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蛋白质的合成氨基酸脱水缩合【考点归纳】1蛋白质的合成过程：氨基酸核糖体（进行脱水缩合，形成肽链）细胞质基质胞内蛋白内质网（剪切、折叠、糖基化和二硫键的形成）高尔基体（进一步修饰加工、浓缩、分选、包装）细胞膜（具膜小泡与细胞膜融合实现外排）分泌蛋白到细胞外整个过程：线粒体提供能量2分泌蛋白的形成过程： 核糖体内质网高尔基体细胞膜（合成）（加工、运输）（加工、分泌）（外排）所以：与分泌蛋白的形成有关的细胞器有：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 与分泌蛋白的形成有关的膜性细胞器有：内质网、高尔基体、线粒体 与分泌蛋白的形成有关的结构有：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜、细胞核等 分泌蛋白有：抗体、消化酶、蛋白质类激素等 血红蛋白、呼吸酶、光合酶、载体、解旋酶不属于分泌蛋白 3分泌蛋白与细胞内蛋白的区别 作用部位不同：分泌蛋白分泌到细胞外起作用，细胞内蛋白则在细胞内起作用；合成部位不同：分泌蛋白是由粗面内质网上的核糖体所合成的，由粗面内质网加工；而细胞内蛋白质是由细胞质基质中游离的核糖体所合成的，加工则与滑面内质网有关4与蛋白质相关的计算（1）关于组成蛋白质相关的肽链、氨基酸、肽键、脱去水分子的数目对应关系表如下：氨基酸数 肽键数 脱去水 分子数 游离的 氨基 游离的 羧基 一条肽链 n n1 n1 至少1个 至少1个 m条肽链 n nm nm 至少m个 至少m个 （2）相关计算公式 脱水数肽键数氨基酸数肽链数水解需水数 氨基数肽链数+R基上的氨基数各氨基酸中氨基的总数肽键数 羧基数肽链数+R基上的羧基数各氨基酸中羧基的总数肽键数 蛋白质相对分子质量各氨基酸平均相对分子质量氨基酸数18脱水数 N原子数肽键数+肽链数+R基上的N原子数各氨基酸中N的总数 O原子数肽键数+2肽链数+R基上的O原子数各氨基酸中O的总数脱水数 H原子数各氨基酸中H的总数2脱水数若是环状蛋白质：氨基酸数肽键数脱去的水分子数（与链肽相差1）SS的形成：侧链脱去2个H【易错点分析】脱去的水分子中的氢来自氨基和羧基，氧来自羧基；肽键的写法有以下几种，这三种都是正确的 或CONH或NHCO；多肽中具体有几个氨基或几个羧基，应关注R基中是否有氨基或羧基；若形成的多肽链是环状：氨基酸数肽键数失去水分子数；在蛋白质分子量的计算中若通过图示或其他形式告知蛋白质分子中含有二硫键时，要考虑脱去氢的质量，每形成一个二硫键，脱去2个H【命题方向】题型一：有关氨基数和羧基数的计算（1）蛋白质中氨基数肽链数+R基上的氨基数各氨基酸中氨基的总数肽键数；（2）蛋白质中羧基数肽链数+R基上的羧基数各氨基酸中羧基的总数肽键数； （3）在不考虑R基上的氨基数时，氨基酸脱水缩合形成的一条多肽链中，至少含有的氨基数为1，蛋白质分子由多条肽链构成，则至少含有的氨基数等于肽链数；（4）在不考虑R基上的羧基数时，氨基酸脱水缩合形成的一条多肽链中，至少含有的羧基数为1，蛋白质分子由多条肽链构成，则至少含有的羧基数等于肽链数典例1：（2008上海）现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为（）A798、2和2 B798、12和10 C799、1和1 D799、11和9分析：蛋白质水解后为氨基酸脱下的水分子数肽键数目氨基酸数肽链数若有n个氨基酸分子缩合成m条肽链，则可形成（nm）个肽键，脱去（nm）个水分子，至少有氨基和羧基分别为m个解答：氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则游离的氨基为81080010个，游离的羧基为8088008个这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键为8002798个，氨基至少为2和羧基至少为2，所以总的氨基为10+212个，总的羧基数目为8+210个故选：B点评：本题考查蛋白质的合成知识和氨基酸的基本结构，这是基础的知识，也是高考的重点，我们要牢固掌握题型二：蛋白质中肽键数及相对分子质量的计算（1）蛋白质中的肽键数脱去的水分子数水解消耗水分子数氨基酸分子个数肽链数；（2）蛋白质的相对分子质量氨基酸总质量（氨基酸分子个数氨基酸平均相对分子质量）失水量（18脱去的水分子数）注意：有时还要考虑其他化学变化过程，如：二硫键（SS）的形成等，在肽链上出现二硫键时，与二硫键结合的部位要脱去两个H，谨防疏漏典例2：（2014上海）一条由39个氨基酸形成的环状多肽，其中有4个谷氨酸（R基为一CH2一CH2一COOH），则该多肽（）A有38个肽键 B可能没有游离氨基 C至少有5个游离羧基 D至多有36种氨基酸分析：蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸通过脱水缩合形成肽链，再形成蛋白质，该过程发生在核糖体题中多肽链含有39个氨基酸，且是环状的解答：A、根据题干信息可知多肽链含有39个氨基酸，且是环状的，所以有39个肽键，A错误；B、由于该多肽链是环状的，所以氨基酸的基本结构上的所有氨基都发生反应了，所以在不考虑R基团的前提下，该多肽可能没有游离氨基，B正确；C、由于该多肽链是环状的，所以氨基酸的基本结构上的所有羧基都发生反应了，又因为有4个谷氨酸（R基为一CH2一CH2一COOH），在不考虑其他氨基酸的R基团的前提下，该多肽至少有4个游离羧基，C错误；D、根据题干信息无法判断有至多少种氨基酸，但是构成生物体的氨基酸只有20种，D错误故选：B点评：本题考查蛋白质的合成氨基酸脱水缩合的相关知识，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、解决问题的能力题型三：有关蛋白质中各原子数的计算（1）C原子数（肽链数+肽键数）2+R基上的C原子数；（2）H原子数（氨基酸分子个数+肽链数）2+R基上的H原子数各氨基酸中H原子的总数脱去的水分子数2；（3）O原子数肽链数2+肽键数+R基上的O原子数各氨基酸中O原子的总数脱去的水分子数；（4）N原子数肽链数+肽键数+R基上的N原子数各氨基酸中N原子的总数注意：一个氨基酸中的各原子的数目计算：C原子数R基团中的C原子数+2；H原子数R基团中的H原子数+4；O原子数R基团中的O原子数+2；N原子数R基团中的N原子数+1典例3：（2009上海）某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成该蛋白质至少有氧原子的个数是（）Anm Bn2m Cn+m Dn+2m分析：氨基酸脱水缩合过程中的有关计算：（1）脱去的水分子数形成的肽键数氨基酸个数n链数条数m； （2）蛋白质分子量氨基酸分子量氨基酸个数水的个数18；（3）蛋白质含氧原子个数各氨基酸中氧原子总数脱去水分子数解答：根据氨基酸的结构通式可知：每个氨基酸至少含一个羧基（COOH），所以n个氨基酸至少含2n个氧原子；m条肽链、n个氨基酸组成的蛋白质，在脱水缩合过程中脱去水分子数氨基酸数目肽链数nm，每分子水含1个O；蛋白质含氧原子个数各氨基酸中氧原子总数脱去水分子数2n（nm）n+m答选：C点评：本题考查氨基酸的结构通式和蛋白质合成过程氨基酸脱水缩合，首先要求考生识记氨基酸的结构通式，掌握氨基酸的结构特点；其次识记脱水缩合的概念，掌握脱水缩合过程中的相关计算，能运用相关公式计算蛋白质至少含有氧原子的个数题型四：有关多肽种类的计算：假设有n（0n20）种、m个氨基酸，任意排列构成多肽（这里mn）：（1）若每种氨基酸数目无限（允许重复）的情况下，可形成肽类化合物的种类：有nm种；（2）若每种氨基酸只有一个（不允许重复）的情况下，可形成肽类化合物的种类：有n（n1）（n2）（nm+2）（nm+1）=Anm种例如：假设有3种氨基酸，且各种氨基酸数目无限，则形成三肽的种类有3327，二肽的种类有329种；假设有3种氨基酸，且各种氨基酸只有一个，则形成三肽的种类有3216，二肽的种类有326典例4：由4种氨基酸，每种氨基酸数量不限，最多能合成不同结构的三肽有（）A.4种 B.43种 C.34种 D.12种分析：本题主要根据公式进行解答即可解答：由于有4种氨基酸，每种氨基酸数目不限，因此根据nm43种点评：本题考察氨基酸形成的多肽数目的计算，要注意不同的前提计算结果不同题型五：蛋白质中氨基酸数目与核酸中碱基数的计算：（1）DNA基因的碱基数（至少）：mRNA的碱基数（至少）：氨基酸的数目6：3：1；（2）肽键数（得失水数）+肽链数氨基酸数（DNA）基因碱基数/6mRNA碱基数/3注意：解题时看清是“碱基数”还是“碱基对数”，二者关系为：碱基数2碱基对数；对于真核生物而言，上式中的DNA片段相当于基因编码区中的外显子；关于终止密码子所占的数量，若题目中没有明确要求则不做计算特别提示：以上规律既适用于“链状肽”的相关计算，也适用于“环状肽”的相关计算，不过，若为环状肽，则可视为公式中的肽链数等于零，再进行相关计算典例5：（2012浦东新区三模）由n个碱基对组成的基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质（考虑终止密码），则该蛋白质中氧原子的个数至少为（）A.n6 B.n3 C.n6+1 D.n3+1分析：解决本题的关键：基因为双链结构而RNA为单链结构，因此转录形成的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的1/2；翻译过程中，信使RNA中每3个碱基决定一个氨基酸；脱水的个数氨基酸个数链数；O原子数各氨基酸中O原子总数脱去水分子数解答：解：由n个碱基对组成的基因，则基因中含有由2n个碱基，根据DNA中碱基：RNA中碱基：蛋白质中氨基酸6：3：1，则密码子个数为n3，考虑终止密码，则蛋白质中氨基酸个数为=n3-1，脱水的个数氨基酸个数链数=n3-2，O原子数各氨基酸中O原子总数脱去水分子数2（n3-1）（n3-2）=n3故选：B点评：本题考查基因控制蛋白质合成过程的相关计算，意在考查学生的分析能力和计算能力的培养题型六：有关蛋白质中氨基酸的种类和数量的计算典例6：有一条多肽链由12个氨基酸组成，分子式为CxHyNzOwS（z12，w13），这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸：半胱氨酸（C3H7NO2S）、丙氨酸（C3H6NO2）、天门冬氨酸（C4H7NO4）、赖氨酸（C6H14N2O2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）水解产物中天门冬氨酸的数目是（）Ay+12 Bz+12 Cw+13 Dw-132分析：据题干提供的5种氨基酸，可知天门冬氨酸中含有4个氧原子，而其他氨基酸中仅有2个氧原子，这说明天门冬氨酸中多的2个氧原子是存在于R基中的（因为一个氨基酸在不考虑R基中含氧原子时，仅羧基中含有2个氧原子）因此我们可以根据脱水缩合反应前后的氧原子数守恒进行计算解答：设组成该多肽的天门冬氨酸为n个，则有：反应前氨基酸中的氧原子数212（组成每分子多肽的氨基酸数）+2n（天门冬氨酸数）；反应后生成物中的氧原子数w（多肽中氧原子数）+11（脱下水中的氧原子数）所以，由“”得：n=w-132点评：根据其他元素在反应前后数量不变可以求出肽链中的另外几种氨基酸的数目本题也可以根据反应前后各种原子个数不变，设5种氨基酸个数依次为m、n、o、p个，然后列方程组计算总之利用物质守恒的思想是解决此类问题的关键【解题思路点拨】氨基酸脱水缩合计算方法：对各种类型的计算需要深入理解公式并熟记各种计算公式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3DNA与RNA的异同1核酸的功能特性 （1）构成DNA的是4种脱氧核苷酸，但成千上万个脱氧核苷酸的排列顺序是多种多样的，DNA分子具有多样性 （2）每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的比率和排列顺序是特定的，其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表特定的遗传信息 （3）有些病毒只含有RNA一种核酸，其核糖核苷酸排列顺序也具有多样性2、核酸的多样性（1）原因：核苷酸的数量不同和排列顺序的多样化（2）遗传信息的储存：绝大多数生物的遗传信息贮存在DNA分子中少数病毒的遗传信息贮存在RNA中，如HIV、SARS病毒3不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况生物 类别 核酸 核苷酸 碱基 遗传 物质 举例 细胞 生物 DNA和RNA 8种 5种 DNA 细菌、人等 病毒 只含DNA 4种 4种 DNA 噬菌体 只含RNA 4种 4种 RNA 艾滋病 病毒 【命题方向】题型一：DNA和RNA组成和结构的异同典例1：（2013黄州区一模）有三个核酸分子，经分析知，共有5种碱基、8种核苷酸、四条多核苷酸链，它们是（）A一个DNA分子，两个RNA分子 B三个DNA分子C两个DNA分子，一个RNA分子 D三个RNA分子分析：本题是根据碱基的种类、核苷酸的种类和核苷酸链数判断核酸分子的种类和个数的题目，先回忆DNA与RNA在组成和结构上的异同点，然后根据题干信息进行判断解答：由题意可知，三个核酸分子共有5种碱基、8种核苷酸，由此推断，三个核酸分子，既有DNA也有RNA，又知DNA是由2条链组成的，RNA是1条链组成的，又由题意知，三个核酸分子共有四条多核苷酸链，所以这三个核酸分子是一个DNA分子和两个RNA分子故选：A点评：本题的知识点是DNA与RNA在组成与结构上的异同点的比较，主要考查学生对DNA与RNA的在组成与结构上的区别的理解与综合运用能力题型二：DNA和RNA主要存在的部位典例2：关于DNA和RNA的叙述，正确的是（）ADNA有氢键，RNA没有氢键 B一种病毒同时含有DNA和RNAC原核细胞中既有DNA，也有RNA D叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA分析：DNA是遗传物质的载体，双螺旋结构；DNA分子上具有特定遗传信息、能够决定生物的某一性状的片段叫做基因DNA主要位于细胞核中，在细胞质中有RNA和少量的DNA解答：A、在DNA和RNA的结构中都存在氢键，A错误； B、病毒的遗传物质是DNA或RNA，不可能一种病毒同时含有DNA和RNA，B错误；C、原核细胞虽然，没有成形的细胞核，但具有DNA和RNA，C正确；D、叶绿体、线粒体都含有DNA，核糖体不含有DNA，而含RNA，D错误故选：C点评：本题考查DNA和RNA的结构及存在细胞的那一结构中，要注意区别真核生物、原核生物、病毒的遗传物质【解题思路点拨】DNA和RNA在细胞核和细胞质中均有分布，只是量的不同细胞生物体内的核酸有DNA和RNA两类，但遗传物质只能是DNA；核酸初步水解的产物是核苷酸，彻底水解的产物是磷酸、五碳糖和含氮碱基4检测还原糖的实验V【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5原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同【考点归纳】原核细胞和真核细胞的异同：比较项目原 核 细 胞真 核 细 胞大小较小较大主要区别无以核膜为界限的细胞核，有拟核有以核膜为界限的细胞核 细胞壁有，主要成分是糖类和蛋白质 植物细胞有，主要成分是纤维素和果胶；动物细胞无；真菌细胞有，主要成分为多糖 生物膜系统无生物膜系统有生物膜系统细胞质有核糖体，无其他细胞器有核糖体和其他细胞器 DNA存在形式拟核中：大型环状、裸露质粒中：小型环状、裸露 细胞核中：和蛋白质形成染色体细胞质中：在线粒体、叶绿体中裸露存在增殖方式二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂可遗传变异方式基因突变基因突变、基因重组、染色体变异【命题方向】题型一：原核生物和真核生物的异同：典例1：下列关于原核生物和真核生物的叙述，正确的是（）A原核生物细胞不含线粒体，不能进行有氧呼吸B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C真核生物以DNA为遗传物质，原核生物以RNA为遗传物质D真核生物细胞具有生物膜系统，有利于细胞代谢有序进行分析：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（只有核糖体一种细胞器）；只能进行二分裂生殖，属于无性生殖，不遵循孟德尔的遗传定律；含有细胞膜、细胞质，遗传物质是DNA真核生物：有被核膜包被的成形的细胞核，有核膜、核仁和染色质；有复杂的细胞器（包括线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体等）；能进行有丝分裂、无丝分裂和减数分裂；含有细胞膜、细胞质，遗传物质是DNA解答：A、原核生物细胞只含核糖体一种细胞器，不含线粒体，但部分原核细胞含有与有氧呼吸有关的酶，也能进行有氧呼吸，故A错误；B、原核生物只能进行二分裂生长，而真核生物的生殖方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂，故B错误；C、真核生物和原核生物均含有细胞结构，而细胞类生物的遗传物质都是DNA，故C错误；D、真核生物细胞具有核膜、细胞器膜和细胞膜，而这些构成了生物膜系统，细胞内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；同时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、有序地进行故D正确故选：D点评：本题考查真核生物和原核生物的相关知识，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络的能力；能运用所学知识，对生物学问题作出准确判断的能力题型二：生物的分类典例2：下表为四种不同细胞的比较结果，正确的是（）选项细胞细胞壁光合作用染色质细胞全能性A蓝藻细胞有有有无B洋葱根尖细胞有无有有C兔成熟红细胞无无有有D蛙受精卵无无有有AA BB CC DD 分析：蓝藻属于原核细胞，没有成型的细胞核，只有核糖体一种细胞器，但是有色素，能进行光合作用，洋葱根尖细胞属于植物细胞，没有叶绿体，成熟的哺乳动物的红细胞没有细胞核，由此作答解答：A、蓝藻为原核生物，无染色质，细胞具有全能性，A错误；B、洋葱根尖细胞能无叶绿体不能进行光合作用，有细胞壁和染色质，具有全能性，B正确；C、兔为哺乳动物，其成熟红细胞无细胞核，因此没有染色质，无全能性，C错误；D、蛙受精卵是动物细胞，无细胞壁，无叶绿体不能进行光合作用，有染色质，具有细胞全能性，D正确故选：BD点评：本题考察生物的分类及原核生物和真核生物的区别，需要熟记【解题思路点拨】生物的分类：生物细胞结构生物原核细胞生物：细菌、蓝藻、支原体、衣原体真核细胞生物单细胞生物真菌细胞：酵母菌植物细胞：衣藻动物细胞：草履虫多细胞生物植物细胞低等植物细胞：水绵高等植物细胞：叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞动物细胞：鱼的红细胞、人的上皮细胞裝片病毒：如流感病毒，噬菌体等6叶绿体色素的提取和分离实验【知识点的认识】一、实验目的：1、初步掌握提取和分离叶绿体中色素的方法 2、探索叶绿体中有几种色素 二、实验原理：1、叶绿体色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂，所以，可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素2、色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来三、实验材料：新鲜的绿叶（如菠菜的绿叶），无水乙醇，层析液（由20份在6090下分馏出来的石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成93号汽油也可代用），二氧化硅和碳酸钙 四、实验用具：干燥的定性滤纸，试管，棉塞，试管架，研钵，玻璃漏斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，药勺，量筒（10ml），天平 五、方法步骤：1、提取色素：（1）称取5g绿色叶片并剪碎，越细越好，尽量去除叶脉等部分；（2）加药品：二氧化硅、碳酸钙和丙酮前两种是粉末状药品，各加少许，后者是有机溶剂，研磨时加约5mL二氧化硅的作用是使研磨更加充分、迅速；碳酸钙的作用是保护叶绿素不分解；丙酮用来溶解提取叶绿体中的色素；（3）研钵研磨漏斗过滤将提取液收集到试管内并塞紧管口2、制滤纸条：（1）将干燥的滤纸剪成6cm长，1cm宽的纸条，剪去一端两角使之呈梯形（使层析液同时到达滤液细线）；（2）在距剪角一端1cm处用铅笔画线3、滤液划线：（1）用毛细管吸少量的滤液沿铅笔线处小心均匀地划一条滤液细线（细而齐）；（2）干燥后重复划34次4、纸上层析：（1）向烧杯中倒入3mL层析液（以层析液不没及滤液细线为准）；（2）将滤纸条尖端朝下略微斜靠烧杯内壁，轻轻插入层析液中；（3）用培养皿盖盖上烧杯5、观察结果：滤纸条上出现四条宽度、颜色不同的彩带（如图） 从上到下依次为：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b、最宽：叶绿素a；最窄：胡萝卜素 六、注意事项：1、二氧化硅：为了使研磨充分；碳酸钙：保护色素免受破坏；丙酮：色素的溶剂 2、扩散最快的是胡萝卜素（橙黄色），扩散最慢的是叶绿素b（黄绿色） 3、滤纸上有四条色素带说明了绿叶中的色素有四种，它们在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的快慢也不一样 4、裁取定性滤纸时，注意双手尽量不要接触纸面，以免手上的油脂或其他脏物污染滤纸 5、制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角，这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀，便于观察实验结果 6、根据烧杯的高度制备滤纸条，让滤纸条长度高出烧杯1cm，高出的部分做直角弯折 7、滤纸上的滤液细线如果触到层析液，细线上的色素就会溶解到层析液中，就不会在滤纸上扩散开来，实验就会失败 8、画滤液细线时，用力要均匀，速度要适中 9、研磨要迅速、充分a因为丙酮容易挥发； b为了使叶绿体完全破裂从而能提取较多的色素；c叶绿素极不稳定，能被活细胞中的叶绿素酶水解而被破坏【命题方向】题型一：实验操作细节考察典例1：（2013江苏）关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是（）A使用定性滤纸过滤研磨液 B将干燥处理过的定性滤纸条用于层析C在划出一条滤液细线后紧接着重复划线23次 D研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素分析：绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇或丙酮，目的是溶解色素；研磨后进行过滤（用单层尼龙布过滤研磨液）；分离色素时采用纸层析法（用干燥处理过的定性滤纸条），原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同解答：A、使用单层尼龙布过滤研磨液，而不是使用定性滤纸，A错误；B、将干燥处理过的定性滤纸条剪成长条，用于层析，B正确；C、在划出一条滤液细线后，要待滤液干后，重复划线23次，C错误；D、研磨叶片时，用无水乙醇或丙酮溶解色素，D错误故选：B点评：本题考查叶绿体中色素的提取和分离实验，对于此类试题，需要考生掌握的细节较多，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、实验操作等，需要考生在平时的学习过程中注意积累题型二：二氧化硅、碳酸钙和丙酮的作用典例2：（2014宿迁模拟）在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示（“+”表示使用，“”表示未使用），其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为（） 甲 乙 丙 丁 丙酮+ 水+ CaCO3+ SiO2+ABCD分析：丙酮的作用是提取色素；CaCO3能防止色素被破坏；SiO2使得研磨充分色素带的分布：最上端：胡萝卜素（橙黄色），含量最少；其次：叶黄素（黄色），含量较少；次之：叶绿素A（蓝绿色），含量最多；最下端：叶绿素B（黄绿色），含量次之解答：甲同学没有加入丙酮，因为色素不溶于水，所以得不到色素带，如图中；乙同学操作正确，所以色素带正常，如图中；丙同学没加入CaCO3，研磨使色素被破坏，特别是叶绿素含量减少，如图中；丁同学没加SiO2，研磨不充分，所有色素含量都少，如图中故选：D点评：本题考查色素的提取和分离相关知识，意在考查考生识记和分析能力题型三：实验现象分析典例3：（2015河南一模）对提取光合色素、进行纸层析分离实验中各种现象的解释，正确的是（）A未见色素带，说明材料可能为黄化叶片 B色素始终在滤纸上，是因为色素不溶于层析液C提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b较多 D叶黄素排在滤纸最前方，是因为其在提取液中的溶解度最高分析：叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中，如：丙酮（酒精）等，所以可以用丙酮提取叶绿体中的色素分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关解答：A、未见色素带，其原因是操作失误，如未划滤液细线、滤液细线触及层析液，色素溶解于层析液中，一般选用的是浓绿、幼嫩的叶片，故A错误；B、叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇、层析液等中，故B错误；C、由于叶绿素含量比类胡萝卜素多且叶绿素呈现绿色，所以，提取液呈绿色，故C正确；D、叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，如胡萝卜素在层析液（而不是提取液）中扩散得最快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，如叶绿素b，故D错误故选：C点评：本题考查色素的提取和分离实验，考查了学生的实验能力和识记能力，难度不大，只要记住相关知识点不难得出答案【解题思路点拨】本考点属于比较重要的知识点，因此一定要注意实验原理、实验材料、重要试剂和药品的作用、实验操作细节和异常现象分析等方面，做题过程中要善于积累7影响光合作用速率的环境因素【知识点的认识】一、光合速率的概念：光合作用固定二氧化碳的速率即单位时间单位叶面积的二氧化碳固定（或氧气释放）量，也称光合强度二、影响光合作用速率（强度）的因素1、内部因素（1）同一植物的不同生长发育阶段根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同，适时适量地提供水肥及其他环境条件，以使植物茁壮成长如图所示：（2）同一叶片的不同生长发育时期曲线分析：OA段为幼叶，随幼叶的生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体、叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断增加AB段为壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定BC段为老叶，随着叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶、茎叶蔬菜及时换新叶，这样可减少其细胞呼吸对有机物的消耗2、单因子外界因素的影响（1）光照强度曲线分析a、A点光照强度为零，只进行细胞呼吸，A点即表示植物呼吸速率b、AB段表明随光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；到B点时，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度，B点称为光补偿点，阴生植物光补偿点左移（如虚线所示）c、BC段表明随光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了C点对应的光照强度称为光合作用的饱和点，C点对应的CO2吸收值表示净光合速率d、真正光合速率净光合速率+呼吸速率应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如虚线所示间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置、合理采伐，冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关（2）CO2浓度曲线分析：图1中A点表示CO2补偿点，即光合作用速率等于呼吸作用速率时的CO2浓度，图2中A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度B和B点都表示CO2饱和点应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合作用速率（3）矿质元素曲线的含义：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高使植物吸水困难从而导致光合作用速率下降应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时地、适量地增施肥料，可以提高作物的光合作用（4）温度曲线分析：温度是通过影响与光合作用有关的酶的活性而影响光合作用速率的应用：冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度；增大昼夜温差获得高产3、多因子外界因素对光合作用速率的影响（1）曲线分析P点前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高P点到Q点之间，限制因子既有横坐标因素，也有其他因素Q点后，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法（2）应用温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当充加CO2，进一步提高光合速率当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率总之，可根据具体情况，通过增加光照强度、调节温度或增加CO2浓度来充分提高光合速率，以达到增产的目的三、提高农作物的光能的利用率的方法有：（1）延长光合作用的时间； （2）增加光合作用的面积（合理密植，间作套种）； （3）光照强弱的控制； （4）必需矿质元素的供应； （5）CO2的供应（温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度）【命题方向】题型一：单因子曲线分析典例1：科学家研究20时小麦光合作用强度与光照强度的关系，得到如图所示曲线，下列有关叙述不正确的是（）A随着环境温度的升高，cd段位置不断上移 Ba点时叶肉细胞中产生ATP的细胞器只有线粒体C其他条件适宜，当植物少量缺Mg时，b点将向右移动 Dc点后小麦光合强度不再增加可能与叶绿体中酶的数量有关分析：分析题图：图中a点光照强度为0，只进行呼吸作用；b点时，二氧化碳吸收量为0，表示光合作用强度等于呼吸作用强度，表示光合作用的光补偿点；c点以后光照强度增加，二氧化碳的吸收量不增加，表示光合作用的光饱和点影响光合作用的环境因素有：光照强度、温度、二氧化碳浓度、含水量以及矿质元素的量如镁是合成叶绿素的主要元素，缺镁植物叶片会发黄解答：A、20不是光合作用的最适温度，在一定温度范围内适当提高温度时，光合速率将增强，cd段位置会上移，但是超过一定的温度，cd段位置可能会下移，A错误；B、a点时光照为零，细胞只进行呼吸作用，因此叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体，B正确；C、其他条件适宜，当植物缺Mg时，叶绿素含量减少，光合作用强度下降，所以应增加光强使其与呼吸作用相等，b点将向右移动，C正确；D、外界条件均适宜时，c点之后小麦光合作用强度不再增加是内因造成的，故可能与叶绿体中酶的数量有关，D正确故选：A点评：本题考查了影响光合作用的环境因素，意在考查考生的析图能力和理解能力，难度适中考生要能够识记产生ATP的细胞器，明确25左右是植物光合作用的最适温度，因此升高温度光合速率是先上升后下降；考生要理解影响光合速率的因素除了外因，还包括内因，如：酶的数量、色素的含量等题型二：多因子曲线分析典例2：如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示因素外，其他因素均控制在最适范围下列分析错误的是（）A甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量B乙图中d点与c点相比，相同时间内叶肉细胞中C3的生成速度快C图中M、N点的限制因素是光照强度，P点的限制因素是温度D丙图中，随着温度的升高，曲线走势将稳定不变分析：图甲中自变量为光照强度和二氧化碳浓度，M点时两曲线重合，说明二氧化碳浓度不影响光合速率，而a、b两点的光照强度相同，因此影响因素为二氧化碳浓度图乙中自变量有光照强度和温度，图中N点时两曲线重合，说明温度不影响光合速率，而c、d两点的温度相同，因此影响因素为光照强度丙图分析同样利用此方法解答：A、甲图中可以看出，光照强度和二氧化碳的浓度不是a点光合速率的限制因素，可能是叶绿体中色素和酶的数量，故A正确；B、乙图中d点与c点相比，光照强度增加，光反应增加，产生的ATP和H增加，因此相同时间内叶肉细胞中C3的还原量多，故B正确；C、图中M、N、P三点均为三条曲线的限制因素分别是CO2浓度和光照强度、温度和光照强度、光照强度和温度，故C正确；D、丙图中，随着温度的升高，曲线走势有可能下降，因为超过最适浓度，酶的活性降低，故D错误故选：D点评：本题难度不大，属于考纲中理解、应用层次的要求，在分析曲线图是着重利用单一变量分析的方法，要求考生具有扎实的基础知识和曲线分析能力题型三：一昼夜光合速率曲线分析典例3：（2012山东）夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示下列说法正确的是（）A甲植株在a点开始进行光合作用 B乙植株在e点有机物积累量最多C曲线bc段和de段下降的原因相同 D两曲线bd段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭 分析：本题要求学生理解影响光合作用的因素以及有机物的积累是净光合量，光合作用速率受二氧化碳浓度的影响解答：A、分析图示可知，这一天的6：00（甲曲线的a点）和18：00时左右，甲乙两植物光合作用吸收CO2的速率和呼吸作用释放CO2的速率相等；在6：00之前，甲乙两植物的光合作用已经开始，但光合作用比细胞呼吸弱；A错误B、在18时后，甲乙两植物的光合作用速率开始小于细胞呼吸，有机物的积累最多的时刻应为18：00时，e点时有机物的积累量已经减少；错误C、图示曲线的bc段下降的主要原因是气孔部分关闭导致叶内CO2浓度降低，de段下降的原因是光照强度减弱，光反应产生H和ATP的速率减慢，这两段下降的原因不相同；错误D、bd段，乙曲线的变化为植物的“午休现象“，是气孔关闭导致叶内CO2浓度降低之故；甲植物可能不存在“午休现象“或气孔关闭程度很小或气孔无法关闭；正确故选：D点评：本题借助曲线图，考查光合速率的影响因素，意在考查考生分析曲线图的能力和理解能力，属于难题题型四：表观光合速率、真光合速率和有机物积累量之间的关系典例4：如图表示20时玉米光合作用强度与光照强度的关系S1、S2、S3所在部位的面积表示有关物质的相对值，下列说法中不正确的是（）AS2S3表示玉米光合作用有机物净积累量 BS2+S3表示玉米光合作用产生的有机物总量C若土壤中缺Mg，则B点右移，D点左移 DS1+S3表示玉米呼吸作用消耗的有机物量分析：结合题意分析：玉米在整个过程中都进行呼吸作用，并且由于温度不变，呼吸作用强度保持不变，因此可用S1+S3表示呼吸作用消耗量而由A点开始，光合作用出现，并且随着光照强度的增强，光合作用合成的有机物不断增多；在B点时，光合作用产生的有机物刚好等于呼吸作用消耗的有机物，因此图中的S1可表示B点之前的光合作用量，也可表示呼吸作用消耗光合作用合成量；但是超过B点后，光合作用大于呼吸作用，因此S2就可以表示B点之后的有机物积累量解答：A、图中可以看出，S2+S3表示玉米光合作用产生的有机物总量，S1+S3表示玉米呼吸作用消耗的有机物量，因此玉米光合作用有机物净积累量光合作用总量呼吸作用消耗S2+S3（S1+S3）S2S1，A错误；B、S2+S3表示玉米光合作用产生的有机物总量，B正确；C、若土壤中缺Mg，则会缺少叶绿素，达到光补偿点所需的光照强度会增大，B点右移，同时达到光饱和点所需的光照强度将会减小，D点左移，C正确；D、玉米在整个过程中都进行呼吸作用，并且由于温度不变，呼吸作用强度保持不变，因此S1+S3表示玉米呼吸作用消耗的有机物量，D正确故选：A点评：本题具有一定的难度，考查光合作用合成有机物量和呼吸作用消耗有机物量的关系，要求考生具有较强的识图能力和分析能力，利用真光合作用量净光合作用量+呼吸作用消耗，有机物的积累量白天净光合作用量夜间呼吸消耗量进行解题题型五：有机物积累量的计算典例5：将某绿色植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其余的实验条件都是理想的），实验以CO2的吸收量与释放量为指标，实验结果如下表所示：温度（）5101520253035光照下吸收CO2（mg/h）1.001.752.503.253.753.503.00黑暗中释放CO2（mg/h）0.500.751.001.502.253.003.50下列对该表数据的分析正确的是（）A昼夜不停地光照，温度在35时该植物不能生长B昼夜不停地光照，该植物最适宜的温度是30C每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在20的条件下，该植物积累的有机物最多D每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在30时，该植物积累的有机物是温度在10时的两倍分析：图中自变量为温度，本题是研究温度对光合作用与呼吸作用的影响在读表时，要明确光照下吸收CO2的量为净吸收量，即净光合作用量，黑暗中放出CO2的量代表的是有机物的消耗量，也代表呼吸作用强度解答：A、表中光照下吸收CO2量表示净光合速率，黑暗中释放CO2量表示呼吸作用强度，温度在35时植物的净光合速率为3.00mg/h，因此昼夜不停地光照植物能生长，故A错误；B、表格中，植物每小时净吸收CO2量最多的25时的3.75mg，此温度下最适生长，故B错误；C、每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在20时该植物积累的有机物为：3.25121.51221mg，同理可算出其他温度条件下有机物的积累量，在所有温度中20时有机物积累量最多，故C正确；D、每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在30时，该植物积累的有机物3.50123.00126mg，同理计算10时积累的有机物12mg，故D错误故选：C点评：本题难度适中，考查了光合作用产生有机物和呼吸作用消耗有机物的关系，要求考生具有较强的分析表格的能力在读表时，确定第一行值为净光合速率，第二行值为呼吸速率，并且一天中有机物的积累量白天净光合作用量夜间呼吸消耗量【解题思路点拨】1、光合作用与细胞呼吸的计算：原理解释：进行光合作用吸收CO2的同时，还进行呼吸作用释放CO2，而呼吸作用释放的部分或全部CO2未出植物体又被光合作用利用，这时在光照下测定的CO2的吸收量称为表观光合速率或净光合速率表观光合速率与真正光合速率的关系如图：在不考虑光照强度对呼吸速率影响的情况下，OA段代表植物呼吸速率，OD段表示植物表观光合作用速率，OA+0D段表示真正光合速率，它们的关系为：真正光合速率表观光合速率+呼吸速率具体表达为：光合作用消耗总CO2从外界吸收的CO2+呼吸产生的CO2； 光合作用产生的总O2释放到外界的O2+呼吸消耗的O2 一昼夜有机物的积累量（用CO2量表示）：积累量白天从外界吸收的CO2晚上呼吸释放的CO2 光合作用相对强度可用如下三种方式表示：a、O2释放量（或实验容器内O2增加量）；b、CO2吸收量（或实验容器内CO2减少量）；c、植物重量（有机物）的增加量表观光合速率和真正光合速率 真正光合速率表观光合速率+呼吸速率 表观光合速率常用O2释放量、CO2吸收量、有机物积累量等来表示 真正光合速率常用光合作用产生O2量、CO2固定量、有机物的产生量来表示测定方法 a、呼吸速率：将植物置于黑暗中，测定实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量 b净光合速率：将植物置于光下，测定实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物增加量应用指南 a、植物每天的有机物积累量取决于光合作用与细胞呼吸速率的代数和（即净光合速率），若大于零，则净积累，植物生长；若小于零，则净消耗，植物无法正常生长 b、在有关问题中，若相关数据是在黑暗（或光照强度为零）时测得，则该数据代表呼吸速率黑暗中只进行细胞呼吸，净光合速率为负值，真光合速率为零若是在光下测得，则该数据代表净光合速率，只有特别说明是光合总量时，才代表真光合速率2、C3植物和C4植物1）C3植物和C4植物光合作用的比较 C3植物C4植物光反应叶肉细胞的叶绿体基粒叶肉细胞的叶绿体基粒暗反应叶肉细胞的叶绿体基质维管束鞘细胞的叶绿体基质CO2固定仅有C3途径C4途径C3途径2）C4植物与C3植物的鉴别方法方法原 理条件和过程现象和指标结 论生理学方法在强光照、干旱、高温、低CO2时，C4植物能进行光合作用，C3植物不能 密闭、强光照、干旱、高温生长状况：正常生长或枯萎死亡正常生长：C4植物枯萎死亡：C3植物形态学方法维管束鞘的结构差异过叶脉横切，装片是否有两圈花细胞围成环状结构鞘细胞是否含叶绿体是：C4植物否：C3植物化学方法合成淀粉的场所不同酒精溶解叶绿素淀粉遇面碘变蓝 叶片脱绿加碘过叶脉横切制片观察出现蓝色：蓝色出现在维管束鞘细胞蓝色出现在叶肉细胞出现现象时：C4植物出现现象时：C3植物3）C4植物比C3植物光合作用强的原因 C4植物比植物光合作用强的原因 C3植物C4植物结构原因：维管束鞘细胞的结构以育不良，无花环型结构，无叶绿体光合作用在叶肉细胞进行，淀粉积累，影响光合效率 发育良好，花环型，叶绿体大暗反应在此进行有利于产物运输，光合效率高生理原因：PEP羧化酶磷酸核酮糖羧化酶只有磷酸核酮糖羧化酶磷酸核酮糖羧化酶与CO2亲和力弱，不能利用低CO2两种酶均有PEP羧化酶与CO2亲和力大，利用低CO2能力强8观察植物细胞的质壁分离和复原【知识点的认识】一、目的要求：1、初步学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法。2、理解植物细胞发生渗透作用的原理。二、材料用具：紫色的洋葱鳞片叶。刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，显微镜。质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液，清水。三、实验原理 把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中，使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中，发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。四、方法步骤项目实验过程及结果制作临时装片与观察制作临时装片用镊子撕取紫色洋葱鳞片叶的外表皮约0.5cm2，放在载玻片预先滴的水滴中，展平后盖上盖玻片。注意不要带叶肉部分。观察用低倍镜找到紫色洋葱表皮细胞，并移到视野中央，这时可看到紫色洋葱表皮细胞中紫色的大液泡，还可以看到原生质层（原生质体）与细胞壁紧贴在一起。细胞质壁分离滴蔗糖溶液在载物台上，从盖玻片的一侧滴入0.3g/mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复34次，洋葱表皮细胞就浸润在蔗糖溶液中。观察可以观察到，细胞中的液泡逐渐变小，颜色逐渐变深，原生质层（原生质体）开始在边角与细胞壁分离，最后完全分离。质壁分离复原滴清水接着在盖玻片的一侧滴入清水，在另一侧用吸水纸吸引，这样重复34次，洋葱表皮细胞就浸润在清水中。观察可以观察到，细胞中的液泡逐渐胀大，颜色也逐渐变浅，原生质层又逐渐贴着细胞壁。结论上述实验表明：细胞液和外界溶液通过原生质层确实发生了渗透作用。在细胞液的浓度低于外界溶液的浓度时，洋葱鳞片叶表皮细胞就失水，发生质壁分离；在细胞液的浓度高于外界溶液的浓度时，洋葱鳞片叶表皮细胞就吸水，已出现质壁分离的细胞，发生质壁分离复原。细胞能否从外界吸收水分取决于细胞液的浓度和外界溶液浓度的高低。当细胞液的浓度高于外界溶液的浓度时，细胞就吸水，否则就失水。四、注意事项1实验材料的选择：最常用的实验材料是紫色洋葱鳞片叶，紫色大液泡十分明显，能方便地观察到质壁分离及复原的过程。所选择材料都必须是活细胞，因为只有活细胞的原生质层才具有选择透过性，否则将不会出现质壁分离和复原的现象。未选择紫色洋葱作材料，实验效果差，原因是由于不具紫色的洋葱，细胞液无颜色，因此分辨不清，并不是不会发生质壁分离和复原。另外，新鲜的水绵、黑藻叶、紫鸭跖草等也是经常使用的材料。2试剂种类的选择：使细胞发生质壁分离的试剂不止一种蔗糖，只要对细胞没有毒害作用即可。常用的试剂是0.3g/mL的蔗糖溶液，用0.3g/mL的蔗糖溶液做分离试剂时，细胞发生质壁分离和复原的速度比较缓慢，便于观察变化过程。用适当浓度的乙醇、乙二醇、甘油溶液、硝酸钾溶液也可以观察到质壁分离现象，但这些物质可以通过原生质层进入细胞，导致细胞液浓度变大，细胞又通过渗透作用吸水，从而会自动复原。3试剂浓度的选择：试剂的浓度影响细胞质壁分离的速度，试剂浓度越高，发生质壁分离的速度越快，但试剂浓度过高，细胞会过度失水而死亡，无法复原。所用试剂浓度过低，导致质壁分离过慢，影响对实验结果的观察。4取材：撕取的鳞片叶颜色越深越容易观察，撕下的表皮能看到紫色，又不带有叶肉细胞时效果最好。在取洋葱鳞片表皮时，要注意不要让表皮细胞中的液泡破损，如果破损实验不会成功。判断液泡是否破损的依据是：完整的、液光未破的洋葱鳞片叶表皮是紫红色的，而液泡破损的表皮是无色半透明的。5引流：在显微镜载物台上进行引流换液操作，不要一次滴液太多，以免污染物镜镜头。【命题方向】题型一：实验材料的选择典例1：若要在普通显微镜下观察到质壁分离、RNA和脂肪，下列四组材料中应选择的一组是（）A水稻胚乳和花生子叶 B天竺葵叶和水稻胚乳C紫色洋葱和花生子叶 D天竺葵叶和紫色洋葱分析：在显微镜下观察质壁分离，最好选择成熟的植物细胞，且液泡含有颜色，如紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞；观察RNA和脂肪的实验中，都需要采用染色剂进行染色，因此所选的实验材料最后无色或接近白色，以避免颜色干扰。解答：A、胚乳细胞不含液泡，不能用于观察质壁分离，A错误；B、水稻胚乳细胞中脂肪含量少，不适于脂肪检测实验，B错误；C、紫色洋葱细胞含有紫色的大液泡，可以用来观察质壁分离，花生子叶可以用来观察RNA和脂肪，C正确；D、紫色洋葱含色素，对反应的颜色有干扰作用，不适于观察RNA和脂肪，D错误。故选：C。点评：本题考查质壁分离与复原、细胞中DNA和RNA的分布、生物组织中脂肪的鉴定实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验选取的材料是否合理、实验步骤、实验原理、实验采用的试剂及试剂的作用等，需要考生在平时的学习过程中，注意积累。题型二：实验过程注意事项和实验结果分析典例2：用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片，观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是（）A将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象 B在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂C用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离复原现象D当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能分析：质壁分离的原因分析：外因：外界溶液浓度细胞液浓；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层；表现：液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离。当外界硝酸钾溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水而发生质壁分离；但细胞能主动吸收硝酸根离子和钾离子，所以细胞液浓度逐渐升高，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞又会吸水发生质壁分离的复原，所以用适宜浓度的硝酸钾溶液处理成熟的植物细胞可观察质壁分离和自动复原现象。解答：A、观察细胞质壁分离实验中用的是活细胞，因此不能放在酒精灯上加热，故A错误；B、在盖玻片一侧滴加清水，细胞吸水，由于植物细胞有细胞壁，所以不会破裂，故B正确；B、用硝酸钾溶液处理细胞时，如果浓度过低不发生质壁分离，如果浓度过高，细胞会失水过多而死亡，因此适宜浓度的硝酸钾溶液处理后会出现质壁分离后自动复原，故C错误；D、当质壁分离不能复原时候，细胞会死亡，不能进行正常生理功能，故D错误。故选：B。点评：本题考查的是观察细胞质壁分离实验的有关内容，意在考查学生理解质壁分离的相关知识，意在考查学生的识记和分析能力。题型三：细胞液浓度或吸收速率变化分析典例3：在观察植物细胞质壁分离和复原的实验过程中，细胞液浓度的变化情况是（）分析：植物细胞质壁分离过程中，细胞失水，细胞液的浓度逐渐升高，颜色加深，液泡逐渐变小，原生质层和细胞壁逐渐分离；质壁分离复原过程中，细胞吸水，细胞液的浓度逐渐降低，颜色加深，液泡逐渐变大，原生质层和细胞壁的位置逐渐复原。解答：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水引起质壁分离，所以细胞液浓度逐渐变大；而质壁分离复原过程与质壁分离相反，细胞液浓度逐渐变小。因此植物细胞质壁分离和复原的实验过程中，细胞液浓度先变大后变小。故选：B。点评：本题结合曲线图，考查观察植物细胞的质壁分离及复原实验，要求考生掌握质壁分离及复原的原因，明确质壁分离过程中细胞液的浓度变化情况，再对选项作出正确的判断。典例4：在植物细胞壁分离复原过程中，能正确表达细胞吸水速率变化过程的是（）分析：根据题意和图示分析可知：在植物细胞壁分离复原过程中，细胞由于吸水，细胞液浓度不断减小，浓度差减小，其吸水能力逐渐下降。解答：质壁分离复原过程中，细胞液的浓度逐渐降低，浓度差减小，吸水能力逐渐降低，所以能正确表达细胞吸水速率变化过程的是C图。故选：C。点评：本题主要考查质壁分离及复原，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。【解题思路点拨】1）实验结果说明原生质层是选择透过性膜，成熟的植物细胞处在一定浓度的溶液中就构成了渗透系统。2）测定细胞液的浓度。原生质层相当于一层半透膜，所以水分子可以自由通过，而蔗糖等大分子物质却不能通过。将细胞放入具有浓度梯度的一系列蔗糖溶液中，观察质壁分离和复原的情况，即可测定该细胞的浓度范围。3）判断植物细胞的死活。只有活细胞的原生质层才可以看作半透膜，才有质壁分离和复原现象，如细胞死亡，原生质层的结构破坏，半透膜性质消失，不能产生质壁分离和复原现象。4）显微镜下观察细胞膜。正常植物细胞的细胞膜很薄。又紧贴细胞壁，不易看到，质壁分离后，原生质层的最外面即为细胞膜。特别提醒：动物细胞也会发生渗透作用，但由于没有细胞壁，不会发生质壁分离和复原。9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。10精子的形成过程【知识点的认识】1、形成部位：精巢2、过程及特点：3、哺乳动物精子的形成过程图示：4、精子的形成过程归纳：1个精原细胞间期、长大1个初级精母细胞 减2个两种次级精母细胞 减4个两种精细胞变形4个两种精子5、精子类型和数目的计算：（1）具有1对同源染色体的一个生物体，其精原细胞能产生2种类型的精子；（2）具有2对同源染色体的一个生物体，其精原细胞能产生4种类型的精子；（3）具有n对同源染色体的一个生物体，其精原细胞能产生2n种类型的精子；（4）一个具有1对同源染色体的精原细胞能产生2种类型的精子；（5）一个具有2对同源染色体的精原细胞能产生2种类型的精子；（6）一个具有3对同源染色体的精原细胞能产生2种类型的精子；（7）一个具有n对同源染色体的精原细胞能产生2种类型的精子6、精细胞变形为精子的过程：由精细胞变形为精子的过程中，细胞核变为精子的头部，部分细胞质变为精子的颈部和尾部，大部分细胞质和多数细胞器被丢弃，全部的线粒体却被保留下来，并集中在颈部【命题方向】题型一：产生配子种类和数目的考察典例1：设某雄性动物的细胞内三对同源染色体分别为Aa、Bb、Cc，该雄性动物两个精原细胞经减数分裂形成的8个精子中，已知其中的两个精子的染色体组成为AbC、ABC，则另外6个精子中的染色体组成都不可能有的是（）ABCaBCabcAbc abCAbCABCD分析：一个精原细胞经减数分裂，形成4个精子，4个精子基因型为两两相同因此两个精原细胞经减数分裂形成的8个精子中，可能是两种精子或四种精子解答：一个精子的基因型为AbC，则与其有同一个精原细胞经减数分裂形成的另三个精子的基因型为AbC（）、aBc、aBc；一个精子的基因型为ABC，则与其有同一个精原细胞经减数分裂形成的另三个精子的基因型为ABC（）、abc（）、abc（）由此可知，另外6个精子中的染色体组成可以是AbC（）、ABC（）、abc（），不可能是故选：D点评：本题考查了减数分裂产生配子种类的相关知识，难度适中，考生要明确一个精原细胞经过减数分裂只能产生两种精子，并且两种精子的染色体组成与精原细胞相同题型二：精细胞来源的考察典例1：（2012石景山区一模）如图表示某动物初级精母细胞中的两对同源染色体，在减数分裂过程中，同源染色体发生了交叉互换，结果形成了所示的四个精细胞这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是（）A和B和C和D和分析：精子的形成过程：精原细胞经过减数第一次分裂前的间期（染色体的复制）初级精母细胞；初级精母细胞经过减数第一次分裂（前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合）两种次级精母细胞；次级精母细胞经过减数第二次分裂过程（类似于有丝分裂）精细胞；精细胞经过变形精子解答：减数第一次分裂时，因为同源染色体分离，非同源染色体自由组合，所以一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞；减数第二次分裂类似于有丝分裂，因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细胞若发生交叉互换，则来自同一个次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成大体相同，只有很小部分颜色有区别故选：C点评：本题结合细胞分裂图，考查精子的形成过程，重点考查减数分裂不同时期的特征，要求考生识记减数分裂不同时期的特征，明确减数第二次分裂过程类似于有丝分裂，来自同一个次级精母细胞的精细胞含有相同的染色体组成（不考虑交叉互换），再结合题图选出正确的答案题型三：过程的综合考察典例3：（2014浦东新区二模）如图为某动物精原细胞（染色体数为2n，DNA数目为2a）分裂的示意图，图中标明了部分染色体上的基因，细胞处于染色体着丝点（粒）向两极移动的时期下列叙述正确的是（）A中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为4aB中无同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为2aC正常情况下，基因A与a、B与b分离发生在细胞和中D与图中精细胞同时产生的另外3个精细胞的基因型是aB、ab、AB分析：分析题图：已知细胞都处于染色体的着丝点向两极移动的时期，则表示有丝分裂后期；处于减数第一次分裂过程，属于初级精母细胞，细胞含有同源染色体；处于减数第二次分裂后期，属于次级精母细胞，细胞中不含同源染色体解答：A、是有丝分裂的后期，有同源染色体，染色体数目为4n，DNA数目为4a，A错误；B、形成的过程中发生了同源染色体的分离，所以中无同源染色体，DNA数目为2a，根据题干信息“设细胞都处于染色体的着丝点向两极移动的时期”，可知此时细胞中染色体数目变为2n，B正确；C、正常情况下，基因A与a、B与b分离发生在减数第一次分裂的后期，即细胞中，C错误；D、与图中精细胞同时产生的另外3个精细胞的基因型应该是aB、aB、Ab，D错误故选：B点评：本题结合细胞分裂过程图，考查有丝分裂和减数分裂的相关知识，要求考生识记有丝分裂和减数分裂过程特点，掌握有丝分裂和减数分裂过程中染色体数目、DNA数目和染色单体数目变化规律，能结合题干信息“细胞都处于染色体的着丝点向两极移动的时期”，准确判断各选项【解题思路点拨】1）有丝分裂和减数分裂的异同点：比较内容 减数分裂有丝分裂相同点染色体复制一次，都有纺锤体出现不同点细胞分裂次数二次一次是否有联会、四分体出现不出现非姐妹染色单体之间有无交叉互换有无中期着丝点排列位置第一次分裂中期着丝点排列在赤道板两侧，第二次分裂中期着丝点排在赤道板上着丝点排在赤道板上同源染色体分离有无非同源染色体随机组合有无着丝点分裂，姐妹染色单体分开第二次分裂时发生第一次分裂时发生子细胞染色体数目减半不变子细胞名称和数目4个精子或卵细胞一个和三个极体2个体细胞2）精子与卵细胞形成的异同点：比较项目不同点相同点精子的形成卵细胞的形成染色体复制 复制一次第一次分裂一个初级精母细胞（2n）产生两个大小相同的次级精母细胞（n） 一个初级卵母细胞（2n）（细胞质不均等分裂）产生一个次级卵母细胞（n）和一个第一极体（n）同源染色体联会，形成四分体，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞质分裂，子细胞染色体数目减半第二次分裂两个次级精母细胞形成四个同样大小的精细胞（n） 一个次级卵母细胞（细胞质不均等分裂）形成一个大的卵细胞（n）和一个小的第二极体第一极体分裂（均等）成两个第二极体着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极，细胞质分裂，子细胞染色体数目不变 有无变形精细胞变性形成精子无变形 分裂结果产生四个有功能的精子（n） 只产生一个有功能的卵细胞（n） 精子和卵细胞中染色体数目均减半11人类对遗传物质的探究历程【知识点的认识】一、遗传物质：1、概念：能单独传递遗传信息的物质2、遗传物质的主要载体是染色体3、作为遗传物质应具备的特点是：（1）分子结构具有相对稳定性；（2）能自我复制，保持上下代连续性；（3）能指导蛋白质合成；（4）能产生可遗传变异二、实验：包括肺炎双球菌转化实验、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验（肺炎双球菌体外转化实验）、T2噬菌体侵染细菌的实验（用分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P培养基培养大肠杆菌）、烟草花叶病毒的感染和重建实验实验证明DNA是主要的遗传物质，少部分生物的遗传物质是RNA1、肺炎双球菌转化实验（体内转化实验）：（1）转化的概念：转化是指受体细胞直接摄取供体细胞的遗传物质（DNA片段），将其同源部分进行碱基配对，组合到自己的基因中，从而获得供体细胞的某些遗传性状，这种变异现象，称为转化（2）肺炎双球菌 S型细菌R型细菌菌落光滑粗糙菌体有多糖类荚膜无多糖类荚膜毒性有毒性，使小鼠患败血症死亡无毒性S型细菌和R型细菌的鉴别方法：a、借助于显微镜观察有无荚膜；b、直接用肉眼观察菌落表面是否光滑（3）肺炎双球菌体内转化实验1）研究者：1928年，英国科学家格里菲思 2）实验材料：S型和R型肺炎双球菌、小鼠3）实验原理：S型肺炎双球菌使小鼠患败血病死亡；R型肺炎双球菌是无毒性的 4）实验过程：将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡 将有毒性的S型活细菌注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡 将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡 将无毒性的R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡 实验过程如下图所示：4）结论：加热杀死的S型细菌体内含有“转化因子”，促使R型细菌转化为S型细菌2、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验（肺炎双球菌体外转化实验）：（1）研究者：1944年，美国科学家艾弗里等人（2）实验材料：S型和R型肺炎双球菌、细菌培养基等（3）实验设计思路：把DNA与其他物质分开，单独直接研究各自的遗传功能（4）实验过程：S型细菌的DNA+R型活细菌培养基S型+R型菌落S型细菌的蛋白质+R型活细菌培养基R型菌落S型细菌荚膜的多糖+R型活细菌培养基R型菌落S型细菌的DNA+DNA酶+R型活细菌培养基R型菌落（5）实验分析：只有S型细菌的DNA能使R型细菌发生转化DNA被水解后不能使R型细菌发生转化 （6）实验结论：S型细菌的DNA是“转化因子”，即DNA是遗传物质同时还直接证明蛋白质等其他物质不是遗传物质 3、T2噬菌体侵染细菌的实验：（1）研究者：1952年，赫尔希和蔡斯（2）实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌等（3）实验方法：放射性同位素标记法（4）实验思路：S是蛋白质的特有元素，DNA分子中含有P，蛋白质中几乎不含有，用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它们的作用 （5）实验过程：首先用放射性同位素35S标记了一部分噬菌体的蛋白质，并用放射性同位素32P标记了另一部分噬菌体的DNA，然后，用被标记的T2噬菌体分别去侵染细菌，当噬菌体在细菌体内大量增殖时，生物学家对被标记物质进行测试简单过程为：标记细菌标记噬菌体用标记的噬菌体侵染普通细菌搅拌离心（6）分析：测试的结果表明，噬菌体的蛋白质并没有进入细菌内部，而是留在细菌的外部，噬菌体的DNA却进入了细菌体内，可见，噬菌体在细菌内的增殖是在噬菌体DNA的作用下完成的（7）结论：在噬菌体中，亲代和子代间具有连续性的物质是DNA，即子代噬菌体的各种性状是通过亲代 DNA传给后代的，DNA才是真正的遗传物质【命题方向】题型一：肺炎双球菌转化实验过程及分析典例1：（2014泰安一模）下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述中，错误的是（）A需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定 B配制的培养基应适合肺炎双球菌的生长和繁殖C转化的有效性与R型细菌的DNA纯度有密切关系 D实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是分析：R型和S型肺炎双球菌的区别是前者没有荚膜（菌落表现粗糙），后者有荚膜（菌落表现光滑）由肺炎双球菌转化实验可知，只有S型菌有毒，会导致小鼠死亡，S型菌的DNA才会是R型菌转化为S型菌肺炎双球菌体内转化实验：R型细菌小鼠存活；S型细菌小鼠死亡；加热杀死的S型细菌小鼠存活；加热杀死的S型细菌+R型细菌小鼠死亡解答：A、需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定，以便进行确定转化因子是何种物质，A正确；B、配制的培养基应适合肺炎双球菌的生长和繁殖，以确保肺炎双球菌能增殖和转化，B正确；C、转化的有效性与S型细菌的DNA纯度有密切关系，C错误；D、艾弗里将S型细菌的各种成分分离开，分别于R型细菌混合，实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是，D正确故选：C点评：本题考查肺炎双球菌转化实验的相关知识，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：肺炎双球菌转化实验和噬菌体浸染细菌实验的异同点典例2：（2013镇江一模）下列有关肺炎双球菌转化实验和噬菌体浸染细菌实验的异同点的叙述，正确的是（）A实验材料都是原核生物 B都利用了放射性同位素标记法 C都能证明DNA是主要的遗传物质 D实验设计思路都是设法将蛋白质和DNA分开分析：肺炎双球菌转化实验中利体内转化实验是1928年由英国科学家格里菲思等人进行，结论为在S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌；体外转化实验是1944年由美国科学家艾弗里等人进行的，结论：DNA是遗传物质噬菌体浸染细菌实验利用同位素标记法进行，测试结果表明：侵染过程中，只有32P进入细菌，而35S未进入，说明只有亲代噬菌体的 DNA 进入细胞子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的 DNA 遗传的 因此得出结论：DNA 才是真正的遗传物质解答：A、肺炎双球菌转化实验中利用的肺炎双球菌属于原核生物中的细菌，而噬菌体浸染细菌实验中的噬菌体属于病毒，病毒没有细胞结构，故A错误；B、只有噬菌体浸染细菌的实验中利用了放射性同位素标记法，故B错误；C、这两个实验均只能证明DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，故C错误；D、肺炎双球菌转化实验中，艾弗里设法将S型细菌的蛋白质和DNA分开，然后单独的和R型细菌混合；噬菌体在浸染细菌的过程，DNA注入到细菌内，而蛋白质外壳留在外面，故D正确故选D点评：本题考查了肺炎双球菌转化实验和噬菌体浸染细菌实验的相关知识，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的能力【解题方法点拨】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 肺炎双球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验 不同点方法不同直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养同位素标记：分别用32P和35S标记DNA和蛋白质结论不同证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质（因蛋白质没有进入细菌体内） 相同点均使DNA和蛋白质区分开，单独处理，观察它们各自的作用； 都遵循了对照原则； 都能证明DNA是遗传物质，但都不能证明DNA是主要的遗传物质12遗传信息的转录和翻译【知识点的认识】1、基因控制蛋白质的合成相关概念（1）基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段：基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。（2）转录：转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。转录的场所：细胞核转录的模板：DNA分子的一条链；转录的原料：四种核糖核苷酸（“U”代替“T”与“A”配对，不含“T”）；与转录有关的酶：RNA聚合酶；转录的产物：mRNA，tRNA，rRNA。转录的步骤及过程图象：（3）翻译：翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。翻译的场所：细胞质的核糖体上。翻译的本质：把DNA上的遗传信息通过mRNA转化成为蛋白质分子上氨基酸的特定排列顺序。遗传信息在细胞核中DNA（基因）上，蛋白质的合成在细胞质的核糖体上进行，因此，转录形成mRNA是十分重要而必要的。翻译的过程图象：（4）密码子：密码子是指mRNA上决定某种氨基酸的三个相邻的碱基。一个密码子只能编码一种氨基酸。密码子共有64种。UAA、UAG、UGA三个终止密码不决定任何氨基酸，其余的每个密码子只能决定一种氨基酸。编码氨基酸的密码子共有61种。包括AUG、GUG两个起始密码。（6）tRNA：tRNA是在翻译过程中运输氨基酸的工具，一共有61种，一种tRNA只能运载一种氨基酸。tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对。2、DNA与RNA的比较比较项目DNARNA基本组成单位脱氧（核糖）核苷酸核糖核苷酸五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基A、G、C、T A、G、C、U空间结构规则的双链结构通常呈单链分布主要存在于细胞核中主要存在于细胞质中分类mRNA、tRNA、rRNA 功能 主要的遗传物质1）作为部分病毒的遗传物质2）作为翻译的模板和搬运工3）参与核糖体的合成4）少数RNA有催化作用联系RNA由DNA转录产生，DNA是遗传信息的储存者，RNA是遗传信息的携带者，RNA的遗传信息来自于DNA注解：细胞结构生物（包括真核生物和原核生物）细胞内有（5种）碱基，有（8种）核苷酸。病毒只有（4种）碱基，有（4种）核苷酸。3、RNA的分类种类作用信使RNAmRNA蛋白质合成的直接模板转运RNAtRNA运载氨基酸核糖体RNArRNA核糖体的组成成分4、遗传信息、密码子（遗传密码）、反密码子的区别项目比较遗传信息遗传密码（密码子）反密码子概念基因中脱氧核苷酸的排列顺序（RNA病毒除外）mRNA中核糖核苷酸的排列顺序，其中决定一个氨基酸的三个相邻碱基是一个密码子tRNA一端与密码子对应的三个相邻碱基位置在DNA上（RNA病毒除外）在mRNA上在tRNA上作用决定蛋白质中氨基酸序列的间接模板决定蛋白质中氨基酸序列的直接模板识别mRNA上的密码子，运载氨基酸5、遗传密码的特性（1）密码子：有2个起始密码子（AUG GUG），有与之对应的氨基酸。有3个终止密码子（UAA UAG UGA），没有对应的氨基酸，所以，在64个遗传密码子中，能决定氨基酸的遗传密码子只有61个。（2）通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。（3）简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况。意义：在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。6、转录、翻译与DNA复制的比较复制转录翻译时间有丝分裂间期和减数第一次分裂间期生长发育的连续过程中场所主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体核糖体原料四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸二十种氨基酸模板DNA的两条链DNA中的一条链mRNA条件解旋酶、DNA聚合酶ATPRNA聚合酶ATP酶、ATP、tRNA过程DNA解旋，以两条链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条子链，子链与对应母链螺旋化DNA解旋，以其中一条链为模板，按碱基互补配对原则，形成mRNA单链，进入细胞质与核糖体结合以mRNA为模板，合成有一定氨基酸序列的多肽链模板去向分别进入两个子代DNA分子中恢复原样，与非模板链重新组成双螺旋结构分解成单个核苷酸特点边解旋边复制，半保留复制 边解旋边转录，DNA双链全保留核糖体沿着mRNA移动一个mRNA结合多个核糖体，顺次合成多条多肽链，提高合成蛋白质的速度翻译结束后，mRNA分解成单个核苷酸产物两个双链DNA分子一条单链mRNA多肽产物去向传递到2个子细胞离开细胞核进入细胞质组成细胞结构蛋白质或功能蛋白质意义复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传性状 配对方式A（T）T（A）G（C） C（G）A（U） T（A）G（C）C（G）A（U）U（A）G（C）C（G）注意（1）对细胞结构生物而言，DNA复制发生于细胞分裂过程中，而转录和翻译则发生 于细胞分裂、分化以及生长等过程。 （2）DNA中含有T而无U，而RNA中含有U而无T，因此可通过放射性同位素标记T或U，研究DNA复制或转录过程。（3）在翻译过程中，一条mRNA上可同时结合多个核糖体，可同时合成多条多肽链，但不能缩短每条肽链的合成时间。7、遗传信息、遗传密码子、反密码子的比较比较项目遗传信息遗传密码子反密码子位置DNAmRNAtRNA含义DNA上碱基对或脱氧 核苷酸的排列顺序mRNA上决定一个氨基酸或提供 转录终止信号的3个相邻的碱基tRNA上的可以与mRNA 上的密码子互补配对的 3个碱基种类4n种（n为碱基对的数目）64种，其中决定氨基酸的密码子有61种（还有3个终止密码子，不对应氨基酸）61种作用间接决定蛋白质中 氨基酸的排列顺序直接控制蛋白质中氨基酸的排列 顺序识别密码子相关特性具有多样性和特异性一种密码子只能决定一种氨基酸，而一种氨基酸可能由一种或几种密码子决定（密码子的简并性）；密码子在生物界是通用的，说明所有生物可能有共同的起源或 生命在本质上是统一的。一种tRNA只能识别和转 运一种氨基酸，而一种 氨基酸可以由一种或几 种tRNA转运联系（1）遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到 mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。（2）mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到 翻译的作用。【命题方向】题型一：相关概念的考察典例1：（2014烟台一模）人体在正常情况下，下列生理过程能够发生的是（）A相同的RNA逆转录合成不同的DNA B相同的DNA转录合成不同的RNAC相同的密码子决定不同的氨基酸 D相同的tRNA携带不同的氨基酸分析：密码子是信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基，共有64种，终止密码子有3种，不决定氨基酸，决定氨基酸的密码子有61种。一种氨基酸可由一种或几种tRNA搬运，但一种tRNA只能搬运一种氨基酸。解答：A相同的RNA逆转录合成相同的DNA，故A错误；B相同的DNA在不同的细胞中，由于基因的选择性表达，转录合成不同的RNA，故B正确；B相同的密码子决定一种的氨基酸，同一种氨基酸可以由多种密码子决定，故C错误；D相同的tRNA携带相同的氨基酸，也能说明生物界具有统一性，故D错误。故选：B。点评：本题考查逆转录、细胞分化、密码子、转运RNA等相关知识，比较抽象，意在考查学生的识记和理解能力。题型二：遗传信息传递过程图示典例2：（2014浙江一模）如图甲、乙表示真核生物遗传信息传递过程中的某两个阶段的示意图，图丙为图乙中部分片段的放大示意图。对此分析合理的是（）A图甲所示过程主要发生于细胞核内，图乙所示过程主要发生于细胞质内B图中催化图甲、乙所示两过程的酶1、酶2和酶3是相同的C图丙中a链为模板链，b链为转录出的子链D图丙中含有两种单糖、五种碱基、五种核苷酸分析：分析题图：甲过程是以DNA的两条链为模板，复制形成DNA的过程，即DNA的复制；乙过程是以DNA的一条链为模板，转录形成RNA的过程，即转录；丙中a链含有碱基T，属于DNA链，b链含有碱基U，属于RNA链。解答：A、图甲表示复制过程，主要发生在细胞核中；图乙表示转录过程，主要发生在细胞核中，A错误；B、图中催化图甲过程的酶1和酶2相同，都是DNA聚合酶；催化图乙过程的酶3是RNA聚合酶，B错误；C、图丙表示转录过程，其中a链含有碱基T，属于DNA模板链，b链含有碱基U，属于RNA子链，C正确；D、图丙中含有两种单糖、五种碱基、八种核苷酸（四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸），D错误。故选：C。点评：本题结合DNA复制和转录过程图，考查核酸的组成、DNA复制、遗传信息的转录和翻译，要求考生熟记相关知识点，注意DNA复制和转录过程的异同，能准确判断图中各过程的名称，再结合选项作出准确的判断。典例3：（2014广东一模）如图为细胞中合成蛋白质的示意图，下列说法不正确的是（）A该过程表明生物体内少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质B该过程的模板是mRNA，原料是20种游离的氨基酸C最终合成的肽链在结构上各不相同D核糖体从右往左移动分析：分析题图：图示表示细胞中多聚核糖体合成蛋白质的过程，其中是mRNA，作为翻译的模板；都是脱水缩合形成的多肽链，控制这四条多肽链合成的模板相同，因此这四条多肽链的氨基酸顺序相同；是核糖体，是翻译的场所。解答：A、一个mRNA分子可以结合多个核糖体同时进行翻译过程，可见少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质，A正确；B、图示表示翻译过程，该过程的模板是mRNA，原料是氨基酸，B正确；C、都是以同一个mRNA为模板翻译形成的，因此的最终结构相同，C错误；D、根据多肽链的长度可知，在上的移动方向是从右到左，D正确。故选：C。点评：本题结合细胞中多聚核糖体合成蛋白质的过程图，考查遗传信息的转录和翻译过程，要求考生熟记翻译的相关知识点，准确判断图中各种数字的名称，并能准确判断核糖体的移动方向。需要注意的是C选项，要求考生明确以同一mRNA为模板翻译形成的蛋白质具有相同的氨基酸序列。题型三：基因控制蛋白质的合成典例3：（2014虹口区一模）在某反应体系中，用固定序列的核苷酸聚合物（mRNA）进行多肽的合成，实验的情况及结果如下表：请根据表中的两个实验结果，判断下列说法不正确的是（）实验序号重复的mRNA序列生成的多肽中含有的氨基酸种类实验一（UUC）n，即UUCUUC丝氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸实验二（UUAC）n，即UUACUUAC亮氨酸、苏氨酸、酪氨酸A上述反应体系中应加入细胞提取液，但必须除去其中的DNA和mRNAB实验一和实验二的密码子可能有：UUC、UCU、CUU 和UUA、UAC、ACU、CUUC通过实验二的结果推测：mRNA中不同的密码子有可能决定同一种氨基酸D通过实验一和实验二的结果，能够推测出UUC为亮氨酸的密码子分析：分析表格：密码子是指mRNA上能决定氨基酸的相邻的3个碱基。实验一的密码子可能有三种，即UUC、UCU、CUU；实验二的密码子可能有4种，即UUA、UAC、ACU、CUU，但生成的多肽中含有的氨基酸种类只有3种，所以mRNA中不同的密码子有可能决定同一种氨基酸。解答：A、正常细胞内的DNA能转录合成mRNA，所以除去细胞提取液中的DNA和mRNA，避免干扰实验，故A正确；B、密码子是指mRNA上能决定氨基酸的相邻的3个碱基，则实验一的密码子可能有三种，即UUC、UCU、CUU，实验二的密码子可能有4种，即UUA、UAC、ACU、CUU，故B正确；C、实验二的密码子可能有4种，而生成的多肽中含有的氨基酸种类只有3种，所以mRNA中不同的密码子有可能决定同一种氨基酸，故C正确；D、实验二的密码子中没有UUC，但生成的多肽中含有亮氨酸，所以不能推测出UUC为亮氨酸的密码子，故D错误。故选D。点评：本题结合表格，考查基因控制蛋白质合成的相关知识，意在考查学生分析表格提取有效信息的能力；能理解所学知识的要点，综合运用所学知识分析问题的能力。题型四：tRNA相关的考察典例4：（2014长宁区二模）图为tRNA的结构示意图。下列有关叙述正确的是（）AtRNA是由三个核糖核苷酸连接成的单链分子 B一种tRNA只可以携带一种氨基酸C人体细胞中的tRNA共有64种 D图中c处表示密码子，可以与mRNA碱基互补配对分析：分析题图：图示是tRNA的结构示意图，其中a为携带氨基酸的部位；b为局部双链结构中的氢键；c为一端相邻的3个碱基，构成反密码子，能与相应的密码子互补配对。解答：A、tRNA是由多个核糖核苷酸连接成的单链分子，也存在局部双链结构，A错误；B、tRNA具有专一性，一种tRNA只可以携带一种氨基酸，B正确；C、有3种终止密码子不编码氨基酸，没有对应的tRNA，因此人体细胞中的tRNA共有61种，C错误；D、图中c处表示反密码子，D错误。故选：B。点评：本题结合tRNA结构示意图，考查遗传信息的转录和翻译、RNA分子的组成和种类，要求考生识记tRNA分子的组成、种类及功能，能准确判断图中各结构的名称；识记密码子的概念，明确密码子在mRNA上，再结合所学的知识准确判断各选项。题型五：基因表达中相关数量计算典例5：（2014杨浦区一模）已知一信使RNA片段中有60个碱基，其中A和G共有28个，以此为模板转录形成的DNA分子中C和T的数目以及以该信使RNA翻译而成的肽链脱去的水分子的最大数目分别是（）A28、60 B32、20 C60、19 D60、50分析：在双链DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即AT、CG，而互补配对的碱基两两相等，所以AT，CG，则A+GC+T，即非互补配对的碱基之和占碱基总数的一半。信使RNA上连续的三个碱基为1个密码子，决定一个氨基酸，而多肽链中脱去的水分子数氨基酸个数肽链的条数。解答：信使RNA共有60个碱基，则以此为模板转录形成的DNA中共有120个碱基。由于DNA分子中AT、CG，因此C+T占碱基总数的一半，即DNA分子中C和T一共有60个。由于mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，因此氨基酸数60320，多肽链中脱去的水分子数氨基酸个数肽链的条数20119。故选：C。点评：本题考查DNA分子结构的主要特点、遗传信息的转录和翻译，要求考生识记转录的概念，能根据mRNA中碱基数目推断DNA中碱基数目；再根据碱基互补配对原则计算出该DNA分子中G和T的总数。【解题方法点拨】基因表达中相关数量计算1、基因中碱基数与mRNA中碱基数的关系转录时，组成基因的两条链中只有一条链能转录，另一条链则不能转录。基因为双链结构而RNA为单链结构，因此转录形成的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的1/2。2、mRNA中碱基数与氨基酸的关系翻译过程中，信使RNA中每3个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是 信使RNA碱基数目的1/3列关系式如下：3、计算中“最多”和“最少”的分析（1）翻译时，mRNA上的终止密码不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。（2）基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。（3）在回答有关问题时，应加上最多或最少等字。如：mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。（4）蛋白质中氨基酸的数目肽键数+肽链数（肽键数脱去的水分子数）。13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14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15染色体数目的变异【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：染色体数目变异的考察典例1：（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二：染色体数量变异产生配子的考察典例2：（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，属于中档题题型三：染色体数目变异原因分析典例3：（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16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17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18现代生物进化理论的主要内容【知识点的认识】一、现代生物进化理论的观点：1、不同于达尔文的说法：（1）种群是生物进化的基本单位；（2）生物进化实质是种群基因频率的定向改变；（3）突变和基因重组产生进化的原材料2、肯定达尔文的说法 （1）自然选择决定生物进化的方向；（2）隔离是物种形成的必要条件；（3）共同进化产生了生物多样性二、种群基因频率的改变与生物进化 （一）种群是生物进化的基本单位 1、种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体叫种群 种群特点：种群中的个体不是机械的集合在一起，而是通过种内关系组成一个有机的整体，个体间可以彼此交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代 2、基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库种群越大，基因库也越大，反之，种群越小基因库也就越小当种群变得很小时，就有可能失去遗传的多样性，从而失去了进化上的优势而逐渐被淘汰3、基因频率、基因型频率计相关计算（1）基因频率：指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率定义公式法：某基因频率=纯合子个体数2+杂合子个体数个体总数2基因型比率法：某基因频率纯合子基因型比率+12杂合子基因型比率（2）基因型频率：指在一个种群中某种基因型的所占的百分比基因型频率=该基因型的个体数目该种群个体总数4、基因频率和哈代温伯格平衡 群体中的基因频率能否保持稳定？在什么情况下才能保持稳定？对此，英国数学家哈代和德国医生温伯格分别于1908年和1909年提出一个理论，即如果有一个群体凡符合下列条件：群体是极大的；群体中个体间的交配是随机的；没有突变产生；没有种群间个体的迁移或基因交流；（AA）没有自然选择，那么这个群体中各基因频率和基因型频率就可一代代稳定不变，保持平衡这个理论称哈代温伯格平衡，也称遗传平衡定律 哈代温伯格平衡可用一对等位基因来说明一个杂合的群体中，在许多基因位点上，可以有两个或两个以上的等位基因但只要这个群体符合上述5个条件，那么其中杂合基因的基因频率和基因型频率，都应该保持遗传平衡设一对等位基因为A与a，亲代为AA与aa两种基因型，其基因频率分别为p与q（因为是百分率，所以p+q1）自由交配后，按孟德尔遗传法则确定F1代具有AA、Aa、aa3种基因型其频率如下列公式所示：p2（AA）+2pq（2Aa）+q2（aa）1，哈代温伯格的发现说明了在一定条件下群体可以保持遗传平衡，但在事实上，这些条件基本上是不存在的因为所谓极大的群体是不存在的，群体内个体之间充分的随机交配也不现实，突变总不断在产生，外来基因由于流动与迁移不断在加入，自然选择也时时在发生因此，这一定律恰恰证明遗传平衡是相对的，而群体的基因频率一直在改变，进化是不可避免的 5、影响种群基因频率的因素：迁入与迁出，突变，自然选择，隔离 染色体变异，基因重组 （二）突变和基因重组产生进化的原材料 基因突变产生等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群出现大量的可遗传变异，由于突变和重组都是随机的，不定向的，因此它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化方向中 （三）自然选择决定生物进化的方向：生物进化的实质是基因频率的定向改变 三、隔离与物种的形成 （一）物种的概念 1、物种的概念：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种 2、隔离：（1）生理隔离量变不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不可能产生可育的后代（2）地理隔离质变同一种生物由于地理上的障碍分成不用的种群，使种群间不能发生基因交流的现象注：一个物种的形成必须要经过生殖隔离，但不一定经过地理隔离，如多倍体的产生生殖隔离出现时才标志了新物种的产生（物种形成的必要条件） 地理隔离产生新条件，生殖隔离是长期地理隔离的结果，不同环境的自然选择效果不一样，使同一物种的不同种群基因库发生不同基因频率的改变，当这两个种群的个体相遇时，也不能自由交配或产生不可育后代，这时已是两个物种 物种形成的三个基本环节，突变和基因重组，自然选择，隔离（地理，生殖） 新物种形成过程：四、生物进化的实质：种群的基因频率发生变化的过程【命题方向】题型一：现代生物进化理论的观点典例1：（2015遂宁模拟）下列与生物进化有关的叙述，欠科学的是（）A生物进化的实质是种群基因频率的定向改变 B自然选择通过作用于个体而影响种群基因频率C隔离是物种形成的必要条件 D变异都为生物进化提供原材料分析：现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；突变和基因重组产生生物进化的原材料；自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件解答：A、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，A正确；B、自然选择通过作用于个体而影响种群基因频率，B正确；C、隔离是物种形成的必要条件，C正确；D、可遗传的变异可为生物进化提供原材料，由环境改变引起的不遗传变异不能为生物进化提供原材料，D错误故选：D点评：本题考查现代生物进化理论的主要内容，要求考生识记现代生物进化理论的主要内容，能对选项作出准确的判断，属于考纲识记层次的考查要求考生明确变异是不定向的，可遗传的变异可为生物进化提供原材料题型二：种群的概念及特点典例2：（2014威海一模）下列关于种群的叙述不正确的是（）A种群基因型频率的改变是生物进化的实质 B种群是在一定空间和时间内同一物种个体的集合体C种群是物种的繁殖单位和生物进化的单位 D种群密度和数量动态是种群特有的特征分析：种群是在一定空间和时间内，同种生物所有个体的集合体种群的特征包括数量特征、遗传特征和空间特征，其中种群密度是种群最基本的数量特征种群是生物进化和繁殖的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的定向改变解答：A、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，而不是基因型频率的改变，故A错误；B、种群是在一定空间和时间内，同种生物所有个体的集合体，故B正确；C、种群是生物进化的基本单位，也是物种繁殖的基本单位，故C正确；D、种群密度是种群最基本的数量特征，种群数量动态也是种群特有的特征，故D正确故选A点评：本题考查种群的概念及特点、生物进化的相关知识，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力【解题方法点拨】种群与物种的区别与联系： 种群物种概念生活在一定区域的同种生物的全部个体 能够在自然状况下相互交配并且产生可育后代的一群生物 范围较小范围内的同种生物的个体 分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成 判断标准 种群必须具备“三同”；即同一时间、同一地点、同一物种主要是形态特征和能否自由交配并产生可育后代联系一个物种可以包括许多种群，同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同亚种，进而可能形成多个新种19生物的多样性【知识点的认识】1、共同进化：不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化2、生物多样性的形成：（1）生物多样性的内容基因多样性物种多样性生态系统多样性（2）生物多样性形成的进化历程生物的进化历程可概括为：从原核生物到真核生物，从无性生殖到有性生殖，由简单到复杂，由水生到陆生，由低等到高等3、生物进化的实质：种群的基因频率发生变化的过程【命题方向】题型一：生物多样性的形成典例1：（2015河南一模）关于生物进化与生物多样性的形成，正确的说法是（）A生物多样性的形成经历了漫长的进化历程 B地球上最早出现的生物是单细胞、进行有氧呼吸C生物多样性形成也就是新物种不断形成的过程 D生物与无机环境之间是不会相互影响共同进化的分析：生物进化过程实际上是生物与生物、生物与无机环境共同进化的过程，进化导致生物多样性生物是经过漫长的地质年代逐渐进化而来的，是按简单到复杂，由低等到高等，由水生到陆生的进化顺序生物多样性重要包括：基因的多样性、物种的多样性和生态系统的多样性生物进化是生物多样性的基础，生物多样性是生物进化的必然结果解答：A、生物多样性的形成经历了漫长的进化历程，共同进化是生物多样性形成的原因；A正确B、生物的进化是由简单到复杂，由低等到高等，则先有单细胞生物，后有多细胞生物，早期地球与现代地球相比，没有大气层或大气层很薄，氧气是在自养型生物出现以后才逐渐生成和增多的，则生物先进行无氧呼吸；B错误C、生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统的多样性；C错误D、自然选择决定生物进化的方向，因此生物的进化与无机环境的变化是相互影响的；D错误故选：A点评：本题考查生物进化与生物多样性的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构题型二：生物进化的条件典例2：（2014青岛一模）下列有关生物进化的叙述正确的是（）A从根本上讲，若没有突变，进化将不可能发生 B迁入、迁出不会造成种群基因频率的改变C种群是生物进化的基本单位，也是自然选择的对象 D物种之间的共同进化都是通过物种之问的生存斗争实现的分析：生物进化理论的内容：种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料；自然选择导致种群基因频率的定向改变；通过隔离形成新的物种基因频率的改变会受到突变、选择、迁移和遗传漂变的影响自然选择的实质是环境对变异所对应的基因的选择，因而可以改变种群的基因频率解答：A、突变对于群体遗传组成的改变表现在两个方面：它提供自然选择的原始材料，如果没有突变，选择就无法发生作用；突变本身就是影响基因频率的一种力量；故A正确B、基因频率的改变取决于迁入率及迁入个体与原群体之间的基因频率差异；故B错误C、种群是生物进化的基本单位，也是自然选择直接对象是生物的变异性状；故C错误D、生物进化过程实际上是生物与生物、生物与无机环境共同进化的过程，进化导致生物多样性；故D错误故选A点评：本题考查生物进化的相关知识，此题容易混淆，基本知识必须扎实，易混知识必须区分清楚20探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用【知识点的认识】一、实验原理： 适宜的浓度的NAA溶液促进迎春条插条生根，浓度过高或过低都不利于插条生根 二、实验材料： 绿化树种或花卉（如：月季、杨、加拿大杨等）生长旺盛的一年生枝条，常用的生长素类似物：萘乙酸（NAA）、2，4D、IPA、IBA和生根粉等 三、实验用具： 蒸馏水、天平、量筒、容量瓶、滴管、试剂瓶、烧杯、玻璃棒、矿泉水瓶 四、方法步骤：1、设置生长素类似物的浓度梯度：用容量瓶将生长素类似物母液分别配成浓度为0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5mg/ml的溶液，分别放入矿泉水瓶中，深约3cm再取一矿泉水瓶，加入等量的清水，作为对照，及时贴上相应标签 2、制作插条：将准备好的枝条剪成长约57cm的插条，插条的形态学上端为平面，下端要削成斜面，这样在扦插后可增加吸收水分的面积，促进成活；每一枝条留34个芽，所选枝条的条件应尽量相同 3、分组处理：将制作好的插条，分成10组（每组不少于3个枝条），分别将其基部浸泡在盛有清水和浓度为0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5mg/ml溶液的矿泉水瓶中，处理几小时至一天 4、进行实验：设置10个相同的水培装置，加入等量的完全营养液，在相同的外界条件下，分别培养经不同浓度生长素类似物及清水处理过的插条，注意保持温度为2530 5、定期观察每组实验材料的生根状况，并记录结果 五、实验结论： 经过5天观察，用浓度为0.8 mg/ml和1 mg/ml处理过的插条生根最早，生根数最多，所以对于月季（或杨等）植物来说，促进插条生根的这种生长素类似物NAA（或2、4D等）的最适浓度是0.9 mg/ml（注：在环境、材料等实验条件不同的情况下，取得的数据会有所不同，可按实际所得的实验数据作结论） 六、考点提示：1、浸泡法：把插条的基部浸泡在配制好的溶液中，深约3cm，处理几小时至一天（要求的溶液浓度较低，并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理）；沾蘸法：把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下（约5s），深约1.5cm即可 2、在施用生长素类似物促进插条生根时，要考虑的因素有哪些？答：温度要一致、所用的植物材料条件相同、设置重复组（即每组不能少于3个枝条）、用浸泡法时，最好是在遮荫和空气湿度较高的地方 3、在本实验中，生长素类似物的功能是促进扦插枝条生根，与其促进生长的功能不是一回事促进扦插枝条生根是指刺激枝条的一端生出许多不定根，而不只是刺激不定根的生长 4、在本实验中，若在适宜浓度范围内不能生出不定根，请分析可能的原因？答：可能是枝条质量和规格不好（如没有芽）、枝条倒插等【命题方向】题型一：生长素浓度的确定典例1：（2013金山区一模）某农场购买了一批生根粉准备用于某植物的批量扦插，说明书没有注明该植物适宜的使用浓度，正确的使用措施是（）A用高浓度，以保证生根 B用低浓度，以降低成本 C任选一种浓度进行扦插 D用不同浓度进行预实验分析：生长素的作用具有两重性，低浓度促进生长，高浓度抑制生长因此在用于促进扦插枝条生根时需要利用适宜浓度的生长素类似物来促进生根在探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度的实验中，首先要进行预实验，这样可以为实验进一步的摸索条件解答：A、生长素浓度过高会抑制插条生根，故A错误；B、生长素类似物浓度过低时，促进作用不明显，不足以促进插条生根，故B错误；C、生长素作用具有两重性，应该需用适宜浓度来处理生根，故C错误；D、在处理插条之前，应该用不同浓度进行预实验，以免由于涉及不周，盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费，故D正确故选D点评：本题考查了生长素的两重性和探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度的实验的相关知识，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；能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，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题型二：实验过程分析典例2：（2013河西区一模）某同学在“探究生长素类似物IBA促进银杏插条生根的最适浓度”实验中获得了下表所示结果，有关本实验分析或评价的叙述不正确的是（）组别 甲组 乙组丙组溶液 1010mol/L的IBA溶液105 mol/L的IBA溶液清水生根数量（条） 43 8 22 A本实验说明，促进银杏插条生根的最适浓度为1010mol/LB银杏插条上侧芽的数目及饱满程度会影响实验结果C本实验的自变量是促进插条生根的IBA浓度大小D用三种溶液处理插条的时间应该相同分析：分析表格：丙组作为对照组，甲组与丙组相比，生根数量较多，说明1010mol/L的IBA溶液能促进插条生根；乙组与丙组相比，生根数量较少，说明105mol/L的IBA溶液能抑制插条生根本实验中，IBA浓度为1010mol/L时插条的生根数目最多，但不能说明促进银杏插条生根的最适浓度为1010mol/L，因为浓度梯度太大，还需缩小浓度梯度进一步进行实验解答：A、本实验中，IBA浓度为1010mol/L时插条的生根数目最多，但不能说明促进银杏插条生根的最适浓度为1010mol/L，因为浓度梯度太大，还需缩小浓度梯度进一步进行实验，故A错误；B、侧芽能产生生长素，生长素能促进扦插的枝条生根，所以银杏插条上的数目会影响实验结果，故B正确；C、有表格可知，本实验的自变量是IBA浓度大小，故C正确；D、实验要遵循单一变量原则，所以用三种溶液处理插条的时间应该相同，故D正确故选A点评：本题考查“探究生长素类似物IBA促进银杏插条生根的最适浓度”实验，意在考查考生分析表中数据提取有效信息的能力；能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤【解题方法点拨】1、自变量：生长素类似物溶液的浓度因变量：根的数目无关变量：处理时间长短、芽的数量、所用的植物材料、温度等（无关变量要求相同且适宜）2、取材：生长良好、粗细长短大致相同的同种植物的材料，芽的数量和饱满程度相同21植物激素的作用【知识点的认识】1、赤霉素的发现2、激素的种类和作用激素名称合成部位生理作用应用赤霉素主要是未成熟的种子、幼根和幼芽促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进种子萌发和果实发育促进矮生性植物茎秆伸长；解除种子休眠，提早用来播种细胞分裂素主要是根尖促进细胞分裂和组织分化蔬菜贮藏中，常用它来保持蔬菜鲜绿，延长贮藏时间乙烯广泛存在于多种植物的组织中，成熟的果实中更多促进果实成熟促进香蕉、凤梨等果实成熟脱落酸根冠、萎蔫的叶片等，将要脱落的器官和组织中含量多抑制细胞分裂，抑制植物的生长，也能抑制种子的萌发；促进叶和果实的衰老和脱落落叶或棉铃在未成熟前的大量脱落3、激素间的相互作用 在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，各种植物激素并不是孤立的起作用，而是多种激素相互作用共同调节有的相互促进，有的相互拮抗【命题方向】题型一：植物激素的概念典例1：（2011佛山一模）下列化学物质中，不是植物激素的是（）A乙烯 B吲哚丁酸 C赤霉素 D2，4一D分析：植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运输到作用部位，对植物生长发育有显著影响的微量有机物；植物生长调节剂是人工合成的对植物的设置发育有调节作用的化学物质解答：A、乙烯是植物产生的抑制类激素，A错误；B、吲哚丁酸是生长素，是植物激素，B错误；C、赤霉素也是植物体内产生的植物激素，C错误；D、2，4D不是植物体产生的，是人工合成的具有生长素效应的物质，叫植物生长调节剂，不属于植物激素，D正确故选：D点评：本题的知识点是植物激素与植物生长调节剂的概念，对于两个概念的理解是解题的关键题型二：植物激素的作用典例2：（2014浦东新区一模）“红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气即熟，并无涩味”，这是宋朝苏轼植物粗谈果品中记录的一种方法此文中“气”及其功能是（）A“气”指的是CO2，作用是使柿成熟 B“气”指的是赤霉素，作用是去除柿的涩味C“气”指的是乙烯，作用是促进果实成熟 D“气”指的是生长素，作用是促使子房发育为成熟的果实分析：1生长素类具有促进植物生长的作用，在生产上的应用主要有：（1）促进扦插的枝条生根；（2）促进果实发育；（3）防止落花落果 2赤霉素的生理作用是促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植物增高此外，它还有促进麦芽糖化，促进营养生长，防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用3细胞分裂素类 细胞分裂素在根尖合成，在进行细胞分裂的器官中含量较高，细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大，此外还有诱导芽的分化，延缓叶片衰老的作用4脱落酸 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脱落酸是植物生长抑制剂，它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发，还有促进叶和果实的衰老和脱落，促进休眠和提高抗逆能力等作用 5乙烯主要作用是促进果实成熟，此外，还有促进老叶等器官脱落的作用解答：红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气即熟，并无涩味，说明红柿成熟，乙烯具有促进果实成熟的作用故选：C点评：本题考查植物激素的相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，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三：植物激素间的相互作用典例3：（2014开封模拟）如图表示某些植物激素对幼苗生长的调节作用，图中A、B表示不同的植物激素下列说法不正确的是（） A激素A、B分别表示乙烯和赤霉素 B据图可以推断出a浓度高于b浓度C在图示的过程中激素A和B属于拮抗关系 D由图可知幼苗的正常生长是多种激素共同调节的结果分析：据图可以推断激素A表示赤霉素（赤霉素的生理作用是促进细胞伸长），激素B可以抑制细胞伸长，由多种组织合成，故为乙烯，据此作答解答：A、激素A、B分别表示赤霉素、乙烯，A错误；B、幼苗继续生长，即植物激素对幼苗的促进作用大于对幼苗的抑制作用，故可推断出a浓度高于b浓度，B正确；C、激素A促进细胞伸长，激素B抑制细胞伸长，故两者之间属于拮抗关系，C正确；D、从图中可以看出，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用、共同调节，D正确故选：A点评：本题结合图示过程，意在考查考生分析题图、获取有效信息的能力；能理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识与观点，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】植物生长发育过程中，受多种激素的共同调节脱落酸的作用：抑制细胞分裂；促进叶和果实的衰老和脱落赤霉素的作用是：促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进种子萌发和果实发育生长素的作用：促进植物生长；促进果实发育；防止落花落果植物生长素的调节具有两重性，低浓度促进生长，高浓度抑制生长22反射弧各部分组成及功能【知识点的认识】1、反射神经调节的基本方式（1）反射：在中枢神经系统的参与下，动物体或人体对外界环境变化作出的规律性答 （2）分类：非条件反射：（生来就有）；条件反射：（后天学习）2、反射弧反射活动的结构基础 感受器：感受刺激将外界刺激的信息转变为神经的兴奋 传入神经：将兴奋传入神经中枢 神经中枢：对兴奋进行分析综合 传出神经：将兴奋由神经中枢传至效应器 效应器：对外界刺激作出反应 提醒：兴奋传导方向的判断：有神经节的为传入神经兴奋由前一个神经元的轴突传递到下一个神经元的树突或细胞体 3、兴奋：机体接受刺激后，由静止状态变为显著活跃状态的过程【命题方向】题型一：反射弧的组成和结构典例1：（2014南京模拟）如图是反射弧结构模式图，对图中各结构的判断，错误的是（）Aa是效应器 Bc是突触 Cd是神经中枢 De是传出神经分析：根据题意和图示分析可知：图中a、b、c、d、e、f分别是感受器、传入神经、突触、神经中枢、传出神经和效应器，明确知识点，梳理相关知识，分析题图，根据选项描述结合基础知识做出判断解答：A、与a相连的b上有神经节，是传入神经，所以a是感受器，由传入神经末梢组成，能接受刺激产生兴奋，A错误；B、c是突触，是神经元与神经元之间相互接触并传递信息的部位，B正确；C、d是神经中枢，是接受传入神经传来的信号后，产生神经冲动并传给传出神经，C正确；D、e是传出神经，能把神经中枢产生的神经冲动传给效应器，D正确故选：A点评：本题考查反射弧结构的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力题型二：反射弧结构破坏的判断典例2：（2014虹口区一模）观察牛蛙脊髓反射现象的实验中，破坏左右后肢的传入神经和传出神经中的某两处，再刺激右后肢，结果左后肢收缩，右后肢不收缩下列判断正确的是（）A右后肢传出神经和效应器结构均被破坏 B左后肢的传入神经和传出神经结构均完整C若刺激左后肢，左后肢不收缩，右后肢收缩 D右后肢传入神经和神经中枢结构均完整分析：神经调节的基本方式是反射，其结构基础是反射弧，由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成传入神经又叫感觉神经，能把外周的神经冲动传到神经中枢里神经中枢在接受传入神经传来的信号后，产生神经冲动并传给传出神经传出神经又叫运动神经，把神经中枢产生的神经冲动传给效应器根据题意分析可知：刺激右后肢，结果左后肢收缩，说明右后肢的传入神经、神经中枢和左后肢的传出神经结构均完整；又由于右后肢不收缩，由说明右后肢的传出神经结构被破坏了；又共破坏左右后肢的传入神经和传出神经中的某两处，所以被破坏的很可能是右后肢的传出神经和左后肢的传入神经明确知识点，梳理相关知识，根据选项描述结合基础知识做出判断解答：A、由于实验中只破坏了左右后肢的传入神经和传出神经中的某两处，现右后肢不收缩，说明被破坏的很可能是右后肢的传出神经和左后肢的传入神经，A错误；B、左后肢收缩只能说明左后肢的传出神经结构完整，而左后肢的传入神经很可能被破坏了，B错误；C、由于左后肢的传入神经很可能被破坏了，所以刺激左后肢，左后肢不收缩，右后肢也不收缩，C错误；D、由于刺激右后肢，结果左后肢收缩，说明右后肢传入神经和神经中枢结构均完整，D正确故选：D点评：本题考查反射弧结构及兴奋传递的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力【解题方法点拨】1、反射弧结构破坏的判断：被破坏的结构有无感觉有无效应感受器无无传入神经无无神经中枢无无传出神经有无效应器有无2、反射弧中传入神经和传出神经的判断（1）根据是否具有神经节：有神经节的是传入神经神经节如图中的c（2）根据突触结构判断：图示中与“”相连的为传入神经（b），与“”相连的为传出神经（e）（3）根据脊髓灰质结构判断：与膨大部分相连的为传出神经，与狭窄部分相连的为传入神经（4）切断实验法：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（近中枢的位置），肌肉收缩，则切断的为传入神经，反之则为传出神经23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24神经、体液调节在维持稳态中的作用【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、促新代谢，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）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（3）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、肝糖原的分解、非糖物质的转化；三个去处：氧化分解、合成肝糖原 肌糖原、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反馈调节分为正反馈调节和负反馈调节正反馈调节即促进调节，负反馈调节即抑制调节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 过程分析：当吃盐过多时，抗利尿激素对细胞外液渗透压的调节，表现为：抗利尿激素分泌增多，促进水分的重吸收；当吃盐过少时，醛固酮对细胞外液渗透压的调节，表现为：醛固酮分泌曾都，促进钠的重吸收，促进水分的重吸收强调：抗利尿激素与醛固酮在水的重吸收中有相同的作用，但却发生在不同的条件下（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：信息分子作用示意图分析典例1：（2014资阳模拟）如图细胞、和物质E、F的关系可能是（） 细胞细胞物质E物质FA下丘脑细胞垂体细胞促甲状腺激素受体B效应T细胞病原体抗体抗原C甲状腺细胞垂体细胞甲状腺激素受体D传出神经元传入神经元神经递质受体AA BB CC DD分析：本题是细胞产生的信息分子与信息分子作用的靶细胞，分析题图可知，细胞产生信息分子E，E作用于靶细胞膜上的受体F解答：A、若细胞是 下丘脑细胞，细胞是垂体细胞，信息分子E应该是促激素释放激素，不是促激素，A错误；B、若细胞是效应T细胞，细胞是病原体，效应T细胞的作用不是通过产生信息分子抗体作用于靶细胞，而是效应T细胞直接作用于靶细胞，B错误；C、若细胞是甲状腺细胞，细胞是垂体细胞，信息分子E是甲状腺分泌的甲状腺激素，作用于垂体细胞的细胞膜上的受体，抑制垂体细胞的分泌活动，C正确；D、兴奋在神经元间的 传递是单向的只能从传入神经元传递到传出神经元，因此细胞不可能是 传出神经元，细胞不可能是 传入神经元，D错误故选：C点评：本题涉及的知识点是甲状腺激素的分级调节和反馈调节，细胞免疫的过程，兴奋在神经元之间的传递方向，对基础知识的掌握是解题的关键，分析时要注重对相关知识点 的模型构建，以加深对知识的理解题型二：对激素种类和作用以及关系等的考察典例2：（2014海南）关于人体内激素的叙述，错误的是（）A肾上腺素的分泌活动不受神经的直接支配 B胰岛素的合成需要mRNA和核糖体的参与C肾小管上皮细胞是抗利尿激素的靶细胞之一 D血糖调节中胰岛素和胰高血糖素的作用相互拮抗分析：反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器组成效应器指传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低胰高血糖素能促进肝糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高解答：A、肾上腺的分泌活动可受神经的直接支配，肾上腺属于效应器，A错误；B、胰岛素是蛋白质，合成需要mRNA和核糖体的参与，B正确；C、抗利尿激素的靶细胞是肾小管和集合管，C正确；D、胰岛素具有降血糖作用，胰高血糖素具有升高血糖的作用，两者是拮抗作用，D正确故选：A点评：本题考查激素调节，能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力题型三：甲状腺激素分泌的分级和反馈调节典例3：（2013广西模拟）如图是下丘脑及其直接或间接支配的有关腺体之间的关系示意图（“+”表示促进，“”表示抑制），下列有关说法中正确的是（）A图中c为下丘脑，b为下丘脑直接支配的腺体 B某种b的分泌物与a的某种分泌物在生理效应上表现为协同作用Ca是机体调节内分泌活动的枢纽 Dc具有感受刺激和传导兴奋的功能，但不具有分泌功能分析：本题主要考查下丘脑的功能下丘脑的神经分泌细胞既能分泌相关激素，也能传导神经冲动下丘脑是体温、血糖和水盐调节的中枢，是内分泌活动的枢纽大脑皮层是温度感觉、渴觉等的中枢由题图可知，a为下丘脑直接支配的腺体（垂体），b为下丘脑间接支配的腺体，c为下丘脑解答：A、图中c为下丘脑，b为下丘脑间接支配的腺体，a为下丘脑直接支配的腺体，A错误；B、若b为甲状腺，则它分泌物的甲状腺激素与a垂体分泌的生长激素对动物生长发育的调节具有协调作用，B正确；C、c下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽，C错误；D、c下丘脑不仅具有感受刺激和传导兴奋的功能，还具有分泌功能，D错误故选：B点评：本题考查了学生对相关知识的理解和记忆情况神经调节和体液调节共同协调、相辅相通成，但神经调节占主导地位两种调节方式的特点：神经调节的特点是以反射的形式来实现的，反射的结构基础是反射弧；体液调节的特点主要是激素随着血液循环送到全身各处而发挥调节作用的题型四：反馈调节典例4：（2014广东）以下过程一定存在反馈调节的是（）胰岛素分泌量对血糖浓度的影响运动强度对汗腺分泌的影响降雨量对土壤动物存活率的影响害虫数量对其天敌鸟类数量的影响ABCD分析：“在一个系统中，系统本身工作的效果，反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”反馈调节分为正反馈调节和负反馈调节解答：胰岛素分泌量增加，则血糖浓度降低，使得胰岛素分泌量减少，属于负反馈调节，故正确；运动强度增加，则汗腺分泌增加，而运动强度受神经系统的控制，故错误；降雨量增加，使得土壤动物存活率降低，但土壤动物不影响降雨量，故错误；害虫数量增加，则其天敌鸟类数量增加，由于捕食者增加，则害虫数量减少，属于负反馈调节，故正确；故选：D点评：本题考查反馈调节的相关知识，意在考查学生的识记和理解能力，属于中档题【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酶能循环使用激素发挥作用后就被灭活相同点微量，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）25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）。26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27种群的数量变动【知识点的认识】一、建构种群增长模型的方法（以细菌为例）数学模型1、类型：数学模型常见的表现形式有两种，分别是数学表达式和曲线图，其中前者比较准确，后者更为直观2、建立的步骤： 研究方法研究实例提出问题观察研究对象，提出问题细菌每20min分裂一次模型假设提出合理的假设资源和空间无限，细菌的种群增长不会受密度影响建立模型用数学形式对事物性质进行表达Nn2n，N代表细菌数量，n表示第几代修正检验对模型进行检验或修正观察、统计细菌数量，对所建模型进行检验或修正二、种群数量增长的两种曲线1、种群增长的“J”型曲线：（1）模型假设：在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等理想条件下假定种群的起始数量为N0（亲代），而且每代的增长率（）都保持不变，且世代间不重叠，该种群后代中第t代的数量为Nt （2）建立模型：NtN0t（3）特点：种群内个体数量连续增长（没有最大值）；增长率不变 2、种群增长的“S”型曲线：（1）原因：自然界的资源和空间是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，以该种群为食的捕食者数量也会增加 （2）特点：种群内个体数量达到环境条件所允许的最大值（K值）时，种群个体数量将不再增加； 种群增长率不断减小，达到K值时，增长率为0；种群增长速率由0K/2时逐渐增大；K/2时，增长速率最大；K/2K时，增长速率不断降低；种群数量为K时，增长速率为0思考：a、右图中t1是对应种群数量为K/2时，t2是对应种群数量为K值b、右图中阴影部分表示由于环境阻力而死亡的个体数，用达尔文进化论的观点分析，图中阴影部分表示通过生存斗争淘汰的个体数量（3）应用：大熊猫栖息地遭到破坏后，由于食物减少和活动范围缩小，其K值变小，因此，建立自然保护区，改善栖息环境，提高K值，是保护大熊猫的根本措施；对家鼠等有害动物的控制，应降低其K值 三、研究种群数量变化的意义：1、野生生物资源的合理开发和利用 一般将种群数量控制在环境容纳量的K/2时，种群增长速度最快，可提供的资源数量最多当种群数量大于K/2时，可以猎捕一定数量该生物资源，且获得量最大过度猎取时，种群增长速度虽然较快，但资源总量减少 2、为害虫的预测及防治提供科学依据 四、影响种群数量的因素 1、自然因素：气候、食物、天敌、传染病等 2、人为因素：动物栖息地环境的破坏；生物资源的过度开发和利用；环境污染等 【命题方向】题型一：种群数量变化图分析典例1：（2014宁夏二模）西花蓟马是一种外来入侵害虫，主要寄生在各种植物的花内，寄主范围广泛，同时极易对杀虫剂产生抗药性西花蓟马在不同寄主上的种群动态如图所示，下列相关叙述正确的是（）A可采用标志重捕法调查西花蓟马的种群密度 B西花蓟马在入侵地的种群数量呈现J型增长C西花蓟马种群数量变化与寄主生长周期特点有关 D杀虫剂难以改变西花蓟马抗药性基因的频率分析：西花蓟马是一种外来入侵害虫，营寄生生活，不能用标志重捕法调查其种群密度西花蓟马种群数量变化有寄主依赖性，没有呈现J型增长，其群数量变化受寄主的影响较大，与寄主生长周期特点有关解答：A、西花蓟马是一种外来入侵害虫，营寄生生活，不能用标志重捕法调查其种群密度，故A错误；B、西花蓟马种群数量变化有寄主依赖性，没有呈现J型增长，故B错误；C、西花蓟马种群数量变化受寄主的影响较大，与寄主生长周期特点有关，故C正确；D、杀虫剂可以选择抗药性基因，而使种群的基因的频率改变，故D错误故选C点评：本题以西花蓟马为素材，结合曲线图考查种群的数量变化，意在考查学生能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题典例2：（2014威海一模）在调查某林场松鼠的种群数量时，计算当年种群数量与一年前种群数量的比值（），并得到如右图所示的曲线据此图分析得到的下列结论中错误的是（）A前4年该种群数量基本不变，第5年调查的年龄组成可能为衰退型B第4到第8年间种群数量在下降，原因可能是食物的短缺和天敌增多C第8年时种群数量最少，第8到第16年间种群数量增加，且呈“S”型曲线增长D如果持续第16到第20年间趋势，后期种群数量将呈“J”型曲线增长分析：据图分析，04年时1，种群数量不变；410年时1，种群数量减少；在1020年时1，种群数量持续增加解答：A、前4年，值为定值，1，说明种群增长率为0，种群数量保持不变，第5年时1，说明种群增长率为负值，种群数量下降，年龄组成为衰退性，A正确；B、影响种群数量的因素有气候、食物、天敌、传染病等，B正确；C、第8到10年间值1，种群数量减少，第10年的种群数量最少，“S”型曲线的增长率应该是先增加后减少，而图中第8到第16年种群增长率先减少后者增加，C错误；D、由图示曲线图趋势知如果持续第16到第20年间趋势，大于2，而且基本不变，说明种群数量将持续增加，呈“J”型曲线增长，D正确故选：C点评：本题考查种群数量变化曲线，意在考查学生的识图和判断能力，解题时注意S型曲线的种群增长率先增加后减少，J型曲线的种群增长率不变题型二：种群增长曲线分析典例3：如图表示有限环境中某一种群增长的曲线下列有关叙述正确的是（）K值是环境条件所允许达到的种群数量最大值；在K值时，种群的增长率最大；如果不考虑迁入迁出等其它因素，理论上在K值时出生率等于死亡率；假设这是鱼的种群，当种群达到K值时开始捕捞，可持续获得最高产量ABCD分析：K值是环境条件所允许达到的种群数量最大值，出生率等于死亡率，种群数量不变，种群增长率为0；在K2处，种群增长速率最大，在种群达到K2值时开始捕捞，才可持续获得最高产量解答：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称为K值，正确；在K值时，种群数量基本稳定，种群增长率为0，错误；决定种群数量变化的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率，若不考虑不考虑迁入迁出等其它因素，在K值时出生率大致等于死亡率，正确；要想持续获得最高产量，捕获之后种群数量不得低于K2，错误故选：C点评：本题考查种群数量知识，意在考查对知识的识记及理解，属于容易题题型三：种群增长率曲线图分析典例4：如图表示某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长率随时间变化的曲线，下列叙述正确的是（）A在t0t2时间内，种群数量呈“J”型增长 B若在t2时种群的数量为K，则在t1时种群的数量K2C捕获该鱼的最佳时期为t2 D在t1t2时，该鱼的种群数量呈下降趋势分析：阅读题干和题图可知，本题涉及的知识是种群数量增长率随时间的变化和种群数量的变化，明确知识点，梳理相关的基础知识，并解析题图结合问题的具体提示综合作答解答：A、根据种群的群增长速率变化图，t2时种群增长速率为0，可以确定该种群的数量变化符合S型曲线，A错误；B、若在t2时种群的数量为K，则t1时刻的种群群增长速率最大，对应的种群数量为K/2，B正确；C、根据S型曲线的群增长速率，可知捕鱼的最佳时刻是超过K/2，即捕捞至K/2，因此此时种群的群增长速率最大，使鱼群获得可持续捕捞，C错误；D、由于群增长速率大于零，故种群的数量在t1t2时逐渐增多，D错误故选：B点评：本题主要考查种群的数量变化，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力【解题方法点拨】1、“J”型曲线和“S”型曲线的比较：项目“J”型曲线“S”型曲线含义种群不受资源和空间的限制，种群的数量往往呈指数增长它反映了种群增长的潜力种群在一个有限的环境中增长时，当种群数量为1/2K时，增长速率达最大值种群数量达到K值时，种群数量将停止增长前提条件环境资源无限环境资源有限（Nt+1/Nt）保持不变随种群密度上升而下降种群增长率（Nt-N0N0）保持不变随种群密度上升而下降种群增长速率（Nt-N0T）随种群密度上升而上升随种群密度上升而上升，到一定密度再下降K值（环境容纳量）无K值种群数量在K值上下波动2、捕鼠和捕鱼的具体应用 注意事项灭鼠捕鱼K/2（最大增长率） 不可盲目减数，以至 于获得K/2 最大限度利用，维持 K/2K（环境最大容纳量）降低 K 值，改变环境， 使之不适合鼠生存 保护 K 值，保证鱼生存的环境条件，尽量提升K值性别比例 使某一性别不育 不能单一捕捉某一性别年龄组成 尽量减少幼年个体 尽量保护幼体28种群数量的变化曲线【知识点的认识】一、建构种群增长模型的方法（以细菌为例）数学模型1、类型：数学模型常见的表现形式有两种，分别是数学表达式和曲线图，其中前者比较准确，后者更为直观2、建立的步骤： 研究方法研究实例提出问题观察研究对象，提出问题细菌每20min分裂一次模型假设提出合理的假设资源和空间无限，细菌的种群增长不会受密度影响建立模型用数学形式对事物性质进行表达Nn2n，N代表细菌数量，n表示第几代修正检验对模型进行检验或修正观察、统计细菌数量，对所建模型进行检验或修正二、种群数量增长的两种曲线1、种群增长的“J”型曲线：（1）模型假设：在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等理想条件下假定种群的起始数量为N0（亲代），而且每代的增长率（）都保持不变，且世代间不重叠，该种群后代中第t代的数量为Nt （2）建立模型：NtN0t（3）特点：种群内个体数量连续增长（没有最大值）；增长率不变 2、种群增长的“S”型曲线：（1）原因：自然界的资源和空间是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，以该种群为食的捕食者数量也会增加 （2）特点：种群内个体数量达到环境条件所允许的最大值（K值）时，种群个体数量将不再增加； 种群增长率变化，种群数量由0K/2时，增长率逐渐增大；种群数量为K/2时，增长率最大；种群数量由K/2K时，增长率不断降低；种群数量为K时，增长率为0思考：a、右图中t1是对应种群数量为K/2时，t2是对应种群数量为K值b、右图中阴影部分表示由于环境阻力而死亡的个体数，用达尔文进化论的观点分析，图中阴影部分表示通过生存斗争淘汰的个体数量（3）应用：大熊猫栖息地遭到破坏后，由于食物减少和活动范围缩小，其K值变小，因此，建立自然保护区，改善栖息环境，提高K值，是保护大熊猫的根本措施；对家鼠等有害动物的控制，应降低其K值 三、研究种群数量变化的意义：1、野生生物资源的合理开发和利用 一般将种群数量控制在环境容纳量的K/2时，种群增长速度最快，可提供的资源数量最多当种群数量大于K/2时，可以猎捕一定数量该生物资源，且获得量最大过度猎取时，种群增长速度虽然较快，但资源总量减少 2、为害虫的预测及防治提供科学依据 四、影响种群数量的因素 1、自然因素：气候、食物、天敌、传染病等 2、人为因素：动物栖息地环境的破坏；生物资源的过度开发和利用；环境污染等 【命题方向】题型一：种群数量变化图分析典例1：（2014宁夏二模）西花蓟马是一种外来入侵害虫，主要寄生在各种植物的花内，寄主范围广泛，同时极易对杀虫剂产生抗药性西花蓟马在不同寄主上的种群动态如图所示，下列相关叙述正确的是（）A可采用标志重捕法调查西花蓟马的种群密度 B西花蓟马在入侵地的种群数量呈现J型增长C西花蓟马种群数量变化与寄主生长周期特点有关 D杀虫剂难以改变西花蓟马抗药性基因的频率分析：西花蓟马是一种外来入侵害虫，营寄生生活，不能用标志重捕法调查其种群密度西花蓟马种群数量变化有寄主依赖性，没有呈现J型增长，其群数量变化受寄主的影响较大，与寄主生长周期特点有关解答：A、西花蓟马是一种外来入侵害虫，营寄生生活，不能用标志重捕法调查其种群密度，故A错误；B、西花蓟马种群数量变化有寄主依赖性，没有呈现J型增长，故B错误；C、西花蓟马种群数量变化受寄主的影响较大，与寄主生长周期特点有关，故C正确；D、杀虫剂可以选择抗药性基因，而使种群的基因的频率改变，故D错误故选C点评：本题以西花蓟马为素材，结合曲线图考查种群的数量变化，意在考查学生能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题典例2：（2014威海一模）在调查某林场松鼠的种群数量时，计算当年种群数量与一年前种群数量的比值（），并得到如右图所示的曲线据此图分析得到的下列结论中错误的是（）A前4年该种群数量基本不变，第5年调查的年龄组成可能为衰退型B第4到第8年间种群数量在下降，原因可能是食物的短缺和天敌增多C第8年时种群数量最少，第8到第16年间种群数量增加，且呈“S”型曲线增长D如果持续第16到第20年间趋势，后期种群数量将呈“J”型曲线增长分析：据图分析，04年时1，种群数量不变；410年时1，种群数量减少；在1020年时1，种群数量持续增加解答：A、前4年，值为定值，1，说明种群增长率为0，种群数量保持不变，第5年时1，说明种群增长率为负值，种群数量下降，年龄组成为衰退性，A正确；B、影响种群数量的因素有气候、食物、天敌、传染病等，B正确；C、第8到10年间值1，种群数量减少，第10年的种群数量最少，“S”型曲线的增长率应该是先增加后减少，而图中第8到第16年种群增长率先减少后者增加，C错误；D、由图示曲线图趋势知如果持续第16到第20年间趋势，大于2，而且基本不变，说明种群数量将持续增加，呈“J”型曲线增长，D正确故选：C点评：本题考查种群数量变化曲线，意在考查学生的识图和判断能力，解题时注意S型曲线的种群增长率先增加后减少，J型曲线的种群增长率不变题型二：种群增长曲线分析典例3：如图表示有限环境中某一种群增长的曲线下列有关叙述正确的是（）K值是环境条件所允许达到的种群数量最大值；在K值时，种群的增长率最大；如果不考虑迁入迁出等其它因素，理论上在K值时出生率等于死亡率；假设这是鱼的种群，当种群达到K值时开始捕捞，可持续获得最高产量ABCD分析：K值是环境条件所允许达到的种群数量最大值，出生率等于死亡率，种群数量不变，种群增长率为0；在K2处，种群增长率最大，在种群达到K2值时开始捕捞，才可持续获得最高产量解答：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称为K值，正确；在K值时，种群数量基本稳定，种群增长率为0，错误；决定种群数量变化的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率，若不考虑不考虑迁入迁出等其它因素，在K值时出生率大致等于死亡率，正确；要想持续获得最高产量，捕获之后种群数量不得低于K2，错误故选：C点评：本题考查种群数量知识，意在考查对知识的识记及理解，属于容易题题型三：种群增长率曲线图分析典例4：如图表示某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长率随时间变化的曲线，下列叙述正确的是（）A在t0t2时间内，种群数量呈“J”型增长 B若在t2时种群的数量为K，则在t1时种群的数量K2C捕获该鱼的最佳时期为t2 D在t1t2时，该鱼的种群数量呈下降趋势分析：阅读题干和题图可知，本题涉及的知识是种群数量增长率随时间的变化和种群数量的变化，明确知识点，梳理相关的基础知识，并解析题图结合问题的具体提示综合作答解答：A、根据种群的增长率变化图，t2时种群增长率为0，可以确定该种群的数量变化符合S型曲线，A错误；B、若在t2时种群的数量为K，则t1时刻的种群增长率最大，对应的种群数量为K/2，B正确；C、根据S型曲线的增长率，可知捕鱼的最佳时刻是超过K/2，即捕捞至K/2，因此此时种群的增长率最大，使鱼群获得可持续捕捞，C错误；D、由于增长率大于零，故种群的数量在t1t2时逐渐增多，D错误故选：B点评：本题主要考查种群的数量变化，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力【解题方法点拨】1、“J”型曲线和“S”型曲线的比较：项目“J”型曲线“S”型曲线含义种群不受资源和空间的限制，种群的数量往往呈指数增长它反映了种群增长的潜力种群在一个有限的环境中增长时，当种群数量为1/2K时，增长速率达最大值种群数量达到K值时，种群数量将停止增长前提条件环境资源无限环境资源有限（Nt+1/Nt）保持不变随种群密度上升而下降种群增长率（dN/Ndt）保持不变随种群密度上升而下降种群增长速率（dN/dt）随种群密度上升而上升随种群密度上升而上升，到一定密度再下降K值（环境容纳量）无K值种群数量在K值上下波动2、捕鼠和捕鱼的具体应用 注意事项灭鼠捕鱼K/2（最大增长率） 不可盲目减数，以至 于获得K/2 最大限度利用，维持 K/2K（环境最大容纳量）降低 K 值，改变环境， 使之不适合鼠生存 保护 K 值，保证鱼生存的环境条件，尽量提升K值性别比例 使某一性别不育 不能单一捕捉某一性别年龄组成 尽量减少幼年个体 尽量保护幼体29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30探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化【知识点的认识】1、实验原理（1）在含糖的液体培养基（培养液）中酵母菌繁殖很快，迅速形成一个封闭容器内的酵母菌种群，通过细胞计数可以测定封闭容器内的酵母菌种群随时间而发生的数量变化（2）养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响种群数量持续增长的限制因素细菌在一定体积培养液中的增长如图所示：2、方法步骤（1）提出的问题：在不同温度条件下酵母菌种群数量增长的情况如何？不同培养液中酵母菌种群数量增长的情况如何？（2）假设：根据上述问题，大胆提出合理的假设（3）设计实验试管编号ABC培养液/mL1010 无菌水/mL 10酵母液/mL0.10.10.1温度条件28528步骤：将10mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入（无菌）试管中将酵母菌接种到试管中的培养液中 将试管放在25条件下培养 每天取样计数酵母菌数量 分析数量（4）酵母菌计数方法：抽样检测法（5）根据实验数据画出的曲线总趋势是先增加再降低3、注意事项（1）由于酵母就是单细胞微生物，因此计数必须在显微镜下进行；显微镜计数时，对于压线的酵母菌，应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌（2）从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡数次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差（3）每天计算酵母菌数量的时间要固定（4）溶液要进行定量稀释（5）本实验不需要设置对照和重复，因为该实验在时间上形成前后对照，只要分组重复实验，获得平均值即可【命题方向】题型一：实验操作分析典例1：（2010江苏一模）下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作，正确的是（）A培养用具必须经过严格的灭菌处理，培养液则不需灭菌B培养酵母菌时，必须去除培养液中的溶解氧C从瓶中吸出培养液进行计数之前，不必摇匀培养瓶中的培养液D为了方便酵母菌计数，培养后期的培养液应先稀释后再计数分析：阅读题干可知本题涉及的知识点是培养液中酵母菌种群数量变化实验操作，梳理相关知识点，然后根据选项描述结合基础知识做出判断解答：A、在实验过程中，必须要对培养用具和培养液进行严格的灭菌处理，以避免杂菌污染，影响实验结果，A错误；B、酵母菌主要进行有氧呼吸，所以在培养酵母菌时，不能去除培养液中的溶解氧，B错误；C、从瓶中吸出培养液进行计数之前，应将培养瓶轻轻震荡几次，使得酵母菌分布均匀，C错误；D、到培养后期，由于酵母菌的大量增多，为了方便对酵母菌计数，应先稀释培养后期的培养液，然后再在显微镜下计数，D正确故选：D点评：本题考查探究培养液中酵母菌种群数量变化的相关知识，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的能力以及对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力题型二：注意事项考察典例2：为研究酵母菌种群数量的变化，某同学用1000mL的锥形瓶作为培养容器，棉塞封口，装入200mL培养液，接种酵母菌后在适宜条件下培养，培养过程中（）A用血细胞计数板计数，不同时间取样后显微镜视野中酵母菌细胞数量不断增加B一段时间内酵母菌呈“J”型增长C氧气的消耗量等于二氧化碳的产生量D可直接从静置的培养瓶中取出培养原液稀释后进行计数分析：在探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中，要控制好无关变量在营养物质和生活空间充裕的条件下，酵母菌呈“J”型曲线生长；在体积恒定、营养物质一定的条件下，酵母菌呈“S”型曲线生长但随着酵母菌数量的增多，营养物质的不断消耗，且生活空间恒定，种内斗争加剧，所以会导致酵母菌数量减少培养后期的培养液中，酵母菌由于大量繁殖，数目太多，不易计数，所以应稀释酵母菌是兼性厌氧型生物，在培养液中分布不均匀，所以吸取时要将培养瓶轻轻震荡明确知识点，梳理相关知识，根据选项描述结合基础知识做出判断解答：A、用血细胞计数板计数，不同时间取样后显微镜视野中酵母菌细胞数量先不断增加，后基本不变，最后又减少，A错误；B、由于培养容器中体积恒定、营养物质一定，所以在最初的一段时间内，营养物质和生活空间充裕，酵母菌呈“J”型增长，B正确；C、酵母菌有氧呼吸时，氧气的消耗量等于二氧化碳的产生量，而无氧呼吸时，不消耗氧气，但能产生二氧化碳，C错误；D、静置的培养瓶中酵母菌分布不均匀，所以吸取培养液前轻轻震荡，使菌体在培养液中分布均匀，以便计数准确又由于培养液中菌体数量多，不易计数，因而为了便于计数先要进行稀释再计数，D错误故选：B点评：本题考查培养液中酵母菌种群数量的变化的实验，意在考查学生能否独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，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，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用31土壤中动物类群丰富度的研究【知识点的知识】一、实验前的准备 1、实验目的 使每位小组成员通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度，能从种群的组成上描述群落的实验目的使小组成员通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤小动物的结构特征，并从中可以感受到采样地点真实的环境情况，并使小组成员建立，群落与环境之间相互联系的观念 2、实验原理： 土壤是无数小动物的家园，常见的小动物有蜘蛛、鼠妇、蜈蚣、马陆、蚯蚓以及多种多样得昆虫等大多数土壤动物身体微小，不适于用“样方法”或“标志重捕法”进行调查，在这类研究时，常采用取样器取样的方法，即用一定规格的捕捉器（如采集罐、吸虫器等）进行取样，通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度 3、实验方法： 实验采用取样器取样的方法进行研究，在丰富度统计时采用有两种统计法：记名计算法、目测估计法 实验材料和用具：自制取样器、铲子、塑料袋、诱虫器或吸虫器（装有酒精的试管、漏斗、漏底花盆，底铺金属网、灯）、标签、瓷盘、解剖针、放大镜、镊子（包着纱布或棉花的镊子）、试管、70%酒精、显微镜、解剖镜（实体镜）、载（盖）玻片、土壤动物分类图谱（或实习手册）等4、需了解的实验中的关键概念与知识：（1）取样器取样：即用一定规格的捕捉器（如采集罐、吸虫器等）进行取样，通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度 （2）丰富度统计方法：记名计算法目测估计法 记名计算法：指在一定面积样地中，直接数出各种群个体数（用于个体较大，种群数量有限得群落；目测估计法：按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少等级划分和表示方法：非常多、多、较多、较少、少、很少等（3）土壤：土壤是岩石圈表面的疏松表层，是陆生植物生活的基质和陆生动物生活的基底土壤不仅为植物提供必需的营养和水分，而且也是土壤动物赖以生存的栖息场所土壤的形成从开始就与生物的活动密不可分，所以土壤中总是含有多种多样的生物，如细菌、真菌、放线菌、藻类、原生动物、扁形动物、轮形动物、线形动物、环节动物、软体动物和各种节肢动物等土壤无论对植物来说还是对土壤动物来说都是重要的生态因子越靠近土壤表层，动物的种类越丰富土壤动物是最重要的土壤消费者和分解者可见，土壤是生物和非生物环境的一个极为复杂的复合体，土壤的概念总是包括生活在土壤里的大量生物生物的活动促进了土壤的形成，而众多类型的生物又生活在土壤之中32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33生态系统的稳定性【知识点的知识】一、生态系统的稳定性1、含义：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力2、原因：生态系统具有一定的自我调节能力3、调节基础：负反馈调节4、种类（1）抵抗力稳定性：含义：生态系统 抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力规律：生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越弱，抵抗力稳定性就越低，反之则越高特点：调节能力有一定限度，超过限 度，自我调节能力就遭到破坏 （2）恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力与抵抗力稳定性的关系：往往相反5、提高生态系统稳定性的措施（1）控制对生态系统的干扰程度（2）实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调关系【解题方法点拨】生态系统稳定性的理解及其调节1、生态系统稳定性的理解：生态系统的稳定性是生态系统发展到一定阶段，它的结构和功能能够保持相对稳定时，表现出来的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力可以从以下几个方面理解：（1）结构的相对稳定：生态系统中动、植物种类及数量不是不变的，而是在一定范围内波动，但不会变化太大（2）功能的相对稳定：生物群落能量的输入量与输出量保持相对平衡，物质的输入与输出保持相对平衡（3）生态系统稳定性的关系： 2、生态系统的反馈调节当生态系统某一成分发生变化时，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这种变化又反过来影响最初发生变化的那种成分的现象，包括正反馈调节和负反馈调节34生物多样性保护的意义和措施【知识点的知识】1、保护生物多样性的措施：（1）就地保护：主要形式是建立自然保护区，是保护生物多样性最有效的措施（2）迁地保护：将濒危生物迁出原地，移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心，进行特殊的保护和管理，是对就地保护的补充 （3）建立濒危物种种质库，保护珍贵的遗传资源（4）加强教育和法制管理，提高公民的环境保护意识2、保护生物多样性的意义： 生物多样性本身就具有很大的意义和价值它的价值包括直接价值和间接价值直接价值如被直接用作食物、药物、能源和工业原料等所表现出来的价值称做生物多样性的直接价值，它包括消费使用价值和生产使用价值间接价值主要包括：植物通过光合作用将太阳能储藏起来，从而形成食物链中能量流动的来源，为绝大多数物种的生存提供能量基础；保护水源，维持水体的自然循环，减弱旱涝； 调节气候，森林消失不仅对局部，而且对全球的气候都会产生影响，对农业生产和生态环境造成不良后果；防止水土流失，减轻泥石流滑坡等自然灾害；吸收和分解环境中的有机废物、农药和其他污染物；为人类身心健康提供良好的生活和娱乐环境 生物多样性既是生物之间以及与其生存环境之间复杂的相互关系的体现，也是生物资源丰富多彩的标志多种多样的生物是全人类共有的宝贵财富它为人类的生存与发展提供了丰富的食物、药物、燃料等生活必需品以及大量的工业原料；维护了自然界的生态平衡，并为人类的生存提供了良好的环境条件；是生态系统不可缺少的组成部分，人们依靠生态系统净化空气、水，并充腴土壤科学实验证明，生态系统中物种越丰富，它的创造力就越大自然界的所有生物都是互相依存，互相制约的每一种物种的绝迹，都预示着很多物种即将面临死亡所以生物多样性的保护是意义重大的 生物多样性是人类赖以生存和发展的基础，是人类子孙后代共有的宝贵财富它的保护刻不容缓，政府的决心和措施是十分重要的但光有政府的努力是不够的，必须全国人民齐动员，共同奋斗，才能保护好我国的生物多样性，实现社会经济的可持续发展35制备和应用固相化酶【知识点的知识】1、制备和应用固定化酶（1）固定化酶技术和固定化细胞技术固定化酶技术的应用a、固定化酶：固定化酶是指用物理学或化学的方法将酶与固相载体结合在一起形成的仍具有酶活性的酶复合物在催化反应中，它以固相状态作用于底物，反应完成后，容易与水溶性反应物和产物分离，可被反复使用b、制备固定化酶：目前，制备固定化酶的方法主要有吸附法、交联法、包埋法等吸附法的显著特点是工艺简便且条件温和，在生产实践中应用广泛；交联法是利用多功能试剂进行酶与载体之间的交联，在酶和多功能试剂之间形成共价键，从而得到三维的交联网架结构；包埋法是将酶包埋在能固化的载体中c、应用：固定化酶已被广泛地应用在人们的日常生活、医院、工业等方面例如，固定化酶在新型青霉素的生产中具有重要作用固定化细胞技术的应用a、固定化细胞技术：通过各种方法将细胞与一定的载体结合，使其仍保持原有的生物活性，这一过程称为细胞固定化b、细胞固定化的方法：1吸附法：是制备固定化动物细胞的主要方法，此法也可制备固定化植物细胞，它既可将植物细胞吸附在泡沫塑料的大孔隙或裂缝之中，也可将植物细胞吸附在中空纤维的外壁上；2包埋法：是指将细胞包埋在多空载体的内部而制成固定化细胞的方法其中，凝胶包埋法是应用最广泛的细胞固定化方法，它所使用的载体主要有琼脂、海藻酸钠凝胶、角叉菜胶、明胶等c、固定化细胞技术的优点：可以取代游离的细胞进行发酵，生产各种物质（2）直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较 直接使用酶固定化酶固定化细胞酶的种类一种或几种一种一系列酶常用载体无高岭土、皂土、硅胶、凝胶明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺制作方法无化学结合固定化、物理吸附固定化包埋法固定化是否需要营养物质否否是催化反应单一或多种单一一系列反应底物各种物质（大分子、小分子）各种物质（大分子、小分子）小分子物质缺点对环境条件非常敏感，易失活难回收，成本高，影响产品质量不利于催化一系列的酶促反应反应物不易与酶接近，尤其是大分子物质，反应效率下降优点催化效率高、耗能低、低污染既能与反应物接触，又能与产物分离可以反复利用成本低、操作容易特别提示：固定化细胞使用的都是活细胞，因而为了保证其生长、增殖的需要，应该为其提供一定的营养物质固定化细胞由于保证了细胞的完整性，酶的环境改变小，所以对酶的活性影响最小（3）酶和细胞的固定方法和特点固定对象酶细胞适宜固定法交联法、吸附法包埋法特点体积小，固定一种酶 包埋法容易丢失体积大，固定一系列酶 难以化学结合和吸附 发挥作用需要的条件适宜的温度、pH适宜的温度、pH、还需要营养物质和氧气 36脂肪酶、蛋白酶的洗涤效果【知识点的知识】探讨加酶洗衣粉的洗涤效果：1、衣领净的相关叙述：衣领净或领洁净是一种专用洗涤剂，是专门为洗涤衬衫、T恤以及内衣的领口和袖口污垢设计的它也像其它洗涤剂一样含有阴离子表面活性剂等洗涤活性成份同时还含有一种叫做碱性蛋白酶的成份，这是一种生物酶制剂对于人体分泌的油脂、汗渍有很好的分解能力，而且非常适合在碱性的洗涤液中发挥功能 2、探讨加酶洗衣粉的洗涤效果 （1）实验原理 加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶 碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污迹从衣物上脱落脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质，使洗衣粉具有更好的去污能力 在本课题中，我们主要探究有关加酶洗衣粉的三个问题：一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有什么不同；二是在什么温度下使用加酶洗衣粉效果最好，三是添加不同种类的酶的洗衣粉，其洗剂效果有哪些区别 （2）实验步骤 探究用加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤的效果的不同 a、在2个编号的烧杯里，分别注入500mL清水 b、取2块大小相等的白棉布，用滴管在每块白布上分别滴上等量的墨水，分别放入烧杯里，用玻璃棒搅拌 c、将2个烧杯分别放入同等温度的温水中，保温5分钟 d、称取5克加酶洗衣粉和5克普通洗衣粉2份，分别放入2个烧杯中，用玻璃棒均匀搅拌保温10分钟 e、观察并记录2个烧杯中的洗涤效果 探究用加酶洗衣粉洗涤的最佳温度条件 a、在3个编号的烧杯里，分别注入500mL清水 b、取3块大小相等的白棉布，用滴管在每块白布上分别滴上一滴食用油、鸡血、牛奶，分别放入烧杯里，用玻璃棒搅拌 c、将3个烧杯分别放入50摄氏度的热水、沸水和冰块中，保温5分钟 d、称取5克加酶洗衣粉3份，分别放入3个烧杯中，用玻璃棒均匀搅拌保温10分钟 e、观察并记录3个烧杯中的洗涤效果 【解题方法点拨】注意事项 （1）变量的分析和控制 影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量，衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤的时间等在这些因素中，水温是我们要研究的对象，而其他因素应在实验中保持不变选择什么样的水温进行实验需要实验者根据当地一年中的实际气温变化来确定水温，通常情况下，冬季、春季、秋季和夏季可分别选取5、15、25和35的水温，因为这4个水温是比较符合实际情况的，对现实也有指导意义 （2）洗涤方式和材料的选择 （3）水量、水质和洗衣粉用量的问题 用滴管控制污物的量，待污物干燥后再进行实验；布料应放在洗衣粉溶液中浸泡相同的时间；采用玻璃棒或筷子搅拌的方式模拟洗衣过程；模拟搅拌的时间、次数和力量应基本相同 （4）影响加酶洗衣粉活性的条件：温度、pH和水量影响加酶洗衣粉的效果的因素：水温、水量、水质、洗衣粉的用量、衣物的质地、大小、浸泡和洗涤的时间（5）加酶洗衣粉中目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶（6）不能用加酶洗衣粉洗涤的衣物是：毛类衣物（7）加酶洗衣粉的酶不易失活，原因：该酶是通过基因工程生产出的特殊酶；用特殊化学物质将酶包裹，使其与洗涤剂隔离；加酶洗衣粉的酶能耐酸、耐碱、耐较高温度和能忍受表面活性剂37酒酵母制酒及乙酸菌由酒制醋【知识点的知识】实验：酵母菌发酵现象一、实验目的：1、观察酵母菌的发酵现象，探究酵母菌发酵产生的酒精和二氧化碳 2、体验知识与技术在生活中的应用 3、尝试制作实验用具，提高动手能力二、实验原理 酵母菌喜欢偏酸性且富含糖的环境中生长，酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧和无氧的环境中酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳，在有氧的情况下酵母菌生长繁殖速度快，把糖分解成二氧化碳和水 三、材料用具 1、实验用具：玻璃瓶一个，小气球一个，玻璃三通管一个，6厘米长的胶管一段，玻璃管一个，温度计一支，试管一个，滴管一个，夹
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