人教版(2019)高考生物一轮复习:必修1、2+选择性必修1~3考点复习提纲汇编 学案
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这是一份人教版(2019)高考生物一轮复习:必修1、2+选择性必修1~3考点复习提纲汇编 学案,共48页。
1.(必修1 P4)细胞学说揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性。
2.(必修1 P5)归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,分为完全归纳法和不完全归纳法。
3.HIV在结构上与猪的红细胞最大的不同是HIV没有细胞结构,必须寄生在活细胞中才能生存。
4.(必修1 P10)科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。
5.(必修1 P11)原核细胞内有环状的DNA分子,位于细胞内特定的区域,这个区域叫作拟核。
6.(必修1 P11)蓝细菌细胞内含有藻蓝素和叶绿素,是能进行光合作用的自养生物。细菌中的多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物。
7.原核细胞和真核细胞在细胞核方面的差异是:真核细胞有核膜包被的细胞核,内含DNA与蛋白质结合形成的染色质;原核细胞有拟核,内含环状的DNA分子。在细胞器方面的区别是:原核细胞只有核糖体。
8.(必修1 P11)原核细胞和真核细胞在结构上的统一性表现在都具有相似的细胞膜和细胞质,都有核糖体,遗传物质都是DNA。
9.根瘤菌(属于细菌)与豆科植物共生形成根瘤。在对根瘤菌进行分离时,可以根据是否具有以核膜为界限的细胞核为依据来区分根瘤菌细胞与植物细胞。
10.支原体与动物细胞结构的区别是:支原体没有以核膜为界限的细胞核,只有游离的DNA和核糖体这一种细胞器;支原体与细菌的区别是支原体没有细胞壁。
第2课时 组成细胞的元素和化合物
1.(必修1 P17)细胞中的大量元素有:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素,微量元素有:Fe、Mn、Zn、Cu、B、M等。
2.(必修1 P17)细胞内含量最多的化合物和有机物分别是水、蛋白质。
3.(必修1 P18)还原糖的检测中用到的试剂为斐林试剂,检测所需的条件是50~65_℃水浴加热,最终的现象是出现砖红色。蛋白质的检测中用到的试剂为双缩脲试剂,现象为组织样液呈紫色。脂肪的检测用到的试剂为苏丹Ⅲ染液,染色后需要用到体积分数为50%的酒精溶液来洗去浮色,最终在显微镜下观察到脂肪被染成橘黄色。
4.(必修1 P20~21)水是细胞内的良好溶剂的原因是水分子为极性分子,带有正电荷或负电荷的分子或离子都容易与水结合。
5.(必修1 P21)水在常温下能够维持液体状态,具有流动性的原因:每个水分子可以与周围水分子靠氢键相互作用在一起,氢键不断地断裂,又不断地形成。水的温度相对不容易发生变化的原因:存在氢键,水具有较高的比热容。
6.(必修1 P22)铁是血红素的组成成分,这说明无机盐的生理作用是构成细胞内许多化合物的重要成分。
7.随着气温下降,冬小麦细胞中自由水与结合水含量的比值减小,细胞的代谢水平降低,抗寒能力增强。将干种子用水浸泡后种子能萌发,但干种子不经水浸泡不能萌发,这说明自由水与细胞代谢强度有关,自由水所占比例越大,代谢越旺盛。
8.如果人体血液中钙离子的含量太低,会出现抽搐现象,这说明无机盐的生理作用是无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。
9.(2021·河北,19节选)植物细胞中自由水的生理作用包括细胞内良好的溶剂;能够参与生物化学反应;能为细胞提供液体环境;能运送营养物质和代谢废物等(写出两点即可)。补充水分可以促进玉米根系对氮的吸收,提高植株氮供应水平。
10.炒青豆不能萌发的原因是丢失了结合水,细胞结构遭到破坏。
第3课时 细胞中的糖类和脂质
1.(必修1 P23)单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等,其中葡萄糖是主要的能源物质。
2.(必修1 P24)二糖一般要水解成单糖才能被细胞吸收,常见的二糖有麦芽糖、蔗糖、乳糖等。
3.(必修1 P24~25)生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在。细胞中的多糖有淀粉、纤维素、糖原和几丁质,其中前三者的基本单位都是葡萄糖。多糖中的储能物质是淀粉和糖原。
4.(必修1 P25~27)常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇,其中脂肪是细胞内良好的储能物质。固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。
5.糖尿病患者的饮食受到严格的限制,受限制的并不仅仅是甜味食品,米饭和馒头等主食也需要定量摄取,其原因是米饭、馒头等主食富含淀粉,淀粉经消化分解后可以生成葡萄糖,进而使血糖升高。
6.相比于淀粉类作物种子,种植油菜种子时,播种是浅一些还是深一些?为什么?
提示 播种要浅一些。油菜种子脂肪含量高,且脂肪分子中氧的比例低,氢的比例高,因而在氧化分解时消耗的氧气比较多。
7.构成脂肪的脂肪酸的种类和分子长短不相同,若脂肪酸长链中的碳原子之间都以单键相连,则为饱和脂肪酸,若脂肪酸长链中碳原子之间存在双键,则为不饱和脂肪酸。植物脂肪大多数含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,而大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。
8.磷脂是所有细胞(填“真核细胞”“原核细胞”或“所有细胞”)必不可少的脂质。
9.医生建议正常饮食中应该每天摄入一定量的维生素D,请解释其中的科学道理:维生素D能够促进肠道对钙和磷的吸收。
10.通过向北京鸭饲喂玉米、谷类和菜叶能达到育肥的原因:糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪。
第4课时 蛋白质是生命活动的主要承担者
1.(必修1 P29)请叙述氨基酸的结构特点:每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团。
2.(必修1 P30)评价食物中蛋白质的营养价值应注重必需氨基酸的含量。
3.(必修1 P30)蛋白质的空间结构主要由氢键和二硫键形成。
4.(必修1 P30)脱水缩合是一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接,同时脱去一分子的水的过程。
5.(必修1 P32“与社会的联系”)蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
6.组成人胰岛素的基本单位的结构通式为,该物质的基本单位具有多样性的原因是R基不同。
7.蛋白质中肽键数和脱去的水分子数相等,都等于氨基酸数-肽链数。
8.胰岛素分子与其他蛋白质结构不同的直接原因是构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
9.烤熟的鸭子,其蛋白质一定发生了变性,食物加工过程中蛋白质变性不影响(填“影响”或“不影响”)蛋白质的营养价值。煮熟的蛋白质容易(填“容易”或“不容易”)消化,原因是_高温改变了蛋白质的空间结构,使肽键暴露,易被蛋白酶催化水解。
第5课时 核酸是遗传信息的携带者
1.(必修1 P35)核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
2.(必修1 P34)DNA是脱氧核糖核酸的简称,由脱氧核糖核苷酸组成。脱氧核糖核苷酸由一分子脱氧核糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基组成。
3.(必修1 P34)RNA是核糖核酸的简称,由核糖核苷酸组成。核糖核苷酸由一分子核糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基组成。
4.(必修1 P35)和DNA相比,RNA在化学组成上的区别:RNA含有核糖而不含脱氧核糖,RNA含有U而不含有T。
5.(必修1 P35)细胞中组成DNA的脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息。
6.(必修1 P34)真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA,RNA主要分布在细胞质中。
7.(必修1 P36)碳是“生命的核心元素”的原因是生物大分子以碳链为基本骨架。
8.细胞中组成核酸的含氮碱基有5种,其中DNA中有4种,分别是A、G、C、T;RNA中有4种,分别是A、G、C、U。
9.玉米的核酸初步水解后可得到8种核苷酸,彻底水解后可得到5种碱基;玉米的遗传物质初步水解后可得到4种核苷酸,彻底水解后可得到4种碱基。
10.“胎儿亲子鉴定”是利用基因技术鉴定胎儿遗传意义上的父亲,从孕妇的羊水中提取细胞,通过鉴定胎儿的DNA确认父子关系。进行亲子鉴定时,主要比较胎儿与“父亲”DNA的脱氧核苷酸的排列顺序。
11.请从单体和多聚体关系的角度阐明“吃什么补什么”存在的不合理性:生物大分子都要被消化成细胞可以吸收的小分子才能被人体吸收。
第6课时 细胞膜与细胞核的结构和功能
1.(必修1 P40~41)细胞膜的功能:将细胞与外界环境分隔开;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息交流。
2.(必修1 P43)细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的,此外还有少量的糖类;功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量越多。
3.(必修1 P45)细胞膜的结构特点是具有流动性,主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质大多也能运动。
4.(必修1 P45)糖被:细胞膜的外表面与蛋白质分子或脂质结合的糖类分子,其与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。
5.(必修1 P56)核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
6.(必修1 P56)细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
7.虽然细胞膜内部分是疏水的,但是水分子仍能跨膜运输的原因:一是水分子极小,可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙;二是细胞膜上存在水通道蛋白,水分子可以经通道蛋白通过细胞膜。
8.用丙酮从人的胰岛B细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积远大于胰岛B细胞表面积的2倍。原因是:胰岛B细胞中除细胞膜外,还有核膜和各种细胞器膜,它们的膜中都含有磷脂分子。
9.如图表示肝脏细胞细胞膜的亚显微结构图。葡萄糖进入肝细胞的方向是A→B(用图中字母表示),判断的依据是糖被的位置,在细胞膜的外侧分布有糖蛋白或糖脂,而内侧没有。
10.脂质体是一种人工膜,是很多药物的理想载体,其结构示意图如图所示。其中的胆固醇有比磷脂更长的尾部,可使膜的通透性降低,对于维持脂质体结构的稳定性有重要作用。
(1)能在水中结晶的药物和脂溶性药物分别被包裹在甲处、乙处;两类药物的包裹位置不同的原因是两层磷脂分子之间是疏水的,脂溶性药物能被稳定地包裹在其中;脂质体内部是水溶液,在水中结晶的药物能被稳定地包裹在其中。
(2)脂质体到达靶细胞后,脂质体可能会与细胞膜发生融合,也可能以胞吞方式将携带的药物运入细胞。该过程利用了膜的流动性。
11.染色体与染色质这两种不同的状态对细胞生命活动的意义:染色体呈高度螺旋状态,有利于在细胞分裂过程中移动并分配到子细胞中去,而染色质为细丝状,有利于DNA完成复制、转录等生命活动。
12.核孔复合体能够识别已经加工成熟的mRNA并将其运出核孔,前体mRNA(未经加工剪接的RNA)不能运出核孔,这体现了核孔具有选择性,核孔复合体能够识别相应的物质信号,可推测核孔复合体上存在特异性受体蛋白。
第7课时 细胞器之间的分工
1.(必修1 P48)内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。
2.(必修1 P48)高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。
3.(必修1 P49)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。
4.(必修1 P49)中心体分布在动物与低等植物细胞中,由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成,与细胞的有丝分裂有关。
5.(必修1 P49)溶酶体内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
6.如图是某组织细胞部分结构及生理过程的示意图,图中过程⑥→⑨说明溶酶体具有分解衰老、损伤的细胞器的功能。
7.(2020·全国Ⅱ·30节选)为了研究细胞器的功能,某同学将正常叶片置于适量的溶液B中,用组织捣碎机破碎细胞,再用差速离心法分离细胞器。该实验所用溶液B应满足的条件是pH应与细胞质基质的相同;渗透压应与细胞内的相同(答出2点即可)。
8.细胞内囊泡的运输与细胞骨架直接相关,该结构的成分是蛋白质纤维,细胞骨架还参与的生理过程有细胞的运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等。
9.如图表示某细胞中蛋白质1和蛋白质2(这两种蛋白质是维持线粒体功能所必需的)的合成途径,①~⑤表示生理过程,Ⅰ表示核膜,Ⅱ是线粒体DNA。
有学者认为线粒体属于半自主性细胞器,据图分析,其依据是线粒体可以合成自身正常生理活动所需的部分蛋白质。
第8课时 细胞器之间的协调配合
1.(必修1 P51)分泌蛋白是指在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质。下列物质中属于该类蛋白的是②⑤。
①呼吸酶 ②胰岛素 ③血红蛋白 ④线粒体膜的组成蛋白 ⑤抗体 ⑥性激素
2.请用箭头和文字的形式,构建分泌蛋白合成、运输和分泌过程中依次经过的结构:核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜,在此过程中消耗的能量主要来自线粒体。
3.(必修1 P51)研究分泌蛋白的合成、运输的方法是同位素标记法。常用的具有放射性的同位素:14C、32P、3H、35S等;不具有放射性的稳定同位素:15N、18O等。
4.图甲表示分泌蛋白合成及分泌过程中膜面积的变化;图乙表示放射性颗粒在不同结构出现的先后顺序;图丙表示不同细胞器中放射性强度的变化。据图分析,图甲中A、B、C三条曲线所指代的膜结构分别是内质网膜、细胞膜、高尔基体膜;图乙中1、2所指代的细胞器是内质网、高尔基体;图丙中a、b、c所代表的细胞器分别为核糖体、内质网、高尔基体。
5.(必修1 P52)生物膜系统是由细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成。
6.(必修1 P52)细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境,同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性作用。
7.2013年诺贝尔生理学或医学奖授予了三位科学家,因为他们解开了调控运输物在正确时间投递到细胞中正确位置的分子原理,也就是细胞通过囊泡精确地释放被运输的物质。图甲表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程,图乙是图甲的局部放大。不同囊泡介导不同途径的运输。
(1)研究表明,图甲中的Y囊泡内的“货物”为多种水解酶,这些酶会储存在结构⑤中,推断结构⑤是溶酶体,由内质网、高尔基体加工的蛋白质不一定是分泌蛋白,如溶酶体中的水解酶、细胞膜上的蛋白质。
(2)图乙中的囊泡能够精确地将细胞“货物”运送到相应位置并分泌到细胞外,据图推测可能的原因是囊泡上的蛋白质A和细胞膜上的蛋白质B特异性结合,此过程体现了生物膜具有信息交流的功能。
第9课时 水进出细胞的原理
1.(必修1 P62)渗透作用:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。
2.(必修1 P62)如果半透膜两侧存在浓度差,渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
3.如图表示将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3 g/mL蔗糖溶液中的示意图,据图回答问题:
图中②是液泡膜,③是细胞膜,④是细胞质,②③④共同构成的⑥为原生质层。
4.洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离的结构基础是原生质层具有选择透过性,原生质层伸缩性大于细胞壁的伸缩性。
5.质壁分离及复原实验可验证植物细胞也是一个渗透系统。以紫色洋葱外表皮细胞为实验材料制成临时装片后,为使表皮细胞浸润在蔗糖溶液中,操作方法是从盖玻片的一侧滴加(质量浓度为0.3 g/mL的)蔗糖溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。
6.将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中,一段时间后没有观察到质壁分离现象,可能的原因有该细胞是死细胞,或者是根尖分生区细胞,或者发生质壁分离后又自动复原(答出两点原因)。
7.某同学以紫色洋葱外表皮为材料,通过质壁分离与复原实验方法来设计实验,想区分渗透压几乎相同的质量分数为15%的葡萄糖溶液和30%的蔗糖溶液两种溶液。该实验中能作为区分不同溶液的现象是能发生质壁分离的复原的一组所用的溶液为葡萄糖溶液,不能发生质壁分离的复原的一组所用的溶液为蔗糖溶液。
8.由袁隆平海水稻科研团队研发的海水稻,适合在海边滩涂等盐碱地生长。有人提出,海水稻根部细胞的细胞液浓度比一般水稻品种(生长在普通土壤上)的高。请利用质壁分离实验方法设计实验进行验证(简要写出实验设计思路):分别取海水稻和普通水稻根成熟区细胞,制成临时装片;配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液并对细胞进行处理,观察对比两种植物细胞发生质壁分离的情况。
第10课时 物质进出细胞的方式及影响因素
1.(必修1 P65)被动运输:物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的物质跨膜运输方式。
2.(必修1 P66)自由扩散(简单扩散):物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。
3.(必修1 P66)协助扩散(易化扩散):物质借助膜上的转运蛋白进出细胞的扩散方式。
4.(必修1 P69)主动运输:物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的物质跨膜运输方式。
5.(必修1 P70)主动运输的意义:通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
6.(必修1 P66~67)转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型,通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。而载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变。
7.(必修1 P72)细胞膜具有选择透过性的结构基础:细胞膜上转运蛋白的种类和数量,或转运蛋白空间结构的变化。通过胞吞或胞吐进出细胞,需要膜上蛋白质的参与,更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。
8.农业生产中,农作物生长所需的氮元素可以NOeq \\al(-,3)的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收NOeq \\al(-,3)的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题:
(1)由图可判断NOeq \\al(-,3)进入根细胞的运输方式是主动运输,判断的依据是主动运输需要细胞呼吸提供能量,O2浓度小于a点,根细胞对NOeq \\al(-,3)的吸收速率与O2浓度呈正相关。
(2)O2浓度大于a时作物乙吸收NOeq \\al(-,3)的速率不再增加,推测其原因是主动运输需要载体蛋白,此时载体蛋白数量达到饱和。
(3)作物甲和作物乙各自在NOeq \\al(-,3)最大吸收速率时,作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙,判断的依据是作物甲在NOeq \\al(-,3)最大吸收速率时,对应O2浓度和NOeq \\al(-,3)吸收速率均大于作物乙。
(4)细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的pH降低;此过程中,H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时发生的变化是载体蛋白发生磷酸化,导致其空间结构改变。
第11课时 降低化学反应活化能的酶
1.(必修1 P86) ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。
2.(必修1 P87)ATP与ADP的相互转化是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
3.(必修1 P89)许多吸能反应与ATP水解的反应相联系;许多放能反应与ATP的合成相联系。
4.写出图中标出的“A”的含义
①腺苷;②腺嘌呤;③腺嘌呤脱氧核苷酸;④腺嘌呤核糖核苷酸。
5.(必修1 P88)ATP供能机制:ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化,这些分子被磷酸化后,空间结构发生变化,活性也被改变,因而可以参与各种化学反应。
6.细胞内绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP水解直接提供能量的,但细胞内ATP的含量却能基本保持稳定,原因是ATP与ADP之间存在相互转化,且这种转化处于动态平衡之中。
7.萤火虫发光需要ATP提供能量,其发光机制是尾部发光细胞中含有荧光素和荧光素酶,荧光素接受ATP提供的能量后就被激活,生成的荧光素化腺苷酸(腺嘌呤核糖核苷酸简称腺苷酸)与氧气在荧光素酶的催化下反应形成发光物质虫荧光酰腺苷酸。
(1)将32P标记的磷酸注入活细胞内,随后迅速分离细胞内的ATP,发现细胞内的ATP含量不变,但ATP中末端磷酸基团已被32P所标记。该实验的结论为ATP和ADP在细胞内快速相互转化,细胞内ATP维持动态平衡。
(2)将α、β、γ位置分别被32P标记的ATP(A-Pα~Pβ~Pγ)注入不同的发光细胞内,只有注入α位置被标记的ATP的细胞,在形成的发光物质虫荧光酰腺苷酸中检测到放射性。由此推测发光细胞以这种方式利用ATP的生物学意义是ATP水解成腺苷酸,不仅为发光物质的合成提供能量,同时也提供原料。
第12课时 细胞的能量“货币”ATP
1.(必修1 P86) ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。
2.(必修1 P87)ATP与ADP的相互转化是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
3.(必修1 P89)许多吸能反应与ATP水解的反应相联系;许多放能反应与ATP的合成相联系。
4.写出图中标出的“A”的含义
①腺苷;②腺嘌呤;③腺嘌呤脱氧核苷酸;④腺嘌呤核糖核苷酸。
5.(必修1 P88)ATP供能机制:ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化,这些分子被磷酸化后,空间结构发生变化,活性也被改变,因而可以参与各种化学反应。
6.细胞内绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP水解直接提供能量的,但细胞内ATP的含量却能基本保持稳定,原因是ATP与ADP之间存在相互转化,且这种转化处于动态平衡之中。
7.萤火虫发光需要ATP提供能量,其发光机制是尾部发光细胞中含有荧光素和荧光素酶,荧光素接受ATP提供的能量后就被激活,生成的荧光素化腺苷酸(腺嘌呤核糖核苷酸简称腺苷酸)与氧气在荧光素酶的催化下反应形成发光物质虫荧光酰腺苷酸。
(1)将32P标记的磷酸注入活细胞内,随后迅速分离细胞内的ATP,发现细胞内的ATP含量不变,但ATP中末端磷酸基团已被32P所标记。该实验的结论为ATP和ADP在细胞内快速相互转化,细胞内ATP维持动态平衡。
(2)将α、β、γ位置分别被32P标记的ATP(A-Pα~Pβ~Pγ)注入不同的发光细胞内,只有注入α位置被标记的ATP的细胞,在形成的发光物质虫荧光酰腺苷酸中检测到放射性。由此推测发光细胞以这种方式利用ATP的生物学意义是ATP水解成腺苷酸,不仅为发光物质的合成提供能量,同时也提供原料。
第13课时 细胞呼吸的方式和有氧呼吸
1.(必修1 P91)探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中,实验的自变量是有无氧气。
2.(必修1 P91)请分析该实验的因变量并完善下表。
3.(必修1 P91)在检测酒精的实验中,将酵母菌培养的时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖的原因是葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化。
4.(必修1 P93)有氧呼吸:指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。
5. (必修1 P92~93)真核细胞有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行,产物为丙酮酸、[H]、少量能量;第二阶段在线粒体基质中进行,需要消耗水,产物为CO2、[H]、少量能量;第三阶段在线粒体内膜上进行,需要消耗O2,能产生水,并产生大量能量。
6.(必修1 P92)请写出有氧呼吸的反应式:C6H12O6+6H2O+6O2eq \(――→,\s\up7(酶))6CO2+12H2O+能量。
7.有氧呼吸过程中葡萄糖中能量的去向为大部分以热能的形式散失,少部分转化为ATP中的化学能。
第14课时 无氧呼吸、细胞呼吸的影响因素及其应用
1.(必修1 P94)请写出无氧呼吸的化学反应式:
(1)产酒精的无氧呼吸:C6H12O6eq \(――→,\s\up7(酶))2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量;
(2)产乳酸的无氧呼吸:C6H12O6eq \(――→,\s\up7(酶))2C3H6O3(乳酸)+少量能量。
2.(必修1 P94)无氧呼吸的概念:在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量的过程。
3.(必修1 P94)细胞呼吸的实质:有机物在细胞内经过氧化分解,释放能量并生成ATP的过程。
4.(必修1 P93~94)在细胞内,1 ml 葡萄糖彻底氧化分解能释放出2 870 kJ 的能量,可使977.28 kJ左右的能量储存在ATP中;而1 ml 葡萄糖在分解成乳酸以后,只释放出196.65 kJ 的能量,其中只有61.08 kJ 的能量储存在ATP 中。据此分析在进行无氧呼吸的过程中,葡萄糖中的能量的主要去向是存留在酒精或乳酸中;葡萄糖氧化分解释放出的能量的主要去向是以热能的形式散失。
5.(必修1 P94 )蛋白质、糖类和脂质的代谢,都可以通过细胞呼吸过程联系起来。
6.(2020·全国Ⅰ,30节选)中耕是指作物生长期中,在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施,该栽培措施对作物的作用有减少杂草与植物对水分、矿质元素和光的竞争;增加土壤氧气含量,促进根系细胞的呼吸(答出2点即可)。
7.粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象,其原因是种子在有氧呼吸过程中产生了水。
8.同一植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱,其内部原因最可能是同一植株的底部叶片衰老,酶活性降低。
1.(必修1 P98)绿叶中的色素有4种,它们可以归为两大类:叶绿素(含量约占3/4)和类胡萝卜素(含量约占1/4),其中前者包含叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(黄绿色),后者包含胡萝卜素(橙黄色)和叶黄素(黄色)。
2.(必修1 P99)叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
3.(必修1 P99图5-12)从叶绿素吸收光谱图可知,叶绿素a在红光部分的吸收带较叶绿素b偏向长波方面,且吸收光谱带比叶绿素b宽,叶绿素b在蓝紫光部分的吸收光谱带比叶绿素a宽(填“宽”或“窄”)。研究表明:在遮光条件下,以蓝紫光为主的散光占比增加。请预测:在适当遮光的条件下,叶片(如同一植物底层叶片)中叶绿素a/b降低,弱光下的吸光能力增强,有利于提高植物的捕光能力,是对弱光环境的一种适应。
4.(必修1 P101)叶绿体是进行光合作用的场所。在它内部巨大的膜表面上,分布着许多吸收光能的色素分子,在类囊体膜上和叶绿体基质中,还有许多进行光合作用所必需的酶。
5.植物工厂里为什么不用发绿光的光源?
提示 这种波长的光被光合色素吸收的最少,因此不能用于光合作用中合成有机物。
6.海洋中的藻类,习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻,它们在海水中的垂直分布大致是浅、中、深。这种现象与光能的捕获有关吗?
提示 这种现象与光能的捕获有关,不同颜色的藻类吸收不同波长的光,藻类本身的颜色是它们“反射”的光。
7.温室或大棚种植蔬菜时,应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充什么颜色的光源?
提示 最好选用无色透明的玻璃或塑料薄膜,因为它可以使各种颜色的光通过;补充光源可选择红光或蓝紫光,因为这种颜色的光植物光合作用吸收利用较多,更有利于植物进行光合作用。
第15课时 捕获光能的色素和结构及光合作用原理的探索
第33课时 基因突变和基因重组
1.基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变。基因突变的结果是产生新基因,基因数量一定不变;基因位置一定不变;性状可能改变(填“一定不变”“一定改变”或“可能改变”)。
2.原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的;若原癌基因突变或过量表达,相应蛋白质活性过强,可能引起细胞癌变。抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡;若抑癌基因突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。
3.基因重组的准确描述是在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。基因重组的结果是产生新基因型和重组性状,不能产生新基因和新性状。
4.通常基因重组的两种类型是:自由组合型、交换型。其中前者发生在减数分裂Ⅰ后期(时期),会造成非同源染色体上的非等位基因自由组合;后者发生在减数分裂Ⅰ前期(时期),会造成染色单体上的非等位基因重新组合。
5.同无性生殖相比,有性生殖产生的后代具有更大的变异性,其根本原因是产生新基因组合的机会多。
6.如图为具有2对相对性状的某自花传粉的植物种群中甲植株(纯种)的一个A基因和乙植株(纯种)
的一个B基因发生突变的过程(已知A基因和B基因是独立遗传的),请分析该过程,回答下列问题:
(1)上述两个基因发生突变是由一个碱基的替换(或碱基对改变或基因结构的改变)引起的。
(2)乙植株发生基因突变后,该植株及其子一代均不能表现突变性状,其原因是该突变为隐性突变,且基因突变发生在乙植株的体细胞中,不能通过有性生殖传递给子代。可用什么方法让其后代表现出突变性状?取发生基因突变部位的组织细胞,通过组织培养技术获得试管苗,让其自交,其子代即可表现出突变性状。
(3)该种植物野生型都为矮茎,现在野生种群中发现生长着少数高茎植株。若已证明高茎为基因突变所致,有两种可能:一是显性突变,二是隐性突变。请设计一个简单的实验方案加以判定:选用多株突变型植株自花传粉,若后代出现野生型,则为显性突变;若后代全为突变型,则为隐性突变。
第16课时 光合作用的原理
1.(必修1 P103)水分解为氧和H+的同时,被叶绿体夺去两个电子。电子经传递,可用于NADP+与H+结合形成NADPH。NADPH的作用是可作为暗反应阶段的还原剂;储存部分能量供暗反应阶段利用。
2.(必修1 P104)光合作用的产物有一部分是淀粉,还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入筛管,再通过韧皮部运输到植株各处。
3.(必修1 P106)请根据光合作用的基本过程,填充下图:
4.请写出光合作用的反应式(产物为C6H12O6):6CO2+12H2Oeq \(――→,\s\up7(光能),\s\d5(叶绿体))C6H12O6+6O2+6H2O。
5.(2022·全国甲,29节选)正常条件下,植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位,原因是自身呼吸消耗或建造植物体结构(答出1点即可)。
第17课时 光合作用的影响因素及其应用
1.探究光照强度对光合作用强度影响的实验中,抽出小圆叶片细胞间气体后先放在黑暗下的目的是防止提前进行光合作用。给予光照一段时间后叶片上升的原因是光合作用产生的氧气大于细胞呼吸消耗的氧气,细胞间隙充满氧气,所以叶片上浮。该实验中NaHCO3的作用是给光合作用提供CO2,密闭的液滴移动装置中NaHCO3的作用是保持CO2浓度稳定。
2.影响光合速率的外界因素主要是光照强度、温度、CO2浓度等。
3.“正其行,通其风”是通过提高二氧化碳浓度来提高光合作用速率的。夜晚适当降低温度是为了减少细胞呼吸有机物的消耗来增加一天中有机物的积累量。
4.整个植株表现为单位时间内CO2吸收量为0时,该植株叶肉细胞的光合作用强度大于(填“大于”“等于”或“小于”)叶肉细胞的细胞呼吸强度,原因是该条件下叶肉细胞的光合速率等于整个植株的细胞呼吸速率,因此叶肉细胞的光合速率大于叶肉细胞的呼吸速率。
5.(2018·全国Ⅲ,29节选)植物的叶面积与产量关系密切。叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示。由图可知,当叶面积系数小于a时,随叶面积系数增加,群体光合速率和干物质积累速率均增加。当叶面积系数超过b时,群体干物质积累速率降低,其原因是群体光合速率不变,但群体呼吸速率仍在增加,故群体干物质积累速率降低。
6.(2020·全国Ⅰ,30节选)农业生产常采用间作(同一生长期内,在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物,在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑,最适合进行间作的两种作物是A和C,选择这两种作物的理由是作物A光饱和点高且长得高,可利用上层光照进行光合作用;作物C光饱和点低且长得矮,与作物A间作后,能利用下层的弱光进行光合作用。
7.(2019·全国Ⅰ,29)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片中的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小。与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会降低,出现这种变化的原因是气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少。
8.在光照条件下,叶肉细胞中还会进行光呼吸,即O2与CO2竞争性结合RuBP(C5),O2与RuBP(C5)在Rubisc催化作用下经一系列反应释放CO2的过程,该过程会消耗ATP和NADPH,因此提高农作物的产量需要降低光呼吸。
(1)增施有机肥可以降低光呼吸,理由是有机肥被微生物分解后,使CO2浓度升高,促进Rubisc催化RuBP(C5)与CO2反应,从而降低光呼吸。
(2)从反应条件和能量来看光呼吸与有氧呼吸的区别在于光呼吸需要在光照条件下进行,且消耗能量;而有氧呼吸在有光或无光条件下都能进行,且释放能量。
第18课时 光合速率和呼吸速率的综合分析
1.当小麦整个植株净光合速率为0时,叶肉细胞所产生的O2的去向是进入叶肉细胞的线粒体和排出叶肉细胞。
2.北方夏季中午时,光照强度很强,植物出现“午休”现象的原因是光照强度过强,温度升高,导致部分气孔关闭,细胞CO2供应不足,光合作用减弱。
3.种子萌发过程中,从第12 h到胚根长出期间,萌发种子的干物质总量会减少,主要原因是种子不进行光合作用制造有机物,同时进行细胞呼吸消耗有机物,使有机物的总量下降。
4.已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物。将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中,适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低,原因是植物在光下进行光合作用吸收CO2的量大于细胞呼吸释放CO2的量,使密闭小室中CO2浓度降低,光合速率也随之降低。
5.若将某种植物放在无O2、但其他条件适宜的密闭小室中,照光培养一段时间后,发现植物的有氧呼吸增加,原因是该植物在光下进行光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加,而O2与有机物分解产生的[H]发生作用生成水是有氧呼吸的一个环节,所以当O2增多时,有氧呼吸会增加。
第19课时 细胞的增殖
1.(必修1 P111)一个细胞周期指的是连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止。下列细胞可能具有细胞周期的是①②④(填序号)。
①根尖分生区细胞;②精原细胞;③初级卵母细胞;④神经干细胞;⑤神经元
2.(必修1 P114)细胞有丝分裂的重要意义,是将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。
3.(2020·江苏,29节选)与G1期细胞相比,G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是染色体数不变,核DNA数加倍。
4.(2023·新课标,31节选)细胞增殖是植物生长发育的基础。细胞增殖具有周期性,细胞周期中的分裂间期为分裂期进行物质准备,物质准备过程主要包括DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。
5.(必修1 P112)处于有丝分裂前期的细胞发生的变化:染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体。核仁逐渐解体,核膜逐渐消失。从细胞的两极发出纺锤丝,形成一个梭形的纺锤体。
6.(必修1 P112)处于有丝分裂中期的细胞的特点:每条染色体的着丝粒两侧,都有纺锤丝附着在上面,纺锤丝牵引着染色体运动,使每条染色体的着丝粒排列在赤道板上。
7.(必修1 P113)处于有丝分裂后期的细胞发生的变化:每个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动,结果是细胞的两极各有一套染色体。
8.(必修1 P113)处于有丝分裂末期的细胞发生的变化:每条染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝,纺锤丝逐渐消失,出现了新的核膜和核仁,形成两个新的细胞核。这时候,在赤道板的位置出现一个细胞板,细胞板逐渐扩展,形成新的细胞壁。
9.(必修1 P114)与高等植物细胞相比,动物细胞分裂期中的不同点:分裂前期中心粒发出星射线形成纺锤体;分裂末期细胞膜从细胞的中部向内凹陷,使细胞缢裂成两个子细胞(答出2点)。
10.(必修1 P115)蛙的红细胞通过无丝分裂进行增殖,其增殖的过程:细胞核先延长,核的中部向内凹陷,缢裂成为两个细胞核;接着,整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞。其增殖的特点:分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。
第20课时 有丝分裂过程中相关变化及观察实验
1.(必修1 P116)根尖分生区细胞的特点是细胞呈正方形,排列紧密。若要观察植物根尖分生区细胞的有丝分裂,制作流程为解离、漂洗、染色、制片。
2.(必修1 P116)解离的目的是使组织中的细胞相互分离开来;漂洗的目的是洗去多余的药液,防止解离过度,以免影响染色。染色后用镊子把根尖弄碎,用拇指按压盖玻片的目的是使细胞分散开来,有利于观察。
3.请画出有丝分裂过程中染色体、核DNA、染色单体含量变化曲线(以二倍体生物为例)。
答案 如图所示
4.请填写有丝分裂时期。
第21课时 减数分裂和受精作用
一、填空默写
1.(必修2 P20)同源染色体:在减数分裂中配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方、一条来自母方。
2.(必修2 P20)联会:同源染色体两两配对的现象。
3.(必修2 P20)四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体。
4.减数分裂Ⅰ染色体数目减半的原因是同源染色体分离,并分别进入两个子细胞。
5.请写出下列各细胞的名称:
A:初级精母细胞、B:初级卵母细胞、C:次级卵母细胞、D:次级精母细胞或极体。
6.(必修2 P27)减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性。
7.(必修2 P27)在有性生殖过程中,减数分裂形成的配子,其染色体组合具有多样性,导致了不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,同一双亲的后代必然呈现多样性。
二、构建模型
1.请分别绘制减数分裂 Ⅰ 和减数分裂 Ⅱ 的前、中、后六个时期的细胞分裂图像(以卵原细胞内含有六条染色体为例)。
提示 如图所示
2.请绘制二倍体生物减数分裂相关过程中的物质变化图。
(1)染色体数目变化图
提示 如图所示
(2)核DNA数目变化图
提示 如图所示
(3)染色单体数目变化图
提示 如图所示
(4)每条染色体上DNA数量变化
提示 如图所示
第22课时 减数分裂与有丝分裂的比较及观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1.请判断如图细胞进行的分裂方式及时期
2.宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂的实验材料的原因:
(1)雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。(2)在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞,其只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才能继续完成减数分裂Ⅱ。
3.请在实线之后用虚线画出减数分裂过程中同源染色体对数和染色体组数相应的变化(以二倍体生物为例):
提示 如图所示
第23课时 细胞的分化、衰老和死亡
1.(必修1 P119)细胞分化:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
2.(必修1 P121)细胞的全能性:细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
3.(必修1 P121)干细胞:动物和人体内仍保留着的少数具有分裂和分化能力的细胞。
4. (必修1 P123) 细胞衰老的特征:细胞体积变小,细胞核的体积增大;细胞膜通透性改变,细胞内多种酶的活性降低。
5.(必修1 P124)自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,产物同样是自由基。这些新产生的自由基又会去攻击别的分子,由此引发雪崩式的反应,对生物膜损伤比较大。此外,自由基还会攻击DNA,可能引起基因突变;攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞衰老。端粒是每条染色体的两端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体,端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。
6.(必修1 P126)细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,也常常被称为细胞程序性死亡。细胞凋亡的实例:①个体发育中,细胞的程序性死亡;②成熟生物体中,细胞的自然更新;③某些被病原体感染的细胞的清除。
7.(必修1 P126)细胞自噬的作用:①处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;②在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。
8.与克隆羊多莉培育成功一样,其他克隆动物的成功获得也证明了已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
9.细胞分化形成不同的组织细胞,不同组织细胞形态、结构不同的直接原因是不同组织细胞中蛋白质的种类和含量不同。
10.人的胰岛B细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是相同的,其原因是人的胰岛B细胞和神经细胞都是体细胞且都由受精卵分化而来。
11.老年人的白发与白化病患者白发的原因分别是老年人的白发是由于毛囊中的黑色素细胞衰老,细胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少所致;白化病患者的白发是细胞中控制合成酪氨酸酶的基因异常,不能合成酪氨酸酶,细胞中缺少酪氨酸酶所致。
第24课时 一对相对性状的杂交实验
1.自然状态下的豌豆一般都是纯种,原因是豌豆的自花传粉避免了外来花粉的干扰,对豌豆进行人工异花传粉时需先对母本(填“父本”或“母本”)进行去雄处理,授粉后还需套上纸袋以防止其他花粉的干扰。
2.(必修2 P4)人们将杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,叫作性状分离。
3.(必修2 P32)基因的分离定律的实质是: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,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
4.孟德尔发现遗传定律用的研究方法是假说—演绎法,其中孟德尔通过分析豌豆的杂交和自交实验结果提出了问题;演绎推理的做法是设计测交实验并预测结果;孟德尔用测交实验验证了“分离假设”是正确的。分离定律的适用范围: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。
5.判断基因的遗传是否遵循分离定律时,应选择F1(填“P”“F1”或“F2”)进行实验,方法有测交、自交、花粉鉴定法、单倍体育种法。
6.测交实验结果能说明F1的配子种类及比例、F1的基因型等。
7.某小鼠种群毛色有灰毛和黑毛两种,由常染色体上一对等位基因(A/a)控制。某兴趣小组设计两只灰毛鼠交配,产下的5只小鼠中,除两只灰毛鼠和两只黑毛鼠外,还出现一只白毛个体。小组成员对该白毛小鼠进行研究,经检测该白毛个体的出现为基因突变所致(只有一个基因发生突变)。若该白毛鼠为雄性,请设计实验以该白毛鼠和同种群黑毛鼠为实验材料验证基因的分离定律:
实验步骤:(1)让该白毛雄鼠与多只黑毛雌鼠交配;(2)统计子一代小鼠的表型和比例。
实验结果预测:若后代表型及比例为_白毛∶灰毛=1∶1或白毛∶黑毛=1∶1,即可验证基因的分离定律。
8.水稻的非糯性和糯性由一对等位基因A、a控制,据图分析,F1的非糯性水稻自交后代同时出现糯性和非糯性,这种现象在遗传学上称为性状分离,其根本原因是等位基因A和a在减数分裂Ⅰ后期发生分离。推断图中X的表型为糯性。若F1中非糯性和糯性各占1/2,则F2中糯性∶非糯性=5∶3。
第25课时 分离定律的概率计算和常规应用
第26课时 自由组合定律
1.(必修2 P9)F2中出现了亲本所没有的性状组合——绿色圆粒和黄色皱粒。请思考:具有两对相对性状的纯合亲本杂交,产生的F1基因型为AaBb,则两亲本基因型是AABB×aabb或AAbb×aaBB,F2中重组类型所占比例是3/8或5/8。
2.AaBb产生比例相等的4种配子的细胞遗传学基础:在减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3.验证动物基因的遗传是否遵循自由组合定律的方法是测交法;验证植物基因的遗传是否遵循自由组合定律的方法有自交法、测交法、花粉鉴定法、单倍体育种法。
4.卷翅红眼和直翅紫眼两个果蝇纯合品系进行了以下杂交实验,据此可判断,控制翅形和眼色的基因位于非同源染色体上,理由是F2中翅形性状和眼色性状是自由组合的。
5.某品系小鼠的体重受如图所示三对等位基因A/a、D/d、F/f控制,小鼠体重的遗传遵循自由组合定律,判断的依据是控制小鼠体重的三对基因位于三对非同源染色体上。
6.测交比值直接反映配子的基因型比,因此可以用测交来验证是否连锁和互换。
例:AaBb×aabb,若子代为AaBb∶aabb=1∶1,则AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶ab=1∶1,推测AB连锁;若子代为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶1∶1∶4,推测AaBb产生的配子基因型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=4∶1∶1∶4,可判断A、B在一条染色体上,a、b在一条染色体上,且发生了互换。
7.控制果蝇体色和翅形的基因位于同一对常染色体上(设相关基因用B/b,D/d表示),将纯合的灰身长翅与纯合黑身残翅果蝇杂交,F1全为灰身长翅,再利用黑身残翅雄果蝇与F1中的灰身长翅雌果蝇测交,得到的F2中灰长、灰残、黑长、黑残分别为42%、8%、8%、42%。请对F2表型的比例做出合理解释:F1雌蝇在产生配子的过程中发生了互换,导致产生的两种BD和bd配子数量多且相等,产生的两种Bd和bD配子数量少且相等。
8.现有某雌雄同株植物(单性花)的两个纯合品种:抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏),抗病(A)对感病(a)为显性,高秆(D)对矮秆(d)为显性。某育种团队要利用这两个品种进行杂交育种,获得具有抗病矮秆优良性状的新品种,开展了相关研究和实验。
(1)与豌豆相比,利用该种植物进行杂交实验时在操作上的优点是_不用进行去雄操作。
(2)在杂交育种前,通常需要预测杂交结果。按照孟德尔遗传规律来预测杂交结果,需要满足三个条件,其中两个条件是抗病与感病、高秆与矮秆这两对相对性状分别受一对等位基因的控制,且遵循分离定律。除了上述条件外,另外一个条件是控制这两对相对性状的基因独立遗传(或位于非同源染色体上)。
(3)为了确定控制上述两对性状的基因是否满足这三个条件,可用测交实验来进行检验。若上述条件成立,请结合以上实验材料,表示该测交实验的过程:将纯合抗病高秆和感病矮秆个体杂交,获取杂合子一代,再让杂合子一代与隐性纯合感病矮秆进行杂交。
27基因在染色体上
1.基因与染色体的数量与位置关系是一条染色体上有许多基因;基因在染色体上呈线性排列。
2.利用摩尔根的杂交实验,获得白眼雌果蝇的方法是用F1雌果蝇与白眼雄果蝇杂交获得。
3.请写出支持摩尔根假说“控制果蝇白眼的基因在X染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因”的关键性实验(用遗传图解的形式表达)。
答案 如图所示
4.一只红眼雄果蝇(XBY)与一只白眼雌果蝇(XbXb)杂交,子代中发现有一只白眼雌果蝇。分析认为,该白眼雌果蝇出现的原因有两种:亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。
注:控制某一性状的基因都缺失时,胚胎致死;各种类型配子活力相同。
(1)甲同学想通过一次杂交的方法以探究其原因,请你帮助他完成以下实验设计。
实验步骤:①让这只雌果蝇与正常红眼雄果蝇交配;②观察并记录子代中雌雄比例。
结果预测:Ⅰ.如果子代中雌∶雄=1∶1,则为基因突变;Ⅱ.如果子代中雌∶雄=2∶1,则为染色体片段缺失。
(2)乙同学认为可以采用更简便的方法验证甲同学的实验结论,乙同学的方法是用显微镜观察该白眼雌果蝇细胞中的X染色体的形态。
5.果蝇的红眼对白眼是显性,基因位于X染色体上。果蝇的性染色体数目变异情况如表所示:
有一只红眼雌果蝇,有三种可能的基因型(XBXBY、XBXB、XBXb),请你设计一个简单的杂交实验,确定这只雌果蝇的基因型为XBXBY(要求写出实验方案和结果,包括子代的表型及其比例)。让这只雌果蝇与正常白眼雄果蝇杂交,观察子代的表型及其比例。若子代中红眼♀∶红眼♂∶白眼♂=5∶4∶1,则该果蝇的基因型为XBXBY。
6.果蝇的刚毛有直毛和分叉毛两种相对性状,控制该性状的基因仅位于X染色体上。表型均为直毛的雌、雄果蝇交配,子代既有直毛也有分叉毛。请写出子代的表型及比例:直毛雌性∶直毛雄性∶分叉毛雄性=2∶1∶1。科学家欲通过观察果蝇的刚毛来区分子代的性别,需选择表型为分叉毛雌果蝇和直毛雄果蝇的亲本进行交配。
28伴性遗传和人类遗传病
1.通过鸡的羽毛的花纹选育非芦花(a)母鸡的杂交组合:ZaZa×ZAW。
2.对21三体综合征进行染色体检查,可以看到患者比正常人多了一条21号染色体,原因是父亲或母亲的生殖细胞在减数分裂时,21号染色体未正常分离。
3.判断下面4个家庭中的各遗传病的遗传方式,并给出判断依据。
图1:该病的遗传方式是常染色体隐性遗传,判断依据是双亲正常,女儿有病。
图2:该病的遗传方式是常染色体显性遗传,判断依据是双亲有病,女儿有正常的。
图3:该病的遗传方式是隐性遗传,若1号个体不携带该病的致病基因,遗传方式是伴X染色体隐性遗传。
图4:该病的遗传方式是显性遗传,若1号个体为纯合子,遗传方式是伴X染色体显性遗传。
4.遗传病的调查:调查发病率时应选择发病率高的单基因遗传病调查、随机调查、调查样本要足够多。调查遗传方式可选择在家族中调查,多调查几个家族。
5.果蝇翅型的长翅和截翅是一对相对性状,眼色的红眼和紫眼是另一对相对性状,翅型由等位基因T/t控制,眼色由等位基因R/r控制。某小组以长翅红眼、截翅紫眼果蝇为亲本进行正反交实验,杂交子代的表型及其比例分别为长翅红眼雌蝇∶长翅红眼雄蝇=1∶1(杂交①的实验结果);长翅红眼雌蝇∶截翅红眼雄蝇=1∶1(杂交②的实验结果)。 根据杂交结果可以判断,眼色的显性性状是红眼,判断的依据是亲代是红眼和紫眼果蝇,杂交①②子代全是红眼;属于伴性遗传的性状是翅型,判断的依据是翅型的正反交实验结果不同。若杂交①子代中的长翅红眼雌蝇与杂交②子代中的截翅红眼雄蝇杂交,则子代翅型和眼色的表型及其比例为(不分雌雄)长翅红眼∶长翅紫眼∶截翅红眼∶截翅紫眼=3∶1∶3∶1。
6.克莱费尔特综合征患者的性染色体组成为XXY。父亲色觉正常,母亲患红绿色盲,生了一个色觉正常的克莱费尔特综合征患者,请运用有关知识进行解释:母亲减数分裂正常,形成含Xb的卵细胞;父亲减数分裂Ⅰ时,X、Y染色体未正常分离,最终形成含XBY的精子;基因组成为XBY的精子与基因组成为Xb的卵细胞结合形成基因型为XBXbY的受精卵。
第29课时 DNA是主要的遗传物质
1.(必修2 P43)格里菲思实验中的加热致死的S型细菌与R型活细菌混合能转化产生S型活细菌的原理是基因重组;实验结论是在加热致死的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。
2.(必修2 P44)肺炎链球菌体外转化实验中用到了自变量控制中的减法原理,实验结论是DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
3.(必修2 P45)赫尔希和蔡斯利用了放射性同位素标记技术,设计并完成了噬菌体侵染细菌的实验,因噬菌体只有头部的DNA进入大肠杆菌中,而蛋白质外壳留在外面,因而更具说服力。
4.为使得噬菌体带上32P标记,其操作过程是先在含32P的培养基中培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体。
5.用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中含较高放射性的原因是保温时间过短或过长。用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物中有放射性的原因是搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中。
6.(必修2 P45)搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
7.仅有如图的实验过程不能(填“能”或“不能”)说明 DNA 是遗传物质,原因是该实验只能说明蛋白质外壳没有进入细菌体内,不能证明DNA进入细菌体内并发挥遗传物质的作用,需要标记DNA继续进行实验。
8.冠状病毒的增殖过程不是简单地将其遗传物质注入宿主细胞内,而是病毒包膜与宿主细胞膜融合,最后病毒核衣壳蛋白和核酸一起进入宿主细胞,完成感染过程。新合成的病毒通过囊泡排出细胞。不能(填“能”或“不能”)利用噬菌体侵染细菌实验的原理和方法,分别用放射性同位素32P、35S标记RNA和蛋白质的冠状病毒,侵染人肺细胞的方法来探究该冠状病毒的遗传物质是RNA还是蛋白质。原因是冠状病毒侵染宿主细胞时,病毒核衣壳蛋白和核酸通过胞吞作用一起进入宿主细胞,无法确定放射性来源于蛋白质还是RNA。
第30课时 DNA的结构与复制
1.DNA只含有4种脱氧核苷酸,能够储存足够量遗传信息的原因是构成DNA的4种碱基(脱氧核苷酸)的排列顺序千变万化。
2.DNA复制的特点是边解旋边复制、半保留复制。DNA精确复制的原因:DNA双螺旋结构提供了复制的模板,碱基互补配对原则保证了复制的精确进行。
3.一个DNA连续复制n次后,DNA分子总数为2n。第n代的DNA分子中,含原DNA母链的有2个,占1/2n-1。若某DNA分子中含碱基T为a,则连续复制 n次,所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为a×(2n-1);第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为a×2n-1。
4.果蝇DNA形成多个复制泡的原因:果蝇的DNA有多个复制起点,可从不同起点开始DNA的复制,由此加快了DNA复制的速率,为细胞分裂做好准备。
5.某哺乳动物体细胞中的DNA分子展开长2 m左右,预测复制完成至少需要8 h,而实际上只需约6 h。据图分析,最可能的原因是DNA复制是多个起点、双向复制。
6.研究表明,在DNA分子加热解链时,DNA分子中G+C的比例越高,解链需要的温度越高,原因是DNA分子中G+C的比例越高,氢键数越多,DNA分子结构越稳定。
7.将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记,并使其侵染大肠杆菌,在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放,则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n,原因是一个含32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链分配到2个噬菌体的双链DNA分子中,因此得到的n个噬菌体中,只有2个带标记。
8.用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP,dA-Pα~Pβ~Pγ)等材料制备了DNA片段甲(单链),对W基因在染色体上的位置进行了研究,实验流程的示意图如下,则:
(1)该研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时,所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P,原因是dATP分子中的两个特殊的化学键断裂后形成的dA-P是组成DNA的基本单位之一,所以α位磷酸基团中的磷是32P,才能使DNA具有32P的放射性。
(2)该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品,在混合操作之前去除了样品中的RNA分子,去除RNA分子的目的是防止RNA分子与DNA分子碱基互补配对结合,从而影响DNA与染色体对应位点的DNA结合。
第31课时 基因的表达
1.RNA有三种,它们分别是mRNA、tRNA、rRNA;真核细胞中核仁受损会影响rRNA的合成,进而影响核糖体(细胞器)的形成。
2.mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基叫作1个密码子。
3.tRNA的种类很多,但是,每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。tRNA分子比mRNA小得多,其一端是携带氨基酸的部位,另一端有3个相邻的碱基。每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对,叫作反密码子。
4.通常,一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。图示中核糖体移动的方向是从左向右。
5.转录的场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体;模板:DNA的一条链;原料:4种核糖核苷酸;酶:RNA聚合酶;能量:ATP;遵循的原则:碱基互补配对(A与U、T与A、C与G、G与C);产物:单链RNA。
6.翻译的场所:核糖体;模板:mRNA;原料:氨基酸;转运工具:tRNA;酶;能量(ATP);遵循的原则:碱基互补配对(A与U、U与A、C与G、G与C);产物:肽链。
7.脑源性神经营养因子(BDNF)由两条肽链构成,能够维持和促进中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻,则会导致精神分裂症。如图为BDNF基因的表达及调控过程,由图可知,miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理
是miRNA-195表达的mRNA与BDNF基因表达的mRNA形成局部双链结构,从而使BDNF基因表达的mRNA无法与核糖体结合。精神分裂症患者与正常人相比,丙过程_增强(填“减弱”“不变”或“增强”),若甲过程反应强度不变,则BDNF的含量将_减少(填“减少”“不变”或“增加”)。
8.已知Bcl-2是一个抗凋亡基因,其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用,MIR-15a基因的转录产物miRNA是真核细胞中一类不编码蛋白质的短序列RNA,可调节Bcl-2基因的表达,如图所示。 据图分析,miRNA调控Bcl-2基因表达的机理是miRNA与Bcl-2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对形成双链,阻断翻译过程。
9.研究发现,起始密码子AUG决定甲硫氨酸,但蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸,其原因是翻译生成的多肽链往往需要进行加工修饰,甲硫氨酸在此过程中会被剪切掉。
第32课时 基因表达与性状的关系
1.基因控制性状的两条途径:基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
2.生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。
3.表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。例如,基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与表观遗传有关。
4.有研究表明,吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高,对染色体上的组蛋白也会产生影响。不仅如此,还有研究发现,男性吸烟者的精子活力下降,精子中DNA的甲基化水平明显升高。
5.除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
6.基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状,细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。细胞分化是基因选择性表达的结果,表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变。
7.若抑郁症小鼠细胞中一个DNA分子的一个C-G碱基对中胞嘧啶甲基化后,又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶,则该DNA分子经过n次复制后,所产生的子代DNA分子中,异常的DNA占比为1/2。上述过程对性状的影响若遗传给后代,不属于(填“属于”或“不属于”)表观遗传,理由是DNA序列发生了改变。
第33课时 基因突变和基因重组
1.基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变。基因突变的结果是产生新基因,基因数量一定不变;基因位置一定不变;性状可能改变(填“一定不变”“一定改变”或“可能改变”)。
2.原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的;若原癌基因突变或过量表达,相应蛋白质活性过强,可能引起细胞癌变。抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡;若抑癌基因突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。
3.基因重组的准确描述是在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。基因重组的结果是产生新基因型和重组性状,不能产生新基因和新性状。
4.通常基因重组的两种类型是:自由组合型、交换型。其中前者发生在减数分裂Ⅰ后期(时期),会造成非同源染色体上的非等位基因自由组合;后者发生在减数分裂Ⅰ前期(时期),会造成染色单体上的非等位基因重新组合。
5.同无性生殖相比,有性生殖产生的后代具有更大的变异性,其根本原因是产生新基因组合的机会多。
6.如图为具有2对相对性状的某自花传粉的植物种群中甲植株(纯种)的一个A基因和乙植株(纯种)
的一个B基因发生突变的过程(已知A基因和B基因是独立遗传的),请分析该过程,回答下列问题:
(1)上述两个基因发生突变是由一个碱基的替换(或碱基对改变或基因结构的改变)引起的。
(2)乙植株发生基因突变后,该植株及其子一代均不能表现突变性状,其原因是该突变为隐性突变,且基因突变发生在乙植株的体细胞中,不能通过有性生殖传递给子代。可用什么方法让其后代表现出突变性状?取发生基因突变部位的组织细胞,通过组织培养技术获得试管苗,让其自交,其子代即可表现出突变性状。
(3)该种植物野生型都为矮茎,现在野生种群中发现生长着少数高茎植株。若已证明高茎为基因突变所致,有两种可能:一是显性突变,二是隐性突变。请设计一个简单的实验方案加以判定:选用多株突变型植株自花传粉,若后代出现野生型,则为显性突变;若后代全为突变型,则为隐性突变。
第34课时 染色体变异
1.(必修2 P87)染色体变异的概念:生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异。
2.(必修2 P90)染色体结构的变异在普通光学显微镜下可见。结果:染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,从而导致性状的变异。
3.染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。
4.三倍体不育的原因是三倍体个体在进行减数分裂时染色体联会紊乱,不能形成可育的配子。
5.骡子不育的原因是骡子细胞内无同源染色体,不能进行正常的减数分裂,不能形成可育的配子。
6.单倍体育种中的秋水仙素作用于幼苗期的单倍体植株,多倍体育种中的秋水仙素作用于萌发的种子或幼苗期的正常植株。
7.普通小麦为六倍体,体细胞中染色体数目为42条。
如图为我国科学家用两种普通小麦(关东107和白火麦)培育六倍体糯性普通小麦的主要流程。据图分析,培育六倍体小麦利用的变异原理是基因重组、染色体数目变异。诱导形成六倍体小麦时,利用秋水仙素处理的是单倍体小麦幼苗而不是处理成熟植株,原因是秋水仙素抑制纺锤体的形成,要作用于幼苗中大量正在分裂的细胞才能使染色体数目加倍。
8.将二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交,得到的种子种下去,一段时间后,收获的三倍体西瓜,没有种子,无法繁殖后代,请运用其他育种原理,再设想一种培育无子西瓜的方法:使用组织培养(进行无性生殖)的方法繁殖无子西瓜试管苗,再进行移栽种植(写出一种可行方法的简单思路即可)。
第35课时 生物的进化
1.种群是生物进化和繁殖的基本单位。
2.突变和基因重组产生进化的原材料,可遗传的变异包括基因突变、基因重组、染色体变异。突变包括基因突变和染色体变异。突变的有害或有利不是绝对的,取决于生物的生存环境。突变和重组是随机的、不定向的,只为进化提供原材料,不能决定生物进化的方向。
3.自然选择决定生物进化的方向。生物进化的实质是种群的基因频率的改变。
4.(必修2 P116)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。
5.新物种的形成途径:(1)渐变:长期的地理隔离→阻断基因交流→不同的突变、基因重组和选择→基因频率向不同方向改变→种群基因库出现差异→差异加大→生殖隔离→新物种形成;(2)有时不需要地理隔离:如多倍体的形成。
6.物种形成的三个环节:突变和基因重组、自然选择、隔离。
7.(必修2 P121)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,这就是协同进化。
8.(必修2 P121~122)地球上最早出现的生物是异养厌氧(填新陈代谢类型)的单细胞原核生物。真核生物通过有性生殖,实现了基因重组,这就增强了生物变异的多样性,生物进化的速度明显加快。
9.生物多样性主要包括三个层次的内容:遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。
10.生物多样性是协同进化的结果,物种形成的必要条件是隔离。若想判断生长更快的金鲳鱼养殖品种与野生种是否为同一物种,可采用的方法是将金鲳鱼养殖品种与野生种进行杂交,如果能杂交且可以产生可育后代,则是同一物种;若不能杂交或杂交后产生的后代不可育,则不是同一物种。
11.近亲繁殖导致种质退化会使该物种的遗传或基因多样性降低,从遗传的角度分析,近亲繁殖导致种质退化的原因是近亲繁殖将会增加子代中隐性致病基因变为纯合子传给后代的概率,并直接导致生殖成功率的下降和遗传多样性的降低。
第36课时 人体的内环境与稳态
1.(选择性必修1 P4)内环境:由细胞外液构成的液体环境。
2.(选择性必修1 P5)血浆和组织液、淋巴液最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。
3.(选择性必修1 P5)血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-。血浆的pH之所以能够保持稳定,与其中含有的HCOeq \\al(-,3)、H2CO3等物质有关。
4.(选择性必修1 P9)稳态的实质:内环境中的各种化学成分和理化性质保持相对稳定的状态。
5.(选择性必修1 P10)稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络。
6.(选择性必修1 P11)内环境稳态的意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
7.(教材·概念检测·P6)人在进行一定强度的体力劳动后,手掌或脚掌上可能会磨出水疱。水疱是如何形成的?一段时间后水疱会自行消失,其原因是什么?
水疱由血浆透出毛细血管壁或组织细胞代谢产生。一段时间后,大部分组织液通过毛细血管壁进入血浆,还有一部分通过毛细淋巴管壁进入淋巴液。
8.科学家用化学分析的方法测得血浆的化学组成中,血浆蛋白含量比无机盐含量多,但为什么无机盐在维持血浆渗透压中占重要地位?
血浆中虽然含有一定量的蛋白质,但蛋白质相对分子质量大,单位体积溶液中蛋白质微粒数目少,产生的渗透压小。
9.(教材·思考讨论·P10)严重腹泻后,如果只喝水,不补充盐,内环境的渗透压可能会出现什么变化?带来的后果是什么?
内环境的渗透压会变小;当内环境渗透压变小时,内环境中的水将较多地进入细胞内,造成细胞吸水膨胀,进一步导致细胞代谢的功能紊乱。
10.(教材·拓展应用·P6)正常人剧烈运动会使肌肉产生大量乳酸等酸性物质,这会影响血浆的pH吗?肺气肿病人由于呼吸不畅,会使内环境中的pH怎样变化?原因是什么?
不会影响血浆的pH。肺气肿病人由于呼吸不畅,会使内环境中的pH降低。氧气不足,细胞进行无氧呼吸产生乳酸,同时CO2排出不畅。
第37课时 神经调节的结构基础和基本方式
1.(选择性必修1 P16、18)人的神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统两部分。中枢神经系统包括脑和脊髓;外周神经系统包括与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神经,它们都含有传入神经和传出神经。
2.(选择性必修1 P18)自主神经系统的概念:支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统。
3.(2022·山东,23节选)迷走神经中促进胃肠蠕动的神经属于副交感神经(填“交感神经”或“副交感神经”)。交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的,其意义是可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
4.(选择性必修1 P20“练习与应用”)有些神经元轴突很长,并且树突很多,这有什么意义呢?
轴突很长,有利于神经元将信息输送到远距离的支配器官;树突多,有利于充分接收信息。
5.(选择性必修1 P20“练习与应用”)如果老师现在通知你,马上要进行一个非常重要的考试,你的自主神经系统可能会发生哪些变化?
交感神经活动占优势,副交感神经的支配活动减弱。
6.(选择性必修1 P22)反射:在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应。
7.(选择性必修1 P23)兴奋:动物体或人体内的某些细胞或组织(如神经组织)感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。
8.一个完整的反射弧至少需要两个神经元构成,反射活动越复杂,参与的神经元越多。
9.当人被钉子扎一下,会感觉到痛,痛觉在大脑皮层产生,痛觉的产生不是(填“是”或“不是”)反射,原因是没有经过完整的反射弧。
10.在“望梅止渴”这种反射中,效应器是传出神经末梢及其支配的唾液腺。
11.(选择性必修1 P25)条件反射的消退是一个新的学习过程,需要大脑皮层的参与。
第38课时 神经冲动的产生和传导
1.(选择性必修1 P28)神经细胞膜内外Na+、K+分布特点:Na+浓度为膜外>膜内,K+浓度为膜外<膜内。
2.(选择性必修1 P28)静息状态时,膜内电位为负电位,形成的原因是K+外流;形成动作电位时,膜内外电位变化为由外正内负变为外负内正,形成的原因是Na+内流。
3.(选择性必修1 P28)兴奋在神经纤维上以电信号(或神经冲动)形式传导;在膜外,局部电流方向与兴奋传导的方向相反,在膜内,局部电流方向与兴奋传导的方向相同。
4.(选择性必修1 P28)兴奋在神经元之间传递的结构基础是突触,突触的结构包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,在突触前膜上的信号转换是电信号→化学信号。
5.(选择性必修1 P29)神经递质的类型:兴奋性神经递质,使下一个神经元兴奋;抑制性神经递质,使下一个神经元抑制。神经递质的作用:引起下一个神经元的兴奋或抑制,神经递质的受体位于突触后膜。神经递质的去向:迅速被降解或回收进细胞。
6.(选择性必修1 P29)神经元之间的兴奋的传递是单方向的原因是神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜上。
7.神经递质不是生物大分子却通过胞吐的方式进行运输的意义:胞吐可以短时间大量集中释放神经递质,从而引发突触后膜电位变化。
8.兴奋在离体神经纤维上的传导是双向的,在突触上的传递是单向的,在机体的神经纤维上的传导是单向的,在反射弧上的传导是单向的。
第39课时 神经系统的分级调节及人脑的高级功能
1.(选择性必修1 P34)躯体各部分的运动机能在皮层的第一运动区内都有它的代表区,而且皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。下肢的代表区在第一运动区的顶部,头面部肌肉的代表区在下部,上肢的代表区则在两者之间。皮层代表区范围的大小与躯体运动的精细程度有关,运动越精细且复杂的器官,其皮层代表区的面积越大。
2.(选择性必修1 P34)躯体的运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控,脊髓是机体运动的低级中枢,大脑皮层是最高级中枢,脑干等连接低级中枢和高级中枢。
3.(选择性必修1 P35)排尿不仅受到脊髓的控制,也受到大脑皮层的调控。脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的:交感神经兴奋,不会导致膀胱缩小;副交感神经兴奋,会使膀胱缩小。如果没有高级中枢的控制,排尿反射可以(填“可以”或“不可以”)进行,但排尿不完全(填“完全”或“不完全”)。
4.成人由于外伤出现尿床现象,原因是高级中枢失去了对低级中枢的控制。
5.(选择性必修1 P37)人的大脑除了感知外部世界以及控制机体的反射活动,还具有语言、学习、记忆等方面的高级功能。
6.(选择性必修1 P37~38)语言功能是人脑特有的高级功能。人类的语言活动是与大脑皮层某些特定区域相关的,这些特定区域叫言语区。S区受损,不能讲话;W区受损,不能写字;V区受损,不能看懂文字;H区受损,不能听懂话。
7.(选择性必修1 P39)学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。
8.(选择性必修1 P39相关信息)抗抑郁药一般都通过作用于突触处来影响神经系统的功能。
第40课时 激素与内分泌调节及激素调节的过程
1.(选择性必修1 P45)促胰液素是由小肠黏膜分泌的,其主要作用是促进胰腺分泌胰液。
2.(2022·山东,23节选)消化液中的盐酸在促进消化方面的作用有为胃蛋白酶提供适宜pH、使食物中的蛋白质变性、使促胰液素分泌增加(答出3种作用即可)。
3.(选择性必修1 P46)由内分泌器官或细胞分泌的化学物质——激素进行调节的方式,就是激素调节。
4.(选择性必修1 P51相关信息)人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
5.(2023·山东,22节选)血糖的来源主要有以下几个方面:食物中的糖类经消化、吸收进入血液,是血糖的主要来源;肝糖原分解成葡萄糖进入血液,是空腹时血糖的重要来源;非糖物质可以转化为葡萄糖进入血液,补充血糖。
6.(选择性必修1 P51)当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛B细胞的活动增强,胰岛素的分泌量明显增加。体内胰岛素水平的上升,一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖,使血糖浓度恢复到正常水平。当血糖浓度降低
时,胰岛A细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌量增加。胰高血糖素主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖浓度回升到正常水平。
7.(选择性必修1 P52)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,这种调节方式叫作反馈调节。
8.(选择性必修1 P53)人们将下丘脑、垂体、靶腺体之间存在的这种分层调控,称为分级调节。在甲状腺激素分泌的过程中,既存在分级调节,也存在反馈调节。
9.(选择性必修1 P53)分级调节的意义是分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
10.(选择性必修1 P54)内分泌细胞产生的激素弥散到体液中,随血液流到全身,但只作用于靶器官、靶细胞,原因是靶细胞的细胞膜上有激素的特异性受体。
11.(选择性必修1 P54)体内需要源源不断地产生激素的原因是激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了。
12.(选择性必修1 P55)激素种类多,量极微,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。
第41课时 体液调节与神经调节的关系
1.(选择性必修1 P57)激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节,称为体液调节。一些低等动物只有体液调节,没有神经调节。
2.(2023·新课标,32节选)剧烈运动时,机体耗氧量增加、葡萄糖氧化分解产生大量CO2,CO2进入血液使呼吸运动加快。CO2使呼吸运动加快的原因是血液中CO2增多,刺激呼吸中枢,导致呼吸加深加快。
3.(选择性必修1 P57)体液调节和神经调节的作用途径依次是体液运输和反射弧,体液调节作用时间比神经调节作用时间长;体液调节反应速度较缓慢,神经调节反应速度迅速;体液调节作用范围较广泛,神经调节作用范围准确、比较局限。
4.(选择性必修1 P58)体温保持相对稳定的原因是机体产热量≈散热量;机体热量的主要来源:代谢产热,安静状态下,人体主要通过肝、脑等器官的活动提供热量;运动时,骨骼肌是主要的产热器官;皮肤是主要的散热器官。
5.(选择性必修1 P58)体温调节机制是神经—体液调节,体温调节中枢是下丘脑,体温感觉中枢是大
脑皮层,温度感受器包括冷觉感受器和热觉感受器。体温上升期,机体产热量大于散热量,体温维持期,机体产热量等于散热量。
6.(选择性必修1 P59)人体内水的来源是饮水、食物中的水和代谢产生的水,肾排尿是人体排出水的最主要途径。Na+的主要来源是食盐,几乎全部由小肠吸收,主要经肾随尿排出,排出量几乎等于摄入量。
7.(选择性必修1 P61)水盐平衡调节的机制是神经—体液调节,调节中枢在下丘脑,渴觉中枢在大脑皮层,渗透压感受器位于下丘脑,抗利尿激素由下丘脑合成并分泌,生理功能是促进肾小管和集合管对水分的重吸收。当细胞外液量减少或血钠含量降低时,肾上腺皮质增加分泌醛固酮,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收。
8.一般情况下,冬天人的尿较多,夏天人的尿较少。为什么会出现这种情况呢?尿液的多少与水的产生和排出都有关系。冬天相比于夏天,汗液分泌量减少,同时由于环境温度低,机体因代谢生成的水增加,会导致尿量增加。
第42课时 免疫系统的组成、功能及特异性免疫
1.(选择性必修1 P66)免疫系统主要包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质;免疫器官的作用是免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所;免疫细胞从根本上都起源于骨髓中的造血干细胞,其中B细胞在骨髓中成熟,T细胞迁移到胸腺成熟;免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质,包括抗体、细胞因子、溶菌酶等。
2.(选择性必修1 P68)B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都能摄取和加工处理抗原,并且可以将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递给其他免疫细胞,这些细胞统称为抗原呈递细胞(APC)。
3.(选择性必修1 P68)机体产生的专门应对抗原的蛋白质,称为抗体,抗原与抗体的结合具有特异性,抗体的本质是蛋白质(糖蛋白)。
4.(选择性必修1 P69)第一道防线由皮肤和黏膜组成;第二道防线由体液中的杀菌物质和吞噬细胞组成;第三道防线主要是由免疫器官和免疫细胞组成。溶菌酶杀菌一定是非特异性免疫,唾液、泪液中的溶菌酶为第一道防线,血浆中的溶菌酶为第二道防线。三道防线是统一的整体,它们共同实现免疫防御、免疫自稳和免疫监视三大基本功能。
5.(选择性必修1 P71)分子标签一般为蛋白质,免疫细胞是靠细胞表面的受体来辨认它们的。特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫,前者依靠抗体来“作战”,后者靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”。
6.能产生抗体的细胞是浆细胞;没有识别功能的细胞是浆细胞;没有特异性识别功能的细胞是吞噬细胞。浆细胞由B细胞、记忆B细胞分裂、分化而来。
7.活化的细胞毒性T细胞与靶细胞接触并使其裂解、死亡属于细胞凋亡,靶细胞遭病原体伤害致死属于细胞坏死。B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助。
8.(选择性必修1 P74)神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子构成一个复杂的调节网络,其信息分子依次是神经递质、激素和细胞因子。
9.二次免疫反应的特点是反应快、强烈,产生的抗体浓度高,预防接种要多次接种相同疫苗的原因是多次注射相同的疫苗可以增加记忆细胞和抗体的数量,以提高机体的免疫力。
第43课时 免疫失调及免疫学的应用
1.(选择性必修1 P77)过敏反应指已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时,有时会引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应。在过敏原的刺激下,B细胞会活化产生抗体,这些抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些细胞的表面。
2.(选择性必修1 P78)如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状,就称为自身免疫病。常见的自身免疫病有风湿性心脏病、类风湿关节炎和系统性红斑狼疮等。
3.(选择性必修1 P81)HIV是逆转录病毒,病毒包膜来源于病毒最后所在的宿主细胞,主要侵染辅助性T细胞。
4.(选择性必修1 P82)疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。一般情况下,引起免疫反应的并不是整个病原体,而是病原体所含有的抗原,所以疫苗不必包含一个完整的病原体。
5.(选择性必修1 P84)每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质——组织相容性抗原,器官移
植的成败,主要取决于供者与受者的HLA是否一致或相近,只要供者与受者的主要HLA有一半以上相同,就可以进行器官移植。器官移植产生的免疫排斥反应主要是细胞免疫。
6.(选择性必修1 P85)免疫学在临床实践上的应用,除了免疫预防,还包括免疫诊断和免疫治疗,对于免疫功能低下者使用免疫增强疗法,对于有些疾病则使用免疫抑制疗法,如治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。
7.两次接种疫苗间隔时间不能太长也不能太短,原因是时间间隔太短时,前一次产生的抗体水平较高,将后一次接种的疫苗中和,降低疫苗的作用效果;时间间隔太长时,前一次产生的记忆细胞较少,使得后一次接种的疫苗产生的免疫加强效果降低。
8.请写出利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植的优点。
提示 利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植,移植器官和受体的组织相容性抗原是相同的,移植后不会发生免疫排斥反应。
第44课时 植物生长素
1.从胚芽鞘系列实验可以得出:胚芽鞘的感光部位是胚芽鞘尖端;胚芽鞘弯曲生长的部位是尖端以下的部位;产生生长素的部位是胚芽鞘的尖端;生长素横向运输的部位是胚芽鞘的尖端。
2.(选择性必修1 P92)植物激素是指由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
3.(选择性必修1 P93)生长素的主要合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
4.生长素横向运输只发生在根尖、芽尖等产生生长素的部位,且需要单侧光或重力等单方向的刺激。在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,即只能
进行极性运输。而在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输。
5.(选择性必修1 P93)在植物体内,生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用;在器官水平上则影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等。
6.(选择性必修1 P94)生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长。植物的向光性和茎的背地性只体现了生长素对植物生长的促进作用;顶端优势和根的向地性既体现了生长素对植物生长的促进作用,又体现了抑制作用。
7.根、芽、茎对生长素的敏感性大小为根>芽>茎;双子叶植物和单子叶植物对生长素的敏感性大小为双子叶植物>单子叶植物。
第45课时 其他植物激素
1.(选择性必修1 P97)赤霉素的合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子,主要作用是促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育。
2.(选择性必修1 P97)细胞分裂素的合成部位:主要是根尖,主要作用是促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
3.(选择性必修1 P97)乙烯合成部位:植物体各个部位,主要作用是促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落。
4.(选择性必修1 P97)脱落酸合成部位:根冠、萎蔫的叶片等,主要作用是抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠。
5.(选择性必修1 P97)油菜素内酯能促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发等。
6.(选择性必修1 P97)一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
7.(2023·新课标,31节选)植物细胞分裂是由生长素和细胞分裂素协同作用完成的。在促进细胞分裂方面,生长素的主要作用是促进细胞核的分裂,细胞分裂素的主要作用是促进细胞质的分裂。
8.(选择性必修1 P98)在植物各器官中同时存在多种植物激素,决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量。黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成雌花,比值较低则有利于分化形成雄花。
9.(选择性必修1 P99)在植物生长发育过程中,不同激素的调节还往往表现出一定的顺序性。植物的生长、发育,是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的。
10.(选择性必修1 P99拓展应用)小麦、玉米在即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热之后又遇大雨,种子就容易在穗上长芽。请尝试对此现象进行解释(提示:脱落酸在高温条件下容易降解)。
小麦、玉米在即将成熟时,种子中的脱落酸在高温条件下容易降解,而脱落酸能够抑制种子的萌发,此时又遇到大雨,提供了水分条件,因而小麦、玉米容易在穗上长芽。
第46课时 植物生长调节剂的应用及环境因素参与调节植物的生命活动
1.(选择性必修1 P100)由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质,称为植物生长调节剂。植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点。
2.(选择性必修1 P100)植物生长调节剂的种类很多,从分子结构来看,主要有两大类:一类分子结构和生理效应与植物激素类似;另一类分子结构与植物激素完全不同,但具有与植物激素类似的生理效应。
3.(选择性必修1 P102)在进行科学研究时,有时需要在正式实验前先做一个预实验。这样可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性。
4.(选择性必修1 P103)用生长素类调节剂处理插条的方法很多,浸泡法:要求溶液的浓度较小,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沾蘸一下即可;处理时插条上下不能颠倒,否则扦插枝条不能成活,扦插时常去掉成熟的叶片,目的是降低蒸腾作用,保持植物体内水分平衡。
5.(2023·新课标,31节选)给黑暗中生长的幼苗照光后幼苗的形态出现明显变化,在这一过程中感受光信号的受体有光敏色素(答出1点即可),除了光,调节植物生长发育的环境因素还有温度、重力(答出2点即可)。
6.(选择性必修1 P105~106)对于植物来说,光除了起提供能量的作用外,还可以作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。光敏色素是一类蛋白质,分布在植物的各个部位,在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
7.(选择性必修1 P107)植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行,植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。
8.(选择性必修1 P107)根的向地生长和茎的背地生长的意义:根向地生长,可以深扎根,有利于吸收水分和无机盐;茎背地生长,可以将枝条伸向天空,有利于吸收阳光进行光合作用。
9.(选择性必修1 P108)植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
第47课时 种群的数量特征
1.(选择性必修2 P2)种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度。种群密度是种群最基本的数量特征。
2.(选择性必修2 P4)利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体会降低害虫的种群密度,原理是性引诱剂诱杀害虫的雄性个体会导致害虫的性别比例失调,从而降低出生率,导致该害虫的种群密度明显降低。
3.(2021·山东,24节选)估算种群密度常用的方法是样方法和标记重捕法。估算海参种群密度采用样方法,原因是海参活动能力弱,活动范围小。
4.(2022·河北,22节选)中国丹顶鹤的主要繁殖地在扎龙自然保护区,其主要越冬栖息地为苏北地区,在苏北地区,决定丹顶鹤越冬种群大小的三个种群数量特征是死亡率、迁入率、迁出率。
5.(2022·全国乙,31节选)某研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量,与标记重捕法相比,其优势有对野生动物的不良影响小、调查周期短、操作简便。
6.(2022·全国甲,31节选)调查结果发现某种哺乳动物种群的年龄结构属于增长型,得出这一结论的主要依据是幼年个体数较多、中年个体数适中、老年个体数较少。
7.(2023·湖南,20节选)调查濒危植物红豆杉野生种群密度时,样方面积最适合的是400 m2,理由是红豆杉属于高大乔木,且是濒危植物,应选取较大样方面积。
第48课时 种群数量的变化及其影响因素
1.(选择性必修2 P9)“J”形增长曲线的形成条件:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等。
2.(选择性必修2 P9)种群增长的“S”形曲线:种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定的增长曲线,称为“S”形曲线。
3.(选择性必修2 P9)“S”形增长曲线的成因:资源和空间条件有限,随种群密度增大,种内竞争加剧,从而使出生率降低、死亡率升高,直至平衡。
4.(选择性必修2 P9)环境容纳量:一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。
5.(2021·海南,24节选)为严格保护海南坡鹿,有效增加种群数量,保护区将300公顷土地加上围栏作为坡鹿驯化区。若该围栏内最多可容纳426只坡鹿,则最好将围栏内坡鹿数量维持在213只左右,超出该数量的坡鹿可进行易地保护。将围栏内的坡鹿维持在该数量的依据:K/2时,种群增长速率最快。
6.(选择性必修2 P16)细菌或病毒引起传染病,也会影响种群的出生率和死亡率等特征,进而影响种群的
数量变化。细菌或病毒属于密度制约因素(填“密度制约因素”或“非密度制约因素”)。
7.(2022·广东,20节选)荔枝是广东特色农产品,其产量和品质一直是果农关注的问题。荔枝园A采用常规管理,果农使用化肥、杀虫剂和除草剂等进行管理,林下几乎没有植被,荔枝产量高;荔枝园B与荔枝园A面积相近,但不进行人工管理,林下植被丰富,荔枝产量低。与荔枝园B相比,荔枝园A的害虫和天敌的数量低(填“高”或“低”),根据其管理方式分析,主要原因可能是荔枝园A使用杀虫剂,可降低害虫数量,同时因食物来源少,导致害虫天敌数量也少。
8.(2023·全国甲,31节选)若要了解该城市某个季节水鸟甲种群的环境容纳量,请围绕除食物外的调查内容有环境条件、天敌和竞争者。(答出3点)
9.(选择性必修2 P17“思维训练”)以猎物和捕食者种群数量变化的相关性为循环因果关系,即自然生态系统中猎物增多会导致捕食者增多,捕食者增多会使猎物减少,猎物减少会引起捕食者减少,最终使猎物和捕食者在一定水平上保持动态平衡。
第49课时 群落的结构
1.(选择性必修2 P22)生物群落:在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。
2.(选择性必修2 P23)物种组成是区别不同群落的重要特征。一个群落中的物种数目称为物种丰富度。在群落中,有些物种往往不仅数量很多,它们对群落其他物种影响也很大,往往占据优势,称之为优势种。
3.(2022·广东,20节选)荔枝园A采用常规管理,果农使用化肥、杀虫剂和除草剂等进行管理,林下几乎没有植被,荔枝产量高;荔枝园B与荔枝园A面积相近,但不进行人工管理,林下植被丰富,荔枝产量低。与荔枝园A相比,荔枝园B的节肢动物物种丰富度高,可能的原因是林下丰富的植被为节肢动物提供了食物和栖息空间,有利于其生存。
4.(2022·全国甲,31节选)某研究小组对某林地的动植物资源进行了调查,该林地中,植物对动物的作用有为动物提供食物和栖息空间(答出2点即可);动物对植物的作用有对植物的传粉和种子传播具有重要作用;动物能够通过呼吸作用分解有机物产生CO2为植物光合作用提供原料(答出2点即可)。
5.(2023·海南,19节选)在同一片海域中,投放人工鱼礁的区域和未投放人工鱼礁的区域出现环境差异,从而引起海洋生物呈现镶嵌分布,这体现出海洋生物群落的水平结构。
6.(选择性必修2 P25~26)在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象,决定植物地上分层的环境因素为光照、温度等,决定植物地下分层的环境因素为水分、无机盐等;动物的分层现象则与栖息空间和食物条件有关。
7.(2022·重庆,22节选)入侵植物水葫芦曾经在我国多地泛滥成灾,入侵前植物类型主要是沉水植物、浮水植物、挺水植物,其中龙须眼子菜等多种为优势种,该水域群落具有明显的垂直结构;入侵后,沉水植物消失,可能原因是水葫芦入侵后争夺光照,沉水植物由于缺乏光照不能进行光合作用而死亡。
8.(2023·湖南,4改编)种间关系主要有原始合作、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等。“油菜花开陌野黄,清香扑鼻蜂蝶舞”中蜂蝶与油菜的种间关系是原始合作。
9.(2023·新课标,33节选)生态位:一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。要研究某湖区的一种水鸟的生态位,需要研究的方面有栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系,该湖区水鸟等各种生物都占据着相对稳定的生态位,其意义是有利于不同生物之间充分利用环境资源。
10.捕食者在猎杀猎物时,场面比较血腥,这会让人认为捕食者很残忍,甚至有的地方为了保护某些食草动物而人为消灭捕食者,但结果却事与愿违。从群落种间关系及形成原因分析捕食者的生态意义:捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的生存腾出空间,因此,捕食者有利于保持群落内物种的丰富度,并使多个生物种群的数量维持在一定范围内。同时,捕食者吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体,客观上起到促进被捕食者种群发展的作用;捕食者与被捕食者还表现出协同进化。
第50课时 群落的主要类型及演替
1.(选择性必修2 P36)在不同的森林群落中,生物适应环境的方式不尽相同,换句话说,每一种生物都有自己适宜的生存环境,因此有人说,群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。
2.(选择性必修2 P38~39)裸岩上的演替过程包括:地衣阶段、苔藓阶段、草本植物阶段、灌木阶段、乔木阶段。在裸岩上首先定居的生物不是苔藓和草本植物,而是地衣,是因为苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分,而地衣可以通过分泌有机酸从裸岩中获取有机物。森林阶段能(填“能”或“不能”)找到地衣、苔藓、草本植物和灌木。
3.(选择性必修2 P40)在气候条件适宜的情况下,弃耕农田的演替过程包括:一年生草本阶段、多年生草本阶段、灌木阶段、乔木阶段。如果在干旱的荒漠地区,或许只能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。
4.(选择性必修2 P41)初生演替是指在一个从来没有被植被覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替,如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。
5.(选择性必修2 P41)次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替,如在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕农田上进行的演替。
6.(2021·河北,22节选)池塘生物群落区别于湖泊生物群落的重要特征为群落的物种组成,池塘生物群落从简单到复杂的过程中发生了次生演替。
7.(2022·山东,24节选)群落演替指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。群落演替的原因是群落外界环境不断变化,生物的迁入、迁出,群落内部种群相互关系的发展变化,人类活动的干扰。
第51课时 生态系统的结构
1.(2020·山东,24)根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统,其判断依据是土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和非生物环境相互作用而形成的统一整体。
2.(选择性必修2 P50)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网),其中组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者通过光合作用,将太阳能固定在它们所制造的有机物中;消费者通过自身的新陈代谢,能将有机物转化为无机物;分解者能将动植物的遗体和动物的排遗物分解成无机物。
3.(2020·北京,16节选)北极圈附近的Y岛,是许多海鸟的栖息地,一百多年前引入了北极狐后,该岛屿上较高的草本植物明显减少,苔藓增加。Y岛的生态系统由岛上所有的生物与非生物的物质和能量共同组成,在此生态系统组成成分中,北极狐属于消费者。
4.(2023·天津,13节选)为了保护某种候鸟,科学家建立了生态保护区,其中食物网结构如下:
肉食性鱼类位于第三和第四营养级,它不是候鸟的捕食对象,引入它的意义是减少滤食性动物的数量,增加浮游动物的数量,从而抑制挺水植物的生长,为浮游植物、沉水植物提供较多光照,增加植食性鱼类、草鱼的数量,为候鸟提供充足的食物。
5.(2023·海南,19节选)人工鱼礁投放海底一段时间后,礁体表面会附着大量的藻类等生物。藻类在生态系统组成成分中属于生产者,能有效降低大气中CO2含量,其主要原因是藻类能进行光合作用将CO2转变为有机物。
6.(2023·全国乙,31节选)某农田生态系统中有玉米、蛇、蝗虫、野兔、青蛙和鹰等生物,请从中选择生物,写出一条具有5个营养级的食物链:玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰。
7.(选择性必修2 P52)食物链和食物网是生态系统的营养结构,生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。
第52课时 生态系统的能量流动
1.(选择性必修2 P54)能量流动:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。自然生态系统输入的总能量指生产者固定的太阳能,而人工生态系统还包括人工输入的能量。
2.(2020·山东,24改编)若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级,与食细菌线虫相比,捕食性线虫同化能量的去向主要通过呼吸作用以热能的形式散失,不包括流入下一个营养级。
3.(2021·河北,22节选)从能量流动角度分析,升温导致该生态系统总生物量降低的原因可能是生物自身呼吸消耗增加,分解者分解作用加快。
4.(2021·全国甲,31改编)青草→羊→狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成果分析,这条食物链上能量流动的特点是单向流动,逐级递减。单向流动的原因:食物链中的捕食关系是长期自然选择的结果,不可逆转;生产者不能再利用散失的能量。能量流动逐级递减的原因:某个营养级同化的能量自身呼吸要消耗一部分,还有一部分被分解者分解利用,还有一部分未被利用,所以不能将全部的能量流入下一个营养级。
5.(选择性必修2 P57)能量金字塔直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系,由于能量在流动过程中总是逐级递减,因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形。
6.(选择性必修2 P58)从能量流动的角度分析建设“沼气池”的意义是实现了对能量的多级利用,从而大
大提高了能量的利用率。养鱼时,合理确定鱼的放养量,才能保证鱼的持续高产,这说明研究能量流动的意义是帮助人们合理调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
7.(2020·全国Ⅲ,31节选)假设某种蓝细菌(A)是某湖泊中唯一的生产者,其密度极大,使湖水能见度降低。某种动物(B)是该湖泊中唯一的消费者。画出该湖泊生态系统能量流动的示意图。
答案 如图所示
8.(2023·新课标,33节选)湖区的植物、水鸟、细菌等生物成分和无机环境构成了一个生态系统。能量流经食物链上该种水鸟的示意图如下,①、②、③表示生物的生命活动过程,其中①是水鸟的同化;②是呼吸作用;③是分解者利用。
第53课时 生态系统的物质循环、信息传递
1.(选择性必修2 P63)物质循环:组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素,都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程。
2.(2021·河北,22节选)碳在池塘生物群落中主要以含碳有机物的形式传递,碳循环具有全球性的主要原因是碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行,大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动。
3.(2020·山东,24改编)生物富集:生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。经测定该土壤中捕食性线虫(最高营养级)体内的镉含量远远大于其他生物类群,从土壤生物食物关系的角度分析,捕食性线虫体内镉含量高的原因是镉随着食物链的延长逐渐积累。
4.(2023·北京,18改编)生态系统的信息传递包括物理信息、化学信息和行为信息等形式。人工光照最可能作为物理信息对节肢动物产生影响,从而在生态系统中发挥作用。
5.狼能依据兔留下的气味去捕食后者,兔同样也能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕,这说明信息能调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。
6.昆虫分泌性外激素引诱异性,说明生物种群的繁衍,离不开信息的传递。
7.莴苣、茄、烟草的种子必须接收某种波长的光信息才能萌发,说明生命活动的正常进行,离不开信息传递。
8.同碳元素一样,氮元素在生物群落和非生物环境之间是不断循环的,为什么还要往农田中不断地施加氮肥?因为农田中农产品源源不断地输出,其中的氮元素并不能都归还土壤,所以需要施加氮肥。
第54课时 生态系统的稳定性
1.(选择性必修2 P73)生态平衡:生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。
2.(2023·全国乙,31节选)负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。请从负反馈调节的角度分析,森林中害虫种群数量没有不断增加的原因是在森林中,当害虫数量增加时,食虫鸟增多,害虫种群的增长就受到抑制。 从生态系统稳定性的角度来看,一般来说,森林生态系统的抵抗力稳定性高于农田生态系统,原因是森林生态系统的生物种类多,食物网(营养结构)复杂,自我调节能力强。
3.(选择性必修2 P74)生态系统的稳定性:生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。
4.(选择性必修2 P74)生态系统稳定性的原因是生态系统具有自我调节能力,自我调节能力的基础是负反馈调节。
5.(2020·全国Ⅱ,38节选)在植树造林时,一般认为,全部种植一种植物的做法是不可取的。因为与混合种植方式所构建的生态系统相比,按照种植一种植物方式所构建的生态系统,其抵抗力稳定性低。抵抗力稳定性的含义是生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状或不受损害的能力。而恢复力稳定性是指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。
6.(选择性必修2 P76)维持生态平衡,提高生态系统的稳定性,一方面要控制对生态系统的干扰强度,在不超过生态系统自我调节能力的范围内,合理适度地利用生态系统。另一方面,对人类利用强度较大的生态系统,应给予相应的物质、能量的投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
第55课时 人与环境
1.(选择性必修2 P82)生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大。生活方式不同,生态足迹的大小可能不同。
2.(选择性必修2 P85)全球性生态环境问题主要包括全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、土地荒漠化、生物多样性丧失以及环境污染等。
3.(选择性必修2 P90)生物多样性的内容是生物圈内所有的植物、动物和微生物等,它们所拥有的全部基因,以及各种各样的生态系统。
4.(2023·海南,19节选)海洋牧场实现了渔业资源持续高效产出,这体现了生物多样性的直接价值。
5.(2022·河北,22节选)丹顶鹤的食性特征、种群数量及动态等领域尚有很多未知的生态学问题,可供科研工作者研究。丹顶鹤的这种价值属于直接价值。
6.(2023·湖北,19节选)习近平总书记在二十大报告中提出了“实施生物多样性保护重大工程”。
保护生物多样性的意义是保护生物多样性对于维持生态系统稳定性具有重要意义(或保护生物多样性可以为人类的生存和发展提供物质条件)(回答一点即可)。
7.(选择性必修2 P99节选)自生是指由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。
8.(选择性必修2 P101节选)处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量。
9.(2020·全国Ⅱ,38节选)“无废弃物农业”是我国利用生态工程的原理进行农业生产的一种模式,其做法是收集有机物质,包括人畜粪便、枯枝落叶等,采用堆肥和沤肥等多种方式,把它们转变为有机肥料,再施用到农田中。施用有机肥料的优点是改善了土壤结构;培育了土壤微生物;实现了土壤养分的循环利用(答出3点即可)。
10.(2020·全国Ⅱ,38节选)在污水净化过程中,除发挥污水处理厂的作用外,若要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素,请提供一个方案:种植能吸收这些金属元素的水生植物,再从植物中回收金属。
第56课时 传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用
1.(选择性必修3 P5)发酵是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。
2.(选择性必修3 P7)醋酸发酵的反应式:O2、糖源充足时:C6H12O6+2O2eq \(――→,\s\up7(酶))2CH3COOH+2CO2+2H2O+能量;O2充足、缺少糖源时:C2H5OH+O2eq \(――→,\s\up7(酶))CH3COOH+H2O+能量。
3.(选择性必修3 P7)制作葡萄酒时,要将温度控制在18~30 ℃的原因是温度是影响酵母菌生长的重要因素。酿酒酵母的最适生长温度为28 ℃。制作葡萄醋时,要将温度控制在30~35 ℃的原因是醋酸菌的最适生长温度为30~35 ℃。
4.(选择性必修3 P7)在制作果酒的过程中,避免发酵液污染需要从发酵制作的过程全面考虑。例如,榨汁机、发酵瓶要清洗干净,装入葡萄汁后,盖好瓶盖;每次排气时只需拧松瓶盖,不要完全揭开瓶盖等。
5.(选择性必修3 P8)某同学在制作泡菜前,查阅资料得知,可以向泡菜坛中加些“陈泡菜水”,目的是增加乳酸菌的数量。某同学制作出的泡菜“咸而不酸”,造成这个结果最可能的原因是加盐太多,盐浓度过高,杀死了乳酸菌等微生物。
6.(选择性必修3 P27)单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料,通过发酵获得的大量的微生物菌体。
7.果酒和果醋改进装置及其分析
8.(2022·湖南,21节选)某黄酒酿制工艺流程如图所示,图中加入的菌种a是酵母菌,工艺b是消毒(填“消毒”或“灭菌”),采用工艺b的目的是杀死黄酒中的大多数微生物,并延长其保存期。
9.(2023·新课标,35节选)若实验获得一种具有良好固氮能力的根瘤菌,可通过发酵工程获得大量根瘤菌,用于生产根瘤菌肥。根瘤菌肥是一种微生物肥料,在农业生产中使用微生物肥料的作用是促进植株生长,增加作物产量;能够减少化肥的使用,改良土壤,减少污染,保护生态环境(至少答出2点)。
第57课时 微生物的培养技术与应用
1.(选择性必修3 P10)培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源等。
2.(选择性必修3 P11)无菌技术的选择:对于一些不耐高温的液体,如牛奶,可使用巴氏消毒法;用氯气消毒水源;培养基一般采用湿热灭菌法进行灭菌;培养皿可以采用干热灭菌法灭菌;接种环可以采用灼烧灭菌法灭菌。
3.(选择性必修3 P13)平板划线操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物;每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后,接种环上残留的菌种,使下一次划线时,接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端,从而通过划线次数的增加,使每次划线时菌种的数目逐渐减少,以便得到单菌落。划线结束后灼烧接种环,能及时杀死接种环上残留的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者。
4.(选择性必修3 P16)选择培养基是指在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。
5.(选择性必修3 P19)检测培养物中是否有杂菌污染的方法是同时培养灭菌后的未接种的培养基,观察是否有菌落产生。判断选择培养基是否起到筛选作用的方法是配制牛肉膏蛋白胨培养基作为对照,观察选择培养基上的菌落数是否远少于牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数目。
6.(2023·新课标,35节选)从豆科植物的根瘤中分离根瘤菌进行培养,可以获得纯培养物,此实验中的纯培养物是由根瘤菌繁殖形成的单菌落。
7.(2021·广东,21节选)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性,研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统,其培养基盐浓度设为60 g/L,pH为10,菌株H可正常持续发酵60 d以上。该系统不需要灭菌的原因是盐浓度为60_g/L的条件下,其他杂菌因失水过多而死亡;pH为10的条件下,其他杂菌的酶变性失活,生长繁殖受抑制(答出两点即可)。
8.(2023·全国乙,37节选)在粉碎的秸秆中接种菌T,培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解,其原因是菌T能够分泌纤维素酶。
9.(2022·河北,23节选)枯草芽孢杆菌为好氧微生物,液体培养时应采用摇床震荡(填“静置”或“摇床震荡”)培养。培养过程中抽样检测活菌数量时,应采用稀释涂布平板法(填“稀释涂布平板法”或“显微镜直接计数法”),其原因是用稀释涂布平板法在培养基上看到的每一个菌落都来自一个活细胞,而显微镜直接计数法会将死亡的枯草芽孢杆菌也计算在内。
10.(2022·全国乙,37节选)若以制糖废液作为碳源,为进一步确定生产S的最适碳源浓度,某同学进行了相关实验。请简要写出实验思路:设计一系列不同浓度的制糖废液分别培养菌株C,测定不同浓度制糖废液中S产量,寻找S产量最大的碳源浓度,确定最适碳源浓度。
第58课时 植物细胞工程
1.(选择性必修3 P34)在生物的生长发育过程中,并不是所有的细胞都表现出全能性,这是因为在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会选择性地表达。
2.(选择性必修3 P35)植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。
3.(选择性必修3 P35)脱分化:在一定的激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞失去其特有的结构和功能,转变成未分化的细胞的过程。
4.(选择性必修3 P35)再分化:愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。
5.(选择性必修3 P38)植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种等方面展示出独特的优势。
6.(选择性必修3 P37)人工诱导植物原生质体融合的方法基本可以分为两大类——物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等;化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等。
7.(选择性必修3 P41)植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。
8.离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株,说明植物细胞具有全能性。在组织培养过
程中,根段细胞经过脱分化形成愈伤组织,此后调整培养基中细胞分裂素与生长素的比例可诱导愈伤组织分化。
9.(2020·北京,20节选)在愈伤组织生芽过程中,CK通过ARRs(A)基因和WUS(W)基因起作用。为探讨A基因与W基因的关系,将A基因功能缺失突变体(突变体a)和野生型的愈伤组织分别置于CK与生长素比例高的(高 CK)培养基中诱导生芽,在此过程中测定W基因的表达量。图中,野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是随着高CK诱导时间的延长,野生型的W基因表达量显著升高。分析图中结果可得出的结论是:在高CK诱导下A基因促进W基因表达。得出结论的依据为:与野生型相比,随着高CK诱导时间的延长,突变体的W基因表达量低于野生型。
动物细胞工程
1.(选择性必修3 P44)动物细胞培养时,一般置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养。CO2的主要作用是维持培养液的pH。
2.(选择性必修3 P44)细胞贴壁:细胞贴附在培养瓶的瓶壁上的现象。
3.(选择性必修3 P44)接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖的现象。
4.(选择性必修3 P44)细胞在培养过程中分裂受阻的原因:悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻;对于贴壁细胞来说,除上述因素外,还会因为接触抑制而停止分裂增殖。
5.(选择性必修3 P48)诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。
6.(选择性必修3 P49)杂交瘤细胞的特点是既能大量增殖,又能产生足够数量的特定抗体。
7.(选择性必修3 P50)单克隆抗体的优点是能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备。
8.(选择性必修3 P54)核移植技术中必须先去掉受体卵母细胞的细胞核的原因是保证核移植动物的核遗传物质全部来自供体细胞。
9.(选择性必修3 P54)通过体细胞核移植技术培育的克隆动物,不是对体细胞供体动物进行了100%的复制,原因是克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核,其核外还有少量的DNA,即线粒体中的DNA来自受体卵母细胞。此外,动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系。
10.(2020·全国Ⅰ,38节选)为研制抗病毒A的单克隆抗体,某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。
回答下列问题:
(1)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A,该处理的目的是诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞。
(2)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞,需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于选择培养基,使用该培养基进行细胞培养的结果是只有杂交瘤细胞能够生存。图中筛选2含多次筛选,筛选所依据的基本原理是抗原与抗体的反应具有特异性。
第60课时 胚胎工程
1.(选择性必修3 P61)胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。
2.(选择性必修3 P61)供体母牛和受体母牛的选择标准为供体是遗传性状优良、生产能力强的个体,受体是有健康的体质和正常繁殖能力的个体,且二者必须是同一物种。
3.(选择性必修3 P62)胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
4.(选择性必修3 P62)胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
5.(选择性必修3 P62)在进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。
6.杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示,据图回答下列问题:
(1)为了获得更多的卵母细胞,需用促性腺激素对雌性杜泊羊进行超数排卵处理,过程②中产生的精子需进行获能处理,目的是使其具有与卵细胞受精的能力。
(2)在实际胚胎工程操作中,常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的标志。
(3)图中移植的胚胎处于囊胚期。为获得雌性杜泊羊,胚胎移植前需取滋养层鉴定性别。为提高胚胎的利用率,尽快获得数量较多的子代杜泊羊,图中过程⑤使用胚胎分割技术对胚胎进行处理,处理时要注意将内细胞团均等分割。
7.(2022·全国甲,38节选)某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊,为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代,该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题:
(1)在体外受精前要对精子进行获能处理,其原因是刚排出的精子必需在雌性动物的生殖道内发生相应生理变化后才能受精;精子体外获能可采用化学诱导法,诱导精子获能的药物是肝素或Ca2+载体(答出1点即可)。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞,因为卵母细胞达到MⅡ期时才具备与精子受精的能力。
(2)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作,以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是对受体母羊进行同期发情处理,将保存的囊胚进行胚胎移植,对受体母羊进行是否妊娠的检查,一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代。
第61课时 基因工程的基本工具和基本操作程序
1. (选择性必修3 P67)基因工程:按照人们的愿望,通过转基因等技术,赋予生物新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
2.(选择性必修3 P71)限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。
3.(选择性必修3 P72)载体上有特殊的标记基因,便于重组DNA分子的筛选。
4.(选择性必修3 P77)PCR反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行,需提供DNA模板、2种引物、4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶。
5.(选择性必修3 P77)真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活。因此,PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+。引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸,引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸。
6.(选择性必修3 P80)基因表达载体的构建的目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且遗传给下一代,同时,使目的基因能够表达和发挥作用。基因表达载体是载体的一种,除目的基因、标记基因外,还必须含有启动子、终止子等。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终表达出人类需要的蛋白质。
7.(选择性必修3 P81)转化:目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
8.(选择性必修3 P81~82)将目的基因导入植物细胞的方法是农杆菌转化法、花粉管通道法;导入动物细胞的方法是显微注射法;导入微生物细胞的方法是Ca2+处理法。
9.(选择性必修3 P82)目的基因的检测与鉴定:首先是分子水平的检测,包括通过PCR等技术检测棉花的染色体DNA上是否插入了Bt基因或检测Bt基因是否转录出了mRNA;从转基因棉花中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原—抗体杂交,检测Bt基因是否翻译成Bt抗虫蛋白等。其次,还需要进行个体生物学水平的鉴定。例如,通过采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫来确定Bt基因是否赋予了棉花抗虫特性以及抗性的程度。
10.如图为所用载体图谱示意图,图中限制酶的识别序列及切割位点为:Hind Ⅲ(A↓AGCTT)、Pvit Ⅱ(CAG↓CTG)、KpnⅠ(G↓GTACC)、EcRⅠ(G↓AATTC)、PstⅠ(CTGCA↓G)、BamHⅠ(G↓GATCC)。为使phb2基因(该基因序列不含图中限制酶的识别序列)与载体正确连接,在扩增的phb2基因两端分别引入Pvit Ⅱ和EcRⅠ两种不同限制酶的识别序列。将经过这两种酶酶切的phb2基因和载体进行连接时,可选用T4 DNA连接酶(填“E.cli DNA连接酶”或“T4 DNA连接酶”)。
第62课时 基因工程的应用、蛋白质工程、DNA的两个重要实验
1.(选择性必修3 P90)乳腺生物反应器是指将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起,通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中,由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后,可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物。
2.(选择性必修3 P91)用转基因动物(猪)作器官移植的供体,方法是在器官供体基因组中导入某种调节因子,以抑制抗原决定基因的表达,或设法除去抗原决定基因,然后再结合克隆技术,培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。
3.(选择性必修3 P93)蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。
4.(选择性必修3 P93)基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质。
5.(选择性必修3 P94)对蛋白质的结构进行设计改造,最终还必须通过改造或合成基因来完成。
6.(选择性必修3 P94)蛋白质工程的基本思路:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。
7.(选择性必修3 P74)DNA 的粗提取与鉴定的原理:DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精,利用这一原理,可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,它能溶于2_ml/L的NaCl溶液。在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。
8.(选择性必修3 P84)PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。
在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来。
9.(2020·全国Ⅲ,38节选)W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路,制备一种膀胱生物反应器来获得W,基本过程如图所示。
回答下列问题:
(1)步骤①中需要选择的启动子是膀胱上皮细胞蛋白基因的启动子,选择该启动子的目的是使W基因在膀胱上皮细胞中特异性表达。步骤②所代表的操作是显微注射。
(2)与乳腺生物反应器相比,用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物的性别、年龄(答出2点即可)的限制。
10.(2019·海南,31节选)人的T细胞可以产生某种具有临床价值的蛋白质(Y),该蛋白质由一条多肽链组成。目前可以利用现代生物技术生产Y。天然的Y通常需要在低温条件下保存。假设将Y的第6位氨基酸甲改变为氨基酸乙可提高其热稳定性,若要根据蛋白质工程的原理对Y进行改造以提高其热稳定性,具体思路是找到第6位氨基酸甲对应的碱基所在的基因位置,参照密码子表,将第6位氨基酸甲对应的碱基替换为氨基酸乙的碱基。
第63课时 生物技术的安全性与伦理问题
1.(选择性必修3 P102)我国科学家将来自玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中,由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性,因而可以防止转基因花粉的传播。
2.(选择性必修3 P106)生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。
3.(选择性必修3 P106)治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官,从而达到治疗疾病的目的。
4.为避免人为遗传改造品种对自然鱼群基因库的干扰,通常需要将其培育成三倍体鱼后才能投放到自然水体中饲养,其原理是三倍体鱼在进行减数分裂时,染色体联会紊乱,几乎不能形成正常的生殖细胞,投放到自然水体中饲养不会因与其他鱼类杂交引起生态危机。
5.对于植物来说,导入外源基因容易引起基因污染,科学家为此将外源基因导入叶绿体或线粒体内,原因
是在叶绿体或线粒体内的目的基因不会通过花粉传递,故可在一定程度上避免基因污染。
6.“试管婴儿”技术诞生后,继而出现了“设计试管婴儿”技术,二者在应用上的区别:前者主要用于解决不孕不育问题,后者可以用于治疗白血病、贫血症等疾病,也可用于设计孕育不患某些遗传病的胎儿;在技术手段上的区别:与“试管婴儿”相比,“设计试管婴儿”在胚胎移植前需进行遗传学诊断。现在大多数人反对设计婴儿性别,其原因是破坏了人类正常的性别比例,违反了伦理道德。
7.生物武器的种类:致病菌类、病毒类和生化毒剂类等。
8.生物武器是一种大规模的杀伤性武器,与常规武器相比,生物武器致病能力强、攻击范围广。彻底销毁生物武器是全世界爱好和平的人民的共同期望。1998年6月,中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中,重申了在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
因变量
检测方法
CO2产生的多少
澄清石灰水变浑浊的程度
溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的时间长短
是否有酒精产生
橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下可与酒精发生化学反应,使溶液变成灰绿色。可通过观察溶液颜色是否变化来确定
作物
A
B
C
D
株高/cm
170
65
59
165
光饱和点/ (μml·m-2·s-1)
1 200
1 180
560
623
性染色体组成
XXX、YY、YO
XXY
XYY
XO
变异效应
胚胎致死
雌性可育
雄性可育
雄性不育
相关学案
这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修2第3节 影响种群数量变化的因素导学案,共8页。
这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修2第1章 种群及其动态第1节 种群的数量特征学案,共18页。
这是一份选择性必修2第3节 影响种群数量变化的因素导学案,共6页。