1.光合作用与细胞呼吸物质及能量转化
(1)光合作用和细胞呼吸中各种元素的去向
C:CO2有机物丙酮酸CO2
H:H2O[H](CH2O)
[H]H2O
O:H2OO2H2OCO2
有机物
(2)光合作用和细胞呼吸中ATP的来源及去路分析
①光合作用中ATP的来源及去路
来源:光反应——类囊体薄膜上;去路:暗反应——叶绿体基质中。
②细胞呼吸中ATP的来源和去路
ATP合成:a、b、c都产生ATP,场所为细胞质基质和线粒体;ATP分解为各项生命活动供能。
(3)光合作用和细胞呼吸中[H]的来源和去路分析
项目
光合作用
细胞呼吸
来
源
过程
H2O[H]+O2
C6H12O6丙酮酸+4[H];
2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H]
场所
叶绿体的类囊体薄膜
细胞质基质、线粒体基质
去路
过程
C3(CH2O)
24[H]+6O212H2O
场所
叶绿体基质
线粒体内膜
2.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——单位时间内一定量组织的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所吸收的CO2量或释放的O2量。
(3)真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。
3.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,该值绝对值代表呼吸速率,该曲线代表净光合速率,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。
(2)根据关键词判定
检测
指标
呼吸速率
净光合速率
真正(总)光合速率
CO2
释放量(黑暗)
吸收量
利用量、固定量、消耗量
O2
吸收量(黑暗)
释放量
产生量
有机物
消耗量(黑暗)
积累量
制造量、产生量
4.“装置图法”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
a.装置烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液,用于吸收CO2。
b.玻璃钟罩遮光处理,以排除光合作用干扰。
c.置于适宜温度环境中。
d.红色液滴向左移动(单位时间内左移距离代表呼吸速率)。
②测定净光合速率
a.装置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,满足光合作用需求。
b.必须给予较强光照处理,且温度适宜。
c.红色液滴向右移动(单位时间内右移距离代表净光合速率)。
考向一 光合作用与细胞呼吸基本过程的判断
例1 如图为植物的某个叶肉细胞中两种膜结构及其上发生的生化反应模式图。下列有关叙述正确的是( )
A.图1、2中的两种生物膜依次存在于线粒体和叶绿体中
B.图1中的[H]来自水,图2中的[H]来自丙酮酸
C.两种生物膜除产生上述物质外,还均可产生ATP
D.影响图1、2中两种膜上生化反应的主要外界因素分别是温度和光照
答案 C
解析 图1所示是叶绿体的类囊体薄膜,其上进行的是光合作用的光反应,图示生化反应是水的光解,[H]来自水。图2所示是线粒体内膜,其上进行的是有氧呼吸的第三阶段,[H]来自葡萄糖、丙酮酸和H2O。
考向2 细胞呼吸与光合作用的综合应用
例2 夏季晴朗的一天,甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲植株从a点开始进行光合作用
B.乙植株在e点时有机物积累量最多
C.曲线b~c段和d~e段下降的原因相同
D.两曲线b~d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
答案 D
解析 图中光合作用开始的点在a点之前,即CO2吸收速率开始变化的点,故A错误;图中6~18时有机物一直在积累,18时植物体内有机物积累量最大,故B错误;曲线b~c段下降的原因是光照太强,气孔关闭,叶片吸收的CO2少,d~e段下降的原因是光照强度减弱,故C错误。
例3 (2016·泰州二模)为探究光照强度对光合作用的影响,某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组,在25℃条件下进行了一系列实验。下列说法正确的是( )
A.在无光条件下,液滴向左移动
B.在有光条件下,液滴向右移动
C.在有光条件下,液滴向右移动的距离代表光合速率
D.随光照强度的增强,液滴向右移动的距离逐渐增大
答案 A
解析 由于CO2缓冲液维持装置中的CO2含量不变,所以引起装置中气压变化的原因是O2的变化。无光条件下绿色植物只进行细胞呼吸,消耗O2,液滴左移,A项正确。有光条件下,绿色植物既进行细胞呼吸消耗O2,又进行光合作用产生O2,若光合作用>呼吸作用,液滴右移;若光合作用=呼吸作用,液滴不移动;若光合作用<呼吸作用,液滴左移,B项错误。在有光条件下,液滴向右移动的距离代表净光合速率,C项错误。在达到光饱和点之前随光照强度的增强,液滴向右移动的距离逐渐增大,D项错误。
1.(2017·江苏学测)下列与大棚种植蔬菜相关的叙述,不合理的是( )
A.搭建大棚时,选择无色透明的塑料薄膜
B.连续阴雨天时,适当补充光照
C.为了提高产量,晴天下午密闭大棚
D.为了防止冻害,冬季夜间覆盖草帘
答案 C
解析 密闭后大棚中二氧化碳将逐渐降低,最终导致光合作用和呼吸作用相等,不利于提高产量,C错误。
2.(2016·江苏学测)雾霾天气会导致农作物的光合作用速率下降,其主要原因是( )
A.光照强度减弱 B.土壤肥力下降
C.吸收CO2过多 D.吸收水分过多
答案 A
解析 雾霾天气会导致光照强度减弱,进而影响光合作用的光反应,导致农作物的光合作用速率下降。
3.(2017·江苏学测)图1表示植物叶肉细胞中光合作用和有氧呼吸的部分过程,其中C3在不同代谢过程中表示不同的化合物;图2表示该细胞中的一种生物膜和其上所发生的部分生化反应。请据图回答问题:
(1)图1中属于光合作用的过程有________(填序号),图2中生物膜的主要成分有________和蛋白质。
(2)图2中生物膜的具体名称是____________,图1生理过程中________(在a~e中选择填空)发生在该生物膜上。
a.过程①⑤ b.过程②③④ c.过程①② d.过程④⑤
e.都没有
(3)由图2可知,蛋白M的生理功能有______________、_________________。
答案 (1)②③④ 磷脂(脂质) (2)线粒体内膜 e (3)催化ATP合成 H+的通道
解析 (1)图1中,②③过程是C3转变为(CH2O)和C5,是C3的还原过程;④过程是CO2和C5产生C3,是CO2的固定过程,属于光合作用的过程有②③④。图2中生物膜的主要成分有磷脂(脂质)和蛋白质。
(2)图2中生物膜上进行H+和O2反应产生水,属于有氧呼吸的第三阶段,发生在线粒体内膜上。图1生理过程都没有发生在该生物膜上。
(3)由图2可知,蛋白M的生理功能有催化ATP合成、H+的通道。
4.(2016·江苏学测)图1表示某植物叶肉细胞中光合作用和有氧呼吸的主要过程,其中甲~丁表示细胞中相应结构,a~d表示相关物质;图2表示该植物种子萌发过程中呼吸作用状态的变化。请据图回答:
(1)图1中的结构乙的名称是____________,物质c表示________。
(2)图2中的第Ⅲ阶段细胞呼吸发生的主要场所是________(填图1中的甲~丁)。
(3)细胞呼吸强度受外界条件和内部因素的影响,请分析:
①图2中第Ⅰ阶段CO2释放量迅速上升的主要原因是
________________________________________________________________________。
②图2中第Ⅲ阶段CO2释放量再次急剧上升的主要原因有______________________、______________________。
答案 (1)叶绿体基质 CO2 (2)丁
(3)①种子吸水后呼吸酶活性增强 ②氧气供应增多 线粒体数量增多
解析 (1)据图分析,图1中,甲是叶绿体类囊体薄膜,乙是叶绿体基质,丙是细胞质基质,丁是线粒体,物质c是二氧化碳。
(2)图2中的第Ⅲ阶段细胞呼吸主要是有氧呼吸,其进行的主要场所是线粒体。
(3)①图2中第Ⅰ阶段 CO2释放量迅速上升的主要原因是种子萌发时的水分和温度适宜,无氧呼吸增强导致二氧化碳释放增加。
②图2中第Ⅲ阶段 CO2释放量再次急剧上升的主要原因有:线粒体数量增多;胚根穿破种皮后氧气浓度升高,有氧呼吸增强。
1.如图表示光照下叶肉细胞中A、B两种细胞器间的气体交换,下列有关叙述正确的是( )
A.在黑暗中A将停止生理作用
B.A结构能产生ATP,B结构不能产生ATP
C.植物正常生长时,B结构产生的O2全部被A结构利用
D.白天适当升温,夜晚适当降温能增加农作物的产量
答案 D
解析 无光照时,植物仍能进行呼吸作用产生CO2;A结构为线粒体,B结构为叶绿体,A、B结构都能产生ATP;植物正常生长时,B结构产生的O2除被A结构利用外,还有一部分释放到外界环境中。
2.关于光合作用和呼吸作用的叙述,错误的是( )
A.磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物
B.光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与
C.人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供
D.病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量
答案 C
解析 光合作用的光反应中有ATP的合成,需要原料ADP和磷酸。光合作用中叶绿素吸收并转化光能的过程与酶的催化作用无关。乳酸是无氧呼吸的产物,在人体内不能继续分解供能,人体在剧烈运动时所需的能量是由葡萄糖分解提供的。病毒无独立的代谢系统,病毒核酸的复制所需要的能量由宿主细胞的呼吸作用提供。
3.(2016·盐城一中月考)如图表示细胞内过程,相关描述正确的是( )
A.能够在生物膜上完成的过程是2、5、6、7、8
B.过程3、4的进行需要同种酶的催化
C.图中7过程需要1过程的参与,而8过程中同时进行了2过程
D.在绿色植物的叶肉细胞内,线粒体通过2过程合成的ATP比叶绿体通过2过程合成的ATP用途单一
答案 C
解析 图中2表示ATP的合成,可发生在线粒体内膜和类囊体薄膜上;5表示发生在线粒体内膜上的有氧呼吸的第三阶段;6表示发生在类囊体薄膜上的光反应过程中水的光解;7表示发生在叶绿体基质中的光合作用的暗反应阶段;8表示无氧呼吸或有氧呼吸的第一、第二阶段,无氧呼吸的场所是细胞质基质,有氧呼吸的第一、第二阶段分别发生在细胞质基质和线粒体基质中。
4.如图为某植物细胞部分结构示意图,据图分析,下列四项叙述中正确的是( )
A.a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程
B.e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程
C.以C18O2作原料进行光合作用,在较强光照下,测得含18O的呼吸作用产物的主要去向是图中的d
D.以HO作原料进行光合作用,在较强呼吸作用下,测得含18O的光合作用产物的主要去向是图中的b
答案 C
解析 a表示叶绿体吸收CO2,b表示叶绿体释放O2,e表示线粒体吸收O2,f表示线粒体释放CO2,c表示叶绿体产生的O2被线粒体利用,d表示线粒体产生的CO2被叶绿体利用。以C18O2作原料进行光合作用,18O的转移途径为C18O2→有机物→C18O2,在较强光照下,光合作用速率大于呼吸作用速率,呼吸产物C18O2主要被叶绿体利用,即主要去向是图中的d。以HO作原料进行光合作用,18O全部生成氧气,在较强呼吸作用下,氧气主要被线粒体利用,进行有氧呼吸,即主要去向是图中的c。
5.如图表示光合作用和有氧呼吸过程中C、H、O三种元素的转移途径以及能量转换过程,图中序号表示相关的生理过程。下列叙述错误的是( )
A.在元素转移途径中,④与⑧、⑦与⑨表示的生理过程相同
B.在元素转移途径中,能在小麦根尖成熟区细胞中发生的生理过程有②③⑥⑦⑨
C.在有氧呼吸过程中,产生能量最多的过程是⑦和⑨
D.ATP中的能量不仅可以来自光能,也可以来自有机物中的化学能;ATP中的化学能可以转变为化学能而不能转变为光能
答案 D
解析 由图分析,①是暗反应阶段,②是有氧呼吸第一阶段,③是有氧呼吸第二阶段,④是光反应中的水在光下分解过程,⑤是暗反应中的三碳化合物的还原过程,⑥是有氧呼吸的第一、二阶段,⑦是有氧呼吸的第三阶段,⑧是光反应中的水在光下分解过程,⑨是有氧呼吸的第三阶段。在元素转移途径中,④与⑧都是水的光解过程,⑦与⑨都是有氧呼吸的第三阶段,A项正确;小麦根尖成熟区细胞不能进行光合作用,但能发生有氧呼吸,即能发生②③⑥⑦⑨,B项正确;在有氧呼吸过程中,产生能量最多的过程是有氧呼吸的第三阶段,即图中的⑦和⑨,C项正确;ATP中的化学能可以转化为光能,如萤火虫尾部发出的光,D项错误。
6.图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时,单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示蓝藻光合速率与光照强度的关系,下列说法正确的是( )
A.图甲中,光照强度为b时,光合速率等于呼吸速率
B.图甲中,光照强度为d时,单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2
C.图乙中,当光照强度为x时,细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体
D.图乙中,限制e、f、g点光合作用速率的因素主要是光照强度
答案 B
解析 分析甲图可知,光照强度为b时,CO2释放量和O2产生总量相等,都为3单位,细胞呼吸释放的CO2首先供应叶绿体进行光合作用,剩余部分释放到外界,说明此时细胞呼吸速率大于光合速率,A项错误;光照强度为d时,水稻叶肉细胞光合作用速率大于细胞呼吸速率,光照强度为a时,CO2释放量即为呼吸速率,则光照强度为d时,O2产生总量为8单位,需要消耗的CO2也为8单位,所以单位时间内需从外界吸收2个单位的CO2,B项正确;图乙中所示生物为蓝藻,蓝藻不含线粒体和叶绿体,C项错误;图乙中,限制g点光合作用速率的因素不是光照强度,可能是二氧化碳浓度及温度等,D项错误。
7.已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃,如图表示30℃时光合作用与光照强度的关系。若温度降到25℃(原光照强度和二氧化碳浓度不变),理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是( )
A.下移、右移、上移
B.下移、左移、下移
C.上移、左移、上移
D.上移、右移、上移
答案 C
解析 图中a、b、d三点分别表示细胞呼吸强度、光补偿点和光饱和点时的光合作用强度。由题干“光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃”可知,当温度从30 ℃降到25 ℃时,细胞呼吸强度降低,a点上移;光合作用强度增强,所以光饱和点(d点)时吸收的CO2增多,d点上移。b点表示光合作用强度=细胞呼吸强度,在25 ℃时细胞呼吸作用强度降低,光合作用强度增强,在除光照强度外其他条件不变的情况下要使光合作用强度仍然与细胞呼吸强度相等,需降低光照强度,即b点左移。
8.科研人员检测晴朗天气下露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日变化情况,并将检测结果绘制成下图。下列相关说法错误的是( )
A.光照强度增大是导致ab段、lm段Pn增加的主要原因
B.致使bc段、mn段Pn下降的原因是气孔关闭
C.致使ef段、op段Pn下降的原因是光照逐渐减弱
D.适时浇水、增施农家肥是提高大田作物产量的重要措施
答案 B
解析 早晨日出后光照强度不断增大,使得露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率迅速上升。大棚栽培条件下的油桃在bc段Pn下降,主要原因是日出后光合作用比较旺盛消耗了大量CO2,使大棚内密闭环境中CO2浓度迅速下降;而露地栽培的油桃在mn段Pn下降,是因为环境温度过高导致气孔关闭,使植物不能吸收CO2。15时以后,两种栽培条件下的光合速率持续下降,是光照强度逐渐减弱所致。适时浇水从而避免植物因缺水导致气孔关闭,增施农家肥从而增加CO2浓度是提高大田作物产量的重要措施。
9.下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、第二阶段产生[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,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。
10.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
答案 D
解析 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;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H2O,D错误。
11.叶肉细胞内的下列生理过程,一定在生物膜上进行的是( )
A.O2的产生
B.H2O的生成
C.[H]的消耗
D.ATP的合成
答案 A
解析 O2产生于光反应中,场所是叶绿体类囊体薄膜上,A正确;生成H2O的生理过程较多,未必都在“生物膜”上进行,如蛋白质合成时产生水,其场所是核糖体,B错误;消耗[H]的过程有有氧呼吸第三阶段、无氧呼吸第二阶段或光合作用暗反应,场所不一定有膜结构,如细胞质基质、叶绿体基质,C错误;ATP的合成场所有细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜,不一定有膜结构,D错误。
12.某兴趣小组将水绵浸没在加有适宜培养液的大试管中,以人工白炽灯作为光源,从近向远逐渐移动白炽灯调节其与大试管的距离,测定在不同距离下水绵释放气泡的速率,其他条件不变,结果如图所示。下列相关叙述中不正确的是( )
A.b点的限制因素为光照强度
B.a点时水绵能产生ATP的细胞结构只有线粒体和细胞质基质
C.c点与a点的干重相比较,c点较a点低
D.如果培养液中缺Mg2+,在同样情况下完成该实验,a点应左移
答案 B
解析 以人工白炽灯作为光源,从近向远逐渐移动白炽灯,调节其与大试管的距离,b点气泡数目之所以减少,是因为光照强度在减弱,因此b点的限制因素为光照强度,故A正确;a点时水绵能产生气泡数量为0,光合作用强度等于呼吸作用强度,所以能产生ATP的细胞结构除了线粒体和细胞质基质,还有叶绿体,故B错误;c点到a点该过程连续,一直进行光合作用,有机物一直积累,所以干重a>c,故C正确;如果培养液中缺Mg2+,叶绿素合成受阻,光合作用强度减弱,为了维持光合作用等于呼吸作用,应该增加光照强度,a点应左移,故D正确。
13.科学家通过对绿色植物转换CO2的研究得知:①在一定浓度范围内,绿色植物对外界CO2的转换为定值(转换率=);②绿色植物光合作用利用的CO2来自于外界吸收与自身呼吸作用产生。已测得呼吸作用释放CO2为0.6μmol/h,现用红外测量仪在恒温不同光照下测得如下的数据,实际光合量用葡萄糖表示。
外界CO2浓度
(μmol/h)
实际光合量
(μmol/h)
1.2
2.4
3.6
4.8
光照强度(lx)
1k
0.1
0.1
0.1
0.1
2k
0.27
0.44
0.61
0.78
(1)从表中数据对比可知影响光合作用的因素有__________________________。
(2)当光照强度为1klx时,实际光合量都为0.1μmol,原因是____________________________
________________________________________。
(3)当光照强度为2klx,实际光合量为0.27μmol/h时,植物从外界吸收CO2的量为________ μmol/h,植物对外界CO2转换率为________。设外界CO2浓度为5.4μmol/h,则该条件下绿色植物的实际光合量为 ________μmol/h。
答案 (1)外界CO2的浓度、光照强度 (2)光照强度弱,光反应生成的ATP和[H]的量有限 (3)1.02 0.85 0.865
解析 (1)由表中数据可以看出,光照强度为2 klx的条件下,随CO2浓度增加,实际光合量增加,相同CO2浓度下,实际光合量随光照强度增加而增加,因此从表中数据的对比可知影响光合作用的因素有外界CO2的浓度、光照强度。
(2)当光照强度为1 klx时,实际光合量都为0.1 μmol,原因是光照强度弱,光反应生成的ATP和[H]的量有限。
(3)当光照强度为2 klx,实际光合量为0.27 μmol/h时,消耗CO2的量=0.27×6=1.62 μmol/h,植物从外界吸收CO2的量=1.62 μmol/h-0.6 μmol/h=1.02 μmol/h;植物对外界CO2转换率=1.02÷1.2=0.85。外界CO2浓度为5.4 μmol/h时,该条件下绿色植物的实际光合量=(5.4×0.85+0.6)÷6=0.865 μmol/h。
14.甲图表示生物体内细胞呼吸的过程,图中a~i表示某物质,①~⑤表示相关生理过程,据图回答:
(1)①~⑤过程,能在人体成熟的红细胞中进行的是________(填标号)。
(2)图中a物质名称__________,f物质表示________,将一只实验小鼠放入含有放射性18O2气体的容器内,18O2进入细胞后,最先出现的放射性化合物是图中的__________(用图中字母表示)。
(3)有人利用小球藻做了乙图所示实验,开始时各试管中小球藻的数量相同,请回答:
①酵母菌在快速繁殖时,细胞呼吸的总反应式______________________________________
________________________________________________________________________。
②将两个装置都同时放在适宜的温度和光照下培养一段时间,B、C两试管中小球藻密度较大的是________________________________________________________________________。
答案 (1)①⑤ (2)丙酮酸 氧气 c
(3)①C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
②B
解析 (1)人体成熟的红细胞无线粒体,只能进行无氧呼吸,故能进行的是①⑤。
(2)图中a物质为有氧呼吸第一阶段的产物,故为丙酮酸;f物质参与有氧呼吸的第三阶段,故为氧气。氧气在有氧呼吸的第三阶段和还原态的氢结合形成水,故最先出现的放射性化合物是水。
(3)酵母菌在快速繁殖时进行有氧呼吸,故细胞呼吸的总反应式为C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量;乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,不能产生二氧化碳,故不能给小球藻提供光合作用的原料,故B、C两试管中小球藻密度较大的是B。
1.显性性状与隐性性状的判断方法
(1)根据子代性状判断
①不同性状的亲本杂交?子代只出现一种性状?子代所出现的性状为显性性状。
②相同性状的亲本杂交?子代出现不同性状?子代所出现的新的性状为隐性性状。
(2)根据子代性状分离比判断
具一对相对性状的亲本杂交?F2性状分离比为3∶1?分离比为3的性状为显性性状。
(3)假设法判断
在运用假设法判断显隐性性状时,若出现假设与事实相符的情况,要注意另一种假设,切不可只根据一种假设得出片面的结论;但若假设与事实不相符,则不必再作另一假设,可直接予以判断。
2.纯合子与杂合子的判断
(1)测交法(在已确定显隐性性状的条件下)
待测个体×隐性纯合子―→子代
结果分析
(2)自交法
待测个体子代
结果分析
(3)花粉鉴定法
待测个体花粉
结果分析
(4)单倍体育种法
待测个体―→花粉―→幼苗―→秋水仙素处理获得植株
结果分析
3.分离定律遗传的概率计算
(1)用经典公式或分离比计算
①概率=×100%。
②根据分离比计算:
如Aa1AA∶2Aa∶1aa
3显性性状∶1隐性性状
AA、aa出现的概率各是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,显性性状中杂合子的概率是2/3。
(2)根据配子概率计算
①先计算亲本产生每种配子的概率。
②根据题目要求用相关的两种(♀、♂)配子的概率相乘,即可得出某一基因型的个体的概率。
③计算表现型概率时,再将相同表现型的个体的概率相加即可。
4.不同交配类型的判断及应用分析
项目
含义
作用
杂交
基因型不同的同种生物体之间相互交配
①探索控制生物性状的基因的传递规律;②将不同优良性状集中到一起,得到新品种;③显隐性性状判断
自交
①植物的自花(或同株异花)受粉
②基因型相同的动物个体间的交配
①可不断提高种群中纯合子的比例;②可用于植物纯合子、杂合子的鉴定,且最简便,并可保留种子
测交
杂合子与隐性纯合子相交,是一种特殊方式的杂交
①验证遗传基本规律理论解释的正确性;②可用于高等动物纯合子、杂合子的鉴定
正交与
反交
是相对而言的,正交中父方和母方分别是反交中母方和父方
①检验是细胞核遗传还是细胞质遗传;②检验是常染色体遗传还是性染色体遗传
5.利用“拆分法”解决自由组合计算问题
(1)思路
将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合。
(2)方法
题型分类
解题规律
示例
种
类
问
题
配子类型
(配子种
类数)
2n(n为等位基因对数)
AaBbCCDd产生配子种类数为23=8
配子间结合方式
配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积
AABbCc×aaBbCC配子间结合方式种类数=4×2=8
子代基因
型(或表现
型)种类
双亲杂交(已知双亲基因型),子代基因型(或表现型)等于各性状按分离定律所求基因型(或表现型)的乘积
AaBbCc×Aabbcc,基因型为3×2×2=12种,表现型为2×2×2=8种
概
率
问
题
基因型(或表现型)的比例
按分离定律求出相应基因型(或表现型),然后利用乘法原理进行组合
AABbDd×aaBbdd,F1中AaBbDd所占的比例为1×1/2×1/2=1/4
纯合子或杂合子出现的比例
按分离定律求出纯合子的概率的乘积为纯合子出现的比例,杂合子概率=1-纯合子概率
AABbDd×AaBBdd杂交,AABBdd所占比例为1/2×1/2×1/2=1/8
6.自交与自由交配下的推断与相关比例计算
纯合黄色圆粒豌豆和纯合绿色皱粒豌豆杂交后得子一代,子一代再自交得子二代,若子二代中黄色圆粒豌豆个体和绿色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配,所得子代的性状表现比例分别如下表所示:
表现型
比例
Y_R_
(黄圆)
自交
黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒
25∶5∶5∶1
测交
黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒
4∶2∶2∶1
自由交配
黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒
64∶8∶8∶1
yyR_
(绿圆)
自交
绿色圆粒∶绿色皱粒
5∶1
测交
绿色圆粒∶绿色皱粒
2∶1
自由交配
绿色圆粒∶绿色皱粒
8∶1
考向一 分离定律的相关应用题
例1 (2017·南京学测模拟)大豆的白花和紫花是一对相对性状。下列四组杂交实验中能判断显性和隐性关系的是( )
①紫花×紫花→403紫花
②紫花×紫花→301紫花+101白花
③紫花×白花→399紫花
④紫花×白花→198紫花+202白花
A.②和③ B.③和④ C.①和③ D.①和②
答案 A
解析 ②为自交法确定,③为杂交法确定。
考向二 自由组合定律的相关应用题
例2 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下表所示:
品系
①
②
③
④
隐性性状
均为显性
残翅
黑身
紫红眼
相应染色体
Ⅱ、Ⅲ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
验证自由组合规律,可选择下列哪种交配类型( )
A.①×② B.②×④
C.②×③ D.①×④
答案 B
解析 自由组合定律研究的是位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合规律,故选②×④或③×④。
1.(2017·江苏学测)孟德尔巧妙地设计了测交实验,验证了自己的假说。下列杂交组合中,属于测交的是( )
A.DD×DD B.Dd×Dd
C.Dd×dd D.DD×Dd
答案 C
解析 测交是用隐性纯合子测定F1的基因型。
2.(2014·江苏学测)已知某种水果果皮红色(H)对黄色(h)为显性,果肉酸味(R)对甜味(r)为显性,这两对相对性状的遗传遵循基因自由组合定律。现有基因型为HhRr,hhrr的两个个体杂交,其子代的表现型比例是( )
A.9∶3∶3∶1
B.1∶1∶1∶1
C.3∶1∶3∶1
D.1∶1
答案 B
3.(2017·江苏学测)家蚕结黄茧和白茧由一对等位基因Y、y控制,并受另一对等位基因I、i影响。当基因I存在时,基因Y的作用不能显现出来。现有下面两组杂交实验,请回答下列问题:
(1)基因Y与基因I在染色体上的位置关系是______________。
(2)若实验一中的F2中结黄茧个体自由交配,后代中纯合子所占比例为________(用分数表示)。
(3)现有一类型家蚕与实验一的F1基因型相同,将该类型家蚕与实验一的F2中的结白茧杂合子杂交,理论上后代结白茧家蚕中纯合子所占比例为__________(用分数表示)。
(4)请分析实验二杂交实验图解,写出两亲本个体可能的基因型组合:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)两者位于非同源染色体上
(2) (3)
(4)YyIi×yyii或YYIi×YyIi或YYIi×YYIi或YYIi×yyIi
解析 (1)由分析可知,控制家蚕茧色的两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,因此两对等位基因位于非同源染色体上。(2)实验一中,子二代黄茧的基因型是YYii∶Yyii=1∶2,产生的配子类型及比例是Yi∶yi=2∶1,自由交配后代基因型及比例是YYii∶Yyii∶yyii=4∶4∶1,其中YYii、yyii是纯合子,占。(3)实验一的F1基因型是YyIi,实验一的F2中结白茧杂合子的基因型是YYIi∶YyII∶YyIi∶yyIi=2∶2∶4∶2,YY∶Yy∶yy=1∶3∶1,II∶Ii=1∶4,与YyIi杂交转化成分离定律问题:
①Yy×YY→YY+Yy,Yy×Yy→YY+Yy+yy,Yy×yy→Yy+yy;
②Ii×II→II+Ii,Ii×Ii→II+Ii+ii;
杂交后代中黄茧的比例是Y__ii=(++++)Y__×ii=,白茧的比例是1-=,白茧纯合子是YYII+yyII+yyii=(+)×+(+)×+(+)×=,因此理论上后代结白茧家蚕中纯合子所占比例为÷=。
(4)由题图可知,杂交实验二白茧与白茧杂交,子一代白茧∶黄茧=3∶1,相当于一对相对性状的杂合子自交,亲本白茧的杂交组合可能是YyIi×yyii或YYIi×YyIi或YYIi×YYIi或YYIi×yyIi。
4.(2016·江苏学测)有研究小组在小鼠毛色遗传实验中发现,不论黄鼠与黄鼠相交还是黄鼠与黑鼠相交,后代中均有两种表现型,实验结果如下表所示,请回答下列问题(控制毛色等位基因用A、a表示)
组别
P
F1的表现型及数量单位:只
雌性
雄性
实验一
黄鼠×黑鼠
黄鼠
1187
黑鼠
1189
黄鼠
1186
黑鼠
1188
实验二
黄鼠×黄鼠
黄鼠
1198
黑鼠
598
黄鼠
1196
黑鼠
599
(1)根据实验结果可推测在胚胎期死亡的个体基因型为________。
(2)若将实验一中F1雌雄鼠自由交配得到F2,F2继续自由交配得到F3中黄鼠所占的比例是__________(用分数表示)。
(3)假设小鼠的长毛与短毛由一对常染色体上的等位基因B、b控制,小鼠毛的长短与毛色遗传遵循基因的自由组合定律。现有小鼠甲和乙多次交配,F1表现型及其数量相对值如图所示,小鼠甲、乙的基因型分别为______。若F1中长毛黄鼠雌雄个体交配得到F2,则长毛黄鼠所占的比例是________(用分数表示)。
答案 (1)AA (2) (3)AaBb、AaBb
解析 (1)由分析可知,胚胎致死的基因型是AA。
(2)实验一亲本基因型是Aa×aa,子一代基因型是Aa∶aa=1∶1,产生的配子的类型及比例是A∶a=1∶3,自由交配后代的基因型及比例是AA∶Aa∶aa=1∶6∶9,AA胚胎致死,因此F2中黄鼠所占的比例是2/5,黑鼠比例为3/5,再自由交配所得的F3中黄鼠比例为1/3。
(3)如果小鼠毛的长短与毛色遗传遵循基因的自由组合定律,子一代长毛∶短毛=3∶1,亲本基因型是Bb×Bb,黄鼠∶黑鼠=2∶1,亲本基因型是Aa×Aa,因此对于2对等位基因来说亲本基因型是AaBb×AaBb;子一代中长毛黄鼠雌雄个体的基因型是AaBB、AaBb,比例是1∶2,Aa×Aa→Aa(黄鼠)、aa(黑鼠),后代长毛鼠的比例是B_=1-××=,长毛黄鼠个体的比例是×=。
1.(2017·扬州学测模拟)孟德尔用具有两对相对性状的豌豆作亲本杂交获得F1,F1自交得F2,F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9∶3∶3∶1,与F2出现这种比例无直接关系的是( )
A.亲本必须是纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆
B.F1产生的雌、雄配子各有4种,比例为1∶1∶1∶1
C.F1自交时,4种类型的雌、雄配子的结合是随机的
D.F1的雌、雄配子结合成的合子都能发育成新个体
答案 A
解析 亲本既可以选择纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆,也可以选择纯种的黄色皱粒豌豆与绿色圆粒豌豆,两种情况对实验结果没有影响。
2.(2017·常州学测模拟)孟德尔通过豌豆杂交实验揭示了遗传的基本定律。下列相关叙述不正确的是( )
A.F1自交时,雌、雄配子结合的机会相等
B.F1自交后,各种基因型个体成活的机会相等
C.F1形成配子时,产生了数量相等的雌雄配子
D.F1形成配子时,非同源染色体上的非等位基因组合进入同一配子的机会相等
答案 C
解析 F1自交时,雌、雄配子结合的机会相等,保证配子的随机结合,A正确;F1自交后,各种基因型个体成活的机会相等,使后代出现性状分离比为3∶1,B正确;F1产生的雌配子和雄配子的数量不等,但雌、雄配子中D∶d均为1∶1,C错误;F1形成配子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,进入同一配子的机会相等,D正确。
3.(2017·泰州学测模拟)用纯种黄色饱满玉米和白色皱缩玉米杂交,F1全部表现为黄色饱满。F1自交后,F2的性状表现及比例为:黄色饱满73%,黄色皱缩2%,白色饱满2%,白色皱缩23%。对上述两对性状遗传分析正确的是( )
A.F1产生两种比例相等的配子
B.控制两对性状的基因独立遗传
C.两对性状中有一对的遗传不符合基因分离定律
D.若F1测交,则后代有四种表现型且比例不等
答案 D
解析 纯种黄色饱满子粒的玉米与白色皱缩子粒的玉米杂交,F1全部表现为黄色饱满,说明黄色相对于白色为显性性状,饱满相对于皱缩为显性性状,F1自交后,F2的性状表现及比例为黄色饱满73%,黄色皱缩2%,白色饱满2%,白色皱缩23%。其中黄色∶白色=3∶1,饱满∶皱缩=3∶1,如果符合自由组合定律,F1自交后代分离比应符合9∶3∶3∶1。但本题给出的数据不符合9∶3∶3∶1,因此上述两对性状的遗传不符合基因自由组合定律,应该是两对等位基因位于一对同源染色体上,而且在减数分裂四分体时期一部分发生了交叉互换,所以F1产生4种配子,而且比例不相等,A、B错误;由以上分析可知,F2中黄色∶白色=3∶1,饱满∶皱缩=3∶1,所以每对相对性状都遵循基因分离定律,C错误;由于F1产生4种配子,而且比例不相等,所以若F1测交,则后代有四种表现型且比例不等,D正确。
4.(2017·南京学测模拟)某种植物细胞常染色体上的A、B、T基因对a、b、t为完全显性,让红花(A)高茎(B)圆形果(T)植株与隐性性状的白花矮茎长形果植株测交,子一代的表现型及其比例是:红花矮茎圆形果∶白花高茎圆形果∶红花矮茎长形果∶白花高茎长形果=1∶1∶1∶1,则下列正确表示亲代红花高茎圆形果的基因型的是( )
答案 D
解析 红花高茎圆形果(A_B_T_)植株与隐性性状的白花矮茎长形果(aabbtt)植株测交,子一代的表现型及其比例是:红花矮茎圆形果∶白花高茎圆形果∶红花矮茎长形果∶白花高茎长形果=1∶1∶1∶1,分析3对性状组合关系:红花与矮茎性状、白花与高茎性状一直在一起,而它们与圆形、长形是自由组合的,说明A与b连锁,a与B连锁,而T与t在另一对同源染色体上,如选项D所示。
5.(2017·盐城学测模拟)已知玉米有色子粒对无色子粒是显性。现将一有色子粒的植株X进行测交,后代出现有色子粒与无色子粒的比是1∶3,对这种杂交现象的推测错误的是( )
A.玉米的有色、无色子粒遗传能遵循孟德尔遗传定律
B.玉米的有色、无色子粒是由一对等位基因控制的
C.测交后代的有色子粒的基因型与植株X相同
D.测交后代的无色子粒有三种基因型
答案 B
解析 玉米的有色、无色子粒遗传遵循基因的分离定律和基因的自由组合定律,A正确;玉米的有色、无色子粒是由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制的,B错误;由于测交是杂合子与隐性个体杂交,所以测交后代的有色子粒的基因型仍为双杂合子,与植株X的基因型相同,C正确;测交后代的无色子粒的基因型有三种,其中两种为单显性,一种为双隐性,D正确。
6.(2017·连云港学测模拟)对下列实例的判断中,正确的是( )
A.有耳垂的双亲生出了无耳垂的子女,因此无耳垂为隐性性状
B.杂合子的自交后代不会出现纯合子
C.高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,子一代出现了高茎和矮茎,所以高茎是显性性状
D.杂合子的测交后代都是杂合子
答案 A
解析 有耳垂的双亲生出了无耳垂的子女,表明亲本性状为显性,无耳垂为隐性性状,故A正确;杂合子的自交后代会出现性状分离,其中有纯合子,故B错误;高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,子一代出现了高茎和矮茎,无法判断高茎和矮茎的显隐性关系,故C错误;杂合子的测交后代有纯合子和杂合子,故D错误。
7.(2017·常州学测模拟)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F1全部表现为红花。若F1自交,得到的F2植株中,红花为272株,白花为212株;若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株。根据上述杂交实验结果推断,下列叙述正确的是( )
A.F2中白花植株都是纯合子
B.F2中红花植株的基因型有2种
C.控制红花与白花的基因在一对同源染色体上
D.F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多
答案 D
解析 用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株,相当于测交后代表现出1∶3的分离比,可推断该相对性状受两对等位基因控制,且两对基因独立遗传。设相关基因为A、a和B、b,则A_B_表现为红色,A_bb、aaB_、aabb表现为白色,因此F2中白花植株中有纯合子和杂合子,故A项错误;F2中红花植株的基因型有AaBb、AABB、AaBB、AABb4种,故B项错误;控制红花与白花的两对基因独立遗传,且位于两对同源染色体上,故C项错误;F2中白花植株的基因型有5种,红花植株的基因型有4种,故D项正确。
8.(2016·扬州学测模拟)下列叙述正确的是( )
A.孟德尔定律支持融合遗传的观点
B.孟德尔定律描述的过程发生在有丝分裂中
C.按照孟德尔定律,AaBbCcDd个体自交,子代基因型有16种
D.按照孟德尔定律,对AaBbCc个体进行测交,测交子代基因型有8种
答案 D
解析 孟德尔定律的前提是遗传因子独立存在,不相互融合,A错误;孟德尔定律描述的过程发生在减数分裂过程中,B错误;按照孟德尔定律,AaBbCcDd个体自交,子代基因型有3×3×3×3=81种,C错误;按照孟德尔定律,对AaBbCc个体进行测交,测交子代基因型有2×2×2=8种,D正确。
9.(2016·南京学测模拟)孟德尔做了如图所示的豌豆杂交实验,以下描述错误的是( )
A.①和②的操作同时进行
B.①的操作是人工去雄
C.②的操作是人工授粉
D.②的操作后要对雌蕊套袋
答案 A
解析 在进行杂交实验中,先除去母本未成熟花的全部雄蕊(去雄),然后套上纸袋;待雌蕊成熟时,采集另一植株的花粉,撒在去雄的雌蕊的柱头上,再套上纸袋,故A错误。
10.(2016·泰州学测模拟)豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状,根据下表中的三组杂交实验结果,判断显性性状和纯合子分别为( )
杂交组合
子代表现型及数量
①
甲(顶生)×乙(腋生)
101腋生,99顶生
②
甲(顶生)×丙(腋生)
198腋生,201顶生
③
甲(顶生)×丁(腋生)
全为腋生
A.顶生,甲、乙 B.腋生,甲、丁
C.顶生,丙、丁 D.腋生,甲、丙
答案 B
解析 ③组顶生×腋生→全为腋生,说明腋生为显性性状,顶生为隐性性状,则甲为隐性纯合子,丁是显性纯合子。①组和②组子代表现型约为1∶1说明乙和丙是杂合子。
11.(2016·常州学测模拟)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 基因分离定律的实质:杂合子减数分裂形成配子时,等位基因分离,分别进入两个配子中去,独立地随配子遗传给后代,由此可知,分离定律的直接体现是等位基因分别进入两个配子中去。
12.(2016·徐州学测模拟)测交法可用来检验F1是不是纯合子,其关键原因是( )
A.测交子代出现不同的表现型
B.测交不受其他花粉等因素的影响
C.与F1进行测交的个体是隐性纯合子
D.测交后代的表现型及比例直接反映F1的配子类型及比例
答案 D
解析 用测交实验来检测F1是不是纯合子,是将F1和隐性纯合子杂交,由于隐性纯合子只能产生一种类型的配子,所以,子代表现型及比例能直接反映F1产生的配子类型及比例,D正确。
13.(2016·宿迁学测模拟)杂种优势泛指杂种品种即F1(杂合子)表现出的某些性状或综合性状优越于其亲本品种(纯系)的现象。现阶段,我国大面积推广种植的优质、高产玉米品种,均为杂合子。请回答:
(1)玉米是单性花,雌雄同株的作物。在杂交过程中,玉米相对于豌豆可以简化________环节,在开花前直接给雌、雄花序________处理即可。
(2)在农业生产时,玉米杂交种(F1)的杂种优势明显,但是F2会出现杂种优势衰退现象。这可能是F1产生配子时发生了______________,使F2出现一定比例纯合子所致。
(3)玉米的大粒杂种优势性状由一对等位基因(A1、A2)控制,现将若干大粒玉米杂交种平分为甲、乙两组,相同条件下隔离种植,甲组自然状态授粉,乙组人工控制自交授粉。若所有的种子均正常发育,第3年种植时甲组和乙组杂种优势衰退率(小粒所占比例)分别为______、________。该实验的目的是______________________________________________。
答案 (1)去雄 套袋
(2)基因分离
(3)1/2 3/4 研究授粉方式对杂种优势衰退率的影响
解析 (1)在杂交过程中,为了防止自花传粉,豌豆需去雄后套袋处理,而玉米是雌雄同株的单性花植物,雄花在上面,雌花在下面,因此可以简化的是去雄环节,只需要在开花前直接给雌、雄花序套袋处理即可。(2)在农业生产时,玉米杂交种(F1)的杂种优势明显,但是F2会出现杂种优势衰退现象。这可能是F1产生配子时发生了基因分离,使F2出现一定比例纯合子所致。(3)如题所述,第3年种植时,应该是甲组个体随机交配两次得到的子代,由于甲组个体是随机交配,后代基因型频率计算应从基因频率入手,甲组(A1A2)中A1的基因频率=1/2,A2的基因频率=1/2,随机交配后种群的基因频率不变,因此第3年种植时,A1A2的基因型频率=2×1/2×1/2=1/2,所以甲组杂种优势衰退率为1-1/2=1/2,第3年种植时,应该是乙组个体自交两次得到的子代,A1A2的基因型频率=1/2×1/2=1/4,由此可知乙组杂种优势衰退率是1-1/4=3/4;对比两实验自变量及因变量可知,该实验的目的是研究授粉方式对杂种优势衰退率的影响。
14.某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对性状,各由一对等位基因控制(前者用D、d表示,后者用F、f表示),且独立遗传。利用该种植物三种不同基因型的个体(有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C)进行杂交,实验结果如下:
回答下列问题:
(1)果皮有毛和无毛这对相对性状中的显性性状为____________,果肉黄色和白色这对相对性状中的显性性状为________。
(2)有毛白肉A、无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型依次为________________________。
(3)若无毛黄肉B自交,理论上,下一代的表现型及比例为________________________。
(4)若实验3中的子代自交,理论上,下一代的表现型及比例为__________________________
________________________________________________________________________。
(5)实验2中得到的子代无毛黄肉的基因型有_________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)有毛 黄肉 (2)DDff、ddFf、ddFF (3)无毛黄肉∶无毛白肉=3∶1 (4)有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉=9∶3∶3∶1 (5)ddFF、ddFf
解析 (1)由实验3有毛白肉A与无毛黄肉C杂交的子代都是有毛黄肉,可判断果皮有毛对无毛为显性性状,果肉黄色对白色为显性性状。
(2)依据性状与基因的显隐性对应关系,可确定有毛白肉A的基因型是D_ff,无毛黄肉B的基因型是ddF_,因有毛白肉A和无毛黄肉B的子代果皮都表现为有毛,则有毛白肉A的基因型是DDff;又因有毛白肉A和无毛黄肉B的子代黄肉∶白肉为1∶1,则无毛黄肉B的基因型是ddFf;由有毛白肉A(DDff)与无毛黄肉C(ddF_)的子代全部为有毛黄肉可以推测,无毛黄肉C的基因型为ddFF。
(3)无毛黄肉B(ddFf)自交后代的基因型为ddFF∶ddFf∶ddff=1∶2∶1,故后代表现型及比例为无毛黄肉∶无毛白肉=3∶1。
(4)实验3中亲代的基因型是DDff和ddFF,子代为有毛黄肉,基因型为DdFf,其自交后代表现型为有毛黄肉(9D_F_)∶有毛白肉(3D_ff)∶无毛黄肉(3ddF_)∶无毛白肉(1ddff)=9∶3∶3∶1。
(5)实验2中无毛黄肉B(ddFf)与无毛黄肉C(ddFF)杂交,子代的基因型为ddFF和ddFf。
1.有丝分裂、减数分裂的图像辨析
(1)三个前期图的判断
判断步骤:
结论:A为有丝分裂前期,B为减数第一次分裂前期,C为减数第二次分裂前期。
(2)三个中期图的判断
判断步骤:
结论:A为有丝分裂中期,B为减数第二次分裂中期,C为减数第一次分裂中期。
(3)五个后期图的判断
判断步骤:
结论:A为有丝分裂后期,B为减数第二次分裂后期(次级精母细胞或第一极体),C为减数第一次分裂后期(初级精母细胞),D为减数第一次分裂后期(初级卵母细胞),E为减数第二次分裂后期(次级卵母细胞)。
2.减数分裂和有丝分裂相关的曲线变化
(1)染色体与核DNA数目变化曲线的判断
①曲线模型
②判断方法
(2)每条染色体上的DNA含量(或DNA/染色体比值)及染色体/DNA比值的曲线分析
①曲线模型
②相关解读
比较
A→B(A′→B′)
B→C(B′→C′)
C→D(C′→D′)
D→E(D′→E′)
特点
及其
变化
对应
时期
①有丝分裂间期
②减数第一次分裂前的间期
①有丝分裂前期、中期
②减数第一次分裂全过程和减数第二次分裂的前期、中期
①有丝分裂后期
②减数第二次分裂的后期
①有丝分裂末期
②减数第二次分裂的末期
(3)染色单体数目变化的曲线分析
①曲线模型
②相关解读
a.有丝分裂:分裂间期,因染色体复制,染色单体形成,分裂后期,因着丝点分裂,染色单体变为0(即04n0)。
(4)同源染色体“对”数变化的曲线分析
①曲线模型
②相关解读
a.有丝分裂:后期时染色体数目加倍,同源染色体由n对(2n条)加倍成为2n对(4n条),子细胞中同源染色体仍为n对。
b.减数分裂:减Ⅰ后期同源染色体分开,分别进入两个子细胞,次级性母细胞及生殖细胞或极体中不含同源染色体。
3.减数分裂与基因突变、基因重组的关系
(1)减数分裂与基因突变
在减数第一次分裂前的间期,DNA分子复制过程中,如复制出现差错,则会引起基因突变,此时可导致姐妹染色单体上含有等位基因,这种突变能通过配子传递给下一代,如图所示。
(2)减数分裂与基因重组
①非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定律)。在减数第一次分裂后期,可因同源染色体分离,非同源染色体自由组合而出现基因重组如A与B或A与b组合。
②同源染色体非姐妹染色单体交叉互换导致基因重组。在减数第一次分裂四分体时期,可因同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换而导致基因重组,例如原本A与B组合,a与b组合,经重组可导致A与b组合,a与B组合。
4.减数分裂与染色体变异的关系
(1)减数分裂异常导致配子种类变化的规律
如果减数第一次分裂异常,则所形成的配子全部不正常;如果减数第二次分裂一个次级精母细胞分裂异常,则所形成的配子有的正常,有的不正常。如图所示:
(2)XXY与XYY异常个体的成因分析
①XXY成因
②XYY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染色体共同进入同一精细胞。
考向一 有丝分裂与减数分裂图像、曲线辨析
例1 (2017·南京学测模拟)如图甲、乙为高等动物某器官内细胞的分裂图和完整分裂周期内染色体数目变化曲线坐标图。请据图判断下列说法中正确的是( )
A.据图甲细胞分裂图像特点可以判断该细胞来自雌性动物的卵巢内
B.图甲细胞中含有2个四分体,其子代细胞的基因型是AB、aB、Ab、ab
C.图乙中曲线的变化能够代表图甲细胞的分裂方式
D.图乙曲线3~4时间段内一定发生了着丝点的断裂和基因突变
答案 C
解析 图甲细胞处于减Ⅰ后期,细胞质均等分裂,所以为初级精母细胞,因为初级卵母细胞在减Ⅰ后期,细胞质进行不均等分裂,因此图甲细胞是来自雄性睾丸内的细胞,A错误。图甲细胞内含有4条染色体,2对同源染色体,在减Ⅰ前期只能形成2个四分体,本图细胞处于减Ⅰ后期,不存在四分体;图中细胞的基因型是AAaaBBbb,正常情况下一个精原细胞经过一次减数分裂只能产生2种类型的配子,且图中细胞内基因A和b在减Ⅰ后期时已经组合到一起了,B错误。据图乙曲线特点可知,染色体数目在细胞分裂过程中没有超过最初细胞中染色体的数目,与减数分裂过程染色体数目变化特点对应,C正确。图乙曲线3~4时间段细胞内染色体数恢复到体细胞中染色体数,此时细胞处于减Ⅱ后期,减Ⅱ后期能够发生着丝点断裂,但是一般不发生基因突变,因为基因突变一般发生在DNA复制时,即细胞分裂的间期,D错误。
考向2 有丝分裂、减数分裂与可遗传变异的关系
例2 番茄是二倍体植物(2n=24),其正常叶基因(D)与马铃薯叶基因(d)位于6号染色体。番茄变异后可出现一种三体,其6号染色体的同源染色体有三条。三体在减数分裂联会时,3条同源染色体中的任意2条配对联会,另1条同源染色体不能配对。减数第一次分裂的后期,配对的同源染色体正常分离,而不能配对的1条染色体随机移向细胞的任意一极。而其他如5号染色体正常配对及分离(如图所示)。下列分析错误的是( )
A.三体番茄1个体细胞中最多含有50条染色体
B.通过显微镜观察根尖分生区细胞的染色体可检测出三体番茄
C.三体形成的原因可能是减数第一次分裂过程中有一对同源染色体未分开
D.若将基因型为DDd的个体与基因型为dd的个体杂交,后代正常叶型∶马铃薯叶型为3∶1
答案 D
解析 三体番茄体细胞中染色体是25条,在有丝分裂后期,染色体数最多为50条;染色体形态数目可在显微镜下观察到;减数第一次分裂有一对同源染色体未分开或是减数第二次分裂有一对姐妹染色单体未分开,移向了同一极,这样形成的异常配子和正常减数分裂形成的配子结合成的受精卵,都可发育成三体;基因型为DDd的个体产生配子的比例为Dd∶D∶DD∶d=2∶2∶1∶1,与基因型为dd的个体杂交,后代基因型比例为DDd∶dd∶Ddd∶Dd=1∶1∶2∶2,故正常叶型∶马铃薯叶型为5∶1。
1.(2008·江苏学测)对于进行有性生殖的生物体来说,维持每种生物前后代体细胞中染色体数目恒定的生理作用是( )
A.有丝分裂和无丝分裂
B.减数分裂和受精作用
C.无丝分裂和减数分裂
D.细胞分裂和细胞分化
答案 B
解析 通过减数分裂,配子中染色体数目减半,通过受精作用,染色体数目恢复原状。
2.(2007·江苏学测)右图表示某种生物细胞的有丝分裂过程中某一时期的图像,该细胞所处的分裂时期为( )
A.前期 B.中期
C.后期 D.末期
答案 C
解析 从图中可以看出,着丝点一分为二,每一极各有一套形状、大小相同的染色体,且有同源染色体,所以为有丝分裂后期。
3.(2017·江苏学测)有研究者对基因型为EeXFY的某动物精巢切片进行显微观察,然后绘制了三幅细胞分裂示意图(仅示部分染色体)。请回答问题:
(1)图甲中细胞的名称是____________________,图乙中绘制了同源染色体________对,图丙中绘制了染色体________条。
(2)若图甲、乙、丙是一个细胞连续分裂过程中的三个时期示意图,那么这三个时期发生的先后顺序是__________________(填序号)。
(3)若图丙中细胞分裂产生的子细胞继续分裂,可能的细胞分裂方式是________________。
(4)图乙中细胞分裂产生的精细胞基因型是________________。
答案 (1)次级精母细胞 3 6
(2)丙→乙→甲
(3)有丝分裂、减数分裂(缺一不可)
(4)EXF、eY或eXF、EY(缺一不可)
解析 (1)从图甲中看出无同源染色体,且着丝点排列在赤道板上,为减数第二次分裂中期,所以图甲为次级精母细胞。
(2)图乙为减Ⅰ前期,丙为有丝分裂中期,所以顺序为丙→乙→甲。
(3)图丙为有丝分裂中期,其子细胞可以是精原细胞,可以进行有丝分裂或减数分裂。
(4)图乙细胞分裂产生的精细胞是由EeXFY减数分裂而来,其基因型可能是EXF、eY或eXF、EY。
4.(2015·江苏学测)下图是某二倍体雌性动物体内细胞分裂示意图,其中A、a和b表示相关基因。请据图回答:
(1)甲细胞处于有丝分裂______期,该细胞中有________条染色体。
(2)乙细胞中有____________条染色单体,该细胞的名称是________。
(3)假定细胞分裂过程没有发生基因突变,请继续以下分析:
①由乙细胞基因组成可推知,该生物体的基因型可能有________种。
②若该生物体的基因型为AaBb,一个卵原细胞在形成乙细胞时,所产生卵细胞基因型是______________。
答案 (1)后 8 (2)0 极体 (3)①2 ②AB或aB
解析 (1)甲图中着丝点一分为二,为有丝分裂后期,含有8条染色体。
(2)乙图中着丝点一分为二,无同源染色体,无染色单体,该细胞名称为极体。
(3)由乙细胞可推知该生物体的基因型为Aabb或AaBb2种;若该生物体的基因型为AaBb,极体为Ab或ab,所以卵细胞为AB或aB。
1.(2017·南京学测模拟)细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异,其中仅发生在减数分裂过程的变异是( )
A.DNA复制时发生碱基对增添、缺失和替换,导致基因突变
B.非同源染色体之间交换部分片段,导致染色体结构变异
C.非同源染色体之间发生自由组合,导致基因重组
D.着丝点分裂后形成的两条染色体不能均分两极,导致染色体数目变异
答案 C
解析 减数分裂和有丝分裂过程中都发生DNA分子复制,都可能发生基因突变,都有染色体的着丝点的分裂,都能发生非同源染色体间片段交换,产生染色体结构变异,也可能发生染色体都不能均分导致的染色体数目变异。但只有在减数分裂过程中,同源染色体分离,非同源染色体自由组合。基因重组发生在有性生殖过程中,是控制不同性状的基因的自由组合。
2.(2017·盐城学测模拟)人体的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞(X1、X2),一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞(Y1、Y2)。一般情况下,以下比较结果正确的是( )
A.染色体数目X1与X2相同,Y1与Y2不同
B.核基因种类X1与X2不同,Y1与Y2相同
C.染色体数目X1与X2不同,Y1与Y2相同
D.核基因种类X1与X2相同,Y1与Y2不同
答案 D
解析 体细胞经有丝分裂形成两个子细胞X1和X2的染色体数目相同;一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞Y1和Y2的染色体数目也相同;细胞X1和X2的基因种类相同;细胞Y1和Y2由于同源染色体分离,基因种类不同。
3.(2017·连云港学测模拟)图A、B、C是动物细胞分裂示意图,下列有关说法正确的是( )
A.A细胞处于有丝分裂后期,此时细胞中含有2个染色体组
B.B细胞可能为次级精母细胞,其体细胞中染色体数为8
C.染色体①上同时出现基因B、b的原因一定是交叉互换
D.在同一个生物体的睾丸内,可观察到A、B、C三种细胞
答案 B
解析 A细胞处于有丝分裂后期,此时细胞中染色体数目暂时加倍,含有4个染色体组,A错误;B细胞处于减数第二次分裂后期,细胞质均等分裂,可能为次级精母细胞或极体,所以其体细胞中染色体数为8条,B正确;由于图C中染色体②上的基因为b、b,所以染色体①上同时出现基因B、b的原因一定是基因突变,C错误;由于图A动物体细胞中染色体数为4条,而图B动物体细胞中染色体数为8条,所以同一个生物体的睾丸内,不可能同时观察到A、B、C三种细胞,D错误。
4.(2017·泰州学测模拟)如图为某二倍体生物体内的一组细胞分裂示意图,据图分析正确的是( )
A.图②产生的子细胞一定为精细胞
B.图中属于体细胞有丝分裂过程的有①③⑤
C.图示5个细胞均具有同源染色体
D.该生物体的体细胞中均含有2个染色体组
答案 A
解析 根据细胞的染色体的形态和行为判断①为联会时期(减Ⅰ前期),②为减Ⅱ后期,③为有丝分裂中期,④为减Ⅰ后期,⑤为有丝分裂后期。根据图④判断为雄性个体精子的形成过程,因此②产生的子细胞一定为精细胞;属于体细胞有丝分裂的为③⑤;②细胞没有同源染色体;体细胞有丝分裂后期含有4个染色体组。
5.(2017·扬州学测模拟)人体的精原细胞在精子的形成过程中,会出现两次染色体排列在细胞中央和两次染色体移向细胞两极。下列有关叙述不正确的是( )
A.第一次与第二次染色体排列在细胞中央时,细胞内的染色体数目分别为46和23
B.第一次与第二次染色体排列在细胞中央时,细胞内核DNA数分别是92和46
C.第一次与第二次染色体移向细胞两极时,细胞中都有两个染色体组
D.第一次与第二次染色体移向细胞两极时,细胞中都有两条Y染色体
答案 D
解析 精原细胞在精子的形成过程中,出现两次染色体排列在细胞中央的时期为第一次分裂和第二次分裂的中期,两次染色体移向两极的时期为第一次分裂和第二次分裂的后期。减数第一次分裂后期,细胞中有一条Y染色体;减数第二次分裂后期,有的细胞中含有两条Y染色体,有的细胞中不含Y染色体。
6.(2017·宿迁学测模拟)下图为某有性生殖动物睾丸中的细胞在分裂过程中每条染色体DNA分子含量的变化曲线。下列有关叙述中,正确的是( )
A.ac时期发生同源染色体联会配对
B.cd时期可能发生基因重组
C.de时期细胞中的染色体数目一定是其体细胞的两倍
D.ef时期染色体变成染色质需要解旋酶的催化
答案 B
解析 ac是细胞分裂间期,同源染色体联会配对发生在分裂前期的四分体时期,A错误;cd是有丝分裂的前期和中期,或减数第一次分裂、减数第二次分裂的前期和中期,故可能发生基因重组,B正确;de是有丝分裂的后期或减数第二次分裂的后期,若是减数第二次分裂的后期,细胞中的染色体数目与其体细胞相同,C错误;解旋酶是DNA复制时所需要的酶,D错误。
7.(2016·常州学测模拟)观察到的某生物(2n=6)减数第二次分裂后期细胞如右图所示。下列解释合理的是( )
A.减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离
B.减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离
C.减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次
D.减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次
答案 A
解析 分析图示,细胞中姐妹染色单体分离,且移向细胞两极的染色体各有4条。结合题干信息,可知该生物是体细胞含有6条染色体的二倍体,故判断该细胞移向两极的染色体比正常分裂时多一条,原因是在减数第一次分裂时,一对同源染色体没有分开,得到的两个次级性(精)母细胞中一个含有4条染色体,另一个含有2条染色体。其中含有4条染色体的次级性(精)母细胞的减数第二次分裂后期图像如题图所示。
8.(2016·盐城学测模拟)一对染色体正常的夫妇生了一个性染色体组成为XXY的孩子,产生这种现象的原因不可能是( )
A.父方减数第一次分裂同源染色体未分离
B.母方减数第一次分裂同源染色体未分离
C.父方减数第二次分裂姐妹染色单体分离形成的染色体未分离
D.母方减数第二次分裂姐妹染色单体分离形成的染色体未分离
答案 C
解析 一对正常夫妇生了一个性染色体组成为XXY的儿子,发育成该男孩的受精卵是XX和Y结合或X和XY结合形成的。受精卵如果是XX和Y结合形成,则说明在卵细胞形成过程中发生了变异。如果两个X染色体是同源染色体,则说明是减数第一次分裂时同源染色体未分离;如果两个X染色体是复制关系的相同染色体,则说明是减数第二次分裂时姐妹染色单体分离形成的染色体未分开,B、D正确;受精卵如果是X和XY结合形成,则说明在精子形成过程中,减数第一次分裂时同源染色体未分离,A正确,C错误。
9.(2016·徐州学测模拟)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
答案 D
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。
10.(2016·连云港学测模拟)如图表示某植物体细胞的一个细胞周期,下列叙述正确的是( )
A.核膜、核仁的解体应发生在A时期
B.B时期可发生基因突变,A时期可发生基因重组
C.染色体和染色质的相互转化在B时期发生
D.秋水仙素可抑制纺锤体的形成,其发挥作用于B时期
答案 A
解析 图中A为细胞分裂期,B为细胞分裂间期。核膜、核仁的解体应发生在前期;基因突变容易发生在分裂间期,DNA复制时。该细胞有细胞周期,应为有丝分裂,不发生基因重组;染色体和染色质的相互转化发生在前期和末期;纺锤体形成发生在前期。
11.(2016·盐城学测模拟)有丝分裂过程中不可能发生的是( )
A.间期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成
B.前期染色体散乱排列,核膜和核仁逐渐消失
C.中期染色体的着丝点集中排布于赤道板上
D.后期同源染色体分离、非同源染色体自由组合
答案 D
解析 有丝分裂间期进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,结果DNA加倍,一条染色体含有2条染色单体和2个DNA分子,保证子细胞含有与母细胞相同的染色体和DNA,A正确;前期染色质螺旋化成为染色体,散乱排列,核膜和核仁逐渐消失,有利于染色体移动分配,B正确;中期染色体的着丝点集中排布于赤道板上,C正确;后期发生着丝点分裂,染色单体分别移向细胞两极,同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂后期,D错误。
12.(2016·泰州学测模拟)下列关于动物细胞有丝分裂的叙述正确的是( )
A.分裂间期有DNA和中心体的复制
B.分裂间期DNA含量和染色体组数都加倍
C.纺锤体形成于分裂前期,消失于分裂后期
D.染色单体形成于分裂前期,消失于分裂后期
答案 A
解析 动物细胞中心体的倍增发生在分裂间期,同时分裂间期还进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,A项正确;分裂间期DNA含量加倍,但染色体组数目不变,B项错误;纺锤体应是在分裂末期消失,C项错误;姐妹染色单体形成于分裂间期,D项错误。
13.(2017·南京学测模拟)回答下列关于遗传和变异的问题:
(1)高等动物在产生精子或卵细胞的过程中,位于非同源染色体上的基因之间会发生____________,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生____________,这两种情况都有可能导致基因重组,从而产生基因组成不同的配子。
(2)假设某物种的染色体数目为2n,在其减数分裂过程中,会出现不同的细胞,甲、乙2个模式图仅表示出了Aa、Bb基因所在的常染色体,那么,图甲表示的是________(填“初级精母细胞”“次级精母细胞”或“精细胞”),图乙表示的是________(填“初级精母细胞”“次级精母细胞”或“精细胞”)。
(3)某植物的染色体数目为2n,其产生的花粉经培养可得到单倍体植株,单倍体是指____________________。
答案 (1)自由组合 交叉互换
(2)初级精母细胞 精细胞
(3)体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
解析 (1)非同源染色体自由组合,导致非同源染色体上非等位基因之间的重组;同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换,导致基因重组。(2)由模式图可知:图甲细胞具有联会的同源染色体,处于减数第一次分裂前期,为初级精母细胞;图乙细胞没有同源染色体,染色体数目减半,且无染色单体,为精细胞。(3)单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
14.(2016·徐州学测模拟)如图为某二倍体雄性动物的细胞分裂示意图,据图回答:
(1)若用光学显微镜观察染色体,可用______________进行染色。
(2)甲图细胞正处于细胞分裂中期,若继续分裂将进入后期。请在下面坐标图中,画出中期和后期细胞内染色体数目变化曲线。
(3)乙图细胞名称为__________________,若继续分裂,形成的精子基因组成为__________________。
(4)若乙图细胞继续分裂,产生了一个基因组成为ABB的异常精子,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)醋酸洋红染液(或龙胆紫染液或改良苯酚品红染液) (2)如下图所示
(3)初级精母细胞 AB、aB、Ab、ab
(4)减数第二次分裂时,含有B基因的两条染色体进入同一个子细胞(或移向同一极或不分离)
解析 (1)染色体可被碱性染料染色。(2)由中期到后期,着丝点一分为二,染色体数目暂时加倍。(3)乙图处于联会状态,所以乙图细胞为初级精母细胞。(4)乙图继续分裂产生了一个基因型为ABB的精子,由于正常减数分裂形成的精子中不可同时存在2个B,所以是减数第二次分裂后期出错。
1.物质鉴定和提取类实验
实验名称
生物材料
试剂
水浴加热
颜色
淀粉的鉴定
淀粉溶液或脱色的叶片
碘液
不需要
蓝色
还原性糖的鉴定
苹果或梨的匀浆
斐林试剂
需要
砖红色沉淀
脂肪的鉴定
脂肪溶液或花生子叶切片
苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液
不需要
橘黄色或红色
蛋白质的鉴定
豆浆或稀蛋清
双缩脲试剂
不需要
紫色
绿叶中色素的提取和分离
新鲜的绿叶
提取液:无水乙醇;分离液:层析液
不需要
胡萝卜素(橙黄色);叶黄素(黄色);叶绿素a(蓝绿色);叶绿素b(黄绿色)
(1)实验结论往往是根据特定的颜色反应来确定。
(2)注意选择合适的试剂,并注意试剂使用的特殊要求,如水浴加热。
(3)在物质鉴定的实验中,避免材料本身的颜色掩盖反应后产生的颜色。
2.观察类实验
实验
名称
观察植物细胞的质壁分离和复原
观察植物细胞的有丝分裂
制作生态缸或生态瓶
观察
对象
洋葱鳞片叶的外表皮细胞
洋葱根尖分生区的细胞
生态缸中的生物和无机环境
观察
方式
原色观察(显微镜)
染色观察(显微镜)
肉眼观察
染色剂
——
龙胆紫或醋酸洋红溶液
——
(1)注意取材:根据观察对象采用合适的材料,如观察有丝分裂,应选取根尖分生区细胞;观察质壁分离与复原应选取成熟的植物细胞等。
(2)注意制片方法:不同材料用不同的制片方法。装片法:把整个实验材料制成装片,如观察质壁分离的装片;压片法:把材料压成一薄层,以便观察,如观察根尖分生区细胞的有丝分裂。
3.探究类实验
实验名称
自变量
因变量
无关变量
探究温度对淀粉酶活性的影响
不同温度(至少三种)
酶的活性(加碘液后溶液颜色的变化)
pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究pH对过氧化氢酶活性的影响
不同pH(至少三种)
酶的活性(气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度)
温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究酵母菌的呼吸方式
氧气的有无
CO2生成量(澄清石灰水的混浊程度等);酒精的产生(重铬酸钾检测)
葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度、连接导管的大小等
探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
不同浓度的生长素类似物
扦插枝条的生根数量或长度
实验材料的一致性、激素浓度的准确性、处理时间的一致性等
探究培养液中酵母菌数量的动态变化
时间
酵母菌种群数量
培养液的成分、培养条件、空间等
考向一 生物发现史实验重现
例1 (2016·扬州学测模拟)同位素标记法是生物学研究中常用的方法之一,下列各项经典生物学实验中没用到该方法的是( )
A.鲁宾和卡门利用小球藻探索光合作用中O2的来源
B.萨克斯利用天竺葵证明叶片在光下能产生淀粉
C.卡尔文研究暗反应过程中的物质变化
D.科学家研究分泌蛋白合成和分泌的过程
答案 B
解析 萨克斯将天竺葵放置暗处几小时,然后一半曝光,一半遮光,证明光合作用产生了淀粉。
考向二 实验综合考查
例2 (2016·无锡学测模拟)下图为某学生进行某实验的基本操作步骤,下列叙述中错误的是( )
A.图中②步骤主要观察细胞质的大小以及细胞壁的位置
B.图中⑤步骤滴加清水的目的是让细胞质壁分离复原
C.该实验的目的是观察植物细胞的质壁分离与复原
D.本实验不需另外设立对照实验组
答案 A
解析 图中②步骤主要观察原生质层的大小以及细胞壁的位置。
1.(2017·江苏学测)在2mL梨汁中加入适量现配的斐林试剂,经水浴加热后出现的沉淀呈( )
A.蓝色 B.紫色 C.砖红色 D.橘黄色
答案 C
解析 还原糖加斐林试剂水浴加热后出现砖红色沉淀。
2.(2017·江苏学测)在紫色洋葱外表皮细胞发生质壁分离后,为了进一步观察其质壁分离的复原现象,可从盖玻片的一侧滴入( )
A.质量分数为15%的盐酸
B.清水
C.体积分数为50%的酒精溶液
D.质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液
答案 B
解析 质壁分离时加入0.3g/mL的蔗糖溶液,质壁分离复原时需加入清水。
3.(2017·江苏学测)图甲~丁表示用新鲜菠菜进行“绿叶中色素的提取和分离”实验的几个主要操作步骤。请据图回答下列问题:
(1)图甲~丁中,实验操作步骤的先后顺序是____________________(填序号)。
(2)观察图中试剂a、b,其颜色依次是________、________。
(3)步骤丙中,滤纸条上出现四条色素带,那么最上面一条色素带的色素名称是________________。
(4)在该实验的操作过程中,有同学按下列方法操作,其中不合理的有______________(在a~d中选择填空)。
a.用蒸馏水替代无水乙醇提取色素
b.在充分研磨叶片后立即加入碳酸钙
c.用定性滤纸替代尼龙布过滤研磨液
d.沿铅笔线连续数次画滤液细线
(5)请尝试运用该实验方法,探究菠菜叶生长过程中色素种类和含量的变化,简要写出实验的主要思路:_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)乙→丁→甲→丙 (2)无色 无色 (3)胡萝卜素 (4)abcd(缺一不可) (5)称取相同质量的不同叶龄菠菜叶,进行相同实验操作,分别提取和分离色素,观察比较层析后滤纸条上色素带条数及带宽
解析 (1)色素提取实验步骤为先研磨,再过滤,用滤液画滤液细线后,再分离。(2)a为无水酒精,为无色,b为层析液,无色。(3)最上面的色素带为胡萝卜素。
4.(2015·江苏学测)为观察植物细胞质壁分离的现象,某同学设计并进行了如下实验:
材料用具:紫色洋葱鳞片叶,刀片,镊子,滴管,载玻片,盖玻片,吸水纸,显微镜,质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液,清水等。
实验步骤:
请回答下列问题:
(1)植物细胞发生质壁分离的外界条件是蔗糖溶液浓度________(填“>”“<”或“=”)细胞液浓度。
(2)步骤甲中,盖盖玻片时,将盖玻片的一侧先接触液滴,然后将另一侧轻轻缓慢放下,这样操作可以防止出现__________。
(3)步骤乙用显微镜观察的主要目的是______________________________________________。
(4)步骤丙中,从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸引,__________,以保证洋葱鳞片叶外表皮完全浸润在蔗糖溶液中。
(5)植物细胞工程中,用纤维素酶和果胶酶处理质壁分离的细胞,获得原生质体的效果更好。此酶解过程不能在低浓度的溶液中进行,原因是_______________________________________
_________________________________________,但也不能在过高浓度的溶液中进行,原因是________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)> (2)气泡 (3)作为后续观察的对照
(4)重复几次 (5)在低浓度溶液中原生质体易吸水涨破 在过高浓度溶液中原生质体易过度失水而死亡
解析 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,发生质壁分离。质壁分离前观察的目的是对照。吸水纸吸引多次,才能确保细胞完全浸泡在溶液中。去除细胞壁后的原生质体在低浓度的溶液中会不断吸水,导致细胞涨破,在高浓度的溶液中细胞过度失水死亡。
1.(2017·泰州学测模拟)下图是洋葱根尖细胞有丝分裂制片及观察过程,相关叙述正确的是( )
A.剪取洋葱根尖2~3mm,因为该区域属于根毛区,细胞有丝分裂旺盛
B.该实验步骤中唯一的错误是在②和③之间缺少用清水漂洗这一环节
C.在观察的图像中,b属于分生区的细胞,细胞已死亡
D.若用图中b区域的细胞观察质壁分离和复原,实验现象明显
答案 C
解析 根尖2~3mm的区域属于分生区,A错误;在②和③之间增加清水漂洗这一环节,而③和⑤之间的清水漂洗环节应删除,B错误;分生区的细胞呈正方形,细胞经解离已死亡,C正确;b区域的细胞属于分生区细胞,其液泡较小,渗透作用不明显,D错误。
2.(2017·连云港学测模拟)滴加30%蔗糖溶液到紫色洋葱表皮细胞临时装片中,显微镜下可以观察到( )
A.液泡变大、紫色加深
B.液泡变小、紫色加深
C.液泡变大、紫色变浅
D.液泡变小、紫色变浅
答案 B
解析 30%蔗糖溶液的浓度大于紫色洋葱表皮细胞的细胞液浓度,细胞失水,导致液泡变小、紫色加深,B项正确。
3.(2017·南通学测模拟)在“双螺旋DNA分子模型搭建实验”中,为了逼真起见,用一种长度的塑料片代表A和G,用另一长度的塑料片代表C和T,并且使用代表氢键的订书钉将代表四种碱基的塑料片连为一体。现已搭建一段含有10个碱基对的DNA分子片段,其中有3对是A与T碱基对,那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型的粗细和所用钉子数正确的是 ( )
A.粗细相同,23个钉 B.粗细相同,27个钉
C.粗细不同,23个钉 D.粗细不同,27个钉
答案 B
解析 根据题意分析可知,因为嘌呤必定与嘧啶互补,所以搭建而成的DNA双螺旋的整条模型的粗细相同;A和T之间有2个氢键,C和G之间有3个氢键,该DNA片段含有10个碱基对,其中有3对是A与T碱基对,则氢键数=3×2+(10-3)×3=27(个)。
4.在绿叶中色素的提取和分离实验中,所用试剂或实验用品与用途的对应关系见下表。正确的是( )
选项
试剂或实验用品
用途
A
滤纸条
防止色素被破坏
B
碳酸钙
有助于研磨
C
无水乙醇
提取色素
D
二氧化硅
层析分离
答案 C
解析 滤纸条用于层析分离色素,A项错误;提取绿叶中的色素,在研磨时,加入二氧化硅有助于研磨更充分,加入碳酸钙是防止研磨中色素被破坏,B、D项错误;因绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,因此可用无水乙醇提取,C项正确。
5.下列有关“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验分析,错误的是( )
A.在预实验中需要设置蒸馏水处理的对照组
B.实验的无关变量为插枝生根的数目、生长素类似物处理的时间等
C.用不同浓度的生长素类似物处理可能获得相同的生根数目
D.在正式实验中,不同浓度的生长素类似物之间形成相互对照
答案 B
解析 在预实验中需要设置蒸馏水处理的对照组,A正确;实验的无关变量为生长素类似物处理的时间等,而插枝生根的数目为实验的因变量,B错误;生长素的生理作用具有两重性,故用不同浓度的生长素类似物处理可能获得相同的生根数目,C正确;在正式实验中,不同浓度的生长素类似物之间形成相互对照,D正确。
6.观察植物细胞的质壁分离,选择的材料最好是( )
A.洋葱根尖 B.荔枝果皮
C.菠菜叶表皮 D.洋葱鳞片叶外表皮
答案 D
解析 质壁分离是指植物细胞的原生质层与细胞壁逐渐分离的现象,发生在有中央大液泡的成熟植物细胞中,洋葱根尖的分生区细胞没有中央大液泡,A项错误;荔枝果皮中含有多酚氧化酶,多酚氧化酶能够催化果皮中的一些无色物质生成褐色物质,引起荔枝果皮褐变,从而影响实验结果,B项错误;菠菜叶表皮没有叶绿体,实验现象不明显,C项错误;洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色的中央大液泡,实验现象明显,D项正确。
7.图1表示酶催化反应过程的示意图,图2表示在最适温度下该酶促反应生成氨基酸的量与时间的关系曲线。下列叙述错误的是( )
A.图1中b表示二肽
B.图1中a和b结合后,a的形状会发生变化
C.适当降低温度,图2中的M值不变
D.图2中c~d段形成的主要原因是酶的数量有限
答案 D
解析 酶在反应前后本身的性质和数量不发生改变,根据图1可判断a是酶,b是底物,由于b被分解成两个氨基酸,由此可知b是二肽,A正确;酶将底物降解的过程中,酶的形状会变化,酶将底物降解后,酶的形状会恢复,B正确;图2表示最适温度下的酶促反应,故适当降低温度后,酶的催化速率会下降,达到最大氨基酸量的时间会推迟,但氨基酸量的最大值不会改变,C正确;随着时间的延长,产物的量不再增加,主要原因是底物消耗完,D错误。
8.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.用光学显微镜可观察到叶绿体与线粒体的分布和结构
C.视野中有异物,转动目镜发现异物不动,移动装片也不动,则异物在物镜上
D.利用光学显微镜可观察到细胞膜的磷脂双分子层
答案 C
解析 低倍镜下物像清晰,换高倍镜后视野变暗,应调节反光镜或光圈,A错误;叶绿体与线粒体的结构必须借助电子显微镜才能观察到,B错误;视野中有异物,转动目镜发现异物不动,移动装片也不动,则异物在物镜上,C正确;光学显微镜下观察不到细胞膜的磷脂双分子层,必须借助电子显微镜,D错误。
9.如图所示,燕麦实验中,实验组将接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧,而对照组将没接触过胚芽鞘尖端的琼脂块,放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧的作用是( )
A.琼脂会产生生长素
B.排除琼脂对胚芽鞘生长的影响
C.琼脂会促进细胞产生生长素
D.利用琼脂凝固的原理
答案 B
解析 此实验为对照实验,自变量为琼脂块上有无放置胚芽鞘的尖端,因变量为去掉尖端的胚芽鞘的生长情况,其他的都为无关变量。实验中,对照组将没接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧,其作用是排除琼脂对胚芽鞘生长的影响,故选B。
10.如图表示某同学做“光合色素的提取与分离”实验的改进装置。下列相关叙述错误的是( )
A.应向培养皿中倒入层析液
B.应将滤液滴在a处,而不能滴在b处
C.实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆
D.实验得到的若干个同心圆中,最小的一个圆呈蓝绿色
答案 D
解析 层析液应倒入培养皿中,A正确;滤液应滴在a处,不能滴在b处,否则,色素全被溶解到层析液中,B正确;实验结果是得到四个不同颜色的同心圆,从外向内依次是橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色,所以,最小的一个圆呈黄绿色,C正确、D错误。
11.在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中,关于实验材料选择的叙述中,错误的是( )
A.甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等都含有较多的糖而且近于白色,因此可以用于进行鉴定还原糖的实验
B.花生种子含脂肪多且子叶肥厚,是用于脂肪鉴定的理想材料
C.大豆种子蛋白质含量高,是进行蛋白质实验鉴定的理想植物组织材料
D.鸡蛋清含蛋白质多,是进行蛋白质鉴定的理想材料
答案 A
解析 甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等主要含有蔗糖,属于非还原糖,不能用于还原糖的鉴定,A错误。
12.将花瓣放入清水中,水的颜色无明显变化,若进行加温,随着水温的增高,水的颜色逐渐变红,其原因是( )
A.细胞壁在加温中受到破坏
B.水温增高,花青素的溶解度加大
C.加温只使细胞膜失去了选择透过性
D.加温使原生质层失去了选择透过性
答案 D
解析 细胞壁原本就具有全透性,A错误;水温增高,花青素的溶解度固然会加大,但是不会导致色素流出细胞,B错误;加温破坏了液泡膜的结构,同时也破坏了细胞膜的结构,C错误;由于原生质层的选择透过性,花青素无法扩散到细胞外,加温使原生质层失去选择透过性,花青素通过液泡膜和细胞膜扩散到细胞外,D正确。
13.(2017·连云港学测模拟)为验证生态系统成分的重要性和不可缺少性,某生物课外活动小组在老师的指导下进行如下实验设计。
(一)实验过程如下图、下表所示:
1号瓶
2号瓶
3号瓶
1
加入等量的水
加入等量的水
加入等量的水
2
不加河泥
加少许河泥
加入适量河泥
3
不加金鱼藻
加入等量的金鱼藻
加入等量的金鱼藻
4
加入相同状况的金鱼
加入相同状况的金鱼
加入相同状况的金鱼
5
置于相同光照下
置于相同光照下
置于相同光照下
6
置于室温20℃条件下
置于室温20℃条件下
置于室温20℃条件下
金鱼生存时间(天)
3
11
25
(1)1、2、3号瓶相比较,相同的非生物因素有__________________(至少答出2条)。
(2)2号和3号瓶相比较,2号瓶中金鱼存活的时间短,说明了________是生态系统中不可缺少的部分。
(3)能说明生产者是生态系统中不可缺少的成分的一组对照实验是________________。
(4)3号瓶中的金鱼一段时间后也会死亡,这说明生态系统的____________能力是有一定限度的。
(二)请继续设计实验,探究阳光对生态系统的影响。
(1)实验设计思路:
取同样形状、同样体积的4号瓶,进行______________处理,与3号瓶作对照。
(2)推测最可能的实验结果是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (一)(1)阳光、水分、温度、空气等(至少答出2种)
(2)分解者 (3)1号瓶和2号瓶
(4)自我调节能力
(二)(1)遮光(或黑暗) (2)4号瓶中金鱼生存的时间比3号瓶中金鱼生存的时间短
解析 生态瓶相当于一个生态系统,其中的非生物因素主要有阳光、温度、水分等。2号与3号瓶对照河泥少,即分解者数量少,生态系统平衡维持时间短,说明分解者不可缺少。根据单一变量原则,1号与2号瓶对照,说明生产者是不可缺少的成分。由于生态系统的自我调节能力是有一定限度的,生态瓶中的生物一段时间后死亡。如果要研究阳光的影响,可通过曝光和黑暗对照,即4号瓶遮光处理,此时4号瓶没有光照,不能进行光合作用,金鱼生存时间短。
14.(2017·南京学测模拟)请回答下列与物质鉴定有关的问题:
(1)斐林试剂可以用来鉴定梨汁中是否含有________。
(2)脂肪的检测和观察有2种方法,方法一是在待测组织样液中滴加3滴________染液,观察样液被染色的情况;方法二是制作临时玻片标本,用显微镜观察细胞着色的情况。
(3)要鉴定某待测样液中是否含有蛋白质,可以使用________试剂,若待测样液出现了__________色,则可推测该样液中含有蛋白质。
(4)某研究性学习小组用质量浓度为0.1g/mL NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mLCuSO4溶液等试剂做物质鉴定实验,请依据下列实验步骤回答问题。
试
管
第1步加入
第2步加入
第3步加入
相应处理颜色变化
1
2mLNaOH溶液
2mLCuSO4溶液
2mL梨汁
2
2mL NaOH溶液
2mL梨汁
2mLCuSO4溶液
3
2mL梨汁
2mLNaOH溶液
2mLCuSO4溶液
4
2mLCuSO4溶液
2mL梨汁
2mLNaOH溶液
5
2mLCuSO4溶液
2mLNaOH溶液
2mL梨汁
6
2mL梨汁
2mLNaOH和CuSO4的混合液
2mL蒸馏水
7
2mL梨汁
2mLNaOH和CuSO4的混合液
2mL0.1g/mL的HCl溶液
①设计1~5号试管的实验目的是探究__________________________________________。
②7号与6号试管比,设计7号试管的实验目的是探究
________________________________________________________________________。
答案 (1)还原性糖 (2)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ) (3)双缩脲 紫 (4)①梨汁、质量浓度为0.1g/mL NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mLCuSO4溶液加入的顺序变化是否影响实验结果 ②加入质量浓度为0.1g/mL盐酸溶液对实验结果有无影响
解析 斐林试剂可用来鉴定还原性糖,脂肪鉴定时用到的染色剂是苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液,蛋白质的鉴定是用双缩脲试剂。1~5号试管中都用到2mLNaOH溶液和2mLCuSO4溶液,但使用顺序不同,因此研究的是使用顺序对实验结果的影响。7号与6号试管的不同在于加入了盐酸。
1.熟记内环境及其组成中的三个“必须认准”
(1)必须认准三类内环境物质
①小分子物质——CO2、O2、氨基酸、核苷酸、葡萄糖等。
②大分子物质——血浆蛋白、抗体等。
③信号分子——淋巴因子、激素、神经递质等。
(2)必须认准两类“非内环境物质”
①专存在于细胞内的物质(如血红蛋白、呼吸酶等)不属于内环境成分。
②专存在于与外界相通腔(如消化道、呼吸道、膀胱等)中的物质不属于内环境成分。
(3)必须认准发生于内环境中的三类反应
①酸碱缓冲对参与的对碱或酸的缓冲反应。
②神经递质与突触后膜结合的反应。
③抗原——抗体特异性结合反应。
2.比较几种人体内细胞生活的内环境
细胞名称
直接内环境
组织细胞
组织液
毛细血管壁细胞
血浆、组织液
毛细淋巴管壁细胞
淋巴、组织液
血细胞
血浆
淋巴细胞和吞噬细胞
淋巴、血浆
3.反射弧的结构和功能
结构
结构特点
功能
结构破坏对功能的影响
①感受器:传入神经末梢的特殊结构
将内外界刺激的信息转变为神经的兴奋
既无感觉又无效应
②传入神经:感觉神经元
将兴奋由感受器传入神经中枢
③神经中枢:调节某一特定生理功能的神经元群
对传入的兴奋进行分析与综合
④传出神经:运动神经元
将兴奋由神经中枢传至效应器
只有感觉,无效应
⑤效应器:传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等
对内外界刺激作出相应的反应和活动
相互联系
反射弧中任何一个环节中断,反射便不能发生,必须保证反射弧结构的完整性,反射才能完成
4.牢记3个原理——兴奋的产生、传导和传递
(1)兴奋的产生原理
静息电位
刺激,
动作电位
(2)兴奋在神经纤维上的传导原理
①兴奋在神经纤维上的传导图示
②兴奋的传导形式与特点
(3)兴奋在神经元间的传递原理
①传递过程
②特点:单向传递。
神经递质
③突触后膜的电位变化:兴奋性递质引起突触后膜发生电位变化,由内负外正变为内正外负;抑制性递质使该神经元的内外电位差进一步加大,不引起突触后膜发生电位逆转变化。
5.辨析与兴奋有关的物质运输方式
(1)静息电位时K+外流,运输方式:协助扩散。
(2)产生动作电位时Na+内流,运输方式:协助扩散。
(3)神经递质的释放,运输方式:胞吐。
6.常见动物激素的种类及作用
7.激素分泌的分级调节与反馈调节
(1)分级调节:在大脑皮层的影响下,下丘脑可以通过垂体调节和控制某些内分泌腺中激素的合成与分泌的调节方式。
(2)反馈调节:激素进入血液后,反过来调节下丘脑和垂体中有关激素的合成与分泌的调节方式。
(3)典型实例
注:TRH表示促甲状腺激素释放激素,TSH表示促甲状腺激素,“+”表示促进作用,“-”表示抑制作用。
8.血糖调节
(1)血糖较高时的调节
(2)血糖较低时的调节
(3)调节中枢:下丘脑。
(4)调节机制
①神经—体液调节
神经系统通过控制内分泌腺(胰岛A、B细胞及肾上腺)分泌激素,再通过激素控制血糖浓度。
②激素调节是直接调节。
9.体温调节
(1)调节方式:神经—体液调节。
(2)体温动态平衡:产热量=散热量。
(3)调节过程
10.水盐调节
(1)调节方式:神经—体液调节。
(2)调节激素:抗利尿激素。
(3)激素靶细胞:肾小管和集合管的上皮细胞。
(4)激素作用结果:增强水分重吸收,“减尿”。
(5)调节过程
11.理清几种免疫细胞的作用
(1)吞噬细胞:既参与非特异性免疫,又参与特异性免疫。
①处理、呈递抗原。
②吞噬抗体—抗原结合体。
(2)B细胞:①识别抗原;②增殖分化成浆细胞、记忆细胞。
(3)T细胞:既参与体液免疫,又参与细胞免疫。
①识别抗原。
②分化成效应T细胞和记忆细胞。
③分泌淋巴因子,刺激B细胞增殖、分化。
(4)浆细胞:分泌抗体。
(5)效应T细胞:与靶细胞结合使靶细胞裂解。
(6)记忆细胞:识别抗原,分化成相应的效应细胞进行更强烈的二次免疫。
12.关注上述各类细胞中存在的三个“唯一”
(1)唯一能产生抗体的细胞:浆细胞。
(2)唯一不能识别抗原的免疫细胞:浆细胞。
(3)唯一能识别抗原但没有特异性的免疫细胞:吞噬细胞。
13.理清体液免疫和细胞免疫的区别和联系
免疫类型
体液免疫
细胞免疫
源头
B细胞
T细胞
分泌
物质
特异性抗体
淋巴因子
作用
对象
侵入内环境中的抗原
被抗原侵入的宿主细胞(即靶细胞)、自身突变细胞和来自异体的移植组织器官
免疫
时间
过程较迅速,所需时间短
过程缓慢,所需时间长
作用
方式
浆细胞产生抗体,与相应抗原特异性结合
效应T细胞与靶细胞密切接触
关系
二者各有其独特的作用又相互配合:①对于外毒素,体液免疫发挥作用;②对于细胞内寄生的病原体,体液免疫发挥作用后,阻止寄生病原体的传播感染,当它进入细胞后,细胞免疫将抗原释放,再由体液免疫最后清除
14.关注记忆细胞和二次免疫反应的特点
(1)记忆细胞的特点:寿命长,对抗原敏感,能长期记住入侵的抗原。
(2)二次免疫特点:比初次反应快、强,能在抗原侵入尚未患病之前将它们消灭,大大降低患病程度。
15.植物向性运动的原因分析
(1)植物的向光性
①原因分析
②结论
(2)植物茎的负向重力性和根的向重力性
①原因分析
A、B为极性运输,C、D为重力作用下的横向运输。
②结论
16.不同处理条件下植物向性运动的结果分析
类别
图解条件
相关结果
遮
盖
类
①直立生长
②向光生长
暗
箱
类
①直立生长
②向光(小孔)生长
插
入
类
①向右侧生长
②直立生长
③向光生长
④向光生长
移
植
类
①直立生长
②向左侧生长
③④中IAA的含量
a=b+c,b>c
旋
转
类
①直立生长
②向光生长
③向小孔生长
④茎向心生长,根离心生长
横
置
类
IAA含量及作用:①a=b,c=d,都促进水平生长
②a<b,c<d,a、c、d促进生长,b抑制生长
考向一 动物和人生命活动调节实例综合分析
例1 (2017·南京学测模拟)人体内存在着许多种类的信息分子,如图是人体内某些信息分子作用的示意图。下列说法错误的是( )
A.信息分子A~E中不属于激素的是A、E
B.信息分子B和C都是由垂体分泌的
C.成年人体内信息分子D过少时表现为精神萎靡
D.信息分子E能够促进B细胞分化为浆细胞和记忆细胞
答案 B
解析 信息分子A为神经递质,信息分子E为淋巴因子,都不属于激素。信息分子B为抗利尿激素,由下丘脑分泌,通过垂体释放,信息分子C为促甲状腺激素,由垂体分泌。信息分子D为甲状腺激素,其在成年人体内分泌过少表现为食欲降低、精神萎靡、神经系统兴奋性降低等。淋巴因子可作用于B细胞,促进其增殖分化为浆细胞和记忆细胞。
考向二 植物生命活动调节综合分析
例2 图1曲线表示不同生长素浓度对某植物茎生长的影响,图2是用不同浓度的生长素类似物溶液处理扦插枝条的实验结果。下列分析正确的是( )
A.由图1可知,茎弯曲生长时背光的一侧的生长素浓度应高于D点对应的浓度
B.从图2信息可确定促进扦插枝条生根的最适生长素类似物浓度在8~12ppm之间
C.图1和图2分别说明生长素对茎和根的生长都具有两重性
D.利用低浓度的2,4-D作除草剂,可抑制单子叶作物农田中的双子叶杂草生长
答案 C
解析 茎弯曲生长时背光的一侧的生长素浓度为促进生长的浓度,应小于D点对应的浓度,A错误;从图2信息可确定,促进扦插枝条生根的最适生长素类似物浓度在8~16ppm之间,B错误;图1可说明生长素对茎有促进和抑制作用,图2可说明生长素对根有促进和抑制作用,图1和图2分别说明生长素对茎和根的生长都具有两重性,C正确;双子叶植物对生长素的敏感度高于单子叶植物,因此农业生产上可利用高浓度的2,4-D作为双子叶植物除草剂,D错误。
1.(2017·江苏学测)下图为突触结构的示意图,其中结构Q的名称是( )
A.突触前膜 B.突触间隙 C.突触后膜 D.突触小体
答案 C
解析 从图中可以看出,神经递质作用于Q,所以Q为突触后膜。
2.(2017·江苏学测)下列人体器官中,属于免疫系统第一道防线的是( )
A.胸腺 B.骨髓 C.脾 D.皮肤
答案 D
解析 人体的第一道防线为皮肤和黏膜。
3.(2016·江苏学测)下图为正常人体进食后血糖浓度变化和血糖调节部分过程示意图,请据图回答:
(1)图中激素甲的名称是______________,血糖调节的方式是____________________。
(2)图中M点时激素甲分泌量增加,可大量激活组织细胞的细胞膜上葡萄糖转运载体,其意义是________________________________。若长时间处于N点状态,人体会表现出肢体乏力,其主要原因是__________________________。
(3)根据所学知识分析,下列情形中可能影响胰岛A细胞分泌胰高血糖素的有________( 填序号)。
a.血糖浓度降低b.血糖浓度升高
c.神经递质的释放d.胰岛素的分泌
(4)胰岛A细胞与胰岛B细胞功能不同,根本原因是____________________的结果。
(5)胰岛素与细胞相应受体结合后才可以发挥正常生理效应。经检测有些糖尿病患者体内胰岛素含量并不低,却表现出糖尿病的症状,其可能的原因是____________________。
答案 (1)胰岛素 神经—体液(激素)调节
(2)促进组织细胞加速摄取葡萄糖 能量供应不足
(3)a、b、c、d(缺一不可) (4)基因选择性表达 (5)胰岛素的受体缺失(或失效)
解析 (1)激素甲表示胰岛B细胞分泌的胰岛素;据图分析,血糖受神经调节和体液调节共同调节。(2)图中M点时,血糖较高,胰岛素分泌量增加,可大量激活组织细胞的细胞膜上葡萄糖转运载体,促进组织细胞加速摄取葡萄糖。若长时间处于N点状态,血糖较低时,能量供应不足,人体会表现出肢体乏力。(3)a.血糖浓度降低,通过神经—体液调节,促使胰高血糖素分泌。b.血糖浓度升高,通过神经—体液调节,促使胰岛素分泌,抑制胰高血糖素分泌。c.血糖浓度降低,通过神经调节,胰岛A细胞为效应器,神经递质的释放,促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素。d.胰岛素的分泌抑制胰高血糖素分泌。故选a、b、c、d。(4)细胞分化的根本原因是基因选择性表达。(5)由于胰岛素的受体缺失(或失效),所以有些糖尿病患者体内胰岛素含量并不低,却表现出糖尿病的症状。
4.(2012·江苏学测)如图是某反射弧的组成示意图,其中①~⑤表示相关结构。请据图回答:
(1)在反射弧的组成中,结构③的名称为____________,结构____________(填数字序号)表示感受器。
(2)兴奋在神经元之间的传递是________(填“单”或“双”)向的。
(3)在C处施加一次短暂的有效刺激,该处膜内先后发生的电位变化情况是________________
_______________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)将电表的两个电极分别插入A、B处神经纤维内,然后在结构④某处施加一有效刺激,却发现电表指针未发生偏转,那么施加刺激的位置在_____________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)神经中枢 ① (2)单 (3)由负电位转变成正电位,再转变成负电位 (4)A与B的中点
解析 根据③中的突触结构可知①为感受器,③为神经中枢,⑤为效应器。未兴奋时膜内为负电位,兴奋时为正电位,兴奋结束恢复正常状态时又成为负电位。如果刺激点在AB之间的中点,则AB两点的状态相同,电流表指针不偏转。
1.(2017·徐州学测模拟)取生长状态一致的燕麦胚芽鞘a、b,分别进行下图所示实验,其中实验一在缺氧条件下进行,实验二在有氧条件下进行。下列说法正确的是( )
A.接受琼脂块c和d中均可检测到IAA
B.接受琼脂块c和d中均检测不到IAA
C.授受琼脂块c中检测到IAA,d中检测不到
D.接受琼脂块d中检测到IAA,c中检测不到
答案 C
解析 从图中可知,胚芽鞘a的尖端和胚芽鞘b的尖端都能产生生长素,a和b的区别是b的胚芽鞘是倒置的。由于生长素在胚芽鞘中的运输只能从形态学上端运输到形态学下端,因此图中的实验处理结果为:接受琼脂块c中检测IAA,d中检测不到。
2.(2017·连云港学测模拟)有人从真菌中提取到甲、乙和丙三种生长素类似物,分别测试三种类似物的不同浓度对莴苣幼根生长的影响,结果如下图。以下说法不正确的是( )
A.甲、乙和丙对莴苣幼根生长的影响均具有两重性
B.在0~20ppm范围内,甲对莴苣幼根的促进作用大于丙
C.乙的浓度大于20ppm后,对莴苣幼根生长起抑制作用
D.据图推测,用30ppm的甲处理莴苣幼芽可抑制其生长
答案 D
解析 据图分析可知,与根生长相对值100相比,甲、乙和丙对莴苣幼根生长的影响均具有两重性,A选项正确;0~20ppm范围内,甲曲线的根长相对值始终大于丙,因此甲对莴苣幼根的促进作用大于丙,B选项正确;乙的浓度为20ppm时,根长相对值为100,此时乙既不促进生长也不抑制生长,乙的浓度大于20ppm后,根长相对值小于100,即对莴苣幼根生长起抑制作用,C选项正确;植物根对生长素的敏感度大于芽,用30ppm的甲处理莴苣根时根长相对值大于100,因此仍然促进根的生长,只是促进作用减弱,用其处理幼芽时也会促进生长,D选项错误。
3.(2017·盐城学测模拟)如图所示是特异性免疫的部分环节,下列相关叙述错误的是( )
A.吞噬细胞对抗原的识别具有特异性,T细胞能识别抗原
B.在特异性免疫中,吞噬细胞具有摄取、处理和呈递抗原的作用
C.如图中T细胞将进行增殖和分化,则图示属于细胞免疫
D.如图中T细胞将呈递抗原,则图示属于体液免疫
答案 A
解析 吞噬细胞能识别抗原,但对抗原的识别不具有特异性,A错误;在特异性免疫过程中,吞噬细胞可对大多数病原体进行摄取、处理,暴露出特有的抗原,将抗原呈递给T细胞,B正确;T细胞在接受抗原刺激后,增殖并分化为效应T细胞,属于细胞免疫,C正确;T细胞呈递抗原,产生淋巴因子,使B细胞受到刺激后,开始一系列的增殖分化,属于体液免疫,D正确。
4.(2017·泰州学测模拟)某些种类的糖尿病是由自身的一些抗体导致的,病理如下图所示,下列叙述错误的是( )
A.由自身抗体导致的疾病属于自身免疫病
B.图示中浆细胞一定来自于B细胞的增殖分化
C.在血糖调节的神经调节中,胰岛B细胞属于效应器
D.Y1、Y2、Y3导致的糖尿病中,①②可以通过注射胰岛素来缓解
答案 B
解析 自身产生抗体对自身组织发生免疫反应导致的疾病属于自身免疫病,A正确;浆细胞来源于B细胞或记忆细胞的增殖分化,B错误;在血糖调节的神经调节中,下丘脑通过传出神经支配胰岛B细胞的分泌活动,C正确;Y1、Y2、Y3分别破坏胰岛B细胞上的葡萄糖受体、胰岛B细胞、靶细胞上胰岛素受体,其中①②引起胰岛素分泌不足,可以通过注射胰岛素来缓解,D正确。
5.(2017·宿迁学测模拟)下图为人胃部活动的有关调节过程,下列叙述错误的是( )
A.促进胃幽门黏膜细胞分泌胃泌素的调节是神经—体液调节
B.胃酸可以杀死胃内的大多数细菌,属于非特异性免疫
C.神经元释放的神经递质可能不作用于神经元
D.在神经纤维的两点同时刺激,在这两点的中点处兴奋会抵消
答案 A
解析 由图可知,当神经元受到刺激后,突触前膜释放的神经递质作用于胃幽门黏膜细胞,使其分泌胃泌素,此调节方式为神经调节,A错误。
6.(2017·南京学测模拟)下图为甲状腺激素的分泌调节示意图,其中a、b和c表示人体内三种内分泌腺,①、②和③表示三种不同的激素。下列叙述错误的是( )
A.a表示垂体,b表示甲状腺,c表示下丘脑
B.激素③可作用于多种器官
C.血液中激素③水平降低会引起激素①分泌减少
D.幼年时激素②和③过少会导致成年后身体矮小
答案 C
解析 由图可知,a是垂体,b是甲状腺,c是下丘脑,A正确;激素③是甲状腺激素,可作用于多种器官,B正确;由于负反馈调节的作用,血液中甲状腺激素水平降低会引起激素①(促甲状腺激素释放激素)分泌增加,C错误;幼年时激素②(促甲状腺激素)和激素③(甲状腺激素)过少,会导致呆小症,D正确。
7.(2016·扬州学测模拟)下图为某动物体内神经调节的部分结构示意图,d处为组织液,若刺激神经元甲,则在神经元丙上可检测到动作电位。据图判断下列叙述正确的是( )
A.图示结构中可见2个突触和3个突触小体
B.给予b处适宜刺激,电表指针只发生一次偏转
C.刺激c处,可验证兴奋在神经纤维上的传导方向
D.兴奋由d→e,发生“电信号→化学信号→电信号”的转化
答案 C
解析 图示结构中可见2个突触和2个突触小体,A错误;给予b处适宜刺激,电表指针发生两次方向相反的偏转,B错误;验证兴奋在神经纤维上的传导方向,刺激c处,可观察肌肉的变化,同时测量电表处有无变化,C正确;兴奋由d→e,发生“化学信号→电信号”的转化,D错误。
8.(2016·泰州学测模拟)科学家在细胞外液渗透压和K+浓度相同的条件下进行了用含有不同Na+浓度的细胞外液对离体枪乌贼神经纤维电位变化影响的实验,结果如下图。下列相关说法正确的是( )
A.Na+和K+进入神经细胞内都是主动运输方式
B.由图中三条曲线可知,细胞外液中Na+浓度高低的关系是a<b<c
C.由图中三条曲线可知,细胞外液中Na+浓度可以同时影响动作电位和静息电位的峰值
D.若持续降低细胞外液中Na+的浓度,最终可能使离体枪乌贼神经纤维无法产生动作电位
答案 D
解析 K+进入神经细胞内部是逆浓度梯度运输,方式是主动运输,而Na+内流是顺浓度梯度,不消耗能量,是协助扩散的过程,A错误;由于动作电位的产生与Na+内流有关,膜外Na+浓度越高,膜电位越大,根据图中动作电位的大小可以判断,细胞外液中Na+浓度高低的关系是a>b>c,B错误;静息电位的形成与K+外流有关,动作电位的形成与Na+内流有关,C错误;若持续降低细胞外液的Na+浓度,由于Na+进入细胞膜的方式是协助扩散,当细胞外液中的Na+浓度等于或低于细胞内部Na+浓度时,Na+不能通过协助扩散进入细胞内,将不能产生动作电位,D正确。
9.(2016·宿迁学测模拟)如图表示人体中甲、乙、丙、丁4种液体之间的关系。下列叙述错误的是( )
A.乙表示组织液,丙表示淋巴
B.甲、乙、丙中可能有激素、尿素、葡萄糖、CO2
C.抗原—抗体特异性结合可发生在甲中
D.丁中O2浓度不可能比甲中的高
答案 D
解析 由题图可知,甲是血浆,乙是组织液,丙是淋巴,A正确;激素、尿素、葡萄糖、CO2都为内环境的成分,可存在于甲、乙、丙中,B正确;抗原—抗体特异性结合可发生在甲(血浆)中,C正确;红细胞中O2浓度比血浆中的高,D错误。
10.(2016·连云港学测模拟)如图为正常人体内肝细胞与内环境之间物质交换的示意图,其中①②③④分别表示体液的成分,下列有关说法正确的是( )
A.体液①含有激素、尿素、氨基酸、CO2等物质
B.②渗透压下降会刺激下丘脑,抗利尿激素分泌增加
C.③若产生乳酸会引起①②④内pH值剧烈变化
D.①②④是机体进行细胞代谢的主要场所
答案 A
解析 激素、尿素、氨基酸、CO2等物质都可以存在于血浆中,A项正确;②渗透压下降会刺激下丘脑,抗利尿激素分泌减少,增加尿量,B项错误;因为内环境中存在缓冲物质,所以乳酸不会引起pH值剧烈变化,C项错误;细胞代谢的主要场所在细胞内,D项错误。
11.(2016·盐城学测模拟)下图为某反射弧示意图,若刺激a处骨骼肌,会在d处记录到电位变化并引起骨骼肌收缩反射。下列有关分析错误的是( )
A.感受器位于骨骼肌中
B.b和d分别表示传入神经和传出神经
C.收缩反射过程中,神经冲动在b上双向传导
D.反射活动进行时,c处可检测到神经递质
答案 C
解析 刺激骨骼肌,能发生反射活动,说明感受器位于骨骼肌中,A正确;神经节位于传入神经一侧,因此b和d分别表示传入神经和传出神经,B正确;在反射弧中,神经冲动单向传导,这是由突触结构决定的,C错误;c表示突触结构,在突触间隙中可以检测到神经递质,D正确。
12.(2016·徐州学测模拟)某实验小组在做“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的预实验时,得到如图所示实验结果。针对该结果,进一步实验必须采取的措施是( )
A.降低所使用的生长素类似物溶液浓度
B.去掉枝条上所有幼芽、幼叶
C.向培养液中通入更多的空气
D.延长在生长素类似物溶液中浸泡的时间
答案 A
解析 根据实验结果可知,所使用的生长素类似物浓度过高,导致生根数受抑制,因此为了进一步研究最适浓度,应降低生长素类似物溶液的浓度,A正确。
13.(2017·南京学测模拟)海兰褐为现在多数养殖场养殖的主要产蛋鸡,年产蛋量可以超过300个,其产蛋量会受到光照时间的影响,作用机理如下图所示。根据所学的知识,结合题中的信息,请回答以下相关问题:
(1)结构A中的细胞具有___________________________________________________________
的功能;激素b为________激素。图中体现的生命活动调节方式为____________________。
(2)垂体细胞是否具有识别激素c的受体?__________,理由是________________________________________________________________________________。
(3)上述过程中,激素分泌的调节机制包括__________和__________。
(4)如果在养鸡场,使鸡多产蛋,据图示信息应采取的措施是_____________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)神经传导和分泌激素 促性腺 神经—体液(激素)调节 (2)有 当激素c超过正常水平时,垂体细胞上的激素c受体就识别激素c,抑制激素b的分泌
(3)分级调节 (负)反馈调节 (4)适当延长光照时间
解析 (1)由图中可看出,结构A为下丘脑,具有神经传导与分泌功能;激素b为促性腺激素;图中的调节是神经调节和体液调节共同作用的结果。
(2)激素c是由卵巢分泌的,且具有促进产卵功能,应为雌性激素,并且对下丘脑和垂体有反馈抑制作用,下丘脑和垂体上都有雌性激素的识别受体。
(3)图示激素分泌的调节方式包括分级调节和(负)反馈调节。
(4)鸡的产卵受光周期影响,在长日照条件下,下丘脑和垂体分泌的相应激素增加,促进性腺分泌雌性激素,从而使鸡产更多的卵。
14.(2016·泰州学测模拟)如图表示初次应答和再次应答时机体产生抗体的特征。(IgG:免疫球蛋白G,一种抗体;IgM:免疫球蛋白M,一种抗体)据图回答下列问题:
(1)初次应答主要产生________抗体(填“IgM”或“IgG”),产生抗体的细胞是________,该抗体主要分布在________。
(2)抗体的化学本质是________,两种抗体亲和力的大小不同,可能与____________有关。
(3)再次应答时,免疫反应快而强,原因是_____________________________________________
_______________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)IgM 浆细胞 血清 (2)蛋白质 抗体的空间结构 (3)当记忆细胞遇到同种抗原再次刺激后,迅速增殖分化形成浆细胞,快速产生大量的抗体,使得第二次免疫反应快而强
解析 (1)解析图可知,初次应答时,产生IgM抗体的浓度和IgM抗体的亲和力均高于IgG抗体,因此初次免疫时,主要产生IgM抗体,产生抗体的细胞是浆细胞,该抗体主要分布在血清中。
(2)抗体的化学本质是蛋白质,两种抗体亲和力的大小不同,可能与抗体的空间结构有关。
(3)再次应答时,免疫反应快而强,原因是当记忆细胞遇到同种抗原再次刺激后,迅速增殖分化形成浆细胞,快速产生大量的抗体,使得第二次免疫反应快而强。
考纲要求
测试内容
测试要求
测试内容
测试要求
1.伴性遗传
3.人类遗传病的检测和预防
(1)伴性遗传及其特点
B
(1)遗传病的产前诊断与优生的关系
A
(2)常见几种遗传病及其特点
B
(2)遗传咨询与优生的关系
A
2.人类遗传病的类型
4.人类基因组计划及其意义
A
(1)人类遗传病的产生原因、特点及类型
A
5.调查人群中的遗传病
(2)常见单基因病的遗传
A
(1)调查的方法和过程
A
(2)调查结果及其分析
C
考点一 基因在染色体上与伴性遗传
1.萨顿的假说
项目
基因
染色体
生殖过程中
在杂交过程中保持完整性和独立性
在配子形成和受精过程中,形态结构相对稳定
存
在
体细胞
成对
成对
配子
成单
成单
体细胞
中来源
成对基因一个来自父方,一个来自母方
一对同源染色体,一条来自父方,一条来自母方
形成配子时
非等位基因自由组合
非同源染色体自由组合
2.基因位于染色体上的实验证据(拓展探究)
(1)证明者:摩尔根。
(2)研究方法:假说—演绎法。
(3)研究过程
①观察实验(摩尔根先做了实验一,紧接着做了回交实验二)
实验一(杂交实验)
实验二(回交实验)
②提出问题
③提出假说,进行解释。
④演绎推理,验证假说。
3.伴性遗传的概念
性染色体上的基因控制的性状的遗传与性别相关联的遗传方式。
4.伴性遗传实例——红绿色盲遗传
图中显示:
(1)男性的色盲基因一定传给女儿,也一定来自母亲;表现为交叉遗传特点。
(2)若女性为患者,则其父亲和儿子一定是患者。
(3)若男性正常,则其母亲和女儿也一定正常。
5.伴性遗传的类型及特点
伴性遗传方式
遗传特点
实例
伴X染色体
显性遗传
女性患者多于男性患者
连续遗传
抗维生素D佝偻病
伴X染色体
隐性遗传
男性患者多于女性患者
隔代遗传、
交叉遗传
红绿色盲、血友病
伴Y染色体
遗传
只有男性
患者
连续遗传
人类外耳道多毛症
命题点一 伴性遗传概念及特点
1.(2016·南京学测模拟)决定果蝇眼色的基因位于X染色体上,其中W基因控制红色,w基因控制白色。一只红眼雌果蝇与一只红眼雄果蝇杂交,其后代中不可能出现的是( )
A.红眼雄果蝇 B.白眼雄果蝇
C.红眼雌果蝇 D.白眼雌果蝇
答案 D
解析 红眼雌果蝇(XWXW或XWXw)与红眼雄果蝇(XWY)杂交,F1的基因型可能为XWXW、XWXw、XWY、XwY,即后代的表现型可能是红眼雌果蝇、红眼雄果蝇和白眼雄果蝇,但是不可能出现白眼雌果蝇。
2.(2017·连云港学测模拟)下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述,正确的是( )
A.性染色体上的基因都与性别决定有关
B.初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体
C.生殖细胞中只表达性染色体上的基因
D.性染色体上的基因都伴随性染色体遗传
答案 D
解析 性染色体上的基因并不都与性别决定有关,A错误;初级精母细胞一定有Y染色体,次级精母细胞可能含X或Y染色体,B错误;常染色体上的基因在生殖细胞中也表达,C错误;性染色体上的基因伴随性染色体遗传给子代,导致子代出现伴性遗传现象,D正确。
命题点二 伴性遗传的应用
3.(2015·江苏学测)下图为人类某单基因遗传病的系谱图,下列相关叙述正确的是( )
A.该遗传病为常染色体显性遗传
B.Ⅱ5的致病基因只来自于Ⅰ1
C.Ⅱ3是杂合子
D.Ⅰ2和Ⅱ4的基因型相同
答案 D
解析 根据遗传系谱图可知,该遗传病可能为常染色体隐性遗传病、常染色体显性遗传病、X染色体隐性遗传病;若该遗传病为隐性遗传病,则Ⅱ5的致病基因来自于Ⅰ1和Ⅰ2;若该遗传病为显性遗传病,则Ⅱ3为纯合子;无论哪一种遗传方式,Ⅰ2、Ⅱ3和Ⅱ4的基因型均相同。
4.(2010·江苏学测)下图为某单基因遗传病的系谱图,有关判断正确的是( )
A.该遗传病为隐性性状
B.致病基因位于X染色体上
C.Ⅱ3和Ⅱ4的基因型相同
D.Ⅱ3和Ⅱ4的基因型可能不同
答案 C
解析 根据图中的信息,可推知该遗传病可能为显性遗传,也可能为隐性遗传,致病基因可能在X染色体上,也可能在常染色体上。根据母亲为患者,若为隐性遗传,则Ⅱ3和Ⅱ4都含有致病基因;若为显性遗传,则Ⅱ3和Ⅱ4均不含致病基因。
易错警示 男孩患病概率≠患病男孩概率
(1)由常染色体上的基因控制的遗传病
①患病概率与性别无关,不存在性别差异,因此,男孩患病概率=女孩患病概率=患病孩子概率。
②“患病”与“男孩”(或女孩)是两个独立事件,因此需把患病概率×性别比例,即患病男孩概率=患病女孩概率=患病孩子概率×1/2。
(2)由性染色体上的基因控制的遗传病致病基因位于性染色体上,它的遗传与性别连锁,“男孩患病”是指男孩中患病的,不考虑女孩;“患病男孩”则是所有孩子中患病的男孩,二者主要是概率计算的范围不同。即患病男孩的概率=患病男孩在后代全部孩子中的概率;男孩患病的概率=后代男孩中患病者的概率。
考点二 人类遗传病的监测和预防
1.人类遗传病
(1)概念:由于遗传物质改变而引起的人类疾病。
(2)人类常见遗传病的特点、类型及实例(连线)
(3)不同类型人类遗传病的特点及实例
遗传病类型
遗传特点
举例
单
基
因
遗
传
病
常染色体
显性
①男女患病概率相等
②连续遗传
并指、多指、软骨发育不全
隐性
①男女患病概率相等
②隐性纯合发病,隔代遗传
苯丙酮尿症、白化病、先天性聋哑
伴X染色体
显性
①患者女性多于男性
②连续遗传
③男患者的母亲和女儿一定患病
抗维生素D佝偻病
隐性
①患者男性多于女性
②有交叉遗传现象
③女患者的父亲和儿子一定患病
红绿色盲、血友病
伴Y遗传
具有“男性代代传”的特点
外耳道多毛症
多基因遗传病
①常表现出家族聚集现象
②易受环境影响
③在群体中发病率较高
冠心病、唇裂、哮喘病、原发性高血压、青少年型糖尿病
染色体异常遗传病
往往造成较严重的后果,甚至胚胎期就引起自然流产
21三体综合征、猫叫综合征、性腺发育不良
2.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
命题点一 人类遗传病的类型及特点
5.(2017·南京学测模拟)下列关于人类遗传病的说法,正确的是( )
A.遗传病都是先天性疾病
B.近亲结婚会使后代患隐性遗传病的机会大大增加
C.只要没有致病基因,就一定不会患遗传病
D.单基因遗传病是指由一个基因控制的遗传病
答案 B
解析 单基因遗传病是指受一对等位基因控制的遗传病。
6.(2008·江苏学测)下列有关人类遗传病的系谱图(图中深颜色表示患者)中,不可能表示人类红绿色盲遗传的是( )
答案 C
解析 伴X染色体隐性遗传病的特点是女患者的父亲和儿子一定患病,因此,C项不可能是人类红绿色盲遗传,所以选C。
命题点二 人类遗传的监测和预防
7.(2016·江苏学测)“全面二孩”政策实施后,优生再次成为众多家庭关注的话题。下列做法不利于优生的是( )
A.禁止近亲结婚 B.提倡高龄生育
C.鼓励遗传咨询 D.建议产前诊断
答案 B
解析 提倡高龄生育会使后代患病概率增加,不利于优生。
8.(2016·南京学测模拟)下列有关人类遗传病的叙述,错误的是( )
A.不带有致病基因的个体也有可能患遗传病
B.禁止近亲结婚是预防人类遗传病的有效措施
C.遗传咨询和产前诊断可降低后代患遗传病的风险
D.调查人类遗传病的发病率应在患者家系中调查
答案 D
解析 调查某种遗传病的遗传方式,应在患者家系中调查;调查人类遗传病的发病率,应在人群中随机抽样调查。
易错警示 关于人类遗传病的3个易错点
(1)只有单基因遗传病符合孟德尔遗传规律。
(2)携带遗传病基因的个体不一定会患遗传病,如Aa不是白化病患者。
(3)不携带致病基因的个体,不一定不患遗传病。染色体结构或数目异常也会导致遗传病发生。如人的5号染色体部分缺失引起猫叫综合征;21三体综合征患者多了一条21号染色体,不携带致病基因。
真题演练与模拟过关
1.(2016·江苏学测)下图为人类红绿色盲(等位基因用B、b表示)的遗传系谱图,有关叙述正确的是( )
A.父亲的基因型为XBY
B.儿子的基因型为XBY
C.母亲不携带红绿色盲基因
D.女儿一定携带红绿色盲基因
答案 A
解析 由于儿子患红绿色盲,所以母亲的基因型为XBXb,父亲的基因型为XBY,女儿的基因型可能是XBXB或XBXb。
2.(2010·江苏学测)研究人类遗传病的遗传规律,对于预防遗传病的产生具有重要意义。下列人类的遗传病中,属于伴性遗传的是( )
A.多指 B.白化病
C.红绿色盲 D.21三体综合征
答案 C
解析 遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病、染色体异常遗传病。其中,白化病是常染色体隐性遗传病,多指是常染色体显性遗传病,红绿色盲是X染色体上的隐性遗传病,21三体综合征是染色体异常遗传病。
3.(2015·江苏学测)果蝇的灰身与黑身为一对相对性状,直毛与分叉毛为一对相对性状。现有表现型均为灰身直毛的果蝇杂交,F1的表现型与比例如下图所示。请据图回答:
图1 图2
(1)由图1可知,在果蝇灰身和黑身中,显性性状为________,控制这对相对性状的基因位于________染色体上。
(2)由图2可知,在果蝇直毛和分叉毛中,显性性状为________。
(3)若同时考虑这两对相对性状,则F1雌果蝇中杂合子所占比例为________(用分数表示)。
(4)若考虑果蝇的灰身、黑身这对相对性状,让F1中灰身果蝇自由交配得到F2,再用F2中灰身果蝇自由交配得到F3,则F3灰身果蝇中纯合子所占比例为________(用分数表示)。
答案 (1)灰身 常 (2)直毛 (3)3/4 (4)3/5
解析 灰身自交后产生黑身,则灰身为显性,根据图1雌雄后代灰身和黑身相等,可知该基因位于常染色体上。亲本基因型为AaXBXb、AaXBY,所以后代中雌性中的杂合子所占比例为1-1/2×1/2=3/4。F1灰身中1/3AA、2/3Aa,F2中4/9AA、4/9Aa、1/9aa,灰身自由交配后,F3中9/16AA、6/16Aa、1/16aa,纯合子占9/15。
4.(2013·江苏学测)下图为一对雌雄果蝇体细胞的染色体图解,其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y表示染色体,基因A、a分别控制红眼、白眼,基因D、d分别控制长翅、残翅。请据图回答:
(1)由图可知,果蝇体细胞中有________个染色体组。
(2)图中雄果蝇的基因型可写成________,该果蝇经减数分裂可以产生________种配子。
(3)若这一对雌雄果蝇交配,F1的雌果蝇中杂合子所占的比例是________;若仅考虑果蝇的翅型遗传,让F1的长翅果蝇自由交配,则F2的长翅果蝇中纯合子所占的比例是________。
答案 (1)2 (2)DdXaY 4 (3)3/4 1/2
解析 果蝇是二倍体生物,含2个染色体组。雄果蝇的基因型书写时包括一对常染色体基因,一对性染色体基因,常染色体基因不需要写染色体编号,它可以产生四种不同的配子。F1雌果蝇中杂合子=1-1/2×1/2=3/4。F1长翅果蝇为1/3DD、2/3Dd,因为是自由交配,首先计算出基因频率:D=2/3、d=1/3,再计算后代中DD=4/9,Dd=4/9,dd=1/9,所以长翅中的纯合子占1/2。
1.(2017·盐城学测模拟)唇裂是一种常见的遗传病,该病属于什么类型的遗传病?下列哪些疾病与其属于同种类型( )
①单基因遗传病 ②多基因遗传病 ③染色体异常遗传病 ④线粒体疾病(因线粒体代谢过程中某些酶缺乏而导致的遗传性疾病) ⑤进行性肌营养不良 ⑥原发性高血压 ⑦并指 ⑧青少年型糖尿病 ⑨先天性聋哑 ⑩无脑儿
A.①,⑤⑥⑦ B.②,④⑤⑧
C.③,⑥⑦⑩ D.②,⑥⑧⑩
答案 D
解析 唇裂属多基因遗传病,它是由两对以上等位基因控制的遗传病,患者常表现家族聚集现象,选项中同属此类遗传病的有原发性高血压、青少年型糖尿病及无脑儿。
2.(2017·泰州学测模拟)下列遗传系谱图中,Ⅱ6不携带致病基因,甲种遗传病的致病基因用A或a表示,乙种遗传病的致病基因用B或b表示,下列分析正确的是( )
A.Ⅰ2的基因型为aaXBXB或aaXBXb
B.Ⅱ5的基因型为BbXAXA的可能性是1/4
C.Ⅳn为患两种遗传病女孩的概率为1/32
D.通过遗传咨询可确定Ⅳn是否患有遗传病
答案 C
解析 Ⅱ5、Ⅱ6正常,有一个患病的儿子Ⅲ9,所以甲病为隐性遗传病,而Ⅱ6不携带致病基因,则甲病一定是伴X染色体隐性遗传病。由系谱图可以看出,Ⅱ3、Ⅱ4正常,有一个患乙病的女儿Ⅲ8,则乙病一定为常染色体隐性遗传病,故Ⅱ5的基因型只能为BbXAXa,Ⅲ8的基因型可能为1/2bbXAXa、1/2bbXAXA,Ⅱ6不携带致病基因,所以Ⅲ9的基因型为1/2BbXaY、1/2BBXaY,Ⅲ8、Ⅲ9生一个患两种遗传病女孩的概率为1/32。Ⅲ8、Ⅲ9的孩子不论是男孩还是女孩都具有患一种或两种病的可能,因此,不能通过遗传咨询来确定。
3.(2017·扬州学测模拟)如图为某遗传病图谱,阴影个体表示患病女性,甲与患该病的女子结婚(该女子的父亲正常),下列分别正确的是( )
A.该病可能是常染色体显性遗传病,甲夫妇生正常男孩的概率是1/2
B.该病可能是伴X染色体显性遗传病,甲夫妇生正常男孩的概率是1/4
C.该病可能是常染色体隐性遗传病,甲夫妇生正常男孩的概率是1/2
D.该病可能是伴X染色体隐性遗传病,甲夫妇生正常男孩的概率是0
答案 B
解析 首先确定该病不可能是伴X染色体隐性遗传病;如果是常染色体显性遗传病,甲夫妇的基因型为aa×Aa,生正常男孩的概率是1/2×1/2=1/4;如果是伴X染色体显性遗传病,甲夫妇的基因型为XaY×XAXa,生正常男孩的概率是1/4;如果是常染色体隐性遗传病,甲夫妇的基因型是Aa×aa,生正常男孩的概率是1/2×1/2=1/4。
4.(2017·无锡学测模拟)果蝇的体细胞中有4对(8条)染色体,其体细胞的染色体组成可表示为( )
A.3+X或3+Y B.6+X或6+Y
C.6+XX或6+YY D.6+XX或6+XY
答案 D
解析 体细胞中应含8条染色体,雌性中性染色体为XX,而雄性中性染色体为XY,D正确。
5.(2017·南通学测模拟)我国《婚姻法》规定直系血亲和三代以内旁系血亲禁止结婚,其科学依据是( )
A.人类遗传病都是由隐性基因控制的
B.人类遗传病都是由显性基因控制的
C.人类遗传病都是由染色体异常造成的
D.近亲结婚可导致后代发生隐性遗传病的概率增加
答案 D
解析 近亲结婚会导致夫妻双方从祖先中获得同一种隐性致病基因的概率增加,进而增加后代患隐性遗传病的概率。
6.(2016·淮安学测模拟)血友病是X染色体上隐性基因导致的疾病。下列有关血友病的叙述,错误的是( )
A.儿子患病,母亲可能正常
B.母亲患病,女儿一定患病
C.父亲正常,女儿患病的概率为0
D.女儿患病,父亲一定患病
答案 B
解析 女儿的两条X染色体有一条来自父方,一条来自母方,所以母亲患病,女儿不一定患病。
7.(2016·南京学测模拟)果蝇的红眼与白眼是一对相对性状,分别由位于X染色体上A、a基因控制,如右图所示。据图分析错误的是( )
A.该果蝇为红眼雌果蝇
B.该果蝇体细胞中有2个染色体组
C.该果蝇能产生4种不同类型的配子
D.该果蝇与红眼异性果蝇交配,后代出现白眼雄果蝇的概率为1/8
答案 D
解析 该果蝇的基因型为XAXa,与红眼雄果蝇XAY交配,后代出现白眼雄果蝇的概率为1/4。
8.(2016·扬州学测模拟)人类有多种遗传病,下列属于常染色体单基因隐性遗传病的是( )
A.白化病 B.红绿色盲
C.21三体综合征 D.坏血病
答案 A
解析 红绿色盲为X染色体上隐性遗传病,21三体综合征为染色体异常遗传病,坏血病不属于遗传病。
9.下列有关性染色体的叙述中不正确的是( )
A.多数雌雄异体动物有性染色体
B.性染色体只存于性腺细胞中
C.哺乳动物体细胞中有性染色体
D.鸡的性染色体类型是ZW型
答案 B
解析 多数雌雄异体动物有性染色体,A正确;性染色体也存在于体细胞中,B错误;哺乳动物体细胞中有性染色体,C正确;鸡的性染色体类型是ZW型,D正确。
10.(2016·宿迁学测模拟)血友病是由X染色体上的隐性基因控制的遗传病,该病的致病基因在亲代与子代之间的传递过程不可能是( )
A.父亲→儿子 B.母亲→女儿
C.父亲→女儿 D.母亲→儿子
答案 A
解析 该患病儿子的致病基因只能来自其母亲,不可能来自父亲。
11.(2015·扬州学测模拟)下列关于人类遗传病的叙述,不正确的是( )
A.携带遗传病基因的个体可能不患遗传病
B.不携带遗传病基因的个体也可能患遗传病
C.一个家庭几代人中都出现过的疾病可能是遗传病
D.一个家庭仅一代人中出现过的疾病不可能是遗传病
答案 D
解析 一个家庭仅一代中出现过的疾病也可能是遗传病,如隐性遗传病。
12.(2015·常州学测模拟)21三体综合征属于染色体异常遗传病。男性患者体细胞的染色体组成表示为( )
A.45+XY B.44+XXY
C.44+XX D.44+XY
答案 A
解析 21三体综合征中21号染色体为三条,因此其男性患者染色体组成为45+XY。
13.(冲A练习)(2016·无锡一中学测模拟)科学家从野生型红眼果蝇中偶然发现一只朱砂眼雄蝇,用该果蝇与一只红眼雌蝇杂交得F1,F1随机交配得F2,子代表现型及比例如下(基因用B、b表示):
亲本
F1
F2
雌
雄
雌
雄
红眼(♀)×朱砂眼(♂)
红眼
红眼
红眼∶朱砂眼=1∶1
(1)B、b基因位于________染色体上,其遗传过程遵循____________定律。
(2)F2中雌果蝇的基因型为________________。
(3)若要进一步鉴定F2中某只雌果蝇是否为纯合子,请结合所学知识完成下列实验设计:
①实验的主要思路:让该雌果蝇与雄性________果蝇杂交,根据F3的眼色进行判断。
②预测的实验结果:若__________________________,则该雌果蝇为纯合子;若__________________________________,则该雌果蝇为杂合子。
答案 (1)X 基因的分离 (2)XBXB或XBXb
(3)①朱砂眼 ②F3全为红眼果蝇 F3中出现(一定比例的)朱砂眼果蝇
解析 亲本分别为红眼和朱砂眼,F1全部是红眼,所以红眼是显性性状,F2雄性分别有红眼和朱砂眼,F2雌性全部是红眼,则B、b基因位于X染色体上,因为只考虑一对基因的遗传,所以遵循基因的分离定律。F1雌果蝇为XBXb,F2雌果蝇为XBXB或XBXb。判断动物个体是否为纯合子,一般通过测交实验,选用朱砂眼雄果蝇,测交后代若全是红眼,则测交亲本为纯合子,否则为杂合子。
14.(2016·苏州学测模拟)下图为某单基因遗传病系谱图,显隐性基因分别用B、b表示。请据图回答相关问题:
(1)该遗传病的遗传方式是________染色体上________性遗传病。
(2)Ⅰ1的基因型是________________。
(3)若Ⅱ4携带该遗传病的致病基因,则Ⅲ8与Ⅲ10个体基因型相同的概率是________。
(4)若Ⅱ4不携带该遗传病的致病基因,且Ⅲ10及其配偶都为表现型正常的白化病基因携带者,则Ⅲ10及其配偶生一个只患一种病的孩子的概率是________。
答案 (1)常或X 隐 (2)BB或Bb或XBXb (3)2/3
(4)5/16
解析 根据题意,由Ⅱ5、Ⅱ6表现正常,而Ⅲ9患病可见该遗传病为隐性遗传病,但无法确定致病基因是位于常染色体上还是X染色体上。如果该病为常染色体隐性遗传病,Ⅰ1的基因型为BB或Bb,如果该病为X染色体隐性遗传病,Ⅱ5的基因型为XBXb,Ⅰ1的基因型为XBXb。若Ⅱ4携带该遗传病的致病基因,则表明该病为常染色体隐性遗传病,Ⅲ8的基因型为Bb,Ⅲ10的基因型为1/3BB或2/3Bb,则基因型相同的概率为2/3。若Ⅱ4不携带该遗传病的致病基因,表明该病为X染色体隐性遗传病,且Ⅲ10及其配偶都为表现型正常的白化病基因携带者,白化病基因用A、a表示,则Ⅲ10的基因型为AaXBXB、AaXBXb,其丈夫的基因型为AaXBY,所以他们生一个只患一种病孩子的概率为5/16。
考纲要求
测试内容
测试要求
测试内容
测试要求
1.人类对遗传物质的探索过程
B
4.DNA分子的复制
2.DNA分子结构的主要特点
B
(1)DNA分子复制的过程及特点
B
3.DNA分子的多样性和特异性
B
(2)DNA分子复制的实质及意义
B
考点一 人类对遗传物质的探索过程
1.肺炎双球菌类型的比较
特点
类型
菌落
荚膜
毒性
S型
光滑
有
有
R型
粗糙
无
无
2.格里菲思的体内转化实验过程和结论
3.艾弗里的体外转化实验
(1)过程与结果
(2)结论:DNA是“转化因子”,是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
命题点一 肺炎双球菌的转化实验及分析
1.(2016·江苏学测)在肺炎双球菌的转化实验中,将提纯的S型细菌的DNA、蛋白质、多糖、DNA和DNA酶,分别加入到培养R型细菌的培养基中(如图所示)。经培养后检测,会出现S型细菌的是( )
答案 A
解析 艾弗里通过实验证明,只有在S型细菌DNA的作用下,R型细菌才能转化为S型细菌。
2.艾弗里及其同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验,结果如表所示。由表可知( )
实验组号
接种菌型
加入S型细菌的物质
培养皿长菌情况
①
R
蛋白质
R型
②
R
荚膜多糖
R型
③
R
DNA
R型、S型
④
R
DNA(经DNA酶处理)
R型
A.①不能证明S型细菌的蛋白质不是转化因子
B.②说明S型细菌的荚膜多糖有酶活性
C.③和④说明S型细菌的DNA是转化因子
D.①~④说明DNA是主要的遗传物质
答案 C
解析 第①②组实验说明蛋白质和荚膜多糖与R型细菌转化为S型细菌无关,A、B项错误。第③组实验说明DNA与R型细菌转化为S型细菌有关。第④组实验说明DNA被水解后的产物不能使R型细菌转化为S型细菌,C项正确。①~④只能说明DNA是遗传物质,而不能说明DNA是主要的遗传物质,D项错误。
命题点二 噬菌体侵染细菌的实验及分析
3.(2014·江苏学测)人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程,1952年,赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验表明( )
A.DNA是遗传物质 B.蛋白质是遗传物质
C.噬菌体不含有蛋白质 D.噬菌体不含有DNA
答案 A
解析 噬菌体侵染细菌实验是证明DNA是遗传物质的经典实验。
4.(2011·江苏学测)1952年,赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术,进行了“噬菌体侵染细菌的实验”。下列相关叙述正确的是( )
A.用32P和35S分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA
B.用35S标记T2噬菌体,侵染、离心后35S主要存在于沉淀物中
C.合成子代噬菌体的蛋白质所需原料和能量均由细菌提供
D.该实验证明了DNA是主要的遗传物质
答案 C
解析 应用32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质。该实验证明了DNA是遗传物质。
题后反思 噬菌体侵染细菌实验的误差分析
(1)32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌
①培养时间短?部分噬菌体还未吸附、侵染至大肠杆菌细胞?离心后未吸附至大肠杆菌细胞的噬菌体分布在上清液中?32P标记的一组上清液中放射性也较高。
②培养时间过长?噬菌体在大肠杆菌内大量繁殖?大肠杆菌裂解死亡,释放出子代噬菌体?离心后噬菌体将分布在上清液中?32P标记的一组上清液中放射性也较高。
(2)搅拌后离心,将吸附在大肠杆菌表面的噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌细胞分离
①搅拌不充分?留在大肠杆菌细胞表面的噬菌体蛋白质外壳随大肠杆菌细胞分布在沉淀物中?35S标记的一组沉淀物中放射性也较高。
②搅拌过于剧烈?大肠杆菌细胞被破坏?释放出其中的子代噬菌体?32P标记的一组上清液中放射性也较高。
考点二 DNA的结构和复制
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
3.DNA的双螺旋结构
(1)DNA由两条脱氧核苷酸链组成,这些链按反向平行的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主链的基本骨架。
(3)内侧:两条链上的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)、GC(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:如每种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连接的顺序不变,碱基对构成方式不变等。
5.DNA分子的复制
(1)概念:以亲代DNA为模板,合成子代DNA的过程。
(2)时间:有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期。
(3)过程
(4)特点:边解旋边复制。
(5)方式:半保留复制。
(6)结果:形成两个完全相同的DNA分子。
(7)意义:将遗传信息从亲代传给子代,保持了遗传信息的连续性。
命题点一 DNA分子的结构
5.下面对DNA结构的叙述中,错误的一项是( )
A.DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧
B.DNA分子中的两条链反向平行
C.DNA分子中氢键数目和碱基数目一定相等
D.DNA分子中碱基之间一一对应配对的关系是碱基互补配对原则
答案 C
解析 在DNA分子中,A=T、G=C,脱氧核糖与磷酸交替连接,排列在DNA外侧,共同构成DNA分子的基本骨架;DNA分子两条链反向平行;A-T间是2个氢键,G-C间是3个氢键,氢键数目和碱基数目不相等。
6.(2015·江苏学测)下图表示DNA分子结构中的一部分,其中连接碱基A与T的是( )
A.肽键 B.氢键
C.磷酸二酯键 D.二硫键
答案 B
解析 DNA分子的两条链的碱基对之间通过氢键连接。
命题点二 DNA分子的复制
7.(2016·江苏学测)下列关于DNA分子复制的叙述,正确的是( )
A.复制不需要模板
B.复制不消耗能量
C.复制方式为半保留复制
D.在核糖体内复制
答案 C
解析 DNA分子复制需要模板、酶、原料、能量,复制方式为半保留复制,即每个子代的两条链中有一条是亲代的,另一条是自己合成的。
8.(2015·江苏学测)用15N标记一个DNA分子的两条链,让该DNA分子在14N的培养液中复制一次,得到两个DNA分子,那么每个子代DNA分子中( )
A.只含有15N
B.只含有14N
C.一条链含有15N,另一条链含有14N
D.每条链同时含有14N和15N
答案 C
解析 根据DNA分子半保留复制的原理可知,每个子代DNA分子中的两条链一条是亲代链,一条是新合成的子代链。
题后反思 牢记DNA分子中的4种数量关系
(1)DNA分子中,脱氧核苷酸数∶脱氧核糖数∶磷酸数∶含氮碱基数=1∶1∶1∶1。
(2)配对的碱基,A与T之间形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键,C—G对所占比例越大,DNA结构越稳定。
(3)若碱基对为n,已知A有m个,则氢键数为3n-m。
(4)由2n个脱氧核苷酸形成双链DNA分子过程中,可产生H2O分子数为(n-1)+(n-1)=2n-2。
真题演练与模拟过关
1.(2014·江苏学测)DNA复制是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,下列相关叙述错误的是( )
A.DNA复制方式是半保留复制
B.DNA复制是边解旋边复制的过程
C.DNA复制只以亲代DNA分子的一条链为模板
D.通过碱基互补配对保证复制的准确性
答案 C
解析 DNA的复制是以亲代DNA的两条链为模板进行的,而转录是以DNA的一条链为模板。
2.(2013·江苏学测)1928年,格里菲思利用小鼠为实验材料,进行了肺炎双球菌的转化实验,其中所用的R型活细菌无毒性,S型活细菌有毒性。下列有关叙述正确的是( )
A.注射R型活细菌,小鼠死亡
B.注射S型活细菌,小鼠死亡
C.注射加热后杀死的S型细菌,小鼠死亡
D.R型活细菌与加热后杀死的S型细菌混合后注射,小鼠不死亡
答案 B
解析 S型活细菌有毒,注射后小鼠死亡。D项中R型细菌将转化为S型细菌,小鼠死亡。
3.(2012·江苏学测)创立DNA双螺旋结构模型的科学家是( )
A.达尔文 B.孟德尔
C.格里菲思 D.沃森和克里克
答案 D
解析 自然选择学说是达尔文提出的,孟德尔发现的是遗传规律,格里菲思完成的是肺炎双球菌转化实验。
4.(2010·江苏学测)噬菌体侵染细菌的实验证明了噬菌体的遗传物质是( )
A.DNA B.蛋白质 C.多糖 D.RNA
答案 A
解析 噬菌体侵染细菌的实验通过两组对照说明DNA是噬菌体的遗传物质。
5.(2009·江苏学测)用32P标记一个DNA分子的两条链,让该DNA分子在31P的培养液中连续复制4次,则含32P的子代DNA分子个数是( )
A.1 B.2 C.8 D.16
答案 B
1.(2017·扬州学测模拟)一双链DNA分子中,胸腺嘧啶占全部碱基的23.8%,则A+C的含量是( )
A.76.2% B.50% C.23.8% D.26.2%
答案 B
解析 腺嘌呤和胸腺嘧啶数目相等,鸟嘌呤和胞嘧啶数目相等,因此A+C=T+G=50%。
2.(2017·南京学测模拟)如果用15N、32P、35S标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体的组成成分中,能够找到的放射性元素为( )
A.可在DNA中找到15N和32P
B.可在外壳中找到15N和35S
C.可在DNA中找到15N和32P、35S
D.可在外壳中找到15N
答案 A
解析 噬菌体是由DNA和蛋白质组成的,DNA含有磷酸基团和含氮碱基,能够标记上15N和32P,而蛋白质能够标记上15N和35S。在噬菌体侵染细菌的过程中,蛋白质外壳留在外面,没有进入细菌内,只有DNA进入细菌内,并以细菌的化学成分为原料(氨基酸、核苷酸)来合成子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA。因为这些原料中无放射元素,所以在子代噬菌体中,能够找到的放射性元素为15N和32P。
3.(2017·常州学测)下图表示科研工作者重复“肺炎双球菌转化实验”的步骤,分析有关描述,错误的是( )
A.该实验证明起转化作用的物质是DNA
B.1、2、3组为该实验的对照组
C.第4组中正常的R型菌有部分转化成了S型菌
D.第4组实验中分离出的S型菌的后代仍然是S型菌
答案 A
解析 图示为重复格里菲思的实验,不能得出DNA是转化因子。
4.(2017·徐州学测模拟)下列关于DNA复制的叙述,正确的是( )
A.DNA分子在解旋酶的作用下,水解成脱氧核苷酸
B.在全部解旋之后才开始碱基配对
C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链
D.复制后,每个新DNA分子中都含有一条母链和一条子链
答案 D
解析 在解旋酶的作用下,DNA分子解旋形成两条脱氧核苷酸长链;DNA复制是边解旋边复制的,并以解开的两条母链为模板合成两个子代DNA分子;形成的新的DNA分子中都含有一条母链和一条子链。
5.(2017·无锡学测模拟)以下与遗传物质相关的叙述,正确的是( )
A.豌豆的遗传物质是DNA和RNA
B.甲流病毒的遗传物质含有S
C.T2噬菌体内,碱基A、C、G参与组成的核苷酸有6种
D.可利用同位素示踪法证明DNA以半保留的方式复制
答案 D
解析 有细胞结构的生物(包括原核生物和真核生物)的遗传物质是DNA;DNA的基本组成元素是C、H、O、N、P,蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N,部分蛋白质含S等;T2噬菌体内的核酸只有DNA,碱基A、C、G参与组成的核苷酸只有3种;DNA复制的特点是半保留复制,用15N等同位素的标记示踪可以证明。
6.(2016·徐州学测模拟)艾弗里等人为了弄清转化因子的本质,进行了一系列的实验,下图是他们所做的一组实验,则三个实验的培养皿中只存在一种菌落的为( )
A.实验一 B.实验二
C.实验三 D.实验一和三
答案 B
解析 加热杀死的S型菌的DNA起转化作用,DNA酶可催化DNA分子水解,故实验二的培养皿中只有R型菌。
7.(2016·宿迁学测模拟)下列关于真核细胞中DNA分子复制的叙述,正确的是( )
A.原料是核糖核苷酸
B.只在细胞核中进行
C.复制方式是半保留复制
D.只以亲代DNA分子的一条链为模板
答案 C
解析 DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸;DNA分子复制主要发生在细胞核中,在叶绿体和线粒体中也可发生;复制的模板为DNA的两条链。
8.(2016·南京学测模拟)下列有关DNA分子结构的叙述中,正确的是( )
A.腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)之间通过肽键连接
B.碱基对排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性
C.磷酸和五碳糖排列在双螺旋结构的内侧
D.碱基对构成DNA分子的基本骨架
答案 B
解析 DNA分子中的碱基通过氢键连接,排列在双螺旋结构的内侧,磷酸和脱氧核糖构成DNA分子的基本骨架,排列在外侧。
9.(2016·苏州学测模拟)在“噬菌体侵染细菌的实验”中,关于噬菌体衣壳蛋白质合成的描述,正确的是( )
A.氨基酸原料和酶来自细菌
B.氨基酸原料和酶来自噬菌体
C.氨基酸原料来自细菌,酶来自噬菌体
D.氨基酸原料来自噬菌体,酶来自细菌
答案 A
解析 噬菌体衣壳蛋白质中的氨基酸及催化形成衣壳蛋白质的酶均来自细菌。
10.(2016·镇江学测模拟)DNA作为人类的遗传物质,其特异性体现在( )
A.组成元素不同
B.碱基的种类不同
C.碱基对的排列顺序不同
D.空间结构不同
答案 C
解析 DNA的特异性体现在碱基对的排列顺序不同。
11.已知某DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的35.8%,其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%,则在它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的( )
A.32.9%和17.1% B.31.3%和18.7%
C.18.7%和31.3% D.17.1%和32.9%
答案 B
解析 由于整个DNA分子中G+C=35.8%,则每条链中G+C=35.8%,A+T=64.2%;由于其中一条链中T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%,由此可以求出该链中G=18.7%,A=31.3%,则其互补链中T和C分别占该链碱基总数的31.3%和18.7%。
12.(2016·宿迁学测模拟)下列关于下图DNA分子平面结构的叙述,错误的是( )
A.⑥是组成DNA的基本单位
B.②可以是胸腺嘧啶或尿嘧啶
C.③的排列顺序代表遗传信息
D.④和⑤交替排列构成了DNA的基本骨架
答案 B
解析 DNA分子中不含U。
13.(冲A练习)(2017·泰州学测模拟)1952年,赫尔希和蔡斯利用同位素标记法,完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验,实验包括4个步骤:①标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌;②35S和32P分别标记噬菌体;③放射性检测;④离心分离。
(1)该实验步骤的正确顺序是____________(填顺序编号)。
(2)下图中锥形瓶内的培养液是用来培养________的,其内的营养成分中能否含有32P?________(填“能”或“不能”)。
(3)如果让放射性同位素主要分布在图中离心管的上清液中,则获得该实验中的噬菌体的培养方法是________。
A.用含35S的培养基直接培养噬菌体
B.用含32P的培养基直接培养噬菌体
C.用含35S的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体
D.用含32P的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体
(4)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌,离心后,发现上清液中有放射性物质存在,这些放射性物质的来源可能是:
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
(5)连续培养噬菌体n代,则含亲代噬菌体DNA的个体应占总数的________。
答案 (1)②①④③ (2)大肠杆菌 不能 (3)C
(4)①没有侵入大肠杆菌的噬菌体 ②侵入大肠杆菌的噬菌体经增殖后释放出的子代噬菌体 (5)1/2n-1
解析 (1)噬菌体是病毒,是在活细胞中营寄生生活的生物,不能直接在培养基中培养。先培养细菌,使细菌标记上放射性同位素,再用未标记的噬菌体侵染被标记的细菌,然后再用被标记的噬菌体侵染未被标记的细菌,保温、离心处理,检测放射性,顺序为②①④③。(2)锥形瓶内的培养液是用来培养未被标记的大肠杆菌的,所以不能含有放射性同位素。(3)存在于上清液中的放射性主要是蛋白质外壳,蛋白质外壳中特有的元素是S。(4)上清液中存在放射性32P的原因有两个:一是保温时间短,有的噬菌体还没有来得及侵染;二是保温时间过长,大肠杆菌裂解死亡,子代噬菌体被释放出来。(5)噬菌体只把DNA注入大肠杆菌体内作为模板,子代噬菌体的DNA和蛋白质的原料、场所、能量、酶等所有的条件,均由大肠杆菌提供。注入的DNA两条链因DNA复制是半保留复制,无论复制多少次只能分配到两个子代DNA分子中去,所以含亲代噬菌体DNA的个体所占的比例是2/2n=1/2n-1。
14.(2013·江苏学测)下图为真核细胞中发生的一项生理过程示意图,请据图回答:
(1)图中表示的生理过程是________,此过程发生的主要场所是________。
(2)该过程首先需要在________酶作用下把两条链解开;若图中虚线框内的碱基对“A-T”替换为“T-A”会引起生物性状的改变,则这种变异属于________。
(3)已知一个亲代DNA分子有P个碱基,其中腺嘌呤Q个,连续进行此项生理过程n次,共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸________________个。
(4)若亲代DNA分子经过诱变,某位点上一个正常碱基(设为X)变成了5-溴尿嘧啶(BU)。诱变后的DNA分子连续进行图示过程2次,得到4个子代DNA分子,相应位点上的碱基对分别为BU-A、A-T、G-C、C-G,推测碱基X可能是________。
答案 (1)DNA分子的复制 细胞核 (2)解旋 基因突变 (3)(2n-1)×(P-2Q)/2 (4)G或C
解析 图示过程代表DNA分子的复制,场所主要是细胞核,复制时亲代DNA解旋后才能作为模板边解旋边复制。原DNA分子中C=G=(P-2Q)/2,复制n代后,共有2n个分子,其中最初亲代的两条链参与形成两个子代DNA,相当于有一个子代DNA是原来的,不需要复制。BU是突变后的碱基,在复制时,它可与A配对,因此原来的X为G或C。
考纲要求
测试内容
测试要求
测试内容
测试要求
1.基因和遗传信息的关系
3.基因与性状的关系
DNA、基因和遗传信息
B
(1)基因对性状的控制
B
2.遗传信息的转录和翻译
B
(2)基因与染色体的关系
A
考点一 遗传信息的转录和翻译
1.RNA的结构与分类
(1)RNA与DNA的区别
物质组成
结构特点
五碳糖
特有碱基
DNA
脱氧核糖
T(胸腺嘧啶)
一般是双链
RNA
核糖
U(尿嘧啶)
通常是单链
(2)基本组成单位:核糖核苷酸。
(3)种类及功能
2.转录
(1)场所:主要是细胞核中,在叶绿体、线粒体中也能发生。
(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。
命题点一 转录的过程
1.(2016·江苏学测)基因编辑技术是当前生命科学和生物医学等领域研究的热点,它通过修饰基因而改变基因的表达。下图表示细胞内基因表达过程,其中过程M称为( )
A.复制 B.转录 C.翻译 D.逆转录
答案 B
解析 M过程表示以DNA为模板,产生RNA,属于基因表达中的转录,N表示翻译。
2.(2014·江苏学测)下图是人体细胞内基因控制蛋白质合成中的一个过程示意图,相关叙述正确的是( )
A.该过程表示转录
B.该过程表示翻译
C.该过程以脱氧核苷酸为原料
D.该过程不需要消耗能量
答案 A
解析 该图是以DNA的一条链为模板,产生RNA的过程,属于转录。
命题点二 翻译的过程
3.(2013·江苏学测)细胞中的翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程不需要的物质或结构是( )
A.转运RNA B.核糖体
C.氨基酸 D.脱氧核苷酸
答案 D
解析 脱氧核苷酸参与DNA复制,与翻译无关。
4.(2011·江苏学测)tRNA具有转运氨基酸的功能,右图tRNA携带的氨基酸是(各选项括号中内容为相应氨基酸的密码子)( )
A.精氨酸(CGC)
B.丙氨酸(GCG)
C.甘氨酸(GGC)
D.脯氨酸(CCG)
答案 B
解析 转运RNA上的三个碱基代表反密码子,因此密码子为GCG。
题后反思 氨基酸与密码子、反密码子的数量关系
(1)每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子具有简并性),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(3种终止密码子和61种决定氨基酸的密码子),反密码子有61种。
考点二 中心法则及基因与性状的关系
1.基因与遗传信息的关系
2.中心法则
(1)提出者:克里克。
(2)补充后的内容图解
(3)不同类型生物遗传信息的传递
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)
④高度分化的细胞
DNARNA蛋白质
3.基因控制性状的途径
(1)直接控制途径(用文字和箭头表示)
基因蛋白质的结构生物体的性状
(2)间接控制途径(用文字和箭头表示)
基因酶的合成代谢过程生物体的性状
命题点一 基因和遗传信息的关系
5.(2016·江苏学测)下列有关细胞中基因的叙述,错误的是( )
A.基因能指导蛋白质的合成
B.每个DNA分子上都只有一个基因
C.基因是具有遗传效应的DNA片段
D.基因的基本组成单位是脱氧核苷酸
答案 B
解析 基因是具有遗传效应的DNA片段,因此每个DNA分子上具有多个基因。
6.下列关于DNA和基因的关系的叙述,正确的是( )
A.基因是碱基对随机排列而成的DNA片段
B.DNA的碱基排列顺序就代表基因
C.一个DNA分子上有许多个基因
D.组成不同基因的碱基数量一定不同
答案 C
解析 每个DNA分子上有许多个基因,它们在染色体上呈线性排列。
命题点二 基因与性状的关系
7.(2015·江苏学测)下图为中心法则图解,其中表示翻译过程的是( )
A.① B.② C.③ D.④
答案 C
解析 翻译是以RNA为模板合成蛋白质的过程。
8.(2014·江苏学测)下列关于真核生物中基因、染色体和性状的叙述,正确的是( )
A.基因是具有遗传效应的DNA片段
B.染色体的主要成分是RNA和蛋白质
C.染色体主要分布在细胞质中
D.生物体性状的表现不受环境影响
答案 A
解析 基因是具有遗传效应的DNA的片段;染色体的成分主要是DNA和蛋白质,主要分布在细胞核中;生物的性状主要由基因决定,同时也受环境因素的影响。
方法技巧 “二看法”判断遗传信息的传递过程
(1)“一看”模板
①如果模板是DNA,该生理过程可能是DNA复制或转录。
②如果模板是RNA,该生理过程可能是RNA复制、RNA逆转录或翻译。
(2)“二看”原料
①如果原料为脱氧核苷酸,产物一定是DNA,该生理过程可能是DNA复制或逆转录。
②如果原料为核糖核苷酸,产物一定是RNA,该生理过程可能是转录或RNA复制。
③如果原料为氨基酸,产物一定是蛋白质(或多肽),该生理过程是翻译。
命题点三 中心法则的应用
9.(2017·南京学测模拟)图甲所示为基因表达的过程,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②④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,为原核生物所特有的,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,③过程需要氨基酸为原料,B错误;图甲所示过程为图乙中的②③过程,C错误;①为DNA的复制,无碱基A与U之间的配对,D正确。
10.(2017·盐城学测模拟)下面是几种抗菌药物的抗菌机理以及中心法则的图解。
①青霉素:抑制细菌细胞壁的合成;②环丙沙星:抑制细菌DNA解旋酶的活性;③红霉素:能与细菌细胞中的核糖体结合以阻止其发挥作用;④利福平:抑制RNA聚合酶的活性。以下有关说法错误的是( )
A.环丙沙星会抑制a过程,利福平将会抑制b过程
B.除青霉素外,其他抗菌药物均具有抑制遗传信息传递和表达的作用
C.过程d涉及的氨基酸最多有20种、tRNA最多有64种
D.e过程需要逆转录酶
答案 C
解析 由题干可知,环丙沙星会抑制细菌DNA解旋酶的活性,故可抑制细菌DNA的复制过程(a过程)。利福平会抑制RNA聚合酶的活性,故可抑制DNA的转录过程(b过程)。红霉素能与核糖体结合以阻止其发挥作用,故可抑制细菌的翻译过程(d过程)。只有青霉素抑制细菌细胞壁的合成,其不影响遗传信息的传递和表达过程。e过程是逆转录过程,需要逆转录酶。翻译过程涉及的氨基酸最多有20种、tRNA最多有61种。
技法提示
1.理顺相关数量关系
DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数=6∶3∶1。
2.关注计算中“最多”和“最少”问题
(1)mRNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系:翻译时,mRNA上的终止密码子不决定氨基酸,因此准确地说,mRNA上碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。
(2)DNA上的碱基数目与蛋白质中的氨基酸的数目关系:基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。
(3)不能忽略“最多”或“最少”等字:如mRNA上有n个碱基,转录产生它的基因中至少有2n个碱基,该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。
真题演练与模拟过关
1.(2013·江苏学测)基因是控制生物性状的基本单位。下列有关细胞中基因的叙述,正确的是( )
A.基因能够贮存生物的遗传信息
B.等位基因位于同一个DNA分子上
C.基因中只有一条脱氧核苷酸链
D.生物体的性状完全由基因决定
答案 A
解析 基因是具有遗传效应的DNA片段,能够贮存生物的遗传信息,A正确;等位基因是位于一对同源染色体上相同位置上控制相对性状的基因,所以不在同一个DNA分子上,B错误;基因为DNA上的片段,仍然有两条脱氧核苷酸链,C错误;生物体的性状是基因和环境共同作用的结果,D错误。
2.(2012·江苏学测)下列有关细胞中基因的叙述,正确的是( )
A.基因是染色体的主要载体
B.基因的基本单位是氨基酸
C.基因是有遗传效应的DNA片段
D.基因是有遗传效应的RNA片段
答案 C
解析 染色体是基因的主要载体,基因的基本组成单位是脱氧核苷酸,基因是有遗传效应的DNA片段。
3.(2011·江苏学测)某DNA分子一条链上的碱基排列顺序为…-C-C-A-T-G-C…,若以该链为模板,经转录后得到的mRNA的碱基排列顺序是( )
A.…-G-G-T-A-C-G…
B.…-C-C-A-U-G-C…
C.…-C-C-A-T-G-C…
D.…-G-G-U-A-C-G…
答案 D
解析 转录时以DNA的一条链为模板,根据碱基互补配对原则,将一个个的核糖核苷酸连接成mRNA。
4.(2009·江苏学测)下列关于DNA和基因的叙述中,错误的是( )
A.DNA分子具有特异性
B.DNA分子具有多样性
C.基因是具有遗传效应的DNA片段
D.基因中磷酸和脱氧核糖形成的序列蕴含着遗传信息
答案 D
解析 基因中蕴含遗传信息的是碱基对的排列顺序。
5.(2009·江苏学测)下图为遗传学中的中心法则图解,图中①②③分别表示的过程是( )
A.复制、转录、翻译 B.转录、复制、翻译
C.转录、翻译、复制 D.翻译、复制、转录
答案 A
解析 ①为DNA复制;②为转录;③为翻译。
1.(2017·盐城学测模拟)唾液淀粉酶基因的表达过程中,遗传信息传递的方向是( )
A.DNA→tRNA→蛋白质
B.蛋白质→tRNA→DNA
C.DNA→mRNA→蛋白质
D.蛋白质→DNA→mRNA
答案 C
解析 基因的表达包括转录和翻译,转录形成mRNA,翻译形成蛋白质,C正确。
2.(2017·泰州学测模拟)一条多肽链中有100个氨基酸,则作为合成该多肽链的mRNA分子至少含有碱基( )
A.500个 B.1000个
C.300个 D.600个
答案 C
解析 mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸的排列顺序。
3.(2016·苏州学测模拟)DNA决定mRNA的序列是通过( )
A.mRNA的密码子
B.DNA的自我复制
C.碱基互补配对
D.tRNA的转运
答案 C
解析 以DNA分子为模板,按照碱基互补配对原则,合成mRNA的过程,称为转录。
4.(2016·南京学测模拟)在遗传信息的传递过程中,相关叙述错误的是( )
A.DNA复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则
B.核基因转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质中
C.DNA复制、转录都是以DNA的一条链为模板,翻译则是以mRNA为模板
D.DNA复制、转录和翻译所需的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸
答案 C
解析 DNA分子的复制以DNA分子的两条链为模板,按照碱基互补配对原则进行。
5.(2016·苏州学测模拟)决定氨基酸的密码子是指( )
A.DNA上的三个相邻的碱基
B.tRNA上的三个相邻的碱基
C.mRNA上的三个相邻的碱基
D.基因上的三个相邻的碱基
答案 C
解析 密码子是指mRNA上决定氨基酸的三个相邻碱基。
6.(2016·苏州学测模拟)下图表示真核细胞中发生的一项生理过程,下列相关叙述正确的是( )
A.该过程表示转录 B.该过程表示翻译
C.图中①是细胞核 D.图中④表示肽链
答案 B
解析 ①②③④分别表示核糖体、多肽、tRNA和mRNA,该过程为翻译。
7.(2016·无锡学测模拟)在果蝇正常细胞中,遗传信息的流向不包括( )
A.RNA复制和转录 B.DNA复制和转录
C.mRNA的合成 D.转录和翻译
答案 A
解析 正常细胞的RNA不会复制。
8.(2016·无锡学测模拟)人、噬菌体、烟草花叶病毒中参与构成核酸的碱基种类数分别是( )
A.4、4、5 B.5、4、4 C.5、5、4 D.5、4、5
答案 B
解析 人的细胞中DNA和RNA都存在,含有5种碱基。噬菌体和烟草花叶病毒,前者只含DNA,后者只含RNA,都含有4种碱基。
9.(2016·盐城学测模拟)下列有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述,错误的是( )
A.两种过程都可在细胞核中发生
B.两种过程都有酶参与反应
C.两种过程都以脱氧核糖核苷酸为原料
D.两种过程都以DNA为模板
答案 C
解析 复制以脱氧核苷酸为原料,转录以核糖核苷酸为原料。
10.(2015·无锡学测模拟)某生物基因表达过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.转录的过程需要RNA聚合酶
B.翻译的过程所需的原料是氨基酸
C.图中与标出的A配对的是T
D.翻译在核糖体上进行
答案 C
解析 在DNA转录生成RNA的过程中,与碱基A配对的是碱基U。
11.(2015·南通学测模拟)下列有关基因的叙述,错误的是( )
A.基因是有遗传效应的DNA片段
B.基因中碱基排列顺序代表遗传信息
C.染色体是基因的唯一载体
D.基因与性状并非都是一一对应的关系
答案 C
解析 基因还能存在于线粒体、叶绿体中,因此染色体是基因的主要载体。
12.(2015·南通学测模拟)下列关于人体细胞中血红蛋白表达的叙述,错误的是( )
A.转录在细胞核中进行
B.翻译的原料是氨基酸
C.翻译时多种RNA参与
D.表达只在成熟的红细胞中进行
答案 D
解析 成熟的红细胞无核糖体、线粒体等细胞器,不能完成基因的表达。血红蛋白基因的表达发生在早期红细胞内。
13.(冲A练习)(2017·盐酸学测模拟)下面是人体胰岛素基因控制合成胰岛素的示意图,请据图回答:
(1)高度螺旋化的染色体上的基因由于①________过程受阻而不能表达。
(2)与DNA分子相比,RNA分子中特有的化学组成是________________________。
(3)决定丙氨酸的密码子是________,将氨基酸运输到核糖体的工具是________。
(4)②过程中,一个mRNA上结合多个核糖体的意义是__________________________________。
(5)已知某mRNA中(A+U)/(G+C)=0.2,则合成它的DNA双链中(A+T)/(G+C)=________。
答案 (1)转录 (2)核糖和尿嘧啶 (3)GCU tRNA
(4)少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质(或肽链) (5)0.2
解析 图示①和②分别表示转录和翻译过程。与DNA分子相比,RNA分子中特有的化学组成是核糖和尿嘧啶。将氨基酸运输到核糖体的工具是tRNA。一个mRNA上结合多个核糖体的意义是少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质(或肽链)。
14.(2016·扬州学测模拟)图甲表示细胞合成并分泌胰岛素的过程,①~⑤表示相关结构,图乙表示基因控制胰岛素合成的某一过程。请据图回答:
(1)图甲细胞的名称是____________,该图中没有膜结构的细胞器是________(填序号)。
(2)图甲中,从胰岛素的合成至分泌到细胞外,依次经过的细胞器是____________,在此过程中,所需能量主要来自于________(填序号)。
(3)图乙表示遗传信息的________过程,进行的场所是________(填序号)。
答案 (1)胰岛B细胞 ② (2)②→①→③ ④
(3)转录 ⑤或④
解析 图甲是胰岛B细胞分泌胰岛素的过程,依次经过的细胞器为核糖体→内质网→高尔基体,所需的能量主要来自线粒体。图乙生成mRNA,表示转录过程,进行的场所是细胞核或线粒体。
考纲要求
测试内容
测试要求
测试内容
测试要求
1.基因重组及其意义
2.基因突变的特征和原因
(1)基因重组的概念及实例
A
(1)基因突变的概念、原因、特征
B
(2)基因重组的意义
A
(2)基因突变的意义
A
3.染色体结构变异和数目变异
A
考点一 基因突变与基因重组
1.变异类型概述
(1)“环境条件改变引起的变异”一定就是“不可遗传的变异”吗?不一定(填“一定”或“不一定”)。
(2)基因突变和染色体变异均属于突变。其中在光学显微镜下可见的可遗传变异为染色体变异,分子水平发生的变异为基因突变和基因重组,只在减数分裂过程发生的变异为基因重组,真、原核生物和病毒共有的变异类型为基因突变。
2.基因突变
(1)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。
(2)时间:主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。
(3)诱发基因突变的外来因素(连线)
(4)突变特点
①普遍性:一切生物都可以发生。
②随机性:生物个体发育的任何时期和DNA分子的任何部位。
③低频性: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的方向发生突变,产生一个以上的等位基因。
⑤多害少利性:多数基因突变破坏生物体与现有环境的协调关系,而对生物有害。
(5)意义
①新基因产生的途径。②生物变异的根本来源。③生物进化的原始材料。
3.基因重组
(1)范围:主要是真核生物的有性生殖过程中。
(2)实质:控制不同性状的基因的重新组合。
(3)类型
①自由组合型:位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生重组(如下图)。
②交叉互换型:位于同源染色体上的非等位基因随四分体的非姐妹染色单体的交叉互换而发生重组。
(4)基因重组的结果:产生新的基因型,导致重组性状出现。
(5)基因重组的意义:形成生物多样性的重要原因;是生物变异的来源之一,对生物进化具有重要意义。
命题点一 基因突变
1.基因突变一定会导致( )
A.性状改变
B.遗传信息的改变
C.遗传规律的改变
D.碱基互补配对原则的改变
答案 B
解析 基因中碱基对的替换、增添和缺失一定会改变基因的碱基排列顺序,从而改变遗传信息。但由于同义密码子的存在,可能不改变该密码子决定的氨基酸。同时蛋白质中次要位置的个别氨基酸的改变,对蛋白质的结构和功能并无大的影响,因此性状不一定发生改变。
2.(2014·江苏学测)基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变的叙述错误的是( )
A.基因突变在自然界中普遍存在
B.基因突变的方向是不确定的
C.基因突变是随机发生的
D.基因突变对生物自身都有害
答案 D
解析 基因突变大多数是有害的,但也有少数突变是有利的,突变的有利有害是相对的。
命题点二 基因重组
3.(2017·南京学测模拟)有性生殖的生物,其后代个体之间的性状有一定的差异,造成这些差异的主要原因是( )
A.基因分离 B.基因突变
C.基因重组 D.染色体变异
答案 C
解析 有性生殖的生物,后代个体之间的性状差异主要是由于减数分裂时基因重组造成的。
4.(2017·盐城学测模拟)下列有关基因突变和基因重组的叙述,正确的是( )
A.DNA分子缺失一个基因属于基因突变
B.人工诱导产生的基因突变一定是有利的
C.减数分裂过程中会发生基因重组
D.非同源染色体之间交换部分片段属于基因重组
答案 C
解析 DNA分子缺失一个基因属于染色体结构变异;人工诱导产生的基因突变不一定是有利的;非同源染色体之间交换部分片段属于染色体结构变异。
解题技巧 “三看法”判断基因突变与基因重组
(1)一看亲子代基因型
①如果亲代基因型为BB或bb,则引起姐妹染色单体B与b不同的原因是基因突变。
②如果亲代基因型为Bb,则引起姐妹染色单体B与b不同的原因是基因突变或交叉互换。
(2)二看细胞分裂方式
①如果是有丝分裂中染色单体上基因不同,则为基因突变的结果。
②如果是减数分裂过程中染色单体上基因不同,可能发生了基因突变或交叉互换。
(3)三看细胞分裂图
①如果是有丝分裂后期图像,两条子染色体上的两基因不同,则为基因突变的结果,如图甲。
②如果是减数第二次分裂后期图像,两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同,则为基因突变的结果,如图乙。③如果是减数第二次分裂后期图像,两条子染色体(颜色不一致)上的两基因不同,则为交叉互换(基因重组)的结果,如图丙(其B处颜色为“黑色”)。
考点二 染色体变异
1.染色体结构的变异
(1)类型(连线)
(2)结果:使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,从而导致性状的变异。
2.染色体数目变异
(1)类型
(2)染色体组(根据果蝇染色体组成图归纳)
①从染色体来源看,一个染色体组中不含同源染色体。
②从形态、大小和功能看,一个染色体组中所含的染色体各不相同。
③从所含的基因看,一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因,但不能重复。
(3)单倍体、二倍体和多倍体
项目
单倍体
二倍体
多倍体
概念
体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
体细胞中含有两个染色体组的个体
体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体
染色体组
一至多个
两个
三个或三个以上
发育起点
配子
受精卵
受精卵
命题点一 染色体结构的变异和染色体组的概念
5.(2016·无锡学测模拟)下图是某染色体结构变异的示意图,图中“1~7”表示染色体片段,“”表示着丝点,则该变异类型为( )
A.易位 B.缺失 C.倒位 D.重复
答案 D
解析 从图中可以看出2、3重复了一段,所以选D。
6.(2016·苏州学测模拟)人的一个染色体组中( )
A.可能存在等位基因
B.含46条染色体
C.性染色体为XX或XY
D.染色体形态、功能各不相同
答案 D
解析 人的一个染色体组中不存在同源染色体(如X染色体和Y染色体),也不存在等位基因。
命题点二 染色体数目的变异
7.(2016·江苏学测)三倍体无子西瓜由二倍体西瓜培育而成,这种育种方式属于( )
A.诱变育种 B.多倍体育种
C.单倍体育种 D.基因工程育种
答案 B
解析 二倍体西瓜通过多倍体育种产生三倍体西瓜。
8.基因型为Aa的幼苗经秋水仙素处理后长成植株,该植株细胞减数分裂产生的配子的种类及其比例是( )
A.AA∶aa=1∶1
B.AA∶Aa∶aa=1∶2∶1
C.Aa∶Aa=1∶1
D.AA∶Aa∶aa=1∶4∶1
答案 D
解析 基因型为Aa的幼苗经秋水仙素处理后长成的植株的基因型为AAaa,减数分裂时,A和A组合为AA,A和a组合为Aa,a和a组合为aa,结果AA∶Aa∶aa=1∶4∶1。
技法提示
1.三种方法确定染色体组数量
(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=,如图染色体组数为4。
2.“两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体
真题演练与模拟过关
1.(2015·江苏学测)基因突变为生物进化提供原材料。下列有关基因突变的叙述,错误的是( )
A.基因突变是新基因产生的途径
B.紫外线可诱发基因突变
C.自然状态下,基因突变的频率很低
D.基因突变对生物自身都是有利的
答案 D
解析 大多数突变是有害的。
2.(2014·江苏学测)多倍体植株常常果实和种子比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量较高。目前人工诱导多倍体常用的试剂是( )
A.龙胆紫溶液 B.秋水仙素溶液
C.生长素 D.乙烯
答案 B
解析 诱导多倍体通常用秋水仙素或低温处理。
3.(2012·江苏学测)现有基因型为Rr的豌豆植株若干,取其花药进行离体培养得到单倍体幼苗。这些幼苗的基因型及其比例为( )
答案 B
解析 该植物的花药有两种,培育后可获得两种单倍体,各占50%。
4.(2013·江苏学测)利用二倍体西瓜经多倍体育种可获得三倍体无子西瓜。该育种方法主要依据的遗传学原理是( )
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体结构变异 D.染色体数目变异
答案 D
解析 二倍体西瓜培育成三倍体西瓜时,染色体组数由两组增加为三组,属于染色体数目变异。
5.(2008·江苏学测)普通小麦体细胞中有6个染色体组,用小麦的花粉培育成单倍体植株,单倍体植株体细胞中的染色体组数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.6个
答案 C
解析 单倍体含有本物种配子中染色体数目,所以小麦单倍体有3个染色体组。
1.(2017·徐州学测模拟)右图为细胞内染色体状态示意图,这种染色体状态表示可能已发生( )
A.染色体易位
B.染色体倒位
C.基因重组
D.姐妹染色单体之间的交换
答案 C
解析 从图中可看出同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换,属于交叉交换,即基因重组的一种类型。
2.(2017·盐城学测模拟)下图所示的变异类型为( )
A.倒位 B.易位 C.缺失 D.重复
答案 C
解析 从图中可以看出,从左向右c、d基因缺失,所以为染色体结构变异中的缺失。
3.(2017·南京学测模拟)染色体之间的片段互换可能导致染色体的结构或基因序列的变化。下列图中,甲、乙两图分别表示两种染色体之间的片段互换模式,丙、丁、戊图表示某染色体变化的三种情形,字母表示染色体上的基因。则下列有关叙述正确的是( )
A.甲可以导致戊的形成
B.乙可以导致丙的形成
C.甲可以导致丁或戊两种情形的产生
D.乙可以导致戊的形成
答案 D
解析 甲是交叉互换,乙是易位,丙是重复,丁是交叉互换,戊是易位。
4.下列关于基因重组的说法中,不正确的是( )
A.基因重组是形成生物多样性的重要原因之一
B.基因重组能够产生多种表现型
C.基因重组可以发生在酵母菌进行出芽生殖时
D.一对同源染色体的非姐妹染色单体上的基因可以发生重组
答案 C
解析 基因重组可导致出现新的基因型,进而出现新表现型,它发生在有性生殖过程中,而出芽生殖为无性生殖。同源染色体的非姐妹染色单体上的基因可发生交叉互换,属于基因重组。
5.(2017·扬州学测模拟)科研人员测得一条多肽链片段的氨基酸排列顺序为“—甲硫氨酸—脯氨酸—苏氨酸—甘氨酸—缬氨酸—”,其密码子分别为甲硫氨酸(AUG)、脯氨酸(CCU、CCC、CCA)、苏氨酸(ACU、ACC、ACA)、甘氨酸(GGU、GGA、GGG)、缬氨酸(GUU、GUC、GUA、GUG)。控制该多肽链合成的相应DNA片段如下图所示。根据以上材料,判断下列叙述正确的是( )
A.解旋酶作用于②处,使氢键断裂形成核糖核苷酸单链
B.基因突变只能发生在细胞分裂间期,因为DNA解旋形成单链结构不稳定
C.若该DNA片段最右侧碱基对T/A被G/C替换,不会引起性状的改变
D.一般来说,基因中插入三个碱基对要比插入一个碱基对更能影响蛋白质的结构
答案 C
解析 解旋酶作用于②(氢键)处,氢键断裂形成脱氧核苷酸单链;基因突变主要发生在细胞分裂间期,在其他时期也有可能发生,但概率比较小;最右侧基因改变,密码子也随之改变,但对应的氨基酸都是缬氨酸,不会引起性状的改变。一般来说,当基因中插入三个碱基对时,结果是增加一个氨基酸,而增加一个碱基对可能会影响该碱基对后连续的氨基酸种类。
6.(2016·扬州学测模拟)关于基因突变的叙述,正确的是( )
A.个别碱基对的替换可能不影响蛋白质的结构和功能
B.染色体上部分基因缺失,引起性状的改变,属于基因突变
C.有性生殖产生的后代之间的差异主要是由基因突变引起的
D.基因突变一旦发生,改变的性状就会遗传给后代
答案 A
解析 密码子具有简并性,个别碱基对的替换,虽然密码子发生改变,但决定的可能是同种氨基酸,因此蛋白质的结构和功能可能不变;染色体上部分基因缺失属于染色体结构变异;有性生殖产生的后代之间的差异主要是由基因重组引起的;基因突变发生在体细胞中,一般不遗传给后代。
7.(2016·扬州学测模拟)下图为某种生物体细胞中的染色体及部分基因,下列选项中不属于染色体变异的是( )
答案 C
解析 C属于基因突变。
8.(2016·淮安学测模拟)以下关于基因突变的叙述,正确的是( )
A.基因突变只发生在生殖细胞的形成过程中
B.基因突变总是有利的,为生物进化提供原材料
C.运用基因突变原理,人们进行杂交育种、基因工程育种
D.显性基因可以突变成隐性基因,隐性基因也可以突变成显性基因
答案 D
解析 基因突变主要发生在DNA分子复制过程中,体细胞和原始生殖细胞均可发生;基因突变是随机的、不定向的,有利变异少;杂交育种和基因工程育种的原理是基因重组。
9.(2016·徐州学测模拟)分析下列所示的细胞图,它们所含有染色体组的情况是( )
A.细胞中含有1个染色体组的是D、G、H图
B.细胞中含有2个染色体组的是C、F图
C.细胞中含有3个染色体组的是A、B图
D.细胞中含有4个染色体组的是E图
答案 C
解析 根据图形判断染色体组数有如下规律:(1)在细胞内,形态相同的染色体有几条就含有几个染色体组,如图E,每种形态相同的染色体有4条,所以含4个染色体组。(2)在细胞内,同音字母有几个,就含有几个染色体组,如D图中,每个同音字母仅有1个,所以该图只有1个染色体组。由此可知:A、B图含有3个染色体组;C、H图含有2个染色体组;E、F图含有4个染色体组;D、G图含有1个染色体组。
10.(2015·连云港学测模拟)下列关于基因突变的叙述,错误的是( )
A.基因突变一般发生在DNA复制过程中
B.基因突变具有低频性、不定向性和随机性的特征
C.基因突变能产生新的基因,一定能改变生物的表现型
D.基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换等
答案 C
解析 新基因控制合成的蛋白质可能与原基因控制合成的蛋白质相同。
11.(2015·泰州学测模拟)下列实例不属于基因重组的是( )
A.一母所生龙凤胎在某些性状上表现出的差异
B.利用基因工程培育出具有抗逆性的作物新品种
C.S型菌的DNA使部分R型活菌转化为S型活菌
D.发生在两条非同源染色体之间的某一片段的移接
答案 D
解析 非同源染色体间片段的交换属于染色体结构变异中的易位。
12.如图是某种生物的部分染色体发生了两种变异的示意图,图中①和②,③和④互为同源染色体,图a和图b中的部分染色体转移造成的生物变异分别属于( )
A.图a和图b均为染色体结构变异
B.图a为基因重组,图b为染色体结构变异
C.图a为染色体结构变异,图b为基因重组
D.图a和图b均为基因重组
答案 B
解析 图a显示同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换,应属于基因重组,而图b所示为③号染色体的某片段移到②号一非同源染色体上,此应属于染色体结构变异。
13.(冲A练习)(2017·南京学测模拟)如图表示的是某些植物体细胞中的染色体,请回答:
(1)肯定是单倍体的是________图,它是由________倍体的生殖细胞直接发育形成的。
(2)茎秆较粗壮但不能产生种子的是________图,判断的理由是________________________。其不能产生种子的原因是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果都不是由生殖细胞直接发育形成,其中肯定是二倍体的是________图。
(4)如果C图中的植株是由某植物的卵细胞直接发育形成的,那么它是几倍体?________。形成它的那个植株是几倍体?________。
答案 (1)D 二 (2)A A所代表的植物是三倍体 减数分裂时联会紊乱,不能形成正常生殖细胞
(3)B、C (4)单倍体 四倍体
解析 (1)D图中只有一个染色体组,肯定为单倍体,它是由二倍体的生殖细胞直接发育形成的。(2)茎秆较粗壮是多倍体的特点之一,染色体组数目为奇数的植株不育,不能产生种子。因此,茎秆较粗壮但不能产生种子的是染色体组数为奇数的多倍体植株,即A图所代表的植物;A图所代表的植物是三倍体,其减数分裂时染色体联会紊乱,不能形成正常的生殖细胞,因此不能产生种子。(3)二倍体是指由受精卵发育形成的,体细胞中含有2个染色体组的个体。图中B和C细胞中含有2个染色体组,是二倍体。(4)由配子(如卵细胞)直接发育形成的个体称为单倍体;C图细胞含有2个染色体组,则形成它的那个植株的体细胞含有4个染色体组,是四倍体。
14.(2012·江苏学测)下图为人类镰刀型细胞贫血症病因图解。请据图回答:
(1)过程①发生了碱基对的________(填“替换”“增添”或“缺失”)而导致基因突变。
(2)图中②③表示的过程分别是________________。
(3)由图可知,决定缬氨酸的密码子是________。
(4)该病例表明,基因能通过控制________的结构直接控制生物体的性状。
(5)图中含有碱基A的核苷酸的名称是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)替换 (2)转录、翻译 (3)GUA (4)蛋白质
(5)腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸
解析 图示①②③分别表示DNA分子复制、转录、翻译。过程①发生了碱基对的替换而导致基因突变。
考纲要求
测试内容
测试要求
测试内容
测试要求
1.生物变异在育种上的应用
2.转基因生物和转基因食品的安全性
A
(1)杂交育种在生产中的作用
B
3.现代生物进化理论的主要内容
B
(2)多倍体育种的原理、方法及特点
A
4.生物进化与生物多样性的形成
(3)诱变育种在生产中的应用
A
(1)生物进化的历程
A
(4)单倍体育种的原理、方法及特点
A
(2)生物多样性形成的原因
B
考点一 转基因生物和转基因食品的安全性
1.基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术,即按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放在另一种生物的细胞里,定向改造生物的遗传性状。
2.工具:基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶;基因的“针线”——DNA连接酶;基因的运载体——质粒、动植物病毒等。
3.步骤:提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。
4.转基因生物和转基因食品的安全性:用一分为二的观点看问题。
5.基因工程的原理是基因重组。
命题点一 基因工程的基本工具
1.(2017·无锡学测模拟)如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化,下面选项中能依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用顺序的是( )
A.①②③④ B.①②④③
C.①④②③ D.①④③②
答案 C
解析 限制酶可在特定位点对DNA分子进行切割;DNA聚合酶在DNA分子复制时将脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链;DNA连接酶可将限制酶切开的磷酸二酯键连接起来;解旋酶的作用是将DNA双链解开螺旋,为复制或转录提供模板。
2.(2017·连云港学测模拟)如图是表达新基因用的质粒的示意图,若要将目的基因插入到质粒上的A处,则切割基因时可用的是( )
A.HindⅢ B.EcoRⅠ
C.EcoB D.PstⅠ
答案 C
解析 A处有BamHⅠ、EcoB、ClaⅠ限制酶的切点,使用A~D中的EcoB切割时,才能让目的基因插入到A处。
题后反思 与DNA相关的五种酶的比较
名称
作用部位
作用结果
限制酶
磷酸二酯键
将DNA切成两个片段
DNA连接酶
磷酸二酯键
将两个DNA片段连接为一个DNA分子
DNA聚合酶
磷酸二酯键
将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端
DNA(水解)酶
磷酸二酯键
将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸
解旋酶
碱基对之间的氢键
将双链DNA分子局部解旋为单链,形成两条长链
命题点二 转基因生物和转基因食品的安全性
3.(2015·江苏学测)随着基因工程的兴起,人们越来越关注转基因生物和转基因食品的安全性问题。下列相关叙述错误的是( )
A.公众应科学理性地对待转基因生物和转基因食品
B.基因工程在医、农、林等领域具有广阔的应用前景
C.在我国生产及销售转基因食品的行为都是违法的
D.我国十分重视转基因生物及其产品的安全性问题
答案 C
解析 只要符合有关法律要求,即可销售。
4.(2012·江苏学测)下列有关转基因食品和转基因生物的叙述中,正确的是( )
A.转基因食品只能用作牲畜饲料
B.目前对转基因食品的安全性仍然存在争议
C.转基因食品与非转基因食品的营养物质种类差别很大
D.目前我国对农业转基因生物的研究和试验尚未作出具体规定
答案 B
解析 转基因食品的安全性有待证明。
题后反思
1.转基因生物存在安全性问题的原因
(1)目前对基因的结构、调控机制及基因间的相互作用了解有限。
(2)目的基因往往是异种生物的基因。
(3)外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。
(4)转基因生物具有较强的生长优势,其他物种竞争力弱而大量死亡,引起生态危机。
2.安全性常见误区
(1)引入外来物种≠增加生物多样性:如果引进的生物会破坏环境或者对当地生物的生存造成影响,可能会造成生物多样性的锐减。
(2)转基因生物具有危害≠阻止技术的发展:应用正确态度对待转基因技术,不能因为可能的危害而阻止技术的发展。
考点二 生物育种
1.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,所得个体均为纯合子。
(4)缺点:技术复杂。
2.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
(4)实例:三倍体无子西瓜
①
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。
3.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(♀×♂)→F1F2→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
a.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。
b.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。
4.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。
命题点一 杂交育种与诱变育种
5.(2015·江苏学测)下图表示利用高秆抗病和矮秆易感病两个水稻品种培育矮秆抗病新品种的过程。该过程采用的育种方法是( )
A.诱变育种 B.杂交育种
C.多倍体育种 D.单倍体育种
答案 B
解析 亲本杂交再自交筛选,这是杂交育种。
6.(2012·江苏学测)下列有关杂交育种的叙述中,正确的是( )
A.可以得到新的优良品种
B.需要用X射线处理生物
C.能明显缩短育种年限
D.其遗传学原理是染色体变异
答案 A
解析 杂交育种的原理是基因重组,优点是简便,缺点是育种年限长,通过杂交育种可以得到新的优良品种。
命题点二 单倍体育种与多倍体育种
7.(2017·无锡学测模拟)如图是利用野生猕猴桃种子(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
答案 B
解析 若④是自交,产生AAAA的概率是×=。
8.(2016·泰州学测模拟)下图是利用玉米(2n=20)的幼苗芽尖细胞(基因型BbTt)进行实验的流程示意图。下列分析不正确的是( )
A.基因重组发生在图中②过程,过程③中能够在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期
B.秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成
C.植株A为二倍体,其体细胞内最多有4个染色体组;植株C属于单倍体,其发育起点为配子
D.利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限,植株B纯合的概率为25%
答案 D
解析 图中②为花药的形成,减数分裂过程会发生基因重组;过程③为有丝分裂,染色体在间期复制,结果1条染色体含2条染色单体,染色单体在后期分离,后期无染色单体,故A项正确。秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,引起染色体数目加倍,故B项正确。植株A为二倍体,其体细胞进行有丝分裂,后期染色体组加倍,最多有4个染色体组;植株C由配子直接发育而来,为单倍体,故C项正确。利用幼苗2进行育种的最大优点是能明显缩短育种年限,得到的植株B全部为纯合子,故D项错误。
题后反思 根据育种目标选择育种方案
育种目标
育种方案
集中双亲优良性状
单倍体育种(明显缩短育种年限)
杂交育种(耗时较长,但简便易行)
对原品系实施“定向”改造
基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种
让原品系产生新性状(无中生有)
诱变育种(可提高变异频率,期望获得理想性状)
使原品系营养器官“增大”或“加强”
多倍体育种
考点三 生物进化
1.早期的生物进化理论
(1)拉马克的进化学说
①基本观点:物种是可变的,所有现存物种都是从其他物种演变而来的;生物本身存在由低级向高级连续发展的内在趋势;“用进废退”和“获得性遗传”是生物不断进化的原因。
②意义:为达尔文的进化学说的诞生奠定基础。
(2)达尔文的进化学说
①基础观点
a.物种是可变的。
b.生存斗争和自然选择。
c.适应是自然选择的结果。
②不足:对于遗传变异的本质,以及自然选择如何对可遗传变异起作用等问题,不能做出科学的解释。
2.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:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。
(2)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生物进化的实质是种群的基因频率发生变化。自然选择是影响基因频率变化的主要原因之一。
(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)隔离是物种形成的必要条件
①隔离
②物种形成
3.分子进化的中性学说
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。
4.共同进化与生物多样性的形成
(1)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。
(2)生物多样性的形成
①内容:基因(遗传)多样性、物种多样性、生态系统多样性。
②形成原因:生物的共同进化。
③研究生物进化历程的主要依据:化石。
命题点一 现代生物进化理论的内容
9.根据现代生物进化理论,下列说法正确的是( )
A.自然选择决定了生物变异和进化的方向
B.生物进化的实质是种群基因型频率的改变
C.种群内基因频率的改变在世代间具有连续性
D.种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小
答案 C
解析 自然选择使种群的基因频率发生定向改变,从而使生物定向进化,所以自然选择决定了生物进化的方向;生物进化的实质是种群基因频率的改变;种群中基因频率的改变在世代间具有连续性,导致生物不断进化;种群中基因频率改变的偶然性随种群数量下降而增大。
10.(2015·江苏学测)根据现代生物进化理论,下列观点正确的是( )
A.生物进化的基本单位是种群
B.生物多样性的形成与生物进化无关
C.变异决定生物进化的方向
D.自然选择是不定向的
答案 A
解析 种群既是生物繁殖的单位,也是生物进化的单位。
命题点二 现代进化理论的分析应用
11.(2014·江苏学测)下图是关于现代生物进化理论的概念图,下列分析合理的是( )
A.①表示自然选择
B.①表示随机交配
C.②表示基因交流加快
D.②表示地理隔离
答案 A
解析 图中①和②分别为自然选择和生殖隔离。
12.(2017·连云港学测检测)下列关于生物进化的叙述,正确的是( )
A.用皮康霜治疗皮肤病,使用一段时间后,药效下降,这是由于引起皮肤病的病原体接触药物后,诱变产生抗药性变异
B.海南热带野生动植物园的公狮和母虎交配,产下不育的“狮虎兽”,说明狮子和老虎存在生殖隔离
C.华南虎和东北虎的形成,是由于地理隔离导致生殖隔离的结果
D.19世纪的英国工业革命,使灰色桦尺蠖演变成新物种——黑色桦尺蠖
答案 B
解析 病原体发生变异后,药物的选择作用使病原体的抗药性增强,A错误;狮虎兽不育,说明狮子和老虎存在生殖隔离,B正确;华南虎和东北虎是同一个物种,没有形成生殖隔离,C错误;桦尺蠖的体色发生变化,说明生物发生了进化,但没有形成新物种,D错误。
解题技巧 是否为同一物种及发生进化与否的判断
(1)判断两个种群是否属于同一物种,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,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。
命题点三 基因频率的计算
13.(2012·江苏学测)从某果蝇种群中随机抽取250只个体,测得基因型为AA、Aa、aa的个体分别是80只、150只、20只。该果蝇种群中,A与a的基因频率分别是( )
A.65%、35% B.62%、38%
C.95%、5% D.40%、60%
答案 B
解析 A的基因频率=(80×2+150)/(250×2)×100%=62%。
14.(2017·常熟学测模拟)已知人的褐眼(A)对蓝眼(a)是显性。在一个有30000人的群体中,蓝眼的有3600人,褐眼的有26400人(其中纯合子12000人)。那么,在这个人群中A、a的基因频率各是多少?( )
A.64%和36% B.36%和64%
C.50%和50% D.82%和18%
答案 A
解析 因等位基因成对存在,30000人中共有基因30000×2=60000(个),蓝眼3600人中含a基因7200个,褐眼26400人,纯合子12000人含A基因24000个,杂合子14400人含28800个基因,其中A基因14400个,a基因14400个。则A的基因频率=(24000+14400)/60 000×100%=64%,a的基因频率=(7 200+14 400)/60000×100%=36%。
解题技巧 利用遗传平衡公式计算基因频率
(1)前提条件:①种群非常大;②所有雌雄个体之间自由交配;③没有迁入和迁出;④没有自然选择;⑤没有基因突变。
(2)计算公式:当等位基因只有两个时(A、a),设p表示A的基因频率,q表示a的基因频率,则:
基因型AA的频率=p2;
基因型Aa的频率=2pq;
基因型aa的频率=q2。
真题演练与模拟过关
1.(2013·江苏学测)下列有关现代生物进化理论的叙述,错误的是( )
A.群落是生物进化的基本单位
B.生殖隔离是新物种形成的标志
C.突变和基因重组为生物进化提供了原材料
D.自然选择使种群基因频率发生定向改变
答案 A
解析 生物进化的基本单位是种群,不是群落。
2.(2012·江苏学测)现代生物进化理论认为,决定生物进化方向的是( )
A.基因重组 B.有性生殖
C.自然选择 D.生物遗传
答案 C
解析 生物进化的方向是自然选择决定的。
3.(2011·江苏学测)在生物进化过程中,新物种形成的标志是( )
A.改变了基因频率
B.产生了生殖隔离
C.发生了染色体变异
D.出现了新的基因
答案 B
解析 生殖隔离的出现标志着新物种的形成。
4.(2011·江苏学测)人们利用X射线、紫外线等处理野生青霉菌,最终培育出青霉素产量很高的菌株,其育种原理是( )
A.基因重组 B.染色体结构变异
C.基因突变 D.染色体数目变异
答案 C
解析 诱变育种的原理是基因突变。
5.(2009·江苏学测)从一个种群中随机抽出200个个体,其中基因型为DD、Dd和dd的个体分别是60、120和20个,则基因D和d的频率分别是( )
A.60%、40% B.40%、60%
C.90%、10% D.10%、90%
答案 A
解析 D的基因频率==60%,d的基因频率==40%。
1.(2017·扬州学测模拟三)下列关于育种优点的叙述,错误的是( )
A.多倍体较二倍体茎秆粗大,果实种子大
B.杂交育种能产生新基因
C.人工诱变育种能提高变异频率
D.利用单倍体育种能明显缩短育种年限
答案 B
解析 杂交育种能产生新基因型,不能产生新基因。
2.(2017·徐州学测模拟)下图表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程。有关叙述不正确的是( )
A.图中X、Y、Z分别表示的是突变和基因重组、自然选择以及隔离
B.小岛上蜥蜴原种全部个体的总和称为种群,是生物进化的基本单位
C.地理隔离一旦形成,原来同属一个物种的蜥蜴很快就进化为不同的物种
D.小岛上蜥蜴新种全部个体所有基因的总和称为蜥蜴新种的基因库
答案 C
解析 蜥蜴产生不同性状,原因可能是突变或基因重组,不同的性状中有利变异被保存而不利变异被淘汰,属于自然选择的结果,新物种产生的必要条件是隔离。生物进化的基本单位是种群,种群即一定区域内同种生物的所有个体。由于地理隔离,不同环境内的生物进化方向可能有差异,但进化是个漫长的过程。一个种群中所有个体所含有的全部基因的总和称为该种群的基因库,该小岛上全部的蜥蜴新物种即为一个种群。
3.(2017·南京学测模拟)某自花传粉植物种群中,亲代中AA基因型个体占30%,aa基因型个体占20%,则亲代A的基因频率和F1中AA的基因型频率分别是( )
A.55%和32.5% B.55%和42.5%
C.45%和42.5% D.45%和32.5%
答案 B
解析 分析题中信息可知,Aa基因型个体占50%,则A的基因频率为30%+1/2×50%=55%。F1中AA的基因型频率为30%+50%×1/4=42.5%。
4.(2017·盐城学测模拟)下列关于育种的说法,正确的是( )
A.基因突变可发生在任何生物的DNA复制过程中,可用于诱变育种
B.诱变育种和杂交育种均可产生新的基因和新的基因型
C.三倍体植物不能由受精卵发育而来,但可通过植物组织培养方法获得
D.普通小麦花粉中有三个染色体组,由其发育而成的个体是三倍体
答案 A
解析 任何生物的DNA复制过程中出现的碱基对的增添、缺失或替换,都属于基因突变;杂交育种不能产生新的基因;三倍体植物可以由四倍体与二倍体植物杂交形成的受精卵发育而来,也可通过植物组织培养方法获得;由花粉发育而来的个体是单倍体。
5.下列是有关育种的几种说法,不正确的是( )
A.育种过程是一个选择的过程,但选择的方向和自然选择的方向可能是不同的
B.育种的过程是一个选择的过程,选择的方向和自然选择的方向是完全相同的
C.能够创造出新品种甚至新类型的重要方法之一是诱变育种
D.变异是不定向的,人工选择是定向的,育种是对变异进行人工选择的过程
答案 B
解析 育种的过程是一个选择的过程,选择方向可能与自然选择的方向相同,也可能不同。诱变育种的原理是基因突变,基因突变是不定向的,但人工选择是定向的。基因突变能产生新的基因,从而产生新性状,因此能创造出新品种甚至新类型。
6.(2017·徐州学测模拟)下图是关于现代生物进化理论的概念图,下列分析合理的是( )
A.①表示种群基因频率的改变
B.②表示自然选择,决定生物进化的方向
C.④表示生殖隔离,是新物种形成的必要条件
D.⑤表示DNA分子的多样性,是共同进化的结果
答案 C
解析 ①②③④⑤分别代表自然选择、种群基因频率的改变、时间和地理隔离、生殖隔离、生态系统多样性。
7.(2016·扬州学测模拟)在调查某植物种群时发现T(抗锈病)对t(易感染)为显性,在自然情况下,该植物种群可以自由交配,据统计TT为20%,Tt为60%,tt为20%,该植物种群突然大面积感染锈病,致使全部的易感染植株在开花之前全部死亡。该植物在感染锈病之前与感染锈病之后基因T的频率分别是( )
A.50%和50% B.62.5%和50%
C.50%和62.5% D.50%和100%
答案 C
解析 根据题意,T的基因频率为20%+60%×1/2=50%,感染锈病前种群基因频率不变;感染锈病后,基因型为tt的个体死亡,TT和Tt基因型频率分别变为20%÷(20%+60%)=25%,1-25%=75%,T基因频率为25%+75%×=62.5%。
8.(2016·南通学测模拟)现有高秆抗锈病(DDTT)和矮秆易感锈病(ddtt)的小麦,两对基因独立遗传。育种专家利用它们培育出了矮秆抗锈病新品种(如下图)。相关叙述错误的是( )
A.该育种方法是杂交育种
B.该方法依据的原理是染色体变异
C.从F2开始筛选矮秆抗锈病植株
D.该方法可将多个优良性状集中在一起
答案 B
解析 根据题意,该育种方法为杂交育种,依据的原理为基因重组。
9.(2016·淮安学测模拟)下列关于单倍体育种的叙述,错误的是( )
A.单倍体育种的主要遗传学原理是染色体变异
B.经花药离体培养产生的幼苗体细胞中染色体数是本物种体细胞的一半
C.经秋水仙素处理后可获得体细胞中染色体数加倍的单倍体植株
D.单倍体育种的优势在于明显缩短育种年限
答案 C
解析 单倍体指的是由配子直接发育而来的个体。
10.下列相关叙述符合现代生物进化理论的是( )
A.经常使用抗菌素,会引起病菌向抗药性方向不断变异,从而产生耐药性
B.在生态系统中,捕食者与被捕食者之间相互选择,共同进化
C.生物进化的实质是种群基因型频率的改变,具有优良性状个体比例上升
D.环境变化越大,生物进化越快,若环境优良则种群基因频率保持稳定不变
答案 B
解析 变异是不定向的;生物进化的实质是种群基因频率的改变;环境优良时,种群基因频率也会因基因突变等变异而发生改变。
11.(2016·徐州学测模拟)下列关于育种的叙述,错误的是( )
A.杂交育种是培育新品种的有效手段
B.诱变育种可以定向大幅度改变某些性状
C.多倍体育种的原理是染色体数目变异
D.单倍体育种是作为其他育种方式的中间环节来发挥作用的
答案 B
解析 诱变育种的原理是基因突变,基因突变是随机的、不定向的。
12.(2016·宿迁学测模拟)通过下列育种方法产生的后代与其亲代相比,染色体数目一定发生变化的是( )
A.单倍体育种 B.多倍体育种
C.杂交育种 D.诱变育种
答案 B
解析 多倍体育种原理是诱导细胞中染色体数目加倍。
13.(冲A练习)(2016·盐城学测模拟)下图表示四种不同的育种方法。请据图回答:
(1)图中A、D方向所示的途径表示杂交育种,一般从F2开始选种,这是因为________________________,从F2代以后一般采用________的方法来获得可稳定遗传的新品种。
(2)为了在较短时间内培育出新品种,最好采用________育种方法。请用图中字母和箭头说明该育种过程________________。
(3)E和F都是在萌发种子或幼苗期进行处理,这两种育种方法的原理分别是________________________________________________________________________。
(4)按照现代生物进化理论的观点,利用上述育种方法选择培育符合生产要求的新品种,都能定向改变该种群的________,导致该种群按一定方向发展进化。
答案 (1)从F2开始发生性状分离 (连续)自交
(2)单倍体 A→B→C→G (3)基因突变、染色体变异
(4)基因频率
解析 根据题意,A、D分别表示杂交和自交,B为花药离体培养过程,C为用一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗过程,H为筛选符合要求的新品种的过程,F为用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗的过程,E为诱导种子或幼苗发生基因突变的过程。
14.(2016·南京学测模拟)以下是五种不同育种方法示意图,请据图回答:
(1)图中①→②表示的育种方法的原理是________,⑤→⑦→⑧表示的育种方法与⑤→⑥的育种方法相比较,其优越性在于________________________。
(2)图中⑦过程常用的方法是________________,⑨过程通常要用到的化学试剂是____________。
(3)图中⑤→⑥过程的育种中一般要从F2代选择所需要品种,原因是F2开始出现____________,⑥步骤代表________________。
答案 (1)基因突变 明显缩短育种年限 (2)花药离体培养 秋水仙素 (3)性状分离 逐代自交(和选优劣汰)
解析 ①→②是诱变育种;③→④是基因工程育种;⑤→⑥是杂交育种;⑤→⑦→⑧是单倍体育种;⑨→⑩是多倍体育种。杂交育种从F2代开始出现有关的表现型,连续自交,产生符合生产要求的纯合子。
考纲要求
测试内容
测试要求
测试内容
测试要求
1.人体神经调节的结构基础和调节过程
(2)突触的结构
B
(1)反射和反射弧
B
(3)兴奋在神经元之间的单向传递
B
(2)神经元的结构与功能
A
3.人脑的高级功能
2.神经冲动的产生和传导
(1)人脑的组成及各个部分的功能
A
(1)兴奋在神经纤维上的传导过程和特点
B
(2)人的语言中枢的位置和功能
A
考点一 人体神经调节的结构基础和调节过程
1.神经元
(1)神经元
(2)功能:接受刺激,产生兴奋,传导兴奋。
2.反射与反射弧
命题点一 反射及类型的判断
1.(2017·徐州学测模拟)经过灯光刺激与食物多次结合,建立狗唾液分泌条件反射后,下列操作不能使该反射消退的是( )
A.灯光刺激+食物 B.仅食物
C.声音刺激+食物 D.仅灯光刺激
答案 A
解析 条件反射如果不经常强化容易消退,该反射是由灯光刺激与食物多次结合形成的条件反射,继续用灯光刺激+食物可以强化该反射,而不会使该反射消退。
2.(2017·泰州学测模拟)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
答案 B
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,如学生听到铃声后急速赶往教室,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;脑中的神经中枢都是高级中枢,但其中的一些神经中枢控制的反射如下丘脑中的呼吸中枢控制的反射是非条件反射,D错误。
命题点二 反射弧的结构及功能分析
3.(2016·江苏学测)下图为反射弧的示意图,有关叙述正确的是( )
A.①代表效应器
B.②代表神经中枢
C.③中突触处兴奋传递方向是双向的
D.④未兴奋时,膜两侧电位呈外正内负
答案 D
解析 该图中①、②、③、④、⑤分别代表感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。突触处兴奋传递方向是单向的,神经纤维未兴奋时,膜电位为外正内负,兴奋时,外负内正。
4.(2014·江苏学测)反射弧是反射的结构基础,下图为人体反射弧结构示意图,其中表示神经中枢的是( )
A.① B.③
C.④ D.⑤
答案 B
解析 图中①②③④⑤分别为感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
方法技巧 “三看法”判断条件反射与非条件反射
考点二 人脑的高级功能
1.神经系统的分级调节
2.人脑的高级功能(连线)
命题点一 神经系统的分级调节
5.(2017·泰州学测模拟)如图为神经-肌肉连接示意图。黑点(?)表示神经元胞体,①~⑦表示神经纤维。肌肉受到刺激不由自主地收缩,大脑也能产生感觉。下列说法错误的是( )
A.大脑支配肌肉运动的兴奋传导途径依次是⑥⑤④
B.肌肉受到刺激不由自主收缩的兴奋传导途径依次是①②③
C.兴奋只能由⑦传递至③而不能由③传递至⑦
D.肌肉受到刺激后,大脑产生感觉的兴奋传导途径依次是④⑤⑥
答案 A
解析 肌肉受到刺激不由自主地收缩是低级中枢反射的结果,不是由大脑皮层支配的,应是经过途径①②③完成反射;通过突触结构判断,兴奋在⑦和③两个神经元上的传递是单向的,只能由⑦传向③;感觉是兴奋由④⑤⑥上行至大脑皮层产生的。
6.下列实例能够说明神经系统中的高级中枢对低级中枢有控制作用的是( )
A.针刺指尖引起缩手反射
B.短期记忆的多次重复可形成长期记忆
C.言语区的调节只是大脑中枢参与的活动
D.意识丧失的病人能排尿但不能控制,意识恢复后可控制
答案 D
解析 A项,针刺指尖引起缩手反射,只有低级中枢的调节;B项,短期记忆的多次重复可形成长期记忆,是只有大脑参与的高级中枢调节;C项,言语区的调节只是大脑高级中枢参与的活动;D项,意识丧失的病人能排尿但不能控制,意识恢复后可控制,体现了大脑对脊髓排尿反射中枢的控制。
命题点二 人脑的高级功能
7.(2017·无锡学测模拟)与人体高级神经中枢无直接联系的活动是( )
A.上自习课时边看书边记笔记
B.开始上课时听到“起立”的声音就站立起来
C.叩击膝盖下面的韧带引起小腿抬起
D.遇到多年不见的老朋友一时想不起对方的姓名
答案 C
解析 膝跳反射是一种低级反射,高级神经中枢(大脑皮层)不参与。
8.(2016·徐州学测模拟)下列有关健康成年人脑功能的描述,正确的是( )
A.人类的高级神经中枢位于大脑皮层
B.哺乳动物的大脑皮层均有言语区
C.人脑即人的大脑
D.脑干是重要的运动调节中枢
答案 A
解析 语言是人脑特有的功能。人脑包括大脑、小脑、脑干和下丘脑。脑干是呼吸和心血管中枢。
解题技巧 常见生理或病理现象及参与或损伤的神经中枢
生理或病理现象
神经中枢参与(损伤)
考试专心答题时
大脑皮层V区和W区(高级中枢)参与
聋哑人表演“千手观音”舞蹈时
大脑皮层视觉中枢、言语区的V区、躯体运动中枢
某同学跑步时
大脑皮层、小脑、下丘脑、脑干和脊髓
植物人
大脑皮层损伤、小脑功能退化、但下丘脑、脑干、脊髓功能正常
高位截瘫
脊髓受伤,其他部位受伤
考点三 神经冲动的产生和传导
1.兴奋的产生和在神经纤维上的传导
(1)兴奋:指动物体或人体内的某些组织(如神经组织)或细胞感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。
(2)兴奋在神经纤维上的传导
①传导过程
②传导特点:双向传导。
2.兴奋在神经元之间的传递
(1)突触结构与类型
①结构
②主要类型:a.:轴突—细胞体型;
b.:轴突—树突型。
(2)兴奋传递的过程
(3)传递特点
①单向传递:只能从一个神经元的轴突传到下一个神经元的细胞体或树突,原因是神经递质贮存于突触前神经元内,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。
②突触延搁:神经冲动在突触处的传递要经过电信号→化学信号→电信号的转变,因此比在神经纤维上的传导要慢。
命题点一 兴奋在神经纤维上的传导
9.(2014·江苏学测)下列关于兴奋在神经纤维上传导的叙述,正确的是( )
A.静息状态时膜两侧电位为外负内正
B.兴奋部位的膜两侧电位为外正内负
C.兴奋在神经纤维上以化学信号形式传导
D.兴奋部位与未兴奋部位之间形成局部电流
答案 D
解析 神经元受刺激后,兴奋部位产生动作电位,未兴奋部位仍为静息电位,二者之间产生电位差,形成局部电流。
10.(2009·江苏学测)下列膜电位变化的示意图中,能正确表示神经纤维由静息状态转变为兴奋状态的是( )
答案 D
解析 静息电位为外正内负,动作电位为外负内正。
命题点二 兴奋在神经元之间的传递
11.(2013·江苏学测)兴奋在神经元之间是通过突触进行传递的。下列叙述正确的是( )
A.突触由突触前膜和突触后膜组成
B.兴奋以电信号的形式通过突触间隙
C.神经递质由突触后膜释放
D.兴奋在神经元之间的传递是单向的
答案 D
解析 神经元之间形成突触,突触前膜释放神经递质,作用于突触后膜,因此兴奋在神经元之间单向传递。
12.(2011·江苏学测)兴奋在神经元之间传递的结构基础是突触,突触的结构包括( )
A.突触前膜、突触间隙、突触后膜
B.突触小体、突触间隙、突触前膜
C.突触前膜、突触小体、突触小泡
D.突触前膜、突触小泡、突触后膜
答案 A
解析 突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
题后反思 突触传导中的相关知识归纳
(1)突触前膜分泌神经递质的方式为胞吐,依赖于细胞膜的流动性。
(2)突触小泡的形成与高尔基体有关,神经递质的分泌与线粒体有关。
(3)突触间隙的液体属于组织液,是内环境的成分。
(4)突触后膜上受体的化学本质为糖蛋白,神经递质与突触后膜上受体的结合具有特异性。
(5)神经递质和受体结合完成兴奋的传导后,会被相应的酶分解失活(少数可以回收至突触前膜内重复利用),以便受体能空出来接受下一次兴奋传递的神经递质。
真题演练与模拟过关
1.(2011·江苏学测)反射是动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答,完成反射的结构基础是( )
A.反射弧 B.感受器
C.神经中枢 D.效应器
答案 A
解析 反射是由反射弧完成的,反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器组成。
2.(2008·江苏学测)神经纤维某一部位受到刺激产生兴奋时,该部位膜两侧的电位表现为( )
A.外正内负 B.外负内正
C.外负内负 D.外正内正
答案 B
解析 受到刺激时,神经纤维产生动作电位,膜电位表现为外负内正。
3.(2008·江苏学测)如图是兴奋在神经元之间传递的示意图,关于此图的描述错误的是( )
A.神经递质是从①处释放的
B.兴奋传递需要的能量主要来自④
C.兴奋可以在①和③之间双向传递
D.由①、②、③构成突触
答案 C
解析 兴奋经过突触时,只能由突触前膜传递到突触后膜,为单向传递。
4.(2008·江苏学测)调节人体生命活动的最高级神经中枢是( )
A.小脑 B.下丘脑
C.脑干 D.大脑皮层
答案 D
解析 大脑皮层是人体生命活动的最高级中枢。
5.(2015·江苏学测)图1为反射弧模式图,其中①~⑤表示反射弧的五个组成部分;图2为图1中甲处突触结构示意图,其中a~d表示相应结构或物质。请据图回答:
(1)图1中结构①为感受器,结构②的名称为________________,结构________(填序号)表示效应器。
(2)图2中结构a的名称为____________________。
(3)如果给结构①施加一次短暂有效刺激,兴奋在甲处的传递是________(填“单”或“双”)向的,在结构④上的传导是________(填“单”或“双”)向的。
(4)已知箭毒能与图2中物质c牢固结合,从而导致物质b不能和物质c发生作用。若先用箭毒处理结构③,再给结构①施加一次短暂有效刺激,那么施加刺激前后结构d内外电位情况分别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)传入神经 ⑤ (2)突触前膜 (3)单 单
(4)刺激前为外正内负,刺激后仍然是外正内负
解析 图1是反射弧,图2是突触。生物体内的兴奋只能是单向传导。箭毒处理后,兴奋不能传导,因此电位没有变化。
1.(2017·南京模拟)如图为人体某反射弧结构的模式图,下列叙述正确的是( )
A.突触包括突触前膜和突触后膜两部分
B.兴奋以电信号的形式通过突触间隙
C.a结构是效应器,d结构是感受器
D.c结构决定了神经冲动只能从a处传导到d处
答案 C
解析 突触由突触前膜、突触间隙、突触后膜组成,A错误;兴奋以化学信号形式通过突触间隙,B错误;根据图中突触的组成可判断a、d分别为效应器、感受器,C正确;图中兴奋只能由d传向a,D错误。
2.
(2017·泰州中学三模)如图所示为突触的亚显微结构,a、d分别表示两个神经元的局部。下列与此相关的表述中正确的是( )
A.兴奋经过突触的传递是双向的
B.神经递质分布在图中的③
C.突触小泡由图中的⑥释放
D.突触只能传递兴奋不能传递抑制
答案 B
解析 突触是两个神经元之间的结构,由突触前膜、突触间隙、突触后膜组成,突触小泡位于突触前膜内,含神经递质,受刺激后,突触小泡释放神经递质,通过突触间隙作用于突触后膜,因此兴奋在突触处的传递是单向的,神经递质有兴奋型和抑制型,当上一个神经元兴奋时,下一个神经元可能兴奋或抑制,B正确。
3.(2017·无锡学测模拟)决定反射时间长短的主要因素是( )
A.刺激强度的大小 B.突触数目的多少
C.感受器的兴奋性 D.效应器的兴奋性
答案 B
解析 兴奋在神经元之间的传递依赖突触结构,在突触中发生电信号→化学信号→电信号的转换,化学信号传递速度较慢。
4.(2017·徐州学测模拟)如图是反射弧的模式图(a、b、c、d、e表示反射弧的组成部分,Ⅰ、Ⅱ表示突触的组成部分)。下列有关叙述,错误的是( )
A.a是效应器,e是感受器
B.正常机体内兴奋在反射弧中的传导是单向的
C.切断d、刺激b,能发生反射
D.Ⅱ处发生的信号转化是化学信号→电信号
答案 C
解析 反射需要通过完整的反射弧。
5.(2017·连云港学测模拟)如图甲表示神经元的部分模式图,图乙表示突触的局部模式图,下列叙述错误的是( )
A.在反射弧中,电刺激传入神经末梢,兴奋能传到效应器,而刺激传出神经末梢,兴奋却不能传到感受器,原因是兴奋在如图乙所示结构上的传导(或传递)方向不能由①→②
B.若给图甲箭头处施加一强刺激,则电位计会偏转两次
C.突触小泡内的神经递质释放到突触间隙的方式是主动运输,需要线粒体提供能量
D.人在拔牙时,往往需要在相应部位注射局部麻醉药,使其感觉不到疼,这最可能是因为麻醉药暂时阻断了传入神经的兴奋传导
答案 C
解析 在反射弧中,神经元和神经元之间通过突触相联系,在突触处兴奋只能从突触前膜传到突触后膜;突触小泡内的神经递质释放到突触间隙的方式是胞吐;在拔牙时感觉不到疼痛,那么说明疼痛的信号没有经过大脑,否则就应该有疼痛的感觉,或者是大脑被麻痹,但这是局部麻醉,不是全身麻醉,显然不会麻痹大脑,所以只能是疼痛信号没有传入大脑。
6.(2016·连云港学测模拟)下列关于神经调节的说法,错误的是( )
A.效应器通常是由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体构成
B.神经调节的基本方式是反射
C.运动性失语症的有关中枢是人类特有的
D.仅靠一个神经细胞就可以完成反射
答案 D
解析 反射的发生需要完整的反射弧,最简单的反射弧含有2个神经细胞。
7.(2016·南师附中)图甲表示完整的反射弧结构,当用一定强度刺激B点后引起C收缩。图乙是图甲中A结构的放大示意图。据图分析正确的是( )
A.图甲中的B表示效应器,C表示感受器,A表示突触
B.兴奋在A结构传导时,会经过电信号→化学信号→电信号的转变
C.图乙结构①中物质的释放是一个主动运输的过程,会消耗能量
D.结构①中含有的物质的合成和分泌与核糖体、内质网、高尔基体等结构有关
答案 B
解析 甲图中B表示感受器,C表示效应器;神经递质的释放属于胞吐;神经递质的本质不是蛋白质,在合成过程中不需要核糖体。
8.(2016·徐州学测模拟)如图是突触结构示意图,下列有关突触的说法错误的是( )
A.突触由④⑤⑥构成
B.兴奋在突触上的传递是双向的
C.②为神经递质的释放提供能量
D.③为突触小泡,内含神经递质
答案 B
解析 兴奋在突触上的传导只能由突触前膜传到突触后膜,所以是单向的。
9.(2016·宿迁学测模拟)如图为反射弧结构模式图,下列描述正确的是( )
A.①代表效应器
B.反射弧的完整性是反射发生的前提
C.刺激③处,该处膜电位由外负内正变为外正内负
D.兴奋在⑥处的传递是双向的
答案 B
解析 根据图示,①为感受器;反射的发生需要完整的反射弧;刺激③处,产生兴奋,电位由外正内负变为外负内正;⑥为突触,兴奋在该处的传递是单向的。
10.(2016·南通模拟)下列关于人脑相关功能的叙述,错误的是( )
A.大脑皮层S区受损会患运动性失语症
B.脑干中有许多维持生命活动必要的中枢
C.小脑具有控制生物节律的作用
D.脊髓是调节躯体运动的低级中枢
答案 C
解析 小脑与身体平衡有关,下丘脑有控制生物节律的作用。
11.(2015·南京学测模拟)如图是膝跳反射的结构示意图,下列相关描述正确的是( )
A.a、脊髓、b、c四种结构构成了完整的反射弧
B.在d处施加任一强度的刺激,都将引起膝跳反射
C.膝跳反射发生时兴奋将沿c→b→a的方向传导
D.b处的结构决定了兴奋只能向单一方向传递
答案 D
解析 由题图可知a是传入神经,b是突触,c是传出神经,而反射弧是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成。刺激只有达到一定强度才会引起兴奋,发生反射活动。兴奋只能由传入神经a传到传出神经c。b是突触,由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,故兴奋在反射弧内(或神经元之间)只能单一方向传递。
12.(2015·盐城模拟)下列有关突触的叙述,正确的是( )
A.神经元之间通过突触联系
B.一个神经元只有一个突触
C.突触由突触前膜和突触后膜构成
D.神经递质能透过突触后膜
答案 A
解析 兴奋在神经元之间的传递是通过突触进行的。一个神经元与其他相邻的神经元之间可能有多个突触;突触由突触前膜、突触间隙、突触后膜组成;突触后膜上的受体能识别突触前膜释放的神经递质,并引起下一个神经元的兴奋或抑制,神经递质并未透过突触后膜。
13.(冲A练习)(2016·前黄中学模拟)下图表示反射弧及突触放大结构,据图回答:
(1)若图1表示缩手反射的反射弧,则表示效应器的序号是______________,具有分析综合功能的结构序号是____________。
(2)当兴奋传至结构②处时,该兴奋部位膜内电位为______________。
(3)兴奋在图2所示结构中传递方向的特点是____________________。在结构⑥上发生的信号转换模式为________________。
(4)神经冲动在突触的传递受很多药物的影响。某药物能阻断突触传递,如果它对神经递质的合成、释放和降解(或再摄取)等都没有影响,那么导致神经冲动不能传递的原因可能是该药物影响了神经递质与________________________的结合。
答案 (1)① ③ (2)正电位 (3)单向传递 化学信号→电信号 (4)突触后膜上的特异性受体
解析 根据图1中③的形态可知,⑤为感受器,①为效应器,③为神经中枢。当兴奋时,膜外为负电位,膜内为正电位。图2代表的是突触,兴奋在此处单向传递。若突触前膜释放的神经递质不能与突触后膜上的受体结合,则导致神经冲动不能传导。
14.在反射活动中,神经中枢既有兴奋活动又有抑制活动,这是反射的协调功能所必需的。神经中枢抑制产生机制可分为如图所示三种模式。
注:图中的深色神经元为抑制性中间神经元。
(1)模式Ⅰ中,神经细胞①兴奋,使其末梢释放________进入__________,再与突触后膜上的____________结合,导致②兴奋,同时③④的状态分别是③______________,④______________。
(2)模式Ⅱ体现了神经调节中典型的____________调节机制。
(3)模式Ⅲ中,若⑤兴奋会导致⑦兴奋,但若⑥兴奋后⑤再兴奋,⑦却不产生兴奋,分析其可能的机理是______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)缩手反射中,屈肌因兴奋而收缩的同时,伸肌则受到抑制而舒张,该神经调节模式为图中的模式________________________________________________________________________。
答案 (1)(神经)递质 突触间隙 (特异性)受体 兴奋 抑制 (2)(负)反馈 (3)⑥兴奋后会抑制⑤释放递质(其他合理答案也可) (4)Ⅰ
解析 (1)神经细胞兴奋会释放神经递质,作用于突触后膜。突触前膜属于兴奋性神经元,兴奋会继续传递;突触前膜属于抑制性神经元,则会释放抑制性神经递质。(2)兴奋传递后经抑制性神经元又回到原来神经元,属于反馈调节。(3)⑥兴奋后会产生抑制性神经递质,从而抑制⑤释放递质。(4)缩手反射中,屈肌因兴奋而收缩的同时,伸肌则受到抑制而舒张,该神经调节模式为图中的模式Ⅰ。
考纲要求
测试内容
测试要求
测试内容
测试要求
1.单细胞与环境的物质交换
A
4.内环境稳态与健康的关系
B
2.内环境
B
5.体温调节
A
3.稳态的调节机制
B
考点一 内环境与稳态
1.内环境:由细胞外液构成的液体环境。
(1)内环境的组成
(2)内环境各成分间的关系
(3)内环境的化学成分:血浆和组织液、淋巴相比,最大的区别是血浆中含有较多的蛋白质。
(4)内环境的理化性质
①细胞外液渗透压主要来源于Na+和Cl-,血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
②血浆的正常pH为7.35~7.45,这与它含有HCO、HPO等离子有关。
③人体细胞外液的温度一般维持在37_℃左右。
(5)内环境的作用:细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
2.稳态:正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。
(1)实质:内环境中的各种化学成分和理化性质保持相对稳定的状态。
(2)调节机制:需要各种器官、系统协调一致地正常运行,主要依靠神经—体液—免疫调节网络。
(3)调节实例:pH调节的过程图解
(4)意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
命题点一 内环境组成及相互关系
1.(2017·无锡学测模拟)下图是人体某局部组织的模式图,图中箭头表示物质的交换方向,A、B、C表示结构,a、b、c、d表示液体。据图分析下列叙述错误的一项是( )
A.a~d中,不属于内环境的成分的是a
B.a~d中,O2浓度最低的是a
C.在正常情况下,组成A结构的细胞具体的内环境是血浆
D.a与外界环境进行物质交换的媒介是内环境
答案 C
解析 A、B、C分别表示的结构为毛细血管、毛细淋巴管和组织细胞,a、b、c、d分别表示的体液为细胞内液、组织液、淋巴和血浆。所以a细胞内液不属于内环境的成分,A正确;O2浓度最高处为血浆,O2浓度最低处为细胞内液,B正确;在正常情况下,毛细血管的细胞具体的内环境是血浆与组织液,C错误;a通过内环境与外界环境进行物质交换,D正确。
2.(2017·徐州学测模拟)下图是人体局部内环境的示意图。以下叙述错误的是( )
A.甲、乙、丙液构成了人体的内环境
B.3中的有氧呼吸产物可参与体液调节
C.人发生过敏反应,1结构的通透性会增大
D.某人长期摄入蛋白质过少,会引起丙液减少
答案 D
解析 长期摄入蛋白质过少,会造成血浆渗透压相对降低,组织液(丙)增加。
命题点二 内环境稳态及其调节机制
3.(2017·宿迁学测模拟)科学家通过研究发现,人的血浆pH通常在7.35~7.45之间,变化不大的原因是( )
①H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等多对缓冲物质对血浆酸碱度起缓冲作用
②通过呼吸系统可不断排出CO2
③血浆中过多的碳酸氢盐可以由肾脏随尿排出体外
④神经系统对呼吸运动强度的调节有利于维持血液pH的相对稳定
⑤食物中的碱性物质与新陈代谢产生的酸性物质所构成的缓冲对调节了血液pH
A.① B.①②③④
C.①②③ D.①②③⑤
答案 B
解析 血浆中含有的H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等多对缓冲物质,能够维持血浆pH的相对稳定,对血浆酸碱度起缓冲作用,①正确;血浆中的二氧化碳会刺激呼吸中枢,进而调节呼吸运动的强度,使CO2通过呼吸系统排出体外,以维持血浆pH的相对稳定,②④正确;当碳酸钠进入血浆后,会与血浆中的碳酸发生作用,形成碳酸氢盐,而过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出,从而使血浆酸碱度不会发生很大的变化,③正确;缓冲对是由内环境中的一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的,食物中的碱性物质不属于内环境中的成分,⑤错误。综上所述,B项正确。
4.(2017·常熟学测模拟)下面为机体调节示意图。下列叙述正确的是( )
A.人体清除衰老细胞体现的是图中②免疫系统的防卫功能
B.图中③神经系统均直接控制内分泌腺的活动
C.坎农提出人体内环境稳态的维持是神经—体液—免疫调节的结果
D.血糖调节的主要途径是①④⑥⑤
答案 D
解析 人体清除衰老细胞体现的是免疫系统的清除功能;神经系统可直接或间接的调控内分泌腺的活动;神经—体液—免疫调节是目前普遍认为的维持内环境稳态的调节机制;血糖调节主要是通过血糖浓度的升降刺激胰岛细胞分泌胰岛素或胰高血糖素来实现的。
方法技巧 巧用单、双箭头分析内环境物质交换示意图
(1)突破口分析
单方向(箭头)
(2)图1中的甲、图2中的A和图3中的a分别代表组织液、血浆、淋巴。
(3)人体的T淋巴细胞、B淋巴细胞主要存在于上述图1的丙液和乙液、图2的A液和C液、图3中的a液和b液中。
考点二 体温调节
1.人体的产热和散热
(1)人体热量主要来源于细胞中有机物的氧化放能,产热的主要器官是肝脏和骨骼肌。
(2)人体的散热主要是通过汗液的蒸发、皮肤内毛细血管的散热,其次还有呼气、排尿和排便等,散热的主要器官是皮肤。
2.体温调节的结构
名称
位置
体温调节中枢
下丘脑
体温感觉中枢
大脑皮层
温度感受器
皮肤、黏膜和内脏器官
3.体温的调节过程
(1)体温调节方式为神经—体液调节。
(2)寒冷条件下参与产热的激素有肾上腺素和甲状腺激素,前者的分泌是由下丘脑的传出神经调节的,后者的分泌是由下丘脑和垂体分级调节的,两种激素之间表现为协同作用。
命题点一 通过概念图示分析体温调节
5.(2017·常州学测模拟)如图表示寒冷环境中的体温调节过程,下列相关叙述中,正确的是( )
A.感受外界环境温度变化的感受器和体温调节中枢都在下丘脑中
B.甲的含义是汗腺分泌减弱,毛细血管舒张
C.如果乙表示激素的作用,则主要是甲状腺激素和肾上腺素
D.如果丙表示相关骨骼肌的活动,则通过战栗增加无氧呼吸的强度
答案 C
解析 感受环境温度变化的感受器在皮肤,体温调节中枢在下丘脑中,A错误;毛细血管舒张会增加散热,B错误;寒冷环境中,通过下丘脑等神经结构的调节,甲状腺激素和肾上腺素分泌均增加,以增加产热过程,C正确;骨骼肌产热主要通过有氧呼吸过程,D错误。
6.(2017·南京学测模拟)如图表示动物体温调节过程的部分示意图,图中①、②、③代表激素,当某人走出房间进入寒冷环境时,下列有关叙述错误的是( )
A.血液中激素①、②、③的含量会增加
B.骨骼肌受有关神经支配,不自主战栗
C.激素①、②对垂体的作用效应都为促进
D.该图表示体温调节的方式为神经—体液调节
答案 C
解析 图中①~③分别为促甲状腺激素释放激素、甲状腺激素和促甲状腺激素。刚进入寒冷环境时,激素①分泌增加促进③的含量增加,从而使②的含量增加,A正确;骨骼肌发生不自主战栗,增加产热,是神经系统调节的结果,B正确;激素①、②对垂体的作用效应分别为促进和抑制,C错误;图中下丘脑是体温调节中枢,并且图中激素参与体温的调节,因此该图表示体温调节的方式为神经—体液调节,D正确。
方法技巧 解答体温调节相关试题的基本程序
(1)首先,要搞清楚是炎热环境还是寒冷环境,注意区分两种环境条件有什么不同。
(2)其次,应该搞清楚体温感受器、感觉中枢和调节中枢的不同。
(3)再次,还应知道体温的相对恒定是机体产热量和散热量保持动态平衡的结果。
(4)最后,还应了解人体主要的产热器官和散热部位。
命题点二 透过曲线图辨析体温调节
7.(2017·无锡学测模拟)下丘脑体温调节中枢有冷敏神经元和热敏神经元两种,这两种神经元放电频率与体温变化之间的关系如图,正常情况下,C、W曲线交于点S,此点对应的温度为正常温度。下列相关叙述不正确的是( )
A.当体温低于正常值时,正常人体冷敏神经元的放电频率一定高于热敏神经元的放电频率
B.当人体处于炎热环境时,通过神经—体液调节,增加散热、减少产热,使体温恢复至正常
C.若人体感染流感病毒后体温持续偏高,点S将右移
D.正常人处于炎热环境中的散热量大于在寒冷环境中的散热量
答案 D
解析 体温低于正常值时,冷敏神经元的放电频率高于热敏神经元的放电频率,A正确;由于下丘脑是体温调节中枢,当人体处于炎热环境时,通过神经—体液调节,使机体散热增加,产热减少,使体温恢复正常,B正确;若人体感染流感病毒后体温持续偏高,体温高于正常值时,点S将右移,C正确;正常人体处于炎热环境或寒冷环境中,人的体温是恒定的,所以两者散热量都等于产热量,因为在寒冷时产热量增多所以散热量也多,故炎热环境中的散热量小于在寒冷环境中的散热量,D错误。
8.(2017·连云港学测模拟)下图为人体体温调节的曲线图,请据图分析,下列说法错误的是( )
A.人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能
B.时间t1~t2,散热量增加产热量也增加
C.时间t2~t3,散热量减少是体温调节的结果
D.时间t3以后,产热量小于散热量
答案 D
解析 细胞中有机物的氧化分解释放出大量的能量,其中一部分以热能形式散失,来维持体温恒定,A正确;人体体温恒定,正常情况下产热量等于散热量,时间t3以后产热量也是等于散热量,D错误,A、B、C正确。
易错警示 注意体温调节中的4个易混点
(1)高温条件下的体温调节方式主要是神经调节,寒冷条件下的体温调节方式既有神经调节,又有体液调节。
(2)发高烧时,人体的产热量不一定大于散热量,除非病人的体温在继续升高,如果温度保持不变,则产热量就等于散热量。
(3)寒冷环境中比炎热环境中散热更快、更多。寒冷环境中机体代谢旺盛,产热也增加,以维持体温的恒定。
(4)体温感觉中枢位于“大脑皮层”;体温调节中枢位于“下丘脑”;温度感受器是感受温度变化速率的“感觉神经末梢”,它不仅分布在皮肤中,还广泛分布在黏膜及内脏器官中。
真题演练与模拟过关
1.(2016·江苏学测)如图为人体细胞通过内环境与外界环境发生物质交换的示意图,图中阴影部分不可表示( )
A.细胞内液 B.血浆
C.组织液 D.淋巴
答案 A
解析 体内细胞只有通过内环境才能与外界环境进行物质交换,图中阴影代表内环境,内环境包括血浆、组织液、淋巴等,细胞内液不属于内环境。
2.(2016·扬州学测模拟)下列属于人体内环境组成成分的是( )
①血液、组织液和淋巴 ②血浆蛋白、O2和葡萄糖 ③葡萄糖、CO2和胰岛素 ④激素、递质小泡和氨基酸 ⑤胃中的牛奶 ⑥口服的肠道中的抗菌药物 ⑦肌肉注射青霉素 ⑧精子进入输卵管与卵细胞结合
A.②③⑦ B.①②③⑦
C.①②③⑦⑧ D.①②③⑥⑦⑧
答案 A
解析 血液包括血浆和血细胞,血浆是组成内环境的成分。递质小泡在突触小体中,属于细胞内部环境。喝的牛奶和口服药物都在消化道中,不属于内环境,精子进入的输卵管不属于内环境。
3.(2015·江苏学测)内环境是人体内细胞直接生活的环境,下列不能构成内环境的是( )
A.血浆 B.组织液
C.淋巴 D.细胞内液
答案 D
解析 内环境包括A、B、C,不含D。
4.(2011·江苏学测)内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。下列有关内环境及其稳态的叙述中,正确的是( )
A.内环境由细胞内液和细胞外液组成
B.内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介
C.外环境的变化一定会破坏内环境的稳态
D.正常情况下内环境的各项理化性质恒定不变
答案 B
解析 内环境是细胞外液,细胞通过内环境与外界环境交换物质,在神经和体液调节的作用下,内环境的理化性质保持相对稳定。
1.(2017·南京模拟)接种流感病毒疫苗时进行肌肉注射,药物一般直接进入( )
A.血液 B.淋巴液
C.组织液 D.细胞内液
答案 C
解析 肌肉细胞生活在组织液中,因此药物直接进入组织液。
2.(2017·泰州模拟)下列关于人体内环境的叙述,错误的是( )
A.抗原与抗体的特异性结合发生在内环境中
B.内环境成分中含有CO2、尿素、神经递质等
C.组织液渗回血浆和渗入淋巴的量相差较大
D.血浆的成分稳定时,机体达到稳态
答案 D
解析 抗原与抗体的结合主要发生在血浆和组织液中,属于内环境,A项正确;血浆中含有CO2、尿素等物质,组织液中含有神经递质等物质,血浆和组织液都属于内环境,B项正确;组织液渗回血浆的量很大,但组织液渗入淋巴的量较少,C项正确;内环境的稳态不仅仅是血浆化学成分的稳定,还包括内环境中化学成分和理化性质的相对稳定,D项错误。
3.(2017·无锡模拟)下图是人体局部内环境的示意图。以下叙述正确的是( )
A.结构①和结构②的细胞所处的具体内环境相同
B.长期营养不良会使C液减少
C.③中的有氧呼吸产物可维持血浆pH的稳定
D.丙酮酸氧化分解产生二氧化碳和水的过程可在A液中进行
答案 C
解析 图中A液是血浆,B液是淋巴,C液是组织液。长期营养不良,血浆浓度降低,会使C液(组织液)增多;细胞进行有氧呼吸产生的CO2可以形成H2CO3,作为缓冲物质维持血浆pH的稳定;丙酮酸氧化分解产生二氧化碳和水的过程是在细胞内的线粒体中进行的。
4.(2016·南京模拟)内环境稳态是机体健康的保障,下列有关人体稳态异常的叙述,错误的是( )
A.自身免疫病是免疫系统异常敏感,导致自身物质被排斥或损伤
B.糖尿病患者可能是由于胰岛B细胞受损,导致血糖升高
C.艾滋病病毒主要破坏人体B淋巴细胞,导致人体免疫力下降
D.中暑是因为人体内散热功能发生障碍,导致体温升高
答案 C
解析 自身免疫病是抗体攻击人体自身组织的结果;当胰岛B细胞受损时,不能产生胰岛素,导致血糖升高;艾滋病病毒攻击人体的T细胞,导致免疫力下降甚至丧失;中暑时产热量大于散热量,导致体温升高。
5.某同学给健康实验兔静脉滴注0.9%的NaCl溶液(生理盐水)20mL后,会出现的现象是( )
A.输入的溶液会从血浆进入组织液
B.细胞内液和细胞外液分别增加10mL
C.细胞内液Na+的增加远大于细胞外液Na+的增加
D.输入的Na+中50%进入细胞内液,50%分布在细胞外液
答案 A
解析 组成内环境的血浆与组织液之间可以相互交换物质,静脉滴注的生理盐水中的水和无机盐离子可以从血浆通过毛细血管壁进入组织液,A正确;正常机体可以通过调节维持稳态,静脉滴注生理盐水,机体可以通过泌尿系统把一部分水和无机盐排出体外,故B错误;在细胞外液的各种无机盐离子中,含量占有明显优势的是钠离子和氯离子,因此静脉滴注生理盐水中的钠离子主要留在细胞外液中,故C、D错误。
6.关于在正常情况下组织液生成与回流的叙述,错误的是( )
A.生成与回流的组织液中氧气的含量相等
B.组织液不断生成与回流,并保持动态平衡
C.血浆中的有些物质经毛细血管动脉端进入组织液
D.组织液中的有些物质经毛细血管静脉端进入血液
答案 A
解析 A项,在毛细血管的动脉端,血液运输的氧气经组织液进入组织细胞被利用,在毛细血管的静脉端,组织细胞代谢产生的二氧化碳经组织液进入血液被运输到肺经呼吸排出体外,因此生成的组织液中氧气的含量大于回流的组织液中氧气的含量,两者氧气的含量不相等。B项,血浆可以形成组织液,组织液可以进入毛细淋巴管形成淋巴,也可以回渗到血浆,淋巴通过淋巴循环回流到血浆,因此组织液处于不断生成与回流之中,并保持着动态平衡。C项,动脉中的血浆沿动脉流入毛细血管的动脉端,其中的许多物质会透过毛细血管壁进入组织液。D项,组织液中包括细胞代谢产物在内的各种物质,大部分能够被毛细血管的静脉端吸收进入血浆。
7.下列关于人体内环境稳态失调的叙述,错误的是( )
A.淋巴管阻塞引起下肢水肿
B.血液中钙盐过多引起肌无力
C.再次接触同种过敏原引起过敏反应
D.腹泻引起体液中水和蛋白质大量丢失
答案 D
解析 淋巴管阻塞会使组织液增多,从而导致组织水肿,A项正确;血液中缺乏钙盐会引起机体抽搐,而血液中钙盐过多则会引起肌无力,B项正确;过敏反应是由已免疫的机体在再次受到同种过敏原的刺激时引起的,C项正确;腹泻可引起体液中水和盐分的大量丢失,但不会引起蛋白质的大量丢失,D项错误。
8.内环境是指细胞直接浸浴和生存的环境,下列关于内环境的叙述正确的是( )
A.内环境是对多细胞生物而言的,单细胞生物多数生活在水中,可以直接与外界环境进行物质和能量的交换
B.膀胱上皮细胞生活的内环境是尿液和组织液
C.内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的场所
D.外界环境变化不大时,机体一定能维持内环境的稳态
答案 A
解析 内环境是指多细胞生物体内细胞生活的细胞外液(包括组织液、血浆和淋巴),单细胞生物大多直接生活在水中,没有内环境;膀胱上皮细胞生活的内环境是组织液,尿液不属于细胞外液,因而不属于内环境;细胞代谢的主要场所是细胞质基质,而不是内环境;如果机体自身的调节能力出现障碍,即使外界环境变化不大,也会出现内环境稳态的失调。
9.
如图表示人的肝细胞与甲、乙、丙三种细胞外液的物质交换关系,下列有关叙述错误的是( )
A.甲、乙、丙依次为组织液、血浆、淋巴
B.甲中的葡萄糖进入肝细胞需要穿过两层磷脂分子
C.NaHCO3等缓冲物质可使乙的pH稳定在7.35~7.45
D.肝细胞、甲、乙三部位CO2浓度大小关系为乙>甲>肝细胞
答案 D
解析 三部位CO2浓度大小关系为肝细胞>甲>乙。
10.下图表示人体内的细胞与细胞外液和外界环境之间进行物质交换的过程示意图。下列叙述不正确的是( )
A.①②③分别代表血浆、淋巴和组织液,三者共同构成人体内环境
B.当人体蛋白质长期供应不足时,①③等处的渗透压会降低
C.①中含有的成分有血浆蛋白、抗体、神经递质、水、无机盐等
D.无氧呼吸产生并释放到①中的乳酸由缓冲物质中和,以维持内环境pH相对稳定
答案 C
解析 ①与③相互渗透,且③可以形成②,因此①是血浆,②是淋巴,③是组织液,共同构成人体内环境,A正确;人体蛋白质长期供应不足时,血浆渗透压降低,大量的水通过毛细血管壁进入组织液,组织液的渗透压降低,B正确;①血浆中含有的成分有血浆蛋白、抗体、水、无机盐等,但不含有神经递质,神经递质位于组织液中,C错误;无氧呼吸产生并释放到①中的乳酸由缓冲物质中和,以维持内环境pH相对稳定,D正确。
11.在寒冷条件下,下列有关人体体温调节的叙述,正确的是( )
A.人体的产热量一定高于散热量
B.下丘脑不仅是体温调节中枢,还能分泌促甲状腺激素
C.人体内的甲状腺激素分泌量减少
D.效应器有皮肤血管、骨骼肌等
答案 D
解析 在寒冷环境中,人体通过增加产热和尽量地减少散热来维持体温的相对恒定,此时的产热量和散热量几乎相等,A错误;下丘脑是体温的调节中枢,分泌的是促甲状腺激素释放激素,B错误;寒冷环境中为增强新陈代谢,人体的甲状腺激素分泌量增加,C错误;效应器有皮肤血管和骨骼肌等,D正确。
12.下列关于人体体温调节的叙述,正确的是( )
A.外界温度由40℃降到37℃的过程中发生兴奋的感受器有冷觉和温觉感受器
B.人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化分解
C.冬季汗腺活动比夏天弱得多,说明人体冬天散热量小于夏天
D.汗腺活动加强都与体温调节有关
答案 B
解析 外界温度由40℃降到37℃的过程中发生兴奋的感受器是冷觉感受器,A错误;细胞中有机物氧化分解放出的能量,一少部分转移到ATP中用于各项生命活动,大部分以热能的形式散失,用于维持体温恒定,B正确;冬季汗腺活动比夏天弱得多,但人体冬天散热量并不小于夏天,C错误;汗腺活动加强还与水分和代谢废物的排出有关,D错误。
13.(冲A练习)根据内环境及其稳态的知识,回答下列问题:
(1)某奶牛场为提高产奶量,给奶牛饲喂了大量的某种精饲料后,奶牛瘤胃发酵产酸过多,引起机体血液pH低于正常值,且难以恢复到正常水平。产酸过多使pH难以恢复的原因是:______________________________________________________。pH低于正常值会引起酸中毒,为了避免这一问题,可以在饲料中添加起________作用的物质,以利于奶牛内环境的pH维持在正常水平。机体的内环境是指______________________________,主要包括血浆、__________、________。
(2)环境的剧烈变化或惊吓会导致奶牛机体内某些激素水平的变化,从而使产奶量下降,在这个过程中机体的调节方式包括____________________________。
答案 (1)pH过低,导致相关酶的空间结构遭到破坏,使酶失活 中和 由细胞外液构成的液体环境 组织液 淋巴 (2)神经调节和体液调节
解析 (1)pH过低,导致相关酶的空间结构遭到破坏,使酶失活;为了除掉过多的酸性物质,可以在饲料中加入碱性物质,与酸性物质发生中和反应,维持pH的稳定。内环境是由细胞外液构成的液体环境,主要包括血浆、组织液和淋巴。(2)受到惊吓时,激素分泌增多,该过程是神经调节;同时,激素发挥作用,调节生命活动属于体液调节。
14.下图为人体体温调节示意图。请据图回答:
(1)示意图中字母表示的结构名称:A______________________、B________________、C________________。
(2)人体主要的散热器官是________。当人体处在45℃的外界环境中时,唯一的散热方式是____________。
(3)人体受到寒冷刺激时,甲状腺分泌活动加强。完成这一反射活动的反射弧是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
这种反射属于________反射。
(4)甲状腺能参与体温调节,是因为_________________________________________________。
答案 (1)下丘脑体温调节中枢 骨骼肌 肾上腺 (2)皮肤 出汗 (3)皮肤冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→甲状腺 非条件
(4)甲状腺能分泌甲状腺激素,促进新陈代谢
解析 下丘脑是人体体温调节的中枢,体温调节的方式有神经调节和体液调节。神经调节的反射弧中感受器为分布于皮肤、黏膜及内脏器官的温度感受器,神经中枢为下丘脑,效应器为皮肤血管、肾上腺、甲状腺、骨骼肌、立毛肌、汗腺等。人体散热主要是通过皮肤实现的,当环境温度高于体温时,出汗将变成皮肤散热的唯一方式。
考纲要求
测试内容
测试要求
测试内容
测试要求
1.动物激素的调节
B
4.水盐调节
A
2.动物激素在生产中的应用
B
5.血糖调节
B
3.神经调节与体液调节的区别与联系
B
考点一 血糖平衡调节和水盐平衡调节
1.血糖的来源和去向
(1)血糖来源中,食物中的糖类经消化吸收是血糖最主要的来源,血糖进入组织细胞氧化分解是最有意义的去向。
(2)上述血糖氧化分解的具体场所是细胞质基质、线粒体。
(3)由血糖转化的某些氨基酸为非必需氨基酸。
(4)可直接分解产生葡萄糖的是肝糖原。
2.血糖平衡的调节
(1)胰岛素的主要作用是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血糖。而胰高血糖素和肾上腺素的主要作用是促进肝糖原的分解和非糖物质转化为血糖。
(2)影响胰岛素分泌的因素
①血糖浓度——高浓度,即a途径;
②神经调节——下丘脑传出神经,即b途径;
③胰高血糖素,即c途径。
(3)影响胰高血糖素分泌的因素
①血糖浓度——低浓度,即f途径;
②神经调节——下丘脑传出神经,即e途径;
③胰岛素,即d途径。
(4)从调节方式来看,血糖调节属于神经—体液调节;从调节过程来看,血糖调节属于负反馈调节。
3.水盐平衡的调节
(1)抗利尿激素
由下丘脑神经细胞分泌,储藏于垂体中,在适宜刺激的作用下,由垂体释放进入血液,能促进肾小管、集合管对水分的重吸收。
(2)调节过程
命题点一 血糖平衡调节
1.(2017·南京学测模拟)如图表示正常人体血糖来源和去向,下列关于血糖调节的叙述中不正确的是( )
A.②和⑤过程的糖原不完全相同
B.血糖来源增加,去路减少,则引起血糖升高
C.胰岛B细胞分泌的激素能促进②③过程
D.胰岛素能促进④⑤⑥过程
答案 C
解析 胰岛B细胞分泌的是胰岛素,降低血糖,应抑制②③。
2.(2017·连云港学测模拟)下图为人体血糖平衡调节示意图,下列分析错误的是( )
A.血糖平衡的调节过程中既有神经调节也有体液调节
B.正常人一次性吃糖过多,也可出现尿糖现象
C.结构①通过传出神经释放的神经递质影响甲的分泌活动
D.图中a与c表现为拮抗作用
答案 D
解析 a和c都是升血糖,为协同作用。
题后反思 血糖、胰高血糖素、胰岛素三者之间的变化关系
(1)血糖浓度高时,可降低血糖浓度的胰岛素含量增加,而升高血糖浓度的胰高血糖素含量相对较低。
(2)当血糖浓度较低时,胰高血糖素含量增加。
(3)胰岛素和胰高血糖素相互协调共同维持血糖平衡。
命题点二 水盐平衡的调节
3.(2017·无锡学测模拟)哺乳动物因长时间未饮水导致机体脱水时,不会发生的生理现象是( )
A.血浆渗透压降低
B.抗利尿激素分泌增加
C.下丘脑渗透压感受器受到的刺激增强
D.肾小管和集合管对水的重新吸收作用增强
答案 A
解析 长时间不饮水导致血浆渗透压升高。
4.(2017·徐州学测模拟)一次性过量饮水会造成人体细胞肿胀,功能受损。可用静脉滴注高浓度盐水(质量分数为1.8%的NaCl溶液)对患者进行治疗。其原理是( )
A.升高细胞外液的离子浓度
B.促进抗利尿激素的分泌
C.降低细胞内液的离子浓度
D.减少细胞外液液体总量
答案 A
解析 一次性过量饮水会使细胞外液的离子浓度降低,导致组织水肿,从而使细胞肿胀,功能受损。治疗时可静脉滴注高浓度的NaCl溶液,升高细胞外液的离子浓度,使离子浓度恢复正常。
题后反思 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。
考点二 通过激素的调节及神经调节和体液调节的关系
1.促胰液素的发现
(1)沃泰默观点:胰腺分泌胰液只受神经调节。
(3)结论:胰液的分泌是促胰液素调节的结果。
2.主要内分泌腺及其分泌的激素
内分泌腺
激素名称
主要作用
下丘脑
促甲状腺(性腺)激素释放激素
促进垂体分泌促甲状腺(性腺)激素
抗利尿激素
促进肾小管和集合管对水的重吸收
垂体
生长激素
促进生长,主要促进蛋白质的合成和骨的生长
促甲状腺(性腺)激素
促进甲状腺(性腺)的发育,调节甲状腺(性)激素的分泌
甲状腺
甲状腺激素
促进新陈代谢和生长发育,提高神经系统的兴奋性
胰
岛
B细胞
胰岛素
降低血糖浓度
A细胞
胰高血糖素
升高血糖浓度
肾
上
腺
髓质
肾上腺素
升高血糖浓度,促进产热
皮质
肾上腺皮质激素
调节糖代谢、水盐平衡等
性腺
性激素
促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成,激发并维持第二性征等
3.激素调节的概念和特点
(1)概念:由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行的调节。
(2)特点
①微量和高效。
②通过体液运输。
③作用于靶器官和靶细胞。
4.激素的分泌调节——反馈调节(以甲状腺激素为例)
(1)分级调节
在大脑皮层的影响下,下丘脑可以通过垂体调节和控制某些内分泌腺中激素的合成与分泌,此为分级调节。
(2)反馈调节
激素进入血液后,又可以反过来调节下丘脑和垂体中有关激素的合成与分泌,属于反馈调节。
特别提醒 并非所有激素的分泌调节都符合上面的分级反馈模型。甲状腺激素、性激素、肾上腺皮质激素符合上述模型,胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素不符合上述模型,而是受下丘脑发出的有关神经的控制。
5.体液调节与神经调节的区别和联系
(1)区别
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
(2)联系
①激素能直接影响神经系统的发育和功能,两者常常同时调节生命活动。
②内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节,体液调节可以看做是神经调节的一个环节。
命题点一 激素调节
5.(2013·江苏学测)不能将塑化剂添加到食品中,否则会严重危害人体健康。研究表明,塑化剂会使男孩出现女性化行为倾向,女孩出现性早熟等症状。由此可推测,塑化剂对人体的上述影响与某种激素的生理作用相似,该激素是( )
A.雄性激素 B.雌性激素
C.生长激素 D.甲状腺激素
答案 B
解析 出现女性特征,说明是雌性激素起作用。
6.(2014·江苏学测)如图表示人体甲状腺激素分泌调节示意图,有关叙述错误的是( )
A.激素甲为促甲状腺激素
B.激素乙为甲状腺激素
C.激素乙的分泌受激素甲的影响
D.激素乙增加一定促进激素甲的分泌
答案 D
解析 激素甲乙分别为促甲状腺激素和甲状腺激素,当甲状腺激素增加时,将会抑制促甲状腺激素的分泌。
题后反思 下丘脑在稳态调节中的作用
(1)感受:渗透压感受器可感受机体渗透压的升降,维持水分代谢平衡。
(2)传导:将渗透压感受器产生的兴奋传至大脑皮层,使人产生渴感。
(3)分泌:分泌促激素释放激素调节垂体的分泌活动,分泌抗利尿激素调节渗透压。
(4)中枢:下丘脑中有体温调节中枢、水盐调节中枢和血糖调节中枢等。
命题点二 神经调节与体液调节的关系
7.(2012·江苏学测)某运动员在马拉松比赛过程中,生命活动的调节方式是( )
A.神经调节 B.体液调节
C.激素调节 D.神经调节和体液调节
答案 D
解析 人体的各项生命活动受神经和体液的共同调节。
8.(2010·江苏学测)下列关于人体生命活动调节的叙述,正确的是( )
A.兴奋在反射弧上都是以电信号形式传导
B.激素有选择地被血液运送到靶器官、靶细胞
C.脑干内有呼吸中枢、体温调节中枢等重要的生命活动中枢
D.神经调节的基本方式是反射,反射都是通过反射弧完成的
答案 D
解析 兴奋在神经纤维上是以电信号的形式传导;由于靶器官、靶细胞上有特异性受体,所以激素能作用于特定的靶器官和靶细胞;体温调节中枢位于下丘脑。
题后反思 正反馈和负反馈
(1)正反馈的实例:排尿反射、血液凝固、分娩过程、月经周期中黄体生成素的释放。
(2)负反馈的实例:大多数激素的调节、体温调节等。
真题演练与模拟过关
1.(2014·江苏学测)不科学的生活方式使得有“富贵病”之称的糖尿病患者日益增多。当糖尿病病情严重时,通常需要注射的药物是( )
A.生长激素 B.甲状腺激素
C.胰高血糖素 D.胰岛素
答案 D
解析 胰岛素是唯一一种降血糖的激素。只能注射,不能口服。
2.(2013·江苏学测)如图是某同学在模拟活动中建立的血糖调节模型,相关叙述正确的是( )
A.激素甲是胰高血糖素
B.激素乙是胰岛素
C.激素甲能促进葡萄糖的氧化分解
D.激素乙能抑制肝糖原的分解
答案 C
解析 甲、乙分别为胰岛素和胰高血糖素,功能分别是降低血糖和升高血糖,葡萄糖氧化分解导致血糖下降。
3.(2012·江苏学测)下列有关人体激素的叙述,正确的是( )
A.激素都是小分子物质
B.激素对化学反应具有催化作用
C.激素参与的调节不属于体液调节
D.激素由内分泌器官(或细胞)产生
答案 D
解析 激素是内分泌腺分泌的,通过体液运送,具有调节作用,它的化学本质可能是蛋白质,也可能是其他物质,如固醇。
4.(2012·江苏学测)胰岛A细胞和胰岛B细胞在人体血糖调节中起着举足轻重的作用。下列叙述正确的是( )
A.胰岛A细胞分泌胰岛素,使血糖水平升高
B.胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖水平降低
C.胰岛B细胞分泌胰岛素,使血糖水平降低
D.胰岛B细胞分泌胰高血糖素,使血糖水平升高
答案 C
解析 胰岛A细胞和B细胞分别产生胰高血糖素和胰岛素,分别用于升高血糖和降低血糖。
5.(2009·江苏学测)下列有关人体生命活动调节的叙述中,正确的是( )
A.兴奋通过突触的传递是双向的
B.反射活动不需要完整的反射弧
C.体温调节与神经系统无关
D.反馈调节对于机体维持稳态具有重要意义
答案 D
解析 机体稳态的维持离不开反馈调节。
1.(2017·南通模拟)下图表示胰岛素与胰高血糖素在调节血糖代谢中的相互关系,当血糖浓度降低时,激素①分泌量增加。据图分析下列叙述不正确是的( )
A.饭后半小时,图中的激素②分泌量增加,该激素是由图中的A细胞分泌的
B.结扎胰导管后导致腺泡组织变性,但胰岛不变化,结扎动物不产生糖尿
C.激素①和激素②都作用于肝脏,但二者发挥作用的效果不同
D.腺泡细胞的分泌物不含有激素,也不会进入内环境发挥作用
答案 A
解析 当血糖浓度降低时,激素①分泌量增加,说明激素①为胰高血糖素,由胰岛A细胞分泌。饭后半小时,图中的激素②分泌量增加,该激素是胰岛素,是由图中的胰岛B细胞分泌的。结扎胰导管后导致腺泡组织变性,但胰岛不变化,能产生胰岛素,结扎动物不会产生糖尿的症状。胰岛素促进肝糖原合成,胰高血糖素促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖。腺泡细胞分泌多种消化酶,正常情况下其分泌物不含有激素,消化酶也不会进入内环境发挥作用。
2.(2017·徐州模拟)下图为人体甲状腺激素分泌调节的示意图,下列叙述不正确的是( )
A.甲状腺功能亢进患者激素③分泌过多
B.缺碘时激素①和②浓度都高于正常水平
C.图中共有3处箭头表示负反馈调节
D.垂体还能分泌与激素③有相似生理效应的激素
答案 C
解析 图中①代表促甲状腺激素释放激素,②代表促甲状腺激素,③代表甲状腺激素。甲亢导致甲状腺激素分泌过多。碘是合成甲状腺激素的重要组成成分,缺碘会造成甲状腺激素合成受阻,分泌过少,机体感知后,会使下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素增加,促甲状腺激素释放激素会促进垂体分泌促甲状腺激素。垂体还能分泌与甲状腺激素具有相同生理效应的生长激素。图中只有2处箭头表示负反馈调节,即甲状腺激素分泌过多会反馈抑制垂体和下丘脑分泌相应激素。
3.(2017·连云港模拟)下列关于动物激素的说法,正确的是( )
A.胰岛素一般是从新鲜的动物胰腺研磨液中获得
B.下丘脑对甲状腺激素分泌的调节属于激素的分级调节
C.利用昆虫性外激素防治害虫的方法属于化学防治
D.发现促胰液素的实验证明了胰液的分泌与体液调节有关,而与神经调节无关
答案 B
解析 胰腺包括分泌胰蛋白酶等消化酶的外分泌部和分泌胰高血糖素和胰岛素的内分泌部,当胰腺被研磨而使细胞破裂时,其分泌的胰岛素将会被胰蛋白酶催化水解,最终将得不到胰岛素。化学防治是利用人工合成的化学物质如农药等进行的对害虫的防治,而利用昆虫性外激素防治害虫的方法则是生物防治。促胰液素的发现实验证明了胰液的分泌与神经调节、体液调节都有关。
4.(2016·常州模拟)下列关于神经调节与激素调节之间关系的叙述,不正确的是( )
A.大部分内分泌腺的激素分泌都受神经系统的控制
B.内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的功能
C.各项生命活动主要受神经系统的调节,同时也受激素的调节
D.性行为的形成由性激素调节
答案 D
解析 动物体内激素的分泌大都受神经系统的调控,同时,激素也可以影响神经系统的功能。在动物的各项生命活动中,神经调节和激素调节是相互协调共同起作用的,但是神经系统的调节处于主导地位。性行为是一个复杂的活动,既有神经调节,也有激素调节。
5.(2016·宿迁模拟)下列激素中,由同一种腺体分泌的是( )
A.生长激素、促甲状腺激素释放激素、促性腺激素
B.促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、促肾上腺皮质激素释放激素
C.雄性激素、雌性激素、孕激素
D.甲状腺激素、促甲状腺激素、促性腺激素
答案 B
解析 生长激素、促性腺激素、促甲状腺激素均为垂体分泌,雄性激素由雄性睾丸分泌,而雌性激素和孕激素均由卵巢分泌,甲状腺激素由甲状腺分泌。
6.(2016·扬州学测模拟)下列关于甲状腺激素的叙述,错误的是( )
A.甲状腺激素中含有碘元素
B.甲状腺激素与生长激素具有拮抗作用
C.甲状腺激素分泌的分级调节存在负反馈调节
D.向正常人体内注射甲状腺激素,促甲状腺激素释放激素的分泌量减少
答案 B
解析 甲状腺激素与生长激素均能促进生长,具有协同作用。
7.(2016·南师附中)下列有关血糖调节的叙述,正确的是( )
A.人体血糖浓度维持在0.8~1.2g/L是激素调节的结果
B.中学生上午第四节课时,体内胰岛素分泌量有所增加
C.肝细胞表面具有识别胰岛素、胰高血糖素等激素的多种受体
D.糖尿病患者在饮食上要注意多吃含糖高的食物,以补充随尿液排出的糖
答案 C
解析 正常人的血糖浓度为0.8~1.2g·L-1,依赖于神经—体液调节;上午第四节课时,学生体内血糖浓度较低,胰高血糖素和肾上腺素含量上升,胰岛素分泌量减少;糖尿病患者应少食多餐,少吃含糖量高的食物。
8.胰岛素依赖型糖尿病是一种自身免疫病,主要特点是胰岛B细胞数量减少、血中胰岛素低、血糖高等。下列相关叙述正确的是( )
A.胰岛素和胰高血糖素通过协同作用调节血糖平衡
B.胰腺导管堵塞会导致胰岛素无法排出,血糖升高
C.血糖水平是调节胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要因素
D.胰岛素受体是胰岛素依赖型糖尿病患者的自身抗原
答案 C
解析 胰岛素和胰高血糖素的作用相反,表现为拮抗作用,A错误;胰岛素产生后直接通过体液运输,与胰腺导管无关,B错误;血糖水平是调节胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要因素,C正确;胰岛素依赖型糖尿病是指需注射胰岛素进行治疗,患者胰岛素受体正常,否则胰岛素不能发挥作用,D错误。
9.下列与抗利尿激素有关的叙述,错误的是( )
A.抗利尿激素是由垂体释放的
B.抗利尿激素释放增加会使尿量减少
C.神经系统可调节抗利尿激素的释放
D.抗利尿激素促进水被重新吸收进入肾小管腔
答案 D
解析 抗利尿激素促进肾小管管壁从肾小管腔中重吸收水回到血浆,从而使细胞外液的渗透压降低,而不是促进水被重新吸收进入肾小管腔。
10.下列是关于抗利尿激素调节的曲线图,相关叙述正确的是( )
A.甲图表示食物过咸时,抗利尿激素分泌与渗透压变化的关系
B.乙图表示饮水过多时,抗利尿激素分泌与渗透压变化的关系
C.丙图表示渗透压升高时,抗利尿激素分泌的变化
D.丁图a点时注射的不可能是抗利尿激素
答案 C
解析 抗利尿激素的分泌与渗透压呈正相关,食物过咸时,渗透压升高,抗利尿激素分泌增加;饮水过多时,渗透压降低,抗利尿激素分泌减少;注射抗利尿激素时,尿量减少,尿液中尿素、K+、Na+浓度升高。
11.下列关于人体内环境稳态与调节的叙述,错误的是( )
A.垂体分泌的促甲状腺激素,通过体液定向运送到甲状腺
B.人体遇冷时,甲状腺激素和肾上腺素均可参与机体产热调节
C.胰岛素和胰高血糖素的分泌主要受血糖浓度的调节,也受神经调节
D.饮水不足会引起垂体释放抗利尿激素,促进肾小管和集合管重新吸收水
答案 A
解析 垂体分泌的促甲状腺激素,通过体液运送到全身组织,但只作用于甲状腺细胞上的受体,A错误;人体在寒冷环境中,体温调节受神经系统和激素的调节,可以通过甲状腺激素和肾上腺素的作用促进物质代谢,物质氧化分解加速从而产热增多,B正确;机体内胰岛素和胰高血糖素的分泌受血糖的直接作用或下丘脑通过神经调节共同完成的,C正确;抗利尿激素由下丘脑合成、垂体释放,促进肾小管和集合管重新吸收水,使渗透压下降,D正确。
12.下列有关动物水盐平衡调节的叙述,错误的是( )
A.细胞外液渗透压的改变可影响垂体释放抗利尿激素的量
B.肾小管通过主动运输吸收水的过程受抗利尿激素的调节
C.摄盐过多后饮水量的增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定
D.饮水增加导致尿生成量增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定
答案 B
解析 肾小管通过自由扩散(或渗透作用)吸收水分。
13.(冲A练习)已知胰岛素是人体内唯一能够降低血糖浓度的激素,但不知道人的胰岛素在鱼体内是否同样具有降低血糖浓度的作用。请完成以下实验步骤,并预测实验结果,以探究在鱼体内人胰岛素是否具有与鱼胰岛素相同的生理效应。
实验步骤:
(1)将形态、功能正常的鱼群随机等分为三组,其中实验组________组,对照组________组,依次编号为A、B、C。
(2)分别对A、B、C组施以自变量处理:________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)一段时间后,检测记录鱼体内的____________并进行比较。
实验结果预测与分析:
如果________________________________________________________________________,
说明人的胰岛素在鱼体内不具有降低血糖浓度的作用。
如果________________________________________________________________________,
说明人的胰岛素在鱼体内具有降低血糖浓度的作用。
答案 (1)1 2 (2)A组注射适量的人胰岛素,B组注射等量鱼的胰岛素,C组注射等量生理盐水 (3)血糖浓度 A、C组血糖浓度正常,B组血糖浓度降低 C组血糖浓度正常,A、B组血糖浓度降低
解析 实验步骤:(1)将形态、功能正常的鱼群随机等分为三组,其中1组作为实验组,2组作为对照组,依次编号为A、B、C。
(2)分别对A、B、C组施以自变量处理,注意符合单一变量原则和对照原则,A组注射适量的人胰岛素,B组注射等量鱼的胰岛素,C组注射等量生理盐水。
(3)一段时间后,检测记录鱼体内的血糖浓度并进行比较。
实验结果预测与分析:
如果A、C组血糖浓度正常,B组血糖浓度降低,说明人的胰岛素在鱼体内不具有降低血糖浓度的作用。
如果C组血糖浓度正常,A、B组血糖浓度降低,说明人的胰岛素在鱼体内具有降低血糖浓度的作用。
14.(2016·连云港学测模拟)激素含量的相对稳定对维持稳态有重要作用。下图是人体部分稳态的调节示意图(A、B、C、D表示激素)。据图回答问题:
(1)寒冷冬季在室外久留的人,体内激素________(填字母)分泌明显增多,以增加产热,此时机体的耗氧量会________________。
(2)当血糖浓度降低时,下丘脑接受刺激后,兴奋经神经细胞传递,其末梢内________________释放的神经递质与胰岛A细胞膜上的________结合,导致胰高血糖素分泌增多,引起血糖浓度升高。
(3)人体内调节水平衡的激素主要是________________________________;该激素是由图中________________分泌的。
答案 B、C(必须答出B) 增加 (2)突触小泡 (特异性)受体 (3)抗利尿激素 下丘脑
解析 根据题意,A、B、C分别为促甲状腺激素、甲状腺激素和肾上腺素。寒冷环境中,体内甲状腺激素和肾上腺素分泌增加。下丘脑分泌的抗利尿激素促进肾小管和集合管对水的重吸收。
考纲要求
测试内容
测试要求
测试内容
测试要求
1.人体免疫系统在维持稳态中的作用
2.艾滋病的流行和预防
A
(1)免疫系统组成及主要功能
A
(1)艾滋病的全称、病原体及其存在部位
A
(2)体液免疫和细胞免疫
A
(2)艾滋病的发病机理、症状
A
(3)艾滋病的流行和预防
A
考点一 免疫系统在维持稳态中的作用
1.免疫系统的组成
2.免疫的类型
类型
非特异性免疫
特异性免疫
形成
生来就有
后天接触病原体之后获得
特点
无特异性
有特异性
组成
第一道防线:皮肤、黏膜及其分泌物
第二道防线:体液中的杀菌物质和吞噬细胞
第三道防线:主要由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成
3.免疫系统的功能
(1)防卫功能:抵御病原体的攻击。
(2)监控和清除功能:监控并清除体内已经衰老或因其他因素而被破坏的细胞,以及癌变的细胞。
4.体液免疫
5.细胞免疫
命题点一 免疫系统的组成及主要功能
1.下列有关免疫系统组成的叙述中,正确的是( )
A.免疫系统包括免疫器官、免疫细胞
B.免疫器官是免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所
C.免疫细胞包括T细胞和B细胞,分别在胸腺和骨髓中成熟
D.免疫活性物质是由免疫细胞产生的发挥免疫作用的物质
答案 B
解析 免疫系统包括免疫器官、免疫细胞、免疫活性物质三部分;免疫器官是免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所;免疫细胞包括吞噬细胞和淋巴细胞等;免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质。
2.(2012·江苏学测)人体免疫可分为非特异性免疫和特异性免疫。下列生理过程属于特异性免疫的是( )
A.皮肤、黏膜等抵御病原体的攻击
B.体液中杀菌物质消灭病原体
C.吞噬细胞吞噬病原体并将之消化
D.抗体与相应的抗原发生免疫反应
答案 D
解析 抗体是特异性免疫中产生的物质。
命题点二 体液免疫和细胞免疫
3.如图为人体免疫细胞参与免疫的机制图解,其中①表示抗原,②、③表示物质,④~⑨代表细胞。下列叙述错误的是( )
A.③是糖蛋白,能特异性识别①
B.人体内的细胞④能合成分泌淋巴因子
C.④是T细胞,⑧是效应T细胞
D.相同抗原再次侵入时,⑦快速分泌②
答案 D
解析 图中左侧为体液免疫图解,右侧为细胞免疫图解。体液免疫过程中,树突状细胞(吞噬细胞)将抗原处理后,④T细胞依靠细胞表面的③糖蛋白识别抗原,然后分泌淋巴因子促进⑤B细胞的增殖、分化,产生⑥浆细胞和⑦记忆B细胞,浆细胞分泌②抗体;相同抗原再次侵入时,⑦快速增殖分化为浆细胞,但不能直接产生抗体。⑧是效应T细胞,可以清除被抗原感染的细胞。
4.(2013·江苏学测)体液免疫中,浆细胞产生的抗击病原体的特异性蛋白质称为( )
A.抗原 B.抗体
C.淋巴因子 D.溶菌酶
答案 B
解析 抗体又叫免疫球蛋白,是浆细胞产生的。
解题技巧 免疫过程模型中体液免疫和细胞免疫的识别
判断依据
判断方法
看抗原经吞噬细胞处理后的去向
①如果大部分抗原需要一种细胞呈递才刺激相关细胞,则为体液免疫;
②如果抗原直接刺激相关细胞而不用另一种细胞呈递,则为细胞免疫
看作用对象
①如果作用于抗原,则为体液免疫;
②如果作用于细胞,则为细胞免疫
看免疫的结果
①如果免疫引起靶细胞裂解并释放其中隐藏的抗原,则为细胞免疫;
②如果两种成分结合,形成了沉淀或细胞集团,则为体液免疫
看抗原的种类
①如蛇毒或细菌外毒素引起的免疫属于体液免疫;
②病毒类(如HIV)进入人体,清除它们的过程主要是细胞免疫;器官移植中的排斥反应也属于细胞免疫
考点二 免疫功能异常与免疫学应用
1.免疫失调疾病(连线)
2.艾滋病
(1)发病机理
HIVT细胞DNA人染色体DNA上病毒颗粒→T细胞裂解→患者几乎丧失一切免疫功能
(2)致死原因:患者几乎丧失一切免疫功能,由于严重感染或者恶性肿瘤而死亡。
3.免疫学应用
(1)疫苗——免疫中相当于抗原,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)免疫抑制剂——提高器官移植的成活率。
命题点一 免疫失调引起的疾病
5.(2013·江苏学测)我国卫生部和联合国艾滋病中国专题组指出,艾滋病在我国流行的危险因素广泛存在。下列有关艾滋病的叙述正确的是( )
A.艾滋病的病原体是一种病毒
B.艾滋病患者体内T细胞的数量会逐渐增加
C.艾滋病患者的死因与免疫系统受损无关
D.发现艾滋病患者,应及时对其进行长期隔离
答案 A
解析 艾滋病的病原体是病毒,遗传物质是RNA,攻击T细胞,导致免疫系统受损。
6.(2007·江苏学测)2006年的“世界艾滋病日”会议在我国天津市举行,会议的主题为:行动起来,遏制艾滋。关于艾滋病的说法错误的是( )
A.艾滋病是一种遗传病
B.艾滋病病毒主要攻击T细胞
C.艾滋病主要通过血液传染
D.艾滋病又称获得性免疫缺陷综合症(AIDS)
答案 A
解析 艾滋病是一种传染病,不是遗传病。
命题点二 免疫学的应用
7.(2014·江苏学测)H7N9禽流感病毒已经导致多人患病,我国正在加紧研发相应疫苗,接种疫苗可有效提高机体免疫力,下列相关叙述错误的是( )
A.接种疫苗后机体会产生相应抗体
B.抗体的化学本质是蛋白质
C.抗体能直接清除宿主细胞内的抗原
D.抗体由浆细胞产生
答案 C
解析 宿主内的抗原首先被效应T细胞攻击,使靶细胞裂解,抗原暴露后,才能被抗体清除。
8.(2015·江苏学测)人类埃博拉出血热是由埃博拉病毒引起的一种烈性传染病,研制相应疫苗迫在眉睫。人体接种疫苗后会产生相应抗体,产生抗体的细胞是( )
A.吞噬细胞B.效应T细胞
C.记忆细胞D.浆细胞
答案 D
解析 B细胞受刺激后形成浆细胞,产生抗体,杀死病原体。
题后反思 快速确定三类免疫失调病的方法
免疫错误→错将“正常组织”作为免疫对象——自身免疫病;
免疫过强→将“非病原体”即“过敏原”作为“抗原”——过敏反应;
免疫缺陷→免疫功能先天或后天不足——免疫缺陷病。
真题演练与模拟过关
1.(2011·江苏学测)人体的免疫系统是由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成。下列组织细胞中,属于免疫细胞的是( )
A.红细胞 B.效应T细胞
C.肌细胞 D.神经细胞
答案 B
解析 效应T细胞是由T细胞分化而来,属于免疫细胞。
2.(2011·江苏学测)艾滋病患者需要得到全社会的关爱。下列行为中,不会传染艾滋病的是( )
A.与静脉吸毒者共用一个针管
B.与艾滋病患者握手和拥抱
C.与艾滋病患者共用剃须刀
D.发生不安全的性行为
答案 B
解析 艾滋病通过性接触、血液和母婴三条途径传播。
3.(2009·江苏学测)健康的生活方式能增强人体的免疫力。下列关于人体免疫的叙述中,正确的是( )
A.效应T细胞能产生抗体
B.体液免疫过程中能产生记忆细胞
C.体液免疫具有特异性,细胞免疫则没有
D.病毒侵入机体后,只依靠体液免疫将其消灭
答案 B
解析 体液免疫过程中B细胞受到刺激后,会迅速增殖分化为浆细胞和记忆细胞。
4.(2008·江苏学测)免疫对于防御疾病、维持人体的稳态具有重要意义。在细胞免疫中,引起靶细胞裂解死亡的是( )
A.记忆细胞 B.效应T细胞
C.浆细胞 D.吞噬细胞
答案 B
解析 效应T细胞可以与靶细胞结合,并使靶细胞裂解死亡。
5.(2007·江苏学测)在人体的特异性免疫中发挥主要作用的是( )
A.神经细胞 B.内分泌细胞
C.上皮细胞 D.淋巴细胞
答案 D
解析 特异性免疫发挥作用离不开淋巴细胞。
1.(2017·南京学测模拟)如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.⑤⑥两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⑤⑥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
答案 C
解析 图中⑤是细胞免疫,⑥是体液免疫;a是吞噬细胞,不能特异性识别抗原,f是浆细胞,不能识别抗原;HIV主要攻击T细胞;e→d→③是二次免疫过程。
2.(2017·徐州模拟)器官移植时,受体会对外源器官存在免疫排斥反应,与之相关的细胞是( )
A.造血干细胞 B.效应T细胞
C.神经元 D.心肌细胞
答案 B
解析 免疫排斥为细胞免疫,用到效应T细胞。
3.(2017·镇江模拟)如图为人体体液免疫过程的示意图。下列细胞中不能识别抗原的是( )
A.a B.b
C.c D.d
答案 C
解析 浆细胞不能识别抗原,浆细胞为c。
4.(2017·扬州模拟)若H7N9禽流感病毒侵入人体,在免疫应答中不会发生的是( )
A.吞噬细胞摄取和处理病毒
B.T细胞合成并分泌淋巴因子
C.浆细胞进行分裂并分泌抗体
D.B细胞增殖分化形成记忆细胞
答案 C
解析 浆细胞是高度分化的细胞,不能分裂。
5.根据现代免疫概念,下列物质属于抗原的是( )
A.给贫血患者输入同型红细胞悬液中的红细胞
B.自身生成的白细胞
C.因强烈打击体表破裂的红细胞
D.为体弱者注射免疫球蛋白
答案 C
解析 自身衰老、死亡、破损的细胞都属于抗原。
6.(2016·扬州学测模拟)下列关于人体免疫的叙述,错误的是( )
A.吞噬细胞、炎症反应属于非特异性免疫,是人体第二道防线
B.在体液免疫中,浆细胞分泌抗体和抗原发生特异性结合
C.病毒侵入机体后,只依靠体液免疫将其消灭
D.过敏反应是免疫过强引起的一类疾病
答案 C
解析 病毒寄生于活细胞中,通过细胞免疫和体液免疫共同起作用。
7.(2016·徐州模拟)下列关于人体免疫的叙述,正确的是( )
A.效应T细胞产生的抗体可消灭抗原
B.吞噬细胞可对抗原进行特异性识别
C.抗体和淋巴因子都属于免疫活性物质
D.浆细胞与靶细胞接触使其裂解死亡
答案 C
解析 抗体和淋巴因子都是免疫活性物质。
8.(2016·徐州学测模拟)艾滋病是由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的,下列相关叙述错误的是( )
A.艾滋病全称为获得性免疫缺陷综合征
B.HIV是一种RNA病毒
C.HIV可通过血液、拥抱等途径传播
D.HIV主要破坏人体T细胞
答案 C
解析 拥抱不能传染HIV。
9.(2016·盐城学测模拟)如图表示人体内某种免疫失调病的致病机理。下列有关叙述,正确的是( )
A.该病属于过敏反应
B.该病属于自身免疫病
C.图中的抗体是糖蛋白
D.a细胞表示的是T细胞
答案 B
解析 由图中可知,a为浆细胞可分泌抗体,该抗体与红细胞发生反应,再被吞噬细胞吞噬,即自身细胞被当成抗原来免疫,为自身免疫病。
10.(2015·苏州模拟)下列免疫环节不属于体液免疫的是( )
A.B细胞增殖分化形成浆细胞和记忆细胞
B.浆细胞合成并分泌抗体
C.效应T细胞与靶细胞密切接触
D.记忆细胞受相同抗原刺激后迅速增殖分化
答案 C
解析 效应T细胞与靶细胞密切接触为细胞免疫。
11.(2015·无锡模拟)下列为体液免疫图解,请分析判断,下列说法正确的是( )
A.细胞②为吞噬细胞
B.细胞⑤为靶细胞
C.细胞③为B细胞
D.阶段Ⅵ产生的物质是淋巴因子
答案 C
解析 ①为吞噬细胞;②为T细胞;③为B细胞;④为记忆细胞;⑤为浆细胞;阶段Ⅳ产生抗体。
12.(2015·南通模拟)下列关于人体免疫的叙述,正确的是( )
A.体液中的溶菌酶清除细菌属于体液免疫
B.浆细胞分泌的抗体能特异性识别抗原
C.二次免疫反应中的抗体由记忆细胞产生
D.HIV侵染人体T细胞只影响细胞免疫过程
答案 B
解析 浆细胞产生抗体,与抗原结合过程为体液免疫。
13.(冲A练习)下图为某病毒侵入机体被杀伤过程图解,请据图回答:
(1)如图甲中X细胞为________,与靶细胞密切接触,杀伤靶细胞,使靶细胞裂解死亡,通过该过程进行的免疫方式称为________________。
(2)靶细胞裂解后,释放出的病原体要靠图乙细胞产生的抗体进一步清除,而乙图细胞为______________,它是由________________分化而来的。通过该细胞进行免疫的方式称为________________________。
答案 (1)效应T细胞 细胞免疫 (2)浆细胞 B细胞或记忆细胞 体液免疫
解析 从图中可以看出X为效应T细胞,该免疫方式为细胞免疫;抗体是由浆细胞分泌产生的,它是由B细胞或记忆细胞分化而来的,属于体液免疫。
14.(2017·南通学测模拟)艾滋病是严重威胁人类生命和健康的“黑色杀手”,截至1999年底,我国累计报告艾滋病病毒感染者17316例,其中艾滋病患者647例,死亡356例,疫情涉及广泛。据最新统计,到目前为止,全国实际感染者约有85万,且一直呈上升趋势,可以说艾滋病的预防和控制工作是关系到民族兴衰和国家发展的战略问题,应予以高度重视,请回答下列问题。
(1)艾滋病是由________________病毒(英文简称是__________)引起的一种血液传染病,这种病毒的遗传物质是________________。
(2)艾滋病通常是由______________、______________、________________等途径传染的。
(3)HIV侵入淋巴细胞时,进入淋巴细胞的是HIV的________________,经过________________后整合到宿主细胞的DNA上,从而控制淋巴细胞的代谢过程,破坏人体的免疫功能。
(4)有研究指出,HIV有100种不同的形态,有20%的遗传物质因人而异。HIV众多变异类型的形成是________________的结果。
答案 (1)人类免疫缺陷 HIV RNA (2)血液 母婴 性交 (3)RNA 逆转录 (4)基因突变
解析 艾滋病病毒为RNA病毒,艾滋病又叫获得性免疫缺陷综合征,通常由血液、母婴、性交等途径传播。
考纲要求
测试内容
测试要求
测试内容
测试要求
1.植物生长素的发现和作用
2.其他植物激素
A
(1)生长素的发现过程
B
3.探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
(2)生长素的产生、运输和分布
A
(1)实验原理
B
(3)生长素的生理作用
B
(2)实验设计
B
(4)生长素类似物在农业生产实践中的应用
B
(3)实验结果及其分析
C
考点一 植物生长素的发现及作用
1.植物生长素的发现过程
科学家
实验
实验结论
达尔文
胚芽鞘尖端受单侧光照射产生某种“影响”并向下面的伸长区传递,造成伸长区背光面比向光面生长快
鲍森·
詹森
胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部
拜尔
胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的
温特
造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质,并把这种物质命名为生长素
2.生长素的产生、运输和分布
(1)产生部位:主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
(2)运输
(3)分布部位:相对集中地分布在生长旺盛的部分。
命题点一 生长素的发现
1.(2015·江苏学测)如图表示利用燕麦胚芽鞘所进行的有关实验,一段时间后,胚芽鞘的生长情况是( )
A.向光弯曲生长 B.背光弯曲生长
C.直立生长 D.不生长
答案 A
解析 尖端感受光刺激后,导致幼苗向光弯曲生长。
2.(2014·江苏学测)1928年,荷兰科学家温特利用燕麦胚芽鞘进行了如图所示的有关实验,一段时间后,放置琼脂块的胚芽鞘生长情况是( )
A.不生长 B.直立生长
C.向右弯曲生长 D.向左弯曲生长
答案 C
解析 图示幼苗左侧含生长素,可生长,右侧不含生长素,不能生长,因此弯向右侧生长。
命题点二 生长素的作用及生长素的产生、分布和运输
3.(2013·江苏学测)将胚芽鞘尖端放在琼脂块上,然后在尖端正中央插入生长素不能透过的云母片,尖端和琼脂均被分成相等的两部分(如下图)。单侧光照射后,甲、乙两部分琼脂块内生长素含量的情况是( )
A.甲比乙多 B.乙比甲多
C.甲、乙一样多 D.甲、乙都没有
答案 C
解析 由于胚芽鞘尖端被隔开,导致在单侧光照射下生长素不能由左向右横向运输,因此两侧生长素含量相等。
4.(2011·江苏学测)小麦的胚芽鞘受到单侧光照射(如图所示),一段时间后,胚芽鞘将( )
A.弯向光源生长 B.背向光源生长
C.停止生长 D.直立生长
答案 A
解析 由于植物生长具有向光性,在单侧光照射下幼苗向光弯曲生长。
题后反思 胚芽鞘向光性的原理
考点二 生长素的生理作用特性及其他植物激素
1.生长素的生理作用及特性
(1)
(2)生长素的作用特性——两重性
表现
(3)两重性的实例剖析
①顶端优势
a.概念:植物的顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。
b.原因
c.解除方法:摘除顶芽。
d.应用:可适时摘除棉花的顶芽,解除顶端优势,以促进侧芽的发育,从而使它多开花、多结果。
②根的向地性
重力→生长素分布不均(向地侧生长素浓度高,背地侧生长素浓度低)→生长不均(根的向地侧生长慢,背地侧生长快)→根向地生长。
③除草剂
从图中可以看出,双子叶植物比单子叶植物敏感。用适当浓度的生长素类似物来杀死单子叶农田里的双子叶杂草,同时促进单子叶植物的生长。
2.探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
(1)实验原理
①生长素类似物对植物插条的生根情况有很大的影响。
②用生长素类似物在不同浓度、不同时间下处理插条,其影响程度不同。
③存在一个最适浓度,在此浓度下植物插条的生根数量最多,生长最快。
(2)实验过程
(3)实验分析
由下图曲线可知,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。
3.其他植物激素
(1)其他植物激素的合成部位和主要作用
(2)植物细胞的分化,器官的发生、发育、成熟和衰老,整个植株的生长等,是多种激素相互协调、共同作用的结果。植物的生长发育过程,在根本上是基因在一定时间和空间上程序性表达的结果。
4.五种植物激素对应的生长调节剂的应用
(1)概念
人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。
(2)优点
容易合成、原料广泛、效果稳定。
(3)应用
名称
对应生长
调节剂
应用
生长素
萘乙酸、
2,4-D
①促进扦插枝条生根;
②促进果实发育,防止落花落果;
③农业除草剂
赤霉素
赤霉素
①促进植物茎秆伸长;
②解除种子和其他部位休眠,用来提早播种
细胞
分裂素
青鲜素
蔬菜贮藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长贮存时间
乙烯
乙烯利
处理瓜类幼苗,能增加雌花形成率,增产;具有催熟作用
脱落酸
矮壮素
落叶与棉铃在未成熟前的大量脱落
命题点一 生长素的生理作用特性
5.(2014·江苏学测)下图为不同浓度生长素类似物对小麦胚芽鞘生长影响的曲线图,有关叙述正确的是( )
A.a点对应浓度的生长素类似物抑制胚芽鞘生长
B.b点对应的浓度为生长素类似物促进胚芽鞘生长的最适浓度
C.c点对应浓度的生长素类似物抑制胚芽鞘生长
D.d点对应浓度的生长素类似物促进胚芽鞘生长
答案 B
解析 b点促进作用最大。
6.如图表示不同浓度生长素对芽生长的影响。当植物表现出顶端优势时,顶芽和最靠近顶芽的侧芽所含生长素的浓度依次分别为( )
A.a和b B.b和a
C.b和c D.c和b
答案 C
解析 顶端优势是顶芽产生的生长素大量地积累在侧芽部位,而使侧芽生长受抑制的现象,结合图示信息可判断b、c分别为顶芽和最靠近顶芽的侧芽所含生长素的浓度。
命题点二 其他植物激素
7.(2015·江苏学测)在装有未成熟香蕉的袋子里放几只成熟的苹果,能促进香蕉成熟,其中起促进作用的激素是( )
A.乙烯 B.生长素
C.赤霉素 D.细胞分裂素
答案 A
解析 乙烯能促进果实成熟。
8.(2011·江苏学测)下列叙述中,与植物生长素(生长素类似物)的生理作用没有直接关系的是( )
A.摘除棉花的顶芽,促进侧芽的生长发育
B.扦插时,保留芽或者幼叶的插条容易成活
C.将成熟的木瓜放入未成熟的柿子中,有利于柿子成熟
D.在没有受粉的雌蕊柱头上喷洒一定浓度的2,4-D溶液,获得无子果实
答案 C
解析 促进果实成熟不是生长素的功能,而是乙烯的功能。
易错警示 辨析生长素两重性分析中的3个易错点
易错点1 误认为“抑制生长”就是“不生长”
点拨:抑制生长≠不生长,所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或加蒸馏水处理的组别)而言的——凡生长状况差于对照组者可谓生长受抑制,生长状况好于对照组者可谓“促进生长”。
易错点2 不能准确界定生长素作用是否体现出“两重性”
点拨:确认能否体现两重性的关键在于“浓度与生长状况”。
①若生长较慢处的生长素浓度>生长较快处的生长素浓度则可体现两重性,如根的背地生长、顶端优势等。
②若生长较慢处的生长素浓度<生长较快处的生长素浓度,则不能体现两重性,只能表明“低浓度促进生长”,如茎的向光性和茎背地生长。
易错点3 误将高于最适浓度的浓度都当做“抑制浓度”
点拨:曲线中HC段表明随生长素浓度升高,促进生长作用减弱,但仍为促进生长的浓度,不是抑制浓度,高于i时才会抑制植物生长,才是“抑制浓度”。
真题演练与模拟过关
1.(2010·江苏学测)为验证胚芽鞘弯曲生长的原理,某同学按下图进行了实验。其实验结果应为( )
A.胚芽鞘向右弯曲生长 B.胚芽鞘向左弯曲生长
C.胚芽鞘直立生长 D.胚芽鞘不生长
答案 A
解析 生长素左侧分布较多,右侧较少,所以左侧长得快,右侧长得慢,向右弯曲生长。
2.(2009·江苏学测)农民用一定浓度的生长素类似物除去麦田中的杂草,其依据的生物学原理是( )
A.较低浓度的生长素能够促进植物生长
B.较高浓度的生长素能够促进植物生长
C.过低浓度的生长素能够抑制植物生长
D.过高浓度的生长素能够抑制植物生长
答案 D
解析 除杂草的原理是生长素的两重性,即低浓度促进农作物生长,高浓度抑制杂草生长。
3.(2009·江苏学测)下列关于植物生长素的叙述中,错误的是( )
A.适宜浓度的生长素可以防止植物落花落果
B.适宜浓度的生长素可以促进扦插枝条生根
C.植物的向光性与生长素分布不均匀有关
D.胚芽鞘中的生长素可以从形态学下端运输到形态学上端
答案 D
解析 生长素从形态学上端运到形态学下端。
4.(2008·江苏学测)关于植物生长素作用的叙述,正确的是( )
A.在单侧光照射下,植物茎尖背光侧比向光侧的生长素含量多
B.植物顶端优势与生长素的作用无关
C.同一植株的不同器官对生长素浓度的反应相同
D.生长素浓度越高,促进植物生长的作用越强
答案 A
解析 单侧光照射下,生长素分布不均匀,背光侧比向光侧含量多。
5.(2008·江苏学测)在桃花盛开的季节,低温阴雨的天气会导致桃花不能完成正常的受精作用,这时可用一定浓度的生长素类似物喷洒于花上,其目的是促进桃花的( )
A.基因突变 B.染色体加倍
C.果实发育 D.种子发育
答案 C
解析 生长素类似物可以促进果实发育。
1.如图所示,如果根a侧的生长素浓度为曲线上的A点(为10-10mol/L),下列有关描述正确的( )
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
答案 A
解析 AD段并不均处于抑制范围;b侧的生长素浓度高于a侧;太空中虽失重,但图示坐标曲线仍适用于根的生长。
2.(2017·泰州模拟)生长素对植物生长的作用具有两重性,下列实例中能说明这一特性的是( )
A.胚芽鞘的向光弯曲生长
B.培育无子番茄
C.提高插条的成活率
D.根的向地性
答案 D
解析 根的向地性是由于近地侧生长素含量多,抑制生长,远地侧生长素含量少,促进生长,反映了生长素生理作用的两重性。
3.(2017·常州学测模拟)下列关于植物激素的叙述,错误的是( )
A.赤霉素能促进细胞伸长
B.细胞分裂素合成于植物体任何部位
C.乙烯是一种气体激素
D.脱落酸能抑制细胞分裂
答案 B
解析 细胞分裂素的合成部位主要是根尖,主要作用是促进细胞分裂和组织分化。
4.(2017·南通学测模拟)燕麦胚芽鞘经如图1所示处理,一段时间后,取其甲、乙两块琼脂,置于已切去尖端的胚芽鞘A、B的相同位置上,A以单侧光照处理如图2所示。则下列相关叙述正确的是( )
A.甲中生长素含量和乙一样多
B.A和B弯曲生长的方向相反
C.A、B均直立生长
D.A的弯曲程度小于B
答案 D
解析 单侧光照射导致生长素在尖端横向运输,甲中生长素含量低于乙中含量。胚芽鞘的感光部位在尖端,含生长素的琼脂块不能感光,因此B的弯曲程度大于A。A、B均弯曲生长,且其弯曲生长的方向相同。
5.(2016·南京学测模拟)下表是生长素类似物2,4-D溶液对某植物插条生根影响的实验处理及结果,有关该实验的说法,错误的是( )
枝条
甲组
乙组
丙组
2,4-D溶液
10-9mol·L-1
10-5mol·L-1
0
生根数量/条
43
8
22
A.各组选取的枝条数量、处理时间等均应相同
B.甲组的2,4-D溶液浓度是促进根生长的最适浓度
C.乙组2,4-D溶液浓度较高,具有抑制作用
D.丙组加入与甲、乙组溶液等体积的蒸馏水,起对照作用
答案 B
解析 甲组浓度的2,4-D溶液促进根的生长,但难以看出其为最适浓度。
6.(2016·南京学测模拟)对胚芽鞘甲作如下图所示的处理,形成胚芽鞘乙,光照后乙的弯曲情况是( )
A.a处向右 B.b处向右
C.b处向左 D.不弯曲
答案 D
解析 由于生长素只能由形态学上端(a)运输到形态学下端(b),所以乙处没有生长素分布不均,不弯曲。
7.(2016·无锡学测模拟)利用熟香蕉散发的某种物质可以催熟生香蕉,这种物质是( )
A.二氧化碳 B.乙烯
C.氮气 D.氧气
答案 B
解析 乙烯可以促进果实成熟。
8.(2016·徐州学测模拟)如下图所示,用燕麦胚芽鞘做实验,可使其发生向右弯曲生长的是( )
答案 B
解析 生长素的横向运输发生在尖端,所以D直立生长,C向左弯曲生长;生长素可以透过琼脂块,A直立生长;B中右侧生长素无法向下运输即无法作用到胚芽鞘尖端下面一段,所以左侧生长快,右侧生长慢,向右弯曲生长。
9.(2016·扬州学测模拟)荷兰科学家温特于1928年把燕麦胚芽鞘尖端切下,放在琼脂块上,约1~2h后移去胚芽鞘尖端,将琼脂小块放在去顶的胚芽鞘一侧,然后置于黑暗条件下培养,胚芽鞘逐渐向放置琼脂小块的对侧弯曲生长(如下图)。该实验结果说明了( )
A.胚芽鞘顶端能产生影响生长的物质
B.单侧光使该物质在胚芽鞘内呈不均匀分布
C.该物质以主动运输的方式进入琼脂块
D.影响生长的物质具有两重性
答案 A
解析 从图中可以看出尖端产生了某种物质,促进了尖端下面一段的生长。
10.(2016·宿迁学测模拟)如下图所示,去掉尖端的胚芽鞘一侧放置含适宜浓度的生长素的琼脂块,将花盆放入暗箱中,以一定速度匀速旋转一段时间后,在图示的位置停止。胚芽鞘的生长情况是( )
A.直立生长 B.向右弯曲生长
C.向左弯曲生长 D.不生长不弯曲
答案 B
解析 单侧光不改变琼脂块中生长素的分布,含有生长素的琼脂块位于左侧,胚芽鞘向右弯曲生长。
11.下列关于植物激素及植物生长调节剂应用的叙述中,正确的是( )
A.低浓度的2,4-D一定可以除去小麦田间的双子叶杂草
B.用一定浓度的赤霉素处理生长期的芦苇,可增加芦苇的纤维长度以提升芦苇品质
C.水果、蔬菜上残留的植物生长调节剂一定不会损害人体健康
D.若儿童食用乙烯利催熟的水果则会导致性早熟
答案 B
解析 高浓度的2,4-D用来除去小麦田间的双子叶杂草,因为双子叶植物比单子叶植物对生长素的敏感程度要强;生长调节剂是化学合成的化合物,可能会损害人体的健康;在动物细胞内没有植物激素的受体,理论上对人体无害。
12.(2015·徐州学测模拟)下图是不同浓度生长素对根和芽生长的生理作用,下列说法正确的是( )
A.图中①代表的是芽,②代表的是根
B.图中体现了生长素生理作用的两重性
C.c~d段表示生长素对②的促进作用在增强
D.图中c点对应的浓度是①生长的最适浓度
答案 B
解析 由图可知,①对生长素的敏感性大于②,因此①和②分别表示根和芽。c~d段生长素对②的促进作用在减弱。c点对应的浓度为②生长的最适浓度。
13.(冲A练习)(2016·扬州学测模拟)下图为某种植物的根和茎对不同浓度生长素的反应,请据图回答:
(1)图中A、B代表不同的器官,则代表根的是________________。
(2)e浓度的生长素对B器官的作用是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)单侧光照射会引起茎向光弯曲生长,若向光侧的生长素浓度为b,则背光侧生长素浓度的范围应在________________之间。该现象____________(填“能”或“不能”)体现生长素生理作用的两重性。
(4)若想培养无根豆芽,配制的生长素类似物的最适浓度是________________(填图中字母)。某兴趣小组在探究培养无根豆芽的最适生长素类似物溶液浓度时,设置了多组浓度进行实验,实验过程中每组需选用多粒黄豆的目的是_________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)A (2)既不促进,也不抑制 (3)b~d 不能
(4)c 避免偶然因素对实验结果的干扰
解析 A、B曲线分别代表根、茎对不同浓度生长素的反应。a、c浓度分别为促进根、茎生长的最适宜浓度。小于b点的浓度促进根的生长,大于b点的浓度抑制根的生长;小于e点的浓度促进芽的生长,大于e点的浓度抑制芽的生长。培养无根豆芽,需抑制根的生长、促进芽的生长。
14.(2016·江苏学测)某研究性学习小组先后开展了下列实验,请回答问题:
(1)为探究植物的向光性,对胚芽鞘分别进行了甲、乙、丙的3种实验处理。
胚芽鞘会发生弯曲生长的是____________(填序号),造成这一现象的原因是_______________
________________________________________________________________________。
(2)为探究不同浓度的生长素类似物溶液对某种植物茎段侧芽生长的影响,进行了有关实验,结果见下表。
侧芽生长量/cm处理时间/d实验组别
12
24
36
48
蒸馏水
1.0
1.8
2.3
2.5
浓度Ⅰ
1.5
2.3
3.2
4.4
浓度Ⅱ
2.0
3.5
5.0
5.6
浓度Ⅲ
0.8
1.0
1.4
1.8
①浓度Ⅲ的生长素类似物溶液对侧芽生长所起的作用是____________(填“促进”或“抑制”)。该实验的各种处理中,促进侧芽生长效果最佳的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②分析表中数据可知,浓度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ之间大小关系可能成立的有____________(填序号)。
a.Ⅰ<Ⅱ<Ⅲb.Ⅲ<Ⅰ<Ⅱ
c.Ⅱ<Ⅰ<Ⅲd.Ⅰ<Ⅲ<Ⅱ
③将浓度Ⅰ生长素类似物溶液稀释后,重复上述实验。与稀释前浓度Ⅰ的实验结果相比,稀释后实验中侧芽生长量的变化及原因可能有____________(填序号)。
a.增加,因为促进作用增强
b.减少,因为促进作用减弱
c.减少,因为抑制作用增强
d.不变,因为促进作用相同
答案 (1)甲 生长素分布不均
(2)①抑制 用浓度Ⅱ生长素类似物溶液处理侧芽 48d ②a、c(缺一不可) ③a、b、d(缺一不可)
解析 根据所学知识可知,甲图弯曲生长,因为胚芽鞘尖端是感受光刺激的部位,在单侧光的刺激下,背光侧生长素浓度高,表现为向光生长。对照表中数据可知浓度Ⅲ起抑制作用。在浓度Ⅱ,时间48d时,侧芽生长最快。因为生长素的作用具有两重性,表格中浓度大小为a或c。当Ⅰ原来的浓度高于最适浓度时,如果稀释,则浓度下降,促进生长作用增强;如果原来的浓度低于最适浓度时,稀释后,促进作用减弱;还有一种可能是稀释前后所起的促进作用是相同的,因此a、b、d均可。
考纲要求
测试内容
测试要求
测试内容
测试要求
1.水和无机盐的作用
5.脂质的种类与作用
A
(1)水在细胞中的存在形式与作用
A
6.生物大分子以碳链为骨架
(2)无机盐在细胞中的存在形式与作用
A
(1)组成生物体的主要化学元素的种类及其重要作用
A
2.蛋白质的结构与功能
(2)碳链是生物构成生物大分子的基本骨架
A
(1)氨基酸的结构与脱水缩合
B
7.检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质
(2)蛋白质的结构
B
(1)实验原理
B
(3)蛋白质的功能
B
(2)实验材料用具、实验方法步骤
A
3.核酸的结构与功能
A
(3)实验结果及其分析
C
4.糖类的种类与作用
B
考点一 组成细胞的元素和无机物
1.细胞中的元素的来源、分类和存在形式
2.细胞中水的存在形式及生理作用
3.无机盐的存在形式及生理作用
命题点一 组成细胞的基本元素、大量元素和微量元素
1.(2008·江苏学测)生物大分子在生物体的生命活动中具有重要作用,构成生物大分子基本骨架的元素是( )
A.C B.H C.O D.N
答案 A
解析 生物大分子由许多单体连接而成,每一个单体都是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。
2.(2017·镇江学测模拟)维生素营养片中含有Ca、Fe、Zn、Se等元素,其中属于组成生物体大量元素的是( )
A.Ca B.Fe C.Zn D.Se
答案 A
解析 组成生物体的大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
命题点二 细胞中水、无机盐的存在形式和作用
3.(2017·江苏学测)水在细胞内以自由水、结合水两种形式存在。下列关于自由水生理功能的叙述,正确的是( )
A.良好的溶剂
B.主要能源物质
C.生物大分子的骨架
D.细胞结构的重要组成成分
答案 A
解析 自由水的生理功能包括:①良好的溶剂、②各种化学反应的媒介、③参与生化反应、④物质运输。
4.(2015·江苏学测)人体血红蛋白具有运输氧的功能。下列离子中,参与人体血红蛋白合成的是( )
A.Ca2+ B.Cu2+ C.Mg2+ D.Fe2+
答案 D
解析 人体血红蛋白的组成元素包含C、H、O、N、S、Fe。
题后反思 走出元素与化合物的三个误区
误区一:易混淆元素与化合物的干重和鲜重
(1)在组成细胞的元素中,占鲜重百分比:O>C>H>N;占干重百分比:C>O>N>H。
(2)在组成细胞的化合物中,占鲜重百分比:水>蛋白质>脂质>糖类,但在占干重百分比中,蛋白质最多。
误区二:误以为生物体内大量元素重要,微量元素不重要
大量元素、微量元素是根据元素的含量划分的。无论是大量元素还是微量元素,都是生物体必需的元素。
误区三:易混淆“数量”和“含量”人体活细胞中氧的含量最多,但氢原子的数量最多。
考点二 蛋白质和核酸
1.氨基酸及其种类
(1)写出图中结构名称:a.氨基;c.羧基。
(2)通过比较图中两种氨基酸,写出氨基酸的结构通式:
CRHH2NCOOH。
(3)不同的氨基酸取决于R基的不同,图中两种氨基酸的R基分别是b、d(填字母)。
(4)归纳总结氨基酸的结构特点
2.蛋白质的结构及其多样性
(1)二肽的形成
a.过程①名称:脱水缩合;场所:核糖体。
b.物质②:二肽。
c.结构③:肽键,其结构简式为:—CO—NH—。
d.多个氨基酸发生该反应,产物名称为多肽。
(2)蛋白质的结构层次:氨基酸→多肽→蛋白质。
(3)蛋白质分子多样性的原因
①氨基酸
②多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
3.蛋白质的功能:蛋白质是生命活动的主要承担者。许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质,称为结构蛋白。细胞内的化学反应离不开酶的催化,绝大多数酶都是蛋白质。有些蛋白质具有运输载体的功能(如血红蛋白运输氧)。有些蛋白质起信息传递的作用,能够调节机体的生命活动(如胰岛素)。有些蛋白质有免疫功能,人体的抗体是蛋白质,可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
4.核酸的结构层次
5.核酸的功能与分布
(1)
(2)
命题点一 蛋白质的基本组成单位及其特点
5.(2017·江苏学测)下图为组成生物体中蛋白质的氨基酸结构通式,其中不同种类氨基酸的区别在于( )
A.① B.② C.③ D.④
答案 B
解析 各种氨基酸结构之间的区别在于R基的不同。
6.(2015·江苏学测)下图为组成蛋白质的氨基酸的结构通式,方框内基团的名称是( )
A.氨基 B.羧基 C.甲基 D.碱基
答案 A
解析 —NH2基团为氨基,—COOH基团为羧基。
题后反思 “两看法”判断组成蛋白质的氨基酸
命题点二 蛋白质的计算
7.(2017·南京学测模拟)某药物H3Z是一种多肽类的激素,能使人对陌生人产生信赖感,有助于治疗孤独症等病症。下列有关叙述正确的是( )
A.H3Z的基本组成元素是C、H、O
B.合成H3Z时生成的水中的H原子只来自氨基
C.孤独症患者直接口服少量H3Z就可以有效地缓解症状
D.若H3Z被水解成1个2肽,3个4肽,5个6肽,则这些短肽肽键总数是35
答案 D
解析 药物H3Z是一种多肽类的激素,其基本组成元素是C、H、O、N,A错误;氨基酸脱水缩合时,生成的水中的H原子来自氨基和羧基,B错误;孤独症患者直接口服少量H3Z不会有效,因其会被胃蛋白酶消化分解,C错误;若H3Z被水解成1个2肽,3个4肽,5个6肽,则这些短肽肽键总数是(2-1)+3×(4-1)+5×(6-1)=35,D正确。
8.(2017·泰州学测模拟)下图是某蛋白质分子的结构示意图,图中“▲、★、■、●”等表示不同种类的氨基酸,图中甲链由21个氨基酸组成,乙链由19个氨基酸组成,图中“—S—S—”是在蛋白质加工过程中由两个“—SH”脱下2个H形成的。下列有关叙述中,错误的是( )
A.形成该蛋白质分子时脱去38分子的水
B.该蛋白质分子中至少含有两个羧基
C.图中“—”表示肽键,可简写为CO—NH
D.形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了686
答案 C
解析 在形成该蛋白质分子的过程中脱去38分子的水,同时形成一个二硫键,失去2个H,相对分子质量减少38×18+2=686,A、D正确;通过分析肽链分子的结构,不难发现每条多肽链至少含有一个羧基(—COOH)和一个氨基(—NH2),B正确;图中“—”代表肽键,表示为—CO—NH—,C错误。
题后反思
蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和脱去水分子数的关系
(1)肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数。
(2)蛋白质相对分子质量=氨基酸数×各氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18。
命题点三 核酸的种类、结构和功能
9.下列叙述中,哪项不是核酸的生理功能( )
A.作为遗传信息的载体
B.是生物的遗传物质
C.是生物体进行生命活动的主要承担者
D.对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用
答案 C
解析 生命活动的主要承担者是蛋白质。
10.(2009·江苏学测)组成DNA分子的基本单位是( )
A.脱氧核苷酸 B.核糖核苷酸
C.氨基酸 D.核糖
答案 A
解析 脱氧核苷酸是构成DNA的基本组成单位。
题后反思 DNA、RNA、蛋白质的水解产物的比较
项目
DNA
RNA
蛋白质
基本单位
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
氨基酸
初步水解产物
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
多肽
彻底水
解产物
脱氧核糖、含氮碱基和磷酸
核糖、含氮碱基和磷酸
氨基酸
考点三 糖类和脂质
1.细胞中的糖类
(1)元素组成:C、H、O。
(2)种类、分布及生理作用
种类
分布
生理作用
单糖
五碳糖
核糖
动植物细胞
RNA的组成成分
脱氧核糖
DNA的组成成分
六碳糖
葡萄糖
细胞的主要能源物质
二糖
蔗糖
植物细胞
能水解生成两分子单糖
麦芽糖
乳糖
动物细胞
多
淀粉
植物细胞
植物细胞中储存能量的物质
糖
纤维素
植物细胞细胞壁的主要成分
糖原
动物细胞
动物细胞中储存能量的物质
2.细胞中的脂质元素组成、种类及作用
(1)元素组成:主要是C、H、O,一些还含有N、P。
(2)种类及作用
命题点一 糖类的种类和作用
11.(2016·江苏学测)下列糖类物质中,高等动物细胞含有的是( )
A.纤维素 B.淀粉
C.蔗糖 D.肝糖原
答案 D
解析 高等动物细胞含有肝糖原,植物细胞中含有纤维素、淀粉、蔗糖。
12.(2015·江苏学测)细胞维持生命活动的主要能源物质是( )
A.蛋白质 B.糖类
C.核酸 D.脂质
答案 B
解析 糖类是主要的能源物质,而脂肪是重要的储能物质。
命题点二 脂质的种类和作用
13.(2017·江苏学测)脂质是组成细胞和生物体的重要有机化合物,下列物质中属于脂质的是( )
A.血红蛋白
B.脂肪
C.腺嘌呤脱氧核苷酸
D.碳酸氢钠
答案 B
解析 脂质包括脂肪、磷脂和固醇等。
14.(2012·江苏学测)某些保健品含有一定量的性激素(或性激素类似物),对青少年的发育会造成不良影响。从化学成分上分析,性激素属于( )
A.糖类 B.脂质
C.蛋白质 D.核酸
答案 B
解析 性激素属于脂质中的固醇。
题后反思 能源物质的种类及特点
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,而氧的含量远低于糖类,所以同质量的脂肪和糖类氧化分解,脂肪耗氧量多,放能多,产生的水多。
2.“水解”与“氧化分解”
(1)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。
(2)糖类氧化分解的终产物是CO2和H2O。
3.糖类和脂质的功能
(1)糖类不一定都提供能量:如纤维素是组成植物细胞壁的成分,核糖和脱氧核糖是组成核酸的成分,它们都不提供能量。
(2)脂质中不一定只有磷脂才是构成生物膜的成分:胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分。
考点四 有机物的鉴定实验
1.实验原理
(1)糖类的检测
①还原糖+斐林试剂砖红色沉淀。
②淀粉+碘液―→蓝色。
(2)脂肪的检测
脂肪+
(3)蛋白质的检测
蛋白质+双缩脲试剂―→紫色。
2.实验步骤
(1)还原糖的检测和观察
(2)脂肪的检测和观察(以花生为例)
方法一:花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色。
方法二:制作子叶临时切片,用显微镜观察子叶细胞的着色情况。
(3)蛋白质的检测和观察
(4)淀粉的检测和观察
3.注意事项
(1)区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”
(2)实验中的三个注意点
①三个实验中都不宜选取有颜色的材料,否则会干扰实验结果的颜色变化。
②脂肪鉴定的过程中滴加1~2滴体积分数为50%的酒精的目的是洗去浮色,原因是苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液易溶于酒精。
③物质鉴定实验一般不设立对照实验,若需设立对照实验,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。
命题点一 实验基础
15.(2014·江苏学测)某研究性学习小组欲探究马铃薯块茎中是否含有还原糖,应选用的试剂是( )
A.碘液 B.苏丹Ⅲ染液
C.双缩脲试剂 D.斐林试剂
答案 D
解析 鉴定还原糖选用斐林试剂,苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪,碘液鉴定淀粉。
16.(2009·江苏学测)大豆中含有多种营养成分,为了检测大豆种子中是否含有蛋白质,应选取的试剂是( )
A.苏丹Ⅲ染液 B.龙胆紫溶液
C.双缩脲试剂 D.斐林试剂
答案 C
解析 蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应。
命题点二 实验拓展
17.(2012·江苏学测)将发芽的小麦种子制成匀浆,然后加入斐林试剂,水浴加热后出现砖红色沉淀。这说明发芽的小麦种子中含有( )
A.还原糖 B.脂肪
C.淀粉 D.蛋白质
答案 A
解析 斐林试剂水浴加热后出现砖红色沉淀,说明发芽的小麦种子中含有还原糖。
18.菠菜叶中虽然含有大量的还原糖,却不宜作为鉴定还原糖的实验材料,主要原因是( )
A.叶片不易磨碎,还原糖不宜释放
B.在研磨时,糖类易被破坏
C.叶片中的叶绿素颜色较深,会掩盖发生的颜色反应
D.叶片中光合作用的产物以淀粉的形式存在
答案 C
解析 鉴定还原糖的材料应尽量为白色或无色,以避免影响显色反应的观察。菠菜叶为绿色,易遮盖实验现象,因此,不宜作为实验材料。
题后反思 三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”
(1)唯一需要加热——还原糖检测,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——脂肪检测。
(3)唯一使用酒精——脂肪的鉴定,实验用体积分数为50%的酒精洗去浮色。
真题演练与模拟过关
1.(2014·江苏学测)蛋白质在生物体的生命活动中具有重要作用,其基本组成单位是( )
A.核苷酸 B.脂肪酸
C.氨基酸 D.丙酮酸
答案 C
解析 氨基酸是蛋白质的基本组成单位,核苷酸是核酸的基本组成单位。
2.(2014·江苏学测)下列关于细胞内化合物功能的叙述,正确的是( )
A.结合水是良好溶剂
B.糖类是主要能源物质
C.DNA能运输氧气
D.脂肪能携带遗传信息
答案 B
解析 自由水是良好溶剂,核酸携带遗传信息,糖类是主要能源物质。
3.(2013·江苏学测)糖类是细胞生命活动的主要能源物质。动植物细胞中都含有的糖类是( )
A.葡萄糖 B.乳糖
C.麦芽糖 D.糖原
答案 A
解析 麦芽糖是植物细胞特有的,乳糖和糖原是动物细胞特有的,动植物细胞中都含有的糖类是葡萄糖。
4.(2013·江苏学测)为了检测花生子叶中是否含有脂肪,应选用的化学试剂是( )
A.斐林试剂 B.碘液
C.苏丹Ⅲ染液 D.双缩脲试剂
答案 C
解析 鉴定脂肪用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液。
5.(2013·江苏学测)某多肽分子结构如下图所示,该多肽分子中的肽键数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
答案 B
解析 —NH—CO—是肽键的结构式,所以该多肽分子中的肽键数为2个。
1.在组成水稻叶肉细胞的各种化学元素和化合物中,占细胞鲜重最多的元素和化合物分别是( )
A.H、水 B.C、蛋白质
C.N、蛋白质 D.O、水
答案 D
解析 占细胞鲜重最多的元素和化合物分别是O、水。
2.糖类和脂质是细胞中两种重要的有机物,相关的叙述错误的是( )
A.细胞膜上的脂质包括磷脂、胆固醇
B.糖类中的淀粉、纤维素和糖原都是由葡萄糖缩合而成
C.有些脂质能催化能源物质的分解,利于机体抵御寒冷环境
D.质量相同的糖类和脂肪被彻底分解时,糖类耗氧少
答案 C
解析 细胞膜上的脂质包括磷脂、胆固醇;淀粉、纤维素和糖原的单体都是葡萄糖;催化能源物质分解的不是脂质而是酶,酶属于蛋白质或RNA;质量相同的糖类和脂肪被彻底分解时,糖类由于含H少,因此耗氧少。
3.下列有关组成细胞的元素和化合物的叙述,错误的是( )
A.占人体细胞鲜重百分比最高的元素是碳
B.脂质分子中氧的含量少于糖类
C.氮和镁都是组成叶绿素分子的元素
D.物种多样性与蛋白质的多样性相关
答案 A
解析 占人体细胞鲜重百分比最高的元素是氧;脂质与糖类相比碳和氢的含量高,氧的含量少;叶绿素分子中含有氮和镁;物种多样性的直接原因是蛋白质的多样性。
4.某多肽分子结构如下图所示,组成该多肽分子的氨基酸的种类是( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
答案 B
解析 根据R基的不同,可知组成该多肽分子的氨基酸的种类是2种。
5.“朴雪”乳酸亚铁口服液可以治疗缺铁性贫血症,这与Fe2+是组成人体血红蛋白成分有关,Fe2+的这一功能体现了无机盐( )
A.在细胞中大多以离子形式存在
B.是组成细胞内重要化合物的成分
C.能维持细胞酸碱平衡
D.能维持细胞渗透压
答案 B
解析 Fe2+是人体血红蛋白分子中必不可少的组成元素,如缺铁易导致缺铁性贫血,所以Fe2+的这一功能体现了无机盐是组成细胞内重要化合物的成分,B正确。
6.在探索外星球是否存在生命的过程中,科学家始终把寻找水作为最关键的环节。水在生命中的意义表现为( )
A.水是细胞鲜重中含量最多的化合物
B.水在生物体内可以流动
C.能与蛋白质结合,体现生命活动现象
D.许多生化反应必须在水中进行
答案 D
解析 水是细胞内良好的溶剂,直接参与生化反应,还能运输营养物质和代谢废物。由于水在细胞中的重要作用,使得科学家在探索外部星球世界的生命存在与否时,一般把寻找水作为关键环节。
7.下列关于核酸的叙述,正确的是( )
A.核酸由C、H、O、N元素组成
B.病毒不含有核酸
C.核酸是细胞内携带遗传信息的物质
D.组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸
答案 C
解析 核酸由C、H、O、N、P元素组成;病毒含有核酸;组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸或核糖核苷酸。
8.用不同的化学试剂可以鉴定某些物质的存在。在植物和动物体内,存在着许多物质,用斐林试剂可以鉴定还原糖(葡萄糖、麦芽糖和果糖)的存在,用双缩脲试剂可以鉴定蛋白质的存在。医学上,可用这两种试剂检验尿液以进行疾病诊断。请分析这两种试剂能够诊断的疾病分别是( )
A.糖尿病、肠炎B.胃炎、肾炎
C.糖尿病、肾炎D.胃炎、肠炎
答案 C
解析 糖尿病患者尿液中有葡萄糖,可用斐林试剂鉴定;肾炎患者的尿中会出现蛋白质,可用双缩脲试剂鉴定。
9.下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验操作步骤的叙述,正确的是( )
A.用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液,可直接用于蛋白质的鉴定
B.若要鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪,一定需要用显微镜观察
C.鉴定可溶性还原糖时,要加入斐林试剂(甲液和乙液等量混合均匀再加入)
D.用双缩脲试剂鉴定蛋白质时,需水浴加热2min才能看到紫色
答案 C
解析 斐林试剂的甲液是0.1g·mL-1的NaOH溶液,乙液是0.05g·mL-1的CuSO4溶液,双缩脲试剂的A液也是0.1g·mL-1的NaOH溶液,B液是0.01g·mL-1的CuSO4溶液,A项错误;鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪,也可研磨制成滤液来检测,B项错误;鉴定还原性糖时加入斐林试剂的方法是甲液和乙液等量混合均匀后加入,C项正确;用双缩脲试剂鉴定蛋白质时,不需要加热,D项错误。
10.下列不属于脂质具有的生物学功能的是( )
A.携带遗传信息
B.储存能量
C.参与血液中脂质的运输
D.调节生理代谢
答案 A
解析 脂质不能携带遗传信息。
11.下列关于蛋白质的说法中,不正确的是( )
A.蛋白质的合成离不开mRNA、tRNA和rRNA
B.蛋白质均由20种氨基酸组成,必定含有C、H、O、N等元素
C.蛋白质的结构可以直接影响性状
D.蛋白质中氨基酸的种类、数量、排列顺序都可以影响蛋白质的结构
答案 B
解析 蛋白质合成过程中,需以mRNA作为模板,tRNA转运氨基酸,rRNA参与构成核糖体(蛋白质的合成场所),A正确;每种蛋白质都含有C、H、O、N作基本元素,但每种蛋白质不一定都由20种氨基酸组成,B项错误;蛋白质是生命活动的主要体现者,蛋白质的结构可直接影响性状,C正确;蛋白质中氨基酸的种类、数量、排列顺序都可以影响蛋白质的结构,D正确。
12.(冲A练习)绿色荧光蛋白是从发光水母中分离出来的一种结构蛋白,其相关数据如下表所示。若R基上的羧基和氨基不会脱水形成肽键,则下列有关叙述正确的是( )
氨基酸数目
126
R基上的羧基数
15
游离羧基的总数
17
游离氨基的总数
17
A.R基上的氨基有17个
B.该蛋白质水解时,水分子中的氧参与形成氨基
C.该蛋白质只含1条肽链
D.合成一分子该蛋白质时脱去水的分子量为2232
答案 D
解析 根据游离羧基的总数和R基上的羧基数,可知该蛋白质是由2条肽链组成的;游离氨基的总数为17个,则R基上的氨基有15个;蛋白质水解时,水分子中的氧参与形成羧基;合成一分子该蛋白质时,脱去水的分子数为126-2=124个,则脱去水的分子量为18×124=2232。
13.人体所需要的营养物质主要有水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质等,这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。
(1)一切生命活动离不开水,水在人体内的存在形式有结合水和________水,后者在人体内的生理作用:_______________________________________________________________________
___________________________________________________________________(至少写两点)。
(2)人每天都要补充一定数量的蛋白质,尤其是刚出生的婴幼儿,如果蛋白质摄入不足会导致抵抗力下降,原因是______________________________________________________________。
(3)市场上出售的少数劣质奶粉中掺有植物淀粉,请问如何鉴定奶粉中是否含淀粉?________
____________________________________________。
(4)牛奶、奶粉中含量较多的二糖是________。
(5)牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素。其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成部分,铁是血红蛋白的主要成分,这说明无机盐的生理作用是______________________________;被运送的大量药品之一是0.9%的生理盐水,它是用来维持细胞内外________;参与救灾的某战士发生了肌肉抽搐的现象,可能是随汗液流失了大量的________盐。
(6)俗话说,“一方水土养一方人”,饮水是提供人体必需的矿物质和微量元素的重要途径之一。在天然无污染的泉水中,含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Fe等人体必需元素,其中属于大量元素的是_________________________________________________________________。
答案 (1)自由 运输、良好的溶剂、参与细胞代谢过程(至少写出两个方面)
(2)蛋白质摄入不足,会影响抗体的合成
(3)滴加碘液,观察是否变蓝,若变蓝,则说明含有淀粉
(4)乳糖
(5)构成细胞内某些复杂的化合物 渗透压 Ca(钙)
(6)K、Ca、P、Mg
解析 (1)水在人体内的存在形式有结合水和自由水,自由水在人体内可参与运输、作为良好的溶剂、参与细胞代谢过程等。(2)蛋白质摄入不足会导致抵抗力下降是因为蛋白质会影响抗体的合成。(3)淀粉可以用碘液进行鉴定,向待测物中滴加碘液,观察是否变蓝,若变蓝,则说明其中含有淀粉。(4)牛奶、奶粉中含量较多的二糖是乳糖。(5)无机盐可以构成细胞内某些复杂的化合物,维持细胞的渗透压等,机体缺钙时会发生肌肉抽搐的现象。(6) Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Fe中属于大量元素的是K、Ca、P、Mg。
14.如图分别表示生物体内的生物大分子的部分结构模式图,据图回答:
(1)甲图中的三种物质都是由许多________连接而成的,其中属于植物细胞中的储能物质的是________。存在于动物肝脏细胞中并能调节血糖的是________。这三种物质中,在功能上与另外两种截然不同的是________,这种物质参与植物细胞中________的构成。
(2)乙图所示化合物的基本组成单位可用图中字母________表示,各基本单位之间是通过________(填“①”“②”或“③”)连接起来的。
(3)若b中的含氮碱基为T,则b的名称为________________________,由b形成的多聚体能储存大量的遗传信息,原因是______________________________________________________。
答案 (1)葡萄糖 淀粉 (肝)糖原 纤维素 细胞壁
(2)b ② (3)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核苷酸的排列顺序是多样的
解析 甲图中的多糖都是由许多葡萄糖连接而成的。植物中的淀粉是储能物质,动物细胞中的糖原是储能物质,其中肝糖原存在于动物肝脏细胞中。纤维素作为构成植物细胞壁的结构物质,不参与供能。乙图表示核酸片段,每个核苷酸包括1分子磷酸、1分子含氮碱基、1分子五碳糖,因此b表示1个核苷酸。碱基T仅存在于DNA分子中,DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。
考纲要求
测试内容
测试要求
测试内容
测试要求
1.种群的特征
4.群落的演替
(1)种群的概念和基本特征
A
(1)群落演替的过程和主要类型
A
(2)种群密度的调查方法
B
(2)人类活动对群落演替的影响
A
2.种群的数量变动及其数学模型
5.探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
(1)种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线
B
(1)实验原理
B
(2)研究种群数量变动的意义
A
(2)实验设计
B
3.群落的结构特征
A
(3)实验结果及其分析
C
考点一 种群的特征及数量变化
1.种群的数量特征
(1)种群的概念:种群是在一定的自然区域内,同种生物的全部个体。
(2)种群的数量特征及相互关系
①种群密度是种群最基本的数量特征。
②直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。
③年龄组成和性别比例不直接决定种群密度,年龄组成通过影响种群的出生率和死亡率,从而预测种群数量变化趋势,性别比例能够影响种群的出生率,间接影响种群密度。
2.种群密度的估算方法
(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
选取样方
计数
计算种群密度:所有样方种群密度的平均值
(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过程
确定调查对象
捕获并标记个体,计数为M
重捕,计数为n,其中被标记个体为m
密度估算公式如下:
N(种群数量)=×M(初次捕获标记数)
3.种群的空间特征
(1)含义:种群中的个体在其生活空间中的位置状态或布局。
(2)类型:均匀分布、随机分布、集群分布。
4.“J”型增长
(1)形成原因:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害。
(2)数学模型
Nt=N0λt
(3)曲线特点:种群的数量以一定的倍数连续增长。
5.“S”型增长
(1)形成原因:食物、空间有限。
(2)曲线特点
(3)K值在实践中的应用
①保护有益生物:改善生存环境,提高环境容纳量(K值)。
②防治有害生物:一方面,增大其生存压力,降低环境容纳量(K值),另一方面,要在害虫数量达到K/2之前进行提早防治,防止害虫大爆发。
6.种群数量的波动和下降
(1)自然因素:气候、食物、天敌、传染病等。
(2)人为因素:受人口控制的种群数量不断增加,野生种群数量不断减少。
命题点一 种群的特征
1.(2016·江苏学测)近年来,我省南京、苏州等城市的人口数量明显增加,其主要影响因素是( )
A.年龄组成 B.性别比例
C.个体寿命 D.迁入率与迁出率
答案 D
解析 由于大量的外地人口的迁入,使南京、苏州人口数量明显增加。
2.(2015·江苏学测)“单独二胎”是根据我国人口状况所制定的一项调整性政策,该政策的实施有利于( )
A.降低出生率 B.调整年龄组成
C.降低人口密度 D.改变性别比例
答案 B
解析 适当增加出生率,可调整年龄组成。
命题点二 种群的数量变化
3.(2015·江苏学测)在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下,种群数量增长的曲线是( )
答案 B
解析 理想条件下,种群数量为“J”型增长。
4.(2013·江苏学测)20世纪30年代,人们将环颈雉引入一个岛屿,在1937~1942年期间,这个种群数量增长的情况如下表所示。下列相关叙述正确的是( )
年份(年)
1937
1938
1939
1940
1941
1942
种群数量(个)
25
46
208
440
770
1380
A.该种群的环境容纳量(K值)为1380个
B.随着种群数量的增加,该种群种内斗争逐渐减弱
C.在1937~1942年期间,该种群数量增长大致呈“S”型
D.该种群数量增长的主要原因之一是食物和空间条件充裕
答案 D
解析 表格中的种群数量持续增加,说明食物和空间充裕,种群近似呈“J”型增长。
易错警示 K值的易误点解读
(1)K值不是一成不变的:K值会随着环境的改变而发生变化,当环境遭到破坏时,K值会下降;当环境条件状况改善时,K值会上升。
(2)在环境条件稳定,K值一定的情况下,种群数量也不是一成不变的,会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候,会通过负反馈调节使种群数量回到K值。
(3)K值并不是种群数量的最大值:K值是环境容纳量,即在保证环境不被破坏前提下所能容纳的最大值;种群所达到的最大值可能会超过K值,但这个值存在的时间很短,因为环境已遭到破坏。
考点二 群落的结构和演替
1.群落的概念与特征
(1)概念要点
①同一时间;②一定区域;③各种生物种群。
(2)特征:物种的丰富度、种间关系、空间结构、群落的演替等。
2.群落的物种组成
(1)群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。
(2)指标:丰富度,即群落中物种数目的多少。
(3)不同群落的丰富度不同。
3.种间关系
(1)常见种间关系的特点和实例(连线)
答案 ①-c-Ⅲ ②-b-Ⅳ ③-d-Ⅰ ④-a-Ⅱ
(2)下图中的A、B代表两种生物,C代表生物的生活条件,图2箭头表示能量流动的方向,则:
Ⅰ.在图1中,属于捕食关系的是②,属于竞争关系的是①④,属于互利共生关系的是③(填图中序号)。
Ⅱ.若甲:地衣中的藻类和真菌;乙:大、小草履虫;丙:兔与狐;丁:细菌和噬菌体。则甲~丁对应图2中哪种能量关系图(填图中序号)。
甲:a;乙:c;丙:b;丁:d。
4.群落的空间结构
(1)概念:在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。
(2)类型
(3)群落结构的形成原因与意义
①形成原因:在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。
②意义:利于群落整体对自然资源的充分利用。
5.演替的概念:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。其中关键词“代替”是指“优势取代”还是“完全取代”?优势取代。
6.演替过程(以发生在裸岩上的演替为例)
→→→→→
7.群落演替的趋势
自然条件下,群落沿着一定的方向演替:生物种类越来越多,群落结构越来越复杂,总生产量越来越高,稳定性越来越强。
8.人类活动对群落演替的影响
人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
命题点一 群落的结构
5.(2014·江苏学测)由于生活习性的不同,青、草、鲢、鳙四大家鱼分布在池塘的不同水层中,这一现象体现了群落的( )
A.水平结构 B.垂直结构
C.初生演替 D.次生演替
答案 B
解析 生物在不同水层的分布体现了群落的垂直结构。
6.(2012·江苏学测)下列示意图中,能正确表示种群和群落概念之间关系的是( )
答案 A
解析 种群是指同一时间内聚集在一定区域中同种生物全部个体的集合,群落是生活在一定区域内有着直接或间接关系的各种生物种群的集合,群落包含种群。
命题点二 群落的演替
7.(2016·江苏学测)郊外的荒山被开发成森林公园,相关叙述正确的是( )
A.各种植物的数量呈“J”型增长
B.该群落的演替属于初生演替
C.人类活动可影响群落演替的方向
D.公园里群落不存在垂直结构
答案 C
解析 荒山开发成森林,说明人类活动影响群落演替的方向。
8.(2011·江苏学测)诗句“野火烧不尽,春风吹又生”所描绘的现象,属于生物群落的( )
A.水平结构 B.垂直结构
C.初生演替 D.次生演替
答案 D
解析 该诗句反映了一种生物群落更新的现象,是一种次生演替。
易错警示 群落演替的三个易错点
(1)演替并不是“取而代之”:演替过程中一些种群取代另一些种群,是一种“优势取代”而非“取而代之”,如形成森林后,乔木占据优势地位,但森林中仍有灌木、草本植物、苔藓等。
(2)演替并不都是“不可逆”的:演替是生物和环境反复相互作用,发生在时间和空间上的不可逆变化,但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行。
(3)群落演替是一个漫长但并非永无休止的过程:当群落演替到与环境处于平衡状态时,就发展到相对稳定的群落的顶级阶段。
真题演练与模拟过关
1.(2014·江苏学测)研究种群的特征有助于有害生物的防治和濒危物种的保护,下列不属于种群特征的是( )
A.种群密度 B.年龄组成
C.物种丰富度 D.出生率和死亡率
答案 C
解析 物种丰富度是群落的特征,不是种群的特征。
2.(2013·江苏学测)森林中腿足强劲的鸟类一般在地表活动,而一些敏捷的飞行者在树冠层捕食昆虫。这一现象体现了群落的( )
A.水平结构 B.垂直结构
C.初生演替 D.次生演替
答案 B
解析 题干中反映了群落的垂直结构,即分层现象,通过分层可以充分利用资源。
3.(2010·江苏学测)下列有关种群“J”型增长的叙述,正确的是( )
A.“J”型增长的种群都有K值
B.“J”型增长的种群生存条件是有限的
C.自然界中绝大多数种群呈“J”型增长
D.“J”型增长的种群个体数一定不断增加
答案 D
解析 “J”型增长是在理想条件下的增长,无K值,个体数不断增加。
4.(2010·江苏学测)下列有关生物群落演替的叙述,正确的是( )
A.人类活动不会影响生物群落的演替
B.条件适宜时弃耕农田会演替出森林
C.丘陵地带地震后会发生初生演替
D.冰川泥、火山岩上进行的演替属于次生演替
答案 B
解析 人类活动会影响群落演替的速度和方向;丘陵地带地震后为次生演替;冰川泥、火山岩上的演替为初生演替;气候条件适宜,演替最后都会出现森林。
5.(2010·江苏学测)下列4个种群年龄的个体数曲线图中,表示衰退型种群的是( )
答案 D
解析 老年个体数较幼年个体数多的种群为衰退型。
1.(2017·徐州学测模拟)可可西里的藏羚羊保护者研究该地区藏羚羊的数量变化和繁殖情况,他们的研究属于生命系统结构层次中的( )
A.个体 B.种群
C.群落 D.生态系统
答案 B
解析 种群是生活在同一地区同种生物的全部个体,群落是各种生物种群的集合,而生态系统是生物群落及其无机环境构成的一个统一整体,因此上述研究对象是种群。
2.(2017·宿迁学测模拟)下列关于群落结构及演替的理解,正确的是( )
A.人类的活动不能使演替偏离其自然方向
B.动物在群落中的分层现象与植被的垂直分布无关
C.火灾后,自然恢复林的形成属于群落的次生演替
D.竹林中的竹子高低错落有致,其在垂直结构上有分层现象
答案 C
解析 人类的活动可以使群落演替方向和速度发生改变,A错误;在群落中,植被的垂直分布导致动物也分层分布,B错误;只有群落才有分层现象,竹林中的竹子属于单一物种,无分层现象,D错误。
3.(2017·盐城模拟)下列有关种群增长“S”型曲线的叙述中,正确的是( )
A.自然界中种群增长常表现为“S”型曲线
B.达到K值时,种群增长速率达到最大
C.“S”型曲线表明种群数量和食物有关
D.种群增长不受种群密度制约
答案 A
解析 自然界中条件有限,种群增长常表现为“S”型曲线。
4.(2017·泰州学测模拟)下图为植物群落生长的分层现象,对此现象解释不正确的是( )
A.分层现象是植物群落与环境条件相互联系的一种形式
B.决定这种现象的环境因素除光照外,还有温度和湿度等
C.种植玉米时,因植物群落分层现象的存在,所以要合理密植
D.在农业生产上,可以充分利用这一现象,合理搭配种植的作物品种
答案 C
解析 玉米为单一物种,不属于群落,无分层现象,且合理密植为光合作用原理的应用。
5.(2016·南通学测模拟)某研究所对一条河流生态系统进行了几年的跟踪调查,发现某种鱼进入此生态系统后的种群数量增长速率随时间的变化呈现如下图甲所示曲线。则在t1时该种群的年龄组成类型及能反映该种群数量变化的曲线(下图乙)分别是( )
A.衰退型和① B.增长型和②
C.衰退型和③ D.增长型和④
答案 B
解析 由图甲可知,种群增长速率在t1时最大,此时种群的年龄组成为增长型。根据种群增长速率的曲线可知,在t0~t2时,种群增长速率>0,种群数量始终在增加;在时间t1时,种群增长速率最大,种群数量增长最快;在时间t2时,种群增长速率为0,种群数量不增加也不减少,保持稳定,所以种群数量变化为乙图中的②。
6.(2016·盐城学测模拟)近年来,我国针对某些鱼类自然种群衰退的现象,采取了将人工培育的鱼苗投放到河流、海洋等自然水体中的方法,将有利于( )
A.消除水环境的污染 B.降低环境的碳排放
C.防止这些种群消亡 D.减少生态环境的食物链
答案 C
解析 将鱼苗投放到河流、海洋,增加了种群中的幼体数,有利于种群的发展壮大。
7.如图所示为一个鼠群迁入一个新的生态系统后的增长曲线。试分析在曲线中哪段表示食物最可能成为鼠群繁殖速度的限制因素( )
A.EF段 B.DE段
C.CD段 D.BC段
答案 A
解析 一个种群迁入一个新环境后的初期,由于生活空间大,生活资源十分丰富,天敌少,竞争者少,种群将呈“J”型增长。随着种群数量的增加,种群密度上升,生活空间和食物资源减少,种内竞争加剧,从而使种群增长减缓,并趋于停止。
8.(2016·扬州学测模拟)下列属于种群的是( )
A.一个公园中的草本花卉
B.一片森林中的全部动物和植物
C.一个池塘中所有的鱼
D.一个蜂巢里所有的蜂
答案 D
解析 种群是一定自然区域内,同种生物个体的总和,D选项符合定义。
9.(2016·南京学测模拟)甲地因森林火灾使原有植被消失,乙地因火山喷发被火山岩全部覆盖,之后两地均发生了群落演替。下列关于甲、乙两地群落演替的叙述,错误的是( )
A.甲地和乙地发生的演替类型相同
B.若没有外力干扰,甲地可重现森林
C.地衣会比苔藓更早地出现在乙地火山岩上
D.甲、乙两地随着时间延长生物多样性逐渐增多
答案 A
解析 甲地为次生演替,乙地为初生演替。
10.(2016·徐州学测模拟)下图是对某地区某种动物种群结构的调查结果,其种群发展趋势是( )
A.总量将增加 B.环境阻力不变
C.种群密度下降 D.保持稳定型增长
答案 C
解析 根据柱状图,可知该种群的年龄组成为衰退型,种群密度下降。
11.(2015·徐州学测模拟)下列关于种群和群落的叙述,错误的是( )
A.一片草地上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群
B.可以用标志重捕法调查老房屋中壁虎的种群密度
C.演替达到相对稳定的阶段后,群落内物种组成不再变化
D.云龙湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布,构成群落的水平结构
答案 C
解析 群落演替达到相对稳定阶段,并不表示群落内物种组成不再变化。
12.(2015·徐州学测模拟)下列调查种群密度的方法,正确的是( )
A.样方法只适用于植物的种群密度调查
B.草履虫可以采用标志重捕法进行调查
C.在探究酵母菌种群数量变化的实验中,每天可以在任意时段取样并计数
D.在用标志重捕法进行种群密度的调查时,若被标记的个体死亡,则估算出的理论值比实际值偏大
答案 D
解析 样方法还能用于活动范围小的昆虫卵等的调查;草履虫个体小,无法进行标记;在探究酵母菌种群数量变化的实验中,应在每天固定的时间取样计数。
13.(冲A练习)(2016·扬州学测模拟)某学校生物兴趣小组利用酵母菌开展相关的探究实验。请分析回答:
(1)探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化。
①在实验中,如果血细胞计数板的一个小方格内酵母菌过多,难以数清,应当采取的措施是________________________。对于压在小方格界线上的酵母菌,正确的计数方法是________________________________________________________________________。
②下表是某小组记录的实验结果:
时间
第1
天
第2
天
第3
天
第4
天
第5
天
第6
天
第7
天
酵母菌数/(万
个·mL-1)
32
127
762
824
819
821
820
从表中的数据可以得出结论:酵母菌的种群数量呈“________________”型增长。第4天开始,酵母菌种群数量增长基本停止,根据所学的知识,推测影响酵母菌种群数量增长的环境因素有________________________________________(举一例)。
(2)该小组在上述实验的基础上,继续探究某环境因素对酵母菌细胞呼吸方式的影响,得到如下实验结果:
氧浓度/%
a
b
c
d
产生CO2的量/mol
9
12.5
15
30
产生酒精的量/mol
9
6.5
6
0
据表可知:实验的自变量是________________,在氧气浓度为a%时,酵母菌进行________________呼吸。
答案 (1)①增加稀释倍数 只计数相邻两边及其夹角上的个体 ②S 营养物质、代谢废物、pH、溶氧等(只要合理即可)
(2)氧气浓度 无氧
解析 (2)表格中氧浓度为a%时,产生的二氧化碳量和酒精量相等,只进行无氧呼吸;氧浓度为b%、c%时,产生的二氧化碳量大于酒精量,既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸;氧浓度为d%时,只产生二氧化碳,不产生酒精,进行有氧呼吸。
14.(2016·南京学测模拟)在一片农田中,长有很多杂草,还有黏虫、青蛙、蛇等动物活动,某中学生物兴趣小组对这一农田进行研究,请根据所学知识回答问题:
(1)该农田中,所有生物种群的集合称为______________________,其物种数目的多少叫________________。
(2)若要用样方法调查该农田中蒲公英的种群密度,取样时关键是要做到________________,取样时常用到的方法是________________和________________。
(3)若农田被弃耕,小麦会被杂草所替代,以后还会出现灌木等,这种现象称为________________,演替可以分为两种类型,即________________和________________。
答案 (1)生物群落 丰富度
(2)随机取样 等距取样法 五点取样法
(3)演替 初生演替 次生演替
解析 生物群落是指同一时间内聚集在一定区域中的各种生物种群的集合。所以某农田中,所有生物种群的集合称为生物群落,其物种数目的多少叫丰富度。用样方法调查该农田中蒲公英的种群密度,取样时关键是要做到随机取样,取样时常用到的方法是等距取样法和五点取样法。若农田被弃耕,小麦会被杂草所替代,以后还会出现灌木等,这种现象称为演替,演替可以分为两种类型,即初生演替和次生演替。
考纲要求
测试内容
测试要求
测试内容
测试要求
1.生态系统的结构
2.生态系统中的能量流动的基本规律及其应用
(1)生态系统的概念和类型
A
(1)生态系统能量流动的过程和特点
B
(2)生态系统的结构
B
(2)研究能量流动的实践意义
B
考点一 生态系统的结构
1.生态系统的概念和类型
(1)概念:由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。
(2)生态系统的类型(将a~j按类型入座)
a.海洋生态系统 b.草原生态系统 c.城市生态系统
d.森林生态系统 e.农田生态系统 f.果园生态系统
g.冻原生态系统 h.淡水生态系统 i.荒漠生态系统
j.人工林生态系统
类型
2.生态系统的结构
(1)组成成分
成分
范畴
作用
非生物的
物质和能量
阳光、热能、水、空气、无机盐等
生物群落中物质和能量的根本来源
生产者
自养生物,主要是绿色植物
把无机物制造成有机物,把光能转化为有机物中的化学能,从而可以被生物所利用
消费者
主要指动物等异养型生物
加快生态系统的物质循环;对植物的传粉、种子传播等具有重要作用
分解者
主要是营腐生生活的细菌和真菌
将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物,返回到无机环境中,供生产者重新利用
(2)营养结构:食物链和食物网。
3.食物链和食物网
(1)食物链
①食物链的起点一定是生产者,后面的都是消费者,不含分解者和非生物的物质和能量。
②营养级一般不超过5个,这是因为能量沿食物链是逐级递减的。
③食物链中体现的种间关系只有捕食。
④某一营养级生物的含义是该营养级的所有生物,不代表单个生物个体,也不一定是一个生物种群。
(2)食物网
①概念: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。
②形成原因:在生态系统中,一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物,而一种植食性动物既可能吃多种植物,也可能被多种肉食性动物所食。
③特点:同一种消费者在不同的食物链中,可以占据不同的营养级;食物网中,两种生物之间的种间关系除了捕食,还有竞争。
(3)食物链和食物网的功能:是生态系统能量流动和物质循环的渠道。
命题点一 生态系统的组成成分判定
1.(2017·南京学测模拟)中华灵芝,又名紫芝,是一种具有很高的药用价值的珍贵真菌。下列说法中不正确的是( )
A.紫芝是异养型生物,在生态系统中属于分解者
B.紫芝能分解动植物残体,处于食物链的顶端
C.紫芝的药用价值属于生物多样性的直接价值
D.禁止采伐紫芝属于对生物多样性进行就地保护
答案 B
解析 食物链中无分解者。
2.(2017·徐州学测模拟)如图为某生态系统的能量流动简图,下列叙述错误的是( )
A.甲是生产者,它是生态系统的基石
B.乙是消费者,包括全部的异养生物
C.生态系统的能量主要来源于太阳能
D.图中的“甲→乙”是生态系统的营养结构
答案 B
解析 乙是消费者,但不包括全部的异养生物,如分解者也为异养生物。
命题点二 生态系统的营养结构
3.
(2016·江苏学测)右图表示几种生物之间的食物关系,下列叙述正确的是( )
A.营养级最高的生物是蛇
B.昆虫是次级消费者
C.该食物网2条食物链
D.昆虫与鸟之间只存在竞争关系
答案 A
解析 该图中蛇的营养级最高;昆虫是初级消费者;昆虫与鸟之间有竞争和捕食关系;该食物网中有3条食物链。
4.(2015·江苏学测)下图是某生态系统中几种生物的食物关系,相关叙述正确的是( )
A.草属于第一营养级
B.青蛙是初级消费者
C.蛇只属于第三营养级
D.该食物网有2条食物链
答案 A
解析 任何食物链中,生产者都是第一营养级。
解题技巧 生态系统成分的判断方法
(1)根据生物类型判断生态系统的成分
①“自养型生物”=“生产者”,即包括光能自养生物(包括绿色植物和蓝藻等)和化能自养生物(包括硝化细菌、硫细菌、铁细菌等)。
②“捕食异养或寄生异养型生物”=“消费者”,其不能直接把无机物合成有机物,而是以捕食或寄生方式获取现成的有机物来维持生活。
③“腐生异养型生物”=“分解者”,其是能把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物的腐生生物,也包括少数的动物(如蚯蚓等)。
(2)根据结构图判断生态系统的成分
如图所示,先根据双向箭头确定D、C为“非生物的物质和能量”和“生产者”,则A、B为消费者和分解者;再根据出入箭头数量的多少进一步判断,在D、C中指出箭头多的D为“生产者”,指入箭头多的C为“非生物的物质和能量”,最后根据D→A→B,确定A为消费者、B为分解者。
考点二 能量流动
1.能量流动的概念理解
—
?
—
?
—太阳能→有机物中的化学能→热能
?
—
2.能量流动的过程
(1)能量流经第二营养级的过程
①输入一个营养级的能量:是指该营养级同化的能量,也就是摄入能量(a)-粪便中能量(c)。
②流入某一营养级(最高营养级除外)的能量可存在的去向:a.自身呼吸消耗;b.流入下一营养级;c.被分解者分解利用;d.未被利用的能量。
(2)能量流经生态系统的过程
①能量流动的渠道是食物链和食物网。
②能量散失的途径是各种生物的呼吸作用(代谢过程)。
③流动过程中能量的转化是太阳能→有机物中的化学能→热能。
3.能量流动的特点
(1)单向流动
原因:食物链中各营养级的顺序是长期自然选择的结果,生物之间的捕食关系是一定的,不能逆转;能量以热能的形式散失,不能再被生产者利用。
(2)逐级递减
①原因:某个营养级同化的能量,自身呼吸要消耗一部分,还有一部分被分解者利用,所以不能将全部的能量流入下一个营养级。
②能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值。相邻营养级之间的传递效率一般为10%~20%。
4.研究能量流动的意义
(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。
命题点一 能量流动的过程
5.(2016·江苏学测)下图是某农业生态系统的示意图,有关叙述正确的是( )
A.该生态系统的主要成分是分解者
B.能量流动是单向的,逐级递减的
C.该生态系统物质不能循环利用
D.阳光不属于该生态系统的组成成分
答案 B
解析 生态系统的主要成分是生产者,A错误;能量流动的特点是单向流动,逐级递减,B正确;生态系统中物质可循环利用,C错误;阳光属于生态系统中的非生物物质和能量,D错误。
6.(2015·江苏学测)下列关于生态系统中能量流动的叙述,错误的是( )
A.几乎所有生态系统需要的能量都来自太阳
B.生态系统中能量流动是反复循环的
C.生态系统中能量流动是逐级递减的
D.生态系统中能量流动是单向的
答案 B
解析 能量流动具有单向性,不能循环。
命题点二 能量流动的综合分析
7.(2010·江苏学测)下图为某生态系统能量流动的部分示意图,其中数字为能量值,单位是kJ/(m2·a),能量在第二营养级和第三营养级间的传递效率为( )
A.16% B.15%
C.12% D.10%
答案 B
解析 第二营养级到第三营养级的传递效率为×100%=15%。
8.(2008·江苏学测)科学家对某水库生态系统各营养级之间的能量流动进行定量分析,假如测得生产者含有的能量为280J/(cm2·a),初级消费者含有的能量为56 J/(cm2·a),按此传递效率,第三营养级含有的能量约为( )
A.5.6J/(cm2·a) B.11.2 J/(cm2·a)
C.22.4J/(cm2·a) D.56 J/(cm2·a)
答案 B
解析 第三营养级含有能量为56×=11.2J/(cm2·a)。
易错警示 生态系统的能量流动中的几点误区
(1)误区一:生产者固定的能量只能是光能。由于生产者固定能量的方式有光合作用和化能合成作用,光合作用利用的能量是光能,但化能合成作用利用的是化学能,所以生产者固定的能量是光能或化学能。
(2)误区二:生物数量金字塔与能量金字塔完全一致。能量金字塔体现的是营养级与营养级所含总能量的关系,而生物数量金字塔体现的是营养级与个体数量的关系,所以生物数量金字塔有时会出现倒置的现象。
(3)误区三:能量传递效率=能量利用率。能量传递效率体现的是能量流动过程中所遵循的客观规律,不能随意改变;但能量利用率可以人为改变,例如充分利用作物秸秆就可以提高能量利用率。
真题演练与模拟过关
1.(2014·江苏学测)下图是几种生物的食物关系图,相关叙述正确的是( )
A.草属于生产者
B.食草昆虫属于第一营养级
C.该食物网中有3条食物链
D.猫头鹰只占一个营养级
答案 A
解析 食物链中草是第一营养级,属于生产者。
2.(2013·江苏学测)在“小麦→蚜虫→瓢虫→食虫鸟”的食物链中,属于次级消费者的生物是( )
A.小麦 B.蚜虫
C.瓢虫 D.食虫鸟
答案 C
解析 次级消费者是第三营养级,就是题干食物链中的瓢虫。
3.(2012·江苏学测)下图为某生态系统中的食物网示意图。相关叙述正确的是( )
A.草是初级消费者
B.该食物网中有4条食物链
C.鼠和兔之间存在竞争关系
D.狐占有两个不同的营养级
答案 C
解析 鼠和兔共同捕食草,它们之间存在竞争关系。
4.(2013·江苏学测)下图是某同学绘制的生态系统中碳循环和能量流动的示意图,其中A、B、C构成生物群落,a、b、c为碳元素的转移量。请据图回答:
(1)从生物圈的角度分析,该同学绘制的示意图并不完整,缺少的过程有________________、________________________________________________________________________。
(2)流经该生态系统的总能量是________________(填字母)所固定的太阳能,C所代表的生态系统的组成成分是________________。
(3)生态系统能量流动的特点是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在夏季生长旺盛的森林中,a、b、c三者之间的关系是a________b+c(填“>”“=”或“<”)。
答案 (1)分解者的分解作用 化石燃料的燃烧 (2)A 次级消费者 (3)单向流动、逐级减递 (4)>
解析 在物质循环中,参与的活动有光合作用、呼吸作用、微生物的分解作用和化石燃料的燃烧。A是生产者,B是初级消费者,C是次级消费者。夏季光照强烈,植物同化的总能量一定大于自身呼吸消耗和流入下一级的能量,否则植物不能正常生长。
1.(2017·连云港模拟)下列关于生态系统物质循环和能量流动的叙述,错误的是( )
A.物质循环具有全球性
B.能量流动是逐级递减的
C.物质和能量都是循环流动的
D.能量流动一般不超过4~5个营养级
答案 C
解析 能量是流动的,但不能循环流动。
2.稻田里,农民要拔掉稗草;鱼塘中,人们不断清除肉食性的“黑鱼”,用生态学的观点看,这是为了( )
A.保持生态平衡
B.保持生物群落的单一性
C.调整生态系统能量流动方向
D.使物质能够尽快地循环流动
答案 C
解析 稻田中水稻与稗草构成竞争关系,它们共同争夺同一环境中的阳光、CO2、生存空间。除去杂草(稗草),可使水稻拥有更丰富的生活条件,提高水稻的光合作用强度,为人类提供更多稻谷。鱼塘中清除更高营养级的肉食性“黑鱼”,可以减少能量在传递过程中的损失。
3.(2017·徐州模拟)下面为生态系统能量流动过程模式图,下列叙述错误的是( )
A.草食动物属于初级消费者
B.能量的最终来源是太阳能
C.能量传递是逐级递减的
D.能量可在食物链中循环利用
答案 D
解析 能量不能循环利用。
4.
(2017·扬州模拟)右图为某一生态系统的能量金字塔,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是( )
A.Ⅰ是初级消费者
B.Ⅳ为分解者
C.E1为太阳能,E2为热能
D.能量可在食物链中循环利用
答案 C
解析 Ⅰ、Ⅳ分别是生产者和三级消费者;能量在食物链中单向流动,不可循环利用。
5.“螳螂捕蝉,黄雀在后”此成语所隐含的食物链具有的营养级数至少有( )
A.2个 B.3个
C.4个 D.5个
答案 C
解析 解答时应先完整地写出成语所隐含的最短食物链:生产者→蝉→螳螂→黄雀,然后确定营养级数至少有4个。
6.下图食物网中的猫头鹰每增加20kJ的能量,至少需要消耗的植物所含的能量为( )
A.200kJ B.250kJ
C.500kJ D.1000kJ
答案 C
解析 至少消耗多少能量按照最高传递效率计算。
7.(2016·扬州学测模拟)下列关于生态系统中生产者的叙述,错误的是( )
A.生产者能利用无机物制造有机物
B.生产者都是自养型生物
C.生产者都是绿色植物
D.生产者是生态系统的主要成分
答案 C
解析 生产者除了绿色植物外,还包括能进行化能合成作用的细菌。
8.(2016·连云港学测模拟)下图是一个陆地生态系统食物网的示意图,据图判断正确的是( )
A.蝗虫是次级消费者
B.鸟和田鼠具有相同的营养级
C.该食物网共有2条食物链
D.若蛇的数量大量减少,田鼠的数量也随之大量减少
答案 C
解析 蝗虫是初级消费者;田鼠属于第二营养级,鸟属于第三营养级;蛇的数量大量减少,田鼠的数量随之增多。
9.(2016·宿迁学测模拟)下图为某河流中营养结构示意图,下列说法正确的是( )
A.该食物网包含生态系统的所有成分
B.鳜鱼属于第三、第四营养级
C.该食物网的能量来源只有水草固定的太阳能
D.该河流中引入外来物种有利于增加生物多样性
答案 B
解析 在“水草→草鱼→鳜鱼”食物链中,鳜鱼属于第三营养级;在“绿藻→水蚤(或轮虫)→鳙鱼→鳜鱼”食物链中,鳜鱼属于第四营养级。
10.(2016·徐州学测模拟)生态系统的结构不包括( )
A.生产者B.消费者
C.信息传递D.食物链和食物网
答案 C
解析 信息传递属于生态系统的功能。
11.如图是某个农业生态系统的结构模式图,该图中能表示生态系统能量流动箭头的是( )
A.①③ B.②③⑤
C.①③④ D.②⑤
答案 C
解析 农作物的能量可传递给人、鸡、猪、牛,而鸡、猪、牛的能量也可传递给人;但人和鸡、猪、牛的能量不能传递给农作物,这是由食物链的方向决定的。
12.(2015·连云港学测模拟)若牛的摄入量为100%,其中粪便量为36%,呼吸量为48%,则牛的同化量为( )
A.16% B.52% C.64% D.84%
答案 C
解析 牛的同化量=摄入量-粪便量=100%-36%=64%。
13.(冲A练习)(2016·宿迁学测模拟)1957年美国的生态学家H.T.Dum对某生态系统进行了能量流动情况的调查,下表是调查结果。表中A、B、C、D分别代表不同的营养级,E为分解者(注:能量单位:102kJ·m-2·a-1)。请回答下列问题:
同化固定的能量
呼吸消耗的能量
A
15.9
13.1
B
870.7
501.3
C
0.9
0.6
D
141.0
79.1
E
211.5
191.4
(1)该生态系统的组成成分,除了表中所列出来的外,还应该有________________________。
(2)该生态系统中的营养结构(食物链)可表示为________________________________________
________________________________________(用字母和箭头表示)。
(3)生态系统中能量流动的特点是______________________________________,根据上表数据可知能量从第一营养级到第二营养级的传递效率是________________(小数点后保留一位有效数字)。
(4)在上表中未体现出来的大气库中CO2来源是________________________________。大气中CO2含量的增加给地球生态环境带来一个重要后果是温室效应,控制温室效应你可以采取哪些措施?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(至少回答出两点)。
答案 (1)非生物的物质和能量(或无机环境)
(2)B→D→A→C
(3)单向流动、逐级递减 16.2%
(4)化石燃料的燃烧 ①减少化石燃料燃烧(或开发绿色新能源);②植树造林(或禁止乱砍滥伐)(至少答两点)
解析 表格中的E属于分解者,按照同化的能量值大小,食物链为B→D→A→C,能量从第一营养级到第二营养级的传递效率=141.0/870.7×100%≈16.2%。
14.(2011·江苏学测)生态农业是指运用生态学原理,在环境与经济协调发展的思想指导下,应用现代科学技术建立起来的多功能综合农业生产体系,下图是某农业生态系统的结构模式图,请据图回答:
(1)该农业生态系统中的生产者是________________________。沼气池中的微生物在该生态系统中的主要功能是________________________。
(2)图中能量流向人体的途径有(用图中字母表示)________________________。
(3)能量流动是生态系统的重要功能,生态系统中能量流动的特点是______________________
________________________________________________________________。
(4)与传统农业相比,生态农业的优点有(只要求写出两个方面)______________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)玉米等农作物 分解作用 (2)A、B、D
(3)单向流向、逐级递减 (4)能量的多级利用、减少环境污染
解析 一个生态系统中包含生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,各种植物属于生产者,微生物属于分解者。人可食用玉米、家禽、家畜、蘑菇,相应地通过A、B、D获得能量。生态农业的优点有促进物质循环利用,减少环境污染等。
考纲要求
测试内容
测试要求
测试内容
测试要求
1.生态系统中的物质循环的基本规律及其应用
(2)人类活动对生态系统稳定性的影响
B
(1)物质循环的概念和特点
B
4.人口增长对生态环境的影响
A
(2)生态系统中的碳循环
C
5.全球性生态环境问题
A
2.生态系统中的信息传递
6.生物多样性保护的意义和措施
A
(1)生态系统中的信息传递
A
7.制作生态瓶或生态缸
(2)信息传递在农业生产中的应用
A
(1)实验原理
B
3.生态系统的稳定性
(2)实验材料、方法步骤
A
(1)生态系统稳定性
B
(3)实验结果及其分析
C
考点一 物质循环与信息传递
1.碳循环
(1)碳循环及存在形式
①在无机环境中:主要以CO2和碳酸盐的形式存在。
②在生物群落内部:以含碳有机物的形式传递。
③在生物群落和无机环境之间:以CO2的形式循环。
(2)碳出入生物群落的途径
①碳进入生物群落的途径:生产者的光合作用或化能合成作用。
(3)温室效应
①形成原因:大量化石燃料的燃烧,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:导致气温升高,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。
2.物质循环
(1)概念:组成生物体的各种元素在无机环境与生物群落之间不断循环的过程。
(2)特点:全球性、反复利用、循环流动。
(3)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,形成一个统一的整体。
3.信息的概念:指日常生活中,可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。
4.信息的种类、特点、来源及实例(连线)
5.信息传递的作用
(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)群落和生态系统:信息还能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
6.信息传递在农业生产中的应用
(1)提高农产品或畜产品的产量。
(2)对有害动物进行控制。
命题点一 物质循环
1.(2015·江苏学测)在生物圈的碳循环中,碳元素从无机环境进入生物群落的主要途径是( )
A.化石燃料的燃烧 B.分解者的分解作用
C.消费者的呼吸作用 D.生产者的光合作用
答案 D
解析 生产者通过光合作用,将无机环境中的CO2转化成有机物。
2.(2012·江苏学测)下列有关生物圈中碳循环的叙述,错误的是( )
A.碳循环伴随着能量流动
B.分解者不参与生物圈中碳循环过程
C.光合作用和呼吸作用与碳循环密切相关
D.碳在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2
答案 B
解析 如果没有分解者的分解作用,碳循环将不能实现。
命题点二 信息传递
3.(2013·江苏学测)金钱豹会用尿液划出自己的领域范围,以此来警告同类。金钱豹尿液所散发出的气味属于( )
A.物理信息 B.化学信息
C.行为信息 D.营养信息
答案 B
解析 尿液中有化学物质,可以传递相关的信息。
4.(2012·江苏学测)生态系统中含有各种各样的信息,这些信息的传递具有重要作用。下列属于物理信息的是( )
A.昆虫的性外激素 B.雄鸟的“求偶炫耀”
C.狼发出的嚎叫声 D.桂花散发的香气
答案 C
解析 声音是一种物理信息。
归纳提升 能量流动、物质循环和信息传递的区别与联系
项目
能量流动
物质循环
信息传递
特点
单向流动、
逐级递减
循环流动、
反复利用
往往是双向的
途径
食物链和食物网
多种
地位
生态系统
的动力
生态系统
的基础
决定能量流动和物质循环的方向和状态
联系
同时进行,相互依存,不可分割,形成统一整体
考点二 生态系统的稳定性及保护
1.生态系统的稳定性
(1)概念:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,叫做生态系统的稳定性。
(2)原因:生态系统具有自我调节能力。
(3)调节基础:负反馈调节。
(4)特点:调节能力有一定的限度。
(5)两种类型的比较
项目
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
区别
实质
保持自身的结构与功能相对稳定
恢复自身的结构与功能相对稳定
核心
抵抗干扰,保持原状
遭到破坏,恢复原状
影响
因素
生态系统中物种丰富度越大,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强
生态系统中物种丰富度越小,营养结构越简单,恢复力稳定性越强
二者
联系
①相反关系:抵抗力稳定性强的生态系统,恢复力稳定性弱,反之亦然;②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力,它们相互作用,共同维持生态系统的稳定。如图所示:
(6)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该适度,不应超过生态系统的自我调节能力。
②对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
(7)设计和制作生态缸
设计要求
相关分析
生态缸一般是封闭的
防止外界生物或非生物因素的干扰
生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力,成分齐全
生态缸中能够进行物质循环和能量流动,在一定时期内保持稳定
生态缸的材料必须透明
为光合作用提供光能;保持生态缸内温度;便于观察
生态缸宜小不宜大,缸中的水量应适宜,要留出一定的空间
便于操作;缸内储备一定量的空气
生态缸的采光用较强的散射光
防止水温过高导致水生植物死亡
2.人口增长
(1)我国的人口现状与前景
①现状:人口出生率和自然增长率明显下降,目前已进入了低生育水平国家的行列。
②前景:人口基数大,在较长的时期内仍将持续增长。
③目标:2020年,人口总数要控制在14.5亿以内;21世纪中叶,人口总数达到峰值以后,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,粮食需求增加。
②自然资源被大量消耗。
③环境污染加剧等。
(3)协调人口与环境的关系
①继续控制人口增长。
②加大保护资源和环境的力度。
③监控、治理江河湖泊及海域的污染。
④加强生物多样性保护和自然保护区建设。
⑤推进生态农业。
3.全球性环境问题
(1)列举环境问题
(2)不同环境问题产生的原因(连线)
4.生物多样性
(1)生物多样性的范围:生物圈内。
(2)生物多样性的层次
①基因多样性:所有生物拥有的全部基因,是生物多样性的根本原因。
②物种多样性:所有的植物、动物和微生物。
③生态系统多样性:各种各样的生态系统。
(3)生物多样性的价值(连线)
(4)保护生物多样性的措施
①就地保护:主要是指建立自然保护区以及风景名胜区,这是对生物多样性最有效的保护。
②易地保护:如建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等。
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。
5.可持续发展——人类的必然选择
(1)内涵:追求的是自然、社会、经济的持久而协调的发展。
(2)实现措施
①保护生物多样性。
②保护环境和资源。
③建立人口、环境、科技和资源消费之间的协调与平衡。
命题点一 生态系统的稳定性
5.(2016·江苏学测)农业部规定,自2016年起长江禁渔期延长1个月。该政策的实施主要有利于( )
A.增加水生植物的数量 B.合理保护渔业资源
C.防止外来物种入侵 D.治理水体富营养化
答案 B
解析 禁渔是为了保护渔业资源。
6.(2014·江苏学测)下列人类活动中,有利于提高生态系统稳定性的是( )
A.为增加耕地面积,大量围湖造田
B.为发展畜牧业,不断扩大放牧规模
C.为增加生物多样性,大量引进外来物种
D.为防止土地荒漠化,人工建造防护林
答案 D
解析 A、B、C三项将会破坏生态系统的稳定性。
命题点二 生态环境的保护
7.(2016·江苏学测)我国科学家屠呦呦获得了2015年诺贝尔生理学或医学奖,她从黄花蒿中成功分离提取了抗疟药物青蒿素。黄花蒿的药用意义说明了生物多样性具有( )
A.直接价值 B.间接价值
C.潜在价值 D.生态价值
答案 A
解析 药用意义属于生物多样性的直接价值。
8.(2015·江苏学测)雾霾问题已经引起公众的高度关注。下列人类活动中,会加重雾霾的是( )
A.使用太阳能发电 B.提倡绿色出行
C.发展清洁能源汽车 D.就地燃烧作物秸秆
答案 D
解析 A、B、C三项有利于减少雾霾。
解题技巧 生态系统稳定性及生物多样性分析
(1)判断生态系统稳定性的方法
①抵抗力稳定性强弱的判断
②恢复力稳定性强弱的判断:一般与抵抗力稳定性成反比,但是也有例外,如极地苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较弱。
(2)生物多样性的原因分析
①从分子水平看:
―→―→
②从进化角度看:物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果。
真题演练与模拟过关
1.(2015·江苏学测)为了处理好经济发展与人口、资源、环境的关系,我国政府颁布了《退耕还林条例》,实施该条例有利于( )
A.减少物种数目 B.降低植被调节气候的能力
C.保护生物多样性 D.降低生态系统的稳定性
答案 C
解析 退耕还林有利于生态平衡。
2.(2013·江苏学测)近期我国频繁出现雾霾天气,地球以其特有的方式警示我们:以牺牲环境为代价的发展不可持续。下列措施中,不利于减少雾霾天气发生的是( )
A.减少汽车使用 B.大力发展火力发电
C.提高绿化面积 D.提高汽车尾气排放标准
答案 B
解析 大力发展火力发电,将大量燃烧煤炭,导致大气污染加重。
3.(2012·江苏学测)为了人类的可持续发展,必须保护生物的多样性。下列关于生物多样性的叙述中,正确的是( )
A.生物多样性就是指物种多样性
B.就地保护是保护生物多样性的有效措施之一
C.外来物种入侵增加了本地生物多样性
D.保护生物多样性意味着禁止对生物资源的开发利用
答案 B
解析 生物多样性包含基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,保护生物多样性并不意味着禁止开发利用。外来物种入侵可能会造成当地物种灭亡。
4.(2012·江苏学测)将每年的6月5日确定为“世界环境日”,旨在提醒人们要为保护环境做出努力。下列人类活动中,有利于环境保护的是( )
A.使用含磷洗涤剂 B.使用一次性塑料袋
C.选用大排量汽车 D.生活垃圾分类处理
答案 D
解析 A、B、C三项将会造成环境污染加重。
5.(2011·江苏学测)利用性外激素在田间诱捕害虫,可以降低害虫的种群密度。下列相关叙述正确的是( )
A.性外激素是生态系统中的一种物理信息
B.性外激素是生态系统中的一种化学信息
C.性外激素是生态系统中的一种行为信息
D.性外激素是一种没有挥发性的化学物质
答案 B
解析 性外激素是一种易挥发的化学物质,属于化学信号。
1.下列有关生物多样性的说法,不正确的是( )
A.生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用,体现了其直接价值明显大于它的间接价值
B.栖息地的丧失是生物多样性面临的主要威胁,保护生物多样性的最有效的措施是建立自然保护区以及风景名胜区等
C.地球上所有生物及其所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统共同构成了生物的多样性
D.从进化角度看生物多样性的原因是多种多样的环境对生物进行定向选择,使基因频率向不同方向改变的结果
答案 A
解析 生物多样性的间接价值明显大于直接价值,A错误。栖息地的丧失和破坏是生物多样性的主要威胁,最好的保护措施是建立自然保护区以及风景名胜区进行就地保护,B正确。生物多样性包括基因多样性、物种多样性及生态系统多样性等几个层次,C正确。生物多样性与环境多样性直接相关,通过环境的自然选择作用使基因频率发生定向的改变,从而导致生物多样性的出现,D正确。
2.(2017·泰州学测模拟)下列关于生态系统稳定性的叙述,正确的是( )
A.负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础
B.自我调节能力越强的生态系统其恢复力稳定性往往也越高
C.不同的生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性基本相同
D.提高生态系统稳定性,就是要禁止对生态系统的干扰和利用
答案 A
解析 生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性一般呈负相关;负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础;一般自我调节能力越强的生态系统其抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越弱;要提高生态系统的稳定性应该适当增加各营养级中物种的种类。
3.
(2017·盐城学测模拟)右图为碳元素在生态系统中循环的模式图,图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分、箭头表示生理过程。下列相关叙述,不正确的是( )
A.d过程代表光合作用,b过程代表呼吸作用
B.甲所示的营养级在食物链中占有的碳元素最多
C.碳元素在甲、乙、丙之间以有机物的形式传递
D.碳元素可在无机环境和生物群落之间反复利用
答案 A
解析 丁为无机环境,甲为生产者,乙为消费者,丙为分解者;d过程为呼吸作用,b过程为光合作用;碳元素在生物群落内部主要以有机物的形式进行传递,在无机环境与生物群落之间主要以二氧化碳的形式进行传递。
4.(2017·连云港学测模拟)下列有关生物多样性的叙述,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.森林调节气候属于生物多样性的直接价值
C.保护生物的多样性包括物种、种群、生态系统三个层次的内容
D.保护生物多样性的最有效措施是建立自然保护区
答案 D
解析 大熊猫转移到成都、北京等地饲养属于易地保护;森林能调节气候属于生物多样性的间接价值;保护生物的多样性包括基因、物种、生态系统三个层次的内容。
5.(2017·徐州学测模拟)如果留心观察就会发现,身边的很多动物的生活都离不开信息传递,其中既有物理信息,又有化学信息和行为信息,下列信息属于物理信息的是( )
A.生态系统中生物代谢产生的抗生素
B.孔雀开屏
C.花朵鲜艳的色彩
D.松鼠数量的消长依赖于云杉种子的收获情况
答案 C
解析 生物代谢产生的抗生素是化学物质,不属于物理信息;孔雀开屏属于行为信息。
6.(2016·南通模拟)当草原经牛羊适量采食后,草原植物就会增强其再生能力,尽可能减缓种群数量的下降。火灾后的草原,经过一段时间后又恢复到原来的状态。以上事实分别说明草原生态系统具有( )
A.抵抗力稳定性、恢复力稳定性
B.恢复力稳定性、抵抗力稳定性
C.抵抗力稳定性、抵抗力稳定性
D.恢复力稳定性、恢复力稳定性
答案 A
解析 由于生态系统具有抵抗力稳定性,因此在一定范围内,植物数量下降后,会较快恢复。由于生态系统具有恢复力稳定性,当一个系统被破坏后,一段时间后能恢复。
7.(2016·扬州学测模拟)下图是自然界碳循环的简图,据图分析下列叙述错误的是( )
A.甲为分解者,乙为消费者,丙为生产者
B.①②③表示CO2通过甲、丙、乙的呼吸作用进入大气中
C.④表示大气中CO2进入生物群落的光合作用过程
D.碳元素以无机物形式在丙→乙→甲所示的渠道流动
答案 D
解析 图示为生态系统的碳循环示意图,其中丙为生产者,甲为分解者,乙为消费者。碳元素在生物群落内部以含碳有机物的形式传递。
8.(2016·扬州学测模拟)生物多样性的价值一般可概括为直接价值、间接价值和潜在价值等,下列哪个选项属于间接价值( )
A.森林和草地对水土的保持作用
B.丰富多彩的热带鱼吸引了大批游客观赏
C.结构简单的微生物通常作为实验材料
D.形态各异的动物为艺术的创作提供了材料
答案 A
解析 间接价值指生态系统的生态功能。
9.(2016·徐州学测模拟)下列关于生态系统的碳循环,下列说法错误的是( )
A.碳循环具有全球性
B.碳在生物群落和无机环境间往复循环
C.碳只能通过动植物的呼吸作用返回到无机环境
D.碳从无机环境进入生物群落要通过生产者
答案 C
解析 碳可通过分解者的分解作用返回到无机环境。
10.(2016·扬州学测模拟)环境污染已成为人类社会面临的重大威胁,各种污染数不胜数,下面名词中与环境污染有关的是( )
①温室效应 ②赤潮 ③酸雨 ④光化学污染 ⑤臭氧空洞 ⑥潮汐 ⑦地热
A.①②③④⑥ B.①②③④⑤
C.②③④⑤⑥⑦ D.①③④⑤⑦
答案 B
解析 潮汐、地热为自然现象,不属于环境污染。
11.某池塘中,早期藻类大量繁殖,食藻浮游动物水蚤大量繁殖,藻类减少,接着又引起水蚤减少。后期排入污水,引起部分水蚤死亡,加重了污染,导致更多水蚤死亡。下列关于上述过程的叙述,正确的是( )
A.早期属于正反馈调节,后期属于负反馈调节
B.早期属于负反馈调节,后期属于正反馈调节
C.早期、后期均属于负反馈调节
D.早期、后期均属于正反馈调节
答案 B
解析 过程的结果反过来作用于这个过程,称为反馈调节;如果是使这个过程加强,就叫正反馈调节,如果是使这个过程减弱,就叫负反馈调节。池塘早期,藻类的增多(过程),导致水蚤增多(结果),结果藻类减少(减弱),故属于负反馈调节;池塘后期,水体污染(过程),导致大量水蚤死亡(结果),接着水体进一步污染(加强),故属于正反馈调节。
12.(2016·扬州学测模拟)一个处于平衡状态下的密闭生态系统,要使其中的生物长期存活,必须提供( )
A.太阳能 B.水 C.有机物 D.氧气
答案 A
解析 生态系统中物质是循环的,但能量是单向流动、逐级递减的,一个生态系统的稳定需要外界不断地提供能量。
13.(冲A练习)(2016·徐州学测模拟)图1是生态系统碳循环示意图,图2代表的是图1食物网中能量流动的“金字塔”结构图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,E1、E2代表能量的形式。请据图回答问题:
(1)图1中能够将大气中CO2固定下来的生物成分是________________(填图中字母),自然界生物群落中的碳返回大气的途径有________(填数字序号)。
(2)碳元素在无机环境和生物群落间循环的主要形式是________________;减少温室效应的措施主要从图1中的过程________________(填数字序号)考虑。
(3)图1中C对应图2中的________________。
(4)图2“能量金字塔”中的E2表示以________________形式散失的能量。
答案 (1)B ②③④ (2)二氧化碳 ①⑤ (3)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ (4)热能
解析 图1中A为大气中的CO2库,B为生产者,C为消费者,D为分解者。①主要指生产者的光合作用,②③④为呼吸作用。图2中Ⅰ为第一营养级,属于生产者,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ生物都属于消费者。
14.(2016·无锡学测模拟)下图1表示某生态系统中碳循环示意图,图2表示该生态系统中各种生物间的相互关系。请据图回答:
(1)图1中,表示生产者的是________________,碳在甲与乙之间的传递形式是______________
________________________________________________________________________。
(2)图2中猫头鹰所处的营养级最高可以是第________营养级,在“绿色植物→田鼠→猫头鹰”这条食物链中,理论上猫头鹰最多可以同化________%的绿色植物中的能量。
(3)若欲调查该生态系统中田鼠的种群密度,则宜采用的调查方法是________________________________________________________________________。
(4)当生态系统中的青蛙数量大量减少后,猫头鹰的数量发生波动后又趋于稳定,说明生态系统具有________________能力。
答案 (1)丙 含碳有机物 (2)五 4 (3)标志重捕法 (4)自我调节
解析 图中甲、乙、丙分别表示消费者、分解者和生产者。最高营养级获得最多能量时,用传递效率20%来计算。
考纲要求
测试内容
测试要求
测试内容
测试要求
1.细胞膜的结构和功能
(2)原核细胞与真核细胞的区别与联系
A
(1)细胞膜的流动镶嵌模型
A
(3)细胞是一个有机的统一整体
B
(2)细胞膜的成分和功能
A
3.细胞学说建立的过程
A
(3)生物膜系统的结构和功能
A
4.几种细胞器的结构和功能
2.细胞核的结构与功能
(1)叶绿体、线粒体的结构和功能
B
(1)细胞核的结构和功能
B
(2)其他几种细胞器(核糖体、内质网、高尔基体、液泡和中心体)的结构和功能
A
考点一 细胞膜、细胞核
1.细胞膜的制备
2.细胞膜的成分
(1)组成成分
(2)鉴定方法
细胞膜
成分
鉴定试剂(方法)
结果
磷脂
①脂溶剂处理
细胞膜被溶解
②磷脂酶处理
细胞膜被破坏
③脂溶性物质透过实验
脂溶性物质优先通过
蛋白质
①双缩脲试剂
紫色
②蛋白酶处理
细胞膜被破坏
3.细胞膜的结构
流动镶嵌模型的基本内容
4.细胞膜的功能
(2)
5.细胞核的结构与功能
(1)结构
(2)功能—
命题点一 细胞膜的结构和特点
1.(2010·江苏学测)细胞膜的成分中含量最丰富的脂质是( )
A.脂肪 B.磷脂 C.胆固醇 D.维生素D
答案 B
解析 细胞膜中脂质约占50%,磷脂是细胞膜的骨架,所以细胞膜中磷脂含量最丰富。
2.(2009·江苏学测)下列有关细胞膜的叙述中,正确的是( )
A.细胞膜中只有磷脂分子可以运动
B.细胞膜是一种选择透过性膜
C.细胞膜主要由脂质和糖类组成
D.所有细胞的细胞膜中化合物的种类和数量相同
答案 B
解析 细胞膜中脂质分子和大多数蛋白质分子都可以运动,主要由脂质和蛋白质构成,细胞不同,其细胞膜上的蛋白质种类和数量不同,细胞膜的功能特性是选择透过性膜。
命题点二 细胞核的结构和功能
3.(2017·江苏学测)真核细胞一般都具有细胞核,下列有关细胞核的叙述中错误的是( )
A.具有核膜 B.具有核仁
C.是遗传信息库 D.是储存营养物质的场所
答案 D
解析 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
4.(2016·江苏学测)细胞代谢和遗传的控制中心是( )
A.高尔基体 B.内质网
C.中心体 D.细胞核
答案 D
解析 细胞核内的染色质上含有DNA,携带遗传信息,控制细胞的代谢和遗传。
易错警示 与细胞膜相关的5个易错提醒
(1)组成细胞膜的基本支架:是磷脂双分子层而不是蛋白质。
(2)各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关:功能越复杂的细胞膜,其蛋白质的种类和数量越多。
(3)不同种类的细胞,细胞膜的成分及含量不完全相同:如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇,而植物细胞膜中则没有。
(4)细胞膜的成分并不是不可变的:如细胞癌变的过程中,细胞膜的成分发生变化,糖蛋白含量下降,产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质。
(5)糖类主要与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂,都与细胞识别作用有关。
考点二 细胞器与生物膜系统
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)线粒体和叶绿体的比较
项目
线粒体
叶绿体
亚显微
结构图
增大膜面
积方式
内膜向内腔折叠形成嵴
由囊状结构的薄膜堆叠形成基粒
生理功能
有氧呼吸的主要场所,完成有氧呼吸的第二、三阶段
光合作用的场所,完成光合作用的全过程
酶的种类
和分布
与有氧呼吸有关的酶分布于内膜和基质中
与光合作用有关的酶分布于类囊体薄膜和基质中
相同点
①均具有双层膜;②都含有少量DNA,是半自主性细胞器;③都能产生ATP,与能量转换有关;④都能消耗水,也都能生成水;⑤都含有核糖体
(2)其他细胞器的功能分析
内质网
蛋白质合成和加工、脂质合成的“车间”
高尔基体
蛋白质加工、分类、包装的“车间”及“发送站”
溶酶体
“消化车间”、“酶仓库”:分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌
液泡
调节植物细胞内的环境,使细胞保持坚挺
核糖体
蛋白质的合成场所
中心体
与细胞有丝分裂有关
3.细胞的生物膜系统的组成与功能
(1)组成:细胞膜、细胞器膜和核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
(2)功能
②其他膜—
有序地进行
命题点一 细胞器的结构和功能
5.(2013·江苏学测)右图为高等植物叶肉细胞结构示意图,相关叙述正确的是( )
A.结构①没有膜结构
B.结构②具有膜结构
C.结构③与蛋白质加工有关
D.结构④与细胞的质壁分离无关
答案 C
解析 ①为高尔基体,具单层膜;②为核糖体,不具膜结构;③为内质网,与蛋白质的加工和脂质合成有关;④为液泡,与质壁分离有关。
6.(2010·江苏学测)细胞中绝大多数生命活动是由ATP直接提供能量。在人体肌肉细胞中能够合成ATP的细胞器是( )
A.叶绿体 B.核糖体
C.线粒体 D.中心体
答案 C
解析 人体肌肉细胞中能合成ATP的场所有细胞质基质和线粒体,细胞器只有线粒体。
命题点二 生物膜系统的结构和功能
7.(2014·江苏学测)2013年诺贝尔生理学或医学奖授予JamesRothman等三位科学家,以表彰他们在细胞的“囊泡转运”研究方面做出的重大贡献。细胞内囊泡的膜与细胞膜的成分相似,它们的主要成分是( )
A.磷脂和蛋白质 B.脂肪和糖类
C.蛋白质和DNA D.纤维素和果胶
答案 A
解析 囊泡的膜与细胞膜同属于生物膜,主要成分是磷脂和蛋白质。
8.(2010·江苏学测)生物膜系统在细胞生命活动中的作用极为重要。真核细胞的生物膜系统在组成上包括( )
A.细胞膜、染色体、核膜
B.细胞膜、核糖体、核膜
C.细胞膜、细胞器膜、核膜
D.细胞膜、中心体、核膜
答案 C
解析 生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜等。
题后反思 与细胞器有关的五个“不一定”
(1)没有叶绿体或大液泡的细胞不一定是动物细胞,如根尖分生区细胞。
(2)具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞,如真菌细胞、细菌细胞等都有细胞壁。
(3)没有叶绿体的细胞不一定不能进行光合作用,如蓝藻。
(4)没有叶绿体或光合色素不一定不能将无机物转化为有机物,如进行化能合成作用的硝化细菌。
(5)没有线粒体不一定不能进行有氧呼吸,如需氧型的原核生物。
真题演练与模拟过关
1.(2016·江苏学测)右图所示的细胞最可能是( )
A.叶肉细胞
B.大肠杆菌
C.神经细胞
D.卵细胞
答案 A
解析 图中有细胞壁、叶绿体和大液泡,所以该细胞最可能是叶肉细胞。
2.(2007·江苏学测)组成细胞膜的主要成分是( )
A.脂质(磷脂)和多糖 B.蛋白质和多糖
C.脂质(磷脂)和蛋白质 D.核酸和蛋白质
答案 C
解析 组成细胞膜的成分中脂质占50%,蛋白质占40%,糖类占2~10%,所以主要成分为脂质和蛋白质。
3.(2007·江苏学测)在电子显微镜下观察某生物细胞,发现有叶绿体、高尔基体、线粒体等细胞器,由此可判断该细胞可能取自( )
A.果蝇 B.水稻
C.家兔 D.大肠杆菌
答案 B
解析 有叶绿体可判断该细胞可能取自绿色植物,如水稻。
4.(2007·江苏学测)下列细胞结构属于生物膜系统的是( )
A.中心体 B.核糖体
C.染色体 D.内质网
答案 D
解析 生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜。
5.(2014·江苏学测)右图为高等植物细胞亚显微结构示意图,请据图回答:
(1)图中②③为两种细胞器,它们的名称分别是____________、____________。
(2)该细胞进行光合作用的场所是________(填序号)。
(3)图中具有双层膜结构的细胞器有________(填序号)。
(4)该细胞能产生ATP的场所有________(填序号)。
(5)核孔是细胞核与细胞质之间进行物质交换和信息交流的通道,核内外大分子物质的交换离不开核孔。在根尖细胞中,下列物质可以通过核孔进入细胞核内的有________(在a~d中选择填空)。
a.DNA b.DNA聚合酶
c.mRNA d.RNA聚合酶
答案 (1)大液泡 高尔基体 (2)① (3)①④
(4)①④⑥ (5)bd
解析 (1)②为大液泡,③为高尔基体。(2)进行光合作用场所为叶绿体(①)。(3)具双层膜的细胞器为叶绿体(①)和线粒体(④)。(4)能产生ATP的场所有线粒体、细胞质基质和叶绿体。(5)能通过核孔进入细胞核的物质为b和d。
1.(2017·中华中学学测模拟)观察如图所示的模式图,相关说法不正确的是( )
A.图中3为核仁,代谢旺盛的细胞,核仁较大
B.图中2为核孔,通过该结构不仅可实现核质之间的物质交换,还可实现信息交流
C.图中4为核膜,它是一种双层生物膜,可将核内物质与细胞质分开
D.图中1为染色质,该结构与原核细胞中拟核的化学本质相同,均为DNA分子
答案 D
解析 图中标号分别为染色质(体)、核孔、核仁、核膜。核仁与核糖体的形成有关,故新陈代谢旺盛的细胞中核仁较大。核孔是大分子物质(如mRNA)运输的通道,能完成遗传信息交流。核膜是双层膜,将细胞质与核内物质分开。染色质含有DNA和蛋白质,而原核细胞中的拟核不形成染色质。
2.(2016·徐州学测模拟)下列物质出入细胞的方式最能体现细胞膜的结构特点的是( )
A.氧气进入人体肌细胞
B.甲状腺细胞吸收碘离子
C.抗体的分泌
D.肝糖原分解成葡萄糖进入血浆
答案 C
解析 由于细胞膜上的分子大都可以运动,从而使得细胞的形态可以发生变化,也就是细胞膜具有流动性。抗体的分泌是胞吐过程,能体现细胞膜的流动性。
3.(2017·连云港学测模拟)下列关于细胞膜的叙述,错误的是( )
A.磷脂双分子层构成其基本支架
B.膜上的蛋白质分子不能运动
C.其功能具有选择透过性
D.有糖蛋白的一侧是其外侧
答案 B
解析 磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架,A正确;细胞膜具有流动性,其上的大多数分子都可运动,B错误;细胞膜具有控制物质进出的功能,物质进出时具有选择性,C正确;糖蛋白分布在细胞膜的外侧,参与细胞之间的信息交流,D正确。
4.(2017·南京学测模拟)下图所体现的细胞膜功能是( )
A.控制物质进出细胞
B.将细胞与内环境分隔开
C.进行细胞间的信息交流
D.以上三种功能都能体现
答案 C
解析 从图形中可得出两个细胞之间正通过受体进行信息交流,因此选C。
5.(2016·南京学测模拟)下列关于蓝藻细胞和酵母菌细胞的叙述,错误的是( )
A.蓝藻细胞没有核膜包被的细胞核
B.蓝藻细胞能进行光合作用,有叶绿体
C.酵母菌细胞能进行有氧呼吸,有线粒体
D.酵母菌细胞和蓝藻细胞都有DNA和RNA
答案 B
解析 蓝藻是原核细胞,酵母菌是真核细胞,原核细胞没有核膜包被的细胞核,A项对;蓝藻虽然可进行光合作用,但没有叶绿体,B项错;真核细胞有线粒体,C项对;不论是真核细胞还是原核细胞,都含DNA和RNA,D项对。
6.(2016·连云港学测模拟)右图为细胞中某种分泌蛋白的合成、运输和释放的局部图示。下列与此有关叙述中错误的是( )
A.该过程依赖细胞膜的流动性
B.该过程要有核糖体和高尔基体参与
C.可以用32P标记氨基酸,示踪该蛋白的分泌过程
D.该图可表示胰岛B细胞分泌胰岛素的过程
答案 C
解析 蛋白质的组成元素为C、H、O、N等,一般不含P元素,所以不能用32P标记的氨基酸示踪该蛋白质的分泌过程。
7.(2017·镇江学测模拟)右图是高等植物细胞亚显微结构示意图,有关说法中正确的是( )
A.①②分别是叶绿体和液泡,在任何一个植物细胞中都可以找到
B.③④结构均为双层膜的细胞器
C.⑤是细胞核,是细胞代谢的中心
D.⑥是细胞质基质,是发生细胞呼吸的场所之一
答案 D
解析 ①为叶绿体,②为液泡,并不一定存在于每一个植物细胞中;③为高尔基体,为单层膜;⑤为细胞核,是细胞代谢的控制中心;⑥是细胞质基质,是有氧呼吸第一阶段的场所和无氧呼吸的场所。
8.(2016·南菁中学学测模拟)下列几种细胞结构中,不属于生物膜系统的是( )
答案 C
解析 C为中心体,不具有膜结构,所以不属于生物膜系统。
9.(2017·南师附中学测模拟)下列有关细胞结构和功能的叙述,错误的是( )
A.绿色植物根尖细胞膜上有吸收镁离子的载体
B.甲状腺细胞膜上有识别促甲状腺激素释放激素的受体
C.核糖体是细胞内蛋白质的“装配机器”
D.核孔是细胞核和细胞质之间进行大分子物质交换的通道
答案 B
解析 促甲状腺激素释放激素的靶细胞为垂体,所以甲状腺细胞膜上不具有识别促甲状腺激素释放激素的受体。
10.(2016·宿迁学测模拟)将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来,并将其在空气——水界面上铺成单分子层,结果测得单分子层的表面积相当于原细胞膜表面积的两倍。用下列细胞实验与此结果最相符的是( )
A.人的肝细胞 B.玉米的叶肉细胞
C.酵母菌细胞 D.大肠杆菌细胞
答案 D
解析 大肠杆菌细胞为原核细胞,无细胞核和具膜细胞器,所以其磷脂成分就在细胞膜中,铺展成单层后表面积相当于细胞膜表面积的两倍。
11.(2017·宿迁学测模拟)下列没有膜结构的细胞器是( )
A.线粒体和中心体 B.核糖体和高尔基体
C.高尔基体和内质网 D.中心体和核糖体
答案 D
解析 中心体、核糖体不具膜结构。
12.(2017·南通一模)关于生物膜系统的叙述,错误的是( )
A.生物膜系统由细胞膜和核膜组成
B.内质网膜可以通过囊泡转化为高尔基体膜
C.细胞内广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点
D.生物膜之间协调配合,共同完成细胞的生理功能
答案 A
解析 生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成。
13.(冲A练习)(2016·徐州学测模拟)下图甲是某种细胞结构的模式图,图乙是甲的局部放大。据图回答下列问题:
(1)甲、乙两图可能表示的细胞是________。
A.黑藻叶肉细胞
B.大肠杆菌细胞
C.洋葱根尖分生区细胞
D.人口腔上皮细胞
(2)图乙中具有双层膜结构的细胞器是________(填编号)。
(3)若把甲图细胞置于较高浓度的蔗糖溶液中,图中⑥处液体浓度将________,在此过程中相当于半透膜的结构是____________(填名称)。
(4)在光照充足处,给图甲所示的细胞提供14CO2,在结构①中14C的转移途径是____________________(用箭头和物质名称表示)。
(5)图甲和人体肝细胞均经过有丝分裂过程形成,在形成过程中,表现不同的时期主要是____________期。
答案 (1)A (2)①④ (3)增大 原生质层
(4)14CO2→14C3→(14CH2O) (5)前期和末
解析 (1)从图中可以看出该细胞有细胞壁、叶绿体和液泡,所以可能表示黑藻叶肉细胞。(2)线粒体(④)、叶绿体(①)具有双层膜结构。(3)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,细胞液浓度增大。(4)CO2+C52C3(CH2O)。(5)植物和动物细胞有丝分裂不同主要在于前期纺锤体的形成不同和末期子细胞分裂方式不同。
14.(2016·扬州中学学测模拟)下面是两类细胞的亚显微结构模式图,请据图回答:
(1)甲图细胞属于________细胞,判断的理由是____________________。
(2)甲、乙两图的细胞均有的细胞器是________,两种细胞中的遗传物质都是________。
(3)乙图中,对细胞有支持和保护作用的结构是[ ]________。与细胞的分泌蛋白合成、加工和分泌有关的细胞器有________________(请写标号)。
答案 (1)原核 无核膜(无以核膜为界限的细胞核)
(2)核糖体 DNA (3)⑤ 细胞壁 ⑧、⑩、?、?
解析 (1)甲没有以核膜为界限的细胞核,判断为原核细胞。(2)乙为真核细胞,甲、乙共有的细胞器为核糖体,其遗传物质都是DNA。(3)对乙图起支持、保护作用的结构为⑤细胞壁;与分泌蛋白合成、加工和分泌有关的细胞器为?核糖体合成、⑩内质网、?高尔基体加工、⑧线粒体提供能量。
考纲要求
测试内容
测试要求
测试内容
测试要求
1.物质进出细胞的方式
(2)影响酶活性的因素
B
(1)物质跨膜运输方式的类型及特点
B
4.ATP在能量代谢中的作用
(2)细胞膜是选择透过性膜
B
(1)ATP的化学组成和结构特点
A
(3)大分子物质进出细胞的方式
A
(2)ATP与ADP相互转化的过程及意义
B
2.观察植物细胞的质壁分离和复原
5.探究影响酶活性的因素
(1)实验原理
B
(1)实验原理
B
(2)实验材料用具、实验方法步骤
A
(2)实验设计
B
(3)实验结果及其分析
C
(3)实验结果及其分析
C
3.酶在代谢中的作用
(1)酶的本质、特性和作用
A
考点一 渗透作用与细胞失水、吸水
1.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之间的半透膜组成。
(2)渗透作用产生的条件
2.动、植物细胞的吸水和失水
(1)动物细胞的吸水和失水
①
②现象
a.外界溶液浓度<细胞质浓度?细胞吸水膨胀。
b.外界溶液浓度>细胞质浓度?细胞失水皱缩。
c.外界溶液浓度=细胞质浓度?水分进出动态平衡。
(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
a.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。
b.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。
3.科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2+、Mg2+和SiO的培养液中培养,结果及分析如下:
(1)实验结果
①不同植物对同种无机盐离子的吸收有差异。
②同种植物对不同无机盐离子的吸收也有差异。
(2)实验结论:植物细胞对无机盐离子的吸收具有选择性。
4.质壁分离及复原实验
(1)实验原理
①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。
②细胞液具有一定的浓度,细胞能渗透吸水和失水。
③原生质层比细胞壁的伸缩性大。
(2)实验步骤
(3)现象与结论
命题点一 渗透作用装置及应用
1.(2016·南菁中学学测模拟)将发芽的小麦种子研磨后装入一半透膜袋内,扎紧袋口后将此袋放入装有蒸馏水的大烧杯中,一段时间后,从烧杯的液体中取样并等量分装于几个试管中,各滴入不同的试剂进行相应的检测,最可能观察到的是( )
A.滴入碘液→摇匀→溶液变成蓝色
B.滴入斐林试剂→隔水加热→有砖红色沉淀
C.滴入苏丹Ⅲ染液→隔水加热→溶液变成橘黄色
D.滴入双缩脲试剂→摇匀→溶液变成紫色
答案 B
解析 发芽的小麦种子中有淀粉和淀粉酶,淀粉酶催化淀粉分解成麦芽糖,麦芽糖为还原糖,还原糖加斐林试剂水浴加热形成砖红色沉淀;淀粉属于生物大分子物质,不能透过半透膜。
2.(2016·南通学测模拟)某实验小组用右图所示实验装置探究鱼鳔膜的通透性。实验开始时漏斗内外液面等高,实验中观察到漏斗内液面上升到一定高度后不再上升。相关叙述正确的是( )
A.水分子只能由鱼鳔外进入膜内
B.蔗糖分子可以由鱼鳔膜内扩散到膜外
C.液面静止时鱼鳔膜内外渗透压相等
D.实验结果表明鱼鳔膜是一种半透膜
答案 D
解析 水分子可从膜内到膜外,也可从膜外到膜内。蔗糖为二糖,不能通过半透膜。受压强影响,液面静止时鱼鳔膜内渗透压大于膜外。
命题点二 细胞的吸水与失水
3.(2012·江苏学测)将人体红细胞浸到浓度为x的NaCl溶液中,红细胞发生破裂。而将人体红细胞浸在浓度为y的NaCl溶液中,红细胞发生皱缩。比较这两种NaCl溶液浓度大小的结果是( )
A.x>y B.xC.x=y D.无法判断
答案 B
解析 红细胞在x浓度的NaCl溶液中破裂,说明x浓度小于细胞内液浓度;在y浓度NaCl溶液中皱缩,说明y浓度大于细胞内液浓度。
4.(2016·宿迁学测模拟)右图是处于质壁分离状态的细胞图像,下列叙述正确的是( )
A.①②④组成了细胞的原生质层
B.此时④处的浓度一定大于⑤处
C.①具有选择透过性,④中充满了蔗糖溶液
D.⑤是细胞液,在质壁分离过程中浓度越来越大
答案 D
解析 根据题意,①为细胞壁,无选择透过性。图中②细胞膜、③液泡膜以及两者之间的细胞质构成原生质层。
题后反思 验证渗透作用发生条件的方法
(1)具有半透膜
(2)半透膜两侧溶液具有浓度差
考点二 物质跨膜运输方式
1.物质跨膜运输的方式
(1)被动运输
①自由扩散:不需要载体和能量,如水、CO2、O2、甘油、乙醇、苯等。
②协助扩散:需要载体,但不需要消耗能量,如红细胞吸收葡萄糖。
(2)主动运输:既需要载体协助,又需要消耗能量,如K+、Na+、Ca2+和氨基酸等。
2.大分子物质的运输方式
大分子物质以胞吞和胞吐方式进出细胞,这些过程与细胞膜的流动性有关。
命题点一 物质跨膜运输的方式
5.(2016·江苏学测)下图为某种物质跨膜运输示意图,它代表的运输方式是( )
A.自由扩散 B.协助扩散
C.渗透作用 D.主动运输
答案 B
解析 该图代表的物质运输方向从高浓度到低浓度,需要载体协助,属于协助扩散。
6.(2015·江苏学测)下图是某种物质跨膜运输方式的示意图,该物质可能是( )
A.K+ B.O2 C.CO2 D.H2O
答案 A
解析 该物质的运输消耗能量,需要载体,因此只有A项符合。
命题点二 影响物质跨膜运输的因素
7.(2013·江苏学测)下列物质中,进出细胞的转运速度与浓度梯度的关系符合右图曲线的是( )
A.氨基酸
B.二氧化碳
C.核苷酸
D.钙离子
答案 B
解析 从图形可知该物质随着浓度增加运输速度加快,这种运输方式是自由扩散。
8.(2011·江苏学测)下列物质进入细胞的过程中,既不需要载体也不消耗能量的是( )
A.氨基酸 B.Na+
C.O2 D.葡萄糖
答案 C
解析 不消耗能量,不需要载体的运输方式是自由扩散,选C。
易错警示 有关物质出入细胞方式的6个“不要漏掉”
(1)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外,不要漏掉协助扩散。
(2)消耗能量的运输方式除主动运输外,不要漏掉胞吞和胞吐。
(3)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外,不要漏掉协助扩散。
(4)影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外,不要漏掉浓度差。
(5)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外,不要漏掉载体蛋白的合成场所——核糖体。
(6)运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外,不要漏掉协助扩散。
考点三 酶和ATP
1.酶的本质、特性及影响因素
(1)酶的本质:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
(2)酶的特性
①高效性:催化效率比无机催化剂高。
②专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)影响酶活性的因素:通常是温度和pH。
2.ATP的结构
归纳总结 (1)ATP的结构(如下图所示)
(2)ATP中的“一、二、三”
3.ATP的功能及ATP与ADP的相互转化
(1)作用:ATP是生命活动的直接能源物质,是细胞内的能量“通货”。
(2) ATP和ADP相互转化的过程及意义
①ATP与ADP的相互转化的关系式为ATPADP+Pi+能量。
a.向右:表示ATP水解,所释放的能量用于各种需要能量的生命活动。
b.向左:表示ATP合成,所需的能量来源于生物化学反应释放的能量(在人和动物体内,来自细胞呼吸;在绿色植物体内则来自细胞呼吸和光合作用)。
②ATP能作为直接能源物质的原因是细胞中ATP与ADP的相互转化十分迅速。
命题点一 酶的本质、作用及特性
9.(2015·江苏学测)右图反映某种酶的活性与温度的关系,由图可知( )
A.该酶的最适温度是b
B.当温度高于d时,该酶依然具有活性
C.随着温度的升高,该酶的活性一直升高
D.该酶在c温度下的活性比a温度下的活性低
答案 A
解析 据图可知,b点时酶的活性最大。
10.(2013·江苏学测)蛋白酶只能催化蛋白质的水解,不能催化淀粉的水解。这一事实说明( )
A.酶具有专一性 B.酶具有多样性
C.酶具有高效性 D.酶的化学成分是蛋白质
答案 A
解析 一种酶只能催化一种或一类化学反应,这是酶的专一性。
命题点二 ATP的结构和功能
11.(2016·江苏学测)下列关于ATP的叙述中,正确的是( )
A.ATP直接为生命活动提供能量
B.ATP不含有磷酸基团
C.ATP的结构简式为A~P~P~P
D.植物细胞夜间不能生成ATP
答案 A
解析 ATP是生命活动的直接能源物质,A正确;ATP含有三个磷酸基团,B错误;ATP的结构简式为A—P~P~P,C错误;植物细胞夜间通过呼吸作用产生ATP,D错误。
12.(2015·江苏学测)ATP的分子结构简式可以表示为A—P~P~P,下列相关叙述正确的是( )
A.每个ATP分子含有1个磷酸基团
B.每个ATP分子含有3个高能磷酸键
C.ATP不能水解释放能量
D.ATP是一种高能磷酸化合物
答案 D
解析 ATP是一种高能磷酸化合物,含三个磷酸基团,两个高能磷酸键,水解时释放的能量用于各项生命活动。
易错警示
1.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,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,因为斐林试剂需加热,而温度是自变量。
2.在酶的最适pH探究实验中,操作时必须先将酶置于不同pH条件下(加清水、加氢氧化钠、加盐酸),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。
真题演练与模拟过关
1.(2016·江苏学测)过氧化氢酶的基本组成单位是( )
A.核苷酸 B.氨基酸
C.脂肪酸 D.丙酮酸
答案 B
解析 过氧化氢酶的化学本质是蛋白质,其基本单位是氨基酸。
2.(2016·江苏学测)利用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验时,在盖玻片一侧滴入质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸引,重复几次后,在显微镜下能观察到( )
A.细胞壁与原生质层分离
B.液泡体积变大
C.液泡紫色变浅
D.细胞体积明显增大
答案 A
解析 用质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液处理时,植物细胞发生质壁分离,液泡体积变小,颜色变深,细胞体积变小。
3.(2014·江苏学测)ATP是细胞的能量“通货”。下列关于ATP的叙述,错误的是( )
A.ATP分子含有磷酸基团
B.ATP是一种高能化合物
C.ATP分子的结构简式为A—P
D.ATP为生命活动直接提供能量
答案 C
解析 该结构简式错误,应该为A—P~P~P。
4.(2014·江苏学测)下图是某种物质跨膜运输方式的示意图,该运输方式是( )
A自由扩散 B协助扩散
C被动运输 D主动运输
答案 D
解析 如图所示物质的运输需要能量、载体,由低浓度向高浓度,因此属于主动运输。
5.(2014·江苏学测)某研究性学习小组按下表进行了实验操作发现试管2比试管1产生的气泡明显多,该实验说明了( )
操作顺序
具体操作
试管1
试管2
①
加入体积分数为3%的H2O2溶液
2mL
2mL
②
滴加质量分数为3.5%的FeCl3溶液
2滴
—
滴加质量分数为20%的肝脏研磨液(含过氧化氢酶)
—
2滴
A.酶具有专一性 B.酶具有高效性
C.酶具有多样性 D.酶是蛋白质
答案 B
解析 该实验现象说明酶的催化效率高。
1.(2017·南京学测模拟)下列有关“过氧化氢酶与Fe3+催化H2O2分解为H2O和O2实验”的叙述,正确的是( )
A.该实验可证明酶具有高效性
B.该实验可证明酶具有专一性
C.该实验的自变量是酶的种类
D.该实验可证明酶的催化作用需要适宜的温度、pH
答案 A
解析 Fe3+为无机催化剂,所以H2O2酶和Fe3+催化H2O2分解的实验证明了酶具有高效性。
2.(2017·泰州中学三模)下图为ATP与ADP相互转化的关系式,下列说法错误的是( )
ADP+Pi+能量ATP
A.ATP中有三个高能磷酸键,A代表腺嘌呤
B.人体细胞中①过程一般与细胞呼吸相联系
C.②过程能直接为肌细胞的收缩提供能量
D.ADP中有一个高能磷酸键,A代表腺苷
答案 A
解析 ATP含两个高能磷酸键,A代表腺苷,A错误;人体细胞形成ATP主要通过细胞呼吸,B正确;ATP是直接能源物质,为各项生命活动提供能量,C正确;ADP是ATP的水解产物,含一个高能磷酸键,D正确。
3.(2017·徐州学测模拟)如图1、2分别表示甲、乙两种物质跨膜运输的方式,据图分析下列说法中错误的是( )
A.图1可表示葡萄糖进入红细胞的方式
B.图2表示细胞通过主动运输吸收物质乙
C.去除细胞膜中的蛋白质对甲、乙的运输均有影响
D.甲、乙两种物质均为细胞代谢所需的营养物质
答案 D
解析 甲为协助扩散,乙为主动运输,这两种方式运输的物质并不一定是细胞代谢所需的营养物质。
4.(2017·无锡学测模拟)下列有关ATP的叙述,正确的是( )
A.一分子ATP由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成
B.ATP和ADP间不断转化保证了活细胞持续的能量需求
C.动植物细胞中合成ATP所需的能量来源相同
D.ATP分子中的3个高能磷酸键稳定性不同
答案 B
解析 ATP由1个腺苷和3个磷酸基团组成;植物细胞形成ATP的过程为光合作用和呼吸作用,动物细胞形成ATP的过程为呼吸作用;ATP中只有2个高能磷酸键;ATP与ADP间不断转化保证了能量供应。
5.(2017·苏州学测模拟)下列物质出入细胞的方式中,必须依赖于细胞膜上载体才能完成的是( )
A.氧气进入骨骼肌细胞
B.葡萄糖进入心肌细胞
C.唾液淀粉酶的分泌
D.水进入小肠上皮细胞
答案 B
解析 H2O、O2进入细胞的方式为自由扩散,唾液淀粉酶的分泌为胞吐,葡萄糖进入心肌细胞的方式为主动运输。
6.(2017·南师附中学测模拟)右图是在最适宜温度下,麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系。有关叙述正确的是( )
A.如果温度上升5℃,b点向左下方移动
B.a点时,麦芽糖酶全部参与催化
C.可用斐林试剂鉴定麦芽糖的分解情况
D.因只受酶活性的限制,bc段催化速率不再增加
答案 A
解析 该曲线是在最适温度下绘制的,因此当温度再上升时,酶的活性将下降,b点向左下方移动,A正确;a点以后,反应速率继续上升,说明a点时酶没有全部参与催化,B错误;麦芽糖和其水解产生的葡萄糖都具有还原性,不能用斐林试剂鉴定,C错误;bc段反应速率不再增加,是因为酶的数量有限,D错误。
7.(2016·扬州学测模拟)两个学生在研究温度对两种天然酶的作用后,绘制了数据图,观察他们的数据图,下列说法正确的是( )
A.酶A的最适温度是60℃
B.两种酶的反应速度相等的温度条件是50℃
C.两种酶有相同的最适温度范围
D.每种酶在0℃都会失去活性
答案 B
解析 从图中可以看出两条曲线的交点表示两种酶的反应速度相当,对应的温度为50℃。
8.(2016·南通中学学测模拟)下列有关酶的叙述,错误的是( )
A.酶的组成元素都为C、H、O、N
B.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物
C.酶催化效率高是因为其降低活化能的作用显著
D.过酸、过碱能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性
答案 A
解析 酶是具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数是RNA,RNA的组成元素有C、H、O、N、P。
9.(2016·扬州学测模拟)下图表示某种离子的跨膜运输,但顺序打乱了,正确顺序以及这些图代表的过程分别是( )
A.d—c—b—a,主动运输
B.c—b—d—a,主动运输
C.a—b—d—c,被动运输
D.a—d—b—c,被动运输
答案 B
解析 图示过程为离子运输,需要载体,需消耗能量,属于主动运输方式,B项符合。
10.(2016·扬州学测模拟)一位生物学家正在用显微镜研究来自未知溶液的细胞,细胞看上去萎缩了。对于这种未知溶液,他能做出的判断是( )
A.低渗溶液 B.等渗溶液
C.高渗溶液 D.极性溶液
答案 C
解析 细胞失水萎缩,说明外界溶液浓度高。
11.(2016·扬州学测模拟)将新鲜的苔藓植物的绿色叶片放入有少量红墨水(色素分子不能进入活细胞)、质量分数为30%的蔗糖溶液中,一段时间后在显微镜下观察,细胞的状态如右图所示,此时部位①②的颜色分别是( )
A.①绿色 ②绿色 B.①红色 ②绿色
C.①绿色 ②红色 D.①红色 ②红色
答案 B
解析 苔藓植物的绿色叶片含有叶绿体,存在于②中,发生质壁分离后,原生质层和细胞壁之间存在外界溶液——蔗糖溶液(含有红墨水),因此①处为红色。
12.(2016·南京学测模拟)若向鱼鳔内注入适量的质量分数为20%的蔗糖溶液,排出鱼鳔内的空气,扎紧开口,将其浸没在盛有质量分数为10%的蔗糖溶液的烧杯中,下图能正确表示烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是( )
答案 B
解析 鱼鳔内是质量分数为20%的蔗糖溶液,烧杯内是质量分数为10%的蔗糖溶液,鱼鳔内的蔗糖溶液从烧杯内的蔗糖溶液中渗透吸水,烧杯内蔗糖溶液浓度先升高后趋于稳定。
13.(2015·宿迁学测模拟)下图表示细胞膜的亚显微结构,其中a、b、c为物质的运输方式。请据图回答:
(1)细胞膜的基本支架是________(填序号)。
(2)细胞的识别与图中________(填序号)有密切的关系。
(3)图中的b跨膜运输方式为________,二氧化碳从细胞内到达组织液的运输方式为________(填字母)。
(4)细胞膜从功能上来说,它是一层____________膜。
(5)动物细胞吸水膨胀时细胞膜的厚度变小,这说明细胞膜具有一定的________。
答案 (1)③ (2)① (3)主动运输 c (4)选择透过性
(5)流动性
解析 图中的①②③分别表示糖蛋白、蛋白质和磷脂双分子层。有糖蛋白的一侧是细胞膜的外侧。图中的a、b、c代表的物质跨膜运输方式分别为自由扩散、主动运输和自由扩散。
14.(冲A练习)某校研究性学习小组利用如下实验材料做相关实验,请分析回答下列问题:
(1)用上述材料进行质壁分离实验,应选择的最佳实验材料是________(填序号)。
(2)在观察质壁分离实验中,将取自同一材料同一区域的三个细胞分别放在A、B、C三种不同浓度的蔗糖溶液中,实验结果分别如下图1、2、3所示,这三种蔗糖溶液的浓度由大到小依次是________>________>________(用字母表示)。
(3)将图3细胞放入________中,细胞能由图3恢复成图1的状态,此过程称为_______________
________________________________________________________________________。
答案 (1)① (2)C B A (3)清水 质壁分离复原
解析 (1)紫色洋葱鳞片叶的表皮细胞具有大液泡,在较高浓度的外界溶液中可以发生质壁分离,紫色液泡便于观察。(2)当蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度时,细胞渗透失水,会导致质壁分离,而且蔗糖溶液浓度越高,细胞失水越多,质壁分离越明显;当蔗糖溶液浓度小于或等于细胞液浓度时,细胞不会发生质壁分离。据图可知,蔗糖溶液浓度的大小关系是C>B>A。(3)将发生质壁分离的活细胞放入清水中后,细胞会发生渗透吸水,最终完成质壁分离复原。
考纲要求
测试内容
测试要求
测试内容
测试要求
1.细胞呼吸
2.探究酵母菌的呼吸方式
(1)有氧呼吸和无氧呼吸的过程及异同
B
(1)实验原理
B
(2)细胞呼吸的意义及其在生产和生活中的应用
C
(2)实验设计
B
(3)实验结果及其分析
C
考点一 探究酵母菌细胞呼吸方式
1.实验原理
(1)酵母菌属于兼性厌氧型微生物。
(2)CO2可使澄清的石灰水变混浊,也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
(3)橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下可与乙醇发生化学反应,变成灰绿色。
2.实验设计
(1)配制酵母菌培养液:20g新鲜食用酵母菌+240mL质量分数为5%的葡萄糖溶液。
(2)检测CO2的产生,装置如下图所示:
(3)检测酒精的产生:从A、B中各取2mL酵母菌培养液滤液注入已编号1、2的两支试管中→分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液中的颜色变化。
命题点一 实验基础
1.(2017·南京学测模拟)在检验酵母菌细胞呼吸产物时,常用到一些特殊的颜色反应,下列描述不正确的是( )
A.CO2可使澄清的石灰水变混浊
B.CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
C.乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色
D.乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色
答案 C
解析 CO2能使澄清的石灰水变混浊,或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄;乙醇在酸性条件下(浓硫酸)能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色。
2.(2016·南通中学学测模拟)某生物兴趣小组利用酵母菌探究细胞呼吸类型,实验装置如下图所示,请据图回答:
(1)该实验选用酵母菌作为实验材料的原因是____________________________。
(2)A瓶质量分数为10%的NaOH溶液的作用是________________________________,使进入B瓶的空气先经过NaOH处理,排除对实验结果的干扰。
(3)D瓶应封口放置一段时间后,再连通E瓶,其原因是__________________________________
________________________________________________________________________。
(4)该实验的自变量是____________,而温度、pH、培养液浓度等条件均是无关变量。
(5)取________(填字母)瓶中的溶液加入橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下发生反应,变成灰绿色,可检测酒精的产生。
(6)实验结论是__________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)酵母菌属于兼性厌氧菌 (2)吸收空气中的CO2 (3)使酵母菌将瓶中的氧气消耗完,以确保通入澄清石灰水的CO2是酵母菌的无氧呼吸所产生的 (4)氧气的有无 (5)D (6)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸,在有氧条件下产生的CO2比无氧条件下产生的CO2多且快
解析 选用酵母菌是因为它既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸,适合研究呼吸类型。空气本身含有CO2,如果直接将空气通入B瓶,将会影响实验结果。如果立即连接D、E,则D中酵母菌有氧呼吸产生的CO2将通入E,影响实验结果。根据装置1和2可知实验变量为有无氧气。酒精的检测应在D瓶。由于酵母菌是兼性厌氧菌,所以C、E都有混浊产生,但C混浊程度更大。
命题点二 实验拓展
3.(2017·连云港学测模拟)某生物实验小组为“探究酵母菌呼吸方式”设计了如图所示的实验装置。实验中,先向气球中加入10mL酵母菌培养液,再向气球中注入一定量的氧气,扎紧气球,置于装有20℃温水的烧杯中,再将整个装置置于20℃的恒温水浴中,记录实验开始30min后烧杯中液面变化量。下列说法错误的是( )
A.还应设置一个气球中加入等量煮沸过的酵母菌培养液的相同装置作为对照
B.若30min后液面没有变化是因为酵母菌只进行了有氧呼吸
C.若酵母菌进行了无氧呼吸,则液面应该下降
D.该装置还可以用来“探究酵母菌进行无氧呼吸的最适温度”
答案 C
解析 若酵母菌只进行有氧呼吸,则消耗的氧气和产生的二氧化碳体积相等,不会引起液面变化;若进行了无氧呼吸,则产生的二氧化碳多于消耗的氧气,气体体积增大,液面上升。
4.(2017·徐州学测模拟)如图所示为细胞呼吸的实验装置,a、b两锥形瓶内各放一些湿棉花,瓶塞上各吊一熟石灰包,并插入温度计,分别有导管从瓶内通入水中。a瓶装入萌发的种子,b瓶装入等量的煮熟的种子。48h后,预期所能观察到的变化是( )
A.a瓶温度上升,与其连接的导管内水上升明显
B.b瓶温度上升,与其连接的导管内水上升明显
C.a瓶温度上升,与b瓶连接的导管内水上升明显
D.b瓶温度上升,与a瓶连接的导管内水上升明显
答案 A
解析 a瓶中萌发的种子生命活动旺盛,主要进行有氧呼吸,吸收瓶内的氧气,释放CO2,但CO2易被熟石灰吸收;在细胞呼吸过程中要释放能量,并且大部分能量都转化成热能,所以a瓶温度上升;由于O2的消耗,瓶内气压下降,与之相连的导管内水柱上升。而b瓶装的是煮熟的种子,不再进行细胞呼吸等生命活动,所以温度、水面基本无变化。
知识拓展 对比实验和对照实验
对比实验是指设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象的关系,这样的实验叫做对比实验。对比实验不设对照组,均为实验组(或互为实验组和对照组),是对照实验的一种特殊形式,即相当于“相互对照实验”。
考点二 细胞呼吸的过程
1.细胞呼吸
是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。
2.有氧呼吸
(1)概念:是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。
(2)过程
(3)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)。
3.无氧呼吸
(1)场所:全过程是在细胞质基质中进行的。
(2)过程
命题点一 细胞呼吸过程中的物质和能量分析
5.下表描述的是真核细胞中有氧呼吸和无氧呼吸的位置及主要产物,下列相关选项中正确的是( )
呼吸类型
有氧呼吸
无氧呼吸
时间
第一阶段
第二阶段
第三阶段
第一阶段
第二阶段
位置
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
细胞质基质
细胞质基质
主要产物
C3H4O3
CO2
H2O
C3H4O3
C3H6O3或C2H5OH+CO2
A.有氧呼吸各阶段在细胞不同位置进行与细胞中酶的种类及分布有关
B.人体在剧烈运动过程中产生的CO2有部分来自无氧呼吸
C.产生C3H6O3的无氧呼吸释放能量比产生C2H5OH的无氧呼吸多
D.细胞进行无氧呼吸产生C3H6O3还是C2H5OH的根本原因是细胞中酶的种类有差异
答案 A
解析 有氧呼吸各个阶段的反应都需要酶的催化,A正确;人体在剧烈运动过程中产生的CO2只能来自有氧呼吸,因为无氧呼吸只产生乳酸,B错误;产生C3H6O3的无氧呼吸释放能量比产生C2H5OH的无氧呼吸略少,C错误;细胞进行无氧呼吸产生C3H6O3还是C2H5OH的直接原因是细胞中酶的种类有差异,根本原因是基因的种类不同,D错误。
6.(2009·江苏学测)细胞有氧呼吸过程的三个阶段中都产生的物质是( )
A.ATP B.[H] C.CO2 D.丙酮酸
答案 A
解析 有氧呼吸三个阶段都释放能量产生ATP。
命题点二 细胞呼吸的相关计算
7.有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的O2时,其产生的乙醇和CO2的物质的量如下图所示。据图中信息推断,错误的是( )
A.当O2浓度为a时,酵母菌只有无氧呼吸
B.当O2浓度为b和d时,酵母菌细胞呼吸的过程有所不同
C.当O2浓度为c时,有2/5的葡萄糖用于酵母菌的乙醇发酵
D.a、b、c、d4种不同氧浓度下,细胞都能产生[H]和ATP
答案 C
解析 当O2浓度为a时,乙醇产生量与CO2产生量相等,说明此时只进行无氧呼吸;当O2浓度为b时,产生CO2的量多于产生酒精的量,说明酵母菌还进行了有氧呼吸,当O2浓度为d时,没有乙醇产生,说明酵母菌只进行有氧呼吸,因此b、d的细胞呼吸过程有所不同;当O2浓度为c时,产生6mol乙醇的同时会产生6molCO2,需要消耗3mol葡萄糖,剩余的9molCO2来自有氧呼吸,需消耗1.5mol葡萄糖,因此有2/3的葡萄糖用于酵母菌的乙醇发酵;无论是无氧呼吸还是有氧呼吸都会产生[H]和ATP。
8.现有一瓶葡萄糖液,内置有适量的酵母菌,经测定瓶中放出CO2的体积与吸收O2的体积比为7∶6,这是因为(假设两种呼吸作用消耗葡萄糖的速率相等)( )
A.有1/3的酵母菌在进行有氧呼吸
B.有6/7的酵母菌在进行有氧呼吸
C.有2/3的酵母菌在进行有氧呼吸
D.有1/7的酵母菌在进行有氧呼吸
答案 C
解析 有氧呼吸中吸入的O2和生成的CO2物质的量比例为1∶1,无氧呼吸中不耗氧,消耗1mol葡萄糖净生成2molCO2。假设进行有氧呼吸的酵母菌的比例为X,则进行无氧呼吸的酵母菌的比例为1-X,故[6X+2(1-X)]∶6X=7∶6,求解X=2/3,故有2/3的酵母菌在进行有氧呼吸。
题后反思 细胞呼吸反应式中各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸底物)
(1)有氧呼吸:葡萄糖∶O2∶CO2=1∶6∶6。
(2)无氧呼吸:葡萄糖∶CO2∶酒精=1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸=1∶2。
(3)消耗等量的葡萄糖时,无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为1∶3。
(4)消耗等量的葡萄糖时,有氧呼吸消耗的O2摩尔数与有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2摩尔数之和的比为3∶4。
考点三 影响细胞呼吸的外界因素及其应用
1.温度
(1)原理:细胞呼吸是一系列酶促反应,温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。
(2)曲线模型(如下图)
(3)应用
2.O2浓度
(1)原理:O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。
(2)曲线模型
①O2浓度低时,无氧呼吸占优势。
②随O2浓度增大,无氧呼吸逐渐被抑制,有氧呼吸不断加强。
③当O2浓度达到一定值后,随O2浓度增大,有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。
(3)应用
①选用透气消毒纱布包扎伤口,抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。
②作物栽培中的中耕松土,保证根的正常细胞呼吸。
③提倡慢跑,防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。
④稻田定期排水,抑制无氧呼吸产生酒精,防止酒精中毒,烂根死亡。
3.CO2浓度
(1)原理:CO2是细胞呼吸的最终产物,积累过多会抑制(填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。
(2)曲线模型(如下图)
(3)应用:在蔬菜和水果保鲜中,增加CO2浓度可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。
4.含水量
(1)原理:水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率。
(2)特点:在一定范围内,细胞呼吸速率随含水量的增加而加快,随含水量的减少而减慢(如图)。
(3)应用
命题点一 氧浓度对细胞呼吸的影响及应用分析
9.(2016·扬州学测模拟)下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化,P点为图中两曲线的交点。下列对该图的分析中正确的是( )
A.外界氧浓度小于P点时,该器官的呼吸作用方式是无氧呼吸
B.外界氧浓度大于P点时,该器官的呼吸作用方式是有氧呼吸和无氧呼吸
C.外界氧浓度大约为0时,该器官的呼吸作用释放的CO2量最少
D.外界氧浓度大约为5%时,该器官的呼吸作用释放的CO2量最少
答案 D
解析 根据题意,5%的外界氧浓度,该非绿色器官呼吸作用最弱。氧气浓度大于P点时,只进行有氧呼吸,当氧气浓度不为0且小于P点时,器官的呼吸作用方式是有氧呼吸和无氧呼吸。
10.(2016·南京学测模拟)将等量且足量的苹果果肉分别放在O2浓度不同的密闭容器中,1h后,测定O2的吸收量和CO2的释放量,结果见下表。下列有关叙述正确的是( )
O2浓度变化量
0
1%
2%
3%
5%
7%
10%
15%
20%
25%
O2吸收量/mol
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.8
CO2释放量/mol
1
0.8
0.6
0.5
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.8
A.苹果果肉细胞在O2浓度为0~3%和3%~25%时,分别进行无氧呼吸和有氧呼吸
B.储藏苹果时,应选择O2浓度为5%的适宜环境条件
C.O2浓度越高,苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛,产生ATP越多
D.苹果果肉细胞进行无氧呼吸时,产生乳酸和CO2
答案 B
解析 根据O2吸收量和CO2释放量的比值可以判断出:当CO2的释放量等于O2的吸收量时,细胞只进行有氧呼吸(5%~25%)。在无氧条件下进行无氧呼吸(0)。当O2浓度不足的时候既进行无氧呼吸,又进行有氧呼吸(0~3%)。储藏苹果主要是减少有机物的分解消耗,其产物CO2的量越少,表明分解消耗越少,在5%的O2浓度下,产生的CO2最少,因此最有利于有机物的保存。在一定范围内,O2浓度越高,有氧呼吸越旺盛,产生的能量也越多,但超过一定范围,O2浓度增加,细胞呼吸强度将不再增加。大多数植物进行无氧呼吸的产物主要是酒精和CO2(少数植物的无氧呼吸产物是乳酸)。
命题点二 CO2、温度等对细胞呼吸的影响及应用分析
11.(2013·江苏学测)下列关于细胞呼吸原理在生活、生产中应用的叙述,错误的是( )
A.施肥的同时结合松土,有利于根吸收矿质元素离子
B.适当降低温度和氧浓度,有利于果蔬储藏
C.用透气的纱布包扎伤口,可抑制厌氧菌的大量繁殖
D.给含有酵母菌的发酵液连续通气,可以提高产酒量
答案 D
解析 酵母菌酿酒时需先通气再密封。通气让其有氧呼吸,大量繁殖;密封让其无氧呼吸产生酒精。
12.(2016·扬州学测模拟)呼吸作用的原理在生产上具有广泛的应用,下列相关叙述错误的是( )
A.低温、低氧、干燥等条件有利于水果和蔬菜的保鲜
B.利用酵母菌制酒时先通气促进其繁殖后密封产生酒精
C.用透气的“创可贴”包扎伤口可避免厌氧病原菌的繁殖
D.慢跑等有氧运动可防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀乏力
答案 A
解析 水果和蔬菜的保鲜需要一定的湿度。
技法提炼 解读植物细胞呼吸曲线图
(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。
真题演练与模拟过关
1.(2008·江苏学测)某同学剧烈运动后感到肌肉酸痛,主要原因是肌细胞产生并大量积累了( )
A.醋酸 B.酒精 C.乳酸 D.碳酸
答案 C
解析 该同学剧烈运动进行了无氧呼吸,积累了乳酸,是造成肌肉酸痛的原因。
2.(2007·江苏学测)生物体细胞有氧呼吸的最终产物是( )
A.丙酮酸和[H] B.乳酸
C.二氧化碳和水 D.酒精和二氧化碳
答案 C
解析 有氧呼吸的最终产物是H2O和CO2。
3.(2012·江苏学测)慢跑是一种健康的有氧运动。在有氧呼吸的三个阶段中,消耗氧气的是( )
A.第一阶段 B.第二阶段
C.第三阶段 D.第一和第二阶段
答案 C
解析 有氧呼吸第三阶段[H]和氧结合,生成水,同时释放大量能量。
4.(2010·江苏学测)酵母菌无氧呼吸不能产生的物质是( )
A.CO2 B.丙酮酸
C.乳酸 D.酒精
答案 C
解析 酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO2,不产生乳酸。
5.(2015·江苏学测)图1为高等植物细胞的亚显微结构示意图,图2为有氧呼吸过程简图。请据图回答:
图1
图2
(1)图1中②、⑥所示细胞器的名称分别是__________、__________。
(2)图1中的遗传物质主要存在于________(填序号)中。
(3)图1中结构①是一种选择透过性膜,其主要化学成分是脂质和________。
(4)图2中过程Ⅰ发生的场所是________(填图1中的序号)。
(5)2,4-二硝基苯酚(DNP)对图2中过程Ⅱ的氧化过程没有影响,但使该过程所释放的能量都以热能的形式散失,这表明DNP使分布在________(填下列序号)的酶无法合成ATP。
a.细胞质基质b.线粒体基质
c.线粒体外膜d.线粒体内膜
答案 (1)液泡 叶绿体 (2)⑤ (3)蛋白质 (4)③④
(5)d
解析 该图是一个成熟的植物细胞,含有DNA的结构有细胞核、叶绿体和线粒体,主要在细胞核。各种生物膜的主要成分都是脂质和蛋白质。过程Ⅰ代表有氧呼吸的第一、二阶段,场所是细胞质基质和线粒体。过程Ⅱ是有氧呼吸第三阶段,场所是线粒体内膜。
1.(2017·泰州学测模拟)下面是人体细胞内常见的两种生理过程,以下有关说法正确的是( )
过程1:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量
过程2:C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量
A.过程1只发生在细胞的线粒体中
B.过程1的CO2中的氧来自C6H12O6和O2
C.人体在剧烈运动过程中,能量主要由过程2提供
D.人体内的葡萄糖最终来源于植物的光合作用
答案 D
解析 过程1为有氧呼吸过程,第一阶段发生在细胞质基质中,第二、三阶段发生在线粒体中。CO2在有氧呼吸的第二阶段产生,其中的氧来自C6H12O6和H2O。人体在剧烈运动过程中,既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,但能量主要由有氧呼吸提供。人体直接或间接以绿色植物为食,因此,体内的葡萄糖最终来源于植物的光合作用。
2.(2017·徐州学测模拟)下图是探究酵母细胞呼吸方式的实验装置。以下说法正确的是( )
A.两个装置均需要在黑暗条件下进行
B.装置乙在Ⅲ瓶处可检测到有酒精生成
C.装置乙中应让Ⅱ瓶先静置一会再与Ⅲ瓶连接
D.装置甲中NaOH的作用是吸收Ⅰ瓶处的CO2
答案 C
解析 黑暗或光照对酵母菌的细胞呼吸没有明显的影响。装置乙中酵母菌产生的CO2可通过导管进入Ⅲ瓶,但酵母菌产生的酒精保留在Ⅱ瓶中。装置乙的Ⅱ瓶在封口一段时间后再连接盛有澄清石灰水的Ⅲ瓶,这样做是为了消耗装置内的O2,防止酵母菌有氧呼吸对实验结果的干扰。装置甲中NaOH溶液的作用是排除空气中CO2对实验结果的干扰。
3.(2016·连云港学测模拟)与动物细胞无氧呼吸相比,有氧呼吸过程中特有的是( )
A.需要酶的催化 B.产生了[H]
C.最终产生了CO2 D.产生了ATP
答案 C
解析 动物细胞无氧呼吸的产物为乳酸,不产生CO2。
4.(2016·南京学测模拟)下列关于呼吸作用的叙述,正确的是( )
A.无氧呼吸的终产物是丙酮酸
B.有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水
C.无氧呼吸不需要O2的参与,该过程最终有[H]的积累
D.质量相同时,脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多
答案 D
解析 无氧呼吸的终产物是乳酸或酒精和CO2。有氧呼吸前两个阶段产生的[H]在线粒体内膜上与氧结合生成水。无氧呼吸不需要O2的参与,该过程并没有[H]的积累。质量相同的脂肪和糖原,脂肪储存的能量更多,因此有氧氧化释放的能量多。
5.(2016·盐城学测模拟)细胞呼吸过程中有CO2放出时,可判断此过程( )
A.是无氧呼吸 B.是有氧呼吸
C.不是乳酸发酵 D.不是酒精发酵
答案 C
解析 乳酸发酵时不产生CO2。
6.(2016·苏州学测模拟)有氧呼吸的三个阶段中,二氧化碳产生于( )
A.第一阶段 B.第二阶段
C.第三阶段 D.第一和第二阶段
答案 B
解析 有氧呼吸的第二阶段,2分子丙酮酸和6分子水反应,生成6分子二氧化碳以及[H],并释放少量的能量。
7.(2015·扬州学测模拟)右图是真核细胞内葡萄糖分解代谢示意图,下列叙述正确的是( )
A.甲物质表示乳酸和CO2
B.①过程发生在细胞质基质中
C.④过程发生在线粒体中
D.人体细胞可发生①②③④过程
答案 B
解析 甲代表乳酸,①③④发生在细胞质基质中,②发生在线粒体中。人体细胞可发生①②③过程。
8.(2015·徐州学测模拟)下列有关有氧呼吸与无氧呼吸的叙述,错误的是( )
A.过程中都有丙酮酸的产生
B.都产生CO2和H2O
C.都是有机物的氧化分解
D.都有能量释放,并产生ATP
答案 B
解析 无氧呼吸不产生水。
9.(2015·无锡学测模拟)下表中有关细胞呼吸原理应用于生产实践的措施及目的的叙述,错误的是( )
选项
应用
措施
目的
A
包扎伤口
透气纱布
抑制厌氧菌的大量繁殖
B
乳酸菌制作酸奶
先通气,后密封
加快乳酸菌繁殖,有利于乳酸发酵
C
水果保鲜
低温
降低酶的活性,降低细胞呼吸
D
栽种庄稼
疏松土壤
促进根有氧呼吸,利于吸收矿质离子
答案 B
解析 乳酸菌进行无氧呼吸,有氧时无氧呼吸受到抑制。
10.(2015·南京学测模拟)下列反应在细胞质基质和线粒体内均能完成的是( )
A.葡萄糖→丙酮酸
B.丙酮酸→酒精+CO2
C.ADP+Pi+能量→ATP
D.H2O→[H]+O2
答案 C
解析 有氧呼吸的三个阶段都有能量产生。
11.(2015·泰州中学)下图所示为市售的塑料杯装的酸奶,从外观上看,最可能变质的是( )
答案 C
解析 酸奶制作的原理是乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,不能产生二氧化碳,C选项中盖鼓起,说明有气体生成,应该是杂菌感染后通过呼吸作用产生了二氧化碳,由此可以推断出C中的酸奶最可能变质。
12.(2015·连云港学测模拟)利用地窖贮藏种子、果蔬在我国历史悠久。地窖中的CO2浓度较高,有利于( )
A.促进果实成熟 B.降低水分吸收
C.降低呼吸强度 D.促进光合作用
答案 C
解析 CO2是呼吸作用的产物,一定量的CO2能降低细胞的呼吸作用。
13.下图是绿色植物叶肉细胞内的某生理过程图解。请据图回答:
(1)图中所示过程的场所是__________________。
(2)图中③所代表的物质是________,它要进入到该细胞的叶绿体中参与光合作用需要穿过________层生物膜。
(3)图中④和⑥表示葡萄糖氧化分解所释放的能量,④________(选填“多于”或“少于”)⑥。
(4)图中所示过程最重要的意义是为生物体的绝大部分生命活动提供________。
(5)有氧呼吸过程的总反应式可写为:_______________________________________________
_______________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)细胞质基质和线粒体 (2)CO2 4 (3)少于
(4)能量 (5)C6H12O6+6O2+6H2O12H2O+6CO2+能量
解析 图示为有氧呼吸过程,有氧呼吸第一阶段的场所为细胞质基质,第二、三阶段的场所是线粒体。图中①②③⑤分别表示丙酮酸、水、CO2、水。叶绿体和线粒体都是双层膜结构,CO2从线粒体进入同一细胞的叶绿体,需要穿过线粒体膜和叶绿体膜,共4层膜。④⑥分别表示少量能量和大量能量。
14.(冲A练习)(2016·宿迁学测模拟)某生物兴趣小组利用酵母菌探究细胞呼吸类型,实验装置如下图所示,请据图回答:
(1)该实验的自变量是____________,无关变量是____________________(至少写出两点)。
(2)乙装置中质量分数为10%的NaOH溶液的作用是__________________________________,排除对实验结果的干扰。
(3)实验前甲装置中酵母菌和葡萄糖液A试管应封口放置一段时间后再与澄清石灰水相连接的原因是为了消耗掉装置A中可能会混有的少量________。
(4)若取甲装置的反应液加入橙色的酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色,则可证明其呼吸产物中还存在________。
(5)若甲、乙两组装置中酵母菌溶液起始的种群密度、体积等均相同,按图中装置培养一段时间,则实验结束时两试管中酵母菌种群密度的大小关系是甲________(选填“>”、“=”或“<”)乙。
答案 (1)氧气的有无 温度、pH、培养液浓度等(至少答两点) (2)吸收空气中的CO2 (3)氧气 (4)酒精
(5)<
解析 甲装置探究酵母菌的无氧呼吸,乙装置探究酵母菌的有氧呼吸。酵母菌在有氧呼吸时释放的能量比无氧呼吸释放的能量多,繁殖速度快。
考纲要求
测试内容
测试要求
测试内容
测试要求
1.光合作用以及对它的认识过程
(2)农业生产中提高农作物产量的方法
B
(1)光合作用的认识过程
B
3.绿叶中色素的提取和分离
(2)光合作用的过程
B
(1)实验原理
B
2.影响光合作用速率的环境因素
(2)实验材料用具、实验方法步骤
A
(1)环境因素对光合作用速率的影响
C
(3)实验结果及其分析
C
考点一 叶绿体的结构、捕获光能的色素
1.叶绿体中的色素及色素的吸收光谱
由图可以看出:
(1)叶绿体中的色素只吸收可见光,而对红外光和紫外光等不吸收。
(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大,类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大,对其他波段的光并非不吸收,只是吸收量较少。
2.叶绿体的结构与功能
(1)结构模式图
(2)结构
,决定
(3)功能:进行光合作用的场所。
3.绿叶中色素的提取及分离实验
(1)实验原理
(2)实验步骤
(3)实验结果
色素种类
色素颜色
色素含量
溶解度
扩散速度
胡萝卜素
橙黄色
最少
最高
最快
叶黄素
黄色
较少
较高
较快
叶绿素a
蓝绿色
最多
较低
较慢
叶绿素b
黄绿色
较多
最低
最慢
命题点一 叶绿体中的色素及吸收光谱
1.(2017·泰州学测模拟)下列关于叶绿体的色素的叙述,错误的是 ( )
A.矿质元素能影响叶绿素的合成
B.提取叶绿素时选用层析液的原因是色素可溶于有机溶剂
C.低温条件下色素合成受阻
D.黄化苗中无叶绿素,但有其他色素存在
答案 B
解析 Mg是合成叶绿素的主要元素;提取叶绿素是利用叶绿体中的色素溶解于有机溶剂如酒精或丙酮(相似相溶),形成色素液,层析液的作用是溶解并分离不同色素,这是两个不同的过程;低温会降低酶的活性进而影响反应速度;黄化苗因缺光而不能产生叶绿素,所以变黄,但有其他色素存在。
2.(2017·徐州学测模拟)如图为正常绿色植物的叶绿素a的吸收光谱、叶绿体色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱(作用光谱代表各种波长下植物的光合作用效率)。以下对该图分析错误的是( )
A.图示表明叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光
B.总吸收光谱是代表叶绿体4种色素对光能的吸收
C.图示表明只有叶绿素a吸收的光能才能用于光合作用
D.总吸收光谱与作用光谱基本一致,说明叶绿体色素吸收的光能都能参与光合作用
答案 C
解析 图示中,叶绿素a的吸收值有两个波峰,主要集中于红光和蓝紫光区域。叶绿体中含有4种色素,各种色素都能吸收光,因此总吸收光谱是指叶绿体色素的总吸收值。图示中,作用光谱的变化趋势与总吸收光谱非常相似,说明色素吸收的光都可用于光合作用。
命题点二 色素的提取与分离实验
3.(2016·江苏学测)在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,为防止色素被破坏,提取色素时需要加入的物质是( )
A.二氧化硅 B.盐酸
C.碳酸钙 D.蒸馏水
答案 C
解析 色素提取实验中,碳酸钙具有保护色素的作用。
4.(2014·江苏学测)在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,加入石英砂(二氧化硅)的作用是( )
A.有利于色素分离 B.有利于研磨充分
C.防止色素被破坏 D.防止色素挥发
答案 B
解析 二氧化硅在绿叶中色素的提取和分离实验中的作用是使研磨更充分。
题后反思 影响叶绿素形成的三大因素
考点二 光合作用的探究历程
1.1771年,英国科学家普利斯特利证明:植物可以更新空气,但不知道更新何种气体。
2.1779年,荷兰科学家英格豪斯证明:普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功,植物体只有绿叶才能更新污浊的空气。
3.1785年,随着空气组成成分的发现,人们才明确绿叶在光下放出和吸收的气体分别是O2和CO2。
4.1845年,德国科学家梅耶指出:植物在进行光合作用时,把光能转化成化学能储存起来。
5.1864年,德国植物学家萨克斯的实验证明:光合作用的产物除氧气外还有淀粉。
6.1941年,美国科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法证明:光合作用释放的氧气来自水。
7.20世纪40年代,美国科学家卡尔文,利用同位素示踪技术最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。
命题点一 探究光合作用历程
5.(2014·无锡学测模拟)历经一个多世纪,经过许多科学家的实验,才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物,在下面几个著名实验中,相关叙述错误的是( )
A.普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气
B.萨克斯的实验也可证明光是光合作用的必要条件
C.恩格尔曼用极细的光束做实验,证明了光合作用产生的氧气来自于H2O
D.卡尔文用同位素示踪法发现了碳元素在光合作用中转化的途径
答案 C
解析 鲁宾和卡门用放射性同位素标记法证明了光合作用产生的氧气来自于H2O。
6.(2014·南京学测模拟)科学家用水绵进行了如下实验:把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气和光照的条件下一段时间,然后用极细的光束照射水绵不同部位,观测到一些部位有好氧细菌积聚,另一些部位则没有积聚(如图所示)。由此得出的结论是( )
A.光合作用产生淀粉,场所是叶绿体
B.光合作用产生氧气,场所是叶绿体
C.光合作用产生淀粉,需要水
D.光合作用产生氧气,需要二氧化碳
答案 B
解析 极细的光束照射到叶绿体上,好氧细菌用来检测氧气的释放,该实验证明了氧气产生于叶绿体。
命题点二 探究光合作用历程的实验拓展
7.(2017·盐城学测模拟)下图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下,小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后,以下相关比较不正确的是( )
A.Y2的质量大于Y3的质量
B.④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量
C.②中水的质量大于④中水的质量
D.试管①的质量大于试管②的质量
答案 C
解析 Y1和Y3是O2,Y2和Y4是18O2,因此Y2的质量大于Y3;④中小球藻含有(CHO)的有机物,而①中小球藻含有(CH2O)的有机物,故④中小球藻质量大于①中的;④和②中的水都为HO,且含量相同,因此质量相等;在试管①和②原有质量相等的情况下,②中释放出的是18O2,而①中释放出的是O2,故剩余质量①大于②。
8.(2017·常熟学测模拟)普利斯特利把一只小白鼠和一盆植物一同放到一个玻璃罩内,结果小白鼠和植物都能存活很长时间。但后来有人重复这个实验,却有的能成功,有的不能成功。以下关于这一现象的说法,不正确的是( )
A.该实验并不科学,没有可重复性
B.该实验的成功与否,要看是否将装置置于阳光下
C.该实验说明光合作用释放的氧气与小白鼠需要的氧气达到了平衡
D.该实验说明光合作用需要的CO2与小白鼠呼出的CO2达到了平衡
答案 A
解析 普利斯特利的实验成败与否的关键,是要把装置置于阳光下。普利斯特利的实验虽然把实验装置置于阳光下,取得了成功,但他却忽视了一点,即没有明确地说明将实验装置置于阳光下是取得实验成功的必要条件。所以后来的科学工作者在重复该实验时,置于阳光下的取得了成功,不置于阳光下的则遭到失败。
题后反思 恩格尔曼探究叶绿体的功能的实验巧妙之处
(1)实验材料选择水绵和好氧细菌:水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察;用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。
(2)没有空气的黑暗环境:排除了氧气和光的干扰。
(3)用极细的光束点状投射:叶绿体上可分为光照多和光照少的部位,相当于一组对比实验。
(4)进行黑暗(局部光照)和曝光对照实验:明确实验结果完全是由光照引起的。
考点三 光合作用的基本过程
1.概念
指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
2.过程
命题点一 光合作用的过程
9.(2015·江苏学测)下列关于光合作用中光反应的叙述,错误的是( )
A.O2是光反应的产物之一
B.有光和无光时都可以进行光反应
C.光反应为暗反应提供[H]和ATP
D.光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行
答案 B
解析 光反应只能在光照条件下进行。
10.(2012·江苏学测)下图表示光合作用的过程,其中Ⅰ、Ⅱ表示光合作用的两个阶段,a、b表示相关物质。下列相关叙述正确的是( )
A.阶段Ⅰ表示暗反应
B.阶段Ⅱ表示光反应
C.物质a表示[H]
D.物质b表示C3
答案 C
解析 图中Ⅰ、Ⅱ分别代表光合作用的光反应和暗反应,a是光反应产生,用于暗反应,所以是[H]。
命题点二 光合作用与细胞呼吸的关系
11.如图曲线表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下,甲、乙两种植物叶片的CO2净吸收速率与CO2浓度的关系。下列分析正确的是( )
A.CO2浓度大于a时,甲才能进行光合作用
B.适当增加光照强度,a点将左移
C.CO2浓度为b时,甲、乙总光合作用强度相等
D.甲、乙光合作用强度随CO2浓度的增大而不断增强
答案 B
解析 对于甲植物而言,a点时CO2的净吸收速率为0,说明此时光合作用强度等于呼吸作用强度,故在a点之前,甲植物已经开始进行光合作用;适当增加光照强度,光合作用速率增大,a点将左移;CO2浓度为b时,甲、乙的净光合作用强度相等,而总光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度,由图可知,甲的呼吸作用强度大于乙的,故b点时,甲的总光合作用强度大于乙的;在一定范围内,随CO2浓度的增大,甲、乙的光合作用强度增强,超过这一范围,随CO2浓度的增大,光合作用强度不再增强。
12.如图表示的是在适宜的光照、CO2浓度等条件下,某植物在不同温度下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线。下列有关说法中错误的是( )
A.与光合作用相比,与呼吸作用有关的酶的最适温度更高
B.在40℃之前,总光合作用速率大于呼吸作用速率
C.温度在30℃时总光合作用速率最大
D.40℃时,该植物不再进行光合作用
答案 D
解析 图中实线表示净光合作用速率,虚线表示呼吸作用速率,总光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。由题图可知,温度为30℃时,总光合作用速率最大,即(总)光合作用的最适温度为30℃,而呼吸作用的最适温度为42℃左右,和光合作用相比,与呼吸作用有关的酶的最适温度更高,A、C项正确;40℃之前,净光合作用速率大于0,这说明总光合作用速率大于呼吸作用速率,B项正确;40℃时,该植物仍在进行光合作用,只是光合作用速率等于呼吸作用速率,D项错误。
方法技巧 利用简图法理顺光反应和暗反应的关系
(1)光反应为暗反应提供[H]、ATP,暗反应为光反应提供ADP和Pi以及NADP+。
(2)没有光反应,暗反应无法进行;没有暗反应,有机物无法合成,光反应也会受到抑制。
考点四 影响光合作用的因素及应用
1.光照强度
直接影响光反应的速率,光反应产物[H]和ATP数量的多少会影响暗反应的速率,这是最主要的因素。
分析:A点光照强度为0,此时只进行细胞呼吸。
A~B段:随光照强度增强,光合作用强度也逐渐增强,CO2释放量逐渐减少,这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用,此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。
B点:细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,即光合作用强度等于细胞呼吸强度。
B~C段:表明随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,到C点以后就不再加强了。C点后,光照强度不再是限制光合作用的主要因素。
2.温度
影响光合作用过程,特别是暗反应酶的催化效率,从而影响光合速率。
3.CO2浓度
CO2是暗反应的原料,CO2浓度高低直接影响暗反应的速率。
4.矿质元素
例如镁是叶绿素的组成成分,氮是光合酶的组成成分,磷是ATP分子的组成成分。
5.水分
水分是光合作用的原料之一,缺少时可使光合速率下降。
命题点一 光照强度、CO2浓度对光合作用的影响
13.某科学家在研究光合作用时,做了一个如图所示的实验。实验前,他向一个密闭容器的溶液中加入了ADP、磷酸盐、光合色素、五碳糖及有关的酶等(如图甲所示)。实验时,按图乙的限制条件(光照、CO2等)进行,并不断测定有机物的生成率。随着时间的推移,绘出了曲线图(如图乙所示)。下列对此有关的描述错误的是( )
A.曲线ab段平坦,是因为无CO2,不进行暗反应,所以不能生成有机物,但有光反应进行
B.出现bc段是因为既有CO2,又有ab段产生的[H]和ATP,能进行暗反应生成有机物
C.曲线cd段迅速下降的原因是C3、[H]和ATP不足
D.这位科学家设计的图甲装置相当于植物的叶绿体
答案 C
解析 ab段有光照无CO2,不能生成有机物,相当于光合作用的光反应阶段,A项正确;bc段有CO2,利用ab段产生的[H]和ATP,最终将CO2还原成有机物,相当于光合作用的暗反应阶段,B项正确;曲线cd段迅速下降的原因是ab段提供的[H]和ATP被消耗而不足,C3由于不被消耗而积累,C项错误;图甲装置有进行光合作用的原料和色素、酶等,能将CO2最终转化成有机物,故甲装置相当于叶绿体,D项正确。
14.(2017·南通学测模拟)图中表示将某植物放在不同CO2浓度环境条件下,其光合速率受光照强度影响的变化曲线。比较a、b、c三点所对应的叶肉细胞中C3含量的高低是 ( )
A.a>b>c B.aC.a>b=c D.a=b答案 A
解析 a点与b点所处环境中CO2的浓度高于c点;a点与b点的CO2浓度相同,但a点的光照强度比b点低,被还原的C3少;b点与c点相比较光照强度是相同的,但b点二氧化碳浓度高于c点,所以b点产生的C3要远高于c点。
命题点二 影响光合作用的因素综合分析
15.(2011·江苏学测)光合作用和呼吸作用的原理在生产中具有广泛的应用。下列相关叙述正确的是( )
A.长期施用化肥比施用农家肥更有利于作物生长
B.合理密植有利于改善田间CO2浓度和光能利用率
C.降低温度、保持干燥不利于植物种子安全储藏
D.给稻田定期排水、晒田的主要目的是抑制水稻生长
答案 B
解析 长期施用化肥,将会污染环境,破坏土壤结构,不如施用农家肥。低温、干燥有利于保存种子。排水、晒田的目的是促进根的有氧呼吸。
16.(2010·江苏学测)与大棚种植蔬菜相关的措施及分析中,正确的是( )
A.施用农家肥,可提高大棚中CO2的浓度
B.加大蔬菜的种植密度,可不断提高蔬菜的产量
C.阴雨天适当提高大棚内温度,可明显增加有机物的积累量
D.用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜,可提高蔬菜的光合作用速率
答案 A
解析 合理密植有利于提高产量;阴雨天光照强度较低,温度高,呼吸作用较强,有机物积累较少;白光的光合效率高于红光。
技法提炼 利用模型法分析光合作用中物质的量的变化
(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。
(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。
(3)具体分析时只有理清C3、C5的“来源”与“去路”(C3产生于CO2的固定,消耗于C3的还原;C5产生于C3的还原,消耗于CO2的固定),才能避开试题陷阱。
真题演练与模拟过关
1.(2009·江苏学测)下列关于光合作用过程的叙述中,正确的是( )
A.光反应离不开色素的作用
B.暗反应必须在黑暗的条件下进行
C.光反应为暗反应提供[H]、ATP和CO2
D.暗反应的产物是氧气和有机物
答案 A
解析 色素的作用是吸收、传递、转换光能,所以光反应离不开色素的作用。
2.(2008·江苏学测)利用新鲜的菠菜叶进行“叶绿体中色素提取和分离”的实验,滤液经层析后,色素带在滤纸条上的分布顺序是( )
答案 A
解析 叶绿体中色素分离的原理是色素在层析液中的溶解度不同,溶解度大的运动快,所以层析结果从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。
3.(2014·江苏学测)图1为某种植物光合作用与有氧呼吸的部分过程示意图,其中①~④表示相关生理过程;图2表示该植物在25℃、不同光照强度下净光合作用速率(用CO2吸收速率表示)的变化,净光合作用速率是指总光合作用速率与呼吸作用速率之差。请据图回答:
图1
图2
(1)图1中过程③属于光合作用的________阶段,有氧呼吸产生能量最多的过程为________(填序号)。
(2)图2中B点时,该植物总光合作用速率________(填“>”“=”或“<”)呼吸作用速率。
(3)在图2中A点的条件下,该植物能完成图1中的生理过程有________(填序号)。
(4)如果将该植物先放置在图2中A点的条件下10小时,接着放置在C点的条件下14小时,则在这24小时内该植物单位叶面积的有机物积累量(用CO2吸收量表示)为________mg。
答案 (1)光反应 ④ (2)= (3)②④ (4)230
解析 ①②③④分别是暗反应、有氧呼吸一、二阶段、光反应、有氧呼吸第三阶段。有氧呼吸第三阶段产生的能量最多。B点时CO2的吸收速率等于0,此时总光合作用的速率等于呼吸作用的速率。A点时只能进行有氧呼吸。有机物的积累量为20×14-5×10=230mg。
4.(2013·江苏学测)图甲表示植物细胞内光合作用和呼吸作用的部分生理过程;图乙表示在二氧化碳充足的条件下,某植物光合速率与光照强度和温度的关系。请据图回答:
(1)图甲中过程①进行的场所是________________,过程③称为________。
(2)图甲中有氧呼吸包括过程________(填序号),过程②进行的场所是________________。
(3)根据图乙分析,限制a、b两点光合速率的主要环境因素分别是________、________。
(4)根据图乙,请在下面坐标中画出光照强度为L2、温度在10~30℃间光合速率的变化曲线。
答案 (1)叶绿体类囊体薄膜 C3还原 (2)④、② 线粒体内膜 (3)光照强度 温度 (4)如图所示
解析 ①、③、④、②分别是光反应、暗反应中C3还原、有氧呼吸第一、二阶段、有氧呼吸第三阶段,场所是叶绿体类囊体薄膜、叶绿体基质、细胞质基质和线粒体基质、线粒体内膜。a点随着光照增强,光合作用增强,b点在不同温度下光合速率不同。
5.(2011·江苏学测)下图表示植物叶肉细胞中光合作用、有氧呼吸的过程,以及两者之间的联系,其中甲~戊表示生理过程,a~d表示相关物质,请据图回答:
(1)物质c表示________,物质d表示________。
(2)过程甲表示光合作用的________阶段,过程戊进行的部位是____________。
(3)在过程甲~戊中,能产生ATP的有____________________。
(4)超市中新鲜的蔬菜密封过久会腐烂,因为缺氧呼吸产生的________等物质对细胞有毒害作用。
答案 (1)O2 CO2 (2)光反应 细胞质基质 (3)甲、丙、丁、戊 (4)酒精
解析 图中甲、乙、丙、丁、戊分别为光反应、暗反应、有氧呼吸第三阶段、第二阶段和第一阶段。a、b、c、d分别为[H]、ADP和Pi、O2、CO2。除暗反应不产生ATP以外,其他四个过程都产生ATP。植物细胞的无氧呼吸一般生成酒精和CO2,酒精对细胞有毒害作用。
1.(2017·宿迁学测模拟)下列对提取光合色素,进行纸层析分离的实验中各种现象的解释,正确的是( )
A.未见色素带,原因可能为材料是黄化叶片
B.色素始终在滤纸上,是因为色素不溶于层析液
C.提取液呈绿色是由于其含有叶绿素a和叶绿素b
D.胡萝卜素处于滤纸条最前方,是因为其在提取液中的溶解度最高
答案 C
解析 叶绿素a呈蓝绿色、叶绿素b呈黄绿色,所以光合色素提取液呈绿色。未见色素带,可能的原因是没有提取出色素或滤液细线浸入层析液使色素溶解在层析液里等。若材料为黄化叶片,操作正确应见到胡萝卜素、叶黄素的色素带。
2.(2017·泰州学测模拟)下图为叶绿体结构与功能示意图,下列说法错误的是( )
A.结构A中的能量变化是光能转变为ATP中的化学能
B.供给14CO2,放射性出现的顺序为CO2→C3→甲
C.结构A释放的O2可进入线粒体中
D.如果突然停止CO2的供应,短时间内C3的含量将会增加
答案 D
解析 在光合作用中,CO2首先和C5生成C3,如果突然停止CO2的供应,则C3生成量减少,而其消耗量不变,因此C3含量减少。而C5由于无法与CO2结合,其消耗量减少,而其生成量基本不变,因此其积累量短期内会增加。
3.(2016·扬州学测模拟)下面是几个放射性同位素示踪实验,对其结果的叙述错误的是( )
A.利用15N标记某氨基酸,粗面内质网的核糖体和游离核糖体均出现放射性
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C18O2,则产生的18O首先出现在光合作用时放出的氧气中
D.小白鼠吸入18O2,则在其尿液中可以检测到HO,呼出的二氧化碳也可含有18O
答案 C
解析 光合作用放出的氧气中的氧原子来自H2O。
4.(2016·徐州学测模拟)将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处,则细胞内C3的含量与葡萄糖的生成量的变化是( )
A.C3增加,葡萄糖减少
B.C3与葡萄糖都减少
C.C3与葡萄糖都增加
D.C3突然减少,而葡萄糖突然增加
答案 A
解析 置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处,光反应停止,为暗反应提供的ATP和[H]减少,C3的还原反应速率降低,故C3积累,葡萄糖生成量减少。
5.(2016·南京学测模拟)某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃。下图为该植物在恒温30℃时,光合速率与光照强度的关系,下列对此描述不准确的是( )
A.b点时,植物光合作用吸收CO2的量等于a点时CO2的释放量
B.b点时,叶肉细胞中产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体
C.若将温度调节到25℃,则a点应向上移动
D.若将温度调节到25℃,则b点应向左移动
答案 B
解析 题图中是在恒温30℃下测量的结果,此时该植物的呼吸作用强度恒定,b点代表该光照强度下,光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用释放CO2的量,故b点时叶肉细胞内产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃,当温度从30℃调整到25℃时,呼吸作用强度减弱,光合作用强度增强,因而a点上移、b点左移。
6.(2016·南京学测模拟)下列有关光合作用的叙述,错误的是( )
A.光反应阶段产生的氧气来自水
B.暗反应中C的转移途径是CO2→C3→C5→(CH2O)
C.光反应和暗反应的场所分别是叶绿体类囊体薄膜和叶绿体基质
D.光合作用中能量转换是光能→活跃的化学能→稳定的化学能
答案 B
解析 暗反应中C的转移途径是CO2→C3→(CH2O)。
7.(2015·无锡学测模拟)下列关于小麦光合作用的叙述,错误的是( )
A.光照强度越强,小麦光合速率越高
B.光反应产生的ATP可用于暗反应
C.进入叶绿体的CO2不能被还原氢直接还原
D.适当增加环境中CO2浓度可提高小麦光合作用强度
答案 A
解析 当CO2浓度不足时,增加光照强度,光合作用速率也不再升高。
8.(2016·扬州学测模拟)如图表示植物光合作用的一个阶段,下列各项叙述正确的是( )
A.该反应的场所是叶绿体的类囊体
B.在无光条件下,有利于暗反应进行
C.提高温度一定能促进C6H12O6的生成
D.C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多种酶
答案 D
解析 图示为光合作用的暗反应阶段,该反应进行的场所是叶绿体基质;在无光条件下,暗反应会因[H]和ATP的缺乏而受到限制;若在最适温度条件下,提高温度反而会降低酶的活性,使反应减弱;C3生成C6H12O6需在多种酶的催化下,利用ATP提供的能量,通过[H]的还原进行。
9.(2015·海安学测模拟)将某植物的叶肉细胞放在低浓度的NaHCO3培养液中,并用石蜡油覆盖液面。先照光一段时间,然后在相同光照强度下不同时间测定叶肉细胞的光合作用强度。下列示意图中能正确反映测定时间与光合作用强度关系的是( )
答案 C
解析 NaHCO3培养液能为光合作用提供原料,随着反应的进行,原料减少,光合作用减弱。
10.(2015·徐州学测模拟)下列关于绿色植物光合作用过程中暗反应的叙述,错误的是( )
A.在叶绿体基质中进行
B.需要ATP、[H]的参与
C.在黑暗条件下才能进行
D.受温度和CO2浓度等因素影响
答案 C
解析 暗反应不需要光,在有光和无光的条件下均能进行。
11.如图表示在不同光照强度下,某植物的氧气释放量。该植物在2000lx光照强度下,每小时光合作用所产生的氧气量(毫升)是( )
A.17 B.12 C.23 D.18
答案 C
解析 实际光合作用产生的氧气量=净光合作用+呼吸作用消耗量=17+6=23(毫升)。
12.(2015·苏州学测模拟)美国科学家鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2中的氧,证明了光合作用( )
A.制造了有机物
B.利用了根系吸收的水分
C.释放的氧气来自H2O
D.释放的氧气来自CO2
答案 C
解析 美国科学家鲁宾和卡门用同位素标记法证明了光合作用产生的氧气来自H2O。
13.(冲A练习)(2017·宿迁学测模拟)下图1是植物体内几项生理活动关系示意图,①②③④代表四种生理过程,图2表示在温度、水分都最适宜时,水稻O2释放量与光照强度的关系。回答下列问题:
图1
图2
(1)图1中过程①是________,在光照充足时,给进行过程①的细胞提供14CO2,则14C的转移途径是________________________(用箭头和物质名称表示)。
(2)过程②进行的场所是____________________。
(3)在碳循环中,通过细胞呼吸没能把碳归还到无机环境的是________(填序号)。
(4)图2中若A点突然停止光照,则水稻叶绿体中C3的含量将________(填“增加”或“减少”)。当光照强度达到B点后,限制水稻增产的主要外界因素是________。
答案 (1)光合作用 14CO2→14C3→(14CH2O)
(2)细胞质基质和线粒体 (3)③ (4)增加 CO2浓度
解析 图1过程①吸收CO2和H2O,生成葡萄糖,因此代表的是光合作用。光合作用吸收的CO2首先固定成C3,然后再还原为(CH2O)。过程②在O2的参与下,将葡萄糖分解为CO2和H2O,因此代表的是有氧呼吸,场所是细胞质基质和线粒体。有氧呼吸和酒精发酵都可将有机物分解为CO2,返回无机环境,乳酸发酵不能生成CO2,不能将碳返回无机环境。如果没有光照,则C3不能被还原,其含量将增加。B点以后,限制光合作用速率的环境因素是CO2浓度。
14.(2016·启东中学测试)下图甲、乙、丙分别表示某植物光合作用速率与光照强度之间的关系,温度与光合速率之间的关系及叶绿体色素对不同波长光线的相对吸收量。
(1)若甲图所示曲线为阳生植物曲线,则图中B点表示
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)由乙图可知,当温度为40℃时植物体________(填“能”或“不能”)显示生长现象。
(3)用玻璃大棚种植蔬菜时,应选择光照强度为甲图中的________(填“A”“B”或“C”),温度为________℃(填一个具体数值),及________颜色的玻璃。
(4)如用14C的放射性元素标记CO2,该碳原子的转移途径为:____________________。
答案 (1)光合作用吸收的二氧化碳等于细胞呼吸释放的二氧化碳 (2)不能 (3)C 25 无 (4)CO2→C3→(CH2O)
解析 根据甲图可知,B点CO2的吸收量或释放量等于0,说明光合作用与呼吸作用达到平衡。40℃时,呼吸速率大于真正光合速率,净光合作用小于0,植物体内有机物的消耗大于积累,植物不能正常生长。甲图中C点光照时,光合作用最强,25℃时,净光合速率最大,无色玻璃可以使植物吸收所有的光。CO2在光合作用的暗反应阶段,首先与C5结合,生成C3,再被还原成糖类。
考纲要求
测试内容
测试要求
测试内容
测试要求
1.细胞的生长和增殖的周期性
A
4.观察植物细胞的有丝分裂
2.细胞的无丝分裂及其特点
A
(1)实验原理
B
3.细胞的有丝分裂
(2)实验材料用具、实验方法步骤
A
(1)动植物细胞有丝分裂过程及异同
B
(3)实验结果及其分析
C
(2)有丝分裂的特征和意义
B
考点一 细胞的生长和细胞周期
1.多细胞生物生长的原因(从细胞的角度分析)
(1)通过细胞生长增大细胞的体积。
(2)通过细胞分裂增加细胞的数量。
2.细胞不能无限长大的原因
(1)受相对表面积的制约:细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输的效率就越低。
(2)受核质比的制约:细胞核中的DNA是有限的,其能够控制的细胞质的范围有限。
3.细胞增殖
(1)细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。
(2)方式
(3)意义:是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
4.细胞周期
(1)概念: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)适用范围:①进行有丝分裂的细胞才有细胞周期;②连续分裂的细胞才有细胞周期。
(3)细胞周期的表示方法
方法名称
表示方法
用字母表示细胞周期
扇形图
A→B→C→A为一个细胞周期
直线图
a+b或c+d为一个细胞周期
坐标图
a+b+c+d+e为一个细胞周期
柱形图
B组细胞处于分裂间期,正在进行DNA复制,C组细胞多数处于分裂期,A组细胞为细胞分裂末期和未进行DNA复制的细胞
(4)细胞周期的特点:不同类的细胞,其细胞周期不一定相同,分裂间期与分裂期所占比例也不一定相同;细胞周期的大部分时间处于分裂间期,其为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。
命题点一 细胞不能无限长大
1.真核细胞的直径一般在10~100μm之间,下列有关生物体细胞不能无限长大的原因的叙述,不正确的是( )
A.体积大,物质运输的效率较低
B.相对表面积小,有利于物质的迅速转运
C.受细胞核所能控制范围的制约
D.相对表面积大,有利于物质的转运和交换
答案 B
解析 相对表面积小,不利于物质运输。
2.(2017·南京学测模拟)下列有关细胞不能无限长大的原因中,不正确的是( )
A.与细胞表面积和体积的比例有关
B.细胞核的大小是有一定限度的
C.细胞体积过大不利于细胞内的物质交流
D.细胞的体积与细胞核无关
答案 D
解析 细胞体积的大小受以下两方面因素的制约:一是细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞与外界的物质交换效率就越低,而且会影响到细胞内部的物质交流;二是细胞核是细胞的控制中心,细胞核中的DNA一般不会随着细胞体积的扩大而增加,即细胞核控制的范围是有限的。
命题点二 细胞周期
3.(2017·常州学测模拟)下列关于细胞周期的叙述,正确的是( )
A.成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期
B.机体内所有的体细胞均处于细胞周期中
C.细胞种类不同,但细胞周期持续时间相同
D.细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础
答案 D
解析 细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止所经历的全过程。不同物种、不同组织的细胞周期所经历的时间不同。生殖细胞成熟后,必须经过受精作用成为受精卵后方可进行有丝分裂。细胞分裂间期为分裂期打好了物质基础。
4.(2010·江苏学测)下表为不同种类细胞的细胞周期持续时间(t/h),据表分析,相关叙述错误的是( )
细胞类型
分裂间期
分裂期
细胞周期
甲
15.3
2.0
17.3
乙
13.5
1.8
15.3
丙
21
1
22
丁
20.5
1.5
22
A.一个细胞周期包括分裂间期和分裂期
B.甲细胞分裂期的时间比丁细胞的长
C.细胞周期中分裂间期的时间比分裂期的长
D.观察有丝分裂过程时选择丙类型的细胞最好
答案 D
解析 一个细胞周期中,分裂间期时间比分裂期时间长。显微镜下观察细胞的有丝分裂,大多数细胞处在间期,少数细胞处于分裂期。在一个细胞周期中,分裂期时间/细胞周期时间=该时期细胞数目/视野中观察到细胞数目总数。分裂期占细胞周期比例越大的生物,显微镜下越容易找到分裂期细胞,因此观察有丝分裂过程时选择乙类型的细胞最好。
题后反思 判断一个完整的细胞周期的方法
(1)“先长后短”:一个细胞周期一定要先经过一个长的间期,再经过一个短的分裂期。
(2)“终点到终点”:从完成时开始,到完成时结束,为一个细胞周期。
(3)“先复制后分裂”:一个细胞周期一定要先完成DNA的复制,才能完成细胞的分裂。
考点二 有丝分裂
1.有丝分裂过程(以植物细胞为例)
(1)分裂间期(约占细胞周期的90%~95%)
(2)分裂期
时期 图像 变化特征
①前期
②中期
③后期
④末期
2.有丝分裂过程中染色体、DNA和染色单体的数目变化
(1)数目变化规律
染色体:数着丝点的数目。着丝点断裂,染色体数目加倍;细胞一分为二,数目减半。
DNA:根据核DNA与染色体数量关系(1∶1和2∶1)来计算。DNA复制,DNA数目加倍;细胞一分为二,数目减半。
染色单体:着丝点断裂后,染色单体数目为0;断裂前,每条染色体上有2条染色单体。
时期
间期
前期
中期
后期
末期
染色体
2n
2n
2n
4n
4n→2n
染色单体
0→4n
4n
4n
0
0
DNA
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
(2)曲线图
3.动植物细胞有丝分裂的比较
项目
动物细胞
植物细胞
不
同
点
前期:纺锤体的形成方式不同
由两组中心粒发出的星射线形成纺锤体
细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体
末期:细胞质的分裂方式不同
细胞膜从细胞的中部向内凹陷,亲代细胞缢裂成两个子细胞
细胞中央出现细胞板,向四周延伸,亲代细胞分成两个子细胞
命题点一 识别有丝分裂的细胞图像
5.(2017·泰州学测模拟)下图为同一植物细胞处在有丝分裂两个不同时期的模式图,下列表述错误的是( )
A.a结构主要由纤维素和果胶组成
B.b表示细胞膜,c表示细胞核
C.d结构的形成需要高尔基体的参与
D.e的蛋白质成分是在间期合成的
答案 B
解析 由题图可知a为植物细胞的最外层结构,故为主要由纤维素和果胶组成的细胞壁;细胞膜与细胞壁在生活状态下是紧贴在一起的,故b表示核膜,c表示核仁;细胞板逐渐形成细胞壁,此过程与高尔基体密切相关。
6.(2017·连云港学测模拟)如图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂图像,对图像的描述正确的是( )
A.甲、乙、丙细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期
B.甲、乙、丙细胞中染色体、染色单体与DNA分子数比例都为1∶2∶1
C.甲细胞进行中心体倍增,发出星射线,形成了纺锤体
D.该生物可能是低等植物细胞
答案 A
解析 甲、丙两图分别为前期、中期,染色体、染色单体、DNA分子比例为1∶2∶2,而乙图着丝点分裂无染色单体,三者关系为1∶0∶1。甲图中中心体倍增发生在间期而不是前期。该生物虽有中心体但无细胞壁,故不可能为低等植物细胞。
方法技巧 “三看法”界定动植物细胞有丝分裂图像
命题点二 有丝分裂过程中DNA、染色体等的数量变化
7.(2017·徐州学测模拟)如图表示某生物细胞有丝分裂过程中细胞内核DNA含量变化的曲线,下列有关叙述正确的是( )
A.O~A段表示染色体复制,其含量加倍
B.细菌与B~C段细胞相比主要区别是没有核膜和核仁
C.C~D段细胞核中染色体数∶染色单体数∶DNA分子数的比为1∶2∶2
D.B~D段的团藻细胞中含有两组中心粒
答案 D
解析 O~A段表示DNA复制,含量加倍;B~C段为有丝分裂中期,核膜和核仁消失;C~D段为后期,染色体数∶染色单体数∶DNA分子数为4∶0∶4;团藻细胞属于低等植物细胞,在分裂间期中心体复制。
8.(2017·常熟学测模拟)细胞增殖过程中DNA含量会发生变化,通过测定一定数量细胞的DNA含量,可分析其细胞周期。根据细胞的DNA含量不同,将某种连续增殖的细胞分为三组,每组的细胞数目如图。从图中所示结果分析其细胞周期,不正确的是( )
A.乙组细胞正在进行DNA复制
B.细胞分裂间期的时间比分裂期长
C.丙组中只有部分细胞的染色体数目加倍
D.将周期阻断在DNA复制前会导致甲组细胞数减少
答案 D
解析 从甲过程到乙过程,DNA含量从2c达到了4c,反映出了细胞中DNA的复制过程。处于甲状态的细胞较多,说明间期持续时间较长。如果将DNA的复制阻断,则会导致甲组细胞数增多,而乙、丙组细胞数相对减少。
题后反思 迅速识别柱形图中的染色体、染色单体和DNA
(1)先看染色单体:染色单体可能为0,而染色体和DNA不可能为0。
(2)再看DNA和染色体:DNA数可能是染色体数的2倍,而染色体数不可能是DNA数的2倍。
考点三 观察有丝分裂的实验
1.实验原理
(1)高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。
(2)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液)染成深色。
(3)细胞的分裂是独立进行的,在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态,判断处于不同分裂时期的细胞。
2.实验材料用具
洋葱,质量分数为15%的盐酸,体积分数为95%的酒精,质量浓度为0.01g·mL-1或0.02g·mL-1的龙胆紫溶液或醋酸洋红液,显微镜,载玻片,盖玻片,培养皿,剪刀,镊子等。
3.实验步骤
(1)装片的制作
(2)观察:使用低倍镜找到根尖分生区的细胞,然后换上高倍镜,观察分生区的各个细胞,并找到有丝分裂各个时期的细胞。
4.选取实验材料提醒
(1)剪取根尖长度为2~3mm,过长或过短都会导致难以找到分生区的细胞。
(2)选材时不能单纯以分裂期所占时间的长短作为选材标准,而是应选择分裂期占细胞周期时间比例大的材料,因为此种材料分裂期的细胞数目较多、易观察。
5.解离、漂洗、染色和制片时的注意事项
(1)解离应严格控制时间:一般解离时间控制在3~5min。若时间过短,细胞在压片时,不易分离开;若时间过长,会导致解离过度,无法取出根尖进行染色制片。
(2)漂洗和染色的顺序不能颠倒:应该先漂洗后染色,否则解离液中的盐酸会干扰染色的效果,或者导致染色体不能着色。
(3)染色时要掌握好染色液浓度和时间:若染色时间过长,浓度过大,导致染色过深,显微镜下会出现一片紫色,无法正常观察染色体。
(4)制片时用力要适当:若用力过重会将组织压烂,过轻则细胞未分散开来,用力过重或过轻都会影响观察。
6.实验结果提示
(1)在显微镜下观察到的细胞已经死亡,所以不能观察到有丝分裂的动态过程。
(2)视野中往往不容易找全有丝分裂各个时期的细胞,可以移动装片,从邻近的分生区细胞中寻找。
(3)观察到的不同时期细胞数目的多少反映出各时期经历时间的长短,间期细胞数目最多。
命题点一 实验基础
9.(2017·南京学测模拟)用高倍镜观察植物细胞有丝分裂中期图像,全部清晰可见的结构是( )
A.染色体、纺锤体、细胞壁
B.染色体、赤道板、细胞膜
C.纺锤体、细胞膜、细胞板
D.纺锤体、细胞壁、核仁
答案 A
解析 赤道板是虚拟的一个位置,不是具体的结构;细胞板在植物细胞有丝分裂末期才出现;细胞分裂前期,核膜逐渐解体,核仁逐渐消失,所以中期看不到核仁。
10.(2017·徐州学测模拟)依据生理特点,鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞,最可靠的方法是检查它( )
A.DNA的复制方式
B.是否出现星射线
C.细胞质分成两部分的方式
D.自身蛋白质合成的方式
答案 C
解析 最可靠的区分依据是检查它的子细胞形成方式。
命题点二 实验拓展
11.(2017·泰州学测模拟)下图是某一学生绘出的高等植物的细胞分裂图像,其中错误的是( )
A.a和b B.c和d
C.b和d D.e和f
答案 C
解析 b图有细胞壁是植物细胞,植物细胞的分裂应是在赤道板的中央位置出现细胞板,向四周扩展为细胞壁将细胞分开,不是细胞膜向内凹陷。从题干可知,这些细胞是高等植物细胞,但d图却出现了中心体这个结构。
12.(2017·无锡学测模拟)若图甲、乙、丙是某同学做观察根尖分生组织细胞有丝分裂实验时,在光学显微镜下观察到的图像,下列有关说法正确的是( )
A.图甲是在低倍镜下所观察到的植物根尖分生区细胞图像
B.将图甲转为图乙的操作步骤是移动装片→转动转换器→调节视野亮度→转动粗准焦螺旋
C.图丙是根尖经过解离、漂洗、染色、制片后,在高倍镜下所观察到的图像
D.制作装片的过程是解离→染色→漂洗→制片
答案 C
解析 A项错误,图甲细胞呈长方形,应为根尖伸长区的细胞图像;B项错误,转动转换器换上高倍物镜后,不能再转动粗准焦螺旋;C项正确,图丙中能看到有丝分裂的各时期,说明在制作的过程中已经过解离、漂洗、染色、制片;D项错误,制作装片的过程是解离→漂洗→染色→制片。
题后反思 “观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验的4点提醒
(1)根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂,伸长区和成熟区不能分裂。
(2)不能观察一个细胞的连续分裂过程,因为解离时细胞已死亡,可以寻找处于不同时期的细胞,连起来体会出细胞分裂的连续过程。
(3)细胞板是真实存在的结构,而赤道板是人为定义的面,看不到此“结构”。
(4)“解离→漂洗→染色→制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失,否则不易观察到预期现象。
考点四 无丝分裂
命题点一 无丝分裂的过程及特点
13.(2017·无锡学测模拟)下列关于无丝分裂的叙述,错误的是( )
A.低等生物细胞特有的分裂方式
B.也存在遗传物质的复制过程
C.分裂过程中不出现纺锤丝
D.分裂过程中不出现染色体的变化
答案 A
解析 无丝分裂是指分裂过程中不会出现纺锤丝和染色体的变化的细胞分裂方式;无丝分裂与有丝分裂一样也存在遗传物质的复制过程;无丝分裂在高等动物体内也存在,比如:蛙的红细胞的无丝分裂。
14.(2013·宿迁学测模拟)下列细胞能进行无丝分裂的是( )
A.洋葱根尖分生区细胞
B.人的精原细胞
C.马蛔虫的受精卵
D.蛙的红细胞
答案 D
解析 真核细胞有有丝分裂、无丝分裂、减数分裂三种分裂方式。无丝分裂是真核细胞的分裂方式,如蛙的红细胞。
命题点二 无丝分裂与有丝分裂的综合考查
15.(2017·南通学测模拟)如图是蛙的红细胞的无丝分裂过程,与有丝分裂相比,下列叙述正确的是( )
A.没有DNA和染色体的复制
B.分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化
C.分裂过程中一个细胞核缢裂成两个细胞核,因此子细胞中染色体数目减少一半
D.无丝分裂只发生在原核生物的细胞分裂中,有丝分裂只发生在真核生物的细胞分裂中
答案 B
解析 蛙的红细胞的无丝分裂过程中也有DNA的复制;无丝分裂产生的子细胞染色体数目不变;无丝分裂和有丝分裂都能发生在真核生物的细胞中。
16.以下有关细胞大小和分裂的叙述,错误的是( )
A.细胞体积越小,相对表面积越大,物质运输效率越高
B.原核细胞只能通过无丝分裂增加数目
C.人的成熟红细胞不进行有丝分裂,蛙的红细胞能进行无丝分裂
D.细胞不能无限长大的原因之一是细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加
答案 B
解析 细胞体积越小,表面积也越小,但相对表面积越大,物质运输效率越高,A项正确。原核细胞可通过二分裂增加数目,无丝分裂是真核细胞的分裂方式,B项错误。人的成熟红细胞在分化过程中会失去细胞核,不能再进行分裂,蛙的红细胞能进行无丝分裂,C项正确。细胞核是细胞的控制中心,细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加,这是细胞不能无限长大的原因之一,D项正确。
题后反思 关于无丝分裂的3点提醒
(1)无丝分裂是真核生物快速形成体细胞的方式,但不精确。
(2)分裂过程中核膜不解体,无纺锤丝的形成,但有遗传物质的复制。
(3)原核细胞的分裂也没有纺锤丝的形成,但不能叫无丝分裂,而是二分裂。
真题演练与模拟过关
1.(2016·江苏学测)右图是细胞有丝分裂一个时期的示意图,该时期为( )
A.前期 B.中期
C.后期 D.末期
答案 B
解析 该图中染色体上的着丝点排列在赤道板上,属于中期。
2.(2014·江苏学测)右图是显微镜下观察到的某植物细胞有丝分裂图像,则该细胞处于分裂( )
A.间期 B.前期
C.中期 D.后期
答案 D
解析 该图中染色体分别向两极移动,属于后期。
3.(2014·江苏学测)果蝇体细胞中有8条染色体,其有丝分裂中期细胞中的染色单体数是( )
A.4 B.8 C.16 D.32
答案 C
解析 体细胞中有染色体8条,则中期时染色体仍为8条,但每条含2条染色单体,共16条染色单体。
4.(2013·江苏学测)下图表示细胞有丝分裂过程中染色体和核DNA相对数量的关系,该细胞可能处于( )
A.前期或中期 B.间期或末期
C.中期或后期 D.后期或末期
答案 A
解析 有丝分裂过程中,间期染色体复制后,一条染色体上含有两条姐妹染色单体,两个DNA分子。后期染色体上的着丝点分裂,姐妹染色单体分开,一条染色体上含有一个DNA分子,没有染色单体。图示染色体数∶核DNA的分子数为1∶2,说明一条染色体上含有两个DNA分子,该细胞可能处于前期或中期。
5.(2013·江苏学测)下图表示“观察植物细胞的有丝分裂”实验的主要操作步骤。请据图回答:
(1)步骤甲称为________。
(2)步骤乙的目的是__________________________。
(3)步骤丙常用的化学试剂是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在步骤丁的操作过程中,将酥软的根尖放在载玻片上的水滴中,盖上盖玻片后,还要进行的操作是__________________________________。
(5)某学校不同班级学生在同一天不同时间进行了上述实验,结果发现实验效果有明显差异。为了探究该实验取材的最佳时间,请你简要写出实验的主要思路_________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)解离 (2)洗去解离液,便于染色 (3)龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液 (4)盖上载玻片后用手指按压 (5)在不同的时间取材后重复上述实验步骤,对比实验效果
解析 有丝分裂实验制作装片流程为解离→漂洗→染色→制片。为了便于观察,装片完成后需要压片。为了确定取材的最佳时间,可在不同时间取材分别实验,根据结果确定最佳时间。
1.(2017·泰州中学三模)下图a~d表示连续分裂的两个细胞周期,下列叙述错误的是( )
A.a为细胞分裂的间期
B.b为细胞分裂的间期
C.ab可表示一个完整的细胞周期
D.bc不可表示细胞周期
答案 B
解析 一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期在前,分裂期在后,分裂间期持续时间长,因此B错误。
2.(2017·南京学测模拟)如图为动物细胞有丝分裂过程中的几个示意图,据图分析,以下说法错误的是( )
A.乙图与丙图细胞内染色体数目相等
B.丁图的母细胞有4条染色体
C.甲图的细胞内有4条染色体
D.丙图是观察辨认染色体形态数目的最佳时期
答案 D
解析 乙图与丙图细胞内染色体数目都是4条;丁图有8条染色体,但它的母细胞也就是进行细胞分裂前的细胞有4条染色体;观察辨认染色体形态数目的最佳时期是中期,中期的染色体上含有染色单体。
3.(2017·泰州学测模拟)在人体体细胞增殖的一个细胞周期中,在纺锤体形成时,一个细胞中的染色体数为n,DNA含量为m。当该细胞中染色单体消失时,此细胞中的染色体数和DNA含量分别是( )
A.2n和m B.n/2和m/2
C.2n和m/2 D.n和m
答案 A
解析 纺锤体形成于前期,此时每条染色体含有两条姐妹染色单体。染色单体消失于后期,消失的原因是着丝点分裂,分裂的结果是染色体数目加倍,但DNA含量不变。
4.下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”实验的叙述,正确的是( )
①解离的目的是使组织细胞彼此分离开来 ②制片之前要通过漂洗洗去染料,便于显微镜下观察 ③压片是为了将根尖细胞分散开,使之不相互重叠影响观察 ④视野中处于分裂期的细胞数最多
A.①③ B.②③ C.①②③ D.①③④
答案 A
解析 观察根尖分生组织细胞有丝分裂的实验步骤为解离、漂洗、染色、制片;解离的目的是使组织细胞分散开;漂洗的目的是为了洗去解离液,防止解离过度;压片的目的是使细胞分散开,便于观察。一个细胞周期中,分裂间期占的时间最长,故视野中处于分裂间期的细胞数最多。
5.(2016·宿迁学测模拟)用光学显微镜观察有丝分裂过程,如果仅从细胞分裂周期来看,图中植物作为实验材料最适合的是( )
答案 D
解析 分裂期和细胞周期的比值最大的植物,是观察细胞有丝分裂的最理想的材料。
6.下列关于细胞增殖的叙述,正确的是( )
A.分裂间期染色体复制,其数目加倍
B.细胞分裂间期开始时与结束时相比,物质运输效率相同
C.细胞周期中染色质与染色体形态的转化有利于精准地均分核DNA
D.分生区处于分裂期的细胞数目较少,是由于大多数细胞没有进入细胞周期
答案 C
解析 分裂间期DNA复制,DNA数目加倍,每条染色体上有2条染色单体,2条染色单体由同一个着丝点连接,A错误;细胞分裂间期开始时与结束时相比,物质运输效率不同,B错误;所观察的分生区处于分裂期的细胞数目较少,是因为分裂期相对于间期所用时间较短,D错误。
7.(2016·连云港学测模拟)处于有丝分裂过程中的动物细胞,细胞内的染色体数(a)、染色单体数(b)、DNA分子数(c)可表示为下图所示的关系,此时细胞内可能发生着( )
A.中心体移向两极
B.着丝点分裂
C.细胞膜向内凹陷
D.DNA分子进行复制
答案 A
解析 据图中的染色体数、染色单体数和DNA分子数之间的关系,可判断细胞处于有丝分裂的前期或中期。着丝点分裂发生在后期;细胞膜向内凹陷发生在后期和末期;DNA分子复制发生在间期。
8.(2016·扬州学测模拟)下图为某植物细胞的有丝分裂简图,相关叙述错误的是( )
A.图中细胞的分裂顺序依次是②③①④
B.细胞①和②中均含有8条染色单体
C.细胞③最适合用于观察染色体的形态和数目
D.细胞④中新细胞壁的形成与高尔基体有关
答案 B
解析 细胞①处于有丝分裂后期,着丝点分裂,染色单体数为0。
9.(2016·金陵中学学测模拟)下列事实中,能说明细胞具有全能性的是( )
A.花药离体培养成单倍体植株
B.小鼠与人的细胞融合
C.蝌蚪发育成蛙
D.将烧伤者皮肤培养后移植
答案 A
解析 全能性指单个的细胞在一定条件下发育成一个完整个体,上述选项中只有A符合。
10.(2016·扬州学测模拟)右图表示连续进行有丝分裂的细胞的细胞周期示意图,下列说法中正确的是( )
①甲→乙的过程表示分裂间期
②乙→甲的过程表示分裂期 ③一个细胞周期是指甲→乙→甲的全过程 ④一个细胞周期是指乙→甲→乙的全过程
A.④ B.③
C.①②④ D.①②③
答案 A
解析 乙→甲的过程表示分裂间期,甲→乙的过程表示分裂期。
11.(2015·泰州学测模拟)下面为洋葱根尖分生区有丝分裂观察实验的有关图示,甲图是一组目镜标有5×和16×字样、物镜标有10×和40×字样的镜头,乙图是某同学在甲图中选用的一组能放大160倍的镜头组合所观察到的图像。欲将乙图视野中处于有丝分裂后期的细胞移至视野中央进行640倍高倍镜观察,正确的镜头组合及装片的移动方向应是( )
A.①×④;左上方 B.①×④;右下方
C.②×③;右下方 D.②×③;左上方
答案 D
解析 图中①②是目镜,放大倍数分别是5×和16×,③④是物镜,放大倍数分别是40×和10×,因此当用②和③的镜头组合时,可得到640倍的高倍物像。乙图左上方的细胞处于有丝分裂的后期,装片向左上方移动,图像向视野中央移动。
12.下图是有丝分裂过程中染色体的行为变化,相关叙述错误的是( )
A.①过程发生在分裂间期
B.②过程发生在分裂末期
C.a染色体上有2个DNA分子
D.b、c染色体上无染色单体
答案 B
解析 ②过程发生在有丝分裂后期,表示着丝点分裂,姐妹染色单体分开,形成的染色体上无染色单体。
13.如图1为视野中某植物细胞有丝分裂不同时期的图像,图2为该植物细胞有丝分裂不同时期染色体与核DNA数目比曲线,请据图回答下列问题:
(1)图1中一定不含染色单体的细胞有________(填字母),E细胞中有________个核DNA分子。
(2)图1中A→E细胞分裂时期的先后顺序是__________________(用字母和“→”表示),A时期细胞中染色质变为染色体的重要意义是______________________。
(3)与动物细胞相比,图1中E时期细胞的显著不同点是_________________________________
________________________________________________________________________。
(4)图2中发生bc段变化的原因是____________,发生de段变化的原因是____________。
(5)图1中与图2的ef段对应的细胞有______ (填字母)。
答案 (1)C、E 12
(2)D→A→B→C→E 便于遗传物质的平均分配
(3)在赤道板位置出现细胞板,向四周扩展形成细胞壁
(4)DNA复制 着丝点分裂
(5)C、E
解析 (1)图1中C细胞处于后期着丝点分裂;E细胞处于末期形成子细胞,它含有12个核DNA分子。(2)D细胞处于间期;A细胞处于前期;B细胞处于中期;C细胞处于后期;E细胞处于末期,所以图1中A→E细胞分裂时期的先后顺序是D→A→B→C→E。A细胞分裂前期细胞中染色质变为染色体的重要意义是便于遗传物质的平均分配。(3)与动物细胞相比,图1中E分裂末期细胞的显著不同点是在赤道板位置出现细胞板,向四周扩展形成细胞壁。(4)图2中发生bc段的增长原因是进行了DNA的复制,de段表示末期,变化的原因是着丝点分裂,姐妹染色体分开。(5)图1中与图2的ef段表示细胞分裂后期或末期对应的细胞有C、E,此时一个染色体中含有一个DNA分子。
14.(冲A练习)(2016·宿迁中学学测模拟)下图为某生物细胞进行有丝分裂过程的几个阶段,据图回答:
(1)请将图中细胞按照正确的有丝分裂过程进行排序:____________。
(2)观察染色体的最佳时期是________图所示的时期。
(3)染色单体数和DNA数目相等的细胞是图中的________。
(4)丁图中的染色体数和DNA分子数分别是________。
(5)作为一个完整的细胞周期,该图中缺少了细胞周期的________期,该期细胞内的主要变化特点是______________________________________。
答案 (1)乙、甲、丁、丙 (2)甲 (3)甲和乙 (4)12、12
(5)间 DNA的复制和有关蛋白质的合成
解析 在甲、乙、丙、丁四幅图中,甲为中期,乙为前期,丙为末期,丁为后期。正确的排序为乙、甲、丁、丙。观察染色体的最佳时期为中期,因为此时染色体螺旋化程度最高且全部排列在赤道板位置上。在有丝分裂的前期和中期,染色单体的数目就是DNA数,所以甲和乙中有12条染色单体,即有12个DNA分子。丁图中着丝点一分为二,染色单体成为染色体,所以此图中染色体数为12,DNA数为12。一个完整的细胞周期分为分裂间期和分裂期,本题中已有分裂期,所以缺少分裂间期。间期完成染色体的复制,即DNA的复制和有关蛋白质的合成。
考纲要求
测试内容
测试要求
测试内容
测试要求
1.细胞的分化
3.细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系
(1)细胞分化的意义及实例
A
(1)细胞衰老的特征
A
(2)细胞分化的过程及原因
B
(2)细胞凋亡的含义
A
2.细胞的全能性
(3)细胞衰老和凋亡与人体健康的关系
A
细胞全能性的概念和实例
A
4.癌细胞的主要特征和恶性肿瘤的防治
A
考点一 细胞分化和细胞的全能性
1.细胞分化
(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:个体发育的整个生命进程均可发生,但在胚胎时期达到最大限度。
(3)结果:形成不同的细胞和组织。
(4)特点
①普遍性:多细胞生物普遍具有。
②持久性:贯穿于生物体整个生命进程中。
③稳定性:已分化的细胞将一直保持分化后的状态,直至死亡。
④不可逆性:细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞,不能反向进行。
(5)实质:在个体发育过程中,不同细胞中遗传信息的执行情况不同。即基因的选择性表达。如图所示:
2.细胞的全能性
命题点一 细胞分化
1.(2017·南京学测模拟)下列能说明某细胞已经发生分化的是( )
A.进行ATP的合成 B.进行蛋白质的合成
C.存在血红蛋白 D.进行细胞呼吸
答案 C
解析 所有活细胞中,不管是否分化,都能合成ATP用于各项生命活动,都能进行蛋白质的合成,都能进行细胞呼吸;红细胞中含有与运输氧气相适应的血红蛋白,是基因选择性表达的结果,表明该细胞已经发生分化。
2.(2017·宿迁学测模拟)图中甲、乙、丙分别表示某人体内的几种细胞,它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是( )
A.DNA的结构不同
B.遗传信息的表达情况不同
C.遗传物质不同
D.线粒体结构不同
答案 B
解析 题中甲、乙、丙是由同一受精卵经过增殖、分化形成的,它们的遗传物质相同,DNA的结构相同,线粒体的结构也相同,只是含量不同而已。它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是基因的选择性表达,即遗传信息的表达情况不同。
技法提炼
细胞分化
命题点二 细胞全能性
3.(2017·盐城学测模拟)下列关于细胞全能性的理解,正确的是( )
A.从理论上讲,生物体的每一个细胞都具有全能性
B.未脱离植株的幼叶,在适当的情况下能表现出全能性
C.在个体发育的不同时期,由于细胞内的基因发生变化,细胞不能表现出全能性
D.脱离了植株的芽,一定能表现出全能性
答案 A
解析 生物体的每一个细胞都具有与受精卵相同的遗传物质,从理论上来说都具有全能性;离体的组织在适宜条件下才能表现出全能性;在个体发育的不同时期,由于基因的选择性表达,导致细胞不能表现出全能性而形成不同的组织、器官。
4.(2017·泰州学测模拟)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
D.胡萝卜韧皮部细胞经组织培养发育成完整植株
答案 D
解析 A项,“细胞全能性”是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整新个体的潜能,选项A所述内容是玉米的胚后发育过程;B项,“全能性”的结果是得到完整新个体,而不是得到细胞;C项,由于题干中要求体现的是“体细胞全能性”,花粉属于生殖细胞;D项,胡萝卜韧皮部细胞是已分化的体细胞,经组织培养后得到了完整的新植株,故D正确。
题后反思 “具有”全能性与“体现”全能性
(1)理论上活细胞都具有全能性。
(2)只有由细胞发育为完整个体,才能“体现”或“实现”细胞的全能性。
(3) 胚胎干细胞经培育后形成心脏、肝脏等器官不是全能性的体现,原因是并没有形成完整的新个体。
考点二 细胞衰老、凋亡和癌变
1.个体衰老与细胞衰老的关系
2.细胞衰老的特征
3.细胞的凋亡
(1)概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,又称为细胞编程性死亡。
(2)类型
(3)意义
4.细胞的癌变
(1)癌细胞的概念:正常机体细胞在致癌因子的作用下,细胞中遗传物质发生变化,就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞。
(2)癌细胞的特征
①无限增殖。
②形态结构发生显著变化,如癌变的成纤维细胞由扁平梭形变成球形。
③细胞表面发生变化,糖蛋白减少→黏着性降低→易于分散和转移。
命题点一 细胞衰老和细胞凋亡
5.(2017·南京学测模拟)下列关于细胞衰老的说法,错误的是( )
A.人一生中,体细胞分裂50~60次,因而各种细胞的寿命一样
B.机体内细胞的寿命与分裂能力之间没有明确的对应关系
C.生物体内随时有大量细胞衰老死亡,同时又有大量新增殖的细胞代替它们
D.细胞的衰老和凋亡是细胞遗传程序所决定的正常生命现象
答案 A
解析 同一个个体内不同组织的细胞分化程度不同,细胞的寿命也不同;有的细胞可以不断分裂,这样的细胞寿命较长;有的细胞高度分化,如神经细胞、心肌细胞等,这样的细胞在生物体内不再继续分裂,寿命也很长。细胞衰老是正常的生命现象。
6.(2017·无锡学测模拟)下列关于细胞凋亡的叙述,不正确的是( )
A.蝌蚪在变态期,尾部细胞将发生凋亡,从而使其能转变成正常的成体蛙
B.细胞的凋亡有助于清除体内衰老的细胞
C.细胞凋亡是由致病因子引发的急性损伤,引起细胞破裂,导致炎症反应
D.细胞凋亡是由遗传物质控制的细胞正常死亡,机体无炎症反应
答案 C
解析 细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。细胞凋亡并非是由致病因子引发的,故C项错误。
题后反思 易发生细胞凋亡的几种细胞
(1)无用细胞,如蝌蚪变成青蛙时,尾细胞的退化。
(2)发育不正常的细胞。
(3)有害细胞,如病毒感染的细胞。
(4)衰老细胞,如人的成熟红细胞120天后自然死亡。
命题点二 细胞癌变
7.(2017·徐州学测模拟)研究发现,一些癌细胞能进入“平衡”阶段,此阶段的癌细胞不易被免疫系统识别,不会恶性增殖,也不会导致机体发病。下列有关分析不合理的是( )
A.可以通过癌基因检测的手段来检测细胞是否癌变
B.免疫系统不易清除这种癌细胞
C.这种癌细胞是细胞正常分化的结果
D.该发现有助于寻找治疗癌症的新方法
答案 C
解析 由于癌变的根本原因是基因突变,故可以用基因检测的方法来检测细胞是否癌变,A项正确;根据题意,进入“平衡”阶段的癌细胞不易被免疫系统识别,B项正确;细胞癌变的根本原因是基因突变,癌细胞是细胞畸形分化的结果,C项错误;根据题意,“平衡”阶段的癌细胞不会恶性增殖,也不会导致机体发病,因此该发现有助于寻找治疗癌症的新方法,D项正确。
8.(2017·南京学测模拟)2012年3月某省在一次毛巾产品抽查中,在一些容易褪色的毛巾中检查出强致癌性物质联苯胺超标。下列有关叙述不正确的是( )
A.科学家研究发现,联苯胺在人类的肝细胞中可显现出致癌的特征
B.细胞的畸形分化,与癌细胞的产生有直接关系
C.人和动物的染色体上普遍存在着原癌基因和抑癌基因,“联苯胺”有可能导致原癌基因和抑癌基因突变,从而使正常细胞发生癌变转化为癌细胞
D.目前医学上常用化学药物强烈地抑制癌细胞的DNA复制来抑制癌细胞的增殖,化学药物作用的时期是细胞有丝分裂的后期
答案 D
解析 DNA复制发生于间期,药物作用时间为间期。
题后反思 细胞癌变的3点提醒
(1)癌细胞的形成是细胞畸形分化的结果,癌细胞本身只分裂不分化。
(2)肿瘤不都是癌,也有良性的肿瘤。
(3)化疗和放疗的原理不同:化疗是抑制DNA的复制,使细胞分裂停留在分裂间期。放疗是利用射线的高能量杀死癌细胞。
真题演练与模拟过关
1.(2016·江苏学测)某人因长期吸烟而患肺癌,一段时间后,其体内癌细胞发生了扩散,这是因为癌细胞( )
A.代谢速率下降
B.色素积累显著增多
C.细胞膜上糖蛋白等物质减少
D.分化速度加快
答案 C
解析 癌细胞细胞膜上糖蛋白减少,导致癌细胞黏着性降低,容易分散和转移。
2.(2016·江苏学测)骨髓移植是治疗白血病常用的有效方法之一,因为移植骨髓的造血干细胞能在患者体内( )
A.发生减数分裂
B.诱发细胞坏死
C.增殖、分化出多种血细胞
D.促进细胞衰老
答案 C
解析 造血干细胞具有增殖分化的能力,能增殖、分化成各种血细胞。
3.(2015·江苏学测)在个体发育中,由一个或一种细胞经细胞分裂产生的后代,在形态、结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程,在生物学上称为( )
A.细胞癌变 B.细胞分化
C.细胞衰老 D.细胞凋亡
答案 B
解析 细胞分化是指在个体发育过程中,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。
4.(2014·江苏学测)衰老是生物界的普遍现象,细胞衰老过程中其形态、结构、功能都会发生变化。下列属于细胞衰老特征的是( )
A.细胞膜上糖蛋白减少
B.细胞内色素逐渐减少
C.细胞代谢速率减慢
D.细胞内所有酶的活性上升
答案 C
解析 细胞衰老时酶的活性下降,代谢速率减慢。
5.(2012·江苏学测)人体红细胞和白细胞都由造血干细胞增殖、分化而来,红细胞和白细胞结构功能不同的根本原因是( )
A.细胞的衰老
B.细胞的凋亡
C.染色体变异
D.基因的选择性表达(遗传信息的执行情况不同)
答案 D
解析 细胞分化过程中遗传物质没有发生变化,细胞的形态、结构和生理功能发生变化,变化的根本原因是基因的选择性表达。
1.(2017·宿迁学测模拟)关于人体细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,正确的是( )
A.细胞分化导致基因选择性表达,细胞种类增多
B.细胞衰老表现为酶活性降低,细胞核体积减小
C.癌细胞表面发生变化,黏着性降低,易分散转移
D.细胞凋亡受基因控制,不利于个体生长发育
答案 C
解析 细胞的分化是基因选择性表达的结果,不是分化导致选择性表达,A错误;细胞衰老时细胞核体积增大,B错误;细胞凋亡有利于个体发育,D错误。
2.(2017·徐州学测模拟)下列关于细胞凋亡的说法,错误的是( )
A.青蛙发育过程中尾的消失属于细胞凋亡
B.凋亡是细胞正常的生理过程
C.人体细胞的凋亡是从出生后开始的
D.细胞凋亡是由基因决定的
答案 C
解析 细胞凋亡对生物的正常发育是有积极意义的,是由基因调控的,胚胎期就有部分衰老的细胞凋亡,C错误。
3.(2017·南京学测模拟)下图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图,图中①~⑥为各个时期的细胞,a~c表示细胞所进行的生理过程。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.与①细胞相比,②细胞的相对表面积增大,物质运输的效率增强
B.③④细胞均来源于早期胚胎细胞的有丝分裂,遗传物质相同,基因表达功能也相同
C.⑤⑥细胞发生了细胞分化,这是基因选择性表达的结果
D.⑤⑥代表的细胞遗传物质不同
答案 C
解析 细胞越大,相对表面积越小;③④来源相同,基因表达有差异;⑤⑥的遗传物质相同。
4.(2017·泰州学测模拟)有人把细胞中表达的基因形象地分为“管家基因”和“奢侈基因”。“管家基因”在所有细胞中表达,是维持细胞基本生命活动所必需的,“奢侈基因”在特定组织细胞中表达。下列物质中属于“奢侈基因”表达产物的是( )
A.ATP水解酶 B.血红蛋白
C.呼吸酶 D.膜载体
答案 B
解析 血红蛋白只存在于红细胞中。
5.(2017·无锡学测模拟)下图为某人体内几种类型的细胞模式图。下列相关叙述中不正确的是( )
A.这些细胞最初来源于同一个受精卵
B.a的结构已发生很大变化,但仍属于真核细胞
C.这些细胞在结构上具有统一性
D.这些细胞在功能上是相同的
答案 D
解析 人体所有的细胞都是由受精卵经分裂和分化产生的,所以图中所有的细胞都来源于同一个受精卵;a细胞为精子,虽然形态发生了改变,但是仍属于真核细胞;图中所有的细胞都具有细胞核、细胞膜和细胞质,这体现了它们在结构上的统一性;图中细胞形态不同,是其内部基因选择性表达的结果,不同基因的表达使得细胞具有不同的功能。
6.(2017·泰州学测模拟)细胞凋亡又称细胞编程性死亡,其大致过程如图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A.细胞凋亡是细胞在特定条件下的被动死亡过程
B.细胞凋亡过程中以小泡形式形成凋亡小体,需要消耗能量
C.细胞凋亡发生过程中,细胞内容物不释放出来
D.吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体释放的水解酶密切相关
答案 A
解析 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,故A项错误;由图示可知,细胞凋亡过程中细胞崩溃,分解成多个凋亡小体,被小泡包裹,使细胞内容物不释放出来,然后被吞噬细胞吞噬,这一过程需要消耗能量,故B、C项正确;吞噬细胞中含有大量的溶酶体,能释放出水解酶消化凋亡小体,故D项正确。
7.(2017·连云港学测模拟)胚胎干细胞是哺乳动物或人早期胚胎中的细胞,可以进一步分裂、分化成各种组织干细胞,再进一步分化成各种不同的组织。下列叙述不正确的是( )
A.各种组织干细胞分化形成不同组织细胞是基因选择性表达的结果
B.胚胎干细胞有细胞周期,神经干细胞分化形成的神经细胞没有细胞周期
C.造血干细胞分化形成红细胞、白细胞的过程是不可逆的
D.肝脏干细胞分化成肝脏细胞的过程体现了细胞的全能性
答案 D
解析 肝脏干细胞分化成肝脏细胞的过程未体现细胞的全能性,因为全能性必须是形成完整的个体。
8.(2016·南京学测模拟)许多动物具有再生能力,例如,壁虎被天敌追赶紧迫时,能断尾而逃,一段时间后,又重新长出一条尾巴;海参遇到敌害时,将内脏抛出,以转移敌害的注意力,而趁机逃之夭夭,约50天后,可再生出一副新的内脏。下列关于再生的叙述,错误的是( )
A.再生是细胞分裂、分化的结果
B.再生是基因选择性表达的结果
C.再生是自然选择的结果
D.再生体现了细胞的全能性
答案 D
解析 上述现象是细胞分裂、分化的结果,由于基因的选择性表达,形成了不同的组织和器官,如果适应环境则保留下来,不适应环境则被淘汰。因为没有形成新个体,所以没有体现细胞的全能性,只是单纯的再生现象。
9.(2016·盐城学测模拟)癌症是严重威胁人类健康的疾病之一,引起细胞癌变的内在因素是( )
A.细胞中酪氨酸酶活性降低
B.原癌基因和抑癌基因发生突变
C.长期受到电离辐射或X射线照射
D.霉变或熏制食物中所含有的致癌物质
答案 B
解析 原癌基因和抑癌基因突变是细胞癌变的内因,而X射线、霉变或熏制食物只是外在因素。
10.(2017·泰州学测模拟)下列关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述中,错误的一项是( )
A.细胞凋亡是主动的,细胞坏死是被动的
B.细胞凋亡是生理性的,细胞坏死是病理性的
C.细胞凋亡是基因调控的,细胞坏死是外界因素引起的
D.细胞凋亡是急性的,细胞坏死是慢性的
答案 D
解析 选项A,细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程;细胞坏死是强烈的外界因素造成的被动性死亡。选项B,细胞凋亡是正常的生理性死亡;细胞坏死是外界因素造成细胞损伤引起的病理性死亡。选项C,细胞凋亡受特定基因控制,又称细胞编程性死亡;细胞坏死是强烈的外界因素造成的。选项D,细胞凋亡是正常的自然死亡;细胞坏死是意外的急性死亡。
11.(2016·徐州学测模拟)细胞衰老和细胞凋亡是正常的生命现象。下列属于人体细胞凋亡的是( )
A.骨折造成部分细胞死亡
B.衰老细胞被清除掉
C.癌症病人化疗过程中大量白细胞死亡
D.脊髓灰质炎病毒可使部分神经细胞死亡
答案 B
解析 骨折造成的部分细胞死亡,癌症病人化疗过程中大量白细胞死亡,是外界因素影响下的死亡,脊髓灰质炎病毒寄生在一些神经细胞中,使其死亡,这是由于细胞正常代谢活动中断引起的细胞死亡,以上情况都属于细胞坏死现象,不属于细胞凋亡。衰老细胞的清除属于细胞的凋亡。
12.(2016·常熟学测模拟)下列有关细胞癌变的叙述,正确的是( )
A.细胞癌变与基因突变无关
B.癌症的产生与人的年龄无关
C.人体的免疫系统对癌变细胞有清除作用
D.癌变细胞内酶活性降低导致细胞代谢减缓
答案 C
解析 细胞癌变是原癌基因和抑癌基因突变的结果,一般高龄者易患癌症,A、B项错误;癌变的细胞是抗原,人体的免疫系统可将其清除,C项正确;癌变细胞内酶活性提高,因为癌细胞具有无限增殖的能力,因此细胞代谢加速,D项错误。
13.(2017·徐州学测模拟)下图是某细胞增殖和分化的概念图,请据图回答下列有关问题:
(1)图中A表示的是________过程,B表示的是________过程。
(2)图中b、c、d、e细胞中含有的遗传信息是否相同?________。原因是________________________________________________________________________。
(3)若e能合成血红蛋白,则b、c、d都不能合成,其主要原因是________________________。
(4)若a为植物细胞,而d能在体外条件下培养成一个植物体,则说明d具有________性。
(5)若a为动物细胞,而d能否在体外条件下培养成一个动物体?________。
答案 (1)细胞增殖(细胞分裂) 细胞分化 (2)相同 它们都来自于同一个细胞的有丝分裂和细胞分化 (3)基因的选择性表达 (4)全能 (5)不能
解析 细胞分裂和细胞分化是多细胞生物个体发育的基础。细胞分裂和细胞分化都不会导致遗传物质的改变。植物细胞和动物细胞核具有全能性。
14.(冲A训练)(2016·南京学测模拟)细胞到了一定时期就会像树叶那样自然死亡,但是这种死亡是细胞的一种生理性、主动性的“自杀行为”,而非病理性死亡,所以叫细胞凋亡或细胞编程性死亡。请回答问题:
(1)细胞凋亡是有机体内发生的正常生理变化。对一个有机体来说,某些细胞的编程性死亡的积极意义是:有利于________________________________________________________,维持____________________________________________________________________________,抵御__________________________________________。
(2)人在胚胎初期是有尾的,但在胚胎发育成熟时尾消失了,从细胞水平看这是______________________________________________的结果,该过程也可称为______________________________。人类中也会出现一些返祖现象,如毛孩,从细胞水平上分析是由于________________________________过程受阻。
答案 (1)多细胞生物体完成正常发育 内部环境的稳定 外界各种因素的干扰 (2)细胞凋亡 细胞编程性死亡 细胞凋亡
解析 本题的情景设计较新,阐述了细胞的凋亡是由基因控制的正常的生理性死亡,能够维持机体细胞数目的相对稳定。
考纲要求
测试内容
测试要求
测试内容
测试要求
1.细胞的减数分裂过程
(2)配子的形成与生物个体发育的联系
B
(1)减数分裂的概念
B
3.受精过程
(2)减数分裂过程
B
(1)受精作用的过程
A
2.配子的形成过程
(2)减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要作用
B
(1)精子与卵细胞的形成过程及特征
B
考点一 减数分裂及精、卵细胞的形成过程
1.概念
2.精子的形成过程
3.精子和卵细胞形成过程的异同点(哺乳动物)
比较项目
精子的形成
卵细胞的形成
场所
睾丸
卵巢
细胞质分裂
均等分裂
卵母细胞不均等分裂;第一极体均等分裂
是否变形
变形
不变形
结果
1个精原细胞→4个精细胞→变形成为4个精子(成熟配子)
1个卵原细胞→1个较大的卵细胞(成熟配子)和3个较小的极体(退化消失,不能受精)
相同点
染色体的行为变化相同
命题点一 减数分裂相关概念的辨析
1.(2017·南京学测模拟)下列关于同源染色体和四分体的叙述,不正确的是( )
A.同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体
B.四分体出现在减数第一次分裂的前期和中期
C.同源染色体是在减数分裂过程中能联会的两条染色体
D.每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体
答案 A
解析 一条染色体复制后形成的是两条姐妹染色单体,两条姐妹染色单体的着丝点一分为二后,是相同的染色体,并非同源染色体;四分体是减数第一次分裂过程中所特有的结构,出现在同源染色体联会后,即前期和中期,在后期同源染色体分开,四分体消失;在减数第一次分裂过程中,同源染色体两两配对的现象叫做联会,只有配对的染色体才能称为同源染色体;在减数第一次分裂过程中,复制后的同源染色体联会后形成四分体,所以每个四分体含有一对同源染色体的4条染色单体。
2.(2017·无锡学测模拟)下列有关减数分裂的叙述,正确的是( )
A.染色体的复制是在减数第一次分裂的前期完成的
B.生物的减数分裂过程有利于生物对环境的适应和进化
C.减Ⅰ前期,非姐妹染色单体之间发生染色体片段的交换属于基因重组
D.哺乳动物的一个卵原细胞经过减数分裂后能产生四个卵细胞
答案 B
解析 减数分裂是生物长期进化过程中的一种适应。
命题点二 细胞分裂图像辨析
3.(2017·南京学测模拟)下面①~④为细胞分裂的染色体图像,能正确表示A细胞的减数分裂图像的是( )
A.①与② B.②与③ C.②与④ D.①与③
答案 C
解析 图中①显示同源染色体排列在赤道板上,说明细胞进行有丝分裂;②显示同源染色体排列在赤道板两侧,是减数分裂特有的现象;③显示同源染色体分离,说明细胞正在进行减数第一次分裂,但不是生成A细胞的减数分裂;④显示着丝点分裂后,染色体向细胞两极移动,为减数第二次分裂后期。所以能正确表示A细胞进行减数分裂的图像是②与④,选C。
4.(2017·徐州学测模拟)某雄性动物的基因型为AaBb。如图是其一个精原细胞减数分裂过程中的两个不同时期细胞分裂图像,相关叙述正确的是( )
甲 乙
A.甲细胞处于减数第二次分裂,称为次级精母细胞,细胞中含6条染色单体
B.四分体时期染色体发生交叉互换,由此引起的变异属于染色体结构变异
C.该细胞在减数第一次分裂后期,移向细胞一极的基因可能是A、a、b、b
D.该细胞经减数分裂形成的四个精子,其基因型分别为AB、AB、ab、ab
答案 C
解析 甲细胞中含4条染色体,每条染色体含有2条染色单体,因此该细胞含有8条染色单体,A错误;四分体时期染色体发生交叉互换,由此引起的变异属于基因重组,B错误;根据图中细胞中的基因及染色体颜色可知,该细胞在减数第一次分裂前期发生过交叉互换,在减数第一次分裂后期,移向细胞一极的基因可能是A、a、b、b,C正确;该细胞经减数分裂形成的四个精子,其基因型分别为AB、Ab、aB、ab,D错误。
题后反思 相关概念辨析
(1)1与2是一对同源染色体,两者构成1个四分体;3与4是一对同源染色体,两者构成另1个四分体。
(2)1与3是非同源染色体,1与4也是非同源染色体。
(3)a与a′是姐妹染色单体,b与b′是姐妹染色单体,a与b是非姐妹染色单体,a与b′也是非姐妹染色单体。
(4)1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体(含4个DNA分子)。
考点二 减数分裂中染色体、DNA、染色单体的数目变化
1.减数分裂过程中的相关结构(物质)的数目变化
分裂
时期
染色体
数目
DNA
数目
染色单
体数目
同源染
色体对数
分裂间期
2n
2c→4c
0→4n
n
减数第
一次分裂
前
2n
4c
4n
n
中
2n
4c
4n
n
后
2n
4c
4n
n
末
2n→n
4c→2c
4n→2n
n→0
减数第二次分裂
前
n
2c
2n
0
中
n
2c
2n
0
后
2n
2c
0
0
末
2n→n
2c→c
0
0
2.减数分裂过程中的相关曲线图与柱形图
特别提醒 (1)甲为性原细胞;乙为初级性母细胞;丙、丁为次级性母细胞;戊为性细胞。
(2)染色体数目减半发生在减Ⅰ末期,是由同源染色体分开平均进入两个子细胞造成的,减数第二次分裂时染色体数变化为n→2n→n,没有减半。
(3)减Ⅱ后期染色体数、DNA数都与正常体细胞相同,不同的是没有同源染色体。
(4)染色体/DNA变化规律及原因
1∶11∶21∶1。
命题点一 减数分裂曲线分析
5.(2017·无锡学测模拟)下图甲表示某二倍体昆虫(AaBBDd)细胞分裂某时期图像,图乙表示其细胞分裂过程中mRNA含量和每条染色体中的DNA含量的变化。下列说法正确的是( )
A.图甲细胞的变异最可能发生在图乙中的b或d时期
B.图甲细胞有2个染色体组,处于图乙e时期
C.图乙c时期最可能是减数第一次分裂前期
D.等位基因的分离一定发生在减数第一次分裂后期
答案 B
解析 因昆虫的基因型是BB,图甲中染色体上出现基因b是基因突变的结果,对应于图乙中的b时期(间期DNA复制),A项错误;甲图处于减数第二次分裂后期,对应于图乙的e时期,B项正确;图乙中c时期转录合成较多的mRNA,最可能是间期的G2期,C项错误;由于发生了基因突变,B与b的分离发生在减数第二次分裂后期,D项错误。
6.(2017·徐州学测模拟)图甲为某生物细胞分裂中核DNA含量的变化曲线,图乙为该生物的一个细胞分裂图像。下列叙述正确的是( )
A.光学显微镜下,在Ⅰ段可以观察到基因突变
B.光学显微镜下,在Ⅱ段可以观察到图乙细胞
C.光学显微镜下,在Ⅱ段不能观察到联会现象
D.等位基因的分离发生在图乙所示的上一时期
答案 C
解析 Ⅱ为有丝分裂过程,不能观察到联会现象。
命题点二 减数分裂柱状图分析
7.(2017·泰州学测模拟)如图表示对几种生物体内正在进行分裂的细胞进行观察与统计的结果,有关推论正确的是( )
A.若图甲表示有丝分裂过程中的某阶段,则下一时期细胞中央将出现赤道板
B.若图乙表示有丝分裂过程中的某阶段,则染色体的着丝点分裂可发生在这一阶段
C.若图乙表示减数分裂过程中的某阶段,则同源染色体的分离可发生在这一阶段
D.若图丙表示雄果蝇精巢内的几种细胞,则c组细胞中可能出现联会和四分体
答案 C
解析 图甲可表示植物细胞有丝分裂的后期,其下一时期为末期,在细胞中央会出现细胞板,而且赤道板是一个假想的平面,不是结构,故A项错误;若图乙表示有丝分裂的过程,则表示有丝分裂的前期、中期,而着丝点分裂发生在后期,故B项错误;若图乙表示减数分裂的过程,可表示减数第一次分裂过程,同源染色体分离发生在减数第一次分裂的后期,故C项正确;图丙中c组细胞的染色体数为4n,则表示有丝分裂后期,而联会和四分体出现在减数第一次分裂的前期,故D项错误。
8.(2017·宿迁学测模拟)下面是人体细胞分裂时,a、b、c、d四个不同细胞分裂时期染色体数目和DNA数目的统计数据的柱状图,那么非同源染色体上的非等位基因自由组合可以发生在( )
A.a B.b C.c D.d
答案 B
解析 由于非同源染色体上的非等位基因自由组合发生在减数第一次分裂后期,根据分析可知,图中b时期处于减数第一次分裂过程中。
题后反思 引发相关物质数量变化的四大原因
考点三 减数分裂与有丝分裂的比较及受精作用
1.比较减数分裂与有丝分裂的过程及特点(以动物细胞为例)
分裂方式
比较项目
减数分裂
有丝分裂
不
同
点
分裂的细胞
原始生殖细胞
体细胞或原始生殖细胞
细胞分裂次数
两次
一次
同源染色体的行为
①同源染色体联会形成四分体,非姐妹染色单体交叉互换;
②减Ⅰ后期同源染色体分离
存在同源染色体,但不联会、不分离,无交叉互换
非同源染色体的行为
减Ⅰ后期可以自由组合
无自由组合
子细胞染色体数目
减半
不变
子细胞的特点
雄:4个等大的精细胞;
雌:1个大的卵细胞和3个小的极体
2个等大的体细胞
子细胞间的遗传物质
不一定相同
相同
意义
减数分裂和受精作用维持了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
使生物的亲代细胞和子代细胞之间保持了遗传性状的稳定性
相
同
点
①间期:均有DNA复制和有关蛋白质的合成,细胞体积均有增大
②前期:均由中心体发出星射线形成纺锤体,核膜和核仁消失,染色质逐渐螺旋化形成染色体
③中期:染色体均在赤道板位置聚集
④后期:均由纺锤丝牵引染色体向两极移动
⑤末期:均由细胞膜内陷将细胞质缢裂成两部分,形成新的核膜和核仁,染色体解螺旋形成染色质
2.受精作用
(1)概念:卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。如下图所示:
(2)实质:精子的细胞核与卵细胞的细胞核相互融合,使彼此的染色体会合在一起。
(3)结果:受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。
命题点一 减数分裂与有丝分裂的比较
9.(2013·江苏学测)下列为某二倍体植物细胞处于不同分裂时期的示意图,其中属于减数第二次分裂后期的是( )
答案 A
解析 减数第二次分裂后期时,姐妹染色单体分离,且细胞同一侧没有同源染色体,A图符合要求。
10.图甲、乙、丙分别表示某个生物体内的三个正在分裂的细胞,请据图回答下列问题。
(1)甲图表示__________细胞,处于________________期,有______条染色单体,分裂后产生的子细胞名称是______________________。
(2)乙图表示__________________________期细胞,有________对同源染色体,产生的子细胞内有________条染色体,细胞名称是____________。
(3)丙图表示____________________期细胞,细胞名称是________,能否由甲图所示细胞分裂而来?________。
(4)在上面方框中画出甲图最终产生的生殖细胞内的染色体组成图。
答案 (1)初级卵母 减数第一次分裂后 8 第一极体和次级卵母细胞 (2)有丝分裂后 4 4 体细胞
(3)减数第二次分裂后 第一极体 不能
(4)如图所示
命题点二 受精作用
11.(2016·江苏学测)减数分裂和受精作用对生物的生殖、遗传和变异有着重要作用。下列叙述错误的是( )
A.减数分裂过程中染色体复制一次
B.减数分裂过程中细胞只分裂一次
C.受精卵中染色体一半来自卵细胞
D.受精作用与配子之间的相互识别有关
答案 B
解析 减数分裂时,染色体复制一次,但细胞连续分裂两次,B错误。
12.(2012·江苏学测)下列有关受精卵和受精作用的叙述中,错误的是( )
A.受精卵是具有全能性的细胞
B.受精卵中的染色体一半来自卵细胞
C.受精过程中精子和卵细胞结合是随机的
D.受精作用与精子和卵细胞的相互识别无关
答案 D
解析 受精卵是全能性最高的细胞,A正确;受精卵是由精子与卵细胞结合形成的,受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方,B正确;受精过程中精子与卵细胞的结合是随机的,C正确;精子与卵细胞相互识别并融合形成受精卵的过程是受精作用,D错误。
解题技巧 依据细胞质的分配方式判断减数分裂中的细胞类型
真题演练与模拟过关
1.(2016·江苏学测)下列可表示减数分裂过程中细胞核DNA含量变化曲线的是( )
答案 A
解析 减数分裂时,DNA复制后,连续减半发生两次,因此A图可表示DNA含量变化。
2.(2014·江苏学测)减数分裂对生物的生殖、遗传和变异有着重要作用,下列相关叙述错误的是( )
A.减数分裂过程中染色体复制两次
B.减数分裂过程中细胞连续分裂两次
C.同源染色体分离发生在减数第一次分裂
D.精(卵)细胞的染色体数目为体细胞的一半
答案 A
解析 减数分裂时,染色体只复制一次,细胞连续分裂两次。
3.(2014·江苏学测)右图是基因型为AA的高等动物进行减数分裂的示意图。下列判断正确的是( )
A.该细胞是初级卵母细胞
B.该细胞中基因a是基因突变产生的
C.该细胞中含有12条染色体
D.该细胞中含有6对同源染色体
答案 B
解析 基因型为AA的细胞中产生了基因a,这种变化只能是基因突变的结果。
4.(2012·江苏学测)右图为植物细胞减数第一次分裂中某时期示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.细胞中有2对同源染色体
B.细胞中有8条染色体
C.细胞中有4个DNA分子
D.细胞中染色单体数为0
答案 A
解析 图示细胞处于减数第一次分裂后期,含有2对同源染色体,4条染色体,8条姐妹染色单体,8个DNA分子。
5.(2007·江苏学测)下图为某动物精巢内一个精原细胞在减数分裂过程中细胞核内DNA含量变化的曲线图。b~c段细胞内染色体的数目是( )
A.n B.2n C.3n D.4n
答案 B
解析 b~c段为减数第一次分裂,DNA虽然完成了复制,但染色体数仍为2n。
1.(2017·扬州学测模拟)下图是与细胞分裂相关的坐标图,下列说法符合细胞分裂事实的是( )
A.甲图中C~D段一定是发生在有丝分裂后期
B.甲图中的A~B段若是发生在高等哺乳动物的精巢中,细胞肯定进行减数分裂
C.乙图中一定含有同源染色体的是A→B时期和E时间点
D.乙图中的C~D段细胞中的染色体数目为正常体细胞的一半
答案 C
解析 甲图中C~D段表示因着丝点分裂,每条染色体中的DNA含量减半,上述过程既可发生在有丝分裂后期,也可发生在减数第二次分裂后期。精巢中的精原细胞通过减数分裂产生精子,或通过有丝分裂实现增殖的过程中都会发生甲图A~B段变化。乙图中A表示染色体复制完成,到减数第一次分裂完成(B),同源染色体没有分开。E表示受精作用完成,这两个时期内细胞中都含有同源染色体。乙图中的C~D段表示减数第二次分裂,其后期由于着丝点分裂,细胞内染色体数目与正常体细胞内染色体数目相同。
2.(2017·南京学测模拟)在下图中,不属于精子形成过程的是( )
答案 C
解析 根据图中各染色体的行为、数目及细胞形态分析,A为精子;B为次级精母细胞(减数第二次分裂后期),也可能是第一极体;C为次级卵母细胞(减数第二次分裂后期);D为初级精(卵)母细胞。
3.(2017·常州学测模拟)细胞分裂的部分图像如下图所示,下列有关说法正确的是( )
A.a图与b图所示细胞染色体数不同,染色单体数相同
B.b图和c图所示细胞各含有两个四分体
C.c图和d图所示细胞具有相同的染色体数和不同的染色体组数
D.图中所有细胞可以属于同一生物体
答案 D
解析 a图中不含染色单体;c图不含四分体;c图和d图所示细胞都具有4条染色体和2个染色体组。
4.(2016·苏州学测模拟)XY型性别决定的生物,群体中的性别比例为1∶1,主要原因是( )
A.雌配子∶雄配子=1∶1
B.含X的配子∶含Y的配子=1∶1
C.含X的精子∶含Y的精子=1∶1
D.含X的卵细胞∶含Y的卵细胞=1∶1
答案 C
解析 精原细胞含有XY性染色体,减数分裂后产生了含X和含Y的精子,两种精子的数量比为1∶1,卵原细胞含有XX染色体,产生了含X的卵细胞。两种精子和卵细胞的结合机会均等。
5.在显微镜下观察动物组织切片,发现细胞内的染色体数目有的是体细胞的一半,有的是体细胞的2倍,该切片取自( )
A.人的小肠上皮 B.家兔胚胎
C.绵羊肝脏 D.牛卵巢
答案 D
解析 根据题意,该组织细胞既能进行有丝分裂又可进行减数分裂。
6.(2016·无锡学测模拟)某动物的次级精母细胞在减数第二次分裂的后期时细胞内有染色体32条,则在该动物的初级精母细胞中存在的染色体数、四分体数、染色单体数、DNA分子数分别是( )
A.32、16、64、64 B.32、8、32、64
C.16、8、32、32 D.16、0、32、32
答案 A
解析 减数第二次分裂后期的染色体数与初级精母细胞中的染色体数相等。初级精母细胞中的染色体数除以2,得到四分体数;初级精母细胞中的染色体数乘以2,得到染色单体数和DNA分子数。
7.(2016·淮安学测模拟)右图为某高等动物细胞分裂的示意图。该细胞处于( )
A.有丝分裂前期
B.有丝分裂后期
C.减数第一次分裂后期
D.减数第二次分裂后期
答案 C
解析 图示细胞中含有同源染色体,有交叉互换,且正在分离,为减数第一次分裂后期。
8.(2016·徐州学测模拟)右图表示基因型为AaBb的某动物正在分裂的细胞,则该细胞( )
A.所含染色体数是体细胞的一半
B.同时产生的极体基因型不可能是AB
C.含有3对同源染色体
D.含有2个染色体组
答案 D
解析 图中的细胞为次级卵母细胞,该细胞中无同源染色体,该细胞处于减数第二次分裂后期,有2个染色体组。
9.在减数第一次分裂中不出现的是( )
A.形成纺锤体
B.着丝点一分为二
C.非同源染色体的自由组合
D.同源染色体分离
答案 B
解析 减数第一次分裂前期形成纺锤体,后期发生同源染色体分离,非同源染色体自由组合,A、C、D三项在减数第一次分裂都会出现。而着丝点一分为二出现在减数第二次分裂后期,故选B项。
10.(2015·泰州学测模拟)如下图所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示雄果蝇进行减数分裂的不同时期。请判断①②③依次代表的结构或物质是( )
A.DNA分子、染色体、染色单体
B.染色体、染色单体、DNA分子
C.染色体、DNA分子、染色单体
D.染色单体、DNA分子、染色体
答案 B
解析 在减数分裂过程中,染色体复制之前、着丝点分裂后,细胞内的染色单体数为0,因此图中的②代表的是染色单体,染色体数和DNA分子数的比例为1∶1或1∶2,因此①代表染色体,③代表DNA分子。
11.(2016·苏州学测模拟)右图为高等动物进行有性生殖的3个生理过程示意图,则图中①②③分别为( )
A.有丝分裂、减数分裂、受精作用
B.受精作用、有丝分裂、减数分裂
C.有丝分裂、受精作用、减数分裂
D.减数分裂、受精作用、有丝分裂
答案 B
解析 从图中可以看出,①为受精作用,②为有丝分裂,③为减数分裂。
12.下面对高等动物通过减数分裂形成的雌、雄配子以及受精作用的描述,正确的是( )
A.每个卵细胞继承了初级卵母细胞的细胞质
B.进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质
C.整个精子进入卵细胞内,完成受精作用
D.雌雄配子彼此结合的机会相等,因为它们的数量相等
答案 B
解析 形成卵细胞时,减数分裂后期细胞质不均等分裂。受精作用的实质是细胞核中遗传物质的融合,而不是整个精子与卵细胞的融合。对高等动物来说,雄配子的数量多于雌配子。
13.(冲A练习)(2016·苏州学测模拟)下图中甲、乙表示两种高等雄性动物的细胞分裂模式图,丙表示甲细胞的染色体数和DNA分子数。请据图回答:
(1)图中含有姐妹染色单体的是________细胞,含有同源染色体的是________细胞。
(2)甲细胞处于____________(时期),乙细胞的名称是____________。
(3)请在丙图相应位置绘制柱形图,表示甲种动物减数第二次分裂后期细胞中的染色体数和DNA分子数。
答案 (1)乙 甲 (2)有丝分裂后期 次级精母细胞
(3)如图所示
解析 甲图为有丝分裂后期细胞示意图,乙细胞处于减数第二次分裂中期;甲细胞着丝点已经断裂,无染色单体,乙细胞无同源染色体。
14.(2009·江苏学测)下图表示某高等雄性动物细胞在减数分裂过程中,4个不同时期的细胞核内染色体和DNA分子的数量变化。请据图回答:
(1)图中a表示________,b表示________。
(2)图中时期Ⅱ细胞内的染色体和DNA分子的数量之比为________。
(3)从图中可以推知,该高等动物的体细胞中含有________条染色体。
(4)在图中的4个时期中,细胞中含有同源染色体的时期有________(填图中时期序号),处于时期Ⅲ的细胞名称是____________。
答案 (1)染色体 DNA (2)1∶2 (3)2n (4)Ⅰ、Ⅱ 次级精母细胞
解析 根据图中a、b的数量比为1∶1或1∶2可知,a表示染色体,b表示DNA分子。图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。Ⅱ形成Ⅲ是同源染色体分离的结果。
考纲要求
测试内容
测试要求
测试内容
测试要求
1.孟德尔遗传实验的科学方法
A
(2)基因的分离规律
C
2.基因的分离规律和自由组合规律
(3)基因的自由组合规律
B
(1)生物的性状及表现方式
A
考点一 基因的分离定律
1.孟德尔遗传实验的选材与杂交操作
(1)豌豆作为实验材料的优点
(2)孟德尔遗传实验的杂交操作
①操作图示
②操作流程
2.对“性状分离”现象的解释即“假说—演绎”过程
3.基因的分离定律
命题点一 孟德尔实验选材与实验方法的分析
1.(2015·江苏学测)杂合紫花豌豆自交后代同时出现紫花和白花,这种现象在遗传学上称为( )
A.表现型 B.基因型
C.性状分离 D.伴性遗传
答案 C
解析 杂合子的后代会发生性状分离现象。
2.(2013·江苏学测)下列有关人类的性状中,属于相对性状的是( )
A.卷发与黑发 B.双眼皮与蓝眼
C.有耳垂与毛耳 D.能卷舌与不能卷舌
答案 D
解析 相对性状是指同种生物同一性状的不同表现形式,选D。
命题点二 基因的分离定律实质及应用
3.(2013·江苏学测)已知马的栗色和白色受一对等位基因控制。现有一匹白色公马(♂)与一匹栗色母马(♀)交配,先后产生两匹白色母马(如图所示)。根据以上信息分析,可得出的结论是( )
A.马的白色对栗色为显性
B.马的毛色遗传为伴性遗传
C.Ⅰ1与Ⅱ2基因型一定不同
D.Ⅱ1和Ⅱ2基因型一定相同
答案 D
解析 仅根据两个后代的表现不能确定显隐性和是否为伴性遗传,但不论何种情况,它们的基因型是相同的。
4.(2011·江苏学测)以两株高茎豌豆为亲本进行杂交,F1中高茎和矮茎的数量比例如图所示,则F1高茎豌豆中纯合子的比例为( )
A.1 B.1/2 C.1/3 D.1/4
答案 C
解析 F1中性状分离比是3∶1,因此F1中的高茎基因型分别为AA、Aa,纯合子占1/3。
易错警示 关于孟德尔实验的3个易错点
(1)对母本去雄、套袋:去雄应在花未成熟时就进行,套袋的目的是避免外来花粉的干扰。
(2)正交和反交:纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交,不论高茎豌豆作父本还是作母本,实验结果相同,即正反交实验结果相同。
(3)“演绎”≠测交:“演绎”不同于测交实验,前者只是理论推导,后者则是在大田中进行杂交实验验证。
考点二 基因的自由组合定律
1.自由组合现象的解释即“假说—演绎”过程
2.自由组合定律
3.孟德尔获得成功的原因
命题点一 基因的自由组合定律的内容及孟德尔成功的原因
5.(2008·江苏学测)孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆进行杂交实验,产生的F1是黄色圆粒。将F1自交得到F2,F2的表现型分别为黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒,它们之间的数量比是( )
A.1∶1∶1∶1 B.3∶1∶3∶1
C.3∶3∶1∶1 D.9∶3∶3∶1
答案 D
解析 F1黄色圆粒基因型为YyRr,F1自交得到的F2有四种表现型,且数量之比为9∶3∶3∶1。
6.(2007·江苏学测)下列关于孟德尔研究遗传规律获得成功原因的叙述,错误的是( )
A.先分析多对相对性状,后分析一对相对性状
B.科学地设计实验程序,提出假说并进行验证
C.正确地选用豌豆作为实验材料
D.运用统计学方法分析实验结果
答案 A
解析 孟德尔获得成功的原因之一是先分析一对相对性状,再分析多对相对性状。
命题点二 基因的自由组合定律中由子推亲和由亲推子题型
7.多指症由显性基因控制,先天性聋哑由隐性基因控制,决定这两种遗传病的基因自由组合,一对男性患多指、女性正常的夫妇,婚后生了一个手指正常的聋哑孩子。这对夫妇再生下的孩子为手指正常、先天性聋哑、既多指又先天性聋哑这三种情况的可能性依次是( )
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、
答案 A
解析 设多指相关基因用A、a表示,聋哑相关基因用B、b表示。根据亲子代表现型,可推出亲代基因型:父AaBb,母aaBb,他们再生一个孩子情况如下图:
①表示全正常,×=;
②表示只患聋哑,×=;
③表示只患多指,×=;
④表示既患多指又患聋哑,×=。
据此可得出答案。
8.(2012·江苏学测)南瓜的果实中,白色与黄色、盘状与球状两对性状独立遗传。现用纯合白色球状品种与纯合黄色盘状品种杂交得到F1,再用F1自交得到F2,实验结果见下表。其中表现型丁为( )
P
白色球状×黄色盘状
F1
白色盘状
F2表现型及
其数量比例
甲
乙
丙
丁
9
3
3
1
A.白色盘状 B.黄色盘状
C.白色球状 D.黄色球状
答案 D
解析 从表中数据可知,白色、盘状是显性,F2中数量为1的个体是双隐性,即黄色球状。
命题点三 特殊分离比的推断
9.(2017·南京学测模拟)某种小鼠的体色受常染色体基因的控制,现用一对纯合灰鼠杂交,F1都是黑鼠,F1中的雌雄个体相互交配,F2体色表现为9黑∶6灰∶1白。下列叙述正确的是( )
A.小鼠体色遗传不遵循基因的自由组合定律
B.若F1与白鼠杂交,后代表现为2黑∶1灰∶1白
C.F2灰鼠中能稳定遗传的个体占1/3
D.F2黑鼠有两种基因型
答案 C
解析 根据F2性状分离比可判断基因的遗传遵循自由组合定律,A错误;F1(AaBb)与白鼠(aabb)杂交,后代中AaBb(黑)∶Aabb(灰)∶aaBb(灰)∶aabb(白)=1∶1∶1∶1,B错误;F2灰鼠(A_bb、aaB_)中纯合子占1/3,C正确;F2黑鼠(A_B_)有4种基因型,D错误。
10.(2017·南通学测模拟)在西葫芦的皮色遗传中,已知黄皮基因(Y)对绿皮基因(y)为显性,但在另一白色显性基因(W)存在时,基因Y和y都不能表达。两对基因独立遗传。现有基因型为WwYy的个体自交,其后代的表现型种类及比例是( )
A.4种,9∶3∶3∶1B.2种,13∶3
C.3种,12∶3∶1D.3种,10∶3∶3
答案 C
解析 由于两对基因独立遗传,所以基因型为WwYy的个体自交符合自由组合定律,产生的后代可表示为9W_Y_∶3wwY_∶3W_yy∶1wwyy,由题干信息“在另一白色显性基因(W)存在时,基因Y和y都不能表达”知,W_Y_和W_yy个体都表现为白色,占12/16;wwY_个体表现为黄色,占3/16;wwyy个体表现为绿色,占1/16。
解题技巧 “实验法”验证遗传定律
验证方法
结论
自交法
F1自交后代的性状分离比为3∶1,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法
F1测交后代的性状比例为1∶1,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制
F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
花粉
鉴定法
若有两种花粉,比例为1∶1,则符合分离定律
若有四种花粉,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
单倍体
育种法
取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有两种表现型,比例为1∶1,则符合分离定律
取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有四种表现型,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
真题演练与模拟过关
1.(2011·江苏学测)豌豆豆荚绿色(G)对黄色(g)为显性,花腋生(H)对顶生(h)为显性,这两对相对性状的遗传遵循基因自由组合定律。下列杂交组合中,后代出现两种表现型的是( )
A.GGhh×ggHH B.GgHh×GGHH
C.GGHh×gghh D.GgHH×GGHh
答案 C
解析 A、B、D三组后代都只有一种表现型。
2.(2011·江苏学测)小麦抗锈病基因R和不抗锈病基因r是一对等位基因,下列有关叙述正确的是( )
A.基因R和基因r的分离发生在减数第二次分裂中
B.基因R和基因r位于一对同源染色体的不同位置上
C.自然条件下根尖细胞中突变形成的基因r能遗传给后代
D.基因R和基因r的本质区别是核苷酸序列不同
答案 D
解析 等位基因位于同源染色体的相同位置上,但携带的遗传信息不同。
3.(2010·江苏学测)南瓜所结果实中白色(A)对黄色(a)为显性,盘状(B)对球状(b)为显性,两对基因独立遗传。若让基因型为AaBb的白色盘状南瓜与“某南瓜”杂交,子代表现型及其比例如图所示,则“某南瓜”的基因型为( )
A.AaBb B.Aabb C.aaBb D.aabb
答案 B
解析 利用逐对分析法分析:(1)白色和黄色这一对相对性状:子代中白色与黄色的比例为3∶1,说明亲本都是杂合子,基因型均为Aa;(2)盘状和球状这一对相对性状:子代中盘状与球状的比例为1∶1,属于测交类型,亲本的基因型为Bb×bb。综合以上分析可知,“某南瓜”的基因型为Aabb。
4.(2009·江苏学测)下列基因型的个体中,只能产生一种配子的是( )
A.ddTt B.DDtt
C.DdTt D.DDTt
答案 B
解析 DDtt为纯合子,只能产生一种配子。
5.(2008·江苏学测)在香水玫瑰的花色遗传中,红花、白花为一对相对性状,受一对等位基因的控制(用R、r表示)。从下面的杂交实验中可以得出的正确结论是( )
杂交组合
后代性状
一
红花A×白花B
全为红花
二
红花C×红花D
红花与白花之比约为3∶1
A.红花为显性性状
B.红花A的基因型为Rr
C.红花C与红花D的基因型不同
D.白花B的基因型为Rr
答案 A
解析 从杂交组合一中可分析出红花为显性性状,红花A的基因型为RR。根据杂交组合二中红花∶白花=3∶1,可推知C、D基因型为Rr。
1.(2017·徐州学测模拟)下列所举性状不属于相对性状的是( )
A.水稻的早熟和晚熟
B.豌豆的紫花和红花
C.小麦的抗病和易感病
D.绵羊的长毛和细毛
答案 D
解析 绵羊的长毛和短毛是一对相对性状。
2.两株高茎豌豆杂交,后代高茎和矮茎植株数量的比例如图所示,则亲本的遗传因子组成可表示为( )
A.GG×gg B.GG×Gg
C.Gg×Gg D.gg×gg
答案 C
解析 由图中信息可知,两株高茎豌豆杂交后代中,高茎∶矮茎≈3∶1,符合杂合子自交的实验结果,故推测亲本遗传因子组成为Gg×Gg。
3.(2017·泰州学测模拟)豌豆是一种理想的杂交实验材料,这是因为( )
A.豌豆是严格的闭花受粉植物
B.不同品系的豌豆具有对比鲜明、易于区分的相对性状
C.豌豆生长期短,易于栽培
D.以上三项都是
答案 D
解析 豌豆是闭花受粉植物,具有易于区分的相对性状,而且生长期短,是研究遗传学的好材料。
4.(2017·南京学测模拟)下列关于纯合子和杂合子的叙述,正确的是( )
A.纯合子的自交后代是纯合子
B.杂合子的自交后代是杂合子
C.纯合子中不含隐性遗传因子
D.杂合子的双亲至少一方是杂合子
答案 A
解析 纯合子自交后代仍是纯合子。杂合子的自交后代既有纯合子,也有杂合子。纯合子包括显性纯合子和隐性纯合子。杂合子的双亲有可能是纯合子与杂合子组合,也有可能是显性纯合子和隐性纯合子组合。
5.(2017·镇江学测模拟)南瓜果实的黄色和白色是由一对等位基因(A和a)控制的,用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交,子代(F1)既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜,F1自交产生的F2表现型如图所示。下列说法不正确的是( )
A.由①②可知黄果是隐性性状
B.由③可以判定白果是显性性状
C.F2中,黄果与白果的理论比例是5∶3
D.P中白果的基因型是aa
答案 D
解析 首先判断亲本中白果为显性且为杂合子。F1中黄果和白果各占1/2,再分别自交,F2中黄果占5/8,白果占3/8。
6.(2016·镇江学测模拟)玉米子粒黄色(Y)对白色(y)为显性,糯性(B)对非糯性(b)为显性。亲本为纯种的黄色非糯性和纯种的白色糯性杂交,F2中不同于亲本表现型的个体所占比例为( )
A.3/16 B.6/16 C.9/16 D.10/16
答案 D
解析 根据题意,F2中与亲本表现型不同的个体(Y_B_和yybb)的概率为3/4×3/4+1/4×1/4=10/16。
7.一对双眼皮的夫妇一共生了四个孩子,三个单眼皮和一个双眼皮,关于这种现象的相关说法正确的是( )
A.符合孟德尔分离定律的显性∶隐性=3∶1
B.该遗传不符合孟德尔的分离定律
C.这对夫妇每胎都有出现单眼皮的可能性
D.双眼皮孩子与双亲的遗传因子组成相同
答案 C
解析 据题意,双眼皮夫妇生出单眼皮孩子,可知双眼皮对单眼皮为显性,且这对夫妇都是单眼皮遗传因子的携带者。由孟德尔的分离定律可知,这对夫妇每胎都有出现单眼皮孩子的可能性,并且不同胎次互不影响。一对相对性状在遗传时符合孟德尔的分离定律,但分离定律中“显性∶隐性=3∶1”得出需要大量的统计数据,而非一次遗传现象中的显性性状和隐性性状之比。
8.(2016·泰州学测模拟)根据下面甲、乙两图所作的推测,不正确的是( )
A.甲图中两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B.乙图表示孟德尔的两对相对性状杂交实验中,F2的性状分离比
C.基因型如甲图所示的亲本自交,后代中出现AaBb的概率为1/4
D.基因型如甲图所示的个体进行测交,后代的表现型比例可用乙图表示
答案 D
解析 甲图个体测交,后代表现型比例为1∶1∶1∶1。
9.(2016·连云港学测模拟)下图中能正确表示基因分离定律的是( )
答案 B
解析 基因分离定律的实质是同源染色体上等位基因的分离。
10.萝卜的根形由两对等位基因决定,且这两对基因的遗传符合基因的自由组合定律。现用两个纯合的圆形块根萝卜作亲本进行杂交,F1全为扁形块根。F1自交后代F2中扁形块根、圆形块根、长形块根的比例为9∶6∶1,则F2中的圆形块根中杂合子所占的比例为( )
A. B. C. D.
答案 A
解析 设相关基因用A、a和B、b表示。由题目信息可知,F2中的圆形块根的基因型为AAbb、Aabb、aaBb和aaBB,它们之间的比例为1∶2∶2∶1,杂合子所占的比例为。
11.(2015·宿迁学测模拟)将基因型为AaBbCc和AaBBCc的向日葵杂交,按基因自由组合定律,后代中基因型为AABBCC的个体所占比例为( )
A.1/8 B.1/16 C.1/32 D.1/64
答案 C
解析 后代中产生基因型为AABBCC的比例为1/4×1/2×1/4=1/32。
12.某植物的基因型为AaBb,两对等位基因独立遗传,在该植物的自交后代中,表现型不同于亲本且能稳定遗传的个体所占的比例为( )
A. B. C. D.
答案 A
解析 基因型为AaBb的植物自交,子代有16种结合方式,4种表现型,且每一种表现型中均有一个纯合子(AABB、aaBB、AAbb、aabb),故该植物的自交后代中,表现型不同于亲本且能稳定遗传的个体所占的比例为。
13.某种植物花的颜色由两对等位基因(A和a,B和b)控制。A基因控制色素合成(AA和Aa的效应相同),B基因为修饰基因,淡化颜色的深度(BB和Bb的效应不同)。其基因型与表现型的对应关系见下表。请回答下列问题:
基因组合
A_Bb
A_bb
A_BB或aa__
花的颜色
粉色
红色
白色
(1)让纯合白花植株和纯合红花植株杂交,产生的子一代植株花色全是粉色的。请写出可能的杂交组合________________、________________。
(2)探究两对基因(A和a,B和b)的遗传是否符合基因的自由组合定律,某课题小组选用基因型为AaBb的植株与基因型为aaBb的植株杂交。
实验步骤:
第一步:用基因型为AaBb的植株与基因型为aaBb的植株杂交;
第二步:观察并统计子代植株花的颜色和比例。
预期结果及结论:
若子代花色及比例为______________________________________,则两对基因的遗传符合基因的自由组合定律;否则两对基因的遗传不符合基因的自由组合定律。
(3)若通过实验证明两对基因的遗传符合基因的自由组合定律,则基因型为AaBb的植株能产生________种类型的精子,其自交后代中,花色为白色的植株有________种基因型。
答案 (1)AABB×AAbb aaBB×AAbb (2)粉色∶红色∶白色=2∶1∶5 (3)4 5
解析 (1)纯合白花基因型是AABB、aabb或aaBB,纯合红花基因型是AAbb,子一代全是粉色,则亲本杂交组合是AABB×AAbb或aaBB×AAbb。(2)若两对基因(A和a,B和b)的遗传符合基因的自由组合定律,则基因型为AaBb的植株与基因型为aaBb的植株杂交,子代花色及比例为粉色∶红色∶白色=2∶1∶5。否则,不符合自由组合定律。(3)如果A和a,B和b两对基因的遗传遵循自由组合定律,基因型为AaBb的植株能产生4种类型的精子,其自交后代中白色植株的基因型有AABB、AaBB、aaBB、aaBb和aabb 5种。
14.(冲A练习)小鼠体色由位于常染色体上的两对基因决定,A基因决定黄色,R基因决定黑色,A、R同时存在则皮毛呈灰色,无A、R则呈白色。一灰色雄鼠和一黄色雌鼠交配,F1表现型及其比例为:黄色小鼠、灰色小鼠、黑色小鼠、白色小鼠。试问:
(1)亲代中,灰色雄鼠的基因型为____________,黄色雌鼠的基因型为__________。
(2)让F1的黑色雌、雄小鼠交配,则理论上F2黑色个体中纯合子的比例为________。
(3)若小鼠的另一性状由另外的两对等位基因(B和b、F和f)控制,且遵循自由组合定律。让基因型均为BbFf的雌、雄鼠相互交配,子代出现四种表现型,比例为6∶3∶2∶1。请对比例6∶3∶2∶1的产生原因做出合理解释:____________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)AaRr Aarr (2) (3)B或F纯合致死
解析 (1)由题意知,亲本分别为灰色和黄色,子代出现四种体色,推断亲本基因型分别为AaRr和Aarr。(2)F1的黑色鼠基因型为aaRr,所以让F1的黑色雌、雄小鼠交配,则理论上F2黑色个体的基因型及其比例为aaRr∶aaRR=2∶1,其中纯合子的比例为。(3)基因型均为BbFf的雌、雄鼠相互交配,正常情况子代出现的四种表现型及其比例为B_F_∶B_ff∶bbF_∶bbff=9∶3∶3∶1,题中子代出现表现型比例为6∶3∶2∶1,则BB_ _或_ _FF不存在,即B或F纯合致死。