江苏省高考生物试卷解析版2007-2021年
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江苏省高考生物试卷解析版2007-2021年,江苏省,高考,生物试卷,解析,2007,2021
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考点卡片1蛋白质在生命活动中的主要功能【考点归纳】蛋白质的功能生命活动的主要承担者:构成细胞和生物体的重要物质,即结构蛋白,如羽毛、头发、蛛丝、肌动蛋白; 催化作用:如绝大多数酶;传递信息,即调节作用:如胰岛素、生长激素; 免疫作用:如免疫球蛋白(抗体);运输作用:如红细胞中的血红蛋白【命题方向】题型一:对蛋白质功能概念的识别和理解典例1:(2013安徽一模)在下列叙述中与蛋白质的功能无关的是()A动物细胞之间的信息传递 B遗传信息从DNA传递到DNA C性激素进入受体细胞的过程 D吞噬细胞清除内吞的病菌分析:蛋白质是生命活动的承担者,担负着多种多样的功能,有些蛋白质是细胞和生物体的重要组成物质,有些蛋白质具有运输功能,有些蛋白质在具有催化作用,有些蛋白质具有信息传递的功能,有些蛋白质具有免疫功能解答:A、动物细胞间的信息传递功能,与蛋白质有关,A错误;B、遗传信息从DNA传递到DNA是DNA的复制过程,需要酶的参与,酶的本质是蛋白质,B错误;C、性激素的本质是脂质,进入受体细胞的过程属于自由扩散,与蛋白质的功能无关,C正确;D、吞噬细胞清除内吞的病毒过程与水解酶有关,水解酶的本质是蛋白质,D错误故选:C点评:对是否表现蛋白质功能的理解是解题的关键题型二:对不同蛋白质不同功能的考察典例2:下列关于蛋白质功能的举例合理的是()A催化抗体 B运输唾液淀粉酶 C调节胰岛素 D免疫血红蛋白分析:蛋白质是生命活动的承担者,担负着多种多样的功能,有些蛋白质是细胞和生物体的重要组成物质,有些蛋白质具有运输功能,有些蛋白质在具有催化作用,有些蛋白质具有信息传递的功能,有些蛋白质具有免疫功能解答:A、起催化作用的蛋白质是酶,A错误;B、唾液淀粉酶的本质是蛋白质,起催化作用,B错误;C、胰岛素的本质是蛋白质,在血糖平衡调节中具有重要作用,C正确;D、血红蛋白起运输作用,D错误故选:C点评:对不同蛋白质的功能记忆是解题的关键【解题思路点拨】掌握该考点需要掌握蛋白质的五大功能并能进行分类2检测蛋白质的实验【考点归纳】实验对比:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质一、实验目的:1尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质,阐明实验原理颜色反应;2识记和区分用于可溶性还原糖、脂肪、蛋白质鉴定的试剂及产生的特定颜色;3初步掌握鉴定上述化合物的基本方法,学会描述实验现象,掌握NaOH溶液和CuSO4溶液的使用方法 二、实验原理:某些化学试剂能使生物组织中的有关有机化合物,产生特定的颜色反应 1、生物组织中普遍存在的可溶性糖类较多,有葡萄糖、果糖、麦芽糖和蔗糖前三种糖的分子内都含有游离的具还原性的半缩醛羟基,因此叫做还原糖;蔗糖分子内没有,为非还原糖实验中所用的斐林试剂,只能鉴定生物组织中可溶性还原糖,而不能鉴定可溶性非还原糖 2、脂肪和类脂(磷脂、糖脂、固醇脂等)统称为脂类它是构成人体组织的正常成分,不溶于水而易溶于酒精、乙醚、氯仿等脂溶剂中在化学组成上,脂类属于脂肪酸的酯或与这些酯有关的物质脂类的主要功能是氧化供能脂肪可以被苏丹染液染成橘黄色或橙红色(或被苏丹染液染成红色),胆脂素呈淡红色,脂肪酸不着色,细胞核呈蓝色 3、蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应(蛋白质分子中含有很多肽键,在碱性NaOH溶液中能与双缩脲试剂中的Cu2+作用,产生紫色反应) 原理总结:可溶性还原糖+斐林试剂砖红色沉淀(水浴加热) 脂肪小颗粒+苏丹染液橘黄色小颗粒(要显微镜观察) 蛋白质+双缩脲试剂紫色反应(要先加A液NaOH溶液再加B液CuSO4溶液)三、实验材料和试剂:1、做可溶性还原性糖鉴定实验,应选含糖高,颜色为白色的植物组织,如苹果、梨(因为组织的颜色较浅,易于观察)经试验比较,颜色反应的明显程度依次为苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜 2、做脂肪的鉴定实验应选富含脂肪的种子,以花生种子为最好,实验前一般要浸泡34小时(也可用蓖麻种子) 3、做蛋白质的鉴定实验,可用富含蛋白质的黄豆或鸡蛋清 4、淀粉的鉴定:马铃薯匀浆 试剂:斐林试剂(0.1g/mL的NaOH溶液+0.05g/mL的CuSO4溶液);苏丹染液;双缩脲试剂;体积分数为50%的酒精溶液;蒸馏水 四、还原糖的鉴定流程:1、鉴定步骤:选材:苹果:洗净、去皮、切块,取5g放入研钵中 制备组织样液 研磨成浆:加石英砂,加5 ml水研磨注入组织样液2ml 一层纱布 过滤:将玻璃漏斗插入试管中,漏斗上垫加斐林试剂:2ml(由斐林试剂甲液和乙液充分混合而成,不能分别加入) 水浴加热:煮沸2min 观察溶液颜色变化:浅蓝色棕色砖红色 结论:还原糖与斐林试剂在加热煮沸的过程中生成砖红色沉淀 2、实验成功的要点:还原糖的鉴定实验:选择含糖量较高、颜色为白色或近白色的植物组织,以苹果、梨为最好 斐林试剂要两液混合均匀且现配现用 斐林试剂的配制过程示意图:甲液(0.1g/mL的NaOH溶液)乙液(0.05g/mL的CuSO4溶液)按一定比例混合均匀斐林试剂研磨中为何要加石英砂?不加石英砂对实验有何影响?答:加石英砂是为了使研磨更充分不加石英砂会使组织样液中还原性糖减少,使鉴定时溶液颜色变化不明显 斐林试剂甲、乙两液的使用方法?混合的目的?为何要现混现用?答:混合后使用;产生氢氧化铜;氢氧化铜不稳定 还原性糖中加入斐林试剂后,溶液颜色变化的顺序为?答:浅蓝色 棕色 砖红色 五、脂肪的鉴定流程1、鉴定步骤取材:花生种子(浸泡34h),将子叶削成薄片 制片:取理想薄片在薄片上滴2-3滴苏丹染液去浮色制成临时裝片观察:先在低倍镜下,找到材料的脂肪滴,然后,转为高倍镜观察结论:细胞中的圆形脂肪小颗粒已经被染成橘黄色2、实验成功的要点:脂肪的鉴定实验:选择富含脂肪的种子,以花生种子为最好(实验前浸泡3h4h)该试验成功的关键是获得只含有单层细胞理想薄片滴苏丹染液染液染色23min,时间不宜过长,以防细胞的其他部分被染色六、蛋白质的鉴定流程1、鉴定步骤选材:卵清稀释液或黄豆(浸泡12d)豆浆滤液呈色反应结论:蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应2、实验成功的要点:蛋白质的鉴定实验:可用浸泡1d2d的黄豆种子(或用豆浆、或用鸡蛋蛋白稀释液)双缩脲试剂的使用,一定要先加入A液(即0.1 g/mL的 NaOH 溶液),再加入双缩脲试剂B液(即0.01 g/ml的 CuSO4 溶液)还可设计一只加底物的试管,不加双缩脲试剂,进行空白对照,说明颜色反应的引起是蛋白质的存在与双缩脲试剂发生反应,而不是空气的氧化引起双缩脲试剂A、B两液不能混合使用,先加A液的目的是使溶液呈碱性;先留出一些大豆组织样液做对比【易混知识点对比】1、斐林试剂和双缩脲试剂的比较相同点:都由NaOH溶液和CuSO4溶液构成;斐林试剂甲液和双缩脲试剂A都为0.1g/mLNaOH溶液不同点:CuSO4溶液浓度不一样:斐林试剂乙液为0.05g/mLCuSO4溶液,双缩脲试剂B为0.01g/mLCuSO4溶液配制比例不一样使用方法不一样:斐林试剂是甲、乙液一起混合后再使用,双缩脲试剂则是先向待鉴定材料加入A试剂摇匀后,再加入试剂B鉴定的对象不一样:斐林试剂鉴定的是还原糖,双缩脲试剂鉴定的是蛋白质反应本质及颜色反应不一样2、苏丹染液与苏丹染液的比较都是用来鉴定脂肪苏丹染液更易溶于脂肪,所以染色更深,同时要求染色时间更短【命题方向】题型一:还原糖的鉴定典例1:(2014江苏)关于生物组织中还原糖的鉴定,下列叙述正确的是()A量取2mL 斐林试剂时应优先选用5mL量筒而不用10mL量筒 B隔水加热时,试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面 C在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体呈现无色,加热后变成砖红色 D实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶,以便长期保存备用分析:斐林试剂的构成:由甲液:0.1g/mL的NaOH和乙液:0.05g/mL的CuSO4构成;实验的注意事项:用于检测还原糖有葡萄糖,果糖,麦芽糖;甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中,现配现用;必须用水浴加热颜色变化:浅蓝色棕色砖红色解答:A、量取2mL斐林试剂时应优先选用5mL量筒而不用10mL量筒,这样量取的更准确,故A选项正确;B、隔水加热时,试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面,有利于试管中液体的快速升温,故B选项正确;C、在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体呈现蓝色,斐林试剂的颜色为蓝色,故C选项错误;D、斐林试剂要现用现配,不能长期保存,故D选项错误故选:AB点评:本题考查生物组织中可溶性还原糖的鉴定的实验,意在考查学生能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验,理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用;并对实验现象和结果进行解释、分析、处理题型二:脂肪的鉴定典例2:脂肪鉴定实验中,切片做好后应进行的操作步骤依次是()A制片染色洗浮色观察 B染色洗浮色制片观察C制片观察染色洗浮色 D染色制片洗浮色观察分析:脂肪鉴定实验的步骤为:1制备生物组织实验材料:取花生种子,徒手切片2实验操作和观察(1)染色:滴23滴苏丹染液,染色23min(2)洗去浮色:用吸水纸吸去多余的染液,滴12滴50%酒精溶液,洗去浮色(3)制片:吸去多余酒精,滴1滴蒸馏水,制成临时装片(4)观察:子叶薄片的颜色解答:脂肪鉴定实验的步骤为:切取子叶薄片染色去浮色制片观察,B正确故选:B点评:本题考查检测脂肪的实验对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验选择的材料是否合理,实验采用的试剂及试剂的作用等,需要考生在平时的学习生活中注意积累题型三:蛋白质的鉴定典例3:用双缩脲试剂鉴定蛋白质实验时,正确的操作是()A2mL蛋白质稀释液先加0.1g/mL的NaOH,振荡均匀后,再加34滴0.01g/mL的CuSO4溶液B2mL蛋白质稀释液先加34滴0.01g/mL的CuSO4溶液,再滴入0.1g/mL的NaOH溶液C2mL蛋白质稀释液,同时加入0.1g/mL的NaOH和0.01g/mL CuSO4溶液混合 D在NaOH和CuSO4混合液中加入2mL蛋白质溶液分析:双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和B液(质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定蛋白质,使用时要先加A液后再加入B液据此答题解答:用双缩脲试剂鉴定蛋白质实验时,正确的操作是:在2mL蛋白质稀释液先加0.1g/mL的NaOH,振荡均匀后,再加34滴0.01g/mL的CuSO4溶液,再振荡就会出现紫色现象故选:A点评:本题考查检测蛋白质的实验,对于此类试题,需要学生注意的细节较多,如实验的原理、实验选择的材料、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象等,需要学生在平时的学习过程中注意积累【解题思路点拨】本考点主要考察还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定,要注意实验原理、材料、试剂及实验现象等的区分,需要熟记3蛋白质的结构和功能的综合V4脂质的种类和作用的综合【考点归纳】脂质的种类及其功能:功能分类 化学本质分类 功 能 储藏脂类 脂 肪 储藏能量,缓冲压力,减少摩擦,保温作用 结构脂类 磷 脂 是细胞膜、细胞器膜和细胞核膜的重要成份 调节脂类 固醇 胆固醇 细胞膜的重要成份,与细胞膜的流动性有关 性激素 促进生殖器官的生长发育,激发和维持第二性征及雌性动物的性周期 维生素D 促进动物肠道对钙磷的吸收,调节钙磷的平衡 【命题方向】题型一:脂质的种类典例1:(2012肇庆模拟)下列物质中,属于脂质的是()A磷脂 B脂肪 C纤维素 D胆固醇分析:脂质的种类与作用:脂肪:储能、维持体温;磷脂:构成膜(细胞膜、液泡膜、线粒体膜等)结构的重要成分;固醇:维持新陈代谢和生殖起重要调节作用,分为胆固醇、性激素和维生素D解答:A、磷脂属于脂质,A正确;B、脂肪属于脂质,B正确;C、纤维素属于糖类,不属于脂质,C错误;D、胆固醇是一种固醇,而固醇属于脂质,D正确故选:ABD点评:本题知识简单,考查脂质的种类,只要考生识记相关知识点即可正确答题,属于考纲识记层次的考查此类试题,需要考生掌握牢固的基础知识题型二:脂质的种类、功能及综合典例2:下面是关于脂质的叙述,其中正确的是()A磷脂由C、H、O三种元素组成,是构成液泡膜的主要成分B性激素的化学本质是蛋白质,对维持生物体的生殖过程起着重要的调节作用C脂肪只存在于动物的脂肪细胞中,而植物细胞中没有D企鹅体内的脂肪有减少热量散失,维持体温恒定的作用分析:脂质是生物体的重要组成成分,主要由C、H、O元素组成,包括脂肪,类脂和固醇脂肪存在于几乎所有的细胞中,它是组成细胞核生物体的重要化合物,是生物体内储存能量的物质,高等动物和人体内的脂肪还有减少体内热量散失,维持体温恒定,减少器官之间摩擦和缓冲外界压力的作用磷脂是类脂的一种,是构成生物膜的重要物质,固醇类包括胆固醇、性激素和维生素D等,在细胞的营养、代谢中具有重要功能胆固醇是构成动物细胞的成分之一,在人体内还参与血液中脂质的运输;性激素能促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成;维生素D能促进人和动物对钙和磷的吸收解答:A、磷脂由C、H、O、N、P元素组成,A错误;B、性激素的化学本质是脂质,B错误;C、植物细胞和动物细胞都有脂肪,C错误;D、高等动物和人体内的脂肪还有减少体内热量散失,维持体温恒定,减少器官之间摩擦和缓冲外界压力的作用,D正确故选:D点评:本题考查了细胞中化学元素和化合物的有关内容,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力【解题思路点拨】对比学习法:可以将糖类、脂质、蛋白质和核酸的元素组成、分类及主要生理功能进行对比学习化合物分 类元素组成主要生理功能糖类单糖二糖多糖C、H、O供能(淀粉、糖元、葡萄糖等)组成核酸(核糖、脱氧核糖)细胞识别(糖蛋白)组成细胞壁(纤维素)脂质脂肪磷脂(类脂)固醇C、H、OC、H、O、N、PC、H、O供能(贮备能源)组成生物膜调节生殖和代谢(性激素、VitD)保护和保温蛋白质单纯蛋白(如胰岛素)结合蛋白(如糖蛋白)C、H、O、N、S(Fe、Cu、P、Mo)组成细胞和生物体调节代谢(激素)催化化学反应(酶)运输、免疫、识别等核酸DNARNAC、H、O、N、P贮存和传递遗传信息控制生物性状催化化学反应(RNA类酶)5无机盐的主要存在形式和作用【考点归纳】1、细胞中的无机盐:(1)存在形式:细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,叶绿素中的Mg、血红蛋白中的Fe等以化合态(2)无机盐的生物功能:a、复杂化合物的组成成分:Mg2+-叶绿素Fe2+-血红蛋白PO43-ATP、核酸 b、维持正常的生命活动:如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐c、维持酸碱平衡和渗透压平衡2、部分无机盐离子的具体功能分析无机盐功能含量异常I甲状腺激素的组成成分缺乏时患地方性甲状腺肿Fe2+血红蛋白的组成成分缺乏时患贫血Ca2+ 降低神经系统的兴奋性血钙过低时,会出现抽搐现象;血钙过高时,会患肌无力Mg2+ 组成叶绿素的元素之一缺乏时叶片变黄,无法进行光合作用B促进花粉的萌发和花粉管的伸长油菜缺硼时,会出现“花而不实”K+促进植物体内淀粉的运输;动物细胞内液渗透压的维持缺乏时植物抗逆能力减弱,易受病害侵袭Na+ 维持细胞外液的渗透压缺乏会导致细胞外液渗透压下降【命题方向】题型一:无机盐的生物功能典例1:(2014陕西一模)英国医生塞达尼任格在对离体的蛙心脏所进行的实验中发现,用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心脏时,蛙心脏收缩不能维持;而用含有少量钙和钾的生理盐水灌注时,蛙心脏可持续跳动数小时实验说明钙盐和钾盐()A是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分 B对维持生物体的生命活动有重要作用C对维持细胞的形态有重要作用 D为蛙心脏的持续跳动提供能量分析:无机盐的功能有:a、细胞中某些复杂化合物的重要组成成分;如Fe2+是血红蛋白的主要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分b、维持细胞的生命活动,如Ca可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐c、维持细胞的酸碱度解答:A、细胞内某些复杂化合物的重要组成部分,如血红蛋白需要铁离子,故A错误; B用不含钙和钾的生理盐水处理蛙心,不收缩,用含有少量的钙和钾的生理盐水处理蛙心,肌肉收缩,说明无机盐离子对维持生物体的生命活动有着重要作用,故B正确;C等渗溶液对维持细胞的形态有重要作用,低浓度细胞吸水胀破,高浓度溶液细胞失水皱缩,故C错误;D无机盐不能提供能量,故D错误故选:B点评:本题考查无机盐的功能,意在考查学生提取信息,并应用相应的生物学知识解决实际问题的能力,属于容易题题型二:植物必须无机盐的实验验证典例2:为了确定某种矿质元素是否是植物的必需元素,应采用的方法是()A检测正常叶片中该矿质元素的含量 B分析根系对该矿质元素的吸收过程C分析环境条件对该矿质元素吸收 D观察含全部营养的培养液中去掉该矿质元素前、后植株生长发育状况的影响分析:判断元素是否是植物的必需元素通常用溶液培养法,在人工配制的完全培养液中,除去某种矿质元素,然后观察植物的生长发育情况解答:根据分析可知,确定某种矿质元素是否是植物的必需元素,应采用溶液培养法,在人工配制的完全培养液中,除去某种矿质元素,然后观察植物的生长发育情况:如果植物的生长发育仍正常,说明该元素不是植物所必需的;如果植物的生长发育不正常(出现特定的缺乏症状),且只有补充了该种元素(其他元素无效)后,植物的生长发育又恢复正常(症状消失),说明该元素是必需的矿质元素故选:D点评:本题考查确定某元素是否为必需矿质元素的方法,该方法称为溶液培养法,是通过对比实验确定的【解题思路点拨】植物必需无机盐的实验验证:对照组:正常植物+完全培养液生长正常实验组:正常植物+缺X“完全培养液”a若生长正常则X不是必需无机盐b若出现病症则X是必需无机盐6水和无机盐的作用的综合【考点归纳】水的作用:存在形式生理功能相关知识实例自由水反应介质一定范围内自由水与结合水比例越高代谢越旺盛自由水比例高有利于光合自由水比例低有利于种子的保存良好溶剂自由水的量可以影响溶液的渗透压植物细胞的渗透吸水质壁分离及其复原实验植物对水分的吸收人和高等动物内环境渗透压的平衡及调节物质运输溶于水中的物质随水的运输而运输植物体内水和矿质元素的运输血液中物质的类型及其运输参与反应作为细胞代谢过程的反应物或生成物光合作用反应式呼吸作用反应式结合水构成细胞的结构物质与细胞中亲水物质结合细胞的吸涨吸水植物种子萌发初期的吸水无机盐的作用:存在形式生理功能相关知识实例离子态维持渗透平衡人体内钠盐可以影响细胞外液渗透压,钾盐可以影响细胞内液渗透压人体内钠、钾盐的平衡及调节植物渗透吸水溶液培养法培养植物时要注意培养液的浓度微生物的渗透吸水腌制保存食物维持酸碱平衡细胞内液、细胞外液中离子种类和数量的多少影响溶液酸碱度人体血浆pH的平衡及调节维持离子平衡保持细胞内液、外液中一些重要的离子浓度,对维持许多正常的生理活动有重要意义神经细胞接受刺激产生兴奋血钙浓度过高或过低对肌肉收缩的影响化合态某些复杂化合物的重要组成物质N、P、K、Mg等矿质元素对植物影响溶液培养法研究植物必需的矿质元素矿质元素的利用特点和缺乏症表现Fe是血红蛋白(血色素)的组成物质缺铁性贫血7细胞膜的功能【知识点的认识】细胞膜的功能:1、将细胞与外界环境分隔开细胞膜将细胞与外界环境隔开,保障了细胞内环境的相对稳定(1)对于原始生命,膜的出现起到至关重要的作用,它将生命物质与非生命物质分隔开,成为相对独立的系统(2)对于原生生物,如草履虫,它属于单细胞生物,它与外界环境的分界面也是细胞膜,由于细胞膜的作用,将细胞与外界环境分隔开2、控制物质进出细胞包括细胞膜控制作用的普遍性和控制作用的相对性两个方面,如下图所示:3、进行细胞间的信息交流细胞间信息交流主要有三种方式:(1)通过体液的作用来完成的间接交流靶细胞如内分泌细胞分泌激素进入体液体液运输靶细胞受体信息靶细胞,即激素靶细胞(2)相邻细胞间直接接触,通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞,即细胞细胞如精子和卵细胞之间的识别和结合细胞(3)相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通,通过携带信息的物质来交流信息,即细胞细胞如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,进行细胞间的信息交流,动物细胞的间隙连接,在相邻细胞间形成孔道结构【命题方向】题型一:细胞膜的功能典例1:(2011静安区二模)作为系统的边界,细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能如图的模型主要表明了细胞膜的何种功能()A将细胞与外界环境分开 B控制物质进出细胞C进行细胞间信息交流 D维持细胞内环境的稳定分析:细胞膜的功能:1、将细胞与外界环境分开;2、控制物质进出细胞;3、进行细胞间的物质交流细胞间信息交流的方式可归纳为三种主要方式:1相邻细胞间直接接触,通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞,即细胞细胞,如精子和卵细胞之间的识别和结合2相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通,通过携带信息的物质来交流信息即细胞通道细胞如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,进行细胞间的信息交流3通过体液的作用来完成的间接交流如内分泌细胞分泌激素进入体液体液运输靶细胞受体信息靶细胞,即激素靶细胞解答:据图分析,内分泌细胞分泌相关激素进入体液,通过体液运输,与靶细胞上的受体特异性结合,进而传递信息,即通过体液的作用间接完成信息交流故选:C点评:本题以示意图的形式,考查细胞膜的功能的相关知识,意在考查学生的识图和理解能力,属于中档题题型二:细胞间信息交流的方式典例2:(2014湖南一模)下列不属于细胞间信息交流实例的是()A胰岛B细胞产生的胰岛素通过血液运输到肝脏,与肝细胞膜表面的受体结合B吞噬细胞对抗原处理后,以直接接触方式将抗原呈递给T细胞C高等植物细胞之间通过胞间连丝进行物质运输和信息交流D细胞内通过蛋白质纤维组成的网架结构进行物质运输、能量转换和信息传递分析:熟记细胞间信息交流的三种方式解答:A、胰岛B细胞分泌胰岛素,随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞,故A错误;B、相邻两个细胞的细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞,如吞噬细胞呈递抗原给T细胞,故B错误;C、相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞,如高等植物的胞间连丝,故C错误;D、细胞内通过蛋白质纤维组成的网架结构进行物质运输、能量转换和信息传递,不存在细胞间的信息交流,故D正确故选:D点评:本题考查的是细胞间的信息交流,意在考查学生分析问题和解决问题的能力,另外注意动物细胞间进行信息交流的途径有两种:激素、神经递质、淋巴因子等信息分子通过体液运输并作用于靶细胞来实现,通过细胞间的接触实现信息交流【解题思路点拨】判定细胞死活的方法(1)染色排除法:如用台盼蓝染色,死的动物细胞会被染成蓝色,而活的动物细胞不着色(细胞膜的选择透过性,控制物质进出),从而判断出细胞的死活(2)观察细胞是否流动:活的细胞由于不断进行代谢,细胞质是流动的,而死细胞的细胞质是不会流动的(3)质壁分离与复原的方法:活的成熟的植物细胞由于细胞膜具有选择透过性,会在高浓度溶液中发生质壁分离并在低浓度溶液中自动复原,而死的植物细胞不会发生这种现象8细胞膜系统的结构和功能【知识点的认识】细胞膜和细胞膜系统的对比分析:【命题方向】题型一:生物膜系统组成:典例1:生物膜系统在细菌生命活动中的作用极为重要,真核细胞的生物膜系统在组成上包括()A细胞膜、染色体、核膜 B细胞膜、核糖体、核膜C细胞膜、细胞器膜、核膜 D细胞膜、中心体、核膜分析:本题要求考生能识记生物膜系统的概念,并且特别注意核糖体和中心体没有膜结构解答:A、染色体没有膜结构,不属于生物膜系统,A错误;B、核糖体没有膜结构,不属于生物膜系统,B错误;C、生物膜系统就包括细胞膜、核膜和细胞器膜,C正确;D、中心体没有膜结构,不属于生物膜系统,D错误故选:C点评:本题考查了生物膜系统的概念,意在考查考生的识记能力,属于简单题题型二:生物膜系统的结构与功能典例2:下列有关生物膜的叙述,错误的是()A膜的组成成分可以从内质网膜转移到高尔基体膜,再转移到细胞膜B各种生物膜的化学组成和结构相似C生物膜是对生物体内所有膜结构的统称D生物膜既各司其职,又相互协作,共同完成细胞的生理功能分析:本题是对生物膜系统的组成和生物膜系统在成分上、结构和功能上的联系的考查,生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成,生物膜系统在组成成分和结构上相似,在结构与功能上联系解答:A、内质网可以以囊泡的形式移向高尔基体与高尔基体膜融合,高尔基体膜又可以以囊泡的形式移向细胞膜与细胞膜融合,A正确;B、各种膜的主要组成成分是蛋白质和脂质,在结构上相似,都是以磷脂双分子层为基本骨架,蛋白质覆盖、贯穿或镶嵌其中,B正确;C、生物膜是对细胞膜、细胞器膜、核膜的统称,不是对生物体内所有膜的统称,C错误;D、生物膜系统中的各种膜既各司其职,又相互协作,共同完成细胞的生理功能,D正确故选:C点评:本题的知识点是生物膜系统的组成,生物膜系统在组成上、结构和功能上的关系,生物膜系统的意义,对生物膜系统在组成上、结构和功能上的关系理解是解题的关键【解题思路点拨】(1)细胞膜系统不是这些膜的统称,而是它们组成的整体;(2)细胞膜系统一般不包含线粒体,叶绿体9细胞核的功能【考点归纳】一、细胞核的功能 细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心(1)细胞核是遗传物质储存和复制的场所,DNA携带遗传信息,并通过复制由亲代传给子代,保证了遗传信息的连续性(2)细胞核控制着物质合成、能量转换和信息交流,使生物体能够进行正常的细胞代谢DNA可以控制蛋白质的合成,从而决定生物的性状 特别注意:凡是无核的细胞,既不能生长也不能分裂如哺乳动物和人的成熟红细胞人工去核的细胞,一般也不能存活太久二、细胞核的结构1、核膜(1)结构:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多(2)化学成分:主要是脂质分子和蛋白质分子(3)功能:起屏障作用,把核内物质与细胞质分隔开;控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流2、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关在有丝分裂过程中,核仁有规律地消失和重建3、染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是DNA和蛋白质染色质与染色体的关系如下:染色质高度螺旋化、缩短、变粗解旋成细丝状染色体(间、末期) (前、中、后期) 染色质染色体同种物质成分相同主要是DNA和蛋白质特性相同易被碱性染料染成深色功能相同遗传物质的主要载体不同时期分裂间期分裂期两种形态细长的丝光镜下能看到呈圆柱状或杆状结构特别注意:(1)能将染色质(染色体)染成深色的染料有苏木精、龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料(2)细胞核内的液体叫核液(或核基质)(3)细胞周期中的结构变化:核膜、核仁前期消失,末期重现【命题方向】题型一:细胞核的结构特点典例1:下列关于细胞核的叙述,正确的是()A真核细胞的核膜上有多种酶,有利于各种化学反应的顺利进行B电镜下观察处于分裂间期的真核细胞,可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色体C真核细胞的核膜上有核孔,脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质D原核细胞除拟核没有核膜外,其他方面与真核细胞的细胞结构没有差别分析:细胞核主要结构有:核膜、核仁、染色质核膜由双层膜构成,膜上有核孔,是细胞核和细胞质之间物质交换和信息交流的孔道染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态原生细胞和真核细胞最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色质,也没有复杂的细胞器,只有核糖体一种细胞器解答:A、真核细胞的核膜可以为新陈代谢的迅速进行提供酶附着的位点,也就是说核膜上有大量的酶,在核膜上还有核糖体,也能够合成蛋白质,A正确;B、电镜下观察处于分裂间期的真核细胞,可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色质而不是染色体,B错误;C、真核细胞的核膜上有核孔,蛋白质和RNA等大分子物质可以通过核孔进入细胞核,但核孔不允许脱氧核糖核酸通过,C错误;D、原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色质,没有复杂的细胞器,D错误故选:A点评:本题考查细胞核的相关知识,意在考查学生细胞核结构的理解,明白核孔的作用尤其是染色体与染色质的区别:染色体是染色质缩短变粗后形成的,出现在细胞分裂的分裂期题型二:细胞核的功能典例2:下列有关细胞核的叙述中,错误的是()A细胞核是细胞新陈代谢的主要场所 B细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心C细胞核是遗传物质储存和复制场所 D细胞核具有双层膜的结构分析:细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心解答:A、细胞核内含遗传物质,对生物的遗传具有重要的意义;细胞新陈代谢的主要场所是细胞质基质,A错误;B、细胞的分裂、分化、生长、遗传、代谢等生理活动都受细胞核的控制,细胞核是细胞生命活动的控制中心,B正确;C、遗传物质主要存在于细胞核中,因此遗传物质的储存和复制主要在细胞核中进行,C正确;D、核膜是细胞核的组成部分,核膜是双层结构膜,因此细胞核具有双层膜的结构,D正确故选:A点评:解答此题的关键是熟练掌握细胞核结构和功能的相关内容,结合题意,灵活答题【解题思路点拔】正确理解细胞的整体性1)从结构上看: 细胞核与细胞质通过核孔可以相互沟通;核膜与内质网膜、细胞膜等互相连接构成细胞完整的“生物膜系统”2)从功能上看: 细胞各部分结构和功能虽不相同,但它们是相互联系、分工合作、协调一致的,共同完成各项生命活动3)从调控上看: 细胞核内携带大量遗传信息,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用4)从与外界环境的关系上看: 细胞的整体性还表现在每一个细胞都要与相邻细胞进行物质和能量的交换,而与外界环境直接接触的细胞也要与外界环境进行物质和能量的交换,因此,细胞与外界环境之间形成了一个统一的整体 所以说,细胞是生物体结构的基本单位,也是生物体代谢和遗传的基本单位10物质跨膜运输的方式及其异同【考点归纳】1、自由扩散、协助扩散和主动运输的比较物质出入细胞的方式 被动运输主动运输自由扩散协助扩散运输方向高浓度低浓度高浓度低浓度低浓度高浓度是否需要载体不需要需要需要是否消耗能量不消耗不消耗消耗图例 举例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等出入细胞红细胞吸收葡萄糖小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等表示曲线(一定浓度范围内) 2大分子物质出入细胞的方式运输方式运输方向运输特点实 例胞吞细胞外细胞内需要能量,不需要载体蛋白白细胞吞噬病菌变形虫吞噬食物颗粒胞吐细胞内细胞外胰腺细胞分泌胰岛素【命题方向】题型一:物质跨膜运输方式的判断典例1:如图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图,下表选项中正确的是()选项管腔中氨基酸上皮细胞管腔中Na+上皮细胞上皮细胞中氨基酸组织液A主动运输被动运输主动运输B被动运输被动运输被动运输C被动运输主动运输被动运输D主动运输被动运输被动运输AA BB CC DD分析:物质跨膜运输主要包括两种方式:被动运输和主动运输,被动运输又包括自由扩散和协助扩散被动运输是由高浓度向低浓度一侧扩散,而主动运输是由低浓度向高浓度一侧运输其中协助扩散需要载体蛋白的协助,但不需要消耗能量;而主动运输既需要消耗能量,也需要载体蛋白的协助解答:根据图形可知,肾小管管腔中的氨基酸进入上皮细胞为逆浓度的运输,属于主动运输(其动力来自于Na+协同运输中的离子梯度);官腔中Na+进入上皮细胞的过程中,是由高浓度向低浓度一侧扩散,并且需要载体蛋白的协助,属于被动运输中的协助扩散;上皮细胞中氨基酸进入组织液的过程中,是由高浓度向低浓度一侧扩散,并且需要载体蛋白的协助,属于被动运输中的协助扩散故选:D点评:本题考查了物质跨膜运输的方式,意在考查考生理解所学知识点和分析题图的能力,难度适中考生在判断运输方式时首先运输的方向,顺浓度梯度的是被动运输,逆浓度梯度的是主动运输题型二:运输速率的影响因素典例2:葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的运输速度存在一个饱和值,该值的大小取决于()A细胞内的氧浓度 B细胞膜外的糖蛋白数量 C细胞膜上相应载体的数量 D细胞内外葡萄糖浓度差值分析:葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞属于协助扩散,特点是高浓度运输到低浓度,需要载体,不需要能量,则相关因素是载体和浓度差解答:葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的运输方式是协助扩散,运输速度与细胞膜上载体的数量和浓度差有关,而运输速度的饱和值与细胞膜上相应载体的数量有关故选:C点评:本题考查协助扩散的条件和影响因素等相关知识,旨在考查学生的识记和理解能力【解题思路点拨】影响跨膜运输的因素(1)物质浓度(在一定的浓度范围内)(2)氧气浓度(3)温度温度可影响生物膜的流动性和酶的活性,因而会影响物质跨膜运输的速率11酶促反应的原理【知识点的认识】1、酶促反应:酶所催化的反应底物:酶催化作用中的反应物叫做底物 2、酶的作用机理:(1)活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量;(2)作用机理:降低化学反应所需要的活化能3、影响酶促反应的因素:(1)温度和pH:低温时,酶分子活性收到抑制,但并未失活,若恢复最适温度,酶的活性也升至最高;高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构被破坏而使酶失活;温度或pH是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的;反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度;反应溶液温度的变化也不改变酶作用的最适pH(2)底物浓度和酶浓度:在其他条件适宜,酶量一定的条件下,酶促反应速率随底物浓度的增加而加快,但当底物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性限制,酶促反应速率不再增加如图甲在底物充足,其他条件适宜的条件下,酶促反应速率与酶浓度成正比如图乙【命题方向】题型一:酶促反应的原理典例1:如图曲线、分别表示物质A在无催化条件和有酶催化条件下生成物质P所需的能量变化过程下列相关叙述正确的是()Aad段表示在无催化剂条件下,物质A生成物质P需要的活化能B若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将向下移动C若仅增加反应物A的量,则图中曲线的原有形状均发生改变D若曲线为最适酶促条件下的曲线,改变酶促条件后,则b在纵轴上将向上移动分析:分析题图可知,ca段表示在无催化剂的条件下化学反应需要的活化能,cb段表示在有酶催化的条件下化学反应需要的活化能,由此可以看出,酶促反应的原理是降低化学反应需要的活化能;与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能更显著,因此酶具有高效性;酶的活性受温度、PH等的影响,最适宜条件下酶降低化学反应活化能的效果最好,酶活性最高解答:A、ad段表示在无催化剂条件下,物质A从活化状态到生成物质P释放的能量,A错误;B、若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将向上移动,B错误;C、如果增加反应物A的量,则图中曲线的原有形状不会发生改变,C错误;D、如果曲线为最适酶促条件下的曲线,改变酶促条件后,酶的活性降低,酶降低化学反应活化能的效果减弱,b在纵轴上将向上移动,D正确故选:D点评:本题的知识点是酶催化作用的机理,分析题图曲线获取有效信息是解题的突破口,对酶促反应机理的理解是解题的关键题型二:酶作用机理和酶特点的结合典例2:关于酶的叙述,正确的是()A酶提供了反应过程所必需的活化能 B酶活性的变化与酶所处的环境的改变无关C酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失 D酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸分析:酶的作用机理是降低了化学反应的活化能;酶作为生物催化剂受温度、PH等因素的影响,酶所处的环境改变可能引起酶活性的变化;酶的本质是蛋白质或RNA,酶的结构改变会影响其功能解答:A、酶具有催化作用的机理是能降低化学反应所需要的活化能,不是提供了反应过程所必需的活化能,A错误;B、酶的活性受温度、酸碱度等因素的影响,因此酶的活性变化与酶所处的环境的改变有关,B错误;C、结构与功能是相适应的,酶的结构改变其活性会部分或全部丧失,C正确;D、酶作为生物催化剂与无机催化剂一样,在反应前后本身不会发生变化,D错误故选:C点评:本题的知识点是酶的本质,作用机理和作用特点,对于酶知识的掌握是解题的关键【解题思路点拨】误区:酶促反应的原理是降低化学反应需要的活化能,而不是提供了反应过程所需要的活化能12探究影响酶活性的因素【知识点的认识】一、影响酶活性的因素:温度、pH、酶的抑制剂等二、探究酶的高效性实验1、实验原理(1)2H2O2催化剂2H2O+O2(2)比较H2O2在常温、高温、过氧化氢酶、Fe3+等条件下产生气泡的数量多少或卫生香燃烧的剧烈程度,了解过氧化氢酶的作用和意义 2、实验流程:1)实验设计及现象分析试 管 号 实验过程 观察指标 实验结果 结果分析 3%的过氧化氢(mL) 控制变量 H2O2分解速率(气泡多少) 无火焰的卫生香检测 1 2 室温 无 无助燃性 H2O2自然分解缓慢 2 2 90水浴加热很少 有助燃性 加热能促进H2O2分解 3 2 滴3.5%FeCl3溶液2滴 较多 助燃性较强 Fe3+能催化H2O2分解 4 2 滴加20%过氧化氢酶2滴 很多 助燃性更强 过氧化氢酶有催化H2O2分解的作用,且效率高 2)实验过程中变量及对照分析自变量 因变量 无关变量 对照组 实验组 2号90水浴加热 3号加3.5%FeCl3溶液 4号加20%肝脏研磨液H2O2分解速度用单位时间内产生的气泡数目多少表示 加入H2O2的量;实验室的温度;FeCl3溶液和肝脏研磨液的新鲜程度 1号试管 2、3、4号试管 3)实验结论:酶具有催化作用,同无机催化剂一样都可加快化学反应速率酶具有高效性,同无机催化剂相比,酶的催化效率更高3、基本技术要求(1)实验使用肝脏的研磨液,可使过氧化氢酶与过氧化氢充分接触,从而加速过氧化氢的分解(3)滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液不能合用一支滴管原因是酶的催化效率具有高效性,少量酶带入氯化铁溶液中也会影响实验结果的准确性,导致得出错误的结论三、探究酶的专一性实验1、实验原理(1)还原性糖+斐林试剂砖红色Cu2O(2)用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后,再用斐林试剂鉴定,根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有催化作用,从而探索酶的专一性2、实验流程序号 项目 试管号 1 2 1 注入可溶性淀粉溶液 2mL /2 注入蔗糖溶液 /2mL 3 注入新鲜的淀粉酶溶液 2mL振荡 2mL振荡 4 60热水保温 5min 5min 5 加斐林试剂 2mL振荡 2mL振荡 6 将试管下部放入盛有开水的烧杯中,用酒精灯加热煮沸 2min 2min 7 观察实验结果 有砖红色沉淀 无砖红色沉淀 结论 淀粉酶只能催化淀粉的水解,不能催化蔗糖的水解 3、基本技术要求(1)保证蔗糖的纯度和新鲜程度是做好实验的关键如果蔗糖中混有少量的葡萄糖或果糖或蔗糖放置久了受细菌作用部分分解成单糖,则与斐林试剂共热时能生成砖红色沉淀,而得不到正确的实验结论为了确保实验的成功,实验之前应先检验一下蔗糖的纯度(2)在实验中,质量分数为3%的蔗糖溶液要现用现配(以免被细菌污染变质),取唾液时一定要用清水漱口,以免食物残渣进入唾液中(3)制备的可溶性淀粉溶液,一定要完全冷却后才能使用,因为温度过高会使酶活性降低,甚至失去催化能力注意:实验中所用酶的来源不同,则所需最适温度也不同若淀粉酶为市售的淀粉酶,其最适温度为5075;若淀粉酶来自人体或生物组织,则最适温度为37左右四、探究温度对酶活性的影响1、实验原理:(1)淀粉遇碘后,形成紫蓝色的复合物(2)淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖(淀粉水解过程中,不同阶段的中间产物遇碘后,会呈现红褐色或红棕色麦芽糖和葡萄糖遇碘后不显色注:市售a淀粉酶的最适温度约602、实验流程:序号加入试剂或处理方法试管ABCabc1可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL/新鲜淀粉酶溶液/1mL1mL1mL2保温5min6010006010003将a液加入到A试管,b液加入到B试管,c液加入到C试管中,摇匀 4保温5min601000 5滴入碘液,摇匀2滴2滴2滴 6观察现象并记录 3、注意事项(1)滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液不能合用一支滴管,因为酶的催化效率具有高效性,少量酶带入氯化铁溶液中也会影响实验结果的准确性;(2)肝脏研磨液必须是新鲜的,因为过氧化氢酶是蛋白质,放置过久,可受细菌作用而分解,使肝脏组织中酶分子数减少,活性降低;(3)肝脏要制成研磨液,因为研磨可破坏肝细胞结构,使细胞内的酶释放出来,增加酶与底物的接触面积;(4)碘液不能滴加太多,防止影响实验现象的观察4、实验结论:酶的活性需要适宜的温度,高温、低温都将影响酶的活性五、探究pH对酶活性的影响1、实验流程:序号 实验操作内容 试管1 试管2 试管3 1 注入等量的新鲜淀粉酶溶液 1mL 1mL 1mL 2 注入等量的不同pH的溶液 1mL 蒸馏水 1mL NaOH 1mL HCl 3 注入等量的可溶性淀粉溶液 2mL 2mL 2mL 4 放60热水中相等时间 5分钟 5分钟 5分钟 5 加等量斐林试剂并摇匀 2mL 2mL 2mL 6 水浴加热 2分钟 2分钟 2分钟 7 观察实验现象 出现砖红色沉淀 无变化 无变化 2、实验注意事项:(1)实验程序中2、3步一定不能颠倒,否则实验失败 (2)注意实验步骤的顺序:必须先将酶置于不同环境条件下(不同pH或不同温度),然后再加入反应物(3)注意选择检验实验结果的试剂3、实验结论:酶的活性需要适宜的pH,过酸、过碱都将影响酶的活性【命题方向】题型一:酶促反应曲线分析典例1:如图表示某种酶在不同处理条件(a、b、c)下催化某反应物的量和反应时间的关系,以下关于此图的解读,正确的是()Aa、b、c表示温度,则一定是abc Ba、b、c表示pH值,则cbaCa、b、c表示酶的浓度,则abc Da、b、c表示温度,则不可能是cba分析:分析题图:某种酶在不同处理条件(a、b、c)下催化某反应时,反应物的量和反应时间的关系图中a到达化学反应平衡点所需的时间最短,表示a的反应速度最快,该条件下酶的活性最高;其次是b,最后是c解答:A、若a、b、c表示温度,在达到最适温度之前,是abc,但在达到最适温度之后,abc,A错误;B、若a、b、c表示pH,在达到最适PH之前,则是abc,在达到最适PH之后,abc,B错误;C、酶浓度越高,化学反应速率越快,所以a、b、c表示酶的浓度时,abc,C正确;D、若a、b、c表示温度,在达到最适温度之前,是abc,但在达到最适温度之后,abc,D错误故选:C点评:本题结合曲线图,考查影响酶促反应速率的因素,解答本题的关键是掌握影响酶促反应速率的四个主要因素(温度、pH、酶浓度和底物浓度),运用所学知识分析曲线图,特别是温度和pH两种因素对酶促反应速率的影响典例2:如图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线,图乙表示在最适温度下,pHb时H2O2分解产生的O2量随时间的变化若该酶促反应过程中改变某一初始条件,以下改变正确的是()ApHa时,e点下移,d点左移 BpHc时,e点为0C温度降低时,e点不移,d点右移 DH2O2量增加时,e点上移,d点左移分析:分析甲图:图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线,其中b点是H2O2酶的最适pH,在b点之前,随pH升高,酶活性上升,超过b点,随pH上升,酶活性降低,直到失活分析乙图:乙图中d点表示达到化学反应平衡所需时间,e点表示化学反应的平衡点解答:A、pH由ba时,酶的活性降低,化学反应速率减慢,到达化学反应平衡所需的时间延长,但pH改变不会改变化学反应的平衡点,所以d点右移,e点不移,A错误;B、pHc时,过碱条件破坏酶的空间结构使酶失活,不能催化H2O2水解,但H2O2在常温下也能分解,所以e点不为0,B错误;C、图乙是在最适温度下,pHb时H2O2分解产生的O2量随时间的变化,若温度降低,则酶活性降低,化学反应速率减慢,到达化学反应平衡所需的时间延长,但温度降低不会改变化学反应的平衡点,所以d点右移,e点不移,C正确;D、H2O2量增加时,达到化学反应平衡所需时间延长,且化学反应的平衡点升高,即e点上移,d点右移,D错误故选:C点评:本题结合曲线图,考查影响酶活性的因素,要求考生掌握温度、pH等因素对酶促反应速率的影响解答本题的关键是结合题干信息“图乙表示在最适温度下,pHa时H2O2分解产生的O2量随时间的变化”,分析曲线图,对选项作出准确的判断题型二:实验设计典例3:下列有关酶的实验设计思路正确的是()A利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响 B利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性C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D利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响分析:温度会影响过氧化氢的分解,过氧化氢和过氧化氢酶不宜作为实验材料来探究温度对酶活性的影响;用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性时应该选用斐林试剂鉴定实验结果;酶相对于无机催化剂具有高效性;胃蛋白酶的适宜pH是1.52.0解答:A、过氧化氢的分解受温度影响,所以不能用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,A错误;B、利用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性时,不可采用碘液检测,应该选用斐林试剂,B错误;C、酶的高效性是相对无机催化剂而言的,所以研究酶的高效性时,应用酶和无机催化剂对比,C正确;D、胃蛋白酶的适宜pH是1.52.0,所以利用胃蛋白酶、蛋清来验证pH对酶活性的影响时,pH不能设置成3、7、11,D错误故选:C点评:本题考查探究影响酶活性的因素、探究酶的特性,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的取材是否合适、实验选用的鉴定试剂是否合理、实验条件控制是否得当及实验设计是否合理等,这需要考生在平时的学习过程中注意积累【解题思路点拨】1、影响酶的活性和酶促反应速率的因素的辨析: 温度和pH是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的,而底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率的,并不影响酶的活性2、酶促反应曲线:(1)温度和pH:低温时,酶分子活性收到抑制,但并未失活,若恢复最适温度,酶的活性也升至最高;高温、过酸、过碱都会导致酶分子结构被破坏而使酶失活;温度或pH是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的;反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度;反应溶液温度的变化也不改变酶作用的最适pH(2)底物浓度和酶浓度:在其他条件适宜,酶量一定的条件下,酶促反应速率随底物浓度的增加而加快,但当底物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性限制,酶促反应速率不再增加如图甲在底物充足,其他条件适宜的条件下,酶促反应速率与酶浓度成正比如图乙13ATP与ADP相互转化的过程【知识点的认识】1、ATP与ADP相互转化的过程(1)ADP和ATP的关系:ADP是二磷酸腺苷的英文名称缩写,分子式可简写成APP从分子简式中可以看出ADP比ATP少了一个磷酸基团和个高能磷酸键ATP的化学性质不稳定对细胞的正常生活来说ATP与ADP的相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的 (2)ATP的水解:在有关酶的催化作用下ATP分子中远离A的那个高能磷酸键很容易水解于是远离A的那个P就脱离开来形成游离的Pi(磷酸)(3)ATP的合成:在另一种酶的作用下,ADP接受能量与一个Pi结合转化成ATPATP与ADP相互转变的反应是不可逆的,反应式中物质可逆,能量不可逆ADP和Pi可以循环利用,所以物质可逆;但是形成ATP时所需能量绝不是ATP水解所释放的能量,所以能量不可逆ADP与ATP相互转化的反应式为: ADP+Pi+能量酶2酶1ATP2、ATP的合成和水解比较如下:ATP的合成 ATP的水解 反应式 ADP+Pi+能量ATP ATPADP+Pi+能量 所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶 能量来源 光能(光合作用),化学能(细胞呼吸) 储存在高能磷酸键中的能量 能量去路 储存于形成的高能磷酸键中 用于各项生命活动 反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 细胞的需能部位 从表上可看出,ATP和ADP的相互转化过程中,反应类型、反应所需酶以及能量的来源、去路和反应场所都不完全相同,因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应但物质是可循环利用的【命题方向】题型一:ATP在细胞中的特点典例1:ATP在细胞内的含量及其生成速度是()A很多、很快 B很少、很慢 C很多、很慢 D很少、很快分析:ATP在细胞内含量很少,但是通过ATP与ADP之间的相互转化,使细胞内的ATP总是处于动态平衡之中,从而保证了细胞能量的持续供应其中ATP与ADP之间的转化十分迅速解答:ATP在细胞内含量很少,ATP与ADP之间的转化十分迅速故选:D点评:本题考查ATP的相关知识,意在考查考生能理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力题型二、ATP与ADP的相互转化典例2:如图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式下列说法不正确的是()A图1中的A代表的是腺嘌呤,b、c为高能磷酸键 BATP生成ADP时图1中的c键断裂并释放能量CATP与ADP相互转化过程中物质是可循环利用的,能量是不可逆的 D酶1、酶2具有催化作用,不受其他因素的影响分析:据图分析,a表示腺嘌呤核糖核苷酸,bc表示高能磷酸键;图2向左代表ATP的水解,向右代表ATP的合成ATP中文名称叫三磷酸腺苷,结构简式APPP,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,代表高能磷酸键ATP水解时远离A的磷酸键线断裂,释放能量,供应生命活动解答:A、ATP中A代表腺苷,包括腺嘌呤和核糖,则图1中A表示腺嘌呤,b、c为高能磷酸键,故A正确;B、ATP水解形成ADP时,远离腺苷的高能磷酸键c断裂释放能量,故B正确;C、ATP与ADP的相互转化过程中物质可逆,能量不可逆,不属于可逆反应,故C正确;D、酶的催化作用受温度、pH等其他因素的影响,故D错误故选:D点评:本题考查ATP的结构以及ATP与ADP的相互转化,难度中等,在本题的基础上还可作适当的总结:ATP和ADP转化过程中酶不同:酶1是水解酶,酶2是合成酶;能量来源不同:ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用;场所不同:ATP水解在细胞的各处ATP合成在线粒体,叶绿体,细胞质基质【解题思路点拨】ATP与ADP的相互转化关系是否是一种可逆反应?常见误区:有人认为ATP与ADP的相互转变关系是一种可逆反应理由是存在可逆符号“”根据化学中讲到的可逆反应特点:无论正逆反应都能在同一条件下同时进行可知,可知上述反应不是可逆反应原因是:从反应条件上看:ATP的分解是一种水解反应,催化该反应的酶属于水解酶而ATP的合成是一种合成反应,催化该反应的酶属于合成酶,由酶的专一性可知上述反应的条件是不相同的 从ATP合成与分解的场所上看:ATP合成的场所所有细胞质基质、线粒体和叶绿体;而ATP分解的场所有细胞膜(供主动运输消耗的能量)、叶绿体基质(将ATP中的能量释放出来储存在合成的有机物中)、细胞核(DNA复制和RNA合成所消耗的能量)等因此,其合成与分解的场所不尽相同显然上述反应并不是同时进行的 从能量上看:ATP,水解的能量是储存在高能磷酸键内的化学能,释放出来后供各种生命活动利用不能再由Pi和ADP形成ATP而储存;而合成ATP的能量主要是有机物中的化学能和太阳能,因此,反应的能量来源是不同的;反应中的能量流向是不可逆的 综上所述,ATP和ADP的相互转化是不可逆的体内的过程应判断为“物质是可逆的能量是不可逆的,且酶也是不相同的”14光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化【知识点的认识】一、光合作用的过程图解:二、光反应和暗反应:比较项目光反应暗反应场所基粒类囊体膜上叶绿体的基质条件色素、光、酶、水、ADP多种酶、CO2、ATP、H反应产物H、O2、ATP有机物、ADP、Pi、水物质变化2H2O光4H+O2ADP+Pi酶光能ATPCO2的固定:CO2+C5酶2C3C3的还原:(CH2O)+C5+H2O能量变化 光能电能ATP中活跃的化学能 ATP中活跃的化学能糖类等有机物中稳定的化学能 实质 光能转变为化学能,水光解产生O2和H同化CO2形成(CH2O) 联系 光反应为暗反应提供H(以NADPH形式存在)和ATP暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料没有光反应,暗反应无法进行,没有暗反应,有机物无法合成。 【命题方向】题型一:光反应和暗反应的联系(或场所、条件、反应产物等的区别)典例1:(2010海南)光反应为暗反应提供的物质是()AH和H2O BH和ATP CATP和CO2 DH2O和CO2分析:本题考查光合作用的过程。光反应阶段:场所是类囊体薄膜a水的光解;bATP的生成。暗反应阶段:场所是叶绿体基质aCO2的固定;bCO2的还原。解答:A、水分子不是光反应产生的,A错误;B、光反应的产物是H、ATP和氧气,H、ATP参与暗反应中三碳化合物的还原,B正确;C、二氧化碳不是光反应的产物,C错误;D、水和二氧化碳都不是光反应的产物,D错误。故选:B。点评:本题考查叶绿体的结构和功能之间的关系,光反应和暗反应的之间的关系,要结合结构和功能相适应的观点去理解叶绿体的结构和功能。题型二:外界条件改变时C3和C5含量分析典例2:(2011闸北区一模)如图为光合作用过程示意图。如在适宜条件下栽培的小麦,突然将c降低至极低水平(其他条件不变),则a、b在叶肉细胞中的含量变化将会是()Aa上升、b下降 Ba、b都上升 Ca、b都下降 Da下降、b上升分析:光合作用的过程受光照强度、温度、二氧化碳浓度等因素影响。光照强度影响光反应阶段、温度影响酶的活性、二氧化碳浓度影响暗反应。解答:根据光合作用那个的具体过程中的物质变化,可推知a、b分别是H和ATP,c是二氧化碳。在适宜条件下栽培的小麦,突然将c降低至极低水平(其他条件不变),三碳化合物不能生成,原有的三碳化合物继续还原生成五碳化合物,直至全部消耗,导致五碳化合物积累,含量增加;三碳化合物减少。最终使得三碳化合物还原过程消耗的H和ATP量减少。但光反应继续进行,则a、b在叶肉细胞中的含量增多。故选B。点评:本题考查了光合作用的影响因素和物质变化相关内容。意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系。典例3:(2010普陀区模拟)将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处,则细胞内C3与C6H12O6生成量的变化是()AC3突然上升,C6H12O6减少 BC3与C6H12O6都减少CC3与C6H12O6都增加 DC3突然减少,C6H12O6增加分析:本题考查的实质是光合作用的过程。置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处,直接影响的因素是光照,光照减弱以后,导致光反应减弱,进而影响暗反应中C3与C6H12O6生成量的变化。解答:光照强度的改变,直接影响光反应。光照由强变弱,在光反应中H和ATP的生成量减少。光反应和暗反应的联系是:光反应为暗反应供H、ATP去还原C3,导致C3化合物的还原减弱,则C3化合物消耗减少,C3化合物剩余的相对增多;生成物C5和(CH2O)生成量减少。所以H的含量减少、ATP的含量减少、C3的含量增多、C5的含量减少、(CH2O)的含量减少。故选:A。点评:本题考查的本质是对光合作用过程的理解,解题的关键是要结合光合作用的模式图进行相关生理过程的分析。题型三:光合作用中原子转移途径分析典例4:科学家用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子,这种碳原子的转移途径是()A二氧化碳叶绿素ADP B二氧化碳叶绿体ATP C二氧化碳乙醇糖类 D二氧化碳三碳化合物糖类分析:光合作用的暗反应吸收CO2,二氧化碳的固定:CO2+C52C3(在酶的催化下),二氧化碳的还原:C3+H(CH2O)+C5(在ATP供能和酶的催化下)。解答:14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子,碳原子的转移途径是:二氧化碳三碳化合物糖类。故选:D。点评:本题主要考察光合作用中碳原子的转移路径,解题的关键是把握住暗反应阶段才有二氧化碳的参与。【解题思路点拨】1、光合作用产物与底物间各种元素之间的相互关系(1)氧元素H2OO2CO2(CH2O)(2)碳元素:CO2C3(CH2O)。(3)氢元素:H2OH(CH2O)。2、光照和CO2浓度对光合作用过程及中间产物的影响及动态变化规律条件 C3C5H和ATP (CH2O)合成量 停止光照,CO2供应不变 增加 减少 减少或没有 减少或没有 增加光照,CO2供应不变 减少 增加 增加 增加 光照不变,停止CO2供应 减少 增加 增加 减少或没有 光照不变,增加CO2供应 增加 减少 减少 增加 15细胞呼吸的过程和意义【知识点的认识】1、细胞呼吸的方式:有氧呼吸和无氧呼吸2、细胞呼吸的意义:为生物体各项生命活动提供直接能源物质ATP;为体内的其他化合物的合成提供原料;维持恒温动物的体温3、呼吸作用过程1)有氧呼吸阶段场所物质变化产能情况第一阶段细胞质基质C6H12O6酶2丙酮酸+4H+能量少量能量第二阶段线粒体基质2丙酮酸+6H2O酶6CO2+20H+能量少量能量第三阶段线粒体内膜24H+6O2酶12H2O+能量大量能量总反应式及物质转移:2)无氧呼吸阶段场所物质变化产能情况第一阶段细胞质基质酒精发酵:C6H12O6酶2C2H5OH+2CO2+能量乳酸发酵:C6H12O6酶2C3H6O3+能量少量能量第二阶段不产能【命题方向】题型一:细胞呼吸过程典例1:(2015成都模拟)下列反应在细胞质基质和线粒体内均能完成的是()A葡萄糖丙酮酸 B丙酮酸酒精+CO2 CADP+Pi+能量ATP DH2OH+O2分析:有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和H,合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和H,合成少量ATP;第三阶段是氧气和H反应生成水,合成大量ATP无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同,在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳,在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸解答:A、葡萄糖丙酮酸是有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,场所是细胞质基质,A错误;B、丙酮酸酒精+CO2是无氧呼吸过程,场所是细胞质基质,B错误;C、在细胞质基质可以合成少量ATP,在线粒体内均可以合成大量ATP,C正确;D、H2OH+O2是光合作用的光反应阶段,场所是叶绿体的类囊体膜,D错误故选:C点评:本题主要考查了学生对细胞呼吸类型和过程的理解细胞呼吸过程是考查的重点和难点,可以通过流程图分析,表格比较,典型练习分析强化学生的理解要注意,一般的植物细胞无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳,但少数植物营养器官如马铃薯的块茎、玉米的胚、甜菜的块根进行无氧呼吸的产物是乳酸题型二:有氧呼吸和无氧呼吸过程对比典例2:关于真核细胞呼吸正确的说法是()A无氧呼吸是不需氧的呼吸,因而其底物分解不属于氧化反应B水果贮藏在完全无氧的环境中,可将损失减小到最低程度C无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体D有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质分析:本题考查呼吸作用的过程(1)有氧呼吸的过程:1、C6H12O6酶2丙酮酸+4H+能量 (细胞质基质)2、2丙酮酸+6H2O酶6CO2+20H+能量 (线粒体基质)3、24H+6O2酶12H2O+能量 (线粒体内膜)(2)无氧呼吸的过程:1、C6H12O6酶2丙酮酸+4H+能量 (细胞质基质)2、2丙酮酸酶2酒精+2CO2 (细胞质基质)或C6H12O6酶2乳酸+能量 (细胞质基质)解答:A、无氧呼吸虽不需氧气参与,其中的碳元素仍然发生化合价的改变,所以但仍属于氧化反应,A错误;B、在完全无氧的环境中贮藏水果,由于无氧呼吸消耗大量的葡萄糖,产生酒精,会引起水果腐烂,因此水果贮藏需要低氧环境,抑制无氧呼吸的强度,同时有氧呼吸的强度也很低,B错误;C、无氧呼吸的酶只存在细胞质基质而不存在于线粒体中,C错误;D、有氧呼吸的第一阶段是细胞质基质、有氧呼吸的第二阶段是线粒体基质,有氧呼吸的第三阶段是线粒体内膜,所以有氧呼吸的酶则存在于细胞质基质、线粒体内膜和基质中,D正确故选:D点评:本题的知识点是细胞的有氧呼吸与无氧呼吸的产物比较,影响细胞呼吸的因素,主要考查学生对有氧呼吸和无氧呼吸过程的理解和运用能力题型三:有氧呼吸和无氧呼吸产物的比较典例3:(2014黄浦区二模)有一瓶混合酵母菌和葡萄糖的培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的C2H5OH和CO2的量如下表所示下列叙述错误的是() 氧浓度(%) a b c d产生CO2的量 9mol 12.5mol 15mol 30mol产生酒精的量 9mol 6.5mol 6mol 0molA氧浓度为b时,经有氧呼吸产生的CO2为6mol Ba值应当为0C氧浓度为c时,有50%的葡萄糖用于酒精发酵 Dd浓度时只进行有氧呼吸分析:有氧呼吸和无氧呼吸的葡萄糖量与二氧化碳的关系是要点,有氧呼吸葡萄糖和二氧化碳的关系是1:6,无氧呼吸葡萄糖和二氧化碳的关系是1:2,无氧呼吸时产生的酒精和二氧化碳的关系为1:1解答:A、氧浓度为b时,无氧呼吸产生的二氧化碳和酒精相等,也为6.5mol,而总量为12.5mol,故经有氧呼吸产生的CO2为6mol,A正确;B、氧浓度为a时,产生的二氧化碳和酒精量相等,说明只有无氧呼吸,B正确;C、氧浓度为c时无氧呼吸产生的二氧化碳为6,有氧呼吸产生的二氧化碳为9,故参与无氧呼吸和有氧呼吸的葡萄糖的比例为6296=2:1,则有23的葡萄糖用于酒精发酵,C错误;D、d浓度时无酒精产生,故只进行有氧呼吸,D正确故选:C点评:本题考查了有氧呼吸和无氧呼吸的过程及产物的比较,考查了学生的识记和理解能力,试题难度中等,【解题思路点拨】有氧呼吸与无氧呼吸的比较: 有氧呼吸无氧呼吸不同点场所细胞质基质和线粒体细胞质基质条件O2和酶酶产物CO2和H2OC2H5OH和CO2或乳酸能量大量能量少量能量相同点实质分解有机物,释放能量联系第一阶段的场所及转变过程相同16有氧呼吸的过程和意义【知识点的认识】1、有氧呼吸的概念: 细胞在氧气的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量能量的过程2、有氧呼吸的过程:1)第一阶段反应场所:细胞质基质;过程描述:在细胞质的基质中,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,同时脱下4个H,在葡萄糖分解的过程中释放出少量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,产生少量的ATP这一阶段不需要氧的参与反应式:C6H12O6酶2C3H4O3(丙酮酸)+4H+少量能量 (2ATP)2)第二阶段反应场所:线粒体基质;过程描述:丙酮酸进入线粒体的基质中,两分子丙酮酸和6个水分子中的氢全部脱下,共脱下20个H,丙酮酸被氧化分解成二氧化碳;在此过程释放少量的能量,其中一部分用于合成ATP,产生少量的能量这一阶段也不需要氧的参与反应式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O酶20H+6CO2+少量能量3)第三阶段反应场所:线粒体;过程描述:在线粒体的内膜上,前两阶段脱下的共24个H与从外界吸收或叶绿体光合作用产生的6个O2结合成水;在此过程中释放大量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,产生大量的能量这一阶段需要氧的参与反应式:24H+6O2酶12H2O+大量能量总反应式:C6H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+能量 列表表示如下:阶段场所反应物产物物质变化产能情况第一阶段细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸、HC6H12O6酶2丙酮酸+4H+能量少量能量第二阶段线粒体基质丙酮酸、H2OCO2、H2丙酮酸+6H2O酶6CO2+20H+能量少量能量第三阶段线粒体内膜H、O2H2O24H+6O2酶12H2O+能量大量能量3、有氧呼吸过程中元素转移情况1)O元素的转移情况2)H元素的转移情况3)C元素的转移情况4、有氧呼吸的意义:有氧呼吸提供植物生命活动所需要的大部分能量植物的生长、发育,细胞的分裂和伸长,有机物的运输与合成,矿质营养的吸收和运输等过程都需要能量,这些能量主要是通过植物的呼吸作用提供的有氧呼吸提供了合成新物质的原料呼吸过程产生的一系列中间产物,可以作为植物体内合成各种重要化合物的原料呼吸作用是植物体内各种有机物相互转化的枢纽有氧呼吸还能促进伤口愈合,增强植物的抗病能力【命题方向】题型一:有氧呼吸过程典例1:(2014威海一模)如图表示细胞呼吸作用的过程,其中13代表有关生理过程发生的场所,甲、乙代表有关物质下列相关叙述正确的是()A1和3都具有双层生物膜 B1和2所含酶的种类相同 C2和3都能产生大量ATP D甲、乙分别代表丙酮酸、H分析:阅读题干和题图可知,本题是有氧呼吸的过程,分析题图梳理有氧呼吸过程的知识,然后根据选项描述分析判断解答:A、分析题图可知,1是细胞质基质,是液态部分,没有膜结构,3是线粒体内膜,具有1层生物膜,A错误;B、分析题图可知,1是细胞质基质,进行有氧呼吸的第一阶段,2是线粒体基质,进行有氧呼吸的第二阶段,反应不同,酶不同,B错误;C、产生大量ATP的是3线粒体内膜,进行有氧呼吸的第三阶段,C错误;D、分析题图可知,甲、乙分别代表丙酮酸、H,D正确 故选:D点评:本题的知识点是有氧呼吸的三个阶段,场所,反应物和产物及释放能量的多少,主要考查学生对有氧呼吸过程的理解和掌握程度题型二:呼吸方式的判断典例2:(2015湖南二模)不同种类的生物在不同的条件下,呼吸作用方式不同若分解底物是葡萄糖,则下列对呼吸作用方式的判断不正确的是()A若只释放CO2,不消耗O2,则细胞只进行无氧呼吸B若CO2的释放量多于O2的吸收量,则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸C若CO2的释放量等于O2的吸收量,则细胞只进行有氧呼吸D若既不吸收O2也不释放CO2,则说明该细胞已经死亡分析:C6H12O6+6H20+6O2酶6CO2+12H2O+能量,C6H12O6(葡萄糖)酶2C2H5OH (酒精)+2CO2+少量能量,进行解答解答:A、若细胞只释放CO2,不消耗O2,说明只进行无氧呼吸,A正确;B、细胞进行有氧呼吸释放的CO2等于O2的吸收量,若CO2的释放量多于O2的吸收量,则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,B正确C、若CO2的释放量等于O2的吸收量,则细胞只进行有氧呼吸,C正确; D、若既不吸收O2 也不释放CO2,也有可能是进行无氧呼吸如乳酸菌细胞,D错误故选:D点评:本题考查呼吸作用方式的知识意在考查能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力题型三:元素转移途径判断典例3:(2011烟台一模)如图表示绿色植物细胞内部分物质的转化过程,以下有关叙述正确的是()A物质、依次是H2O和O2 B图中产生H的场所都是线粒体C用18O标记葡萄糖,则产物水中会检测到放射性 D图示过程只能在有光的条件下进行 分析:本题主要考查了有氧呼吸的过程有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和H,释放少量能量;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和H,释放少量能量;第三阶段是氧气和H反应生成水,释放大量能量解答:A、有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水反应生成二氧化碳和H,物质是H2O;有氧呼吸第三阶段氧气和H反应生成水,物质是O2,A正确;B、有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和H,第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和H,因此产生H的场所是细胞质基质和线粒体,B错误;C、根据有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和H,含18O 的葡萄糖中的18O 到了丙酮酸中;再根据第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和H,含18O 的丙酮酸中的18O 到了二氧化碳中即18O 转移的途径是:葡萄糖丙酮酸二氧化碳,C错误;D、植物细胞的有氧呼吸作用不需要光照,有光无光均可进行,D错误故选:A点评:本题主要考查了学生对有氧呼吸每个阶段的反应过程的理解有氧呼吸过程是考查的重点和难点,可以通过流程图分析,表格比较,典型练习分析强化学生的理解题型四:有氧呼吸和无氧呼吸的比较典例4:有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是()反应场所都有线粒体 都需要酶的催化 反应场所都有细胞质基质都能产生ATP 都经过生成丙酮酸的反应 都能产生水反应过程中都能产生H都能把有机物彻底氧化ABCD分析:根据有氧呼吸和无氧呼吸的进行场所、是否需氧、最终产物以及放出能量几个方面的区别进行作答解答:有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,而无氧呼吸的反应场所都在细胞质基质,错误; 有氧呼吸和无氧呼吸都都需要酶的催化,正确; 有氧呼吸和无氧呼吸的反应场所都有细胞质基质,正确;有氧呼吸和无氧呼吸都能产生ATP,其中有氧呼吸能产生大量ATP,无氧呼吸能产生少量ATP,正确; 有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都能生成丙酮酸,正确; 有氧呼吸能产生水,而无氧呼吸不能产生水,错误;有氧呼吸和无氧呼吸反应过程中都能产生H,正确;有氧呼吸能把有机物彻底氧化,但无氧呼吸不能将有机物彻底氧化分解,错误故选:C点评:本题考查有氧呼吸和无氧呼吸的相关知识,要求考生识记有氧呼吸和无氧呼吸过程、条件、场所及产物等知识,能对两者进行列表比较,掌握有氧呼吸和无氧呼吸的区别和联系,进而对选项作出准确的判断,属于考纲识记层次的考查【解题思路点拨】有氧呼吸与无氧呼吸的异同: 项目有氧呼吸无氧呼吸区别进行部位第一步在细胞质中,然后在线粒体始终在细胞质中是否需O2需氧不需氧最终产物CO2+H2O不彻底氧化物酒精、CO2或乳酸可利用能1255kJ61.08KJ联系将C6H12O6分解成丙酮酸这一阶段相同,都在细胞质中进行17细胞有丝分裂不同时期的特点【知识点的认识】有丝分裂的过程:1、细胞周期的概念:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。2、细胞周期分为两个阶段:分裂间期和分裂期。(1)分裂间期:概念:从一次分裂完成时开始,到下一次分裂前。主要变化:DNA复制、蛋白质合成。(2)分裂期:主要变化:1)前期:出现染色体:染色质螺旋变粗变短的结果;核仁逐渐解体,核膜逐渐消失;纺锤体形成。2)中期:染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上。染色体形态、数目清晰,便于观察。3)后期:着丝点分裂,两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体,纺锤丝牵引分别移向两极。4)末期:(1)纺锤体解体消失(2)核膜、核仁重新形成(3)染色体解旋成染色质形态;细胞质分裂,形成两个子细胞(植物形成细胞壁,动物直接从中部凹陷)。如图所示:【命题方向】题型一:有丝分裂不同时期的区别典例1:(2013江苏)下列关于动物细胞有丝分裂的叙述正确的是()A分裂间期有DNA和中心体的复制 B分裂间期DNA含量和染色体组数都加倍C纺锤体形成于分裂前期,消失于分裂后期 D染色单体形成于分裂前期,消失于分裂后期分析:本题比较简单,考查只需结合有丝分裂各时期的特点进行作答即可。解答:A、在有丝分裂间期既有DNA分子的复制和蛋白质的合成,同时中心体也发生了复制,A正确;B、分裂间期DNA含量加倍,但是细胞的染色体数目不变,B错误;C、纺锤体形成于分裂前期,消失于分裂末期,C错误;D、染色单体形成于分裂间期,后期着丝点分裂时消失,D错误。故选:A。点评:本题考查了有丝分裂过程中相关结构和数目的变化情况,意在考查考生的识记能力以及知识网络构建的能力,难度不大。题型二:有丝分裂的特点典例2:下列关于细胞增殖的表述正确的是()二倍体动物体细胞有丝分裂后期,细胞每一极均含有同源染色体;二倍体动物体细胞有丝分裂后期,细胞每一极均不含同源染色体;二倍体生物体细胞有丝分裂过程中,染色体DNA与细胞质DNA平均分配;二倍体生物细胞质中的遗传物质在细胞分裂时,随机地、不均等地分配。ABCD分析:二倍体动物体细胞中含有同源染色体,因此有丝分裂过程中始终存在同源染色体,在有丝分裂后期平均拉向细胞的两极,使每一极均存在于与体细胞中相同的染色体。有丝分裂过程中,染色体是平均分配的,因此染色体上的DNA是平均分配的;而细胞质的DNA是位于线粒体中的,由于细胞质在分裂过程中是随机分配的,因此细胞质DNA分配也是随机的。解答:在有丝分裂的后期,细胞的每一极都有相同的一套染色体,每一套染色体都和体细胞的染色体相同,因此二倍体动物体细胞有丝分裂后期的每一极都含有同源染色体,正确,错误;有丝分裂过程中,细胞质DNA的分配是随机地、不均等地分配,而细胞核中的DNA是均等的分配,错误,正确。故选:B。点评:本题难度不大,考查了有丝分裂的相关知识,要求考生能够掌握有丝分裂过程中染色体的行为变化,并且明确有丝分裂全过程中均存在同源染色体;有丝分裂过程中细胞核DNA是平均分配的,而位于细胞质的DNA分配是随机的、不均等。【解题思路点拨】有丝分裂过程要点:体细胞中的染色体上只有一个DNA分子。复制后,一个染色体上有两个DNA分子,分别位于两个染色单体上。当染色体着丝点分裂后,原来的一个染色体成为两个染色体。染色体有两种形态,细丝状的染色质形态和短粗的染色体形态。染色质在前期高度螺旋化,转变为染色体,染色体有在后期解螺旋,恢复成染色质。因此,前期和末期有染色质和染色体两种形态的转化,而中期和后期只有染色体一种形态。18细胞的分化【知识点的认识】(1)概念:在个体发育中,由一个或多个细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生一系列稳定性差异的过程(2)特征:具有持久性、稳定性和不可逆性 (3)意义:是生物个体发育的基础 (4)原因:基因选择性表达的结果,遗传物质没有改变【命题方向】题型一:细胞分化概念的考察典例1:(2014黄浦区二模)下列能说明某细胞已经发生分化的是()A进行ATP的合成 B进行mRNA的合成 C存在血红蛋白 D存在纤维蛋白原基因分析:细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程细胞分化的实质是基因的选择性表达,即不同细胞基因表达情况不同,如血红蛋白基因只在红细胞中表达解答:A、所有细胞都能进行细胞呼吸合成ATP,所以据此不能判断细胞已经分化,A错误;B、几乎所有细胞都能转录、翻译形成蛋白质,因此都能进行mRNA的合成,B错误;C、只有红细胞才能合成血红蛋白,存在血红蛋白说明其已经高度分化,C正确;D、同一个体的所有基因都是由受精卵有丝分裂而来的,含有相同的遗传物质,D错误故选:C点评:本题考查细胞分裂和细胞分化的相关知识,首先要求考生掌握细胞分裂的特点和细胞分化的概念,明确同一生物体所有细胞都含有相同的遗传物质,且都含有该个体的全部基因;其次要求考生掌握细胞分化的实质,再选出正确的选项典例2:(2011北京)下列生命过程中,没有发生细胞分化的是()A断尾壁虎长出新尾巴 B砍伐后的树桩上长出新枝条C蝌蚪尾巴消失的过程 D胚胎发育中出现造血干细胞分析:细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程细胞分化的实质是基因的选择性表达,多细胞生物个体发育过程就是细胞的分裂和分化过程,如断尾壁虎长出新尾巴、砍伐后的树桩上长出新枝条、造血干细胞的形成等解答:A、断尾壁虎长出新尾巴有细胞的分裂过程,也有细胞分化过程,A正确;B、砍伐后的树桩上长出新枝条有细胞的分裂和分化过程,B正确;C、蝌蚪尾巴消失是细胞凋亡过程,没有涉及到细胞分化,C错误;D、造血干细胞是由胚胎干细胞分化而来的,D正确故选:C点评:本题考查细胞分化、细胞凋亡等生命历程,首先要求考生识记细胞分化和细胞凋亡的概念,掌握细胞分化的实质,其次结合选项分析,选出正确答案需要注意的是C选项,蝌蚪尾巴消失是细胞凋亡过程,是由基因决定题型二:细胞分化的实质典例:3:(2014赤峰模拟)如图为人体某细胞所经历的生长发育各个阶段示意图,图中为不同的细胞,ac表示细胞所进行的生理过程据图分析,下列叙述正确的是()A与相比,的分裂增殖能力加强,分化能力减弱 B的核基因相同,细胞内的蛋白质种类和数量也相同C细胞的形成过程中发生了基因分离和自由组合D进入c过程的细胞,酶活性降低,代谢减慢继而出现凋亡分析:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫做细胞分化细胞在分裂分化过程中遗传物质保持不变,但在分化过程中基因进行选择性表达,因此不同种类的细胞中蛋白质的种类和数量不同解答:A、根据图解a是细胞增殖,b是细胞分化,随着分裂的进行,细胞的分裂能力和分化能力都下降,A错误;B、的核基因相同,但由于细胞分化过程中基因的选择性表达,细胞内的蛋白质种类和数量不相同,B错误;C、基因分离和自由组合只发生于减数分裂,而通过有丝分裂形成,C错误;D、酶活性降低,代谢减慢是细胞衰老的特性,衰老后的细胞将逐渐形成凋亡小体而凋亡,D正确故选:D点评:本题以细胞所经历的生长发育各个阶段示意图为背景,考查学生从材料中获取信息的能力和对知识的理解迁移能力【解题思路点拨】细胞分化是基因选择性表达的结果,遗传物质没有改变,但由于基因的选择性表达,不同细胞中的mRNA和蛋白质种类和数量不同19衰老细胞的主要特征【知识点的认识】细胞衰老的特征:(1)水少:细胞内水分减少,结果使细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢速率减慢; (2)酶低:细胞内多种酶的活性降低; (3)色累:细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐累积,它们会妨碍细胞内物质的交流和传递,影响细胞正常的生理功能;(4)核大:细胞内呼吸速度减慢,细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深; (5)透变:细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低【命题方向】题型:细胞衰老的特征典例:下列有关衰老细胞特征的叙述,不正确的是()A衰老的细胞新陈代谢速率加快 B在衰老的细胞内有些酶的活性降低C衰老的细胞呼吸速率减慢 D细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低分析:衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢解答:A、衰老的细胞新陈代谢速率减慢,A错误;B、衰老细胞内的酶活性降低,B正确;C、衰老细胞的呼吸速率减慢,C正确;D、衰老细胞的细胞膜的通透性改变,使物质运输功能降低,D正确故选:A点评:本题考知识点简单,考查细胞衰老的特征,只要考生识记相关知识点即可正确答题,属于考纲识记层次的考查此类试题需要考生掌握牢固的基础知识【解题思路点拨】本考点难度较低,记住细胞衰老的特征即可20癌细胞的主要特征【知识点的认识】1、细胞癌变的定义:细胞受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化变成的不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞。2、癌细胞的主要特征:1)无限分裂增殖:永生不死细胞;2)形态结构变化:扁平成纤维细胞癌变球形;3)细胞物质改变:如癌细胞膜糖蛋白减少,细胞粘着性降低,易转移扩散。癌细胞膜表面含肿瘤抗原,肝癌细胞含甲胎蛋白等;4)正常功能丧失;5)新陈代谢异常:如线粒体功能障碍,无氧供能;6)引发免疫反应:主要是细胞免疫;7)可以种间移植。3、致癌因子:1)物理致癌因子;2)化学致癌因子;3)病毒致癌因子。【命题方向】题型:细胞癌变的特征典例:(2014徐州模拟)下列有关人体细胞生命历程的叙述,正确的是()A若某细胞内酶活性降低,则说明该细胞已衰老B癌细胞不能进行正常的分化,机体清除癌细胞与细胞凋亡有关C受精卵中的所有基因均被表达,因此受精卵具有全能性D不同种细胞的细胞周期持续时间不同,同种细胞的细胞周期相同分析:衰老细胞中酶活性降低,但细胞中酶活性降低细胞不一定是处于衰老过程。癌细胞是正常细胞异常分化的结果,细胞凋亡可以清除体内癌细胞。受精卵具有全能性的原因是其含有生物体生长发育的全部基因。不同种细胞的细胞周期时间不同,同种细胞的细胞周期在不同阶段细胞周期不同。解答:A、衰老细胞中酶活性降低,但细胞中酶活性降低细胞不一定是处于衰老过程中,如温度、pH等因素都能影响酶的活性,故A错误;B、癌细胞是正常细胞异常分化的结果,细胞凋亡可以清除体内癌细胞,故B正确;C、受精卵具有全能性的原因是其含有生物体生长发育的全部基因,不是因为受精卵中基因都被表达,故C错误;D、不同种细胞的细胞周期时间不同,同种细胞的细胞周期在不同阶段细胞周期不同,故D错误。故选B。点评:本题考查细胞生命历程的相关知识,意在考查考生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力。【解题思路点拨】记住癌细胞的特点。21细胞的减数分裂【知识点的知识】1、概念:细胞连续分裂两次,而染色体在整个过程只复制一次的细胞分裂方式。2、减数分裂是特殊的有丝分裂,其特殊性表现在:从分裂过程上看:(在减数分裂全过程中)连续分裂两次,染色体只复制一次从分裂结果上看:形成的子细胞内的遗传物质只有亲代细胞的一半从发生减数分裂的部位来看:是特定生物(一般是进行有性生殖的生物)的特定部位或器官(动物体一般在精巢或卵巢内)的特定细胞才能进行(如动物的性原细胞)减数分裂。从发生的时期来看:在性成熟以后,在产生有性生殖细胞的过程中进行一次减数分裂。【命题方向】题型:减数分裂的概念和特征典例:(2013东城区模拟)有关减数分裂和受精作用的描述,正确的是()A受精卵中的遗传物质一半来自于卵细胞,一半来自于精子B减数分裂过程中,着丝点分裂伴随着非同源染色体的自由组合C减数分裂过程中,着丝点分裂伴随着等位基因的分离D染色体的自由组合不是配子多样的唯一原因分析:关注减数分裂中染色体的行为变化和数目变化、各个时期的特征。等位基因位于同源染色体的相同位置。受精卵中的核遗传物质一半来自于卵细胞,一半来自于精子,但细胞质遗传物质一般全部来自卵细胞。解答:A、受精卵中的核遗传物质一半来自于卵细胞,一半来自于精子,但细胞质遗传物质一般全部来自卵细胞。故A错误。B、减数分裂中,同源染色体分离和非同源染色体的自由组合发生在减后期。减后期着丝点分裂,姐妹染色单体分离。故B错误。C、等位基因的分离可发生在减后期(同源染色体分离)和减后期(若减前期发生交叉互换,则减后期姐妹染色单体分离也会导致等位基因分离)。着丝点分裂发生在减后期。故C错误。D、决定配子中染色体组合多样性的因素是同源染色体分离导致非同源染色体自由组合,同源染色体非姐妹染色单体上等位基因交叉互换。故D正确。故选D。点评:本题考查了减数分裂、受精作用的相关内容。属于对识记、理解层次的考查。【解题思路点拨】减数分裂的特征:一种特殊方式的有丝分裂(染色体数目减半);与有性生殖的生殖细胞的形成有关;只有特定生殖器官内的特定细胞才能进行。22受精作用【知识点的认识】1、概念:精子和卵细胞融合成受精卵的过程叫受精作用。2、过程: 精子的头部进入卵细胞。尾部留在外面。紧接着,在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜,以阻止其他精子再进入。精子的头部进入卵细胞后不久,里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇,使彼此的染色体会合在一起。3、结果:(1)受精卵的染色体数目恢复到体细胞的数目,其中有一半的染色体来自精子(父亲),一半的染色体来自卵细胞(母亲)。(2)细胞质主要来自卵细胞。3、意义:减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。4、精子和卵细胞的特点和意义:1)精子体积很小,呈蝌蚪状。具有长长的尾部,能运动,便于受精。精子是由精细胞变形而来,这样细胞核位于头部,核内有n条染色体;精子的细胞质很少(主要集中在尾部),所以寿命很短。2)卵细胞体积较大的意义:在减数分裂中,经过了两次细胞质不均等分裂,使得卵原细胞的细胞质更多的集中在卵细胞中,为受精卵提供营养,供早期胚胎发育所需。【命题方向】题型:受精作用的概念和实质典例:(2012安徽三模)下列有关受精作用的叙述,错误的一项是()A受精卵中全部遗传物质来自父母双方的各占一半B受精时,精子和卵细胞双方的细胞核相互融合C受精卵中染色体数和本物种体细胞染色体数相同D受精卵中染色体来自父母双方的各占一半分析:本题是与受精作用的概念、实质和意义有关的题目,回忆受精作用的概念、过程、实质和意义,然后结合选项分析解答。解答:A、受精卵中的核遗传物质一半来自父方,一半来自母方,细胞质中的遗传物质主要来自母方,A错误;B、受精作用的实质是精子细胞核与卵细胞核的融合,B正确;C、由于减数分裂过程使精子与卵细胞的染色体数目减半,受精后受精卵的染色体数目又恢复本物种体细胞染色体数,C正确;D、染色体属于细胞核内的遗传物质的载体,受精卵中染色体来自父母双方的各占一半,D正确。故选:A。点评:本题的知识点是受精作用的实质,受精卵内的遗传物质的来源,减数分裂和受精作用的意义,对受精作用基本概念的掌握是解题的关键,A选项往往因忽略细胞质中的遗传物质而 出现分析错误。【解题思路点拨】受精卵中的核遗传物质一半来自父方,一半来自母方,细胞质中的遗传物质主要来自母方。23基因与DNA的关系【知识点的认识】1、基因的概念:基因是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位2、基因和染色体的关系: 基因在染色体上,并且在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体3、基因与DNA的关系: 基因是有遗传效应的DNA片段4、基因和性状的关系: 基因控制生物的性状,基因是决定生物性状的基本单位结构单位和功能单位5、基因和脱氧核苷酸的关系:每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸6、基因和遗传信息的关系 基因中的脱氧核苷酸(碱基对)排列顺序代表遗传信息不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序例如:豌豆的高茎基因D和矮茎基因d含有不同的脱氧核苷酸排列顺序【命题方向】题型一:相关概念的考察典例1:下列关于基因、遗传信息的描述,错误的是()A基因在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体B遗传信息可以通过DNA复制传递给后代C互为等位基因的两个基因肯定具有相同的碱基数量D遗传信息是指DNA分子的脱氧核甘酸的排列顺序分析:本题是考查基因与染色体的关系、DNA复制的意义、基因突变的概念、遗传信息的概念的题目,回忆基因与染色体的关系、DNA复制的意义、基因突变和遗传信息的概念和基因突变的结果,然后分析选项进行解答解答:A、基因位于染色体上,在染色体上呈线性排列,其次线粒体、叶绿体也含有少量基因,因此染色体是基因的主要载体,A正确;B、DNA复制的意义是将DNA中的遗传信息经过精确复制传递给后代,B正确;C、等位基因是由基因突变产生的,基因突变是碱基对的增添、缺失或替换,因此互为等位基因的两个基因可能具有不同的碱基数量,C错误;D、DNA分子中脱氧核甘酸的排列顺序就是遗传信息,D正确故选:C点评:本题的知识点是基因与染色体的关系,DNA分子复制的意义、等位基因的来源和基因突变的概念,遗传信息的概念,对基因与染色体的关系,DNA分子复制的意义、等位基因的来源和基因突变的概念,遗传信息的概念的理解与掌握是解题的关键C选项往往不能准确分析选项扣准考查的知识点而分析错误题型二:等位基因的本质区别典例2:控制豌豆子叶颜色的等位基因Y和y的本质区别是()A基因Y、y位于非同源染色体上 BY对y为显性 C两者的碱基序列存在差异 D减数分裂时基因Y与y分离分析:1、等位基因是指在一对同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因2、等位基因Y和y的本质区别是两者的脱氧核苷酸(碱基)序列存在差异3、基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代解答:A、基因Y、y是一对等位基因,位于同源染色体上,A错误;B、Y对y为显性,但这是两者的本质区别,B错误;C、等位基因Y和y的本质区别是两者的脱氧核苷酸(碱基)序列存在差异,C正确;D、减数分裂时基因Y与y分离,这是基因分离定律的实质,不是两个基因的本质区别,D错误故选:C点评:本题考查基因与遗传信息的关系,要求考生识记等位基因的概念,明确等位基因的区别是脱氧核苷酸(碱基)序列存在差异,再根据题干要求选出正确答案即可【解题方法点拨】常见需要注意的问题:(1)整个DNA分子中都是基因构成的吗?基因是有遗传效应的DNA片段,在DNA分子还存在一些无效片段因此,并不是整个DNA分子都是基因构成的(2)DNA的基本组成单位是什么?DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸(3)基因的基本组成单位是什么?24基因的分离规律的实质及应用【知识点的认识】1、基因的分离定律遗传学三大定律之一(1)内容:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代(2)实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代(3)适用范围:一对相对性状的遗传;细胞核内染色体上的基因;进行有性生殖的真核生物(4)细胞学基础:同源染色体分离(5)作用时间:有性生殖形成配子时(减数第一次分裂后期)(6)验证实验:测交实验2、相关概念(1)杂交:基因型不同的个体间相互交配的过程 (2)自交:植物中自花传粉和雌雄异花的同株传粉广义上讲,基因型相同的个体间交配均可称为自交自交是获得纯合子的有效方法(3)测交:就是让杂种(F1)与隐性纯合子杂交,来测F1基因型的方法(4)正交与反交:对于雌雄异体的生物杂交,若甲乙为正交,则乙甲为反交(5)常用符号的含义符号 PF1 F2 C、D等c、d等 含义亲本子一代子二代杂交自交 父本(雄配子) 母本(雌配子) 显性遗传因子 隐性遗传因子 3、分离定律在实践中的应用(1)正确解释某些遗传现象两个有病的双亲生出无病的孩子,即“有中生无”,肯定是显性遗传病;两个无病的双亲生出有病的孩子,即“无中生有”,肯定是隐性遗传病(2)指导杂交育种 优良性状为显性性状:连续自交,直到不发生性状分离为止,收获性状不发生分离的植株上的种子,留种推广 优良性状为隐性性状:一旦出现就能稳定遗传,便可留种推广 优良性状为杂合子:两个纯合的不同性状个体杂交后代就是杂合子,但每年都要配种(3)禁止近亲结婚的原理每个人都携带56种不同的隐性致病遗传因子近亲结婚的双方很可能是同一种致病因子的携带者,他们的子女患隐性遗传病的机会大大增加,因此法律禁止近亲结婚 4、基因分离定律中几个常见问题的解决(1)确定显隐性方法:定义法:具相对性状的两纯种亲本杂交,F1表现出来的性状,即为显性性状;自交法:具相同性状的两亲本杂交(或一个亲本自交),若后代出现新的性状,则新的性状必为隐性性状(2)确定基因型(纯合、杂合)的方法由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型) 亲本子代基因型子代表现型AAAAAA全为显性AAAaAA:Aa1:1全为显性AAaaAa全为显性AaAaAA:Aa:aa1:2:1显性:隐性3:1aaAaAa:aa1:1显性:隐性1:1aaaaaa全为隐性由子代推断亲代的基因型(逆推型)a、隐性纯合突破方法:若子代出现隐性性状,则基因型一定是aa,其中一个a来自父本,另一个a来自母本 b、后代分离比推断法后代表现型亲本基因型组合亲本表现型全显AAAA(或Aa或aa)亲本中一定有一个是显性纯合子全隐aaaa双亲均为隐性纯合子显:隐1:1Aaaa亲本一方为显性杂合子,一方为隐性纯合子显:隐3:1AaAa双亲均为显性杂合子(3)求概率的问题方法:先算出亲本产生几种配子,求出每种配子产生的概率,再用相关的两种配子的概率相乘 实例:如白化病遗传,AaAa,F1的基因型及比例为AA:2Aa:laa,生一个白化病(aa)孩子的概率为1/4配子法的应用:父方产生A、a配子的概率各是1/2,母方产生A、a配子的概率也各是1/2,因此生一个白化病(aa)孩子的概率为1/21/21/4拓展:亲代的基因型在未确定的情况下,如何求其后代某一性状发生的几率?例如:一对夫妇均正常,且他们的双亲也都正常,但双方都有一白化病的兄弟,求他们婚后生白化病孩子的几率是多少?解此题分三步进行:a、首先确定该夫妇的基因型及其几率由前面分析可推知该夫妇是Aa的几率均为2/3,是AA的几率均为1/3b、而只有夫妇的基因型均为Aa时,后代才可能患病;c、将该夫妇均为Aa的概率2/32/3与该夫妇均为Aa情况下生白化病忠者的概率1/4相乘,即2/32/31/41/9,因此该夫妇后代中出现白化病患者的概率是1/9 (4)遗传系谱图的解读(5)杂合子自交问题:杂合子连续自交n次后,第n代的情况如下表:Fn 杂合子 纯合子 显性纯合子隐性纯合子显性性状个体 隐性性状个体所占比例1/2n 11/2n 1/21/2n+11/21/2n+1 1/2+1/2n+11/21/2n+1(6)理论值与实际值的问题【命题方向】题型一:概率计算典例1:(2014郑州一模)番茄的红果(R)对黄果(r)是显性,让杂合的红果番茄自交得F1,淘汰F1中的黄果番茄,利用F1中的红果番茄自交,其后代RR、Rr、rr三种基因的比例分别是()A1:2:1 B4:4:1 C3:2:1 D9:3:1分析:杂合的红果番茄(Rr)自交得F1,F1的基因型及比例为RR:Rr:rr1:2:1,淘汰F1中的黄果番茄(rr),则剩余红果番茄中:RR占13、Rr占23解答:利用F1中的红果番茄自交,13RR自交不发生性状分离,而23Rr自交发生性状分离,后代的基因型及比例为14RR、12Rr、14rr,即RR、Rr、rr三种基因所占比例分别是13+2314=12、2312=13、2314=16,所有RR、Rr、rr三种基因之比为3:2:1故选:C点评:本题考查基因分离定律及应用,意在考查考生能理解所学知识要点的能力;能能用文字及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力和计算能力题型二:自由交配相关计算典例2:(2014烟台一模)老鼠的皮毛黄色(A)对灰色(a)呈显性,由常染色体上的一对等位基因控制的有一位遗传学家在实验中发现含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合如果黄鼠与黄鼠(第一代)交配得到第二代,第二代老鼠自由交配一次得到第三代,那么在第三代中黄鼠的比例是()A12 B49 C59 D1分析:老鼠的皮毛黄色(A)对灰色(a)呈显性,由常染色体上的一对等位基因控制,且含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合,因此黄鼠的基因型为Aa据此答题解答:由以上分析可知黄鼠的基因型均为Aa,因此黄鼠与黄鼠交配,即AaAa,由于含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合,因此第二代中Aa占23、aa占13,其中A的基因频率为2312=13,a的基因频率为2312+13=23,第二代老鼠自由交配一次得到第三代,根据遗传平衡定律,第三代中AA的频率为1313=19、Aa的频率为21323=49、aa的频率为2323=49,由于含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合,因此在第三代中黄鼠的比例是4949+49=12故选:A点评:本题考查基因分离定律的实质、基因频率的相关计算,要求考生掌握基因分离定律的实质,能结合题干信息“含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合”准确判断黄鼠的基因型;再扣住“自由交配”一词,利用基因频率进行计算【命题方法点拨】1、分离规律的问题主要有两种类型:正推类和逆推类 亲代遗传因子组成、亲代性状正推类问题后代遗传因子组成、性状表现及比例 逆推类问题 (1)正推类问题:若亲代中有显性纯合子(BB)则子代一定为显性性状(B_); 若亲代中有隐性纯合子(bb)则子代一定含有b遗传因子 (2)逆推类问题:若后代性状分离比为3显:1隐则双亲一定是杂合子(Bb),即BbBb3B_:1bb; 若后代性状分离比为1显:1隐则双亲一定是测交类型,即Bbbb1Bb:1bb; 若后代只有显性性状则双亲至少有一方为显性纯合子,即BBBB或BBBb或BBbb; 若后代只有隐性性状则双亲全为隐性纯合子,即bbbb2、基因分离定律和自由组合定律的不同:分离定律自由组合定律 两对相对性状 n对相对性状 相对性状的对数 1对2对n对等位基因及位置 1对等位基因位于1对同源染色体上 2对等位基因位于2对同源染色体上 n对等位基因位于n对同源染色体上 F1的配子 2种,比例相等4种,比例相等2n种,比例相等 F2的表现型及比例2种,3:14种,9:3:3:12n种,(3:1)n F2的基因型及比例3种,1:2:1 9种,(1:2:1)2 3n种,(1:2:1)n 测交后代表现型及比例2种,比例相等4种,比例相等2n种,比例相等遗传实质减数分裂时,等位基因随同源染色体的分离而分开,分别进入不同配子中减数分裂时,在等位基因随同源染色体分开而分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,进而进入同一配子中实践应用纯种鉴定及杂种自交纯合将优良性状重组在一起联系在遗传中,分离定律和自由组合定律同时起作用:在减数分裂形成配子时,既有同源染色体上等位基因的分离,又有非同源染色体上非等位基因的自由组合25基因的自由组合规律的实质及应用【知识点的认识】一、基因自由组合定律的内容及实质1、自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合 2、实质 (1)位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的 (2)在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合3、适用条件:(1)有性生殖的真核生物(2)细胞核内染色体上的基因(3)两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因 4、细胞学基础:基因的自由组合定律发生在减数第一次分裂后期5、应用:(l)指导杂交育种,把优良性状重组在一起 (2)为遗传病的预测和诊断提供理沦依据二、两对相对性状的杂交实验:1、提出问题纯合亲本的杂交实验和F1的自交实验(1)发现者:孟德尔 (2)图解:2、作出假设对自由组合现象的解释(1)两对相对性状(黄与绿,圆与皱)由两对遗传因子(Y与y,R与r)控制(2)两对相对性状都符合分离定律的比,即3:1,黄:绿3:1,圆:皱3:1 (3)F1产生配子时成对的遗传因子分离,不同对的遗传因子自由组合 (4)F1产生雌雄配子各4种,YR:Yr:yR:yr1:1:1:1(5)受精时雌雄配子随机结合 (6)F2的表现型有4种,其中两种亲本类型(黄圆和绿皱),两种新组合类型(黄皱与绿圆)黄圆:黄皱:绿圆:绿皱9:3:3:1 (7)F2的基因型有16种组合方式,有9种基因型3、对自由组合现象解释的验证 (1)方法:测交(2)预测过程:(3)实验结果:正、反交结果与理论预测相符,说明对自由组合现象的解释是正确的 三、自由组合类遗传中的特例分析9:3:3:1的变形:1、9:3:3:1是独立遗传的两对相对性状自由组合时出现的表现型比例,题干中如果出现附加条件,则可能出现9:3:4、9:6:1、15:1、9:7等一系列的特殊分离比2、特殊条件下的比例关系总结如下:条件 种类和分离比相当于孟德尔的分离比 显性基因的作用可累加 5种,1:4:6:4:1按基因型中显性基因个数累加 正常的完全显性4种,9:3:3:1 正常比例只要A(或B)存在就表现为同一种,其余正常为同一种,其余正常表现 3种,12:3:1(9:3):3:1 单独存在A或B时表现同一种,其余正常表现 3种,9:6:1 9:(3:3):1aa(或bb)存在时表现为同一种,其余正常表现3种,9:3:49:3:(3:1) A_bb(或aaB_)的个体表现为一种,其余都是另一种 2种,13:3(9:3:1):3A、B同时存在时表现为同一种,其余为另一种 2种,9:7 9:(3:3:1)只要存在显性基因就表现为同一种 2种,15:1(9:3:3):1 注:利用“合并同类项”巧解特殊分离比 (1)看后代可能的配子组合,若组合方式是16种,不管以什么样的比例呈现,都符合基因自由组合定律(2)写出正常的分离比9:3:3:1(3)对照题中所给信息进行归类,若后代分离比为 9:7,则为9:(3:3:1),即7是后三种合并的结果;若后代分离比为9:6:1,则为9:(3:3):1;若后代分离比为15:1 则为(9:3:3):1等 四、基因分离定律和自由组合定律的不同:分离定律自由组合定律 两对相对性状 n对相对性状 相对性状的对数 1对2对n对等位基因及位置 1对等位基因位于1对同源染色体上 2对等位基因位于2对同源染色体上 n对等位基因位于n对同源染色体上 F1的配子 2种,比例相等4种,比例相等2n种,比例相等 F2的表现型及比例2种,3:14种,9:3:3:12n种,(3:1)n F2的基因型及比例3种,1:2:1 9种,(1:2:1)2 3n种,(1:2:1)n 测交后代表现型及比例2种,比例相等4种,比例相等2n种,比例相等遗传实质减数分裂时,等位基因随同源染色体的分离而分开,分别进入不同配子中减数分裂时,在等位基因随同源染色体分开而分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,进而进入同一配子中实践应用纯种鉴定及杂种自交纯合将优良性状重组在一起联系在遗传中,分离定律和自由组合定律同时起作用:在减数分裂形成配子时,既有同源染色体上等位基因的分离,又有非同源染色体上非等位基因的自由组合【命题方向】题型一:F2表现型比例分析典例1:(2015宁都县一模)等位基因A、a和B、b分别位于不同对的同源染色体上让显性纯合子(AABB)和隐性纯合子(aabb)杂交得F1,再让F1测交,测交后代的表现型比例为1:3如果让F1自交,则下列表现型比例中,F2代不可能出现的是()A13:3 B9:4:3 C9:7 D15:1分析:两对等位基因共同控制生物性状时,F2中出现的表现型异常比例分析:(1)12:3:1即(9A_B_+3A_bb):3aaB_:1aabb或(9A_B_+3aaB_):3A_bb:1aabb(2)9:6:1即9A_B_:(3A_bb+3aaB_):1aabb(3)9:3:4即9A_B_:3A_bb:(3aaB_+1aabb)或9A_B_:3aaB_:(3A_bb+1aabb)(4)13:3即(9A_B_+3A_bb+1aabb):3aaB_或(9A_B_+3aaB_+1aabb):3A_bb(5)15:1即(9A_B_+3A_bb+3aaB_):1aabb(6)9:7即9A_B_:(3A_bb+3aaB_+1aabb)解答:根据题意分析:显性纯合子(AABB)和隐性纯合子(aabb)杂交得F1,再让F1测交,测交后代的基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb四种,表现型比例为1:3,有三种可能:(AaBb、Aabb、aaBb):aabb,(AaBb、Aabb、aabb):aaBb或(AaBb、aaBb、aabb):Aabb,AaBb:(Aabb、aaBb、aabb)因此,让F1自交,F2代可能出现的是15:1即(9A_B_+3A_bb+3aaB_):1aabb;9:7即9A_B_:(3A_bb+3aaB_+1aabb);13:3即(9A_B_+3A_bb+1aabb):3aaB_或(9A_B_+3aaB_+1aabb):3A_bb共三种情况故选:B点评:本题考查基因自由组合定律及运用的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力题型二:基因分离定律和自由组合定律典例2:(2014顺义区一模)如图表示不同基因型豌豆体细胞中的两对基因及其在染色体上的位置,这两对基因分别控制两对相对性状,从理论上说,下列分析不正确的是()A甲、乙植株杂交后代的表现型比例是1:1:1:1 B甲、丙植株杂交后代的基因型比例是1:1:1:1C丁植株自交后代的基因型比例是1:2:1 D正常情况下,甲植株中基因A与a在减数第二次分裂时分离分析:1、基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代 2、基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合3、逐对分析法:首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题;其次根据基因的分离定律计算出每一对相对性状所求的比例,最后再相乘解答:A、甲(AaBb)乙(aabb),属于测交,后代的表现型比例为1:1:1:1,A正确;B、甲(AaBb)丙(AAbb),后代的基因型为AABb、AAbb、AaBb、Aabb,且比例为1:1:1:1,B正确;C、丁(Aabb)自交后代基因型为AAbb、Aabb、aabb,且比例为1:2:1,C正确;D、A与a是等位基因,随着同源染色体的分开而分离,而同源染色体上的等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期,D错误故选:D点评:本题结合细胞中基因及染色体位置关系图,考查基因分离定律的实质及应用、基因自由组合定律的实质及应用,首先要求考生根据题图判断各生物的基因型,其次再采用逐对分析法对各选项作出准确的判断题型三:概率的综合计算典例3:(2014山东模拟)某种鹦鹉羽毛颜色有4种表现型:红色、黄色、绿色和白色,由位于两对同源染色体上的两对等位基因决定(分别用Aa、Bb表示),且BB对生物个体有致死作用将绿色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉杂交,F1代有两种表现型,黄色鹦鹉占50%,红色鹦鹉占50%;选取F1中的红色鹦鹉进行互交,其后代中有上述4种表现型,这4种表现型的比例为:6321,则F1的亲本基因型组合是()AaaBBAAbb BaaBbAAbb CAABbaabb DAaBbAabb分析:本题是对基因自由组合定律性状分离比偏离现象的应用考查,梳理孟德尔两对相对性状的杂交实验,回忆回忆子二代的表现型和比例,根据题干给出的信息进行推理判断解答:由题意可知,控制鹦鹉羽毛颜色的两对等位基因位于两对同源染色体上,因此在遗传过程中遵循基因的自由组合定律,又知BB对生物个体有致死作用,且F1中的红色鹦鹉进行互交配,后代的四种表现型的比例为:6321,因此可以猜想,后代的受精卵的基因组成理论上应该是A_B_:aaB_:A_bb:aabb9:3:3:1,其中A_BB和aaBB个体致死,导致出现了6321,所以F1中的红色鹦鹉的基因型为AaBb又由题意知,将绿色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉杂交,F1代有两种表现型,黄色鹦鹉占50%,红色鹦鹉占50%,因此亲本的基因型绿色鹦鹉的基因型为aaBb,纯合黄色鹦鹉的基因型为AAbb故选:B点评:本题的知识点是基因的自由组合定律,显性纯合致死对于子二代性状分离比的影响,根据题干给出的信息进行合理的推理判断是解题的关键其他经典试题见菁优网题库【解题方法点拨】1、F2共有16种组合方式,9种基因型,4种表现型,其中双显(黄圆):一显一隐(黄皱):一隐一显(绿圆):双隐(绿皱)9:3:3:1F2中纯合子4种,即YYRR、YYrr、yyRR、yyrr,各占总数的 1/16;只有一对基因杂合的杂合子4种,即YyRR、Yyrr、YYRr、VyRr,各占总数的2/16;两对基因都杂合的杂合子1种,即YyRr,占总数的4/16 2、F2中双亲类型(Y_R_十yyrr)占10/16重组类型占6/16(3/16Y_rr+3/16yyR_)3、减数分裂时发生自由组合的是非同源染色体上的非等位基因,而不是所有的非等位基因同源染色体上的非等位基因,则不遵循自由组合定律 4、用分离定律解决自由组合问题 (1)基因原理分离定律是自由组合定律的基础 (2)解题思路首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题在独立遗传的情况下,有几对基因就可以分解为几个分离定律问题如AaBbAabb可分解为:AaAa,Bbbb然后,按分离定律进行逐一分析最后,将获得的结果进行综合,得到正确答案26基因突变的特征【知识点的认识】1、生物变异的概念: 生物的变异是指生物亲、子代间或子代各个体间存在性状差异的现象2、生物变异的类型(1)不可遗传的变异(仅由环境变化引起)(2)可遗传的变异(由遗传物质的变化引起)基因突变基因重组染色体变异3、基因突变(1)概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构改变基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代;若发生在体细胞中则不能遗传(2)诱发因素可分为:物理因素(紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA);化学因素(亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基);生物因素(某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA) 没有以上因素的影响,细胞也会发生基因突变,只是发生频率比较低,这些因素只是提高了突变频率而已(3)发生时期:有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期(4)基因突变的特点:a、普遍性; b、随机性(基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期;基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上);c、低频性 d、多数有害性 e、不定向性(5)意义:它是新基因产生的途径;是生物变异的根本来源;是生物进化的原始材料(6)结果:产生了该基因的等位基因,即新基因【命题方向】题型一:基因突变的概念及特点典例1:(2014蓟县一模)下列关于基因突变的描述,正确的一组是()表现出亲代所没有的表现型叫突变所有的突变都是显性的,有害的基因突变、基因重组和染色体变异三者共同特点就是三者都能产生新的基因突变能人为地诱发产生基因突变和染色体变异的重要区别是基因突变在光镜下看不到变化DNA分子结构改变都能引起基因突变基因突变的频率很低基因突变是基因内部碱基对的增添、缺失或改变基因突变有显性突变和隐性突变之分ABCD分析:基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期基因突变的特征:基因突变在自然界是普遍存在的;变异是随机发生的、不定向的;基因突变的频率是很低的;多数是有害的,但不是绝对的,有利还是有害取决于生物变异的性状是否适应环境基因突变在进化中的意义:它是生物变异的根本来源,为生物进化提供了最初的原始材料,能使生物的性状出现差别,以适应不同的外界环境,是生物进化的重要因素之一解答:表现出亲代所没有的表现型叫性状分离或变异,错误;突变可以是显性的,也可以是隐性的,突变多数有害的,错误;基因突变、基因重组和染色体变异三者共同特点就是三者都能产生新的基因型,而只有基因突变能产生新的基因,错误;突变能人为地诱发产生,从而提高变异的频率,正确;基因突变和染色体变异的重要区别是基因突变在光镜下看不到变化,因为基因突变是分子水平的变异,正确;基因是有遗传效应的DNA分子片段,所以DNA分子结构改变不一定都能引起基因突变,错误;基因突变的频率很低,而且是随机发生的、不定向的,正确;基因突变是基因内部碱基对的增添、缺失或改变,一般发生在细胞分裂的间期,正确;基因突变有显性突变和隐性突变之分,即既可以由显性基因突变为隐性基因,也可以由隐性基因突变为显性基因,正确所以正确的有故选:B点评:本题考查基因突变的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力题型二:基因突变的意义典例2:(2014南京模拟)基因突变是生物变异的根本来源和生物进化的原始材料,其原因是()A能产生新基因 B发生的频率高 C能产生大量有利变异 D能改变生物的表现型分析:现代生物进化理论:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变突变和基因重组,自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件解答:A、基因突变是基因结构的改变,能产生新基因,因而是生物变异的根本来源和生物进化的原始材料,A正确;B、基因突变的频率是很低的,B错误;C、基因突变是不定向的,多数是有害的,C错误;D、基因突变不一定改变生物性状,D错误故选:A点评:本题考查基因突变和生物进化的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力【解题方法点拨】基因突变、基因重组和染色体变异的比较:项 目基因突变基因重组染色体变异适用范围生物种类所有生物(包括病毒)均可发生,具有普遍性自然状态下,只发生在真核生物的有性生殖过程中,细胞核遗传真核生物细胞增殖过程均可发生生殖无性生殖、有性生殖有性生殖无性生殖、有性生殖类 型可分为自然突变和诱发突变,也可分为显性突变和隐性突变自由组合型、交叉互换型染色体结构的改变、染色体数目的变化发生时间有丝分裂间期和减数间期减数前期和减数后期细胞分裂期产生结果产生新的基因(产生了它的等位基因)、新的基因型、新的性状产生新的基因型,但不可以产生新的基因和新的性状不产生新的基因,但会引起基因数目或顺序变化镜 检光镜下均无法检出,可根据是否有新性状或新性状组合确定光镜下可检出本 质基因的分子结构发生改变,产生了新的基因,改变了基因的“质”,出现了新性状,但没有改变基因的“量”原有基因的重新组合,产生了新的基因型,使性状重新组合,但未改变基因的“质”和“量”染色体结构或数目发生改变,没有产生新的基因,基因的数量可发生改变条 件外界条件剧变和内部因素的相互作用不同个体间的杂交,有性生殖过程中的减数分裂和受精作用存在染色体的真核生物特 点普遍性、随机性、不定向性、低频率性、多害少利性原有基因的重新组合存在普遍性意 义新基因产生的途径,生物变异的根本来源,也是生物进化的原材料是生物产生变异的来源之一,是生物进化的重要因素之一对生物的进化有一定的意义发生可能性可能性小,突变频率低非常普遍,产生的变异类型多可能性较小应 用诱变育种杂交育种单倍体育种、多倍体育种生物多样性产生新的基因,丰富了基因文库产生配子种类多、组合方式多,受精卵多变异种类多实例果蝇的白眼、镰刀型细胞贫血症等豌豆杂交等无籽西瓜的培育等联 系三者均属于可遗传的变异,都为生物的进化提供了原材料;基因突变产生新的基因,为进化提供了最初的原材料,是生物变异的根本来源;基因突变为基因重组提供大量可供自由组合的新基因,基因突变是基因重组的基础;基因重组的变异频率高,为进化提供了广泛的选择材料,是形成生物多样性的重要原因之一;基因重组和基因突变均产生新的基因型,可能产生新的表现型27染色体结构变异和数目变异【知识点的认识】1、染色体变异染色体结构变异染色体数目变异2、染色体结构变异的基本类型:(1)缺失:染色体中某一片段的缺失 例如,猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病,因为患病儿童哭声轻,音调高,很像猫叫而得名猫叫综合征患者的两眼距离较远,耳位低下,生长发育迟缓,而且存在严重的智力障碍;果蝇的缺刻翅的形成也是由于一段染色体缺失造成的(2)重复:染色体增加了某一片段 果蝇的棒眼现象就是X染色体上的部分重复引起的(3)倒位:染色体某一片段的位置颠倒了180度,造成染色体内的重新排列 如女性习惯性流产(第9号染色体长臂倒置)(4)易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域 如惯性粒白血病(第14号与第22号染色体部分易位,夜来香也经常发生这样的变异3、染色体数目变异的基本类型:(1)细胞内的个别染色体增加或减少如:21三体综合征,患者比正常人多了一条21号染色体(2)细胞内的染色体数目以染色体组的形式增加或减少【命题方向】题型一:染色体结构变异类型的判断典例1:(2014上海)如图显示了染色体及其部分基因,对和过程最恰当的表述分别是()A交换、缺失 B倒位、缺失 C倒位、易位 D交换、易位分析:据图分析,中染色体上的基因排列顺序发生颠倒,属于倒位;中染色体片段发生改变,属于易位解答:据图分析,图中与正常染色体相比较,基因的位置发生颠倒,属于染色体结构变异中的倒位图中染色体着丝点右侧的片段发生改变,说明与非同源染色体发生交换,属于染色体结构变异中易位故选:C点评:本题考查染色体结构变异,意在考查学生的识图和理解能力,难度不大题型二:变异类型判断典例2:(2012安徽模拟)蚕的性别决定为ZW型用X射线处理蚕蛹,使其第2号染色体上的斑纹基因易位于W染色体上,使雌体都有斑纹再将此种雌蚕与白体雄蚕交配,其后代雌蚕都有斑纹,雄蚕都无斑纹这样有利于去雌留雄,提高蚕丝的质量这种育种方法所依据的原理是()A染色体结构的变异 B染色体数目的变异 C基因突变 D基因重组分析:染色体结构的变异:指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、增添、倒位或易位等改变;染色体数目的变异:指细胞内染色体数目增添或缺失的改变解答:根据题干信息“第2号染色体的斑纹基因易位于W染色体上”可知,这种育种方法是染色体变异,且是染色体结构变异中的易位故选:A点评:本题考查变异的相关知识,意在考查考生能运用所学知识与观点,做出合理的判断或得出正确的结论的能力题型三:染色体数目变异的考察典例3:(2014合肥二模)在某基因型为AA的二倍体水稻根尖中,发现一个如图所示的细胞(图中、表示该细胞中部分染色体,其它染色体均正常),以下分析合理的是()Aa基因产生的原因可能是其亲代产生配子时发生了基因突变 B该细胞一定发生了染色体变异,一定没有发生基因自由组合C该细胞产生的各项变异均可在光学显微镜下直接进行观察D该细胞的变异均为可遗传变异,都可通过有性生殖传给后代分析:根尖分生区只能进行有丝分裂不能进行减数分裂;基因突变在显微镜下看不见;体细胞发生基因突变不能通过有性生殖传给后代解答:A、植物的根尖分生区细胞不能进行减数分裂,只能进行有丝分裂所以a基因的出现是有丝分裂过程中发生了基因突变,A错误;B、由受精卵发育而来,体细胞中含有两个染色体组的生物是二倍体,而号染色体细胞中有三条,说明发生了染色体数目变异;同时基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期,而根尖细胞中只能发生有丝分裂,不能发生减数分裂,B正确;C、基因突变在显微镜下看不见,C错误;D、可遗传变异的来源有基因突变、基因重组和染色体变异,体细胞发生的突变不能通过有性生殖传给后代,D错误故选:B点评:等位基因的出现是基因突变的结果在答题时,先确定有丝分裂还是减数分裂过程,基因重组(交叉互换和自由组合)只能发生在减数分裂过程中,这个知识点学生容易出错;同时基因突变都能通过有性生殖传给后代,也是学生容易出错的内容,基因突变发生在生殖细胞中,能通过有性生殖传给子代,发生在体细胞中,不能通过有性生殖传给子代,植物可以通过植物组织培养技术传给后代题型四:染色体数量变异产生配子的考察典例4:(2014怀化三模)动物中缺失一条染色体的个体叫单体(2N1),多出一条染色体的个体叫三体(2N+1),黑腹果蝇(2N8)中,点状染色体(号染色体)缺失一条或多一条均能存活,且能繁殖后代某果蝇体细胞染色体组成如图所示,下列分析错误的是()A该果蝇的性别是雄性 B该果蝇次级性母细胞中含X染色体的数目是1或2C号染色体单体果蝇产生的配子中的染色体数目为3或4 D基因型为Aaa的号染色体三体果蝇的体细胞连续分裂两次所得到的子细胞的基因型为Aaa分析:据图分析,染色体数目为8条,其中左边两条染色体大小形态不同,表示XY一对性染色体减数分裂形成的次级精母细胞含X:Y1:1,则次级精母细胞含有X染色体的数目为0和1,而在减数第二次分裂后期着丝点分裂,则含有X染色体的数目为2号染色体单体果蝇染色体数目为7条,则产生配子的染色体数目为3或4解答:A、据图可知该果蝇的性染色体为XY,为雄性,A正确;B、其一个次级精母细胞中含X染色体的数目是0、1或2,B错误;C、号染色体单体的果蝇在减数分裂第一次分裂时,将形成染色体数目为3或4的两个次级精母细胞,C正确;D、有丝分裂的本质是保持遗传稳定性,基因型不变,D正确故选:B点评:本题考查性别决定和减数分裂等相关知识,意在考查学生的识图和判断能力,属于中档题题型五:染色体数目变异原因分析典例5:(2012临沂一模)一对表型正常夫妇,生了一个克氏综合征(其染色体组成是44+XXY)并色盲的儿子,那么染色体不分离发生在()A女方减数第二次分裂 B女方减数第一次分裂C男方减数第一次分裂 D男方减数第二次分裂分析:克氏综合征(其染色体组成是44+XXY)形成的原因有两个,即XX+Y或XY+X,前者是由于母亲在减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分开后未移向两极所致,后者是由于父亲在减数第一次分裂后期,X和Y未分离所致再结合患色盲的情况可知该患者是女方减数第二次分裂后期,姐妹染色单体未移向两极所致解答:色盲是伴X染色体隐性遗传病(用B、b表示)一对表现型正常的夫妇,生了一个克氏综合征(其染色体组成是44+XXY)并色盲的儿子,则这对夫妇的基因型为XBYXBXb,儿子的基因型为XbXbY根据儿子的基因型可知,他是由含Y的精子和含XbXb的卵细胞结合形成的受精卵发育而来的,所以问题出在女方,是女方减数第二次分裂后期,Xb和Xb未移向两极所致故选A点评:本题考查伴性遗传、减数分裂和染色体变异的相关知识,意在考查考生分析题干获取有效信息的能力;理解所学知识要点的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论【解题方法点拨】基因突变、基因重组和染色体变异的比较:项 目基因突变基因重组染色体变异适用范围生物种类所有生物(包括病毒)均可发生,具有普遍性自然状态下,只发生在真核生物的有性生殖过程中,细胞核遗传真核生物细胞增殖过程均可发生生殖无性生殖、有性生殖有性生殖无性生殖、有性生殖类 型可分为自然突变和诱发突变,也可分为显性突变和隐性突变自由组合型、交叉互换型染色体结构的改变、染色体数目的变化发生时间有丝分裂间期和减数间期减数前期和减数后期细胞分裂期产生结果产生新的基因(产生了它的等位基因)、新的基因型、新的性状产生新的基因型,但不可以产生新的基因和新的性状不产生新的基因,但会引起基因数目或顺序变化镜 检光镜下均无法检出,可根据是否有新性状或新性状组合确定光镜下可检出本 质基因的分子结构发生改变,产生了新的基因,改变了基因的“质”,出现了新性状,但没有改变基因的“量”原有基因的重新组合,产生了新的基因型,使性状重新组合,但未改变基因的“质”和“量”染色体结构或数目发生改变,没有产生新的基因,基因的数量可发生改变条 件外界条件剧变和内部因素的相互作用不同个体间的杂交,有性生殖过程中的减数分裂和受精作用存在染色体的真核生物特 点普遍性、随机性、不定向性、低频率性、多害少利性原有基因的重新组合存在普遍性意 义新基因产生的途径,生物变异的根本来源,也是生物进化的原材料是生物产生变异的来源之一,是生物进化的重要因素之一对生物的进化有一定的意义发生可能性可能性小,突变频率低非常普遍,产生的变异类型多可能性较小应 用诱变育种杂交育种单倍体育种、多倍体育种生物多样性产生新的基因,丰富了基因文库产生配子种类多、组合方式多,受精卵多变异种类多实例果蝇的白眼、镰刀型细胞贫血症等豌豆杂交等无籽西瓜的培育等联 系三者均属于可遗传的变异,都为生物的进化提供了原材料;基因突变产生新的基因,为进化提供了最初的原材料,是生物变异的根本来源;基因突变为基因重组提供大量可供自由组合的新基因,基因突变是基因重组的基础;基因重组的变异频率高,为进化提供了广泛的选择材料,是形成生物多样性的重要原因之一;基因重组和基因突变均产生新的基因型,可能产生新的表现型28诱变育种【知识点的认识】1、多倍体育种:方法:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(原理:能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍)原理:染色体变异实例:三倍体无子西瓜的培育;优缺点:培育出的植物器官大,产量高,营养丰富,但结实率低,成熟迟2、单倍体育种:方法:花粉(药)离体培养原理:染色体变异实例:矮杆抗病水稻的培育优缺点:后代都是纯合子,明显缩短育种年限,但技术较复杂3、诱变育种:(1)概念:在人为的条件下,利用物理、化学等因素,诱发生物体产生突变,从中选择,培育成动植物和微生物的新品种(2)方法:用射线、激光、化学药物处理(3)原理:人工诱发基因突变(4)优缺点:加速育种,改良性状,但有利个体不多,需大量处理(5)实例:高产量青霉素菌株【命题方向】题型一:育种方法的判断典例1:(2014南京三模)基因型为AaBB的个体,通过下列方法可以分别将它们的后代转变为以下基因型:AABB、aB、AaBBC、AAaaBBBB则下列排列正确的是()A诱变育种、转基因技术、花药离体培养、细胞融合B杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种C花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术D多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术分析:四种育种方法: 杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种方法 (1)杂交自交选优 辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理花药离体培养、秋水仙素诱导加倍 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗原理 基因重组基因突变 染色体变异(染色体组先成倍减少,再加倍,得到纯种) 染色体变异(染色体组成倍增加)解答:AaBB的个体AABB,可以采用诱变育种和杂交育种;AaBB的个体aB,aB是单倍体个体,需采用花药离体培养法;AaBB的个体AaBBC,AaBBC个体比AaBB个体多了基因C,应采用基因工程(转基因技术)育种,导入外源基因C;AaBB的个体AAaaBBBB,AAaaBBBB是多倍体个体,可采用多倍体育种故选B点评:本题考查几种育种方法的应用,意在考查考生理解所学知识要点的能力;能运用所学知识与观点,对某些生物学问题做出合理的判断或得出正确的结论;理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题题型二:育种流程图分析典例2:(2013闸北区一模)如图甲、乙表示水稻两个品种,A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因,表示培育水稻新品种的过程下列说法错误的是()A过程简便,但培育周期长 B和的变异都发生于有丝分裂间期C过程常用的方法是花药离体培养 D与过程的育种原理不相同分析:分析题图:表示杂交过程;是连续自交过程;是花药离体培养形成单倍体的过程;是人工诱导染色体数目加倍的过程,常用秋水仙素处理;表示人工诱变过程;表示人工诱导染色体数目加倍的过程,常用秋水仙素处理;表示导入外源基因,属于基因工程育种解答:A、过程表示杂交育种,该育种方法简便,但培育周期长,故A正确;B、和是人工诱导染色体数目加倍的过程,常用秋水仙素处理,原理是抑制纺锤体的形成,发生在有丝分裂前期,故B错误;C、是花药离体培养形成单倍体的过程,故C正确;D、属于人工诱变育种,原理是基因突变;属于基因工程育种,原理是基因重组,故D正确故选B点评:本题以育种流程图为载体,考查几种育种方法,意在考查考生的识图能力和识记能力;能理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力;能运用所学知识,准确判断问题的能力题型三:诱变育种的特点典例3:诱变育种有很多突出优点,也存在一些缺点,下列分析正确的是()结实率低,发育迟缓 提高变异频率,使后代变异性状较快稳定,因而加快育种进程大幅度改良某些性状 茎秆粗壮,果实种子大,营养物质含量高有利个体不多,需要大量的材料ABCD分析:诱变育种具有的优点是可以提高突变率,缩短育种周期,以及能大幅度改良某些性状缺点是成功率低,有利变异的个体往往不多;此外需要大量处理诱变材料才能获得所需性状解答:结实率低,发育迟缓属于多倍体的特点,错误;由于基因突变具有低频性的特点,所以人工诱变可以提高变异频率,使后代变异性状较快稳定,因而加快育种进程,正确;由于基因突变具有低频性的特点,所以人工诱变可以提高变异频率,大幅度改良某些性状,正确;茎秆粗壮,果实种子大,营养物质含量高属于多倍体的特点,错误;由于基因突变具有少利多害性和不定向性的特点,所以人工诱变产生的有利个体不多,需要大量的材料,正确所以分析正确的是故选:B点评:本题考查诱变育种的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力难度不大,属于容易题【解题方法点拨】育种方法的比较: 杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种处理杂交自交选优自交用射线、激光、化学药物处理用秋水仙素处理萌发后的种子或幼苗花药离体培养原理基因重组,组合优良性状人工诱发基因突变破坏纺锤体的形成,使染色体数目加倍诱导花粉直接发育,再用秋水仙素优缺点方法简单,可预见强,但周期长加速育种,改良性状,但有利个体不多,需大量处理器官大,营养物质含量高,但发育延迟,结实率低缩短育种年限,但方法复杂,成活率较低例子水稻的育种高产量青霉素菌株无子西瓜抗病植株的育成29人类遗传病的监测和预防【知识点的认识】1、遗传病的监测和预防(1)产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率(2)遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展2、实验:调查人群中的遗传病(1)某种遗传病的发病率=某种遗传病的患病人数某种遗传病的被调查人数100%;(2)遗传病类型的选择:调查时,最好选择群体中发病率较高的单基因遗传病,如红绿色盲、白化病等多基因遗传病容易受环境因素的影响,不宜作为调查对象(3)基数足够大:调查人类遗传病发病率时,调查的群体要足够大,可以让小组数据的结果在班级或年级中进行汇总知识点拨:(1)调查遗传方式在家系中进行(2)调查遗传病发病率在广大人群随机抽样注:调查群体越大,数据越准确【命题方向】题型一:实验调查方法的考察典例1:(2014海南模拟)某研究性学习小组在调查人群中的遗传病时,以“研究病的遗传方式”为子课题下列子课题中最为简单可行且所选择的调查方法最为合理的是()A研究猫叫综合征的遗传方式,在学校内随机抽样调查 B研究青少年型糖尿病,在患者家系中调查C研究艾滋病的遗传方式,在全市随机抽样调查 D研究红绿色盲的遗传方式,在患者家系中调查分析:阅读题干可知,本题是与人类遗传病的调查有关的题目,根据选项涉及的具体内容分析判断解答:A、研究猫叫综合征的遗传方式,应在患者家系中调查,A错误;B、调查遗传病的遗传方式时,往往调查单基因遗传病的遗传方式,青少年型糖尿病是多基因遗传病,B错误;C、艾滋病是传染病,是由病毒传染引起的疾病,不是遗传病,C错误;D、红绿色盲是伴X隐性遗传病,所以研究红绿色盲的遗传方式,应在患者家系中调查,D正确故选:D点评:本题的知识点是调查某遗传病的遗传方式的方法与调查某遗传病的发病率的方法的不同,主要考查学生选用正确的方法调查人类遗传病的遗传方式的能力题型二:遗传类型的判断典例2:(2012奉贤区二模)对于人类的某种遗传病,在被调查的若干家庭中发病情况如下表据此所作推断,最符合遗传基本规律的一项是(注:每类家庭人数150200人,表中+为发现该病症表现者,为正常表现者)()类别父亲+母亲+儿子+女儿+A第类调查结果说明,此病一定属于X染色体显性遗传病B第类调查结果说明,此病一定属于常染色体隐性遗传病C第类调查结果说明,此病一定属于隐性遗传病D第类调查结果说明,此病一定属于隐性遗传病分析:第类、第类和第类调查结果都不能确定遗传病的遗传方式拍;第类调查,父母均正常,但却有一个患此病的儿子,说明此病一定属于隐性遗传病,但可能是常染色体隐性遗传病,也可能是伴X染色体隐性遗传病解答:A、第类调查结果不能确定此病的遗传方式,可能属于X染色体显性遗传病,故A错误;B、第类调查结果不能确定此病的遗传方式,可能属于常染色体隐性遗传病,故B错误;C、第类调查结果不能确定此病的遗传方式,可能属于隐性遗传病,也可能属于显性遗传病,故C错误;D、第类调查,父母均正常,但却有一个患此病的儿子,说明此病一定属于隐性遗传病,可能是常染色体隐性遗传病,也可能是伴X染色体隐性遗传病,故D正确故选D点评:本题考查遗传病的遗传方式的判定,对于此类试题,考生要熟练掌握和应用遗传方式的判断口诀口诀为:“无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性”;“有中生无为显性,显性看男病,男病女正非伴性”题型三:单基因遗传病和多基因遗传病的区别典例3:(2014山东模拟)如图表示不同遗传病在人体不同发育阶段的发病风险有关说法错误的是()A多基因遗传病的显著特点是成年人发病风险显著增加B染色体异常遗传病发病风险在出生后明显低于胎儿期,这是因为大多数染色体异常遗传病是致死的,患病胎儿在出生前就死亡了C在调查人群中遗传病的发病率时,常选取图中的多基因遗传病进行调查D在调查人群中遗传病的发病率时,需要保证随机取样而且调查的群体足够大分析:本题主要考查了各种遗传病的特点和遗传病发病率的调查方式1、多基因遗传病容易受到环境的影响;在群体中发病率较高;具有家族聚集现象;多基因遗传病的遗传一般不遵循遗传定律2、染色体病,染色体数目或结构异常所致的疾病,主要分为常染色体病、性染色体病、携带者三大类在人群中发病率较低,引起该类疾病的遗传物质改变较大3、调查人群中的遗传病,应选择群体中发病率高的单基因遗传病根据调查目标确定调查的对象和范围人类遗传病情况可通过社会调查和家系调查的方式进行,如统计调查某种遗传病在人群中的发病率应是人群中随机抽样调查,然后用统计学方法进行计算解答:A、多基因遗传病由于受环境影响,成年人发病风险显著增加,A正确;B、综合许多国家的资料,大约有15%的妊娠发生流产,而其中一半为染色体异常所致,即约为5%8%的胚胎有染色体异常不过在出生前,90%以上已有自然流产或死产,B正确;C、调查时,最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病,如红绿色盲、白化病等多基因遗传病容易受到环境因素影响,不宜作为调查对象,C错误;D、调查人类遗传病发病率时,在人群中随机取样,调查的群体要足够大,可以让小组数据的结果在班级或年级中进行汇总,D正确故选:C点评:本题以图形为载体考查了学生识图析图的能力,运用所学知识解释实际问题的能力若调查某种遗传病的遗传方式,应对某个典型患者家系进行调查,根据家系遗传状况推断遗传方式另外还有线粒体病,其遗传遵循母系遗传的特点【解题方法点拨】1、遗传图谱的分析方法和步骤:(1)无中生有为隐性;有中生无为显性如图所示:;(2)再判断致病基因的位置:无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性;有中生无为显性,显性看男病,男病女正非伴性;特点分析:伴X显性遗传病:女性患者多余男性;伴X隐性遗传病:男性患者多余女性;常染色体:男女患者比例相当2、常见的单基因遗传病的种类及特点 遗传病特点病例常染色体显性代代相传;发病率高;男女发病率相等多指、高胆固醇血症常染色体隐性可隔代遗传;发病率高;近亲结婚时较高男女发病率相等白化、苯丙酮尿症X染色体显性连续遗传;发病率高;女性患者多于男性患者;男性患者的母女都是患者抗维生素D性佝偻病X染色体隐性隔代遗传或交叉遗传;男性患者多于女性患者;女性患者父亲、儿子都是患者红绿色盲、血友病Y染色体遗传患者为男性;父传子、子传孙(患者的儿子都是患者)耳郭多毛症30常见的人类遗传病【知识点的认识】1、人类遗传病与先天性疾病区别:(1)遗传病:由遗传物质改变引起的疾病(可以生来就有,也可以后天发生)(2)先天性疾病:生来就有的疾病(不一定是遗传病)2、人类遗传病产生的原因:人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病3、人类遗传病类型(1)单基因遗传病概念:由一对等位基因控制的遗传病原因:人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾特点:呈家族遗传、发病率高(我国约有20%25%)类型:显性遗传病:a、伴X显:抗维生素D佝偻病;b、常显:多指、并指、软骨发育不全隐性遗传病:a、伴X隐:色盲、血友病;b、常隐:先天性聋哑、白化病、镰刀型细胞贫血症、黑尿症、苯丙酮尿症(2)多基因遗传病概念:由多对等位基因控制的人类遗传病常见类型:腭裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等(3)染色体异常遗传病(简称染色体病)概念:染色体异常引起的遗传病(包括数目异常和结构异常)类型:a、常染色体遗传病:结构异常:猫叫综合征;数目异常:21三体综合征(先天智力障碍)b、性染色体遗传病:性腺发育不全综合征(XO型,患者缺少一条 X染色体)【命题方向】题型一:人类遗传病相关常识典例1:(2013海淀区二模)下列有关人类遗传病的叙述正确的是()A人类遗传病是指由于遗传物质结构和功能发生改变且生下来就有的疾病B多基因遗传病如青少年型糖尿病、21三体综合征不遵循孟德尔遗传定律C人们常常采取遗传咨询、产前诊断和禁止近亲结婚等措施达到优生目的D人类基因组计划是要测定人类基因组的全部46条DNA中碱基对的序列分析:人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病,包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病遗传病的检测和预防手段主要是遗传咨询和产前诊断优生措施:禁止近亲结婚,提倡适龄生育等解答:A、人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病,一般具有先天性,即生下来就有,故A正确;B、青少年型糖尿病属于多基因遗传病,但21三体综合征属于染色体异常遗传病,故B错误;C、遗传咨询、产前诊断、禁止近亲结婚和提倡适龄生育等措施都能降低遗传病的发病风险,达到优生的目的,故C正确;D、人类基因组计划检测对象:一个基因组中,24条DNA分子的全部碱基对序列,故D错误故选:AC点评:本题考查人类遗传病的相关知识,意在考查考生的识记能力和理解判断能力题型二:遗传病类型的判断典例2:(2014浙江模拟)先天愚型是一种遗传病,患者细胞中多了一条21号染色体,则该病属于()AX连锁遗传病 BY连锁遗传病 C多基因遗传病 D染色体异常遗传病分析:患者细胞中多了一条21号染色体,是由染色体异常引起的,属于染色体遗传病解答:A、X连锁遗传病是由X染色体上的致病基因引起的遗传病,A错误;B、Y连锁遗传病是由Y染色体上的致病基因引起的遗传病,B错误;C、多基因遗传病是遗传信息通过两对以上致病基因的累积效应所致的遗传病,C错误;D、染色体异常遗传病是由染色体异常引起的,包括染色体的数目异常、结构异常,D正确故选:D点评:本题考查了遗传病类型的判断,需要掌握常见的概念和判断方法【解题方法点拨】1、遗传图谱的分析方法和步骤:(1)无中生有为隐性;有中生无为显性如图所示:;(2)再判断致病基因的位置:无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性;有中生无为显性,显性看男病,男病女正非伴性;特点分析:伴X显性遗传病:女性患者多余男性;伴X隐性遗传病:男性患者多余女性;常染色体:男女患者比例相当2、常见的单基因遗传病的种类及特点 遗传病特点病例常染色体显性代代相传;发病率高;男女发病率相等多指、高胆固醇血症常染色体隐性可隔代遗传;发病率高;近亲结婚时较高男女发病率相等白化、苯丙酮尿症X染色体显性连续遗传;发病率高;女性患者多于男性患者男性;患者的母女都是患者抗维生素D性佝偻病X染色体隐性隔代遗传或交叉遗传;男性患者多于女性患者;女性患者父亲、儿子都是患者红绿色盲、血友病Y染色体遗传患者为男性;父传子、子传孙(患者的儿子都是患者)耳郭多毛症31生长素的作用以及作用的两重性【知识点的认识】1、生长素的生理作用及特点 (1)不同器官生长素促进生长的最适浓度不同 不同器官对生长素敏感性不同,根最敏感,芽居中,茎最不敏感,同一浓度的生长素作用于不同器官上,引起的生理功效不同(2)不同浓度的生长素对同一器官所起作用不同:低浓度促进,高浓度抑制“高浓度”是指分别大于A、B、C点对应的浓度,“低浓度”是指分别小于A、B、C点对应的浓度,高和低是相对而言(3)不要将AA、BB、CC段理解为抑制阶段,这些阶段仍体现生长素的促进作用,只是促进作用逐渐降低A、B、C点既不促进,也不抑制2、作用特点:两重性既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果3、植物生长素发挥的作用因浓度、植物细胞的成熟情况和器官种类的不同而有较大的差异:(1)浓度:低浓度促进,高浓度抑制,过高杀死(2)细胞:幼嫩的细胞对生长素敏感,老细胞则比较迟钝(3)器官:根芽茎 侧芽顶芽(4)植物种类:双子叶植物单子叶植物4、顶端优势(1)概念:顶芽优先生长,而侧芽受到抑制的现象(2)原因:顶芽产生的生长素向下运输,枝条上部的侧芽部位生长素浓度较高;侧芽对生长素浓度比较敏感,因而使侧芽的发育受到抑制(3)解除方法:摘除顶芽(4)产生原因的实验探究:实验过程:取生长状况相同的某种植物,随机均分为3组:a、A组自然生长顶芽优先生长,侧芽受抑制b、B组去掉顶芽侧芽生长快,成为侧枝c、C组去掉顶芽,切口处放含生长素的琼脂块侧芽生长受抑制结论:顶芽产生的生长素,使侧芽生长受抑制5、根的向地性和茎的背地性 分析:(1)根图分析比较A和B、C和D生长情况:A比B生长慢,C比D生长快(2)分析生长素含量情况:A小于B;C小于D(考虑重力对生长素的影响)(3)分析ABCD四点生长素的作用A:促进;B:促进;C:促进;D:抑制(4)分析出现根向地生长、茎背地生长的原因 (提示:考虑根和茎对生长素的敏感性不同):地心引力横向运输(远地侧近地侧)生长素分布不均匀近地侧浓度高【命题方向】题型一:生长素的生理作用典例1:(2014安阳一模)图一是将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的一侧,胚芽鞘弯曲的情况(弯曲角度用A表示);图二是生长素对胚芽鞘生长的促进作用示意图,由此可以判断下列说法错误的是()A琼脂块中生长素浓度在b点时A具有最大值 B当生长素浓度小于b点浓度时,随生长素浓度的增加A逐渐减小C只有生长素浓度高于c点浓度时,生长素才会抑制胚芽鞘的生长 D由图二可知生长素对胚芽鞘的生长作用具有两重性分析:图1:胚芽鞘弯曲程度越大,A越小实验设计需遵循对照原则,欲证明生长素具有促进生长的作用,应设计空白对照组图2:横坐标以上的部分代表促进作用,横坐标上的点代表既不促进也不抑制,而横坐标以下部分(C点以后)代表抑制作用解答:A、琼脂块中生长素浓度在b点时,促进作用最大,胚芽鞘一侧生长最快,其弯曲程度最高,A具有最小值,A错误;B、琼脂块中生长素浓度在b点时,促进作用最大,胚芽鞘一侧生长最快,其弯曲程度最高,A具有最小值因此,当生长素浓度小于b点浓度时,随生长素浓度的增加A逐渐减小,故B正确;C、横坐标以上的部分代表促进作用,横坐标上的点代表既不促进也不抑制,而横坐标以下部分(C点以后)代表抑制作用,故C正确;D、由图2曲线可知,低浓度生长素促进生长,高浓度生长素抑制生长,即生长素作用具有两重性,故D正确;故选A点评:本题结合曲线图,考查生长素的生理作用,意在考查考生的分析能力和理解能力解答本题的关键是理解胚芽鞘的弯曲生长取决于两侧生长速度的快慢,若两侧生长速度不相同,则会出现弯曲的现象题型二:顶端优势产生的原因典例2:(2010海南)当某植物顶芽比侧芽生长快时会产生顶端优势,其主要原因是()A侧芽附近的生长素浓度过高,其生长受抑制 B侧芽附近的生长素浓度较低,其生长受抑制C顶芽附近的脱落酸浓度较高,其生长被促进 D侧芽附近的细胞分裂素浓度较高,其生长受抑制分析:生长素作用因浓度、细胞年龄、植物种类、植物器官的不同而有差异,因生长素浓度不同而表现出的差异为:低浓度促进生长,高浓度抑制生长,即生长素作用具有两重性,如植物顶端优势现象的产生、根的向地性等解答:顶端优势是指植物的顶芽优先生长,而侧芽受抑制的现象顶端优势产生的原因是顶芽产生生长素极性运输到侧芽,大量积累在侧芽,使侧芽生长素浓度升高,进而抑制侧芽的生长故选:A点评:本题考查生长素的作用以及作用的两重性,重点考查顶端优势产生的原因,要求考生理解生长素的运输及作用的两重性,合理解释顶端优势现象产生的原因,再对选项作出正确的判断,属于考纲识记和理解层次的考查【解题方法点拨】1、生长素类似物在农业生产中应用时要注意其作用的两重性,单子叶植物和双子叶植物对生长素的敏感程度不问,其中单子叶植物适宜的生长素浓度较高,而双子叶植物适宜的生长素浓度较低2、用生长素处理而获得无籽果实,果实细胞中的遗传物质未改变分离该种无籽果实的细胞,经植物组织培养后,所得个体仍为正常个体 3、植物表现出的顶端优势与生长素的极性运输有关,生长素能由低浓度的顶芽部位向高浓度的侧芽部位运输,说明生长素的运输方式是主动运输 4、植物在单侧光照下,具有向光生长的特性即向光性其中,感受光刺激的部位是尖端,产生生长素的部位是尖端向光弯曲的部位是尖端下面的一段5、琼脂等不能感光,不会影响生长素的运输和传递,而云母片、玻璃等则会阻碍生长素的运输 6、生长素主要在具有分生能力的生长旺盛的部位产生,如叶原基、嫩叶、发育着的种子生长素的产生不需要光,有光无光均可产生32神经冲动的产生和传导【知识点的认识】1、神经冲动的含义:兴奋以电信号的形式沿着神经纤维传导,这种电信号也叫做神经冲动2、兴奋在神经纤维上的传导:以电信号的形式沿着神经纤维的传导,传导是双向的(1)兴奋的传导过程: 静息状态时,细胞膜电位外正内负(原因:K+外流)受到刺激,兴奋状态时,细胞膜电位为外负内正(原因:Na+内流)兴奋部位与未兴奋部位间由于电位差的存在形成局部电流(膜外:未兴奋部位兴奋部位;膜内:兴奋部位未兴奋部位)兴奋向未兴奋部位传导如图所示:(2)传导特征完整性:神经纤维要实现其兴奋传导的功能,就要求其在结构上和生理功能上都是完整的如果神经纤维被切断,兴奋即不可能通过断口;如果神经纤维在麻醉剂或低温作用下发生功能的改变,破坏了生理功能的完整性,则兴奋的传导也会发生阻滞双向性:根据兴奋传导的机制,神经纤维受刺激产生兴奋时,兴奋能由受刺激的部位同时向相反的两个方向传导,因为局部电流能够向相反的两个方向流动(双向传导)绝缘性:一条神经干包含着许多条神经纤维,各条神经纤维各自传导自己的兴奋而基本上互不干扰,这称为绝缘性传导的绝缘性能使神经调节更为专一而精确相对不疲劳性:有人曾在实验条件下,用每秒50100次的电刺激连续刺激神经912小时,观察到神经纤维始终保持着传导兴奋的能力因此与突触的兴奋传递相比,神经纤维是不容易疲劳的(3)兴奋在神经纤维上传导的实质:膜电位变化局部电流(生物电的传导)静息电位:神经纤维未受到刺激时,细胞膜使大量的钠离子留在膜外的组织液中,钾离于留在细胞膜内,由于钾离子透过细胞膜向外扩散比钠离子向内扩散更容易,因此,细胞膜外的阳离子比细胞膜内的阳离子多,造成离子外正内负膜外呈正电位,膜内呈负电位此时,膜内外存在的电位差叫做静息电位动作电位:当神经纤维的某一部位受到刺激时,兴奋部位的细胞膜通透性改变,大量钠离子内流,使膜内外离子的分布迅速由外正内负变为外负内正,发生了一次很快的电位变化,这种电位波动叫做动作电位在动作电位产生的过程中,钾离子和钠离子的跨膜运输方式是协助扩散恢复为静息电位时,是主动运输方式泵出膜的3、兴奋在神经元之间的传递突触 (1)突触:神经元之间接触的部位,由一个神经元的轴突末端膨大部位突触小体与另一个神经元的细胞体或树突相接触而形成突触小体:轴突末端膨大的部位;突触前膜:轴突末端突触小体膜;突触间隙:突触前、后膜之间的空隙(组织液);突触后膜:另一个神经元的细胞体膜或树突膜突触的结构如图所示:(2)过程:轴突突触小体突触小泡神经递质突触前膜突触间隙突触后膜(与突触后膜受体结合)另一个神经元产生兴奋或抑制(3)神经递质:是指神经末梢释放的特殊化学物质,它能作用于支配的神经元或效应器细胞膜上的受体,从而完成信息传递功能合成:在细胞质通过一系列酶的催化作用中逐步合成,合成后由小泡摄取并贮存起来释放:通过胞吐的方式释放在突触间隙结合:神经递质通过与突触后膜或效应器细胞膜上的特异性受体相结合而发挥作用递质与受体结合后对突触后膜的离子通透性发生影响,引起突触后膜电位的变化,从而完成信息的跨突触传递失活:神经递质发生效应后,很快就被相应的酶分解而失活或被移走而迅速停止作用递质被分解后的产物可被重新利用合成新的递质一个神经冲动只能引起一次递质释放,产生一次突触后膜的电位变化类型:兴奋性递质(乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5羟色胺、谷氨酸、天冬氨酸等);抑制性递质(氨基丁酸、甘氨酸、一氧化氮等)(4)信号变化:突触间:电信号化学信号电信号;突触前膜:电信号化学信号;突触后膜:化学信号电信号(5)传递特征:单向传导 即只能由一个神经元的轴突传导给另一个神经元的细胞体或树突,而不能向相反的方向传导,这是因为神经递质只存在于突触小体中,只能由突触前膜释放,通过突触间隙,作用于突触后膜,引起突触后膜发生兴奋性或抑制性的变化,从而引起下一个神经元的兴奋或抑制注意:兴奋在反射弧中的传导方式实质上是感受器把接受的刺激转变成电信号(局部电流)在传入神经纤维上双向传导,在通过神经元之间的突触时电信号又转变为化学信号(化学递质)在突触中单向传递化学信号通过突触传递到另一神经元的细胞体或树突又转变为电信号在传出神经纤维上传导,所以效应器接受的神经冲动是电信号抑制 【命题方向】题型一:传导和传递的区别典例1:(2014宁夏模拟)如图箭头表示神经冲动的传导途径,其中哪一条最为准确()AA BB CC DD分析:根据题意和图示分析可知:图中共有3个突触结构,四个神经元;A为双向传导到每个神经元,B为单向传导,C为双向传导到两个神经元,D为双向传导到三个神经元明确知识点,梳理相关的基础知识,分析题图,结合问题的具体提示综合作答神经递质存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,因此兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突解答:兴奋在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根据题意和图示分析可知:神经冲动能在被刺激的神经元上双向传导,所以B不正确;神经冲动在神经元之间的传递是单向的,不能传递到上一个神经元,所以A不正确;但神经冲动能通过突触结构向下一个神经元传递,所以C不正确;因此,正确的是D故选:D点评:本题考查兴奋传导和传递的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力典例2:(2014资阳模拟)如图是反射弧的局部结构示意图,刺激c点,检测各位点电位变化下列说法错误的是()A若检测到b、d点都有电位变化,说明兴奋在同一神经元上是可以双向传导的B兴奋由c传递到e时,发生了电信号化学信号电信号的转换C如果a处检测不到电位变化,是因为突触前膜释放的是抑制性递质D电表不偏转,电表偏转两次分析:分析题图:图示是反射弧的局部结构示意图,由于兴奋在神经纤维上可以双向传导,而在神经元之间只能单向传递,因此刺激c点,b、c、d和e点都能先后检测到电位变化,但a点不会出现电位变化据此答题解答:A、刺激c点,若检测到b、d点都有电位变化,说明兴奋在同一神经元上是可以双向传导的,A正确;B、兴奋由c传递到e时,需要通过突触结构,在突触前膜发生电信号化学信号的转换,在突触后膜发生化学信号电信号的转换,B正确;C、如果a处检测不到电位变化,是因为兴奋在神经元之间只能单向传递,C错误;D、刺激c点,兴奋可向b、d方向传导,向d方向传导时先到达电表的左电极处,此时指针向左偏转一次,后达到电表的右电极处,此时指针又向右偏转一次,因此电表偏转两次;b所在的神经元为突触后膜,兴奋不能从突触后膜向突触前膜传递,因此电表不偏转,D正确故选:C点评:本题结合反射弧的局部结构示意图及电表在神经元上位置,考查神经冲动的产生及传导,要求考生掌握兴奋在神经纤维上的传导过程及兴奋在神经元之间的传递过程,明确兴奋在神经纤维上可以双向传导,而在神经元之间只能单向传递,再结合题图准确判断各选项题型二:神经纤维在静息和兴奋状态下K+跨膜运输的过程图解典例3:(2014海南模拟)如图表示神经纤维在静息和兴奋状态下K+跨膜运输的过程,其中甲为某种载体蛋白,乙为通道蛋白该通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道,具有离子选择性下列有关分析正确的是()AK+均以主动运输方式进出细胞 BA侧为神经细胞膜的内侧,B侧为神经细胞膜的外侧C运输K+的载体蛋白甲和通道蛋白乙也都能运输Na+D神经纤维上静息电位的产生主要是K+经乙外流的结果分析:分析题图:图示表示神经纤维在静息和兴奋状态下K+跨膜运输的过程,其中甲为某种载体蛋白,乙为通道蛋白该通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道,具有离子选择性钾离子从A侧到B侧,需要能量和载体蛋白,属于主动运输;钾离子从B侧到A侧需要通道蛋白协助,但不需要能量,属于协助扩散据此答题解答:A、K+进入细胞的方式是主动运输,但出细胞的方式为协助扩散,A错误;B、静息状态下,K+外流,其方式是协助扩散,由高浓度到低浓度,因此A侧为神经细胞膜的外侧,B侧为神经细胞膜的内侧,B错误;C、载体蛋白具有专一性,通道蛋白乙不能运输Na+,因此运输K+的载体蛋白不都能运输Na+,C错误;D、静息状态下,K+外流,形成内负外正的静息电位,D正确故选:D点评:本题结合神经纤维在静息和兴奋状态下K+跨膜运输的过程图解,考查物质跨膜运输方式、神经冲动的产生,要求考生识记物质跨膜运输的方式,能准确判断K+进出细胞的方式;掌握神经冲动的产生过程,能结合图解准确判断各选项【解题方法点拨】1、膜内外钠离子和钾离子浓度关系: 正常情况下,不管是静息状态还是受刺激后,膜外钠离子浓度都高于膜内,膜内钾离子浓度都高于膜外因此,钠离子进入细胞的方式是协助扩散,钾离子出细胞的方式是协助扩散;钠离子出细胞的方式是主动运输,钾离子进细胞的方式是主动运输2、是否消耗ATP过程的判断:(1)静息电位(外正内负)主要是钾离子外流造成的,这个过程钾离子是通过钾离子通道出去的,不耗能,所以是协助扩散(2)动作电位主要是钠离子内流,是通过钠离子通道(相当于载体)进入膜内,不耗能,所以这个过程也是协助扩散(3)动作电位恢复为静息电位,这个过程需要钠钾泵向外泵钠离子向内泵钾离子,需要耗能,是主动运输33稳态的生理意义【知识点的认识】1、内环境稳态的意义(1)概念:内环境稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官,系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态内环境稳态是机体进行生命活动的必要条件包括水、无机盐、各种营养物质、代谢产物、pH值、渗透压、温度等多个方面的相对稳定强调:稳态是在一定范围内相对恒定的动态变化;不同个体有差异;稳态包括成分的稳态和理化性质的稳态;稳态直接原因是各器官系统协调配合,根本原因是调节机制的调节(2)意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件稳态的实质:内环境成分和理化性质处于动态平衡血糖正常保证机体正常的能量供应;体温、pH相对恒定酶活性正常,细胞代谢正常;渗透压相对稳定细胞维持正常的形态和功能(3)理化性质失调pH失调酸中毒、碱中毒;渗透压失调(如呕吐等)细胞形态、功能异常;体温失调发热、中暑等2、参与内环境稳态的系统 (1)直接参与物质交换的系统:呼吸系统、消化系统、循环系统和泌尿系统(2)起调节作用的系统:神经系统(神经调节)、内分泌系统(体液调节)、免疫系统(免疫调节) 3、内环境稳态的调节机制稳态内涵稳态并不是指内环境的各种化学成分和理化性质维持在一个固定不变的值,而是在一定范围内维持相对稳定的状态稳态调节基础人体各器官、系统协调一致地正常运行调节机制神经体液免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制其中血糖平衡调节、体温调节及水和无机盐的平衡调节依赖于神经和体液调节,侵入人体的病原微生物必须依赖免疫系统发现并清除能力大小人体维持稳态的能力是有一定限度的,当外界环境的变化过于剧烈,或人体自身的调节功能出现障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏4、稳态调节原理 (1)渗透压调节 (2)血浆pH稳态 当酸性物质进入血液时:H+HCO3H2CO3,H2CO3H2O+CO2(从肺部排出)例如:乳酸进入血液后,就与血液中的NaHCO3发生作用,生成乳酸钠和H2CO3当碱性物质进入血液时:OH+H2CO3HCO3+H2O,例如:当Na2CO3进入血液后就与血液中的H2CO3发生作用,生成碳酸氢盐,而过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出 (3)体温恒定 安静时人体产热主要来自内脏(肝脏、肾等),运动时主要来自骨骼肌人体的散热主要通过汗液蒸发、皮肤内毛细血管散热、其次还有呼气、排尿和排便等当气温达到35以上时,散热主要通过汗液蒸发这一条途径人体体温的相对恒定是因为产热过程和散热过程能够维持动态平衡,主要调节中枢在下丘脑【命题方向】题型一:内环境稳态的生理意义典例1:(2015宁城县模拟)内环境稳定是维持机体正常生命活动的必要条件,下列叙述错误的是()A内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化B内环境稳定有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行C维持内环境中Na+,K+浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性D内环境中发生的丙酮酸氧化分解给细胞提供能量,有利于生命活动的进行分析:内环境由血浆、组织液和淋巴组成,内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,有利于机体适应外界环境的变化解答:A、环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化,为细胞提供一个相对稳定的生活环境,故A选项正确;B、温度、pH影响酶的活性,内环境温度、PH维持相对稳定有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行,故B选项正确;C、静息电位的维持主要依赖于钾离子外流,动作电位产生和维持依赖于钠离子内流,维持持内环境中Na+,K+浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性,故C选项正确;D、丙酮酸氧化分解发生在线粒体内,不发生在内环境中,故D选项错误故选:D点评:对于内环境的组成、内环境稳态的意义的理解把握知识点间的内在联系是解题的关键题型二:稳态失调典例2:(2014乌鲁木齐二模)人体内环境稳态的调节能力是有一定限度的下列现象中属于稳态失调的是()A禽流感病毒感染人体后引起机体发热 B血糖过低,引起肾上腺素分部增多C饮食过咸,引起抗利尿激素分泌增多 D环境温度下降,甲状腺激素分泌增多分析:内环境稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官,系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态内环境稳态是机体进行生命活动的必要条件关于“内环境稳态的调节”应掌握以下几点:(1)实质:体内渗透压、温度、pH等理化特性呈现动态平衡的过程;(2)定义:在神经系统和体液的调节下,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;(3)调节机制:神经体液免疫调节网络;(4)层面:水、无机盐、血糖、体温等的平衡与调节解答:A、禽流感病毒感染人体后引起机体发热,说明体温失调,A正确;B、血糖过低,引起肾上腺素分部增多,升高血糖,有利于血糖的相对稳定,B错误;C、饮食过咸,引起抗利尿激素分泌增多,促进肾小管和集合管对水分重吸收,有利于水平衡的调节,C错误;D、环境温度下降,机体散热增多,甲状腺激素分泌增多通过增加产热,使产热与散热能维持动态平衡,D错误故选:A点评:本题考查稳态的生理意义、内环境的理化性质,要求考生识记内环境稳态的概念、调节机制、意义等基础知识;掌握内环境的理化性质,能运用所学的知识准确判断各选项,属于考纲识记和理解层次的考查【解题方法点拨】1、内环境稳态是机体进行生命活动的必要条件关于“内环境稳态的调节”应掌握以下几点:(1)实质:体内渗透压、温度、pH等理化特性呈现动态平衡的过程;(2)定义:在神经系统和体液的调节下,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;(3)调节机制:神经体液免疫调节网络;(4)层面:水、无机盐、血糖、体温等的平衡与调节2、组织水肿及其成因分析(1)组织水肿组织水肿是在不同条件下,组织液浓度升高或血浆、细胞液浓度下降,引起水分移动,使血浆、细胞内液中的水渗透到组织液引起的水肿现象(2)组织水肿的原因归纳过敏反应中组织胺的释放引起毛细血管壁通透性增高,血浆蛋白进入组织液使其浓度升高,吸水造成水肿毛细淋巴管受阻,组织液中大分子蛋白质不能回流至血浆而致使组织液浓度升高组织细胞代谢旺盛,代谢产物增加,引起组织液浓度升高营养不良时,血浆蛋白或细胞内蛋白质减少,使血浆浓度降低或细胞内液浓度下降,水分进入组织液肾小球肾炎,导致血浆蛋白透出而流失特别提醒:(1)体内细胞只有经过内环境才能与外界进行物质交换,因此内环境是体内细胞与外界环境进行物质交换的媒介(2)直接与内环境物质交换的系统有四个(消化系统、呼吸系统、泌尿系统和循环系统),器官有一个(皮肤),具体确认五种结构可按如下方法进行:以“循环系统为参照,双向进出呼吸系统,单向进入消化系统;单向输出皮肤;输出后又可存在重吸收箭头泌尿系统34体温调节、水盐调节、血糖调节【知识点的认识】一、体液调节1、体液调节的概念:激素、CO2,H+等通过体液传送,对人和对动物的生理活动所进行的调节称为体液调节,而激素调节是体液调节的主要内容。2、体液的组成成分:除H2O、CO2、O2、糖、无机盐等外还含有各种激素。二、激素调节1、激素调节的概念:人和动物体的生命活动,除了受神经系统的调节外,还存在着另一种调节方式由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行调节,这就是激素调节。2、动物激素的概念和主要种类:(1)激素是由内分泌器官(内分泌细胞)分泌的化学物质,激素进行生命活动的调节称激素调节。 最大的区别液体进入实例内分泌腺 无导管 直接进入腺体内的毛细血管进入内环境 (甲状腺)外分泌腺 有导管 通过导管排出进入外环境 (消化腺)(2)人体重要的内分泌器官及激素激素种类内分泌器官化学本质作用激素失调症促甲状腺激素释放激素下丘脑多肽类促进垂体生成和释放促甲状腺激素促性腺激素释放激素下丘脑多肽类促进垂体生成和释放促性腺激素抗利尿激素下丘脑多肽类促进肾小管和集合管对水的重吸收 胸腺素胸腺多肽类促进T淋巴细胞的分化、成熟,增强淋巴细胞的功能,临床上常用于治疗免疫功能缺陷或低下(如艾滋病、系统性红斑狼疮等)促甲状腺激素垂体多肽类促进甲状腺的生长发育和甲状腺激素的合成与分泌促性腺激素垂体多肽类促进性腺的生长发育和性腺激素的合成与分泌生长激素垂体蛋白质促进生长发育幼年缺乏:侏儒症,过多:巨人症;成年过多:肢端肥大症甲状腺激素甲状腺氨基酸衍生物促进新陈代谢(产热)促进生长发育(中枢神经系统)提高神经兴奋性少年少:呆小症多:甲亢缺碘:甲状腺肿大(大脖子病)肾上腺素 肾上腺髓质氨基酸衍生物促进新陈代谢;心跳加速;升血糖 胰岛素胰岛B细胞蛋白质降低血糖 糖尿病胰高血糖素胰岛A细胞多肽类升高血糖低血糖醛固酮 (肾上腺盐皮质激素)肾上腺皮质固醇类促进肾小管和集合管对钠离子(Na+)的重吸收和钾离子(K+)的分泌。(保钠排钾)糖皮质激素肾上腺皮质固醇类调节糖类、蛋白质、脂肪的代谢,促进蛋白质分解,加强糖异生;使外周组织对葡萄 糖的摄取、利用减少,故可使血糖升高。性腺睾丸、卵巢)雄激素主要是睾丸固醇类分别促进雌雄生殖器官的发育和生殖细胞的生成,激发并维持各自的第二性征第二性征不明显或消退,性周期不正常 雌激素主要是卵巢固醇类第二性征不明显或消退,性周期不正常 孕激素卵巢固醇类促进子宫内膜和乳腺等的生长发育,为受精卵着床和泌乳准备条件(3)相关激素间的协同作用和拮抗作用协同作用:协同作用是指不同激素对同一生理效应都发挥作用,从而达到增强效应的结果。a、新陈代谢,促产热方面:甲状腺激素与肾上腺激素。b、促升高血糖,升血压方面:胰高血糖素与肾上腺激素。c、促生长发育方面:生长激素与甲状腺激素。d、促进植物的生长,伸长方面:植物生长素与赤霉素。拮抗作用:拮抗作用是指不同激素对某一生理效应发挥相反的作用。胰高血糖素与胰岛素(促进降血糖途径,抑制升血糖途径)。3、激素调节的特点(1)激素作用的一般特征:激素作用的特异性:激素随血流分布到全身各处,与组织细胞广泛接触,但却是有选择性的作用于某些细胞、腺体、器官,能被激素作用的器官、腺体、细胞分别称为靶器官、靶腺、靶细胞。各种激素所作用的靶细胞的数量和广泛性有很大差异。大多数激素均有其固定的靶细胞或靶器官。例如,垂体的三种促激素都是蛋白质激素,可是其中促甲状腺激素只作用于甲状腺,促肾上腺皮质激素只作用于肾上腺皮质,促性腺激素只作用于性腺。另外,有的激素却能广泛的影响细胞代谢,如生长激素、胰岛素等。激素具有高效能的作用:激素在血液中含量很少,但却能显著加强细胞内的生化反应,对机体的代谢、生长与生殖等重要生理过程有着巨大的影响。如每周注射几毫克的生长激素就可使侏儒症患者生长速度显著增快,追上正常人。激素是生理调节物质:各种激素只是使靶器官的功能加强(刺激)或减弱(抑制)。体内的激素只是“唤起”靶器官存在的潜势,不能产生新的过程。激素在体内不断的发生代谢性失活:激素在体内不断的失活,并不断地被排出体外。失活的地点:一个是激素作用的靶细胞,即当激素发生作用时,激素本身被失活,如促甲状腺激素在甲状腺内失活等;另一个是肝脏,肝脏内有许多酶,可使各种激素转化为活性很低,甚至没有活性的物质,最后随尿液排出。(2)作用:调节作用,起到传递信息的作用,称为信息分子。激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而是随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的生理活动发生变化。激素是调节生命活动的信息分子。(3)本质:有机物。蛋白质、多肽类:胰岛素,胰高血糖素,生长激素,抗利尿激素(不能口服)。固醇类:性激素。氨基酸类:甲状腺激素。二、体液调节实例:(一)血糖平衡调节:1、人体正常血糖浓度:0.81.2g/L(低于0.8 g/L:低血糖症;高于1.2 g/L;高血糖症、严重时出现糖尿病。)2、人体血糖的三个来源:食物、肝糖元的分解、非糖物质的转化;三个去处:氧化分解、合成肝糖元 肌糖元、转化成脂肪蛋白质等。3、血糖平衡的调节。血糖调节主要是体液调节(激素调节),其次是神经调节(神经体液调节)低血糖:血糖浓度5060mg/dl,长期饥饿或肝功能减退;导致血糖的来源减少、头昏、心慌高血糖:血糖浓度高于130mg/dl时,高于160mg/dl出现尿糖糖尿病:胰岛B细胞受损,胰岛素分泌太少;缺乏胰岛素的降血糖作用,使血糖过高,超过肾糖阈。表现:高血糖、多食、多尿、多饮、身体消瘦。(三多一少)(二)甲状腺激素分泌的分级和反馈调节 A、促甲状腺激素释放激素 B、促甲状腺激素 C、甲状腺激素1、甲状腺激素的分级调节,也存在着反馈调节。(甲状腺激素分泌过多又会反过来抑制下丘脑和垂体的作用,这就是反馈调节)2、反馈调剂的概念:在一个系统中,系统本身工作的效果,发过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节。3、反馈调节的意义:反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,它对于机体维持稳态具有重要意义。(三)水盐平衡调节 水盐的平衡由神经系统和体液共同调节(四)体温恒定调节:神经体液调节三、神经调节与体液调节的区别和联系:比较项目神经调节体液调节作用途径反射弧体液运输反应速度迅速较缓慢作用范围准确、比较局限较广泛作用时间短暂比较长联系不少内分泌腺直接或间接地受到神经系统的调节内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能【命题方向】题型一:体温调节典例1:(2014黄浦区二模)如图表示某人在安静状态下,单位时间内流经其单位面积皮肤血管内血液的相对流量,在时刻A,所处环境温度由15突升至40,在时刻B,所处环境温度温度又突降至15,下列说法正确的是 ()A在A时刻环境温度变化时,皮肤血管收缩,立毛肌舒张 B在AB段时间内,因环境温度高于人体温度,所以人体不散热C在AB段时间内,人体内酶的活性比BC段时间内高 D在BC段时间内,人体肾上腺素分泌量增加分析:体温调节是温度感受器接受体内、外环境温度的刺激,通过体温调节中枢的活动,相应地引起内分泌腺、骨骼肌、皮肤血管和汗腺等组织器官活动的改变,从而调整机体的产热和散热过程,使体温保持在相对恒定的水平。据图分析,A点开始血流量增加,则室内温度升高,B点开始血流量减少,则室内温度降低。解答:A、A点时,室内温度升高,皮肤血管舒张,血流量增加,散热加快,立毛肌舒张;故A错误。B、AB段室内温度高于人体温度,人体通过皮肤血管舒张,血流量增加,汗腺分泌增加,进而增加散热量;故B错误。C、在AB段时间内,人体体温保持相对稳定,人体内酶活性不变;故C错误。D、BC段,环境温度由较高温度变为较低温度,此时通过调节使产热增加,散热减少,即人体内肾上腺素、甲状腺激素分泌增加,立毛肌收缩、骨骼肌颤栗,毛细血管血流量减少,汗液分泌减少;故D正确。故选D。点评:本题曲线图为载体,考查体温调节的相关知识,意在考查学生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。题型二:水盐调节典例2:(2014咸阳模拟)哺乳动物因长时间未饮水导致机体脱水时,会发生的生理现象是()A血浆渗透压降低 B抗利尿激素分泌增加C下丘脑渗透压感受器受到的刺激减弱 D肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱分析:此题考查动物体内水平衡调节的知识。当动物长时间未饮水导致机体脱水时,血浆渗透压升高,下丘脑渗透压感受器受到的刺激增强,致使抗利尿激素分泌量增加,肾小管和集合管对水的重吸收作用增强。解答:A、脱水时血浆渗透压升高,A错误;B、机体脱水时,血浆渗透压升高,致使抗利尿激素分泌量增加,B正确;C、机体脱水时,血浆渗透压升高,下丘脑渗透压感受器受到的刺激增强,C错误;D、抗利尿激素随血液运输到全身各处,作用于肾小管和集合管,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,D错误。故选:B。点评:本题主要考查学生对知识的理解能力。激素释放进入血液被运送到全身各个部位,虽然他们与各处的组织、细胞有广泛接触,但有此激素只作用于某些器官、组织和细胞,这称为激素作用的特异性。被激素选择作用的器官、组织和细胞,分别称为靶器官、靶组织和靶细胞。激素与受体相互识别并发生特异性结合,经过细胞内复杂的反应,从而激发出一定的生理效应。在激素同受体结合后,激素原本的结构发生了改变,不再具有原来激素具有的生物学效应,就叫做灭活。题型三:血糖调节典例3:(2014肇庆一模)为了验证胰岛素具有降低血糖含量的作用,在设计实验方案时,如果以正常小鼠每次注射药物前后小鼠症状的变化为观察指标,则下列对实验组小鼠注射药物的顺序正确的是()A先注射胰岛素溶液,后注射葡萄糖溶液 B先注射胰岛素溶液,再注射胰高血糖素溶液C先注射胰岛素溶液,后注射生理盐水 D先注射生理盐水,后注射胰岛素溶液分析:该实验是验证性试验,目的是“验证胰岛素具有降低血糖的作用”,试验对象是“小鼠”,观察指标是“小鼠活动状况”,注射胰岛素溶液后,血糖含量下降,小鼠组织细胞特别是脑组织细胞因血糖供应减少,导致能量供应不足而发生功能障碍,从而出现低血糖症状。注射葡萄糖后,低血糖症状消失,通过自身前后对照说明胰岛素具有降低血糖的作用。解答:A、首先注射胰岛素溶液,若胰岛素的浓度对小鼠体内的血糖有降低的作用,那么小鼠被注入胰岛素溶液后变会进入昏迷状态,因为小鼠体内的血糖供应不足。后注射葡萄糖溶液的原因是当小鼠被注入胰岛素溶液后出现昏迷,及时补充葡萄糖,升高血糖浓度,若小鼠注射葡萄糖溶液后恢复正常,则证明胰岛素具有降低血糖含量的作用。故A对。B、如果先注射胰岛素,让它产生低糖的生理反应,这之后注射胰高血糖素,虽然血糖浓度会有所升高,但小鼠的生理反应不明显,实验效果没有注射葡萄糖好。故B错。C、D、注射过胰岛素后,小鼠会出现的低血糖症状,但由于缺乏对照实验,不能说明胰岛素具有降低血糖含量的作用。故C、D都错。点评:本题意在考查:1、胰岛素具有降低血糖含量的功能。2、实验设计时必须遵循对照原则。【解题方法点拨】一、信息分子相关1、信息分子的类型及作用胞外信息分子分亲水性和亲脂性两大类。亲水性信息分子包括神经递质,肽类蛋白质类及儿茶酚胺类激素等:亲脂性信息分子包括类固醇激素、甲状腺激素等。信息分子的作用是与靶细胞的受体结合,改变受体的性质和作用。亲水性信息分子不能穿过细胞膜,其受体在靶细胞的膜上,亲脂性信息分子易穿过细胞膜,其受体存在于靶细胞的胞浆及细胞核中。2、受体的概念、类型、数量和作用细胞中能识别配体(包括神经递质、激素、生长因子等)并与其特异结合,引起各种生物效应的分子均称受体。受体的化学本质多为结合蛋白质,在细胞表面的受体多为糖蛋白。3、受体数量:各种靶细胞受体数量相差很大,少者每个细胞只500个左右,一般为1000020000个左右受体数目的多少,决定靶细胞以信息分子的敏感性。信息分子浓度低时,受体数目越多的靶细胞对信息分子的反应越敏感,反之,敏感性较差。同时,受体的数目亦可受信息分子浓度及其它因素的影响。靶细胞受体的作用是识别信息分子,不同的信息分子能被特异受体识别并结合,然后把信息分子的信息转导到靶细胞内,再通过一定的反应,产生相应的生理效应。二、酶与激素的区别与联系 酶激素 区 别来源所有活细胞植物:一定部位的活细胞产生;动物:由内分泌腺细胞产生 本质有机物。大多数酶是蛋白质,少量的酶属于RNA有机物,如蛋白质、多肽、氨基酸的衍生物等生理作用催化功能调节功能作用范围与特点在细胞内或分泌到细胞外催化特定的化学反应,具有功能的专一性。通过体液运输,作用于相应的靶器官,具有作用部位的特异性,但一种激素可以有多种功能。作用条件受pH、温度等因素的影响与神经系统密切联系作用后的变化激素发挥作用后就被灭活酶能循环使用相同点微量,作用大,属于高效能物质,联系激素对新陈代谢具有调节作用,离不开酶的催化;激素可以激活酶的活性;酶和激素的合成与分泌在一定程度上相互影响。三、作用后被灭活的物质有:激素、神经递质和抗体(与抗原形成沉淀)。35人体免疫系统在维持稳态中的作用【知识点的认识】1、免疫的概念:机体识别和排除抗原性异物,维持自身生理动态平衡与相对稳定的功能2、人体免疫系统的三大防线:(1)第一道:皮肤、粘膜的屏障作用及皮肤、黏膜的分泌物(泪液、唾液)的杀灭作用(2)第二道:吞噬细胞的吞噬作用及体液中杀菌物质的杀灭作用(3)第三道:免疫器官、免疫细胞、免疫物质共同组成的免疫系统 3、免疫系统的组成 (1)免疫器官:骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等;(2)免疫细胞:淋巴细胞:位于淋巴液、血液和淋巴结中T细胞(迁移到胸腺中成熟)、B细胞(在骨髓中成熟)吞噬细胞等;(3)免疫分子:各种抗体和淋巴因子等特异性免疫中发挥免疫作用的主要是淋巴细胞,由骨髓中造血干细胞分化、发育而来 4、免疫的类型:(1)非特异性免疫(先天免疫)来源:人类在长期进化的过程中逐渐建立起来的一种天然防御功能特点:是先天遗传的,不针对哪一种病原体,对多种病原体都有防御作用(非专一性)(2)特异性免疫(获得性免疫)来源:是人在出生以后才产生的特点:只能对某一特定的病原体或异物起防御作用,对其它的病原体无效(专一性)5、特异性免疫的类型:体液免疫和细胞免疫(1)类型:抗原进入人体在体液中相应的被抗体消灭-体液免疫已进入细胞内,抗体无法起作用-细胞免疫(2)体液免疫过程:(3)细胞免疫过程:(4)体液免疫与细胞免疫的关系 体液免疫细胞免疫作用对象没有进入细胞的抗原被抗原侵入的宿主细胞(靶细胞)作用方式浆细胞产生的抗体与相应的抗原发生特异性结合效应T细胞与靶细胞密切接触效应T细胞释放淋巴因子,促进细胞免疫的作用效应细胞效应B细胞效应T细胞关系若细胞免疫不存在,体液免疫也将丧失另外,对外来病原体进行免疫的时候并不是单一的起作用,而是两者结合起来起作用,只不过在起作用的时候分主次关系罢了【命题方向】题型一:对淋巴细胞的认识典例1:(2015江西一模)下列关于人体淋巴细胞的叙述,错误的是()A在胸腺中发育成熟的T淋巴细胞可参与细胞免疫 B效应T淋巴细胞可攻击被病原体感染的宿主细胞CT淋巴细胞和B淋巴细胞都是由造血干细胞发育成的 DT细胞释放的淋巴因子不能使受到抗原刺激的B细胞增殖分析:1、淋巴细胞的起源和分化过程:2、特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫,其具体过程如下:解答:A、T细胞在胸腺中发育成熟,T细胞既可参与细胞免疫,也可参与体液免疫,故A选项正确;B、效应T细胞与被抗原入侵的宿主细胞(即靶细胞)密切接触,导致靶细胞裂解死亡,故B选项正确;C、T淋巴细胞和B淋巴细胞都是由骨髓中的造血干细胞发育成的,故C选项正确;D、T细胞释放的淋巴因子能促进受到抗原刺激的B细胞增殖,故D选项错误故选:D点评:本题考查人体免疫系统在维持稳态中的作用,要求考生识记人体免疫系统的组成及淋巴细胞的起源和分化过程,掌握体液免疫和细胞免疫的具体过程,能运用所学的知识准确判断各选项,属于考纲识记层次的考查题型二:吞噬细胞典例2:(2014松江区二模)吞噬细胞不参与()A非特异性免疫 B体液免疫 C细胞免疫 D合成并分泌抗体分析:人体的免疫分为特异性免疫和非特异性免疫,非特异性免疫包括第一道防线和第二道防线,第一道防线由皮肤和粘膜组成,第二道防线由体液中的杀菌物质和吞噬细胞组成,特异性免疫即人体的第三道防线,包括细胞免疫和体液免疫解答:A、吞噬细胞吞噬、消灭体液中的抗原时属于人体第二道防线的作用,所以吞噬细胞参与非特异性免疫,A错误;B、体液免疫过程中大多数病原体要经过吞噬细胞的吞噬、处理和呈递给T细胞,T细胞呈递给B细胞,B细胞增殖分化成浆细胞和记忆细胞,该过程中吞噬细胞参与体液免疫,B错误;C、细胞免疫过程中大多数病原体要经过吞噬细胞的吞噬、处理和呈递给T细胞,T细胞增殖分化成效应T细胞,该过程中吞噬细胞参与细胞免疫,C错误;D、抗体由浆细胞产生,吞噬细胞不能产生抗体,所以吞噬细胞不参与合成分泌抗体,D正确故选:D点评:本题的知识点是免疫调节在维持内环境稳态中的作用,对于免疫过程的理解和归纳总结是本题考查的重点题型三:三道防线的判断典例3:(2013徐汇区一模)下列属于第一道防线的是()胃液对病菌的杀灭作用唾液中溶菌酶对病原体的分解作用吞噬细胞的内吞作用呼吸道纤毛对病菌的外排作用皮肤的阻挡作用效应T细胞与靶细胞接触抗体与细胞外毒素结合ABCD分析:人体的三道防线:第一道防线是由皮肤和黏膜构成的,他们不仅能够阻挡病原体侵入人体,而且它们的分泌物(如乳酸、脂肪酸、胃酸和酶等)还有杀菌的作用 第二道防线是体液中的杀菌物质溶菌酶和吞噬细胞第三道防线主要由免疫器官(扁桃体、淋巴结、胸腺、骨髓、和脾脏等)和免疫细胞(淋巴细胞、吞噬细胞等)借助血液循环和淋巴循环而组成的解答:胃液对病菌的杀灭作用属于人体的第一道防线;唾液中溶菌酶对病原体的分解作用属于人体的第一道防线;吞噬细胞的内吞作用属于人体的第二道防线;呼吸道纤毛对病菌的外排作用属于第一道防线;皮肤的阻挡作用属于第一道防线;效应T细胞与靶细胞接触属于第三道防线;抗体与细胞外毒素属于第三道防线故选C点评:本题考查人体的三道防线,意在考查考生的识记能力和理解所学知识,把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论【解题方法点拨】与免疫有关的细胞总结 名称来源功能特异性识别功能吞噬细胞造血干细胞处理、呈递抗原,吞噬抗原和抗体复合物 B细胞造血干细胞(在骨髓中成熟)识别抗原、分化成为浆细胞、记忆细胞T细胞造血干细胞(在胸腺中成熟)识别、呈递抗原、分化称为效应T细胞、记忆细胞浆细胞B细胞或记忆细胞分泌抗体 效应T细胞T细胞或记忆细胞分泌淋巴因子,与靶细胞结合发挥免疫效应记忆细胞B细胞、T细胞、记忆细胞识别抗原、分化成为相应的效应细胞36内环境的组成【知识点的认识】1、体液、内环境及各组分之间的关系(1)体液的概念和组成 在生物体内含有的大量以水为基础的液体,称为体液体液中除含有大量的水以外,还含有许多离子和化合物它包括细胞外液和细胞内液细胞外液是细胞生活的直接液体环境,是体液的一部分两者关系如下图:(2)内环境及其各组分之问的关系内环境的概念:由细胞外液构成的液体环境叫做内环境,包括血浆、组织液和淋巴各组分之间的关系如图所示:组织液、血浆和淋巴之间的关系 从图中可以看出:a、血浆和组织液之间的物质交换是双向的,毛细血管壁有一定的通透性,正常情况下除血细胞和大部分血浆蛋白外,其他物质都可以通过毛细血管壁;b、淋巴与组织液之间的物质交换是单向的,毛细淋巴管的功能是回收组织液,组织液中的一些物质一旦进入毛细淋巴管就成为淋巴,经过淋巴循环汇入血浆;c、淋巴和血浆之间的物质交换也是单向的,淋巴液在左右锁骨下静脉处流入血浆各组分之间的成分关系a、组织液、淋巴、血浆成分相似,实质都是一种盐溶液,类似于海水,在一定程度上反映了生命起源于海洋b、血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质含量很少c、三者共同构成体内细胞生活的环境【命题方向】题型一:内环境成分的判断典例1:(2014黄浦区一模)在下列物质或过程中,不会在人体内环境中出现的是()血红蛋白 葡萄糖 葡萄糖脱氢分解产生丙酮酸 二氧化碳蛋白质分解成氨基酸甲状腺激素的运输递质 尿素ABCD分析:内环境又叫细胞外液,由血浆组织液和淋巴组成,凡是可以存在于血浆、组织液或淋巴中的物质都可以看做内环境的物质解答:血红蛋白存在于红细胞内,不会出现在内环境中,正确;葡萄糖可以存在于血浆、组织液或淋巴中,错误;葡萄糖脱氢分解产生丙酮酸的过程是糖酵解过程,在细胞质基质中进行,不会出现在内环境中,正确;二氧化碳是细胞呼吸的产物,组织细胞产生的二氧化碳先进入组织液,然后进入血浆进行运输,会出现在内环境中,错误;蛋白质分解形成的氨基酸的过程发生在消化道内,或组织细胞内,消化道内的消化液不属于体液,也不属于内环境,组织细胞内的液体是细胞内液不是内环境,因此蛋白质分解成氨基酸不会发生在内环境中,正确;甲状腺激素的运输是通过体液进行运输,可以出现在内环境中,错误;神经递质经突触前膜分泌后,进入突触间隙,突触间隙内的液体是组织液,会出现在内环境中,错误;尿素由细胞代谢过程产生后经过血液循环,会出现在内环境中,错误故选:B点评:本题的知识点是内环境的组成,体液、细胞内液、细胞外液的关系,对于相关概念的理解和应用是解题的关键题型二:组织液、血浆和淋巴之间的关系典例2:(2014海南模拟)如图表示人体细胞内液与细胞外液进行物质交换过程的示意图,有关叙述正确的是()A分别代表血浆、淋巴和组织液 B正常情况下,的成分保持不变C抗体主要存在于中 D蛋白质长期供应不足,处的液体会减少分析:分析题图可知,直接与组织细胞进行物质交换,是组织液,是淋巴,是血浆解答:A、分别代表组织液、淋巴、血浆,A错误;B、正常情况下,的成分保持相对稳定,处于动态平衡之中,B错误;C、抗体主要存在于中,组织液和淋巴中也有少量的抗体,C正确;D、蛋白质长期供应不足,血浆蛋白减少,渗透压降低,处的液体会增加,D错误故选:C点评:本题的知识点是内环境的组成,血浆、组织液、淋巴之间的关系,内环境稳态的概念,分析题图货物信息是解题的突破口,对于血浆、组织液、淋巴之间的关系及内环境稳态的概念的理解是解题的关键【解题方法点拨】1、人的呼吸道、消化道、泪腺、尿道等由孔道与外界相连,储存的液体也直接与外界接触,所以这些液体一般不称为体液,而称为外界溶液内环境就是细胞外液,属于体液的一部分细胞外液和外界环境中的溶液是不同的,凡是能够与外界直接相通的都认为是外界溶液2、不同人体细胞所处的内环境不同细胞名称所处内环境组织细胞组织液毛细血管壁细胞血浆、组织液毛细淋巴管壁细胞淋巴、组织液血细胞血浆淋巴细胞和吞噬细胞淋巴、血浆3、血液包括血浆和血细胞,血液并不全是体液,而血浆则属于体液中的细胞外液血浆蛋白一般位于血浆内,是内环境中的成分,而血红蛋白位于红细胞内,它不属于内环境中的成分内环境成分总结:内环境是细胞生活的液体环境,包括血浆、组织液和淋巴凡存在于血浆、组织液或淋巴中的物质均属内环境成分(如血浆蛋白、O2、CO2、葡萄糖、氨基酸、递质、激素等),以下两种情况不属内环境成分:(1)只存在于细胞内(不分泌出细胞)的物质不属内环境成分(如血红蛋白、呼吸酶、膜上的载体等)(2)只存在于与人体外界环境相通的腔中的物质不属内环境成分,如消化液、尿液、泪液、汗液等4、各种细胞的内环境 (1)血细胞直接生活的环境:血浆;(2)毛细血管壁细胞直接生活的环境:血浆和组织液;(3)毛细淋巴壁细胞直接生活的环境:淋巴和组织液;(4)体内绝大多数组织细胞直接生活的环境:组织液 5、内环境和外环境 (1)对于细胞来说:内环境:细胞外液;外环境:呼吸道、消化道、肺泡腔、输卵管、子宫等; (2)对于人体来说:内环境:人体内部的环境;外环境:人们生活的外界环境 6、人体内有关的液体 (1)体液:包括细胞内液和细胞外液细胞外液主要包括组织液、血浆、淋巴,也叫人体的内环境此外,脑脊液也属于细胞外液 (2)外分泌液:主要指外分泌腺(如唾液腺、胃腺、肠腺、胰腺、泪腺、汗腺、皮脂腺等)分泌的,运输到体外和消化腔的液体包括各种消化液、泪液、汗液等 (3)原尿:血浆通过肾小球时经滤过作用形成,与血浆成分相比主要是不含大分子蛋白质 (4)尿液:原尿再经肾小管和集合管的重吸收后形成,主要包括水分、无机盐及代谢废物,是人体的重要排泄物尿液是一种排泄物,既不是体液,也不是外分泌液7、内环境作为细胞与外界环境间的媒介,与体内各系统间发生密不可分的功能联系,如图:物质类别转移途径相关系统穿膜层数养料(如葡萄糖)消化(外环境)吸收(内环境)血液循环组织液组织细胞消化系统循环系统进出上皮细胞(2)+进出毛细血管壁细胞(4)+进组织细胞(1)7层废物(如尿素)组织细胞组织液(内环境)血液循环泌尿系统或皮肤体外循环系统泌尿系统出组织细胞(1)+进出毛细血管壁细胞(4)+进出肾小管壁细胞(2)7层O2肺泡肺毛细血管血液循环毛细血管组织液组织细胞呼吸系统循环系统进出肺泡壁细胞(2)+进出毛细血管壁细胞(4)+进出红细胞(2)+进组织细胞(1)9层;若被利用+进线粒体(2)11层;CO2运输主要不经红细胞,所以相应减少2层膜CO2与O2的转移途径相反循环系统呼吸系统37内环境的理化特性【知识点的认识】1、细胞外液的理化特性 (1)溶液的渗透压:是指溶液中溶质微粒对水的吸引力溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质的微粒的数目,溶质微粒越多,溶液浓度越高,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高由于血浆中含有无机盐和蛋白质,故血浆渗透压与其有关 水在细胞内外的转移取决于细胞内外渗透压的大小 内钾外钠:决定细胞内液渗透压的主要是钾盐(因为钾盐主要存在于细胞内液);决定细胞外液渗透压的主要是钠盐(因为钠盐主要存在于细胞外液) 细胞外液渗透压细胞内液渗透压水外流细胞皱缩;细胞外液渗透压细胞内液渗透压水内流细胞肿胀 (2)血浆pH(酸碱度) 当酸性物质进入血液时:H+HCO3H2CO3,H2CO3H2O+CO2(从肺部排出)例如:乳酸进入血液后,就与血液中的NaHCO3发生作用,生成乳酸钠和H2CO3当碱性物质进入血液时:OH+H2CO3HCO3+H2O,例如:当Na2CO3进入血液后就与血液中的H2CO3发生作用,生成碳酸氢盐,而过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出 (3)体温 安静时人体产热主要来自内脏(肝脏、肾等),运动时主要来自骨骼肌人体的散热主要通过汗液蒸发、皮肤内毛细血管散热、其次还有呼气、排尿和排便等当气温达到35以上时,散热主要通过汗液蒸发这一条途径人体体温的相对恒定是因为产热过程和散热过程能够维持动态平衡,主要调节中枢在下丘脑【命题方向】题型一:内环境理化性质的调节典例1:(2014海淀区二模)下列关于人体生命活动调节过程的叙述,正确的是()A大量饮水垂体释放的抗利尿激素增加尿量增加渗透压稳定B炎热环境大脑皮层体温调节中枢兴奋散热增加体温稳定C饥饿胰高血糖素分泌增加肌糖原分解血糖稳定D剧烈运动乳酸增加体液中的某些离子缓冲pH相对稳定分析:本题主要考查内环境稳态的知识1、内环境稳态的概念:正常集体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定的状态2、内环境稳态的调节机制:神经体液免疫调节共同作用3、内环境稳态的意义:内环境中血糖含量、温度、pH等保持在适宜的范围内,是细胞代谢正常进行和机体进行正常生命活动的必要条件解答:A、大量饮水垂体释放的抗利尿激素减少尿量增加渗透压稳定,A错误;B、炎热环境下丘脑体温调节中枢兴奋散热增加体温稳定,B错误;C、饥饿胰高血糖素分泌增加肝糖原分解血糖稳定,C错误;D、剧烈运动乳酸增加体液中的某些离子缓冲pH相对稳定,D正确故选:D点评:本题主要考查学生对知识的理解和分析能力引起组织水肿的原因:组织水肿是在不同条件下,组织液浓度升高或血浆、细胞内液浓度下降,引起水分移动,使血浆、细胞内液中水渗透到组织液引起水肿现象如(1)毛细淋巴管受阻,组织液中大分子蛋白质不能回流至毛细淋巴管而致组织液浓度升高(2)组织细胞代谢旺盛,代谢产物增加时,引起组织液浓度升高(3)营养不良时,血浆蛋白或细胞内蛋白质减少,使血浆浓度下降或细胞内液浓度下降,水分进入组织液(4)过敏反应中组织胺释放引起毛细血管通透性增加,血浆蛋白进入组织液使其浓度升高,吸水造成水肿题型二:内环境理化性质稳态的判断典例2:关于动物内环境稳态的叙述,错误的是()A血浆渗透压与蛋白质含量有关,与无机离子含量无关BH2CO3/NaHCO3是维持细胞外液pH稳定的缓冲物质C细胞内、外的Na+、K+分布不平衡状态是通过消耗能量来维持的D运动后Na+、K+排出体外较多,但机体的内环境仍维持相对稳定状态分析:内环境稳态是在神经、体液和免疫调节的共同作用下,通过机体的各器官,系统的分工合作,协调统一而实现的内环境的理化性质包括渗透压、温度和酸碱度解答:A、血浆渗透压取决于溶质微粒数目的多少,与蛋白质、无机离子含量都有关,故A错误;B、内环境之所以能保持PH相对稳定的状态是内环境中存在缓冲物质,比如H2CO3 /NaHCO3,故B正确;C、细胞内、外的Na+、K+分布不平衡状态,通过主动运输来维持的,特点需要载体和消耗能量,故C正确;D、运动后Na+、K+排出体外较多,但但是通过机体的调节作用,机体的内环境仍维持相对稳定状态,故D正确故选:A点评:考查内环境稳态等相关内容,意在考查学生理解渗透压和酸碱平衡,难度不大【解题方法点拨】组织水肿及其成因分析(1)组织水肿组织水肿是在不同条件下,组织液浓度升高或血浆、细胞液浓度下降,引起水分移动,使血浆、细胞内液中的水渗透到组织液引起的水肿现象(2)组织水肿的原因归纳过敏反应中组织胺的释放引起毛细血管壁通透性增高,血浆蛋白进入组织液使其浓度升高,吸水造成水肿毛细淋巴管受阻,组织液中大分子蛋白质不能回流至血浆而致使组织液浓度升高组织细胞代谢旺盛,代谢产物增加,引起组织液浓度升高营养不良时,血浆蛋白或细胞内蛋白质减少,使血浆浓度降低或细胞内液浓度下降,水分进入组织液肾小球肾炎,导致血浆蛋白透出而流失特别提醒:(1)体内细胞只有经过内环境才能与外界进行物质交换,因此内环境是体内细胞与外界环境进行物质交换的媒介(2)直接与内环境物质交换的系统有四个(消化系统、呼吸系统、泌尿系统和循环系统),器官有一个(皮肤),具体确认五种结构可按如下方法进行:以“循环系统为参照,双向进出呼吸系统,单向进入消化系统;单向输出皮肤;输出后又可存在重吸收箭头泌尿系统38种群的特征【知识点的认识】一、种群:在一定空间和时间内的同种生物个体的总和,种群是生物进化和繁殖的基本单位二、种群的特征:(1)数量特征(核心问题):种群密度:种群最基本的数量特征;出生率和死亡率、迁入率和迁出率:决定种群数量变化的主要因素;年龄结构和性别比例:预测种群数量变化的主要依据(一般根据年龄结构)(2)空间特征:指组成种群的个体,在其生活空间中的位置状态或布局(3)遗传特征:遗传的单位,繁殖的单位三、种群的数量特征(一)种群密度:种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度种群密度=种群的个体数量空间大小(面积或体积)调查方法:总数调查:逐个计数取样调查:计数种群一部分,估算种群密度1、样方法估算种群密度最常用的方法之一(1)概念:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方法种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值(2)适用范围:植物种群密度,昆虫卵的密度,蚜虫、跳蝻的密度等(3)常用取样:五点取样法:在总体中按梅花形取5个样方,每个样方要求一致,适用于总体为非长条形 等距取样法适用于长条形的总体,先将总体分成若干等份,由抽样比例决定距离或间隔,然后以这一相等的距离或间隔抽取样方如图所示:(4)计数原则:若有正好长在边界线上的,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则;即只计数样方相邻两边及其顶角的个数(5)调查记录样表及计算公式:种群密度所有样方内种群密度合计/样方数样方X1X2X3X4X5X6X7X8种群密度N1N2N3N4N5N6N7N8(注意:这里的N1、N2指的是样方的种群密度,而不是指样方的个体数量)种群密度=N1+N2+Nnn2、标志重捕法(1)前提条件:标志个体与未标志个体重捕的概率相等调查期内没有新的出生和死亡,无迁入和迁出(2)适用范围:活动能力强和范围大的动物,如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等动物(3)计算公式:个体总数N初次捕获标志数M=再次捕获标志数n重捕的标志个体数m(4)注意事项:标志不能过于醒目;标志一段时间内不能消失;标志不能影响个体生活,不影响重新捕捉;调查期间种群不能有个体的迁入或迁出(二)出生率和死亡率1、概念:在单位时间内新产生(或死亡)的个体数目占该种群个体总数的比率2、意义:出生率和死亡率决定种群密度(1)出生率死亡率,种群密度增加;(2)出生率死亡率,种群密度降低;(3)出生率死亡率,种群密度不变(三)迁入率和迁出率1、概念:在单位时间内迁入(或迁出)的个体数目占该种群个体总数的比率2、意义:迁入率和迁出率决定种群密度(四)性别比例 性引诱剂应用:利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体,破坏害虫种群正常的性别比例,从而降低出生率,达到杀虫效果)1、概念:种群中雌雄个体数目的比例2、类型、雌雄相当型、雌多雄少型、雌少雄多型2、意义:影响种群密度(五)年龄组成(通过影响出生率和死亡率影响种群密度)1、年龄组成的类型:(1)A增长型:出生率死亡率,种群密度越来越大(2)B稳定型:出生率死亡率,种群密度保持稳定(3)C衰退型:出生率死亡率,种群密度越来越小2、意义:预测种群密度变化趋势四、种群数量特征间的相互关系:种群密度是种群最基本的数量特征种群密度越高,一定范围内种群数量越多种群数量与种群密度呈正相关对一个自然种群来说,影响种群数量变动的主要因素是出生率和死亡率出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群数量的直接因素年龄组成是预测种群密度未来变化趋势的重要依据,是作为预测一个种群的种群数量的决定因素性别比例在一定程度上也能够影响种群数量的变化年龄组成和性别比例通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度和种群数量影响种群数量的主要因素:年龄组成、性别比例、出生率和死亡率【命题方向】题型一:种群数量特征的综合考察典例1:(2013浙江)下列关于出生率的叙述,正确的是()A若某种群年初时的个体数为100,年末时为110,其中新生个体数为20,死亡个体数为10,则该种群的年出生率为 10%B若某动物的婚配制为一雌一雄,生殖期个体的雌雄比越接近1:1,则出生率越高C若通过调控环境条件,使某动物的性成熟推迟,则出生率会更高D若比较三种年龄结构类型的种群,则稳定型的出生率最高分析:种群的数量特征有种群密度,出生率和死亡率,迁入率和迁出率,年龄组成,性别比例迁入率和迁出率,出生率和死亡率决定种群数量的变化,但年龄组成是通过影响出生率和死亡率影响数量变化的,性别比例通过影响出生率影响数量变化的解答:A、根据出生率的计算应该是20%,自然增长率是10%,故A错误;B、雌雄比例接近1:1且婚配制度为一雌一雄,出生率比较高,故B正确;C、调控环境条件,使某动物的性成熟推迟,则出生率会降低,故C错误;D、三种年龄结构类型的种群,则增长型的出生率最高,使得种群密度增加,故D错误故选:B点评:本题考查种群数量特征的相关知识,意在考查学生分析问题和解决问题的能力,属于中档题题型二:年龄组成的判断典例2:(2010海南)甲、乙、丙是同一物种的三个种群,其年龄组成见表三个种群年龄结构的类型为()年龄期个体数甲乙丙幼年期600400200成年期400400400老年期200400600A甲是增长型,乙是稳定型,丙是衰退型 B甲是稳定型,乙是增长型,丙是衰退型C甲是增长型,乙是增长型,丙是衰退型 D甲、乙、丙三个种群都是稳定型分析:本题是根据种群不同年龄段的个体数目判断不同种群的年龄结构的类型年龄结构是指一个种群中各年龄时期的个体数目比例,分为增长型、稳定性和衰退型,增长型幼年个体比例多,老年的个体比例少,未来一段时间内,种群数量会越来越大;稳定性是幼年个体、成年 个体、老年个体比例相当,未来一段时间内,种群数量基本保持稳定;衰退型是幼年个体比例少,老年个体比例多,未来一段时间内,种群数量会越来越小解答:由表格数据可知,三个种群的种群数量相等,不同年龄段的个体数目可以代表不同年龄段的比例,甲种群幼年个体比例高,老年个体的比例低,属于增长型;乙种群幼年个体、成年个体、老年个体的比例相当,属于稳定型;丙种群幼年个体比例低,老年个体比例高,属于衰退型故选:A点评:本题的知识点是 年龄结构的概念,年龄结构三种类型的判断,对基础知识的记忆是解题的关键题型三:图示分析预测典例3:(2013洛阳一模)某岛屿上生活着一种动物,其种群数量多年维持相对稳定该动物个体从出生到性成熟需要6个月如图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各年龄组的个体数),关于该种群的叙述,错误的是()A该种群10月份的出生率可能为零 B天敌的迁入可影响该种群的年龄结构C该种群的年龄结构随着季节更替而变化 D大量诱杀雄性个体不会影响该种群的密度分析:该题主要考查了种群的基本特征以及影响种群数量变化的诸多因素种群最基本的特征是种群密度种群数量的变化受多种因素影响种群的年龄组成类型决定了出生率和死亡率,从而直接影响了种群数量的变化而种群的年龄组成类型又受各种环境条件(天敌数量的多少、季节更替以及食物质量和数量的变化等)的影响解答:A、从题中柱形图的分析可知,未成熟个体从2月底到6月逐渐增多,从6月到12月逐渐减少至12月变为0,而该动物个体从出生到性成熟需要6个月,因此该种群出生时间大概为2月底到6月,到12月都成熟,10月份出生率可能为0,A正确;B、引入的天敌可能对不同年龄段的个体捕食具有选择性,从而影响该种群的年龄结构,B正确;C、由题图可知,该种群的年龄结构随着季节更替而变化,C正确;D、大量诱杀某种动物的雄性个体,会导致性别比例的失调,进而通过出生率的明显降低,使种群的密度的减小,D错误故选:D点评:本题的知识点是种群的年龄结构和影响种群密度的因素,分析题图获取有效信息是解题的突破口对于A选项的分析是难点,解题时要结合题图信息与题干信息分析解答【解题方法点拨】1、出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群数量的直接因素;2、年龄组成是预测种群未来数量变化的主要依据,而性别比例是预测未来种群数量变化的次要依据3、样方法注意事项:(1)样方应随机选取 (2)样方大小:一般草本植物:1 m1m;灌木:4 m4m;乔木:10m10m;如果种群个体数较少,样方面积需要适当扩大;应以物种个体数达到最稳定时的最小面积计算(3)样方数目:总体面积大要多取,总体面积小可少取 (4)样本统计:位于样方边线上的植物计数相邻两边及其交点上的植物;不同生长期的个体都应统计 4、标志重捕法注意事项:(1)前提:标记个体与未标记个体在重捕时被捕获的概率相等(2)标记技术:标记物和标记方法不能影响被标记动物的正常活动;也不能导致其发生疾病、感染等;标记符号必须能维持一段时间,但又不能过分醒目39估算种群密度的方法【知识点的认识】种群密度:种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度种群密度=种群的个体数量空间大小(面积或体积)调查方法:总数调查:逐个计数取样调查:计数种群一部分,估算种群密度1、样方法估算种群密度最常用的方法之一(1)概念:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方法种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值(2)适用范围:植物种群密度,昆虫卵的密度,蚜虫、跳蝻的密度等(3)常用取样:五点取样法:在总体中按梅花形取5个样方,每个样方要求一致,适用于总体为非长条形 等距取样法适用于长条形的总体,先将总体分成若干等份,由抽样比例决定距离或间隔,然后以这一相等的距离或间隔抽取样方如图所示:(4)计数原则:若有正好长在边界线上的,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则;即只计数样方相邻两边及其顶角的个数(5)调查记录样表及计算公式:种群密度所有样方内种群密度合计/样方数样方X1X2X3X4X5X6X7X8种群密度N1N2N3N4N5N6N7N8(注意:这里的N1、N2指的是样方的种群密度,而不是指样方的个体数量)种群密度=N1+N2+Nnn2、标志重捕法(1)前提条件:标志个体与未标志个体重捕的概率相等调查期内没有新的出生和死亡,无迁入和迁出(2)适用范围:活动能力强和范围大的动物,如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等动物(3)计算公式:个体总数N初次捕获标志数M=再次捕获总数目n重捕的标志个体数m(4)标志重捕法中的标志技术:标志物和标志方法必须对动物的身体不会产生伤害标志不能过于醒目原因:过分醒目的个体,在自然界中有可能改变与捕食者之间的关系,最终有可能改变样本中标志个体的比例而导致结果失真标志一段时间内不能消失;标志不能影响个体生活,不影响重新捕捉;调查期间种群不能有个体的迁入或迁出【命题方向】题型一:样方法及其注意事项的考察典例1:(2012海南)某小组用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度下列做法错误的是()A随机取样 B选择植物生长茂盛处取样 C根据调查数据估算该种群密度 D根据地段的形状确定取样方法分析:种群密度的调查一般有样方法和标志重捕法在利用样方法调查种群密度时需注意随机取样、样方大小合适,并且样本数据足够大等解答:A、样方法调查种群密度最关键是进行随机取样,以使所得数据更加接近准确值,A正确;B、据A项可知,取样时应随机取样,不能在植物生长茂盛处取样,B错误;C、根据调查数据取平均数可估算该种群的种群密度,C正确;D、根据地段的不同可因地制宜采用不同的样方法,如五点取样法和等距取样法等,D正确故选:B点评:本题考查了利用样方法调查种群密度的相关注意点,难度不大,解题关键是识记和理解样方法调查种群密度的相关知识题型二:取样方法的考察典例2:(2010海南)某同学拟调查一个面积为100hm2草地上某种双子叶草本植物的种群密度,设计了四个调查方案,其中最可行的是()A计数该草地上该种植物的全部个体数目 B设置1个1m2样方,计数样方中该种植物的个体数目C随机设置1m2样方若干,计数每个样方中该种植物的个体数目D在该种植物密集处设置1m2样方若干,计数每个样方中该种植物的个体数目分析:该草地的面积比较大,直接把该地区的所有该种植物统计一遍几乎是不可能的,因此应选用样方法,样方法的注意点是本题解题的关键解答:植物种群密度的调查方法一般为样方法该草地上全部个体数全部统计难度较大;只选取一个样方的数目进行调查不具有代表性;一般随机设置 1m2 的样方为宜,并且尽量选择多个样方求平均值故选C点评:本题着重考查植物种群密度的调查方法和样方法的注意点,考查了考生的识记能力和理解能力典例3:(2010徐汇区一模)用“样方法”调查蒲公英种群密度的过程是()选取一个该种群分布比较均匀的长方形地块,将该地按照长度画成10等份,在每份的中央划一个大小为1m2的样方选取一个该种群分布比较密集的长方形地块,将该地按照长度画成10等份,在每份的中央划一个大小不同的样方计数每个样方内该种群数量,取其最大值作为种群密度的估计值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ABCD分析:采用样方法调查种群密度的具体过程为:确定调查对象选取样方(五点取样法或等距取样法)计数计算种群密度(取平均值)解答:用“样方法”调查蒲公英种群密度的过程:选取样方计数计算种群密度选取样方时要随机取样,不能参入主观意识,且选取的样方大小要相同,正确;选取样方时要随机取样,不能选取种群分布比较密集地块,且样方大小要相同,错误;计算种群密度时,要取平均值,不能以最大值作为种群密度的估计值,错误;计数每个样方内该种群数量,最后取其平均值作为该种群密度的估计值,正确故选:B点评:本题考查估算种群密度的方法,重点考查样方法的相关知识,要求考生识记样方法调查种群密度的一般过程,能注意相关细节,特别是取样的时候,要注意随机取样,而且样方的大小要相等,属于考纲识记层次的考查题型三:标志捕重法的考察典例4:某农场面积为140hm2,农场丰富的植物资源为黑线姬鼠提供了良好的生存条件,鼠大量繁殖吸引鹰前来捕食,某研究小组采用标志重捕法调查该农场黑线姬鼠的种群密度,第一次捕获100只,标记后全部放掉,第二次捕获280只,发现其中有2只带有标记,下列叙述错误的是()A鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度 B该农场黑线姬鼠的种群密度约为100只/hm2C黑线姬鼠种群数量下降说明农场群落的丰富度下降 D植物鼠鹰这条食物链,第三营养级含能量少分析:标志重捕法计算公式:种群中个体数(N)第一次捕获并标记的个体数第二次重捕总数重捕中被标志的个体数,即100N=2280,解得X14000只/140hm2,所以黑线姬鼠的种群密度为14000140100只/hm2解答:A、鹰是鼠的天敌,鹰的数量肯定会影响黑线姬鼠的种群密度,A正确;B、由以上分析可知黑线姬鼠的种群密度为100只/hm2,B正确;C、物种丰富度是指群落中物种数目的多少,黑线姬鼠种群数量下降但并未灭绝,C错误;D、能量沿着食物链流动的过程中逐级递减,因此植物鼠鹰这条食物链,第三营养级含能量少,D正确故选:C点评:本题考查种间关系、估算种群密度的方法、群落特征、生态系统的能量流动等知识,要求考生掌握估算种群密度的方法,能运用标志重捕法计算种群密度;识记群落的特征;理解和掌握生态系统能量的流动特点【解题方法点拨】1、样方法注意事项:(适用范围:植物种群密度,昆虫卵的密度,蚜虫、跳蝻的密度等)(1)样方应随机选取 (2)样方大小:一般草本植物:1 m1m;灌木:4 m4m;乔木:10m10m;如果种群个体数较少,样方面积需要适当扩大;应以物种个体数达到最稳定时的最小面积计算(3)样方数目:总体面积大要多取,总体面积小可少取 (4)样本统计:位于样方边线上的植物计数相邻两边及其交点上的植物;不同生长期的个体都应统计 2、标志重捕法注意事项:(活动能力强和范围大的动物,如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等动物)(1)前提:标记个体与未标记个体在重捕时被捕获的概率相等(2)标记技术:标记物和标记方法不能影响被标记动物的正常活动;也不能导致其发生疾病、感染等;标记符号必须能维持一段时间,但又不能过分醒目40种间关系【知识点的认识】一、群落中的生物关系:1、种内关系(同种生物个体与个体、个体与群体、群体与群体之间):(1)种内互助;(2)种内斗争2、种间关系(不同种生物之间的关系):(1)互利共生(同生共死):如豆科植物与根瘤菌;人体中的有些细菌;地衣是真菌和藻类的共生体(2)捕食(此长彼消、此消彼长):如:兔以植物为食;狼以兔为食(3)竞争(你死我活):如:大小草履虫;水稻与稗草等(4)寄生(寄生者不劳而获):体内寄生:人与蛔虫、猪与猪肉绦虫;体表寄生:小麦线虫寄生在小麦籽粒中、蚜虫寄生在绿色植物体表、虱和蚤寄生在动物的体表、菟丝子与大豆胞内寄生:噬菌体与大肠杆菌等二、种间关系图示类型曲线图例箭头图例种间关系互利共生两种生物生活在一起,彼此有利,相互依存,如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等捕食捕食者种群的数量和猎物者种群的数量呈周期性的波动,且捕食者数量高峰变动滞后于猎物者竞争C代表共同的生活条件,结局有三,两种群个体间形成平衡;A取代B;二者在空间、食性、活动时间上产生生态位的分离寄生A:寄生物;B:宿主寄生种群A得利,宿主种群B有害,寄生物一般比宿主小,如蛔虫与人【命题方向】题型一:根据种间关系曲线判断类型典例1:(2013石家庄二模)如图表示某生态系统中甲、乙两种群在一段时间内的数量变化情况下列有关叙述错误的是()A甲乙两种群间为捕食关系 BM时乙种群的出生率大于死亡率 C两种群的数量变化说明了信息传递是双向的 D两种种群数量波动的幅度减小说明了该生态系统正在衰退分析:在表示捕食关系中的曲线中,有两种方法判断捕食者和被捕食者:一、被捕食者的种群数量相对较多,因此可以判断图中甲为被捕食者;二、被捕食者的数量呈现先增加者先减少的趋势,捕食者的数量呈现后增加者后减少的趋势解答:A、在捕食关系中,被捕食者呈现先增加者先减少的趋势,捕食者呈现后增加者后减少的趋势,因此图中甲种群为被捕食者,乙种群为捕食者,故A正确;B、M点时,乙种群的数量呈现上升的趋势,此时种群的出生率应大于死亡率,故B正确;C、图中,甲种群增长时促进乙种群不断增长,但是当乙种群增长大一定程度后就会抑制甲种群数量的增长,因此可以看出两个种群之间的信息传递是双向的,故C正确;D、两种种群数量波动的幅度减小说明该生态系统逐渐趋于稳定,故D错误故选D点评:本题考查了种间关系中的捕食关系,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力;从题目所给的图形中获取有效信息的能力题型二:种间关系和种内关系的综合判断典例2:农业生产中人们可通过防除农田的杂草而实现增产,农田中杂草与农作物的关系可能是()A种间竞争 B种内竞争 C种内互助 D互利共生分析:种内关系包括:种内互助、种内斗争种间关系包括:互利共生、竞争、捕食、寄生等解答:A、农田中杂草与农作物会共同争夺有限的水、阳光、矿质营养等,它们之间属于种间关系中的竞争,A正确;B、同种生物个体之间,由于争夺食物,栖息地或其它生活条件而发生的斗争叫做种内竞争,B错误;C、同种生物的个体或种群在生活过程中互相协作,以维护生存的现象叫做种内互助,C错误;D、互利共生是指不同生物之间相互依赖,彼此有利,如果彼此分开,则双方或者一方不能独立生存,D错误故选:A点评:本题考查了群落的种间关系,考生要能够区分种内关系中的种内斗争和种间关系中的竞争,难度不大,属于考纲中识记层次的考查【解题方法点拨】1、种内斗争与竞争的区别:比较项目范围实例种内斗争同种生物的个体之间大鲈鱼以小鲈鱼为食竞争不同种生物个体之间大草履虫与双核小草履虫混合放养后,大草履虫因在食物中竞争失败而死亡2、竞争和捕食的比较:(1)竞争关系可使劣势物种灭绝,有利于优势物种得到更多的资源与空间(2)捕食关系是捕食者与被捕食者之间相互决定数量的种间关系,相互制约着双方的数量,被捕食者一般不会因捕食的数量的增多而灭绝41生态系统的功能【知识点的知识】生态系统的基本功能包括能量流动,物质循环和信息传递三个方面1、能量流动: 能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和散失的过程能量流动是生态系统的重要功能,在生态系统中,生物与环境,生物与生物间的密切联系,可以通过能量流动来实现能量流动两大特点:单向流动,逐级递减2、物质循环: 生态系统的能量流动推动着各种物质在生物群落与无机环境间循环这里的物质包括组成生物体的基础元素:碳、氮、硫、磷,以及以DDT为代表的,能长时间稳定存在的有毒物质3、信息传递: 包括物理信息、化学信息和行为信息生态系统中生物的活动离不开信息的作用,信息在生态系统中的作用主要表现在:生命活动的正常进行种群的繁衍调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定42生态系统的结构【知识点的知识】一、生态系统的概念及范围1、概念:生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,叫生态系统2、范围:有大有小,其中生物圈是地球上最大的生态系统,它是地球上的全部生物及其无机环境的总和 二、生态系统的组成成分成分构成作用(主要生理过程)营养方式地位非生物成 分非生物的物质和能量光、热、水、土,气为生物提供物质和能量 生物成分 生产者绿色植物、光合细菌、化能合成细菌将无机物转变成有机(光合作用 化能合成用)自养型生态系统的基石消费者动物、寄生微生物、根瘤菌消费有机物(呼吸作用)异养型生态系统最活跃的成分分解者腐生微生物分解动植物遗体(呼吸作用)生态系统的关键成分三、生态系统的营养结构1、食物链:生态系统中各生物之间由于食物关系而形成的一种联系2、食物网:在一个生态系统中,许多食物链彼此相互交错连接形成的复杂的营养结构3、食物链和食物网是生态系统的营养结构,是生态系统物质循环和能量流动的渠道4、关系:【解题方法点拨】一、正确理解生态系统中四种成分的关系和地位1、相互关系2、地位分析在生态系统中,非生物的物质和能量是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源,生产者、消费者和分解者的划分是依据各自的代谢类型和在生态系统中的功能特征来决定的即:根据某种生物在该生态系统中 的功能特性分为三大类群:生产者从新陈代谢的同化作用方面看属于自养型,是生态系统的主要 成分,是生态系统中唯一能够把非生物物质和能量转变成生物体内的物质和能量的生物绝 大多数进行光 合作用,少数进行化能合成作用(如:硝化细菌、铁细菌、硫细菌)消费者从新陈代谢的同化作用方面看属于异养型,虽然存在着不同的级别,但是生态系统的非必要成分主要指各种 动物不过有些寄生细菌,它们从活的生物体内吸取有机物,在生态系统中也扮演着“小型消费者”的角色,故寄生细菌属于消费者分解者从新陈代谢的同化作用方面看属于异养型,是生态系
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