不同的条带,结果如图2。下列有关分析判断错误的是?( )A.图2中的编号c对应系谱图中的4号个体
B.条带2 的DNA 片段含有该遗传病致病基因
C.8号个体的基因型与3号个体的基因型相同的概率为2/3
D.9号个体与该遗传病致病基因携带者结婚,孩子患病的概率为1/8
答案????D
解析 首先判断该病是常染色体隐性遗传病,1~4 号的基因型分别为Aa、Aa、A_、aa,4号只含 有a基因,在图2中应只有一个条带,即对应编号c,并且可确定条带1和条带2分别代表A、a基 因,A、B正确;根据图2可确定3号的基因型为Aa,8号个体基因型为1/3AA、2/3Aa,C正确;9号个
体(1/3AA、2/3Aa)与致病基因携带者(Aa)结婚,孩子患病的概率为2/3×1/4=1/6,D错误。1-2????(2016江西红色七校第一次联考,16)某调查人类遗传病的研究小组调查了一个家庭的某单 基因遗传病情况并绘制出如图所示的图谱,相关分析正确的是?( )
A.该病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
B.个体3与4婚配后代子女不会患病
C.个体3携带致病基因的概率为2/3或1/2
D.该遗传病的发病率是20%
答案????C
解析 根据个体1、2正常,生出患病的个体5,可知该病是隐性遗传病,但不能确定致病基因所在
的位置,A错误;由于个体3可能是杂合子,因此个体3和个体4可能生出患病的孩子,B错误;若该病 是常染色体隐性遗传病,则个体3是杂合子的概率为2/3,若该病是伴X染色体隐性遗传病,则个体 3是杂合子的概率为1/2,C正确;调查该遗传病的发病率应在广大人群中取样,D错误。题型2 遗传实验类——实验法分析基因的位置与判断生物性别
<方法诠释>
1.基因位置的判断
(1)在常染色体上还是在X染色体上
①已知性状的显隐性
?
②未知性状的显隐性
?
(2)在X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上
?2.实验法判断生物性别
(1)对于XY型性别决定的生物,伴X遗传中,隐性性状的雌性个体与显性性状的雄性个体杂交,在 子代中雌性个体都表现为显性性状,雄性个体都表现为隐性性状,图解如下:
(2)对于ZW型性别决定的生物,伴Z遗传中,由于雄性个体含有ZZ染色体,雌性个体含有ZW染色 体,故设计根据性状判断生物性别的实验时,应该选用显性的雌性个体和隐性的雄性个体杂交。<易错易混>
1.容易混淆的X、Y染色体传递规律
(1)X1Y中X1来自其母亲,Y来自其父亲,向下一代传递时,X1只能传给女儿,Y则只能传给儿子。
(2)X2X3中X2、X3一条来自其父亲,一条来自其母亲。向下一代传递时,X2、X3中任何一条既可传 给女儿,又可传给儿子。(3)一对染色体组成为X1Y、X2X3的夫妇生两个女儿,则女儿中来自父亲的染色体都为X1,且是相 同的;但来自母亲的染色体可能为X2,也可能为X3,不一定相同。
2.误认为X、Y同源区段上基因的遗传与性别无关
X、Y染色体同源区段基因的遗传与常染色体上基因的遗传相似,但也有差别,如:例2????(2016广东汕头金山中学期末,5)已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状(红眼W、白眼w), 且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。现有若干红眼和白眼的雌雄果蝇,某实验小组欲用一次交配 实验证明这对基因位于何种染色体上。下列相关叙述中,错误的是?( )
A.若子代中雌果蝇全部为红眼,雄果蝇全部为白眼,则这对基因位于X染色体上
B.若子代中雌雄果蝇全部为红眼,则这对基因位于常染色体或X、Y染色体的同源区段上C.若子代中雌雄果蝇均既有红眼又有白眼,则这对基因位于常染色体上
D.这对基因也有可能只位于Y染色体上
解析 欲判断基因位置,在已知显隐性的情况下,应选用隐性雌性个体与显性雄性个体交配,所 以本实验应选择白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交。在预测实验结果时,可以采用假设法:如果该对 基因只位于X染色体上,则白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的基因型分别为XwXw和XWY,杂交后代基因 型为XWXw和XwY,雌果蝇全部为红眼,雄果蝇全部为白眼,A项正确;如果该对基因位于X、Y染色 体的同源区段上,则白眼雌果蝇与纯合红眼雄果蝇的基因型分别为XwXw和XWYW,杂交后代的基 因型为XWXw和XwYW,雌雄果蝇均为红眼;如果该对基因位于常染色体上,且白眼雌果蝇与红眼雄 果蝇基因型分别为ww和WW,则子代果蝇全部为红眼,B项正确;如果该对基因位于常染色体上,
且白眼雌果蝇与红眼雄果蝇基因型为ww和Ww,则子代中雌雄果蝇均既有红眼又有白眼,C项正 确;由于红眼和白眼均在雌果蝇中出现,所以该对基因不可能只位于Y染色体上,D项错误。
答案????D
2-1????(2015浙江温州十校期中联考,17)人类性染色体XY有一部分是同源的(图中Ⅰ片段),另一 部分是非同源的。下列遗传图谱中(●■分别代表患病女性和患病男性)致病基因不可能位于 图中Ⅱ-1片段的是?( )
?
答案????B
解析????就B分析,“有中生无”为显性遗传病,双亲有病生了一个正常的女儿,表明为常染色体显 性遗传。若基因位于Ⅱ-1片段,则父亲有病,女儿一定患病,但父亲有病女儿正常,所以B图中的致 病基因肯定不在Ⅱ-1片段上,符合题意。2-2????(2015河北唐山一中期中,33)果蝇的X、Y染色体(如图)有同源区段(Ⅰ片段)和非同源区段 (Ⅱ-1、Ⅱ-2片段)。有关杂交实验结果如表。下列对结果的分析错误的是?( )
? A.Ⅰ片段的基因控制的性状在子代中也可能出现性别差异
B.通过杂交组合一,直接判断刚毛为显性性状
C.通过杂交组合二,可以判断控制该性状的基因位于Ⅱ-1片段上
D.减数分裂中,X、Y染色体能通过交叉互换发生基因重组的是Ⅰ片段答案????C
解析 根据杂交组合一刚毛和截毛杂交,后代都是刚毛,可知刚毛是显性性状,B正确;雄果蝇的X 染色体只能传给子代的雌性个体,Y染色体只能传给子代雄性个体,故Ⅰ片段的基因控制的性状 在子代中也可能出现性别差异,A正确;X和Y染色体的Ⅰ区段是同源区段,在减数分裂过程中可 以发生交叉互换,D正确;根据杂交组合二不能确定基因在Ⅱ-1片段上,如XbXb和XBYb杂交,后代雌 性都是刚毛,雄性都是截毛,C错误。课件19张PPT。专题14 基因重组与基因突变高考生物考点1 基因突变
一、基因突变
1.实例——镰刀型细胞贫血症
(1)直接原因:在组成血红蛋白分子的多肽链上,发生了氨基酸的替换。
(2)根本原因:控制血红蛋白合成的DNA分子中的碱基序列由正常的?突变为?,所以
转录后相应mRNA中的密码子由GAA(谷氨酸)变成了 GUA????(缬氨酸)。
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。
二、基因突变的时间、原因、特点、结果与意义
1.时间
主要发生在 DNA复制时????(有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期)。2.原因3.基因突变的特点
(1) 普遍???? 性:所有生物均可发生基因突变。
(2) 随机???? 性:基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和DNA分子的不同部位上。
(3) 低频???? 性:在自然状态下,突变频率很低。(4) 不定向????性:一个基因可以向不同方向发生突变产生复等位基因,还可能发生回复突变。 (如图所示)
?
(5) 多害少利???? 性:突变性状大多有害,少数有利。
4.基因突变的结果:产生一个以上的????等位基因????。
5.三、基因突变对蛋白质与性状的影响
1.基因突变对蛋白质的影响2.基因突变不一定导致生物性状改变
原因:
①突变可能发生在没有遗传效应的DNA片段。
②基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。
③基因突变若为隐性突变,如AA→Aa,则不会导致性状的改变。例1????(2016广西师大附中一模,3)下列关于基因突变的叙述中,正确的是?( )
①基因突变能产生自然界中原本不存在的基因,是变异的根本来源
②在DNA复制中,碱基排列顺序发生差异,从而改变了遗传信息,产生基因突变
③基因突变一般对生物是有害的,但是也有的基因突变是有利的
④基因自由组合使生物产生新基因
A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④
解析 只有基因突变才能产生新基因,④错误,故选B项。
答案????B考点2 基因重组
1.概念
2.类型3.结果:产生新的基因型。4.意义
(1)是????生物变异????的来源之一。
(2)为????生物进化????提供材料。
(3)是形成????生物多样性????的重要原因之一。
例2????(2016黑龙江哈尔滨六中月考,7)以下各项属于基因重组的是?( )
A.基因型为Aa的个体自交,后代发生性状分离
B.雌、雄配子随机结合,产生不同类型的子代个体
C.YyRr个体自交后代出现不同于亲本的新类型
D.同卵双生姐妹间性状出现差异
解析 一对等位基因无法发生基因重组,A错误;基因重组发生在减数第一次分裂而非受精作用 过程中,B错误;基因重组指在生物体进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因重新组合,C正 确;同卵双生姐妹遗传物质相同,其性状出现差异主要由环境引起,D错误。
答案????C题型1 基础判断类——基因突变与基因重组的辨析
<方法诠释>
1.“表格法”对比基因突变与基因重组2.姐妹染色单体上等位基因来源的判断
(1)根据细胞分裂方式
?
①如果是有丝分裂中姐妹染色单体上基因不同,则其为基因突变的结果,如图甲。
②如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同,可能是因为基因突变或交叉互换,如图乙。
(2)根据变异前体细胞的基因型
①如果亲代基因型为AA或aa,则引起姐妹染色单体上A与a不同的原因是基因突变。
②如果亲代基因型为Aa,则引起姐妹染色单体上A与a不同的原因是基因突变或交叉互换。<易错易混>
1.基因突变不一定都产生等位基因
病毒和原核细胞的基因结构简单,基因数目少,而且一般是单个存在的,不存在等位基因。因此, 真核生物基因突变可产生它的等位基因,而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。
2.基因突变不一定都能遗传给后代
(1)基因突变如果发生在有丝分裂过程中,一般不能遗传给后代,但有些植物可能通过无性生殖 传递给后代。
(2)基因突变如果发生在减数分裂过程中,可以通过配子传递给后代。
3.自然条件下基因重组发生在配子形成过程中,而不是发生在受精时。
例1????(2016福建福州八县联考,33)下图是基因型为Aa的个体不同分裂时期的图像,根据图像判 定每个细胞发生的变异类型,正确的是?( )A.①基因突变 ②基因突变 ③基因突变
B.①基因突变或基因重组 ②基因突变 ③基因重组
C.①基因突变 ②基因突变 ③基因突变或基因重组
D.①基因突变或基因重组 ②基因突变或基因重组 ③基因重组
思路导引?????
解析 图中①②分别处于有丝分裂的中期和后期,A与a所在的DNA分子是由一个DNA分子经 过复制得到的,图中①②的变异只能来自基因突变;③处于减数第二次分裂的后期,A与a的不同 可能来自于基因突变或减Ⅰ前期的交叉互换(基因重组),所以本题答案为C。
答案????C1-1????(2016河北衡水中学期中,31)在某动物的初级卵母细胞中,由一个着丝点相连的两条染色单 体所携带的基因不完全相同,其原因一定不是?( )
A.发生基因突变 B.发生过交叉互换
C.染色体结构变异 D.发生了自由组合
答案????D
解析 初级卵母细胞中两条姐妹染色单体所携带的基因不完全相同的原因有三种可能:间期发 生了基因突变、四分体时期发生过交叉互换或发生过染色体结构变异。自由组合只发生在非 同源染色体之间,D符合题意。1-2????(2016安徽皖江示范高中联考,16)下列关于基因突变和基因重组的叙述,错误的是?( )
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.基因突变常常发生在DNA复制时
D.基因突变是基因中碱基对的增添、缺失或替换
答案????A
解析 基因突变是生物变异的根本来源,A错误;基因重组能够产生多种基因型,不能产生新基 因,B正确;基因突变常常发生在DNA复制时,C正确;基因突变是基因中碱基对的增添、缺失或替 换,D正确。题型2 实验探究类——区分可遗传变异与不可遗传变异、
基因突变与基因重组
<方法诠释>
1.可遗传变异与不可遗传变异及判断方法
(1)可遗传变异与不可遗传变异
①不可遗传变异?环境变化,遗传物质未变
②可遗传变异??
(2)判断方法
?2.基因突变和基因重组的判断方法
3.显性突变和隐性突变的判定
(1)类型?
(2)判定方法:
①选取突变体与其他已知未突变体杂交,据子代性状表现判断。
②让突变体自交,观察子代有无性状分离而判断。
例2????(2016曲一线创新经典)某野生矮茎豌豆种群中发现了几株高茎豌豆,经基因检测,该突变 性状为基因突变所致,有两种可能:一是显性突变,二是隐性突变。请设计最简便的实验方案判 定基因突变的类型。
??解析??
答案 让突变体自交,若自交后代出现性状分离,该突变为显性突变;若自交后代未出现性状分 离,该突变为隐性突变。
2-1????(2016湖北荆州中学第一次月考,24)一只突变型的雌果蝇与一只野生型雄果蝇交配后,产生 的F1中野生型与突变型之比为2∶1,且雌雄个体之比也为 2∶1,这个结果从遗传学角度可作出合 理解释的是?( )
A.该突变为X染色体显性突变,且含该突变基因的雌雄配子致死
B.该突变为X染色体显性突变,且含该突变基因的雄性个体致死
C.该突变为X染色体隐性突变,且含该突变基因的雄性个体致死
D.X染色体片段发生缺失可导致突变型,且缺失会导致雌配子致死答案????B
解析 突变型雌果蝇的后代中雄性有一半死亡,说明该雌性果蝇为杂合子,该突变可能为X染色 体显性突变,假设突变基因为D,其等位基因为d。若含突变基因的雌配子致死,则子代中会出现 一种表现型,且不会引起雌雄个体数量的差异;如果该突变为X染色体显性突变,且含该突变基因 的雄性个体致死,则子代为1XDXd(突变型♀)∶1XdXd(野生型♀)∶1XDY(死亡)∶1XdY(野生型♂),
B项符合题意。若X染色体片段发生缺失可导致突变型,且缺失会导致雌配子致死,则子代中 只出现一种表现型,且不会引起雌雄个体数量的差异。
2-2????(2016山东德州上学期期中,28)研究发现某野生型二倍体植株3号染色体上有一个基因发 生突变,且突变性状一旦在子代中出现即可稳定遗传。
(1)据此判断该突变为 ????(显性/隐性)突变。
(2)若正常基因与突变基因编码的蛋白质分别表示为Ⅰ、Ⅱ,其氨基酸序列如下图所示:据图推测,产生Ⅱ的原因是基因中发生了 ????,进一步研究发现,Ⅱ的相对分子质量明 显大于Ⅰ,出现此现象的原因可能是 ????。
答案 (1)隐性 (2)碱基对的增添或缺失 终止密码子位置后移,导致翻译(或蛋白质合成)终止 延后
解析 (1)由题干可知,突变性状一旦在子代中出现即可稳定遗传,由此判断该突变为隐性突变, 该突变个体为隐性纯合子。(2)分析突变基因编码的蛋白质Ⅱ可知,从突变位点之后氨基酸的种
类全部改变,这说明基因中发生了碱基对的增添或缺失,若mRNA终止密码子位置后移,则会导 致翻译终止延后,使合成的蛋白质相对分子质量增大。
课件34张PPT。专题15 染色体变异与育种高考生物考点1 染色体变异
一、染色体结构变异例1????(2016东北师大附中第一次月考,30)下列与染色体变异有关的说法中不正确的是?( )
A.染色体变异包括染色体结构的改变和染色体数目的改变
B.两条染色体相互交换片段都属于染色体变异
C.猫叫综合征的患者与正常人相比,第5号染色体发生部分缺失
D.染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变
解析 染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异,A正确;非同源染色体之间相互交换 片段属于染色体结构变异(易位),而同源染色体的非姐妹染色单体相互交换片段属于基因重组, B错误;猫叫综合征是人类第5号染色体缺失一部分所致,C正确;染色体结构变异会使排列在染 色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,D正确。
答案????B二、染色体数目变异
1.类型2.染色体组
(1)组成
如图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为:???Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y ??。
(2)组成特点:
a.形态上:细胞中的一组 ????非同源染色体????,在形态和功能上各不相同。
b.功能上:控制生物????生长、发育、遗传和变异????的一组染色体。3.单倍体、二倍体和多倍体例2????(2016黑龙江哈尔滨六中月考,36)如图所示细胞中所含的染色体,下列叙述正确的是?(???? )
?
A.图a含有2个染色体组,图b含有3个染色体组
B.如果图b表示体细胞,则图b代表的生物一定是三倍体
C.如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞,则该生物一定是二倍体
D.图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的,是单倍体
解析 图a含有4个染色体组,A错误;图b代表的生物是单倍体或三倍体,B错误;由受精卵发育而 来的体细胞中含两个染色体组的个体一定是二倍体,C正确;图d代表的生物也可能是由雄配子 发育而成的,D错误。
答案????C考点2 育种
一、杂交育种
1.原理:????基因重组????。
2.过程:
(1)培育杂合子品种
选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F1(即为所需品种)。
(2)培育隐性纯合子品种
选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F1?F2→选出表现型符合要求的个体种植并推广。
(3)培育显性纯合子品种
①植物:选择具有不同优良性状的亲本 ????杂交????,获得F1→F1自交→获得F2→????鉴别、选择???? 需 要的类型,自交至不发生性状分离为止。
②动物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需 要的类型与隐性类型测交,选择后代不发生性状分离的F2个体。
3.优点:操作简便,可以把多个品种的????优良性状????集中在一起。4.缺点:获得新品种的周期长。
二、诱变育种
1.原理:????基因突变????。
2.过程:
?
3.优点
(1)可以提高????突变频率????,在较短时间内获得更多的优良变异类型。
(2)大幅度地????改良某些性状????。
4.缺点:有利变异个体往往不多,需处理大量材料。
三、单倍体育种
1.原理:????染色体(数目)变异????。2.方法
3.优点:????明显缩短育种年限????,所得个体均为 ????纯合体????。
4.缺点:技术复杂。
四、多倍体育种
1.方法:用????秋水仙素????或低温处理。
2.处理材料:????萌发的种子或幼苗????。
3.原理:染色体(数目)变异4.实例:三倍体无子西瓜
(2)三倍体西瓜无子的原因:三倍体西瓜在减数分裂过程中,由于染色体 ????联会紊乱????,不能产生
正常配子。
例3????(2016浙江选考,17)下列关于育种的叙述,错误的是?( )
A.诱变可提高基因突变频率和染色体畸变率
B.花药离体培养是单倍体育种过程中采用的技术之一
C.杂交育种可将多个优良性状组合在同一个新品种中
D.多倍体育种常用秋水仙素促进着丝粒分裂使染色体数目加倍
解析 秋水仙素能够抑制细胞分裂时纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍,D错误。
答案????D题型1 推理判断类——变异类型的判定
<方法诠释>
1.生物类型分析法
2.细胞分裂方式推断法3.显微镜辅助推断法
?
4.变异水平推断法(1)?
(2)? <易错易混>
1.并非“互换”就是易位:同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换,属于基因重组;非同源 染色体之间的互换,属于染色体结构变异中的易位。
2.注意区分染色体结构变异与基因突变
3.注意根据“缺失”关键词区别不同变异:4.关于变异的“质”和“量”问题:基因突变改变基因的质,不改变基因的量;基因重组不改变基 因的质,一般也不改变基因的量,但转基因技术会改变基因的量;染色体变异不改变基因的质,但 会改变基因的量或改变基因的排列顺序。
例1????(2016浙江选考,16)某种染色体结构变异的示意图如下,图中字母表示不同的染色体片 段。该变异类型为?( )
A.缺失 B.易位 C.重复 D.倒位
思路导引????
?解析 两条非同源染色体之间发生相应片段的交换,属于染色体结构变异中的易位,B正确。
答案????B
1-1????(2016山西忻州一中第一次月考,40)下列不属于染色体变异的是?( )
A.由于第5号染色体短臂缺失引起的猫叫综合征
B.由于多一条第21号染色体而引起的先天性愚型
C.同源染色体之间交换了对应部分而引起的变异
D.由普通小麦和黑麦培育形成八倍体小黑麦
答案????C
解析 染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异,同源染色体之间交换了对应部分而 引起的变异为基因重组。1-2????(2015北京海淀期末,10)图1、图2表示某种生物的两种染色体行为示意图,其中①和②、③ 和④互为同源染色体,则两图所示的变异?( )
A.均为染色体结构变异
B.基因的数目和排列顺序均发生改变
C.均发生在同源染色体之间
D.均涉及DNA链的断开和重接
答案????D
解析 图1为同源染色体的非姐妹染色单体间发生的交叉互换,属于基因重组。图2属于非同源 染色体间的染色体片段移接,是易位,属于染色体结构变异。因染色体上有DNA分子,故二者均 涉及DNA链的断开与重接。题型2 分析推断类——染色体组数及单倍体、多倍体的判断
<方法诠释>
1.染色体组数量的判断方法
?
(1)染色体形态法
同一形态的染色体→有几条就有几组。如图中有4个染色体组。
(2)等位基因个数法
控制同一性状的等位基因→有几个就有几组。如AAabbb个体中有3个染色体组。
(3)公式法
染色体组数=?,如图中染色体组数为?=4。?
例2????(2016江西赣州期末,17)图中字母代表正常细胞中所含有的基因,下列说法错误的是?(???? )
?
A.①可以表示经过秋水仙素处理后四倍体西瓜体细胞的基因组成
B.②可以表示果蝇体细胞的基因组成
C.③可以表示21三体综合征患者体细胞的基因组成
D.④可以表示雄性蜜蜂体细胞的基因组成2.“两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体思路导引
解析 秋水仙素可诱导细胞中染色体数目加倍,染色体上的基因也“加倍”,不会出现一个 “a”的情况。
答案????A
2-1????(2016河南南阳五校联考,35)如图是甲、乙、丙三种生物体细胞内染色体情况示意图,则对 应的基因型可依次表示为?( )A.AaBb,AAaBbb,Aaaa B.AaaaBBbb,Aaa,AABB
C.AAaaBbbb,AaaBBb,AaBb D.AaaaBbbb,AAabbb,ABCD
答案????D
解析 根据同种形态的染色体有几条,则有几个染色体组,可以判断甲生物体细胞中含有4个染 色体组,乙生物体细胞中含有3个染色体组,丙生物体细胞中只有1个染色体组。基因型根据等位 基因的数量,不管显隐性,某种字母有几个就有几个染色体组。因此D项符合题意。
2-2????(2016闽粤联合体联考,19)下列a~h所示的细胞图中,关于它们所含的染色体组数的叙述,正 确的是?( )A.细胞中含有一个染色体组的是h图
B.细胞中含有两个染色体组的是g、e图
C.细胞中含有三个染色体组的是a、b图
D.细胞中含有四个染色体组的是f、c图
答案????C
解析 根据同源染色体的数目或等位基因的数目可判断染色体组数。d、g图细胞中含有一个
染色体组;c、h图细胞中含有两个染色体组;a、b图细胞中含有三个染色体组;e、f图细胞中含有 四个染色体组。题型3 教材实验类——低温诱导染色体加倍
<方法诠释>
1.实验原理:低温可抑制纺锤体形成,阻止细胞分裂,导致细胞染色体数目加倍。
2.实验步骤与现象
?3.低温诱导植物染色体数目变化的实验中的试剂及其作用<易错易混>
1.与低温诱导植物染色体数目变化有关的两个易错点
(1)显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。
(2)选材时应选用能进行分裂的分生组织细胞,否则不会出现染色体数目加倍的情况。
2.低温诱导植物染色体数目变化实验与观察细胞的有丝分裂实验操作步骤基本相同,但也有不 同。例3????(2016河南百校联盟质检,1)下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述中, 正确的是?( )
A.低温处理洋葱根尖后会引起成熟区细胞染色体数目的变化
B.在观察低温处理的洋葱根尖装片时,通过一个细胞可以看到染色体的变化情况
C.低温处理和利用秋水仙素处理材料的原理是相同的
D.观察洋葱根尖装片时要先在低倍镜下找到所要观察的细胞,将所要观察的细胞移到视野的中 央,调节视野的亮度,再转动粗准焦螺旋直至物像清晰
解析 洋葱根尖成熟区细胞不能进行有丝分裂,A错误;因制成装片时细胞已经死亡,所以不能通 过一个细胞观察染色体的变化情况,B错误;低温处理和利用秋水仙素处理都是通过抑制纺锤体 的形成从而诱导细胞染色体加倍的,C正确;观察洋葱装片时先低倍镜观察,找到物像再换高倍镜 观察,调节细准焦螺旋使物像清晰,D错误。
答案????C3-1????(2015河南南阳一中一次月考,33)有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍”的实验,正确 的叙述是?( )
A.多倍体形成过程中增加了非同源染色体重组的机会
B.盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离
C.在诱导染色体数目变化方面,低温与秋水仙素诱导的原理相似
D.显微镜下可以看到大多数细胞染色体数目加倍
答案????C
解析 多倍体形成过程中细胞进行的是有丝分裂不会出现非同源染色体重组现象,A错误;卡诺 氏液是固定液,B错误;低温与秋水仙素诱导染色体数目变化的原理都是在有丝分裂前期抑制纺 锤体的形成,C正确;显微镜下可以看到少数细胞染色体数目加倍,D错误。题型4 过程图解类——育种过程图的分析
<方法诠释>
1.育种程序图的识别(1)首先要识别图解中各字母表示的处理方法:A——杂交,D——自交,B——花药离体培养,
C——秋水仙素处理,E——诱变处理,F——秋水仙素处理,G——转基因技术,H——脱分化,
I——再分化,J——包裹人工种皮。这是识别各种育种方法的主要依据。(2)根据以上分析可以判断:“亲本?新品种”为杂交育种,“亲本?新品种”为单倍体育种,“种子或幼苗?新品种”为诱变育种,“种子或幼苗?新品种”为多倍体育种,“植物
细胞?新细胞?愈伤组织?胚状体?人工种子?新品种”为基因工程育种。
2.基于个体基因型的育种图解识别根据基因型的变化可以判断:“aabb×AABB→AaBb→AAbb”为杂交育种,“aabb×AABB→ AaBb→Ab→AAbb”为单倍体育种,“AABB→AaBB”为诱变育种,“aabb×AABB→AaBb→ AAaaBBbb”为多倍体育种。<易错易混>
1.育种目标不同,育种方案的选择不同2.关注“三最”定方向
(1)最简便——侧重于技术操作,杂交育种操作最简便。
(2)最快——侧重于育种时间,单倍体育种所需时间明显缩短。
(3)最准确——侧重于目标精准度,基因工程技术可“定向”改变生物性状。例4????(2016内蒙古包头九中期中,3)如图是以野生猕猴桃种子(aa,2n=58)为材料培育无子猕猴桃 新品种(AAA)的过程,下列叙述错误的是?( )
A.③和⑥都可用秋水仙素处理来实现
B.若④是自交,则产生AAAA的概率为1/16
C.AA植株和AAAA植株是不同的物种
D.若⑤是杂交,产生的AAA植株的体细胞中染色体数目为87
思路导引????
?解析????③和⑥都可用秋水仙素处理,使染色体数目加倍,A正确;植株AAaa减数分裂产生的配子 种类及比例为AA∶Aa∶aa=1∶4∶1,所以AAaa植株自交产生AAAA的概率为1/6×1/6=1/36,B错
误;二倍体AA与四倍体AAAA杂交产生的AAA为不育的三倍体,因此AA植株和AAAA植株是不 同的物种,C正确;该生物一个染色体组含有染色体58÷2=29(条),所以三倍体植株体细胞中染色 体为29×3=87(条),D正确。
答案????B
4-1????(2016河南南阳期中,19)水稻的高秆、矮秆分别由A和a控制,抗病和不抗病分别由B和b控 制。现有基因型为aabb与AABB的水稻品种,如图为用不同的育种方法培育矮秆抗病植株的过 程,下列有关叙述正确的是?( )
?A.杂交育种包括①③过程,其原理是基因突变和基因重组
B.人工诱变育种为②过程,B可能来自b的基因突变
C.单倍体育种包括①④⑤过程,⑤过程常用花药离体培养法
D.多倍体育种包括①⑥⑦过程,原理是染色体结构和数目变异
答案????B
解析 过程①③为杂交育种,其原理是基因重组,而不是基因突变,A错误;②过程为人工诱变育 种,aabb经人工诱变可获得aaBB,b变成B是基因突变,B正确;过程①④⑤为单倍体育种,子一代产 生的配子经花药离体培养(④)得到单倍体,单倍体经秋水仙素处理(⑤)染色体加倍成为纯合子, 最后选育得到aaBB,C错误;过程①⑥⑦为多倍体育种,多倍体育种的原理是染色体数目加倍,即 染色体数目变异,D错误。4-2????(2016山东德州期中,18)利用二倍体植株培育作物新品种,下列有关说法不正确的是?(???? )
A.杂交育种所依据的主要遗传学原理是基因重组
B.单倍体缺少生长发育所需全套遗传信息,植株弱小,种子和果实比较少
C.诱变育种的缺点是由突变的不定向性和低频性导致的
D.某新品种发育延迟,结实率低,则在培育该品种过程中可能用到秋水仙素
答案????B
解析 二倍体的单倍体植株弱小,高度不育,种子和果实比较少,但不缺少生长发育所需的全套 遗传信息,B错误。课件17张PPT。专题16 生物的进化高考生物考点1 现代生物进化理论
一、现代生物进化理论的由来
1.拉马克的进化学说
(1)生物不是神造的,是由????更古老生物????进化而来的。
(2)生物是由????低????等到????高????等逐渐进化的。
(3)生物各种适应性特征的形成都是由于????用进废退????和????获得性遗传????。
2.达尔文的自然选择学说
(1)内容
????过度繁殖????:选择的基础
????生存斗争????:生物进化的动力和选择手段
????遗传变异????:生物进化的内因
????适者生存????:自然选择的结果(2)意义:科学地解释了????生物进化????和生物多样性形成的原因。
(3)局限性:对????遗传和变异????的本质不能作出科学的解释;对生物进化的解释局限于个体水平; 强调物种形成都是????渐变????的结果,不能很好地解释物种大爆发等现象。
二、现代生物进化理论
1.种群是生物进化的基本单位
(1)基因库:一个种群中全部个体所含有的????全部基因????。
(2)基因频率:一个种群基因库中,某个基因占全部????等位基因数????的比率。
2.突变和基因重组产生进化的原材料
(1)可遗传变异的来源?
(2)生物突变的有利和有害不是绝对的,往往取决于????环境????。
(3)生物的变异是????不定向????的,只是产生了生物进化的??原材料??,不能决定生物进化的? ?方向???。3.自然选择决定生物进化的方向
变异是????不定向的?????不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累?种群的基因频率发生
????定向改变?????生物朝一定方向缓慢进化。
4.隔离导致物种的形成
(1)隔离?
(2)物种
形成?
[知能拓展]????(1)把“突变”误认为就是基因突变:“突变”不是基因突变的简称,其包括“基因 突变”和“染色体变异”。
(2)变异在环境变化之前已经产生,环境只是起选择作用,不能定向诱导变异。如喷洒杀虫剂只 是将抗药性强的个体选择出来,使整个种群抗药性增强,而不是使害虫产生抗药性变异。例1????(2016江苏盐城期中,20)下列有关现代生物进化理论的叙述,正确的是?( )
A.物种是生物进化的基本单位
B.二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交所得的三倍体西瓜是一个新物种
C.突变和基因重组决定生物进化的方向
D.隔离是物种形成的必要条件,其实质是基因不能自由交流
解析 现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位,A错误;三倍体西瓜不能通过有性生 殖产生可育后代,不是一个新物种,B错误;现代生物进化理论认为自然选择决定生物进化的方 向,C错误。
答案????D考点2 共同进化与生物多样性的形成
一、共同进化
1.概念:不同????物种????之间、????生物与无机环境????之间在相互影响中不断进化和发展。
2.原因:生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响。
3.共同进化的实例
二、生物多样性的形成
1.内容:生物多样性主要包括????基因????多样性、????物种????多样性和????生态系统????多样性。
2.形成原因:生物的进化。
3.研究生物进化历程的主要依据:????化石????。三、生物进化理论在发展
1.中性学说:大量的基因突变是中性的,决定生物进化方向的是????中性突变????的逐渐积累,而不是 ????自然选择????。
2.生物进化理论不会停滞不前,而是在不断发展。
例2????(2016吉林东北师大附中第一次月考,28)下列有关生物多样性和生物进化的叙述中,不正 确的是?( )
A.细菌在接触青霉素后会产生抗药性的突变个体,青霉素的选择作用使其生存
B.蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期共同进化形成的相互适应特征
C.生物多样性的形成过程,不能说是新物种不断形成的过程
D.自然选择能定向改变种群的基因频率,决定了生物进化的方向
解析 细菌在接触青霉素前就已有个体发生突变,青霉素对细菌进行了选择,A错误。
答案????A题型1 基础判断类——生物进化与物种形成的辨析
<方法诠释>
1.图解物种形成的两种典型模式
(1)渐变式——经长期地理隔离产生
?(2)爆发式——在很短时间内即可形成,如自然界中多倍体的形成
2.对物种和进化标准的判断技巧
(1)判断两个种群是否属于同一物种的标准,是看它们之间是否存在生殖隔离,若存在生殖隔离, 则一定是两个物种。
(2)判断种群是否进化的标准,是看其基因频率是否发生了变化,若种群基因频率没有发生变化, 则种群没有发生进化。<易错易混>
1.物种形成与生物进化不同2.生物进化不一定导致新物种形成。生物进化的实质是种群基因频率的改变,这种改变可大可 小,不一定会突破物种的界限。
3.新物种形成则说明生物进化了。
例1????(2016辽宁大连20中月考,38)下图a、b、c表示自然条件有差异、存在地理隔离的3个地 区。a地区物种甲某些个体迁移到b、c地区,经长期进化逐渐形成两个新物种乙、丙。下列叙 述正确的是?( )A.上述过程说明地理隔离是新物种形成的标志
B.留居a地区甲种群的基因频率不再发生改变C.乙、丙两个种群间不能进行基因交流,它们的基因库存在较大差异
D.甲、乙两个种群间存在生殖隔离,它们的基因库组成完全不同
思路导引????
?解析 新物种形成的标志是生殖隔离的形成;a地区的环境在变化,留居a地区的甲种群的基因频 率也会发生变化;乙、丙是两个物种,存在生殖隔离,这两个种群间不能进行基因交流,它们的基 因库也有较大的差异;甲、乙是两个物种,存在生殖隔离,但是乙物种是从甲物种进化来的,二者 的基因库组成可能部分相同。
答案????C
1-1????(2016山西忻州四校第一次联考,23)下列说法符合现代生物进化理论的是?( )
A.杀虫剂的使用决定了害虫变异的方向
B.有性生殖的出现明显加快了生物进化的速率C.种群基因型频率的改变一定会导致基因频率发生改变,从而导致生物进化
D.无子西瓜是经过长期的地理隔离最终达到生殖隔离而产生的新物种
答案????B
解析 变异是不定向的,A错误;有性生殖的出现,实现了基因重组,增加了生物变异的多样性,生 物进化的速率明显加快,B正确;种群基因型频率的改变不一定会导致基因频率发生改变,C错误; 无子西瓜不是新物种,经多倍体育种形成,D错误。1-2????(2016浙江温州十校上学期期中联考,22)下列关于生物进化的叙述,正确的是?( )
A.在自然选择过程中,直接受选择的是基因型,进而导致基因频率的改变
B.不同性状个体繁殖率的差异会导致基因频率改变
C.种群基因频率的改变意味着新物种的产生
D.新物种的形成必须经过地理隔离和生殖隔离
答案????B
解析 在自然选择过程中,直接受选择的是表现型,A错误;不同性状个体的繁殖率不同,导致种 群中基因型频率发生改变,从而可能引起基因频率的改变,B正确;新物种产生的标志是出现生殖 隔离,C错误;多倍体的产生没有经过地理隔离,直接形成生殖隔离,D错误。题型2 数量计算类——基因频率的计算
<方法诠释>
1.定义法求解基因频率(以二倍体为例)
某基因频率=?×100%。
若在常染色体上,某基因频率=?×100%;
人体中X染色体上b,基因频率=?×100%。
2.公式法求解基因频率(以常染色体上A、a一对等位基因为例)
A基因频率=AA基因型频率+1/2×Aa基因型频率
a基因频率=aa基因型频率+1/2×Aa基因型频率
3.运用遗传平衡定律,计算基因频率
在一个有性生殖的自然种群中,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)的基因型频率,2pq是Aa(杂合子)的基因型频率,q2是aa(纯合子)的基因型频率。<易错易混>
1.基因频率与基因型频率不同2. 自交和自由交配时基因(型)频率变化不同
(1)自交:当种群个体自交时,子代中纯合子增多,杂合子减少,基因型频率发生改变。自交过程不 改变基因频率。
(2)自由交配:在无基因突变、各种基因型的个体生活力大致相同时,处于遗传平衡的种群自由 交配遵循遗传平衡定律,上下代之间种群的基因频率及基因型频率不变。如果一个种群没有处 于遗传平衡状态,自由交配不改变基因频率,但改变基因型频率。例2????(2014海南单科,23,2分)某动物种群中,AA、Aa和aa基因型的个体依次占25%、50%和2 5%。若该种群中的aa个体没有繁殖能力,其他个体间可以随机交配,理论上,下一代中AA∶ Aa∶aa基因型个体的数量比为?( )
A.3∶3∶1 B.4∶4∶1
C.1∶2∶0 D.1∶2∶1
思路导引
?
解析 该种群中具有繁殖能力的AA和Aa分别占1/3、2/3,故A、a基因频率分别为2/3、1/3,随机 交配产生的子代中AA、Aa和aa分别占2/3×2/3=4/9、2/3×1/3×2=4/9、1/3×1/3=1/9,B正确。
答案????B2-1????(2016河北衡水四调,30)某小麦种群中,T(抗锈病)对t(易感染)为显性,在自然情况下该小麦 种群可以自由交配,据统计TT为20%,Tt为60%,tt为20%,该小麦种群突然大面积感染锈病,致使易 感染小麦在开花之前全部死亡。则该小麦在感染锈病之前与之后基因T的频率分别是?( )
A.50%和40% B.50%和62.5%
C.50%和80% D.62.5%和50%
答案????B
解析 在感染锈病之前,小麦种群中TT为20%,Tt为60%,tt为20%,所以T的基因频率为20%+1/2×6 0%=50%。感染锈病后易感染小麦在开花之前全部死亡,所以感染锈病且开花之后TT、Tt的基 因型频率分别为1/4、3/4,T的基因频率是(1/4+1/2×3/4)×100%=62.5%,B正确。
2-2????(2016湖南永州三校校考,47)在某生物兴趣小组抽样调查的200人中,各种基因型和人数情 况如下表所示,则这200人中,Xb的基因频率为?( )A.85% B.30% C.20% D.15%
答案????C
解析????基因频率是在一个种群基因率库中,某个基因占全部等位基因数的比率。则Xb的基因频 率=[Xb/(XB+Xb)]×100%,分析表格数据可知Xb的数量是(14+8×2+30)=60,XB+Xb的数量为(78×2+14
×2+8×2+70+30)=300。则Xb基因频率为60÷300×100%=20%。课件31张PPT。高考生物专题17 人体内环境的稳态与调节考点1 内环境的组成与稳态
一、内环境的组成与理化性质
1.体液的组成
体液?
[巧学妙记]????据图识别四种体液的方法
四种体液间的关系可以表示为:?,先找不与双向箭头相
连的体液即丁,它一定是淋巴,淋巴起源于组织液流回血浆,所以乙为组织液,丙为血浆,最后剩余的体液甲就是细胞内液。
2.血浆的成分3.细胞外液的理化性质
(1)渗透压:血浆渗透压大小主要与????无机盐????、????蛋白质????的含量有关。
(2)酸碱度:正常人血浆pH为 ????7.35~7.45????,血浆的pH能够保持稳定与它含有的缓冲物质有关。
(3)温度:人体细胞外液的温度一般维持在????37 ℃????左右。
[知能拓展]????内环境中的物质及生理过程的判断
(1)不存在于内环境中的物质一般指存在于细胞内的物质和分泌到消化道中的物质。可分为三 类:
①细胞合成的结构蛋白,如血红蛋白、载体蛋白等。②胞内酶,如DNA聚合酶、RNA聚合酶、呼吸酶等。
③由于消化道属于人体的外部环境,所以存在于消化道中的食物及分泌到消化道内的消化酶不 存在于内环境中。
(2)不发生在内环境中的生理过程有:
①细胞呼吸各阶段发生的生理过程。
②细胞内蛋白质、神经递质、激素等物质的合成过程。
③消化道等外部环境中所发生的淀粉、脂质、蛋白质的水解过程。
二、内环境的稳态
1.实质:内环境的化学成分和理化性质保持????相对稳定????的状态。
2.基础:各器官、系统????协调一致地????正常运行。
3.调节机制:目前普遍认为????神经—体液—免疫调节网络???? 是机体维持稳态的主要调节机制。 三者相互关系如下:?
(1)内环境主要由图中的 ????(填序号)组成;D的管壁细胞直接生活的内环境是 ????(填 序号)。
(2)②与①相比,成分中明显减少的物质是 ????。
(3)④的流动受到阻碍,人体将会出现 ????现象。
(4)若图中C为肌细胞,则它所利用的O2直接从[ ] ????中获得。
(5)在①②③④中,CO2浓度最高的是 ????(填序号)。4.意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
5.人体维持内环境稳态的能力是有一定限度的。
例1????(2016辽宁大连24中期末,15)如图是人体细胞直接与内环境进行物质交换的示意 图,A、B、C、D表示的是结构,①②③④表示的是液体,请回答下列问题:解析 (1)①②③④代表的液体分别为血浆、组织液、细胞内液和淋巴。内环境是由血浆、组 织液和淋巴等共同组成的。D毛细淋巴管的管壁细胞生活的内环境是淋巴和组织液。(2)组织 液与血浆相比,成分中蛋白质的含量少。(3)毛细淋巴管堵塞会造成组织水肿。(4)肌细胞所需 要的氧气直接从组织液中获取。(5)CO2浓度最高的部位为其产生部位——组织细胞内,即细胞 内液中CO2含量最高。
答案 (1)①②④ ②④ (2)蛋白质 (3)组织水肿 (4)[②] 组织液 (5)③考点2 血糖平衡及调节
一、血糖平衡及调节
1.血糖的含义:血浆中的葡萄糖。
2.血糖的平衡3.与血糖平衡有关的激素:降低血糖浓度的????胰岛素???? 和升高血糖浓度的
????胰高血糖素、肾上腺素????。
[知能拓展] 胰岛素和胰高血糖素分泌的调节
血糖调节过程中的核心问题是胰岛素和胰高血糖素分泌的调节,其中既有神经调节途径也有体 液调节途径,总结如下:
(1)影响胰岛素分泌的因素?
(2)影响胰高血糖素分泌的因素?二、血糖平衡的调节过程三、糖尿病的发病机理及其治疗
1.Ⅰ型糖尿病的发病原因:胰岛B细胞受到破坏或免疫损伤导致的胰岛素绝对缺乏。
2.Ⅱ型糖尿病的发病原因: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)。
[知能拓展]????认识胰岛素
(1)胰岛素是胰岛B细胞合成和分泌的一种分泌蛋白,其靶细胞是几乎全身组织细胞。
(2)胰岛素的生理作用:胰岛素是机体内唯一能降低血糖的激素。其作用分为两个方面:促进组 织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖。
例2????(2016青海油田第一中学冲刺卷,33)下图为血糖调节的部分过程,请据图回答:
(1)胰岛素作用的靶细胞为 ????,若靶细胞表面缺乏胰岛素受体,则细胞将 ???? (填“加快”或“减缓”)摄取血糖。胰岛B细胞的活动还受神经系统的调控,则在反射弧的五 个组成部分中,胰岛B细胞属于 ????。
(2)糖尿病病因之一是患者血液中存在异常抗体(图中抗体1、抗体2)。血糖调节中,如果因 ???? ????(填“抗体1”或“抗体2”)的存在导致高血糖症状,则注射胰岛素能起到有效降低血糖的 效果。
(3)某糖尿病患者欲检测导致其患病的原因,该患者在医院进行了检测,结果发现其血液中胰岛 素含量正常,但患者仍表现出糖尿病症状,最有可能类似于图中的 ????(填“抗体l”或“抗 体2”)所致。从免疫学的角度分析,该患者所患糖尿病属于 ????病。
(4)某人以健康小鼠为实验对象,在给小鼠饲喂高糖饲料后一段时间,检测其血液中胰岛素和胰 高血糖素含量随时间的变化,得到的结果如下图:?
①从血液中能检测到激素含量变化的理论依据是 ????。
②在给小鼠饲喂高糖饲料后,小鼠体内血糖浓度的变化情况是 ???? ????。
③实验者认为,胰高血糖素浓度之所以下降,是由于胰岛素直接抑制胰岛A细胞的分泌。若要证 实这一结论,可在胰岛组织中注射 ????,通过检测注射前后其周围血液中 ????的浓度变 化来确定。解析 (1)从图像中可知,胰岛素作用的靶细胞是组织细胞,即几乎全身各处细胞,若靶细胞缺乏 胰岛素受体,则靶细胞不能接受胰岛素,导致血糖的摄取减缓;从图像知,胰岛B细胞为反射弧的
效应器。(2)从图像分析可得出,抗体1作用的是胰岛B细胞,抗体2作用的是胰岛素受体,因此如 果因抗体1存在导致高血糖症状,则注射胰岛素可起到降低血糖的效果。(3)患者体内胰岛素的 含量正常,但患者表现糖尿病症状,最有可能类似于抗体2所致。从免疫学的角度分析,该患者所 患糖尿病属于自身免疫病。(4)①从血液中能检测到激素含量变化的理论依据是激素通过内分 泌腺分泌后释放到血液中运输。②在给小鼠喂高糖饲料后,由于小鼠体内的血糖调节,小鼠体内 的血糖浓度的变化情况是先上升,后下降至维持相对稳定。③为了证实胰高血糖素浓度之所以 下降,是由于胰岛素直接抑制胰岛A细胞的分泌,可在胰岛组织中注射胰岛素,检测注射前后其周 围血液中胰高血糖素的浓度变化。
答案 (1)几乎全身各处细胞 减缓 效应器 (2)抗体1 (3)抗体2 自身免疫 (4)①激素通 过内分泌腺分泌后释放到血液中运输 ②先上升,后下降以至维持相对稳定 ③胰岛素 胰高 血糖素考点3 人体的体温调节和水盐调节
一、体温调节
1.调节方式:神经—体液调节。
2.神经中枢:体温调节中枢位于????下丘脑????;体 温感觉中枢位于????大脑皮层????。
3.相关激素:主要有????甲状腺激素和肾上腺素????两种。
4.体温恒定原因:人体机体产热量=散热量。
(1)产热?
(2)散热途径??
二、人体水盐平衡及调节
1.调节方式:????神经—体液???? 调节。
2.水平衡的调节中枢在????下丘脑???? ,渴觉中枢在????大脑皮层????。
3.抗利尿激素由 ????下丘脑神经细胞????分泌、由垂体释放。
4.水盐平衡调节5.体温调节机制(1)神经调节途径如细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→????大脑皮层??? ?→产生渴觉。
(2)体液调节途径如细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→下丘脑产生抗利尿激素,垂体 释放????抗利尿激素??? ?→作用于????肾小管、集合管????,使其重吸收水增多→ ????尿液????减少。
(3)调节模型
?[知能拓展]????(1)血浆渗透压、抗利尿激素含量和尿量的关系
血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增多,二者呈正相关;抗利尿激素促进肾小管和集合管对水分 的重吸收,使尿量减少,二者呈负相关。
(2)组织水肿及其产生原因分析
组织间隙积聚的组织液过多将导致组织水肿,其引发原因包括两大层面五项原因,如图所示:
例3????(2016广西河池高中质检,3)如图为人体的体温与水盐调节示意图,a、b、c、d代表不同激 素。下列有关叙述不正确的是?( )?
A.下丘脑与垂体之间既有神经联系,又有血液联系
B.当受到寒冷刺激时,a、b、c的分泌量均会有所增加
C.大量饮水后d的分泌增多,肾小管和集合管对水的重吸收增强
D.体温和水盐平衡的维持都是神经调节和体液调节协调作用的结果
解析 下丘脑中有神经细胞与垂体联系,且下丘脑能靠分泌的促激素释放激素通过血液循环系 统与垂体联系,故A正确。根据产生激素的器官和激素作用的靶器官可判断a、b、c分别是促甲 状腺激素释放激素、促甲状腺激素、甲状腺激素,当受到寒冷刺激时,a、b、c的分泌量均会有 所增加,以增加产热,故B正确。大量饮水后,抗利尿激素d的分泌量减少,故C错误。体温和水盐 平衡的维持,离不开神经调节和体液调节的协调作用,故D正确。
答案????C
题型1 图形分析类——内环境组成成分及其相互转化
<方法诠释>
1.巧用单、双箭头判断体液物质交换示意图
?
(1)分析:
单方向(箭头)?
双方向(箭头)?
(2)结论:甲是细胞内液,乙是组织液,丙是血浆,丁是淋巴。2.“内环境”示意图中各成分的判断方法
(1)分析方法
?
??
(2)结论:图中①为细胞内液,②为血浆,③为组织液,④为淋巴,②③④共同组成了内环境。<易错易混>
1.几组易混淆的概念
(1)血液和血浆:
①血液包括血浆和血细胞。
②血浆是血液中的液体部分,属于体液中的细胞外液。
(2)血红蛋白和血浆蛋白:
①血红蛋白存在于红细胞中,是红细胞的成分。
②血浆蛋白是血浆中200多种蛋白质的总称,为血浆中含量最多的“固体”成分。
(3)细胞液、细胞内液、细胞外液:
①细胞液特指植物细胞大液泡中存在的物质。
②细胞内液和细胞外液是针对多细胞动物的两个概念。细胞内液是细胞内的液体;而细胞外液 即细胞的生存环境,它包括血浆、组织液、淋巴等,也被称为内环境。
上述关系可表示为:?
2.区分三种环境
?
例1????(2016陕西高三上第二次质量调研,16)如图表示人体中部分体液的关系图,则下列叙述正 确的是?( )?
A.内环境是细胞生活的内部环境,包含甲、乙、丙
B.乙表示细胞内液
C.T细胞、B细胞可以存在于丙液中
D.丁液中O2浓度比甲液中高
思路导引????
?
解析 只有双向箭头的丁为细胞内液,有双向箭头及单向箭头的乙为血浆,甲表示组织液,丙表 示淋巴,内环境是细胞生活的直接环境,是机体的内部环境,包含组织液、血浆和淋巴等;T细 胞、B细胞等免疫细胞主要存在于淋巴中;在大多数情况下,细胞内液中的O2浓度低于组织液中的O2浓度。
答案????C1-1????(2016内蒙古师大附中质检,6)图中的a、b、c分别表示人体内三种细胞外液,细胞1、2、3 分别表示处于该细胞外液中的多种细胞,箭头表示这三种液体之间的相互关系。下列有关叙述 中正确的是?( )
A.a、b、c三种液体分别是血浆、组织液和淋巴
B.a、b、c三种液体中蛋白质含量最多的是c
C.细胞1中数量最多的是红细胞
D.细胞3的种类最多
答案????D
解析 根据图中箭头的指向关系可判断a是淋巴,b是血浆,c是组织液,A错误。在三种细胞外液 中,血浆中的蛋白质含量最多,B错误。淋巴中无红细胞,C错误。大部分组织细胞存在于组织液 中,所以细胞3的种类最多,D正确。1-2????(2016青海西宁四中月考,2)下面是肠腺组织局部结构示意图,有关叙述正确的是(图中2、 4、6、7为液体,1、3、5、8为细胞结构)?( )
A.图中2、4、6、7共同构成了人体的内环境
B.2是3生存的内环境,6是5生存的内环境
C.1、2、8中所含蛋白质均属于内环境的成分
D.4形成6和2的过程受阻会导致组织水肿
答案????D
解析 图中2、4、6、7分别为血浆、组织液、淋巴和细胞内液,其中2、4、6构成人体的内环 境,A项错误;3是毛细血管壁细胞,其内环境为血浆和组织液;5是毛细淋巴管壁细胞,其内环境为 组织液和淋巴,B项错误;1是组织细胞,8是红细胞,它们所含的蛋白质均不属于内环境的成分,C 项错误;组织液形成淋巴或血浆受阻,导致组织液过多,进而导致组织水肿,D项正确。题型2 概念模型类——对生命活动调节模型的分析和解读技巧
<方法诠释>
1.生命活动调节模型
2.分析解读
(1)若图表示人体内水平衡的调节,a表示下丘脑;下丘脑渗透压感受器感知渗透压的变化,分泌抗 利尿激素,并由b(垂体后叶)释放,作用于c(肾小管和集合管)。
(2)若图表示反射弧结构模式图,a表示感受器,b表示神经中枢,c表示效应器,兴奋在其中的传递形 式是电信号(神经冲动)、化学信号(神经递质和特异性受体结合)。
(3)若图表示预防接种一段时间后的二次体液免疫,若c为抗体,则a表示记忆细胞,b表示浆细胞。 二次免疫反应中抗体产生的特点是更快、更多。
(4)若图表示血糖的调节途径,若a为胰岛,b则是胰岛素和胰高血糖素,c表示相应的靶细胞,当血糖水平升高时,a的反应及调节的结果是胰岛B细胞分泌胰岛素增加,胰岛A细胞分泌胰高血糖素减 少,使血糖维持正常水平。<易错易混>
1.体温调节过程中关于产热和散热的几个误区
(1)在体温调节过程中,改变的是产热过程和散热过程,而不是产热和散热相对平衡的状态。
(2)寒冷环境中比炎热环境中散热更快、更多。在寒冷环境中机体代谢旺盛,产热增加,散热也 增加,从而维持体温的恒定。
(3)体温调节能力是有限的,当环境温度的改变超出了机体的调节能力,则体温会发生明显的改 变。
(4)体温感觉中枢位于“大脑皮层”,体温调节中枢位于“下丘脑”,温度感受器不只分布在皮 肤中,还广泛分布在黏膜及内脏器官中。
2.水盐平衡调节过程中的几个误区
(1)人体水平衡的调节中枢位于下丘脑,但产生渴觉的部位在大脑皮层。
(2)正常人每天进入体内的水分和排出的水分大致相等。
例2????(2016甘肃天水期末,32)下图表示人体内生命活动调节机制的模型,请回答相关问题:(1)若该模型为人体内的神经调节过程,则完成该过程结构的名称为 ????,其中在B、D结构 中兴奋以 ????形式传导,C中的 ????结构决定了兴奋在人体中只能由A向E单向传递。
(2)若该模型为人体的水盐平衡调节过程,当人吃的食物过咸时,A代表人体内 ????(填指标) 上升,进而刺激人体内 ????(填器官)中相应的感受器,产生的D激素所作用的靶细胞E是 ???? ????部位的细胞,通过减少尿量实现水平衡。
(3)若该模型表示人体内体液免疫中的部分过程,A表示抗原,C表示B淋巴细胞,则参与B过程的 细胞是 ????。C经D过程形成E细胞,E细胞能分泌与A特异性结合的蛋白质,则D过程为 ???? ????。C除了能形成E细胞外,还能形成 ????细胞。
思路导引
解析 (1)神经调节的基本方式是反射,完成反射的结构为反射弧。兴奋在神经纤维上是以局部 电流的形式传导的。神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,这决定了兴奋在突触中单 向传递的特性。(2)当人吃的食物过咸时,人体内细胞外液渗透压上升,进而刺激下丘脑中相应 的感受器,下丘脑产生的抗利尿激素作用于肾小管、集合管,促进肾小管、集合管细胞对水分的重吸收,使尿量减少。(3)在体液免疫过程中,若A表示抗原,C表示B淋巴细胞,则参与B过程的细 胞是吞噬细胞和T细胞。B淋巴细胞经抗原刺激,增殖分化形成能分泌抗体的浆细胞和记忆细 胞。
答案 (1)反射弧 局部电流 突触
(2)细胞外液渗透压 下丘脑 肾小管、集合管
(3)吞噬细胞和T细胞 增殖、分化 记忆
2-1????(2015江苏扬州、南通、泰州三模,12)下图为人体细胞外液渗透压升高时的部分调节过程 示意图,其中甲、乙、丙表示结构。下列相关叙述错误的是?( )
细胞外液
A.食物过咸会导致细胞外液渗透压升高
B.结构甲、乙分别是下丘脑和垂体
C.抗利尿激素在结构甲的细胞中合成
D.结构丙对水的重吸收减少,尿量减少答案????D
解析 食物过咸,过多的无机盐会通过消化道的吸收进入血液,从而导致细胞外液渗透压升高,A 正确;细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器产生兴奋,从而引起下丘脑合成抗利尿激 素,运输到垂体,由垂体释放到血液中,因此B、C正确;抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水分 的重吸收,尿量减少,D错误。
2-2????(2016海南华侨中学一模,4)在下列①~④中,A、B之间的关系可以用所给的模型表示的是 ?( )
?
①A—胰高血糖素,B—胰岛素
②A—甲状腺激素,B—促甲状腺激素
③A—细胞外液渗透压,B—抗利尿激素分泌量
④A—皮肤血流量,B—体温A.只有①③ B.只有②④
C.只有②③④ D.都可以
答案????A
解析 胰高血糖素能促进胰岛素的分泌,胰岛素能抑制胰高血糖素的分泌,故①符合题意;甲状 腺激素能抑制促甲状腺激素的分泌,促甲状腺激素能促进甲状腺激素的分泌,故②不符合题意; 细胞外液渗透压升高能促进抗利尿激素的分泌,抗利尿激素的分泌增多能降低细胞外液渗透压, 故③符合题意;皮肤血流量增大将降低体温,体温降低会使皮肤血流量减少,故④不符合题意。课件31张PPT。高考生物专题18 人和高等动物的神经调节考点1 反射和人脑的高级功能
一、神经调节的结构基础和反射
1.神经调节的基本方式: ????反射????。
2.反射:在中枢神经系统参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的????规律性应答???? ,具有
????神经系统????的动物才会出现反射现象。
3.反射类型4.反射的结构基础:????反射弧????。
?
[知能拓展]????反射类型的速判法:
一看是不是“先天性”:如果是先天性的(即生来就形成的),则为非条件反射;如果是后天性的, 则为条件反射。
二看是否需要大脑皮层的参与:如果需要大脑皮层的参与则为条件反射,否则为非条件反射。?
三、人脑的高级功能
二、神经系统的分级调节例1????(2016广西大学附中期中,3)反射是神经调节的基本方式,下列关于反射的叙述中,正确的是 ?( )
A.望梅止渴、排尿反射都需要大脑皮层参与才能完成
B.一些反射可以形成也可以消失,比如学生听到铃声后急速赶往教室
C.条件反射一定需要神经中枢参与,非条件反射则不一定
D.高级中枢控制的反射一定是条件反射
解析 望梅止渴是条件反射,需要大脑皮层的参与才能完成,但排尿反射是非条件反射,无需大 脑皮层的参与也能完成,A错误。条件反射可以形成也可以消失,如学生听到铃声急速赶往教室, B正确。无论是条件反射还是非条件反射,都需要在神经中枢的参与下才能完成,C错误。高级 中枢控制的反射不一定是条件反射,也可能是非条件反射,D错误。
答案????B考点2 兴奋的传导与传递
一、兴奋在神经纤维上的传导
1.传导形式:????电信号???? ,也称神经冲动。
2.传导过程3.传导特点:????双向传导????, 即刺激神经纤维上的任何一点,所产生的神经冲动可沿神经纤维向两 侧同时传导。
4.兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系(如图)
?
①在膜外,局部电流方向与兴奋传导方向????相反??? ?。
②在膜内,局部电流方向与兴奋传导方向????相同????。
[知能拓展]????神经纤维上电位测定的方法:
(1)静息电位的测量
灵敏电流计一极与神经纤维膜外侧连接,另一极与膜内侧连接,只观察到指针发生一次偏转(如 图甲)。两极都与神经纤维膜外侧(或膜内侧)相连接时,指针不偏转(如图乙)。
(2)动作电位的测量
?下面图中a点受刺激产生动作电位“?”,动作电位沿神经纤维传导依次通过“a→b→c
→c右侧”时灵敏电流计的指针变化如下:
?
?
二、兴奋在神经元之间的传递
1.突触结构与类型:
?灵敏电流计的两极都连接在神经纤维膜外(或内)侧,可观察到指针发生两次方向相反的偏转。3.传递特点
????单向传递????。只能由一个神经元的轴突传到下一个神经元的树突或细胞体。其原因是递质 贮存于????突触小泡????内,只能由????突触前膜???? 释放,作用于????突触后膜????。2.传递过程?
例2????(2012课标,4,6分)当人看到酸梅时唾液分泌会大量增加。对此现象的分析,错误的是?(???? )
A.这一反射过程需要大脑皮层的参与
B.这是一种反射活动,其效应器是唾液腺
C.酸梅色泽直接刺激神经中枢引起唾液分泌[巧学妙记]????巧记神经递质“一·二·二”D.这一过程中有“电—化学—电”信号的转化
解析 人看到酸梅引起唾液分泌是条件反射过程,需要大脑皮层的参与,A正确;这一反射过程 中,感受器位于眼球的视网膜上,唾液腺是效应器,B正确;酸梅色泽直接刺激的是感受器,并不是 神经中枢,C错误;在突触部位,兴奋传递中发生了电信号→化学信号→电信号的转化,D正确。
答案????C题型1 图形分析类——反射弧中传入和传出神经的判断
<方法诠释>
反射弧中传入神经和传出神经的判断(1)根据是否具有神经节:具有神经节的是传入神经。
(2)根据脊髓灰质结构判断:与脊髓灰质粗大的前角相连的为传出神经,与后角相连的为传入神经。(3)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。
(4)切断实验法:若切断某一神经,刺激外周段(远离中枢的位置),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。<易错易混>
1.产生反应≠反射:反射必须有完整的反射弧参与,刺激传出神经或效应器,都能使效应器产生反 应,但却不属于反射。
2.感受器、传入神经和神经中枢破坏后,产生的结果相同,但机理不同:感受器破坏,无法产生兴 奋;传入神经破坏,无法传导兴奋;神经中枢破坏,无法分析综合兴奋和向大脑传递兴奋。
3.神经中枢的兴奋只影响效应器的效应活动,而不影响感受器的敏感性。在突触处,兴奋单向传 递,所以兴奋只能由感受器传给神经中枢,而不能由神经中枢传给感受器。
4.大脑皮层是整个神经系统中最高级部位,低级中枢都受大脑皮层的调控;条件反射需要大脑皮 层参与,非条件反射由大脑皮层以下各中枢参与。
例1????(2016广西南宁调研,2)如图表示人体缩手反射的相关结构(虚线内表示脊髓的部分结构), 有关说法错误的是?( )
?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,大脑皮层会产生痛觉
思路导引????
解析 由图示突触的结构和神经节所在的位置可推出⑤④②①分别为感受器、传入神经、传 出神经和效应器,③为突触。在⑤处给予适宜的电刺激,若①发生反应,说明反射弧完整和正常, 否则,反射弧不完整、不正常,故A正确;兴奋的传递过程需要消耗能量,所以抑制神经元的呼吸 作用会影响神经兴奋的传递,故B正确;兴奋在神经元之间传递的过程中有化学信号与电信号的 转换,故C正确;在②处给予适宜的电刺激,兴奋能传到效应器,但不能传到大脑皮层,故D错。
答案????D1-1????(2014海南单科,15,2分)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?( )
?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
答案????C解析 由图中突触的结构和神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;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。
1-2????(2016海南月考,5)如图是反射弧结构模式图,a、b分别是神经纤维上的刺激位点,甲、乙分 别是置于神经纤维B、D上的电位计。下列有关说法不正确的是?( )A.刺激a点引起A的收缩,不属于反射活动
B.图中D代表的结构为传入神经
C.若刺激E,A不发生反应,说明E被破坏
D.刺激b点后,甲、乙电位计读数都有变化
答案????C
解析 图中的A~E分别代表的是效应器、传出神经、神经中枢、传入神经、感受器。反射是 指在中枢神经系统参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。刺激a点会引起A 的收缩,但由于反射弧不完整,因此不属于反射活动;刺激E,A不发生反应说明反射弧被破坏,但 不一定就是E被破坏,也可能是D、C、B、A;刺激b点后,兴奋会传递到甲、乙,所以甲、乙电位 计读数都有变化。题型2 图形分析类——兴奋传导方向与特点的分析和判断
<方法诠释>
一、兴奋传导方向的判断
由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,因此兴奋在完整反射弧中的传导也是单向的,只能由传 入神经传入,传出神经传出。
二、兴奋传导特点的实验探究1.探究冲动在神经纤维上的传导
方法设计:电刺激图①处,观察A的变化,同时测量②处的电位有无变化。
结果分析:若A有反应,且②处电位改变,说明冲动在神经纤维上的传导是双向的;若A有反应而② 处无电位变化,则说明冲动在神经纤维上的传导是单向的。
2.探究冲动在神经元之间的传递
方法设计:先电刺激图①处,测量③处电位变化;再电刺激③处,测量①处的电位变化。
结果分析:若两次实验的检测部位均发生电位变化,说明冲动在神经元间的传递是双向的;若只 有一处电位改变,则说明冲动在神经元间的传递是单向的。<易错易混>
1.突触小体≠突触
(1)组成不同:突触小体是上一个神经元轴突末端的膨大部分,其上的膜构成突触前膜,突触前膜 是突触的一部分;突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
(2)信号转变不同:在突触小体上的信号变化为电信号→化学信号;在突触中完成的信号变化为 电信号→化学信号→电信号。
2.正常情况下,神经递质在与突触后膜上受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后,立即被相应酶分 解而失活或被转移走,从而迅速停止作用。异常情况下,①若某种有毒或有害物质使分解神经递 质的相应酶变性失活,则突触后膜会持续兴奋或抑制。②若突触后膜上受体位置被某种物质占 据,则神经递质不能与之结合,突触后膜不会产生电位变化,阻断兴奋传递。
3.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兴奋在神经元之间的传 递。突触数量的多少决定着该反射活动所需时间的长短。例2????(2016广西南宁摸底考,29)下面是从蛙体内剥离出的某反射弧结构的模式图,其中甲表示 神经中枢,乙、丙未知。神经元A、B上的1、2、3、4为4个实验位点。现欲探究神经元A是传
出神经还是传入神经,结合所给器材完成以下内容。
?
材料:从蛙体内剥离出的某反射弧(反射弧结构未被破坏)。供选择仪器:剪刀,电刺激仪,微电流 计。
(1)如果该反射弧的效应器为运动神经末梢及其连接的肌肉。探究神经元A是传出神经还是传 入神经的方法步骤(只在神经元A上完成):
①先用剪刀在神经元A的 ????将其剪断;
②再用电刺激仪刺激神经元A上的实验位点 ????,若 ????,则神经元A为传入神 经,反之则为传出神经。
(2)如果在实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性,探究神经元A是传出神经还是传入神 经的方法步骤(每个实验位点只能用一次):
①将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外;②用电刺激仪刺激实验位点 ????,若微电流计的指针偏转 ????次,则神经元A为传出神
经;若微电流计的指针偏转 ????次,则神经元A为传入神经。该实验结果表明兴奋在神经元 间传递的特点为 ????,具有这种特点的原因是????????。
思路导引
?
解析 (1)欲探究神经元A是传出神经还是传入神经(只在神经元A上完成),可利用兴奋在反射弧 中单向传递的特点。用剪刀在神经元A的实验点1、2之间将其剪断,再用电刺激神经元A的位 点1,若肌肉无收缩现象,则表明神经元A为传入神经;若肌肉收缩,则表明神经元A为传出神经,乙 为效应器。(2)若实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性,探究神经元A是传出神经还是 传入神经,可将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外,通过观察微电流计指针的偏转次数进行判断。用电刺激仪刺激实验位点1,若指针偏转1次,表明兴奋不能 传到位点3,则神经元A为传出神经;若指针偏转2次,表明兴奋可传到位点3,则神经元A为传入神 经。由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜上,因此兴奋在神经元间的传递是单向 的。
答案 (1)①1、2之间 ②1 无肌肉收缩现象 (2)②1 1 2(答“4 2 1”也可) 单向传递 神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜上
2-1????(2016广西钦州二中第一次月考,32)下图为人体某一反射弧的示意图,a、b为置于神经细胞 B和神经细胞D膜外的微型电流计F的两个微型电极,请据图回答问题。
(1)a处受刺激后,若规定细胞膜外表面为零电位,则细胞膜内表面的电位是 ????(填“正” “负”或“零”)电位。(2)若从a处切断神经纤维,刺激b处,效应器 ????(填“能”或“不能”)产生反应,它 ???? (填“属于”或“不属于”)反射。
(3)在反射弧中,决定神经冲动单向传导的结构是????。
(4)如果在电极a处给予一适当的刺激,此时a、b之间会产生电流,其方向是 ????;在细胞A处 给予一适当的刺激,电流计的指针能发生两次方向 ????(填“相同”或“相反”)的偏转。
答案 (1)正 (2)能 不属于 (3)突触 (4)b→a 相反
解析 (1)a处受刺激后,a处的电位由外正内负变成外负内正;若规定细胞膜外表面为零电位,则 细胞膜内表面的电位是正电位。(2)由图可知,A为感受器,E为效应器,兴奋可以从感受器向效应 器传递,刺激b处,效应器能发生反应,但感受器(即皮肤细胞A)、神经中枢、传入神经并没有参 与该过程,故该过程不属于反射。(3)兴奋在突触中的传递是单向的,因为神经递质只能由突触 前膜释放,作用于突触后膜。(4)a处受到刺激后,其电位由外正内负变成外负内正,而b处(未兴奋 部位)的电位仍然是外正内负,电流的方向是从正电位流向负电位,故a、b之间膜外的电流方向 是b→a。在细胞A处给予一适当的刺激,当兴奋传至a处时,电流计的指针向右偏转;当兴奋传至b处时,电流计的指针向左偏转。题型3 图形分析类——兴奋传导与电流计指针偏转问题分析
<方法诠释>
一、在神经纤维上
?1.刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流计指针发生两次方向相反的偏转。
2.刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电流计指针不发生偏转。二、在神经元之间1.刺激b点,由于兴奋在突触部位的传递速度小于在神经纤维上的传导速度,因此a点先兴奋,d点 后兴奋,电流计指针发生两次方向相反的偏转。
2.刺激c点,兴奋不能传至a点,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计指针只发生一次偏转。<易错易混>
1.细胞外液中K+浓度会影响神经纤维静息电位的大小,而细胞外液中Na+浓度会影响受刺激神经 膜的动作电位大小。
2.神经纤维上兴奋的产生主要是Na+内流的结果,Na+的内流需要膜载体(离子通道),同时Na+从高 浓度处流向低浓度处,故Na+内流属于协助扩散;同理,神经纤维上静息电位的产生过程中K+的外 流也属于协助扩散。
3.在生物学试题中,电流表指针偏转方向往往与电流方向一致。
例3????(2016广西平果高中月考,5)如图所示,分别将灵敏电流计按图连接。甲图为神经纤维,乙图 含有突触结构,甲、乙图中ab间长度相同,据图回答下列问题。
?(1)静息时,神经纤维膜内外的电位状态是 ????,在这一电位状态时,膜外 ????浓度高于膜内,膜内 ????浓度高于膜外。
(2)甲图灵敏电流计现在测不到神经纤维膜的静息电位,要怎样改进才能测到静息电位?
????。
(3)如甲图所示,当a处受到刺激时,电流计指针将怎样偏转? ????。
(4)现同时在甲、乙图中a处给予一个有效刺激,观察指针摆动,指针反应时间落后的是 ???? 图,原因是??? ?。
思路导引????
?
解析 当神经纤维处于静息状态时,由于细胞内钾离子浓度高且钾离子可以通过细胞膜外流,导 致神经细胞膜出现外正内负的静息电位,要测量其大小,需要将电流计的电极分别接在细胞膜的 两侧。若按甲图的连接方式,在a处进行刺激,则电流计指针会发生方向相反的两次偏转。由于 兴奋在突触部位是以化学信号的形式传递的,传递速度较慢,因此乙图反应时间落后。答案 (1)外正内负 Na+ K+
(2)把灵敏电流计的一个电极插入膜内
(3)发生两次方向相反的偏转
(4)乙 甲的兴奋在神经纤维上传导,乙的兴奋经过了突触间的化学信号传递
3-1????(2016黑龙江哈尔滨六中一模,2)下图甲、乙是膜电位的测量示意图,下列说法中描述的是 图甲的是?( )
?
①可以测量神经纤维的动作电位 ②可以测量神经纤维的静息电位 ③只观察到指针发生一 次偏转 ④可观察到指针发生两次方向相反的偏转A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
答案????B
解析 灵敏电流计的一极与神经纤维膜外侧连接,另一极与膜内侧连接(如图甲),此状态下可以 测得静息电位,观察到指针发生一次偏转;灵敏电流计的两极都连接在神经纤维膜外侧(如图乙), 且在膜外有刺激,此状态下可以测得动作电位,观察到指针发生两次方向相反的偏转。
3-2????(2016四川遂宁第一次诊断,13)下图是反射弧的局部结构示意图。刺激b点(b点为电表② 两接线端之间的中点),检测各位点电位变化。下列说法正确的是?( )
?
A.电表②的指针会将发生两次方向相反的偏转
B.通过检测①的电位变化和肌肉收缩,可以验证兴奋在神经纤维上是双向传导的
C.兴奋由b传导到c时,发生电信号至化学信号至电信号的转换D.若肌肉收缩但电表②不偏转,说明兴奋在神经纤维上是单向传导的
答案????C
解析 兴奋在神经纤维上双向传导且速度都是一样的,关键就是看刺激点到两电极的距离,当刺 激点处于电极中点时,兴奋到两电极的时间相等,电表②指针不偏转,A选项错误;刺激b点,①处检 测不到电位变化,B选项错误;bc两点间有一个突触,故兴奋由b传到c时,发生电信号至化学信号 至电信号的转换,C选项正确;刺激b点,若肌肉收缩,电表②不偏转,不能说明兴奋在神经纤维上是 单向传导的,D选项错误。课件38张PPT。专题2 细胞的结构与功能高考生物
考点1 多种多样的细胞
一、从生物圈到细胞
1.生命活动离不开细胞的原因
?2.生命系统的结构层次
(1)地球上最基本的生命系统是????细胞????。
(2)地球上最大的生命系统是????生物圈????。植物没有????系统????层次。
(3)病毒无????细胞????结构,不能独立生存,不属于生命系统。
(4)地球上最早的生命形式:????单细胞生物????。
二、细胞学说及其建立过程
1.建立者:主要是两位德国科学家????施莱登和施旺????。
2.内容
(1)组成:细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由????细胞和细胞产物????所构成。(2)功能:细胞是一个????相对独立????的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体 的生命起作用。
(3)来源:新细胞可以从????老细胞????中产生。
3.意义:通过对动植物细胞的研究,揭示了????细胞统一性????和生物体结构统一性。
三、多种多样的细胞
1.常见的原核细胞
(1)蓝藻细胞
①结构
②生活方式:????自养????生物,因其细胞内含有????叶绿素和藻蓝素????,所以能进行光合作用。
(2)细菌细胞
[轻松记忆]????(1) 常见原核生物的“一、二、三”
?
(2)易与原核生物混淆的真核生物:一(衣藻)团(藻)酵母(菌)发霉(菌)了。
2.原核细胞与真核细胞的比较例1????(2016吉林长春外国语学校第一次检测,3)下列关于原核生物和真核生物的叙述,正确的是 ?( )
A.原核生物细胞无线粒体,不能进行有氧呼吸
B.真核生物细胞只进行有丝分裂,原核生物细胞只进行无丝分裂
C.真核生物以DNA为遗传物质,部分原核生物以RNA为遗传物质
D.真核生物细胞具有生物膜系统,有利于细胞代谢有序进行
解析 原核生物虽然没有线粒体,但有的也能进行有氧呼吸;真核生物细胞分裂的主要方式是有 丝分裂,原核生物细胞进行二分裂;原核生物以DNA作为遗传物质,只有少数病毒以RNA作为遗 传物质;真核细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而 不会相互干扰,保证细胞生命活动高效、有序地进行,故D正确。
答案????D考点2 细胞膜与细胞壁
一、细胞膜
1.细胞膜的成分
(1)细胞膜的组成成分
(2)细胞膜成分的鉴定方法
[知能拓展]????(1)不同细胞膜的成分种类相同,但各组分的含量不同,这与细胞膜的功能有关,功 能复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量多。
(2)细胞膜的组分并不是不可变的,如细胞在癌变过程中,细胞膜组分发生变化,糖蛋白含量下降, 有的产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。
(3)糖类主要与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂,糖蛋白和糖脂都与细胞识别作用有关。
(4)在细胞膜结构图示中糖蛋白的多糖侧链是判断生物膜内、外侧的依据,多糖侧链所在的一侧 为细胞膜外侧,另一侧则为细胞膜内侧。
2.细胞膜的功能
(1)功能
(2)细胞膜功能的探究方法
①控制物质进出功能的验证
②识别功能的验证
只有同种生物的精子
和卵细胞才能结合?细胞膜具有识别作用
(糖蛋白的作用)
3.细胞膜的结构特点与功能特性
(1)
(2)?4.细胞膜的制备
(1)材料:人或其他哺乳动物 ????成熟的红细胞????。
(2)选材原因
a.????无核膜和众多的细胞器????,易制得纯净的细胞膜。
b.????无细胞壁????,细胞易吸水涨破。
(3)实验原理:利用渗透原理,使红细胞 ????吸水涨破????,除去细胞内的其他物质,制得细胞膜。
二、植物细胞壁
1.成分:主要是????纤维素和果胶????;酶解法去除植物细胞壁所用酶为纤维素酶和果胶酶;与其形 成有关的细胞器为 ????高尔基体????和线粒体。
2.功能:????支持和保护????。动物细胞在清水中可吸水涨破,但植物细胞不会,主要是细胞壁的功 劳。例2????(2014福建理综,4,6分)细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要生理功 能。下列图中,可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是?( )
解析 血红蛋白存在于红细胞内部,不属于膜蛋白,A错误;抗体主要分布于血清中,T淋巴细胞膜 上没有抗体,B错误;胰高血糖素应该与胰岛B细胞膜上的胰高血糖素受体结合,C错误;骨骼肌细 胞能接受神经传导的兴奋,产生收缩,也可以吸收葡萄糖,所以其膜上有神经递质的受体和葡萄 糖载体,D正确。
答案????D考点3 细胞质与细胞核
一、细胞质
1.细胞质的组成:细胞质包括????细胞质基质????和????细胞器????,前者为代谢提供场所、物质和一定 的环境条件,影响细胞的形状、分裂、运动及细胞器的转运等。
2.细胞器之间的分工
(1)不同细胞器的功能 (2)不同细胞器的分类
?
?
?3.细胞器之间的协调配合
(1)分泌蛋白和胞内蛋白
(2)生物膜系统(3)各种生物膜之间的联系
①在结构上具有一定的连续性。②在功能上的联系
在分泌蛋白的合成、加工、运输过程中,生物膜系统各部分之间协调配合,如图所示:[知能拓展]????(1)原核细胞只有细胞膜这种生物膜,不具备生物膜系统。
(2)分泌蛋白经过细胞膜的运输方式为胞吐,需消耗能量,体现了细胞膜具有流动性的结构特 点。
(3)在分泌蛋白合成至分泌出细胞的整个过程中,其跨膜层数为0。
二、细胞核
1.结构2.功能?
[知能拓展]????(1)在细胞分裂周期中表现为周期性地消失和重建的结构是核膜和核仁。
(2)染色质和染色体是同种物质在细胞不同时期的两种存在状态。
(3)在真核细胞中,DNA主要存在于细胞核内的染色体上,另外,在细胞质的线粒体和叶绿体 中也含有少量的DNA。
(4)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关,细胞代谢越旺盛,核质之间物质交换越频繁,核孔
数量越多;蛋白质合成旺盛的细胞,核仁较大。
例3????(2016广西贵港高中期末考试,10)科学家用3H标记的亮氨酸培养豚鼠的胰腺腺泡细胞,下表 为在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。下列叙述正确的是?( )
①形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成
②高尔基体膜向内与内质网膜直接相连,向外与细胞膜相连
③高尔基体具有转运分泌蛋白的作用,线粒体具有提供能量的作用
④囊泡可以由内质网向高尔基体转运
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
解析 在分泌蛋白形成过程中放射性依次出现的位置:核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊 泡→细胞膜→膜外。多肽最早在核糖体中合成,在内质网和高尔基体中加工、转运。内质网膜 与核膜直接相连,有的细胞的内质网膜与细胞膜相连;高尔基体膜与内质网膜和其他生物膜均是 通过囊泡进行联系的,是间接联系。在分泌蛋白形成的整个过程中都由线粒体提供能量。①② 说法错误,③④说法正确。
答案????B题型1 图像辨析类——不同类型细胞图像的识别
<方法诠释>
1.显微结构与亚显微结构模式图的判断
?
2.真、原核细胞及动、植物细胞的判断
? <易错易混>
1.细胞结构与功能中的“一定”与“不一定”
(1)能进行光合作用的生物,不一定有叶绿体,但高等植物细胞的光合作用一定在叶绿体中进 行。
(2)能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体,但真核生物的有氧呼吸一定主要发生在线粒体中。
(3)一切生物,其蛋白质合成场所一定是核糖体。
(4)有中心体的生物不一定为动物,但一定不是高等植物。
(5)高尔基体经膜泡分泌的物质不一定为分泌蛋白,但分泌蛋白一定经高尔基体分泌。
2.牢记原核细胞的两个易错易混点
(1)需氧型细菌等原核生物细胞内无线粒体,不等于说原核细胞不能进行有氧呼吸,其有氧呼吸 主要在细胞膜上进行。
(2)蓝藻属原核生物,无叶绿体,但能进行光合作用,完成光合作用的场所是细胞质。例1????(2016安徽安师大附中上学期期中,7)结合下图分析下列说法,正确的是?( )
A.若判断甲是否为需氧型生物,依据的是细胞中是否含有结构①
B.若判断乙是否为植物细胞,并不能仅依据细胞中是否含有结构②
C.用电子显微镜观察不能区分细胞甲和细胞乙是否为原核生物
D.根据细胞中是否含有结构③,可将甲、乙、丙三种生物分为真核生物和原核生物两个类群
思路导引????
?
解析 某些原核生物没有线粒体(结构①)但可进行有氧呼吸,A错误;植物根尖细胞等不含有叶 绿体(结构②),故叶绿体不能作为判断某个细胞是否为植物细胞的依据,B正确;利用电子显微镜 可观察细胞是否有成形的细胞核,从而区分真核生物和原核生物,C错误;丙是病毒,无细胞结构, 不属于真核生物或原核生物,D错误。
答案????B1-1????(2016山东淄博一中上学期期中,5)下列是几种常见的单细胞生物结构示意图。有关该组 生物的叙述错误的是( )
A.图中各细胞中都有两种核酸
B.具有核膜、核仁的细胞是①②③
C.生物②③④一定是异养生物
D.③的摄食行为体现了细胞膜具有一定的流动性
答案????C
解析 ①~⑤代表的生物分别为衣藻、草履虫、变形虫、细菌、蓝藻。具有细胞结构的生物都 有两种核酸,A正确;①②③均为真核细胞,具有核膜、核仁,B正确;有的细菌是自养生物,如光合
细菌、硝化细菌等,C错误;变形虫以胞吞的方式摄食,这体现了细胞膜的结构特点,即具有一定 的流动性,D正确。1-2????(2016河北衡水中学四调,6)下列甲、乙、丙、丁四图是细胞或细胞结构模式图。据图分 析正确的是?( )
A.以上四种结构中所具有的三种大分子有机物是DNA、RNA和蔗糖
B.在蓝藻细胞中有甲、乙同时存在而无丙结构
C.从结构上看,甲、乙、丙、丁都具有双层膜
D.在植物的叶肉细胞中同时存在甲、乙、丙三种结构
答案????D
解析 甲、乙、丙、丁四图分别代表线粒体、叶绿体、细胞核、细菌。蔗糖是二糖,不属于生
物大分子,A错误;蓝藻为原核生物,原核细胞无甲、乙、丙三种结构,B错误;细菌不具有双层膜, C错误;植物叶肉细胞中同时存在甲、乙、丙三种结构,D正确。题型2 过程图析类——图析蛋白质的分泌过程及相关膜面积变化
<方法诠释>
1.“图析法”分析分泌蛋白的加工与运输
?A、B图:二者都是分泌蛋白运输加工过程图示,其中A图是细胞的局部,B图则是完整细胞。A图 中①②③④⑤依次表示核膜、核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜; B图中①②③④⑤⑥⑦⑧ 依次表示核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、囊泡、细胞膜、分泌蛋白和线粒体。B图中⑦ 物质排出细胞的方式是胞吐,该过程体现了细胞膜具有一定的流动性。
C图:该过程研究手段——放射性同位素标记法,3H标记亮氨酸,放射性最先出现在A图中②或B 图中①上,然后依次出现在内质网、高尔基体和细胞膜等结构上。
2.分泌蛋白的加工和运输过程中膜面积变化曲线图
(1)图1和图2都表示膜面积随时间的变化,图1表示的是前后两个时间点,图2表示的是一定时间 段内的变化。(2)图1和图2分别以直方图和曲线图形式表示在分泌蛋白加工和运输过程中,内质网膜面积减 小,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积相对增大的现象。
<易错易混>
1.必须明确细胞结构与功能的统一性原理
(1)核膜上的核孔数目多→RNA、蛋白质等物质运输快→蛋白质合成旺盛→细胞代谢快。
(2)内质网、高尔基体多→细胞的合成与分泌功能强。
(3)癌细胞膜上糖蛋白减少→细胞间黏着性降低,癌细胞易于扩散和转移。
2.记住高中生物涉及的分泌蛋白
(1)消化腺(如唾液腺、胃腺、肠腺等)细胞合成并分泌的消化酶。
(2)T细胞合成并分泌的淋巴因子。
(3)浆细胞合成并分泌的抗体。
(4)下丘脑、垂体、胸腺、胰岛等合成的相关激素。
(5)肝脏细胞合成并分泌的血浆蛋白。例2????(2015安徽理综,1,6分)血浆中的抗体是浆细胞产生的分泌蛋白。下表列出的抗体肽链合 成与抗体加工的场所,正确的是?( )
解析 该题主要考查分泌蛋白的合成和加工场所。分泌蛋白是由附着在内质网上的核糖体合 成肽链后,再经内质网和高尔基体加工成熟的,D项符合题意。
答案????D
2-1????(2016湖南衡阳一中期中,4)“分子伴侣”在细胞中能识别正在合成的多肽或部分折叠的 多肽,并与多肽的一定部位相结合,帮助这些多肽折叠、组装和转运,但其本身不参与最终产物 (蛋白质)的形成。根据所学知识推测“分子伴侣”主要存在于?( )
A.内质网 B.核糖体 C.高尔基体 D.溶酶体
答案????A
解析 内质网能对多肽进行加工,高尔基体则参与最终产物(蛋白质)的形成,所以由“分子伴 侣”能识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽可推知“分子伴侣”主要存在于内质网,A正 确。题型3 教材实验类——显微镜的观察与应用
<方法诠释>
1.“关键字词法”记住显微镜的操作步骤2.观察线粒体和叶绿体的原理与方法
(1)实验原理
?
(2)材料的选取
观察叶绿体实验常用藓类叶片(或菠菜叶稍带些叶肉的下表皮)。
原因:①藓类叶片仅有一层细胞。②菠菜叶接近下表皮的叶肉细胞属于海绵组织,细胞排列疏 松,易撕取,便于观察。
(3)实验流程
①观察叶绿体[名师点拨]????(1)选材:观察叶绿体用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮的原因是接近下表皮的叶肉细 胞,海绵组织较多,细胞排列疏松,叶绿体大,便于观察;带叶肉是因为表皮细胞不含叶绿体。
(2)条件:实验过程中的临时装片要始终保持有水状态。
(3)试剂:健那绿染液是专一性对活细胞中线粒体染色的染料,可使活细胞中线粒体呈现蓝绿色, 而细胞质接近无色。
(4)观察:叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动,同时受光照强度的影响。叶绿体在弱光下 以最大面积朝向光源;在强光下则以侧面或顶面朝向光源。实验观察时可适当调整光照强度和
方向以便于观察。
<易错易混>
1.显微镜放大倍数
(1)放大倍数问题
放大倍数指的是物体的宽度或长度的放大倍数,而不是面积或体积的放大倍数。显微镜的放大 倍数=物镜的放大倍数×目镜的放大倍数。(2)放大倍数与视野中细胞数目的变化关系
①若视野中细胞成单行,计算时只考虑长度,可根据看到的细胞数量与放大倍数成反比的规律进 行计算。如:在显微镜放大倍数为40倍时看到m个细胞,放大倍数变成400倍时看到的细胞数=m÷ (?)=m/10。
②若视野中细胞均匀分布,可根据看到的细胞数目与放大倍数的平方成反比的规律进行计算。 如:在显微镜放大倍数为40倍时看到m个均匀分布的细胞,放大倍数变为400倍时看到的细胞数= m÷(?)2=m/100。
2.物镜与目镜的区分(1)区分物镜和目镜,看有无螺纹。有螺纹的是物镜,没有的是目镜。
(2)区分倍数看长短。物镜长的倍数大,目镜短的倍数大。还可看物镜镜头离标本的距离,倍数 越大,物镜镜头离标本越近。
3.显微镜成像特点
(1)显微镜下所成的像为放大的倒立的虚像,例如实物为字母“b”,则视野中观察到的为“q”。
(2)移动规律:若物像在视野偏左上方,则装片应向左上方移动,即“物像偏哪向哪移(或同向移动)”。
例3????(2016山东莱州一中第一次检测,7)低倍镜(10×)观察到根尖约64个细胞,现要选择观察的目标
位于视野左下方。则有关用显微镜高倍镜(40×)观察的操作的说法或具体操作,错误的是?( )
A.换用高倍镜前,先向左下方移动装片至视野中央,再转换为高倍镜
B.换用高倍镜后,若视野模糊,调节细准焦螺旋;若视野变暗,换用凹面镜
C.换用高倍镜后,发现显微镜中的观察目标图像变大,清晰度升高
D.换用高倍镜后,工作距离变小,并可能只观察到4个左右细胞
思路导引????
?
解析 当使用显微镜时,需先用低倍镜观察,对焦看到物像后,欲使用高倍镜继续观察,需在低倍
镜下将要观察的目标移至视野中央,再转用高倍镜观察,A项正确;在高倍镜下的视野较暗,要调 节光圈或换用凹面镜,增加进光量,同时,调节细准焦螺旋,使物像清晰,B项正确;用高倍镜后,发现 视野中的观察目标图像变大,但清晰度降低,C项错误;在低倍镜(10×)下观察到根尖约64个细胞, 换用高倍镜(40×)后,可能观察到的细胞个数为64÷42=4,D项正确。
答案????C
3-1????(2016湖南衡阳一中第二次月考,22)关于光学显微镜的叙述正确的是?( )
A.通过光学显微镜不能观察到猫叫综合征患者的染色体结构变异
B.借助光学显微镜可以粗略探究紫色洋葱表皮细胞液浓度
C.在显微镜下所成的像是倒立放大的虚像,若在视野中看到细胞质顺时针流动,则实际上细胞质 是逆时针流动的
D.在观察植物细胞质壁分离与复原的实验中,可用根尖分生区细胞代替表皮细胞答案????B
解析 染色体结构变异可在光学显微镜下观察到,A错误;通过光学显微镜观察紫色洋葱表皮细 胞质壁分离程度,可以粗略探究其细胞液浓度,B正确;若在显微镜视野中看到细胞质顺时针流动,实际上细胞质也是顺时针流动的,C错误;根尖分生区细胞无大液泡,不能用于观察植物细胞 的质壁分离现象,D错误。
3-2????(2015山东济南质检,2)观察细胞结构时,下列说法正确的是?( )
A.低倍镜下物像清晰,换高倍镜后视野变暗,应首先调节细准焦螺旋
B.用光学显微镜观察神经细胞,可以观察到核糖体,以及突触小体等结构
C.视野中有异物,转动物镜发现异物不动,移动装片也不动,则异物在目镜上
D.制作口腔上皮细胞装片时为防止产生气泡,首先在载玻片上滴加1~2滴清水,然后再盖上盖玻片
答案????C
解析 换高倍镜后视野变暗,可调节光圈;核糖体属于亚显微结构,在光学显微镜下观察不到;异 物只可能在物镜、目镜或装片上,移动装片和转动物镜,异物不动,则异物在目镜上;制作口腔上 皮细胞装片时,滴加清水,细胞会吸水涨破,影响观察效果。课件25张PPT。高考生物专题20 免疫调节
考点1 免疫系统的组成与功能
一、免疫系统的组成
?
(由免疫细胞或其他细胞产生的发挥????免疫???? 作用的物质)二、免疫细胞的来源和功能[巧学妙记]????
?
三、免疫系统的功能
1.非特异性免疫和特异性免疫2.免疫系统的三大功能
(1)防卫:抵御????病原体????的攻击。
(2)监控:及时发现机体????衰老、破损或变异????的细胞。
(3)清除:将机体衰老、破损或变异的细胞当成????抗原??? ?清除掉。
例1????(2016贵州贵阳校级模拟,4)自2014年2月至2016年,西非多国肆虐的埃博拉病毒因发病 快、致死率高,正引起越来越多国家的警惕。该病毒侵入人体后?( )
A.非特异性免疫和特异性免疫均发挥作用
B.刺激T细胞分泌淋巴因子与该病毒结合
C.刺激吞噬细胞增殖、分化为多种记忆细胞
D.相应的多种免疫活性物质能迅速将其清除
解析 病毒进入人体后,免疫系统发挥作用;淋巴因子可以促进B淋巴细胞的增殖分化,但不与病 毒结合;吞噬细胞不能增殖、分化为记忆细胞;该病死亡率高,说明免疫系统很难对该病毒迅速 清除。
答案????A考点2 体液免疫与细胞免疫
一、体液免疫与细胞免疫图解
?
[知能拓展]????1.B细胞、T细胞、记忆细胞具有分裂、分化能力,而浆细胞和效应T细胞不能再进 行分裂、分化。
2.浆细胞和记忆细胞是由B细胞分裂、分化而来的,其核内DNA相同,但蛋白质种类不完全相同。
3.抗原识别过程与细胞膜上的糖蛋白有关,效应T细胞与靶细胞接触,体现了细胞膜的信息交流 功能。靶细胞的裂解死亡属于细胞凋亡。
二、体液免疫与细胞免疫的区别和联系三、记忆细胞和二次免疫应答的特点
1.记忆细胞的特点:
寿命????长???? ,对抗原????敏感???? ,能????记住???? 入侵的抗原。当相同的抗原再次入侵时,记忆细胞能 很快分裂分化产生新的????浆细胞????和????记忆细胞??? ?。
2.二次免疫特点:
比初次反应????快??? ?、????强烈????,能在抗原侵入但机体尚未患病之前将它们消灭,大大降低患病程 度。
?四、抗原和抗体
(1)成分:抗原并非都是蛋白质,但????抗体都是蛋白质????。
(2)来源:抗原并非都是外来物质(异物性),体内衰老、破损、癌变的细胞也是抗原;抗体是人体 受抗原刺激后产生的,但也可通过免疫治疗输入。
(3)抗体主要分布于????血清????,也分布于????组织液????和????外分泌液????(如乳汁)中。
[归纳总结]????1.T细胞和B细胞的形成不需要抗原的刺激,而浆细胞和效应T细胞的形成需要抗原 的刺激。
2.与抗体合成有关的细胞器:抗体是分泌蛋白,与其合成、加工、运输有关的细胞器是核糖体、 内质网、高尔基体和线粒体。
3.淋巴因子是T细胞受抗原刺激后产生的免疫活性物质,对机体免疫有加强作用,在体液免疫和 细胞免疫过程中都能起作用。每个浆细胞只分泌一种特异性抗体。
4.在细胞免疫中,含有病原体的细胞才能成为靶细胞;靶细胞裂解时病原体不死亡,释放出的抗原 还需与抗体结合形成沉淀或细胞集团后再被吞噬细胞吞噬。
5.免疫活性物质并非都由免疫细胞产生,如唾液腺、泪腺细胞都可产生溶酶菌。例2????(2015黑龙江哈尔滨六中月考,5)下图表示人体通过体液免疫消灭破伤风杆菌外毒素的过 程,下列相关叙述错误的是?????( )
?
A.细胞2、细胞3均起源于造血干细胞
B.仅细胞4中含有合成物质a的基因
C.②③过程与细胞膜上蛋白质有关
D.细胞5属于保留分裂能力的细胞
解析 据图可知,细胞1为吞噬细胞,细胞2为T细胞,细胞3为B细胞,细胞4为浆细胞(效应B细胞), 细胞5为记忆细胞,物质a为抗体。T细胞和B细胞均起源于造血干细胞。细胞1~细胞5中均含有 合成物质a的基因。细胞之间的识别是依赖细胞膜上的糖蛋白完成的。记忆细胞有分裂能力。
答案????B考点3 免疫功能异常与免疫应用
一、过敏反应、自身免疫病与免疫缺陷病二、免疫学的应用
1.在免疫反应中疫苗相当于????抗原????, 其作用是使机体产生相应的????抗体和记忆细胞??? ?。
2.人工标记????抗体??? ——检测追踪抗原在机体中的位置。
3.????免疫抑制????药物——提高了器官移植的成活率。[名师点拨]????1.过敏反应与体液免疫的不同
(1)发生时间不同:过敏反应是再次接触抗原时才会发生,体液免疫是第一次接触抗原时就发 生。
(2)抗体分布不同:体液免疫反应中抗体主要分布于血清中,过敏反应中抗体分布在某些细胞表 面。
2.疫苗是将病原微生物(如细菌、病毒等)及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用基因工程 等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。疫苗保留了病原微生物刺激动物体免疫系统 的特性。
3.免疫预防和免疫治疗
(1)免疫预防:患病前的预防,即把疫苗接种到人体内,使人产生对传染病的抵抗能力,增强了人的 免疫力。通过预防接种,人们能够积极地预防多种传染病,但不能预防所有传染病。
(2)免疫治疗:患病后的治疗,即在人体患病条件下,通过输入抗体、胸腺素、淋巴因子等调整人 的免疫功能,使机体抵抗疾病的能力增强,达到治疗疾病的目的。题型1 分析判断类——体液免疫和细胞免疫识别
<方法诠释><易错易混>
1.吞噬细胞既参与非特异性免疫,又参与特异性免疫。
2.T细胞既参与体液免疫,又参与细胞免疫。若T细胞缺失,细胞免疫功能全部丧失,体液免疫功 能部分保留。
3.浆细胞(效应T细胞)并非只来自于B细胞(T细胞)。浆细胞(效应T细胞)的来源有两个,一是由B 细胞(T细胞)分化而来,二是由记忆细胞增殖分化而来。
例1????(2014甘肃张掖中学二模,26)下图表示人体的特异性免疫过程,请据图判断下列说法正确 的是?( )
?A.⑤、⑥两种免疫依次表示体液免疫和细胞免疫
B.能特异性识别抗原的细胞有a、b、c、d、f
C.HIV侵入人体对⑤、⑥尤其是⑤有破坏作用
D.细胞e→细胞d→③作用的过程发生在机体首次接触抗原时
思路导引????
?????
解析 分析题图可知,细胞a为吞噬细胞、细胞b为T细胞、细胞c为B细胞、细胞d为效应T细 胞、细胞e为记忆T细胞、细胞f为浆细胞、细胞g为记忆B细胞。其中对抗原具有特异性识别作 用的细胞有b、c、d、e、g,⑤代表的是细胞免疫、⑥代表的是体液免疫,A、B错误;HIV主要破 坏T细胞,没有T细胞,细胞免疫将不能进行,但还可保留部分体液免疫,C正确;记忆细胞发挥作用, 至少是相同抗原第二次入侵机体,D错误。
答案????C1-1????(2016吉林校级模拟,5)下图是人体某免疫过程的部分示意图,下列相关叙述错误的是?(???? )
?
A.该图是体液免疫过程,能分化出细胞甲的只有B淋巴细胞
B.该免疫过程可能需要T细胞的参与,因为T细胞能释放淋巴因子
C.抗原可来自外界环境,也可以是自身组织细胞
D.细胞乙为吞噬细胞,在非特异性免疫和细胞免疫中都能发挥作用
答案????A
解析 能分泌抗体的细胞甲是浆细胞,该细胞可由B淋巴细胞和记忆细胞增殖、分化而来,A错 误;大部分体液免疫过程需要T细胞的参与,T细胞能释放淋巴因子,进而刺激B细胞的增殖分化, B正确;抗原可来自外界环境也可以是自身组织细胞(如肿瘤细胞),C正确;细胞乙为吞噬细胞,其
在特异性免疫(体液免疫和细胞免疫)、非特异性免疫中均能发挥作用,D正确。1-2????(2016黑龙江牡丹江校级月考,2)下列关于特异性免疫的叙述,正确的是?( )
A.在细胞免疫中,效应T细胞产生抗体消灭入侵的抗原
B.病原体突破非特异性免疫的防线后,特异性免疫才会发生作用
C.在体液免疫中,浆细胞与靶细胞接触使其裂解死亡
D.在特异性免疫反应过程中记忆细胞产生抗体消灭入侵抗原
答案????B
解析 消灭抗原的是浆细胞产生的抗体;病原体突破了第一、二道防线后才能引起特异性免疫; 能使靶细胞裂解的是效应T细胞;记忆细胞受抗原刺激后产生浆细胞,浆细胞能产生抗体,抗体与 抗原特异性结合,最终被吞噬细胞吞噬消化。题型2 实验探究类——免疫功能的实验研究
<方法诠释>
一、基于胸腺的免疫功能探究
1.方法
2.讨论:切除胸腺,细胞免疫全部丧失,只保留部分体液免疫。二、抗体专一性与治疗作用的探究
1.证明抗体具有专一性
(1)对实验动物(大小、年龄、生长状况相同)同时注射某流感疫苗;
(2)一段时间后,再分别注射不同种的流感病毒,观察其患病情况。
2.证明血清抗体有治疗作用
(1)从破伤风患者体内获取血清;
(2)选取各方面相同的小鼠等量分成a、b两组;
(3)a组注射血清后再注射破伤风毒素,b组只注射破伤风毒素;
(4)观察两组小鼠生活状况。<易错易混>
1.切除胸腺的结果:T细胞、记忆T细胞和效应T细胞将不能产生,细胞免疫全部丧失,体液免疫绝 大部分丧失。
2.破坏骨髓的结果:造血干细胞不能产生,免疫细胞都将不能产生,一切特异性免疫全部丧失。
例2????(2012北京理综,4,6分)下图所示实验能够说明?( )
?
A.病毒抗原诱导B细胞分化的作用
B.浆细胞产生抗体的作用
C.病毒刺激淋巴细胞增殖的作用
D.效应T淋巴细胞的作用?
解析 培养瓶中加入的细胞分别是被LCM病毒感染的小鼠体内分离出的淋巴细胞和被该病毒 感染的 51Cr标记的同种小鼠细胞,一段时间后测定的是上清液中 51Cr释放量,可判断 51Cr是标记 细胞破裂后释放出来的,所以被LCM病毒感染的51Cr细胞可看作效应T淋巴细胞作用的靶细胞, 该细胞裂解是效应T淋巴细胞作用的结果,所以该实验说明了效应T淋巴细胞的作用,D项符合题 意。
答案????D
2-1????(2015福建漳州质检,26)破伤风外毒素是由破伤风杆菌产生的一种强毒性蛋白质,该毒素经 脱毒处理后可成为类毒素,可刺激机体产生抗体。下图是某科研小组利用这种类毒素进行的一 组免疫学实验。下列有关叙述中错误的是?( )思路导引A.甲组小鼠死亡是因为其无免疫能力
B.乙组小鼠体内发生抗原与抗体特异性结合
C.丙组小鼠获得的免疫有效期比乙组小鼠长
D.丙组小鼠注射的类毒素能引起体液免疫
答案????A
解析 因甲组鼠对该外毒素免疫力过弱,体内无足量的与外毒素特异性结合的抗体,故不能迅速
清除毒素而导致个体死亡。免疫血清中有与该外毒素特异性结合的抗体,故乙组鼠存活;丙组鼠 在类毒素刺激下发生了免疫反应,产生了特异性抗体,故注射外毒素时,鼠体内发生了二次免疫 反应。2-2????(2015黑龙江大庆校级高三期中,4)如图1表示人体内某些淋巴细胞的分化,图2表示免疫过 程,X表示抗原,数字表示过程,m、n代表场所,其余字母表示细胞或物质。请分析回答下列问题:(1)图1中属于免疫活性物质的有 ????。
(2)图1中的③表示 ????过程,该过程属于 ????免疫。
(3)图2所示的免疫过程中,参与A→B过程的有图1中的 ????细胞(填字母)。(4)利用抗原能引起机体产生特异性免疫反应的特点,人们常用减毒、杀死的病原微生物制成疫 苗。注射疫苗一段时间后,当机体再次接触与该疫苗相同的抗原时,相应的记忆细胞,例如图1中 ????(填字母)能????,
增强机体的免疫力。
(5)为检测某疫苗是否有效,研究人员设计了如下实验方案:
第一步:将 ????健康动物分成对照组和实验组,每组均分为若干只。
第二步:对照组接种不含疫苗的接种物,一段时间后再接种病毒;实验组接种疫苗,? ?
? ?。
第三步:统计实验组和对照组动物的发病率、存活率。若与对照组相比,实验组动物发病率低、 存活率高,则可以判断该疫苗有效。产生这一结果的原因是 ????(填图1中数字)过程是实验 组动物所特有的。
答案 (1)f、Y (2)B细胞增殖、分化 体液 (3)e (4)k 迅速增殖、分化,快速产生大量的 浆细胞,浆细胞会进一步形成大量的抗体 (5)同种且生理状态相同的 一段时间后再接种病毒 ④解析 在图1中,X表示抗原,能与抗原X形成复合物的物质Y应该是抗体,据此可依次推导出m是 胸腺、n是骨髓、a是T细胞、b是吞噬细胞、c是B细胞、d是浆细胞、e是效应T细胞或记忆细 胞、f是淋巴因子、k是记忆B细胞。图2表示细胞免疫。(1)图1中属于免疫活性物质的是f(淋巴 因子)和Y(抗体)。(2)图1中③表示B细胞增殖、分化产生浆细胞和记忆B细胞的过程。(3)图2中 A→B表示效应T细胞与靶细胞结合并使靶细胞裂解的过程,参与该过程的免疫细胞是e(效应T 细胞)。(4)当相同的抗原再次入侵机体时,机体内的k(记忆B细胞)会迅速增殖、分化产生大量 的浆细胞,进而产生大量抗体来消灭抗原。(5)实验组和对照组的区别在于疫苗的有无(自变量), 其他无关变量要保持一致,所以实验动物必须是同种且生理状态相同的健康个体。对照组是先 注射不含疫苗的接种物,再接种病毒,则实验组应先接种疫苗,一段时间后再接种病毒。④是记忆细胞识别抗原并迅速作出免疫应答的过程,对照组是第一次接触病毒,所以不会发生④过程。课件33张PPT。高考生物专题21 植物的激素调节考点1 生长素的发现与作用
一、植物生长素的发现二、生长素的产生、运输和分布
1.合成部位:主要是幼嫩的芽、叶和????发育中的种子????。
2.分布部位:植物体各器官中都有,相对集中地分布在? ???生长旺盛???? 的部分。
3.运输
(1)极性运输:从形态学的????上端???? 运输到形态学的????下端???? 。
(2)非极性运输:成熟组织中可以通过 ????韧皮部????进行非极性运输。三、生长素的生理作用2.植物茎的背地性和根的向重力性的原因
?[巧学妙记]????“三看”法确认生长素作用是否体现“两重性”例1????(2015安徽理综,6,6分)下列关于植物生长素及其类似物的叙述, 不正确的是?( )
A.同一植株的幼芽对生长素的反应敏感程度高于幼根
B.棉花表现出的顶端优势与顶芽产生的生长素的极性运输有关
C.在番茄花期喷洒一定浓度的2,4-D可防止落花落果
D.用一定浓度的IBA溶液浸泡葡萄插条基部可诱导生根
解析 该题主要考查生长素及其类似物的作用特点及应用。植物的根对生长素的敏感程度高 于芽和茎,A项错误;顶端优势与顶芽产生的生长素通过极性运输在侧芽处积累有关,B项正确;一 定浓度的生长素或生长素类似物具有防止落花落果和诱导插条生根等作用,C项、D项正确。
答案????A考点2 其他植物激素及应用
一、五种植物激素的比较3.激素间的相互作用,有的是相互????促进????,有的是相互????拮抗????。
[归纳提升]????1.果实与激素
?
2.具有协同作用的激素
(1)促进生长的激素:生长素、赤霉素、细胞分裂素。
(2)延缓叶片衰老的激素:细胞分裂素和生长素。
3.具有拮抗作用的激素
(1)器官脱落
?
?二、植物激素间的相互关系
1.不同发育时期植物激素的种类和数量不同,体现了基因的????选择性表达????。
2.在植物生长发育过程中,任何一种生理活动都不是受????单一???? 激素控制的。(2)种子萌发
例2????(2015广西南宁联考,3)用不同的植物激素处理番茄的植株,下列对实验结果的叙述,正确的 是?( )
A.播种前用一定浓度的脱落酸溶液浸泡种子可促进种子萌发
B.生长期施放适宜浓度的乙烯可促进种子的形成和果实的发育
C.花蕾期喷洒适宜浓度的生长素溶液可以诱导无子果实的形成
D.成熟期喷洒一定浓度的细胞分裂素溶液会加快叶片黄化速度
解析 脱落酸可促进种子休眠,抑制种子萌发;乙烯可促进果实成熟,但不能促进果实发育,生长 素和赤霉素具有促进果实发育的作用;在用生长素诱导无子果实形成时,需要在花蕾期(花未授 粉之前)进行处理;细胞分裂素可促进细胞分裂,延缓叶片黄化速度。
答案????C题型1 实验探究类——与植物激素有关的实验分析与设计
<方法诠释>
1.验证生长素的产生部位在尖端
实验组:取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块,置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图甲)。
对照组:取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块,置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图乙)。
2.验证生长素的横向运输发生在尖端
(1)实验操作(如图)
(2)实验现象:A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长,B组去掉尖端的胚芽鞘不生长不弯曲。
4.探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度
(1)实验操作:如图所示(注:A盒下侧有开口,可以进光)。(2)实验现象:装置a中胚芽鞘直立生长;装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长。
3.验证生长素的极性运输只能从形态学上端向形态学下端
(1)实验操作(如图)????(2)结果预测及结论
若A、B中幼苗都向上弯曲生长,只是B向上弯曲程度大,说明重力对生长素分布的影响大于单侧 光。
若A中幼苗向下弯曲生长,B中幼苗向上弯曲生长,说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。
若A中幼苗水平生长,B中幼苗向上弯曲生长,说明单侧光对生长素分布的影响等于重力的相应 影响。
5.探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
(1)实验过程(2)实验分析
由图曲线可知,促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素浓度,在A点两侧,存在促进生 根效果相同的两个不同生长素浓度。
? <易错易混>
与植物激素实验相关的三个提示
1.实验中要运用对照原则和单一变量原则。
2.实验要体现生物科学研究的基本思路:提出(发现)问题→作出假设→设计实验→实施实验→ 得出结论。
3.实验材料——胚芽鞘、去尖端的胚芽鞘、玻璃片和云母片;不透明锡箔纸和盒子;琼脂块;枝 条上下端。
例1 图1是用不同浓度生长素类似物溶液处理扦插枝条的实验结果,图2是水平放置的一株燕 麦幼苗培养一段时间后的生长情况。请回答下列问题。(1)从图1可初步确定促进根生长的最适生长素类似物浓度在 ????ppm之间,图中对根的生 长起抑制作用的生长素类似物浓度是 ????ppm。
(2)图2的现象体现了生长素作用具有 ????的特点,a、b、c、d四处中,生长素可能对植物生长 起抑制作用的是 ????处。
(3)为验证在重力作用下生长素的横向运输发生在尖端,而不是尖端以下部位。请你结合图2利 用生长状况相同的完整燕麦胚芽鞘、薄云母片等设计实验。实验步骤:
①?? ??;
②???? ;
③?? ??。
预测结果:??? ?。
实验结论:??? ?。解析 (1)由题图可以看出,生长素类似物溶液浓度为12 ppm时,根的平均长度最长,可确定促进 根生长的最适生长素类似物浓度在8~16 ppm之间。生长素类似物溶液浓度为16 ppm时,根平均 长度比空白对照组(0)短,说明该浓度下,生长素类似物对根的生长起抑制作用。(2)图2中,在重 力影响下,a、c处生长素浓度分别高于b、d处,但a处根的生长受到抑制,其他三处生长素均表现
促进生长的作用,因此图2中现象体现了生长素作用的特点——两重性。(3)本实验的自变量为 处理部位的不同,因变量为燕麦胚芽鞘的生长情况。思路导引????答案 (1)8~16 16
(2)两重性 a
(3)①将完整燕麦胚芽鞘均分为三组,编号A、B、C
②A组在尖端中央纵向插入云母片,B组在尖端以下部位的中央纵向插入云母片,C组不做任何处 理
③将三组燕麦胚芽鞘水平放置,在适宜条件下培养一段时间后,观察现象 A组水平生长,B组背 地生长,C组背地生长 在重力作用下生长素的横向运输发生在尖端,而不是尖端以下部位
1-1????(2015重庆万州高三二模,30)植物生命活动受多种激素的调控。下图甲表示生长素浓度对 根和茎生长的影响,图乙表示种子在解除休眠过程中几种激素的变化情况。下表丙是不同浓度 的油菜素内酯水溶液对芹菜幼苗生长影响的实验结果。请回答下列问题:? 表丙:不同浓度的油菜素内酯水溶液对芹菜幼苗生长影响的实验结果(a~e依次增大)(1)若某植物幼苗已表现出向光性,且测得其背光面的生长素浓度为2m,则其向光面生长素 浓度范围为 ????。
(2)从图乙可以看出 ????对种子萌发起抑制作用,该激素对叶和果实的作用是 ???? ????。
(3)油菜素内酯对植物生长发育具有多方面的促进作用,被称为“第六大植物内源激素”。表丙 中实验结果能否说明油菜素内酯对芹菜生长具有两重性? ????,理由是 ???? ????。
(4)请完善进一步探究油菜素内酯促进芹菜生长的最适浓度范围的实验步骤:
①?? ??;
②取同一批种子使其萌发,从中选取株高、长势相同的芹菜幼苗,?? ??;③分别??? ?喷洒对应组的芹菜幼苗;
④在相同且适宜的条件下培养一段时间, ????。答案 (1)小于m (2)脱落酸 促进衰老和脱落 (3)否 该实验结果只表明a~e各种浓度均有 促进作用,没体现抑制作用 (4)①在浓度b~d之间配制系列浓度梯度的油菜素内酯水溶液 ② 均分为4组(或4组以上),每组30株,编号 ③用等量且适量的上述系列浓度的油菜素内酯水溶液 ④测量并记录芹菜株高,再计算平均值
解析 (1)因植物幼苗背光面的生长素浓度为2m,由图甲可知当其向光面生长素浓度范围小于m 时,背光侧生长速度大于向光侧生长速度,植物幼苗表现出向光性。(2)从图乙可以看出种子未 萌发时脱落酸较多,脱落酸对种子萌发起抑制作用,但其能促进叶和果实的衰老、脱落。(3)表 丙中a~e各浓度溶液的处理结果都是株高大于清水组的,故不能说明油菜素内酯
对芹菜生长具有两重性。(4)为进一步探究油菜素内酯促进芹菜生长的最适浓度范围,应在浓度 b~d之间配制系列浓度梯度的油菜素内酯水溶液,用不同浓度的溶液喷洒对应组的芹菜幼苗,记 录株高。题型2 图形分析类——植物向性运动的分析与处理
<方法诠释><易错易混>
1.横向运输只发生在生长素的产生部位受外界因素的影响时,如单侧光和重力等。胚芽鞘尖端 在均匀光照和黑暗条件下不发生横向运输。
2.在失重状态下水平放置的植物的根、芽中生长素分布是均匀的,植物会水平生长。
3.琼脂等不能感光,光照不会影响生长素在琼脂中的运输和传递,而云母片、玻璃等则会阻断生 长素的运输。
例2????(2016广西南宁二中月考,6)如图1、2为实验的初始状态,以下关于生长素调节的叙述正确 的是?( )
?
A.图1和图2的实验结果都能体现生长素的促进生长作用,而图3则能说明生长素作用具有两重 性B.图1的实验结果是a、b都不弯曲,但原因不相同
C.图2中的实验结果是放琼脂块M的胚芽鞘弯向一侧而放琼脂块N的不弯曲
D.图3茎卷须中生长素含量外侧比内侧少
思路导引
?
解析 在图1中,a中生长素不能透过玻璃片,胚芽鞘既不生长,也不弯曲;b中锡纸不透光,生长素 分布均匀,胚芽鞘直立生长,B正确。图2中琼脂块M和N中的生长素含量虽然不同,但放置在不同 的胚芽鞘上,琼脂块不能感受光刺激,胚芽鞘均直立生长。图3中茎卷须中生长素含量外侧比内 侧多,促进生长作用强,图3只体现了生长素促进生长的作用,不能说明生长素作用具有两重性。
答案????B2-1????(2015四川绵阳二模,3)根据所学知识判断,下列说法正确的是?( )
A.若探究胚芽鞘的感光部位,应设置④⑤进行对照
B.若探究植物产生向光性的外因,应设置②③进行对照
C.若探究植物产生向光性的内因,应设置①③进行对照
D.图中向光弯曲生长的是①③⑤
答案????A
解析 胚芽鞘的感光部位是尖端而不是尖端下面一段,产生向光性的外因是有无单侧光,内因是 生长素是否分布均匀。根据单一变量的原则,若探究植物产生向光性的外因,应设置①③进行对 照;若探究植物产生向光性的内因,应设置②③进行对照。向光弯曲生长的是③⑤。2-2????(2015福建厦门质检,8)下图为用燕麦胚芽鞘进行的向光性实验,下列叙述中正确的是?(???? )
A.①与②对照,说明胚芽鞘的生长与尖端有关
B.②与③对照,说明向光弯曲生长与尖端有关
C.②与④弯曲生长,与生长素分布不均有关
D.②与⑤弯曲生长,与生长素的横向运输有关
答案????B
解析 ①与②对照,说明胚芽鞘的感光部位在尖端,A错误;②与③对照,说明向光弯曲生长与尖 端有关,B正确;④直立生长,因为缺少感光部位尖端,其不能感受单侧光的刺激,C错误;⑤的弯曲生长与生长素的横向运输无关,D错误。题型3 曲线分析类——生长素生理作用的两重性曲线分析
<方法诠释>
一、常见图形图2图1图3二、曲线分析
(一)图1表示不同浓度生长素对同一植物同一器官的生理作用不同,表现为两重性:
1.a点——既不促进也不抑制生长。
2.a~c段(不含a点)——随生长素浓度升高,对生长的促进作用逐渐增强。
3.c点——促进生长的最适浓度,该浓度生长素促进生长效果最好。4.c~e段(不含e点)——仍为“促进”浓度,只是随生长素浓度升高,对生长的促进作用逐渐减 弱。
5.e点——对植物生长的效应与a点相同,既不促进生长,也不抑制生长。此值为促进生长的浓度 “阈值”——低于此值的均为促进生长的“低浓度”,超过此值的均为抑制生长的“高浓 度”。
6.e~f段(不含e点)——随生长素浓度升高,对生长的抑制作用增强。
7.b、d两点——生长素浓度虽然不同,但促进效果相同。
(二)图2表示不同浓度的生长素对不同器官所起作用的关系曲线:1.不同浓度的生长素作用于同一器官上,所起的生理功效不同(低浓度促进,高浓度抑制)。
2.同一浓度的生长素作用于不同器官上,所起的生理功效也不同(如浓度为10-6 mol/L的生长素对 根、芽、茎的作用分别是抑制、既不促进也不抑制、促进)。
3.A、B、C三点对应的生长素浓度分别为促进根、芽、茎生长的最适浓度,这说明不同的器官 对生长素的敏感性不同(敏感性大小:根>芽>茎),也说明不同器官正常生长需要的生长素浓度不 同。4.A'、B'、C'点分别表示生长素对根、芽、茎的作用是既不促进也不抑制。低于A'、B'、C'点 对应的浓度,表现为促进作用,高于A'、B'、C'点对应的浓度则为抑制作用。
(三)图3表示不同植物对生长素的敏感程度不同,双子叶植物比单子叶植物敏感。<易错易混>
解答此类曲线要明确以下两个关键点:
1.明确“高浓度”和“低浓度”的阈值,“高浓度”应为大于图1中e点或图2中A'、B'、C'的浓 度,“低浓度”应为小于图1中e点或图2中A'、B'、C'点的浓度。
2.由于生长素生理作用的两重性,因此存在两种不同浓度的生长素促进效果相同的现象。最适 浓度则在此两种浓度之间。
例3????(2015宁夏三模,6)如图所示,如果根a侧的生长素浓度在曲线的A点(为1? mol/L),下列有
关描述正确的是?( )A.在FC的范围内均能促进生长
B.AD属于生长抑制范围
C.b侧的生长素浓度低于a侧,相当于曲线FE段浓度,因而细胞伸长生长慢
D.在太空中(重力为0),根的生长将不同于上图的弯曲生长,坐标图中生长素的曲线也不适用于 根的生长
思路导引????解析 曲线FC段浓度的生长素均能促进生长,CD段浓度的生长素抑制生长,A项正确;AC段表示 随浓度增大,生长素的促进作用逐渐减弱,但仍为促进作用,B项错误;在重力作用下,b侧生长素浓 度高于a侧,相当于曲线CD段浓度,b侧浓度的生长素抑制根的生长,a侧的促进根的生长,故根向 下弯曲生长,C项错误;在太空中,无重力作用,a、b两侧生长素浓度相同,根水平生长,但坐标图中 各生长素浓度仍适用于根的生长,D项错误。
答案????A
3-1????(2015河北衡水高三质检,4)小麦种子在黑暗中萌发,测定胚芽鞘与幼根中各部分生长素含 量如图A所示。切除胚芽鞘的顶端,然后在其左侧放置含有不同浓度生长素的琼脂块,保持在黑 暗中12 h。胚芽鞘可能向右弯曲,弯曲角度如图B所示。下列有关说法正确的是?( )A.上述实验说明种子萌发受到生长素、细胞分裂素、赤霉素等的共同作用
B.调节根尖伸长区细胞伸长生长的生长素来源于胚芽鞘尖端
C.图A和图C的结果都说明生长素的作用具有两重性
D.图B所示的实验在黑暗条件下进行是为了排除光照对实验结果的影响
答案????D
解析 题干信息中并没有涉及细胞分裂素、赤霉素,A项错误;由图A可以看出调节根尖伸长区 细胞伸长生长的生长素来源于幼根的根尖,B项错误;图C中随着琼脂块中生长素浓度的增大,胚 芽鞘弯曲的角度先增大后减小,说明生长素具有促进生长的作用,弯曲角度减小说明其促生长作
用减弱,但仍为促进作用,图A中只是画出了胚芽鞘和幼根各处的生长素浓度,并没有表现出生长 素作用的两重性,C项错误;由于植物具有向光性,单方向的光照会使植物向光弯曲生长,因此该 实验需在黑暗条件下进行,以排除光照对实验结果的影响,D项正确。
3-2????(2016吉林长春二模,5)下图中甲图是一株盆栽植物,乙图表示该植物不同器官对生长素浓 度的反应,下列相关叙述正确的是?( )
A.如果摘除甲图中的部位①,则②处生长素浓度会高于1? mol·?
B.甲图①处生长素浓度可用乙图f点表示,此处生长受到抑制
C.如将该植物向左侧水平放置,根将向下生长,表现出生长素作用的两重性
D.给予该植物右侧光照,③④处生长素浓度可分别用乙图c、g点表示答案????C
解析 如果摘除甲图中的部位①,则侧芽②处生长旺盛,生长素浓度低于1? mol·?,A项错误;
甲图①处是顶芽,该处生长素表现为促生长作用,其浓度小于1? mol·?,B项错误;根近地侧生
长素浓度高,抑制生长,背地侧浓度低,促进生长,体现生长素作用的两重性,C项正确;若给予甲图 中植物右侧光照,左侧③生长素浓度应高于右侧④,D项错误。课件27张PPT。高考生物专题22 种群和种落[知能拓展]????(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
(2)出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群密度变化的直接因素。
(3)年龄组成在一定程度上能预测种群数量变化趋势,年龄组成通过影响出生率和死亡率而影响 种群密度。
(4)性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。考点1 种群的特征与数量变化
一、种群的特征
种群各数量特征之间的关系二、种群密度的调查方法
1.样方法:
(1)适用对象:????植物????、昆虫卵、作物植株上的蚜虫、跳蝻等密度的调查。
(2)过程:确定调查对象→取样→计数每个样方个体数→以所有样方种群密度的????平均值????作为 种群密度估计值。
(3)?
2.标志重捕法:
(1)适用生物:????活动能力强、活动范围大的动物???? 。
(2)密度估算公式:
?=??
[知能拓展]????样方法的计数原则
同种植物无论大小都应计数,若有正好在边界线上的个体,则只计数样方相邻两条边及其顶点上 的个体。(如图实心圈表示需统计的个体)
三、种群的数量变化——种群数量增长的两种模型四、(实验) 探究培养液中酵母菌种群数量的变化
1.实验原理
(1)用液体培养基培养酵母菌,种群的增长受培养液的????成分????、空间、????pH????、温度等因素 的影响。
(2)在理想的无限环境中,酵母菌种群的增长呈????“J”????型曲线;在有限的环境条件下,酵母 菌种群的增长呈????“S”????型曲线。
?????2.实验流程
?????[知能拓展]????(1)每天计数酵母菌量的时间要固定。
(2)如果后期酵母菌数量太多,难以计数,应当按一定倍数进行定量稀释,然后重新计数。例1????(2016贵州模拟,32)调查某草原田鼠数量时,在1公顷的调查区内,放置100个捕鼠笼,一夜间 捕获鼠36只,将捕获的田鼠经标记后在原地释放。数日后,在同一地方再放置同样数量的捕鼠 笼,这次共捕获40只,其中有上次标记过的个体6只。请回答下列问题:
(1)若该地区田鼠种群个体总数为N,则N= ????只。
(2)由于田鼠在被捕捉过一次后就很难再次被捕捉,所以上述计算所得的种群个体总数可能会比 实际值偏 ???? 。
(3)某生态学家以“保护和利用草原生态系统”为课题,对草原进行了一项专题研究,并绘制了 如下两图。图一表示一个鼠群引入一个草原生态系统后的种群增长曲线;图二表示单位面积放 牧量与生产者的净生产量的关系,虚线表示未放牧时草原中生产者的净生产量。分析回答下列
问题:
①图一中增长速率最快的是 ????点,CD段表示鼠群数量不再增长,其原因可能是 ???? ????。灭鼠时如果仅使老鼠数量降至B点,可能效果适得其反,所以灭鼠的 同时还应该 ????。
②图二中最适放牧量是 ????点,最大放牧量是 ????点,如果长期超过C点将会造成 ???? ????。
解析 (1)标志重捕法计算公式:种群中个体数(N)/标记总数=重捕总数/重捕中被标志的个体数, 即N∶36=40∶6,N=240(只)。
(2)根据公式:种群中个体数(N)=重捕总数×标记总数/重捕中被标志的个体数,由于田鼠在被捕捉过一次后就很难再次被捕捉,所以重捕时带标记的个体数量偏小,因而上述计算所得的种群个体 总数可能会比实际值偏大。
(3)①图一中增长速率最快的点是增长曲线斜率最大的点,即B点。CD段限制种群增长的主要因 素是生存条件,如食物和
空间都是有限的,天敌对种群的限制等,当鼠群数量降低到B点时,老鼠种群的增长速率达到最 大,所以降低环境容纳量是比较合理的做法。②图二中A点和B点分别为最适放牧量和最大放 牧量,如果放牧量长期超过C点,草场将会退化。答案 (1)240 (2)大 (3)①B 食物和空间减少、天敌数量增加 设法降低环境容纳量(K值) ②A B 草场退化考点2 群落的结构与演替
一、群落的结构
1.生物群落物种组成
(1)丰富度:群落中????物种???? 数目的多少。
(2)特点:不同群落????丰富度????不同。
(3)探究实验:土壤中小动物类群丰富度的研究,常用????取样器????取样的方法进行采集、调查。2.种间关系3.群落的空间结构[名师点拨]????注意辨析种群、群落、生态系统三个水平上的结构
种群的空间结构:均匀分布、集群分布、随机分布。
群落的结构:水平结构、垂直结构。
生态系统的结构:包括生态系统的组成成分和营养结构(即食物链、食物网)。二、群落演替的类型[知能拓展]????(1)要正确区分竞争和捕食的关系:
①竞争是不同种生物为了争夺资源、空间等生活条件而发生斗争,并不以直接获得食物为目 的。
②捕食则是一种生物以另一种生物为食,目的是获得食物与能量,用以维持自身的生存,鲈鱼以 本种的幼鱼为食属于种内斗争,不属于捕食。
(2)捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定:
①从最高点判断,一般情况下,被捕食者数量多,捕食者数量少。
②从变化趋势看,先达到波峰的为被捕食者,后达到波峰的为捕食者,即被捕食者变化在先,捕食 者变化在后。
(3)在群落演替过程中,一些种群取代另一些种群是指优势取代而不是“取而代之”。群落的演 替中存在着环境与生物的共同进化。
(4)地球上现存的群落大都处于顶极状态。顶极群落主要是由平均温度和年降雨量所决定的,如 在高温高湿的气候条件下,顶极群落是热带雨林;在低温高湿的气候条件下,顶极群落是北方针 叶林;在中温中湿的条件下,顶极群落是温带草原;在低温低湿条件下,顶极群落是苔原;在极端缺
水的条件下,顶极群落是沙漠。例2????(2016云南蒙自名校月考,4)某弃耕农田植物种类40年间的变化情况如下表。下列叙述不 正确的是?( )A.该弃耕农田的群落演替经历了草本、灌木、乔木三个阶段
B.乔木阶段物种丰富度最高,群落结构最复杂
C.表中的数据是在植物丰富的区域采用样方法获得的
D.该群落的种间关系包括竞争、捕食、互利共生及寄生等
解析 该弃耕农田的群落演替属于次生演替,经历了草本、灌木、乔木三个阶段,A正确;乔木阶 段物种种类最多,丰富度最高,群落结构最复杂,B正确;采用样方法获取数据时应随机采样,C错 误;该群落的种间关系包括竞争、捕食、互利共生及寄生等,D正确。
答案????C题型1 曲线分析类——种群数量增长的类型分析与应用
<方法诠释>
1.种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线比较2.理解“S”型曲线的应用
(1)K值的应用
①对野生生物资源的保护措施:保护野生生物生活的环境,减小环境阻力,增大K值。
②对有害生物的防治措施:增大环境阻力(如为防鼠害而封锁粮食、清除生活垃圾、保护鼠的 天敌等),降低K值。
(2)K/2值的应用
①对资源开发与利用的措施:种群数量达到环境容纳量的一半时种群增长速率最大,再生能力最 强,把握K/2值处黄金开发点,维持被开发资源的种群数量在K/2值处,可实现“既有较大收获量 又可保持种群快速增长”,符合可持续发展的原则。
②对有害生物防治的措施:务必及时控制种群数量,严防达到K/2值处,若达K/2值处,则可能会导 致该有害生物成灾。<易错易混>
封闭环境中的种群数量变化模型
在封闭环境中,无外源物质和能量的补充,种群数量达到最大值后随资源的消耗和有害物质的积 累,最终K值不断降低,种群数量减少甚至消亡。如恒定容积培养液中酵母菌的增长曲线如图所 示:
?
例1????(2014湖南长沙重点中学第四次月考,22)种群在理想环境中呈“J”型曲线增长(如曲线 甲),在有环境阻力条件下,呈“S”型曲线增长(如曲线乙)。下列有关种群增长曲线的叙述,正确 的是?( )?
A.若乙表示草履虫种群增长曲线,当种群数量达到e点后,种群中衰老个体将维持基本稳定
B.图中c点时,环境阻力最小,种群增长速率最快
C.若乙表示酵母菌种群增长曲线,通过镜检观察统计的结果比实际值低,因为其中有死亡的酵母 菌个体
D.K值具有种的特异性,所以田鼠的种群增长曲线在不同环境下总是相同的
思路导引????
?????解析 当种群数量达到e点时,出生率等于死亡率,种群年龄结构为稳定型,种群中衰老个体将维 持基本稳定,A正确;环境阻力最小应在最初时期,B错误;因为统计中有死亡的个体,所以统计结 果比实际值高,C错误;种群的K值可随环境条件的改变而发生变化,D错误。
答案????A
1-1????(2012重庆理综,4,6分)下图为某地东亚飞蝗种群数量变化示意图,下列叙述错误的是?(???? )
?
A.为有效防治蝗灾,应在a点之前及时控制种群密度
B.a~b段,该种群的增长率与种群密度之间呈正相关
C.利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止c点出现D.控制种群数量在d~e水平,有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性
答案????B
解析 本题考查了种群的数量变化及其在实践中的应用等知识。分析图中曲线可发现,由起点 到b点为“S”型曲线,在a~b段中,该种群的增长率在逐渐下降,而种群密度在逐渐增加,二者呈负 相关;a点时,种群增长速率大,此时防治蝗虫效果差,应在a点之前及时控制种群密度;利用性引诱 剂诱杀雄虫改变性别比例后,出生率降低,故可防止c点出现;蝗虫种群数量控制在d~e水平,可大 幅度降低蝗虫对各种植物的危害,同时保护了生物多样性,有利于维持该地生态系统的自我调节 能力。
1-2????(2016河北保定重点高中高三联考,5)在调查某林场松鼠的种群数量时,计算当年种群数量 与一年前种群数量的比值(λ),并得到如下图所示的曲线。据此图分析得到的下列结论中错误的 是?( )A.前4年该种群数量基本不变,第5年调查的年龄组成可能为衰退型
B.第4年到第8年间种群数量在下降,原因可能是食物的短缺和天敌增多
C.第8年时种群数量最少,第8年到第16年间种群数量增加,且呈“S”型曲线增长
D.如果持续第16年到第20年间趋势,后期种群数量将呈“J”型曲线增长
答案????C
解析 前4年,λ值为定值,λ-1=0,说明种群增长率为0,种群数量保持不变,第5年λ-1小于0,说明种 群增长率为负值,种群数量下降,年龄组成可能为衰退性,A正确。影响种群数量的因素有气候、 食物、天敌、传染病等,B正确。第8年到16年间λ-1不是一个定值,在第8年到第10年间,λ-1<0,则此期间种群数量在减少,第10年时种群数量最少,C错误。由图示曲线图知如果持续第16年到第 20年间趋势,后期种群数量将呈“J”型曲线增长,D正确。题型2 实验探究类——土壤中小动物类群丰富度的研究
<方法诠释><易错易混>
正确区分生态学常用的研究方法:样方法适用于植物种群密度的调查,也适用于活动范围较小的 动物种群密度的调查;标志重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物种群密度的调查;抽样 检测法适用于微生物,如酵母菌种群数量变化的调查;取样器取样法适用于土壤中小动物类群丰 富度的研究。
例2????(2012广东理综,4,4分)有关土壤动物研究的叙述,正确的是?( )
A.土壤动物群落不存在分层现象
B.土壤动物种间关系主要是互利共生
C.土壤盐碱度不同,土壤动物群落结构有差异
D.随机扫取表层土取样,可以调查土壤小动物类群丰富度
思路导引
?解析 由于土壤动物的生活习性不同,所以不同深度的土层分布的动物种类有所不同,体现了土 壤动物群落结构的分层现象,A错误;土壤动物的种间关系主要体现为捕食和竞争关系,B错误;土 壤的盐碱度不同,生活的土壤动物种类有差异,体现了土壤动物群落的水平结构,C正确;调查土 壤动物类群丰富度应该用取样器取样法采集不同土层的动物类群,D错误。
答案????C
2-1????(2016内蒙古联考,6)调查法是生态学常用的研究方法,下列有关叙述正确的是?( )
A.调查土壤中小动物类群丰富度常用取样器取样法
B.样方法只适用于调查植物种群的密度
C.用标志重捕法调查时,部分被标记个体的标记物脱落,将会导致调查结果较实际值偏小
D.调查培养液中酵母菌种群数量的变化时,将样液滴入血细胞计数板后盖上盖玻片,再用显微镜 观察
答案????A
解析 样方法适用于植物种群密度的调查,也适用于活动范围较小的动物种群密度的调查,B错误。
用标志重捕法调查时,部分被标记个体的标记物脱落,将会导致调查结果较实际值偏大,C错误。
调查酵母菌种群数量变化时,先盖上盖玻片,再将培养液滴入盖玻片边缘让其自行渗入,D错误。2-2????(2016甘肃兰州月考,5)土壤动物是土壤生态系统中的重要组成部分。对某一地区人工绿 地、林地、农田3种不同类型土地的地下土壤动物群落进行了调查,结果如表所示。由表中数 据分析可知?( )注:第1层距地表0~5 cm,第2层距地表5~10 cm,第3层距地表10~15 cm
A.可用标志重捕法调查各样地土壤中动物类群数
B.各样地相同土层土壤中动物类群丰富度有明显的差异
C.各土层中土壤动物种群数量增长曲线均为“S”型
D.人类活动对土壤动物的数量和分布存在影响答案????D
解析 调查土壤动物类群数常采用取样器取样法,而不用样方法和标志重捕法,原因是许多土壤 动物有较强的活动能力,而且身体微小,A错误;由表中数据分析可知,三个样地的相同土层土壤 中动物类群数相差不大,B错误;各土层中土壤动物种群数量受季节、气候等影响,并非均为 “S”型增长,C错误;土壤动物有趋暗、趋湿、避高温的特性,人类活动会影响土壤动物的数量 和分布,D正确。课件37张PPT。高考生物
专题23 生态系统的结构、功能与稳定性考点1 生态系统的结构
一、生态系统的成分
1.非生物的物质和能量
2.生物群落二、生态系统的营养结构
1.食物链:生态系统中各生物之间由于????食物????关系形成的一种联系。
2.食物网:在一个生态系统中,许多????食物链???? 彼此相互交错连接成的复杂营养结构。
[知能拓展]????(1)距离基本能源(如生产者)越近的生物,受到捕食或取食的压力越大,因而其种类 和数量越多,生殖能力越强。
(2)食物网越复杂,最高营养级生物就越能获得持续稳定的能量。
(3)取食对象一般选取低营养级生物的原因:低营养级生物所含的能量多,不会富集有毒物质。
例1????(2012海南单科,28,8分)某生态系统的食物网示意图如下:
?
回答下列问题:
(1)在该食物网中,共有 ????条食物链,最高营养级属于第 ????营养级。(2)乙和丙的种间关系是 ????。
(3)为了调查该生态系统中乙种群数量,某研究小组捕获了100只乙,经标记后放回。一段时间后, 重新捕获100只,其中有10只带有标记。在该生态系统中,乙的种群数量大约为 ????只。
解析 由题中食物网示意图可知:(1)该生态系统食物网中,共有4条食物链,最高营养级为生物 戊,该生物占有第三、四、五3个营养级,其中最高营养级是第五营养级;(2)乙和丙具有捕食和竞 争关系;(3)由标志重捕法计算公式?=?可知,N=?=1 000
(只)。
答案 (1)4 五(每空2分,共4分)
(2)竞争和捕食(2分)
(3)1 000(2分)考点2 生态系统的功能
一、生态系统的能量流动
1.概念理解
2.过程图解(1)从上述图解可以得到:摄入量=同化量+ ????粪便量???? 。
(2)在各营养级中,能量的三个去路:通过呼吸作用以热能的形式散失;被????下一营养级生物????利 用;被分解者利用。
3.特点: ????单向流动????和????逐级递减????。
4.研究意义
(1)帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。(2)帮助人们合理地调整生态系统中的????能量流动关系????,使能量持续高效地流向
????对人类最有益的部分???? 。
二、生态系统的物质循环
1.物质循环
(1)概念:组成生物体的各种元素在????生物群落????与????无机环境???? 间不断地循环的过程。
(2)特点:????全球性????、反复利用、????循环流动????。
(3)与能量流动的关系:二者同时进行,相互依存,不可分割。
(4)意义:通过能量流动和物质循环使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起,形成一个 统一整体。(1)碳的存在形式与循环形式
①在生物群落和无机环境间:主要以????CO2???? 形式循环。
②在生物群落内部:以含碳有机物形式传递。
③在无机环境中:主要以????CO2???? 和碳酸盐形式存在。
(2)碳进入生物群落的途径:生产者的 ????光合作用????和 ????化能合成作用????。2.碳循环过程分析(3)碳返回无机环境的途径
①生产者、消费者的????呼吸作用????;
②分解者的????分解作用???? (实质是呼吸作用);
③化石燃料的燃烧。
3.温室效应
(1)形成原因:大量化石燃料的燃烧,导致大气中的????CO2????含量迅速增加,打破了生物圈中碳循 环的平衡。
(2)影响:使????气温升高???? ,加快极地和高山冰川的融化,导致海平面上升,进而对人类和其他许多 生物的生存构成威胁。三、生态系统的信息传递
1.生态系统中信息的种类2.作用
(1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息的作用。
(2)种群:生物种群的繁衍,也离不开信息的传递。
(3)群落与生态系统:信息还能够调节生物的????种间????关系,以维持生态系统的稳定。[知能拓展]????(1)生态系统的功能有能量流动、物质循环、信息传递。能量流动是生态系统的 动力,物质循环是生态系统的基础,信息传递决定着能量流动和物质循环的方向。
(2)生态系统的物质循环所指的物质主要是组成生物体的基本元素,而不是由这些元素组成的糖 类、脂肪和蛋白质等具体物质。
(3)能量流动与物质循环的不同点:物质可以被生物群落反复利用,能量流动则是逐级递减、单 向流动的。
(4)生态系统中的信息传递的范围不包括细胞之间的传递,而是指种群内部个体之间、种群之间 以及生物与无机环境之间的传递。
例2????(2014云南师大附中月考,44)图Ⅰ为某生态系统的碳循环示意图,图Ⅱ为该生态系统中部 分生物构成的食物网,回答下列有关的问题。(1)图Ⅰ中构成生物群落的是 ????,与CO2从无机环境进入生物群落有关的生理活动主要是 [ ] ????。其中①过程表示 ????作用,大气中CO2的来源除了图中所示之外,还 可来自于 ????。
(2)图Ⅱ中有 ????条食物链,处于最高营养级的是????。
丙和丁的关系是 ????。该食物网中,若生产者固定的总能量为1×108 kJ,能量传递效率按1 0%~20%计算,则最高营养级至少能获得 ????kJ的能量。(3)若由于某种原因,造成图Ⅰ中某种绿色植物的数量锐减,该生态系统中其他生物的数量发生 了较大波动后又逐渐趋于稳定,说明生态系统具有 ????能力,这种能力是通过 ????调节 来实现的。
解析 (1)生物群落包括生产者(A)、消费者(D、E)和分解者(B);大气中CO2除来自生物的呼吸 作用外,还可来自化石燃料的燃烧。(2)最高营养级戊从最长食物链(甲→乙→丁→丙→戊),并且 按10%传递效率计算获得的能量最少,即1×108×(10%)4=1×104(kJ)。(3)负反馈调节在生态系统中 普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础。
答案 (1)ABDE ④ 光合作用 分解者的分解 化石燃料的燃烧
(2)4 戊 捕食和竞争 1×104
(3)自我调节 负反馈考点3 生态系统的稳定性
1.形成原因:生态系统内部具有一定的????自我调节能力????;其调节机制为 ????负反馈调节???? 。
2.反馈调节的种类3.生态系统的稳定性类型(2)对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的????物质和能量???? 投入。
[名师点拨]????(1)对于极地苔原(冻原),由于物种组分单一、结构简单,它的抵抗力稳定性和恢复 力稳定性都较低。
(2)生态系统抵抗力稳定性与自我调节能力的大小关系
?4.提高生态系统稳定性的措施
(1)控制对生态系统????干扰???? 的程度,对生态系统的利用应适度,不应超过生态系统的
????自我调节能力????。5.设计并制作生态缸,观察其稳定性例3????(2014湖南师大附中二次月考,17)下列有关生态系统稳定性的叙述,不正确的是?( )
A.生态系统稳定性的基础是生态系统具有自我调节能力
B.生态系统内部结构与功能的协调,可以提高生态系统稳定性
C.北极苔原生态系统的抵抗力稳定性弱,恢复力稳定性强
D.生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用,体现了其间接价值
解析 生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性,生态系统具有自我调节能力,这是 生态系统稳定性的基础。生态系统内部结构与功能协调,可以提高生态系统稳定性。生物多样 性对维持生态系统稳定性具有重要作用,体现了其间接价值,A、B、D正确。北极苔原生态系 统的抵抗力稳定性弱,恢复力稳定性也弱。
答案????C1.根据双向箭头A?D确定两者肯定是非生物的物质和能量、生产者;
2.根据箭头指向判断各成分
(1)A有三个指出,应为生产者;
(2)D有三个指入,为非生物的物质和能量;
(3)B和C一个为消费者,另一个为分解者,A(生产者)和B均指向C,则C为分解者。题型1 图形分析类——生态系统成分的分析与判断
<方法诠释><易错易混>
1.并非所有生态系统的成分都参与构成食物链或食物网。因为食物链起点是生产者,终点是不 被其他动物所食的动物(最高营养级),所以非生物的物质和能量、分解者这两种成分不参与构 成食物链或食物网。
2.对生态系统成分认识的误区例1????(2015贵州贵阳北师大贵阳附中起点考,24)根据图,回答下列与生态系统有关的问题。(1)若图1是碳循环示意图,则丁指的是生态系统中的 ????。甲代表的生态系统成分是 ???? ????。若图1中的“→”仅表示二氧化碳的流动方向,则不会存在的过程有 ????。
(2)若生产者和消费者之间的食物关系如图2所示,设E种群干物质中蕴藏的能量为1×106 kJ;B种 群干物质中蕴藏的能量为2×104 kJ,D种群干物质中蕴藏的能量是2.5×104 kJ,能量传递效率按2 0%计算,当A只捕食C时,则A的能量值是 ????。
(3)图3是该生态系统中能量流向蛙类后发生的一系列变化示意图。图中的D表示通过呼吸作用 散失的能量,图中A、B、C表示的含义分别为:A ????,B ????,C ????。当生态系统处于相对稳定状态时,蛙的种群数量一般处于 ????(填“K”或“K/2”)值,此时蛙出生率和 死亡率之间的关系是 ????。
思路导引????解析 (1)由甲与丁间存在双向箭头,且存在3个指向丁的箭头可确认丁为“大气中CO2库”,甲 为生产者;碳在生物群落内部传递形式为含碳有机物,而不是CO2。(2)E传向D、B、C的能量总 和为1×106×20%=2×105(kJ),则C的能量为2×105-2×104-2.5×104=1.55×105(kJ),故当A只捕食C时,A 的能量值为1.55×105×20%=3.1×104(kJ)。(3)摄入量-粪便量=同化量,同化量-呼吸量=用于生长、 发育和繁殖的能量,故图3中A为同化量,B为用于生长、发育、繁殖的能量,C为分解者利用的能 量。当生态系统处于稳定状态时,种群数量处于K值,此时出生率=死亡率。
答案 (1)大气中的二氧化碳库 生产者 ③④⑦
(2)3.1×104 kJ
(3)蛙同化的能量 用于蛙生长、发育、繁殖的能量 分解者利用的能量????K 出生率=死亡率
1-1????(2015甘肃天水高考一模,13)如图是生态系统中碳循环示意图,“→”表示碳的流动方向, 下列说法正确的是?( )
A.图中A是生产者,B、D、E是消费者,C是分解者
B.该生态系统的成分包括A、B、C、D,非生物的物质和能量
C.该生态系统中食物网可表示为:A→D→E→B
D.E每增加1 kg的体重,至少需要25 kg的A
答案????D解析 图中A是生产者,D、E是消费者,B是分解者,C是大气中CO2库,A项错误;生态系统的成分 包括所有生物和非生物的物质和能量,所以还必须包括E,B项错误;B是分解者,不参与食物链的 组成,C项错误;按最高能量传递效率计算,E每增加1 kg的体重,至少需要A为1÷20%÷20%=25(kg), D项正确。解析 图中A是生产者,D、E是消费者,B是分解者,C是大气中CO2库,A项错误;生态系统的成分 包括所有生物和非生物的物质和能量,所以还必须包括E,B项错误;B是分解者,不参与食物链的 组成,C项错误;按最高能量传递效率计算,E每增加1 kg的体重,至少需要A为1÷20%÷20%=25(kg), D项正确。
1-2????(2016广西桂平调研,5)下列有关生态系统中的碳循环和人体体液中物质交换的示意图的 描述中,正确的是?( )
?
A.甲图中C与A、B最主要的差别为C含较少的蛋白质
B.乙图中的A是生态系统中的主要成分,B是生态系统中的关键成分
C.乙图中的A可以包含细菌;B可以包含病毒;C可以包含蚯蚓
D.在因捕食关系建立的食物链中,能量最少的是乙图中的B所处的营养级答案????B
解析 由图示可知,甲图为人体体液中物质交换的模式图,且A为组织液,B为淋巴,C为血浆,D为 细胞内液;乙图为生态系统中碳循环模式图,且A、B、C、D依次为生产者、分解者、消费者和 非生物的物质和能量。血浆与组织液和淋巴相比最主要的区别是血浆含有较多的蛋白质,A项 错误;生产者是生态系统中的主要成分,分解者是生态系统中的关键成分,B项正确;硝化细菌是 原核生物,能够通过化能合成作用制造有机物,属于生产者,病毒没有细胞结构,不属于分解者,蚯 蚓能够分解土壤中的有机物,属于分解者,C项错误;分解者不参与构成食物链,D项错误。题型2 分析推断类——生态系统中营养结构的确定及数量变化分析
<方法诠释>
1.营养结构的确定
(1)在食物链和食物网中,根据能量流动逐级递减的特点,能量含量越高,营养级级别越低。
(2)在食物链和食物网中,根据能量传递效率为10%~20%,可确定相邻两个营养级能量差别在5~1 0倍,若能量相差不多,则应列为同一营养级,如据图1四种生物同化的有机物的量的比例,可确定 其营养结构如图2所示。2.食物网中生物数量变化的分析与判断
(1)第一营养级的生物减少对其他物种的影响
当第一营养级的生物(生产者)减少时,则将会连锁性地引发其后的各个营养级生物减少。这是 因为生产者是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源。
(2)“天敌”减少,对被捕食者数量变化的影响
一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少,则被捕食者数量变化是先增加后减少,最后趋 于稳定。
(3)同时占有多个营养级的种群数量变化的连锁反应分析
食物链中某一种群的数量变化,导致另一种群的营养级连锁性发生变化,因为能量在食物链(网) 中流动时只有10%~20%流到下一个营养级,且能量流动的环节越多损耗越多,所以该类连锁变 化的规律是:当a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时,则b种群的数量将增加;若导致b种 群的营养级升高时,则b种群的数量将减少。<易错易混>
1.第一营养级≠初级消费者。第一营养级一定是生产者,一种动物在食物链中的营养级=其所处 的消费者级别+1,如羊吃草,羊是初级消费者,第二营养级。
2.某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物,不代表单个生物个体,也不一定是一个种群。
3.同一种消费者在不同食物链中,可以占据不同的营养级,如狼占据第三、第四营养级。
4.在食物网中,两种生物之间的种间关系可出现多种,如狼和狐既是捕食关系,又是竞争关系。
5.生物所处营养级越高,其体内富集有毒物质越多。
例2????(2016广西南宁高三月考,6)如图曲线表示某生态系统中三个不同种群的生长繁衍情况。 已知种群C是自养生物,下列说法不正确的是?( )A.该生态系统简单食物链可表示为C→B→A
B.种群B在第3~7年时间内个体数下降是由于A的增加和C的减少
C.B和A的存在能加快该生态系统的物质循环
D.一定自然区域内,A、B、C三个种群中全部的生物构成生物群落
思路导引?
解析 根据A、B、C三个种群的个体数量变化关系,能量流动特点:单向流动、逐级递减,分析 出该生态系统简单食物链为C→B→A,A正确。种群B在第3~7年时间内个体数下降是由于A捕 食者数量的增加、C食物的减少,B正确。B和A这些消费者的存在能加快该生态系统的物质循 环,C正确。一定时间内一定自然区域内全部的生物构成生物群落,D错误。
答案????D2-1????(2015云南玉溪一中第二次月考,24)以虫治虫是生态农业的重要内容,如图表示某一生态系 统中四种生物所含有机物的总量。设这四种生物只构成一条食物链。在一段时间内,若甲数量 增加,可能引起的后果是?( )
?A.乙和丁的种群数量都增加
B.乙和丁的种群数量都减少
C.乙和丙的种群数量都减少
D.乙和丙的种群数量都增加
答案????D
解析 结合图根据生物体所含有机物总量多少可知,图中四种生物构成的食物链是丙→丁→甲 →乙,故若甲的种群数量增加,则乙的数量增加,丁的数量减少,丙的数量增加,选D。2-2????(2016广西浔州高中月考,31)某生态系统中,各种生物体内残留的有机汞情况如下表所示:(1)请画出该生态系统中的食物网。
(2)B和C的种间关系是 ????; D是该生态系统生物组分中的 ????。
(3)一般来说,生态系统的主要功能包括 ????、 ????,此外还具有信 息传递等功能。碳对生物和生态系统具有重要意义,碳在 ????和 ????之间的 循环主要以CO2的形式进行。
答案 (1)?
(2)捕食 消费者
(3)物质循环 能量流动 生物群落 无机环境解析 在生态系统中,有毒物质沿食物链传递积累,因此营养级越高,有毒物质越多。从表格中 可以看出各生物体内有毒物质有机汞的含量从少到多依次是A、E、C、B、D,其中E和C体内 有毒物质含量相差不多,营养级别应该相同,因此食物网是?。题型3 数量计算类——生态系统中能量流动分析与计算
<方法诠释>
1.能量的传递效率为10%~20%。
2.能量传递效率的计算方法:相邻两营养级之间的传递效率=该营养级的同化量÷上一营养级的 同化量×100%。
3.能量传递的最值计算
(1)知低营养级求高营养级
获得能量最多?
获得能量最少?
(2)知高营养级求低营养级
需最多能量?
需最少能量? <易错易混>
1.能量传递效率针对各营养级之间的能量传递。
2.能量传递效率≠能量利用率。能量传递效率:能量沿食物链流动,以营养级为单位,传递效率为 10%~20%。能量利用率:流入最高营养级的能量占生产者能量的比值。
3.摄入量≠同化量。摄入量指动物取食的总量,可以理解为动物的食物总量。同化量指动物经 过消化和吸收后转化为自身的能量。关系:同化量=摄入量-粪便量。同化量才是真正流经某营 养级的总能量。粪便中的能量不是该营养级同化的能量,而是上一个营养级同化量的一部分,例 如羊吃草,羊粪便中的能量是草同化的能量,并不属于羊。
例3????(2014辽宁抚顺期中联考,30)一只羊在一年内吃了100 kg的草,排出20 kg的粪,长了10 kg的 肉(不考虑其他散失),下列有关说法不正确的是?( )
A.该羊一年的同化量是80 kg
B.第一营养级到第二营养级的能量传递效率为10%
C.20 kg的粪属于羊未同化的能量
D.该羊一年的呼吸量是70 kg思路导引????
?
解析 该羊一年的同化量=摄入量-粪便量=100-20=80(kg)。粪便中的能量是羊未同化的能量。 羊一年的呼吸量=同化量-有机物积累量=80-10=70(kg)。题干中未指出草的同化量,故不能计算 出第一营养级到第二营养级的能量传递效率。
答案????C
3-1????(2016云南师大附中月考,5)如图为某生态系统中能量传递示意图,以下叙述不正确的是?
( )A.将乙和丙的粪便作为有机肥还田,可以提高能量传递效率
B.从乙到丙的能量传递效率为15%
C.能量流动是从甲固定的太阳能开始的,流入该生态系统的总能量为1 250 kJ
D.食物链的营养关系一般不可逆,这决定了能量流动的单向性
答案????A解析 由图分析可知,甲为生产者,乙为初级消费者,丙为次级消费者,丁为分解者。将乙和丙的 粪便作为有机肥还田,不能提高能量传递效率,A错误;从乙到丙的能量传递效率为30÷200×100% =15%,B正确;能量流动从生产者固定的太阳能开始,流入该生态系统的总能量是生产者固定的 太阳能为175+200+875=1 250(kJ),C正确;食物链的营养关系一般不可逆,这决定了能量流动的单 向性,D正确。3-2????(2016云南昆明统考,6)在人为干预下,地震毁损的某自然保护区恢复过程中的能量流动关 系如图所示[单位为103 kJ/(m2·a)]。请据图分析,下列说法错误的是?( )
?A.在地震中营养级较高的生物受到的影响较大
B.能量在第二营养级到第三营养级之间的传递效率约为15.6%
C.肉食动物需补偿输入的能量为5×103 kJ/(m2·a)
D.流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能答案????D
解析 在自然保护区中,顶级肉食动物需要能量最多,因此地震对它的影响较大;能量在第二营 养级到第三营养级之间的传递效率等于第三营养级同化的能量与第二营养级同化总能量的比 值,即[(14+2-4-9-0.5)×103]/ [(14+2)×103]×100%≈15.6%;肉食动物的能量输入和输出相等,植食动 物传递给肉食动物的能量为2.5×103 kJ/(m2·a),而肉食动物能量的输出总量为(2.1+5.1+0.05+0.2 5)×103 kJ/(m2·a)=7.5×103 [kJ/(m2·a)],所以肉食动物需补偿输入的能量值为5×103 kJ/(m2·a);流经该 生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和人工输入的能量。课件15张PPT。高考生物专题24 生态环境的保护考点1 全球性的环境问题
一、人口增长对生态环境的影响
1.我国的人口现状与目标
(1)现状:1982年,我国将????计划生育????确定为一项基本国策;2001年,我国颁布了《中华人民共和 国人口与计划生育法》;目前我国已进入低生育水平国家的行列,人口????出生率和自然增长率???? 明显下降。
(2)目标:由于 ????人口基数???? 大,我国人口仍将在较长时期内持续增长;我国人口发展目标是:2020 年,人口总数要控制在????14.5亿????以内;21世纪中叶,人口总数达到峰值????15亿左右???? 后,将开始 缓慢下降。
2.人口增长对生态环境的影响
(1)????人均耕地???? 减少,粮食需求量增加。
(2)????自然资源???被大量消耗。(3)????环境污染???? 加剧。
3.协调人口与环境的关系:继续控制 ????人口增长????; 加大保护 ? ??资源和环境????的力度;监控和治 理江河湖泊及海域的污染;加强生物多样性保护和自然保护区建设;推进生态农业。
二、全球性的环境问题
1.生态环境问题类型及主要成因2.特点:全球性。
3.影响:对生物圈????稳态???? 造成严重威胁,并且影响到人类的生存和发展。
[知能拓展]????人口增长对环境的影响
(1)人类的生存资源、土地资源、森林资源、能源都是有限的,过度利用使其大量减少。
(2)人口增加,人类需求也不断增加,污染物的总量增大;大量工农业废弃物和生活垃圾排放 到环境中,影响了环境的纳污量以及对有毒、有害物质的降解能力,加剧了环境污染。
(3)大部分的环境问题,归根结底是由人口快速增长引起的,人口增长增加了对土地资源、水资 源、能源、森林资源的压力,增加了对许多可再生和不可再生资源的压力。
例1????(2016贵州贵阳月考,4)梅托斯于1970年提出了一个“人口膨胀→自然资源耗竭→环境污 染”模型(如图)。根据模型分析,人口激增不会导致?( )A.土地资源利用过度,不能继续加以使用,导致粮食产量下降
B.自然资源因世界人口激增而发生严重枯竭,工业产品的产量也随之下降
C.环境污染严重,进一步加速了作物的减产,人口大量死亡乃至停止增长
D.人口膨胀、自然资源耗竭和环境污染呈现恶性循环,最后导致地球毁灭
解析 虽然人口膨胀、自然资源耗竭和环境污染呈现恶性循环,但是人类可以认识自然、改造 自然,故地球不一定会因此而毁灭。
答案????D考点2 生物多样性
1.生物多样性的层次
2.生物多样性的价值
(1)????直接价值???? :食用、药用、作为工业原料、科研、美学价值。
(2)间接价值:对生态系统起重要调节功能,又称????生态功能????。(3)????潜在价值????:未发现尚不清楚的价值。
3.保护生物多样性的措施
(1)????就地保护????:建立自然保护区以及风景名胜区等。
(2)????易地保护????:把待保护物种迁至动物园或植物园等。
(3)利用????生物技术????对濒危物种的基因进行保护。
(4)加强立法、执法和宣传教育。
[知能拓展]????外来物种入侵
(1)外来物种入侵就是某物种从它的原产地,通过自然或人为的途径迁移到新的生态环境的过 程。人们把在新侵入地造成严重经济损失、对社会和生态环境造成严重危害的外来物种称为 侵入种。
(2)外来物种入侵的危害:破坏原生态系统的稳定性或生态平衡;使原生态系统的生物多样性受 到严重威胁,即引发生态危机。
(3)侵入种引发生态危机的原因:占据生态位。如果迁入地环境条件适宜,侵入种由于缺少 天敌的控制,一旦传入,能迅速传播蔓延开来,在短时间内呈现种群的“J”型增长。例2????(2016广西柳州高中月考,6)下列有关生物多样性的叙述中,正确的是?( )
A.四川地震灾区的部分大熊猫转移到成都、北京等地饲养属于就地保护
B.共同进化在生物多样性的形成过程中起主要作用
C.生物的多样性包括物种、种群、生态系统三个层次
D.森林能调节气候属于生物多样性的直接价值
解析 四川地震灾区的部分大熊猫转移到成都、北京等地饲养属于易地保护,A错误;生物多样 性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,C错误;森林能调节气候属于生物多样性的 间接价值,D错误。
答案????B1.人口增长与种群增长规律的关系
一个国家或地区的全部人口可以看作一个种群,它同样具有种群的特征,其相互关系如下:
?题型 分析推断类——人口增长与种群增长规律的关系及环境污染的成因分析
<方法诠释>2.环境污染的成因、危害与防治3.水体富营养化分析
(1)水体富营养化产生的原因,如下图所示:(2)引发的后果:产生“水华”(发生在池塘和湖泊中)和“赤潮”(发生在海水中)。<易错易混>
1.人口增长规律与其他生物种群增长规律并不完全相同。人是生物界中的一员,所以生物种群 增长规律有适用于人口增长情况的一面。但人不同于一般的生物,人具有发达和善于思考的大 脑,具有制造工具和能动地调控人口增长以及能动地改造和保护自然的本领等。因此,人口增长 规律又有其特点,如实行计划生育。
2.人类活动超出了环境的承受能力,这是环境问题产生的根本原因。
3.淡水湖泊和江河中由于氮、磷元素污染导致藻类及其他浮游生物暴发,叫做水华。海湾水域 形成的类似情况,叫做赤潮。这样的水体污染会使渔业遭受重大经济损失,使邻近地域人们的饮 水安全受到直接威胁。
4.解决水体污染最有效的办法就是减少污水排放。对不可避免产生的污水要集中到处理厂进 行净化。通常的办法有物理沉降过滤、化学反应分解等,最符合生态学原理的是利用微生物分 解的办法降解。例1????(2014广东“十校”第一次联考,13)下图是反映人与环境关系的三种模式,请分析下列对 “环境容纳量”的理解错误的是?( )
A.曲线图中的环境容纳量是指生态系统对人口的最大承载能力
B.按照人与环境关系的理想程度排列,三种模式的顺序依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
C.据图可知人类能改造环境,使人口数量超越环境容纳量
D.现在的人口问题造成环境恶化,环境容纳量有下降的趋势
思路导引????
解析 通过对人与环境关系的三种模式图的分析,很容易发现Ⅰ曲线是最理想的,可以说达到了 人与自然的和谐相处;而Ⅱ、Ⅲ曲线表示当人类的数量超过“环境容纳量”时,环境就会对人类 产生反作用,人类的数量会大幅度下降,特别是Ⅲ曲线表明的情况最严重。
答案????C
1-1????(2016青海西宁调研,5)有关环境污染和破坏的叙述,正确的是?( )
①造成温室效应的主要原因是煤、石油、天然气的大量燃烧
②造成臭氧层空洞的主要原因是人们大量使用氟氯烃制冷剂
③酸雨形成的主要原因是森林大量破坏
④水体富营养化、藻类大量繁殖,主要是由于有毒物质在生物体内的积累和浓缩
A.①②③④ B. ①②④ C. ①② D. ②③④
答案????C
解析 酸雨形成的主要原因是污染大气的二氧化硫等气体排放过多而使雨水的酸性增强。水 体富营养化、藻类大量繁殖,主要是水体中N、P等矿质元素增多造成的。1-2????(2016江西抚州一模,6)海洋酸化是继“温室效应”之后又一由CO2过量排放而引起的全球 性环境问题。海洋酸化会影响到大多数海洋生物的生理、生长、繁殖、代谢与生存,可能最终 导致海洋生态系统发生不可逆转的变化。下列叙述正确的是?( )
A.海洋中的鱼、藻类和微生物共同构成了生物群落
B.海洋酸化主要是因为化石燃料过度燃烧导致CO2过量排放
C.长期海洋酸化会导致海洋生物种群密度减小,进而使生产者利用分解者的能量减少
D.控制当地的海洋酸化可以任意引进大量外来物种,提高物种多样性和生态稳定性
答案????B
解析 海洋中生物群落除了鱼、藻类和微生物外,还有其他生物,A错误;海洋酸化主要是化石燃 料过度燃烧导致CO2过量排放造成的,B正确;生产者不能利用分解者的能量,只能利用太阳能或 者化学能,C错误;任意引入外来物种,会引起外来物种入侵,影响生态稳定性,D错误。课件35张PPT。专题25 实验探究
高考生物2.显微镜的放大倍数
(1)显微镜的放大倍数是指物像长度或宽度的放大倍数,而不是其面积或体积的放大倍数。
(2)物像总的放大倍数是 ????目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积????。考点1 显微观察类实验
一、显微镜的使用及相关问题分析
1.使用显微镜的操作步骤(1)物镜越长,放大倍数????越大????,距装片距离????越近????,如H1;反之则放大倍数越小,距装片距离越 远,如H2。
(2)目镜越长,放大倍数????越小????,反之则放大倍数 ????越大????。
4.显微镜成像特点
显微镜下所成的像为放大的倒立的虚像,例如实物为字母“b”,则视野中观察到的为“q”。若3.目镜与物镜长短与放大倍数之间的关系物像在左上方,则实物应在右下方。要将物像移至视野中央,移动规律:物像偏哪向哪移(或同向 移动)。二、显微观察类实验总结[名师点拨]????(1)实验材料的正确选择是观察类实验的关键,选材应注意:
①观察DNA、RNA在细胞中的分布不能选用哺乳动物成熟的红细胞(无细胞核,几乎不含 DNA、RNA);
②观察细胞的有丝分裂或低温诱导染色体加倍时,应注意观察呈正方形的根尖分生区细胞(长 方形的细胞可能是根尖的伸长区或成熟区的细胞,没有分裂能力);
③观察细胞的减数分裂所选的材料可以是动物的精巢或植物的雄蕊,而不宜选用动物的卵巢或 植物的雌蕊(雄配子的数量远远多于雌配子,更容易观察到减数分裂的细胞)。
(2)需用显微镜观察的还有鉴定类实验中的“脂肪的切片法鉴定”、探究性实验中的“探究培 养液中酵母菌种群数量的变化”。
例1????(2015内蒙古包头二模,4)下列有关显微镜操作和实验的叙述,正确的是?( )
A. 显微镜的放大倍数是指物像的面积或体积的放大倍数
B. 在高倍显微镜下能观察到洋葱根尖分生区细胞的染色体在有丝分裂后期缓慢移向细胞两极
C. 紫色洋葱表皮细胞的液泡在质壁分离过程中颜色越来越深
D. 高浓度盐酸处理细胞有利于健那绿对线粒体染色解析 显微镜的放大倍数是指物像的长度或宽度的放大倍数,A项错误。在制作细胞有丝分裂 临时装片时细胞已死亡,在观察过程中无法看到染色体的移动,B项错误。紫色洋葱表皮细胞的 液泡在质壁分离过程中逐渐失水,细胞液浓度越来越大,液泡颜色越来越深,C项正确。健那绿是 活细胞染色剂,在实验时不能用高浓度盐酸处理细胞,D项错误。
答案????C考点2 物质鉴定提取类实验
物质鉴定和提取类实验总结颜色掩盖反应结果。
(2)物质鉴定实验一般不设置对照实验,若需设置对照实验,对照组应加入成分已知的物质,如验 证唾液淀粉酶是蛋白质,对照组可加入稀释的鸡蛋清。
(3)色素提取和分离的原理不同,提取液用无水乙醇,是因为绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂 无水乙醇中。分离时使用层析液,是因为不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的色素随 层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。
(4)在提取色素时,收集滤液的试管口要及时用棉塞塞紧,防止乙醇挥发;在层析时,制备滤纸条要 选用干燥的滤纸;滤液细线要画得细且直,以防止色素带重叠而影响分离效果;待滤液干燥后要 再画若干次,目的是积累更多的色素,使分离后的色素带明显。
例2????(2015天津理综,5,6分)为达到实验目的,必须在碱性条件下进行的实验是?( )
A.利用双缩脲试剂检测生物组织中的蛋白质
B.测定胃蛋白酶分解蛋白质的最适温度[特别提醒]????(1)在物质鉴定实验中应注意选择无色或颜色浅的材料,这样可以避免材料本身的C.利用重铬酸钾检测酵母菌培养液中的酒精
D.观察植物细胞的质壁分离和复原
解析 本题主要考查教材实验中的相关知识。双缩脲试剂鉴定蛋白质的原理是在碱性环境下 Cu2+与蛋白质中的肽键结合形成紫色络合物,A正确;胃蛋白酶的最适pH为1.5,B错误;在酸性条 件下,重铬酸钾与酒精发生反应,呈现灰绿色,C错误;观察植物细胞的质壁分离和复原分别用0.3 g/mL的蔗糖溶液和清水,没有在碱性条件下,D错误。
答案????A考点3 调查类实验与教材隐性实验
一、调查类实验总结标是密闭容器内????O2????的减少量。
2.在测定光合作用强度时常用????NaHCO3????,目的是提供稳定的CO2环境。
3.在观察人体口腔上皮细胞的实验中,采集的口腔上皮细胞常放在????0.9%的生理盐水????中,目的 是维持口腔上皮细胞形态。
4.利用碘液检测光合产物时,常用 ????酒精???? 对叶片进行脱色处理。
5.观察植物细胞的质壁分离和复原常用????紫色洋葱表皮细胞???? ,所用的蔗糖溶液浓度常为?
???0.3 g/mL????。
6.观察细胞的有丝分裂时,用于染色体染色的是????龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液????。
7.农业生产中获得无子番茄常用的试剂是????适宜浓度的生长素类似物溶液????。
三、教材实验的“同材异用”和“一材多用”
1.“同材异用”
有些实验中,所用的某材料相同,但作用却是不一样的,对于这一类材料可进行归纳,比较记忆。二、教材部分实验中的试剂使用
1.在测定细胞呼吸强度时常使用Ca(OH)2,目的是????吸收CO2????,测定呼吸强度时,常用的检测指(1)酒精:可用于消毒、洗去浮色、提纯DNA、叶片脱色及配制解离液等。
①50%的酒精溶液:在脂肪鉴定中,用苏丹Ⅲ染液染色,再用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮
色。
②75%的酒精溶液:用于杀菌消毒,75%的酒精能渗入细胞内,使蛋白质凝固变性。低于这个浓 度,酒精的渗透脱水作用减弱,杀菌力不强;而高于这个浓度,则会使细菌表面蛋白质迅速脱水,凝 固成膜,妨碍酒精透入,削弱杀菌能力。主要用于微生物的实验室培养。
③95%的酒精溶液:用于有丝分裂实验中的解离液的配制;冷却的体积分数为95%的酒精溶液可 用于提纯DNA;在证明光合作用产生淀粉的实验中,可用于叶片脱色。
④无水乙醇:用于光合色素的提取与分离的实验中提取叶绿体中的色素。(2)盐酸 (3)NaOH溶液
①在鉴定生物组织中蛋白质的存在时,0.1 g/mL的NaOH溶液作为双缩脲试剂的成分之一,为该 实验提供碱性环境。
②在鉴定生物组织中还原糖的存在时,0.1 g/mL的NaOH溶液作为斐林试剂的成分之一。③在与光合作用有关的实验中,用NaOH溶液吸收装置中的CO2,以保证装置中没有CO2存在。
④在探究影响酶活性的条件(pH)时,用质量分数为5%的NaOH溶液来调节pH。
⑤在探究酵母菌细胞呼吸的方式中,用10%的NaOH溶液来吸收空气中的CO2。
2.“一材多用”
有些实验所用的生物材料相同,对于这一类材料可进行归纳记忆。如洋葱、口腔上皮细胞、酵 母菌等。例如,洋葱在实验中的应用。例3????(2014江西名校调研,2)下列对有关鉴定性实验、观察类实验、探究性实验以及调查类实 验的叙述,正确的是?( )
A.鉴定组织中还原糖实验时,可依次向待测样液中加入甲液和乙液
B.观察有丝分裂实验时,不能辨别视野中哪条染色体携带突变基因
C.设计探究实验时,自变量的设置应考虑周全,而无关变量可忽略不计
D.调查某荒地内蒲公英的种群密度时,所选择的样方不影响调查结果
解析 在鉴定组织中还原糖的实验中,斐林试剂的甲液和乙液均匀混合后使用,A错误;设计探究 实验时,除考虑自变量的设置外,还需严格控制无关变量,C错误;调查某荒地内蒲公英的种群密 度时,应随机取样,D错误。
答案????B考点4 实验探究与设计
一、实验探究与实验设计
1.科学探究一般过程为:观察、????提出问题???? →????作出假设??? ?→设计、完成实验→分析数据,?
???得出结论???? →交流、表达和再探究。
2.探究实验设计时要遵循三大原则:科学性原则、????对照原则????→????单一变量原则????。
3.实验一般程序:分组编号→设置????对照???? →条件处理→????观察比较????→????得出结论????。
二、生物实验中的变量
变量是实验过程中可以变化的因素。在设计实验时,要注意使自变量可控制、因变量比较好检 测,并尽量避免无关变量对实验的干扰。三、实验探究中的研究方法与思维
(1)根据颜色来确定某种物质的存在:
待测液+Ⅰ2→呈蓝色,待测液中存在淀粉;
待测液+斐林试剂→水浴加热呈砖红色,待测液中存在还原糖;
待测液+苏丹Ⅲ(苏丹Ⅳ)→呈橘黄色(或红色),待测液中存在脂肪;
待测液+双缩脲试剂→呈紫色,待测液中存在多肽或蛋白质。
(2)用大分子染料如红墨水来验证生物组织细胞膜的选择透过性或检验细胞的死活。
(3)用荧光标记法来证明细胞膜具有一定的流动性。
(4)同位素示踪法:探究光合作用产生的氧气的来源;噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质, 蛋白质不是遗传物质;探究DNA的复制是半保留复制;用14CO2追踪光合作用中碳原子转移途径 等。
(5)模拟实验法:如渗透作用的实验装置,分离定律的模拟实验等。
(6)获得无子果实的方法:用适宜浓度的生长素处理花蕾期已去雄的子房,如无子番茄的获得;诱 导染色体变异,如无子西瓜的获得。(7)确定某种激素功能的方法:饲喂法、切除注射法、阉割移植法、切除口服法。
(8)确定传入、传出神经的功能:刺激+观察效应器的反应或测定神经纤维上的电位变化。
(9)植物杂交的方法
雌雄同花:花蕾期去雄+套袋+开花期人工授粉+套袋;
雌雄异花:花蕾期雌花套袋+开花期人工授粉+套袋。
(10)确定某一显性个体基因型的方法:测交,该显性个体自交。
(11)确定某一性状为显性性状或隐性性状的方法:具有一对相对性状的纯合体杂交,观察后代性 状表现。
(12)确定某一个体是否具有抗性基因的方法:确定小麦是否具有抗锈病基因,用锈菌去侵染小麦 叶片,一段时间后,观察有无锈斑出现。
(13)测定种群密度的方法:样方法,标志重捕法。
(14)化学分析法:叶绿体中色素的提取和分离实验等。
(15)理论分析法:如大、小两种草履虫竞争的实验,植物根向地生长、茎背地生长的实验,植物向 光性实验等。
(16)等组实验法:如小麦淀粉酶催化淀粉水解的实验,发现生长素的燕麦胚芽鞘实验。例4????(2014湖南湘中名校一次联考,3)某植物培养液中含有甲、乙、丙3种离子,它们对植物的 生长都有影响。如表列出的5种培养液中,甲、乙、丙3种离子的浓度(单位:mmol/L)不同。为了 研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响,进行实验时可以选用的两种培养液是?( )A.①⑤ B.②③ C.②④ D.③⑤
解析 研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响,变量只能是丙离子的浓度,甲离子和乙离子的 浓度应相等,所以进行实验时可以选用的两种培养液是②④。
答案????C题型1 实验探究类——实验探究的设计策略
<方法诠释>
一、探究性实验与验证性实验比较二、实验步骤设计的一般步骤
? <易错易混>
1.“实验题目或目的”的描述要规范
(1)句式一:“探究(或验证)自变量对因变量的影响”
(2)句式二:“探究(或验证)因变量与自变量之间的关系”或“因变量与自变量之间关系的研 究”
应用提示:①根据题目信息,直接写出实验目的。②根据实验装置或实验现象,推断出实验目 的。
2.探究性或验证性实验的“实验原理”的描述
(1)理论依据句式:自变量与因变量间的内在联系。
(2)操作依据句式:自变量的操作情况,因变量的观测指标。
应用提示:①实验原理中“因变量的观测指标”可作为实验结果的参考。②若需对实验结果进 行分析,套用实验原理即可。
3.探究性实验的“实验假设”的描述
(1)句式一:“如果……现象,则……结论”。(2)句式二:“当条件X存在时,事件P(实验现象)会发生”或“当条件X存在时,事件P(实验现象) 不发生”或“当条件X存在时,对事件P(实验现象)没有影响”。
应用提示:①对探究性实验来说,假设应对所要研究的对象设想一种或几种可能的答案或解释, 即提出可能的实验原理。②假设的书写,往往针对实验目的用陈述句式进行表达。
例1????(2012浙江理综,31,12分)请根据以下提供的实验材料,完善生物制剂W对动物不同细胞的 分裂具有促进作用的实验思路,并预测实验结果。
实验材料:培养液、正常体细胞、癌细胞、W、胰蛋白酶。
(要求与说明:答题时不考虑加入W后的体积变化等误差。提供的细胞均具有分裂能力,只进行 原代培养且培养条件适宜)
请回答:
(1)实验思路:
①取培养瓶若干个,分组如下:
????。
每组设置若干个重复样品。②各组样品在培养箱中培养一段合适的时间后,各取其中的几个样品,加入 ????,摇匀,在显 微镜下用血细胞计数板分别计数并记录细胞数。
③重复②若干次。
④ ????。
(2)预测实验结果(用坐标系和细胞数变化曲线示意图表示):
思路导引????
确定变量→确定分组→设计方案
解析 此题考查考生的实验探究能力。(1)验证生物制剂W对动物不同细胞的分裂具有促进作 用。此验证实验实际涉及两个变量,一是不同种类的动物细胞,二是生物制剂W的有无,故根据 实验材料本实验应设计如下四组:
A组:培养液中加入正常体细胞。
B组:培养液中加入正常体细胞,加入W。
C组:培养液中加入癌细胞。
D组:培养液中加入癌细胞,加入W。培养过程中的动物细胞一般具有贴壁生长和接触抑制的特性,通常使用胰蛋白酶将其分散开 来。在显微镜下,使用血细胞计数板,可以计数细胞数目,统计分析各组实验数据,即可得出结 论。(2)生物制剂W对细胞分裂具有促进作用。最终得到的实验结果是:细胞数目D组>C组>B 组>A组。
答案 (1)①A组:培养液中加入体细胞。B组:培养液中加入体细胞,加入W。C组:培养液中加入 癌细胞。D组:培养液中加入癌细胞,加入W ②胰蛋白酶 ④统计并分析所得数据(其他合理答 案均可)
(2)
?
(其他合理答案均可)1-1????(2015吉林长春一模)下表是某同学探究温度对酶活性影响的实验操作和实验现象的记
录。请回答:(1)为保证实验的科学性和严谨性,该同学在此实验操作过程中至少需要 ????支试管。
(2)若实验结束后,将甲组的温度调节到37 ℃,保温一段时间后,甲组的实验现象是 ???? ????,原因是 ????。
(3)在该实验的基础上要进一步探究唾液淀粉酶的最适温度,实验设计思路是 ???? ????。(4)若将实验中的唾液淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液,你认为是
否科学? ????,为什么? ????。
答案 (1)6
(2)蓝色褪去 酶在低温时活性低,在适宜温度下活性升高(低温抑制酶的活性/由0 ℃到37 ℃,酶 的活性升高)
(3)在37 ℃左右设置一定的温度梯度实验,其他条件不变
(4)不科学 高温促进H2O2的分解
解析 (1)为保证实验的科学性和严谨性,需要3支试管装唾液淀粉酶溶液,另取3支试管装可溶 性淀粉溶液,分别控制温度。
(2)在0 ℃条件下,唾液淀粉酶的活性被抑制,调节温度到37 ℃时,唾液淀粉酶活性增强。
(3)若要在该实验的基础上进一步探究唾液淀粉酶的最适温度,应在其他条件不变的情况下,在3 7 ℃左右设置一定的温度梯度进行实验。
(4)H2O2受热分解,不能用来做温度对酶活性影响的实验。题型2 实验探究类——实验方案的评价
<方法诠释>
实验方案评价试题解题的一般思路<易错易混>
辨析常见的实验方法
(1)制作DNA分子双螺旋结构模型:构建物理模型法
(2)种群数量增长模型:构建数学模型法
(3)分离各种细胞器:差速离心法
(4)证明DNA进行半保留复制:密度梯度离心法
(5)分离叶绿体中的色素:纸层析法
(6)观察根尖分生组织细胞的有丝分裂:死体染色法
(7)观察线粒体:活体染色法
(8)探究酵母菌的呼吸方式:对比实验法和产物检测法
(9)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验:同位素标记法
(10)摩尔根证明基因在染色体上:假说—演绎法
(11)萨顿提出“基因位于染色体上”的假说:类比推理法
(12)调查土壤中小动物类群的丰富度:取样器取样法(13)估算种群密度(运动能力强的生物):标志重捕法
(14)估算种群密度(运动能力弱的生物):样方法
例2????(2015湖北武汉调研,32)某生物实验小组的同学为了验证叶绿体中色素对不同波长光(可 见光范围)的吸收情况是否与课本中的现象相同,设计了一个小实验,具体步骤如下:
(1)从室外随意搬取4株天竺葵,制作4个能装下天竺葵的相同规格的黑色硬纸盒,在每一个硬纸 盒内分别装上一只不同颜色(绿、青、蓝、紫)、功率相同的彩灯;
(2)将4株天竺葵分别放入4个黑色纸盒中,在相同且适宜的条件下,接通电源,光照4小时;
(3)从4株经光照后的天竺葵上同时各取一片叶片放入培养皿中,滴加等量碘液;
(4)观察并比较各培养皿中叶片的颜色变化。
实验结果:叶绿体中色素主要吸收蓝紫光。
请你指出以上实验设计中的不足之处,并作出修改。
不足一: ????。
修改为: ????。
不足二: ????。
修改为: ????。不足三: ????。
修改为: ????。
思路导引
解析 虽有对照,但经分析发现有两点错误:①没有对所用器材做标记、编号;②对照组不全,在 可见光部分的光应设置7组(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)。步骤不完整,没有进行暗(饥饿)处 理。实验目的与实验结果不对应:结合课本中实验可知实验结果应为叶绿体中的色素主要吸收 红光和蓝紫光,对绿光吸收最少。材料选择不当:①没有说明天竺葵的生长发育状况是否一致;
②没有说明叶片选取是否一致。条件不可行:①叶片直接滴加等量碘液处理条件不对,叶片应放 入盛有酒精的烧杯中,隔水加热,待脱色冷却后再用碘液染色;②叶片选取条件也是有要求的,必 须是经照射处理后的叶片。
答案 不足一:没有对所用的器材编号 修改为:将实验装置以及培养皿等编号
不足二:对照组设置不全 修改为:选7株天竺葵,制作7个相同规格的黑色硬纸盒,设置7组(红、 橙、黄、绿、青、蓝、紫)彩灯,编号为1~7
不足三:步骤不完整(没有进行黑暗或饥饿处理) 修改为:将天竺葵放置在黑暗处24小时
不足四:材料选择不当(没有说明天竺葵的生长发育状况是否一致,没有说明叶片选取是否一致) 修改为:选取生长发育状况一致的天竺葵。选取日龄相同、大小相似的叶片
不足五:条件不可行(对叶片直接滴加等量碘液处理条件不对;叶片选取条件也是有要求的) 修 改为:取7只相同的烧杯,各装入体积分数为70%的酒精至烧杯1/3处;取7只相同的培养皿,各装入 碘液至培养皿的1/3处;从经照射处理后的7株天竺葵上,各取一片叶片放入烧杯中,隔水加热;待 叶片脱绿后,将叶片放入培养皿中,并使碘液浸没叶片
不足六:实验目的与实验结果不对应 修改为:叶绿体中色素主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸
收最少
(注:答出三项,只要符合实验设计原则,答案合理即可)2-1????(2015黑龙江哈尔滨六中一模,32)研究小组为探究某砖厂排放的废气对周边橡胶树光合作 用的影响,在距离砖厂200 m、400 m、600 m处分别选取10株橡胶树,测定其叶片的光合速率和 叶绿素含量,结果如图。请回答:
(1)从橡胶树叶片中提取叶绿素时,加入CaCO3的目的是 ????。叶绿素主要吸收
????光。对每处测得的叶绿素含量应取 ????,以减小实验误差。
(2)实验结果表明,样点与砖厂距离越小,橡胶树叶片的光合速率越 ????,推测其原因 是 ????,影响了对光的吸收。
(3)氟化物是砖厂废气的主要成分之一,能影响叶绿体的功能。研究小组拟探究不同浓度KF(一 种氟化物)溶液对叶绿体功能的影响。请对下列部分实验内容进行评价。①实验材料叶绿体拟从距离砖厂200 m处的橡胶树叶片中提取。
评价:实验取材不适宜。原因是 ????。
②实验拟分4组,分别用0.05、0.10、0.20、0.40 mol/L的KF溶液处理叶绿体。
评价:实验分组不完善。应增设1组用 ????处理叶绿体作为对照。
答案 (1)防止色素被破坏 红光和蓝紫 平均值 (2)低 叶绿素含量少 (3)①叶片可能已受 污染(或叶绿体内可能积累了氟化物或叶绿体功能可能已受损) ②蒸馏水
解析 (1)从叶片中提取色素时加入CaCO3可防止在研磨过程中色素被破坏;叶绿素包括叶绿素 a和叶绿素b,主要吸收蓝紫光和红光;实验中测定了距离砖厂不同距离处每处10株橡胶树上叶片 中叶绿素含量,为了减小实验误差,应取距离砖厂不同距离处所测10株橡胶树上叶片中叶绿素含
量的平均值。(2)根据题中左图可知,样点与砖厂间距离越大时,橡胶树叶片的光合速率越大;根 据题中右图可知,样点与砖厂间距离越大时,橡胶树叶片的叶绿素含量越多,据此可推测样点与 砖厂距离越小,橡胶树叶片的光合速率越小的原因可能是叶片叶绿素含量少,从而影响了叶片对 光的吸收。(3)①实验的目的是“探究不同浓度KF(一种氟化物)溶液对叶绿体功能的影响”,所 以所用实验材料中叶绿体的功能必须是正常的,而距离砖厂200 m 处的橡胶树叶片的叶绿素含 量较少,表明该处的橡胶树叶片可能已被砖厂排放的废气污染,叶绿体功能可能已受损;②实验 分组缺少空白对照组,应增设1组确保不含KF溶液的对照组,所以对照组应用蒸馏水处理。课件14张PPT。高考生物专题26 传统发酵技术与微生物的应用考点1 传统发酵技术
一、果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作比较知识清单[知能拓展]????1.发酵利用的是微生物的呼吸作用,不只是细菌的呼吸作用。发酵微生物≠细菌, 如酵母菌、毛霉等也都是发酵常用菌种。
2.对于发酵中的数字的记忆:发酵温度(果酒18~25 ℃,果醋30~35 ℃)、装瓶体积不超过2/3、消 毒用体积分数为70%的酒精、冲洗次数1~2次。
3.充气:酒精发酵为无氧发酵,需封闭充气口;醋酸发酵为有氧发酵,需不断通过充气口充气。
4.亚硝酸盐在制作泡菜的整个发酵过程中含量的变化趋势
?
二、果酒、果醋发酵装置的设计思路
1.因酵母菌的繁殖需要????空气????,醋酸菌是????好氧????菌,所以在果酒制作的前期和果醋制作的整 个过程中都需 ????氧????。因酵母菌在????无氧????条件下产生酒精,应控制充入氧的量,故应在充气口设置开关。
2.由于在发酵过程中都产生CO2 ,因此又需设置????排气口????;为了防止空气中微生物的污染,排气 口应连接一个长而弯曲的胶管。
3.因要对发酵的情况进行及时 ????监测????,应设置出料口便于取料。
4.果酒和果醋的发酵装置及各个部件的作用例1????(2013课标Ⅰ,39,15分)回答下列有关泡菜制作的问题:
(1)制作泡菜时,所用盐水需煮沸,其目的是 ????。为了缩短制作时间,有人还会在冷却后的 盐水中加入少量陈泡菜液,加入陈泡菜液的作用是 ????。
(2)泡菜制作过程中,乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行 ????的过程。该过程发生在乳酸 菌细胞的 ????中。
(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有????、
????和 ????等。
(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内,泡菜液逐渐变酸。这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其 他杂菌的消长规律是 ????,原因是 ????。
解析 本题主要考查泡菜制作的原理和方法。(1)泡菜制作时,所用盐水煮沸可杀灭杂菌;由于 陈泡菜液中含有较多的乳酸菌,所以制作泡菜时加入少量陈泡菜液可增加发酵过程中乳酸菌的 数量,从而缩短制作时间。(2)乳酸菌发酵属于无氧呼吸,乳酸菌进行无氧呼吸的场所是细胞 质。(3)泡菜制作过程中,温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短容易造成细菌大量繁殖,亚 硝酸盐含量增加,故制作时要注意控制温度、腌制时间、食盐用量等条件。(4)泡菜制作过程
中,由于乳酸菌发酵产生乳酸,泡菜液逐渐变酸,从而抑制了杂菌的繁殖,杂菌数量减少。答案 (1)杀灭杂菌 增加乳酸菌数量
(2)无氧呼吸 细胞质
(3)温度 腌制时间 食盐用量
(4)乳酸菌数量增多,杂菌数量减少 乳酸菌比杂菌更为耐酸考点2 微生物的培养与应用
一、微生物的分离与培养
1.培养基的制备:计算→称量→????溶化????→灭菌→????倒平板 ????
2.培养基类型及作用3.无菌技术,主要指消毒与灭菌4.倒平板操作:待培养基冷却至 ????50 ℃???? 左右时,在酒精灯火焰附近倒平板,严格遵循教材上的 操作步骤。
5.平板划线操作:平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面 ????连续划线???? 的操作,将聚集 的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。
6.稀释涂布平板法:先将菌液进行系列梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细 胞,从而能在培养基表面形成单个的????菌落????。
[知能拓展]????1.选择培养基中的选择因素
(1)培养基中加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。
(2)培养基中加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。
(3)当培养基中缺乏氮源时,可以分离出固氮微生物,因为非固氮微生物不能在此类培养基上生 存。
(4)当培养基的某种营养成分为特定化学成分时,也具有分离效果。如石油是唯一碳源时,可以 抑制不能利用石油的微生物的生长,使能够利用石油的微生物生存,达到分离能消除石油污染的 微生物的目的。(5)改变微生物的培养条件,也可以达到分离微生物的目的,如将培养基放在高温环境中培养只 能得到耐高温的微生物。2.两种纯化细菌的方法的比较3.减少失误
(1)分离微生物所用的选择培养基一定是固体培养基,因为菌落只能在固体培养基上形成。
(2)平板划线法只适用于微生物的提纯,不适合进行计数,并且在最后一次划线的末端处的菌种 最纯,进行平板划线时应注意如下操作:
①每次划线之前都需要灼烧接种环灭菌。
②灼烧接种环之后,要冷却后才能伸入菌液,以免温度太高杀死菌种。
③划线时最后一区域不要与第一区域相连。(3)倒平板的温度一般在50 ℃左右适宜,温度过高会烫手,过低培养基又会凝固。
(4)平板需倒置,这样既可使培养基表面的水分更好地挥发,又防止培养皿盖上的水珠落入培养 基,造成培养基污染。
二、微生物的鉴定
1.鉴定分解尿素的细菌的方法:在以????尿素????为唯一氮源的培养基中加入????酚红????指示剂,指示 剂若变红说明该种菌能分解尿素。
2.鉴定纤维素分解菌的方法:利用????刚果红????染色法,如果培养基中出现????透明圈???? ,则说明很可能含有纤维素分解菌。
纤维素分解菌的筛选原理:刚果红可以与像????纤维素????这样的多糖物质形成红色复合物,但并不 和水解后的????纤维二糖和葡萄糖????发生这种反应。
三、微生物的筛选及计数
1.土壤中纤维素分解菌的分离的实验方案
(1)土壤取样:采集土样时,应选择????富含纤维素????的环境。 (2)选择培养:称取土样20 g,在无菌条件下加入装有30 mL培养基的锥形瓶中,将锥形瓶固定在摇 床上,在一定温度下振荡培养1~2 d,直至培养液变浑浊。选择培养的目的是?
???增加纤维素分解菌的浓度,以确保能够从样品中分离到所需要的微生物???? 。
(3)梯度稀释:依次将培养液稀释102~107倍。
(4)将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上,30 ℃倒置培养。
(5)挑选????产生透明圈????的菌落,即为分解纤维素的菌落。
2.统计微生物数目的方法
(1)显微镜直接计数法①原理:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量。
②方法:用计数板计数。
③缺点:不能区分死菌与活菌。
(2)间接计数法(活菌计数法)
①原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活 菌,通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。②计算公式:每克样品中的菌株数=(C÷V)×M,其中,C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落 数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M代表稀释倍数。
③操作:设置重复组,增强实验的说服力与准确性。同时为了保证结果准确,一般选择菌落 数在30~300的平板进行计数。
例2????(2016青海油田一中冲刺卷,39)有些微生物能合成纤维素酶,通过对这些微生物的研究,使 人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精,用纤维素酶处理服装面料等。研究人员用化合物A、硝 酸盐、磷酸盐以及微量元素配制的培养基,成功地筛选到能产生纤维素酶的微生物。分析回答问题:
(1)培养基中加入的化合物A是 ????,为微生物的生长提供 ????,这种培养基属于 ???? ????培养基。
(2)为了筛选出能产生纤维素酶的微生物,向培养基中加入 ????。
(3)在筛选出能产生纤维素的微生物之前,可用液体培养基培养,增加微生物的浓度。为获得纯 净的菌株,常采用平板划线法进行接种,此过程所用的接种工具是 ????,操作时采用 ???? ????灭菌的方法;还可用 ????(方法)操作。(4)实验结束后,使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉,这样做的目的是 ???? ????。
解析 (1)要筛选出产生纤维素酶的微生物,应使用选择培养基,在培养基中加入纤维素,纤维素 作为微生物生长的唯一碳源。(2)刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物,而不与其水解 后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应,当纤维素被纤维素分解酶分解后,培养基中会形成以纤维 素分解菌为中心的透明圈。(3)常用平板划线法和稀释涂布平板法进行接种,用平板划线法接种 时要用接种环在固体培养基表面连续划线,以便使菌种分散在培养基的表面。操作时,接种环采用灼烧灭菌法灭菌。(4)实验结束后,使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉,以防止因实 验菌进入外界环境而造成污染。
答案 (1)纤维素 碳源 选择 (2)刚果红
(3)接种环 灼烧 稀释涂布平板法 (4)防止造成环境污染课件13张PPT。高考生物专题27 酶的应用考点1 酶在果汁生产、洗涤等方面的应用
一、果胶酶在果汁生产中的作用
1.果胶
(1)果胶的成分与存在:果胶是????植物细胞壁以及胞间层????的主要组成成分之一,它是由
????半乳糖醛酸????聚合而成的一种高分子化合物,不溶于水。
(2)果胶与果汁加工:果胶影响 ????出汁率????,会使果汁浑浊。
2.果胶酶
(1)成分:果胶酶并不是特指某一种酶,而是分解果胶的一类酶的总称。
(2)作用:将果胶分解成可溶性的????半乳糖醛酸???? ,使出汁率提高,也使浑浊的果汁变得澄清。知识清单3.果胶酶的应用
(1)水果加工业:水果中的果胶经果胶酶水解后,可降低果汁的????黏度????,有助于压榨;在葡萄酒酿造中加入果胶酶能起到 ????澄清???? 作用,还可促使葡萄汁中的酒石酸发生沉淀;果胶酶可用于橘子脱囊衣,制造果粉和低糖果冻。
(2)饲料工业:果胶酶与 ???纤维素????酶、半纤维素酶等配合,可降解植物细胞壁中的果胶和纤维素,促使淀粉、脂质、维生素和蛋白质等释放出来,从而提高了饲料的营养价值;果胶酶可降低饲料的黏度,促进饲料在动物消化道内的????消化吸收????。
[名师点拨]????果胶酶与纤维素酶的比较4.探究影响果胶酶活性的因素(温度或pH)的实验
(1)实验原则:遵循单一变量原则、对照原则,严格控制变量,尽量减少无关变量的影响。
(2)实验原理:果胶酶的活性受温度、pH和酶抑制剂的影响,在最适温度或pH时,活性最高。果肉 的出汁率、果汁的澄清度都与果胶酶的活性大小成正比。
(3)实验流程
二、加酶洗衣粉在洗涤中的作用
1.加酶洗衣粉:指含????酶制剂????的洗衣粉。
2.酶制剂的种类与洗涤原理3.对加酶洗衣粉的洗涤效果的探究方法
(1)判断加酶洗衣粉洗涤效果的方法:可在洗涤后比较污物的残留状况,如已消失、颜色变浅、 面积缩小等。(2)加酶洗衣粉的洗涤效果的探究方法:实验设计遵循的原则是对照原则和单一变量原则,如在 探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有何不同时,以洗衣粉的种类为自变量,其 他条件完全一致;同时,普通洗衣粉处理污物与加酶洗衣粉处理污物形成对照。
(3)变量分析[知能拓展]????1.一般说来,丝绸类的衣物不可以使用加酶洗衣粉洗涤,是因为蛋白酶会水解蛋白 质类的丝绸。
2.酶的催化作用需要适宜的温度,用温水浸泡衣物可以缩短衣物的浸泡时间,加快洗涤。
3.人体皮肤细胞有蛋白质,使用加酶洗衣粉后如不彻底清洗双手,就会使手的皮肤受到腐蚀,而使 人患过敏性皮炎、湿疹等。例1????(2015江苏沭阳期中,39)某生物兴趣小组研究在生产果汁的过程中果胶酶的最适用量。合 理设置果胶酶用量的梯度后,可通过苹果泥出汁的多少来判断酶的用量是否合适。请根据所给 的材料和用具完成以下探究实验。
(1)材料用具:
制备好的苹果泥、恒温水浴装置、试管、漏斗、滤纸、量筒、试管夹、质量分数为2%的果胶 酶溶液、质量分数为0.1%的NaOH溶液和盐酸。
(2)实验步骤:
①取6支试管,编号1~6,分别加入 ????,调节pH至4.8。
②向1~6号试管中分别加入 ????,然后放入45 ℃恒温水浴装置中 ????。
③过滤苹果泥并记录 ????。
(3)实验分析:
①该实验的自变量是 ????,因变量是 ????。
②酶的活力通常用 ????来表示,即用酶促反应过程中单位时间内底物的减少 量或产物的生成量来表示。解析 (2)①取6支试管,编号1~6,分别加入等量的苹果泥,调节pH至4.8。②向1~6号试管分别加 入不同体积的质量分数为2%的果胶酶溶液,然后放入45 ℃恒温水浴装置中保温相同时间。③ 过滤苹果泥并记录果汁体积。
(3)①该实验的自变量是果胶酶的用量,因变量是苹果泥的出汁量。②酶的活力通常用酶促反应 的速率来表示。
答案 (2)①等量的苹果泥 ②不同体积的果胶酶溶液 保温相同时间 ③果汁体积
(3)①果胶酶的用量 苹果泥的出汁量 ②酶促反应的速率考点2 固定化酶和固定化细胞
一、固定化酶和固定化细胞技术
1.概念:利用????物理???? 或????化学???? 方法将????酶????或????细胞???? 固定在一定空间内的技术。
2.方法3.适用对象
一般来讲,酶更适合用化学结合法和物理吸附法固定化,而细胞多采用包埋法固定化,这是因为 体积大的细胞难以被吸附或结合,而体积小的酶则易从包埋材料中漏出。
二、固定化酶与固定化细胞的比较三、制备固定化酵母细胞及用固定化酵母细胞发酵[特别提醒]????1.细胞的固定化要在严格无菌条件下进行;对制备的海藻酸钠溶液、CaCl2溶液以 及注射器等器材进行严格灭菌。
2.溶化海藻酸钠时采用小火或间断加热法,防止海藻酸钠焦糊。
3.海藻酸钠溶液浓度过高,将很难形成凝胶珠;浓度过低,凝胶珠所包埋的酵母细胞数量少。
例2????(2015安徽安庆二模,31Ⅱ节选)下图为制备固定化酵母细胞用于葡萄酒生产的流程图。
酵母细胞活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化 酵母细胞→发酵葡萄汁→葡萄酒→葡萄醋
(1)本实验采用的包埋法,而制备固定化酶则不宜用此方法,原因是 ???? ????。实验过程中用CaCl2溶液处理的目的是 ????。
(2)在利用葡萄酒制作葡萄醋时,除控制好温度等条件外,还要注意控制气体条件,因为醋酸菌是 ????(好氧/厌氧/兼性厌氧)型细菌。
(3)为筛选出能高效利用淀粉的转基因酿酒酵母菌,将该工程菌接种在 ???? ????的固体平板培养基上,培养一定时间后,加入碘液,选择 ????的菌落进一步纯化培 养。解析 (1)酶分子很小,容易从包埋材料中漏出,因此固定化酶的制作一般不使用包埋法。Ca2+与 海藻酸钠反应形成不溶于水的海藻酸钙凝胶,故制备固定化酵母细胞时常用CaCl2溶液处理。
(2)醋酸菌是好氧型细菌,在利用醋酸菌制作葡萄醋时,除控制好温度等条件外,还要注意控制气 体条件。
(3)利用淀粉作为唯一碳源的固体平板培养基可以筛选出能高效利用淀粉的转基因酿酒酵母菌, 筛选时,加入碘液,能分解淀粉的细菌处会出现透明圈,其他部分则呈蓝色。
答案 (1)酶分子很小,容易从包埋材料中漏出 Ca2+与海藻酸钠反应形成不溶于水的海藻酸钙 凝胶
(2)好氧
(3)淀粉作为唯一碳源 透明圈大课件24张PPT。专题3 物质出入细胞的方式高考生物考点1 细胞的吸水和失水
一、渗透系统与渗透作用
1.渗透作用与渗透系统
(1)渗透作用:专指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜,从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散,是 自由扩散的一种。
(2)渗透系统
①组成:一个完整的渗透系统,由两个溶液体系以及两者中间的半透膜组成。
?②发生渗透作用的条件:
2.验证渗透作用发生的条件
?3.利用渗透原理比较不同溶液浓度大小:
二、动、植物细胞的吸水和失水
1.动物细胞的吸水和失水
(2)现象2.植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)
(1)条件:成熟植物细胞具有中央大液泡。
(2)原理
(3)现象
①当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时,细胞就通过渗透作用失水,植物细胞就发生????质壁分离????
现象。
②将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中,此时细胞液的浓度????高于????外界清水,植物细胞就 吸水,发生????质壁分离复原????现象。例1????(2016广西河池高中月考,16)为研究成熟植物细胞的渗透吸水,设计简易渗透吸水装置如 下图甲所示,图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示。一成熟植物细胞放在某外界溶 液中发生的一种状态(此时细胞有活性)如图丙所示。下列相关叙述中错误的是?( )
A.由图甲中漏斗液面上升可知,实验开始时b液体的浓度大于a液体的浓度
B.由图乙可知图甲中漏斗里溶液的吸水速率会一直下降
C.图丙中相当于图甲中c结构的是③④⑤
D.把图丙所示状态的细胞放在蒸馏水中,会发生质壁分离复原现象
解析 由图甲中漏斗液面上升可知,实验开始时b液体的浓度大于a液体的浓度,水分进入漏斗的 多,A正确;由图乙可知:图甲中漏斗里液面上升的高度与时间在开始时成正比例关系,但随着时
间的推移,上升幅度逐渐减小直至不再上升,说明此时溶液的吸水速率下降,B正确;图丙中相当 于图甲中c结构的是③④⑤,即原生质层,C正确;图丙所示状态的细胞已发生质壁分离,将其放在 清水中,会发生质壁分离复原现象,D错误。
答案????B考点2 物质进出细胞的方式
1.物质进出细胞的方式
2.影响物质跨膜运输的因素
(1)物质浓度(在一定的范围内)(2)O2浓度
? ?????
(3)温度
[失分警示]????(1)物质进出细胞核并非都通过核孔。核孔是RNA和蛋白质等大分子进出细胞核 的通道;小分子物质进出细胞核是通过跨膜运输实现的,不通过核孔。
(2)Na+、K+等无机盐离子一般以主动运输方式进出细胞,但也可通过协助扩散(或离子通道)进出 细胞,如神经细胞维持静息电位时的K+外流和形成动作电位时的Na+内流。
(3)植物吸收水分的方式是自由扩散,而吸收无机盐离子的方式是主动运输,因此可以说植物对 水分和无机盐的吸收是两个相对独立的过程。例2????(2016辽宁沈阳东北育才中学二模,11)甲、乙分别为物质进出细胞的坐标图和模式图,下 列相关说法正确的是?( )?
A.甲、乙所代表的物质运输方式没有共同点
B.图乙的物质运输过程与细胞膜的流动性无关
C.图乙所示的细胞可能是红细胞
D.婴幼儿肠道吸收乳汁中的免疫球蛋白的过程可用图乙中的跨膜运输方式表示
解析 甲、乙分别代表主动运输和协助扩散,两者均需要载体蛋白,A错误;跨膜运输与细胞膜的 流动性有关,B错误;乙可表示葡萄糖进入红细胞的过程,C正确;婴幼儿肠道吸收乳汁中的免疫球 蛋白的过程属于胞吞,D错误。
答案????C题型1 教材实验类——观察植物细胞的质壁分离和复原
<方法诠释>
1.观察植物细胞的质壁分离和复原
(1)原理:成熟的植物细胞与外界溶液构成渗透系统可发生渗透作用。
?(2)流程
(3)实验结论
成熟植物细胞能与外界溶液构成渗透系统,发生渗透作用。当外界溶液浓度大于细胞液浓度时, 细胞失水;当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水。2.质壁分离与复原实验的拓展应用
(1)判断成熟植物细胞是否是活细胞
(2)测定细胞液浓度范围
细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生
质壁分离的蔗糖溶液浓度之间
(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度
发生质壁分离所需时间越短,细胞液浓度越小,反之
细胞液浓度越大
(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)<易错易混>
1.并非所有细胞都可发生质壁分离。具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原 现象。死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不能发生质壁分离及复原 现象。
2. 并非所有溶液都使植物细胞发生质壁分离及复原
(1)在一定浓度的溶质不能透膜的溶液中,成熟植物细胞只会发生质壁分离现象,不能自动复原, 如0.3 g/mL蔗糖溶液。
(2)在一定浓度的溶质可透膜的溶液中,成熟植物细胞可发生质壁分离后自动复原现象,如 KNO3 溶液、甘油等。
(3)在高浓度溶液中,成熟植物细胞可发生质壁分离现象,但不会发生质壁分离复原现象。
3.质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间的是浓度降低的外界溶液。这是由于细胞壁是全透性的 且有水分子通过原生质层渗出来。
例1????(2016安徽马鞍山三校期中联考,15)在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,对紫 色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察和两次处理。下列有关叙述正确的是?( )A.第一次观察为低倍镜观察,后两次为高倍镜观察
B.第一次处理滴加的液体为清水,第二次滴加的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液
C.若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮,则不会发生质壁分离
D.紫色洋葱鳞片叶外表皮中不属于原生质层的有细胞壁、细胞核和细胞液
思路导引????
?
解析 在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,一般需要进行三次显微观察,第一次是正 常细胞的观察,第二次是质壁分离细胞的观察,第三次是质壁分离复原细胞的观察。三次观察均 为低倍镜观察,A错误;第一次处理滴加的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液,观察质壁分离现象,第二次 滴加的液体为清水,观察质壁分离复原现象,B错误;紫色洋葱鳞片叶的内表皮也会发生质壁分 离,但不含色素,不容易观察,C错误;原生质层是指细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质,紫色 洋葱鳞片叶外表皮中不属于原生质层的有细胞壁、细胞核和细胞液,D正确。
答案????D1-1????(2016陕西西安一中期中,18)为探究茉莉酸(植物生长调节剂)对离体培养的成熟胡杨细胞 质壁分离的影响,将细胞分别移至不同的培养液中继续培养3天,结果如表。下列叙述错误的是 ?( )
注:“+”表示有添加,添加后NaCl浓度为100 mmol·L-1,茉莉酸浓度为10-3mg·L-1;“-”表示无 添加。
A.胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水
B.质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小
C.NaCl为自变量,茉莉酸为因变量
D.茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用答案????C
解析 本题主要考查植物细胞质壁分离实验和实验设计的相关问题。分析表格知:培养液中另 添加的成分为自变量,胡杨细胞的状态为因变量,由实验结果可知:茉莉酸对NaCl引起的胡杨细 胞质壁分离有抑制作用。质壁分离时,胡杨细胞液泡失水,液泡体积变小。故C项错误。
1-2????(2016宁夏中卫一中第三次月考,27)下列关于质壁分离和质壁分离复原实验叙述中,正确的 是?( )
A.常选择质量浓度为0.3 g/mL的葡萄糖溶液作为质壁分离的试剂
B.能发生质壁分离复原的细胞则说明其膜结构保持原有功能
C.洋葱根尖分生区细胞也是观察质壁分离现象的理想材料
D.发生质壁分离时,细胞壁和原生质层之间充满了清水
答案????B
解析 由于葡萄糖分子可以进入细胞,故常选择质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液作为质壁分离 的试剂,A错误;能发生质壁分离复原说明细胞膜结构保持正常的生理功能,B正确;根尖分生区细 胞没有大液泡,不能发生质壁分离,C错误;发生质壁分离时,细胞壁和原生质层之间充满了外界 溶液,D错误。题型2 分析推断类——物质进出细胞方式的判断
<方法诠释>
1.“三看法”快速判定物质出入细胞的方式
?2.跨膜运输模型与物质进出细胞坐标图中的运输方式判断
(1)运输模型中的运输方式判断
甲为主动运输;乙为自由扩散;丙、丁为协助扩散。
(2)物质进出细胞坐标图中曲线中的运输方式判断
①有饱和点的曲线表示协助扩散或主动运输;
②与横坐标因素成正比关系的曲线表示自由扩散;
③与呼吸作用或氧浓度有关系的曲线表示主动运输。3.“实验法”探究物质跨膜运输的方式
(1)探究是主动运输还是被动运输
(2)探究是自由扩散还是协助扩散
? <易错易混>
(1)物质跨膜运输体现了生物膜的选择透过性;大分子物质和颗粒性物质的胞吞、胞吐体现了生 物膜具有一定的流动性。
(2)物质能否通过细胞膜,并不完全取决于物质分子的大小。
(3)兴奋产生与传导过程中Na+、K+的运输方式判断
①由于细胞外Na+浓度高,细胞内K+浓度高,因此静息时K+外流和兴奋时Na+内流的运输方式都是 被动运输。
②细胞维持膜外Na+浓度高,膜内K+浓度高,需要不断吸K+排Na+,此种运输方式为主动运输。
例2????(2016北京朝阳期中,5)如图为物质P和Q跨膜出细胞的示意图。下列叙述正确的是?(???? )
?A.物质P可能是氧气
B.物质Q一定是水分子
C.物质P和Q出细胞都需要载体蛋白
D.物质P和Q出细胞未必都消耗能量
思路导引
?
解析 物质P出细胞是逆浓度梯度的主动运输过程,氧气的跨膜运输是自由扩散过程,A错误;物 质Q出细胞是顺浓度梯度的被动运输过程,但物质Q不一定是水分子,B错误;主动运输需要载体 蛋白的协助,需要消耗能量,被动运输不需要消耗能量,C错误、D正确。
答案????D
2-1????(2016东北师大附中第一次月考,7)在盐碱地中生活的某种植物,其细胞的液泡膜上有一种 载体蛋白,该蛋白能将细胞质基质中的Na+逆浓度梯度运入液泡,以减轻Na+对细胞质中酶的伤 害。下列叙述错误的是?( )A.Na+进入液泡的过程属于主动运输
B.Na+进入液泡的过程体现了液泡膜的选择透性
C.该载体蛋白作用的结果不利于增强细胞吸水能力
D.该载体蛋白作用的结果有助于提高植物的耐盐性
答案????C
解析 题中指出“细胞的液泡膜上有一种载体蛋白,该蛋白能将细胞质基质中的Na+逆浓度梯 度运入液泡”,这完全符合主动运输的特点,该过程增大了细胞液的浓度,使植物细胞的吸水能 力增强,进而使植物适应盐碱环境。
2-2????(2016山东淄博一中上学期期中,8)如图表示物质进入细胞的四种方式,有关说法错误的是 ?( )A.温度只影响图中②和③过程的速率
B.吞噬细胞通过④过程吞噬病原体
C.小肠上皮细胞吸收乙醇的方式是①
D.生长素极性运输进入细胞的方式是③
答案????A
解析 分析题图,①②从高浓度向低浓度运输,①不需要载体,②需要载体,推断①②分别为自由
扩散和协助扩散;③从低浓度向高浓度运输,需要载体和能量,为主动运输。根据结构决定功能 的原理推断,温度会影响膜的流动性,从而影响膜的选择透过性,温度又会影响酶的活性,由此可 判断A错误;④为胞吞,吞噬细胞通过胞吞吞噬病原体,B正确;乙醇的跨膜运输方式为自由扩散,C 正确;生长素极性运输的方式是主动运输,D正确。
课件29张PPT。专题4 酶与ATP高考生物考点1 酶
一、酶的作用与本质
1.酶的作用
酶在细胞代谢中具有????催化????作用。
2.酶的作用机理
(1)活化能:分子从????常态????转变为容易发生化学反应的????活跃????状态所需要的能量。
(2)酶的催化作用机理:????降低化学反应的活化能????。
(3)意义:????正是由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温和条件下快速进行????。3.酶的本质
(1)酶的本质与概念
(2)试剂检测法鉴定酶的本质 二、酶的特性
1.高效性:与无机催化剂相比,酶降低反应活化能的作用更显著,催化效率更高。
(1)与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
(2)a、b→酶的催化具高效性;a、c→酶具有催化作用。
2.专一性:每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。
(1)物理模型—“锁和钥匙学说”
①图中A表示酶,B表示被A催化的底物,E、F表示B被分解后产生的物质,C、D表示不能被A催 化的物质。
②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。
(2)曲线模型:
①加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同,说明酶B对此反应无催化作用。
②而加入酶A的反应速率在一定范围内随反应物浓度的增大明显加快,说明酶A可催化该反应, 即酶具有专一性。
3.作用条件较温和:酶所催化的化学反应一般在温和的条件下进行。
(1)在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低,酶活性都会受到影响。
(2)过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久性失活。0 ℃左右时,酶的活 性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高。三、影响酶促反应的因素
1.温度和pH对酶促反应的影响
(1)在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围,酶的催化作用 逐渐减弱。
(2)过酸、过碱、高温都会使酶变性失活,而低温只是抑制酶的活性,酶分子结构未被破坏。
(3)从丙图可以看出:反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
2.底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响(1)甲图:在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率随底物浓度增加而加快,但当底物 达到一定浓度后,受酶数量的限制,酶促反应速率不再增加。
(2)乙图:在底物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。
[名师点拨]????(1)同一个体不同细胞中,酶的种类和数量会不同。对于同一个细胞而言,在不同的 时期或生理状态下,细胞中酶的种类和数量也会发生改变。
(2)酶促反应速率与酶活性不同。温度和pH通过影响酶活性,进而影响酶促反应速率。底物浓 度和酶浓度也能影响酶促反应速率,但并未改变酶活性。例1????(2016广西玉林高中期末,12)图乙表示图甲的反应过程中有关物质浓度随时间变化的曲 线,下列叙述正确的是?( )
?
A.图甲中物质a可以是麦芽糖也可以是乳糖,该过程为吸能反应
B.图甲中物质b能降低该化学反应的活化能,其化学本质与无机催化剂相同
C.图乙中若曲线①②③表示不同温度下酶促反应速率,则曲线①温度>曲线②温度>曲线③温度
D.图乙中若曲线①②③表示不同酶浓度下酶促反应速率,则曲线①酶浓度>曲线②酶浓度>曲线 ③酶浓度解析 据图甲可知,该物质由两个相同的基本单位组成,乳糖由一分子半乳糖和一分子葡萄糖组
成,A项错误;b是酶,其化学本质是蛋白质或RNA,B项错误;因为不确定该酶的最适温度,故不能确 定曲线①②③的温度的高低,C项错误。
答案????D考点2 ATP
一、ATP的结构与功能
1.组成元素:????C、H、O、N、P????。
2.分子结构式
(1)分子结构式:????A—P ~ P ~ P????(简写)。
①1分子ATP=1分子????腺苷????(A)+3分子????磷酸基团????。
②腺苷=????腺嘌呤????+核糖。
③含有????2????个高能磷酸键。
(2)特点:????远离腺苷的高能磷酸键易水解,释放出能量,也可以接受能量而重新形成????。
3.功能:生命活动的直接能源物质。
二、ATP与ADP的相互转化
1.转化过程?
(1)植物细胞可以通过????光合作用和细胞呼吸????形成ATP,而动物细胞只能通过????细胞呼吸????形 成ATP。
(2)植物光合作用光反应阶段产生的ATP专用于暗反应,不用于其他生命活动;植物或动物细胞 呼吸产生的ATP才能用于多种生命活动。
2.细胞内产生与消耗ATP的生理过程[名师点拨]????(1)ATP与ADP相互转化不可逆:ATP与ADP的相互转化,从物质方面来看是可逆的, 从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。
(2)ATP是与能量有关的一种物质,不可等同于能量:ATP是一种高能磷酸化合物,高能磷酸键水 解时能够释放出高达30.54 kJ/mol的能量。
(3)不可误认为细胞中含有大量ATP,事实上,细胞中ATP含量很少,只是ATP与ADP转化非常迅 速及时。无论是饱食还是饥饿,ATP与ADP含量都保持动态平衡。
(4)误认为ATP转化为ADP不消耗水:ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”,这一过程需ATP 水解酶的催化,同时也需要消耗水。蛋白质、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。
三、ATP产生量与O2供给量的关系分析
? ?????1.甲图表示大部分细胞中ATP产生量与O2供给量的关系
(1)A点表示在无氧条件下,细胞可通过无氧呼吸分解有机物,产生少量ATP。
(2)AB(不含A、B点)段表示随O2供给量增多,细胞有氧呼吸明显加强,通过有氧呼吸分解有机物 释放的能量增多,ATP的产生量随之增加。
(3)BC段表示O2供给量超过一定范围后,ATP的产生量不再增加,此时的限制因素可能是酶、 ADP、磷酸等。
2.乙图可表示哺乳动物成熟红细胞中ATP产生量与O2供给量的关系,其ATP来自无氧呼吸,与O2 无关。
例2????(2016广西南宁高三摸底考试,3)下列关于ATP、ADP的说法中,错误的是?( )
A.ATP由3个磷酸基团和1个腺苷构成
B.ATP在生物体内含量很多,是生物体生命活动所需能量的直接来源
C.动物细胞有氧呼吸过程中产生大量ATP的阶段需要氧气参与
D.叶绿体中ADP由叶绿体基质向类囊体薄膜运动,ATP则是向相反方向运动解析 ATP由3个磷酸基团和1个腺苷(由腺嘌呤和核糖结合而成)构成,A正确;ATP在细胞内的 含量很少,但是,ATP在细胞内的转化十分迅速,ATP和ADP在细胞内的含量总处于动态平衡之 中,这对于构成生物体内部稳定的供能环境具有重要意义,B错误;动物细胞有氧呼吸的第三阶段 氢与氧结合生成水,产生大量的ATP ,C正确;叶绿体中光反应的场所为类囊体薄膜,暗反应的场 所为叶绿体基质,光反应为暗反应提供ATP,暗反应为光反应提供ADP和Pi,D正确。
答案????B题型1 曲线分析类——辨析有关酶与ATP的曲线
<方法诠释>
1.解答坐标曲线题的“三步曲”
?
2.“归纳法”总结具有专一性的物质
(1)酶:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序 列,并在特定的切割位点上切割DNA分子。(2)载体:某些物质通过细胞膜时需要载体协助,不同物质所需载体不同,载体的专一性是细胞膜 选择透过性的基础。
(3)受体:激素特异性地作用于靶细胞、靶器官,其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素 特异性结合的受体。
(4)tRNA:tRNA有61种,每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
(5)抗体:一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。<易错易混>
1.解读有关“酶”的“八个误区”2.“辨析法”区分不同化合物中的“A”
?
ATP中的A为腺苷(由腺嘌呤和核糖组成),DNA分子中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸,RNA分子中的A 为腺嘌呤核糖核苷酸,核苷酸中的A为腺嘌呤。所有“A”的共同点是都含有腺嘌呤。
例1????(2016辽宁沈阳东北育才中学二模,13)如图表示的是在最适温度下,反应物浓度对胃蛋白
酶所催化的化学反应速率的影响。下列有关说法正确的是?( )
A.若在A点时温度升高10 ℃,则反应速率加快
B.若在A点时温度升高10 ℃,则反应速率不变
C.若在B点时往混合物内加入少量胃蛋白酶,则反应速率会加快
D.若在B点时往混合物内加入少量胃蛋白酶,则反应速率不变
思路导引?????解析 图示曲线是在最适温度下所得的,若温度升高10 ℃,酶促反应速率会下降,A、B错误;B点 时限制反应速率的因素可能是酶的量,故往混合物内加入少量胃蛋白酶,则反应速率会加快,C正 确、D错误。
答案????C
1-1????(2016山东莱州一中第一次检测,19)通过实验研究温度对a、b、c三种酶活性的影响,结果 如图。下列说法正确的是?( )
A.c酶的最适温度为36 ℃左右
B.当温度为某一任何固定值时,酶的用量都会影响实验结果C.该实验中有两个自变量,因变量只有1个
D.若溶液的pH升高,则曲线b的顶点上移
答案????C
解析 随着温度的增加,图中c曲线一直呈上升趋势,据此不能得出“c酶的最适温度为36 ℃左 右”的结论,A错误;酶的活性与酶的用量无关,B错误;该实验中的温度和酶的种类均属于自变 量,因变量是酶的活性,C正确;若溶液的pH升高,可能会导致酶的活性下降,曲线b的顶点可能下 移,D错误。
1-2????(2016河北定州中学第一次月考,13)据图判断,有关叙述错误的是?( )
?
A.酶1能催化ATP→甲,但不能催化甲→乙,表明酶1具有专一性
B.图中含有磷酸键的化合物有三种C.丙物质为腺苷,丁可用于某些脂质的合成
D.ATP为生命活动提供能量需要经过图示的整个过程
答案????D
解析 根据磷酸基团数目的多少可判断甲、乙、丙、丁分别为ADP、AMP、腺苷和Pi,酶1~3 分别催化ATP、ADP和AMP的水解。不同种酶对应不同底物,可反映酶的专一性,A正确;图中 ATP、物质甲、物质乙均含有磷酸键,B正确;丙物质为腺苷,丁物质为磷酸,磷酸可用于磷脂的 合成,C正确;ATP为生命活动提供能量需经过图示的ATP→甲过程,D错误。题型2 教材实验类——探究酶的特性及影响酶活性的因素
<方法诠释>
1.“梯度法”探究酶的最适温度或最适pH
(1)实验设计思路
?(2)实验设计程序
2.“对比法”验证酶的作用及高效性与专一性
(1)酶的催化作用实验探究
对照组:反应物+清水?反应物不被分解;
实验组:反应物+等量的相应酶溶液?反应物被分解。
(2)酶的专一性实验探究:此实验中的自变量可以是不同反应物,也可以是不同酶溶液,因变量是 反应物是否被分解。①设计思路一:换反应物不换酶
实验组:反应物+相应酶溶液?反应物被分解;
对照组:另一反应物+等量相同酶溶液?反应物不被分解。
②设计思路二:换酶不换反应物
实验组:反应物+相应酶溶液?反应物被分解;
对照组:相同反应物+等量另一种酶溶液?反应物不被分解。
(3)酶的高效性实验探究
对照组:反应物+无机催化剂?底物分解速率;
实验组:反应物+等量酶溶液?底物分解速率。
实验中自变量是无机催化剂和酶,因变量是底物分解速率。<易错易混>
1.走出酶实验的四个“易错区”
(1)探究酶的高效性时,对照组应用无机催化剂。
(2) 用不同底物、同种酶来探究酶的专一性时,若用淀粉酶和淀粉、蔗糖(两种底物),则应用斐 林试剂作为检测试剂,不能选用碘液作为检测试剂。
(3)在酶的最适温度探究实验中,应按一定的温度梯度设置多个实验组,通过对比实验结果找出 酶的最适温度。材料不能用H2O2溶液,因为高温下H2O2分解加快。若选取淀粉和淀粉酶,则不宜 选用斐林试剂,因为斐林试剂需水浴加热,而温度是自变量。
(4)在酶的最适pH探究实验中,操作时必须先将酶置于不同pH条件(加清水、加氢氧化钠、加盐 酸)下,然后再加入反应物。 不能把酶加入反应物中后,再加入盐酸或氢氧化钠。
2.规避ATP与能量的两个“易错点”
(1)光能是生物体生命活动所需能量的根本来源,但不是直接能源物质。
(2)在ATP与ADP的相互转化过程中,物质是可以循环利用的,而能量是不可循环的。ATP的形成 与水解伴随着能量的储存和释放。例2????(2016山东莱州一中第一次质检,20)下列有关酶的实验设计正确的是?( )
A.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
B.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
C.利用过氧化氢、鲜肝匀浆和FeCl3研究酶的高效性
D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为5、7、9的缓冲液验证pH对酶活性的影响
思路导引
?
解析 碘液不能用于检测蔗糖是否水解,A错误;过氧化氢在高温下分解加快,从而影响实验结 果,B错误;比较过氧化氢在过氧化氢酶(鲜肝中)和Fe3+(无机催化剂)作用下分解的快慢可证明酶 的高效性,C正确;由于胃蛋白酶的最适pH为1.5,故该实验设计缺乏最适pH的组别及pH小于最适 pH的组别,D错误。
答案????C2-1????(2016河北衡水中学四调,10)在研究不同金属离子对某水解酶活性的影响时,得到如表结
果。下列分析不正确的是?( )A.Mn2+降低了反应过程的活化能
B.Co2+或Mg2+可能导致酶结构的改变使其活性降低
C.不同离子对酶的活性有提高或降低作用
D.该水解酶的用量是实验的无关变量
答案????A
解析 Mn2+提高了酶的活性,从而使酶更有效地降低反应的活化能,而Mn2+本身不能降低反应过 程的活化能,A错误。2-2????(2016河北冀州中学第二次月考,10)取经过编号的5支试管分别加入2 mL 0.5 mol/L的过氧 化氢溶液,进行如下实验,根据实验内容,下列说法正确的是?( )A.说明酶具有高效性的是3号和4号实验
B.1号和3号对照不能说明酶有专一性
C.各组实验都不能体现酶的活性与温度之间的关系
D.3号和5号对照可以说明酶的活性受pH的影响
答案????D
解析 证明酶具有高效性需对比无机催化剂的催化作用与酶的催化作用,即2号和3号实验可证 明酶具有高效性,A错误;1号和3号分别用唾液淀粉酶和过氧化氢酶与过氧化氢反应,两组实验结 果对照可说明酶有专一性,B错误;3号和4号的实验结果说明高温会使酶的活性降低,C错误;3号 和5号的实验结果可以说明pH变化会影响酶的活性,D正确。课件24张PPT。专题5 细胞呼吸高考生物考点1 有氧呼吸与无氧呼吸
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.酵母菌细胞呼吸的方式
2.产物的检测二、细胞呼吸的方式
1.分类?
2.有氧呼吸
(1)反应式:????C6H12O6+6O2+6H2O?6CO2+12H2O+能量????。
(2)过程
?(3)与有机物在生物体外燃烧相比,有氧呼吸是在????温和????的条件下进行的;有机物中的能量是 ????逐步释放????的;一部分能量储存在????ATP????中。
(4)有氧呼吸的反应物和产物分析
①CO2是在第二阶段产生的,是由丙酮酸和水反应生成的,场所是线粒体基质。
②O2参与了第三阶段,[H]和O2结合生成水,所以细胞呼吸产生的水中的氧来自于O2,场所是线粒 体内膜。
③有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水,反应物中的水用于第二阶段和丙酮酸反应,生成 物中的水是有氧呼吸第三阶段[H]和O2结合生成的。
3.无氧呼吸
(1)场所:全过程是在????细胞质基质????中发生的。
(2)过程:4.细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去路例1????(2016福建八县期中联考,34)甲图是细胞呼吸示意图,乙图是某细胞器结构示意图,下列说 法中正确的是?( )
?
A.①②④阶段均产生少量能量B.水参与第④阶段的反应,该反应发生在乙图中的b处
C.人体细胞分解等量的葡萄糖,③阶段释放CO2的量是④阶段的1/3
D.①⑤分别发生在乙图中的a、c处
解析 无氧呼吸第二阶段(②③阶段)不产生能量,A错误;有氧呼吸第二阶段(④阶段)发生在线 粒体基质(乙图b)中,有水的参与,B正确;人体细胞的无氧呼吸过程是①②,C错误;①⑤分别表示 有氧呼吸第一、第三阶段,分别发生在细胞质基质中和线粒体内膜上,乙图中的a、c分别代表线 粒体外膜和内膜,D错误。
答案????B考点2 影响细胞呼吸的因素及应用
1.解读植物组织细胞呼吸曲线
(1)图中各点表示的生物学意义:
Q点:不耗O2,产生CO2?只进行无氧呼吸
P点:耗O2量=产生CO2量?只进行有氧呼吸
QP段(不包含Q、P点):产生CO2量>耗O2量?同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
R点:产生CO2最少?组织细胞呼吸最弱点
(2)在保存蔬菜、水果时,应选择R点对应的O2浓度,同时保持低温条件。
2.影响细胞呼吸的外部因素分析?
A.在甲图中,氧浓度为a时只进行无氧呼吸,呼吸产物中有乳酸或酒精
B.在甲图中,氧浓度为d时只进行有氧呼吸
C.在乙图中,储存种子或水果时,A点对应的氧浓度最适宜
D.根据乙图可知,氧浓度较低时抵制有氧呼吸,氧浓度较高时促进有氧呼吸
解析 在甲图中氧浓度为a时只释放CO2而不吸收O2,说明此时只进行无氧呼吸,无氧呼吸产物是 酒精和CO2,A错误;当氧浓度为d时CO2释放量与O2吸收量相等,说明此时只进行有氧呼吸,B正确; 在乙图中C点时有机物消耗量最少,C点对应的条件最适于储存种子或水果,C错误;氧气没有抑 制有氧呼吸的作用,D错误。
答案????B
例2????(2016安徽示范高中第三次联考,6)甲、乙两图均表示氧浓度对呼吸作用(底物为葡萄糖) 的影响,下列相关叙述中正确的是?( )题型1 基础判断类——辨析有氧呼吸与无氧呼吸
<方法诠释>
1.“三看法”判定细胞呼吸类型
(1)一看反应物和产物
?
(2)二看物质的量的关系
①不消耗O2,释放CO2?只进行无氧呼吸产生酒精和CO2。
②无CO2释放?只进行无氧呼吸产生乳酸。
③酒精产生量等于CO2释放量?只进行无氧呼吸产生酒精和CO2。
④CO2释放量等于O2的吸收量?只进行有氧呼吸。
⑤CO2释放量大于O2的吸收量?既进行有氧呼吸,又进行酒精发酵;多余的CO2来自酒精发酵。
⑥酒精产生量小于CO2释放量?既进行有氧呼吸,又进行酒精发酵;多余的CO2来自有氧呼吸。(3)三看反应场所
?
2.“实验法”判断生物呼吸类型
(1)若甲红墨水滴左移,乙红墨水滴不动,则只进行有氧呼吸。
(2)若甲红墨水滴不动,乙红墨水滴右移,则只进行无氧呼吸。
(3)若甲红墨水滴左移,乙红墨水滴右移,则既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸。
(4)物理误差的校正:设置装置丙,除将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料外其余均 与乙装置相同。[名师点拨]????(1)图甲可以用来测定植物组织细胞呼吸速率。植物呼吸作用吸收O2,释放CO2,CO 2被NaOH溶液吸收,使容器内气体压强减小,刻度管内的红墨水滴左移。单位时间内红墨水滴左 移的体积即表示呼吸速率。
(2)利用图甲测定植物组织呼吸速率时,注意以下三点:
①若所放植物组织为绿色组织,整个装置必须遮光处理,否则植物组织的光合作用会干扰呼吸速 率的测定。②为防止微生物呼吸对实验结果的干扰,应将装置及所测材料进行消毒处理。③为 防止气压、温度等物理因素所引起的误差,应设置对照实验,将所测定的生物材料灭活(将种子 煮熟),其他条件均不变。<易错易混>
1.有氧呼吸三个阶段都释放能量产生ATP,但生成ATP最多的是发生在线粒体内膜上的第三阶 段。无氧呼吸只在第一阶段释放能量产生ATP,其余能量储存在分解不彻底的氧化产物——酒 精或乳酸中。
2.不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因在于催化反应的酶不同,根本原因在于基因的选择 性表达。
3.葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解,必须在细胞质基质中被分解为丙酮酸才进入线粒体 被分解。
4.有H2O生成的一定是有氧呼吸,有CO2生成的一定不是乳酸发酵。
5.细胞呼吸释放的能量大部分以热能散失,少部分转移到ATP中。
6.水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂 胚的原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。例1????(2016黑龙江大庆实验中学开学考,7)比较植物有氧呼吸和无氧呼吸,正确的是?( )
A.葡萄糖是有氧呼吸的主要底物,不是无氧呼吸的主要底物
B.CO2是有氧呼吸的产物,不是无氧呼吸的产物
C.有氧呼吸逐步释放能量,无氧呼吸瞬间释放能量
D.有氧呼吸产生还原氢,无氧呼吸过程中也能产生还原氢
思路导引????
?
解析 葡萄糖是有氧呼吸和无氧呼吸的主要底物,A错误;葡萄糖经过有氧呼吸可以产生水和二 氧化碳,而经过无氧呼吸可以产生乳酸或酒精和二氧化碳,B错误;有氧呼吸和无氧呼吸能量都是 逐步释放出来的,C错误;有氧呼吸第一阶段和第二阶段都产生还原氢,无氧呼吸第一阶段产生还 原氢,D正确。
答案????D1-1????(2014海南单科,26,10分)某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如 图所示。据图回答问题:
(1)在12~24 h期间,呼吸速率逐渐增强,在此期间呼吸作用的主要方式是 ????呼吸,该呼吸方 式在细胞中发生的部位是 ????,其产物是 ????。
(2)从第12 h到胚根长出期间,萌发种子的干物质总量会 ????,主要原因是????。
(3)胚根长出后,萌发种子的 ????呼吸速率明显升高。
答案 (1)无氧 细胞质基质 CO2和乙醇 (2)减少 在此期间只有呼吸作用消耗有机物,没有 光合作用合成有机物 (3)有氧解析 (1)分析题图,第12~24 h期间,种子的O2吸收量很少,却释放很多CO2,表明此阶段呼吸方式
主要为无氧呼吸。豆科植物种子无氧呼吸的场所是细胞质基质,产物是酒精和CO2。(2)第12 h 到胚根长出期间,种子不进行光合作用制造有机物,同时进行呼吸作用消耗有机物,种子的干物 质总量会下降。(3)胚根长出后,O2吸收明显增多,这说明有氧呼吸速率明显提高。
1-2????(2016山东济南一中上学期期中,18)有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的 O2时,其产生的酒精和CO2的量如下图所示。据图中信息推断错误的是?( )
A.氧浓度为a时酵母菌没有有氧呼吸,只进行无氧呼吸
B.当氧浓度为b和d时,酵母菌细胞呼吸的过程会不同C.当氧浓度为c时,2/5的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵
D.在a、b、c、d不同氧浓度下,细胞都产生[H]和ATP
答案????C
解析 由于无氧呼吸产生CO2的量和产生酒精的量相等,所以曲线中产生酒精的量即为无氧呼 吸产生CO2的量。当氧浓度为a时,酵母菌仅进行无氧呼吸,A正确;当氧浓度为b和c时酵母菌可进 行有氧呼吸和无氧呼吸,当氧浓度为d时,酵母菌仅进行有氧呼吸,B正确;当氧浓度为c时,无氧和 有氧呼吸产生的CO2量分别是6和9,所以消耗的葡萄糖量分别是3和1.5,所以此时2/3的葡萄糖用 于酵母菌酒精发酵,C错误;酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都能产生[H]和ATP,D正确。题型2 教材实验类——探究酵母菌的呼吸方式
<方法诠释>
1.实验原理
(1)酵母菌
酵母菌是一种单细胞真菌,其代谢类型是兼性厌氧型,可用于研究细胞呼吸的不同方式。
(2)细胞呼吸产物的检测
①CO2的检测?
②酒精的检测:在酸性条件下,橙色的重铬酸钾溶液会与酒精发生化学反应,变成灰绿色。
2.实验步骤
(1)配制酵母菌培养液。(2)设计对比实验:
①图甲中空气先通过NaOH溶液的目的是消除CO2。
②图乙中B瓶先密封放置一段时间后,再连通盛澄清石灰水的锥形瓶的目的是耗尽氧气。
3.产物检测与实验现象4.实验结论
? <易错易混>
1.教材中酵母菌呼吸方式探究实验注意事项
(1)通入甲A瓶的空气中不能含有CO2,以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变浑浊的CO2完全 是由酵母菌有氧呼吸产生的。
(2)乙B瓶应封口放置一段时间,待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完后,再连通盛有澄清石灰水的锥 形瓶,确保通入澄清的石灰水中的CO2完全是由无氧呼吸产生的。
2.呼吸状况探究实验材料的选择
(1)若探究种子呼吸状况则不必遮光,但需“死种子”作对照。
(2)若探究“植株(或幼苗)”呼吸状况,应做遮光处理,以防止光合作用的干扰,同时可设置同种 状况但杀死的植株或幼苗作对照。例2????(2016福建厦门双十中学期中,22)下图为探究酵母菌呼吸方式的实验设计装置。下列叙述 正确的是?( )A.实验自变量为温度
B.实验因变量为CO2的多少
C.空气泵泵入的气体应先除去O2
D.乙、丙两试管加入干酵母后应煮沸冷却除去CO2思路导引
解析 该实验的自变量是氧气的有无,温度属于无关变量,A错误;该实验利用Ca(OH)2检测CO2 的产生量,B正确;空气泵通入气体的目的是为酵母菌有氧呼吸提供O2,应先除去泵入气体中的 CO2,C错误;乙、丙两试管的培养液需煮沸(除去CO2)冷却后再加入干酵母,避免高温杀死酵母 菌,D错误。
答案????B
2-1????(2016宁夏育才中学第二次月考,35)为了探究酵母菌细胞呼吸的方式,某同学将实验材料和 用具按下图所示安装好。以下关于该实验的说法,错误的是?( )A.甲、乙组实验探究的分别是酵母菌在有氧、无氧条件下的呼吸方式
B.加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2
C.将橙色的重铬酸钾溶液滴入b瓶中变成灰绿色证明有酒精产生
D.乙组b瓶先封口放置一段时间的目的是消耗瓶中的O2以形成无氧的环境
答案????C
解析 甲组营造的是有氧环境,乙组营造的是无氧环境,A正确;甲组加入质量分数为10%的 NaOH溶液的目的是吸收空气中的CO2,即排除空气中的CO2对实验结果的干扰,B正确;橙色的重 铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生化学反应,使溶液变成灰绿色,C错误。2-2????(2016山东齐鲁教科研协作体第一次联考,15)如图是探究酵母菌呼吸方式类型的装置,下列 说法正确的是?( )
A.装置一中液滴左移,装置二中液滴右移,说明酵母菌只进行无氧呼吸
B.装置一中液滴不移,装置二中液滴右移,说明酵母菌只进行有氧呼吸
C.装置一中液滴左移,装置二中液滴不移动,说明酵母菌死亡
D.装置一中液滴左移,装置二中液滴右移,说明酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸
答案????D
解析 装置一中液滴左移,装置二中液滴右移,说明酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸,A错误、D 正确;装置一中液滴不移,装置二中液滴右移,说明酵母菌只进行无氧呼吸,B错误;装置一中液滴
左移,装置二中液滴不移动,说明酵母菌只进行有氧呼吸,C错误。课件42张PPT。专题6 光合作用高考生物考点1 捕获光能的色素和结构
1.色素的种类和功能
2.叶绿体
(1)结构(2)功能:进行????光合作用????的主要场所。
(3)功能验证:恩格尔曼的实验,好氧细菌只分布在叶绿体被光束照射的部位。
例1????(2012上海单科,17,2分)图表示叶绿体色素提取分离实验中纸层析的结果,据图判断用作实 验材料的叶片颜色为?( )A.红色 B.黄色 C.绿色 D.紫色
解析 本题主要考查叶绿体色素提取和分离实验及滤纸条上各色素带的位置,粗细(含量)、颜 色等方面的相关知识。在叶绿体色素提取和分离实验中,滤纸条上的四条色素带距点样处的距 离由近及远分别是:叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素,由图可知,叶绿素含量比类胡萝卜 素含量少,用作实验材料的叶片应呈黄色。B选项正确。
答案????B考点2 光合作用的原理及应用
一、光合作用的过程
1.过程图解
?2.光反应与暗反应的联系
(1)光反应为暗反应提供[H]、ATP,暗反应为光反应提供ADP和Pi。没有光反应,暗反应无法进 行,没有暗反应,有机物无法合成。
(2)光合作用反应式及元素去向分析:
①光合作用过程中O元素的转移途径②光合作用过程中C元素的转移途径
③光合作用过程中H元素的转移途径:H2O→[H]→(CH2O)+H2O
3.光合作用和化能合成作用的比较例2????(2016山东烟台期中,10)下列是几个放射性同位素示踪实验,对其结果的叙述不正确的是 ?( )
A.利用15N标记某丙氨酸,附着在内质网上的核糖体将出现放射性,而游离的核糖体无放射性
B.给水稻提供14CO2,则14C的转移途径大致是:14CO2—14C3—(14CH2O)
C.给水稻提供14CO2,则其根细胞在缺氧状态有可能出现14C2H5OH
D.小白鼠吸入18O2,则在其尿液中可以检测到?O,呼出的二氧化碳也可能含有18O
解析 附着在内质网上的核糖体和游离的核糖体均可利用氨基酸合成蛋白质,A不正确;光合作 用暗反应阶段可发生CO2的固定和C3的还原,B正确;植物通过光合作用将14CO2合成葡萄糖并运 输到根细胞,缺氧时根细胞进行无氧呼吸产生14C2H5OH,C正确;小白鼠吸入18O2,经有氧呼吸第三 阶段形成?O,?O可参与有氧呼吸第二阶段产生C18O2,也可随尿液排出,D正确。
答案????A二、影响光合作用的因素
1.三大单因子
(1)光照强度(如图1)
①原理:主要影响光反应阶段????ATP和[H]????的产生。
②分析P点后的限制因素:
?
(2)CO2的浓度(如图2)
①原理:影响暗反应阶段????C3????的生成。
②分析P点后的限制因素:(3)温度:通过影响????酶的活性????而影响光合作用(如图3)。
2.多因子分析例3????(2012全国,31,11分)金鱼藻是一种高等沉水植物,有关研究结果如图所示(图中净光合速率 是指实际光合速率与呼吸速率之差,以每克鲜重每小时释放O2的微摩尔数表示)。据图回答下列问题:
(1)该研究探讨了 ????对金鱼藻 ????的影响。其中,因变量是???? ????。
(2)该研究中净光合速率达到最大时的光照度为 ????lx。在黑暗中,金鱼藻的呼吸速率是每克 鲜重每小时消耗氧气 ????μmol。
(3)该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是?? ? ? ?。
解析 本题主要考查环境因素对光合作用影响的相关知识。(1)由图示信息知:实验研究了光照 度、NaHCO3浓度、pH对金鱼藻净光合速率的影响。因变量随自变量变化而变化,曲线图的 横、纵坐标分别表示自变量和因变量。(2)由图b知:金鱼藻达到最大净光合速率所对应的光照 度处于10.0×103 lx和15.0×103 lx之间,即12.5×103 lx。由图a知:曲线与纵轴的交点即为金鱼藻在 黑暗环境中的耗氧速率。(3)因pH能影响酶的活性,故净光合速率随pH变化而变化。
答案 (1)光照度、pH、NaHCO3浓度(3分,其他合理答案也给分) 净光合速率(1分,其他合理答 案也给分) 净光合速率(1分,其他合理答案也给分)(2)12.5×103 8(每空2分,共4分)
(3)酶活性受pH的影响(2分,其他合理答案也给分)考点3 光合作用与细胞呼吸
1.细胞呼吸与光合作用过程图解
物质转变过程
(1)物质名称:b:????O2????,c:????ATP????,d:???ADP??,e:????NADPH([H])???,f:????C5????,g:????CO2????,h:????C3????。(2)生理过程及场所2.光合作用和细胞呼吸的联系
(1)物质联系(2)能量联系
例4????(2016广西桂林中学高三月考,4)下图表示某高等植物光合作用与细胞呼吸过程中物质变 化的关系,下列说法正确的是?( )A.2过程消耗的ATP来自1、3、4、5过程产生的ATP
B.1、2过程在叶绿体中,3、4、5过程在线粒体中进行
C.1过程产生的NADPH参与2过程,3和4过程产生的[H]与氧结合产生水
D.高等植物所有的细胞都可以进行1、2、3、4、5过程
解析 2过程消耗的ATP来自1,不能来自细胞呼吸。3过程在细胞质基质中进行,4、5过程在线 粒体中进行。高等植物没有叶绿体的细胞不能进行光合作用。
答案????C题型1 分析推断类——辨析光合作用的原理与应用
<方法诠释>
1.“过程法”分析C3、C5的含量变化
当外界条件改变时,光合作用中C3、C5及ATP和ADP含量变化可以采用如图分析:(1)停止光照时:光停,ATP↓,ADP↑,C3↑,C5↓,分析如下:(2)CO2供应停止时:CO2停,C5↑,C3↓,ATP↑,ADP↓,分析如下:2.“模型法”表示C3和C5的含量变化<易错易混>
1.以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化,而非长时间。
2.以上各物质变化中,C3和C5含量的变化是相反的,[H]和ATP含量变化是一致的。
例1????(2016江西金溪一中一模,27)在光照最强的夏季的中午,绿色植物的光合作用强度反而会 降低。此时细胞内C3、C5以及ATP含量的变化依次是?( )
A.增加、减少、减少 B.减少、增加、增加
C.减少、增加、减少 D.增加、减少、增加
思路导引????
?
解析 在光照最强的夏季中午绿色植物光合作用强度降低的主要原因是气孔关闭导致CO2供 给不足。由于CO2的固定量减少,细胞内C3的合成速率减小,C3含量减少,同时C5因消耗减少其含 量增加;而C3减少使C3的还原速率降低,ATP因消耗减少其含量会增加,B项正确。
答案????B1-1????(2016吉林长春十一中上学期期中考试,40)光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应 和暗反应实现。对于改变反应条件而引起的变化,说法正确的是?( )
A.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值减小
B.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值增大
C.突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中C3/ C5比值减小
D.突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值减小
答案????B
解析 突然中断CO2供应会暂时导致CO2的固定速率降低,叶绿体中C5含量增加、C3含量减少, 即C5/C3比值增加,A错误;突然中断CO2供应会暂时使C3含量减少,进而使ATP和[H]含量增多,所 以ATP/ADP比值增加,B正确;突然将红光改变为绿光后光能利用率降低,ATP和[H]含量减少,进 而使C3含量增多、C5含量减少,即C5/C3比值增加,C错误;突然将绿光改变为红光后光能利用率提 高,ATP和[H]含量提高,ATP/ADP比值增加,D错误。1-2????(2016辽宁实验中学阶段性测试,14)如图表示光照强度和CO2浓度对某植物光合作用强度 的影响,下列有关叙述中错误的是?( )
A.当曲线中a点转向b点时,叶绿体中C3浓度降低
B.当曲线中d点转向b点时,叶绿体中C5浓度升高
C.ab段影响光合作用速率的主要因素是光照强度
D.bc段影响光合作用速率的限制性因素可能是温度等其他条件
答案????B
解析 当a点转向b点时,光照强度增加,产生的[H]和ATP增多, C3因还原消耗增多其浓度降低,A 正确;当d点转向b点时,CO2浓度增加,C5因消耗增多其浓度降低,B错误;ab段随光照强度增加光合 速率不断增加,此时的限制因素主要是光照强度,C正确;bc段光照强度和CO2浓度均较充足,此时 光合速率的限制因素可能是温度、叶绿体中色素和酶的量等其他条件,D正确。题型2 过程图析类——光合作用与细胞呼吸过程综合
<方法诠释>
1.“图解法”理解光合作用与细胞呼吸过程
2.光合作用与细胞呼吸过程中[H]和ATP的来源和去向归纳<易错易混>
1.光合作用和细胞呼吸中[H]不同:光合作用中的[H]为NADPH,细胞呼吸中的[H]为NADH。
2.光合作用和细胞呼吸中H2O的产生与消耗不同:光合作用过程在叶绿体类囊体膜上消耗H2O, 在叶绿体基质中产生H2O;有氧呼吸过程在线粒体基质中(第二阶段)消耗H2O,在线粒体内膜上 (第三阶段)产生H2O。
例2????(2016湖南衡阳一中第二次月考,38)用同位素标记法研究光合作用和有氧呼吸过程中氧原 子的来龙去脉,下列结论错误的是?( )
A.光合作用的产物O2中的O全部来自原料中的H2O
B.光合作用的产物C6H12O6中的O全部来自原料中的CO2
C.有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2
D.有氧呼吸的产物CO2中的O全部来自原料中的C6H12O6
思路导引????
?解析 在光合作用过程中氧气来自光反应过程中水的光解,因此产物O2中的O全部来自原料中 的H2O,A正确;光合作用过程中葡萄糖产生于暗反应阶段,其中的O全部来自原料中的CO2,B正 确;有氧呼吸的产物H2O是在有氧呼吸的第三阶段由[H]与氧气结合形成的,因此有氧呼吸的产 物H2O中的O全部来自原料中的O2,C正确;在有氧呼吸过程中二氧化碳是丙酮酸与水反应产生 的,丙酮酸是葡萄糖分解产生的,因此有氧呼吸的产物CO2中的O来自原料中的C6H12O6和水,D错 误。
答案????D
2-1????(2015天津和平一模,3)如图所示为甘蔗叶肉细胞内的系列反应过程,下列有关说法正确的 是?( )
?
A.过程①产生[H],过程②消耗[H],过程③既产生也消耗[H]
B.过程②只发生在叶绿体基质,过程③只发生在线粒体基质C.过程①消耗CO2释放O2,过程③消耗O2释放CO2
D.若叶肉细胞内过程②的速率大于过程③的速率,则甘蔗的干重必然增加
答案????A
解析 过程①②③分别为光反应、暗反应和呼吸作用,光反应中水的光解产生[H] ,暗反应中消 耗[H]和ATP,呼吸作用中第一、二阶段产生[H],第三阶段消耗[H],A正确;暗反应只发生在叶绿 体基质,过程③发生在细胞质基质和线粒体,B错误;光反应不消耗CO2,只是释放O2,C错误;叶肉细 胞内过程②的速率大于过程③的速率,则甘蔗的干重不一定增加,因为甘蔗干重增加的条件是整 个植株的有机物合成量大于消耗量,而图示仅为叶肉细胞中能量代谢,D错误。题型3 曲线分析类——光合作用与细胞呼吸曲线综合
<方法诠释>
1.常考易错的植物“三率”
(1)植物“三率”间的内在关系
①呼吸速率:植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时 间内一定量的组织CO2释放量或O2吸收量。
②净光合速率:植物绿色组织在“有光”条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积吸收的 CO2量或释放的O2量。
③真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。
(2)植物“三率”的判定
①根据坐标曲线判定:当光照强度为0时,若CO2吸收值为负值,该值的绝对值代表呼吸速率,该曲 线代表净光合速率随光照强度的变化关系,当光照强度为0时,若CO2吸收值为0,该曲线代表真正 光合速率随光照强度的变化关系。②根据关键词判定2.光合作用和细胞呼吸综合曲线解读
(1)绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用,测得的数值为呼吸速率(A点所表示的 纵坐标的绝对值)。(2)绿色组织在有光条件下,光合作用与细胞呼吸同时进行,测得的数据为净光合速率。
(3)各点(段)的光合作用和呼吸作用分析3.自然环境及密闭容器中植物光合作用曲线及分析
(1)自然环境中一昼夜植物光合作用曲线:
①开始进行光合作用的点:b。
②光合作用与呼吸作用相等的点:c、e。
③开始积累有机物的点:c。
④有机物积累量最大的点:e。
(2)在密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线:①光合作用强度与呼吸作用强度相等的点:D、H。
②该植物一昼夜表现为生长,其原因是Ⅰ点玻璃罩内CO2浓度低于A点玻璃罩内CO2浓度,这说明 一昼夜密闭容器中CO2浓度减小,植物即光合作用>呼吸作用,植物生长。<易错易混>
1.植物生长速率取决于净光合量而不是“总光合量”。如图中n值为净光合速率(虚线表示),当 n=总光合速率-呼吸速率,植物生长取决于图中虚线变化。
?
2.解答与呼吸作用、光合作用曲线综合题应特别关注的信息
(1)光照强度为“0”意味着光合作用不能进行,此时气体变化量全由细胞呼吸引起,气体变化量 可作为呼吸强度指标。(2)光照下吸收CO2量应为净光合量。
(3)在光照培养阶段,密闭装置中CO2浓度变化量应为光合作用强度与呼吸作用强度的“差值”, 切不可仅答成“光合作用消耗导致装置中CO2浓度下降”。例3????(2016河北衡水中学二调,17)如图曲线I表示黄豆光合作用速率与光照强度的关系(适宜温 度、CO2浓度为0.03%)。在y点时改变某条件,曲线变为Ⅱ。下列分析合理的是?( )
?
A.与y点相比,x点叶绿体中的C3含量较低
B.在y点时,升高温度导致曲线由Ⅰ变为Ⅱ
C.制约x点光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量
D.制约z点光合作用的因素可能是CO2浓度思路导引????
?解析 与y点相比,x点时,光照强度较弱,光反应产生的[H]和ATP较少,C3化合物还原较少,其含量 较y点高,A错误;题目中提到该曲线是在适宜温度下得出的,如果再提高温度,光合作用速率会降 低,B错误;制约x点的光合作用因素主要是环境因素,如:光照强度、CO2浓度等,C错误;z点在曲线 Ⅰ上,表示在适宜温度下,提高光照强度光合速率不再提高,表明此点限制光合速率的因素不是 温度和光照强度,可能是CO2浓度等,D正确。
答案????D
3-1????(2016江西高安二中第二次阶段考试,33)将状况相同的某种绿叶分成四等组,在不同的温度 下分别暗处理1 h,再光照1 h(光照强度相同),测其质量变化,得到如表的数据。下列得到的结论 中正确的是?( )A.27 ℃下该植物生长速度最快
B.27~28 ℃下该植物的净光合作用量相等
C.该植物光合作用和呼吸作用的最适温度不同
D.29 ℃该植物的实际光合作用量为4.5 mg
答案????C
解析 由题意知,光照与暗处理前质量变化= 暗处理1 h后的质量变化+光照1 h的质量变化,其中 前者的绝对值代表呼吸速率,后者代表净光合速率,所以净光合速率=光照与暗处理前质量变化- 暗处理1 h后的质量变化,计算可得以下数据:
由此判断C项正确。3-2????(2016云南昆明摸底,2)夏季晴天,将装有某绿色植物的玻璃罩置于室外,从凌晨0时开始,定 期测定玻璃罩中某种气体含量,结果如图。下列分析正确的是?( )
?
A.本实验测定的气体是CO2
B.该植物进行光合作用的起始时间是6时
C.若9时和12时合成有机物的速率相等,则9时的呼吸速率小于12时的
D.与0时相比较,24时该植物的干重减少
答案????C
解析 本实验测定的气体是O2,A错误;6时和18时的(分别为曲线的最低值与最高值)光合速率和 呼吸速率相等,光合作用的起始时间应在6时之前,B错误;该曲线的斜率代表速率,9时的净光合 速率大于12时,若9时和12时的真正光合速率相等,则9时的呼吸速率应小于12时的,C正确;24时 的O2含量高于0时的,说明植物一昼夜内有机物的积累量大于零,D错误。题型4 实验探究类——光合作用和细胞呼吸实验探究综合
<方法诠释>
一、“实验法”测定光合速率与呼吸速率
1.测定装置
2.测定方法及解读
(1)测定呼吸速率
①在小烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液用于吸收CO2。②玻璃钟罩遮光处理,以排除光合作用干扰。
③置于适宜温度环境中。
④红色液滴向左移动(单位时间内移动距离代表呼吸速率)。
(2)测定净光合速率
①在小烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液,用于保证容器内CO2浓度恒定,满足光合需求。
②必须给予较强光照处理,且温度适宜。
③红色液滴向右移动(单位时间内移动距离代表净光合速率)。
二、光合作用、细胞呼吸实验的常用研究方法
1.“黑白瓶法”:用黑瓶(无光照的一组)测得的结果为呼吸作用强度值,用白瓶(有光照的一组) 测得的结果为净光合作用强度值,综合两者即可得到真光合作用强度值。
2.梯度法:用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度的装置,可探究光照强度、温度或CO2浓度对 光合作用强度的影响。<易错易混>
1.注意变量的控制手段。如光照强度的大小可用不同功率的灯泡(或相同功率的灯泡,但与植物 的距离不同)进行控制,不同温度可用不同恒温装置控制,CO2浓度的大小可用不同浓度的CO2缓 冲液调节。
2.不能仅用一套装置通过逐渐改变其条件进行对照实验,而应该用一系列装置进行相互对照。
3.无论哪种装置,在光下测得的数值均为“净光合作用强度”。
例4????(2016湖南师大附中第二次月考,32)在甲图中,A、B分别为培植于无色透明气球内、质量 相等的某植物幼苗,气球可膨胀、收缩;其中B已死亡,气球内的培养液中均含CO2缓冲液(维持气 球内CO2浓度不变);初始时指针指向正中零的位置。乙图为不断改变灯泡距水面的距离,间隔相 同时间记录到指针偏转变化情况。下列对于相关描述,正确的是?( )A.d点时指针向右偏转
B.该实验的自变量为光照强度,c点植物O2释放速率最大
C.f点与a、b、c、d点的指针偏转方向相同,但数值较小
D.若改在无CO2缓冲液情况下进行实验,b点时指针偏转格数加大
思路导引????
解析 在适宜的光照条件下(如图中的a、b、c、d点),植物进行光合作用释放出的氧气量大于 呼吸作用消耗的氧气量,使A植物所在的气球的体积增大,指针向右偏移,A正确;该实验的目的是 探究光照强度对植物光合作用强度的影响,实验自变量为光照强度(灯光与水面的距离),乙图c 点指针偏转格数最大,表明O2的释放量最大,B错误;e点指针的偏转格数为零,此时细胞呼吸速率 等于光合速率,ef段随着灯泡与水面的距离增大,光照强度继续减弱,导致细胞的呼吸速率大于光 合速率,指针向左偏移,与a、b、c、d点相比,指针的偏转方向相反,C错误;b点时光合速率大于细 胞呼吸速率,光合作用吸收的CO2量大于呼吸作用释放的CO2量,此时若改在无CO2缓冲液情况下
进行实验,b点时指针偏转格数减小,D错误。
答案????A?
A.黑暗处理的目的是使金鱼藻不进行光合作用
B.溴甲酚紫指示剂变为黄色是因为溶液pH减小
C.图中实验操作3~5能证明光合作用吸收CO2
D.该实验可证明呼吸作用释放CO2,光合作用释放O2
答案????D4-1????(2015河南实验中学期中,9)利用溴甲酚紫指示剂[酸碱指示剂,pH变色范围:5.2(黄色)~6.8 (紫色)]检测金鱼藻生活环境中气体含量变化的实验操作如下,相关叙述不正确的是?( )解析 根据2~3过程可知,在黑暗环境中金鱼藻只进行细胞呼吸,产生CO2使pH下降,导致指示剂 由紫色变为黄色,A、B项正确;根据3~5过程可知,在适宜的光照条件下,金鱼藻光合作用强度大 于呼吸作用强度,吸收CO2,使pH上升,导致指示剂由黄色变为紫色,C正确;在本实验中,证明了绿 色植物进行光合作用吸收CO2,并没有证明光合作用释放O2,D错误。
4-2????(2015吉林长春十一中期中考试,49)利用如图所示的实验装置进行与光合作用有关的实验, 下列叙述正确的是?( )A.试管中收集的气体量代表了光合作用产生的氧气量
B.在光下,如果有气泡产生,可说明光合作用产生氧气答案????C
解析 试管中收集的气体量是光合作用的净产氧量,A错误;在光下有气泡产生不能确定是光合 作用产生的氧气,B错误;为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响,可以用不同浓度的碳酸氢钠 溶液进行实验,C正确;探究光照强度对光合作用的影响时,距光源不同距离,应设置不同装置,观 察气泡产生速率的变化,D错误。C.为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响,可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验
D.为了探究光照强度对光合作用的影响,用一套装置慢慢向光源靠近,观察气泡产生速率的变化课件32张PPT。专题7 细胞的增殖高考生物
考点 有丝分裂与无丝分裂
一、细胞不能无限长大
1.生物体生长的原因:一是细胞的生长,二是????细胞的分裂????。
2.细胞不能无限长大的原因
限制因素?
二、细胞周期
1.含义:????连续分裂????的细胞从????一次分裂完成????时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞 周期。2.阶段划分
3.分裂间期的物质变化
分裂间期又可划分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期),其主要变 化如下:
(1)G1期:合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生。
(2)S期:完成DNA复制——每条染色体上1个DNA复制为2个DNA,且两个DNA位于两条染色单 体上,两条染色单体由一个着丝点连在一起,即:(3)G2期:合成蛋白质——主要是用于形成纺锤丝(星射线)。
4.细胞周期的表示方法[知能拓展]????(1)并非所有的细胞都有细胞周期:只有连续分裂的细胞才有细胞周期。进行减数 分裂的细胞不具有细胞周期。
(2)细胞周期中可能发生的“三”变
①基因突变:在细胞分裂间期,DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错,即发生基因突 变。
②染色体变异:在细胞分裂前期,秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍。
③细胞癌变。
例1????(2016吉林通化第一次月考,30)如图a→d表示连续分裂细胞的两个细胞周期,下列叙述不 正确的是?( )
?
A.a和b为一个细胞周期
B.c段结束DNA含量增加一倍C.遗传物质平分一般发生在d段
D.b和c为一个细胞周期
解析 分析线段图可知,a、c持续的时间长,为分裂间期,b、d持续的时间短为分裂期。a是分裂 间期、b是分裂期,二者组成一个细胞周期,A正确;c是分裂间期,主要完成DNA分子的复制和有 关蛋白质的合成,c段结束后DNA加倍,B正确;d是分裂期,主要完成遗传物质的均分,C正确;由细 胞周期的概念可知,该图中一个细胞周期是a+b或c+d,不能是b+c,D错误。
答案????D三、有丝分裂与无丝分裂
1.有丝分裂的过程(以高等植物细胞为例)2.动、植物细胞有丝分裂的不同[巧学妙记]????细胞有丝分裂各时期特点
3.无丝分裂
四、有丝分裂过程中相关结构的变化
1.染色体形态和行为的变化
(1)染色体形态变化
?(2)染色体行为的变化2.相关结构的变化规律3.与细胞有丝分裂有关的细胞器
(1)在有丝分裂过程中细胞器的作用时期及生理作用(2)有丝分裂过程中相关细胞器的分配
①中心体经复制后,均等分配到两个子细胞中。
②线粒体、叶绿体等细胞器随机、不均等分配到两个子细胞中。
例2????(2016黑龙江哈尔滨六中月考,18)如图表示真核细胞有丝分裂过程中染色体的周期性变 化,下列有关叙述正确的是?( )
?
A.同一个体所有细胞的细胞周期持续时间相同
B.高等动物细胞中,c~d时期中心体进行复制
C.植物细胞中,a~b时期高尔基体的活动加强
D.动、植物细胞有丝分裂过程的不同之处发生在e~a时期解析 同一个体不同组织细胞的细胞周期往往不同,A错误;中心体在间期复制,而c~d表示前期, B错误;a~b表示末期,高尔基体参与植物细胞壁的形成,C正确;动、植物细胞有丝分裂的区别发 生在前期和末期,e~a表示后期,D错误。
答案????C题型1 图像识别类——识别不同分裂时期图像的方法
<方法诠释>
1.动、植物细胞分裂图像的识别
?
2.根据染色体的行为判断有丝分裂各时期
(1)染色体散乱排列,无联会现象,有同源染色体→有丝分裂前期。
(2)着丝点排列在赤道板上,有同源染色体→有丝分裂中期。
(3)染色体移向两极,每一极都有同源染色体→有丝分裂后期。3.根据柱状图判断细胞分裂时期(以二倍体生物为例)
(1)根据染色单体变化判断各时期
染色单体?
(2)根据比例关系判断各时期
DNA∶染色体∶染色单体=
? <易错易混>
1.有丝分裂后期着丝点分裂不是纺锤丝牵引的结果。用秋水仙素处理抑制纺锤体形成,无纺锤 丝牵引着丝点,复制后的染色体的着丝点照样分裂,使细胞中染色体数目加倍,这就说明着丝点 分裂不是纺锤丝牵引所致。
2.赤道板与细胞板的区别:赤道板不是真实存在的结构,在光学显微镜下看不到;细胞板是真实存 在的结构,在光学显微镜下能看到,出现在植物细胞有丝分裂的末期。
3.有丝分裂过程中的加倍例1????(2016黑龙江大庆实验中学月考,16)a、b、c分别是一些生物细胞某个分裂时期的示意图, 下列有关描述正确的是?( )
A.图a表示动物细胞有丝分裂间期
B.图b表示人红细胞分裂的某个阶段
C.图c表示植物细胞有丝分裂中期
D.图c细胞中含有8条染色单体
思路导引????解析 图a细胞具有细胞壁且正逐步形成细胞板,应表示植物细胞有丝分裂末期,A错误;图b可表 示蛙红细胞的无丝分裂,人的红细胞不具有分裂能力,B错误;图c表示动物细胞有丝分裂中期,有 4条染色体,8条染色单体,C错误、D正确。
答案????D
1-1????(2016山东济南一中上学期期中,26)某同学在显微镜下观察到某种细胞的分裂图像,分析正 确的是?( )
?
A.该图可能是高等植物根尖细胞的分裂图像
B.该图细胞中每条染色体中含有两条脱氧核苷酸链
C.该图可能是有丝分裂后期的图像
D.该图可能是动物细胞的分裂图像答案????D
解析 图中细胞含有中心体,可能是动物细胞或低等植物细胞的分裂图像,A错误、D正确;图中 细胞具有染色单体,此时每条染色体中含有两个DNA、四条脱氧核苷酸链,C错误;图中细胞具 有同源染色体且染色体散乱分布,中心体移向细胞两极,该图可能是有丝分裂前期的图像,C错 误。
1-2????(2016山东泰安一中第一次月考,30)某同学观察根尖有丝分裂实验后,绘制的各时期细胞 图,如图所示,下列叙述错误的是?( )
?A.有丝分裂的分裂期,细胞出现的先后顺序是①⑤②③
B.图中M为赤道板、N为核仁、P为星射线
C.在有丝分裂过程中,核DNA的复制与染色体复制是同步进行的
D.细胞④内有蛋白质的合成,且合成场所为一种无膜结构的细胞器
答案????B
解析 图中①~⑤分别指代有丝分裂的前期、后期、末期、间期、中期,其中分裂期的先后顺 序为①前期、⑤中期、②后期、③末期,A正确;因图中没有中心体,所以纺锤体是由细胞两极发 出的纺锤丝形成的,另外,赤道板不是真实存在的,在显微镜下观察不到,因此图中M为细胞板、P 为纺锤丝,B错误;染色体主要由DNA和蛋白质组成,所以核DNA的复制与染色体复制应同步进 行,C正确;细胞④对应的时期为有丝分裂间期,该时期的最大特点是进行DNA的复制以及相关 蛋白质的合成,蛋白质的合成场所是核糖体,核糖体没有膜结构,D正确。题型2 曲线分析类——“模型法”分析染色体、DNA和染色单体的变化
<方法诠释>
1.“模型法”表示有丝分裂过程中染色体、DNA和染色单体的数量变化2.有丝分裂中DNA含量变化的两种曲线变式(1)图2表示有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化曲线,图中ef段处于间期,fg段表示含 有姐妹染色单体的时期,即有丝分裂的G2期、前期和中期,hi段表示有丝分裂的后期和末期。
(2)图3是图2的变式,在有染色单体时,染色体与核DNA数目之比为1∶2,不存在染色单体的时期, 染色体数与核DNA数之比为1∶1。图中BC段表示S期,CD段表示有丝分裂G2期、前期和中期, EF段为有丝分裂的后期和末期。
(3)图2和图3还可表示减数分裂过程中每条染色体上DNA含量变化,减数第一次分裂和减数第 二次分裂的前期和中期处于fg(CD)段。例2????(2016辽宁东北育才二模,2)如图1和图2表示有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关 系,下列有关叙述不正确的是?( )A.观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1的C→D段
B.图1中D→E段的细胞染色体数目加倍,但核DNA含量不变
C.图2中a对应图1中的A→B段,c对应图1中的E→F段
D.有丝分裂过程不会出现图2中d所示的情况
思路导引解析 图1中的CD段包括有丝分裂G2期、前期和中期,中期是观察染色体形态和数目的最佳时期,A正确;图1中D→E段形成的原因是着丝点分裂,此时细胞中染色体数目加倍,但核DNA含量 不变,B正确;图2中a表示有丝分裂后期、末期,对应图1中的E→F段,c时期染色体与核DNA的比 是1且DNA未加倍,对应图1中的A→B段,C错误;图2中d表示染色体∶DNA=2∶1,有丝分裂过程 中这种情况不存在,D正确。
答案????C
2-1????(2016河北定州中学第一次月考,22)下列关于人体细胞有丝分裂过程,相关结构或物质数量 变化的叙述,正确的是?( )
A.细胞内中心粒数目由1→2→1
B.细胞内染色单体数目由46→92→46
C.细胞内染色体组数目由2→4→2
D.细胞内DNA数目由46→92→46
答案????C解析 人体细胞内一个中心体由两个中心粒构成,有丝分裂时细胞内中心粒数目由2→4→2,A 错误;DNA完成复制后,染色单体才形成,而着丝点一旦断裂,染色单体数将变为0,细胞内染色单体数目由0→92→0,B错误;人属于二倍体生物,有丝分裂过程中染色体组数目由2→4→2,C正确; 人体细胞内DNA包括核DNA和质DNA,其中核DNA数目在有丝分裂过程中由46→92→46,D错 误。
2-2????(2015北京东城联考,16)下图所示细胞分裂过程中一条染色体上DNA含量的变化情况,下 列不正确的是?( )
A.a→b可表示DNA分子复制
B.b→c可表示有丝分裂前期和中期
C.c→d可表示染色体的着丝点分裂
D.d→e可表示有丝分裂间期过程答案????D
解析 每条染色体上的DNA含量因间期DNA分子复制而加倍,因后期着丝点分裂,染色单体分 开而减半,故d→e段表示后期和末期。题型3 教材实验类——观察细胞的有丝分裂 ——模拟探究细胞表面积与体积的关系
<方法诠释>
1.模拟探究细胞表面积与体积的关系
(1)实验原理
①酚酞遇NaOH呈紫红色。
②琼脂块大小模拟细胞大小,NaOH溶液模拟被细胞吸收的物质。
③NaOH扩散体积与整个琼脂块的体积之比表示物质运输效率。
(2)实验步骤(3)实验结论:细胞体积越大,其相对表面积越小,物质运输的效率越低。
2.观察根尖细胞的有丝分裂
(1)原理 (2)操作步骤
? <易错易混>
1.取材时为什么只能剪根尖2~3 mm,而不能过长?
[提示] 若剪得过长会包括伸长区,伸长区无细胞分裂,增加了寻找观察细胞的难度。
2.解离和染色时间要严格控制的原因是什么?
[提示] 若解离时间太短,则压片时细胞不易分散开;时间过长,则细胞分离过度、过于酥软,无 法取出根尖进行染色和制片。若染色时间太短,则染色体不能完全着色;若染色时间过长,染色 体及周围结构均被着色,细胞内一片紫色,无法分辨染色体。
3.在制片时两次用到载玻片,作用分别是什么?
[提示] 一次是放置根尖;另一次是在盖玻片上加一片载玻片,然后用拇指轻轻按压,目的是使细 胞均匀分散,避免压碎盖玻片。
4.为什么不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察?如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞?
[提示] 解离过程中细胞已经死亡,观察到的只是一个固定时期。如果要找到各个分裂时期的 细胞,要不断移动装片,在不同的视野中寻找。例3????(2016山东淄博一中期中,20)某同学在用光学显微镜“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝
分裂”实验中,可观察到的现象是?( )
A.绝大多数细胞中能观察到染色体
B.不同细胞的染色体数目可能不相等
C.某一细胞由后期逐渐过渡到末期,形成细胞板
D.在部分细胞中能清晰地看到中心体和染色体
思路导引????
?
解析 根尖分生组织中大多数细胞处于分裂间期,不出现染色体,A错误;不同细胞内染色体数目 可能不相等,B正确;在“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中细胞已被杀死,不能看 到细胞由后期逐渐过渡到末期,C错误;洋葱根尖分生组织细胞不含中心体,D错误。
答案????B3-1????(2016湖南衡阳一中第二次月考,5)下列关于观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验的叙述中,错 误的是?( )
A.该实验通过观察细胞分裂过程中染色体的数量、分布等特点判断细胞所处分裂时期
B.无法看到一个细胞完整的细胞分裂过程,因为细胞在解离过程中死亡
C.如果该细胞的高尔基体不能发挥作用,则可以看到有多个细胞核
D.染色后盖上盖玻片后要用拇指挤压,目的是使染色更充分
答案????D
解析 高尔基体参与细胞壁的形成,若高尔基体不能发挥作用,则细胞不能分裂,会出现多核细 胞,C正确;染色后将根尖取出放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在 盖玻片上复加一块载玻片,然后用拇指按压,目的是使细胞分散开,便于观察,D错误。
3-2????(2015山东师大附中一模,3)取生长健壮的洋葱根尖,制成临时装片,放在显微镜下观察,正确 的做法是?( )
A.可以选一个处于间期的细胞,持续观察它从间期到末期的全过程
B.如果在一个视野中不能看全各个时期,可移动装片从伸长区细胞中寻找C.如果视野过暗,可以转动反光镜或增大光圈以增加视野的亮度
D.若想进一步观察低倍镜视野中右下方的细胞,应先换上高倍镜,再将玻片朝右下方移动
答案????C
解析 因在制作有丝分裂装片过程中,细胞已经死亡,所以不能观察到一个细胞持续分裂的过 程,A错误;伸长区细胞不分裂,观察细胞分裂图像只能在分生区细胞中寻找,B错误;反光镜的凹 面或大光圈都可以增加视野的亮度,C正确;在低倍镜下将待观察对象移到视野的中央,再换高倍 镜,D错误。课件24张PPT。专题8 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变高考生物考点1 细胞的分化与全能性
一、细胞的分化
1.概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在????形态、结构和生理功能????上发生 稳定性差异的过程。
2.时间:发生在整个生命进程中,????胚胎????时期达到最大限度。
3.结果:形成不同的????组织和器官????。
4.特点
(1)????持久性????:贯穿于生物体整个生命历程中。
(2)????不可逆性????:分化了的细胞将一直保持分化后的状态。
(3)????普遍性????:生物界中普遍存在。
(4)????遗传物质不变性????:细胞分化后形态、结构和功能发生改变,但细胞内的遗传物质却不变。5.意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物体中细胞趋向 ????专门化????,有利于提高各种生理功 能的效率。
6.原因:在个体发育过程中,不同的细胞????遗传信息的执行情况????不同(或基因的???选择性表达??)。
相同核DNA?不同mRNA?不同的蛋白质?不同的形态结构和功能。
二、细胞的全能性
?三、细胞全能性与细胞分化的比较D.胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株
解析 玉米种子萌发长成新植株是植物器官的自然生长发育现象,无法体现体细胞全能性。小 鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞,并没有发育成完整个体,所以不能体现体细胞的全能性。小 麦花粉经离体培养发育成单倍体植株体现的是植物生殖细胞的全能性,无法体现体细胞全能 性。胡萝卜根韧皮部细胞属于体细胞,也是高度分化的细胞,其能再发育成植株,可以体现体细 胞全能性。
答案????D例1????(2016广西柳州高中月考,3)下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是 ?( )
A.玉米种子萌发长成新植株
B.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞
C.小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株考点2 细胞的衰老、凋亡和癌变
一、细胞衰老的特征
1.代谢的变化
2.细胞核的变化
细胞核?
二、细胞凋亡
1.概念:是指由????基因????所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传 机制决定的程序性调控,所以也常被称为编程性死亡。2.类型和意义:三、细胞癌变
1.癌变机理:????原癌基因????和 ????抑癌基因????发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控。2.癌细胞的特征?
3.致癌因子的类型和实例
(1)????物理???? 致癌因子:X射线、紫外线等;
(2)????化学???? 致癌因子:砷、苯、黄曲霉素等;
(3)????病毒???? 致癌因子:肝炎病毒等。四、细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的比较例2????(2014山东理综,3,5分)神经系统正常发育过程中神经细胞数量的调节机制如图所示。下 列说法正确的是?( )
A.细胞程序性死亡不利于神经系统正常发育
B.生存因子影响了神经细胞的基因表达
C.神经细胞与靶细胞间通过电信号传递信息
D.死亡细胞被吞噬细胞清除属于细胞免疫
解析 细胞程序性死亡是受机体控制的,属于细胞的正常凋亡,利于神经系统的正常发育,A错 误;由图中信息可知,生存因子的存在影响神经细胞的程序性死亡,神经细胞不死亡或发生程序 性死亡均与基因的表达有关,B正确;神经细胞与靶细胞间通过化学信号传递信息,C错误;细胞免 疫与效应T细胞的作用有关,而死亡细胞被吞噬细胞清除的过程无效应T细胞的参与,应属于非 特异性免疫,D错误。
答案????B题型1 基础判断类——细胞的分化、衰老、凋亡与癌变辨析
<方法诠释>
1.“比较法”比较管家基因与奢侈基因2.“关键点法”区分细胞分化与细胞全能性的表达
(1)判断关键
关键→? (2)实例
①同一来源的细胞形成形态、功能不同的组织细胞→细胞分化。
②植物体细胞? 新个体→细胞全能性表达。
3.“两看法”区分细胞凋亡与细胞坏死
(1)从方式看?
(2)从结果看? <易错易混>
1.分化的细胞不一定不能再进行分裂,如B淋巴细胞,接受抗原刺激后仍可再分裂。
2.细胞分化过程中遵循的中心法则为DNA?RNA? 蛋白质,细胞全能性表达过程中所遵循
的中心法则为?
3.并非所有干细胞都要发生分化。干细胞分裂后一部分细胞发生分化,成为具有特定功能的组 织细胞;还有一部分保持分裂能力,用于干细胞本身的自我更新。
4.同一个体不同类型细胞的RNA不完全相同。同一个体的不同体细胞中核遗传物质相同,但由 于不同细胞选择性表达的基因不完全相同,因而转录生成的RNA及翻译生成的蛋白质不完全相 同。
例1????(2016山东淄博一中期中,22)下列有关细胞分化、衰老、凋亡和癌变的说法,错误的是?
( )
A.自然条件下细胞分化一般不可逆
B.衰老细胞中多种酶的活性降低C.细胞凋亡有利于维持内环境稳态
D.癌细胞体外培养也存在接触抑制
思路导引????
?
解析 细胞分化是基因选择性表达的结果,自然条件下细胞分化一般不可逆,A正确;衰老细胞代 谢变慢,多种酶的活性降低,B正确;细胞凋亡是基因控制的细胞编程性死亡,有利于维持内环境 稳态,C正确;癌细胞能无限增殖,不存在接触抑制,D错误。
答案????D
1-1????(2016湖南师大附中第二次月考,24)下列有关细胞生命历程的叙述,不正确的是?( )
A.细胞增殖过程中细胞的全能性下降
B.细胞分化过程中不同基因的活动状态不同C.衰老的细胞内多种酶的活性降低
D.细胞癌变后细胞周期的时间长短发生改变
答案????A
解析 细胞增殖过程中没有发生细胞分化,细胞的全能性不变,A错误;细胞分化的根本原因是基 因的选择性表达,故细胞分化过程中不同基因的活动状态不同,B正确;细胞衰老的特征之一是细 胞内多种酶的活性降低,C正确;细胞癌变后具有无限增殖能力,细胞周期变短,D正确。
1-2????(2016河南中原名校第一次联考,11)下列关于细胞衰老、凋亡和癌变的说法中正确的是?
( )
A.凋亡细胞内的基因表达都下降,酶活性减弱
B.原癌基因突变促使细胞癌变,抑癌基因突变抑制细胞癌变
C.效应T细胞可诱导其靶细胞发生凋亡
D.个体衰老会出现的“老年白”和“白化病”都是由酪氨酸酶活性降低引起的
答案????C解析 凋亡细胞内基因表达及酶活性不是都下降的,控制凋亡的基因表达加强,相关酶活性增
强,A错误;癌变是原癌基因和抑癌基因突变的结果,B错误;效应T细胞可诱导其靶细胞发生凋亡, C正确;“白化病”是一种由于缺乏酪氨酸酶,黑色素合成发生障碍所导致的遗传病,“老年白” 是由于酪氨酸酶活性降低,毛囊中的色素细胞产生的黑色素减少,头发会变白,D错误。题型2 图解分析类——细胞生命历程图解分析
<方法诠释>
1.图解法深刻理解细胞分化过程
?
?2.正确解读细胞分裂、分化及全能性表达等图形信息
(1)经过a、b过程, 一个细胞分成两个细胞,这是细胞的分裂。
(2)c过程中细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异,这叫细胞的分化。细胞分化的 结果是产生了组织,④⑤⑥⑦分别属于不同的组织。
(3)d、f过程分别为细胞的衰老与凋亡,经过e过程,已分化细胞变为恶性增殖细胞,此为癌变过 程。<易错易混>
1.除细胞癌变发生了遗传信息改变外,细胞分裂、分化、衰老、凋亡均未改变遗传信息。
2.除细胞癌变与细胞坏死对生物体不利外,细胞分裂、分化、衰老、凋亡均对生物体有积极意 义。
3.除细胞坏死外,细胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌变均与“基因”有关,即受基因控制。
例2????(2016山东德州上学期期中,3)下图表示人体某些细胞的生命历程,下列说法正确的是?(???? )
?
A.①②③④过程都能发生转录和翻译
B.②③过程中细胞内遗传物质均发生了改变
C.病毒侵染丙细胞后使其裂解死亡,这属于细胞凋亡
D.与甲相比,乙中细胞与外界环境进行物质交换的效率低思路导引
?
解析 ①②③④分别代表有丝分裂、细胞分化、细胞癌变和有丝分裂,各过程均有蛋白质的合 成,都发生转录和翻译,A正确;②③过程中仅癌细胞内遗传物质发生改变,B错误;病毒侵染丙细 胞后使其裂解死亡属于细胞坏死,C错误;较小体积的细胞相对表面积较大,与外界环境进行物质 交换的效率高,D错误。
答案????A
2-1????(2016河北衡水中学高三二调,29)如图为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析,不 正确的是?( )A.①过程表明细胞凋亡是特异性的,体现了生物膜的信息传递功能
B.②过程中凋亡细胞被吞噬,表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程
C.细胞凋亡过程中有新蛋白质合成,体现了基因的选择性表达
D.凋亡相关基因是机体固有的,在动物生长发育过程中发挥重要作用
答案????B
解析 凋亡诱导因子与膜受体结合,体现了生物膜具有信息传递功能,同时也表明细胞凋亡是特 异性的,A正确;细胞凋亡是基因控制的程序性死亡,是细胞主动死亡的过程,B错误;细胞凋亡是 凋亡基因选择性表达的结果,C正确;动物体细胞中存在凋亡相关基因,细胞凋亡存在于个体发育 的任何时期,在动物体生长发育过程中有重要作用,D正确。
2-2????(2015山东泰安期中,33)下图表示某种动物细胞的生命历程,请回答有关问题:(1)①③所示的变化,在生物学上分别称为 ????。
(2)④过程产生的细胞除细胞核体积增大外,细胞膜发生的变化是????。
(3)⑤过程称之为 ????,产生的根本原因是 ????。
(4)若D是胰腺细胞,用含18O标记的氨基酸培养液培养D细胞,结果发现在合成分泌蛋白的过程中 产生了?O,则?O的生成部位是 ????。该胰腺细胞是否具有增殖能力? ????,为什
么??? ??。
(5)白血病患者常用异体骨髓移植的方法获得新的造血干细胞D,其将发生的变化⑥为 ????
????。
(6)若D是某种哺乳动物成熟的红细胞,为证明药液x会抑制红细胞对Ca2+的吸收,可通过下面的实 验:
①配制含Ca2+红细胞培养液,并均等分为A、B两组,分别加入成熟的红细胞,测定培养液中Ca2+含 量。
② ????,在适宜条件下培养一段时间。
③测定甲、乙两组细胞培养液中的Ca2+含量。答案 (1)细胞分裂、细胞分化
(2)通透性功能改变,使物质运输能力降低
(3)癌变 致癌因子导致原癌基因和抑癌基因发生突变
(4)核糖体 不具有 细胞已高度分化
(5)增殖分化产生新的白细胞,红细胞和血小板(或增殖、分化产生各种新的血细胞)
(6)甲组加入药液,乙组加入等量的生理盐水
解析 (1)①为有丝分裂过程,③为细胞分化。(2)④为细胞衰老过程。衰老细胞除细胞核体积
增大外,细胞膜发生的变化是通透性功能改变,使物质运输能力降低。(3)⑤为细胞癌变,产生的 根本原因是致癌因子导致原癌基因和抑癌基因发生突变。(4)蛋白质的合成是在核糖体上进行 的,方式为氨基酸的脱水缩合,所以?O的生成部位是核糖体;胰腺细胞是高度分化的细胞,不分
裂增殖。(5)造血干细胞可以增殖分化产生新的白细胞、红细胞和血小板(或增殖、分化产生各 种新的血细胞)。(6)设计对照实验要遵循单一变量原则和对照原则。
课件32张PPT。专题9 遗传的细胞基础高考生物（新课标专用）考点 减数分裂的概念
一、减数分裂
1.减数分裂的概念
?2.过程(以动物为例)二、配子的形成与受精作用
1.比较精子、卵细胞的形成
?
[名师点拨]????(1)精子、卵细胞的形成过程不同:卵细胞的形成经历了两次细胞质不均等分裂;卵 细胞一经形成,不需要变形;1个卵原细胞只能产生1个卵细胞,1个精原细胞能够产生4个精子。 (2)配子中染色体组合多样性的原因 :同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合;同源染色
体上非姐妹染色单体之间发生交叉互换。
2.受精作用
(1)概念:指精子和卵细胞相互识别、融合为????受精卵????的过程。
(2)过程
细胞膜融合
↓
精子的????头部????进入卵细胞(????尾部????留在外面)
↓
卵细胞的????细胞膜????发生复杂生理反应,阻止其他精子再进入
↓
精子和卵细胞的????细胞核????相互融合
↓
受精卵(3)结果:受精卵中的染色体数目又恢复到????体细胞????中的染色体数目,其中有一半染色体来自
????精子????(父方),另一半来自 ????卵细胞????(母方)。
(4)减数分裂和受精作用的意义是???对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定 ?,
对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
例1????(2016河南八市重点高中一模,11)红眼刚毛雄果蝇与白眼截毛雌果蝇杂交产生子代红眼刚 毛雌果蝇的过程如图所示。据图分析,下列相关叙述正确的是?( )
?A.阶段②细胞乙内会发生染色体暂时性加倍的现象
B.细胞甲内基因数目应是细胞丙内基因数目的两倍
C.阶段①控制该两对相对性状的基因一定能自由组合
D.阶段④是子代果蝇具有多样性的根本原因
解析 阶段①为减Ⅰ分裂。阶段②为减Ⅱ分裂,减数Ⅱ分裂后期染色单体分离会导致染色体暂 时性加倍,A正确;细胞甲为次级精母细胞,细胞丙为卵细胞,卵细胞含有较多细胞质基因,细胞甲 内基因数目小于细胞丙内基因数目的两倍,B错误;控制该两对相对性状的基因必须在两对同源 染色体上才能自由组合,如果在同一对同源染色体上,就不能自由组合,C错误;阶段④雌雄配子 随机结合不是子代果蝇具有多样性的根本原因,D错误。
答案????A题型1 图像分析类——图析细胞分裂特点及其变异类型
<方法诠释>
1.“三结合法”图析细胞分裂的方式及特点
(1)结合不同分裂时期特点判断细胞分裂方式及时期
?
??
?
?(2)结合染色体的奇、偶数识别细胞分裂方式
(3)结合细胞质的分裂情况作出判断2.细胞分裂图中的遗传变异
(1)减数分裂与遗传规律(2)姐妹染色单体上出现等位基因的原因分析
①细胞进行有丝分裂?基因突变
②细胞进行减数分裂?交叉互换或基因突变,若姐妹染色单体的其中一条有两种颜色则一定为 交叉互换。
(3)剖析细胞分裂过程中异常细胞产生的三大原因
①纺锤体形成受阻:在细胞有丝分裂前期低温诱导或用秋水仙素处理,使纺锤体的形成受阻,导 致体细胞内染色体数目加倍,形成多倍体细胞。②同源染色体不分离:在减数第一次分裂后期,同源染色体不分离导致产生的次级精(卵)母细胞
异常,进而使产生的配子全部异常。
③姐妹染色单体不分离(以精细胞形成为例):在减数第二次分裂后期,姐妹染色单体不分离,导致 该次级性母细胞产生的配子异常(另一次级性母细胞产生的配子可能正常)。
<易错易混>
1.细胞分裂与可遗传变异2.XXY与XYY异常个体产生原因不同
?
(2)XYY成因:父方减Ⅱ异常,即减Ⅱ后期Y染色体着丝点分裂后两条Y染色体进入同一精细胞。
例1????(2016福建四地六校第三次联考,33)下图表示某二倍体生物的细胞,有关叙述正确的是?
( )
?A.该细胞正处于有丝分裂前期
B.在该细胞形成过程中一定发生了基因突变
C.该细胞分裂至后期时含有4个染色体组
D.该细胞分裂能产生2种基因型的子细胞
思路导引????
?
解析 由图中细胞染色体上的基因可知,图中不含同源染色体,且有染色单体,染色体在细胞内 散乱分布,因此该细胞正处于减数第二次分裂前期,A错误;通常姐妹染色单体相同位置上的基因 是相同的,但图中存在姐妹染色单体相同位置上的基因分别为A、a,可能是在该细胞形成过程 中发生了基因突变,也可能是发生了交叉互换,B错误;该细胞内含1个染色体组,分裂至后期时,着 丝点分裂,姐妹染色单体分开,细胞含有2个染色体组,C错误;该细胞继续分裂完成,能产生基因型 为ABd和aBd的子细胞,D正确。
答案????D1-1????(2016山西实验中学第三次月考,20)下图表示某二倍体生物的细胞分裂,叙述不正确的是?
( )
A.甲为有丝分裂后期,含4个染色体组
B.乙为初级精母细胞,含8条染色单体
C.乙表示同源染色体分离,非同源染色体自由组合
D.丙为减数第二次分裂中期,无同源染色体
答案????B
解析 乙细胞处于减数第一次分裂,且细胞质不均等分裂,可确定乙细胞为初级卵母细胞,B不正 确。1-2????(2016河南八市重点高中一模,14)减数分裂与生物变异具有密切的联系。下列相关叙述中 正确的是?( )
A.减数分裂过程中基因突变、基因重组和染色体变异均可能发生
B.如果不考虑基因突变,一个基因型为Bb的男子产生基因型为bb的精子的原因可能是有关细胞 在减数第一次分裂或减数第二次分裂后期两条染色体没有分开
C.基因重组只能发生于同源染色体之间
D.发生生物变异后,细胞核中的基因不再遵循遗传规律
答案????A
解析 减数分裂前的间期DNA复制时可能发生基因突变,分裂期可能发生基因重组和染色体变 异,A正确;减Ⅰ分裂中,同源染色体不分离只可导致产生Bb精子,B错误;基因重组有两种类型:同 源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换和减Ⅰ后期非同源染色体上的非等位基因自由组合, C错误;遗传定律适用于真核生物有性生殖,发生生物变异后,细胞核中的基因仍然遵循遗传规律,D错误。题型2 曲线分析类——细胞分裂过程中染色体、DNA等的变化
<方法诠释>
1.“三看法”巧妙判断细胞分裂的曲线类型及细胞分裂方式
(1)模型:2.柱形图分析减数分裂(以精子的形成过程为例) (2)判断方法:<易错易混>
1.DNA数量曲线图的两个变式(1)图1是有丝分裂和减数分裂过程中细胞核DNA含量变化曲线。
(2)图2和图3是图1的变式,其中BC段表示DNA复制,CD段表示含有姐妹染色单体的阶段(有丝分 裂G2、前、中期,减Ⅰ和减Ⅱ的前、中期),DE段表示着丝点分裂,姐妹染色单体分开。2.每条染色体中的DNA含量变化分析如图所示曲线既适用于减数分裂,也适用于有丝分裂,相关分析如下:例2????(2016四川绵阳南山中学月考,3)图一表示基因型为AaBb的某动物细胞处于细胞分裂不同 时期的图像;图二表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比值的变化关系,下列 相关叙述正确的是?( )
A.若图一中细胞之间为亲子代关系,则其分裂顺序为:①→②→⑤→③→④
B.图一②细胞中可发生基因突变、基因重组及染色体变异三种可遗传的变异C.BC段形成原因是DNA复制,非同源染色体自由组合发生在图二的DE段
D.在不考虑基因突变和交叉互换的情况下,若该动物产生一个Aab的配子,则发生分裂异常的时 段应为图二的CD段
思路导引?
解析 图一中①~⑤分裂时期分别为有丝分裂、减Ⅱ后期、有丝分裂后期、减Ⅱ中期和减Ⅰ中 期,若图一中细胞之间为亲子代关系,则图一中细胞分裂顺序应为①→③→⑤→④→②,A错误; ②细胞处于减数第二次分裂后期,基因重组只能发生在减数第一次分裂,B错误;非同源染色体自 由组合发生在减数第一次分裂后期,对应于图二的CD段,C错误;在不考虑基因突变和交叉互换 的情况下,若该动物产生一个Aab的配子,说明在减数第一次分裂过程中A、a所在的同源染色体 未分离,D正确。
答案????D2-1????(2016黑龙江双鸭山一中月考,17)如图所示人体内的细胞在分裂过程中每条染色体的DNA 含量变化曲线。下列有关叙述中正确的是?( )A.该图若为减数分裂,则cd期的细胞都含有23对同源染色体
B.该图若为减数分裂,则基因的分离和自由组合都发生在cd段某一时期
C.该图若为有丝分裂,则细胞板和纺锤体都出现在bc时期
D.该图若为有丝分裂,则ef期的细胞都含两个染色体组
答案????B答案????B
解析 该图若为减数分裂,cd期包括减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期和中期等,其中处 于减数第二次分裂时的细胞不含有同源染色体,A错误;基因的分离和自由组合发生在减数第一次分裂后期,B正确;若为有丝分裂,细胞板和纺锤体分别出现于末期(属ef期)和前期(属cd期),C错 误;ef期可代表有丝分裂的后期和末期,人体有丝分裂后期、末期细胞含有4个染色体组,D错 误。
2-2????(2016山东潍坊上学期期中,18)如图是某二倍体动物的细胞分裂时期与同源染色体对数的 关系曲线图,以下对图示的理解错误的是?( )
A.A~E段细胞完成有丝分裂过程B.F~H段内发生同源染色体的分离
C.B点和H点都发生染色体的着丝点断裂
D.H~I段细胞中有可能含2个染色体组
答案????C
解析 图中C~D段染色体数目是体细胞的两倍,所以A~E段细胞完成有丝分裂过程,A正确;同源 染色体分离发生在减数第一次分裂,减数第一次分裂属于F~H段,B正确;G~H表示减数第一次分 裂同源染色体分离后平均分配到两个子细胞,未发生着丝点断裂,C错误;H~I段表示减数第二次 分裂,二倍体动物减数第二次分裂后期、末期细胞中含有2个染色体组,D正确。题型3 分析计算类——减数分裂形成配子种类的分析判断
<方法诠释>
1.根据染色体组成判断配子来源的方法2.细胞分裂异常产生的子细胞分析
(1)有丝分裂异常(以A所在的一条染色体为例)
(2)减Ⅰ分裂A、A或A、a所在同源染色体未分离或X、Y未分离
(3)减Ⅱ分裂A或a所在姐妹染色单体未分开或X染色单体未分开<易错易混>
1.1个精原细胞和1个卵原细胞最终产生的生殖细胞数量不同
(1)1个精原细胞→1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→4个精细胞→4个精子。
(2)1个卵原细胞→1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞+1个极体→1个卵细胞+3个极体。
2.具有n对同源染色体的个体产生配子情况(不考虑交叉互换)例3????(2015山东临沂重点中学联考,24)某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上,如图 表示该生物的精细胞,试根据细胞内基因的类型,判断这些精细胞至少来自几个精原细胞(不考 虑交叉互换)?( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
思路导引????
解析 来自一个精原细胞的精细胞基因组成相同或互补,根据这一点可以判断①④可来自一个
精原细胞,②⑥可来自一个精原细胞,③来自一个精原细胞,⑤来自一个精原细胞,这些精细胞至 少来自4个精原细胞,C正确。
答案????C
3-1????(2016安徽舒城中学期中,9)一个基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的初级精母细胞,在减 数分裂过程中发生基因突变,其中一条染色单体上的A突变为a,该细胞以后的减数分裂正常进 行,则其可产生多少种配子?( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
答案????C
解析 一个基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的初级精母细胞,DNA复制后基因型为 AAaaBBbb,其中一条染色单体上的A突变为a,则突变后,细胞基因型为AaaaBBbb,减数第一次分 裂同源染色体分离,其上等位基因分离,非同源染色体上非等位基因重新组合,分裂为2个次级精 母细胞:AaBB、aabb或aaBB、Aabb。前者生成的精细胞为AB、aB、ab、ab;后者生成精细胞 为aB、aB、Ab、ab;因为1个初级精母细胞,分裂一次只能形成2个次级精母细胞,故有3种配子, 故C正确。3-2 图甲是某生物的一个精细胞,根据染色体的类型和数目,判断图乙中与其来自同一个精原 细胞的有?( )
?
A.①② B.①④ C.①③ D.②④
答案????C
解析 精原细胞减数第一次分裂的特点:同源染色体分离;减数第二次分裂的特点:次级精母细 胞内由同一着丝点连接的两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体分别进入两个精细胞中,所 以由同一精原细胞最终分裂形成的精细胞中,染色体组成基本相同或恰好“互补”。根据图乙 中各细胞内染色体特点分析,①与图甲的染色体组成“互补”,③与图甲的染色体组成基本相 同,由此可判断出①③与图甲精细胞来自同一个精原细胞。
