专题11 教材实验（讲义江苏专用）（原卷版）

3/3专题11细胞的分子组成目录目录学考要求速览必备知识梳理高频考点精讲考点一：性状分离比的模拟实验考点二：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片考点三：建立减数分裂中染色体变化的模型考点四：制作DNA双螺旋结构模型考点五：调查人群中的遗传病考点六：低温诱导植物细胞染色体数目的变化考点七：探究自然选择对种群基因频率变化的影响考点八：探究抗生素对细菌的选择作用进阶分级练必备知识梳理 1高频考点精讲 3考点一：集合的含义与表示 3考点二：集合间的基本关系 4考点三：集合的基本运算 5考点四：充分条件与必要条件 6考点五：全称量词与存在量词 7实战能力训练 运用模型、装片或视频观察模拟减数分裂过程中染色体的变化制作DNA分子双螺旋结构模型模拟植物或动物性状分离的杂交实验调查常见的人类遗传病并探讨预防措施用数学方法讨论自然选择使种群的基因频率发生变化探究耐药菌的出现与抗生素滥用的关系必备知识1性状分离比的模拟实验1．实验目的：通过模拟实验，理解_________的分离、_________的随机结合与_________之间的数量关系，体验孟德尔的假说。2．模拟内容用具或操作模拟对象或过程甲、乙两个小桶__________________小桶内的彩球_________不同彩球的随机组合雌、雄配子的_________3.操作步骤eq\x(\a\al(取小桶,并编号))→eq\x(\a\al(分装,彩球))→eq\x(\a\al(混合,彩球))→eq\x(\a\al(随机,取球))→eq\x(\a\al(重复,实验))4．分析结果、得出结论(1)彩球组合类型数量比：DD∶Dd∶dd≈_________。(2)彩球组合类型之间的数量比代表的是显、隐性性状数量比：显性∶隐性≈_________。【易错提醒】（1）同一个小桶内两种颜色的彩球数量必须相等（杂合子F1产生比例相等的两种配子）；不同小桶内的彩球数量，不必一定相等（对大多数生物来说，雄配子的数量远远多于雌配子的数量）；（2）每次抓完后放回混匀后再重新抓取（保证代表雌雄配子的两种彩球被抓出的机会相等）；（3）要做到随机抓取；（4）重复次数少，数据有偶然性。重复次数越多，越接近理论值。必备知识2观察蝗虫精母细胞减数分裂装片1．实验原理：根据细胞中的染色体__________________的变化，识别减数分裂的各个时期。2．材料用具：蝗虫精母细胞减数分裂装片，显微镜。3．方法步骤4．选用雄性生殖器官的原因(1)一般来说，雄性个体产生的雄配子数量远远_________雌性个体产生的雌配子的数量。(2)雌性动物排卵排出的细胞并非成熟的卵细胞，而是卵母细胞(初级卵母细胞或次级卵母细胞)，它先在输卵管中发育到减数分裂Ⅱ中期，只有在受精的过程中才能继续进行减数分裂Ⅱ，因此在卵巢中看不到完整的减数分裂过程。【得分速记】（1）判断各细胞所处时期的依据是减数分裂过程中各个时期染色体变化的特点。（2）制作装片时，细胞已经死亡，不能观察到减数分裂的连续过程。可通过比较同一时刻不同细胞的染色体的特点，来推测一个精母细胞在不同分裂时期染色体的连续变化。必备知识3建立减数分裂中染色体变化的模型1．建立减数分裂中染色体变化的模型项目操作要点模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化①用两种颜色的橡皮泥制作_________，每种颜色分别制作两条大小不同的染色体，每条染色体由两条染色单体组成；②画出__________________；③模拟减数分裂的中期、后期、末期染色体行为的变化，注意要将同一种颜色、长度不同的染色体放在赤道板的一侧模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合至少制作2对染色体，在_________的每一侧放两条不同颜色、不同长度的染色体，比较形成的子细胞与前一次模拟结果的差异模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换假设在四分体时期发生了一次同源染色体的__________________之间的互换，用___________________________表示非姐妹染色单体间发生了互换，比较形成的子细胞与前面模拟结果的差异2.配子中染色体组合的多样性(1)原因①减数分裂_________：同源染色体分离，非同源染色体自由组合②减数分裂_________：四分体中__________________之间可能发生互换(2)意义：导致了不同配子_________的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，使同一双亲的后代必然呈现_________。3．一般情况下减数分裂产生配子的种类(1)只考虑非同源染色体自由组合，不考虑互换的情况。(Y与y、R与r分别表示两对同源染色体)比较项目YyRr个体能产生配子的种类含n对同源染色体个体产生的配子种类一个精原细胞2种(YR、yr或Yr、yR)2种一个雄性个体4种(YR、yr、Yr、yR)2n种一个卵原细胞1种(YR或yr或Yr或yR)1种一个雌性个体4种(YR、yr、Yr、yR)2n种(2)若考虑互换，会增加配子的种类，如一个含n对同源染色体的生物产生的配子种类会大于2n种。【得分速记】根据染色体组成判断配子来源的方法：（1）若两个精细胞中染色体完全相同，则它们可能来自同一个次级精母细胞。简记为“同为同一‘次’”；若两个精细胞中染色体恰好“互补”，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。简记为“补为同一‘初’”；若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定可能来自同一个生物不同精原细胞的减数分裂过程。简记为“同、补同一“体””。必备知识4制作DNA双螺旋结构模型1.目的要求：通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA结构特点的认识和理解2.材料用具：区别塑料泡沫，纸片，扭扭棒，牙签，橡皮泥，铁丝等物品都可用作模型制作的材料3.方法步骤（1）制作_________模型：用自己选取的实验材料制作成不同形状、不同大小和不同颜色的物体，用来代表脱氧核糖、_________和__________________，组装成若干__________________（2）制作__________________模型：选取作为支架和连接的材料，将代表不同化合物的物体连接组装在一起（3）制作__________________模型：按照__________________原则将两条脱氧核苷酸常量连接起来（4）制作___________________________模型：把DNA平面结构旋转一下，即可得到一个DNA的双螺旋结构模型【易错提醒】（1）制作磷酸、脱氧核糖和含氮碱基的模型材料时，注意各部分的大小及比例磷酸、脱氧核糖和含氮碱基三者之间的连接部位要正确（3）制作两条长链时注意互补配对的两条链方向是相反的，而且对应的碱基总数要一致，遵循碱基互补配对原则（4）互补配对的碱基间的氢键有数量差别（A与T之间2个氢键，G与C之间3个氢键）必备知识5低温诱导植物细胞染色体数目的变化1．实验原理用低温处理植物的_____________细胞，能够抑制_________的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能___________________________，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。2．实验步骤与现象(1)实验步骤①诱导培养培养不定根：将蒜在冰箱冷藏室内放置一周。取出后，把蒜放在装满清水的容器上方，让蒜的底部接触水面，于室温（约25℃）培养，待蒜长出约1cm长的不定根。低温诱导：将长出不定根的蒜放入冰箱冷藏室（_________）内，诱导培养48-72h。②固定细胞形态：剪取诱导处理的根尖0.5-1cm，放入_________中浸泡0.5-1h，再用体积分数为95%的酒精冲洗2次。③制作装片：依次进行解离、_________、_________、制片操作。④观察：先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象，再用高倍镜观察。(2)现象：视野中既有正常的二倍体细胞，也有_________发生改变的细胞。3.实验中几种试剂的使用方法和作用试剂使用方法作用卡诺氏液将根尖放入_________液中浸泡0.5～1h______________体积分数为95%的酒精冲洗卡诺氏液处理过的根尖洗去卡诺氏液与质量分数为15%的_________等体积混合，浸泡经固定处理的根尖解离根尖细胞清水漂洗解离后的根尖约10min洗去_________甲紫溶液把漂洗干净的根尖放进盛有_________的玻璃皿中染色3～5min使染色体着色解离液体积分数为95%的酒精与质量分数为15%的盐酸__________________________4.低温诱导植物细胞染色体数目的变化，实验与观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验的比较项目低温诱导植物细胞染色体数目的变化观察根尖分生组织细胞的有丝分裂培养待长出1cm左右不定根时放入____________________________________适宜温度下培养固定解离前用_________进行固定，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次_________【易错提醒】看不到染色体数目加倍的细胞的常见原因分析：（1）没有剪取分区（2）低温诱导时间不足（3）解离不充分或漂洗不彻底（4）染色时间控制不当，看不清染色体（5）直接用高倍镜进行观察必备知识6调查人群中的遗传病1.目的要求：（1）初步学会调查和统计人类遗传病的方法（2）通过对几种人类遗传病的调查，了解这几种遗传病的发病情况（3）通过识记调查，培养接触社会、并从社会中直接获取资料或数据的能力2.调查流程：以组为单位，确定组内人员确定________以组为单位，确定组内人员确定_________________确定确定_________设计__________________制订调查计划设计__________________制订调查计划明确_________明确_________讨论调查时应注意的问题讨论调查时应注意的问题实施实施____________整理、分析调查资料整理、分析调查资料3.注意事项（1）每个小组可调查周围熟悉的4—10个家庭（或家系）中的遗传病的情况（2）调查时，最好选取群体中___________________________，如红绿色盲、白化病、高度近视（600度以上）等（3）为保证调查的______________，应将小组调查的数据在班级和年级中汇总（4）根据全年级汇总的数据，按公式计算遗传病的发病率某种遗传病的患者数某种遗传病的患者数X100%某种遗传病的被调查人数某种遗传病的发病率=X100%某种遗传病的被调查人数某种遗传病的发病率=4.调查遗传病“发病率”与“遗传方式”的比较项目发病率遗传方式调查对象及范围____________________________________注意事项选择_______________________，考虑年龄、性别等因素，群体足够大正常情况与患病情况结果计算及分析患病人数/被调查人数x100%分析基因显隐性及所在染色体的类型；调查结果一般以_________形式呈现【易错提醒】（1）不能在普通学校调查遗传病，学校是一个特殊的群体，没有做到在人群中随机调查（2）多基因遗传病易受环境影响，不宜作为调查对象。必备知识7探究自然选择对种群基因频率变化的影响1.本实验的探究过程分析资料，提出问题作出假设制订探究方案分析结果，得出结论2.创设数字化问题情境，填表：3.分析桦尺蛾的进化4.桦尺蛾进化的原理5.分析表格得出结论：生物进化的实质___________的作用下，种群的基因频率会发生___________，导致生物朝着___________不断进化【易错提醒】（1）变异是不定向的，自然选择是定向的，进化方向由自然选择决定（2）直接接受选择的是表型，而不是基因型。基因型并不能在自然选择中起直接作用，因为天敌在捕食桦尺蛾时，看到的是桦尺蛾的体色而不是控制体色的基因必备知识8探究抗生素对细菌的选择作用1．实验原理：一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生___________。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，___________有可能存活下来。2.实验目的：通过观察细菌在含有抗生素的培养基上的生长情况，探究抗生素对细菌的选择作用3．材料用具：经高温灭菌的_________________________________平板，细菌菌株，还有抗生素的圆形滤纸片，不含抗生素的纸片，镊子，涂布器，无菌棉签，酒精灯，记号笔，直尺等4.方法步骤第1步：用记号笔在培养皿的底部画2条_____________的直线，把培养皿分成4个区域，分别标记为①-④。第2步：取少量细菌的培养液，用无菌的___________（或无菌棉签）均匀地涂抹在培养基平板上。第3步：用无菌的镊子先夹取1张___________的纸片放在①号区域的中央，再分别夹取1张____________________放在②-④号区域的中央，盖上皿盖。第4步：将培养皿倒置在37℃的恒温箱中培养___________。第5步：观察培养基上细菌的生长状况。若纸片附近出现了抑菌圈，测量并记录每个实验组中______________________，求取平均值。第6步：从____________________的菌落上挑取细菌，接种到已灭菌的液体培养基中培养，然后重复步骤2-5。如此重复几代，记录每一代培养物抑菌圈的直径。5.实验结果和结论：（1）实验结果与区域①相比，区域②③=4\*GB3④纸片周围会出现___________②③=4\*GB3④区域_________________________________（2）实验结论①细菌耐药性的出现是由于____________________________________②抗生素的选择作用导致耐药菌比例___________6.注意事项：实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理，防止对环境造成污染。【易错提醒】（1）抗生素不是诱变因子，因此细菌耐药变异的产生与抗生素无关（2）细菌产生耐药变异的过程属于基因突变，而基因突变具有不定向性、、考点精讲讲练例题1.（2024·广西·学业考试）某兴趣小组拟制作DNA分子双螺旋结构模型，搭建一个含26个核苷酸的DNA片段，其中含有5个腺嘌呤（A），需要胸腺嘧啶（T）的个数是（）A.5 B.8 C.16 D.21例题2.（2024·山东·学业考试）低温诱导洋葱根尖分生区细胞染色体数目变化的原理是（）A.抑制中心体的复制B.抑制有丝分裂时纺锤体的形成C.诱导染色体多次复制D.促进染色单体分开形成染色体例题3.（2024·黑龙江·学业考试）19世纪中叶以后，英国曼彻斯特地区的工厂排放煤烟使树干变黑，黑色型的桦尺蛾比例逐渐增加，成了常见类型。此过程体现（）A.用进废退 B.自然选择C.生殖隔离 D.获得性遗传1.在模拟孟德尔杂交实验时，学习小组在正方体1和正方体2的六个面上分别用3个A和3个a标记，在正方体3和正方体4的六个面上分别用3个B和3个b标记。下列有关叙述错误的是（）A．多次掷下正方体1和正方体2，并记下结果，可模拟配子的随机结合B．用正方体1和正方体3同时掷下可以模拟分离定律的分离比C．选取正方体1和3、1和4、2和3、2和4可以模拟自由组合定律的实质D．将四个正方体同时多次掷下，统计四个正方体的字母组合，出现AaBB与aaBb的概率应该大致相同2.某兴趣小组在甲、乙两个桶中放置了黑色和白色两种颜色的小球各10个，用于一对相对性状杂交的模拟实验。下列叙述错误的是（）A．甲桶和乙桶中两种颜色的小球总数可以不同B．甲桶和乙桶中各去掉一个黑球，不影响实验结果C．甲桶中去掉一个黑球和一个白球，不影响实验结果D．将从甲桶和乙桶抓取的小球组合在一起，模拟受精3．模拟实验是根据相似性原理，用模型来替代研究对象的实验。在模拟孟德尔杂交实验时，甲同学从①②烧杯中各取一球，乙同学从①③烧杯中各取一球，丙同学则从①②③④烧杯中各取一球，每位同学都分别将各自所取的球组合在一起，并记录相应的结果。下列说法错误的是（）A．甲同学模拟F1产生配子并受精产生F2的过程B．乙同学模拟F1产生配子时，非等位基因的自由组合C．丙同学的记录结果中，ddrr的概率接近1/16D．因为每个烧杯中球的数量较多，可以将球不放回，继续实验4.关于观察细胞减数分裂的实验，下列操作合理的是（

）A．分离蚕豆成熟花粉→解离→漂洗→甲紫溶液染色→制片→低倍镜观察→高倍镜观察B．分离成熟小鼠卵巢→解离→甲紫溶液染色→漂洗→制片→低倍镜观察→高倍镜观察C．分离蝗虫成熟精巢→固定→醋酸洋红液染色→制片→低倍镜观察→高倍镜观察D．分离桃花雄蕊→固定→漂洗→醋酸洋红液染色→制片→高倍镜观察5.下列有关科学研究方法或原理的叙述，错误的是（）A.运用构建物理模型的方法，建立减数分裂中染色体变化的模型

B.梅塞尔森和斯塔尔证明DNA半保留复制，运用了同位素标记法

C.孟德尔发现遗传因子及其传递规律，运用了假说-演绎法

D.探究抗生素对细菌的选择作用，在控制自变量上采用“减法原理”6.阅读下列资料，回答以下小题。英国有一种桦尺蛾，在1850年前都是灰色类型，1850年在曼彻斯特发现了黑色的突变体。19世纪后半叶，随着工业化的发展，废气中的硫化氢杀死了树皮上的灰色地衣，煤烟又把树干熏成黑色，结果桦尺蛾中黑色基因的频率迅速提高，灰色基因的频率则不断下降。到20世纪中叶，桦尺蛾中黑色基因的频率已由不到5%上升至95%以上，灰色基因的频率则从95%以上下降为不到5%。研究发现，与灰色个体对比，黑色的突变体基因的个别碱基对发生了改变（1）上述这种现象用达尔文的观点解释是（

）A．遗传变异的结果 B．自然选择的结果C．生存斗争的结果 D．用进废退的结果（2）桦尺蛾群体中出现黑色突变体的原因最可能是（

）A．染色体结构变异 B．基因重组C．染色体数量变异 D．基因突变7.碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。下表为该类抗生素在某医院住院患者中的使用量及某细菌的耐药情况。年份2005200620072008该类抗生素的人均使用量（g）0.0740.120.140.19某种细菌对该类抗生素的耐药率（%）2.66.1110.925.5（1）据表可知，随着该类抗生素人均使用量的增加，细菌耐药率_____，说明两者之间存在_____（填“正相关”或“负相关”）的关系。（2）细菌耐药率的变化是由于细菌种群中原本存在_____基因，抗生素起_____作用，导致耐药基因在细菌种群中的_____逐年上升。（3）依据上述分析，抗生素的大量使用可能带来的后果是_____。为避免这种后果，生活中可行的做法是_____。训练1．在性状分离比的模拟实验中，两个小桶模拟的是()A．亲本配子 B．雌、雄生殖器官C．F1配子 D．F1遗传因子2．在性状分离比的模拟实验中，甲、乙容器分别代表雌、雄生殖器官，每个容器中有12个小球，其颜色和字母表示雌、雄配子的种类。则下列装置最合理的是()ABCD4．在“减数分裂模型的制作研究”活动中，先制作4个蓝色(2个5cm、2个8cm)和4个红色(2个5cm、2个8cm)的橡皮泥条，再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程。下列叙述错误的是()A．将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起，模拟1个已经复制的染色体B．将4个8cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排，模拟1对同源染色体的配对C．模拟减数分裂Ⅰ后期时，细胞同一极的橡皮泥条颜色要不同D．模拟减数分裂Ⅱ后期时，细胞一极的橡皮泥条要与另一极的相同5某活动小组在构建DNA双螺旋结构模型的过程中，选取的材料种类和数量如表所示，下列说法正确的是()材料名称磷酸脱氧核糖碱基种类AGTC材料数量16145533A.最多可构建4种脱氧核苷酸，6个碱基对B.这些材料构成的DNA双链中最多有18个氢键C.双链DNA中每个脱氧核糖均与2分子磷酸相连D.这些材料最多可构建46种不同碱基序列的DNA6.关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”的实验，下列叙述正确的是()A．低温能够抑制纺锤体的形成B．制作装片的步骤为解离、染色、漂洗、制片C．可用新鲜的菠菜叶肉细胞作为实验材料D．显微镜下观察到的细胞染色体数目均加倍7.某学校的研究性学习小组以“研究××遗传病的遗传方式”为课题进行调查研究，最好选择调查何种遗传病以及采用的方法是（）A．白化病；在社区内随机抽样调查B．苯丙酮尿症；在患者家系中调查