高考二轮总复习生物学案-255页_初高中资料库_高中资料库（转存避免链接过期失效）_高中生物

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高考二轮复习生物学案
专题一
细胞的分子组成.............................................................................................................2
专题二
细胞的基本结构.......................................................................................................... 11
专题三
细胞内的酶与ATP...................................................................................................... 23
专题四
光合作用与呼吸作用.................................................................................................. 34
专题五
细胞的生命历程.......................................................................................................... 53
专题六
遗传的分子基础.......................................................................................................... 68
专题七
遗传的基本规律和伴性遗传......................................................................................79
专题八
变异、育种与进化...................................................................................................... 97
专题九
动物生命活动的调节................................................................................................119
专题十
人体的稳态和免疫....................................................................................................129
专题十一
植物的激素调节....................................................................................................149
专题十二
种群和群落............................................................................................................ 162
专题十三
生态系统与环境保护............................................................................................174
专题十四
实验与探究............................................................................................................ 192
专题十五
生物技术实践........................................................................................................ 205
专题十六
基因工程和细胞工程............................................................................................216
专题十七
胚胎工程
生物技术的安全性和伦理问题及生态工程...................................230
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专题一
细胞的分子组成
考点
考情
1.蛋白质、核酸的结构和功能(Ⅱ)
2.糖类、脂质的种类和作用(Ⅱ)
3.水和无机盐的作用(Ⅰ)
1.考查题型：选择题。
2.呈现形式：文字题。
3.命题特点：(1)很少单独考查。(2)常结合复杂生命
活动考查。(3)常考点：蛋白质及核酸的元素组成、
种类、结构和功能等。
| 以图串知|
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(1)与风干前相比，风干种子中结合水与自由水的比值大。(√)
(2)自由水可作为细胞内化学反应的反应物。(√)
(3)有氧呼吸时，生成物H2O 中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解。(×)
(4)缺铁会导致哺乳动物血液运输O2 的能力下降。(√)
(5)和ATP 一样，KH2PO4 也能为生物体提供能量。(×)
(6)细胞识别与糖蛋白中的蛋白质有关，与糖链无关。(×)
(7)糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物。(√)
(8)C、H、O、P 是构成脂质和糖原的元素。(×)
(9)葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖，但元素组成不同。(×)
(10)脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质，胆固醇是细胞膜的组成成分，也参与血脂运输。(√)
(11)脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少。(×)
(12)脂质在核糖体、内质网和高尔基体上合成。(×)
(13)蛋白质结合Mg2＋形成的血红蛋白参与O2 运输。(×)
(14)蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的，变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应。(×)
(15)rRNA 能参与蛋白质的生物合成。(√)
(16)T2 噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成。(√)
(17)双链DNA 分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。(×)
考向1
组成细胞的无机物和有机物
真题回放
1．(2019·江苏卷，1)下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述，正确的是(
)
A．核酸和蛋白质的组成元素相同
B．核酸的合成需要相应蛋白质的参与
C．蛋白质的分解都需要核酸的直接参与
D．高温会破坏蛋白质和核酸分子中的肽键
[解析]
蛋白质除含有C、H、O、N 外，大多数蛋白质还含有S；核酸的组成元素为C、H、O、N、P，A 项错
误。核酸的合成需要多种酶的参与，绝大多数酶的化学本质是蛋白质，B 项正确。蛋白质的分解通常需要蛋白酶的参
与，不需要核酸的直接参与，C 项错误。肽键存在于蛋白质中的相邻氨基酸之间，不存在于核酸分子中，D 项错误。
2．(2018·天津卷)生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。下表中依据膜蛋白功能，对其类型判断错误的是
(
)
选项
膜蛋白的位置、功能
膜蛋白的类型
A．
位于突触后膜，识别并结合神经递质
受体
B．
位于靶细胞膜，识别并结合激素
载体
C．
位于类囊体膜，催化ATP 合成
酶
D．
位于癌细胞膜，引起特异性免疫
抗原
[解析]
膜蛋白的功能多种多样，位于突触后膜上的受体可识别并结合神经递质，位于靶细胞膜上的受体可以识
别并结合激素，位于类囊体膜上的酶可以催化ATP 的合成，位于癌细胞膜上的抗原可以引发机体产生特异性免疫。载
体蛋白主要位于细胞膜上，发挥运输作用。
3．(2017·江苏卷)下列关于糖类化合物的叙述，正确的是(
)
A．葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖，但元素组成不同
B．淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖
C．蔗糖、麦芽糖、乳糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
D．蔗糖是淀粉的水解产物之一，麦芽糖是纤维素的水解产物之一
[解析]
葡萄糖、果糖、半乳糖都是单糖，都具有还原性，而糖类的元素组成只有C、H、O 三种，A 项错误。糖
原、纤维素和淀粉都是多糖，三者的基本单位都是葡萄糖，B 项正确。蔗糖、麦芽糖、乳糖都是二糖，但是蔗糖没有
还原性，不能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，C 项错误。蔗糖不是淀粉的水解产物之一，麦芽糖不是纤维素的水解
产物之一，D 项错误。
4．(2016·江苏理综)蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。下列相关叙述错误的是(
)
A．细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质
B．氨基酸之间脱水缩合生成的H2O 中，氢来自氨基和羧基
C．细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与
D．蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关，而且也与功能基团有关
[解析]
细胞膜上负责转运氨基酸的是载体蛋白，细胞质基质中负责转运氨基酸的是tRNA，A 项错误；氨基酸之
间脱水缩合生成H2O，H2O 中的氢分别来自氨基和羧基，B 项正确；细胞内蛋白质在酶的催化作用下水解，而大部分
酶的化学本质是蛋白质，故细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与，C 项正确；蛋白质是生物大分
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子，其基本骨架是碳链，蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关，而且与功能基团相关，D 项正确。
5．(2018·全国卷Ⅲ)回答下列与蛋白质相关的问题：
(1)生物体中组成蛋白质的基本单位是_氨基酸__。在细胞中合成蛋白质时，肽键是在_核糖体__这一细胞器上形成
的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白，如_胃蛋白酶__(填“胃蛋白酶”“逆转录酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白从合
成至分泌到细胞外需要经过高尔基体，此过程中高尔基体的功能是_对蛋白质进行加工、分类和包装__。
(2)通常，细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和_空间__结构。某些物理或化学因素可
以导致蛋白质变性，通常，变性的蛋白质易被蛋白酶水解，原因是_蛋白质变性使肽键暴露，暴露的肽键易与蛋白酶接
触，使蛋白质降解__。
(3)如果DNA 分子发生突变，导致编码正常血红蛋白多肽链的mRNA 序列中一个碱基被另一个碱基替换，但未引
起血红蛋白中氨基酸序列的改变，其原因可能是_遗传密码具有简并性__。
[解析]
(1)组成蛋白质的基本单位是氨基酸。在细胞中合成蛋白质时，肽键是在核糖体上形成的。胃蛋白酶是分
泌蛋白，逆转录酶和酪氨酸酶都是细胞内的蛋白质。分泌蛋白分泌到细胞外需要经过高尔基体的加工、分类和包装。
(2)具有生物活性的蛋白质都有特定的氨基酸序列和空间结构。变性的蛋白质空间结构被破坏，肽键暴露，暴露的
肽键容易与蛋白酶接触，使蛋白质降解。(3)DNA 分子发生突变，导致转录产生的mRNA 中的碱基序列发生改变，由
于密码子具有简并性，所以可能出现虽然密码子已经改变，但仍对应同一种氨基酸的情况。
核心拓展
1．水和无机盐的综合分析
(1)水和细胞代谢的关系
(2)无机盐的存在形式和功能
2．熟记蛋白质结构多样性的4 个原因和5 种功能
3．理清与核酸有关的2 个关系
(1)核酸与蛋白质的关系
(2)理解核酸的结构、种类及功能
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4．准确记忆糖类、脂质的种类和功能(填图)
题型突破
题型1
组成细胞的无机物
1．生物体的生命活动离不开水，下列关于水的叙述，错误的是(
)
A．在最基本生命系统中，H2O 有自由水和结合水两种存在形式
B．由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O 中的氢来自氨基和羧基
C．有氧呼吸时，生成物H2O 中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解
D．H2O 在光下分解，产生的[H]将固定的CO2 还原成(CH2O)
[解析]
细胞中，水的存在形式有自由水和结合水两种形式，A 正确。氨基酸脱水缩合形成肽链时，生成的水中
的氢有两个来源：一个氨基酸的羧基脱去—OH，另一个氨基酸的氨基脱去—H, B 正确。有氧呼吸时，第三阶段参与
生成水的氢来自第一步葡萄糖分解为丙酮酸和第二步丙酮酸和参与反应的水的分解，C 错。光合作用过程中水的光解
生成的[H]，仅用于暗反应三碳化合物的还原，D 正确。
与水、无机盐相关的5 个错混点
(1)不同种类的生物、同一生物的不同器官及不同生长发育时期，细胞的含水量不同。
(2)自由水与结合水的比值与新陈代谢、生物抗逆性有关：比值越大，生物新陈代谢越旺盛，但其抗逆性较弱；反
之，生物新陈代谢越缓慢，但抗逆性越强。
(3)衰老的细胞内自由水含量减少，细胞萎缩，体积减小，细胞代谢速率减慢。
(4)萌发种子或癌变细胞中，自由水与结合水的比值上升，代谢增强。
(5)若不做特别说明，无机盐离子进出细胞的方式为主动运输，但神经调节中静息电位维持时K
＋外流及动作电位
形成时Na
＋内流均为协助扩散(不耗能)。
题型2
蛋白质、核酸的结构和功能
2．(2018·全国卷Ⅱ)下列关于人体中蛋白质功能的叙述，错误的是(
)
A．浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原
B．肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程
C．蛋白质结合Mg2＋形成的血红蛋白参与O2 运输
D．细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分
[解析]
A 对：浆细胞产生的抗体能与相应的抗原(如病毒抗原)发生特异性结合。B 对：肌细胞中的肌动蛋白和肌
球蛋白等参与肌肉收缩的过程。C 错：Fe2＋参与构成血红蛋白，血红蛋白具有运输O2 的功能。D 对：细胞核中染色体
的主要组成成分是蛋白质和DNA。
3．(2019·湖南省岳阳市一模)下列有关人体内元素和化合物的叙述，正确的是(
)
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A．人的遗传物质彻底水解后可得到6 种小分子
B．ATP、磷脂、抗体、DNA 的组成元素中都有C、H、O、N、P
C．蛋白质分子中的N 主要存在于氨基中，核酸中的N 主要存在于碱基中
D．人体内参与信息传递的分子都是蛋白质
[解析]
人的遗传物质是DNA，其彻底水解后可得到6 种小分子，即脱氧核糖、磷酸和4 种含氮碱基(A、C、G、
T)，A 正确；ATP、磷脂、DNA 的组成元素中都有C、H、O、N、P，抗体的组成元素中不含P 元素，B 错误；蛋白
质分子中的N 主要存在于肽键中，核酸中的N 主要存在于碱基中，C 错误；人体内参与信息传递的分子不都是蛋白质，
如性激素的化学本质是脂质，D 错误。
常见蛋白质的功能
名称
分布
功能
大多数酶
细胞内或细胞
外
催化作用
抗体
内环境中
参与病原体的清除
载体蛋白
细胞膜
参与物质运输(主动运输或协助扩散)
通道蛋白
细胞膜
参与物质运输(协助扩散)，如钠离子通道将钠离子运
进细胞，钾离子通道将钾离子运出细胞
血红蛋白
红细胞内
运输氧气
糖蛋白(受体)
细胞膜
识别作用
题型3
糖类、脂质的种类和作用
4．(2019·湖南十四校联考)甜味具有糖和蜜一样的味道，是最受人类欢迎的味感。它能够用于改进食品的可口性和
某些食用性质。甜味的强弱可以用相对甜度来表示，它是甜味剂的重要指标，通常以5%或10%的蔗糖水溶液为标准，
在20 ℃，同浓度的其他甜味剂溶液与之比较来得到相对甜度。下列有关说法正确的是(
)
A．一分子葡萄糖和一分子果糖经过脱水缩合形成蔗糖，脱水缩合反应还可发生在氨基酸形成蛋白质的过程中
B．动物细胞中常见的二糖有麦芽糖和乳糖
C．蔗糖与斐林试剂在水浴加热条件下反应可产生砖红色沉淀
D．糖类不参与细胞识别和免疫调节
[解析]
一分子葡萄糖(C6H12O6)和一分子果糖(C6H12O6)脱去一分子水，形成蔗糖(C12H22O11)，氨基酸形成蛋白质
的过程也要由氨基和羧基结合脱去一分子水，A 项正确；麦芽糖只能分布在植物细胞中，B 项错误；蔗糖是非还原糖，
与斐林试剂在水浴加热条件下不能反应，C 项错误；糖类是糖蛋白的组成成分，糖蛋白对于细胞的识别和免疫具有重
要作用，D 项错误。
5．(2017·海南单科)关于哺乳动物体内脂质与糖类的叙述，错误的是(
)
A．固醇在动物体内可转化成性激素
B．C、H、O、P 是构成脂质和糖原的元素
C．脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质
D．胆固醇是细胞膜的组分，也参与血脂运输
[解析]
胆固醇是动物组织中其他固醇类化合物如胆汁醇、性激素、肾上腺皮质激素、维生素D3 的前体，A 正确；
糖原属于糖类，只有C、H、O 三种元素组成，B 错误；脂肪与糖原都属于储能物质，C 正确；胆固醇是高等动物细
胞的重要组分，它与长链脂肪酸形成的胆固醇酯是血浆脂蛋白(参与血脂运输)及细胞膜的重要组分，D 正确。
糖类和脂质种类与功能的分析策略
在解答糖类和脂质种类功能类试题时，一定要注意以下两点：
(1)脂肪中C、H 比例大于糖类，氧化分解时比糖类耗氧量多，释放的能量也多。
(2)糖类和脂肪都可以作为储能物质，但两者又有区别，糖类是生物体中主要的能源物质，脂肪是生物体中主要的
储能物质。糖类中糖原是动物细胞中的储能物质，淀粉是植物细胞中的储能物质。糖类、脂肪和蛋白质都是能源物质。
考向2
有机物的检测与鉴定
真题回放
1．(全国卷Ⅰ)某油料植物的种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪含量的
变化，某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检测萌发种子(含幼苗)
的脂肪含量和干重。结果表明：脂肪含量逐渐减少，到第11 d 时减少了90%，干重变化如图所示。
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回答下列问题：
(1)为了观察胚乳中的脂肪，常用_苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)__染液对种子胚乳切片染色，然后在显微镜下观察，可见_橘
黄(或红)__色的脂肪颗粒。
(2)实验过程中，导致萌发种子干重增加的主要元素是_O__(填“C”“N”或“O”)。
(3)实验第11 d 后，如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加，必须提供的条件是_光照__和_所需的矿质元素离子__。
[解析]
回顾教材中脂肪的检测实验作答(1)；种子干重增加主要是种子吸水所致，再结合空后说明作答(2)；使萌
发种子(含幼苗)的干重增加也就是有机物增加，必须依靠光合作用来制造，C、H、O 以外的元素还需要萌发种子(幼苗)
从溶液中吸收。
核心拓展
常考必记的几种化合物和细胞结构的显色反应
物质或结构
鉴定试剂
颜色反应
反应条件
蛋白质
_双缩脲试剂__
紫色
常温
脂肪
苏丹Ⅲ染液(苏丹Ⅳ染液)
橘黄色(红色)
切片，显微镜观察
还原糖
斐林试剂
砖红色
_水浴加热__
淀粉
碘液
蓝色
常温下
DNA
二苯胺试剂
蓝色
沸水浴
DNA、RNA
甲基绿＋吡罗红染液
前者绿色，后者红色
常温
酒精
重铬酸钾溶液
(酸性条件下)
_灰绿色__
—
CO2
澄清石灰水
(溴麝香草酚蓝水溶液)
石灰水变混浊
(由蓝变绿再变黄)
—
线粒体
健那绿染液(活体染色剂)
_蓝绿色__
—
染色体
龙胆紫溶液或醋酸洋红液
紫色或红色
—
题型突破
1．(2019·山东师大附中一模)在生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择，叙述错误的
是(
)
A．可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来鉴定葡萄糖和尿液中的蛋白质
B．花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料
C．食用花生油最好选用苏丹Ⅳ染液来鉴定，而一般不选用苏丹Ⅲ染液来鉴定
D．甘蔗茎的薄壁组织都含有较多糖且近于白色，因此可以用于进行还原糖的鉴定
[解析]
斐林试剂由0.1 g/mL NaOH 和0.05 g/mL CuSO4 组成，双缩脲试剂由0.1 g/mL NaOH 和0.01g/mL CuSO4
组成，若把斐林试剂中的CuSO4 稀释后，就可用于检测蛋白质，A 正确；花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪
鉴定的理想材料，B 正确；苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，苏丹Ⅳ染液可将脂肪染成红色，而食用花生油的颜色接
近橘黄色，如果用苏丹Ⅲ染液鉴定，则不易观察实验结果，因此最好用苏丹Ⅳ染液鉴定食用花生油，C 正确；甘蔗茎
的薄壁组织含有较多的蔗糖，但蔗糖属于非还原糖，不可用于进行还原糖的鉴定，D 错误。
与有机物检测相关的3 个易失分点
(1)混淆有机物的鉴定原理，如斐林试剂只能鉴定还原糖，不能与非还原糖产生颜色反应，苏丹Ⅲ染液与脂肪产生
橘黄色，苏丹Ⅳ染液与脂肪产生红色，淀粉与碘液产生蓝色(不可写作紫色)，蛋白质遇双缩脲试剂产生紫色(不可写作
蓝色)。
(2)忽略染色剂本身的颜色，如斐林试剂、双缩脲试剂本身为蓝色，苏丹Ⅲ染液本身为红色。
(3)未重视外界条件对实验结果的影响，如检测还原糖时必须进行水浴加热，鉴定蛋白质时必须先加A 液再加B 液。
2．油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示。将不同成熟阶段的种子匀浆后检测，结果正确的是(
)
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选项
取样时间
检测试剂
检测结果
A
第10 d
斐林试剂
不显色
B
第20 d
双缩脲试剂
不显色
C
第30 d
苏丹Ⅲ试剂
橘黄色
D
第40 d
碘液
蓝色
[解析]
第10 天，有可溶性还原糖存在，用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀，A 错误；在第20 天时，细胞中含
有蛋白质，用双缩脲试剂检测会出现紫色，而不是不显色，B 错误；第30 天，细胞中脂肪含量较高，苏丹Ⅲ试剂可将
脂肪染成橘黄色，C 正确；第40 天，细胞中没有淀粉，所以用碘液检测不会出现蓝色，D 错误。
一、选择题
1．(2019·吉林省集安市第一中学高三)下列有关生物体组成元素和化合物的叙述，正确的是(
)
A．Mg 元素缺乏会造成人体血液中血红蛋白含量不足，从而影响体内氧气供应
B．一个RNA 分子水解后能得到4 种脱氧核苷酸
C．蛋白质和DNA 分子的多样性都与它们的空间结构密切相关
D．淀粉、糖原、纤维素和麦芽糖彻底水解后，得到的产物是相同的
[解析]
Fe2＋是构成血红蛋白的重要元素，因此铁元素缺乏会造成人体血液中血红蛋白含量不足，从而影响体内氧
气供应，A 错误；一个RNA 分子水解后能得到4 种核糖核苷酸，B 错误；不同的DNA 分子都具有独特的双螺旋结构，
因此DNA 分子的多样性与其空间结构无关，C 错误；淀粉、糖原、纤维素和麦芽糖彻底水解后，得到的产物都只有
葡萄糖，D 正确。
2．(2019·江苏省宿迁市高三期末)下列关于细胞中的元素和化合物叙述，不正确的是(
)
A．脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质，所有细胞都含有磷脂
B．叶肉细胞吸收的氮元素可用于合成核苷酸、蛋白质、磷脂和淀粉
C．糖蛋白、激素、抗体、酶等都是具有特异性识别的物质
D．C、H、O、N、P 是ATP、核酸、生物膜等共有的化学元素
[解析]
所有细胞都具有细胞膜，磷脂是细胞膜的骨架物质，所有细胞都含有磷脂，A 正确；叶肉细胞吸收的氮
元素可用于合成核苷酸、蛋白质和磷脂，淀粉是糖类，组成元素只含C、H、O，B 错误；糖蛋白、激素、抗体、酶，
在发挥作用的过程中都具有特异性识别作用，C 正确；ATP 和核酸的元素组成是C、H、O、N、P，生物膜的主要成
分是蛋白质和磷脂，元素组成是C、H、O、N、P，D 正确。
3．(2019·浙江省宁波市余姚市生物二模)下列关于糖类的叙述，正确的是(
)
A．腺苷与核酶含有相同的单糖
B．葡萄糖中氧原子的相对含量低于脂质
C．蔗糖的元素组成与碳反应生成的三碳糖相同
D．“检测生物组织中的糖类”实验中用斐林试剂检测梨汁中含麦芽糖
[解析]
腺苷是由一分子腺嘌呤和一分子核糖形成的，核酶的化学本质是RNA，RNA 中含有的单糖是核糖，A 正
确；葡萄糖是单糖中的一种，相同质量的糖类和脂质相比，糖类中氧原子的相对含量高于脂质，其氧化分解消耗的氧
气少，释放的能量较脂质少，B 错误；蔗糖的元素组成是C、H、O，而碳反应生成的三碳糖的组成元素是C、H、O、
P，C 错误；“检测生物组织中的糖类”实验中用斐林试剂检测梨汁中含还原糖，D 错误。
4．(2019·甘肃省武威市第一中学高三期末)下面是以小麦为实验材料所进行的实验，其中叙述正确的是(
)
A．将发芽的种子研磨液置于试管内，加入斐林试剂，试管内立即呈现砖红色沉淀，这是因为发芽的小麦种子中
含有还原性糖
B．用甲基绿、吡罗红混合染色剂对小麦叶肉细胞染色观察DNA 和RNA 在细胞中的分布
C．用显微镜观察小麦根尖成熟区表皮细胞，可观察到有丝分裂的图像，从而判断出每个细胞中的染色体数目
D．若利用小麦根毛细胞进行质壁分离实验，为了取得更好的观察效果，调节显微镜的措施是缩小光圈或换平面
反光镜
[解析]
还原糖与斐林试剂需要水浴加热，才会生成砖红色沉淀，A 错。小麦叶肉细胞有颜色，选择的材料不合
适，B 错。根尖成熟区表皮细胞高度分化，不能进行有丝分裂，C 错。小麦根毛细胞无色，缩小光圈或换平面反光镜
使视野背景暗溶液容易观察，D 正确。
5．(2019·江苏省宿迁市高三期末)如图表示一个由100 个氨基酸构成的蛋白质分子，下列叙述正确的是(
)
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A．该分子中含有98 个肽键
B．合成该蛋白质时相对分子质量减少1 800
C．该蛋白质中至少含有4 个游离的羧基
D．这100 个氨基酸中至少有100 个氨基
[解析]
该蛋白质分子含有100 个氨基酸，两条肽链，并且两条肽链间由两个肽键连接，肽键数为：100－2＋2＝
100 个，A 错误；由A 选项可知：肽键数为100 个，则100 个氨基酸经脱水缩合形成该蛋白质时脱去的水分子数为100
个，所以合成该蛋白质时相对分子质量减少18×100＝1 800，B 正确；因为一条肽链上至少含有一个游离的羧基，所
以该蛋白质有两条肽链，至少含有2 个游离的羧基，C 错误；该蛋白质分子的两条肽链间的肽键(2 个)是由氨基酸的R
基上的氨基和羧基形成的，所以构成该蛋白质分子的100 个氨基酸中至少具有的氨基数：100＋2＝102 个，D 错误。
6．(2019·湖南省郴州市生物一模)下列有关组成细胞的元素、化合物以及细胞的结构和功能的叙述，错误的是(
)
A．葡萄糖、脱氧核糖和脂肪都只含C、H、O 三种元素
B．脂质具有构成生物膜、调节代谢和储存能量等生物学功能
C．蛋白质遇高温变性时，其空间结构被破坏，肽键数不变
D．叶肉细胞内的[H]都在光反应阶段产生，用于暗反应
[解析]
葡萄糖、脱氧核糖和脂肪都只含C、H、O 三种元素，A 正确；脂质具有构成生物膜(如磷脂)、调节代谢(如
性激素)和储存能量(如脂肪)等生物学功能，B 正确；蛋白质遇高温变性时，其空间结构被破坏，肽键数不变，C 正确；
叶肉细胞内的[H]是由光合作用光反应阶段和呼吸作用产生的，其中光合作用产生的[H]用于暗反应，D 错误。
7．(2019·湖北省武汉市高考生物试卷)生物学知识与生活相联系，有助于了解一些基本保健常识。下列说法正确的
是(
)
A．胆固醇是动物细胞膜的重要成分，还参与血液中脂质的运输，过多摄入有益无害
B．糖尿病人的饮食虽然受到严格限制，但不具甜味的米饭、馒头等可随意食用
C．患急性肠炎的病人脱水时需要及时补水，同时也需要补充体内丢失的无机盐
D．鸡蛋煮熟后，蛋白质发生变性，不易被蛋白酶水解，因此，吃熟鸡蛋难消化
[解析]
胆固醇是动物细胞膜的重要成分，还参与血液中脂质的运输，但是人体血液中胆固醇的浓度偏高时就会
导致血黏度增加使血流速度变慢，这样时间长了就会导致心脑血管供血不足，出现脑血栓、冠心病、脑中风等一系列
的心脑血管疾病，A 错误；米饭、馒头当中所含成分主要是淀粉，是多糖，糖尿病病人不能随意食用，B 错误；患急
性肠炎的病人会丢失大量的消化液，包括水分和无机盐，所以脱水时需要及时补充水分，同时也需要补充体内丢失的
无机盐，输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法。大量出汗会排出过多的无机盐，导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调，
这时应多喝淡盐水。C 正确；鸡蛋煮熟后，蛋白质的空间结构被破坏，肽链变得松散，易被蛋白酶水解，因此，吃熟
鸡蛋容易消化，D 错误。
8．(2019·湖南省株洲市生物一模)下列与蛋白质相关内容的描述，正确的是(
)
A．所有生物一定都具有蛋白质
B．生物膜上的蛋白质功能一定是作为载体或者通道蛋白
C．蛋白质结构之间的差别一定由氨基酸的R 基团不同决定
D．控制蛋白质合成的核酸碱基发生改变一定改变蛋白质的结构
[解析]
蛋白质是生命活动的主要承担者，所有生物一定具有蛋白质，A 正确；生物膜上的蛋白质有的能运输物
质，如载体蛋白或通道蛋白，有的能起催化作用，如线粒体内膜上分布的呼吸酶，有的能与激素结合，如甲状腺上皮
细胞表面的受体可与垂体分泌的促甲状腺激素结合，有的能与神经递质结合，如神经细胞表面的受体能与突触前膜释
放的神经递质结合，B 错误；蛋白质结构之间的差别由组成蛋白质的氨基酸的种类(与R 基团有关)、数目、排列顺序
和肽链的空间结构有关，C 错误；由于密码子具有简并性，控制蛋白质合成的核酸碱基发生改变不一定改变蛋白质的
结构，D 错误。
9．(2019·上海市虹口区生物二模)组成核酸的单体(如图)中，不含氮元素，且在DNA 和RNA 分子中不同的成分是
(
)
A．①
B．②
C．①和②
D．②和③
[解析]
①为含氮碱基，其中含有氮元素，A、C 错误；②为五碳糖，在DNA 和RNA 中不同，组成DNA 分子的
五碳糖是脱氧核糖，组成RNA 分子的五碳糖是核糖，B 正确；③为磷酸，在DNA 和RNA 分子中相同，D 错误。
10．(2019·四川省凉山州生物三诊)人体细胞内含有多种核酸分子，每种核酸分子(
)
A．都是在细胞核内发挥作用
B．都能降低化学反应的活化能
C．都是以碳链作为基本骨架
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D．都有相同的五碳糖参与组成
[解析]
人体细胞中，线粒体和核糖体中也含有核酸并发挥作用，A 错误；人体细胞中含有DNA 和RNA 两种核
酸，只有少量RNA 分子具有催化作用，即只有少量RNA 分子能降低化学反应的活化能，B 错误；人体中的核酸分子
是生物大分子，都以碳链作为基本骨架，C 正确；人体中含有DNA 和RNA 两种核酸，其中组成DNA 的五碳糖是脱
氧核糖，组成RNA 的五碳糖是核糖，D 错误。
11．(2019·浙江省宁波市生物模拟)下列关于还原糖、蛋白质和油脂鉴定实验的叙述，正确的是(
)
A．常用苹果、西瓜等组织样液作为鉴定植物组织内还原糖的实验材料
B．在甘蔗茎的组织样液中加入双缩脲试剂，热水浴后液体由蓝色变成紫色
C．油脂鉴定实验中使用的花生种子应提前用水浸泡
D．油脂鉴定实验中可以直接用高倍物镜进行观察
[解析]
西瓜组织样液有颜色，存在干扰，不能作为鉴定植物组织内还原糖的实验材料，A 错误；用双缩脲试剂
检测蛋白质时不需要水浴加热，B 错误；油脂鉴定实验中使用的花生种子应提前用水浸泡，C 正确；显微镜使用时需
要遵循先低后高的原则，因此油脂鉴定实验中不能直接用高倍物镜进行观察，D 错误。
12．(2019·江苏省盐城市高三期中)下列有关生物大分子结构与功能的叙述，正确的是(
)
A．细胞中携带遗传信息的物质主要是DNA
B．纤维素是植物体的结构成分和能源物质
C．蛋白质结构的多样性决定核酸结构的多样性
D．脂肪是生物体内主要储能物质
[解析]
细胞中携带遗传信息的物质就是DNA，A 错误；纤维素是植物体的结构成分，但不是能源物质，B 错误；
蛋白质是由核酸控制合成的，因此核酸结构的多样性决定蛋白质结构的多样性，C 错误；脂肪是生物体内主要的储能
物质，D 正确。
13．(2019·广东省惠州市生物一模)朊病毒是疯牛病的病原体，其组成本质为一种折叠错误的蛋白质。其通过诱导
宿主体内正常的结构蛋白发生转变而进行“繁殖”。下列说法正确的是(
)
A．朊病毒的结构与T2 噬菌体相同，而与细菌不同
B．朊病毒的“繁殖”过程与HIV 相同
C．可用双缩脲试剂来检测牛饲料中是否含有朊病毒
D．此实例说明蛋白质空间结构的改变将影响其功能
[解析]
朊病毒只有蛋白质，没有遗传物质核酸，与T2 噬菌体不同，A 错误；通过诱导宿主体内正常的结构蛋白
发生转变而进行“繁殖”，与HIV 不同，B 错误；牛饲料中其他蛋白质会影响检测结果，C 错误；此实例说明蛋白质
空间结构的改变将影响其功能，D 正确。
14．(2019·湖南省郴州市高考生物二模)下列关于组成细胞化合物的叙述，正确的是(
)
A．动、植物的细胞膜上含有丰富的磷脂和胆固醇
B．核膜是具有双层膜的结构，其组成成分主要是脂质和蛋白质
C．氨基酸的数目、种类、排列顺序和空间结构都能决定蛋白质的结构和功能
D．多糖、脂肪、蛋白质和核酸都是生物大分子，都由许多单体构成
[解析]
植物的细胞膜上含有丰富的磷脂，但是不含有胆固醇，A 错误；核膜是具有双层膜的结构，和其他生物
膜一样，其组成成分主要是脂质和蛋白质，B 正确；氨基酸的数目、种类、排列顺序和多肽链的空间结构决定蛋白质
的结构和功能，C 错误；脂肪不属于生物大分子，D 错误。
二、非选择题
15．在检测生物组织中的可溶性还原糖、脂肪、蛋白质实验中，需要根据实验选择不同的材料。请根据下表所列
各种材料回答问题：
各种可供实验的材料
梨
黄桃
胡萝卜
黄豆
花生种子
小麦种子
(1)其中适合于检测可溶性还原糖的是_梨__，理由是_梨的组织细胞颜色浅，且还原糖含量较高__。
(2)与小麦种子相比，花生种子更适合用来检测脂肪，这是因为_小麦种子的脂肪含量没有花生种子高，且不容易
做切片__。在做脂肪检测的实验中用到50%的酒精溶液，其作用是_洗去切片的浮色__。
(3)小麦种子中糖类化合物的含量很高，却不适合用来做还原糖的检测，这是因为_淀粉不是还原糖__。
(4)蛋白质可与_双缩脲试剂__发生_紫色__反应，据此可检测蛋白质的存在。
[解析]
(1)梨中含有较多的可溶性还原糖，且梨的组织细胞颜色浅，不会干扰颜色反应。(2)小麦种子含淀粉较多，
花生种子含脂肪较多，故花生种子更适合用来检测脂肪。实验中染色以后需要使用酒精洗去浮色以便于观察。(3)小麦
种子含淀粉较多，淀粉不是还原糖，故小麦种子不适合用来做还原糖的检测。(4)蛋白质可与双缩脲试剂反应产生紫色
络合物。
16．糖类是生物体生命活动的主要能源物质，蛋白质是一切生命活动的体现者。下图一为糖类的概念图，图二是
某种需要能量的蛋白质降解过程，科学家发现：一种被称为泛素的多肽在该过程中起重要作用。泛素激活酶E1 将泛素
分子激活，然后由E1 将泛素交给泛素结合酶E2，最后在泛素连接酶E3 的指引下将泛素转移到靶蛋白上，这一过程不
断重复，靶蛋白就被绑上一批泛素分子。被泛素标记的靶蛋白很快就被送往细胞内一种被称为蛋白酶体的结构中进行
降解。整个过程如图二所示。请分析回答：
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(1)如果某种单糖A 为果糖，则它与葡萄糖缩合失去1 分子水后形成的物质①是_蔗糖__。如果缩合反应形成的物
质③作为植物细胞壁的主要组成成分，则物质③是_纤维素__。
(2)如果某种单糖A 与磷酸和碱基结合形成物质②，其中碱基是尿嘧啶，则形成的物质②是_尿嘧啶核糖核苷酸__；
如果某种单糖A 与磷酸和碱基结合形成物质④，其中的碱基是胸腺嘧啶，则某种单糖A 是_脱氧核糖__。
(3)蛋白质在生物体内具有多种重要功能，根据图二材料可推测出蛋白质的一项具体功能是_具有催化作用__。泛
素调节的蛋白质降解过程中所需能量主要来自_糖类__物质的氧化分解。
(4)细胞内E1、E2、E3 在蛋白质降解过程中所起的作用不同，从分子水平上分析，其直接原因是_各种酶的分子结
构不同__。
[解析]
(1)一分子果糖和一分子葡萄糖缩合形成的物质是蔗糖；植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，其中纤
维素由多分子葡萄糖经过缩合反应形成。(2)尿嘧啶、磷酸和单糖A 结合形成的物质是尿嘧啶核糖核苷酸，单糖A 为核
糖；胸腺嘧啶、磷酸和单糖A 结合形成的物质是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，单糖A 为脱氧核糖。(3)图二中泛素激活酶参与
蛋白质的降解过程，起催化作用，糖类是细胞中的主要能源物质。因此泛素调节的蛋白质降解过程中所需能量主要来
自糖类物质的氧化分解。(4)细胞内不同蛋白质有不同的功能，从分子水平上分析，其直接原因是不同蛋白质的分子结
构不同，决定了其功能不同。
专题二
细胞的基本结构
考点
考情
(1)细胞学说的建立过程(Ⅰ)
(2)原核细胞和真核细胞的异同(Ⅱ)
(3)生物膜系统的结构和功能(Ⅱ)
(4)主要细胞器的结构和功能(Ⅱ)
(5)细胞核的结构和功能(Ⅱ)
(6)物质出入细胞的方式(Ⅱ)
1.考查题型：选择题和非选择题，以选择题为主。
2.呈现形式：文字题、表格题、直方图。
3.命题特点：(1)很少单独考查。(2)重点考查细胞膜、
细胞器、物质运输方式。(3)考查点较细、分散。①含
DNA、RNA 的细胞器。②膜上的受体和载体。③细
胞核与DNA 复制和转录的联系。④胞吐作用的实例。
| 以图串知|
(1)线粒体外膜上的蛋白质含量比内膜的高。(×)
(2)性激素主要是由内质网上的核糖体合成。(×)
(3)内质网既参与物质合成，也参与物质运输。(√)
(4)肌细胞在细胞核内合成mRNA。(√)
(5)细胞器之间都能通过囊泡进行物质运输。(×)
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(6)细胞都具有细胞膜，但不一定具有磷脂双分子层。(×)
(7)生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新，分泌蛋白合成越旺盛的细胞，其高尔基体成分的更新速
度越快。(√)
(8)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA 自由进出。(×)
(9)质壁分离过程中水分子的扩散只能是单向进行。(×)
(10)葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白。(×)
(11)主动运输使膜内外物质浓度趋于一致，维持了细胞的正常代谢。(×)
(12)在静息状态下，神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输。(×)
考向1
生物膜系统的结构与功能
真题回放
1．(2019·全国卷Ⅱ，1)在真核细胞的内质网和细胞核中能够合成的物质分别是(
)
A．脂质、RNA
B．氨基酸、蛋白质
C．RNA、DNA
D．DNA、蛋白质
[解析]
真核细胞的内质网是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”；细胞核中能够完成转录过程，
可产生RNA，综合上述分析，A 项正确。
2．(2019·全国卷Ⅲ，1)下列有关高尔基体、线粒体和叶绿体的叙述，正确的是(
)
A．三者都存在于蓝藻中
B．三者都含有DNA
C．三者都是ATP 合成的场所
D．三者的膜结构中都含有蛋白质
[解析]
蓝藻属于原核生物，细胞中只有核糖体一种细胞器，A 项错误。线粒体和叶绿体中含有DNA，高尔基体
中不含有DNA，B 项错误。高尔基体主要是对蛋白质进行加工、分类、包装等，不能进行ATP 的合成，ATP 合成的
场所有线粒体、叶绿体和细胞质基质等，C 项错误。高尔基体是具有单层膜的结构，线粒体和叶绿体是具有双层膜的
结构，三者的膜结构中都含有蛋白质，D 项正确。
3．(2019·全国卷Ⅲ，2)下列与真核生物细胞核有关的叙述，错误的是(
)
A．细胞中的染色质存在于细胞核中
B．细胞核是遗传信息转录和翻译的场所
C．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
D．细胞核内遗传物质的合成需要能量
[解析]
染色质存在于细胞核中，主要由DNA 和蛋白质组成，A 项正确。遗传信息的转录主要发生在细胞核中，
翻译发生在细胞质中，B 项错误。细胞代谢和遗传的控制中心是细胞核，遗传物质的合成需要ATP 提供能量，C、D
两项正确。
4．(2017·全国卷Ⅰ)细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中，
以及精子进入卵细胞的过程中，细胞间信息交流的实现分别依赖于(
)
A．血液运输，突触传递
B．淋巴运输，突触传递
C．淋巴运输，胞间连丝传递
D．血液运输，细胞间直接接触
[解析]
雌激素由卵巢分泌后，随血液运输到达全身各处，作用于乳腺细胞的受体，将信息传递给乳腺细胞；而
精子进入卵细胞的过程要经历精子和卵细胞之间的识别和结合，精子通过与卵细胞的直接接触将信息传递给卵细胞，
故选D。
5．(2017·天津理综)下列有关真核生物核糖体的叙述，正确的是(
)
A．遗传信息翻译的场所
B．组成成分中含mRNA
C．全部游离在细胞质基质中
D．能识别基因的启动子
[解析]
核糖体是遗传信息翻译的场所，A 项正确；核糖体主要由蛋白质和核糖体RNA(rRNA)组成，B 项错误；
有的核糖体游离在细胞质基质中，有的附着在内质网上，C 项错误；能识别基因启动子的是RNA 聚合酶，而不是核
糖体，D 项错误。
6．(2018·全国卷Ⅱ)下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是(
)
A．巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散
B．固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输
C．神经细胞受到刺激时产生的Na
＋内流属于被动运输
D．护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输
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[解析]
A 错：巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞。B 错：固醇类激素如性激素以自由扩散的方式进入靶细胞。
C 对：静息状态时，神经细胞膜外的Na
＋浓度高于膜内，受到刺激时产生的Na
＋内流是由通道蛋白协助的被动运输。
D 错：护肤品中的甘油属于小分子脂溶性物质，以自由扩散的方式进入皮肤细胞。
7．(2018·北京卷)细胞膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中，以(自由)扩散方式通过细胞
膜的是(
)
A．Na
＋
B．二氧化碳
C．RNA
D．胰岛素
[解析]
B 对：一般情况下，气体(二氧化碳)以自由扩散的方式进出细胞。
8．(2016·四川理综)叶肉细胞内的下列生理过程，一定在生物膜上进行的是(
)
A．O2 的产生
B．H2O 生成
C．[H]的消耗
D．ATP 的合成
[解析]
O2 是通过水的光解产生的，发生在叶绿体类囊体薄膜上，A 项正确；H2O 可在线粒体内膜上通过有氧呼
吸第三阶段产生，在核糖体上翻译成蛋白质、在细胞核中DNA 转录形成RNA 等过程中也可产生H2O，B 项错误；[H]
的消耗可发生在线粒体内膜上(有氧呼吸第三阶段)，也可发生在叶绿体基质中(C3 的还原)，C 项错误；ATP 的合成可
以发生在细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜以及叶绿体的类囊体结构薄膜上，D 项错误。
核心拓展
1．理清细胞膜的“3”大功能与“2”大特性
(1)“3”大功能
①将细胞与外界环境分隔开。
②控制物质进出细胞。
③进行细胞间的_信息交流__。
(2)“2”大特性
①结构特性：_流动性__。
②功能特性：_选择透过性__。
2．“8”个角度汇总细胞器
(1)能产生ATP 的细胞器：_线粒体、叶绿体__。
(2)含有色素的细胞器：_叶绿体、液泡__。
(3)动植物细胞中形态相同，功能不同的细胞器：_高尔基体__。
(4)与主动运输有关的细胞器：_核糖体、线粒体__。
(5)含DNA 的细胞器：_叶绿体、线粒体__。
(6)含RNA 的细胞器：_叶绿体、线粒体、核糖体__。
(7)能自我复制的细胞器：_叶绿体、线粒体、中心体__。
(8)能进行碱基配对的细胞器：_叶绿体、线粒体、核糖体__。
3．“六例”感悟生物膜组成、结构与功能的统一性(填空)
(1)
(2)
(3)
(4)核膜上的核孔数目多→_RNA、蛋白质__等物质运输快→蛋白质合成旺盛→细胞代谢快。
(5)癌细胞膜上_糖蛋白__减少→细胞间黏着性下降，易于扩散和转移。
(6)衰老细胞膜的通透性改变，物质运输功能_降低__。
关于细胞器的几个易错点
(1)细胞质基质是代谢的主要场所。
(2)叶绿体的类囊体上具有色素和酶。
(3)叶绿体色素能吸收、传递、转化光能，与ATP 的合成有关。
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(4)线粒体和叶绿体中含有的DNA 上携带的遗传信息可以表达。
(5)线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所。
(6)多肽链加工、修饰的场所是内质网和高尔基体。
(7)核糖体与有丝分裂中纺锤体的形成有关。
(8)中心体是鉴别低等植物细胞与高等植物细胞的依据。
(9)成熟植物细胞内最大的细胞器是液泡。
(10)溶酶体：
①内部水解酶由核糖体合成、由高尔基体形成小泡运入。
②执行功能时伴随其他膜组分的更新。
③正常生理状态下对自身机体的细胞结构有分解作用。
题型突破
题型1
细胞膜、细胞核及细胞的类型
1．(2019·郑州三模)下面为某种植物细胞的部分结构示意图，下列说法正确的是(
)
A．该细胞无叶绿体，植物不能进行光合作用
B．这是一种需氧型生物，但也可进行无氧呼吸
C．该细胞在蔗糖溶液中一定能发生质壁分离现象
D．该示意图是在高倍光学显微镜下观察的结果
[解析]
此植物细胞(如根细胞)没有叶绿体不能进行光合作用，但不能说植物不能进行光合作用；高等植物一般进
行有氧呼吸，但在特殊的无氧条件下，也能进行短期的无氧呼吸；该细胞没有中央大液泡，且蔗糖溶液浓度未知，不
一定发生质壁分离现象；图中表示出了各种细胞器，应是电子显微镜下观察到的结果。
2．(2019·江西重点中学协作体一模)作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。下列相关叙述正
确的是(
)
A．细胞膜的选择透过性保证了对细胞有害的物质都不能进入细胞
B．细胞膜上的受体是细胞间进行信息交流的必需结构
C．一切细胞均具有以磷脂双分子层为支架的细胞膜
D．与动物细胞相比，植物细胞放在清水中不会涨破主要是细胞膜起着重要作用
[解析]
细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的，一些对细胞有害的物质也有可能进入细胞，A 错误；细胞间
的信息交流有多种形式，不一定依赖于细胞膜上的受体，如高等植物细胞之间可通过胞间连丝进行信息交流，B 错误；
一切细胞均具有细胞膜，细胞膜的支架是磷脂双分子层，C 正确；与动物细胞相比，植物细胞放在清水中不会涨破主
要是细胞壁起着重要的作用，D 错误。
3．(2016·全国卷Ⅲ)下列有关细胞膜的叙述，正确的是(
)
A．细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的
B．细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同
C．分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象
D．膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的
[解析]
细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的，A 项错误；细胞膜、线粒体膜和核膜的功能不同，这
与各膜中所含不同功能的蛋白质有直接关系，B 项错误；分泌蛋白通过胞吐分泌到细胞外，该过程是通过膜的流动性
实现的，涉及膜脂的流动，C 项正确；膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的，D 项错误。
细胞结构模式图的“三看法”策略
(1)看细胞核。细胞核一般位于细胞的中央，成熟的植物细胞的细胞核可被液泡“挤到”贴近细胞膜的位置，具有
双层膜结构，颜色比周围细胞质的颜色深。具有以核膜为界限的细胞核的细胞是真核生物的细胞；没有以核膜为界限
的细胞核的细胞是原核细胞。
(2)看细胞壁与细胞的形状。当细胞最外侧是细胞壁时，细胞常呈现本物种(或生物类群)特有的形状，如植物细胞
一般为多边形；细菌呈现球状或棒状；动物细胞最外侧没有细胞壁。
(3)看细胞器。无具膜细胞器的是原核生物，有具膜细胞器的是真核生物。
题型2
主要细胞器的结构与功能
4．(2018·全国卷Ⅰ)生物膜的结构与功能存在密切的联系。下列有关叙述错误的是(
)
A．叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP 合成的酶
B．溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏
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C．细胞的核膜是双层膜结构，核孔是物质进出细胞核的通道
D．线粒体DNA 位于线粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶
[解析]
A 对：叶绿体的类囊体膜上可进行光反应合成ATP，所以其上存在催化ATP 合成的酶。B 对：溶酶体中
含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，溶酶体膜破裂后水解酶释放出来，会破坏部分细胞结构。C 对：细胞
的核膜是双层膜结构，其上的核孔是大分子物质进出细胞核的通道。D 错：线粒体DNA 位于线粒体中，而不是线粒
体外膜上，可编码参与呼吸作用的酶。
5．(2019·安徽合肥一模)核糖体是细胞内蛋白质合成的场所。下列关于核糖体的说法正确的是(
)
A．细菌核糖体的形成与核仁密切相关
B．病毒蛋白质外壳不是在核糖体中合成的
C．人体的抗体由浆细胞中游离核糖体合成
D．蓝藻核糖体内的翻译过程在转录未完成时已开始
[解析]
细菌属于原核生物，没有核仁，因此细菌核糖体的形成与核仁无关，A 项错误；病毒的蛋白质外壳是在
宿主细胞的核糖体上合成的，B 项错误；人体的抗体属于分泌蛋白，其由浆细胞中附着于内质网上的核糖体合成，C
项错误；蓝藻属于原核生物，原核生物的转录还未结束翻译过程已经开始，即边转录边翻译，而真核生物先完成转录
后再进行翻译过程，D 项正确。
1．高考常考的“囊泡”相关问题整合
(1)以“囊泡”形式运输(胞吐)的物质举例
①分泌蛋白类(消化酶、蛋白质类激素、淋巴因子、抗体等)
②神经递质。
(2)囊泡的来源及去向举例
①胞吐：内质网可产生囊泡运往高尔基体，高尔基体一方面可接受内质网发来的囊泡，另一方面可向细胞膜发送
囊泡。
②胞吞：细胞膜可向细胞内发送囊泡。
(3)囊泡形成原理
生物膜具有一定的流动性，但囊泡运输需消耗能量。注意：切不可认为以囊泡包裹形式运送的物质只有蛋白质(也
包括神经递质等)。
2．分泌蛋白合成、分泌过程习题突破
“三看”分泌蛋白的合成、加工、运输
(1)一看标记氨基酸出现的先后顺序：核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜(→胞外)。
(2)二看膜面积变化的结果，内质网面积缩小，高尔基体膜面积基本不变，细胞膜面积增大。
(3)三看与分泌蛋白形成有关的细胞器，核糖体(蛋白质的装配机器)、内质网(加工车间)、高尔基体(包装)和线粒体
(提供能量)。
3．模型法理解蛋白质分泌过程中有关膜面积的变化
(1)柱形图
(2)曲线图
6．(2019·山东省枣庄一模)2016 年诺贝尔生理学或医学奖授予日本分子细胞生物学家大隅良典，以表彰他为“自
噬作用”机理发现所做出的贡献。细胞自噬作用的机理如图所示，下列说法错误的是(
)
A．分隔膜的基本支架是磷脂双分子层
B．自噬作用的结构基础是生物膜具有一定的流动性
C．自噬溶酶体中生成的小分子穿过两层膜进入细胞质后可再度利用
D．溶酶体中没有分解SiO2 的酶导致自噬过程异常，因此硅尘环境下工人易患硅肺
[解析]
分隔膜也属于生物膜，生物膜的基本支架是磷脂双分子层，A 正确；自噬作用包括分隔膜形成吞噬泡以
及膜融合的过程，因此结构基础是生物膜具有一定的流动性，B 正确；图中看出，自噬溶酶体中只具有单层膜结构，
C 错误；溶酶体中没有分解SiO2 的酶导致自噬过程异常，因此硅尘环境下工人易患硅肺，D 正确。故选C。
考向2
物质进出细胞的方式
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真题回放
1．(2019·全国卷Ⅱ，3)某种H
＋－ATPase 是一种位于膜上的载体蛋白，具有ATP 水解酶活性，能够利用水解ATP
释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H
＋。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH 的溶液中(假设细胞内的pH 高于细胞
外)，置于暗中一段时间后，溶液的pH 不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照射蓝光后溶液的pH 明
显降低；另一组先在溶液中加入H
＋－ATPase 的抑制剂(抑制ATP 水解)，再用蓝光照射，溶液的pH 不变。根据上述
实验结果，下列推测不合理的是(
)
A．H
＋－ATPase 位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H
＋转运到细胞外
B．蓝光通过保卫细胞质膜上的H
＋－ATPase 发挥作用导致H
＋逆浓度梯度跨膜运输
C．H
＋－ATPase 逆浓度梯度跨膜转运H
＋所需的能量可由蓝光直接提供
D．溶液中的H
＋不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
[解析]
由题干可知，用蓝光照射保卫细胞的悬浮液，溶液的pH 明显降低，说明细胞内的H
＋被转运到细胞外，
A 项正确。H
＋运出保卫细胞是逆浓度梯度的跨膜运输，需要能量，因H
＋—ATPase 具有水解酶活性，故运输所需能量
由H
＋—ATPase 水解ATP 提供，不由蓝光直接提供，B 项正确、C 项错误。由题干可知，H
＋的运输需要载体蛋白和能
量，说明H
＋是通过主动运输的方式透过细胞质膜进入保卫细胞的，D 项正确。
2．(2016·全国卷Ⅰ)离子泵是一种具有ATP 水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP 释放的能量跨膜运输离子。
下列叙述正确的是(
)
A．离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B．离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的
C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
[解析]
根据题干“离子泵能利用水解ATP 释放的能量跨膜运输离子”可知离子通过离子泵的跨膜运输属于主动
运输，A 项错误；根据题干信息可知，离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输，主动运输是逆着浓度梯度进行的，
B 项错误；动物一氧化碳中毒会降低其体内血红细胞运输氧气的能力，导致动物体内细胞有氧呼吸强度降低，供能减
少，离子泵跨膜运输离子的速率下降，C 项正确；根据题干信息可知离子泵是一种载体蛋白，加入蛋白质变性剂会使
载体蛋白变性，降低离子泵跨膜运输离子的速率，D 项错误。
3．(2016·江苏卷)右图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是(
)
A．载体①逆浓度运输溶质分子
B．载体②具有ATP 酶活性
C．载体①和②转运方式不同
D．载体②转运溶质分子的速率比自由扩散快
[解析]
据图可知，载体①将溶质分子从低浓度向高浓度、由胞外向胞内转运，故载体①逆浓度运输溶质分子，A
项正确；图中载体②将溶质分子从高浓度到低浓度、由胞内向胞外转运，不消耗ATP，故不能判断载体②具有ATP
酶活性，B 项错误；载体①运输溶质分子的方式是主动运输，载体②运输溶质分子的方式是协助扩散，C 项正确；依
赖载体蛋白被动运输的速率要比自由扩散快，D 项正确。
核心拓展
1．判断物质出入细胞的方式
(1)根据分子大小与对载体、能量的需要进行判断
(2)根据运输方向进行判断
逆浓度梯度的跨膜运输方式是_主动运输__。
2．影响物质跨膜运输因素的5 种曲线
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17
(1)物质浓度(在一定浓度范围内)
(2)O2 浓度
(3)温度
3．进一步理解大分子和颗粒物质进出细胞的方式
(1)过程
①胞吞：大分子物质――――――→
附着在细胞膜表面
细胞膜内陷
小囊泡――→
从膜上
分离囊泡――→
进入细胞内。
②胞吐：大分子物质―→_囊泡__―→移动至细胞膜――→
与细胞膜融合大分子物质排出细胞外。
(2)结构基础：细胞膜的_流动性__。
(3)条件：胞吞和胞吐都需要消耗能量。
4．易错警示
(1)大分子物质出入细胞一定经过胞吐或胞吞，但胞吐的物质未必是大分子物质，如释放的神经递质。
(2)消耗能量的物质运输方式有主动运输、胞吞和胞吐。
(3)主动运输的过程只发生在活细胞中。
(4)红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散；小肠上皮细胞吸收葡萄糖属于主动运输。
(5)神经细胞产生静息电位和动作电位时，K
＋外流和Na
＋内流属于协助扩散。
(6)mRNA 通过核孔进入细胞质中。
(7)线粒体受损伤，会影响细胞的主动运输。
(8)胞吐过程一定会发生囊泡膜与细胞膜的融合。
题型突破
题型1
渗透作用与膜的透性
1.如图是平衡时的渗透装置，烧杯的液面高度为a，漏斗的液面高度为b，液面差m＝b－a，在此基础上继续实验，
以渗透平衡时液面差为观测指标，正确的是(
)
A．若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，则平衡时m 增大
B．若向漏斗中滴入等浓度的蔗糖溶液，则平衡时m 不变
C．若向漏斗中滴入清水，平衡时m 将减小
D．若向烧杯中加入适量清水，平衡时m 将增大
[解析]
由图可知，漏斗内为蔗糖溶液，烧杯内为清水，水分渗透进入漏斗，漏斗内液面升高，平衡时漏斗内溶
液浓度降低，但仍大于漏斗外。若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，此时漏斗内溶液浓度已经比实验开始时的浓度有
所下降，吸水能力也下降，所以再次平衡时m 将减小；若再向漏斗中滴入等浓度的蔗糖溶液，漏斗内溶液浓度增大，
再次平衡时m 将增大；若向漏斗中滴入清水，漏斗内外溶液浓度差减小，吸水能力也下降，再次平衡时m 将减小；
漏斗内外溶液浓度差取决于漏斗内蔗糖溶液浓度，若向烧杯中加入适量清水，漏斗内外溶液浓度差不变，平衡时m 也
不变。
2．(2019·汕头模拟)如图所示的U 型管中间被半透膜(体积小于或等于单糖的物质才能通过)隔开，两侧分别加入等
量的0.1 mol·L
－1 的蔗糖溶液和麦芽糖溶液。一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样的？若向U 型管两侧加入等量某
种微量物质，最终右侧液面上升，那么加入的这种微量物质最可能是什么(
)
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A．右侧液面高度下降；葡萄糖
B．两侧液面高度不变；蔗糖酶
C．两侧液面高度不变；麦芽糖酶
D．右侧液面高度下降；蒸馏水
[解析]
半透膜两侧的溶液物质的量浓度相等，因此两侧液面高度不变；若向U 型管两侧加入的物质是等量的蔗
糖酶，则左侧的每个蔗糖分子会被分解成1 分子果糖和1 分子葡萄糖，溶液浓度增加，左侧液面上升，但随着果糖、
葡萄糖不断透过半透膜进入右侧，而麦芽糖不能透过半透膜，这样右侧溶液浓度不断增加，最终右侧液面上升。
利用习题积累答题技巧
(1)分析U 型管中水分子的移动方向
①膜两侧溶液中浓度高的一侧渗透压高，浓度低的一侧渗透压低，水分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
②若两侧溶液中的溶质是同一种物质，且不能通过半透膜，则高浓度一侧液面升高；若能透过半透膜，则先是高
浓度一侧液面升高，随后另一侧液面升高，最后两侧液面持平。
③如果溶质分子不能透过半透膜，在达到渗透平衡时，一般两侧溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧形成的
静水压会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
④图中溶质可以是同一种物质，也可以是不同物质。要特别强调的是溶液浓度是指物质的量浓度(摩尔浓度)，而
不是质量浓度。
(2)确定溶剂的渗透方向
①若半透膜两侧是同种溶液，根据质量浓度或物质的量浓度判定。
②若半透膜两侧是不同的溶液，物质的量浓度才能体现溶质或溶剂分子数的多少，如半透膜两侧为质量分数相同
的葡萄糖溶液和蔗糖溶液，则葡萄糖溶液一侧单位体积中葡萄糖分子数多(水分子数少)，水分子由蔗糖溶液一侧通过
半透膜向葡萄糖溶液一侧扩散。
题型2
质壁分离与复原的实验分析
3．(2017·全国卷Ⅱ)将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A 溶液中，发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁
以内的部分)的体积变化趋势如图所示，下列叙述正确的是(
)
A．0～4h 内物质A 没有通过细胞膜进入细胞内
B．0～1h 内细胞体积与原生质体体积的变化量相等
C．2～3h 内物质A 溶液的渗透压小于细胞液的渗透压
D．0～1h 内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压
[解析]
该植物细胞质壁分离后的复原是因为物质A 进入了细胞，使细胞液渗透压升高导致细胞吸水，A 项错误；
植物细胞发生质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁，所以0～1h 内，细胞体积变化量小于原生质体体积变
化量，B 项错误；2～3h 内原生质体的相对体积增大，此时细胞液的渗透压大于细胞外溶液的渗透压，C 项正确；0～
1 h 内原生质体的相对体积减小，液泡中的水分进入细胞质基质，此时细胞质基质的渗透压大于液泡中液体的渗透压，
D 项错误。
4．(2016·天津理综)在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中，显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细
胞状态。下列叙述正确的是(
)
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A．由观察甲到观察乙须将5 倍目镜更换为10 倍目镜
B．甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生
C．与甲相比，乙所示细胞的细胞液浓度较低
D．由乙转变为丙的过程中，没有水分子从胞内扩散到胞外
[解析]
甲、乙、丙图分别表示细胞的正常形态、质壁分离状态、质壁分离复原状态，实验全过程都在低倍显微
镜下观察，不需要更换目镜，这些状态可以在同一个细胞中依次发生，A 项错误、B 项正确；与甲相比，乙所示细胞
由于失水发生了质壁分离，细胞液浓度较高，C 项错误；在质壁分离复原的过程中，从细胞内扩散到细胞外的水分子
少于从细胞外扩散到细胞内的水分子，D 项错误。
(1)观察植物细胞的质壁分离和复原实验用显微镜观察了三次，第一次与第二次形成对照，第三次与第二次形成对
照，该对照方法为自身对照。
(2)质壁分离过程中，外界溶液浓度大于细胞液浓度。质壁分离程度越大，植物细胞吸水能力越强；质壁分离复原
过程中，外界溶液浓度小于细胞液浓度。
(3)质壁分离和复原过程中水分子的移动在微观上是双向的，而宏观上是单向的。
(4)将发生质壁分离的成熟的植物活细胞置于低浓度的溶液或蒸馏水中(不能是盐酸、酒精、醋酸)，植物细胞会发
生质壁分离复原。但如果所用溶液为葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，发生质壁分离后因细胞主动或被动吸
收溶质而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
5．如图为物质进出小肠上皮细胞的过程示意图，其中●、▲的个数代表分子(或离子)的浓度。下列叙述不正确的
是(
)
A．葡萄糖通过主动运输的方式进入此细胞，需要消耗ATP
B．葡萄糖被运出此细胞的速率受氧浓度的影响
C．葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与钠离子从肠腔进入小肠上皮细胞相伴随
D．钠离子从肠腔到小肠上皮细胞以及葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液均为被动运输
[解析]
从题图中看出，葡萄糖进入小肠上皮细胞时，是由低浓度向高浓度一侧运输，因此葡萄糖是通过主动运
输的方式进入此细胞的，此过程需要消耗ATP，A 正确；葡萄糖从此细胞中运出是从高浓度一侧向低浓度一侧运输，
并且需要载体的协助，因此属于协助扩散，不受氧浓度的影响，B 错误；根据题图可知，葡萄糖从肠腔进入小肠上皮
细胞与钠离子从肠腔进入小肠上皮细胞相伴随，C 正确；钠离子从肠腔到小肠上皮细胞以及葡萄糖从小肠上皮细胞到
组织液，都是从高浓度到低浓度，需要载体，不需要能量，均为被动运输，D 正确。
6．氰化物是一种剧毒物质，其通过抑制[H]与O2 的结合，使得组织细胞不能利用氧气而陷入窒息。如图为研究植
物根尖吸收钾离子的相关实验。下列分析不正确的是(
)
A．通过实验甲可以判断植物根尖细胞吸收K
＋属于主动运输
B．实验甲中4 h 后氧气消耗速率下降是因为细胞外K
＋浓度降低
C．实验乙中4 h 后吸收K
＋的能量可能来自无氧呼吸
D．实验乙加入氰化物后，细胞对氧气的吸收速率不变
[解析]
由图甲可知，加入KCl 后，氧气的消耗速率增加，说明植物根尖细胞吸收K
＋需要消耗能量，属于主动运
输，A 正确；实验甲中，4 h 后氧气消耗速率下降是因为细胞外K
＋浓度降低，细胞吸收K
＋的量减少，B 正确；实验乙
中，4 h 后组织细胞吸收K
＋的速率不再降低，说明此时细胞已经不能利用氧气，其吸收K
＋的能量可能来自无氧呼吸，
C 正确；氰化物能抑制[H]与O2 的结合，因此实验乙加入氰化物后，细胞对氧气的吸收速率减慢，D 错误。
与物质运输速率影响因素有关的解题策略
解答此类试题需要掌握不同运输方式的影响因素。
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20
(1)自由扩散的运输速率只受细胞内外物质浓度差的影响，浓度差越大，运输速率越快。
(2)协助扩散的运输速率不仅受物质浓度的影响，还受载体蛋白数量的制约。在曲线图中，当物质浓度达到某一值
时限制运输速率的因素是载体蛋白的数量。
(3)主动运输过程与能量供应多少有很大的关系，而能量来自细胞呼吸产生的ATP，因此，影响细胞呼吸的因素都
会影响主动运输的速率。但当能量供应充足时，载体蛋白的数量又会成为限制运输速率的因素。
一、选择题
1．(2019·福建省南平市生物二模)下列关于细胞器结构及功能的叙述，正确的是(
)
A．由大肠杆菌的核仁上装配的核糖体是“生产蛋白质的机器”
B．动物细胞溶酶体在维持正常代谢活动及防御等方面起重要作用
C．酵母菌线粒体内膜凹陷折叠成嵴，有利于葡萄糖分解酶的附着
D．低等植物中心体与有丝分裂过程中纺锤体和细胞壁的形成有关
[解析]
大肠杆菌细胞属于原核细胞，其中不含核仁，A 错误；动物细胞溶酶体中含有多种水解酶，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，因此其在维持正常代谢活动及防御等方面起重要作用，B 正确；
葡萄糖分解酶位于细胞质基质中，线粒体中没有葡萄糖分解酶，C 错误；低等植物中心体与有丝分裂过程中纺锤体的
形成有关，与细胞壁的形成无关，D 错误。
2．(2019·广东省广州市生物二模)某学习小组用光学显微镜对有关实验材料进行观察和研究，结果记录如下，正确
的是(
)
实验材料
观察到的结构或现象
A
人的口腔上皮细胞
经健那绿染色可观察到线粒体的嵴
B
小鼠的肝细胞
在30%蔗糖溶液中发生质壁分离
C
洋葱鳞片叶外表皮
经龙胆紫染色细胞中出现多条染色体
D
黑藻叶片
椭球形的叶绿体在细胞质中移动
[解析]
人口腔上皮细胞中含有线粒体，且无色，因此经过健那绿染色后，可观察到线粒体呈蓝绿色，但是看不
到线粒体的嵴，A 错误；小鼠的肝细胞没有细胞壁，在30%蔗糖溶液中发生渗透失水，不会发生质壁分离，B 错误；
洋葱鳞片叶外表皮为成熟细胞，不再分裂，经龙胆紫染色，不会看到染色体，C 错误；黑藻叶片含有叶绿体，用光学
显微镜观察黑藻叶片，能看到椭球形的叶绿体在细胞质中移动，D 正确。
3．(2019·河北省唐山市生物二模)下列有关细胞共性的叙述，不正确的是(
)
A．都具有DNA 但不一定是遗传信息携带者
B．都具有生物膜但不一定具有生物膜系统
C．能进行有氧呼吸的不一定都发生在线粒体中
D．都能进行基因表达但不一定有时间和空间的界限
[解析]
细胞都具有DNA 且是遗传信息携带者，A 错误；细胞都具有细胞膜，因此都具有生物膜，但不一定具有
生物膜系统，如原核细胞无生物膜系统，B 正确；能进行有氧呼吸的不一定都发生在线粒体中，如蓝藻等需氧型原核
生物的有氧呼吸不发生在线粒体中，C 正确；都能进行基因表达但不一定有时间和空间的界限，D 正确。
4．(2019·吉林省集安市第一中学高三)如图是两种细胞的亚显微结构示意图。以下叙述正确的是(
)
A．与甲细胞相比，乙细胞特有的细胞器有⑧⑨⑩
B．甲细胞中参与抗体合成和分泌的具膜细胞器有②③⑤⑦
C．乙细胞所构成的组织可作为鉴定还原糖的理想材料
D．甲、乙细胞中的⑦各具有不同的功能
[解析]
与甲细胞相比，乙细胞特有的细胞器有⑧叶绿体、⑨大液泡，⑩为细胞壁不是细胞器，A 错误；甲细胞
中参与抗体合成和分泌的具膜细胞器有③内质网、⑤线粒体、⑦高尔基体，②为核糖体，没有膜结构，B 错误；乙细
胞含有叶绿体，使细胞显示绿色，会影响物质鉴定中显色反应的观察，故乙细胞所构成的组织不可作为鉴定还原糖的
理想材料，C 错误；⑦为高尔基体，植物细胞中与有丝分裂过程中细胞壁的形成有关，动物细胞中与细胞的分泌物的
分泌有关，D 正确。
5．(2019·吉林省集安市第一中学高三)下列过程与生物膜的流动性无关的是(
)
A．浆细胞分泌抗体
B．核糖体上合成的解旋酶进入细胞核
C．植物细胞的质壁分离复原
D．动物细胞的有丝分裂
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[解析]
分泌蛋白最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网进行初步的加工后，进入高
尔基体经过进一步的加工形成分泌小泡与细胞膜融合，分泌到细胞外，抗体为分泌蛋白，因此浆细胞分泌抗体的过程
有相关生物膜的融合，故A 错误；核糖体合成的蛋白质进入细胞核直接通过核孔，与生物膜无关，故B 正确；质壁分
离复原与渗透作用相关，与生物膜的流动性和选择透过性相关，故C 错误；动物细胞有丝分裂发生细胞膜的分裂，与
生物膜的流动性相关，故D 错误。
6．(2019·河北省唐山市生物二模)下列关于生物膜透性的叙述，错误的是(
)
A．物质跨膜运输方式与分子大小、电荷及浓度等均有关系
B．细胞膜和其他生物膜都具有选择透过性
C．细胞外高浓度的过氧化氨酶可以自由扩散进入细胞
D．有些小分子物质如乙酰胆碱也可能以胞吐方式运出细胞
[解析]
物质跨膜运输方式与分子大小、电荷及浓度等均有关系，A 正确；细胞膜和其他生物膜一样，都具有选
择透过性，B 正确；过氧化氨酶是蛋白质，是生物大分子，不能自由扩散进细胞，C 错误；有些小分子物质(如乙酰胆
碱)也可能以胞吐方式运出细胞，D 正确。
7．(2019·福建省宁德市生物二模)下列关于人体细胞结构和功能的叙述，错误的是(
)
A．成熟红细胞没有细胞核，有利于携带氧气
B．癌细胞膜上糖蛋白等物质减少，容易分散转移
C．肝细胞膜上有胰岛素受体，有利于胰岛素进入细胞
D．肾小管上皮细胞含大量线粒体，有利于重吸收作用
[解析]
成熟的红细胞没有细胞核，有利于携带氧气，A 正确；癌细胞膜上糖蛋白等物质减少，容易分散转移，B
正确；肝细胞膜上有胰岛素受体，有利于与胰岛素结合，而不是有利于胰岛素进入细胞，C 错误；肾小管上皮细胞含
大量线粒体，有利于重吸收作用，D 正确。
8．(2019·北京市房山区生物一模)下列细胞结构与其对应功能表述正确的是(
)
A．染色质：分裂间期呈细丝状，便于转录
B．线粒体：内膜折叠，增加无氧呼吸速率
C．叶绿体：类囊体膜富含ATP 酶，利于能量转化
D．内质网：膜面积很大，是细胞代谢的主要场所
[解析]
染色质在分裂间期呈细丝状，有利于解旋，便于转录，A 正确；线粒体是有氧呼吸的主要场所，B 错误；
叶绿体类囊体膜上含ATP 合成酶，利于能量转化，C 错误；内质网上发生脂质的合成及转运，细胞代谢的主要场所是
细胞质基质，D 错误。
9．(2019·北京市朝阳区生物二模)关于真核细胞结构或功能的叙述，错误的是(
)
A．叶绿体外膜上有光合色素分布
B．叶肉细胞的细胞壁含有纤维素
C．内质网膜为酶提供了附着位点
D．核膜主要由脂质和蛋白质组成
[解析]
叶绿体外膜上没有光合色素分布，光合色素只分布在类囊体薄膜上，A 错误；叶肉细胞的细胞壁的主要
成分是纤维素和果胶，B 正确；内质网膜为酶提供了附着位点，C 正确；核膜的主要成分是脂质和蛋白质，D 正确。
10．(2019·安徽省合肥市生物二模)下列关于原核生物和真核生物的叙述，错误的是(
)
A．原核细胞不含线粒体，有的能进行有氧呼吸
B．真核生物都是异养型的，原核生物都是自养型的
C．真核生物和原核生物的遗传物质一定都是DNA
D．真核细胞具有生物膜系统，有利于细胞代谢有序进行
[解析]
原核细胞不含线粒体，有的能进行有氧呼吸，如硝化细菌、蓝藻等，A 正确；真核生物中的动物细胞是
异养型，绝大多数植物细胞是自养型；原核生物有的是自养型，有的是异养型，B 错误；细胞类生物的遗传物质都是
DNA，所以真核生物和原核生物的遗传物质一定都是DNA，C 正确；细胞内的广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位
点，为各种化学反应的顺利进行创造了有利条件；细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室，这样就使得细胞内
能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证了细胞的生命活动高效、有序地进行，D 正确。
11．(2019·山东省潍坊市高三一模)下列关于真核细胞结构和功能的叙述，正确的是(
)
A．分泌蛋白的加工与内质网、高尔基体有关
B．细胞核是细胞遗传和代谢的主要场所
C．所有细胞都具有复杂的生物膜系统
D．细胞膜的功能特性与膜蛋白有关而与磷脂分子无关
[解析]
分泌蛋白的合成和加工过程中，内质网能对蛋白质进行合成和加工，高尔基体能对蛋白质进行加工、分
类、包装、运输，A 正确。细胞核是细胞遗传和代谢的控制场所，B 错误。细胞生物膜系统是指由细胞膜、细胞核膜
以及内质网、高尔基体、线粒体等有膜围绕而成的细胞器组成，在结构和功能上是紧密联系的统一整体。哺乳动物成
熟的红细胞没有细胞核以及众多细胞器，因此没有生物膜系统，C 错误。细胞膜的结构特性为一定流动性，与膜蛋白
具有一定的流动性和磷脂分子的流动性有关，D 错误。
12．(2019·北京市通州区高考生物一模)细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的环境，同时在细胞的信息传递、物
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质运输和能量转换的过程中起着关键作用，下列有关细胞膜叙述错误的是(
)
A．细胞融合与细胞膜的流动性有关
B．营养物质吸收与部分消化道上皮细胞的细胞膜有关
C．器官移植时异体排异现象与细胞间信息交流有关
D．主动运输使某物质的浓度在细胞膜内外趋于平衡
[解析]
细胞融合依赖于细胞膜的流动性，A 正确；营养物质吸收与部分消化道上皮细胞的细胞膜有关，B 正确；
器官移植时异体排异现象与细胞间信息交流有关，C 正确；主动运输一般是逆浓度运输，使膜内外浓度差增大，D 错
误。
13．(2019·江西省宜春市高三期末)下列关于组成细胞的分子物质及细胞结构的叙述中，正确的是(
)
A．真核细胞中染色质的形态呈环状，主要由DNA 和蛋白质构成
B．线粒体的内膜向内折叠形成嵴，为葡萄糖的分解提供更多的场所
C．含有核酸的细胞器一定含有蛋白质，但含有蛋白质的细胞器不一定含有核酸
D．高尔基体参与细胞生物膜系统的组成，其膜结构能与线粒体直接发生交换
[解析]
真核细胞中染色质的形态呈细丝状，主要由DNA 和蛋白质构成，A 错误；葡萄糖分解成丙酮酸需在细胞
质基质中进行，分解形成的丙酮酸才能进入线粒体继续分解，B 错误；核酸分布在细胞核、线粒体、叶绿体和核糖体
中，线粒体、叶绿体和核糖体均含蛋白质，但含蛋白质的细胞器不一定含核酸，如液泡、内质网等，C 正确；高尔基
体参与细胞生物膜系统的组成，但其膜结构不能与线粒体直接发生交换，D 错误。
14．(2019·四川省宜宾市叙州区高三期末)下列有关细胞结构与功能相适应的现象，正确的是(
)
A．线粒体内膜受损不会影响有氧呼吸第一、二阶段
B．癌细胞膜上的糖蛋白增多，使它容易扩散
C．高尔基体易形成囊泡，有利于它发送蛋白质
D．神经细胞的树突有利于酶的附着以提高代谢效率
[解析]
有氧呼吸的三个阶段是相互影响的，线粒体内膜进行有氧呼吸的第三阶段，线粒体内膜受损，那么有氧
呼吸第一阶段、第二阶段产生的[H]消耗不掉，从而影响有氧呼吸第一、二阶段，A 错误；癌细胞膜上的糖蛋白减少，
使它容易扩散，B 错误；高尔基体易形成囊泡，有利于它发送蛋白质，C 正确；神经细胞的树突是扩大了细胞膜的表
面积，并没有酶的附着，D 错误；故选C。
15．(2019·黑龙江省哈尔滨九中生物三模)下列关于各种生物膜的说法，正确的是(
)
A．线粒体内膜是线粒体中生成ATP 的主要场所
B．突触后膜上的受体与神经递质发生特异性识别后，神经递质进入细胞内发挥作用
C．细胞膜和细胞器膜在结构和功能上紧密联系，共同组成了细胞的生物膜系统
D．叶绿体的类囊体上附着大量与光合作用有关的酶，是生成光合产物的主要场所
[解析]
线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸的第三阶段产生的能量最多，发生场所是线粒体内膜，A
正确；突触后膜上的受体与神经递质发生特异性识别后，并未进入细胞内，B 错误；生物膜系统是指在真核细胞中，
细胞膜、核膜和内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器，在结构和功能上是紧密联系的统一整体，C 错
误；叶绿体的类囊体薄膜上有进行光合作用的色素和酶，是进行光反应的场所。但生成光合产物的场所是叶绿体，D
错误。
16．(2019·山东省德州市生物二模)下列有关生物膜的叙述正确的是(
)
A．生物膜上能产生[H]，但不消耗[H]
B．生物膜上能消耗ATP，但不合成ATP
C．生物膜上的蛋白质含量和种类不会发生变化
D．生物膜上的蛋白质具有催化、运输和识别等功能
[解析]
生物膜上能产生[H]，也能消耗[H]，A 错误；生物膜上能消耗ATP，也能合成ATP，B 错误；生物膜上
的蛋白质含量和种类在一定条件下可以发生改变，C 错误；生物膜上的蛋白质具有催化、运输和识别等功能，D 正确。
二、非选择题
17．(2019·安徽省合肥市生物二模)生物膜系统在细胞的生命活动中作用极为重要。生物膜的组成成分和结构很相
似，在结构和功能上密切联系。请回答下列有关生物膜系统的问题：
(1)含有光合色素的生物膜是_叶绿体的类囊体薄膜__，其上发生的能量转换过程为_光能转换成ATP 中活跃的化学
能__。
(2)如图1 中a、b、c、d 为细胞器。3H—亮氨酸参与图1 过程合成了物质3H－X；图2 表示3H－X 合成和分泌到
细胞外的过程中，各种生物膜的面积变化。
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23
图1 中含有C、H、O、N、P 元素的细胞器是_a、b、c、d__(填图中字母)，图2 中曲线X、Z 代表的分别是图1
中的_b、d__(填图中字母)膜面积变化。
[解析]
(1)含有光合色素的生物膜是：叶绿体的类囊体薄膜，其上的色素能够吸收光能，并且把光能转换为ATP
中活跃的化学能。(2)核酸和磷脂含有C、H、O、N、P 元素，磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架，图1 中含有C、
H、O、N、P 元素的细胞器是a、b、c、d，根据试题分析：图2 中曲线X 是内质网、Z 是高尔基体，代表的分别是图
1 中的b、d 膜面积变化。
18．(2019·江苏省宿迁市高三期末)图1 表示某细胞内的部分细胞结构，图2 为氨基酸和Na
＋进出肾小管上皮细胞
的示意图。据图回答下列问题：
(1)图1 是在_电子__显微镜下观察到的结构；该细胞结构与蓝藻细胞相比，最主要的区别在于该细胞_有核膜__。
(2)若图1 为浆细胞，则它可由_B 细胞或记忆B__细胞增殖分化而来，参与抗体合成的细胞器有_①③④⑧__(填序
号)。
(3)图1 中结构参与构成生物膜系统的有_①③⑦⑧__(填序号)，在有丝分裂前期消失的结构有_(⑤)⑥⑦__(填序号)。
(4)图2 中Na
＋进入肾小管上皮细胞的方式是_协助扩散__，氨基酸运出肾小管上皮细胞的方式是_协助扩散__。
[解析]
(1)图1 是亚显微结构，需要用电子显微镜；该细胞为动物细胞，与蓝藻细胞相比，最主要的区别在于该
细胞有核膜包被的细胞核。(2)若图1 为浆细胞，则它可由B 细胞或记忆B 细胞增殖分化而来，参与抗体合成即分泌蛋
白的合成的细胞器有线粒体、高尔基体、核糖体、内质网即①③④⑧。(3)细胞膜、细胞核膜以及细胞器膜等结构，共
同构成的生物膜系统。图1 中参与构成生物膜系统的结构有：线粒体、高尔基体、核糖体、内质网、核膜，即①③⑦⑧。
在有丝分裂前期(细胞核)核膜核仁消失，即(⑤)⑥⑦。(4)Na
＋进入肾小管上皮细胞时顺浓度梯度，需要载体蛋白的协助，
但不消耗能量，属于协助扩散；氨基酸运出肾小管上皮细胞时顺浓度梯度，需要载体蛋白的协助，但不消耗能量，属
于协助扩散。
专题三
细胞内的酶与ATP
考点
考情
1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)
2.ATP 在能量代谢中的
作用(Ⅱ)
1.考查题型：以选择题为主。
2.呈现形式：文字或表格形式。
3.命题特点：(1)极少单独考查。(2)酶：①常与细胞呼吸、光合
作用结合考查。②特种酶：淀粉酶、端粒酶、溶菌酶、逆转录
酶、RNA 聚合酶、DNA 聚合酶。(3)ATP：常与DNA、ADP、
物质运输、能量转化等结合考查。
| 以图串知|
(1)水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质含有羧基。(√)
(2)滴加FeCl3 溶液提高过氧化氢的分解速率不涉及“降低化学反应活化能”的原理。(×)
(3)过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。(√)
(4)探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温。(×)
(5)发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性。(×)
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24
(6)ATP 能在神经元线粒体的内膜上产生，神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP。(√)
(7)DNA 与ATP 中所含元素的种类相同。(√)
(8)ATP 水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。(√)
(9)在生物体的活细胞内ATP 与ADP 的转化只能单向进行。(×)
(10)ATP 可以水解为一个核苷酸和两个磷酸，其合成所需的能量由磷酸提供。(×)
(11)ATP、DNA、RNA 中的“A”表示的含义相同。(×)
(12)ATP 与ADP 相互转化的能量供应机制是生物界的共性。(√)
(13)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP 的生成。(×)
考向1
酶的作用特点及影响酶促反应的曲线分析
真题回放
1．(2017·全国卷Ⅱ)下列关于生物体中酶的叙述，正确的是(
)
A．在细胞中，核外没有参与DNA 合成的酶
B．由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性
C．从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法
D．唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃
[解析]
盐析法主要用于蛋白质的分离、纯化，胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，因而可用盐析法进行沉淀，C 项
正确。真核细胞中DNA 主要分布于细胞核中，细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量DNA 分布，所以参与DNA 合
成的酶也可分布于线粒体和叶绿体中，A 项错误。酶作为生物催化剂可以在生物体内发挥作用，也可以在生物体外发
挥作用，B 项错误。唾液淀粉酶催化反应的最适温度为37 ℃左右，而该酶通常在低温下保存，D 项错误。
2．(2016·全国卷Ⅱ)为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A 组(20 ℃)、B 组(40 ℃)和C 组(60 ℃)，
测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。回答下列问题：
(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是_B__组。
(2)在时间t1 之前，如果A 组温度提高10 ℃，那么A 组酶催化反应的速度会_加快__。
(3)如果在时间t2 时，向C 组反应体系中增加2 倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3 时，C 组产物总量_不
变__，原因是_60_℃条件下，t2 时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加__。
(4)生物体内酶的化学本质是_蛋白质或RNA__，其特性有_高效性和专一性__(答出两点即可)。
[解析]
(1)图中信息表明：40 ℃条件下产物浓度达到最大值所需时间比20 ℃条件下短，且40 ℃条件下产物浓度
最大值大于60 ℃条件下，故在三个温度条件下，该酶活性最高的是B 组。(2)由图可知，在20 ℃～40 ℃范围内的酶活
性均大于20 ℃时的酶活性，故在t1 前，如果A 组温度提高10 ℃，那么A 组酶催化反应的速度会加快。(3)图中信息表
明：在t2 时，60 ℃条件下的酶已失活，故此时增加底物，反应产物总量不会增加。(4)绝大多数酶的化学本质是蛋白质，
少数酶的化学本质是RNA；酶的特性包括：高效性、专一性、作用条件较温和。
核心拓展
1．酶的活性与酶促反应速率：
(1)酶的活性：指酶对化学反应的催化效率。(2)影响酶促反应速率的因素：温度、pH、酶抑制剂、酶浓度和底物
浓度等。
(3)关系：其他条件相同时，酶的活性越大，酶促反应速率就越快。
2．解读酶的三类图像(填表)
图像
解读
酶的作用
原理
①机理_
降低反应的活化能__
②若将酶变为无机催化剂，则b 的纵轴上向_
上__移动
③用加热的方法_
不能__降低活化能，但会提
供活化能
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酶的特性
①图2 中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比
较表明酶具有_
高效性__
②图3 中两曲线比较表明酶具有_
专一性__
影响酶促
反应速率
的因素
①根据图4 和图5 可知温度或pH 通过影响_
酶的活性__来影响酶促反应速率
②根据图6 可知，OP 段的限制因素是_
底物浓
度__，P 点以后的限制因素则是_
酶浓度__
题型突破
题型1
酶的概念、本质和作用特性
1．(2019·贵州省毕节一模)下列关于酶的叙述，错误的是(
)
A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B．随着温度降低，酶促反应的活化能下降
C．酶活性最高时的温度不适合该酶的保存
D．所有活细胞都有与细胞呼吸有关的酶
[解析]
同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中，如呼吸氧化酶，A 正确；酶促反应的活化能与降低温度没
有关系，B 错误；低温条件下酶的分子结构稳定，酶适于保存在低温条件下，C 正确；活细胞都能进行呼吸作用，所
有活细胞都有与细胞呼吸有关的酶，D 正确。
2．核酶(ribozyme)是具有催化功能的RNA 分子，在特异地结合并切断特定的mRNA 后，核酶可从杂交链上解脱
下来，重新结合和切割其他的mRNA 分子。下列关于核酶的叙述，正确的是(
)
A．向核酶中滴加双缩脲试剂，水浴加热可发生紫色反应
B．与不加核酶组相比，加核酶组mRNA 降解较快，由此可反映核酶的高效性
C．核酸具有热稳定性，故核酶的活性不受温度的影响
D．核酶与催化底物特异性结合时，有氢键形成，也有磷酸二酯键的断裂
[解析]
核酶的化学本质是RNA，滴加双缩脲试剂可发生紫色反应的是蛋白质，且不需加热，A 项错误；与不加
核酶组相比，加核酶组mRNA 降解较快，表明核酶具有催化作用，要证明酶具有高效性，最好与无机催化剂对比，B
项错误；与蛋白质相比，核酸虽然具有热稳定性，但温度过高或过低也能影响其性质或结构，因此核酶的活性也受温
度的影响，C 项错误；核酶特异地结合mRNA 是通过碱基互补配对实现的，因此有氢键的形成，核酶能切断特定的
mRNA，在该过程中有磷酸二酯键的断裂，D 项正确。
酶的概念、本质特性分析策略
解答酶的本质特性试题时，应关注以下几个方面：
(1)绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA，可用双缩脲试剂或吡罗红试剂进行鉴定，也可用蛋白酶处理来
确定某种酶的本质。
(2)酶既可在细胞内发挥催化作用，也可在细胞外发挥催化作用。酶的催化作用是指能降低化学反应的活化能，提
高反应速率，但不改变化学反应的方向和平衡点。
(3)在化学反应前后，酶的性质、数量并不发生改变。
题型2
以曲线的载体，考查酶的特性及影响因素
3．(2019·衡水综合测试)如图中曲线1 是一定量的淀粉在淀粉酶(处于最适pH)的催化作用下，生成物的相对含量
随反应时间变化的曲线。若在P 点加入不同的物质，曲线的变化趋势如甲、乙、丙、丁所示，则甲、乙、丙、丁加入
的物质分别是(
)
①醋酸
②淀粉
③淀粉酶
④BaSO4(重金属，能使酶瞬间失去活性)
A．③②④①
B．②③①④
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C．②④③①
D．③④②①
[解析]
本题考查的是酶促反应速率的影响因素的有关内容。由题意可知，本实验是在最适pH 条件下进行的。若
在P 点加入醋酸，则使得该酶偏离最适pH，酶的活性下降，催化的化学反应速率降低，但最终生成物的相对含量不
变，生成物的相对含量随反应时间变化的曲线与图中丙曲线相对应；若在P 点加入淀粉，反应的底物量增加，增大了
酶与底物的接触，反应速率加快，最终生成物的相对含量随反应时间变化的曲线与图甲曲线相对应；若在P 点加入淀
粉酶，酶促反应速率加快，但最终生成物的相对含量不变，生成物的相对含量随反应时间变化的曲线与图中乙曲线相
对应；若在P 点加入BaSO4，则会使淀粉酶失活而失去催化能力，酶促反应速率变为0，生成物的相对含量随反应时
间变化的曲线与图中丁曲线相对应。
4．(2019·广西两市联合调研)如图表示有关因素(甲、乙、丙分别为底物浓度、温度、pH)对酶促反应速率的影响，
下列与酶有关的叙述正确的是(
)
A．图中三条曲线所代表的因素均能影响酶的活性
B．酶、激素、神经递质发挥作用后均立即被分解或者被灭活
C．E 点、H 点酶促反应速率最大的原因是酶能提供的活化能最大
D．在一定条件下，酶的催化效率才能高于无机催化剂
[解析]
本题考查酶在代谢中的作用的相关内容。分析题图可知，乙(温度)和丙(pH)能影响酶的活性，底物浓度不
能影响酶的活性；酶在反应前后自身性质不变；酶不能提供活化能，只是降低化学反应的活化能；在一定条件下，酶
的催化效率才能高于无机催化剂，例如，过酸、过碱或高温条件下，酶的催化效率不一定比无机催化剂高。
酶促反应曲线的分析技巧
解答此类试题应用“四看法”达成。
(1)一看两坐标轴的含义：分清自变量与因变量，了解两个变量的关系。
(2)二看曲线的变化：利用数学模型法观察同一条曲线的升、降或平的变化，掌握变量变化的生物学意义。如在分
析影响酶促反应的因素时，一般情况下，生成物的量未达到饱和时，限制因素是横坐标所表示的因素，达到饱和后，
限制因素是除横坐标所表示的因素之外的其他因素。
(3)三看特殊点：即曲线的起点、终点、顶点、转折点、交叉点等五点，理解特殊点的意义。
(4)四看不同曲线的变化：理解曲线之间的内在联系，找出不同曲线的异同及变化的原因。
考向2
与酶相关的实验设计与分析
真题回放
(2016·全国卷Ⅰ)若除酶外所有试剂均已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是(
)
A．加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
B．加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
C．加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量
D．加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
[解析]
根据题意可知，该实验的pH 为无关变量，为了排除pH 的干扰，应在酶和底物混合之前加入缓冲液，为
酶促反应提供稳定的pH 环境，A、B、D 项都错误，C 项正确。
核心拓展
1．辨清与酶相关实验设计的五个易错点(填空)
(1)若底物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，验证酶的专一性，检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，而
不能选用碘液，是因为_碘液无法检测蔗糖是否被水解__。
(2)探究酶的适宜温度时：
①不宜选用过氧化氢酶催化H2O2 分解，因为_H2O2 受热易分解__。
②若选淀粉和淀粉酶，检测试剂不应选用斐林试剂，因为_斐林试剂需要水浴加热__，而本实验需严格控制温度。
(3)在酶的最适pH 探究实验中，操作时必须先将酶和底物分别置于不同pH 条件下，然后再将同一pH 条件下处
理的底物和酶混合，而不能把酶加入反应物中后，再加入盐酸或氢氧化钠。
(4)探究酶的高效性时，对照组应_加入无机催化剂__；探究酶的催化作用时，对照组应_不加催化剂__。
2．掌握两类实验设计
(1)验证酶的本质、作用特性的实验设计：
实验目的
实验组
对照组
实验组衡量标准
验证某种酶是蛋白质
待测酶液＋双缩
已知蛋白液＋双缩脲试剂
是否出现_紫色__
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脲试剂
验证酶具有催化作用
底物＋相应酶液
底物＋_等量蒸馏水__
底物是否被分解
验证酶的专一性
底物＋相应酶液
另一底物＋_相同酶液__或
同一底物＋另一酶液
底物是否被分解
验证酶具有高效性
底物＋相应酶液
底物＋_等量无机催化剂__
底物分解速率或
产物生成速率
(2)探究酶的最适温度或最适pH 的实验设计程序：
题型突破
题型1
考查实验材料和实验试剂的选取
1．(2019·长沙一模)多酶片中含有多种消化酶，一般由内外两层组成，在消化不良时可以服用。现有四种蛋白酶甲、
乙、丙和丁，四者的活性随pH 的变化如图所示，上述四种蛋白酶中最适合分布在多酶片外层的是(
)
A．蛋白酶甲
B．蛋白酶乙
C．蛋白酶丙
D．蛋白酶丁
[解析]
本题考查酶活性的影响因素的相关知识。
多酶片在口服后首先在胃中发挥消化作用，而胃液属于酸性
的环境，故在多酶片外层最好使用耐酸性条件的蛋白酶甲。
2．(2019·福建龙岩质检)酚氧化酶使无色的酚氧化生成褐色的物质，是引起去皮的梨和苹果褐变的最主要因素。下
列相关叙述正确的是(
)
A．梨和苹果发生褐变后酚氧化酶立即被灭活
B．酚氧化酶为梨和苹果发生褐变提供能量
C．高温可以破坏酚氧化酶的空间结构使酶永久失活
D．组成酚氧化酶的基本单位是氨基酸或脱氧核苷酸
[解析]
酶是生物催化剂，反应前后数量、化学性质不变，可以重复使用，A 错误；酚氧化酶是催化剂，可以降
低梨和苹果发生褐变过程所需要的活化能，B 错误；酚氧化酶的化学本质是蛋白质，高温会破坏蛋白质的空间结构，
使之变性，不可恢复，C 正确；组成酚氧化酶的基本单位是氨基酸，D 错误。
酶相关实验设计必记4 个关键点
(1)探究酶的高效性时，对照组应用无机催化剂对照。
(2)验证酶的专一性，既可用同一种酶(如淀粉酶)作用于不同的底物(如淀粉和蔗糖)，也可以用不同的酶(如淀粉酶
和蛋白酶)作用于同一底物(如淀粉)。
(3)验证酶活性受温度和酸碱度影响时，要先让酶和底物均达到相应的条件后再让二者相遇。
(4)用不同底物、同种酶来探究酶的专一性时，若是用淀粉酶和淀粉、蔗糖两种底物，则应用斐林试剂作为检测试
剂，不能选用碘液作为检测试剂。
3．(2016·江苏高考)过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，
设计实验如下表。下列相关叙述正确的是(
)
管
号
1%焦性没
食子酸/mL
2%H2O2
/mL
缓冲液
/mL
过氧化物酶
溶液/mL
白菜梗提
取液/mL
煮沸冷却后的白
菜梗提取液/mL
1
2
2
2
－
－
－
2
2
2
－
2
－
－
3
2
2
－
－
2
－
4
2
2
－
－
－
2
A．1 号管为对照组，其余不都是实验组
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B．2 号管为对照组，其余都为实验组
C．若3 号管显橙红色，无须对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D．若4 号管不显橙红色，可证明白菜梗中无过氧化物酶
[解析]
根据题干和表格信息可知，该实验的自变量是是否加入白菜梗的提取液，故加入白菜梗提取液的3 号管
为实验组，其他都为对照组，A 项正确、B 项错误；若3 号管显橙红色，还需要与1、2、4 号管对照才能证明白菜梗
中存在过氧化物酶，C 项错误；4 号管不显橙红色是因为高温处理使过氧化物酶变性失活，D 项错误。
4．现有两种淀粉酶A 与B，某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性，设计实验如下：
实验原理：温度等条件可以影响酶的活性；淀粉在淀粉酶的催化作用下产生麦芽糖。
实验材料：一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A 和淀粉酶B 溶液、水浴缸、温度计等。
实验过程：如表所示。
组别
步骤
1
2
3
4
5
6
7
8
①设置水浴缸温度( ℃)
20
30
40
50
20
30
40
50
②取8 支试管各加入淀粉溶液(mL)，
分别保温5 min
10
10
10
10
10
10
10
10
③另取8 支试管各加入等量淀粉酶溶
液，分别保温5 min
酶
A
酶
A
酶
A
酶
A
酶B
酶B
酶B
酶B
④将同组两个试管中的淀粉溶液与淀
粉酶溶液混合摇匀，保温5 min
实验结果：图甲是40 ℃时测定酶A 催化淀粉水解生成的麦芽糖的量随时间变化的曲线；图乙是实验第④步保温5
分钟后对各组淀粉剩余含量进行检测的结果。
(1)该实验的自变量是_温度、酶的种类__，无关变量有_pH、反应时间、溶液的量、淀粉的浓度、酶的浓度等__(至
少写出2 种)。
(2)若适当降低温度，图甲中P 点将向_右__(填“左”或“右”)移动，原因是_温度降低会引起酶A 的活性下降，
酶催化反应完成所需的时间增加__。
(3)若步骤③中淀粉酶的浓度适当降低，为保持图乙实验结果不变，则保温时间应_延长__(填“缩短”“延长”或
“不变”)。
(4)根据实验结果分析，下列叙述正确的是_C__。(单选)
A．酶A 在20 ℃条件时活性较高
B．酶A 的活性小于酶B 的活性
C．酶B 在40 ℃条件时活性较高
D．大于50 ℃条件时，酶A 部分失活
(5)实验用分光光度计检测底物淀粉的剩余量来表示酶的活性，该实验不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量，
原因是_斐林试剂检测时需水浴加热，会导致反应体系温度发生改变，影响实验结果__。
[解析]
(1)根据柱形图可以得出本实验有两个自变量，即酶的种类和温度。除自变量外，实验过程中还会存在一
些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量，本实验中的pH、溶液的量、反应时间、酶的用量等为无
关变量。(2)图甲是40 ℃时测定酶A 催化淀粉水解生成麦芽糖的量随时间变化的曲线。结合柱形图分析，若适当降低
温度，酶A 的活性下降，麦芽糖的量达到最大值所需时间延长，即酶催化反应完成所需的时间增加，故P 点将向右移
动。(3)若步骤③中淀粉酶的浓度适当降低，保温一段时间后要各组淀粉剩余含量保持图乙实验结果不变，则保温时间
应适当延长，因为酶量降低，酶促反应速率会减慢。(4)酶A 在50 ℃条件时淀粉剩余含量较少，所以酶A 在50 ℃条件
时活性较高，A 项错误；在同一温度下，酶A 的活性小于酶B 的活性，若在不同温度下，二者活性无法判断，B 项错
误；酶B 在40 ℃条件时淀粉剩余含量较少，因此酶B 在40 ℃条件时活性较高，C 项正确；大于50 ℃条件时，由图
中结果无法判定酶A 的活性变化，D 项错误。(5)本实验的一个自变量是温度，因为用斐林试剂检测还原糖时需水浴加
热，影响实验结果，所以该实验不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示酶的活性。
酶的验证、探究或评价性实验解题策略
第一步，分析实验目的，确定自变量与因变量，如酶的种类或影响酶的因素(检测指标)。第二步，明确实验原理(新
情境题的题干中会有提示，要注意提炼)。第三步，准确书写实验步骤，注意遵循实验的对照原则、单一变量原则及科
学性原则。酶相关实验常常是用表格形式呈现实验步骤。第四步，如果是选择题，要依据实验原理、实验原则、所学
的生物知识进行综合分析，然后作出判断；如果是非选择题则应注意联系教材知识综合分析，以确定所填答案。
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29
考向3
ATP 的结构、合成与利用
真题回放
1．(2016·北京理综)葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由ADP 转化为ATP 的过程(
)
A．在无氧条件下不能进行
B．只能在线粒体中进行
C．不需要能量的输入
D．需要酶的催化
[解析]
酵母菌是兼性厌氧微生物，在葡萄酒酿制期间，酵母菌可通过无氧呼吸产生ATP，A 项错误；酵母菌无
氧呼吸的场所是细胞质基质，葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由ADP 转化成ATP 的过程发生在细胞质基质中，B 项错
误；在有关酶的催化作用下，ADP 需要接受能量同时与一个游离的Pi 结合形成ATP，C 项错误、D 项正确。
2．(2016·海南理综)下列有关植物细胞能量代谢的叙述，正确的是(
)
A．含有两个高能磷酸键的ATP 是DNA 的基本组成单位之一
B．加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP 生成减少，ATP 生成增加
C．无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP 的合成
D．光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP 生成
[解析]
ATP 中含有核糖，DNA 中含有脱氧核糖，A 项错误；呼吸抑制剂抑制呼吸作用，会使ATP 生成减少，B
项错误；无氧呼吸的第二阶段不产生ATP，C 项错误；光下叶肉细胞的细胞质基质和线粒体可以进行有氧呼吸，叶绿
体进行光合作用，均可产生ATP，D 项正确。
核心拓展
1．三个角度理清ATP 的产生与利用(填图)
2．辨析四种结构中的“A”(填空)
①ATP 中的“A”为_腺苷__(由腺嘌呤和核糖组成)。
②DNA 中的“A”为_腺嘌呤脱氧核苷酸__。
③RNA 中的“A”为_腺嘌呤核糖核苷酸__。
④核苷酸中的“A”为_腺嘌呤__。
题型突破
题型1
ATP 的结构和利用
1．(2019·济南三模)ATP 是细胞中的直接能源物质。下列关于ATP 的叙述正确的是(
)
A．根尖分生区细胞有丝分裂所需的ATP 主要由线粒体、叶绿体提供
B．蓝藻细胞不具有线粒体，只能通过光合作用产生ATP
C．光合作用暗反应所需能量由细胞呼吸产生的ATP 提供
D．ATP 水解可发生在细胞膜、核糖体、细胞核等多种细胞结构
[解析]
根尖分生区细胞无叶绿体，其有丝分裂所需ATP 主要由线粒体提供，A 错误；蓝藻细胞虽不具有线粒体，
但可通过有氧呼吸产生ATP，B 错误；光合作用暗反应所需ATP 由光反应提供，C 错误；ATP 水解可发生在多种细
胞结构，D 正确。
2．ATP 被喻为生物体内“能量货币”，它已成为科学家研究的热点。下列有关细胞内ATP 的叙述中，正确的是
(
)
A．ATP 中含有3 个高能磷酸键
B．ATP 可溶于水，因此只可注射不可口服
C．寒冷或紧张状态下，细胞内ATP 的分解速率大于合成速率
D．剧烈运动时，肌肉细胞中ATP 与ADP 之间相互转化的速率迅速加快
[解析]
ATP 含有2 个高能磷酸键；ATP 可溶于水，可注射也可口服；即使在寒冷、紧张等状态下，细胞内ATP
的合成速率与分解速率也大致相等，只是它们之间的转化速率加快；剧烈运动时，需要能量较多，肌肉细胞会加快ATP
与ADP 之间的转化速率。
题型2
ATP 与ADP 的相互转化
3．(2019·湖北宜昌一中二模)在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶——腺苷酸激酶，它能将ATP 分子末端
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的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP。以下有关推测不合理的是(
)
A．腺苷酸激酶极有可能是一种ATP 水解酶
B．腺苷酸激酶的数量多少影响细胞呼吸的强度
C．腺苷酸激酶与细胞内ATP 与ADP 的平衡维持有关
D．腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成
[解析]
腺苷酸激酶能使ATP 形成ADP，即催化ATP 的水解，有可能是一种ATP 水解酶，A 正确；细胞呼吸中
的酶是ATP 合成酶，腺苷酸激酶的数量多少不会影响细胞呼吸的强度，B 错误；腺苷酸激酶能催化ATP 的水解及ADP
的形成，故腺苷酸激酶与细胞内ATP 与ADP 的平衡维持有关，C 正确；腺苷酸激酶能将ATP 分子末端的磷酸基团转
移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP，故腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成，D 正确。
4．请分析下列关于ATP 的有关数据和实验，并回答下面的问题。
(1)经测定一个成年人静止状态下24 h 将有40 kg 的ATP 发生转化，而细胞内ADP、ATP 等仅有2～10 mg。为满
足能量的需要，生物体内解决这一矛盾的合理途径是_ADP 与ATP 之间可以快速相互转化__。
(2)用32P 标记的磷酸加入细胞培养液，短时间内快速分离出细胞内的ATP，结果ATP 浓度变化不大，但部分ATP
的末端磷酸基团却已带上了放射性标记。这一事实证明_ATP 在细胞内的含量处于动态平衡状态，细胞内ATP 浓度变
化不大__，你得出结论的依据是_部分ATP 末端磷酸基团带上了放射性标记，说明这是重新合成的，同时也说明原有
ATP 部分被分解了__。
[解析]
ATP 在活细胞内的含量较少，但与ADP 之间的转化速度却很快，维持在一定水平，处于动态平衡状态。
有关ATP 的结构与功能的试题的解题策略
解答ATP 结构与功能相关的试题要注意6 点：(1)ATP、磷脂及核酸的组成元素相同。ATP 中含有的五碳糖为核
糖；(2)一个ATP 中含有两个高能磷酸键，ATP 中远离腺苷的那个高能磷酸键容易形成和水解；(3)吸能反应往往需要
消耗ATP，放能反应往往产生ATP，人在运动状态下ATP 和ADP 的相互转化速率大于安静状态下的转化速率；(4)
物质出入细胞时，协助扩散不消耗ATP，主动运输、胞吞和胞吐消耗ATP；(5)生命活动所需要的ATP 主要来自有氧
呼吸；(6)无氧呼吸产生的ATP 少，是因为大部分能量储存在不彻底的氧化产物(乳酸或酒精)中，没有释放出来。
一、选择题
1．(2019·吉林省集安市第一中学高三)如图表示温度和酶的关系，此曲线不能说明的是(
)
A．在B 之前酶的活性与温度成正相关；之后成反相关
B．当温度达到B 时酶的活性最高
C．A 点时，酶的活性很低，但随着温度的升高，酶的活性可以上升
D．C 点时，酶的活性也很低，当温度降低时，酶的活性可以恢复上升
[解析]
由图可知B 点前随着温度的升高酶活性增加，超过B 点后随着温度的升高，酶活性降低，A 正确。温度
为B 时活性最高，B 正确。A 点时，酶活性很低，但此时酶的活性只是被抑制，随着温度的升高，酶的活性可以上升，
C 正确。C 点时，酶的活性很低，但此时酶的空间结构已被破坏，当温度降低时，酶的活性是无法恢复的，D 错误。
2．(2019·江苏省宿迁市高三期末)下列有关酶、ATP、激素的叙述正确的是(
)
A．酶和ATP 均可以在细胞内外发挥作用，而激素只能在细胞内发挥作用
B．研究酶活性与温度关系时，可以选择H2O2 和H2O2 酶为实验材料
C．能合成酶和ATP 的细胞一定能合成激素
D．ATP 分子结构中有腺苷，有些酶的分子结构中也可能有腺苷
[解析]
激素由内分泌腺细胞分泌进入细胞外液中发挥作用，A 错误；H2O2 在不同温度下，分解不同，研究酶活
性与温度关系时，不能选择H2O2 和H2O2 酶为实验材料，B 错误；活细胞均能合成酶和ATP，能合成酶的细胞一定都
能合成ATP，但只有某些细胞能分泌激素，C 错误；ATP 分子结构中有腺苷，有些酶的分子为RNA，结构中也有腺
苷，D 正确。
3．(2019·河南省六市生物二模)酶会影响细胞代谢的过程，下列叙述正确的是(
)
A．细胞代谢的终产物可反馈调节相关酶活性，进而调节代谢速度
B．激素都是通过影响细胞内酶活性来调节细胞代谢
C．酶制剂可在较低的温度和较低pH 下长期保存
D．酶的催化效率一定比无机催化剂高
[解析]
细胞代谢的终产物可反馈调节相关酶活性，进而调节代谢速度，A 正确；激素不都是通过影响细胞内酶
活性来调节细胞代谢的，B 错误；酶在低温和适宜pH 下能长期保存，C 错误；酶的催化需要适宜的温度和pH，因此
酶的催化效率不一定比无机催化剂高，D 错误。
4．(2019·福建省宁德市生物二模)脂肪酶催化脂肪水解为甘油和脂肪酸，科研人员为探究油水比例对脂肪水解度的
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影响[水解度＝(脂肪水解量/脂肪总量)100%]，做了相关实验，结果如图。下列叙述错误的是(
)
A．实验中水既是化学反应的溶剂又是反应的原料
B．实验过程需要提供适宜的温度和pH 等条件
C．当水的比例大于50%，随水的比例增加，脂肪酶活性下降
D．当脂肪比例大于50%，随水的比例增加，水解度逐渐上升
[解析]
脂肪能水解为甘油和脂肪酸，在脂肪水解过程中，水既是化学反应的溶剂又是反应的原料，A 正确；脂
肪水解为甘油和脂肪酸需要脂肪酶催化，所以实验过程需要提供适宜的温度和pH 等条件，B 正确；当水的比例大于
50%，随水的比例增加，水解度下降，但脂肪酶活性不变，C 错误；当脂肪比例大于50%即水的比例小于50%时，随
水的比例增加，水解度逐渐上升，D 正确。
5．(2019·吉林省集安市第一中学高三)下列有关酶的实验设计思路正确的是(
)
A．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
B．利用胃蛋白酶、蛋清和pH 分别为3、7、11 的缓冲液验证pH 对酶活性的影响
C．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
D．利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性
[解析]
利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液不能验证酶的专一性，因为碘液不能与蔗糖反应，也不能与蔗糖的水解
产物反应，所以不能检测，所以A 错误；胃蛋白酶的最适pH 是1.5 左右，在pH 为7 和11 的环境中变性失活，其pH
值梯度设置不合理，故无法验证pH 对酶活性的影响，所以B 错误；过氧化氢在高温条件下易分解，所以不能利用过
氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，所以C 错误；酶的高效性是指酶与无机催化剂相比较效率高，所以D
正确。
6．(2019·湖南省郴州市生物一模)下列有关酶和ATP 的叙述，正确的是(
)
A．酶应在最适温度条件下保存，以维持其最高活性
B．不同温度条件下，酶的最适pH 不同
C．吸能反应伴随着ATP 的合成，放能反应伴随着ATP 的分解
D．无氧呼吸只有在第一阶段释放少量的能量生成少量ATP
[解析]
低温条件下，酶的空间结构稳定，酶适宜在低温条件下保存，A 错误；不同温度条件下，同种酶的最适
pH 相同，B 错误；细胞中的放能反应一般都与ATP 合成相联系；吸能反应一般都与ATP 分解相联系，C 错误；无氧
呼吸只有在第一阶段释放少量的能量生成少量ATP，无氧呼吸第二阶段不合成ATP，D 正确。
7．(2019·黑龙江省哈尔滨九中生物三模)下列与酶相关实验的叙述中，正确的是(
)
A．探究酶的高效性时，自变量可以是酶的种类
B．探究酶的专一性时，自变量一定是酶的种类
C．探究pH 对酶活性的影响时，自变量不止一种
D．探究温度对酶活性的影响时，因变量不止一种
[解析]
探究酶的高效性时，自变量是酶和无机催化剂，A 错误；探究酶的专一性时，自变量可以是酶的种类，
也可以是不同的底物，B 错误；探究pH 对酶活性的影响时，自变量只能是不同的pH，因为探究实验必须符合单一变
量原则，C 错误；探究温度对酶活性的影响时，因变量则不止一种，D 正确。
8．(2019·湖南省株洲市生物一模)如图为酶促反应曲线，Km 表示反应速率为1/2Vmax 时的底物浓度。竞争性抑
制剂与底物结构相似，可与底物竞争性结合酶的活性部位；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而
使酶的活性部位功能丧失。下列分析错误的是(
)
A．Km 值越大，酶与底物亲和力越高
B．加入竞争性抑制剂，Km 值增大
C．加入非竞争性抑制剂，Vmax 降低
D．非竞争性抑制剂破坏酶的空间结构
[解析]
Km 表示反应速率为Vmax 时的底物浓度。Km 值越大，酶与底物亲和力越低，A 错误；竞争性抑制剂与
底物竞争酶的活性位点从而降低反应物与酶结合的机会，加入竞争性抑制剂，Km 值增大，B 正确；非竞争性抑制剂
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与酶的非活性部位结合，反应物不能与活性部位结合，加入非竞争性抑制剂，Vmax 降低，C 正确；非竞争性抑制剂
与酶的非活性部位结合，使酶的空间结构发生改变，从而不能和底物结合，D 正确。
9．(2019·山东省临沂市生物二模)关于酶的叙述，正确的是(
)
A．探究酶的高效性时，实验组加酶液、对照组加等量蒸馏水
B．探究温度对淀粉酶活性的影响时，宜用斐林试剂进行检测
C．探究pH 对酶活性的影响时，底物与酶混合前要调节pH
D．决定呼吸酶的基因是否表达，是判断细胞分化的依据之一
[解析]
探究酶的高效性时，实验组加酶液、对照组加等量无机催化剂，A 错误；探究温度对淀粉酶活性的影响
时，不宜用斐林试剂进行检测，因为斐林试剂的使用需要水浴加热，会改变实验温度，B 错误；探究pH 对酶活性的
影响时，底物与酶混合前要调节PH，C 正确；所有活细胞中都含有呼吸酶，所以不管细胞是否分化，细胞内呼吸酶
基因都会表达，D 错误。
10．(2019·上海市虹口区生物二模)在探究酶的活性实验中，如图所示的一组实验(
)
A．能说明酶的专一性
B．能说明酶的高效性
C．会有气泡产生
D．发生了合成反应
[解析]
要证明酶的专一性实验的自变量是酶的种类或者底物种类，与图示不符，A 错误；要证明酶的高效性需
要酶的无机催化剂对比，与图示不符，B 错误；过氧化氢在自然状态下，或者在酶的作用下都会分解，故两组都有气
泡产生，但是冒泡速率不同，C 正确；该图过氧化氢发生了分解反应，D 错误。
11．(2019·浙江省宁波市余姚市生物二模)下列有关酶的叙述错误的是(
)
A．酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸
B．过氧化氢酶不适合用于探究温度对酶活性影响的实验
C．酶的最适的pH 范围可能较宽，也可能较窄
D．1 min 内多少克蔗糖水解，就表示蔗糖酶的活性是多少
[解析]
绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA，蛋白质的组成单位是氨基酸，RNA 的组成单位是核糖核苷酸，
A 正确；过氧化氢的分解受温度的影响，过氧化氢酶不适合用于探究温度对酶活性影响的实验，B 正确；酶通常在一
定pH 范围内起作用，不同酶的pH 范围不同，最适的pH 范围可能很窄，也可能较宽，C 正确；酶的活性可以用单位
时间内底物的消耗量或者产物的生成量来表示，D 错误。
12．(2019·浙江省绍兴市柯桥区生物模拟)ATP 是直接为细胞生命活动提供能量的有机物，关于ATP 的叙述，错误
的是(
)
A．酒精发酵过程中有ATP 生成
B．ATP 可为物质跨膜运输提供能量
C．ATP 中高能磷酸键水解可释放能量
D．ATP 由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成
[解析]
酒精发酵为无氧呼吸过程，第一阶段中有ATP 生成，A 正确；ATP 作为直接能源物质，可为物质跨膜运
输提供能量，B 正确；ATP 中高能磷酸键水解可释放能量，用于各种生命活动，C 正确；ATP 由腺嘌呤、核糖和磷酸
组成，D 错误。
13．(2019·河北武邑中学上学期高三期末)ATP 是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP 的叙述，不正
确的是(
)
A．细胞中的吸能反应，一般伴随着ATP 的水解
B．酒精发酵过程中有ATP 生成
C．自然状态下，叶绿体内光反应生成的ATP 不能用于细胞的主动运输
D．ATP 的组成中与脂肪酶相同的元素只有C、H、O
[解析]
细胞的吸能反应是指细胞内部发生的需要消耗能量的一系列生化反应，这些生化反应需要ATP 的分解来
获得能量，A 正确；酒精发酵过程进行无氧呼吸有ATP 的生成，B 正确；自然状态下，叶绿体内光反应生成的ATP
只用于暗反应，不用于细胞的主动运输，C 正确；脂肪酶的组成元素有C、H、O、N，组成ATP 的元素有C、H、O、
N、P，故相同的元素有C、H、O、N，D 错误，故选D。
14．(2019·宁夏回族自治区吴忠市高三一轮联考)下列有关酶和ATP 的说法合理的是(
)
A．浆细胞的形成过程中酶的种类和数量会不断发生变化
B．ATP 分子中的两个高能磷酸键所含的能量相同，稳定性也相同
C．骨骼肌细胞吸收周围组织液中氧气的过程不消耗ATP，但需要酶
D．探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用时，一般用碘液检测实验结果
[解析]
B 淋巴细胞分化形成浆细胞的过程是基因选择性表达的结果，产生了不同的mRNA 和蛋白质，A 正确；
ATP 分子中的两个高能磷酸键所含的能量相同，但是远离A 的高能磷酸键很容易断裂和重新形成，B 错误；骨骼肌细
胞吸收周围组织液中氧气的方式是自由扩散，不需要载体、不需要能量，也不需要酶，C 错误；探究淀粉酶对淀粉和
蔗糖的作用时，一般用斐林试剂检测实验结果，D 错误。
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15．(2019·福建省龙岩市高三期末)下图为ATP 与ADP 相互转化示意图，有关叙述正确的是(
)
A．过程①②都可发生在线粒体和叶绿体中
B．过程①所需能量均来自有机物的氧化分解
C．过程②释放的能量可直接用于人体红细胞吸收葡萄糖
D．吸能反应一般与过程①相联系，放能反应一般与过程②相联系
[解析]
在线粒体和叶绿体中都有ATP 的合成与水解，A 正确；若ATP 的合成发生在叶绿体中，过程①所需能量
来自光能，若ATP 的合成发生在线粒体中，过程①所需能量来自有机物的氧化分解，B 错误；人体红细胞吸收葡萄糖
属于协助扩散，不需要消耗能量，没有ATP 水解，C 错误；ATP 的合成即过程①与放能反应有关，ATP 的水解即过
程②与吸能反应有关，D 错误。
二、非选择题
16．(2019·山东省潍坊市高三一模)酶是活细胞产生的一类有机物，在细胞代谢中发挥重要的作用。请回答与酶有
关的问题：
(1)真核细胞内酶的合成场所有_细胞核、核糖体__，细胞内酶的合成_能__(填“能”或“不能”)影响生物的性状。
(2)酶的特性可通过实验进行验证。现有质量分数为10%淀粉溶液、质量分数为10%蔗糖溶液、质量分数为10%
麦芽糖溶液、蔗糖酶溶液、清水；半透膜(只允许水分子通过)；长颈漏斗、烧杯、底部中央可放置半透膜的U 型管各
一个。请根据渗透作用的原理、选用一套装置设计实验，实验现象能支持酶的催化作用具有专一性，要体现等量原则
等实验设计的基本原则。请写出最合理的实验思路及实验预期。
_实验思路：在底部中央放置半透膜的U 型管两侧分别加入等量的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，再在两侧各加等量的
蔗糖酶溶液，适宜温度下一段时间后，观察两侧液面的变化。实验预期：蔗糖溶液一侧液面明显升高，则支持酶的催
化作用具有专一性。(或：麦芽糖溶液一侧液面明显降低，则支持酶的催化作用具有专一性。)__。
[解析]
(1)绝大多数酶是蛋白质，其合成场所是核糖体；少数酶是RNA，其合成场所是细胞核。酶可以通过影响
细胞代谢，从而影响生物的性状。(2)实验中渗透压的大小取决于溶质微粒的数目，因此与物质的量浓度有关。蔗糖酶
溶液可以分解蔗糖、不能分解淀粉、麦芽糖。实验思路是在放置半透膜的U 型管两侧放置不同的溶液，从而根据液面
的变化判断出酶的催化作用。但质量分数为10%淀粉溶液和质量分数为10%蔗糖溶液的溶质微粒数目不相等，即两者
的初始液面不一致。因此U 型管一侧放置适量的质量分数为10%蔗糖溶液、一侧放置等量的质量分数为10%麦芽糖
溶液，这样初始液面两者一致，然后在两侧各加等量的蔗糖酶溶液，适宜温度下一段时间后，观察两侧液面的变化。
若蔗糖溶液一侧液面明显升高，则支持酶的催化作用具有专一性。
17．(2019·江苏省盐城市高三期中)为探究影响酶活性的因素，某同学利用过氧化氢酶进行了下列三项实验。请回
答相关问题：
(1)在pH 为7 的条件下，取四支盛有等量过氧化氢溶液的试管，分别保温在0 ℃、30 ℃、60 ℃、90 ℃的恒温水
浴锅中，再滴加2 滴对应温度的肝脏研磨液探究温度对过氧化氢酶活性的影响。
该实验能获得正确结论吗？_不能__，理由是_高温下过氧化氢会大量分解__。
(2)在温度为37 ℃的条件下，取等量肝脏研磨液分别加入四支盛有等量过氧化氢溶液的试管中，再滴加盐酸或氢
氧化钠改变各试管pH 分别为3、5、7、9，以探究pH 对过氧化氢酶活性的影响。该实验能获得正确结论吗？_不能__，
理由是_控制pH 之前H2O2 已在酶的催化下分解__。
(3)利用新鲜的莴笋、菠菜、白菜叶片，进行如下实验：
Ⅰ.取5 g 新鲜莴笋叶片剪碎放入研钵，加入少量石英砂进行快速充分研磨。
Ⅱ.向研磨液中加入50 mL 蒸馏水并搅拌，再用纱布过滤，得到酶提取液。
Ⅲ.将酶提取液分别用pH 为4～10 的7 种缓冲液稀释2 倍，低温保存。
Ⅳ.用注射器吸取5 mL 3%的过氧化氢，将注射器中的气体排出，然后吸入5 mL 酶提取液，将针口处密封。
Ⅴ.室温下记录实验数据。
另取新鲜的菠菜、白菜叶片重复上述操作步骤。实验结果如图：
①该实验的自变量为_pH 和植物的种类__。
②步骤Ⅲ中稀释酶提取液降低了反应体系中的酶浓度，使_酶促反应速率(氧气生成速率)__减缓，有利于记录实验
数据。
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③该同学想进一步研究其他因素对过氧化氢酶活性的影响，最好选择_莴笋__叶片作为生物材料，并用pH 为_7__
的缓冲液稀释酶提取液。
[解析]
(1)过氧化氢在高温下能够大量分解，该实验条件下，不能通过氧气生成量判断是温度对酶活性的影响。
(2)取等量肝脏研磨液分别加入四支盛有等量过氧化氢溶液的试管中，酶已经催化过氧化氢分解了，再加入盐酸或
氢氧化钠改变各试管pH 值，不能判断pH 对过氧化氢酶活性的影响。(3)①通过实验分析该实验自变量为植物的种类
和pH。②步骤Ⅲ中稀释酶提取液降低了反应体系中的酶浓度，使酶促反应速率(氧气生成速率)减缓，有利于记录实验
数据。③该同学想进一步研究其他因素对过氧化氢酶活性的影响，最好选择莴笋叶片作为生物材料，因为不同pH 下，
莴笋的氧气生成量最高，且酶pH 为7 时酶活性最高。
专题四
光合作用与呼吸作用
考点
考情
1.光合作用的基本过程(Ⅱ)
2.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)
3.细胞呼吸(Ⅱ)
1.考查题型：选择题和非选择题。
2.呈现形式：文字题、曲线题、表格题等。
3.命题特点：(1)选择题：题干明确考查点，围绕该
考点，多角度考查。(2)非选择题：常结合实验考查
细胞呼吸和光合作用的影响因素、两者速率、物质
和能量的变化、物质的检测、相关计算和实验分析。
| 以图串知|
(1)高等生物都进行有氧呼吸，低等生物都进行无氧呼吸。(×)
(2)各种细胞进行有氧呼吸的主要场所都是线粒体。(×)
(3)细胞呼吸的结果如果没有水的产生，就一定是无氧呼吸。(√)
(4)及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害。(√)
(5)植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸。(√)
(6)人体细胞内O2/CO2 的比值，线粒体内比细胞质基质高。(×)
(7)磷酸是光反应中合成ATP 所需的反应物。(√)
(8)无氧呼吸不需要O2 的参与，该过程最终有[H]的积累。(×)
(9)光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与。(√)
(10)葡萄糖氧化分解为丙酮酸只发生在细胞有氧时。(×)
(11)若用含有18O 的水浇灌番茄，则番茄周围空气中含有18O 的物质有H18
2 O、18O2、C18O2。(√)
(12)光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变成热能和ATP。(×)
(13)叶绿体色素滤液细线浸入层析液，可导致滤纸条上色素带重叠。(×)
(14)叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越慢。(×)
(15)提取叶绿素时，加入少许CaCO3 能避免叶绿素被破坏。(√)
(16)提取叶绿素的实验中，研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分。(√)
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考向1
光合作用与细胞呼吸的过程及内在联系
真题回放
1．(2019·全国卷Ⅱ，2)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述
正确的是(
)
A．马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖
B．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来
C．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP
D．马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生
[解析]
马铃薯块茎细胞除了能进行有氧呼吸外，在缺氧条件下也能进行无氧呼吸。马铃薯块茎细胞进行无氧呼
吸时分解葡萄糖产生乳酸，A 项错误。马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段是分解葡萄糖产生丙酮酸，第二阶段是丙
酮酸在酶的催化作用下，转化成乳酸，B 项正确。无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，第二阶段不产生ATP，C 项错误。
储藏库中氧气浓度升高，会促进马铃薯块茎细胞的有氧呼吸，抑制无氧呼吸，乳酸产生量减少，D 项错误。
2．(2019·全国卷Ⅰ，3)将一株质量为20 g 的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40 g，其
增加的质量来自(
)
A．水、矿质元素和空气
B．光、矿质元素和水
C．水、矿质元素和土壤
D．光、矿质元素和空气
[解析]
根据光合作用的过程，植物产生的有机物主要来自空气中的CO2，另外植株增加的质量还来自对水和矿
质元素的吸收。光合作用过程中，光是光合作用进行的动力。
3．(2019·全国卷Ⅲ，4)若将n 粒玉米种子置于黑暗中使其萌发，得到n 株黄化苗。那么，与萌发前的这n 粒干种
子相比，这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为(
)
A．有机物总量减少，呼吸强度增强
B．有机物总量增加，呼吸强度增强
C．有机物总量减少，呼吸强度减弱
D．有机物总量增加，呼吸强度减弱
[解析]
正常情况下，干种子吸水萌发时，自由水含量不断增加，细胞代谢作用增强，呼吸强度增强，有机物不
断分解；当幼苗开始进行光合作用时，有机物含量会逐渐增加。根据题干中的提示“黑暗中”“黄化苗”可知，其不
能进行光合作用合成有机物，所以有机物总量减少。
4．(2018·天津卷)为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2 和O2 传感器的100 mL 锥形瓶中，加入40 mL 活化酵母
菌和60 mL 葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中的O2 和CO2 相对含量变化见下图。有关分析错误的
是(
)
A．t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降
B．t3 时，培养液中葡萄糖的消耗速率比t1 时快
C．若降低10 ℃培养，O2 相对含量达到稳定所需时间会缩短
D．实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色
[解析]
A 对：t1→t2，培养液中O2 相对含量下降，但与0→t1 段相比，下降幅度变小，故酵母菌的有氧呼吸速率
不断下降。B 对：t3 时，培养液中O2 相对含量比较低，酵母菌主要进行无氧呼吸；t1 时，培养液中O2 相对含量较高，
酵母菌主要进行有氧呼吸。t3 时无氧呼吸产生CO2 的速率与t1 时产生CO2 的速率近似相等，相同量的葡萄糖无氧呼吸
产生的CO2 量比有氧呼吸少，可见t3 时培养液中葡萄糖的消耗速率比t1 时快。C 错：由题意可知，曲线是在最适温度
下获得的，若降低10 ℃培养，则呼吸速率下降，O2 相对含量达到稳定所需时间会延长。D 对：因酵母菌在后期进行
了长时间的无氧呼吸，产生了酒精，故实验后的培养液滤液加入适量橙色的酸性重铬酸钾溶液后会变成灰绿色。
5．(2017·全国卷Ⅲ)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2 的释放)来绘制的。
下列叙述错误的是(
)
A．类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP 的合成
B．叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制
C．光合作用的作用光谱也可用CO2 的吸收速率随光波长的变化来表示
D．叶片在640～660 nm 波长光下释放O2 是由叶绿素参与光合作用引起的
[解析]
类胡萝卜素不吸收红光，A 错误；叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制，B 正确；
作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应来绘制的，因此可用CO2 吸收速率随光波长的变化来表示，C 正确；
叶绿素吸收640～660 nm 的红光，导致水光解释放氧气，D 正确。
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36
6．(2016·全国理综)下列关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是(
)
A．叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B．构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C．通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D．黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
[解析]
叶绿体中的色素易溶于有机溶剂，如乙醇、丙酮中，A 项正确；镁是叶绿素的组成元素，植物中的矿质
元素主要由根从土壤中吸收，B 项正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光(波长范围大约是390～760nm)，
而红外光是波长大于760nm 的光，紫外光是波长小于390nm 的光，C 项错误；光是叶绿素合成的必要条件，黑暗中
生长的植物幼苗叶片叶绿素合成受阻，从而使叶片表现出类胡萝卜素的黄色，D 项正确。
核心拓展
1．光合作用与细胞呼吸过程图解
(1)物质转变过程：
①物质名称：b：_O2__，c：_ATP__，d：_ADP__，e：_NADPH 或[H]__，f：_C5__；g：_CO2__；h：_C3__。
②生理过程及场所：
①
②
③
④
⑤
生理
过程
光反应
_暗反应__
有氧呼吸
第一阶段
有氧呼吸
第二阶段
有氧呼吸
第三阶段
场所
_叶绿体类
囊体薄膜__
_叶绿体基质__
_细胞质基质__
_线粒体基质__
_线粒体内膜__
(2)相应元素转移过程：(将“
”中的内容补充完整)
(3)能量转换过程：(填图)
2．外界条件变化时，C5、C3、[H]、ATP 等物质的量的变化模式图(据图填空)
(1)光照强度变化：
(2)CO2 浓度变化：
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3．光合作用与细胞呼吸过程中[H]和ATP 的来源和去向归纳
光合作用
有氧呼吸
[H]
来源
_H2O 光解__
有氧呼吸第一、二阶段
去向
_还原C3__
用于第三阶段还原O2
ATP
来源
光反应阶段产生
有氧呼吸第一、二、三阶段
去向
用于C3 还原供能
用于各项生命活动(植物C3 的还原除外)
4.从细胞器水平分析光合作用与细胞呼吸的关系
上图中表示O2 的是_②③⑥__；表示CO2 的是_①④⑤__，其中①表示净光合量，_①＋④__表示总光合量。
题型突破
题型1
考查细胞呼吸的过程及应用
1．(2019·吉林省辽源市高三期末)细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。下表中有关措施与对应的目的不恰当的是
(
)
选项
应用
措施
目的
A．
种子贮存
晒干
降低自由水含量，降低细胞呼吸
B．
乳酸菌制作酸奶
密封
加快乳酸菌繁殖，有利于乳酸发酵
C．
水果保鲜
零下低温
降低酶的活性，降低细胞呼吸
D．
栽种庄稼
疏松土壤
促进根有氧呼吸，利于吸收矿质离子
[解析]
种子的贮藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，从而使呼吸作用降至最低，以减少有机物的消耗，
A 正确；乳酸菌是严格厌氧的微生物，所以整个过程要严格密封，B 正确；水果保鲜的目的既要保持水分，又要降低
呼吸作用，所以低温是最好的方法，但温度不能太低，C 错误；植物根对矿质元素的吸收过程是一个主动运输过程，
需要能量和载体蛋白，植物生长过程中的松土，可以提高土壤中氧气的含量，有利于根细胞的有氧呼吸作用，从而为
生根吸收矿质离子提供更多的能量，D 正确。故选C。
2．(2018·全国Ⅲ，5)下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是(
)
A．植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸
B．食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失
C．有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸
D．植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP
[解析]
A 对：植物体的细胞呼吸在有光或无光条件下都可以进行，氧气充足时进行有氧呼吸，氧气缺少时进行
无氧呼吸。B 对：在食物链中，输入某一营养级的能量，一部分用于此营养级生物自身的生长、发育和繁殖等生命活
动，一部分则通过细胞呼吸以热能的形式散失。C 错：有氧呼吸的产物是水和CO2，无氧呼吸的产物是酒精和CO2 或
者是乳酸。D 对：有氧呼吸的三个阶段都有ATP 产生，光合作用的光反应阶段有ATP 产生。
3．(2019·湖南师大附中第一次月考)如图是为探究酵母菌细胞呼吸类型而设计的实验装置(酵母菌利用葡萄糖作为
能源物质)。下列有关实验装置和结果的分析，不正确的是(
)
A．通过装置l 仅能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸
B．通过装置2 液滴的移动情况可以探究出酵母菌是否进行无氧呼吸
C．如果装置1 中液滴左移，装置2 中液滴右移，说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
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D．装置2 中液滴可能向左移
[解析]
酵母菌有氧呼吸消耗O2 产生等体积的CO2，无氧呼吸不消耗O2 产生CO2，NaOH 溶液可吸收CO2，酵
母菌只进行无氧呼吸时装置1 中液滴不移动，进行有氧呼吸(或同时进行有氧呼吸与无氧呼吸)时装置1 中液滴向左移
动，液滴向左移动是有氧呼吸消耗O2 引起的，通过装置1 可以确定酵母菌是否进行有氧呼吸，无法确定有无无氧呼吸，
A 正确；装置2 中加入的清水不能吸收CO2，若酵母菌只进行有氧呼吸，液滴不移动，若酵母菌只进行无氧呼吸，液
滴右移，若有氧呼吸和无氧呼吸并存，液滴右移，装置2 可以用于探究酵母菌是否进行无氧呼吸，B 正确；若酵母菌
既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，则O2 的消耗量小于释放的CO2 量，装置2 中液滴向右移动，而装置1 中液滴左移，
C 正确；无论酵母菌进行何种呼吸，装置2 中液滴都不可能左移，D 错误。
生物呼吸类型判定实验设计
探究某生物材料的细胞呼吸类型(假设生物材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响)，某
同学设计实验装置如图，实验结果如下：
(1)若甲液滴左移，乙液滴不动，则只进行有氧呼吸。
(2)若甲液滴不动，乙液滴右移，则只进行无氧呼吸。
(3)若甲液滴左移，乙液滴右移，则既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。
(4)物理误差的校正：除将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料外其余均与乙装置相同。
题型2
考查光合作用的过程及有关实验
4．(2019·唐山一模)将叶绿体悬浮液置于适宜光照下，一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法正确的是(
)
A．可测定叶绿体悬浮液的净光合速率
B．向悬浮液中滴入少量NaHCO3 溶液，[H]含量下降
C．突然改用等强度红光照射，C3 含量上升
D．改变悬浮液中pH 对氧气释放无影响
[解析]
离体叶绿体释放出的氧气为实际光合作用产生的氧气，所以该实验可测定叶绿体悬浮液的总光合速率，A
错误；向悬浮液中滴加少量NaHCO3 溶液，使溶液中的CO2 浓度增加，生成的C3 增加，则C3 还原消耗的[H]增加，
导致叶绿体中的[H]含量下降，B 正确；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，突然改用等强度红光照射，光合作用的光反应
增强，生成的ATP 和[H]增多，使C3 的还原增加，导致叶绿体中的C3 含量下降，C 错误；改变悬浮液中pH，会影响
光合作用相关酶的活性，对氧气的释放造成影响，D 错误。
5．(2019·海南文昌中学联考)有研究表明，汞离子对植物的细胞膜、线粒体的嵴和叶绿体的类囊体有破坏作用。植
物受汞污染后(
)
A．有氧呼吸第二阶段减弱，导致第一、第三阶段减弱
B．有氧呼吸第三阶段减弱，第一、第二阶段不受影响
C．叶肉细胞的光反应速率下降，导致暗反应速率下降
D．根尖细胞吸收无机盐的能力下降，吸水能力不受影响
[解析]
有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中，第二阶段发生在线粒体基质中，第三阶段发生在线粒体内膜上，
所以汞污染后直接导致有氧呼吸的第三阶段减弱；根据化学平衡原理，汞污染后有氧呼吸第三阶段减弱，第一、第二
阶段也减弱；汞能破坏类囊体，而类囊体是植物光合作用光反应的场所，所以汞污染后光反应速率下降，使光反应为
暗反应提供的[H]和ATP 减少，导致暗反应速率下降；汞污染后，根尖细胞呼吸作用减弱，使其吸收无机盐的能力下
降，细胞液浓度下降，使得细胞吸水的能力也下降。
6．(2018·北京卷，3)光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP，
照光后DCIP 由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中(
)
A．需要ATP 提供能量
B．DCIP 被氧化
C．不需要光合色素参与
D．会产生氧气
[解析]
A 错：光反应阶段产生ATP，提供给暗反应利用。B 错：某些指示剂在氧化态或还原态时呈现不同颜色。
光反应过程中，可产生还原型辅酶Ⅱ，DCIP 由蓝色变为无色，说明其在还原型辅酶Ⅱ的作用下由氧化态变为还原态。
C 错：光反应阶段需要光合色素的参与。D 对：光反应阶段，水光解产生氧气。
辨析“光合作用”的4 个错混点
(1)误认为光合作用产生的[H]与呼吸作用产生的[H]是同一种物质：光合作用中产生的[H]为NADPH，呼吸作用中
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产生的[H]为NADH，两种[H]不是同一种物质。
(2)误认为光反应中产生的ATP 用于各种生命活动：光合作用光反应中产生的ATP 只被暗反应所利用，呼吸作用
中产生的ATP 可被除暗反应外的各项生命活动所利用。
(3)若同一植物处于两种不同环境中进行光合作用，甲一直光照10 分钟；乙光照5 秒，黑暗5 秒，持续20 分钟(甲、
乙光照时间都是10 分钟)，则光合作用制造的有机物：甲<乙(暗反应时间长)。
(4)CO2 中C 进入C3，但不进入C5，最后进入(CH2O)，C5 中C 不进入(CH2O)，可用放射性同位素标记法证明。
题型3
考查细胞呼吸和光合作用的内在联系及相关计算
7．(2019·山东省济宁二模)生物制氢有良好的发展前景，[H]在产氢酶的作用下可以产生H2，产氢酶对O2 敏感。
下面是利用生物制H2 的两种方法。
(1)真核生物绿藻在光照条件下可以产生H2。绿藻在光照条件下产生[H]的场所是_细胞质基质、线粒体、叶绿体__。
绿藻产H2 是生物代谢的一种调控结果，当细胞代谢活动平衡时，绿藻细胞内参与反应的C3 的含量_大于__(填“小
于”“大于”或“等于”)C5 的含量。产H2 会导致绿藻生长不良，请从光合作用物质转化的角度分析其原因_绿藻光反
应产生的[H]转变成H2，使参与暗反应的[H]减少，有机物生产量减少__。
(2)一些厌氧微生物在黑暗环境下，能将多种有机物发酵成各种有机酸，同时产生大量的H2。与上述绿藻制氢方法
相比，这种方法制H2 的优点是_不受光照条件限制、避免了氧气的干扰、产气量大__。在厌氧微生物产H2 过程中无氧
呼吸也会影响产氢酶的活性，其原因是：_厌氧菌无氧呼吸产生有机酸，导致溶液pH 降低，影响产氢酶的活性__。
[解析]
(1)真核生物绿藻在光照条件下，既进行光合作用又进行呼吸作用，两过程都产生[H]，因此绿藻在光照条
件下产生[H]的场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体。根据二氧化碳的固定的反应方程式可知，一个五碳化合物生成两
个三碳化合物，因此绿藻细胞内参与反应的C3 的含量大于C5 的含量。当细胞代谢活动平衡时，绿藻光反应产生的[H]
转变成H2，使参与暗反应的[H]减少，有机物生产量减少，因此H2 会导致绿藻生长不良。(2)一些厌氧微生物在黑暗环
境下，能将多种有机物发酵成各种有机酸，同时产生大量的H2。与上述绿藻制氢方法相比，这种方法制H2 的优点是
不受光照条件限制、避免了氧气的干扰、产气量大。厌氧菌无氧呼吸产生有机酸，导致溶液pH 降低，影响产氢酶的
活性，因此在厌氧微生物产H2 过程中无氧呼吸也会影响产氢酶的活性。
8．为探究光照强度对不同植物幼苗光合作用能力的影响，某研究小组将生长状况相同的不同植物的幼苗分成A、
B 两组，分别栽种在温度适宜、其他条件均相同的环境中，测定结果如图所示。回答下列问题：
(1)光照强度为150 lx 时，B 组幼苗的光合作用强度_等于__(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸作用强度，此时
叶绿体中ADP 的移动方向是_由叶绿体基质移向类囊体薄膜__。
(2)如果在光照强度为300 lx 的条件下培养这两组幼苗，则这两组幼苗的生长速率_相等__(填“相等”或“不相
等”)，理由是_光照强度为300_lx 时，A、B 两组幼苗的净光合速率相等(或积累的有机物量相等)__。
(3)当光照强度为1 500 lx 时，限制A 组幼苗光合作用强度的环境因素主要是_CO2 浓度__，此时若突然中断光照，
则叶绿体中C5 的含量将_减少__。
[解析]
(1)当光照强度为150 lx 时，B 组幼苗的放氧速率为0，说明此时B 组幼苗的光合作用强度等于呼吸作用
强度。ADP 产生于暗反应阶段，在光反应阶段被利用，所以当光照强度为150 lx 时，B 组幼苗叶绿体中的ADP 的移
动方向是由叶绿体基质移向类囊体薄膜。(2)分析题图可知，光照强度为300 lx 时，A、B 两组幼苗的净光合速率相等，
即积累的有机物量相等，所以在光照强度为300 lx 的条件下培养这两组幼苗时，这两组幼苗的生长速率相等。(3)当光
照强度为1 500 lx 时，A 组幼苗的放氧速率不再随光照强度的增加而增加，说明光照强度不再是限制因素，且由题可
知，幼苗所处环境的温度适宜，所以此时限制A 组幼苗光合作用强度的环境因素主要是CO2 浓度。此时若突然中断光
照，则光反应停止，不再产生[H]和ATP，C3 的还原过程受阻，而CO2 的固定仍在进行，仍在消耗C5，所以叶绿体中
C5 的含量将减少。
9．(2017·全国卷Ⅱ，29)下图是某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。
据图回答下列问题：
(1)图中①、②、③、④代表的物质依次是_O2、_NADP
＋、_ADP＋Pi、_C5，[H]代表的物质主要是_NADH(或还
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原型辅酶Ⅰ)。
(2)B 代表一种反应过程，C 代表细胞质基质，D 代表线粒体，则ATP 合成发生在A 过程，还发生在_C 和D(填“B
和C”“C 和D”或“B 和D”)。
(3)C 中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_在缺氧条件下进行无氧呼吸。
[解析]
(1)由图分析可知，图中①表示光合作用光反应阶段水光解的产物O2；②是生成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)
的反应物NADP
＋；③是生成ATP 的原料ADP＋Pi；④代表光合作用暗反应阶段参与固定CO2 的物质C5；图中[H]代
表的物质是呼吸作用过程中的还原型辅酶I(NADH)。(2)细胞中生成ATP 的场所除叶绿体外还有细胞质基质(C)和线粒
体(D)。(3)细胞质基质中的丙酮酸可以转化成酒精的原因是植物细胞缺氧，导致细胞进行无氧呼吸。
考向2
光合作用与细胞呼吸的影响因素及应用
真题回放
1．(2018·全国卷Ⅰ)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。
回答下列问题：
(1)当光照强度大于a 时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是_甲__。
(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是_甲__，判断的依据
是_光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净
光合速率下降幅度比乙大__。
(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是_乙__。
(4)某植物夏日晴天中午12：00 时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的_CO2__(填“O2”或“CO2”)
不足。
[解析]
(1)由曲线图可知，光照强度大于a 时，甲植物的净光合速率随着光照强度的增加而增加的幅度更大，说
明甲植物对光能的利用率较高。(2)当种植密度过大时，植株的叶片会相互遮挡，植株接受的光照强度减弱，导致植物
净光合速率下降。由曲线图可知，光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大。(3)由曲线图可知，在低光
照强度下，乙植物的净光合速率较高，在高光照强度下，乙植物的净光合速率明显低于甲植物，所以乙植物更适合在
林下低光照强度的环境下种植。(4)夏日晴天中午12 点，温度较高，部分气孔关闭，进入叶肉细胞的CO2 明显减少，
抑制了暗反应，导致叶片的光合速率明显降低。
2．(2018·全国卷Ⅱ)为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B 两种
叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：
(1)从图可知，A 叶片是树冠_下层__(填“上层”或“下层”)的叶片，判断依据是_A 叶片的净光合速率达到最大
时所需光照强度低于B 叶片__。
(2)光照强度达到一定数值时，A 叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光合速率降低的主要原
因是光合作用的_暗__反应受到抑制。
(3)若要比较A、B 两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素的过程中，常用的有机溶剂是_无水乙醇__。
[解析]
探究某种树木树冠上下层叶片的净光合速率，给出了来自树冠不同层的A、B 两种叶片的光照强度与净光
合速率的关系曲线图，图中也显示出A、B 两种叶片的呼吸速率。(1)根据题图中的曲线可知，A 叶片净光合速率最大
时，对应的光照强度约为1 200 μmol·m
－2·s
－1，B 叶片净光合速率最大时，对应的光照强度至少为2 000 μmol·m
－2·s
－1，
即A 叶片的净光合速率达到最大时所需的光照强度低于B 叶片，因此A 叶片位于树冠下层。(2)当光照强度达到一定
数值时，A 叶片的放氧速率不变，但净光合速率下降，原因可能是光合作用的暗反应受到抑制。(3)常用的提取叶绿素
的有机溶剂是无水乙醇。
3．(2018·全国卷Ⅲ)(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的_类囊体膜__上，该物质主要捕获可见
光中的_蓝紫光和红光__。
(2)植物的叶面积与产量关系密切。叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及
干物质积累速率之间的关系如图所示。由图可知：当叶面积系数小于a 时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物
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质积累速率均_增加__。当叶面积系数超过b 时，群体干物质积累速率降低，其原因是_群体光合速率不变，但群体呼
吸速率仍在增加，故群体干物质积累速率降低__。
(3)通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2 量相等时所需要的光照强度_低__(填
“高”或“低”)。
[解析]
(1)高等植物进行光合作用捕获光能的物质是色素，该物质分布在叶绿体的类囊体膜上，其捕获的光主要
是蓝紫光和红光。(2)由图中曲线可以看出，当叶面积系数小于a 时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累
速率都在增加；当叶面积系数超过b 时，群体光合速率不变，但群体呼吸速率增加，两者差值降低，故群体干物质积
累速率降低。(3)通常，阴生植物的光合速率和呼吸速率都比阳生植物低，因此与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸
收与呼吸作用放出的CO2 量相等时所需要的光照强度低。
核心拓展
1．影响光合速率的三大因素曲线分析(据图填空)
(1)原理：主要影响光反应阶段①_ATP 和[H]__的产生。
(2)分析P 点后的限制因素：
外因：②温度、CO2 浓度
内因：③色素的含量
、酶的数量和活性
(1)原理：影响暗反应阶段④_C3__的生成。
(2)分析P 点后的限制因素：
外因：⑤温度、光照强度
内因：⑥酶的数量和活性
(3)CO2 浓度过高会抑制植物的细胞呼吸，进而影响光合作用
主要影响⑦_暗反应__，通过影响⑧_酶的活性__而影响光合作用
2.密闭环境中一昼夜CO2 和O2 含量的变化分析(据图填空)
(1)光合速率等于呼吸速率的点是_C、E__。
(2)图甲中N 点低于虚线，该植物一昼夜表现为生长，其原因是_N 点低于M 点，说明一
昼夜密闭容器中CO2 浓度降低，即总光合量大于总呼吸量，植物生长__。
(3)图乙中N 点低于虚线，该植物一昼夜不能生长，其原因是_N 点低于M 点，说明一昼
夜密闭容器中O2 浓度减小，即总光合量小于总呼吸量，植物不能生长__。
3.自然环境中一昼夜植物光合作用曲线分析(据图填空)
(1)积累有机物时间段：_ce__段。
(2)制造有机物时间段：_bf__段。
(3)消耗有机物时间段：_Og__段。
(4)一天中有机物积累最多的时间点：_e__点。
(5)一昼夜有机物的积累量表示为：_SP—SM—SN__(SP、SM、SN 表示面积)。
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42
题型突破
题型1
以图形曲线形式考查光合作用与细胞呼吸作用的影响因素
1．(2017·全国卷Ⅰ)某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2 酶的活性显著高于野生型。
下图显示两者在不同光照强度下的CO2 吸收速率。叙述错误的是(
)
A．光照强度低于P 时，突变型的光反应强度低于野生型
B．光照强度高于P 时，突变型的暗反应强度高于野生型
C．光照强度低于P 时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度
D．光照强度高于P 时，限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2 浓度
[解析]
光照强度低于P 时，突变型的光合作用强度(光反应和暗反应强度)低于野生型，A 项正确；光照强度高于
P 时，突变型的光合作用强度(光反应和暗反应强度)高于野生型，B 项正确；光照强度低于P 时，限制突变型和野生型
光合速率的主要环境因素为横坐标所表示的因素，即光照强度，C 项正确；光照强度高于P 时，突变型光合速率随光
照强度的增大而增加，因此限制其光合速率的主要环境因素仍然为横坐标所表示的因素，即光照强度，D 项错误。
2．(2019·山东省菏泽市高三期末)在一定浓度的CO2 和适宜温度条件下，测定不同光照强度下放有某双子叶植物
叶片的密闭装置中CO2 的变化量，结果如图，则下列推论中正确的是(
)
A．光照强度为0klx 时，叶肉细胞产生ATP 的场所为细胞质基质
B．光照强度为1klx 时，光合作用吸收的CO2 多于呼吸作用释放的CO2
C．光照强度由5klx 增强到7klx 时，叶肉细胞中C3 的合成速率增大
D．光照强度为10klx 时，CO2 浓度和色素含量是限制植物光合作用速率的主要外因
[解析]
光照强度为0klx 时，叶肉细胞产生ATP 的场所为细胞质基质和线粒体，A 错误；表格中测得的CO2 变化
量是净光合作用，只要有光照，植物就进行光合作用，光照强度为1klx 时，容器内CO2 增多是因为呼吸作用大于光合
作用，B 错误；光照强度由5klx 增强为7klx 时，二氧化碳的吸收量增加，因此叶肉细胞中C3 化合物合成速率增大，
C 正确；光照强度由8klx 增强为10klx 时，CO2 量不变，此时光合作用强度等于呼吸作用强度，二氧化碳量为主要的
环境因素，限制植物光合作用速率的内因有色素的含量、酶的数量等，D 错误。故选C。
3．(2019·安徽六校联考)图甲表示在光照充足、CO2 浓度最适宜的条件下，温度对某植物实际光合速率和呼吸速率
的影响；图乙表示该植物在适宜条件下，光照强度对光合作用的影响。请据图回答下列问题：
(1)由图甲可知，与_光合__作用有关的酶对高温更敏感。30 ℃时，限制该植物光合作用速率的主要影响因素是_
色素和酶的数量(和种类)__。
(2)乙图中用_单位时间内氧气的释放量(或氧气的释放速率)__表示该植物的净光合作用速率。
(3)理论上，在温度为_30__ ℃时，该植物生长最快，此时该植物根部细胞中能产生ATP 的场所是_细胞质基质、
线粒体(或细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜)__。当温度变为40 ℃时，b 点将_右移__(填“左移”“右移”或“不
动”)。
(4)图甲中，当温度为25 ℃时，一天中至少需要_10__h 以上的光照才能使植物生长。
[解析]
本题考查的是酶、细胞呼吸和光合作用的相关内容。(1)据图甲分析，图甲中实线表示植物实际光合速率，
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虚线表示细胞呼吸速率。在高温时实际光合作用速率曲线比呼吸作用速率曲线下降得快，且光合速率最高点对应的温
度比呼吸速率最高点对应的温度低，说明与光合作用有关的酶对高温更为敏感；30 ℃时实际光合速率最大，在光照充
足和CO2 浓度适宜条件下，此时光合速率最高，此时限制光合速率的主要因素不是环境因素，而是细胞中的色素和酶
的数量。(2)据图乙曲线的纵坐标分析，植物的净光合作用速率可以用单位时间内氧气的释放量或氧气的释放速率表示。
(3)植物的净光合作用速率越大，植物生长越快，从图甲可以看出，当温度为30 ℃时，净光合速率最大；由于植物根
部细胞不能进行光合作用，此时根部细胞产生的ATP 来源于细胞呼吸，ATP 产生的场所是细胞质基质和线粒体；根据
图甲分析，当温度由30 ℃变为40 ℃时，植物实际光合速率降低，呼吸速率升高，净光合作用速率降低，则光的补偿
点升高，图乙中的b 点将右移。(4)据图甲分析，当温度为25 ℃时，实际光合速率为6，呼吸速率为2.5，净光合速率
为3.5，设一天至少光照x 小时植物才能生长，则有3.5x－(24－x)×2.5≥0，解得x≥10 h。
高考常考的植物“三率”(总光合速率、净光合速率、呼吸速率)问题归纳
(1)植物“三率”间的内在关系
①呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值(CO2 释放量或O2 吸收量)。
②净光合速率：植物绿色组织在“有光”条件下测得的值——小室内CO2 减少(或增加)量或小室内O2 增加(或减
少)量。
③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
(2)植物“三率”的常用表示方法
在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2 增加量、CO2 减少量或有机物的增加量，用于
表示净光合速率，而真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。表示方法如下表。
项目
表示方法
净光合速率
CO2 吸收量或小室中CO2 减少量、O2 释放量或小室中O2 增加量、
C6H12O6 积累量
真正光合速率
CO2 固定量、O2 产生量或叶绿体CO2 吸收量或叶绿体O2 释放量、
C6H12O6 制造量
呼吸速率(遮光
条件下测得)
CO2 释放量、O2 吸收量或线粒体CO2 释放量或线粒体O2 吸收量、
C6H12O6 消耗量
题型2
光合作用与呼吸作用中的实验探究与生产应用
4．(2019·西安一模)为研究种植密度较高的玉米田中去叶对单株和群体产量的影响，研究者选取开花后3 天的植株
进行处理，从顶部去除不同数量叶片，每隔13 天测定穗位叶的叶绿素含量和光合速率(代表单株产量)，同时在一定面
积的样方中测定群体光合速率(代表群体产量)。
(注：穗位叶位于植株中下部，其生长状况直接影响玉米籽粒中有机物的积累量)
(1)叶绿素分布于叶绿体的_类囊体薄膜__上，光反应阶段产生的ATP 和[H]将直接参与暗反应阶段中_C3 的还原__
过程，进而形成有机物。
(2)由图甲可知，去叶13 天测定时，穗位叶的叶绿素含量随着_去叶程度的增强(或去叶数量的增多)__而增大。本
实验中，穗位叶的叶绿素含量始终高于空白对照组的处理为_去除2 片叶__。
(3)由图乙可知，随顶部去除叶片数量增加，_单株__的光合速率持续增加，原因可能是穗位叶获得的光照和CO2
更充足。已知其他叶片的光合产物能补充穗位叶生长和玉米籽粒发育所需，若去除顶部叶片过多，可导致穗位叶和玉
米籽粒的有机物_输入量__降低，使其积累的有机物减少，造成减产。
(4)为了确认穗位叶的光合产物是否因为向遮光叶片运输而导致减产，可进一步设计实验：对玉米植株顶部2 片叶
遮光处理；用透明袋包住穗位叶，不影响其正常生长。实验时向包住穗位叶的透明袋中通入_14CO2(或C18O2、带有放
射性标记的CO2)__，其他生长条件适宜，一段时间后检测_顶部2 片遮光叶片是否有放射性__。
[解析]
本题考查影响光合作用速率的环境因素的相关内容。(1)叶绿素分布于叶绿体的类囊体薄膜上；光反应阶
段产生的ATP 和[H]将直接参与暗反应阶段中C3 的还原过程，进而形成有机物。(2)由图甲可知，去叶13 天测定时，
穗位叶的叶绿素含量随着去叶程度的增强(或去叶数量的增多)而增大；由图甲可知，本实验中，穗位叶的叶绿素含量
始终高于空白对照组的处理为去除2 片叶。(3)由图乙可知，随顶部去除叶片数量增加，单株的光合速率持续增加，原
因可能是穗位叶获得的光照和CO2 更充足；已知其他叶片的光合产物能补充穗位叶生长和玉米籽粒发育所需，若去除
顶部叶片过多，可导致穗位叶和玉米籽粒的有机物输入量降低，使其积累的有机物减少，造成减产。(4)利用同位素标
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记法可追踪植物体内物质的转运情况，实验时向包住穗位叶的透明袋中通入带有放射性标记的CO2，其他生长条件适
宜，一段时间后检测顶部2 片遮光叶片是否有放射性。保证顶部2 片叶不能进行光合作用合成有机物，如果一段时间
后检测顶部2 片遮光叶片有放射性，说明穗位叶的光合产物会向遮光叶片运输，从而导致减产；如果没有放射性，则
相反。
5．(2019·江苏省宿迁市高三期末)下图1 为全光照和不同程度遮光处理对拟南芥植株光合作用的影响结果。图2 为
拟南芥植株光合速率、呼吸速率随温度变化曲线图。请据图回答：
(1)图1 中10%遮光处理，叶绿素含量增加，其中_叶绿素a__含量增加更多，叶片对_红(橙)光或蓝紫光__吸收能
力显著增强。50%遮光处理，叶绿素含量继续增加，但净光合速率明显下降的原因是_光照强度减弱，光合速率下降__。
(2)当遮光比例约达到_90%__时，该植株光合作用的速率等于呼吸作用的速率。
(3)图2 温度在0～5 ℃之间，该植物幼苗细胞产生ATP 的场所是_细胞质基质、线粒体、叶绿体__。
(4)图2 温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为_20_℃__。
(5)图2 限制CD 段CO2 吸收速率的主要环境因素是_光照、温度__，图中_D__点光合作用制造的有机物最多。
[解析]
(1)图1 中10%遮光处理，叶绿素含量增加，叶绿素a/b 比例也增加，说明叶绿素a 含量增加更多，叶片
对红(橙)光或蓝紫光吸收能力显著增强。50%遮光处理，叶绿素含量继续增加，但净光合速率明显下降的原因是光照
强度减弱，光反应阶段减弱，光合速率下降。(2)净光合速率为0 时，该植株位于光补偿点，光合作用强度等于细胞呼
吸强度时的光照强度，遮光比例约达到90%。(3)图2 温度在0～5 ℃之间，该植物幼苗从空气中吸收氧气，说明进行
呼吸作用，产生ATP 的场所有细胞质基质和线粒体，并且氧气的消耗量在逐渐减少，说明此时也在进行光合作用，产
生ATP 的场所是叶绿体。(4)在低于20 ℃时，呼吸作用和光合作用均未达到饱和，超过20 ℃时，呼吸作用继续增加，
光合作用饱和，因此为获得最大经济效益，应控制的最低温度为20 ℃。(5)图2 限制CD 段CO2 吸收速率的主要环境
因素是光照、温度，图中D 点光合作用制造的有机物最多。
6．(2016·全国卷Ⅲ)为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A 品种小麦光合作用的影响，某研究小组将
生长状态一致的A 品种小麦植株分为5 组，1 组在田间生长作为对照组，另4 组在人工气候室中生长作为实验组，并
保持其光照和CO2 浓度等条件与对照组相同，于中午12：30 测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所
示：
对照组
实验组一
实验组二
实验组三
实验组四
实验
处理
温度/ ℃
36
36
36
31
25
相对湿度/%
17
27
52
52
52
实验
结果
光合速率
/mgCO2·dm
－2·h
－
1
11.1
15.1
22.1
23.7
20.7
回答下列问题：
(1)根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是_湿度(或答相对湿度)__；其依据是在
相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大
；并可推测，_增加__(填“增加”或“降低”)麦田环境的相对
湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。
(2)在实验组中，若适当提高第_四__组的环境温度能提高小麦的光合速率，其原因是_该实验组的环境温度未达到
光合作用的最适温度__。
[解析]
(1)通过表中数据可知，对照组、实验组一和实验组二的温度条件相同，相对湿度不同，且随着相对湿度
增大，光合速率明显增加；而实验组二、三、四的相对湿度相同，温度依次降低，但光合速率变化不明显，故中午时
对小麦光合速率影响较大的环境因素是相对湿度。增加麦田环境的相对湿度可提高光合速率，推测其能降低小麦光合
作用“午休”的程度。(2)实验组二、三、四在相对湿度相同的情况下，环境温度为31 ℃时光合速率最大，说明环境
温度为25 ℃时没有达到光合作用的最适温度，由于温度对酶活性有影响，因此适当提高实验组四的环境温度能提高小
麦的光合速率。
光合作用和呼吸作用相关实验题的应答策略
光合作用和呼吸作用实验应依照如下步骤进行：
第一步，阅读题干，明确实验目的；第二步，理解装置图(注意光合速率与呼吸速率装置图的异同)，明确实验原
理(结合光合作用和呼吸作用的过程及影响因素)；第三步，结合试题要求分析确定答案；第四步，若试题的结果分析
中要求绘制曲线或表格，要注意掌握相应的方法，如对于曲线，不要忘记横、纵坐标的含义(有时还要注意单位)，而
对于表格，则不要忘记名称、行和列的含义等。
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一、选择题
1．(2019·九师联盟高三检测)呼吸熵(RQ)是指生物体在同一时间内，氧化分解时释放二氧化碳量与吸收氧气量的
比值。下图是部分有机物完全氧化分解时的呼吸熵。下列叙述错误的是(
)
A．长期多食而肥胖的人，RQ 值最接近于1
B．与正常人相比，长期患糖尿病的人RQ 值会增大
C．叶肉细胞缺氧时的RQ 值高于氧气充足时的RQ 值
D．脂肪因O 含量低而C、H 含量高，故其RQ 值低于1
[解析]
肥胖、营养过剩说明糖类过多，部分糖类转化为脂肪，此时主要由葡萄糖供能，RQ 值最低为1，A 正确；
与正常人相比，糖尿病患者葡萄糖的利用发生障碍，机体主要靠脂肪供能，因此RQ 值在0.70 左右，B 错误；植物叶
肉细胞进行无氧呼吸只释放二氧化碳，不吸收氧气，RQ 值非常高，而进行有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖，RQ 值
为1，C 正确；呼吸熵是释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值，而脂肪中碳、氢比例高于葡萄糖，氧比例低于葡萄糖，
同质量的脂肪氧化分解消耗的氧气多于葡萄糖，因此呼吸熵更低，D 正确。
2．(2019·山东省临沂市生物二模)在细胞有氧呼吸过程中，2,4－二硝基苯酚(DNP)能抑制ATP 合成过程，但对水
的生成没有影响。下列叙述正确的是(
)
A．DNP 不会影响有氧呼吸的第一阶段
B．DNP 主要在线粒体基质中发挥作用
C．DNP 作用于肌细胞时，线粒体内膜上散失的热能将增加
D．DNP 能抑制人体血液中葡萄糖进入红细胞，进而抑制细胞有氧呼吸过程
[解析]
有氧呼吸的第一阶段会有少量ATP 的合成，DNP 能抑制ATP 合成过程，所以DNP 会影响有氧呼吸的第
一阶段，A 错误；有氧呼吸过程中第三阶段合成ATP 最多，是在线粒体内膜上进行的，B 错误；DNP 作用于肌细胞时，
线粒体内膜上散失的热能将增加，C 正确；葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，不需要ATP，所以DNP 对其没有
影响，D 错误。
3．(2019·福建省龙岩市高三期末)下列关于细胞呼吸原理的应用叙述正确的是(
)
A．被锈钉扎伤后，破伤风杆菌容易在伤口表面大量繁殖
B．稻田定期排水，可防止幼根因缺氧导致乳酸中毒变黑、腐烂
C．中耕松土可促进根细胞的有氧呼吸，从而促进根细胞对无机盐的吸收
D．用透气的消毒纱布包扎伤口，可为伤口细胞提供足够的氧气促进伤口愈合
[解析]
破伤风杆菌是厌氧性细菌，被锈钉扎伤后，伤口深处为无氧环境，容易在伤口深处大量繁殖，扎伤后应
及时注射破伤风疫苗，A 错误；稻田不定期排水，根部形成无氧环境，幼根因缺氧导致酒精产生，根会中毒变黑、腐
烂，B 错误；中耕及时松土，避免土壤板结，可促进根细胞的有氧呼吸，C 正确；用透气的消毒纱布包扎伤口，可避
免厌氧微生物的大量繁殖，D 错误。
4．(2019·福建省龙岩市高三期末)下表是探究某环境因素对酵母菌细胞呼吸方式影响的实验结果，下列叙述错误的
是(
)
氧浓度(%)
a
b
c
d
产生CO2 量(mol)
9
12.5
15
30
产生酒精量(mol)
9
6.5
6
0
A．氧浓度为a 时，酵母菌在细胞质基质中进行无氧呼吸
B．氧浓度为b 时，酵母菌在线粒体中产生了6 mol 二氧化碳
C．氧浓度为c 时，酵母菌在线粒体内膜上消耗了9 mol 的氧气
D．氧浓度为d 时，酵母菌在线粒体内氧化分解了5 mol 的葡萄糖
[解析]
氧浓度为a 时，产生CO2 量＝产生酒精量，酵母菌只进行了无氧呼吸，场所在细胞质基质，A 正确；氧
浓度为b 时，无氧呼吸产生的CO2 的量为6.5 mol，则有氧呼吸产生的CO2 的量为12.5－6.5＝6 mol，产生CO2 的场
所是线粒体基质中，B 正确；氧浓度为c 时，无氧呼吸产生的CO2 的量为9 mol，则有氧呼吸产生的CO2 的量为15－
9＝6 mol，有氧呼吸产生的CO2 的量与消耗的O2 量相同，消耗O2 的场所是线粒体内膜，C 正确；氧浓度为d 时，酵
母菌只进行有氧呼吸，产生的CO2 为30 mol，则消耗了5 mol 的葡萄糖，葡萄糖不在线粒体内氧化分解，是在细胞质
基质中，D 错误。
5．(2019·山东省潍坊市高三一模)下列关于光合作用的叙述，错误的是(
)
A．鲁宾和卡门用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自水
B．一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光
C．在暗反应阶段，C3 可被[H]还原为C5 和糖类
D．温度的变化不会影响光合作用的光反应阶段
[解析]
鲁宾和卡门用同位素标记法标记水中的氧和二氧化碳中的氧，证明了光合作用释放的氧气来自水，A 正
确。一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，B 正确。根据光合作用过程，在暗反应阶段，C3 可被[H]还原为
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C5 和糖类，C 正确。光合作用的光反应阶段需要酶的参与，温度会通过影响酶的活性，从而影响光合作用的光反应阶
段，D 错误。
6．(2019·江苏省宿迁市高三期末)下图是绿色植物叶肉细胞中光合作用与有氧呼吸及其关系的图解，其中甲～丁表
示相关过程，a～e 表示相关物质。据图判断下列说法正确的是(
)
A．若增加光照强度，则乙过程中C3 含量增加
B．a 中的O 全部来自氧气，H 中全部来自葡萄糖
C．该细胞白天进行甲和乙过程，夜晚进行丙和丁过程
D．乙中[H]被消耗的过程伴随ATP 含量的减少，丁中[H]被消耗的过程中伴随ATP 含量的增加
[解析]
若增加光照强度，光反应产生[H]和ATP 增加，会促进暗反应C3 转化为糖类，则乙过程C3 含量下降，A
错误；a 中的O 全部来自氧气，H 中全部来自葡萄糖和水，B 错误；丙和丁过程代表呼吸作用，白天夜晚都进行，C
错误；乙暗反应中[H]被消耗的过程伴随ATP 含量的减少，是光合作用将不稳定的化学能转化为稳定的化学能储存，
丁有氧呼吸的第二和第三阶段中，[H]和氧气结合生成水，同时释放大量的能量，ATP 含量的增加，D 正确。
7．(2019·安徽省合肥市生物二模)如图所示，将对称叶片左侧遮光右侧曝光，并采用适当的方法阻止两部分之间的
物质和能量的转移。在适宜光照下照射12 小时后，从两侧截取同等单位面积的叶片，烘干称重，分别记为a 和b(单位：
g)。下列相关叙述正确的是(
)
A．a
12所代表的是该叶片的呼吸速率
B．b
12所代表的是该叶片的光合速率
C．b＋a
12
所代表的是该叶片净光合速率
D．b－a
12
所代表的是该叶片真正光合速率
[解析]
a＝叶片原重量－呼吸消耗，A 错误；b＝叶片原重量＋总光合作用－呼吸消耗，B 错误；无法计算该叶片
的净光合速率，C 错误；b－a 表示光合作用合成有机物的总量，所以b－a
12
所代表的是该叶片真正光合速率，D 正确。
8．(2019·浙江省绍兴市柯桥区生物模拟)卡尔文等人在小球藻培养液中通入14CO2，再给予不同的光照时间后，从
小球藻中提取并分析放射性物质。预测实验结果是(
)
A．光照时间越长，三碳化合物的积累越多
B．光照时间越长，五碳化合物的积累越多
C．光照时间越长，带有放射性的物质种类越多
D．无论光照时间长短，放射性物质都会集中分布在类囊体膜上
[解析]
光合作用过程中，由C 元素的转移途径可知，C5 与C3 是一个循环过程，正常情况下，会保持相对平衡的
状态，光照时间延长不会是使三碳化合物积累更多，A 错误；光合作用过程中，由C 元素的转移途径可知，C5 与C3
是一个循环过程，正常情况下，会保持相对平衡的状态，光照时间延长不会是使五碳化合物积累更多，B 错误；由C
元素的转移途径可知，二氧化碳中的C 元素先与五碳化合物结合形成三碳化合物，然后又进入有机物和五碳化合物，
如果时间过长，有机物还会转变成蛋白质，脂肪等，因此随时间的延长产生的放射性物质的种类越多，C 正确；类囊
体膜进行光反应阶段，二氧化碳的固定和还原是在叶绿体基质中进行的，如果光照时间短，类囊体膜上无放射性，D
错误。
二、非选择题
9．(2019·福建省南平市生物二模)某课题组研究不同浓度NaCl 溶液对茄子幼苗光合作用的影响，实验结果如表所
示(检测期间细胞的呼吸强度没有显著变化)。请回答：
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指标
NaCl 浓度
(mmol·L
－1)
净光合速率/
(μmol·m
－2·s
－1)
胞间CO2 浓度/
(mmol·m
－2·s
－1)
气孔导度/
(mmol·m
－2·s
－1)
0
10.04
374.92
336.17
15
9.90
338.98
320.63
65
9.30
401.90
268.92
115
6.69
473.09
241.02
165
5.65
588.18
182.17
注：气孔导度描述气孔开放程度，气孔导度越大，气孔开放程度越大。
(1)胞间CO2 进入叶绿体后，与_C5__结合而被固定，再被还原生成有机物。
(2)净光合速率可以通过测定一定时间内_O2__的释放量来计算。
(3)据表中指标分析，NaCl 浓度为0～15 mmol·L
－1，气孔导度_降低__，导致_叶肉细胞二氧化碳供应减少影响暗
反应__，净光合速率降低；NaCl 浓度为65～165 mmol·L
－1，气孔导度并不是影响净光合速率降低的主要因素，依据
是_气孔导度下降，胞间二氧化碳浓度却升高__。
(4)若想进一步研究不同浓度NaCl 溶液对叶片光合色素的种类和含量的影响，可从各组选取等量叶片，提取并用
纸层析法分离色素，观察比较各组色素带的_数量、颜色、宽度__(写出两点)。
[解析]
(1)在光合作用过程中二氧化碳进入叶绿体后可以与五碳化合物结合被固定为三碳化合物，再被还原生成
有机物。(2)净光合速率可以通过测定单位时间内氧气的释放量来表示。(3)据表分析可知，NaCl 浓度为0～15 mmol·L
－1，气孔导度降低，导致叶肉细胞光合作用的二氧化碳供应减少，使暗反应减慢，最终导致净光合速率降低。NaCl 浓
度为65～165 mmol·L
－1，气孔导度下降，胞间二氧化碳浓度却升高，说明气孔导度并不是影响净光合速率降低的主要
因素。(4)要研究不同浓度NaCl 溶液对叶片光合色素的种类和含量的影响，需要提取并用纸层析法分离色素，观察比
较各组色素带的数量、颜色、宽度。
10．(2019·福建省莆田市生物二模试卷)我国科学家袁隆平院士带领的研究团队在迪拜成功试种沙漠海水稻，该海
水稻具有较强的耐盐碱能力。某研究小组用海水稻为材料进行了一系列实验，并根据实验测得的数据绘制曲线如图1、
图2 所示。回答下列问题：
(1)本实验的目的是_探究NaCl 溶液浓度和光照强度对海水稻光合速率的影响__。
(2)该海水稻进行光合作用时，叶绿体中ATP 的转移方向是_类囊体薄膜到叶绿体基质__。
(3)用NaCl 溶液处理后，推测海水稻光合速率下降的原因可能是_(NaCl 溶液处理后，)海水稻根部细胞液浓度低于
外界溶液浓度，细胞失水导致植株气孔开放度下降，导致CO2 吸收量减少，从而使光合速率下降__。
(4)图1 中，A、B、C 三组海水稻经NaCl 溶液处理后，短时间内叶绿体基质中C3 含量最多的是_A__组；图2 中，
限制丙组海水稻光合速率的主要环境因素是_光照强度__。
[解析]
(1)实验是为了探究高盐条件对植物光合速率的影响，结合题图可知实验自变量有NaCl 浓度和光照强度，
因此本实验的目的是探究NaCl 溶液浓度和光照强度对海水稻光合作用速率的影响。(2)该海水稻进行光合作用时，光
反应阶段产生ATP 提供给暗反应阶段，因此叶绿体中ATP 的转移方向是类囊体薄膜到叶绿体基质。(3)用NaCl 溶液
处理后，海水稻光合速率发生变化，可能是NaCl 溶液处理后，海水稻根部细胞液浓度低于外界溶液浓度，细胞失水
导致植株气孔开放度下降，CO2 吸收量减少，从而使光合速率下降。(4)NaCl 溶液处理后，A、B、C 三组海水稻光合
作用都下降，说明此时植物细胞液浓度低于NaCl 溶液浓度，三组植物细胞都失水，引起气孔开放度下降，导致CO2
吸收量下降，NaCl 溶液浓度越高，气孔开放度越低，CO2 吸收量越低。CO2 吸收量下降，与C5 固定产生的C3 含量降
低，因此A、B、C 三组叶绿体基质中C3 含量的大小关系是A 组＞B 组＞C 组。图2 中，用200 mmol/L NaCl 处理后，
100 LX 光照组光合速率基本不变，说明200 mmol/LNaCl 起CO2 吸收量减少后不影响光合速率，说明CO2 供应量不
是光合作用的限制因素，故该组光合作用的限制因素很可能是光照强度，而不是CO2 浓度。
11．(2019·甘肃省武威市第一中学高三期末)选取某植物幼苗进行了无土栽培实验，下图为该幼苗的光合速率、呼
吸速率随温度变化的曲线图，请分析回答相关问题：
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(1)A 点时叶肉细胞中O2 的移动方向是_从叶绿体移向线粒体__。研究者用含18O 的葡萄糖追踪根细胞有氧呼吸中
的氧原子，其转移途径是_葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳__。
(2)据图分析，光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度_高__，温室栽培该植物，为获得最大经济效益，
应控制的最低温度为_20__ ℃。
(3)图中_B、D__点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍。
(4)研究者分别用12%的氧气和22%的氧气对两组幼苗的根系进行持续供氧。一段时间后，测得用12%的氧气处
理植株的干重显著低于另一组，原因是_根系呼吸速率下降，影响根对无机盐的吸收，使光合作用固定的有机物减少__。
(5)为了探究不同条件对植物光合速率和呼吸速率的影响，用8 株各有20 片叶片、大小长势相似的某盆栽植株，
分别放在密闭的玻璃容器中，在不同条件下利用传感器定时测定密闭容器中二氧化碳的含量。实验结果统计如下表：
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
温度( ℃)
10
10
20
20
30
30
40
40
光照强度(lx)
1 000
0
1 000
0
1 000
0
1 000
0
12 小时后CO2
变化量(g)
－0.5
＋0.1
－1.5
＋0.4
－3.0
＋1.0
－3.1
＋0.8
(注：“＋”表示环境中二氧化碳增加；“－”表示环境中二氧化碳减少)
①用编号为2、4、6、8 的装置可构成一个相对独立的实验组合，该实验组合的目的是探究_温度对植物呼吸作用
速率的影响__。由表可知，植物呼吸作用和光合作用最强的分别是第_6、5__编号组实验。
②在编号为1 的装置中，叶肉细胞叶绿体中ATP 的移动方向是_基粒(类囊体薄膜)→(叶绿体)基质__。
③现有一株某植物的叶黄素缺失突变体，将其叶片进行了红光照射光吸收测定，与正常叶片相比，实验结果是光
吸收差异_不__(“不”或“非常”)显著。
[解析]
(1)图中幼苗从空气中吸收的CO2 量表示净光合速率，呼吸作用O2 的消耗量代表呼吸速率，净光合速率＝
实际光合速率－呼吸速率，A 点时幼苗从空气中吸收的CO2 量为0，说明实际光合速率与呼吸速率相等，此时，叶肉
细胞中O2 的移动方向是从叶绿体移向线粒体。在有氧呼吸的过程中，葡萄糖中氧的转移途径是：葡萄糖→丙酮酸→二
氧化碳。(2)图示显示，在0～30 ℃的范围内，幼苗的呼吸作用O2 的消耗量随着温度的升高而升高，而幼苗从空气中
吸收的CO2 量在20 ℃时已达到最大值，由此说明光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度高；净光合速率最
大时有机物积累最多，最有利于植物生长，所以，温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为20 ℃。
(3)图中的两条曲线相交于B、D 两点，即在B、D 两点时，净光合速率＝呼吸速率，又因净光合速率＝实际光合速率
－呼吸速率，所以图中B、D 两点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍。(4)幼苗的根系吸收无机盐离
子的过程是一个主动运输的过程，所消耗的能量主要由有氧呼吸提供。与用22%的氧气处理组相比，用12%的氧气处
理的植株，根部供氧速率下降，导致根系呼吸速率下降，产生的能量少，影响根对Mg2＋等无机盐的吸收，缺Mg2＋直
接影响幼苗叶绿素的合成，从而导致植物体光合作用速率下降，使光合作用固定的有机物减少，所以，一段时间后，
测得用12%的氧气处理植株的干重显著低于用22%的氧气处理的一组。(5)①编号为2、4、6、8 的装置所处的环境温
度不同，光照强度均为0，据此推知，该实验组合的目的是探究温度对植物呼吸作用速率的影响；12 小时后，第6 组
的密闭容器中二氧化碳的增加量最大，说明呼吸作用最强。编号为1、3、5、7 的装置所处的环境温度不同，光照强度
均为1 000 lx，据此推知，该实验组合的目的是探究温度对植物光合作用速率的影响，表格中密闭容器中二氧化碳的变
化量即净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率；12 小时后，1、3、5、7 组的实际光合速率分别为：0.5＋0.1＝0.6 g、
1.5＋0.4＝1.9 g、3.0＋1.0＝4.0 g、3.1＋0.8＝3.9 g，说明第5 组光合作用最强。②在编号为1 的装置中，叶肉细胞叶绿
体中的ATP 产生于光反应阶段，消耗于暗反应阶段，光反应的场所是类囊体薄膜，暗反应的场所是叶绿体基质，因此，
叶肉细胞叶绿体中ATP 的移动方向是：基粒(类囊体薄膜)→(叶绿体)基质。③叶黄素主要吸收蓝紫光，因此，将叶黄
素缺失突变体的叶片进行了红光照射光吸收测定，与正常叶片相比，实验结果的光吸收差异不显著。
微专题一
热点高考题型
——细胞代谢
坐标曲线类题目
曲线类题目对光合作用和细胞呼吸常见的考查形式有两大类，一是综合考查设置在密闭环境中植物的光合作用和
细胞呼吸；二是综合考查设置在开放环境中植物的光合作用和细胞呼吸。解答此类题目时要明确坐标轴含义，注意曲
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49
线的起点、终点、转折点，弄清曲线的含义和影响条件，理解其中蕴含的原理。
典例1 研究人员在密闭广口瓶中用二氧化碳缓冲液培养小球藻，在适宜温度条件下，先给予6 h 适宜光照
然后再置于黑暗条件下6 h，溶液pH 的变化情况如图所示。回答下列有关问题：
(1)AC 段与CE 段比较，小球藻细胞中直接产生ATP 的不同部位是_叶绿体中类囊体薄膜__。
(2)AB、BC 段的斜率不同，造成这种差异的主要影响因素是pH 的变化会影响_二氧化碳浓度和酶活性__。
(3)在小球藻的叶绿体基质中，AB、BC、CD 对应的时间段中_CD__时间段内C3 的相对含量最多。
(4)研究人员增大二氧化碳缓冲液的浓度(仍将pH 调到7)，结果发现小球藻的光合速率并没有提高反而降低，造成
该现象的主要原因可能是_二氧化碳缓冲液的浓度过高，导致细胞失水__。
(5)如果继续延长实验时间，最终细胞中产生二氧化碳的主要场所是_细胞质基质__。
一、学题型技法
解答坐标曲线数据类题目一般采用“曲线分合法”分析，即“读轴——看线——综合”的三步曲：
技法应用
审题
破题
读轴识变
量
横轴
自变量：光照的有无。0～6 h 光照，小球藻进行光合作用和细
胞呼吸；6～12 h 黑暗，小球藻只进行细胞呼吸
纵轴
因变量：培养液pH 的变化。CO2 缓冲液的作用是为光合作用
提供CO2，而不是维持pH 不变
看线理关
系
分析曲线
变化趋势
在0～6 h 内，随着光照时间延长，溶液pH 逐渐升高；在6～
12 h 内，随黑暗时间延长，溶液pH 逐渐下降
综合求突
破
结合问题
综合分析
在光照时，溶液pH 升高的原因是小球藻光合作用>细胞呼吸，
溶液中CO2 减少；pH 会影响酶的活性，因此BC 段较AB 段
光合速率减慢；黑暗中，溶液pH 降低的原因是小球藻只进行
细胞呼吸，释放CO2
二、学答题策略
1．先稳解基础小题——保住分
第(1)(2)(5)题难度较低，由题干信息可知，在前6 个小时，植物同时进行光合作用和呼吸作用，后6 个小时内只进
行呼吸作用，由图可明确本实验的自变量为是否进行光照，因变量是溶液中pH 的变化。影响光合作用的环境因素包
括光照强度、温度、二氧化碳浓度等，图中曲线表示pH 对光合作用的影响。只要通过分析曲线，并联系有氧呼吸与
无氧呼吸、光反应与暗反应的场所，及pH 对酶活性的影响等知识便可准确作答。
2．再慎推难度小题——创满分
第(3)(4)题有一定难度，考查角度较新颖。(3)题需要正确分析AB、BC、CD 段不同的原因，并掌握光合作用各阶
段的物质变化。(4)题需要联系渗透作用的有关知识。
三、防细节失分
解答此类问题常见的两类失误
(1)审题不细。审读题目时，没有将题干文字信息和线信息结合起来，而是按照思维定式，想当然地认为曲线横坐
标是一昼夜的时间，从而导致不能正确获取曲线信息。
(2)知识缺陷。不能将溶液pH 变化与植物光合作用和细胞呼吸联系起来，且易将CO2 缓冲液与pH 缓冲液混淆。
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表格数据类题目
表格数据类题目对光合作用和细胞呼吸常见的考查形式有两大类，一是通过对影响光合作用和呼吸作用的常见的
单一因素(光照强度、二氧化碳等)列表比较，考查光合作用和细胞呼吸的影响因素和原理。二是通过对多种影响因素
综合比较分析，考查光合作用和细胞呼吸的影响因素和原理。不管哪种类型，都要注重分析自变量和因变量，以及相
互关系，最终得出结论。
典例2 研究人员为探究大气CO2 浓度上升及紫外线(UV)辐射强度增加对农业生产的影响，现模拟一定量
的UV 辐射和加倍的CO2 浓度处理番茄幼苗，直至果实成熟，测定了相关生理指标，结果见下表。请分析回答：
分组及实
验处理
株高(cm)
叶绿素含量(mg·g
－1)
光合速率
(μmol·m
－2·s
－1)
15 天
30 天
45 天
15 天
30 天
45 天
A
对照(自然条件)
21.5
35.2
54.5
1.65
2.0
2.0
8.86
B
UV 辐射
21.1
31.6
48.3
1.5
1.8
1.8
6.52
C
CO2 浓度倍增
21.9
38.3
61.2
1.75
2.4
2.45
14.28
D
UV 辐射和
CO2 浓度倍增
21.5
35.0
55.7
1.55
1.95
2.25
9.02
(1)从表中A、B 两组数据分析，紫外线辐射会降低光合速率。原因可能是紫外线破坏了位于_类囊体薄膜__膜上的
叶绿素，降低了光反应_[H]和ATP__的产生量，进而影响光合速率。
(2)从表中A、C 两组数据分析，C 组光合速率明显高于对照组，其原因一方面是由于_CO2 浓度倍增__，加快了_
暗__反应的速率；另一方面是由于_叶绿素__的含量增加，使光反应速率也加快，提高了光合速率。
(3)从表中数据可知，A、D 两组光合速率_无明显差异__。结合B、C 组数据分析，说明CO2 浓度倍增对光合作用
的影响可以_抵消__UV 辐射对光合作用的影响。
(4)由表可知，CO2 浓度倍增可以促进番茄植株生长。有研究者认为，这可能与CO2 参与了植物生长素的合成启动
有关。要检验此假设，还需要测定A、C 组植株中_生长素__的含量。若检测结果是_C 组植株中的生长素的含量大于
A 组材料中的生长素含量__，则支持假设。
一、学题型技法
解答表格数据类题目常用模板
技法应用
审题
破题
一找“特点”，如表中UV 辐
射组数据
经UV 辐射后，与其他组数据相比，株高和叶绿素含量、
光合速率都较小，说明UV 辐射影响光合作用
二看“规律”，各组株高、叶
绿素含量随时间变化的数据
在一定范围内，随时间延长，株高和叶绿素含量都增加，
但超过一定时间，叶绿素含量基本不变
三析“异同”，横向和纵向比
较各组数据，找出变化规律和
各组之间的异同
①A、B 两组对照：变量是是否进行UV 照射，经过UV
照射后，株高变矮、叶绿素含量降低，光合速率下降
②A、C 两组对照：变量是CO2 浓度高低，增大CO2
浓度下，株高长高，叶绿素含量增加，光合速率增强
③B、D 两组对照：变量是CO2 浓度高低，增大CO2 浓
度下，株高长高，叶绿素含量增加，光合速率增强
④C、D 两组对照：变量是是否进行UV 照射，经过UV
照射后，株高变矮、叶绿素含量降低，光合速率下降
二、学答题策略
1．先稳解基础小题——保住分
第(1)(2)(3)题难度较低，主要考查影响光合作用的因素、光合作用的物质变化过程以及各阶段的反应场所。关键是
要比较分析表格数据找到特点、规律和异同，并结合光合作用的过程进行突破。
2．再慎推难度小题——创满分
第(4)题有一定难度，要求考生能够根据实验的目的确定实验的方法步骤以及做出合理的推测。
三、防细节失分
(1)找准关键点。对比各组数据，明显发生变化的数据或空白对照组数据都是关键数据。
(2)分析变化趋势。横向或纵向对比各组数据，找出数据变化规律，结合已有知识解答问题。
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实验设计分析类题目
类型一
实验原理、过程分析型
实验设计类题目的主要考查形式有三大类，一是对实验变量的综合考查，解题时要注意准确把握自变量和因变量；
二是补充实验步骤类，注重对照实验的设置和单一变量的控制，解题时注意结合实验原理和实验过程来分析；三是实
验结果和结论的预测分析，对此问题，一定要对实验装置的动态变化做到心中有数，解题时要注意结合实验目的和实
验原理来分析。
典例3 请回答下列与酶实验相关的问题：
实验原理：淀粉和蔗糖均不具有还原性。在α－淀粉酶的作用下，淀粉水解成为麦芽糖和葡萄糖；同样的条件下，
α－淀粉酶不能催化蔗糖的水解。蔗糖酶能催化蔗糖水解生成__①__，蔗糖及其水解产物中，__②__具有还原性，但蔗
糖酶不能催化淀粉水解。某同学根据上述原理进行了如下实验：
取2 支试管，分别加入质量分数为1%的可溶性淀粉溶液、质量分数为2%的蔗糖溶液各2 mL，再各加入α－淀粉
酶稀释液1 mL，混合均匀后放入37 ℃恒温水浴锅中保温，15 min 后取出，向2 支试管中各加入斐林试剂2 mL，摇
匀后，__③__，观察__④__。
(1)该实验的目的是_验证酶具有专一性__。
(2)填写①②③④所代表的内容，将该实验补充完整：①_葡萄糖和果糖__，②_葡萄糖和果糖__，③_50～65_℃水
浴加热2～3_min__，④_有无砖红色沉淀产生__。
(3)某同学想验证温度对酶活性的影响，于是设计了如下实验步骤：
取3 支试管并编号，各加入质量分数为2%的淀粉溶液3 mL，分别进行冰水浴、37 ℃水浴及沸水浴处理5～10 min，
再分别加入1 mL。用上述方式处理的淀粉酶溶液，保温10 min，然后取出，向3 支试管中各加入斐林试剂2 mL 并摇
匀，50～65 ℃水浴加热2～3 min，最后比较各试管颜色，并解释相关现象。
请指出上述实验步骤中的错误之处：_加入斐林试剂后进行50～65_℃水浴加热会影响实验结果__。
一、学题型技法
本题属于补充完善与评价型实验分析题，解答此类问题一般按以下四步程序进行：
第一步——明确实验原理
实验原理的表述模式：一般由三部分组成，即自变量和因变量的关系＋因变量的观测指标＋实验具体过程概括，
在表述时用陈述句而不用疑问句，用肯定句而不用否定句
第二步——确定实验目的
明确实验的自变量和因变量，理清自变量和因变量间的关系，再根据预期的实验结果确定实验目的
第三步——完善实验步骤
实验步骤一般从以下3 点考虑：
①取材分组：将若干生长状况、大小等相同的材料用具均分为若干组，并用A、B、C……进行标号。
②材料处理：不施加实验变量自然条件或模拟自然条件设为对照组；施加实验变量设为实验组或是相互对照组；
控制无关变量，即其他条件相同且适宜，如试剂等量且适量。
③观察并记录：反应生化反应类或培养生理实验类相同时间后，观察指标特殊颜色变化、沉淀反应；形态结
构、生理特征变化等或测定指标生长发育速度、生化反应速度等、记录数据
第四步——评价实验方案
解决分析与评价实验方案类试题的一般思路是从实验设计的原则入手，具体如下：
①分析实验中是否有对照实验。若题目中有对照实验，还要从对照实验是否遵循了单一变量原则、等量原则等进
行分析，看对照实验设计是否合理。
②分析实验步骤是否合理、完整。
③分析验证：实验结果的验证目标是否能够实现，实验结果的验证方法是否得当。
④分析材料：材料的选择是否得当，实验器材的选择是否合理，药剂的选择、用量等是否准确。
⑤分析条件：需要加热等实验所需的温度等条件是否合理。
⑥干扰因素是否排除。
⑦实验结论描述是否科学、准确。
技法应用
审题
破题
明确实验原理
和确定实验目
的
实验的自变量是底物的种类(淀粉溶液和蔗糖溶液)，因变量是加入淀粉
酶和斐林试剂后是否出现砖红色沉淀，即淀粉和蔗糖是否被水解，符合
验证酶专一性的实验思路：底物不同，酶相同，因此该实验的目的是验
证酶具有专一性
完善实验步骤
本实验的对照原则为相互对照。根据斐林试剂的使用特点可知③应为水
浴加热，④为观察实验现象
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评价实验方案
在(3)小题“验证温度对酶活性的影响”实验中，已设置相互对照，实验
步骤合理，但实验结果的验证方法不正确，验证温度对酶活性的实验中，
不能使用斐林试剂，因为使用斐林试剂时需加热
二、学答题策略
1．先稳解基础小题——保住分
第(1)(2)题难度较低，主要考查蔗糖的组成、还原糖的种类及检测方法，以及根据实验原理与步骤判断实验目的。
2．再慎推难度小题——创满分
第(3)题难度较大，主要考查实验方案的分析与评价。实验设计时，要遵循对照原则和单一变量原则，无关变量应
相同且适宜。验证温度对酶活性的影响实验中不能用斐林试剂检验，斐林试剂检验时需水浴加热，加热会干扰实验结
果。
三、防细节失分
(1)关注实验材料和试剂的选取：
①“探究酶的高效性”实验的材料是过氧化氢酶、氯化铁和过氧化氢。
②“探究温度对酶活性的影响”实验的材料是淀粉酶、淀粉和碘液。
③“探究pH 对酶活性的影响”实验的材料是过氧化氢酶和过氧化氢。
④“探究酶的专一性”实验的材料是淀粉、淀粉酶、蔗糖、蔗糖酶，从中选两种底物、任选一种酶或者从中选两
种酶，任选一种底物。
(2)关注探究酶的最适温度或pH 的实验设计程序：
类型二
实验装置及应用分析型
典例4 某同学利用装置一、二、三来探究绿色植物的代谢过程。据图回答下列问题：
(1)若要探究植物呼吸作用的类型，可选择实验装置_一、二__。若植物只进行无氧呼吸，则观察到的实验现象是_
装置一红色液滴不移动、装置二红色液滴右移__。
(2)若要验证CO2 是植物进行光合作用的必需原料，可选择实验装置_一、三__。实验中给植物提供H18
2 O 后，在装
置内检测到含18O 的气体有_O2 和CO2__。
(3)以植物作为实验材料，在暗室内探究光照强度和光合速率的关系时，可选择实验装置_三__，其中，红色液滴
移动的距离代表_O2__(物质)的变化量。现有一个100W 的白炽灯，你认为如何创造不同的光照强度？_植物距离100_W
白炽灯的远近__。
一、学题型技法
解答此类问题的关键是明确实验装置的原理和用途，再结合问题予以分析：
1．明确装置用途
三个装置的区别在于烧杯中溶液不同，装置一中NaOH 溶液是用于吸收CO2 的，可用于细胞呼吸的研究；装置三
中CO2 缓冲液的作用是维持CO2 浓度不变，可用于光合作用的研究；装置二中是水，用于对照。
2．合理选取装置
探究呼吸类型
有氧呼吸时，装置一液滴左移，装置二液滴不动；无氧呼
吸时，装置一液滴不动，装置二液滴右移。因此应选择装
置一、二
验证CO2 是光合作用原料
实验的自变量是CO2 的有无，因此应选取装置一、三
探究光照强度与光合作用
的关系
实验的自变量是光照强度，CO2 浓度是无关变量，应保持
不变，故选装置三
二、学答题策略
1．先稳解基础小题——保住分
第(1)(3)题难度不高。主要考查分析实验装置、明确实验装置的原理及用途，并结合光合作用和呼吸作用的过程及
影响因素进行答题。
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2．再慎推难度小题——创满分
第(2)题难度较大。若要验证CO2 是植物光合作用的必需原料，则CO2 有无是自变量，所以选装置一和装置三。
分析18O 的转移途径需掌握细胞呼吸三个阶段及光合作用光反应阶段与暗反应阶段的物质变化。
三、防细节失分
(1)掌握不同变量的控制手段：
①光照强度的大小可用不同功率的灯泡进行控制，或者用相同功率的灯泡，通过调整与植物的距离控制，如本题
第(3)小题第三空，就是利用100W 的白炽灯距离植物的远近来制造不同的光照强度。
②不同温度可用不同恒温装置控制。
③若要验证CO2 是光合作用的原料，应以CO2 的有无(如利用添加CO2 缓冲液或NaOH 溶液的装置设置对照实验)
为变量。
④若要验证CO2 浓度对光合速率的影响，则应以不同浓度的CO2 为变量(不同浓度的CO2 缓冲液)。
(2)关注实验设计的两种方法：
①黑白瓶法：用黑瓶(无光照的一组)测得的数据为呼吸作用强度值，用白瓶(有光照的一组)测得的数据为净光合作
用强度值，综合两者即可得到真光合作用强度值。
②梯度法：用一系列不同光照强度、温度或CO2 浓度的装置，可探究光照强度、温度或CO2 浓度对光合作用强度
的影响。
专题五
细胞的生命历程
考点
考情
1.细胞的生长和增殖的周期性(Ⅰ)
2.细胞的无丝分裂(Ⅰ)
3.细胞的有丝分裂(Ⅱ)
4.细胞的减数分裂(Ⅱ)
5.动物配子的形成过程(Ⅱ)
6.动物的受精作用(Ⅱ)
7.细胞分化(Ⅱ)
8.细胞的全能性(Ⅱ)
9.细胞的衰老和凋亡及人体健康的关系(Ⅱ)
10.癌细胞的主要特征及防治(Ⅱ)
1.考查题型：选择题和非选择题。
2.呈现形式：文字题。
3.命题特点：(1)不是常考点。(2)以选择
题为主。(3)难度不大。(4)主要考查有丝
分裂和减数分裂的过程以及染色体、染
色单体、DNA 数量的变化规律，以及考
查细胞的分化和衰老。
| 以图串知|
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54
(1)真核生物细胞只进行有丝分裂，原核生物细胞只进行无丝分裂。(×)
(2)有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象。(√)
(3)赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构。(×)
(4)有丝分裂中期，发生联会的同源染色体排列在赤道板上。(×)
(5)同源染色体配对通常发生在动物细胞有丝分裂前期。(×)
(6)人类精子发生过程中，姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的。(√)
(7)制作细胞的有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后直接用龙胆紫溶液染色。(×)
(8)观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂实验中，盐酸和酒精混合液主要起固定作用。(×)
(9)在观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂实验中，观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁。(×)
(10)非同源染色体自由组合导致基因重组仅发生在减数分裂中。(√)
(11)哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆。(√)
(12)细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果。(√)
(13)同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上不同的主要原因是二者所含有的基因组不同。(×)
(14)细胞分化后的不同细胞中核DNA、mRNA 和蛋白质均不相同。(×)
(15)细胞分化导致细胞种类增多。(√)
(16)植物种子发育成植株可表现细胞的全能性。(×)
(17)胚胎干细胞发育成各种组织器官不能表现细胞的全能性。(√)
(18)通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株。(√)
(19)细胞普遍衰老会导致个体衰老。(√)
(20)衰老细胞内染色质固缩影响DNA 复制和转录。(√)
(21)细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。(√)
(22)被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除。(√)
(23)癌细胞中可能发生多个基因突变，细胞形态发生变化。(√)
(24)癌细胞是动物体内具有自养能力并快速增殖的细胞。(×)
(25)原癌基因和抑癌基因发生多次变异累积可导致癌症，因此癌症可遗传。(×)
(26)病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变。(√)
(27)原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖。(×)
考向1
有丝分裂与减数分裂的综合考查
真题回放
1．(2019·北京卷，1)玉米根尖纵切片经碱性染料染色，用普通光学显微镜观察到的分生区图像如下。
对此图像的观察与分析，错误的是(
)
A．先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范
B．可观察到箭头所指细胞的细胞核和细胞壁
C．在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞
D．细胞不同结构成分与该染料结合能力不同
[解析]
用普通光学显微镜观察细胞的有丝分裂时，先用低倍镜观察，再用高倍镜观察，A 项正确。箭头所指细
胞处于有丝分裂后期，原有细胞核已解体，没有形成新的细胞核，B 项错误。处于有丝分裂前期的细胞，染色体散乱
地分布在纺锤体的中央，图中有染色体散乱地分布在纺锤体的中央的细胞，C 项正确。细胞不同结构成分与该碱性染
料的结合能力不同，染色体与碱性染料结合能力强，故被染成深色，D 项正确。
2．(2019·江苏卷7)下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述，正确的是(
)
A．只有从新生的根尖上取材，才能观察到有丝分裂
B．解离时间要尽量长，以确保根尖组织细胞充分分离
C．滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散
D．临时装片镜检时，视野中最多的是处于分裂中期的细胞
[解析]
高等植物的根尖、茎尖等部位的分生区细胞都能进行有丝分裂，A 项错误。解离时间不宜过长或过短，
解离时间过长会使根尖过分软化，且细胞内染色体结构被破坏；解离时间过短，根尖细胞未完全分散开，细胞可能会
重叠，B 项错误。在实验过程中，滴加清水、弄碎根尖以及压片等操作都有利于细胞的分散，C 项正确。分裂间期在
细胞周期中历时最长，故在显微镜下，可观察到处于分裂间期的细胞数目最多，D 项错误。
3．(2019·江苏卷，11)下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中1～8 表示基因。不考虑突
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变的情况下，下列叙述正确的是(
)
A．1 与2、3、4 互为等位基因，与6、7、8 互为非等位基因
B．同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1～8
C．1 与3 都在减数第一次分裂分离，1 与2 都在减数第二次分裂分离
D．1 分别与6、7、8 组合都能形成重组型的配子
[解析]
不考虑突变的情况下，1 与2 不是等位基因，而是相同基因。1 与3、4 可能是相同基因，也可能是等位
基因，A 项错误。不考虑突变的情况下，同一个体的精原细胞的染色体与体细胞相同，有丝分裂前期时一条染色体上
含两条姐妹染色单体，故也含有图中的基因1～8，B 项正确。不考虑突变的情况下，若发生了交叉互换引起的基因重
组，则1 与3 也可能在减数第二次分裂分离，1 与2 也可能在减数第一次分裂分离，C 项错误。1 与6 在同一条染色体
的两条姐妹染色单体上，故1 与6 不能组合形成重组型的配子，D 项错误。
4．(2018·全国卷Ⅲ)关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述，错误的是(
)
A．有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离
B．有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会
C．一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同
D．有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上
[解析]
A 对：染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。B 错：同源染色体联会发生在减数第一
次分裂中期，有丝分裂过程中不发生同源染色体联会。C 对：有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，形
成的子细胞的染色体数目与亲代细胞一致；减数分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂两次，形成的子细胞的染色体
数目是亲代细胞的一半。D 对：哺乳动物细胞处于有丝分裂中期和减数第二次分裂中期时，染色体的形态稳定、数目
清晰，排列在赤道板上。
5．(2017·全国卷Ⅱ)已知某种细胞有4 条染色体，且两对等基因分别位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示
这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是(
)
[解析]
图A、B 所示细胞中没有同源染色体，每个染色体上有染色单体，可表示次级精母细胞或次级卵母细胞或
第一极体，两个图示的差异反映出减数第一次分裂后期同源染色体分开的同时非同源染色体的自由组合，A、B 正确，
不符合题意；图C、D 所示细胞中没有染色单体，此时细胞中应该没有同源染色体和等位基因，C 正确，不符合题意，
D 错误，符合题意。
核心拓展
1．根据核DNA 含量判断细胞周期
①A 类细胞处于分裂间期的_G1__期
②B 类细胞处于分裂间期的_S__期
③C 类细胞处于分裂间期的G2 期和分裂期
2.谨记细胞周期的四个易错提醒
(1)高度分化的细胞不分裂，没有细胞周期，如洋葱表皮细胞、浆细胞、效应T 细胞等。
(2)进行_减数分裂__的细胞没有细胞周期，但若精原细胞通过有丝分裂增殖，则有细胞周期。
(3)秋水仙素(或低温)作用于细胞分裂前期，抑制_纺锤体__的形成；抗癌药物一般抑制癌细胞的DNA 复制，即作
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用于细胞分裂的_间期__。
(4)在受到抗原刺激后，B 细胞和记忆细胞迅速增殖，细胞周期_变短__。
3．妙用染色体行为鉴别细胞分裂图像
染色体相对散
乱，排列在纺锤
体中央
→
前
期――→
是否有同
源染色体
无：MⅡ
有――→
是否
联会
是：MⅠ
否：有丝分裂
染色体排
列在赤道
板上
→
中
期――→
是否有同
源染色体
无：MⅡ
有
――→
同源染色体是否
排列在赤道板两侧
是：MⅠ
否：有丝分裂
染色体移
向两极
→
后
期――→
是否有同
源染色体
无：MⅡ
有――→
是否存在
姐妹染色单体
是：MⅠ
否：有丝分裂
4．辨析有丝分裂与减数分裂三个时期的图像
(1)前期：
(2)中期：
(3)后期：
5．细胞分裂过程中异常细胞产生的三大原因分析
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6．姐妹染色单体上出现等位基因的成因分析
(1)一定源自基因突变：
①体细胞中发生
②发生时间在间期
③亲代基因纯合
⇒一定是基因突变
(2)一定源自交叉互换：
①姐妹染色单体的相同位置有两种颜色
②发生时间是MⅠ
前期
⇒
一定是交
叉互换
(3)无任何提示，则上述两种情况都有可能。
(4)若同源染色体同一位置或姐妹染色单体同一位置出现“不同字母”的基因如A 与B(b)，则可能发生了_染色体
结构__变异(如易位等)。
7．3 种细胞分裂类型与变异类型的关系
(1)无丝分裂：没有染色体的变化，但进行DNA 复制，只可能发生_基因突变__。
(2)有丝分裂：进行DNA 复制和染色体变化，但无同源染色体分离和非同源染色体的自由组合，可能发生_基因突
变和染色体变异__，但不发生基因重组。
(3)减数分裂：有交叉互换及非同源染色体自由组合等现象，可发生_基因突变、基因重组和染色体变异__三种变
异方式。
题型突破
题型1
细胞周期与有丝分裂
1．(2017·全国卷Ⅲ)利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。以下是能够实现动
物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题：
(1)DNA 合成阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA 合成抑制剂，处于_分裂__期的细胞不
受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的_间(或答S)__期，以达到细胞周期同步化的目的。
(2)秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制_纺锤体形成__，
使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞_不会__(填“会”或“不会”)被阻断在间期。
(3)血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是_完
成DNA 复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备物质__(答出1 点即可)。
[解析]
(1)DNA 复制发生在细胞分裂间期，添加适量的DNA 合成抑制剂后，DNA 合成被阻断，使细胞停滞于间
期(S 期)，而处于分裂期的细胞暂时不受影响。(2)秋水仙素通过抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，
从而阻断细胞周期，而纺锤体形成于分裂前期，因此经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在间期。(3)分裂间期的特点是
完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期进行活跃的物质准备，同时细胞有适度的生长。
2．(2019·山西太原二模)下列有关人体细胞周期的调控因素中错误的是(
)
A．环境因子：一定的离子辐射、化学物质作用和病毒感染
B．调控细胞周期的内因包括与细胞周期有关的酶和抑制因子、生长素等各种激素
C．环境因子：一定的温度变化和pH 变化
D．调控细胞周期的内因包括生长因子、原癌基因与抑癌基因的编码产物等
[解析]
影响人体细胞周期的环境因子有物理辐射、化学物质、病毒、温度、pH 等，A、C 两项正确；生长素属
于植物激素，人体细胞内没有生长素，B 项错误；调控细胞周期的内因包括生长因子、原癌基因与抑癌基因的编码产
物等，D 项正确。
细胞周期类试题的解题策略
解答细胞周期类试题应掌握影响细胞周期长短的因素：(1)不同生物体内各种细胞的细胞周期长短不同；(2)同一生
物体不同部位的细胞其细胞周期长短不同；(3)细胞周期的长短由遗传物质决定，同时受环境因素影响，如温度影响酶
的活性，从而影响细胞周期。
题型2
减数分裂与有丝分裂的比较
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3．(2019·天津市南开区一模)如图为某动物细胞分裂的示意图，据图判断该细胞(
)
A．只分裂形成一种卵细胞
B．含有3 对同源染色体
C．含有3 个染色体组
D．一定发生过基因突变
[解析]
由于细胞质不均等分裂，且着丝点已分裂，所以细胞为次级卵母细胞，因此分裂后只能形成一种卵细胞，
A 正确；着丝点分裂后形成的染色体相同，属于复制关系，不含同源染色体，B 错误；由于图示细胞中着丝点分裂，
细胞处于减数第二次分裂后期，移向细胞两极的染色体共有2 个染色体组，C 错误；由姐妹染色单体分裂形成的染色
体上的基因在正常情况下应该完全相同，而图示细胞出现了等位基因G 和g，原因可能是发生了基因突变，也可能是
减数第一次分裂前期同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换形成的，D 错误。故选A。
4．(2017·江苏卷)假如右图是某生物体(2n＝4)正常的细胞分裂示意图，下列有关叙述错误的是(
)
A．该细胞处于减数第二次分裂后期
B．若染色体①有基因A，则④有基因A 或a
C．若图中的②表示X 染色体，则③表示Y 染色体
D．该细胞产生的子细胞中有2 对同源染色体
[解析]
该生物体的正常体细胞中有4 条染色体，图示细胞中有8 条染色体，故该细胞处于有丝分裂后期，A 项
错误；染色体①和④是同源染色体，若①上有基因A，则④上可能有A 或a，B 项正确；染色体③和②是同源染色体，
若②表示X 染色体，则③表示Y 染色体，C 项正确；该细胞产生的子细胞中有4 条染色体，2 对同源染色体，D 项正
确。
5．(2019·福州一模)下图甲表示基因型为AaBb 的某高等雌性动物处于细胞分裂不同时期的图像，乙表示该动物细
胞分裂的不同时期染色体数目变化曲线，丙表示该动物形成生殖细胞的过程图解，丁表示某细胞中染色体与基因的位
置关系。请据图分析回答：
(1)在不考虑变异的情况下，图甲中可能含有等位基因的细胞有_ABD__。
(2)图甲中B、E 细胞各含有_8__条、_2__条染色体；其中E 细胞所处的分裂时期属于乙图中的_②__(填标号)阶段。
(3)在细胞分裂过程中，细胞中染色体数暂时加倍处在乙图中的_③⑥__(填标号)阶段。
(4)基因突变最可能在甲图中的_A__细胞中发生。
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(5)图丁对应于图丙中的细胞_②__(选填“①”“②”或“③”)；细胞Ⅳ的基因组成是_aB__。
[解析]
(1)含有同源染色体的细胞就可能含有等位基因，所以A、B、D 三项符合。(2)图甲中B、E 细胞分别含有
8 条、2 条染色体，染色体的数目以着丝点的数目为准；其中E 细胞所处的分裂时期是减数第二次分裂前期，属于乙
图中的②阶段。(3)在细胞分裂过程中，细胞中染色体数目的加倍都与着丝点的分裂有关，处于乙图中的③⑥阶段。(4)
在细胞分裂过程中，基因突变发生在间期，最可能在甲图的A 细胞中发生。(5)图丁是减数第二次分裂后期的图像，细
胞质均等分裂，图丙表示卵细胞的形成过程，图丁对应于图丙中的细胞②第一极体的分裂；由于细胞Ⅴ的基因组成是
Ab，所以细胞Ⅳ的基因组成是aB。
有丝分裂与减数分裂相关试题的解题技巧
在复习时通过绘制细胞有丝分裂和减数分裂图像，并列表比较，掌握各时期图像中染色体行为的变化特点。解题
可依据下列模板进行：第一步，通过有无细胞壁和中心体判断细胞种类；第二步，观察图像中染色体行为变化判断分
裂时期；第三步，根据有无同源染色体及同源染色体的行为判断分裂方式；第四步，结合选择题的选项或非选择题的
问题，联系生物知识进行判断或确定答案。
题型3
细胞分裂与遗传变异
6.番茄是二倍体植物(2N＝24)，其正常叶基因(D)与马铃薯叶基因(d)位于6 号染色体。番茄变异后可出现一种三体，
其6 号染色体的同源染色体有三条。三体在减数分裂联会时，3 条同源染色体中的任意2 条配对联会，另1 条同源染
色体不能配对。减数第一次分裂的后期，配对的同源染色体正常分离，而不能配对的1 条染色体随机移向细胞的任意
一极。而其他如5 号染色体正常配对及分离(如图所示)。下列分析错误的是(
)
A．三体番茄1 个体细胞中最多含有50 条染色体
B．通过显微镜观察根尖分生区细胞的染色体可检测出三体番茄
C．三体形成的原因可能是减数第一次分裂过程中有一对同源染色体未分开
D．若将基因型为DDd 的个体与基因型为dd 的个体杂交，后代正常叶型∶马铃薯叶型为3∶1
[解析]
三体番茄体细胞中染色体是25 条，在有丝分裂后期，染色体数最多为50 条；染色体形态数目可在显微
镜下观察到；减数第一次分裂有一对同源染色体未分开或是减数第二次分裂有一对姐妹染色单体未分开，而是移向了
同一极，这样形成的异常配子和正常减数分裂形成的配子结合成的受精卵，都可发育成三体；基因型DDd 个体产生配
子的比例为Dd∶D∶DD∶d＝2∶2∶1∶1，与基因型为dd 的个体杂交，后代基因型比例为DDd∶dd∶Ddd∶Dd＝1∶
1∶2∶2，故正常叶型∶马铃薯叶型为5∶1。
7．(2019·唐山质检)某动物的睾丸中，一个基因型为BbXaY 的精原细胞，产生一个基因型为BbXa 的精子，则其
他三个精子可能的基因型为(
)
①Xa、BbY、Y
②BXa、bY、bY
③BXa、BbY、Y
④Xa、BY、bY
⑤BbXa、Y、Y
A．①或②或③
B．③或④或⑤
C．①或④或⑤
D．②或③或④
[解析]
一个基因型为BbXaY 的精原细胞，在减数分裂过程中：如果发生了交叉互换，则可产生BbXaXa 和BbYY
两种次级精母细胞，①若在减数第二次分裂后期，含B 和b 的两条染色体都移向了同一极，则可产生BbXa、Xa、BbY
和Y 四种精子；②若在减数第二次分裂后期，含BbXaXa 的次级精母细胞中，B 和b 的两条染色体移向了同一极，则
可产生BbXa、Xa 两种精子，含BbYY 的次级精母细胞正常分裂，则可产生BY 和bY 两种精子。③若在减数第一次分
裂后期，含有B 和b 的同源染色体没有分开，移向同一极并分配到同一个次级精母细胞中，所以产生了基因型为
BBbbXaXa 和YY 的两种次级精母细胞；减数第二次分裂正常分裂，所以基因型为YY 的次级精母细胞产生了两个基因
型为Y 的精子，而基因型为BBbbXaXa 的次级精母细胞形成了两个基因型为BbXa 的精子。
1．细胞分裂过程中异常细胞产生的三大原因
(1)纺锤体形成受阻：低温诱导或用秋水仙素处理，使有丝分裂过程中纺锤体的形成受阻，导致体细胞内染色体数
目加倍，形成多倍体细胞。
(2)同源染色体不分离：在减数第一次分裂后期，同源染色体不分离导致产生的次级精(卵)母细胞异常，进而使产
生的配子全部异常。
(3)姐妹染色单体不分离：在减数第二次分裂后期，姐妹染色单体不分离，导致次级性母细胞产生的配子异常(另一
次级性母细胞产生的配子可能正常)。
2．根据配子异常情况推测减数分裂发生异常的时期(假设亲代为AaXBY)
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(1)若配子中出现Aa 或XY 在一起时，则一定是减数第一次分裂异常。
(2)若配子中A 与a、X 与Y 分开，但出现了两个AA/aa 或两个XX/YY 的配子，则一定是减数第二次分裂异常。
(3)若出现AAa 或Aaa 或XXY 或XYY 的配子时，则一定是减数第一次分裂和减数第二次分裂均异常。
(4)若配子中无A 和a，或无XB 和Y 时，则可能是减数第一次或减数第二次分裂异常。
考向2
细胞分化、衰老、凋亡和癌变
真题回放
1．(2019·全国卷Ⅰ，1)细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述，正确的是(
)
A．胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡
B．小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象
C．清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象
D．细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程，属于细胞坏死
[解析]
在胎儿手的发育过程中，五个手指最初是愈合在一起的，后来随着指间细胞的自动死亡，才发育为成形
的手指，A 项错误。小肠上皮细胞的自然更新是通过细胞凋亡完成的，B 项正确。被病原体感染的细胞的清除也是通
过细胞凋亡完成的，C 项错误。细胞坏死是在种种不利因素影响下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤
和死亡，不同于细胞凋亡，D 项错误。
2．(2019·江苏卷，2)下列关于细胞生命活动的叙述，错误的是(
)
A．细胞分裂间期既有基因表达又有DNA 复制
B．细胞分化要通过基因的选择性表达来实现
C．细胞凋亡由程序性死亡相关基因的表达所启动
D．细胞癌变由与癌有关基因的显性突变引起
[解析]
细胞分裂间期会进行染色质的复制(DNA 的复制和有关蛋白质的合成)，故既有基因表达又有DNA 复制，
A 项正确。细胞分化是通过基因的选择性表达实现的，B 项正确。细胞凋亡是一个主动地由基因决定的自行结束细胞
生命的过程，由严格的遗传机制决定的程序性调控，由程序性死亡相关基因的表达所启动，C 项正确。细胞癌变是在
致癌因子的作用下，原癌基因和抑癌基因发生突变并逐渐积累的结果，其中抑癌基因的突变是隐性的，原癌基因的突
变是显性的，D 项错误。
3．(2018·全国卷Ⅰ)在致癌因子的作用下，正常动物细胞可转变为癌细胞。有关癌细胞特点的叙述错误的是(
)
A．细胞中可能发生单一基因突变，细胞间黏着性增加
B．细胞中可能发生多个基因突变，细胞的形态发生变化
C．细胞中的染色体可能受到损伤，细胞的增殖失去控制
D．细胞中遗传物质可能受到损伤，细胞表面的糖蛋白减少
[解析]
A 错：正常细胞转变为癌细胞并不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5～6 个基因突变，才
能赋予癌细胞所有的特征。癌细胞膜上的糖蛋白减少，从而使癌细胞之间的黏着性降低。B 对：癌细胞是原癌基因和
抑癌基因突变的累积效应，癌细胞的形态结构发生显著变化，例如，体外培养的呈扁平梭形的正常成纤维细胞转变为
癌细胞后变成球形。C 对：环境中的致癌因子会损伤细胞中的染色体，使正常细胞成为不受机体控制的恶性增殖细胞。
D 对：细胞癌变的内因是原癌基因和抑癌基因发生突变，即细胞中的遗传物质可能受到损伤，使细胞表面的糖蛋白减
少。
4．(2017·江苏卷)下列关于人体细胞分化、衰老、凋亡与癌变的叙述，错误的是(
)
A．细胞分裂能力随细胞分化程度的提高而减弱
B．衰老细胞中各种酶的活性显著降低
C．细胞凋亡有助于机体维持自身的稳定
D．癌细胞无接触抑制特征
[解析]
通常，细胞分化程度越高分裂能力越低，A 项正确；衰老细胞中多种酶的活性显著降低，但有些酶的活
性会提高，B 项错误；细胞凋亡有利于清除多余的、受损的细胞，有助于机体维持自身的稳定，C 项正确；癌细胞的
细胞膜由于糖蛋白减少，会失去接触抑制特征，D 项正确。
5．(2016·全国卷Ⅱ)某种物质可插入DNA 分子两条链的碱基对之间，使DNA 双链不能解开。若在细胞正常生长
的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是(
)
A．随后细胞中的DNA 复制发生障碍
B．随后细胞中的RNA 转录发生障碍
C．该物质可将细胞周期阻断在分裂中期
D．可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用
[解析]
解答该题的关键是清楚题干信息中“某种物质使DNA 双链不能解开”的含义以及DNA 的复制、转录都
是在DNA 解螺旋后进行的；同时需清楚DNA 复制发生在细胞分裂间期而不是中期。
6．(2016·天津理综)在培养人食管癌细胞的实验中，加入青蒿琥酯(Art)，随着其浓度升高，凋亡蛋白Q 表达量增
多，癌细胞凋亡率升高。下列叙述错误的是(
)
A．为初步了解Art 对癌细胞的影响，可用显微镜观察癌细胞的形态变化
B．在癌细胞培养液中加入用放射性同位素标记的Art，可确定Art 能否进入细胞
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C．为检测Art 对凋亡蛋白Q 表达的影响，须设置不含Art 的对照试验
D．用凋亡蛋白Q 饲喂患癌鼠，可确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡
[解析]
根据题干信息可知，Art 可促进细胞中凋亡蛋白Q 的表达，从而使癌细胞凋亡率升高，而细胞在凋亡过
程中形态会发生变化，故用显微镜观察癌细胞的形态变化可以初步了解Art 对癌细胞的影响，A 项正确；为了确定Art
能否进入细胞，可以用放射性同位素标记Art，加入癌细胞培养液中，B 项正确；设置含有Art 与不含Art 的对照实
验，才能确定Art 对凋亡蛋白Q 表达的影响，C 项正确；用蛋白质饲喂患癌鼠，蛋白质会被消化成氨基酸，所以饲喂
凋亡蛋白Q 不能确定该蛋白的作用，D 项错误。
核心拓展
1．明确细胞分化的机理和过程(填图)
(1)细胞分化的机理：
(2)细胞分化的过程：
2．从四个角度理解细胞的全能性(填图)
3．明确细胞衰老“大、小、多、少”的四类变化(填空)
4．图解细胞癌变的原理和特征(填图)
5．细胞凋亡
(1)实质：基因控制的细胞编程性死亡。
(2)类型：
①个体发育中细胞编程性死亡。
②成熟个体细胞的自然更新。
③被病原体感染的细胞的清除。
题型突破
题型1
细胞分化与细胞的全能性
1．(2018·江苏卷)(多选)人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞(MSC)，下图为MSC 分裂、分化成
多种组织细胞的示意图，下列叙述错误的是(
AB
)
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62
A．组织细胞中的DNA 和RNA 与MSC 中的相同
B．MSC 不断增殖分化，所以比组织细胞更易衰老
C．MSC 中的基因都不能表达时，该细胞开始凋亡
D．不同诱导因素使MSC 分化形成不同类型的细胞
[解析]
A 错：组织细胞中的DNA 与MSC 中的相同，由于组织细胞和MSC 中的基因进行选择性表达，所以两
者的RNA 不完全相同。B 错：细胞会随着分裂次数的增多而逐渐衰老，组织细胞是MSC 分裂、分化后形成的，所以
组织细胞更容易衰老。C 错：组织细胞中的凋亡基因表达，细胞才开始凋亡。D 对：MSC 在不同诱导因素的作用下，
可分化形成不同类型的细胞。
2．如图为人体某早期胚胎细胞生长发育示意图，图中甲～戊为各个时期的细胞，a、b 表示细胞所进行的生理过
程。下列叙述正确的是(
)
A．丁与戊因遗传物质不同而发生分化
B．乙和丙的染色体组成不同
C．a 过程是有丝分裂，b 过程是细胞分化
D．甲、丁、戊中的蛋白质完全不相同
[解析]
a 过程使细胞数目增加，属于有丝分裂，b 过程使细胞种类增加，属于细胞分化，丁与戊的遗传物质相同，
形态、结构和功能不同是细胞分化的结果，原因是基因选择性表达，故A 错误，C 正确；有丝分裂过程中染色体复制
后平均分配到两个子细胞中，所以乙和丙染色体组成相同，B 错误，由于基因的选择性表达，甲、丁、戊中信使RNA
和蛋白质不完全相同，D 错误。
细胞分化与全能性的标志
(1)细胞分化的标志
在所有细胞中都表达的基因，与细胞分化无关，如呼吸酶基因、ATP 水解酶基因等表达不能证明细胞发生分化；
只有在特定细胞中选择性表达的基因控制细胞分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因表达可以证明细胞发生了分化。
(2)判断细胞全能性的标志
判断体细胞是否具有全能性的标志是看起点、终点
起点——离体的细胞、组织或器官
终点——完整个体
由种子发育成个体不能证明体细胞的全能性；由体细胞发育成一个个体能证明体细胞的全能性。
题型2
细胞衰老、凋亡和癌变
3．(2019·河南省安阳一模)下列有关细胞分化、衰老和凋亡的叙述，正确的是(
)
A．细胞分化影响细胞的生理功能，但不影响细胞中细胞器的种类
B．细胞代谢产生的自由基会导致细胞衰老，也可能引起基因突变
C．人体内环境的相对稳定与免疫有关，与细胞凋亡无关
D．癌细胞与效应T 细胞接触后，裂解的过程不属于细胞凋亡
[解析]
细胞分化是细胞在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，既影响细胞的生理功能，也影响细
胞中细胞器的种类，A 错误；根据细胞衰老的自由基学说，细胞代谢产生的自由基会导致细胞衰老，也可能引起基因
突变，B 正确；人体内环境的相对稳定是神经—体液—免疫共同调节的结果，与免疫有关，也与细胞凋亡有关，C 错
误；癌细胞与效应T 细胞接触后，裂解的过程属于细胞凋亡，D 错误。
4．(2019·山东省济宁市高三期末)下列关于基因选择性表达的叙述，正确的是(
)
A．细胞分裂过程中不存在基因的选择性表达
B．不同的体细胞中表达的基因完全不同
C．细胞衰老时，染色质收缩影响基因的表达
D．细胞癌变的实质，就是相关基因表达的过程
[解析]
细胞分裂过程中存在基因的选择性表达，A 错误；不同的体细胞中表达的基因不完全相同，而不是完全
不同，B 错误；细胞衰老时，染色质收缩，DNA 无法解旋，因此会影响基因的表达，C 正确；细胞癌变的实质是基因
突变，D 错误。故选C。
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63
5．(2019·江苏省徐州市二模)下列有关细胞生命历程的说法错误的是(
)
A．细胞凋亡是细胞主动发生的“自杀”现象，需要消耗能量
B．细胞分化意味着某些特异性蛋白质的合成，这是基因选择性表达的结果
C．关于细胞衰老的原因，科学家提出了自由基学说和端粒学说等假说
D．肿瘤的形成与细胞的过度增殖有关，与细胞凋亡受阻无关
[解析]
细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程，是细胞主动发生的“自杀”现象，需要消耗能量，A
正确；细胞分化意味着某些特异性蛋白质的合成，这是基因选择性表达的结果，B 正确；关于细胞衰老的原因，科学
家提出了自由基学说和端粒学说等假说，C 正确；肿瘤细胞能无限增殖，成为不死性的细胞和细胞凋亡不足有关，D
错误。
细胞生命历程相关试题的解题策略
解答有关细胞各项生命历程的综合类试题时，应掌握以下两个技巧。
(1)“三看法”判断细胞凋亡与细胞坏死
①从“方式”看
主动结束生命活动⇒细胞凋亡
被动结束生命活动⇒细胞坏死
②从“机制”看
“基因控制”“编程性”⇒细胞凋亡
由不利因素诱发、不受基因控制⇒
细胞坏死
③从“结果”看
对生物体是有利的⇒细胞凋亡
对生物体是有害的⇒细胞坏死
(2)细胞所有生命历程中，只有“癌变”涉及遗传信息的改变。
(3)原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中，而癌细胞中两种基因已发生突变。
(4)细胞的癌变是细胞的畸形分化，对机体有害。
(5)细胞衰老和凋亡对机体有利，而细胞坏死对机体有害。
(6)细胞凋亡与基因的选择性表达有关，不属于细胞分化。
一、选择题
1．(2019·山东省潍坊市高三一模)在观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，某同学在视野中观察到如图所示的
细胞图像，并作出如下分析，你认为错误的是(
)
A．根据细胞的形态可以判断观察部位是分生区
B．视野中处于分裂期的细胞较少，因为分裂期时间相对间期短
C．视野中细胞分散较好是解离和压片的结果
D．视野中被标注的三个细胞中染色体数目相同
[解析]
根尖分生区细胞进行有丝分裂，图中存在有丝分裂不同时期的细胞图像，根据细胞的形态可以判断观察
部位是分生区，A 正确。由于细胞周期中，分裂间期的时间长于分裂期，因此实验中，视野中处于分裂期的细胞较少，
B 正确。实验操作过程中，解离和压片的目的是使细胞分散开，根据图中细胞分散状态，可判断细胞分散较好是解离
和压片的结果，C 正确。图中③为有丝分裂后期，其染色体数目是①②时期染色体数目的两倍，D 错误。
2．(2019·吉林省集安市第一中学高三)下列据图描述细胞周期的相关说法正确的是(
)
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A．诱导细胞的基因突变可使用物理或化学方法，作用于甲的S 期或丙的A→B 段
B．一个完整的细胞周期是指乙的a＋b 段或b＋c 段
C．用秋水仙素作用于丙细胞可使细胞分裂停留在B→A 段
D．细胞中可能含有染色单体的时间段是M 或b、d 或A→B 段
[解析]
甲图中的S 期位于丙图中的B→A 段，A 错误；细胞周期是指一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为
止。故一个完整的细胞周期是指乙的a＋b 段或c＋d 段，B 错误；秋水仙素能抑制前期纺锤体形成，用秋水仙素作用
于丙细胞可使细胞分裂停留在A→B 段，C 错误；M 或b、d 或A→B 段均代表分裂期，包含前期、中期、后期、末期，
其中前期、中期细胞含染色单体，D 正确。
3．(2019·江苏省宿迁市高三期末)有关减数分裂的叙述正确的是(
)
A．减数分裂过程中，非同源染色体自由组合是形成配子多样性的重要原因之一
B．初级精母细胞和次级精母细胞中都含有Y 染色体
C．减数分裂过程中四分体的姐妹染色单体之间发生交叉互换
D．减数分裂过程中，染色体数目的减半发生在减数第二次分裂
[解析]
减数分裂过程中，非同源染色体自由组合是形成配子多样性的重要原因之一，其次还可能发生同源染色
体的非姐妹染色单体交叉互换，A 项正确；人的初级精母细胞中有46 条染色体含有Y 染色体、次级精母细胞中有23
条染色体，可能含有X 染色体也可能是含有Y 染色体，B 项错误；在减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体上的
非姐妹染色单体之间可以发生交叉互换，C 项错误；减数分裂过程中，染色体数目的减半发生在减数第一次分裂，D
项错误。
4．(2019·甘肃省武威市第一中学高三期末)下图表示雄果蝇体内某细胞分裂过程中，细胞内每条染色体DNA 含量
变化(甲曲线)和与之对应的细胞中染色体数目变化(乙曲线)，下面说法不正确的是(
)
A．CD 和FG 对应的时间段，细胞中均含有两个染色体组
B．D 点所对应时刻之后，单个细胞中可能不含Y 染色体
C．EF 所对应的时间段，DNA 含量的变化是由于同源染色体的分离
D．BD 对应的时间段，可发生姐妹染色单体相同位点上的基因变化
[解析]
据图可知，CD 段进行减数第一次分裂，FG 段是减数第二次分裂后期，减数第一次分裂过程和减数第二
次分裂后期，细胞中含有2 个染色体组，A 正确；D 点可以表示细胞完成减数第一次分裂，即X、Y 两两分离，所以，
该点所对应时刻之后，单个细胞中可能不含Y 染色体，B 正确；EF 所示的DNA 含量减半是由于着丝点分裂，姐妹染
色单体分离，C 错误；BD 对应的时间段，可发生姐妹染色单体相同位点上的基因变化，D 正确。
5．(2019·河北省唐山市生物二模)研究人员对某贝类生物(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布
进行了观察分析，图1 为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体)，图2 中细胞类型是依据不同时期细胞中染
色体数和核DNA 分子数的数量关系而划分的，下列叙述错误的是(
)
A．图1 中细胞属于图2 中类型a 的细胞，细胞中含有4 个染色体组
B．若取自精巢的某细胞属于类型c，那么该细胞一定是次级精母细胞
C．若类型b、d、e 的细胞属于同一次减数分裂，那么三者出现的先后顺序是b、d、e
D．在图2 的5 种细胞类型中，一定具有同源染色体的细胞类型有a、b
[解析]
图1 中细胞含有同源染色体，且着丝点分裂，处于有丝分裂后期，此时的染色体数为体细胞的2 倍，属
于图2 中的类型a，细胞中含有4 个染色体组，A 正确；若取自精巢的某细胞属于类型c，那么该细胞可能是次级精母
细胞，也可能是精原细胞，B 错误；若类型b、d、e 的细胞属于同一次减数分裂，则b 细胞处于减数第一次分裂，d
处于减数第二次分裂的前期或中期，e 处于减数第二次分裂末期，因此三者出现的先后顺序是b、d、e，C 正确；图2
的5 种细胞类型中，a 处于有丝分裂后期、b 细胞处于减数第一次分裂或者处于有丝分裂前期、中期，c 可以是体细胞
也可以是处于减数第二次分裂后期的细胞，d 为减数第二次分裂的前期或中期细胞，e 细胞为精细胞、卵细胞或极体，
一定具有同源染色体的细胞类型有a、b，D 正确。
6．(2019·湖南省郴州市生物一模)将全部DNA 分子双链经32P 标记的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含32P
的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4 个子细胞，检测子细胞中情况。下列推断正确的是(
)
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A．若进行有丝分裂，则含32P 染色体的子细胞比例一定为1
2
B．若进行减数分裂，则含32P 染色体的子细胞比例一定为1
C．若子细胞中的染色体都含32P，则一定进行有丝分裂
D．若子细胞中的染色体不都含32P，则一定进行减数分裂
[解析]
若进行有丝分裂，第一次有丝分裂后，都含有标记；当细胞处于第二次分裂后期时，染色单体随机分开，
具有32P 标记的染色体也随机进入2 个细胞，所以经过连续两次细胞分裂后产生的4 个子细胞中，含32P 染色体的子细
胞2 个或3 个或4 个，A 错误；若进行减数分裂，经过连续两次细胞分裂后产生4 个子细胞，说明DNA 只复制一次，
因此含32P 染色体的子细胞比例一定为1，B 正确；若子细胞中的染色体都含32P，则一定进行减数分裂，C 错误；若
子细胞中的染色体不都含32P，则一定不是进行减数分裂，D 错误。
7．(2019·上海市虹口区生物二模)某动物细胞在细胞周期进程中，当DNA 分配至细胞两极时，细胞内染色体的形
态和分布模式最可能是(
)
[解析]
动物分裂具有细胞周期，因此一定是有丝分裂，DNA 分配至细胞两极时，是有丝分裂后期，此时着丝点
分裂，染色单体形成子染色体移向细胞两极，染色体数目暂时加倍，是图B 所示的时期。故选B。
8．(2019·浙江省宁波市生物模拟)下列关于观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验的叙述，正确的是(
)
A．中心体发出的纺锤丝在后期以相同的速率牵引分离的染色体移向两极
B．探究有丝分裂每天的周期性变化可为实验取材时机提供依据
C．实验主要步骤依次是解离、染色、漂洗和制片
D．为观察染色体不同层面的结构，用粗准焦螺旋调节焦距
[解析]
洋葱属于高等植物，其根尖细胞中不含中心体，A 错误；探究有丝分裂每天的周期性变化可为实验取材
时机提供依据，一般在上午10 点至下午2 点左右，此时分生区细胞分裂旺盛，B 正确；实验主要步骤依次是解离、漂
洗、染色和制片，C 错误；为观察染色体不同层面的结构，用细准焦螺旋调节焦距，D 错误。
9．(2019·浙江省宁波市生物模拟)假设下图所示为某动物(2n＝4)体内一个分裂细胞的局部示意图，其中另一极的
结构未绘出。已知该动物的基因型为GgXEY，下列叙述正确的是(
)
A．图示细胞为初级精母细胞，应进行均等分裂
B．图示完整细胞内应有6 条染色单体
C．图示细胞经过分裂能得到2 种或4 种配子
D．图示未绘出的一极一定存在G、g 两种基因
[解析]
图示细胞处于减数第一次分裂后期，且该生物为雄性个体，则该细胞为初级精母细胞，应进行均等分裂，
A 正确；图示完整细胞内应有4 条染色体，8 条染色单体，B 错误；图示细胞经过分裂能得到3 种配子(发生的是基因
突变)或4 种配子(发生的是交叉互换)，C 错误；若发生的是基因突变，图示未绘出的一极只存在G、g 两种基因中的
一种，D 错误。
10．(2019·广东省广州市生物二模)下列关于细胞癌变的说法，错误的是(
)
A．癌症的发生是细胞中多个基因发生突变的结果
B．癌变细胞的表面物质、形态结构会发生一定的变化
C．香烟烟雾中只有尼古丁这一种化学致癌因子
D．提高免疫系统的监控和清除功能是治疗癌症的一种思路
[解析]
癌症的发生是细胞中多个基因发生突变累积的结果，A 正确；癌变细胞的表面物质、形态结构会发生一
定的变化，B 正确；香烟烟雾中有20 多种化学致癌因子，C 错误；提高免疫系统的监控和清除功能是治疗癌症的一种
思路，D 正确。
11．(2019·浙江省绍兴市柯桥区生物模拟)下列关于细胞增殖、分化、衰老和凋亡的叙述，错误的是(
)
A．植物花器官的形成与增殖、分化有关
B．细胞增殖与衰老时均出现核膜的周期性变化
C．普遍存在于高等动物和植物体内的正常现象
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D．细胞的分化和衰老过程均会发生核酸的改变
[解析]
植物花器官的形成与增殖、分化有关，A 正确；只有连续进行有丝分裂的细胞才具有细胞周期，才会出
现核膜的周期性变化，且衰老细胞已经不再增殖，不会出现核膜的周期性变化，B 错误；细胞增殖、分化、衰老和凋
亡普遍存在于高等动物和植物体内的正常现象，C 正确；细胞的分化和衰老过程中都存在基因的选择性表达，因此均
会发生核酸的改变，D 正确。
12．(2019·江苏省宿迁市高三期末)脊椎动物在胚胎发育过程中产生了过量的运动神经元，它们彼此竞争靶细胞(如
肌肉细胞)分泌的神经生长因子。只有接受了足量神经生长因子的神经元才能生存，并与靶细胞建立链接，其他的则发
生凋亡。下列有关叙述正确的是(
)
A．脊椎动物细胞的凋亡仅发生在胚胎发育的各个时期
B．神经元的凋亡是不受环境因素影响的细胞程序性死亡
C．神经元与靶细胞间可通过化学信号进行双向的信息传递
D．凋亡后的神经细胞被吞噬细胞清除的过程属于细胞免疫
[解析]
脊椎动物细胞凋亡发生在个体发育的各个时期，A 错误；神经元凋亡受基因的控制，也受环境影响的，B
错误；神经元与靶细胞间可通过化学信号(神经生长因子及神经递质)进行双向的信息传递，C 正确；凋亡后的神经细
胞被吞噬细胞清除的过程属于非特异性免疫，D 错误。
13．(2019·四川省宜宾市第四中学高三期末)下列与细胞相关的叙述，错误的是(
)
A．动物体内的激素可以参与细胞间的信息传递
B．叶肉细胞中光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中
C．癌细胞是动物体内具有自养能力并快速增殖的细胞
D．细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
[解析]
动物激素属于信息分子，由内分泌细胞产生，经血液循环运输到靶细胞而发挥作用，A 正确；植物叶肉
细胞的光合作用的暗反应场所是叶绿体基质，B 正确；癌细胞需要从它生存的环境中获取自身增殖所需要的营养物质，
属于异养型，C 错误；细胞凋亡是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主有序的结束生命的过程，D 正确。
14．(2019·九师联盟高三检测)上皮细胞通过特定程序转化为间质表型细胞的过程称为上皮细胞——间充质转化
(EMT)，科研人员利用EMT 的关键阶段成功诱导小鼠乳腺癌细胞转化为无害的脂肪细胞，并且完全停止增殖。下列
相关叙述正确的是(
)
A．乳腺癌细胞转化为脂肪细胞时其基因表达未改变
B．癌细胞无限增殖的根本原因是细胞膜表面糖蛋白减少
C．EMT 诱导产生的脂肪细胞仍可以进行核DNA 的复制
D．乳腺癌细胞在经历EMT 时表现出一定的适应性和可塑性
[解析]
癌细胞转化为脂肪细胞的过程中发生了基因选择性表达出脂肪生成因子等与脂肪生成有关的物质，基因
表达情况发生改变，A 错误；癌细胞表面部分蛋白质含量减少，使癌细胞容易分散和转移，但这并不是细胞无限增殖
的根本原因，B 错误；EMT 诱导产生的脂肪细胞完全停止增殖，故无法进行核DNA 的复制，C 错误；乳腺癌细胞经
EMT 可诱导成为脂肪细胞，表现出一定的适应性和可塑性，D 正确。
15．(2019·浙江省宁波市生物模拟)下列关于细胞分化、凋亡、衰老和癌变的叙述，正确的是(
)
A．细胞凋亡不利于个体的生命活动
B．不接触致癌因素细胞就不会发生癌变
C．离体情况下，植物细胞可以脱分化
D．细胞只有先衰老才会凋亡
[解析]
细胞凋亡有利于生物个体的生命活动，A 错误；外界致癌因子会导致细胞癌变，没有致癌因子细胞也可
能会发生癌变，B 错误；植物器官、组织的细胞在离体的情况下可以脱分化形成愈伤组织，C 正确；细胞凋亡前不一
定衰老，D 错误。
16．(2019·浙江省绍兴市柯桥区生物模拟)花青素是一类天然色素，能抑制多种癌细胞增殖。用不同浓度的蓝莓花
青素处理人口腔癌(KB)细胞，得到结果如图。
下列相关叙述正确的是(
)
A．随蓝莓花青素浓度增加，G1 期细胞所占比例增加
B．蓝莓花青素可使KB 细胞停留在G2/M 期
C．蓝莓花青素可抑制KB 细胞的DNA 复制
D．蓝莓花青素抑癌的最适浓度是50μg/mL
[解析]
随蓝莓花青素浓度增加，G1 期细胞所占比例减少，在G2
M期的比例增加，A 错误；由图中可以看出，蓝莓
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花青素可使KB 细胞在G2
M期的比例增加，因此蓝莓花青素可使KB 细胞停留在G2
M期，B 正确；DNA 复制是在S 期，若
蓝莓花青素抑制KB 细胞的DNA 复制，KB 细胞停留在S 期，而图中可以看出KB 细胞停在G2
M期，C 错误；蓝莓花青
素抑癌的最适浓度是150μg/mL，D 错误。
二、非选择题
17．(2019·江苏省宿迁市高三期末)下图1 是某生物(2n＝4)正常的细胞分裂示意图，图2 表示该生物细胞分裂过程
中不同时期的染色体与核DNA 数目比的变化关系。据图回答：
(1)图1 中细胞处于_有丝分裂后期__(填分裂方式和时期)，该细胞产生的子细胞名称是_体细胞__。
(2)图1 中有_4__个染色体组，可能是性染色体的是_②③__(填序号)。
(3)图2 中CD 段有_0 或2__对同源染色体，图1 细胞分裂时期处于图2 中_EF__段。
(4)若该生物的基因型为AaBb，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上，A 基因与a 基因的分离发生在图2
中_CD__段。
(5)若将该生物的一个细胞放在含15N 的培养基中培养，当完成一个细胞周期后产生的子细胞中含15N 的染色体是
_4__条。
[解析]
(1)图1 中细胞含有同源染色体，且着丝点牵引着染色体向细胞两端移动，处于有丝分裂后期，有丝分裂
产生的子细胞仍然是体细胞。(2)一个染色体组指细胞中的一组非同源染色体，图1 中有4 个染色体组，可能是性染色
体的是②③。(3)图2 中CD 段形成的原因是着丝点分裂，可能发生在有丝分裂后期、减数第一、二次分裂后期，因此
有0 或2 对同源染色体，图1 细胞分裂时期处于图2 中EF 段。(4)若该生物的基因型为AaBb，且两对等位基因分别
位于两对同源染色体上，A 基因与a 基因的分离发生在减数第一次分裂后期同源染色体分离，图2 中CD 段。(5)若将
该生物的一个细胞放在含15N 的培养基中培养，当完成一个细胞周期后DNA 复制一次，细胞中的4 条染色体均完成一
次复制，由于DNA 为半保留复制，因此产生的子细胞中含15N 的染色体是4 条。
18．(2019·江苏省盐城市高三期中)某哺乳动物的基因型为AABbEe，如图1～4 是其体内某一个细胞增殖过程中的
部分分裂图像，图5、图6 为描述该动物体内细胞增殖过程中相关数量变化的柱形图，图7 为该过程中细胞内同源染
色体对数的变化曲线。请回答相关问题：
(1)图1～4 细胞分裂的先后顺序是_图2、图3、图1、图4__，图1 细胞的名称是_次级卵母细胞__，由图1 和图4
所标注基因可推知，在该细胞增殖过程中发生的变异类型是_基因突变__。
(2)若图5 中的b 代表核DNA 含量，则c 最可能代表_染色单体__含量。图1～4 中，与图5 表示数量变化相符的
是_图3__。
(3)该动物体内的细胞在增殖过程中，当发生着丝点分裂后，细胞将处于图6 中的_b、c__组。
(4)图7 中CD 段，细胞内含有_4__个染色体组，_8__个核DNA 分子。图1～4 中，与图7 中HI 段相对应的是_
图1 和图4__。
[解析]
(1)原始生殖细胞先通过有丝分裂方式增殖，再通过减数分裂方式形成配子，因此图1～4 细胞分裂的先后
顺序是图2、图3、图1、图4；根据图3 细胞的不均等分裂可知该生物的性别为雌性，图1 细胞处于减数第二次分裂
中期，再结合图1 和图3 中染色体颜色可知，其名称是次级卵母细胞；由图1 和图4 所标注基因可推知，在该细胞增
殖过程中发生的变异类型是基因突变。(2)若图5 中的b 代表核DNA 含量，则c 最可能代表染色单体含量。图5 细胞
中染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2，且染色体数目与体细胞相同，处于减数第一次分裂、有丝分裂前期和中期，
因此图1～4 中，与图5 表示数量变化相符的是图3。(3)该动物体内的细胞在增殖过程中，当发生着丝点分裂后，细胞
处于减数第二次分裂后期或有丝分裂后期，分别将处于图6 中的b、c 组。(4)图7 中CD 段，细胞处于有丝分裂后期，
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此时细胞内含有4 个染色体组，8 个核DNA 分子。图7 中HI 段表示减数第二次分裂，因此图1～4 中，与图7 中HI
段相对应的是图1 和图4。
专题六
遗传的分子基础
考点
考情
1.人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)
2.DNA 分子结构的主要特点(Ⅱ)
3.DNA 分子的复制(Ⅱ)
4.基因的概念(Ⅱ)
5.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)
6.基因与性状的关系(Ⅱ)
1.考查题型：选择题和非选择题。
2.呈现形式：文字题、曲线题、流程图题等。
3.(1)选择题：借助某种传染病考查遗传的物质基
础，常考生物学史、遗传学研究方法、遗传信
息的转录和翻译。(2)非选择题：基因的位置。
| 以图串知|
(1)T2 噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解。(×)
(2)证明DNA 是遗传物质的肺炎双球菌转化实验是由美国科学家艾弗里等完成的。(√)
(3)赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料，通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA，证明了DNA 是遗传物质。
(√)
(4)肺炎双球菌转化实验证明DNA 是主要的遗传物质。(×)
(5)噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力。(√)
(6)分别用含有放射性同位素35S 和放射性同位素32P 的培养基培养噬菌体。(×)
(7)噬菌体能利用宿主菌DNA 为模板合成子代噬菌体的核酸。(×)
(8)用35S 标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致。(√)
(9)细胞核的遗传物质是DNA，细胞质的遗传物质是RNA。(×)
(10)R 型细菌转化为S 型细菌的实质是S 型细菌的DNA 片段整合到了R 型细菌的DNA 中，从变异类型看属于基
因重组。(√)
(11)双链DNA 分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。(×)
(12)磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA 链的基本骨架。(√)
(13)沃森和克里克提出在DNA 双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数。(×)
(14)DNA 单链上相邻碱基以氢键连接。(×)
(15)基因是有遗传效应的DNA 片段，烟草花叶病毒体内没有基因。(×)
(16)染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列。(√)
(17)转录时，RNA 聚合酶只能起到催化作用，不能识别DNA 中特定的碱基序列。(×)
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(18)细菌的一个基因转录时两条DNA 链可同时作为模板，提高转录效率。(×)
(19)一种tRNA 可以携带多种氨基酸，反密码子是位于mRNA 上相邻的3 个碱基。(×)
考向1
DNA 是遗传物质的实验证据
真题回放
1．(2019·江苏卷，3)赫尔希和蔡斯的T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA 是遗传物质，下列关于该实验的叙
述正确的是(
)
A．实验中可用15N 代替32P 标记DNA
B．噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的
C．噬菌体DNA 的合成原料来自大肠杆菌
D．实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
[解析]
N 在噬菌体外壳蛋白与DNA 中都存在，本实验要标记DNA 的特有元素，故不能用15N 代替32P，A 项错
误。噬菌体外壳蛋白是由噬菌体的遗传物质编码的，B 项错误。噬菌体侵染大肠杆菌后，以自身DNA 为模板，以大肠
杆菌中的4 种脱氧核苷酸为原料，合成子代DNA，C 项正确。本实验证明噬菌体的遗传物质是DNA，D 项错误。
2．(2017·全国卷Ⅱ)在证明DNA 是遗传物质的过程中，T2 噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该
噬菌体相关的叙述，正确的是(
)
A．T2 噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
B．T2 噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA 和蛋白质
C．培养基中的32P 经宿主摄取后可出现在T2 噬菌体的核酸中
D．人类免疫缺陷病毒与T2 噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
[解析]
T2 噬菌体的核酸是DNA，DNA 的元素组成为C、H、O、N、P，培养基中的32P 经宿主(大肠杆菌)摄取
后可出现在T2 噬菌体的核酸中，C 项正确。T2 噬菌体专门寄生在大肠杆菌中，不能寄生在肺炎双球菌中，A 项错误；
T2 噬菌体的mRNA 和蛋白质的合成只能发生在其宿主细胞中，不能发生于病毒颗粒中，B 项错误；人类免疫缺陷病毒
(HIV)的核酸是RNA，T2 噬菌体的核酸是DNA，且二者的增殖过程不同，D 项错误。
核心拓展
1．肺炎双球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较
艾弗里实验
噬菌体侵染细菌的实验
设计
思路
设法将_DNA 与其他物质__分开，单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能
处理
方法
直接分离：分离S 型菌的_DNA__、多
糖、蛋白质等，分别与R 型菌混合培
养
同位素标记法：分别标记DNA 和蛋白质
的特征元素(32P 和35S)
结论
①_DNA__是遗传物质，而蛋白质不是
遗传物质
②说明了遗传物质可发生可遗传的变
异
①DNA 是遗传物质，但不能证明_蛋白质
不是遗传物质__
②说明了DNA 能控制_蛋白质__的合成
③DNA 能_自我复制__
2.肺炎双球菌体内转化的实质
R 型细菌转化为S 型细菌的实质是S 型细菌的DNA 整合到了R 型细菌的DNA 中，变异类型属于_基因重组__。
3．噬菌体侵染细菌实验中放射性原因分析
(1)用32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因：
①_保温时间过短__，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放
射性。
②_保温时间过长__，噬菌体在大肠杆菌内增殖后子代释放出来，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放
射性。
(2)用35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于_搅拌不充分__，有少量含35S 的噬菌体蛋
白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。
4．明确遗传物质探索历程的“两次标记”和“三个结论”
(1)噬菌体侵染细菌实验中的两次标记的目的不同：
①第一次标记：分别用含35S 和32P 的培养基培养_大肠杆菌__，目的是获得带有标记的大肠杆菌。
②第二次标记：分别用含35S 和32P 的大肠杆菌培养_噬菌体__，目的是使噬菌体带上放射性标记。
(2)遗传物质发现的三个实验结论：
①格里菲思实验的结论：加热杀死的S 型细菌中存在“_转化因子__”。
②艾弗里实验的结论：DNA 才是使R 型细菌产生稳定性变化的物质，即_DNA 是遗传物质__。
③噬菌体侵染细菌实验的结论：_DNA 是遗传物质__，但不能证明蛋白质不是遗传物质。
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70
题型突破
题型1
考查探索遗传物质的经典实验
1．(2019·山东省济宁市高三期末)用32P 或35S 标记T2 噬菌体并分别与无标记的细菌混合培养，保温一定时间后经
搅拌、离心得到上清液和沉淀物，并测量放射性。对此实验的叙述，不正确的是(
)
A．实验目的为研究遗传物质是DNA 还是蛋白质
B．保温时间过长会使32P 标记组上清液的放射性偏高
C．搅拌不充分会使35S 标记组沉淀物的放射性偏低
D．实验所获得的子代噬菌体不含35S 而部分可含有32P
[解析]
在噬菌体侵染细菌的过程中，噬菌体只将自身的DNA 注入细菌内，而蛋白质外壳留在外面，所以该实验
目的为研究遗传物质是DNA 还是蛋白质，A 正确；如果离心前保温时间过长，子代噬菌体就会从细菌中释放出来，
会导致32P 标记组的上清液中放射性升高，B 正确；35S 标记的是噬菌体的蛋白质，噬菌体侵染细菌时，DNA 进入细菌，
蛋白质外壳吸附在表面，而搅拌的目的是使蛋白质外壳和细菌分开，因此搅拌不够充分会使35S 标记组沉淀物的放射
性偏高，C 错误；在噬菌体侵染细菌的过程中，噬菌体只将自身的DNA 注入细菌内，而蛋白质外壳留在外面，所以
实验所获得的子代噬菌体不含35S 而部分可含有32P，D 正确。
2．(2017·江苏卷，2)下列关于探索DNA 是遗传物质的实验，叙述正确的是(
)
A．格里菲思实验证明DNA 可以改变生物体的遗传性状
B．艾弗里实验证明从S 型肺炎双球菌中提取的DNA 可以使小鼠死亡
C．赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中
D．赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P 标记
[解析]
格里菲思体内转化实验证明S 型细菌中存在某种“转化因子”，能将R 型细菌转化为S 型细菌，但格里
菲思并没有证明“转化因子”是什么，A 项错误；艾弗里实验证明了DNA 是遗传物质，并没有证明从S 型肺炎双球
菌中提取的DNA 可以使小鼠死亡，B 项错误；由于噬菌体没有细胞结构，所以离心后，有细胞结构的大肠杆菌在试管
底部，而噬菌体及噬菌体的蛋白质外壳留在上清液中，C 项正确；赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体只有
少部分带有32P 标记，因为噬菌体在进行DNA 复制的时候，模板是亲代噬菌体中带有32P 标记的DNA 分子，而原料
是大肠杆菌中没有带32P 标记的脱氧核苷酸，D 项错误。
DNA 是遗传物质的实验比对策略
解答DNA 是遗传物质实验比对类试题时，要牢记以下几点：
(1)R 型细菌转化成S 型细菌的实质是S 型细菌的DNA 与R 型细菌DNA 实现重组，表现出S 型细菌的性状，此
变异属于广义上的基因重组。
(2)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。
(3)噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA 是遗传物质，但是没有证明蛋白质不是遗传物质。
(4)因DNA 和蛋白质都含有C、H、O、N 元素，所以噬菌体侵染细菌实验不能标记C、H、O、N 元素。
题型2
探索生物遗传物质经典实验的拓展分析
3．(2019·河南省安阳一模)下列有关生物遗传物质的叙述，错误的是(
)
A．格里菲斯的肺炎双球菌转化实验没有具体证明哪一种物质是遗传物质
B．噬菌体感染大肠杆菌实验能说明“作为遗传物质能够指导蛋白质合成”
C．遗传物质复制过程中均会发生的碱基配对是：A—T、C—G
D．利用酶的专一性可探究某未知病毒的遗传物质是DNA 还是RNA
[解析]
格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明S 型细菌中存在某种“转化因子”，能将R 型细菌转化为S 型细菌，
但没有具体证明哪一种物质是遗传物质，A 正确；噬菌体感染大肠杆菌实验中进入细菌的只是DNA，却能合成噬菌体
的蛋白质外壳，说明DNA 能指导蛋白质的合成，B 正确；生物的遗传物质为DNA 或RNA，所以其遗传物质为RNA
时复制过程中不会发生碱基配对A—T，C 错误；由于酶具有专一性，可利用DNA 酶或RNA 酶探究某未知病毒的遗
传物质是DNA 还是RNA，D 正确。故选C。
4．细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因的DNA 片段，从而获得供体
细菌的相应遗传性状的现象，如肺炎双球菌转化实验。S 型肺炎双球菌有荚膜，菌落光滑，可致病，对青霉素敏感。
在多代培养的S 型菌中分离出了两种突变型：R 型，无荚膜，菌落粗糙，不致病；抗青霉素的S 型(记为PenrS 型)。
现用PenrS 型菌和R 型菌进行下列实验，对其结果的分析最合理的是(
)
A．甲实验中部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后均可康复
B．乙实验中可观察到两种菌落，加青霉素后仍有两种菌落继续生长
C．丙实验培养基中含有青霉素，所以生长的菌落是PenrS 型菌
D．丁实验中因为DNA 被水解而无转化因子，所以无菌落生长
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[解析]
甲实验中能转化形成抗青霉素的S 型菌，所以部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗不能恢复健康，A 错
误；乙实验中R 型菌能转化形成抗青霉素的S 型菌，因此可观察到两种菌落，但是由于R 型菌不抗青霉素，加青霉素
后只有一种菌落(S 型菌)继续生长，B 错误；由于R 型菌在含有青霉素的培养基中不能生长，所以丙实验中不能转化形
成PenrS 型菌，C 错误；丁实验中因为DNA 被水解而无转化因子，所以没有PenrS 型菌的生长，且丁实验中加入了
青霉素，R 型菌也不能生长，故丁实验中无菌落生长，D 正确。
不同生物遗传物质的比较
生物类型
病毒
原核生物
真核生物
体内核酸种类
DNA 或RNA
DNA 和RNA
DNA 和RNA
体内碱基种类
4 种
5 种
5 种
体内核苷酸种类
4 种
8 种
8 种
遗传物质
DNA 或RNA
DNA
DNA
实例
噬菌体、烟草花叶病毒
乳酸菌、蓝藻
玉米、小麦、人
考向2
DNA 的结构、复制与相关计算
真题回放
(2016·上海卷)在DNA 分子模型的搭建实验中，若仅用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含10
对碱基(A 有6 个)的DNA
链片段，那么使用的订书钉个数为(
)
A．58
B．78
C．82
D．88
[解析]
一个脱氧核苷酸分子由一分子脱氧核糖、一分子磷酸、一分子含N 碱基构成，一个脱氧核苷酸需要2 个
订书钉，20 个脱氧核苷酸总共需要40 个；两个脱氧核苷酸分子通过磷酸二酯键相连，一条DNA 单链需要9 个订书钉
连接，两条链共需要18 个；双链碱基间的氢键数共有10×2＋4＝24。总共需要订书钉40＋18＋24＝82 个。
核心拓展
1．巧用数字“五、四、三、二、一”记忆DNA 的结构
2．从六个方面掌握DNA 的复制
3．牢记三类公式
(1)常用公式：
A＝T，G＝C；A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝_50%__。
(2)“单链中互补碱基和”所占该链碱基数比例＝“双链中互补碱基和”所占双链总碱基数比例。
(3)某链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为_倒数__。
题型突破
题型1
DNA 的结构及复制
1．(2019·贵州省贵阳一模)下列关于DNA 的叙述正确的是(
)
A．DNA 转录的产物就是mRNA
B．导致性状改变的基因突变不一定能遗传给子代
C．某碱基在DNA 单链中所占比例与在双链中所占比例相同
D．某个含100 个碱基对的特定基因其碱基对的排列方式有4100 种
[解析]
DNA 转录的产物是RNA，mRNA 是RNA 中的一种，A 错误；基因突变如果发生在体细胞中，一般不遗
传给后代，B 正确；一种碱基在单链中的比例一般与双链中的该比例不同，C 错误；100 个碱基对组成的DNA 序列最
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多有4100 种，含100 个碱基对的特定基因的排列顺序是特定的，D 错误。
2．下列关于DNA 分子结构和复制的叙述，错误的是(
)
A．DNA 单链的两相邻碱基间通过氢键相连接
B．科学家利用“假说—演绎法”证实DNA 是以半保留的方式复制的
C．DNA 复制时DNA 聚合酶催化单个游离的脱氧核苷酸连到已有的核苷酸链上
D．DNA 双螺旋结构模型的建立为DNA 复制机制的阐明奠定了基础
[解析]
DNA 双链的两相邻碱基间通过氢键形成碱基对，A 错误。
“三看法”判断DNA 分子的结构技巧
一看外侧链成键位置是否正确，正确的成键位置位于一分子脱氧核苷酸5 号碳原子上的磷酸基团与相邻脱氧核苷
酸的3 号碳原子之间；
二看外侧链是否反向平行；
三看内侧链碱基配对是否遵循碱基互补配对原则，即有无“同配”“错配”现象。
题型2
DNA 的结构及复制相关的计算
3．细胞核中某基因含有300 个碱基对，其中鸟嘌呤占20%。下列叙述正确的是(
)
A．该基因中含有氢键720 个，其转录的RNA 中也可能含有氢键
B．该基因在第三次复制时需要消耗腺嘌呤1 260 个
C．该基因可边转录边翻译
D．由该基因编码的蛋白质最多含有100 种氨基酸
[解析]
该基因中G 的个数为300×2×20%＝120，G—C 碱基对有三个氢键；该基因中腺嘌呤的个数为
300×2×30%＝180，A—T 碱基对有两个氢键。因此该基因含有的氢键数＝120×3＋180×2＝720 个，转录产生的tRNA
中含有氢键，A 叙述正确。该基因中含有腺嘌呤180 个，该基因在第三次复制时需要消耗腺嘌呤180×23－1＝720 个，
B 叙述错误。题述细胞核中某基因，真核生物细胞中由于细胞核膜的存在，基因不能边转录边翻译，C 叙述错误。在
生物体中，组成蛋白质的氨基酸约有20 种，D 叙述错误。
4．(2019·广州一模)用32P 和35S 的培养基培养细菌，将一个未标记的噬菌体在此群细菌中培养9 小时，经检测共
产生了64 个子代噬菌体，下列叙述正确的是(
)
A．32P 和35S 只能分别标记细菌的DNA 和蛋白质
B．子代噬菌体只有DNA 具有放射性
C．DNA 具有放射性的噬菌体占子代噬菌体的1
32
D．噬菌体繁殖一代的时间约为1.5 小时
[解析]
根据题意分析，32P 和35S 先标记了细菌，接着分别
标记了噬菌体的DNA 和蛋白质，A 错误；因为细菌的培养基中含32P 和35S，所以，子代噬菌体的DNA 和蛋白质
都具有放射性，B 错误；合成子代噬菌体DNA 和蛋白质的原料均由细菌提供，所以子代噬菌体的DNA 均具有放射性，
C 错误；一个噬菌体产生64 个子代噬菌体，即2n＝64，说明噬菌体共繁殖了6 代，则繁殖一代的时间为9÷6＝1.5 小
时，D 正确。
与DNA 结构及复制相关的计算
解答DNA 结构及复制计算类试题时，应分以下层次达成：
(1)碱基计算
①不同生物的DNA 分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即(A＋T)/(C＋G)的值不同。该比值体现了不同生物
DNA 分子的特异性。
②若已知双链中A 占的比例为c%，则单链中A 占的比例无法确定，但最大值可求出为2c%，最小值为0。
(2)水解产物及氢键数目计算
①DNA 水解产物：初步水解产物是脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。
②氢键数目计算：若碱基对为n，则氢键数为2n～3n；若已知A 有m 个，则氢键数为3n－m。
(3)DNA 复制计算
在做有关DNA 分子复制的计算题时，应看准是“含”还是“只含”，是“DNA 分子数”还是“链数”。
考向3
遗传信息的表达与中心法则
真题回放
1．(2019·全国卷Ⅰ，2)用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素
标记的多肽链，所需的材料组合是(
)
①同位素标记的tRNA
②蛋白质合成所需的酶
③同位素标记的苯丙氨酸
④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸
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⑤除去了DNA 和mRNA 的细胞裂解液
A．①②④
B．②③④
C．③④⑤
D．①③⑤
[解析]
在体外合成同位素标记的多肽链，需要有翻译合成该多肽链的模板——mRNA，人工合成的多聚尿嘧啶
核苷酸是合成mRNA 所需要的原料；还需要有合成该多肽链的原料——同位素标记的氨基酸(苯丙氨酸)。此外，合成
该多肽链还需要酶、能量等，可由除去了DNA 和mRNA 的细胞裂解液提供。
2．(2018·江苏卷)长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200 个碱基，具有多种调控功能的一类RNA 分子。下图
表示细胞中lncRNA 的产生及发挥调控功能的几种方式，请回答下列问题：
(1)细胞核内各种RNA 的合成都以_四种核糖核苷酸__为原料，催化该反应的酶是_RNA 聚合酶__。
(2)转录产生的RNA 中，提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是_mRNA(信使RNA)__，此过程中还需要的RNA
有_tRNA 和rRNA(转运RNA 和核糖体RNA)__。
(3)lncRNA 前体加工成熟后，有的与核内_染色质__(图示①)中的DNA 结合，有的能穿过_核孔__(图示②)与细胞
质中的蛋白质或RNA 分子结合，发挥相应的调控作用。
(4)研究发现，人体感染细菌时，造血干细胞核内产生的一种lncRNA，通过与相应DNA 片段结合，调控造血干细
胞的_分化__，增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数量。该调控过程的主要生理意义是_增强人体的免疫
抵御能力__。
[解析]
(1)细胞核内各种RNA 的合成原料是四种核糖核苷酸，催化RNA 合成的酶是RNA 聚合酶。(2)转录产生
的各种RNA 中，氨基酸分子合成多肽链提供信息指导的是mRNA，翻译过程中还需要tRNA 和rRNA 参与。(3)通过
图示过程可知，lncRNA 前体加工成熟后，有的与细胞核内染色质中的DNA 结合，有的能穿过核孔与细胞质中的蛋白
质或RNA 分子结合，发挥相应的调控作用。(4)血液中的单核细胞和中性粒细胞等吞噬细胞由造血干细胞分化而来。
lncRNA 与细胞核内相应的DNA 结合后，可以调控造血干细胞的分化，增加吞噬细胞的数量。该过程能够增强人体的
免疫抵御能力。
3．(2018·全国卷Ⅰ)生物体内的DNA 常与蛋白质结合，以DNA－蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的
是(
)
A．真核细胞染色体和染色质中都存在DNA－蛋白质复合物
B．真核细胞的核中有DNA－蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有
C．若复合物中的某蛋白参与DNA 复制，则该蛋白可能是DNA 聚合酶
D．若复合物中正在进行RNA 的合成，则该复合物中含有RNA 聚合酶
[解析]
A 对：真核细胞的染色体和染色质都主要是由DNA 和蛋白质组成的，都存在DNA－蛋白质复合物。B
错：原核细胞无成形的细胞核，DNA 裸露存在，不含染色体(质)，但是其DNA 会在相关酶的催化下发生复制，DNA
分子复制时会出现DNA－蛋白质复合物。C 对：DNA 复制需要DNA 聚合酶，若复合物中的某蛋白参与DNA 复制，
则该蛋白可能为DNA 聚合酶。D 对：在DNA 转录合成RNA 时，需要有RNA 聚合酶的参与，故该DNA－蛋白质复
合物中含有RNA 聚合酶。
4．(2017·江苏卷)将牛催乳素基因用32P 标记后导入小鼠乳腺细胞，选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的
某个细胞进行体外培养。下列叙述错误的是(
)
A．小鼠乳腺细胞中的核酸含有5 种碱基和8 种核苷酸
B．该基因转录时，遗传信息通过模板链传递给mRNA
C．连续分裂n 次后，子细胞中32P 标记的细胞占1/2n＋1
D．该基因翻译时所需tRNA 与氨基酸种类数不一定相等
[解析]
连续分裂n 次后，子细胞中32P 标记的细胞占1/2n－1。
核心拓展
1．读图理解转录、翻译的过程
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2．基因表达常考必记的几个关键点
(1)原核生物：转录和翻译_同时进行__，发生在细胞质中。
(2)真核生物：先_转录__，发生在细胞核(主要)中；后翻译，发生在细胞质中。
(3)遗传信息位于DNA 上，密码子位于mRNA 上，反密码子位于tRNA 上。
3．翻译过程中多聚核糖体模式图解读
(1)图1 表示真核细胞的翻译过程。图中①是_mRNA__，⑥是核糖体，②③④⑤表示正在合成的4 条多肽链，翻
译的方向是_自右向左__。形成的多肽链②③④⑤的氨基酸序列相同的原因是：_有相同的模板mRNA__。
(2)图2 表示原核细胞的转录和翻译过程，图中①是DNA 模板链，②③④⑤表示正在合成的4 条mRNA，在核糖
体上同时进行翻译过程。
4．各类生物遗传信息的传递过程
生物种类
遗传信息的传递过程
DNA 病毒，如噬菌体
――→
转录RNA ――→
翻译蛋白质
复制型RNA 病毒，如烟草花叶病毒
――→
翻译蛋白质
逆转录病毒，如艾滋病病毒
RNA――→
逆转录
――→
转录RNA ――→
翻译蛋白质
细胞生物
――→
转录RNA ――→
翻译蛋白质
题型突破
题型1
考查遗传信息转录和翻译的过程
1．(2019·东北三省三校一模)基因在表达过程中如有异常mRNA 会被细胞分解，如图是S 基因的表达过程，则下
列有关叙述正确的是(
)
A．异常mRNA 的出现是基因突变的结果
B．图中所示的①为转录，②为翻译过程
C．图中②过程使用的酶是反转录酶
D．S 基因中存在不能翻译成多肽链的片段
[解析]
异常mRNA 的出现是因为含有未“剪尽”的片段，A 错误；图中所示的①为转录，③为翻译过程，B 错
误；图中②过程表示RNA 前体形成mRNA 的过程，而反转录酶用于RNA 形成DNA 的过程，C 错误；据图可知，S
基因中存在不能翻译成多肽链的片段，D 正确。故选D。
2．(2017·全国卷Ⅲ)下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是(
)
A．tRNA、rRNA 和mRNA 都从DNA 转录而来
B．同一细胞中两种RNA 的合成有可能同时发生
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C．细胞中的RNA 合成过程不会在细胞核外发生
D．转录出的RNA 链与模板链的相应区域碱基互补
[解析]
真核细胞的各种RNA 都是通过DNA 的不同片段转录产生的，A 正确；由于转录产生不同RNA 时的DNA
片段不同，因此同一细胞中两种RNA 的合成有可能同时发生，B 正确；真核细胞细胞质中叶绿体、线粒体中的DNA
可以转录形成RNA，C 错误；转录的过程遵循碱基互补配对原则，因此产生的RNA 链与模板链的相应区域碱基互补，
D 正确。
3．如图表示生物基因的表达过程，下列叙述与该图相符的是(
)
A．图1 可发生在绿藻细胞中，图2 可发生在蓝藻细胞中
B．DNA－RNA 杂交区域中A 应与T 配对
C．图1 翻译的结果是得到了多条氨基酸序列相同的多肽链
D．图2 中①②③的合成均与核仁有关
[解析]
图1 的转录和翻译过程是同时进行的，只能发生在原核生物中，图2 是先转录再翻译，应发生在真核生
物中，绿藻为真核生物，而蓝藻为原核生物；DNA－RNA 杂交区域中A 应该与U 配对；核仁只与rRNA 的合成有关，
与mRNA、tRNA 的合成无关。
题型2
考查中心法则和基因对性状的控制
4．(2019·江西省赣州市高三期末)M 基因编码含63 个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变，使mRNA 增加了一
个三碱基序列AAG，表达的肽链含64 个氨基酸。以下说法正确的是(
)
A．M 基因突变后，参与基因复制的嘌呤核苷酸比例增加
B．在M 基因转录时，核糖核苷酸之间通过碱基配对连接
C．突变前后编码的两条肽链，最多有2 个氨基酸不同
D．在突变基因的表达过程中，最多需要64 种tRNA 参与
[解析]
M 基因突变后，由于mRNA 中A 碱基的增加，因而参与基因复制的嘧啶核苷酸数量增加，但由于嘌呤和
嘧啶配对，均为50%，突变前后此比例不会发生变化，故嘌呤核苷酸比例不变，A 错误；在M 基因转录时，核糖核
苷酸之间通过磷酸二酯键连接，B 错误；由于插入了3 个碱基，如果插在两个氨基酸之间，则突变前后编码的两条肽
链，多了1 个氨基酸；如果插在一个氨基酸对应的碱基内，则突变前后编码的两条肽链，有2 个氨基酸不同，C 正确；
在突变基因的表达过程中，最多需要61 种tRNA 参与，D 错误。故选C。
5．HIV 侵染T 细胞后，HIV 的RNA 须利用自带的逆转录酶合成双链DNA，然后再表达出核衣壳等蛋白质，经
组装产生子代HIV。下列说法正确的是(
)
A．HIV 可利用注入T 细胞的RNA 为模板翻译蛋白质
B．注入的RNA 与逆转录合成的DNA 的一条链相同
C．HIV 遗传信息的表达需要经过DNA→RNA 的过程
D．HIV 的RNA 在T 细胞中合成，逆转录酶由其自身合成
[解析]
HIV 侵染T 细胞后，HIV 的RNA 须利用自带的逆转录酶合成双链DNA，然后再转录生成mRNA，翻译
出核衣壳等蛋白质，A 错误；注入的RNA 与逆转录合成的DNA 的任意一条链都不相同，B 错误；HIV 遗传信息的表
达需要经过DNA→RNA 的转录以及RNA→蛋白质的翻译过程，C 正确；病毒的生命活动必须在活细胞中进行，包括
逆转录酶的合成，D 错误。
6．图1 表示原核细胞内的生理活动，图2 表示中心法则。下列说法正确的是(
)
A．由图1 知原核细胞DNA 的复制与基因的表达可同时进行
B．图1 中的酶丙和酶乙作用有相同之处，可能是同一种酶
C．图2 中过程e 需要的酶由病毒的宿主细胞提供
D．图2 中过程a 和b 的模板相同，遵循的碱基互补配对方式相同
[解析]
原核细胞没有细胞核，基因的表达和DNA 的复制可在细胞质中同时进行，A 正确；酶丙为解旋酶，参与
DNA 复制，而酶乙是RNA 聚合酶，催化的反应不同，酶种类不同，B 错误；图2 中过程e 为逆转录，逆转录酶来源
于病毒，C 错误；图2 中a 表示DNA 的复制，b 表示转录，复制模板链有2 条，转录模板链有1 条，转录的碱基互补
配对方式有A—U、T—A、G—C、C—G，复制的碱基互补配对方式有A—T、T—A、G—C、C—G，D 错误。
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有关“中心法则”五条途径的3 个易错易混点
(1)高等动植物只有DNA 复制、转录、翻译三条途径，但具体到不同细胞，情况不尽相同，如根尖分生区细胞等
分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；叶肉细胞等高度分化的细胞无DNA 复制途径，只有转录和翻译两条途径；哺
乳动物成熟的红细胞中三种途径都没有。
(2)RNA 复制和逆转录只发生在被RNA 病毒感染的细胞中，是后来发现的，是对中心法则的补充和完善。
(3)进行碱基互补配对的过程有DNA 的复制、转录、翻译、RNA 复制和逆转录。
一、选择题
1．(2019·江苏省宿迁市高三期末)下列有关探索DNA 是遗传物质的实验叙述，正确的是(
)
A．格里菲斯实验中，R 型菌转化为S 菌是基因重组的结果
B．用含有32P 的液体培养基培养噬菌体，从而使噬菌体被标记
C．通过噬菌体的侵染实验证明DNA 是主要的遗传物质
D．艾弗里实验中，添加S 型肺炎双球菌的DNA 的培养基上只出现了光滑的菌落
[解析]
格里菲斯体内转化实验证明S 型细菌中存在某种“转化因子”，R 型菌转化为S 菌是基因重组的结果，A
正确；用含有32P 的液体培养基培养细菌，不能直接培养噬菌体，B 错误；通过噬菌体的侵染实验证明了DNA 是噬菌
体的遗传物质，C 错误；艾弗里实验中，添加S 型肺炎双球菌DNA 的培养基上出现光滑型菌落(S 型)和粗糙型菌落(R
型)两种，D 错误。故选A。
2．(2019·吉林省集安市第一中学高三)下列与DNA 复制和与肺炎双球菌的转化实验有关的叙述错误的是(
)
A．用32P 标记的噬菌体在不含32P 的大肠杆菌内增殖3 代，具有放射性的噬菌体占1/4
B．含有300 个碱基对的DNA 片段，其中一条链上A＋T＝35%，该DNA 片段在第3 次复制时，需要780 个胞嘧
啶脱氧核苷酸
C．活的R 型细菌与S 型细菌的DNA 混合后转化为S 型细菌的实质是一种基因重组
D．活的R 型细菌与S 型细菌的DNA 混合后在固体培养基上培养只长出S 型菌菌落
[解析]
用32P 标记的噬菌体在大肠杆菌内增殖3 代，产生了8 个子代噬菌体，由于DNA 分子的半保留复制，有
2 个含有32P，所以具有放射性的噬菌体占总数为2/8＝1/4，A 正确；某DNA 片段有300 个碱基对，其中一条链上A
＋T 比例为35%，则另一条链上和整个DNA 分子中A＋T 比例也为35%。因此整个DNA 分子中，A＝T＝105 个，G
＝C＝195 个。第三次复制该DNA 片段时，需要胞嘧啶脱氧核糖核苷酸23－1×195＝780 个，B 正确；肺炎双球菌的转
化实验的实质是基因重组，C 正确；活的R 型细菌与S 型细菌的DNA 混合后在固体培养基上培养同时长出S 型菌和
R 型菌的菌落，D 错误。
3．(2019·福建省龙岩市高三期末)某研究小组进行“探究DNA 复制方式”的实验，结果如图所示。其中培养大肠
杆菌的唯一氮源是14NH4Cl 或15NH4Cl，①、②、③表示离心管顺序编号，条带表示大肠杆菌DNA 离心后在离心管中
的分布位置。下列叙述错误的是(
)
A．本实验运用了同位素示踪和密度梯度离心技术
B．①管是大肠杆菌在14NH4Cl 的培养液中培养的结果
C．②管中大肠杆菌的DNA 都含14N/15N
D．实验结果说明DNA 分子的复制方式是半保留复制
[解析]
本实验培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl 或15NH4Cl，氮元素被标记，通过离心使在不同培养基上生长
繁殖的大肠杆菌的DNA 分层，A 正确；①中只有重密度带，说明①中DNA 两条单链都含有15N，B 错误；②中只有
中密度带，说明②中DNA 两条单链一条含有15N，一条含有14N，C 正确；①中DNA 两条单链都含有15N，经过复制
离心后为②，再复制离心后为③，说明开始时大肠杆菌DNA 双链被15N 标记，放到含14N 的培养基中培养，复制一次
后为②，②中DNA 两条单链一条含有15N，一条含有14N，②中DNA 再复制一次，形成的四个DNA 中，其中两个
DNA 中各有一条单链含有15N，一条单链含有14N，另外两个DNA 的两条单链都含有14N，离心出现中密度带和轻密
度带，实验结果说明DNA 分子的复制方式是半保留复制，D 正确。
4．(2019·福建省龙岩市高三期末)若生物体内DNA 分子中(G＋C)/(A＋T)＝a，(A＋C)/(G＋T)＝b，则下列两个比
值的叙述中不正确的是(
)
A．a 值越大，双链DNA 分子的稳定性越高
B．DNA 分子一条单链及其互补链中，a 值相同
C．碱基序列不同的双链DNA 分子，b 值不同
D．经半保留复制得到的DNA 分子，b 值等于1
[解析]
G 与C 之间三个氢键相连，A 与T 之间两个氢键相连，a 值越大，G＋C 越大，双链DNA 分子的稳定性
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越高，A 正确；DNA 分子中互补碱基之和的比值即(G＋C)/(A＋T)＝a，则在每条单链中(G＋C)/(A＋T)＝a，B 正确；
DNA 分子中非互补碱基之和的比值等于1，(A＋C)/(G＋T)＝b＝1，碱基序列不同的双链DNA 分子，b 值相同，C 错
误，D 正确。
5．(2019·福建省龙岩市高三期末)下列关于探索DNA 是遗传物质的实验叙述，正确的是(
)
A．格里菲思实验证明DNA 是使R 型肺炎双球菌产生稳定遗传变化的物质
B．艾弗里提取的S 型菌的DNA 与R 型活菌混合培养后可观察到两种菌落
C．赫尔希和蔡斯实验中搅拌的目的是为了裂解细菌释放出噬菌体
D．赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P 标记
[解析]
格里菲思体内转化实验证实加热杀死的S 型细菌中存在转化因子能使R 型菌转化为S 型细菌，A 错误；
将S 型细菌的DNA 与R 型活细菌混合培养后有些R 型细菌会转化为S 型细菌，培养基中会有R 和S 型两种菌落，B
正确；赫尔希和蔡斯实验中搅拌的目的是为了使吸附在大肠杆菌外的噬菌体的外壳脱落，C 错误；赫尔希和蔡斯实验
中细菌裂解后得到的噬菌体并不是都带有32P 标记，噬菌体遗传物质是DNA，只有含有亲代噬菌体DNA 链的子代噬
菌体才带有32P 标记，D 错误。
6．(2019·江苏省盐城市高三期中)美国科学家艾弗里和他的同事研究了肺炎双球菌的体外转化实验，如图为肺炎双
球菌转化的细胞形态示意图。下列有关叙述正确的是(
)
A．破碎S 型细菌细胞之前最好利用纤维素酶去除其细胞壁
B．实验①只获得少数转化的S 型细菌的原因是发生基因突变的频率低
C．实验①获得转化为S 型细菌中的DNA 与原S 型细菌中的DNA 完全相同
D．实验②使用DNA 酶水解DNA 后进行实验，从而增强DNA 是遗传物质的说服力
[解析]
肺炎双球菌属于原核生物，其细胞壁的主要成分是肽聚糖，不能用纤维素酶去除，A 错误；肺炎双球菌
转化的实质是基因重组，B 错误；实验①获得转化为S 型细菌中的DNA 与原S 型细菌中的DNA 不完全相同，C 错误；
实验②使用DNA 酶水解DNA 后进行实验，从而增强DNA 是遗传物质的说服力，D 正确。故选D。
7．(2019·浙江省宁波市余姚市生物二模)如图为科学家设计的DNA 合成的同位素示踪实验，利用大肠杆菌探究
DNA 的复制过程，下列叙述正确的是(
)
A．比较试管①和②的结果即可证明DNA 复制为半保留复制
B．实验中没有采用放射性同位素示踪的研究方法
C．可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验，且提取DNA 更方便
D．大肠杆菌在含有15NH4Cl 的培养液中生长若干代，细胞中只有DNA 含15N
[解析]
比较试管①和②的结果，DNA 分别为全重和全中，所以可证明DNA 复制为半保留复制，A 正确；实验
中采用放射性同位素示踪的研究方法即用15N 进行标记，B 错误；噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能在培养液中独
立生活和繁殖，因而不能代替大肠杆菌进行实验，C 错误；蛋白质和核酸等物质都含有N 元素，所以大肠杆菌在含有
15NH4Cl 的培养液中生长若干代，细胞中含15N 的物质有DNA、RNA、蛋白质等，D 错误。故选A。
8．(2019·山东省潍坊市高三一模)下列关于DNA 的叙述，正确的是(
)
A．DNA 的基本骨架由C、H、O、N、P 等元素组成
B．连接磷酸与五碳糖的化学键可在解旋酶的作用下断裂
C．DNA 的片段都有遗传效应，可控制生物的性状
D．DNA 的复制和转录都能在细胞质中进行
[解析]
DNA 的基本骨架是脱氧核糖和磷酸交替连接形成的，由C、H、O、P 元素组成，A 错误。连接磷酸与五
碳糖的化学键为磷酸二酯键，可在限制酶的作用下断裂，解旋酶作用的化学键是氢键，B 错误。DNA 上具有遗传效应
的片段称为基因，可以控制生物的性状。并非所有片段都有遗传效应，C 错误。DNA 的复制和转录能发生在线粒体和
叶绿体中，因此都能在细胞质中进行，D 正确。
9．(2019·上海市虹口区生物二模)某同学制作一DNA 片段模型，现准备了若干不同类型塑料片，见表。若想充分
利用现有材料，那么还需准备脱氧核糖的塑料片数目是(
)
塑料片类别
碱基G
碱基C
碱基A
碱基T
磷酸
数量(个)
10
16
16
10
52
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A．32
B．40
C．26
D．52
[解析]
由表格信息可知，碱基G 的数量是10 个，碱基C 的数量是16 个，因此最多形成10 个G、C 碱基对；
碱基A 是16 个，碱基T 是10 个，因此最多形成10 个A、T 碱基对，所以该DNA 分子模型最多形成20 个碱基对，
因此需要40 个脱氧核苷酸。故选B。
10．(2019·江苏省盐城市高三期中)7－乙基鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对。某DNA 分子中腺嘌
呤(A)占碱基总数的30%，其中的鸟嘌呤(G)全部被7－乙基化，该DNA 分子正常复制(所用原料都正常)产生两个DNA
分子，其中一个DNA 分子中胸腺嘧啶(T)占碱基总数的45%，则另一个DNA 分子中7－乙基鸟嘌呤所占比例为(
)
A．5%
B．15%
C．20%
D．35%
[解析]
该DNA 分子中A＝T＝30%，G＝C＝20%，如果鸟嘌呤(G)全部被7－乙基化，则G 不与C 配对而是与
胸腺嘧啶T 配对，一个DNA 分子中胸腺嘧啶(T)占碱基总数的45%，因此与乙基化G 配对的T 的比例是45%－30%
＝15%，则另一个DNA 分子中7－乙基鸟嘌呤所占比例为20%－15%＝5%。故选A。
11．(2019·北京市通州区高考生物一模)如图所示为野生型链孢霉几个基因的表达过程，据图作出的推断正确的是
(
)
A．图中所示的基因向后代传递时遵循孟德尔遗传规律
B．由图可以说明基因通过控制酶的合成控制代谢过程
C．该图能说明基因和染色体行为存在明显的平行关系
D．若野生型链孢霉不能在缺少精氨酸的培养基上生长，则一定是基因4 发生了突变
[解析]
图示说明基因控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状，不能说明基因向后代传递是否遵循
孟德尔遗传定律，A 错误，B 正确；该图说明基因位于染色体上，但不能说明基因和染色体行为存在明显的平行关系，
C 错误；若野生型链孢霉不能在缺少精氨酸的培养基上生长，则可能是基因4 发生了突变，也可能是基因1 或基因2
或基因3 发生突变，D 错误。故选B。
12．(2019·湖南省株洲市生物一模)某二倍体植物的体细胞内的同一条染色体上有M 基因和R 基因，它们编码各
自蛋白质的前3 个氨基酸的DNA 序列如图，起始密码子均为AUG。下列叙述正确的是(
)
A．基因M 在该二倍体植物细胞中数目最多时可有两个
B．基因R 转录时以a 链为模板在细胞核中合成mRNA
C．若箭头处的碱基替换为G，则对应密码子变为GAG
D．若基因M 缺失，则引起的变异属于基因突变
[解析]
当该二倍体植株为纯合子时，基因M 在该二倍体植物细胞中数目最多时可有4 个(有丝分裂间期复制后)，
A 错误；由于起始密码子均为AUG，所以基因R 转录时以a 链为模板在细胞核中合成mRNA，B 正确；基因M 以b
链为模板合成mRNA，若箭头处的碱基替换为G，则对应密码子变为CUC，C 错误；若基因M 缺失，则引起的变异
属于染色体结构变异中的缺失，D 错误。故选B。
13．(2019·福建省南平市生物二模)下列关于基因对性状控制的叙述，错误的是(
)
A．白化病患者缺乏酪氨酸酶，体现基因通过控制酶的合成间接控制生物性状
B．同一株水毛茛在空气和水中的叶形不同，体现性状由基因和环境共同决定
C．原发性高血压与多对基因表达产物有关，体现基因与基因共同作用控制性状
D．抗生素阻止细菌内RNA 和mRNA 的结合，体现基因产物通过影响转录而影响性状
[解析]
白化病患者缺乏酪氨酸酶，说明基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物体的性状，A
正确；同一株水毛茛，浸在水中的叶与裸露在空气中的叶形态不同，该株水毛茛的基因型没有发生改变，是环境影响
了性状表现，体现性状由基因和环境共同决定，B 正确；原发性高血压属于多基因遗传病，与多对基因表达产物有关，
体现基因与基因共同作用控制性状，C 正确；抗生素阻止细菌内RNA 和mRNA 的结合，体现基因产物通过影响翻译
过程而影响性状，D 错误。故选D。
14．(2019·山东省德州市生物二模)下列有关遗传信息的传递，叙述正确的是(
)
A．DNA 复制形成的两条子链组合在一起形成一个新的DNA 分子
B．基因表达时，RNA 聚合酶可与一个DNA 分子的不同位点结合
C．每种tRNA 只能结合一种氨基酸，结合过程中发生碱基互补配对
D．分裂期的染色体高度螺旋化难以解旋，细胞内不能合成新的蛋白质
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[解析]
DNA 复制方式为半保留复制，所以复制后，一条母链和一条子链形成一个新的DNA 分子，A 错误；表
达是以基因为单位进行的，基因是有遗传效应的DNA 片段，因此基因表达时，RNA 聚合酶可与一个DNA 分子的不
同位点结合，B 正确；每种tRNA 只能结合一种氨基酸，结合过程中发生缩合反应，不发生碱基互补配对，C 错误；
分裂期的染色体高度螺旋化难以解旋，但是间期解旋后可以转录出mRNA 可以用于分裂期进行翻译合成新的蛋白质，
D 错误。故选B。
15．(2019·浙江省宁波市余姚市生物二模)如图为真核细胞蛋白质合成过程中遗传信息流动图解，1、2、3 表示相
关过程，据图判断下列说法正确的是(
)
A．真核细胞中都会发生图中1－3 过程
B．核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质
C．1 过程中氢键的断裂不需要酶参与，磷酸二酯键的形成则需要DNA 聚合酶催化
D．3 过程以mRNA 的一条链为模板，核糖体在mRNA 上的移动方向是从右到左
[解析]
1 为DNA 复制过程，细胞不分裂，DNA 不复制，A 错误；由于密码子的简并性，核苷酸序列不同的基因
有可能表达出相同的蛋白质，B 正确；1 过程中氢键的断裂需要解旋酶参与，C 错误；由题图可以看出，核糖体在mRNA
上的移动方向是从左到右，D 错误。故选B。
二、非选择题
16．(2019·四川省宜宾市叙州区高三期末)下图表示某基因的一个片段，该片段所编码蛋白质的氨基酸序列为“甲
硫氨酸－精氨酸－谷氨酸－丙氨酸－天冬氨酸－谷氨酸”(AUG 是起始密码，决定甲硫氨酸)。请回答下列问题：
(1)形成上述蛋白质的氨基酸序列要经过_转录、翻译__两个阶段，如果序列中箭头所指碱基对G/C 缺失，该基因
上列片段编码的氨基酸序列为_甲硫氨酸－精氨酸－谷氨酸－精氨酸－甲硫氨酸__。
(2)若该基因发生突变，导致箭头所示碱基对的左侧插入了70 对核苷酸序列，使该片段转录出的mRNA 出现终止
密码(终止密码有UAG、UGA 和UAA)。则突变基因转录的mRNA 中，终止密码为_UGA__，突变基因表达的蛋白质
含_28__个氨基酸。
[解析]
(1)形成上述蛋白质的氨基酸序列要经过转录和翻译两个阶段，图中DNA 链以第二条链为模板转录出
RNA，如果序列中箭头所指碱基对G/C 缺失，则转录的模板链为TACGCCCTCGCCTACTT，转录出来的mRNA 为
AUGCGGGAGCGGAUGAA，则翻译的氨基酸顺序为：甲硫氨酸－精氨酸－谷氨酸－精氨酸－甲硫氨酸。(2)若该基
因发生突变，导致箭头所示碱基对的左侧插入了70 对核苷酸序列，使该片段转录出的mRNA 在插入的70 个核苷酸序
列后的碱基序列是：GCGGAUGAA 故突变基因转录的mRNA 中，终止密码为UGA，突变基因表达的蛋白质含(70＋
18－4)/3＝28 个氨基酸。
17．下图为某真核生物X 基因表达时出现的两种情况。请分析并回答问题：
(1)完成过程①需要的酶主要是_RNA 聚合酶__。
(2)过程②中所用剪接体组成成分的合成场所是_核糖体和细胞核__，对hnRNA 进行剪接的场所是_细胞核__；剪
接时，是对hnRNA 中的_磷酸二酯键__(填化学键名称)破坏。
(3)过程③中正常mRNA 经过核孔后的去向及作用是_与核糖体结合作为翻译的模板合成蛋白质__。
(4)若异常mRNA 编码合成了蛋白质，则该蛋白质氨基酸数目_不一定__(一定/不一定)比正常蛋白质的多，理由是_
未剪尽的核苷酸片段可能会造成终止密码子提前出现__。
专题七
遗传的基本规律和伴性遗传
考点
考情
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1.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ)
2.基因的分离定律和自由组合定律(Ⅱ)
3.伴性遗传(Ⅱ)
4.人类遗传病的类型(Ⅰ)
5.人类遗传病的监测和预防(Ⅰ)
6.人类基因组计划及意义(Ⅰ)
1.考查题型：选择题和非选择题。
2.呈现文字：文字题、图形等。
3.命题特点：(1)选择题：遗传的两大基本规律、
研究方法和伴性遗传。
(2)非选择题：常结合生物个体中不同性状，考
查基因分离定律和自由组合定律，特别是基因
的分离定律和伴性遗传的考查频率最高，主要
集中在基因型的判断、实验验证、写出实验思
路、预期结果及结论等方面。
| 以图串知|
(1)孟德尔用山柳菊为实验材料，验证了基因的分离定律和自由组合定律。(×)
(2)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1 的基因型。(×)
(3)分离定律F1(Dd)产生的雌雄配子的数目相等。(×)
(4)纯合子自交后代都是纯合子，杂合子自交后代并非都是杂合子。(√)
(5)杂合子与纯合子基因组成不同，性状表现也不同。(×)
(6)在生命科学发展过程中，证明DNA 是遗传物质的实验是孟德尔的豌豆杂交实验。(×)
(7)基因型为AaBBccDD 的二倍体生物，可产生不同基因型的配子种类数是8。(×)
(8)两亲本杂交，F1 表现显性性状，F2 显性性状与隐性性状之比为3∶1，这属于对分离现象解释的验证过程。(×)
(9)两亲本杂交，子代表现型为1∶1，则双亲均为纯合子。(×)
(10)在揭示分离定律的过程中，孟德尔的演绎推理是：若F1 与隐性纯合子杂交，F1 产生两种配子，测交后代分离
比是1∶1。(√)
(11)自由组合定律中F1 产生配子时，等位基因分离，非等位基因可以自由组合，产生数量相等的4 种配子。(×)
(12)真核生物核基因的遗传才遵循自由组合定律。(√)
(13)基因型为AaBb 的植株自交，得到的后代中表现型与亲本不相同的概率为9/16。(×)
(14)非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合，能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”。(√)
(15)红绿色盲女性患者的父亲是该病的患者。(√)
(16)基因型为AaBb 的个体测交，后代表现型比例为3∶1 或1∶2∶1，则该遗传可以是遵循基因的自由组合定律。
(√)
(17)基因型为AaBbDdEeGgHhKk 的个体自交，假定这7 对等位基因自由组合，则7 对等位基因纯合个体出现的
概率与7 对等位基因杂合个体出现的概率不同。(×)
(18)孟德尔遗传规律适用于所有生物。(×)
(19)萨顿利用假说—演绎法推测基因位于染色体上。(×)
(20)每条染色体上载有许多基因可以说明基因遗传行为与染色体行为是平行的。(×)
(21)基因和染色体行为存在明显的平行关系，所以基因全部位于染色体上。(×)
(22)性染色体既存在于生殖细胞中，也存在于体细胞中。(√)
(23)与伴性遗传相关的基因位于性染色体上。(√)
(24)基因自由组合定律的实质是同源染色体上等位基因分离，非等位基因自由组合。(×)
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考向1
孟德尔两大遗传定律的应用
真题回放
1．(2019·全国卷Ⅲ，6)假设在特定环境中，某种动物基因型为BB 和Bb 的受精卵均可发育成个体，基因型为bb
的受精卵全部死亡。现有基因型均为Bb 的该动物1 000 对(每对含有1 个父本和1 个母本)，在这种环境中，若每对亲
本只形成一个受精卵，则理论上该群体的子一代中BB、Bb、bb 个体的数目依次为(
)
A．250、500、0
B．250、500、250
C．500、250、0
D．750、250、0
[解析]
基因型为Bb 的个体产生的配子种类及比例为B∶b＝1∶1，若两亲本的基因型都为Bb，则产生的受精卵
的基因型及比例为BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，则理论上1 000 个受精卵发育形成的个体中BB、Bb、bb 个体的数目依次
为250、500、250，而在该特定环境中，基因型为bb 的受精卵全部死亡，故A 项正确。
2．(2019·全国卷Ⅲ，32)玉米是一种二倍体异花传粉作物，可作为研究遗传规律的实验材料。玉米子粒的饱满与凹
陷是一对相对性状，受一对等位基因控制。回答下列问题。
(1)在一对等位基因控制的相对性状中，杂合子通常表现的性状是_显性性状__。
(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒，若要用这两种玉米子粒为材料验证分离
定律，写出两种验证思路及预期结果。
_思路及预期结果
①两种玉米分别自交，若某些玉米自交后，子代出现3∶1 的性状分离比，则可验证分离定律。
②两种玉米分别自交，在子代中选择两种纯合子进行杂交，F1 自交，得到F2，若F2 中出现3∶1 的性状分离比，
则可验证分离定律。
③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，如果F1 都表现一种性状，则用F1 自交，得到F2，若F2 中出现3∶1
的性状分离比，则可验证分离定律。
④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，如果F1 表现两种性状，且表现为1∶1 的性状分离比，则可验证分
离定律。__
[解析]
(1)在一对等位基因控制的相对性状中，杂合子同时具有显性基因和隐性基因，显性基因表达后会掩盖隐
性性状或抑制隐性基因的表达，所以杂合子通常表现出的性状为显性性状。(2)由于自然条件下玉米中表现为显性性状
的个体存在纯合子和杂合子，所以可以通过杂合子自交或测交的方法来验证基因的分离定律。①自交法：自交后代的
性状分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。②测交法：若测交
后代的性状分离比为1∶1，则符合基因的分离定律，性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。结合本题题
干提供的实验材料，进行合理设计即可。
3．(2019·全国卷Ⅰ，32)某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位
置如图所示。回答下列问题。
(1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交，F2 中翅外展正常眼个体出现的概率
为_3/16__。图中所列基因中，不能与翅外展基因进行自由组合的是_紫眼基因__。
(2)同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正交)，则子代雄蝇中焦刚毛个体出现的概
率为_0__；若进行反交，子代中白眼个体出现的概率为_1/2__。
(3)为了验证遗传规律，同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交得到F1，F1 相互交
配得到F2。那么，在所得实验结果中，能够验证自由组合定律的F1 表现型是_红眼灰体__，F2 表现型及其分离比是_
红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体＝9∶3∶3∶1__；验证伴性遗传时应分析的相对性状是_红眼/白眼__，
能够验证伴性遗传的F2 表现型及其分离比是_红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇＝2∶1∶1__。
[解析]
(1)依题意可知，同学甲所用果蝇的基因型为dpdpruru(翅外展粗糙眼)和DpDpRuRu(野生型正常翅正常眼
纯合子)，两者杂交产生F1，F1 的基因型为DpdpRuru，F1 相互交配得到F2，F2 中翅外展正常眼(dpdpRuRu 或dpdpRuru)
个体出现的概率为1/4×3/4＝3/16。图中所列基因中，紫眼基因与翅外展基因在同一条染色体上，不能进行自由组合。
(2)依题意可知，同学乙所用果蝇的基因型为XsnwY(焦刚毛白眼雄果蝇)和XSnWXSnW(野生型直刚毛红眼纯合子雌果
蝇)，两者杂交(正交)，子代雄蝇的基因型全是XSnWY，无焦刚毛个体。若进行反交(XsnwXsnw 和XSnWY)，子代中白眼个
体出现的概率是1/2。
(3)依题意可知，同学丙所用果蝇的基因型为eeXwY(白眼黑檀体雄果蝇)和EEXWXW(野生型红眼灰体纯合子雌果
蝇)，两者杂交产生F1，F1 的基因型为EeXWXw 和EeXWY，两对基因能够自由组合，故能够验证自由组合定律的F1
的表现型是红眼灰体雌果蝇、红眼灰体雄果蝇。F2 的表现型及其分离比是(3 灰体∶1 黑檀体)(3 红眼∶1 白眼)，即红眼
灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体＝9∶3∶3∶1。验证伴性遗传时相应基因在性染色体上，故应分析的相对
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性状是红眼(XWXW)和白眼(XwY)，能够验证伴性遗传的F2 的表现型及其分离比是红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果
蝇＝2∶1∶1。
4．(2019·江苏卷，32)杜洛克猪毛色受独立遗传的两对等位基因控制，毛色有红毛、棕毛和白毛三种，对应的基因
组成如下表。请回答下列问题：
毛色
红毛
棕毛
白毛
基因组成
A_B_
A_bb、aaB_
aabb
(1)棕毛猪的基因型有_4__种。
(2)已知两头纯合的棕毛猪杂交得到的F1 均表现为红毛，F1 雌雄交配产生F2。
①该杂交实验的亲本基因型为_AAbb 和aaBB__。
②F1 测交，后代表现型及对应比例为_红毛∶棕毛∶白毛＝1∶2∶1__。
③F2 中纯合个体相互交配，能产生棕毛子代的基因型组合有_4__种(不考虑正反交)。
④F2 的棕毛个体中纯合体的比例为_1/3__。F2 中棕毛个体相互交配，子代白毛个体的比例为_1/9__。
(3)若另一对染色体上有一对基因I、i，I 基因对A 和B 基因的表达都有抑制作用，i 基因不抑制，如I_A_B_表现
为白毛。基因型为IiAaBb 的个体雌雄交配，子代中红毛个体的比例为_9/64__，白毛个体的比例为_49/64__。
[解析]
(1)由题表可知，棕毛猪的基因型有4 种，即AAbb、Aabb、aaBB 和aaBb。
(2)①由两头纯合棕毛猪杂交得到的F1 均表现为红毛，可知两亲本的基因型为AAbb 和aaBB。
②F1 的基因型为AaBb，F1 测交后代的基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，因此其表现型
及比例为红毛∶棕毛∶白毛＝1∶2∶1。
③F2 中的纯合体有4 种基因型，分别为AABB、AAbb、aaBB 和aabb，其相互交配能产生棕毛子代的基因型组合
有4 种，即AAbb×AAbb、aaBB×aaBB、AAbb×aabb、aaBB×aabb。
④由自由组合定律可知，基因型为AaBb 的F1 雌雄个体交配产生的后代(F2)中，棕色个体中各基因型及所占比例
为1/6AAbb、1/6aaBB、1/3Aabb、1/3aaBb，其中纯合子占1/3，F2 中棕毛个体相互交配时，只有1/3Aabb×1/3Aabb、
1/3aaBb×1/3aaBb、1/3Aabb×1/3aaBb 和1/3aaBb×1/3Aabb 四种杂交组合会产生白色个体，那么白毛个体所占的比
例为1/3×1/3×1/4×4＝1/9。
(3)基因型为IiAaBb 的雌雄个体交配时，子代中红毛个体的基因型为iiA_B_，由于三对基因独立遗传，其所占的
比例为1/4×3/4×3/4＝9/64；白毛个体的基因型为I_ _ _ _ _和iiaabb，即3/4＋1/4×1/4×1/4＝49/64。
5．(2018·全国卷Ⅲ)下列研究工作中由我国科学家完成的是(
)
A．以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验
B．用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验
C．证明DNA 是遗传物质的肺炎双球菌转化实验
D．首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成
[解析]
A 错：奥地利科学家孟德尔以豌豆为材料进行遗传学实验，发现了性状遗传规律。B 错：美国科学家卡尔
文等用小球藻进行实验，探明了CO2 中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。C 错：证明DNA 是遗传物质的
肺炎双球菌转化实验是由美国科学家艾弗里及其同事完成的。D 对：1965 年，我国科学家在世界上第一次用人工方法
合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素，开辟了人工合成蛋白质的时代。
6．(2017·全国Ⅲ)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性
状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE 和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色
体变换，回答下列问题：
(1)若A/a、B/b、E/e 这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因
是否分别位于三对染色体上。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)
(2)假设A/a、B/b 这两对等位基因都位于X 染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。(要
求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)
[答案]
(1)选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1 和F2，若各杂交组合的F2 中均出现四种表
现型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等
位基因不是分别位于三对染色体上。
(2)选择①×②杂交组合进行正反交，观察F1 中雄性个体的表现型。若正交得到的F1 中雄性个体与反交得到的F1
中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X 染色体上。
[解析]
(1)实验思路：要确定三对等位基因是否分别位于三对染色体上，根据实验材料，可将其拆分为判定每两
对等位基因是否位于两对染色体上，如利用①和②杂交，得到F1，再让F1 雌雄个体自由交配，观察F2 的表现型及比
例来判定基因A/a 和B/b 是否位于两对染色体上。同理用②和③杂交判定基因E/e 和B/b 是否位于两对染色体上，用
①和③杂交判定基因E/e 和A/a 是否位于两对染色体上。
(2)要验证A/a 和B/b 这两对等位基因都位于X 染色体上，可通过①aaBBEE、②AAbbEE 两种实验材料，利用正
反交实验，观察F1 雄性个体中刚毛和眼两对性状，如果正交♀①EEXaBXaB×♂②EEXAbY→F1∶♀全部为有眼正常刚
毛正常翅，♀全部为无眼正常刚毛正常翅。反交♂①EEXaBY×♀②EEXAbXAb→F1：♀全部为有眼正常刚毛正常翅，
♂全部为有眼小刚毛正常翅。则A/a、B/b 这两对等位基因都位于X 染色体上。
核心拓展
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1．理清基因分离定律和自由组合定律的关系及相关比例(填图)
2．辨明性状分离比出现偏离的原因
(1)具有一对相对性状的杂合子自交：
Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa
①2∶1⇒_显性纯合致死__，即AA 个体不存活。
②全为显性⇒_隐性纯合致死__，即aa 个体不存活。
③1∶2∶1⇒_不完全显性__，即AA、Aa、aa 的表现型各不相同。
(2)两对相对性状的遗传现象：
①自由组合定律的异常分离比：
F1：AaBb――→
⊗
F2，正常情况下，F2 的性状分离比为9∶3∶3∶1，异常情况下：
9∶3∶4⇒aa 或bb
成对存在时表现出同一种性状
9∶6∶1⇒单显性
表现出同一种性状
12∶3∶1⇒双显性
和一种单显性
表现出同一种性状
9∶7⇒单显性
和双隐性
表现出同一种性状
15∶1⇒有显性基因
就表现出同种性状
②基因完全连锁现象：
题型突破
题型1
孟德尔遗传实验的科学方法及遗传基本概念的应用
1．(2018·江苏卷)一对相对性状的遗传实验中，会导致子二代不符合3∶1 性状分离比的情况是(
)
A．显性基因相对于隐性基因为完全显性
B．子一代产生的雌配子中2 种类型配子数目相等，雄配子中也相等
C．子一代产生的雄配子中2 种类型配子活力有差异，雌配子无差异
D．统计时子二代3 种基因型个体的存活率相等
[解析]
C 错：子一代产生的雄配子中2 种类型配子的活力有差异，会使两种类型配子比例偏离1∶1，从而导致
子二代不符合3∶1 的性状分离比。
基因分离定律解题策略
(1)分离定律试题的类型
亲代基因型、
表现型及比例
正推类问题
逆推类问题
子代基因型、
表现型及比例
(2)基因型的确定技巧(相关基因用A、a 表示)
①隐性突破法：若子代出现隐性性状，则其基因型一定为aa，其中一个来自父本，另一个来自母本。
②后代分离比推断法
若后代分离比为显性∶隐性＝3∶1，则亲本基因型为Aa 和Aa，即：Aa×Aa→3A_∶1aa。
若后代分离比为显性∶隐性＝1∶1，则双亲一定是测交类型，即：Aa×aa→1Aa∶1aa。
若后代只有显性性状，则亲本至少有一方是显性纯合子，即：AA×Aa 或AA×AA 或AA×aa。
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(3)四步曲写基因型
判断显
隐性
→
搭架子：显性大写
在前，隐性小写在
后，不确定就空着
→
看后代表现型：
有无隐性性状
→填空
题型2
生物显隐性判断及亲子代基因型、表现型的推理
及相关计算
2．(2016·全国卷Ⅲ)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，F1 全部表现为红花。若F1 自交，
得到的F2 植株中，红花为272 株，白花为212 株；若用纯合白花植株的花粉给F1 红花植株授粉，得到的子代植株中，
红花为101 株，白花为302 株。根据上述杂交实验结果推断，下列叙述正确的是(
)
A．F2 中白花植株都是纯合体
B．F2 中红花植株的基因型有2 种
C．控制红花与白花的基因在一对同源染色体上
D．F2 中白花植株的基因型种类比红花植株的多
[解析]
由F2 中红花∶白花＝272∶212≈9∶7，F1 测交子代中红花∶白花≈1∶3，可以推测出红花与白花这对相
对性状受位于两对同源染色体上的两对等位基因控制(假设为A、a 和B、b)，C 项错误；结合上述分析可知基因型A_B_
表现为红花，其他基因型表现为白花。亲本基因型为AABB 和aabb，F1 基因型为AaBb，F2 中红花基因型为AABB、
AaBB、AABb、AaBb，B 项错误；F2 中白花基因型为AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb，A 项错误、D 项正确。
3．(2019·全国卷Ⅱ，5)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四
个实验。
①让植株甲进行自花传粉，子代出现性状分离
②用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶
③用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1
④用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是(
)
A．①或②
B．①或④
C．②或③
D．③或④
[解析]
假设控制羽裂叶和全缘叶的相关基因是A、a。植株甲(全缘叶)自花传粉后，子代出现性状分离，可说明
植株甲是杂合子，①符合题意；用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶，不能判定植株甲是杂合子(如
AA×Aa)，②不符合题意；用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例是1∶1，不能判定全缘叶和羽
裂叶的显隐性，若羽裂叶为显性性状(Aa)，则植株甲是纯合子(aa)，③不符合题意；用植株甲给另一全缘叶植株授粉，
子代中全缘叶与羽裂叶的比例是3∶1，说明全缘叶是显性性状，植株甲和另一全缘叶植株都是杂合子，即
Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa，④符合题意。
4．(2019·全国卷Ⅱ，32)某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2 对独立遗传的基因A/a 和B/b 控制，只含隐
性基因的个体表现隐性性状，其他基因型的个体均表现显性性状。某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。
实验①：让绿叶甘蓝(甲)的植株进行自交，子代都是绿叶
实验②：让甲植株与紫叶甘蓝(乙)植株杂交，子代个体中绿叶∶紫叶＝1∶3
回答下列问题。
(1)甘蓝叶色中隐性性状是_绿色__，实验①中甲植株的基因型为_aabb__。
(2)实验②中乙植株的基因型为_AaBb__，子代中有_4__种基因型。
(3)用另一紫叶甘蓝(丙)植株与甲植株杂交，若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1，则丙植株所有可能的基因
型是_Aabb、aaBb__；若杂交子代均为紫叶，则丙植株所有可能的基因型是_AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb__；
若杂交子代均为紫叶，且让该子代自交，自交子代中紫叶与绿叶的分离比为15∶1，则丙植株的基因型为_AABB__。
[解析]
(1)根据实验①②很容易判断甘蓝的绿叶是隐性性状，紫叶是显性性状。由题干可知，两对基因都为隐性
的个体表现为隐性性状，结合实验①可判断出甲植株的基因型是aabb。(2)根据实验②子代个体中绿叶∶紫叶＝1∶3，
可推知乙植株的基因型是AaBb，AaBb×aabb 子代中有4 种基因型，分别是AaBb、Aabb、aaBb、aabb。(3)若丙植
株与甲植株(aabb)杂交，子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1，可推出紫叶丙植株只能产生两种配子，且有一种配子是
ab，进而推出丙的基因型是Aabb 或aaBb；若丙植株与甲植株杂交子代均为紫叶，说明丙植株产生的配子中只能含一
个隐性基因或全是显性基因，可利用分离定律列出丙植株可能的基因型，符合要求的丙植株的基因型是AABB、AABb、
AAbb、aaBB、AaBB；若丙植株与甲植株杂交子代均为紫叶，且该子代自交后代中紫叶与绿叶的分离比为15∶1，这
是自由组合定律9∶3∶3∶1 性状分离比的变形，推出子代紫叶植株的基因型是AaBb，由此推出丙植株的基因型是
AABB。
分离定律的应用“方法”归纳
(1)鉴定纯合子、杂合子——自交(植物)、测交(动物)和花粉鉴定法(植物)。
(2)确认显、隐性
①根据子代性状判断
a．具有一对相对性状的亲本杂交→子代只出现一种性状→子代所出现的性状为显性性状。
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b．相同性状的亲本杂交→子代出现不同性状→子代所出现的新的性状为隐性性状。
②根据子代性状分离比判断：具一对相对性状的亲本杂交→F1 性状分离比为3∶1→分离比占3/4 的性状为显性性
状。
(3)提高纯合率——连续自交，如图所示(纯合子比例越来越接近于1)。
题型3
用分离定律解决自由组合定律的相关问题
5．(2019·江淮十校联考)研究人员为探究荞麦主茎颜色和瘦果形状的遗传规律，以两种自交可育的普通荞麦纯种为
材料进行杂交实验，结果如下表。下列分析判断不正确的是(
)
亲本
F1 表现型
F2 表现型及数量
绿茎尖果×绿茎钝果
红茎尖果
红茎尖果271
红茎钝果90
绿茎尖果211
绿茎钝果72
A．这两对相对性状的遗传是由细胞核中遗传物质控制的
B．荞麦的主茎颜色和瘦果形状两对相对性状独立遗传
C．荞麦的尖果与钝果是由一对等位基因控制的相对性状
D．荞麦的绿色茎与红色茎是由一对等位基因控制的相对性状
[解析]
F2 植株的两对相对性状未在F1 中表现出“母系遗传”的特征，A 项正确。主茎颜色和瘦果形状在F2 中呈
现出不同的分离比，说明两对性状独立遗传，B 项正确。尖果与钝果在F2 中表现出3∶1 的分离比，说明该性状由一
对等位基因控制，C 项正确。绿色茎与红色茎在F2 中未表现出3∶1 的分离比(接近于9∶7)，说明该性状不是由一对
等位基因控制(很可能是由两对等位基因控制)，D 项错误。
6．(2018·全国卷Ⅲ)某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验，杂交涉及的四对相对性状分别是：红果
(红)与黄果(黄)、子房二室(二)与多室(多)、圆形果(圆)与长形果(长)、单一花序(单)与复状花序(复)。实验数据如下表。
组别
杂交组合
F1 表现型
F2 表现型及个体数
甲
红二×黄多
红二
450 红二、160 红多、150 黄二、50 黄多
红多×黄二
红二
460 红二、150 红多、160 黄二、50 黄多
乙
圆单×长复
圆单
660 圆单、90 圆复、90 长单、160 长复
圆复×长单
圆单
510 圆单、240 圆复、240 长单、10 长复
回答下列问题：
(1)根据表中数据可得出的结论是：控制甲组两对相对性状的基因位于_非同源染色体__上，依据是_F2 中两对相对
性状表现型的分离比符合9∶3∶3∶1__；控制乙组两对相对性状的基因位于_一对__(填“一对”或“两对”)同源染色
体上，依据是_F2 中每对相对性状表现型的分离比都符合3∶1，而两对相对性状表现型的分离比不符合9∶3∶3∶1__。
(2)某同学若用“长复”分别与乙组的两个F1 进行杂交，结合表中数据分析，其子代的统计结果不符合_1∶1∶1∶
1__的比例。
[解析]
(1) 由于表中数据显示，甲组F2 的表现型及比例为红二∶红多∶黄二∶黄多≈9∶3∶3∶1，该比例符合
基因的自由组合定律的性状分离比，所以控制甲组两对相对性状的基因位于非同源染色体上。乙组F2 的表现型中，每
对相对性状表现型的比例都符合3∶1，即圆形果∶长形果＝3∶1，单一花序∶复状花序＝3∶1。而圆单∶圆复∶长单∶
长复不符合9∶3∶3∶1 的性状分离比，不符合自由组合定律，所以控制乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体
上。(2)根据乙组的相对性状表现型分离比可知，控制乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，所以用“长
复”(隐性纯合子)分别与乙组的两个F1 进行杂交，不会出现测交结果为1∶1∶1∶1 的比例。
用分离定律解决自由组合问题
(1)方法：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，有几对基因就可分解为几
个分离定律问题。如AaBb×Aabb 可分解为如下两个分离定律：Aa×Aa；Bb×bb。
(2)题型：
①配子类型的问题：
a．具有多对等位基因的个体，在减数分裂时，产生配子种类数是每对基因产生配子种类数的乘积。
b．多对等位基因的个体产生某种配子的概率是每对基因产生相应配子概率的乘积。
②基因型、表现型类型的问题：
a．任何两种基因型的亲本相交，产生的子代基因型或表现型的种类数等于亲本各对基因单独相交所产生相应基因
型或表现型种类数的乘积。
b．子代某一基因型或表现型的概率是亲本每对基因杂交所产生相应基因型或表现型概率的乘积。
题型4
考查特殊遗传分离比的问题
7．(2017·全国卷Ⅱ)若某哺乳动物毛色由3 对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定，其中，A 基因编码的
酶可使黄色素转化为褐色素；B 基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素；D 基因的表达产物能完全抑制A 基因的表
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达；相应的隐性等位基因a、b、d 的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交，F1 均
为黄色，F2 中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9 的数量比，则杂交亲本的组合是(
)
A．AABBDD×aaBBdd，或AAbbDD×aabbdd
B．aaBBDD×aabbdd，或AAbbDD×aaBBDD
C．aabbDD×aabbdd，或AAbbDD×aabbdd
D．AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbdd
[解析]
由F2 中52＋3＋9＝64 可推知，F1 产生的雌雄配子各有8 种，即可推出F1 的基因型为AaBbCc。A 项中
AABBDD×aaBBdd→F1：AaBBDd，或AAbbDD×aabbdd→F1：AabbDd，F1 产生的雌雄配子各有4 种，A 项错误。
B 项中aaBBDD×aabbdd→F1：aaBbDd，或AAbbDD×aaBBDD→F1：AaBbDD，F1 产生的雌雄配子各有4 种，B 项
错误。C 项中aabbDD×aabbdd→F1：aabbDd，F1 产生的雌雄配子各有2 种；AAbbDD×aabbdd→F1：AabbDd，F1
产生的雌雄配子各有4 种，C 项错误。D 项中AAbbDD×aaBBdd→F1：AaBbDd，或AABBDD×aabbdd→F1：AaBbDd，
F1 产生的雌雄配子各有8 种，D 项正确。
8．(2018·山西大同质检)玉米是一种雌雄同株植物，其顶部开雄花，中部开雌花。已知正常株的基因型为B_T_，
基因型为bbT_的植株下部雌花序不能正常发育而变为雄株，基因型为B_tt 的植株顶部雄花序转变为雌花序而变为雌
株，基因型为bbtt 的植株顶部长出的也是雌花序而成为雌株。对下列杂交组合所产生后代的预测，错误的是(
)
A．BbTt×BbTt→正常株∶雌株∶雄株＝9∶4∶3
B．bbTT×bbtt→全为雄株
C．bbTt×bbtt→雄株∶雌株＝1∶1
D．BbTt×bbtt→正常株∶雌株∶雄株＝2∶1∶1
[解析]
BbTt×BbTt→B_T_(正常株)∶B_tt(雌株)∶bbT_(雄株)∶bbtt(雌株)＝9∶3∶3∶1，即正常株∶雌株∶雄
株＝9∶4∶3，A 项正确；bbTT×bbtt→后代的基因型为bbTt，全为雄株，B 项正确；bbTt×bbtt→bbTt(雄株)∶bbtt(雌
株)＝1∶1，C 项正确；BbTt×bbtt→BbTt(正常株)∶Bbtt(雌株)∶bbTt(雄株)∶bbtt(雌株)＝1∶1∶1∶1，因此正常株∶
雌株∶雄株＝1∶2∶1，D 项错误。
9．某哺乳动物的棒状尾(A)对正常尾(a)为显性；黄色毛(Y)对白色毛(y)为显性，但是雌性个体无论毛色基因型如何，
均表现为白色毛。两对基因均位于常染色体上并遵循基因自由组合定律，请回答：
(1)假设一个达到遗传平衡的该哺乳动物种群中有2 000 只个体，正常尾个体数量长期维持在4%，若向该种群中
再引入2 000 只纯合棒状尾个体，则在不考虑其他因素的前提下，引入后A 的基因频率变为_0.9__。
(2)如果一只黄色个体与一只白色个体交配，生出一只白色雄性个体，则母本的基因型是_Yy 或yy__(只写与毛色
有关的基因型)。
(3)如果一只黄色棒状尾个体和一只白色棒状尾个体杂交，F1 的表现型为雄性3
8黄色棒状、1
8黄色正常、3
8白色棒状、
1
8白色正常；雌性3
4白色棒状、1
4白色正常。则两个亲本的基因型分别为♂AaYy、♀Aayy
(标明亲本的雌、雄)。
(4)现有足够多的白色棒状尾雌、雄个体(纯合、杂合都有)，若要选育出纯合的白色棒状尾雌性个体，请简要写出
步骤：
第一步：_选择多对白色棒状尾雌、雄个体进行杂交__；
第二步：_从子代中选择白色棒状尾雌性个体与子代中的白色正常尾雄性个体测交__，后代(每对双亲产生的后代
足够多)只出现一种表现型的亲代雌性个体即为纯合的白色棒状尾雌性个体。
[解析]
(1)在该哺乳动物种群中，因为正常尾个体数量长期维持在4%，所以有80 只，又因正常尾是隐性性状，
所以根据遗传平衡定律将4%开方，可得a 的基因频率为20%，此时Aa 基因型个体所占的比例为2x20%×80%＝32%，
所以Aa 基因型个体有2 000×32%＝640 只，那么AA 基因型个体有1 280 只。若向该种群中再引入2 000 只纯合棒状
尾个体，则在不考虑其他因素的前提下，引入后A 的基因频率变为1 280＋2 000×2＋640
4 000×2
×100%＝90%。(2)已知一
只黄色个体与一只白色个体交配，生出一只白色雄性个体。因为在雄性中黄色毛(Y)对白色毛(y)为显性，而雌性
个体无论毛色基因型如何，均表现为白色毛，所以该雄性个体的基因型一定是W，而亲本中的黄色个体是雄性。
由上述分析可知，亲本中的黄色个体和白色个体均能产生含y 的配子，故父本黄色个体的基因型应是Yy，母本白色个
体的基因型是Yy 或yy。(3)一只表现型为黄色棒状尾的个体A_Y_和一只白色棒状尾个体A_ _ _杂交，F1 中棒状尾∶
正常尾＝3∶1，说明亲本双方关于尾巴的基因型是杂合子；F1 的雄性中黄色∶白色＝1∶1，说明毛色基因的杂交类似
测交，故两个亲本的基因型分别为♂AaYy、♀Aayy。(4)纯合的白色棒状尾雌性个体的基因型为AAYY 或AAyy，因
为亲本都是白色的，故雄性个体一定含基因yy，所以最终选择的是基因型AAyy 的雌性个体。因此可以选择多对白色
棒状尾雌、雄个体进行杂交，然后让子代中的白色棒状尾雌性个体A_ _y 与子代中的白色正常尾雄性个体aayy 测交，
后代(每对双亲产生的后代足够多)只出现一种表现型的亲代雌性个体即为纯合的白色棒状尾个体AAyy。
有关遗传基本规律中比例异常分析
(1)分离定律异常情况：
①不完全显性：如红花AA、白花aa，杂合子Aa 开粉红花，则AA×aa 杂交再自交，F2 表现型及比例为红花∶
粉红花∶白花＝1∶2∶1。
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②显性纯合致死：Aa 自交后代比例为显∶隐＝2∶1。
③隐性纯合致死：Aa 自交后代全部为显性。
(2)性状分离比9∶3∶3∶1 的变式题的解题步骤：
考向2
伴性遗传与人类遗传病
真题回放
1．(2019·全国卷Ⅰ，5)某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY 型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形，宽叶对窄
叶为显性。控制这对相对性状的基因(B/b)位于X 染色体上，含有基因b 的花粉不育。下列叙述错误的是(
)
A．窄叶性状只能出现在雄株中，不可能出现在雌株中
B．宽叶雌株与宽叶雄株杂交，子代中可能出现窄叶雄株
C．宽叶雌株与窄叶雄株杂交，子代中既有雌株又有雄株
D．若亲本杂交后子代雄株均为宽叶，则亲本雌株是纯合子
[解析]
由于亲本雄株产生的含有基因b 的花粉不育，因此子代不可能出现窄叶雌株(XbXb)；窄叶性状只能出现在
雄株(XbY)中，其中Xb 来自卵细胞，Y 来自精子，A 项正确。当宽叶雌株的基因型为XBXb，宽叶雄株的基因型为XBY
时，子代可出现窄叶雄株(XbY)，B 项正确。宽叶雌株的基因型为XBXb 或XBXB，与窄叶雄株(XbY)杂交后，由于含有
基因b 的花粉不育，子代只有雄株，没有雌株，C 项错误。若亲本杂交后子代雄株均为宽叶(XBY)，则雌株提供的基因
皆为XB，由此可知亲本雌株的基因型只能为XBXB(纯合子)，不能为XBXb，D 项正确。
2．(2018·江苏卷)通过羊膜穿刺术等对胎儿细胞进行检查，是产前诊断的有效方法。下列情形一般不需要进行细胞
检查的是(
)
A．孕妇妊娠初期因细菌感染引起发热
B．夫妇中有核型异常者
C．夫妇中有先天性代谢异常者
D．夫妇中有明显先天性肢体畸形者
[解析]
羊膜穿刺术是比较常用的产前诊断方法，可用于遗传病的监测和预防(如确诊胎儿是否患染色体遗传病和
某些能在羊水中反映出来的遗传性代谢疾病等)。孕妇妊娠初期因细菌感染引起的发热不属于遗传病范畴。
3．(2017·江苏卷)下列关于人类遗传病的叙述，正确的是(
)
A．遗传病是指基因结构改变而引发的疾病
B．具有先天性和家族性特点的疾病都是遗传病
C．杂合子筛查对预防各类遗传病具有重要意义
D．遗传病再发风险率估算需要确定遗传病类型
[解析]
人类遗传病通常是指由于遗传物质改变而引起的疾病，除了基因结构改变外还有其他因素可引发人类遗
传病，A 项错误。先天性疾病中由遗传因素引起的是遗传病，由环境因素或母体的条件变化引起且遗传物质没有发生
改变的不属于遗传病；家族性疾病中有的是遗传病，而有的不是遗传病，如营养缺乏引起的疾病，B 项错误。杂合子
筛查对预防隐性遗传病有重要意义，但不能预防染色体异常遗传病，C 项错误。确定遗传病类型可以帮助估算遗传病
再发风险率，D 项正确。
4．(2016·全国卷Ⅱ)果蝇的某对相对性状由等位基因G、g 控制，且对于这对性状的表现型而言，G 对g 完全显性。
受精卵中不存在G、g 中的某个特定基因时会致死。用一对表现型不同的果蝇进行交配，得到的子一代果蝇中雌∶雄
＝2∶1，且雌蝇有两种表现型。据此可推测：雌蝇中(
)
A．这对等位基因位于常染色体上，G 基因纯合时致死
B．这对等位基因位于常染色体上，g 基因纯合时致死
C．这对等位基因位于X 染色体上，g 基因纯合时致死
D．这对等位基因位于X 染色体上，G 基因纯合时致死
[解析]
一对表现型不同的果蝇交配，子代中雌性有两种表现型，故亲本显性性状个体为杂合子，则亲本杂交组
合为Gg×gg 或XGXg×XgY。若基因G、g 位于常染色体上，不管是显性纯合致死还是隐性纯合致死，其子代中雌性∶
雄性均为1∶1，故A 项、B 项错误；分析可知基因G、g 位于X 染色体上，XGXg×XgY→XGXg、XgXg、XgY、XGY(致
死)，故C 项错误、D 项正确。
5．(2017·全国卷Ⅱ)人血友病是伴X 隐性遗传病。现有一对非血友病的夫妇生出了两个非双胞胎女儿。大女儿与
一个非血友病的男子结婚并生出了一个患血友病的男孩。小女儿与一个非血友病的男子结婚，并已怀孕。回答下列问
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题：
(1)用“◇”表示尚未出生的孩子，请画出该家系的系谱图，以表示该家系成员血友病的患病情况。_如下图__
(2)小女儿生出患血友病男孩的概率为_1/8__；假如这两个女儿基因型相同，小女儿生出血友病基因携带者女孩的
概率为_1/4__。
(3)已知一个群体中，血友病的基因频率和基因型频率保持不变，且男性群体和女性群体的该致病基因频率相等。
假设男性群体中血友病患者的比例为1%，则该男性群体中血友病致病基因频率为_0.01__；在女性群体中携带者的比
例为_1.98%__。
[解析]
(1)联系人教版必修二P34 红绿色盲症家系图的绘制，由题中所给信息即可画出该家系的系谱图。(2)假设
用H、h 表示与血友病相关的一对等位基因，血友病是伴X 隐性遗传，由该家系的系谱图可知，母亲的基因型为XHXh，
大女儿的基因型为XHXh，小女儿的基因型为1/2XHXh 或1/2XHXH，小女儿生出患血友病男孩的概率为1/2×1/4＝1/8；
若这两个女儿基因型相同，即小女儿的基因型为XHXh，则小女儿生出血友病基因携带者女孩(XHXh)的概率为1/4。(3)
男性群体中血友病患者的比例为1%，则该男性群体中血友病致病基因频率为0.01，由于男性群体和女性群体的该致
病基因频率相等，所以女性群体的该致病基因(Xh)频率为0.01，正常基因(XH)频率为0.99，所以女性群体中携带者(XHXh)
的比例为2×1%×99%＝1.98%。
核心拓展
1．理清性染色体及其不同区段上基因的遗传规律
(1)X、Y 染色体的来源及传递规律：
①男性(XY)：X 只能传给_女儿__，Y 则传给_儿子__。
②女性(XX)：任何一条既可来自母亲，也可来自父亲。向下一代传递时，任何一条既可传给女儿，又可传给儿子。
(2)仅在X 染色体上基因的遗传特点：
①伴X 染色体显
性遗传病的特点
a.发病率女性_高于__男性；b._世代__遗传；c.男患者的母亲和女儿一
定_患病__
②伴X 染色体隐
性遗传病的特点
a.发病率男性_高于__女性；b._隔代交叉__遗传；c.女患者的父亲和儿
子一定_患病__
(3)X、Y 染色体同源区段遗传特点：
①涉及同源区段的基因型女性为XAXA、XAXa、XaXa，男性为_XAYA、XAYa、XaYA、XaYa__。(基因用A、a 表示)
②遗传性状与性别的关系如下
左图性状表现与性别有关，而右图性状表现与性别无关。
2．遗传系谱图中遗传病类型的判断：
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题型突破
题型1
考查基因在染色体上的位置判断
1．下表列出了某一家庭五个成员的简化DNA 指纹，其中“—”表示有相应的标记基因。若不考虑基因突变，则
下列相关叙述错误的是(
)
基因标记
母亲
父亲
女儿1
女儿2
儿子
Ⅰ
—
—
—
Ⅱ
—
—
Ⅲ
—
—
—
Ⅳ
—
—
Ⅴ
—
—
A．基因Ⅲ和V 可能位于同一条X 染色体上
B．基因Ⅱ和Ⅳ可能位于同一条染色体上
C．基因Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ可能位于常染色体上
D．基因Ⅲ和V 不可能位于Y 染色体上
[解析]
据题表可知，只有父亲有基因Ⅲ，而母亲没有，且父亲的基因Ⅲ遗传给了女儿，没有遗传给儿子，则基
因Ⅲ很有可能位于X 染色体上；母亲没有基因V，而父亲有，父亲的基因V 遗传给了女儿1，而没有遗传给女儿2 和
儿子，说明基因V 不可能位于X 染色体上，也不可能位于Y 染色体上，最可能位于常染色体上，A 叙述错误，D 叙述
正确。分析题表中信息，母亲和女儿2 有基因Ⅱ和基因Ⅳ，而女儿1 和儿子没有，说明基因Ⅱ与基因Ⅳ可能位于同一
条染色体上，由母亲遗传给女儿2，B 叙述正确。父亲没有基因Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ，而他的女儿1 中有基因1，女儿2 中有基
因Ⅱ和Ⅳ，说明基因Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ可能位于常染色体上，C 叙述正确。
2．果蝇是良好的遗传学实验材料，具有多对易于区分的相对性状。请回答下列问题：
(1)果蝇的灰身和黑身为一对相对性状，且灰身对黑身为显性(由常染色体上的基因B、b 控制)。让纯合灰身果蝇与
纯合黑身果蝇交配，在F2 代让其中的显性个体自由交配，则F3 的表现型及其比例为_灰身∶黑身＝8∶1__。若已知一
果蝇种群(达到遗传平衡)中B 的基因频率为p，让种群中显性个体与隐性个体交配，子代中显隐性的比例为_1∶(1－p)__。
(2)果蝇的刚毛和截毛为一对相对性状(由基因D、d 控制)，让多对纯合刚毛雌果蝇与纯合截毛雄果蝇交配，子二代
中刚毛∶截毛＝3∶1，则_不能__(填“能”或“不能”)确定D、d 是位于X 染色体上还是常染色体上，原因是_D、d
无论是在X 染色体上还是常染色体上，子二代中刚毛与截毛的比例均为3∶1__。若已知该基因位于X 染色体上，则_
能__(填“能”或“不能”)利用B、b 和D、d 这两对基因来验证基因的自由组合定律，原因是_B、b 和D、d 这两对
基因位于两对同源染色体上__。
[解析]
(1)据题意可知，让纯合灰身果蝇(BB)与纯合黑身果蝇(bb)交配，F1 的基因型为Bb，F1 相互交配，F2 的基
因型及其比例为BB(灰身)∶Bb(灰身)∶bb(黑身)＝1∶2∶1。F2 中显性个体的基因型及其比例为BB∶Bb＝1∶2，据此
可求出B 的基因频率为2
3，b 的基因频率为1
3。根据遗传平衡定律，可求出F2 中显性个体自由交配后黑身个体(基因型
为bb)所占比例为1
3×1
3＝1
9，灰身个体(基因型为BB、Bb)所占比例为1－1
9＝8
9。因此F3 的表现型及其比例为灰身∶黑
身＝8∶1。若已知一果蝇种群(达到遗传平衡)中B 的基因频率为p，则b 的基因频率为1－p，根据遗传平衡定律可知，
此种群中，BB 的基因型频率为p2，Bb 的基因型频率为2p(1－p)，bb 的基因型频率为(1－p)2。让种群中显性个体与隐
性个体交配，则有两种组合：①BB×bb，②Bb×bb。组合①的后代的基因型为Bb，全为显性；其所占比例为BB 的
基因型频率×bb 的基因型频率＝p2(1－p)2；组合②中的后代中显隐性各占1
2，即Bb 与bb 基因型所占比例均为1
2×Bb
的基因型频率×bb 的基因型频率＝1
2×2p(1－p)×(1－p)2＝p(1－p)3，因此让种群中显性个体与隐性个体交配，子代中
显隐性的比例为[p2(1－p)2＋p(1－p)3]∶p(1－p)3＝1∶(1－p)。(2)果蝇的刚毛和截毛为一对相对性状(由D、d 控制)，让
多对纯合刚毛雌果蝇与纯合截毛雄果蝇交配，子二代中刚毛∶截毛＝3∶1，则不能确定D、d 是位于X 染色体上还是
常染色体上，因为D、d 无论是在X 染色体上还是在常染色体上，子二代中刚毛与截毛的比例均为3∶1。若控制果蝇
刚毛和截毛的基因位于X 染色体上，则B、b 和D、d 这两对基因位于两对同源染色体上，因此可以用来验证基因的
自由组合定律。
基因位置的判断方法
(1)在常染色体上还是在X 染色体上：
①已知性状的显隐性：
②未知性状的显隐性：
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(2)在X、Y 染色体的同源区段还是只位于X 染色体上：
题型2
伴性遗传的类型和遗传特点
3．(2015·全国卷Ⅰ)抗维生素D 佝偻病为X 染色体显性遗传病，短指为常染色体显性遗传病，红绿色盲为X 染色
体隐性遗传病，白化病为常染色体隐性遗传病。下列关于这四种遗传病遗传特征的叙述，正确的是(
)
A．短指的发病率男性高于女性
B．红绿色盲女性患者的父亲是该病的患者
C．抗维生素D 佝偻病的发病率男性高于女性
D．白化病通常会在一个家系的几代人中连续出现
[解析]
短指属常染色体遗传，发病率男性女性相等；红绿色盲属伴X 隐性遗传，女性患者的父亲肯定患病；抗
维生素D 佝偻病是X 染色体显性遗传病，发病率女性高于男性；白化病是常染色体隐性遗传病，一般隔代遗传。
4．人类性染色体的模式图如图所示。下列相关说法中，正确的是(
)
A．人类的Y 染色体明显比X 染色体短小
B．红绿色盲基因位于Ⅰ区域
C．伴性遗传的基因位于Ⅲ或Ⅰ区域，但不可能位于Ⅱ区域
D．位于Ⅱ区域的基因在遗传时，后代男女性状表现一致
[解析]
红绿色盲基因位于Ⅲ区域，B 错误；伴性遗传的基因位于Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ区域，C 错误；位于Ⅱ区域上的基因
在遗传时，后代男女性状表现不一定一致，如XbXb×XbYB，后代中的基因型有XbXb 与XbYB，即女性个体表现为隐
性性状，男性个体表现为显性性状，D 错误。
伴性遗传的类型及特点
类型
伴X 染色体隐性遗传
伴X 染色体显性遗传
伴Y 染色体遗传
基因位置
隐性致病基因及其等
位基因只位于X 染色
体上，Y 染色体上无等
位基因
显性致病基因及其等
位基因只位于X 染色
体上，Y 染色体上无等
位基因
致病基因仅位于Y 染
色体上，X 染色体上
无等位基因
患者基因型
XbXb、XbY
XAXA、XAXa、XAY
XYM(无显隐性之分)
遗传特点
(1)男性患者多于女性
患者；
(2)往往隔代交叉遗传；
(3)女性患者的父亲和
儿子一定患病
(1)女性患者多于男性
患者
(2)具有世代连续性；
(3)男性患者的母亲和
女儿一定患病
(1)患者全为男性；
(2)遗传规律是父传
子、子传孙
举例
血友病、红绿色盲
抗维生素D 佝偻病
外耳道多毛症
题型3
人类遗传病的类型及遗传特点
5．(2016·全国卷Ⅰ)理论上，下列关于人类单基因遗传病的叙述，正确的是(
)
A．常染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
B．常染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
C．X 染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
D．X 染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
[解析]
常染色体隐性遗传病在男性中的发病率(基因型频率)等于该病致病基因频率的平方，A 项错误；X 染色体
显性遗传病和常染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该致病基因的基因频率的平方与显隐性基因频率乘积的2 倍
的和，B、C 项错误；X 染色体隐性遗传病，其致病基因在男性中只位于X 染色体上，因此该病的发病率等于该病致
病基因的基因频率，D 项正确。
6．(2019·天津市和平区高三期末)抗维生素D 佝偻病是伴X 染色体显性遗传病(用D、d 表示该对等位基因)。孕妇
甲为该病患者，其丈夫正常。现对孕妇甲及其丈夫和他们的双胞胎孩子用探针进行基因诊断。检测基因d 的探针为d
探针，检测基因D 的探针为D 探针。观察到如下结果(空圈代表无放射性，深颜色圈放射性强度是浅颜色圈的2 倍)。
根据杂交结果，下列说法不正确的是(
)
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A．个体2、3 的基因型分别是XdY、XdXd
B．孕妇甲的基因型是XDXd，其丈夫是个体2
C．个体1、3 为双胞胎孩子，其基因型不同
D．若个体1 与表现型正常的异性婚配，后代中女性患病的概率约为50%
[解析]
由图分析可知个体2、3 的基因型分别是XdY、XdXd，A 正确；孕妇甲为该病患者，其丈夫正常，结合图
解可知，孕妇甲的基因型是XDXd，其丈夫是个体2，B 正确；由B 选项可知，个体1、3 为双胞胎孩子，且个体1 的
基因型为XDY，个体3 的基因型为XdXd，因此它们的基因型不同，C 正确；个体l 的基因型为XDY，其与表现正常的
女性(XdXd)结合，后代中女性均患病，D 错误。
题型4
人类遗传病遗传方式的判断及相关计算
7．如图为某遗传病的系谱图(黑色表示患者，Ⅱ－4 不含致病基因)。下列说法正确的是(
)
A．若该致病基因为核基因，则该病为伴X 显性遗传
B．若该致病基因为质基因，则Ⅲ－4 的致病基因来自Ⅰ－1
C．Ⅱ－1 和Ⅱ－2 再生一个孩子，正常的概率为50%
D．若该致病基因为核基因，则Ⅲ－5 和一个正常女性婚配，子女中携带致病基因的概率为50%
[解析]
若此遗传病为伴X 显性遗传，则Ⅲ－3 必患病，而题图中Ⅲ－3 正常，因此该遗传病肯定不是伴X 显性遗
传，A 说法错误；若该致病基因为质基因，则Ⅲ－4 的致病基因来自Ⅱ－3，Ⅱ－3 的致病基因来自Ⅰ－2，故Ⅲ－4 的
致病基因来自Ⅰ－2，B 说法错误；根据题干所给条件“Ⅱ－4 不含致病基因”，再结合遗传系谱图判断，此遗传病为
细胞质遗传病或常染色体显性遗传病，由于无法判断其遗传方式，因此Ⅱ－1 和Ⅱ－2 再生一个正常孩子的概率未知，
C 说法错误；若该致病基因为核基因，则该遗传病的遗传方式为常染色体显性遗传，Ⅲ－5 为杂合子，其和一个正常
女性(隐性纯合子)婚配，子女中携带致病基因的概率为50%，D 说法正确。
8．下图为甲、乙两个家庭的遗传系谱图，两种疾病均属于单基因遗传病。1 号个体无A 病致病基因，若4 号和7
号婚配，则生出健康女孩的概率为(
)
A．1
2
B．1
4
C．1
6
D．1
8
[解析]
据题图可知，亲代均不患病，子代患病，根据“无中生有为隐性”，可知A 病和B 病都为隐性遗传病。
又因为1 号个体无A 病致病基因，结合题图可推知A 病为伴X 染色体隐性遗传病，B 病为常染色体隐性遗传病。设A
病受A、a 基因控制，B 病受B、b 基因控制，则1 号和2 号关于A 病的基因型为Bb，故4 号关于A 病的基因型为bb,1
号和2 号关于A 病的基因型为XAY、XAXa，因此4 号关于B 病的基因型为1
2XAXa 或1
2XAXA。5 号和6 号关于B 病的
基因型为Bb，则7 号关于B 病的基因型为1
3BB 或2
3Bb,7 号关于A 病的基因型为XaY。则4 号和7 号生出健康女孩的
概率为(1－2
3×1
2)×(1
2×1
4＋1
2×1
2)＝1
4。
9．某一单基因遗传病家庭，女儿患病，父母和弟弟均正常。该遗传病在人群内的发病率为
1
10 000。若弟弟与一正
常的女性结婚，则其子女正常的概率为(
)
A．302
303
B．
99
30 000
C．8
9
D．1
303
[解析]
根据父母均正常、女儿患病，可知该病为常染色体隐性遗传病。假设该病由基因A、a 控制，弟弟表现正
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常，则他的基因型及其比例为1
3AA、2
3Aa。因为该遗传病在人群中的发病率为
1
10 000，所以a 的基因频率为1
100，A 的
基因频率为99
100。人群中不患病个体的概率为99
100× 99
100＋99
100× 1
100×2＝99×101
10 000
，若弟弟与一正常的女性结婚，则该女
性不携带致病基因的概率为
99
100× 99
100
99×101
10 000
＝99
101，携带致病基因的概率为2
101，因此其子女正常的概率为1－1
4×2
3× 2
101＝302
303。
故选A。
1．遗传图谱及计算类试题解题策略
遗传类题目以遗传推断题(包括遗传系谱图)的考查居多，在解答时遵循以下模板：
第一步，阅读题干，明确相对性状有几个；
第二步，判断相对性状的显隐性；
第三步，判断是符合分离定律还是符合自由组合定律；
第四步，判断是常染色体上的遗传还是伴性遗传，如果是伴性遗传，可根据信息画出系谱图，如果不是，则画出
表现型的传递方式；
第五步，根据已知条件书写能确定的亲、子代基因型；
第六步，推断未知的基因型；
第七步，计算概率，计算概率前一定要先确定亲本的基因型；
第八步，检查。
2．遗传方式判断口诀：
无中生有为隐性，隐性遗传看女病，女病父正非伴性；有中生无为显性，显性遗传看男病，男病母正非伴性。
题型5
伴性遗传与常染色体遗传的自由组合及相关实验
设计
10．(2017·全国卷Ⅰ)果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性，位于X 染色体上；长翅基因(B)对残翅基因(b)为显
性，位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1 雄蝇中有1/8 为白眼残翅，下列叙述错误
的是(
)
A．亲本雌蝇的基因型是BbXRXr
B．F1 中出现长翅雄蝇的概率为3/16
C．雌、雄亲本产生含Xr 配子的比例相同
D．白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr 的极体
[解析]
F1 雄蝇中有1/8 为白眼残翅(bbXrY)，1/8＝1/4×1/2，可推出亲本的基因型为BbXRXr、BbXrY，A 正确；
F1 中出现长翅雄蝇的概率为3/4(长翅)×1/2(雄性)＝3/8，B 错误；亲本雌蝇产生XR 和Xr 两种配子，亲本雄蝇产生Xr
和Y 两种配子，在雌、雄亲本产生的配子中Xr 均占1/2，C 正确；白眼残翅雌蝇的基因型为bbXrXr，减数分裂形成的
极体的基因型可为bXr，D 正确。
11．(2018·江苏卷)以下两对基因与鸡羽毛的颜色有关：芦花羽基因B 对全色羽基因b 为显性，位于Z 染色体上，
而W 染色体上无相应的等位基因；常染色体上基因T 的存在是B 或b 表现的前提，tt 时为白色羽。各种羽色表型见
下图。请回答下列问题：
(1)鸡的性别决定方式是_ZW__型。
(2)杂交组合TtZbZb×ttZBW 子代中芦花羽雄鸡所占比例为_1/4__，用该芦花羽雄鸡与ttZBW 杂交，预期子代中芦
花羽雌鸡所占比例为_1/8__。
(3)一只芦花羽雄鸡与ttZbW 杂交，子代表现型及其比例为芦花羽∶全色羽＝1∶1，则该雄鸡基因型为_TTZBZb__。
(4)一只芦花羽雄鸡与一只全色羽雌鸡交配，子代中出现了2 只芦花羽、3 只全色羽和3 只白色羽鸡，两个亲本的
基因型为_TtZBZb×TtZbW__，其子代中芦花羽雌鸡所占比例理论上为_3/16__。
(5)雏鸡通常难以直接区分雌雄，芦花羽鸡的雏鸡具有明显的羽色特征(绒羽上有黄色头斑)。如采用纯种亲本杂交，
以期通过绒羽来区分雏鸡的雌雄，则亲本杂交组合有( 写出基因型)_TTZbZb×TTZBW ；TTZbZb×ttZBW ；
ttZbZb×TTZBW__。
[解析]
(1)鸡的性别决定方式为ZW 型。(2)根据题意可知，不同羽色鸡的基因型为T_ZB_(芦花羽)，T_ZbZb、
T_ZbW(全色羽)，tt_ _(白色羽)。TtZbZb×ttZBW 子代中芦花羽雄鸡(TtZBZb)所占的比例为1/2(Tt)×1/2(ZBZb)＝1/4。
用该芦花羽雄鸡(TtZBZb)与ttZBW 个体杂交，预期子代中芦花羽雌鸡所占比例为1/2(Tt)×1/4(ZBW)＝1/8。(3)一只芦
花羽雄鸡(T_ZBZ
－)和ttZbW 杂交，子代芦花羽∶全色羽＝1∶1，由于子代芦花羽和全色羽的基因型中都有T，可推知
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亲本芦花羽雄鸡一定是TT，则子代1∶1 的性状分离比是由基因B、b 决定的，所以芦花羽雄鸡的基因型为TTZBZb。
(4)一只芦花羽雄鸡(T_ZBZ
－)和一只全色羽雌鸡(T_ZbW)交配，后代出现白色羽鸡(tt)，说明两亲本的相关基因型均为
Tt。又因为有全色羽鸡(T_ZbZb 或T_ZbW)出现，所以亲本芦花羽雄鸡的基因型为TtZBZb，全色羽雌鸡的基因型为
TtZbW。两亲本杂交，其子代中芦花羽雌鸡(T_ZBW)所占比例理论上为3/4(T_)×1/4(ZBW)＝3/16。(5)芦花羽鸡的雏鸡
有明显的羽色特征，且tt 时，雌、雄鸡均表现为白色羽，人们利用这些特点，让后代某一性别的都是芦花羽鸡，另一
性别的都为全色羽鸡，则亲本一方必须是显性纯合子TT，这样的纯合亲本组合有TTZbZb×TTZBW，TTZbZb×ttZBW，
ttZbZb×TTZBW。
遗传杂交题的设计思路
(1)解题思路：逆向思维
明确实验目的→可能的实验结论→可能的实验结果→根据实验结果，得出实验结论。
(2)设计实验的基本程序
①选用合适的亲本及交配方式(自交法或杂交法)。
②假设可能的结论。
③根据可能的结论写出相应的遗传图解，演绎推理得到可能的结果，特别注意结果是否有一定的区分度。
④根据推导的结果逆向得出实验结论。
一、选择题
1．(2019·四川省宜宾市叙州区高三期末)某种植物的花色受一组复等位基因的控制，纯合子和杂合子的表现型如下
表，若APAS 与ASa 杂交，子代表现型的种类及比例分别是(
)
纯合子
杂合子
AA
红色
A 与任一等位基因
红色
aa
纯白色
AP 与AS、a
红斑白花
ASAS
红条白花
AS 与a
红条白花
APAP
红斑白花
A．3 种，2∶1∶1
B．4 种，1∶1∶1∶1
C．2 种，1∶1
D．2 种，3∶1
[解析]
APAS 与ASa 杂交，APAS 能产生两种配子，分别是AP 和AS；ASa 也能产生两种配子，分别是AS 和a，它
们产生的配子随机组合，共产生四种基因型，分别是APAS、APa、ASAS 和ASa，根据基因的显隐性关系，它们的表现
型分别是红斑白花、红斑白花、红条白花和红条白花，比例为1∶1∶1∶1。因此，APAS 与ASa 杂交，子代表现型的
种类及比例是红斑白花∶红条白花＝1∶1，故选C。
2．(2019·湖北省武汉市高考生物试卷)现有长翅雌果蝇(TT)和残翅(tt)雄果蝇杂交，子一代中偶然出现了一只残翅
果蝇。关于该残翅果蝇的形成原因分析，下列分析不合理的是(
)
A．该残翅果蝇的基因型为Tt，其残翅性状是由环境影响的结果
B．亲本雄果蝇在减数分裂过程中，一条染色体丢失了t 基因片段
C．亲本雌果蝇在减数分裂过程中，一条染色体丢失了T 基因片段
D．亲本雌果蝇减数分裂时，一条染色体上的T 基因突变为t 基因
[解析]
若该残翅果蝇的基因型为Tt，其残翅性状是由环境影响的结果，A 正确；若亲本雄果蝇在减数分裂过程
中，一条染色体丢失了t 基因片段，则子代的基因型为T，表现为长翅，B 错误；若亲本雌果蝇在减数分裂过程中，
一条染色体丢失了T 基因片段，则子代的基因型为tO，表现为残翅，C 正确；亲本雌果蝇减数分裂时，一条染色体上
的T 基因突变为t 基因，则子代基因型为tt，表现为残翅，D 正确。故选B。
3．(2019·安徽省合肥市生物二模)人群中甲病(A/a 基因控制)和乙病(B/b 基因控制)均为单基因遗传病。其中有一种
病为伴性遗传病。已知人群中每100 人中有一个甲病患者。如系谱图中Ⅱ3 无甲病致病基因。下列说法错误的是(
)
A．Ⅰ1 和Ⅰ2 生一个正常女孩的概率为3
8
B．Ⅱ6 产生的配子基因组成为AXB 的概率为5
11
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C．Ⅱ3 和Ⅱ4 生一个只患一种病的孩子的概率为1
4
D．Ⅲ7 和Ⅲ8 生一个两病兼患的孩子的概率为1
48
[解析]
Ⅰ1(AaXBY)和I2(AaXBXb)生一个正常女孩的概率为3
4×1
2＝3
8，A 正确；已知人群中每100 人中有一个甲病
患者，即aa 的概率为1
100，则a 的概率为1
10，A 的概率为9
10，人群中正常个体为Aa 的概率为
Aa
AA＋Aa＝
9
10× 1
10×2
9
10× 9
10＋9
10× 1
10×2
＝2
11，Ⅱ6( 2
11AaXBY)产生的配子基因组成为AXB 的概率为(1－2
11×1
2)×1
2＝5
11，B 正确；由于无法确定Ⅱ3 乙病的基因
型及概率，因此无法计算其与Ⅱ4 生一个只患一种病的孩子的概率，C 错误；Ⅱ3 的基因型为AA，Ⅱ4 的基因型及概率
为1
3AA、2
3Aa，则Ⅲ7 的基因型及概率为1
3AaXBXb、2
3AAXBXb，Ⅲ8 的基因型为AaXBY，则他们的后代两病兼患的概率
为1
3×1
4×1
4＝1
48，D 正确。故选C。
4．(2019·湖南省株洲市生物一模)戈谢病是患者由于缺乏β－葡糖苷酶－葡糖脑苷脂酶，从而引起不正常的葡萄糖
脑苷脂在细胞内积聚所致，患者肝脾肿大。如图是用凝胶电泳的方法得到的某患者家系带谱，据图分析下列推断不正
确的是(
)
A．该病为常染色体隐性遗传病
B．2 号为该病携带者，5 号为杂合子的概率是2
3
C．1 号和2 号再生一个正常男孩的概率是3
8
D．该病可通过测羊水中酶的活性和B 超检查来进行产前诊断
[解析]
结合分析可知，该病为常染色体隐性遗传病，A 正确；由上述分析可知，1 号和2 号均为该病携带者(Aa)，
5 号一定为杂合子Aa，B 错误；1 号和2 号均为该病携带者(Aa)，因此1 号和2 号再生一个正常男孩的概率是3
4×1
2＝3
8，
C 正确；根据题意可知，该病患者由于缺乏β－葡糖苷酶－葡糖脑苷脂酶从而引起不正常的葡萄糖脑苷脂在细胞内积聚，
患者肝脾肿大，因此可通过测羊水中酶的活性和B 超检查来进行产前诊断，D 正确。故选B。
5．(2019·广东省广州市生物二模)某种家禽(2n＝78，性别决定为ZW 型)幼体雌雄不易区分，其眼型由Z 染色体上
的正常眼基因(B)和豁眼基因(b)控制，雌禽中豁眼个体产蛋能力强。以下叙述错误的是(
)
A．雌禽卵原细胞在进行减数分裂过程中会形成39 个四分体
B．正常眼基因和豁眼基因的本质区别在于碱基序列的不同
C．为得到产蛋能力强的雌禽子代，应确保亲本雌禽为豁眼
D．在豁眼雄禽与正常眼雌禽的子代幼体中，雌雄较易区分
[解析]
雌禽2n＝78，故体细胞中含有39 对同源染色体，卵原细胞在进行减数分裂过程中会形成39 个四分体，
A 正确；正常眼基因和豁眼基因的本质区别在于碱基序列的不同，B 正确；给饲养场提供产蛋能力强的该种家禽，则
应该通过杂交获得豁眼雌禽(ZbW)，那么应该选择雄禽豁眼(ZbZb)和雌禽正常眼(ZBW)杂交，这样后代雄禽都是正常眼
的(ZBZb)，雌禽都是豁眼的(ZbW)通过子代的表现型既可以选择出我们想要的产蛋能力强的该种家禽，C 错误；由C
项可知，豁眼雄禽与正常眼雌禽的子代幼体中，雌雄较易区分，D 正确。故选C。
6．(2019·福建省莆田市生物二模试卷)已知果蝇的红眼和白眼由X 染色体上A、a 基因控制，XO 型(只有一条性染
色体)个体为不育的雄果蝇。将红眼雄果蝇与白眼雌果蝇杂交，理论上F1 雌性全为红眼，雄性全为白眼。观察发现，
在上述杂交中，2 000～3 000 只白眼雄果蝇中出现了一只红眼雄果蝇M，为探究果蝇M 出现的原因，将果蝇M 与正
常白眼雌果蝇杂交，下列分析错误的是(
)
A．如果没有子代产生，则果蝇M 的基因型为XAO
B．如果要判断果蝇M 是否为XO 型，可以通过显微镜检查确定
C．如果子代雌雄果蝇均为白眼，则果蝇M 的出现是仅由环境改变引起
D．如果子代雄性全为红眼，雌性全为白眼，则果蝇M 的出现为基因突变的结果
[解析]
已知XO 型(只有一条性染色体)个体为不育的雄果蝇，又因为没有子代，所以果蝇M 发生了染色体缺失，
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其基因型为XAO，A 正确；染色体变异可以在光学显微镜下观察到的，所以要判断果蝇M 是否为XO 型，可以通过
显微镜检查确定，B 正确；果蝇M 与正常白眼雌果蝇杂交后代均为白眼，则果蝇M 的基因型为XaY，因此果蝇M 的
出现是仅由环境改变引起，C 正确；果蝇M 与正常白眼雌果蝇杂交，若子代雄性全为白眼，雌性全为红眼，则果蝇M
的基因型为XAY，此时是发生了基因突变的结果，D 错误。故选D。
7．(2019·河南省六市生物二模)蚕豆病是一种脱氢酶缺乏导致的单基因遗传病，患者食用新鲜蚕豆后会发生急性溶
血性贫血。图Ⅰ是某患者家系图，其中Ⅰ1 不携带致病基因，Ⅱ5 和Ⅱ6 为同卵双生姐妹。下列说法正确的是(
)
A．Ⅲ9 的次级卵母细胞中含有0 或2 个致病基因
B．该致病基因是通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
C．经调查发现，蚕豆病中的女性携带者也有10%的发病风险，则Ⅱ6 和Ⅱ7 生一个患病孩子的风险为1
40
D．同卵双胞胎的表现型一定是相同的
[解析]
由分析可知，Ⅲ9 的基因型可能是XAXA 或XAXa，次级卵母细胞的致病基因是0 个或2 个，A 正确；由题
意知，蚕豆病是基因控制酶合成控制细胞代谢进而间接控制生物性状，B 错误；Ⅱ5 和Ⅱ6 为同卵双生姐妹，基因型相
同，都为XAXa，Ⅱ6 和Ⅱ7 生一个患病孩子的风险是1
4＋1
4×10%＝11
40，C 错误；表现型既受基因控制，也是环境影响，
因此同卵双胞胎的表现型不一定是相同，D 错误。故选A。
8．(2019·福建省南平市生物二模)正常白眼雌果蝇和正常红眼雄果蝇杂交，产生的子一代中，出现一只基因型为
XbXbY 白眼雌果蝇甲和一只基因型为OXB 红眼雄果蝇乙。下列相关叙述错误的是(
)
A．果蝇乙的体细胞中最多含14 条染色体
B．理论上果蝇甲可产生数目相同的4 种雌配子
C．可用显微镜观察果蝇甲、乙细胞中染色体异常情况
D．亲代白眼雌果蝇减数第一次分裂或第二次分裂异常导致产生果蝇甲
[解析]
果蝇是4 对同源染色体，8 条，乙少一条性染色体，因此是7 条，有丝分裂后期，染色体数目加倍，为
14 条，A 正确；甲的基因型是XbXbY，产生的配子的类型及比例是XbXb∶Y∶Xb∶XbY＝1∶1∶2∶2，B 错误；染色
体数目变异可以用显微镜进行观察，C 正确；甲变异出现的原因是由于亲代白眼雌果蝇减数第一次分裂或第二次分裂
异常导致产生基因型为XbXb 的卵细胞与含有Y 的精子结合，形成受精卵，D 正确。故选B。
9．(2019·山东省临沂市生物二模)先天性肌强直(甲病)和卡尔曼综合征(乙病)都是单基因遗传病。已知在人群中甲
病的发病率为4%，调查发现以下两个家系中都有甲病和乙病患者，且Ⅰ3 不含乙病的致病基因。下列说法错误的是
(
)
A．研究乙病的发病率，应在人群中随机抽样调查
B．图中Ⅲ1 的患病基因来源于Ⅰ2
C．在人群中，某正常男性是甲病携带者的可能性为1
3
D．Ⅲ2 同时患两病的概率为1
36
[解析]
研究和调查人类遗传病的发病率，都应在人群中随机抽样调查，A 正确；图中Ⅲ1 的患病基因来源Ⅱ2，
Ⅱ2 的患病基因来源Ⅰ2，B 正确；已知在人群中甲病(aa)的发病率为4%，则AA 为64%，Aa 为32%，所以在人群中，
某正常男性是甲病携带者的可能性为1
3，C 正确；Ⅱ4 的基因型为2
3AaXBY，Ⅱ5 的基因型为2
3Aa1
2XBXb，Ⅲ2 同时患两病
的概率为2
3×2
3×1
4×1
2×1
4＝1
72，C 错误。故选D。
10．(2019·福建省龙岩市高三期末)香豌豆的花色有紫花和白花两种表现，显性基因C 和P 同时存在时开紫花。两
个纯合白花品种杂交，F1 开紫花，F1 自交，F2 的性状分离比为紫花∶白花＝9∶7。下列分析不正确的是(
)
A．两个白花亲本的基因型为ccPP 与CCpp
B．F2 中白花的基因型有5 种
C．F2 紫花中纯合子的比例为1
9
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D．F1 测交结果紫花与白花的比例为1∶1
[解析]
由题干可知，F2 的性状分离比为紫花∶白花＝9∶7，是9∶3∶3∶1 的变形，说明C/c、P/p 两对基因位
于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。可知F1 基因型为CcPp，亲本表现为白花且为纯合子，亲本基因型
为CCpp 和ccPP，故A 正确；F2 中白花的基因型有C_pp、ccP_、ccpp，共5 种，B 正确；F2 紫花为9
16，纯合子为1
16，
故紫花中纯合子的比例为1
9，C 正确；F1 测交结果紫花与白花的比例应是1∶1∶1∶1 的变形为1∶3，D 错误。
11．(2019·广东省清远市高三期末)人类中非秃顶和秃顶受常染色体上的等位基因(B、b)控制，其中男性只有基因
型为BB 时才表现为非秃顶，而女性只有基因型为bb 时才表现为秃顶。非秃顶男性与非秃顶女性结婚，子代所有可能
的表现型为(
)
A．女儿为秃顶或非秃顶，儿子全为非秃顶
B．儿子、女儿全部为非秃顶
C．女儿全部为秃顶，儿子全部为非秃顶
D．女儿全为非秃顶，儿子为秃顶或非秃顶
[解析]
非秃顶男性的基因型为BB，非秃顶女性基因型为BB 或Bb，二者结婚后所生子代的基因型为BB 或BB、
Bb，其中女儿全为非秃顶(BB 或Bb)，儿子为秃顶(Bb)或非秃顶(BB)。综上分析，A、B、C 均错误，D 正确。
12．(2019·湖南省株洲市生物一模)油菜花是两性花，其雄性不育性状(不能产生可育的花粉)受两对独立遗传的等
位基因控制，其中m 基因控制雄性不育性状，r 基因会抑制m 基因的表达。下列叙述正确的是(
)
A．基因型为mmRR 的植株作为母本进行杂交前，需要做去雄处理
B．基因型为Mmrr 的植株自交，产生的子代都是雄性可育
C．基因型为mmRr 的植株的自交子代中，雄性可育∶雄性不育＝1∶3
D．存在两株雄性可育植株进行杂交，子代均为雄性不育的现象
[解析]
基因型为mmRR 的植株为雄性不育，所以作为母本进行杂交前，不需要做去雄处理，A 错误；基因型为
Mmrr 的植株自交，产生的子代为__rr，都是雄性可育，B 正确；基因型为mmRr 的植株为雄性不育，所以不能自交，
C 错误；雄性可育植株的基因型为M_ _ _、mmrr，两株雄性可育植株进行杂交，子代不可能均为雄性不育(mmR_)，
D 错误。故选B。
13．(2019·湖南省株洲市生物一模)控制猫毛色的一对等位基因为B(黑色)、b(橙色)。现有多只纯合子黑色猫和橙
色猫，雌雄都有。将黑色猫与橙色猫进行杂交，分多组进行，子代性状如表所示；若不同性状的猫繁殖能力相同，下
列叙述错误的是(
)
性状
雄性黑色
雄性橙色
雌性花斑
数量
51
26
75
A．控制猫的毛色的基因位于X 染色体上
B．父本的表现型及比例为橙色∶黑色＝3∶1
C．若发生染色体变异，种群中可能出现雄性花斑
D．黑色、橙色和花斑三种毛色是相对性状
[解析]
根据以上分析内容以及子代的表现型在雌雄中不同，说明该基因控制的性状与性别有关，可判断控制猫
的毛色的基因位于X 染色体上，A 正确；由于亲本均为纯合子，所以黑色猫与橙色猫进行杂交时，可存在XBXB×XbY、
XbXb×XBY 两种杂交方式，由于只有XbXb×XBY 的杂交后代会出现1
2的XbY，表现为橙色雄性，根据子代中橙色雄性
所占比例为：26÷(51＋26＋75)≈1
6，可推知父本的表现型及比例为橙色∶黑色＝2∶1，B 错误；若XBY 减数第一次分
裂异常产生XBY 的精子，则与Xb 卵细胞结合可形成XBXbY 的个体，表现为花斑雄猫，所以若发生染色体变异，种群
中可能出现雄性花斑，C 正确；黑色、橙色和花斑三种毛色均是由一对等位基因控制形成的表现型，故黑色、橙色和
花斑三种毛色是相对性状，D 正确。故选B。
二、非选择题
14．(2019·山东省临沂市生物二模)已知某植物的花色有金黄花(A_BB、aa_ _)、黄花(A_Bb)、白花(A_bb)；叶片大
小有小叶(D_XE_)、中叶(D_XeXe、D_XeY)、大叶(dd_ _)，控制花色、叶片表面积的基因各自独立遗传。分析回答：
(1)用两株金黄花植株作为亲本进行杂交，F1 全为黄花植株，F1 雌雄杂交产生F2。F1 植株的基因型是_AaBb__，
F2 的表现型及比例是_金黄花∶黄花∶白花＝7∶6∶3__。若F2 中的白花植株随机受粉后得到900 株植株，则其中金黄
花植株约有_100__株。
(2)现有两株小叶植株杂交，所得F1 只有小叶和中叶两种类型。
①亲本基因型杂交组合有_3__种，F1 中的中叶植株所占的比例是1
4
。
②请设计杂交实验，探究亲本小叶雄株的基因型。
实验思路：_用多株大叶雌株分别与亲本小叶雄株杂交，观察子代植株叶表面积的大小__。
实验现象及结论：a._若子代植株不出现大叶植株，则亲本小叶雄株的基因型是DDXEY__；b._若子代植株出现大
叶植株，则亲本小叶雄株的基因型是DdXEY__。
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[解析]
(1)用两株金黄花植株作为亲本进行杂交，子一代全为黄花植株(A_Bb)，说明两亲本都是纯合子，则亲本
基因型是AABB 和aabb，则子一代的基因型是AaBb，子二代的表现型及比例是金黄花( 3
16A_BB、3
16aa_ _)∶黄花
( 6
16A_Bb)∶白花( 3
16A_bb)＝7∶6∶3。若子二代中的白花植株1
3AAbb 或2
3Aabb 随机受粉后得到900 株植株，则其中金
黄花植株约有100 株。(2)①现有两株小叶植株(D_XE_)杂交，所得子一代只有小叶(D_XE_)和中叶(D_XeXe、D_XeY)两
种类型，亲本中至少有一个为DD 纯合，父本肯定是XEY，母本肯定是XEXe，所以亲本基因型杂交组合有DDXEY 和
DDXEXe、DDXEY 和DdXEXe、DdXEY 和DDXEXe3 种。子一代中的中叶植株所占的比例是1
4。②探究亲本小叶雄株的
基因型实验思路用多株大叶雌株分别与亲本小叶雄株杂交，观察子代植株叶表面积的大小。实验现象及结论：a.若子
代植株不出现大叶植株，则亲本小叶雄株的基因型是DDXEY；b.若子代植株出现大叶植株，则亲本小叶雄株的基因型
是DdXEY。
15．(2019·湖北省武汉市高考生物试卷)某雌雄异株植物的花色受两对等位基因(A、a 与B、b)控制，且位于两对常
染色体上，其花瓣中色素代谢如图。现将纯种蓝花植株与纯种黄花植株杂交得F1，F1 自交得F2，F2 的表现型及其比例
为：红花∶黄花∶蓝花∶白花＝3∶3∶3∶1。
(1)F1 植株的基因型是_AaBb__。
(2)研究发现，该种植物雄性个体产生的某种配子致死。为了进一步解释F2 出现的表现型及其比例，某同学提出了
一种假说：含有AB 的雄配子致死，且含有AB 的雌配子与含有一个显性基因的雄配子结合形成的受精卵致死。
请设计实验验证该假说(写出实验思路、结果及结论)。_思路：将红花AaBb(父本)与白花(aabb)杂交，统计后代表
现型及比例；
结果：后代表现型及比例为蓝花∶黄花∶白花＝1∶1∶1，说明假设成立__。
[解析]
(1)由分析可知：F1 植株的基因型是AaBb。(2)若含有AB 的雄配子致死，且含有AB 的雌配子与含有一个
显性基因的雄配子结合形成的受精卵致死，可利用测交实验来验证，即将红花AaBb(父本)与白花(aabb)杂交，由于AB
的雄配子致死，则AaBb 产生配子的比例为Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1，后代表现型及比例为蓝花∶黄花∶白花＝1∶1∶
1。
16．(2019·山东省德州市生物二模)果蝇的红眼与白眼、灰身与黑身、长翅与残翅、细眼与粗眼均是由一对等位基
因控制的相对性状，且这四对基因位于三对同源染色体上。将纯种黑身残翅白眼雌蝇与纯种灰身长翅红眼雄蝇交配，
F1 中雌蝇全为灰身长翅红眼，雄蝇全为灰身长翅白眼，F1 中雌雄个体相互交配，F2 中灰身长翅∶黑身残翅≈3∶1。回
答下列问题：
(1)眼色中_红眼__为显性性状，控制细眼和粗眼的基因位于_常__染色体上。
(2)灰身与黑身、长翅与残翅这两对性状的遗传_不遵循__(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律；上述实
验F2 中会出现少量的灰身残翅和黑身长翅的个体，推测其原因最可能是_同源染色体非姐妹染色单体发生交叉互换导
致基因重组__。
(3)科研人员偶然发现了一只无眼的雌果蝇，研究结果表明
控制有眼和无眼的基因不位于上述三对同源染色体上，请设计实验判断无眼性状的显隐性。_实验方案：让无眼雌
果蝇和多只有眼雄果蝇杂交，观察F1 的性状发现
结果分析：若F1 全为有眼，则无眼为隐性；若F1 全为无眼或有眼∶无眼为1∶1(或F1 出现无眼)，则无眼为显性
__。
[解析]
(1)根据以上分析已知，红眼对白眼为显性性状，且控制该性状的等位基因位于常染色体上。(2)根据以上
分析已知，控制体色和翅型的两对等位基因在一对同源染色体上，因此这两对性状的遗传不遵循基因的自由组合定律，
而后代会出现少量的灰身残翅和黑身长翅的个体，可能是因为同源染色体非姐妹染色单体发生交叉互换导致基因重组。
(3)根据题意分析，该实验的目的是设计实验判断无眼性状的显隐性，可以让无眼雌果蝇和多只有眼雄果蝇杂交，观察
F1 的性状发现，若F1 全为有眼，则无眼为隐性；若F1 全为无眼，则无眼为显性。
专题八
变异、育种与进化
考点
考情
1.基因重组及其意义(Ⅱ)
2.基因突变的特征及原因(Ⅱ)
3.染色体结构变异和数目变异(Ⅱ)
1.考查题型：选择题和非选择题。
2.呈现文字：文字题、图形。
3.命题特点：(1)选择题：以实例考查基因突
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4.生物变异在育种上的应用(Ⅱ)
5.现代生物进化理论的主要内容(Ⅱ)
6.生物进化与生物多样性的形成(Ⅱ)
7.低温诱导染色体数目加倍
变。
(2)非选择题：主要针对可遗传变异的理解，
结合育种和遗传的基本规律进行考查。
| 以图串知|
(1)基因突变中，若是碱基对替换，则基因数目不变；若是碱基对增添，则基因数目增加；若是碱基对缺失，则基
因数目减少。(×)
(2)基因突变一定导致生物性状改变，但不一定遗传给后代。(×)
(3)自然突变是不定向的，人工诱变是定向的。(×)
(4)染色体上某个基因的丢失属于基因突变。(×)
(5)DNA 分子中发生一个碱基对的缺失导致染色体结构变异。(×)
(6)非同源染色体某片段移接，仅发生在减数分裂过程中。(×)
(7)突变后的基因和原来的基因在染色体上的位置相同。(√)
(8)染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异。(×)
(9)获得单倍体植株的常用方法是花药离体培养。(√)
(10)变异是不定向的，自然选择决定了生物进化的方向。(√)
(11)单倍体一定不存在同源染色体。(×)
(12)杂交育种和诱变育种都能产生前所未有的新基因，创造变异新类型。(×)
(13)杂合子品种的种子只能种一年，需要年年制种。(√)
(14)人类基因组计划需要测定人类基因组的全部基因序列。(×)
(15)基因工程定向改造生物性状，能够定向地引起基因突变。(×)
(16)为了适应冬季寒冷的环境，植物会产生抗寒性变异。(×)
(17)自然选择决定了生物变异和进化的方向。(×)
(18)一个种群中控制一对性状的基因型频率发生改变，说明生物在进化。(×)
(19)外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向。(√)
(20)一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境。(√)
(21)共同进化是指生物和生物之间的相互选择、共同进化。(×)
考向1
生物变异的类型
真题回放
1．(2018·天津卷)果蝇的生物钟基因位于X 染色体上，有节律(XB)对无节律(Xb)为显性；体色基因位于常染色体上，
灰身(A)对黑身(a)为显性。在基因型为AaXBY 的雄蝇减数分裂过程中，若出现一个AAXBXb 类型的变异细胞，有关分
析正确的是(
)
A．该细胞是初级精母细胞
B．该细胞的核DNA 数是体细胞的一半
C．形成该细胞过程中，A 和a 随姐妹染色单体分开发生了分离
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D．形成该细胞过程中，有节律基因发生了突变
[解析]
A 错：若为初级精母细胞，细胞中应含有Y 染色体，该细胞中已无Y 染色体，应是次级精母细胞，因含
2 条X 染色体，故该细胞处于减数第二次分裂。B 错：该细胞处于减数第二次分裂，核DNA 数与体细胞相同。C 错：
由雄蝇的基因型为AaXBY 可知，A、a 位于一对同源染色体(常染色体)上，A 和a 是随着同源染色体的分开而分离的。
D 对：由雄蝇的基因型为AaXBY 可知，其体内无Xb 基因，而出现的变异细胞中含有Xb 基因，故是有节律基因XB
突变为无节律基因Xb。
2．(2016·江苏卷)下图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是
(
)
A．个体甲的变异对表型无影响
B．个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常
C．个体甲自交的后代，性状分离比为3∶1
D．个体乙染色体没有基因缺失，表型无异常
[解析]
个体甲发生了染色体结构变异中的缺失，基因数目减少，可能对表型有影响，A 项错误；个体乙发生的
是染色体结构变异中的倒位，变异后染色体联会形成的四分体异常，B 项正确；若基因与性状不是一一对应的，则个
体甲自交的后代性状分离比不是3∶1，C 项错误；个体乙染色体上基因没有缺失，但染色体上基因的排列顺序发生了
改变，也可能引起性状的改变，D 项错误。
3．(2016·天津理综卷)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表：
枯草杆菌
核糖体S12 蛋白第55
－58 位的氨基酸序列
链霉素与核
糖体的结合
在含链霉素培养基
中的存活率(%)
野生型
…－P－K －K－P…
能
0
突变型
…－P－R －K－P…
不能
100
注：P：脯氨酸；K：赖氨酸；R：精氨酸
下列叙述正确的是(
)
A．S12 蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性
B．链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能
C．突变型的产生是由于碱基对的缺失所致
D．链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变
[解析]
据表可知，突变型在含链霉素的培养基中存活率达到100%，说明S12 蛋白结构的改变使突变型具有链霉
素抗性，A 项正确；链霉素通过与核糖体结合，可以抑制其翻译功能，B 项错误；野生型与突变型的氨基酸序列中只
有一个氨基酸不同，因此突变型的产生是碱基对替换的结果，C 项错误；该题中链霉素只是起到鉴别作用，能判断野
生型和突变型是否对链霉素有抗性，并不能诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变，D 项错误。
核心拓展
1．明确三种可遗传变异类型与生物类型、细胞分裂方式的关系(填表)
变异类型
生物类型
分裂方式
基因突变
原核生物、真核生物、病毒
二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
基因重组
_真核生物__
_减数分裂__
染色体变异
_真核生物__
_无丝分裂、有丝分裂、减数分裂__
2.突破生物变异的三大问题(填空)
(1)关于“互换”问题：
①同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换，属于基因重组——参与互换的基因为“_等位基因__”；
②非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位——参与互换的基因为“_非等位基因__”。
比较
易位
交叉互换
交换对象
非同源染色体，非等位基因
同源染色体，等位基因
图示
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100
(2)关于“缺失”
①DNA 分子上若干“基因”的缺失，属于_染色体变异__；
②基因内部若干“碱基对”的缺失，属于_基因突变__。
(3)涉及基因“质”与“量”的变化问题：
基因突变
改变基因的质(基因结构改变，成为_新基因__)，不改变基因的量
基因重组
不改变基因的质，也不改变基因的量，但改变基因间组合搭配方式，
即改变_基因型__(注：转基因技术可改变基因的量)。
染色体变异
不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的_排列顺序__
3.理清基因突变与生物性状的关系(填空)
(1)基因突变对性状的影响：
碱基对
影响范围
对氨基酸序列的影响
替换
小
只改变1 个氨基酸或不改变
增添
大
插入位置前不影响，影响_插入后__的序列
缺失
大
缺失位置前不影响，影响_缺失后__的序列
(2)基因突变不一定会导致生物性状改变的原因：
①基因突变后转录形成的密码子与原密码子决定的是_同一种氨基酸__。
②基因突变为_隐性__突变，如AA→Aa，也不会导致性状的改变。
题型突破
题型1
考查三种可遗传变异
1．下列关于基因重组的说法不正确的是(
)
A．减数第一次分裂后期，非同源染色体上非等位基因的自由组合属于基因重组
B．受精作用过程中配子的自由结合属于基因重组
C．我国科学家培育抗虫棉，利用的原理是基因重组
D．将活的R 菌与加热杀死的S 菌混合，部分R 菌转化为S 菌属于基因重组
[解析]
自然状况下，基因重组有两种情况：①非同源染色体的自由组合可能导致非同源染色体上的非等位基因
进行自由组合。②同源染色体中非姐妹染色单体的交叉互换可实现染色单体上的基因重组。人工转基因属于基因重组；
受精作用过程中配子的自由结合不属于基因重组。
2．(2016·全国卷Ⅲ)基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。回答下列问题：
(1)基因突变和染色体变异所涉及的碱基对的数目不同，前者所涉及的数目比后者_少__。
(2)在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以_染色体__为单位的变异。
(3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变)，也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。若某种自花
受粉植物的AA 和aa 植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为Aa 的个体，则最早在子_
一__代中能观察到该显性突变的性状；最早在子二
代中能观察到该隐性突变的性状；最早在子_三__代中能分离得
到显性突变纯合体；最早在子_二__代中能分离得到隐性突变纯合体。
[解析]
(1)基因突变涉及某一基因中碱基对的增添、缺失或替换，而染色体变异往往涉及许多基因中碱基对的缺
失、重复或排列顺序的改变，故基因突变所涉及的碱基对的数目比染色体变异少。(2)染色体数目变异可以分为两类：
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，另一类是细胞内个别染色体的增加或减少。(3)由题干
信息“AA 和aa 植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为Aa 的个体”可知，AA 和aa 植
株突变后的基因型都为Aa。若AA 植株发生隐性突变，F1(Aa)自交，子二代的基因型为AA、Aa、aa，则最早在子二
代中能观察到该隐性突变的性状，且最早在子二代中能分离得到隐性突变的纯合体。若aa 植株发生显性突变，则最早
在子一代中可观察到该显性突变的性状，F1(Aa)自交，子二代(F2)的基因型为AA、Aa、aa，由于基因型为AA 和Aa
的个体都表现为显性性状，欲分离出显性突变纯合体，需让F2 自交，基因型为AA 的个体的后代(F3)不发生性状分离，
则最早在子三代中能分离得到显性突变的纯合体。
变异对生物的影响
(1)基因突变对性状的影响。
①替换：只改变1 个氨基酸或不改变。
②增添：插入位置前不影响，影响插入后的序列，以3 个或3 的倍数个碱基为单位的增添影响较小。
③缺失：缺失位置前不影响，影响缺失后的序列，以3 个或3 的倍数个碱基为单位的缺失影响较小。
(2)可遗传变异对基因种类和基因数量的影响。
①基因突变——改变基因的种类(基因结构改变，成为新基因)，不改变基因的数量。
②基因重组——不改变基因的种类和数量，但改变基因间组合方式，即改变基因型。
③染色体变异——改变基因的数量或排列顺序。
题型2
考查生物变异类型的判定
3．(2018·全国卷Ⅰ)某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M 和N 均不能在基本培养基上生长，但M 可在
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101
添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N 可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。将M 和N 在同时添加氨基酸甲
和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此
判断，下列说法不合理的是(
)
A．突变体M 催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失
B．突变体M 和N 都是由于基因发生突变而得来的
C．突变体M 的RNA 与突变体N 混合培养能得到X
D．突变体M 和N 在混合培养期间发生了DNA 转移
[解析]
A 对：突变体M 不能在基本培养基上生长，但可在添加了氨基酸甲的培养基上生长，说明该突变体不能
合成氨基酸甲，可能是催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失。B 对：大肠杆菌属于原核生物，自然条件下其变异类型
只有基因突变，故其突变体是由于基因发生突变而得来的。C 错：大肠杆菌的遗传物质是DNA，突变体M 的RNA 与
突变体N 混合培养不能得到X。D 对：突变体M 和N 在混合培养期间发生了DNA 转移，使基因重组，产生了新的大
肠杆菌X。
4．(2019·河北省衡水中学一模)将两个抗虫基因A(完全显性)导入大豆(2n＝40)中，筛选出两个抗虫A 基因成功整
合到染色体上的抗虫植株M(每个A 基因都能正常表达)，将植株M 自交，子代中抗虫植株所占的比例为15/16。取植
株M 某部位的一个细胞放在适宜条件下培养，让其连续正常分裂两次，产生4 个子细胞。用荧光分子检测A 基因(只
要是A 基因，就能被荧光标记)。下列叙述正确的是(
)
A．获得植株M 的原理是染色体变异，可为大豆的进化提供原材料
B．若每个子细胞都只含有一个荧光点，则子细胞中的染色体数是40
C．若每个子细胞都含有两个荧光点，则细胞分裂过程发生了交叉互换
D．若子细胞中有的不含荧光点，则是因为同源染色体分离而非同源染色体自由组合
[解析]
由于植株M 的自交后代中抗虫植株占15/16，由此可知，导入细胞中的两个A 基因于非同源染色体上，
该变异属于基因重组，A 项错误；若每个子细胞都含有一个荧光点，说明细胞中只含有一个A 基因，则细胞发生了减
数分裂，故子细胞的染色体数是20，B 项错误；若每个子细胞都含有两个荧光点，说明细胞中含有2 个A 基因，则细
胞发生了有丝分裂，而细胞减数分裂过程才会发生交叉互换，C 项错误；如果子代细胞中有的不含荧光点，则是进行
了减数分裂，含A 基因的两对非同源染色体各自分离，然后不含A 基因的两条非同源染色体组合，D 项正确。
5．一对同源染色体中的两条染色体在相同区域同时缺失，则含有该种同源染色体的生物称为缺失纯合子，若一对
同源染色体中仅一条染色体发生缺失而另一条染色体正常，则含有该种同源染色体的生物称为缺失杂合子。缺失杂合
子的生活力有所降低但能存活，缺失纯合子不能存活。现有一红眼雄果蝇XAY 与一缺失白眼雌果蝇XaX
－杂交，子代
雌雄果蝇自由交配得F2。
(1)从变异的角度分析，缺失纯合子现象的形成属于_染色体结构变异__。
(2)在F2 中，红眼和白眼果蝇的比例为_4∶3__。
(3)若白眼雌果蝇(XaX
－)形成的原因有两种，一种是染色体缺失，还有一种是基因突变。下面请用两种方法来判断
白眼雌果蝇形成的原因。
方法一：取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片，显微镜下观察染色体结构，若染色体正常，则该白眼雌果蝇的形
成原因是基因突变；反之为染色体缺失。
方法二：_选该白眼雌果蝇与正常红眼雄果蝇杂交，若杂交子代中雌果蝇数之比为1∶1，则这只白眼雌果蝇的形
成是由基因突变引起的；若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数之比为2∶1，则这只白眼雌果蝇的形成是由染色体缺失造
成的__。
[解析]
(1)从变异的角度分析，缺失纯合子现象的形成属于染色体结构变异。
(2)
P
XAY×XaX
－
↓
F1
1/4XAXa
1/4XAX
－
1/4XaY
1/4X
－Y
由于缺失纯合子不存活，所以应去掉1/4X
－Y，然后F1 雌雄个体自由交配：
1/2XAXa×XaY→1/8XAXa、1/8XAY、1/8XaXa、1/8XaY
1/2XAX
－×XaY→1/8XAXa、1/8XAY、1/8XaX
－、1/8X
－Y
由于X
－Y 不存活，所以F2 红眼∶白眼＝(1/8XAXa＋1/8XAY＋1/8XAXa＋1/8XAY)∶(1/8XaXa＋1/8XaY＋1/8XaX
－)
＝4∶3。
(3)对于题中白眼雌果蝇染色体变异类型的判断，一是通过显微镜检测的方法，观察用该果蝇有分裂能力的细胞制
成的装片中染色体结构是否发生改变，从而确定该变异是基因突变还是染色体缺失；二是利用题干中的信息“缺失纯
合子不能存活”，将该果蝇与红眼雄果蝇杂交，即XaX
－×XAY→XAXa、XAX
－、XaY、X
－Y，通过观察并统计子代雌
雄个体数之比来确定变异的类型，若为基因突变，则子代雌雄个体比例为1∶1；若为染色体缺失，因X
－Y 致死，子
代雌雄个体比例为2∶1。
应对可遗传变异类试题解题策略
应对可遗传变异类试题可运用“三看法”：
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102
(1)DNA 分子内的变异
一看基因种类：即看染色体上的基因种类是否发生改变，若发生改变则为基因突变，由基因中碱基对的替换、增
添或缺失所致。
二看某一DNA 片段的位置：若DNA 片段种类和DNA 片段数目未变，但染色体上的某个DNA 片段位置改变，
应为染色体结构变异中的“倒位”。
三看某一DNA 片段的数目：若DNA 片段的种类和位置均未改变，但DNA 片段的数目增加，则为染色体结构变
异中的“重复”。若DNA 分子中某一DNA 片段缺失，其他DNA 片段的位置和数目均未改变，则为染色体结构变异
中的“缺失”。
(2)DNA 分子间的变异
一看染色体数目：若染色体的数目发生改变，可根据染色体的数目变化情况，确定是染色体数目的“整倍变异”
还是“非整倍变异”。
二看某一DNA 片段的位置：若染色体的数目和DNA 片段的数目均未改变，但某一DNA 片段从原来所在的染色
体移接到另一条非同源染色体上，则应为染色体变异中的“易位”。
三看基因数目：若染色体上的基因数目不变，但某基因被它的等位基因替换，则为减数分裂过程中同源染色体上
的非姐妹染色单体交叉互换的结果，属于基因重组。
题型3
生物变异类型的实验探究
6．某种鱼为二倍体(2N＝52)，属于XY 型性别决定。其雄性个体生长快，肉质好，比雌鱼经济价值高。科学家发
现这种鱼X 染色体上存在一对等位基因D、d，含有D 的精子失去受精能力。请回答下列问题：
(1)可以通过控制_精子__(填“精子”或“卵细胞”)的类型来
控制鱼苗的性别。要使杂交子代全是雄鱼，杂交组合的父本基因型为_XDY__。
(2)科学家用激素诱导，将XY 雄鱼逆转为XY 生理雌鱼，用冷冻休克法干扰XY 雌鱼减数分裂的相关过程，获得
含52 条染色体的卵细胞，该卵细胞不经过受精作用就能发育成个体，从而获得YY 超雄鱼。冷冻休克法作用的时期可
能是_减数第二次分裂前期__，原理是_低温抑制了纺锤体的形成使染色体加倍__。
(3)若控制鱼背部颜色的基因由B、b 控制，已知某正常黑褐色雄鱼体细胞中含有B、b 两种基因，隐性个体为灰黄
色，设计实验探究B、b 在性染色体上的位置情况。
①实验步骤：
让_该黑褐色雄鱼与灰黄色雌鱼__杂交，分析后代的表现型情况。
②预测结果：
a．如果后代中_雌性个体全为黑褐色，雄性个体全为灰黄色__，说明B 和b 分别位于X 和Y 上。
b．如果后代中_雌性个体全为灰黄色，雄性个体全为黑褐色__，说明B 和b 分别位于Y 和X 上。
[解析]
(1)XY 型性别决定的生物，子代的性别由精子决定，因为卵细胞只有一种类型：含有X；精子有两种类型：
含X 或含Y。含X 的精子和卵细胞结合子代发育成雌性、含Y 的精子和卵细胞结合子代发育成雄性。由于含有D 的
精子失去受精能力，所以XDY 的个体只能产生一种含Y 的能受精的精子，以XDY 为父本产生的后代只有雄性，例如
XdXd×XDY→XdY。
(2)因为得到的是YY 超雄鱼，说明应是减数第二次分裂过程中两条Y 染色体没有分开，细胞中
染色体数目加倍，冷冻休克法是一半低温诱导技术，其原理是在分裂前期抑制了纺锤体的形成，使染色体数目加倍。
(3)①B、b 在性染色体上的位置有三种情况：有可能只位于X 染色体上，有可能位于X、Y 的同源区段，有可能只位
于Y 染色体上，据题意可知：某正常黑褐色雄鱼体细胞中含有B、b 两种基因，则B、b 在性染色体上的位置只能是
位于X、Y 的同源区段，该雄鱼的基因型为XbYB、XBYb 两种情况。若探究B、b 在性染色体上的位置情况，可以让该
黑褐色雄鱼与灰黄色(隐性个体)雌鱼杂交。②如果后代中雌鱼全为黑褐色，雄鱼全为灰黄色，说明B 和b 分别位于X
和Y 上；如果后代中雌鱼全为灰黄色，雄鱼全为黑褐色，说明B 和b 分别位于Y 和X 上。
考向2
生物育种
真题回放
1．(2019·江苏卷，4)下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是(
)
A．基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异
B．基因突变使DNA 序列发生的变化，都能引起生物性状变异
C．弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种
D．多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种
[解析]
生物的可遗传变异包括基因重组、基因突变和染色体变异，都可能导致生物性状变异，A 项错误。基因
突变使DNA 序列发生变化，当发生隐性突变时，不一定会引起生物性状变异，B 项错误。单倍体植株经染色体加倍处
理后，不但能正常生殖，而且每对染色体上的成对基因都是纯合的，可用于育种，C 项正确。多倍体植株染色体组数
加倍，但产生的配子数正常，并不会加倍，D 项错误。
2．(2019·北京卷，30)油菜是我国重要的油料作物，培育高产优质新品种意义重大。油菜的杂种一代会出现杂种优
势(产量等性状优于双亲)，但这种优势无法在自交后代中保持。杂种优势的利用可显著提高油菜籽的产量。
(1)油菜具有两性花，去雄是杂交的关键步骤，但人工去雄耗时费力，在生产上不具备可操作性。我国学者发现了
油菜雄性不育突变株(雄蕊异常，肉眼可辨)，利用该突变株进行的杂交实验如下：
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103
①由杂交一结果推测，育性正常与雄性不育性状受_一__对等位基因控制。在杂交二中，雄性不育为_显__性性状。
②杂交一与杂交二的F1 表现型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3 个基因(A1、A2、A3)决定。
品系1、雄性不育株、品系3 的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3。根据杂交一、二的结果，判断A1、A2、A3 之间的
显隐性关系是_A1 对A2 为显性；A2 对A3 为显性__。
(2)利用上述基因间的关系，可大量制备兼具品系1、3 优良性状的油菜杂交种子(YF1)，供农业生产使用，主要过
程如下：
①经过图中虚线框内的杂交后，可将品系3 的优良性状与_雄性不育__性状整合在同一植株上，该植株所结种子的
基因型及比例为_A2A3_∶A3A3＝_1∶1__。
②将上述种子种成母本行，将基因型为_A1A1__的品系种成父本行，用于制备YF1。
③为制备YF1，油菜刚开花时应拔除母本行中具有某一育性性状的植株。否则，得到的种子给农户种植后，会导
致油菜籽减产，其原因是_所得种子中混有A3A3 自交产生的种子、A2A3 与A3A3 杂交所产生的种子，这些种子在生产
上无杂种优势且部分雄性不育__。
(3)上述辨别并拔除特定植株的操作只能在油菜刚开花时(散粉前)完成，供操作的时间短，还有因辨别失误而漏拔
的可能。有人设想：“利用某一直观的相对性状在油菜开花前推断植株的育性”，请用控制该性状的等位基因(E、e)
及其与A 基因在染色体上的位置关系展示这一设想。
[答案]
[解析]
(1)①在杂交一中，具有一对相对性状的亲本杂交，后代全部表现为育性正常，且F2 出现3∶1 的性状分
离比，可知育性正常与雄性不育性状受一对等位基因控制。在杂交二中，具有一对相对性状的亲本杂交，F1 全部表现
为雄性不育，且F1 与品系3 杂交，后代出现1∶1 的性状分离比，可知雄性不育为显性性状。②杂交一中，雄性不育
株(A2A2)与品系1(A1A1)杂交，F1 全部表现为育性正常(即品系1 的性状)，可知A1 对A2 为显性；杂交二中，雄性不育
株(A2A2)与品系3(A3A3)杂交，F1全部表现为雄性不育，可知A2对A3为显性。(2)①杂交二中亲本的基因型为A2A2×A3A3，
可知F1 的基因型为A2A3，F1 中雄性不育连续与品系3(A3A3)杂交，可将品系3 的优良性状和雄性不育性状整合到一起，
后代中A2A3 与A3A3 的比例为1∶1。②将上述基因型为A2A3 与A3A3 的种子种成母本行，只要除去其中的育性正常
植株(A3A3)后，与品系1(A1A1)杂交即可用于制备YF1。③由上面的叙述可知，母本行中含有1/2 的育性正常植株(A3A3)，
如果不除去，其自交后代可产生纯合子种子，A2A3 与A3A3 杂交也可产生A3A3 的种子，这些种子都不具备杂种优势且
部分雄性不育，将导致农户种植后油菜籽减产。(3)利用基因工程，将E、e 基因导入油菜细胞，并将E 基因整合到A2
基因所在的染色体上，e 基因整合到A3 所在的染色体上，使其连锁遗传，后代表现出E 基因所控制的性状的个体即杂
交所需的雄性不育株，可以避免因辨别失误而漏拔育性正常植株(A3A3)的情况发生。
3．(2018·北京卷)水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌(Mp)侵染水稻引起的病害，严重危害我国
粮食生产安全。与使用农药相比，抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。
(1)水稻对Mp 表现出的抗病与感病为一对相对_性状__。为判断某抗病水稻是否为纯合子，可通过观察自交子代_
性状是否分离__来确定。
(2)现有甲(R1R1r2r2r3r3)、乙(r1r1R2R2r3r3)、丙(r1r1r2r2R3R3)三个水稻抗病品种，抗病(R)对感病(r)为显性，三对抗
病基因位于不同染色体上。根据基因的DNA 序列设计特异性引物，用PCR 方法可将样本中的R1、r1、R2、r2、R3、
r3 区分开。这种方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。
①甲品种与感病品种杂交后，对F2 不同植株的R1、r1 进行PCR 扩增。已知R1 比r1 片段短。从扩增结果(下图)
推测可抗病的植株有_1 和3__。
②为了在较短时间内将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合，选育新的纯合抗病植株，下列育种步骤的正确排
序是_a、c、d、b__。
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104
a．甲×乙，得到F1
b．用PCR 方法选出R1R1R2R2R3R3 植株
c．R1r1R2r2r3r3 植株×丙，得到不同基因型的子代
d．用PCR 方法选出R1r1R2r2R3r3 植株，然后自交得到不同基因型的子代
(3)研究发现，水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因(R1、R2、R3 等)编码的蛋白，也需要Mp 基因(A1、A2、A3
等)编码的蛋白。只有R 蛋白与相应的A 蛋白结合，抗病反应才能被激活。若基因型为R1R1r2r2R3R3 和r1r1R2R2R3R3
的水稻，被基因型为a1a1A2A2a3a3 的Mp 侵染，推测这两种水稻的抗病性表现依次为_感病、抗病__。
(4)研究人员每年用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接种水稻品种甲(R1R1r2r2r3r3)，几年后甲品种丧失了抗病性，检测水稻
的基因未发现变异。推测甲品种抗病性丧失的原因是_Mp 的A1 基因发生了突变__。
(5)水稻种植区的Mp 是由不同基因型组成的群体。大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种，将会引起
Mp 种群_(A 类)基因(型)频率改变__，使该品种抗病性逐渐减弱直至丧失，无法在生产中继续使用。
(6)根据本题所述水稻与Mp 的关系，为避免水稻品种抗病性丧失过快，请从种植和育种两个方面给出建议_将含
有不同抗病基因的品种轮换/间隔种植；将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中__。
[解析]
(1)水稻对Mp 表现出的抗病与感病是同种生物同一种性状的不同表现类型，属于一对相对性状。抗病水
稻若为杂合子，则其自交子代会出现性状分离，即出现感病水稻；若为纯合子，则其自交子代不会发生性状分离。(2)①
已知R1比r1片段短，对照扩增结果，含200 bp(R1)的植株1 和植株3 可抗病。②甲与乙杂交所得F1基因型为R1r1R2r2r3r3；
再用基因型为R1r1R2r2r3r3 的个体与丙杂交，得到不同基因型的子代；用PCR 的方法筛选出基因型为R1r1R2r2R3r3 的
植株，让其自交得到不同基因型的子代；最后通过PCR 的方法筛选出基因型为R1R1R2R2R3R3 的植株，即获得所需的
纯合抗病植株。(3)若基因型为R1R1r2r2R3R3 的水稻被基因型为a1a1A2A2a3a3 的Mp 侵染，因没有R 蛋白与相应的A 蛋
白结合，故该基因型的水稻个体感病。若基因型为r1r1R2R2R3R3 的水稻被基因型为a1a1A2A2a3a3 的Mp 侵染，有R2 蛋
白与相应的A2 蛋白结合，则该基因型的水稻抗病。(4)Mp(A1A1a2a2a3a3)中只有A1 基因控制合成的A1 蛋白，水稻品种
甲(R1R1r2r2r3r3)中只有R1 基因控制合成的R1 蛋白，几年后甲品种丧失了抗病性，而水稻的基因未发现变异，即R1 蛋
白可正常合成，故可推测是Mp 的A1 基因发生了突变，从而使A1 蛋白无法正常合成，导致甲品种抗病性丧失。(5)大
面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种，会使Mp 种群中含有该抗病基因的个体被大量淘汰，从而使A 类基因
(型)频率发生改变，使该品种的抗病性逐渐减弱直至丧失。(6)结合以上分析可知：通过轮换或间隔种植含不同抗病基
因的水稻品种，或将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中，都可以避免水稻品种抗病性丧失过快。
核心拓展
1．据图理清五种生物育种方式(据图填空)
(1)“亲本――→
A、D 新品种”为_杂交__育种。(2)“亲本――→
B、C 新品种”为_单倍体__育种。(3)“种子或幼苗――→
E
新
品种”为_诱变__育种。(4)“种子或幼苗――→
F
新品种”为_多倍体__育种。(5)“植物细胞――→
G
新细胞――→
H
愈伤组织
――→
I
胚状体――→
J
人工种子―→新品种”为_基因工程__育种。
2．育种方案的选择方法
(1)种内关系(无生殖隔离)。
①欲获得从未有过的性状——_诱变育种__如对从不抗旱的玉米诱变处理获得抗旱品种。
②欲将分散于不同品系的性状集中在一起(优势组合)——_杂交育种__。如利用抗倒伏不抗锈病的小麦和抗锈病不
抗倒伏的小麦培育出既抗锈病、又抗倒伏的“双抗”品系。
③欲增大原品种效应——_多倍体育种__。如用二倍体西瓜人工诱导染色体数目加倍获得“四倍体”，进而与二倍
体杂交培育成“三倍体无子西瓜”。
④欲缩短获得“纯合子”时间——_单倍体育种__(常针对优良性状受显性基因控制者)。如获得ddTT 的矮秆抗病
小麦品种。
(2)种间关系(有生殖隔离)。
①细胞水平上：利用植物体细胞杂交，从而实现遗传物质的重组。如将白菜、甘蓝细胞诱导“体细胞杂交”形成
杂种细胞，进而培育为杂种植株。
②分子水平上：应用转基因技术将控制优良性状的“目的基因”导入另一生物体内，从而实现基因重组(外源基因
的表达)。如将苏云金芽孢杆菌的“抗虫基因”导入棉花细胞，培育成“抗虫棉”。
题型突破
题型1
考查育种的原理和过程
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105
1．一种名为“傻瓜水稻”的新品种，割完后的稻蔸(留在土壤中的部分)第二年还能再生长，并能收获种子。下图
是“傻瓜水稻”的产生图。据图分析，下列叙述中不正确的是(
)
A．该育种过程的原理有基因重组、染色体变异
B．完成过程④的作用是选择，其基础是地理隔离
C．可以通过基因工程育种方式提高“傻瓜水稻”的抗逆性
D．割完后的稻蔸第二年再生长出新苗时进行的是有丝分裂
[解析]
根据题意和图示分析可知：①②表示杂交育种，原理是基因重组。双重低温加压能抑制纺锤体的形成，
从而使细胞内染色体数目加倍，形成多倍体，该育种属于多倍体育种，原理为染色体变异，A 项正确；过程③在低温
诱导下发生了染色体变异，因此过程④的基础是染色体变异，B 项错误；可以通过基因工程育种方式提高“傻瓜水稻”
的抗逆性，C 项正确；割完后的稻蔸第二年再生长出新苗时进行的是有丝分裂，D 项正确。
2．(2019·山东省济宁市高三一模)将基因型Dd 的高茎豌豆幼苗(品系甲)用秋水仙素处理后，得到四倍体植株幼苗(品
系乙)，将品系甲、品系乙在同一地块中混合种植，在自然状态下繁殖一代，下列叙述正确的是(
)
A．品系甲植株自交后代出现高茎和矮茎植株是基因重组的结果
B．由品系乙产生的单倍体植株高度不育
C．品系甲、品系乙混合种植后，产生的子代中有二倍体、三倍体和四倍体
D．品系甲和品系乙存在生殖隔离，属于不同物种
[解析]
品系甲植株自交后代出现高茎和矮茎植株是等位基因分离的结果，A 错误；品系乙为四倍体植株幼苗，
由品系乙产生的单倍体含两个染色体组，植株可育，B 错误；豌豆为自花传粉植物，品系甲、品系乙混合种植后，不
会出现三倍体，C 错误；品系甲和品系乙存在生殖隔离，属于不同物种，D 正确。
根据育种流程图来辨别育种方式
利用育种的流程图来考查育种方式的题目较常见，解答此类题时应根据不同育种方式的不同处理手段来区分：
(1)杂交育种：涉及亲本的杂交和子代的自交。
(2)诱变育种：涉及诱变因素，产生的子代中会出现新的基因，但基因的总数不变。
(3)单倍体育种：常用方法为花药离体培养，然后人工诱导染色体加倍，形成纯合子。
(4)多倍体育种：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
(5)基因工程育种：与原有生物相比，出现了新的基因。
题型2
考查育种方案的设计
3．利用遗传和变异的原理培育农作物的新品种在现代农业生产上得到了广泛应用。用某闭花受粉的植物进行育种
实验。请回答下列问题：
(1)自然状态下该植物一般都是_纯__合子。若采用诱变育种，在用γ射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基
因突变具有_低频性__、_不定向性__和少利多害性等特点。
(2)生产中使用的该植物品种都是具有优良性状的杂合子(杂种优势)，且该植物的穗大(A)对穗小(a)为显性，黄粒(B)
对白粒(b)为显性。请利用现有的穗大白粒和穗小黄粒品种(基因型未知)设计一个快速的育种方案，以实现长期培育穗
大黄粒(AaBb)优良品种的目的。
_①分别种植穗大白粒、穗小黄粒植株，性成熟后分别取其花药离体培养至单倍体幼苗，然后用秋水仙素处理得到
二倍体纯合子，分别自交，选择穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)植株分别留种。
②分别种植穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)的植株，选择其中的一部分植株进行杂交，获得穗大黄粒(AaBb)
的杂合子品种。
③其余另一部分植株进行自交，获得穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)植株，分别留种。__
[解析]
(1)闭花受粉的植物自然条件下只进行自交，一般都是纯合子；诱变育种的原理是基因突变，基因突变具
有随机性、低频性、不定向性、少利多害性等特点。(2)因现有的穗大白粒和穗小黄粒品种基因型未知，故可先用单倍
体育种的方法快速获得纯合的穗大白粒(AAbb)和穗小黄粒(aaBB)植株，两者杂交即可获得穗大黄粒(AaBb)的优良品
种。又因需达到长期培育该品种的目的，故需每年留一部分穗大白粒(AAbb)和穗小黄粒(aaBB)植株自交，分别留种，
以便下年杂交获得穗大黄粒(AaBb)品种。
4．现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)品种。已知抗病对感病为显性，高秆对矮
秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。
回答下列问题：
(1)在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有_抗病矮秆__优良性状的新
品种。
(2)杂交育种前，为了确定F2 代的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需
要满足3 个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是_高
秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；控制这两对性状的基因位于非同源染色体上__。
(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3 个条件，可用测交实验来进行检验。请简要写出该测交实
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106
验的过程。_将纯合的抗病高秆与感病矮秆杂交，产生F1，让F1 与感病矮秆杂交__。
[解析]
(1)杂交育种的目的是获得集多种优良性状于一身的纯合新品种，从题意知，抗病与矮秆(抗倒伏)为优良性
状。
(2)孟德尔自由组合定律实质是同源染色体的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，所以控制这
两对性状的基因必需位于非同源染色体上，且独立遗传，如果分开来看，则每一对性状的遗传都符合分离定律。
(3)测交是指杂合子和隐性纯合子杂交，而题干无杂合子，故应先得到杂合子，然后再进行测交实验，即先将纯合
的抗病高秆与感病矮秆杂交，产生双杂合体F1，再将F1 与双隐性类型感病矮秆植株杂交，观察后代的分离比是否与预
测结果相符。解答本题的关键是明确孟德尔遗传的定律的实质并迁移应用。
生物育种方案的选择
(1)育种目标不同育种方案的选择不同：
育种目标
育种方案
集中双亲优良性状
杂交育种(耗时较长，但简便易行)
对原品系实施“定向”改造
基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种
让原品系产生新性状(无中生有)
诱变育种(可提高变异频率，期望获得理想性状)
使原品系营养器官“增大”或“加强”
多倍体育种
明显缩短育种年限
单倍体育种
(2)关注“三最”定方向：
①最简便——侧重于技术操作，杂交育种操作最简便。
②最快——侧重于育种时间，单倍体育种所需时间明显缩短。
③最准确——侧重于目标精准度，基因工程技术可“定向”改变生物性状。
考向3
基因频率与生物进化
1．(2019·天津卷，6)囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊
鼠深色表现型频率，检测并计算基因频率，结果如图。
下列叙述错误的是(
)
A．深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响
B．与浅色岩P 区相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率低
C．浅色岩Q 区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd
D．与浅色岩Q 区相比，浅色岩P 区囊鼠的隐性纯合体频率高
[解析]
囊鼠的毛色与环境差异的大小会影响其被天敌捕食的难易程度，通过自然选择的作用，囊鼠的毛色与环
境的颜色相互协调，最终使深色和浅色的囊鼠在不同区域中的分布情况不同，A 项正确。浅色岩P 区D 基因的频率是
0.1，则d 基因的频率为0.9，杂合体(基因型)的频率是2×0.1×0.9＝0.18，隐性纯合体(基因型)的频率是0.81。深色熔
岩床区D 基因的频率是0.7，则d 基因的频率是0.3，则杂合体(基因型)的频率是2×0.7×0.3＝0.42，隐性纯合体(基因
型)的频率是0.09。浅色岩Q 区D 基因的频率是0.3，则d 基因的频率为0.7，杂合体(基因型)的频率是2×0.3×0.7＝
0.42，隐性纯合体(基因型)的频率是0.49，B 项错误、D 项正确。深色为显性性状，所以深色囊鼠的基因型有DD 和
Dd 两种，C 项正确。
2．(2018·江苏卷)下列关于生物进化的叙述，正确的是(
)
A．群体中近亲繁殖可提高纯合体的比例
B．有害突变不能成为生物进化的原材料
C．某种生物产生新基因并稳定遗传后，则形成了新物种
D．若没有其他因素影响，一个随机交配小群体的基因频率在各代保持不变
[解析]
A 对：群体中近亲个体基因相似度高，所以群体中近亲繁殖会提高纯合体的比例。B 错：突变和基因重组
是生物进化的原材料。C 错：新物种形成的标志是生殖隔离的出现，产生新基因并稳定遗传不代表形成了生殖隔离。
D 错：基因频率保持不变的一个前提是种群足够大，一个随机交配小群体的基因频率不一定在各代保持不变。
3．(2016·江苏卷)下图是某昆虫基因pen 突变产生抗药性示意图。下列相关叙述正确的是(
)
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A．杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点
B．基因pen 的自然突变是定向的
C．基因pen 的突变为昆虫进化提供了原材料
D．野生型昆虫和pen 基因突变型昆虫之间存在生殖隔离
[解析]
杀虫剂与靶位点结合不会导致抗药靶位点的形成，A 项错误；基因突变是不定向的，B 项错误；突变(基
因突变和染色体变异)和基因重组能为生物进化提供原材料，C 项正确；基因突变使种群的基因频率发生改变，但没有
形成新物种，故野生型昆虫与pen 基因突变型昆虫之间不存在生殖隔离，D 项错误。
核心拓展
1．图解生物进化理论(填图)
2．理清现代生物进化理论“两、两、三、三”(填图)
3．辨明隔离、物种形成与进化的关系(填空)
(1)生物进化≠物种的形成：
①生物进化的实质是_种群基因频率的改变__。物种形成的标志是_生殖隔离__。
②生物发生进化，并不一定形成新物种，但是新物种的形成要经过生物进化，即_生物进化__是物种形成的基础。
(2)物种形成与隔离的关系：物种的形成不一定要经过_地理隔离__，但必须要经过_生殖隔离__。
(3)共同进化并不只包括生物与生物之间的共同进化，还包括_生物与环境__之间的共同进化。
4．比较达尔文自然选择学说与现代生物进化理论(填空)
题型突破
题型1
基因频率与基因型频率的计算
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108
1．(2019·汕头一模)某地甲、乙两个地雀种群的个体数和有关基因型如下表所示。下列相关分析错误的是(
)
甲
基因型
AATT
AaTT
aaT
T
AATt
AaT
t
aaTt
AAtt
Aatt
aatt
总数
个体数
20
22
4
20
12
3
9
8
2
100
乙
基因型
AATT
AaTT
aaT
T
个体数
196
168
36
400
A．乙种群的基因库大于甲种群
B．甲种群的a 基因频率小于乙种群
C．甲种群的基因突变不同于乙种群
D．两个种群的进化方向都由自然选择决定
[解析]
种群的基因库指的是某种群中全部个体所含有的全部基因，由表格数据可知，甲种群基因库小于乙种群
基因库，A 正确；甲种群的a 基因频率＝(1×22＋2×4＋1×12＋2×3＋1×8＋2×2)/2×100)＝0.3，乙种群的a 基因频
率＝(1×168＋2×36)/(2×400)＝0.3，两种群a 基因频率相同，B 错误；甲种群含有T、t，乙种群只有T，所以甲种群
的基因突变不同于乙种群，C 正确；自然选择决定生物进化的方向，D 正确。
2．在某人群中对血友病进行调查后发现，基因型为XHXH 的比例为42.32%，XHXh 为7.36%，XhXh 为0.32%，
XHY 为46%，XhY 为4%。则在该地区XH 和Xh 的基因频率分别为(
)
A．6%、8%
B．8%、92%
C．78%、92%
D．92%、8%
[解析]
XH 的基因频率为(42.32%×2＋7.36%＋46%)/(42.32%＋7.36%＋0.32)×2＋(46%＋4%)×100%＝92%，
则a 的基因频率为8%。
3．白化病在人群中的发病率一般为1/10 000～1/20 000，但在一个长期与世隔绝的小岛上，白化病的发病率却为
1/1 600，若控制肤色的基因用A、a 表示，则该小岛上基因A 和a 的频率分别是(
)
A．1/2、1/2
B．99/100、1/100
C．39/40、1/40
D．无法计算
[解析]
白化病为常染色体隐性遗传病，由题意可知aa 的基因型频率＝1/1 600，所以a 的基因频率＝1/1600＝
1/40，则A 的基因频率＝1－1/40＝39/40。
1．通过基因型频率计算基因频率
若已知AA、Aa、aa 的基因型频率，求A(a)的基因频率，则：A%＝AA%＋1
2×Aa%；a%＝aa%＋1
2×Aa%；或
A%＝AA×2＋Aa×1
所有个体×2
×100%；a%＝aa×2＋Aa＋1
所有个体×2
×100%。
2．根据纯合子所占比率计算基因频率
a＝aa
A＝AA
3．根据遗传平衡定律计算
若A%＝p，a%＝q，则：AA%＝p2，aa%＝q2，Aa%＝2pq。
4．X 染色体上显性基因频率＝(雌性显性纯合子个体数×2＋雄性显性个体数＋雌性杂合子个体数)/(雌性个体数
×2＋雄性个体数×1)
注：已知人群中，伴X 染色体隐性遗传病男性中患者的比例为p，则可认为这个人群中此基因频率为p，由此可
计算女性中患病的频率为p2。如色盲男性中发病率为7%，女性中发病率为(7%)2≈0.5%。
题型2
生物进化和物种形成的过程及物种多样性的形成
4．下列有关生物进化的叙述正确的是(
)
A．在进化地位上越高等的生物其适应能力一定越强
B．生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程
C．自然选择通过作用于个体的表现型而改变种群基因频率
D．使用杀虫剂必将导致害虫产生抗药性，进而形成新物种
[解析]
生物对环境适应能力的强弱是相对的、在进化地位上越高等的生物其适应能力不一定越强，A 项错误。
生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，B 项错误。自然选择通过作用于个体的表现型，从而改
变种群基因频率，C 项正确。变异在前，选择在后，使用杀虫剂不会诱导产生抗药性，但能起选择作用；新物种形成
的标志是生殖隔离，基因频率改变不一定形成新物种，D 项错误。
5．(2017·江苏卷)下列关于生物进化的叙述，错误的是(
)
A．某物种仅存一个种群，该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因
B．虽然亚洲与澳洲之间存在地理隔离，但两洲人之间并没有生殖隔离
C．无论是自然选择还是人工选择作用，都能使种群基因频率发生定向改变
D．古老地层中都是简单生物的化石，而新近地层中含有复杂生物的化石
[解析]
种群中所有个体所含有的基因才是这个物种的全部基因，A 项错误；各大洲人之间并没有生殖隔离，B 项
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正确；无论是自然选择还是人工选择作用，都可使种群基因频率发生定向改变，C 项正确；越古老的地层中的化石所
代表的生物结构越简单，在距今越近的地层中，挖掘出的化石所代表的生物结构越复杂，说明生物是由简单到复杂进
化的，D 项正确。
(1)物种和进化标准的判断技巧
①判断两个种群是否属于同一物种的标准是看它们之间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，则一定是两个物种。
②判断种群是否进化的标准是看其基因频率是否发生了变化，若种群基因频率没有发生变化，则种群没有发生进
化。
(2)“新物种”必须具备两个条件
①与原物种间已形成生殖隔离(不能杂交或能杂交但后代不育)。
②物种必须是可育的。如三倍体无子西瓜、骡子均不可称“物种”，因为它们均是“不育”的，而四倍体西瓜相
对于二倍体西瓜则是“新物种”，因它与二倍体西瓜杂交产生的子代(三倍体西瓜)不育，意味着二者间已产生生殖隔
离，故已成为另类物种。
一、选择题
1．(2019·山东省潍坊市高三一模)人类β型地中海贫血症的病因是血红蛋白中的珠蛋白β链发生了缺损，是一种单基
因遗传病，β珠蛋白基因有多种突变类型。甲患者的β链17～18 位缺失了赖氨酸、缬氨酸；乙患者β珠蛋白基因中发生
了一个碱基对的替换，导致β链缩短。下列叙述正确的是(
)
A．通过染色体检查可明确诊断该病携带者和患者
B．控制甲、乙患者贫血症的基因在同源染色体的相同位置上
C．甲患者β链氨基酸的缺失是基因中碱基对不连续的缺失所致
D．乙患者基因突变位点之后的碱基序列都发生了改变
[解析]
通过染色体检查可明确诊断的疾病为染色体异常遗传病，而人类β型地中海贫血症的病因是血红蛋白中的
珠蛋白β链发生了缺损，A 错误。控制甲、乙患者贫血症的基因均为β珠蛋白的基因，其在同源染色体的相同位置上，
B 正确。甲患者的β链17～18 位缺失了赖氨酸、缬氨酸，说明甲患者β链氨基酸的缺失是基因中碱基对连续的缺失所致，
C 错误。乙患者β珠蛋白基因中发生了一个碱基对的替换，导致β链缩短，说明其发生基因突变后导致翻译过程中提前
出现终止密码，而发生突变位点之后的碱基序列未发生改变，D 错误。
2．(2019·吉林省集安市第一中学高三)下列关于基因突变的叙述，正确的是(
)
A．基因突变是指染色体上部分基因的缺失
B．基因突变只发生在有丝分裂间期DNA 复制时
C．基因突变的方向与环境之间有明确的因果关系
D．基因突变具有普遍性，可为进化提供原始材料
[解析]
基因突变是指DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，而染色体上部分
基因的缺失属于染色体结构变异，A 错误；基因突变是随机发生的，可以发生在生物个体发育的任何时期，也可以发
生在细胞内的不同DNA 分子上，同一DNA 分子的不同部位，只是由于细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，
DNA 复制时解螺旋化，分子结构变得相对不够稳定，所以基因突变的概率比其他时期高，B 错误；基因突变是不定向
的，其突变的方向与环境之间没有明确的因果关系，C 错误；基因突变具有普遍性，是新基因产生的途径，可为进化
提供原始材料，D 正确。
3．(2019·江苏省盐城市高三期中)如图表示同一个初级卵母细胞形成的一个卵细胞和三个极体以及受精作用(图中
省略了减数分裂中表现正常的其他型号的染色体)。下列有关叙述正确的是(
)
A．卵细胞继承了初级卵母细胞1/4 的细胞质
B．图中卵细胞形成过程中，在减数第二次分裂发生异常
C．图示形成的受精卵发育成的个体患有先天智力障碍
D．图中受精作用过程中会发生基因重组
[解析]
卵细胞形成过程中，初级卵母细胞和次级卵母细胞都是不均等分裂的，因此卵细胞继承了初级卵母细胞
多于细胞质，A 错误；图中卵细胞形成过程中，在减数第一次分裂发生异常，B 错误；图示形成的受精卵多了一条21
号染色体，发育成的个体为21 三体综合征患者，即患有先天智力障碍，C 正确；基因重组发生在减数分裂过程中，而
不是发生在受精作用过程中，D 错误。故选C。
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4．(2019·福建省宁德市生物二模)某DNA 上的W 基因发生突变，导致合成的mRNA 上一个碱基C 变成A。下列
叙述错误的是(
)
A．W 基因的一个碱基对G－C 替换成T－A，导致基因结构发生改变
B．突变后，基因中的嘧啶类脱氧核苷酸比例下降
C．突变后，肽链中的氨基酸排列顺序可能不变
D．突变前后，mRNA、tRNA、rRNA 都参与翻译过程
[解析]
已知W 基因发生突变，导致合成的mRNA 上一个碱基C 变成A，故是W 基因的一个碱基对G－C 替换
成T－A，导致基因结构发生改变，A 正确；基因中碱基之间按照碱基互补配对原则进行配对的，所以突变后，基因
中的嘧啶类脱氧核苷酸比例与嘌呤类脱氧核苷酸比例仍然相等，B 错误；密码子具有简并性，突变后肽链中的氨基酸
排列顺序可能不变，C 正确；翻译过程都需要mRNA、tRNA、rRNA 三者的参与，D 正确。
5．(2019·九师联盟高三检测)一对表现型正常的夫妇，男性不携带致病基因，却生出了一个患单基因遗传病的男孩
和一个正常女孩(不考虑基因突变)。下列有关分析错误的是(
)
A．该遗传病的遗传方式是伴X 染色体隐性遗传
B．该对夫妇欲再生一健康孩子需产前进行染色体检查
C．该患病男孩的致病基因可能来自祖辈的外祖母或外祖父
D．该遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
[解析]
由于该对夫妇表现型正常，男性不携带致病基因，却生出了一个患病男孩，因此该遗传病是伴X 染色体
隐性遗传病，A 正确；该遗传病属于单基因遗传病，不能通过染色体检测，B 错误；由于该遗传病的遗传方式是伴X
染色体隐性遗传，因此其母亲是该病致病基因的携带者，所以该患病男孩的致病基因可能来自祖辈的外祖母或外祖父，
C 正确；由于该遗传病的遗传方式是伴X 染色体隐性遗传，该病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率，D
正确。
6．(2019·湖南省株洲市生物一模)低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，从而产生
染色体数目加倍的卵细胞，此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎，上述过程中产生下列四种细胞，如图所示四
种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)可出现的是(
)
[解析]
由于低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，所以初级卵母细胞不发生同
源染色体分离，A 错误；由于低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，同源染色体没有
分离，所以次级卵母细胞中含有同源染色体，着丝点分裂后，移向细胞一极的染色体有同源染色体，B 正确；由于产
生染色体数目加倍的卵细胞，所以卵细胞中应含有4 条染色体，C 错误；由于染色体数目加倍的卵细胞与精子结合发
育成三倍体草鱼胚胎，所以胚胎细胞中含有6 条两种形态的染色体，D 错误。故选B。
7．(2019·湖南省株洲市生物一模)有一玉米植株(二倍体)，它的一条9 号染色体有缺失，另一条9 号染色体正常。
该植株9 号染色体上决定糊粉层颜色的基因是杂合的，缺失的染色体带有产色素的显性基因A，而正常的染色体带有
无色隐性等位基因a。已知含有缺失染色体的花粉不能成活。如果以这样一个杂合玉米植株为父本，在测交后代中，
有10%的有色籽粒出现。下列解释合理的是(
)
A．减数分裂时正常染色体上的基因a 突变为A
B．减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换
C．减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合
D．染色体组数目整倍增加
[解析]
基因突变具有不定向性、低频性，不会达到有10%的后代籽粒有色，A 错误；父本形成雄配子时发生同
源染色体上非姐妹染单体交叉互换可以形成有活性的含基因A 的配子，B 正确；基因A 和a 都位于9 号染色体上，所
以在减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合也不会出现有色籽粒，C 错误；染色体组数目整倍增加不会出现
有色籽粒，D 错误。故选B。
8．(2019·湖南省株洲市生物一模)下列关于生物育种技术的叙述和分析，错误的是(
)
A．单倍体植株可能具有育性
B．只含有一个染色体组的细胞中可能存在等位基因
C．四倍体马铃薯花药离体培养后再用秋水仙素处理，一定得到纯合体
D．欲获得显性纯合体，单倍体育种一定比杂交育种所需的时间短
[解析]
四倍体的花药离体培养形成的单倍体植株细胞中含有同源染色体，具有育性，A 正确；处于减数第二次
分裂前期和中期的含有一个染色体组的细胞中，由于基因突变或交叉互换，可能存在等位基因，B 正确；四倍体马铃
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薯花药离体培养后再用秋水仙素处理，不一定得到纯合体，因为花药离体培养后得到的单倍体植株的细胞中基因型可
能为Aa，C 错误；显性个体可能是纯合体也可能是杂合体，所以欲获得显性纯合体，单倍体育种一定比杂交育种所需
的时间短，D 正确。故选C。
9．(2019·湖南省株洲市生物一模)下列有关现代生物进化理论的叙述，错误的是(
)
A．若一个种群的基因型频率不发生改变，则基因频率也不会变
B．二倍体和四倍体杂交产生的三倍体高度不育，说明四倍体不是新物种
C．隔离是新物种产生的必要条件
D．迁入与迁出都有可能导致生物进化
[解析]
显性基因的基因频率＝显性纯合体的基因型频率＋杂合子基因型频率÷2，基因型频率不变，基因频率不
会发生改变，A 正确；二倍体与四倍体杂交，获得的三倍体不育，说明二倍体和四倍体存在生殖隔离，四倍体是新物
种，B 错误；隔离是新物种形成的必要条件，生殖隔离是新物种形成的标志，C 正确；迁入和迁出可能影响基因频率
变化，进而导致生物进化，D 正确。故选B。
10．(2019·吉林省集安市第一中学高三)下列有关变异及进化的叙述，正确的有几项(
)
①如果没有基因突变，纯种高茎豌豆与矮茎豌豆杂交子代不会产生矮茎植株
②由于基因突变是不定向的，因此在豌豆中控制高茎的基因可以突变为控制绿色的基因
③达尔文之所以优秀，是因为他果断地摒弃了用进废退和获得性遗传的观点
④金丝猴的不同个体之间通过生存斗争实现了共同进化
A．0 项
B．1 项
C．2 项
D．3 项
[解析]
生物的表现型还受环境的影响，因此纯种高茎豌豆与矮茎豌豆杂交子代也可能表现为矮茎植株，①错误；
基因突变往往是突变为其等位基因，因此在豌豆中控制高茎的基因不能突变为控制绿色的基因，②错误；达尔文的自
然选择学说是在总结前人的基础上形成的，并没有完全摒弃用进废退和获得性遗传的观点，③错误；共同进化发生在
不同种生物之间以及生物与无机环境之间，而不是发生在种群内部，④错误。因此，以上说法没有正确的，故选A。
11．(2019·浙江省宁波市余姚市生物二模)下列关于人类遗传病的说法，正确的是(
)
A．单基因遗传病是由一个基因控制的遗传病
B．只要没有致病基因，就一定不会患遗传病
C．具有先天性和家族性特点的疾病都是遗传病
D．产前诊断一定程度上能预防21 三体综合征患儿的出生
[解析]
单基因遗传病是由一对等位基因控制的遗传病，A 错误；没有致病基因也可能会患染色体异常遗传病，B
错误；具有先天性和家族性特点的疾病不一定都是遗传病，C 错误；产前诊断一定程度上能预防21 三体综合征患儿的
出生，D 正确。
12．(2019·浙江省宁波市余姚市生物二模)关于基因突变和染色体畸变的叙述，错误的是(
)
A．基因突变可以是一段DNA 序列的发生改变，因此也是一种染色体结构变异
B．在染色体数目变异中，可发生以染色体组或个别染色体为单位的变异
C．基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变，前者所涉及的数目比后者少
D．X 射线可引起基因突变也可导致染色体畸变
[解析]
基因突变是DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，基因突变在显微镜下不可见；染色体结构的变
异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体变异在显微镜下可见，基因突变不等同于染色体结构变异，A 错
误；在染色体数目变异中，可发生以染色体组或个别染色体为单位的变异，B 正确；染色体结构的变异主要有缺失、
重复、倒位、易位四种类型；基因突变是DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失；基因突变与染色体结构变异
都导致碱基序列的改变，前者所涉及的数目比后者少，C 正确；X 射线处理等物理因素既可以引起基因突变也可能引
起染色体变异，D 正确。故选A。
13．(2019·江苏省盐城市高三期中)如图为白色棉N 的培育过程。下列有关叙述正确的是(
)
A．太空育种的优点是突变率高、目的性强
B．图中的自交若改为单倍体育种，后代出现白色棉N 的机率不变
C．粉红棉M 自交后代可能出现三种表现型的棉系
D．培育原理是基因重组和染色体变异
[解析]
太空育种属于诱变育种，其依据的原理主要是基因突变，其优点是突变率高、但突变是不定向的，所以
目的性不强，A 错误；图中的自交若改为单倍体育种，后代出现白色棉N 的机率发生改变，由1
4变为1
2，B 错误；粉红
棉M 自交后代可能出现白色棉、粉红棉和深红棉共三种表现型的棉系，C 正确；培育原理是基因突变和染色体结构变
异中的缺失，D 错误。故选C。
14．(2019·江苏省宿迁市高三期末)用秋水仙素处理某二倍体植物萌发的种子或幼苗可得到四倍体，下列相关叙述
不正确的是(
)
A．若用四倍体的花粉进行花药离体培养，得到的植株是二倍体
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B．秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，从而引起细胞内染色体数目加倍
C．四倍体植株茎秆粗壮，叶、果实较大，但结实率低
D．二倍体和四倍体之间产生了生殖隔离，属于不同的物种
[解析]
利用花药离体培养获得的植株，都称为单倍体，故A 错误；秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，从而使细
胞内染色体不能正常分配到两个细胞中，造成数目加倍，B 正确；四倍体植株茎秆粗壮，叶、果实较大，但结实率低，
C 正确；普通的二倍体与四倍体，两者杂交产生的三倍体不可育，因此两者之间产生了生殖隔离，属于不同的物种，
D 正确。故选A。
15．(2019·四川省宜宾市叙州区高三期末)下列有关生物变异的说法，正确的是(
)
A．有丝分裂中可以发生基因突变，但不会发生基因重组和染色体变异
B．某染色体上DNA 缺失20 个碱基对所引起的变异属于染色体片段缺失
C．不遗传的变异不会产生新的生物类型
D．基因重组和染色体数目变异也会引起基因中碱基序列的改变
[解析]
有丝分裂中可以发生基因突变和染色体变异，但不会发生基因重组，A 错误；某染色体上DNA 缺失20
个碱基对所引起的变异属于基因突变，B 错误；不遗传的变异不会产生新的生物类型，C 正确；基因重组和染色体数
目变异都不会引起基因中碱基序列的改变，D 错误。
16．(2019·九师联盟高三检测)豌豆茎的高度与花的颜色分别由两对等位基因D/d、R/r 控制，两对等位基因与染色
体位置关系尚不明确，现有基因型为DdRr、DDdRr、D0Rr(仅考虑D/d 一对基因异常，“0”表示相应基因缺失)的豌豆
都能产生配子，但某对等位基因均缺失时，受精卵不发育。下列叙述错误的是(
)
A．基因型为DDdRr 的植株可能是发生染色体结构变异导致的
B．基因型为D0Rr 的植株自交，子代染色体异常的植株约占2/3
C．若两对等位基因位于一对同源染色体上，则一个基因型为DdRr 的精原细胞可能产生4 种精子
D．若两对等位基因位于两对同源染色体上，则基因型为DDdRr 的植株能产生的正常配子数约占1/3
[解析]
根据题意，由于两对等位基因与染色体位置关系不明确，因此产生基因型为DDdRr 的植株的原因可能是
发生了染色体结构变异，也可能是发生了染色体数目变异，A 正确；无论基因与染色体位置关系如何，子代染色体异
常的植株约占2/3，B 正确；若两对等位基因位于一对同源染色体上，则一个基因型为DdRr 的精原细胞减数分裂发生
交叉互换时可以产生4 种精子，C 正确；若两对等位基因位于两对同源染色体上，则基因型为DDdRr 的植株能产生
关于D/d 的配子数为DD∶d∶Dd∶D＝1∶1∶2∶2，因此正常的配子数占1/2，D 错误。
二、非选择题
17．(2019·山东省青岛第二中学高三)某生物科技小组对一玉米农田进行实地调查，发现基因A 和B 同时存在时，
玉米其顶部开雄花，下部开雌花而成为正常株；基因A 不存在，B 存在时，玉米不能开出雌花而成为雄株；基因型中
含有bb 的玉米不能开出雄花而成为雌株。两对基因(分别用A、a 和B、b 表示)位于两对同源染色体上。请你运用所
学知识回答下列问题。
(1)育种工作者选用上述材料(不用雌雄同株)做亲本，杂交后得到下表中结果：
类型
正常株
雄株
雌株
数目
998
1 001
1 999
请问亲本的组合是♂aaBb×♀Aabb
。
(2)玉米的纯合体雄株和雌株在育种中有重要的应用价值，在杂交育种时可免除人工去雄的麻烦。为了确保纯合子
雄株和雌株的杂交后代都是正常植株，那么培育出的符
合生产要求的纯合体雄株和雌株基因型分别为_aaBB、AAbb__。
(3)请根据单倍体育种的原理，利用该农田中的正常植株，写出培育符合生产要求的纯合体雄株和纯合体雌株的实
验过程：
①_选取正常植株的花粉，进行花药离体培养，得到单倍体幼苗__；
②_用适宜浓度的秋水仙素溶液处理单倍体玉米幼苗，得到纯合体二倍体玉米植株，表现型为正常株、雄株、雌株
__。
③利用杂交的方法，鉴定符合要求的纯合体雄株和雌株。请简要写出步骤及结论：_选取多株雌株玉米与雄株玉米
分别杂交，若杂交后代只有正常株，则亲本为符合生产要求的纯合体雌株和雄株；若后代有雌株和雄株，则亲本不符
合生产要求的纯合体雌株和雄株__。
18．(2019·广东省广州市生物二模)研究发现，某植物的花形和花色由三对独立遗传的等位基因控制。基因型为DD
的个体表现为大花瓣、Dd 为小花瓣、dd 为无花(无花瓣也无花蕊)，花色形成机理如下图。某中学生物兴趣小组种植一
株红色小花瓣植物，收获其自交种子(F1)并种植，发现F1 的开花植株中仅有开红花和白花的植株。回答下列问题：
A 基因
B 基因
↓
↓
白色物质――→
酶1 黄色物质――→
酶2 红色物质
(1)该红色小花瓣植株的基因型是_AaBBDd__。F1 的表现型有_5__种，开花植株中，白色小花瓣植株所占比例为
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6
。
(2)F1 自交得到的F2 中，D 的基因频率是2
3
。
(3)若要利用该红色小花瓣植株在最短的时间获得稳定遗传的红色大花瓣植株，主要步骤是_采用该红色小花瓣的
花药(花粉)进行离体培养，获得单倍体幼苗，经人工诱导使染色体数目加倍，继续培养至开花期，选出红色大花瓣的
植株即为能稳定遗传的植株__。
[解析]
(1)由题意知：红色小花瓣的基因型为A_B_Dd，其自交F1 的开花植株中仅有开红花(A_B_)和白花(aa_ _)
的植株，说明该植株的基因型为AaBBDd，用逐对分析法可知F1 的表现型有红色小花瓣、红色大花瓣，无花瓣、白色
小花瓣、白色大花瓣5 种，开花植株中，白色小花瓣植株(aaBBDd)所占比例为1
2×1
3＝1
6。
(2)F1 自交得到的F2 中，由于子代没有无花瓣植株，故Dd 自交产生子一代为1
3DD、2
3Dd，D 的基因频率是1
3＋2
3×1
2
＝2
3。
(3)若要利用该红色小花瓣植株在最短的时间获得稳定遗传的红色大花瓣植株，主要步骤是采用该红色小花瓣的花
药(花粉)进行离体培养，获得单倍体幼苗，经人工诱导使染色体数目加倍，继续培养至开花期，选出红色大花瓣的植
株即为能稳定遗传的植株。
微专题二
热点高考题型
——遗传类
性状显、隐性的判断
遗传性状显、隐性的判断是解答遗传类试题的基础。试题常以两种形式呈现：一是实验结果分析型，即据杂交实
验结果判断性状显隐性，此种类型往往由获取自交结果判断，只要自交后代出现了不同于亲本性状的类型即可判断出
显隐性；二是实验设计型，即通过设计杂交实验判断显隐性，常用的方法有自交法、杂交法和假设法等。
典例1 请回答有关性状显隐性的问题：
(1)黄瓜是雌雄同株异花的二倍体植物。果皮颜色(绿色和黄色)受一对等位基因控制，为了判断这对相对性状的显
隐性关系。甲、乙两同学分别从某种群中随机选取两个个体进行杂交实验：
①甲同学选取绿色果皮植株与黄色果皮植株进行正交与反交，观察F1 的表现型。请问是否一定能判断显隐性？_
不能__，为什么？_如果显性亲本为杂合子时，后代会同时出现黄色和绿色两种表现型，不能判断显隐性关系__。
②乙同学做了两个实验，实验一：绿色果皮植株自交；实验二：上述绿色果皮植株做父本，黄色果皮植株做母本
进行杂交，观察F1 的表现型。
a．若实验一后代有性状分离，即可判断_绿色__为显性。
b．若实验一后代没有性状分离，则需通过实验二进行判断。
若实验二后代_都表现为绿色果皮__，则绿色为显性；
若实验二后代_出现黄色果皮(全部为黄色或黄色∶绿色＝1∶1)__，则黄色为显性。
(2)已知控制果蝇的直毛和非直毛性状的基因是位于X 染色体上的一对等位基因。实验室现有从自然界捕获的，有
繁殖能力的直毛雌、雄果蝇各一只和非直毛雌、雄果蝇各一只，某同学想通过一代杂交实验确定这对相对性状的显隐
性关系。下面是他的实验方案的部分内容，请补充完善。
取_两只不同性状的雌、雄果蝇__进行杂交实验。
若_子代雌果蝇不表现母本性状__，则亲本雄果蝇性状为显性性状；
若_子代雌果蝇表现出母本性状__(只要杂交方案与相应结果分析正确，合理即可)__，则亲本雄果蝇性状为隐性性
状。
[解析]
(1)①正交与反交实验可以判断是细胞核遗传还是细胞质遗传，或者判断是常染色体遗传还是伴性遗传，
若两亲本均为纯合子，也可用来判断显隐性关系，但如果显性亲本是杂合子，则不能判断显隐性关系。②a.绿色果皮
植株自交，如果后代发生性状分离，说明绿色果皮的黄瓜是杂合子，杂合子表现的性状是显性性状，因此可以判断绿
色是显性性状。b.若实验一后代没有性状分离，说明绿色植株是纯合子，绿色可能是显性性状(AA，用A 表示显性基
因，a 表示隐性基因)，也可能是隐性性状(aa)，则需通过实验二进行判断；如果绿色果皮是显性性状，上述绿色果皮
植株做父本，与黄色果皮植株做母本进行杂交，杂交后代都是绿色果皮，也就是AA(绿色)×aa(黄色)→Aa(绿色)；如
果黄色是显性性状，则绿色果皮植株(aa)与黄色果皮(A_)植株杂交，则杂交后代会出现黄色果皮(Aa)。(2)要求通过一代
杂交实验确定这对相对性状中的显隐性关系，故选择不同性状的亲本杂交可达到目的，如图1、2、3 所示(假设这对等
位基因用A、a 表示)。
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若子代雌果蝇不表现母本性状(如图2)，则亲本雄果蝇性状为显性；若子代雌果蝇表现出母本性状(如图1、3)，则
亲本雄果蝇性状为隐性。
一、学题型技法
实验法判断性状的显隐性
二、学答题策略
1．先稳解基础小题——保住分
第(1)题难度较低，主要考查考生对显性性状、隐性性状概念的理解，以及采用杂交的方法判断性状的显隐性，属
于常规题目。
2．再慎推难度小题——创满分
第(2)题难度较大，若要通过一代杂交实验确定这对相对性状的显隐性关系，可选用不同性状的亲本杂交，运用假
说——演绎法和倒推法，写出亲本可能的基因型分别进行分析，最后得出实验结果及结论。
三、防细节失分
(1)掌握常规方法。解答遗传类问题要将常规方法和经典题型烂熟于心，才能快速解题，如本题第(1)题即是利用常
规杂交法、自交法判断性状显隐性。
(2)灵活处理特殊类型问题。遗传类题既有经典题，又常遇到特殊类型的题目，如本题第(2)题即是判断性状显
隐性的特殊类型，只有在伴性遗传的条件下才可判断。在复习中应多注重归纳总结这类特殊问题。
个体基因组成的判断
待测个体基因组成的判断主要有两种考查形式：一是根据杂交后代的性状或性状分离比推导基因型，解题的关键
是熟知分离定律的相关规律；二是设计实验，判定个体基因组成，植物常用自交法和测交法，动物常用测交法(显、隐
性性状已知)。
典例2 豌豆所含的止杈素、赤霉素和植物凝集素等物质，具有抗菌消炎，增强新陈代谢的功能。育种工
作者选取的高茎(DD)豌豆植株与矮茎(dd)豌豆植株杂交，F1 全为高茎；但是其中有一株F1 植株(甲)自交得到的F2 中出
现了高茎∶矮茎＝35∶1 的性状分离比。请回答：
(1)正常情况下，F1 植株自交，后代的性状分离比为_高茎∶矮茎＝3∶1__，其实质是F1 在产生配子时，_等位基因
分离__。
(2)对“高茎∶矮茎＝35∶1 的性状分离比”的解释是：①由于环境条件骤变如低温的影响，可能在该植株的种子
或幼苗时期，通过_抑制纺锤体形成(使染色体数目加倍)__(原理)，使幼苗发育成基因型为_DDdd__的植株(甲)。②该植
株(甲)产生的配子基因组成及比例是_DD∶Dd∶dd＝1∶4∶1__，从而合理地解释了植株甲自交产生的性状分离比。
(3)请设计实验确定植株(甲)的基因型，写出实验思路并预测实验结果：_选择矮茎豌豆对植株(甲)进行异花传粉，
若杂交后代高茎∶矮茎＝5∶1，则F1 植株(甲)的基因型为DDdd__。
[解析]
(1)正常情况下，高茎(DD)豌豆植株与矮茎(dd)豌豆植株杂交，F1 全为高茎(Dd)，由于F1 在产生配子时，
位于同源染色体上的等位基因(D/d)分离，F2 出现高茎∶矮茎＝3∶1 的性状分离比。(2)某F1 高茎植株自交，出现F2
的性状分离比为35∶1 的原因可能是在F1 植株的种子或幼苗时期，可能由于遭遇环境条件骤变如低温的影响，在细胞
分裂过程中，纺锤体的形成受到抑制，染色体数目加倍，使幼苗发育成基因型为DDdd 的植株。该植株(DDdd)产生的
配子基因组成及比例为DD∶Dd∶dd＝1∶4∶1，则在F2 出现的矮茎(dddd)占1/6×1/6＝1/36，其余为高茎。(3)测定个
体的基因型，常常选择测交方式，即用该F1 豌豆和正常矮茎豌豆(dd)测交，统计测交子代的表现型及其比例。
由于
矮茎豌豆只产生d 一种配子，而该F1 高茎豌豆的基因型若为DDdd，则产生三种基因型的配子，即DD∶Dd∶dd＝1∶
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4∶1，则测交后代应均为三倍体，相关基因型及比例为DDd∶Ddd∶ddd＝1∶4∶1，所以表现型及比例为高茎∶矮茎
＝5∶1。
一、学题型技法
实验法判断个体的基因组成
(1)自交法：此法主要用于植物，而且是最简便的方法。
待测
个体――→
⊗
结果分析
若后代无性状分离，则待测个体为纯合子
若后代有性状分离，则待测个体为杂合子
(2)测交法：待测对象若为雄性动物，注意与多个隐性雌性个体交配，以产生更多的后代个体，使结果更有说服力。
待测个体
×
隐性纯合子
――→
结果
分析
若后代无性状分离，则待测个体为纯合子
若后代有性状分离，则待测个体为杂合子
(3)单倍体育种法：对于植物个体来说，如果条件允许，取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，根据处理
后植株的性状即可推知待测亲本的基因型。
(4)花粉鉴定法：对于某些植物不同基因组成的花粉会与某种染色剂产生特定的颜色反应。据此用某种染色剂对检
测植株的花粉处理，通过观察颜色变化判断基因组成。
二、学答题策略
1．先稳解基础小题——保住分
第(1)题十分简单，主要考查F1 植株自交，正常情况下后代的性状分离比，以及分离定律的实质。
2．再慎推难度小题——创满分
第(2)(3)题难度很大。(2)题主要考查染色体变异、分离定律与自由组合定律的实质以及雌雄配子的随机结合。要正
确判断出四倍体DDdd 所产生的配子的种类及比值，需明确四倍体DDdd 在减数分裂产生配子时，配子中的基因只有
体细胞的一半，同时4 个等位基因间的分离与组合是随机的，进入同一个配子的是4 个等位基因中的任意2 个，故产
生配子的种类及比例为DD∶Dd∶dd＝1∶4∶1。由于受精时，雌雄配子的结合是随机的，所以子二代表现型的比值为
高茎：矮茎＝35∶1。(3)题要确定植株(甲)的基因型，可用测交的方法，即子一代豌豆(DDdd)和矮茎豌豆(dd)杂交。
三、防细节失分
(1)迁移交汇：在解答遗传类题目时，对于异常性状分离比，既要考虑遗传问题，又要注意将知识迁移交汇到变异
等知识中。
(2)方法不当：在第(3)小题选取杂交方法时，不能选取甲自交的方法，因题干中已有甲自交及其后代性状分离
比(35∶1)，因此可用测交法。
遗传定律的实验验证
此类题目常有以下几种考查形式：一是设计实验验证性状遗传符合的遗传规律；二是以实验设计与分析题形式考
查基因在染色体上的位置，即符合自由组合定律，还是基因连锁问题；三是直接根据实验结果判断基因在染色体上的
位置。无论哪种形式，其实质都是分离定律和自由组合定律的验证，常用的方法有自交法和测交法，植物还可利用花
粉鉴定法和单倍体育种法。
典例3 玉米是一年生雌雄同株异花传粉植物，其籽粒的颜色受两对等位基因A、a 和B、b 控制。A 基因
存在时，能合成酶Ⅰ；B 基因存在时，酶Ⅱ的合成受到控制。籽粒颜色的转化关系为：白色――→
酶Ⅰ黄色――→
酶Ⅱ紫色。研
究发现纯合紫粒玉米的花粉完全败育，不具备受精能力，其他类型玉米的花粉正常。将杂合白粒玉米和纯合紫粒玉米
进行间行种植，F1 中收获得到的玉米共有三种类型：白粒、黄粒和紫粒。回答下列问题：
(1)从F1 中随机选取一粒玉米，能否通过颜色直接判断其母本是白粒玉米还是紫粒玉米？并阐明理由。
[答案]
能，由于纯合紫粒玉米花粉完全败育，紫粒植株上收获到的玉米为杂交的结果，子代为黄粒或紫粒；白
粒植株上收获到的玉米为自交的结果，子代均为白粒。所以F1 中白粒的母本为白粒玉米，紫粒或黄粒的母本为紫粒玉
米。
(2)请用F1 为实验材料设计一代杂交实验，以验证A、a 和B、b 基因符合自由组合定律。(要求：写出实验方案，
并预期实验结果。)
[答案]
实验方案：选择F1 中黄粒玉米自交，统计后代籽粒表现型种类及比例。
实验结果：后代黄粒∶紫粒∶白粒＝9∶3∶4。
[解析]
(1)依据题干信息“A 基因存在时，能合成酶Ⅰ；B 基因存在时，酶Ⅱ的合成受到抑制”及籽粒颜色的转
化关系判定杂合白粒玉米基因型为aaBb，纯合紫粒玉米的基因型为AAbb。
因为纯合紫粒玉米的花粉完全败育，故
其上所结玉米籽粒基因型为AaBb 或Aabb，表现型为黄色或紫色；而白色籽粒一定是杂合白粒玉米(aaBb)自交所得。
(2)据(1)小题分析，F1 中黄色玉米籽粒基因型为AaBb，若让其自交，后代表现型及比例为黄粒∶紫粒∶白粒＝9∶3∶
4，即可验证A、a 和B、b 基因符合基因自由组合定律。
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一、学题型技法
“实验法”验证遗传定律
验证方法
结论
自交法
F1 自交后代的性状分离比为(3∶1)n，则符合基因的分离定律(n＝1)或自由组合
定律(n≥2)
测交法
F1 测交后代比例为(1∶1)n，则符合基因的分离定律(n＝1)或自由组合定律
(n≥2)
花粉鉴
定法
若有两种花粉，比例为1∶1，则符合分离定律
若有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
单倍体
育种法
取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有两种表现型，比例
为1∶1，则符合分离定律
取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有四种表现型，比例
为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
二、学答题策略
1．先稳解基础小题——保住分
第(1)题难度一般，主要考查考生的审题并获取信息的能力，然后结合基因的自由组合定律进行分析即可。
2．再慎推难度小题——创满分
第(2)题难度较大，主要考查基因的自由组合定律及其实验验证，常用自交或测交法，要求考生能够设计实验方案
并分析可能的实验结果及结论。
三、防细节失分
(1)材料选取：关于遗传杂交类实验，材料选取要按题目要求，本题要求以F1 为实验材料，不能随意自选材料。
(2)方法选取：对植物杂交实验而言，优先选用自交法，因杂交法操作过程烦琐。
基因位置的判断
此类试题是全国卷高考命题的热点，考查角度主要是通过设计实验或实验分析，判断控制性状的基因是位于常染
色体、X 染色体，还是位于X、Y 染色体的同源区段上。解答此类问题可用杂交法和统计法，选取合理的杂交组合是
杂交法的关键，统计法主要适用于判断常染色体遗传和伴性遗传问题。
典例4 已知果蝇长翅和短翅为一对相对性状，受一对等位基因(A/a)控制，现有长翅和短翅雌雄果蝇若干，
某同学让一只雌性长翅果蝇与一只雄性长翅果蝇杂交，子一代中表现型及其分离比为长翅∶短翅＝3∶1。回答下列问
题：
(1)依据上述实验结果，可以确定_长翅__为显性性状。
(2)依据上述实验结果，无法确定等位基因是位于常染色体上，还是X 染色体上。若要判断基因的位置，还需要统
计子一代翅型与性别的关系。
①若_子一代性状分离比在雌雄果蝇中相同__，则基因位于常染色体上。
②若_雌性都为长翅，雄性既有长翅又有短翅__，则基因位于X 染色体上。
(3)根据子一代翅型与性别的关系上，可以确定该等位基因位于X 染色体，但是无法确定该等位基因位于X 和Y
染色体的同源区段(如图所示)还是非同源区段(只位于X 染色体)。请用适合的果蝇为材料设计一个杂交实验，判断基因
位于X 和Y 染色体的同源区段还是非同源区段。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)
选择多对短翅(♀)与长翅(♂)进行杂交得到F1，若F1 出现雄性长翅果蝇，则基因位于X 和Y 染色体的同源区段；
若F1 雄性果蝇都为短翅，则基因位于X 和Y 染色体的非同源区段
。
(4)如果该性状由常染色体上两对等位基因(A/a，B/b)控制，当A 和B 同时存在时表现为长翅，其他情况为短翅，
双亲两对基因均为杂合子，子代出现上述比例满足的条件是
_A 和B 位于同一条染色体上，a 和b 位于同一条染色体上，减数分裂时同源染色体非姐妹染色单体无交叉互换__。
[解析]
(1)一只雌性长翅果蝇与一只雄性长翅果蝇杂交，子一代中出现了短翅个体，说明长翅对短翅为显性。(2)①
若基因位于常染色体上，则双亲的基因型均为Aa，子一代性状分离比在雌雄果蝇中相同，均为长翅(A_)∶短翅(aa)＝3∶
1。②若基因位于X 染色体上，则双亲的基因型分别为XAXa、XAY，子一代的基因型及其比例为XAXA∶XAXa∶XAY∶
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XaY＝1∶1∶1∶1，雌性都为长翅，雄性既有长翅又有短翅。(3)判断基因位于X 和Y 染色体的同源区段还是非同源区
段上，可选择多对短翅(♀)与长翅(♂)进行杂交得到F1，观察并分析F1 的表现型及其比例。若基因位于X 和Y 染色体
的同源区段上，则短翅(♀)的基因型为XaXa，长翅(♂)的基因型为XAYA或XaYA或XaYa，F1会出现雄性长翅果蝇(XaYA)；
若基因位于X 和Y 染色体的非同源区段，则短翅(♀)的基因型为XaXa，长翅(♂)的基因型为XAY，F1 雄性果蝇都为短
翅(XaY)。(4)如果该性状由常染色体上两对等位基因(A/a，B/b)控制，当A 和B 同时存在时表现为长翅，其他情况为
短翅，双亲两对基因均为杂合子，子代出现上述比例(长翅∶短翅＝3∶1)满足的条件是：A 和B 位于同一条染色体上，
a 和b 位于同一条染色体上，减数分裂时同源染色体的非姐妹染色单体之间无交叉互换。
一、学题型技法
实验法判断基因位于常染色体、X 染色体还是X、Y 染色体同源区段上
二、学答题策略
1．先稳解基础小题——保住分
第(1)(2)题难度较低。(1)题考查性状分离；(2)题运用假说——演绎法和倒推法，写出两种情况的基因型进行分析
即可。
2．再慎推难度小题——创满分
第(3)(4)题难度较大。(3)题若要通过一次杂交实验确定该等位基因是位于X 和Y 染色体的同源区段还是只位于X
染色体上，可选用多对隐性(短翅)雌果蝇与显性(长翅)雄果蝇杂交，然后运用实验法(如假说——演绎法和倒推法)，写
出亲本可能的基因型分别进行分析，最后得出实验结果及结论。(4)题主要考查分离定律与自由组合定律的实质。
三、防细节失分
(1)合理选取杂交组合：在解答基因定位类题目时，选取杂交组合是关键。优先选用隐性♀×纯合显性♂，也可选
用杂合♀×纯合显性♂。
(2)规范表达结论。在第(3)小题，应先预期实验结果，据此得出实验结论，常以“若……，则……”描述，不可先
说结论，再说结果。
生物变异类型的判断
生物变异类型包括环境改变引起的不可遗传变异及基因突变、基因重组和染色体变异三种可遗传变异。通过设计
实验判断某一性状变异的原因是常考题型。解答此类问题常用假说——演绎法，即先假设是某种类型的变异，根据杂
交结果与实际情况进行判断。
典例5 果蝇的眼色由两对基因(A/a 和R/r)控制，已知A 和R 同时存在时果蝇表现为红眼，其余情况为白
眼，且其中R/r 仅位于X 染色体上。
实验：一只纯合白眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交，正常F1 全为红眼(偶见一只雌果蝇为XXY，记为“M”；还有
一只白眼雄果蝇，记为“N”)。
(1)由题可知A/a 位于常染色体上，且亲本白眼雄果蝇基因型为_AAXrY__，其不可能与R/r 一样位于X 染色体上
的理由是：_若A/a 与R/r 都在X 染色体上，则纯合白眼雌果蝇的雄性子代也只能是白眼__。
请用遗传图解表示出以上实验过程(产生正常F1 果蝇)。
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(2)M 果蝇能正常产生配子，其最多能产生X、Y、XY 和_XX__四种类型的配子，其对应比例为_2∶1∶2∶1__。
(3)N 果蝇出现的可能原因是：①环境改变引起表现型变化，但基因型未变；②亲本雄果蝇发生某个基因突变；③
亲本雌果蝇发生某个基因突变；④亲本雌果蝇在减数分裂时X 染色体不分离而产生XO 型果蝇(XO 为缺一条性染色体
的不育雄性)，请利用现有材料设计简便的杂交实验，确定N 果蝇的出现是由哪一种原因引起的。
实验步骤：_将N 果蝇与F1 红眼雌果蝇交配__，然后观察子代雌果蝇的性状及比例。
结果预测：Ⅰ.若_红眼∶白眼＝3∶1__，则是环境改变；
Ⅱ.若_红眼∶白眼＝1∶1__，则是亲本雄果蝇基因突变；
Ⅲ.若_红眼∶白眼＝3∶5__，则是亲本雌果蝇基因突变；
Ⅳ.若_无子代__，则是亲本雌果蝇在减数分裂时X 染色体不分离。
[解析]
(1)由题意知，A 和R 同时存在时果蝇表现为红眼，则F1 全为红眼时，亲代纯合白眼雌果蝇与白眼雄果蝇
的基因型应分别为aaXRXR、AAXrY。(2)XXY 果蝇产生的配子类型有X、XY、Y、XX 四种，其比例为X∶Y∶XY∶
XX＝2∶1∶2∶1。
(3)欲确认N 果蝇(白眼雄性)出现的原因，可将N 果蝇与F1 红眼雌果蝇杂交，观察子代雌果蝇的
性状及比例。若由环境改变引起，则N 果蝇基因型为AaXRY，它与AaXRXr 果蝇杂交子代雌果蝇的基因型为3/4A_XRX
－、1/4aaXRX
－，即红眼∶白眼＝3∶1；若是亲本雄果蝇基因突变，则N 果蝇基因型为aaXRY，它与F1 红眼雌果蝇杂
交，子代雌果蝇表现型应为红眼∶白眼＝1∶1；若是亲本雌果蝇基因突变，则N 果蝇基因型为AaXrY，它与F1 红眼
雌果蝇杂交，子代雌果蝇中3/8 红眼、5/8 白眼；若是亲本雌果蝇在减数分裂时X 染色体不分离，则N 果蝇为XO 型
不育雄性，它与F1 红眼雌果蝇杂交将无子代产生。
一、学题型技法
变异类型的一般判断方法
1．可遗传变异与不可遗传变异的判断
2．基因突变与基因重组的判断
3．显性突变与隐性突变的判断
(1)类型
显性突变：aa→Aa当代表现
隐性突变：AA→Aa当代不表现，一旦表现即为纯合子
(2)判断方法：
①选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。
②让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。
4.染色体变异与基因突变的判断
(1)判断依据：光学显微镜下能观察到的是染色体变异，不能观察到的是基因突变。
(2)具体操作：制作正常个体与待测变异个体的有丝分裂临时装片，找到中期图进行染色体结构与数目的比较可以
判断是否发生了染色体变异。
5.变异类型实验探究题的答题模板
二、学答题策略
1．先稳解基础小题——保住分
第(1)(2)题难度较低。(1)题由题干信息即可推知亲本及子代果蝇的基因型。对于A/a 不可能与R/r 一样位于X 染
色体的原因，可用假说——演绎法，若A/a 和R/r 都位于X 染色体上，即亲本基因型为XaRXaR、XArY，子代基因型为
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XArXaR、XaRY，则纯合白眼雌果蝇的雄性子代也只能是白眼，与F1 全为红眼不符，假设错误。(2)题M 果蝇(XXY)在
减数分裂产生配子时，任意两条同源染色体联会，剩下一条染色体不能联会，联会的两条性染色体分别移向细胞的两
极，不能联会的染色体随机的移向任意一极。因此，M 果蝇产生的配子种类及比例为X∶Y∶XY∶XX＝2∶1∶2∶1。
2．再慎推难度小题——创满分
第(3)题难度较大。主要考查考生综合运用染色体变异、基因的分离定律和自由组合定律、伴性遗传等相关知识解
决问题的能力。解答本题的关键是正确推断出四种可能的情况下N 果蝇的基因型，并通过遗传图解推出可能的实验结
果及结论。
三、防细节失分
(1)解释“原因”类题目注意事项。在回答“原因”“理由”类问题时，可从正面回答，也可从反面回答，即“如
果不这样，则会出现……”，如本题第(1)小题。
(2)假设法解答变异类型判断类题目。在解答本题第(3)小题时，可按题目的4 种情况进行假设，再选取合理的杂交
亲本，据子代性状差异予以判断。
专题九
动物生命活动的调节
考点
考情
1.人体神经调节的结构基础和调节过
程(Ⅱ)
2.神经冲动的产生和传导(Ⅱ)
3.人脑的高级功能(Ⅰ)
4.脊椎动物激素的调节(Ⅱ)
5.脊椎动物激素在生产中的应用(Ⅱ)
1.考查题型：选择题和非选择题
2.呈现文字：文字题、图形
3.命题特点：(1)选择题：主要考查兴奋的产生、传
导、传递的过程，及常见激素的种类及生理作用等
(2)非选择题：常结合神经调节过程中神经递质的释
放、研究某种激素的生理作用以实验思路、原因分
析等方式进行考查。
| 以图串知|
(1)神经系统结构和功能的基本单位是神经元。(√)
(2)最简单的反射弧由3 个神经细胞组成。(×)
(3)刺激支配肌肉的神经引起肌肉收缩，该过程属于反射。(×)
(4)静息状态下神经细胞膜内为负电位，膜外为正电位。(√)
(5)突触间隙不是一个空隙，内有组织液。(√)
(6)神经中枢存在突触，效应器处不存在突触。(×)
(7)动作电位形成的原因是神经纤维受到刺激后大量的钠离子内流。(√)
(8)线粒体只存在于突触前膜神经元内。(×)
(9)在突触小体内完成电信号→化学信号→电信号的转化。(×)
(10)神经递质以胞吐方式通过突触前膜进入突触间隙。(√)
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(11)感受器是感觉神经末梢，效应器是指运动神经末梢。(×)
(12)神经递质作用于突触后膜使下一个神经元兴奋。(×)
(13)神经递质作用于突触后膜后，下一个神经元膜内电位由负电位变为正电位。(×)
(14)人憋尿的现象说明，脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控。(√)
(15)K
＋在细胞外的浓度大于细胞内，所以在静息电位形成的过程中K
＋的运输方式是主动运输。(×)
(16)在人体内发生某种反射的时候，传入神经和传出神经上兴奋传导都是双向的。(×)
(17)兴奋传递过程中，在突触后膜处发生的信号转换是电信号→化学信号→电信号。(×)
(18)神经递质发挥作用之后如果不能分解，则会引起突触后神经元持续兴奋或持续受到抑制。(√)
(19)如果某糖尿病是由胰岛B 细胞受损引起的，则可以通过口服或注射胰岛素制剂的方式治疗。(×)
(20)在激素分泌的分级调节中，促甲状腺激素释放激素只能作用于垂体。(√)
(21)胰高血糖素通过体液定向运输到肝脏部位。(×)
(22)被手术切除性腺的动物血液中的促性腺激素含量将减少。(×)
考向1
神经调节
真题回放
1．(2019·北京卷，2)为探究运动对海马脑区发育和学习记忆能力的影响，研究者将实验动物分为运动组和对照组，
运动组每天进行适量的有氧运动(跑步/游泳)。数周后，研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5 倍，
靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%。根据该研究结果可得出(
)
A．有氧运动不利于海马脑区的发育
B．规律且适量的运动促进学习记忆
C．有氧运动会减少神经元间的联系
D．不运动利于海马脑区神经元兴奋
[解析]
根据题意可知，运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5 倍，推知有氧运动有利于海马脑区的发育，
A 项错误。根据题意可知，运动组靠学习记忆找到特定目标的时间比对照组缩短了约40%，推知规律且适量的运动促
进学习记忆，B 项正确。根据上述内容，推知有氧运动会增加神经元间的联系，不运动不利于海马脑区神经元兴奋，
C、D 项错误。
2．(2019·江苏卷，8)下图为突触传递示意图，下列叙述错误的是(
)
A．①和③都是神经元细胞膜的一部分
B．②进入突触间隙需消耗能量
C．②发挥作用后被快速清除
D．②与④结合使③的膜电位呈外负内正
[解析]
①为突触前膜，③为突触后膜，都是神经元细胞膜的一部分，A 项正确。②为神经递质，进入突触间隙
通过胞吐实现，需消耗能量，B 项正确。神经递质发挥作用后会被快速清除，以避免下一个神经元持续性地兴奋或抑
制，C 项正确。兴奋性神经递质与突触后膜上的受体结合时，会使突触后膜的膜电位呈外负内正；抑制性神经递质与
突触后膜上的受体结合时，不会使突触后膜的膜电位发生外负内正的变化，D 项错误。
3．(2018·天津卷)下列关于人体神经调节的叙述，正确的是(
)
A．结构基础是反射弧
B．不受激素影响
C．不存在信息传递
D．能直接消灭入侵病原体
[解析]
A 对：人体神经调节的结构基础是反射弧。B 错：神经调节和激素调节相互影响，协调发挥作用。C 错：
人体神经调节的过程，本身就是信息传递的过程。D 错：神经调节并不能直接消灭入侵的病原体，处理和消灭入侵病
原体要靠免疫系统。
4．(全国理综卷Ⅰ)下列与神经细胞有关的叙述，错误的是(
)
A．ATP 能在神经元线粒体的内膜上产生
B．神经递质在突触间隙中的移动消耗ATP
C．突触后膜上受体蛋白的合成需要消耗ATP
D．神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP
[解析]
有氧呼吸的第三阶段的场所是线粒体内膜，能产生大量ATP，神经元细胞也可以进行有氧呼吸，A 项正
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确；突触间隙属于内环境，神经递质在内环境中的移动不消耗ATP，B 项错误；蛋白质的合成需要消耗ATP，C 项正
确；神经细胞兴奋后恢复为静息状态时要排出钠离子，吸收钾离子，均为主动运输，需消耗ATP，D 项正确。
5．(2019·全国卷Ⅰ，30)人的排尿是一种反射活动。回答下列问题。
(1)膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋。兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的，其原因是_神经
递质只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜__。
(2)排尿过程的调节属于神经调节，神经调节的基本方式是反射。排尿反射的初级中枢位于_脊髓__。成年人可以
有意识地控制排尿，说明排尿反射也受高级中枢控制，该高级中枢位于_大脑皮层__。
(3)排尿过程中，尿液还会刺激尿道上的_感受器__，从而加强排尿中枢的活动，促进排尿。
[解析]
(1)兴奋从一个神经元到另一个神经元传递时要经过突触。在突触处，兴奋的传递是单向的，因为神经递
质只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜。
(2)排尿反射的初级中枢位于脊髓，但脊髓中的初级中枢又受大脑皮层中相应高级中枢的控制。
(3)排尿过程中，尿液还会刺激尿道上的感受器，经传入神经使排尿中枢的活动增强，从而促进排尿。
核心拓展
1．分析神经纤维膜电位变化曲线(填表)
分段
曲线解读
形成原因
运输方式
ab 段
静息电位：①_内负外正__
主要是②_K
＋__外流
协助扩散(K
＋)
bc、cd
段
动作电位：③_内正外负__；
膜外Na
＋越多，动作电位峰
值④_越高__
主要是Na
＋通道开放，Na
＋内流
协助扩散(Na
＋)
de 段
静息电位恢复
主要是⑤_K
＋__外流
协助扩散
ef 段
静息电位恢复后
通过Na
＋－K
＋泵，泵出
⑥_Na
＋，泵入⑦_K
＋__
⑧_主动运输__
2.理清兴奋在神经元间传递的过程(填图)
3．有关兴奋在神经纤维上传导的3 个易错易混点
(1)神经纤维上兴奋的产生主要是Na
＋内流的结果，Na
＋的内流需要膜载体(离子通道)，方向是从高浓度到低浓度，
故属于协助扩散；同理，神经纤维上静息电位的产生过程中K
＋的外流也属于协助扩散。
(2)兴奋在神经纤维上以局部电流或电信号的形式传导。
(3)离体和生物体内神经纤维上兴奋传导的差别：①离体神经纤维上兴奋的传导是双向的；②在生物体内，神经纤
维上的神经冲动只能来自感受器，因此在生物体内，兴奋在神经纤维上是单向传导的。
4．有关兴奋在神经元之间传递的3 个易错易混点
(1)神经递质的释放方式为胞吐，体现了生物膜的结构特点——流动性。神经递质被突触后膜上的受体(糖蛋白)识
别，其作用效果有两种：促进或抑制。
(2)正常情况下，神经递质与突触后膜上受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后，立即被相应酶分解而失活或迅速移
走。
(3)异常情况：①若某种有毒物质使分解神经递质的相应酶变性失活，则突触后膜会持续兴奋或抑制；②若突触后
膜上受体与某种有毒物质结合，则神经递质不能与之结合，突触后膜不会产生电位变化，阻断信息传导。
题型突破
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122
题型1
反射与反射弧
1．(2018·贵州省贵阳一模)下列关于神经调节的叙述，不正确的是(
)
A．一个完整的反射活动不可能仅由一个神经细胞来完成
B．树突增大了神经细胞的膜面积有利于酶附着以提高代谢速率
C．特定情况下，突触前膜释放的神经递质也能使肌肉收缩
D．内分泌腺能分泌激素，神经系统的某些结构也能分泌激素
[解析]
反射依赖于完整的反射弧，一个反射弧至少有2 个神经元，A 正确；神经细胞的树突是扩大了细胞膜的
表面积，并没有酶的附着，B 错误；在特定情况下，突触释放的神经递质也能使肌肉收缩和某些腺体分泌，C 正确；
内分泌腺能分泌激素，神经系统的某些结构也能分泌激素，D 正确。故选B。
2．(2018·福建厦门一中月考)下图为人体协调方式示意图，下列相关叙述错误的是(
)
A．敲击髌骨下韧带，在a、b、c 处均能检测到神经递质
B．敲击髌骨下韧带，在1、2、3 处均能检测到动作电位
C．伸肌和屈肌在反射中作用相反，有利于维持动作协调
D．膝跳反射过程中，兴奋在神经纤维上的传导是单向的
[解析]
由图可知，1 为传入神经，2、3 为传出神经。敲击髌骨下韧带，兴奋能沿着反射弧传导，在a，b、c 三
处突触均能检测到神经递质，A 项正确。敲击髌骨下韧带，b 处释放的是兴奋性神经递质，所以在1、2 处均能检测到
动作电位，由于c 处释放的是抑制性神经递质，所以3 处不能检测到动作电位，B 项错误。伸肌和屈肌在反射中作用
相反，有利于维持动作协调，C 项正确。
由于神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，所以膝跳反射过程
中，兴奋在神经纤维上的传导是单向的，D 项正确。
反射弧中传入神经和传出神经的判定
(1)根据是否有神经节：有神经节的是传入神经。
(2)根据突触结构：图示
中与“
”相连的为传入神经，与“
”相连的为传出神经。
(3)根据脊髓灰质结构判断：与前角(粗大部分)相连的为传出神经，与后角(狭窄部分)相连的为传入神经，可谐音记
忆为“粗—出”。
(4)根据切断实验法判断：若切断某一神经，刺激外周段(远离中枢的位置)，肌肉不收缩，而刺激向中段(近中枢位
置)，肌肉收缩，则切断的为传入神经，反之则为传出神经。这种方法相对比较复杂，实验题中会涉及。
题型2
兴奋的传导与传递
3．(2018·江苏卷)下图是某神经纤维动作电位的模式图，下列叙述正确的是(
)
A．K
＋的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因
B．bc 段Na
＋大量内流，需要载体蛋白的协助，并消耗能量
C．cd 段Na
＋通道多处于关闭状态，K
＋通道多处于开放状态
D．动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大
[解析]
A 错：神经纤维形成静息电位的主要原因是K
＋的大量外流。B 错：bc 段Na
＋通过通道蛋白大量内流，属
于协助扩散，不消耗能量。C 对：cd 段K
＋继续外流，此时细胞膜仍对K
＋的通透性大，对Na
＋的通透性小，K
＋通道多
处于开放状态，Na
＋通道多处于关闭状态。D 错：动作电位的大小不会随着有效刺激强度的增加而增大，而是表现出
有或无的特性。
4．(2016·全国卷Ⅱ)乙酰胆碱可作为兴奋性神经递质，其合成与释放见示意图。据图回答问题：
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(1)图中A－C 表示乙酰胆碱，在其合成时，能循环利用的物质是_C__(填“A”“C”或“E”)。除乙酰胆碱外，生物体
内的多巴胺和一氧化氮_能__(填“能”或“不能”)作为神经递质。
(2)当兴奋传到神经末梢时，图中突触小泡内的A－C 通过_胞吐__这一跨膜运输方式释放到_突触间隙__，再到达
突触后膜。
(3)若由于某种原因使D 酶失活，则突触后神经元会表现为持续_兴奋__。
[解析]
(1)图中信息表明：物质C 在乙酰胆碱的合成中能循环利用；除乙酰胆碱外，多巴胺和一氧化氮也能作为
神经递质。(2)突触小泡内的神经递质通过胞吐的方式释放到突触间隙。(3)乙酰胆碱属于兴奋性递质，若分解乙酰胆碱
的酶失活，则会导致突触后神经元持续兴奋。
5．(2017·江苏卷)下图为突触结构示意图，下列相关叙述正确的是(
)
A．结构①为神经递质与受体结合提供能量
B．当兴奋传导到③时，膜电位由内正外负变为内负外正
C．递质经②的转运和③的主动运输释放至突触间隙
D．结构④膜电位的变化与其选择透过性密切相关
[解析]
神经递质与受体结合不需要能量，A 项错误；兴奋传来时，膜电位由内负外正转变为内正外负，B 项错误；
神经递质在突触前膜释放的方式是胞吐，C 项错误；④突触后膜的膜电位变化与膜的选择透过性有关，D 项正确。
1．巧记神经递质的释放、性质及作用效果
2．药物或有毒、有害物质阻断突触处神经冲动传递的三大原因
(1)药物或有毒、有害物质阻止神经递质的合成或释放；
(2)药物或有毒、有害物质使神经递质失活；
(3)突触后膜上受体位置被某种有毒物质或抗体占据，使神经递质不能和突触后膜上的受体结合。
考向2
动物激素的分级调节和反馈调节
真题回放
1．(2019·全国卷Ⅰ，4)动物受到惊吓刺激时，兴奋经过反射弧中的传出神经作用于肾上腺髓质，使其分泌肾上腺
素；兴奋还通过传出神经作用于心脏。下列相关叙述错误的是(
)
A．兴奋是以电信号的形式在神经纤维上传导的
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B．惊吓刺激可以作用于视觉、听觉或触觉感受器
C．神经系统可直接调节、也可通过内分泌活动间接调节心脏活动
D．肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸频率减慢、心率减慢
[解析]
兴奋以电信号的形式在神经纤维上传导，A 项正确。惊吓刺激是看得见、听得着、可感受到的，也就是
说惊吓刺激可作用于视觉、听觉或触觉等感受器，并产生相应的反应，B 项正确。通过分析题干可知，兴奋可通过传
出神经直接作用于心脏，也可通过反射弧中的传出神经作用于肾上腺髓质，使其分泌肾上腺素，通过内分泌活动间接
调节心脏的活动，C 项正确。肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸频率加快、心率加快，D 项错误。
2．(2017·全国卷Ⅱ)下列与人体生命活动调节有关的叙述，错误的是(
)
A．皮下注射胰岛素可起到降低血糖的作用
B．大脑皮层受损的患者，膝跳反射不能完成
C．婴幼儿缺乏甲状腺激素可影响其神经系统的发育和功能
D．胰腺受反射弧传出神经的支配，其分泌胰液也受促胰液素调节
[解析]
胰岛素的化学本质是蛋白质，不能通过口服发挥作用，可通过皮下注射发挥作用，A 项正确；膝跳反射
中枢位于脊髓，大脑皮层受损的患者，仍能完成膝跳反射，B 项错误；婴幼儿缺乏甲状腺激素可影响其神经系统的发
育和功能，C 项正确；胰腺作为反射弧中效应器的一部分，受反射弧传出神经的支配，同时其分泌胰液也受促胰液素
调节，D 项正确。
3．(2019·全国卷Ⅱ，30)环境中的内分泌干扰物是与某种性激素分子结构类似的物质，对小鼠的内分泌功能会产生
不良影响。回答下列问题。
(1)通常，机体内性激素在血液中的浓度_很低__，与靶细胞受体结合并起作用后会_灭活__。
(2)与初级精母细胞相比，精细胞的染色体数目减半，原因是在减数分裂过程中_染色体复制一次，而细胞连续分
裂两次__。
(3)小鼠睾丸分泌的激素通过体液发挥调节作用。与神经调节相比，体液调节的特点有_激素等是通过体液运输的、
作用时间比较长、反应速度较缓慢、作用范围较广泛__(答出4 点即可)。
[解析]
(1)动物激素在体内的含量较少，与靶细胞受体结合并起作用后会被灭活。(2)减数分裂过程中染色体只复
制一次，而细胞连续分裂两次，导致形成的精细胞中染色体数目是初级精母细胞中的一半。(3)与神经调节相比，体液
调节的特点有激素等是通过体液运输的、作用时间比较长、反应速度较缓慢、作用范围较广泛等。
4．(全国卷Ⅱ)甲状腺激素是人体中的重要激素。回答下列相关问题：
(1)通常，新生儿出生后，由于所处环境温度比母体内低，甲状腺激素水平会升高。在这个过程中，甲状腺激素分
泌的调节是分级的，其中由_下丘脑__分泌促甲状腺激素释放激素，由_垂体__分泌促甲状腺激素。
(2)甲状腺激素的作用包括提高_细胞代谢__的速率，使机体产热增多；影响神经系统的_发育和功能__。甲状腺激
素作用的靶细胞是_几乎全身所有的细胞__。
(3)除了作用于靶细胞外，激素作用方式的特点还有_高效__(答出一点即可)。
[解析]
(1)甲状腺激素的分级调节过程是：相应的神经冲动传到下丘脑后，下丘脑分泌并释放促甲状腺激素释放
激素，促使垂体分泌促甲状腺激素，从而促进甲状腺分泌甲状腺激素。(2)甲状腺激素可促进神经系统的发育，提高神
经系统的兴奋性，还能促进细胞代谢活动，增加产热。甲状腺激素几乎作用于全身各处的细胞。(3)激素作用方式的特
点有：微量高效，通过体液运输，只能作用于靶细胞、靶器官。
核心拓展
1．理解激素分泌的分级调节和反馈调节(填空)
(1)分级调节：激素的分泌调节一般要经过_下丘脑__→_垂体__→相关腺体三个等级。
(2)反馈调节：相应激素对_下丘脑__和_垂体__分泌活动的调节过程，目的是保持相应激素含量维持在正常水平。
2．理清激素的来源及相互关系(将“□”内的内容补充完整)
3．牢记有关激素的四条结论语句(填空)
(1)激素种类多，量极微，既不组成细胞结构，又不提供能量，而是随_体液__到达靶细胞，使靶细胞原有的生理
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活动发生变化。
(2)甲状腺激素在正常情况下缓慢地调节代谢，进而影响体温；_肾上腺素__在应急状态下快速调节代谢，进而迅
速影响体温，因此又有“应急激素”之称。
(3)生长激素和_甲状腺激素__都有促进生长发育的作用，_甲状腺激素__主要促进发育，生长激素主要促进生长。
(4)胰腺分为内分泌部和外分泌部：外分泌部分泌含多种消化酶的胰液；内分泌部即胰岛分泌胰岛素和_胰高血糖
素__。
4．相关激素的相互作用
(1)拮抗作用：胰岛素与胰高血糖素和肾上腺素。
(2)协同作用：
①胰高血糖素与肾上腺素(提高血糖浓度)。
②甲状腺激素与肾上腺素(促进产热)。
③生长激素与甲状腺激素(促进生长发育)。
5．生命活动的两种调节方式
(1)神经调节：通过反射弧完成，如各种反射活动。
(2)体液调节：通过体液的调节，如激素、CO2、H
＋等。
题型突破
题型1
激素调节的特点
1．(2018·江苏卷)下列关于人体神经调节和体液调节的叙述，正确的是(
)
A．成年后生长激素不再分泌，身高不再增加
B．体内多种激素具有直接降低血糖的作用
C．与神经调节相比，体液调节通常作用缓慢、持续时间长
D．神经中枢只能通过发出神经冲动的方式调节相关器官的生理活动
[解析]
A 错：人体内的生长激素随着年龄的增长而分泌量趋于减少，所以成年后生长激素不是不再分泌，而是
分泌量减少。B 错：胰岛素是人体内唯一能降低血糖的激素。C 对：体液调节具有反应速度缓慢，作用范围较广，持
续时间长等特点。D 错：神经中枢除了可通过发出神经冲动的方式调节相关器官的生理活动外，还可以释放激素来调
节相关器官的生理活动，如下丘脑的某些神经细胞。
2．(2019·河南名校段考)下图是人体内某激素进行调节的示意图。下列叙述错误的是(
)
A．由图可知此激素可能是性激素，起到信号分子的作用
B．该激素与相应受体结合后形成的复合体，穿过核孔并作用于核内DNA
C．该激素能影响遗传信息的转录过程，从而影响蛋白质的合成
D．细胞间的信息交流都是通过此种方式进行的
[解析]
分析题图，可发现信号分子的受体在细胞内，性激素的化学本质是固醇，可进入细胞内与受体结合，A
项正确；信号分子与受体蛋白结合后通过核孔进入细胞核，启动转录，进而控制多肽的合成，B、C 项正确；细胞间
的信息交流方式多种多样，还有直接接触、通过胞间连丝交流等，D 项错误。
3．下图为人体甲状腺激素分泌的分级调节示意图，下列相关叙述不正确的是(
)
A．图中c 处虚线箭头表示负反馈调节
B．缺碘时激素a 和b 浓度都高于正常水平
C．寒冷环境中激素c 在血液中的含量上升
D．从甲状腺静脉中抽取血液进行检测，血浆中只有激素c
[解析]
由题图可知a 是促甲状腺激素释放激素，b 是促甲状腺激素，c 是甲状腺激素，甲状腺激素增多时会对下
丘脑和垂体起抑制作用，即负反馈作用，可用c 处两个虚线箭头表示；人体缺碘会引起甲状腺激素合成量不足，从而
会引起a、b 两种激素分泌量增多；寒冷环境中人体分泌的甲状腺激素增多；由于激素是经体液传送的，故从甲状腺静
脉中抽取血液进行检测，血浆中应含有各种激素。
题型2
验证或探究某种激素的生理功能
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4．(2018·全国卷Ⅱ)为研究垂体对机体生长发育的作用，某同学用垂体切除法进行实验。在实验过程中，用幼龄大
鼠为材料，以体重变化作为生长发育的检测指标。回答下列问题：
(1)请完善下面的实验步骤
①将若干只大鼠随机分为A、B 两组后进行处理，A 组(对照组)的处理是_手术但不切除垂体__；B 组的处理是_
切除垂体__。
②将上述两组大鼠置于相同的适宜条件下饲养。
③_每隔一定时间，测定并记录两组大鼠的体重__。
④对所得数据进行统计处理与分析。
(2)实验结果与分析
B 组大鼠生长发育的状况不如A 组，出现这种差异的原因是由于B 组的处理使大鼠缺失了来源于垂体的_生长__
激素和_促甲状腺__激素。
[解析]
用切除幼龄大鼠垂体的方法探究垂体对机体生长发育的作用，以体重变化作为生长发育的检测指标，因
此实验中的自变量是垂体的有无，因变量是体重的变化，影响实验结果的其他变量是无关变量。(1)根据单一变量原则，
A 组(对照组)的处理是手术但不切除垂体，B 组的处理是切除垂体，其他条件应保持相同且适宜。每隔一段时间，测定
并记录两组大鼠的体重，并对所得数据进行统计处理与分析。(2)垂体可分泌生长激素和促甲状腺激素，促甲状腺激素
能促进甲状腺分泌甲状腺激素，生长激素和甲状腺激素能促进大鼠的生长发育。
5．(2019·郑州二模)生长激素(GH)是动物体内的一种重要激素，它具有促进蛋白质合成、刺激生长、增加脂肪分
解等生理功能。回答下列问题：
(1)GH 的分泌受生长抑素的抑制。半胱胺可以打开生长抑素的二硫键使其_失活__，以_降低__(填“提高”或“降
低”)生长抑素的有效含量，从而间接_提高__(填“提高”或“降低”)动物体内GH 的水平，促进动物生长。
(2)体内GH 过多会导致细胞对胰岛素敏感性降低，若垂体分泌的GH 过多，会使人患上“垂体性糖尿病”，原因
是_组织细胞对胰岛素的敏感性降低，摄取和利用葡萄糖的量减少，血糖升高__。
(3)在应激状态下，GH 分泌增多可通过刺激肝脏细胞释放胰岛素样生长因子间接调节降低GH 的分泌，这种调节
机制称为_负反馈调节__，其意义是_维持人体内GH 含量的相对稳定__。
[解析]
(1)半胱胺可以打开生长抑素的二硫键，即破坏了生长抑素的空间结构，使生长抑素失活，以降低其有效
含量；GH 的分泌受生长抑素的抑制，生长抑素含量降低，则会提高动物体内GH 的水平，促进动物生长。(2)体内GH
过多会导致细胞对胰岛素敏感性降低。若垂体分泌的GH 过多，由于组织细胞对胰岛素的敏感性降低，摄取和利用葡
萄
糖的量减少，血糖升高，所以会使人患上“垂体性糖尿病”。(3)在应激状态下，GH 分泌增多可通过刺激肝脏细
胞释放胰岛素样生长因子间接调节降低GH 的分泌，这种调节机制称为负反馈调节，其意义是维持人体内GH 含量的
相对稳定。
有关动物生理学实验设计的4 个易错点
(1)对于动物生理学实验，通常要设置空白对照，如注射等量生理盐水，通过比较来研究实验变量对实验结果产生
的影响。
(2)选取实验动物时，要选择生长发育状况相同的，且饲养时的各种条件也要一致。
(3)蛋白质类激素只能注射，不能口服。
(4)实验设计中注意实验动物的选择和处理。如进行观察胰岛素、胰高血糖素功能的实验时，动物一般先进行饥饿
处理，经实验变量处理后的观察指标是动物的生活状态。
一、选择题
1．(2019·浙江省宁波市余姚市生物二模)下列关于动物激素调节的说法正确的是(
)
A．激素只能运输给相应的靶细胞、靶器官
B．胰岛素分泌不足时，人体内蛋白质合成减少
C．生长激素能够增加糖的利用，促进糖原生成
D．甲状腺活动只受垂体释放的促甲状腺激素调节
[解析]
激素随着体液运输到全身组织细胞，但这只有靶细胞和靶器官有相应激素的受体，故激素只能作用于相
应的靶细胞、靶器官，A 错误；胰岛素分泌不足时，由于糖类代谢的障碍，葡萄糖氧化的中间产物也会随之减少，也
影响了蛋白质的代谢过程，因此蛋白质的合成也会减少，B 正确；生长激素能够增加糖原的生成，因而减少了糖的利
用，C 错误；甲状腺活动受垂体促甲状腺激素的直接调节，甲状腺活动还受下丘脑促甲状腺激素释放激素的间接调节，
D 错误。故选B。
2．(2019·江苏省宿迁市高三期末)下图甲表示反射弧的示意图，图乙表示A 的亚显微结构示意图，下列有关叙述
正确的是(
)
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A．图甲中的感受器接受刺激后，膜外电位由外正内负变为外负内正
B．图甲中的A 为神经中枢、B 为效应器、C 为感受器
C．兴奋在图乙上单向传导决定了兴奋在反射弧上是单向传导的
D．图乙中突触后膜上发生的电位变化是：电信号→化学信号→电信号
[解析]
图1 中的感受器接受刺激后，膜外电位由正变负，A 错误；图甲中A 是突触结构，B 是感受器，C 是效
应器，B 错误；兴奋在神经纤维上双向传导，在神经元间单向传递，只能由一个神经元的轴突向另一个神经元的树突
或胞体传递，所以兴奋在反射弧中是单一方向的传递，C 正确；图乙中突触后膜上发生的电位变化是：化学信号→电
信号，D 错误。故选C。
3．(2019·天津市河北区生物二模)神经细胞甲释放多巴胺会导致神经细胞乙产生兴奋，甲细胞膜上的多巴胺运载体
可以把发挥作用后的多巴胺运回细胞甲。某药物能够抑制多巴胺运载体的功能，干扰甲、乙细胞间的兴奋传递(如图)。
下列有关叙述正确的是(
)
A．①中多巴胺的释放属于主动运输
B．药物会导致突触间隙多巴胺的作用时间延长
C．多巴胺与②结合后被②转运至细胞乙中，使乙细胞兴奋
D．多巴胺处在细胞甲与细胞乙之间，所以兴奋是双向传递的
[解析]
①中多巴胺的释放属于胞吐，A 错误；细胞膜上的多巴胺运载体可以把发挥作用后的多巴胺运回细胞。
某药物能够抑制多巴胺运载体的功能，使多巴胺的作用时间延长，B 正确；多巴胺作为神经递质，不会进入突触后神
经元，C 错误；神经递质的释放只能由突触前膜释放作用于突触后膜，具有单向性，D 错误。故选B。
4．(2019·湖南省株洲市生物一模)去甲肾上腺素既是肾上腺分泌的激素，也是某些神经元分泌的神经递质。这种递
质可与突触后膜受体结合，引发突触后神经元兴奋，也可与突触前膜受体结合，抑制去甲肾上腺素的分泌。下列叙述
错误的是(
)
A．突触后膜和突触前膜的去甲肾上腺素受体相同
B．去甲肾上腺素作用于突触后膜，引起后膜大量的钠离子内流
C．去甲肾上腺素抑制神经元继续分泌去甲肾上腺素属于反馈调节
D．去甲肾上腺素在神经和体液调节中作为信息分子发挥作用
[解析]
突触后膜和突触前膜的去甲肾上腺素受体不相同，突触前膜和突触后膜的反应是不一样的，A 错误；去
甲肾上腺素作用于突触后膜，引发突触后神经元兴奋，引起后膜大量的钠离子内流，B 正确；去甲肾上腺素抑制神经
元继续分泌去甲肾上腺素属于反馈调节，C 正确；去甲肾上腺素在神经和体液调节中作为信息分子发挥作用，D 正确。
故选A。
5．(2019·湖南省郴州市生物一模)如图表示人体和人体细胞内某些信息传递机制的模式图，图中箭头表示信息传递
方向，下列叙述正确的是(
)
A．如果该图表示一个完整的反射弧，则a 表示感受器，b 表示神经中枢，c 表示效应器，且其中的信息均以局部
电流的形式由a 传到c
B．如果该图表示细胞中遗传信息的表达过程，则d 过程只发生在细胞核中
C．如果该图中a 表示突触小体的膜(即突触前膜)，b 为递质，c 为突触后膜，则发生在a 中的信号转换过程为电
信号→化学信号→电信号
D．如果该图中a 为下丘脑，b 为垂体，c 为甲状腺，则c 分泌的激素过多对于a 分泌d、b 分泌e 均具有抑制作
用
[解析]
如果该图表示反射弧，a 代表感受器，b 代表神经中枢，c 代表效应器，d 代表传入神经，e 代表传出神经，
在兴奋的传导过程中，不仅有电信号，还有化学信号，A 错误；如果该图表示细胞中遗传信息的表达过程，则d 过程
主要发生在细胞核中，也可发生在线粒体和叶绿体中，B 错误；如果该图中a 表示突触小体的膜(即突触前膜)，b 为递
质，c 为突触后膜，则发生在a 中的信号转换过程为电信号→化学信号，C 错误；如果该图中a 为下丘脑、b 为垂体、
c 为甲状腺，则c 分泌的甲状腺激素对a 分泌d 促甲状腺激素释放激素、b 分泌e 促甲状腺激素具有抑制作用，属于负
反馈，D 正确。故选D。
6．(2019·湖南省郴州市生物一模)图甲为研究神经细胞膜电位变化的实验装置，两个神经元以突触联系，并连有电
表Ⅰ、Ⅱ，给予适宜刺激后，电表Ⅰ测得电位变化如图乙所示，下列分析正确的是(
)
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A．①→②电位变化对应于P→Q 兴奋传导过程
B．电表Ⅰ记录到③处电位值时，Q 处无K
＋外流
C．电表Ⅱ记录到的电位变化波形与图乙基本相同
D．若S 处电极移植膜外，电表Ⅱ的指针将发生两次反向偏转
[解析]
①→②电位变化表示产生动作电位，对应于Q 点的兴奋，A 错误；电表Ⅰ记录到③处电位值时，说明恢
复静息电位，因此，Q 处有K
＋外流，B 错误；电表Ⅱ记录到的电位变化是R 点产生动作电位，后又恢复静息电位，
而兴奋不能从胞体传递到轴突末梢，所以其波形与图乙基本相同，C 正确；由于兴奋在神经元之间的传递是单向的，
所以不论S 处电极在膜外还是膜内，电表Ⅱ的指针都只发生一次偏转，D 错误。故选C。
7．(2019·湖南省株洲市生物一模)成人排尿受大脑皮层的控制，当膀胱充盈的压力通过感受器和传入神经直接传到
脊髓。在排尿中枢的控制下，逼尿肌收缩，尿道括约肌舒张，使尿液进入后尿道，可反射性地加强排尿中枢的活动，
于是完成排尿。从以上信息可以得出(
)
A．成人可以有意识地控制排尿反射
B．排尿反射的感受器和效应器都是膀胱壁的逼尿肌
C．排尿反射通过正反馈和负反馈使尿液顺利排出
D．排尿反射的调节方式为神经—体液调节
[解析]
正常成人排尿，由大脑皮层和脊髓控制，其中大脑皮层是高级中枢，脊髓是低级中枢，低级中枢受相应
高级中枢的调控，说明成人的排尿可以有意识地控制，A 正确；膀胱充盈的压力通过感受器和传入神经直接传到脊髓，
在排尿中枢的控制下，逼尿肌收缩，尿道括约肌舒张，使尿液进入后尿道，说明排尿反射的感受器是膀胱壁的逼尿肌，
效应器是传出神经末梢及其支配的膀胱壁的逼尿肌，B 错误；由于尿液对尿道的刺激可反射性地加强排尿中枢的活动，
所以排尿反射过程中的正反馈使尿液顺利排出，C 错误；排尿反射的调节方式为神经调节，D 错误。故选A。
8．(2019·湖南省株洲市生物一模)当呼吸道黏膜受到机械刺激或化学刺激后，产生的兴奋传到延髓的相关中枢，进
而引起呼吸肌快速收缩或舒张，产生咳嗽反射。下列有关该过程的叙述，正确的是(
)
A．传入神经纤维兴奋部位膜内电流的方向是双向传导
B．机械刺激可导致呼吸道黏膜中的某些细胞产生神经冲动
C．兴奋以局部电流的形式由传入神经元传递给传出神经元
D．直接刺激延髓的相关中枢也可引起呼吸肌的咳嗽反射
[解析]
由于刺激部位是呼吸道黏膜中的感受器，因此兴奋在传入神经纤维兴奋部位膜内电流的方向是单向的，A
错误；据题干信息可知在呼吸道黏膜中有感受器，所以机械刺激可导致呼吸道黏膜中某些细胞显著活跃而产生兴奋，
B 正确；兴奋由传入神经元传递给传出神经元，经过了突触结构，其在突触处以化学信号形式传递，在传入神经元和
传出神经元的神经纤维上以电信号形式(或局部电流)传导，C 错误；反射活动的产生必须要有完整的反射弧结构参与，
D 错误。故选B。
二、非选择题
9．(2019·广东省广州市生物二模)突触是两个神经元之间或神经元与其支配的肌肉和腺体细胞之间的连接部位，可
分为化学突触和电突触。回答下列问题：
(1)与体液调节相比，神经调节具有_反应速度迅速；作用范围准确、比较局限；作用时间短暂__(写出两点即可)
等特点。
(2)化学突触以化学物质传递信息。一些化学突触的突触后膜上存在某类氯离子通道，这些氯离子通道偶联神经递
质的受体，若特定神经递质与这些受体结合，会使突触后神经元受到抑制。产生该抑制的原理是_氯离子通道开放，氯
离子内流，使膜内外电位差增大__。
(3)电突触的突触前膜和后膜由一些通道直接连接，这些由蛋白质组成的通道允许带电离子通过。在电突触中，神
经冲动以_电__信号的形式传送，其传送速度比在化学突触中更_快__(填“快”或“慢”)。
[解析]
(1)与体液调节相比，神经调节具有反应速度迅速；作用范围准确、比较局限；作用时间短暂等特点。(2)
化学突触以化学物质传递信息。一些化学突触的突触后膜上存在某类氯离子通道，这些氯离子通道偶联神经递质的受
体，若特定神经递质与这些受体结合，会使突触后神经元受到抑制。产生该抑制的原理是氯离子通道开放，氯离子内
流，使膜内外电位差增大。(3)电突触的突触前膜和后膜由一些通道直接连接，这些由蛋白质组成的通道允许带电离子
通过。所以在电突触中，神经冲动以电信号的形式传送，其传送速度比在化学突触中更快。
10．(2019·河北省唐山市生物二模)如图表示具有生物活性的蛙坐骨神经－腓肠肌标本，神经末梢与肌细胞的接触
部位类似于突触。称“神经肌肉接头”。
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129
(1)反射弧五个组成部分中，该标本仍然发挥功能的部分有_传出神经、效应器__。
(2)刺激坐骨神经，引起腓肠肌收缩，突触后膜发生的变化是_兴奋性神经递质与特异性受体结合__、_产生动作电
位__。
(3)电刺激①处，腓肠肌收缩，灵敏电流计指针会偏转，说明兴奋在神经纤维上的传导具有_双向性__。
(4)乙酰胆碱是兴奋性递质，神经－肌肉突触易受化学因素影响，肉毒杆菌毒素可阻断乙酰胆碱释放，箭毒可与乙
酰胆碱受体强力结合，却不能使阳离子通道开放，上述物质可导致_肌肉松弛(肌肉不能收缩或肌无力)__。
[解析]
(1)反射弧五个组成部分中，该标本仍然发挥功能的部分有传出神经、效应器。
(2)刺激坐骨神经，引起腓肠肌收缩，突触后膜发生的变化是兴奋性神经递质与特异性受体结合并产生动作电位。
(3)电刺激①处，腓肠肌收缩，灵敏电流计指针会偏转，说明兴奋在神经纤维上的传导具有双向性。
(4)乙酰胆碱是兴奋性递质，神经－肌肉突触易受化学因素影响，肉毒杆菌毒素可阻断乙酰胆碱释放，箭毒可与乙
酰胆碱受体强力结合，却不能使阳离子通道开放，所以不能产生兴奋，推测该物质可导致肌肉松弛。
11．(2019·四川省凉山州生物三诊)去甲肾上腺素(NA)既是一种神经递质，又是一种激素。在恐惧、严重焦虑等情
况下，其分泌量增多，使人表现出反应灵敏，心率加速等特征。请回答下列问题：
(1)在恐惧情况下，神经冲动传到交感神经末梢时，末梢内的_突触小泡__释放NA，NA 既可作用于心肌细胞膜上
的_受体__，引起心率加速；又可作用于交感神经末梢，对其进行_(负)反馈__调节，使NA 释放减少，以确保该调节过
程的精确性。
(2)在恐惧情况下，交感神经还会引起肾上腺髓质分泌NA，心肌细胞会成为NA 作用的_靶细胞__，引起心率加速，
与NA 作为神经递质相比，其调节速度_更慢__(选填“更慢”“更快”)。
(3)NA 在上述两个调节过程中，都是作为_信息__分子调节生命活动，其调节过程除了反应速度不同外，还具有的
不同点是_作用途径(作用范围、作用时间)__(答出一点即可)。
[解析]
(1)在恐惧情况下，神经冲动传到交感神经末梢时，末梢内的突触小泡释放NA，NA 既可作用于心肌细胞
膜上的受体，引起心率加速；又可作用于交感神经末梢，对其进行(负)反馈调节，使NA 释放减少，以确保该调节过
程的精确性。(2)在恐惧情况下，交感神经还会引起肾上腺髓质分泌NA，心肌细胞会成为NA 作用的靶细胞，引起心
率加速，与NA 作为神经递质相比，其调节速度更慢。(3)通过(1)和(2)分析可知，NA 在神经调节和体液调节中均可以
发生作用，在上述两个调节过程中，都是作为信息分子调节生命活动，其调节过程除了反应速度不同外，还具有的不
同点是作用的途径、作用范围、作用时间。
12．(2019·山东省潍坊市高三一模)神经元与神经元之间、神经元与效应细胞之间的信息传递都是通过突触进行的。
请回答下列与突触传递相关的问题：
(1)神经元之间传递兴奋时，突触前膜释放神经递质使突触后膜对_钠离子(Na
＋)__的通透性增加，产生动作电位；
兴奋在神经元之间只能单向传递的原因是_神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜__。
(2)神经－肌肉接头处，突触前膜释放的神经递质可与肌细胞膜上的受体特异性结合，引起肌肉收缩，体现了细胞
膜具有_进行细胞间的信息交流__功能。若发现某重症肌无力患者血清中乙酰胆碱受体抗体严重超标，则可确定该病属
于免疫失调中的_自身免疫__病。
(3)神经－腺体接头处也通过突触传递兴奋。如寒冷时，突触前膜释放的神经递质作用于下丘脑神经分泌细胞，促
使其分泌_促甲状腺激素释放激素(TRH)__；体温调节过程中，下丘脑神经分泌细胞还受_甲状腺激素__等信息分子的
调节。
[解析]
(1)神经元之间传递兴奋时，动作电位的产生依赖钠离子内流，兴奋在神经元之间只能单向传递的原因是
神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜。(2)神经－肌肉接头处，神经元通过神经递质与肌细胞之间进行信息
交流，体现细胞膜具有进行细胞间的信息交流的功能。血清中乙酰胆碱受体抗体严重超标，导致乙酰胆碱受体出现异
常，从而影响细胞间的信息交流，自身的抗体攻击自身的结构属于自身免疫病。(3)体温恒定调节中，寒冷时，下丘脑
神经分泌细胞分泌促甲状腺激素释放激素，促进垂体分泌促甲状腺激素，促进甲状腺分泌甲状腺激素，当甲状腺激素
增多时，可以反馈给下丘脑和垂体，使其分泌的激素减少，因此下丘脑神经分泌细胞还受甲状腺激素等信息分子的调
节。
专题十
人体的稳态和免疫
考点
考情
1.稳态的生理意义(Ⅱ)
2.神经、体液调节在维持稳态中的作用
1.考查题型：选择题、非选择题
2.呈现文字：文字题、图形题、流程图等
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130
(Ⅱ)
3.体温调节、水盐调节和血糖调节(Ⅱ)
4.人体免疫系统在维持稳态中的作用(Ⅱ)
5.艾滋病的流行与预防(Ⅱ)
3.命题特点：(1)选择题：常结合图形等对内环
境的组成、神经细节与体液调节的异同，免疫
过程等进行考查
(2)非选择题：常以人体健康、生活实践为素材、
考查体温调节、血糖平衡调节过程及特点
| 以图串知|
(1)内环境成分中含有CO2、尿素、神经递质。(√)
(2)内环境稳态是指内环境的成分和理化性质恒定不变。(×)
(3)胰岛A 细胞与胰岛B 细胞分泌的激素不同，但细胞核基因相同。(√)
(4)寒冷环境中甲状腺激素和肾上腺素的分泌量会增加。(√)
(5)通常情况下，人体组织细胞的细胞内液与组织液的生理指标最接近的是O2 浓度。(×)
(6)给健康实验兔静脉滴注0.9%的NaCl 溶液(生理盐水)20 mL 后，细胞内液和细胞外液分别增加10 mL，细胞内
液Na
＋的增加远大于细胞外液Na
＋的增加。(×)
(7)血浆的成分稳定时，机体达到稳态。(×)
(8)人在剧烈运动时，大量乳酸进入血液，血浆由弱碱性变为弱酸性。(×)
(9)患者血浆蛋白减少使血浆渗透压升高，可出现组织水肿。(×)
(10)胰高血糖素分泌量上升，促进肝糖原和肌糖原分解。(×)
(11)哺乳动物长时间未饮水导致机体脱水时，会发生肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱。(×)
(12)我国科考队员登上南极“冰盖之巅”后出现的适应性变化有机体耗氧量降低、皮肤血管收缩、下丘脑兴奋性
增强、甲状腺激素分泌量增加。(×)
(13)人体内的吞噬细胞只参与非特异性免疫过程。(×)
(14)T 细胞释放的淋巴因子不能使受到抗原刺激的B 细胞增殖。(×)
(15)血液中未参与免疫反应的淋巴细胞都是记忆细胞。(×)
(16)特异性免疫过程中，只有T 细胞产生记忆细胞。(×)
(17)T 细胞受到抗原刺激后可直接转变为效应T 细胞。(×)
(18)B 细胞对病原体的免疫应答属于细胞免疫。(×)
(19)医生为病人注射肉毒杆菌抗毒素进行治疗，目的是刺激机体产生特异性抗体发挥体液免疫作用。(×)
(20)乙肝疫苗的接种需在一定时期内间隔注射三次，其目的是使机体产生更多数量的抗体和淋巴细胞。(√)
(21)T 细胞不只在细胞免疫中起作用，在体液免疫中也起作用。(√)
(22)结核杆菌、麻风杆菌等病原体属于细胞内寄生菌，这些病原体的清除主要靠细胞免疫。(√)
(23)体液免疫中，抗原必须经吞噬细胞传递给T 细胞，T 细胞分泌淋巴因子经过体液作用于B 细胞。(×)
(24)动物激素、神经递质、抗体与细胞膜上的受体结合才能发挥作用。(×)
(25)细胞外液是生物体生化反应的主要场所。(×)
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131
(26)膀胱上皮细胞生存的内环境是尿液和组织液。(×)
考向1
人体的内环境及其稳态
真题回放
1．(2019·全国卷Ⅲ，5)下列关于人体组织液的叙述，错误的是(
)
A．血浆中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞
B．肝细胞呼吸代谢产生的CO2 可以进入组织液中
C．组织液中的O2 可以通过自由扩散进入组织细胞中
D．运动时，丙酮酸转化成乳酸的过程发生在组织液中
[解析]
内环境(主要包括血浆、组织液、淋巴)是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。血浆中的葡萄糖可以通过
组织液进入骨骼肌细胞，肝细胞呼吸代谢产生的CO2 可以进入组织液，组织液中的O2 通过自由扩散进入组织细胞，A、
B、C 三项正确。人体细胞进行无氧呼吸时，丙酮酸转化为乳酸的过程发生在细胞质基质(细胞内液)中，D 项错误。
2．(2016·海南卷)下列与动物体内K
＋、Na
＋等有关的叙述，错误的是(
)
A．NaCl 中Na
＋参与血浆渗透压形成而Cl
－不参与
B．产生和维持神经细胞静息电位主要与K
＋有关
C．兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外Na
＋大量内流
D．Na
＋从红细胞外运入红细胞内的过程属于被动运输
[解析]
血浆渗透压与血浆蛋白和无机盐离子浓度有关，A 项错误；产生和维持神经细胞静息电位主要与K
＋有关，
兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外Na
＋大量内流，产生动作电位，Na
＋从红细胞外顺浓度运入红细胞内的过程属于被动
运输，B、C、D 项正确。
3．(2018·江苏卷)正常人体感染病毒会引起发热，发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下图为体
温上升期机体体温调节过程示意图，其中体温调定点是为调节体温于恒定状态，下丘脑体温调节中枢预设的一个温度
值，正常生理状态下为37 ℃。请回答下列问题：
(1)图中激素甲的名称是_促甲状腺激素释放激素__，激素乙通过_体液运输__的途径作用于甲状腺。
(2)体温上升期，人体骨骼肌不随意的节律性收缩，即出现“寒战”，有助于体温_上升到已上调的体温调定点(上
升到38.5_℃)__。综合图解分析，体温上升期人体进行体温调节的方式有_神经调节、体液调节__。
(3)高温持续期，人体产热量_等于__(在“大于”“小于”或“等于”中选择)散热量。此阶段人体有时会出现脱水
现象，垂体释放抗利尿激素增加，肾小管和集合管_重吸收水的能力增强(重吸收水量增加)__，从而减少尿量。
(4)体温下降期，机体增加散热的途径有_汗腺分泌增加，皮肤血管舒张__。
(5)体温上升期，人体会出现心率加快、血压轻度升高等症状，易引发慢性心血管疾病急性发作。请解释血压升高
的可能原因：_心脏血液输出量增加，外周血管收缩__。
[解析]
(1)下丘脑—垂体—甲状腺之间存在着分级调节机制。由图中的下丘脑、垂体和甲状腺之间的关系可以推
出激素甲是促甲状腺激素释放激素，激素乙是促甲状腺激素。激素乙通过体液运输作用于甲状腺。(2)体温上升期产热
量大于散热量，“寒战”有助于增加产热，可使体温上升到已上调的体温调定点。由图可知，下丘脑中的体温调节中
枢，通过传出神经支配骨骼肌收缩和皮肤血管收缩，这种调节方式属于神经调节；而“下丘脑→垂体→甲状腺→甲状
腺激素→细胞代谢增强”这种调节方式属于体液调节。(3)因体温调定点已上调，故高温持续期体温可一直维持在
38.5 ℃，这时机体产热量等于散热量。此阶段垂体释放的抗利尿激素增加，肾小管和集合管对水的重吸收能力增强，
从而使尿量减少。(4)体温下降期，机体产热量小于散热量，皮肤分泌汗液增加，皮肤血管舒张，血流量增加，从而增
加散热量。(5)体温上升期，心率加快，使心脏血液输出量增加，但同时外周血管收缩以减少散热，从而导致血压轻度
升高。
核心拓展
1．理清内环境及稳态机制(填图)
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132
2．与内环境及其物质组成成分相关的4 个错混点
(1)存在于细胞内的物质(如血红蛋白、核酸、呼吸酶等)不属内环境成分。存在于与外界相通腔(如消化道、呼吸道、
膀胱等)中的物质不属内环境成分。
(2)内环境是指组织液、血浆、淋巴、脑脊液等细胞外液。细胞内液不属于内环境的组分。
(3)存在于内环境中的3 类物质
①小分子物质——CO2、O2、氨基酸、核苷酸、葡萄糖等。
②大分子物质——血浆蛋白、抗体等。
③信号分子——淋巴因子、激素、神经递质等
(4)发生于内环境中的4 类反应
①酸碱缓冲对参与的缓冲反应。
②神经递质与突触后膜结合。
③抗原—抗体特异性结合。
④激素与靶细胞膜上受体结合。
题型突破
题型1
内环境的组成与稳态
1．(2017·全国卷Ⅲ)若给人静脉注射一定量的0.9%NaCl 溶液，则一段时间内会发生的生理现象是(
)
A．机体血浆渗透压降低，排出相应量的水后恢复到注射前水平
B．机体血浆量增加，排出相应量的水后渗透压恢复到注射前水平
C．机体血浆量增加，排出相应量的NaCl 和水后恢复到注射前水平
D．机体血浆渗透压上升，排出相应量的NaCl 后恢复到注射前水平
[解析]
0.9%的NaCl 溶液的渗透压与血浆渗透压相等，所以静脉注射该溶液后，血浆渗透压不变，A、D 错误；
静脉注射一定量的0.9%NaCl 溶液会导致血浆量增加，而后经过机体的调节会将过多的水和NaCl 排出体外，B 错误。
2．(2019·衡水中学期中)在日常生活中，很多因素会引起内环境发生变化。下列有关叙述中错误的是(
)
A．剧烈运动中，内环境的pH 略有下降
B．有人到了青藏高原后会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状，是因为人体稳态不会随外界环境的
变化而改变
C．发烧时食欲下降是因为消化酶活性降低造成的
D．佝偻病与内环境的稳态失衡有一定的关系
[解析]
剧烈运动中，由于无氧呼吸产生乳酸会使内环境的pH 略有下降，A 正确；人体稳态会随外界环境的变化
而改变，当外界环境的变化较小时，人体通过调节，内环境仍然保持稳定，当外界环境的变化较大时，超出了调节能
力，稳态遭到破坏，代谢会发生紊乱，B 错误；发烧时食欲下降是因为温度升高消化酶活性降低造成的，C 正确；佝
偻病是由于缺钙造成的，故与内环境的稳态失衡有一定的关系，D 正确。
3．(2019·北京市顺义二模)对于不能进食的病人，需要及时补充葡萄糖，临床上为患者输液时所用的通常是5%的
葡萄糖溶液。下列相关叙述中正确的是(
)
A．会导致患者体内胰岛素的分泌量明显减少
B．会导致抗利尿激素释放量减少，尿量减少
C．5%葡萄糖液的渗透压与人血浆渗透压基本相同
D．会导致进入血浆的CO2 增多，血浆pH 明显下降
[解析]
病人胰岛B 细胞未受损，因此胰岛素含量相对平衡，A 错误；在胰岛素的作用下，注射的葡萄糖被组织
细胞摄取和利用，导致细胞外液渗透压下降，下丘脑渗透压感受器兴奋性降低，其轴突末梢释放的抗利尿激素减少，
降低了肾小管和集合管对水的通透性，使水重吸收减少，尿量增加，B 错误；5%葡萄糖液的渗透压与人血浆渗透压基
本相同，因此临床上通常用5%的葡萄糖溶液为患者输液，C 正确；血浆pH 维持相对稳定，不会明显下降，D 错误。
故选C。
判定内环境成分的“三看”技术
(1)看是否属于血浆、组织液或淋巴中的成分(如血浆蛋白、水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、脂质、O2、CO2、激素、
代谢废物等)。若是，则一定属于内环境的成分。
(2)看是否属于细胞内液及细胞膜的成分(如血红蛋白、呼吸氧化酶、解旋酶、DNA 聚合酶、RNA 聚合酶、载体蛋
白等)。若是，则一定不属于内环境的成分。
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(3)看是否属于外界环境液体的成分(如消化液、尿液、泪液、汗液等中的成分)。若是，则一定不属于内环境的成
分。
考向2
下丘脑参与的稳态调节
真题回放
1．(2019·全国卷Ⅱ，4)当人体失水过多时，不会发生的生理变化是(
)
A．血浆渗透压升高
B．产生渴感
C．血液中的抗利尿激素含量升高
D．肾小管对水的重吸收降低
[解析]
当人体失水过多时，细胞外液的渗透压升高，血浆的渗透压升高，产生渴感，下丘脑渗透压感受器感受
到这一变化，将信号传送给垂体，垂体释放的抗利尿激素增多，抗利尿激素可促进肾小管和集合管对水的重吸收，使
尿量减少，D 项错误。
2．(2019·全国卷Ⅲ，3)下列不利于人体散热的是(
)
A．骨骼肌不自主战栗
B．皮肤血管舒张
C．汗腺分泌汗液增加
D．用酒精擦拭皮肤
[解析]
在寒冷环境下，人体骨骼肌会不自主战栗，增加产热，不利于人体散热，A 项符合题意。在炎热环境下，
人体皮肤血管舒张，汗腺分泌汗液增加，促进人体散热，B、C 两项不符合题意。酒精挥发时会带走人体的热量，故
用酒精擦拭皮肤有利于人体散热，D 项不符合题意。
3．(2018·全国卷Ⅱ)下列有关人体内激素的叙述，正确的是(
)
A．运动时，肾上腺素水平升高，可使心率加快，说明激素是高能化合物
B．饥饿时，胰高血糖素水平升高，促进糖原分解，说明激素具有酶的催化活性
C．进食后，胰岛素水平升高，其既可加速糖原合成，也可作为细胞的结构组分
D．青春期，性激素水平升高，随体液到达靶细胞，与受体结合可促进机体发育
[解析]
A 错：运动时，肾上腺素分泌增多，肾上腺素能使心肌收缩力加强，心率加快，但它是激素，不提供能
量，不是高能化合物。B 错：饥饿时，血糖含量下降，胰高血糖素分泌增多，能加速肝糖原分解，说明激素具有调节
作用，但激素不具有酶的催化活性。C 错：进食后，血糖含量升高，胰岛素分泌增多，能加速糖原合成，但激素不能
作为细胞的结构组分。D 对：青春期，性激素分泌增多，随体液到达全身各处，与靶细胞上的受体特异性结合，从而
促进机体发育。
4．(2017·全国卷Ⅱ)将室温(25 ℃)饲养的某种体温为37 ℃的哺乳动物(动物甲)随机分为两组，一组放入41 ℃环境
中1h(实验组)，另一组仍置于室温环境中(对照组)。期间连续观察并记录这两组动物的相关行为。如果：实验初期，
实验组动物的静卧行为明显减少，焦虑不安行为明显增加，回答下列问题：
(1)实验中，实验组动物皮肤的毛细血管会_舒张__，汗液分泌会_增加__，从而起到调节体温的作用。
(2)实验组动物出现焦虑不安行为时，其肾上腺髓质分泌的激素会_增加__。
(3)本实验中设置对照组的目的是_排除41_℃以外因素对实验结果的影响，以保证本实验的结果是由41_℃引起的
__。
(4)若将室温饲养的动物甲置于0 ℃的环境中，该动物会冷得发抖，耗氧量会_增加__，分解代谢会_增强__。
[解析]
(1)哺乳动物处于高于体温的环境中时，可通过皮肤毛细血管舒张，增加汗液分泌量，使散热量增加，以
维持体温的相对恒定。(2)动物出现焦虑不安行为时，其肾上腺髓质分泌的肾上腺素会增加。(3)实验中设置对照组的目
的是与实验组进行对比，以排除无关变量对实验结果的影响。(4)哺乳动物处于低温环境中时，会冷得发抖，此时耗氧
量增加，分解代谢增强，使产热量增加以维持体温恒定。
核心拓展
1．理解下丘脑在三种调节中的作用(填图)
2．神经、体液调节的实例：
(1)血糖调节。
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①调节中枢：下丘脑。
②相关激素：胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素。
③相关器官：胰岛、肾上腺。
④调节机制：神经调节和体液调节(以体液调节为主)。
(2)体温调节。
①调节中枢：下丘脑。
②相关激素：甲状腺激素和肾上腺素。
③相关器官：皮肤、血管、汗腺、骨骼肌、肾上腺。
④调节机制：神经—体液调节(以神经调节为主)。
(3)水盐调节。
①调节中枢：下丘脑。
②相关激素：抗利尿激素。
③相关器官：肾脏。
④调节机制：神经—体液调节。
题型突破
题型1
血糖平衡及调节
1．如图是某人在进食后及运动过程中血糖平衡的调节示意图。下列相关叙述中不正确的是(
)
A．进食后1 h 内，分泌物甲增多可以促进体内血糖合成糖原等物质
B．分泌物乙是胰岛B 细胞分泌的激素，其作用的结果又可影响分泌物甲的分泌
C．2～2.5 h 分泌物乙增多，它能促进肝糖原分解成葡萄糖
D．血糖浓度正常水平的维持是通过反馈调节达成的
[解析]
当人体进食后血糖会升高，此时胰岛B 细胞分泌胰岛素会增加，所以分泌物甲可能是胰岛素，可以促进
血糖合成糖原，A 项正确；当血糖很低时，胰岛A 细胞就会分泌胰高血糖素，肾上腺会分泌肾上腺素，所以分泌物乙
不可能是胰岛B 细胞分泌的，B 项错误；2～2.5 h 分泌物乙胰高血糖素增多，它能促进肝糖原的分解和脂肪等转化成
葡萄糖，C 项正确；从图中可以看出，分泌物甲和分泌物乙相互拮抗，共同维持血糖含量的稳定，D 项正确。
2．(2019·南京市、盐城市调研)科学家选择了一批各项生理指标都相同的健康大鼠开展了三组实验：甲组大鼠饲喂
普通饲料；乙组大鼠饲喂等量高糖高脂饲料，丙组大鼠饲喂等量高糖高脂饲料并加强运动。实验持续6 周后，测得如
表数据(瘦素是一种激素，可促进脂肪的分解)，下列分析错误的是(
)
组别
体重
瘦素
胰岛素
血糖
瘦素受体蛋白
甲
361.75
1.28
13.61
5.06
0.48
乙
436.60
7.95
33.57
7.49
0.10
丙
348.70
4.62
25.69
5.77
0.28
A．乙组大鼠血糖明显高于甲组，可通过注射胰岛素进行治疗
B．运动能增强细胞对胰岛素的敏感性，加快葡萄糖的利用，降低血糖浓度
C．乙组大鼠的瘦素水平高于甲组，但体重没有降低的原因与瘦素受体蛋白数量有关
D．据实验结果推测糖尿病患者可通过减少糖类等物质的摄入量，加强运动进行日常保健
[解析]
根据表格分析，乙组血糖、胰岛素含量高于甲组，说明注射胰岛素不能降低血糖浓度，A 项错误；从表
格中数据分析，比较乙组和丙组，丙组瘦素受体蛋白含量较高、瘦素含量较低，可以推断出运动能增强细胞对胰岛素
的敏感性，加快葡萄糖在组织细胞中的氧化分解，同时降低瘦素的浓度，B 项正确；乙组大鼠的瘦素受体蛋白含量少，
瘦素的调节作用减弱，从而影响了脂肪的转化，因此乙组中大鼠的瘦素含量高于对照组，但大鼠体重并未降低，C 项
正确；从上述实验的数据中，应针对糖尿病患者提出合理膳食，减少高糖高脂食物的摄入、加强体育运动等保健意见，
D 项正确。
有关血糖平衡调节的几个答题要点
1．胰岛素的生理功能应表述为：促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低。切忌笼统的表述
为降血糖，降血糖只是胰岛素的作用结果。同理，牢记胰高血糖素的生理功能为：促进肝糖原分解，并促进一些非糖
类物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。
2．掌握引起胰岛素分泌的因素有血糖含量升高、有关神经兴奋及胰高血糖素分泌增加等。
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3．作答有关升血糖的问题时，应明确肌糖原只为骨骼肌提供能量物质，不补充血糖。即答题时不能出现“肌糖原
分解”的错误表述。
题型2
水盐平衡调节与体温调节的分析
3．(2016·江苏卷)下图表示正常人分别快速饮用1L 清水、1L 生理盐水后排尿量和血浆渗透压的变化情况。下列相
关叙述正确的是(
)
A．曲线c 表示饮用1L 生理盐水后排尿量的变化
B．饮用大量生理盐水后循环血量出现暂时性增加
C．曲线d 表示饮用1L 生理盐水后血浆渗透压的变化
D．饮用大量清水后垂体合成和分泌的抗利尿激素减少
[解析]
曲线c 表示饮用1L 清水后血浆渗透压的变化，A 项错误；饮用大量生理盐水后，血浆渗透压不变，但会
导致血液总量暂时增加，B 项正确；曲线d 表示饮用1 L 生理盐水后排尿量的变化，C 项错误；饮用大量清水后下丘
脑合成和分泌的抗利尿激素减少，D 项错误。
4．(2018·山东省济宁市高三期末)冬泳运动因其独到的健身效果而备受关注。下列有关人在冬泳过程中的生理调节，
叙述正确的是(
)
A．产热量始终大于散热量
B．体温平衡的调节方式是神经—体液调节
C．胰岛素在此过程的血糖调节中起主要作用
D．寒冷刺激使下丘脑体温调节中枢产生冷觉
[解析]
人通过调节，在不同环境中维持产热量等于散热量，维持体温正常，A 错误；体温平衡的调节方式是神
经—体液调节，B 正确；环境温度较低，通过调节，升高血糖浓度，加强产热，胰高血糖素和肾上腺素在血糖调节中
起主要作用，C 错误；冷觉在大脑皮层形成，D 错误。故选B。
5．如图为人体内体温与水盐平衡调节的示意图，下列叙述正确的是(
)
①当受到寒冷刺激时，a、b、c、d 激素的分泌均会增加
②c、d 激素分泌增多，可促进骨骼肌与内脏代谢活动增强，产热量增加
③下丘脑是感觉体温变化的主要中枢，是形成冷觉、热觉的部位
④下丘脑具有渗透压感受器功能，同时能合成e 激素
⑤寒冷刺激使下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素，通过促进甲状腺的活动来调节体温
⑥图示的神经调节过程中，肾上腺、皮肤、骨骼肌均为效应器
A．①②③
B．③④⑤
C．④⑤⑥
D．①②④
[解析]
a、b、c、d 分别表示促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素、甲状腺激素、肾上腺素，当受到寒冷刺激
时，a、b、c、d 激素的分泌均会增加，①正确；甲状腺激素、肾上腺素均能促进骨骼肌与内脏代谢活动增强，使产热
量增加，②正确；体温调节中枢位于下丘脑，大脑皮层是形成冷觉、热觉的部位，③错误；下丘脑具有渗透压感受器
功能，同时能合成e 所示的抗利尿激素，④正确；寒冷刺激使下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素，通过垂体分泌促甲
状腺激素来促进甲状腺的活动来调节体温，⑤错误；效应器是由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体组成，题图所
示的神经调节过程中，肾上腺、皮肤、骨骼肌均属于效应器的一部分，⑥错误。综上分析，D 项正确。
6．(2019·银川模拟)下丘脑是调节水盐、血糖、体温平衡和内分泌的中枢，在机体内环境稳态中作用如下，据图回
答：
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(1)饮水不足、食物过咸时，细胞_外液__渗透压升高，_下丘脑__中渗透压感受器产生兴奋，促进抗利尿激素合成
分泌、释放，促进肾小管和集合管对水的重吸收；并可将兴奋传至_大脑皮层__产生渴觉，增加饮水，维持水平衡。
(2)人体血糖降低，可直接刺激胰岛_A__细胞分泌_胰高血糖素__，促使血糖升高；另一方面下丘脑可通过神经作
用于_肾上腺__，使其分泌_肾上腺素__，促使血糖升高。
(3)人体受到寒冷刺激时，甲状腺分泌活动_加强__。如果人体内甲状腺激素分泌过多时，下丘脑和垂体分泌的相
关激素就会_减少__，这是一种_负反馈__调节机制。
[解析]
(1)饮水不足、食物过咸时，细胞外液渗透压升高，下丘脑中渗透压感受器产生兴奋，下丘脑分泌垂体释
放的抗利尿激素增加，促进肾小管和集合管对水的重吸收作用，并将兴奋传至大脑皮层产生渴觉以增加饮水，维持水
平衡。(2)若血糖浓度降低，可直接刺激胰岛A 细胞分泌胰高血糖素，促使肝糖原分解，从而使血糖含量升高；此外，
下丘脑可通过神经作用于肾上腺，使其分泌肾上腺素，促使血糖含量升高。胰高血糖素和肾上腺素均能使血糖浓度升
高，二者为协同作用。(3)人体受到寒冷刺激时，下丘脑和垂体的分泌活动增强，并作用于甲状腺，使甲状腺分泌活动
加强，如果人体内甲状腺激素分泌过多时，下丘脑和垂体分泌的相关激素就会减少，这是一种负反馈调节机制。
与下丘脑关联的生命活动调节解答策略
解答该类试题时，要把握以下几点：
(1)透彻理解四个功能和三个中枢：①四个功能：感受、传导、分泌和调节；②三个中枢：体温调节中枢、血糖调
节中枢和水盐平衡调节中枢。
(2)辨清产生渴觉的部位：产生渴觉的部位是大脑皮层的神经中枢，而不是下丘脑。下丘脑中的渗透压感受器感受
渗透压升降产生兴奋→下丘脑中的传入神经传导兴奋→大脑皮层的渴觉中枢产生渴觉。
(3)关注神经分泌细胞的双重功能：如下丘脑内的神经分泌细胞，这类细胞既能传导神经冲动，又具有分泌激素的
功能。
(4)明晰神经分泌细胞和垂体分泌的激素：①神经分泌细胞除分泌抗利尿激素外，还能分泌促激素释放激素，作用
于垂体；②垂体分泌相应的促激素，作用于相应腺体，使该腺体分泌相应的激素；生长激素由垂体合成并释放。
考向3
免疫调节
真题回放
1．(2018·全国卷Ⅱ)下列关于病毒的叙述，错误的是(
)
A．从烟草花叶病毒中可以提取到RNA
B．T2 噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解
C．HIV 可引起人的获得性免疫缺陷综合征
D．阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率
[解析]
A 对：烟草花叶病毒由RNA 和蛋白质组成，故可从烟草花叶病毒中提取到RNA。B 错：T2 噬菌体是专
门寄生在大肠杆菌细胞内的病毒，在大肠杆菌体内增殖可导致其裂解。C 对：HIV 主要攻击人的T 细胞，使人体免疫
力下降直至完全丧失，引起人的获得性免疫缺陷综合征。D 对：病毒感染引发的疾病通常具有传染性，阻断病毒的传
播，即切断传播途径，可降低其所致疾病的发病率。
2．(2018·江苏卷)下列关于特异性免疫及其相关应用的叙述，正确的是(
)
A．效应T 细胞都是在胸腺中由造血干细胞分裂分化产生
B．细胞免疫和体液免疫的二次免疫应答都与记忆细胞有关
C．健康人的T 细胞直接移植给肿瘤患者可提高患者的免疫力
D．大量制备一种单克隆抗体时需要大量的B 细胞和骨髓瘤细胞
[解析]
A 错：胸腺中由造血干细胞分裂分化产生的是T 细胞，而不是效应T 细胞。B 对：受到抗原的再次刺激
后，记忆细胞可快速增殖分化产生相应的效应细胞，从而完成二次免疫应答。C 错：效应T 细胞和相应的记忆细胞可
移植给肿瘤患者，以提高患者免疫力，T 细胞不具有此功能。D 错：制备单克隆抗体时，需要用经免疫的单一的B 淋
巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞。
3．(2016·江苏卷)人类免疫缺陷病毒(HIV)有高度变异性，感染机体后可损伤多种免疫细胞，并通过多种机制逃避
免疫系统识别和攻击。下列相关叙述错误的是(
)
A．HIV 感染人群比健康人群更易患甲型H1N1 流感
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B．HIV 的高度变异性，致使疫苗效果难以持久
C．被HIV 潜伏感染的细胞表面没有HIV 蛋白，利于病毒逃避免疫系统识别和攻击
D．HIV 破坏免疫系统，机体无体液免疫应答，不能通过检测抗体来诊断HIV 感染
[解析]
HIV 感染人群中多种免疫细胞损伤，对H1N1 流感的抵抗力下降，A 项正确；接种疫苗产生的抗体和记
忆细胞具有特异性，HIV 具有高度变异性，导致记忆细胞和抗体不能消灭HIV，B 项正确；被HIV 潜伏感染的细胞表
面没有HIV 蛋白，有利于病毒逃避免疫系统识别和攻击，C 项正确；HIV 感染初期，机体通过体液免疫产生大量抗体，
可通过检测抗体来诊断HIV 感染，D 项错误。
4．(2019·全国卷Ⅲ，30)动物初次接受某种抗原刺激能引发初次免疫应答，再次接受同种抗原刺激能引发再次免疫
应答。某研究小组取若干只实验小鼠分成四组进行实验，实验分组及处理见下表。
小鼠分组
A 组
B 组
C 组
D 组
初次注射抗原
抗原甲
抗原乙
间隔一段合适的时间
再次注射抗原
抗原甲
抗原乙
抗原甲
抗原乙
回答下列问题。
(1)为确定A、B、C、D 四组小鼠是否有免疫应答发生，应检测的免疫活性物质是_抗体__(填“抗体”或“抗原”)。
(2)再次注射抗原后，上述四组小鼠中能出现再次免疫应答的组是_A、D__。初次注射抗原后机体能产生记忆细胞，
再次注射同种抗原后这些记忆细胞能够_迅速增殖分化，快速产生大量抗体__。
(3)A 组小鼠再次注射抗原甲，一段时间后取血清，血清中加入抗原甲后会出现沉淀，产生这种现象的原因是_抗
原与抗体特异性结合__。
(4)若小鼠发生过敏反应，过敏反应的特点一般有_发作迅速、消退较快__(答出2 点即可)。
[解析]
(1)免疫活性物质是指由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质，如抗体、淋巴因子、溶菌酶等。
(2)四组小鼠分别用抗原甲和抗原乙进行刺激后，会产生相应的记忆细胞，要产生再次免疫应答，则需再次注射与初次
注射时相同的抗原，即A 组和D 组小鼠能出现再次免疫应答；初次免疫后，机体会产生大量的记忆细胞，相同抗原再
次刺激后，这些记忆细胞会迅速增殖分化，快速产生大量抗体。(3)A 组小鼠经抗原甲刺激后产生了相应的抗体，抗体
分布在血清中，再次加入抗原甲后，抗体能够与抗原特异性结合形成沉淀。(4)过敏反应的特点：发作迅速、反应强烈、
消退快；一般不会破坏组织细胞，也不会引起组织严重损伤；有明显的遗传倾向和个体差异。
5．(2019·北京卷，29)流行性感冒(流感)由流感病毒引起，传播速度快、波及范围广，严重时可致人死亡。
(1)流感病毒必须在_活细胞__内增殖，当侵染人呼吸道上皮细胞时，会经过_吸附__、穿入、脱壳、生物合成和成
熟释放等几个阶段。
(2)流感病毒的抗原刺激人体免疫系统，使B 细胞增殖分化为_记忆细胞和浆/效应B__细胞，后者能产生特异性抗
体。
(3)HA 和NA 是流感病毒表面的两种糖蛋白，甲型流感病毒的HA、NA 氨基酸序列的变异频率非常高，导致每年
流行的病毒毒株可能不同。每年要根据流行预测进行预防接种的免疫学原理是_当HA、NA 出现变异的流感病毒入侵
机体时，已有的特异性免疫功能难以发挥有效的保护作用，故需每年接种疫苗__。
(4)研究者通过实验观察NA 抗体对病毒侵染细胞的抑制作用。主要实验材料包括：感染流感病毒后63 天、21 天
的两位康复者的NA 抗体(分别为D63、D21)、对照抗体、流感病毒和易感细胞。
①实验的主要步骤依次是：培养易感细胞、_a、c、e__(选择并排序)等。
a．将抗体分别与流感病毒混合
b．将各混合物加入同一细胞培养瓶
c．将各混合物分别加入不同细胞培养瓶
d．检测NA 抗体与易感细胞的结合率
e．检测培养物中病毒的增殖量
f．检测细胞对病毒的损伤程度
②图中实验结果表明，这两位康复者均产生了抗NA 的抗体，其中对流感病毒抑制效果较好的抗体是_D63__。选
用的对照抗体应不能与_流感病毒__特异性结合。
③依据本实验结果提出疫苗研制的思路。
_可选用NA 制备流感疫苗。__
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(5)若你已被确诊为流感患者，请举例具体的应对措施。
_包括遵医嘱治疗和避免病毒传播两个方面。(合理即可)__
[解析]
(1)病毒属于寄生生物，只有寄生在活细胞中才能增殖。病毒侵染细胞的过程主要包括吸附在宿主细胞表
面→穿越宿主细胞膜(或者将核酸注入宿主细胞内)→病毒的核酸与蛋白质外壳分离→利用宿主细胞内的原料(氨基酸和
核苷酸)及病毒自身的核酸作为模板合成病毒的核酸和蛋白质外壳→新合成的病毒蛋白质外壳和核酸组装成子代成熟
病毒→引起宿主细胞裂解，释放子代病毒。(2)流感病毒的抗原刺激人体免疫系统，使B 细胞增殖分化为记忆细胞和浆
(效应B)细胞，记忆细胞会保持对抗原的记忆，浆细胞合成、分泌抗体，与病毒发生特异性结合，使其沉淀或聚集成团，
失去对宿主细胞的感染能力。(3)由于HA、NA 氨基酸序列的变异频率非常高，当HA、NA 出现变异的流感病毒入侵
机体时，已有的特异性免疫功能没有对变异病毒的记忆，难以发挥有效的保护作用，故需要每年根据流行预测进行预
防接种。(4)①依据实验目的“观察NA 抗体对病毒侵染细胞的抑制作用”，可推知本实验的主要步骤依次是培养易感
细胞；将抗体分别与流感病毒混合；将各混合物分别加入不同细胞培养瓶进行培养，通过检测经不同抗体处理的培养
物中病毒的增殖量来确定NA 抗体对病毒感染细胞的抑制作用。②图中实验结果表明，这两位康复者产生的抗NA 的
抗体中，在抗体浓度大于7.11 μg/mL 时，D63 对流感病毒的抑制率较高，可推知对流感病毒抑制效果较好的抗体是
D63。选用的对照抗体的抑制率一直接近0，可推知对照抗体不能与流感病毒特异性结合。③依据本实验结果可知，可
选用NA 制备流感疫苗。(5)可以从遵医嘱治疗和避免病毒传播两个方面回答。例如，主动去医院进行隔离治疗，避免
病情加重或传染他人；多吃新鲜的水果蔬菜，多喝水，增强机体免疫力。
6．(2019·江苏卷，31)图1 为T 细胞通过表面受体(TCR)识别抗原递呈细胞呈递的肿瘤抗原后被激活，进而攻击肿
瘤细胞的示意图。图2 为肿瘤细胞的一种免疫逃逸机制示意图。肿瘤细胞大量表达PD －L1，与T 细胞表面的PD －
1 结合，抑制T 细胞活化，逃避T 细胞的攻击。请回答下列问题：
图1
图2
(1)图1 中抗原递呈细胞通过_胞吞__方式摄取肿瘤抗原。
(2)图1 中T 细胞识别肿瘤抗原后被激活，增殖并_分化__形成效应T 细胞群和_记忆__细胞群。
(3)图1 中效应T 细胞通过TCR 只能识别带有同样抗原的肿瘤细胞，故发挥的免疫作用具有_特异__性，效应T
细胞分泌毒素，使肿瘤细胞_裂解__死亡。
(4)为阻断图2 中肿瘤细胞的免疫逃逸通路，利用单克隆抗体制备技术，制备了抗PD －L1 抗体。该抗体注入体
内后通过_体液__传送与_肿瘤细胞表面的PD_－L1__结合，可解除T 细胞的活化抑制。
(5)为应用于肿瘤的临床免疫治疗，需对该抗体进行人源化改造，除抗原结合区域外，其他部分都替换为人抗体区
段，目的是_降低免疫排异__。
[解析]
(1)图1 中肿瘤抗原为大分子物质，抗原递呈细胞通过胞吞的方式摄取肿瘤抗原。(2)细胞免疫过程中，T
细胞识别抗原后被激活，增殖并分化为效应T 细胞群和记忆(T)细胞群。(3)图中效应T 细胞是受到肿瘤抗原刺激后产
生的，只能识别具有同样抗原的肿瘤细胞，故发挥的免疫作用具有特异性。效应T 细胞识别肿瘤细胞，并分泌毒素，
可使肿瘤细胞裂解死亡。(4)注入体内的抗PD －L1 抗体通过体液传送与肿瘤细胞表面的PD －L1 结合，使肿瘤细胞
表面的PD －L1 失去与T 细胞表面的PD －1 结合的机会，可解除T 细胞的活化抑制。(5)为应用于肿瘤的临床免疫
治疗，需对抗PD －L1 抗体进行人源化改造，除抗原结合区域外，其他部分都替换为人抗体区段，以降低人对抗PD －
L1 抗体的免疫排异。
核心拓展
1．牢记免疫细胞的五种功能(填图)
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2．掌握两种类型的免疫调节——体液免疫和细胞免疫
(1)过程图解：(将“□”中的内容补充完整)
(2)两者比较：(填表)
免疫类型
体液免疫
细胞免疫
作用对象
游离于体液中的①_抗原__
被抗原侵入的②_宿主细胞__、自身
③_突变__细胞和来自异体的④_移植
组织器官__
免疫细胞
主要是⑤_B 细胞__
主要是⑥_T 细胞__
免疫时间
过程较⑦_迅速__，所需时间⑧_短__
过程较⑨_缓慢__，所需时间⑩_长__
作用方式
⑪_浆细胞__产生的抗体与相应的抗
原特异性结合
⑫_效应T 细胞__与⑬_靶细胞__密切
接触
3.熟知记忆细胞和二次免疫反应的特点(填空)
(1)记忆细胞的特点：_寿命长__，对抗原十分敏感，能_长期__记住入侵的抗原。
(2)二次免疫的特点：比初次反应_快、强烈__，能在抗原侵入但尚未患病之前将它们消灭，大大降低患病程度。
4．免疫细胞的3 个“唯一”
(1)唯一能产生抗体的细胞：浆细胞。
(2)唯一没有识别功能的细胞：浆细胞。
(3)唯一没有特异性识别功能的细胞：吞噬细胞。
5．免疫活性物质并非都由免疫细胞产生
如唾液腺细胞、泪腺细胞等都能产生溶菌酶。
题型突破
题型1
考查免疫系统的组成
1．挪威科学家最新的研究显示，气候变暖将提高人类患腺鼠疫的可能性。这种疫病是由鼠疫杆菌(宿主为啮齿动
物)引起的，鼠疫杆菌释放外毒素，使患者出现中毒性休克综合征。科学家从病愈患者的血清中提取的抗毒素对腺鼠疫
患者有显著疗效。下列说法正确的是(
)
A．外毒素是一种抗原，能引起人体的免疫反应
B．抗毒素是一种抗体，是由效应T 细胞产生的淋巴因子
C．外毒素和抗毒素的化学本质都是蛋白质
D．该免疫过程属于细胞免疫
[解析]
鼠疫杆菌释放外毒素，引起机体产生特异性免疫(体液免疫)，产生抗毒素，所以外毒素属于抗原，抗毒素
属于抗体，抗原的化学本质多为蛋白质，抗体的化学本质是蛋白质，抗体由浆细胞分泌。
2．(2016·海南卷)下列有关免疫的叙述，正确的是(
)
A．免疫系统相对独立，既不受神经调节也不受体液调节
B．吞噬细胞可吞噬病原体，也可加工处理病原体使抗原暴露
C．类风湿性关节炎和获得性免疫缺陷综合征均为自身免疫病
D．免疫系统能消灭入侵的病原体，不能清除体内的异常细胞
[解析]
神经调节、体液调节、免疫调节相互影响，A 项错误；吞噬细胞在第二道防线中可吞噬病原体，也可在
特异性免疫过程中加工处理病原体使抗原暴露，B 项正确；类风湿性关节炎为自身免疫病，获得性免疫缺陷综合征属
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于免疫缺陷病，C 项错误；免疫系统的防卫功能能消灭入侵的病原体，监控和清除功能可以清除体内的异常细胞，D
项错误。
3．(2019·嘉兴一中期中)B 淋巴细胞在免疫系统中会发生两次选择：在骨髓中分化时经历第一次选择，凡是能识别
自身抗原的B 淋巴细胞会凋亡，保留下来的B 淋巴细胞一般不会对自身抗原产生免疫应答；在外周免疫系统中，B 淋
巴细胞识别特异性外来抗原后发生第二次选择，凡是能表达高亲和力抗原识别受体的保留下来，其余的几天后死亡。
下列有关叙述错误的是(
)
A．B 淋巴细胞经过第二次选择后保留下来的是浆细胞
B．淋巴细胞分化前后细胞膜表面的蛋白质成分发生了变化
C．自身组织如果因为某些理化因素导致其抗原性改变，则可能导致机体产生免疫应答
D．B 淋巴细胞的凋亡是受环境影响并由基因控制的编程性死亡
[解析]
B 细胞识别抗原后增殖分化成浆细胞和记忆细胞，A 错误；细胞分化是基因的选择性表达过程，分化后的
淋巴细胞具有识别和不能识别自身抗原的作用，所以细胞表面蛋白质发生改变，B 正确；自身组织如果因为某些理化
因素导致其抗原性改变，可能被抗体识别，从而引起自身免疫病，C 正确；细胞的凋亡受环境影响，是由遗传物质控
制的编程性死亡，D 正确。
澄清免疫细胞、免疫活性物质的四个误区
(1)吞噬细胞并非只参与非特异性免疫：
吞噬细胞不仅参与非特异性免疫，还在体液免疫和细胞免疫中发挥重要作用。
(2)免疫活性物质并非都由免疫细胞产生：
抗体由浆细胞产生，淋巴因子由T 细胞产生，但溶菌酶可以由唾液腺、泪腺等相关非免疫细胞产生。
(3)浆细胞(或效应T 细胞)并非只来自B 细胞(或T 细胞)：浆细胞(或效应T 细胞)的来源有两个，一由B 细胞(或T
细胞)分化而来，二由记忆细胞分化而来。
(4)免疫细胞中浆细胞是唯一不能识别抗原的细胞，但它是唯一能产生抗体的细胞。吞噬细胞能识别抗原，但不能
特异性识别抗原，其余细胞(T 细胞、B 细胞、记忆细胞、效应T 细胞)均能特异性识别抗原。
题型2
考查体液免疫和细胞免疫
4．如图所示为在疫苗注射前后、不同时间采血所测得的抗体水平(向下的箭头指示为疫苗注射时间)。下列叙述不
正确的是(
)
A．a 与d 时间所注射的为不同种疫苗，甲、乙两种抗体由不同浆细胞产生
B．甲曲线表明每个抗体分子可以多次与同种抗原结合发挥作用
C．甲、乙两曲线表明，不同种类的抗体在体内存留的时间长短可有较大的差异
D．c 时间段抗体水平突然上升，可能是受到了与a 时间注射的疫苗相类似的抗原的刺激
[解析]
一种浆细胞只能分泌一种抗体，由图示可以直接看出，甲、乙两种抗体产生的时间、含量达到最大值所
需要的时间、存留时间各不相同，应该是由不同疫苗刺激后形成的不同浆细胞产生的。抗体与抗原结合后，被吞噬细
胞吞噬分解，不能再与抗原结合。图中c 时间段甲抗体的产生比b 时间段更快、更多，这是二次免疫反应的特征，即
受到与a 时间注射疫苗相类似抗原的刺激。
5．(2017·天津卷)细颗粒物(PM2.5)可影响免疫系统功能，下表相关推论错误的是(
)
选项
对长期吸入高浓度PM2.5 的研究结果
推论
A．
损害呼吸道黏膜
影响非特异性免疫
B．
改变T 细胞数目
影响特异性免疫
C．
刺激B 细胞增殖分化
影响细胞免疫
D．
导致抗体水平升高
影响体液免疫
[解析]
皮肤和黏膜构成人体的第一道防线，属于非特异性免疫，A 项正确；T 细胞在体液免疫和细胞免疫中都能
发挥作用，所以改变T 细胞的数目，会影响特异性免疫，B 项正确；B 细胞在体液免疫中起作用，C 项错误；抗体在
体液免疫中发挥作用，D 项正确。
6．(2016·全国卷Ⅰ)病毒甲通过呼吸道感染动物乙后，可引起乙的B 淋巴细胞破裂，T 淋巴细胞功能丧失，导致其
患肿瘤病，患病动物更易被其他病原体感染，给新生的乙个体接种甲疫苗可预防该肿瘤病。回答下列问题：
(1)感染病毒甲后，患病的乙更易被其他病原体感染的原因是_免疫功能下降__。
(2)新生的乙个体接种甲疫苗后，甲疫苗作为_抗原__可诱导B 淋巴细胞增殖、分化成_浆细胞__和记忆细胞。记忆
细胞在机体被病毒甲感染时能够_迅速增殖分化，大量分泌抗体__，从而起到预防该肿瘤病的作用。
(3)免疫细胞行使免疫功能时，会涉及胞吞和胞吐这两种物质跨膜运输方式，这两种方式的共同点有_能运输生物
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大分子等；运输过程中形成囊泡；需要消耗能量__(答出两点即可)。
[解析]
(1)由题干信息，动物乙感染病毒甲后，可引起乙的B 淋巴细胞破裂、T 淋巴细胞功能丧失，即可导致乙
的体液免疫和细胞免疫功能减弱，使动物乙的免疫功能下降，从而更易被其他病原体感染。(2)接种的疫苗作为抗原，
能够诱导B 淋巴细胞增殖分化为记忆细胞和浆细胞。接种甲疫苗后体内形成的记忆细胞能特异性地识别病毒甲，当机
体再次被病毒甲感染时，记忆细胞会迅速增殖分化为浆细胞，浆细胞产生大量抗体，将病毒甲杀灭清除，从而起到预
防肿瘤病的作用。(3)胞吞和胞吐都是大分子物质的运输方式，在运输过程中需要产生囊泡，而且都需要消耗能量。
三看法辨别体液免疫与细胞免疫
(1)一看抗原的种类
(2)二看免疫细胞的种类
(3)三看免疫的结果
免疫引起靶细胞裂解并
释放其中隐藏的抗原
→细胞免疫
两种成分结合，形成了沉
淀或细胞集团
→体液免疫
一、选择题
1．(2019·福建省宁德市生物二模)下列关于马拉松比赛中运动员机体稳态调节的叙述，正确的是(
)
A．汗腺分泌增多，毛细血管收缩，散热加快
B．胰高血糖素分泌增加，促进肝糖原合成和非糖物质转化
C．抗利尿激素释放减少，肾小管和集合管对水的重吸收减弱
D．血浆中CO2 浓度增大，刺激脑干的呼吸中枢，使呼吸加快加强
[解析]
马拉松运动员比赛过程中，汗腺分泌增多，毛细血管扩张，散热加快，A 错误；马拉松运动员比赛过程
中消耗大量血糖，血糖浓度下降，故胰高血糖素分泌增加，促进肝糖原分解和非糖物质转化，B 错误；运动员大量出
汗，刺激下丘脑渗透压感受器，垂体释放抗利尿激素增多，促进肾小管和集合管对水的重吸收，C 错误；运动员有氧
呼吸产生大量CO2，血浆中CO2 浓度增大，刺激脑干的呼吸中枢，使呼吸加快加强，D 正确。故选D。
2．(2019·福建省宁德市生物二模)人体注射乙肝疫苗后，机体发生相关的应答反应。下列叙述错误的是(
)
A．吞噬细胞摄取和处理乙肝疫苗
B．浆细胞迅速增殖并分泌抗体
C．T 细胞增殖分化并分泌淋巴因子
D．机体产生记忆细胞和浆细胞
[解析]
健康人体接种乙肝疫苗后，疫苗作为抗原，会刺激机体产生体液免疫，因此吞噬细胞会摄取和处理，并
传递乙肝疫苗，A 正确；浆细胞是高度分化的细胞，不能增殖，B 错误；疫苗是抗原，经吞噬细胞处理后，呈递给T
细胞，T 细胞增殖分化并分泌淋巴因子，促进B 细胞分裂、分化，C 正确；疫苗是抗原，会刺激机体产生记忆细胞和
浆细胞，D 正确。故选B。
3．(2019·河南省洛阳市生物三模)免疫调节是人体的重要调节机制，下列叙述正确的是(
)
A．吞噬细胞特异性识别并吞噬抗原
B．HIV 主要攻击人体的T 细胞，引起自身免疫病
C．抗原刺激B 细胞合成并分泌淋巴因子
D．与记忆细胞相比，浆细胞的内质网和高尔基体较为发达
[解析]
吞噬细胞能识别抗原，但不具有特异性，不能特异性识别抗原，A 错误；HIV 主要攻击人体的T 细胞，
引起免疫缺陷病，B 错误；抗原刺激T 细胞合成并分泌淋巴因子，C 错误；与记忆细胞相比，浆细胞能合成并分泌抗
体，其内质网和高尔基体较为发达，D 正确。故选D。
4．(2019·江苏省宿迁市高三期末)若流感病毒侵入人体，机体不会发生的是(
)
A．流感病毒在内环境中增殖
B．效应T 细胞与靶细胞接触
C．效应B 细胞产生抗体
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D．产生相应的记忆细胞
[解析]
病毒没有细胞结构，不能独立生活，所以流感病毒不能在人体内环境中增殖，A 错误；流感病毒侵入人
体后，T 细胞会增殖分化为效应T 细胞，效应T 细胞的作用是与靶细胞密切接触，激活靶细胞内的溶酶体酶，使靶细
胞裂解、死亡，释放出其中的抗原，B 正确；流感病毒侵入人体后，引起机体发生体液免疫和细胞免疫，浆细胞会产
生特异性抗体与流感病毒结合使其失去侵染性，C 正确；流感病毒侵入人体后，引起机体发生体液免疫和细胞免疫，
B 细胞会增殖分化为记忆B 细胞和浆细胞，T 细胞会增殖分化为效应T 细胞和记忆T 细胞，D 正确。故选A。
5．(2019·河南省六市生物二模)日前，中科院生物化学与细胞生物学陈剑峰研究组最新研究成果对发烧在机体清除
病原体感染中的主要作用及其机制做出了全新阐述。研究成果发表在国际免疫学权威期刊《免疫》上。该发现让人们
对发热的作用和退热药的使用有了全新的认识。下列有关说法错误的是(
)
A．人生病持续高热发烧属于机体内环境稳态失调
B．退热药可能是作用于下丘脑体温调节中枢，从而发挥作用
C．内环境稳态是神经—体液—免疫调节机制共同作用的结果
D．机体清除外来病原体体现了免疫系统监控和清除的功能
[解析]
人生病持续高热发烧可导致机体内环境稳态失调，A 正确；退热药可能是作用于下丘脑体温调节中枢，
从而发挥调节体温作用，B 正确；内环境稳态是神经—体液—免疫调节机制共同作用的结果，C 正确；机体清除外来
病原体体现了免疫系统防卫、监控和清除功能，D 错误。故选D。
6．(2019·湖南省郴州市生物一模)现有一组对胰岛素不敏感的高血糖小鼠X。为验证阿司匹林能恢复小鼠对胰岛素
的敏感性，使小鼠X 的血糖浓度恢复正常。现将小鼠X 随机均分成若干组，下表表示各组处理方法及实验结果。下列
叙述正确的是(
)
组别
1
2
3
4
处理方法
胰岛素
＋
－
＋
－
阿司匹林
－
＋
＋
－
生理盐水
－
－
－
＋
实验结果(血糖浓度)
？
高于正常
？
高于正常
注：对胰岛素不敏感是指注射胰岛素后血糖浓度无明显变化：“＋”表示有添加，“－”表示无添加，胰岛素和
阿司匹林均用生理盐水配制。
A．第4 组为对照组，该组实验小鼠应选择血糖浓度正常的个体
B．第1、3 组的实验结果应分别为：高于正常、正常
C．为了控制无关变量，三种试剂都应通过饲喂的方式添加
D．该实验可以同时证明胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素
[解析]
第4 组为对照组，该组实验小鼠应选择对胰岛素不敏感的高血糖个体，A 错误；阿司匹林能恢复小鼠对
胰岛素的敏感性，第1 组没有添加阿司匹林血糖浓度应高于正常，而第3 组使用阿司匹林恢复了对胰岛素的敏感性，
血糖浓度应正常，B 正确；胰岛素的化学本质是蛋白质，通过饲喂方式会被水解失去活性，应注射，C 错误；该实验
的激素只能证明胰岛素能降血糖，但不能证明胰岛素是唯一降血糖的激素，D 错误。故选B。
7．(2019·福建省莆田市生物二模试卷)诺如病毒是一种RNA 病毒，以肠道传播为主，感染性强，感染者主要症状
为恶心、呕吐、发热、腹痛和腹泻。下列叙述错误的是(
)
A．诺如病毒属于生命系统的结构层次
B．严重的呕吐、腹泻会使机体内环境稳态失调
C．机体对诺如病毒的清除需要细胞免疫和体液免疫的共同参与
D．若感染者体温维持在39.5 ℃数小时，则该过程机体产热量等于散热量
[解析]
诺如病毒没有细胞结构，不属于生命系统的结构层次，A 错误；严重的呕吐、腹泻会使机体内环境稳态
失调，B 正确；侵入到人体内的病毒往往先通过体液免疫过程阻止病毒的散播，再通过细胞免疫过程予以消灭。因此
机体对诺如病毒的清除需要细胞免疫和体液免疫的共同参与，C 正确；若感染者体温维持在39.5 ℃数小时，则该过程
机体产热量等于散热量，D 正确。故选A。
8．(2019·浙江省宁波市余姚市生物二模)在寒冷环境中，有关人体体温调节的叙述合理的是(
)
A．温度降低导致机体散热量增加，甚至大于产热量
B．皮肤温度感受器产生反射性的血管舒张，血流量增加
C．全身脂肪代谢的酶系统被激活
D．出汗是最有效的散热方式
[解析]
寒冷环境导致机体散热量增加，机体通过调节增大产热量，使产热等于散热，A 错误；寒冷环境，皮肤
温度感受器产生反射性的血管收缩，血流量减少，B 错误；为增加产热氧化有机物，全身脂肪代谢的酶系统被激活，
C 正确；35°C 以上时，出汗是最有效的散热方式，D 错误。故选C。
9．(2019·浙江省宁波市余姚市生物二模)下列关于人体内环境及其稳态的叙述，正确的是(
)
A．内环境的温度可以随气温变化而变化
B．生成与回流的组织液中二氧化碳的含量相等
C．正常人体的组织液、血浆和淋巴所含有的成分差别不大
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D．抗体、激素、H2O、乳酸、血清蛋白等物质均可存在于内环境中
[解析]
内环境的温度会维持在相对稳定的范围，不会随气温变化而变化，A 错误；一般情况下，富含氧气的血
浆从毛细血管动脉端渗出生成组织液，生活在组织液中的组织细胞通过有氧呼吸消耗部分氧气，导致毛细血管静脉端
回流的组织液通常氧气含量相对较低，二氧化碳的情况与之相反，B 错误；正常人体的组织液和淋巴所含有的成分差
别不大，血浆中含有较多的蛋白质，C 错误；抗体、激素、H2O、乳酸、血清蛋白等物质均可存在于内环境中，属于
内环境的成分，D 正确。故选D。
10．(2019·北京市房山区生物一模)狂犬病是一种急性病毒性传染病，是由狂犬病病毒(单链RNA 病毒)引起的。对
于被狗、猫等动物咬伤和抓伤的患者应及时就医，否则可能会有生命危险，医务人员需对其注射由灭活狂犬病毒制成
的疫苗。下列有关说法正确的是(
)
A．狂犬病病毒的遗传物质由四种脱氧核苷酸组成
B．被狗再次咬伤时，患者体内已具备免疫细胞，可不再注射疫苗
C．狂犬病疫苗可以激发体液免疫，分化出浆细胞，产生特异性抗体
D．患者体温一直处于39 ℃高烧状态，此时机体产热量大于散热量
[解析]
狂犬病病毒的遗传物质是RNA，由四种核糖核苷酸组成，A 错误；为提高免疫效果保证生命安全，若被
狗再次咬伤必须注射疫苗，B 错误；狂犬病疫苗可以激发体液免疫，分化出浆细胞，产生特异性抗体，C 正确；患者
体温一直处于39 ℃高烧状态，此时机体产热量等于散热量，D 错误。故选C。
11．(2019·安徽省合肥市生物二模)将某种体温为37 ℃的哺乳动物在室温(25 ℃)环境中饲养一段时间，然后随机分
成两组，一组放入0 ℃环境中1 h(实验组)，另一组仍置于室温环境中作为对照组。期间连续观察发现实验初期，实验
组动物全身颤栗。下列叙述错误的是(
)
A．实验组动物的皮肤血管收缩，骨骼肌颤栗
B．实验组动物的产热量小于对照组的产热量
C．实验组动物耗氧量上升，有机物氧化分解加快
D．参与调节的内分泌腺包括肾上腺、甲状腺等
[解析]
实验组放入0 ℃环境中，机体为维持体温恒定，皮肤血管收缩，骨骼肌颤栗，A 正确；实验组动物的产
热量大于对照组的产热量，B 错误；为维持体温恒定，实验组动物耗氧量上升，有机物氧化分解加快，C 正确；参与
调节的内分泌腺包括肾上腺、甲状腺等，D 正确。故选B。
12．(2019·吉林省集安市第一中学高三)下列关于人体内环境稳态的叙述，错误的是(
)
A．内环境稳态是机体在神经系统的调节下，通过各器官、系统的协调活动来共同维持的
B．因肾功能衰竭已出现尿毒症的患者，其内环境稳态会失调
C．神经系统、内分泌系统、呼吸系统都参与了人体体温调节
D．内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
[解析]
内环境稳态是指正常机体通过调节作用，通过各个器官、系统的协调活动，共同维持内环境相对稳定的
状态，其调节机制是神经—体液—免疫调节，A 错误；因肾功能衰竭已出现尿毒症的患者，其内环境稳态会失调，B
正确；参与人体体温调节的系统有神经系统、内分泌系统、呼吸系统等，C 正确；内环境稳态是机体进行正常生命活
动的必要条件，D 正确。
13．(2019·吉林省集安市第一中学高三)下丘脑分泌的多种多肽类激素对垂体的分泌起特异性刺激作用或抑制作用，
称为释放激素或抑制激素。下丘脑通过上述途径，调节人体的体温平衡、水平衡、内分泌和情绪反应等重要生理过程。
下列相关叙述不正确的是(
)
A．下丘脑对垂体具有双重调控作用
B．释放激素和抑制激素对靶细胞有相反的生理作用
C．破坏下丘脑相关部位可能引起组织水肿
D．下丘脑相关部位受损后，内环境中甲状腺激素的含量会降低
[解析]
据题干可知，下丘脑分泌的多种多肽类激素对垂体的分泌起特异性刺激作用或抑制作用，即对垂体具有
双重调控作用，A 项正确；释放激素和抑制激素对靶细胞促进或抑制，有相反的生理作用，B 项正确；破坏下丘脑相
关部位可使抗利尿激素分泌减少，尿量增加，不会引起组织水肿，C 项错误；下丘脑分泌的甲状腺激素释放激素可促
进垂体释放促甲状腺激素，进而促进甲状腺分泌，下丘脑相关部位受损，会导致内环境中甲状腺激素的含量降低，D
项正确。
14．(2019·黑龙江省哈尔滨九中生物三模)下列对动物生命活动的调节有关叙述，正确的是(
)
A．过敏反应是初次接受抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱
B．突触小泡可以与其他神经元的细胞体、轴突等相接触，共同形成突触
C．人体B 细胞受到抗原刺激后，在淋巴因子的作用下，增殖分化为浆细胞和记忆细胞
D．在单细胞动物、人及高等动物体内，神经调节和体液调节都是机体调节生命活动的重要方式
[解析]
过敏反应是再次接受相同抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱，A 错误；突触小体可以与其他神经元的
细胞体、轴突等相接触，共同形成突触，B 错误；人体B 细胞受到抗原刺激后，在淋巴因子的作用下，增殖分化为浆
细胞和记忆细胞，C 正确；单细胞动物体内没有神经调节和体液调节，D 错误。故选C。
二、非选择题
15．(2019·吉林省集安市第一中学高三)胰岛素是唯一降血糖的激素，胰岛素分泌不仅受血糖浓度的调节，也受神
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经系统的支配。
(1)当血糖升高时，下丘脑相关区域兴奋并传导到迷走神经，迷走神经释放乙酰胆碱。乙酰胆碱作为_信息分子(神
经递质、化学信号)__作用于_胰岛B__细胞，促进胰岛素分泌。
(2)当交感神经兴奋时，其释放去甲肾上腺素抑制胰岛素分泌。在调节胰岛素分泌过程中，交感神经和迷走神经都
作用于同种细胞，两者所起的作用表现为_拮抗__关系。
(3)异常情况下，人体某种T 细胞会被过度激活，分化成_效应T 细胞__后特异性攻击能分泌胰岛素的细胞，使其
裂解导致胰岛素依赖型糖尿病。从免疫学角度分析，此病属于_自身免疫病__。另一种类型的糖尿病，患者血液中胰岛
素水平正常但存在“胰岛素抵抗”现象，推测此病的致病机理是_靶细胞受体异常，不能识别胰岛素(胰岛素不能与受
体特异性结合)__。
[解析]
(1)乙酰胆碱是神经递质，作为化学信号作用于胰岛B 细胞，从而促进胰岛素分泌。(2)根据题意可知，交
感神经和迷走神经对胰岛素分泌的调节作用是相反的，因此两者的关系是拮抗。(3)T 细胞被激活，增殖分化成效应T
细胞，特异性攻击胰岛B 细胞，导致胰岛素依赖型糖尿病，这属于自身免疫病。另一种类型的糖尿病的胰岛素水平正
常，但胰岛素“抵抗”，显然是胰岛素无法正常作用于靶细胞，所以致病机理是靶细胞受体异常不能识别胰岛素，无
法发挥降低血糖的作用。
16．(2019·四川省宜宾市第四中学高三期末)为探究不同因素对尿量的影响，某同学用麻醉后的实验兔进行不同的
实验，实验内容如下：
a．记录实验兔的尿量(单位：滴/分钟)
b．耳缘静脉注射垂体提取液0.5 mL，记录尿量
c．待尿量恢复后，耳缘静脉注射20%葡萄糖溶液15 mL，记录尿量，取尿液做尿糖定性实验
回答下列问题
(1)该同学发现，与a 相比，b 处理后实验兔尿量减少，其主要原因是_垂体提取液中含有抗利尿激素，促进了肾小
管和集合管重吸收水__。
(2)c 处理后，肾小管腔内液体的渗透压会升高，实验兔的尿量会_增加__，取尿液加入斐林试剂做尿糖定性实验出
现砖红色，说明尿液中含有_葡萄糖__。
(3)若某实验兔出现腹泻，尿量减少显现，导致尿量减少的主要原因是血浆渗透压升高，刺激了存在于_下丘脑__
的渗透压感受器，从而引起尿量减少。
[解析]
(1)b 中注射的是垂体提取液，垂体提取液中含有抗利尿激素，抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水的
重吸收，从而导致b 处理后实验兔尿量减少。(2)静脉注射20%葡萄糖溶液15 mL，会使血浆的葡萄糖浓度高于正常血
糖水平，过多的葡萄糖会随尿液排出体外，导致肾小管腔内液体的渗透压升高，同时会带走大量的水分，使得尿量增
加。斐林试剂可与还原糖反应产生砖红色沉淀，取尿液加入斐林试剂做尿糖定性实验出现砖红色，说明尿液中含有葡
萄糖。(3)实验兔出现腹泻会导致大量的水和无机盐丢失，使得血浆渗透压升高，刺激下丘脑的渗透压感受器，使抗利
尿激素合成和分泌增加，促进肾小管和集合管对水的重吸收，引起尿量减少。
微专题三
热点高考题型
——稳态与细节
兴奋传导与电流计指针偏转
对兴奋传导过程中电流计指针偏转类题目的考查形式主要有两大类，一是通过题干提供的信息判断指针偏转方向
和次数，解答题目时要分清电流计接头的位置是在细胞内还是细胞外；二是通过指针偏转来判断反射弧的完整性，分
析时要注意突触传递的单向性和电流计的位置。
典例1 牵张反射是指骨骼肌在受到外力牵拉时引起受牵拉的同一肌肉收缩的反射活动。图甲表示牵张反
射的过程。图乙是图甲相应部位的结构示意图。将2 个微电极置于图中b、c 两处神经细胞膜外，并与灵敏电流计正负
两极相连，刺激e 处，肌肉收缩且电流计指针偏转。请分析回答：
(1)牵张反射反射弧的神经中枢位于_脊髓__，效应器是_传出神经末梢及其支配的肌肉__。
(2)肌肉受牵拉时肌梭兴奋，兴奋以_电信号(或神经冲动或局部电流)__形式沿传入神经传到神经中枢。兴奋再
由α传出神经传至肌肉，引起收缩，α传出神经末梢与肌肉细胞的接头部位类似于突触，兴奋在此部位只能单向传递的
原因是_神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜__。同时兴奋也经γ传出神经引起肌梭再兴奋，使肌肉收缩更
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有力，这种调节机制属于_(正)反馈__调节。
(3)举重运动员在比赛中举起杠铃并维持一定的时间，这主要是大脑发出的冲动作用于α和γ传出神经的结果，这说
明_高级神经中枢可以调控低级神经中枢__。
(4)在骨骼肌被过度牵拉时，会引起骨骼肌另一种感受器兴奋，通过脊髓中抑制性中间神经元的作用，抑制α
传出神经的活动，使相应肌肉_舒张__(填“收缩”或“舒张”)，其生理意义是_防止肌肉受到损伤__。
(5)刺激e 处时，e 处膜外电位的变化是_由正(电位)变负(电位)(或由正变负再变正)__，依据所观测到的电流计指针
偏转情况，绘制出的电流变化情况曲线是图中的_C__。
[解析]
(1)从图示可知牵张反射的神经中枢在脊髓，效应器是传出神经末梢及其支配的肌肉。(2)兴奋以电信号的
形式在神经纤维上传导，而在神经元之间通过突触来传递，由于神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，所
以兴奋在神经元间的传递是单向的。兴奋经γ传出神经引起肌梭再兴奋，使肌肉收缩更有力，这种调节机制属于正反馈
调节。(3)举重运动员在比赛中举起杠铃能维持一段时间，是受高级中枢大脑皮层的控制，说明高级神经中枢可以调控
低级神经中枢。(4)在骨骼肌被过度牵拉时，会引起骨骼肌另一种感受器兴奋，通过脊髓中抑制性中间神经元释放抑制
性神经递质从而抑制α传出神经的活动，使相应肌肉舒张，以防止肌肉因为过度兴奋而受到损伤。(5)刺激e 处，膜电
位由外正内负变为外负内正，根据题意和图示分析可知：在图中的刺激点给予适宜的电刺激，c 点先兴奋，膜外变为
负电位，而b 点还处于静息状态，即b 点膜外为正电位，因此电流计指针发生偏转；当兴奋经过c 点未到b 点时，b、
c 点膜外均为正电位，此时电流计指针处于中间位置；当兴奋传至b 点时，c 点为静息状态，膜外为正电位，b 点处于
兴奋状态，膜外为负电位，因此电流计指针反向偏转；当兴奋传至L 点左侧时指针又回到中间位置，即先后发生了两
次方向相反的偏转，电流变化曲线符合C 图。
一、学题型技法
“两看法”判断电流计指针偏转问题
(1)看电流计两极连接的位置
甲图：灵敏电流计一极与神经纤维膜外侧连接，另一极与膜内侧连接，可观察到指针发生一次偏转
乙图：灵敏电流计两极都连接在神经纤维膜外(或内)侧，在箭头处给一适宜的刺激，可观察到电流计指针发生两
次方向相反的偏转
(2)看刺激能不能同时到达电流计两极
①若电极两处同时兴奋，则电流计指针不偏转，如刺激丙图中的c 点
②若电极两处先后兴奋，则电流计指针发生两次方向相反的偏转，如刺激丙图中的a 点和丁图中的b 点
③若两电极只有一处兴奋，则电流计指针发生一次偏转，如刺激丁图中的c 点
二、学答题策略
1．先稳解基础小题——保住分
(1)(2)(5)三小题探讨反射弧的组成和兴奋传导和传递的过程和特点考查，(5)需要对电流计指针偏转问题准确判断，
属于基础内容。
2．再慎推难度小题——创满分
(3)题应结合题干分析出高级神经中枢可以调控低级神经中枢，(4)题需理解题干中的“抑制性中间神经元”能“抑
制α传出神经的活动”的含义才能正确答题。
三、防细节失分
(1)答题要全面。知识的掌握要全面、准确，不能漏点，更不能似是而非。如本题第(1)小题，不能把“效应器”答
为“传出神经末梢”。
(2)审题要细致。答题时要按照题目要求回答问题，细致审题，准确答题。如本题第(5)小题只要答出e 处膜外电位
变化即可，而不是完整的膜电位变化。
探究兴奋传导或传递方向的实验
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兴奋传导和传递类题目的主要考查形式有两大类，一是反射弧完整性的判断实验，注意设计实验时实验原则的遵
守；二是神经冲动传导方向的证明，注意兴奋在离体神经纤维上的传导是双向的，在神经元之间的传递是单向的。
典例2 (安徽高考)将蛙脑破坏，保留脊髓，做蛙心静脉灌注，以维持蛙的基本生命活动。暴露蛙左后肢屈
反射的传入神经和传出神经，分别连接电位计a 和b。将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，电位计a 和b 有电位波
动，出现屈反射。下图为该反射弧结构示意图。
(1)用简便的实验验证兴奋能在神经纤维上双向传导，而在反射弧中只能单向传递。
_方法和现象：刺激电位计b 与骨骼肌之间的传出神经。观察到电位计b 有电位波动和左后肢屈腿，电位计a 未出
现电位波动。__
(2)若在灌注液中添加某种药物，将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，电位计a 有波动，电位计b 未出现波动，
左后肢未出现屈反射，其原因可能有：①_突触前膜释放的递质不能与突触后膜上的特异性受体结合__；②_突触前膜
不能释放递质__。
[解析]
(1)设计实验可以应用图中的已有信息进行逆向思考，即在神经纤维的哪个位置给予足够强度的刺激，该
位置两侧都能够观察到相应的电位变化(或肌肉收缩)，而另一神经纤维上没有电位变化。(2)某药物处理后，电位计a
有波动，说明该药物不会阻止神经纤维上的兴奋传导，电位计b 未出现波动，说明没有兴奋传递到电位计b，那么问
题应该出现在电位计a 和b 之间的环节，可能是突触前膜不能释放神经递质，也可能是突触前膜释放的神经递质不能
与突触后膜上的特异性受体结合。
一、学题型技法
探究兴奋在神经纤维和神经元间传导(递)特点的实验设计思路
模型图示
(1)兴奋在神经纤维上传导的探究：
[方法设计]电刺激图中①处，观察A 的变化，同时测量②处的电位有无变化。
[结果分析]
电刺激①处→A 有反应
②处电位不改变→单向传导
②处电位改变→双向传导
(2)兴奋在神经元之间传递的探究
[方法设计]先电刺激图中①处，测量③处电位变化；再电刺激③处，测量①处的电位变化。
[结果分析]①③都有电位变化→双向传递；只有①处电位有变化→单向传递(且传递方向为
③→①)
二、学答题策略
1．先稳解基础小题——保住分
第(1)题用简便的实验验证兴奋能在神经纤维上双向传导，而在反射弧中只能单向传递是平时学习中常做的题目，
只要明确实验设计思路即可解答。
2．再慎推难度小题——创满分
第(2)题需抓住“电位计a 有波动，电位计b 未出现波动，左后肢未出现屈反射”进行分析，“电位计a 有波动”
得出该药物不会阻止神经纤维上的兴奋传导，“电位计b 未出现波动”，说明没有兴奋传递到电位计b，那么问题应
该出现在电位计a 和b 之间的环节，可能是突触前膜不能释放神经递质，也可能是突触前膜释放的神经递质不能与突
触后膜上的特异性受体结合。
三、防细节失分
(1)合理选取研究对象。做兴奋传导实验时，一般选取传出神经，可借助效应器的效应来判断兴奋的传导。
(2)正确分析实验现象。在分析反射弧损伤类问题时，多用排除法，逐项排除反射弧的五部分即可。
激素分泌的调节类型
激素分泌类题目的主要考查形式有三大类，一是通过过程图解考查血糖调节的过程和机理；二是通过调节图考查
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反馈调节和分级调节；三是通过信息资料综合考查下丘脑的功能和其他调节过程。
典例3 如图表示下丘脑参与人体生理平衡的部分调节机制，图中A、B、C、D 表示激素。据图回答下列
问题：
(1)当受到寒冷刺激时，下丘脑通过分泌_促甲状腺激素释放激素__(填激素名称)作用于垂体，促使垂体分泌A，进
而导致体内B 分泌明显增多，以增加产热，这种调节方式称为_分级__调节。为了达到产热与散热的平衡，机体的耗
氧量_增加__，尿液量_增加__。
(2)当血糖浓度降低时，下丘脑接受刺激，兴奋经神经细胞传递，轴突末梢内的_突触小泡__释放的神经递质
与胰岛A 细胞膜上的_(特异性)受体__结合，引起_胰高血糖素__(填激素名称)分泌增多，促进_肝糖原__分解，导致血
糖浓度的升高。
(3)当吃的食物过咸时，抗利尿激素分泌增加，该激素是由图中的_下丘脑__合成并分泌的，其作用的靶细胞是_肾
小管细胞和集合管细胞__。
[解析]
(1)当受到寒冷刺激时，下丘脑通过分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体，促使垂体分泌促甲状腺激素，
进而导致体内甲状腺激素分泌明显增多，以增加产热，此种调节方式属于分级调节。为了达到产热与散热的平衡，机
体的耗氧量增加，同时尿液量也增加。(2)神经递质是由轴突末梢中的突触小泡释放的。血糖浓度降低时，下丘脑接受
刺激，兴奋经神经细胞传递，相应的神经递质与胰岛A 细胞膜上的特异性受体结合，引起胰高血糖素分泌增多，促进
肝糖原分解和非糖物质转化，导致血糖浓度升高。(3)当吃的食物过咸时，细胞外液渗透压升高，刺激下丘脑合成和分
泌抗利尿激素的量增加，抗利尿激素通过垂体释放，作用于肾小管和集合管，促进水分的重吸收，最终导致尿量减少。
一、学题型技法
激素分泌调节的三种模型
(1)甲状腺激素、性激素等分泌调节属于甲类型，即：
下丘脑
――→
促××激素
释放激素垂体――→
促××
激素
内分泌腺―→激素
(2)抗利尿激素的分泌调节属于乙类型，即由下丘脑合成，经垂体释放。
(3)胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等的分泌调节属于丙类型，即：神经系统―→内分泌腺―→激素
二、学答题策略
1．先稳解基础小题——保住分
第(1)和第(3)题是基础题，对激素分泌调节的三种模型要做到心中有数。第(1)题当受到寒冷刺激时，下丘脑通过分
泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体，促使垂体分泌促甲状腺激素，进而导致体内甲状腺激素分泌明显增多，以增加
产热，此种调节方式属于分级调节。第(3)题抗利尿激素是由下丘脑分泌的，作用于肾小管和集合管，促进水分的重吸
收，最终导致尿量减少。
2．再慎推难度小题——创满分
第(2)题结合血糖调节的过程分析相关神经和激素的作用。神经递质是由轴突末梢中的突触小泡释放的。血糖浓度
降低时，下丘脑接受刺激，兴奋经神经细胞传递，相应的神经递质与胰岛A 细胞膜上的受体结合，引起胰高血糖素分
泌增多，促进肝糖原分解，导致血糖浓度升高。
验证激素功能的实验
验证激素功能类题目的主要考查形式有两大类，一是通过提供文字信息让学生去设计实验，考查实验原理和设计
实验的原则、实验步骤；二是通过提供实验表格数据，让学生去分析实验的结果和总结实验结论。
典例4 (2016·浙江卷，有改动)欲研究甲状腺和甲状腺激素的生理作用，对成年小鼠的分组及处理见下表。
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148
在适宜的实验条件下，正常饲养，每隔一定时间测定耗氧量(单位时间内单位体重的氧消耗量)，记录数据并统计分析。
甲组
乙组
丙组
丁组
切除甲状腺饲
养14 天
手术但不切除甲状腺
饲养14 天
甲状腺激素溶液灌胃1 次/
天，共14 天
__W__1 次/天，
共14 天
注：本实验中灌胃是指将液体由动物口直接注入胃中。
请回答：
(1)表中W 是对丁组小鼠的处理，该处理是_生理盐水灌胃__。
(2)预测实验结果(设计一个坐标系，将预测的实验结果用示意曲线表示)。
[答案]
(3)分析与讨论
①合成与分泌促甲状腺激素释放激素的细胞位于_下丘脑__，该激素经血液运至_垂体__发挥作用。
②通过服用放射性131I 来检测甲状腺功能的依据是_I 是甲状腺合成甲状腺激素的原料之一__，_131I 的放射性强度
可被仪器测定__。
一、学题型技法
1．研究激素生理功能的一般思路
某种方法处
理实验动物⇒
出现相应
病理症状⇒
添加某激素
后恢复正常⇒
推知相应激
素生理功能
2．方法示例
(1)验证甲状腺激素的生理功能：
(2)验证胰岛素的生理功能：
二、学答题策略
1．先稳解基础小题——保住分
第(3)题为基础内容，对常见的验证激素生理功能的实验思路要准确把握。合成与分泌促甲状腺激素释放激素的细
胞位于下丘脑，该激素经血液运至垂体发挥作用。碘是甲状腺合成甲状腺激素的原料。
2．再慎推难度小题——创满分
第(1)(2)题需结合题干和表格数据进行解答，具有一定的难度。(1)题由实验的对照原则和单一变量原则可知，乙组
为甲组的对照，以消除手术对实验动物的影响，丁组则为丙组的对照，因此W 的处理应为生理盐水灌胃。(2)题用坐
标系表示预测实验结果时，因变量(纵坐标)应为实验测定的结果值，即小鼠的耗氧量，自变量应为实验时间。
免疫功能的实验探究
免疫类题目的主要考查形式有两大类，一是通过展示实验过程，让学生去补充实验步骤，考查体液免疫反应和细
胞免疫反应；二是通过新的科技信息、新药的研制等实验过程，考查免疫异常及免疫学应用的知识。
典例5 人体的免疫应答过程和免疫应答水平必须适应免疫防御和维持体内稳态的需要，这要通过精确的
免疫调节来实现。请回答下列问题：
(1)抗原是能够引起机体产生_特异性免疫反应__的物质。大多数病原体进入人体，经过_吞噬__细胞内中的酶处理，
暴露出这种病原体特有的抗原。B 细胞受到刺激后，增殖、分化为记忆B 细胞和_浆__细胞，从而产生相应的抗体；机
体中某些物质可与抗原竞争免疫细胞表面的受体，但这些物质与受体结合后不能引起免疫应答，由此可以推断抗原的_
浓度__可以影响免疫应答的强度。
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149
(2)抗体主要存在于_血浆__中。为验证已存在的抗体会对同种抗体的产生有抑制作用，研究人员用家兔进行了以
下实验。
A 组处理：注射抗原。
B 组处理：注射等量同种抗原，约50 d 后，抽出部分血液同时补充等量_不含抗原的血液__(填“含同种抗原的血
液”或“不含抗原的血液”)。
每日测定家兔体内相应的抗体浓度，结果如下。
由上述实验可以证明已存在的抗体会对同种抗体的产生有抑制作用，可能的原因是B 细胞表面存在_抗体受体__，
使一定条件下抗体可以与B 细胞结合，从而抑制B 细胞的功能，导致抗体分泌减少。这种抗体分泌的调节方式属于_(负)
反馈__调节机制。人体内还有一种抗体调节的方式，当体内抗体浓度升高时，通过_抗体与抗原__结合，使得与B 细
胞结合的抗原减少，导致抗体分泌量也下降。
(3)通过抗原和抗体等的共同调节，免疫系统得以正常运作。如果调节异常，淋巴细胞可能会_分裂失控(无限增
殖)__，从而导致淋巴瘤(一种恶性肿瘤)的发生。
[解析]
(1)抗原是能够引起机体产生特异性免疫反应的物质。大多数病原体进入人体后，经过吞噬细胞内溶酶体
中的酶处理，暴露出这种病原体特有的抗原，刺激相应的B 细胞或T 细胞。B 细胞受到刺激后，增殖、分化为记忆B
细胞和浆细胞，浆细胞可产生相应的抗体；机体中某些物质可与抗原竞争免疫细胞表面的受体，由此可以推断抗原的
浓度(数量)可以影响免疫应答的强度。(2)抗体是分泌蛋白，主要存在于血浆中。据图可知，B 曲线50 d 后抗体浓度降
低，因此抽出部分血液后补充的是等量不含抗原的血液；之后B 曲线抗体浓度上升并高于A 组，说明已存在的抗体会
对同种抗体的产生有抑制作用。原因可能是B 细胞表面存在抗体受体，当抗体浓度较高时，抗体可与B 细胞表面的抗
体受体结合，从而抑制B 细胞的功能，导致产生的抗体减少，因此这种调节方式属于(负)反馈调节机制。抗原减少是
抗体与之结合的结果，抗原减少后B 细胞受到的刺激减弱，因此抗体分泌量也会下降。(3)恶性肿瘤即癌变，癌细胞能
无限增殖。
一、学题型技法
抗体功能的实验探究
(1)探究抗体具有专一性：
①对实验动物(大小、年龄、生长状况相同)同时注射某流感疫苗。
②一段时间后，再分别注射不同种的流感病毒，观察其患病情况。
(2)探究血清抗体有治疗作用：
①从破伤风患者体内获取血清。
②选取各方面相同的小鼠等量分成a、b 两组。
③a 组注射血清后再注射破伤风毒素，b 组只注射破伤风毒素。
④观察两组小鼠生活状况。
二、学答题策略
1．先稳解基础小题——保住分
第(1)(3)小题为基础题。(1)题抗原是能够引起机体产生特异性免疫反应的物质。大多数病原体进入人体后，经过吞
噬细胞内溶酶体中的酶处理，暴露出这种病原体特有的抗原。B 细胞受到刺激后，增殖、分化为记忆细胞和浆细胞，
浆细胞可产生相应的抗体；机体中某些物质可与抗原竞争免疫细胞表面的受体，由此可以推断抗原的浓度(数量)影响
免疫应答的强度；(3)题淋巴细胞分裂失控，可导致淋巴瘤的发生。
2．再慎推难度小题——创满分
第(2)小题有一定的难度，据图可知，已存在的抗体会对同种抗体的产生有抑制作用。原因可能是B 细胞表面存在
抗体受体，当抗体浓度较高时，抗体可与B 细胞表面的抗体受体结合，从而抑制B 细胞的功能，导致产生的抗体减少，
因此这种调节方式属于(负)反馈调节机制。抗原减少是抗体与之结合的结果，抗原减少后B 细胞受到的刺激减弱，因
此抗体分泌量也会下降。
专题十一
植物的激素调节
考点
考情
1.植物生长素的发现
1.考查题型：选择题、非选择题。
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150
和作用(Ⅱ)
2.其他植物激素(Ⅱ)
3.植物激素的应用(Ⅱ)
2.呈现文字：文字题、图形题。
3.命题特点：(1)选择题：主要考查生长素的发现拓展实验和其
他植物激素的作用。
(2)非选择题：常借助于实验图示考查生长素的运输特点及作用
特性和植物激素的相互作用。
| 以图串知|
(1)顶芽合成的生长素通过自由扩散运输到侧芽。(×)
(2)顶端优势产生的主要原因是侧芽附近的生长素浓度过高，其生长受到抑制。(√)
(3)在太空失重状态下，植物激素不能进行极性运输，根失去了向地生长的特性。(×)
(4)单侧光照射下根的背光生长与生长素的运输有关。(√)
(5)喷施生长素类似物可以保花保果，但不能疏花疏果。(×)
(6)高浓度的生长素能通过促进乙烯的合成抑制植物生长。(√)
(7)生长素的合成部位只能是幼嫩的芽、叶、发育的种子，也只分布在生长旺盛部位。(×)
(8)生长素的运输能从形态学上端到形态学下端，而不能从形态学下端到形态学上端，该运输方式是主动运输。(√)
(9)植物生长素促进植物生长的主要原因是促进细胞分裂。(×)
(10)适宜茎生长的一定浓度的生长素往往抑制根的生长。(√)
(11)果实发育所需的生长素主要来自顶芽。(×)
(12)生长素类似物能促进扦插枝条生根，浓度越高促进扦插枝条生根效果越好。(×)
(13)顶端优势现象说明生长素的生理作用具有两重性。(√)
(14)合成乙烯的部位只有果实。(×)
(15)脱落酸在果实的成熟阶段含量最高，以促进果实的衰老和脱落。(√)
(16)赤霉素能促进种子的萌发和果实的成熟。(×)
(17)细胞分裂素合成于植物体任何部位。(×)
(18)果实生长发育和成熟受多种激素的调节，其中脱落酸在果实成熟中促进细胞分裂和果实脱落。(×)
(19)在黑暗条件下，细胞分裂素可延缓成熟绿叶中叶绿素的降解，表明细胞分裂素能延缓叶片变黄。(√)
(20)赤霉菌分泌的赤霉素是植物激素，可促进植物生长。(×)
考向1
生长素的发现、运输、作用及特性
真题回放
1．(2019·江苏卷Ⅰ，5)下图为燕麦胚芽鞘经过单侧光照射后，甲、乙两侧的生长情况，对照组未经单侧光处理。
下列叙述正确的是(
)
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A．甲为背光侧，IAA 含量低于乙侧和对照组
B．对照组的燕麦胚芽鞘既不生长也不弯曲
C．若光照前去除尖端，甲、乙两侧的生长状况基本一致
D．IAA 先极性运输到尖端下部再横向运输
[解析]
对照组未照光，胚芽鞘尖端IAA 分布均匀；在单侧光照射下，IAA 由向光侧(乙)向背光侧(甲)进行横向运
输，使背光侧IAA 含量多于向光侧，也多于对照组，使背光侧生长快于向光侧，伸长长度较大，A 项错误。对照组未
经单侧光处理，能直立生长但不弯曲，B 项错误。胚芽鞘感受光刺激的部位在尖端，若光照前去除尖端，则甲、乙两
侧的生长状况基本一致，C 项正确。IAA 在胚芽鞘尖端先横向运输，使背光侧IAA 含量多于向光侧，再经过极性运输
至尖端下方，使背光侧生长快于向光侧，从而使胚芽鞘向光弯曲，D 项错误。
2．(2018·江苏卷)下图为一种植物扦插枝条经不同浓度IAA 浸泡30 min 后的生根结果(新生根粗细相近)，对照组
为不加IAA 的清水。下列叙述正确的是(
)
A．对照组生根数量少是因为枝条中没有IAA
B．四组实验中，300 mg/L IAA 诱导茎细胞分化出根原基最有效
C．100 与300 mg/L IAA 处理获得的根生物量相近
D．本实验结果体现了IAA 对根生长作用的两重性
[解析]
A 错：对照组与实验组的不同之处是外源IAA 的浓度不同，对照组生根数量少是因为用清水浸泡(即外源
IAA 的浓度为0)。B 对：用300 mg/L IAA 处理的枝条平均生根数最多，故这四组实验中，该浓度IAA 诱导茎细胞分
化出根原基最有效。C 错：平均生根数与平均根长的乘积可以反映出根生物量的大小，分析柱状图可知，100 与300 mg/L
IAA 处理获得的根生物量差异较大。D 错：通过柱状图可知，与对照组相比，题中所示浓度的IAA 均使根生物量增大，
体现了IAA 对根生长的促进作用。
3．(2016·四川理综卷)有人从真菌中提取到甲、乙和丙三种生长素类似物，分别测试三种类似物的不同浓度对莴苣
幼根生长的影响，结果如图。以下说法不正确的是(
)
A．甲、乙和丙对莴苣幼根生长的影响均有两重性
B．在0～20 ppm 范围内，甲对莴苣幼根的促进作用大于丙
C．乙的浓度大于20 ppm 后，对莴苣幼根生长起抑制作用
D．据图推测，用30 ppm 的甲处理莴苣幼芽可抑制其生长
[解析]
由三种生长素类似物在不同浓度时对莴苣幼根生长的影响曲线可以看出：一定浓度范围内，三种生长素
类似物均对根生长起促进作用，而浓度较高(如大于50 ppm)时对根生长都有抑制作用，所以体现了低浓度促进、高浓
度抑制的特性，即均具有两重性，A 项正确；在0～20 ppm 范围内，甲对莴苣幼根的促进作用大于丙，B 项正确；乙
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152
的浓度大于20 ppm 后，根长相对值小于100%，对莴苣幼根生长起抑制作用，C 项正确；根比芽对生长素更敏感，因
此据图推测，用30 ppm 的甲处理莴苣幼芽可促进其生长，D 项错误。
4．(2019·全国卷Ⅱ，29)某研究小组切取某种植物胚芽鞘的顶端，分成甲、乙两组，按下图所示的方法用琼脂块收
集生长素，再将含有生长素的琼脂块置于去顶胚芽鞘切段的一侧，一段时间后，测量胚芽鞘切段的弯曲程度(α角)，测
得数据如下表。据此回答问题。
分组
甲
乙
琼脂块
左
右
α角/度
20.4
9.0
9.1
(1)生长素在胚芽鞘中的运输属于极性运输，这种运输的方向是_从形态学上端到形态学下端__。
(2)上图中α角形成的原因是_琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段的左侧，使胚芽鞘左侧的生长素浓度高于右侧，引
起胚芽鞘左侧生长快于右侧，形成α角__。
(3)据表可知乙组中左、右两侧的琼脂块所引起的α角基本相同，但小于甲琼脂块所引起的α角，原因是_乙左右两
侧琼脂块中的生长素含量基本相同，但小于甲琼脂块中生长素的含量__。
[解析]
(1)生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，也就是只能单方向运输，称为极性
运输。(2)生长素的产生部位是胚芽鞘顶端，其作用是促进植物生长。切去顶端的胚芽鞘切段不再生长，但在切口处放
上含有适宜浓度生长素的琼脂块后，生长素向下运输，胚芽鞘切段将继续生长。图中在胚芽鞘切段左侧放上含有生长
素的琼脂块，琼脂块中的生长素进入胚芽鞘左侧，使该侧生长素浓度高于右侧，细胞生长的速度大于右侧，形成α角。
(3)生长素在胚芽鞘顶端能进行横向运输和极性运输。生长素不能透过云母片，乙中插入云母片导致生长素只能向下运
输，左、右两侧琼脂块中生长素含量几乎相等，约是甲图琼脂块中生长素含量的一半。左、右两侧琼脂块中生长素的
促进作用大体相等，所引起的α角基本相同；甲琼脂块中生长素对胚芽鞘生长的促进作用大于乙中左、右两侧琼脂块中
生长素的促进作用，所引起的α角大于乙中左、右两侧琼脂块所引起的α角。
核心拓展
1．理解生长素的三类运输方式
(1)极性运输
方向：形态学上端
→形态学下端
方式：主动运输
(2)非极性运输：在成熟组织中，生长素通过韧皮部的_筛管__进行非极性运输。
(3)横向运输：在某些刺激(如单侧光、地心引力等)影响下，生长素在_能感受刺激__的部位(如胚芽鞘的尖端)发生
横向运输(不接受刺激的部位不能发生横向运输)。
2．牢记生长素发现实验过程中3 个部位、2 个原因、1 个作用
幼苗是研究生长素及其分布与作用原理的最佳实验材料，针对燕麦胚芽鞘的系列实验应明确下列结论：
(1)3 个部位
①生长素的产生部位——_胚芽鞘尖端__
②发挥作用部位——_尖端下面一段__
③感光部位——胚芽鞘尖端
(2)1 个作用
生长素作用——一定浓度范围内_促进生长__
(3)2 个原因
①弯曲原因——生长素分布不均匀，导致生长不均匀
②引起生长素分布不均匀的原因——单侧光照、地心引力等
3．从三个角度理解生长素作用的两重性(填空)
(1)与生长素浓度的关系：
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曲线
曲线中各段(点)解读
结论(应用)
OA 段：随着生长素浓度增大，促进
作用增强
A：最适浓度
AB 段：随着生长素浓度增大，促进
作用减弱，但其生长仍快于对照组
BC 段：随着生长素浓度增大，抑制
作用增强
a.生长素作用具有_两重性__，即_
低浓度__促进生长，_高浓度__抑
制生长
b.图中虚线与实线交叉点得出：不
同浓度的生长素可具有相同的生
理效应
(2)与同一植物不同器官的关系：
曲线
曲线中各段(点)解读
结论(应用)
A′、B′、C′之前对应的浓度依
次促进根、芽、茎生长，高于A′、
B′、C′的浓变，依次抑制根、
芽、茎生长
不同器官对生长素敏感性不同
——_根>芽>茎__；生长素对三
种器官均显示“两重性”
(3)与植物种类的关系：
曲线
曲线解读
结论(应用)
不同植物对生长素敏感性不同，
_双子叶植物__比_单子叶植物
__敏感
可以用适宜浓度的生长素或生长
素类似物清除单子叶农作物中的
_双子叶__杂草
题型突破
题型1
生长素的发现及相关实验拓展
1．用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行如图所示的实验，一段时间后，会引起弯曲现象的是(
)
A．②⑤⑦
B．①②③⑤⑧
C．①③④⑥⑦
D．②⑤⑧
[解析]
①中由于匀速旋转，生长素分布均匀，所以直立生长；②中左侧生长素浓度高，生长快，向右弯曲生长；
③中没有感受单侧光刺激的部位，直立生长；④中阻断了生长素横向运输的途径，所以生长素分布均匀，直立生长；
⑤是生长素向左侧运输，右侧无法极性运输到作用部位，所以向右侧弯曲生长；⑥阻断了生长素极性运输到作用部位，
所以不生长；⑦中旋转植物，受光均匀，直立生长；⑧中整体旋转，受单侧光照，所以弯向小孔生长。所以D 选项正
确。
2．(2019·湖北枣阳一模)如图所示，a、b、c 为对胚芽鞘做不同处理的实验，d 为一植株被纸盒罩住，纸盒的一侧
开口，有单侧光照。下列对实验结果的描述，正确的是(
)
A．a、b 向光弯曲生长，c 背光弯曲生长
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154
B．a 直立生长，b、c 向光弯曲生长
C．图d 中如果固定植株，旋转纸盒，一段时间后，植株向左弯曲生长
D．图d 中如果将纸盒和植株一起旋转，则植株向纸盒开口方向弯曲生长
[解析]
图a 中由于生长素不能透过玻璃片，故a 直立生长；图b 中生长素能透过琼脂片，单侧光照使b 向光弯
曲生长；图c 中由于胚芽鞘没有尖端，对光不产生反应，左侧放置含生长素的琼脂块，c 向右侧弯曲生长；图d 中如
果固定植株，旋转纸盒，一段时间后植株向右弯曲生长，如果将纸盒和植株一起旋转，光只能从开口进入，因此植株
弯向纸盒开口方向生长。
“四法”判断植物的生长与弯曲
(1)确认生长素的有无：“一看”有没有产生部位，如有无“芽、幼叶、幼根”等，“二看”有没有人为施加。
(2)“两看”法判断植物生长弯曲状况
(3)确认弯曲方向：对“茎”——生长素多处，其生长快于对侧，故弯向生长素少的一侧；对“根”——生长素多
处，其生长慢于对侧，故弯向生长素多的一侧。
题型2
考查生长素的合成、运输与作用
3．(2019·贵阳检测)生长素在胚芽鞘内的运输与自身的载体分布有关，也受光照、重力等外界因素的影响。在如图
所示的胚芽鞘中，生长素的运输方向不会发生的是(
)
A．a→b
B．b→d
C．c→a
D．a→c
[解析]
生长素在单侧光照射下，在尖端可由向光侧向背光侧运输，即a→b，A 项正确；生长素的极性运输是从
形态学上端运输到形态学下端，不能反过来运输，即a→c，b→d，B、D 项正确，C 项错误。
4．(2019·宁夏银川4 月检测)选择性除草剂2,4－D 是一种常用的生长素类似物，它是水稻田间的良好除草剂。为
探究2,4－D 对稻田中鸭跖草防治的适宜浓度：科研人员进行了相关实验，实验结果如下表。下列相关叙述，正确的是
(
)
编号
A
B
C
D
E
F
2，4－D 浓度
μg·mL
－1
0
20
40
60
80
100
鸭跖草植株高度/cm
36
36.5
37
38
41
44
水稻植株高度/cm
16
16
16.5
16.6
17
17.8
A．该实验设置A 组的目的是减小实验误差
B．该实验的自变量只有2,4－D 的浓度，无关变量是植物的高度
C．选择性除草剂2,4－D 的作用原理是利用生长素作用的两重性
D．由该实验结果可以判断出2,4－D 对稻田中鸭跖草防治的适宜浓度
[解析]
本实验中A 组为对照组，设置对照组的作用在于通过实验组和对照组的对比，消除无关变量对实验结果
的影响，增强实验结果的可信度，A 项错误；本实验的自变量是2,4－D 的浓度和不同种类植物，无关变量是植物的高
度，B 项错误；利用生长素作用的两重性，喷施适宜浓度的2,4－D，促进单子叶植物水稻的生长，而抑制双子叶杂草
鸭跖草的生长，从而达到防治的目的，C 项正确；由表格数据可知，20～100μg/mL 的2,4－D 对鸭跖草起促进生长作
用，因而不能达到防治鸭跖草的目的，D 项错误。
“三看法”确认生长素作用是否体现“两重性”
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考向2
其他植物激素的生理作用
真题回放
1．(2017·全国卷Ⅰ)通常，叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究激素对叶片衰老的影响，将某
植物离体叶片分组，并分别置于蒸馏水、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、CTK＋ABA 溶液中，再将各组置于光下。
一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图所示。据图判断，下列叙述错误的是(
)
A．细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老
B．本实验中CTK 对该植物离体叶片的作用可被ABA 削弱
C．可推测ABA 组叶绿体中NADPH 合成速率大于CTK 组
D．可推测施用ABA 能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程
[解析]
分析题干信息，叶片中叶绿素含量下降可作为叶片衰老的检测指标，由题图可知，与对照组相比，细胞
分裂素(CTK)处理组叶绿素的相对含量较高，说明CTK 可延缓该植物离体叶片的衰老，A 正确；CTK＋ABA 处理组
叶绿素的相对含量低于CTK 处理组但高于对照组，说明ABA 削弱了CTK 延缓该植物离体叶片衰老的作用，B 正确；
ABA 处理组叶绿素的相对含量低于CTK 处理组，可推测其光反应速率应小于CTK 处理组，NADPH 的合成速率也应
小于CTK 组，C 错误；ABA 处理组叶绿素的相对含量低于对照组，说明ABA 可能促进叶绿素的分解，故推测ABA
能加速秋天银杏树的叶片由绿变黄的过程，D 正确。
2．(2017·全国卷Ⅲ)干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成。取正常水分条件下生长的某种植物的野生型和ABA
缺失突变幼苗，进行适度干旱处理，测定一定时间内茎叶和根的生长量，结果如图所示。
回答下列问题：
(1)综合分析上图可知，干旱条件下，ABA 对野生型幼苗的作用是_促进根的生长，抑制茎叶的生长__。
(2)若给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA，推测植物叶片的蒸腾速率会_降低__，以对环境的变化作出反应。
(3)ABA 有“逆境激素”之称，其在植物体中的主要合成部位有_根冠、萎蔫叶片__(答出两点即可)。
(4)根系是植物吸收水分的主要器官。根细胞内水分的主要作用有_水是根细胞的重要组成成分，水参与根细胞内
的生化反应__(答出两点即可)。
[解析]
(1)由题干信息可知，干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成，因此随着干旱处理时间的增加，植物体内
脱落酸的合成量增加，与突变体(缺失ABA)相比，野生型幼苗茎叶长度的增加值减小，而根长度的增加值却增大，因
此ABA 对野生型幼苗的作用是抑制茎叶的生长，促进根的生长。(2)干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成，ABA
可抑制植物茎叶的生长，从而降低蒸腾速率，减少水分散失。由于突变体幼苗不能合成ABA，其蒸腾速率较高，在施
加适量的ABA 后，植物叶片的蒸腾速率会降低，从而对环境的变化作出反应。(3)ABA 主要在植物的根冠、萎蔫的叶
片中合成。(4)根细胞内水分的主要作用有：是根细胞的重要组成成分、是根细胞内的良好溶剂、参与根细胞内的生化
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反应、可以运送营养物质和代谢废物、维持根细胞形态等。
核心拓展
1．理清除生长素外其他四种植物激素的产生与生理作用(填图)
2．把握植物激素间的两大作用
3．生长素与乙烯的相互作用机理
4．生长素与赤霉素的相互作用机理
5．两类与植物激素有关的主要实验类型
类型一
探究激素浓度与作用效果的关系
(1)预实验：
①定义：正式实验之前，用少量材料进行实验。
②意义：为正式实验摸索条件，准确控制无关变量。
(2)正式实验：
①实验材料需要分多组(三组或三组以上)，各组之间的生物材料在长势、形态、数量等方面要完全保持一致。分
组之后，进行编号。
②参考预实验确定一个合适的探究范围，按照题目要求设置一系列浓度梯度的激素溶液。
③除自变量之外，其他无关变量要保持完全一致。
④对因变量的观察：第一，观察指标要具体；第二，统计方案可行性强。
类型二
探究激素的生理作用
(1)研究单一激素的生理作用：
①空白对照的设置。
a．对植物材料进行必要的处理，去掉激素源。
b．清水浸泡对照组进行处理，作为空白对照。
②变量的设置和观察。
a．注意给对照组和实验组提供适宜且一致的培养条件。
b．观察指标要明确、具体、可行。
(2)研究不同激素生理作用的差异：
①除激素之间相互对照之外，还需要设置空白对照。
②对实验结果分析时，首先各实验组要与空白组对比分析，其次各实验组之间进行对比分析。
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题型突破
题型1
考查植物激素的作用及应用
1．下列关于植物激素与植物生长调节剂的叙述，正确的是(
)
A．植物激素是由植物体专门的内分泌器官合成、分泌的微量有机物
B．脱落酸打破种子的休眠，赤霉素促进种子的休眠
C．生长素类似物(如NAA)属于植物生长调节剂
D．乙烯利是植物体产生的具有促进果实成熟的激素
[解析]
植物激素是由植物体内合成并分泌的微量有机物，但植物激素合成没有专门内分泌腺，A 项错误；赤霉
素打破种子休眠，脱落酸可以促进种子休眠，B 项错误；生长素类似物(如NAA)是人工合成的具有与生长素类似效应
的有机物，所以属于植物生长调节剂，C 项正确；乙烯利是人工合成的一种具有促进果实成熟的植物生长调节剂，不
属于植物激素，D 项错误。
2．(2019·重庆4 月调研测试)下列关于植物激素及其调节的叙述，正确的是(
)
A．生长素可通过促进乙烯合成来抑制黄瓜茎段细胞伸长
B．生长素的合成受基因组的调节，不影响基因组的表达
C．用赤霉素处理马铃薯，可延长其休眠时间，以利于储存
D．低浓度乙烯促进果实成熟，高浓度乙烯抑制果实成熟
[解析]
低浓度的生长素能促进细胞伸长，但生长素浓度增高到一定值时，就会促进乙烯的合成，而乙烯含量的
增高，反过来又抑制了生长素促进细胞伸长的作用，A 项正确；生长素的合成受基因组的调节，光照、温度等环境因
子的变化会引起植物体内包括植物激素的合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节而影响植物的生命活动，
B 项错误；赤霉素能解除休眠，促进萌发，因此用赤霉素处理马铃薯，不利于其储存，C 项错误；乙烯的生理作用不
具有两重性，不管其浓度高低，都能促进果实的成熟，D 项错误。
植物激素与种子、果实、器官的关系
(1)种子萌发
(2)果实的影响
促进果实“发育”——生长素、赤霉素、细胞分裂素等
促进果实“成熟”——乙烯
促进果实“脱落”——脱落酸
(3)器官脱落
题型2
植物激素的实验分析
3．留树保鲜是通过延迟采收保持果实品质的一项技术。喷施赤霉素和2,4－D 对留树保鲜柑橘的落果率和果实内
源脱落酸含量的影响如图所示。下列有关分析不正确的是(
)
A．喷施赤霉素和2,4－D 能有效减少留树保鲜过程中的落果
B．留树保鲜过程中赤霉素与2,4－D 对落果的调控有协同作用
C．喷施赤霉素和2,4－D 能延缓留树保鲜过程中果实脱落酸含量的升高
D．赤霉素、2,4－D 与内源脱落酸对落果的调控有协同作用
[解析]
图中喷施清水的一组是对照组，通过对结果的比较可以看出，喷施赤霉素、2,4－D、赤霉素和2,4－D 混
合物均可以有效减少落果率，且喷施赤霉素和2,4－D 混合物的效果要优于单独喷施赤霉素或2,4－D，说明二者之间
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有协同作用，A、B 项分析正确；由题图可知，喷施赤霉素和2,4－D 的一组在留树天数为100 天时脱落酸含量与开始
时的接近，说明喷施赤霉素和2,4－D 能延缓留树保鲜过程中果实脱落酸含量的升高，C 项正确；由图可知，脱落酸的
含量高，落果率也高，赤霉素、2,4－D 与内源脱落酸对落果的调控起拮抗作用，D 项错误。
4．(2019·黑龙江大庆第二次模拟考试)下图表示不同浓度赤霉素对花生长(以花的直径表示)的影响。据图分析，下
列叙述正确的是(
)
A．赤霉素对花生长的作用表现为低浓度抑制生长，高浓度促进生长
B．赤霉素浓度越高，对花生长的促进作用越强
C．图中不同浓度的赤霉素对花的生长均有促进作用
D．若改赤霉素为生长素，则不可能出现与图示相似的趋势
[解析]
据图所示，与对照组相比，50、100、150 mg/L 浓度的赤霉素均对花的生长起促进作用，没有表现出抑制
作用，其中100 mg/L 的促进作用比另两种强，并不是浓度越高，促进作用越强。
因生长素促进生长的浓度也有最适
浓度，故也可能出现与图示相似的趋势。
因此A、B、D 三项错误，C 项正确。
5．(2019·山东枣庄第一次模拟)科研人员选择成熟、饱满、健康的野牛草种子为实验材料，分别用20 mL 浓度为1
000，1 500，2 000 mg/L 的赤霉素溶液、250,350,450mg/L 的生长素溶液和蒸馏水浸种14 h 后，置于适宜条件下培养
14 d 后测定种子的发芽率，实验结果如图所示。下列分析正确的是(
)
A．由图可知赤霉素浸种可提高野牛草种子的发芽率，实验浓度下其发芽率随赤霉素浓度的升高而升高
B．该实验不能确定赤霉素提高野牛草种子发芽率的最适浓度，但能确定450 mg/L 的生长素是促进野牛草种子萌
发的最适浓度
C．图示表明，在实验浓度下，赤霉素和生长素在促进野牛草种子发芽方面表现为协同作用
D．赤霉素、生长素通过调控基因组的表达影响野牛草种子发芽属于植物的激素调节，这也是植物生命活动调节
的唯一方式
[解析]
由图可知赤霉素浸种可提高野牛草种子的发芽率，实验浓度下其发芽率随赤霉素浓度的升高而升高，A
项正确；该实验能确定在实验浓度下，450 mg/L 的生长素条件下种子的发芽率最高，但不知道生长素浓度大于450mg/L
时的情况，所以该实验不能确定450 mg/L 的生长素是促进野牛草种子萌发的最适浓度，B 项错误；该图示没有赤霉素
和生长素混合使用时对种子发芽率的影响，所以图示不能表明在实验浓度下，赤霉素和生长素在促进野牛草种子发芽
方面表现为协同作用，C 项错误；激素调节只是植物生命活动调节的一种方式，而不是唯一方式，D 项错误。
实验中变量梯度的设置
(1)在适宜的范围内取值：生物体或细胞生活在特定环境中，研究某因素对生物或细胞的影响时，自变量应在能发
挥作用的范围内取值。例如，确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度，生长素类似物的浓度应在10
－12～10
－
6mol/L 范围内，变量梯度应相差一个数量级。
(2)梯度大小设置要适宜：梯度过小，变化不明显，实验组增多，增加了实验操作的难度；梯度过大，实验结果不
准确。例如，研究唾液淀粉酶的最适pH，预测其数值应在7.0 左右，pH 梯度可设为0.4，共做5 组实验，其缓冲溶液
的pH 分别为6.2、6.6、7.0、7.4、7.8。
一、选择题
1．(2019·吉林省集安市第一中学高三)下列有关植物激素的说法，正确的是(
)
A．植物激素的调节特点与动物激素完全一致
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B．植物向光性生长和根的向地性生长不都体现生长素作用的两重性
C．植物没有神经系统，其生命活动的调节方式只有激素调节
D．乙烯的作用是促进果实成熟，因此只分布在果实中
[解析]
植物激素和动物激素具有相同的调节特点，但是不完全相同，A 错误；根的向地性生长能够体现生长素
作用的两重性，而植物的向光性是由于生长素分布不均匀导致，向光一侧生长素浓度低，促进作用弱，背光一侧生长
素浓度高，促进作用强，没有体现两重性，B 正确；激素调节在植物生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要的作
用，但是激素调节只是植物生命活动调节的一部分，C 错误；乙烯主要作用是促进果实成熟，植物体多个部位都能合
成乙烯，D 错误。
2．(2019·山东省临沂市生物二模)“引来繁华缀满枝，瓜熟蒂落也有时”是多种植物激素相互作用的结果。下列分
析错误的是(
)
A．高浓度的生长素促进细胞伸长，使植株长高
B．适当喷洒α－萘乙酸可延长“繁华缀满枝”的时间
C．适时打顶去心，可使植株多开花多结果
D．乙烯和脱落酸可协同调节“瓜熟蒂落”的过程
[解析]
生长素的生理作用具有两重性，低浓度促进生长，高浓度抑制生长，A 错误；α－萘乙酸具有跟生长素类
似的功能，一定浓度也可以防止落花落果，B 正确；适时打顶去心，可解除顶端优势，使植株多开花多结果，C 正确；
乙烯能促进果实成熟，脱落酸能促进叶和果实的衰老和脱落，因此乙烯和脱落酸协同调节了“瓜熟蒂落”的过程，D
正确。故选A。
3．(2019·山东省泰安市生物模拟)研究发现，植物生长与脱落酸有密切关系：在病虫害等逆境条件下，脱落酸的含
量升高，植物生长减慢，以抵抗逆境；当逆境消除时，植物又通过调节抑制脱落酸的作用，生长加快。相关叙述正确
的是(
)
A．脱落酸在根冠及萎蔫的叶片中合成，主要分布在生长旺盛的部位
B．脱落酸能调节植物生长快慢，说明脱落酸的调节作用具有两重性
C．脱落酸可通过抑制细胞分裂来使植物生长变慢
D．脱落酸调节植物生长快慢时与基因表达没有关系
[解析]
脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多，在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多，A 错误；
脱落酸只能抑制植物生长，不能促进植物生长，没有两重性，B 错误；细胞分裂素促进细胞分裂，促进植物生长，脱
落酸可通过抑制细胞分裂来使植物生长变慢，C 正确；植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上
程序性表达的结果，脱落酸调节植物生长快慢时与基因表达有关系，D 错误。故选C。
4．(2019·天津市河北区生物二模)某实验小组用一定浓度的萘乙酸(NAA)溶液和激动素(KT)溶液探究二者对棉花主
根长度及侧根数的影响，结果如图所示。据此分析，下列相关叙述错误的是(
)
A．主根和侧根对NAA 的敏感性不同
B．NAA 能抑制主根生长，KT 能促进主根生长
C．NAA 能一定程度地增强根的顶端优势，而KT 能消除根的顶端优势
D．一定浓度的KT 对NAA 促进侧根生长的效应具有增强作用
[解析]
据图分析，乙组中NAA 对主根是抑制作用，对侧根是促进作用，因此主根和侧根对NAA 的敏感性不同，
A 正确；甲、乙、丙说明NAA 能抑制主根生长，KT 能促进主根生长，B 正确；甲、乙对比，说明NAA 能一定程度
地消除根的顶端优势；甲、丙对比，说明KT 能增强根的顶端优势，C 错误；乙、丁组说明一定浓度的KT 对NAA 促
进侧根生长的效应具有增强作用，D 正确。故选C。
5．(2019·湖南省郴州市高考生物二模)植物的生长发育和适应环境受多种激素相互作用共同调节。如图为植物越冬
休眠和夏天生长受多种激素的调节图示，有关叙述正确的是(
)
A．越冬休眠时，植物体内的赤霉素和脱落酸的含量都会增加
B．秋末①→③→⑤过程能增加叶肉细胞内的胡萝卜素含量，提高光合作用速率
C．夏季①→③→④过程能增加植物体内细胞分裂素含量，促进植物生长
D．各种植物激素通过直接参与细胞内的代谢过程实现对生命活动的调节
[解析]
根据题意及各种植物激素的生理作用可知，植物越冬休眠，有利于过程①③⑤⑥，夏季有利于过程
①②③④，A 错误；B、秋末①→③→⑤过程能增加叶肉细胞内的胡萝卜素含量，胡萝卜素进而经⑥形成脱落酸，使
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叶片脱落，使光合速率下降，B 错误；C、夏季①→③→④过程能增加植物体内细胞分裂素含量，促进细胞分裂，缩
小细胞周期，C 正确；D、激素不直接参与细胞内的代谢过程，而是通过影响细胞内的代谢过程实现对生命活动的调
节，D 错误。故选C。
6．(2019·湖南省郴州市生物一模)下列有关植物激素调节的叙述，正确的是(
)
A．使用生长素处理扦插枝条，一定能提高插条的成活率
B．播种前用一定浓度的赤霉素溶液浸泡种子，促进种子萌发
C．生长期喷洒适宜浓度的乙烯利，促进种子的形成和果实的发育
D．对受粉后正在成长中的幼小果实适当喷洒适宜浓度的生长素类似物，结果得到无子果实
[解析]
使用适宜浓度的生长素处理扦插枝条，可以提高插条的成活率，A 错误；播种前用一定浓度的赤霉素溶
液浸泡种子，可以解除种子的休眠，促进种子萌发，B 正确；生长期喷洒适宜浓度的乙烯利，促进种子的形成和果实
的成熟，C 错误；受粉后的幼小果实已经形成了种子，喷洒适宜浓度的生长素类似物，不能得到无子果实，D 错误。
故选B。
7．(2019·福建省莆田市生物二模试卷)为探究2,4－D 促进月季插条生根的最适浓度，某研究小组进行了相关实验，
实验结果如表所示，下列叙述正确的是(
)
分组
甲组
乙组
丙组
2,4－D 溶液浓度
10
－7 mol/L
10
－3mol/L
清水
生根数量(条)
64
5
35
A．2,4－D 是一种能促进细胞伸长的植物激素
B．实验中插条的长势和生根数均为无关变量
C．实验结果体现了2,4－D 的作用具有两重性
D．实验结果说明该研究已达到实验目的
[解析]
2,4－D 不是植物激素，而是一种能促进细胞伸长的生长素类似物，A 错误；实验中插条的长势为无关变
量，而生根数为因变量，B 错误；从生根数可知，实验结果体现了2,4－D 的作用具有两重性，C 正确；实验结果说明
该研究没有达到实验目的，没有探究出2,4－D 促进月季插条生根的最适浓度，D 错误。故选C。
8．(2019·湖南省株洲市生物一模)干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成，取正常水分条件下生长的某种植物的
野生型和ABA 缺失突变体幼苗，进行适度干旱处理，测定一定时间内茎叶和根的生长量，结果如图所示，下列说法
错误的是(
)
A．干旱条件下，ABA 抑制野生型幼苗茎叶生长，促进根的生长
B．给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA，推测植物叶片的蒸腾速率会加快
C．ABA 是一种微量的有机物，主要在植物体的根冠、萎蔫的叶片中合成
D．一定程度上，ABA 的调控作用可以提高植物的抗逆性
[解析]
由题意分析可知，干旱条件下，ABA 抑制野生型幼苗茎叶生长，促进根的生长，A 正确；给干旱处理的
突变体幼苗施加适量的ABA 后，抑制茎叶的生长，所以植物叶片的蒸腾速率会减慢，B 错误；ABA 是一种微量的有
机物，主要在植物体的根冠、萎蔫的叶片中合成，C 正确；由题意分析可知，ABA 的调控作用可以提高植物的抗逆性，
D 正确。故选B。
9．(2019·浙江省绍兴市柯桥区生物模拟)研究小组探究了萘乙酸(NAA)对某果树扦插枝条生根的影响，结果如图。
下列相关叙述正确的是(
)
A．自变量是NAA，因变量是平均生根数
B．不同浓度的NAA 均提高了插条生根率
C．生产上应优选320 mg/L NAA 处理插条
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D．400 mg/L NAA 具有增加生根数的效应
[解析]
自变量是NAA，因变量是平均生根数和生根率，A 错误；据图中曲线可知，不同浓度的NAA，有的提高
了插条生根率，有的降低了插条生根率，B 错误；320 mg/L NAA 处理插条生根率低，不能选择320 mg/L NAA 处理插
条，C 错误；据图中曲线可知，400 mg/L 具有增加生根数的效应，D 正确。故选D。
10．(2019·四川省宜宾市叙州区高三期末)下列关于植物生长素和生长素类似物生理作用的叙述，正确的是(
)
A．用适宜浓度的NAA 溶液浸泡葡萄插条基部不能诱导其生根
B．促进植物茎生长的生长素浓度都促进同一植物根的生长
C．用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗，可得到多倍体番茄植株
D．探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度时，在溶液的浓度较低时常用浸泡法
[解析]
用适宜浓度的NAA 溶液浸泡葡萄插条基部，可以诱导其生根，A 错误；根对生长素比较敏感，促进植物
茎生长的生长素浓度很可能已经抑制根的生长，B 错误；生长素可以促进植物生长、果实发育，但是不能促进植物细
胞中染色体数目加倍，应该用秋水仙素处理幼苗获得多倍体番茄植株，C 错误；探究生长素类似物促进插条生根的最
适浓度时，在溶液的浓度较低时常用浸泡法，D 正确。
11．(2019·广东省广州市生物二模)“调控植物生长——代谢平衡实现可持续农业发展”入选2018 年度中国科学十
大进展，其研究证实DELLA 蛋白通过阻遏某些基因的转录从而抑制植物生长发育。而赤霉素能解除细胞中已经存在
的DELLA 蛋白的阻遏效果。以下叙述不合理的是(
)
A．植物合成赤霉素的部位主要是未成熟的种子、幼根和幼芽
B．赤霉素与脱落酸在调控种子萌发与休眠中的作用相互拮抗
C．赤霉素通过抑制DELLA 蛋白基因的表达解除其阻遏效果
D．DELLA 蛋白分子上可能存在具有不同生物学功能的区域
[解析]
植物合成赤霉素的部位主要是未成熟的种子、幼根和幼芽，A 正确；赤霉素解除休眠，促进种子萌发，
脱落酸抑制种子萌发，促进其休眠，二者在调控种子萌发与休眠中的作用相互拮抗，B 正确；赤霉素能解除细胞中已
经存在的DELLA 蛋白的阻遏效果。可见赤霉素并不能抑制DELLA 蛋白基因的表达，C 错误；DELLA 蛋白通过阻遏
某些基因的转录从而抑制植物生长发育。赤霉素能解除细胞中已经存在的DELLA 蛋白的阻遏效果，可见DELLA 蛋
白分子上可能存在具有不同生物学功能的区域，D 正确。故选C。
12．(2019·江苏省宿迁市高三期末)下列有关植物激素的叙述，正确的是(
)
A．生长素与乙烯通过拮抗作用，共同促进果实发育
B．生长素、细胞分裂素、赤霉素对植物生长只具有促进作用
C．不同种类植物激素作用的靶器官可能相同，作用效果可能相反
D．植物激素作为信息分子，可以直接参与细胞内的代谢活动
[解析]
生长素可以促进果实发育，乙烯促进果实成熟，两者不具有拮抗作用，A 错误；高浓度的生长素对植物
起抑制作用，B 错误；不同种类植物激素作用的靶器官可能相同，作用效果可能相反，如生长素与脱落酸都可以作用
于植物的叶片与果实，但生长素可促进叶片和果实的生长发育，脱落酸则促进叶片与果实的脱落，C 正确；植物激素
作为信息分子，不直接参与细胞内的代谢活动，只是对细胞的代谢活动起调节作用，D 错误。故选C。
13．(2019·四川省宜宾市第四中学高三期末)为了探究生长素的作用，将去尖端的玉米胚芽鞘切段随机分成两组，
实验组胚芽鞘上端一侧放置含有适宜浓度IAA 的琼脂块，对照组胚芽鞘上端同侧放置不含IAA 的琼脂块，两组胚芽
鞘下端的琼脂块均不含IAA。两组胚芽鞘在同样条件下，在黑暗中放置一段时间后，对照组胚芽鞘无弯曲生长，实验
组胚芽鞘发生弯曲生长，如图所示。根据实验结果判断，下列叙述正确的是(
)
A．胚芽鞘b 侧的IAA 含量与b′侧的相等
B．胚芽鞘b′侧与胚芽鞘c′侧的IAA 含量不同
C．胚芽鞘b′则细胞能运输IAA 而c′侧细胞不能
D．琼脂块d′从a′中获得的IAA 量小于a′的输出量
[解析]
分析图示可知，琼脂块a 中不含生长素，胚芽鞘不生长也不弯曲，故琼脂块d 中不含生长素；琼脂块a′
中含生长素，胚芽鞘向放置琼脂块a′的对侧弯曲生长，a′中的生长素部分用于胚芽鞘的生长，部分运输到琼脂块d′；
琼脂块a 中不含生长素，琼脂块a′中含生长素，故胚芽鞘b 侧的IAA 含量比b′侧的少，生长较慢，A 错误；琼脂
块a 中不含生长素，胚芽鞘b 侧与胚芽鞘c 侧的IAA 含量相同，B 错误；胚芽鞘b′侧细胞和c′侧细胞都能运输IAA，
C 错误；琼脂块a′中的生长素部分用于胚芽鞘的生长，部分运输到琼脂块d′。因此琼脂块d′从a′中获得IAA 量
小于a′的输出量，D 正确。
二、非选择题
14．(2019·河南省六市生物二模)生产实践中总结出“根深叶茂”和“育秧先育根”的宝贵经验，即只有根生长得
好，地上部分才能很好地生长。请回答：
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162
(1)在生产实践中，人们成功的合成了多种植物生长调节剂。其具有_容易合成、原料广泛、效果稳定__等优点。
(2)在用IAA 处理插条生根时，如果IAA 的浓度较低，适合采用_浸泡__法处理插条。
(3)IAA 除了具有促进生根的功能，还与叶片和果实的脱落有关。有些研究结果如图所示。据图可知。IAA 对脱落
的效应与_IAA 的施用部位、IAA 的浓度__有关。
(4)脱落的生物化学过程主要是水解离层的细胞壁和中胶层，使细胞分离。与脱落有关的酶种类较多，其中_纤维
素酶和果胶酶__是较为关键的。
[解析]
(1)植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点。(2)生长素类似物处理扦插枝条的方法有
浸泡法和沾蘸法。其中浸泡法要求溶液的浓度较低，并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理。(3)根据图示
可知，曲线表明IAA 对不同部位(a 表示施用部位在离层近基端，b 表示施用部位在离层远基端)结果不同；同时不同浓
度的IAA 对施用部位在离层近基端(即a)结果不同。(4)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，使用纤维素酶和果胶
酶能够使细胞壁水解。
15．(2019·四川省宜宾市第四中学高三期末)赤霉素(GA3)和生长素(IAA)都能促进植物茎的生长，为探究赤霉素与
生长素的协同作用，研究人员做了如下实验：利用不同浓度的GA3 溶液和IAA 溶液处理3.0 cm 长的豌豆茎段，观察
其对豌豆茎段的影响。结果如图所示，回答下列问题：
(1)一定浓度的GA3 和IAA 都是通过促进细胞_伸长__(填“分裂”“分化”或“伸长”)，从而促进植物茎的生长。
植物激素和动物激素都称作“激素”，两者共同的特点是_微量；高效；都不直接参与细胞代谢；都是调节代谢的信息
分子等__(答出两点即可)。
(2)在实验中为使实验结果更有说服力，应该排除茎切段的生长率、生长状况、培养条件和测量时间等_无关__变
量的干扰。某同学从图中得出“赤霉素与生长素并不具有协同作用”的结论，其判断的依据是_在0～400nM 生长素浓
度范围内，a 的数值大于b__。
[解析]
(1)GA3 和IAA 是植物细胞之间传递信息的分子，二者都是通过促进细胞伸长，从而促进植物茎的生长。
植物激素是植物体内合成的对植物生长发育有显著调节作用的一类微量有机化合物；动物激素主要由动物分泌细胞或
内分泌腺分泌的，具有传递信息作用的一类微量、高效的调节作用的化学物质。二者的共同的特点是微量；高效；都
不直接参与细胞代谢；都是调节代谢的信息分子。(2)在实验中为使实验结果更有说服力，应该排除茎切段的生长率、
生长状况、培养条件和测量时间等无关变量的干扰。某同学从图中得出“赤霉素与生长素并不具有协同作用”的结论，
其判断的依据是在0～400 nM 生长素浓度范围内，a 的数值大于b。
专题十二
种群和群落
考点
考情
1.种群的特征(Ⅰ)
2.种群的数量变化(Ⅱ)
3.群落的结构特征(Ⅰ)
4.群落的演替(Ⅰ)
1.考查题型：选择题、非选择题。
2.呈现文字：文字题、图形题。
3.命题特点：(1)选择题：集中在种群的特征及种群密度的调查
方法和群落的结构、演替。
(2)非选择题：常结合生态系统方面的知识，对种群、群落研
究的问题及方法的理解进行考查。
| 以图串知|
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163
(1)养鸡场散养的蛋鸡是一个种群。(√)
(2)生物种群的增长规律完全适用于人口增长情况。(×)
(3)种群的年龄组成是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，根据年龄组成的不同可以将种群分为增长型、稳
定性和衰退型三种。(√)
(4)性别比例是指种群中雌雄个体数目的比例，性别比例往往通过影响种群的出生率和死亡率来影响种群密度。(×)
(5)在自然界中存在类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲
线来表示，曲线大致呈“J”型。(√)
(6)在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，种群的数量增长呈“J”型。(√)
(7)在“S”型曲线中，当种群数量达到K 值时，种群数量将保持稳定不变。(×)
(8)在自然界中生活的种群，食物、空间等资源总是有限的。当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，以该种群为
食的动物的数量也会增加，从而使种群的出生率降低，死亡率升高，最终使种群呈“S”型增长。(√)
(9)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。(√)
(10)种群“S”型增长曲线中种群增长速率随时间而增大，当曲线达到K 值时，种群增长速率达到最大。(×)
(11)捕食关系对维持种群的稳定有重要作用。(√)
(12)群落的垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。(√)
(13)影响生物群落水平方向上分布的因素包括生物种群特征。(×)
(14)森林群落有垂直结构，草原群落没有垂直结构。(×)
(15)水稻长势整齐，因此群落在垂直方向上没有分层现象。(×)
(16)地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等
是决定群落水平结构的重要因素。(√)
(17)群落演替是指随时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。(√)
(18)群落演替过程中种群的基因频率不会发生变化。(×)
(19)人类活动对自然群落的影响总是破坏性的。(×)
(20)人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向进行。(√)
考向1
种群的特征及数量变化
真题回放
1．(2019·全国卷Ⅰ，6)某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点，设计了三个
实验组，每组接种相同数量的细菌甲后进行培养，培养过程中定时更新培养基，三组的更新时间间隔分别为3 h、10 h、
23 h，得到a、b、c 三条种群增长曲线，如图所示。下列叙述错误的是(
)
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A．细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物
B．培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同
C．在培养到23 h 之前，a 组培养基中的营养和空间条件都是充裕的
D．培养基更新时间间隔为23 h 时，种群增长不会出现J 型增长阶段
[解析]
细菌甲为异养生物，能够将培养基中的有机物分解成无机物，A 项正确。培养基更换频率的不同，可用
来表示环境资源量的不同：更换频率快，环境资源相对丰富；更换频率慢，环境资源相对匮乏，B 项正确。通过对比
题图中三条曲线可知，a 组为培养基更新时间间隔为3 h 的实验组，细菌数量呈J 型增长，由此可知其营养和空间条件
都是充裕的，C 项正确。培养基更新时间间隔为23 h 时，在培养的初始阶段，由于营养和空间条件充裕，因此种群增
长也会出现J 型增长阶段，D 项错误。
2．(2018·全国卷Ⅰ)种群密度是种群的数量特征之一。下列叙述错误的是(
)
A．种群的S 型增长是受资源因素限制而呈现的结果
B．某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约
C．鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，单位水体该鱼的产量有可能相同
D．培养瓶中细菌种群数量达到K 值前，密度对其增长的制约逐渐减弱
[解析]
A 对：当空间、资源有限时，种群呈S 型增长。B 对：林场空间、资源有限，老鼠种群的增长会由于密度
增加而逐渐减慢。C 对：鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，由于鱼的大小不同等，单位水体中产量有可能相同。D 错：
培养瓶中细菌种群数量达到K 值前，由于环境阻力逐渐增大，密度对其增长的制约逐渐增强。
3．(2017·全国卷Ⅰ)假设某草原上散养的某种家畜种群呈S 型增长，该种群的增长率随种群数量的变化趋势如图所
示。若要持续尽可能多地收获该种家禽，则应在种群数量合适时开始捕获，下列四个种群数量中合适的是(
)
A．甲点对应的种群数量
B．乙点对应的种群数量
C．丙点对应的种群数量
D．丁点对应的种群数量
[解析]
根据题图，种群数量约为K/2 时，种群增长率最大，种群有最大持续产量。与甲、乙、丙点相比，在丁点
时捕获，捕获后使种群处于最大增长率附近，能达到持续尽可能多地收获该种家畜的目的。
4．(2016·全国卷Ⅱ)如果采用样方法调查某地区(甲地)蒲公英的种群密度，下列做法中正确的是(
)
A．计数甲地内蒲公英的总数，再除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
B．计数所有样方内蒲公英总数，除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
C．计算出每个样方中蒲公英的密度，求出所有样方蒲公英密度的平均值，作为甲地蒲公英的种群密度
D．求出所有样方蒲公英的总数，除以所有样方的面积之和，再乘以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
[解析]
样方法是调查种群密度最常用的方法之一，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，将所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值，所
以B 项错误、C 项正确、D 项错误。A 项所用方法为逐个计数法，适用于分布范围小、个体较大的种群，不合题意。
5．(2019·全国卷Ⅲ，31)回答下列与种群数量有关的问题。
(1)将某种单细胞菌接种到装有10 mL 液体培养基(培养基M)的试管中，培养并定时取样进行计数。计数后发现，
试管中该种菌的总数达到a 时，种群数量不再增加。由此可知，该种群增长曲线为_S__型，且种群数量为_a/2__时，
种群增长最快。
(2)若将该种菌接种在5 mL 培养基M 中，培养条件同上，则与上述实验结果相比，该种菌的环境容纳量(K 值)_
减小__(填“增大”“不变”或“减小”)。若在5 mL 培养基M 中接种该菌的量增加一倍，则与增加前相比，K 值_不
变__(填“增大”“不变”或“减小”)，原因是_K 值是由环境资源量决定的，与接种量无关__。
[解析]
(1)液体培养基中的营养物质等是有限的，试管中该种菌的种群数量达到a 时不再增加，所以该种群增长
曲线为S 型，K 值为a，种群数量在a/2 时增长最快。
(2)K 值为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。当培养基由10 mL 减少到5 mL
后，环境容纳量减小；若都是5 mL 培养基，且培养条件不变，由于环境资源量不变，即使该种菌的起始接种量增加
一倍，K 值也不会改变。
核心拓展
1．明确种群数量特征之间的关系(填图)
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165
2．解读三种类型的“S”型曲线(填空)
(1)t1 之前，种群数量小于K/2，由于_资源和空间相对充裕__，种群数量增长较快，当种群数量为K/2 时，出生率
远大于死亡率，种群增长速率达到_最大值__。
(2)t1～t2，由于_资源和空间有限__，当种群密度增大时，种内斗争加剧，天敌数量增加，种群增长速率_下降__。
(3)t2 时，种群数量达到K 值，此时_出生率等于死亡率__，种群增长速率为0。
3．K 值与K/2 值的分析与应用(填空)
(1)K 值与K/2 值的分析：
(2)K 值与K/2 值的应用：
题型突破
题型1
种群的特征
1．下列关于种群特征的叙述，不正确的是(
)
A．某生物对人类有益或有害可以作为影响其种群密度大小的因素
B．出生率和死亡率、迁入率和迁出率、集群分布均属于种群的特征
C．种群最基本的数量特征是出生率和死亡率
D．种群的年龄组成可受到天敌迁入的影响
[解析]
影响种群密度的因素有很多，人为因素是其中的一个重要方面，其对人类的有利或有害可影响到该生物
种群的密度大小，故A 正确；种群特征分为数量特征和空间特征，数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率
和迁出率、性别比例和年龄组成，空间特征包括集群分布、均匀分布和随机分布，故B 正确；种群最基本的数量特征
为种群密度，C 错误；天敌迁入会影响被捕食者种群的数量及年龄组成，D 正确。
2．下图是种群数量特征的概念模型，以下分析正确的是(
)
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A．种群密度能够反映种群的数量变化趋势
B．春节前后，我国南部沿海城市人口数量变化主要取决于①、②
C．预测未来种群数量变化的主要依据是④
D．利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体来控制特征④，进而影响种群数量
[解析]
①～④分别表示死亡率、出生率、性别比例和年龄组成，能够预测种群数量变化趋势的是种群的年龄组
成，A 错误、C 正确；春节前后，我国南部沿海城市人口数量变化主要取决于迁入率和迁出率，B 错误；人工合成的
性引诱剂诱杀害虫雄性个体是控制③性别比例，D 错误。
种群数量变化规律在生产中应用的策略
(1)对于濒危动植物，由于环境污染、人类破坏等，其K 值变小，通过建立自然保护区等措施提高环境容纳量，是
保护这些生物的根本措施。
(2)在“S”型曲线中，种群数量达到环境容纳量的一半(K/2)时，种群增长速率最大，资源再生能力最强。因此，在
野生生物资源合理开发利用方面，要保证捕捞或利用后的生物种群数量不低于K/2，这样既可获得最大利用量，又可
保持种群的高速增长，不影响资源的再生。
但在有害生物防治中，应使种群数量位于K/2 以下，数量少，而且增长速率小，越早防治越好。
题型2
考查种群的数量变化
3．科学家对某岛屿的社鼠种群数量和一年中不同季节的性比进行统计，结果如图(曲线表示种群数量)，下列分析
不合理的是(
)
A．据图可知，不同季节社鼠雌性个体与雄性个体生存能力不同
B．性比是通过影响出生率和死亡率来影响社鼠种群数量的
C．从春季到夏季雄性个体的存活率要大于雌性
D．冬季不对社鼠进行调查的原因可能是温度较低，鼠在鼠笼内时间过长而冻死
[解析]
据图可知，不同季节社鼠雌性个体与雄性个体的比例并非都是1，A 正确；性别比例是通过影响出生率来
影响社鼠种群数量的，B 错误；从春季到夏季，种群数量变化不大，但是雌雄比下降明显，说明雌性个体的存活率小
于雄性，C 正确；冬季气温较低，社鼠在鼠笼中呆的时间较长可能会被冻死，D 正确。
4．下列实践活动中，利用了“环境容纳量”相关原理的是(
)
①为防治鼠灾，人为地一次性捕杀家鼠
②科学确定捕捞鲤鱼的时间和数量，确保鱼塘的可持续发展
③科学确定蝗虫的防治时间，确保农产品损失最小
④为解决当前人口膨胀问题，可采取治理环境、发展新能源等方式
A．①②③④
B．②③④
C．②③
D．②④
[解析]
环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下，一定时间中所能维持的种群最大数量。若要防治鼠灾，
应采取改善环境或者放老鼠夹等降低环境容纳量的方式，人为的捕杀家鼠，不能改变环境容纳量，①错误；为了保障
鱼塘的可持续发展，应在捕捞之后将鲤鱼的数量控制在K/2 处，②正确；对于蝗虫这种害虫而言，确保农产品损失最
小，应在种群增长初期进行防治，越早越好，跟环境容纳量无关，③错误；解决当前人口膨胀问题，应改善环境，发
展新能源，提高环境容纳量，④正确。
5．科研小组对某地两个种群的数量变化进行了多年跟踪调查，绘制出下图，图中λ＝某一年的种群数量
一年前的种群数量
。下列相
关说法正确的是(
)
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A．0～t1 时间段，种群甲数量变化曲线为增长型，乙为稳定型
B．种群甲在t3 时间点的种群数量比t1 点高
C．t3 时，可认为乙的种群数量达到其环境容纳量
D．若t3 之后种群甲的曲线一直不变，则该生态系统的多样性不会发生改变
[解析]
0～t1 时间段，种群乙的λ大于1，故变化曲线为增长型，甲的λ小于1，故变化曲线为衰退型，A 错误；种
群甲在0～t2 时间段种群数量在减少，t2～t3 时间点的种群数量在增加，t3 与t1 时间点的种群数量无法比较，B 错误；在
t3 时，种群乙的数量趋于平衡，该数量水平被称为环境容纳量，C 正确；若t3 之后甲种群的曲线一直不变，即甲的数
量以λ倍数增加，其他种群数量可能会减少，该生态系统的生物多样性则可能减少，D 错误。
题型3
种群密度的调查方法
6．下列关于种群密度调查说法不正确的是(
)
A．并非所有动物都适合用标志重捕法来调查种群密度
B．五点取样法或等距取样法的取样关键均是随机取样，不掺入主观因素
C．树芽上的蚜虫的种群密度不可用取样器取样法
D．因为标志物容易脱落，所以用标志重捕法测得的种群密度往往相比实际偏小
[解析]
标志重捕法适合活动能力强、活动范围大的动物，像跳蝻之类的活动范围小的动物可用样方法调查种群
密度，A 正确；样方法取样的关键是随机取样，B 正确；调查土壤小动物的丰富度常用取样器取样法，蚜虫的种群密
度适合用样方法调查，C 正确；若标志物脱落，重捕的动物中被标记的数量少，按照标志重捕法种群密度的计算公式，
测得的种群密度比实际偏大，D 错误。
7．用样方法调查蒲公英种群密度的过程是(
)
①随机选取一个该种群的长方形地块，将该地按照长度分成10 等份，在每份的中央划一个大小为1 m2 的样方
②选取一个该种群分布比较密集的长方形地块，将该地按照长度分成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，取其最大值作为该种群密度的估计值
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
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
[解析]
用样方法调查蒲公英的种群密度应在调查种群的分布范围内，随机选取10 个样方，求得每个样方的种群
密度，以样方种群密度的平均值作为蒲公英种群的种群密度的估计值，B 正确。
8．某研究机构对某区域的一种田鼠进行了调查，所调查样方的总面积为2 hm2(1 hm2＝10 000 m2)，统计所捕获的
鼠数量、性别等，进行标记后放归，3 日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如下表：
捕获数(只)
标记数(只)
雌性个体数(只)
雄性个体数(只)
初捕
50
50
28
22
重捕
50
10
32
18
以下是某同学对数据的分析结果，你认为正确的是(
)
A．此调查方法可以用来调查土壤中小动物的物种丰富度
B．若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，则统计的种群密度比实际低
C．综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例(♀/♂)约为7∶2
D．该地区田鼠的平均种群密度约为125 只/hm2
[解析]
因土壤中小动物具有较强的活动能力，且身体微小，因而对其丰富度的调查一般采用取样器取样法，A
错误；标志重捕法理论计算公式：个体总数(N)/初次捕获的标记数(M)＝再次捕获个体数(n)/再次捕获的标记个体数(m)，
若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，即m 值减小，N 值会增大，B 错误；通过两次捕获情况，不能确定该田鼠种群的
性别比例(捕获次数过少，偶然性较大)，C 错误；该地区田鼠的平均种群密度约为125 只/hm2，D 正确。
有关种群调查数据统计的2 个错混点
(1)标记重捕法误差归纳
①标志物易脱落或被捕一次后，难以被再次捕获，导致最终统计结果偏大。
②标记物影响了动物活动，导致易被捕捉，使统计结果偏小。
(2)样方法误差归纳：①未“随机”取样；②未找到“分布比较均匀”的地块；③未对“多个”样方取平均值。
考向2
群落的结构与演替
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真题回放
1．(2019·江苏卷，6)下列关于种群和群落的叙述，正确的是(
)
A．种群是生物进化的基本单位，种群内出现个体变异是普遍现象
B．退耕还林、退塘还湖、布设人工鱼礁之后都会发生群落的初生演替
C．习性相似物种的生活区域重叠得越多，对资源的利用越充分
D．两只雄孔雀为吸引异性争相开屏，说明行为信息能够影响种间关系
[解析]
种群是生物进化的基本单位，生物个体出现变异在种群内是普遍存在的，A 项正确。退耕还林、退塘还
湖、布设人工鱼礁后，原有的土壤条件基本保留，甚至保留了原有的植物种子或其他繁殖体，故在此类地方发生的演
替是次生演替，B 项错误。习性相似但不相同物种的生活区域重叠得越少，对资源的利用越充分，C 项错误。两只雄
孔雀为吸引异性争相开屏等行为，发生在同种生物之间，不涉及种间关系，D 项错误。
2．(2018·江苏卷)下图是某处沙丘发生自然演替过程中的三个阶段，下列叙述正确的是(
)
阶段Ⅰ
阶段Ⅱ
阶段Ⅲ
A．从形成沙丘开始发生的演替是次生演替
B．阶段Ⅰ的沙丘上草本植物占优势，群落尚未形成垂直结构
C．阶段Ⅰ与Ⅱ的沙丘上生长的植物种类完全不同
D．阶段Ⅲ沙丘上的群落对外界干扰的抵抗力稳定性最强
[解析]
A 错：在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替属于初生演替。B 错：在垂直方向上，大多数群落具有明显
的分层现象。C 错：群落演替是指优势取代而非取而代之，所以阶段Ⅰ与Ⅱ的沙丘上的植物种类并非完全不同。D 对：
阶段Ⅲ沙丘上的群落生物种类最多，营养结构最复杂，自我调节能力最强，所以对外界干扰的抵抗力稳定性最强。
3．(2015·全国理综卷Ⅰ)下列关于初生演替中草本阶段和灌木阶段的叙述，正确的是(
)
A．草本阶段与灌木阶段群落的丰富度相同
B．草本阶段比灌木阶段的群落空间结构复杂
C．草本阶段比灌木阶段的群落自我调节能力强
D．草本阶段为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境
[解析]
草本阶段与灌木阶段群落相比，草本阶段丰富度低，空间结构简单，自我调节能力差，为灌木阶段群落
形成创造了条件。
4．(2017·天津理综卷)大兴安岭某林区发生中度火烧后，植被演替过程见下图。
据图回答：
(1)该火烧迹地上发生的是_次生__演替。与①相比，③中群落对光的利用更充分，因其具有更复杂的_垂直__结构。
(2)火烧15 年后，草本、灌木丰富度的变化趋势均为_下降后保持相对稳定__，主要原因是它们与乔木竞争时获得
的_光逐渐减少__。
(3)针叶林凋落物的氮磷分解速率较慢。火烧后若补栽乔木树种，最好种植_阔叶树__，以加快氮磷循环。
(4)用样方法调查群落前，需通过逐步扩大面积统计物种数绘制“种——面积”曲线，作为选取样方面积的依据。
下图是该林区草本、灌木、乔木的相应曲线。据图分析，调查乔木应选取的最小样方面积是_S3__。
[解析]
(1)由图中信息可知，火灾后群落中迅速出现了多种草本植物和灌木，这说明大火后还保留原有土壤条件，
甚至还可能保留了植物的种子或其他繁殖体，所以该火烧迹地上发生的是次生演替。群落中植物的垂直结构有利于群
落对光能的充分利用。(2)从图中可以看出，火烧15 年后草本和灌木丰富度下降，到40 年后基本保持相对稳定，主要
原因是草本和灌木在与乔木的竞争中得到的光逐渐减少。(3)火烧后若补栽乔木树种，最好种植阔叶树，因为针叶树的
凋落物不易被分解，物质循环速度慢，而由题知乔木中除了针叶树就是阔叶树，因此应该种植的是阔叶树。(4)从样方
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大小和物种数间的关系可判断，坐标曲线中最下面的曲线为乔木对应的曲线，从该曲线可以看出，当样方面积为S3 时
乔木的物种数就达到最大，所以调查乔木应选取的最小样方面积为S3。
核心拓展
1．辨析群落的四种关系、三种曲线和两种结构
(1)四种关系：
写出A、B、C、D 四图中a 与b 的种间关系：
A．_互利共生__，B．_寄生__，C．_竞争__，D．_捕食__。
(2)三种种间关系曲线：
写出图1～3 表示的种间关系：
图1：_互利共生__；图2：_捕食__；图3_竞争__。
2．辨析群落的两种空间结构(据图填空)
(1)A 图为群落的_垂直__结构
①表现：垂直方向上有明显的_分层__现象。
③意义：显著提高了群落利用_阳光__等环境资源的能力。
(2)B 图为群落的_水平__结构
①表现：水平方向上生物常呈_镶嵌__分布。
②影响因素：地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异、_光照强度__的不同、生物_自身生长特点__不同以及人和动
物的影响等。
3．明确群落结构的三个易错点(填空)
(1)不要认为“竹林中的竹子整齐一致”是群落的结构特征。这里的竹子属于_种群__范畴。
(2)水体中植物的垂直分布是由光照引起的分层现象，属于_群落__范畴。
(3)高山上植物的分布决定于温度，从山顶到山脚下，不同植被类型的分布属于_水平__结构。
4．“两看法”判断初生演替和次生演替(填空)
题型突破
题型1
群落的物种组成及种间关系
1．某地土壤中小动物的物种数和个体总数如下表，以下有关叙述正确的是(
)
土层
物种数
个体总数
0～5 cm
11
79
5～10 cm
4
20
10～15 cm
3
13
A．表中的信息说明群落具有垂直结构
B．不同土层中小动物的分布与光照无关
C．不同土层中的小动物都是消费者
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D．土壤中某种小动物个体总数下降则该地物种丰富度随之下降
[解析]
分析表中数据可知，不同深度的土层物种数不同，说明群落具有垂直结构，A 正确；土层中小动物的分
布与光照有关，B 错误；不同土层中的小动物有的是消费者，有的是分解者，C 错误；土壤中某种小动物个体总数下
降则该物种的种群密度下降，但不能反映该地物种丰富度的变化情况，D 错误。
2．(2019·石家庄模拟)生态学家林德曼在研究赛达伯格湖时发现，某种鱼因年龄不同而食性不同：幼年鱼主要以浮
游生物为食，成年鱼主要以小鱼为食(包括其幼年鱼)、小虾为食。下列说法正确的是(
)
A．该鱼的成年鱼、幼年鱼和小虾之间不存在竞争关系
B．该生态系统中生产者固定的能量大于所有消费者的同化量之和
C．该鱼的成年鱼和幼年鱼因食物来源不同而分布在不同水层，属于垂直结构
D．若大量增加湖中养殖物种的种类和数量，一定可以提高该生态系统的抵抗力稳定性
[解析]
该鱼的成年鱼、幼年鱼和小虾之间也存在竞争关系，如竞争空间，A 错误。生态系统中能量是逐级递减
的，生态系统的能量是生产者所固定的太阳能，故生产者同化量大于所有消费者同化量之和，B 正确。垂直结构描述
的是群落的特征，而该鱼的成年鱼和幼年鱼属于同种生物为种群水平，C 错误。一个生态系统的生物种类越多，结构
越复杂，这个生态系统的抵抗力稳定性就越高，但其生物的数量增加，不一定可以提高该生态系统的抵抗力稳定性，
D 错误。
题型2
群落的结构及演替
3．(2019·百校联盟四月联考)下列关于群落结构和演替的叙述，错误的是(
)
A．人类活动不仅可以破坏群落的结构，还可以改变群落演替的速度和方向
B．初生演替和次生演替的主要区别是最终演替成的群落类型不同
C．弃耕农田在演替过程中物种丰富度一般会逐渐增加
D．在一个群落中，两种生物间可能不只存在一种种间关系
[解析]
人类活动既能破坏群落的结构，还能改变群落演替的速度和方向，A 项正确；初生演替和次生演替的主
要区别是演替的起始条件不同，B 项错误；弃耕农田演替过程中，物种丰富度一般会逐渐增加，C 项正确；在一个群
落中，两种生物之间的种间关系可能为捕食和竞争，D 项正确。
4．如图表示弃耕农田的群落演替情况，相关叙述正确的是(
)
A．群落的演替过程中，光能的利用率保持不变
B．b 阶段到c 阶段，有机物的总量不断增加
C．从演替的过程可以看出，群落的演替就是指植物的演替
D．群落演替的不同阶段均存在捕食、竞争、共生、腐生等种间关系
[解析]
群落的演替过程中，随着植物种类增多，群落结构复杂，群落对光能的利用率不断上升，A 错误；b 阶段
到c 阶
段，植物吸收光照的强度增加，有机物的总量也不断增加，B 正确；群落的演替指的是一个群落代替另外一个群
落的过程，不只有植物，还有动物和微生物，C 错误；腐生并不是种间关系，是某些生物获取营养的一种方式，如某
些腐生型真菌，D 错误。
有关群落演替及过程的3 个错混点
(1)演替过程中一些种群取代另一些种群，是一种“优势取代”而非“取而代之”，如形成森林后，乔木占据优势
地位，但森林中仍有灌木、草本植物、苔藓等。
(2)任何环境下的演替都要最终达到一个成熟阶段，这时候群落和周围环境处于相对平衡的稳定状态。此时物种与
环境之间高度协调，能量和物质的利用率高，生态系统抵抗力稳定性也高。
(3)决定群落演替的根本原因在于群落内部。群落之外的环境条件，诸如气候、地貌、土壤和火等，常可成为引起
演替的重要条件。
5．(2019·湖南省株洲一模)火山爆发时炽热的岩浆所到之处生物全部死亡，之后当地生物群落演替过程非常缓慢，
下列叙述正确的是(
)
A．群落演替由地衣苔藓阶段到森林阶段，总生产量和有机物的总量增加
B．该群落演替为初生演替，演替过程中，群落对光能的利用效率保持不变
C．极乐鸟捕食一只蜘蛛后，所获得的能量最多为该蜘蛛同化量的20%
D．群落演替的不同阶段均存在捕食、竞争、共生、腐生等种间关系
[解析]
群落演替由地衣苔藓阶段到森林阶段，总生产量和有机物的总量增加，A 正确；该群落演替为初生演替，
演替过程中，群落对光能的利用效率逐渐增高，B 错误；生态系统的能量传递效率为10%～20%，指的是一个营养级
的能量传递到下一个营养级的效率，而不是一只动物传到下一营养级的一只动物的传递效率，C 错误；群落的种间关
系包括竞争、捕食、互利共生等，腐生不是种间关系。D 错误。
一、选择题
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171
1．(2019·吉林省集安市第一中学高三)如图表示一个群落从阶段1 演替至阶段5 的过程。下列相关叙述错误的是
(
)
A．阶段1～5 过程的演替类型为次生演替
B．演替过程可得出新物种的形成历时较短的结论
C．有些群落不具备演替至阶段5 的气候条件
D．人类活动会影响群落演替的方向和速度
[解析]
据图分析，阶段1 含有的生物种类比较少，并不是没有生物，因此阶段1～5 过程的演替类型为次生演替，
A 正确；演替过程中生物的种类不断增加，说明出现了新物种，但是不能得出新物种的形成历时较短的结论，B 错误；
阶段5 是森林阶段，有些群落条件不适宜，不能演替至森林阶段，C 正确；人类活动往往会影响群落演替的方向和速
度，D 正确。
2．(2019·河南省洛阳市生物三模)下列关于种群和群落的叙述，不正确的是(
)
A．森林中群落的分层结构是通过长期自然选择而形成的
B．一个种群的出生率大于死亡率，可预测该种群数量将上升
C．种群是物种在自然界中的具体存在单位
D．演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成还会变化
[解析]
森林中群落的分层结构是通过长期自然选择而形成的，A 正确；直接影响种群数量的因素除了出生率和
死亡率，还有迁入率和迁出率，B 错误；种群是物种在自然界中的具体存在单位，C 正确；演替达到相对稳定的阶段
后，群落内物种组成还会变化，D 正确。故选B。
3．(2019·山东省德州市生物二模)种群增长率是指单位时间内新增加的个体数占种群个体总数的比率，可表示为(Nt
＋1－Nt)/Nt×100%。调查某种群一段时间内某些特征的变化，得到如图A、B 两条曲线，以下分析正确的是(
)
A．若曲线A 表示呈“S”型增长的种群的增长率，则X 不能等于零
B．若曲线B 表示种群增长率，且X＝1，则Nt＋1/Nt＝2
C．若曲线A、B 分别表示迁入率、迁出率，则6 年内种群数量不断下降
D．若曲线A、B 分别表示出生率、死亡率，则6 年内种群的年龄组成为稳定型
[解析]
若曲线A 表示的是“S”型曲线的增长率，则X 可能等于0，此时种群数量维持相对稳定的状态，A 错误；
若曲线A 表示某种群增长率，且X＝1，则该种群第二年末的数量是第一年末的2 倍，B 正确；若曲线A、B 分别表示
迁入率、迁出率，则6 年内迁入率等于迁出率，不知道出生率和死亡率的关系，无法判断种群数量上升还是下降，C
错误；若曲线B 是出生率，曲线A 为死亡率，由图曲线可以看出，交点对应的年龄组成类型应是衰退型，D 错误。故
选B。
4．(2019·江西省宜春市高三期末)下列关于种群、群落和生态系统的叙述，正确的是(
)
A．若捕鱼用的渔网网眼太大会导致估算出某池塘中鲫鱼的种群密度比实际结果偏大
B．“重阳节”这一天插茱萸，可驱秋蚊灭虫害，茱萸与秋蚊之间传递的是化学信息
C．修剪整齐的草坪内群落不存在水平分布差异和垂直分层现象
D．弃耕农田的初生演替过程中，群落的丰富度增加
[解析]
若捕鱼用的渔网网眼太大，导致所捕鲫鱼为鱼塘中个体较大的鱼，而个体小的鲫鱼未能捕捉到，最终导
致种群密度的估算值偏小，A 错误；“插茱萸，可驱秋蚊灭虫害”，说明茱萸与秋蚊之间通过化学信息来调节种间关
系，B 正确；修整过的草坪也既有垂直结构，又有水平结构，C 错误；弃耕农田的演替为次生演替，D 错误。故选B。
5．(2019·湖南省株洲市生物一模)下列有关种群和群落的叙述，不正确的是(
)
A．调查神农架自然保护区濒危动物金丝猴的数量常采用标志重捕的方法
B．由于环境阻力小，种群“J”型增长曲线达到K 值所用时间较短
C．森林生态系统和草原生态系统中的动物类群都有分层现象
D．群落演替发生在生态系统的形成、发展和成熟的各个阶段
[解析]
调查神农架自然保护区濒危动物金丝猴的数量常采用标志重捕的方法，A 正确；种群“J”型增长曲线无K
值，B 错误；森林生态系统和草原生态系统中的动物都有垂直结构，都有分层现象，C 正确；群落演替发生在生态系
统的形成、发展和成熟的各个阶段，D 正确。故选B。
6．(2019·浙江省宁波市余姚市生物二模)下列有关种群特征的叙述，正确的是(
)
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172
A．水稻的性别比率改变会影响种群密度
B．可以采用标志重捕法来调查蚯蚓的种群密度
C．种群的很多特征是种群内个体特征的统计值
D．只要保持替补出生率，人口就会保持零增长
[解析]
水稻为雌雄同体的植物，没有性别比例这一种群特征，A 错误；蚯蚓活动范围小，对蚯蚓种群密度的调
查方式常用的是样方法，B 错误；种群的出生率和死亡率，迁入率和迁出率，年龄组成，性别比例是种群内个体特征
的统计值，C 正确；教材中指出“稳定型预示着只要保持替补出生率(一个家庭生两个孩子)人口就会保持零增长”，
但保持替补出生率不一定人口就会零增长，如需考虑到一代人所生孩子成长为做父母之前将有部分死亡的可能，而这
种可能又随着社会经济条件的变化而变化，D 错误。故选C。
7．(2019·吉林省集安市第一中学高三)下列有关种群增长曲线的叙述中，正确的是(
)
A．在种群“J”型增长模型(Nt＝N0·λt)中，λ表示该种群的增长速率
B．在自然条件下，种群的环境容纳量(即K 值)是固定不变的
C．在鱼类养殖中，在接近K 值时进行捕捞有利于该种群的可持续发展
D．在“S”型曲线中，种群密度不同时可能具有相同的种群增长速率
[解析]
在种群“J”型增长模型(Nt＝N0·λt)中，λ表示该种群的增长倍数，A 错误；在自然条件下，种群的环境容纳
量(即K 值)是相对稳定的，B 错误；在鱼类养殖中，在接近K/2 值时进行捕捞有利于该种群的可持续发展，C 错误；
在“S”型曲线中，种群增长速率先增加后减少，种群密度不同时可能具有相同的种群增长速率，D 正确。
8．(2019·湖南省株洲市生物一模)在退化荒丘上建成的塞罕坝林场是我国荒漠化治理的典范。为更好的管理、利用
林木资源，科研人员研究了不同砍伐强度对塞罕坝林场落叶松人工林的林木生物量影响，结果如表所示。
砍伐强度/%
生物量/t·hm
－2
龄组/年
24.0
25.9
38.6
10
13.24
14.73
15.64
20
72.54
75.09
81.09
30
161.87
166.10
171.12
下列相关叙述中错误的是(
)
A．可采用样方法调查不同龄组各砍伐强度下的生物量
B．各龄组的林木生物量随砍伐强度的变化趋势基本一致
C．适当砍伐，可以改变落叶松种群的水平结构，从而减少竞争
D．适度砍伐，使人工林保持持续的更新能力，可长期维持稳定的生产
[解析]
可以采用样方法调查不同龄组各砍伐强度下的生物量，A 正确；通过表格数据分析可知，各龄组的林木
生物量随砍伐强度的变化趋势基本一致，B 正确；种群无水平结构，C 错误；由表格数据可知，适度砍伐保持持续的
更新能力，可长期维持稳定的生产，实现经济效益和生态效益的统一，D 正确。故选C。
9．(2019·湖南省郴州市生物一模)图甲表示弃耕农田的群落演替情况，图乙、丙、丁表示演替过程中各种量随时间
的变化曲线，下列有关分析错误的是(
)
A．图甲中，b 点时不存在群落的垂直结构，d 点时不存在水平结构
B．图乙可表示演替过程中物种丰富度与时间的关系
C．图丙可表示该地块上恢复力稳定性与时间的关系
D．图丁可表示草本植物数量随时间变化的情况
[解析]
图甲中，b 点和d 点时都存在群落的水平结构和垂直结构，A 错误；群落演替过程中，物种丰富度不断提
高，最终趋于稳定，因此图乙可表示演替过程中物种丰富度与时间的关系，B 正确；群落演替过程中，物种丰富度不
断提高，生态系统的抵抗力稳定性增强，而恢复力稳定性减弱，因此图丙可表示该地块上恢复力稳定性与时间的关系，
C 正确；群落演替过程中存在“优势取代”现象，因此图丁可表示草本植物数量随时间变化的情况，D 正确。故选A。
10．(2019·哈尔滨市第九中学高三期末)如图表示某草原中某一种群的λ随时间变化的曲线。下列相关叙述正确的是
(
)
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173
A．通过对曲线分析可知，在5 年后该种群数量开始下降
B．曲线所示20－30 年间增长率λ保持不变，说明该段时间种群数量趋于稳定
C．由图可知，0－30 年间在第10 年时该种群种内斗争最激烈
D．依据图中数据可知，在第15 年时该种群数量达到最小值
[解析]
通过对曲线分析可知，在5－10 年，1＜λ＜2，种群数量增加，A 错误；λ不表示增长率，λ－1 才是增长
率，B 错误；1－10 年，1＜λ＜2，种群数量增加，到第10 年种群数量最大，故种群种内斗争最激烈，C 正确；依据
图中数据可知，在第20 年时该种群数量达到最小值，D 错误；故选C。
11．(2019·河北武邑中学上学期高三期末)海水稻是在海边滩涂等盐碱地生长的特殊水稻。海稻米硒含量比普通大
米高7.2 倍，因而呈胭脂红色。下列叙述正确的是(
)
A．经过长期进化海水稻能够正常生活在海水中
B．盐碱度是影响海水稻种群密度的重要因素之一
C．海稻米富含硒说明海水稻的光合作用的能力高于普通水稻
D．种植海水稻后海边滩涂发生的演替属于初生演替
[解析]
海水稻是在海边滩涂等盐碱地生长的特殊水稻，不能得出经过长期进化海水稻能够正常生活在海水中，A
错误；盐碱度是影响海水稻种群密度的重要因素之一，B 正确；光合作用过程不吸收硒，硒通过主动运输的方式进入
水稻，故不能说明海水稻的光合作用的能力高于普通水稻，C 错误；种植海水稻后海边滩涂发生的演替属于次生演替，
D 错误，故选B。
二、非选择题
12．(2019·山东省泰安市生物模拟)如图是距大陆同等距离的大小岛屿物种数目变化的研究结果。回答下列问题：
(1)岛屿群落研究首先要分析群落的_物种组成__。土壤中小动物的丰富度采用_取样器取样法__调查。
(2)岛屿上物种数目因受陆地迁入和岛屿上物种灭亡影响而不断变等病症患者不适合化，迁入率和灭亡率曲线的交
点表示岛屿上物种数目达到_相对平衡__。图示表明岛屿上物种数目与面积的关系是_岛屿面积越大，岛屿上物种数目
越多__；受此启发，增大自然保护区(陆地中“岛”)抵抗力稳定性的措施是_适当增大保护区的面积__。
(3)对甲、乙两个新迁入的物种的种群数量进行了连续4 年的跟踪调查，计算其λ值(λ＝当年末种群数量/前一年末
种群数量)，结果如表。
时间
第一年
第二年
第三年
第四年
甲种群λ值
2
2
2
2
乙种群λ值
1.7
2.3
1.5
0.3
从表中可推知，甲种群4 年来的数量增长曲线为_J__型。若N0 表示种群起始数量，Nt 表示t 年末种群数量，则甲
种群数量的数学模型表示为_Nt＝N0×2t__。甲、乙的种间关系最可能是_竞争__。
[解析]
(1)不同群落之间最主要的区别在于物种组成的不同，所以岛屿群落研究首先要分析群落的物种组成。土
壤中小动物的丰富度采用取样器取样法调查。(2)迁入率和灭亡率曲线的交点表示岛屿上物种数目达到相对平衡。图示
表明岛屿上物种数目与面积的关系是岛屿面积越大，岛屿上物种数目越多；受此启发，增大自然保护区抵抗力稳定性
的措施是适当增大保护区的面积。(3)从表中可推知，甲种群4 年来的数量增长曲线为J 型。若N0 表示种群起始数量，
Nt 表示t 年末种群数量，则甲种群数量的数学模型表示为Nt＝N0×2t，甲、乙的种间关系最可能是竞争。
13．(2019·四川省凉山州生物三诊协)研究人员对某河流的鱼类进行调查，发现鱼类资源严重衰竭。请回答下列问
题：
(1)种群最基本的数量特征是_种群密度__，用标志重捕法调查某种鱼的该特征时，若标记个体的标志物容易脱落，
则调查的估计值_偏高__(选填“偏低”“不变”或“偏高”)。
(2)调查发现鱼类资源严重衰竭，导致这一现象的原因可能是_水体污染(过度捕捞、河湖湿地减少等)__(答出一点
即可)。请提出一项合理的保护措施：_治理污染(禁止过度捕捞；规定休渔期；放养鱼苗等)__。
(3)可利用恢复生态学技术来治理该退化的生态系统，该技术主要利用生物群落演替理论，群落的演替是指_随着
时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程__。
[解析]
(1)种群最基本的数量特征是种群密度，若已标记个体的标志物脱落，则重捕到的动物中标记个数占总个
体数比例减小，调查结果会偏高。(2)调查发现鱼类资源严重衰竭，导致这一现象的原因可能是水体污染(过度捕捞、河
湖湿地减少等)，可以通过治理污染(禁止过度捕捞；规定休渔期；放养鱼苗等)保护和恢复鱼类资源。(3)群落的演替是
指：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。
14．(2019·山东省潍坊市高三一模)塞罕坝位于河北省北部，历史上是一处水草丰沛、森林茂密、禽兽繁集的天然
名苑。新中国成立前，由于自然和人为因素的影响，这里已是茫茫荒原。三代塞罕坝林场人经过半个多世纪的植树造
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174
林，建设了百万亩人工林海，塞罕坝现已成为高寒地带少有的生物多样性富集中心。请回答下列问题：
(1)从群落演替的角度看，塞罕坝林海的形成属于_次生__演替，该事例说明了人类活动会影响群落演替的_速度和
方向__。
(2)人工造林时人们遵循了物种多样性原则，这样做的好处是有利于提高生态系统的_抵抗力__稳定性，该稳定性
的大小与生态系统_营养结构__的复杂程度有关。
(3)如今，塞罕坝每年能释放氧气55 万吨并为京津地区输送净水1.37 亿立方米，成为守卫京津的重要生态屏障，
也是不可多得的旅游景点和科研教学基地。在生物多样性三个方面的价值中，通过以上叙述得到体现的是_间接价值和
直接价值__。
(4)在自然环境不发生根本变化的前提下，在我国西北地区的荒漠地带能不能建立起塞罕坝式的林海？请简述理
由：_不能。两地自然环境不同，群落演替的最终结果不同__。
[解析]
(1)由于演替的起点存在生物，所以塞罕坝林海的形成属于次生演替。由于自然和人为因素的影响变成茫
茫荒原。而后由于植树造林，建设了人工林海，塞罕坝现已成为高寒地带少有的生物多样性富集中心，该事例说明了
人类活动会影响群落演替的速度和方向。(2)物种多样性增加，有利于提高生态系统的抵抗力稳定性，该稳定性的大小
与生态系统营养结构的复杂程度有关。(3)塞罕坝可以作为旅游景点和科研教学基地，属于直接价值。塞罕坝成为守卫
京津的重要生态屏障，属于间接价值。(4)由于两地的自然环境不同，群落演替的最终结果不同，因此在我国西北地区
的荒漠地带不能建立起塞罕坝式的林海。
专题十三
生态系统与环境保护
考点
考情
1.生态系统的结构(Ⅰ)
2.生态系统中的物质循环和能量流动
的基本规律及应用(Ⅱ)
3.生态系统的信息传递(Ⅱ)
4.生态系统的稳定性(Ⅱ)
5.人口增长对生态环境的影响(Ⅱ)
6.全球生态环境问题(Ⅰ)
7.生物多样性保护的意义和措施(Ⅱ)
1.考查题型：选择题、非选择题。
2.呈现文字：文字题、图形题、表格题。
3.命题特点：(1)选择题：考查对生态系统组成成分、
能量流动、物质循环和信息传递的理解，一般难度
不大。
(2)非选择题：多借助图解分析能量流动的过程及特
点，以及考查生态系统稳定性的大小及保护措施
等。
| 以图串知|
(1)消费者都是异养生物，主要有动物、营寄生生活的微生物。(√)
(2)生产者、消费者、分解者中都有细菌。(√)
(3)食物网中两种生物之间只有一种种间关系。(×)
(4)生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性越强。(×)
(5)生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。(√)
(6)生态系统的结构只包括食物链和食物网。(×)
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175
(7)所有的植物都是生产者，所有的动物都是消费者。(×)
(8)细菌在生态系统中可能是生产者，也可能是消费者或分解者。(√)
(9)食物链中某营养级指的是某种生物或种群。(×)
(10)食物链中只有生产者和消费者，无分解者。(√)
(11)食物网中的两种生物之间只有捕食关系。(×)
(12)流经第二营养级的总能量是指初级消费者同化的能量。(√)
(13)碳在生物群落和无机环境之间主要以有机物形式循环。(×)
(14)生物圈的物质是自给自足的，能量需要不断补充。(√)
(15)生态系统中的信息来源于其他生物。(×)
(16)细胞之间的信息传递属于生态系统的信息传递功能。(×)
(17)生态系统中的信息传递和能量流动一样都是单向的。(×)
(18)相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%，也不会大于20%。(×)
(19)研究能量流动，可合理设计人工生态系统，高效利用能量。(√)
(20)自我调节能力强的生态系统，其恢复力稳定性也高。(×)
(21)沼渣、沼液可肥田，使能量流向农作物，避免了能量的浪费。(×)
(22)生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个不同层次。(√)
(23)输入某一生态系统的能量可能是太阳能，也可能是现成有机物中的能量，如人工鱼塘。(√)
(24)湿地能调节气候属于直接价值。(×)
考向1
生态系统的结构与功能
真题回放
1．(2019·全国卷Ⅱ，6)如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示，并以食物链起点的生物个体数作底层
来绘制数量金字塔，则只有两个营养级的夏季草原生态系统(假设第一营养级是牧草，第二营养级是羊)和森林生态系
统(假设第一营养级是乔木，第二营养级是昆虫)数量金字塔的形状最可能是(
)
A．前者为金字塔形，后者为倒金字塔形
B．前者为倒金字塔形，后者为金字塔形
C．前者为金字塔形，后者为金字塔形
D．前者为倒金字塔形，后者为倒金字塔形
[解析]
夏季草原生态系统中牧草的数量远多于羊的数量，该生态系统的数量金字塔呈金字塔形；森林生态系统
中乔木的数量远少于昆虫的数量，该生态系统的数量金字塔呈倒金字塔形，A 项正确。
2．(2019·北京卷，5)为减少某自然水体中N、P 含量过高给水生生态系统带来的不良影响，环保工作者拟利用当
地原有水生植物净化水体。选择其中3 种植物分别置于试验池中，90 天后测定它们吸收N、P 的量，结果见下表。
植物种类
单位水体面积N 吸收量(g/m2)
单位水体面积P 吸收量(g/m2)
浮水植物a
22.30
1.70
浮水植物b
8.51
0.72
沉水植物c
14.61
2.22
结合表中数据，为达到降低该自然水体中N、P 的最佳效果，推断应投放的两种植物及对该水体的生态影响是(
)
A．植物a 和b，群落的水平结构将保持不变
B．植物a 和b，导致该水体中的食物链缩短
C．植物a 和c，这两种植物种群密度会增加
D．植物a 和c，群落中能量流动方向将改变
[解析]
单位水体面积N 吸收量最大的植物是a，单位水体面积P 吸收量最大的植物是c，因此为达到降低该自然
水体中N、P 的最佳效果，应投放的两种植物为a 和c，A、B 项错误。投放a 和c 这两种植物后，由于水中N、P 充
足，这两种植物的种群密度会增加，C 项正确。植物a 和c 是当地原有物种，投放后水体的食物链没有变化，能量流
动方向并没有改变，D 项错误。
3．(2019·江苏卷，26)图1 是某生态系统部分生物关系示意图。请回答下列问题：
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176
(1)生态系统最基本的生物成分是_生产者__。图1 由乔木、草本植物、蝗虫、蜘蛛和杂食性鸟构成的食物网中，
杂食性鸟分别处于第_二、三、四__营养级。
(2)从图1 所示的营养关系分析，属于分解者的有_大型真菌、跳虫__。有机碎屑被彻底分解产生的_无机盐、CO2、
H2O__(至少写出两类)等供生态系统循环利用。
(3)由于乔木的遮挡程度不同，导致了不同区域地表的草本植物、真菌等生物种类和数量有一定差异，地表生物的
这种区域差异分布体现了群落具有_水平__结构。
(4)下列属于该区域东亚飞蝗种群基本特征的有_①②⑤__(填序号)。
①空间分布
②迁入率
③互利共生
④物种丰富度
⑤种群密度
(5)图2 是图1 生态系统中某两个营养级(甲、乙)的能量流动示意图，其中a～e 表示能量值。乙粪便中食物残渣的
能量包含在_c__(填图2 中字母)中，乙用于生长、发育及繁殖的能量值可表示为_a－b__(用图2 中字母和计算符号表示)。
[解析]
(1)生态系统最基本的生物成分是生产者，生产者通过光合作用把太阳能转化为储存在有机物中的化学能，
是能量流动的起点，在生态系统中起主导作用。图1 所示食物网中，杂食性鸟参与的食物链有乔木(草本植物)→杂食
性鸟。草本植物→蝗虫→杂食性鸟。草本植物→蝗虫→蜘蛛→杂食性鸟。因此，杂食性鸟分别处于第二、三、四营养
级。(2)从图1 中可以看出大型真菌和跳虫以有机碎屑为食，属于分解者。根据生态系统物质循环原理可知，有机碎屑
被彻底分解产生的无机盐、CO2 和H2O 等，可供生态系统循环利用。(3)生物在不同区域地表的镶嵌式分布体现了生物
群落的水平结构。(4)空间分布、迁入率、种群密度属于种群的基本特征，互利共生和物种丰富度属于群落层面研究的
概念。(5)图2 中e 和b 分别表示甲、乙两个营养级呼吸作用消耗的能量；a 表示由甲流向乙的能量，即乙的同化量；c、
d 分别表示甲、乙流向分解者的能量。乙粪便中食物残渣的能量即乙的粪便量，属于上一营养级甲的同化量中流向分
解者的能量(c)。乙用于生长、发育及繁殖的能量即乙的同化量(a)减去其呼吸作用消耗的能量(b)。
4．(2019·全国卷Ⅰ，31)某果园中存在A、B 两种果树害虫，果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫；使用人工合成
的性引诱剂Y 诱杀B 可减轻B 的危害。回答下列问题。
(1)果园中包含害虫A 的一条食物链是_果树→A→C__。该食物链的第三营养级是_C__。
(2)A 和B 之间存在种间竞争关系，种间竞争通常是指_两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出
来的相互抑制现象__。
(3)性引诱剂Y 传递给害虫B 的信息属于_化学信息__。使用性引诱剂Y 可以诱杀B 的雄性个体，从而破坏B 种群
的_性别比例__，导致_种群密度__降低，从而减轻B 的危害。
[解析]
(1)紧扣答题要求“包含害虫A”，则相应的一条食物链是“果树→害虫A→鸟(C)”，其中第三营养级是
鸟(C)。(2)本小题考查种间竞争的概念。种间竞争通常是指两种或两种以上的生物相互争夺相同的资源和空间而表现出
来的相互抑制现象。(3)生态系统中，人工合成的性引诱剂Y 传递给害虫B 的信息属于化学信息。使用性引诱剂Y 可
以诱杀B 的雄性个体，从而破坏B 种群的正常性别比例，导致B 种群的种群密度降低，从而减轻果园中害虫B 的危
害。
5．(2018·天津卷)为研究森林生态系统的碳循环，对西黄松老龄(未砍伐50～250 年)和幼龄(砍伐后22 年)生态系统
的有机碳库及年碳收支进行测定，结果见下表。据表回答：
碳量
西黄松生
态系统
生产者活生
物量(g/m2)
死有机
质(g/m2)
土壤有机
碳(g/m2)
净初级生产
力* (g/m2·年)
异养呼吸**
(g/m2·年)
老龄
12 730
2 560
5 330
470
440
幼龄
1 460
3 240
4 310
360
390
*净初级生产力：生产者光合作用固定总碳的速率减去自身呼吸作用消耗碳的速率
**异养呼吸：消费者和分解者的呼吸作用
(1)西黄松群落被砍伐后，可逐渐形成自然幼龄群落，体现了生态系统的_恢复力__稳定性。
(2)大气中的碳主要在叶绿体_基质__部位被固定，进入生物群落。幼龄西黄松群落每平方米有_360__克碳用于生
产者当年的生长、发育、繁殖，储存在生产者活生物量中；其中，部分通过生态系统中_消费者__的呼吸作用，部分转
变为死有机质和土壤有机碳后通过_分解者__的分解作用，返回大气中的CO2 库。
(3)西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力_大于__(大于/等于/小于)老龄群落。根据年碳收支分析，
幼龄西黄松群落_不能__(能/不能)降低大气碳总量。
[解析]
(1)西黄松群落被砍伐后，一段时间后又形成了自然幼龄群落，将来还可能会形成成熟群落，体现了生态
系统的恢复力稳定性。(2)大气中的碳以CO2 形式存在，在叶绿体的基质中发生CO2 的固定。本题中，每平方米生产
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者当年用于自身生长、发育、繁殖的生物量＝光合作用固定总碳的速率－呼吸作用消耗碳的速率＝净初级生产力，所
以幼龄西黄松群落每平方米有360 克碳用于自身的生长、发育、繁殖，储存在生产者活生物量中。这部分有机物中的
碳，一部分会流向消费者，通过消费者的呼吸作用，转化成CO2，返回大气；一部分通过动植物死亡转变为死有机质
和土壤中的有机碳，并通过分解者的分解作用，转化成CO2，返回大气。(3)西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的
净初级生产力为360÷1 460≈0.25，西黄松老龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为470÷12 730≈0.037，所以
西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力大于西黄松老龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力。
影响大气碳总量的过程有光合作用、呼吸作用、分解者的分解作用等。西黄松幼龄群落每年每平方米光合作用固定量
－自身呼吸作用消耗量＝净初级生产力＝360 g，小于每年每平方米的异养呼吸量390 g，所以幼龄西黄松群落不能降
低大气碳总量。
6．(2016·全国卷Ⅲ)我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在
的树林中，捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是(
)
A．鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量
B．该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者
C．鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节
D．鹰的迁入增加了该生态系统能量流动的方向
[解析]
鹰的迁入会使黄雀数量减少，导致螳螂的数量增加，进而使蝉的数量减少，A 项错误；生态系统中流入
生产者的能量是光合作用固定的太阳能或化能合成作用固定的化学能，细菌产生的能量(如热能)不能流向生产者，B
项错误；鹰的迁入增加了营养级，增加了能量消耗的环节，C 项正确；能量沿食物链由低营养级向高营养级流动，鹰
是最高营养级的消费者，鹰的迁入不会改变该生态系统能量流动的方向，D 项错误。
核心拓展
1．理清生态系统中三大类生物成分的作用(填空)
(1)生产者：自养生物，生态系统的_基石__
(2)消费者：加快生态系统的_物质循环__
(3)分解者：_物质循环__的关键环节
2．关注生态系统的营养结构的三个常考点(填空)
(1)第一营养级一定是生产者。
(2)某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个种群。
(3)同一消费者在不同_食物链__中，可以占据不同的_营养级__。
(4)在食物网中，两种生物之间的种间关系可出现多种，如狼和狐之间既有捕食关系，又有竞争关系。
3．掌握能量流动图解，理清摄入量、粪便量和同化量之间的关系(据图填空)
(1)摄入量＝_同化量＋粪便量__。
(2)同化量＝用于_生长、发育和繁殖__的能量＋呼吸量。
(3)用于生长、发育和繁殖的能量＝_分解者分解利用量__＋_下一营养级同化量__＝同化量－呼吸消耗量。
(4)流经生产者的总能量强调关键词“_固定__”而非“照射”。
(5)流经各级消费者的能量强调关键词“_同化__”而非“摄入”或“储存”。
4．牢记生态系统中信息传递和种类和作用(填图)
易错提醒
1．菟丝子营寄生生活，属于消费者。
2．温度、水分都会影响陆生生物的生长和发育。
3．一般来说，体型越大的动物，所处营养级越高，但不是绝对的。
4．能量传递效率指后一营养级同化量与前一营养级同化量的比值，一般为10%～20%。
5．自然生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的能量。
6．直接以低营养级的生物为食将获得(不是消耗)生态系统更多的能量。
7．多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多。
8．分解者体内的能量不能传给生产者。
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9．通常生物所在的营养级越高，某些有毒物质在其体内的积累量越大。
10．并不是所有农业害虫都有趋光性。
题型突破
题型1
生态系统的结构
1．生态系统是由生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量组成的统一整体。下列说法中错误的是(
)
A．非生物的物质和能量为生物的生存提供了必备条件
B．生产者除绿色植物外，还包括黑藻、蓝藻、硝化细菌等原核生物
C．消费者和分解者都是异养生物，但它们获取营养的方式有区别
D．生态系统的组成成分在物质循环、能量流动和信息传递方面紧密联系
[解析]
非生物的物质和能量中，太阳能是植物光合作用的能量来源，植物的生长需要从无机环境中吸收无机物
质，A 项正确；黑藻属于真核生物，B 项错误；消费者从活的生物体中获取营养物质，分解者从动植物遗体中获取营
养物质，C 项正确；生态系统的四种成分通过物质循环能量流动、信息传递紧密联系。
2．(2019·山东德州期末)下列有关生态系统结构的叙述，正确的是(
)
A．食肉动物都为次级消费者
B．自养生物都为第一营养级
C．食物网中某生物的位置不能被其他生物取代
D．细菌都属于分解者，可分为需氧型和厌氧型两类
[解析]
食肉动物可能是次级消费者、三级消费者、四级消费者等，A 错误；自养生物属于生产者，处于第一营
养级，B 正确；食物网中同一营养级可能有多种生物，因此某生物的位置可以被其他生物取代，C 错误；细菌可以是
生产者，如硝化细菌，也可以是消费者，如肺结核杆菌，D 错误。
3．(2016·全国卷Ⅲ)冻原生态系统因其生物的生存条件十分严酷而独具特色，有人曾将该生态系统所处的地区称为
“不毛之地”。回答下列问题：
(1)由于温度的限制作用，冻原上物种的丰富度较低。丰富度是指_群落中物种数目的多少__。
(2)与热带森林生态系统相比，通常冻原生态系统有利于土壤有机物质的积累，其原因是_低温下，分解者的分解
作用弱__。
(3)通常，生态系统的食物链不会很长，原因是_能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的__。
[解析]
(1)丰富度是指群落中物种数目的多少。(2)与热带森林生态系统相比，冻原生态系统的温度低，分解者的
分解作用弱，有利于土壤有机物的积累。(3)生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，营养级越高，获得
的能量越少，所以生态系统的食物链一般不会太长。
复杂食物网中某种群数量变化分析技巧
(1)生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不需考虑生产者数量的
增加或减少。
(2)处于最高营养级的种群有多种食物来源时，若其中，一条食物链中断，则该种群可通过多捕食其他生物而维持
其数量基本不变。此时，数量减少的应为最高营养级所捕食的其他生物：如图所示食物网中若食草鸟减少时，“兔更
多地被鹰捕食而减少”而不宜答作“兔因绿色植物增多而增多”。
题型2
生态系统的能量流动及相关计算
4．(2019·合肥调研)在人为干预下，地震毁损的某自然保护区恢复过程中的能量流动关系如图所示(单位为×103
kJ·m
－2·a
－1)。请据图分析，下列说法错误的是(
)
A．在地震中营养级较高的生物受到的影响可能较大
B．能量在第二营养级到第三营养级之间的传递效率为15.6%
C．肉食动物需补偿输入的能量值为5×103 kJ·m
－2·a
－1
D．流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能
[解析]
本题考查生态系统中的能量流动及相关计算等知识，意在考查分析推理能力以及运用所学知识解决问题
的能力。
由图可知，营养级越高，需要补偿输入的能量越多，因而在地震中营养级较高的生物受到的影响可能较大，
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A 正确。分析题图可知，第二营养级的同化量为14×103＋2×103＝16×103(kJ·m
－2·a
－1)，第三营养级的同化量为
0.25×103＋0.05×103＋5.1×103＋2.1×103＝7.5×103(kJ·m
－2·a
－1)，其中从第二营养级获得的能量为16×103－4×103
－9×103－0.5×103＝2.5×103(kJ·m
－2·a
－1)，因此能量从第二营养级到第三营养级的传递效率为(2.5÷16)×100%＝
15.6%，B 正确。由上述分析可知，第三营养级的同化量是7.5×103 kJ·m
－2·a
－1，其中从第二营养级获得的能量为2.5×103
kJ·m
－2·a
－1，则从外界补偿输入的能量为7.5×103－2.5×103＝5×103(kJ·m
－2·a
－1)，C 正确。该生态系统有从外界补偿
输入的能量，因此流经该生态系统的总能量＝生产者固定的太阳能＋补偿输入的能量，D 错误。
5．(2018·江苏卷)某城市河流由于生活污水和工业废水的排入，水质逐渐恶化。经过治理后，河水又恢复了清澈。
图1 表示该河流的能量金字塔(甲、乙、丙为3 种鱼，丁为1 种水鸟，甲不摄食藻类，箭头指示能量流动方向)，图2
表示部分能量流动关系(图中数字表示同化的能量)。请回答下列问题：
(1)图1 所示食物网中，遗漏了一条能量流动途径，该条途径是_水草→甲→丁__。
(2)图1 所示食物网中，次级消费者是_丙和丁__，丁与丙之间的种间关系是_捕食和竞争__。
(3)根据图1 分析，除了图2 中已经标出的能量去向之外，乙的能量去向还有_传递给丙、自身呼吸作用以热能形
式散失__。
(4)结合图2 分析，图1 所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率_大于__(在“大于”“小于”或“等
于”中选择)7.6%。
(5)经检测，水体中含有某种可被生物富集的农药，推测此农药含量最高的物种是_丁__。
(6)从生态学角度解释，污染物排放导致水质恶化的主要原因是_河流生态系统自我调节(自我修复)能力有限__。
[解析]
(1)根据题中信息可知，甲不摄食藻类，水草是第一营养级，甲是第二营养级，丁是第三、第四营养级，
甲和丁未体现出食物联系，所以还可能有的一条食物链是水草→甲→丁。
(2)图1 中丙、丁都可以作为第三营养级即次级消费者。丁捕食丙，且丙、丁都捕食乙，所以丁与丙之间的种间关
系是捕食和竞争。
(3)图1 中乙可以被丙和丁捕食，所以乙的能量去向除了流向分解者和丁之外，还可以传递给丙以及通过自身呼吸
作用以热能形式散失。
(4)根据图2 可知，第一营养级到乙的能量传递效率是1 900/25 000×100%＝7.6%，但是因为第二营养级包括甲和
乙，再加上甲的能量，第一营养级到第二营养级的能量传递效率大于7.6%。
(5)农药不易被分解，营养级级别越高的生物体内积累的农药越多，因此体内农药含量最高的物种是丁。
(6)生态系统的自我调节能力是有一定限度的，如果污染物排放超过该限度，生态系统的稳态就会遭到破坏。
有关生态系统能量流动的4 个错混点
(1)流经各营养级的总能量对生产者而言强调关键词“固定的太阳能”而不能说“光照的能量”；对各级消费者而
言强调关键词“同化的能量”而不能说“摄入的能量”或“储存的能量”。
(2)生态系统的能量流动不单指能量的输入和输出过程，还包括能量的传递和转化过程。散失的热能不能被生产者
固定再次进入生态系统，故能量流动单向不循环。有些分解者可为消费者提供能量，如蘑菇可为人提供能量、蚯蚓可
为鸡提供能量等，但分解者不可为生产者提供能量。
(3)能量传递效率是指能量沿食物链流动，以“营养级”为单位(不是两个个体之间的传递)传递效率，约为10%～
20%。
(4)能量利用率是指流入最高营养级(如人体)中的能量占生产者能量的比值。需考虑分解者的参与，以实现能量的
多级利用。
题型3
生态系统的物质循环和能量流动的关系
6．下图为生态系统的碳循环示意图，下列相关说法不正确的是(
)
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A．生态系统的碳循环主要依赖于绿色植物的光合作用
B．无机环境与生物之间碳循环的形式是C
C．人类减少A 过程是当前缓解温室效应的重要措施
D．分解者散失的能量和生产者、消费者散失的能量形式相同
[解析]
大气中的CO2 进入生物群落主要是依赖于绿色植物的光合作用，A 正确；物质循环的形式是元素，但是
无机环境与生物之间碳循环的形式是CO2，B 错误，A 中主要是化石燃料燃烧等形式将CO2 释放到大气中，故减少其
排放可缓解温室效应，C 正确；分解者散失的能量以及消费者和生产者散失到环境中的能量均是热能形式，D 正确。
7．(2019·福建南平一模)如图是某生态系统的碳循环示意图，图中“→”表示碳的流动方向。下列叙述正确的是
(
)
A．碳以二氧化碳的形式从D 流动到A
B．图中B 和F 之间的关系为竞争和捕食
C．若E 为刚迁入该生态系统的新物种，种群数量可呈“J”型增长
D．图中C 若表示热量，该图可表示此生态系统的能量流动关系
[解析]
据图分析，图中D 为生产者，A 为消费者，碳在生物群落中以有机物形式流动，A 错误；图中B 为消费
者，F 为分解者，B 和F 之间不存在竞争和捕食关系，B 错误；刚迁入生态系统的新物种，若环境适宜，种群数量可
呈“J”型增长，C 正确；图中C 若表示热量，由于热量不能被生产者利用，故此图不可以表示此生态系统的能量流动
关系，D 错误。
8．科学家对一个以槭树、山毛榉和桦树为主要树种的温带森林生态系统的能量流动进行了定量分析，结果如图，
请回答下列问题：
(1)植食性动物能根据植物的性状、气味等因素判断食物类别，这体现了生态系统的_信息传递__功能，生态系统
的其他功能还有_能量流动、物质循环__。
(2)少量动物的迁入和迁出不会使生态系统中的生物种类和数量发生大的变化，这说明生态系统具有_自我调节__
的能力。
(3)在此生态系统中，甲同学认为生产者到初级消费者之间的能量传递效率是1.41%(保留小数点后两位)，你认为
正确吗？_不正确，应该是0.85%__。(若认为不正确，写出正确的数值)
(4)通过消灭森林中的害虫，科学家对该生态系统能量流动关系进行了适当的调整，意义在于_使能量持续高效地
流向对人类最有益的部分__。
[解析]
(1)生态系统的功能有能量流动、物质循环和信息传递。植食性动物能根据植物的性状、气味等因素判断
食物类别体现的是信息传递功能。(2)少量动物的迁入和迁出不会使生态系统中的生物种类和数量发生大的变化，说明
生态系统具有自我调节能力。(3)生产者到初级消费者之间的能量传递效率应是二者同化量的比值，应用(3.27×105－
1.31×105)/2.31×107≈0.85%。(4)调整能量流动关系，有助于使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
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碳循环模式图中成分的判断
(1)常考图示：
(2)突破方法：
①先据双向箭头“
”确定“大气中CO2 库”与“生产者”。
②再根据两者中有“1”个指入箭头的为“生产者”(如甲中A，乙中①，丙中E)，有1 个指出箭头的为“大气中CO2
库”(如甲中B，乙中④，丙中A)。
③最后据食物链从生产者→初级消费者→次级消费者及各生物均最终指向分解者确认各级消费者及分解者(如三
个图中分解者为甲中D，乙中③，丙中C；丙中F 为初级消费者，D 为次级消费者，B 为三级消费者)。
考向2
生态系统的稳定性与环境保护
真题回放
1．(2019·天津卷，7)在北方农牧交错带的中温带半干旱区，当农田连续耕作六年后，农作物产量往往下降，弃耕
后土地易沙化。对三片弃耕土地分别采取围封禁牧、人工种植灌木或乔木等恢复措施，灌木、乔木成活后该地自然恢
复。十五年后进行调查，结果见下表。
指标
样地
土壤含
水量(%)
土壤全氮
(g·kg
－1)
草本植物
种数(种)
节肢动物个体
数(只·样本
－1)
节肢动物多
样性指数*
弃耕地(对照)
0.26
0.09
1.1
3.1
0.6
禁牧草地
0.66
0.36
2.6
9.4
1.7
人工灌木林
0.77
0.42
2.8
7.4
0.8
人工乔木林
1.37
0.27
1.6
10.0
1.1
*多样性指数综合反映丰富度和均匀度
据表回答：
(1)土壤含水量增加最明显的是_人工乔木林__样地。土壤全氮增加最明显的是_人工灌木林__样地，这是该样地内
豆科植物与根瘤菌相互作用的结果，豆科植物与根瘤菌的种间关系为_互利共生__。
(2)三种恢复措施均可改良土壤，这体现了生物多样性的_间接__价值。
(3)在半干旱地区，节肢动物是物种最丰富和数量最多的类群，在食物网中占据重要地位，其多样性一定程度上可
反映生态系统的物种多样性。从生物多样性角度分析，三种恢复措施中更适宜于中温带半干旱区的是_围封禁牧__。
(4)在中温带半干旱区，草原生态系统比农田生态系统的自我调节能力更_强__。
[解析]
(1)由表中数据可知，土壤含水量增加最明显的是人工乔木林样地。土壤全氮增加最明显的是人工灌木林
样地，题目指出这是该样地内豆科植物与根瘤菌相互作用的结果，说明豆科植物与根瘤菌相互依存，彼此有利，其种
间关系为互利共生。(2)三种恢复措施均可改良土壤，影响了环境条件，体现了生物多样性的间接价值。(3)据题可知，
节肢动物多样性指数可反映生态系统的物种多样性，表中数据显示，在中温带半干旱区，节肢动物多样性指数最高的
样地是禁牧草地，所以从保护生物多样性角度分析，采取的恢复措施是围封禁牧。(4)在中温带半干旱区，与农田生态
系统相比，草原生态系统的生物多样性更丰富，营养结构更复杂，所以其自我调节能力更强。
2．(2017·江苏卷)江苏省徐州市多年来围绕“一城青山半城湖”理念，实施了一系列生态建设工程，生态效应逐渐
显现。下列有关该生态工程的分析评价不合理的是(
)
A．使物种多样性程度显著提高
B．使生物群落的组成更为复杂
C．使生态系统的类型更为多样
D．其主要目的是提高生物多样性的直接价值
[解析]
生态建设工程可以提高生物多样性，增加丰富度，使群落结构复杂，增加生态系统的类型，增加生物多
样性的间接价值(生态功能)，但不一定增加生物多样性的直接价值，A、B、C 项正确，D 项错误。
3．(2016·全国卷Ⅰ)在漫长的历史时期内，我们的祖先通过自身的生产和生活实践，积累了对生态方面的感性认识
和经验，并形成了一些生态学思想，如：自然与人和谐统一的思想。根据这一思想和生态学知识，下列说法错误的是
(
)
A．生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律
B．若人与自然和谐统一，生产者固定的能量便可反复利用
C．“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例
D．人类应以保持生态系统相对稳定为原则，确定自己的消耗标准
[解析]
生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律，人类活动要遵循自然规律，A 项正确；生态系统
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182
的能量是单向流动、逐级递减的，不能反复利用，B 项错误；“退耕还林、还草”体现了人与自然的和谐统一，C 项
正确；人类消耗会给生态环境带来压力，过度消耗会破坏生态系统的稳定性，D 项正确。
4．(2016·北京理综卷)豹的某个栖息地由于人类活动被分隔为F 区和T 区。20 世纪90 年代初，F 区豹种群仅剩25
只，且出现诸多疾病。为避免该豹种群消亡，由T 区引入8 只成年雌豹。经过十年，F 区豹种群增至百余只，在此期
间F 区的(
)
A．豹种群遗传(基因)多样性增加
B．豹后代的性别比例明显改变
C．物种丰(富)度出现大幅度下降
D．豹种群的致病基因频率不变
[解析]
T 区和F 区的豹存在地理隔离，两种群的基因库有差异，将T 区的豹引入F 区，增加了F 区豹的遗传(基
因)多样性，A 项正确；豹后代的性别比例主要由遗传因素决定，不会因引入雌豹而明显改变，B 项错误；群落中物种
数目的多少称为丰富度，豹种群数量的改变不影响其所在群落的物种丰富度，C 项错误；F 区豹出现诸多疾病，T 区
雌豹的引入使F 区种群数量增加，会使F 区豹致病基因频率改变，D 项错误。
核心拓展
1．明确生态系统四个概念间的关系(填图)
2．牢记生物多样性的三个层次(填图)
题型突破
题型1
生态系统的稳定性
1．下列关于生态系统的稳定性说法正确的是(
)
A．生态系统若处于稳定状态则不需要外界的能量输入
B．负反馈调节和正反馈调节都是生态系统具有自我调节能力的基础
C．提高生态系统稳定性，就是要禁止对生态系统的干扰和利用
D．北极苔原生态系统的抵抗力稳定性弱，恢复力稳定性也弱
[解析]
不论生态系统是否处于动态平衡，都需要不断来
自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能，A 错误；生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节，B
错误；提高生态系统稳定性，不是禁止对生态系统的干扰和利用，而是要合理的开发和利用，C 错误；北极苔原生态
系统的稳定性比较特殊，抵抗力稳定性弱，恢复力稳定性也弱，D 正确。
2．生态平衡是一种动态平衡，包括结构和功能上的稳定。图中“置位点”为生态系统所具有的某种理想状态。下
列说法不正确的是(
)
A．自然生态系统中，能量的输入依赖于A
B．一般而言，A、B、C 的种类越多，抵抗力稳定性就越强
C．图中的反馈调节是抵抗力稳定性的基础
D．当某生态系统达到动态平衡时，图中的输入等于输出
[解析]
自然生态系统中，能量的输入依赖于光合作用吸收光能，图中A 为生产者，A 正确；抵抗力稳定性与物
种丰富度及营养结构复杂程度相关，故一般而言，A、B、C 的种类越多，抵抗力稳定性就越强，B 正确；负反馈调节
是生态系统自我调节能力的基础，C 错误；当生态系统结构和功能达到相对稳定时，能量的输入与输出相等，D 正确。
“三看”判断抵抗力稳定性和恢复力稳定性
项目
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
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183
看实质
保持自身结构、功能相对稳定
恢复自身结构、功能相对稳定
看核心
抵抗干扰、保持原状
遭到破坏，恢复原状
看影响
因素
生态系统中物种丰富度越大，营养
结构越复杂，抵抗力稳定性越强
一般生态系统中物种丰富度越小，营
养结构越简单，恢复力稳定性越强
题型2
全球性环境问题与生物多样性
3．(2019·山东省滨州市高三期末)近几年，我国北方的雾霾天气越来越多，雾霾中含有大量的工业废气、汽车尾气、
灰尘、细菌及病毒等，严重威胁着人们的身体健康。下列对雾霾的相关分析正确的是(
)
A．雾霾能促进生态系统的物质循环
B．雾霾能降低生态系统的能量输入
C．雾霾能提高生态系统的自我调节能力
D．防治雾霾的根本措施是禁止化学燃料的利用
[解析]
雾霾不能促进生态系统的物质循环，A 错误；雾霾会影响植物的光合作用，降低生态系统的能量输入，B
正确；雾霾降低了生态系统的自我调节能力，C 错误；防治雾霾的根本措施是保护植被，减少化学燃料的利用，D 错
误。故选B。
4．(2019·河南省新乡二模)在生态环境的研究、保护过程中，下列方法与目的不相符的是(
)
A．利用昆虫信息素诱捕有害昆虫，可降低有害昆虫种群密度
B．建立高危动物精子库，有利于保护濒危动物的基因多样性
C．建立某沿海丹顶鹤自然保护区，主要是防止滩涂被破坏
D．沼气池中的沼液、沼渣作为肥料还田，可加速物质的循环利用
[解析]
利用昆虫信息素诱捕有害昆虫，可破坏其性别比例，降低种群的出生率，进而降低有害昆虫种群密度，A
正确；建立高危动物精子库，有利于保护濒危动物的基因多样性，B 正确；建立丹顶鹤自然保护区的主要目的是对丹
顶鹤和它们的生存环境就地保护，C 错误；沼气池中的沼液、沼渣作为肥料还田，可加速物质的循环利用，D 正确。
故选C。
5．(2019·河北省邯郸市一模)下列有关全球性生态环境问题的叙述，正确的是(
)
A．引入外来物种是增加当地生物多样性的有效措施之一
B．规定禁渔区和禁渔期是保护生物多样性的一项重要措施
C．温室效应是由于地球生物对CO2 的代谢释放量大于吸收量导致的
D．大量开垦森林和草原是解决非洲人口增长过快造成粮食短缺问题的一个重要措施
[解析]
外来物种若导致生态入侵则会破坏本地生态平衡，降低了本地生物多样性，A 错误；规定禁渔区和禁渔
期，适时地、有计划地捕捞成鱼有利于生物多样性的保护，B 正确；温室效应的主要原因是化石燃料的大量燃烧，使
得CO2 的大量增加，C 错误；不断的开垦草原，发展粮食生产，会破坏生存的环境，D 错误。故选B。
生物多样性价值判定及保护措施确定技巧
(1)凡是单一物种能表现出来的价值都是直接价值；间接价值又称生态功能，是指对生态系统的作用；潜在价值指
还没有发现或尚不清楚的价值。
(2)就地保护是在原地对被保护的生态系统或物种进行保护；易地保护是把保护对象从原地迁出，迁到其他地方保
护起来。从保护措施可以看出，易地保护一般是针对数量少的动植物(如濒临灭绝的生物)而采取的措施，而就地保护
应该是针对数量较多，不宜大量迁移的动植物。
一、选择题
1．(2019·湖南省郴州市生物一模)下列有关生态系统的叙述，错误的是(
)
A．草原生态系统的生物群落应包括该草原中全部的植物、动物和微生物
B．某生态系统的抵抗力稳定性弱，其恢复力稳定性不一定强
C．人工湿地能消除污染、净化水源，体现的是生物多样性的直接价值
D．湖泊生态系统中不同深度有不同的生物分布，体现了群落的垂直结构
[解析]
草原生态系统的生物群落应包括该草原中全部的植物、动物和微生物，A 正确；某生态系统的抵抗力稳
定性弱，其恢复力稳定性不一定强，如苔原生态系统中抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较弱，B 正确；人工湿地能
消除污染、净化水源，体现的是生物多样性的间接价值，C 错误；湖泊生态系统中不同深度有不同的生物分布，体现
了群落的垂直结构，D 正确。故选C。
2．(2019·甘肃省武威市第一中学高三期末)稻鸭共生生态系统是以鸭子捕食害虫代替农药，以鸭子采食杂草代替除
草剂，以鸭子粪便作为有机肥料代替化肥，以鸭子不间断的活动产生中耕混水效果来刺激水稻生长的稻田种养生态系
统。在管理方面有很多需要注意之处：如在鸭子不同生长阶段实行不同水分管理方式，定期召唤回棚以便防雨、防高
温等的管理。以下有关叙述错误的是(
)
A．适当放鸭增加稻田的生物多样性并延长了相关食物链，但没有增加新的食物链
B．稻鸭共作改变了稻田群落的垂直结构，既充分利用了空间，又实现了物质良性循环和能量多级利用
C．利用鸭子捕虫除草可对害虫及杂草种群进行持续控制，控虫除草效果比使用农药更为显著
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184
D．叫声换回鸭群，与物理信息传递有关，体现了该生态系统中人的因素仍起主导作用
[解析]
适当放鸭增加稻田的生物多样性并延长了相关食物链，可能也会增加新的食物链，A 错误；稻鸭共作改
变了稻田群落的垂直结构，农田生态系统可以充分利用了空间，实现物质的循环利用和能量的多级利用，B 正确；利
用鸭子捕虫除草可对害虫及杂草种群进行持续控制，控虫除草效果不会出现抗药性，比使用农药更为显著，C 正确；
叫声换回鸭群，与物理信息传递有关，体现了该生态系统中人的因素仍起主导作用，D 正确。
3．(2019·安徽省淮南市生物二模)有人研究某弃耕多年荒地中的一条食物链：植物→田鼠→鼬。据测定，植物大约
能把1%的日光能转化为净同化量，田鼠大约能吃掉2%的植物，而鼬能捕杀大约31%的田鼠。植物、田鼠、鼬呼吸
消耗量占各自总同化量的比例分别是15%、68%、93%。下列相关叙述正确的是(
)
A．该生态系统的植物光能利用率为1%
B．由植物到田鼠的能量传递效率为2%
C．该群落植物的优势种是一年生草本植物
D．田鼠总同化量的32%用于自身生长、发育和繁殖
[解析]
根据题干分析，“植物大约能把1%的日光能转化为净同化量”，而植物光能利用率＝净同化量＋呼吸作
用量，A 错误；根据题干分析，“田鼠大约能吃掉2%的植物”，摄入量＝同化量＋粪便量，而能量传递效率以同化
量计算，B 错误；根据题干分析，“弃耕多年荒地”上的优势种是多年生草本植物，C 错误；田鼠呼吸消耗量占总同
化量的比例分别是68%，则田鼠总同化量的32%用于自身生长、发育和繁殖，D 正确。故选D。
4．(2019·山东省临沂市生物二模)某森林地区U 型山谷地表植被遭严重火灾，人工栽种植物(甲坡面)和自然恢复(乙
坡面)多年后，前者植被覆盖率和物种数明显大于后者。下列分析正确的是(
)
A．人工栽种植物提高了甲坡面生态系统的恢复力稳定性
B．如果时间允许、气候适宜，两坡面都会演替到森林阶段
C．随时间推移，群落中先存在的物种会被后侵入的物种完全替代
D．人工栽种植物加速了甲坡面物质和能量的循环利用
[解析]
人工栽种植物(甲坡面)多年后，植被覆盖率和物种数增加，生态系统的恢复力稳定性降低，A 错误；如果
时间允许、气候适宜，两坡面都会演替到森林阶段，B 正确；时间推移，群落中先存在的物种会被后侵入的物种优势
替代，而不完全取代，C 错误；人工栽种植物加速了甲坡面物质循环利用，而能量不能循环利用，D 错误。故选B。
5．(2019·河南省六市生物二模)草原是绿色生态环境的重要组成部分。图1 所示曲线表示某草原生态系统中三个不
同种群的生长和繁衍情况，已知种C 为自养生物。图2 表示该生态系统中光合作用积累的有机物被植食性动物利用的
过程，图中的字母表示所含的能量。下列说法不正确的是(
)
A．C→B→A 可表示该草原生态系统上的一条食物链
B．草原上某植物种群个体数量减少，用样方法调查其密度，应进行随机取样，适当缩小样方面积
C．在图2 中，a＝c＋e＋g＋h＋i
D．若此草原向森林群落演替，在这一演替过程中，生产者吸收的CO2 量必须要大于整个生物群落排出的CO2 量
[解析]
由以上分析可知，C→B→A 可表示该草原生态系统上的一条食物链，A 正确；草原上某植物种群个体数
量减少，用样方法调查其密度，应进行随机取样，适当扩大样方面积，B 错误；在图2 中，a＝c＋e＋g＋h＋i，C 正确；
若此草原向森林群落演替，在这一演替过程中，生产者吸收的CO2 量必须要大于整个生物群落排出的CO2 量，D 正确。
故选B。
6．(2019·安徽省合肥市生物二模)如图表示某长期稳定的生态系统中光合作用积累的有机物被植食性动物利用的过
程(图中的字母表示所含的能量)。据图分析，下列相关叙述正确的是(
)
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A．植物积累的能量为c＋e＋g＋h＋i
B．植食动物粪便中的能量为d＋g
C．b 中的物质和能量都被微生物利用
D．能量在相邻营养级传递效率为f/a
[解析]
植物光合作用积累的有机物为a，a＝b＋c＝d＋e＋c＝f＋g＋e＋c＝h＋i＋g＋e＋c，即可以表示为c＋e
＋g＋h＋i，A 正确；初级消费者摄入的能量＝初级消费者同化的能量＋粪便中能量，因此植食动物粪便中的能量可用
g 来表示，B 错误；b 中的物质和能量被植食动物同化和微生物利用，C 错误；能量在相邻营养级传递效率为
f
植物光合作用固定的太阳能
×100%，D 错误。故选A。
7．(2019·江苏省宿迁市高三期末)下列有关生态系统的成分和结构的叙述正确的是(
)
A．食物网中的生物和无机环境共同构成一个生态系统
B．放养鱼增加了稻田生态系统中营养结构(食物链或食物网)的复杂性
C．土壤中的硝化细菌是异养生物，因而不属于生产者
D．在生态系统的食物链中，营养级越高的生物体型越大
[解析]
在食物链和食物网中含有生态系统的成分是生产者和消费者，不包括分解者，A 错误；放养鱼属于消费
者，增加了稻田生态系统中营养结构(食物链或食物网)的物质循环和能量流动，增加了稻田生态系统中营养结构的复
杂性，B 正确；硝化细菌是自养生物，硝化细菌通过化能合成作用将土壤中的无机物(亚硝酸等)转化为能供给自身能量
的有机物维持自己的生活，自养生物都是生产者，生产者都是自养生物，C 错误；在生态系统的食物链中，营养级越
高的生物体型不一定越大，D 错误。故选B。
8．(2019·北京市通州区高考生物一模)丝瓜是一年生攀援藤本，一棵植株上能结多个果实。它喜较强阳光，较高的
温度有利于茎叶生长和果实发育。在某块丝瓜地中主要生活着两种小型昆虫(甲、乙)。如图为在某年度丝瓜生长期间
调查该瓜地甲、乙种群数量的变化情况。下列叙述正确的是(
)
A．两种昆虫是捕食关系，甲的营养级较高
B．推测7～9 月份应该是一年中丝瓜大量结果的时期
C．由丝瓜和这两种昆虫及生活环境构成了生态系统
D．统计该瓜地两种昆虫的种群密度需用标志重捕法
[解析]
两种昆虫是捕食关系，乙捕食甲，甲的营养级较低，A 错误；乙捕食甲会导致甲种群数量减少，从而导
致甲种群对丝瓜的摄食量减少，故推测7～9 月份应该是一年中丝瓜大量结果的时期，B 正确；该生态系统的组成成分
应包括生产者、消费者、分解者及非生物的环境，C 错误；统计该瓜地两种昆虫的种群密度需用样方法，D 错误。故
选B。
9．(2019·北京市房山区生物一模)东美鸣角鸮(一种猫头鹰)在繁殖期喜欢将一种盲蛇(体型似蚯蚓)带回巢内，这种
盲蛇不但不会伤害雏鸟，还会吃掉巢里的蚂蚁、苍蝇等昆虫及其幼虫和蛹。以下说法错误的是(
)
A．东美鸣角鸮与盲蛇相互选择、协同进化
B．在繁殖期，东美鸣角鸮与盲蛇为共生关系
C．在盲蛇照看下，东美鸣角鸮雏鸟存活率更高
D．捕不到盲蛇，东美鸣角鸮会捕某种蟒蛇作为替代
[解析]
东美鸣角鸮与盲蛇相互选择、协同进化，A 正确；在繁殖期，东美鸣角鸮与盲蛇为共生关系，B 正确；在
盲蛇照看下，东美鸣角鸮雏鸟存活率更高，C 正确；捕不到盲蛇，东美鸣角鸮是否会捕某种蟒蛇作为替代，题目中无
此信息，D 错误。故选D。
10．(2019·福建省南平市生物二模)为了研究水生生物对富营养化水体中磷的去除作用，研究人员从某城市内河中
取水样分别设置水葫芦、鲢鱼、“水葫芦＋鲢鱼”等不同处理组进行实验，分别取样检测水体中总磷浓度变化，结果
如图。下列相关叙述错误的是(
)
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A．对照处理的水体中不含水生生物，总磷浓度上升
B．第2、3、4 次检测结果显示水葫芦单独处理能降低总磷浓度
C．为保护内河生态环境稳定，需控制水葫芦和鲢鱼的投放数量
D．“水葫芦＋鲢鱼”的处理方法，对水体中磷去除效果要优于水葫芦单独处理
[解析]
对照处理的水体为从某城市内河中取水样，其中含有水生生物，总磷浓度上升，A 错误；从坐标图中来
看，第2、3、4 次检测结果显示水葫芦单独处理能降低总磷浓度，B 正确；生态系统具有一定的自我调节能力，为保
护内河生态环境稳定，需控制水葫芦和鲢鱼的投放数量，C 正确；从坐标图中第3、4 组可以看出“水葫芦＋鲢鱼”的
处理方法，对水体中磷去除效果要优于水葫芦单独处理，D 正确。故选A。
11．(2019·河北省唐山市生物二模)高密度水养殖常会引起池塘水体富营养化，影响养殖。如图为利用稻田生态系
统净化鱼塘尾水的示意图，箭头所指为水流方向。相关叙述错误的是(
)
A．鱼塘富营养化水为水稻生长提供了一定的N、P 等元素
B．藻类与稻田生态系统的其他生物存在捕食、竞争的关系
C．鱼塘尾水中的可溶性有机物主要是被稻田中的生产者利用
D．稻田生态系统净化鱼塘尾水的过程实现了水资源循环利用
[解析]
出现富营养化的水体流经稻田时，为水稻生长提供了一定的N、P 等元素营养，A 正确；藻类与稻田生态
系统的其他生物存在捕食、竞争的关系，B 正确；鱼塘尾水中的可溶性有机物主要是被稻田中的分解者利用，C 错误；
稻田生态系统净化鱼塘尾水的过程实现了水资源循环利用，D 正确。故选C。
12．(2019·天津市河北区生物二模)小型犬浣熊为树栖动物，属于食肉类动物，也吃无花果和植物花粉等，如图为
小型犬浣熊种群相关曲线，下列说法不正确的是(
)
A．如果对小型犬浣熊种群密度进行调查，使用标志重捕法比较适宜
B．若曲线表示种群的增长速率的变化，则小型犬浣熊种群数量在b～c 时期不断减小
C．小型犬浣熊在生态系统中的成分是消费者，最低处于第二营养级
D．若曲线表示死亡率与出生率之差(死亡率－出生率)的变化，则小型犬浣熊的种群密度在a～b 时期不断减小
[解析]
小型犬浣熊属于活动能力强、活动范围大的动物，对其种群密度进行调查需要使用标志重捕法，A 正确；
若该曲线表示小型犬浣熊种群的增长速率，b～c 时期种群的增长速率大于0，则种群在b～c 时期处于增长阶段，B 错
误；小型犬浣熊在生态系统中的成分是消费者，最低处于第二营养级，C 正确；若该曲线表示小型犬浣熊种群的死亡
率与出生率的差值，则小型犬浣熊的种群密度在a～b 时期不断减小，D 正确。故选B。
13．(2019·湖南省郴州市高考生物二模)如图为某种生物学效应与相关变量之间的关系曲线，下列对该曲线所反映
的生物学过程或特点分析不正确的是(
)
A．若该曲线表示种群的增长速率与时间的关系，在a～c 时期种群的出生率大于死亡率
B．若该曲线表示池塘水体中某重金属污染物随时间的含量变化，表明池塘生态系统有一定的自我调节能力
C．若该曲线表示生长素浓度对某一器官所起作用的关系，那么b～c 段表示起抑制作用
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D．若X 和Y 分别表示某种环境中的两个不同的生物种群，那么该曲线显示X 和Y 为竞争关系
[解析]
若该曲线表示种群的增长速率与时间的关系，在a～c 时期种群的增长速率均大于零，说明种群数量在不
断增加，因此出生率大于死亡率，A 正确；若该曲线表示池塘水体中某重金属污染物随时间的含量变化，则某重金属
污染物的含量呈现出先增加后减少的变化趋势，表明池塘生态系统有一定的自我调节能力，B 正确；若该曲线表示生
长素浓度对某一器官所起作用的关系，则b～c 段表示仍然起促进作用，只不过是促进作用越来越弱，C 错误；若X
和Y 分别表示某种环境中的两个不同的生物种群，则该曲线表示X 种群的数量一直增加，Y 种群的数量先增加后减少，
故两者是竞争关系，D 正确。故选C。
二、非选择题
14．(2019·江苏省宿迁市高三期末)下图1 为某农田生态系统碳循环和能量流动的部分示意图，其中甲、乙、丙、
丁为生态系统的组成成分，a、b、c、d 代表乙中不同的种群；图2 为该生态系统中部分生物之间的营养关系。据图回
答：
(1)图1 中不属于生物群落的是_丁__，图示过程直接揭示了生态系统的主要功能是_物质循环和能量流动__。
(2)图1 中有_2__条食物链，其中次级消费者为_b 和c__。
(3)该生态系统中碳元素从生物群落通过_动植物的呼吸作用和分解者分解作用__途径进入无机环境中。
(4)假设图2 中E 种群的能量是5.8×109 kJ，其中有1.3×109 kJ 的能量传递给B 种群。若能量的传递效率为10%～
20%，则A 种群的能量至少是_4.5×107__kJ。
(5)此农田生态系统弃耕以后发生的演替属于_次生__演替，在此过程中其恢复力稳定性的变化趋势是_降低__(填
“升高”“不变”“降低”)。
[解析]
(1)依据某农田生态系统的碳循环部分示意图中的箭头指向可推知：丁为大气中的CO2 库，甲为生产者，
乙为消费者，丙为分解者，因此该生态系统的成分中不属于生物群落的是丁。图中的数值表示能量流动数值，所以图
示的过程直接揭示了生态系统的主要功能是进行能量流动和物质循环。(2)图1 中bc 能量相似，生物链有甲→a→b→d
或甲→a→c→d,2 条。其中次级消费者为b 和c。(3)该生态系统中碳元素从生物群落通过动植物的呼吸作用和分解者分
解作用进入无机环境中。(4)能量传递效率为10%，E 种群的能量是5.8×109 kJ，其中有1.3×109 kJ 的能量传递给B
种群。E 同化量＝呼吸作用消耗的能量＋用于生长、发育、繁殖的能量，5.8×109 kJ－1.3×109 kJ＝4.5×109 kJ，A 种
群的能量至少是4.5×109 kJ×10%×10%＝4.5×107 kJ。(5)此农田生态系统弃耕以后发生的演替属于次生演替。在此
过程中，因营养结构趋于复杂，生态系统的自我调节能力逐渐增强，所以其恢复力稳定性逐渐降低。
15．(2019·福建省南平市生物二模)“稻鱼共生系统”是一种可持续的生态农业，在该生态系统中，稻花鱼以底栖
动物摇蚊幼虫、农业害虫、丝状藻类、水生杂草等为食，鱼的排泄物则为水稻的生长提供了肥料。回答下列问题：
(1)调查该稻田水生杂草的物种丰富度的方法是_样方法__。
(2)在该生态系统的结构中，稻花鱼占有2 个营养级，分别是_第二、第三营养级__；稻花鱼的存在，能够加快生
态系统的_物质循环__，提高生态系统的_抵抗力__稳定性。
(3)从能量流动的角度分析，稻田养鱼的意义是：能实现对能量的多级利用，从而大大提高_能量利用率__；从减
少环境污染的角度分析，稻田养鱼的意义是_稻花鱼捕食农业害虫，减少化学农药的使用__。
[解析]
(1)该稻田水生杂草属于植被，因此调查其物种丰富度的方法是样方法。(2)根据题意，稻花鱼以底栖动物
摇蚊幼虫、农业害虫、丝状藻类、水生杂草等为食，可见稻花鱼既是植食性动物也是肉食性动物，占有2 个营养级，
第二和第三营养级，稻花鱼作为消费者的存在，能够加快生态系统的物质循环，该生态系统合理设计了食物链，增加
了生物种类，使营养级结构变得复杂，生态系统的自我调节能力提高，因此抵抗力稳定性增强。(3)从能量流动的角度
分析，稻田养鱼增加了能量利用的途径，实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量利用率；从减少环境污染的角
度分析，稻田养鱼利用了生物之间的种间关系，即捕食关系的应用达到了进行生物防治的目的，从而减少化学农药的
使用。
16．(2019·福建省宁德市生物二模)我国科技人员创造了浮床生态工艺法净化生活污水(含有机物和无机物)，在水
域中固定浮床上种植特殊的水生、半水生植物以吸收水中的氮、磷等元素。回答下列问题：
(1)流经该水域生态系统的总能量是_生产者所固定的太阳能和污水有机物中的化学能__。
(2)生活污水流入水域中，通过物理沉降、化学分解和_微生物的分解__，使污水得到净化。若流入该水域的生活
污水过量，则会导致生态系统遭到破坏，原因是_生态系统的自我调节能力是有一定限度的__。
(3)浮床生态工艺法还能抑制藻类的繁殖，防止“水华”发生，原因是_①植物大量吸收水域中的氮、磷等无机盐，
降低了水域中氮、磷等含量；②浮床(浮床上的植物)遮光，抑制浮游藻类的生长繁殖，防止水华发生__。(答两点即可)
[解析]
(1)流经该水域生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能和污水有机物中的化学能。(2)生活污水流入水
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域中，通过物理沉降、化学分解和微生物的分解，使污水得到净化。若流入该水域的生活污水过量，则会导致生态系
统遭到破坏，原因是生态系统的自我调节能力是有一定限度的。(3)浮床生态工艺法还能抑制藻类的繁殖，防止“水华”
发生，原因有：植物能大量吸收水域中的N、P 等无机盐，降低了水域中N、P 等含量；浮床上的植物能遮光，从而
抑制浮游藻类的生长繁殖，防止水华发生。
微专题四
热点高考题型
——生态类
能量流动图解类问题分析
能量流动图解类题目主要是通过能量流动图解考查能量的来源、去向和能量传递效率等知识，以及结合生态工程
考查能量流动在生产中的应用。
典例1 图甲是某生态农业的结构模式图，图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中
a～g 表示能量值。据图回答下列问题：
(1)图甲中的_农作物(生产者)__是生态系统的基石，从生态学角度分析，人们建立图示的农业生态系统的最大优点
是_实现物质和能量的多级利用，减少环境污染，提高农产品的产量__。
(2)一般情况下，农田生态系统的_抵抗力__稳定性较低，若此生态系统遭到酸雨危害，首先受到影响的是_农作物
__，从而影响生态系统的稳定性。
(3)图甲中的食物链有_3__条。如果人的食物有1/2 来自农作物，1/4 来自家禽，1/4 来自猪肉，假如能量传递效率
为10%，那么人每增加1 kg 体重，约消耗农作物_55__kg。
(4)沼气池中的微生物在生态系统中的成分属于_分解者__。
(5)若图乙中A 表示某食物网中第二营养级所摄入的全部能量，则图乙中B 表示_第二营养级(初级消费者)的同化
量__；C 表示_用于生长、发育和繁殖的能量__；F 表示_下一营养级摄入的能量__。图乙中的a＝_b＋c 或c＋d＋e 或
c＋d＋g＋f__(填能量值的符号)。
[解析]
(1)生产者通过光合作用将太阳能固定在有机物中，从而可以被生物所利用，因此，生产者(图甲中的农作
物)是生态系统的基石；建立农业生态系统的最大优点是实现物质和能量的多级利用，减少环境污染，提高农产品
的产量。(2)生态系统的生物种类越多，营养结构越复杂则抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越低，农田生态系统的生
物种类单一、营养结构简单，所以抵抗力稳定性低；若此生态系统遭到酸雨危害，首先受到影响的是农作物。(3)图甲
中有3 条食物链：农作物→人、农作物→家禽→人、农作物→猪→人；若能量传递效率为10%，则人每增加1 kg 体重
消耗农作物的质量为1× 1/2÷10%＋1×1/4÷10%÷10%＋1 × 1/4÷10%÷10%＝55(kg)。(4)沼气池中的微生物在生态系
统中属于分解者，其主要作用是分解有机物，产生沼气。(5)图乙中A 表示某食物网中第二营养级所摄入的全部能量，
则B 表示该营养级(初级消费者)同化的能量，C 表示初级消费者用于自身生长、发育和繁殖的能量，D 表示呼吸作用
散失的能量，E 表示分解者利用的能量，F 表示下一营养级摄入的能量。该营养级的摄入量(a)＝该营养级的同化量(b)
＋粪便量(c)；其中b＝d＋e，e＝g＋f，所以，a＝b＋c＝c＋d＋e＝c＋d＋g＋f。
一、学题型技法
正确分析常见的能量流动模型
1．输入某一级消费者的能量是同化量还是摄入量的判断
(1)方法：看该消费者是否有“→”指向粪便。
(2)实例：图甲中箭头①指的是摄入量；若没有箭头③，则①代表的是同化量。
2．某一营养级指向的能量去向
图甲中能量①(摄入量)＝②＋③＋④＋⑤＋兔子中现存能量；图乙中能量W1 为该营养级的同化量，等于A1＋B1
＋C1＋D1(其中B1 为现存量)。
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3．某营养级同化能量的两种分析方法
二、学答题策略
1．先稳解基础小题——保住分
第(1)(2)(4)三小题，分别考查生态系统的组成成分和生态系统的稳定性等基础内容，较易作答。
2．再慎推难度小题——创满分
第(3)(5)两小题，属于结合能量流动模型进行相关计算，难度较大。对(3)小题理清图甲中人的食物来源是解题的关
键；对于(5)小题理清流入某一营养级能量的来龙去脉是关键。
三、防细节失分
1．辨析生物学术语
生态农业通过实现能量的多级利用和物质循环再生来提高“能量利用率”而不是“能量传递效率”，如本题第(1)
题。
2．合理选取能量传递效率
在进行能量流动计算时，应结合题意根据能量的来源和方向，确定能量传递效率是10%还是20%。
与能量流动有关的四类计算题
能量流动计算类题目的主要考查形式有两大类，一是通过食物链(食物网)的展示，求某一条食物链的能量传递效
率或最大值、最小值的计算；二是通过提供食物网中某营养级的食物配比，求某一营养级的最值问题。解答此类问题
时要注意理清每条食物链，然后再计算。
类型1
没有限制能量来源或分配比例的计算
典例2 在如图所示食物网中，鹰要增加20 g 体重，最多消耗植物_20_000__g，最少消耗植物_500__g。
[解析]
最多消耗应选取最长食物链，能量传递效率按10%计算；最少消耗应选取最短食物链，能量传递效率按
20%计算。
题型技法
在没有限制能量来源或能量分配比例，当求最多需求量时，按最长食物链、最低能量传递效率计算；当求最少需
求量时，按最短食物链、最高能量传递效率计算。
类型2
限制能量来源或分配比例的计算
典例3 若某草原生态系统只存在下面的食物关系，尝试完成以下问题：
(1)假如猫头鹰的食物有2/5 来自兔，2/5 来自鼠，1/5 来自蛇，那么，猫头鹰若要增加20 g 体重，最少需要消耗的
植物为_900_g__。
(2)假如植物有2/5 被兔所食，有3/5 被鼠所食；鼠有2/3 直接被猫头鹰捕食，有1/3 被蛇捕食后流入猫头鹰体内。
那么，猫头鹰若要增加20 g 体重，最少需要消耗的植物为_595_g__。(精确到个位数)
[解析]
(1)在生态系统中，能量传递效率为20%时，能量在流动过程中损失最小，可消耗最少的植物，为最高营
养级提供最多的能量。因此，若计算使猫头鹰增加20 g 体重至少消耗的植物质量，则能量按20%传递。设猫头鹰从不
同食物链消耗的植物分别为a、b、c，可写出：
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190
列方程式得：a× 20%× 20%＝20× 2/5，b×20%×20%＝20×2/5，c×20%×20%× 20%＝20×1/5。
解得：a＝200(g)、b＝200(g)、c＝500(g)，a＋b＋c＝900(g)。
(2)设猫头鹰从三条食物链中获得的能量依次为e、f、g，植物固定的总能量为h。根据题意，可绘图如下：
列方程式得：2/5h× 20%× 20%＝e，(3/5)×(2/3)h× 20%× 20%＝f，(3/5)×(1/3)h×20%× 20%× 20%＝g，e
＋f＋g＝20(g)。解得：h≈595(g)。
题型技法
(1)限制能量来源或能量分配比例，当求最多需求量时，在限制范围内的所有食物链中按最低能量传递效率计算；
当求最少需求量时，在限制范围内的所有食物链中按最高能量传递效率计算。
(2)计算时注意：当限制能量来源比例时，由高营养级向低营养级逐级递推。当限制能量分配比例时，假设出低营
养级的需求量，由低营养级向高营养级逐级递推。同时要注意分配比例。
类型3
能量来源比例改变的计算
典例4 回答以下有关能量计算的问题：
(1)若人类获取植物性食物与动物性食物的比例是1∶1，将此食物结构改为4∶1，能量流动效率按10%计算，则
调整后可供养的人口是前者的_1.96__倍。
(2)若植物向动物及向人提供的能量比例由1∶1 调整为1∶4，能量流动效率按10%计算，则调整后供养的人口是
前者的_1.49__倍。
(3)如图所示的食物网中，戊的食物有1/2 来自乙，1/4 来自丙，1/4 来自丁，且能量从生产者到消费者的传递效率
为10%，从消费者到消费者的能量传递效率为20%。若戊体重增加20 g，需要消耗植物(
)
A．1 125 g
B．1 600 g
C．2 000 g
D．6 500 g
[解析]
(1)若人类获取植物性食物与动物性食物的比例是1∶1，如下左图，共需植物性食物的相对值为55；如果
动物性食物与植物性食物的比例是1∶4，则共需植物性食物的相对值是28(如下右图)。前者对食物的消耗量是后者的
1.96 倍，这也就说明后者可供养的人数是前者的1.96 倍。
(2)设植物能量为M，则调整前，人所得能量为M×1
2×10%＋M×1
2×(10%)2＝10M
200 ＋M
200＝11M
200 ，调整后人所得能
量为M×4
5×10%＋M×1
5×(10%)2＝2M
25 ＋M
500＝41M
500 ，则调整后：调整前比值为41M
500 /11M
200 ≈1.49，即调整后供养的人口
是调整前的1.49 倍。
(3)甲为生产者，戊共有以下食物链：①甲→乙→戊，戊增加20×1/2＝10(g)，需要乙10×5＝5(g)，需要甲50×10
＝500(g)；②甲→丙→戊，戊增加20× 1/4＝5(g)，需要丙5× 5＝25(g)，需要甲25×10＝250(g)；③甲→丙→丁→戊，
戊增加20×1/4＝5(g)，需要丁5× 5＝25(g)，需要丙25× 5＝125(g)，需要甲125×10＝1 250(g)，故共需要甲500＋250
＋1 250＝2 000(g)。
题型技法
在具体计算时务必先澄清分配比例，再确定求解中应“顺推(用乘法)”还是“逆推(用除法)”，以下图食物网为例：
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(1)若已知“植物同化量(A)”，并告知其“传向动物与直接传向人比例由1∶1 调整为1∶2”，求解人最多增重变
化(M)，计算时宜“顺推(用乘法)”
调整前
A×1
2×1
5＋A×1
2×
1
5 2＝M1
调整后
A×2
3×1
5＋A×1
3×
1
5 2＝M2
(2)若已知“人同化量(M)”并告知人的食物来源“素食、肉食由1∶1 调整为2∶1”，求解最少需要植物量(A)，
计算时应“逆推(用除法)”
调整前
调整后
M×1
2
1
5
＋
M×1
2
1
52
＝A1
M×2
3
1
5
＋
M×1
3
1
52
＝A2
类型4
具有人工能量输入的计算
典例5 如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为103 kJ/(m2·a)]，请回答
有关问题：
(1)图中A 代表的生理过程是_呼吸作用__。
(2)第二营养级到第三营养级的能量传递效率是_15.625%__。第一营养级到第二营养级的传递效率是_12.7%__。
(3)流入该生态系统的总能量是_1.17×105__kJ/(m2·a)。
[解析]
(1)每一营养级(最高营养级除外)的能量去向包括流向下一营养级、被分解者分解、呼吸作用中以热能形式
散失及用于自身生长、发育和繁殖四个途径。因此，图中A 代表的是各种生物的呼吸作用。(2)肉食性动物从植食性动
物获得的且同化的能量＝5.1＋2.1＋0.25＋0.05－5＝2.5×103[kJ/(m2·a)]，植食性动物的同化量＝2.5＋4＋9＋0.5＝
16×103[kJ/(m2·a)]，因此第二营养级到第三营养级的能量传递效率＝2.5/16×100%＝15.625%。该生态系统中能量的
来源有两个：生产者固定的能量和有机物输入，生产者固定的总能量＝96×103＋14×103(流入植食性动物的能量)＝
110×103 [kJ/(m2·a)]。第一营养级到第二营养级的能量传递效率为14/110× 100%＝12.7%。(3)流入该生态系统的总能
量为110×103＋7×103＝1.17×105[kJ/(m2·a)]。
题型技法
人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量，在求算该营养级
与上一营养级间的传递效率时则不考虑人工输入的能量；而在求算该营养级与下一营养级间的传递效率时，则考虑人
工输入的能量。
“碳循环”图示类试题
对碳循环图示类题目的考查形式主要有两大类，一是提供碳循环的概念图考查碳循环的特点；二是结合能量流动，
考查碳循环的过程及与能量流动的关系。解答此类题目时首先要根据碳循环的特点判断出生态系统的成分，而判断生
态系统成分的关键往往以双箭头为突破口，因为双箭头只存在于生产者和无机环境之间。
典例6 (2018·武汉模拟)如图所示内容为生态系统的物质循环(碳循环)。其中甲、乙、丙为生态系统的部分
成分的细胞结构简图，试据图分析回答以下问题：
(1)流经生态系统的总能量来源图中_甲所固定的太阳能__。
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(2)生态系统的碳循环是以_二氧化碳__形式在_生物群落和无机环境__之间不断循环的过程。
(3)生态系统的物质循环与能量流动的渠道由图中的_甲和乙__所代表的两种生态系统成分组成。
(4)物质循环的过程总是伴随着能量流动，彼此相互依存，不可分割的。试写出能量流动的特点：_单向流动、逐
级递减__。
(5)图中所示化石燃料的大量燃烧使温室效应愈发严重。试写出减轻温室效应的两个措施：_减少化石燃料的使用，
推广风能、太阳能，植树造林等__。
[解析]
(1)流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，即图中甲所固定的太阳能。(2)生态系统的碳循环是指
碳元素以二氧化碳的形式在生物群落与无机环境之间不断循环的过程。(3)生态系统的物质循环与能量流动的渠道是食
物链和食物网，而食物链和食物网是由生产者和消费者组成的，即由图中的甲和乙所代表的两种生态系统成分组成。
(4)能量流动的特点：单向流动、逐级递减。(5)减轻温室效应的措施包括减少化石燃料的使用，推广风能、太阳能，植
树造林等。
一、学题型技法
正确判断碳循环模型中的各种成分
(1)首先找出两个成分之间具有双向箭头的，一个为生产者，一个是大气中的CO2 库，其他各个成分都有箭头指向
的为大气中的CO2 库。
(2)然后观察剩余的几个成分，其中箭头都指向的是分解者，剩余的成分为消费者。分析如下：
二、学答题策略
1．先稳解基础小题——保住分
第(1)(2)(4)三小题，分别考查生态系统的能量来源、碳循环的形式、能量流动的特点，属于基本知识较容易。第(5)
题考查温室效应及解决方案，开放性题目，容易作答。
2．再慎推难度小题——创满分
第(3)小题，考查读图能力，熟悉物质循环和能量流动的过程是解题关键，并能正确判断碳循环模型中的各种成分。
三、防细节失分
(1)正确区分碳循环的形式。在生物群落内部以有机物形式循环，而在生物群落和无机环境间是以CO2 形式循环的。
(2)记清能量流动和物质循环的渠道。食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道，食物链中只有生产者和消费
者，因此第(3)题不要答成“甲、乙、丙”。
专题十四
实验与探究
考点
考情
1.能独立完成“生物知识内容表”所列生物实
验与技术，包括理解实验目的、原理、方法和
操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些
1.考查题型：选择题、非选择题。
2.呈现文字：文字题、表格题、曲线题、
图形题等。
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193
实验与技术涉及的方法和技能进行综合运用
2.具备验证简单生物学事实的能力，并能对实
验现象和结果进行解释、分析和处理
3.具有对一些生物学问题进行初步探究的能
力，包括运用观察、实验与调查，假说—演绎
法、建立模型与系统分析等科学研究方法
4.能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和
修订
3.命题特点：
(1)选择题：侧重考查教材基础、实验材料、
原理、规律方法、步骤等，对一些生物学
问题的初步探究能力也有所考查。
(2)非选择题：多以设计新的背景材料，并
结合代谢遗传、调节等有关知识考查变量
的确认及结果结论的预测分析等。
| 以图串知|
(1)用龙胆紫染液染色，可以观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体。(√)
(2)用显微镜观察洋葱根尖装片时，需保持活性以便观察有丝分裂过程。(×)
(3)低温诱导大蒜根尖时间过短，可能导致难以观察到染色体加倍的细胞。(√)
(4)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。(×)
(5)制作细胞的有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后直接用龙胆紫溶液染色。(×)
(6)洋葱表皮细胞滴加蔗糖溶液后，发生质壁分离说明细胞有活性。(√)
(7)把洋葱表皮放入0.3 g/mL 蔗糖溶液中，水分交换平衡后制成装片观察质壁分离过程。(×)
(8)以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料，经甲基绿吡罗红染色，可观察到红色的细胞核。(×)
(9)光学显微镜可用于观察植物细胞的质壁分离现象。(√)
(10)只有在保持细胞活性的条件下，才能用健那绿染色观察动物细胞中的线粒体。(√)
(11)在光镜的高倍镜下观察新鲜菠菜叶装片，可见叶绿体的结构。(×)
(12)在大豆种子匀浆液中加入斐林试剂，液体由蓝色变成紫色。(×)
(13)组织切片上滴加苏丹Ⅲ染液，显微镜下观察有橘黄色颗粒说明有脂肪。(√)
(14)鉴定待测样液中的蛋白质时，先加NaOH 溶液，振荡后再加CuSO4 溶液。(√)
(15)在25 ℃的实验条件下可顺利完成光合色素的提取与分离。(√)
(16)在95%乙醇中加入无水Na2CO3 后可提高色素的溶解度。(√)
(17)检测试管中的梨汁是否有葡萄糖，可加入适量斐林试剂后，摇匀并观察颜色变化。(×)
(18)在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中，计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比，能反映
NaOH 进入琼脂块的速率。(×)
(19)用标志重捕法调查田鼠种群密度及农田土壤小动物的丰富度。(×)
(20)探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温。(×)
(21)检测酵母菌培养过程中是否产生CO2 可判断其呼吸方式。(×)
考向1
观察类实验
真题回放
1．(2019·江苏卷，17)右图为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻
研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是(
)
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194
A．研磨时加入CaCO3 过量会破坏叶绿素
B．层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液
C．在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作
D．实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b
[解析]
研磨时加入CaCO3 的目的是防止叶绿素被破坏，故研磨时加入CaCO3 过量不会破坏叶绿素，但会影响色
素提取液的纯度，A 项错误。光合作用色素易溶于有机溶剂不溶于水，故层析液应选用有机溶剂，而生理盐水和磷酸
盐缓冲液为无机溶剂，B 项错误。层析液易挥发，故进行层析时要用培养皿覆盖烧杯，C 项错误。比较题图所示分离
结果可知，该种蓝藻没有叶黄素和叶绿素b，D 项正确。
2．(2017·天津理综)叶绿体中的色素为脂溶性，液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料，
下列实验无法达到目的的是(
)
A．用无水乙醇提取叶绿体中的色素
B．用水做层析液观察花青苷的色素带
C．用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水
D．用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目
[解析]
月季叶绿体中含有的叶绿素和类胡萝卜素为脂溶性，能溶于有机溶剂，故可用无水乙醇提取叶绿体中的
色素，A 项正确；月季成熟的紫红色叶片中含有的花青苷能溶于水，可用水做层析液观察花青苷的色素带，B 项正确；
月季成熟叶片有大液泡，可用质壁分离与复原实验探究细胞的失水与吸水，C 项正确；月季叶片表皮细胞是成熟细胞，
不再进行细胞分裂，不能用于染色体形态和数目的观察，D 项错误。
核心拓展
1．列表比较六个显微观察类实验(填表)
实验名称
观察
方式
观察
对象
细胞状态
染色剂
常用实验材料
观察DNA 和
RNA 在细胞
中的分布
染色
观察
核酸
死
①_甲基绿、吡罗
红__
人的口腔上皮细胞
观察线粒体
线粒体
②_活__
③_健那绿__
人的口腔上皮细胞
观察根尖分
生组织细胞
的有丝分裂
染色体
④_死__
⑤_龙胆紫__溶液
(或醋酸洋红液)
⑥_洋葱根尖__
低温诱导染
色体加倍
染色体
死
⑦_改良苯酚品红
__染液
洋葱根尖
观察叶绿体
原色
观察
叶绿体
⑧_活__
无
菠菜叶(稍带叶肉的
下表皮)、藓类的叶
观察植物细
胞的质壁分
离与复原
紫色大
液泡
⑨_活__
成熟植物细胞，如紫
色洋葱⑩_鳞片叶外
表皮__
2.关注洋葱在实验中的“一材多用”(填表)
取材部位
实验名称
取材原因
叶
鳞片叶
植物细胞的质壁分离和复原
外表皮细胞含_紫色大液泡__
使用高倍显微镜观察细胞的多样性
细胞较大，外表皮细胞有大液泡，内
表皮细胞有明显的细胞核
观察DNA 和RNA 在细胞中的分布
内表皮细胞近于_无__色
管状叶
叶绿体中色素的提取和分离
色素含量多
根
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
材料易得，且分生区细胞_分裂能力
强__，_染色体__数目少，易于观察
低温诱导植物染色体数目的变化
材料易得，且低温(4 ℃)下根尖也能
分裂生长，诱导染色体变异率较高
3.归纳盐酸和酒精的“同材异用”(填表)
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195
(1)不同浓度酒精的用途
酒精浓度
用途
体积分数为50%
在脂肪鉴定中用于_洗浮色__
体积分数为70%
在土壤小动物类群丰富度调查实验中用于杀死并保存小动物；_消毒__
体积分数为95%
与质量分数为15%的盐酸混合用于有丝分裂实验中的_解离__
低温诱导染色体加倍实验中的冲洗卡诺氏液
无水乙醇
用于光合作用_色素__的提取
(2)盐酸在不同实验中的应用
实验名称
盐酸的作用
观察DNA 和RNA 在
细胞中的分布
①改变膜的通透性，加速染色剂进入细胞
②使染色质中_DNA__与_蛋白质__分离，有助于DNA 与染色剂
结合
观察根尖有丝分裂；
低温诱导染色体加倍
质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1∶1 混合成_
解离__液，使组织中的细胞相互分离
题型突破
1．(2017·江苏卷)下列关于用显微镜观察细胞的实验，叙述正确的是(
)
A．转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动
B．以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离
C．苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒
D．在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数
[解析]
转换物镜时应该手握转换器小心缓慢转动，A 项错误；以洋葱鳞片叶内表皮为材料也能观察到质壁分离，
B 项错误；花生子叶细胞用苏丹Ⅲ染色后可观察到橘黄色颗粒，C 项正确；在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态
观察，但是不能进行计数，D 项错误。
2．(2019·泰安模拟)下列有关“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”实验的叙述，正确的是(
)
A．为简化操作过程，可用同一个材料同时观察线粒体和叶绿体
B．两个实验都必须使实验材料保持有水状态
C．由于二者都具有双层膜结构，因此高倍镜下不易区分
D．甲基绿、吡罗红染色剂可分别将叶绿体、线粒体染成绿色和红色
[解析]
健那绿可将线粒体染为蓝绿色，如果细胞中含
有大量的叶绿体，则不易观察到线粒体。两个实验用的都是活体材料，因此应保持有水状态。线粒体和叶绿体的
形态大小比较接近，但是可根据颜色、是否能被健那绿染色区分，而且高倍镜下看不到双层膜结构。
3．(2017·北京卷)洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，叙述正确的是(
)
A．都需要用盐酸溶液使细胞相互分离
B．都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察
C．在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍
D．在有丝分裂末期都能观察到细胞板
[解析]
在观察细胞有丝分裂实验中，使用显微镜的操作步骤是先使用低倍镜找到细胞，再转动转换器转为高倍
镜观察细胞中染色体的数目和形态，B 项正确。观察根尖细胞有丝分裂的实验需要解离(用酒精和盐酸混合液处理)，观
察动物细胞有丝分裂时不需要解离，A 项错误；有丝分裂过程中，染色体的数目加倍发生在后期着丝点分裂时，中期
是染色体形态和数目最清晰的时期，C 项错误；植物细胞有丝分裂末期会形成细胞板，最终形成细胞壁，而动物细胞
在有丝分裂末期从细胞中央缢裂成两个子细胞，不会形成细胞板，D 项错误。
关注实验中的几种水
类型
在实验中的作用
蒸馏水
常用于配制溶液。另外，在做观察DNA、RNA 在细胞中的分布实验时，要用蒸
馏水的缓水流冲洗口腔上皮细胞涂片；在制备细胞膜时，蒸馏水可使哺乳动物成
熟的红细胞吸水涨破
清水
常用于植物细胞临时装片的制作，目的是保持植物细胞的正常形态。在植物细胞
的吸水和失水实验中，可用清水使发生质壁分离的植物细胞复原；在观察植物细
胞的有丝分裂实验中，可用清水进行漂洗
生理
盐水
通常是指质量分数为0.9%的NaCl 溶液。常用于动物细胞临时装片的制作，目的
是维持动物细胞的正常形态，而在体验制备细胞膜的方法实验中用于稀释红细胞
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196
无菌水
常用于植物组织培养、微生物培养与分离等实验
考向2
验证鉴定类实验
真题回放
(2015·天津理综卷)为达到实验目的，必须
．．在碱性条件下进行的实验是(
)
A．利用双缩脲试剂检测生物组织中的蛋白质
B．测定胃蛋白酶分解蛋白质的最适温度
C．利用重铬酸钾检测酵母菌培养液中的酒精
D．观察植物细胞的质壁分离和复原
[解析]
碱性条件下，铜离子与蛋白质生成紫色络合物，A 符合题意。胃蛋白酶的适宜pH 约为2.0 左右，因此测
定胃蛋白酶分解蛋白质的最适pH 为2.0，B 不符合题意。利用重铬酸钾检测酒精需要在酸性条件下进行，C 不符合题
意。观察植物细胞的质壁分离和复原实验需要保持细胞的活性，强酸或强碱会杀死细胞，因此一般在中性条件下进行，
D 不符合题意。
核心拓展
1．鉴定类实验的比较
实验名称
鉴定对象
试剂
颜色
生物材料
备注
淀粉的鉴定
淀粉
_碘液__
_蓝色__
脱色的叶片
还原糖的鉴
定
还原糖
_斐林试剂__
_砖红色沉淀__
_苹果或梨的
匀浆等__
甲、乙液现配
现用、_水浴加
热__
脂肪的鉴定
脂肪
_苏丹Ⅲ__(或
_Ⅳ__)染液
_橘黄__(或_红
__)色
_花生种子切
片__
需用高倍镜观
察
蛋白质的鉴
定
蛋白质
_双缩脲试剂__
_紫色__
_豆浆__、_稀
蛋清__等
先加_A 液，后
加_B 液__，摇
匀使用
尿糖的检测
葡萄糖
_葡萄糖试纸__
有色
水、葡萄糖溶
液、三份模拟
“尿样”
绿叶中色素
的提取和分
离
四种色素
提取液：_无水
乙醇__；分离
液：_层析液__
胡萝卜素：_橙
黄__色；叶黄
素：_黄__色；
叶绿素a：_蓝
绿__色；叶绿素
b：_黄绿__色
新鲜的绿叶
(如_菠菜叶
__)
加入二氧化硅
是为了_研磨
得更充分__；
碳酸钙_可防
止研磨中色素
被破坏__
2.关注物质检测类实验中的四个问题
(1)在显色实验(如物质检测)中，材料最好_不带颜色或颜色较浅__，或实验时对有色材料进行_脱色__处理。
(2)物质检测实验一般不设置对照实验，若需设置对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是
蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。
(3)可溶性还原糖检测中不宜选择甜菜、甘蔗等作为实验材料，因它们_不含还原糖__。
(4)颜色深浅与所检测的物质的含量有关，含量越多，颜色越_明显__。
3．掌握检测类实验的操作流程
4．归纳总结有关颜色反应实验中的“颜色”(填表)
颜色
原理
红
(1)还原糖＋①_斐林试剂__――→
水浴加热砖红色沉淀
(2)脂肪＋②_苏丹Ⅳ染液__→红色
(3)RNA＋吡罗红溶液→红色
(4)染色体(质)＋醋酸洋红液→红色
(5)叶绿素a 和叶绿素b→主要吸收红光和③_蓝紫光__
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197
黄
(1)脂肪＋④_苏丹Ⅲ染液__→橘黄色
(2)叶绿体中色素分离的滤纸条中：胡萝卜素→橙黄色，叶黄素→黄色
绿
(1)DNA＋⑤_甲基绿溶液__→绿色
(2)线粒体＋⑥_健那绿染液__→蓝绿色
(3)酒精＋橙色的⑦_重铬酸钾__溶液――→
在酸性
条件下灰绿色
(4)叶绿体中色素分离的滤纸条中：叶绿素b→黄绿色，叶绿素a→⑧_蓝绿__
色
蓝
(1)淀粉＋碘液→蓝色
(2)DNA＋⑨_二苯胺__试剂――→
水浴加热蓝色
紫
(1)染色体(质)＋龙胆紫溶液→紫色
(2)蛋白质＋⑩_双缩脲__试剂→紫色
(3)叶绿体中的4 种色素→主要吸收蓝紫光
题型突破
1．下列与实验相关的叙述，错误的是(
)
A．马铃薯块茎被捣碎后的提取液用双缩脲试剂检测可呈现紫色反应
B．用健那绿染液染玉米根尖细胞，是为了在显微镜下观察细胞核
C．酵母菌培养过程中可用溴麝香草酚蓝水溶液检测是否产生CO2
D．在95%乙醇溶液中加入无水Na2CO3 后可提高叶绿体色素的溶解度
[解析]
马铃薯块茎被捣碎后的提取液中含有蛋白质，而双缩脲试剂可用来检测蛋白质。健那绿染液是线粒体专
一性活体染色剂。酵母菌培养过程中是否产生CO2，可用溴麝香草酚蓝水溶液检测，观察溶液是否出现由蓝变绿再变
黄的变化。叶绿体色素能溶解在无水乙醇中，无水Na2CO3 具有吸水作用，在95%乙醇溶液中加入无水Na2CO3 可提
高乙醇的浓度。
2．下列有关实验操作过程的叙述，正确的是(
)
A．可溶性还原糖的检测和蛋白质的检测过程中都需要水浴加热
B．“观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒”和“绿叶中色素的提取和分离”实验都不需要显微镜
C．用双缩脲试剂检测蛋白质时，不能直接加入双缩脲混合试剂
D．还原糖检测实验结束后应将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用
[解析]
蛋白质的检测过程中不需要加热。观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒实验中需要用到显微镜。双缩脲试剂
用于检测蛋白质时，要先加A 液(质量浓度为0.1 g/mL 的NaOH 溶液)，再加B 液(质量浓度为0.01 g/mL 的CuSO4 溶
液)，才会出现紫色反应。还原糖检测实验中用到的斐林试剂应现配现用，因此实验结束后剩余的斐林试剂应丢弃，不
能再次使用。
3．生物实验中常用酒精处理实验材料。下列说法正确的是(
)
A．在脂肪的鉴定实验中，常用酒精处理花生子叶，是为了便于染色
B．在观察有丝分裂的实验中，常用酒精和盐酸混合液处理根尖，使组织细胞分离开
C．在绿叶中色素的提取和分离实验中，常用无水乙醇来分离四种色素
D．在探究土壤中小动物类群丰富度的实验中，常用酒精吸引小动物
[解析]
在脂肪的鉴定实验中常用50%的酒精洗去浮色；在观察有丝分裂的实验中用酒精和盐酸混合液处理根尖，
使组织细胞分离开；无水乙醇可用于提取色素，不能用来分离色素；在探究土壤中小动物类群丰富度的实验中常用70%
的酒精固定小动物。
1．有关教材鉴定类实验的4 个错混点
(1)在物质鉴定实验中应注意选择无色或颜色浅的材料，这样可以避免材料本身的颜色掩盖反应的颜色。
(2)物质鉴定实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是
蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。
(3)色素提取和分离的原理不同，提取液用无水乙醇。是因为绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。分离
时使用纸层析法，是因为不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。
(4)在提取色素时，收集滤液的试管口要及时用棉塞塞紧，防止乙醇挥发；在层析时，制备滤纸条要选用干燥的滤
纸；滤液细线要画得细且直，以防止色素带重叠而影响分离效果；待滤液干燥后要再画一两次，目的是积累更多的色
素，使分离后的色素带明显。
2．鉴定类实验的操作流程
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198
考向3
模拟调查类实验
真题回放
(2017·全国卷Ⅲ)某陆生植物种群的个体数量减少，若用样方法调查其密度，下列做法合理的是(
)
A．将样方内的个体进行标记后再计数
B．进行随机取样，适当扩大样方的面积
C．采用等距取样法，适当减少样方数量
D．采用五点取样法，适当缩小样方的面积
[解析]
根据题干信息“某陆生植物种群的个体数量较少”，在用样方法调查时，选取的样方过小，可能导致收
集到的数据较少，偶然性较大，因此需要适当扩大样方的面积或者增加样方的数量，C、D 错误。用样方法调查植物
种群密度时不需要对样方内的个体进行标记，A 错误。
核心拓展
调查实验的比较
课题
调查对象
统计方法
计算公式
调查人群中某种遗
传病
人群
汇总法
发病率＝患病人数
被调查人数
×100%
种群密度的取样调
查
活动范围大的动物
_标志重捕法__
初次捕获个体数n
总数N
＝
重捕中标志个体数m
重捕个体数M
植物
_样方法__
种群密度＝所取各样方的
种群密度和/所取样方数
土壤中小动物类群
丰富度的研究
土壤中的小动物
_记名计算法、
目测估计法__
控制培养液中酵母
菌数量的动态变化
酵母菌种群数量
抽样检测法
题型突破
1．下列关于生物实验的说法或做法错误的是(
)
A．若某地蒲公英种群的个体数量减少，调查其密度时，应适当扩大样方的面积
B．设计和制作生态缸时，生态缸一般是封闭且透明的，这样既可防止外界干扰又便于观察
C．在探究土壤中某种小动物类群丰富度的实验中，取样后可利用土壤动物趋光、避高温、趋湿的习性使用诱虫
器采集小动物
D．格里菲思实验中的肺炎双球菌由R 型转化为S 型是基因重组的结果
[解析]
蒲公英种群的个体数量减少，调查其种群密度时，应适当扩大样方的面积，A 做法正确；设计和制作生
态缸时，生态缸一般是封闭且透明的，这样既便于观察又可以防止外界干扰，B 说法正确；在探究土壤中某种小动物
类群丰富度的实验中，取样后可利用土壤动物避光、避高温、趋湿
的习性使用诱虫器采集小动物，而不是趋光，C 说法错误；格里菲思实验中肺炎双球菌由R 型转化为S 型是基因
重组的结果，D 说法正确。
2．一对相对性状分离比的模拟实验中，准备了如图实验装置，小球上标记的A、a 代表基因。下列相关叙述正确
的有(
)
①小球的灰色和白色分别表示雌、雄配子
②小球的颜色可以不同但形态必须相同
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199
③甲、乙中小球数量必须相同，A 与a 的数量可以不同
④实验时从甲或乙随机抓取一个小球模拟的是等位基因的分离
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
[解析]
小球的灰色和白色分别表示a、A 两种基因，①错误；为了确保模拟过程中不受主观因素的干扰，两种小
球的形态必须相同，②正确；甲和乙中A 与a 的数量必须相同，甲、乙中小球的数量可以不同，③错误；甲、乙中不
同颜色的小球代表等位基因，从甲或乙随机抓取一个小球可以模拟等位基因的分离，④正确。
考向4
探究设计类实验
真题回放
1．(2019·全国卷Ⅲ，29)氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。
(1)植物细胞内，在核糖体上合成的含氮有机物是_蛋白质__，在细胞核中合成的含氮有机物是_核酸__，叶绿体中
含氮的光合色素是_叶绿素__。
(2)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH
＋
4 )和硝态氮(NO
－
3 )。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮
源)中NH
＋
4 和NO
－
3 的吸收具有偏好性(NH
＋
4 和NO
－
3 同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这
种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
_实验思路：配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源)，用该营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NH
＋
4 和NO
－
3
剩余量。预期结果和结论：若营养液中NO
－
3 剩余量小于NH
＋
4 剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO
－
3 ；若营养液中NH
＋
4
剩余量小于NO
－
3 剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH
＋
4 。__
[解析]
(1)在植物细胞中，核糖体是生产蛋白质的机器，蛋白质是一种含氮的有机物；在细胞核中能够通过DNA
的复制和转录合成的含氮有机物是核酸(DNA 和RNA)；叶绿体中含氮的光合色素是叶绿素。(2)由于农作物对两种离
子的吸收量不同，且硝酸铵溶液中NH
＋
4 和NO
－
3 的比例为1∶1，所以用该培养液培养作物甲，一段时间后，检测营养
液中NO
－
3 和NH
＋
4 的剩余量即可判断作物甲对NH
＋
4 和NO
－
3 吸收的偏好性。预期结果和结论：若营养液中NO
－
3 的剩余
量小于NH
＋
4 的剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO
－
3 ；若营养液中NH
＋
4 的剩余量小于NO
－
3 的剩余量，则说明作物甲
偏好吸收NH
＋
4 。
2．(2019·全国卷Ⅰ，29)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度
增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小。回答下列问题。
(1)经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力_增强__。
(2)与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会_降低__，出现这种变化的主要原因是_气孔开度减小，使
供应给光合作用所需的CO2 减少__。
(3)有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA 引起的。请以该种植物的ABA 缺
失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
_取ABA 缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前
后气孔开度不变。
将上述干旱处理的ABA 缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA 处理，另一组作为对照组，一
段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA 处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。__
[解析]
(1)经干旱处理后，该植物根细胞中溶质浓度增大，则该植物根细胞的吸水能力增强。
(2)与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的叶片气孔开度减小，从而影响光合作用所需的CO2 的供应，其光合速
率降低。
(3)欲设计实验验证“干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA 引起的”，则自变量为ABA
的有无，那么该实验选用的材料是该种植物的ABA 缺失突变体植株，在干旱处理前后都测定叶片的气孔开度，预期
结果是干旱处理前后气孔开度不变。再将上述干旱处理的ABA 缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下进行对照实
验，一组用ABA 处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA 处理组气孔开
度减小，对照组气孔开度不变。
核心拓展
1．明确探究类实验的变量(填表)
实验名称
自变量
因变量
无关变量
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200
探究温度对淀粉酶
活性的影响
①_ 不同温度
__(至少三种)
②_酶的活性__(加碘液
后溶液颜色的变化)
pH、底物量、酶量、试管
的洁净程度、反应时间、
操作程序等
探究pH 对过氧化
氢酶活性的影响
③_不同pH__
④_酶的活性__(气泡的
数量或带火星的卫生香
燃烧的猛烈程度)
温度、底物量、酶量、试
管的洁净程度、反应时
间、操作程序等
探究酵母菌的呼吸
方式
⑤_氧的有无__
CO2 生成量(澄清石灰
水的浑浊程度)；酒精产
生(用酸性的⑥_重铬酸
钾__检测)
葡萄糖溶液、石灰水的
量、温度、pH、锥形瓶的
洁净程度等
模拟探究细胞表面
积与体积的关系
细胞体积的大
小
⑦_物质运输的效率__
琼脂块的一致性、NaOH
溶液的量、浸泡的时间、
测量的准确性等
探究生长素类似物
促进插条生根的最
适浓度
不同浓度的生
长素类似物
扦插枝条的⑧_生根数
量或长度__
实验材料的一致性、生长
素类似物浓度的准确性、
处理时间的一致性等
探究培养液中酵母
菌数量的动态变化
⑨_时间__
酵母菌种群数量
培养液的成分、培养条
件、空间等
探究水族箱中的群
落演替
⑩_时间__
群落的变化
水族箱的培养条件和环
境等
2.掌握性质探究类实验的操作流程
3．掌握功能探究类实验的一般操作流程
题型突破
1．下列对探究生长素类似物促进扦插枝条生根实验的叙述，错误的是(
)
A．在预实验中需要设置用蒸馏水处理的对照组
B．实验的无关变量有扦插枝条生根的数目、生长素类似物处理的时间等
C．用不同浓度的生长素类似物处理可能获得相同的生根数目
D．在正式实验中，不同浓度生长素类似物之间形成相互对照
[解析]
在预实验中需要设置用蒸馏水处理的对照组；实验的因变量为扦插枝条生根的数目或根的长度，实验的
无关变量为生长素类似物处理的时间、扦插枝条的种类等；用处于最适浓度两侧的不同浓度的生长素类似物处理扦插
枝条，可能产生相同的效果；在正式实验中，不同浓度生长素类似物之间形成相互对照，便于观察，得出结论。
2．(2019·南昌二模)如图为探究酵母菌进行的细胞呼吸类型的装置图，下列现象中能说明酵母菌既进行有氧呼吸，
同时又进行无氧呼吸的是(
)
A．装置1 中液滴左移，装置2 中液滴不移
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201
B．装置l 中液滴左移，装置2 中液滴右移
C．装置1 中液滴不移动，装置2 中液滴右移
D．装置1 中液滴右移，装置2 中液滴左移
[解析]
装置1 中液滴左移，说明酵母菌细胞呼吸消耗了氧气，即酵母菌进行了有氧呼吸；装置2 中液滴不移动，
说明酵母菌没有进行无氧呼吸，结合装置1 和装置2 说明酵母菌只进行有氧呼吸，A 错误；装置1 中液滴左移，说明
酵母菌细胞呼吸消耗了氧气，即酵母菌进行了有氧呼吸；装置2 中液滴右移，说明酵母菌细胞呼吸释放了二氧化碳，
结合装置1 和装置2 说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，B 正确；装置1 中液滴不移动，说明酵母菌细胞呼吸
没有消耗氧气，即没有进行有氧呼吸；装置2 中液滴右移，说明酵母菌细胞呼吸释放了二氧化碳，结合装置1 和装置
2 可知酵母菌只进行无氧呼吸，C 错误；装置1 中液滴不可能右移，D 错误。
3．(2018·全国卷Ⅰ)已知药物X 对细胞增殖有促进作用，药物D 可抑制药物X 的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤
细胞平均分为甲、乙、丙三组，分别置于培养液中培养，培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物)，每隔一段
时间测定各组细胞数，结果如图所示。据图分析，下列相关叙述不合理的是(
)
A．乙组加入了药物X 后再进行培养
B．丙组先加入药物X，培养一段时间后加入药物D，继续培养
C．乙组先加入药物D，培养一段时间后加入药物X，继续培养
D．若药物X 为蛋白质，则药物D 可能改变了药物X 的空间结构
[解析]
A 对：乙组细胞数增加最快，应该是加入了药物X 后进行的培养。B 对：丙组细胞开始时增殖速度与乙
组几乎相同，曲线和乙组基本重合，后期比乙组慢，说明丙组先加入药物X 促进细胞增殖，后期加入药物D，抑制了
药物X 的作用。C 错：若乙组先加入药物D，后加入药物X，其细胞数变化曲线开始应与甲组基本重合，后期略有增
加。D 对：药物D 对药物X 有抑制作用，若药物X 为蛋白质，其抑制原理可能是药物D 改变了药物X 的空间结构，
导致药物X 的活性降低。
牢记实验步骤设计的一般程序
第一步：取材、分组、编号
取材时要注意数量和生理及发育状态相同，用具要相同，即无关变量要相同且适宜，不影响实验结果
第二步：变量处理
根据单一变量原则和对照原则，对不同组别进行变量处理，通过不同的实验结果来达到实验目的
第三步；根据需要可进一步进行相同处理
其他因素相同且最适的条件下继续处理
第四步：检测、观察、统计、比较
必须找出具体的观察和记录对象，观察、记录、统计、比较实验数据和现象
一、选择题
1．(2019·河南省洛阳市生物三模)下列有关生物实验的叙述，正确的是(
)
A．将斐林试剂加入到麦芽糖溶液中会出现砖红色沉淀
B．在酸性条件下，二氧化碳可使重铬酸钾溶液变绿再变黄
C．观察染色体结构变异可选择无丝分裂和减数分裂
D．苏丹Ⅲ染液不能检测生物组织中的维生素D
[解析]
用斐林试剂鉴定还原糖时需要水浴加热，因此将斐林试剂加入到麦芽糖溶液中，需要经过水浴加热才会
出现砖红色沉淀，A 错误；CO2 使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄；酸性条件下，酒精可使重铬酸钾溶液变成灰
绿色，B 错误；无丝分裂过程中无纺锤体和染色体，不能观察染色体结构变异；MⅡ中期细胞中只含有体细胞的一半
染色体，所以不宜观察染色体结构变异，C 错误；苏丹Ⅲ染液能检测生物组织中的脂肪，但不能检测生物组织中的维
生素D，D 正确。故选D。
2．(2019·福建省龙岩市高三期末)下列有关酶的实验叙述，正确的是(
)
A．在探究pH 对酶活性的影响时，不宜选用过氧化氢酶，宜选用淀粉酶
B．若用淀粉和蔗糖来验证淀粉酶的专一性，可用碘液来检测底物是否被分解
C．若用淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度，可用斐林试剂来检测底物是否被分解
D．验证过氧化氢酶的高效性时，可在过氧化氢溶液中加入FeCl3 溶液作为对照组
[解析]
在探究pH 对酶活性的影响时，选用试剂为过氧化氢与过氧化氢酶，因淀粉在酸性条件下也会水解，A 错
误；若用淀粉和蔗糖来验证淀粉酶的专一性，淀粉酶可以催化淀粉水解为葡萄糖，加碘液后不变蓝，蔗糖无论水解与
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202
否都不与碘液发生颜色反应，B 错误；若用淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度，自变量是不同的温度条件，不能用斐
林试剂来检测，斐林试剂的使用需要改变实验温度，对实验有影响，C 错误；酶具有催化作用，无机催化剂也具有催
化作用，酶的催化效率高，验证酶的高效性时应与无机催化剂比较，D 正确。
3．(2019·哈尔滨市第九中学高三期末)图1 是“质壁分离和复原实验”的部分操作图，图2 是“叶绿体中色素分离”
的结果，以下相关说法不正确的是(
)
A．盖玻片下最好是成熟的植物组织细胞
B．实验中用吸水纸引流常需要重复几次
C．依据4 种光合色素在层析液中的溶解度不同提取色素
D．出现图2 结果的原因可能是研磨时没加碳酸钙
[解析]
在做质壁分离实验时，必须选择活的成熟的植物细胞，因为成熟的植物细胞具有大液泡，A 正确；质壁
分离或复原是一个逐渐失水和吸水的过程，因此该操作要重复几次，从而使细胞完全浸泡在溶液中，B 正确；依据4
种光合色素在层析液中的溶解度不同分离色素，C 错误；出现图2 结果的原因可能是研磨时没加碳酸钙，叶绿素被破
坏了，D 正确；故选C。
4．(2019·浙江省绍兴市柯桥区生物模拟)下列对噬菌体侵染细菌实验的分析，错误的是(
)
A．35S 标记组的子代噬菌体外壳都不含35S
B．噬菌体增殖所需的原料来自细菌细胞
C．根据32P 标记组的实验结果可以判定DNA 与蛋白质是否进入了细菌
D．细菌裂解后，32P 标记组的子代噬菌体有放射性
[解析]
35S 标记的是噬菌体的蛋白质外壳，而噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌，且合成子代噬菌体
外壳的原料均由细菌提供，因此该组的子代噬菌体外壳都不含35S，A 正确；噬菌体增殖所需的原料来自细菌细胞，B
正确；32P 标记的是噬菌体的DNA，因此根据32P 标记组的实验结果可以判定DNA 是否进入了细菌，但不能判定蛋白
质是否进入细菌，C 错误；32P 标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时，DNA 进入细菌并作为模板控制子代噬菌
体合成，而DNA 复制方式为半保留复制，因此细菌裂解后，32P 标记组的子代噬菌体有放射性，D 正确。故选C。
5．(2019·黑龙江省哈尔滨九中生物三模)下列与调查类实验有关的叙述，正确的是(
)
A．用目测估计法对培养液中的酵母菌逐个计数
B．用记名计算法统计土壤中小动物类群的丰富度
C．用黑光诱捕法调查蚜虫、跳蝻等昆虫的种群密度
D．用标志重捕法调查有较强的活动能力，而且身体微小的土壤小动物
[解析]
用抽样检测法对培养液中的酵母菌进行计数，A 错误；用记名计算法或目测估计法统计土壤中小动物类
群的丰富度，B 正确；用样方法调查蚜虫、跳蝻等昆虫的种群密度，用黑光灯诱捕法调查趋光性昆虫的种群密度，C
错误；由于土壤小动物身体微小，活动能力强，不能用样方法和标志重捕法调查丰富度，可采用取样器取样的方法进
行调查，D 错误。故选B。
6．(2019·湖北省武汉市高考生物试卷)下列有关高中生物学实验的叙述，正确的是(
)
A．在使用高倍显微镜观察叶绿体实验中，可见细胞质的流动和叶绿体中的类囊体结构
B．在探究温度对酶活性影响实验中，先将酶与底物在室温下混合后于不同温度下保温
C．在低温诱导植物染色体数目变化实验中，经诱导的根尖用卡诺氏液固定细胞的形态
D．在调查酵母菌种群数量变化实验中，应从静置培养液中部取样以保证数据的准确性
[解析]
在使用高倍显微镜观察叶绿体实验中，可见细胞质的流动，但不能观察到叶绿体中的类囊体结构，A 错
误；探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在不同温度下分别保温后于相同的温度下混合，B 错误；在低温诱
导植物染色体数目变化实验中，经诱导的根尖用卡诺氏液固定细胞的形态，C 正确；在调查酵母菌种群数量变化实验
中，取样时首先要将培养液振荡摇匀，这样可以保证数据的准确性，D 错误。故选C。
7．(2019·湖南省株洲市生物一模)下列关于科学研究方法和相关实验的叙述中，不正确的是(
)
A．差速离心法：细胞中各种细胞器的分离和叶绿体中色素的分离
B．模型构建：研究种群数量变化规律和DNA 双螺旋结构的发现
C．同位素标记法：分泌蛋白的合成与分泌和噬菌体侵染细菌实验
D．对比实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
[解析]
分离各种细胞器常用差速离心法，而分离叶绿体中色素采用的是纸层析法，A 错误；DNA 双螺旋结构的
发现采用了物理模型构建法，种群数量增长的曲线采用了数学模型构建法，B 正确；分泌蛋白的合成与分泌和噬菌体
侵染细菌实验都运用了同位素标记法，C 正确；探究酵母菌细胞的呼吸方式采用对比实验法，D 正确。故选A。
8．(2019·山东省德州市生物二模)下列关于实验的叙述，正确的是(
)
A．可用光学显微镜观察细胞膜的基本支架
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203
B．可用同位素标记法探究光合作用中O2 的来源
C．双缩脲试剂是含有Cu2＋的碱性溶液，遇蛋白质显蓝色
D．探究DNA 复制的方式时可用差速离心法分离子代DNA
[解析]
细胞膜的基本支架是亚显微结构，需要使用电子显微镜进行观察，A 错误；分别用H18
2 O 和C18O2 作对照
研究光合作用的产物O2 完全来自水，B 正确；双缩脲试剂是含有Cu2＋的碱性溶液，遇蛋白质显紫色，C 错误；探究
DNA 复制的方式时可用密度梯度离心法分离子代DNA，D 错误。故选B。
9．(2019·九师联盟高三检测)同位素标记法是高中生物实验常用的方法，下列相关叙述错误的是(
)
A．用3H 标记亮氨酸可以探究分泌蛋白的分泌过程
B．用15N 标记DNA 分子可证明DNA 复制为半保留复制
C．用18O 标记H2O 就可证明植物光合作用产生的O2 全部来自H2O
D．用32P 和35S 同时标记T2 噬菌体时，不能证明其遗传物质是DNA
[解析]
用3H 标记亮氨酸可以探究分泌蛋白的合成和分泌途径，即依次经过核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜，
A 正确；用15N 标记DNA 分子可证明DNA 的复制方式为半保留复制，B 正确；仅用18O 标记H2O 不能说明植物光合
作用中O2 的来源，因为光合作用的原料有H2O 和CO2，氧可能来自水也可能来自二氧化碳，所以需要用18O 分别标
记H2O 和CO2，以此对照探究光合作用中氧的来源，C 错误；要确定T2 噬菌体的遗传物质是DNA，需分别用含32P
和35S 的大肠杆菌培养T2 噬菌体，再用被标记的T2 噬菌体去侵染未标记的大肠杆菌，才能得出可靠的实验结论，D 正
确。
10．(2019·吉林省集安市第一中学高三)高中生物的许多实验都用到显微镜，下列实验结果能在显微镜下观察到的
是(
)
A．人口腔上皮细胞中的线粒体被甲基绿染成蓝绿色
B．质壁分离过程中紫色洋葱表皮细胞液泡的颜色越来越深
C．不需染色在高倍镜下即能观察到叶绿体绿色的基粒
D．低温处理后洋葱根尖分生区细胞染色体数目均加倍
[解析]
人口腔上皮细胞中的线粒体能够被健那绿染成蓝绿色，A 错误；质壁分离过程中紫色洋葱表皮细胞液泡
的体积越来越小，颜色越来越深，B 正确；叶绿体绿色的基粒属于亚显微结构，在光学显微镜下是观察不到的，需要
用电子显微镜观察，C 错误；低温诱导与秋水仙素都能抑制有丝分裂前期的纺锤体形成，只有作用于分生区处于前期
的细胞才能够使得染色体数目加倍，D 错误。
11．(2019·吉林省集安市第一中学高三)下列关于教材实验的叙述，正确的是(
)
A．低温诱导植物染色体数目变化的实验中，观察到染色体数目加倍的细胞数最多
B．探究培养液中酵母菌种群数量的变化的实验中，不需要重复实验，但要对照组
C．土壤中小动物类群丰富度的研究中，丰富度的统计方法必须只能是记名计算法
D．落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的：实验组土壤要灭菌处理，对照组不处理
[解析]
由于低温是前期抑制纺锤体的形成，因而处于前期、中期和后期的细胞正常，处于后期和末期的细胞中
染色体加倍，而视野中处于分裂间期的细胞数量最多，A 错误；探究培养液中酵母菌种群数量的变化的实验为前后自
身对照实验，不需另设置对照组，B 错误；土壤中小动物类群丰富度的研究中，丰富度的统计方法有记名计算法和目
测估计法，C 错误；落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的实验中，实验组土壤要灭菌处理，对照组不处理，D 正确。
12．(2019·江苏省宿迁市高三期末)下列有关科学家的研究方法及成果与事实不符的是(
)
A．孟德尔通过假说——演绎法发现了基因分离定律和自由组合定律
B．温特通过对照实验，证明了生长素就是吲哚乙酸
C．沃森和克里克通过构建物理模型法，阐明了DNA 的双螺旋结构
D．卡尔文用放射性同位素标记法，探明了光合作用过程中C 的转移路径
[解析]
孟德尔探索遗传规律时，运用了“假说——演绎法”，该方法的基本内涵是在观察和分析基础上提出问
题以后，通过推理和想象提出解决问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论，A 正确；
温特通过实验证明植物体内产生促进生长的物质，起名叫生长素，但没有证明是吲哚乙酸(IAA)，B 错误；沃森和克里
克构建了一个将磷酸－脱氧核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排在螺旋内部的双链螺旋，让A 与T 配对，G 与C 配
对，构建出了DNA 模型，C 正确；卡尔文用14C 标记的14CO2 供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，最终
探明了CO2 中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，D 正确。故选B。
13．(2019·江苏省宿迁市高三期末)下列有关图示实验的叙述中正确的是(
)
A．甲图分离色素的方法是纸层析法，③为蓝绿色
B．若乙图为低倍镜镜下观察到的细胞分裂图像，换用高倍镜前应将装片右移
C．丙图是用来验证酵母菌无氧呼吸的装置，其产物只能用溴麝香草酚蓝和Ca(OH)2 鉴定
D．丁图细胞正在进行质壁分离，此细胞的吸水能力逐渐增强
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204
[解析]
甲图分离色素的方法是纸层析法，色素带①到④依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，③为叶
绿素a，蓝绿色，A 正确；细胞分裂图像位于视野左侧，换用高倍镜前应将装片左移，B 错误；丙图是用来验证酵母
菌无氧呼吸的装置，其产物除了用溴麝香草酚蓝和Ca(OH)2 鉴定，酸性的重铬酸钾溶液可用于鉴定酵母菌无氧呼吸产
生的酒精，C 错误；丁图细胞正在进行质壁分离，细胞的吸水能力和细胞液的浓度成正比，此时不一定增强也可能减
弱，D 错误。故选A。
14．(2019·江西省宜春市高三期末)下列有关高中生物实验中实验材料、试剂的使用及实验现象的描述，正确的是
(
)
A．视野中央有一个细胞，要将其移到视野的右上方，则玻片向左下方移动
B．常温条件下，脱氧核酸与甲基绿作用呈绿色，核糖核酸与吡罗红作用呈红色
C．在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中，计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比，能反映
NaOH 进入琼脂块的速率
D．探究酵母菌种群数量的变化用光学显微镜观察到酵母细胞呈球形或椭圆形，细胞核和线粒体的形态、数目清
晰可见
[解析]
显微镜下呈现的是倒像，要将视野中央的一个细胞移到视野的右上方，则玻片应向左下方移动，A 正确；
常温条件下，DNA(脱氧核糖核酸)与甲基绿作用呈绿色，RNA(核糖核酸)与吡罗红作用呈红色，B 错误；NaOH 扩散的
体积与整个琼脂块的体积比可表示细胞吸收物质的速率，并反映出细胞表面积与体积的比值与细胞物质运输速率的关
系，NaOH 在体积不同的琼脂块内扩散的速率相同，C 错误；光学显微镜下线粒体需染色后才能观察到清晰的形态，
D 错误。故选A。
15．(2019·四川省宜宾市叙州区高三期末)下列有关实验的叙述，正确的是(
)
A．摩尔根用果蝇做材料，采用“假说——演绎法”证明基因在染色体上
B．需用高倍显微镜才能观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离现象
C．选择菠菜叶肉细胞做实验材料可明显观察到细胞中的线粒体
D．可用溴麝香草酚蓝水溶液检验骨骼肌细胞无氧呼吸产生的CO2
[解析]
摩尔根用果蝇做材料，采用“假说——演绎法”证明基因在染色体上，A 正确；观察洋葱鳞片叶外表皮
细胞的质壁分离现象用低倍镜即可，B 错误；叶肉细胞有叶绿体，妨碍染色观察，故观察细胞中的线粒体不能选择菠
菜叶肉细胞做实验材料，C 错误；骨骼肌细胞无氧呼吸产生乳酸，不产生CO2，D 错误；故选A。
16．(2019·九师联盟高三检测)环磷酰胺具有免疫抑制作用，可用作免疫抑制剂来制备免疫抑制模型。某研究中心
以小鼠为实验材料，第1 组为空白对照，第2～5 组分别按10、20、30、40 mg/kg 的剂量连续7 天注射等量环磷酰胺
注射液，第6 组第1 天单次注射150 mg/kg 剂量的环磷酰胺注射液。下表表示不同剂量环磷酰胺对小鼠免疫器官的影
响，下列叙述正确的是(
)
组别
胸腺指数(mg/g)
脾脏指数(mg/g)
1
1.83
2.98
2
1.54
2.13
3
1.07
1.92
4
1.01
1.45
5
0.74
1.31
6
1.00
2.86
A．可选择12 只健康小鼠，每组为一雄一雌
B．本实验的自变量是环磷酰胺的给药方式
C．一定范围内，多次注射环磷酰胺的剂量越高，免疫抑制作用越强
D．该实验中第1 组和第6 组的后六天均需要注射适量的蒸馏水
[解析]
选择的实验材料过少会导致采集的数据误差较大，A 错误；本实验的自变量是环磷酰胺的浓度和给药方
式，B 错误；根据表中数据可知，第2 组到第5 组随多次注射环磷酰胺的剂量增高，免疫抑制效果更好，C 正确；第
1 组和第6 组的后六天均需注射等量的生理盐水，D 错误。
二、非选择题
17．(2019·江苏省盐城市高三期中)紫万年青叶片正面呈绿色，背面呈紫红色。某兴趣小组为探究气孔开闭与细胞
吸水失水的关系进行了如下实验：①配制不同浓度的蔗糖溶液；②制作紫万年青细胞临时装片；③用显微镜观察紫万
年青细胞质壁分离程度及气孔张开程度；④将紫万年青细胞临时装片中的清水换成不同浓度的蔗糖溶液；⑤观察并记
录实验结果如下表(“－”表示不能发生，“＋”表示能发生，“＋”越多表示程度越大)。请回答相关问题：
蔗糖浓度/g·mL－1
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
0.55
质壁分离程度
－
－
－
－
＋
＋＋
＋＋＋
＋＋＋
气孔张开程度
＋＋＋
＋＋＋
＋＋＋
＋＋
＋
－
－
－
(1)实验时，为便于观察，最好选用紫万年青_叶片背面(下表皮)__(部位)的细胞作实验材料，植物细胞原生质层的
选择透过性取决于_细胞膜和液泡膜__(结构)。
(2)实验中导致质壁分离的内因是_原生质层的伸缩性大于细胞壁__。
(3)若要使紫万年青细胞形态保持相对稳定，应将其置于浓度为_0.35～0.40_g·mL
－1 之间__范围的蔗糖溶液中。
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205
(4)表中结果说明，细胞质壁分离程度与气孔张开程度呈_负__(选填“正”或“负”)相关，气孔关闭的原因是保卫
细胞_失水__导致其细胞形态改变。
(5)若将0.45 g·mL
－1 蔗糖溶液换为等浓度的硝酸钾溶液进行实验会观察到质壁分离后自动复原，其原因是_植物细
胞能通过主动运输吸收钾离子和硝酸根离子，使细胞液浓度不断增大__。
(6)依据表中信息在下列坐标系中绘出实验后细胞原生质体与实验前细胞原生质体体积比随蔗糖溶液浓度变化的
曲线图。
[答案]
[解析]
(1)紫万年青下表皮细胞的中央大液泡呈紫红色便于观察，可以作为质壁分离和复原实验的好材料，植物
细胞原生质层具有选择透过性，由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质组成，其中细胞膜和液泡膜都具有选择透过
性。(2)导致质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁。(3)分析表格可知，紫万年青下表皮细胞在0.35～0.40 g·mL
－1 之间的蔗糖溶液中开始发生质壁分离，说明紫万年青表皮细胞的细胞液浓度在0.35～0.40 g·mL
－1 之间。(4)表中结果
说明，细胞质壁分离程度与气孔张开程度呈负相关，气孔关闭的原因是保卫细胞失水导致其细胞形态改变。(5)若将
0.45g·mL
－1 蔗糖溶液换为等浓度的硝酸钾溶液进行实验会观察到质壁分离后自动复原，其原因是植物细胞能通过主动
运输吸收钾离子和硝酸根离子，使细胞液浓度不断增大，从而又在外界溶液中吸水，出现质壁分离复原。(6)实验后细
胞原生质体与实
验前细胞原生质体体积比随蔗糖溶液浓度变化的曲线图如下：
18．(2019·河北省唐山市高三期末)用野生型果蝇培育出两个果蝇突变品系——黑檀体和黑条体，两个品系都是由
于染色体上基因隐性突变所致，且这2 个突变品系与野生型都只有一对等位基因存在差异。请回答：
(1)选择_野生型雄性和黑檀体(或黑条体)雌性__果蝇通过一次杂交判断这对相对性状的遗传方式，若实验预期为_
子代雄性都为黑檀体(或黑条体)、雌性都为野生型__，则可推测野生型基因位于X 染色体上。
(2)经大量实验，实验结果不支持上述推论。为进一步确定突变品系基因在染色体上的位置关系，可利用黑檀体和
黑条体果蝇杂交，统计子代的性状及分离比。
①若F1 未出现野生型，则可以推测黑檀体与黑条体基因的关系是_等位__基因。
②若F1 表现为野生型，F2 野生型和突变型的比例接近于_9∶7__，可知控制黑檀体与黑条体的基因位于两对同源
染色体上。
③若F1 表现为野生型，F2 野生型和突变型的比例接近于_1∶1__，说明控制黑檀体与黑条体的基因位于一对同源
染色体上。(注：不考虑交叉互换)
[解析]
(1)已知条件野生型的基因位于性染色体X 上，说明这个隐性突变在性染色体上，使用测交的方法，杂交
方式如下述操作，野生型雄性与黑檀体(或黑条体)雌性实验，结果预期就应当是子代雄性都为黑檀体(或黑条体)、雌性
都为野生型。(2)已知野生型基因不在X 染色体上，而是在常染色体上，利用黑檀体和黑条体果蝇杂交：①若F1 未出
现野生型，则可以推测黑檀体与黑条体基因的关系是互为等位基因。②若F1 表现为野生型，控制黑檀体与黑条体的基
因位于两对同源染色体上。则F2 野生型和突变型的比例为9∶7。③若F1 表现为野生型，控制黑檀体与黑条体的基因
位于一对同源染色体上。F2 野生型和突变型的比例为1∶1。
专题十五
生物技术实践
考点
考情
1.微生物的分离和培养
2.培养基对微生物的选择利用
3.运用发酵加工食品的基本方法及利
1.考查题型：非选择题。
2.呈现文字：文字题、图形题。
3.命题特点：对微生物的分离和培养尤为突出，
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206
用微生物进行发酵来生产特定的产物
4.从生物材料中提取某些特定的成分
侧重考查微生物的分离纯化技术，对传统发酵
技术的原理、制作流程等也有考查。
| 以图串知|
(1)研究和培养微生物的关键是防止杂菌入侵，获得纯净的培养物。(√)
(2)选择培养基是微生物选择培养中常用的，它允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他微生物生长。(√)
(3)对用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等要进行灭菌，而对实验操作空间、操作者的衣着等要进行消毒。
(√)
(4)筛选微生物时要根据微生物对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找，如筛选分解尿素的细菌要用尿素作为
唯一氮源。(√)
(5)统计菌落数目对细菌进行计数时可用稀释涂布平板法进行接种，也可用平板划线法接种。(×)
(6)筛选纤维素分解菌常用刚果红染色法，根据颜色反应进行直接筛选。(√)
(7)酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，能进行有氧呼吸，大量繁殖；在无氧条件下，能进行酒精发酵。(√)
(8)制作果酒或果醋的发酵液和发酵瓶要严格灭菌。(×)
(9)制作腐乳所加的盐和卤汤都能抑制微生物的生长，因此制作腐乳不需要严格的灭菌操作。(√)
(10)常用比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量。(√)
(11)橘皮精油主要贮藏在橘皮部分，橘皮精油的有效成分在水蒸气蒸馏时会发生部分水解，而使用水中蒸馏又会产
生原料焦煳问题，所以一般采用压榨法。(√)
(12)胡萝卜素易溶于有机溶剂，可以采用萃取的方法进行提取。(√)
(13)通过花药培养产生花粉植株一般有两种途径，这两种途径之间没有绝对的界限，主要取决于培养基中激素的
种类及其浓度配比。(√)
(14)利用DNA 溶液遇二苯胺沸水浴加热变蓝的特性对DNA 进行鉴定。(√)
考向1
微生物的培养利用
真题回放
1．(2019·全国卷Ⅱ，37)物质W 是一种含氮有机物，会污染土壤。W 在培养基中达到一定量时培养基表现为不透
明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W 的细菌(目标菌)。回答下列问题。
(1)要从土壤中分离目标菌，所用选择培养基中的氮源应该是_W__。
(2)在从土壤中分离目标菌的过程中，发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。如果要得到
目标菌，应该选择_乙__菌落进一步纯化，选择的依据是_乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解W__。
(3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮
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207
气作为氮源，请简要写出实验思路、预期结果和结论，即_将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上，若细菌能生长，则
说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源__。
(4)该小组将人工合成的一段DNA 转入大肠杆菌，使大肠杆菌产生能降解W 的酶(酶E)。为了比较酶E 与天然酶
降解W 能力的差异，该小组拟进行如下实验，请完善相关内容。
①在含有一定浓度W 的固体培养基上，A 处滴加含有酶E 的缓冲液，B 处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液，C
处滴加_缓冲液__，三处滴加量相同。
②一段时间后，测量透明圈的直径。若C 处没有出现透明圈，说明_缓冲液不能降解W__；若A、B 处形成的透
明圈直径大小相近，说明_酶E 与天然酶降解W 的能力相近__。
[解析]
(1)物质W 是一种含氮有机物，要分离能够降解物质W 的细菌，需用以物质W 为唯一氮源的选择培养基
进行筛选。(2)由题图可知，甲菌落周围没有透明圈，说明甲菌不能降解物质W，乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能
降解物质W，故要得到目标菌，应选择乙菌落进一步纯化。(3)要鉴定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，则培
养基中不能添加氮源，所以将甲、乙菌分别接种在无氮源的培养基上(其他条件相同且适宜)，若细菌能生长，则说明
细菌能利用空气中的氮气作为氮源。(4)实验目的是比较天然酶和酶E 降解物质W 的能力，做实验时要设计空白对照
实验，所以C 处应滴加缓冲液。C 处没有出现透明圈，说明缓冲液不能降解物质W，A、B 处透明圈的出现说明物质
W 被降解，若两个透明圈直径大小相近，则说明酶E 与天然酶降解物质W 的能力相近。
2．(2019·北京卷，3)筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后，若细菌能分解淀粉，培养
平板经稀碘液处理，会出现以菌落为中心的透明圈(如图)，实验结果见下表。
菌种
菌落直径：C(mm)
透明圈直径：H(mm)
H/C
细菌Ⅰ
5.1
11.2
2.2
细菌Ⅱ
8.1
13.0
1.6
有关本实验的叙述，错误的是(
)
A．培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质
B．筛选分解淀粉的细菌时，菌液应稀释后涂布
C．以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外
D．H/C 值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异
[解析]
微生物的培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等，A 项正确。筛选分解淀粉的细菌时，实验流程
为取样→梯度稀释→样品涂布到鉴别分解淀粉的细菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落，B 项正确。由题意可知，
淀粉被分解后经稀碘液处理才能出现透明圈，淀粉分解需要淀粉酶的催化，图中两种细菌都出现了以菌落为中心的透
明圈，说明以上两种细菌均能将淀粉酶分泌到细胞外来发挥作用，C 项错误。透明圈是细菌分解淀粉得到的，H 表示
透明圈直径，C 表示菌落直径，因此H/C 值可以反映两种细菌分解淀粉能力的差异，即H/C 值越大，细菌分解淀粉的
能力越强，D 项正确。
3．(2019·江苏卷，12)下列关于微生物实验操作的叙述，错误的是(
)
A．培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌
B．接种前后，接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧
C．接种后的培养皿要倒置，以防培养污染
D．菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基
[解析]
培养微生物的器具不一定都要进行高压蒸汽灭菌，如接种环需要进行灼烧灭菌，A 项错误。接种前灼烧
接种环的目的是彻底杀灭环上的细菌、芽孢等，接种后再灼烧是为了防止菌种逸出，污染接种室或者超净台，影响整
体接种环境，B 项正确。接种后的培养皿要倒置，既可以防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染，又可以避免培养基
表面的水分过快地挥发，C 项正确。固体培养基可通过平板划线法或稀释涂布平板法进行菌种分离；在固体培养基上
才能形成菌落，故菌落计数用固体培养基，D 项正确。
4．(2018·全国卷Ⅱ)在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。
回答下列问题：
(1)在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具_可以__(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。
(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是_在达到消毒目的
的同时，营养物质损失较少__。
(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒，其原因是紫外线能_破坏DNA 结构__。在照射前，适量喷洒_消毒
液__，可强化消毒效果。
(4)水厂供应的自来水通常是经过_氯气__(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。
(5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原因是_未将
锅内冷空气排尽__。
[解析]
(1)干热灭菌是指将物品放入干热灭菌箱内，在160～170 ℃条件下加热1～2 h。耐高温、需要保持干燥的
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208
物品，如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等，可采用干热灭菌的方法。(2)巴氏消毒法是在70～75 ℃条件下煮30 min
或在80 ℃条件下煮15 min，可以杀死牛奶中的微生物，并且使牛奶的营养物质损失较少。(3)接种室、接种箱或超净
工作台在使用前，可以用紫外线照射30 min，紫外线能破坏微生物的DNA 结构，以杀死物体表面或空气中的微生物。
在照射前，适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液，可以强化消毒效果。(4)自来水通常是用氯气进行消毒的。(5)在使
用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原因是锅内原有的冷空气没有排
尽。
核心拓展
1．图解识记微生物的培养、分离与计数(填图)
2．熟记微生物分离与计数的两个实例(填空)
(1)土壤中分解尿素的细菌的分离与计数：
①筛选菌株：利用_选择培养基__筛选菌株。
②测定微生物数量的常用方法：_活菌计数法__和_显微镜__直接计数。
③过程：土壤取样→制备培养基→_样品稀释__→涂布平板→培养与观察→菌落计数。
④鉴定方法：含酚红指示剂的以尿素为唯一氮源的培养基→细菌→指示剂_变红__，则该菌能分解尿素。
(2)分解纤维素的微生物的分离：
①实验原理：
即：可通过是否产生_透明圈__来筛选纤维素分解菌。
②流程：土壤取样→选择培养→_梯度稀释__→涂布平板→挑选菌落。
题型突破
题型1
考查微生物的培养
1．(2018·全国卷Ⅰ)将马铃薯去皮切块，加水煮沸一定时间，过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定
量蔗糖和琼脂，用水定容后灭菌，得到M 培养基。
回答下列问题：
(1)M 培养基若用于真菌的筛选，则培养基中应加入链霉素以抑制_细菌__的生长，加入了链霉素的培养基属于_选
择__培养基。
(2)M 培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质，营养物质类型除氮源外还有_碳源、无机盐__(答
出两点即可)。氮源进入细胞后，可参与合成的生物大分子有_蛋白质、核酸__(答出两点即可)。
(3)若在M 培养基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培养，平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产淀粉
酶的微生物。加入的显色剂是_碘液__，该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是_淀粉遇碘液显蓝色，产淀粉酶的菌
落周围淀粉被水解，形成透明圈__。
(4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量，在同一稀释倍数下得到以下结果：
甲同学涂布了3 个平板，统计的菌落数分别是110、140 和149，取平均值133；
乙同学涂布了3 个平板，统计的菌落数分别是27、169 和176，取平均值124。
有人认为这两位同学的结果中，乙同学的结果可信度低，其原因是_乙同学的结果中，1 个平板的计数结果与另2
个相差悬殊，结果的重复性差__。
[解析]
(1)链霉素是抗生素，可抑制细菌生长，故在M 培养基中加入链霉素作为选择培养基，可筛选出真菌。
(2)培养基中的营养成分一般包括碳源、氮源、水和无机盐等。细胞中含有氮元素的生物大分子有蛋白质、核酸等，
故所加入的氮源可参与以上物质的合成。
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209
(3)能产生淀粉酶的微生物可将淀粉分解成麦芽糖，淀粉遇碘变蓝，向加有淀粉的培养基中加入碘液后培养基呈现
蓝色，产淀粉酶的菌落周围的淀粉被水解，形成透明圈，可根据透明圈的大小判断产生淀粉酶的多少。
(4)统计菌落数时一般选择菌落数在30～300 个的平板，甲同学统计的3 个平板中的菌落数在正常范围内且差距不
大，比较准确；乙同学统计的3 个平板中，1 个平板的计数结果与另2 个相差悬殊，结果的重复性差。
2．(2019·全国卷Ⅲ，37)回答下列与细菌培养相关的问题。
(1)在细菌培养时，培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是_蛋白胨__(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通
常，制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH，其原因是_不同细菌生长繁殖所需的最适pH 不同__。
硝化细菌在没有碳源的培养基上_能够__(填“能够”或“不能”)生长，原因是_硝化细菌可以利用空气中的CO2 作为
碳源__。
(2)用平板培养细菌时一般需要将平板_倒置__(填“倒置”或“正置”)。
(3)单个细菌在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生
物，原因是_在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征__。
(4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过_灭菌__处理，这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。
[解析]
(1)蛋白胨中含有碳元素和氮元素，可为细菌生长提供碳源和氮源，葡萄糖只能提供碳源，NaNO3 只能提
供氮源。不同细菌生长繁殖所需要的最适pH 不同，制备培养基时要根据所培养细菌种类的不同来调节pH。硝化细菌
是自养生物，可通过化能合成作用利用空气中的CO2 合成有机物，所以在没有碳源的培养基上也能生长。(2)用平板培
养细菌时，一般将平板倒置，防止水滴滴落到培养基中造成污染。(3)在一定的培养条件下，不同微生物表现出各自稳
定的菌落特征，因此研究人员可根据菌落的这些特征初步区分微生物的种类。(4)消毒仅杀死物体表面或内部的部分微
生物，灭菌可杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。使用后的培养基丢弃前要进行灭菌处理，防止其中的微
生物感染操作者或污染环境。
3．(2016·全国卷Ⅰ)空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中
的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下：
①配置培养基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)；
②制作无菌平板；
③设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作；
④将各组平板置于37 ℃恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。
回答下列问题：
(1)该培养基中微生物所需的氮来源于_牛肉膏、蛋白胨__。若要完成步骤②，该培养基中的成分X 通常是_琼脂__。
(2)步骤③中，实验组的操作是_将实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间__。
(3)若在某次调查中，某一实验组平板上菌落平均数为36 个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6 个菌落，
这种结果说明在此次调查中出现了_污染__现象。若将30(即36－6)个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法_不正确
__(填“正确”或“不正确”)。
[解析]
(1)牛肉膏、蛋白胨都含有N，可为微生物的生长提供氮源。制作无菌平板所用培养基为固体培养基，因
此X 应为琼脂。(2)由实验目的可知，该实验的自变量为教室的不同高度，因变量为微生物的分布情况，故实验组的操
作应为将实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间。(3)空白培养基上出现菌落，说明培养基
被污染了，即调查中出现了污染现象。实验过程中若培养基被污染，必须将其抛弃，重新制作新的培养基进行实验。
有关选择培养基选择方法的3 个错混点
(1)在培养基中加入某种化学物质。例如，加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌；加入高浓度的食盐可以得到金黄
色葡萄球菌。这里的加入是在主要营养成分完整的基础上进行的。
(2)改变培养基中的营养成分。例如缺乏氮源时可以分离出固氮微生物；石油作为唯一碳源时，可以分离出能消除
石油污染的微生物。
(3)改变微生物的培养条件。例如，将培养基放在高温环境下培养，可以得到耐高温的微生物。
题型2
考查微生物的分离与计数等综合知识
4．(2019·全国卷Ⅰ，37)已知一种有机物X(仅含有C、H 两种元素)不易降解，会造成环境污染。某小组用三种培
养基筛选土壤中能高效降解X 的细菌(目标菌)。
Ⅰ号培养基：在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5 g/L)。
Ⅱ号培养基：氯化钠(5 g/L)，硝酸铵(3 g/L)，其他无机盐(适量)，X(15 g/L)。
Ⅲ号培养基：氯化钠(5 g/L)，硝酸铵(3 g/L)，其他无机盐(适量)，X(45 g/L)。
回答下列问题。
(1)在Ⅰ号培养基中，为微生物提供氮源的是_牛肉膏、蛋白胨__。Ⅱ、Ⅲ号培养基中为微生物提供碳源的有机物
是_X__。
(2)若将土壤悬浮液接种在Ⅱ号液体培养基中，培养一段时间后，不能降解X 的细菌比例会_下降__，其原因是_
不能降解X 的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X 的细菌能够增殖__。
(3)Ⅱ号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基，若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数，接种时，应
采用的方法是_稀释涂布平板法__。
(4)假设从Ⅲ号培养基中得到了能高效降解X 的细菌，且该菌能将X 代谢为丙酮酸，则在有氧条件下，丙酮酸可为
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该菌的生长提供_能量__和_合成其他物质的原料__。
[解析]
(1)Ⅰ号培养基中含有牛肉膏、蛋白胨和有机物X 等，其中X 仅含有C、H 两种元素，故为微生物提供氮
源的是牛肉膏、蛋白胨。Ⅱ、Ⅲ号培养基中除无机盐外，还含有有机物X，故为微生物提供碳源的有机物是X。(2)因
Ⅱ号液体培养基中的有机碳源只有X，故培养一段时间后，不能降解X 的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X 的细
菌能够增殖，故不能降解X 的细菌比例会下降。(3)对微生物分离的方法有平板划线法和稀释涂布平板法，但其中只有
稀释涂布平板法能够计数。(4)能高效降解X 的细菌能将X 代谢为丙酮酸，丙酮酸在有氧条件下被降解时能释放出大量
能量，故丙酮酸可为该细菌的生长提供能量。丙酮酸还可以为该细菌中其他物质的合成提供原料。
5．(2019·江苏卷，19)下列关于产纤维素酶菌分离及运用的叙述，不合理的是(
)
A．筛选培养基中应含有大量的葡萄糖或蔗糖提供生长营养
B．可从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌
C．在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力
D．用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆可提高其饲用价值
[解析]
分离产纤维素酶菌时，筛选培养基中应以纤维素作为唯一碳源，A 项错误。富含腐殖质的林下土壤中纤
维素多，故含有能分解纤维素的产纤维素酶菌，B 项正确。用筛选培养基分离得到的菌落只是初步筛选，还需进一步
确定其产纤维素酶的能力，C 项正确。用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆，可将纤维素分解为小分子物质，动物食
用后易消化吸收，故可提高其饲用价值，D 项正确。
6．(2017·全国卷Ⅰ)某些土壤细菌可将尿素分解成CO2 和NH3，供植物吸收和利用。回答下列问题：
(1)有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生_脲酶__。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产
物CO2 作为碳源，原因是_分解尿素的细菌是异养生物，不能利用CO2 来合成有机物__。但可用葡萄糖作为碳源，进
入细菌体内的葡萄糖的主要作用是_为细胞生命活动提供能量；为其他有机物的合成提供原料__(答出两点即可)。
(2)为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择_尿素__(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”)
作为氮源，不选择其他两组的原因是_其他两组都含有NH4NO3，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用
NH4NO3，不能起到筛选作用__。
(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4 和Na2HPO4，其作用有_为细菌生长提供无机营养；作为缓冲剂
保持细胞生长过程中pH 稳定__(答出两点即可)。
[解析]
(1)土壤中的某些细菌之所以能够分解尿素，是因为它们能产生脲酶。尿素分解菌是异养生物，不能利用
CO2 来合成有机物，必须利用现成的有机物(如葡萄糖)作为碳源；葡萄糖通过呼吸作用被分解时，能为细胞生命活动
提供能量，同时，葡萄糖还可以转化成脂肪、某些氨基酸等物质，所以进入细菌体内的葡萄糖能为其他有机物的合成
提供原料。(2)选择培养基是只允许特定种类的微生物(目的微生物)生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养
基。本实验的目的菌是可分解尿素的细菌，因此，配制的培养基应只允许尿素分解菌生长，NH4NO3 作为所有细菌的
氮源，培养基中如含有NH4NO3，将不能起到筛选作用。(3)KH2PO4 和Na2HPO4 能为细菌生长提供钾盐、钠盐和磷酸
盐，而H2PO
－
4 /HPO 2－
4 可以使培养基中pH 保持相对稳定。
考向2
生物技术在食品加工方面的应用
真题回放
1．(2019·江苏卷，10)下列关于DNA 粗提取与鉴定的叙述，错误的是(
)
A．用同样方法从等体积兔血和鸡血中提取的DNA 量相近
B．DNA 析出过程中，搅拌操作要轻柔以防DNA 断裂
C．预冷的乙醇可用来进一步纯化粗提的DNA
D．用二苯胺试剂鉴定DNA 需要进行水浴加热
[解析]
哺乳动物(如兔)成熟的红细胞无细胞核，细胞内基本不含DNA，故兔血不宜作为该实验的实验材料，A
项错误。DNA 析出过程中，搅拌要轻柔，以防止DNA 断裂，B 项正确。DNA 不溶于冷乙醇，向DNA 提取液中加入
适量预冷的乙醇溶液，会使DNA 析出，从而进一步提纯DNA，C 项正确。向溶有DNA 的NaCl 溶液中加入二苯胺试
剂，沸水浴加热数分钟，溶液出现蓝色，D 项正确。
2．(2019·江苏卷，13)下列关于加酶洗涤剂的叙述，错误的是(
)
A．加酶洗衣粉中一般都含有酸性脂肪酶
B．用加酶洗涤剂能减少洗涤时间并节约用水
C．含纤维素酶洗涤剂可以洗涤印花棉织物
D．加酶洗衣粉中的蛋白酶是相对耐高温的
[解析]
加酶洗衣粉中含有的是碱性脂肪酶，A 项错误。加酶洗涤剂中的酶具有高效性，故能减少洗涤时间并节
约用水，B 项正确。含纤维素酶洗涤剂中的纤维素酶能使棉织物中的纤维变得蓬松，污物容易脱落，C 项正确。加酶
洗衣粉中的蛋白酶是通过基因工程生产的，能够耐酸、耐碱、耐受表面活性剂和较高温度，D 项正确。
3．(2017·全国卷Ⅲ)绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机溶剂，难溶于水，且受热、
受潮易分解。其提取流程为：植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收集提取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏(含回
收溶剂)→重结晶→成品。回答下列问题：
(1)在提取物质W 时，最好应选用的一种原料是_晾干__(填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”)的植物甲，不宜选
用其他两种的原因是_高温烘干过程中，植物甲中的物质W 易被破坏；新鲜的植物甲含水量高，用于提取的极性有机
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211
溶剂会被水稀释，进而降低对物质W 的提取效果__。
(2)提取物质W 时，振荡的作用是_使原料和溶剂充分混匀__。
(3)活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是_去除提取液中的色素__。
(4)现有丙酮(沸点56 ℃)、乙醇(沸点约78 ℃)两种溶剂，在提取物质W 时，应选用丙酮作为提取剂，理由是_丙酮
沸点低于乙醇，蒸馏时物质W 分解较少__。
(5)该实验操作过程中应注意的事项是_在温度较低的情况下操作，防火__(答出两点即可)。
[解析]
(1)依据题干信息，物质W 受热、受潮易分解，因此不宜选择高温烘干，而新鲜的植物甲含水量高，用于
提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W 的提取效果，故不应选用新鲜的植物甲。(2)提取物质W 时，振
荡可以使原料和所加有机溶剂充分混匀。(3)利用活性炭的吸附能力，可以去除提取液中植物甲所含的色素，从而得到
较为纯净的物质W 与有机溶剂的混合物。(4)丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W 分解较少。(5)物质W 容易受热分解，
因此蒸馏操作适宜在较低的温度下进行，同时因实验中使用了有机溶剂，要注意防火。
核心拓展
1．比较记忆果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作(填表)
项目
内容
果酒和果醋的制作
腐乳制作
制作泡菜并检测
亚硝酸盐含量
作用菌种
果酒：①_酵母菌__
果醋：②_醋酸菌__
主要是③_毛霉__
④_乳酸菌__
原理
(1)酵母菌在无氧条件下将
葡萄糖氧化成乙醇
(2)醋酸菌在有氧条件下将
乙醇氧化为醋酸
毛霉将蛋白质、脂肪
分解成⑤_(氨基酸、
肽甘油和脂肪酸等)
小分子有机物__
乳酸菌将糖分解为乳酸
原料选择
⑥_新鲜葡萄__(或苹果)
⑦_豆腐__
大白菜、花椰菜等新鲜干
净的蔬菜
实验流程
2.图解植物有效成分的提取(填空)
(1)植物有效成分的提取方法：
提取方法
方法步骤
适用范围
蒸馏法
水蒸气蒸馏→分离油层→除水
过滤
适用于提取玫瑰油、薄荷油等_挥发性强__
的芳香油
压榨法
石灰水浸泡→漂洗→压榨、过
滤、静置→再次过滤
适用于柑橘、柠檬等_易焦糊__原料的提取
萃取法
粉碎、干燥→萃取、过滤→浓
缩
适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细
小，能充分浸泡在_有机溶剂__中
(2)提取植物有效成分的实例：
①玫瑰精油的提取：
②橘皮精油的提取：
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③胡萝卜素的提取：
3．DNA 的粗提取与鉴定
题型突破
题型1
传统发酵技术的应用
1．(2019·江苏卷，9)下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是(
)
A．利用乳酸菌制作酸奶过程中，先通气培养，后密封发酵
B．家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵
C．果醋制作过程中发酵液pH 逐渐降低，果酒制作过程中情况相反
D．毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶参与腐乳发酵
[解析]
乳酸菌是厌氧菌，利用其制作酸奶时，应密封发酵，A 项错误。家庭制作果酒、果醋和腐乳时，受条件
所限，通常会有杂菌混入其中，不是纯种发酵，B 项正确。在果酒制作过程中，发酵液也呈酸性，C 项错误。毛霉主
要通过产生脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶、谷氨酰胺酶等多种酶参与腐乳发酵，但不能产生纤维素酶，D 项错误。
2．(2017·全国卷Ⅱ)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、
乙两菌种分别接入等量的A、B 两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进行发酵，并在32h 内定期取样观
测发酵效果。回答下列问题：
(1)该实验的自变量是_菌种__、_发酵时间__。
(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是_好氧菌__。
(3)如果在实验后，发现32h 内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；
若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是_延长发酵时间，观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发
酵时间__。
(4)从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为_氨基酸和肽__，脂肪转变为_脂肪酸和
甘油__。
[解析]
(1)实验使用甲、乙两种菌种，并在32 h 内定期取样观测发酵效果，所以该实验的自变量是菌种和发酵时
间。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是好氧型微生物。(3)如果在实验后，发现
32 h 内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，
还需要做的事情是延长发酵时间，观测发酵结果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间。(4)从大豆到豆豉，
在相关微生物的作用下，大豆中的蛋白质转变为肽和氨基酸，脂肪转变为甘油和脂肪酸。
3．(2018·全国卷Ⅲ)回答下列与酵母菌有关的问题：
(1)分离培养酵母菌通常使用_麦芽汁琼脂__(填“牛肉膏蛋白胨” “MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基，该培养基应采
用_高压蒸汽__灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时间后可观察到菌落，菌落的含义是_由一个细
胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体__。
(2)酵母菌液体培养时，若通入氧气，可促进_菌体快速增殖__(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)；
若进行厌氧培养，可促进_乙醇产生__(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)。
(3)制作面包时，为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松软的原因是_酵母菌分解
葡萄糖会产生CO2，CO2 使面包松软__。
[解析]
(1)牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用广泛的细菌培养基；MS 培养基是满足植物细胞的营养和生理需要的培
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养基；麦芽汁琼脂培养基通常用于酵母菌(真菌)的培养、鉴定及菌种保存。培养基的灭菌方法为高压蒸汽灭菌法。菌
落是指由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。(2)酵母菌为兼性厌氧型微生物，在有氧条件下进行有氧呼吸为
酵母菌的繁殖提供能量，在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸产生乙醇。(3)面包松软是因为制作过程中加入的酵母菌
可以分解葡萄糖产生大量的CO2，CO2 遇热膨胀，使得制作的面包松软多孔。
有关果酒和果醋的制作步骤的3 个错混点
(1)材料的选择与处理
选择新鲜的葡萄，榨汁前先冲洗后除去枝梗，以避免去除枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
(2)防止发酵液被污染
需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。为避免杂菌污染：榨汁机要洗净并
晾干；发酵装置要洗净并用70%的酒精消毒；果酒制作时封闭充气口；若用简易的发酵装置，每隔一定时间排气时只
需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。果醋制作时，要通过充气口不断通入无菌空气。
(3)控制好发酵时间与温度，果酒制作时适时放气。
题型2
植物有效成分的提取
4．(2019·东北三省三校一模)为了对柑橘综合利用，某研究人员做以下实验：
请回答以下问题：
(1)橘皮精油_无__色，主要成分是_柠檬烯__。本实验用到的植物芳香油提取方法为_水蒸气蒸馏和压榨__。
(2)若要计算提取精油的出油率，需要称量_芳香油和原料__的质量。对比发现方法1 的出油率稍低，但是发现其
香气、色泽更接近于鲜橘，原因是方法2 会使_原料焦糊和有效成分水解__，所以通常先采用方法1 提取，并将方法1
之后的残渣用方法2 进一步提取。
(3)通常使用方法1 时，可以提前使用_石灰水__浸泡。浸泡的时间通常是_10h__以上。
(4)使用方法2 提取时发现，柑橘皮的破碎度越高，即颗粒越小，出油率越高，原因是_原料(相对表)面积大，随水
蒸气蒸馏速度快。(与溶剂接触的面积越大)(橘皮精油从果皮内部逐渐扩散至固体表面所通过的距离越短，故容易渗
出。)__。
[解析]
(1)橘皮精油无色，主要成分是柠檬烯。本实验用到的植物芳香油提取方法为水蒸气蒸馏和压榨。(2)若要
计算提取精油的出油率，需要称量芳香油和原料的质量。对比发现方法1 的出油率稍低，但是发现其香气、色泽更接
近于鲜橘，原因是方法2 会使原料焦糊和有效成分水解。(3)通常使用方法1 时，用石灰水浸泡柠檬皮可破坏细胞结构，
分解果胶，防止压榨时滑脱，提高出油率。浸泡的时间通常是10h 以上。(4)使用方法2(水蒸气蒸馏法)提取时发现，
柑橘皮的破碎度越高，即颗粒越小，出油率越高，原因是原料(相对表)面积大，随水蒸气蒸馏速度快。
5．茶叶历来被人们视为延年益寿之品。茶饮料主打“健康牌”，极少添加人工合成的色素、香精等，更多利用从
植物中提取的天然成分。请回答下列问题：
(1)红茶菌液是一种传统的活菌饮料，由酵母菌、醋酸菌等微生物利用蔗糖等营养物质共同发酵产生。与醋酸菌相
比，酵母菌在结构上最主要的特点是_具有由核膜包被的细胞核__，在接种活菌前，将红茶糖水煮沸的目的是_灭菌除
氧__。
(2)茶饮料所添加的胡萝卜素，通常采用_萃取__法从胡萝卜中提取，理由是_胡萝卜素易溶于有机溶剂__。现有乙
醇和乙酸乙酯两种溶剂，应选用_乙酸乙酯__用于提取胡萝卜素。
(3)如图1 所示为将提取的胡萝卜素样品通过纸层析法进行鉴定的结果，从图1 中分析可知，层析带_Ⅰ__(填
“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)对应β－胡萝卜素。出现样品2 的结果的原因可能是在操作过程中_②③__(填编号，多选)。
①萃取温度高，时间长
②干燥温度高，时间长
③未经浓缩蒸馏
④点样太快，样点小
(4)茶油是从油茶籽中提取出来的，相关流程如图2 所示：
油茶
籽
→
烘
干→
清
洗→
剥壳
留仁→
压
扁→
蒸
炒→A →
过
滤→
茶
油
图2
图2 中的A 应为_压榨__，和橘皮精油一样，在提取之前需用_石灰水__浸泡，以防止压榨时滑脱，提高出油率。
[解析]
(1)酵母菌是真核生物，醋酸菌是原核生物，与醋酸菌相比，酵母菌在结构上最主要的特点是具有由核膜
包被的细胞核。接种活菌前，将红茶糖水煮沸的目的是消灭杂菌、除去氧气。(2)通常采用萃取法从胡萝卜中提取胡萝
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卜素。提取后常用纸层析法对提取的胡萝卜素进行鉴定。萃取胡萝卜素的有机溶剂应能充分溶解胡萝卜素，并且不与
水混溶，故应选择乙酸乙酯作为萃取剂。(3)分析图1 可知，层析带Ⅰ对应β－胡萝卜素；样品2 中的色素偏少，出现
该结果的可能原因是在操作过程中干燥温度高、时间长或未经浓缩蒸馏。(4)从流程图可知，茶油是采用压榨法提取的，
故A 为压榨，为了防止压榨时滑脱并提高出油率，通常在压榨之前用石灰水浸泡。
1．(2019·山东省潍坊市高三一模)微生物在自然界中无处不在，随人类对微生物认识的加深，对其利用越来越广泛。
请回答下列问题：
(1)生活中人们利用酵母菌、醋酸菌分别酿制果酒、果醋，与酵母菌相比，醋酸菌在结构上最明显的特点是_无核
膜包被的细胞核__。给予适宜的条件，即使没有经过严格的灭菌过程，也能够获得果酒、果醋，这是因为_酵母菌、醋
酸菌的发酵产物会抑制其他微生物的生长__。
(2)在制作腐乳时，需将长满毛霉的豆腐用盐腌制，其作用是_析出豆腐中的水分__和_防止微生物的生长__。
(3)在工业生产中，可从被石油污染的土壤中分离出能分解石油的细菌。在分离时需用_石油__做唯一碳源的培养
基培养土壤中提取的细菌，可采用的接种方法是_稀释涂布平板法和平板划线法__。
(4)经分离得到的菌种，通常再进行_诱变__处理才可能得到更高效分解石油的微生物。为了筛选出高效菌株，可
比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈大说明该菌株的降解能力_强__。
[解析]
(1)酵母菌为真核生物，醋酸菌为原核生物，醋酸菌在结构上最明显的特点是无核膜包被的细胞核。酵母
菌、醋酸菌的发酵产物会抑制其他微生物的生长，因此给予适宜的条件，即使没有经过严格的灭菌过程，也能够获得
果酒、果醋。(2)将长满毛霉的豆腐用盐腌制，其作用是析出豆腐中的水分和防止微生物的生长。(3)需要分离出能分解
石油的细菌，因此应将细菌培养在以石油为唯一碳源的培养基上进行培养。接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法。
(4)为了获得更高效分解石油的微生物，可对菌种进行诱变处理，使其发生基因突变，然后从众多的菌种中选择出能高
效分解石油的微生物，筛选过程中可采用比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈大说明该菌株的降解能力强。
2．(2019·福建省莆田市生物二模试卷)常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖来进行酒精发酵，而自然界
中某些酵母菌能利用酶A 分解木糖产生酒精。回答下列问题：
(1)在制备含琼脂的培养基和倒平板的过程中，下列选项需要的是_①③④__(填序号)。
①酒精灯
②接种环
③高压蒸汽灭菌锅
④培养皿
(2)将自然界收集的酵母菌菌株转接到仅以_木糖__为碳源的培养基中，在_无氧__(填“有氧”或“无氧”)条件下
培养一周后，有些酵母菌死亡，说明这些酵母菌不能利用木糖发酵。
(3)测定微生物数量常用的方法有活菌计数法和_显微镜直接计数法__，前者的统计结果一般用_菌落数__而不是用
活菌数来表示。
(4)纯化后的酶A 可以用电泳法检测其分子量大小。在相同条件下，带电荷相同的蛋白质电泳速度越快，说明_其
分子量越小__。
(5)生产上常将酶A 固定化以反复利用。部分操作如下：将酶A 固定在_不溶于水__(填“溶于水”或“不溶于水”)
的载体上，将其装入反应柱内后，需用蒸馏水充分洗涤固定化酶柱，以除去未吸附的酶A 一般来说，酶不适合采用_
包埋__法固定化。
[解析]
(1)①相关操作需要在酒精灯火焰旁进行，①正确；②制备培养基时不需要接种环，②错误；③培养基需
要用高压蒸汽灭菌锅进行灭菌，③正确；④制备培养基时需要培养皿，④正确。故选①③④。(2)常见的酿酒酵母只能
利用葡萄糖而不能利用木糖来进行酒精发酵，而自然界中某些酵母菌能利用酶A 分解木糖产生酒精，将自然界收集的
酵母菌菌株转接到仅以木糖为碳源的培养基中，在无氧条件下培养一周后，有些酵母菌死亡，说明这些酵母菌不能利
用木糖发酵。(3)测定微生物数量常用的方法有活菌计数法(稀释涂布平板法)和显微镜直接计数法，前者的统计结果一
般用菌落数而不是用活菌数来表示。(4)纯化后的酶A 可以用电泳法检测其分子量大小，在相同条件下，带电荷相同的
蛋白质电泳速度越快，说明其分子量越小。(5)固定化酶时，所用的载体不溶于水；酶分子较小，容易从包埋材料中漏
出来，因此一般来说，不适合采用包埋法固定化。
3．(2019·福建省宁德市生物二模)乳酸杆菌是人体有益的微生物之一，常用于生产酸奶，其发酵产物为乳酸，能溶
解周围环境中的难溶性碳酸钙。回答下列问题：
(1)为检测某品牌酸奶中的乳酸杆菌含量是否达标，检验人员进行了相关实验。
①配置培养基：培养基中除含水、无机盐、碳源、氮源和琼脂外，还需添加维生素和_CaCO3__。
②稀释样品：取1 mL 待测酸奶，用_无菌水__进行梯度稀释。
③接种培养：用_稀释涂布平板__法接种，培养时控制的气体条件是_无氧__。
④观察计数：菌落周围出现_透明圈(或溶钙圈)__的就是乳酸杆菌的菌落，选择菌落数在_30～300__的平板计数。
每隔24 小时统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，目的是_可以防止因培养时间不足而导致遗漏
菌落的数目__。
(2)生产上不能用含有抗生素的牛奶发酵成酸奶，原因是_抗生素会抑制乳酸菌(或细菌)的繁殖__。
[解析]
(1)①配置培养基：培养基中除含水、无机盐、碳源、氮源和琼脂外，还需添加维生素和CaCO3。②稀释
样品：取1 mL 待测酸奶，用无菌水进行梯度稀释。③接种培养：用稀释涂布平板法接种，乳酸菌是厌氧菌，培养时
控制的气体条件是无氧。④观察计数：菌落周围出现的溶钙圈就是乳酸杆菌的菌落，选择菌落数在30～300 的平板计
数。每隔24 小时统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，目的是可以防止因培养时间不足而导致遗
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漏菌落的数目。(2)生产上不能用含有抗生素的牛奶发酵成酸奶，因为抗生素会抑制乳酸菌的繁殖。
4．(2019·四川省宜宾市叙州区高三期末)泡菜是人们广泛喜爱的一种菜肴，具有开胃健脾等作用。回答相关问题：
(1)制作泡菜，最好选用_新鲜__(填“新鲜”或“萎蔫”)的蔬菜，不宜选用另一种的原因是_萎蔫的蔬菜中亚硝酸
盐的含量更高__。
(2)泡菜的发酵涉及多种微生物的参与，其中起主要作用的是_乳酸菌__。实验室可采用_稀释涂布平板__法进行菌
种纯化，从而使菌落均匀分布在整个平板；在对该菌种进行培养时，与常规培养基相比，还需要额外在培养基中添加_
维生素__。
(3)在泡菜制作过程中，引起亚硝酸盐含量增加的因素有_温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短(容易造成细菌
大量繁殖，亚硝酸盐含量增加)__。
(4)某研究性学习小组的同学为了探究泡菜在发酵过程中不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量的影响。现有红
萝卜和白萝卜，你认为更适合用作实验材料的是_白萝卜__，原因是_避免材料中的色素对显色反应产生干扰__。
[解析]
(1)制作泡菜，最好选用新鲜的蔬菜，不宜选用另一种的原因是萎蔫的蔬菜中亚硝酸盐的含量更高。(2)泡
菜的发酵涉及多种微生物的参与，其中起主要作用的是乳酸菌，要使菌落均匀分布在整个平板，实验室可采用稀释涂
布平板法进行菌种纯化；在对该菌种进行培养时，与常规培养基相比，还需要额外在培养基中添加维生素。(3)在泡菜
制作过程中，引起亚硝酸盐含量增加的因素有：温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短(容易造成细菌大量繁殖，亚
硝酸盐含量增加)。(4)某研究性学习小组的同学为了探究泡菜在发酵过程中不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量的
影响，宜选用白萝卜，因为检测亚硝酸盐与检测试剂生成玫瑰红的颜色，不选用红萝卜避免材料中的色素对显色反应
产生干扰。
5．(2019·福建省南平市生物二模)如图为果酒与果醋发酵装置示意图，请据图回答：
(1)酿造葡萄酒时，在葡萄榨汁前，葡萄要先进行_冲洗__再除去枝梗，可以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加
被杂菌污染的机会。
(2)用_70%左右的酒精__对上述装置进行消毒后，再装入葡萄汁，将发酵装置放在18～23 ℃环境中，每天拧开气
阀b 多次，排出发酵过程产生大量的_CO2__。装置中d 处设计成弯曲形状的目的是_防止排气时空气中微生物的污染
__。
(3)10 天之后，利用酸性条件下的_重铬酸钾__对出料口c 取样的物质进行检验，若出现_灰绿色__现象，说明产生
了酒精。
(4)产生酒精后，若在发酵液中加入醋酸菌，然后将装置放在_30～35_℃__环境中，适时打开_气阀a__向发酵液中
充气。两次发酵过程中先不充气，一段时间后再充气的原因是_醋酸菌是好氧细菌，酒精转变为醋酸需要氧气才能进行
__。
(5)果汁生产使用_果胶酶和纤维素酶__可以分解_植物细胞壁__及胞间层，可以提高果汁的出汁率且果汁变得更澄
清。
[解析]
(1)酿造葡萄酒时，在葡萄榨汁前，葡萄要先进行冲洗，然后再除去枝梗，可以避免除去枝梗时引起葡萄
破损，增加被杂菌污染的机会。(2)榨汁机要清洗干净，并晾干，发酵装置要清洗干净，并用70%的酒精消毒，再装入
葡萄汁，将发酵装置放在18～23 ℃环境中，发酵过程中由于酵母菌无氧呼吸会产生二氧化碳，因此每天拧开气阀b
多次，排出发酵过程产生的大量二氧化碳。装置中d 处设计成弯曲形状利用了巴斯德的鹅颈瓶的原理，即为了防止排
气时空气中微生物的污染。(3)酵母菌发酵的产物中会产生酒精，利用橙色的重铬酸钾可以检测酒精的存在，酒精遇到
橙色的重铬酸钾会变为灰绿色，从而鉴定酒精的存在。(4)温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，20 ℃左右最适合酵母
菌繁殖，因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30 ℃～35 ℃，因此要将温
度控制在30 ℃～35 ℃，醋酸菌是好氧菌，在将酒精变为醋酸时需要氧的参与，因此要适时向发酵装置中充气，需要
打开a 阀通入空气。(5)如果提高果汁的出汁率且果汁变得更澄清，需要分解细胞壁和胞间层结构，而细胞壁和胞间层
的主要成分是纤维素和果胶，因此需要加入纤维素酶和果胶酶。
6．(2019·山东省临沂市生物二模)酵母菌是对青霉素不敏感的异养型生物，种类繁多，有的能给人们生活带来很多
益处，有的能使人患病。回答问题：
(1)制作果酒过程中，发酵瓶先通气，后密封，目的是_让酵母菌先进行有氧呼吸大量繁殖，然后进行酒精发酵__。
在工业发酵时，培养酵母菌的培养基中需要添加青霉素，目的是_抑制细菌等杂菌的生长__。
(2)酵母菌生长需要适宜的pH，因此在培养基配制过程中需要添加_pH 缓冲剂__以维持pH 相对稳定，原因是_酵
母菌培养过程中积累了大量代谢产物，导致pH 下降__。
(3)采用平板划线法分离样液中的酵母菌时，接种环需通过_灼烧__的方法灭菌，在第二次及以后划线时，总是从
上一次的末端开始划线，这样做是为了_使聚集的菌体逐步减少，以便获得单个酵母菌形成的菌落__。若经一段时间培
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养，发现有的线上长满了菌落，有的线上无菌落，造成这种现象的原因可能是_划线操作时接种环灼烧后未冷却；未从
上一次划线末端开始划线__(答出一条即可)。
(4)念珠菌病主要是由白假丝酵母菌引起的，该菌会通过人体的感染部位进入血液。糖尿病患者的感染部位尤其需
要保持干燥和清洁，避免滋生白假丝酵母菌，其依据是_酵母菌适宜在潮湿且含糖较多的环境中生长__。
[解析]
(1)制作果酒过程中，发酵瓶先通气，后密封，目的是让酵母菌先进行有氧呼吸大量繁殖，然后进行酒精
发酵。在工业发酵时，培养酵母菌的培养基中需要添加青霉素，目的是抑制细菌等杂菌的生长。(2)酵母菌生长需要适
宜的pH，因此在培养基配制过程中需要添加pH 缓冲剂以维持pH 相对稳定，原因是酵母菌培养过程中积累了大量代
谢产物，导致pH 下降。(3)采用平板划线法分离样液中的酵母菌时，接种环需通过灼烧的方法灭菌，在第二次及以后
划线时，总是从上一次的末端开始划线，这样做是为了使聚集的菌体逐步减少，以便获得单个酵母菌形成的菌落。若
经一段时间培养，发现有的线上长满了菌落，有的线上无菌落，造成这种现象的原因可能是划线操作时接种环灼烧后
未冷却；未从上一次划线末端开始划线。(4)念珠菌病主要是由白假丝酵母菌引起的，该菌会通过人体的感染部位进入
血液。糖尿病患者的感染部位尤其需要保持干燥和清洁，避免滋生白假丝酵母菌，其依据是酵母菌适宜在潮湿且含糖
较多的环境中生长。
7．(2019·吉林省集安市第一中学高三)胡萝卜素可以用来治疗因缺乏维生素A 引起的各种疾病，如夜盲症、干皮
症等，还是常用的食品色素，广泛地用作食品、饮料和饲料的添加剂。结合所学知识，回答下列有关胡萝卜素提取的
问题：
(1)请补充完整从胡萝卜中提取胡萝卜素的实验流程：胡萝卜→粉碎→_干燥__→_萃取__→过滤→浓缩→胡萝卜
素。
(2)乙醇和丙酮都不能用于胡萝卜素的萃取，原因是_乙醇和丙酮都是水溶性有机溶剂，萃取胡萝卜素的有机溶剂
不应与水混溶(合理即可)__。
(3)萃取的效率主要取决于萃取剂的_性质和使用量__。萃取的最佳温度和时间可以通过设置_对照实验__来摸索。
(4)萃取的过程需采用_水浴__加热，将提取的胡萝卜素粗品通过_纸层析法__进行鉴定，若要获得β－胡萝卜素，
还必须对提取的产物进一步_分离__。
[解析]
(1)从胡萝卜中提取胡萝卜素的实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。(2)乙醇
和丙酮均是水溶性有机溶剂，萃取中因能与水混溶而影响萃取效果，因此乙醇和丙酮都不能用于胡萝卜素的萃取。(3)
萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间
等条件的影响；萃取的最佳温度和时间可以通过设置对照实验来摸索。(4)萃取过程应避免明火加热，需采用水浴加热，
这是因为有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸；提取的胡萝卜素粗品通过纸层析法进行鉴定，
若要获得β－胡萝卜素，还必须对提取的产物进一步分离。
8．(2019·浙江省绍兴市柯桥区生物模拟)请回答下列有关生物技术实践方面的问题。
(1)在配制好的植物组织培养基中添加_生长素和细胞分裂素__的原因是：二者是启动细胞分裂、_脱分化__和再分
化的关键性激素。植物组织培养的操作过程必须在_无菌__条件下进行，同时还要控制好温度、光照等环境条件。
(2)葡萄酒制作过程中，在没有严格灭菌的条件下，通过采用_通入氧气和控制适宜温度__(填两项)的措施，使野生
酵母菌大量繁殖而成为优势菌种。
(3)某水样的大肠杆菌严重超标。常采用_稀释涂布平板__法统计样品中活菌数。如果要对水样中的大肠杆菌进行
扩大培养，常用的培养基应选取_D__。
A．MS 固体培养基
B．MS 液体培养基
C．LB 固体培养基
D．LB 液体培养基
(4)请回答专用泡菜坛坛口水封凹槽设计意义的是_排气减压、隔绝空气、防止杂菌污染__。(至少两点)
[解析]
(1)在配制好的植物组织培养基中添加生长素和细胞分裂素两种激素，二者是启动细胞分裂、脱分化和再
分化的关键性激素。植物组织培养的操作过程必须在无菌条件下进行，同时还要控制好温度、光照等环境条件。(2)葡
萄酒制作过程中，在没有严格灭菌的条件下，通过采用通入氧气和控制适宜的温度，使野生酵母菌大量繁殖而成为优
势菌种。(3)对样品中的菌进行计数时常采用稀释涂布平板法，如果要对水样中的大肠杆菌进行扩大培养，常用LB 液
体培养基进行培养，故选D。(4)专用泡菜坛坛口水封凹槽设计意义的是排气减压、隔绝空气、防止杂菌污染等。
专题十六
基因工程和细胞工程
考点
考情
1.基因工程的诞生(Ⅰ)
2.基因工程的原理及技术(含PCR
技术)(Ⅱ)
3.基因工程的应用(Ⅱ)
4.蛋白质工程(Ⅰ)
5.植物的组织培养(Ⅱ)
6.动物的细胞培养与体细胞克隆
1.考查题型：非选择题。
2.呈现文字：文字题、流程图题。
3.命题特点：对于基因工程的考查频度较高，侧重于
考查操作工具的种类、功能以及操作基本程序等。动
物细胞工程技术中的核移植技术及单克隆抗体的制
备也有所考查。题目常借助简洁的文字材料或模式图
的形式来考查其基本原理和技术手段，尤为注重对教
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(Ⅱ)
7.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)
材中一些关键词的填充及对结论性语句的准确表述。
| 以图串知|
(1)质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA 之外，并且具有自我复制能力的很小的环状DNA 分子。
(√)
(2)DNA 分子经限制酶切割后产生的DNA 片段末端一定是黏性末端。(×)
(3)基因表达载体组成除了目的基因外，还必须有启动子、终止子以及标记基因等。(√)
(4)启动子是一段有特殊结构的DNA 片段，位于基因的首端，是RNA 聚合酶识别和结合的部位。(√)
(5)基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，而蛋白质工程则可对现有蛋白质进行改造，或制造一种新
的蛋白质。(√)
(6)微型繁殖技术既能保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。(√)
(7)动物细胞培养中需用胃蛋白酶或胶原蛋白酶将组织细胞分散成单个细胞。(×)
(8)原代培养的细胞遗传物质没有改变，而传代培养的细胞有的已经发生突变，获得了不死性。(√)
(9)动物体细胞核移植技术获得的克隆动物在遗传性状上与供核母体完全一致。(×)
(10)动物细胞融合技术和植物体细胞杂交技术类似，也可获得杂种动物。(×)
考向1
基因工程
真题回放
1．(2019·全国卷Ⅰ，38)基因工程中可以通过PCR 技术扩增目的基因。回答下列问题。
(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因文库中获得。基因文库包括_基因组文库__和_cDNA
文库__。
(2)生物体细胞内的DNA 复制开始时，解开DNA 双链的酶是_解旋酶__。在体外利用PCR 技术扩增目的基因时，
使反应体系中的模板DNA 解链为单链的条件是_加热至90～95_℃__。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA 双链
分子中的_氢键__。
(3)目前在PCR 反应中使用Taq 酶而不使用大肠杆菌DNA 聚合酶的主要原因是_Taq 酶热稳定性高，而大肠杆菌
DNA 聚合酶在高温下会失活__。
[解析]
(1)基因工程中的基因文库包括基因组文库和部分基因文库(cDNA 文库)。(2)生物体细胞内的DNA 复制开
始时，通过解旋酶解开DNA 双链。在体外利用PCR 技术扩增目的基因时，通过高温(90～95 ℃)使反应体系中的模板
DNA 解链为单链。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA 双链分子中的氢键。(3)大肠杆菌DNA 聚合酶不耐高温，
在高温下会失活，而PCR 反应体系中加入的聚合酶需耐高温，故在PCR 反应中要用能耐高温的Taq 酶。
2．(2019·天津卷，9)B 基因存在于水稻基因组中，其仅在体细胞(2n)和精子中正常表达，但在卵细胞中不转录。
为研究B 基因表达对卵细胞的影响，设计了如下实验。
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据图回答：
(1)B 基因在水稻卵细胞中不转录，推测其可能的原因是卵细胞中_D__(单选)。
A．含B 基因的染色体缺失
B．DNA 聚合酶失活
C．B 基因发生基因突变
D．B 基因的启动子无法启动转录
(2)从水稻体细胞或_精子__中提取总RNA，构建_cDNA__文库，进而获得B 基因编码蛋白的序列。将该序列与
Luc 基因(表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光)连接成融合基因(表达的蛋白质能保留两种蛋白质各自的功能)，然后
构建重组表达载体。
(3)在过程①、②转化筛选时，过程_②__中T－DNA 整合到受体细胞染色体DNA 上，过程_①__在培养基中应加
入卡那霉素。
(4)获得转基因植株过程中，以下鉴定筛选方式正确的是_BCD__(多选)。
A．将随机断裂的B 基因片段制备成探针进行DNA 分子杂交
B．以Luc 基因为模板设计探针进行DNA 分子杂交
C．以B 基因编码蛋白的序列为模板设计探针与从卵细胞提取的mRNA 杂交
D．检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光
(5)从转基因植株未成熟种子中分离出胚，观察到细胞内仅含一个染色体组，判定该胚是由未受精的卵细胞发育形
成的，而一般情况下水稻卵细胞在未受精时不进行发育，由此表明_B 基因表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚__。
[解析]
(1)因B 基因存在于水稻的基因组中，故水稻卵细胞中也含有B 基因，但B 基因在水稻卵细胞中不转录，
其原因可能是B 基因的启动子无法启动转录。(2)根据题干可知，B 基因在水稻的体细胞和精子中正常表达，故若要通
过构建cDNA 文库获得B 基因编码蛋白的序列，则需从水稻的体细胞或精子中提取总RNA，通过反转录法实现。(3)
图示为农杆菌转化法，过程①是筛选导入了重组质粒的农杆菌。由图示可知，质粒上的卡那霉素抗性基因可作为标记
基因，故可在培养基中加入卡那霉素进行筛选。过程②是用含重组质粒的农杆菌感染水稻愈伤组织，使重组质粒中的
T－DNA 整合到水稻愈伤组织细胞染色体的DNA 上。(4)A 项选用随机断裂的B 基因片段制备探针，作为探针的B 基
因会不完整，与其杂交的DNA 片段有可能不是B 基因，因此随机断裂的B 基因片段制备的探针不能用于筛选转基因
植株，A 项错误；据图可知，导入的是B－Luc 融合基因，故可用DNA 分子杂交的方法检测卵细胞中是否含有B 基因
或者Luc基因，B项正确；也可用核酸分子杂交的方法检测卵细胞中B基因或者Luc基因是否转录产生了相应的mRNA，
即可用B 基因编码蛋白的序列为模板设计探针与相应mRNA 杂交，C 项正确；因Luc 基因表达的荧光素酶能催化荧
光素产生荧光，故还可以检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光，从而筛选出转基因植株，D 项正确。(5)从转基因
植株未成熟种子中分离出的胚细胞内仅含一个染色体组，据此可知该胚由未受精的卵细胞发育形成，而一般情况下水
稻卵细胞在未受精时不进行发育，可见卵细胞中B 基因的表达可使其不经受精直接发育成胚。
3．(2019·江苏卷，16)下列生物技术操作对遗传物质的改造，不会遗传给子代的是(
)
A．将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌，筛选获得基因工程菌
B．将花青素代谢基因导入植物体细胞，经组培获得花色变异植株
C．将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，培育出产低乳糖牛乳的奶牛
D．将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者，进行基因治疗
[解析]
基因工程菌中含目的基因，能通过繁殖遗传给子代，A 项不符合题意。经组培获得的转基因植株的细胞
中都含目的基因，能够遗传给子代，B 项不符合题意。培育得到的转基因奶牛的细胞中都含目的基因，故能遗传给子
代，C 项不符合题意。由题干信息可知，进行题述基因治疗时只有淋巴细胞含目的基因，生殖细胞不含目的基因，故
不能遗传给子代，D 项符合题意。
4．(2018·全国卷Ⅰ)回答下列问题：
(1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达。该
研究除证明了质粒可以作为载体外，还证明了_体外重组的质粒可以进入受体细胞；真核生物基因可在原核细胞中表达
__(答出两点即可)。
(2)体外重组的质粒可通过Ca2＋参与的_转化__方法导入大肠杆菌细胞；而体外重组的噬菌体DNA 通常需与_外壳
蛋白(或答噬菌体蛋白)__组装成完整噬菌体后，才能通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA 导入宿主细胞。在细菌、心
肌细胞、叶肉细胞中，可作为重组噬菌体宿主细胞的是_细菌__。
(3)真核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解，在
实验中应选用_蛋白酶缺陷型__的大肠杆菌作为受体细胞，在蛋白质纯化的过程中应添加_蛋白酶__的抑制剂。
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[解析]
(1)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌中，该过程利用的技术是基因工程。该研究除
了证明质粒可作为载体外，还证明了体外重组的质粒可以进入受体细胞，真核生物基因可在原核细胞中表达等。
(2)重组质粒导入大肠杆菌细胞可采用Ca2＋参与的转化方法；体外重组噬菌体要通过将体外重组的噬菌体DNA 和
外壳蛋白(或噬菌体蛋白)进行组装获得；因为噬菌体是专门寄生在细菌中的病毒，所以宿主细胞选用细菌。
(3)为防止蛋白质被降解，在实验中应选用蛋白酶缺陷型的大肠杆菌作为受体细胞；在蛋白质纯化过程中，为防止
目的蛋白质被降解，需要添加蛋白酶的抑制剂。
5．(2017·全国卷Ⅰ)真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除
内含子对应的RNA 序列的机制。已知在人体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白A)。回答下列问
题：
(1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是_基因A 有内
含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA 序列不能被切除，无法表达出蛋白A__。
(2)若用家蚕作为表达基因A 的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用_噬菌体__作为载体，其原因是_
噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕__。
(3)若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体，因为与家蚕相比，大肠杆菌具有_繁殖快、容易培养__(答
出两点即可)等优点。
(4)若要检测基因A 是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是_蛋白A 的抗体__(填“蛋白A 的基因”或“蛋白A 的
抗体”)。
(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA 是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如
果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是_DNA 可以从一种生物个体转移到另一种生物
个体__。
[解析]
(1)人为真核生物，从人的基因组文库中获取的基因A 含有内含子，基因A 转录出的产物中有与内含子对
应的RNA 序列。大肠杆菌为原核生物，没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA 序列的机制，因此以大肠杆菌
作为受体细胞，不能切除内含子对应的RNA 序列，无法表达出蛋白A。(2)噬菌体和动物病毒均可作为基因工程的载
体，但它们的宿主细胞不同。题中受体为家蚕，是一种昆虫，因此，选择昆虫病毒作为载体，噬菌体的宿主是细菌，
不适合作为该实验的载体。(3)大肠杆菌具有繁殖快、容易培养、单细胞、遗传物质少等优点，因此，常作为基因工程
的受体细胞。(4)常用抗原——抗体杂交的方法检测目的基因是否表达，故能用于检测蛋白A 的物质为蛋白A 的抗体。
(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验中，S 型菌的DNA 转移到了R 型菌体内，其对基因工程理论的建立提供的启示
是DNA 可以从一种生物个体转移到另一种生物个体。
6．(2017·全国卷Ⅱ)几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质水解。通过基因工程将几丁质酶
基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力。回答下列问题：
(1)在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原
因是_嫩叶组织细胞易破碎__。提取RNA 时，提取液中需添加RNA 酶抑制剂，其目的是_防止RNA 降解__。
(2)以mRNA 为材料可以获得cDNA，其原理是_在逆转录酶的作用下，以mRNA 为模板按照碱基互补配对的原则
可以合成cDNA__。
(3)若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是_目的基
因无复制原点；目的基因无表达所需启动子__(答出两点即可)。
(4)当几丁质酶基因和质粒载体连接时，DNA 连接酶催化形成的化学键是_磷酸二酯键__。
(5)若获得的转基因植株(几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中)抗真菌病的能力没有提高，根据中心法则分析，
其可能的原因是_目的基因的转录或翻译异常__。
[解析]
(1)在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验
材料，原因是相对于老叶而言嫩叶组织细胞更容易被破碎。提取RNA 时，提取液中需添加RNA 酶抑制剂，其目的是
防止RNA 降解。(2)以mRNA 为材料获得cDNA 的原理是在逆转录酶的作用下，以mRNA 为模板按照碱基互补配对
的原则可以合成cDNA。(3)若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细
胞，原因是目的基因无复制原点且目的基因无表达所需启动子。(4)DNA 连接酶催化形成的化学键是磷酸二酯键。(5)
若获得的转基因植株不具备所期望的性状表现，根据中心法则分析，其可能的原因是目的基因的转录或翻译异常。
7．(2017·全国卷Ⅲ)编码蛋白甲的DNA 序列(序列甲)由A、B、C、D、E 五个片段组成，编码蛋白乙和丙的序列
由序列甲的部分片段组成，如图1 所示。
回答下列问题：
(1) 先要通过基因工程的方法获得蛋白乙，若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA 序列
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(TTCGCTTCT……CAGGAAGGA)，则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙，原因是_编码乙的DNA
序列起始端无ATG，转录出的mRNA 无起始密码子__。
(2)某同学在用PCR 技术获取DNA 片段B 或D 的过程中，在PCR 反应体系中加入了DNA 聚合酶、引物等，还
加入了序列甲作为_模板__，加入了_dNTP__作为合成DNA 的原料。
(3)现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白，要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T 淋巴细胞增殖的作用，某
同学做了如下实验：将一定量的含T 淋巴细胞的培养液平均分成四组，其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙，另
一组作为对照，培养并定期检测T 淋巴细胞浓度，结果如图2。
①由图2 可知，当细胞浓度达到a 时，添加蛋白乙的培养液中T 淋巴细胞浓度不再增加，此时若要使T 淋巴细胞
继续增殖，可采用的方法是_进行细胞传代培养__。细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的CO2 浓度，CO2 的
作用是_维持培养液的pH__。
②仅根据图1、图2 可知，上述甲、乙、丙三种蛋白中，若缺少_C__(填“A”“B”“C”“D”或“E”)片段所编码的肽段，
则会降低其刺激T 淋巴细胞增殖的效果。
[解析]
(1)若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA 序列(TTCGCTTCT……CAGGAAGGA)，则转录出的
mRNA 上缺少起始密码子，故不能翻译出蛋白乙。(2)使用PCR 技术获取DNA 片段时，应在PCR 反应体系中添加引
物、耐高温的DNA 聚合酶、模板、dNTP 作为原料。(3)T 淋巴细胞浓度之所以不再增加，是因为细胞间出现接触抑制，
因此若要使T 淋巴细胞继续增殖，需要对贴满瓶壁的细胞使用胰蛋白酶处理，然后分瓶培养，即细胞传代培养。细胞
培养过程中，培养箱中通常要维持一定的CO2 浓度，以维持培养液的pH。据图分析，蛋白丙与对照接近说明B、D
片段对于T 淋巴细胞增殖不是非常重要，蛋白甲和乙对T 淋巴细胞的增殖都有较大影响，甲、乙两种蛋白中共同的且
区别于丙和对照的片段是C，所以缺少C 片段会降低其刺激T 淋巴细胞增殖的效果。
核心拓展
1．理清基因工程3 种操作工具的作用与特点
项目
限制酶
DNA 连接酶
运载体
作用
切割_目的基因
和运载体__
拼接DNA 片段，形成_重
组DNA 分子__
携带目的基因进入_受体细胞
__
作用部位
两核苷酸的脱氧核糖与磷酸间形成的磷酸
二酯键
作用特点
(条件)
①识别特定的
核苷酸序列；
②在特定位点
上切割DNA 分
子
①_E·coliDNA__ 连接酶
只能连接黏性末端；
②_T4DNA__连接酶能连
接黏性末端和平末端
①能在宿主细胞内稳定存在并
大量_复制__；
②有一个至多个_限制酶切割
位点__；
③具有特殊的_标记基因__
2.掌握获取目的基因的3 种途径
(1)直接分离：从自然界已有的物种中分离，如从_基因文库__中获取。
(2)人工合成目的基因(常用方法如下)
①化学合成法：已知核苷酸序列的较小基因，直接利用
_DNA 合成仪__用化学方法合成，不需要模板。
②人工合成法：以_RNA__为模板，在_逆转录酶__的作用下人工合成。
(3)利用_PCR__技术扩增。
3．牢记基因表达载体的构建
(1)基因表达载体的组成：目的基因＋启动子＋终止子＋_标记基因__＋复制原点。
(2)启动子和终止子：启动子是_RNA 聚合酶__识别和结合的部位，启动转录；终止子是_终止转录__的位点。
(3)基因表达载体的构建过程
4．将目的基因导入受体细胞
生物种类
植物细胞
动物细胞
微生物细胞
常用方法
_农杆菌转化__法、基因
枪法、花粉管通道法等
_显微注射__技术
_感受态细胞__法
(Ca2＋处理法)
受体细胞
体细胞
受精卵
原核细胞
5.理清目的基因的检测与鉴定
(1)导入检测：_DNA 分子__杂交技术(使用DNA 探针)
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221
(2)表达检测
转录检测：分子杂交
技术检测mRNA
翻译检测：用相应的抗体进行抗原—抗体
杂交
(3)个体生物学水平鉴定：如对转基因作物进行抗虫或抗病等的接种实验。
题型突破
题型1
基因工程的操作工具、流程和PCR
1．(2019·江苏卷，33)图1 是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图，载体质粒P0 具有四环素抗性基因(tetr)和
氨苄青霉素抗性基因(ampr)。请回答下列问题：
图1
(1)EcoR V 酶切位点为
，EcoR V 酶切出来的线性载体P1 为_平__末端。
(2)用Taq DNA 聚合酶进行PCR 扩增获得的目的基因片段，其两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸。载体P1 用
酶处理，在两端各添加了一个碱基为_胸腺嘧啶(T)__的脱氧核苷酸，形成P2；P2 和目的基因片段在_DNA 连接__酶作
用下，形成重组质粒P3。
(3)为筛选出含有重组质粒P3 的菌落，采用含有不同抗生素的平板进行筛选，得到A、B、C 三类菌落，其生长情
况如下表(“＋”代表生长，“－”代表不生长)。根据表中结果判断，应选择的菌落是_B__(填表中字母)类，另外两类
菌落质粒导入情况分别是_A 类菌落含有P0__、_C 类菌落未转入质粒__。
菌落类型
平板类型
A
B
C
无抗生素
＋
＋
＋
氨苄青霉素
＋
＋
－
四环素
＋
－
－
氨苄青霉素＋四环素
＋
－
－
(4)为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR 鉴定。图2 所示为甲、
乙、丙3 条引物在正确重组质粒中的相应位置，PCR 鉴定时应选择的一对引物是_乙丙__。某学生尝试用图中另外一
对引物从某一菌落的质粒中扩增出了400 bp 片段，原因是_目的基因反向连接__。
图2
[解析]
(1)从图中可以看出，EcoR Ⅴ酶切出来的载体质粒为平末端。(2)从图中可以看出，目的基因的两端各有一
个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸，由于载体P1 为平末端，所以载体P1 的两端应该各添加一个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，这样
在DNA 连接酶的作用下才能把目的基因和载体P1 连接起来。(3)由题意可知，构建重组质粒时四环素抗性基因被破坏，
所以导入目的基因的菌落只能在没有抗生素或含有氨苄青霉素的培养基中存活，应该选B 类菌落。A 类菌落能在表中
条件下存活，说明导入的是P0 质粒。C 类菌落只能在无抗生素的培养基中存活，说明C 类菌落没有导入质粒。(4)据
图分析，目的基因的外侧链只能用丙作引物，内侧链可用甲、乙作引物，如果用甲、丙作引物，则无论目的基因是否
插入正确，都能通过PCR 扩增大量目的基因，如果用乙、丙作为引物，当目的基因插入不正确(反向插入)时，则乙、
丙两引物都结合在外侧，PCR 不能正常进行，无法进行扩增鉴定，因此只能选用乙、丙作为引物。若扩增出的DNA
片段为400 bp，则正好是目的基因反向连接后，外侧链用乙作引物，内侧链用甲作引物扩增出的片段。
2．(2016·全国卷Ⅰ)某一质粒载体如图所示，外源DNA 插入到Ampr 或Tett 中会导致相应的基因失活(Ampr 表示氨
苄青霉素抗性基因，Tett 表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHI 酶切后，与用BamHI 酶切获得的目的基
因混合，加入DNA 连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化，有的被
转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠
杆菌。回答下列问题：
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222
(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有_能自我复制、具有标记基因__(答出两点即可)，而作为基
因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。
(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细
胞是不能区分的，其原因是_二者均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长__；并且_含有质粒载体__和_
含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒)__的细胞也是不能区分的，其原因是_二者均含有氨苄青霉素抗性
基因，在该培养基上均能生长__。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，
还需使用含有_四环素__的固体培养基。
(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为运载体，其DNA 复制所需的原料来自_受体细胞__。
[解析]
(1)作为运载体的质粒上应有一个至多个限制酶切割位点，在细胞中能够自我复制，并含有特殊的标记基
因。(2)未被转化的大肠杆菌和仅含环状目的基因的大肠杆菌中均未导入质粒载体，而质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，
因此这样的大肠杆菌在含有氨苄青霉素的培养基中不能生长。含有质粒载体和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠
杆菌中都含有氨苄青霉素抗性基因，二者在含有氨苄青霉素的培养基中都能生长，因此无法区分二者。由题图可知，
用BamHI 切割质粒后将四环素抗性基因破坏，因此可将经氨苄青霉素培养基筛选出的菌落置于含有四环素的培养基上
再次筛选，能在含四环素培养基上生存的是含有质粒载体的大肠杆菌，不能生存的是含有插入目的基因的重组质粒的
大肠杆菌。(3)噬菌体为病毒，经改造后作为载体时，其DNA 复制所需原料来自受体细胞。
3．奶酪生产中的凝乳酶是一种分泌蛋白。研究人员利用PCR 技术扩增了目的基因，并培育了能合成凝乳酶的转
基因酵母菌。请结合如图回答：
(1)利用PCR 技术扩增目的基因的原理与细胞内DNA 复制类似(如图1 所示)。图中引物为单链DNA 片段，它是
子链合成延伸的基础。从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物A 的DNA 片段所占的比例为_15/16__，PCR 扩增
技术反应体系的主要成分应包含：扩增缓冲液(含ATP 和Mg2＋)、水、4 种脱氧核糖核苷酸、模板DNA、引物和_TaqDNA
聚合酶__。
(2)为了食品安全，图2 所示的表达载体需用_ApaLI__酶切除抗性基因的部分片段，再用_DNA 连接__酶使表达载
体重新连接起来。选用缺失URA3 基因的酵母菌作为受体细胞(必须在含有尿嘧啶的培养基中才能存活)，为了筛选出
成功导入表达载体的酵母菌，所使用的培养基_不需要__(填“需要”或“不需要”)添加尿嘧啶。
(3)测定凝乳酶基因转录的mRNA 序列，测得从起始密码子到终止密码子之间的序列为1 201 个碱基，经判断这段
序列的测定是错误的，为什么？
_因为生物决定每个氨基酸的碱基序列为三联密码，所以基因转录的mRNA 序列应为3 的整倍数__。
[解析]
(1)由图1 可以知道，由原来的每条母链为模板合成的两个新DNA 分子中，只含有引物A 或引物B，而
以新合成的子链为模板合成新DNA 分子时，两种引物都含有，故第四轮循环共产生16 个DNA 分子，其中含有引物
A 的是15 个，占15/16。PCR 扩增技术反应体系的主要成分应包含：扩增缓冲液(含ATP 和Mg2＋)、水、4 种脱氧核
糖核苷酸、模板DNA、引物和TaqDNA 聚合酶。(2)根据图2 显示ApaL I 酶切位点在氨苄青霉素抗性基因中，因此可
以采用ApaL I 酶切除抗性基因的部分片段，再用DNA 连接酶使表达载体重新连接起来。因为缺失URA3 基因的酵母
菌必须在含有尿嘧啶的培养基中才能存活。重组质粒中含有URA3 基因。为了筛选出成功导入表达载体的酵母菌，即
所使用的培养基不需要添加尿嘧啶，如果能存活，说明导入成功；如果不能存活，说明没有成功。(3)因为生物决定每
个氨基酸的碱基序列为三联密码，所以基因转录的mRNA 序列应为3 的整倍数。从起始密码子到终止密码子之间的序
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223
列为1 201 个碱基，不是3 的整倍数，因此可以判断这段序列的测定是错误的。
有关基因工程操作过程的4 个错混点
(1)基因表达需要启动子与终止子的调控，所以目的基因应插入启动子与终止子之间的部位。
(2)目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程，称为转化。转化的实质是目的基因整合
到受体细胞染色体基因组中。
(3)标记基因的作用——筛选、检测目的基因是否导入受体细胞，常见的有抗生素抗性基因、发光基因(表达产物为
带颜色的物质)等。
(4)受体细胞常用植物受精卵或体细胞(经组织培养培养成新个体)、动物受精卵(一般不用体细胞)、微生物(大肠杆
菌、酵母菌)等。要合成糖蛋白、有生物活性的胰岛素则必须用真核生物酵母菌(需内质网、高尔基体的加工、分泌)；
一般不用支原体，原因是它营寄生生活；一定不能用哺乳动物成熟的红细胞，原因是它无细胞核，不能合成蛋白质。
4．乙肝病毒是一种DNA 病毒。中国的乙肝病毒携带者约占总人口的10%。我国科学家通过基因工程生产出乙型
肝炎病毒疫苗，为预防乙肝提供了有力的保障。据此回答下列问题：
(1)乙肝病毒专一侵染肝细胞的原因是_肝细胞膜表面有乙肝病毒的受体__。
(2)乙肝病毒的基因组可编码的蛋白质及功能如下：Core 蛋白是外壳蛋白；Pre－core 与抑制宿主的免疫反应有关；
X 蛋白与病毒复制有关；S 蛋白是病毒的包膜蛋白，与病毒进入细胞有关。通过基因工程生产的乙肝疫苗的有效成分
是上述病毒蛋白中的_Core 蛋白和S 蛋白__。
(3)通过基因工程生产乙肝疫苗的过程如图所示：
乙肝病毒――→
①
导入有关基因――→
②
导入细胞――→
③
发酵大量生产疫苗
a．若要获得大量的目的基因，可采用PCR 技术进行体外扩
增，该技术中使用的引物有_2__种，其作用是_使DNA 聚合酶能够从引物的结合端开始连接脱氧核苷酸__。
b．在①②中需使用的工具酶是_限制酶和DNA 连接酶__。②过程中常用的载体是_质粒__。
(4)使用酵母菌作为受体菌生产乙肝疫苗的效果更好，从细胞结构的角度分析，原因是_酵母菌具有内质网、高尔
基体，可以对核糖体合成的肽链进行剪切、折叠、加工、修饰等处理__。
[解析]
(1)由于肝细胞膜表面有乙肝病毒的受体，所以乙肝病毒专一侵染肝细胞。(2)根据题意分析，乙肝病毒作
为抗原的一部分应该是其外壳蛋白和包膜蛋白，即通过基因工程生产的乙肝疫苗的有效成分是上述病毒蛋白中的Core
蛋白和S 蛋白。(3)a.PCR 技术中，需要2 种不同的引物，使DNA 聚合酶能够从引物的结合端开始连接脱氧核苷酸。b.
在构建基因表达载体的过程中，需要使用的工具酶是限制酶和DNA 连接酶，常用的载体是质粒。(4)酵母菌具有内质
网、高尔基体，可以对核糖体合成的肽链进行剪切、折叠、加工、修饰等处理，因此使用酵母菌作为受体菌生产乙肝
疫苗的效果更好。
有关基因工程概念及其工具的8 个错混点
(1)限制酶是一类酶，而不是一种酶。
(2)限制酶的成分为蛋白质，其作用的发挥需要适宜的理化条件，高温、强酸或强碱均易使之变性失活。
(3)在切割目的基因和运载体时要求用同一种限制酶，目的是产生相同的黏性末端。
(4)将一个基因从DNA 分子上切割下来，需要切两处，同时产生4 个黏性末端。
(5)不同DNA 分子用同一种限制酶切割产生的黏性末端都相同，同一个DNA 分子用不同的限制酶切割，产生的黏
性末端一般不相同。
(6)限制酶切割位点应位于标记基因之外，不能破坏标记基因，以便于进行检测。
(7)基因工程中的运载体与细胞膜上物质运输的载体不同。基因工程中的运载体是DNA 分子，能将目的基因导入
受体细胞内；膜载体是蛋白质，与细胞膜的通透性有关。
(8)基因工程中有3 种工具，但工具酶只有2 种。
考向2
细胞工程
真题回放
1．(2019·北京卷，4)甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙的转基因植株，再
将二者杂交后得到F1，结合单倍体育种技术，培育出同时抗甲、乙的植物新品种。以下对相关操作及结果的叙述，错
误的是(
)
A．将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞
B．通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定
C．调整培养基中植物激素比例获得F1 花粉再生植株
D．经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体
[解析]
基因工程中需在体外先将目的基因与带有标记基因的载体结合，再将其导入受体细胞，A 项正确。在个
体生物学水平上，可通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定，B 项正确。在花粉离体培养过程中，合理调整
培养基中生长素和细胞分裂素的比例，可使愈伤组织再分化，获得F1 花粉再生植株，C 项正确。经花粉离体培养获得
的若干再生植株一般为单倍体，D 项错误。
2．(2019·全国卷Ⅲ，38)培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示。
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224
回答下列问题。
(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞
具有_全能性(或答：形成完整植株所需的全部基因)__。
(2)步骤③切取的组织块中要带有形成层，原因是_形成层容易诱导形成愈伤组织__。
(3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基，其原因是_诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的
生长素和细胞分裂素的比例不同__。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的_分化(或答：再分化)__过程，最终可形成试
管苗。
(4)步骤⑥要进行照光培养，其作用是_诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用__。
(5)经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的_遗传特性__，这种繁殖方式属于_无性__繁殖。
[解析]
(1)植物细胞具有全能性，故用分化的植物细胞可以培养成完整的植株。(2)形成层细胞分化程度低、全能
性高，易培养成功，所以要选取含有形成层的组织进行组织培养。(3)培养愈伤组织过程中，需要一定的营养和激素诱
导等条件，步骤⑤和步骤⑥在培养过程中需要的生长素和细胞分裂素的比例不同，所以，从步骤⑤到步骤⑥需要更换
新的培养基。在培养基上愈伤组织通过细胞的分化(再分化)过程，最终可形成试管苗。(4)试管苗需要照光培养，以便
诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用，培养成正常的植株。(5)组培植株是在离体植物器官、组织、细胞等
的基础上获得的，其理论基础是植物细胞具有全能性，一般可以保持优良品种的遗传特性。植物组织培养技术没有经
过两性生殖细胞的融合，属于无性繁殖。
3．(2018·全国卷Ⅲ)2018 年《细胞》期刊报道，中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆，
获得两只克隆猴——“中中”和“华华”。回答下列问题：
(1)“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程，核移植是指_将动物的一个细胞核，移入一个已去掉细胞核的卵
母细胞中__。通过核移植方法获得的克隆猴，与核供体相比，克隆猴体细胞的染色体数目_不变__(填“减半”“加倍”
或“不变”)。
(2)哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度_小于__(填
“大于”或“小于”)体细胞核移植，其原因是_胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易__。
(3)在哺乳动物核移植的过程中，若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，通常，所得到的两个克隆动
物体细胞的常染色体数目_相同__(填“相同”或“不同”)，性染色体组合_不同__(填“相同”或“不同”)。
[解析]
(1)核移植是指将动物的一个细胞核，移入一个已去掉细胞核的卵母细胞中，形成重组细胞。重组细胞形
成的早期胚胎可移植到受体子宫内进一步发育，最终分娩得到克隆动物。因为染色体在细胞核中，所以克隆动物体细
胞的染色体数目与提供细胞核的个体的体细胞相同。(2)由于动物的胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易，而动
物的体细胞分化程度高，恢复全能性十分困难，因此，动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。(3)哺乳动
物雌雄个体的体细胞中，细胞核内常染色体的数目是相同的，性染色体组合是不同的。若分别以雌性个体和雄性个体
的体细胞作为核供体，则得到的克隆动物的体细胞中常染色体的数目相同，性染色体组合不同。
核心拓展
1．理清3 种细胞的区别
(1)杂种细胞：植物体细胞杂交过程中，两种细胞去掉细胞壁之后形成的_原生质体__融合，融合的原生质体出现
细胞壁之后形成的细胞叫杂种细胞。
(2)重组细胞：_体__细胞的细胞核移植到去核卵母细胞之后形成的细胞叫重组细胞。
(3)杂交细胞：动物细胞融合形成的细胞常称为杂交细胞。
2．关注植物体细胞杂交与动物细胞融合的4 个易错点
(1)植物体细胞杂交与动物细胞融合中酶的作用对象不同，_纤维素酶__和果胶酶作用于细胞壁，而_胰蛋白酶__等
作用于细胞间的蛋白质。
(2)灭活的病毒保持了其抗原性，但毒性消失。
(3)植物杂交细胞在激素诱导下能表达出全能性，但动物杂交细胞的全能性不能表达。
(4)克隆动物的起点是经过核_移植__后形成的_重组__细胞，其遗传物质主要来自供体，因此形成的个体性状主要
同供体，但也有部分性状同受体。
3．规避克隆动物与试管动物的3 个误区
(1)误区一：试管动物与克隆动物的产生都是无性生殖。纠正：试管动物的产生是_有性__生殖，克隆动物的产生
是_无性__生殖。
(2)误区二：试管动物(哺乳类)的产生是在_体外__进行的，克隆动物(哺乳类)的产生是在_体内__进行的。纠正：试
管动物(哺乳类)和克隆动物(哺乳类)早期胚胎之前都是在体外进行的，早期胚胎经过_胚胎移植__之后是在体内进行的。
(3)误区三：胚胎移植的优势是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，因此胚胎移植的胚胎只能来自体内受精的胚胎。
纠正：胚胎移植的胚胎有三个来源：体内正常_受精__产生的胚胎、核移植产生的重组细胞培养而来的胚胎、体外受精
产生的早期胚胎。
4．易错警示
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225
(1)制备人工种子需要植物组织培养到丛芽或胚状体阶段。
(2)正确认识3 类细胞的来源：
①杂种细胞：植物体细胞杂交。
②重组细胞：核移植。
③杂交细胞：动物细胞融合。
(3)原代培养与传代培养的区别：是否进行了分瓶培养。
(4)核移植技术获得的动物与供核动物的性状并不完全相同。
(5)动植物的体细胞进行离体培养都需要在无菌条件下进行。
(6)植物组织培养中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压。
题型突破
题型1
植物细胞工程
1．(2019·江苏卷，20)为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组的实验过程如下图。下列叙
述正确的是(
)
A．过程①获得的原生质体需悬浮在30%蔗糖溶液中
B．过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化
C．过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生
D．原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性
[解析]
过程①是制备原生质体，获得的原生质体若悬浮在30%的蔗糖溶液中会失水皱缩，A 项错误。过程②是
植物组织培养的再分化过程，需提高细胞分裂素的比例以促进芽的分化，B 项错误。秋水仙素的作用是抑制纺锤体的
形成，且脱分化形成的愈伤组织细胞已经具备细胞壁，故过程③不需要用秋水仙素处理，C 项错误。原生质体虽无细
胞壁，但含有细胞核，细胞核中含有个体发育所需的全部遗传信息，故原生质体仍保持细胞的全能性，D 项正确。
2．(2019·全国卷Ⅱ，38)植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。回答下列问题。
(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖方法相比，这种微型繁殖技术的特点有_能保持植物
原有的遗传特性，繁殖速度快__(答出2 点即可)。
(2)通过组织培养技术，可把植物组织细胞培养成胚状体，再通过人工种皮(人工薄膜)包装得到人工种子(如图所示)，
这种人工种子在适宜条件下可萌发生长。人工种皮具备透气性的作用是_有利于胚状体进行呼吸作用__。人工胚乳能够
为胚状体生长提供所需的物质，因此应含有植物激素、_矿质元素__和_糖__等几类物质。
(3)用脱毒苗进行繁殖，可以减少作物感染病毒。为了获得脱毒苗，可以选取植物的_茎尖__进行组织培养。
(4)植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基
本程序是含目的基因的细胞――→
培养愈伤组织――→
诱导分化小植株
(用流程图表示)。
[解析]
(1)植物微型繁殖属于植物组织培养技术，其优点是能保持植物原有的遗传特性、繁殖速度快等。(2)人工
种皮具备透气性，使胚状体易获得氧气，有利于胚状体进行呼吸作用。植物的生长需要有机物和无机物等营养，人工
胚乳中应含有植物激素、矿质元素和糖等几类物质，这些物质都是胚状体生长所必需的。(3)植物的茎尖含病毒较少，
适合用其进行组织培养获得脱毒苗。(4)植物组织培养中主要包含脱分化和再分化两个过程，结合基因工程，培育转基
因植株的过程为含目的基因的细胞――→
培养愈伤组织――→
诱导分化小植株。
辨析有关植物细胞工程的3 个错混点
(1)植物体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管是染色体数、基因型还是染色体组都采用直接相加的方法。
(2)利用植物组织培养生产细胞产物时，有时只需将外植体培养到愈伤组织，从愈伤组织中获取产物。
(3)人工种子发育初期需要的营养物质由人工胚乳提供。
题型2
动物细胞工程
3．(2019·江苏卷，23)下图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT
－)，
在HAT 筛选培养液中不能正常合成DNA，无法生长。下列叙述正确的是(
AC
)
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A．可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合
B．两两融合的细胞都能在HAT 培养液中生长
C．杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产
D．细胞膜的流动性是细胞融合的基础
[解析]
诱导动物细胞融合的因素有灭活的仙台病毒、聚乙二醇、电激等，A 项正确。两两融合的细胞包括：免
疫B 细胞与免疫B 细胞的融合、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞的融合、免疫B 细胞与骨髓瘤细胞的融合。其中骨髓瘤细胞
与骨髓瘤细胞的融合细胞缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶，不能在HAT 培养液中生长，B 项错误。杂交瘤细胞还需要进
行克隆化培养和抗体检测，经过多次筛选才能用于生产，C 项正确。细胞融合的基础是细胞膜的流动性，D 项正确。
4．人乳头状瘤病毒(HPV)与宫颈癌的发生密切相关，抗HPV 的单克隆抗体可以准确检测出HPV，从而及时监控
宫颈癌的发生，以下是以HPV 衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体的过程，请据图回答下列问题：
(1)单克隆抗体制备过程中涉及的细胞工程技术有_动物细胞培养、动物细胞融合__。
(2)若要分析杂交瘤细胞中染色体，可通过_解离、漂洗、染色和制片__等过程制成装片，然后在显微镜下观察。
杂交瘤细胞中染色体数目与普通淋巴细胞相比具有的特点是_染色体数目加倍__，在HAT 培养基上存活的细胞可能包
括_①②③__(填下列序号)。
①无抗体分泌的细胞
②抗HPV 抗体的分泌细胞
③其他无关抗体的分泌细胞
(3)对于抗体检测呈_阳__性的杂交瘤细胞应尽早进行克隆化，克隆化的方法最常用的是有限稀释法，即稀释细胞
到3～10 个/ mL，每孔加入细胞稀释液_0.1__mL，使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的。
(4)由上述过程生产出的单克隆抗体不能直接用于人体，理由是_小鼠形成的抗体对人体来说是抗原，存在着排异
反应__。
(5)科学家从某些无限增殖细胞的细胞质中分离出了无限增殖调控基因(prG)，该基因能激发动物细胞分裂，这为单
克隆抗体的制备提供了更多的思路。除本题描述的制备单克隆抗体技术外，请再简要写出一种制备单克隆抗体的思路。
通过基因工程向浆细胞中导入prG；利用核移植技术将浆细胞的细胞核移植到去核的无限增殖细胞中(答对其一
即可)
。
[解析]
(2)利用显微镜观察有丝分裂过程中的染色体，需先制作临时装片；杂交瘤细胞中含有浆细胞和骨髓瘤细
胞的染色体，所以比普通淋巴细胞的染色体数目多一倍；在HAT 培养基上生存的细胞均为杂交细胞，这些杂交细胞中
有分泌HPV 抗体的细胞，有分泌其他抗体的细胞，也有不能分泌抗体的细胞。(3)抗体检验呈阳性，说明该杂交瘤细
胞可产生所需抗体；为保证每个小孔不多于一个细胞，根据浓度可推断加入细胞稀释液的量：设加入细胞稀释液的最
大量是X，则10 个/ mL×X＝1 个，X＝0.1 mL。(4)小鼠形成的抗体与人体抗体不同，故在人体内可引起免疫反应，
所以上述过程生产出的单克隆抗体不能直接用于人体。(5)根据所给信息可知，还可通过转基因技术或核移植技术获得
既能大量增殖，又能产生特定抗体的杂交细胞。
辨析有关动物细胞融合与单克隆抗体的3 个错混点
(1)灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但是并不破坏这些病原体的抗原结构。
(2)除了受到注射的抗原的刺激，小鼠在生活过程中还可能受到其他抗原的刺激，因此从小鼠体内取出的多个B 淋
巴细胞可能产生多种不同抗体，所以进行第二次筛选是非常必要的。
(3)单克隆抗体制备过程中，进行了多次动物细胞培养的操作，说明动物细胞培养是动物细胞工程的基础。
1．(2019·江西省宜春市高三期末)基因工程已经成为生物科学的核心技术，在农牧业、医药卫生等领域中有着广泛
的应用。请回答下列问题：
(1)在基因工程操作过程中，E.coliDNA 连接酶的作用是连接具有互补黏性末端的DNA 分子_(基本)骨架__的缺口，
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即催化形成的化学键是_磷酸二酯键__。
(2)应用基因工程技术获得抗虫棉的过程：目的基因→受体细胞→转基因抗虫棉，为使抗虫基因在抗虫棉细胞中高
效表达，需要把目的基因片段插入表达载体的_启动子、终止子__之间。抗虫基因的遗传特性能在抗虫棉株体内维持和
表达的关键是_目的基因插入到了棉株细胞的染色体DNA 上__。通过此过程产生的抗虫棉还需要在_个体__水平上检
验抗虫效果。为了防止抗虫棉的抗虫基因，通过花粉转移到自然界中其他植物中，科学家设法将抗虫基因整合到受体
细胞的_叶绿体基因组(DNA)__中，其原因是_受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞__。
(3)干扰素是抗病毒的特效药，由于干扰素在体外保存困难，可利用蛋白质工程对干扰素进行改造，基本途径是：
从预期的蛋白质功能出发→_设计预期的蛋白质结构__→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基
因)。
[解析]
(1)在基因工程操作过程中，黏性末端之间的碱基可通过氢键连接形成碱基对，但具有互补黏性末端的
DNA 分子骨架的缺口需要用E.coliDNA 连接酶连接，即催化形成磷酸二酯键。(2)启动子和终止子可调控基因的转录，
为使抗虫基因在抗虫棉细胞中高效表达，需要把目的基因片段插入表达载体的启动子和终止子之间。将目的基因插入
到了棉株细胞的染色体DNA 上，是使抗虫基因的遗传特性在抗虫棉株体内维持和表达的关键。通过此过程产生的抗
虫棉还需要在个体水平上检验抗虫效果，即将棉铃虫接种于抗虫棉上，看是否具有抗虫效果。由于受精卵中的细胞质
几乎全部来自卵细胞，故为了防止抗虫棉的抗虫基因通过花粉转移到自然界中其他植物中，科学家常将抗虫基因整合
到受体细胞的叶绿体基因组(DNA)中。(3)蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构
→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)。
2．(2019·福建省莆田市生物二模试卷)草莓原产南美，被我国各地广为栽培，其营养价值高，且有多种保健功效，
却易受病毒感染。科学家常采用两种方法培育草莓新品种：其一，将草莓轻型黄边病毒的外壳蛋白基因(SMYELV－
CP)导入草莓基因组中培育转基因抗病毒草莓；其二，培育草莓脱毒苗。回答下列问题：
(1)在培育转基因抗病毒草莓过程中，为保证SMYELV－CP 的正常表达，基因表达载体上SMYELV－CP 的首端
应含有_启动子__，能被受体细胞的_RNA 聚合酶__所识别，以便催化转录过程。
(2)将目的基因导入草莓植株的细胞常采用农杆菌转化法。需先用_Ca2＋溶液(CaCl2 溶液)__处理农杆菌，使细胞处
于一种_能吸收周围环境中DNA 分子__的生理状态，这种细胞称为感受态细胞。
(3)获得的转基因草莓植株是否具有抗黄边病毒的特性，往往需要进行个体生物学水平鉴定，其实验思路是_对转
基因草莓植株和未转基因草莓植株进行轻型黄边病毒接种实验，观察并比较两者植株抗病毒的情况__。
(4)若要培育草莓脱毒苗，通常采取植株_茎尖(或根尖)__(部位)进行组织培养，原因是_茎尖(或根尖)的病毒极少，
甚至无病毒__。
(5)我国西北一些地区曾大量种植草莓，后却被硬性规定种植属于乔木的杨树，但由于降雨量少，致使许多地方的
杨树长成半死不活的“小老头”状，结果防护林成了残败的“灰色长城”，其失败的原因主要是违背了生态工程的_
协调与平衡__原理。
[解析]
(1)为保证SMYELV－CP 的正常表达，基因表达载体上SMYELV－CP 的首端应含有启动子，是RNA 聚
合酶的结合位点，启动转录过程。(2)将目的基因导入草莓植株的细胞常采用农杆菌转化法。需先用Ca2＋溶液处理农杆
菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA 分子的生理状态，这种细胞称为感受态细胞。(3)获得的转基因草莓植株
是否具有抗黄边病毒的特性，往往需要进行个体生物学水平鉴定，其实验思路是对转基因草莓植株和未转基因草莓植
株进行轻型黄边病毒接种实验，观察并比较两者植株抗病毒的情况对转基因草莓植株和未转基因草莓植株进行轻型黄
边病毒接种实验，观察并比较两者植株抗病毒的情况。(4)若要培育草莓脱毒苗，通常采取植株茎尖进行组织培养，原
因是茎尖(或根尖)的病毒极少，甚至无病毒。(5)我国西北一些地区曾大量种植草莓，后却被硬性规定种植属于乔木的
杨树，但由于降雨量少，致使许多地方的杨树长成半死不活的“小老头”状，结果防护林成了残败的“灰色长城”，
其失败的原因主要是违背了生态工程的协调与平衡原理。
3．(2019·河北省唐山市生物二模)已知某传染性疾病的病原体为RNA 病毒，该病毒表面的P 蛋白为主要抗原。根
据图1 回答问题：
(1)过程①指的是_逆转录__。从过程①到提取分离出P 基因的具体操作中，源自不同生物的DNA 之所以能够重组
的原因是：_所有生物的DNA 分子结构相似__；相同的基因在不同的生物体内，都能成功表达出相同的产物，其原因
是：_所有生物共用一套遗传密码__。
(2)过程③构建重组DNA 分子过程中最常用的载体是_质粒__。若限制酶Ⅲ的识别序列是CCTAGG，它能在A 和
G 之间切断DNA，图2 表示用该酶处理P 基因后产生的片段。若P 基因某处有一个CCTAGC 突变为CCTAGG，用
该酶处理后将产生_5__个片段。
(3)除了B 淋巴细胞外，图中能特异性识别抗原的细胞还有[_⑥__]，细胞识别的物质基础是_糖蛋白__。
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(4)对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图2 中基因工程生产的_P 蛋白__制成疫苗，该疫苗注射到人体内后，
首先由_巨噬细胞__进行处理和呈递，最终激活B 淋巴细胞。
(5)雌性老鼠体内存在⑦的场所有_ABC__。(多选)
A．血清
B．乳汁
C．组织液
D．肝细胞内
[解析]
(1)RNA→DNA 的过程为逆转录，源自不同生物的DNA 之所以能够重组的原因是所有生物的DNA 分子
结构相似。相同的基因在不同的生物体内，都能成功表达出相同的产物，其原因是所有生物共用一套遗传密码。(2)构
建重组DNA 分子过程中最常用的载体是质粒。因为图中给出是4 个片段，所以该基因上应该有3 个CCTAGG 序列。
如果根据某处有一个CCTAGC 突变为CCTAGG 的条件，该基因上就有4 个CCTAGG 序列了，然后通过酶切，就会
得出5 个片段。(3)B 淋巴细胞和记忆细胞都能特异性识别抗原。糖蛋白具有识别、信息交流等功能。(4)免疫预防是将
减毒或无毒的疫苗或菌苗注射到体内，从而使该个体产生相应的记忆细胞和抗体。对健康人进行该传染病免疫预防时，
可选用图2 中基因工程生产的P 蛋白制成疫苗注射到人体内。该疫苗注射到人体内后，首先由巨噬细胞进行处理和呈
递，最终激活B 淋巴细胞。(5)⑦为抗体，主要分布在血清，其次是组织液和外分泌液。乳汁就属于外分泌液。
4．(2019·福建省宁德市生物二模)新一代基因编辑CRISPR/Cass 技术的实质是用特殊的引导序列(sgRNA)将Cas9
酶－“基因剪刀”精准定位到所需切割的基因上，然后进行编辑。科研人员设想利用新一代基因编辑技术来预防艾滋
病。回答下列问题：
(1)动物细胞中没有编码Cas9 酶的基因，可通过构建_基因表达载体__，用_显微注射__法将其导入受体细胞，最
终表达出Cas9 酶。
(2)CCR5 蛋白是HIV 病毒入侵机体细胞的主要辅助受体之一，HIV 通过识别膜通道蛋白CCR5 侵入宿主细胞。
为有效阻止HIV 侵染新分化生成的T 淋巴细胞，科研人员将sgRNA 序列导入骨髓_造血干__细胞中，以构建sgRNA
－Cas9 酶复合体。Cas9 酶可以催化_磷酸二酯__键断裂，以实现对DNA 序列的定向切割。设计sgRNA 序列需要根据
_CCR5__的核苷酸序列，原因是_sgRNA 序列需要与CCR5 基因上部分碱基互补配对，从而精准定位到CCR5 基因进
行编辑__。
(3)为检测T 淋巴细胞的CCR5 基因是否成功被编辑，采用_DNA 分子杂交__技术检测是否含有CCR5 基因，还需
要对_CCR5__蛋白进行检测。
[解析]
(1)动物细胞中没有编码Cas9 酶的基因，可通过构建基因表达载体，用显微注射法将其导入受体细胞，最
终表达出Cas9 酶。(2)为有效阻止HIV 侵染新分化生成的T 淋巴细胞，科研人员将sgRNA 序列导入骨髓造血干细胞
中，以构建sgRNA－Cas9 酶复合体。Cas9 酶可以催化磷酸二酯键断裂，以实现对DNA 序列的定向切割。HIV 能通
过识别膜通道蛋白CCR5 侵入宿主细胞，为预防艾滋病，根据题意，可利用Cas9 酶对CCR5 基因进行编辑，因此sgRNA
序列需要与CCR5 基因上部分碱基互补配对，从而精准定位到CCR5 基因进行编辑，故设计sgRNA 序列时需要根据
CCR5 基因的核苷酸序列。(3)可采用DNA 分子杂交技术检测是否含有CCR5 基因，为了检测基因编辑是否成功，还
需要对CCR5 蛋白进行检测。
5．(2019·山东省临沂市生物二模)鸡干扰素是一种具有高效和广谱抗病毒作用的细胞因子，广泛用于动物领域的抗
病毒治疗。科研人员将鸡干扰素基因作为目的基因，构建基因表达载体，通过农杆菌介导法导入烟草，以获得抗病毒
烟草。回答问题：
(1)目的基因合成后可在Taq 酶的作用下通过PCR 技术大量扩增，该技术的原理是_DNA 的热变性(或DNA 双链
复制)__。利用PCR 技术扩增干扰素基因时，需要加入两种引物，原因是_DNA 两条链反向平行，DNA 聚合酶只能从
3′端延伸DNA 链，用两种引物才能确保DNA 两条链同时扩增__。
(2)基因表达载体中应有RNA 聚合酶识别和结合的部位，该部位称为_启动子__。将基因表达载体导入农杆菌常用
的方法是_感受态细胞法(或Ca2＋转化法)__。
(3)该实验中，将农杆菌转入烟草细胞的原生质体，原生质体再生出细胞壁。请从理论角度提出实验室检测原生质
体是否再生出细胞壁的一种方法：_将细胞置于高渗溶液中，用显微镜观察细胞是否发生质壁分离(或将细胞置于清水
中，用显微镜观察细胞是否胀破)__。
(4)科研人员提取烟草愈伤组织细胞的RNA 后，先通过_逆转录__获得DNA，再进行PCR 扩增。若最终未能检测
出干扰素基因，可能原因是_鸡干扰素基因未能导入烟草愈伤组织细胞(或导入烟草愈伤组织细胞的鸡干扰素基因未能
转录)__；若转基因烟草植株对病毒的侵染表现出一定的抗性，但抗性较低，可能原因是_转基因烟草体内干扰素的合
成量较低(或合成的干扰素生物活性低)__。
[解析]
(1)PCR 技术的原理是DNA 双链的复制，利用PCR 技术扩增干扰素基因时，需要加入两种引物，原因是
DNA 两条链反向平行，DNA 聚合酶只能从3′端延伸DNA 链，用两种引物才能确保DNA 两条链同时扩增。(2)基因
表达载体中应有RNA 聚合酶识别和结合的部位，该部位称为启动子，启动基因的转录，将基因表达载体导入农杆菌
常用的方法是感受态细胞法。(3)将农杆菌转入烟草细胞的原生质体，原生质体再生出细胞壁。实验室检测原生质体是
否再生出细胞壁的方法是将细胞置于高渗溶液中，用显微镜观察细胞是否发生质壁分离。(4)科研人员提取烟草愈伤组
织细胞的RNA 后，先通过逆转录获得DNA，再进行PCR 扩增。若最终未能检测出干扰素基因，可能原因是鸡干扰
素基因未能导入烟草愈伤组织细胞；若转基因烟草植株对病毒的侵染表现出一定的抗性，但抗性较低，可能原因是转
基因烟草体内干扰素的合成量较低。
6．(2019·山东省泰安市生物模拟)埃博拉病毒(EBO)呈纤维状，EBO 衣壳外有包膜，包膜上有5 种蛋白棘突(VP 系
列蛋白和GP 蛋白)，其中GP 蛋白最为关键，能被宿主细胞强烈识别。请回答下列问题：
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(1)要获得编码GP 蛋白抗原的基因疫苗，首先要提取出病
原体的RNA，并利用RNA 经_逆转录__合成DNA，构建cDNA 文库。cDNA 文库中的基因_可以__(选填“可
以”“不可以”“部分”)进行物种间的基因交流。
(2)为了从牛分泌的乳汁中提取GP 蛋白，需将GP 蛋白基因通过_显微注射法__(方法)导入牛受精卵中。在基因导
入牛受体细胞前，基因的首段必须含有使其仅能在牛的乳腺细胞中特异性表达的_(乳腺蛋白基因的)启动子__，驱动转
录过程。转基因牛是否培育成功，可以通过_抗原——抗体杂交__技术从分子水平上进行检测。
(3)以GP 蛋白作为疫苗比利用毒性减弱的埃博拉病毒作疫苗更安全，其原因是_GP 蛋白自身没有感染能力，但保
留了抗原特性__。
(4)科研人员利用经EBO 免疫后小鼠的_B 淋巴细胞__与小鼠的骨髓瘤细胞进行融合以形成杂交瘤细胞，培养后可
以获得纯净的单一品种抗体，其特点是_特异性强、灵敏度高、并可能大量制备__，可以用此抗体与药物制成“生物导
弹”抗击EBO。
[解析]
(1)以RNA 为模板合成DNA 的过程为逆转录过程，该过程需要逆转录酶的催化；cDNA 文库中的基因可
以进行物种间的基因交流。(2)将目的基因导入动物受体细胞一般采用显微注射法。为了从牛分泌的乳汁中生产GP 蛋
白，在基因导入牛受体细胞前，基因的首段必须含有使其仅能在牛的乳腺细胞中特异性表达的(乳腺蛋白基因的)启动
子，才能驱动转录过程。(3)以GP 蛋白作为疫苗比基因疫苗更安全，其原因是GP 蛋白自身没有感染能力，但保留有
抗原性。(4)科研人员利用经EBO 免疫后小鼠的B 淋巴(效应B 或浆)细胞与鼠的骨髓瘤细胞进行杂交，筛选后进一步
培养的是杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能产生单一抗体，又能在体外快速增殖。可以用杂交瘤细胞产生的抗体与药物制
成“生物导弹”，抗击埃博拉病毒。
7．(2019·湖北省武汉市高考生物试卷)克隆猴是我国科学家用体细胞克隆出的世界首例灵长类动物，其步骤如下：
(1)进行体细胞核移植前，从具有优良性状的B 猴体中取体细胞进行培养，培养条件除营养、温度和pH 适宜外，
还应保证_无菌、无毒、适宜的气体环境__(答出3 点)。核移植前还需对A 猴卵母细胞进行去核操作，其目的是_保证
核移植的胚胎或动物的遗传物质主要来自供体__。
(2)经核移植得到重组细胞后，一般还需经过_早期胚胎培养__和胚胎移植，才能得到克隆猴。为使胚胎在移植前
后所处的生理环境保持一致，需要对供、受体母猴用激素进行_同期发情__处理。
(3)体细胞的细胞核必须被移植到去核卵母细胞后才能表现出全能性，原因主要是_卵母细胞的细胞质中含有促进
细胞核全能性表达的物质__。根据这一启示，请提出一种恢复体细胞分裂分化能力的新思路_从卵母细胞中分离出能促
进细胞核全能性表达的物质，将其导入到体细胞中__。
[解析]
(1)进行体细胞核移植前，从具有优良性状的B 猴体中取体细胞进行培养，培养条件除营养、温度和pH
适宜外，还应保证无菌、无毒、适宜的气体环境。核移植前还需对A 猴卵母细胞进行去核操作，其目的是保证核移植
的胚胎或动物的遗传物质主要来自供体。(2)经核移植得到重组细胞后，一般还需经过早期胚胎培养和胚胎移植，才能
得到克隆猴。为使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致，需要对供、受体母猴用激素进行同期发情处理。(3)体细
胞的细胞核必须被移植到去核卵母细胞后才能表现出全能性，原因主要是卵母细胞的细胞质中含有促进细胞核全能性
表达的物质；根据这一启示，恢复体细胞分裂分化能力的新思路：从卵母细胞中分离出能促进细胞核全能性表达的物
质，将其导入到体细胞中。
8．(2019·福建省南平市生物二模)WWP2 基因在肿瘤细胞中高度表达，WWP2 蛋白参与肿瘤细胞的生长、存活和
转移等。为获得较多WWP2 蛋白，利用基因工程技术设计引物，其中正向引物5′含有EcoRI 酶切位点，反向引物5′
含有XhoI 酶切位点。将WWP2 基因与相应载体构建重组质粒导入人胚肾细胞。回答下列问题：
(1)利用上述的引物，以肺癌细胞的cDNA 为模板，通过_PCR 技术__扩增_WWP2 基因__的编码序列，获得需要
的目的基因片段。
(2)把获得的目的基因片段和相应载体，都用_EcoRI 酶和XhoI 酶__进行酶切，分别在5′端与3′端形成_不同的
黏性末端__，避免自身环化。然后利用_DNA 连接酶__将目的基因片段和相应载体连接，得到重组质粒。
(3)先将重组质粒导入经_Ca2＋__处理过的大肠杆菌细胞，培养后从中分离得到较多的重组质粒。
(4)培养人胚肾细胞时，先用_胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理__使人胚肾细胞分散成单个细胞，用含有_动物血清(血
浆)__的合成培养液培养，并将培养瓶置于体积分数为5%的_CO2__与空气混合气体的培养箱中培养。
(5)将重组质粒导入人胚肾细胞中，48 小时后提取蛋白质并检测到WWP2 蛋白，说明_(重组质粒中的)目的基因(或
WWP2 基因)在人胚肾细胞中能够正常表达__。
(6)致癌因子会损伤肺泡细胞中的_DNA 分子__，使原癌基因和抑癌基因发生突变。研究WWP2 蛋白的表达，为
肺癌治疗新靶点奠定了基础。
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[解析]
(1)获取目的基因可以采用PCR 扩增技术，PCR 扩增过程中需要引物与模板结合，因此以肺癌细胞的cDNA
为模板与题干中的因为结合，然后扩增WWP2 基因，获得需要的目的基因片段。(2)根据题意，目的基因的两端分别
有EcoRI 酶切位点和XhoI 酶切位点，故同时用EcoRI 酶和XhoI 酶对目的基因片段和相应载体进行酶切，分别在5′
端与3′端形成不同的黏性末端，可以避免自身环化。然后利用DNA 连接酶将目的基因片段和相应载体连接，得到重
组质粒。(3)大肠杆菌细胞需要用一定浓度的Ca2＋溶液处理，使之处于感受态易于吸收重组质粒，重组质粒导入大肠杆
菌后经过培养进行增殖，以便获得较多的重组质粒。(4)进行人胚肾细胞培养时，先用胰蛋白酶或者胶原蛋白酶进行处
理，使之分散成单个细胞，动物细胞培养过程中一般需要在合成培养基中添加动物血清或血浆，培养过程中需要的气
体环境是5%二氧化碳和95%的空气混合培养，二氧化碳的作用是维持培养液的pH 值。(5)将重组质粒导入人胚肾细
胞中，48 小时后提取蛋白质并检测到WWP2 蛋白，说明目的基因在人胚肾细胞中得到表达，合成了相应的蛋白质。
(6)细胞癌变的原因是由于致癌因子的作用，使得细胞内的DNA 分子损伤，导致原癌基因和抑癌基因发生突变引起的。
专题十七
胚胎工程
生物技术的安全性和伦理问题及
生态工程
考点
考情
1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础(Ⅰ)
2.胚胎干细胞的移植(Ⅰ)
3.胚胎工程的应用(Ⅱ)
4.转基因生物的安全性(Ⅰ)
5.生物武器对人类的威胁(Ⅰ)
6.生物技术中的伦理问题(Ⅰ)
7.简述生态工程的原理(Ⅱ)
8.生态工程的实例(Ⅰ)
1.考查题型：非选择题。
2.呈现文字：文字题、流程图题。
3.命题特点：多以简单的科研实例
为载体考查胚胎移植的概念、基本
程序，有时也会结合基因工程技术
或动物细胞工程技术综合考查。
| 以图串知|
(1)在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体是判断卵子是否受精的重要标志。(√)
(2)刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。
(√)
(3)透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的两道屏障。(√)
(4)动物的早期胚胎发育依次经过受精卵、卵裂、桑椹胚、囊胚和原肠胚。(√)
(5)超数排卵是指给供体注射促性腺激素，使其排出更多的卵子。(√)
(6)试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术。(√)
考向1
胚胎工程及原理
真题回放
1．(2019·江苏卷，29)利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中，然后通过核移植技术培育基因编辑猪，
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231
可用于生产基因工程疫苗。下图为基因编辑猪培育流程，请回答下列问题：
(1)对1 号猪使用_促性腺激素__处理，使其超数排卵，收集并选取处在_减数第二次分裂中期__时期的卵母细胞
用于核移植。
(2)采集2 号猪的组织块，用_胰蛋白酶(胶原蛋白酶)__处理获得分散的成纤维细胞，放置于37 ℃的CO2 培养箱中
培养，其中CO2 的作用是_维持培养液的pH__。
(3)为获得更多基因编辑猪，可在胚胎移植前对胚胎进行_分割__。产出的基因编辑猪的性染色体来自_2__号猪。
(4)为检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4 号猪并正常表达，可采用的方法有_①④__(填序号)。
①DNA 测序
②染色体倍性分析
③体细胞结构分析
④抗原－抗体杂交
[解析]
(1)利用促性腺激素使雌性个体超数排卵，可得到较多的卵母细胞，将获得的卵母细胞培养到减数第二次
分裂中期时，才可以进行核移植。(2)采集组织块是为了得到组织细胞，利用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织块可将组
织细胞分散开；对组织细胞进行培养时，培养箱中CO2 的作用是维持培养液的pH。(3)为了获得更多的基因编辑猪，
可在胚胎移植前对胚胎进行分割。通过核移植技术获得的个体，其性染色体来自提供细胞核的个体，应为2 号猪。(4)
检测病毒外壳蛋白基因是否导入受体细胞的方法是DNA 分子杂交或DNA 测序，检测目的基因是否在受体内表达常用
的方法是抗原—抗体杂交。
2．(2016·全国卷Ⅱ)下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。
回答下列问题：
(1)图中A 表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为_XX 或XY__。过程①表示去除细胞核，该
过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用_显微操作__的方法。②代表的过程是_胚胎移植__。
(2)经过多次传代后，供体细胞中_遗传物质__的稳定性会降低。因此，选材时必须关注传代次数。
(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是_卵母细胞的细胞质中的遗传
物质会对克隆动物的性状产生影响__。
(4)与克隆羊“多莉(利)”培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了_已分化的动物体细胞的细胞核具有全
能性__。
[解析]
(1)核移植过程中，供体的体细胞中性染色体组成可为XX 或XY；去核时常采用显微操作的方法；图示②
过程表示胚胎移植。(2)细胞培养过程中，经过多次传代培养，细胞中遗传物质的稳定性会降低。(3)由于卵母细胞的细
胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响，所以克隆动物与供体性状不完全相同。(4)克隆动物的成功获得证明
了已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
核心拓展
1．把握胚胎工程的操作流程
(1)胚胎移植的4 个结论
①胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移；胚胎移植的优势是充分发挥_雌性优良个体
__的繁殖潜能。
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232
②胚胎移植过程中两次使用激素，第一次常用孕激素对受、供体进行同期发情处理；第二次用_促性腺__激素对供
体做超数排卵处理。
③胚胎移植过程中的两次检查：第一次对_收集的胚胎__进行检查；第二次对受体母牛_是否妊娠__进行检查。
④胚胎移植是有性生殖还是无性生殖，取决于胚胎是由受精卵形成的，还是由核移植技术形成重组细胞并发育而
成或胚胎分割形成的。
(2)胚胎分割的2 个注意事项
①材料选择：选择发育良好、形态正常的_桑椹胚或囊胚__。
②分割注意点：选材为囊胚时，注意将内细胞团_均等分割__。
(3)胚胎工程中受精作用的3 个关键点
①受精的标志是_在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体__。
②受精完成的标志是_雌、雄原核的融合__。
③体外受精时，卵母细胞要培养到_减数第二次分裂中期__，精子需要获能。
2．易错警示
(1)排卵是指卵子从卵泡中排出。
(2)体外受精注意点：
①对象：获能精子和成熟卵子。
②条件：获能溶液或专用受精溶液。
(3)区别2 种标志：
①受精的标志：看到两个极体。
②受精完成的标志：雌雄原核融合。
(4)胚胎移植或胚胎分割的2 个时期：
桑椹胚和囊胚。
(5)2 种“冲卵”的不同：
①胚胎移植：冲出的是早期胚胎。
②体外受精：冲出的是卵子。
(6)2 次使用的激素不同：
①孕激素：对供、受体进行同期发情处理。
②促性腺激素：对供体进行超数排卵处理。
(7)胚胎移植成功的关键：
①供、受体同期发情处理。
②供体用促性腺激素做超数排卵处理。
(8)胚胎分割的2 个关注点：
①快速繁殖动物的最佳方法。
②后代具有相同的遗传物质。
(9)不同胚胎发育的个体生殖方式不同：
①有性生殖。
〈1〉体内受精产生胚胎发育的个体。
〈2〉体外受精产生胚胎发育的个体。
〈3〉采用显微注射技术将外源(目的)基因导入受精卵培育的胚胎发育的个体。
②无性生殖。
核移植产生的重组细胞培育的胚胎，培育出克隆动物。
(胚胎分割后培育成的个体)
题型突破
题型1
考查胚胎工程操作流程及应用
1．治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下：
(1)过程①采用的是细胞工程中的_(体细胞)核移植__技术，过程②采用的是胚胎工程中的_(早期)胚胎培养__技术。
(2)体细胞进行体外培养时，所需气体主要有O2 和CO2，其中CO2 的作用是维持培养液(基)的_pH(或酸碱度)__。
(3)如果克隆过程中需进行基因改造，在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用_限制性(核酸)内切酶(或限制
酶)__和_DNA 连接酶(注：两空可颠倒)__两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外，还需有_标记__基因，以便选出
成功导入基因表达载体的细胞。
(4)胚胎干细胞可以来自囊胚中的_内细胞团__。在一定条件下，胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将
图中获得的组织器官移植给个体_B__(填“A”或“B”)，则不会发生免疫排斥反应。
[解析]
(1)过程①表示将从体细胞中分离出的细胞核与去核的卵(母)细胞重组形成重组细胞的过程，因此采用的是
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233
细胞工程中的(体细胞)核移植技术。过程②表示将重组细胞培养至早期胚胎的过程，所以采用的是胚胎工程中的(早期)
胚胎培养技术。(2)在动物细胞培养时，CO2 的主要作用是维持培养液(基)的pH(或酸碱度)。(3)在基因工程中，构建基
因表达载体(重组载体)时必须使用限制性(核酸)内切酶(或限制酶)和DNA 连接酶。基因表达载体的组成，除目的基因
外，还必须有启动子、终止子以及标记基因等，其中标记基因的作用是筛选出成功导入基因表达载体的细胞。(4)胚胎
干细胞可以来自囊胚中的内细胞团。图中获得的组织器官，其细胞核来自个体B，其遗传物质组成几乎与个体B 相同，
因此将该组织器官移植给个体B 则不会发生免疫排斥反应。
2．某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题，引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。
(1)拟进行如下杂交：
♂A(具高产奶基因的纯种)×♀B(具适宜本地生长基因的纯种)→C
选择B 作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常_生长发育或胚胎发育__。若C 中的母牛表现为适宜本地生长，
但产奶量并未提高，说明高产奶是_隐性__性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛，根据现有类型，最佳杂交组
合是_♂A×♀C__，后代中出现这种母牛的概率是_1/8__(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。
(2)用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体。
精子要具有受精能力，需对其进行_获能或增强活力__处理；卵子的成熟在过程_③__中完成。在过程④的培养基
中含有葡萄糖，其作用是_供能__。为筛选出具有优良性状的母牛，过程⑤前应鉴定胚胎的_性别、高产奶和适应生长
的基因__。子代母牛的优良性状与过程_②__的基因重组有关。
(3)为了提高已有胚胎的利用率，可采用_胚胎分割__技术。
[解析]
(1)由于B 是具有适宜本地生长基因的纯合子，故选择B 作为母本，可使胚胎在母体内正常生长发育。让
B 与纯合的具有高产奶基因的A 杂交得到C，C 牛的产奶量并未提高，可推知高产奶是隐性性状，而C 为杂合子。因
引进的是含高产奶基因的纯种公牛，故可选用
♂A×♀C 杂交组合，后代中高产奶且适宜本地生长的母牛的概率为
1/4×1/2＝1/8。(2)精子受精前需进行获能处理，卵子的减Ⅱ分裂在受精作用即过程③中才得以完成；体外培养胚胎时，
需在培养液中提供葡萄糖等物质以保证充足的能量供应。为筛选出具有优良性状的母牛，过程⑤前应鉴定胚胎的性别，
以及是否具有高产奶和适应生长等优良基因，子代母牛的优良性状与过程②的基因重组有关。(3)利用胚胎分割和胚胎
移植技术，可同时获得多个基因型相同的后代，提高了已有胚胎的利用率。
辨析胚胎移植和胚胎分割移植的7 个错混点
(1)胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序，移植的胚胎必须在原肠胚之前，不能直接移植受精卵。
(2)两次检查：①收集胚胎检查；②移植后是否妊娠检查。
(3)冲卵含义：冲出早期胚胎，不是冲出卵子。
(4)胚胎移植的供体和受体必须是同种生物。
(5)同期发情处理用孕激素，超数排卵处理用促性腺激素。
(6)试管动物的性别和性状由父本、母本决定，而克隆动物的性别和性状与核供体相同。
(7)胚胎的产生过程一般是有性生殖，但胚胎分割是无性生殖方式。
考向2
生态工程
真题回放
(2018·北京卷)因含N、P 元素的污染物大量流入，我国某大型水库曾连续暴发“水华”。为防治“水华”，在
控制上游污染源的同时，研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼，对该水库
生态系统进行修复，取得了明显效果。
(1)在该水库生态系统组成中，引起“水华”的藻类属于_生产者__。水库中各种生物共同构成_(生物)群落__。
(2)为确定鲢、鳙的投放量，应根据食物网中的营养级，调查投放区鲢、鳙的_捕食对象/食物__的生物积累量(在本
题中指单位面积中生物的总量，以t·hm
－2 表示)，为保证鲢、鳙的成活率，应捕杀鲢、鳙的_捕食者/天敌__。
(3)藻类吸收利用水体中的N、P 元素，浮游动物以藻类为食，银鱼主要以浮游动物为食。由下图可知，将鲢、鳙
鱼苗以一定比例投放到该水库后，造成银鱼生物积累量_明显下降__，引起该变化的原因是_鲢、鳙与银鱼在食物上存
在竞争关系__。
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234
(4)投放鲢、鳙这一方法是通过人为干预，调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的_比例__，从而达到
改善水质的目的。
(5)鲢鱼和鳙鱼是人们日常食用的鱼类。为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用，在保持良好水质的同时增加渔业产
量，以实现生态效益和经济效益的双赢，请提出两条具体措施_定期适度捕捞鲢、鳙；定期合理投放鲢、鳙；控制性捕
杀鲢、鳙的捕食者；控制人类活动(工业、农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响__。
[解析]
(1)引起水库生态系统中“水华”的藻类，可利用太阳能合成有机物，属于生产者。生物群落是指同一时
间内聚集在一定区域中的各种生物种群的集合。(2)欲确定鲢、鳙的投放量，需考虑投放区鲢、鳙的捕食对象(即上一营
养级)的生物积累量，然后根据能量传递效率计算出鲢、鳙
的投放量。为保证鲢、鳙的成活率，应捕杀水库中鲢、鳙的捕食者(天敌)。(3)分析柱状图，将鲢、鳙鱼苗以一定
比例投放后，银鱼的生物积累量明显下降，可能原因是鲢、鳙和银鱼都以浮游动物为食，三者之间存在竞争关系。(4)
通过在水库中人为投放鲢、鳙这一方法，调整水库中相关物种(如浮游动物、藻类)生物积累量的比例，从而达到改善
水质的目的。(5)为了实现生态效益和经济效益的双赢，要注意控制鲢、鳙的数量，如定期适度捕捞鲢、鳙，定期合理
投放鲢、鳙，控制性捕杀鲢、鳙的捕食者等，还要注意控制人类活动(工业、农业、旅游等)对该水库生态环境的负面
影响。
核心拓展
1．理清生态工程的原理和实例
2．明确生态工程基本原理的判断方法
(1)强调物质循环、废物利用、减轻环境污染→_物质循环再生__原理。
(2)体现物种多，营养关系复杂→_物种多样性__原理。
(3)强调生物与环境的协调与平衡；涉及环境承载力→
_协调与平衡__原理。
(4)涉及自然、经济和社会；指整个系统，如林业生态工程建设→_整体性__原理。
(5)涉及结构、功能，分布式、集中式、环式→_系统的结构决定功能__原理(系统学和工程学原理)。
(6)涉及系统组分的比例关系、总体功能大于各部分之和，指系统内部，如互利共生→_系统整体性__原理(系统学
和工程学原理)。
3．根据实例，确定生态工程的原理
生态工程实例
生态工程原理
无废弃物农业
遵循_物质循环再生__原理
在人工林中增加植被层次
遵循_物种多样性__原理
太湖水体富营养化引起大面积水华
违反_协调与平衡__原理
前面造林，后面砍树
违反_整体性__原理
4．易错警示
(1)“无废弃物农业”遵循的是物质循环再生原理。
(2)生态农业的指导思想是环境与经济协调发展。
(3)生态农业的3 个易混点：可以实现对物质和能量的多级利用；减少对能源和资源的消耗；减少环境污染。
(4)记准生态工程的主要任务：对已被破坏的生态环境进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并
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提高生态系统的生产力。
(5)在农业生产中尽量不施用农药，其目的是减少环境污染。
题型突破
题型1
生态工程的原理和实例
1．(2019·长郡月考)回答下列与生态工程有关的问题：
(1)一般来说，生态工程的主要任务是对_已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)__进行修复，对造成环境污染和
破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。与传统的工程相比，生态工程具有少消耗、多效益、_可持续__
等特点。
(2)生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生、协调与平衡、_整体性__、物种多样性等原理。人畜粪便用于农
作物的生产主要符合_物质循环再生__原理；连年种植单一品种造成病虫害增加主要违反了_物种多样性__原理。
(3)在湿地生态恢复工程中，应在湿地周围建立缓冲带，以尽量减少_人类的干扰__，使湿地依靠自然演替等机制
恢复其生态功能。
(4)“猪—沼—果”是我国一种常见的生态农业模式，以沼气为纽带，带动畜牧业、林果业等相关农业产业共同发
展。该生态农业中的所有生物共同组成了_群落__(填“生态系统”“群落”或“种群”)；该生态农业模式能实现能量
的_多级利用(多途径利用)__。
[解析]
(1)通过生态工程对已被破坏的生态环境进行修复和改善，可提高生态系统的生产力。与传统的工程相比，
生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。(2)
生态工程所遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理和物种多样性原理等。(3)在湿地
生态恢复工程中，应尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。(4)群落是同一时间内聚集在
一定区域中各种生物的集合。
2．(2019·景德镇一模)下图是我国南方开始尝试的农业生态系统的结构模式图，它利用雏鸭旺盛的杂食性，吃掉稻
田里的杂草和害虫，用作物养猪、养鸭，用秸秆培育蘑菇、生产沼气，猪鸭粪、沼渣肥田。请据图回答：
(1)该生态系统中最主要的成分是_水稻、杂草、蔬菜(生产者)__，鸭在该生态系统中属于第_二、三__营养级。
(2)若该生态系统中有鼠，调查鼠的种群密度，常用的方法是_标志重捕法__；调查该生态系统中杂草中稗草的种
群密度，一般采用的方法是_样方法__。
(3)在生态系统中，基本组成元素能在生物群落和无机环境中不断循环，为什么还要往农田中不断施加氮肥？
_氮元素不断通过农产品输出该生态系统__。
(4)写出该生态系统运用的生态工程原理：_物质循环再生、整体性、协调与平衡、物种多样性等原理__(至少2 种)。
[解析]
(1)每个生态系统中的主要成分都是生产者，从图中看，鸭在不同的食物链中所处的营养级不同，分别处
于第二、三营养级。(2)鼠的活动能力较强，所以一般采用标志重捕法调查种群密度；调查植物种群密度一般采取样方
法；(3)农田生态系统中生产的产品，不断被运出，所以在农田中要不断施加氮肥，补充氮元素才能保证农田生态系统
不断输出产品。(4)该农田生态系统利用的生态工程原理有物质循环再生、整体性、协调与平衡、物种多样性等原理。
1．(2019·安徽省合肥市生物二模)如图为利用小鼠胚胎干细胞(ES 细胞)进行疾病治疗的相关研究图解。请回答下
列问题：
(1)ES 细胞可取自囊胚的_内细胞团__，过程b 需要在培养液中加入_分化诱导因子__，就可以诱导ES 细胞向不同
类型的组织细胞分化，再进行细胞移植以治疗相应的疾病。治疗人类I 型糖尿病_不能__(选填“能”或“不能”)移植
该胰岛细胞，理由是_ES 细胞来自小鼠，存在免疫排斥反应__。
(2)使用PCR 技术扩增致癌基因的前提是_有一段已知目的基因的核苷酸序列__。
(3)体外培养条件下c 过程要求培养液的成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐外，还需要添加_维生素、激素、
氨基酸、核苷酸__等营养成分，以及血清等物质。d 采用的技术名称为_胚胎移植__。
[解析]
(1)ES 细胞可取自囊胚的内细胞团或早期胚胎的原始性腺；b 为胚胎干细胞分化形成各种组织细胞的过程，
该过程需要加入分化诱导因子；治疗人类I 型糖尿病不能移植该胰岛细胞，理由是ES 细胞来自小鼠，存在免疫排斥
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反应。(2)使用PCR 技术扩增目的基因的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。(3)
体外培养条件下c 过程要求培养液的成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐外，还需要添加维生素、激素、氨基
酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。d 过程需要采用胚胎移植技术。
2．(2019·河南省六市生物二模)现代生物工程技术推动了免疫学、畜牧业和生态工程的发展，回答下列相关问题：
(1)某高校研发的幽门螺杆菌疫苗为基因工程疫苗，实验证明，一定时间内间隔口服该疫苗3 次效果更好，其主要
原因是体内产生的_记忆__细胞数量增多，该类细胞在病原体再次进入人体后会迅速增殖分化产生更多的浆细胞，进而
产生更多的_抗体__导致获得的免疫预防作用更强，持续时间更久。
(2)对大面积烧伤病人，利用自身健康皮肤细胞借助_动物细胞培养__技术可获取大量用于移植的皮肤，培养细胞
时的条件为：_无菌、无毒__的环境、合适的营养、适宜的温度、通入含有95%空气和5%CO2 混合气体。CO2 的作用
是_维持培养液的pH__。
(3)用细胞核移植技术繁育良种牛的过程需要进行胚胎移植，移植前需要对供体和受体牛进行_同期发情__处理，
受体对外来胚胎基本不发生_免疫排斥反应__，为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(4)依据生态工程的_整体性__原理，黄河三角洲自然保护区的建立需考虑提高农民经济收入，使保护环境和经济
发展相互协调。
[解析]
(1)大部分疫苗(相当于抗原)进入人体后，会被吞噬细胞摄取、处理后，传递给T 细胞，促进T 细胞合成
和分泌淋巴因子作用于B 细胞，促进B 细胞增殖和分化成浆细胞和记忆细胞。多次口服疫苗，主要原因是会促进体内
产生的记忆细胞数量增多。当病原体再次进入人体后，记忆细胞会迅速增殖、分化产生更多的浆细胞进而产生更多的
抗体，使得获得的免疫预防作用更强，持续时间更久。(2)对大面积烧伤病人，借助动物细胞培养技术可获得大量自身
健康皮肤用于移植。培养的条件需要无菌、无毒的环境、合适的营养、适宜的温度、通入含有95%空气和5%CO2 混
合气体(维持培养液的pH)。(3)用细胞核移植技术繁育良种牛的过程需要进行胚胎移植，移植前需要对受体牛进行同期
发情技术处理，使它们处于相同的生理状态，这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。受体对外来胚胎基
本不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能。(4)依据生态工程的整体性原理，黄河三角洲自然保护区
的建立需考虑提高农民经济收入，使保护环境和经济发展相互协调。
3．(2019·四川省宜宾市第四中学高三期末)下图是科学家采用不同方法产业化培育良种牛的过程，a～h 为操作过
程。回答下列问题：
(1)培育“试管牛C”的技术操作流程是_a→b→f→g__(用箭头和字母表示)，d 操作的名称是_胚胎移植__，h 操作
的核心是构建_基因表达载体__。
(2)图中数字标号代表的结构名称是①_滋养层__，②_囊胚腔__，③_内细胞团__。若要获得遗传物质完全相同的
两个新个体，可对发育到_桑椹胚或囊胚__阶段的早期胚胎进行分割处理，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意_
将内细胞团均等分割__。
[解析]
分析题图，图示是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，其中a 为体外受精过程；b 为早期胚胎发育过
程；c 为胚胎分割技术；d、f 均为胚胎移植过程；h 表示采用基因工程技术将外源基因导入受体细胞；图中①为滋养
层细胞，②为囊胚腔；③为内细胞团。(1)试管牛技术包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，即图中的
a→b→f→g；d 操作是将胚胎分割后，移植到受体母牛体内，称为胚胎移植；h 表示采用基因工程技术将外源基因导入
受体细胞，其核心是构建基因表达载体。(2)根据以上分析已知，图中①②③分别表示滋养层、囊胚腔和内细胞团。要
获得遗传物质完全相同的两个新个体，一般选择形态正常、发育良好的桑椹胚或囊胚进行处理；对囊胚进行分割时，
要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
4．(2017·江西省南昌市生物一模)人的血清白蛋白(HSA)在临床上需求量很大，通常从人血中提取，但由于艾滋病
病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增，使人们对血液制品顾虑重重，如果应用基因工程和克隆技术，将
人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，那么利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白就成为可能，其大致过程如下：
Ⅰ.采用良种供体奶牛的卵母细胞和精子，通过体外受精，形成受精卵；
Ⅱ.将人血清白蛋白基因导入奶牛受精卵，形成重组细胞；
Ⅲ.电脉冲刺激重组细胞，促使其形成早期胚胎；
Ⅳ.将胚胎移植到受体母牛的子宫中，最终发育成转基因小牛。
请回答下列问题：
(1)实验步骤Ⅰ中，在体外受精前，需要对奶牛的精子进行_获能__处理，受精时，往往一个卵母细胞只能和一个
精子结合，受精过程中防止多精入卵的生理反应包括_透明带反应和卵细胞膜反应__。
(2)实验步骤Ⅱ中，将人的血清白蛋白基因导入奶牛受精卵的最为有效的方法是_显微注射法__。
(3)实验步骤Ⅲ中，进行动物早期胚胎的体外培养时，培养液中除了含有各种无机盐和有机盐类、维生素、氨基酸、
核苷酸等营养成分外，还要添加_激素__和动物血清。
(4)实验步骤Ⅳ中，应选择性别为_雌性__的奶牛胚胎进行移植。
[解析]
(1)体外受精前，对精子要进行获能处理；阻止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵黄膜封闭作用。(2)
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将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法。(3)进行动物早期胚胎的体外培养时，培养液中除了含有各种无
机盐和有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外，还要添加激素和动物血清。(4)血清白蛋白要从乳汁中提取，
只有雌性奶牛才能产生乳汁，因此胚胎移植时，必须选取雌性奶牛的胚胎进行移植。
5．培育“试管山羊”的基本过程如图所示。据图回答下列问题。
(1)甲过程为_卵母细胞的采集__，其过程中可通过给母山羊注射_促性腺激素__使其超数排卵。
(2)乙过程的目的之一是_对精子进行获能__处理。
(3)乙过程与丙过程中采用的培养液成分不同，乙过程的培养液为_获能溶液__或专用的受精溶液，丙过程的培养
液为_发育培养液__。
(4)丁过程是_胚胎移植__，是指将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的代孕母羊子宫内。
[解析]
分析图示可知，甲过程为卵母细胞的采集，一般用促性腺激素处理良种母山羊，使其超数排卵。乙过程
为精子获能以及受精，获能的精子和成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精。丙过程为早期胚胎培养，
在发育培养液中进行。丁过程是胚胎移植，是指将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同(而不是性状相同)的其他雌
性动物子宫内使之继续发育为新个体。
6．如图为牛胚胎移植过程示意图，请回答下列问题。
(1)①阶段常用_促性腺__激素对供体母牛进行处理，其目的是获得更多的卵子。
(2)冲卵的生理基础是_早期胚胎形成后处于游离状态，未与母体子宫建立联系__。
(3)③阶段对胚胎进行质量检查，这时的胚胎应发育到_囊胚__或_桑椹胚__阶段。
(4)若要通过④获得遗传物质完全相同的多个新个体，可对③阶段检查合格的胚胎进行_胚胎分割__技术处理，该
过程中应注意对_内细胞团__进行均等分割。
(5)ES 或EK 细胞的形态特征是_体积小、细胞核大、核仁明显__，在培养液中加入_分化诱导因子__，可诱导其向
不同类型的组织细胞分化。
[解析]
(1)胚胎工程中常用促性腺激素对供体母牛进行处理，其目的是获得更多的卵子。(2)早期胚胎形成后处于
游离状态，未与母体子宫建立联系，这是冲卵的生理基础。(3)胚胎移植前对胚胎进行质量检查，这时的胚胎应发育到
囊胚或桑椹胚阶段。(4)应用胚胎分割技术可以获得遗传物质完全相同的多个新个体，胚胎分割时注意对内细胞团进行
均等分割。(5)胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显等形态特征，胚胎干细胞在培养时加入分化诱导因子，可
诱导其向不同类型的组织细胞分化。
7.“试管婴儿”技术是将不孕夫妇的精子和卵细胞取出，在体外完成受精，并在体外培养，使其发育到如图所示
的时期，再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的
优生开辟了新的途径。据此回答：
(1)“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是(
)
A．有性生殖
B．组织培养
C．克隆技术
D．基因工程
(2)人的受精卵通过卵裂，逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、组织，进而形成器官和系统。从细胞水平看，卵
裂的分裂方式是_有丝分裂__。
(3)图示时期是胚胎发育的_囊胚__期。
(4)在该图下一时期，b 细胞最可能成为_内__胚层的一部分。
(5)要得到“同卵双胞胎”，采用的技术是_胚胎分割移植技术__。双胞胎的性别是否相同？_相同__。
(6)现在大多数人反对设计婴儿性别，其原因是什么？
_破坏了人类正常的性别比例，违反了伦理道德__。
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238
[解析]
(1)试管婴儿技术实际是体外受精，即经过精卵结合，所以是有性生殖。(2)卵裂是指在透明带中进行的早
期胚胎发育，细胞数目不断增多，此时的细胞分裂方式为有丝分裂。(3)图示时期的特点是含有一个腔，即囊胚腔，所
以称为囊胚期。(4)图示胚胎发育过程中，b 细胞从囊胚表面运动到内部，形成一层内层细胞，最终形成内胚层。(5)将
一个受精卵发育形成的早期胚胎一分为二，再移植到母体子宫发育，可形成两个婴儿，即同卵双胞胎，性别相同。(6)
滥用设计试管婴儿技术设计婴儿性别会引起性别比例失调，且违反了伦理道德。
8．如图是江苏某农村因地制宜建设的生态农业园示意图，请据图回答下列问题：
(1)该生态农业园建设主要依据的生态工程原理有_物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理等__(至
少2 个)。
(2)池塘养鱼时，通常采用多鱼种混合放养模式(上层为食浮游生物的鳙鱼，中层为食草的草鱼，下层为杂食性的鲫
鱼等)。从群落结构分析，这种养殖模式的优点是_充分利用了生态系统的空间和食物资源__。
(3)防治果树虫害时，常利用性引诱剂来诱捕害虫或干扰交配，从而降低害虫种群密度。这属于生态系统中的_化
学信息__(信息类型)传递在农业生产中的应用。
(4)流入该生态农业园的总能量有_稻麦蔬菜、草莓、梨等生产者固定的太阳能__和人工输入的能量，人工输入的
能量有_种子、幼苗、鸡苗、鸭苗、牛犊、电力、石油等__(至少2 项)。该生态农业园增加了“蝇蛆养殖、食用菌种植”
等项目，其意义是_实现了生态系统物质和能量的多级利用、减少了环境污染__。
[解析]
(1)该生态农业园建设主要依据的生态工程原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理
等。(2)池塘养鱼时，通常采用多鱼种混合放养模式(上层为食浮游生物的鳙鱼，中层为食草的草鱼，下层为杂食性的鲫
鱼等)，这种养殖模式充分利用了生态系统的空间和食物资源，缓解生物间的竞争。(3)防治果树虫害时，常利用性引诱
剂来诱捕害虫或干扰交配，从而降低害虫种群密度，其中性引诱剂的使用属于生态系统中的化学信息传递在农业生产
中的应用。(4)流入该生态农业园的总能量是稻麦蔬菜、草莓、梨等生产者固定的太阳能和人工输入的能量；人工输入
的能量有种子、幼苗、鸡苗、鸭苗、牛犊、电力、石油等。该生态农业园增加了“蝇蛆养殖、食用菌种植”等项目，
该项目实现了生态系统物质和能量的多级利用、减少了环境污染。
一
妙法巧解选择题
方法一
“陷阱”排除法
典例1 与平静状态相比，人在剧烈运动状态下，分解等量葡萄糖时，耗O2 量与CO2 产生量比值(O2/CO2)
将(
)
A．变大
B．变小
C．不变
D．无法确定
[破解陷阱]本题陷阱在于“剧烈运动”，在其引领下易将思路带入“添加无氧呼吸，CO2 产生量大于O2 消耗量”
误区，事实上，本题述及的是“人体细胞”，作为动物细胞，无论无氧呼吸进行与否，CO2 只能产自线粒体基质中的
有氧呼吸第二阶段，无氧呼吸不产生CO2。
[技法指导]“陷阱”是选择题选项常用设置伎俩，答题时务必敏锐洞察，谨防上当，尤其对细菌、蓝藻等原核生
物、病毒类生物及根尖细胞(无叶绿体)等应具有高度警戒，切记原核生物不具备核膜、核糖体除外的细胞器，无生物
膜系统；病毒则不具备细胞结构，它不具独立代谢功能，只能营寄生生活；根尖细胞无叶绿体；动物细胞无氧呼吸不
生成CO2 等。
方法二
避实就虚法
典例2 图1 为某池塘生态系统中4 种生物的食物网，图2 为不同体长D 种群的食性相对值，下列叙述错
误的是(
)
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A．C 和D 之间的种间关系是竞争和捕食
B．若体长为6.5 cm 的D 种群增重1 kg，至少需要消耗第一营养级生物10 kg
C．若池塘中投放大量体长小于2.8 cm 的D 种群，一定时间内A、B 数量会增加
D．池塘中的植物能实现水体净化，体现了生物多样性的直接价值
[破解思路]本题综合各选项，可在D 处突破，因为很显然所述为生物多样性的间接价值。这样既可获得分数，又
节省了大量时间，答案D。选对了D 项，有时间再慢慢想想B、C 选项吧！B 项算式为0.75×5＋0.25×5×5＝10(kg)。
[技法指导]理综考试中，每个选择题分值较大，但做题时间紧，此时要特别注意某些选择题中选项复杂程度不同，
此时应从简单选项加以排除，尤其是选项中涉及计算的，如果是一个选项涉及计算，实际可排除其他选项都不正确后，
再选这个选项，完全不必要去用大量时间去解决这个选项。选项中如涉及两个计算项，只需计算其中较简单的一项，
去决定另一个计算项。
方法三
逆向分析法
典例3 将某一经3H 充分标记DNA 的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含3H 的培养基中培养，经过
连续两次细胞分裂。下列有关说法正确的是(
)
A．若进行有丝分裂，则子细胞含3H 的染色体数一定为N
B．若进行减数分裂，则子细胞含3H 的DNA 分子数为N/2
C．若子细胞中有的染色体不含3H，则原因是同源染色体彼此分离
D．若子细胞中染色体都含3H，则细胞分裂过程中可能发生基因重组
[破解思路]解答本题宜采用逆向分析法，即先假设进行有丝分裂，则连续分裂2 次，DNA 复制2 次，子细胞中染
色体数目保持2N，含放射性标记的染色体数不确定(0～2N)，再假设进行减数分裂，则一次完整的减数分裂，细胞应
连续分裂两次，但DNA 只复制1 次，则子细胞中染色体数目减半且都带标记，故只有D 选项正确。
[技法指导]逆向分析法常用于解答条件分析类选择题，这类试题的题干信息中往往给出一些特殊结果，让学生分
析该结果产生的原因、条件等。解决这类试题，采用逆向分析法能够实现快速、准确解题，可以使复杂的问题变得简
单明了。逆向分析法具有打破常规思维顺序的特点，即一般从选项给出的条件出发，分析每一个选项可能产生的结果，
然后根据信息，找出与题干相符的选项。
方法四
就“生”避“熟”与就“熟”避“生”法
典例4 HIV 能通过细胞表面的CD4(一种受体蛋白)识别T 细胞(如图甲)，如果给AIDS 患者大量注射用
CD4 修饰过的红细胞，红细胞也会被HIV 识别、入侵(如图乙)。因HIV 在红细胞内无法增殖，红细胞成为HIV 的“陷
阱细胞”。这为治疗AIDS 提供了新的思路。据材料分析，下列叙述不正确的是(
)
A．CD4 与双缩脲试剂反应呈紫色
B．T 细胞与红细胞发育成熟的场所相同
C．红细胞可作为“陷阱细胞”与其结构有关
D．入侵到红细胞内的HIV 随红细胞凋亡后可被免疫系统清除
[破解思路]本题材料新颖，属于新信息、新情境题，但是题干信息中也有我们熟悉的名词“HIV”“红细胞”，所以
解答本题可采用就熟避生法。CD4 是一种受体蛋白，考查蛋白质鉴定的基础知识，蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色，
A 正确；T 细胞发育成熟的场所是胸腺，红细胞发育成熟的场所为骨髓，B 错误；红细胞可作为“陷阱细胞”，与其
不具备细胞核和各种细胞器的结构有关，红细胞无法为HIV 增殖提供场所和原料，C 正确；入侵到红细胞内的HIV
不能增殖，随红细胞凋亡后可被吞噬细胞清除，D 正确。
[技法指导]给予新情境，考查学生灵活的分析问题、解决问题能力及思维变通能力是近年高考的“热衷”题型，
思维定式、死搬硬套是错答此类问题的主要成因，防止出错的最佳途径是“仔细审题、明察秋毫、务必跟着题干信息
走新路，防止走熟路、走老路，力避思维定式”。就熟避生法常用于解答新信息、新情境类试题。近年来高考试题的
材料都非常新颖，往往会与前沿科学相联系，介绍一些新技术、新名词，来吸引学生的注意力，给学生造成迷惑。其
实这类试题往往是外表华丽，背后却仅仅考查一些基础知识，学生要学会应用“就熟避生法”，从熟悉的知识入手，
避开生疏知识和名词，利用所学知识进行判断分析，从而达到快速解题的目的。
【对应训练】
1．(2019·衡水二模)动植物的生活离不开有机物，在细胞中能分解有机物，释放能量的结构是(
)
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240
A．细胞膜
B．细胞核
C．线粒体
D．叶绿体
[解析]
细胞膜是细胞的边界，具有控制物质进出细胞的功能，A 不符合题意；细胞核是细胞代谢和遗传的控制
中心，B 不符合题意；线粒体是细胞呼吸的主要场所，能将细胞中的一些有机物当燃料，使这些有机物与氧结合，经
过复杂的过程，转变为二氧化碳和水，同时把储存在有机物中的能量释放出来，释放的能量供细胞生命活动利用，C
符合题意；叶绿体是植物进行光合作用的场所，通过光合作用，把光能转换成化学能储存在制造的有机物中，D 不符
合题意。
2．(2019·深圳二模)下列有关酶与ATP 的叙述正确的是(
)
A．酶的合成往往需要ATP，但ATP 的合成一般不需要酶
B．酶可以催化反应的进行，ATP 可以直接为细胞代谢提供能量
C．酶在高温、低温、过酸、过碱条件下，空间结构都会被破坏
D．只有真核细胞才有ATP 与ADP 相互转化的能量供应机制
[解析]
酶的合成过程需要ATP 提供能量，ATP 的合成过程也需要酶的催化，A 错误；酶可以催化反应的进行，
ATP 可以直接为细胞代谢提供能量，B 正确；酶在高温、过酸、过碱条件下，空间结构都会被破坏，但是低温不会破
坏酶的空间结构，只是抑制酶的活性，C 错误；真核细胞与原核细胞均有ATP 与ADP 相互转化的能量供应机制，D
错误。
3．落地生根(一种植物)叶片上的气孔白天关闭、夜晚开放。为研究其光合作用特点，将落地生根的叶片进行离体
培养，在光、暗交替条件下分别测定叶片内的淀粉、pH 和苹果酸的含量变化，结果如图。据此进行的推测，不合理的
是(
)
A．黑暗中叶片从外界吸收CO2 生成苹果酸
B．光照下叶片储存的苹果酸分解释放CO2
C．黑暗中pH 降低与叶片储存苹果酸有关
D．光照下苹果酸被运至茎、芽等其他器官
[解析]
黑暗中叶片从外界吸收CO2 生成苹果酸，A 合理；在光照下光合作用所需的CO2 来自细胞呼吸和苹果酸
分解释放，B 合理；黑暗中有苹果酸生成，但不进行光合作用，故pH 降低，C 合理；由于该实验是在落地生根的叶
片进行离体培养下进行，故不能推出苹果酸被运至茎、芽等其他器官，D 不合理。
4．人类的皮肤含有黑色素，皮肤中黑色素的多少由两对独立遗传的基因(A 和a、B 和b)控制，显性基因A 和B
可以使黑色素量增加，两者增加的量相等，并且可以累加。一个基因型为AaBb 的男性与一个基因型为AaBB 的女性
结婚，下列关于其子女皮肤颜色深浅的描述中错误的是(
)
A．可产生四种表现型
B．与亲代AaBb 皮肤颜色深浅一样的有3/8
C．肤色最浅的孩子基因型是aaBb
D．与亲代AaBB 表现型相同的有1/4
[解析]
根据题意分析可知：人类皮肤中黑色素的多少由两对独立遗传的基因(A、a 和B、b)所控制；基因A 和B
可以使黑色素量增加，两者增加的量相等，并可以累加，即显性基因越多，皮肤越黑，显性基因的数量不同，皮肤的
表现型不同。一个基因型为AaBb 的男性与一个基因型为AaBB 的女性结婚，后代为AABB(1
4×1
2＝1
8)、AABb(1
4×1
2＝
1
8)、AaBB(1
2×1
2＝1
4)、AaBb(1
2×1
2＝1
4)、aaBB(1
2×1
2＝1
4)、aaBb(1
4×1
2＝1
8)。因此，皮肤颜色由深到浅的基因型AABB(1
8)、
AABb 和AaBB(1
8＋1
4＝3
8)、AaBb 和aaBB(1
8＋1
4＝3
8)、aaBb(1
4×1
2＝1
8)，故A、B、C 正确，D 错误，故选D。
5．(2019·烟台一模)将蛙离体神经纤维置于某种培养液中，给予适宜刺激并记录其膜内钠离子含量变化及膜电位变
化，分别用如图Ⅰ、Ⅱ曲线表示。下列有关说法正确的是(
)
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241
A．该实验中某溶液可以用适宜浓度的KCl 溶液代替
B．a～b 时，膜内钠离子含量增加与细胞膜对钠离子的通透性增大有关
C．适当提高培养液中钾离子浓度可以提高曲线Ⅱ上c 点值
D．c～d 时，局部电流使兴奋部位的钠离子由内流转变为外流，再形成静息电位
[解析]
该实验中某溶液不能用适宜浓度的KCl 溶液代替，否则会影响静息电位，A 错误；a～b 时，膜内钠离子
含量增加与细胞膜对钠离子的通透性增大有关，形成动作电位，B 正确；提高培养液中钠离子浓度，神经纤维受到适
宜刺激后，单位时间内钠离子内流数量增加，动作电位峰值增大，可以提高曲线Ⅱ上c 点值，C 错误；c～d 时，局部
电流使兴奋部位由钠离子内流转变为钾离子外流，再形成静息电位，D 错误。
6．(2019·丰台二模)某同学常在夏季清晨的早餐前进行大量的体育锻炼，由此可带来的影响是(
)
A．大量散热，导致体温低于正常值
B．脑细胞供能减少，容易造成晕眩
C．血糖降低，导致肝糖原含量升高
D．大量耗能，合成ATP 的原料不足
[解析]
人体散热量和产热量相等，体温是恒定的；未吃早餐血糖浓度低，会导致脑细胞供能不足，从而出现晕
眩；血糖含量降低时，肝糖原水解补充血糖，从而使肝糖原含量降低；ATP 与ADP 的相互转化非常迅速，合成ATP
的原料充足。
二
简答题(长填空)的规范作答
(一)高考中的答题要求
1．答题时要使用生物学专业术语。
注重理解多种类型的术语，如对于生物学概念、原理、形态、生理功能、比较概念间的区别联系，尽量用课本用
语进行表述。对说明性的表达，常常可以落脚到课本上的结论性语句上。
2．答题要注意语言的完整性。
综合近几年高考情况来看，学生最容易出错、失分的都在概念表述不准确方面。因此，注重细节，强化课本概念
性语句的准确掌握是学生复习的关键。这要求学生对课本中重要概念、专业词语有准确的记忆和表达，在答题时，要
尽量用简练、精确的生物语句，话要说完整，要使别人能看明白，而不仅仅是自己心中知道。
3．答题既要准确也要做到层次清晰。
答题时，要全、准、简，即审题时先分析出有几个要点，回答时既要答全点，又要正确、简短；注意语言一定要
紧贴题意，表达要准确、简明扼要，语句不能有语病。
4．在解答问题时需要遵循的几个原则
(1)回答基本概念时宜“小”不宜“大”。
生物学概念很多，其中不少概念的字词相近或相似，而且大概念中又包含了若干个小概念，容易引起概念的混淆，
导致张冠李戴，甚至把大概念当作小概念用。在用概念术语回答生物学问题时，适合小概念的不宜用大概念，即答的
内容要具体。如回答叶绿体的功能时，宜答“进行光合作用”，不宜答“进行新陈代谢”。
(2)回答基本结构时宜“细”不宜“粗”。
生物体的结构有宏观结构和微观结构，细胞结构又可分为显微结构和亚显微结构。在答一些生理反应的位点、代
谢场所、分泌部位、物质存在的具体结构时都必须说出更细微的结构。如答光合作用暗反应的场所时，应答“叶绿体
基质”，而不能答“叶绿体”或“叶肉细胞”等。
(二)高考评分时的原则
1．“多种答案”原则
在一些开放性试题中，答案可能不是唯一的，合理的均得分；有错误的，根据错误的性质。参照评分参考中相应
的规定评分。
2．易于辨别，修正清楚原则
凡是辨别不清的，皆为“0”分。所以答题时，字不一定要很漂亮，但须十分清晰，即首先不能过分潦草，而且要十
分清晰，易于辨认。有两种情况存在，其一是学生在修改答案时，改动不够坚决和清楚，如由A 改成B，由B 又改成
D。中间修改不清楚，难以辨认；其二是不排除学生有投机心理，让评卷老师去猜。另外有些学生开始答卷(题)时，没
有把握，用铅笔答题，最后也没有用签字笔重新确定，导致扫描时图像不够清晰，造成重大失分。
3．“见空给分”原则
在连续多个答案中，为了便于操作。通常采用“独立操作，互不牵连”的原则，即前面一个答案的正确与否，不
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242
影响后面答案的给分；同理，如前者正确，而后者错误，也按步骤照样给分，虽然此法可能让部分人占了便宜，但也
不能冤枉一些人，而且便于操作。
(三)生物简答题(长填空)理由和原因的表达训练
1．哺乳动物成熟的红细胞，用来提取较纯净的细胞膜的原因是_没有核膜和其他的细胞器膜__；其他的动物细胞
提取的膜面积大于细胞膜2 倍的原因是_有细胞核膜和细胞器膜增大了膜面积__；不能用其进行DNA 的粗提和鉴定的
原因是_没有细胞核而无核DNA，难以提取__。哺乳动物成熟的红细胞不能称为原核细胞的原因是_红细胞幼小时是具
有细胞核与细胞器的，只是后来发育过程中才丢失细胞核，所以仍是真核生物__。
2．病毒不能在细胞外独立增殖的原因是_缺乏相应的酶系统、原料、能量与特定的结构__。灭活的病毒可用作疫
苗的原因是_它没有感染性而有抗原性，使机体不患病又能刺激机体产生特异性抗体__。含单链核酸的病毒容易发生突
变(或不易制备疫苗)的原因_单链的核酸不稳定易发生基因突变__。
3．植物细胞可看成一个渗透装置的原因是_植物细胞的原生质层相当于半透膜，而细胞内外存在着浓度差__。用
一定的硝酸钾溶液能使植物细胞发生质壁分离和复原的原因是_硝酸钾溶液的浓度比细胞液的浓度高，使植物细胞失水
而发生质壁分离，但当硝酸钾被植物细胞吸收后，使细胞液的浓度升高，细胞又从外界吸水而使质壁分离复原__。夏
季晴天，植物光合作用会出现“午休”现象的原因是：_由于光照强，植物失水过多，气孔关闭，使CO2 固定减少，
光合作用效率下降__。
4．同一生物体细胞结构和功能不同的原因是_由于基因选择性表达，细胞发生了分化__，但是其核基因组成相同
原因是_它们是由同一个受精卵经过有丝分裂产生，遗传物质保持稳定__。
5．在动物细胞核移植克隆动物时用卵细胞作受体细胞原因是_卵细胞大利于操作，细胞质中有使细胞核基因得以
表达的物质和条件__。
6．动物激素广泛分布在体液中，但只能作用于特定的靶细胞，原因是_只有靶细胞才有与激素发生特异性结合的
受体__。神经元间兴奋的传导具有单向性的原因是_只有突触前膜才能释放神经递质，而后膜不能__。
7．将置于低温下的酶和高温下的酶重置于常温下催化物质反应，结果与原因是_低温下的酶又能正常催化反应进
行，因为在低温下酶的结构并未遭到破坏，高温下的酶不能正常催化反应的进行，因为其结构已遭受破坏__。
8．在光合作用强度与光强度关系的曲线图中判断阴生和阳生植物的理由是_阴生植物达到光合作用效率的最大值
时所需的光强度比阳生植物要弱__，有机肥能提高农作物产量的原因是_有机肥在土壤中被微生物分解，产生N、P 等
无机肥供植物根吸收，同时又产生二氧化碳供植物进行光合作用__。
9．水淹的植物或无氧储藏的水果容易死亡或烂掉的原因是_供氧不足，植物细胞进行无氧呼吸产生酒精过多，对
植物细胞起毒害作用__。
10．免疫接种过的人或动物能预防特定的疾病的原因是_免疫过的人或动物当再次受到抗原感染时，抗原能刺激体
内的记忆细胞迅速增殖分化，产生浆细胞分泌大量抗体，及时地消灭入侵的病菌__。
11．人群中男女性别比例接近1∶1 的原因是_男性能产生两种比例相等的含X 染色体的精子和含Y 染色体的精子，
且这两种精子与卵细胞结合的概率相等__。一对相对性状的遗传实验中，后代出现3∶1 的分离比原因是，_F1 产生含
有显性和隐性基因的两种等比例的雄配子以及两种等比例的雌配子，且雌雄配子结合是随机的__。
12．近亲结婚能使隐性遗传病发病率升高的原因是_近亲结婚使后代隐性的致病基因得以纯合的概率增加__。
13．隐性遗传病判断的理由是，_父母亲表现型正常而子女患病__；显性遗传病判断的理由是_父母都有该遗传病
子女中有表现型正常的孩子__。多基因遗传病不宜作为调查对象的原因是_发病原因复杂，易受环境影响__。X 染色体
上的显性遗传病判断的理由_女性患病者多于男性患者，且父亲患病，女儿全部患病__。X 染色体上的隐性遗传病判断
的理由_男性患者多于女性患者，且母亲患病儿子全部患病__。
14．鱼类的捕捞时间在K/2 时进行，原因是_此时种群的增长速率最快，即可获得最大的产量，又能保持种群数量
的相对稳定__。大量使用农药带来的危害有：_污染环境，易使害虫抗药性增强，破坏食物链，使物种的多样性减少__。
外来物种入侵引发生态危机，原因是_外来物种入侵，由于缺少天敌或生活条件适宜而大量繁殖，导致本地物种的生存
受到威胁，使物种的多样性减少，生态系统的营养结构变得简单，自动调节能力减弱，最后导致生态系统的稳定受到
破坏__。
15．动物细胞培养时取幼龄动物的组织细胞，原因是_幼龄动物的细胞分裂增殖能力强__。目前使用或冷冻保存的
正常细胞通常是10 代以内，原因是_细胞核型没有发生改变__。
16．植物组织培养时要进行灭菌处理，原因是_杂菌会跟培养物争夺培养基中的营养，且杂菌能产生有毒的代谢产
物，对培养物起毒害作用__。
17．胚胎移植时对同种哺乳动物进行同期发情处理的原因是_使供受体处于相同的生理状态__。
18．防治害虫时只是控制害虫的数量，而不是将害虫消灭，原因是_消灭害虫会破坏食物链，使生物的多样性受到
威胁，生态系统的稳定性遭到破坏__。
19．细胞分化能提高生物体各种生理功能的原因是_细胞分化使多细胞生物体的细胞趋向专门化__。
20．不能由蛋白质的结构准确推出基因的结构的原因是_同一种氨基酸可由不同的密码子决定，基因中还存在一些
不能编码的区段__。
21．基因突变不一定能引起生物性状改变的原因是_突变后的部位可能编码的仍是同一种氨基酸，或是突变发生在
非编码的区间，或发生的是隐性突变等__。
22．一条染色体上的基因不一定能够表现出来的原因是：_基因的表达受环境的影响，另外隐性基因在杂合体中通
常不表现。(或基因表达受时空因素的影响)__。
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23．一条Y(X)染色体上的隐性基因能全部表达相应性状的原因是：_另一条性染色体的相同位置也是隐性基因，
或无对应的等位基因__。
24．要保证种群基因频率保持相对的稳定应具备的条件是_无基因突变，无自然选择，无迁入与迁出、群体数量大
且能随机交配等__。
25．土壤中的小动物不宜进行标志重捕的原因是_其活动范围小，体型小，不利于观察分析__。
26．果蝇、豌豆等生物常用于遗传杂交实验的原因是：_生长期短，具有明显易分的相对性状，易培养，繁殖能力
强，子代数量多利于统计分析__。
27．对照实验中设置对照组的目的是：_利于观察到实验结果的变化，同时还排除无关变量的干扰，充分证明实验
结果的变化仅由自变量引起__。
28．低温对植物根吸收矿质元素的影响是：_低温降低了酶的活性，使呼吸作用减弱，为根主动吸收离子提供的能
量少，低温还会影响根细胞膜上蛋白质的活性，使运输效率降低__。不同植物的根吸收离子具有选择性原因是：_细胞
膜上载体的种类与数量不同，根本原因是遗传物质不同__。
29．判断豌豆(植物)的基因型，最简便的方法是自交不用测交，原因是_不用寻找隐性个体，不用去雄处理__。
30．判断二倍体生物处于减数第一次分裂中期图像，其理由_是细胞中存在同源染色体，且四分体排列在赤道板上
__。
31．除去细胞核的细胞还能存活一段时间的原因是_细胞中原有的蛋白质还可维持细胞一段时间的代谢，已转录的
信使RNA 还可翻译成蛋白质维持细胞代谢__。除去细胞质的细胞核寿命较短，原因_是没有细胞质为其提供必需的物
质和能量__。
32．洋葱表皮细胞不能作为有丝分裂材料的原因是_细胞已分化，不能进行细胞分裂__。用洋葱根尖作为观察染色
体变异的材料的原因是：_分裂期在周期中占的比值大，同时染色体数量少易观察__。
33．用动植物做实验材料时不用一个而是用多个的原因是：_排出个体差异(偶然性)对实验结果的影响，通过多个
个体，取其平均值，获得较准确的数据__。
34．长期使用某种农药会使药效降低的原因是：_由于农药的选择作用，使害虫的抗药性个体逐渐增多，从而使药
效下降__。
选择题专练
A 组
1．下列有关真核细胞结构与功能的叙述，错误的是(
)
A．磷脂是生物膜的主要组成成分，有些脂质可参与生命活动的调节
B．液泡中含有花青素、蛋白质、糖类等物质，可维持细胞渗透压
C．生物膜上的蛋白质与物质交换有关，而与生物催化作用无关
D．胡萝卜韧皮部细胞无叶绿体，但韧皮部细胞可培养出含叶绿体的个体
[解析]
磷脂是生物膜的主要组成成分，有些脂质(如胆固醇)可参与生命活动的调节；液泡中含有花青素、蛋白质、
糖类等物质，可以调节细胞内的环境，维持细胞渗透压；生物膜上的蛋白质也可能与生物催化有关，如线粒体内膜上
的有氧呼吸酶；胡萝卜韧皮部细胞具有全能性，经培养可发育为含叶绿体的个体。
2．下列与生物学实验或调查有关的叙述中，正确的是(
)
A．配制斐林试剂时加入氢氧化钠是为硫酸铜与还原糖反应提供碱性环境
B．观察植物细胞质壁分离与复原时，先用低倍镜观察清楚再换高倍镜
C．调查遗传病的遗传方式时，最好选择白化病等单基因遗传病
D．在探究酵母菌种群数量变化的实验中，需要设置空白对照
[解析]
配制斐林试剂时加入氢氧化钠是为了得到氢氧化铜溶液；观察植物细胞质壁分离与复原时，只用低倍镜；
调查遗传病的遗传方式时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，如白化病等；探究酵母菌种群数量变化时，
不一定要设置空白对照，但要做重复实验。
3．下列有关生态系统结构和功能的说法，正确的是(
)
A．生态系统的结构是指无机环境和生物群落
B．生态系统需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能
C．桑基鱼塘生态系统与普通稻田生态系统相比，实现了能量的循环利用
D．生态系统中同一营养级的生物可以有多种，但是每一种生物只能位于一个营养级
[解析]
生态系统的结构是指组成成分和营养结构；生态系统需要不断得到来自系统外的能量(如太阳能)补充，以
便维持生态系统的正常功能；桑基鱼塘生态系统与普通稻田生态系统相比，实现了物质的循环利用；生态系统中同一
营养级的生物可以有多种，同一种生物也可以位于多个营养级。
4．下列有关现代生物进化理论的叙述，不正确的是(
)
A．变异对生物是否有利因生物所处的具体环境不同而有所差异
B．自然选择通过作用于个体而引起种群基因频率发生定向改变
C．种群内基因频率发生改变的偶然性随种群数量的下降而减小
D．形成新物种的过程中一定有生殖隔离，而不一定经过地理隔离
[解析]
变异对生物是否有利决定于生物所处的具体环境；自然选择直接作用于个体，进而引起种群基因频率发
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244
生定向改变；种群内基因频率发生改变的偶然性随种群数量的下降而增大；新物种的形成必须经过生殖隔离，但不一
定经过地理隔离，如多倍体的形成。
5．下列有关人类遗传病的说法，正确的是(
)
A．一对患有抗维生素D 佝偻病的夫妇，所生的女儿不一定患病
B．镰刀型细胞贫血症的根本病因是血红蛋白中一个氨基酸被替换
C．某家庭中母亲患血友病，父亲正常，生了一个凝血正常且性染色体组成为XXY 的孩子，则其形成原因最可能
是卵细胞异常
D．人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，则所生子女不患该病的概
率是9/19
[解析]
抗维生素D 佝偻病为伴X 染色体显性遗传病，父亲患病，其女儿一定患病。镰刀型细胞贫血症的根本病
因是基因突变。血友病为伴X 染色体隐性遗传病，母亲患病，父亲正常，生了一个凝血正常且性染色体组成为XXY
的孩子，一定是父亲遗传给孩子一个带正常基因的X 染色体，是精子异常。人群中某常染色体显性遗传病(假设致病基
因为A)的发病率为19%，则aa 的基因型频率＝81%，所以a
的基因频率＝81%＝9/10，A 的基因频率＝1/10，因此AA＝1/10×1/10＝1%，Aa＝1/10×9/10× 2＝18%，妻子
患病，则妻子基因型为Aa 的概率＝18%/(1%＋18%)＝18/19，丈夫正常，则基因型为aa，所以子女不患该病(aa)的概
率为18/19×1/2＝9/19。
6．在探究植物激素对某植物生长影响的实验中，科学家检测到某一时期茎中生长素和乙烯两种激素的含量与茎段
生长的关系如图所示。下列叙述错误的是(
)
A．图中a、b 两个时刻，生长素含量及作用效果相同
B．生长素浓度增高到一定值时，会促进乙烯的合成
C．茎的生长需要生长素和乙烯共同调节
D．两种激素的合成是植物基因组程序性表达的结果
[解析]
分析图示可知：a、b 两个时刻的生长素含量相同，但a 点时能促进植物茎段的生长，b 点时不再促进植
物茎段的生长，因此作用效果不同；生长素浓度增高到一定值时(如图中a 点)，会促进植物茎段合成乙烯，可见茎的
生长需要生长素和乙烯共同调节；植物的生长发育过程，根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果，会
引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化。
B 组
1．如图所示细胞均来自同一生物体，下列有关叙述正确的是(
)
A．属于有丝分裂过程的图是③④⑤
B．细胞①的形成过程：④→③→⑤→②→⑥→①
C．图①和图②可能来自同一个初级精母细胞
D．图③④⑤⑥中都具有同源染色体
[解析]
①细胞中无同源染色体和姐妹染色单体，为精细胞(或卵细胞)；②细胞中无同源染色体有姐妹染色单体，
为次级精母细胞(或次级卵母细胞或第一极体)；③细胞中存在同源染色体联会，是减数第一次分裂前期，为初级精母
细胞(或初级卵母细胞)；④细胞中有同源染色体无姐妹染色单体，为正常体细胞；⑤细胞中有同源染色体，且进行姐
妹染色单体分离，是有丝分裂后期；⑥细胞中无同源染色体，且进行姐妹染色单体分离，细胞质均等分裂，为次级精
母细胞(或第一极体)，是减数第二次分裂后期，①和②细胞中染色体互为同源染色体，可能来自同一个初级精母细胞。
2．美国加州大学某教授做出一个纳米级小笼子，可把分解酒精的酶(化学本质不是RNA)装入其中，有了这身“防
护服”，酶就不怕被消化液分解，可安心分解酒精分子。下列推测合理的是(
)
A．该成果中分解酒精的酶位于细胞质基质中
B．该酶进入人体后能分解体内无氧呼吸的产物
C．纳米级小笼子可通过主动运输的方式被吸收进入血液
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245
D．“防护服”的主要功能是阻碍消化道内蛋白酶的作用
[解析]
该成果中分解酒精的酶随着食物进入消化道分解酒精，A 错误；人体内无氧呼吸的产物是乳酸，不能被
分解酒精的酶分解，B 错误；纳米级小笼子不进入血液，直接进入消化道中分解酒精，C 错误；纳米级小笼子可以防
止消化道内蛋白酶将分解酒精的酶水解，D 正确。
3．分泌蛋白Shh 在人胚胎发育过程中起重要的调控作用，由位于7 号染色体上的Shh 基因控制合成，固醇类复
合物是控制该基因转录过程所必需的。分泌蛋白Shh 合成后并没有生物活性，只有切除一部分氨基酸后，剩下的末端
片段才有活性。下列推测不合理的是(
)
A．胆固醇摄入不足可能会影响胎儿正常发育
B．分泌蛋白Shh 发挥作用依赖于蛋白酶的修饰、加工
C．固醇类复合物通过控制RNA 聚合酶的活性来影响分泌蛋白Shh 的合成
D．某患者体内缺乏分泌蛋白Shh 可能与染色体结构变异有关
[解析]
由题意可知，胆固醇摄入不足会影响Shh 基因的转录，进而影响分泌蛋白Shh 的合成。最终会影响胎儿
正常发育，A 合理；分泌蛋白Shh 合成后需要切除一部分氨基酸后才有生物活性，说明分泌蛋白Shh 发挥作用依赖于
蛋白酶的修饰、加工，B 合理；固醇类复合物通过控制转录过程来影响分泌蛋白Shh 的合成，C 不合理；某患者体内
缺乏分泌蛋白Shh，可能与7 号染色体上Shh 基因所在的片段缺失有关，即与染色体结构变异有关，D 合理。
4．人的X 染色体和Y 染色体上存在着同源区(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ)，如图所示。由此可以推测(
)
A．Ⅲ片段上的基因只存在于男性体内，Ⅰ片段上的基因只存在于女性体内
B．Ⅱ片段上的基因，遗传特点与常染色体上的基因完全相同
C．Ⅰ片段上的基因不存在等位基因
D．同胞姐妹体内至少有一条X 染色体相同
[解析]
男性体内也有X 染色体，因此I 片段上的基因也存在于男性体内，A 错误；Ⅱ片段上的基因，其遗传也
与性别相关，与常染色体遗传不完全相同，B 错误；在女性体内有两条X 染色体，I 片段上的基因可存在等位基因，C
错误；同胞姐妹体内来自父亲的X 染色体是相同的，来自母亲的X 染色体可能相同，也可能不同，D 正确。
5．标志重捕法和样方法是调查种群密度的两种常用方法。下列有关说法错误的是(
)
A．随机选取样方n 个，每个样方的生物个体数量为X1、X2……Xn，则样方内生物个体数量的平均值为(X1＋X2
＋……＋Xn)/n
B．调查动物的种群密度时一般采用标志重捕法
C．计数时同种生物个体无论大小都要计数
D．标志重捕法中种群数量的估算公式是(标记个体数×重捕标记个体数)/重捕个体数
[解析]
样方法调查植物种群密度时，求所有样方的平均值作为最终的估算数值，A 项正确；动物活动能力强、
活动范围大，调查种群密度时一般用标志重捕法，B 项正确；计数时与个体的大小和年龄无关，同种生物个体都应计
入总数，C 项正确；标志重捕法中种群数量的估算公式：(标记个体数×重捕个体数)/重捕标记个体数，D 项错误。
6．红树林生态系统在防风固沙、全球碳循环及涵养生物多样性等方面扮演着重要角色。下列说法正确的是(
)
A．太阳能属于红树林生态系统的成分
B．碳元素从红树林中的输出只能依靠分解者的分解作用
C．红树大量死亡则红树林生态系统抵抗力稳定性下降，恢复力稳定性上升
D．红树林生态系统由于物种单一易受到病虫害影响而导致生态失衡
[解析]
太阳能属于生态系统中非生物的物质和能量；碳元素的输出依靠的是分解者的分解作用、动植物的呼吸
作用；红树大量死亡，生态系统受到破坏，红树林生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都下降；红树林生态系统
中物种丰富度大而不是物种单一。
C 组
1．研究表明，溶酶体可能是由经高尔基体加工过的水解酶被小泡包裹后在细胞内聚集形成的。如果该观点正确，
则下列说法不正确的是(
)
A．溶酶体中的酶有些具有分解磷脂的功能
B．溶酶体的形成过程可能与核糖体有关
C．溶酶体的膜成分应该与高尔基体相似
D．溶酶体形成过程能体现生物膜的结构特点
[解析]
溶酶体是由水解酶被小泡包裹形成的，小泡膜的主要成分是磷脂和蛋白质，说明溶酶体中的酶不能分解
磷脂，A 错误；溶酶体膜上有蛋白质，其内部水解酶的化学本质也是蛋白质，蛋白质的合成与核糖体有关，B 正确；
若题中观点正确则说明溶酶体的膜成分应该与高尔基体相似，溶酶体的形成过程体现了生物膜具有一定流动性的结构
特点，C、D 正确。
2．ATP 是细胞的能量“通货”，下列有关说法正确的是(
)
A．ATP 的合成一定需要酶，酶的催化作用都需要ATP 供能
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246
B．ATP 彻底水解后可得到DNA 的基本组成单位
C．人体成熟红细胞中ATP 的产生速率在有氧、无氧条件下大致相等
D．放能反应一般与ATP 水解的反应相关联
[解析]
ATP 的合成一定需要酶，酶的催化作用本身不需要ATP 供能；ATP 彻底水解后可得到一磷酸腺苷，即腺
嘌呤核糖核苷酸，是RNA 的基本组成单位；人体成熟红细胞进行无氧呼吸，产生ATP 的速率与氧气无关；(其他物质
的)放能反应一般与ATP 合成的反应相关联。
3．在沙漠的一个灌木群落中，某种基于种子繁殖的灌木，其分布型随着生长进程会发生改变，幼小灌木和小灌木
呈集群分布，中灌木呈随机分布，大灌木呈均匀分布。下列叙述错误的是(
)
A．这种改变使群落的水平结构发生变化
B．这种改变是群落演替所引起的结果
C．均匀分布的形成原因主要是种内竞争
D．集群分布主要是由于种子不能远离母株所致
[解析]
该灌木群落空间分布会随生长进程发生变化，必然会导致群落水平结构发生变化，A 项正确；演替是随
时间推移，一个群落被另一个群落代替的现象，而物种组成是区分不同群落的重要特征，该灌木群落中物种种类没有
发生变化，只是空间分布发生变化，不是演替所致，而是该灌木群落内的种内斗争、种子的传播等因素引起的，B 项
错误；沙漠干旱缺水，大灌木种内竞争加剧，易形成均匀分布，C 项正确；植物通过风吹、动物携带等方式传播种子，
如果种子传播能力弱，不能远离母株，易形成集群分布，D 项正确。
4．B 淋巴细胞发育成熟和增殖分化的过程如图所示，下列叙述正确的是(
)
A．甲、乙、丙的核遗传物质相同，mRNA 完全不同
B．甲发育为乙的主要场所是胸腺
C．乙增殖分化为丙需要抗原刺激
D．丙可完成核DNA 的复制和基因的表达
[解析]
甲、乙、丙的核遗传物质相同，mRNA 部分相同；甲发育为乙的主要场所是骨髓；B 细胞在抗原的刺激
下，可增殖分化为浆细胞；丙是高度分化的细胞，不再进行DNA 的复制。
5．如图为某哺乳动物某个DNA 分子中控制毛色的a、b、c 三个基因的分布状况，其中I、Ⅱ为非基因序列。下
列叙述正确的是(
)
A．基因重组可导致a、b 位置互换
B．若b、c 基因位置互换，发生染色体易位
C．b 中发生碱基对改变，可能不会影响该生物性状
D．该DNA 分子中发生碱基对的替换属于基因突变
[解析]
在减数分裂四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换属于基因重组，而a、b 属于同
一条染色体上的非等位基因，不会发生基因重组；b、c 基因位置互换则发生染色体结构变异中的倒位；b 中发生碱基
对改变会导致密码子改变，但由于密码子的简并性，可能不会影响该生物性状；基因序列中发生碱基对的替换为基因
突变，但Ⅰ、Ⅱ为非基因序列，若发生碱基对的替换则不属于基因突变。
6．下列对各种“比值”变化的叙述中，不正确的是(
)
A．置于蔗糖溶液中的细胞在质壁分离的过程中细胞液浓度/外界溶液浓度的值变大
B．对某绿色植物进行遮光处理时，遮光后瞬间叶绿体中NADPH/NADP
＋的值变大
C．减数分裂中同源染色体分离时，细胞中染色体数目/核DNA 数的值不变
D．红细胞运输氧气功能受损后，组织细胞的细胞呼吸中CO2 释放量/O2 吸收量不变
[解析]
在质壁分离的过程中，细胞失水，细胞液浓度/外界溶液浓度的值变大；遮光后瞬间，光反应减慢，产生
的NADPH 减少，暗反应消耗NADPH，所以叶绿体中NADPH/NADP
＋的值变小；减数分裂中同源染色体分离时，染
色体数目和核DNA 数都不变；动物的有氧呼吸中CO2 释放量等于O2 吸收量，无氧呼吸不产生CO2。
非选择题专练
A 组
1．线粒体DNA 是人体细胞内唯一的核外遗传物质，细胞中的线粒体基因组与核基因组间通过相互作用，共同调
节细胞能量代谢等相关活动。回答下列问题。
(1)一个细胞周期中，某些时间内线粒体中的DNA 分子数目可以为原来的几倍，可见核DNA 与线粒体DNA 在一
个细胞周期中复制次数的差异是_核DNA 只复制一次，而线粒体DNA 可复制多次__。抑制核DNA 的基因表达，一段
时间后，线粒体DNA 不再增多，这说明核基因组与线粒体DNA 复制之间可能存在的关系是_线粒体DNA 复制所需要
的酶可能是核基因组控制合成的(合理即可)__。
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247
(2)与核基因表达不同的是线粒体中DNA 的转录尚未结束，翻译就已开始，这是因为_线粒体没有类似于核膜这样
的结构将转录和翻译在空间上隔断，因此两过程可同时进行__。
(3)有氧呼吸过程中，线粒体DNA 长期暴露于高浓度的活性氧中，容易受到环境中一些刺激因素的影响而发生突
变，线粒体基因缺失或基因突变会导致呼吸酶活性下降，进而影响核DNA 的转录过程，这说明核DNA 的转录过程在
能量供求方面属于_吸能__反应。线粒体基因突变引起能量代谢效率降低会导致多种疾病，这些疾病表现出的遗传特点
是_都只能由母亲传给后代(或母系遗传)__。
[解析]
(1)一个细胞周期中，某些时间内线粒体中的DNA 分子数目可以为原来的几倍，说明这些细胞中一个细胞
周期内线粒体DNA 可复制多次。抑制核DNA 的基因表达，一段时间后，线粒体DNA 不再增多，原因可能是催化线
粒体DNA 复制的酶是由核基因组控制合成的。(2)核基因的转录发生在细胞核中，而翻译发生在细胞质中，是不能同
时进行的；而线粒体内没有膜结构将DNA 和核糖体分隔开，故线粒体中转录尚未结束，翻译就已开始。(3)呼吸酶活
性下降会使核DNA 的转录受阻，这说明核DNA 的转录需要消耗能量，属于吸能反应。线粒体中基因控制的遗传为细
胞质遗传，由线粒体基因控制的疾病会表现出母系遗传的特点。
2．植物的生长受多种因素的影响，干旱是重要的影响因素之一。某课外活动小组欲对这一影响因素进行研究，实
验在甲、乙两块实验田中进行。实验开始时，两块实验田土壤水分均充足，实验过程中甲实验田保持土壤的水分条件
适宜，乙实验田停止浇水，实验结果如下图所示。回答下列问题。
(1)该实验的自变量为_是否干旱处理(及处理时间)__。列举两个对土壤干旱形成影响较大的环境因素：_空气湿度
__、_温度(或土壤的初始含水量)__。
(2)从图中可以看出，干旱可能对叶绿体中色素的含量产生影响，进而影响光合速率，这种影响始于第_4__d；而
在此之前，干旱对叶片光合速率产生影响的原因最可能是_干旱导致叶片气孔关闭，CO2 吸收量减少__。
(3)叶片周围空气中的CO2 浓度不变时，胞间CO2 浓度的大小主要取决于气孔导度(气孔张开程度)和叶肉细胞的光
合活性。假设干旱对酶的活性不会造成明显影响，推测第2～4 d 内，胞间CO2 浓度呈_下降__趋势；如果第4 d 后，
胞间CO2 浓度呈上升趋势，分析其原因：_叶片叶绿素含量下降，叶肉细胞的暗反应速率降低，对胞间CO2 的利用量
减少，细胞呼吸产生的CO2 基本不变__。
[解析]
(1)该实验探究的是干旱对植物生长的影响，结合横轴可以看出，是否进行干旱处理及处理时间是实验的
自变量。实验前，甲、乙两块实验田的初始含水量、温度、空气湿度等均能对土壤干旱形成产生影响。(2)图I 中光合
速率从干旱的第2 d 开始下降，但图Ⅱ中叶绿素的含量在第4 d 才开始下降，推测因叶绿体中色素的含量减少而影响
光合速率是从第4d 开始的；而在叶绿素含量的变化之前，干旱引起植物缺水，会导致叶片气孔关闭，从而影响叶片吸
收CO2，使光合速率降低。(3)如果干旱对酶的活性不会造成明显影响，第2～4 d 内，叶片叶绿素含量变化不大，则叶
片的光合速率降低的原因最可能是气孔导度减小，胞间CO2 浓度下降；而第4d 后，与对照组相比，实验组叶片叶绿
素含量明显下降，叶肉细胞的暗反应速率降低，对胞间CO2 的利用量减少，细胞呼吸产生的CO2 基本不变，因此胞间
CO2 浓度呈上升趋势。
3．为了探究2,4－D 促进无子番茄发育的最适浓度，科研工作者选取处于“某时期”、长势相同且健壮的番茄植
株若干，均分为8 组，并对每个植株上的花进行了“某种处理”。配制好7 种不同浓度的2,4－D 溶液；分别涂在不同
组别植株的雌蕊柱头上，另设一组涂蒸馏水的对照组，每组所涂液体的量相等。涂抹完毕后套袋，经一段时间的生长，
得到的无子番茄的平均质量如表所示。回答下列问题。
2,4－D 浓度/(mg·L
－1)
0
5
10
15
20
25
30
35
无子番茄平均质量/(g/个)
0
12.5
25.2
47.5
51.8
53.8
44.0
30.2
注：正常番茄为二倍体。
(1)题干中的“某时期”是指_花蕾__期，“某种处理”是指_去雄处理__。
(2)对照组无子番茄的平均质量为0 g/个，即不能结成果实。造成这种现象的原因是_发育中的种子能为果实发育提
供生长素，去雄后不能形成种子，子房无生长素来源，故不能结果__。
(3)实验结果_不能__(填“能”或“不能”)表明2,4－D 对果实发育的作用具有两重性，判断依据是_不同浓度的2,4
－D 处理下，无子番茄的平均质量均高于对照组__。从表中结果可推断，2,4－D 促进无子番茄发育的最适浓度范围为
_20～30_mg·L
－1__。
(4)如果用无子番茄果实的细胞进行植物组织培养，得到的番茄幼苗是_二__倍体。
[解析]
(1)若要得到无子果实，需在花蕾期对植株去雄，然后在雌蕊柱头或子房上涂抹一定浓度的生长素类似物。
(2)番茄正常结果时，果实的生长素来源于发育中的种子，对照组不能结子，又无外源生长素，因此其子房不能发育成
果实。(3)生长素两重性的含义是低浓度促进生长，高浓度抑制生长。从表格可以看出，7 个实验组2,4－D 浓度下，子
房均结了果实，平均质量均比对照组(0 mg·L
－1)高，都表现为促进作用，不能体现生长素作用的两重性。2,4－D 浓度
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为25 mg·L
－1 时，无子番茄的平均质量最高，可知2,4－D 促进无子番茄发育的最适浓度范围为20～30 mg·L
－1。(4)植
物组织培养一般不会改变染色体数目，无子番茄果实是由子房壁发育而成的，子房壁为母本的体细胞(2N)，因此植物
组织培养后得到的番茄幼苗为二倍体。
4．水稻有一个穗型突变体T637，与特青相比，T637 穗簇生，植株矮化，粒型变小。回答下列问题。
(1)欲证明T637 发生的变异是基因突变而不是染色体变异，最简单的方法是_取T637 的分生组织细胞制成装片，
在显微镜下观察染色体的形态和数目__。研究发现，该突变体只有一条4 号染色体上某基因插入了一段DNA 序列，
可确定此种变异类型为_基因突变__，且为_显性__(填“显性”或“隐性”)变异。
(2)配制4 种浓度梯度的24－epiBL(24—表油菜素内酯)分别处理特青和T637，发现二者的叶夹角均会随着24－
epiBL 浓度的升高而增大，根据下图可判断特青和T637 对不同浓度24－epiBL 的敏感程度，确认_T637__为油菜素内
酯敏感型突变体。
(3)若将某种抗虫基因导入T637 细胞并整合到染色体上，将此细胞进行植物组织培养，培养成完整植株。为确定
抗虫基因是否整合到4 号染色体上，最简单的实验方案为_让导入抗虫基因后的T637 植株自交，统计子代的表现型及
比例__。
只考虑粒型及抗虫性状，预期结果及结论：
①若子代中粒型变小、抗虫∶粒型变小、不抗虫∶粒型正常、抗虫＝_2∶1∶1__，则抗虫基因整合到了4 号染色
体上，且与粒型变小的基因不位于一条4 号染色体上。
②若子代中_粒型变小、抗虫∶粒型正常、不抗虫__＝3∶1，则抗虫基因整合到了4 号染色体上，且与粒型变小的
基因位于一条4 号染色体上。
③若子代中粒型变小、抗虫：粒型变小、不抗虫：粒型正常、抗虫∶粒型正常、不抗虫＝9∶3∶3∶1，则_抗虫基
因未整合到4 号染色体上__。
[解析]
(1)鉴别基因突变和染色体变异最简单的方法是取T637 的分生组织细胞制成装片，在显微镜下观察染色体
的形态和数目。由题意可知，突变体只有一条4 号染色体上某基因插入了一段DNA 序列，可确定此种变异类型为基
因突变，且为显性突变。(2)据图可知，不同浓度24－epiBL 处理后，T637 的叶夹角变化较大，推测其对24－epiBL
敏感程度较大。(3)若将某种抗虫基因导入T637 细胞并整合到染色体上，将此细胞进行植物组织培养，培养成完整植
株。为确定抗虫基因是否整合到4 号染色体上，最简单的实验方案为让导入抗虫基因后的T637 植株自交，统计子代
的表现型及比例。假设粒型变小基因为A，粒型正常基因为a，抗虫基因为B，有下列3 种情况：
分析可知，图示3 种情况分别对应答案中的3 种预期结果。
请在第5～6 两道生物题中任选一题作答。
5．进行植物有效成分的提取时，选用的提取方法与有效成分的特点关系密切。回答下列相关问题。
(1)从玫瑰花瓣中提取玫瑰精油时，可选用水蒸气蒸馏法，这是利用了玫瑰精油具有_挥发性__，能随水蒸气一同
蒸馏的特点。由于玫瑰精油具有_难溶于水__的特点，加入NaCl 后可出现明显的分层，使油水易于分离，这也是利用
水蒸气蒸馏的原因之一。
(2)从橘皮中提取橘皮精油时，一般采用压榨法，不能选用水中蒸馏法，原因是_橘皮精油的有效成分在用水蒸气
蒸馏时会发生部分水解，而且水中蒸馏法会产生原料焦糊的问题__(回答两点)。
(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时，不能选用水蒸气蒸馏的方法，主要原因是_胡萝卜素不具有挥发性__。选用萃取
法的原因是_胡萝卜素易溶于有机溶剂__；萃取液经过滤后，可用蒸馏装置对其进行_浓缩__，该步骤的目的是_蒸发出
有机溶剂，得到浓度较高的胡萝卜素__。
[解析]
(1)水蒸气蒸馏法的原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，由于玫瑰
精油难溶于水，冷却后，混合物又会重新分出油层和水层。(2)橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，
而且水中蒸馏法会产生原料焦糊的问题，所以一般采用压榨法。(3)使用水蒸气蒸馏法提取物质时，提取的物质必须具
有挥发性，而胡萝卜素不具备该特点。胡萝卜素易溶于有机溶剂，所以可以用萃取法；萃取液经过滤后，可用蒸馏装
置对其进行浓缩，该步骤的目的是蒸发出有机溶剂，得到浓度较高的胡萝卜素。
6．近年来，蛋白质工程与基因工程的结合使得干扰素生物工程的研究取得了更大的进展。回答下列有关生物工程
生产干扰素的问题。
(1)根据人们对干扰素结构和功能上的需求，将干扰素的第17 位半胱氨酸替换成丝氨酸，这种生物工程属于_蛋白
质工程__。
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(2)可通过点突变技术使干扰素基因中的碱基对发生改变，将改造后的基因与载体构建成_基因表达载体__后导入
大肠杆菌生产干扰素。干扰素是一种糖蛋白，在大肠杆菌内不能加糖基团，这是因为_糖基团是在内质网中加入的，大
肠杆菌为原核生物，细胞中无内质网，故不能加糖基团__。用家蚕来生产干扰素更为理想，生产过程中，用到了家蚕
核型多角体病毒(NPV)，NPV 的作用是充当基因工程的_载体__。
(3)人们设想，如果能将干扰素基因导入哺乳动物的受精卵，再将受精卵进行_早期胚胎培养(或胚胎的早期培养)__
至桑椹胚或囊胚阶段，然后进行_胚胎移植__。可从转基因动物分泌的乳汁中获得干扰素，人们把这种转基因动物称为
_乳房生物反应器(或乳腺生物反应器)__。若该设想变为现实，则干扰素的活性及产量均会大幅提高。
[解析]
(1)蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，
对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。(2)改造后的基因可与载体构建成
基因表达载体，然后导入大肠杆菌生产干扰素。糖基团是在内质网中加入的，大肠杆菌为原核生物，细胞中无内质网，
干扰素中的糖基团无法加入原有的肽链上。基因工程的载体可以是质粒，动植物病毒，NPV 作为一种动物病毒，可以
充当该基因工程的载体。(3)通过基因工程得到的受精卵要在体外进行早期胚胎培养，一般培养至桑椹胚或囊胚阶段进
行胚胎移植。转基因动物发育成熟后，可从转基因动物分泌的乳汁中获得干扰素，人们把这种转基因生物称为乳房生
物反应器，也叫乳腺生物反应器。若该设想变为现实，则干扰素的活性及产量均会大幅提高。
B 组
1．某草原中有黑尾鹿种群，也有其主要捕食者美洲狮和狼。1905 年以前，该地黑尾鹿群保持在4 000 头左右的水
平，为了发展鹿群，美洲狮和狼被大量猎杀，鹿群数量开始上升，到1925 年达到最高峰，约有10 万头，由于连续多
年的过度利用，草场极度退化，结果使鹿群数量猛降。
回答下列问题：
(1)美洲狮和狼的存在，在客观上对鹿群进化起促进作用，理由是_美洲狮和狼所吃掉的大多是鹿群中年老、病弱
或年幼的个体，有利于鹿群的发展__。
(2)美洲狮和狼的存在对该草原群落的稳定性起到了重要作用，原因是_美洲狮和狼的存在制约并稳定了鹿的数量，
同时可以让植物资源也比较稳定；进而使得另一些以植物为生的动物数量及其食物链相对稳定__。
(3)美洲狮和狼一般不能将所有的鹿吃掉，否则自己也无法生存，这就是“精明的捕食者”策略。该策略对人类利
用生物资源的启示是_合理地开发利用，实现可持续发展__。
2．在某光照强度下，当光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2 浓度称为CO2 补偿点。将某植物的叶片放入密闭
系统中，在不同光照强度下观测系统内CO2 随时间的变化，结果如图所示。
回答下列问题：
(1)在光照强度300lx 时，密闭系统中的CO2 浓度维持不变，原因是_该条件下，叶片的光合速率与呼吸速率相等
__。
(2)比较不同光照条件下实验进行的第1 个小时内叶片净光合速率的大小，可以得出：光照强度越强，叶片净光合
速率_越大__。
(3)随着光照强度的提高，该植物叶片的CO2 补偿点_逐渐降低__(填“逐渐增大”“保持不变”或“逐渐降低”)。
判断的依据是_当CO2 的浓度不再改变时对应的浓度即为CO2 补偿点，据图可知光照强度越强，CO2 浓度不再改变时
对应的浓度越低__。
3．乐于助人是中华民族的传统美德。当你帮助别人提起重物时，看似举手之劳，实际会发生复杂的神经调节，下
图是表示该反射通路的简图，首先大脑皮层发出冲动，可以引起α神经元、γ神经元兴奋，进而引起骨骼肌中的梭外肌
纤维(肌纤维即肌细胞)收缩，从而提起重物。已知图中突触释放的神经递质均为兴奋性递质。
回答下列问题：
(1)α神经元兴奋时，兴奋可以传递给梭外肌纤维，但不能传递给A 神经元。其原因是_兴奋在突触处只能单向传递，
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250
α神经元为传出神经元，兴奋能传递给效应器，但不能逆向传递给A 神经元__。
(2)γ神经元兴奋，肌梭能感受梭内肌纤维收缩，产生兴奋并传导给A 神经元。从反射弧结构组成的角度分析，肌
梭是_感受器和效应器__，A 神经元属于_传入(感觉)__神经元。γ神经元兴奋，最终会使骨骼肌收缩的力量_增强__(填
“增强”或“减弱”)。
(3)若一个神经元轴突末梢与另一个神经元或其他细胞相接触的部位，都可称为突触，上图中所示部分共有_7__个
突触。
4．鸡的羽色是由两对独立遗传的基因控制，已知基因A 决定羽毛产生色素，a 不产生色素，B 抑制色素的产生，
b 不起抑制作用。现有两个基因型不同的纯合白羽鸡品种，品种甲的基因型为AABB，品种乙的基因型为aabb，将品
种甲、乙进行杂交，结果如下：
回答下列问题：
(1)根据上述杂交实验的结果推测，F2 中基因型为_AaBb__的鸡一定表现为白羽黑斑，还有基因型为_AABb 或
AaBB__的鸡也可能表现为白羽黑斑。
(2)有人推测白羽黑斑性状的出现是由于Bb 抑制作用不完全所致。可通过确定F2白羽黑斑的基因型来验证此推测，
方法为：将白羽品种乙分别与F2 中的白羽黑斑杂交，得到多窝后代，统计每窝子代性状及比例。只要其中有一窝的子
代性状及比例为_白羽黑斑∶有色羽＝1∶1__，则该推测成立。否则推测不成立。
(3)F2 中白羽的基因型有_5__种，有色羽的基因型是_AAbb 和Aabb__。
请在第5～6 两道生物题中任选一题作答。
5．某种食醋的工业酿造流程为：原料处理→酒精发酵→醋酸发酵→提取→澄清→产品。回答下列问题：
(1)酒醅(正在发酵或已发酵好的固体原料)在发酵过程中温度会升高，其原因是_酵母菌细胞呼吸释放热量__。酒精
发酵后，在酒醅中混入一些麸皮、谷糠来增加疏松程度，其作用是_增加对醋酸菌的氧气供应，有利于醋酸菌将酒精变
为醋酸__。
(2)可用固定化酵母细胞进行酒精发酵。干酵母固定前需先使其_活化__；固定细胞时还需用海藻酸钠作为_载
体__，选择海藻酸钠的原因之一是它_不溶于__(填“溶于”或“不溶于”)水。选择固定化酵母细胞而不是固定化相关
酶进行酒精发酵的主要原因是_酒精发酵过程需多种酶参与，固定化细胞固定的是一系列酶，可达到连续生产的目的__。
(3)可用果胶酶处理食醋使其澄清。为了解固定化果胶酶的特性，进行了系列相关实验，结果见图1 和图2。据图
分析，固定化果胶酶的优点是_多次重复利用后仍能保持较高的活性；对pH 的稳定性增加(pH 改变不易失活)__。
6．紫杉醇是红豆杉细胞中产生的一种高效抗癌物质，在植物体中含量极低。为取代从天然植株中提取紫杉醇的方
式，可通过植物组织培养和细胞培养技术来获取，其过程为：获取红豆杉外植体→消毒→诱导愈伤组织→细胞培养→
提取紫杉醇。
回答下列问题：
(1)获取的外植体首先要通过_脱分化__过程培养出愈伤组织。下表为四种不同外植体在相同培养条件下诱导愈伤
组织的实验结果，由表中结果可知诱导愈伤组织较适宜的两种外植体分别是_不带叶茎段、成熟胚__。
外植体
愈伤组织体积
诱导率(%)
不带叶茎段
很大
99.5
带叶茎段
很小
90
叶片
很小
20
成熟胚
较大
80
注：诱导率(%)＝(形成的愈伤组织数量/接种的外植体数量)×100%
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(2)将愈伤组织接种到适宜培养液中进行细胞培养，细胞培养的过程_未体现__(填“体现”或“未体现”)细胞的全
能性，理由是_此过程中细胞没有再分化，没有发育成完整植株__。据下图分析2,4－D 对细胞生长和紫杉醇合成的作
用分别是_促进细胞生长，抑制紫杉醇合成__，为获得最大紫杉醇总产量，最适合的2,4－D 浓度应为_1.0__(填“0.5”“1.0”
或“2.0”)mg/L。
培养液中2,4－D 浓度(mg/L)
注：生长速率＝每天每升培养基中增加的细胞干重克数
(3)与从天然植株中提取相比，利用上述技术生产紫杉醇的重要意义是_提高了紫杉醇的产量，保护了红豆杉资源
__(答出两点)。
高考综合训练题
一、选择题(每题6 分，共36 分)
1．下列关于细胞结构和功能的叙述，正确的是(
)
A．真核细胞中线粒体的数量保持恒定不变
B．如果细胞核中核仁结构被破坏，核酸和蛋白质的合成则会受影响
C．动物细胞膜中脂质种类多于植物细胞膜，所以动物细胞膜的功能更复杂
D．用3H 标记氨基酸研究分泌蛋白的合成和运输过程，3H 会依次出现在核糖体、内质网、高尔基体和线粒体
[解析]
真核细胞中线粒体的数量会随着细胞代谢状况的不同而改变，比如肌细胞如果经常收缩，其中的线粒体
数量就会较多，不常收缩的肌细胞中线粒体数量就会较少，A 项错误；核仁的功能是与rRNA 的合成和核糖体的形成
有关，核糖体是蛋白质的合成场所，所以如果细胞核中核仁结构被破坏，则会影响核酸和蛋白质的合成，B 项正确；
决定细胞膜功能复杂程度的主要是蛋白质，C 项错误；在分泌蛋白的合成和运输过程中，线粒体的功能仅仅是提供能
量，分泌蛋白并不经过线粒体，所以用3H 标记氨基酸研究分泌蛋白的合成和运输过程，3H 不会出现在线粒体中，D
项错误。
2．下列关于细胞癌变的说法，错误的是(
)
A．抑制癌细胞的DNA 复制，就可以抑制癌细胞的增殖
B．细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生了突变
C．癌细胞的细胞膜糖蛋白减少导致癌细胞容易分散和转移
D．细胞癌变后，细胞代谢强度增强，细胞周期变长
[解析]
抑制癌细胞在分裂间期DNA 的复制，导致癌细胞不能完成增殖，A 项正确；细胞癌变与遗传物质有关，
其根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，B 项正确；细胞癌变后，细胞膜上的糖蛋白减少，细胞间的黏着性
降低，从而导致癌细胞容易分散、转移，C 项正确；细胞癌变后，细胞增殖的速率变快，细胞周期变短，D 项错误。
3．某地因建高速公路将一个野兔种群分隔到公路两侧，成为两个种群。用A、a 表示该种野兔的一对等位基因。
公路建成后，随时间推移，东、西两侧野兔种群的A 基因频率变化如表所示。下列相关说法正确的是(
)
时间(年)
A 基因频率
分布
0
2
4
6
8
10
东侧
0.50
0.63
0.75
0.90
0.90
0.90
西侧
0.50
0.42
0.31
0.15
0.10
0.10
A．10 年间东西两侧野兔种群基因型频率也发生了改变
B．10 年后公路东西两侧野兔种群因A 基因频率不同，从而形成了两个物种
C．环境通过直接作用于野兔的基因型，引起A 基因频率改变
D．若10 年后野兔种群A、a 基因频率不再改变，东侧显性个体所占比例是西侧的9 倍
[解析]
由表可推知，10 年间，公路两侧基因型频率也发生了改变，A 项正确；新物种形成的标志是生殖隔离，
而不是种群某个基因频率的改变，B 项错误；环境通过作用于野兔的表现型引起种群基因频率发生改变，C 项错误；
10 年后，东侧显性个体占比为1－(0.1)2＝0.99，西侧为1－(0.9)2＝0.19，比例不是9∶1，D 项错误。
4．下列有关实验操作、结果与分析的叙述，正确的是(
)
A．通过定期检测培养瓶中的酵母菌种群数量，可以建立酵母菌种群数量增长的数学模型
B．在探究温度对淀粉酶活性影响的实验中，可用斐林试剂或碘液作为检测试剂
C．洋葱鳞片叶内表皮细胞的液泡没有颜色，所以不能用于观察质壁分离和复原实验
D．调查人群中红绿色盲发病率时，应重点调查患者家系中发病情况
[解析]
通过定期检测培养瓶中的酵母菌种群数量，可以得到酵母菌种群数量增长的“S”型增长曲线，该曲线属于
数学模型，A 项正确；由于斐林试剂检测还原糖时需要水浴加热，在探究温度对淀粉酶活性影响的实验中，不宜用斐
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林试剂来作为检测试剂，B 项错误；洋葱的鳞片叶内表皮细胞的液泡中无色素，但可以借助带颜色的外界溶液来观察
质壁分离和复原，C 项错误；红绿色盲是遗传病，调查人群中遗传病发病率时，应在人群中随机调查，重点在患者家
系中调查会导致所得结果偏高，D 项错误。
5．某高中生物兴趣小组用ABA 及ABA 合成抑制剂分别处理采摘后的香蕉，香蕉的乙烯释放量变化情况如图所
示。下列有关该实验结果的分析，合理的是(
)
A．ABA 对乙烯的生成过程起抑制作用
B．香蕉成熟过程中，ABA 与乙烯相互拮抗
C．采摘后香蕉果实内乙烯的生成无需外源ABA 的诱导
D．ABA 合成抑制剂的抑制效果随时间推移逐渐增强
[解析]
在相同时间内，ABA 处理组的乙烯释放量高于蒸馏水组，说明ABA 可以诱导乙烯的生成，A 项错误；香
蕉成熟过程中，ABA 与乙烯存在相同作用效果，不是拮抗作用，B 项错误；没有外源ABA 诱导的情况下，对照组香
蕉果实内乙烯的释放量大于0，C 项正确；由图可知，ABA 抑制剂随时间推移与蒸馏水对照组作用效果逐渐接近，说
明作用效果逐渐减弱，D 项错误。
6．下列关于生态学研究方法的叙述，正确的是(
)
A．调查农田中蚜虫、蚯蚓、田鼠的种群密度可以采用样方法
B．研究生态系统的反馈调节可以采用构建概念模型的方法
C．采集土壤小动物的方法主要有记名计算法和目测估计法
D．制作的生态缸应密闭，放置在室内通风、阳光直射的地方
[解析]
田鼠种群密度的调查方法是标志重捕法，A 错误；研究生态系统的反馈调节可以采用构建概念模型的方
法，B 正确；记名计算法和目测估计法是丰富度的统计方法，C 错误；制作的生态缸应避免阳光直射，D 错误。
二、非选择题(共64 分)
7．(12 分)在对猪输卵管上皮细胞进行细胞培养时发现，该细胞对某种维生素的吸收速率与营养液中该维生素的浓
度关系如图所示：
请设计实验以确定猪输卵管上皮细胞对该维生素的吸收方式是主动运输还是被动运输。简要写出(1)实验思路，(2)
预期实验结果及结论。
_(1)实验思路(合理即可)
①将培养的猪输卵管上皮细胞均分为甲、乙两组，并置于适宜浓度的含有该维生素的营养液中；
②甲组细胞正常培养，乙组细胞添加细胞呼吸抑制剂，其他条件相同且适宜；
③一段时间后，测定两组细胞对该维生素的吸收速率。
(2)预期实验结果及结论
①若两组细胞对该维生素的吸收速率基本相同，说明猪输卵管上皮细胞对该维生素的吸收方式为被动运输；
②若乙组细胞对该维生素的吸收速率低于甲组吸收速率，说明猪输卵管上皮细胞对该维生素的吸收方式为主动运
输。__
[解析]
主动运输与被动运输的重要区别是是否消耗能量，因此可从是否提供能量角度进行实验设计。细胞的能
量主要来自呼吸作用，因此实验的自变量为是否进行细胞呼吸；因变量为维生素的吸收速度(纵坐标)；无关变量注意
相同且适宜。本实验为探究实验，因此要通过不同的实验结果分析具体的原因，而不是先写具体的原因，再写其对应
的实验结果。
8．(12 分)为研究小麦和玉米光合作用的特性。某同学将长势相同的玉米幼苗和小麦幼苗分别置于相同的、透明的、
密闭的装置中，并将装置置于相同且适宜的光照和温度条件下。定期检测装置中CO2 的浓度，并绘制出如下曲线。据
此，回答下列问题：
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(1)0～A 期间，影响小麦幼苗光合作用强度的主要外界因素是_CO2 浓度__；0～A 期间，小麦光合作用释放O2 的
速率逐渐减慢，原因是_随着光合作用的进行，密闭容器内的CO2 浓度逐渐减少，光合作用速率逐渐下降，产生O2 的
速率降低(合理即可)__。
(2)A′时间后，玉米幼苗装置内CO2 含量基本不发生变化，相对稳定的原因是_玉米幼苗呼吸作用释放CO2 的量
与其光合作用消耗CO2 的量相等(或呼吸速率与光合速率相等)__。
(3)如将小麦和玉米幼苗共同置于上述装置中，在适宜条件下一段时间后，_小麦__幼苗先死亡，理由是_随着光合
作用的进行，装置中CO2 浓度降低，玉米能利用低浓度的CO2 进行光合作用，而小麦不能，所以小麦先死亡(合理即
可)__。
[解析]
(1)在适宜的光照和温度条件下，0～A 期间CO2 浓度逐渐降低，因此该时间内CO2 浓度是主要影响因素。
0～A 期间CO2 浓度逐渐降低，导致光合作用速率逐渐下降，因此产生O2 的速率降低。(2)A′时间后，玉米幼苗装置
内CO2 含量基本不发生变化，导致这一现象的原因是呼吸作用释放CO2 的量与光合作用消耗CO2 的量相等；如果呼
吸作用释放CO2 的量大于光合作用消耗CO2 的量，则CO2 含量增加；如果呼吸作用释放CO2 的量小于光合作用消耗
CO2 的量；则CO2 含量降低。(3)因为玉米光合作用等于呼吸作用的CO2 浓度(CO2 补偿点)低于小麦，因此将小麦和玉
米幼苗共同置于同一装置中，随着光合作用的进行，装置中CO2 浓度降低，小麦因为固定CO2 的能力较弱，无法利用
低浓度的CO2，因此先死亡。
9．(12 分)下列资料节选自“人用狂犬病纯化疫苗使用说明书”，根据所学知识并结合使用说明书，回答下列问题。
[药品名称]人用狂犬病纯化疫苗
[组成和性状]本品系用狂犬病毒接种鸡胚细胞，培养后收获病毒液，经浓缩、灭活、纯化、精制而成。
[用法和用量]被咬伤后注射程序：咬伤者于0、3、7、14、28 天各注射本疫苗1 剂，共5 剂。严重咬伤者(头、面、
颈、手指、多部位3 处咬伤者)，按上述方法注射本疫苗时在0、3 天注射加倍量疫苗，并于0 天注射本疫苗同时，用
抗狂犬病免疫球蛋白浸润咬伤局部和肌肉注射。
[作用和用途]本疫苗免疫接种后，可刺激机体产生抗狂犬病毒免疫力，用于预防狂犬病。
[副反应及处理]注射后有轻微局部及全身反应，可自行缓解，偶有皮肤荨麻疹。
(1)接种该疫苗，可刺激机体产生相应的免疫力，具体表现是_机体免疫系统接受疫苗刺激后，产生了相应的抗体
和记忆细胞__。
(2)如图表示注射该疫苗后机体中抗体产生量的变化图。曲线_a__表示第3 天再次注射该疫苗的抗体产生量，判断
理由是_第二次免疫应答反应快而强(或反应速率快，产生的抗体多)__。曲线_d__表示第3 天不再注射该疫苗的抗体产
生量。
(3)从免疫学角度分析，抗狂犬病免疫球蛋白属于_抗体__类物质。结合右图分析，为什么严重咬伤者，在第一次
注射疫苗的同时，还需注射抗狂犬病免疫球蛋白？
_注射疫苗后，机体需一段时间才能产生明显的抗体量；注射抗狂犬病免疫球蛋白后，可在机体产生自身抗体前杀
死已侵入机体的抗原，从而有效预防狂犬病(合理即可)__
(4)疫苗试剂中除灭活病毒外可能还含有_鸡胚蛋白__，因此对鸡蛋过敏的人在注射该疫苗后会出现皮疹等过敏症
状；该症状的反应特点是_发作迅速、反应强烈、消退较快；一般不会破坏组织细胞，也不会引起组织严重损伤__。
[解析]
(1)狂犬病纯化疫苗作为抗原注入人体后，可刺激机体产生抗狂犬病毒免疫力，即产生相应抗体和记忆细
胞；当活病毒入侵机体后，已有的抗体迅速与病毒结合，记忆细胞迅速增殖分化为效应细胞，从而将病毒消灭。(2)第
0 天注射的疫苗可作为抗原刺激机体产生相应的抗体和记忆细胞，第3 天再次注入该抗原后，记忆细胞能迅速增殖分
化为效应细胞，并产生更多的抗体，因此曲线a 表示再次注射该疫苗的抗体产生量。第3 天后如不再注射该疫苗，则
已有的抗体和记忆细胞逐渐消失，因此为曲线d。(3)抗体的本质为免疫球蛋白。注射疫苗后，机体需一段时间后才能
产生明显的抗体量，这段时间内如有狂犬病毒入侵，机体则无法有效将之清除；注射抗狂犬病免疫球蛋白(抗体)后，
可在机体产生自身抗体前消灭已侵入机体的抗原，从而有效预防狂犬病。
(4)该疫苗是通过鸡胚细胞获得的，因此
可能含有鸡胚的蛋白质，可引起某些人发生过敏反应。过敏反应的特点是发作迅速、反应强烈、消退较快；一般不会
破坏组织细胞，也不会引起组织严重损伤。
10．(12 分)果蝇的红眼和紫眼由位于常染色体的基因A 和a 控制，有眼和无眼由位于性染色体的基因B 和b 控制。
一只纯合无眼雌果蝇与一只纯合紫眼雄果蝇杂交，F1 雌雄均为红眼；F1 雌雄间随机交配。F2 的表现型及数量(只)如下
表：
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红眼
紫眼
无眼
雌性
72
23
101
雄性
152
51
0
回答下面相关问题：
(1)紫眼对红眼为_隐__性，判断理由是_F1 红眼雌雄个体间杂交，F2 出现紫眼或F2 中红眼∶紫眼＝3∶1__。
(2)亲本无眼雌果蝇与紫眼雄果蝇的基因型分别为_AAXbXb、aaXBYB__。
(3)导致F2 性状(遗传)多样性的主要原因：①_减数分裂过程中，非同源染色体上非等位基因自由组合__导致配子
遗传物质多样性，②受精过程中卵细胞和精子结合的随机性。
(4)研究发现，果蝇的眼色深浅除受遗传物质决定外，还受食物中色素含量的影响。若欲通过实验验证眼色深浅与
食物中色素含量的关系，实验的自变量是_食物中色素的含量__，该自变量的设置原则是_不同组间色素含量有足够的
差异；同一组内的色素含量尽量保持一致__(答出两项即可)。
[解析]
(1)红眼F1 雌雄个体间随机交配，F2 中出现紫眼个体，且红跟∶紫眼＝3∶1，到此红眼为显、紫眼为隐。
(2)F2 雌雄中红∶紫均为3∶1，说明该性状遗传与性别无关，因此基因位于常染色体，F1 均为Aa，亲本基因型为AA
和aa。根据题干信息，控制有眼与无眼的B 和b 基因位于性染色体上。F1 雌雄红眼个体均为有眼，F2 中出现无眼，
说明有眼为显、无眼为隐。F2 中雌性出现无眼、雄性均为有眼，排出该基因仅位于X 染色体的可能，结果为该基因位
于X 和Y 染色体的同源区段。F1 基因型为XBXb、XbYB，亲本基因型为XbXb、XBYB。结合上述分析，亲本无眼雌为
AAXbXb，紫眼雄为aaXBYB。(3)在减数分裂中，位于非同源染色体上非等位基因自由组合(即A、a 和B、b 基因的自
由组合)，从而导致配子的多样性；再加之受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，从而F2 性状具有遗传多样性。(4)
通过实验验证眼色深浅与食物中色素含量的关系，自变量便是食物中色素的含量，因变量是眼色深浅，无关变量如培
养温度、食物的种类等，应相同且适宜。在设计自变量时要保证不同组间色素含量有足够的差异，从而体现自变量；
同一组内的色素含量尽量保持一致，从而避免实验误差对实验结果的影响。
请在第11～12 两道生物题中任选一题作答。(每题16 分)
11．(选修1：生物技术实践)玉米是我国第二大粮食品种，年产量达1.2 亿吨。由于玉米籽粒和植株在组成成分方
面具有许多独特之处，使得玉米具有广泛的利用价值。据此回答下列问题：
(1)玉米籽粒中的淀粉经淀粉酶催化生成葡萄糖，再经_葡萄糖异构酶__的催化转化成果糖。采用固定化酶技术时，
除葡萄糖溶液的浓度外，还要调整反应柱中的_温度、pH 和葡萄糖异构酶的用量__(写出3 项即可)，从而使转化迅速
进行；此外还可通过调节反应柱中溶液的_流速__来控制酶催化反应的时间，从而优化高果糖浆的连续生产。
(2)玉米籽粒中的玉米油不易挥发，_不适用__(填“适用”或“不适用”)水蒸气蒸馏法提取，原因是_水蒸气蒸馏
法适用于分离挥发性物质，而玉米油为非挥发性物质，不能随水蒸气蒸馏出__。
(3)玉米秸秆富含纤维素，可先水解为葡萄糖，再用于生产酒精。为比较三种不同纤维素酶的活性，以滤纸为反应
物，以单位时间内、单位体积内_葡萄糖的生成量__表示该酶活性。在酶浓度相同、反应条件相同且适宜的前提下，不
同纤维素酶的活性不同，其直接原因是_不同酶的氨基酸序列不同(不同酶的空间结构不同)__。通过固定化酵母细胞连
续生产酒精时，酵母细胞_体积较大，难以被吸附或结合__特点，因此主要采用包埋法进行固定，而非化学结合法或物
理吸附法。
[解析]
(1)葡萄糖经葡萄糖异构酶的催化转化为果糖。在采用固定化酶技术生产高果糖浆时，反应物的浓度、反
应液的温度、pH 和葡萄糖异构酶的用量均会影响催化效果，为了实现连续生产，还要调节反应柱中溶液的流速来控制
反应柱中酶催化反应的时间。(2)水蒸气蒸馏法适合于挥发性较高的物质提取，而玉米油不易挥发，一般适用于萃取或
压榨法提取。(3)酶的活性高低可用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应时反应物的减少量或产物的增加量来表示。
纤维素酶可将滤纸分解为葡萄糖，因此可以单位时间内、单位体积内葡萄糖的生成量表示该酶活性。不同的纤维素酶
因为氨基酸序列不同，导致形成不同的空间结构，从而体现不同的功能。因为酵母细胞体积较大，难以被吸附或结合，
因此主要采用包埋法进行固定。
12．(选修3：现代生物科技专题)干扰素是动物体内的一种蛋白质，可用于治疗病毒的感染和癌症。长期以来，人
们利用相关病毒诱导白细胞产生干扰素再从血液中提取，但每升血只能提取0.5 μg。1982 年，我国科学家通过基因工
程等技术开发研制出我国首个基因工程药物——重组人干扰素。回答下列相关问题。
(1)相对于从基因组文库中获取干扰素基因，从已病毒免疫的白细胞中提取mRNA，再反转录并构建的cDNA 文库
中获取的干扰素基因，更易在大肠杆菌中合成正常干扰素。从基因表达水平分析，其原因是_从基因组文库中获得的干
扰素基因有内含子，在大肠杆菌中干扰素基因的初始转录产物中与内含子对应的RNA 序列不能被切除，无法表达出
干扰素__。
(2)天然的干扰素很难在体外保存，但通过蛋白质工程可得到“可保存的干扰素”。蛋白质工程以_蛋白质分子的
结构规律__和_其生物功能__的关系为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白
质。
(3)在构建该基因表达载体时，需同时用限制酶HindⅢ和BstⅠ处理目的基因和质粒，主要目的是_使DNA 片段能
定向插入载体，减少自连__。
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(4)质粒中Lac Z 基因编码的半乳糖苷酶，能催化生成蓝色物质从而将细菌染成蓝色。在含有四环素的培养基中，
未被转化的大肠杆菌的现象是_被四环素杀死，无法生长__，含有质粒载体的大肠杆菌的生长现象是_正常生长，菌落
呈蓝色__，含有重组质粒的大肠杆菌的生长现象是_正常生长，菌落呈白色(或无色)__，从而获得所需重组细胞。
(5)转基因细菌产生的干扰素可能会成为某些人的过敏原，存在潜在风险。有科学家将干扰素基因转入小鼠基因组，
获得膀胱生物反应器，最终在尿液中获得干扰素。在该操作中，应使干扰素基因在_膀胱上皮__细胞中特异表达。
[解析]
(1)cDNA 文库中的基因是通过反转录形成的，因此不具有内含子，可直接导入大肠杆菌中合成相应蛋白
质。但基因组文库中的基因具有内含子，而大肠杆菌中不具有切除mRNA 中内含子对应部分的酶，因此无法合成正常
干扰素。(2)蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律和其生物功能的关系为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋
白质进行改造，或制造一种新的蛋白质。(3)同时用不同的限制酶对目的基因和运载体进行切割，从而使DNA 两端形
成不同的黏性末端，从而避免了DNA 片段的自体连接环化，也能避免目的基因与运输的反向连接。只有目的基因与
运载体的正确连接，才能保证目的基因的正确表达。(4)根据图中信息，Lac Z 基因中存在Hind Ⅲ和Bst Ⅰ的酶切位点，
当目的基因与运载体结合后，会导致该基因失活，从而无法形成蓝色物质，因此菌体为无色。如果菌体仅含有质粒载
体，Lac Z 基因未被破坏，因此菌体为蓝色。如果大肠杆菌未被转化，因为不具有四环素抗性基因，所以在该培养基
中无法存在。因此可通过菌体的不同表现，筛选出所需类型。(5)要保证干扰素出现在尿液中，应需要干扰素基因在膀
胱上皮细胞中选择性表达；可在干扰素基因前加入膀胱细胞中特异性表达的启动子，从而使干扰素基因在小鼠膀胱细
胞中特异表达。
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