【高中高考必备】高三毕业班生物总复习资料高三生物二轮复习资料 123页

【高中高考必备】高三毕业班生物总复习资料一、生命的物质基础结构基础细胞工程第一讲生命的物质基础专题知识梳理一、组成生物体的化学元素分析1、种类关系2、有关元素的知识归纳⑴生物的统一性和差异性:生物界与非生物界的统一性应从组成不同生物体的元素在种类上大体相同来理解；差异性应从组成不同生物体的相同元素的含量不同来理解。(2)化合物的代谢产物:糖类、脂质的主要组成元素是C、H、O，推知它们的代谢产物是CO2和H2O;蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N，推知其代谢产物是CO2、H2O和尿素。(3)在同位素标记中的应用①标记水和二氧化碳中的氧元素来探究光合作用产生的氧气的来源；②标记植物吸收的矿质元素来探究矿质元素在植物体内的运输途径③标记硫元素和磷元素来探究噬菌体的遗传物质是DNA；④标记DNA分子中的元素来探究DNA分子的半保留复制；⑤标记DNA分子制成基因工程中的DNA探针⑥标记氨基酸探究分泌性蛋白质在细胞中的合成、运输与分泌途径二、水分与代谢的关系1、生物体代谢产生水途径场所氨基酸合成多肽核糖体光合作用中暗反应叶绿体有氧呼吸第三阶段线粒体单糖合成多糖细胞内ADP与Pi合成ATP细胞内DNA分子复制细胞核DNA分子转录形成RNA细胞核甘油和脂肪酸合成脂肪细胞内2、生物体代谢消耗水途径场所有氧呼吸第二阶段线粒体123\n水的光解叶绿体囊状结构薄膜ATP水解细胞内另外，生物体内的水也会通过以下途径消耗：(1)淀粉、蛋白质、脂肪、肝糖元等的水解。⑵蒸腾作用：植物通过蒸腾作用会散失95%~99%的水⑶高等动物：主要通过尿液排出水分，另外还可通过呼吸、汗液、泪液等途径排出部分水3、水分代谢与温度调节植物高等动物发酵工程方式蒸腾作用散热皮肤汗液蒸发向发酵罐通入冷却水进行冷却三、“蛋白质”知识归纳总结1、自然界常见蛋白质的种类及作用(1)大部分酶：酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物，除少数的酶是RNA外，绝大多数的酶是蛋白质。(2)部分激素：如胰岛素、生长激素，其成分为蛋白质。(3)载体：位于细胞膜上，在物质运输过程中起作用，其成分为蛋白质。(4)抗体：指机体受抗原刺激后产生的，并且能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。(5)部分抗原：引起机体产生抗体的物质叫抗原，某些抗原成分是蛋白质，如红细胞携带的凝集原，决定病毒抗原特异性的衣壳，其成分都是蛋白质。(6)神经递质的受体：突触后膜上存在的一些特殊蛋白质，能与一定的递质发生特异性的结合，从而改变突触后膜对离子的通透性，激起突触后膜神经元产生神经冲动或发生抑制。(7)朊病毒：其成分为蛋白质，可导致疯牛病等。(8)糖被：位于细胞膜的外表面，由蛋白质和多糖组成，有保护、润滑、识别等作用。(9)血红蛋白：存在于红细胞中的含Fe2+的蛋白质。其特性是在氧浓度高的地方与氧结合，在氧浓度低的地方与氧分离。(10)动物细胞间质：主要含有胶原蛋白等成分，在进行动物细胞培养时，用胰蛋白酶处理才能获得单个细胞。2、蛋白质与核酸的关系(1)两者均存在物种特异性，其中DNA的特异性决定蛋白质的特异性，因此可从分子水平上为生物进化、亲子鉴定、案件侦破等提供依据。(2)两者都存在多样性碱基对排列顺序决定核酸多样性肽链空间结构+氨基酸种类,数量,排列顺序蛋白质多样性(3)氨基酸与相应核酸的碱基(核苷酸)数目的对应关系：DNA(基因)转录mRNA翻译蛋白质脱氧核苷酸:核糖核苷酸:氨基酸6：3：1高考视点在分析氨基酸与相应核酸的碱基数目的计算问题时，要根据题干中所给生物的种类而定：若该生物为原核生物，则完全按照上述比例关系计算；若该生物为真核生物，则上式中的DNA片段相当于基因结构中的外显子。四.有关蛋白质类物质的计算123\n氨基酸平均分子质量氨基酸的数目肽键数目脱去水分子数目蛋白质相对分子质量游离氨基或羧基数目1条肽链amm-1m-1ma-18(m-1)1+Rn条肽链amm-1m-1ma-18(m-n)n+R特别提醒①若由氨基酸脱水缩合形成环状肽时，其肽键数等于缩合产生的水分子数，等于氨基酸个数，其相对分子质量等于m(a-18)。②在进行多肽或蛋白质类物质相对分子质量计算时，有时还要考虑一些其他化学变化过程，如二硫键(-S-S-)形成等。高考热点一化学元素与生命活动的关系例1．下列有关N、P元素的叙述中，正确的是A．根瘤菌和圆褐固氮菌能将N2转化为NO3－B．正常的植物转入无N、P的培养液中，植物顶部叶片首先表现缺素症C．N、P是生物膜系统不可缺少的成分之一D．健康的青少年在其生长发育阶段．摄入的N、P量等于排出的N、P量高考热点二蛋白质分子的结构及相关计算例2．(2008年广州模拟)下面是某蛋白质的肽链结构示意图(图甲，其中数字为氨基酸序号)及部分肽链放大图(图乙)，请据图判断下列叙述中正确的是()甲乙A．该蛋白质中含有2条肽链，52个肽键B．图乙中含有的R基是①②④⑥⑧C．从图乙可推知该蛋白质至少含有4个游离的羧基D．控制该蛋白质合成的mRNA中含有51个密码子归纳小结：有关此类问题的相关知识(1)蛋白质中的肽键数=脱水缩合产生的水分子数=水解所需水分子数=氨基酸个数一肽链数。(2)蛋白质的相对分子质量=氨基酸分子数×氨基酸平均相对分子质量一18×脱去的水分子数。(3)每形成一个—s—s—键，脱去2个H。(4)氨基数=肽链数+R基上的氨基数=各氨基酸中氨基总数—肽键数(5)羧基数=肽链数+R基上的羧基数=各氨基酸中羧基总数一肽键数互动探究：(2008年东城模拟)将某多肽(分子式为C55H70O19N10)、彻底水解后，得到下列4种氨基酸(R基均不含氮元素)：谷氨酸(C5H9NO4)、苯丙氨酸(C9H11NO2)、甘氨酸(C2H5NO2)、丙氨酸(C3H7NO2)。问基因在控制合成该多肽的过程中所需核苷酸有多少种()123\nA．4B．8C．30D60高考热点三：还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定例3．(2008年高考全国卷lI)香蕉果实成熟过程中，果实中的贮藏物不断代谢转化，香蕉逐渐变甜。图A中Ⅰ、Ⅱ两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种物质含量的变化趋势。请回答：取成熟到第X天和第Y天的等量香蕉果肉，分别加等量的蒸馏水制成提取液。然后在a,b试管中各加5mL第X天的提取液，在c、d试管中各加5mL第Y天的提取液，如图B。（1）在a、c试管中各加入等量碘液后，a管呈蓝色，与a管相比c管的颜色更　　　　，两管中被检测的物质是　　　　　　，图A中表示这种物质含量变化趋势的曲线是　　　。（2）在b、d试管中各加入等量的斐林试剂，煮沸后，b管呈砖红色，与b管相比d管的颜色更　　　　　　，两管中被检测的物质是　　　　　　　　，图A中表示这种物质含量变化趋势的曲线是　　　　　　　　　　。（3）已知乙烯利能增加细胞内乙烯的含量。如果在第X天喷施乙烯利，从第X天开始曲线Ⅰ将呈现出（加快、减慢）下降的趋势，曲线Ⅱ将呈现出（加快、减慢）上升的趋势。归纳小结：鉴别类实验应注意的问题：①实验结论常根据特定的颜色反应来确定。②有些可不设立对照实验，若需设立，应增设一组，加入已知的待检测物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。③注意选择合适的试剂，并注意试剂使用的特殊要求，如加热等。限时训练1．(2008·天津高考)下列关于蛋白质和氨基酸的叙述，正确的是()A、具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的B、高等动物能合成生命活动所需的20种氨基酸C．细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质D、在胚胎发育过程中，基因选择性表达，细胞会产生新的蛋白质2．下列各项描述中，不能以图中的a表示的是()123\nA若图示为组成活细胞的主要元素，则a是氧元素B若图示为有丝分裂的细胞周期，则a是分裂间期C．若图示为细胞中各种化合物占细胞干重的含量，则a表示蛋白质D若图示为细胞中各细胞器的膜面积，则a是高尔基体3．在下列生理状态下，细胞内自由水与结合水的比值增加的是()A．盐碱地中生长的植物B作物越冬C．种子萌发D．细胞质壁分离4．下列关于实验的描述，正确的是()A、将在蔗糖溶液中已发生质壁分离的洋葱表皮细胞转到更高浓度的蔗糖溶液中，则发生质壁分离复原B、将斐林试剂加入到蔗糖溶液中，加热后出现砖红色沉淀C．将肝脏研磨液煮沸冷却后，加入到过氧化氢溶液中立即出现大量气泡D、将双缩脲试剂加入到蛋清稀释液中，溶液变成紫色5．(2008·广东高考)请回答以下有关细胞物质组成和功能的问题。(1)细胞中含有N元素的生物大分子是()A.核苷酸和糖元B．胰岛素和核酸C.氨基酸和胰高血糖素D．血红蛋白和纤维素(2)细胞中的糖类可以分为3类，其中可以被消化道直接吸收的是，完全由葡萄糖缩合而成的二糖是。(3)构成细胞膜的脂质是和。(4)癌细胞转移与细胞膜上减少有关。第二讲、生命的结构基础专题知识梳理一、细胞膜的结构组成和特性1、化学组成⑴磷脂分子状态：双分子层排列构成膜的基本骨架实验：在水一空气界面上展开后的表面积是细胞膜表面积的二倍⑵蛋白质分布：表层、嵌插、贯穿功能：参与细胞的物质运输、能量转换和信息传递等⑶糖类与某些蛋白质构成糖被糖被有识别、保护、润滑作用2、细胞膜的“二性”(1)流动性：是细胞膜内吞、外排作用和膜融合的结构基础。(2)选择透过性：决定两种物质跨膜运输方式：自由扩散和主动运输。3、提取细胞膜的方法取哺乳动物成熟红细胞，吸水涨破，离心分离即可得到较纯净的细胞膜。二、细胞内细胞器的分类归纳植物特有的细胞器叶绿体123\n分布动物和低等植物特有的细胞器中心体动植物都有的细胞器线粒体,内质网,高尔基体,核糖体主要存在于植物中的细胞器液泡主要存在于动物中的细胞器中心体,溶酶体真核和原核细胞共有的细胞器核糖体结构不具有膜结构的细胞器核糖体,中心体具有单层膜的细胞器内质网,高尔基体,液泡,溶酶体具双层膜的细胞器线粒体,叶绿体光学显微镜下可见的细胞器线粒体,叶绿体,液泡成分含DNA的细胞器线粒体,叶绿体含RNA的细胞器线粒体,叶绿体,核糖体含色素的细胞器叶绿体,液泡功能产生水的细胞器线粒体,叶绿体,核糖体,高尔基体能产生ATP的细胞器线粒体,叶绿体能复制的细胞器线粒体,叶绿体,中心体能合成有机物的细胞器核糖体,叶绿体,内质网,高尔基体与有丝分裂有关的细胞器核糖体,线粒体,中心体,高尔基体与分泌蛋白合成,运输,分泌有关的细胞器(结构)核糖体,内质网,高尔基体,线粒体(细胞膜)能碱基互补配对的细胞器(结构)线粒体,叶绿体,核糖体(细胞核,拟核)特别提醒：①原核细胞在结构上有细胞壁和核糖体，低等植物细胞具有细胞壁和中心体，动物细胞一定不具有细胞壁和叶绿体。②所有细胞共有的结构是细胞膜和细胞质。③有叶绿体的细胞可以进行光合作用，但能进行光合作用的细胞不一定具有叶绿体，如蓝藻。三、细胞的生物膜系统1、分泌蛋白（消化酶、抗体、胰岛素等）的合成和分泌线粒体供能氨基酸核糖体（形成蛋白）内质网（加工、折叠、组装、加上糖基因等）小泡（内有蛋白质）高尔基体（再加工）小泡（内有分泌蛋白）细胞膜（小泡与细胞膜融合）分泌蛋白2、人工合成的膜材料的应用(1)透析型人工肾中的血液透析膜，能将代谢废物(尿素等)透析掉。(2)人工合成的膜材料，可滤去海水中的盐分，用于淡化海水;也可用于污水处理。高考视点在分析蛋白质的合成问题时，需注意蛋白质合成后的去向：若合成的蛋白质在细胞内发挥作用，则其由游离核糖体合成，无需内质网和高尔基体的加工运输；若合成的为分泌蛋白，则其由附着在内质网上的核糖体合成，需内质网的运输与加工和高尔基体的再加工作用，最后由细胞膜分泌出去。该过程体现了生物膜之间的联系及更新过程。高考热点一：生物膜的组成，结构及功能123\n例1．(2008年高考天津卷)下列有关生物膜的叙述，正确的是()A．大鼠脾细胞与兔造血干细胞的细胞膜能够发生融合B．用蛋白酶处理生物膜可改变其组成，不改变其通透性C．在生长激素的合成和分泌过程中，生物膜只发生结构上的联系D．兴奋在神经纤维上传导和在神经元间传递时，生物膜发生的变化是相同的归纳小结：(1)生物膜的流动性是其进行物质运输功能的结构基础，生物膜的流动性与温度有关。(2)生物膜是指生物体内所有的膜；生物膜系统是指由细胞膜、核膜及具膜细胞器所形成的在结构和功能上相互联系的结构体系。生物膜系统是真核生物所特有的结构体系。高考热点二：物质跨膜运输方式的判断与分析例2．（2007年高考广东卷）离体培养的小肠绒毛上皮细胞，经紫外线诱变处理后，对甘氨酸的吸收功能丧失，且这种特性在细胞多次分裂后仍能保持。下列分析中，错误的是()A．细胞对氨基酸的需求发生变化B．细胞膜上的载体蛋白缺失或结构发生变化C．细胞壁的结构发生变化，导致通透性降低D．诱变处理破坏了细胞中催化ATP合成的相关酶系归纳小结：判断物质运输方式的方法高考热点三：细胞结构、功能与细胞识图例3．（2008年高考上海卷)下面是两类细胞的亚显微结构模式图，请据下图回答：`(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结构名称是核糖体、和，其中具有选择透过性的结构是。(3)乙图中，对细胞有支持和保护作用的结构，其组成物质主要是。与细胞的分泌蛋白合成、加工和分泌有关的细胞器有(请填写图中标号)。归纳小结：细胞结构图的识别方法(2)无叶绿体和大液泡的细胞不一定就是动物细胞，如根尖分生区细胞。(3)有中心体的细胞可能是动物细胞，也可能是低等植物细胞。(4)有叶绿体的细胞一定是植物细胞。(5)无线粒体的细胞也可进行有氧呼吸，如需氧型细茵。(6)无叶绿体的细胞也可进行光合作用，如蓝藻。123\n限时训练1．(2008·泰安模拟)下列各项中能看到完整细胞核的是()A.正在分裂的细菌B．人的成熟红细胞C．分裂中期的洋葱细胞D.正在分裂的蛙的红细胞2．在汶川大地震中，每一个活下来的生命都给我们以感动和惊喜，同时创造了一个又一个生命的奇迹，细胞作为生命活动的基本单位，在其结构和功能上的完善，为奇迹的发生提供条件，如细胞膜上的糖蛋白在生命活动中具有重要的生理功能。分析下列各选项，与糖蛋白功能无关的是()A.胃黏膜上皮细胞的保护作用和呼吸道上皮细胞的润滑作用B.血红蛋白运输氧气C．卵细胞膜表面对同种精子的识别D．记忆细胞对抗原的记忆3．(2008·沈阳模拟)下列有关细胞结构和功能的叙述，错误的是()A．水稻主动吸收Si4+需要根细胞膜上的载体协助B.甲状腺细胞能够接受促甲状腺激素的调节与其细胞膜上的糖蛋白有关C．核糖体是细胞内蛋白质的“装配机器”，由蛋白质和mRNA组成D.核孔是细胞核和细胞质之间进行物质交换的通道4．叶绿体的DNA能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内的合成。下列叙述中错误的是A．叶绿体DNA能够转录B．叶绿体DNA是遗传物质C．叶绿体内存在核糖体D．叶绿体功能不受细胞核调控5、如图为某同学画的洋葱根尖分生区细胞的模式图。请据图回答问题：（1）指出图中三处明显的错误：。（2）如果用15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养该根尖，能测得放射性的结构有（）、（）。（3）正常情况下，与细胞吸收矿质元素有关的细胞器主要是（）和（），因为进行此生理活动需要前者提供，后者提供。（4）在细胞分裂末期，与图中1的形成有关的细胞器是（）。如果用一定手段将该细胞器破坏，待根尖培养几天后，观察根尖细胞，预测会出现什么样的结果？。第三讲细胞工程专题知识梳理一、植物组织培养与动物细胞培养的比较项目植物组织培养动物组织培养培养基的物理性质固体液体(合成培养基)123\n区别培养基成分水,矿质元素,维生素.蔗糖,氨基酸,琼脂,植物激素等葡萄糖,氨基酸,无机盐,维生素,动物血清等结果新的植株或组织新的细胞系或细胞株目的①植株快速繁殖②脱毒植株的培育③人工种子④生产药物,杀虫剂等⑤转基因植物的培育①蛋白质生物制品的生产②皮肤移植材料的培育③检测有毒物质④生理,病理,药理学研究取材植物幼嫩部位或花药动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织联系均为无菌操作,需要适宜的温度,pH值,O2等条件特别提醒①培养液中含有动物血清是动物细胞培养区别于植物组织培养的重要一点。②动物细胞培养过程中，有无动物血清对正常细胞和癌细胞的影响不同：若培养正常细胞，必须加入动物血清，才能保证细胞的正常生长与增殖；若培养癌细胞，有无动物血清对其生长与增殖影响不大。二、植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较植物体细胞杂交动物细胞融合细胞融合的原理细胞膜的流动性,细胞的全能性细胞膜的流动性细胞融合的方法用纤维素酶,果胶酶去除细胞壁后诱导原生质体融合用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散后,诱导细胞融合诱导手段离心,电刺激,振荡,显微操作,聚乙二醇等诱导与植物体细胞杂交相比,还可用灭活的病毒诱导结果获取杂种植株获取杂种细胞,以生产细胞产品用途克服远源杂交不亲和的障碍,扩展了杂交亲本组合范围,制备单克隆抗体,病毒疫苗,干扰素等特别提醒：①在细胞融合过程中应注意融合细胞的种类有多种，在试题中一般强调是2个细胞融合后的细胞，目的是排除多个细胞同时融合的可能性。②杂种植株的染色体组数和可育性问题：杂种植株染色体组数是原细胞染色体组数的总和，一般说来，偶数倍体细胞融合后的杂种植株是可育的。三、细胞工程中识记问题归纳1．愈伤组织特点：排列疏松无规则，高度液泡化，无定形状态的未分化的薄壁细胞。2．动物细胞生长特点：贴壁生长直至贴满即停止分裂，大部分死亡，少部分生存。3．单克隆抗体的制备过程(1)应用到的技术：动物细胞融合、动物细胞培养。(2)两次筛选：①第一次用选择培养基筛选出杂交瘤细胞。②第二次通过抗体检测筛选出产生单一抗体的杂交瘤细胞。(3)“单”的含义：①单个效应B细胞。②单一抗体。高考热点一：细胞全能性例1．(2008年汕头模拟)下列有关植物细胞全能性的叙述，正确的是()123\nA．植物体内某些体细胞没有表现全能性，其原因是所含基因不同B．蚕豆叶肉细胞脱分化形成的愈伤组织细胞没有全能性C．卵细胞和受精卵一样，细胞未分化，全能性很高D．花粉可培育成单倍体，是细胞全能性的体现归纳小结：(1)判断细胞是否具有全能性的依据是细胞是否具有发育成该物种个体所必需的全套遗传物质，且应是活细胞。(2)判断细胞是否实现全能性的依据是细胞是否发育成完整个体，即起点是细胞，终点是完整个体。(3)细胞全能性与分化程度的关系是：一般说来，细胞分化程度越低，全能性越高；细胞分化程度越高，全能性越低。高考热点二：植物组织培养及其应用例2．(08北京理综)白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。以白菜为母本、甘蓝为父本，经人工授粉后，将雌蕊离体培养，可得到“白菜—甘蓝”杂种幼苗。请回答问题：（1）白菜和甘蓝是两个不同的物种，存在隔离。自然条件下，这两个物种间不能通过的方式产生后代。雌蕊离体培养获得“白菜—甘蓝”杂种幼苗，所依据的理论基础是植物细胞具有。（2）为观察“白菜—甘蓝”染色体的数目和形态，通常取幼苗的做临时装片，用染料染色。观察、计数染色体的最佳时期是。（3）二倍体“白菜—甘蓝”的染色体数为。这种植株通常不育，原因是减数分裂过程中。为使其可育，可通过人工诱导产生四倍体“白菜—甘蓝”，这种变异属于。归纳小结：植物组织培养外植体的应用(1)体细胞：用于快速繁殖植株或制备人工种子。(2)花药(花粉)：用于单倍体育种。(3)杂种细胞(如白菜一甘蓝细胞)：用于获得杂种植株(克服远源杂交不亲和的障碍，培育新品种)。(4)受精卵：培育转基因植物(如转基因抗虫棉)。高考热点三：动物细胞培养过程分析例3．(2008年高考宁夏卷)回答下列有关动物细胞培养的问题：⑴在动物细胞培养过程中。当贴壁细胞分裂生长到细胞表面　　　　时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的　　　　　　　。此时，瓶壁上形成的细胞层数是　　　　。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是　　　　　　　。⑵随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现　　　　现象；但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成　　　　　　细胞，该种细胞的黏着性　　　　　　，细胞膜表面蛋白质（糖蛋白）的量　　　　　。⑶现用某种大分子染料，对细胞进行染色时，观察到死细胞被染色，而活细胞不染色，原因是　　　　　　　　　。⑷检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用细胞分裂到　　　　　期的细胞用显微镜进行观察。⑸在细胞培养过程中，通常在　　　　　　条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中123\n　　　　　　的活性降低，细胞　　　　　的速率降低。⑹给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤组织当作　　　　　　　　进行攻击。归纳小结：(1)使植物细胞相互离散可用解离液(15％的盐酸和体积分数95％的酒精)；使动物细胞相互离散应选用胰蛋白酶。(2)细胞株细胞与细胞系细胞的主要区别在于细胞系细胞遗传物质发生了改变，细胞系细胞具癌细胞的特征。(3)原代培养、传代培养与细胞株、细胞系的关系是：限时训练1．(2008·全国卷I)下列关于细胞工程的叙述，错误的是()A．电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合B．去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理C．小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫的小鼠的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体D某种植物甲乙两品种的体细胞杂种与甲乙两品种杂交后代的染色体数目相同2．A种植物细胞和B种植物细胞的结构如图所示(仅显示细胞核)，将A、B两种植物细胞去掉细胞壁后：诱导二者的原生质体融合，形成单核的杂种细胞，若经过组织培养后得到了杂种植株，则该杂种植株是()A．二倍体；基因型是DdYyRrB．四倍体；基因型是DDddYyRrC．四倍体；基因型是DdYyRrD．六倍体；基因型是DdYyRr3．(2008·广州模拟)现有甲、乙两种植物(均为二倍体纯种)，其中甲种植物的光合作用能力高于乙种植物，而乙种植物很适宜在盐碱地种植，且相关性状均由核基因控制。要利用甲、乙两种植物的优势，培育出高产、耐盐的植株，有多种生物技术手段可以利用。下列所采用的技术手段中，不可行的是()A．利用植物体细胞杂交技术，可获得满足要求的四倍体杂种目的植株B．将乙种植物耐盐基因导人甲种植物的受精卵中，可培育出目的植株C．两种植物杂交后，得到的F1再利用单倍体育种技术，可较快获得纯种的目的植株D．诱导两种植物的花粉融合，并培育成幼苗，幼苗用秋水仙素处理，可培育出目的植株4．现有甲、乙两种可能有一定毒性的化学物质，实验室研究人员欲通过动物细胞培养的方法来鉴定它们是否有毒性并比较二者毒性的强弱。请你以一个研究人员的身份参与此项研究，完成下列有关问题。Ⅰ．实验原理：123\n根据这种变异细胞占全部培养细胞的百分数(以下称Q值)，可判断该化学物质的毒性。Ⅱ．材料用具：活的小白鼠胚胎、胰蛋白酶液、动物细胞培养液、动物细胞固定液、适宜浓度的龙胆紫溶液、适宜浓度的化学物质甲溶液、适宜浓度的化学物质乙溶液、蒸馏水、滴管、培养皿、剪刀、锥形瓶、恒温箱、载玻片、盖玻片、显微镜、小白鼠正常有丝分裂各时期的高倍显微照片。Ⅲ．实验步骤：(1)制备细胞悬浮液。把活的小白鼠胚胎放在培养皿中剪碎，转入锥形瓶中，加入胰蛋白酶液处理，使胚胎组织离散成单个细胞，再加入动物细胞培养液，制成细胞悬浮液。(2)进行细胞培养。①取A、B、C3个洁净的培养瓶，；②A、B两个培养瓶中分别加入等量的甲、乙溶液。C瓶中加入等量的蒸馏水，摇匀；③(3)制作临时装片。①当细胞增殖到大约8代左右时，同时从恒温箱中取出3个培养瓶，用胰蛋白酶液处理，加入动物细胞固定液，迅速杀死细胞并固定细胞分裂相；②静置一段时间后，分别从各培养瓶底部吸取适量的细胞悬浮液，滴在与培养瓶有相同编号的载玻片的中央，，3min～5min后，盖上盖玻片。（4）镜检和统计把临时装片放在显微镜下，先用低倍镜后用高倍镜，寻找处于期的细胞，并与进行对比，统计并计算该期变异的细胞占该期细胞总数的百分数(Q值)。Ⅵ.结果分析与结论：（1）经研究人员实验得知，A、B、C三个培养瓶的Q值依次为：QA=1.3%，QB=12.5%，QC=0.1%，由此可知该实验的结论是。（2）在实验中，C培养瓶起作用，C瓶的Q值说明。专题二生物的新陈代谢第一讲酶·ATP专题知识梳理一、酶的本质及生理作用的验证实验设计1、验证酶是蛋白质（1）实验设计思路实验组：待测酶液+双缩脲试剂→是否出现紫色对照组：已知蛋白液+双缩脲试剂→紫色反应（2）实验设计分析①实验没计中运用了条件对照，若实验组出现紫色，证明酶液是蛋白质，不出现紫色，则该酶不是蛋白质。②该实验中自变量是待测酶液的有无，因变量是溶液颜色的变化。2、验证酶具有催化作用(1)实验设计思路实验组：底物+相应酶液检测底物被分解123\n对照组：底物+蒸馏水检测底物不被分解(2)实验设计分析①该实验运用了空白对照，若实验组检测到底物分解产物存在，对照组不存在底物分解产物，则证明酶具有生物催化作用，都检测不到底物分解后的产物，说明酶不具有生物催化作用。②该实验的自变量是相应酶液的有无，因变量是底物是否被分解，因变量的观察指标要根据所选用底物种类以及底物被相应酶分解后产物的性质来确定检测方法。二、酶的特性及相关实验探究1、专一性(1)实验设计思路实验组：底物+相应酶液检测底物被分解对照组：另一底物+相同酶液检测底物不被分解或者实验组：底物+相应酶液检测底物被分解对照组：相同底物+另一种酶液检测底物不被分解(2)实验设计分析实验中的自变量是不同底物或不同酶液，因变量是底物是否被分解，因变量的检测方法和观察指标，可根据底物种类及底物分解后产物的性质而具体确定。2、高效性(1)实验设计思路实验组：底物+相应酶液检测底物分解速度对照组：底物+无机催化剂检测底物分解速度(2)实验设计分析实验中的自变量是不同的催化剂，因变量是底物的分解速度。3．酶的适宜条件的探究(1)酶的适宜温度①实验设计思路底物+t1+酶液底物+t2+酶液检测底物的分解速度或存在的量┇┇┇底物+tn+酶液②实验步骤设计底物酶液↓↓在所控制温度下处理一段时间↓底物与酶液混合↓在所控制温度下保温一段时间↓检测③实验设计分析该实验中自变量是一系列不同温度，因变量是底物分解速度或底物剩余量。(2)酶的适宜pH①实验设计思路123\n底物+pH1酶液底物+pH2+酶液检测底物的分解速度或存在的量┇┇┇底物+pHn+酶液②实验设计分析该实验中自变量是一系列不同pH．因变量是底物分解速度或底物剩余量。(3)酶用量的探究①实验设计思路底物+酶液检测底物分解速度或产物生成量。②实验设计分析实验中的自变量是酶液用量，因变量是底物分解速度或生成物的量或性质。高考视点1．有关酶活性实验是高考经常考查的内容．因为酶与人类生活、社会生产、工业生产、疾病发生等密切相关．为高考命题提供了广阔的选材空间。2．分析实验时，可根据具体实验所验证或探究的问题，确定出突验的自变量和因变量，然后再分析影响该实验的无关变量．及如何平衡无关变量的影响。三、与酶有关的图表、曲线解读1、表示酶高效性的曲线（1）催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。（2）酶只能缩短达到化学平衡所用的时间，不改变化学反应的平衡点。（3）酶只能催化已存在的化学反应。1、表示酶专一性的图解（1）图中A表示酶，B表示被催化的底物．A在反应前后不发生改变。(2)酶和被催化的底物分子都有特定的结构。3、影响酶活性的曲线123\n(1)甲乙两图表示：①在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用逐渐减弱。②过酸、过碱、高温都会使酶分子的结构破坏，活性不可再恢复；而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏．在一定温度范围内，温度升高可恢复其活性。(2)丙图表示：①影响酶活性的因素有温度和pH。②反映溶液酸碱度的变化与影响酶作用的最适温度。4、底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响(1)甲图表示：在其他条件适宜，酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性的限制，酶促反应速率不再增加。(2)乙图表示：在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。四、生物体内能源物质的相互关系及能量代谢过程1、生物体内的能源物质及相互关系以上能源物质最终来源于光合作用固定的太阳能。2、能量代谢过程（1）光能是生物体进行各项生命活动的根本能量来源，光合作用是生物界中最基本的物质代谢和能量代谢过程。(2)生物不能直接利用有机物中的化学能，只有有机物氧化分解并将能量转移到ATP中，才能被利用。(3)光能进入生物群落后，以化学能的形式储存于有机物中，以有机物为载体通过食物链而流动。(4)能量一经利用，即从生物界中消失，不能重复利用。高考热点一：有关酶的实验设计与分析例1．(2008年高考广东卷)生产中使用的普通淀粉酶的最适温度在40℃—60℃之间，而极端耐热淀粉酶在100℃仍能保持较高的活性，因此具有更为广泛的应用前景。某同学正在设计一个实验以探究温度对两种淀粉酶活性的影响，其中有些问题需要你的帮助。123\n（1）此实验中除自变量和因变量外，还需要考虑、及等因素。（2）在此实验中，因变量可以用碘液和斐林试剂检测，两种试剂各与何种物质反应生色？检测的是底物还是产物？（3）假设实验结果如下表，请在给出的坐标纸上绘图反映实验结果。温度/℃102030405060708090100普通淀粉酶相对活性/%6254367836522200耐热淀粉酶相对活性/%61525487692100988265归纳小结：(1)在对照实验中，人为改变的变量称做自变量，如上述实验中的温度；随着自变量的变化而变化的变量称为因变量，如上述实验中淀粉的分解速率；实验中可能对实验结果造成影响，但需人为控制的变量称为无关变量，如上述实验中pH、底物浓度等。(2)自变量是原因，因变量是结果，因变量随自变量的不同而不同；无关变量是控制变量，对照组和实验组都相同。(3)设计与酶有关的实验时，要设置对照实验，实验设计的一般步骤为：分组编号—不同处理一平衡无关变量—一现象观察一结果分析一得出结论。高考热点二：ATP的产生与消耗例2．(2008·天津高考)下列有关ATP的叙述，正确的是①人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等②若细胞内Na＋浓度偏高，为维持Na＋浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加③人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP的量增加④人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡A、①②　　　B、②③　　　C、③④　　　D、①④归纳小结：ATP产生速率与O2供给量之间的关系曲线（1）在无氧条件下，可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。（2）随氧气供应量增多，有氧呼吸明显加强，ATP产生速率随之增加，但当O2供给量达到一定值后，ATP产生速率不再增加，此时的限制因素可能是酶、有机物、ADP、磷酸等。限时训练1．在2008北京奥运会的一些广告词中，常把“为奥运加油”与ATP相联系，道出了ATP的功能特点。下列有关生物体内，ATP的叙述中，正确的是()A．线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所B．光合作用产物中的化学能全部直接来自ATPC．ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成D．细胞连续分裂时，伴随着ATP与ADP的相互转化123\n2．如图表示在不同条件下，酶催化反应速度(或生成物)的变化情况。有关叙述不正确的是()A．图①能用来表示反应物浓度变化与反应时间的关系B.图②虚线表示增加酶浓度后，其他条件不变时，生成物量与反应时间关系的变化关系C．若图②中的实线表示过氧化氢酶对H202分解的催化效率，则虚线表示Fe3+的催化效率D.图②也可以用来表示处理温度不同的情况下，反应速度与时间的关系3．某生物兴趣小组的同学把混有反应物的液体，加到捣碎的土豆汁液中(酶液)，在37℃条件下观察到某一反应现象。为进一步探究，学生甲设计的对照实验是用蒸馏水代替反应物，加入酶液中，也可观察到该反应现象；．学生乙设计的对照实验是用蒸馏水代替酶液，加入反应物中，则观察不到该反应现象。对此问题的解释最合理的是()A.即使没有反应物，酶促反应仍可缓慢进行B.酶被蒸馏水稀释，因而能进行反应C.该酶液中混有与反应物相同的物质D.该酶液中混有催化同一反应的多种酶4．下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用的实验设计及结果：试管编号①②③④⑤⑥2mL3%淀粉溶液---+++2mL3%蔗糖溶液+++---2mL3%的新鲜淀粉酶溶液++++++反应温度（℃）4060804060802mL斐林试剂++++++砖红色深浅*---++++++注：“+”表示有；“一”表示无*：此行“+”的多少代表颜色的深浅根据实验结果，以下结论正确的是()A．反应中蔗糖被水解成非还原糖B．淀粉在淀粉酶的作用下水解成还原糖C．淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性D．淀粉酶活性在400C比在60℃时高5．(2008·江苏高考)为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果，将一种无酶洗衣粉分成3等份，进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍，其他实验条件均相同，下表为实验记录。请回答下列问题。水温/℃1020304050组别甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙清除血渍时间/min67668852518336347711126891167清除油渍时间93789587639182468575277769868123\n/min（1）提高洗衣粉去污能力的方法有________。甲组在洗衣粉中加入了________。乙组在洗衣粉中加入了_________。（2）甲、乙组洗涤效果的差异，说明酶的作用具有_________。（3）如果甲、乙和丙3组均在水温为80℃时洗涤同一种污渍，请比较这3组洗涤效果之间的差异并说明理由。。（4）加酶洗衣粉中的酶是特殊的化学物质包裹的，遇水后包裹层很快溶解，释放出来的酶迅速发挥催化作用。请说明这是否运用了酶的固定化技术及其理由。第二讲水分代谢与矿质营养专题知识梳理一、渗透作用、植物细胞质壁分离与复原实验的拓展应用1、运用渗透作用装置比较未知溶液浓度大小(1)比较一种未知浓度溶液与已知浓度溶液的浓度大小。将已知浓度的溶液放入烧杯中，未知浓度的溶液装入用半透膜封口的长颈漏斗中，调整两溶液液面相平，一段时间后根据长颈漏斗内液面升降情况进行判断。(2)比较两种未知浓度溶液的浓度大小将两种未知浓度溶液分别装入烧杯和用半透膜封口的长颈漏斗内，调整初始时两液面相平，一段时间后，根据长颈漏斗内液回升降情况进行判断。上述两实验中的自变量是溶液不同浓度。2、植物细胞质壁分离与复原实验的拓展应用(1)判断细胞的死活待测细胞+分离剂镜检发生质壁分离与复原→活细胞不发生质壁分离与复原→死亡细胞实验单一变量：待测细胞的生活状态。(2)测定细胞液浓度范围待测细胞+一系列浓度梯度的分离剂分别镜检细胞液浓度范围等于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围。实验单一变量：不同浓度的分离剂。最终测得细胞液浓度范围与细胞液实际浓度的误差大小取决于所使用的分离剂浓度梯度。浓度梯度越小，数据误差越小。此外根据质壁分离与复原的实验还能够比较不同植物细胞的细胞液浓度和比较未知浓度溶液的浓度大小等。特别提醒实验所使用的分离剂浓度不宜过高，否则会使活细胞因快速大量失水而死亡。3、相关图示分析123\n(1)图一处于质壁分离状态，因为原生质层与细胞壁呈分离状态。(2)水分进出图一细胞情况判断，此时只根据图示无法判断水分进出，若该细胞是正处在质壁分离发生过程中，则该细胞正在失水；若该细胞止处在质壁分离复原过程中，则该细胞正在吸水；若此时细胞液浓度与外界溶液浓度相等，则该细咆水分进出达到动态平衡。(3)图二所示状态为水分进出半透膜达到动态平衡，但半透膜两侧浓度是不相等的。左侧溶液浓度大于右侧溶液浓度，此时，左侧的液面差对半透膜左侧水分子产生的压力十右侧溶液对左侧水分子的吸引力=左侧溶液对右侧水分子的吸引力。二、水分和矿质元素的吸收、运输和利用1、水分的吸收、运输和利用2、矿质元素的吸收、运输和利用3、植物吸收水分和矿质元素是两个相对独立过程的分析（1）区别水分的吸收矿质元素的吸收吸收方式渗透作用（自由扩散）主动运输吸收动力细胞内外溶液的浓度差；蒸腾作用细胞呼吸产生的ATP载体不需要需要（2）相关性①吸收的部位都主要是根尖成熟区表皮细胞；②矿质元素溶于水中，才能被根吸收；③矿质元素在植物体内随水分运输到达各部位；④矿质元素被吸收进入细胞后，影响细胞液与外界溶液的浓度，从而影响水分的吸收。4、蒸腾作用在水分和矿质元素吸收和运输中的作用(1)蒸腾作用是植物吸水和促进水分向上运输的重要动力。(2)蒸腾作用是促进矿质元素向上运输的重要动力。123\n高考视点：1．分析矿质元素在植物体内分布时，要考虑不同矿质元素在植物体内的存在状态．考虑植物不同部位的年龄(发育)状况，同时还要考虑植物体是否缺乏及影响吸收和运输的各种因素。2．高考考查值物对矿质元素吸收方式、影响吸收的因素(如O2供给、离子浓度、载体抑制剂等)知识时．常以实验设计题形式进行。三、影响植物对水分和矿质元素吸收的因素分析l、影响根对水分吸收的主要因素是土壤溶液浓度、根细胞细胞液与上壤溶液浓度差与吸水速率的关系如图：2、影响植物对矿质元素吸收的因素分析(1)内部因素植物的遗传特性DNA↓控制合成根细胞膜上载体的种类和数量↓植物吸收矿质离子的种类和数量↓植物对离子的选择性吸收(2)外部因素①温度(如图)a．温度影响酶的活性温度过高一酶变性失活→细胞呼吸减弱→ATP合成减少→矿质离子吸收速率减小温度过低一抑制酶活性b．温度影响细胞膜的流动性。②上壤通气状况(如图)，土壤中含氧量高低，影响根细胞有氧呼吸，在A点，土壤含氧量为零．由无氧呼吸提供能量；在B点以后．限制根对矿质元素吸收速率的内部因素是根细胞膜上载体的数量。若考虑ATP或细胞呼吸强度对矿质离子吸收速率的影响，其曲线应如图所示：③土壤溶液中离子浓度(如图)在A点限制矿质离子吸收速率的内部因素是载体的数量，外部因素可能是O2、温度等导致能量供应不足；B点以后吸收速率下降的原因是土壤溶液浓度过高，细胞失水而使其代谢活动减弱所致。四、与本专题有关的实验设计1、验证渗透作用发生的两个必备条件123\n实验单一变量：甲乙之间是膜的通透性，甲丙之间是浓度差。．2、植物必需、非必需矿质元素的实验探究与实验设计(1)实验思想：设置对照实验。(2)实验方法：溶液培养法。(3)设计思路实验的单一变量是矿质元素M的有无。乙组是空白对照；甲组出现缺乏症，加入元素M后再培养是自身对照，即此实验中运用了二次对照。3、探究根对矿质离子的吸收方式实验的单一变量是呼吸抑制剂的有无。4、证明某种矿质元素的利用特点123\n实验单一变量是某矿质元素的有无。O102030405060离根顶端的距离（㎜）输出或积累量AB高考热点一水和矿质元素的吸收和利用例1．(2008年高考全国卷I)图中A，B曲线分别表示在适宜的条件下，一定时间内某一必需矿质元素从大麦幼根不同部位向茎叶的输出量和在大麦幼根相应部位积累量的变化。请回答：（1）只依据B曲线（能，不能）确定幼根20—60mm部位对该矿质元素的吸收量。理由是。（2）一般情况下，土壤中该矿质元素的浓度比根细胞的浓度。所以幼根表皮细胞通过方式吸收土壤中的矿质元素。缺氧条件下，根对该矿质元素的吸收量，原因是。（3）若大麦吸收该矿质元素不足，老叶首先表现缺乏该矿质元素的症状，说明该矿质元素（能，不能）被植物再度利用。在不同的生长发育时期大麦对该矿质元素的需要量（相同，不同）。（4）该大麦幼根大量吸收该矿质元素的部位与大量吸收其他矿质元素的部位（相同，不同），该部位称为。高考热点二：植物细胞的质壁内离与复原的实验设计例2．(2008·江西三校联考)某生物兴趣小组确定研究课题：探究植物细胞外液浓度与质壁分离的关系。该小组选用水生植物黑藻作为实验材料，并作出实验假设：如果将其叶片分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，其细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加。该小组学生设计实验步骤如下：配制10％、20％、30％的蔗糖溶液，分别盛于培养皿中。从黑藻茎上取下叶片，用吸水纸吸干叶片表面的水分，分别放人不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡10分钟。取出叶片制成装片，显微镜下观察，选取5个细胞测量其A、B值(如图A为细胞的长度，B为原生质体长度)。在此基础上，请你参与设计、分析和讨论。(1)请你设计一表格，用于记录数据，计算并记录B／A(％)值。(2)该小组同学根据记录数据作出曲线如图。请你就该结果作分析并得出结论。(3)讨论123\n如果要说明上述质壁分离现象是由于相应浓度的外界溶液引起，而非细胞本身的原因，你怎么处理实验?(4)该小组同学想进一步了解“生长在盐碱地上的植物与水生植物的细胞液浓度是否有差别?”，请你设计实验并简要分析。归纳小结：渗透作用原理在农业生产实践中的应用(1)促进吸水①干旱易造成土壤溶液浓度增大——及时灌溉；②施肥后易造成土壤溶液浓度增大——施肥后及时浇水；③移栽幼苗时为促进幼苗吸水——带土移栽不伤及幼根及根毛。(2)预防过多失水①移栽植物幼苗时选择傍晚——防止过于强烈的蒸腾使植物过多失水；②移栽植物时剪掉部分叶片或枝条——减少叶片蒸腾失水；③正常植株在夏季中午往往因温度过高，失水较多，为减少水分过量散失，植物往往关闭气孔(由此引发光合午休现象)。限时训练1．（2008年上海高考）在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如图。若将处于b浓度溶液中萝卜条移人a浓度溶液中，则该萝卜条的质量将（）A.不变B.增大C.减小D.先增后减2．将几块去皮的并切成形状、体积相同的马铃薯条，分别放在不同浓度的蔗糖溶液中，相同的一段时间后，测定出的马铃薯条的长度与蔗糖浓度的关系图是()3．图示植物根细胞在一定时间内吸收K+与某些条件之间的关系。纵坐标表示吸收的速率，横坐标表示某个条件，假定其他条件均为理想状态。则a、b、c、d四幅图的横坐标分别表示的条件正确的一组是()A载体数量、温度变化、氧气浓度、光照条件B．温度变化、光照条件、载体数量、氧气浓度C．光照条件、载体数量、氧气浓度、温度变化D．氧气浓度、温度变化、光照条件、载体数量123\n4．某植物培养液中含有甲、乙、丙3种离子，它们对植物的生长都有影响。下表列出的5种培养液中，甲、乙、丙3种离子的浓度(单位：mmol／L)不同。为了研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响，进行实验时可以选用的两种培养液是()培养液编号①②③④⑤甲离子2030503040乙离子5545604555丙离子1015202525A.①⑤B.②③C.②④D.②⑤5．将长势相同的大豆幼苗随机分成A、B、C三组分别放在相同的培养液中，最初检测表明，它们对K+的吸收量基本相同，对H20的吸收量也基本相同。随后，对三组幼苗分别进行如下处理，回答下列问题：植株ABC处理添加高浓度的KHCO3溶液注射“呼吸阻断剂”剪去部分叶片(1)吸水能力几乎不受影响的是__________植株；吸水量受严重影响的是___________植株。(2)B植株对K+的吸收量会受到严重影响，原因是____________________________________(3)A植株的根尖成熟区细胞可能会发生_______________现象。如果把一个成熟的植物细胞看成一个渗透系统，那么任这个渗透系统中，相当于半透膜的是___________，它丰要包括细胞膜和___________________。(4)在正常情况下大豆幼苗根尖分生区正在分裂的细胞能够进行的生命活动是__________；根尖成熟区表皮细胞能够进行的生命活动是__________________________。(填入编号)①细胞增殖②渗透吸水③细胞核DNA只转录不复制④出现染色体和染色体数目暂时性加倍⑤有mRNA经核孔进入细胞质中6．（08江苏高考）某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。（1）设计出继续实验的简要步骤：①；②。（2）预测实验现象并作出结论。123\n第三讲光合作用与细胞呼吸（含选修）专题知识梳理一、光合作用与细胞呼吸中物质和能量的转化关系1、光合作用与细胞呼吸过程关系图2、光合作用与细胞呼吸过程中ATP的来源，去路分析ATP来源光合作用：只在光反应阶段产生，光能→电能→ATP中活跃化学能细胞呼吸：有氧呼吸的三个阶段均产生ATP，无氧呼吸中第一阶段产生ATPATP去路光合作用：光反应产生的ATP专用于暗反应中C3还原的供能细胞呼吸：用于其他各项生命活动3、绿色植物体内物质转化过程（1）H2O中H和O的转化①H的转移途径②O的转移途径（2）CO2中C和O的转化高考视点在分析有关光合作用和细胞呼吸中物质转化的题目时，可根据题干中给定的被放射性元素标记的物质确定转化过程。若给定的是C18O2，则首先考虑光合作用；若给定的是18123\n02，则首先考虑有氧呼吸；若给定的是H218O．由于光合作用和细胞呼吸中都有H2O的参与，应根据具体情况分析，同时注意植物蒸腾作用对水分的散失。二、绿色植物各种代谢之间的关系绿色植物新陈代谢各组成部分之间相互联系、相互依赖、相互制约，其关系可图解如下：上述图解中的具体关系概述如下：1．水分代谢为光合作用提供反应物和反应介质；充分吸水能维持植物枝叶充分伸展的状态，以便充分接受光照等；光合作用通过合成的有机物而影响细胞内外浓度差，进而影响水分吸收等。2．水分代谢与矿质代谢两者相对独立，前者为后者提供良好的溶剂并帮助离子的运输，而后者又通过改变细胞液浓度影响前者的吸收。3．水分代谢为细胞呼吸提供反应物和反应介质等；细胞呼吸通过维持细胞的活性而影响水分代谢的总体强度，还可通过影响矿质代谢而间接作用于水分代谢。4．矿质代谢为细胞呼吸过程提供必需的N、P等矿质元素；细胞呼吸为矿质元素的吸收提供能量。5．矿质代谢为光合作用提供必需的N、P、Mg等矿质元素；光合作用为矿质代谢提供需要的能源物质等。6．光合作用为细胞呼吸提供O2、有机物等；细胞呼吸为光合作用提供CO2等原料和C3、C5等可能的中间产物。三、提高光能利用率的有关因素及其在农业生产中的应用1、光照强度（1）光合作用速率与光照强度的关系(2)曲线所表述的含义①A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放CO2量表明此时呼吸强度。②AB段表明随光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用，此时光合作用强度小于细胞呼吸强度。③B点时，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，称B点为光补偿点(植物白天光照强度应在光补偿点以上，植物才能正常生长)。123\n④BC段表明随光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了。C点为光合作用的饱和点。(3)应用：增加光照强度，阴生植物和阳生植物的间作套种都可提高光能利用率。2．光合作用面积(1)光合作用速率与叶面积的关系(2)曲线所表述的含义①0A段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，A点为光合作用面积的饱和点，随叶面积的增大，光台作用量不再增加，原因是有很多叶被遮挡在光补偿点以下。②OB段干物质量随光合作用增加而增加，而由于A点以后光合作用量不再增加，而叶片随叶面积的不断增加，OC段呼吸量不断增加，所以干物质积累量不断降低，如BD段。③植物的叶面积指数不能超过D点，若超过D点，植物将入不敷出，无法生活下去。(3)应用：在农业生产中，通过合理密植、适当间苗、修剪以增加有效光合作用面积，提高光能利用率。3．CO2浓度(1)光合作用速率与CO2浓度的关系(2)曲线表述的含义：在一定范围内，随CO2浓度的增大，光合作用强度增加。①在A点时，光合作用吸收的CO2。量等于细胞呼吸释放的CO2量，称为CO2补偿点。②B点时光合作用强度达最大值，称为CO2饱和点。C3植物的C02饱和点高于C4植物。(3)应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光能利用率。4．必需矿质元素(1)必需矿质元素与光合速度率的关系123\n(2)曲线表述的含义：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物光合作用速率下降。(3)应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时地、适量地增施肥料，可以提高作物的光能利用率。5．光合作用时间在适宜条件下，光合作用时间越长，制造的有机物越多，因此在农业生产中可通过延长作物的生长期或改变耕作制度以提高光能利用率，如轮作。四、影响细胞呼吸的因素及其在生产、生活实践中的应用1．影响细胞呼吸的内部因素根本原因是受自身的遗传物质所决定，表现为：(1)不同植物呼吸速率不同。(2)同一植物不同部位呼吸速率不同。(3)同一植物不同生长发育期呼吸速率不同。2．影响细胞呼吸的外部因素(1)呼吸速率与温度的关系(如图)温度通过影响酶的活性来影响细胞呼吸。①最适温度时，细胞呼吸最强，超过最适温度，呼吸酶活性降低，甚至变性失活，呼吸受抑制；②低于最适温度，酶活性下降，呼吸受抑制。③应用：生产上常利用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低细胞呼吸，减少有机物的消耗．提高产量。(2)呼吸速率与O2浓度的关系(如图)①原理：O2浓度为零时只进行无氧呼吸，浓度为m以下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，浓度为m以上，只进行有氧呼吸。②应用：生产中常利用降低氧的浓度能够抑制细胞呼吸，减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。(3)呼吸速率与含水量的关系(如图)①原理：在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱。②应用：在储藏作物种子时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。五、植物体的物质代谢、能量代谢与细胞器的联系图分析示例对照下图可分析下列问题：123\n(1)在叶绿体结构中磷酸含量主要集中在哪里?暗反应为电能转换成活跃的化学能过程主要提供哪些物质?(2)经测定，在白天植物不消耗O2，却消耗大量的CO2，这是否意味着植物体不进行呼吸作用?为什么?(3)夏季中午，植物不吸收也不释放CO2，此时光合作用速率有何特点?(4)在同一细胞中，线粒体产生的CO2。参与光合作用时，一般要穿过几层磷脂分子?若是相邻细胞呢?(5)水稻、油菜、大豆种子中淀粉、脂肪、蛋白质主要储存在什么结构中?绿色植物通过光合作用合成糖类，以及将糖类运输到种子中都需要哪种矿质元素的参与?高考热点一影响光合作用的因素分析例1.(2008·上海高考)请回答下列有关光合作用的问题。（1）光合作用受到温度、二氧化碳和光照强度的影响。其中，光照强度直接影响光合作用的过程；二氧化碳浓度直接影响光合作用的过程。（2）甲图表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速度与光照强度和温度的关系。1）在温度为10℃、光照强度大于千勒克司时，光合速度不再增加。当温度为30℃、光照强度小于L3千勒克司时，光合速度的限制因素是。2）根据甲图，在乙图的坐标上标出光照强度为L2千勒克司，温度分别为10℃、20℃和30℃时的光合速度。123\n（3）丙图表示A、B两种植物的光合速度与光照强度的关系。1）当在千勒克司光照强度条件下，A、B两种植物的光合速度相同。2）A植物在光照强度为9千勒克司时，2小时单位叶面积可积累葡萄糖mg。（计算结果保留一位小数。相对原子质量C-12，H-1，O-16）3）A植物在1天内（12小时白天，12小时黑夜），要使有机物积累量为正值，白天平均光照强度必须大于千勒克司。归纳小结：解答分析曲线类题目时应注意以下几点：(1)首先明确纵,横轴所表示的意义。(2)分析曲线中的关键点(起点、拐点、转折点、终点);注意分析这些点形成的原因。(3)分析曲线形成的条件、曲线走势规律。(4)分析出不同曲线之间差异的原因。(5)对于图示曲线在未达到与横轴平行之前，限制因素是横轴表示的因素，达到横轴平行阶段。限制因素是除横轴表示的因素外的其他影响因素。高考热点二：C3与C4植物例2.(2008·四川高考)分别取适宜条件下和低温低光照强度条件下生长的玉米植株叶片，徒手切片后，立即用碘液染色，置于显微镜下观察，发现前者维管束鞘细胞有蓝色颗粒，而后者维管束鞘细胞没有蓝色颗粒，后者没有的原因是A维管束鞘细胞不含叶绿体，不能进行光合作用．B．维管束鞘细胞能进行光反应，不能进行暗反应C．叶片光合作用强度低，没有光合作用产物积累D．叶片光合作用强度高，呼吸耗尽光合作用产物归纳小结：C3植物与C4植物的比较(1)结构差异C3植物：维管束鞘细胞无叶绿体，叶肉细胞含正常叶绿体。C4植物：维管束鞘细胞及其外面的叶肉细胞构成“花环型”结构，内层的维管束鞘细胞含无基粒的叶绿体，外圈的叶肉细胞含正常的叶绿体。(2)功能的差异(CO2同化)C3植物:C3植物只有一条固定途径，全过程发生于叶肉细胞的叶绿体中C4植物:C4植物有两条固定途径，C4途径发生在叶肉细胞叶绿体中，C3途径发生在维管束鞘细胞叶绿体中。高考热点三：细胞呼吸例3.(2008·上海高考)如图表示细胞呼吸过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于123\nA线粒体、线粒体和细胞质基质B线粒体、细胞质基质和线粒体C细胞质基质、线粒体和细胞质基质D细胞质基质、细胞质基质和线粒体归纳小结：三种呼吸类型的快捷确认方法(1)消耗O2——有氧呼吸(2)有H2O生成——有氧呼吸(3)无气体产生——产乳酸的无氧呼吸(对微生物称为乳酸发酵)(4)有CO2生成：a．CO2产生量=O2消耗量——有氧呼吸bCO2产生量>O2消耗量——有氧呼吸与无氧呼吸并存c．只生成CO2不消耗O2——产酒精的无氧呼吸(对微生物称为酒精发酵)限时训练1．(2008·江西三校联考)如图为探究不同光照强度和温度对植物光合速率的影响的实验数据图，下列有关本实验的操作和叙述不正确的是()A.本实验应选用同一种植物进行实验B.实验过程中应保证水和二氧化碳的供应充足C.40℃时光照强度越大，光合速率越高D.温度越高，光合速率越高2、如图是绿色植物体内某些代谢过程中物质变化的示意图，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示不同代谢过程。以下叙述不正确的是（）A.Ⅲ过程中没有水参加B.C6H12O6在叶绿体的基质中产生C.Ⅰ过程产生的O2用于Ⅲ过程的第三阶段123\nD.X代表的物质是ATP3.光合作用是生物最基本的物质代谢和能量代谢过程，但受到各种环境因素的影响。下列曲线中，不能正确反映环境因素对光合作用影响的是（）4．下列①～④曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系。在下列各选项中，不正确的是（）A．①图中的X因素可表示CO2浓度，C4植物的a点值一般要比C3植物的低B．②图中，Y因素应该是氧分压C．④图中，Z因素（Z3＞Z2＞Z1）可以表示CO2浓度，当光照强度小于c值时，限制光合速率增加的主要因素是光照强度D．四个图中，能较准确地反映光合作用受温度影响的曲线是图③5．某同学为研究自然条件下植物光合速率的日变化情况，设计了图1甲所示的装置。实验中将该装置置于自然环境中，测定南方夏季某一晴天一昼夜中小室内氧气的增加量或减少量，得到图l乙所示曲线：试回答下列问题：(1)图2曲线中能正确反映本实验研究中某些生态因素的变化情况的有()123\n图2(2)图l乙曲线表明6～8h时，小室内氧气减少量逐渐减小，其可能的主要原因是。(3)图l乙曲线中表明中午12h左右光照最强，光合作用强度反而降低(呈“午休”现象)，产生这一现象的主要原因可分析为：由于光照过强，植物的作用过旺，使植物失水过快，植物适应性调节叶气孔关闭，导致，光合作用速度减慢，氧气释放量减少。如果以甘蔗幼苗代替大豆幼苗，“午休”现象将。原因是。(4)对此大豆幼苗测得如下数据：30℃15℃黑暗一定光照10h黑暗下5h总共产生O2640mg释放CO2220mg5h释放110mgCO2若该植物处于白天均温30℃，晚上均温15℃，有效日照15小时环境下，请预测该植物一天中积累的葡萄糖为mg。6.如图所示装置可用来测量小活生物所吸收的氧气量。请回答下列问题。（1）写出种子萌发时进行有氧呼吸的反应式；。（2）起对照作用的Q管内应放置（多选）（）A20粒死种子B20粒活种子C与P管等量的浓氢氧化钠溶液123\nD．与P管氢氧化钠溶液等量的清水E．有孔的平台(3)有色液滴会向哪个方向运动?并加以解释。(4)你会怎样利用针筒来量度萌发的大豆所吸收的氧气量?(5)在50分钟内，每隔10分钟记录一次有色液滴移动的距离。然后再利用四条蚯蚓来重复实验。距离时间（mm）生物01020304050萌发的大豆08.016.024.032.040.0蚯蚓04.59.013.518.022.5在应用蚯蚓的实验中，预测有色液体在第60分钟时所移动的距离。第四讲人和高等动物的代谢（含代谢类型）专题知识梳理一、三大营养物质代谢的比较相同点来源相同：均可从食物中获取主要代谢途径相同：均有合成、分解和转变，需要酶催化代谢的主要场所相同：都在细胞内都参与细胞结构组成不同点体内储存方式不同：蛋白质不能储存，糖、脂肪可储存代谢终产物不同：共有的代谢终产物是CO2和H2O，尿素是蛋白质特有的代谢终产物作为能源物质地位不同：糖类是主要的能源物质，脂肪是体内的储能物质，蛋白质在体内糖、脂肪供能严重不足时供能二、高等动物体内三大营养物质代谢的相互转化糖类、脂质和蛋白质三大营养物质转化关系如下：123\n1．图示中实线箭头表示可以直接转化，虚线箭头表示转化是有限度的。2．糖类可以大量转化为脂肪，而脂肪只能少量转化为糖，蛋白质可以转化为糖类，糖代谢的中间产物可转化为非必需氨基酸。3．三大物质代谢过程中相互转化的枢纽物质是丙酮酸．转化的主要生理过程有细胞呼吸,转氨基作用和脱氨基作用。高考视点1．三大营养物质代谢过程及其相互转化是高考的重要命题内容，通常以生活中一些生物问题(如动物育肥、减肥、食物营养等)为知识背景，考查运用该专题知识解释、解决问题的能力。2．运用同位素标记法来验证追踪三大物质相互转化关系。3．根据蛋白质所含氨基酸种类判断其营养价值。三、物质代谢同与人健康的分析1．血糖含量与疾病正常情况下，糖的来源和去路相对平衡，保持血糖相对稳定．含量80mg／dL～120mg／dL。血糖含量疾病症状治疗(预防)措施＜60mg/dL低血糖早期症状口服糖＜45mg/dL低血糖晚期症状静脉注射糖＞130mg/dL高血糖口服降糖药物＞160mg/dL糖尿病，糖尿注射胰岛素2.脂质代谢与疾病疾病名称原因治疗（预防）措施肥胖症供能物质多，消耗少，遗传或内分泌失调控制饮食加强锻炼就医治疗高血脂血浆中脂质含量过高合理膳食控制脂质物质摄入脂肪肝肝功能不好，磷脂等合成减少，脂蛋白合成受阻，使脂肪在肝脏中堆积食用含卵磷脂较多的食物，注意休息3.蛋白质代谢与人体健康(1)蛋白质摄人不足，会引起人体组织水肿和免疫力下降，因此人体每天必需摄入足够的蛋白质，尤其是儿童、孕妇和大病初愈的患者。(2)人体每天摄取一定量蛋白质的原因①蛋白质在人体内不能贮存。②构成蛋白质的8种必需氨基酸不能在体内由其他物质转化而来。③人体内每天都要分解并更新部分蛋白质。123\n（3)均衡饮食，动物蛋白中氨基酸种类较植物性食物中多。高考热点一三大营养物质代谢及相互转化关系例1．(2008年安徽模拟)如图是幼年儿童体内物质代谢的部分过程示意图。“→”表示物质分解或合成等化学变化过程。下列关于该图的叙述中不正确的是()A．①②③为消化过程，A可为甘油和脂肪酸，B为葡萄糖，C为氨基酸B．⑥⑦过程分别为脱氨基作用和氨基转换作用，分别会改变细胞中氨基酸的种类和数量C．若X、Y具有促进生长发育的作用，则X可为性激素，Y可为生长激素D．A、B、C都可氧化分解为生命活动提供能量，且产生的相同代谢终产物为CO2和H2O。归纳小结：氨基转换作用和脱氨基作用1．氨基转换作用与氨基酸的关系①几乎所有的氨基酸都发生氨基转换作用，但通过氨基转换作用只能生成非必需氨基酸。②氨基转换作用不会改变氨基酸的数量，但种类改变。2、脱氨基作用与氨基酸的关系几乎所有的氨基酸均可发生脱氨基作用，通过脱氨基作用，氨基酸的数量减少。脱氨基作用和氨基转换作用都主要在肝脏中进行，它们生成的不含氮部分（酮酸）都可转化为糖类或脂肪，也可以氧化分解供给能量。高考热点二：细胞呼吸与三大物质代谢的关系例2．(2008年高考四川卷)为确定人体在运动时呼出气体中的CO2浓度是否比静止时高，某同学进行了如下探究：作出假设：人体在运动时呼出气体中CO2浓度比静止时高。实验过程：①在3个烧杯中，分别注入100ml蒸馏水，测定其PH。②实验者在安静状态（静坐2min）、中度运动（步行2min）以及剧烈运动（跳绳2min）后，立即分别向上述3个烧杯的水中吹入等量气体，测定PH。经多次重复实验，所得平均数据如下表：运动状态安静中度运动剧烈运动实验前PH6．16．16．1实验后PH5．95．65．3请回答：⑴作出上述假设的依据是____________________________________________________。⑵该实验的原理是__________________________________________________________。⑶从表中数据可以看出___________越大，___________下降幅度越大,由此可以得出结论：________________________________________________________，从而可以验证上述假设。⑷人体代谢产生的CO2，正常情况下来自三大有机物的分解,这三大类物质是_________________________________________。人体糖代谢产生CO2的细胞器是______________。归纳小结：酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸物质变化的数量关系的规律123\n(1)不消耗O2，释放CO2只进行无氧呼吸(2)C02释放量=O2吸收量只进行有氧呼吸(3)C02释放量＞O2吸收量既有无氧呼吸，又有有氧呼吸，多余CO2来自无氧呼吸(4)酒精量=CO2量只进行无氧呼吸(5)酒精量＜CO2量既有无氧呼吸，又有有氧呼吸，多余CO2来自有氧呼吸(6)若Vco2/Vo2=4/3，则无氧呼吸与有氧呼吸强度相同；若Vco2/Vo2＞4/3则无氧呼吸占优势，反之有氧呼吸占优势。限时训练1.(2008年烟台模拟)有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是()氧浓度（%）abcd产生CO2的量9mol12.5mol15mol30mol产生酒精的量9mol6.5mol6mol0molA．a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率B．b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率C．c浓度时有50％的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵D．d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸2．(2008·西城模拟)血糖的平衡对于保证人体各种组织和器官的能量供应和保持人体的健康，有着非常重要的意义。下列说法中不正确的是()A.图中①是胰岛B细胞．②是胰岛A细胞，③是肾上腺B.③所分泌的物质⑥和②所分泌的物质⑤在功能上是协同作用C.血糖平衡的调节方式中，既有神经调节，又有体液调节D.②所分泌的物质⑤增加会抑制①分泌物质④3.下图为人体内能源物质代谢的部分过程图解，下列有关叙述正确的是（）A．处于饥饿状态时，血液中的葡萄糖可来自于肝糖元和肌糖元的分解B．d过程是氨基转换作用C．葡萄糖是细胞呼吸最常利用的物质，故图中的[H]只来自于葡萄糖的氧化分解D．人体所需的葡萄糖最终来源于绿色植物的光合作用，故人的同化作用类型为异养型4．以下关于生物的代谢类型的叙述中，正确的说法有()123\n①真菌类和病毒都是异养生物．②所有植物都是自养生物③所有动物都是需氧型生物④所有寄生生物都是厌氧型生物⑤自养型生物的细胞不一定含有叶绿体和线粒体⑥自生的圆褐固氮菌是自养需氧型生物⑦与蕨类满江红共生的固氮蓝藻属于自养型生物⑧引起豆科植物根部长根瘤的细菌是异养型生物，从豆科植物根部获得营养，营寄生生活A.1种B.3种C．5种D.8种5．如图为植物和高等动物(如人体)新陈代谢的部分过程示意图。分析回答：（1）在植物的叶肉细胞中，甲、乙两种细胞器都是重要的“能量转换器”，其中在乙细胞器内完成的能量转换过程是。（2）图中甲、乙两种结构的膜面积都很大，乙增加膜面积是通过。（3）绿色植物在光照条件下，如适当提高空气中的CO2含量，短时间内C3含量将。将写出在甲结构中的总反应式：。（4）人如果一次摄入大量糖类，血糖的转变途径首先是图中的（填序号）过程。（5）在相对缺氧的情况下，血糖可通过④和⑤过程形成物质C，请写出该过程的总反应式：。6.（2008天津高考）为探究血糖调节的影响因素，设计如下实验流程。实验中5只家兔的注射剂量和生理指标匀按单位体重计算。据图回答：⑴实验中起对照作用的是　　　　　　　号家兔。⑵二次注射后，与⑤号家兔相比，若④号家兔产生尿素的量增加，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。⑶二次注射后，低血糖症状最先得到缓解的是　　　　　　号家兔；若②号家兔出现糖尿，则该兔的尿量将会　　　　　　　　　　，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。第五讲微生物与发酵工程（含生物固氮）专题知识梳理123\n一．微生物的培养及其与动植物培养基的比较1．微生物培养基的种类分类标准培养基种类培养基特点作用举例物理性质固体培养基外观固态用于微生物的分离，计数选择培养基，鉴别培养基半固体培养基容器放倒不致流出，剧烈震动则破散观察微生物的运动，鉴定菌种液体培养基呈液态常用于工业生产谷氨酸发酵的培养基化学性质天然培养基由天然物质配制而成，化学成分不明确工业生产谷氨酸发酵培养基，蛋白胨，牛肉膏合成培养基化学成分明确分类，鉴定鉴别培养基用途选择培养基在一般培养基中加入了某种化学物质，抑制不需要的微生物的生长，促进所需微生物的生长分离菌种加入青霉素的培养基，无氮培养基鉴别培养基在一般培养基中加入指示剂或化学药品，以鉴别某种微生物鉴别菌种伊红-美蓝培养基特别提醒培养基配制时要根据培养微生物的代谢类型和培养目的来确定其成分，如培养自养微生物(蓝藻等)需加入无机化合物，培养异养微生物(酵母菌等)需加入含碳有机物，若要选择金黄色葡萄球菌需加入高浓度的食盐水。2．几种培养基的比较无土栽培培养基微生物培养基植物组织培养培养基动物细胞培养培养基自养异养水分水水水水水无机元素无机盐（大量元素和微量元素）无机盐无机盐无机盐（大量元素和微量元素）无机盐碳源碳酸盐等（大气中提供CO2）碳酸盐等（大气中提供CO2）糖，醇，有机酸等蔗糖等有机物葡萄糖等有机物氮源铵盐，硝酸盐等无机氮化物铵盐，硝酸盐等无机氮化物蛋白质，多肽，氨基酸铵盐，硝酸盐等氨基酸，酵母汁等多种氨基酸生长因子--维生素，氨基酸，碱基等维生素类维生素类特殊添加物---生长素，细胞分裂素动物血清等特别提醒123\n①对每种培养基都要根据所培养生物(或细胞)的需要调节其适宜的pH。②用液体培养基时，一般要通入无菌空气。③固氮微生物不需要氮源。二、微生物的代谢特点和调节方式的分析1．微生物的代谢特点：因表面积与体积相对较大，使得代谢迅速，物质更新快。2．两种调节方式的比较区别酶合成的调节酶活性的调节原理通过影响酶的合成来调节微生物的代谢通过改变已有酶的活性来调节代谢速率调节过程在环境中存在诱导物的情况下合成诱导酶代谢产物与酶结合，使酶的结构发生改变结果酶的种类和数量增加酶的活性发生改变特点间接，缓慢快速，精细意义既保证了代谢的需要又避免了细胞内物质能量的浪费，增强了微生物对环境适应能力避免积累大量代谢产物，保证各种代谢经济而高效进行联系同时存在并且密切配合，协调作用特别提醒微生物代谢活动的调节不同于植物的激素调节，也不同于高等动物的神经一体液调节。三、生物固氮在氮循环中的作用1．生物固氮与氮循环过程2．参与氮循环的几种作用(1)生物体内有机氮的合成，是指植物吸收土壤中的铵盐和硝酸盐，进而将这些无机氮同化成植物体内的蛋白质等有机氮，动物直接或间接以植物为食，将植物体内的有机氮同化成动物体内的有机氮的整个过程。123\n(2)氨化作用：是指动、植物的遗体、排出物和残留物中的有机氮被微生物分解后形成氨的过程。(3)硝化作用：是指在有氧的条件下，土壤中的氨或铵盐在硝化细菌的作用下最终氧化成硝酸盐的过程。(4)反硝化作用：是指在氧气不足的条件下，土壤中的硝酸盐被反硝化细菌等多种微生物还原成亚硝酸盐并且进一步还原成分子态氮，分子态氮返回大气的过程。高考视点：1．把微生物的结构、代谢特点与环境问题相联系创设新情境，考查微生物在环境保护方面的应用。2．将发酵工程与生产、生活实践结合来命题，考查微生物代谢的调节、发酵条件的控制。四、发酵工程中几个重要环节知识点整合1．菌种选育的常用方法育种方法原理处理方法优缺点诱变育种基因突变物理，化学，生物因素诱变大幅度改变某些性状，操作简便，但也有很大盲目性基因工程基因重组将目的基因导入受体细胞，构建工程细胞或工程菌能定向改变微生物的遗传性状，但操作复杂，要求高细胞工程原生质体融合等体细胞杂交等能培育出具有不同微生物遗传特性的新类型2．发酵工程中的灭菌与接种(1)灭菌是指杀死发酵设备和培养基中的所有微生物，包括芽孢、孢子等微生物休眠体。使整个发酵罐中没有任何生物。给将要加入的生产菌种准备一个非常“干净”的环境。(2)接种是指在没有任何其他微生物的条件下加入生产菌种。这样，发酵罐中只有纯净的生产菌种，才能保证发酵产品的品质和产量。(3)灭菌与接种的区别在于：灭的是所有菌，接的是发酵菌种；并且灭菌在前，接种在后。3．发酵条件的控制控制对象控制方式溶氧对需氧型微生物保证氧的供应，对厌氧型微生物控制氧的供应。措施：控制通气量和搅拌速度等PH加酸、加碱或加缓冲液温度注意降温，使温度控制在所培养微生物的最适温度。措施：控制搅拌速度、冷却水的循环速度等高考热点一：微生物的类群与营养例1.(2008年高考全国卷I)下列关于细菌的叙述，错误的是()A．硝化细菌能以NH2作为氮源和能源物质B．某些细菌可以利用光能固定C02合成有机物C生长因子是某些细菌生长过程中需要额外补充的营养物质D．含伊红和美蓝试剂的培养基不能用来鉴别牛奶中的大肠杆菌归纳小结：几种特殊微生物的新陈代谢特点123\n(1)固氮微生物：大部分属于异养需氧型，包括根瘤菌(共生固氮菌)、圆褐固氮菌(自生固氮菌)。(2)硝化细菌(化能合成细菌)：属化能自养需氧型微生物，这类细菌能将氨(NH3)氧化成亚硝酸和硝酸，并利用这一氧化过程中所释放的能量把CO2和H20合成有机物。(3)光合细菌：自养需氧型微生物，本身无叶绿体等复杂的细胞器，但在细胞膜上附着有进行光合作用和有氧呼吸的酶系，因此可进行光合作用与细胞有氧呼吸。(4)病毒：自身没有独立的新陈代谢能力，依赖于宿主细胞的新陈代谢而生存，但能进行复制繁殖，因此，一旦离开宿主细胞将很快死亡。高考热点二：微生物的代谢与生长例2.(2008年高考天津卷)莠去津是一种含氮的有机化合物，它是广泛使用的除草剂之一。(1)莠去津的作用机理之一是阻断光反应中的电子传递过程，影响NADP+形成，进而影响在中进行光合作用的暗反应过程，最终抑制杂草生长。(2)莠去津在土壤中不易降解，为修复被其污染的土壤，按下面程序选育能降解莠去津的细菌(目的菌)。已知莠去津在水中溶解度低，含过量莠去津的固体培养基不透明。据图回答：①由于莠去津的作用，在长期使用莠去津的土壤中可能含有目的菌。②下图A—C瓶中三类细菌的最大密度柱形图，由图推断，从A瓶到C瓶液体培养的目的是；甲类细菌密度迅速降低的主要原因是；从A瓶中应选择细菌生长处于期的菌液加入到B瓶中，培养效果会更好。①在固体培养基中，无透明带菌落利用的氮源主要是；有透明带菌落利用的氮源主要是，据此可筛选出目的菌。归纳小结：利用选择培养基和鉴别培养基可鉴别不同微生物123\n限时训练1．(2008·全国卷Ⅱ)下列对根瘤菌的叙述，正确的是()A．根瘤菌在植物根外也能固氮B．根瘤菌离开植物根系不能存活C．土壤淹水时，根瘤菌固氮量减少D大豆植株生长所需的氮都来自根瘤菌2．下列有关微生物代谢产物及其调节的叙述，正确的是()A．初级代谢产物是微生物生长和繁殖所必需的物质，主要在群体生长的稳定期大量合成B．不同种类的微生物细胞中，次级代谢产物的种类不同C．组成酶是受遗传物质控制的，诱导酶的合成不受遗传物质的控制D诱导酶的合成属于酶合成的调节，是一种快速、精细的调节方式3．如图中曲线A为青霉菌的生长曲线，那么曲线B纵坐标可能表示()A青霉素的产量B青霉素的产生速率C．培养基的消耗量D．培养基的消耗速率4．(2008·福州模拟)在用葡萄糖和乳糖作碳源的培养基上培养大肠杆菌，大肠杆菌的生长曲线(a～e为生长时期)以及培养液中葡萄糖和乳糖的含量变化曲线如图所示。有关叙述正确的是()A.由c期到d期，发生基因突变B.c期起将有不同的基因表达C．b期和d期大肠杆菌的组成酶不同D、e期繁殖速率最大5．回答下列微生物和发酵工程的有关问题：(1)图一为某细菌合成某种氨基酸的代谢途径示意图(甲、乙、丙、丁表示物质)：从微生物代谢的调节来看，酶I是酶。氨基酸在细胞中积累过多，会抑制酶Ⅱ的活性，这种调节方式与①相比有的特点。(2)下表是某微生物培养基成分。请据此表回答下列问题。123\n①如果用此培养基鉴别饮用水中是否含有大肠杆菌，其成分中除添加琼脂外还应该添加。②某同学用此培养基分别培养绿藻和酵母菌。他将培养基置于光亮处，并连续测定培养液中绿藻和酵母菌个体的数量，绘制成曲线图二。造成两种生物此种生长现象的原因是。③目前通过发酵工程可以生产治疗糖尿病的胰岛素。图三表示含有人胰岛素基因的大肠杆菌生长曲线，其中BC段表示的是期，其中AC段大肠杆菌种群数量变化曲线呈型；大肠杆菌代谢产物(胰岛素)积累的时期相当于曲线的段；在生产中可采用法延长该期的时间，提高产量。当细胞出现多种形态，甚至畸形，大肠杆菌群体生长进入图中的段。6．（2008年江苏高考）为研究酵母菌种群密度的动态变化，某同学按下表所列条件进行了A、B、C和D共4组实验，用1000mL锥形瓶作为培养器皿，棉塞封口，在25℃下静置培养，其他实验条件均相同，定时用血球计数板计数。根据实验结果绘出的酵母菌种群密度变化曲线图如下，请分析回答以下问题。实验组ABCD培养液中葡萄糖质量分数/%4.04.00.80.8培养液体积/mL200800200800（1）图中曲线①、②和③分别是__________组、__________组和__________组的结果。（2）B组和A组的实验结果不同的原因是B组____________。（3）D组和B组的实验结果不同的原因是D组____________。（4）在整个实验过程中，直接从静置的培养瓶中取培养原液计数的做法是错误的，正确的方法是和。（5）实验结束后，用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板的做法是错误的，正确的方法是。专题三生命活动的调节第一讲植物生命活动的调节专题知识梳理一、植物向性运动的人工实验方法归类123\n1.暗盒开孔类2.云母片插入类①直立生长；②直立生长；③向光弯曲生长；④向左弯曲生长3.切割移植类①直立生长；②向左弯曲生长；③④a=b+c,b＞c(a、b、c为琼脂块中生长素含量)；⑤向右弯曲生长4.锡纸遮盖类5.旋转类①向中央弯曲生长；②直立生长；③向开孔处弯曲生长6.幼苗横置类①根向下弯曲生长；②茎向上弯曲生长；③向左弯曲生长7.失重类幼苗移到太空后，其向光性仍保留，但因无重力作用而失去了根的向重力性和茎的负向重力性。二、生长素的运输方向及其影响因素1．横向运输(1)实例：123\n①向光性①向重力性及负向重力性A—A’，B—B’为横向运输A—C，B—D，A’一C’，B’一D’为纵向运输（2）影响因素：横向运输是由于单侧光、重力等外界因素引起的。2．纵向运输——形态学上端向下端运输(1)实例——顶端优势(2)影响因素：纵向运输(极性运输)是植物的遗传特性决定的，不受重力影响。高考视点1．利用云母片对胚芽鞘尖端和尖端下段进行纵向阻断，探究生长素横向运输的发生部位。2．验证生长素从形态学上端向下端运输是植物遗传特性决定的，而不是受外界因素影响的。可通过将幼苗在不同方位放置及置于失重状态下处理，观察顶端优势现象是否存在。三、与生长素有关的实验设计分析1．验证生长素的产生部位在尖端实验组：取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧。对照组：取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧。123\n2．验证胚芽鞘生长部位在尖端下段实验组：在胚芽鞘尖端与下段间插入云母片。对照组：胚芽鞘不做处理。3．验证生长素的横向运输发生在尖端(1)实验操作：(2)现象：装置a中胚芽鞘直立生长；装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长。4．验证生长素的极性运输只能从形态学上端向下端运输(1)实验操作：(2)实验现象：A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长，B组中去掉尖端的胚芽鞘不生长不弯曲。5．探究重力和单侧光对生长索分布的影响程度(1)实验操作：如图所示(注A盒下侧有开口，可以进光)(2)结果预测及结论若A、B中幼苗都向上弯曲生长，只是B向上弯曲程度大，说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。若A中幼苗向下弯曲生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。四、其他几类植物激素及生理作用在植物生长发育的过程中，不是受单一急速的调节，而是由多种激素相互协调、共同调节的。123\n1.植物组织培养中添加的植物激素主要是生长素和细胞分裂素。2.成熟果实中含量较多，促进果实成熟的植物激素是乙烯。3.促进叶片等器官衰老、脱落，抑制种子萌发的植物激素是脱落酸。4.促进植物茎秆伸长，解除休眠促进萌发的植物激素是赤霉素。高考热点一生素的分布、运输及生理作用典例1：(2008·上海高考)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bB．b和aC．b和cD．c和b归纳小结：(1)判断胚芽鞘能否生长，关键要看：①能否产生生长素，②生长素能否运至作用部位。(2)判断胚芽鞘生长是否弯曲，要看生长素在作用部位分布是否均匀。(3)影响生长素分布不均匀的因素或措施有单侧光、重力、旋转、云母片、玻璃片、琼脂块(含生长素浓度不同)等。变式训练：(2008年高考山东卷)拟南芥P基因的突变体表现为花发育异常。用生长素极性运输抑制剂处理正常拟南芥，也会造成相似的花异常。下列推测错误的是()A．生长素与花的发育有关B．生长素极性运输与花的发育有关C．P基因可能与生长素极性运输有关D．生长素极性运输抑制剂诱发了P基因突变归纳小结：(1)生长素的运输方向：①生长素在茎尖有横向运输的能力，如生长素的背光运输。②生长素有极性运输的特点，如扦插的枝条，如果将上端插在土中，则很难生根。(2)生长素的运输方式是主动运输，既需要能量，又需要载体蛋白。高考热点二生长素在农业生产上的应用及试验分析典例2：(2008·杭州模拟)回答下列Ⅰ、Ⅱ小题。Ⅰ．用不同培养液处理萌发的绿豆，以观察其对不定根生长的影响，结果如下表所示。溶液处理平均每条绿豆芽长出不定根数每条不定根平均长度（mm）50颗绿豆幼芽的总质量（g）①幼芽的植物茎叶研磨分离得到的提取液5.293759②用老的植物茎叶研磨后分离得到的提取液4.161427③全营养液3.821726④浓度为85umol/L的生长素溶液5.442959⑤浓度为170umol/L的生长素溶液5.202433⑥蒸馏水3.171423(1)根据上表各项分析，①的各项数据均高于②，最可能的原因是。123\n(2)若用生长素浓度为260mol／L。处理绿豆芽，预期不定根平均长度与⑤比较将会。(3)上述实验可作为对照组的处理项是(填序号)。(4)据上表数据分析，溶液对绿豆产生不定根的诱导效应与85mol／L～170mol／L生长素溶液的效果相当。(5)青少年食用豆芽，豆芽中所含的生长素，会不会影响身体的生长发育?。请说明理由。。Ⅱ．菜豆植物地上部分的生长表现出顶端优势，为验证“根的生长也具有顶端优势”(菜豆根为直根系，有主根和侧根之分)，某实验小组设计实验方案如下：(1)根据实验目的，修改实验方案中的不妥之处：。(2)遵照修改后的方案进行实验，其最可能的实验结果是：。(3)依据预测结果，得出结论：。(4)利用植物幼苗的根还可做哪些实验(至少写出两种)?；。高考热点三其他植物激素及其应用典例3：(2008年高考海南卷)为了验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关，请用所给定的实验材料，完成下列实验步骤并回答问题：实验材料：具2片真叶且长势相同的该品种大豆幼苗若干、完全培养液、蒸馏水、适宜浓度的赤霉素溶液、喷壶等(1)实验步骤：①将上述大豆幼苗平均分成A、B两组，A组为对照组，B组为实验组，分别置于等量的完全培养液中培养②用喷壶分别将和喷洒在A、B两组幼苗上。③将两组苗置于相同且适宜的温度和光照等条件下培养，一段时间后，测定两组植株的。(2)预测实验结果：。(3)上述实验中，如果A、B两组各选用1株幼苗进行实验，是否影响实验结果的可靠性?为什么?(4)该实验原理是：。变式训练：(2008年广州模拟)科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实验研究中发现，切段内一定浓度的生长素会促进细胞的伸长，当生长素浓度达到一定值后就会促进乙烯的合成，而乙烯含量的增高反过来又抑制了生长索促进切段细胞的伸长作用。以下观点符合上述例子的是A．不同浓度生长素的作用基本相同B．激素调节在植物的生长发育过程中发挥着重要作用C．乙烯的主要作用是促进果实成熟D．生长素和乙烯在植物的生长中表现为协同作用限时训练123\n1．在太空船上做如下实验处理：有关此实验的说法中，正确的是()A．生长素浓度：a>b>c—d，①②③④胚芽都出现生长现象B．生长素浓度：a>c—d>b，①生长最快C．生长素浓度：a>d>c=b，③生长最快D．生长素浓度：a=b：c：d，①②③④生长状况基本相同2．如图1表示燕麦胚芽鞘在单侧光照下的生长情况，图2表示胚芽鞘对不同浓度生长素的不同反应，则图3中表示a、b两点生长素浓度变化的曲线分别是()A．①和②B.①和③C.②和③D.②和④3．种子的休眠、萌发与植物激素有着密切的关系。将休眠状态的糖枫种子与湿砂混合后放在0℃～5℃的低温下1～2个月，就可以使种子提前萌发，这种方法叫层积处理。下图表示糖枫种子在层积处理过程中各种激素含量的变化情况．据图分析不正确的是()A．从图中可看出，脱落酸对种子的萌发起抑制作用B.赤霉素与脱落酸之间存在协同作用C．此图说明植物生命活动不是受单一激素调节，而是由多种激素相互作用、共同调节的D．马铃薯块茎收获后立即用细胞分裂素处理可提前萌发4．(2008·合肥模拟)选取大小一致、健康的大麦种子50粒，用刀片将每粒种子横切成两半，分成无胚的半粒和有胚的半粒，经消毒后按下表加入各种溶液和材料。根据表中信息可推断出()编号赤霉素溶液（moL·L-1）蒸馏水（mL）实验材料时间淀粉剩余相对值（%）10210个有胚半粒24h6020210个无胚半粒24h100123\n34×10-3210个有胚半粒24h8044×10-6210个有胚半粒24h5554×10-9210个有胚半粒24h45A．种子发芽时胚产生淀粉酶将淀粉分解B．一定浓度的赤霉素能诱导种子产生淀粉酶C．诱导淀粉分解的最佳赤霉素量应小于或等于4×10-9mol·L-1D．淀粉分解的产物是麦芽糖或葡萄糖5．(2008·江苏高考)下列关于植物生长素生理作用的叙述中，正确的是()A．顶芽生长占优势时侧芽生长素的合成受到抑制B．燕麦胚芽鞘中生长素的极性运输与光照方向无关C．草莓果实的自然生长过程与生长素无关而与乙烯有关D．温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输6．种子的低温层积处理是指将休眠状态的种子与湿砂混合后放在0℃～5℃的低温下1～2个月，就可以使种子提前萌发的方法。如图表示糖枫种子在层积处理过程中各种激素含量的变化情况，请据图回答：(1)从图中可以看出对种子的萌发起抑制作用，在种子破除休眠的过程中，赤霉素与脱落酸之间存在关系。各种激素含量的变化说明了。(2)赤霉素与生长素都能促进茎秆的伸长，二者的关系可用下图表示，请回答：①赤霉素与生长素表现出激素间相互作用类型中的作用，图示中X表示赤霉素对生长素的分解具有作用，这种作用很可能是通过降低该过程中的活性实现的。②遗传上的矮生性状通常是由单个基因的突变引起的，这种突变使植物体缺少合成赤霉素所需的酶。所以，可采用外加的方法使植株明显增高。7．(探究创新)菜豆又名四季豆，根据其生长特性，采用生态温室高效栽培技术，能够进行反季节生产。请比较菜豆与其他蔬菜的种植条件，回答下列有关问题：项目有机肥kg/667m2氮/1000kg磷/1000kg钾/1000kg菜豆3000kg10.1kg2.3kg5.9kg草莓500kg20kg40kg较少量芹菜7000kg30kg15kg少量(1)从表中数据可以看出菜豆生长过程中需要的肥比其他蔬菜多，究其原因是。(2)菜豆生长过程中对氮肥的需求特点是。(3)研究发现，菜豆是喜温不耐霜冻的蔬菜，可在10℃～25℃下生长，以20℃123\n左右最为适宜。其主要原因是。(4)30℃以上高温的条件，易引起菜豆的落花落果。能否通过生长素处理达到保蕾保果的效果?现设计一个实验，探究在30℃以上高温的条件下，通过生长素处理能否达到保蕾保果的效果。请根据题目提供的条件，完成下列实验设计并回答相关问题。实验设计：①选择足够数量健壮的菜豆植株分为等量的2组并编号A、B，培养在的环境中；②当菜豆显蕾时，用喷洒其中A组植株，B组喷洒作为对照；③观察植株开花结果的情况，并记录。结果预测及相应结论：①。②。第二讲动物生命活动的调节专题知识梳理一、高等动物激素分泌的调节及相关激素间的关系从以上图解可看出激素分泌的调节主要有以下几种方式：1．神经调节，如肾上腺素、胰岛素和胰高血糖素的分泌可直接接受神经的调控。2．激素调节，如甲状腺激素和性激素的分泌直接受下丘脑和垂体分泌的相应激素的调节。3．反馈调节，如下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素和垂体分泌的促甲状腺激素受甲状腺激素的调节。二、反射的结构基础及兴奋的传导1．反射的结构基础——反射弧(1)组成①感受器是感觉神经(传入神经)的末梢部分，效应器是运动神经(传出神经)末梢及其支配的肌肉和腺体。②123\n简单的反射弧由传入神经元和传出神经元直接通过形成突触连接，复杂的反射弧在传入神经元与传出神经元之间还有中间神经元，如上图所示反射弧。③低级神经中枢是脊髓，高级神经中枢是大脑。(2)反射弧与反射的关系①反射弧中任何一个环节中断，反射都不能发生，反射弧的结构完整性是完成反射的前提条件。②在一个反射弧中，若感受器、传入神经、神经中枢损伤，都会既无感觉，又无效应产生；若传出神经或效应器破坏，则只有感觉产生，而无效应发生。’2．兴奋在神经纤维上的传导(1)传导过程：刺激一电位差一局部电流一局部电流回路(兴奋区)一未兴奋区。(2)传导特点：双向传导，如刺激“反射弧示意图“中b点，在a点和c点均能测得电位变化。(3)兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向分析①兴奋在神经纤维上的传导方向是由兴奋部位传向未兴奋部位。②在膜外，兴奋的传导方向与局部电流方向相反，局部电流方向是由未兴奋部位传到兴奋部位。③在膜内，兴奋的传导方向与局部电流方向相同，都是由兴奋部位流向未兴奋部位。3．兴奋在神经元之间的传递(1)传递过程：轴突一突触小体一突触小泡一递质一突触前膜一突触间隙一突触后膜(下一个神经元)。(2)传递特点：单向传递，如刺激“反射弧示意图”中的c点，d点可测得电位变化，而刺激d点，在c点不能测得电位变化。4．兴奋在完整反射弧中的传导方向(1)由于兴奋在神经元之间的传递是单向的，导致兴奋在完整反射弧中的传导也是单向的，只能由传入神经传人，传出神经传出。(2)兴奋在反射弧中传导方面的判断①根据是否具有神经节，有神经节的是传人神经。②根据脊髓灰质结构判断，与前角相连的为传出神经，与后角相连的为传入神经。③根据脊髓灰质内突触结构判断，兴奋在突触中的传递是单向的：突触结构简图：—<⊙一或—<—⊙一兴奋传递方向：→高考视点：1．关于反射弧部分损伤后生理效应的分析与判断，分析时注意正确判断脊髓灰质的前角和后角，并注意神经元之间的多突触联系。2．对于兴奋在神经纤维和神经元之间传导特点的实验验证与探究，在反射弧中可利用神经阻断法或麻醉法予以验证及分析。三、神经调节和激素调节的关系及其对动物行为的调控1.神经调节和激素调节的比较123\n激素调节神经调节物质激素神经冲动及递质调节方式激素经体液传递，作用于特定的组织器官反射（电信号→化学信号→电信号）传递途径体液传送反射弧作用对象靶细胞或靶器官效应器作用特点①反应缓慢②作用范围广③作用时间长①反应迅速，准确②作用范围局限③作用时间短暂联系①大多数激素的分泌受神经调节，内分泌腺为效应器的一部分②激素也可以影响神经系统的功能③动物的各项生命活动主要受神经调控，同时也受激素的调节2.激素调节与动物行为激素调节主要影响动物的性行为和对幼仔的照顾方面，图示如下：(1)垂体对性行为的形成是通过调节性腺的分泌而间接起作用，其分泌的催乳素与性行为无关，主要调节动物的育雏、照顾幼仔行为。(2)性行为是由激素调节的，但神经系统对性行为的形成起调控作用。3．神经调节与动物行为(1)先天性行为与后天性行为特点先天性行为后天性行为趋性非条件反射本能印随模仿条件反射单细胞动物开始出现具有神经系统动物开始出现许多非条件反射的集合刚孵化的动物具有幼年动物学习的主要形式幼年，成年动物都可建立①生来就有②遗传物质决定③有利于适应环境①根据后天经验生成②环境决定③增加了适应变化的能力(2)先天性行为一般不需大脑皮层参与，后天性行为是在学习过程中形成的，需大脑皮层参与。大脑皮层越发达的动物，学习能力越强，行为越复杂。4．动物行为的生理基础123\n动物行为受激素调节，更受神经系统控制，神经调节是产生动物行为的主导因素，神经和激素两者共同协调、相辅相成。高考热点一激素的产生部位及相关生理作用及验证试验设计典例1：(2008·全国卷I)为了验证胰岛素具有降低血糖含量的作用，在设计实验方案时，如果以正常小鼠每次注射药物前后小鼠症状的变化为观察指标，则下列对实验组小鼠注射药物的顺序，正确的是（）A．先注射胰岛素溶液，后注射葡萄糖溶液B．先注射胰岛素溶液，再注射胰岛素溶液C．先注射胰岛素溶液，后注射生理盐水D．先注射生理盐水，后注射胰岛素溶液变式训练：某成年女性因患病导致性周期停止，并出现泌乳现象，据此推断，发生病变的部位是（）A．胸腺B.垂体C．卵巢D．乳腺高考热点二动物生命活动的神经调节特点典例2：(2008·重庆高考)下列关于神经系统及其调节的叙述，正确的是（）A．切除下丘脑的动物丧失血糖调节能力B．调节人体生理活动的高级神经中枢是下丘脑C．机体对刺激作出迅速反应的调节属于神经调节D．先天性行为与神经系统的调节作用无直接联系变式训练：下列关于生命活动调节的叙述中，不正确的是()A．激素随着血液循环输送到全身各处而发挥调节作用B．效应器由运动神经末梢和它支配的肌肉、腺体组成C．体温恒定和血糖稳态的调节都与下丘脑有关D．动物行为与神经系统、运动系统有关，与激素调节无关高考热点三兴奋的产生、传导和传递典例3：(2008·全国卷1)肌肉受到刺激会产生收缩，肌肉受刺激前后肌细胞膜内外的电位变化和神经纤维的电位变化一样。现取两个新鲜的神经一肌肉标本，将左侧标本的神经搭在右侧标本的肌肉上，此时神经纤维与肌肉细胞相连接(实验期间用生理盐水湿润标本)，如图所示。图中②、④指的是神经纤维与肌细胞之间的接头，此接头与突触结构类似。刺激①可引起右肌肉收缩，左肌肉也随之收缩。请回答：(1)①、②、③、④中能进行兴奋传递的是(填写标号)；能进行兴奋传导的是(填写标号)。(2)右肌肉兴奋时，其细胞膜内外形成的电流会对③的神经纤维产生作用，从而引起③的神经纤维兴奋。(3)直接刺激③会引起收缩的肌肉是。归纳小结：(1)兴奋在神经纤维上以局部电流的形式传导。(2)兴奋在神经纤维上的传导是双向的。(3)兴奋通过突触结构传到下一神经元时属于传递，是单向的。123\n(4)神经与肌肉的接头是一特殊类型的突触结构，兴奋经过突触结构的信号变化是电信号一化学信号一电信号。高考热点四神经调节与体液调节的关系典例4：如图示哺乳动物(或人体)神经和激素分泌的调节过程，请据图回答下列问题：(1)若某人食物缺碘，垂体分泌________________增加，从而使_____________________增加。(2)下丘脑参与血糖调节途径是(用数字和箭头表示)________________________________(3)若图中的腺体是性腺，男性运动员若长期服用睾丸酮，则导致下丘脑和垂体的有关功能____________，可以预测，对其性腺造成的危害是________________________________。(4)为了验证胰高血糖素具有升血糖的生理作用，请你根据给出的实验材料和用具，完善实验步骤，并预测实验结果。①材料和用具：年龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠若干只，胰高血糖素溶液，生理盐水，注射器，血糖测量仪等。②方法与步骤：A.将实验鼠随机分为数量相等的甲、乙两组，并分别用给出的仪器，测定并记录它们的_____。B．用注射器给予甲组鼠注射胰高血糖素溶液，给予乙组鼠注射________________________，一定时间后。C．测定与记录。③结果预测：__________________________________________________________________。④实验结论：__________________________________________________________________。思路点拨：本题综合考查血糖调节、反馈调节及激素功能的实验验证。解答本题的(1)～(3)时应据图分析相应的调节过程，第(4)是验证性实验，设计实验时应首先确定自变量，并遵循对照原则和单一变量原则，验证性实验的实验结论与实验目的相对应。限时训练1．下列关于动、植物生命活动调节的叙述，正确的是()A．植物体内生长素和动物体内生长激素的化学本质是相同的B．动、植物生命活动调节的主要方式都是激素调节C．胰岛A细胞和胰岛B细胞可直接感受血糖浓度变化的刺激，从而产生相应的应答反应，对血糖浓度进行调节D．狼在追捕猎物的过程中，兴奋在运动神经纤维上的传导是双向的2．(2008·上海高考)由同一器官分泌，且生物效应相反的一组激素是()A．胰岛素和胰高血糖素B．肾上腺素和肾上腺皮质激素C．促甲状腺激素和生长激素D．甲状腺激素和促甲状腺激素3．如图表示正反馈和负反馈的过程及其不同点。在正常人体内，以下生理过程属于正反馈的是()123\nA．血糖浓度的稳定B．pH的稳定C．成年女性排卵的前1天雌激素浓度上升引起促性腺激素分泌增加D．体温的调节4．图示一个反射弧模式图，下列分析中，正确的是()①S是感受器，M是效应器②S是效应器，M是感受器③I是传入神经，Ⅲ是传出神经④I是传出神经，Ⅲ是传入神经⑤兴奋的传导方向是：SⅠⅡⅢM⑥兴奋的传导方向是：MⅢⅡⅠS⑦兴奋的传导方向是：SⅠⅡⅢM或MⅢⅡⅠSA．①③⑤B．②④⑥C．①③⑦D．②④⑦5．(2008·苏州模拟)以枪乌贼的粗大神经纤维作材料，如图所示，在神经纤维的表面，放置两个相距2～3厘米的电极a和b，在图中的刺激点给予较强的电刺激。依据观测到的电流表指针偏转情况所绘出的曲线是(注：电流表正中读数为0()6．(探究创新)为研究胰腺分泌活动的调节机制，研究人员做了下列实验：序号实验处理实验结果实验一刺激通向胰腺的神经胰液分泌量增加实验二切断通向胰腺的所有神经，食物经胃进入十二指肠胰液分泌量增加实验三切断运动的胰遥神经，向其十二指肠导入少量其他动物胃内部分消化的食物胰液大量分泌实验四切断胰腺神经，向其十二指肠导入不经胃的相同食物成分胰液分泌不增多(1)分析上述实验，请你给胰液分泌的调控做出合理的推断：。(2)研究人员接着分析胃内容物成分，分离提纯，单独刺激小肠观察胰液分泌情况，发现只有少量盐酸刺激小肠，被切断胰腺神经的胰腺分泌胰液才会增加。为了进一步确定促进胰液分泌的化学物质是盐酸还是由盐酸刺激产生的小肠分泌物。请你继续完成具体探究，并预期实验结果。实验步骤：①取6只生长发育状况相同的小鼠，饥饿处理两天，用少量盐酸刺激小肠；收集小肠内容物，除去大分子杂质，得到盐酸刺激小肠产生的分泌物。②，随机分成A、B、C三组，每组2只。③向A组小鼠血液注入2mI．稀盐酸，向B组小鼠血液中注入；向C组小鼠血液中注入作对照。④观察胰液分泌情况，分析并得出结论。实验预测及结论：①若A、C组小鼠胰液分泌量基本相等，则；②若A组小鼠胰液分泌量大于C组，则；123\n③若B、C组小鼠胰液分泌量基本相等，则；④若B组小鼠胰液分泌量大于C组，则。7.（12008·天津模拟）如图，甲表示人体脊髓反射弧模式图。乙表示人体神经元结构模式图，据图回答：(1)甲图中，刺激结构④时，会产生相应效应的结构是【】，该结构在组成上包括。(2)乙图中的C是一个神经元的；兴奋不能从C传到A的原因是。(3)乙图中，若刺激A点，电流计B将偏转次；若抑制该细胞的呼吸作用，发现神经纤维在一次兴奋后，其细胞膜不能再恢复到静息状态，带电离子通过细胞膜的方式是。(4)甲图中，提供电刺激设备、电位测量仪等必要的实验用具，验证兴奋在神经元之间进行单向传递的步骤是：。第三讲人体稳态专题知识梳理一、内环境的组成及稳态维持的机理1.内环境的组成与功能（1）内环境中含有经消化吸收的各种营养物质及细胞代谢产生的代谢废物，同时还含有各种内分泌的激素和血浆蛋白等成分。(2)内环境是体内细胞赖以生存的液体环境，体内细胞只有通过内环境，才能与外界环境进行物质交换。2．内环境稳态维持的基本途径(1)神经和体液的调节作用，如水盐平衡、血糖调节、体温调节都是在神经系统和体液的调节下，通过各器官、系统的协调活动共同维持的。(2)缓冲系统的作用，如血液中缓冲物质H2CO3／NaHCO3123\n维持血液pH相对稳定的过程图示如下：3．稳态遭到破坏的实例——组织水肿组织水肿是组织间隙中的组织液过多导致的，其形成机理分析如下：(1)血浆蛋白含量降低，导致血浆渗透压下降，组织液渗透压相对升高，血浆中的水分透过毛细血管管壁过多进入组织液引起的。实例：①长期营养不良，摄入蛋白质过少；②过敏反应导致毛细血管通透性增大，血浆蛋白渗出；③肾小球肾炎导致血浆蛋白随尿液排出，形成蛋白尿。(2)淋巴循环受阻，组织液不能顺利形成淋巴而积聚于组织间隙，导致组织液过多，如丝虫寄生导致淋巴管阻塞。高考视点对内环境稳态的考查主要涉及内环境的化学组成及其发生的生理反应，解答此类问题时应注意区分血浆和血液、血红蛋白和血浆蛋白，同时注意食物的消化及细胞代谢都不是在内环境中发生的。二、水和无机盐的平衡及比较1.水平衡(1)粪便中排出的水分包括两部分：一部分来自食物、饮水，没有进入内环境中；另一部分来自内环境，是以消化液的形式进入消化道中的。(2)由皮肤排出的水分包括汗液及无明显出汗时由皮肤表层蒸发的水汽。2．Na+、K+的平衡及意义（1）K+、Na+的排出特点：K+：多吃多排、少吃少排、不吃也排。Na+：多吃多排、少吃少排、不吃不排。(2)意义：①Na+可维持细胞外液的渗透压；K+对维持细胞内液的渗透压起决定作用，同时还维持心肌舒张，保持心肌正常兴奋性。123\n②Na+、K+对维持神经兴奋的传导还具有重要作用。3．两者的比较相同点①原理相同：摄入量=排出量②调节途径：肾脏排尿（调节原理不同）③主要来源：饮水，食物④主要排出途径：肾脏排尿不同点①水可来自体内物质代谢，而无机盐不能②水可经肺以水蒸汽的形式排出，而无机盐不能三、下丘脑在内环境稳态中的作用1．下丘脑与激素调节2．下丘脑与内脏活动（神经调节）刺激下丘脑的某一区域，会引起交感神经的兴奋，使得心跳加快、血压升高、消化管运动减弱等；刺激下丘脑的另一区域，会引起副交感神经的兴奋，使得心跳变慢、血压降低、消化管运动增强等。3．下丘脑与血糖平衡的调节下丘脑是血糖神经一体液调节的中枢，其调节过程如下(1)血糖调节中既有激素调节，又存在神经一体液调节。(2)引起胰岛素分泌的因素有血糖含量升高、有关神经兴奋及胰高血糖素分泌增加。4．下丘脑与体温调节(1)调节过程123\n(2)过程分析①寒冷时的体温调节既有神经调节，又有体液调节，而炎热环境下的体温调节只有神经调节。②温度感受器分布于皮肤、黏膜和内脏器官中，接受的刺激是温度的变化，但冷觉与温觉的形成在大脑皮层的躯体感觉中枢。③热的“增加”“减少”是相对于调节前机体散失的热量而言的。高考热点一内环境组成及稳态的维持典例1：（2008年高考广东卷）根据下图判断，正确的描述是（）①对于组织细胞的正常生理活动，过程a较过程b和c更为重要②组织液中的C0：有害无益③组织液中的物质是有变化的④过程b或c受阻可导致组织水肿A．①③B．①②C．②④D．③④归纳小结：导致机体组织水肿的原因分析：(1)营养不良，蛋白质摄入过少；血浆蛋白在维持血浆渗透压中具重要作用，若机体摄入蛋白质过少，导致血浆渗透压下降，血浆中的水分过多渗入组织液，导致组织水肿。(2)过敏反应：过敏反应会引起毛细血管通透性增大，血浆蛋白渗入组织液，导致血浆渗透压下降，组织液增多。(3)肾小球肾炎：肾小球肾炎会导致肾小球通透性增大蛋白质因随尿液排出，导致血浆渗透压下降。(4)淋巴回流受阻：正常情况下渗入到组织液中的少量血浆蛋白可进入淋巴，经淋巴循环运回血浆，若淋巴回流受阻，将会导致渗出的血浆蛋白不能回流，导致血浆渗透压下降。变式训练：(2008·杭州模拟)当某种“细胞成为另一细胞或抗体或化学物质的攻击目标或作用对象时，前者就被称为是后者的靶细胞。以下为细胞间信息传递的几种模式图，请据图回答：123\n(1)若细胞l产生的激素是胰高血糖素，则靶细胞主要指，胰高血糖素与靶细胞相互作用的原因是靶细胞膜上有。(2)若细胞2为下丘脑神经分泌细胞，那么靶细胞可为细胞。(3)若靶细胞是胰岛B细胞，当血糖含量为130mg/dL时，下岳脑可通过细胞3作用于靶细胞，促进胰岛B细胞合成并分泌胰岛素，这说明人体对血糖浓度的调节方式为。(4)如果细胞1为甲状腺细胞，那么靶细胞能否为垂体细胞？。请简要说明理由。(5)当人体内血钾含量偏高时，细胞1分泌的某种激素含量增多。那么细胞1所属的器官名称为；该激素作用的靶器官名称是。（6）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。甲状腺能参与体温调节，是因为。高考热点二体温相对恒定及调节典例2：(2008·山东高考)2008年1月12日我国科考队员登上了南极“冰盖之巅”。他们生理上出现的适应性变化是（）①体温下降②机体耗氧量降低③皮肤血管收缩④体温调节中枢兴奋性增强⑤甲状腺激素分泌量增加A．①③④B．①④⑤C．②③⑤D．③④⑤归纳小结：人体散热主要通过皮肤完成，其方式有：传导散热直接散热对流散热辐射散热无感散热：无明显出汗时的蒸发散热蒸发散热汗液蒸发散热：环境温度高于体温时惟一散热方式(1)皮肤无感蒸发散热在寒冷环境中仍在进行。(2)直接散热在寒冷环境中散热量更多。高考热点三血糖平衡及调节典例3：(2008年高考天津卷)为探究血糖调节的影响因素，设计如下实验流程。实验中5只家兔的注射剂量和生理指标均按单位体重计算。据图回答：(1)实验中起对照作用的是号家兔。(2)二次注射后，与⑤号家兔相比，若④号家兔产生尿素的量增加，原因是123\n。(3)二次注射后，低血糖症状最先得到缓解的是号家兔；若②号家兔出现糖尿，则该兔的尿量将会，原因是。归纳小结：与血糖调节有关的激素之间的关系(1)肾上腺素与胰高血糖素协同作用使肝糖元分解；(2)胰岛素和胰高血糖素的拮抗作用使血糖维持相对稳定；(3)胰高血糖素促进胰岛素的分泌，胰岛素抑制胰高血糖素的分泌；(4)引起胰岛素分泌的刺激有血糖含量升高，胰高血糖素分泌增加、有关神经兴奋。限时训练1．(2008·广州模拟)下丘脑在人体生命活动过程中有重要的调节作用，下列分析错误的()A．下丘脑有体温调节中枢B．下丘脑既参与神经调节又参与体液调节C．下丘脑分泌的抗利尿激素的增加会使细胞外液渗透压升高D．寒冷能引起下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素增多2．(2008·金华模拟)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，a、b、c、d、e分别表示物质运输的途径，下列有关说法错误的是()A．③中产生的热量是维持体温的热量的主要来源之一B．若①中胰岛素含量上升，则通过a途径的葡萄糖大于通过b途径的C．当②中的钾含量降低或钠含量升高时，醛固酮的分泌量会增加D．正常情况下，①②④的化学成分和理化性质保持动态平衡3．(2008·浙江五校联考)人体内有多种激素能够调节血糖的含量，下列与此有关的表述中正确的是()A．胰岛A细胞分泌的胰岛素是惟一能够降低血糖含量的激素B．胰高血糖素可以抑制胰岛素的分泌，促使血糖含量升高，与胰岛素呈拮抗作用C．肾上腺素是肾脏分泌的，它能促进肝糖元分解为葡萄糖，使血糖含量升高D．当血糖含量升高时，下丘脑可通过神经的调节作用，使胰岛素分泌增加4．下列叙述正确的是()A．当人体内环境稳态失衡时，会出现酶促反应加快，细胞代谢紊乱B．参加5·12汶川大地震救灾的武警战士，由于连续剧烈运动，体内会产生大量乳酸，致使血液pH显著下降C．马拉松运动员在长跑时，一方面要通过非糖物质转化和肝糖元分解来补充血糖，另一方面还要靠出汗排出多余的水分等途径来维持机体稳态D．2008奥运火炬在峰顶传递时，运动员体内甲状腺激素分泌量增加．新陈代谢水平提高，增加产热，维持体温恒定5．(探究创新)海生动物沼虾的生理变色是指个体体色对环境的适应性颜色反应，这是由色素细胞中的色素颗粒的分散与集中决定的；红色色素细胞是调节沼虾体色的主要细胞色素，借助显微镜可以看到细胞中的色素分布变化。明亮和黑暗是两种对比突出而义极为简单的环境背景，在明亮处沼虾体色浅，在黑暗处体色深。设计一个实验，探究沼虾的变色是否与眼柄中神经细胞的分泌物有关系。123\n材料用具：沼虾、剪刀、光照后眼柄的提取液、灯光、暗室、生理盐水、玻璃水槽、注射器等。实验步骤：第一步：将黑暗环境中的沼虾分成数量相同的两组，分别置于光照和黑暗环境中，三小时后取出，先用肉眼观察体色变化。第二步：探究沼虾的变色是否与眼柄有关，具体做法如下组别实验动物实验处理观察指标甲黑暗中的沼虾等量分组剪去眼柄光照三小时体色变化乙保留眼柄第三步：若上一步证明沼虾的体色的变化与眼柄相关，则继续探究沼虾的变色是否与眼柄中神经细胞的分泌物有关，具体做法如下：组别实验动物选择实验变量控制观察指标A注射小时体色变化B注射等量的生理盐水请回答以下问题：(1)第一步操作的目的是；实验变量是(2)第二步操作中的实验变量是，对照组是。(3)指出第二步操作中存在的错误：。(4)完成第三步操作(填在上表中)并预测实验结果及结论：。6．(2008·崇文模拟)2008年1月我国南方大部分地区遭遇了严重的冻雨和暴雪灾害，在寒冷的环境中解放军和武警战士积极投入抗灾抢险战斗，有些战士连续几个昼夜奋战在抗灾一线。请根据人体新陈代谢及调节的相关知识回答下列问题：(1)战士们处于寒冷的环境中，机体通过代谢活动增强，皮肤血管等过程维持体温恒定，这种调节方式属于。体温之所以保持相对恒定是机体两个过程相对平衡的结果。(2)一些战士在抢险过程中不能及时补充到食物，图示他们处于饥饿状态时血液中两种物质的变化曲线，其中血糖浓度保持相对稳定直接依赖分解。血液中游离脂肪酸浓度上升的原冈是。若水分也不能及时得到补充，则机体抗利尿激素分泌量，通过排尿量的变化调节机体水分的平衡。(3)为尽快清除冰雪恢复交通，战士们进行了长时间高强度的体力劳动，骨骼肌细胞在供氧不足时会产生大量的进入血液，血液中的(缓冲物质)与其发生作用以维持内环境的稳态。第四讲免疫专题知识梳理一、非特异性免疫与特异性免疫的比较123\n免疫类型非特异性免疫特异性免疫区别建立时间先天性的，生来就有，其建立过程无需抗原刺激后天性的，其最初的建立需经抗原刺激物质基础第一道防线：皮肤，粘膜等第二道防线：体液中的杀菌物质和吞噬细胞第三道防线：免疫器官，免疫细胞，抗体和淋巴因子等作用特点强度弱，时间短，范围广强度强，时间长，具特异性联系①非特异性免疫是特异性免疫建立的基础②特异性免疫的建立增强了非特异性免疫功能1.吞噬细胞不仅参与非特异性免疫，还在特异性免疫的感应阶段和效应阶段发挥重要作用。2.第三道防线中能特异性识别抗原的结构和物质有B细胞、T细胞、效应T细胞、记忆细胞、抗体等。二、体液免疫和细胞免疫及二次免疫反应1.体液免疫和细胞免疫⑴过程(2)抗原与细胞免疫和体液免疫的关系①存在于内环境中的抗原引发的是体液免疫。②胞内寄生菌、自身肿瘤、移植器官等引发的是细胞免疫。③病毒感染先引发体液免疫，再引发细胞免疫。2．记忆细胞与二次免疫反应(1)记忆细胞是发生二次免疫反应的基础。记忆细胞在机体内存在时间长，对抗原十分敏感，能长期保持对抗原的记忆，当相同抗原再次入侵时，记忆细胞会迅速产生更强的免疫反应。(2)二次免疫反应与初次免疫反应相比，具有反应更快、更强烈、抗体产生量更大的特点。二次免疫反应是由记忆细胞识别抗原，并迅速增殖、分化形成大量的效应淋巴细胞，继而产生更强的特异性免疫反应的过程。123\n高考视点：1．通过对各种免疫细胞的来源及功能的比较来考查体液免疫和细胞免疫。解答此类问题应特别注意T细胞的发育场所及其在体液免疫和细胞免疫中的作用。2．以曲线形式考查二次免疫反应与初次免疫反应的关系。解答此类问题时应注意从抗体产生所需时间、抗体的产生量及机体患病程度等角度分析。三、体液免疫与过敏反应的关系1.体液免疫与过敏反应的比较2．过敏原与抗原的比较(1)抗原和过敏原都具有异物性和特异性，但抗原还具有大分子性，而过敏原不一定都是大分子物质，如青霉素。(2)相同抗原引起的免疫反应对每个人都是相同的，但过敏原引起的过敏反应具个体差异，与人的体质和遗传有关。(3)抗原具普遍性，对每个人来说都可称为抗原；但过敏原不具普遍性，对某人来说是过敏原的物质，对另一个人不一定是过敏原。高考热点一抗原与特异性免疫典例1：结核杆菌是结核病的病原体，近年来因抗药菌株增多等原因，使人类结核病的发病率和死亡率上升，下列有关结核杆菌的叙述，正确的是（）A.结核杆菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核B.结核杆菌抗药性的产生是应用抗生素诱导基因突变的结果。C．接种卡介苗后，T细胞受刺激成为记忆细胞，产生相应的抗体D.感染结核杆菌后，机体主要通过特异性细胞免疫的作用将其消灭变式训练：如图表示某RNA病毒先后两次感染某人后，感染者体内抗体产生、病毒增殖和疾病程度之间的关系。下列说法不正确的是()123\nA．表示病毒增殖的曲线是a，表示人体疾病程度的曲线是b，表示抗体产生的曲线是cB．若在初次感染之前1周给他注射过相应疫苗，其体内产生相应的抗体数量在短时间内会大量增加C．该病毒进入人体细胞后，以RNA为模板，在逆转录酶的作用下合成DNA并整合于人的基因组中D．若他在受到另一病原微生物侵染时，体内的巨噬细胞将其吞噬、消化并清除，那么，这种免疫是通过抗体起作用的高考热点二体液免疫和细胞免疫的过程典例2：脐血是新生婴儿脐带在被结扎后由胎盘脐带流出的血，脐血中含有大量未成熟的造血干细胞。家长可把孩子出生时的脐血保存，当孩子日后万一患血液疾病或恶性肿瘤等疾病时，便可取出脐血为其移植治疗。如图表示人体内某些淋巴细胞的分化和免疫过程，数字表示过程，字母表示细胞或物质(a为T淋巴细胞，b为吞噬细胞，c为B淋巴细胞)。请分析并回答：(1)造血干细胞在胸腺和骨髓内转变为a、b、c等细胞的过程被称为。(2)③过程是在x的刺激和a细胞等的参与下共同完成的。这属于免疫的阶段。与③过程相比，④过程的反应特点是。⑤过程的产物Y的化学本质是。(3)若X是禽流感病毒，则患者彻底消灭X必须依靠a增殖分化的淋巴细胞去攻击。如果X是HIV，则由于图中细胞的大量死亡，导致患者丧失免疫功能而死亡。(4)白血病是由于造血干细胞增殖分化异常而引起的变异细胞恶性增殖性疾病，这种变异细胞，我们称之为，其特点是、细胞形态结构发生了变化、细胞表面物质发生了变化、容易扩散和转移。(5)目前治疗自血病的较好方法是进行骨髓移植，供者所提供的组织或器官从免疫角度看实际上属于物质。高考热点三特异性免疫过程中免疫细胞的特性典例3：(2008·全国卷Ⅱ)人体受到某种抗原刺激后会产生记忆细胞，当其受到同种抗原的第二次刺激后（）A．记忆细胞的细胞周期持续时间变短，机体抗体浓度增加B．记忆细胞的细胞周期持续时间变长，机体抗体浓度增加C．记忆细胞的细胞周期持续时间变短，机体抗体浓度减少D．记忆细胞的细胞周期持续时间不变，机体抗体浓度减少归纳小结：(1)免疫细胞中B细胞、T细胞、记忆细胞受到抗原刺激后，细胞周期缩短。(2)产生淋巴细胞的增殖方式是有丝分裂。(3)吞噬细胞、效应B细胞、效应T细胞没有细胞周期。123\n(4)吞噬细胞既参与非特异性免疫，也参与特异性免疫，主要作用是吞噬侵入机体的异物(各种病原体、抗原等)效应B细胞的惟一功能是合成、分泌抗体，一种效应B细胞只能产生一种特异性抗体，被用于单克隆抗体制备。效应T细胞的功能是密切与靶细胞接触、裂解靶细胞、合成、分泌淋巴因子。限时训练1．(2008·海南高考)甲、乙、丙三组小鼠不同的免疫器官被破坏，其中甲组仅有体液免疫功能，乙组和丙组丧失了特异性免疫功能。现给三组小鼠分别输人造血干细胞，发现仅有乙组恢复了细胞免疫功能，出现这些现象的原因是()A．甲组骨髓被破坏，乙组胸腺被破坏，丙组骨髓和胸腺均被破坏B．甲组胸腺被破坏，乙组骨髓被破坏，丙组骨髓和胸腺均被破坏C．乙组骨髓被破坏，丙组胸腺被破坏，甲组骨髓和胸腺均被破坏D．丙组骨髓被破坏，甲组胸腺被破坏。乙组骨髓和胸腺均被破坏2．艾滋病是HIV感染所引起的人类免疫缺陷疾病。有关艾滋病的叙述，正确的是（）A．HIV主要通过感染人体B淋巴细胞，从而影响体液免疫B.艾滋病人群患恶性肿瘤的比率与建康人相比没有差异C．HIV在繁殖过程中，利用其RNA和宿主的翻译系统合成病毒自身的蛋白质D.HIV丰要感染人体B淋巴细胞，导致机体对其他病原微生物入侵的抵抗力下降3．当病毒等抗原初次侵入人体后，可引起细胞免疫和体液免疫等特异性免疫反应。下述过程依次属于“反应阶段”和“效应阶段”的是()A．B细胞增殖、分化效应B细胞；释放免疫活性物质消灭体液中的抗原B．吞噬细胞呈递T细胞呈递B细胞；效应B细胞合成分泌特异性抗体C.记忆细胞增殖、分化效应T细胞；攻击靶细胞使靶细胞裂解D.记忆细胞增殖、分化效应B细胞；产生特异性抗体并与外毒素结合4．近年来在预防传染病的疫苗家族中增加了第三代疫苗——核酸疫苗，它们是由病原微生物中的一段表达抗原的基因制成的，这段基因编码的产物仅仅引起机体的免疫反应。以下关于核酸疫苗的叙述不正确的是()A．核酸(DNA)疫苗导入人体能够产生特异性免疫B.导入人体的核酸疫苗在体内直接产生抗体，起到免疫作用C.核酸疫苗的接种可以达到预防特定微生物感染的目的D.核酸疫苗接种后引起人体产生的抗体是由效应B细胞合成的5．(2008·广州模拟)如图代表人体体液免疫的过程。相关叙述正确的是()A．细胞I和细胞Ⅱ均能识别抗原B．在①和⑨所在的阶段中，可能有吞噬细胞的参与C．免疫过程⑥比⑦要慢，免疫效应⑥比⑦要强D．图中免疫活性物质是抗体、淋巴因子、溶菌酶6．(探究创新)初生牛犊自身免疫力低，必须到4周龄以后，才开始具备自身特异性免疫力。然而，初生牛犊能够通过初乳从母体获得这种免疫。所谓初乳，即母牛分娩后5～7天内所产生的乳，与常乳比较其主要特点是①免疫球蛋白比常乳高20～25倍；②初乳中含有四种蛋白酶抑制素，可保护免疫球蛋白不被消化而直接吸收。试回答如下问题。(1)免疫球蛋白在免疫学中又被称为123\n，它们在机体中的作用是。(2)初生牛犊要到4周龄以后才具备自己产生免疫球蛋白的能力，是由于。(3)初乳中若不存在蛋白酶抑制素，进人消化道中的免疫球蛋白会被催化分解成。(4)某实验小组验证蛋白酶抑制素对蛋白质的保护作用，设计下列实验。实验材料：蒸馏水、蛋花溶液、蛋白酶溶液、蛋白酶抑制素溶液、试管数支、滴管等。实验结果：。实验结论：专题四：生物的生殖和发育第一讲细胞的生命历程专题知识梳理一、有丝分裂和减数分裂过程中染色（单）体、DNA的变化规律（以体细胞的染色体数2N为例）1、有丝分裂：一个细胞核中染色（单）体、DNA的变化规律2、减数分裂：一个细胞核中染色(单)体、DNA分子数目的变化规律123\n高考视点1．从染色体的行为、数目和变化规律来考查有丝分裂和减数分裂的过程及特点，解答此类问题要明确细胞分裂各个时期染色体的行为特点与变化规律。2．从细胞增殖方式考查可遗传变异的来源。解答此类问题要注意有丝分裂和减数分裂过程中产生的变异既有相同点又有不同点。二、细胞分裂方式、时期及细胞名称的识别与判断1、细胞分裂前、中、后期图像特征比较（以动物细胞为例）123\n特别提醒表中后期图像是否发生细胞质不均等分裂是判断该细胞是精母细胞还是卵母细胞的依据。2．细胞分裂图像判断规律(以二倍体生物为例)无→看染色体是→有丝分裂(1)中期→有无是否两两相同否→减数第二次分裂细四分体有→减数第一次分裂胞有→减数第一次分裂分后期→有无否→减数第二分裂裂染色单体无→看染色体是→有丝分裂图是否两两相同(2)A无→第二极体或性细胞(减数第二次分裂末期)先奇数→再看不规则→减数第一次分裂末期(或减数第二次分裂前期)看有无姐妹B有→看排列规则→减数第二次分裂中期染染色单体C有→继续B过程色偶数→有无无→有无姐D无→减数第二次分裂后期,末期体同源染色体妹染色单体有→初级性母细胞(减数第一次分裂)数有→配对否无→有丝分裂三、细胞分裂、遗传规律及生物变异之间的关系1．减数分裂与遗传基本规律之间的关系123\n减数分裂是遗传基本规律的细胞学基础。减数分裂中染色体的行为变化决定了染色体上基因的行为变化。两大遗传基本规律都发生在减数第一次分裂，它们的对应关系可归纳如下：染色体的行为基因的行为遗传规律同源染色体分离等位基因分离基因的分离定律非同源染色体自由组合非等位基因自由组合基因的自由组合定律2．细胞分裂与生物变异生物可遗传变异的来源有三种：基因突变、基因重组和染色体变异。(1)任何方式的细胞分裂过程中，都有遗传物质的复制，受生物体内或体外各种因素的干扰，都可导致复制发生差错，从而发生基因突变。(2)原核细胞中不存在真正意义上的染色体，没有染色体变异。(3)真核细胞中有染色体，在其有丝分裂、减数分裂过程中由于各种内外因素的干扰，可导致染色体结构、数目的变化而发生染色体变异。(4)真核生物在减数第一次分裂后期和四分体时期，同源染色体彼此分离和非同源染色体之间的自由组合，及同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，发生基因重组。可见，基因突变发生在各种细胞分裂过程中，染色体变异发生在真核细胞中，基因重组只发生在真核生物有性生殖的减数分裂过程中。⑸受精作用使父母双方的遗传物质融合到了一起，使子代具有了双亲的遗传性，使后代具有更大的变异性。四、细胞分裂、分化、衰老和癌变的关系1、区别结果遗传物质变化特点细胞分裂单细胞生物完成生殖，多细胞生物产生拳细胞遗传物质复制后平均分配细胞分化形成不同组织器官基因选择性表达细胞癌变无限增殖的癌细胞原癌基因和抑癌基因的突变细胞衰老细胞正常死亡遗传物质没有发生变化2．联系：细胞分裂、细胞分化、细胞衰老是细胞的正常生理现象，细胞分裂是生物生长、发育、繁殖和遗传的基础，细胞分化是生物个体发育的细胞学基础，仅有细胞分裂增殖而没有细胞分化，生物体不能进行正常的生长发育，细胞衰老是正常生理现象，细胞癌变是正常细胞在致癌因子影响下畸形分化的结果。高考热点一细胞分裂图像识别判断例1.(2008·上海高考)如图为处于不同分裂时期的某生物的细胞示意图，下列叙述正确的是A．甲、乙、丙中都有同源染色体B卵巢中不可能同时出现这三种细胞C．能够出现基因重组的是乙123\nD．丙的子细胞是精细胞归纳小结：2．细胞分裂方式与变异类型的关系基因突变可发生于任何生物的各种细胞分裂方式中，染色体变异发生在真核细胞的分裂方式中，原核细胞不会发生，基因重组只发生在真核生物的减数分裂过程中。高考热点二：细胞分裂与细胞分化的关系例2.(2008·江苏高考)动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对如图的相关叙述中，错误的是A．a过程表示干细胞能自我更新Bb、c过程表示干细胞具有分化能力C．a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同D．b过程形成的细胞直接形成器官，可供器官移植使用变式训练:通过特定方法，科学家将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞。有关分化的体细胞和类胚胎干细胞的描述，正确的是()A．类胚胎干细胞能够分化成多种细胞B．分化的体细胞丢失了某些基因C．二者功能有差异，但形态没有差异D．二者基因组相同,且表达的基因相同限时训练1．用纤维素酶处理某高等生物细胞，该生物细胞有反应，且能利用CO2合成有机物，当该生物受精卵细胞进行分裂时，不可能出现的是()A．核膜解体，核仁消失B．中心体发出星射线，形成纺锤体C．着丝点分裂，染色单体分开D染色体平均分配给两个子细胞123\n2．(2008·武汉模拟)基因型为AaBb的某动物体内．处于有丝分裂中期的细胞和处于减数第二次分裂后期的细胞相比()A．基因型相同B．染色体数目相同C．同源染色体对数相同D.DNA数目相同3.(2008·南京模拟)下图表示某基因型为AaBb的高等动物睾丸内细胞分裂图像和染色体数目变化曲线。请据图回答：(1)细胞图像DF属于分裂；D—A属于分裂。(2)图中C细胞和A细胞依次是、。(3)写出一个D细胞经C细胞过程形成配子的基因型：。(4)图中D细胞在分裂产生配子时A和a分离和a与a分开分别发生在坐标G中的、阶段(用数字表示)。(5)请在坐标G中画出该动物细胞减数分裂中DNA分子变化曲线图。(6)图A、B、C、E中含有同源染色体的是。4．下图表示干细胞的三个发育途径。据图回答下列问题：(1)由A细胞形成的B细胞仍然保持着其特有的能力，A细胞到C细胞的过程是由控制的。(2)若D细胞是胰腺细胞，则结构⑦所起的作用是。(3)A细胞分化成D细胞的根本原因是。(4)若D细胞是正在衰老的细胞，该细胞中结构⑧发生的变化是。123\n(5)由A细胞到形成多个卵细胞的过程，必须经过细胞的分裂。(6)用丙酮从D细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得的单分子层面积是否大于D细胞表面积的2倍?。理由是。第二讲生物的生殖与发育专题知识梳理一、生物个体发育过程中的营养供给1．植物个体发育各阶段的营养供给(1)种子形成时：在种子形成过程中，由受精卵分裂产生的基细胞发育来的胚柄，其末端含有一个大型泡状细胞，这个细胞从胚囊原生质中吸取营养物质供给顶细胞，最终由顶细胞发育成胚。(2)种子萌发时：有胚乳的种子(如玉米、水稻等)种子萌发时所需营养来源于胚乳；无胚乳的种子(如荠菜、花生等)种子萌发所需营养则来源于子叶。(3)幼苗形成后：当种子萌发成幼苗后，植物将通过光合作用制造有机物从而获得有机营养，通过根从土壤中吸取水、矿质离子等获得无机营养。2．动物个体发育中的营养供给(1)卵生动物的胚胎发育所需营养物质由受精卵内贮存的营养物质(卵黄)供给。(2)胎生动物胚胎发育初期所需营养物质由受精卵卵黄供给，以后则通过胎盘由母体提供。二、生物个体发育过程中物质的变化规律1．被子植物由受精卵→球状胚体，高等动物由受精卵→囊胚时，营养物质、核DNA总量变化规律。受精卵内的营养物质由于消耗而逐渐减少，所有细胞内的核DNA总量由于细胞不断进行有丝分裂而复制增加，可用下图曲线表示2．一粒植物种子萌发形成幼苗，至成熟个体过程中营养物质变化规律及曲线：(1)种子萌发至幼苗子叶出土前，营养物质总量不断减少，但营养物质种类增多，因为种子贮存的营养物质经相应酶水解后形成了许多中间产物，同时种子在萌发过程中要消耗有机物为生命活动供能。(2)幼苗子叶出土后，进行光合作用，营养物质逐渐积累、增多埴至该植物成熟、衰老死亡时略有下降。可用下图曲线表示：123\n三、被子植物胚和胚乳的有关分析1．双受精过程中精子、卵细胞和极核的来源及基因型(1)精子的来源及基因型：双受精过程中的两个精子来自同一个花粉粒的有丝分裂，因此两个精子的基因型相同。(2)卵细胞和极核的来源及基因型：卵细胞和两个极核来自同一个大孢子的有丝分裂。所以卵细胞和两个极核的基因型相同。2．发育的先后(1)受精极核的发育早于受精卵的发育：双受精完成后，受精卵都要进入时间或长或短的休眠状态(暂不分裂)，而受精极核形成后不经过休眠马上进入细胞分裂状态。(2)胚乳发育的完成早于胚的发育：胚乳形成后，正常发育着的胚若需要大量营养时，则通过胚柄下端的大型泡状细胞吸收胚乳中的营养物质，同时产生胚生长发育需要的激素。3．胚细胞、胚乳细胞的染色体数目和基因型(1)染色体数目：胚细胞为2N，胚乳细胞3N。(2)基因型受精卵及发育成的胚，其基因型是由一个卵细胞和一个精子组成；受精极核与发育成的胚乳细胞其基因型是由一个精子和两个极核组成，其余细胞的基因型都和母体细胞相同。例如，(♂)AAXaa(♂)的后代种子中胚的基因型为Aa，胚乳的基因型为Aaa若反交，胚基因型不变仍是Aa，而胚乳的基因型为AAa。特别提醒：一个胚珠中的两个极核和卵细胞的基因型完全相同，进入胚珠内的两个精子的基因型完全相同。四、生殖与发育过程中几个问题的明析1．种子的颜色：若为种皮的颜色，则当代植株上所结种子只取决于母本，与父本无关，若想两亲本性状表现出来，必须将种子种下去，在下一代植株所结的种子上体现出来；若为胚中子叶(双子叶植物)或胚乳(单子叶植物)的颜色，当代植株上所结种子即可表现出两个亲本的性状。2．苹果、西瓜等水果的可食用部分为果皮，由母本发育而来，所以上述部分的基因型及颜色、形态、口味等性状与提供花粉的父本无关，只取决于母本。3．原肠胚阶段是个体发育中分化程度最高的阶段，但应注意细胞分化贯穿于整个个体发育过程中。4．子房与果实之间的数量对应关系1个子房内形成1个果实，则1个胚珠形成1粒种子，若1个子房内有多个胚珠，则1个果实会含多粒种子。形成1粒种子需要1个胚珠(含1个卵细胞，2个极核)和1粒花粉(含2个精子)。5．构成动物体表的表皮来源于外胚层，消化道、呼吸道上皮来源于内胚层，血管上皮来源于中胚层。五、几种特殊的生殖方式123\n生殖方式一般过程实质说明试管婴儿体外受精，并且受精卵在体外发育到囊胚期再植入子宫内发育有性生殖与人类正常生殖情况相比，主要是改变了受精和初期发育场所克隆将体细胞的核物质移到去核的卵细胞中，将重组卵细胞移到动物子宫内发育为一个新个体为体细胞繁殖属于无性生殖克隆过程证明动物细胞核的全能性组织培养体细胞植物体细胞在离体时，在培养基中经细胞分裂，分化形成新植株无性繁殖这一过程证明植物细胞的全能性花药成熟的花粉未经受精，直接人工培育成单倍体植株胚胎移植将囊胚期胚胎移植到经过激素处理代孕母体子宫内发育来源于受精卵是有性生殖，来源于重组细胞是无性生殖早期胚胎在体外发育胚胎分割移植将早期胚胎（囊胚）切割成许多块同时移植到多个代孕母体子宫内发育认定早期胚胎为母本为无性生殖早期胚胎发育场所相同一个胚胎可形成多个胚胎高考视点1．从果实和种子的形成过程来考查果实各部分的基因型及性状表现，解答此类问题要明确果实各部分的来源是不同的，根据来源来判断其基因型和性状。2．把生殖过程和生物技术综台起来考查，解答此类问题要注意从生殖过程去理解其实质．注意生殖的本质与生物技术手段的关系。热点一：生物生殖方式及发育过程的特点例1.(2008·武汉模拟)关于生物的生殖和发育，下列叙述正确的是A．鸡的受精卵发育到囊胚过程中，DNA和有机物总量都不断增加B．利用稻种长成的秧苗出芽来繁殖水稻的生殖方式属于有性生殖C．荠菜胚与蛙胚发育过程中胚体的有机物均逐渐增加D．酵母菌出芽生殖时，导致子代之间差异的原因不是基因重组误区警示:由于对B项分析不透彻，只看到稻种长成秧苗的生殖方式，而误选B。该项强调的是利用“秧苗出芽”来繁殖所以属于无性生殖。酵母菌可进行有性生殖，产生的变异可来源于基因突变、染色体变异和基因重组，但D项中强调的是酵母菌的出芽生殖过程中的变异来源。高考热点二:个体发育过程分析例2.(2008年高考重庆卷)Ⅰ、为了研究在大豆种子萌发和生长过程中糖类和蛋白质的相互关系，某研究小组在25℃、黑暗、无菌、湿润的条件下萌发种子，然后测定在不同时间种子和幼苗相关物质的含量。结果如图所示：123\n⑴在观察时间内，图中可溶性糖含量的变化是，萌发前营养物质主要储存在大豆种子的中，此结构最初由发育而来。⑵上图表明：糖类和蛋白质之间的关系是，糖类在过程中产生一些中间产物，可以通过作用生成相对应的。⑶如果在同样条件下继续培养，预测上图曲线的最终变化趋势是，其原因是。Ⅱ、在上述定量之前，进行了蛋白质含量变化的预测实验，请填充实验原理；判断实验步骤中划线部分是否正确，并更正错误之处；写出实验结果。⑴实验原理：蛋白质，其颜色深浅与蛋白质含量成正比。⑵实验步骤：①将三份等量大豆种子分别萌发1、5、9天后取出，各加入适量蒸馏水，研碎、提取、定容后离心得到蛋白质制备液；②取3支试管，编号1、2、3，分别加入等量的萌发1、5、9天的蛋白质制备液；③在上述试管中各加入等量的双缩脲试剂A和B（按比例配制）的混合液，振荡均匀后，a在沸水浴中加热观察颜色变化。ba：b：⑶实验结果：归纳小结：生物个体发育过程中的营养供应(1)高等植物个体发育不同阶段的营养高等植物的个体发育过程为：①胚的发育过程中所需营养物质双子叶植物：胚柄从周围环境吸收和早期胚乳。单子叶植物：胚柄从周围环境吸收的营养物质。②种子萌发过程中所需营养，对于双子叶植物来说来自子叶；对于单子叶植物来说来自胚乳。③幼苗到植物体的过程中，其营养可来自幼苗真叶长出后的光合作用以及植物从土壤中的吸收。(2)动物个体发育过程中的营养供应一般情况下，卵生动物(鱼类、两栖类、爬行类、鸟类)的胚胎发育所需营养物质由受精卵内的营养物质(卵黄)提供。胎生动物胚胎发育初期(受精卵→囊胚)所需营养物质由受精卵卵黄提供，胚胎发育后期(囊胚→成熟胚胎)则通过胎盘由母体提供。123\n变式训练:下面为某种蛙个体发育程度随时间变化的关系曲线，G点时可见青蛙产卵。据图判断下列说法正确的是A．一个完整的个体发育过程是图中AF段B．DE段下降的原因是由于蝌蚪的变态发育，尾部细胞发生程序性死亡C从A点开始，DNA含量不变DAD段有机物含量不断增加限时训练1．(2008·福州模拟)下图表示高等动物的个体发育过程，下列说法中正确的是()A．图中①过程表示胚胎发育，②过程表示胚后发育B．从受精卵到囊胚形成的过程中，每个细胞的体积不断增大C．爬行类、鸟类和哺乳类在胚胎发育过程中出现羊膜D．囊胚期开始出现了三个胚层2．如图为荠菜胚发育的某时期示意图。该胚由基因型AA个体与基因型aa个体杂交而来，如不考虑基因突变，下列选项中正确的是()A．含有等位基因的结构是1和4B．种子形成过程中由l提供营养C．若1的基因型为aa，则4的基因型一定是AaaD若结构2的基因型为Aa，则结构4的基因型一定为．Aaa3．下图为生殖与发育的关系网络图，请据图完成下列问题：123\n(1)①过程中染色体数变化的原因是，可能发生的遗传定律有(至少答出两种)。(2)由②过程形成的受精卵，其核基因和质基因的来源分别是、。(3)③④过程依次称为、。(4)(二)与(一)两种生殖方式相比，前者的优越性表现在。4．设计实验验证青蛙受精卵卵裂过程中胚胎体积未增加(1)实验原理：____________________________________________________________。(2)材料用具：新采集的青蛙同期受精卵若干粒、金鱼藻、池水、40％福尔马林溶液(杀死细胞并能维持细胞大小和形态)、解剖镜、广口瓶等。(3)方法步骤：第一步：取两个广口瓶，分别编号为1、2，l号瓶中注入2／3澄清的池水并放入一些金鱼藻；2号瓶注入等量的40％的福尔马林溶液。第二步：____________________________________________________________________。第三步：对1号瓶中的蛙卵定期随机取样，观察测量并记录其体积大小的平均值，同时与2号瓶中的受精卵的体积进行对比。(4)预期结果是：______________________________________________________________。(5)本实验是如何设置对照的?________________________________________________专题五.遗传·变异·进化第一讲遗传的物质基础（含基因工程）专题知识梳理一证明DNA是遗传物质的两个实验的比较分析1.实验过程（1）肺炎双球菌转化实验体内转化：R型细菌+加热杀死的S型菌混合注射小鼠死亡分别与R型活细菌混合培养S型活细菌分离提纯多糖脂质蛋白质RNADNADNA水解产物解产物RRRRR+SSR体外转化：（2）噬菌体侵染细菌的实验123\n2.实验思路方法和结论的比较相同点不同点肺炎双球菌转化实验噬菌体侵染细菌的实验实验思路方法（1）都设法将DNA与其他物质分开，单独观察它的作用。（2）都遵循了对照原则和单一变量原则采用直接分离法，真正将DNA与蛋白质分开利用同位素标记法间接将DNA和蛋白质分开实验结论都证明了DNA是遗传物质（1）直接证明了蛋白质不是遗传物质（2）还说明遗传物质能发生可遗传的变异（1）没有直接证明蛋白质不是遗传物质（2）还证明DNA能控制蛋白质的合成3.有关问题分析(1)由于转化率很低，在体外转化实验中，添加S型细菌DNA的培养组中，培养基中绝大多数仍为R型细菌，只有少数转化成为S型细菌。(2)被32P标记的噬菌体侵染细菌实验组中，上清液应无放射性，若存在放射性，其原因可能是培养时间过长，细菌裂解，子代噬菌体已被释放出来。二、碱基数量计算归类与应用1.碱基互补配对类型过程DNA复制转录翻译逆转录碱基配对原则A=TG≡CT=AC≡GA=UG≡CT=AC≡GA=UG≡CU=AC≡GA=TG≡CU=AC≡G2.DNA分子、DNA某条链及转录生成的mRNA中碱基比例关系H链h链DNA分子mRNA(以H链为模板)规律（DNA）(A+T)/(G+C)mmm(A+U)/(G+C)=m互补碱基之和的比在整个DNA分子及任一条链中都相等(G+C)/(A+T)nnn(G+C)/(A+U)=n(A+G)/(T+C)a1/a1(A+G)/(U+C)=1/a非互补碱基之和的比在整个DNA分子中为1，在两123\n条互补链中互为倒数(A+C)/(G+T)b1/b1(A+C)/(G+U)=1/b3.DNA复制过程中的碱基数量计算某DNA分子中含某碱基a个，(1)复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a·(2n-1)；(2)第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a·2n-1。4．碱基比例的运用由核酸所含碱基种类及比例可以分析判断核酸的种类。(1)若有U无T，则该核酸为RNA。(2)若有T无U且A=T，G=C，则该核酸一般为双链DNA。(3)若有T无U，且A≠T，G≠C，则该核酸为单链DNA。三、基因的结构与功能1.原核细胞与真核细胞基因结构比较原核细胞基因真核细胞基因相同点（1）都分为编码区和非编码区（2）非编码区都具有调控作用，编码区中的编码序列都能编码蛋白质不同点编码区是连续的，无外显子和内含子之分编码区是间断的，不连续的，分为能编码蛋白质的外显子和不能编码蛋白质的内含子2、基因的结构层次及其与DNA和染色体的关系3、基因的功能及其与细胞分裂、分化的关系(1)基因的功能是通过DNA的复制传递遗传信息．通过转录和翻译表达遗传信息。(2)基因功能的联系(3)与细胞分裂和细胞分化的关系①细胞分裂间期可发生DNA复制、转录和翻译过程，DNA复制只发生于细胞分裂过程中。123\n②细胞分化的实质是基因的选择性表达，可发生转录和翻译过程。4．基因与性状的关系(1)基因控制生物的性状①基因控制酶的合成控制代谢过程控制性状。②基因控制蛋白质分子结构直接影响性状。(2)基因与性状的数量关系①一个基因控制一种性状，②一个基因控制多种性状，③多个基因共同控制一种性状。5．对基因结构的几点解释(1)真核生物基因结构的编码区第一区段及最后一个区段总是外显子，即外显子总比内含子多一个。(2)真核生物基因结构的非编码序列包括非编码区和编码区中内含子，与原核生物基因相比，相同数量的碱基所控制的蛋白质中氨基酸的数量或肽链长度都要小。(3)真核生物基因结构中内含子部分发生基因突变，对生物的性状没有影响。(4)欲改变基因“表达程度”可修饰非编码区，欲改变“表达产物”可修饰编码区。(5)由于真核生物基因结构的编码区有内含子，因此在基因工程中获取目的基因时常用人工合成基因的方法。6.DNA、mRNA的碱基数与合成的蛋白质中氨基酸的数量关系（1）基因中碱基数：mRNA中碱基数：氨基酸数=6：3：l。(2)上述比例关系是建立在基因中全部碱基都参与指导蛋白质合成基础之上的，实际合成出的氨基酸数要小于基因中碱基数的六分之一。其原因是：①基因中存在非编码区；②真核生物的编码区中有内含子；③编码区内含有与转录出的mRNA上的终止密码子相对应的碱基序列；④若考虑整个DNA分子，则还有连接相邻基因的无遗传效应的DNA片段。因此，上述比例关系中“基因中碱基数”应理解为真核生物基因中外显子所含碱基数目或原核生物基因中编码区所含碱基数目，或者在题目中用“最多”能合成多少氨基酸，“至少”需要基因中含多少碱基来描述高考视点l.通过DNA和RNA碱基组成的差异考查细胞分裂和分化过程中DNA复制、转录等过程，解答此类问题应明确碱基T只用于DNA复制，而碱基U用于转录过程。2．利用同位素标记法结合DNA复制和细胞分裂，考查细胞周期的不同时期被标记的染色体数或DNA分子数。四、基因工程操作中的有关问题分析1.提取目的基因的两种方法比较所需的酶类内含子的有无鸟枪法多种限制性内切酶有人工合成法逆转录酶，DNA聚合酶无(1)由于一种氨基酸对应多种密码子，因此，根据蛋白质中氨基酸序列合成的目的基因可能有多种，但它们控制的性状相同。(2)获得真核生物的目的基因一般多采用人工合成法，因为此法获得的目的基因不含有内含子。2．相关酶类的比较123\n作用时间作用及作用部位解旋酶DNA复制转录作用于碱基对间的氢键，解开双螺旋DNA聚合酶DNA复制以母链DNA为模板，将单个脱氧核苷酸加到已有的核酸片段上RNA聚合酶转录与RNA聚合酶结合位点结合，启动RNA的转录，并将核糖核苷酸连接起来限制性内切酶基因工程中目的基因及运载体的切割专一性识别特定脱氧核苷酸序列，并在特定位点上切断3，5-磷酸二酯键DNA连接酶基因工程中目的基因与运载体结合形成重组DNA将两个DNA片段通过开成3，5-磷酸二酯键而连接起来3．基因工程中的受体细胞(1)培育转基因植物时的受体细胞可以是体细胞，也可以是受精卵。若是前者，通过组织培养培育完整植株。(2)培育转基因动物时的受体细胞一般采用受精卵。4．目的基因的检测和表达(1)检测目的基因是否导入受体细胞的依据是受体细胞是否具有运载体所特有的“标记基因”所控制的性状。(2)目的基因能否得到表达决定于导入受体细胞后，该受体细胞中的RNA聚合酶能否识别该目的基因非编码区内的RNA聚合酶结合位点。高考热点一：DNA分子的结构和复制例1．(2008·南京模拟)如图是一个DNA分子片段，其中一条链中含15N，另一条链中含14N。下列有关说法正确的是（）A．把该DNA放在含15N的培养液中复制两代，子代DNA中只含有15N的DNA占3／4B．②处碱基对的缺失会导致染色体结构变异C．限制性内切酶切割DNA的部位可以是①和③处D②处碱基对的改变一定引起转录、翻译形成的氨基酸的改变【思路点拨】解答本题的关键是明确DNA复制的特点，限制性内切酶的作用及基因突变和染色体变异的区别。②处碱基对的缺失会引起基因突变，但由于密码子具有简并性，经转录、翻译形成的氨基酸不一定改变，限制性内切酶的切割位点是①处，即一条链上相邻脱氧核苷酸之间形成的化学键，而不作用于③，由于DNA分子的半保留复制，将该DNA放入15N的培养液中复制两代，得到4个DNA分子，只有一个DNA分子含有14N、15N，其他的DNA分子只含有15N。【规律方法】(1)在解答问题时一定要注意审题，确保对题干含义、选择项的正确理解，否则很容易出错。如若是将“只含有15N”看为“含有15N”，则无法选出正确选项。(2)要正确理解染色体变异与基因突变的含义，不能看到“缺失”二字则认为染色体发生变异，若缺失的是碱基对，则属于基因突变；若缺失的是染色体片段，则属于染色体变异。高考热点二：遗传信息的传递与表达123\n例2．(2008·江苏三市联考)如图是细胞内进行遗传信息传递的部分图解，表格为部分氨基酸的密码子，请据图回答：(1)如图中1和2分别表示、(物质)。(2)若该图表示以甲链为模板合成乙链，则该过程称为，催化该过程的酶是。(3)在基因工程中，利用这两种分子进行杂交，可用于检测，若两条链共含有200个碱基，且A有40个，T有20个，则含碱基U有个。(4)若甲链中的一段序列为……TACTTCAAACCGCGT……，根据表格推测其编码的氨基酸序列为。(5)若从细胞中提取DNA和RNA，通过基因工程的方法，转移到另一种细胞时，转入DNA比转入RNA突出的优势是。【思路点拨】该题主要考查了转录、翻译及有关碱基计算的问题，解答该题关键是明确DNA、RNA的区别及碱基互补配对原则。(1)甲中含有T，乙中含有U，可以判断由甲→乙是转录的过程，因此1表示脱氧核糖，2表示核糖。(2)催化转录过程的酶是RNA聚合酶。(3)可用DNA分子杂交的方式检测目的基因是否转录。由于T和U均与A配对，所以U的数目为40－20＝20(个)。(4)可先根据甲链的碱基序列写出mRNA的碱基序列，再根据密码子确定氨基酸序列。(5)DNA在细胞中能通过复制将遗传信息传给下一代，而RNA不能。【规律方法】(1)DNA与RNA的区别主要表现在三个方面：①五碳糖不同，②含氮碱基不同，③空间结构不同，根据这三点可以判断是DNA还是：RNA。(2)复制与转录的不同点主要表现在模板、原料、酶、产物四个方面，这也是经常考查的内容之一。高考热点三基因的结构与基因的表达例3：（2007·四川理综）下面是某基因的部分碱基序列，序列1为内含子的一部分，序列2为外显子的一部分。上列片段所编码的蛋白质的氨基酸序列为“……甲硫氨酸一精氨酸一谷氨酸一丙氨酸一天冬氨酸一缬氨酸……”(甲硫氨酸的密码子是AUG)。(1)该基因表达过程中，RNA的合成在中完成，此过程称为。(2)请写出编码上述氨基酸序列的mRNA序列：(3)如果序列I中箭头所指碱基对G/C被替换为T/A，该基因片段编码的氨基酸序列为：。(4)如果序列Ⅱ中箭头所指碱基对G/C缺失，该基因片段编码的氨基酸序列为：。123\n【思路点拨】（1）内容为分子生物学的有关知识，基因的表达包括转录和翻译。RNA的合成细胞核中完成，称为转录。在转录时，基因的内含子不编码氨基酸，基因外显子编码氨基酸，从甲硫氨酸的密码子是AUG可推知DNA的一条链的相应序列为TAC，它不能位于序列1中，只能位于序列2中，根据…TACGCCCTCCGCCTACAG…就可写出对应的密码子。序列Ⅰ中箭头所指碱基对被替换为，由于位于内含子中，所以氨基酸序列不变。序列Ⅱ中箭头所指碱基对缺失，由于位于外显子中，氨基酸的序列要发生变化。（2）①方法一：不论是油耳还是干耳，男孩和女孩的比例都接近，所以是常染色体上的遗传。方法二：从表格数据可判断油耳为显性性状。假设基因位于性染色体上，油耳父亲（XAY）的女儿(XAX-)不能表现为干耳性状，与第一、二组的调查结果不符，所以基因位于常染色体上。②一对油耳夫妇生了一个干耳儿子，干耳的基因型为aa，母亲的基因必然为Aa，Aa×Aa→AA(1/4)、Aa(2/4)、aa(1/4),AA+Aa=3/4,所以油耳女孩为3/8.③组合一中油耳基因可能为AA或Aa,所以组合一中可能有以下情况：Aa×Aa、AA×Aa，只有全为Aa×Aa时后代的表现型的比例为3：1。④只可能是基因的突变，如果发生在生死细胞中，孩子要么是油性的耳，要么是干性的耳。所有只能是体细胞的突变，才会出现一个是干性的，一个是油性的耳。高考热点四基因工程操作及其应用例4．(2008·山东高考改造)为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。(1)获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的处，DNA连接酶作用于处。(填“a”或“b”)(2)将重组DNA分子导入水稻受体细胞主要是借鉴的途径。(3)由导人目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用技术，该技术的核心是和。(4)为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的作探针进行分子杂交检测，又要用方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。【思路点拨】通过分析我们发现，解答本题应掌握基因工程的过程及每一步的具体操作，特别是重组DNA分子的构建及导入，目的基因的表达及检测等。(1)限制性内切酶和DNA连接酶的作用部位都是脱氧核苷酸链上相邻两脱氧核苷酸之间的3，5－磷酸二酯键，即a处，只不过前者是断裂，后者是形成。(2)用人工的方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。(3)将含有目的基因的水稻细胞培养成植株的技术是植物组织培养，其核心是脱分化(去分化)和再分化。(4)基因工程检测包括目的基因的检测和目的基因是否转录出mRNA的检测，两者都用放射性标记的目的基因(耐盐基因)作为探针检测，而鉴定属于个体水平，需用一定浓度盐水浇灌进行实验。限时训练1.下列关于细胞基因复制与表达的叙述，正确的是123\nA．一种密码子可以编码多种氨基酸B．基因的内含子能翻译成多肽C．编码区增加一个碱基对，只会改变肽链上的一个氨基酸D．DNA分子经过复制后，子代DNA分子中（C+T）/（A+G）=12．下列有关基因工程中限制性内切酶的描述，错误的是A．一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B．限制性内切酶的活性受温度的影响C．限制性内切酶能识别和切割RNAD．限制性内切酶可以从原核生物中提取3．下图中甲是一个典型的真核细胞基因结构示意图，图乙是图甲中B片段的局部，图丙是图甲中C片段的局部。下列叙述正确的是()A．图甲A、B、C片段中任何一处发生碱基对的增添、缺失或改变，都属于基因突变B．因为起始密码能够决定氨基酸，所以应该存在于图甲B片段的第一个外显子中C．如果图乙中Ⅰ链是转录的模板链，那么Ⅱ链将无法编码蛋白质，属于内含子D．以图丙Ⅰ链为模板转录出的mRNA的碱基序列应为……GAUCUUAGUCAC……4．下列关于遗传学相关实验的叙述中正确的是()A．做DNA粗提取与鉴定实验时，实验材料用鸡血而不用猪血，原因是用鸡血提取DNA比用猪血提取操作简便B．在已知某小片段基因碱基序列的情况下，获得该基因的最佳方法是用mRNA为模板反转录合成DNAC．在证明“DNA是遗传物质”的实验中应首先利用含有放射性元素的固体培养基培养噬菌体D．抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递到近缘作物，从而造成基因污染5．(探究创新)下面为基因与性状的关系示意图，据图回答：(1)通过①过程合成mRNA，在遗传学上称为，与合成DNA不同，这一过程的特点是.(2)②过程称为，需要的物质和结构有。(3)基因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成实现的。白化病是由于缺乏合成黑色素的酶所致，这属于基因对性状的(直接/间接)控制。(4)某人欲探究抗生素对细菌蛋白质合成的影响，设计如下实验：提出：①问题：抗生素能杀死细菌等病原体，原因是抗生素能够有效地阻断细菌细胞内蛋白质合成的哪一过程?123\n②作出假设：抗生素能阻断细菌转移RNA的功能。③请写出实验的基本思路：④预期实验结果并得出结论：⑤若上述假设不成立，请你再提出一种假说第二讲细胞核遗传·细胞质遗传专题知识梳理一、遗传规律的细胞学基础及其与伴性遗传的关系1．细胞核遗传规律与减数分裂的关系从细胞水平看，基因的分离定律和自由组合定律都发生在分裂过程中，减数分裂形成配子的过程中，它们之间的关系可用下表表示：发生时期染色体与基因行为配子基因的分离定律减Ⅰ后期同源染色体分开→等位基因分离配子中含等位基因中的一个基因的自由组合定律减Ⅰ后期非同源染色体自由组合→非同源染色体上的非等位基因自由组合配子中含不同基因的组合，基因之间为非等位基因的关系2．细胞质遗传与减数分裂的关系(1)母系遗传的细胞学基础是：卵原细胞在减数分裂过程中，细胞质不均等分裂从而形成含大量细胞质的卵细胞。精细胞经变形形成精子后含极少量的细胞质。(2)杂交后代不出现一定分离比的细胞学基础是：线粒体和叶绿体中的质基因是成单存在的，无等位基因，在减数分裂时，线粒体和叶绿体等细胞器伴随细胞质随机地、不均等地分配到子细胞中去。3．伴性遗传与细胞核遗传规律的关系(1)伴性遗传是基因分离定律的特例，由一对等位基因控制的一对相对性状的伴性遗传，符合基因的分离定律。(2)既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对或两对以上相对性状的遗传符合基因的自由组合定律。二、正反交结果不相同的几种情况归纳1．细胞质遗传(1)细胞质遗传表现为母系遗传．正交和反交中母本的性状不同，因而产生的子代性状不同。(2)细胞质遗传的正反交结果不同，但正反交结果不同不一定是细胞质遗传。2．细胞核遗传(1)植物果皮、种皮颜色等性状遗传以果皮颜色遗传为例，红色(A)对黄色(a)为显性。123\n从以上分析看出，番茄果皮颜色遗传中正反交结果不同，子代表现出母本的性状，但这种遗传方式本质上仍属于细胞核遗传，遵循孟德尔遗传规律，只是子代的性状分离比延迟表现而已。另外，正反交结果中胚乳的基因型也不相同。(2)伴性遗传中的某些性状遗传(以人类红绿色盲为例)完全正常母亲色盲父亲色盲母亲正常父亲，XAXAXXaYXaXaXXAYXAXaXAYXAXaXaY女儿正常儿子正常女儿正常儿子色盲上述实例中，虽然正反交结果不同，但子代性状并不完全和母体性状相同高考视点1．通过设计正反交杂交实验，可确定某种性状遗传方式是细胞核遗传还是细胞质遗传，在确定是细胞质遗传时应注意说明正反交结果不同，且子代性状始终和母本性状相同。2．在不知相对性状的显隐性时，可通过设计正反交杂交实验确定等位基因位于常染色体还是X染色体。利用此方法时，亲本一般应是纯合子。三、性状显隐性及基因所在染色体类型的确认1．性状显隐性的确认（1）相同性状的亲本杂交，若子代出现不同于亲本的新性状(无基因突变发生)，则子代新出现的性状为隐性性状，双亲所具有的性状为显性性状。这一规律在遗传系谱图中表现为“无中生有”或“有中生无”。如：白色羊甲×白色羊乙123\n黑色小羊(2)具有相对性状的亲本杂交①若子代仅表现一方亲本的性状，且正反交结果相同，则子代所表现出的亲本性状为显性性状，未表现出的亲本性状为隐性性状。如：高茎豌豆×矮茎豌豆子代全为高茎豌豆②若控制相对性状的基因位于X染色体上：a．如果子代雌性都不表现母本性状(只表现父本性状)则亲本雄性性状为显性，亲本雌性性状为隐性。如：XaXa×XAYXAXa、XaYb．若子代雌性有表现母本性状的，则亲本雌性的性状为显性。如：XAXA×XaYXAXa×XAYXAXa、XAYXAXa、XaXa、XAY、XaY(3)据杂交后代性状分离比确认，若子代性状分离比为3：1，则占3／4的性状为显性；若为伴性遗传，某一性状的分离比应为该性状的雌雄个体总和。2．基因位于常染色体还是X染色体上的确认(1)据遗传系谱图确认①在确定显性遗传病的基础上，若男患者的母亲和女儿都是患者，则致病基因最可能位于X染色体上；若男患者的母亲或女儿不是患者，则致病基因一定位于常染色体上。②在确定隐性遗传病的基础上，若女患者的父亲和儿子都是患者，则致病基因最可能位于X染色体上；若女患者的父亲或儿子不是患者，则致病基因一定位于常染色体上。(2)据后代性状与性别的关系确认若子代雌性个体全部是显性性状，雄性个体全部隐性（♀）×显性(♂)隐性性状，则基因位于X染色体上若子代雌性个体出现隐性性状或雄性个体出现显性性状，则基因位于常染色体上(3)据正反交结果确认123\n在确定细胞核遗传的基础上，若正反交结果相同，则为常染色体遗传；若正反交结果不同，则基因位于x染色体上。高考热点一：细胞质遗传与细胞核遗传的关系例1：(2007·江苏高考)藏报春的叶片有绿色、白色、花斑三种类型，属于细胞质遗传；花色由一对核基因R、r控制，基因型RR为红色，Rr为粉红色，rr为白色。(1)白花、花斑叶片植株①接受花粉，红花、绿色叶片植株②提供花粉，杂交情况如图a所示。根据细胞质遗传和细胞核遗传的特点，①向③传递，而②向③传递。③的叶片类型可能是。(2)假设图b中④个体自交，后代出现绿色叶片植株⑤：花斑叶片植株⑥：白色叶片植株⑦的比例是，这是因为细胞质遗传物质的分离具有的特点；后代出现红花、花斑叶片植株：白花、花斑叶片植株的比例是。思路点拨：由题目可获得的信息有：①藏报春的叶色遗传为细胞质遗传，只含叶绿体的叶片为绿色，只含白色体的叶片为白色，既含叶绿体又含白色体的叶片为花斑色；②藏报春的花色遗传为细胞核基因控制的不完全显性遗传。解答本题应先根据已有知识分析遗传图解，再据图解所隐含的信息分析解答。互动探究(1)绿色叶片植株⑤发育成熟后将开何种颜色的花?(2)花斑叶片植株⑥的所有叶片都是花斑色吗?为什么?高考热点二：基因型、表现型的判断例2．(2008·四川高考)已知某植物的胚乳非糯(H)对糯(h)为显性，植株抗病(R)对感病(r)为显性，某同学以纯合的非糯感病品种为母本，纯合的糯抗病品种为父本进行杂交试验，在母本植株上获得的F1种子都表现为非糯。在无相应病原体的生长环境中，播种所有的F1种子，长出许多F1植株，然后严格自交得到F2种子，以株为单位保存F2种子，发现绝大多数F1植株所结的F2种子都出现糯与非糯的分离，而只有一株F1植株(A)所结的F2种子全部表现为非糯，可见这株F1植株(A)控制非糯的基因是纯合的。请回答：(1)从理论上说，在考虑两对性状的情况下，上述绝大多数F1正常自交得到的F2植株的基因型有种，表现型有种。(2)据分析，导致A植株非糯基因纯合的原因有两个：一是母本自交，二是父本的一对等位基因中有一个基因发生突变。为了确定是哪一种原因，可以分析F2植株的抗病性状，因此需要对F2植株进行处理，这种处理是。如果是由于母本自交，F2植株的表现型为，其基因型是；如果是由于父本控制糯性的一对等位基因中有一个基因发生突变，F2植株表现型为，其基因型为。123\n(3)如果该同学以纯合的糯抗病品种为母本，纯合的非糯感病品种为父本，进行同样的实验，出现同样的结果，即F1中有一株植株所结的F2种子全部表现为非糯，则植株非糯基因纯合的原因是，其最可能的基因型为。【思路点拨】(1)对F1自交得到的F2个体的基因型和表现型分析，可先分解为两个分离定律，然后应用乘法原理求算。F1(HhRr)自交，求F2的基因型种类，可先分解为两个分离定律；Hh×Hh→后代有3种基因型，Rr×Rr→后代有3种基因型，因而F2的基因型有3×3＝9种，同理可求出F2的表现型。(2)A植株表现为非糯，不论它是由于母本自交还是父本的糯性基因发生突变，其是否抗病的基因并未发生突变，用病原体感染F2植株则能够推断其产生原因。如果是母本自交，则植株A的基因型是HHrr(非糯感病)，其自交得到的F2植株也全部是非糯感病，用相应病原体感染则会全部感病；如果是父本发生基因突变，则A植株的基因型为HHRr，A自交得到的F2植株均表现为非糯，但抗性性状发生分离，即：HHRR(非糯抗病)、HHRr(非糯抗病)、HHrr(非糯感病)。(3)由于母本是纯合糯性抗病(hhRR)植株，其自交不会出现F1植株所结F2种子全部表现为非糯的现象，则应是形成受精卵的卵细胞中的糯性基因突变为非糯基因。若以纯合的糯性抗病(hhRR)品种为母本，纯合的非糯感病(HHrr)为父本进行同样实验会出现同样分析，由分析可知，只能是形成受精卵的卵细胞中的糯性基因突变为非糯性基因，即由hR突变为HR，则F1的基因型为HHRr。高考热点三遗传方式的判别例3．(2008全国卷Ⅰ)某自花传粉植物的紫苗（A）对绿苗（a）为显性，紧穗（B）对松穗（b）为显性，黄种皮（D）对白种皮（d）为显性，各由一对等位基因控制。假设这三对基因是自由组合的。现以绿苗紧穗白种皮的纯合品种作母本，以紫苗松穗黄种皮的纯合品种作父本进行杂交实验，结果F1表现为紫苗紧穗黄种皮。请回答：（1）如果生产上要求长出的植株一致表现为紫苗紧穗黄种皮，那么播种F1植株所结的全部种子后，长出的全部植株是否都表现为紫苗紧穗黄种皮？，为什么？。（2）如果需要选育绿苗松穗白种皮的品种，那么能否从播种F1植株所结种子长出的植株中选到？，为什么？。（3）如果只考虑穗型和种皮色这两对性状，请写出F2代的表现型及其比例。。（4）如果杂交失败，导致自花受粉，则子代植株的表现型为，基因型为；如果杂交正常，但亲本发生基因突变，导致F1植株群体中出现个别紫苗松穗黄种皮的植株，该植株最可能的基因型为。发生基因突变的亲本是本。【思路点拨】本题考查的是遗传部分的常规题。由题意可知，紫苗（A）对绿苗（a），紧穗（B）对松穗（b），黄种皮（D）对白种皮（d）是三对相对性状，其遗传符合自由组合规律，则用于杂交实验的母本（绿苗紧穗白种皮的纯合品种）的基因型为aaBBdd,父本（紫苗松穗黄种皮纯合品种）的基因型是AabbDD,其杂交F1代基因型为AaBbDd,三对基因全为杂合，表现型全为紫苗紧穗黄种皮，播种F1植株所结的种子长成的植株为F2植株，其表现型就会发生性状分离，能分离出表现为绿苗松穗白种皮的类型。如果只考虑穗型和种皮两对性状，则F2代就会有四种表现型，为紧穗黄种皮：紧穗白种皮：松穗黄种皮：松穗白种皮=9：3：3：1；如果用上述父本与母本杂交，是使用父本的花粉对母本的雌蕊授粉，如果杂交失败而导致自花授粉，就只会有母本的自花授粉，而母本植株是纯合体，其自交后仍为纯合体，基因型不变，如果杂交正常，则F1代是三杂体AaBbDd，但亲本如果发生基因突变，导致后代出现紫苗松穗黄种皮的变异类型，一定是亲代中的显性基因B变成了b,所以是母本发生了突变，F1代的基因型为AabbDd。高考热点四遗传系谱图分析与概率计算例4．下图为甲种遗传病（基因为A、a）和乙种遗传病（基因为B、b）的家系图。其中一种遗传病基因位于常染色体上，另一种位于X染色体上。请回答以下问题（概率用分数表示）。123\n（1）甲种遗传病的遗传方式为___________。（2）乙种遗传病的遗传方式为___________。（3）Ⅲ-2的基因型及其概率为。（4）由于Ⅲ-3个体表现两种遗传病，其兄弟Ⅲ-2在结婚前找专家进行遗传咨询。专家的答复是：正常女性人群中甲、乙两种遗传病基因携带者的概率分别为1/10000和1/100；H如果是男孩则表现甲、乙两种遗传病的概率分别是____________，如果是女孩则表现甲、乙两种遗传病的概率分别是___________；因此建议____________。【思路点拨】Ⅰ的1和2夫妇无病而Ⅱ中的1有病，Ⅱ中的6和7夫妇正常，Ⅲ中7有病，说明甲乙都为隐性遗传病。Ⅱ中1的父亲正常，说明甲病为常染色体隐性遗传，则乙就是伴X染色体隐性遗传。Ⅲ中的2为男性，表现型正常，所以一定不是乙病患者，也不是甲病患者，但可能是甲病携带者，即其基因型为AA或Aa，二者的可能性分别为1/3或2/3。H如果是男孩，其患甲种遗传病的概率是2/3×1/10000×1/4=1/60000，患乙种遗传病的概率是1/100×1/2=1/200。H如果是女孩，其患甲种遗传病的概率也是1/60000，因为其父亲正常，患乙种遗传病的概率是0。因此优先选择生育女孩。点评本题考查致病基因的显隐性和位置的判断以及遗传病的发病率计算。判断主要根据口诀“无中生有为隐性”和“隐性看女病，女病男正非伴性”。概率计算的关键是注意Ⅲ-2中的表现型和H如果是男孩或女孩患乙种遗传病的概率（确定是男孩或女孩）。变式训练狗色盲性状的遗传基因控制机制尚不清楚。如图为某一品种狗的系谱图，“■”代表狗色盲性状。据图判断，下列叙述不正确的是（）A．此系谱的狗色盲遗传性状符合伴X染色体隐性遗传B．此系谱的狗色盲遗传性状符合伴X染色体显性遗传C．此系谱的狗色盲遗传性状符合常染色体隐性遗传D．此系谱的狗色盲遗传性状符合常染色体显性遗传限时训练1．右面是某种遗传性状的系谱图，图中4号、6号和7号具有该性状。分析错误的是()A．如果该性状是隐性状，3号与5号基因型相同的概率是2／3B．如果确认1号和2号都是纯合子，4号就很可能是杂合子C．如果该性状是隐性性状，5号的双亲中就不可能具有显性纯合子D．如果该性状是显性性状，在生出4号时，1号和2号的有性生殖细胞可能都没有发生基因突变2．下列关于遗传、变异、性状的关系的叙述中，正确的是()A．基因拼接技术可使生物界的基因库增添新基因B．某男孩明显具有父亲的特征，则说明这些性状一定是伴Y染色体遗传C．人类某疾病总是从母亲遗传给子女，则说明该疾病基因是质基因突变的结果D．粉花紫茉莉(纯合红花、白花的杂交子代)自交，子代花色性状分离比为1：2：1，则说明该性状属细胞质遗传3．人的褐眼对蓝眼为显性，其相关基因位于常染色体上。某家庭的双亲皆为褐眼，其甲、乙、丙三个孩子中，有一人是收养的(非亲生孩子)。甲和丙为蓝眼，乙为褐眼。下列判断正确的是()A．控制甲眼睛颜色的基因是杂合的B控制双亲眼睛颜色的基因是杂合的C．孩子甲或孩了丙是收养的D．该夫妇生一个蓝眼男孩的儿率为l／44．某种豚鼠的毛色受两对等位基冈控制。有一只黑鼠和一只白鼠杂交，子代全部是黑鼠，用子代黑鼠与亲代白鼠交配，子二代中白：黑等于3：1，合理的解释是()A．子二代完全符合分离定律的性状分离比B．两对等位基因位丁一对同源染色体上，且没有出现交叉互换123\nC．后代个体数量少，统计中出现了较大的偏差D．两对等位基因分别位于两对同源染色体上，且在有双显性基因存在时才表现为黑色5．一位只患白化病的女性患者(致病基因为a)的父亲为正常，母亲只患色盲(致病基因为b)。则这位白化病人正常情况下产生的次级卵母细胞后期可能的基因型是()A．aXB或aYB．aXB或aXbC．aaXBXB或aaYYD．aaXBXB或aaXbXb6．(2008·潍坊模拟)某课题小组在调查人类先天性肾炎的家系遗传状况时，发现某地区人群中双亲都患病的几百个家庭中，女儿全部患病，儿子正常与患病的比例为l：2。下列对此调查结果较准确的解释是()A．先天性肾炎是一种常染色体遗传病B先天性肾炎是一种隐性遗传病C．被调查的母亲中杂合予占2/3D．被调查的家庭数过少难下结论7.果蝇是一种非常小的蝇类，遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得“诺贝尔奖”。右图表示某果蝇的体细胞染色体及基因组成，下表表示有关基因与性状的关系，请据图表分析回答：(1)如果进行果蝇的基因组测序，需要检测＿＿＿＿＿条染色体的DNA序列。(2)若果蝇长翅基因中一片段所编码蛋白质的氨基酸序列为“一异亮氨酸一精氨酸一谷氨酸一丙氨酸一天冬氨酸一撷氨酸一”（已知异亮氨酸的密码子是AUA）。如果箭头所指碱基对A-T缺失，则该片段所编码的氨基酸序列为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。该片段属于基因结构中的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿(3)若只考虑翅形与眼形，让该果蝇与基因型相同的异性果蝇交配得到F1，理论上其表现型不同于亲本的个体中纯合子占＿＿＿＿＿＿；如再取F1中全部长翅个体随机自由交配，则F2中不同翅形的表现型及其比例为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿(4)已知果蝇中，朱红眼与暗红眼是一对相对性状（显性基因用F表示，隐性基因用f表示）。两只亲代果蝇杂交得到以下子代类型和比例：据表判断：F和f基因是否也位于1,2号染色体上？＿＿＿＿＿，如果不是则其最可能位于＿＿＿＿＿＿号染色体上，两亲本的基因型是＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿(5）实验室现有一批纯合灰身残翅果蝇品系和纯合黑身长翅果蝇品系，请你设计实验方案,探究控制灰身残翅和黑身长翅的基因是否具有如图所示的位置关系，并预期实验结果，得出实验结论。实验方法和步骤：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿123\n预期实验结果并得出结论：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿8.报春花的花色表现为白色(只含白色素)和黄色(含黄色锦葵色素)一对相对性状，由两对等位基因(A和a，B和b)共同控制，显性基因A控制白色素前体物合成黄色锦葵色素的代谢过程，但当显性基因B存在时可抵制其表达（生化机制如右图所示）。请据图回答：（1）开黄花的报春花植株的基因型可能是。(2)将一纯种黄色报春花和一纯种白色报春花杂交，若F1代全部都开黄花，则白花亲本基因型为；若F1代全部都开白花，F1自交得F2，F2白花植株与黄花植株之比为3：1，则白花亲本基因型为。(3)某同学有一白色报春花品种，如让该品种自交，F1代黄白花之比为3：13，其中黄花植株中纯合子占。(4)近年来发现一些双链RNA小片段能使特定的植物基因处于关闭状态，如果能将某双链RNA小片段注入基因型报春花某些细胞中，使该植株开黄花，该双链RNA关闭的基因是，若该植株自交，后代开颜色花。(5)现有纯种白色报春花品种，欲培育能稳定遗传的黄色品种。某同学设计了如下培育方案：a．选择基因型为的两个品种进行杂交，得到F1种子；b．F1种子种下得F1植株，F1随机交配得F2种子；c．F2种子种下得F2植株，F2自交，然后选择开黄色花植株的种子混合留种；d．重复步骤c若干代，直到后代不出现性状分离为止。①补充完整以上方案。②报春花的雌蕊和雄蕊不等长，自然状态下可以进行异花传粉。为了让F2自交，应该怎样处理?。③有同学认为这不是一个最佳方案，你能在原方案的基础上进行修改，以缩短培育年限吗?请简述你的方案。。9.果蝇繁殖力强、易饲养，是一种良好的遗传学研究材料。实验室一个小组发现了1只灰体残翅(未交配过的雌果蝇)，另一小组发现了1只黑体长翅雄果蝇。两个小组将这2只果蝇进行下述实验来解决有关问题。实验步骤：①把灰体残翅雌果蝇和黑体长翅雄果蝇放入同一容器中培养，使其交配并产生足够的后代Fl。②F1成熟后观察雌雄果蝇的性状，发现全是灰体长翅。③F1雌雄果蝇相互交配产生F2，观察其性状并记录结果。④统计分析F2的各种表现型及其比例。根据上述材料回答有关问题：（1）能否从F1所表现出的性状推断出长翅与残翅的遗传方式是细胞质遗传还是细胞核遗传?请简要说明理由。，（2）若已知控制黑体、灰体性状的基因位于细胞核中，能否通过预测F2黑体、灰体的性状表现来推断控制黑体、灰体的基因是位于常染色体上还是X染色体上?请简要说明理由。123\n，（3）若F2中有黑体、残翅出现，且控制这两对性状的基因位于常染色体上，如何确定控制这两对性状的基因是否位于两对同源染色体上?(要求：通过预测F2的表现型及其比例并作出相应分析和结论)第三讲变异与进化专题知识梳理一、可遗传变异与遗传变异1．两种变异类型的比较2．可遗传变异与生物种类、生殖、细胞分裂和进化的关系基因突变基因重组染色体变异生物种类所有生物都可以发生基因突变自然状态下只有有性生殖的生物发生基因重组真核生物都可以发生染色体就异生殖类型无性生殖和有性生殖都可发生自然状态下只有有性生殖可发生无性生殖和有性生殖都可发生细胞分裂细胞无丝分裂，有丝分裂，减数分裂都可发生减数分裂中产生有丝分裂和减数分裂中产生与进化的关系①三种可遗传的变异都为生物的进化提供了原材料②基因突变可产生新基因，为进化提供了最初的原材料，是生物变异的根本来源③基因重组的变异频率高，为进化提供了广泛的选择材料，是形成生物多样性的重要原因之一特别提醒：基因重组的概念延伸123\n①能发生重组的基因是：I、非同源染色体上的非等位基因(自由组合)；II、同源染色体上的非等位基因(交叉互换)；III、不同物种的基因(基因工程导入)。②传统意义上的基因重组a．传统意义上的基因重组只能发生在进行有性生殖的同种生物之间；b．传统意义上的基因重组是在减数分裂过程中实现的，而不是在精子与卵细胞的结合过程中实现的；c．减数分裂过程中实现的基因重组要在后代性状中体现出来必须通过精子与卵细胞结合产生新个体来实现，因此对通过基因重组使生物体性状发生变异这一现象来说，减数分裂形成不同类型配子是因，而受精作用产生不同性状的个体则是果。③基因重组分类a．分子水平的基因重组(如通过对DNA的剪切、拼接而实施的基因工程)b．染色体水平的基因重组(减数分裂过程中非姐妹染色单体交叉互换，以及非同源染色体自由组合下的基因重组)c．细胞水平的基因重组(如动物细胞融合技术以及植物体细胞杂交技术下的大规模的基因重组)高考视点：高考题中可能会在给定的背景材料中，判断某变异性状是否是可遗传的变异，解答此类题目可通过设计合理的杂交实验以确定该变异性状能否在后代中表现，若是判断植物性状变化的原因，也可采用营养繁殖的方法进行确认。二、基因突变与染色体结构变异1．区别基因突变染色体结构变异变异范围DNA分子水平细胞结构水平（染色体）变异方式基因中碱基对的增添，缺失和改变染色体中某一片段的缺失，重复，倒位和易位变异结构基因结构改变，产生新基因，但基因数目未变染色体上基因的数目和排列顺序发生改变性状表现性状不一定改变生物性状发生改变检测方法基因检测光学显微镜观察2．基因突变不一定引起生物性状变化的原因分析(1)发生突变的碱基位于真核生物基因结构中的内含子部分。(2)基因突变为隐性突变，如AA→Aa。(3)基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氦基酸；对于真核生物来说，上述三个原因都有可能；而对原核生物而言，只可能是原因(3)。三、生物的可遗传变异与育种1．育种方法的选择在选择育种方法时应从多个角度综合考虑以选择最佳的方法：(1)若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂交，只要出现该性状即可。(2)有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简便的方法是自交。(3)若要快速获得纯种，则用单倍体育种方法。(4)若实验植物为营养繁殖类如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。(5)若要培育原先没有的性状，则可用诱变育种。2．动植物杂交育种的区别123\n(1)方法：植物杂交育种中纯合子的获得一般通过逐代自交的方法获得；而动物杂交育种中纯合子的获得一般不通过逐代自交，而通过测交的方法获得。(2)实例：现有基因型为BBEE和bbee的两种植物或动物，欲培育基因型为BBee的植物或动物品种。育种过程用遗传图解表示如下：四、生物的进化与物种的形成1．达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的比较2．基因频率改变与生物进化及物种形成的关系(1)生物进化的实质是种群基因频率的改变，因此，可认为生物基因频率发生了改变就意味着生物发生了进化。(2)生物进化不等于物种的形成。物种形成的必要条件是生殖隔离，是基因频率改变发展到不能实现基因交流的程度实现的。3．物种形成的方式(1)物种的形成有多种方式，主要为渐变式。123\n(1)爆发式物种的形成主要是以染色体数目变化的方式形成新种，一出现可以很快达到生殖隔离。(2)染色体结构变化是形成新物种的另一种方式，发生染色体结构变化的个体和原始物种杂交，可育性降低。形成初步的生殖隔离，以后经过进一步演化形成新的物种。高考热点一基因突变与遗传规律的综合运用例1．番茄(2n=24)的正常植株(A)对矮生植株(a)为显性，红果(B)对黄果(b)为显性，两对基因独立遗传。请回答下列问题(1)现有基因型AaBB与aaBb的番茄杂交，其后代的基因型有____种。________基因型的植株自交产生的矮生黄果植株比例最高．自交后代的表现型及比例为______。(2)在♀AA×♂aa杂交中，若A基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离．产生的雌配于染色体数目为_________，这种情况下杂交后代的株高表现型可能是________。(3)假设两种纯合突变体X和Y都是由控制株高的A基因突变产生的，检测突变基因转录的mRNA．发现X的第二个密码子中第二碱基由C变为U，Y在第二个密码子的第二碱基前多了个U。与正常植株相比，__________突变体的株高变化可能更大，试从蛋白质水平分析原因:______________.(4)转基因技术可以使某基因在植物体内过量表达．也可以抑制某基因表达。假设A基因通过控制赤霉素的合成来控制番茄的株高，请完成如下实验设计，以验证假设是否成立。④实验设计(借助转基因技术，但不要求转基因的具体步骤)a分别测定正常与矮生植株的赤霉索含量和株高。b____________________________。c____________________________。②支持上述假设的预期结果:____________________.·③若假设成立，据此说明基因控制性状的方式___________________。【思路点拨】本题综合考查遗传和变异中的减数分裂、遗传的分离和自由组合规律、基因突变、基因工程等基础知识，考查了理解和综合运用能力能力、获取信息能力和实验能力。（1）基因型AaBB与aaBb的番茄杂交后代基因型及其表现型是：P：AaBB×aaBb↓F1：AaBBAaBbaaBBaaBb正常红果（2）：矮生红果（2）即后代基因型有4种、表现型2种。要想自交产生矮生黄果（aabb）比例最高，可以逐个分析F1，只有其中隐性基因最多的，即aaBb植株自交才可以，其自交后代中基因型及其表现型比例是：F1：aaBb↓F2：1aaBB2aaBb1aabb表现型：矮生红果矮生黄果123\n比例：3：1（2）卵原细胞经过减数分裂形成卵细胞时，细胞质是不均等分裂的，减数第一次分裂时A基因所在的同源染色体不分离，情况有两种，一种是两条染色体均进入次级卵母细胞，这样的话，经过正常的减数第二次分裂得到的雌配子染色体数目就为12+1=13条；另一种可能是两条染色体均进入第一极体，这样，次级卵母细胞进行正常的减数第二次分裂得到的雌配子染色体数目就为12-1=11条。因此，得到的雌配子对于A基因来说就有可能不含A基因和含有AA两个基因两种，与aa产生的雄配子a结合得到的后代基因型就有a和AAa两种，对应的株高表现型也就是矮生植株或正常植株。（3）X第二个密码子中的第二个碱基由C变为U，这样可能X突变体的蛋白质可能只有一个氨基酸发生改变。但是Y在第二个密码子的第二个碱基前多了一个U，这样在翻译时，第二个密码子及其以后的密码子都发生变化，这可能导致Y突变体的蛋白质氨基酸序列可能从第一个氨基酸后都改变。（4）根据试题提供的情景可知，转基因技术对某基因在植物体的影响是两个方面，一是可以使之过量表达，二是也可以抑制表达。因此设计实验时就要注意回答出两个方面，既对矮生植株进行过量表达，测定其赤霉素的含量和株高，也要对正常植株A基因表达进行抑制，测定其赤霉素含量和株高。预期结果和假设要注意保持对应。基因对性状的控制是通过两种方式实现的，一是通过基因的表达直接控制合成蛋白质控制生物体的性状，二是通过控制酶的合成来控制代谢途径，进而控制生物性状。基因A是通过控制赤霉素的合成进而控制株高的，属于第二种方式。高考热点二：染色体结构和数目变异例2．白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。以白菜为母本、甘蓝为父本。经人工授粉后，将雌蕊离体培养，可得到“白菜－甘蓝”杂种幼苗。请回答问题：⑴白菜和甘蓝是两个不同的物种，存在　　　　　　　　隔离。自然条件下，这两个物种间不能通过　　　　的方式产生后代。雌蕊离体培养“白菜－甘蓝”杂种幼苗获得，所依据的理论基因是植物细胞具有　　　。⑵为观察“白菜－甘蓝”染色体数目和形态，通常取幼苗的　　　　　　　　　做临时装片，用　　　　　染色。观察、计数染色体的最佳时期是　　　　　　　。⑶二倍体“白菜－甘蓝”的染色体数为　　　　　　　　。这种植株通常不育，原因是减数分裂过程中　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。为使其可育，可通过人工诱导产生四倍体“白菜－甘蓝”，这种变异属于　　　　　　　　　　　。【思路点拨】白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。以白菜为母本、甘蓝为父本。经人工授粉后，将雌蕊离体培养，可得到“白菜－甘蓝”杂种幼苗。请回答问题：⑴白菜和甘蓝是两个不同的物种，存在隔离。自然条件下，这两个物种间不能通过的方式产生后代。雌蕊离体培养“白菜－甘蓝”杂种幼苗获得，所依据的理论基因是植物细胞具有。⑵为观察“白菜－甘蓝”染色体数目和形态，通常取幼苗的做临时装片，用染色。观察、计数染色体的最佳时期是。⑶二倍体“白菜－甘蓝”的染色体数为。这种植株通常不育，原因是减数分裂过程中。为使其可育，可通过人工诱导产生四倍体“白菜－甘蓝”，这种变异属于。经人工授粉后得到的雌蕊进行离体培养，这样得到的雌蕊主要利用的是融合的受精卵，它是由白菜的卵细胞（n=10）和甘蓝的精子（n=9）结合而来。这样培育得到的“白菜－甘蓝”是异源二倍体，染色体数是2n=10+9=19，由于在杂种体内没有同源染色体，在减数分裂时联会紊乱，不能形成正常的配子，所以通常是不育的；可用秋水仙素处理使染色体数目加倍得到可育的四倍体“白菜－甘蓝”。幼苗中细胞分裂活动最旺盛的是根尖的分生区，在有丝分裂的中期染色体形态固定、数目清晰可数，是对染色体进行观察和计数的最佳时期。123\n高考热点三变异与生物育种例3．某植物块根的颜色由两对自由组合的基因共同决定。只要基因R存在，块根必为红色，rrYY或rrYy为黄色，rryy为白色；基因M存在时果实为复果型，mm为单果型。现要获得白色块根、单果型三倍体种子。（1）请写出以二倍体黄色块根、复果型（rrYyMm）植株为原始材料，用杂交育种的方法得到白色块根、单果型三倍体种子的主要步骤。（2）如果原始材料为二倍体红色块根、复果型的植株，你能否通过杂交育种方法获得白色块根、单果型为三倍体种子？为什么？【思路点拨】（1）白色块根、单果型的三倍体种子（rrryyymmm）是可用白色块根、单果型二倍体（rryymm）与白色块根、单果型的四倍体（rrrryyyymmmm）杂交获得；白色块根、单果型的四倍体（rrrryyyymmmm）可用秋水仙素溶液处理白色块根、单果型二倍体（rryymm）来获得。而白色块根、单果型二倍体（rryymm）的获得可用二倍体黄色块根、复果型（rrYyMm）植株自交获得，也可用二倍体黄色块根、复果型（rrYyMm）植株进行单倍体育种来获得。二倍体红色块根、复果型的植株的基因型有多种，如R_Y_M_(有8种类型)、R_yyM_（有4种类型），当其中只要有一对基因是显性纯合（没有相应的隐性基因）存在，如果没有基因突变，就无法得到白色块根、单果型二倍体（rryymm），也就无法得到白色块根、单果型三倍体种子（rrryyymmm）。限时训练1．如图为一组细胞分裂的图像，下列分析判断正确的是()A．乙产生的子细胞基因型为AaBbCC，丙产生的子细胞基因型为ABC和abCB．甲、乙、丙三个细胞中均含有两个染色体组，但只有丙不含同源染色体C．形成乙细胞和丙细胞过程中产生的基因突变均遗传到子代个体中D.若甲为患有线粒体DNA缺陷性疾病的雄性动物，则其后代患病概率为100％2．(信息迁移题)用x射线处理蚕蛹，使其第2号染色体上的斑纹基因移位于决定雌性的W染色体上，使雌体都有斑纹。再将雌蚕与白体雄蚕交配，其后代凡是雌蚕都有斑纹，凡是雄蚕都无斑纹。这样有利于去雌留雄，提高蚕丝的质量。这种育种方法所依据的原理是()A．基因突变B．染色体数目的变异C．染色体结构的变异D．基因互换3．1870年的英国曼彻斯特地区，桦尺蠖种群的基因型频率如下：SS10％、Ss20％、ss70％，黑色基因S对浅色基因s为显性。在工业发展导致树干变黑这一环境条件下，假如树干变黑不利于浅色桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少lO％，黑色个体每年增加10％，那么1871年桦尺蠖的S基因、s基因的频率分别约为()A．23％、77％B34．4％、65．6％C．20％、80％D．30％、70％4123\n．某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为l％色盲在男性中的发病率为7％。现有一对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者。那么他们所生小孩同时患上述这两种遗传病的概率是A．1／88B．1／22C．7／2200D．3/8005．下列关于基因突变的叙述正确的是()A．只有发生在减数分裂过程中的基因突变才有机会传给后代B发生在非编码区的碱基对改变不属于基因突变C．基因突变多数是有害的，因而不能为进化提供原材料D．人类大多数的致病基因最初是通过基因突变发生的6．(2008·福建模拟)对下列变异来源的正确归类是()①果蝇的白眼②人的镰刀型贫血症③八倍体小黑麦④抗虫棉⑤可从腹水中提取单克隆抗体的普通小鼠⑥高产青霉素菌株A可分四类：①②⑥；③；④；⑤B．可分四类：①④⑥；②；③；⑤C．可分三类：①②⑤；③④；⑥D可分三类：①④⑥；②；③⑤7．用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病(DDrrr)和矮秆不抗锈病(ddtt)进行育种时，一种方法是杂交得到F1，F1再自交得到F2；另一种方法是用F1的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。下列叙述正确的是()A．前一种方法所得的F2中重组类型、纯合子各占5／8、1／4B后一种方法所得到的植株中可用于生产的类型比例为2／3C前一种方法的原理是基因重组，原因是非同源染色体自由组合D后一种方法的原理是染色体变异，是由于染色体结构发生改变8．下列关于生物变异和进化的叙述正确的是()A必须经过种群之间的地理隔离阻碍基因交流，才能达到生殖隔离B可遗传的变异和不可遗传的变异都为生物进化提供了原始的选择材料C．基因突变产生了新基因，不定向地改变了种群基因频率，对生物进化最有意义D．在生物进化过程中，显性基因频率比隐性基因频率增加得快，有利于产生适应环境的新性状9．(探究创新)金鱼是家养鱼品种，其性状多种多样，具有很高的观赏价值。(1)当紫色鱼与灰色鱼杂交时，所得F1全部为灰色鱼。F1个体间杂交时，所产生的下一代中灰色鱼与紫色鱼数量之比接近15：1，这时紫色鱼的基因型是(自拟基因符号)。(2)经研究发现，任何一种金鱼都可以与野生鲫鱼杂交，并产生可育后代，这说明金鱼与野生鲫鱼间不存在现象。(3)已知激素甲可使雄性幼鱼发育为雌鱼，激素乙能使雌性幼鱼发育为雄鱼。现有足量处于相同发育阶段的正常的雄性幼鱼和雌性幼鱼各一批，足量的激素甲和激素乙，请设计实验方案培育“全雄鱼”(后代中只有雄性，性染色体为XY)。方案：①用拌有的饲料培育正常雄性幼鱼，得基因型为XY的雌鱼。②让雌鱼(XY)与交配，得子代，有三种类型：雌性(XX)、雄性(XY)，。③让正常雌性鱼与上一步所得雄性鱼交配，后代为全雄性的鱼，其父本即为。④让交配，子代即为要培育的“全雄鱼”。10.已知鸟类的性别决定方式为ZW型，雌性个体的体细胞中含有两个异型的性染色体用ZW表示，雄性个体的体细胞中含有两个同型的性染色体用ZZ表示。请回答下列问题：123\n（1）鸡的芦花对非芦花为显性，基因在Z染色体上。则正常雌芦花鸡与正常非芦花雄鸡交配，子一代的表现型，雄的都是______，雌的都是___________，子二代表现型及比例是_________________。（2）在一个火鸡养殖场的良种火鸡中，出现了遗传性白化症。该场有11只健康而正常的种公禽，在检查它们的子代时，发现有4只产生过患白化症的火鸡。为此养殖场将这4只种公禽与无亲缘关系的正常母禽杂交（一雄可与多雌交配），共得到342只幼火鸡，其中81只有白化症；它们全都是雌的。请回答：①火鸡的这种白化症的遗传方式为________________。②另一个养殖场以低价收购了这342只幼火鸡，欲从其中正常的幼火鸡里选育出不含白化症基因的良种火鸡。请你为这家养殖场设计淘汰选育方案。专题六生物与环境专题知识梳理一、非生物因素光、温度、水的生态效应1.光：光照强度、光质、光照时间是光生态效应的三要素。光强、光质影响光合作用速率，光照时间既影响光合作用产量，同时作为生物节律(生物钟)。(1)光照强度：按照植物对光照强度的要求不同，可以分为阳性植物、阴性植物和耐阴植物三种生态类型。①阳性植物需要充足的光照条件，如杨、柳、栎、松、沙漠草原植物和一般农作物；②阴性植喜在较弱的光照条件下生长，如人参、三七、冷杉等；③耐阴植物介于两类之间，既能在阳地生长也能在较阴的地带生长，如党参、云杉、山毛榉等。(2)光质：可影响植物分布，如海洋中的绿藻生活在浅水处，褐藻生活在稍深处，红藻则生活在水面100米以下的深水中，另外水深200米以下无进行光合作用的植物类群。(3)光照时间(日照长度)①影响植物的生长、发育和开花，如长日照植物和短日照植物。长日照植物需日照时间长，否则不能形成花芽，延长日照时间可使植物提早开花，如大麦、小麦、油菜、菠菜、除虫菊等；短日照植物在暗期比较长的条件下，可以提早开花，而在长日照下不能开花，如大豆、棉、麻、牵牛等；②影响动物的产卵量(如某些鱼类的繁殖必须在短日照下进行)、动物的视觉、鸟的换羽、兽类换毛、动物的习性等。2．温度：影响生物膜的透性和酶的活性，进而影响动、植物的生理、生长发育。(1)影响植物的分布①温度随海拔高度的增加而降低，高山植物的垂直分布特点是：森林→灌木林→高山草甸→雪线。从南到北不同纬度上的植被分布不同，如北方有苹果、桃、梨，而南方有柑桔等。②水分充沛地区，如我国沿海岸线由南到北，植物群落的分布特点是：热带雨林→常绿阔叶林→落叶阔叶林→北方针叶林。(2)影响动物的形态：同一种哺乳动物在寒带、热带的形态是不同的。在寒带地区，体表面积与体积的比值小，有利于保温，减少热量散失。(3)影响动物的习性，如青蛙的冬眠，蜗牛、肺鱼的夏眠，某些鱼的洄游等。3．水：是任何生物体不可缺少的重要组成成分。在同一纬度上，限制陆生植物分布的主导因素是水。我国的北纬350～450123\n的自然地带，从东到西的植物分布特点是：森林→草原→荒漠→沙漠。二、关于种群的系列问题整合1．种群密度的变化预测影响种群密度的因素有多种，它们的相互关系如下图：归纳如下：(1)出生率和死亡率，迁入和迁出是决定种群密度变化的直接因素。(2)预测种群密度的变化趋势，首先依据的应该是年龄组成情况．其次是性别比例，由此推导预测出生率与死亡率的关系。从而确定种群密度的变化情况。如：增长型→出生率>死亡率→增大①年龄组成稳定型→出生率≈死亡率→基本不变种群密度衰退型→出生率<死亡率→减少②对于增长型的种群，一般还有如下的关系♀>♂→增长快♀≈♂→相对稳定种群密度♀<♂→增长慢预测一个国家的人口变化情况也基本如此。2.种群增长曲线和微生物群体生长曲线的关系及其在实践中的应用（1）曲线解读①图A：“J”型曲线，理想状态下种群数量的增长曲线。Nt=N0λt，“Nt”为t年后的种群数量，“No”为起始数量，“λ”代表第二年的种群数量为第一年的x倍，种群增长率不变。②图B：“S”型曲线，现实状态下种群数量的增长曲线，K值的含义是在一定环境条件下所允许的种群个体数量的最大值。不同种群在同一环境条件下K值不同，同一种群在不同环境条件下K值也不相同。③123\n图C：微生物(细菌)的生长曲线，从开始生长到死亡的动态变化可分为四个主要时期：调整期、对数期、稳定期、衰亡期。(2)A、B曲线的综合分析特别提醒“J”型曲线由始至终都保持几何级数增长，而“S”型曲线自始至终具有环境阻力，增长率始终小于“J”型曲线，所以绝不能认为“S”型曲线的开始部分是“J”型曲线。(3)A、B、C三曲线所示种群增长率分析①A曲线表示种群的增长率不变；B曲线增长率最高峰对应种群数量为K/2值；C曲线所示微生物在调整期和稳定期增长率几乎为零，而衰亡期种群数量出现负增长。②渔业捕捞时，应在种群数量大于K/2时才可捕捞，并且应使捕捞后的种群数量保持在K／2点。（4）A、B曲线和C曲线的区别与联系种群数量增长曲线微生物群体生长曲线区别研究范围只研究种群数量增长阶段的变化规律研究微生物从出生到死亡整个生命周期的数量变化规律纵轴含义种群的实际数量微生物数目的对数,不代表实际数量联系①“J”型曲线也有调整和对数期,即微生物群体生长曲线的调整期和对数期类似“J”型曲线②“S”型曲线也可分为三个阶段:对环境的适应期,快速增长期,数目稳定期,曲线总体趋势与微生物群体生长曲线的调整期,对数期和稳定期一致3．种群的三种存活曲线存活曲线是表示一个种群在一定时期内存活量的指标，也是衡量种群增长的基本参数。一般分为三种类型，如图所示：123\nI型：曲线呈凸型，表示在接近生理寿命前，只有少数个体死亡，而一旦达到生理寿命，则其死亡率大大增加。例如，大型兽类和人的存活曲线。Ⅱ型：曲线呈对角线，各年龄死亡率相等。许多类生物接近Ⅱ型，如鸟类存活曲线。Ⅲ型：曲线呈凹型，幼年期死亡率很高。如青蛙的存活曲线：蝌蚪时期死亡率很高，但一旦变成青蛙后，死亡率大大降低。(此类动物繁殖率或产卵率往往较高)利用种群存活曲线特点，可指导有益动物的保护及有害动物的防治工作，如对有益动物可在其死亡率高的时期，设法降低其死亡率，同理对有害动物则可人为增加其死亡率。三、能量传递效率的相关计算在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物与生物在营养级上的差别，能量传递效率为10％～20％，解题时注意题目中是否有“最多”、“最少”、“至少”等特殊的字眼，从而确定使用10％或20％来解题。1．设食物链A→B→C→D，分情况讨论如下：已知D营养级的能量M，则至少需要A营养级的能量=M÷(20％)3；最多需要A营养级的能量=M÷(10％)3。已知A营养级的能量N，则D营养级获得的最多能量=N×(20％)3；最少能量=N×(10％)3。2.如果是在食物网中，同一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量相等，则按照各单独的食物链进行计算后合并。3．在食物网中分析如A→B→C→D确定生物量变化的“最多”或“最少”时，还应遵循以下原则：(1)食物链越短，最高营养级获得的能量越多；(2)生物间的取食关系越简单，生态系统消耗的能量越少，如已知D营养级的能量M，计算至少需要A营养级的能量，应取最短食物链A—D，并以20％的效率进行传递，即等于M÷20％；计算最多需要A营养级的能量时，应取最长的食物链A→B→C→D，并以10％的效率进行传递，即等于M÷(10％)3。四、生态系统的物质循环1．对物质循环的理解(1)所指的物质主要是指组成生物体的基本元素，而不是指由这些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等具体形态的物质。(2)所指的循环是指组成生物体的基本元素在生物群落与无机环境之间的往返运动，其中伴随着复杂的物质变化和能量转化。(3)生态系统的物质循环离不开能量的流动。2．碳循环、氮循环、循环的比较碳循环氮循环硫循环进入生物群落的途径光合作用,化能合成作用生物固氮,矿质元素的吸收矿质元素的吸收(大气,土壤或水体中)进入生物群落的形式CO2N2,NH3,NO3-，NH4+,NO2-SO2,SO42-返回无机环境的形式CO2N2SO2,SO42-,H2S返回无机环境的途径动植物的细胞呼吸,分解者的分解作用,燃烧反硝化作用分解者的分解作用,燃烧,火山爆发相同点①在生物群落和无机环境间都是以无机物的形式循环②都经过生产者的作用进入生物群落③在生物群落内部都主要以有机物形式传递123\n高考视点把生态系统的结构、物质循环和能量流动与生态农业结合起来考查。分析有关生态农业的题目时，可根据题干确定食物链的数量和营养级，根据生态学原理，考虑多种物质循环关系和物质的多级利用，考虑能量流动逐级递减的特点，尽量使更多能量流向人类能利用的部分。高考热点一生态因素对生物的影响典例1：(2008年高考全国卷I)某水池有浮游动物和藻类两个种群，其种群密度随时间变化的趋势如图。若向水池中投放大量专食浮游动物的某种鱼(丙)，一段时期后，该水池甲、乙、丙三个种群中仅剩一个种群。下列关于该水池中上述三个种群关系及变化的叙述，正确的是()A．甲和丙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群B．甲和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群C．丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群D．丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群变式训练：(2007·江苏高考)下列关于生态因素对生物影响的说法错误的是()A．趋光性是农业害虫的共性B．温暖地区的阔叶林多，而寒冷地区的针叶林多C．水分过多或过少都会影响陆生生物的生长和发育D．各种生态因素对生物的影响具有综合性高考热点二种群的增长曲线典例2：(2007·肇庆模拟)下图所示为自然环境中生物种群数量变化曲线，下列有关的叙述错误的是A．d处波动可能是因为出生率和死亡率变动所致B．“涸泽而渔”会使鱼的数量下降至b以下，使生态系统发展停滞甚至崩溃C．灭鼠时如果仅杀死一半的老鼠，可能效果适得其反D．c处种群个体数量不再上升的原因是种群内个体间发生竞争的结果归纳小结：(1)种群数量的变化包括增长、波动、稳定和下降等。(2)各种因素是通过影响种群的出生率和死亡率来影响种群数量的。(3)研究种群数量变化规律，有利于指导合理利用生物资源及害虫的防治。变式训练：如图表示处于平衡状态的某生物种群因某些外界环境变化导致种群中生物个体数量改变时的四种情形，下列有关叙述中，不正确的是()123\nA．若图①所示为草原生态系统中某种群，则a点后的变化可能原因是过度放牧B．影响图②所示种群数量变化的最直接因素可能是食物的增加C．图③中c点后发生的变化表明生态系统的抵抗力稳定性有一定限度D．图④曲线可用于指导海洋捕捞归纳小结：“J”型曲线“S”型曲线与微生物群体生长曲线比较(1)三种曲线数量动态变化①A(“J”型)曲线表示种群的增长率不变；②B(“s”型)曲线增长率最高峰对应种群数的专K值；③C曲线在调整期和稳定期增长率几乎为零，而衰亡期种群数量出现负增长，在对数期种群增长率变化同B(“S”型)曲线。高考热点三生态系统的结构和功能典例3：(2008年高考海南卷)甲、乙两个水池中各有由5个物种构成的食物网，如图所示，且这两个水池的生态系统在没有人为干扰的情况下均达到相对稳定平衡状态，请据图回答：(1)每个水池生态系统中有条食物链，流经该生态系统的总能量来自所固定的太阳能。(2)假如鲫鱼的l／4食物来自绿藻，1／2来自轮虫。且该系统能量从生产者到消费者的传递效率为10％，从消费者到消费者的能量传递效率为20％。如果鲫鱼种群增加的能量为2。0kJ，那么其中来自绿藻和轮虫的能量分别为kJ和kJ。123\n(3)为增加甲水池生态系统的多样性，向池中引种了大量浮萍，一段时期后，水面长满了浮萍，水草、绿藻和轮虫相继死亡。水草死亡的最主要原因是缺少，轮虫死亡的主要原因是缺少。此时该水池中食物链只剩下2条，请画出这2条食物链构成的食物网。(4)为促进生物量的增加，乙池中加入了较多的有机肥，一段时间后，池中绿藻爆发，其他4种生物陆续死亡，动物死亡的主要原因是水中缺少。不久，绿藻也大量死亡，水体发臭。导致水体发臭的生物因素是。变式训练:我国北方处于平衡状态的某森林生态系统，其碳素循环如图，箭头和字母分别表示碳素传递方向和转移量。下列选择正确的是()A．夏季，a>b+c+eB．秋季，e+fc+f归纳小结：(1)能量流动是单向的原因第一，食物链中各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果；第二，各营养级的能量大部分以呼吸作用产生的热能的形式散失掉，这些能量是生物无法利用的。(2)能量在流动中逐级递减的原因第一，各营养级的生物都因呼吸作用消耗大部分的能量；第二，各营养级总有一部分能量未被下一级的生物所利用。第三，分解者分解利用部分能量。限时训练1．(2008·江苏高考)下列选项中，对种群密度影响最严重的是()A．①B．②C．③D．④2．(2008·海口模拟)分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图，不能得到的结论是()A．能量①②③①的总和一定小于生产者所固定的太阳能总量B．生物圈的物质是自给自足的；能量是需要不断补充的C．D中包含的生物可能处于食物链的最高营养级123\nD．碳以CO2形式进入生物群落又以CO2的形式离开生物群落返回无机环境3．(2008·德州模拟)下表是一个相对封闭的生态系统中五个种群(存在着营养关系)的能量调查：图①～④是根据该表数据作出的一些分析，其中与表中数据相符合的是()A．①③B．②③C．②④D．①④4．为了拯救野生朱鹦，我国各级政府和机构采取了一系列措施，使野生朱鹮的种群数量由1981年的7只发展到2006年的600只。下列分析不正确的是()A．环境污染、食物短缺、捕猎和栖息地的缩小等都是导致野生朱鹃大量减少的原因B．就地保护是保护野生朱鹮最有效的方式，只要对其生活环境完全封闭，种群数量就会出现“J”型增长D．日照时间的长短能影响朱鹦的繁殖5．(2008·深圳模拟)四个生物群落分别包含若干种群，图中给出了这些种群的密度(每平方米的个体数)，以下说法错误的是()A．当受到大规模虫害袭击时，群落甲受到影响最大B．当受到大规模虫害袭击时，群落丁受到影响最小C．群落乙各物种不可能分属于六个营养级D．群落丙只能属于两个营养级6．(2D08·江苏高考)江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如图所示，请据图回答下列问题。123\n(1)牛棚内产生的可扩散进入蔬菜大棚，提高蔬菜的光合效率；蔬菜光合作用产生的可扩散进入牛棚。(2)秸秆除了作为牛的饲料外，还可与牛粪混合堆放进行，腐熟的产物肥效提高，这是因为。这种肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。(3)在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下，采用这种养殖模式，牛的生长速率明显提高，其主要原因是。(4)牛棚保温所需的热能来源于牛自身散热、地热、和。(5)从生态系统主要功能的角度分析，这种种植养殖模式较好地实现了。7．(探究创新)如图甲表示一个人T白杨林中层生活着的苔类、昆虫及鸟类等生物种类之间的相互关系。苔类、物种C、G和I生活于白杨树中层的树枝表面；物种A、E和F则在白杨林中部来回飞动寻找食物。(1)图甲中的食物网含有条食物链，次级消费者是；两者之间既有捕食关系又有竞争关系的种类是。该生态系统的和沿着食物链和食物网的渠道进行。(2)若A增长1kg，则最多消耗生产者kg。下一个营养级不能得到上一个营养级的全部能量，原因包括(从供选答案中选择，填序号)。①少数能量被分解者利用②各营养级生物体内的部分能量被呼吸作用消耗③上一个营养级的部分能量未被下一个营养级利用如果因某种原因，物种E突然大量减少，而较长时间内发现A的数量无明显变化，这是因为，此现象说明。(3)物种A的食物中各种类所占比例如图乙所示，若除去全部物种A一年后，与对照地区相比，该处种类组成发生了很大变化，其中将成为优势种，而物种E和F数量大为减少，其原因是。专题七实验与探究专题知识梳理一.中学生物实验包含的基本技术1．光学显微镜的使用：适用于观察生物的微观结构，如细胞结构，包括光镜下可看到的各种细胞器。123\n(1)使用低倍镜应注意正确对光和调焦(粗、细准焦螺旋的调节)。(2)高倍镜的使用方法包括①低倍镜下找到物像并移至视野中央。②转动转换器，使高倍物镜正对通光孔。③调节细准焦螺旋至物像清晰。2．玻片标本的制作：适用于显微观察，凡需在显微镜下观察的生物材料，必须先制成玻片标本。3．研磨、过滤：适用于从生物组织中提取物质，如酶、色素等。4．解离技术：用于破坏细胞壁，分散植物细胞，制作临时装片。5．恒温技术：适用于酶参与的生化反应，一般用水浴或恒温箱。6．纸层析技术：适用于溶液中物质的分离，如叶绿体中色素的分离。主要步骤包括制备滤纸条、画滤液细线、层析分离。7．植物叶片生成淀粉的鉴定：适用于光合作用的有关实验，主要步骤包括饥饿处理、光照、酒精脱色、加碘。8．比色法：适用于还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定等。另外还有根尖培养、幼小动物的饲养、植物必需元素的鉴定、同位素示踪技术等。二.最常见的经典的实验方法汇总如下（在各种实验中常常用到，要多总结）：1.化学物质的检测方法①淀粉——碘液②还原性糖——斐林试剂、班氏试剂③CO2——Ca(OH)2溶液或酸碱指示剂④乳酸——pH试纸⑤O2——余烬木条复燃⑥无O2——火焰熄灭⑦蛋白质——双缩脲试剂⑧染色体——龙胆紫、醋酸洋红溶液⑨DNA——二苯胺试剂⑩脂肪——苏丹Ⅲ或苏丹IV染液2.实验结果的显示方法①光合速率——O2释放量或CO2吸收量或淀粉产生量②呼吸速率——O2吸收量或CO2释放量或淀粉减少量③原子途径——放射性同位素示踪法④细胞液浓度大小——质壁分离⑤细胞是否死亡——质壁分离、亚甲基蓝溶液染色⑥甲状腺激素作用——动物耗氧量，发育速度等⑦生长激素作用——生长速度（体重变化，身高变化）⑧胰岛素作用——动物活动状态⑨菌量——菌落数或亚甲基蓝溶液褪色程度⑩大肠杆菌——伊红-美蓝琼脂培养基3.实验条件的控制方法①增加水中氧气——泵入空气或吹气或放入绿色植物②减少水中氧气——容器密封或油膜覆盖或用凉开水③除去容器中CO2——NaOH溶液或KOH溶液④除去叶片中原有淀粉——置于黑暗环境一昼夜⑤除去叶片中叶绿素——酒精水浴加热⑥除去光合作用对呼吸作用的干扰——给植株遮光⑦如何得到单色光——棱镜色散或彩色薄膜滤光⑧血液抗凝——加入柠檬酸钠⑨线粒体提取——细胞匀浆离心⑩灭菌方法——微生物培养的关键在于灭菌，对不同材料，灭菌方法不同：培养基用高压蒸汽灭菌；接种环用火焰灼烧灭菌；双手用肥皂洗净，擦干后用75%酒精消毒；整个接种过程都在实验室无菌区进行。4.实验中控制温度的方法①还原糖鉴定：水浴煮沸加热②酶促反应：水浴保温③用酒精溶解叶中的叶绿素：酒精要隔水加热④DNA的鉴定：水浴煮沸加热⑤细胞和组织培养以及微生物培养：恒温培养三、实验设计应注意的几个原则123\n1．科学性原则科学性原则是指在设计实验时必须有充分的科学根据，使用科学的研究方法，这就要求设计时要以前人的实验、理论等或自己的实验为基础，而不是凭空设想。例：以CO2为指标，设计并测定植物呼吸速率的实验为什么要遮光：消除绿色植物光合作用吸收CO2对实验的干扰。Ca（OH）2前者：检验空气中CO2是否完全被Na0H吸收溶液的作用后者：验证植物是否进行了呼吸作用，并可对生成物干燥处理后进行定量分析2．可行性原则指整个实验设计要具有可操作性。(1)实验方法和器材的选择上要具有可操作性，既要切合实际，又要简便易行，安全可靠，现象明显。(2)实验步骤的设计必须具有操作性。(3)结果的产生具有可行性。例如，观察叶绿体的实验设计，选择的实验材料必须是绿色植物的叶肉部分，使用的实验手段也必须是显微镜的高倍镜，才有可能成功。如果用叶片的表皮或叶脉部分，或者使用低倍物镜，都不可能达到好的观察效果。3．对照原则该原则既可排除无关变量的干扰，又可增加实验结果的可信度和说服力。．对于对照实验，一个实验包括实验组和对照组。实验组是接受自变量处理的对象组，对照组(控制组)是不接受自变量处理的对象组。常用的对照类型有以下几种：(1)空白对照：对照组为不作任何处理的对象组。这里的不作处理，并非什么因素都不给予，而是针对实验所要研究的因素不给予，以体现实验因素的有无对实验结果的影响。如“探索影响淀粉酶活性的条件”实验中，1号试管加1mL蒸馏水，2号、3号试管分别加等量的NaOH、HCl溶液。1号试管即为典型的空白对照组。(2)自身对照：实验与对照在同一对象上进行，不另设对照组。如“观察植物细胞质壁分离和复原”实验，即是典型的自身对照一实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化为实验组。(3)条件对照：给对照组施以某种实验处理，但不是所研究的实验因素，以突出实验实施的处理因素与实验所研究因素的差异，从一个侧面衬托实验因素对实验结果所造成的影响。如证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌体外转化实验中，设置了以下几组实验A．S型细菌的蛋白质+R型活细菌培养基R型菌落；B．S型细菌荚膜的多糖+R型活细菌培养基R型菌落；C．S型细菌的DNA+R型活细菌培养基S型菌落+R型菌落；D．S型细菌的DNA+DNA水解酶+R型活细菌培养基R型菌落；123\n该实验所研究的实验因素为DNA，故用DNA处理的C组为实验组，而蛋白质或多糖虽然是实验所实施的处理因索，但与实验因素(DNA)无关，故A、B、C组之间形成条件对照，A、B组均为C组的对照组；而C组(实验组)和D组(对照组)之间形成空白对照。该实验既设置了条件对照，又设置了空白对照，通过对照，更能说明实验因素对实验结果的影响。(4)相互对照：不单设对照组，而是几个实验组相互对照。如“影响酶活性的条件”的实验中，探究温度对酶活性的影响时，要用热水、正常温度的水、冰水三个实验组来探究温度对酶活性的影响，进行相互对照，以得出相应的实验结论。4．单一变量原则。该原则可使实验中的复杂关系简单化，使结果更准确。其含义是：(1)不论一个实验中有几个实验变量，都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量；(2)实验中要尽可能避免无关变量的干扰。例如，在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用”的实验中，加入的淀粉和蔗糖是单一变量，而加入的淀粉酶的量、反应温度、pH则应控制成相同条件(常量)，否则这些因素的差异将作为无关变量干扰实验结果及对实验结果的分析。(1)实验设计中反应变量的确定和控制Ⅰ．变量的确定变量或称因子，是指实验过程中所被操作的特定因素或条件。按性质不同通常可分为两类：①实验变量与反应变量实验变量，也称为自变量，指实验中由实验者所操纵的因素或条件。反应变量，亦称因变量，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。通常，实验变量是原因，反应变量是结果，二者具有因果关系。例如，在“温度对酶活性”的实验中，所给定的低温(冰块)、适温(37℃)、高温(沸水浴)就是实验变量。而由于低温、适温、高温条件变化，唾液淀粉酶水解淀粉的反应结果也随之变化，这就是反应变量，该实验即在于获得和解释温度变化(实验变量)与酶的活性(反应变量)的因果关系。②无关变量与额外变量无关变量，也称控制变量，指实验中除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件。额外变量，也称干扰变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。显然，额外变量会对反应变量有干扰作用，例如，上述实验中除实验变量(低温、适温、高温)以外，试管洁净程度、唾液新鲜程度、可溶性淀粉浓度和纯度、试剂溶液的剂量、浓度和纯度，实验操作程度，温度处理的时间长短等等，都属于无关变量，要求对低温、适温、高温3组实验是等同、均衡、稳定的；如果无关变量中的任何一个或几个因素或条件，对3个实验组的给定不等同、不均衡、不稳定，则会在实验结果中产生额外变量，出现干扰，造成误差。实验的关键之一在于控制无关变量或减少额外变量，以减少误差。Ⅱ．变量的控制控制变量法，是指控制其他因素不变，集中研究其中一个因素的变化，保证实验不受干扰或将干扰因素降低到最低程度。包括严格地操纵实验变量，以获取反应变量，还要严格地均衡无关变量，以消除额外变量干扰。一句话，通过实验控制，尽量消除实验误差，以取得较为精确的实验结果。①操纵实验变量的方法：设法给研究对象施加干扰，造成实验对象的变化，从而使研究象在被干扰状态中反映出某种现象和属性。方法：施加、改变、去除。②检测反应变量的方法：根据实验原理和实验条件确定观察和测量的指标和方法。具体：观察特异性颜色变化、沉淀反应；观察形态结构、生理变化；测量生长发育速度；测量生化反应速度。③控制无关变量的方法：排除因实验对象的个体差异带来的影响；设法创造稳定的维持不变的相同条件进行对照，以抵消或排除这些因素对实验对象的干扰；设法提供适宜条件，以排除不利环境条件对实验对象的影响；重复实验，排除偶然因素的干扰，减少实验误差。高考视点123\n：在设计对照实验时，首先要确定变量并加以正确设置，至于将谁作为变量则很容易确定，即要验证或探究谁则把谁作为变量，也就是要把所要验证或探究的中心条件作为变量。如要探索pH对淀粉酶活性的影响，则需把pH作为变量；要验证光合作用需要光则应将光作为变量；要验证光合作用需要CO2则把CO2作为变量等。四、实验设计型试题的解题突破点1．准确把握实验目的：明确实验要解决的“生物学事实”是什么?要解决该“生物学事实”的哪一方面?2．明确实验原理：分析实验所依据的科学原理是什么?涉及到的生物学及相关学科中的方法和原理有哪些?3．确定实验变量、设置对照实验：找出自变量和因变量，确定实验研究的因素，以及影响本实验的无关变量；构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段。4．设计出合理的实验装置和实验操作，得出预期实验结果和结论。五.分析评价型实验题解题策略审题“三明确”：明确目的明确变量明确原理解题“四步看”：一看对照二看变量三看操作四看结果（一）审题－－分析理解能力1、明确实验目的------是实验的核心弄清是验证性实验还是探究性实验，说出下列实验的类别：（1）某校研究性学习小组的同学想探究“不同浓度的生长素类似物对植物生长的作用”（2）为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验。（3）观察植物细胞的质壁分离和复原（4）观察SO2对植物的影响2、明确实验变量-----是解题的关键确认实验变量的方法方法一：直接从实验目的获取如：探究不同浓度的生长素类似物对植物生长的作用探究一定浓度的生长素类似物对不同植物生长的作用实验变量是什么？无关变量有哪些？方法二：分析实验目的和实验原理推出如：观察植物细胞的质壁分离和复原3、明确实验原理-----是正确解题的保证原理的来源：其一．来自题干，其二．课本中的相关知识。解读题干或联想课本相关知识来获取。如：探究不同浓度的生长素类似物对植物生长的作用。题中原理：不同浓度的生长素类似物对植物生长有作用。课本原理：生长素对植物的生长具有两重性。。低浓度的生长素可以促进植物生长，高浓度的生长素则抑制植物生长，甚至杀死植物。(二)解题----判断推理能力四步看：一看对照二看变量三看操作四看结果一看对照：需要什么对照、几个对照组如：“探究不同浓度的生长素类似物对植物生长的作用”实验二看变量：在实验中除要设计的单一变量外，其他条件都必须一致，特别注意实验过程中是否会因添加试剂、或进行某个操作而引起控制条件的不一致性。 ①实验对象的一致性②等量性原则：每次实验所加试剂的量要相等③实验控制时间的一致性④实验条件的一致性123\n三看操作如果是单一变量，则看：实验原理、实验取材、方法步骤 1．实验取材分析、评价及改进：选择实验材料是实验成功的关键，因此在实验分析时取材的分析往往是实验试题的内之一。例如：观察植物细胞有丝分裂实验、植物细胞的质壁分离和复原实验、都必须选择适宜的实验材料。是否可以用植物的叶肉细胞作为材料鉴定可溶性还原糖？（1）实验材料要恰当：经济、易得、好用、效果好如：不同情况下要合理地选用不同的水：清水、凉开水、蒸馏水、生理盐水。（2）实验用具要科学根据实验步骤，迁移运用教材相关实验中的实验用具。2．药品与试剂分析、评价及改进：药品与试剂的量、浓度、纯度等都是影响实验正确结果的重要因素，在进行实验分析时要逐一检查，不能忽视。例如：斐林试剂与双缩脲试剂。3．步骤及操作的分析、评价及改进：（1）是否漏做某个实验步骤；（2）操作步骤是否颠倒；（3）操作方法是否正确。四看结果解题关键：找到实验中隐藏的因果（逻辑）关系。1．在严谨的实验中，“因同则果同，因不同则果不同”。2．如果出现“因不同而果相同”，要具体分析：①如果因对立（即实验变量是“有”和“无”），则此“因”不是形成果的真正原因，即题中的实验变量对结果无影响。②如果因不对立，则两“因”中必有内在联系，即本质相同。六、探究性实验与验证性实验比较比较项目探究性实验验证性实验概念指实验者在不知晓实验结果的前提下,通过自已实验,探索,分析,研宄,得出结论,从而形成科学概念的一种认知活动指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果,巩固和加强有关知识内容,培养实验操作能力为目的的重复性实验实验目的探索研究对象的未知属性,特征以及与其他因素的关系验证已知对象的已知属性,特证以及与其他因素的关系实验假设一般采用“如果A,则B”形式表达,是根据现有的科学理论,事实,对所要研究的对象设想出一种或几种可能性的答案,解释因结论是已知的,故不存在假设问题实验原理因探究内容而异因验证内容而异实验步骤应有的实验实际上并未完成,需要自已设计应有的实验步骤,可以是曾做过或未做过的未知已恬123\n实验现象实验结果预期对应假设,分类讨论实验结论对应实验目的作出探究结论对应实验目的作出肯定结论举例实验名称鉴定某人是否糖尿验证某糖尿病人尿液中含糖实验原理相同(斐林试剂与可溶性还原糖作用呈现砖红色沉淀)实验步骤相同实验现象出现或不出现砖红色沉淀出现砖红色沉淀实验结果预期出现或不出现砖红色沉淀出现砖红色沉淀实验结论若出现砖红色沉淀,证明此人糖尿,为糖尿病患者;若不出现砖红色沉淀,证明此人不是糖尿病患者糖尿病患者尿液中含有还原糖热点一：评价与修正型试验分析例1、甲、乙、丙三位同学，围绕酶的特性，设计了如下实验，请运用你所学的知识，指出三位同学在实验设计中存在的问题并提出修正方案。(示例：某同学做唾液淀粉酶水解淀粉的实验：取一支试管，先加人2mL淀粉糊，然后再加人1mL唾液，放在水温37℃的烧杯内，一段时间后，向试管内滴加2滴碘液，结果不变蓝，说明唾液淀粉酶能够水解淀粉。缺乏对照，应再取1支试管，加人1mL蒸馏水代替唾液，其余条件都相同，起对照作用)(1)甲同学探究酶的高效性：取一支试管，加入2mLH2O2，再加2滴新鲜土豆研磨液，观察到产生大量气泡，用带火星的卫生香检测．卫生香猛烈燃烧，说明酶的催化作用具有高效性。(2)乙同学探究不同的酶其所需的pH条件不同：①取12支试管并编号为1～12，各加入2mL蛋清液，调节各试管的PH分别等于1～12；②同时向12支试管内加入胃蛋白酶和胰蛋白酶；③放在37℃左右的大烧杯内一段时间；④用双缩脲试剂检验试管中的蛋白质存在情况。(3)丙同学探究温度影响酶的活性：①取6支试管编号，A、A1、B、B1、C、C1。在6支试管中都加入等量的淀粉溶液和等量淀粉酶溶液。②A、A1试管放人60℃水中，B、Bl试管放人100℃水中，C、C1管放人冰水中，维持5分钟。③取出后各加人等量的碘液，观察。试验方案的评价，一般宜采用“五看评价法”实验变量设置是否有标记是否遵循了单一变量原则是否遵循了等量原则是否排除了干扰因一看对照有无对照实验如果有，看对照设计是否合理素二看步骤步骤的顺序是否合理步骤是否完整123\n具体操作有无违反生物学基本原理三看验证实验结果的验证目标是否准确实验结果的验证方法是否得当生物学材料选择是否得当四看材料实验器材选择是否合理药剂选择、使用方法、用量是否准确五看条件是否需要搅拌、加热等实验所需的温度、光照等条件是否合理热点二：假设与预期型实验例2、(2008年苏州模拟)根据下列实验回答问题。实验一：甲细菌在基本培养基中单独培养一结果无菌落产生；甲细菌在完全培养基中单独培养一结果产生了甲菌落。实验二：乙细菌在基本培养基中单独培养一结果无菌落产生；乙细菌在完全培养基中单独培养一结果产生了乙菌落。实验三；甲细菌与乙细菌混合在基本培养基中培养一结果有菌落产生。(1)如果实验三出现的是一种新菌落，既不是甲菌菌落，也不是乙菌菌落(已排除突变)，对这一实验现象的原因提出你的假设：。(2)如果在实验一的培养基中增添甲物质，则会出现甲细菌的菌落；实验二的培养基中增添乙物质，则会出现乙细菌的菌落；实验三是将甲细菌和乙细菌同时培养，结果出现了甲细菌和乙细菌两种菌落。根据上述实验现象提出你的假设：。归纳小结：此类试题要求对实验作出假设、预期。解题的一般思路是(1)变量关联法。有关假设、预期的考查，往往是给出了一定的实验过程，应注意分清自变量和因变量，“假设”实质上就是在自变量和因变量之间建立关联，阐明自变量如何引起因变量的变化。“预期”则是阐明给出一定的自变量会引起因变量如何变化。(2)现象联想法。分析实验现象，联想相关知识，寻求出现这种现象的原因，这个原因也就是“假设”。(3)因果联系法。已作出假设，进一步分析，若“假设”成立，则可能出现什么结果；若“假设”不成立，则可能出现什么结果，即“预期”。例3、转基因技术可以使某基因在植物体内过量表达，也可以抑制某基因表达。假设A基因通过控制赤霉素的合成来控制大豆的株高，请完成如下实验设计，以验证假设是否成立。(1)实验设计：(借助转基因技术．但不要求转基因的具体步骤)①分别测定正常与矮生植株的赤霉素含量和株高。②③(2)支持上述假设的预期结果：。(3)若假设成立，据此说明基因控制性状的方式：误区警示：判断验证假设是否成立时，一是容易忽略其实质为探究实验，二是明确其为探究实验后．回答(2)时只考虑探究实验预期及结果要进行分组讨论，而忽略支持上述假设的预期结果，从而回答有误。解答此类型题目时一定在明确实验目的的基础上，正确理解验证性实验和探究性实验的区别，然后认真审题后再作答。热点三：结果与结论预测实验例4、(2008年潍坊模拟)近期统计数据显示，癌症已成123\n为我国城乡居民的首要死因。有研究证明细胞癌变可能与端粒酶活性有关，如下表数据显示。(注：端粒酶是与染色体末端结构相关的一种细胞组分。)细胞类型增值代数端粒酶活性正常体细胞50～60无癌细胞无限有请完成下面的探究实验：实验目的：探究端粒酶与细胞癌变的关系。实验材料：癌细胞、端粒酶抑制剂、细胞培养液等。实验步骤：(1)(2)(3)结果预测及分析：例5、(2008·四川高考改造)I．(1)一般来说，细胞周期中的分裂间期与分裂期相比，持续时间短的时期是；动物细胞培养时，如果缺少氨基酸的供应，细胞一般会停在细胞周期的；假定体细胞的染色体数是10，将体细胞放人含有3H一胸腺嘧啶的培养液中培养，请推测其中一个细胞进行一次DNA复制后，该细胞在细胞分裂后期将有条染色体被标记。(2)在完成了“观察植物细胞的有丝分裂”实验后，教师给学生提供了一份“实验报告”的部分内容。(一)解离：剪取洋葱根尖5cm，放入盛有质量分数为15％的盐酸和体积分数为95％的酒精混合液(体积比为1：1)的玻璃皿中，在室温下解离3min～5min。(二)染色：把根尖放在盛有O．01g／mL龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3min～5min。(三)漂洗：将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。(四)制片：将根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上载玻片，用拇指轻轻按压载玻片……请改正“实验报告”中的3处错误。①；②；③。Ⅱ．为确定人体在运动时呼出气体中的CO2浓度是否比静止时高，某同学进行了如下探究：作出假设：人体在运动时呼出气体中CO2的浓度比静止时高。实验过程：①在3个烧杯中，分别注入100mL蒸馏水，测定其PH。②实验者在安静状态(静坐2min)、中度运动(步行2min)以及剧烈运动(跳绳2min)后，立即分别向上述3个烧杯的水中吹入等量气体，测定pH。经过多次重复实验，所得平均数据如下表：运动状况安静中度运动剧烈运动实验前pH6.16.16.1实验后pH5.95.65.3请回答：(1)作出上述假设的依据是。(2)该实验的原理是。(3)从表中数据可以看出越大，123\n下降幅度越大，由此可以得出结论：，从而可以验证上述假设。(4)人体代谢产生的C02，正常情况下来自三大类有机物的分解，这三大类物质是。人体糖代谢产生COz的细胞器是。预测类实验试题分析(1)结果：指可观察或测量的实验现象，应为实验实际出现的情况。(2)结论：结论的得出须依据实验结果，即若出现的结果与预期结果一致，则得出与先前的假说一致的结论或“假说成立”，若实验出现的结果与预期结果不符，则得出的结论应为“假说采成立”。(3)预测：预测实验结果和结论时，首先要分清是验证性实验还是探究性实验。验证性实验根据相关原理，结果只有一个，结论只有一个；探究性实验遵循完整性原则，结果有多种可能，每一个结果有一个结论。(4)解题的一般思路①通过实验目的或步骤(根据单一因素不同)找出实验变量，将实验分为多个对照组。②由因找果，分析实验变量与结果间的逻辑关系，得出正确结论(分结论)。热点四：数据与图表分析型实验例6、(2007年高考江苏卷)为研究环境污染物对某湖泊中生物的影响，一组学生开展了研究性学习。他们首先选取了该湖泊中5种不同的生物A、B、C、D、E，并对其进行消化道内食物组成的分析；然后又请当地一所湖泊研究所的专家对这5种生物体内2种污染物的含量进行了测定；再将研究数据绘制成下表。(1)为更直观地表达研究结果，请尝试利用上表中自由数据，在所给坐标上规范绘制柱形图，以比较5种生物体内2种污染物的含量。(2)根据上表所提供的信息，以食物网的形式表示5种生物之间的营养关系(以A、B、C、D、E代表五种生物)。图表类实验试题分析实验或调查的结果，有时需要对数据作一定的处理，常以表格、直方图、圆饼图、坐标曲线等的形式呈现。这类命题大多是给出特定的实验(或调查)的图表，要求对图表作出恰当的分析和解释，以及图表数据的相互转换。(1)表格类实验数据分析型试题解题的一般思路①123\n一般表格的首行和首列是基础，应分析各自所代表的变量，明确二变量之闻的关联。②认真分析表格数据，一定要进行纵、横比较，找出数据的变化规律。③分析数据中的最小值、最大值并找出原因。④分析引起数据变动的原因。(2)曲线类试题解题要点①认真读图，注意分析纵、横坐标的生物学含义。②注重分析原点、曲线与横纵坐标的交点、曲线的最值、曲线的走势(包括恒值、上升、下降、波动等)所代表的生物学含义。③走势不同的曲线要进行分区分析，找出原因。④找出曲线闻走势不同时的因果关系及其对应的生物学含义。热点五：补充完善实验设计例7、(2008年高考广东卷)某研究小组进行一个有关兔水盐代谢调节的实验，以下为实验报告。请予以完善。实验名称兔的水盐代谢调节(一)材料与方法(1)家兔12只，2．5kg／只，随机分为3组(甲、乙及丙组)，每组4只。(2)对甲组兔静脉滴注1．5％NaCL溶液，乙组滴注O．9％NaCl溶液，丙组滴注蒸馏水，滴注量均为200mL，O．5h滴完。(3)从滴注开始收集测定2h内兔的尿液量。(二)结果与分析(1)甲、乙、丙三组兔平均尿量比较：(2)原因：(三)讨论(1)实验设计时每组兔能否只用1只?为什么?(2)有人认为需要增加1组兔才能使本实验设计更为完善。你认为对该组兔最有必要作何实验处理?为什么?实验设计的一般步骤第一步：①分组——取按题目中给出的培养装置分组；取按题目中给出的培养对象、试剂、材料、条件分组；取极值等距离分组；取最适值等距离分组。②标号——能明确分析出实验组、对照组的可标为实验组、对照组；还可用字母如A、B……进行标号；对于多支试管建议最好用1、2、3……进行标号。第二步：①对照——实验目的中要研究的实验变量(自变量)要变形成对照，关键是要保持单一变量的原则。②相同——实验生物要相同；实验试剂要等量；实验条件要对等。第三步：①观察一反应或培养相同时间后，观察实验目的中的反应变量。②记录——可采用文字语言记录，也可采用表格、图表记录，但必须具体记录。限时训练：1．(2D08·全国卷Ⅱ)为了确定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应采用的方法是()A检测正常叶片中该矿质元素的含量B分析根系对该矿质元素的吸收过程C．分析环境条件对该矿质元素吸收的影响D观察含全部营养的培养液中去掉该矿质元素前、后植株生长发育状况2．在编号为1、2、3、4的四支试管中分别按如图所示加入相应的溶液后，置于适宜的温度条件下保温一段时间。然后分别向1、2号试管中加入斐林试剂各2mL，摇匀后将两试管置于水浴锅内加热煮沸，同时分别向3号和4号试管中加入双缩脲试剂各2mL，摇匀后将两试管置于冷水中,则四支试管的颜色变化是()A．1号和2号试管显砖红色，3号试管无色，4号试管显蓝色123\nB．1号试管显浅蓝色，2号试管无色，3号试管显紫色，4号试管显蓝色C．1号试管显砖红色．2号试管浅蓝色，3号和4号试管显紫色C．1号试管显砖红色，2号试管浅蓝色，3号试管显紫色，4号试管显蓝色3．丝瓜的花是单性花。某同学用正常的丝瓜雌花验证生长素的作用，他的设计是：在1号花开放前套上纸袋，花开后给雌蕊柱头涂一定浓度的生长素溶液；在2号花开花后进行人工授粉。此设计的缺陷是()A．2号花末套纸袋B．2号花末涂生长素C．缺乏只作套袋处理的雌花D．缺乏自然传粉的雌花4．下列关于“生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定”、“温度对酶活性的影响”、“观察植物细胞的有丝分裂”、“设计并制作小生态瓶，观察生态系统的稳定性”实验或实习的叙述中，不正确的是()A．生物组织中的脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，或被苏丹Ⅳ染液染成红色B．将相同温度下的淀粉酶溶液与淀粉溶液混合摇匀后，需再在该温度下保温5minC．用碱性染料将染色体或染色质染成深色，便于识别有丝分裂不同时期D．小生态瓶稳定性与物种组成、营养结构有密切关系，而与非生物因素无关5．下列有关叶绿体和光合作用的几个简单的小实验，你认为哪一个的结果是不可能的()A．叶绿体色素的丙酮提取液放于自然光和三棱镜之间，从三棱镜的一侧观察，连续光谱中变暗(暗带)的区域是红光和蓝紫光区域B．在温暖晴朗的一天下午，在某植物的向阳处采得一片叶，用酒精隔水加热脱色，并加碘液处理叶片，显微镜下观察到叶绿体变成蓝色C．将叶绿素的丙酮提取液置于适宜光源的照射下5h，加碘液处理后溶液呈蓝色D．将经过饥饿处理后的绿色正常叶片置于含有充足14CO2的密闭透明的照光小室内，3小时后在叶内淀粉中可检验到14C的存在6．某同学做了以下实验：用碘液检验一块干面包，面包变成了蓝紫色，然后咀嚼另一块同样的干面包，并用本尼迪特溶液(可使麦芽糖变红)检验，结果咀嚼后的面包变成红色。于是他得出了结论：面包被咀嚼后，其中的淀粉变成了麦芽糖。他的实验并不严密，原因在于()A．未检验咀嚼后的面包中是否仍含有淀粉B．未检验唾液中是否含淀粉C．未检验咀嚼前干面包中是否含麦芽糖D．未考虑面包的制作时间7．兔是一种恒温动物，是动物生理实验材料之一，下面利用兔做了相关实验。分析并回答相关问题：Ⅰ．为了探究调节体温的中枢是否为下丘脑，某校生物兴趣小组制定了以下实验方案：实验假设：下丘脑是调节体温的主要中枢。材料用具：略实验步骤：①取两只健康的、性别与生理状况相同的成年兔，并标记为甲、乙；②刚一定的方法破坏甲兔下丘脑，乙兔不作处理作为对照；③把甲、乙两兔置于可人工控制的温室中，室内温度调为O℃，在相对安静的条件下观察24小时，每隔4小时分别测量一次体温，并作好记录。预期结果与结论：①若甲兔体温发生明显改变，乙兔体温保持相对恒定，则假设成立；123\n③若甲、乙两兔体温均保持相对恒定，则假设不成立。请分析回答：(1)该兴趣小组没计的实验方案有哪些不妥之处，请把它指出来。①；②。(2)有的同学认为实验组与对照组可在同一只兔身上进行，你是否赞同这个观点?并说明理由。(3)若假设成点，下丘脑是调节体温的中枢，下面给出了四张坐标曲线图，表示兔的代谢状况与环境温度的关系(其中横轴表示环境温度，纵轴表示兔的耗氧量或酶促反应速率)。则符合甲兔生理状况的是；符合乙兔生理状况的是Ⅱ．某研究小组进一个有关兔水盐代谢调节的实验，以下为实验报告．请予以完善。实验名称兔的水盐代谢调节(一)材料与方法(1)家兔12只，2．5kg／只，随机分为3组(甲、乙及丙组)，每组4只。(2)对甲组兔静脉滴注1．5％NaCl溶液，乙组滴注0.9％NaCl溶液，丙组滴注蒸馏水。滴注量均为200mI。，0.5h滴完。(3)从滴注开始收集测定2h内兔的尿液量。(二)结果与分析(1)甲、乙、丙三组兔平均尿量比较：。(2)原因：。(三)讨论(1)实验设计时每组兔能否只用1只?为什么?。(2)有人认为需要增加1组兔才能使本实验设计更为完善，你认为对该组兔最有必要作何实验处理?为什么?123