2025年菁优高考生物压轴训练8_中考押题2026《中考押题》系列（9科全套实时更新中）_2026版中考《菁优系列》趋势分析+押题密卷+抢分秘籍+模拟考试_0062025菁优高考解密汇编-生物_压轴篇

2025年菁优高考生物压轴训练8 一．选择题（共15小题） 1．变异在生物界普遍存在，包括可遗传和不可遗传变异。下列关于生物变异的说法错误的是（ ） A．抑菌圈中出现大肠杆菌菌落，可能是部分大肠杆菌发生基因突变的结果 B．基因型为A～a的不同小鼠由于碱基甲基化程度不同使得毛色表现出介于黄色和黑色之间一系列过 渡类型，属于可遗传变异 C．纯合高茎豌豆和矮茎豌豆杂交后F 自交，F 中出现3：1的性状分离比，是基因重组的结果 1 2 D．低温处理洋葱根尖细胞6小时观察到部分细胞染色体数目加倍，是染色体变异的结果 2．下列关于细胞的结构和细胞中化合物的叙述错误的是（ ） A．细胞骨架的主要成分为蛋白质，与细胞运动、分裂和分化等生命活动有关 B．溶酶体内含有DNA酶、蛋白酶等多种水解酶，与维持细胞内部环境的稳定有关 C．骨骼肌细胞中，与核DNA结合的蛋白质可能是RNA聚合酶，但不可能是DNA聚合酶 D．捕获光能的色素分布在叶绿体类囊体薄膜上，与光合作用有关的酶则分布在叶绿体基质 3．光下气孔开启源于光照下保卫细胞液泡中的离子积累。由光合作用生成的 ATP驱动H+泵，向质膜外 泵出H+，建立膜内外的H+梯度，在H+电化学势的驱动下，Cl﹣经共向传递体进入保卫细胞。如图表示 光下气孔开启的部分过程，下列说法正确的是（ ） A．与无机催化剂相比，H+﹣ATP酶为化学反应提供的活化能更多，使之具有高效性 B．光在活化H+﹣ATP酶将H+转运至细胞外的过程中，光的作用是直接提供能量 C．H+运出细胞和Cl﹣进入细胞都属于逆浓度的运输 D．干旱季节，可对农作物喷洒适宜浓度的赤霉素类似物来促进气孔关闭，减少蒸腾作用 4．根据以如表中实验，对三对相对性状的遗传方式推断不正确的是（ ） 实验序号 亲本组合 子代 ① 饱满豆荚豌豆（♀）×不饱 全为饱满豆荚豌豆 1满豆荚豌豆（♂） 饱满豆荚豌豆（♂）×不饱 全为饱满豆荚豌豆 满豆荚豌豆（♀） ② 红果番茄植株甲（♀）×黄 植株甲所结番茄全为红果 果番茄植株（乙）（♂） 红果番茄植株甲（♂）×黄 植株乙所结番茄全为黄果 果番茄植株（乙）（♀） ③ 胚表皮深蓝色紫罗兰（♀） 全为胚表皮深蓝色 ×胚表皮黄色紫罗兰（♂） 胚表皮深蓝色紫罗兰（♂） 全为胚表皮黄色 ×胚表皮黄色紫罗兰（♀） A．实验①说明豌豆豆荚形状的遗传方式为细胞核遗传 B．实验②说明番茄果皮颜色的遗传方式为细胞核遗传 C．实验③说明胚表皮颜色的遗传方式为细胞质遗传 D．实验②的结果不能推断番茄果实颜色的遗传方式 5．研究人员观察并统计了不同浓度锶（Sr2+）溶液处理48h后根尖分生区细胞有丝分裂指数（有丝分裂 细胞数/观察统计的细胞总数×100%）、出现微核细胞和染色体畸变的细胞占统计细胞总数的比例，结 果如图所示。相关叙述正确的是（ ） A．计算有丝分裂指数、染色体畸变率和微核率均需统计处于分裂期的细胞数 B．Sr2+可诱导根尖分生区细胞出现程度不同的染色体断裂，进而形成微核细胞 C．Sr2+能抑制细胞分裂，且Sr2+的浓度与其对细胞分裂的抑制作用呈正相关 D．剪取根尖放入卡诺氏液浸泡后用75%酒精冲洗，以延长根尖保存时间 6．某果蝇的基因型是AaXBY，①～⑦是该果蝇体内细胞增殖不同时期的细胞中染色体数目与核DNA 分子数目的关系图，下列说法正确的是（ ） 2A．图中的n为2，细胞由⑥变为⑦的原因是着丝粒的断裂 B．细胞③一定含有两个染色体组，其基因组成可能为aaXBXB C．细胞④⑤一定处于有丝分裂的间期，该时期只有部分DNA分子能发生解旋过程 D．细胞②中一定不存在同源染色体，该细胞的名称可能为极体 7．某生物研究小组在密闭恒温玻璃室内进行植物栽培实验，连续48h测定温室内CO 浓度及植物CO 吸 2 2 收速率，得到如图所示曲线（整个过程呼吸作用强度恒定），下列叙述正确的是（ ） A．图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有3个 B．在24h时叶肉细胞合成ATP的场所只有线粒体 C．据图推测，实验开始的前24小时比后24小时的平均光照强度弱 D．据图推测，36h时该植物体内有机物的积累量最多 8．科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探 索实验，实验内容及结果见表。下列叙述错误的是（ ） 组别 1组 2组 3组 4组 培养液中唯一氮源 14NH 15NH 14NH 14NH Cl 4 4 Cl Cl Cl 4 4 繁殖代数 多代 多代 一代 两代 培养产物 A B B的子1代 B的子2代 3操作 提取DNA并离心 离心结果 仅为轻带 仅为重带 仅为中带（15N/ （14N/14N） （15N/15N） 14N） 轻带（14N/14N） 中带（15N/14N） A．要得到第2组的结果，须满足多代培养和培养液中的15N是唯一氮源两个条件 B．若将B的子1代DNA双链分开后再离心，其结果不能判断DNA的复制方式 C．若第3组离心结果为“轻”和“重”两条密度带，可判断DNA复制方式不是半保留复制 D．若设置第5组在14N培养液中培养B的子4代，DNA离心后密度带的数量和位置与第4组不同 9．由于缺乏的凝血因子不同，血友病存在甲和乙两种类型。控制甲型血友病的基因为 a，位于X染色体 上，控制乙型血友病的基因为b，位于常染色体上。图1是某家系血友病的遗传图谱，图2表示该家系 部分成员与血友病有关的基因的电泳结果（A、B、a、b基因均只电泳出一个条带）。下列分析正确的 是（ ） A．若对5号进行电泳，则出现条带①②③ B．5号与基因型和3号相同的女性婚配，他们生育一患血友病孩子的概率是 C．某些染色体A基因或B基因的缺失不可能导致机体患上血友病 D．条带①表示B基因，条带②表示A基因，该家族中3号患乙型血友病 10．tRNA可分为空载tRNA（不携带氨基酸的tRNA）和负载tRNA（携带氨基酸的tRNA），当氨基酸 供应不足时，空载tRNA的数量会增多，对DNA的转录和翻译过程产生抑制，从而减缓机体对氨基酸 的利用，其过程如图所示。下列有关叙述正确的是（ ） 4A．tRNA可能位于细胞质基质中，也可能位于细胞器中 B．空载tRNA对DNA的转录和翻译过程的调节属于正反馈调节 C．DNA的转录过程中没有A﹣U配对，翻译过程中没有T﹣A配对 D．当环境中缺乏氨基酸时，细胞中空载tRNA/负载tRNA的值会降低 11．甲状腺滤泡细胞内碘（I﹣）的浓度远高于细胞外液中的，细胞外液中的 I﹣进入甲状腺滤泡细胞是由 钠碘同向转运体（NIS）介导的，过程如图所示。硝酸根离子（ ）能与I﹣竞争NIS。在甲状腺癌患 者体内，NIS摄取I﹣的能力减弱。已知毒毛旋花苷能抑制钠钾泵的活性。下列有关分析合理的是（ ） A．I﹣以协助扩散的方式进入甲状腺滤泡细胞，不消耗细胞内的ATP B． 能抑制甲状腺滤泡细胞吸收I﹣，引起血浆中的甲状腺激素增多 C．毒毛旋花苷能促进甲状腺滤泡细胞吸收I﹣，有利于甲状腺激素的合成 D．甲状腺癌患者血浆中的促甲状腺激素释放激素的浓度可能会升高 12．某山地存在鸭跖草，品种A生长于悬崖底部，品种B生长于悬崖顶部，两者具有不同的表型。在山 地的某些坡度缓和的区域存在大量A和B的杂交种C且繁殖形成了种群（如图1），图2为品种A在 某时间段内H基因频率的变化情况。下列相关叙述不正确的一项是（ ） A．A和B适应性特征的出现，是自然选择造成的 B．协同进化存在于品种A和品种B之间，以及品种A和品种B与环境之间 C．杂交种C的形成，说明鸭跖草A、B两个种群之间无生殖隔离，是同一个物种 5D．自然选择直接作用于品种A的表型，最终导致H基因频率发生定向改变 13．如图是猕猴桃果实发育和成熟过程中体内激素动态变化如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（ ） A．猕猴桃果实内的生长素含量在开花后14天左右达到峰值，约为140ng/g鲜重 B．果实发育过程中，生长素主要促进细胞核的分裂，而细胞分裂素主要促进细胞质的分裂 C．图中实验结果显示，在猕猴桃发育成熟的各个时期，各种激素相互促进共同调节 D．开花后种子合成的生长素，通过输导组织运输到子房，促进子房发育为果实 14．科研人员从受四环素（TC）污染的猪场污泥中筛选四环素降解菌株MEH2305，为了进一步确定在 TC降解中起主要作用的是MEH2305的细胞内液还是细胞外液，将MEH2305在液体培养基中培养， 离心后，从菌悬液中提取细胞外液，然后将离心后的细菌细胞破碎制备细胞内液。将两种样品加入含 10mg/LTC的100mL液体培养基中，避光振荡培养，定期测定残余TC的浓度。下列叙述错误的是（ ） A．1～7d时，MEH2305降解组对TC的去除率高于对照组 B．液体培养基需先进行高压蒸汽灭菌再调pH C．振荡可使菌体MEH2305与培养液充分接触 6D．MEH2305细胞内液比细胞外液能更好地降解TC，细胞内液中可能存在修复酶活性的机制 15．菜籽粕含有35%～45%的蛋白质，是畜禽饲料的重要原料，但其中的单宁等物质限制了菜籽粕的应用。 研究者将不同菌种接种到菜籽粕与麸皮制成的固体培养基中发酵48h，测定菜籽粕中单宁的含量，结 果如图。下列说法正确的是（ ） A．菜籽粕与麸皮可为微生物的生长提供碳源和氮源，但不提供能量 B．为了避免发酵过程受到杂菌污染，可在培养基中添加适量抗生素 C．在图中四种微生物中，枯草芽孢杆菌对单宁的去除效果最为理想 D．对照组应为不接种微生物的培养基，同时各组还应设置重复实验 二．多选题（共5小题） （多选）16．藏羚羊是中国特有物种，属于国家一级保护动物，主要生活在海拔3700～5500米的青藏高 原。某研究团队对甲、乙、丙三个地区的藏羚羊种群特征进行调查，结果如图1、2所示。图1中Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别对应大（5～8龄）、中（3～5龄）、小（1～3龄）、幼（0～1龄）四个年龄（藏羚 羊最长寿命在8年左右）等级。图2为某草原中藏羚羊在数年内的出生率和死亡率的比值（R＝出生 率/死亡率）曲线图。下列说法错误的是（ ） A．年龄结构是决定种群密度大小的直接因素 B．图1中甲地区和乙地区未来一段时间内藏羚羊的种群密度会增加 C．预测图1中丙地区藏羚羊种群的R值会大于1 7D．图2中b～c段藏羚羊的种群密度会逐渐下降 （多选）17．阿尔茨海默症（AD）是一种神经退行性疾病，一直以来，针对AD的研究都是以神经元为 主。2022 年 8 月初，Amit 团队和 Schwartz 团队在 AD 中发现了一类“疾病相关的神经胶质细胞 （DOLs）”，并比较了不同年龄段野生型和AD模型小鼠中的DOLs的占比，结果如图。下列说法正 确的是（ ） A．该病患者短时记忆力减退可能与突触形态功能的改变及新突触的建立有关 B．神经系统中少数为神经胶质细胞，该细胞对神经元起到辅助作用 C．实验结果表明DOLs在AD模型小鼠细胞中的占比随年龄增大而上升 D．通过鉴定DOLs的特征基因产物，可为AD的治疗提供潜在的靶点 （多选）18．不对称PCR是利用不等量的一对引物来产生大量单链﹣限制性引物DNA（ssDNA）的方法。 加入的一对引物中含量较少的被称为限制性引物，含量较多的被称为非限制性引物。PCR反应的最初 的若干次循环中，其扩增产物主要是双链DNA（dsDNA），但当限制性引物消耗完后，就会产生大量 的ssDNA。不对称PCR的简单过程如图所示。假设模板DNA分子初始数量为a个，6次循环后开始扩 增产生ssDNA。下列叙述正确的是（ ） A．限制性引物和非限制性引物均需要依据模板DNA的碱基序列来设计 B．据图可知，最后大量获得的ssDNA与图中甲链的碱基序列相同 C．该不对称PCR过程中需要（26﹣1）a个限制性引物 8D．上述过程中子链分别沿限制性引物的5'端、非限制性引物的3'端延伸 （多选）19．田间常施用的草铵膦（含碳有机物）农药，在环境中难以降解。科学家通过图 1所示方法 筛选出了可降解草铵膦的植物乳杆菌（ST﹣3），并研究了固定态（固定在多孔载体上）和培养液中 游离态的ST﹣3的降解效果，结果如图2所示。下列相关叙述错误的有（ ） A．图1中②过程可使用无菌水，③④⑤过程应用以草铵膦为唯一碳源的培养基 B．图1中配制好的培养基可放入干热灭菌箱内进行灭菌处理 C．由图2可知，固定态ST﹣3对土壤中草铵膦的降解效果优于游离态ST﹣3 D．固定态ST﹣3降解率高可能是因为载体避免ST﹣3直接接触高浓度草铵膦 （多选）20．当茎端生长素的浓度高于叶片端时，叶片脱落，反之不脱落；乙烯会促进叶片脱落。为验 证生长素和乙烯对叶片脱落的影响，某小组进行了如图所示实验：制备长势和大小一致的外植体，均 分为4组，分别将其基部插入培养皿的琼脂中，封严皿盖，培养并观察。根据实验结果分析，下列叙 述不合理的是（ ） A．③中的叶柄脱落率大于①，是因为④中乙烯扩散至③ B．④中的叶柄脱落率大于②，是因为④中乙烯浓度小于② C．①中的叶柄脱落率小于②，是因为茎端生长素浓度①低于② D．①中叶柄脱落率随时间延长而增高，是因为①中茎端生长素浓度逐渐升高 三．解答题（共5小题） 21．叶色突变体的研究可提高人们对叶绿素代谢、叶绿体发育和光合作用机制的了解，为利用叶色突变 体和相关基因奠定基础。研究者以诱变剂处理野生型玉米（雌雄同株）品系 Z58后，经筛选得到一株 黄化突变体y12。 9（1）将y12与Z58杂交，其结果如下： 杂交亲本组合 F 表型 F 表型及数量 1 2 母本Z58×父本y12 均为绿色 绿色182株，黄化60株 母本y12×父本Z58 均为绿色 绿色227株，黄化73株 根据杂交结果可以得出：玉米叶色的绿色和黄化是由一对基因（A/a）控制的 ，符合基因 的分离定律；比较正反交结果可推断控制该性状的基因不可能位于 （多选）。 A.细胞核染色体 B.性染色体 C.线粒体DNA D.叶绿体DNA （2）为确定黄化基因在染色体上的位置，研究者将 Z58，y12、子代绿色植株及子代黄化植株建立混 合基因库，进行全基因组杂交，最终结果见图，判断A/a基因应位于 号染色体上。初步确 定该染色体上的Z412基因为候选基因，推测该基因可能为A基因。Z412基因编码谷氨酰﹣tRNA还原 酶，是叶绿素合成的第一个关键酶。 （3）为了进一步确认Z412基因突变是引起y12黄化的原因，研究者将潮霉素抗性基因与Z412基因一 起导入野生型玉米基因组中A基因所在染色体的非同源染色体上，构建了Z412基因过表达株系 OEZ412。 ①通过检测发现Z412基因在OEZ412中的表达量较野生型提高了10倍左右，而纯合的过表达株系表 达量会有几十倍的提高，推测OEZ412为 。 ②实验步骤：将OEZA12与y12杂交，得到的F 均为绿色植株，其中潮霉素抗性与不抗的比例为 1 。将F 中的潮霉素抗性植株自交，得到F 群体。预期结果： 1 2 若F 中植株出现绿色：黄化＝ ，说明Z412基因不是引起y12黄化的原因； 2 若F 中植株出现绿色：黄化＝ ，说明Z412基因是引起y12黄化的原因。 2 22．暗反应中的核酮糖﹣1，5﹣二磷酸羧化酶/加氧酶（简记为R酶）是一种双功能酶，催化反应的方向 如图所示。光下经过程①产生CO 的过程被称为光呼吸，发生于强光干旱环境中。固定 CO 后首先产 2 2 10生三碳化合物的植物称为C 植物，如小麦；固定CO 后首先产生四碳化合物的植物称为C 植物，其 3 2 4 叶肉细胞中的叶绿体有类囊体，没有R酶，能进行光反应；而维管束鞘细胞无类囊体；但有R酶，能 进行暗反应，如玉米。两者部分代谢过程如图所示。 注：C 表示乙醇酸，PEP表示磷酸烯醇式丙酮酸，PEP﹣C表示磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，可浓缩低 2 浓度的CO 。虚线方框内的代谢过程为C 植物叶肉细胞与C 植物维管束鞘细胞共有。 2 3 4 （1）过程①②均发生于 中。从O 和CO 的含量变化分析，强光干旱环境下，植物的 2 2 光呼吸增强的原因是 。 （2）强光下的光反应产物积累会诱发自由基产生，光呼吸是光合作用一个损耗能量的副反应，结合图 中信息，推测光呼吸对植物的积极生理意义： （答出一点即可）。 （3）C 植物光合作用发生在 细胞中。推测C 植物的光呼吸强度 （填 4 4 “高于”或“低于”）C 植物，原因是 。 3 （4）目前，提高作物光合作用效率可以从两方面着手：一是优化光能的吸收、传递和转化效率；二是 提高光合碳同化效率。结合本题中信息及所学生物学知识，请从提高光合碳同化效率的角度提出一个 简单的方案： 。 23．光合产物在源（叶片）和库（花、果实和种子）器官之间的分配与运输将直接影响农作物的产量。 回答下列问题： Ⅰ.（1）水稻的卡尔文循环中第一个光合还原产物是 ，该产物在叶肉细胞的 中被转化为蔗糖。蔗糖从叶片运输到库器官的过程如图甲所示，筛管细胞消耗 ATP 形成的 驱动蔗糖逆浓度梯度进入筛管。 11（2）研究者筛选到一花器官发育异常的突变体dao，该突变体中DAO酶（催化生长素的氧化分解） 失活，生长素浓度 ，引起光合产物分配异常，导致花器官发育异常。 Ⅱ.进一步研究发现，生长素可促进转录因子 OsARF18的表达，而OsARF18抑制SUT1的表达。为验 证上述发现，研究者设计如下实验： （1）实验方案： ①将野生型水稻随机分为两组，编号甲、乙，甲组（实验组）喷施 ，乙组（对照组） ，另取dao水稻为丙组，不作处理。 ②相同条件下培养，检测OsARF18、SUT1的表达量。 （2）用柱形图表示甲、乙两组的预期结果。 （3）分析与讨论： ①检测OsARF18、SUT1表达量时需先对蛋白质进行分离和纯化，利用SDS﹣聚丙酰胺凝胶电泳可分 离不同大小的蛋白质分子，蛋白质分子量越大，迁移速度 。SDS会使蛋白质变为链状结构， 可排除蛋白质的 对迁移速度的影响。 ②若某水稻品系过量表达OsARFl8基因，预测该水稻品系的产量会 。 ③用14CO 饲喂野生型、dao的叶片24小时，测定两组植株各部位放射性强度，结果如图乙。结合上 2 述内容分析，造成dao与野生型放射性分布不同的原因是 。 24．红外相机技术现广泛应用于一些野生动物种群的调查之中，当恒温动物一靠近，就会触发相机拍摄 照片或视频。采用相同侧面部位的斑纹、体型、毛色等特征对比同一地点一个小时内连续拍摄的照片， 以判断是否属同一个体的同一次拍摄，将不同次数的照片定义为独立照片。拥有独立照片数多的确定 为本区域主要物种。按月统计物种的拍摄率，来体现该物种在该月份该区域出现的频次。以下是利用 该技术对洞庭湖保护区内部分种群的调查结果。 洞庭湖保护区不同地点红外相机的独立照片数 12名称 生境1 生境2 生境3 合计 绿翅鸭 19 8 24 51 绿头鸭 3 14 0 17 鹤鹬 30 0 6 36 青脚鹬 118 2 0 120 罗纹鸭 0 113 1 114 （1）由表可知保护区中占优势的两个物种是 。 （2）柱形图说明了群落有 性，青脚鹬在 12月和1月出现频次较高的原因可能是 。青脚鹬与罗纹鸭在群落中的生态位不同，其意义是 。 （3）传统标记重捕估算动物的种群密度时用标记数M、重捕数n、重捕标记数m，求出种群数量N。 利用红外相机拍摄的数据，基于标记重捕模型也可以估算动物的种群密度。该模型中通过相同侧面部 位的斑纹、体型、毛色等特征作为动物天然的标记，这与传统方法相比优点是 。在该模型中有重要参数Pi（表示个体i在相机位点j的捕获率），模型中的Pij相当于传统标记重捕 中的 。（选用含N、M、n、m的式子表示） （4）为保护洞庭湖保护区的生物多样性和生态系统的稳定性，实施了生态廊道修复，提升了鸟类生活 繁衍的环境质量，并拓展了鸟类分布的空间。 ①建立迁徙廊道还能遏制濒危鸟类的灭绝，其原因是 。 ②修复生态廊道能提高鸟类分布和栖息空间，试从生态位和生态工程的协调原理的角度，提出合理的 植被种植策略： 。 （5）经调查发现，洞庭湖存在着一定程度的物种入侵现象，使生物多样性锐减。例如，空心莲子草。 若要在该湖区展开生物防治，可以选用的方法有 （答出一点即可）。 25．为探究CO 浓度、补光光质和时间对植物生物量的影响，科学家分别用银杏和番茄进行了如下实验。 2 请回答下列问题： 13（1）为探究大气CO 浓度上升对银杏叶片光反应的影响，研究人员将银杏分别置于 CO 浓度为 2 2 700 mol•mol﹣1（实验组）和370 mol•mol﹣1（对照组）的气室中培养。在第1生长季（0～100天）和 第2μ生长季（360～450天），测定μ银杏叶片净光合速率和叶绿素含量的变化，分别如图所示。 ①叶绿体中光合色素吸收的光能，一部分将水分解为氧和 ，后者可与NADP+、电子结合， 形成NADPH。 ②根据图1和图2的实验结果，在第1生长季中，主要因为 ，所以实验组净 光合速率高于对照组。 ③叶绿素含量 （“是”或“不是”）限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素，判 断依据是 。 （2）为提高温室番茄产量，科研人员研究温室补光情况对番茄净光合速率Pn的影响，实验结果如图 3所示。为提高温室番茄产量，某研究者据图 3的实验结果，认为“每日补照4h红蓝复合光”为最佳 补光方案，他的判断依据是 ；但也有研究者认为该实验方案不完善，原因是 。 142025年菁优高考生物压轴训练8 参考答案与试题解析 一．选择题（共15小题） 1．变异在生物界普遍存在，包括可遗传和不可遗传变异。下列关于生物变异的说法错误的是（ ） A．抑菌圈中出现大肠杆菌菌落，可能是部分大肠杆菌发生基因突变的结果 B．基因型为A～a的不同小鼠由于碱基甲基化程度不同使得毛色表现出介于黄色和黑色之间一系列过 渡类型，属于可遗传变异 C．纯合高茎豌豆和矮茎豌豆杂交后F 自交，F 中出现3：1的性状分离比，是基因重组的结果 1 2 D．低温处理洋葱根尖细胞6小时观察到部分细胞染色体数目加倍，是染色体变异的结果 【考点】低温诱导染色体加倍实验；染色体结构的变异；基因突变的概念、原因、特点及意义；基因 重组及意义． 菁优网版权所有 【专题】正推法；基因重组、基因突变和染色体变异． 【答案】C 【分析】可遗传的变异有三种来源：基因突变、染色体变异和基因重组： （1）基因突变是基因结构的改变，包括碱基的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分 裂的间期。 （2）基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由 组合，另外，外源基因的导入也会引起基因重组。 （3）染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四 种类型。染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染 色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。 【解答】解：A、大肠杆菌是原核生物，可通过基因突变产生新性状，由含有抗生素的环境将抗性菌 株筛选出来，A正确； B、小鼠基因甲基化修饰属于表观遗传，属于可遗传变异，B正确； C、豌豆高茎和矮茎由一对相对性状决定，不存在基因重组，F 中出现3：1性状分离比是等位基因分 2 离以及雌雄配子随机结合的结果，C错误； D、低温可抑制纺锤体的形成，低温处理洋葱根尖细胞 6小时可导致处于有丝分裂的细胞中因为纺锤 体形成异常而染色体数目加倍，属于染色体变异，D正确。 故选：C。 【点评】本题考查生物变异的相关知识，要求考生识记基因突变的概念及意义；识记基因重组的类型； 识记染色体变异的类型，能结合所学的知识准确答题。 152．下列关于细胞的结构和细胞中化合物的叙述错误的是（ ） A．细胞骨架的主要成分为蛋白质，与细胞运动、分裂和分化等生命活动有关 B．溶酶体内含有DNA酶、蛋白酶等多种水解酶，与维持细胞内部环境的稳定有关 C．骨骼肌细胞中，与核DNA结合的蛋白质可能是RNA聚合酶，但不可能是DNA聚合酶 D．捕获光能的色素分布在叶绿体类囊体薄膜上，与光合作用有关的酶则分布在叶绿体基质 【考点】各类细胞器的结构和功能． 菁优网版权所有 【专题】细胞器；遗传信息的转录和翻译． 【答案】D 【分析】细胞骨架是由蛋白纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着细胞器，与细胞 的运动、分裂、分化等生命活动有关。 【解答】解：A、细胞骨架能够维持细胞形态，锚定并支撑着细胞器，是由蛋白纤维组成的网架结构， 即细胞骨架的主要成分为蛋白质，与细胞运动、分裂和分化等生命活动有关，A正确； B、溶酶体内含有DNA酶、蛋白酶等多种水解酶，能吞噬并清除进入细胞的病毒和病菌，消化并分解 细胞内衰老、损伤的细胞器，因此，溶酶体与维持细胞内部环境的稳定有关，B正确； C、骨骼肌细胞中，与核DNA结合的蛋白质可能是RNA聚合酶，但不可能是DNA聚合酶，因为骨骼 肌细胞为高度分化的细胞，其中的DNA不进行复制，C正确； D、捕获光能的色素主要存在于叶绿体的类囊体薄膜上，与光合作用有关的酶则分布在叶绿体类囊体 薄膜和叶绿体基质中，D错误。 故选：D。 【点评】本题考查了细胞结构的相关知识，意在考查考生理解所学知识要点，把握知识间内在联系的 能力；能运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断，难度适中。 3．光下气孔开启源于光照下保卫细胞液泡中的离子积累。由光合作用生成的 ATP驱动H+泵，向质膜外 泵出H+，建立膜内外的H+梯度，在H+电化学势的驱动下，Cl﹣经共向传递体进入保卫细胞。如图表示 光下气孔开启的部分过程，下列说法正确的是（ ） 16A．与无机催化剂相比，H+﹣ATP酶为化学反应提供的活化能更多，使之具有高效性 B．光在活化H+﹣ATP酶将H+转运至细胞外的过程中，光的作用是直接提供能量 C．H+运出细胞和Cl﹣进入细胞都属于逆浓度的运输 D．干旱季节，可对农作物喷洒适宜浓度的赤霉素类似物来促进气孔关闭，减少蒸腾作用 【考点】物质跨膜运输的方式及其异同；酶促反应的原理；植物生长调节剂的类型和作用． 菁优网版权所有 【专题】模式图；物质跨膜运输；酶在代谢中的作用；植物激素调节． 【答案】C 【分析】据图分析：氢离子以主动运输的方式运出保卫细胞，同时钾离子和氯离子进入保卫细胞使保 卫细胞渗透压升高，吸水能力增强，细胞膨胀，气孔张开。 【解答】解：A、与无机催化剂相比，酶降低化学反应的活化能更显著使之具有高效性，但是酶不能 为化学反应提供活化能，A错误； B、光是活化H+—ATP酶的信号，不能为主动运输直接供能，B错误； C、光合作用生成的ATP驱动H+泵，向质膜外泵出H+，建立膜内外的H+梯度，在H+电化学势的驱动 下，Cl﹣经共向传递体进入保卫细胞，H+运出细胞和Cl﹣进入细胞都是需要能量的，运输方式为主动运 输，方向为逆浓度，C正确； D、促进气孔关闭的是脱落酸，D错误。 故选：C。 【点评】本题考查学生从题中获取相关信息，并结合所学物质跨膜运输的方式、酶促反应的原理以及 植物激素的知识做出正确判断，属于理解层次的内容，难度适中。 4．根据以如表中实验，对三对相对性状的遗传方式推断不正确的是（ ） 实验序号 亲本组合 子代 ① 饱满豆荚豌豆（♀）×不饱 全为饱满豆荚豌豆 满豆荚豌豆（♂） 饱满豆荚豌豆（♂）×不饱 全为饱满豆荚豌豆 17满豆荚豌豆（♀） ② 红果番茄植株甲（♀）×黄 植株甲所结番茄全为红果 果番茄植株（乙）（♂） 红果番茄植株甲（♂）×黄 植株乙所结番茄全为黄果 果番茄植株（乙）（♀） ③ 胚表皮深蓝色紫罗兰（♀） 全为胚表皮深蓝色 ×胚表皮黄色紫罗兰（♂） 胚表皮深蓝色紫罗兰（♂） 全为胚表皮黄色 ×胚表皮黄色紫罗兰（♀） A．实验①说明豌豆豆荚形状的遗传方式为细胞核遗传 B．实验②说明番茄果皮颜色的遗传方式为细胞核遗传 C．实验③说明胚表皮颜色的遗传方式为细胞质遗传 D．实验②的结果不能推断番茄果实颜色的遗传方式 【考点】基因的分离定律的实质及应用． 菁优网版权所有 【专题】数据表格；正推法． 【答案】B 【分析】通过正反交实验，如果子代的表型总是与母本相同，则该性状是细胞质遗传；否则是细胞核 遗传，故结合题干信息可知，豌豆豆荚形状为细胞核遗传，番茄果实颜色遗传方式不能确定，紫罗兰 胚表皮颜色为细胞质遗传。 【解答】解：通过正反交实验，如果子代的表型总是与母本相同，则该性状是细胞质遗传；否则是细 胞核遗传，故结合题干信息可知，豌豆豆荚形状为细胞核遗传，番茄果实颜色遗传方式不能确定，紫 罗兰胚表皮颜色为细胞质遗传，B符合题意，ACD不符合题意。 故选：B。 【点评】本题考查了确定质遗传还是核遗传的方式—正反交实验，考查考生的理解和应用能力，难度 适中。 5．研究人员观察并统计了不同浓度锶（Sr2+）溶液处理48h后根尖分生区细胞有丝分裂指数（有丝分裂 细胞数/观察统计的细胞总数×100%）、出现微核细胞和染色体畸变的细胞占统计细胞总数的比例，结 果如图所示。相关叙述正确的是（ ） 18A．计算有丝分裂指数、染色体畸变率和微核率均需统计处于分裂期的细胞数 B．Sr2+可诱导根尖分生区细胞出现程度不同的染色体断裂，进而形成微核细胞 C．Sr2+能抑制细胞分裂，且Sr2+的浓度与其对细胞分裂的抑制作用呈正相关 D．剪取根尖放入卡诺氏液浸泡后用75%酒精冲洗，以延长根尖保存时间 【考点】观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂． 菁优网版权所有 【专题】坐标曲线图；有丝分裂． 【答案】B 【分析】分析曲线图可知，低浓度的锶（Sr2+）促进细胞分裂，高浓度的锶（Sr2+）抑制细胞分裂；锶 （Sr2+）使机体出现微核细胞和染色体畸变的细胞数目增加，且浓度越大，影响越大。 【解答】解：A、计算有丝分裂指数，需要统计处于分裂期的细胞数，但是染色体畸变率和微核率不 需要统计，A错误； B、根据图2可知，染色体畸变率和微核率随着锶（Sr2+）浓度的上升而增大，这表明Sr2+可诱导根尖 分生区细胞出现程度不同的染色体断裂，进而形成微核细胞，B正确； C、分析图1可知，低浓度的锶（Sr2+）促进细胞分裂，C错误； D、剪取根尖放入卡诺氏液浸泡后用75%酒精冲洗，是为了固定细胞的形态，D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了不同浓度锶（Sr2+）溶液对细胞分裂的影响，意在考查考生分析曲线图获取信息的 能力，难度适中。 6．某果蝇的基因型是AaXBY，①～⑦是该果蝇体内细胞增殖不同时期的细胞中染色体数目与核DNA 分子数目的关系图，下列说法正确的是（ ） A．图中的n为2，细胞由⑥变为⑦的原因是着丝粒的断裂 B．细胞③一定含有两个染色体组，其基因组成可能为aaXBXB C．细胞④⑤一定处于有丝分裂的间期，该时期只有部分DNA分子能发生解旋过程 19D．细胞②中一定不存在同源染色体，该细胞的名称可能为极体 【考点】细胞的减数分裂；细胞的有丝分裂过程、特征及意义． 菁优网版权所有 【专题】坐标曲线图；有丝分裂；减数分裂． 【答案】B 【分析】1、减数分裂各时期的特征： ①减数分裂前的间期：完成DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞适度生长，DNA数目加倍，染色体 数目不变。 ②减数第一次分裂：前期，同源染色体两两配对，形成四分体；中期，同源染色体成对的排列在赤道 板两侧；后期，同源染色体彼此分离（非同源染色体自由组合），移向细胞两极；末期，细胞分裂为 两个子细胞，染色体数目是体细胞数目的一半。 ③减数第二次分裂：前期，没有同源染色体，染色体散乱分布；中期，没有同源染色体，着丝粒排列 在赤道板上；后期，没有同源染色体，着丝粒分裂，两条子染色体移向细胞两极；末期，细胞分裂为 两个子细胞，子细胞染色体数目是体细胞染色体数目的一半。 2、有丝分裂各时期的特征： 有丝分裂前的间期：完成DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞适度生长，DNA数目加倍，染色体数 目不变。有丝分裂前期，有同源染色体，染色体散乱分布；有丝分裂中期，有同源染色体，着丝粒排 列在赤道板上；有丝分裂后期，有同源染色体，着丝粒分裂，两条子染色体移向细胞两极；有丝分裂 末期，细胞分裂为两个子细胞，子细胞染色体数目与体细胞染色体数目相同。 【解答】解：A、题中动物为果蝇，正常体细胞中染色体数为2n＝8，则n＝4，A错误； B、细胞③染色体数为2n，一定含有两个染色体组，该细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期，此时该细胞的 基因组成可能为aaXBXB，B正确； C、有丝分裂、减数分裂过程中都进行DNA分子的复制，DNA分子复制时，DNA都要解旋，C错误； D、该果蝇的基因型是AaXBY，为雄性，不可能产生极体，D错误。 故选：B。 【点评】本题结合染色体、核DNA数目变化有关曲线考查有丝分裂和减数分裂，要求学生有一定的理 解分析能力，能够结合染色体行为特征及数目变化判断细胞所处时期，并进行分析应用。 7．某生物研究小组在密闭恒温玻璃室内进行植物栽培实验，连续48h测定温室内CO 浓度及植物CO 吸 2 2 收速率，得到如图所示曲线（整个过程呼吸作用强度恒定），下列叙述正确的是（ ） 20A．图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有3个 B．在24h时叶肉细胞合成ATP的场所只有线粒体 C．据图推测，实验开始的前24小时比后24小时的平均光照强度弱 D．据图推测，36h时该植物体内有机物的积累量最多 【考点】光合作用的影响因素及应用． 菁优网版权所有 【专题】坐标曲线图；光合作用与细胞呼吸． 【答案】C 【分析】图中的CO 吸收速率为可表示该植物的净光合速率，室内CO 浓度变化可表示该植物有机物 2 2 的积累量。从曲线可知实验的前3小时内植物只进行呼吸作用，6h时叶肉细胞呼吸速率与光合速率相 等，此时细胞既不从外界吸收也不向外界释放CO ，其呼吸产生的CO 正好供应给光合作用，图中呼 2 2 吸速率与光合速率相等的时间点有4个，即6、18、30、42小时。图中的CO 吸收速率为净光合速率， 2 当CO 吸收速率大于0时就有有机物的积累，因此图中6～18h、30～42h内均有有机物的积累。 2 【解答】解：A、根据试题分析，图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有4个，即6、18、30、 42小时，A错误； B、在24h时，叶肉细胞能进行细胞呼吸，不能进行光合作用，合成ATP的场所有线粒体和细胞质基 质，B错误； C、据图可知，实验开始的前24小时，二氧化碳含量不变，植物的呼吸速率与光合速率相等，没有有 机物的积累，后24小时二氧化碳含量下降，植物积累了有机物，据此推测实验开始的前24小时比后 24小时的平均光照强度弱，C正确； D、据图推测，42h时，室内的二氧化碳浓度最低，有机物的积累量最多，D错误。 故选：C。 【点评】本题考查光合作用、细胞呼吸及其影响因素，意在考查学生对知识的理解和应用能力、分析 题图获取信息的能力。 8．科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探 索实验，实验内容及结果见表。下列叙述错误的是（ ） 组别 1组 2组 3组 4组 21培养液中唯一氮源 14NH 15NH 14NH 14NH Cl 4 4 Cl Cl Cl 4 4 繁殖代数 多代 多代 一代 两代 培养产物 A B B的子1代 B的子2代 操作 提取DNA并离心 离心结果 仅为轻带 仅为重带 仅为中带（15N/ （14N/14N） （15N/15N） 14N） 轻带（14N/14N） 中带（15N/14N） A．要得到第2组的结果，须满足多代培养和培养液中的15N是唯一氮源两个条件 B．若将B的子1代DNA双链分开后再离心，其结果不能判断DNA的复制方式 C．若第3组离心结果为“轻”和“重”两条密度带，可判断DNA复制方式不是半保留复制 D．若设置第5组在14N培养液中培养B的子4代，DNA离心后密度带的数量和位置与第4组不同 【考点】证明DNA半保留复制的实验． 菁优网版权所有 【专题】数据表格；DNA分子结构和复制． 【答案】D 【分析】分析表格：DNA的复制方式可能为半保留复制、全保留复制和混合复制。若为全保留复制， 则3组中子代DNA经离心后应该分为轻带（14N/14N）和重带（15N/15N），而实际只有中带（14N/ 15N），说明DNA复制不是全保留复制；若为混合复制，则4组中子代DNA经离心后应该只有中带 （14N/15N），而实际结果与之不符，说明DNA复制不是混合复制，则DNA的复制方式为半保留复制。 【解答】解：A、第二组的结果是全是15N/15N，须满足多代培养和培养液中的15N是唯一氮源两个条 件，A正确； B、DNA无论是半保留复制还是全保留复制，将B的子1代DNA双链分开后再离心，其结果相同，都 是 重带、 轻带，故无法判断其复制方式，B正确； C、若DNA复制方式是半保留复制，则第3组离心结果应该为“轻”和“中”两条密度带，若第 3组 离心结果为“轻”和“重”两条密度带，可判断DNA复制方式不是半保留复制，C正确； D、若设置第5组在14N培养液中培养B的子4代，DNA离心后应该为“轻”和“中”两条密度带， 密度带的数量和位置与第4组相同，D错误。 故选：D。 【点评】本题以大肠杆菌为素材，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探 索实验，要求考生认真分析表中实验结果，根据结果推测DNA复制方式，得出正确的实验结论，属于 考纲理解和应用层次的考查。 229．由于缺乏的凝血因子不同，血友病存在甲和乙两种类型。控制甲型血友病的基因为 a，位于X染色体 上，控制乙型血友病的基因为b，位于常染色体上。图1是某家系血友病的遗传图谱，图2表示该家系 部分成员与血友病有关的基因的电泳结果（A、B、a、b基因均只电泳出一个条带）。下列分析正确的 是（ ） A．若对5号进行电泳，则出现条带①②③ B．5号与基因型和3号相同的女性婚配，他们生育一患血友病孩子的概率是 C．某些染色体A基因或B基因的缺失不可能导致机体患上血友病 D．条带①表示B基因，条带②表示A基因，该家族中3号患乙型血友病 【考点】伴性遗传． 菁优网版权所有 【专题】遗传系谱图；基因分离定律和自由组合定律；伴性遗传． 【答案】D 【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂形成配子的过 程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立 遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。 2、根据图1分析可知，1号、2号正常，3号为患病女性。再结合图2分析2号，图2显示其出现三条 带，说明其含有A、B、a、b基因中的3个，又因为2号为正常男性（只有一条X染色体，基因型为 XAY），说明其基因型为BbXAY，条带④为a基因。分析4号，图2显示其出现两条带，说明其含有 A、B、a、b基因中的2个，同时4号为正常男性（XAY），所以基因型为BBXAY，推测条带③为b 基因。再分析3号，因为其母亲1号基因型BbXAXa，其父亲2号因型为BbXAY，所以女患者3号一定 含有XA，3号的致病基因为 b，且b纯合，又因图 2显示其出现三条带，所以 3号基因型只能为 bbXAXa，推测条带①为B基因，条带②为A基因。 【解答】解：A、1号基因型BbXAXa，2号基因型为BbXAY，他们正常儿子5号的基因型为BBXAY或 BbXAY，因此若对5号进行电泳，可能含有条带①②③或①②，A错误； B、5号基因型为 BBXAY或 BbXAY，与基因型和3号相同的女性bbXAXa婚配，他们生育患甲型血 友病孩子（XaY）的概率为 ，他们生育患乙型血友病孩子（bb）的概率为 × ＝ ，则他们生育正 23常孩子的概率为（1﹣ ）×（1﹣ ）＝ ，所以他们生育患血友病孩子的概率为1﹣ ＝ ，B错误； C、若基因型为Bb的个体B基因所在染色体发生片段缺失，或基因型为XAXa个体的A基因所在染色 体发生片段缺失，则个体可能患血友病，C错误。 D、根据图1分析可知，1号、2号正常，3号为患病女性。再结合图2分析2号，图2显示其出现三条 带，说明其含有A、B、a、b基因中的3个，又因为2号为正常男性（只有一条X染色体，基因型为 XAY），说明其基因型为BbXAY，条带④为a基因。分析4号，图2显示其出现两条带，说明其含有 A、B、a、b基因中的2个，同时4号为正常男性（XAY），所以基因型为BBXAY，推测条带③为b 基因。再分析3号，因为其母亲1号基因型BbXAXa，其父亲2号因型为BbXAY，所以女患者3号一定 含有XA，3号的致病基因为 b，且b纯合，又因图 2显示其出现三条带，所以 3号基因型只能为 bbXAXa，推测条带①为B基因，条带②为A基因，3号患乙型血友病，D正确。 故选：D。 【点评】本题考查基因的分离定律和自由组合定律以及伴性遗传有关知识，要求学生理解两个定律的 实质，明确伴性遗传的遗传特点，在准确分析题干信息的基础上运用所学知识和方法解决问题。 10．tRNA可分为空载tRNA（不携带氨基酸的tRNA）和负载tRNA（携带氨基酸的tRNA），当氨基酸 供应不足时，空载tRNA的数量会增多，对DNA的转录和翻译过程产生抑制，从而减缓机体对氨基酸 的利用，其过程如图所示。下列有关叙述正确的是（ ） A．tRNA可能位于细胞质基质中，也可能位于细胞器中 B．空载tRNA对DNA的转录和翻译过程的调节属于正反馈调节 C．DNA的转录过程中没有A﹣U配对，翻译过程中没有T﹣A配对 D．当环境中缺乏氨基酸时，细胞中空载tRNA/负载tRNA的值会降低 【考点】遗传信息的转录和翻译． 菁优网版权所有 【专题】正推法；遗传信息的转录和翻译． 【答案】A 【分析】转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程需要核糖核苷酸作为原料；翻译是 24指在核糖体上，以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程，该过程还需要 tRNA来运转氨 基酸。 【解答】解：A、tRNA可在翻译过程中搬运氨基酸，翻译的场所包括细胞质基质和线粒体基质、叶绿 体基质，故tRNA可能位于细胞质基质中，也可能位于细胞器中，A正确； B、当氨基酸供应不足时，空载tRNA的数量会增多，对DNA的转录和翻译过程产生抑制，从而减缓 机体对氨基酸的利用，因此空载tRNA对DNA的转录和翻译过程的调节属于负反馈调节，B错误； C、DNA的转录过程中有A﹣U配对，翻译过程中没有T—A配对，C错误； D、当环境中缺乏氨基酸时，空载tRNA的数量会增多，细胞中空载tRNA/负载tRNA的值会升高，D 错误。 故选：A。 【点评】本题考查基因表达的过程，意在考查考生对知识的理解和识记能力。 11．甲状腺滤泡细胞内碘（I﹣）的浓度远高于细胞外液中的，细胞外液中的 I﹣进入甲状腺滤泡细胞是由 钠碘同向转运体（NIS）介导的，过程如图所示。硝酸根离子（ ）能与I﹣竞争NIS。在甲状腺癌患 者体内，NIS摄取I﹣的能力减弱。已知毒毛旋花苷能抑制钠钾泵的活性。下列有关分析合理的是（ ） A．I﹣以协助扩散的方式进入甲状腺滤泡细胞，不消耗细胞内的ATP B． 能抑制甲状腺滤泡细胞吸收I﹣，引起血浆中的甲状腺激素增多 C．毒毛旋花苷能促进甲状腺滤泡细胞吸收I﹣，有利于甲状腺激素的合成 D．甲状腺癌患者血浆中的促甲状腺激素释放激素的浓度可能会升高 【考点】物质跨膜运输的方式及其异同． 菁优网版权所有 【专题】模式图；正推法；物质跨膜运输． 【答案】D 【分析】根据题图分析：甲状腺滤泡细胞内的I﹣浓度比血浆中I﹣浓度高，钠碘同向转运体运输I﹣的方 25式为主动运输。钠离子通过钠钾泵运出细胞时需要ATP提供能量，故运输方式为主动运输。 【解答】解：A、甲状腺滤泡细胞内碘（I﹣）的浓度远高于细胞外液中的，I﹣以主动运输的方式进入 甲状腺滤泡细胞，其动力来自Na+浓度梯度，A错误； B、 能与I﹣竞争NIS，抑制了甲状腺滤泡细胞吸收I﹣，引起血浆中的甲状腺激素减少，B错误； C、毒毛旋花苷能抑制钠钾泵的活性，降低了细胞外液中的 Na+浓度，从而抑制了甲状腺滤泡细胞吸收 I﹣，C错误； D、综上所述，甲状腺癌患者体内，NIS摄取I﹣的能力减弱，血浆中的甲状腺激素减少，引起下丘脑 释放的促甲状腺激素释放激素增多，D正确。 故选：D。 【点评】本题考查物质跨膜运输的相关知识，要求学生掌握不同物质跨膜运输方式的特点，并能根据 题图信息判断其物质的运输方式，从而结合各选项对本题做出正确判断。 12．某山地存在鸭跖草，品种A生长于悬崖底部，品种B生长于悬崖顶部，两者具有不同的表型。在山 地的某些坡度缓和的区域存在大量A和B的杂交种C且繁殖形成了种群（如图1），图2为品种A在 某时间段内H基因频率的变化情况。下列相关叙述不正确的一项是（ ） A．A和B适应性特征的出现，是自然选择造成的 B．协同进化存在于品种A和品种B之间，以及品种A和品种B与环境之间 C．杂交种C的形成，说明鸭跖草A、B两个种群之间无生殖隔离，是同一个物种 D．自然选择直接作用于品种A的表型，最终导致H基因频率发生定向改变 【考点】种群和种群基因库；物种的概念 隔离与物种形成． 菁优网版权所有 【专题】坐标曲线图；生物的进化． 【答案】B 【分析】现代生物进化理论：种群是生物进化的基本单位；生物进化的实质是种群基因频率的改变； 突变和基因因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节；突变和基因重组产生生物进化 的原材料；自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向；隔离是新物种形形成的必要 条件。 【解答】解：A、自然选择决定生物进化的方向，生物适应性特征的形成是长期自然选择的结果，A 26正确； B、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，品种 A、B还未 出现生殖隔离属于同一物种，B错误； C、品种A、B杂交形成C，且C能够繁殖形成种群，说明鸭跖草A、B两个种群之间无生殖隔离，是 同一个物种，C正确； D、自然选择直接作用于品种A的表型，通过改变表型的比例影响基因型频率，最终导致H基因频率 发生定向改变，D正确。 故选：B。 【点评】本题考查现代生物进化理论，考查学生通过所给材料结合所学知识综合分析的能力。 13．如图是猕猴桃果实发育和成熟过程中体内激素动态变化如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（ ） A．猕猴桃果实内的生长素含量在开花后14天左右达到峰值，约为140ng/g鲜重 B．果实发育过程中，生长素主要促进细胞核的分裂，而细胞分裂素主要促进细胞质的分裂 C．图中实验结果显示，在猕猴桃发育成熟的各个时期，各种激素相互促进共同调节 D．开花后种子合成的生长素，通过输导组织运输到子房，促进子房发育为果实 【考点】其他植物激素的种类和作用；植物激素间的相互作用． 菁优网版权所有 【专题】坐标曲线图；植物激素调节． 【答案】B 【分析】在猕猴桃发育成熟的各个时期，各种激素相互作用共同调节。种子合成的生长素通过极性运 输运输到子房，促进子房发育为果实。 【解答】解：A、由题干可知，猕猴桃植株体内的生长素含量在开花后 14天左右达到峰值，约为 23ng/g鲜重，A错误； B、果实发育过程中，生长素主要促进细胞核的分裂，而细胞分裂素主要促进细胞质的分裂，共同促 进植株生长和果实发育，B正确； C、图中实验结果显示，在猕猴桃发育成熟的各个时期，不同激素含量不同，各种激素相互作用，而 27不是相互促进，C错误； D、开花后种子合成的生长素，通过极性运输运输到子房，促进子房发育为果实，D错误。 故选：B。 【点评】本题考查植物激素的相关知识，要求考生识记植物激素的分布及功能，掌握相关的应用及实 例，能结合所学的知识准确答题。 14．科研人员从受四环素（TC）污染的猪场污泥中筛选四环素降解菌株MEH2305，为了进一步确定在 TC降解中起主要作用的是MEH2305的细胞内液还是细胞外液，将MEH2305在液体培养基中培养， 离心后，从菌悬液中提取细胞外液，然后将离心后的细菌细胞破碎制备细胞内液。将两种样品加入含 10mg/LTC的100mL液体培养基中，避光振荡培养，定期测定残余TC的浓度。下列叙述错误的是（ ） A．1～7d时，MEH2305降解组对TC的去除率高于对照组 B．液体培养基需先进行高压蒸汽灭菌再调pH C．振荡可使菌体MEH2305与培养液充分接触 D．MEH2305细胞内液比细胞外液能更好地降解TC，细胞内液中可能存在修复酶活性的机制 【考点】微生物的选择培养（稀释涂布平板法）． 菁优网版权所有 【专题】坐标曲线图；微生物的分离、培养和应用． 【答案】B 【分析】分析题意，本实验目的是进一步确定在TC降解中起主要作用的是MEH2305的细胞内液还是 细胞外液，结合图示可知，实验的自变量是处理时间和不同的处理部位，因变量是 TC去除率，据此 分析作答。 【解答】解：A、横坐标是处理时间，1～7d时，MEH2305降解组（包括细胞内液和细胞外液，故应 计算两者之和）对TC的去除率高于对照组，A正确； B、液体培养基应该先调pH再进行高压蒸汽灭菌，B错误； 28C、该培养过程所用培养基是液体培养基，振荡可使菌体MEH2305与培养液充分接触，C正确； D、与细胞外液相比，细胞内液的TC去除率更高，说明MEH2305细胞内液比细胞外液能更好地降解 TC，据此推测细胞内液中可能存在修复酶活性的机制，D正确。 故选：B。 【点评】本题主要考查微生物的选择培养，要求考生能够结合所学知识准确判断各选项，属于识记和 理解层次的考查。 15．菜籽粕含有35%～45%的蛋白质，是畜禽饲料的重要原料，但其中的单宁等物质限制了菜籽粕的应用。 研究者将不同菌种接种到菜籽粕与麸皮制成的固体培养基中发酵48h，测定菜籽粕中单宁的含量，结 果如图。下列说法正确的是（ ） A．菜籽粕与麸皮可为微生物的生长提供碳源和氮源，但不提供能量 B．为了避免发酵过程受到杂菌污染，可在培养基中添加适量抗生素 C．在图中四种微生物中，枯草芽孢杆菌对单宁的去除效果最为理想 D．对照组应为不接种微生物的培养基，同时各组还应设置重复实验 【考点】发酵工程在食品、医药、农牧业等工业上的应用． 菁优网版权所有 【专题】坐标曲线图；微生物的分离、培养和应用． 【答案】D 【分析】分析图示：图中不同菌种接种到菜籽粕与麸皮制成的固体培养基中发酵48h后，发酵菜籽粕 中单宁含量都发生了不同程度的减少，说明微生物发酵可去除单宁。 【解答】解：A、菜籽粕含有35%～45%蛋白质，麸皮富含纤维素，菜籽粕与麸皮可为微生物提供碳源 和氮源，可以提供能量，A错误； B、抗生素可以抑制细菌的繁殖，而实验中乳酸菌和枯草芽孢杆菌均属于细菌，故不能在培养基添加 抗生素，B错误； C、据图可知，与对照组相比，黑曲霉菌发酵菜籽粕中单宁含量最低，说明黑曲霉菌对单宁的去除效 果最为理想，C错误； 29D、对照组为不接种微生物的固体培养基，目的是作为对照，说明微生物去除单宁的作用，同时各组 还应设置重复实验，保证结果的准确性，D正确。 故选：D。 【点评】本题考查微生物的分离与培养，要求考生识记培养基的营养物质和功能，意在考查学生的识 图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。 二．多选题（共5小题） （多选）16．藏羚羊是中国特有物种，属于国家一级保护动物，主要生活在海拔3700～5500米的青藏高 原。某研究团队对甲、乙、丙三个地区的藏羚羊种群特征进行调查，结果如图1、2所示。图1中Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别对应大（5～8龄）、中（3～5龄）、小（1～3龄）、幼（0～1龄）四个年龄（藏羚 羊最长寿命在8年左右）等级。图2为某草原中藏羚羊在数年内的出生率和死亡率的比值（R＝出生 率/死亡率）曲线图。下列说法错误的是（ ） A．年龄结构是决定种群密度大小的直接因素 B．图1中甲地区和乙地区未来一段时间内藏羚羊的种群密度会增加 C．预测图1中丙地区藏羚羊种群的R值会大于1 D．图2中b～c段藏羚羊的种群密度会逐渐下降 【考点】种群的数量特征；种群数量的变化曲线． 菁优网版权所有 【专题】坐标曲线图；种群和群落． 【答案】ABD 【分析】种群的数量特征中，种群密度是最基本的数量特征。出生率、死亡率、迁入率、迁出率直接 影响种群密度；年龄结构通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度，是预测种群密度变化趋势的主 要依据；性别比例通过影响出生率间接影响种群密度。 【解答】解：A、决定种群密度大小的直接因素是出生率、死亡率、迁入率和迁出率，A错误； B、分析柱形图可知：图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别对应大、中、小、幼四个年龄等级，甲种群Ⅰ＞Ⅱ＞ Ⅲ，年龄结构属于衰退型；所以甲地区未来一段时间内藏羚羊的种群密度会减少，乙种群各年龄段的 数目大致相等，属于稳定型种群，B错误； C、丙种群Ⅲ＞Ⅳ＞Ⅱ＞Ⅰ，年龄结构属于增长型，此后一段时间，丙地区种群藏羚羊数目将保持增 30长，R＝出生率/死亡率，R值会大于1，C正确； D、图2中b～c段R值先大于1，后小于1，藏羚羊的种群密度会先增加后减少，D错误。 故选：ABD。 【点评】本题考查种群数量特征的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综 合分析问题的能力。 （多选）17．阿尔茨海默症（AD）是一种神经退行性疾病，一直以来，针对AD的研究都是以神经元为 主。2022 年 8 月初，Amit 团队和 Schwartz 团队在 AD 中发现了一类“疾病相关的神经胶质细胞 （DOLs）”，并比较了不同年龄段野生型和AD模型小鼠中的DOLs的占比，结果如图。下列说法正 确的是（ ） A．该病患者短时记忆力减退可能与突触形态功能的改变及新突触的建立有关 B．神经系统中少数为神经胶质细胞，该细胞对神经元起到辅助作用 C．实验结果表明DOLs在AD模型小鼠细胞中的占比随年龄增大而上升 D．通过鉴定DOLs的特征基因产物，可为AD的治疗提供潜在的靶点 【考点】兴奋在神经元之间的传递；组成神经系统的细胞． 菁优网版权所有 【专题】信息转化法；神经调节与体液调节． 【答案】BCD 【分析】柱形图分析：随着年龄增大，野生型和AD模型小鼠中的DOLs的占比相差越来越大。 【解答】解：A、长时记忆可能与可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关，短时记忆主 要与海马区有关，A错误； B、神经胶质细胞对神经元有支持、保护、营养神经元的辅助作用，数量远大于神经元，B正确； C、由柱形图分析可知，随年龄增大，DOLs在AD模型小鼠细胞中的占比逐渐增大，C正确； D、通过鉴定 DOLs的特征基因产物，可能为AD的治疗提供潜在的靶点，D正确。 故选：BCD。 【点评】本题以柱形图为载体，主要考查神经调节的相关知识，从题干中准确获取信息，明确阿尔茨 海默症产生原因解答本题的关键。 31（多选）18．不对称PCR是利用不等量的一对引物来产生大量单链﹣限制性引物DNA（ssDNA）的方法。 加入的一对引物中含量较少的被称为限制性引物，含量较多的被称为非限制性引物。PCR反应的最初 的若干次循环中，其扩增产物主要是双链DNA（dsDNA），但当限制性引物消耗完后，就会产生大量 的ssDNA。不对称PCR的简单过程如图所示。假设模板DNA分子初始数量为a个，6次循环后开始扩 增产生ssDNA。下列叙述正确的是（ ） A．限制性引物和非限制性引物均需要依据模板DNA的碱基序列来设计 B．据图可知，最后大量获得的ssDNA与图中甲链的碱基序列相同 C．该不对称PCR过程中需要（26﹣1）a个限制性引物 D．上述过程中子链分别沿限制性引物的5'端、非限制性引物的3'端延伸 【考点】DNA片段的扩增与电泳鉴定． 菁优网版权所有 【专题】模式图；PCR技术． 【答案】ABC 【分析】PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核 苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方 向是从子链的5'端向3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内 DNA的复制过程。DNA的复制需要 引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。 【解答】解：A、PCR扩增时需要已知目的基因两侧的碱基序列来设计引物，因此限制性引物和非限 制性引物均需要依据模板DNA的碱基序列来设计，A正确； B、非限制性引物是与乙链结合，最后大量获得的ssDNA与图中甲链的碱基序列一致，B正确； C、PCR扩增时引物是新子链的一部分，假设模板DNA分子初始数量为a个，6次循环后产生26个 DNA分子，因此该不对称PCR过程中需要（26﹣1）a个限制性引物，C正确； D、扩增时耐高温DNA聚合酶将4种脱氧核苷酸连接至引物的3'端，D错误。 故选：ABC。 【点评】本题主要考查的是DNA片段的扩增与电泳鉴定的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解 32掌握，难度适中。 （多选）19．田间常施用的草铵膦（含碳有机物）农药，在环境中难以降解。科学家通过图 1所示方法 筛选出了可降解草铵膦的植物乳杆菌（ST﹣3），并研究了固定态（固定在多孔载体上）和培养液中 游离态的ST﹣3的降解效果，结果如图2所示。下列相关叙述错误的有（ ） A．图1中②过程可使用无菌水，③④⑤过程应用以草铵膦为唯一碳源的培养基 B．图1中配制好的培养基可放入干热灭菌箱内进行灭菌处理 C．由图2可知，固定态ST﹣3对土壤中草铵膦的降解效果优于游离态ST﹣3 D．固定态ST﹣3降解率高可能是因为载体避免ST﹣3直接接触高浓度草铵膦 【考点】微生物的选择培养（稀释涂布平板法）；选择培养基． 菁优网版权所有 【专题】模式图；微生物的分离、培养和应用． 【答案】BD 【分析】分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的 子细胞群体，这就是菌落。采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上， 之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。 【解答】解：A、图1中②过程进行梯度稀释时要使用无菌水，防止引入杂菌，实验目的是为了降解 草铵膦的植物乳杆菌，所以③④⑤过程应用以草铵膦为唯一碳源的培养基，A正确； B、图1中配制好的培养基可放入高压蒸汽灭菌箱内进行灭菌处理，B错误； C、相同时间条件下，固定态ST﹣3对土壤中草铵膦农药降解率均高于游离态ST﹣3，C正确； D、固定态ST﹣3降解率高可能是因为固定化载体可为微生物提供大量的有效接触和附着的表面积， 有利于营养物质吸收及代谢废物运输，D错误。 故选：BD。 【点评】本题考查微生物培养的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合 分析问题的能力是解答本题的关键。 （多选）20．当茎端生长素的浓度高于叶片端时，叶片脱落，反之不脱落；乙烯会促进叶片脱落。为验 证生长素和乙烯对叶片脱落的影响，某小组进行了如图所示实验：制备长势和大小一致的外植体，均 33分为4组，分别将其基部插入培养皿的琼脂中，封严皿盖，培养并观察。根据实验结果分析，下列叙 述不合理的是（ ） A．③中的叶柄脱落率大于①，是因为④中乙烯扩散至③ B．④中的叶柄脱落率大于②，是因为④中乙烯浓度小于② C．①中的叶柄脱落率小于②，是因为茎端生长素浓度①低于② D．①中叶柄脱落率随时间延长而增高，是因为①中茎端生长素浓度逐渐升高 【考点】其他植物激素的种类和作用． 菁优网版权所有 【专题】模式图；植物激素调节． 【答案】BD 【分析】分析题意，当茎端生长素的浓度高于叶片端时，叶片脱落，反之不脱落；乙烯会促进叶片脱 落。 【解答】解：A、④的NAA浓度较高，可促进④生成乙烯，乙烯是气体，可扩散作用于③，导致③ 中的叶柄脱落率大于①，A正确； B、乙烯会促进叶片脱落，④中的叶柄脱落率大于②，据此推知④中乙烯浓度不会小于②，B错误； C、由题意可知，茎端生长素的浓度高于叶片端时，叶片脱落，①中的叶柄脱落率小于②，②中的 茎端生长素浓度高于①，C正确； D、①中叶柄脱落率随时间延长而增高，是因为植物成熟后会释放乙烯，乙烯会促进叶片脱落，D错 误。 故选：BD。 【点评】本题考查植物激素的相关知识，能根据实验的变量分析实验结果、得出结论是解答问题的关 键。 三．解答题（共5小题） 21．叶色突变体的研究可提高人们对叶绿素代谢、叶绿体发育和光合作用机制的了解，为利用叶色突变 体和相关基因奠定基础。研究者以诱变剂处理野生型玉米（雌雄同株）品系 Z58后，经筛选得到一株 黄化突变体y12。 （1）将y12与Z58杂交，其结果如下： 杂交亲本组合 F 表型 F 表型及数量 1 2 34母本Z58×父本y12 均为绿色 绿色182株，黄化60株 母本y12×父本Z58 均为绿色 绿色227株，黄化73株 根据杂交结果可以得出：玉米叶色的绿色和黄化是由一对基因（A/a）控制的 相对性状 ，符合基 因的分离定律；比较正反交结果可推断控制该性状的基因不可能位于 BCD （多选）。 A.细胞核染色体 B.性染色体 C.线粒体DNA D.叶绿体DNA （2）为确定黄化基因在染色体上的位置，研究者将 Z58，y12、子代绿色植株及子代黄化植株建立混 合基因库，进行全基因组杂交，最终结果见图，判断A/a基因应位于 1 0 号染色体上。初步确定该 染色体上的Z412基因为候选基因，推测该基因可能为A基因。Z412基因编码谷氨酰﹣tRNA还原酶， 是叶绿素合成的第一个关键酶。 （3）为了进一步确认Z412基因突变是引起y12黄化的原因，研究者将潮霉素抗性基因与Z412基因一 起导入野生型玉米基因组中A基因所在染色体的非同源染色体上，构建了Z412基因过表达株系 OEZ412。 ①通过检测发现Z412基因在OEZ412中的表达量较野生型提高了10倍左右，而纯合的过表达株系表 达量会有几十倍的提高，推测OEZ412为 杂合子 。 ②实验步骤：将OEZA12与y12杂交，得到的F 均为绿色植株，其中潮霉素抗性与不抗的比例为 1 1 ： 1 。将F 中的潮霉素抗性植株自交，得到F 群体。预期结果： 1 2 若F 中植株出现绿色：黄化＝ 3 ： 1 ，说明Z412基因不是引起y12黄化的原因； 2 若F 中植株出现绿色：黄化＝ 1 5 ： 1 ，说明Z412基因是引起y12黄化的原因。 2 【考点】基因的自由组合定律的实质及应用；基因的分离定律的实质及应用． 菁优网版权所有 【专题】正推法；基因分离定律和自由组合定律． 【答案】（1）相对性状BCD （2）10 35（3）杂合子1：1 3：1 15：1 【分析】1、有表格数据可知，正反交结果一致，说明控制该性状的基因位于细胞核的染色体上（染色 体上细胞核中），符合基因的分离定律。 2、由图可知：在全基因组上共有一个峰值超过0.5，位于10号染色体，故判断A/a基因应位于10号染 色体上。 【解答】解：（1）玉米叶色的绿色和黄化是由一对基因控制的相对性状。根据正反交结果，控制这一 对相对性状的基因是核基因且位于常染色体上，不可能位于性染色体上和细胞质中。 （2）△（SNP﹣index）值超过0.5说明区间可能包含控制植株叶色的基因，据图可知，在全基因组上 杂交图上，10号染色体的值超过0.5，据此判断A/a基因应位于10号染色体上。 （3）分析题意，Z412基因在OEZ412中的表达量较野生型提高了10倍左右，而纯合的过表达株系表 达量会有几十倍的提高，故推测OEZ412含有显性基因，但不是纯合子，故应为杂合子（设为Bb）。 OEZ412为杂合子AABb，而yl2应为aabb，两者杂交，F 为AaBb：Aabb＝1：1，即F 均为绿色植株 1 1 （Aa），但潮霉素抗性（Bb）与不抗（bb）的比例为 1：1。将 F 中的潮霉素抗性植株自交 1 （AaBb），得到F 群体，其结果如下：若Z412基因不是引起y12黄化的原因，Z412基因不是A基因， 2 即则F 中A﹣B﹣：A﹣bb：aaB﹣：aabb＝9：3：3：1，表现为绿抗：黄抗：绿不抗：黄不抗＝9： 2 3：3：1（即绿色：黄化＝3：1）。若Z412基因是引起y12黄化的原因，即Z412基因就是A基因，则 F 中A﹣B﹣：A﹣bb：aaB﹣：aabb＝9：3：3：1，表现为绿抗：绿不抗：黄不抗＝12：3：1（即绿 2 色：黄化＝15：1）。 故答案为： （1）相对性状BCD （2）10 （3）杂合子1：1 3：1 15：1 【点评】本题考查了基因自由组合定律应用的有关知识，要求能够题干和表格信息确定性状的显隐性， 基因的位置，同时利用基因的自由组合定律确定杂交组合中亲子代的基因型，具有一定的难度。 22．暗反应中的核酮糖﹣1，5﹣二磷酸羧化酶/加氧酶（简记为R酶）是一种双功能酶，催化反应的方向 如图所示。光下经过程①产生CO 的过程被称为光呼吸，发生于强光干旱环境中。固定 CO 后首先产 2 2 生三碳化合物的植物称为C 植物，如小麦；固定CO 后首先产生四碳化合物的植物称为C 植物，其 3 2 4 叶肉细胞中的叶绿体有类囊体，没有R酶，能进行光反应；而维管束鞘细胞无类囊体；但有R酶，能 进行暗反应，如玉米。两者部分代谢过程如图所示。 36注：C 表示乙醇酸，PEP表示磷酸烯醇式丙酮酸，PEP﹣C表示磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，可浓缩低 2 浓度的CO 。虚线方框内的代谢过程为C 植物叶肉细胞与C 植物维管束鞘细胞共有。 2 3 4 （1）过程①②均发生于 叶绿体基质 中。从O 和CO 的含量变化分析，强光干旱环境下，植物 2 2 的光呼吸增强的原因是 植物部分气孔关闭导致 CO 供应不足；强光导致光反应中水的光解加快，产 2 生的 O 更多，叶片中 CO /O 的值降低 。 2 2 2 （2）强光下的光反应产物积累会诱发自由基产生，光呼吸是光合作用一个损耗能量的副反应，结合图 中信息，推测光呼吸对植物的积极生理意义： 光呼吸可消耗积累的光反应产物，减少自由基对细胞 的损伤；光呼吸为卡尔文循环提供 CO （答出一点即可）。 2 （3）C 植物光合作用发生在 叶肉细胞和维管束鞘 细胞中。推测C 植物的光呼吸强度 低于 4 4 （填“高于”或“低于”）C 植物，原因是 C 植物叶肉细胞中 PEP ﹣ C 能将较低浓度的 CO 转化成 3 4 2 C ， C 被运到维管束鞘细胞后会释放高浓度的 CO ，使 CO /O 的值升高，光呼吸强度降低 。 4 4 2 2 2 （4）目前，提高作物光合作用效率可以从两方面着手：一是优化光能的吸收、传递和转化效率；二是 提高光合碳同化效率。结合本题中信息及所学生物学知识，请从提高光合碳同化效率的角度提出一个 简单的方案： 将玉米浓缩 CO 的相关基因导入作物；改造作物的光呼吸通路 。 2 【考点】光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系． 菁优网版权所有 【专题】图文信息类简答题；光合作用与细胞呼吸． 【答案】（1）叶绿体基质 植物部分气孔关闭导致CO 供应不足；强光导致光反应中水的光解加 2 快，产生的O 更多，叶片中CO /O 的值降低 2 2 2 （2）光呼吸可消耗积累的光反应产物，减少自由基对细胞的损伤；光呼吸为卡尔文循环提供CO 2 （3）叶肉细胞和维管束鞘 低于 C 植物叶肉细胞中PEP﹣C能将较低浓度的CO 转化成 4 2 C ，C 被运到维管束鞘细胞后会释放高浓度的CO ，使CO /O 的值升高，光呼吸强度降低 4 4 2 2 2 （4）将玉米浓缩CO 的相关基因导入作物；改造作物的光呼吸通路 2 【分析】1、光合作用包括光反应和暗反应阶段： （1）光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和 H+，氧 37直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ （NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供 暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。 （2）暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化 合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。 一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量 并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。 2、C 植物与C 植物的光合作用： 3 4 C 植物指碳（暗）反应时形成的第一个化合物是三碳有机物的植物，如小麦、水稻等，体内只有一条 3 固定CO 的途径，即卡尔文循环，其光合作用发生在叶肉细胞中。C 植物指碳反应时形成的第一个化 2 4 合物是四碳有机物的植物，如玉米、甘蔗、苋菜等产自热带的植物。玉米的维管束鞘细胞和叶肉细胞 紧密排列，叶肉细胞中的叶绿体有类囊体能进行光反应，同时，CO 被整合到C 化合物中，随后C 化 2 4 4 合物进入维管束鞘细胞，维管束鞘细胞中的叶绿体几乎无基粒，在维管束鞘细胞中，C 化合物释放出 4 的CO 参与卡尔文循环，进而生成有机物。PEP羧化酶被形象地称为“CO 泵”，能利用较低浓度的 2 2 CO 进行光合作用，它提高了C 植物固定CO 的能力，使C 植物比C 植物具有较强光合作用（特别 2 4 2 4 3 是在高温、光照强烈、干旱条件下）能力。 【解答】解：（1）识图分析可知，图中过程①是光呼吸，过程②是暗反应中CO 的固定，因此图中 2 过程①②均发生于叶绿体基质中，光呼吸是光下经过程①消耗氧气，产生CO 的过程被称为光呼吸， 2 光呼吸是在低CO 高O 条件下发生的，从O 和CO 的含量变化分析，强光干旱环境下，植物的光呼 2 2 2 2 吸增强的原因是：干旱条件下，为了减少水分的散失，植物部分气孔关闭导致 CO 供应不足；或者强 2 光条件下，导致光反应中水的光解加快，产生的O 更多，叶片中CO /O 的值降低。 2 2 2 （2）根据题意，强光下的光反应产物积累会诱发自由基产生，自由基产生后会对细胞造成损伤，而光 呼吸是光合作用一个损耗能量的副反应，结合图中信息可知，光呼吸可消耗积累的光反应产物，如能 量ATP和氧气，减少自由基的产生对细胞的损伤；同时光呼吸可以产生CO ，为卡尔文循环提供原料。 2 （3）根据题意可知，C 植物的叶肉细胞中的叶绿体有类囊体，没有R酶，能进行光反应；而维管束 4 鞘细胞无类囊体；但有R酶，能进行暗反应。因此C 植物光合作用发生在叶肉细胞和维管束鞘细胞中 4 光呼吸是在低CO 高O 条件下发生的，由于C 植物叶肉细胞中PEP﹣C（磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶） 2 2 4 可浓缩低浓度的CO ，能将较低浓度的CO 转化成C ，C 被运到维管束鞘细胞后会释放高浓度的 2 2 4 4 CO ，使CO /O 的值升高，因此C 植物的光呼吸强度低于C 植物。 2 2 2 4 3 （4）根据题意，目前，提高作物光合作用效率可以从两方面着手：一是优化光能的吸收、传递和转化 效率；二是提高光合碳同化效率。由于C 植物叶肉细胞中PEP﹣C（磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶）可浓 4 缩低浓度的CO ，能将较低浓度的CO 转化成C ，C 被运到维管束鞘细胞后会释放高浓度的CO 。可 2 2 4 4 2 38以通过基因工程原理，在基因水平上将玉米浓缩CO 的相关基因导入作物，提高光合碳同化效率；或 2 者根据C 植物的光呼吸强度低于C 植物的原理，改造作物的光呼吸通路，提高光合碳同化效率。 4 3 故答案为： （1）叶绿体基质 植物部分气孔关闭导致CO 供应不足；强光导致光反应中水的光解加快，产生 2 的O 更多，叶片中CO /O 的值降低 2 2 2 （2）光呼吸可消耗积累的光反应产物，减少自由基对细胞的损伤；光呼吸为卡尔文循环提供CO 2 （3）叶肉细胞和维管束鞘 低于 C 植物叶肉细胞中PEP﹣C能将较低浓度的CO 转化成 4 2 C ，C 被运到维管束鞘细胞后会释放高浓度的CO ，使CO /O 的值升高，光呼吸强度降低 4 4 2 2 2 （4）将玉米浓缩CO 的相关基因导入作物；改造作物的光呼吸通路 2 【点评】本题考查的本质是对光合作用过程的理解，解题的关键是要结合光合作用的模式图进行相关 生理过程的分析。 23．光合产物在源（叶片）和库（花、果实和种子）器官之间的分配与运输将直接影响农作物的产量。 回答下列问题： Ⅰ.（1）水稻的卡尔文循环中第一个光合还原产物是 C ，该产物在叶肉细胞的 细胞质基质 3 中被转化为蔗糖。蔗糖从叶片运输到库器官的过程如图甲所示，筛管细胞消耗ATP形成的 H + 势能 驱动蔗糖逆浓度梯度进入筛管。 （2）研究者筛选到一花器官发育异常的突变体dao，该突变体中DAO酶（催化生长素的氧化分解） 失活，生长素浓度 升高 ，引起光合产物分配异常，导致花器官发育异常。 Ⅱ.进一步研究发现，生长素可促进转录因子 OsARF18的表达，而OsARF18抑制SUT1的表达。为验 证上述发现，研究者设计如下实验： （1）实验方案： ①将野生型水稻随机分为两组，编号甲、乙，甲组（实验组）喷施 适量生长素 ，乙组（对照 39组） 喷施等量清水 ，另取dao水稻为丙组，不作处理。 ②相同条件下培养，检测OsARF18、SUT1的表达量。 （2）用柱形图表示甲、乙两组的预期结果。 （3）分析与讨论： ①检测OsARF18、SUT1表达量时需先对蛋白质进行分离和纯化，利用SDS﹣聚丙酰胺凝胶电泳可分 离不同大小的蛋白质分子，蛋白质分子量越大，迁移速度 越慢 。SDS会使蛋白质变为链状结构， 可排除蛋白质的 空间结构 对迁移速度的影响。 ②若某水稻品系过量表达OsARFl8基因，预测该水稻品系的产量会 下降 。 ③用14CO 饲喂野生型、dao的叶片24小时，测定两组植株各部位放射性强度，结果如图乙。结合上 2 述内容分析，造成dao与野生型放射性分布不同的原因是 da o 突变体中生长素水平升高，抑制 SUT 1 表达，从而引起叶片中的蔗糖向花等库器官中输出减少 。 【考点】光合作用的影响因素及应用；光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系． 菁优网版权所有 【专题】图文信息类简答题；光合作用与细胞呼吸；植物激素调节；蛋白质的提取和分离． 【答案】（1）C 细胞质基质 H+势能 （2）升高 3 （3）适量生长素 喷施等量清水 （4） （5）越慢 空间结构 下降 dao突变体中生长素水平升高，抑制SUT1表达，从而引起叶 片中的蔗糖向花等库器官中输出减少 【分析】1、卡尔文循环，即暗反应，包括CO 的固定和C 的还原两步。 2 3 2、利用SDS﹣聚丙酰胺凝胶电泳可分离不同大小的蛋白质分子，蛋白质分子量越大，迁移速度越慢。 SDS会使蛋白质变为链状结构，可排除蛋白质的空间结构对迁移速度的影响，同时使蛋白质带有大量 电荷，从而忽略蛋白质自身带有电荷，使蛋白质的迁移只受分子大小的影响。 【解答】解：（1）卡尔文循环包括CO 固定生成C 和C 的还原两步，即水稻的卡尔文循环中第一个 2 3 3 光合还原产物是C ，C 一部分转化为淀粉储备，一部分运出叶绿体在细胞质基质中转化为蔗糖。由图 3 3 甲可知，筛管细胞消耗ATP逆浓度梯度运输H+，形成H+势能，为驱动蔗糖逆浓度梯度进入筛管提供 40能量。 （2）由题意可知，突变体中催化生长素的氧化分解的酶失活，则会导致生长素分解变慢，生长素浓度 升高。 （3）该实验的自变量是是否喷施生长素和水稻种类，因变量是OsARF18、SUTl的表达量。所以可将 野生型水稻随机分为两组，编号甲、乙，甲组（实验组）喷施生长素，乙组（对照组）等量清水，另 取dao水稻为丙组，不作处理。相同条件下培养，检测OsARF18、SUTl的表达量。 （4）由题意可知，生长素可促进转录因子OsARF18的表达，而OsARF18抑制SUT1的表达，甲组喷 施生长素（实验组），OsARF18的表达较高，而SUT1的表达较低，柱形图如下： （5）①利用SDS﹣聚丙酰胺凝胶电泳可分离不同大小的蛋白质分子，蛋白质分子量越大，迁移速度 越慢。SDS会使蛋白质变为链状结构，可排除蛋白质的空间结构对迁移速度的影响。 ②若某水稻品系过量表达OsARF18基因，SUT1表达的抑制加剧，不利于光合产物有叶肉细胞运输带 库细胞存储，预测该水稻品系的产量会下降。 ③由题意可知，dao突变体中生长素水平升高，抑制SUT1表达，从而引起叶片中的蔗糖向花等库器 官中输出减少，所以用14CO 饲喂野生型、dao的叶片24小时，测定两组植株各部位放射性强度，会 2 导致dao与野生型放射性分布不同。 故答案为： （1）C 细胞质基质 H+势能 3 （2）升高 （3）适量生长素 喷施等量清水 41（4） （5）越慢 空间结构 下降 dao突变体中生长素水平升高，抑制SUT1表达，从而引起叶 片中的蔗糖向花等库器官中输出减少 【点评】本题综合考查了影响光合作用的环境因素、蛋白质的分离和植物生命活动的调节等相关知识， 意在考查考生的析图能力和理解能力，难度适中。 24．红外相机技术现广泛应用于一些野生动物种群的调查之中，当恒温动物一靠近，就会触发相机拍摄 照片或视频。采用相同侧面部位的斑纹、体型、毛色等特征对比同一地点一个小时内连续拍摄的照片， 以判断是否属同一个体的同一次拍摄，将不同次数的照片定义为独立照片。拥有独立照片数多的确定 为本区域主要物种。按月统计物种的拍摄率，来体现该物种在该月份该区域出现的频次。以下是利用 该技术对洞庭湖保护区内部分种群的调查结果。 洞庭湖保护区不同地点红外相机的独立照片数 名称 生境1 生境2 生境3 合计 绿翅鸭 19 8 24 51 绿头鸭 3 14 0 17 鹤鹬 30 0 6 36 青脚鹬 118 2 0 120 罗纹鸭 0 113 1 114 42（1）由表可知保护区中占优势的两个物种是 青脚鹬与罗纹鸭 。 （2）柱形图说明了群落有 季节 性，青脚鹬在12月和1月出现频次较高的原因可能是 其食物 在此时间段充裕，或此时间段为其出生率较高的时期 。青脚鹬与罗纹鸭在群落中的生态位不同，其 意义是 有利于不同生物充分利用环境资源 。 （3）传统标记重捕估算动物的种群密度时用标记数M、重捕数n、重捕标记数m，求出种群数量N。 利用红外相机拍摄的数据，基于标记重捕模型也可以估算动物的种群密度。该模型中通过相同侧面部 位的斑纹、体型、毛色等特征作为动物天然的标记，这与传统方法相比优点是 不会因标记对动物身 体或活动造成影响 。在该模型中有重要参数Pi（表示个体i在相机位点j的捕获率），模型中的Pij 相当于传统标记重捕中的 。（选用含N、M、n、m的式子表示） （4）为保护洞庭湖保护区的生物多样性和生态系统的稳定性，实施了生态廊道修复，提升了鸟类生活 繁衍的环境质量，并拓展了鸟类分布的空间。 ①建立迁徙廊道还能遏制濒危鸟类的灭绝，其原因是 有利于濒危鸟类间的交配，从而增加出生率 ， 遏制濒危鸟类的灭绝 。 ②修复生态廊道能提高鸟类分布和栖息空间，试从生态位和生态工程的协调原理的角度，提出合理的 植被种植策略： 植物种植可配置混交的植物群落以满足不同喜好的鸟类，植被的种植要和当地的环 境相适应，同时选择鸟类食源性的植物 。 （5）经调查发现，洞庭湖存在着一定程度的物种入侵现象，使生物多样性锐减。例如，空心莲子草。 若要在该湖区展开生物防治，可以选用的方法有 引入空心莲子草的天敌（捕食）或引入能侵染空心 莲子草的寄生菌等 （答出一点即可）。 【考点】估算种群密度的方法；群落的季节性和生态位；生态工程所遵循的基本原理． 菁优网版权所有 【专题】图文信息类简答题；种群和群落；生态工程． 【答案】（1）青脚鹬与罗纹鸭 （2）季节 其食物在此时间段充裕，或此时间段为其出生率较高的时期 有利于不同生物充分 利用环境资源 （3）不会因标记对动物身体或活动造成影响 （4）有利于濒危鸟类间的交配，从而增加出生率，遏制濒危鸟类的灭绝 植物种植可配置混交的 植物群落以满足不同喜好的鸟类，植被的种植要和当地的环境相适应，同时选择鸟类食源性的植物 （5）引入空心莲子草的天敌 （捕食）或引入能侵染空心莲子草的寄生菌等 【分析】1、标记重捕法： （1）前提条件：标记个体与未标记个体重捕的概率相等。调查期内没有新的出生和死亡，无迁入和迁 出； 43（2）适用范围：活动能力强和范围大的动物，如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等动物。 2、生态位：是生态学中的一个基本概念，它指的是物种在特定尺度下在特定生态环境中的职能地位， 用于描述物种对环境因素的利用或占有范围，包括空间、时间、温度、湿度、土壤物性等。 【解答】解：（1）分析表可知：青脚鹬与罗纹鸭被拍到的最多，所以本保护区占优势的两个物种是青 脚鹬和罗纹鸭。 （2）分析图可知：青脚鹬与罗纹鸭在保护区出现频率与月份相关，说明群落具有季节性。影响种群数 量的因素有食物、出生率与死亡率，迁入率与迁出率等，青脚鹬在12月和1月出现频次较高的原因可 能是其食物在此时间段充裕，或此时间段为其出生率较高的时期；生态位不同有利于不同生物充分利 用环境资源。 （3）红外相机拍摄与传统标记重捕法相比不会因标记对动物身体或活动对实验结果造成影响。Pij相 当于传统标记重捕法中标记动物被再次捕获的概率，或者从种群中抓住动物进行标记的概率，表示为 。 （4）①建立鸟类迁徙廊通过直接影响迁入率和迁出率改变鸟类的种群密度，建立迁徙廊道还能遏制 濒危鸟类的灭绝，其原因是建立迁徙廊道有利于濒危鸟类间的交配，从而增加出生率，遏制濒危鸟类 的灭绝。 ②从生态位和生态工程的协调原理的角度分析，修复生态廊道提高鸟类分布和栖息的空间，应当使植 物种植可配置混交的植物群落以满足不同喜好的鸟类，植被的种植要和当地的环境相适应，同时选择 鸟类食源性的植物。 （5）若要在该湖区展开生物防治，可以选用的方法有引入空心莲子草的天敌 （捕食）或引入能侵染 空心莲子草的寄生菌等。 故答案为： （1）青脚鹬与罗纹鸭 （2）季节 其食物在此时间段充裕，或此时间段为其出生率较高的时期 有利于不同生物充分 利用环境资源 （3）不会因标记对动物身体或活动造成影响 （4）有利于濒危鸟类间的交配，从而增加出生率，遏制濒危鸟类的灭绝 植物种植可配置混交的 植物群落以满足不同喜好的鸟类，植被的种植要和当地的环境相适应，同时选择鸟类食源性的植物 （5）引入空心莲子草的天敌 （捕食）或引入能侵染空心莲子草的寄生菌等 【点评】本题考查生态工程的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分 析问题的能力是解答本题的关键。 25．为探究CO 浓度、补光光质和时间对植物生物量的影响，科学家分别用银杏和番茄进行了如下实验。 2 44请回答下列问题： （1）为探究大气CO 浓度上升对银杏叶片光反应的影响，研究人员将银杏分别置于 CO 浓度为 2 2 700 mol•mol﹣1（实验组）和370 mol•mol﹣1（对照组）的气室中培养。在第1生长季（0～100天）和 第2μ生长季（360～450天），测定μ银杏叶片净光合速率和叶绿素含量的变化，分别如图所示。 ①叶绿体中光合色素吸收的光能，一部分将水分解为氧和 H ，后者可与NADP+、电子结合，形 成NADPH。 ②根据图1和图2的实验结果，在第1生长季中，主要因为 实验组的 CO 浓度高于对照组 ，所以 2 实验组净光合速率高于对照组。 ③叶绿素含量 不是 （“是”或“不是”）限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素，判 断依据是 第 2 生长季节对照组和实验组的叶绿素含量上升且最终高于第 1 生长季节，但实验组净光 合速率低，对照组的净光合速率差异不明显 。 （2）为提高温室番茄产量，科研人员研究温室补光情况对番茄净光合速率Pn的影响，实验结果如图 3所示。为提高温室番茄产量，某研究者据图 3的实验结果，认为“每日补照4h红蓝复合光”为最佳 45补光方案，他的判断依据是 据实验结果可知，该条件下番茄的净光合速率最高 ；但也有研究者认 为该实验方案不完善，原因是 该实验没有补光时长大于 4h 的实验数据；也无法获知红蓝复合光中 两种光的比例是否会对实验造成影响 。 【考点】光合作用的影响因素及应用；光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系． 菁优网版权所有 【专题】图文信息类简答题；光合作用与细胞呼吸． 【答案】（1）①H ②实验组的CO 浓度高于对照组 2 ③不是 第2生长季节对照组和实验组的叶绿素含量上升且最终高于第1生长季节，但实验组净 光合速率低，对照组的净光合速率差异不明显 （2）据实验结果可知，该条件下番茄的净光合速率最高 该实验没有补光时长大于 4h的实验数 据；也无法获知红蓝复合光中两种光的比例是否会对实验造成影响 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段：光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸 收光能、传递光能，并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气，另一部分光能用于合成ATP；暗反 应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的 三碳化合物，三碳化合物在光反应产生的[H]和ATP的作用下被还原，进而合成有机物。 【解答】解：（1）①在光合作用的光反应阶段，色素吸收光能、传递光能，并将一部分光能用于水 的光解生成[H]和氧气。 ②在第1生长季中，与对照组相比，实验组的CO 浓度高，暗反应强度高，净光合速率高。 2 ③结合图示可知，叶绿素含量不是限制第2生长季节银杏叶片净光合速率的主要因素，因为实验结果 显示，第二生长季节的叶绿素含量显著高于第一生长季节，但光合速率反而下降。 （2）据图分析可知，每日补照4h红蓝复合光条件下，净光合速率最高，番茄积累的有机物最多，因 此该方案是合理的；但是由于本实验没有补光时长大于 4h的实验数据；以及无法获知红蓝复合光中两 种光的比例是否会对实验造成影响，因此，该方案具有一定的局限性。 故答案为： （1）①H ②实验组的CO 浓度高于对照组 2 ③不是 第2生长季节对照组和实验组的叶绿素含量上升且最终高于第1生长季节，但实验组净 光合速率低，对照组的净光合速率差异不明显 （2）据实验结果可知，该条件下番茄的净光合速率最高 该实验没有补光时长大于 4h的实验数 据；也无法获知红蓝复合光中两种光的比例是否会对实验造成影响 【点评】本题考查了影响光合作用的环境因素，意在考查考生的析图能力和理解能力，难度适中。 46考点卡片 1．各类细胞器的结构和功能 【考点归纳】 概念： 细胞器：细胞器是悬浮在细胞质基质中的具有特定结构功能的微小构造。细胞器分为：线粒体；叶绿体 内质网；高尔基体；溶酶体；液泡，核糖体，中心体。其中，叶绿体只存在于植物细胞，液泡只存在于 植物细胞和低等动物，中心体只存在于低等植物细胞和动物细胞。另外，细胞核不是细胞器。 注意：细胞核属于真核细胞基本结构中最重要的组成部分，控制遗传和代谢。成熟的植物细胞内体积最 大是液泡。 1、细胞器的分类归纳 按结 具有单层膜结构的细胞器 内质网、液泡、高尔基体、溶酶体 构分 具有双层膜结构的细胞器 叶绿体、线粒体 没有膜结构的细胞器 核糖体、中心体 光镜下可见的细胞器 液泡、线粒体、叶绿体 按分布 植物特有的细胞器 液泡、叶绿体 来分 动物和低等植物细胞特有的细胞器 中心体 动植物细胞都有，但作用不同的细胞 高尔基体：植物细胞中与细胞壁的形成有 器 关；动物细胞中与细胞分泌物的形成有关 能产生水的细胞器 叶绿体、线粒体、核糖体、植物的高尔基 体 与能量转换有关的细胞器 叶绿体、线粒体 按功能 分 能产生ATP的细胞器 叶绿体、线粒体 能合成有机物的细胞器 叶绿体、核糖体、内质网、高尔基体 与分泌蛋白合成、分泌有关的细胞器 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 与糖类合成有关的细胞器 叶绿体、高尔基体 与物质分解有关的细胞器 线粒体、溶酶体 能复制的细胞器 叶绿体、线粒体、中心体 能发生碱基互补配对的细胞器 叶绿体、线粒体、核糖体 按特有 含DNA的细胞器 叶绿体、线粒体 成分分 含RNA的细胞器 叶绿体、线粒体、核糖体 含色素的细胞器 叶绿体、液泡 2、动物细胞和植物细胞的比较 47动物细胞 植物细胞 不同点 没有细胞壁、液泡、叶绿体 有细胞壁、液泡、叶绿体 有中心体 低等植物有中心体，高等植物没有中心体 相同点 ①都有细胞膜、细胞核、细胞质。 ②细胞质中共有的细胞器是线粒体、内质网、高尔基体、核糖体等。 3、细胞器的比较： （1）内质网： 结构：由膜结构连接而成的网状、囊状结构，与细胞核靠近，附着多种酶 类型 作用：某些大分子物质的运输通道；加工蛋白质；与糖类、脂质的合成有关 分布：植物、动物细胞 （2）高尔基体： 结构：单层膜结构，与内质网相同； 分布：动物、植物细胞中； 作用 （3）溶酶体： 形态：内含有多种水解酶；膜上有许多糖，防止本身的膜被水解； 作用：能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。 （4）液泡： 形态分布：主要存在于植物细胞中，内含细胞液； 作用：①储存细胞液，细胞液中含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质； ②冬天可调节植物细胞内的环境（细胞液浓度增加，不易结冰冻坏植物）； ③充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。 特征：中央大液泡为植物成熟细胞特有，中央大液泡的形成标志植物细胞成熟。 （5）核糖体： 形态分布：游离分布在细胞质中或附着在内质网上（除红细胞外的所有细胞） 成分：RNA和蛋白质； 作用：①合成蛋白质的场所，是“生产蛋白质的机器”；②内质网上的核糖体合成的蛋白质作为膜蛋白、 输出细胞质的蛋白质；游离的核糖体合成的蛋白质由细胞本身使用。 （6）中心体： 分布：动物和某些低等植物细胞（如藻类）； 48形态：由两个互相垂直排列的中心粒（许多管状物组成）及周围物质组成； 作用：与细胞的有丝分裂有关，形成纺锤体。 【命题方向】 题型：细胞器的结构和功能 典例1：下列有关细胞器的叙述，正确的是（ ） A．进行厌氧呼吸的细胞中没有线粒体 B．在动物细胞有丝分裂的后期，着丝粒的分裂 与中心体无关C．蛋白质合成后，需要依次进入内质网和高尔基体加工 D．绿色植物体细胞均通过光合 作用制造有机物 分析：真核细胞如人的骨骼肌细胞含有线粒体，在剧烈运动时进行无氧呼吸产生乳酸。在动物细胞有丝 分裂的前期，中心体发出星射线构成纺锤体。蛋白质包括胞内蛋白和胞外蛋白，胞内蛋白合成后，一般 不需要内质网和高尔基体的加工转运，胞外蛋白合成后，一般需要内质网和高尔基体的加工转运。绿色 植物光合作用的场所主要在叶肉细胞。 解答：A、人的骨骼肌细胞含有线粒体，在剧烈运动时进行无氧呼吸产生乳酸，A错误； B、在动物细胞有丝分裂的前期，中心体发出星射线构成纺锤体，在动物细胞有丝分裂的后期，着丝粒的 分裂与中心体无关，B正确； C、蛋白质包括胞内蛋白和胞外蛋白，胞内蛋白合成后，一般不需要内质网和高尔基体的加工转运，C错 误； D、绿色植物主要是叶肉细胞通过光合作用制造有机物，不含叶绿体的细胞不能进行光合作用，D错误。 故选：B。 点评：本题考查了线粒体、叶绿体和中心体等细胞器功能的知识，考查了学生对相关知识的理解和掌握 情况，分析和解决问题的能力。 【解题思路点拨】 名 称 形 态 结 构 成 分 功 能 线粒体 大多椭球形 外膜、内膜、嵴、 蛋白质、磷脂、有氧呼吸 有氧呼吸的主要场所，“动力车 基粒、基质 酶、少量DNA和RNA 间” 叶绿体 球形，椭球 外膜、内膜、类囊 蛋白质、磷脂、光合作用的 光合作用的场所，“养料制造车 形 体、基粒、基质 酶、色素、少量DNA和 间”。“能量转换站” RNA 核糖体 椭球形粒状 游离于基质，附着 蛋白质、RNA “生产蛋白质的机器” 小体 在内质网，无膜结 构 内质网 网状 单层膜 蛋白质、磷脂等 增大膜面积，是蛋白质合成和加 工及脂质合成的“车间” 高尔基体 囊状 单层膜 蛋白质、磷脂等 对蛋白质进行加工、分类和包装 的“车间”及“发送站” 中心体 “十”字形 由两个中心粒构 微管蛋白 动物细胞的中心体与有丝分裂有 49成，无膜结构 关 液 泡 泡状 液泡膜、细胞液、 蛋白质、磷脂、有机酸、生 调节细胞内环境，使细胞保持一 物碱、糖类、无机盐、色素 定渗透压，保持膨胀状态 单层膜 等 溶酶体 囊状 单层膜 有多种水解酶 “酶仓库”、“消化车间” 会产生水的细胞器：核糖体、叶绿体、线粒体、植物的高尔基体； 直接参与蛋白质合成分泌的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体； 参与蛋白质合成分泌的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体； 细胞内液：包括细胞内细胞质基质和液泡所含的全部液体； 细胞液：液泡里所含的液体。 2．物质跨膜运输的方式及其异同 【考点归纳】 1、自由扩散、协助扩散和主动运输的比较 物质出 被动运输 主动运输 入细胞 自由扩散 协助扩散 的方式 运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 是否需要 不需要 需要 需要 载体 是否消耗 不消耗 不消耗 消耗 能量 图例 举例 O 、CO 、H O、甘 红细胞吸收葡萄糖 小肠吸收葡萄糖、氨 2 2 2 基酸、无机盐等 油、乙醇、苯等出入细胞 表示曲线 （一定浓 度 范围内） 2．大分子物质出入细胞的方式 运输 运输方向 运输特点 实 例 方式 胞吞 细胞外→细胞内 需要能量，不需 白细胞吞噬病菌 50要载体蛋白 变形虫吞噬食物 颗粒 胞吐 细胞内→细胞外 胰腺细胞分泌胰 岛素 【命题方向】 题型一：物质跨膜运输方式的判断 典例1：如图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图，下表选项中正确的是（ ） 选项 管腔中氨基酸→上皮 管腔中Na+→上皮细胞 上皮细胞中氨基酸→ 细胞 组织液 A 主动运输 被动运输 主动运输 B 被动运输 被动运输 被动运输 C 被动运输 主动运输 被动运输 D 主动运输 被动运输 被动运输 A．A B．B C．C D．D 分析：物质跨膜运输主要包括两种方式：被动运输和主动运输，被动运输又包括自由扩散和协助扩散． 被动运输是由高浓度向低浓度一侧扩散，而主动运输是由低浓度向高浓度一侧运输． 其中协助扩散需要载体蛋白的协助，但不需要消耗能量；而主动运输既需要消耗能量，也需要载体蛋白 的协助． 解答：根据图形可知，肾小管管腔中的氨基酸进入上皮细胞为逆浓度的运输，属于主动运输（其动力来 自于Na+协同运输中的离子梯度）； 官腔中Na+进入上皮细胞的过程中，是由高浓度向低浓度一侧扩散，并且需要载体蛋白的协助，属于被动 运输中的协助扩散； 上皮细胞中氨基酸进入组织液的过程中，是由高浓度向低浓度一侧扩散，并且需要载体蛋白的协助，属 于被动运输中的协助扩散． 故选：D． 点评：本题考查了物质跨膜运输的方式，意在考查考生理解所学知识点和分析题图的能力，难度适中． 考生在判断运输方式时首先运输的方向，顺浓度梯度的是被动运输，逆浓度梯度的是主动运输． 题型二：运输速率的影响因素 典例2：葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的运输速度存在一个饱和值，该值的大小取决于（ ） 51A．细胞内的氧浓度 B．细胞膜外的糖蛋白数量 C．细胞膜上相应载体的数量 D．细胞内外葡 萄糖浓度差值 分析：葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞属于协助扩散，特点是高浓度运输到低浓度，需要载体，不需要能 量，则相关因素是载体和浓度差． 解答：葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的运输方式是协助扩散，运输速度与细胞膜上载体的数量和浓度差 有关，而运输速度的饱和值与细胞膜上相应载体的数量有关． 故选：C． 点评：本题考查协助扩散的条件和影响因素等相关知识，旨在考查学生的识记和理解能力． 【解题思路点拨】 影响跨膜运输的因素 （1）物质浓度（在一定的浓度范围内） （2）氧气浓度 （3）温度 温度可影响生物膜的流动性和酶的活性，因而会影响物质跨膜运输的速率． 3．酶促反应的原理 【知识点的认识】 1、酶促反应：酶所催化的反应． 底物：酶催化作用中的反应物叫做底物． 2、酶的作用机理： （1）活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量； 52（2）作用机理：降低化学反应所需要的活化能． 3、影响酶促反应的因素： （1）温度和pH： ①低温时，酶分子活性受到抑制，但并未失活，若恢复最适温度，酶的活性也升至最高；高温、过酸、 过碱都会导致酶分子结构被破坏而使酶失活； ②温度或pH是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的； ③反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度；反应溶液温度的变化也不改变酶作用的最适pH． （2）底物浓度和酶浓度： ①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的增加而加快，但当底物达到一定浓 度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加．如图甲． ②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．如图乙． 【命题方向】 题型一：酶促反应的原理 典例1：如图曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化条件和有酶催化条件下生成物质P所需的能量变化过程． 下列相关叙述正确的是（ ） A．ad段表示在无催化剂条件下，物质A生成物质P需要的活化能 53B．若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向下移动 C．若仅增加反应物A的量，则图中曲线的原有形状均发生改变 D．若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线，改变酶促条件后，则b在纵轴上将向上移动 分析：分析题图可知，ca段表示在无催化剂的条件下化学反应需要的活化能，cb段表示在有酶催化的条 件下化学反应需要的活化能，由此可以看出，酶促反应的原理是降低化学反应需要的活化能；与无机催 化剂相比，酶降低化学反应活化能更显著，因此酶具有高效性；酶的活性受温度、PH等的影响，最适宜 条件下酶降低化学反应活化能的效果最好，酶活性最高． 解答：A、ad段表示在无催化剂条件下，物质A从活化状态到生成物质P释放的能量，A错误； B、若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向上移动，B错误； C、如果增加反应物A的量，则图中曲线的原有形状不会发生改变，C错误； D、如果曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线，改变酶促条件后，酶的活性降低，酶降低化学反应活化能的效 果减弱，b在纵轴上将向上移动，D正确． 故选：D． 点评：本题的知识点是酶催化作用的机理，分析题图曲线获取有效信息是解题的突破口，对酶促反应机 理的理解是解题的关键． 题型二：酶作用机理和酶特点的结合 典例2：关于酶的叙述，正确的是（ ） A．酶提供了反应过程所必需的活化能 B．酶活性的变化与酶所处的环境的改变无关 C．酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失 D．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸 分析：酶的作用机理是降低了化学反应的活化能；酶作为生物催化剂受温度、PH等因素的影响，酶所处 的环境改变可能引起酶活性的变化；酶的本质是蛋白质或RNA，酶的结构改变会影响其功能． 解答：A、酶具有催化作用的机理是能降低化学反应所需要的活化能，不是提供了反应过程所必需的活化 能，A错误； B、酶的活性受温度、酸碱度等因素的影响，因此酶的活性变化与酶所处的环境的改变有关，B错误； C、结构与功能是相适应的，酶的结构改变其活性会部分或全部丧失，C正确； D、酶作为生物催化剂与无机催化剂一样，在反应前后本身不会发生变化，D错误． 故选：C． 点评：本题的知识点是酶的本质，作用机理和作用特点，对于酶知识的掌握是解题的关键． 【解题思路点拨】误区： 酶促反应的原理是降低化学反应需要的活化能，而不是提供了反应过程所需要的活化能． 4．光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系 【知识点的认识】 一、光合作用的过程图解： 54二、光反应和暗反应： 比较项目 光反应 暗反应 场所 基粒类囊体膜上 叶绿体的基质 条件 色素、光、酶、水、ADP 多种酶、CO 、ATP、[H] 2 反应产物 [H]、O 、ATP 有机物、ADP、Pi、水 2 物质变化 2H O 4[H]+O ↑ ①CO 2 的固定： 2 2 CO +C 2C 2 5 3 ADP+Pi ATP ②C 的还原： 3 （CH O）+C +H O 2 5 2 能量变化 光能→电能→ATP ATP中活跃的化学能→糖类等有机物中稳定 的化学能 中活跃的化学能 实质 光能转变为化学能，水光解产生O 和[H] 同化CO 形成 2 2 （CH O） 2 联系 ①光反应为暗反应提供[H]（以NADPH形式存在）和ATP ②暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料 ③没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机 物无法合成。 【命题方向】 题型一：光反应和暗反应的联系（或场所、条件、反应产物等的区别） 典例1：（2010•海南）光反应为暗反应提供的物质是（ ） A．[H]和H O B．[H]和ATP C．ATP和CO D．H O和CO 2 2 2 2 分析：本题考查光合作用的过程。 ①光反应阶段：场所是类囊体薄膜 a．水的光解；b．ATP的生成。 55②暗反应阶段：场所是叶绿体基质 a．CO 的固定；b．CO 的还原。 2 2 解答：A、水分子不是光反应产生的，A错误； B、光反应的产物是[H]、ATP和氧气，[H]、ATP参与暗反应中三碳化合物的还原，B正确； C、二氧化碳不是光反应的产物，C错误； D、水和二氧化碳都不是光反应的产物，D错误。 故选：B。 点评：本题考查叶绿体的结构和功能之间的关系，光反应和暗反应的之间的关系，要结合结构和功能相 适应的观点去理解叶绿体的结构和功能。 题型二：外界条件改变时C 和C 含量分析 3 5 典例2：（2011•闸北区一模）如图为光合作用过程示意图。如在适宜条件下栽培的小麦，突然将c降低 至极低水平（其他条件不变），则a、b在叶肉细胞中的含量变化将会是（ ） A．a上升、b下降 B．a、b都上升 C．a、b都下降 D．a下降、b上升 分析：光合作用的过程受光照强度、温度、二氧化碳浓度等因素影响。光照强度影响光反应阶段、温度 影响酶的活性、二氧化碳浓度影响暗反应。 解答：根据光合作用那个的具体过程中的物质变化，可推知 a、b分别是[H]和ATP，c是二氧化碳。在适 宜条件下栽培的小麦，突然将c降低至极低水平（其他条件不变），三碳化合物不能生成，原有的三碳化 合物继续还原生成五碳化合物，直至全部消耗，导致五碳化合物积累，含量增加；三碳化合物减少。最 终使得三碳化合物还原过程消耗的[H]和ATP量减少。但光反应继续进行，则a、b在叶肉细胞中的含量 增多。 故选B。 点评：本题考查了光合作用的影响因素和物质变化相关内容。意在考查考生能理解所学知识的要点，把 握知识间的内在联系。 典例3：（2010•普陀区模拟）将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处，则细胞内C 与C H O 生成量的变 3 6 12 6 化是（ ） A．C 突然上升，C H O 减少 B．C 与C H O 都减少 3 6 12 6 3 6 12 6 C．C 与C H O 都增加 D．C 突然减少，C H O 增加 3 6 12 6 3 6 12 6 分析：本题考查的实质是光合作用的过程。置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处，直接影响的因素是光照 光照减弱以后，导致光反应减弱，进而影响暗反应中C 与C H O 生成量的变化。 3 6 12 6 56解答：光照强度的改变，直接影响光反应。光照由强变弱，在光反应中[H]和ATP的生成量减少。光反应 和暗反应的联系是：光反应为暗反应供[H]、ATP去还原C ，导致C 化合物的还原减弱，则C 化合物消 3 3 3 耗减少，C 化合物剩余的相对增多；生成物C 和（CH O）生成量减少。所以[H]的含量减少、ATP的含 3 5 2 量减少、C 的含量增多、C 的含量减少、（CH O）的含量减少。 3 5 2 故选：A。 点评：本题考查的本质是对光合作用过程的理解，解题的关键是要结合光合作用的模式图进行相关生理 过程的分析。 题型三：光合作用中原子转移途径分析 典例4：科学家用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子，这种碳原子的转移途径是（ ） A．二氧化碳→叶绿素→ADP B．二氧化碳→叶绿体→ATP C．二氧化碳→乙醇→糖类 D．二氧化碳 →三碳化合物→糖类 分析：光合作用的暗反应吸收CO ，二氧化碳的固定：CO +C →2C （在酶的催化下），二氧化碳的还原： 2 2 5 3 C +[H]→（CH O）+C （在ATP供能和酶的催化下）。 3 2 5 解答：14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子，碳原子的转移途径是：二氧化碳→三碳化合物→糖类。 故选：D。 点评：本题主要考察光合作用中碳原子的转移路径，解题的关键是把握住暗反应阶段才有二氧化碳的参 与。 【解题思路点拨】 1、光合作用产物与底物间各种元素之间的相互关系 （1）氧元素 （2）碳元素：CO →C →（CH O）。 2 3 2 （3）氢元素：H O→[H]→（CH O）。 2 2 2、光照和CO 浓度对光合作用过程及中间产物的影响及动态变化规律 2 条件 C C [H]和ATP （CH O）合成量 3 5 2 停止光照，CO 供应不变 增加 减少 减少或没有 减少或没有 2 增加光照，CO 供应不变 减少 增加 增加 增加 2 光照不变，停止CO 供应 减少 增加 增加 减少或没有 2 光照不变，增加CO 供应 增加 减少 减少 增加 2 5．光合作用的影响因素及应用 【知识点的认识】 一、光合速率的概念： 57光合作用固定二氧化碳的速率．即单位时间单位叶面积的二氧化碳固定（或氧气释放）量，也称光合强 度． 二、影响光合作用速率（强度）的因素 1、内部因素 （1）同一植物的不同生长发育阶段 根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同，适时适量地提供水肥及其他环境条件，以使植物茁壮 成长．如图所示： （2）同一叶片的不同生长发育时期 ①曲线分析：OA段为幼叶，随幼叶的生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体、叶绿素含量不断增加，光 合作用速率不断增加．AB段为壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳 定．BC段为老叶，随着叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降． ②应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶、茎叶蔬菜及时换新叶，这样可减少其细胞呼吸对 有机物的消耗． 2、单因子外界因素的影响 （1）光照强度 ①曲线分析 a、A点光照强度为零，只进行细胞呼吸，A点即表示植物呼吸速率． b、AB段表明随光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO 的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用； 2 到B点时，细胞呼吸释放的CO 全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度，B点称为光补 2 偿点，阴生植物光补偿点左移（如虚线所示）． 58c、BC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点对应的光照 强度称为光合作用的饱和点，C点对应的CO 吸收值表示净光合速率． 2 d、真正光合速率＝净光合速率+呼吸速率． ②应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如虚线所示．间作套种时农作物的种类搭配，林带树 种的配置、合理采伐，冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关． （2）CO 浓度 2 ①曲线分析：图1中A点表示CO 补偿点，即光合作用速率等于呼吸作用速率时的CO 浓度，图2中 2 2 A′点表示进行光合作用所需CO 的最低浓度．B和B′点都表示CO 饱和点． 2 2 ②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CO 浓度，提高光合作用速率． 2 （3）矿质元素 ①曲线的含义：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使植物吸水困难从而导致光合作用速率下降． ②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，可以提高作物的光合作用． （4）温度 ①曲线分析：温度是通过影响与光合作用有关的酶的活性而影响光合作用速率的． ②应用：冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度；增大昼夜温差获得高产． 3、多因子外界因素对光合作用速率的影响 （1）曲线分析 59①P点前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高． ②P点到Q点之间，限制因子既有横坐标因素，也有其他因素． ③Q点后，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图 示中的其他因子的方法． （2）应用 温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适 当充加CO ，进一步提高光合速率．当温度适宜时，可适当增加光照强度和 CO 浓度以提高光合速率． 2 2 总之，可根据具体情况，通过增加光照强度、调节温度或增加CO 浓度来充分提高光合速率，以达到增 2 产的目的． 三、提高农作物的光能的利用率的方法有： （1）延长光合作用的时间； （2）增加光合作用的面积（合理密植，间作套种）； （3）光照强弱的控制； （4）必需矿质元素的供应； （5）CO 的供应（温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度）． 2 【命题方向】 题型一：单因子曲线分析 典例1：科学家研究20℃时小麦光合作用强度与光照强度的关系，得到如图所示曲线，下列有关叙述不 正确的是（ ） A．随着环境温度的升高，cd段位置不断上移 B．a点时叶肉细胞中产生ATP的细胞器只有线 60粒体 C．其他条件适宜，当植物少量缺Mg时，b点将向右移动 D．c点后小麦光合强度不再增加可能与叶 绿体中酶的数量有关 分析：分析题图：图中a点光照强度为0，只进行呼吸作用；b点时，二氧化碳吸收量为0，表示光合作 用强度等于呼吸作用强度，表示光合作用的光补偿点；c点以后光照强度增加，二氧化碳的吸收量不增加， 表示光合作用的光饱和点． 影响光合作用的环境因素有：光照强度、温度、二氧化碳浓度、含水量以及矿质元素的量．如镁是合成 叶绿素的主要元素，缺镁植物叶片会发黄． 解答：A、20℃不是光合作用的最适温度，在一定温度范围内适当提高温度时，光合速率将增强，cd段位 置会上移，但是超过一定的温度，cd段位置可能会下移，A错误； B、a点时光照为零，细胞只进行呼吸作用，因此叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体，B正确； C、其他条件适宜，当植物缺Mg时，叶绿素含量减少，光合作用强度下降，所以应增加光强使其与呼吸 作用相等，b点将向右移动，C正确； D、外界条件均适宜时，c点之后小麦光合作用强度不再增加是内因造成的，故可能与叶绿体中酶的数量 有关，D正确． 故选：A． 点评：本题考查了影响光合作用的环境因素，意在考查考生的析图能力和理解能力，难度适中．考生要 能够识记产生ATP的细胞器，明确25℃左右是植物光合作用的最适温度，因此升高温度光合速率是先上 升后下降；考生要理解影响光合速率的因素除了外因，还包括内因，如：酶的数量、色素的含量等． 题型二：多因子曲线分析 典例2：如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示因素外，其他因素均控制在最适 范围．下列分析错误的是（ ） A．甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量 B．乙图中d点与c点相比，相同时间内叶肉细胞中C 的生成速度快 3 C．图中M、N点的限制因素是光照强度，P点的限制因素是温度 D．丙图中，随着温度的升高，曲线走势将稳定不变 分析：图甲中自变量为光照强度和二氧化碳浓度，M点时两曲线重合，说明二氧化碳浓度不影响光合速 率，而a、b两点的光照强度相同，因此影响因素为二氧化碳浓度．图乙中自变量有光照强度和温度，图 中N点时两曲线重合，说明温度不影响光合速率，而c、d两点的温度相同，因此影响因素为光照强度． 61丙图分析同样利用此方法． 解答：A、甲图中可以看出，光照强度和二氧化碳的浓度不是a点光合速率的限制因素，可能是叶绿体中 色素和酶的数量，故A正确； B、乙图中d点与c点相比，光照强度增加，光反应增加，产生的ATP和[H]增加，因此相同时间内叶肉 细胞中C 的还原量多，故B正确； 3 C、图中M、N、P三点均为三条曲线的限制因素分别是CO 浓度和光照强度、温度和光照强度、光照强 2 度和温度，故C正确； D、丙图中，随着温度的升高，曲线走势有可能下降，因为超过最适浓度，酶的活性降低，故D错误． 故选：D． 点评：本题难度不大，属于考纲中理解、应用层次的要求，在分析曲线图是着重利用单一变量分析的方 法，要求考生具有扎实的基础知识和曲线分析能力． 题型三：一昼夜光合速率曲线分析 典例3：（2012•山东）夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO 吸收速率的变化如图所示． 2 下列说法正确的是（ ） A．甲植株在a点开始进行光合作用 B．乙植株在e点有机物积累量最多 C．曲线b﹣c段和d﹣e段下降的原因相同 D．两曲线b﹣d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭 分析：本题要求学生理解影响光合作用的因素以及有机物的积累是净光合量，光合作用速率受二氧化碳 浓度的影响． 解答：A、分析图示可知，这一天的6：00（甲曲线的a点）和18：00时左右，甲乙两植物光合作用吸收 CO2的速率和呼吸作用释放CO2的速率相等；在6：00之前，甲乙两植物的光合作用已经开始，但光合 作用比细胞呼吸弱；A错误． B、在18时后，甲乙两植物的光合作用速率开始小于细胞呼吸，有机物的积累最多的时刻应为18：00时， e点时有机物的积累量已经减少；错误． C、图示曲线的b～c段下降的主要原因是气孔部分关闭导致叶内CO 浓度降低，d～e段下降的原因是光 2 照强度减弱，光反应产生[H]和ATP的速率减慢，这两段下降的原因不相同；错误． D、b～d段，乙曲线的变化为植物的“午休现象“，是气孔关闭导致叶内CO 浓度降低之故；甲植物可 2 能不存在“午休现象“或气孔关闭程度很小或气孔无法关闭；正确． 故选：D． 62点评：本题借助曲线图，考查光合速率的影响因素，意在考查考生分析曲线图的能力和理解能力，属于 难题． 题型四：表观光合速率、真光合速率和有机物积累量之间的关系 典例4：如图表示20℃时玉米光合作用强度与光照强度的关系S 、S 、S 所在部位的面积表示有关物质的 1 2 3 相对值，下列说法中不正确的是（ ） A．S ﹣S 表示玉米光合作用有机物净积累量 B．S +S 表示玉米光合作用产生的有机物总量 2 3 2 3 C．若土壤中缺Mg，则B点右移，D点左移 D．S +S 表示玉米呼吸作用消耗的有机物量 1 3 分析：结合题意分析：玉米在整个过程中都进行呼吸作用，并且由于温度不变，呼吸作用强度保持不变 因此可用S +S 表示呼吸作用消耗量．而由A点开始，光合作用出现，并且随着光照强度的增强，光合作 1 3 用合成的有机物不断增多；在B点时，光合作用产生的有机物刚好等于呼吸作用消耗的有机物，因此图 中的S 可表示B点之前的光合作用量，也可表示呼吸作用消耗﹣光合作用合成量；但是超过 B点后，光 1 合作用大于呼吸作用，因此S 就可以表示B点之后的有机物积累量． 2 解答：A、图中可以看出，S +S 表示玉米光合作用产生的有机物总量，S +S 表示玉米呼吸作用消耗的有 2 3 1 3 机物量，因此玉米光合作用有机物净积累量＝光合作用总量﹣呼吸作用消耗＝S +S ﹣（S +S ）＝S ﹣ 2 3 1 3 2 S ，A错误； 1 B、S +S 表示玉米光合作用产生的有机物总量，B正确； 2 3 C、若土壤中缺Mg，则会缺少叶绿素，达到光补偿点所需的光照强度会增大，B点右移，同时达到光饱 和点所需的光照强度将会减小，D点左移，C正确； D、玉米在整个过程中都进行呼吸作用，并且由于温度不变，呼吸作用强度保持不变，因此 S +S 表示玉 1 3 米呼吸作用消耗的有机物量，D正确． 故选：A． 点评：本题具有一定的难度，考查光合作用合成有机物量和呼吸作用消耗有机物量的关系，要求考生具 有较强的识图能力和分析能力，利用真光合作用量＝净光合作用量+呼吸作用消耗，有机物的积累量＝白 天净光合作用量﹣夜间呼吸消耗量进行解题． 题型五：有机物积累量的计算 典例5：将某绿色植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其余的实验条件 都是理想的），实验以CO 的吸收量与释放量为指标，实验结果如下表所示： 2 63温度（℃） 5 10 15 20 25 30 35 光照下吸收CO （mg/h） 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00 2 黑暗中释放CO （mg/h） 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50 2 下列对该表数据的分析正确的是（ ） A．昼夜不停地光照，温度在35℃时该植物不能生长 B．昼夜不停地光照，该植物最适宜的温度是30℃ C．每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在20℃的条件下，该植物积累的有机物最多 D．每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在30℃时，该植物积累的有机物是温度在10℃ 时的两倍 分析：图中自变量为温度，本题是研究温度对光合作用与呼吸作用的影响．在读表时，要明确光照下吸 收CO 的量为净吸收量，即净光合作用量，黑暗中放出CO 的量代表的是有机物的消耗量，也代表呼吸 2 2 作用强度． 解答：A、表中光照下吸收CO 量表示净光合速率，黑暗中释放CO 量表示呼吸作用强度，温度在35℃ 2 2 时植物的净光合速率为3.00mg/h，因此昼夜不停地光照植物能生长，故A错误； B、表格中，植物每小时净吸收CO 量最多的25℃时的3.75mg，此温度下最适生长，故B错误； 2 C、每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在20℃时该植物积累的有机物为：3.25×12﹣1.5×12＝ 21mg，同理可算出其他温度条件下有机物的积累量，在所有温度中20℃时有机物积累量最多，故C正确； D、每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在30℃时，该植物积累的有机物＝3.50×12﹣ 3.00×12＝6mg，同理计算10℃时积累的有机物＝12mg，故D错误． 故选：C． 点评：本题难度适中，考查了光合作用产生有机物和呼吸作用消耗有机物的关系，要求考生具有较强的 分析表格的能力．在读表时，确定第一行值为净光合速率，第二行值为呼吸速率，并且一天中有机物的 积累量＝白天净光合作用量﹣夜间呼吸消耗量． 【解题思路点拨】 1、光合作用与细胞呼吸的计算： ①原理解释：进行光合作用吸收CO 的同时，还进行呼吸作用释放CO ，而呼吸作用释放的部分或全部 2 2 CO 未出植物体又被光合作用利用，这时在光照下测定的CO 的吸收量称为表观光合速率或净光合速率． 2 2 表观光合速率与真正光合速率的关系如图： 64在不考虑光照强度对呼吸速率影响的情况下，OA段代表植物呼吸速率，OD段表示植物表观光合作用速 率，OA+0D段表示真正光合速率，它们的关系为：真正光合速率＝表观光合速率+呼吸速率． 具体表达为：光合作用消耗总CO ＝从外界吸收的CO +呼吸产生的CO ； 2 2 2 光合作用产生的总O ＝释放到外界的O +呼吸消耗的O 2 2 2 一昼夜有机物的积累量（用CO 量表示）：积累量＝白天从外界吸收的CO ﹣晚上呼吸释放的CO ． 2 2 2 ②光合作用相对强度可用如下三种方式表示： a、O 释放量（或实验容器内O 增加量）； 2 2 b、CO 吸收量（或实验容器内CO 减少量）； 2 2 c、植物重量（有机物）的增加量． ③表观光合速率和真正光合速率 真正光合速率＝表观光合速率+呼吸速率 表观光合速率常用O 释放量、CO 吸收量、有机物积累量等来表示． 2 2 真正光合速率常用光合作用产生O 量、CO 固定量、有机物的产生量来表示． 2 2 ④测定方法 a、呼吸速率：将植物置于黑暗中，测定实验容器中CO 增加量、O 减少量或有机物减少量． 2 2 b净光合速率：将植物置于光下，测定实验容器中O 增加量、CO 减少量或有机物增加量． 2 2 ⑤应用指南 a、植物每天的有机物积累量取决于光合作用与细胞呼吸速率的代数和（即净光合速率），若大于零，则 净积累，植物生长；若小于零，则净消耗，植物无法正常生长． b、在有关问题中，若相关数据是在黑暗（或光照强度为零）时测得，则该数据代表呼吸速率．黑暗中只 进行细胞呼吸，净光合速率为负值，真光合速率为零．若是在光下测得，则该数据代表净光合速率，只 有特别说明是光合总量时，才代表真光合速率． 2、C 植物和C 植物 3 4 1）C 植物和C 植物光合作用的比较 3 4 C 植物 C 植物 3 4 光反应 叶肉细胞的叶绿体基粒 叶肉细胞的叶绿体基粒 暗反应 叶肉细胞的叶绿体基质 维管束鞘细胞的叶绿体基质 65CO 固定 仅有C 途径 C 途径﹣→C 途径 2 3 4 3 2）C 植物与C 植物的鉴别方法 4 3 方法 原 理 条件和过程 现象和指标 结 论 生理 在强光照、干旱、高 生长状况： 正常生长：C 植物 4 学方 温、低CO 时，C 植 2 4 正常生长 法 物能进行光合作用， 枯萎死亡：C 3 植物 C 植物不能． 或 3 密闭、强光照、干 枯萎死亡 旱、高温 形态 维管束鞘的结构差异 过叶脉横切，装片 ①是否有两圈花细胞 是：C 植物 4 学方 围成环状结构 法 否：C 3 植物 ②鞘细胞是否含叶绿 体 化学 ①合成淀粉的场所不 出现蓝色： 出现①现象时： 方法 同 叶片脱绿→加碘→过 ①蓝色出现在维管束 C 植物 4 ②酒精溶解叶绿素 叶脉横切→制片→观 鞘细胞 察 出现②现象时： ③淀粉遇面碘变蓝 ②蓝色出现在叶肉细 胞 C 植物 3 3）C 植物比C 植物光合作用强的原因 4 3 C 植物比 C 植物 C 植物 4 3 4 植物光合作用强的原因 结构原因： 以育不良，无花环型结构，无叶 发育良好，花环型，叶绿体大． 绿体． 维管束鞘细胞的结构 暗反应在此进行．有利于产物运 光合作用在叶肉细胞进行，淀粉 输，光合效率高． 积累，影响光合效率． 生理原因： 只有磷酸核酮糖羧化酶． 两种酶均有． PEP羧化酶 磷酸核酮糖羧化酶与CO 亲和 PEP羧化酶与CO 亲和力大，利 2 2 力弱，不能利用低CO ． 用低CO 能力强． 磷酸核酮糖羧化酶 2 2 6．细胞的有丝分裂过程、特征及意义 【知识点的认识】 有丝分裂的过程： 1、细胞周期的概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。 2、细胞周期分为两个阶段：分裂间期和分裂期。 （1）分裂间期： ①概念：从一次分裂完成时开始，到下一次分裂前。 ②主要变化：DNA复制、蛋白质合成。 （2）分裂期： 66主要变化： 1）前期：①出现染色体：染色质螺旋变粗变短的结果；②核仁逐渐解体，核膜逐渐消失；③纺锤体形 成。 2）中期：染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上。染色体形态、数目清晰，便于观察。 3）后期：着丝点分裂，两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体，纺锤丝牵引分别移向两极。 4）末期：（1）纺锤体解体消失（2）核膜、核仁重新形成（3）染色体解旋成染色质形态；④细胞质分 裂，形成两个子细胞（植物形成细胞壁，动物直接从中部凹陷）。 如图所示： 【命题方向】 题型一：有丝分裂不同时期的区别 典例1：（2013•江苏）下列关于动物细胞有丝分裂的叙述正确的是（ ） A．分裂间期有DNA和中心体的复制 B．分裂间期DNA含量和染色体组数都加倍 C．纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂后期 D．染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期 分析：本题比较简单，考查只需结合有丝分裂各时期的特点进行作答即可。 解答：A、在有丝分裂间期既有DNA分子的复制和蛋白质的合成，同时中心体也发生了复制，A正确； B、分裂间期DNA含量加倍，但是细胞的染色体数目不变，B错误； C、纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂末期，C错误； D、染色单体形成于分裂间期，后期着丝点分裂时消失，D错误。 故选：A。 点评：本题考查了有丝分裂过程中相关结构和数目的变化情况，意在考查考生的识记能力以及知识网络 构建的能力，难度不大。 题型二：有丝分裂的特点 典例2：下列关于细胞增殖的表述正确的是（ ） ①二倍体动物体细胞有丝分裂后期，细胞每一极均含有同源染色体； ②二倍体动物体细胞有丝分裂后期，细胞每一极均不含同源染色体； ③二倍体生物体细胞有丝分裂过程中，染色体DNA与细胞质DNA平均分配； ④二倍体生物细胞质中的遗传物质在细胞分裂时，随机地、不均等地分配。 A．①③B．①④C．②④D．②③ 67分析：二倍体动物体细胞中含有同源染色体，因此有丝分裂过程中始终存在同源染色体，在有丝分裂后 期平均拉向细胞的两极，使每一极均存在于与体细胞中相同的染色体。 有丝分裂过程中，染色体是平均分配的，因此染色体上的 DNA是平均分配的；而细胞质的DNA是位于 线粒体中的，由于细胞质在分裂过程中是随机分配的，因此细胞质DNA分配也是随机的。 解答：在有丝分裂的后期，细胞的每一极都有相同的一套染色体，每一套染色体都和体细胞的染色体相 同，因此二倍体动物体细胞有丝分裂后期的每一极都含有同源染色体，①正确，②错误； ③有丝分裂过程中，细胞质DNA的分配是随机地、不均等地分配，而细胞核中的DNA是均等的分配， ③错误，④正确。 故选：B。 点评：本题难度不大，考查了有丝分裂的相关知识，要求考生能够掌握有丝分裂过程中染色体的行为变 化，并且明确有丝分裂全过程中均存在同源染色体；有丝分裂过程中细胞核 DNA是平均分配的，而位于 细胞质的DNA分配是随机的、不均等。 【解题思路点拨】有丝分裂过程要点： 体细胞中的染色体上只有一个DNA分子。复制后，一个染色体上有两个 DNA分子，分别位于两个染色 单体上。当染色体着丝点分裂后，原来的一个染色体成为两个染色体。染色体有两种形态，细丝状的染 色质形态和短粗的染色体形态。染色质在前期高度螺旋化，转变为染色体，染色体有在后期解螺旋，恢 复成染色质。因此，前期和末期有染色质和染色体两种形态的转化，而中期和后期只有染色体一种形态。 7．观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 【知识点的认识】 实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 一、实验目的： 1、制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片． 2、观察植物细胞有丝分裂的过程，识别有丝分裂的不同时期，比较细胞周期不同时期的时间长短． 3、绘制植物细胞有丝分裂简图． 二、实验原理： 1、高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛． 2、有丝分裂各个时期细胞内染色体的形态和行为变化不同，可用高倍显微镜根据各个时期内染色体的变 化情况，识别该细胞处于那个时期． 3、细胞核内的染色体易被碱性染料（如龙胆紫）染成深色． 三、实验材料：洋葱（可用葱．蒜代替），质量分数为15%的盐酸，体积分数为95%的酒精，质量浓度 为0.01g/ml或0.02g/ml的龙胆紫溶液（将龙胆紫溶解在质量分数2%的醋酸溶液中配制而成）或醋酸洋红 液，洋葱根尖细胞有丝分裂固定装片． 四、实验用具：显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，剪子，镊子，滴管． 68五、方法步骤： 1、洋葱根尖的培养在上实验课之前的3﹣4天，取洋葱一个，放在广口瓶上．瓶内装满清水，让洋葱的 底部接触到瓶内的水面．把这个装置放在温暖的地方培养．待根长约 5cm，取生长健壮的根尖制成临时 装片观察． 2、装片的制作 制作流程为：解离﹣漂洗﹣染色﹣制片 1）解离：上午10时至下午2时，剪去洋葱根尖2﹣3mm，立即放入盛入有盐酸和酒精混合液（1：1）的 玻璃皿中，在温室下解离．目的：用药液使组织中的细胞相互分离开来． 2）漂洗：待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛入清水的玻璃皿中漂洗．目的：洗去药液，防止解离过度． 3）染色：把根尖放进盛有质量浓度为0.01g/ml或0.02g/ml的龙胆紫溶液（或醋酸洋红液）的玻璃皿中染 色．目的：染料能使染色体着色． 4）制片：用镊子将这段根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖能碎，盖上盖玻片， 在盖玻片上再加一片载玻片．然后，用拇指轻轻的按压载玻片．目的：使细胞分散开来，有利于观察． 5）观察： a、低倍镜观察：找到分生区细胞，其特点是细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂； b、高倍镜观察：在低倍镜观察的基础上换高倍镜，直到看清细胞的物象为止； c、仔细观察：先到中期，再找其余各期，注意染色体的特点． d、移动观察：慢慢移动装片，完整地观察各个时期（如果自制装片效果不太理想，可以观察洋葱根尖固 定装片）． 【命题方向】 题型一：实验材料的选择 典例1：（2014•海南）下列植物细胞中，适合观察细胞有丝分裂的是（ ） A．蚕豆叶肉细胞 B．洋葱鳞片叶表皮细胞 C．蚕豆根尖分生区细胞 D．洋葱根尖伸长区细胞 分析：在四个备选项中只有C选项的细胞具有分裂能力，其它细胞都不能进行细胞分裂． 解答：A、蚕豆叶肉细胞属于成熟的植物细胞，不能进行细胞分裂，另外叶绿体中含有色素，妨碍观察， 故A选项错误； B、洋葱鳞片叶表皮细胞属于成熟的植物细胞，不能进行细胞分裂，用于观察质壁分离和复原的实验，故 B选项错误； C、蚕豆根尖分生区细胞成正方形，排列紧密，细胞分裂旺盛，故C选项正确； D、洋葱根尖伸长区细胞细胞逐渐成熟，不能进行细胞分裂，故D选项错误． 故选：C． 点评：本题考查观察细胞有丝分裂的材料选择，意在考查学生的识记和理解能力，难度不大． 题型二：实验步骤 69典例2：（2011•闸北区一模）使用显微镜观察洋葱根尖细胞染色体的基本步骤包括： ①调节细准焦螺旋； ②转换高倍镜； ③把分裂相的细胞移至视野中央； ④将洋葱根尖永久装片放在低倍镜下观察． 正确的操作顺序是（ ） A．④③②①B．②①④③C．③②④①D．①②③④ 分析：高倍物镜的使用：使用高倍物镜之前，必须先用低倍物镜找到观察的物象，并调到视野的正中央 然后转动转换器再换高倍镜．换用高倍镜后，视野内亮度变暗，因此一般选用较大的光圈并使用反光镜 的凹面，然后调节细准焦螺旋． 解答：将洋葱根尖永久装片放在低倍镜下观察找到物像，接着将分裂相的细胞移至视野中央，转动转换 器换成高倍镜，同时调节细准焦螺旋和光圈． 故选：A． 点评：高倍镜的使用方法注意四动一不动，一动玻片、二动转换器、三动细准焦螺旋、四动反光镜和光 圈、粗准焦螺旋不动． 题型三：实验现象的描述 典例3：（2011•闵行区一模）用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂．下列描述正确的是（ ） A．处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等 B．视野中不同细胞的染色体数目可能不相等 C．观察处于分裂期的细胞，可清晰看到赤道板和染色体 D．可选一个细胞持续观察它的整个分裂过 程 分析：洋葱根尖细胞的有丝分裂过程包括分裂期和分裂间期，分裂期又分为前期、中期、后期和末期． 分裂间期时间最长，在视野中细胞最多． 解答：A、细胞周期中分裂间期要远远大于分裂期，用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂，所以处 于分裂期的细胞数目最多，而分裂期的中期细胞较少，A错误； B、视野中不同细胞的染色体数目可能不相等，如分裂后期染色体数目加倍，是其它时期的两倍，B正确； C、观察处于分裂期的细胞，可以看到染色体，但是不可能看到赤道板，因为赤道板是一个假想的板，并 不存在，C错误； D、在实验的第一个步骤解离时，细胞已经被固定杀死了，所以观察时，不可看到连续分裂的动态过程， D错误． 故选：B． 点评：本题主要考查观察细胞的有丝分裂的相关知识，意在考查学生对所学知识的理解程度，培养学生 利用所学知识分析题意、解决问题的能力，难度一般． 题型四：异常现象分析 70典例4：有1位同学做根尖有丝分裂实验，在显微镜中观察到的图象如图所示．造成这种情况的原因可能 是（ ） ①取材位置不合适 ②取材时间不合适 ③制片时压片力量不合适 ④解离时间不合适 ⑤视野选择不合适． A．②③B．②⑤C．①②⑤D．①③④ 分析：观察植物细胞有丝分裂实验中，需要制作临时装片，其制作步骤为：解离、漂洗、染色和制片， 其中解离和制片时压片的目的都是使细胞分散开来；最后观察时，应该选取根尖分生区细胞进行观察， 分生区细胞的特点是呈正方形，排列紧密． 解答：①根尖分生区细胞呈正方形，而图示有些细胞呈长方形，可能是取材位置不合适，①正确； ②图中细胞多处于未分裂状态，可能是取材时间不合适，②正确； ③图示细胞均已近分散开，说明制片时压片力量合适，③错误； ④解离的目的是使细胞分散开，而图示细胞已经分散开，说明解离时间合适，④错误； ⑤图示细胞有些细胞呈长方形，可能是伸长区细胞，可能是视野选择不合适，⑤正确． 故选：C． 点评：本题结合显微镜中观察到的视野图，考查观察细胞有丝分裂实验，对于此类试题，需要考生注意 的细节较多，如实验步骤、实验材料的选取、实验采用的试剂及试剂的作用、实验操作步骤等，需要考 生在平时的学习过程中注意积累． 【解题思路点拨】 1）细胞中央的赤道板是假想平面，是细胞中央与纺锤体的中轴垂直的一个平面，只表示一个位置，不是 真实存在的，在显微镜下观察不到．而细胞板是实际存在的，细胞板由细胞中央向四周扩展，逐渐形成 新的细胞壁将植物细胞一分为二． 2）细胞板的形成是植物细胞有丝分裂过程中特有的，也是同动物细胞有丝分裂的区别之一．细胞板是植 物细胞有丝分裂末期，在赤道板位置通过高尔基体密集而形成的一种结构，它向四周扩展形成新的细胞 壁，显微镜下能观察到该结构，它是植物细胞所特有的，区别于动物细胞的标志． 8．基因的分离定律的实质及应用 【知识点的认识】 711、基因的分离定律﹣﹣遗传学三大定律之一 （1）内容：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的 遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代． （2）实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形 成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传 给后代． （3）适用范围：①一对相对性状的遗传；②细胞核内染色体上的基因；③进行有性生殖的真核生物． （4）细胞学基础：同源染色体分离． （5）作用时间：有性生殖形成配子时（减数第一次分裂后期）． （6）验证实验：测交实验． 2、相关概念 （1）杂交：基因型不同的个体间相互交配的过程． （2）自交：植物中自花传粉和雌雄异花的同株传粉．广义上讲，基因型相同的个体间交配均可称为自交． 自交是获得纯合子的有效方法． （3）测交：就是让杂种（F ）与隐性纯合子杂交，来测F1基因型的方法． 1 （4）正交与反交：对于雌雄异体的生物杂交，若甲♀×乙♂为正交，则乙♀×甲♂为反交． （5）常用符号的含义 符号 P F F × ♂ ♀ C、D c、d等 1 2 等 ⊗ 含义 亲本 子一代 子二代 杂交 自交 父本 母本 显性 隐性遗 （雄配 （雌配 遗传因 传因子 子） 子） 子 3、分离定律在实践中的应用 （1）正确解释某些遗传现象两个有病的双亲生出无病的孩子，即“有中生无”，肯定是显性遗传病；两 个无病的双亲生出有病的孩子，即“无中生有”，肯定是隐性遗传病． （2）指导杂交育种 ①优良性状为显性性状：连续自交，直到不发生性状分离为止，收获性状不发生分离的植株上的种子， 留种推广． ②优良性状为隐性性状：一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广． ③优良性状为杂合子：两个纯合的不同性状个体杂交后代就是杂合子，但每年都要配种． （3）禁止近亲结婚的原理每个人都携带5～6种不同的隐性致病遗传因子．近亲结婚的双方很可能是同 一种致病因子的携带者，他们的子女患隐性遗传病的机会大大增加，因此法律禁止近亲结婚． 724、基因分离定律中几个常见问题的解决 （1）确定显隐性方法： ①定义法：具相对性状的两纯种亲本杂交，F 表现出来的性状，即为显性性状； 1 ②自交法：具相同性状的两亲本杂交（或一个亲本自交），若后代出现新的性状，则新的性状必为隐性 性状． （2）确定基因型（纯合、杂合）的方法 ①由亲代推断子代的基因型与表现型（正推型） 亲本 子代基因型 子代表现型 AA×AA AA 全为显性 AA×Aa AA：Aa＝1：1 全为显性 AA×aa Aa 全为显性 Aa×Aa AA：Aa：aa＝1：2：1 显性：隐性＝3：1 aa×Aa Aa：aa＝1：1 显性：隐性＝1：1 aa×aa aa 全为隐性 ②由子代推断亲代的基因型（逆推型） a、隐性纯合突破方法：若子代出现隐性性状，则基因型一定是aa，其中一个a来自父本，另一个a来自 母本． b、后代分离比推断法 后代表现型 亲本基因型组合 亲本表现型 全显 AA×AA（或Aa或aa） 亲本中一定有一个是显性纯 合子 全隐 aa×aa 双亲均为隐性纯合子 显：隐＝1：1 Aa×aa 亲本一方为显性杂合子，一 方为隐性纯合子 显：隐＝3：1 Aa×Aa 双亲均为显性杂合子 （3）求概率的问题 ①方法：先算出亲本产生几种配子，求出每种配子产生的概率，再用相关的两种配子的概率相乘． ②实例：如白化病遗传，Aa×Aa，F 的基因型及比例为AA：2Aa：laa，生一个白化病（aa）孩子的概率 1 为1/4． 配子法的应用：父方产生A、a配子的概率各是1/2，母方产生A、a配子的概率也各是1/2，因此生一个 白化病（aa）孩子的概率为1/2×1/2＝1/4． 拓展：亲代的基因型在未确定的情况下，如何求其后代某一性状发生的几率？ 例如：一对夫妇均正常，且他们的双亲也都正常，但双方都有一白化病的兄弟，求他们婚后生白化病孩 子的几率是多少？ 73解此题分三步进行： a、首先确定该夫妇的基因型及其几率．由前面分析可推知该夫妇是 Aa的几率均为2/3，是AA的几率均 为1/3． b、而只有夫妇的基因型均为Aa时，后代才可能患病； c、将该夫妇均为 Aa 的概率 2/3×2/3 与该夫妇均为 Aa 情况下生白化病忠者的概率 1/4 相乘，即 2/3×2/3×1/4＝1/9，因此该夫妇后代中出现白化病患者的概率是1/9． （4）遗传系谱图的解读 （5）杂合子自交问题： 杂合子连续自交n次后，第n代的情况如下表： Fn 杂合子 纯合子 显性纯合子 隐性纯合子 显性性状个 隐性性状 体 个体 所占比例 1/2n 1﹣1/2n 1/2﹣1/2n+1 1/2﹣1/2n+1 1/2+1/2n 1/2﹣1/2n+1 +1 （6）理论值与实际值的问题 【命题方向】 题型一：概率计算 典例1：（2014•郑州一模）番茄的红果（R）对黄果（r）是显性，让杂合的红果番茄自交得F ，淘汰F 1 1 中的黄果番茄，利用F 中的红果番茄自交，其后代RR、Rr、rr三种基因的比例分别是（ ） 1 A．1：2：1 B．4：4：1 C．3：2：1 D．9：3：1 分析：杂合的红果番茄（Rr）自交得F ，F 的基因型及比例为RR：Rr：rr＝1：2：1，淘汰F 中的黄果 1 1 1 番茄（rr），则剩余红果番茄中：RR占 、Rr占 ． 解答：利用F 中的红果番茄自交， RR自交不发生性状分离，而 Rr自交发生性状分离，后代的基因型 1 及比例为 RR、 Rr、 rr，即RR、Rr、rr三种基因所占比例分别是 + × ＝ 、 × ＝ 、 × ＝ ，所有RR、Rr、rr三种基因之比为3：2：1． 故选：C． 点评：本题考查基因分离定律及应用，意在考查考生能理解所学知识要点的能力；能能用文字及数学方 式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力和计算能力． 题型二：自由交配相关计算 74典例2：（2014•烟台一模）老鼠的皮毛黄色（A）对灰色（a）呈显性，由常染色体上的一对等位基因控 制的．有一位遗传学家在实验中发现含显性基因（A）的精子和含显性基因（A）的卵细胞不能结合．如 果黄鼠与黄鼠（第一代）交配得到第二代，第二代老鼠自由交配一次得到第三代，那么在第三代中黄鼠 的比例是（ ） A． B． C． D．1 分析：老鼠的皮毛黄色（A）对灰色（a）呈显性，由常染色体上的一对等位基因控制，且含显性基因 （A）的精子和含显性基因（A）的卵细胞不能结合，因此黄鼠的基因型为Aa．据此答题． 解答：由以上分析可知黄鼠的基因型均为Aa，因此黄鼠与黄鼠交配，即Aa×Aa，由于含显性基因（A） 的精子和含显性基因（A）的卵细胞不能结合，因此第二代中Aa占 、aa占 ，其中A的基因频率为 ，a的基因频率为 ，第二代老鼠自由交配一次得到第三代，根据遗传平衡定律， 第三代中AA的频率为 、Aa的频率为 ＝ 、aa的频率为 ，由于含显性基 因（A）的精子和含显性基因（A）的卵细胞不能结合，因此在第三代中黄鼠的比例是 ＝ ． 故选：A． 点评：本题考查基因分离定律的实质、基因频率的相关计算，要求考生掌握基因分离定律的实质，能结 合题干信息“含显性基因（A）的精子和含显性基因（A）的卵细胞不能结合”准确判断黄鼠的基因型； 再扣住“自由交配”一词，利用基因频率进行计算． 【命题方法点拨】 1、分离规律的问题主要有两种类型：正推类和逆推类 亲代遗传因子组成、亲代性状 后代遗传因子组成、性状表现及比例 逆推类问题 （1）正推类问题： 若亲代中有显性纯合子（BB）→则子代一定为显性性状（B_）； 若亲代中有隐性纯合子（bb）→则子代一定含有b遗传因子． （2）逆推类问题： 75若后代性状分离比为3显：1隐→则双亲一定是杂合子（Bb），即Bb×Bb→3B_：1bb； 若后代性状分离比为1显：1隐→则双亲一定是测交类型，即Bb×bb→1Bb：1bb； 若后代只有显性性状→则双亲至少有一方为显性纯合子，即BB×BB或BB×Bb或BB×bb； 若后代只有隐性性状→则双亲全为隐性纯合子，即bb×bb． 2、基因分离定律和自由组合定律的不同： 分离定律 自由组合定律 两对相对性状 n对相对性状 相对性状的对数 1对 2对 n对 等位基因及位置 1对等位基因位于1 2对等位基因位于2 n对等位基因位于n 对同源染色体上 对同源染色体上 对同源染色体上 F 的配子 2种，比例相等 4种，比例相等 2n种，比例相等 1 F 的表现型及比例 2种，3：1 4种，9：3：3：1 2n种，（3：1）n 2 F 的基因型及比例 3种，1：2：1 9种，（1：2：1）2 3n种，（1：2：1） 2 n 测交后代表现型及比 2种，比例相等 4种，比例相等 2n种，比例相等 例 遗传实质 减数分裂时，等位基 减数分裂时，在等位基因随同源染色体分 因随同源染色体的分 开而分离的同时，非同源染色体上的非等 离而分开，分别进入 位基因自由组合，进而进入同一配子中 不同配子中 实践应用 纯种鉴定及杂种自交 将优良性状重组在一起 纯合 联系 在遗传中，分离定律和自由组合定律同时起作用：在减数分裂形 成配子时，既有同源染色体上等位基因的分离，又有非同源染色 体上非等位基因的自由组合 9．基因的自由组合定律的实质及应用 【知识点的认识】 一、基因自由组合定律的内容及实质 1、自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状 的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合． 2、实质 （1）位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的． （2）在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由 组合． 3、适用条件： （1）有性生殖的真核生物． 76（2）细胞核内染色体上的基因． （3）两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因． 4、细胞学基础：基因的自由组合定律发生在减数第一次分裂后期． 5、应用： （l）指导杂交育种，把优良性状重组在一起． （2）为遗传病的预测和诊断提供理沦依据． 二、两对相对性状的杂交实验： 1、提出问题﹣﹣纯合亲本的杂交实验和F 的自交实验 1 （1）发现者：孟德尔． （2）图解： 2、作出假设﹣﹣对自由组合现象的解释 （1）两对相对性状（黄与绿，圆与皱）由两对遗传因子（Y与y，R与r）控制． （2）两对相对性状都符合分离定律的比，即3：1，黄：绿＝3：1，圆：皱＝3：1． （3）F 产生配子时成对的遗传因子分离，不同对的遗传因子自由组合． 1 （4）F 产生雌雄配子各4种，YR：Yr：yR：yr＝1：1：1：1． 1 （5）受精时雌雄配子随机结合． （6）F 的表现型有4种，其中两种亲本类型（黄圆和绿皱），两种新组合类型（黄皱与绿圆）．黄圆： 2 黄皱：绿圆：绿皱＝9：3：3：1 （7）F 的基因型有16种组合方式，有9种基因型． 2 3、对自由组合现象解释的验证 （1）方法：测交． （2）预测过程： 77（3）实验结果：正、反交结果与理论预测相符，说明对自由组合现象的解释是正确的． 三、自由组合类遗传中的特例分析9：3：3：1的变形： 1、9：3：3：1是独立遗传的两对相对性状自由组合时出现的表现型比例，题干中如果出现附加条件，则 可能出现9：3：4、9：6：1、15：1、9：7等一系列的特殊分离比． 2、特殊条件下的比例关系总结如下： 条件 种类和分离比 相当于孟德尔的分离比 显性基因的作用可累加 5种，1：4：6：4：1 按基因型中显性基因个数累 加 正常的完全显性 4种，9：3：3：1 正常比例 只要A（或B）存在就表现 3种，12：3：1 （9：3）：3：1 为同一种，其余正常为同一 种，其余正常表现 单独存在A或B时表现同 3种，9：6：1 9：（3：3）：1 一种，其余正常表现 aa（或bb）存在时表现为同 3种，9：3：4 9：3：（3：1） 一种，其余正常表现 A_bb（或aaB_）的个体 2种，13：3 （9：3：1）：3 表现为一种，其余都是另一 种 A、B同时存在时表现为同 2种，9：7 9：（3：3：1） 一种，其余为另一种 只要存在显性基因就表现为 2种，15：1 （9：3：3）：1 同一种 注：利用“合并同类项”巧解特殊分离比 （1）看后代可能的配子组合，若组合方式是16种，不管以什么样的比例呈现，都符合基因自由组合定 律． （2）写出正常的分离比9：3：3：1． （3）对照题中所给信息进行归类，若后代分离比为 9：7，则为9：（3：3：1），即7是后三种合并的 78结果；若后代分离比为9：6：1，则为9：（3：3）：1；若后代分离比为15：1 则为（9：3：3）：1等． 四、基因分离定律和自由组合定律的不同： 分离定律 自由组合定律 两对相对性状 n对相对性状 相对性状的对数 1对 2对 n对 等位基因及位置 1对等位基因位于1 2对等位基因位于2 n对等位基因位于n 对同源染色体上 对同源染色体上 对同源染色体上 F 的配子 2种，比例相等 4种，比例相等 2n种，比例相等 1 F 的表现型及比例 2种，3：1 4种，9：3：3：1 2n种，（3：1）n 2 F 的基因型及比例 3种，1：2：1 9种，（1：2：1）2 3n种，（1：2：1） 2 n 测交后代表现型及比 2种，比例相等 4种，比例相等 2n种，比例相等 例 遗传实质 减数分裂时，等位基 减数分裂时，在等位基因随同源染色体分 因随同源染色体的分 开而分离的同时，非同源染色体上的非等 离而分开，分别进入 位基因自由组合，进而进入同一配子中 不同配子中 实践应用 纯种鉴定及杂种自交 将优良性状重组在一起 纯合 联系 在遗传中，分离定律和自由组合定律同时起作用：在减数分裂形 成配子时，既有同源染色体上等位基因的分离，又有非同源染色 体上非等位基因的自由组合 【命题方向】 题型一：F 表现型比例分析 2 典例1：（2015•宁都县一模）等位基因A、a和B、b分别位于不同对的同源染色体上．让显性纯合子 （AABB）和隐性纯合子（aabb）杂交得F ，再让F 测交，测交后代的表现型比例为1：3．如果让F 自 1 1 1 交，则下列表现型比例中，F 代不可能出现的是（ ） 2 A．13：3 B．9：4：3 C．9：7 D．15：1 分析：两对等位基因共同控制生物性状时，F 中出现的表现型异常比例分析： 2 （1）12：3：1即（9A_B_+3A_bb）：3aaB_：1aabb或（9A_B_+3aaB_）：3A_bb：1aabb （2）9：6：1即9A_B_：（3A_bb+3aaB_）：1aabb （3）9：3：4即9A_B_：3A_bb：（3aaB_+1aabb）或9A_B_：3aaB_：（3A_bb+1aabb） （4）13：3即（9A_B_+3A_bb+1aabb）：3aaB_或（9A_B_+3aaB_+1aabb）：3A_bb （5）15：1即（9A_B_+3A_bb+3aaB_）：1aabb （6）9：7即9A_B_：（3A_bb+3aaB_+1aabb） 解答：根据题意分析：显性纯合子（AABB）和隐性纯合子（aabb）杂交得F ，再让F 测交，测交后代 1 1 的基因型为 AaBb、Aabb、aaBb、aabb 四种，表现型比例为 1：3，有三种可能：（AaBb、Aabb、 79aaBb）：aabb，（AaBb、Aabb、aabb）：aaBb或（AaBb、aaBb、aabb）：Aabb，AaBb：（Aabb、 aaBb、aabb）． 因此，让 F 自交，F 代可能出现的是 15：1 即（9A_B_+3A_bb+3aaB_）：1aabb；9：7 即 9A_B_： 1 2 （3A_bb+3aaB_+1aabb）；13：3即（9A_B_+3A_bb+1aabb）：3aaB_或（9A_B_+3aaB_+1aabb）：3A_bb 共三种情况． 故选：B． 点评：本题考查基因自由组合定律及运用的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学 知识综合分析问题和解决问题的能力． 题型二：基因分离定律和自由组合定律 典例2：（2014•顺义区一模）如图表示不同基因型豌豆体细胞中的两对基因及其在染色体上的位置，这 两对基因分别控制两对相对性状，从理论上说，下列分析不正确的是（ ） A．甲、乙植株杂交后代的表现型比例是1：1：1：1 B．甲、丙植株杂交后代的基因型比例是1：1： 1：1 C．丁植株自交后代的基因型比例是1：2：1 D．正常情况下，甲植株中基因A与a在减数第 二次分裂时分离 分析：1、基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独 立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个 配子中，独立地随配子遗传给后代． 2、基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在 减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合． 3、逐对分析法：首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题；其次根据基因的分离定律计算出 每一对相对性状所求的比例，最后再相乘． 解答：A、甲（AaBb）×乙（aabb），属于测交，后代的表现型比例为1：1：1：1，A正确； B、甲（AaBb）×丙（AAbb），后代的基因型为AABb、AAbb、AaBb、Aabb，且比例为1：1：1：1，B 正确； C、丁（Aabb）自交后代基因型为AAbb、Aabb、aabb，且比例为1：2：1，C正确； D、A与a是等位基因，随着同源染色体的分开而分离，而同源染色体上的等位基因的分离发生在减数第 一次分裂后期，D错误． 80故选：D． 点评：本题结合细胞中基因及染色体位置关系图，考查基因分离定律的实质及应用、基因自由组合定律 的实质及应用，首先要求考生根据题图判断各生物的基因型，其次再采用逐对分析法对各选项作出准确 的判断． 题型三：概率的综合计算 典例3：（2014•山东模拟）某种鹦鹉羽毛颜色有4种表现型：红色、黄色、绿色和白色，由位于两对同 源染色体上的两对等位基因决定（分别用Aa、Bb表示），且BB对生物个体有致死作用．将绿色鹦鹉和 纯合黄色鹦鹉杂交，F 代有两种表现型，黄色鹦鹉占50%，红色鹦鹉占50%；选取F 中的红色鹦鹉进行 1 1 互交，其后代中有上述4种表现型，这4种表现型的比例为：6﹕3﹕2﹕1，则F 的亲本基因型组合是（ 1 ） A．aaBB×AAbb B．aaBb×AAbb C．AABb×aabb D．AaBb×Aabb 分析：本题是对基因自由组合定律性状分离比偏离现象的应用考查，梳理孟德尔两对相对性状的杂交实 验，回忆回忆子二代的表现型和比例，根据题干给出的信息进行推理判断． 解答：由题意可知，控制鹦鹉羽毛颜色的两对等位基因位于两对同源染色体上，因此在遗传过程中遵循 基因的自由组合定律，又知BB对生物个体有致死作用，且F 中的红色鹦鹉进行互交配，后代的四种表 1 现型的比例为：6﹕3﹕2﹕1，因此可以猜想，后代的受精卵的基因组成理论上应该是A_B_：aaB_： A_bb：aabb＝9：3：3：1，其中A_BB和aaBB个体致死，导致出现了6﹕3﹕2﹕1，所以F 中的红色鹦 1 鹉的基因型为AaBb．又由题意知，将绿色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉杂交，F 代有两种表现型，黄色鹦鹉占 1 50%，红色鹦鹉占50%，因此亲本的基因型绿色鹦鹉的基因型为aaBb，纯合黄色鹦鹉的基因型为AAbb． 故选：B． 点评：本题的知识点是基因的自由组合定律，显性纯合致死对于子二代性状分离比的影响，根据题干给 出的信息进行合理的推理判断是解题的关键． 其他经典试题见菁优网题库． 【解题方法点拨】 1、F 共有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，其中双显（黄圆）：一显一隐（黄皱）：一隐一显 2 （绿圆）：双隐（绿皱）＝9：3：3：1．F 中纯合子4种，即YYRR、YYrr、yyRR、yyrr，各占总数的 2 1/16；只有一对基因杂合的杂合子4种，即YyRR、Yyrr、YYRr、VyRr，各占总数的2/16；两对基因都杂 合的杂合子1种，即YyRr，占总数的4/16． 2、F 中双亲类型（Y_R_十yyrr）占10/16．重组类型占6/16（3/16Y_rr+3/16yyR_）． 2 813、减数分裂时发生自由组合的是非同源染色体上的非等位基因，而不是所有的非等位基因．同源染色体 上的非等位基因，则不遵循自由组合定律． 4、用分离定律解决自由组合问题 （1）基因原理分离定律是自由组合定律的基础． （2）解题思路首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题．在独立遗传的情况下，有几对基因 就可以分解为几个分离定律问题．如AaBb×Aabb可分解为：Aa×Aa，Bb×bb．然后，按分离定律进行逐 一分析．最后，将获得的结果进行综合，得到正确答案． 10．细胞的减数分裂 【知识点的认识】 1、概念：细胞连续分裂两次，而染色体在整个过程只复制一次的细胞分裂方式。 2、减数分裂是特殊的有丝分裂，其特殊性表现在： ①从分裂过程上看：（在减数分裂全过程中）连续分裂两次，染色体只复制一次 ②从分裂结果上看：形成的子细胞内的遗传物质只有亲代细胞的一半 ③从发生减数分裂的部位来看：是特定生物（一般是进行有性生殖的生物）的特定部位或器官（动物体 一般在精巢或卵巢内）的特定细胞才能进行（如动物的性原细胞）减数分裂。 ④从发生的时期来看：在性成熟以后，在产生有性生殖细胞的过程中进行一次减数分裂。 【命题方向】 题型：减数分裂的概念和特征 典例：（2013•东城区模拟）有关减数分裂和受精作用的描述，正确的是（ ） A．受精卵中的遗传物质一半来自于卵细胞，一半来自于精子 B．减数分裂过程中，着丝点分裂伴随着非同源染色体的自由组合 C．减数分裂过程中，着丝点分裂伴随着等位基因的分离 D．染色体的自由组合不是配子多样的唯一原因 分析：关注减数分裂中染色体的行为变化和数目变化、各个时期的特征。等位基因位于同源染色体的相 同位置。受精卵中的核遗传物质一半来自于卵细胞，一半来自于精子，但细胞质遗传物质一般全部来自 卵细胞。 解答：A、受精卵中的核遗传物质一半来自于卵细胞，一半来自于精子，但细胞质遗传物质一般全部来自 卵细胞。故A错误。 B、减数分裂中，同源染色体分离和非同源染色体的自由组合发生在减Ⅰ后期。减Ⅱ后期着丝点分裂，姐 妹染色单体分离。故B错误。 C、等位基因的分离可发生在减Ⅰ后期（同源染色体分离）和减Ⅱ后期（若减Ⅰ前期发生交叉互换，则减 Ⅱ后期姐妹染色单体分离也会导致等位基因分离）。着丝点分裂发生在减Ⅱ后期。故C错误。 D、决定配子中染色体组合多样性的因素是同源染色体分离导致非同源染色体自由组合，同源染色体非姐 82妹染色单体上等位基因交叉互换。故D正确。 故选D。 点评：本题考查了减数分裂、受精作用的相关内容。属于对识记、理解层次的考查。 【解题思路点拨】减数分裂的特征： ①一种特殊方式的有丝分裂（染色体数目减半）； ②与有性生殖的生殖细胞的形成有关； ③只有特定生殖器官内的特定细胞才能进行。 11．伴性遗传 【知识点的认识】 1．伴性遗传概念：控制性状的基因位于性染色体上，在遗传上总是与性别相联系。 2．性别决定方式：（1）性染色体决定性别（性染色体上的基因不都是决定性别的，如色盲基因） ①XY型：XX为雌性，XY雄性，如哺乳动物、果蝇、大多雌雄异株植物。 ②ZW型：ZZ为雄性，ZW雌性，如鸟类（鸡鸭鹅）、蛾类、蝶类。 【注意】①雌雄异体的生物，体细胞中的染色体可以分为两类：性染色体和常染色体。性染色体是指决 定性别的染色体（如X染色体和Y染色体、Z染色体和W染色体）；常染色体是指与决定性别无关的染 色体。 ②并非所有生物都有性染色体，只有雌雄异体（雌雄异株）的生物才有性染色体。例如：酵母菌，豌豆， 玉米，水稻均没有性染色体。 （2）染色体数目决定性别：如蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来，工蜂和蜂王均为雌性，由受 精卵发育而来。 （3）其他因素决定性别：如温度等。 3．X、Y染色体结构比较 ①I区段为X染色体和Y染色体的同源区段，I区段的基因在X染色体和Y染色体上都存在； ②Ⅱ﹣1区段的基因只在Y染色体，因此属于伴Y遗传。 ③Ⅱ﹣2区段的基因只在X染色体，因此属于伴X遗传。 ④基因位于性染色体上，控制的遗传具有性别差异。 【命题方向】 下列与伴性遗传相关的叙述，错误的是（ ） 83A．位于性染色体上的基因，其控制的性状与性别的形成都有一定的关系 B．位于X染色体上的隐性遗传病，往往男性患者多于女性患者 C．位于X染色体上的显性遗传病，往往女性患者多于男性患者 D．伴X染色体隐性遗传病的女性患者的致病基因来自双亲 分析：1、伴X染色体隐性遗传的遗传特征：①人群中男性患者远比女性患者多；②双亲无病时，儿子 可能发病，女儿则不会发病；儿子如果发病，母亲肯定是个携带者，女儿也有一半的可能性为携带者； ③如果女性是一患者，其父亲一定也是患者，母亲一定是携带者。 2、伴X染色体显性遗传的遗传特征：①人群中男性患者远比女性患者少；②患者的双亲中必有一名是 该病患者；③男性患者的女儿全部都为患者，儿子全部正常；④系谱中常可看到连续传递现象，这点与 常染色体显性遗传一致。 解答：解：A、位于性染色体上的基因，其控制的性状与性别的形成不一定都有一定的关系，但其遗传都 和性别相关联，A错误； B、位于X染色体上的隐性遗传病具有隔代交叉遗传的特点，往往男性患者多于女性，B正确； C、位于X染色体上的显性遗传病具有代代相传的特点，往往女性患者多于男性，C正确； D、女性的两条X染色体，一条来自父亲，一条来自母亲，故伴X染色体隐性遗传病的女性患者的致病 基因来自双亲，D正确。 故选：A。 点评：本题考查伴性遗传的相关知识，要求考生识记伴性遗传的类型及特点，能结合所学的知识准确判 断各选项。 【解题方法点拨】 与决定性别的基因位于性染色体上，但是性染色上的基因不都与性别决定有关。基因在染色体上，并随 着染色体传递。 12．证明DNA半保留复制的实验 【知识点的认识】 1．沃森和克里克提出遗传物质自我复制的假说：DNA复制方式为半保留复制。也有人提出全保留复制的 假说。 2．DNA的复制方式的研究方法：假说——演绎法 梅塞尔森和斯塔尔用大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记法、密度梯度离心法得出 DNA的复制方式为 半保留复制。 3．实验证据 （1）实验技术：同位素标记法和离心技术 （2）实验原理：含15N的双链DNA密度大，含14N的双链DNA密度小，一条链含15N，一条链含14N的 双链DNA密度居中。 84（3）实验假设：DNA以半保留的方式复制 （4）实验预期：离心后应出现3条DNA带。重带（密度最大）是两条单链都为15N标记的亲代双链 DNA，中带（密度居中）是一条链为一条链含15N，一条链含14N的双链，轻带（密度最小）是两条单链 都为14N的双链。 （5）实验材料：大肠杆菌 （6）实验过程 （7）过程分析： ①立即取出：提取DNA→离心→全部重带。 ②细胞分裂一次（即细菌繁殖一代）取出：提取DNA→离心→全部中带。③细胞再分裂一次（即细菌 繁殖两代）取出：提取DNA→离心→ 轻带、 中带。 （8）实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的。 【命题方向】 下列关于证明DNA半保留复制实验的叙述，错误的是（ ） A．理论上第n代应出现2n﹣2个14N/14N﹣DNA B．仅通过子一代所观察到的现象便可区分半保留复制和全保留复制 C．DNA半保留复制实验的关键是区分亲代和子代的DNA D．将子三代离心，理论上轻带占7/8，中带占1/8 分析：DNA分子的复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解 提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一 条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。 解答：A、第n代有2nDNA，其中有2个N14/N15﹣DNA，故有2n﹣2个N14/N14﹣DNA，A正确； 85B、若为全保留复制，则子一代应出现轻带和重带；若为半保留复制，则子一代应出现中带，B正确； C、DNA半保留复制实验的关键是区分亲代和子代的DNA，C正确； D、将子三代离心，理论上轻带占3/4，中带占1/4，D错误。 故选：D。 点评：本题考查DNA分子的结构和复制，意在考查学生的识记和理解能力，难度不大。 【解题思路点拨】 半保留复制：DNA在复制时，以亲代DNA的每一条单链作模板，合成完全相同的两个双链子代DNA， 每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链，这种现象称为DNA的半保留复制。 13．遗传信息的转录和翻译 【知识点的认识】 1、基因控制蛋白质的合成相关概念 （1）基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段：基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋 白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。 （2）转录：转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。 转录的场所：细胞核 转录的模板：DNA分子的一条链； 转录的原料：四种核糖核苷酸（“U”代替“T”与“A”配对，不含“T”）； 与转录有关的酶：RNA聚合酶； 转录的产物：mRNA，tRNA，rRNA。 转录的步骤及过程图象： 86（3）翻译：翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。 翻译的场所：细胞质的核糖体上。 翻译的本质：把DNA上的遗传信息通过mRNA转化成为蛋白质分子上氨基酸的特定排列顺序。 遗传信息在细胞核中DNA（基因）上，蛋白质的合成在细胞质的核糖体上进行，因此，转录形成mRNA 是十分重要而必要的。 翻译的过程图象： 87（4）密码子：密码子是指mRNA上决定某种氨基酸的三个相邻的碱基。一个密码子只能编码一种氨基酸。 密码子共有64种。 UAA、UAG、UGA三个终止密码不决定任何氨基酸，其余的每个密码子只能决定一种氨基酸。 编码氨基酸的密码子共有61种。包括AUG、GUG两个起始密码。 （6）tRNA：tRNA是在翻译过程中运输氨基酸的工具，一共有61种，一种tRNA只能运载一种氨基酸。 tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对。 882、DNA与RNA的比较 比较项目 DNA RNA 基本组成单位 脱氧（核糖）核苷酸 核糖核苷酸 五碳糖 脱氧核糖 核糖 含氮碱基 A、G、C、T A、G、C、U 空间结构 规则的双链结构 通常呈单链 分布 主要存在于细胞核中 主要存在于细胞质中 分类 ﹣﹣ mRNA、tRNA、rRNA 功能 主要的遗传物质 1）作为部分病毒的遗传物质 2）作为翻译的模板和搬运工 3）参与核糖体的合成 4）少数RNA有催化作用 联系 RNA由DNA转录产生，DNA是遗传信息的储存者，RNA是 遗传信息的携带者，RNA的遗传信息来自于DNA 注解：细胞结构生物（包括真核生物和原核生物）细胞内有（5种）碱基，有（8种）核苷酸。病毒只有 （4种）碱基，有（4种）核苷酸。 3、RNA的分类 种类 作用 信使RNA mRNA 蛋白质合成的直接模板 转运RNA tRNA 运载氨基酸 核糖体RNA rRNA 核糖体的组成成分 4、遗传信息、密码子（遗传密码）、反密码子的区别 项目比较 遗传信息 遗传密码（密码子） 反密码子 概念 基因中脱氧核苷酸的 mRNA中核糖核苷酸 tRNA一端与密码子对 89排列顺序（RNA病毒 的排列顺序，其中决 应的三个相邻碱基 除外） 定一个氨基酸的三个 相邻碱基是一个密码 子 位置 在DNA上（RNA病 在mRNA上 在tRNA上 毒除外） 作用 决定蛋白质中氨基酸 决定蛋白质中氨基酸 识别mRNA上的密码 序列的间接模板 序列的直接模板 子，运载氨基酸 5、遗传密码的特性 （1）密码子：有2个起始密码子（AUG GUG），有与之对应的氨基酸。有3个终止密码子（UAA UAG UGA），没有对应的氨基酸，所以，在64个遗传密码子中，能决定氨基酸的遗传密码子只有61 个。 （2）通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。 （3）简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况。意义：在一定程度上能防止由于碱基的改变而导 致的遗传信息的改变。 6、转录、翻译与DNA复制的比较 复制 转录 翻译 时 有丝分裂间期和减数第一次 生长发育的连续过程中 间 分裂间期 场 主要在细胞核，少部分在线 主要在细胞核，少部分在线粒 核糖体 所 粒体和叶绿体 体和叶绿体 原 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸 二十种氨基酸 料 模 DNA的两条链 DNA中的一条链 mRNA 板 条 解旋酶、DNA聚合酶ATP RNA聚合酶ATP 酶、ATP、tRNA 件 过 DNA解旋，以两条链为模 DNA解旋，以其中一条链为模 以mRNA为模板，合成 程 板，按碱基互补配对原则， 板，按碱基互补配对原则，形 有一定氨基酸序列的多肽 合成两条子链，子链与对应 成mRNA单链，进入细胞质与 链 母链螺旋化 核糖体结合 模 分别进入两个子代DNA分 恢复原样，与非模板链重新组 分解成单个核苷酸 板 子中 成双螺旋结构 去 向 特 边解旋边复制，半保留复制 边解旋边转录，DNA双链全保 ①核糖体沿着mRNA移 点 留 动 ②一个mRNA结合多个 核糖体，顺次合成多条多 肽链，提高合成蛋白质的 速度 ③翻译结束后，mRNA 分解成单个核苷酸 90产 两个双链DNA分子 一条单链mRNA 多肽 物 产 传递到2个子细胞 离开细胞核进入细胞质 组成细胞结构蛋白质或功 物 能蛋白质 去 向 意 复制遗传信息，使遗传信息 义 从亲代传给子代 表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传性状 配 A﹣（T） T﹣（A） A﹣（U） T﹣（A） A﹣（U） U﹣（A） 对 G﹣（C） C﹣（G） G﹣（C） C﹣（G） G﹣（C） C﹣（G） 方 式 注 （1）对细胞结构生物而言，DNA复制发生于细胞分裂过程中，而转录和翻译则发生 意 于细胞分裂、分化以及生长等过程。 （2）DNA中含有T而无U，而RNA中含有U 而无T，因此可通过放射性同位素标记T或U，研究DNA复制或转录过程。 （3）在翻译过程中，一条mRNA上可同时结合多个核糖体，可同时合成多条多肽 链，但不能缩短每条肽链的合成时间。 7、遗传信息、遗传密码子、反密码子的比较 比较项目 遗传信息 遗传密码子 反密码子 位置 DNA mRNA tRNA 含义 DNA上碱基对或脱氧 mRNA上决定一个氨 tRNA上的可以与 核苷酸的排列顺序 基酸或提供 转录终止 mRNA 上的密码子互 信号的3个相邻的碱 补配对的 3个碱基 基 种类 4n种 64种，其中决定氨基 61种 酸的密码子 （n为碱基对的数目） 有61种（还有3个终 止密码子，不对应氨 基酸） 作用 间接决定蛋白质中 氨 直接控制蛋白质中氨 识别密码子 基酸的排列顺序 基酸的排列 顺序 相关特性 具有多样性和特异性 ①一种密码子只能决 一种tRNA只能识别和 定一种氨基酸，而一 转 运一种氨基酸，而 种氨基酸可能由一种 一种 氨基酸可以由一 或几种密码子决定 种或几 种tRNA转运 （密码子的简并 性）； ②密码子在生物界是 通用的，说明 所有生物可能有共同 的起源或 生命在本质 上是统一的。 联系 （1）遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传 信息传递到 mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。 （2）mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反 91密码子则起到 翻译的作用。 【命题方向】 题型一：相关概念的考察 典例1：（2014•烟台一模）人体在正常情况下，下列生理过程能够发生的是（ ） A．相同的RNA逆转录合成不同的DNA B．相同的DNA转录合成不同的RNA C．相同的密码子决定不同的氨基酸 D．相同的tRNA携带不同的氨基酸 分析：密码子是信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基，共有64种，终止密码子有3种，不决定氨基 酸，决定氨基酸的密码子有61种。一种氨基酸可由一种或几种tRNA搬运，但一种tRNA只能搬运一种 氨基酸。 解答：A．相同的RNA逆转录合成相同的DNA，故A错误； B．相同的DNA在不同的细胞中，由于基因的选择性表达，转录合成不同的RNA，故B正确； B．相同的密码子决定一种的氨基酸，同一种氨基酸可以由多种密码子决定，故C错误； D．相同的tRNA携带相同的氨基酸，也能说明生物界具有统一性，故D错误。 故选：B。 点评：本题考查逆转录、细胞分化、密码子、转运 RNA等相关知识，比较抽象，意在考查学生的识记和 理解能力。 题型二：遗传信息传递过程图示 典例2：（2014•浙江一模）如图甲、乙表示真核生物遗传信息传递过程中的某两个阶段的示意图，图丙 为图乙中部分片段的放大示意图。对此分析合理的是（ ） A．图甲所示过程主要发生于细胞核内，图乙所示过程主要发生于细胞质内 B．图中催化图甲、乙所示两过程的酶1、酶2和酶3是相同的 C．图丙中a链为模板链，b链为转录出的子链 D．图丙中含有两种单糖、五种碱基、五种核苷酸 分析：分析题图：甲过程是以DNA的两条链为模板，复制形成DNA的过程，即DNA的复制；乙过程是 以DNA的一条链为模板，转录形成RNA的过程，即转录；丙中a链含有碱基T，属于DNA链，b链含 有碱基U，属于RNA链。 解答：A、图甲表示复制过程，主要发生在细胞核中；图乙表示转录过程，主要发生在细胞核中，A错误； 92B、图中催化图甲过程的酶1和酶2相同，都是DNA聚合酶；催化图乙过程的酶3是RNA聚合酶，B错 误； C、图丙表示转录过程，其中a链含有碱基T，属于DNA模板链，b链含有碱基U，属于RNA子链，C正 确； D、图丙中含有两种单糖、五种碱基、八种核苷酸（四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸），D错误。 故选：C。 点评：本题结合DNA复制和转录过程图，考查核酸的组成、DNA复制、遗传信息的转录和翻译，要求 考生熟记相关知识点，注意DNA复制和转录过程的异同，能准确判断图中各过程的名称，再结合选项作 出准确的判断。 典例3：（2014•广东一模）如图为细胞中合成蛋白质的示意图，下列说法不正确的是（ ） A．该过程表明生物体内少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质 B．该过程的模板是mRNA，原料是20种游离的氨基酸 C．最终合成的肽链②③④⑤在结构上各不相同 D．核糖体从右往左移动 分析：分析题图：图示表示细胞中多聚核糖体合成蛋白质的过程，其中①是mRNA，作为翻译的模板； ②③④⑤都是脱水缩合形成的多肽链，控制这四条多肽链合成的模板相同，因此这四条多肽链的氨基 酸顺序相同；⑥是核糖体，是翻译的场所。 解答：A、一个mRNA分子可以结合多个核糖体同时进行翻译过程，可见少量的mRNA可以迅速合成出 大量的蛋白质，A正确； B、图示表示翻译过程，该过程的模板是mRNA，原料是氨基酸，B正确； C、②③④⑤都是以同一个mRNA为模板翻译形成的，因此②③④⑤的最终结构相同，C错误； D、根据多肽链的长度可知，⑥在①上的移动方向是从右到左，D正确。 故选：C。 点评：本题结合细胞中多聚核糖体合成蛋白质的过程图，考查遗传信息的转录和翻译过程，要求考生熟 记翻译的相关知识点，准确判断图中各种数字的名称，并能准确判断核糖体的移动方向。需要注意的是C 选项，要求考生明确以同一mRNA为模板翻译形成的蛋白质具有相同的氨基酸序列。 题型三：基因控制蛋白质的合成 93典例3：（2014•虹口区一模）在某反应体系中，用固定序列的核苷酸聚合物（mRNA）进行多肽的合成， 实验的情况及结果如下表：请根据表中的两个实验结果，判断下列说法不正确的是（ ） 实验序号 重复的mRNA序列 生成的多肽中含有的氨基酸种类 实验一 （UUC）n，即UUCUUC… 丝氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸 实验二 （UUAC）n，即 亮氨酸、苏氨酸、酪氨酸 UUACUUAC… A．上述反应体系中应加入细胞提取液，但必须除去其中的DNA和mRNA B．实验一和实验二的密码子可能有：UUC、UCU、CUU 和UUA、UAC、ACU、CUU C．通过实验二的结果推测：mRNA中不同的密码子有可能决定同一种氨基酸 D．通过实验一和实验二的结果，能够推测出UUC为亮氨酸的密码子 分析：分析表格：密码子是指mRNA上能决定氨基酸的相邻的3个碱基。实验一的密码子可能有三种， 即UUC、UCU、CUU；实验二的密码子可能有4种，即UUA、UAC、ACU、CUU，但生成的多肽中含 有的氨基酸种类只有3种，所以mRNA中不同的密码子有可能决定同一种氨基酸。 解答：A、正常细胞内的DNA能转录合成mRNA，所以除去细胞提取液中的DNA和mRNA，避免干扰 实验，故A正确； B、密码子是指mRNA上能决定氨基酸的相邻的3个碱基，则实验一的密码子可能有三种，即UUC、 UCU、CUU，实验二的密码子可能有4种，即UUA、UAC、ACU、CUU，故B正确； C、实验二的密码子可能有4种，而生成的多肽中含有的氨基酸种类只有3种，所以mRNA中不同的密码 子有可能决定同一种氨基酸，故C正确； D、实验二的密码子中没有UUC，但生成的多肽中含有亮氨酸，所以不能推测出UUC为亮氨酸的密码子， 故D错误。 故选D。 点评：本题结合表格，考查基因控制蛋白质合成的相关知识，意在考查学生分析表格提取有效信息的能 力；能理解所学知识的要点，综合运用所学知识分析问题的能力。 题型四：tRNA相关的考察 典例4：（2014•长宁区二模）图为tRNA的结构示意图。下列有关叙述正确的是（ ） A．tRNA是由三个核糖核苷酸连接成的单链分子 B．一种tRNA只可以携带一种氨基酸 C．人体细胞中的tRNA共有64种 D．图中c处表示密码子，可以与mRNA碱基互补 94配对 分析：分析题图：图示是tRNA的结构示意图，其中a为携带氨基酸的部位；b为局部双链结构中的氢键； c为一端相邻的3个碱基，构成反密码子，能与相应的密码子互补配对。 解答：A、tRNA是由多个核糖核苷酸连接成的单链分子，也存在局部双链结构，A错误； B、tRNA具有专一性，一种tRNA只可以携带一种氨基酸，B正确； C、有3种终止密码子不编码氨基酸，没有对应的tRNA，因此人体细胞中的tRNA共有61种，C错误； D、图中c处表示反密码子，D错误。 故选：B。 点评：本题结合tRNA结构示意图，考查遗传信息的转录和翻译、RNA分子的组成和种类，要求考生识 记tRNA分子的组成、种类及功能，能准确判断图中各结构的名称；识记密码子的概念，明确密码子在 mRNA上，再结合所学的知识准确判断各选项。 题型五：基因表达中相关数量计算 典例5：（2014•杨浦区一模）已知一信使RNA片段中有60个碱基，其中A和G共有28个，以此为模板 转录形成的DNA分子中C和T的数目以及以该信使RNA翻译而成的肽链脱去的水分子的最大数目分别 是（ ） A．28、60 B．32、20 C．60、19 D．60、50 分析：在双链DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A﹣T、C﹣G，而互补配对的碱 基两两相等，所以A＝T，C＝G，则A+G＝C+T，即非互补配对的碱基之和占碱基总数的一半。 信使RNA上连续的三个碱基为1个密码子，决定一个氨基酸，而多肽链中脱去的水分子数＝氨基酸个数 ﹣肽链的条数。 解答：信使RNA共有60个碱基，则以此为模板转录形成的DNA中共有120个碱基。由于DNA分子中A ＝T、C＝G，因此C+T占碱基总数的一半，即DNA分子中C和T一共有60个。 由于mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，因此氨基酸数＝60÷3＝20，多肽链中脱去的水分子数＝ 氨基酸个数﹣肽链的条数＝20﹣1＝19。 故选：C。 点评：本题考查DNA分子结构的主要特点、遗传信息的转录和翻译，要求考生识记转录的概念，能根据 mRNA中碱基数目推断DNA中碱基数目；再根据碱基互补配对原则计算出该DNA分子中G和T的总数。 【解题方法点拨】 基因表达中相关数量计算 1、基因中碱基数与mRNA中碱基数的关系 转录时，组成基因的两条链中只有一条链能转录，另一条链则不能转录。 95基因为双链结构而RNA为单链结构，因此转录形成的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的1/2。 2、mRNA中碱基数与氨基酸的关系 翻译过程中，信使RNA中每3个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是 信使RNA碱基数目的1/3．列关系式如下： 3、计算中“最多”和“最少”的分析 （1）翻译时，mRNA上的终止密码不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基 酸数目的3倍还要多一些。 （2）基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。 （3）在回答有关问题时，应加上最多或最少等字。 如：mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有 n/3个氨基酸。 （4）蛋白质中氨基酸的数目＝肽键数+肽链数（肽键数＝脱去的水分子数）。 14．基因突变的概念、原因、特点及意义 【知识点的认识】 1、生物变异的概念： 生物的变异是指生物亲、子代间或子代各个体间存在性状差异的现象． 2、生物变异的类型 （1）不可遗传的变异（仅由环境变化引起） （2）可遗传的变异（由遗传物质的变化引起） 3、基因突变 （1）概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构改变．基因突变若发生在配 子中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中则不能遗传． （2）诱发因素可分为： ①物理因素（紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA）； ②化学因素（亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基）； ③生物因素（某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA）． 没有以上因素的影响，细胞也会发生基因突变，只是发生频率比较低，这些因素只是提高了突变频 率而已． （3）发生时期：有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期． （4）基因突变的特点： a、普遍性； 96b、随机性（基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期；基因突变可以发生在细胞内的 不同的 DNA 分子上或同一DNA分子的不同部位上）； c、低频性 d、多数有害性 e、不定向性 （5）意义：它是新基因产生的途径；是生物变异的根本来源；是生物进化的原始材料． （6）结果：产生了该基因的等位基因，即新基因． 【命题方向】 题型一：基因突变的概念及特点 典例1：（2014•蓟县一模）下列关于基因突变的描述，正确的一组是（ ） ①表现出亲代所没有的表现型叫突变 ②所有的突变都是显性的，有害的 ③基因突变、基因重组和染色体变异三者共同特点就是三者都能产生新的基因 ④突变能人为地诱发产生 ⑤基因突变和染色体变异的重要区别是基因突变在光镜下看不到变化 ⑥DNA分子结构改变都能引起基因突变 ⑦基因突变的频率很低 ⑧基因突变是基因内部碱基对的增添、缺失或改变 ⑨基因突变有显性突变和隐性突变之分． A．③④⑤⑦⑧⑨B．④⑤⑦⑧⑨C．④⑤⑥⑦⑧⑨D．②④⑤⑦⑧⑨ 分析：基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换．基因突变发生的时间主要是细胞 分裂的间期．基因突变的特征：基因突变在自然界是普遍存在的；变异是随机发生的、不定向的；基因 突变的频率是很低的；多数是有害的，但不是绝对的，有利还是有害取决于生物变异的性状是否适应环 境． 基因突变在进化中的意义：它是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原始材料，能使生物的 性状出现差别，以适应不同的外界环境，是生物进化的重要因素之一． 解答：①表现出亲代所没有的表现型叫性状分离或变异，错误； ②突变可以是显性的，也可以是隐性的，突变多数有害的，错误； ③基因突变、基因重组和染色体变异三者共同特点就是三者都能产生新的基因型，而只有基因突变能产 生新的基因，错误； ④突变能人为地诱发产生，从而提高变异的频率，正确； ⑤基因突变和染色体变异的重要区别是基因突变在光镜下看不到变化，因为基因突变是分子水平的变异， 正确； 97⑥基因是有遗传效应的DNA分子片段，所以DNA分子结构改变不一定都能引起基因突变，错误； ⑦基因突变的频率很低，而且是随机发生的、不定向的，正确； ⑧基因突变是基因内部碱基对的增添、缺失或改变，一般发生在细胞分裂的间期，正确； ⑨基因突变有显性突变和隐性突变之分，即既可以由显性基因突变为隐性基因，也可以由隐性基因突变 为显性基因，正确． 所以正确的有④⑤⑦⑧⑨． 故选：B． 点评：本题考查基因突变的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问 题的能力． 题型二：基因突变的意义 典例2：（2014•南京模拟）基因突变是生物变异的根本来源和生物进化的原始材料，其原因是（ ） A．能产生新基因 B．发生的频率高 C．能产生大量有利变异 D．能改变生物的表现型 分析：现代生物进化理论：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变．突变 和基因重组，自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化， 最终导致新物种形成．在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因 频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件． 解答：A、基因突变是基因结构的改变，能产生新基因，因而是生物变异的根本来源和生物进化的原始材 料，A正确； B、基因突变的频率是很低的，B错误； C、基因突变是不定向的，多数是有害的，C错误； D、基因突变不一定改变生物性状，D错误． 故选：A． 点评：本题考查基因突变和生物进化的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识 综合分析问题和解决问题的能力． 【解题方法点拨】 基因突变、基因重组和染色体变异的比较： 项 目 基因突变 基因重组 染色体变异 适用范 生物 所有生物（包括病毒）均可 自然状态下，只发生在真核 真核生物细胞增殖过程均 围 发生，具有普遍性 生物的有性生殖过程中，细 可发生 种类 胞核遗传 生殖 无性生殖、有性生殖 有性生殖 无性生殖、有性生殖 类 型 可分为自然突变和诱发突 自由组合型、 染色体结构的改变、 98变， 交叉互换型 染色体数目的变化 也可分为显性突变和隐性突 变 发生时间 有丝分裂间期和减数Ⅰ间期 减数Ⅰ前期和减数Ⅰ后期 细胞分裂期 产生结果 产生新的基因（产生了它的 产生新的基因型，但不可以 不产生新的基因，但会引 等位基因）、新的基因型、 产生新的基因和新的性状． 起基因数目或顺序变化． 新的性状． 镜 检 光镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新性状组合确 光镜下可检出 定 本 质 基因的分子结构发生改变， 原有基因的重新组合，产生 染色体结构或数目发生改 产生了新的基因，改变了基 了新的基因型，使性状重新 变，没有产生新的基因， 因的“质”，出现了新性 组合，但未改变基因的 基因的数量可发生改变 状，但没有改变基因的 “质”和“量”． “量”． 条 件 外界条件剧变和内部因素的 不同个体间的杂交，有性生 存在染色体的真核生物 相互作用 殖过程中的减数分裂和受精 作用 特 点 普遍性、随机性、不定向 原有基因的重新组合 存在普遍性 性、低频率性、多害少利性 意 义 新基因产生的途径，生物变 是生物产生变异的来源之 对生物的进化有一定的意 异的根本来源，也是生物进 一，是生物进化的重要因素 义 化的原材料 之一． 发生可能性 可能性小，突变频率低 非常普遍，产生的变异类型 可能性较小 多 应 用 诱变育种 杂交育种 单倍体育种、多倍体育种 生物多样性 产生新的基因，丰富了基因 产生配子种类多、组合方式 变异种类多 文库 多，受精卵多． 实例 果蝇的白眼、镰刀型细胞贫 豌豆杂交等 无籽西瓜的培育等 血症等 联 系 ①三者均属于可遗传的变异，都为生物的进化提供了原材料；②基因突变产生新的 基因，为进化提供了最初的原材料，是生物变异的根本来源；基因突变为基因重组提 供大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础；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；④基因重组 和基因突变均产生新的基因型，可能产生新的表现型． 15．基因重组及意义 【知识点的认识】 1、生物变异的概念： 生物的变异是指生物亲、子代间或子代各个体间存在性状差异的现象． 2、生物变异的类型 （1）不可遗传的变异（仅由环境变化引起） （2）可遗传的变异（由遗传物质的变化引起） 993、基因重组 （1）概念：是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合． （2）类型： ①非同源染色体上的非等位基因自由组合（减Ⅰ后期） ②四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换（减Ⅰ前期） ③转基因（DNA重组技术） （3）意义：通过有性生殖过程实现的，基因重组的结果导致生物性状的多样性，为动植物育种和生物进 化提供丰富的物质基础． （4）适用范围：真核生物进行有性生殖产生配子时在核遗传中发生． 【命题方向】 题型一：基因重组概念的考察 典例1：（2014•盐城一模）下列过程存在基因重组的是（ ） A． B． 精 ab AB Ab aB 卵 ab aabb AaBb Aabb aaBb AB AaBb AABB AABb AaBB Ab Aabb AABb AAbb AaBb aB aaBb AaBB AaBb aaBB C． D． 分析：阅读题干和题图可知，本题的知识点是基因重组，梳理相关知识点，分析图解，根据问题提示结 合基础知识进行回答． 解答：A、A图为杂种子一代经减数分裂产生配子的过程．在减数分裂过程中，同源染色体分离的同时， 非同源染色体自由组合，因而发生了基因重组，A正确． B、图B是雌雄配子结合的基因组成方式，是受精作用过程中，细胞内基因的组合而不是基因重组，B错 100误； C、C图是减数第二次分裂后期，着丝点分裂，染色单体分开形成染色体，没有发生基因重组，C错误； D、D图是一对等位基因的杂种子一代自交，没有发生基因重组，D错误． 故选：A． 点评：本题考查基因重组的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问 题和解决问题的能力． 题型二：有丝分裂和减数分裂变异的异同点 典例2：（2014•茂名一模）细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传变异，其中仅发生在减数分裂 过程中的变异是（ ） A．染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异 B．染色体复制时受诱变因素影响，导致基 因突变 C．非同源染色体自由组合，导致基因重组 D．非同源染色体某片段移接，导致染色体结 构变异 分析：1、有丝分裂过程中可发生基因突变和染色体变异；减数分裂过程中可发生基因突变、基因重组和 染色体变异． 2、基因重组有自由组合和交叉互换两类．前者发生在减数第一次分裂的后期（非同源染色体的自由组 合），后者发生在减数第一次分裂的四分体（同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换）． 解答：A、染色体不能分离或不能移向两极，导致染色体数目变异可发生在有丝分裂后期，A错误； B、染色体复制时受诱变因素的影响，导致基因突变发生在分裂间期，可发生在有丝分裂过程中，B错误； C、同源染色体分离，非同源染色体自由组合，导致基因重组发生在减数分裂过程中，C正确； D、非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异可发生在有丝分裂过程中，D错误． 故选：C． 点评：本题考查基因重组的相关知识，意在考查学生的识记和理解能力，难度不大． 题型三：变异类型判断 典例3：（2014•呼伦贝尔二模）下列有关变异的叙述，正确的是（ ） A．基因重组普遍发生在体细胞增殖过程中 B．染色体DNA中一个碱基对的缺失属于染色体 结构变异 C．同源染色体上的等位基因发生互换不属于基因重组 D．遗传病不一定都是由基因突变引起的 分析：1、 基因重组 基因突变 染色体变异 本质 基因的重新组合产生 基因的分子结构发生 染色体组成倍增加或减少，或个 101新的基因型，使性状 了改变，产生了新的 别染色体增加或减少，或染色体 重新组合 基因，出现了新的性 内部结构发生改变 状 发生时期 减Ⅰ四分体时期由于 个体发育的任何时期 体细胞在有丝分裂中，染色体不 及其原因 四分体的非姐妹染色 和任何细胞．DNA 分离，出现多倍体；或减数分裂 单体的交叉互换和减 碱基对的增添、缺失 时，偶然发生染色体不配对不分 Ⅰ后期非同源染色体 或改变 离，分离延迟等原因产生染色体 的自由组合 数加倍的生殖细胞，形成多倍体 2、遗传病是人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病；包括：单基因遗传病、多基因遗传病、 染色体异常遗传病． 解答：A、体细胞增殖进行的是有丝分裂，而基因重组发生在减数分裂过程中，A错误； B、染色体中DNA的一个碱基对缺失属于基因突变，B错误； C、同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组，C错误； D、遗传病包括基因病和染色体异常遗传病，前者由基因突变引起的，后者由染色体变异引起的，D正确． 故选：D． 点评：本题考查基因重组、染色体变异和人类遗传病等相关知识，意在考查学生识记和判断能力，属于 中档题． 【解题方法点拨】 基因突变、基因重组和染色体变异的比较： 项 目 基因突变 基因重组 染色体变异 适用范 生物 所有生物（包括病毒）均可 自然状态下，只发生在真核 真核生物细胞增殖过程均 围 发生，具有普遍性 生物的有性生殖过程中，细 可发生 种类 胞核遗传 生殖 无性生殖、有性生殖 有性生殖 无性生殖、有性生殖 类 型 可分为自然突变和诱发突 自由组合型、 染色体结构的改变、 变， 交叉互换型 染色体数目的变化 也可分为显性突变和隐性突 变 发生时间 有丝分裂间期和减数Ⅰ间期 减数Ⅰ前期和减数Ⅰ后期 细胞分裂期 产生结果 产生新的基因（产生了它的 产生新的基因型，但不可以 不产生新的基因，但会引 等位基因）、新的基因型、 产生新的基因和新的性状． 起基因数目或顺序变化． 新的性状． 镜 检 光镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新性状组合确 光镜下可检出 定 本 质 基因的分子结构发生改变， 原有基因的重新组合，产生 染色体结构或数目发生改 产生了新的基因，改变了基 了新的基因型，使性状重新 变，没有产生新的基因， 因的“质”，出现了新性 组合，但未改变基因的 基因的数量可发生改变 状，但没有改变基因的 “质”和“量”． “量”． 条 件 外界条件剧变和内部因素的 不同个体间的杂交，有性生 存在染色体的真核生物 相互作用 殖过程中的减数分裂和受精 102作用 特 点 普遍性、随机性、不定向 原有基因的重新组合 存在普遍性 性、低频率性、多害少利性 意 义 新基因产生的途径，生物变 是生物产生变异的来源之 对生物的进化有一定的意 异的根本来源，也是生物进 一，是生物进化的重要因素 义 化的原材料 之一． 发生可能性 可能性小，突变频率低 非常普遍，产生的变异类型 可能性较小 多 应 用 诱变育种 杂交育种 单倍体育种、多倍体育种 生物多样性 产生新的基因，丰富了基因 产生配子种类多、组合方式 变异种类多 文库 多，受精卵多． 实例 果蝇的白眼、镰刀型细胞贫 豌豆杂交等 无籽西瓜的培育等 血症等 联 系 ①三者均属于可遗传的变异，都为生物的进化提供了原材料；②基因突变产生新的 基因，为进化提供了最初的原材料，是生物变异的根本来源；基因突变为基因重组提 供大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础；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；④基因重组 和基因突变均产生新的基因型，可能产生新的表现型． 16．低温诱导染色体加倍实验 【知识点的认识】 一、实验原理 低温和秋水仙素一样，处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，导致分裂后期染色体不能 移向两极，细胞加大而不分裂，着丝点分裂后的染色体仍在一个细胞中，故细胞中的染色体数目加倍． 如果用低温处理根尖，则在根尖分生区内可以检测到大量染色体加倍的细胞，如：处理植物幼苗的芽， 则可以得到染色体加倍的植株． 二、实验材料 1、实验材料的选择：大蒜（2n＝16）．之所以选用大蒜而非洋葱是因为在做观察有丝分裂实验时发现大 蒜的效果比洋葱好． 2、实验材料的处理： 三、实验用具： 培养皿、滤纸、纱布、烧杯、镊子、剪刀、显微镜，载玻片、盖玻片、冰箱，无水酒精，冰醋酸，体积 分数为15%的盐酸溶液，体积分数为95%的酒精溶液，改良苯酚品红染液． 四、实验步骤 1、根尖的培养：把洋葱放在盛满水的广口瓶上，让它的底部接触瓶内的水面，室温培养3﹣5d． 2、低温诱导：但根长到1cm时，把数个装置连同材料分成3份： 第一份放入冰箱内0℃低温下培养；第二份放入冰箱内4℃低温下培养；最后一份仍留在25℃下培养，各 处理36h． 3、取材：固定根尖：剪取诱导处理的根尖约 0.5～1cm，放入卡诺氏液（3份95%酒精与1份冰醋酸混合 103均匀）中浸泡0.5～1 小时，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次． 卡诺氏固定液的作用：杀死细胞，固定根尖形态，维持染色体结构的完整性，使细胞分裂固定在某一个 时期． 4、制作装片： （1）解离：滴加3﹣4滴解离液进行3﹣5min的解离； （2）漂洗：用清水在载玻片上漂洗5次，约10min； （3）染色：滴加3﹣4滴改良苯酚品红染液进行3﹣5min； （4）制片：加一滴清水在根尖上，盖上盖玻片． 注：染色时间要严格控制，不足时染色体看不清，染色过度，染色体一团糟，无法分辨． 5、观察：用显微镜观察，并寻找发生了染色体数目变化的细胞．（视野中既有正常的二倍体细胞，也有 染色体数目发生改变的细胞．） 【命题方向】 题型一：实验原理的考察 典例1：（2013•顺义区二模）洋葱是二倍体植物，体细胞中有16条染色体．某同学用低温诱导洋葱根尖 细胞染色体加倍获得成功．下列相关叙述中不正确的是（ ） A．染色体加倍过程会使细胞出现不完整的细胞周期 B．低温诱导细胞染色体加倍时不可能发生基因重 组 C．分生区同时存在染色体数为8、16、32、64的细胞 D．低温诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的 形成 分析：低温诱导多倍体的原理是抑制纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍，其原理与秋水仙素的作用 原理相同． 解答：A、染色体加倍是由于在有丝分裂前期抑制了纺锤体的形成，导致细胞不能正常的完成中期、后期 和末期这些阶段，故A正确； B、基因重组发生在有性生殖过程中，而低温诱导细胞染色体加倍是作用于有丝分裂过程中，故B正确； C、洋葱分生区的细胞进行的是有丝分裂，而体细胞有16条染色体，所以不可能存在染色体为8条的细 胞，故C错误； D、低温诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成，故D正确． 故选C． 点评：本题考查染色体变异的相关知识、低温诱导染色体加倍实验原理，意在考查考生理解所学知识的 要点，把握知识间的内在联系的能力． 题型二：实验操作的考察 104典例2：（2015•宁城县模拟）下列有关实验操作的描述，错误的是（ ） A．鉴定待测样液中的蛋白质时，先加NaOH溶液，振荡后再加CuSO 溶液 4 B．制作细胞有丝分裂装片时，根尖解离后不能直接用龙胆紫溶液染色 C．低温诱导染色体加倍实验中，将大蒜根尖制成装片后再进行低温处理 D．探究温度对酶活性影响时，将酶与底物分别置于不同温度下一段时间后再混合 分析：阅读题干可知本题是考查蛋白质鉴定、观察细胞的有丝分裂、低温诱导染色体加倍实验和探究温 度对酶活性的影响的相关知识，先阅读题干找出实验目的，根据实验目的对相关知识进行梳理，最后根 据问题提示结合基础知识进行回答． 解答：A、鉴定待测样液中的蛋白质时，先加NaOH溶液，振荡后再滴加3﹣4滴CuS0 溶液，溶液呈紫 4 色，A正确； B、制作细胞的有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后应先在清水中漂洗，防止解离过度，再用龙胆紫溶液染 色，B正确； C、低温诱导染色体加倍实验中，先进行低温处理，再将大蒜根尖制成装片进行观察，先制片会杀死细胞， 无法诱导染色体数目加倍，C错误； D、探究温度对酶活性的影响时，应先将酶置于不同温度下保温，后与底物溶液混合，D正确． 故选：C． 点评：本题考查课本基础实验的原理和选材，意在考查学生能独立完成“生物知识内容表”所列的生物 实验，理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，能将这些实验涉及的方法和技能 进行综合运用；并对实验现象和结果进行解释、分析、处理． 【解题方法点拨】 1、实验中几种溶液的作用： （1）卡诺氏液：固定细胞的形态． （2）改良苯酚品红染液：细胞核染色，便于观察染色体的行为． （3）15%的盐酸溶液：解离，使细胞分离开． （4）95%的酒精溶液：洗去附着在根尖的卡诺氏液，在细胞的分离程度上起一定的作用． 2、染色体变异频率较低，所以显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目没有发生改变． 17．染色体结构的变异 【知识点的认识】 1、染色体变异 2、染色体结构变异的基本类型： 105（1）缺失：染色体中某一片段的缺失 例如，猫叫综合征是人的第 5号染色体部分缺失引起的遗传病， 因为患病儿童哭声轻，音调高，很像猫叫而得名．猫叫综合征患者的两眼距离较远，耳位低下，生长发 育迟缓，而且存在严重的智力障碍；果蝇的缺刻翅的形成也是由于一段染色体缺失造成的． （2）重复：染色体增加了某一片段 果蝇的棒眼现象就是X染色体上的部分重复引起的． （3）倒位：染色体某一片段的位置颠倒了180度，造成染色体内的重新排列 如女性习惯性流产（第9号 染色体长臂倒置）． （4）易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域 如惯性粒白 血病（第14号与第22号染色体部分易位，夜来香也经常发生这样的变异． 【命题方向】 题型一：染色体结构变异类型的判断 典例1：（2014•上海）如图显示了染色体及其部分基因，对①和②过程最恰当的表述分别是（ ） A．交换、缺失 B．倒位、缺失 C．倒位、易位 D．交换、易位 分析：据图分析，①中染色体上的基因排列顺序发生颠倒，属于倒位；②中染色体片段发生改变，属于 易位． 解答：据图分析，①图中与正常染色体相比较，基因的位置发生颠倒，属于染色体结构变异中的倒位． 106②图中染色体着丝点右侧的片段发生改变，说明与非同源染色体发生交换，属于染色体结构变异中易位． 故选：C． 点评：本题考查染色体结构变异，意在考查学生的识图和理解能力，难度不大． 题型二：变异类型判断 典例2：（2012•安徽模拟）蚕的性别决定为ZW型．用X射线处理蚕蛹，使其第2号染色体上的斑纹基 因易位于W染色体上，使雌体都有斑纹．再将此种雌蚕与白体雄蚕交配，其后代雌蚕都有斑纹，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．染色体结构的变异 B．染色体数目的变异 C．基因突变 D．基因重组 分析：染色体结构的变异：指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、增添、倒位或易位等改变；染 色体数目的变异：指细胞内染色体数目增添或缺失的改变． 解答：根据题干信息“第2号染色体的斑纹基因易位于W染色体上”可知，这种育种方法是染色体变异， 且是染色体结构变异中的易位． 故选：A． 点评：本题考查变异的相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，做出合理的判断或得出正确的 结论的能力． 【解题方法点拨】 基因突变、基因重组和染色体变异的比较： 项 目 基因突变 基因重组 染色体变异 适用范 生物 所有生物（包括病毒）均可 自然状态下，只发生在真核 真核生物细胞增殖过程均 围 发生，具有普遍性 生物的有性生殖过程中，细 可发生 种类 胞核遗传 生殖 无性生殖、有性生殖 有性生殖 无性生殖、有性生殖 类 型 可分为自然突变和诱发突 自由组合型、 染色体结构的改变、 变， 交叉互换型 染色体数目的变化 也可分为显性突变和隐性突 变 发生时间 有丝分裂间期和减数Ⅰ间期 减数Ⅰ前期和减数Ⅰ后期 细胞分裂期 产生结果 产生新的基因（产生了它的 产生新的基因型，但不可以 不产生新的基因，但会引 等位基因）、新的基因型、 产生新的基因和新的性状． 起基因数目或顺序变化． 新的性状． 镜 检 光镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新性状组合确 光镜下可检出 定 本 质 基因的分子结构发生改变， 原有基因的重新组合，产生 染色体结构或数目发生改 产生了新的基因，改变了基 了新的基因型，使性状重新 变，没有产生新的基因， 因的“质”，出现了新性 组合，但未改变基因的 基因的数量可发生改变 状，但没有改变基因的 “质”和“量”． 107“量”． 条 件 外界条件剧变和内部因素的 不同个体间的杂交，有性生 存在染色体的真核生物 相互作用 殖过程中的减数分裂和受精 作用 特 点 普遍性、随机性、不定向 原有基因的重新组合 存在普遍性 性、低频率性、多害少利性 意 义 新基因产生的途径，生物变 是生物产生变异的来源之 对生物的进化有一定的意 异的根本来源，也是生物进 一，是生物进化的重要因素 义 化的原材料 之一． 发生可能性 可能性小，突变频率低 非常普遍，产生的变异类型 可能性较小 多 应 用 诱变育种 杂交育种 单倍体育种、多倍体育种 生物多样性 产生新的基因，丰富了基因 产生配子种类多、组合方式 变异种类多 文库 多，受精卵多． 实例 果蝇的白眼、镰刀型细胞贫 豌豆杂交等 无籽西瓜的培育等 血症等 联 系 ①三者均属于可遗传的变异，都为生物的进化提供了原材料；②基因突变产生新的 基因，为进化提供了最初的原材料，是生物变异的根本来源；基因突变为基因重组提 供大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础；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；④基因重组 和基因突变均产生新的基因型，可能产生新的表现型． 18．种群和种群基因库 【知识点的认识】 （1）生活在一定区域的同种生物的全部个体的集合叫做种群。 （2）一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。 在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因的比值，叫做基因频率。 【命题方向】 原本处于西欧的流浪蚁由于商贸交易被运输到了中东地区，成为入侵物种，在被入侵地，流浪蚁形成了 种群，该种群基因库大小的变化趋势是（ ） A．持续增大 B．先增大，后平稳 C．持续减小 D．先减小，后平稳 分析：现代生物进化理论的主要内容：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率 的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种 群产生分化，最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的 基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。 解答：据题意可知，原本处于西欧的流浪蚁由于商贸交易被运输到了中东地区，成为入侵物种，在被入 侵地，流浪蚁形成了种群，说明被入侵地环境适合流浪蚁生存，但由于环境条件有限，因此该种群基因 108库大小的变化趋势是先增大，后平稳。 故选：B。 点评：本题考查种群基因库大小的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合 分析问题的能力。 【解题思路点拨】 掌握种群和种群基因库的相关知识是解题的关键。 19．物种的概念 隔离与物种形成 【知识点的认识】 1、物种和种群的概念 （1）物种：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种． （2）种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体叫种群． （3）种群与物种的区别与联系： 种群 物种 概念 生活在一定区域的同种生物的 能够在自然状况下相互交配并 全部个体 且产生可育后代的一群生物 范围 较小范围内的同种生物的个体 分布在不同区域内的同种生物 的许多种群组成 判断标准 种群必须具备“三同”；即同 主要是形态特征和能否自由交 一时间、同一地点、同一物种 配并产生可育后代 联系 一个物种可以包括许多种群，同一个物种的多个种群之间存 在着地理隔离，长期发展下去可成为不同亚种，进而可能形 成多个新种． 2、物种形成的方式 （1）渐变式 （2）爆发式物种的形成主要是由异源多倍体以染色体变异的方式形成新物种，一出现可以很快形成生殖 隔离．（基因频率改变） （3）人工创造新物种通过植物体细胞杂交（如番茄一马铃薯）、多倍体远缘杂交（如甘蓝一萝卜）、多 倍体育种（如八倍体小黑麦）等方式也可以创造新物种． 1093、三个环节：突变和基因重组、自然选择、隔离，三者关系如图所示： 4、隔离导致物种的形成 （1）地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变时期，只有地理隔离而不形成生殖隔 离，能产生亚种，但绝不可能产生新物种． （2）生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限．生殖隔离有三种情况： 不能杂交；杂交不活；活而不育． ①物种：分布在一定的自然区域内，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配 和繁殖，并能够产生可育后代的一群生物个体． ②隔离：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能发生自由交流的现象．常见的有地理隔离和生殖隔 离 ③地理隔离在物种形成中起促进性状分离的作用，是生殖隔离必要的先决条件，一般形成亚种． ④生殖隔离：不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代的现象．可 分为：生态隔离、季节隔离、性别隔离、行为隔离、杂种不育等． 【命题方向】 题型一：物种形成的基本环节 典例1：（2014•海南模拟）如图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是（ ） A．a表示基因突变和基因重组，是生物进化的原材料 B．b表示生殖隔离，生殖隔离是生物进化的标 志 C．c表示新物种形成，新物种与生活环境共同进化 D．d表示地理隔离，新物种形成一定需要地理 隔离 分析：据图分析：a表示突变和基因重组以及自然选择，b表示生殖隔离；c表示新物种形成，d表示地理 110隔离． 现代生物进化理论的内容：种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组为进化提供原材料，自然选择 导致种群基因频率的定向改变；通过隔离形成新的物种． 解答：A、a表示突变和基因重组以及自然选择，其中突变和基因重组，为生物进化提供原材料，A错误； B、b表示生殖隔离，物种形成的标志是生殖隔离，生物进化的标志是种群基因频率的改变，B错误； C、c表示新物种形成，新物种与生活环境共同进化，C正确； D、d表示地理隔离，新物种形成不一定需要地理隔离，D错误． 故选：C． 点评：本题综合考查现代生物进化理论的相关知识，突出理解、分析和推理能力的培养． 题型二：新物种形成的标志 典例2：新物种形成的标志是（ ） A．具有新的生理功能 B．出现新的形态结构 C．出现地理隔离 D．形成生殖隔离 分析：本题是对新物种形成标志的考查，新物种形成的标志是产生生殖隔离． 解答：A、具有新的生理功能不是新物种形成的标志，A错误； B、出现新的形态结构不是新物种形成的标志，B错误； C、地理隔离经过长期自然选择可能导致新物种形成，但不是新物种形成的标志，D错误； D、生殖隔离是新物种形成的标志，D正确． 故选：D． 点评：本题的知识点是地理隔离与生殖隔离在新物种形成过程中的作用，对新物种形成标志的记忆是解 题的关键． 题型三：生殖隔离的判断 典例3：（2013•洛阳一模）下列不属于生殖隔离实例的是（ ） A．雄萤火虫对异种雌虫发出特有的闪光求偶信号，但雌虫对此信号无反应 B．牛蛙的卵和豹子的精子能融合成合子，发育一段时间后死亡 C．玉米的花柱很长，拟蜀属植物的花粉在玉米柱头上能萌发，但不能到达子房 D．特纳氏综合征患者缺少了一条X染色体，性腺发育不良，没有生育能力 分析：生殖隔离是指由于各方面的原因，使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配，即使能交配 也不能产生后代或不能产生可育性后代的隔离机制，便称为生殖隔离．若隔离发生在受精以前，就称为 受精前的生殖隔离，其中包括地理隔离、生态隔离、季节隔离、生理隔离、形态隔离和行为隔离等；若 隔离发生在受精以后，就称为受精后的生殖隔离，其中包括杂种不活、杂种不育和杂种衰败等． 解答：A、雌虫对雄虫发出特有的闪光求偶信号无反应，这属于受精前生殖隔离，故A正确； 111B、牛蛙的卵和豹子的精子能融合成合子，发育一段时间后死亡，这是杂种不活，属受精后生殖隔离，故 B正确； C、玉米的花柱很长，拟蜀属植物的花粉在玉米柱头上能萌发，但不能到达子房，这是形态隔离，属于受 精前生殖隔离，故C正确． D、特纳氏综合征患者缺少了一条X染色体，性腺发育不良，没有生育能力，这属于染色体变异，不是生 殖隔离，故D错误． 故选D． 点评：本题考查生殖隔离的概念及类型，意在考查考生理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力 能运用所学知识，理论联系实际，对自然界中生物学问题作出准确判断的能力． 【解题思路点拨】 1、物种包括各个不同地域的同一物种的多个不同种群，范围较大，而种群是一定地域内同种生物个体的 总和，范围较小． 2、因地理隔离造成两个亚种，如东北虎和华南虎，应为同一个物种，仍能进行交配繁殖产生后代．但地 理隔离不一定是高山、河流的阻隔，丙个池塘中的鲤鱼也存在地理隔离． 3、判断是否是同一物种，不能只看能否杂交，还要看杂交后代是否可育，如二倍体西瓜和四倍体西瓜、 马和驴等． 4、任何基因频率的改变，不沦其变化大小如何，都属于进化的范围，而新物种形成，则必须当基因频率 的改变突破种的界限、形成生殖隔离后，方可成立，所以隔离是物种形成的必要条件，而不是生物进化 的必要条件． 20．组成神经系统的细胞 【知识点的认识】 （1）组成神经系统的细胞：神经元和神经胶质细胞。 （2）神经元的结构和功能： ①结构：细胞体、树突和轴突。 ②功能：是神经系统结构和功能的基本单位，能产生和传导兴奋。 （3）神经胶质细胞的分布和功能： ①分布：广泛分布于神经元之间 ②功能：支持、保护、营养和修复神经元等多种功能；在外周神经系统中，神经胶质细胞参与构成神经 纤维表面的髓鞘；神经元与神经胶质细胞一起，共同完成神经系统的调节功能。 【命题方向】 神经系统的功能与组成它的细胞的特点密切相关。下列关于组成神经系统的细胞的叙述，错误的是（ ） 112A．神经元是神经系统结构与功能的基本单位 B．神经元一般包含细胞体、树突、突触三部分，是反射弧的重要组成结构 C．外周神经系统中的多数神经纤维外表都存在由神经胶质细胞参与构成的髓鞘结构 D．神经胶质细胞对神经元具有修复等功能，二者共同完成神经系统的调节功能 分析：神经元（又叫神经细胞）是神经系统结构和功能的基本单位。神经元的基本结构包括细胞体和突 起两部分，细胞体内有细胞核，位于灰质部分．神经元的突起一般包括一条长而分支少的轴突和数条短 而呈树枝状的树突，轴突以及套在外面的髓鞘叫神经纤维，神经纤维末端的细小分支叫神经末梢，神经 末梢分布在全身各处，神经元的功能是受到刺激后能产生和传导冲动。 解答：A、神经元是神经系统结构和功能的基本单位，A正确； B、神经元是由细胞体、轴突和树突等部分构成的，不包括突触，B错误； C、组成神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞两大类，外周神经系统中的多数神经纤维外表都 存在由神经胶质细胞参与构成的包膜结构，C正确； D、神经胶质细胞具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能，D正确。 故选：B。 点评：本题考查神经元细胞结构和功能的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，是对识记层 次的考查，属于基础题。 【解题思路点拨】 掌握组成神经系统的细胞的相关知识是解题的关键。 21．兴奋在神经元之间的传递 【知识点的认识】 （1）兴奋在神经纤维上的传导形式和特点： 以电信号形式（也叫神经冲动）传导。双向传导（刺激神经纤维中段时，可向两侧传导。 （2）兴奋在神经元之间的传递是通过突触进行的，它包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。 （3）突触的工作原理：兴奋到达突触前膜所在神经元的轴突末梢，引起突触小泡向突触前膜移动并释放 神经递质，神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近，与突触后膜上的受体结合，突触后膜上 的离子通道发生变化，引起电位变化，兴奋即传递到下一个神经元。 （4）兴奋在神经元之间的传递特点是单向传递，因为神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能从 突触前膜释放，然后作用于突触后膜。 （5）在突触结构中，信号形式以电信号——化学信号——电信号完成转换。 【命题方向】 如图表示兴奋在神经元之间的传递过程示意图，下列相关叙述错误的是（ ） 113A．②从轴突末梢释放依赖于①的流动性 B．②在突触间隙中的扩散需要消耗ATP C．③一般指下一个神经元的细胞体或树突 D．②与④结合后，会导致③的膜电位发生改变 分析：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜， 引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。 解答：A、②是神经递质，其从轴突末梢释放到突触间隙是通过胞吐方式实现的，依赖于①突触前膜的 流动性，A正确； B、②神经递质在突触间隙中的扩散不消耗细胞代谢产生的能量，B错误； C、③表示突触后膜上的受体，一般指下一个神经元的细胞体或树突，C正确； D、④表示突触后膜上的受体，②神经递质与④结合后，会导致③突触后膜的膜电位发生改变，D正 确。 故选：B。 点评：本题考查了神经调节的相关知识，掌握突触的结构和兴奋的传递过程是解题的关键。 【解题思路点拨】 掌握兴奋在神经元之间的传递的相关知识是解题的关键。 22．其他植物激素的种类和作用 【知识点的认识】 各种植物激素的合成部位和主要生理作用： ①赤霉素： 合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子 主要作用：促进细胞伸长，从而引起植株增高、促进细胞分裂与分化、促进种子萌发、开花和果实 发育。 ②细胞分裂素： 合成部位：主要是根尖 主要作用：促进细胞分裂、促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。 114③乙烯： 合成部位：植物体各个部位 主要作用：促进果实成熟，促进开花，促进叶、花、果实脱落。 ④脱落酸： 合成部位：根冠、萎蔫的叶片等 主要作用：抑制细胞分裂，促进气孔关闭，促进叶和果实的衰老和脱落，维持种子休眠。 【命题方向】 其他植物激素的种类和作用（连线）。 合成部位 激素名称 主要作用 ①根冠、萎蔫叶子 A．赤霉素 a．促进细胞分裂 B．细胞分裂素 b．促进果实成熟 ②未成熟种子、幼根和幼芽 C．脱落酸 c．促进细胞伸长、种子萌 发和果实发育 ③各个部位 D．乙烯 d．促进叶和果实衰老、脱 落 ④主要是根尖 E．油菜素内酯 e．促进茎、叶细胞扩展和 分裂，促进花粉管生长、种 子萌发 分析：植物激素的生理作用： 1、生长素：合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要生理功能：生长素类具有促进植物生长的作 用，在生产上的应用有促进扦插的枝条生根、促进果实发育、防治落花落果。生长素的作用特点表现为 两重性，即：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。 2、赤霉素：合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能：促进细胞的伸长；解除 种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。 3、细胞分裂素：合成部位：正在进行细胞分裂的幼嫩根尖。主要生理功能：促进细胞分裂；诱导芽的分 化；延缓叶片衰老。 4、脱落酸：合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。主要生理功能：抑制植物细胞的分裂和种子的萌发；促进 植物进入休眠；促进叶和果实的衰老、脱落。 5、乙烯：合成部位：植物体的各个部位都能产生。主要生理功能：促进果实成熟；促进器官的脱落；促 进多开雌花。 6、油菜素内酯：主要生理功能：促进茎、叶细胞扩展和分裂，促进花粉管生长、种子萌发。 解答：解析： A．赤霉素：合成部位为未成熟种子、幼根和幼芽，即②；主要作用为促进细胞伸长、种子萌发和果实 发育，即c。 B．细胞分裂素：合成部位主要是根尖，即④；主要作用为促进细胞分裂，即a。 115C．脱落酸：合成部位为根冠、萎蔫的叶子等，即①；主要作用为抑制植物细胞的分裂和种子的萌发； 促进植物进入休眠；促进叶和果实的衰老、脱落，即d。 D．乙烯：合成部位为植物体的各个部位，即③；主要作用为促进果实成熟，即b。 E．油菜素内酯：主要作用为促进茎、叶细胞扩展和分裂，促进花粉管生长、种子萌发，即e。 故答案为： 点评：本题考查植物激素的相关知识，要求考生识记植物激素的分布及功能，掌握相关的应用及实例， 能结合所学的知识准确答题。 【解题思路点拨】 掌握其他植物激素的种类和作用的相关知识是解题的关键。 23．植物激素间的相互作用 【知识点的认识】 （1）在植物各器官中同时存在着多种植物激素，决定器官生长、发育的，往往不是某种激素的绝对含量， 而是不同激素的相对含量。 （2）在植物生长发育的过程中，不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。总之，植物的生长、发 育，是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的。 【命题方向】 下列有关植物激素间相互作用的叙述，不正确的是（ ） A．适宜浓度的生长素和乙烯均能促进植物生长 B．低浓度生长素和赤霉素均能促进细胞伸长 C．高浓度的生长素能够促进乙烯的合成 D．脱落酸与细胞分裂素、赤霉素在某些方面作用相反 分析：各种植物激素的作用： （1）赤霉素的作用是促进细胞伸长、引起植株增高，促进种子萌发和果实成熟； （2）细胞分裂素促进细胞分裂（分布在根尖）； （3）脱落酸抑制细胞分裂，促进衰老脱落（分布在根冠和萎蔫的叶片）； （4）乙烯促进果实成熟； 116（5）生长素最明显的作用是促进植物生长，但对茎、芽、根生长的促进作用因浓度而异，即生长素具有 两重性。 解答：A、适宜浓度的生长素能促进植物生长，但乙烯只能促进果实成熟，不能促进植物生长，A错误； B、低浓度的生长素和赤霉素均能够促进细胞伸长，B正确； C、高浓度的生长素是通过促进乙烯的合成来抑制生长的，C正确； D、脱落酸抑制细胞分裂，细胞分裂素促进细胞分裂，二者在此方面表现为拮抗作用；脱落酸促进休眠， 赤霉素能够解除休眠，二者在此方面上表现为拮抗作用，D正确。 故选：A。 点评：本题考查植物激素的相关知识，要求考生识记植物激素的概念、种类及功能，能结合所学的知识 准确答题，属于考纲识记层次的考查。 【解题思路点拨】 掌握植物激素间的相互作用的相关知识是解题的关键。 24．植物生长调节剂的类型和作用 【知识点的认识】 植物生长调节剂六大类分别是： 第一类为生长素类，主要促进植物细胞分裂和茎、叶、根的生长。 第二类为翻译抑制剂类，能够抑制植物的伸长生长，使植物矮化、茂密。 第三类为赤霉素类，对植物的生长具有促进作用，能够促进植物的伸长、分化和发育，增加植物的生物 量。 第四类为脱落酸类，能够抑制植物的生长和伸长，促进叶片脱落和果实成熟。 第五类为乙烯类，是一种植物激素，能够调节植物的生长、开花和果实成熟等生理过程。 第六类为其他生长调节剂，包括植物内源性激素以及其他化学合成的激素，具有不同的生长调节作用。 不同类别的植物生长调节剂在农业生产和园艺栽培中发挥着重要作用，可以促进植物的生长和发育，提 高农作物产量和品质，同时也可以控制植物的伸长、矮化植物、延长果实储存期等，为植物生长提供了 有益的帮助。 【命题方向】 植物生长调节剂的类型和应用 （1）植物生长调节剂的由来及优点：植物激素在 合成，但因为含量 ，且提取困难，很难在 实践中应用。由 的，对植物的生长、发育有 的化学物质，称为植物生长调节剂，则具有 、 、 等优点而被广泛应用。 （2）植物生长调节剂的类型：从分子结构来看，主要有两大类：一类分子结构和生理效应与植物激素类 似，如 ；另一类分子结构与植物激素 ，但具有与植物激素类似的生理效应，如 ﹣萘乙酸 （NAA）、矮壮素等。 α 117（3）应用事例 ①生长啤酒时，赤霉素可使大麦种子无须发芽就能产生 。 ② 会使水果长势加快、个头变大， 水果成熟、但口感较差， 长时间储存。 ③延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期的青鲜素可能有副作用。 （4）应用及负面影响：植物生长调节剂对提高作物 、改善产品 都有很好的作用。植物生长 调节剂能延长或 种子、芽及 的休眠，调节花的 比例，促进或阻止开花，诱导或控制 果实 ，控制植物高度、形状等。还以减轻 。但也可能对人体健康和环境带来不利影响。 分析：1、植物激素指的是在植物体内合成，从产生部位运输到作用部位，并且对植物体的生命活动产生 显著调节作用的微量有机物。 2、植物生长调节剂是人工合成的对植物的生长发育具有调节作用的有机物，具有合成原料广泛效果稳定 等优点。施用植物生长调节剂需要考虑施用浓度、时间等因素。 解答：（1）植物激素在植物体内合成，但因为含量非常少，且提取困难，所以很难在实践中应用。植物 生长调节剂是由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质，其因具有原料广泛、容易合 成、效果稳定等优点而被广泛应用。 （2）从分子结构来看，植物生长调节剂的类型主要有两大类：一类分子结构和生理效应与植物激素类似， 如吲哚丁酸；另一类分子结构与植物激素完全不同，但具有与植物激素类似的生理效应，如 ﹣萘乙酸 （NAA）、矮壮素等。 α （3）植物生长调节剂的应用事例： ①生长啤酒时，赤霉素可使大麦种子无须发芽就能产生 淀粉酶。 ②膨大剂会使水果长势加快、个头变大，加快水果成熟、α但口感较差，不宜长时间储存。 ③延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期的青鲜素可能有副作用。 （4）植物生长调节剂的应用及负面影响：植物生长调节剂对提高作物产量、改善产品品质都有很好的作 用。植物生长调节剂能延长或终止种子、芽及块茎的休眠，调节花的雌雄比例，促进或阻止开花，诱导 或控制果实脱落，控制植物高度、形状等，还以减轻人工劳动；但也可能对人体健康和环境带来一些不 利的影响。 故答案为： （1）植物体内 非常少 人工合成 调节作用 原料广泛 容易合成 效果稳定 （2）吲哚丁酸 完全不同 （3） 淀粉酶 膨大剂 加快 不宜 （4）α产量 品质 终止 块茎 雌雄 脱落 人工劳动 点评：本题考查植物激素及其植物生长调节剂的应用价值，要求考生识记五大类植物激素的生理功能， 掌握植物生长调节剂的应用，能运用所学的知识准确答题，属于考纲识记层次的考查。 118【解题思路点拨】 掌握植物生长调节剂的类型和作用的相关知识是解题的关键。 25．种群的数量特征 【知识点的认识】 一、种群：在一定空间和时间内的同种生物个体的总和，种群是生物进化和繁殖的基本单位． 二、种群的特征： （1）数量特征（核心问题）： ①种群密度：种群最基本的数量特征； ②出生率和死亡率、迁入率和迁出率：决定种群数量变化的主要因素； ③年龄结构和性别比例：预测种群数量变化的主要依据（一般根据年龄结构） （2）空间特征：指组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局． （3）遗传特征：遗传的单位，繁殖的单位． 三、种群的数量特征 （一）种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度．种群密度＝ 调查方法：①总数调查：逐个计数．②取样调查：计数种群一部分，估算种群密度． 1、样方法﹣﹣估算种群密度最常用的方法之一 （1）概念：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每 个样方的种群密度，以所有样方法种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值． （2）适用范围：植物种群密度，昆虫卵的密度，蚜虫、跳蝻的密度等． （3）常用取样： ①五点取样法：在总体中按梅花形取5个样方，每个样方要求一致，适用于总体为非长条形． ②等距取样法．适用于长条形的总体，先将总体分成若干等份，由抽样比例决定距离或间隔，然后以这 一相等的距离或间隔抽取样方．如图所示： （4）计数原则：若有正好长在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则；即只计数样方 119相邻两边及其顶角的个数． （5）调查记录样表及计算公式：种群密度＝所有样方内种群密度合计/样方数 样方 X X X X X X X X 1 2 3 4 5 6 7 8 种群密度 N N N N N N N N 1 2 3 4 5 6 7 8 （注意：这里的N 、N 指的是样方的种群密度，而不是指样方的个体数量） 1 2 种群密度＝ 2、标志重捕法 （1）前提条件：标志个体与未标志个体重捕的概率相等．调查期内没有新的出生和死亡，无迁入和迁出． （2）适用范围：活动能力强和范围大的动物，如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等动物． （3）计算公式： ＝ （4）注意事项： ①标志不能过于醒目； ②标志一段时间内不能消失； ③标志不能影响个体生活，不影响重新捕捉； ④调查期间种群不能有个体的迁入或迁出． （二）出生率和死亡率 1、概念：在单位时间内新产生（或死亡）的个体数目占该种群个体总数的比率． 2、意义：出生率和死亡率决定种群密度． （1）出生率＞死亡率，种群密度增加； （2）出生率＜死亡率，种群密度降低； （3）出生率＝死亡率，种群密度不变． （三）迁入率和迁出率 1、概念：在单位时间内迁入（或迁出）的个体数目占该种群个体总数的比率． 2、意义：迁入率和迁出率决定种群密度． （四）性别比例 性引诱剂应用：利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，破坏害虫种群正常的性别比例， 从而降低出生率，达到杀虫效果．） 1、概念：种群中雌雄个体数目的比例． 2、类型、雌雄相当型、雌多雄少型、雌少雄多型． 1202、意义：影响种群密度． （五）年龄组成（通过影响出生率和死亡率影响种群密度） 1、年龄组成的类型： （1）A增长型：出生率＞死亡率，种群密度越来越大 （2）B稳定型：出生率＝死亡率，种群密度保持稳定 （3）C衰退型：出生率＜死亡率，种群密度越来越小 2、意义：预测种群密度变化趋势 四、种群数量特征间的相互关系： ①种群密度是种群最基本的数量特征．种群密度越高，一定范围内种群数量越多．种群数量与种群密度 呈正相关． ②对一个自然种群来说，影响种群数量变动的主要因素是出生率和死亡率． ③出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群数量的直接因素． ④年龄组成是预测种群密度未来变化趋势的重要依据，是作为预测一个种群的种群数量的决定因素． ⑤性别比例在一定程度上也能够影响种群数量的变化． ⑥年龄组成和性别比例通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度和种群数量． ⑦影响种群数量的主要因素：年龄组成、性别比例、出生率和死亡率． 【命题方向】 题型一：种群数量特征的综合考察 典例1：（2013•浙江）下列关于出生率的叙述，正确的是（ ） 121A．若某种群年初时的个体数为100，年末时为110，其中新生个体数为20，死亡个体数为10，则该种群 的年出生率为 10% B．若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比越接近1：1，则出生率越高 C．若通过调控环境条件，使某动物的性成熟推迟，则出生率会更高 D．若比较三种年龄结构类型的种群，则稳定型的出生率最高 分析：种群的数量特征有种群密度，出生率和死亡率，迁入率和迁出率，年龄组成，性别比例．迁入率 和迁出率，出生率和死亡率决定种群数量的变化，但年龄组成是通过影响出生率和死亡率影响数量变化 的，性别比例通过影响出生率影响数量变化的． 解答：A、根据出生率的计算应该是20%，自然增长率是10%，故A错误； B、雌雄比例接近1：1且婚配制度为一雌一雄，出生率比较高，故B正确； C、调控环境条件，使某动物的性成熟推迟，则出生率会降低，故C错误； D、三种年龄结构类型的种群，则增长型的出生率最高，使得种群密度增加，故D错误． 故选：B． 点评：本题考查种群数量特征的相关知识，意在考查学生分析问题和解决问题的能力，属于中档题． 题型二：年龄组成的判断 典例2：（2010•海南）甲、乙、丙是同一物种的三个种群，其年龄组成见表．三个种群年龄结构的类型 为（ ） 年龄期 个体数 甲 乙 丙 幼年期 600 400 200 成年期 400 400 400 老年期 200 400 600 A．甲是增长型，乙是稳定型，丙是衰退型 B．甲是稳定型，乙是增长型，丙是衰退型 C．甲是增长型，乙是增长型，丙是衰退型 D．甲、乙、丙三个种群都是稳定型 分析：本题是根据种群不同年龄段的个体数目判断不同种群的年龄结构的类型．年龄结构是指一个种群 中各年龄时期的个体数目比例，分为增长型、稳定性和衰退型，增长型幼年个体比例多，老年的个体比 例少，未来一段时间内，种群数量会越来越大；稳定性是幼年个体、成年 个体、老年个体比例相当，未 来一段时间内，种群数量基本保持稳定；衰退型是幼年个体比例少，老年个体比例多，未来一段时间内 种群数量会越来越小． 解答：由表格数据可知，三个种群的种群数量相等，不同年龄段的个体数目可以代表不同年龄段的比例 甲种群幼年个体比例高，老年个体的比例低，属于增长型； 乙种群幼年个体、成年个体、老年个体的比例相当，属于稳定型； 122丙种群幼年个体比例低，老年个体比例高，属于衰退型． 故选：A． 点评：本题的知识点是 年龄结构的概念，年龄结构三种类型的判断，对基础知识的记忆是解题的关键． 题型三：图示分析预测 典例3：（2013•洛阳一模）某岛屿上生活着一种动物，其种群数量多年维持相对稳定．该动物个体从出 生到性成熟需要6个月．如图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构（每月最后一天统计种群各年龄 组的个体数），关于该种群的叙述，错误的是（ ） A．该种群10月份的出生率可能为零 B．天敌的迁入可影响该种群的年龄结构 C．该种群的年龄结构随着季节更替而变化 D．大量诱杀雄性个体不会影响该种群的密度 分析：该题主要考查了种群的基本特征以及影响种群数量变化的诸多因素．种群最基本的特征是种群密 度．种群数量的变化受多种因素影响．种群的年龄组成类型决定了出生率和死亡率，从而直接影响了种 群数量的变化．而种群的年龄组成类型又受各种环境条件（天敌数量的多少、季节更替以及食物质量和 数量的变化等）的影响． 解答：A、从题中柱形图的分析可知，未成熟个体从2月底到6月逐渐增多，从6月到12月逐渐减少至 12月变为0，而该动物个体从出生到性成熟需要6个月，因此该种群出生时间大概为2月底到6月，到12 月都成熟，10月份出生率可能为0，A正确； B、引入的天敌可能对不同年龄段的个体捕食具有选择性，从而影响该种群的年龄结构，B正确； C、由题图可知，该种群的年龄结构随着季节更替而变化，C正确； D、大量诱杀某种动物的雄性个体，会导致性别比例的失调，进而通过出生率的明显降低，使种群的密度 的减小，D错误． 故选：D． 点评：本题的知识点是种群的年龄结构和影响种群密度的因素，分析题图获取有效信息是解题的突破口 对于A选项的分析是难点，解题时要结合题图信息与题干信息分析解答． 123【解题方法点拨】 1、出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群数量的直接因素； 2、年龄组成是预测种群未来数量变化的主要依据，而性别比例是预测未来种群数量变化的次要依据． 3、样方法注意事项： （1）样方应随机选取 （2）样方大小： ①一般草本植物：1 m×1m；灌木：4 m×4m；乔木：10m×10m； ②如果种群个体数较少，样方面积需要适当扩大； ③应以物种个体数达到最稳定时的最小面积计算． （3）样方数目：总体面积大要多取，总体面积小可少取． （4）样本统计：位于样方边线上的植物计数相邻两边及其交点上的植物；不同生长期的个体都应统计． 4、标志重捕法注意事项： （1）前提：标记个体与未标记个体在重捕时被捕获的概率相等． （2）标记技术：标记物和标记方法不能影响被标记动物的正常活动；也不能导致其发生疾病、感染等； 标记符号必须能维持一段时间，但又不能过分醒目． 26．估算种群密度的方法 【知识点的认识】 种 群 密 度 ： 种 群 在 单 位 面 积 或 单 位 体 积 中 的 个 体 数 就 是 种 群 密 度 ． 种 群 密 度 ＝ 调查方法：①总数调查：逐个计数．②取样调查：计数种群一部分，估算种群密度． 1、样方法﹣﹣估算种群密度最常用的方法之一 （1）概念：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每 个样方的种群密度，以所有样方法种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值． （2）适用范围：植物种群密度，昆虫卵的密度，蚜虫、跳蝻的密度等． （3）常用取样： ①五点取样法：在总体中按梅花形取5个样方，每个样方要求一致，适用于总体为非长条形． ②等距取样法．适用于长条形的总体，先将总体分成若干等份，由抽样比例决定距离或间隔，然后以这 一相等的距离或间隔抽取样方．如图所示： 124（4）计数原则：若有正好长在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则；即只计数样方 相邻两边及其顶角的个数． （5）调查记录样表及计算公式：种群密度＝所有样方内种群密度合计/样方数 样方 X X X X X X X X 1 2 3 4 5 6 7 8 种群密度 N N N N N N N N 1 2 3 4 5 6 7 8 （注意：这里的N 、N 指的是样方的种群密度，而不是指样方的个体数量） 1 2 种群密度＝ 2、标志重捕法 （1）前提条件：标志个体与未标志个体重捕的概率相等．调查期内没有新的出生和死亡，无迁入和迁出． （2）适用范围：活动能力强和范围大的动物，如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等动物． （3）计算公式： ＝ （4）标志重捕法中的标志技术： ①标志物和标志方法必须对动物的身体不会产生伤害． ②标志不能过于醒目．原因：过分醒目的个体，在自然界中有可能改变与捕食者之间的关系，最终有可 能改变样本中标志个体的比例而导致结果失真． ③标志一段时间内不能消失； ④标志不能影响个体生活，不影响重新捕捉； ⑤调查期间种群不能有个体的迁入或迁出． 【命题方向】 题型一：样方法及其注意事项的考察 典例1：（2012•海南）某小组用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度．下列做法错误的是（ 125） A．随机取样 B．选择植物生长茂盛处取样 C．根据调查数据估算该种群密度 D．根据地段的 形状确定取样方法 分析：种群密度的调查一般有样方法和标志重捕法．在利用样方法调查种群密度时需注意随机取样、样 方大小合适，并且样本数据足够大等． 解答：A、样方法调查种群密度最关键是进行随机取样，以使所得数据更加接近准确值，A正确； B、据A项可知，取样时应随机取样，不能在植物生长茂盛处取样，B错误； C、根据调查数据取平均数可估算该种群的种群密度，C正确； D、根据地段的不同可因地制宜采用不同的样方法，如五点取样法和等距取样法等，D正确． 故选：B． 点评：本题考查了利用样方法调查种群密度的相关注意点，难度不大，解题关键是识记和理解样方法调 查种群密度的相关知识． 题型二：取样方法的考察 典例2：（2010•海南）某同学拟调查一个面积为100hm2草地上某种双子叶草本植物的种群密度，设计了 四个调查方案，其中最可行的是（ ） A．计数该草地上该种植物的全部个体数目 B．设置1个1m2样方，计数样方中该种植物的个体数目 C．随机设置1m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目 D．在该种植物密集处设置1m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目 分析：该草地的面积比较大，直接把该地区的所有该种植物统计一遍几乎是不可能的，因此应选用样方 法，样方法的注意点是本题解题的关键． 解答：植物种群密度的调查方法一般为样方法．该草地上全部个体数全部统计难度较大；只选取一个样 方的数目进行调查不具有代表性；一般随机设置 1m2 的样方为宜，并且尽量选择多个样方求平均值．故 选C． 点评：本题着重考查植物种群密度的调查方法和样方法的注意点，考查了考生的识记能力和理解能力． 典例3：（2010•徐汇区一模）用“样方法”调查蒲公英种群密度的过程是（ ） ①选取一个该种群分布比较均匀的长方形地块，将该地按照长度画成 10等份，在每份的中央划一个大小 为1m2的样方 ②选取一个该种群分布比较密集的长方形地块，将该地按照长度画成 10等份，在每份的中央划一个大小 不同的样方 ③计数每个样方内该种群数量，取其最大值作为种群密度的估计值 ④计数每个样方内该种群数量，取其平均值作为该种群密度的估计值． 126A．①③B．①④C．②③D．②④ 分析：采用样方法调查种群密度的具体过程为：确定调查对象→选取样方（五点取样法或等距取样法） →计数→计算种群密度（取平均值）． 解答：用“样方法”调查蒲公英种群密度的过程：选取样方→计数→计算种群密度． ①选取样方时要随机取样，不能参入主观意识，且选取的样方大小要相同，①正确； ②选取样方时要随机取样，不能选取种群分布比较密集地块，且样方大小要相同，②错误； ③计算种群密度时，要取平均值，不能以最大值作为种群密度的估计值，③错误； ④计数每个样方内该种群数量，最后取其平均值作为该种群密度的估计值，④正确． 故选：B． 点评：本题考查估算种群密度的方法，重点考查样方法的相关知识，要求考生识记样方法调查种群密度 的一般过程，能注意相关细节，特别是取样的时候，要注意随机取样，而且样方的大小要相等，属于考 纲识记层次的考查． 题型三：标志捕重法的考察 典例4：某农场面积为140hm2，农场丰富的植物资源为黑线姬鼠提供了良好的生存条件，鼠大量繁殖吸 引鹰前来捕食，某研究小组采用标志重捕法调查该农场黑线姬鼠的种群密度，第一次捕获 100只，标记 后全部放掉，第二次捕获280只，发现其中有2只带有标记，下列叙述错误的是（ ） A．鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度 B．该农场黑线姬鼠的种群密度约为100只/hm2 C．黑线姬鼠种群数量下降说明农场群落的丰富度下降 D．植物→鼠→鹰这条食物链，第三营养级含能 量少 分析：标志重捕法计算公式：种群中个体数（N）÷第一次捕获并标记的个体数＝第二次重捕总数÷重捕中 被标志的个体数，即 ＝ ，解得X＝14000只/140hm2，所以黑线姬鼠的种群密度为14000÷140＝ 100只/hm2． 解答：A、鹰是鼠的天敌，鹰的数量肯定会影响黑线姬鼠的种群密度，A正确； B、由以上分析可知黑线姬鼠的种群密度为100只/hm2，B正确； C、物种丰富度是指群落中物种数目的多少，黑线姬鼠种群数量下降但并未灭绝，C错误； D、能量沿着食物链流动的过程中逐级递减，因此植物→鼠→鹰这条食物链，第三营养级含能量少，D正 确． 故选：C． 点评：本题考查种间关系、估算种群密度的方法、群落特征、生态系统的能量流动等知识，要求考生掌 握估算种群密度的方法，能运用标志重捕法计算种群密度；识记群落的特征；理解和掌握生态系统能量 127的流动特点． 【解题方法点拨】 1、样方法注意事项：（适用范围：植物种群密度，昆虫卵的密度，蚜虫、跳蝻的密度等．） （1）样方应随机选取 （2）样方大小： ①一般草本植物：1 m×1m；灌木：4 m×4m；乔木：10m×10m； ②如果种群个体数较少，样方面积需要适当扩大； ③应以物种个体数达到最稳定时的最小面积计算． （3）样方数目：总体面积大要多取，总体面积小可少取． （4）样本统计：位于样方边线上的植物计数相邻两边及其交点上的植物；不同生长期的个体都应统计． 2、标志重捕法注意事项：（活动能力强和范围大的动物，如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆 虫等动物．） （1）前提：标记个体与未标记个体在重捕时被捕获的概率相等． （2）标记技术：标记物和标记方法不能影响被标记动物的正常活动；也不能导致其发生疾病、感染等； 标记符号必须能维持一段时间，但又不能过分醒目． 27．种群数量的变化曲线 【知识点的认识】 一、建构种群增长模型的方法（以细菌为例）﹣﹣数学模型 1、类型：数学模型常见的表现形式有两种，分别是数学表达式和曲线图，其中前者比较准确，后者更为 直观． 2、建立的步骤： 研究方法 研究实例 提出问题 观察研究对象，提出问题． 细菌每20min分裂一次 模型假设 提出合理的假设 资源和空间无限，细菌的种群增长不会受密度影响． 建立模型 用数学形式对事物性质进行表达． N ＝2n，N代表细菌数量，n表示第几代． n 修正检验 对模型进行检验或修正． 观察、统计细菌数量，对所建模型进行检验或修正． 二、种群数量增长的两种曲线 1、种群增长的“J”型曲线： （1）模型假设：在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等理想条件下．假定种群的起始 数量为N （亲代），种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的 倍，且世代间不重 0 叠，该种群后代中第t代的数量为N． λ t 128（2）建立模型：N＝N t t 0 （3）特点：种群内个体λ数量连续增长（没有最大值）；增长率不变． 模型中各参数的意义：N 为该种群的起始数量，t为时间，N 表示t年后该种群的数量， 表示该种群数 0 t 量是前一年种群数量的倍数。 λ 2、种群增长的“S”型曲线： （1）原因：自然界的资源和空间是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，以该种群为食的捕 食者数量也会增加． （2）特点： ①种群内个体数量达到环境条件所允许的最大值（K值）时，种群个体数量将不再增加； ②种群增长率变化，种群数量由0→K/2时，增长率逐渐增大；种群数量为K/2时，增长率最大；种群数 量由K/2→K时，增长率不断降低；种群数量为K时，增长率为0． 思考： a、右图中t 是对应种群数量为K/2时，t 是对应种群数量为K值． 1 2 b、右图中阴影部分表示由于环境阻力而死亡的个体数，用达尔文进化论的观点分析，图中阴影部分表示 通过生存斗争淘汰的个体数量． （3）应用：大熊猫栖息地遭到破坏后，由于食物减少和活动范围缩小，其K值变小，因此，建立自然保 护区，改善栖息环境，提高K值，是保护大熊猫的根本措施；对家鼠等有害动物的控制，应降低其K值． 三、研究种群数量变化的意义： 1、野生生物资源的合理开发和利用 一般将种群数量控制在环境容纳量的K/2时，种群增长速度最快，可提供的资源数量最多．当种群 数量大于K/2时，可以猎捕一定数量该生物资源，且获得量最大．过度猎取时，种群增长速度虽然较快， 129但资源总量减少． 2、为害虫的预测及防治提供科学依据． 四、影响种群数量的因素 1、自然因素：气候、食物、天敌、传染病等． 2、人为因素：动物栖息地环境的破坏；生物资源的过度开发和利用；环境污染等． 【命题方向】 题型一：种群数量变化图分析 典例1：（2014•宁夏二模）西花蓟马是一种外来入侵害虫，主要寄生在各种植物的花内，寄主范围广泛， 同时极易对杀虫剂产生抗药性．西花蓟马在不同寄主上的种群动态如图所示，下列相关叙述正确的是（ ） A．可采用标志重捕法调查西花蓟马的种群密度 B．西花蓟马在入侵地的种群数量呈现J型增长 C．西花蓟马种群数量变化与寄主生长周期特点有关 D．杀虫剂难以改变西花蓟马抗药性基因的频率 分析：西花蓟马是一种外来入侵害虫，营寄生生活，不能用标志重捕法调查其种群密度．西花蓟马种群 数量变化有寄主依赖性，没有呈现J型增长，其群数量变化受寄主的影响较大，与寄主生长周期特点有关． 解答：A、西花蓟马是一种外来入侵害虫，营寄生生活，不能用标志重捕法调查其种群密度，故A错误； B、西花蓟马种群数量变化有寄主依赖性，没有呈现J型增长，故B错误； C、西花蓟马种群数量变化受寄主的影响较大，与寄主生长周期特点有关，故C正确； D、杀虫剂可以选择抗药性基因，而使种群的基因的频率改变，故D错误． 故选C． 点评：本题以西花蓟马为素材，结合曲线图考查种群的数量变化，意在考查学生能从课外材料中获取相 关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题． 典例2：（2014•威海一模）在调查某林场松鼠的种群数量时，计算当年种群数量与一年前种群数量的比 值（ ），并得到如右图所示的曲线．据此图分析得到的下列结论中错误的是（ ） λ 130A．前4年该种群数量基本不变，第5年调查的年龄组成可能为衰退型 B．第4到第8年间种群数量在下降，原因可能是食物的短缺和天敌增多 C．第8年时种群数量最少，第8到第16年间种群数量增加，且呈“S”型曲线增长 D．如果持续第16到第20年间趋势，后期种群数量将呈“J”型曲线增长 分析：据图分析，0～4年时 ＝1，种群数量不变；4～10年时 ＜1，种群数量减少；在10～20年时 ＞ 1，种群数量持续增加． λ λ λ 解答：A、前4年， 值为定值， ＝1，说明种群增长率为0，种群数量保持不变，第5年时 ＜1，说明 种群增长率为负值，λ种群数量下降λ，年龄组成为衰退性，A正确； λ B、影响种群数量的因素有气候、食物、天敌、传染病等，B正确； C、第8到10年间 值＜1，种群数量减少，第10年的种群数量最少，“S”型曲线的增长率应该是先增 加后减少，而图中第λ 8到第16年种群增长率先减少后者增加，C错误； D、由图示曲线图趋势知如果持续第16到第20年间趋势， 大于2，而且基本不变，说明种群数量将持 续增加，呈“J”型曲线增长，D正确． λ 故选：C． 点评：本题考查种群数量变化曲线，意在考查学生的识图和判断能力，解题时注意 S型曲线的种群增长 率先增加后减少，J型曲线的种群增长率不变． 题型二：种群增长曲线分析 典例3：如图表示有限环境中某一种群增长的曲线．下列有关叙述正确的是（ ） ①K值是环境条件所允许达到的种群数量最大值； ②在K值时，种群的增长率最大； ③如果不考虑迁入迁出等其它因素，理论上在K值时出生率等于死亡率； ④假设这是鱼的种群，当种群达到K值时开始捕捞，可持续获得最高产量． 131A．①②B．①④C．①③D．③④ 分析：K值是环境条件所允许达到的种群数量最大值，出生率等于死亡率，种群数量不变，种群增长率 为0；在 处，种群增长率最大，在种群达到 值时开始捕捞，才可持续获得最高产量． 解答：①在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称为 K值，①正确； ②在K值时，种群数量基本稳定，种群增长率为0，②错误； ③决定种群数量变化的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率，若不考虑不考虑迁入迁出等其它因素， 在K值时出生率大致等于死亡率，③正确； ④要想持续获得最高产量，捕获之后种群数量不得低于 ，④错误． 故选：C． 点评：本题考查种群数量知识，意在考查对知识的识记及理解，属于容易题． 题型三：种群增长率曲线图分析 典例4：如图表示某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长率随时间变化的曲线，下列叙述正确的是（ ） A．在t ～t 时间内，种群数量呈“J”型增长 B．若在t 时种群的数量为K，则在t 时种群的数量 0 2 2 1 C．捕获该鱼的最佳时期为t D．在t ～t 时，该鱼的种群数量呈下降趋势 2 1 2 分析：阅读题干和题图可知，本题涉及的知识是种群数量增长率随时间的变化和种群数量的变化，明确 知识点，梳理相关的基础知识，并解析题图结合问题的具体提示综合作答． 解答：A、根据种群的增长率变化图，t 时种群增长率为0，可以确定该种群的数量变化符合S型曲线，A 2 错误； B、若在t 时种群的数量为K，则t 时刻的种群增长率最大，对应的种群数量为K/2，B正确； 2 1 C、根据S型曲线的增长率，可知捕鱼的最佳时刻是超过K/2，即捕捞至K/2，因此此时种群的增长率最 大，使鱼群获得可持续捕捞，C错误； D、由于增长率大于零，故种群的数量在t ～t 时逐渐增多，D错误． 1 2 132故选：B． 点评：本题主要考查种群的数量变化，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系， 形成知识的网络结构的能力． 【解题方法点拨】 1、“J”型曲线和“S”型曲线的比较： 项 目 “J”型曲线 “S”型曲线 含 义 种群不受资源和空间的限制，种 种群在一个有限的环境中增长时，当种群数 群的数量往往呈指数增长．它反 量为1/2K时，增长速率达最大值．种群数量 映了种群增长的潜力． 达到K值时，种群数量将停止增长． 前提条件 环境资源无限 环境资源有限 （N /N） 保持不变 随种群密度上升而下降 t+1 t 种群增λ长率（dN/Ndt） 保持不变 随种群密度上升而下降 种群增长速率（dN/dt） 随种群密度上升而上升 随种群密度上升而上升，到一定密度再下降 K值（环境容纳量） 无K值 种群数量在K值上下波动 2、捕鼠和捕鱼的具体应用 注意事项 灭鼠 捕鱼 K/2 不可盲目减数，以至 最大限度利用，维持 K/2 （最大增长率） 于获得K/2 K 降低 K 值，改变环境， 保护 K 值，保证鱼生存的 环境条件，尽量 （环境最大容纳量） 使之不适合鼠生存 提升K值 性别比例 使某一性别不育 不能单一捕捉某一性别 年龄组成 尽量减少幼年个体 尽量保护幼体 28．群落的季节性和生态位 【知识点的认识】 1、生态位： （1）概念：物种利用各种资源的幅度以及该物种与种群中其他物种关系的总和． （2）作用：决定生活在什么地方，而且决定于它与食物、天敌和其他生物的关系． （3）意义：它表示物种在群落中的地位、作用和重要性． 1332、基础生态位： 在生物群落中，能够被生物利用的最大资源空间，称做该生物的基础生态位． 3、现实生态位： 由于存在着竞争，一般物种都不能够占领基础生态位．物种实际占有的生态位，称为现实生态位． 4、生态位宽度： 生态位宽度又称生态位广度或生态位大小．一个物种所能利用的各种资源总和．当资源的可利用性 减少时，一般使生态位宽度增加，例如在食物供应不足的环境中，消费者也被迫摄食少数次等猎物和被 食者，而在食物供应充足的环境中，消费者尽摄食最习惯摄食的少数被食者． 5、生态位重叠： 是指两个或两个以上生态位相似的物种生活于同一空间时分享或竞争共同资源的现象．生态位重叠 的两个物种因竞争排斥原理而难以长期共存，除非空间和资源十分丰富．通常资源总是有限额，因此生 态位重叠物种之间竞争总会导致重叠程度降低，如彼此分别占领不同的空间位置和在不同空间部位觅食 等．在向某一地区引进物种时，要考虑与当地物种的生态位重叠的问题．外来物种总因数量有限、对环 境尚未适应等原因处于竞争的弱势，因此，如与当地物种生态位重叠过大将会导致引种失败． 【命题方向】 生活在同一群落的各种生物所起的作用是明显不同的，而每一个物种的生态位都同其他物种的生态位明 显分开的。下列有关叙述正确的是（ ） A.草原群落中生态位不同的生物不可能具有共同的天敌 B.研究植物的生态位需要研究其种群密度、植株高度、出现频率等特征 C.生态位受食物、天敌等生物因素的影响，而与光照、温度等非生物因素无关 D.群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，是群落中生物与环境间协同进化的结果 分析：生态位是指一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况以及与其他 物种的关系等。植物的生态位研究的内容包括在研究领域内的出现频率，种群密度、植株高度以及与其 他物种的关系等。动物的生态位包括：栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。 解答：A、生态位不同的生物可能被同一种生物捕食，故草原群落中生态位不同的生物可能具有共同的天 敌，A错误； B、研究某植物的生态位，通常要研究它在该区域内的出现频率、种群密度、植株高度等，研究某动物的 生态位，通常要研究栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等，B正确； C、生态位受食物、天敌等生物因素的影响，且与光照、温度等非生物因素也有密切的关系，即如果环境 发生重大变化，则该生物的生态位可能会随之改变，C错误； D、群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，是物种之间及生物与环境间协同进化的结果，D错误。 故选：B。 点评：本题主要考查生态位的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。 134【解题方法点拨】 如果把“生态位”作进一步的解释，那就是在大自然中，亲缘关系接近的，具有同样生活习性或生 活方式的物种，不会在同一地方出现．如果它们在同一区域内出现，大自然将会用空间把它们各自隔开 如虎在山上行，鱼在水中游，猴在树上跳，鸟在天上飞；如果它们在同一地方出现，它们必定利用不同 的食物生存，如虎吃肉，羊吃草，蛙吃虫；如果它们需要的是同一种食物，那幺，它们的寻食时间必定 要相互错开，如狮子是白天出来寻食，老虎是傍晚出来寻食，狼是深夜出来寻食…．在动物世界里没有 两种物种的生态位是完全相同的，有些物种亲缘关系接近或相似而使生态位部分重迭，这时就会现严酷 的竞争，如一山不能容二虎．如果强者进入弱者的生态领域就会出现“龙陷浅滩受虾戏，虎落平川遭犬 期”的状况；如果弱者进入强者的生态领域中就会出现大鱼吃小鱼、小鱼吃虾米的状况．因此，强者只 能在自己的生态位上是强者，弱者也只能在自己的生态位上才能自由生存． 29．生态工程所遵循的基本原理 【知识点的认识】 生态工程所遵循的基础和基本原理有： 生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原 理。 【命题方向】 “绿水青山就是金山银山”。我们要运用生态工程对生态环境进行修复和重建，共建文明美好的家园。 下列关于生态工程的说法错误的是（ ） A．生态工程应用了生态学和系统学等学科的基本原理和方法 B．“无废弃物农业”生态工程遵循的基本原理主要是物质循环再生原理 C．与传统工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系 D．“三北防护林”工程建设要考虑树种的多样性，体现了整体性原理 分析：1、生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术 组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提 高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展； 2、生态工程建设的目的是遵循物质循环规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益 和生态效益同步发展。 3、生态工程依据的生态学原理： （1）物质循环再生原理：物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用； （2）物种多样性原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性； （3）协调与平衡原理：生态系统的生物数量不能超过环境承载力（环境容纳量）的限度； （4）整体性原理：生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响； 135（5）系统学和工程学原理：系统的结构决定功能原理：要通过改善和优化系统结构改善功能；系统整体 性原理：系统各组分间要有适当的比例关系，使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现 总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1＞2”。 解答：A、生态工程可应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和 调控，或对已破坏的生态环境进行修复重建，A正确； B、“无废弃物农业”实现了系统中的物质迁移和转化，主要体现了循环原理，B正确； C、与传统工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系，C正确； D、生态工程的整体原理要求生态系统的各组分要有适当的比例，进行生态工程建设时，要综合考虑自然、 经济和社会等多方面的因素，“三北防护林”工程建设中考虑树种的多样性是对物种多样性原理的应用 D错误。 故选：D。 点评：本题考查生态工程的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问 题的能力是解答本题的关键。 【解题思路点拨】 掌握生态工程所遵循的基本原理的相关知识是解题的关键。 30．选择培养基 【知识点的认识】 培养基按照用途可分为类型和作用选择培养基和鉴别培养基。 选择培养基是指只允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。 鉴别培养基是根据微生物的特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同类 别的微生物。 【命题方向】 下列关于微生物的选择培养的叙述，错误的是（ ） A.用纤维素作为唯一碳源的选择培养基分离获得纤维素分解菌 B.用尿素作为唯一氮源的选择培养基分离获得尿素分解菌 C.用缺少有机碳源的选择培养基分离获得自养型微生物 D.用含有青霉素的选择培养基分离获得酵母菌和细菌 分析：生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基称为选 择培养基。培养基一般都含有水、碳原、氮源和无机盐等营养物质。牛肉膏和蛋白胨来源于动物，含有 糖、维生素和有机氮等营养物质。 解答：A、筛选纤维素分解菌需以纤维素作为唯一的碳源，A正确； B、筛选尿素分解菌需以尿素作为唯一氮源，B正确； 136C、自养型微生物可以自身合成有机物，比如一些微生物可以利用光合作用，利用大气中的二氧化碳合成 有机物，对于这类微生物的培养，培养基中可以不加有机碳源，利用空气中的二氧化碳即可。故用缺少 有机碳源的选择培养基分离获得自养型微生物，C正确； D、青霉素是一种抗生素，抑制细菌的生长和增殖，对真核细胞不起作用，酵母菌可以在含有青霉素的选 择培养基分离出来，但细菌不可分离出来，D错误。 故选：D。 点评：本题考查培养基的相关知识，要求考生识记培养基的种类及功能，能结合所学的知识准确判断各 选项。 【解题思路点拨】 分清选择培养基和鉴别培养基的特点，针对题干具体分析，不要混淆。 31．微生物的选择培养（稀释涂布平板法） 【知识点的认识】 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数： 1．分离菌株的思路 （1）自然界中目的菌株的筛选 ①依据：根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。 ②实例：PCR技术过程中用到的耐高温的Taq DNA聚合酶，就是从热泉中筛选出来的Taq细菌中提取出 来的。 （2）实验室中目的菌株的筛选 ①原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度．pH等），同时抑制或阻止其他微生物 生长。 培养基选择分解尿素的微生物的原理：培养基的氮源为尿素，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素， 以尿素作为氮源．缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生长发育繁殖，而受到抑制， 所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。 ②方法：能合成脲酶的细菌才能分解尿素．配制以尿素为唯一氮源的培养基，能够生长的细菌就是能分 解尿素的细菌。 2．统计菌落数目的方法 （1）稀释涂布平板法（间接） ①当样品的稀释庋足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。 ②通过统计平板上的菌落数来推测样品中大约含有的活菌数。 （2）利用显微镜直接计数 3．分解尿素的细菌的鉴定细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强．在以尿素为唯一 氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌，若指示剂变红，可确定该种细菌能够分解尿素。 1374．实验流程 土壤取样→样品的稀释→将稀释液涂布到以尿素为唯一氮源的培养基上→挑选能生长的菌落→鉴定。 【命题方向】 自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中氮气的细菌，科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能 力测定的研究，部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是（ ） A.培养自生固氮菌时，可用牛肉膏蛋白胨培养基，接种完成后培养皿应倒置 B.该纯化培养的方法是稀释涂布平板法，统计细菌数量时通常会低于真实值 C.步骤①获取土壤一般来自深层土壤，为防止其他杂菌污染可对获取土壤灭菌处理 D.若④的平板上菌落平均数为58个，则每克土壤中含有的固氮菌约5.8×105个 分析：培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；分为固体培 养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐，其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉 膏，因为它们来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的 基础上，培养基还需要满足微生物生长对特殊营养物质和氧气的要求。 解答：A、培养自生固氮菌时，一般不需要添加氮源，而牛肉膏蛋白胨培养基含有氮源，A错误； B、该纯化培养的方法是稀释涂布平板法，由于多个细菌连在一起时长出来的是单个菌落，因此统计细菌 数量时通常会低于真实值，B正确； C、步骤①获取土壤一般来自浅层土壤，对土壤灭菌处理时也杀死了固氮菌，C错误； D、10g土壤加到90mL无菌水后，稀释了10倍，在④中相当于稀释了104倍，若在④的平板上统计的 菌落的平均数量为58个，则每克土壤中含有的固氮菌为58÷0.1×104＝5.8×106个，D错误。 故选：B。 点评：本题主要考查微生物培养的相关知识，难度适中。 【解题思路点拨】 掌握稀释涂布平板法的相关步骤，结合题干进行分析解答 32．发酵工程在食品、医药、农牧业等工业上的应用 【知识点的认识】 发酵工程的应用： 在食品工业的应用：生产传统的发酵产品，生产各种各样的食品添加剂，生产酶制剂等。 138在医药工业的应用：如生产抗生素、氨基酸、激素、免疫调节剂等。 在农牧业上的应用：生产微生物肥料、微生物农药、微生物饲料等。 【命题方向】 由于发酵工程生产条件温和、原料来源丰富、价格低廉等，在食品工业、医药工业、农牧业等许多领域 得到了广泛的应用，下列有关发酵工程在食品工业上应用的描述，错误的是（ ） A．酱油是以大豆为主要原料，利用霉菌制作而成的 B．啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段，其中，酵母菌的繁殖在主发酵阶段完成，大部分糖的 分解和代谢物的生成在后发酵阶段完成 C．味精是谷氨酸棒状杆菌发酵产生的谷氨酸经过一系列处理而获得的 D．由于酶制剂催化效率高、专一性强、作用条件温和，因此在使用时要考虑酶制剂的使用量、底物的种 类以及适宜的温度和pH 分析：大麦常用于酿酒，而制作酱油常用大豆。谷氨酸棒状杆菌为需氧菌。酶的催化受温度、pH等条件 的影响。 解答：A、酱油是以大豆为主要原料，利用产生蛋白酶的霉菌（如黑曲霉），将原料中的蛋白质分解成小 分子的肽和氨基酸，然后经淋洗、调制而成的，A正确； B、啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段，但酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都 在主发酵阶段完成，主发酵结束后在低温、密闭环境下储存一段时间属于后发酵，B错误； C、谷氨酸棒状杆菌在有氧条件下发酵产生谷氨酸，谷氨酸经过一系列处理而获得味精，C正确； D、由于酶制剂催化效率高、专一性强、作用条件温和，因此在使用时要考虑酶制剂的使用量、底物的种 类以及适宜的温度和pH，D正确。 故选：B。 点评：本题主要考查发酵工程的相关知识，要求学生有一定的理解分析能力，能够结合题干信息和所学 知识进行分析应用。 【解题思路点拨】 掌握发酵工程在食品、医药、农牧业等工业上的应用是解题的关键。 33．DNA片段的扩增与电泳鉴定 【知识点的认识】 多聚酶链式反应扩增DNA片段： 1、PCR原理：目的基因DNA受热变性后解为单链，引物与单链相应互补序列结合；然后以单链 DNA为 模板，在DNA聚合酶作用下进行延伸，即将4种脱氧核苷酸加到引物的3'端，如此重复循环多次。由于 延伸后得到的产物又可以作为下一个循环的模板，因而每一次循环后目的基因的量可以增加一倍，即呈 指数形式扩增（约为2n，其中n为扩增循环的次数）。 2、PCR反应过程是：变性→复性→延伸 139过程 说明 变性 当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚 为单链 复性 温度下降到50℃左右，两种引物通过碱基 互补配对与两条单链DNA结合 延伸 72℃左右时，TaqDNA聚合酶有最大活 性，可使DNA新链由5'端向3'端延伸 3、结果：上述三步反应完成后，一个DNA分子就变成了两个DNA分子，随着重复次数的增多，DNA 分子就以2n的形式增加。PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。 【解题方法点拨】 1、细胞内DNA复制与PCR技术的比较： 细胞内DNA复制 体外DNA扩增 （PCR） 不同点 解旋 在解旋酶作用下边解 80～100℃高温解 旋边复制 旋，双链完全分开 酶 DNA解旋酶、DNA TaqDNA聚合酶 聚合酶 引物 RNA DNA、RNA 温度 体内温和条件 高温 相同点 ①需提供DNA模板 ②四种脱氧核苷酸为原料 ③子链延伸的方向都是从5'端到3'端 2、DNA分子复制的人工控制 解开螺旋：在80～100℃时，DNA双螺旋打开，形成两条DNA单链，称为变性。 恢复螺旋：在50～60℃左右时，两条DNA单链重新形成双螺旋结构，称为复性。 复制条件：缓冲液，DNA模板、四种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶、两种引物。 控制仪器：PCR仪（温度周期性自动调节仪）。 3、PCR的含义是多聚酶链式反应。 4、PCR技术反应的条件：①稳定的缓冲溶液环境；②DNA模板；③合成引物；④四种脱氧核甘酸； ⑤DNA聚合酶；⑥温控设备 5、PCR技术最突出的优点是快速、高效、灵活、易于操作。 6、TaqDNA聚合酶的特点是：耐高温。 7、DNA含量的测定﹣﹣分光光度法 项目 说明 原理 DNA在260nm的紫外线波 140段有一强烈吸收峰，峰值大 小与DNA的含量是正相关 过程 稀释 2 LPCR反应液，加入98 L 蒸馏水，即将样品进行50倍 μ 稀释 μ 对照调零 以蒸馏水作为空白对照，在 波长260nm处，将紫外分光 光度计的赌注调节至零 测量 取DNA稀释液100 L至比 色杯中，测定260nm处的光 吸收值 μ 计算 DNA含量（ g/mL）＝50× （260nm的读数）×稀释倍 数μ 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