高考生物复习高考热点专题训练【16套】

高考生物复习高考热点专题训练【16套】

高考专题训练(一) 细胞的分子组成与结构 1．(2012·安徽淮北一模)下列关于组成细胞的化合物的叙述，正确的是( ) A．碳元素是构成生物体的基本元素，可形成链式或环式结构，在一个二十三肽的化合物中，最多含 有肽键 22 个 B．在烟草细胞中，由 A、G、T、U 四种碱基参与构成的核苷酸的种类有 6 种 C．糖原、脂肪、蛋白质和核糖都是生物体内的高分子化合物 D．Fe、Na、K 等大量元素在细胞内有重要作用，如组成复杂化合物、参与细胞电位形成 解析 若为环肽最多可含有肽键 23 个；核糖不是高分子化合物；Fe 是微量元素。 答案 B 2．(2012·重庆统考)层粘连蛋白是一种高分子糖蛋白，是由一条重链(α链)和两条轻链(β1、β2 链) 构成，并存在不同受体结合位点(结构如图)。下列有关叙述不正确的是( ) A．层粘连蛋白在细胞的识别中具有作用 B．层粘连蛋白与斐林试剂发生反应生成砖红色沉淀 C．若层粘连蛋白由 m 个氨基酸组成，则含有(m－3)个肽键 D．层粘连蛋白的合成与核糖体有关 解析 由题干可知，层粘连蛋白是糖蛋白，但并不一定是还原糖，因此选项 B 错误。 答案 B 3．(2012·山东调研)下列广告语在科学性上没有错误的是( ) A．××牌八宝粥由桂圆、红豆、糯米等精制而成，不含糖，适合糖尿病病人食用 B．请放心饮用××系列饮料，该饮料绝对不含任何化学物质 C．服用鱼肝油(富含维生素 D)有助于您的宝宝骨骼健康，促进骨骼发育 D．这种口服液含有丰富的 N、P、Zn 等微量元素 解析 糯米中含有大量淀粉，淀粉经过水解后也可以形成葡萄糖而被人体吸收，糖尿病病人应该降低 糖的摄入，而八宝粥中应该含糖，A 选项错误；饮料中肯定含多种化学物质，B 选项错误；维生素 D 可以 促进人体肠道对钙和磷的吸收，有利于骨骼发育，C 选项正确；N、P 属于大量元素，Zn 属于微量元素，D 选项错误。 答案 C 4．(2013·山东优化卷)下列关于生物体内化合物的叙述，正确的是( ) A．蛋白质的空间结构被破坏时，其特定功能不会发生改变 B．RNA 与 DNA 分子均由四种核苷酸组成，前者不能储存遗传信息 C．ATP、脱氧核苷酸、线粒体外膜共有的组成元素是 C、H、O、N、P D．葡萄糖、乳酸、氨基酸依次是光合作用、细胞呼吸、基因表达的直接产物 解析 蛋白质的空间结构被破坏时，其特定功能发生改变；RNA 与 DNA 分子都能储存遗传信息；基因 表达的产物是蛋白质。 答案 C 5．(2012·山东日照模拟)如图是生物体内四种有机物的组成与功能的关系图，下列叙述错误的是 ( ) A．细胞膜上与识别有关的结构由 E、G 组成 B．SARS 病毒体内的物质 H 由四种核苷酸组成 C．在合成含有三条链的 G 过程中，共产生 200 个水分子，则 C 的数目为 200 个 D．相同质量的 E 和 F 彻底氧化分解，F 的耗氧量较多 解析 由图可以看出：E 表示糖类、F 表示脂肪、G 表示蛋白质、H 表示核酸。细胞膜上与识别有关的 结构是糖蛋白；SARS 病毒的核酸是 RNA，由四种核苷酸组成；含有三条链的蛋白质，在氨基酸脱水缩合过 程中，产生 200 个水分子，即形成 200 个肽键，因此氨基酸数为 203 个；由于脂肪中 C、H 比例高，氧化 分解时耗氧量比糖类多。 答案 C 6．下列关于细胞核的叙述正确的是( ) A．真核细胞的核膜上有大量的多种酶，有利于多种化学反应的顺利进行 B．在电镜下观察分裂间期的真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色体 C．真核细胞的核膜上有核孔，脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质 D．原核细胞的拟核除没有核膜外，其他方面与真核细胞的细胞核没有差别 解析 分裂间期的真核细胞中观察不到染色体，故 B 错误；脱氧核糖核酸不能从细胞核进入细胞质， 故 C 错误；原核细胞的拟核没有核膜，也没有核仁，其 DNA 不与蛋白质结合成染色体，故 D 错误。 答案 A 7．(2012·南京四校联考)科学家利用酵母菌突变体(图中 A 型～E 型)研究分泌蛋白的分泌过程以及 与分泌相关的基因，揭示了囊泡运输的过程。野生型酵母菌能正常进行分泌蛋白的分泌，突变体由于基因 突变，内膜结构不正常，导致分泌过程出现障碍。下图中能表示内质网膜结构不正常导致分泌过程出现障 碍的是( ) A．A 型、C 型 B．A 型、B 型 C．B 型、E 型 D．D 型、E 型 解析 分析题中图形，A 图蛋白质分布在细胞质基质中，囊泡中无蛋白质，因此无法分泌出细胞；B 图中内质网中有蛋白质，但是囊泡中无蛋白质，也无法分泌出细胞；C 图囊泡中有蛋白质，可以分泌出细 胞；D 图中高尔基体中有蛋白质，但囊泡中无蛋白质说明高尔基体膜结构不正常，不符合试题要求；E 图 中囊泡中有蛋白质，因此可分泌到细胞外。 答案 B 8．(2012·成都质检(二))根据下图分析神经细胞，叙述错误的是( ) A．此图可表示突触小泡膜 B．静息电位的形成可能与膜上的②、⑤等载体有关 C．若此图为突触后膜，则突触间隙位于图示膜的 A 面 D．若将神经细胞膜的磷脂层平展在空气—水界面上，则③与水面接触 解析 图中 A 面含有糖蛋白，糖蛋白分布于细胞膜的外表面，故此图不可能表示突触小泡膜。 答案 A 9．(2012·重庆)下列细胞亚显微结构示意图，正确的是( ) 解析 细菌细胞和蓝藻细胞都是原核细胞，细胞质中除核糖体外，无线粒体、叶绿体、内质网、高尔 基体等各种细胞器，A、B 两项均错误；水稻叶肉细胞属于高等植物细胞，不具有中心体，C 项错误；小鼠 肝脏细胞属于高等动物细胞，细胞质中含有核糖体、线粒体、中心体等细胞器，D 项正确。 答案 D 10．(2011·山东)下列关于原核生物和真核生物的叙述，正确的是( ) A．原核生物细胞无线粒体，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，部分原核生物以 RNA 为遗传物质 D．真核生物细胞具有细胞膜系统(生物膜系统)，有利于细胞代谢有序进行 解析 原核生物细胞无线粒体，但有的含有与有氧呼吸有关的酶，可以进行有氧呼吸；真核生物细胞 能进行有丝分裂、无丝分裂和减数分裂；真核生物与原核生物都以 DNA 为遗传物质；真核生物细胞内的细 胞膜系统(生物膜系统)把各种细胞器分隔开，这样就使得细胞内能同时进行多种化学反应，而不会互相干 扰，有利于细胞代谢有序进行。 答案 D 11．(2011·安徽)AUG 是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子。人体血清蛋白的第一个氨 基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经加工修饰的结果。加工修饰的场所是( ) A．内质网和高尔基体 B．高尔基体和溶酶体 C．内质网和核糖体 D．溶酶体和核糖体 解析 AUG 是甲硫氨酸的密码子，是合成肽链的起始密码，所以人体合成的肽链应从甲硫氨酸开始， 而人体血清蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，说明人体血清蛋白在加工阶段修饰处理了甲硫氨酸，细 胞内加工蛋白质的场所是内质网和高尔基体。 答案 A 12．(2012·东北三省四市联考二)下图表示细胞中部分生物膜之间结构和功能的联系，有关叙述正确 的是( ) A．图中 1 是指细胞膜 B．图中 7 是指内质网 C．图中 8 处消耗 ATP D．图中 9 处产生 H2O 解析 图中 1 是指核膜，2 是细胞器膜，3 是细胞膜，4 是线粒体，5 是内质网，6 是囊泡，7 是高尔 基体，8 是类囊体膜，9 是线粒体内膜。8 处光反应生成 ATP,9 处有氧呼吸第三阶段产生 H2O。 答案 D 13．2009 年 10 月 18 日，第十一届全运会组委会对外宣布，运动员郭林娜在兴奋剂检查中，A 瓶检测 结果呈蛋白同化制剂(19－去甲雄酮)阳性。郭林娜参赛资格和该项目的比赛成绩被取消。19－去甲雄酮属 于类固醇物质。下列有关固醇的叙述正确的是( ) A．类固醇在体内的合成与内质网有关 B．是一种兴奋性神经递质，使突触后膜持久兴奋 C．是一种高效的 ATP 水解酶，使肌肉细胞中的 ATP 快速水解释放能量 D．不能口服，只能进行肌肉注射 解析 内质网与脂质、蛋白质、糖类的合成有关，类固醇属于脂质。 答案 A 14．(2012·重庆调研)重庆一市民发现买的新鲜猪肉晚上发蓝光。专家解释，猪肉中含磷较多且携带 了一种能发光的细菌——磷光杆菌。只要将猪肉煮熟，就可食用。下列关于磷光杆菌的叙述不正确的是 ( ) A．发光源由磷光杆菌的线粒体合成的 ATP 提供能量 B．磷光杆菌的遗传物质彻底水解的产物有 6 种 C．磷光杆菌的基因中一定有与 RNA 聚合酶的结合位点 D．磷光杆菌分裂繁殖可能发生基因突变，不发生基因重组 解析 本题考查微生物的结构和功能。磷光杆菌为原核生物，无线粒体，因此，发光需要的能量不可 能来自线粒体合成的 ATP，而是在细胞质基质中进行呼吸作用产生的 ATP。 答案 A 15．(2013·合肥重点中学月考)从一种真核细胞中提取大量核糖体，放入含下列几种物质(其中 N 已 经被 15N 标记)的培养液中，假设培养液里含有核糖体完成其功能的一切物质和条件。请回答([ ]中填 序号)： ①NH2—CH2—COOH ②NH2—CH2—CH2OH ③NH2—CH(COOH)—CH2—COOH ④NH2—CH(NH2)—CH2—COOH ⑤NH2—CH(COOH)—CH2SH (1)在实验中，核糖体的功能就是把上述物质中的[ ]、[ ]、[ ]通过________方式合成多 肽(蛋白质)。 (2)实验中所用的培养液相当于细胞内的________。 (3)上述有机物合成的多肽分子含有________个氨基和________个羧基。 (4)实验中检测到一多肽含有 200 个 15N，则该多肽最多有________个肽键。 (5) 如 果 得 到 的 一 条 肽 链 长 度 不 变 ， 组 成 的 氨 基 酸 的 种 类 和 数 目 也 不 变 ， 改 变 其 中 的 ________________________，就可以改变其性质。 (6)实验中得到的多肽可用________试剂鉴定，呈现________色，其原因是该化合物中含有的________ 与试剂发生了颜色反应。 解析 氨基酸可以通过脱水缩合方式合成多肽(蛋白质)。蛋白质的合成场所是核糖体，核糖体存在于 细胞质基质中，因此培养液相当于细胞中的细胞质基质。由于③R 基团还含有一个羧基，所以①③⑤合成 的多肽分子含有 1 个氨基和 2 个羧基。每个氨基酸至少有一个氨基，该多肽含有 200 个 15N，最多由 200 个氨基酸合成，一个多肽中的氮原子主要分布在游离的氨基和肽键中，根据题中所给条件可得该多肽中最 多肽键数＝氮原子数－1，故最多有 199 个肽键。蛋白质的多样性是由氨基酸的种类、数目、排列顺序和 肽链的空间结构决定的。多肽中含有肽键，其可与双缩脲试剂发生颜色反应，呈现紫色。 答案 (1)① ③ ⑤ 脱水缩合 (2)细胞质基质 (3)1 2 (4)199 (5)氨基酸的排列顺序和肽链的空间结构 (6)双缩脲 紫 肽键 16．下图为高等动物及细胞膜的亚显微结构模式图(局部)，请据图回答： (1)细胞识别与图②中的化学成分________(填字母)有关，图①中[7]体现了细胞膜的结构特点是 ________。 (2)图①中能发生碱基互补配对的细胞器有________(填写编号)，与核糖体形成有关的结构是 [ ]____ ____。 (3)若图①为人的浆细胞，则其分泌物是________，与其他没有分泌功能的细胞相比较，结构发达的 细胞器是[ ]________。 (4) 若 用 吡 罗 红 、 甲 基 绿 染 色 剂 对 图 ① 细 胞 染 色 ， 在 显 微 镜 下 看 到 的 现 象 是 _______________________________________________ _________________________。 答案 (1)A、C 具有一定的流动性 (2)3、5 1 核仁 (3)抗体 8 高尔基体 (4)细胞核被染成绿色，细胞质被染成红色 17．(2013·山东实验中学)下图表示细胞内蛋白质合成后的去向和定位，其中①～⑦表示细胞结构， 甲～丁表示结构中的物质。请据图回答： (1)①～⑦中，具有双层膜的是________(填序号)，不含有磷脂分子结构的是________(填序号)。 (2)结构⑥⑦中，能增大膜面积的结构分别是________、________。 (3)结构①中进行的过程是________，甲表示的物质是________。 (4)能进行 DNA 复制和转录的结构有________(填序号)。 (5)若图左侧表示胰岛 B 细胞合成、分泌胰岛素的过程，则甲、乙、丙、丁四种物质中最可能具有降 血糖作用的是________。 解析 本题考查细胞的结构和功能，解题时，需熟悉分泌蛋白的合成与分泌过程(核糖体→内质网→ 高尔基体→细胞膜)，知道细胞各种结构之间的关系及一些重要的生理过程在细胞中进行的场所和过程。 分析图解中各种细胞器的形状可知：①是核糖体，不具有膜结构，可以通过翻译过程合成蛋白质，此过程 的模板是 mRNA，原料是氨基酸；②是内质网，可以对多肽链进行加工处理；③是高尔基体，对来自内质 网的蛋白质进行加工、分类和包装；④是细胞膜；⑤是细胞核，核膜具有双层膜结构；⑥是叶绿体，具有 双层膜结构和基粒，基粒能够增大膜面积；⑦是线粒体，具有双层膜结构，内膜向内折叠，增大膜面积。 细胞核、线粒体、叶绿体中均含有 DNA，能够进行 DNA 的复制和转录。胰岛 B 细胞的核糖体上合成的是胰 岛素原，不具有生物活性，需要经过内质网和高尔基体等的加工之后才具有生物活性，因此丁物质才可能 具有降血糖作用。 答案 (1)⑤⑥⑦ ① (2)类囊体(囊状结构或基粒) 嵴(或内膜) (3)翻译(或蛋白质合成) mRNA (4)⑤⑥⑦ (5)丁 高考专题训练(二) 物质跨膜运输与酶、ATP 1．(2011·北京)细胞中不能合成 ATP 的部位是( ) A．线粒体的内膜 B．叶绿体中进行光反应的膜结构 C．内质网的膜 D．蓝藻(蓝细胞)中进行光反应的膜结构 解析 光合作用和呼吸作用过程中都有 ATP 合成。线粒体的内膜是有氧呼吸第三阶段反应的场所，这 个阶段会产生大量的 ATP；叶绿体中进行光反应的膜结构即构成基粒的类囊体薄膜，能产生 ATP；内质网 是蛋白质加工和脂质合成的车间，只能消耗 ATP，不能合成 ATP；蓝藻的片层结构膜上进行光合作用的光 反应，能产生 ATP。 答案 C 2．(2011·新课标)撕取紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态 一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间， 浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度为 0.3g/mL 的蔗糖溶液处理，一段时间后表皮细胞 中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是( ) A．甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输 B．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输 C．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输 D．甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输 解析 甲组细胞浸泡在完全营养液中，由于不断吸收营养液中的营养物质，细胞液浓度增大。乙组细 胞浸泡在蒸馏水中，不断吸水，细胞液浓度减小。两组细胞都用 0.3g/mL 的蒸糖溶液处理，乙组细胞失水 比甲组细胞多，水分进出细胞是自由扩散，属于被动运输。 答案 C 3．(2011·重庆)下图为某种植物幼苗(大小、长势相同)均分为甲、乙两组后，在两种不同浓度的 KNO3 溶液中培养时鲜重的变化情况(其他条件相同且不变)。下列有关叙述，错误的是( ) A．3 h 时，两组幼苗均已出现萎蔫现象，直接原因是蒸腾作用和根细胞失水 B．6 h 后，甲组幼苗因根系开始吸收 K＋、NO－ 3 ，吸水能力增强，使鲜重逐渐提高 C．12 h 后，若继续培养，甲组幼苗的鲜重可能超过处理前，乙组幼苗将死亡 D．实验表明，该植物幼苗对水分和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程 解析 此题为信息给予题，将题图信息与水分及矿物质代谢相关知识有机结合是解答此题的关键。综 合分析题图可知，甲组幼苗应处于较低浓度的 KNO3 溶液中，3 h 时幼苗出现萎蔫是因为蒸腾作用散失水分 的速率大于根对水分吸收的速率，而随着根对 K＋、NO － 3 吸收量的增多，根细胞的吸水能力增强，使得幼苗 鲜重逐渐提高，依图中趋势，12 h 后，可能超过处理前；而乙组幼苗应处于较高浓度的 KNO3 溶液中，3 h 时幼苗出现萎蔫主要是因为根细胞失水，蒸腾作用加之细胞失水，使得乙组幼苗鲜重不断降低，最终死亡。 B 选项错误是因为根系吸收 K＋、NO － 3 不是从 6 h 后开始的，而是从开始就进行着，只不过植物幼苗吸收水 分和吸收矿质元素是两个相对独立的过程。 答案 B 4．(2011·江苏)研究发现，砷(As)可以富集在植物体内，转化为毒性很强的金属有机物，影响水稻 的株高、根长和干重；加 P(与 As 原子结构相似)处理后水稻茎叶和根中 P 含量增加、As 含量相对减少， 水稻生长加快，干重增加。对此现象合理的解释是(多选)( ) A．As 在水稻细胞内富集，由细胞膜的结构特点决定 B．As 进入水稻细胞，导致有关酶失去活性，影响细胞代谢 C．P 影响 As 的吸收，与细胞膜上的载体种类和数量有关 D．P 是构成磷脂、核酸和 ATP 的重要元素，能促进水稻生长发育 解析 细胞膜具有选择透过性，主动地选择吸收自身需要的物质，细胞不需要的物质不吸收，因此对 砷的吸收不是由细胞膜的结构特点决定的，而是由其功能特性决定的。 答案 BCD 5．(2011·新课标)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如下图所示。下列 分析错误的是( ) A．乙酶能够被该种蛋白酶降解 B．甲酶不可能是具有催化功能的 RNA C．乙酶的化学本质是蛋白质 D．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变 解析 由题图可知甲酶不被蛋白酶降解，可能是 RNA。乙酶能被蛋白酶降解，说明乙酶是蛋白质，蛋 白酶降解乙酶是破坏了其空间结构。 答案 B 6．下列有关酶的叙述正确的是( ) A．酶的基本组成单位是氨基酸或脱氧核糖核苷酸 B．酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率 C．在动物细胞培养中，胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞 D．DNA 连接酶可连接 DNA 双链的氢键，使双链延伸 解析 酶的成分是 RNA 或蛋白质，所以酶的组成单位是核糖核苷酸或氨基酸；酶通过降低反应的活化 能来提高化学反应速率；DNA 连接酶使两个 DNA 片段之间形成磷酸二酯键，从而将它们连接起来；胰蛋白 酶可分解细胞间的化学物质，从而将动物组织分散成单个细胞。 答案 C 7．(2012·海淀区质检)下列有关 ATP 的叙述，正确的是( ) A．无氧条件下，植物叶肉细胞进行光合作用是细胞中 ATP 的唯一来源 B．有氧状态下，谷氨酸棒状杆菌在线粒体内合成 ATP C．ATP 分子由 1 个腺苷和 3 个磷酸基团组成 D．有氧条件下，植物根毛细胞的线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生 ATP 解析 植物叶肉细胞进行光合作用可以产生 ATP，在无氧条件下，细胞通过无氧呼吸也可产生 ATP， 故 A 错误；谷氨酸棒状杆菌属于原核生物，不含线粒体，故 B 错误；根毛细胞中不含叶绿体，故 D 错误。 答案 C 8．(2012·临沂模拟)如图为 ATP 的结构和 ATP 与 ADP 相互转化的关系式。下列说法不正确的是( ) A．图①中的 A 代表的是腺嘌呤，b、c 为高能磷酸键 B．ATP 生成 ADP 时图①中的 c 键断裂并释放能量 C．ATP 与 ADP 相互转化过程中物质是可逆的，能量不可逆 D．酶 1、酶 2 具有催化作用，不受其他因素的影响 解析 ATP 是由腺苷和三个磷酸基团组成的，腺苷由一分子的腺嘌呤和一分子的核糖组成；酶具有催 化作用，具有高效性、专一性，同时作用的条件要温和，所以要受到温度、酸碱度等其他因素的影响。 答案 D 9．(2012·乌鲁木齐质检三)20 世纪 80 年代科学家发现了一种 RnaseP 酶，是由 20%蛋白质和 80%RNA 组成，如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高 Mg2＋的浓度，他们发现留下来的 RNA 仍然具有这种酶相同的 活性，这一结果表明( ) A．酶的化学本质是蛋白质 B. 酶是由蛋白质组成的 C. RNA 具有生物催化作用 D. 绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是 RNA 解析 由于将这种酶中的蛋白质除去后，留下来的 RNA 仍然具有这种酶相同的活性，因而能够说明 RNA 具有生物催化作用。 答案 C 10．(2013·广州调研)猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草的分泌液中有蛋白酶，某学生设计了 两组实验，如图所示。在 35 ℃水浴中保温一段时间后，甲、乙两试管中均加入适量的双缩脲试剂，丙、 丁两试管中不加任何试剂。下列对实验现象的预测正确的是( ) A．甲和乙中溶液都呈紫色；丙和丁中蛋白块消失 B．甲中溶液呈紫色、乙中溶液不呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失 C．甲和乙中溶液呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失 D．甲和乙中溶液都不呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失 解析 甲、丙两试管中加入猪笼草分泌液，分泌液中含有蛋白酶，则甲中蛋白质被催化分解，丙中蛋 白块消失；而乙、丁两试管中加入水，无蛋白酶，乙中蛋白质不分解，丁中蛋白块不消失，故 A 错误；虽 然甲中蛋白质被分解，但蛋白酶本身就是蛋白质，所以甲、乙两试管中加入适量的双缩脲试剂后溶液呈紫 色，故 B、D 两项均错误。 答案 C 11．(2012·江苏调研)在生物体的下列生理活动过程中，没有 ADP 生成的是( ) A．浆细胞分泌抗体 B．胃蛋白酶对蛋白质的分解 C．叶绿体内 C5 的生成 D．番茄根细胞对 Mg2＋的吸收 解析 浆细胞分泌抗体的方式为胞吐、番茄根细胞对 Mg2＋的吸收是主动运输，都消耗 ATP，叶绿体内 C5 的生成需要光反应阶段产生的还原剂氢和 ATP，因此这三个生理过程都有 ADP 生成；胃蛋白酶对蛋白质 的分解是一个在消化道中进行的酶促反应，不消耗细胞内的代谢能，所以不产生 ADP。 答案 B 12．(2012·淄博模拟)如图表示某酶促反应的反应物剩余量随 pH 及温度的变化曲线，下列叙述正确 的是( ) A．该酶的最适温度是 30 ℃ B．随着 pH 的升高，酶的活性先降低后增大 C．该酶的最适 pH 是 8 D．随着温度的升高，酶的活性逐渐降低 解析 反应物剩余量与酶催化效率成负相关，剩余量越少说明酶催化效率越高。由图可知，该酶的最 适温度可能是 35 ℃；随着 pH 的升高，酶的活性先升高后降低；每条曲线代表不同的温度，且每条曲线 都在 pH 为 8 时，催化效率最高，因此该酶的最适 pH 是 8；随着温度的升高，反应物剩余量先减少后增多， 因此酶的活性先升高后降低。 答案 C 13．(2012·启东模拟)某同学设计的渗透装置实验如图所示(开始时状态)，烧杯中盛放有蒸馏水，图 中猪膀胱膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶。该实验过程中 最可能出现的是( ) A．漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降 B．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降 C．加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖 D．加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶 解析 开始时半透膜两侧存在浓度差，水分流向浓度高的一侧，故漏斗中液面开始时先上升；漏斗中 加入蔗糖酶后，蔗糖酶将蔗糖分解成葡萄糖和果糖，漏斗中相对浓度变大，液面再上升；由于单糖可以通 过半透膜，使漏斗中溶液相对浓度变小，液面下降。 答案 B 14．下图为物质跨膜运输的概念图，有关分析正确的是( ) A．红细胞吸收葡萄糖只能以①的方式运输 B. ①和②的主要区别在于①过程需要载体和 ATP 供能 C. 呼吸抑制剂能影响细胞吸收钾离子，说明其运输方式是① D. 某种物质可逆浓度梯度运输，则可作实例③ 解析 A 错误：①是主动运输，而红细胞吸收葡萄糖是协助扩散；B 错误：②为协助扩散也需要载体； C 正确：呼吸抑制剂能影响细胞吸收钾离子，说明其运输过程需要 ATP 供能，是主动运输的过程；D 错误： 只有主动运输能逆浓度梯度运输。 答案 C 15．(2012·广东综合)某实验小组为了探究细胞膜的通透性，将小鼠肝细胞在体外培养一段时间后， 检测培养液中的氨基酸、葡萄糖和尿素含量，发现它们的含量发生了明显的变化(如图)。请回答问题。 (1)由图可知，随培养时间延长，培养液中葡萄糖和氨基酸含量________，尿素含量________。由于 在原培养液中没有尿素，推测其是________的产物。 (2)培养液中的氨基酸进入细胞后，其主要作用是________；被吸收的葡萄糖主要通过________作用， 为细胞提供________。 (3)转氨酶是肝细胞内参与氨基酸分解与合成的一类酶，正常情况下这类酶不会排出胞外，若在细胞 培 养 液 中 检 测 到 该 类 酶 ， 可 能 的 原 因 是 ___________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ _。 (4)由(1)和(3)可初步判断，细胞膜对物质的转运具有________的特性。 解析 本题考查物质运输及细胞膜的选择透过性等知识。由图可看出，随着时间的延长，培养液中氨 基酸和葡萄糖含量下降，尿素的含量增加。尿素是通过细胞代谢生成的。氨基酸和葡萄糖进入细胞后，主 要作用分别为合成蛋白质和呼吸供能。因为细胞膜有选择透过性，正常情况下，转氨酶不会排到细胞外， 一旦在细胞外检测到，必然是膜受损，失去了选择透过性。 答案 (1)降低 增加 细胞代谢(代谢) (2)作为蛋白质合成的原料 呼吸(分解) 能量(ATP) (3)肝细胞膜受损(或细胞裂解) (4)选择透过 16．(2012·福建)大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶 的活性进行研究。 图 1 (1)查询资料得知，18 ℃时，在不同 pH 条件下大菱鲆消化道各部分蛋白酶活性如图 1。由图可知， 在各自最适 pH 下，三种蛋白酶催化效率最高的是___________________________________________ ________________________。 (2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在 15～18 ℃之间。学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度 在 15～18 ℃间。他们设置 15 ℃、16 ℃、17 ℃、18 ℃的实验温度，探究三种酶的最适温度。 ①探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是________，可用________试剂鉴定。 ②胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的 pH 应分别控制在________。 ③ 为 了 控 制 实 验 温 度 ， 装 有 酶 和 底 物 的 试 管 应 置 于 ________ 中 以 保 持 恒 温 。 单 位 时 间 内 ____________________________________可以表示蛋白酶催化效率的高低。 ④ 实 验 结 果 如 图 2 ， 据 此 能 否 确 认 该 假 设 成 立 ？ ________ 。 理 由 ： _______________________________________________________ ________________________________________________________________________________________。 图 2 (3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，所以人工养殖投放的饲料成分中要注 意降低_____________________ __的比例，以减少对海洋的污染。 解析 (1)酶的活性越高，其催化效率就越高，由题图 1 中曲线可知三种蛋白酶中，幽门盲囊蛋白酶 的活性最高。 (2)①蛋白酶的分解底物是蛋白质，因此实验中干酪素的化学本质是蛋白质，鉴定蛋白常用的试剂为 双缩脲试剂。②根据题图 1 所示，胃蛋白酶的最适 pH 为 2，幽门盲囊蛋白酶的最适 pH 为 8。③探究温度 对酶活性影响的实验中一般用恒温水浴来控制不同的的反应温度；酶促反应速率能体现酶催化效率的高 低，酶促反应进行的快慢程度，用单位时间内底物浓度的减少或产物浓度的增加量表示。④图 2 的实验结 果中，四个实验温度下酶活性随温度的升高而升高，但没有出现峰值，因此不能断定 18 ℃为最适温度。 (3)酶具有专一性，由于大菱鲆淀粉酶与脂肪酶含量少，因此饵料中淀粉、脂肪的含量要少。 答案 (1)幽门盲囊蛋白酶 (2)①蛋白质 双缩脲 ②2 和 8 ③水浴 底物消耗量(或产物生成量) ④不能 据图可知随着温 度升高酶活性逐步升高，酶活性峰值未出现 (3)淀粉、脂肪 高考专题训练(三) 光合作用与细胞呼吸 1．(2012·新课标)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强 度下降，原因是( ) A．光反应强度升高，暗反应强度降低 B．光反应强度降低，暗反应强度降低 C．光反应强度不变，暗反应强度降低 D．光反应强度降低，暗反应强度不变 解析 镁是合成叶绿素的原料，缺镁的培养液培养的植物叶绿素合成受阻，光反应减弱，合成的 [H]( NADPH)与 ATP 减少，从而使暗反应强度也降低。 答案 B 2．(2012·福建)下列有关豌豆的叙述，正确的是( ) A．萌发初期，种子的有机物总重量增加 B．及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害 C．进入夜间，叶肉细胞内 ATP 合成停止 D．叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多 解析 豌豆种子萌发初期，细胞呼吸消耗有机物，不能进行光合作用，种子的有机物总重量减少，A 项错误；田间积水使得根细胞进行无氧呼吸，无氧呼吸产生的酒精对根细胞具有毒害作用导致烂根，及时 排涝能防止此现象发生，B 项正确；夜间豌豆叶肉细胞虽不能进行光合作用，但细胞呼吸过程中会产生大 量 ATP，C 项错误；叶绿素合成受阻或被分解时会导致叶片黄化，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，所以此 时叶绿体对红光的吸收减少，D 项错误。 答案 B 3．(2011·江苏)某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和 色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是( ) A．光吸收差异显著，色素带缺第 2 条 B．光吸收差异不显著，色素带缺第 2 条 C．光吸收差异显著，色素带缺第 3 条 D．光吸收差异不显著，色素带缺第 3 条 解析 叶黄素吸收蓝紫光，在层析条带上是第 2 条。 答案 B 4．(2011·江苏)某种铁线莲的根茎可作中药，有重要经济价值。下表为不同遮光处理对其光合作用 影响的结果，相关叙述正确的是(多选)( ) 遮光比例 % 叶绿素 a/b 叶绿素 错误! 净光合 速率/(μmol· m－2·s－1) 植株干重 g 0 4.8 2.1 8.0 7.5 10 5.3 2.3 9.6 9.9 30 5.2 2.4 8.9 9.2 50 4.4 2.6 5.2 7.2 70 4.1 2.9 2.7 4.8 90 3.3 3.0 0 3.2 A.适当的遮光处理，可提高其干重 B．叶绿素含量与净光合速率呈正相关 C．叶绿素 a/b 可作为其利用弱光能力的判断指标 D．遮光 90%时，铁线莲不进行光合作用 解析 适当的遮光处理，可增加叶绿素的含量，可提高植株干重；由表格可看出，叶绿素含量与净光 合速率并不呈正相关；叶绿素 a/b 与净光合速率呈正相关，因此，叶绿素 a/b 可作为其利用弱光能力的判 断指标；遮光比例为 90%时，净光合速率为 0，说明此条件下光合速率等于呼吸速率，并不是不进行光合 作用。 答案 AC 5．(2011·浙江)下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是( ) A．破坏叶绿体外膜后，O2 不能产生 B．植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变 C．与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短 D．离体的叶绿体基质中添加 ATP、NADPH 和 CO2 后，可完成碳反应 解析 本题主要考查光合作用的相关知识，A 选项中 O2 的产生是在光反应阶段中产生，场所是类囊体 薄膜，与叶绿体外膜无关；B 选项中，植物生长过程中，各种色素的比例有变化；C 选项中冬季光合速率 降低的原因包括光照时间缩短和温度降低；D 选项中，添加 ATP、NADPH、CO2，叶绿体基质中含有碳反应 所需要的各种酶，从而完成碳反应。 答案 D 6．(2012·山东临沂检测)下列关于光合作用的描述中，正确的是( ) A．黑暗情况下叶肉细胞内无 ATP 产生 B．叶绿体的类囊体薄膜上含有自身光合作用所需的各种色素 C．光照下叶绿体中的 ATP 主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的 D．光合作用强烈时，暗反应过程直接将 3 个 CO2 分子合成一个三碳化合物 解析 在黑暗情况下，叶肉细胞可通过进行细胞呼吸产生 ATP；叶绿体的类囊体薄膜上含有自身光合 作用所需的各种色素；光照下叶绿体中的 ATP 是由光反应产生的；在暗反应过程中，一分子 CO2 被 C5 固定， 产生两分子 C3。 答案 B 7．(2013·石家庄调研)为了探究植物呼吸强度的变化规律，研究者在遮光状态下，测得了相同的新 鲜菠菜叶在不同温度和 O2 含量条件下的 CO2 释放量，结果如下表(表中数据为相对值)。下列有关分析，错 误的是( ) A.根据变化规律，表中 10 ℃、1.0%条件下的数据很可能是错误的 B．温度为 3 ℃、O2 含量为 3.0%是贮藏菠菜叶的最佳环境条件组合 C．O2 含量从 20.0%升至 40.0%时，O2 含量限制了呼吸强度的继续升高 D．在 20 ℃条件下，O2 含量从 0.1%升高到 3.0%的过程中，细胞无氧呼吸逐渐减弱 解析 随着氧浓度的升高，二氧化碳的释放量表现为由多到少，再由少到多的变化过程，表中显示温 度、O2 含量为 10 ℃、1.0%时，CO2 释放量太高，在温度不变的情况下，O2 含量为 1.0%时释放的 CO2 量应比 O2 含量为 0.1%时低，因此 A 正确；贮藏菠菜叶的最佳环境条件组合是释放 CO2 量最少的一组条件，因此 B 正确；比较相同温度下，O2 含量为 20.0%和 40.0%时的 CO2 释放量可见，氧气达到一定浓度后，再改变 O2 含量，对细胞呼吸影响不大，因此 C 错误；当氧气浓度升高时，无氧呼吸受到抑制，O2 含量从 0.1%升高到 3.0%的过程中，细胞无氧呼吸逐渐减弱，因此 D 正确。 答案 C 8．(2012·通州调研)下列各项应用中，主要是利用无氧呼吸原理的是( ) A．利用葡萄、粮食和酵母菌制酒 B．提倡慢跑等健康运动 C．稻田定期排水 D．光下适当增加作物环境中的二氧化碳浓度 解析 制酒是利用无氧呼吸产生酒精的原理进行的；提倡慢跑等健康运动是利用有氧呼吸的原理；稻 田定期排水可以增加氧的含量；光下适当增加作物环境中的二氧化碳浓度的目的是促进植物的光合作用。 答案 A 9．(2012·北京崇文模拟)如图表示光照下叶肉细胞中甲、乙两种细胞器间的气体交换情况，下列有 关叙述正确的是( ) 甲 CO2 O2 乙 A．在黑暗环境中甲结构将停止其生理活动 B．甲、乙两结构均能产生 ATP 并都能用于各项生命活动 C．植物正常生长时，乙结构产生的 O2 全部被甲结构吸收 D．通过增施农家肥可以增加温室中的 CO2 浓度，促进乙的生理活动 解析 甲吸收氧气、释放二氧化碳，故甲表示线粒体；乙吸收二氧化碳、释放氧气，故乙表示叶绿体。 A 错误：在黑暗环境中，线粒体中进行的有氧呼吸不停止；B 错误：线粒体中产生的 ATP 可用于各项生命 活动(除暗反应)，而叶绿体光反应产生的 ATP 只能用于暗反应；C 错误：植物正常生长时，光合作用产生 的氧气量远大于细胞呼吸消耗的氧气量，乙结构产生的 O2 除部分被甲结构吸收外，大量氧气还要释放到周 围的环境中；D 正确：适当增大 CO2 浓度有利于提高植物的光合作用。 答案 D 10．如图，若呼吸作用的最适温度大于光合作用的最适温度，据图分析不正确的是( ) A．光照强度和二氧化碳为无关变量 B．若虚线表示净产量，则在 0～35 ℃的范围内，光合作用强度随着温度的升高逐渐增加 C．在进行有氧呼吸时，植物叶绿体吸收的二氧化碳等于从外界吸收的二氧化碳和线粒体产生的二氧 化碳的代数和 D．若虚线表示净产量，则某一温度下，叶绿体吸收的二氧化碳的数值等于两个曲线的纵坐标的值之 和 解析 图中的横坐标是温度，可知温度是自变量，故光照强度和二氧化碳为无关变量；由于呼吸作用 的最适温度大于光合作用的最适温度，所以随着温度的升高，光合作用比呼吸作用先下降，可知表中的实 线表示的是呼吸作用；当虚线表示净产量时，总光合作用吸收的二氧化碳等于净光合作用吸收的二氧化碳 (净产量)和呼吸作用释放的二氧化碳的和。 答案 B 11．如图是验证酵母菌细胞呼吸类型的实验装置，两套装置的培养条件一致(不考虑环境中物理因素 的影响)，下列相关叙述不正确的是( ) A．若装置①中的红色液滴向左移，移动距离可表明酵母菌有氧呼吸所消耗的氧气量 B．若酵母菌只进行无氧呼吸，则装置①中红色液滴不移动，装置②中红色液滴向右移 C．若酵母菌只进行有氧呼吸，则装置①中红色液滴不移动，装置②中红色液滴向左移 D．若酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，则装置①中红色液滴向左移，装置②中红色液滴向右移 解析 本实验的目的是验证酵母菌细胞呼吸的类型，若酵母菌只进行无氧呼吸，装置①中酵母菌无氧 呼吸产生的二氧化碳被 NaOH 溶液吸收，装置内气体量不变，红色液滴不移动，装置②内由于呼吸放出二 氧化碳，气体量增加，红色液滴向右移动，B 对；若酵母菌只进行有氧呼吸，有氧呼吸过程中消耗的氧气 量与放出的二氧化碳量相等，装置②内气体量没有发生变化，红色液滴不移动，装置①内，由于二氧化碳 被吸收，氧气被消耗，气体量减少，红色液滴向左移动，且其移动的距离可表明有氧呼吸所消耗的氧气的 量，A 对，C 错；若同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，氧气的消耗量小于放出的二氧化碳量，装置①中红色 液滴向左移动，装置②中红色液滴向右移动，D 对。 答案 C 12．进行正常光合作用的叶片，如果在叶绿体中[H]的含量相对稳定，在 a 点时突然停止供给 CO2，能 表示叶绿体中[H]含量变化的曲线是( ) 解析 突然停止供给 CO2，暗反应受到抑制，消耗光反应产生的[H]的量减少，[H]积累增多。随时间 的延长，由于叶绿体内部因素的限制，[H]含量达到最大后不再增加。 答案 B 13．(2012·广东综合)科学家研究小麦 20 ℃时，光合作用强度与光照强度的关系，得到如图曲线。 下列有关叙述错误的是( ) A．在 25 ℃条件下研究时，cd 段位置会下移，a 点会上升 B．a 点时叶肉细胞产生 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 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与叶绿体中酶的数量有关 解析 25 ℃时由于温度升高，酶活性增强，光合作用强度和呼吸作用强度都增强，使 cd 段位置上移， a 点下降。 答案 A 14．(2012·山东模拟)在某恒定的温度条件下，测得密闭容器中苹果细胞呼吸强度(用 CO2 的释放量来 表示)随氧气浓度的变化情况如下表，有关说法错误的是( ) O2% 0 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0 21.0 CO2 释放量 mg/(100g·d) 20.0 8.0 6.0 9.0 13.0 16.0 18.0 18.0 A.该温度下，苹果只进行无氧呼吸时释放的 CO2 比只进行有氧呼吸时多 B．氧气浓度为 6%时，苹果只进行有氧呼吸 C．氧气浓度大于 18%后，氧气不再是有氧呼吸的限制因素 D．随氧气浓度的逐渐增加，CO2 的释放量先减少，后增加，最后趋于稳定 解析 分析表格可知，单纯无氧呼吸(氧气浓度为 0)时释放的 CO2 为 20.0mg/(100g·d)，而有氧呼吸 最旺盛时(氧气浓度大于等于 18%)释放的 CO2 为 18.0mg/(100g·d)，故 A 正确；氧气浓度为 6%时，由表中 数据不能得出氧气的吸收量，不知其和 CO2 释放量的对比关系，故不能判定呼吸类型，故 B 错误；氧气浓 度大于 18%后，CO2 释放量不再随氧气浓度的变化而变化，故氧气不再是有氧呼吸的限制因素，故 C 正确； 由表中数据可以看出 D 是正确的。 答案 B 15．在光合作用和有氧呼吸的过程中，既有[H]又有 ATP 产生的是( ) ①光合作用的光反应阶段 ②光合作用的暗反应阶段 ③有氧呼吸的第一阶段 ④有氧呼吸的第二 阶段 ⑤有氧呼吸的第三阶段 A．①②③ B．①③④ C．②③⑤ D．②④⑤ 解析 光合作用的光反应阶段产生[H]和 ATP，暗反应阶段消耗[H]和 ATP；有氧呼吸的第一、二阶段 产生[H]和 ATP，第三阶段利用前两个阶段产生的[H]与 O2 结合生成水，释放能量。 答案 B 16．(2012·安徽)为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎进行差速离心处理，得到细胞质基质和线 粒体，与酵母菌分别装入 A～F 试管中，加入不同的物质，进行了如下实验(见下表)。 试 管编号 加入的物质 细胞质基质 线粒体 酵母菌 A B C D E F 葡萄糖 － ＋ － ＋ ＋ ＋ 丙酮酸 ＋ － ＋ － － － 氧气 ＋ － ＋ － ＋ － 注：“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质。 (1)会产生 CO2 和 H2O 的试管有________，会产生酒精的试管有________，根据试管________的实验结 果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所。(均填试管编号) (2)有氧呼吸产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2,4－二硝基苯酚(DNP)对该氧化 过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散，表明 DNP 使分布在________的酶无法合成 ATP。若将 DNP 加入试管 E 中，葡萄糖的氧化分解________(填“能”或“不能”)继续进行。 解析 (1)有氧呼吸分三个阶段，第一阶段发生于细胞质基质。反应产物为丙酮酸、还原[H]，另外产 生少量的能量。第二阶段发生于线粒体基质，反应底物为丙酮酸和水，产物有 CO2、还原[H]，并产生少量 的能量。第三阶段发生于线粒体内膜，还原[H]与 O2 发生反应生成 H2O，并产生大量能量。无氧呼吸的场所 为细胞质基质。酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和 CO2，并产生少量能量。C 中加入了丙酮酸和线粒体，满 足有氧呼吸第二和第三阶段的条件，可产生 CO2、H2O。E 中是完整的酵母菌，存在细胞质基质和线粒体， 在含有葡萄糖和细胞质基质，有 O2 可发生有氧呼吸产生 CO2 和 H2O。F 中是完整的酵母菌，加入葡萄糖在无 O2 条件下可发生无氧呼吸产生酒精。故会产生酒精的试管有 B、F。B、D、F 三支试管可作为一组对照实验 来验证酵母菌无氧呼吸的场所，F 作为对照组，B、D 作为实验组。 (2)DNP(2,4－二硝基苯酚)对有氧呼吸第三阶段过程无影响，但使该过程所释放的能量都以热的形式 耗散。而有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜。所以 DNP 使分布于线粒体内膜上的酶无法合成 ATP。将 DNP 加入试管 E 中，只是使酵母菌有氧呼吸第三阶段释放的能量以热的形式耗散，即阻碍 ATP 的形成，并 不影响葡萄糖的氧化分解。 答案 (1)C、E B、F B、D、F (2)线粒体内膜 能 17．将状况相同的某种绿叶等分成四组，在不同温度下分别暗处理 1h，再用适当的相同的光照射 1h， 测其重量变化(假设在光下和黑暗条件下，细胞呼吸消耗有机物的量相同)，得到如下表的数据。分析并回 答问题： 组别 1 2 3 4 温度/℃ 27 28 29 30 暗处理后重量变化/mg －1 －2 －3 －1 光照后与暗处理前重量变化/mg ＋3 ＋3 ＋3 ＋1 (1)“光照后与暗处理前重量变化”可表示为 2h 内有机物的________(合成、积累)量；或者表示为 1h 中________(净、总)光合量－2h 中的________量，或者表示为后 1h 中________(净、总)光合量－前 1h 中的细胞呼吸量。 (2)根据以上表格，完成下表中的数据填空。 组别 1 2 3 4 温度/℃ 27 28 29 30 暗处理后重量变化/mg －1 －2 －3 －1 光照后与暗处理前重量变化/mg ＋3 ＋3 ＋3 ＋1 2h 中积累有机物的量/mg 光照 1h 中的总光合量/mg 光照 1h 中积累有机物的量/mg 根据你所得到的数据可知，该绿叶细胞呼吸的最适温度是________。光合作用的最适温度是________。 光照时最有利于有机物积累的温度是________。 解析 注意表中“光照后与暗处理前重量变化”，实际包含 2h 的呼吸作用，1h 的光合作用，即 2h 中积累有机物的量。1、2、3、4 组的实际光合速率分别为 5mg/h、7mg/h、9mg/h、3mg/h,1、2、3、4 组 的净光合速率分别为 4mg/h、5mg/h、6mg/h、2mg/h，故光合作用的最适温度应为第 3 组的 29 ℃；27～30 ℃ 下的净光合速率分别为 4mg/h、5mg/h、6mg/h、2mg/h，可见 29 ℃下的净光合速率最高，故该温度是光照 时最有利于有机物积累的温度。 答案 (1)积累 总 细胞呼吸 净 (2)见下表 29 ℃ 29 ℃ 29 ℃ 组别 1 2 3 4 温度/℃ 27 28 29 30 暗处理后重量变化/mg －1 －2 －3 －1 光照后与暗处理前重量变化/mg ＋3 ＋3 ＋3 ＋1 2h 中积累有机物的量/mg 3 3 3 1 光照 1h 中的总光合量/mg 5 7 9 3 光照 1h 中积累有机物的量/mg 4 5 6 2 高考专题训练(四) 细胞的生命历程 1．(2011·安徽)干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床新技术。自体骨髓干细胞植入胰腺组织 后可分化为胰岛样细胞，以替代损伤的胰岛 B 细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是( ) A．骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同，基因表达产物不同 B．骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，基因表达存在差异 C．胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失，分化成为胰岛样细胞 D．胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响，分化是由基因决定的 解析 自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞，以替代胰岛 B 细胞，说明胰岛样细胞能 分泌胰岛素，因胰岛样细胞是骨髓干细胞分化来的，所以胰岛样细胞含有的遗传物质与干细胞相同，只是 基因表达存在差异，也就是基因的选择性表达，使胰岛样细胞起胰岛 B 细胞的作用。 答案 B 2．(2012·山东)细胞衰老和凋亡对维持个体的正常生长发育及生命活动具有重要意义。下列叙述错 误的是( ) A．细胞普遍衰老会导致个体衰老 B．效应 T 细胞可诱导靶细胞发生凋亡 C．细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡 D．衰老细胞内染色质固缩影响了 DNA 复制和转录 解析 个体的衰老是组成个体的细胞普遍衰老的过程，A 项正确；细胞凋亡是正常机体在受到生理和 病理刺激后出现的一种主动的死亡过程，被病原体侵入的细胞(靶细胞)的清除，是细胞的凋亡，B 项正确， C 项错误；染色质固缩后将无法正常解旋，从而影响 DNA 的复制和转录，D 项正确。 答案 C 3．(2012·新课标)下列关于细胞癌变的叙述，错误的是( ) A．癌细胞在条件适宜时可无限增殖 B．癌变前后，细胞的形态和结构有明显差异 C．病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变 D．原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖 解析 原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正 常的增殖，D 项错误；癌细胞的主要特征是无限增殖，A 项正确；癌变前后细胞的形态结构及其生理功能 都将发生改变，B 项正确；癌基因整合到宿主基因组上，属于基因重组，并能进行表达，所以可诱发癌变， C 项正确。 答案 D 4．(2011·江苏)关于人体细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是( ) A．细胞分化导致基因选择性表达，细胞种类增多 B．细胞衰老表现为酶活性降低，细胞核体积减小 C．细胞凋亡受基因控制，不利于个体生长发育 D．细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散转移 解析 基因的选择性表达导致细胞分化；衰老的细胞其细胞核体积增大；细胞凋亡有利于个体发育。 答案 D 5．(2012·北京西城一模)下图为某种植物根尖细胞分裂过程中染色质与染色体规律性变化的模式图。 下列相关判断正确的是( ) A．①→②过程是有丝分裂间期，此时细胞内核膜解体、核仁消失 B．低温处理导致④→⑤过程中染色单体不分开使染色体数目加倍 C．⑤→⑥过程处于有丝分裂后期，细胞中的染色体组数增加一倍 D．⑥→⑦过程中 DNA 解旋酶可使染色体解旋变为细丝状的染色质 解析 核膜解体、核仁消失发生在有丝分裂前期；低温处理能抑制纺锤体形成从而使染色体数目加倍； ⑥→⑦染色体解旋变为细丝状的染色质，但此过程不是 DNA 解旋酶的作用，DNA 解旋酶使 DNA 双螺旋解开 成单链。 答案 C 6．(2012·黄冈质检)图甲是某生物的一个初级精母细胞，图乙是该生物的五个精细胞。根据图中的 染色体类型和数目，判断最可能来自同一个次级精母细胞的是( ) 甲 乙 A．①② B．②④ C．③④ D．①④ 解析 次级精母细胞形成精细胞的方式为特殊的有丝分裂过程，一个次级精母细胞分裂形成的两个精 细胞染色体组成是一样的，所以最可能来自同一个次级精母细胞的是②④。 答案 B 7．(2012·广东调研)下列有关细胞的全能性的叙述中，正确的是( ) A．植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全部基因 B．高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性 C．细胞的全能性是动物细胞培养的理论基础 D．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因不同 解析 在生殖细胞中也含有发育成完整个体所必需的全部基因，因此，生殖细胞也具有全能性；高度 分化的细胞只有在离体条件及适宜的环境中才有可能表现出全能性；动物细胞培养的理论基础是细胞增 殖；植物体细胞都是由受精卵通过有丝分裂和分化形成的，因此它们所含的基因相同。 答案 B 8．(2012·山东)某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验，下列关于该实验的叙述正 确的是( ) A．盐酸和酒精混合液主要起固定作用 B．碱性染料吡罗红(派洛宁)可用于染色体染色 C．观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁 D．细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据 解析 在观察植物细胞有丝分裂实验中，盐酸和酒精的混合液是解离液，是为了使细胞分散，A 项错 误；使染色体染色的是龙胆紫溶液或醋酸洋红液，吡罗红染料是对 RNA 进行染色的染色剂，B 项错误；经 处理后的细胞已死亡，是无法观察到细胞板的扩展的，C 项错误；染色体的形态变化是判断细胞分裂时期 的主要依据，D 项正确。 答案 D 9．(2012·日照摸底测试)如下图是人体细胞生命历程的概括，下列叙述正确的是( ) A．3 过程发生在整个生命历程中，造成不同细胞间蛋白质种类的不同 B．4 过程会使细胞膜的通透性改变，导致物质运输功能提高 C．5 过程形成的细胞周期变短，形成的子细胞核增大，染色较深 D．能进行 1、2、6 过程的细胞都具有细胞周期，并且经历的时间相同 解析 3 过程表示细胞分化的过程，该过程由于基因的选择性表达，导致蛋白质的种类不同；衰老过 程中细胞膜的通透性改变，使物质运输功能降低；细胞核增大，染色较深是衰老细胞的特征；不同细胞由 于各自生存环境的差异，细胞周期一般是不同的。 答案 A 10．(2012·合肥一检)C1、C2、C3、C4 是某动物体的 4 个细胞，其染色体数分别是 N、2N、2N、4N，下 列相关叙述错误的是( ) A．C1、C2 可能是 C4 的子细胞 B．C1、C3 不一定是 C4 的子细胞 C．C1、C2、C3、C4 可能存在于一个器官中 D．C1、C3、C4 核 DNA 分子比值可以是 1:2:2 解析 动物体内的 4 个细胞中染色体数可以是 N、2N、4N，由此可知该动物为二倍体生物。C1 可能是 生殖细胞，也可能是次级生殖细胞，染色体与 DNA 之比可能为 1:1 或 1:2；C2、C3 可能是有丝分裂间期、 前期和中期，也可能是减数第二次分裂后期；C4 是有丝分裂后期。 答案 A 11．(2012·德阳调研)(双选)如图表示细胞分裂和受精过程中，核 DNA 含量和染色体数目的变化，据 图分析可得出( ) A．a 阶段为有丝分裂、b 阶段为减数分裂 B．M 点时细胞中的 DNA 一半来自父方，一半来自母方 C．GH 段和 OP 段，细胞中含有的染色体数是相等的 D．MN 段发生了核 DNA 含量的加倍 解析 根据图示可判断出，a 过程为有丝分裂，b 过程为减数分裂，c 过程为受精作用和有丝分裂；M 点时细胞核中的 DNA 一半来自父方，一半来自母方；而细胞质中的 DNA 几乎全部来自于母方。GH 段为减 数第一次分裂时期，该时期的染色体数和体细胞的染色体数相同，而 OP 段为有丝分裂的后期，该时期的 染色体数是体细胞的两倍，因此 GH 段和 OP 段，细胞中含有的染色体数目不相等；MN 段为有丝分裂的间 期、前期和中期，在间期发生了核 DNA 含量的加倍。 答案 AD 12．下图为小鼠结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。以下表述不正确的是( ) A．结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果 B．图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因 C．小鼠细胞的染色体上本来就存在着与癌变有关的基因 D．与正常细胞相比，癌细胞的表面发生了变化 解析 等位基因即指位于同源染色体上相同位置且控制相对性状的基因，很明显图示控制结肠癌的基 因并不是相同位置的基因。 答案 B 13．(2012·西城区抽样)端粒是真核生物染色体末端的一种特殊结构，主要由特定的 DNA 序列与蛋白 质构成，其主要的生物学功能是保证染色体末端完整复制，使染色体的结构保持稳定。当端粒酶存在时， 在染色体末端才能合成端粒的 DNA，以保持端粒长度。端粒酶主要由三个部分构成：端粒酶 RNA、端粒酶 相关蛋白和端粒酶逆转录酶。如图为细胞分裂时，在有、无端粒酶情况下染色体结构变化的示意图。下列 表述不正确的是( ) A．端粒酶以自身的 RNA 为模板，在逆转录酶的作用下合成端粒 DNA B．无端粒酶时端粒逐渐缩短可能导致细胞分裂次数有限 C．端粒酶的存在使细胞能长久保持分裂能力且不发生癌变 D．对端粒和端粒酶的研究可能有助于延长人类寿命 解析 端粒酶能使端粒的长度等结构保持稳定，起到维持染色体的长度和正常形态的作用，因此端粒 酶的存在使细胞的分裂能力增强，而易发生癌变。 答案 C 14．(2011·江苏)洋葱(2n＝16)为二倍体植物。为比较不同处理方法对洋葱根尖细胞分裂指数(即视 野内分裂期细胞数占细胞总数的百分比)的影响，某研究性学习小组进行了相关实验，实验步骤如下： ①将洋葱的老根去除，经水培养生根后取出。 ②将洋葱分组同时转入质量分数为 0.01%、0.1%秋水仙素溶液中，分别培养 24h、36h、48h；秋水仙 素处理停止后再转入清水中分别培养 0h、12h、24h、36h。 ③剪取根尖，用 Carnoy 固定液(用 3 份无水乙醇、1 份冰乙酸混匀)固定 8h，然后将根尖浸泡在 1mol/L 盐酸溶液中 5～8min。 ④将根尖取出，放入盛有清水的培养皿中漂洗。 ⑤用石炭酸—品红试剂染色。 ⑥制片、镜检；计数、拍照。 实验结果：不同方法处理后的细胞分裂指数(%)如下表。 秋水仙素溶液处理 清水培养时间/h 质量分数/% 时间/h 0 12 24 36 0.01 24 10.71 13.68 14.19 14.46 36 9.94 11.99 13.59 13.62 48 7.98 10.06 12.22 11.97 0.1 24 7.74 9.09 11.07 10.86 36 6.12 7.87 9.98 9.81 48 5.97 6.68 7.98 8.56 请分析上述实验，回答有关问题： (1) 步 骤 ③ 中 “ 将 根 尖 浸 泡 在 1mol/L 盐 酸 溶 液 中 ” 的 作 用 是 ________________________________________________________________________。 (2) 步 骤 ⑥ 为 了 获 得 相 应 的 观 察 视 野 ， 镜 检 时 正 确 的 操 作 方 法 是 ________________________________________________________________________。 (3)根据所学的知识推测，石炭酸—品红试剂是一种________性染料。 (4)为了统计数据更加科学，计数时应采取的方法是________。 (5)根据上表结果可以得出如下初步结论： ①质量分数为________秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数较高。 ② 本 实 验 的 各 种 处 理 中 ， 提 高 细 胞 分 裂 指 数 的 最 佳 方 法 是 ________________________________________________________________________。 (6) 上 面 为 一 位 同 学 在 步 骤 ⑥ 所 拍 摄 的 显 微 照 片 。 形 成 细 胞 a 的 最 可 能 的 原 因 是 ____________________。 解析 染色体易被碱性染料染成深色，所以石炭酸—品红试剂是一种碱性染料。若要计数更准确、科 学，应对同一个装片选取多个视野。表中数据显示，质量分数为 0.01%的秋水仙素溶液诱导后细胞分裂指 数较高，各种处理中用 0.01%秋水仙素溶液诱导 24h，再在清水中培养 36h 后的方法最好。图示显微照片 显示 a 细胞内染色体数目比其他分裂期细胞中染色体数目少，说明秋水仙素处理发生在纺锤体形成之后， 细胞染色体没有加倍。 答案 (1)使组织中细胞相互分离开来 (2)先在低倍镜下观察，缓慢移动装片，发现理想视野后换用高倍镜 (3)碱 (4)每组装片观察多个视野 (5)①0.01% ②0.01%秋水仙素溶液诱导 24h，再在清水中培养 36h (6)秋水仙素处理发生在上一个细胞周期纺锤体形成之后 15．(2012·淮安调研)图①是某一生物体中不同细胞的分裂示意图，图②是细胞分裂过程中染色体组 数目变化的数学模型。请据图回答问题： (1)图①中 B 细胞的名称是________，等位基因的分离发生于图①中的________细胞所处的时期。 (2)人体性腺中的细胞可能会发生图①中________细胞所示的分裂现象。 (3)图②所示的数学模型中，cd 段对应于图①中的________细胞，此时 m 所代表的数值是________。 (4)请在图②中画出 cf 时间段细胞中染色体的相对数目变化曲线。 解析 由图①可知，A 处于减数第二次分裂的后期，B 处于减数第二次分裂的中期，C 处于有丝分裂 的中期，D 处于减数第一次分裂的后期，且 D 的分裂为均等分裂，可以判断该生物个体为雄性个体，因此 B 细胞的名称应为次级精母细胞。等位基因的分离发生在减数第一次分裂的后期，即 D 细胞所处的时期。 人体性腺既可以进行有丝分裂也可以进行减数分裂，因此 A、B、C、D 四个细胞所发生的过程都能发生。 cd 段在整个细胞分裂过程中，是染色体组数加倍的时期，A、B、C、D 四个细胞中，染色体组数加倍的时 期只有图①中的 A 细胞。A 细胞含有两个染色体组，因此 m 所代表的数值是 1。由图①中的 A 细胞可知， cd 段染色体组数为 2m，因此 cd 段染色体数为 4m，而 ef 段染色体组数减半为 m，因此染色体数为 2m，据 此画出曲线图即可。 答案 (1)次级精母细胞 D (2)A、B、C、D (3)A 1 (4)如图 16．(2012·广西模拟)下图是有关胚胎干细胞的部分去向示意图，①～③表示不同的过程，a～d 表 示不同的细胞。请据图回答： (1)图中①表示________过程，a 和 b 分别是________和________细胞，其中，③过程是在什么情况 下出现的？ _____________________________________________________。 (2)个体发育过程中最原始的干细胞是________，图中涉及到的三类干细胞中，细胞分化程度由高至 低的顺序是_________________ _____________________________________________________。 (3)近年来的研究发现，造血干细胞还有可能分化成为其他组织的细胞，说明动物细胞也可能具有 ________ ， 从 理 论 上 解 释 是 因 为 ___________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________。 (4)研究干细胞的目的包括( ) A．对某些疾病进行治疗 B．医学上的组织修复 C．研究细胞的分化机制 D．实验细胞全能性 答案 (1)分裂、分化 浆细胞 记忆 B 在抗原刺激下 (2)受精卵 神经组织干细胞、骨髓造血干细胞、胚胎干细胞 (3)分化的可逆能力 每个细胞都是由受精卵发育而来的，都具有全套的遗传物质 (4)ABC 高考专题训练(五) 遗传的分子基础 1．(2011·安徽)甲、乙两图表示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是( ) A．甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子 B．甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行 C．DNA 分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶 D．一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次 解析 图示显示：甲过程为 DNA 分子的复制过程。在一个细胞周期中，DNA 分子只复制一次，所以甲 所示过程在每个起点只起始一次；乙过程为 DNA 分子转录形成 RNA 分子的过程，在一个细胞周期中，可进 行大量的蛋白质的合成过程，所以 DNA 分子转录形成信使 RNA 的过程可起始多次。 答案 D 2．(2011·天津)土壤农杆菌能将自身 Ti 质粒的 T－DNA 整合到植物染色体 DNA 上，诱发植物形成肿 瘤。T－DNA 中含有植物生长素合成酶基因(S)和细胞分裂素合成酶基因(R)，它们的表达与否能影响相应 植物激素的含量，进而调节肿瘤组织的生长与分化。 据图分析，下列叙述错误的是( ) A．当细胞分裂素与生长素的比值升高时，诱发肿瘤生芽 B．清除肿瘤组织中的土壤农杆菌后，肿瘤不再生长与分化 C．图中肿瘤组织可在不含细胞分裂素与生长素的培养基中生长 D．基因通过控制酶的合成控制代谢，进而控制肿瘤组织生长与分化 解析 因土壤农杆菌的 T－DNA 已经整合到植物 DNA 分子上，所以在清除土壤农杆菌后，肿瘤仍会生 长与分化；图示显示，当 S 基因不表达 R 基因表达(细胞分裂素与生长素比值升高)时，可诱发肿瘤生芽； 图中肿瘤细胞中 DNA 分子上有细胞分裂素基因和生长素基因，所以这个肿瘤在没有细胞分裂素和生长素的 培养基上也能生长；R、S 基因分别控制细胞分裂素合成酶和生长素合成酶，从而控制细胞分裂素和生长 素的合成，所以体现了基因通过控制酶的合成从而控制肿瘤的生长与分化。 答案 B 3．(2012·南京模拟)下图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程，有关叙述错误的是( ) A．在人体不同种类的细胞中，转录出的 mRNA 种类和数量均不同 B．RNA 能以“RNA―→互补的单链 RNA―→RNA”方式完成复制 C．逆转录过程发生在某些病毒体内，需要逆转录酶的参与 D．转录和翻译过程既能发生在真核细胞中，也能发生在原核细胞中 解析 本题以中心法则为命题点，考查转录和翻译、RNA 的复制、逆转录过程等内容，渗透了对考生 基础知识理解能力的考查。在人体不同种类的细胞中，由于基因的选择性表达，使转录出的 mRNA 种类、 数量均不相同；逆转录是在逆转录酶的参与下，以 RNA 为模板，需要宿主细胞提供与 DNA 合成有关的 ATP、 原料等条件，故发生在宿主细胞内；原核细胞和真核细胞中有核糖体，故均能发生转录和翻译过程。 答案 C 4．(2011·天津)根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是( ) A.TGU B．UGA C．ACU D．UCU 解析 本题借助氨基酸密码子的推断考查转录和翻译过程中的碱基互补配对关系，意在考查考生的逻 辑推理能力。密码子为 mRNA 上决定氨基酸的三个相邻碱基，因此根据转录和翻译过程中的碱基配对关系， 由 DNA 信息链上的碱基 T、G 可推知 mRNA 上相应位置上的碱基分别是 A、C，由 tRNA 上反密码子最后一个 碱基 A 可推知 mRNA 上相应位置上的碱基为 U；因此苏氨酸的密码子为 ACU。 答案 C 5．(2012·海南琼海一模)下列关于下图的说法，错误的是( ) A．图中所示正在进行的过程是转录，进行该过程的主要部位是细胞核 B．从化学结构上看，图中的 2 和 5 相同 C．若已知 a 链上形成 e 链的功能段中碱基比例为：A:T:G:C＝1:2:3:4，则形成 e 链的碱基比是 U:A:C:G ＝1:2:3:4 D．通过该过程，遗传信息由 a 传递到了 e 上，再由 e 传递到蛋白质上 解析 图中 2 和 5 分别是碱基 U、T，所以化学结构不一样。 答案 B 6．(2012·重庆)针对耐药菌日益增多的情况，利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关 注。下列有关噬菌体的叙述，正确的是( ) A．利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质 B．以宿主菌 DNA 为模板合成子代噬菌体的核酸 C．外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成，使该细菌死亡 D．能在宿主菌内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解 解析 噬菌体是专一寄生在细菌细胞中的一类病毒。在侵染过程中，噬菌体自身的核酸注入宿主细胞 中，蛋白质外壳留在宿主细胞外。核酸进入宿主细胞后，噬菌体以自身的核酸为模板合成子代噬菌体的核 酸，B 项错误。由于噬菌体在细菌内大量增殖造成细菌的裂解死亡，C 项错误。噬菌体的增殖方式为复制 增殖，而二分裂是原核生物的增殖方式，D 项错误。以自身核酸为模板，以宿主菌的氨基酸为原料合成子 代噬菌体的蛋白质，A 项正确。 答案 A 7．(2012·银川一模)科学家在细胞中发现了一种新的线粒体因子——MTERF3，这一因子主要抑制线 粒体 DNA 的表达，从而减少细胞能量的产生，此项成果将可能有助于糖尿病、心脏病和帕金森氏症等多种 疾病的治疗。根据相关知识和以上资料，判断下列叙述错误的是( ) A．线粒体 DNA 也含有可以转录、翻译的功能基因 B．线粒体基因的遗传不符合孟德尔遗传定律 C．线粒体因子 MTERF3 直接抑制细胞呼吸中酶的活性 D．糖尿病、心脏病和帕金森氏症等疾病可能与线粒体功能受损相关 解析 线粒体是一种半自主细胞器，含有 DNA，能够完成转录、翻译等过程；进行减数分裂时线粒体 基因是随机分配的，不遵循孟德尔遗传定律；线粒体因子 MTERF3 主要抑制线粒体 DNA 的表达，而不是直 接抑制呼吸酶的活性；线粒体因子 MTERF3 可能有助于糖尿病、心脏病和帕金森氏症等多种疾病的治疗， 说明这些疾病与线粒体的功能有关。 答案 C 8．(2012·北京东城区模拟)下图为人体内基因对性状的控制过程，分析可知( ) A．基因 1 和基因 2 一般不会出现在人体内的同一个细胞中 B．图中①过程需 RNA 聚合酶的催化，②过程需 tRNA 的协助 C．④⑤过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同 D．过程①②③表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状 解析 同一个体的体细胞内所含基因都相同，因为都是由受精卵有丝分裂产生的；④⑤过程的结果存 在差异的根本原因是发生了基因突变，直接原因是血红蛋白合成异常；过程①②③表明基因通过控制酶的 合成控制生物的代谢，进而来控制生物体的性状。 答案 B 9．(2012·山东)假设一个双链均被 32P 标记的噬菌体 DNA 由 5 000 个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部 碱基的 20%。用这个噬菌体侵染只含 31P 的大肠杆菌，共释放出 100 个子代噬菌体。下列叙述正确的是( ) A．该过程至少需要 3×105 个鸟嘌呤脱氧核苷酸 B．噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等 C．含 32P 与只含 31P 的子代噬菌体的比例为 1 49 D．该 DNA 发生突变，其控制的性状即发生改变 解析 DNA 分子中含有的鸟嘌呤脱氧核苷酸(G)的数量是(5 000×2－5 000×2×20%×2)÷2＝3 000， 复制过程至少需要鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量为：3 000×(100－1)＝2.97×105，A 项错误；噬菌体增殖过 程中的模板来自噬菌体本身，B 项错误；经过多次复制后，含 32P 的子代噬菌体为 2 个，所以含 32P 与只含 31P 的子代噬菌体的比例为 2 (100－2)＝1 49，C 项正确；DNA 突变后由于密码子的简并性等原因，其控 制合成的蛋白质分子结构不一定发生变化，性状也不一定发生变化，D 项错误。 答案 C 10．用 15N 标记细菌的 DNA 分子，再将它们放入含 14N 的培养基中连续繁殖四代，a、b、c 为三种 DNA 分子：a 只含 15N，b 同时含 14N 和 15N，c 只含 14N，下列图中，这三种 DNA 分子的比例正确的是( ) A． B． C． D． 解析 本题考查 DNA 分子的半保留复制和图表信息转换能力。亲代 DNA 分子的两条链都是含 15N 的， 让其复制 4 代共产生 16 个 DNA 分子，其中两条链都含 15N 的 DNA 分子为 0 个，一条链含 15N 的 DNA 分子有 2 个，两条链都含有 14N 的 DNA 分子有 14 个，所以 a:b:c＝0:2:14。 答案 D 11．(2012·广州模拟)某双链 DNA 分子中含有 200 个碱基，一条链上 A:T:G:C＝1:2:3:4，则该 DNA 分子( ) A．含有 4 个游离的磷酸基 B．连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸 210 个 C．四种含氮碱基 A:T:G:C＝3:3:7:7 D．碱基排列方式共有 4100 种 解析 A 错误：一个双链 DNA 分子中含有 2 个游离的磷酸基。由一条链上 A:T:G:C＝1:2:3:4，可计算 得到该条链上 100 个碱基中含 A、T、G、C 依次是 10、20、30、40，另一条链上含 A、T、G、C 则依次是 20、10、40、30。B 错误：该 DNA 中含腺嘌呤脱氧核苷酸数为 10＋20＝30 个，连续复制 2 次，需要游离 的腺嘌呤脱氧核苷酸数为(22－1)×30＝90 个。C 正确：四种含氮碱基的比例是 A:T:G:C＝(10＋20) : (20 ＋10) : (30＋40) : (40＋30)＝30:30:70:70＝3:3:7:7。D 错误：在含 200 个碱基的 DNA 分子中，不考 虑每种碱基比例关系的情况下，碱基排列方式共有 4100 种。但因碱基数量比例已确定，故碱基排列方式肯 定少于 4100 种。 答案 C 12．(2012·安徽)图示细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生在( ) A．真核细胞内，一个 mRNA 分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链 B．原核细胞内，转录促使 mRNA 在核糖上移动以便合成肽链 C．原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译 D．真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译 解析 据图可知，转录和翻译过程同时进行，由此判断该过程发生在原核细胞内，C 项正确。真核细 胞内转录完成后，初始转录的 mRNA 经加工修饰后通过核孔进入细胞质，与核糖体结合完成翻译过程，转 录和翻译不能同时进行，A、D 两项错误。转录是核糖体沿 mRNA 移动合成肽链的过程，B 项错误。 答案 C 13．(2012·江苏)下列物质合成时，需要模板的是( ) A．磷脂和蛋白质 B．DNA 和酶 C．性激素和胰岛素 D．神经递质和受体 解析 蛋白质合成时需要以 mRNA 为模板，DNA 合成时需要以 DNA 的两条链分别作为模板，酶(蛋白质 或 RNA)合成时需要以 mRNA 或 DNA 的一条链作为模板，脂质和神经递质的合成不需要模板，故 B 项正确。 答案 B 14．(2012·苏北四市联考)下图表示真核细胞中遗传信息的传递过程，请据图回答下列问题。 (1)科学家克里克提出的中心法则包括图中________所示的遗传信息的传递过程。A 过程发生在 ________的间期，B 过程需要的原料是__________________，图中需要解旋酶的过程有________。 (2)基因突变一般发生在________过程中，它可以为生物进化提供________。 (3)D 过程表示 tRNA 运输氨基酸参与翻译，已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是 AUG、UAC，某 tRNA 上的反密码子是 AUG，则该 tRNA 所携带的氨基酸是________。 (4)图中 a、b 为 mRNA 的两端，核糖体在 mRNA 上的移动方向是________。图中的不同核糖体最终形成 的肽链________(填“相同”或“不同”)。 解析 克里克提出的中心法则包括 DNA 的复制、转录和翻译即图中 A、B、C，DNA 的复制发生在有丝 分裂和减数分裂间期，在该过程中容易发生基因突变，它可以为生物进化提供原始原料；转录原料是游离 的 4 种核糖核苷酸，解旋发生在 DNA 复制和转录过程中；tRNA 上的反密码子与 mRNA 上的密码子互补，所 以当 tRNA 上的反密码子是 AUG 时，它所对应的氨基酸密码子是 UAC，即氨基酸为酪氨酸；由图可知核糖 体在 mRNA 上的移动方向是由 a 到 b，由于模板相同所以图中的不同核糖体最终形成的肽链是相同的。 答案 (1)A、B、C 有丝分裂和减数分裂 游离的 4 种核糖核苷酸 A、B (2)A 原始材料 (3)酪氨酸 (4)由 a 到 b 相同 15．(2011·重庆)拟南芥是遗传学研究的模式植物，其突变体可用于验证相关基因的功能。野生型拟 南芥的种皮为深褐色(TT)，某突变体的种皮为黄色(tt)，下图是利用该突变体验证油菜种皮颜色基因(Tn) 功能的流程示意图。 (1)与拟南芥 t 基因的 mRNA 相比，若油菜 Tn 基因的 mRNA 中 UGA 变为 AGA，某末端序列成为“－ AGCGCGACCAGACUCUAA”，则 Tn 比 t 多编码________个氨基酸(起始密码子位置相同，UGA、UAA 为终止密码 子)。 (2)图中①应为________。若②不能在含抗生素 Kan 的培养基上生长，则原因是________。若③的种 皮颜色为________，则说明油菜 Tn 基因与拟南芥 T 基因的功能相同。 (3)假设该油菜 Tn 基因连接到拟南芥染色体并替换其中一个 t 基因，则③中进行减数分裂的细胞在联 会时的基因型为________；同时③的叶片卷曲(叶片正常对叶片卷曲为显性，且与种皮性状独立遗传)，用 它与种皮深褐色、叶片正常的双杂合体拟南芥杂交，其后代中所占比例最小的个体表现型为________；取 ③的茎尖培养成 16 棵植株，其性状通常________(填“不变”或“改变”)。 (4)所得的转基因拟南芥与野生型拟南芥________(填“是”或“不是”)同一个物种。 解析 (1)若油菜 Tn 基因的 mRNA 中的 UGA 变为 AGA，其末端序列的终止密码子也由 UGA 顺延至 UAA， 从而多编码 2 个由 AGA、CUC 密码子决定的氨基酸。 (2)解读题图可知，将油菜Tn基因(目的基因)与含有抗生素Kan抗性基因的质粒连接，形成重组质粒(重 组 DNA 分子)①，将①导入农杆菌，再利用含有重组质粒的农杆菌感染拟南芥突变体，形成转基因拟南芥。 其中含有重组质粒的农杆菌应能在含抗生素 Kan 的培养基上生长，如果不能生长，则应是重组质粒未导入 农杆菌中，拟南芥突变体的种皮为黄色(tt)，当油菜 Tn 基因转入拟南芥突变体中，若③转基因拟南芥种皮 的颜色为深褐色，则说明油菜 Tn 基因与拟南芥 T 基因的功能相同。 (3)以一个油菜基因 Tn 替代拟南芥一个基因 t，转基因拟南芥基因型为 Tnt，Tnt 细胞进行减数分裂联 会时，DNA 已复制，基因型应为 TnTntt。假设叶片正常与卷曲用 A、a 表示，叶片卷曲的转基因拟南芥的基 因型为 aaTnt，种皮深褐色、叶片正常的双杂合体拟南芥的基因型为 AaTt，二者杂交，其中，aa×Aa→aa(卷 曲) :Aa(正常)＝1:1，Tnt×Tt→TnT(深褐色) :Tnt(深褐色) :Tt(深褐色) :tt(黄色)＝1:1:1:1，故其后 代中所占比例最小的个体表现型为黄色正常、黄色卷曲。茎尖细胞培养成植株，属无性繁殖，其性状通常 不发生改变。 (4)转基因拟南芥只转入了个别基因，其与野生型拟南芥不存在生殖隔离，因而是同一个物种。 答案 (1)2 (2)重组质粒(重组 DNA 分子) 重组质粒未导入 深褐色 (3)TnTntt 黄色正常、黄色卷曲 不变 (4)是 16．(2012·山东烟台一模)油菜植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后有两条 转变途径，如图甲所示，浙江农科院陈锦清教授根据这一机制培育出高产油油菜，产油率由原来的 35%提 高到 58%。其中酶 a 和酶 b 分别由基因 A 和基因 B 控制合成，图乙是基因 A 或 B 表达的部分过程。请回答 下列问题。 (1)酶 a 与酶 b 结构上的区别是________。 (2)图乙所示遗传信息的传递过程称为________；图中结构⑤的名称是________；氨基酸②的密码子 是________；图中④形成后到达此场所是否穿过磷脂分子___________________________________ (3)在基因 B 中，α链是转录链，陈教授及助手诱导β链也能转录，从而形成双链 mRNA，提高了油脂 产量，其原因是_________ _______________________________________。 解析 酶的本质是蛋白质，所以酶 a 与酶 b 结构上的区别是构成它们的氨基酸的种类、数目和排列顺 序不同，其空间结构也不同。图乙所示遗传信息的传递过程称为翻译，图乙中①②③④⑤分别表示核糖体、 氨基酸、肽链、mRNA、tRNA，mRNA 属于大分子，mRNA 在细胞核中形成后通过核孔进入细胞质。形成双链 mRNA 后，mRNA 不能与核糖体结合，从而不能合成酶 b；而细胞能正常合成酶 a，故生成的油脂比例高。 答案 (1)构成它们的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同，其空间结构不同 (2)翻译 tRNA UCU 否 (3)形成双链后，mRNA 不能与核糖体结合，从而不能合成酶 b；而细胞能正常合成酶 a，故生成的油 脂比例高 高考专题训练(六) 遗传的基本规律 1．(2012·江苏)下列关于遗传实验和遗传规律的叙述，正确的是( ) A．非等位基因之间自由组合，不存在相互作用 B．杂合子与纯合子基因组成不同，性状表现也不同 C．孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测 F1 的基因型 D．F2 的 3 1 性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合 解析 非等位基因之间有些会发生相互作用，如显性上位、抑制效应等；在完全显性的情况下，杂合 子与显性纯合子具有相同的表现型；测交实验，除可用于检测 F1 的基因型外，还可以检测其他未知个体的 基因型；如果 F1 的配子不是随机结合的，则 F2 中三种基因型的比例就不会是 1 2 1，性状分离比也就不 是 3 1。 答案 D 2．(2012·广东)(双选)人类红绿色盲的基因位于 X 染色体上，秃顶的基因位于常染色体上。结合下 表信息可预测，图中Ⅱ3 和Ⅱ4 所生子女是( ) BB Bb bb 男 非秃顶 秃顶 秃顶 女 非秃顶 非秃顶 秃顶 A．非秃顶色盲儿子的概率为 1/4 B．非秃顶色盲女儿的概率为 1/8 C．秃顶色盲儿子的概率为 1/8 D．秃顶色盲女儿的概率为 0 解析 假设红绿色盲基因受 a 控制，根据Ⅰ1、Ⅰ2 以及Ⅱ3 的表现型可以判断Ⅱ3 的基因型为 BbXAXa，Ⅱ4 号的基因型为 BBXaY，Bb×BB→Bb、BB 基因型的个体，各占 1/2，XAXa×XaY→XAXa、XaXa、XAY、 XaY，各占 1/4，据题目的条件，非秃顶色盲儿子的基因型为 BBXaY，概率为 1/2×1/4＝1/8，A 项错误；非 秃顶色盲女儿的基因型为 BBXaXa、BbXaXa，概率为 1×1/4＝1/4，B 项错误；秃顶色盲儿子的基因型为 BbXaY， 概率为 1/2×1/4＝1/8，C 项正确；秃顶色盲女儿的概率为 0，D 项正确。 答案 CD 3．(2012·天津)果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性，位于 X 染色体上；长翅基因(B)对残翅基 因(b)为显性，位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1 代的雄果蝇中约有 1/8 为白眼残翅。下列叙述错误的是( ) A．亲本雌果蝇的基因型是 BbXRXr B．亲本产生的配子中含 Xr 的配子占 1/2 C．F1 代出现长翅雄果蝇的概率为 3/16 D．白眼残翅雌果蝇能形成 bbXrXr 类型的次级卵母细胞 解析 根据杂交亲本的表现型及后代能出现白眼残翅雄果蝇，可初步判断亲本的基因型为 BbXR_×BbXr_，又根据后代雄蝇中的白眼残翅占到 1/8，可最终判断出亲本的基因型为 BbXRXr×BbXrY，故， A 项正确；两亲本产生的 Xr 配子均占 1/2，故 B 项正确；白眼残翅果蝇的基因型为 bbXrXr，经过 DNA 的复 制，在减数第二次分裂后期会出现 bbXrXr 的次级卵母细胞，故 D 项正确；F1 代出现长翅雄果蝇的概率为 3/4×1/2＝3/8，故 C 项错误。 答案 C 4．(2012·江苏)下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述，正确的是( ) A．性染色体上的基因都与性别决定有关 B．性染色体上的基因都伴随性染色体遗传 C．生殖细胞中只表达性染色体上的基因 D．初级精母细胞和次级精母细胞中都含 Y 染色体 解析 性染色体上的基因，只有那些能影响到生殖器官的发育和性激素合成的基因才与性别决定有 关；基因在染色体上，伴随染色体遗传；生殖细胞中的基因也是选择性表达，但并非只表达性染色体上的 基因；次级精母细胞中只含 X 或 Y 这对同源染色体中的一条。 答案 B 5．(2012·山东潍坊)如图中甲、乙、丙、丁表示四株豌豆体细胞中的两对基因及其在染色体上的位 置，在完全显性条件下，下列分析错误的是( ) A．甲、乙豌豆杂交后代的性状分离比为 3:1 B．甲、丙豌豆杂交后代有四种基因型、两种表现型 C．乙豌豆自交后代的性状分离比为 1:2: 1 D．丙、丁豌豆杂交后代的表现型相同 解析 乙豌豆的自交组合为 AaBB×AaBB，其自交后代的性状分离比为 A_BB:aaBB＝3:1；甲、乙豌豆 的杂交组合为 AaBb×AaBB，其后代表现型有两种：A_B_:aaB_＝3:1；甲、丙豌豆的杂交组合为 AaBb×AAbb， 其中 Aa×AA 后代基因型两种：AA、Aa，表现型一种：A_；Bb×bb 后代基因型两种：Bb、bb，表现型两种： B_、bb，即甲、丙豌豆杂交后代有四种基因型、两种表现型；丙、丁豌豆的杂交组合为 AAbb×Aabb，其 后代表现型相同，均为 A_bb。 答案 C 6．(2012·山东青岛)燕麦颖色受两对等位基因控制，已知黑颖为显性。用纯种黄颖与纯种黑颖杂交， F1 全为黑颖，F1 自交产生的 F2 中，黑颖:黄颖:白颖＝12:3:1。则两亲本的基因型为( ) A．bbYY×BByy B．BBYY×bbyy C．bbYy×Bbyy D．BbYy×bbyy 解析 F2 中，黑颖:黄颖:白颖＝12:3:1，此比值是 9:3:3:1 的变形。由题意知只要基因 B 存在，植株 就表现为黑颖，即 B_Y_和 B_yy 均表现为黑颖，bbY_表现为黄颖，bbyy 表现为白颖，故 F1 的基因型一定为 BbYy。亲本为纯种黄颖与纯种黑颖杂交，所以两亲本的基因型为 bbYY×BByy。 答案 A 7．基因型(AaBb)的个体(两对基因独立遗传)作为亲本，让其逐代自交 3 代，在 F3 中杂合子所占的比 例为( ) A．1/32 B．1/64 C．15/64 D．7/64 解析 先求 Aa 个体逐代自交 3 代，F3 中杂合子所占比例为：(1/2)3＝1/8，纯合子比例为 7/8；同理， Bb 的个体让其逐代自交 3 代，F3 中纯合子所占比例也是 7/8。将 Aa 和 Bb 一起分析，得到的纯合子比例就 是 7/8×7/8＝49/64，则杂合子的比例为 1－49/64＝15/64。 答案 C 8．蝴蝶的触角正常类型(A)对棒型(a)为显性、体色黄色(C)对白色(c)为显性，并且体色受性别影响， 雌性蝴蝶只表现白色。根据下面杂交实验结果推导亲本基因型为( ) 亲本：白色、正常(父本)×白色、棒型(母本) ↓ 子代：黄色、正常(雄) 白色、正常(雌) A．Ccaa(父)×CcAa(母) B．ccAa(父)×CcAa(母) C．ccAA(父)×CCaa(母) D．CcAA(父)×Ccaa(母) 解析 从一对相对性状入手进行分析。由于触角正常类型(A)对棒型(a)为显性，亲本为正常型与棒型 杂交，后代全为正常型，推知亲本基因型分别为 AA 和 aa。又由于“体色黄色(C)对白色(c)为显性，并且 体色受性别影响，雌性蝴蝶只表现白色”，可推知父本白色的基因型为 cc，而子代雄性只表现黄色(C_)， 说明母本的基因型为 CC。 答案 C 9．(2012·肇庆模拟)豌豆黄色(Y)对绿色(y)、圆粒(R)对皱粒(r)为显性，这两对基因位于两对同源 染色体上。现有一绿色圆粒(yyRr)豌豆，开花后自花传粉得到 F1；F1 再次自花传粉得到 F2。可以预测，F2 中纯合的绿色圆粒豌豆的比例是( ) A．2/3 B．1/4 C．1/2 D．3/8 解析 绿色圆粒豌豆的基因型为 yyRr，由于绿色为隐性纯合子，自交后代不出现性状分离，故解题 时只考虑圆粒性状的遗传情况。F1 的基因型为 1/4yyRR、2/4yyRr、1/4yyrr，因此，F2 中纯合绿圆(yyRR) 的比例为：1/4＋2/4×1/4＝3/8。 答案 D 10．已知一批胚的基因型为 AA 与 Aa 的豌豆种子数之比为 1:2，将这批种子种下，自然状态下(假设 结实率相同)其子一代中胚的基因型为 AA、Aa、aa 的种子数之比为( ) A．4:4:1 B．3:2:1 C．3:5:1 D．1:2:1 解析 AA 的个体占 1/3，自交后代全部为 AA，占 1/3；Aa 的个体占 2/3，后代有三种基因型，所占的 比例分别为：AA＝2/3×1/4＝1/6、Aa＝2/3×1/2＝1/3、aa＝2/3×1/4＝1/6。统计结果为 AA＝3/6、Aa ＝2/6、aa＝1/6。 答案 B 11．(2012·济南调研)有关人类遗传病的叙述正确的是( ) A．是由于遗传物质改变而引起的疾病 B．基因突变引起的镰刀型细胞贫血症不能通过显微镜观察来诊断 C．单基因遗传病是受一个基因控制的疾病 D．近亲结婚可使各种遗传病的发病机会大大增加 解析 人类遗传病是由于遗传物质改变而引起的疾病；镰刀型细胞贫血症可以通过显微镜观察红细胞 的形态来诊断；单基因遗传病是受一对基因控制的疾病；近亲结婚可使隐性遗传病的发病机会大大增加。 答案 A 12．(2012·广东调研)某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为 19%，一对夫妇中妻子患病，丈夫 正常，他们所生的子女患该病的概率是( ) A．10/19 B．9/19 C．1/19 D．1/2 解析 由于该病为常染色体显性遗传病，故正常丈夫为隐性纯合子，假设基因型为 aa；妻子患病， 其基因型为 AA 或 Aa。又由于发病率(AA＋Aa)为 19%，则正常基因型(aa)为 81%，可知 a 基因频率为 90%， A 的基因频率为 10%，故人群中 AA＝10%×10%＝1%；Aa＝2×10%×90%＝18%，因此患病妻子是 AA 的概率 为 1%/19%＝1/19，Aa 的概率为 18%/19%＝18/19。她与正常男性婚配，子女患病的几率为 1/19×1＋ 18/19×1/2＝10/19。 答案 A 13．(2012·荆州质检)玉米植株的雄花着生在植株的顶端，雌花着生在植株的叶腋。玉米植株一般是 雌雄同株异花，也出现只开雄花或只开雌花的雄株或雌株。玉米植株的性别决定受两对等位基因(B 和 b、 T 和 t)控制，这两对等位基因位于两对同源染色体上。玉米植株的性别与基因型的对应关系如下表。下列 叙述中，不正确的是( ) 基因型 B 和 T 同时存在(B_T_) T 存在，B 不存在 (bbT_) T 不存在(B_tt 或 bbtt) 性别 雌雄同株异花 雄株 雌株 A.玉米植株控制性别的两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律 B．雌雄同株异花的植株有可能产生 4 种类型的配子，雄株或雌株不可能产生 4 种类型的配子 C．雌株与雄株杂交，后代可能出现雄株、雌株，还可能出现雌雄同株异花植株 D．相同基因型的雌雄同株异花的植株自交，后代会出现雌雄同株异花株:雌株:雄株＝9:3:4 的性别 分离比 解析 两对等位基因(B 和 b、T 和 t)位于两对同源染色体上，故遗传遵循基因的自由组合定律；BbTt 雌雄同株异花的植株可产生 4 种类型的配子，雄株或雌株最多能产生 2 种配子；当 Bbtt 雌株与 bbTt 雄株 杂交时，后代可出现雄株(bbTt)、雌株(Bbtt 或 bbtt)和雌雄同株异花植株(BbTt)。当 BbTt 的雌雄同株异 花的植株自交，后代会出现雌雄同株异花株:雌株:雄株＝9:4:3 的性别分离比。无论哪种基因型的植株自 交，都不会出现雌雄同株异花株:雌株:雄株＝9:3:4 的性别分离比。 答案 D 14．设有关性状独立遗传，对一只白色长毛雄性观赏犬进行血缘调查发现，该犬来自一对黄白色长毛 双亲，且它们产下的与该观赏犬同一窝的小犬中，有长毛和短毛，有白色和黄白色，有雄性和雌性。该白 色长毛雄性观赏犬是纯合子的可能性是( ) A．1/3 B．1/16 C．1/9 D．1/6 解析 依题意，黄白色对白色为显性(假设由基因 A、a 控制)，长毛对短毛为显性(假设由基因 B、b 控制)，则亲本的基因型为 AaBb×AaBb，后代白色长毛的基因型为 1aaBB、2aaBb，故该白色长毛雄性观赏 犬是纯合子的可能性是 1/3。 答案 A 15．(2012·威海模拟)如图是一家族某种遗传病(基因为 H 或 h)的系谱图，下列选项分析可能正确的 是( ) A．此系谱中致病基因属于显性，位于 X 染色体上 B．此系谱中致病基因属于隐性，只能位于 X 染色体上 C．系谱中Ⅲ代中患者的外祖父的基因型一定是 XhY，其父亲基因型一定是 XhY D．系谱中Ⅲ代中患者的母亲的基因型可能是 XHXh 或 Hh 解析 因系谱中此病出现隔代遗传现象，所以致病基因不可能是显性基因，但可能由位于 X 染色体上 的隐性基因控制，也可能是常染色体上的隐性基因控制。系谱中Ⅲ代中患者的父亲为表现正常，所以基因 型不可能为 XhY。系谱中Ⅲ代中患者的母亲的基因型若为 XHXh 则其父亲为 XHY，若其母亲为 Hh，则父亲也为 Hh。 答案 D 16．(2011·福建)二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性，控制该相对性状的两对等位基因(A、a 和 B、b)分别位于 3 号和 8 号染色体上。下表是纯合甘蓝杂交实验的统计数据： 亲本组合 F1 株数 F2 株数 紫色叶 绿色叶 紫色叶 绿色叶 ①紫色叶×绿色叶 121 0 451 30 ②紫色叶×绿色叶 89 0 242 81 请回答： (1)结球甘蓝叶色性状的遗传遵循________定律。 (2)表中组合①的两个亲本基因型为________，理论上组合①的 F2 紫色叶植株中，纯合子所占的比例 为________。 (3)表中组合②的亲本中，紫色叶植株的基因型为________。若组合②的 F1 与绿色叶甘蓝杂交，理论 上后代的表现型及比例为________。 (4)请用竖线(|)表示相关染色体，用点(·)表示相关基因位置，在右图圆圈中画出组合①的 F1 体细胞 的基因型示意图。 解析 (1)根据题目，控制该相对性状的两对等位基因位于两对非同源染色体上，且根据组合①，F2 中紫色:绿色＝15:1，所以该性状的遗传遵循自由组合定律。 (2)据组合①F2 中紫色叶:绿色叶＝15:1，可知绿色叶为 aabb，同时可推出 F1 中的紫色叶基因型为 AaBb， 从而推出亲本中紫色叶为 AABB，绿色叶为 aabb，在 F2 紫色叶植株的 15 个基因组合中，有 3 个纯合子，所 以纯合子占1 5 。 (3)据组合②F2 中紫色叶:绿色叶＝3:1，可推出 F1 紫色叶基因型为 Aabb、aaBb，从而推出亲本中紫色 叶为 AAbb、aaBB，若 F1(Aabb 或 aaBb)与绿色叶(aabb)杂交，则后代表现型紫色 绿色＝1:1。 (4)组合①F1 基因型为 AaBb，基因型示意图为： 答案 (1)自由组合 (2)AABB、aabb 1/5 (3)AAbb(或 aaBB) 紫色叶:绿色叶＝1:1 (4) 17．下图为甲病(A、a)和乙病(B、b)的遗传系谱图，其中乙病为伴性遗传病，请回答下列问题： (1)甲病属于________，乙病属于________。 A．常染色体显性遗传病 B．常染色体隐性遗传病 C．伴 X 染色体显性遗传病 D．伴 X 染色体隐性遗传病 E．伴 Y 染色体遗传病 (2)Ⅱ－5 为纯合体的概率是________，Ⅱ－6 的基因型为________，Ⅲ－13 的致病基因来自于 ________。 (3)假如Ⅲ－10 和Ⅲ－13 结婚，生育的孩子患甲病的概率是________，患乙病的概率是________，不 患病的概率是________。 解析 (1)根据Ⅱ－3、Ⅱ－4 患甲病，Ⅲ－9 不患病可推知：甲病是常染色体上的显性遗传病。根据 Ⅰ－1、Ⅰ－2 不患乙病，Ⅱ－7 患乙病可推知：乙病是隐性遗传，又因为乙病为伴性遗传，所以乙病为伴 X 染色体隐性遗传。 (2)甲病方面Ⅱ－5 肯定是正常 aa，乙病方面，由于Ⅱ－7 是患者，所以Ⅱ－5 可能是 XBXB 或 XBXb，所 以纯合体概率为 1/2，Ⅱ－6 是完全正常，所以其基因型是 aaXBY，Ⅲ－13 的乙病基因只能来自Ⅱ－8，因 为Ⅱ－7 只能传给儿子 Y 染色体。 (3)Ⅲ－10 甲病方面的基因型是 1/3AA 或 2/3Aa，乙病方面，Ⅲ－10 的母亲是Ⅱ－4，其为携带者的 可能性是 1/2，故Ⅲ－10 为携带者的可能性是 1/4。Ⅲ－13 是甲病正常(aa)，乙病患者(XbY)，因此，Ⅲ －10 和Ⅲ－13 结婚，所生孩子得甲病概率为 1/3＋1/3＝2/3，得乙病概率为 1/4×1/2＝1/8，不得病的概 率为 1/3×7/8＝7/24。 答案 (1)A D (2)1/2 aaXBY Ⅱ－8 (3)2/3 1/8 7/24 18．(2011·山东)荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种，该性状的遗传涉及两对等位基因，分别用 A、a 和 B、b 表示。为探究荠菜果实形状的遗传规律，进行了杂交实验(如图)。 P 三角形果实 × 卵圆形果实 ↓ F1 三角形果实 ↓⊗ F2 三角形果实 卵圆形果实 (301 株) (20 株) (1)图中亲本基因型为________。根据 F2 表现型比例判断，荠菜果实形状的遗传遵循______。F1 测交 后代的表现型及比例为_____。另选两种基因型的亲本杂交，F1 和 F2 的性状表现及比例与图中结果相同， 推断亲本基因型为________。 (2)图中 F2 三角形果实荠菜中，部分个体无论自交多少代，其后代表现型仍为三角形果实，这样的个 体在 F2 三角形果实荠菜中的比例为________；还有部分个体自交后发生性状分离，它们的基因型是 ________。 (3)荠菜果实形状的相关基因 a、b 分别由基因 A、B 突变形成，基因 A、B 也可以突变成其他多种形式 的等位基因，这体现了基因突变具有________的特点。自然选择可积累适应环境的突变，使种群的基因频 率发生________，导致生物进化。 (4)现有 3 包基因型分别为 AABB、AaBB 和 aaBB 的荠菜种子，由于标签丢失而无法区分。根据以上遗 传规律，请设计实验方案确定每包种子的基因型。有已知性状(三角形果实和卵圆形果实)的荠菜种子可供 选用。 实验步骤： ①___________________________________________________。 ②___________________________________________________。 ③___________________________________________________。 结果预测： Ⅰ.如果________，则包内种子基因型为 AABB； Ⅱ.如果________，则包内种子基因型为 AaBB； Ⅲ.如果________，则包内种子基因型为 aaBB。 解析 (1)由图解推断：亲本基因型三角形果实为 AABB、卵圆形果实为 aabb、F1 为 AaBb。F2 两种表现 型比例出现 15:1，符合基因的自由组合定律。F1 测交后代表现型及比例为三角形果实(AaBb、Aabb、aaBb) 卵圆形果实(aabb)＝3:1。另选两个亲本 AAbb、aaBB 杂交得 F1 为 AaBb，自交后代也会出现图示比例。 (2)F2 中三角形果实荠菜的基因型为 1AABB、2AaBB、2AABb、1AAbb、1aaBB，个体自交后代不出现性状 分离，都表现为三角形果实，这样的个体在三角型果实荠菜中的比例为 7 15 。基因型为 AaBb、Aabb 和 aaBb 的个体自交后代会出现性状分离。 (3)A、B 可突变成多种基因，体现了基因突变具有不定向性(多方向性)的特点。自然选择可积累适应 环境的突变，使种群的基因频率定向改变，导致生物进化。 (4)第一种方案：卵圆形果实的种子基因型为 aabb，所以可将待测的三包种子与卵圆形果实种子分别 种植，并都与卵圆形果实种子长成的植株进行杂交得 F1，F1 自交得 F2，若后代三角形与卵圆形果实植株的 比例为 15:1，则包内种子基因型为 AABB。若亲本基因型为 AaBB，则 F1 为 AaBb、aaBb，自交后代出现 aabb 的概率为1 2 × 1 16 ＋1 2 ×1 4 ＝ 1 32 ＋1 8 ＝ 5 32 ，F2 中三角型与卵圆形果实植株的比例为 27:5。若亲本种子为 aaBB， 则 F1 为 aaBb，自交得 F2，三角形与卵圆形果实植株的比例约为 3:1。 第二种方案：用 3 包种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交得 F1(AaBb；AaBb、aaBb； aaBb)，再将 F1 与卵圆形种子长成的植株杂交得 F2；若 F2 中两种性状分离比为 3 1，说明亲本种子为 AABB， 若亲本为 AaBB，则 F2 出现 aabb 的概率＝1 2 ×1 4 ＋1 2 ×1 2 ＝3 8 ，F2 中两种性状分离比＝5:3。若亲本为 aaBB，则 F2 两种性状分离比为 1:1。 答案 (1)AABB 和 aabb 基因自由组合定律:三角形:卵圆形＝3:1:AAbb 和 aaBB (2)7/15 AaBb、Aabb 和 aaBb (3)不定向性(或：多方向性) 定向改变 (4)答案一：①用 3 包种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交，得 F1 种子 ②F1 种子长成的植株自交，得 F2 种子 ③F2 种子长成植株后，按果实形状的表现型统计植株的比例 Ⅰ.F2 三角形与卵圆形果实植株的比例约为 15:1 Ⅱ.F2 三角形与卵圆形果实植株的比例约为 27:5 Ⅲ.F2 三角形与卵圆形果实植株的比例约为 3:1 答案二：①用 3 包种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交，得 F1 种子 ②F1 种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交，得 F2 种子 ③F2 种子长成植株后，按果实形状的表现型统计植株的比例 Ⅰ.F2 三角形与卵圆形果实植株的比例约为 3:1 Ⅱ.F2 三角形与卵圆形果实植株的比例约为 5:3 Ⅲ.F2 三角形与卵圆形果实植株的比例约为 1:1 高考专题训练(七) 生物的变异与进化 1．(2011·安徽)人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素 131I 治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的 131I 对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的 131I 可能直接( ) A．插入 DNA 分子引起插入点后的碱基序列改变 B．替换 DNA 分子中的某一碱基引起基因突变 C．造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异 D．诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代 解析 DNA 分子中没有 I 元素，所以 131I 不会插入 DNA 分子或替换其中的碱基而引起基因突变，所以 积聚在细胞内的 131I 可能直接造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构的变异，而这种变异发生在体细 胞，不可能传递给下一代。 答案 C 2．(2012·衡阳六校联考)下图为先天性愚型的遗传图解，据图分析，以下叙述错误的是( ) A．若发病原因为减数分裂异常，则患者 2 体内的额外染色体一定来自父方 B．若发病原因为减数分裂异常，则患者 2 的父亲在减数第二次分裂后期可能发生了差错 C．若发病原因为减数分裂异常，则患者 1 体内的额外染色体一定来自其母亲 D．若发病原因为有丝分裂异常，则额外的染色体是由胚胎发育早期的有丝分裂过程中染色单体不分 离所致 解析 由图可知，患者 2 体内的两条相同的染色体，是由父方的一条染色体形成的两条子染色体，因 而，可以确定是由父方减数第二次分裂异常造成的，A、B 正确；患者 1 体内的 3 条染色体不能确定来自 父方还是母方，二者均有可能，C 项错误；若发病原因为有丝分裂异常所致，则额外染色体可能是胚胎发 育早期的有丝分裂过程中，染色单体形成的子染色体没有分开所致，D 项正确。 答案 C 3．(2013·全国信息优化卷)如图①表示某家系中某遗传病的发病情况，图②是对发病基因的测定， 已知控制性状的基因是位于人类性染色体的同源部分，则Ⅱ4 的有关基因组成应是图②中的( ) 解析 由Ⅱ3、Ⅱ4→Ⅲ3 可知此遗传病致病基因为显性基因，Ⅲ3 基因型为 XaXa，所以Ⅱ4 基因型为 XaYA， 如图 A 所示。 答案 A 4．(2013·全国信息优化卷)急性早幼粒细胞白血病是最凶险的一种白血病，发病机理如图所示，2010 年度国家最高科学技术奖获得者王振义院士发明的“诱导分化疗法”联合应用维甲酸和三氧化二砷治疗 该病。维甲酸通过修饰 PMLRARa，使癌细胞重新分化“改邪归正”；三氧化二砷则可以引起这种癌蛋白 的降解，使癌细胞发生部分分化并最终进入凋亡。下列有关分析不正确的是( ) A．这种白血病是早幼粒细胞发生了染色体变异引起的 B．这种白血病与早幼粒细胞产生新的遗传物质有关 C．维甲酸和三氧化二砷均改变了癌细胞的 DNA 结构 D．“诱导分化疗法”将有效减少病人骨髓中积累的癌细胞 解析 由图示知，非同源染色体间因片段交换而引起染色体结构变异，片段交换后出现了新的融合基 因。由题意知，通过诱导分化使癌细胞发生部分分化并最终进入凋亡，故“诱导分化法”将有效减少病人 骨髓中积累的癌细胞；三氧化二砷未改变癌细胞 DNA 的分子结构。 答案 C 5．(2012·上海十校联考)已知 a、b、c、d 是某细菌 DNA 片段上的 4 个基因，下图中 W 表示野生型， ①②③分别表示三种缺失不同基因的突变体，虚线表示所缺失的基因。若分别检测野生型和各种突变体中 某种酶的活性，发现仅在野生型和突变体①中该酶有活性，则编码该酶的基因是( ) A．基因 a B．基因 b C．基因 c D．基因 d 解析 ①②对比，①特有 b、c 基因。但是③也含 c 基因，所以编码该酶的基因只能是 b。 答案 B 6．(2012·安徽名校模拟)2010 年 8 月 25 日，经权威遗传机构确认，济南发现的一例染色体异常核 型即 46，XYt(6,8)为世界首报，该例异常核型属于染色体平衡易位携带者。染色体平衡易位携带者在人 群中约占 0.47%，是造成流产和畸形儿的重要因素，由于没有遗传物质丢失，患者表现及智力均与正常人 一样。11、12 号染色体易位即 t(11,12)，在人群中较为常见。下列说法中，正确的是( ) A．在光学显微镜下观察不到染色体易位 B．该异常核型为 6、8 号染色体易位 C．染色体结构改变一定导致基因数量的改变 D．染色体易位属于基因重组，不改变基因的数量 解析 染色体变异在显微镜下可以观察到；倒位和易位一般不改变基因的数量，只改变基因的排列顺 序和位置；染色体易位属于染色体结构变异，不属于基因重组。 答案 B 7．(2012·辽宁大连一模)染色体之间的交叉互换可能导致染色体的结构或基因序列的变化。下列图 中，①、②两图分别表示两种染色体之间的交叉互换模式，③、④、⑤图表示某染色体变化的三种情形。 则下列有关叙述正确的是( ) A．①可以导致⑤的形成 B．②可以导致③的形成 C．①可以导致④的形成 D．②可以导致④或⑤两种情形的产生 解析 ①属于同源染色体的交叉互换，会导致同源染色体上的非等位基因发生基因重组，如④；②属 于易位，由非同源染色体之间的交叉互换引起，会导致⑤的形成。 答案 C 8．(2012·广东)科学家用人工合成的染色体片段，成功替换了酵母菌的第 6 号和第 9 号染色体的部 分片段，得到的重组酵母菌能存活，未见明显异常。关于该重组酵母菌的叙述，错误的是( ) A．还可能发生变异 B．表现型仍受环境的影响 C．增加了酵母菌的遗传多样性 D．改变了酵母菌的进化方向 解析 重组后的酵母菌可发生各种变异，表现型仍受环境的影响，A、B 项正确；重组酵母菌发生了 染色体结构的变异，增加了遗传的多样性，C 项正确；生物进化的方向是由自然选择决定的，不会因染色 体结构变异而改变，D 项错误。 答案 D 9．(2011·江苏)根据现代生物进化理论，下列说法正确的是( ) A．自然选择决定了生物变异和进化的方向 B．生物进化的实质是种群基因型频率的改变 C．种群内基因频率的改变在世代间具有连续性 D．种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小 解析 自然选择决定进化的方向而不能决定变异的方向；进化的实质是基因频率的变化；种群数量越 少，越易造成基因频率的改变。 答案 C 10．(2012·清苑调研)某校共有学生人数 1 600 人，红绿色盲遗传病调查研究后发现，该群体中色盲 基因的频率是 6.8%，780 名女生中有患者 23 人，携带者 52 人，则男生中色盲的人数约为( ) A．120 B．119 C．64 D．56 解析 设男生中色盲的人数为 x，色盲相关基因为 B、b，色盲基因频率＝Xb/(Xb＋XB)＝(23×2＋52×1 ＋x×1)/(780×2＋820×1)＝6.8%，求得 x≈64。 答案 C 11．(2012·芜湖模拟)如图甲、乙表示水稻两个品种，A、a 和 B、b 表示分别位于两对同源染色体上 的两对等位基因，①～⑦表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是( ) A．①→②过程简便，但培育周期长 B．①和⑦的变异都发生于有丝分裂间期 C．③过程常用的方法是花药离体培养 D．⑥过程与⑦过程的育种原理相同 解析 ⑦为染色体变异，发生于有丝分裂的 M 期而非间期。 答案 B 12．(2012·北京西城)如图示意某生物细胞减数分裂时，两对联会的染色体之间出现异常的“十字 型”结构现象，图中字母表示染色体上的基因。据此所作推断中，错误的是( ) A．此种异常源于染色体的结构变异 B．该生物产生的异常配子很可能有 HAa 或 hBb 型 C．该生物基因型为 HhAaBb，一定属于二倍体生物 D．此种异常可能会导致生物体的育性下降 解析 由图示可知，图中两对同源染色体间发生了染色体结构变异，A 与 b 或 a 与 B 发生互换，由此 可能产生 HAa 或 hBb 型的异常配子，据图可知，此细胞的基因型为 HhAaBb，如果该生物体由受精卵发育 而成，一定属于二倍体生物，如果由配子发育而成则只能属于单倍体生物；染色体结构变异，对生物体多 数都是有害的，有可能引起生物体的育性下降。 答案 C 13．(2012·杭州调研)2008 年 10 月深圳华大基因研究院在深圳第十届“高交会”上宣布：大熊猫“晶 晶”的基因组框架图绘制完成。大熊猫有 21 对染色体，基因组大小与人相似，约为 30 亿个碱基对，包含 2～3 万个基因。关于大熊猫“晶晶”基因组的叙述合理的是( ) A．大熊猫基因组是指熊猫所有 DNA 分子所携带的全部遗传信息 B．大熊猫的单倍体基因组由 21 条双链 DNA 分子组成 C．大熊猫的一个染色体组与单倍体基因组所含的染色体数目相同 D．大熊猫与其他生物的基因组的相似程度越高，亲缘关系越远 解析 某生物基因组是指该生物所有 DNA 分子所携带的全部遗传信息；大熊猫单倍体基因组是指 20 条常染色体和 X、Y 2 条性染色体，即 22 条双链 DNA 分子上的遗传信息；两种生物基因组的相似程度越高， 亲缘关系越近。 答案 A 14．(2011·四川)小麦的染色体数为 42 条。下图表示小麦的三个纯种品系的部分染色体及基因组成： Ⅰ、Ⅱ表示染色体，A 为矮杆基因，B 为抗矮黄病基因，E 为抗条斑病基因，均为显性。乙品系和丙品系 由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后，经多代选育而来(图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段) (1)乙、丙品系在培育过程中发生了染色体的________变异。该现象如在自然条件下发生，可为 ________提供原材料。 (2)甲和乙杂交所得到的 F1 自交，所有染色体正常联会，则基因 A 与 a 可随________的分开而分离。 F1 自交所得 F2 中有________种基因型，其中仅表现抗矮黄病的基因型有________种。 (3)甲与丙杂交所得到的 F1 自交，减数分裂中Ⅰ甲与Ⅰ丙因差异较大不能正常配对，而其他染色体正常 配对，可观察到________个四分体；该减数分裂正常完成，可产生________种基因型的配子，配子中最多 含有________条染色体。 (4)让(2)中 F1 与(3)中 F1 杂交，若各种配子的形成机会和可育性相等，产生的种子均发育正常，则后 代植株同时表现三种性状的几率为________。 解析 (1)乙、丙细胞中有来自偃麦草的染色体片段，说明发生了染色体的结构变异。可遗传变异可 为生物进化提供原材料。 (2)乙与甲杂交得 F1，F1 中 A、a 为等位基因，位于同源染色体上，减数分裂时随同源染色体的分开而 分离。甲的基因型为 AAOO，乙的基因型为 aaBB，F1 的基因型为 AaBO，F1 自交得 F2 的基因型有 9 种，其中 仅表现为抗矮黄病的基因型为 aaBB、aaBO。 (3)甲与丙杂交得到 F1，F1 自交，F1 有 42 条染色体，两个Ⅰ号染色体不能配对，所以可形成 20 个四 分体。F1 基因型为 AaEO，减数分裂正常完成，可产生 4 种基因型的配子(A、aE、AaE、O)，配子最多含有 22(21＋1)条染色体。 (4)(2)中的 F1 能产生四种配子，(3)中 F1 也能产生四种类型的配子，则后代同时表现三种性状的几率 为 3 16 ，基因型为 AaBE、 AAaBE、AaaBE。 答案 (1)结构 生物进化 (2)同源染色体 9 2 (3)20 4 22 (4)3/16 15．(2012·江苏扬州模拟)螺旋蛆蝇是家畜的毁灭性寄生物种。在实验室里对两组数量相同的螺旋蛆 蝇进行不同的处理：一组使用杀虫剂；另一组使用电离辐射，促使雄性不育。实验结果如图所示，请回答： (1)用现代生物进化理论解释图甲中杀虫剂处理后个体数量逐渐上升的原因：螺旋蛆蝇中存在 ________，在杀虫剂作用下，_______ _________________________________________________________。 (2)在电离辐射后，会产生图乙所示的基因突变。阐述你从图乙获得的基因突变的有关信息： ①______________；②______________；③______________；④______________。 (3)用电离辐射促使雄性不育的方法最终能达到理想的效果，即消灭螺旋蛆蝇，但所需时间较长，除 题(2)中所述的原因以外，还有一重要原因是_______________________________________________ _________________________________________________________。 (4)比较不同蝇的 DNA 序列，可以确定它们之间的亲缘关系。下图为编码甲、乙、丙三种蝇呼吸酶的 部分相对应的基因片段、DNA 单链及 DNA 单链中的碱基序列。 如果让 c′链和 b′链分别与 a 链混合，根据实验结果可推测：与甲的亲缘关系最近的蝇是________， 上述研究为生物进化提供了________(方面)的证据。 解析 (1)杀虫剂只是起选择作用，原来数量迅速下降，说明抗药性基因频率非常低。因大多数没有 抗性，迅速死亡而使总数量迅速下降。后来有抗性的个体迅速繁殖，抗性基因频率迅速上升，总数量也迅 速上升。 (2)由 A 突变成 a1、a2、a3 可知基因突变是随机、不定向的，可产生多个等位基因，即复等位基因。由 逆转回来的箭头可知，基因突变可产生回复突变(是可逆的)。 (3)比较不同蝇，它们的 DNA 序列越接近，可以确定它们之间的亲缘关系越近。 答案 (1)抗药性突变基因 抗药性基因频率增大 (2)①基因突变是不定向的 ②基因突变产生等位基因 ③基因突变可产生回复突变(是可逆的) ④ 基因突变可产生复等位基因(内容正确即可) (3)基因突变的频率较低，需要在几代中反复进行，才能使突变个体(即雄性不育个体)的数量逐渐增 多 (4)丙 分子水平上(或分子生物学) 高考专题训练(八) 动物和人体生命活动的调节 1．(2012·新课标)当人看到酸梅时唾液分泌会大量增加。对此现象的分析，错误的是( ) A．这一反射过程需要大脑皮层的参与 B．这是一种反射活动，其效应器是唾液腺 C．酸梅色泽直接刺激神经中枢引起唾液分泌 D．这一过程中有“电—化学—电”信号的转化 解析 这一反射属于条件反射，大脑皮层是该反射活动的神经中枢，唾液腺是效应器；其刺激是对视 觉的刺激，通过大脑皮层再作用于中枢而不是直接对神经中枢的刺激；完成该反射活动，需由多个神经元 参与，当兴奋经过突触时，即发生“电—化学—电”信号的转化。 答案 C 2．(2012·浙江)下列关于神经肌肉(肌肉指骨骼肌)接点及其相关结构和功能的叙述，正确的是( ) A．一个骨骼肌细胞中只有一个细胞核 B．神经肌肉接点的突触间隙中有组织液 C．突触后膜的表面积与突触前膜的相同 D．一个乙酰胆碱分子可使突触后膜产生动作电位 解析 骨骼肌细胞属于多核细胞，细胞中有许多的细胞核，A 项错误；神经肌肉接点的突触间隙就是 神经细胞和肌肉细胞的间隙，含有组织液，B 项正确；突触后膜(与突触前膜相对应的肌细胞膜)有皱褶， 所以面积大于突触前膜(轴突末梢分支膜)，这样有利于接受来自于突触前膜释放的神经递质，有利于神经 信号传递，C 项错误；大量的乙酰胆碱分子与突触后膜上的乙酰胆碱受体接合，开放的离子通道增多，钠 离子进入细胞增多，电位加大，当电位达到一定阈值时，才能在突触后膜上引起一个动作电位，D 项错误。 答案 B 3．(2011·广东)短跑运动员听到发令枪声后迅速起跑，下列叙述正确的是( ) A．起跑动作的产生是非条件反射的结果 B．调节起跑动作的神经中枢是听觉中枢 C．该反射有多个中间神经元先后兴奋 D．起跑反应的快慢取决于小脑兴奋的程度 解析 起跑动作是条件反射的结果，调节起跑动作的神经中枢有听觉中枢和躯体运动中枢，该反射是 一个较复杂的反射，应包含多个中间神经元。小脑与运动平衡有关，与反应快慢无关。 答案 C 4．(2011·海南)下列实例能够说明神经系统中的高级中枢对低级中枢有控制作用的是( ) A．针刺指尖引起缩手反射 B．短期记忆的多次重复可形成长期记忆 C．大脑皮层语言 H 区损伤，导致人不能听懂别人讲话 D．意识丧失的病人能排尿但不能控制，意识恢复后可控制 解析 缩手反射是非条件反射，中枢是脊髓；语言、记忆、思维都是在大脑皮层的参与下进行的；意 识丧失的人大脑皮层受损，因此排尿不能控制，但脊髓是正常的，仍能正常排尿，意识恢复后可控制排尿， 说明高级中枢对低级中枢有控制作用。 答案 D 5．(2011·上海)下图①～④表示麻醉剂阻断神经冲动传导的可能位置。如果病人有感觉，但手不能 动，那么阻断的位置是( ) A．① B．② C．③ D．④ 解析 感觉是在大脑皮层的躯体感觉中枢形成的，病人有感觉，说明神经冲动能传到大脑，说明①②④ 没有阻断，手不能动，说明神经冲动不能传导到手，说明麻醉剂阻断的位置是③。 答案 C 6．(2011·福建)正常人体内的激素、酶和神经递质均有特定的生物活性，这三类物质都是( ) A．在细胞内发挥作用 B．由活细胞产生的蛋白质 C．与特定分子结合后起作用 D．在发挥作用后还能保持活性 解析 激素、神经递质都是与细胞膜上受体结合，从而影响细胞的代谢活动，酶在细胞内、细胞外都 发挥作用；激素中有的属于蛋白质，有的属于脂质如性激素；酶的化学本质是蛋白质或 RNA，神经递质包 括乙酰胆碱等多种物质；激素、神经递质发挥作用后都失去活性；酶发挥作用后仍保留活性。 答案 C 7．(2012·辽宁抚顺一模)下图为神经调节中两个重要的结构模式图，下列选项中错误的是( ) A．图甲中③内的物质为神经递质，它可以和⑥上的特异性受体结合 B．图甲为图乙中结构 e 的局部放大图像 C．图乙中 b 受损的情况下，刺激 a 仍有感觉，但是肌肉不能收缩 D．图乙中的 X 所示神经纤维为传入神经 解析 图乙中，刺激 a 神经冲动不能传到脊髓，也就不能传到大脑皮层，无感觉。b 受损，神经冲动 不能传到肌肉，肌肉不能收缩。 答案 C 8．(2012·河南开封模拟)下图为反射弧局部结构示意图，刺激 a 点后，检测各位点电位变化。下列 说法错误的是( ) A．检测到 c、d 点有神经冲动，说明神经冲动在同一神经元上是双向传导的 B．神经冲动由 d 传导到 e 时，需要组织液为传导媒介 C．如果 de 距离等于 cd，在刺激 d 点时，c 处先测到电位变化，这与神经元之间的兴奋传导要经过突 触有关 D．b 处检测不到神经冲动是由于受刺激 a 的神经元释放抑制性递质，使 b 处于抑制状态 解析 a 与 b 分别位于两个神经元上，刺激 a，兴奋不能由 a 传向 b，b 处检测不到神经冲动，不是神 经元释放抑制性递质，使 b 处于抑制状态。 答案 D 9．(2012·广州调研)激素是由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质，关于人体内激素的叙述不正确 的是( ) A．激素的特点是微量和高效、通过体液运输、作用于靶器官和靶细胞 B．激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了，因此，体内需要源源不断地产生激素 C．众多的激素分子弥散在全身的体液中，对所有细胞都起作用 D．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 解析 本题中 A 项为激素调节的三个特点，B 项说明了激素并非和酶一样能重复发挥作用。激素是有 机信息分子，能随体液运输到全身各处，但只作用于相应的靶器官、靶细胞。激素既不组成细胞结构，又 不提供能量，也不起催化作用，而是使靶细胞原有的生理活动发生变化。 答案 C 10．(2012·江苏)(多选)糖耐量受损(IGT)的人表现为空腹血糖浓度正常、负荷(如饮食)后血糖浓度 升高异常。为了探究运动对 IGT 的干预情况，受试者于餐后进行中等强度持续运动 30min，定时采样测定 血糖浓度及胰岛素含量，实验结果如图所示。由此可初步推测( ) A．餐后 60min 时，胰岛素分泌下降导致血糖浓度低于对照组 B．餐后适度运动可降低 IGT 人群餐后血糖峰值和胰岛素升高幅度 C．餐后适度运动使 IGT 人群胰岛素分泌高峰提前，血糖浓度下降 D．餐后适度运动可以减轻 IGT 人群胰岛 B 细胞的分泌负担 解析 胰岛素是一种降低血糖含量的激素，其分泌量的下降不会导致血糖浓度的下降；餐后运动会消 耗大量血糖，可降低血糖峰值、升高胰岛素含量；在适宜运动的情况下，胰岛素分泌的峰值出现在饭后 45 分钟，而对照组的这一现象出现在 120 分钟，实验组胰岛素使血糖含量下降得更早些；饭后的适度运 动使血糖含量的下降更早、更明显，这样就减轻了 IGT 人群胰岛 B 细胞的分泌负担。 答案 BCD 11．(2012·四川模拟)如图为某反射弧的模式图。为了验证某药物只能阻断兴奋在神经元之间的传递， 而不能阻断兴奋在神经纤维上的传导，下列实验操作中不需要做的是( ) A．不放药物时，刺激 B 处，观察现象 B．药物放在 A 处，刺激 B 处，观察现象 C．药物放在 B 处，刺激 C 处，观察现象 D．药物放在 C 处，刺激 B 处，观察现象 解析 本题中 A 为空白对照，B 项是证明某药物能阻断兴奋在神经元之间的传递，D 项是证明某药物 不能阻断兴奋在神经纤维上的传导，而 C 项中不管 B 处是否放置药物，刺激 C 处都可观察到相同的现象。 答案 C 12．(2012·山东淄博模拟)下图是人体缩手反射的反射弧结构：图中 表示从树突到胞体到轴突， 方框甲、乙代表神经中枢。当手被尖锐的物体刺痛时，先缩手后产生痛觉。对此生理过程的分析正确的是 ( ) A．图中 E 为感受器，A 为效应器，痛觉在图中的甲方框处形成 B．未受刺激时，神经纤维 D 处的电位分布是膜内为正电位，膜外为负电位 C．图中共有 5 个突触，当手被尖锐的物体刺痛发生缩手反射时，反射弧为 A→B→C→D→E D．由甲发出的传出神经纤维末端释放的神经递质一定能引起乙的兴奋 解析 题图中 A 是感受器，E 是效应器，反射弧为 A→B→C→D→E，痛觉在大脑皮层(甲处)形成，而 不是脊髓(乙处)；未受刺激时神经纤维 D 处电位是外正内负；由甲发出的传出神经纤维末端释放的神经递 质能引起乙的兴奋或抑制。 答案 C 13．(2012·郑州一模)下图为人体的生命活动调节示意图，下列有关叙述中，不能准确地描述其调节 过程的是( ) A．血糖平衡调节的过程可以通过 c→d→e 来实现，属于体液调节 B．体温调节过程可通过 a→b→d→e 来实现，属于神经调节 C．司机见红灯停车时，其调节过程可能通过 a→b→e 来实现，属于神经调节 D．一般来说，动物体的生命活动常常受神经和体液的共同调节 解析 A 正确：如胰岛 B 细胞分泌胰岛素，作用于组织细胞使葡萄糖氧化分解增强，从而使血糖含量 下降；B 错误：体温调节过程为神经—体液调节过程；C 正确：司机见红灯停车时的调节过程为条件反射； D 正确：动物体的生命活动如血糖调节、体温调节、水盐调节等都常常受神经和体液的调节。 答案 B 14．(2012·衡水重点中学联考)人绒毛膜促性腺激素(HCG)是胎盘合体滋养层细胞分泌的一种糖蛋白 激素，其作用是刺激卵巢继续产生孕激素，维持子宫内膜，适于胚胎附着和着床。尿液中 HCG 的检测为意 外怀孕诊断的重要指标之一。以下相关叙述正确的是( ) A．HCG 与下丘脑分泌的促性腺激素存在协同作用 B．HCG 对生命活动的调节属于激素调节，但不属于体液调节 C．HCG 可与双缩脲试剂发生紫色反应 D．HCG 和孕激素都是人体基因表达的直接产物 解析 下丘脑分泌促性腺激素释放激素，垂体分泌促性腺激素，故 A 选项错误；体液调节包括激素调 节，故 B 选项错误；HCG 是一种糖蛋白激素，其中含有多个肽键，故可以和双缩脲试剂发生紫色反应，故 C 选项正确；孕激素属于类固醇激素，它不是基因表达的直接产物，故 D 选项错误。 答案 C 15．(2011·四川)下图为反射弧中神经—肌肉接头的结构及其生理变化示意图。 (1)发生反射时，神经中枢产生的兴奋沿________神经传到突触前膜，导致突触小泡与前膜________， 释放神经递质(Ach)；Ach 与 Ach 受体结合后，肌膜发生________，引起肌肉收缩。 (2)重症肌无力是自身免疫病，其病因是患者免疫系统把 Ach 受体当作抗原，使________被激活而增 殖、分化，产生 Ach 受体抗体。Ach 受体抗体与 Ach 受体特异性结合，造成 Ach 不能与 Ach 受体正常结合， 导致________信号转换过程受阻。 (3)临床上治疗重症肌无力的重度患者，可采用胸腺切除法，目的是抑制________发育成 T 细胞，不 能产生淋巴因子，从而抑制___ _____免疫的应答。 解析 (1)发生反射时，神经中枢产生的兴奋沿着传出神经的轴突传到突触前膜，使突触小泡与突触 前膜融合，释放出神经递质，神经递质与突触后膜上的受体结合后，肌膜形成动作电位，引起肌肉收缩。 (2)重症肌无力患者将自身的受体作为抗原，B 细胞增殖分化为浆细胞，产生大量抗体，这些抗体与 突触后膜上的受体结合，阻碍了正常的神经递质与受体的结合，影响了化学信号转换为电信号的过程。 (3)采用摘除患者胸腺的手段治疗重症肌无力，目的是抑制造血干细胞形成 T 细胞，从而不能产生淋 巴因子，从而抑制体液免疫应答。 答案 (1)传出 融合 电位变化 (2)B 细胞 化学信号向电 (3)造血干细胞 体液 16．(2012·安徽)机体激素含量的相对稳定对维持稳态有重要作用。 (1)内分泌腺没有导管，分泌的激素______________________ __________________________。因此，临床上可通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。某甲状腺功能障 碍患者，检测到体内有一种促甲状腺激素(TSH)受体的抗体，该抗体阻断 TSH 的效应，则该患者血液中 TSH 含量比正常值________。另一甲状腺功能障碍患者，下丘脑功能正常，血液中 TSH 和甲状腺激素(TH)含量 明显低于正常值，为诊断病因，静脉注射 TSH 后，TH 含量明显升高，表明该患者________部位发生了病 变。 (2)下丘脑的________________________受中枢神经系统活动调节并释放激素，从而调节垂体激素的 分泌。TH 对垂体的反馈抑制作用与促甲状腺激素释放激素(TRH)的刺激作用________、相互影响，共同维 持 机 体 TSH 含 量 的 稳 定 。 TH 能 进 入 垂 体 TSH 分 泌 细 胞 内 发 挥 作 用 ， 表 明 该 细 胞 能 通 过 ______________________________接受信息。 解析 (1)因为内分泌腺无导管，所以分泌的激素弥散到体液中，随血液流到全身。 甲状腺激素的调节为： 检测到患者体内有 TSH(促甲状腺激素)受体的抗体，该抗体阻断 TSH 的效应，即阻断了 TSH 促进甲状 腺分泌甲状腺激素的效应。甲状腺激素分泌减少，其对垂体的反馈抑制作用减弱，垂体分泌活动增强，TSH 分泌增多。另一患者下丘脑功能正常，分泌 TRH 正常，注射 TSH，TH 含量明显升高，说明甲状腺功能正常， 但其 TSH、TH 含量明显低于正常值，故(腺)垂体发生了病变。 (2)下丘脑是内分泌活动调节的枢纽，其神经分泌细胞分泌相应激素通过垂体调节其他内分泌腺的分 泌活动。TH 对垂体分泌促甲状腺激素有反馈抑制作用、促甲状腺激素释放激素(TRH)对垂体分泌促甲状腺 激素有促进作用。所以这两种激素相互拮抗，相互影响，共同维持机体 TSH 含量的稳定。TH 能进入垂体 TSH 分泌细胞内发挥作用，表明该细胞能通过细胞内受体接受信息。 答案 (1)弥散到体液中，随血液流到全身 高 (腺)垂体 (2)神经分泌细胞 相互拮抗 细胞内受体 17．(2012·广东综合)为研究促甲状腺激素(TSH)分泌的影响因素，研究者从刚宰杀的大白鼠体内分 离新鲜的下丘脑和垂体。然后把这些结构单独或一些培养于含有或不含甲状腺激素的培养基中，培养后测 定培养基内 TSH 的浓度，结果如下： (1)在上述实验中设置 A 瓶的目的是________。说明了培养基及培养过程不会产生 TSH。 (2)将 A 瓶分别与其余的装置比较，可以得出哪些结论？ ①下丘脑不能分泌 TSH；垂体能分泌 TSH。 ②___________________________________________________。 ③__________________________________________________。 (3)如果研究者想进一步研究在活体实验条件下，甲状腺激素含量对 TSH 分泌的影响，应如何设计实 验，写出实验步骤(提供实验大白鼠、甲状腺激素、注射器及其他必需的材料和器具)： ①挑生长期、大小、性别一致的实验大白鼠 10 只，随机分成两组。 ②一组正常饲养，一组_________________________________。 ③一段时间后，________________检测 TSH 的含量，分析结果。 解析 本题通过实验设计研究促甲状腺激素(TSH)分泌的影响因素。促甲状腺激素的分泌量受下丘脑 分泌的促甲状腺激素释放激素和甲状腺分泌的甲状腺激素的调节，其中促甲状腺激素释放激素促进促甲状 腺激素(TSH)的分泌，而若甲状腺激素量增多，则抑制促甲状腺激素(TSH)的分泌。实验设计中 A 组为空白 对照，分析结论时要找出自变量和因变量。激素分泌后进入血液中通过血液循环运输，故要测激素的含量 则需抽取动物的血液进行检测。 答案 (1)作为对照 (2)②甲状腺激素能够抑制垂体分泌 TSH ③下丘脑能促进垂体分泌 TSH (3)②饲喂等量的含有甲状腺激素的食物 ③分别抽取两组动物的血液 高考专题训练(九) 人体的稳态和免疫 1．(2011·四川)下列关于人在剧烈运动时生理变化过程的描述，正确的是( ) A．大量失钠，对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液 B．大量乳酸进入血液，血浆由弱碱性变为弱酸性 C．胰高血糖素分泌量上升，促进肝糖元和肌糖元分解 D．血液中 O2 含量下降，刺激了呼吸中枢促进呼吸运动 解析 钠离子是维持细胞外液渗透压的主要因素，钾离子是维持细胞内液渗透压的主要因素，所以剧 烈运动后，大量失去钠离子，对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液；血浆的 pH 维持在 7.35～7.45 之间， 大量乳酸进入后，由于血浆中缓冲物质的作用，血浆仍保持弱碱性；肌糖元不能再分解为葡萄糖；剧烈运 动后产生大量的 CO2，刺激了呼吸中枢促进呼吸运动。 答案 A 2．(2011·南昌一模)下图是细胞直接与内环境进行物质交换示意图，⑤处的箭头表示血液流动的方 向。下列说法正确的是( ) A．若③为组织细胞，其生活的具体内环境中的水可来自于③和① B．若③为脑细胞，⑤处氧气浓度低于①处，而 CO2 的浓度相反 C．若③为骨骼肌细胞，饭后五小时⑤处的血糖浓度低于①处 D．若③为胰岛 B 细胞，饭后半小时⑤处的胰岛素浓度高于①处 解析 组织细胞生活的具体内环境为组织液，组织液中的水可来自细胞内液和血浆；B 项错误：脑细 胞消耗氧气产生二氧化碳，故应⑤处的氧气浓度高于①处，而 CO2 的浓度相反；C 项错误：饭后五小时， 血糖浓度有所下降，但肌糖原不能分解为葡萄糖补充到血液中，肝糖原可分解为葡萄糖补充到血液中维持 血糖浓度的相对稳定；D 项错误：饭后半小时，血糖浓度升高，胰岛 B 细胞分泌胰岛素增加，故若③为胰 岛 B 细胞，则⑤处的胰岛素浓度低于①处。 答案 A 3．(2012·重庆)下列有关生理现象的叙述，正确的是( ) A．被阉割动物血液中的促性腺激素含量将降低 B．寒冷刺激皮肤引起皮肤血管收缩是条件反射 C．某人眼球被意外撞击，产生金星四溅的感觉是非条件反射 D．叩击膝盖下的韧带，小腿前踢过程中有化学物质传递信息 解析 当血液中的性激素含量超过正常水平时，会对垂体分泌促性腺激素起到反馈抑制作用，而阉割 后的动物血液中性激素含量降低，所以血液中促性腺激素含量会升高，A 项错误；寒冷刺激引起血管收缩 是在下丘脑中的体温调节中枢作用下完成的，是生来就具有的，属于非条件反射，B 项错误；某人眼球被 意外撞击，产生金星四溅的感觉，该过程无完整反射弧参与，不属于反射，C 项错误；叩击膝盖下的韧带， 小腿前踢，该过程属于非条件反射，需要完整反射弧参与完成，而兴奋沿反射弧传导时，两个神经元之间 需要利用神经递质传递信息，而神经递质就是一种信号分子，D 项正确。 答案 D 4．(2012·吉林期末)下图为人体内体温与水平衡调节的示意图，有关叙述错误的是( ) A．当受到寒冷刺激时，a、b、c 激素的分泌均会增加 B．c 激素分泌增多，可促进骨骼肌与内脏代谢活动增强，产热量增加 C．下丘脑有体温调节中枢 D．在调节水平衡过程中，下丘脑有合成、释放 d 激素的作用 解析 a 表示抗利尿激素和促甲状腺激素释放激素，b 表示促甲状腺激素，c 表示甲状腺激素，d 表示 抗利尿激素。下丘脑能合成抗利尿激素，由垂体释放。 答案 D 5．(2012·江苏百校联考)HIV 能通过细胞表面的 CD4(一种受体蛋白)识别 T 细胞(如图①)，如果给 AIDS 患者大量注射用 CD4 修饰过的红细胞，红细胞也会被 HIV 识别、入侵(如图②)。因 HIV 在细胞内无 法增殖，红细胞成为 HIV 的“陷阱细胞”。这为治疗 AIDS 提供了新的思路。据材料分析，下列叙述中错 误的是( ) A．CD4 与双缩脲试剂反应呈紫色 B．T 细胞与红细胞发育成熟的场所相同 C．红细胞可作为“陷阱细胞”与其细胞内没有核糖体等细胞器有关 D．入侵到红细胞的 HIV 随红细胞凋亡后可被免疫系统清除 解析 T 细胞在胸腺内发育成熟，红细胞在骨髓内发育成熟。 答案 B 6．(2012·福建)将小鼠 B 细胞注入家兔体内，产生免疫反应后，家兔血清能使小鼠 T 细胞凝集成细 胞集团。而未经免疫的家兔血清不能使小鼠 T 细胞凝集成团。T 细胞凝集现象的出现是因为( ) A．小鼠 B 细胞诱导家兔产生细胞免疫 B．小鼠 T 细胞诱导家兔产生体液免疫 C．小鼠 B 细胞和小鼠 T 细胞有相同抗原 D．小鼠 T 细胞和家兔 T 细胞有相同抗原 解析 注射过小鼠 B 细胞的家兔血清中能使细胞凝集成细胞集团的物质应是抗体，因此小鼠 B 细胞诱 导家兔产生体液免疫，A、B 项错误；小鼠 B 细胞诱导家兔体内产生的抗体能使小鼠 T 细胞凝集，说明小 鼠 B 细胞与小鼠 T 细胞细胞膜上具有某些相同的化学集团(抗原)，C 项正确，D 项错误。 答案 C 7．血糖的平衡对于保证人体各种组织和器官的能量供应，保持人体的健康，有着非常重要的意义。 请据图判断下列说法中不正确的是( ) A．图中①是胰岛 B 细胞，②是胰岛 A 细胞，③是肾上腺 B．③所分泌的物质⑥和②所分泌的物质⑤在功能上有着相互协同的关系 C．血糖平衡的调节方式是神经—体液调节 D．②所分泌的物质⑤若增加，则将抑制①分泌物质④ 解析 图中①②③④⑤⑥分别表示：胰岛 B 细胞、胰岛 A 细胞、肾上腺、胰岛素、胰高血糖素、肾上 腺素；肾上腺素和胰高血糖素能使血糖浓度升高，两者之间可表现为协同作用；血糖调节过程既有神经调 节(下丘脑调节)，又有体液调节(激素调节)；胰高血糖素分泌增加后可以促进胰岛素的分泌。 答案 D 8．(2012·四川)给实验鼠静脉注射不同剂量的胰岛素，测得血糖的补充速率和消耗速率如图所示。 下列相关分析正确的是( ) A．随着曲线 a 的下降，非糖物质向葡萄糖转化的速率加快 B．曲线 b 的上升是胰岛素作用于肝脏、肌肉等细胞的结果 C．当胰岛素浓度为 40 μU/mL 时，在较长时间内血糖浓度会维持相对稳定 D．高浓度胰岛素条件下，下丘脑中控制胰岛 A 细胞分泌的神经中枢处于抑制状态 解析 随着胰岛素浓度升高，曲线 a 的下降，葡萄糖向非糖物质转化的速率加快，所以 A 项错；胰岛 素通过作用于肝脏、肌肉等细胞合成肝糖原、肌糖原调节血糖，图中随胰岛素浓度的变化，曲线 b 上升， 这正是胰岛素作用于肝脏、肌肉等细胞的结果，所以 B 项正确；当胰岛素浓度为 40μU/mL 时，血糖的补 充速率约为 0.8mg/(kg·min)，而血糖的消耗速率约为 3mg/(kg·min)，所以当胰岛素浓度为 40 μU/mL 时，血糖浓度会降低，而不是较长时间内会维持相对稳定，C 项错；胰岛素降低血糖浓度，可间接引起胰 高血糖素的分泌，所以 D 项错。 答案 B 9．下图①～⑤依次表示蛙坐骨神经左侧受到刺激后的电位变化过程。下列分析正确的是( ) A．图①表示甲、乙两个电极处的膜外电位的大小与极性不同 B．图②表示甲电极处的膜处于去极化过程，乙电极处的膜处于极化状态 C．图④表示甲电极处的膜处于复极化过程，乙电极处的膜处于反极化状态 D．图⑤表示甲、乙两个电极处的膜均处于极化状态 解析 本题考查神经冲动的产生与传导知识，意在考查考生的理解能力、识图能力、分析问题能力和 获取信息的能力。蛙坐骨神经受到刺激后的电位变化过程包括去极化、反极化和复极化。根据图示信息知， 图①电流表指针不偏转，说明甲、乙两个电极处的膜外电位的大小与极性相同，A 错误；由于②电流方向 为甲→乙，所以图②中乙为受刺激部位，而甲为静息部位，甲电极处的膜处于极化状态，乙电极处的膜处 于去极化过程，B 错误；与图②类似，图④电流方向为乙→甲，说明乙部位已经恢复为静息电位，而甲部 位处于去极化过程，C 错误；图⑤电流表指针不偏转，说明甲、乙两个部位均恢复为静息电位，即甲、乙 两个电极处的膜均处于极化状态，D 正确。 答案 D 10．(2012·朝阳区模拟)近年来在疫苗家族中增加了第三代疫苗——DNA 疫苗，它们由病原微生物中 的一段表达抗原的基因制成，这段基因编码的产物仅是引起机体的免疫反应。以下关于 DNA 疫苗的叙述正 确的是( ) A．能引起特异性免疫反应是因为 DNA 疫苗具有抗原 B. DNA 疫苗引起免疫反应前必须经过转录和翻译的过程 C. DNA 疫苗导入人体后，效应 B 细胞分化为记忆细胞 D. 接种后若感染此病原微生物，则体内记忆细胞会产生大量抗体 解析 DNA 疫苗经转录和翻译控制合成的蛋白质为外源蛋白质，起抗原作用，A 错误、B 正确；C 错误： 效应 B 细胞的作用是分泌抗体，而不能分化为记忆细胞；D 错误：抗体是由效应 B 细胞而不是由记忆细胞 产生的。 答案 B 11．(2012·江苏)下列关于免疫调节的叙述，错误的是( ) A．神经调节和体液调节都与机体免疫有关 B．浆细胞能增殖分化成具有分裂能力的记忆细胞 C．HIV 病毒主要攻击 T 细胞导致免疫功能严重缺陷 D．大规模饲养家畜时合理使用动物激素可提高免疫力 解析 神经系统和激素都能影响到免疫系统的功能；浆细胞是由 B 细胞增殖分化来的，其功能是合成、 分泌抗体，无法再增殖分化；HIV 病毒的宿主细胞是 T 细胞；某些动物激素如胸腺激素可以提高免疫系统 识别和清除外来异物的能力。 答案 B 12．(2012·武昌模拟)下列关于人体在寒冷环境中体温调节的叙述，不正确的是( ) A．寒冷时人体可通过骨骼肌不自主地颤栗来增加产热 B．受寒冷刺激，皮肤毛细血管收缩，这是一个非条件反射 C．寒冷环境中，人体代谢增强、产热增多与多种激素分泌增多有关 D．寒冷环境中正常人体的产热速率大于 20 ℃的产热速率，散热速率小于 20 ℃的散热速率 解析 寒冷环境和炎热环境中，正常人的体温都能保持相对稳定，即产热速率寒＝散热速率寒、产热速 率炎＝散热速率炎。因产热速率寒>产热速率炎，故散热速率寒>散热速率炎。 答案 D 13．(2012·广东)有关人体免疫的叙述，正确的是( ) A．机体主要依赖免疫调节维持内环境稳态 B．病原微生物侵袭，可引起机体产生特异性免疫 C．特异性免疫过程中，只有 T 细胞产生记忆细胞 D．如果神经中枢受损，机体的特异性免疫功能完全丧失 解析 内环境的稳态受神经—体液—免疫调节，A 项错误；病原微生物侵入机体，非特异性免疫不能 将其消灭时，则会产生特异性免疫，B 项正确；特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫，免疫过程中 B 细胞 和 T 细胞均可产生记忆细胞，C 项错误；神经中枢受损后，特异性免疫会受到一定程度的影响，但不会完 全丧失，D 项错误。 答案 B 14．(2012·福建质检)日前，英国和瑞士科学家通过研究发现，过敏反应的元凶是基因缺陷。在正常 人体内能够产生一种“调节性 T 细胞”，控制免疫系统的过度反应，但在有过敏史的人体内，这种细胞却 无法正常生成。研究者通过分析调节性 T 细胞生成机制及其相关基因，发现一种基因(GATA－3)能够抑制 另一种基因(FOXP3)发挥作用，阻碍调节性 T 细胞的生成，从而使免疫系统对外界异物产生过度反应，导 致过敏。相关叙述中不正确的是( ) A．过敏反应可能是由遗传和外界环境两方面因素引起的 B．向有基因缺陷的细胞中导入健康的基因，有可能成为治愈某些过敏症的方法 C．抗体吸附在某些细胞的表面可与过敏原结合，对组织细胞有破坏作用 D．人体过敏反应中释放的组织胺可引起毛细血管扩张等反应，这属于体液调节的范畴 解析 过敏反应的特点是发作迅速，反应强烈；一般不会破坏组织细胞，也不会引起组织损伤；有明 显的遗传倾向和个体差异。CO2、H＋、组织胺等化学物质的调节属于体液调节范畴。 答案 C 15．(2011·福建)机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感，主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡。人 白细胞介素 18(IL－18)能促进免疫细胞的增殖和分化，提高机体免疫功能。某科研小组开展了“IL－18 对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用”的研究，方法如下： 选取若干实验小鼠，随机分成三组：①组无辐射损伤；②组辐射损伤(60Co 照射，下同)；③组先辐射 损伤，1 天后注射 IL－18。14 天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养，在培养了 0h、12h、24h、48h 后，进行细胞凋亡检测，得到的细胞凋亡相对值如下表： 组别 处理方法 0h 12h 24h 48h ① 无辐射损伤 0.046 0.056 0.048 0.038 ② 辐射损伤 0.460 0.420 0.530 0.520 ③ 辐射损伤＋IL－18 0.239 0.265 0.279 0.269 (1)选择脾细胞作为本实验材料，是因为脾脏是机体重要的________器官。已知 IL－18 是一种淋巴因 子，淋巴因子与________都属于免疫活性物质。 (2)细胞凋亡是由遗传机制决定的________死亡。 从表中数据可知，细胞凋亡相对值越小，说明发生凋亡的脾细胞数目越________；从________(组别) 两组数据可知，IL－18 能够抑制脾细胞凋亡。 (3)科研小组还设置了第④组实验，方法是先注射 IL－18，3 天后进行辐射损伤，14 天后的实验操作 同前三组。与第③组相比，设置第④组的目的是____________________________________。 (4)在作物育种中，可用 60Co 放出的γ射线使作物发生基因突变，从中筛选出优良的变异类型，这种 育种方法叫做________育种，其特点是________________________________________(至少答出两点)。 解析 (1)免疫系统包括免疫器官、免疫细胞、免疫活性物质。免疫器官包括骨髓、胸腺、脾、扁桃 体、淋巴结等，免疫活性物质包括抗体、淋巴因子、溶菌酶等。 (2)考查细胞凋亡的概念，是一种编程性死亡。细胞凋亡相对值越小，说明细胞凋亡数目越少。②组 辐射损伤，③组辐射损伤＋IL－18，②组起对照作用，③组实验说明 IL－18 能够抑制细胞凋亡。 (3)第 3 组实验先辐射损伤再注射 IL－18，第 4 组实验先注射 IL－18，再辐射损伤，3 组和 4 组对照， 可比较辐射前后注射 IL－18 对抑制细胞凋亡的影响。 (4)诱变育种的特点：可提高变异频率，加速育种进程；变异是不定向的，盲目性大；大多数变异是 有害的，有利变异类型少。 答案 (1)免疫 抗体(溶菌酶) (2)编程性(程序性) 少 ②③ (3)比较核辐射前后注射 IL－18 对抑制脾细胞凋亡的影响 (4)诱变(辐射) 提高变异频率，加速育种进程；变异不定向，盲目性大；有利变异类型少(答出两点 即可) 16．(2012·江苏)为了研究乙醇对人体神经行为能力的影响，科研人员选取若干自愿者，等量饮用同 一种酒，参照世卫组织神经行为能力测试标准，测试简单反应时(对简单信号作出反应的最短时间)、视觉 保留(对视觉信号记忆的准确数)和血液中乙醇浓度。以受试者自身未饮酒时为对照，计算能力指数相对值， 结果如图所示。请回答下列问题： (1)测试期间受试者血液中乙醇浓度的变化说明人体能通过调节维持________。 (2)随着血液中乙醇浓度的迅速升高，神经行为能力指数相对值明显降低，可以推测乙醇会________ 兴奋在相应反射弧上的传输时间，从而降低了机体的反应速度和判断能力。 (3)对视觉信号作出判断与反应需经过的神经中枢位于________ _________________。 (4)动物实验显示，乙醇能增加脑组织中某种抑制性神经递质与相应受体的结合。由此推测乙醇可能 影响了兴奋在________处的传输。 (5)凡有神经系统疾患、视听觉及手部运动障碍者不能作为测试对象，原因是受试者的________必须 结构完整和功能正常；甲状腺功能亢进的患者也不宜作为受试者，原因是____________________ ____________________________________，从而干扰测试结果。 解析 (1)根据受试者血液中乙醇浓度的变化曲线可知，有害物质在体内随时间延长而被分解的过程 是人体通过调节作用维持稳态的过程。 (2)根据图示，血液中乙醇浓度的迅速升高，简单反应时、视觉保留曲线明显下降，简单反应、视觉 保留都是反射，是通过反射弧来完成的，简单反应的曲线下降表明对简单信号作出的反应时间延长。视觉 保留曲线下降表明对视觉信号记忆的准确数在降低，故推测乙醇会延长兴奋在相应反射弧上的传输时间。 (3)视觉中枢位于大脑皮层，简单反应为低等的反应，其神经中枢位于脊髓。 (4)乙醇能增加脑组织中某种抑制性神经递质与相应受体结合，兴奋在神经元间传递是由于突触前膜 释放神经递质作用于突触后膜上的特异性受体，由此可推测乙醇可能影响了兴奋在突触处的传输。 (5)凡有神经系统疾患、视听觉及手部运动障碍者，其反射弧结构不完整或者功能不正常，不能完成 正常的反射活动，所以不能作为受试者；甲状腺功能亢进的患者，甲状腺激素分泌过多，神经系统兴奋性 比正常人高，所以也不能作为受试者。 答案 (1)稳态 (2)延长 (3)大脑皮层和脊髓 (4)突触 (5)反射弧 甲状腺激素分泌过多会提高神经系统的兴奋性 高考专题训练(十) 植物的激素调节 1．(2012·江苏无锡模拟)将燕麦胚芽鞘置于如左下图所示的单侧光环境中，一段时间后取尖端下面 一段沿胚芽鞘纵切面切下制成切片，用显微镜观察，你认为正确的图像是( ) 解析 生长素促进细胞伸长。 答案 A 2．(2012·吉林模拟)根据下图所示的实验，分析正确的叙述是( ) A．生长素能促进胚轴切段生长 B．若加大琼脂块中ⅠAA 的浓度，则上图的胚轴切段一定会更长 C．生长素只能由形态学上端向下端运输 D．感受光刺激的部位是胚轴切段的顶端 解析 若加大琼脂块中ⅠAA 的浓度，则上图的胚轴可能会被抑制生长；所做实验不能得出生长素只 能由形态学上端向下端运输的结论；感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端，胚轴切段的顶端不能感受光刺激。 答案 A 3．(2012·海南琼海模拟)右图所示为去掉尖端的胚芽鞘一侧放置含适宜浓度的生长素的琼脂块，将 花盆放入暗箱中，以一定速度匀速旋转一段时间后，在图示的位置停止。胚芽鞘的生长情况是( ) A．直立生长 B．向右弯曲生长 C．向左弯曲生长 D．不生长不弯曲 解析 胚芽鞘去掉尖端，没有了感光部位，不受单侧光影响，左侧放置了含适宜浓度的生长素的琼脂 块，生长较快，向右侧弯曲生长。 答案 B 4．(2012·汕头质检)依据下图判断下列说法正确的是( ) A．图①中可使胚芽鞘发生向右弯曲生长的处理只有 A B．图①中 C、D 都不弯曲，其原理相同 C．图②中放 N 的胚芽鞘长得比放 M 的快 D．图②中放 M 的胚芽鞘弯向一侧而放 N 的不弯曲 解析 图①中的 A 琼脂块不影响生长素的运输，胚芽鞘向光弯曲生长；B 的生长素只能从胚芽鞘中间 向下运输，表现直立生长；C 的生长素不能向下运输，表现为不生长；D 的尖端不能感受到单侧光刺激， 生长素均匀向下运输，表现为直立生长；图②中在单侧光刺激下，尖端的生长素横向运输，使 M 比 N 中的 生长素含量高，在去掉尖端的胚芽鞘上放 M 的长得比放 N 的快，由于没有尖端部位，胚芽鞘都表现直立生 长。 答案 A 5．(2012·西安八校联考)下列四个图中，能正确反映生长素浓度与芽位置关系的是(侧芽 1、侧芽 2、 侧芽 3 分别表示距顶芽的距离由近到远)( ) 解析 顶芽产生的生长素向下运输，越靠近顶芽的侧芽位置生长素浓度越高，因此侧芽 1 的生长素浓 度最高，侧芽 2 和侧芽 3 距顶芽的距离比较远，生长素浓度逐渐减少。 答案 B 6．(2011·福建)某研究小组探究避光条件下生长素浓度对燕麦胚芽鞘生长的影响。胚芽鞘去顶静置 一段时间后，将含有不同浓度生长素的琼脂块分别放置在不同的去顶胚芽鞘一侧，一段时间后测量并记录 弯曲角度(α)。图①为实验示意图。图②曲线中能正确表示实验结果的是 ( ) A．a B．b C．c D．d 解析 解答本题时要注意：一定范围内，随放置的琼脂块中生长素浓度增大，胚芽鞘向右弯曲程度越 大，即α值越小；超过最适生长素浓度后，随放置的琼脂块中生长素浓度增大，胚芽鞘向右弯曲程度越小 (浓度过高反而抑制生长)，即α值越大，排除 c、d。但因α值不可能大于 90°，所以排除 a。 答案 B 7．(2012·河南安阳检测)用燕麦幼苗做如图所示的两组实验。甲组：将切下的胚芽鞘尖端③水平放 置，分别取两个琼脂块①、②紧贴在③的切面上，数小时后如甲图所示处理。乙组：将附有琼脂块 X 和 Y 的胚芽鞘顶端放在旋转器上匀速旋转，数小时后如乙图所示处理。以下说法错误的是( ) A．去掉尖端的胚芽鞘④将向左弯曲生长 B．去掉尖端的胚芽鞘⑤将弯向光源生长 C．④的右侧生长素多，右侧生长快 D．⑤的两侧生长素浓度相等 解析 甲实验中，受重力影响，琼脂块①含有的生长素少于②，故④的右侧生长素多，右侧生长快， 将向左弯曲生长；乙实验中，在旋转器上生长素因离心运动而聚集到琼脂块 X、Y 中，X 和 Y 含有等量的 生长素，⑤失去了尖端，单侧光不能导致生长素的不均匀分布，会直立生长。 答案 B 8．当植物受到环境刺激时，下图所表示的生长素分布与生长的情形正确的是(黑点代表生长素的分 布)( ) A．①④⑥ B．②④⑧ C．③⑤⑥ D．②⑤⑦ 解析 ①②③组考查茎的向光性，单侧光引起胚芽鞘尖端生长素横向运输，极性运输后使背光一侧生 长素分布多，生长快，出现向光弯曲。④⑤中茎卷须只有外侧长得快才能发生弯曲，故外侧生长素分布多。 ⑥⑦⑧考查根的向重力性，受重力影响，近地一侧生长素分布多，但根对生长素敏感，远地一侧长得快， 出现根的向地性。 答案 A 9．(2012·重庆诊断)如图甲是一株盆栽植物，乙图表示该植物不同器官对生长素浓度的反应，下列 相关叙述正确的是( ) A．如将该植物向左侧水平放置，根将向下生长，表现出生长素作用的两重性 B．给予该植物右侧光照，③、④侧生长素浓度可分别用乙图中 c、g 点表示 C．甲图①处生长素浓度可用乙图 f 点表示，此处生长受抑制 D．如果摘除甲图中的部位①，则②处生长素浓度会高于 10－6mol·L－1 解析 根的向地性体现了生长素作用的两重性，故 A 选项正确；植物向光生长是由于向光侧和背光侧 生长素含量不同导致的，其中向光侧生长素含量较低，促进作用较弱，背光侧生长素含量较高，促进作用 较强，故③、④侧生长素含量可分别用乙图中 g、c 点来表示，B 选项不正确；植物顶芽生长素浓度较适 宜，侧芽生长素浓度过高，从而导致顶芽生长较快而侧芽生长受到限制，于是便会出现顶端优势，故 C 选 项错误；摘除顶芽后，侧芽部位生长素浓度会降低，故 D 选项错误。 答案 A 10．(2012·北京朝阳一模)某生物小组探究果实中不同浓度的乙烯对呼吸速率的影响，结果如下图， 正确的是( ) A．乙烯能调节细胞的呼吸速率，从而促进果实发育 B．随着乙烯浓度增大，呼吸峰值不断增大 C．随着乙烯浓度增大，呼吸峰出现的时间提前 D．乙烯通过影响酶的活性来影响呼吸速率 解析 由题图看出，对照组与不同浓度乙烯的实验组呼吸速率的峰值相同，因此，乙烯不能调节呼吸 速率的大小，也不能看出乙烯能影响呼吸酶的活性。但随着乙烯浓度减小，呼吸峰值延后出现。 答案 C 11．(2012·山东)果实生长发育和成熟受多种激素调节。下列叙述正确的是( ) A．细胞分裂素在果实生长中起促进作用 B．生长素对果实的发育和成熟没有影响 C．乙烯在果实生长和成熟中起抑制作用 D．脱落酸在果实成熟中促进细胞分裂和果实脱落 解析 在果实生长过程中，细胞分裂素可以通过促进细胞分裂促进果实的生长，A 项正确；生长素可 以调运营养物质向果实集中，从而促进果实的发育，B 项错误；乙烯可以促进果实的成熟，C 项错误；脱 落酸对细胞分裂起抑制作用，D 项错误。 答案 A 12．(2012·广东佛山质检)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 D．2,4－D 解析 2,4－D 是人工合成的激素类似物，而不是植物激素。 答案 D 13．(2012·山东青岛一模)研究发现生长素(IAA)和赤霉素(GA)对豌豆茎切段等离体器官的作用如右 图所示。下列有关叙述错误的是( ) A．本实验可以通过测量豌豆茎切段的生长长度来记录实验结果 B．IAA 和 GA 同时存在时，具有明显增效作用 C．本实验自变量是激素种类的不同，无关变量是激素的浓度、豌豆茎切段的状况等 D．IAA 和 GA 均具有促进植物生长的作用，但 GA 的促进效应较 IAA 明显 解析 从题图看出，IAA 促进植物生长的作用大于 GA 的促进效应。 答案 D 14．(2012·江苏)人工合成的植物激素类似物常用于生产实践。某课题组研究了激素类似物甲和激素 类似物乙对微型月季生根和侧芽生长的影响，请回答下列问题： (1)由图①得出的初步结论是：甲和乙对微型月季插条生根的影响分别是________、________。 (2)由图①的结果______(填“能”或“不能”)判断 0.5 μmol/L 的激素类似物乙对生根的影响。为 探究 3 μmol/L 的激素类似物甲和 0.5 μmol/L 的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响，应设计 ________种培养基。 (3)已知甲为生长素类似物，图②为其 X、Y 和 Z 三种浓度下对微型月季茎段侧芽生长的影响，则： ①X 浓度的甲对微型月季茎段侧芽生长具有________作用。 ②X 浓度、Y 浓度和 Z 浓度之间大小的关系是_______________。 解析 图①结果显示激素类似物甲对月季生根有促进作用，激素类似物乙对月季生根有抑制作用。图 示没有 0.5 μmol/L 激素类似物乙对生根的作用结果，所以不能判断这个浓度的激素类似物乙对生根的作 用。若要探究 3 μmol/L 的激素类似物甲和 0.5 μmol/L 的激素类似物乙对月季生根的复合影响情况，应 设置空白对照培养基，只含 0.5 μmol/L 激素类似物乙的培养基，只含 3 μmol/L 激素类似物甲的培养基， 3 μmol/L 激素类似物甲＋0.5 μmol/L 激素类似物乙的混合培养基四种培养基。图②显示 X 浓度下月季 侧芽生长低于空白对照，说明这个浓度高于 Z 也高于 Y，这个浓度下抑制了侧芽的生长。 答案 (1)促进生根 抑制生根 (2)不能 4 (3)①抑制 ②X>Y，X>Z，Y 与 Z 之间大小关系不确定 15．(2011·山东烟台一模)图①表示燕麦幼苗生长素浓度与所起作用的关系；图②表示将一株燕麦幼 苗水平放置，培养一段时间后的生长情况；图③表示燕麦胚芽鞘。 (1)由图①可知，对于不同的器官来说生长素促进生长的最适浓度________；对于同一器官来说，生 长素的作用与浓度的关系是_____ _________________________________。 (2)图②中 a 侧生长素浓度大于________mol·L－1，b 侧生长素对根生长的效应是________。 (3)为验证在单侧光照下，图③燕麦胚芽鞘尖端产生的生长素的横向运输发生在 A 段而不是 B 段，某 同学设计了如下实验步骤，请帮助其完成下列有关实验过程。 Ⅰ.实验材料及用具：燕麦胚芽鞘、一侧开孔的硬纸盒、薄云母片、光源等。 Ⅱ.下图表示的是该实验过程。 Ⅲ. 实 验 结 果 及 解 释 ： ① 装 置 内 胚 芽 鞘 ________ 生 长 ， 则 表 明 ： ______________________________________________ ； ②③ 装 置 内 胚 芽 鞘 ________ 生 长 ， 表 明 ： ____________________________。 解析 (1)由图①可以看出，根和芽的最适宜生长素浓度分别为 10－10mol·L－1 和 10－8mol·L－1，低于 此浓度时，随浓度增加促进作用增强，超过这一浓度则促进作用减弱，超过 10－8mol·L－1 和 10－6mol·L－1， 则抑制生长。 (2)图②中的 a、b 两点表示的是植物幼根近地侧和远地侧生长素的浓度。b 点生长素浓度促进根远地 侧的生长，a 点生长素浓度抑制根近地侧的生长，故 a 侧生长素浓度大于 10－8mol·L－1，b 侧生长素浓度 小于 a 侧，这是由重力引起的。 (3)本实验的目的是“验证在单侧光照下，图③燕麦胚芽鞘尖端产生的生长素的横向运输发生在 A 段 而不是 B 段”，可对燕麦胚芽鞘进行三种处理：阻断 A 段，阻断 B 段，不阻段任何部位以作对照。通过对 经过三种处理的胚芽鞘生长及弯曲情况的观察比较可以得出结论。 答案 (1)不同 在一定浓度范围内促进生长，超过这一范围则抑制生长 (2)10－8 促进 (3)直立 胚芽鞘 B 段没有发生生长素的横向运输 弯向光源 胚芽鞘 A 段发生了生长素的横向运输 专题训练(十一) 种群和群落 1．(2011·重庆)2008 年，在重庆武隆某地下洞穴的水体中发现了一种数量少、眼睛退化的“盲鱼”， 下列有关叙述，正确的是( ) A．盲鱼眼睛的退化是黑暗诱导基因突变的结果 B．种群密度是限制盲鱼种群增长的关键生态因素 C．洞内水体中溶解氧的增加将提高盲鱼种群的 K 值 D．盲鱼作为进化研究的材料体现了生物多样性间接使用价值 解析 基因突变是自发的，不定向的，环境(黑暗)只能选择变异，不能引发变异；限制盲鱼种群增长 的因素除种群密度外，还有水体溶解氧、食物数量等生态因素；间接使用价值是指生物多样性具有重要的 生态功能。盲鱼作为进化研究材料体现了生物多样性的直接使用价值。 答案 C 2．(2012·全国)一块农田中有豌豆、杂草、田鼠和土壤微生物等生物，其中属于竞争关系的是( ) A．田鼠和杂草 B．豌豆和杂草 C．豌豆和其根中的根瘤菌 D．细菌和其细胞内的噬菌体 解析 竞争是不同种群之间为争夺生活空间、资源、食物等而产生的一种直接或间接抑制对方的现象。 豌豆和杂草之间属于竞争关系，B 项正确；田鼠和杂草属于捕食关系，豌豆和其根中的根瘤菌属于互利共 生，细菌和其细胞内的噬菌体是寄生关系。 答案 B 3．(2011·海南)南极冰藻是以硅藻为主的一大类藻类植物，长期生长在南极海冰区－2～4 ℃的环境 中，其最适生长温度为 2 ℃。磷虾主要以南极冰藻为食，企鹅主要以磷虾为食。自 1975 年以来，磷虾种 群密度下降高达 80%。下列叙述错误的是( ) A．南极冰藻组成了一个种群 B．企鹅种群密度也会随着磷虾种群密度下降而下降 C．南极冰藻、磷虾、企鹅与该海冰区的其他生物组成群落 D．－2～2 ℃范围内，随着温度升高南极冰藻的光合作用强度增大 解析 冰藻不只是一种藻类，而是以硅藻为主的一大类，故不是一个种群。 答案 A 4．(2011·江苏)我国西南横断山区被公认为全球生物多样性的关键地区，不同海拔区域蝶类物种多 样性研究结果见下表。下列有关叙述，正确的是( ) 垂直带 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 海拔 m <1 000 1 000～ 2 000 2 000～ 2 500 2 500～3 000 3 000～3 500 >3 500 植被 类型 热带季雨 林 常绿 阔叶林 常绿落叶 混交林 针阔混交 林 针叶林丛 草甸 高寒灌 蝶类 种数 349 452 201 136 125 100 A.不同垂直带的植被类型差异是群落演替的结果 B．不同垂直带的植被类型差异反映了群落的空间结构特征 C．蝶类物种多样性与各垂直带植被类型无关 D．蝶类物种多样性与各垂直带气候特征有关 解析 不同垂直带的植被类型差异是光照、温度等外界因素作用的结果。不同垂直带的植被类型差异 反映了群落的垂直结构特征，没有反映水平结构特征。 答案 D 5．(2012·北京)金合欢蚁生活在金合欢树上，以金合欢树的花蜜等为食，同时也保护金合欢树免受 其他植食动物的伤害。如果去除金合欢蚁，则金合欢树的生长减缓且存活率降低。由此不能得出的推论是 ( ) A．金合欢蚁从金合欢树获得能量 B．金合欢蚁为自己驱逐竞争者 C．金合欢蚁为金合欢树驱逐竞争者 D．金合欢蚁和金合欢树共同(协同)进化 解析 从题干中信息“金合欢蚁生活在金合欢树上，以金合欢树的花蜜等为食”，可推知 A 项；“同 时也保护金合欢树免受其他植食动物的伤害”，可推知 B 项；再由整个题干信息得出金合欢蚁与金合欢树 两者为互利共生关系，这是长期共同进化的结果，所以可推知 D 项；根据题干中信息推不出“金合欢蚁为 金合欢树驱逐竞争者”的结论。 答案 C 6．(2012·苏州调研)如图为某种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线。若不考虑迁入和迁出， 下列有关叙述错误的是( ) A．改善空间和资源条件有望使 K 值提高 B．b 到 c 变化过程中，其天敌捕食成功率将会增加 C．bc 段种群增长率逐渐下降，出生率小于死亡率 D．比较曲线 Y 与曲线 X 表明自然状态下种群无法超出理想状态下的最大增长率 解析 当环境适宜、资源和空间充裕时，有望提高 K 值；bc 段种群的出生率下降，死亡率上升，使 种群的数量增加减慢，到 c 点时，出生率等于死亡率，种群的数量维持在最大值；在自然条件下，种群无 法超出理想状态下的种群最大增长率；在 b 到 c 的变化过程中，由于种群密度增加，种内斗争加剧，天敌 捕食成功率将增加。 答案 C 7．如图表示 3 个共存物种的资源利用曲线，图①和图②中 3 个物种的资源利用状况不同，下面是对 图①中 3 个物种与图②中 3 个物种相比较的几种说法，正确的是( ) A．图①中 3 个物种的种内斗争激烈，图②中 3 个物种的竞争激烈 B．图①中 3 个物种的竞争激烈，图②中 3 个物种的种内斗争激烈 C．如果资源有限，图①中物种 2 有被排除的危险，图②中物种 3 有被排除的危险 D．两图中的竞争激烈程度相等 解析 此题以图形分析形式考查生物因素的种内关系和种间关系，需要分析 w 和 d 大小的改变对两种 关系的影响。从图可看出，d 是指两个物种间资源范围，w 是种内的，所以可以肯定 d 影响种间关系，w 影响种内关系，进一步分析发现：d 值越小，两物种间共有资源越多，即竞争越激烈；w 值越小，说明种 内资源越少，那么种内斗争越激烈。故 A 正确；C 项无论图①或图②，因物种 2 处于竞争中的资源较多， 所以 2 有被排除的危险；D 错误，图②竞争较激烈。 答案 A 8．(2012·福建)科技人员选取某地同一自然条件下三种不同类型的茶园，进行物种丰富度的调查， 结果如图。据图判断正确的是( ) A．纯茶园物种数变化幅度最小，不易产生暴发性虫害 B．杉茶间作园各物种的种群密度在 10 月份时最大 C．梨茶间作园的营养结构在 6 月份时最为复杂 D．人类生产活动不会改变茶园的群落结构 解析 当群落中物种的丰富度越高时，害虫的天敌种类和数量就会越多，此群落中就不易产生暴发性 虫害，A 项错误；杉茶间作园在 10 月份物种数达到最高，但题中曲线并不能说明各物种的种群密度的大 小，B 项错误；生态系统中物种的数目越多，所形成的食物链就越多、食物网就越复杂，因此梨茶间作园 在 6 月份的营养结构最复杂，C 项正确；人类的活动如除草、喷施农药、改变种植结构等会影响甚至改变 茶园的垂直结构和水平结构；D 项错误。 答案 C 9．东北东部山地的阔叶红松林受破坏之后，形成一片空地，叫做“林窗”，这时候往往最先进入的 是杨树、白桦等。但随着时间的推移，周围的红松林会慢慢在这片区域生长繁殖，并逐渐替代了杨树和白 桦，重新成为林地中的优势物种。下列有关说法正确的是( ) A．杨树、白桦在受破坏的空地上生长繁殖引起的群落的演替属于初生演替 B．红松林重新取代杨树和白桦林说明红松林在竞争中处于优势 C．在群落演替的初期，不存在竞争关系 D．在群落演替的过程中，群落的物种组成不会发生变化 解析 红松林受破坏后原有的土壤和繁殖体存在，这种演替属于次生演替；红松林取代杨树和白桦的 原因是红松在竞争中处于优势；在群落演替的整个过程中都存在竞争关系；在演替的过程中，群落的物种 组成会发生改变。 答案 B 10．(2012·云南统测)下列调查活动或实验中所得到的数值与实际数值相比，肯定偏小的是( ) A．标志重捕法调查池塘中鲤鱼的种群密度时，部分鲤鱼身上的标志物脱落 B．探究培养液中酵母菌种群数量时，从试管中吸出培养液计数前没有振荡试管 C．调查土壤小动物丰富度时，用诱虫器采集小动物没有打开电灯 D．样方法调查草地上的蒲公英时，统计正好在样方线上的所有个体 解析 A 项和 D 项所得到的数值与实际数值相比，肯定偏大；B 项所得到的数值与实际数值相比可能 偏大或偏小。 答案 C 11．(2012·广西重点中学联考)对生态系统中能量流动的研究可以在种群、群落和生态系统三个层次 上进行。下列是生态学家为研究能量流动而做的实验，以一定速率加入单细胞藻类(通常全部被吃掉)喂养 水蚤，并以不同速率移走部分水蚤，同时调查移走不同年龄的个体对转化效率(移走水蚤的量/添加的单细 胞藻类数量)的影响，结果如图，①表示移走成年个体，②表示移走幼年个体。下列说法正确的是( ) A．该实验研究的是在群落层次上的能量流动分析 B．研究表明水蚤的收获量总是远小于取食量，主要原因是水蚤大量死亡 C．实验结果表明移走成年个体比移走幼年个体的转化效率低 D．研究结果表明转化效率与移走比率、移走水蚤的年龄有关 解析 该实验研究的是在种群层次上的能量流动分析；水蚤的收获量总是远小于取食量，原因是水蚤 的呼吸消耗，并非水蚤大量死亡所致；从坐标图直观地看出，转化效率受横坐标移走比率的影响，同时移 走成年个体，使种群年龄组成趋向增长型，有利于种群增长，因此转化效率与移走比率、移走水蚤的年龄 有关。 答案 D 12．(2012·安徽)某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行 了研究，结果如下表，单位是 J/(hm2·a)。 植物 田鼠 鼬 固定的 太阳能 摄入量 同化量 呼吸量 摄入量 同化量 呼吸量 2.45×1011 1.05×109 7.50×108 7.15×108 2.44×107 2.25×107 2.18×107 (1)能量从田鼠传递到鼬的效率是________。 (2)在研究能量流动时，可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。在 1hm2 范围内，第一次捕获并标记 40 只田鼠，第二次捕获 30 只，其中有标记的 15 只。该种群密度是________只/hm2。若标记的田鼠有部分被 鼬捕食，则会导致种群密度估算结果________。 (3)田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有 3%～5%用于________________________，其余在呼吸 作用中以热能的形式散失。 (4)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者，田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕。可见， 信息能够______________，维持生态系统的稳定。 解析 (1)弃耕地的食物链为植物→田鼠→鼬，能量传递效率为两个营养级同化量之间的比值。所以 田鼠传递到鼬的效率是：鼬的同化量/田鼠的同化量×100%＝(2.25×107)/(7.50×108)×100%＝3%。 (2)标志重捕法公式： 第一次捕获标记数 种群数量 ＝ 第二次捕获数量中被标记个体数 第二次捕获数 ， 可 得 种 群 数 量 ＝ 第一次捕获标记数×第二次捕获数 第二次捕获数量中被标记个体数 ，当标记田鼠有部分被鼬捕食导致分母减小，所以种群密度估算结果偏 高。 (3)一个营养级同化量大部分在呼吸作用中以热能形式散失，另一部分用于自身生长、发育和繁殖。 (4)鼬和田鼠之间相互进行信息传递，通过信息传递，调节生物的种间关系。 答案 (1)3% (2)80 偏高 (3)生长、发育、繁殖等生命活动 (4)调节生物的种间关系 13．(2012·新课标)某草原上生活着鹿、兔、狼和狐等生物。雄鹿有角、雌鹿无角，通常情况下这种 鹿的雌雄个体分群活动(生殖季节除外)。有人提出“鹿角效应”假说解释这种同性聚群现象，即一群形态 相同的食草动物能迷惑捕食者，降低被捕食的风险。回答下列问题： (1)该草原上的雌鹿群和雄鹿群属于________(填“不同”或“同一”)种群。 (2)草、鹿、兔、狼、狐和土壤中微生物共同形成了一个________(填“种群”、“群落”或“生态系 统”)。 (3)为探究“鹿角效应”假说是否成立，某同学用狗(能将抛入流水池中的漂浮物叼回来)、项圈和棍 棒做了如下 3 组实验：甲组同时向流水池中抛出 2 个相同项圈，乙组同时抛出 2 个相同棍棒，丙组则同时 抛出 1 个项圈和 1 个棍棒。记录每次抛出后狗叼回第一个漂浮物的时间。若丙组平均时间________(填“大 于”、“等于”或“小于”)其他两组，则实验结果支持该假说。测试时要求甲、乙、丙 3 组抛出项圈或 棍棒的距离________(填“相同”或“不同”)。本实验中项圈或棍棒相当于该草原上的________。 解析 (1)草原上的雄鹿群和雌鹿群是同一种群中的两种性别的群体。 (2)同一自然区域内所有生物构成群落。 (3)当丙组实验所用时间小于其他两组时，正好说明捕获丙组容易，捕获其他两组困难，也就证明了 “鹿角效应”，实验中注意单一变量原则。 答案 (1)同一 (2)群落 (3)小于 相同 雌鹿或雄鹿 14．为探究食物相同的三种水生动物的种群增长规律及种间关系，某小组进行了下列 3 组实验(各组 实验中，每种动物初始数量相等，饲养条件相同)： 组 1：甲种和乙种分别于两个容器中饲养，甲种数量变化如曲线 A 所示。 组 2：甲种与乙种于同一容器中饲养，乙种数量变化如曲线 F 所示。 组 3：乙种与丙种于同一容器中饲养，形成上、下层分离分布，一段时间后每种动物的数量均较组 1 少。 (1)组 1 中，甲种动物的种群数量主要由________和________决定；若容器内饲养液体积为 20mL，则 第 40 天时乙的种群密度为________。 (2)在某些生态系统中，存在与本实验类似的种间关系。 ①在同一段河流中食物相同的两种鱼，分别分布在河流中央底部和临近河岸底部，其种间关系与图中 曲线________代表的类似，其分布体现生物群落的________结构。 ②在玻璃温室中放养食物相同的两种传粉昆虫后，一种数量增加，另一种减少，其种间关系与图中曲 线________代表的类似。 解析 本题考查种群的特征、群落的结构和种间关系等相关知识，意在考查考生识图能力、信息获取 能力和对新知识的迁移应用能力。由组 1、组 2 和组 3 的实验结果，可推测 C 曲线可代表乙种群数量的变 化情况；则 B 曲线可代表甲和乙混合培养时甲种群数量的变化情况；D、E 曲线代表组 3 情况下乙、丙两 种水生动物的数量变化情况。 (1)种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的；根据题意，容器中的生物没有迁入和 迁出。由图可知，容器中乙种群数量是 600 只，其种群密度为 600/20＝30(只/mL)。 (2)①两种鱼的生存场所不同，它们之间不存在竞争，其种间关系与图中曲线 D 和 E 代表的类似。两 种鱼都生存在水的底部，一种在河流中央底部，另一种在临近河岸底部，体现的是生物群落的水平结构。 ②所描述的情景和组 2 情景相同，种间关系与图中曲线 B 和 F 代表的类似。 答案 (1)出生率 死亡率(两答案位置可互换) 30 只/mL (2)①D 和 E 水平 ②B 和 F 高考专题训练(十二) 生态系统和环境保护 1．(2011·海南)某地区常年栖息着 30 万只鸟类，其中灰椋鸟占了最大优势，数量达 10 万只之多。 灰椋鸟是农林害虫的天敌，喜好群体活动，常集结成庞大的鸟群在天空盘旋，形成壮观的风景。该地区为 打造灰椋鸟品牌，计划在林区大规模清除其他树种，并改种灰椋鸟喜居的树种，欲招引 20 万只以上灰椋 鸟。该计划的实施将使该地区( ) A．灰椋鸟种内竞争必然减弱 B．鸟的种类必然增加 C．农林害虫数量必然大幅度上升 D．生态系统的结构必然发生变化 解析 随着灰椋鸟数量增加，种内竞争增强；由于灰椋鸟是农林害虫的天敌，因此农林害虫大幅度减 少；大规模清除其他树种，鸟的种类必然减少。 答案 D 2．(2012·辽宁大连模拟)如图所示，A、B、C、D、E、F 各代表一种生物种群，下列对该图分析不合 理的是( ) ①该图表示一个生物群落 ②图中 C 种群获得的能量占 A 种群能量的 10%～20% ③E 和 F 存在着地理 隔离和生殖隔离 ④若 D 种群的年龄组成为增长型，则 E 种群密度有可能逐渐增大 A．有一种说法错误 B．有两种说法错误 C．有三种说法错误 D．以上说法都错误 解析 生物群落是所有生物的集合，该图含有阳光、空气、水，不能表示生物群落；B、C、F 一共获 得的能量占 A 种群能量的 10%～20%；E 和 F 在同一地域不存在地理隔离，但它们是两个物种，存在生殖隔 离；若 D 种群的年龄组成为增长型，种群密度可能逐渐增大，E 捕食 D，E 种群密度有可能也随之逐渐增 大。 答案 C 3．(2012·广东头一模)可用右图来准确表示哪一组概念之间的关系( ) A．1 表示生态系统信息种类，2～4 分别表示物理信息、化学信息、生物信息 B．1 表示生物膜系统，2～4 分别表示细胞膜、细胞器膜、细胞核模 C．1 表示原核生物，2～4 分别表示细菌、蓝藻、真菌 D．1 表示细胞外液，2～4 分别表示血液、组织液、淋巴 解析 生态系统信息种类分为物理信息、化学信息、行为信息；真菌是真核生物；细胞外液包括血浆 而不是血液。 答案 B 4．(2012·江西上饶一模)下图为生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量 值，下列叙述中错误的是( ) A．生态系统中能量流动具有单向性主要是因为食物链中生物之间吃与被吃的关系不可逆转 B．一般情况下，能量在相邻的两个营养级之间的传递效率大约是 10%～20% C．①表示流经此生态系统的总能量 D．从能量关系看②>③＋④ 解析 生态系统中能量流动具有单向性，主要是因为食物链中生物之间吃与被吃的关系是不可逆转 的，这句话是正确的；一般情况下能量在相邻两个营养级之间传递效率大约是 10%～20%；流经生态系统 的总能量是生产者固定的太阳能，即流入生产者的总能量；每一个营养级的能量都可以包括三部分：流向 下一营养级、流向分解者、自身呼吸作用所消耗。 答案 C 5．(2012·西城模拟)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 叙述不正确的是( ) A．两个种群间能量流动方向是乙→甲 B. m 时甲种群的出生率小于死亡率 C. 两个种群数量变化说明了信息传递是双向的 D. 两个种群数量波动幅度减小说明生态系统具有自我调节能力 解析 对比甲、乙的变化，说明它们之间是捕食关系：甲→乙；M 点时，从整体上看，甲种群数量逐 渐减少，造成甲种群数量减少的原因是出生率小于死亡率；生态系统中种群数量变化是信息传递的结果， 这种调节方式是双向的；两种群数量波动幅度减小，说明该生态系统趋于稳定，这是生态系统具有自我调 节能力的结果。 答案 A 6．(2012·汕头调研)如图表示生物圈中碳循环的部分示意图。A、B、C、D 构成生物群落，箭头①～ ⑨表示循环过程。下列有关说法正确的是( ) A．大气中的气体 X 是指二氧化碳和一氧化碳 B．完成①过程的能量主要是由⑧过程提供的 C．D 经⑤、⑥、⑦过程获得的能量占 A、B、C 总能量的 10%～20% D．C 处在第三营养级 解析 生物群落与无机环境之间的碳循环是以 CO2 形式进行的，故图中大气中的气体 X 代表 CO2；图中 A 为生产者，B 为初级消费者(第二营养级)，C 为次级消费者(第三营养级)；完成①过程的能量主要由太 阳提供；捕食食物链中相邻营养级间的能量传递效率为 10%～20%。 答案 D 7．(2012·深圳模拟)某生态系统的营养结构如图所示。有关的叙述中正确的是( ) ①②③ A．①、②、③可能依次是植物、植食性昆虫、青蛙 B. ①和②、②和③之间存在信息交流，①和③之间则没有 C. 如按最高的能量传递效率计算，③通过该营养结构获得的能量大于①所含能量的 1/25 D. 该图反映了该生态系统的能量流动和物质循环 解析 图中有两条食物链：①→②→③和①→③，因为青蛙不能以植物为食，A 项错误；不仅①和②、 ②和③之间存在信息交流，而且①和③之间也存在信息交流，B 项错误；该图只能反映能量流动，而不能 反映物质循环，因为物质循环是物质在无机环境与生物群落之间的循环，图中无无机环境部分，D 项错误； 按照最高的能量传递效率计算，如果③只沿①→②→③获得能量，则获得的能量为①所含能量的 1/25， 但因为③可以沿①→③获得部分能量，该途径可减少部分能量的散失，所以获得的总能量应大于①所含能 量的 1/25，C 项正确。 答案 C 8．(2013·湖北黄冈月考)分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图，不能得到的结论是 ( ) A．能量①②③④的总和一定小于生产者所固定的太阳能总量 B．生物圈的物质是自给自足的，能量是需要不断补充的 C．D 中包含的生物可能处于食物链的最高营养级 D．碳以 CO2 形式进入生物群落又以 CO2 的形式离开生物群落返回无机环境 解析 生态系统的总能量指生产者固定的全部太阳能，①②③④属于其中的一部分；生物圈中的物质 可以循环利用，能量则是单向传递逐级递减的，需要太阳光源源不断提供能量；从图示来看，所有的生物 都被 D 利用，D 为分解者，分解者不属于食物链；碳循环中碳进入生物群落和离开生物群落都是以 CO2 的 形式进行。 答案 C 9．(2012·辽宁大连统测)若甲代表大气中的 SO2，乙代表生产者，丙代表消费者，丁代表分解者。则 甲、乙、丙、丁在硫循环中的关系是( ) 解析 大气中硫以 SO2 形式被植物吸收进入生物群落，在生态系统的各营养级之间以有机物形式进行 传递，动植物死后，体内含硫有机物被分解者分解产生 SO2 回到无机环境，还可以再次被生产者吸收利用。 答案 B 10．生态系统结构越复杂，其调节能力就越强，原因是( ) ①处于同一营养级的生物种类多 ②能量可通过不同的食物链传递到顶级 ③某营养级的部分生物 减少或消失，可由该营养级的其他生物代替 ④能量流经各营养级时，是逐级递减的 A．①②④ B．①②③ C．①③④ D．②③④ 解析 无论生态系统结构的层次如何，能量流经各营养级时，都是逐级递减的；生态系统的结构越复 杂，处于同一营养级的生物种类就越多，能量就可通过不同的食物链传递到顶级，某营养级的部分生物减 少或消失，就可由该营养级的其他生物代替，从而使生态系统的结构和功能维持在相对稳定的状态。 答案 B 11．(2012·启东模拟)下列有关人口增长与环境关系的叙述，正确的是( ) A．目前人口数量已经超出了地球环境容纳量 B．生物种群消长规律完全适用于人口增长情况 C．科技进步能解决因人口增长过快导致的资源短缺问题 D．人口过度增长与自然灾害频繁发生有密切联系 解析 环境容纳量是指特定环境所能容许的种群数量的最大值，目前人口数量还没有达到环境容纳 量；生物种群消长的规律不是完全适用于人口的增长情况，人口的增长情况还有可能受到社会因素以及政 策等因素的影响；科技的进步固然可以缓解因人口增长而导致的资源短缺问题，但却不能完全解决，例如 一些不可再生的资源问题是不可能因科技的进步而得到解决的。 答案 D 12．(2012·聊城模拟)研究人员最近人工合成了雌蟑螂吸引雄蟑螂的性外激素成分。研究人员把这种 人工合成的性外激素浸入纸中，放在距雄蟑螂 55cm 的位置，在 1min 内有 60%的雄蟑螂被这种激素所吸引。 以上材料不能说明( ) A．蟑螂的性外激素具有挥发性 B．蟑螂的性外激素是一种信息素 C．信息能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定 D．信息传递能在种群的繁衍过程中起作用 解析 考查生态系统信息传递的种类和作用。人工合成的性外激素成分具有挥发性，所以在距离雄蟑 螂 55cm 的地方仍能发挥作用，它是一种化学信息；信息传递的重要作用之一是调节种间关系，以维持生 态系统的稳定，但本题中的生物仅性别不同，属于同一种生物，所以该实例不能说明信息传递具有调节种 间关系的作用；该实例中的信息传递对该物种的繁衍生存具有重要的作用。 答案 C 13．(2012·山东临沂一模)某同学设计了一个小生态瓶，想较长时间保持稳态，一定要做到的是( ) ①要有稳定的能量来源 ②生产者、消费者、分解者的数量要搭配合理 ③植物的光合作用能满足动 物对氧气和养料的需要 ④动物产生的 CO2 能够满足植物进行光合作用的需要 ⑤瓶底应放一些鹅卵石 A．①③④ B．①②③④ C．①③④⑤ D．①②③④⑤ 解析 瓶底放一些鹅卵石不是维持系统稳定的必要条件。 答案 B 14．(2012·广东汕头一模)在某农业示范基地，海虫草等“海水蔬菜”长势良好。这是一些从国外引 进的蔬菜品种，以高盐分的海水进行浇灌，所需无机盐由海水提供，生长周期短，营养价值高，被列为国 家“八六三”推广技术项目。大面积推广“海水蔬菜”种植的目的不包括( ) A．节约淡水资源，缓解水资源短缺的问题 B．增加当地的生物多样性，提高生态系统稳定性 C．充分利用闲置的盐碱地，减少对耕地的需求压力 D．减少化肥用量，有利于保护环境 解析 由题干材料看出，大面积推广“海水蔬菜”种植，并不是为了提高生态系统稳定性。 答案 B 15．(2011·全国)回答下列与生态学有关的问题。 (1)某人将未经检疫的外来鱼类和水草大量引进某水域生态系统后，导致生物多样性下降。从种间关 系的角度分析，引起这种不良后果的原因是本地原有物种和外来物种之间可能存在着________、________、 ________的关系。 (2)某相对稳定的水域生态系统中主要有甲、乙、丙、丁、戊 5 个种群，各种群生物体内某重金属的 含量如下表。已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。假设在这 5 个种群构成的食物 网中，消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食。 种群 甲 乙 丙 丁 戊 重金属含量(μg/kg 鲜重) 0.0037 0.0037 0.035 0.035 0.34 据表中数据绘出该生态系统的食物网。 解析 (1)本地原有物种和外来物种之间可能存在竞争、捕食、寄生等关系，从而使本地物种衰退或 灭亡，导致生物多样性下降。 (2)绘制食物网时应把握题干几个要点：该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外，即富集现 象，营养级越高重金属含量越高；消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食，从而制约和降低食物网 的复杂程度；依据题中表格数据确定营养等级：甲、乙为第一营养级，丙、丁为第二营养级，戊为第三营 养级，从而绘出该生态系统的食物网如答案所示，食物网中容易出错的是甲→丁，乙→丙的交叉线。 答案 (1)竞争 捕食 寄生 (2) 16．(2011·山东)6 月 5 日是世界环境日，今年我国的世界环境日主题是“共建生态文明，共享绿色 未来”。草原是绿色生态环境的重要组成部分。某草原生态系统的食物网如图所示。 (1)图中食物网较简单，因此，该草原生态系统的________能力较差，其________稳定性相应较低。 除图中所示的生物类群外，该生态系统的生物组成成分还应有________才能保证其物质循环的正常进行。 (2)如果图中草能提供 10 000 kJ 的能量，营养级间的能量传递效率为 10%～20%，那么鹰占据的营养 级能够得到的最低和最高能量值分别是________kJ 和________kJ。若去除蛇，且狐的数量不变，则草原 容纳鹰的数量会________。若外来生物入侵该区，则会导致该草原的________锐减或丧失。 (3)影响图中兔种群数量变化的种间因素是________和竞争。若某年兔种群的 K 值为 1 000 只，且 1 只兔和 4 只鼠消耗的草量相等，其他条件不变的情况下，次年鼠的数量增加 400 只，则兔种群的 K 值变为 ________只。用标志重捕法调查该区鼠的种群数量时，若部分标记个体迁出，则导致调查结果________(填 “偏高”或“偏低”)。 (4)草原干旱时，兔摄取水分减少，体内细胞外液渗透压____，引起________渗透压感受器兴奋，增 加抗利尿激素的释放，进而引起________对水的重吸收增加，减少排尿量，以保持体内水平衡。 解析 (1)食物网简单，生态系统的自我调节能力差，抵抗力稳定性弱。物质循环的正常进行需要生 产者、消费者、分解者共同参与。 (2)能量传递效率为 10%时，鹰得到的能量最少，能量传递效率为 20%时，鹰得到的能量最多。营养级 越少，最高营养级获得能量越多。所以鹰位于第三营养级时，获得最高能量为 10 000×20%×20%＝400 kJ。 鹰位于第四营养级时，获得最低能量为 10 000×10%×10%×10%＝10 kJ。若去除蛇，且狐的数量不变， 则能量流动过程中能量损耗会减少，鹰容纳量会增加。外来物种入侵，则会导致该草原的生物(物种)多样 性锐减或丧失。 (3)影响兔种群数量的种间因素是捕食和竞争。若兔的 K 值为 1 000 只，1 只兔和 4 只鼠消耗的草量 相等，次年鼠的数量增加 400 只，吃了 100 只兔子的食物，则兔的环境容纳量变为 900 只。若部分标记个 体迁出，则调查结果将偏高。 (4)干旱时，兔摄取水分减少，体内细胞外液渗透压升高。引起细胞外液渗透压感受器兴奋，抗利尿 激素分泌增多，进而引起肾小管、集合管对水的重吸收量增加。 答案 (1)自我调节(或：反馈调节，负反馈调节) 抵抗力 分解者 (2)10 400 增加 生物多样性(或物种多样性) (3)捕食 900 偏高 (4)升高 下丘脑 肾小管、集合管 17．(2012·山东)下图中，曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示某野生动物种群数量超过环境容纳量后，其未来 种群数量变化三种可能的情况。 (1)图中曲线________说明该种群对其栖息地的破坏程度较轻。当曲线Ⅱ趋近零时，对该动物种群已 不宜采取________保护的措施。图中阴影部分可能引起种群的________发生改变，进而导致物种进化。 (2)若图中物种处于最高营养级，当其数量下降，且其他条件不变时，流向该营养级其他物种的能量 会________。处于该营养级物种的种间关系是________。 (3)若图中物种为食草动物，当看到青草明显减少时，部分个体会另觅取食地，这体现了生态系统的 ________功能。 (4)人类对野生动物栖息地的过度利用也会导致出现图中的三种情况。16 世纪以来，世界人口表现为 “J”型增长，因此需控制“J”型增长数学方程式中________参数，以实现人口和野生动物资源的协调发 展。 解析 (1)比较曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，曲线Ⅰ受到的破坏程度最低。当生存条件不复存在，物种数量极少 或难以找到配偶时，可将生存和繁衍受到严重威胁的物种迁出原地，移入动物园、植物园、水族馆和濒危 动物繁殖中心，进行特殊的易地保护和管理，是对就地保护的补充。图中阴影部分表示由于环境阻力而减 少的个体数量，会导致基因频率的改变，引起生物进化。 (2)同一营养级的生物之间的关系是竞争关系，由于某一物种数量下降，竞争压力减小，会引起同营 养级其他物种数量增多。 (3)食草动物看到青草明显减少，另觅取食地，属于物理信息，属于生态系统的信息传递功能。 (4)“J”型增长曲线的数学模型：Nt＝N0λt 中λ是影响种群数量变化的重要参数。 答案 (1)Ⅰ 就地(或建立自然保护区) 基因频率 (2)增加 (种间)竞争 (3)信息传递 (4)λ 高考专题训练(十三) 实验与探究 1．(2012·江苏)下表中有关人体细胞化合物的各项内容，正确的是( ) A.① B．② C．③ D．④ 解析 脂肪的组成单位是甘油和脂肪酸；糖原不属于还原糖，不能用斐林试剂检测；蛋白质可以与双 缩脉试剂产生紫色反应，其组成单位为氨基酸，是生命活动的主要承担者；甲基绿染液是 DNA 染色剂，不 能用于 RNA 的检测。 答案 C 2．(2012·湖南十二校联考)正确选择实验材料，是得出正确结论的前提。下列有关实验材料的选择， 正确的是( ) 实验名称 取材部位 A 可溶性还原糖的鉴定 甘蔗、甜菜的块根 B 提取并研究细胞膜的化学组成 公鸡的成熟红细胞 C 观察细胞的质壁分离和复原 紫色洋葱鳞片叶表皮细胞 D 观察植物细胞的有丝分裂 洋葱根尖根毛区细胞 解析 可溶性还原糖的鉴定应该选择含还原糖多且颜色较浅或无色的材料，甘蔗和甜菜含有的糖主要 为蔗糖，是非还原糖，故 A 错误；提取并研究细胞膜的化学组成，选用的是哺乳动物成熟的红细胞，因为 其细胞内无细胞核和细胞器膜，便于提纯，故 B 错误；观察细胞的质壁分离和复原实验，选用紫色洋葱鳞 片叶表皮细胞的原因是其液泡呈紫色，便于观察，故 C 正确；观察植物细胞的有丝分裂，应选择洋葱根尖 分生区细胞，因为这部分细胞具有分裂能力，根毛区细胞不分裂，故 D 错误。 答案 C 3．(2013·天津南开附属中学)技术的进步可以助推科学发展，下列经典实验或研究中，均应用了同 位素标记法的一组是( ) ①摩尔根证明基因在染色体上的果蝇杂交实验 ②格里菲思肺炎双球菌转化实验 ③鲁宾和卡门证 明光合作用释放的氧气来自水 ④卡尔文有关光合作用中碳转化途径的研究 ⑤赫尔希和蔡斯噬菌体侵 染细菌的实验 ⑥米尔斯坦和科勒单克隆抗体的制备 A．①②④ B．②③⑥ C．③④⑤ D．①⑤⑥ 解析 鲁宾和卡门标记水中的氧证明光合作用释放的氧气来自水；卡尔文标记二氧化碳中的碳研究有 关光合作用中碳转化途径；赫尔希和蔡斯用分别标记 DNA 和蛋白质的噬菌体侵染细菌。 答案 C 4．(2012·天津)下列实验操作能达到预期结果的是( ) A．在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，统计每一时期细胞数占计数细胞总数的比例， 能比较细胞周期各时期的时间长短 B．在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中，计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比， 能反映 NaOH 进入琼脂块的速率 C．在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”实验中，培养期内共三次取样测定密度，即可准确绘制 酵母菌种群增长曲线 D．在“探究α萘乙酸促进插条生根的最适浓度”实验中，用高浓度组的α萘乙酸溶液浸泡插条基 部一天后，观察生根情况以确定最适浓度 解析 计算紫红色区域的体积与整个琼脂块体积之比，反映的是 NaOH 在琼脂块中的运输效率，而不 是运输速率，故 B 项错误；“探究酵母菌数量变化”实验中，应定期进行多次取样，仅取三次无法准确绘 制增长曲线，故 C 项错误；“探究ɑ萘乙酸促进生根最适浓度”实验中，应设置多组具有一定浓度梯度的 溶液分别进行实验，而不是一种浓度，其中生根数量最多的一组对应的浓度即为最适浓度，故 D 项错误； 细胞周期中时间越长的时期，在该时期的细胞数目越多，因此可用各个时期的细胞数占计数细胞总数的比 例去比较各个时期的时间长短，故 A 项正确。 答案 A 5．(2012·浙江六校联考)下列是一些科学家曾经做过的经典实验，有关叙述正确的是( ) A．用 32P 标记的噬菌体去侵染大肠杆菌，经离心后放射性不会出现在上清液中 B．验证甲状腺激素促进中枢神经系统发育作用时的最佳实验材料是小蝌蚪 C．验证生长激素促进骨的生长作用时用幼年狗作实验动物比较合适 D．用实验动物小鼠验证胰高血糖素具有升高血糖的功能时，实验组注射一定浓度的胰高血糖素溶液， 对照组应注射等量的蒸馏水 解析 用 32P 标记的噬菌体去侵染大肠杆菌，有的大肠杆菌破裂后释放出子代噬菌体，经离心后上清 液中出现少量放射性；验证甲状腺激素促进中枢神经系统发育作用时的最佳实验材料是幼龄的狗；用实验 动物小鼠验证胰高血糖素具有升高血糖的功能时，实验组注射一定浓度的胰高血糖素溶液，对照组应注射 等量的生理盐水，而不是蒸馏水。 答案 C 6．(2012·江苏南通调研)以下方法可达到实验目的的是( ) A．适当提高蔗糖溶液的浓度，可使质壁分离速率减慢 B．利用口腔上皮细胞观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布 C．在酸性条件下，用重铬酸钾溶液检测是否存在 CO2 D．在提取绿叶中的色素时，加入二氧化硅防止色素被破坏 解析 在植物细胞的质壁分离实验中，适当提高蔗糖溶液的浓度，可使质壁分离速率加快；在酸性条 件下，用重铬酸钾溶液检测是否存在酒精；在提取绿叶中的色素时，加入二氧化硅可以使研磨更充分。 答案 B 7．(2011·江苏)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是( ) A．分别用含有放射性同位素 35S 和放射性同位素 32P 的培养基培养噬菌体 B．分别用 35S 和 32P 标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养 C．用 35S 标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致 D．32P、35S 标记的噬菌体侵染实验分别说明 DNA 是遗传物质、蛋白质不是遗传物质 解析 噬菌体侵染细菌时，首先分别用含有 35S 和 32P 的培养基培养大肠杆菌，然后再让噬菌体分别去 侵染带 35S 和 32P 的大肠杆菌，这样就得到了蛋白质含有 35S 和 DNA 含有 32P 标记的噬菌体，再让带标记的噬 菌体分别侵染未带标记的大肠杆菌，进行短时间的保温培养，该实验证明了 DNA 是遗传物质。 答案 C 8．(2012·广州检测)下面有关生物实验的叙述中，错误的一组是( ) ①将糖尿病病人的尿液加入斐林试剂，混匀后呈现砖红色沉淀 ②纸层析法分离叶绿体色素的实验结 果表明，叶绿素 b 在层析液中溶解度最低 ③观察洋葱根尖细胞有丝分裂时，质量好的高倍镜可以看到细 胞从分裂前期到末期的变化 ④观察细胞质壁分离时，浸润在 0.3 g·mL－1 蔗糖溶液中的紫色洋葱表皮细 胞液泡颜色变深了 ⑤用高倍镜观察线粒体可用健那绿染色，使线粒体呈现灰绿色 ⑥在观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布时，可用甲基绿吡罗红染色剂染色 A．①②⑥ B．②③④ C．③④⑤ D．①③⑤ 解析 ①将糖尿病病人的尿液加入斐林试剂，混匀后在水浴加热的条件下才会呈现砖红色沉淀；③观 察洋葱根尖细胞有丝分裂时，不能看到细胞从分裂前期到末期的变化，因为解离后细胞已经死亡；⑤用高 倍镜观察线粒体可用健那绿染色，使线粒体呈现蓝绿色。 答案 D 9．(2012·江苏百校联考)下列是关于生物学实验操作、实验结果或实验现象的描述，其中正确的是 ( ) A．用纸层析法分离菠菜滤液中的色素时，橙黄色的色素带距离所画滤液细线最远 B．韭菜叶含丰富的还原糖，可选其作为实验材料做还原糖的鉴定实验 C．探究酵母菌的呼吸方式可以用是否产生 CO2 来确定 D．鉴定蛋白质需要的试剂是 NaOH 和 CuSO4 溶液，并加热至沸腾 解析 韭菜叶中含还原糖较少，且叶的绿色会干扰颜色反应，不能用于还原糖鉴定实验；酵母菌有氧 呼吸与无氧呼吸都能产生 CO2；鉴定蛋白质需要的试剂是 NaOH 和 CuSO4 溶液，不需加热。 答案 A 10．(2012·东北三省四市联考)下列相关实验操作过程的描述中正确的是( ) A．观察有丝分裂：解离→染色→漂洗→制片→观察 B．脂肪鉴定：切取花生子叶薄片→染色→去浮色→制片→观察 C．蛋白质鉴定：将双缩脲试剂 A 液和 B 液混合→滴加到豆浆样液中→观察 D．观察植物细胞失水：撕取洋葱鳞片叶的叶肉细胞→制片→观察→滴加蔗糖溶液→观察 解析 观察有丝分裂要先漂洗掉解离液然后染色；蛋白质鉴定要将双缩脲试剂 A 液滴入，混合均匀， 再滴入 B 液混合；观察植物细胞失水时，撕取洋葱鳞片叶的表皮细胞，而不是叶肉细胞。 答案 B 11．(2012·济南一模)下列生物学研究中所选择的技术(方法)，错误的是( ) A．利用纸层析法分离绿叶提取液中的色素 B．利用同位素标记的大肠杆菌标记 T2 噬菌体 C．利用假说—演绎法，摩尔根等人证明了基因在染色体上 D．利用标志重捕法调查农田中某种鼠的丰富度 解析 利用标志重捕法调查农田中某种鼠的种群密度。丰富度是群落中物种数目的多少。 答案 D 12．(2012·上海十三校第二次联考)为证明“甲状腺激素有提高物质代谢的功能”，切除甲状腺的鼠， 其物质代谢与未切除鼠相比降低了，血液中也不能检出甲状腺激素。从手术后第 5 天起的后 5 d 内注射一 定量的甲状腺激素，10 d 后物质代谢水平不发生下降。注射时将甲状腺激素溶解于某种溶剂中。实验应 同时设置的对照组应是( ) A．不切除甲状腺，也不注射甲状腺激素 B．注射甲状腺激素，手术第 5 天再移植甲状腺 C．仅注射该实验中所用的溶解甲状腺激素的某溶剂 D．可注射不同于某溶剂的任何其他溶剂 解析 对照组应该是除了不注射激素外，其他条件与实验组完全相同，所以只有 C 组的做法符合对照 的原则。 答案 C 13．(2012·福建莆田模拟)下列对有关实验的叙述，正确的是( ) A．在观察洋葱细胞有丝分裂实验中，将已经解离、漂洗、染色的根尖置于载玻片上，轻轻盖上盖玻 片后即可镜检 B．对酵母菌计数时，用吸管吸取培养液滴满血球计数板的计数室及其四周边缘，轻轻盖上盖玻片后 即可镜检 C．在叶绿体色素提取实验中，研磨绿叶时应加一些有机溶剂，如无水乙醇等 D．检测试管中的梨汁是否有葡萄糖，可以加入适量斐林试剂后，摇匀并观察颜色变化 解析 在观察洋葱细胞有丝分裂实验中，将已经解离、漂洗、染色的根尖置于载玻片上，盖上盖玻片 后再压片，即将根尖压成一层细胞才可镜检；对酵母菌计数时，盖上盖玻片后，用吸管吸取培养液滴在盖 玻片一侧，让其自行渗入计数室才可镜检；检测试管中的梨汁是否有还原糖，可以加入适量斐林试剂后摇 匀，需加热并观察颜色变化。 答案 C 14．(2012·宁夏贺兰山模拟)下面有关生物学实验的表述，正确的是( ) A．通过光学显微镜观察可检测出镰刀型细胞贫血症 B．酵母菌计数实验中，先将酵母菌培养液滴于血球计数板中央，再盖盖玻片 C．将质壁分离复原的细胞用龙胆紫染色，可以观察染色体的形态变化 D．土壤中小动物有较强的活动能力，可采用标志重捕法调查物种丰富度 解析 光学显微镜下可观察到镰刀型细胞贫血症患者的红细胞呈镰刀形；酵母菌计数实验中，先盖盖 玻片，再将酵母菌培养液滴于盖玻片一侧，使其渗入；质壁分离复原的细胞是高度分化的细胞，不能分裂， 观察不到染色体；土壤中小动物体型小且有较强的活动能力，不易捕捉和标记，可采用取样器取样的方法 进行采集后，调查物种丰富度。 答案 A 15．(2012·长沙模拟)下列是生物研究中常用的实验方法，错误的是( ) A．研究细胞器结构和种类，采用差速离心法和显微观察法 B．提取和分离叶绿体中的色素，采用研磨过滤法和纸层析法 C．探究酵母菌呼吸方式，采用对比实验法和产物检测法 D．观察植物细胞有丝分裂过程，采用活体染色法和持续的显微观察法 解析 根尖经过解离后，细胞已经死亡，不可能持续观察到细胞内染色体的变化。 答案 D 16．(2011·福建)使用染色剂染色是生物学实验常用的方法，某同学对有关实验做了如下归纳： 实验 观察对象 染色剂 实验结果 ① 花生子叶细胞的脂肪颗粒 苏丹Ⅲ 脂肪颗粒被染成橘黄色 ② 人口腔上皮细胞中的 DNA 和 RNA 分布 吡罗红 甲基绿 细胞内染成绿色的面积显著大于 染成红色的面积 ③ 人口腔上皮细胞中的线粒体 健那绿 线粒体呈现蓝绿色 ④ 洋葱根尖分生组织细胞的有丝分 裂 龙胆紫 间期细胞不着色，分裂期细胞染色 体着色 (1)上述实验结果的归纳，正确的有________(实验序号)。 (2)实验②和实验④在染色之前，都使用了一定浓度的盐酸处理。其中，实验②用盐酸可改变________ 通透性，加速染色剂进入细胞；实验④用盐酸与酒精混合，对材料进行解离。在两个实验操作中，都要注 意盐酸浓度，处理材料时的温度和________。 (3)健那绿使线粒体着色与线粒体内膜的酶系统有关。线粒体内膜上的酶主要催化有氧呼吸的第 ________阶段反应，该反应变化是____________________________。 解析 (1)甲基绿把细胞核染成绿色，吡罗红把细胞质染成红色，绿色面积小于红色面积。染色质和 染色体是同一种物质，都可以被龙胆紫染色，因此间期细胞的染色质和分裂期细胞的染色体都着色。 (2)检测 DNA 和 RNA 在细胞中分布实验中，盐酸的作用一是改变细胞膜通透性，二是使 DNA 和蛋白质 分离。在②和④两个实验中除了注意盐酸浓度、温度，还要注意处理的时间。 (3)有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上，该反应是[H]与氧气结合生成水，同时释放大量能量。 答案 (1)①③ (2)细胞膜 时间 (3)三 [H]与氧结合形成水，同时释放出大量的能量 17．(2012·宝坻联考)若证明某玉米新品种中的蛋白质含量高于普通玉米，请用所学的方法设计实验 加以验证。 实验原理：_____________________________________。 材料用品：新鲜的普通玉米子粒，新鲜的新品种玉米子粒、研钵、试管、漏斗、纱布、吸管、清水、 双缩脲试剂 A 液、双缩脲试剂 B 液、量筒。 方法步骤： ①将两种玉米子粒分别进行________，制备组织样液。 ②取 A、B 两支试管，向 A 中加入新品种玉米组织样液 2 mL，B 中加入普通玉米组织样液 2 mL。 ③向 A、B 两支试管中分别加入 2 mL________，摇匀，再分别加入 3 滴________，摇匀。 ④观察__________________________________。 预期的结果：____________________________。 解析 本题实验目的是“证明某玉米新品种中的蛋白质含量高于普通玉米”，实验的自变量是玉米， 因变量是蛋白质含量，通过双缩脲试剂鉴定蛋白质，通过颜色深浅比较蛋白质含量的高低。 答案 实验原理：蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，蛋白质含量越高，颜色越深 方法步骤：①研磨 ③双缩脲试剂 A 液 双缩脲试剂 B 液 ④颜色变化并比较紫色的深浅 预期的结 果：新品种玉米子粒组织样液(A 试管)紫色较深 18．(2012·广西六校联考)人在生病发烧时，常会发生食欲下降的现象。某同学猜测这可能与消化酶 的活性减弱有关。生物小组欲以淀粉酶来设计实验，对这一猜测加以探究。现请你完善实验步骤，并回答 有关实验的问题。供选材料：浓度适宜的α—淀粉酶溶液，浓度适宜的胰淀粉酶溶液，可溶性淀粉液(pH 适宜)，斐林试剂，恒温水浴箱两只(温度可调控)，试管，烧杯，清水，酒精灯等。 实验原理提示：斐林试剂遇还原糖在加热条件下产生砖红色沉淀，其颜色的深浅与还原糖的量成正比。 实验步骤： (1)取甲、乙两支试管编号，分别加入适量、等量的可溶性淀粉液。 (2)将甲、乙两试管的下端同时插入不同的恒温水浴箱中。甲试管保持的温度设定为 40 ℃，乙试管 保持的温度设定为________ ℃，维持 10 min。 (3)同时向甲、乙试管分别加入等量的______________溶液，振荡后继续保温 10 min。 (4)同时对两试管加入等量的斐林试剂，摇匀并________，然后观察比较两试管的颜色变化。 实验预期和结论： (1)若______________，说明人生病发烧会减弱消化酶的活性。 (2)若______________，说明人生病发烧不会减弱消化酶的活性。 解析 实验的目的是探究生病发烧时的温度对消化酶活性的影响，自变量是温度，应设置发烧时的温 度(如 40 ℃)与正常体温时做对照；因变量是消化酶的活性，可通过斐林试剂检测还原糖的量推测胰淀粉 酶的活性，检测的指标是反应后颜色的深浅。 答案 实验步骤：(2)37.5 (3)与甲、乙两试管温度相同的胰淀粉酶 (4)沸水浴 2 分钟 实验预期和结论：(1)甲比乙的颜色浅 (2)两试管颜色相同(或甲比乙颜色深) 高考专题训练(十四) 生物技术实践 1．(2011·江苏)下列与果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述，正确的是( ) A．腐乳制作所需要的适宜温度最高 B．果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵 C．使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌 D．使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA 和 RNA 解析 果醋制作中所需温度最高，为 30～35 ℃；制果醋所用的醋酸菌是好氧菌，只能进行有氧发酵； 腐乳制作所用菌种是霉菌；细菌与真菌都具有细胞壁、核糖体、DNA 和 RNA。 答案 D 2．(2011·江苏)下列有关植物组织培养的叙述，正确的是( ) A．愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞 B．二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株 C．用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子 D．植物耐盐突变体可通过添加适量 NaCl 的培养基培养筛选而获得 解析 愈伤组织是一团无定形状态的薄壁细胞；二倍体植株的花粉经脱分化与再分化处理后会得到单 倍体植株，然后再经秋水仙素处理，得到能稳定遗传的二倍体植株；胚状体外包上人工薄膜，可制成人工 种子。 答案 D 3．(2011·广东)以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是( ) A．洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂 B．猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少 C．血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测 D．在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比相对分子质量较小的杂蛋白移动的慢 解析 大分子物质由于分子直径较大，不易进入凝胶颗粒的微孔，而只能分布在颗粒之间，所以在洗 脱时向下移动的速度较快，相反，分子质量较小的物质向下移动速度较慢。 答案 D 4．(2011·安徽)下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是( ) A．用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板 B．取 104、105、106 倍的土壤稀释液和无菌水各 0.1 mL，分别涂布于各组平板上 C．将实验组和对照组平板倒置，37 ℃恒温培养 24～48 小时 D．确定对照组无菌后，选择菌落数在 300 以上的实验组平板进行计数 解析 检测土壤中细菌总数，用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板，取 104、105、106 倍的土壤稀释液和无菌水各 0.1 mL，分别涂布于各组平板上，将实验组和对照组平板倒置， 37 ℃恒温培养 24～48 小时，在确定对照组无菌后，选择菌落数在 30～300 的一组平板为代表进行计数。 答案 D 5．(2012·东海模拟)下列关于从胡萝卜中提取胡萝卜素的相关知识的叙述，不正确的是( ) A．从胡萝卜中提取胡萝卜素，常用有机溶剂作为提取剂 B．从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是萃取法 C．在胡萝卜颗粒的加热过程中，应严格将温度和时间控制在一定范围内 D．提取胡萝卜素时，提取效率与原料颗粒的含水量成正比 解析 胡萝卜素易溶于有机溶剂，根据相似相溶原理，提取胡萝卜素应考虑用有机溶剂作萃取剂；提 取胡萝卜素最常用的办法是萃取法，使胡萝卜素溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得胡萝卜素；高温 会使胡萝卜素分解，所以在加热干燥过程中，应注意控制好温度和时间；原料颗粒的含水量会影响提取的 效率，提取效率与原料颗粒含水量成反比。 答案 D 6．(2012·杭州质检)下图甲是果醋发酵装置。发酵初期不通气，溶液中有气泡产生；中期可以闻到 酒香；后期接种醋酸菌，适当升高温度并通气，酒香逐渐变成醋香。图乙中能表示整个发酵过程培养液 pH 变化的曲线是( ) A．① B．② C．③ D．④ 解析 果醋制作的基本过程是挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵→获得果醋。在酒精发酵 过程中，产生的 CO2 溶于水后形成碳酸(酸性较弱)，pH 会下降，但不会急剧下降；当接入醋酸菌后，在有 氧的情况下，醋酸菌能将乙醇变为醋酸，酸性物质持续增加，pH 持续下降，图乙中曲线②是比较符合此 过程 pH 变化的。 答案 B 7．(2012·北京)高中生物学实验中，在接种时不进行严格无菌操作对实验结果影响最大的一项是 ( ) A．将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中 B．将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上 C．将转基因植物叶片接种到无菌培养基上 D．将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上 解析 酿葡萄酒时的无氧环境以及酵母菌产生的酒精对酵母菌以外的杂菌有抑制作用；腐乳制作时， 将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上，放在 15～18 ℃下，此温度不适于细菌、酵母菌和曲霉的生长， 而适于毛霉慢慢生长。因此，不进行严格无菌操作对 A、B 两项实验影响不大。选择培养基中需要加入只 有所需微生物生长繁殖能利用、而不需要的微生物生长繁殖不能利用的物质，杂菌在选择培养基上很难生 存，因此不进行严格无菌操作对 D 项实验影响也不大。外植体的培养必须在严格的无菌环境中进行，而且 操作的各环节都要注意严格灭菌，否则，外植体就会因感染杂菌而腐烂，导致实验失败，所以，不进行严 格无菌操作对 C 项实验影响最大。 答案 C 8．(2012·江苏)下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的叙述，合理的是( ) A．先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度 B．实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度 C．相同 pH 时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉 D．衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果 解析 加酶洗衣粉中的酶是不耐高温的，不能用热水溶解；实验的观察指标既可以是相同洗涤效果的 时间长短，也可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度；加酶洗衣粉的洗涤效果与溶液 pH 有关，在最适 pH 时洗涤效果最好，高于或低于最适 pH，洗涤效果都会降低；衣物质地和洗衣粉的用量都属于该实验的无 关变量，都能影响实验结果。 答案 B 9．(2012·江苏)下列关于“DNA 粗提取与鉴定实验”的叙述，正确的是( ) A．洗涤剂能瓦解细胞膜并增加 DNA 在 NaCl 溶液中的溶解度 B．将 DNA 丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝 C．常温下菜花匀浆中有些酶类会影响 DNA 的提取 D．用玻璃棒缓慢搅拌滤液会导致 DNA 获得量减少 解析 DNA 在 NaCl 溶液中的溶解度与洗涤剂无关；DNA 的鉴定是在沸水浴后与二苯胺反应变成蓝色， 无需冷却；细胞中可能含有水解 DNA 的酶，从而影响到 DNA 的提取；DNA 可以吸附在玻璃棒上，缓慢搅拌 可以增加 DNA 的提取量。 答案 C 10．(2012·新课标)为了探究 6BA 和ⅠAA 对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在 MS 培养基中加入 6BA 和ⅠAA，配制成四种培养基(见下表)，灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、 消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率(m)，以及再生丛芽外 植体上的丛芽平均数(n)，结果如下表。 回答下列问题： (1)按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为________和________两类。上述培养基中，6BA 属于________类生长调节剂。 (2)在该实验中，自变量是________，因变量是________________________，自变量的取值范围是 ________。 (3)从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是________号培养基。 (4)为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入________(填“6BA”或“ⅠAA”)。 解析 (1)根据植物的需求量，培养基中的元素分为大量元素和微量元素，6BA 属于细胞分裂素类的 植物生长调节剂。 (2)实验中的自变量是ⅠAA 的浓度，因变量是再生丛芽外植体的比率和再生丛芽外植体上的丛芽平均 数。自变量的取值范围在 0～0.5 mg/L 之间。 (3)诱导丛芽的总数量为 m 与 n 的乘积，所以 1 号培养基最少。 (4)6BA 属于细胞分裂素，有利于芽的分化，抑制根的形成。 答案 (1)大量元素 微量元素 细胞分裂素 (2)ⅠAA 浓度 再生丛芽外植体的比率(m)和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n) 0～0.5 mg·L－1 (3)1 (4)6BA 11．(2012·山东)辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如 图。 (1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的________和________过程。 (2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是________。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比 值________(填“高”或“低”)时，有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时，应采取的灭菌方法是 ________。 (3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是________。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用 的酶是________和纤维素酶。 (4)提取辣椒素过程中，萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是________________________。 解析 (1)将外植体培养成愈伤组织，属于脱分化过程，再生根、芽为再分化过程。 (2)固体培养基的凝固剂多为琼脂。利于芽分化的激素比例为生长素低于细胞分裂素，高压蒸汽灭菌 可以杀死环境中的一切细胞、芽孢、孢子。 (3)体积分数为 70%的酒精可以杀死外植体表面的微生物。植物细胞间质为果胶和纤维素，可以用果 胶酶和纤维素酶使愈伤组织分散为单个细胞。 (4)冷凝可以防止有机溶剂的挥发。 答案 (1)脱分化(或去分化) 再分化 (2)琼脂 低 高压蒸汽灭菌 (3)70% 果胶酶 (4)防止有机溶剂的挥发 12．(2012·银川模拟)某同学采用甘蓝为原料制作泡菜，将甘蓝分组并置于不同温度下 3 天后，生成 乳酸的含量结果如下表： 温度(℃) 21 26 31 36 41 乳酸含量(%) 0.81 1.04 1.20 1.12 0.95 (1)根据以上数据可以得出什么结论？ __________________________________________________ __________________________________________________。 (2)制作泡菜时盐水中清水和食盐的质量比约为________，盐水需要先煮沸再冷却后才可以使用，原 因是_______________ ______________________________________________， 食盐在泡菜制作中的作用是__________________________ __________________________________________________。 (3)泡菜风味的形成关键在于________的加入。泡菜制作方法不当，很容易造成泡菜变质，甚至发霉 变味，可能的原因有____________________________________________等。 (4)为测定泡菜内的亚硝酸盐含量，某同学用比色法进行了实验，他在制备标准显色液时做了如下操 作： ①用刻度移液管量取一系列不同体积的亚硝酸钠溶液，分别置于 50 mL 比色管中。 ②在各管中分别加入 2.0 mL 对氨基苯磺酸溶液，紧接着再分别加入 1.0 mL N－1－萘基乙二胺盐酸 盐溶液。 ③观察各比色管中溶液颜色的梯度变化。 请指出该同学操作的失误之处：________________ ____________________________________________ ____________________________________________ _____________________________________________。 答案 (1)温度会影响乳酸菌发酵产生乳酸；31 ℃左右乳酸菌发酵产生乳酸的效率最高 (2)4 1 加热煮沸是为了杀灭杂菌，冷却之后使用是为保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响 灭菌、渗出蔬菜中的水分、调味等(任选两个) (3)调味料 泡菜坛密封不严、工具不卫生、盐的比例过小(任选两个) (4)步骤①中还应再添加一支比色管作为空白对照；步骤②中在各比色管中加入 2.0 mL 对氨基苯磺酸 溶液，混匀后应静置 3～5 分钟，再各加入 1.0 mL N－1－萘基乙二胺盐酸盐溶液，然后应再添加蒸馏水， 使各比色管中溶液的体积达到 50 mL 13．科学家运用植物组织培养的方法，已经把许多植物离体的组织或细胞，培养成了完整的植物体。 操作流程如下： 植物组织――→① 愈伤组织――→② 长出丛芽――→③ 生根――→④ 移栽成活 (1)该项生物技术利用的原理__________________________。 (2)植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，两者的用量比 例会影响细胞的发育方向，生长素用量与细胞分裂素用量比值在①、③过程中分别是 _____________________________________。 (3)在植物组织培养的过程中，为什么要对外植体等进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作？ _______________________________ _________________________________________。 (4)某植物愈伤组织能产生抗癌物质，若利用海藻酸钠采用包埋法生产抗癌物质，在溶解海藻酸钠时 要用小火或间断加热，原因是 ______________________________________________ _______________________________________________。 解析 (1)每个细胞都包含该物种特有的全套遗传物质，这些细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜 能，即植物细胞的全能性。 (2)生长素和细胞分裂素配合使用时，它们对愈伤组织的诱导和器官的分化有直接影响：当生长素与 细胞分裂素的比值高时，能诱导根分化；当两者比值低时，诱导芽分化；两者比值处于中间水平时，愈伤 组织只生长，不分化。 (3)注意从外植体本身的特点和微生物对组织培养的危害两个方面分析。 (4)海藻酸钠在水中的溶解速度慢，需要加热促进其溶解，溶解海藻酸钠时宜采用小火间断加热的方 法，如果加热太快，海藻酸钠会发生焦糊，影响凝胶珠的形成。 答案 (1)植物细胞的全能性 (2)适中、较高 (3)外植体体积小、抗性差；微生物会和外植体争夺培养基中的营养物质，并有可能产生对组织培养 有害的物质 (4)加热太快，海藻酸钠会发生焦糊，影响凝胶珠的形成 14．(2012·江苏)某研究组对籼稻开展了组织培养及相关研究，请回答下列问题： (1)2,4D 常用于籼稻愈伤组织的诱导，对形态的发生有一定的抑制作用。为促进愈伤组织再分化， 在配制分化培养基时需________(填“升高”、“保持”或“降低”)2,4D 的浓度。 (2)当籼稻愈伤组织在只含有细胞分裂素的培养基上培养时，出现具有分生能力的绿色芽点，但不能 继续出芽，通常在培养基中添加________，以促进幼苗形成。 (3)研究中用显微镜可以观察到的现象是________(填下列序号)。 ①绿色芽点细胞排列松散 ②刚融合的籼稻和稗草杂交细胞发生质壁分离 ③胚状体细胞中有叶绿体 ④分化的愈伤组织内各细胞的形态大小一致 (4)经组织培养筛选获得的籼稻叶绿素突变体，其叶绿素 a 与叶绿素 b 的比值显著大于对照，叶绿素 总量不变。某同学用________(填序号：①绿色②红色③蓝紫色④黄色)光照射突变体和对照叶片，检测到 两者光合放氧速率差异不大。若取等量色素提取液进行层析，会发现突变体第________条色素带(自上而 下)窄于对照组。 (5)胚乳(3n)由一个精子与两个极核受精发育而成。若用籼稻种子的胚乳诱导愈伤组织，培育三倍体， 需适时剔除胚，以免胚的存在影响愈伤组织细胞的________，还可避免再生苗中混有________。 解析 (1)再分化是指在一定条件下继续培养脱分化的愈伤组织，诱导根、芽等器官分化形成的过程。 再分化后的植物细胞可形成宏观形态上的芽和根，而 2,4D 对于形态的发生有一定的抑制作用，所以在配 制再分化培养基时应降低 2,4D 的浓度。 (2)在只含有细胞分裂素的培养基上培养，出现具分生能力的芽点，但不能继续出芽，若在培养基中 添加生长素，可促进幼苗形成。 (3)胚状体是愈伤组织再分化的结果，在再分化过程中会形成叶绿体，叶绿体可以在光学显微镜下观 察到。绿色芽点细胞属于分生组织，细胞排列紧密；刚融合的杂交细胞还没有产生细胞壁，观察不到质壁 分离现象；分化的愈伤组织内各细胞的形态、大小都发生了变化。 (4)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，所以用绿光和黄光照射突变体和对照叶片，两者光合放氧速率差 异不大。在层析过程中，自上而下分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b，因为突变体中叶绿素 a 与叶绿素 b 的比值显著大于对照，所以窄于对照组的是叶绿素 b。 (5)胚在生长发育过程中会吸收培养基中的养分，从而影响愈伤组织的增殖与分化；另外胚生长发育 会形成正常的二倍体，所以需适时剔除胚。 答案 (1)降低 (2)适量的生长素 (3)③ (4)①④ 4 (5)增殖与分化 二倍体幼苗 高考专题训练(十五) 基因工程和细胞工程 1．(2012·浙江六校联考)下面是四种不同质粒的示意图，其中 ori 为复制必需的序列，amp 为氨苄 青霉素抗性基因，tet 为四环素抗性基因，箭头表示一种限制性核酸内切酶和酶切位点。若要得到一个能 在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组 DNA 的细胞，应选用的质粒是( ) 解析 A 项破坏了复制必需的序列，不能复制；B 项氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因都完好， 在四环素培养基上和氨苄青霉素培养基上都能生长；C 项氨苄青霉素抗性基因被破坏，四环素抗性基因完 好，能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长；D 项氨苄青霉素抗性基因完好，四环素 抗性基因被破坏。 答案 C 2．(2012·浙江宁波八校联考)以下关于现代生物技术的说法，错误的是( ) A．在基因工程技术中，需要用 CaCl2 处理的环节是将目的基因导入细菌 B．我国政府对待克隆人技术的态度是禁止克隆人，因为克隆人严重违反生物伦理 C．原生质体制备过程中用 0.5～0.6 mol·L－1 的甘露醇溶液是为了保护果胶酶和纤维素酶 D．在基因工程中，解旋酶作用的是氢键，限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶作用的都是磷酸二酯键 解析 原生质体制备过程中用 0.5～0.6 mol·L－1 的甘露醇溶液是为了维持细胞的渗透压。 答案 C 3．(2012·天津宝坻模拟)下列有关基因工程的叙述，错误的是( ) A．从基因组文库中获取的某种生物的部分基因，可以实现物种间的基因交流 B．从 cDNA 文库中获取的目的基因，既无启动子，又无内含子 C．用人的胰高血糖素基因制成的 DNA 探针，检测人胰岛 B 细胞中的 mRNA，可形成杂交分子 D．基因表达载体中的标记基因，不能含有限制酶的切割位点 解析 人的胰高血糖素基因在胰岛 A 细胞中能转录出信使 RNA，在胰岛 B 细胞中不转录。 答案 C 4．(2012·北京东城示范校联考)降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降 钙素活性很低，半衰期较短。某科学机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素，从预期新型降钙 素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条 72 个碱基的 DNA 单链，两条链通过 18 个 碱基对形成部分双链 DNA，过程如下图： 获得的双链 DNA 经 EcoRⅠ(识别序列和切割位点—GA ↓ ATTC—)和 BamHⅠ(识别序列和切割位点 —GG ↓ ATCC—)双酶切后插入大肠杆菌质粒中。下列有关分析错误的是( ) A．Klenow 酶是一种 DNA 聚合酶 B．合成的双链 DNA 有 72 个碱基对 C．EcoRⅠ和 BamHⅠ双酶切的目的是保证目的基因和运载体的定向连接 D．筛选重组质粒需要大肠杆菌质粒中含有标记基因 解析 合成的单链 DNA 有 72 个碱基，从题图看出两条单链并未左右两端对齐配对，只通过 18 个碱基 对形成部分双链 DNA 片段，因此获得的双链 DNA 有碱基对 72＋72－18＝126 个碱基对。 答案 B 5．(2012·江苏百校联考)(多选)右图表示细胞膜上乙酰胆碱(一种神经递质)受体基因的克隆技术操 作过程，下列相关分析中错误的是( ) A．获得该 mRNA 的最佳材料是受精卵 B．构建基因表达载体最可能使用的载体是大肠杆菌 C．完成过程①②必不可少的酶分别是逆转录酶、DNA 聚合酶 D．探针筛选的目的是淘汰被感染的细菌，获得未被感染的细菌 解析 该受体基因在神经细胞中表达，获得该 mRNA 的最佳材料是神经细胞；构建基因表达载体最可 能使用的载体是质粒；探针筛选的目的是检测是否存在 cDNA。 答案 ABD 6．(2012·杭州一模)下图示植物组织培养过程。据图分析下列叙述正确的是( ) A．⑤植株根尖细胞的全能性比①植株根尖细胞的强 B．②试管的培养基中含有植物生长调节剂，不含有有机物 C．③试管中的细胞能进行减数分裂 D．调节④培养中植物生长调节剂的比例可诱导产生不同的植物器官 解析 ⑤植株根尖细胞的全能性与①植株根尖细胞相同；②试管的培养基中含有植物生长调节剂和有 机物等；③试管中的细胞进行的分裂方式为有丝分裂；调节④培养中植物生长调节剂的比例，可诱导产生 根和芽。 答案 D 7．(2012·北京海淀期末)下列实例与所利用的技术或原理不相符合的是( ) A．转基因抗虫棉的培育需要利用植物组织培养技术 B．植物组织培养过程依据的原理是植物细胞具有全能性 C．原生质体融合和动物细胞融合都利用了细胞膜的选择透过性 D．植物愈伤组织的形成和杂交瘤细胞的培养都与细胞分裂有关 解析 原生质体融合和动物细胞融合都利用了细胞膜的流动性。 答案 C 8．(2012·江苏)下列关于人类基因组计划的叙述，合理的是( ) A．该计划的实施将有助于人类对自身疾病的诊治和预防 B．该计划是人类从细胞水平研究自身遗传物质的系统工程 C．该计划的目的是测定人类一个染色体组中全部 DNA 序列 D．该计划的实施不可能产生种族歧视、侵犯个人隐私等负面影响 解析 人类基因组计划的主要目的是对人类的 24 条染色体上的 DNA 进行测序，该计划的实施将有助 于人类对自身疾病的诊治和预防；该计划属于分子水平的研究；该计划测定的染色体为 24 条，而一个染 色体组中的染色体为 23 条；由于该计划最终将会测定出不同种族、不同个体的 DNA 上的碱基序列，所以 会导致种族歧视、侵犯个人隐私等问题的发生。 答案 A 9．(2011·天津)絮凝性细菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物，能与石油污水中的悬浮颗粒和有 机物等形成絮状沉淀，起到净化污水的作用。为进一步提高对石油污水的净化效果，将絮凝性细菌和石油 降解菌融合，构建目的菌株。其流程图如下： 据图回答： (1)溶菌酶的作用是________。 (2)PEG 的作用是______________________________。 (3)经处理后，在再生培养基上，未融合的 A、B 难以生长。图中 AB 融合菌能生长和繁殖的原因是 _________________。 (4)目的菌株的筛选：筛选既能分泌具有絮凝活性的化合物，又能在含有________的培养基上生长的 AB 融合菌，选择效果最好的作为目的菌株。 (5)为探究目的菌株不同发酵时间发酵液的絮凝效果，将目的菌株进行发酵培养，定时取发酵液，加 入石油污水中；同时设置______________为对照组。经搅拌、静置各 3 min 后，分别测定上层水样的石油 浓度和 COD 值(COD 值越高表示有机物污染程度越高)，计算石油去除率和 COD 去除率，结果如下图。 (6)目的菌的种群生长曲线呈________型，在 40～44 h，发酵液对石油污水的净化效果最好，其原因 是________________。 解析 (1)细菌有细胞壁，这将妨碍细菌的融合，所以用溶菌酶将其细胞壁进行分解，以实现两者的 融合。 (2)PEG 是促进细胞融合的促融剂，作用是促进细胞融合。 (3)由图示显示 A 菌细胞质失去活性，B 菌 DNA 失去活性，所以融合后，在选择培养基上单纯的 A、B 菌都不能存活，而让融合的 AB 菌进行生长并繁殖。 (4)目的菌的选择是要选择能分泌具有絮凝活性的活性高分子化合物，又具有降解石油的能力的融合 菌。 (5)为探究目的菌株在不同时间的絮凝效果，则设置的对照组实验应是不加发酵液(没有目的菌株)的 石油污水。 (6)图示结果显示：目的菌的种群生长曲线呈现 S 型。在 40～44 h，发酵液中目的菌数量达到最大， 产生的有活性的高分子化合物的含量较高，所以净化污水的效果最好。 答案 (1)分解细胞壁 (2)诱导原生质体融合 (3)两亲本失活部位不同，融合后活性部位互补 (4)石油 (5)不加发酵液的石油污水 (6)S 此期间，目的菌及其产生的絮凝活性高分子化合物的含量高 10．(2012·天津)生物分子间特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。以下实例为体外处理“蛋白 质DNA 复合体”获得 DNA 片段信息的过程图。 据图回答： (1)过程①酶作用的部位是________键，此过程只发生在非结合区 DNA。过程②酶作用的部分是 ________键。 (2)①、②两过程利用了酶的________特性。 (3)若将得到的 DNA 片段用于构建重组质粒，需要将过程③的测序结果与________酶的识别序列进行 比对，以确定选用何种酶。 (4)如果复合体中的蛋白质为 RNA 聚合酶，则其识别、结合的 DNA 序列区为基因的________。 (5)以下研究利用了生物分子间特异性结合性质的有________(多选)。 A．分离得到核糖体，用蛋白酶酶解后提取 rRNA B．用无水乙醇处理菠菜叶片，提取叶绿体基粒膜上的光合色素 C．通过分子杂交手段，用荧光物质标记的目的基因进行染色体基因定位 D．将抑制成熟基因导入番茄，其 mRNA 与催化成熟酶基因的 mRNA 互补结合，终止后者翻译，延迟果 实成熟 解析 (1)DNA 酶的作用是催化 DNA 的水解，故 DNA 水解的实质是磷酸二酯键的断裂，所以 DNA 酶作 用部位是磷酸二酯键。蛋白酶具有催化蛋白质水解的作用，蛋白质水解的实质是破坏肽键，所以蛋白酶作 用的部位是肽键。 (2)这两个过程分别利用了不同酶催化，利用了酶的专一性。 (3)构建重组质粒时要使用限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶，其中限制性核酸内切酶需要根据要切割 的序列进行选择，因为一种限制性核酸内切酶只能识别双链 DNA 分子的特定核苷酸序列，并在特定部位进 行切割。 (4)基因的上游非编码区有一段特定的核苷酸序列，是 RNA 聚合酶识别和结合的位点，此段序列称为 基因的启动子。 (5)A 项利用了蛋白酶只能与蛋白质特异性结合，专一性的催化蛋白质的水解。B 项利用的是相似相溶 的原理，有机溶剂既可以是无水乙醇，也可以是丙酮等其他有机溶剂。C 项利用了 DNA 探针与目的基因特 异性结合的特点。D 项利用了碱基互补配对原则。所以，利用分子间特异性结合性质的有 A、C、D 三项。 答案 (1)磷酸二酯 肽 (2)专一性 (3)限制性核酸内切 (4)启动子(或转录起始区) (5)A、C、D 11．(2011·江苏)请回答基因工程方面的有关问题： (1)利用 PCR 技术扩增目的基因，其原理与细胞内 DNA 复制类似(如下图所示)。图中引物为单链 DNA 片段，它是子链合成延伸的基础。 ①从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物 A 的 DNA 片段所占的比例为________。 ②在第________轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的 DNA 片段。 (2)设计引物是 PCR 技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物 (只标注了部分碱基序列)都不合理 (如下图)，请分别说明理由。 ①第 1 组：____________，②第 2 组：__________。 (3)PCR 反应体系中含有热稳定 DNA 聚合酶，下面的表达式不能正确反映 DNA 聚合酶的功能，这是因 为_________。 (4)用限制酶 EcoRV，MboⅠ单独或联合切割同一种质粒，得到的 DNA 片段长度如下图(1 kb 即 1 000 个碱基对)，请在答题卡的指定位置画出质粒上 EcoRV、MboⅠ的切割位点。 解析 (1)①第四轮循环，共得到 16 个 DNA 分子，其中只有 1 个 DNA 分子不含引物 A，所以含引物 A 的 DNA 片段占15 16 。 ②分析可看出从第三轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的 DNA 片段，长度可为 DNA 总长度 减去引物 A，或者为 DNA 总长度减去引物 B。 (2)第 1 组引物Ⅰ和引物Ⅱ会发生碱基互补配对，第 2 组中引物Ⅰ自身折叠会发生碱基互补配对。 (3)DNA 聚合酶的作用是将单个的脱氧核苷酸连接到双链 DNA 片段的引物链上。 (4)由题图可看出质粒总长度为 14 kb，切割质粒时 EcoRV 有 1 个切割位点，MboⅠ有 2 个切割位点， 然后根据图示数据画出切割位点即可。 答案 (1)①15/16 ②三 (2)①引物Ⅰ和引物Ⅱ局部发生碱基互补配对而失效 ②引物Ⅰ′自身折叠后会出现局部碱基互补配 对而失效 (3)DNA 聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链 DNA 片段的引物链上 (4)见下图 12．(2012·东北三省四市统考)科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加 速转基因奶牛的繁育，可以对此转基因奶牛进行克隆(如下图所示)，请结合图示回答下列问题。 (1)在进行细胞培养时，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分离，形成单个细胞，这个过程中需要 利用________酶处理。 (2) 形 成 重 组 细 胞 时 应 选 用 ________ 期 的 卵 母 细 胞 ， 并 去 掉 其 细 胞 核 的 原 因 是 __________________________________。 (3)如果重组细胞为贴附性细胞，则在进行原代培养时，会表现出________和________等特点。 (4)图中犊牛并非是对体细胞核供体母牛 100%的复制，其原因主要有____________________________、 ________________________。 (5)上图中所示的生物技术整体被称为________。其包括的具体生物技术有________、________等。 转基因奶牛的克隆成功，说明了动物________具有全能性。 解析 在进行细胞培养时，要用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)对组织细胞进行分离，形成单个细胞。形成 重组细胞时要用 MⅡ中期的卵母细胞，去掉其细胞核，使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体 细胞，具有供体的遗传性状，少量的遗传物质来自卵细胞的细胞质。原代培养时，会出现细胞贴壁和接触 抑制。克隆动物用到的技术有核移植(或体细胞核移植)、细胞培养、胚胎移植。 答案 (1)胰蛋白(或胶原蛋白) (2)MⅡ中(或减Ⅱ中) 使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞(或“避免卵细胞中的 遗传物质对后代造成干扰”) (3)贴壁生长(或细胞贴壁) 接触抑制(两空顺序可以颠倒) (4)生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制 生物的性状还受环境因素的影响(两空顺序可 以颠倒) (5)核移植(或体细胞核移植) 细胞培养 胚胎移植 体细胞的细胞核 高考专题训练(十六) 胚胎工程、生态工程 和生物技术的安全性、伦理问题 1.(2012·天津)下列有关干细胞的叙述，错误的是( ) A．自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应 B．胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化 C．组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程 D．造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病 解析 自体干细胞移植过程中，干细胞来自患者本身，干细胞表面的组织相容性抗原与患者自身的组 织相容性抗原完全相同，所以不会发生免疫排斥反应，A 项正确；组织的细胞更新过程包括细胞分裂增加 细胞数量和细胞分化增加细胞种类两个主要方面，同时也有基因控制的细胞自动结束生命的过程，即细胞 凋亡，故 C 项正确；造血干细胞属于专能干细胞，能分化成各种血细胞，通过移植造血干细胞可替代恶性 增殖的白细胞，治疗白血病，故 D 项正确；胚胎干细胞属于全能干细胞，体外培养时可以只增殖不分化， 但培养基中加入诱导分化因子时可以分化形成各种组织和器官，故 B 项错误。 答案 B 2．(2012·江西抚州一模)下列能正确表示高等动物胚胎发育顺序的是( ) A．受精卵→卵裂→原肠胚→囊胚→组织器官分化→幼体 B．卵→卵裂→原肠胚→组织器官分化→幼体 C．受精卵→桑椹胚→原肠胚→幼体 D．受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体 解析 胚胎发育顺序是受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体。 答案 D 3．(2012·合肥质检)利用生物工程技术能够实现对良种种畜的快速大量繁殖，以下哪项技术不具备 此优点( ) A．基因工程技术 B．细胞核移植技术 C．胚胎分割技术 D．试管动物技术 解析 基因工程技术只能定向改变生物性状。 答案 A 4．(2012·浙江宁波二模)下列有关哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是( ) A．超数排卵技术要使用一定的激素如性激素、孕激素等 B．滋养层细胞发育成胎膜和胎盘是在囊胚期 C．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加 D．胚胎移植实际上是由提供胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同完成的 解析 超数排卵技术要使用促性腺激素；滋养层细胞发育成胎膜和胎盘是在囊胚期以后；卵裂期胚胎 中细胞数目不断增加，有机物总量由于呼吸消耗减少。 答案 D 5．(2012·江苏)通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是( ) A．对供体和受体母牛都要进行相同激素处理 B．受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行 C．对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植 D．胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低 解析 胚胎工程中对供体牛的处理，其目的是使供体牛超数排卵，激素为促性腺激素，而对受体牛的 处理目的在于同期发情，激素是性激素、孕激素等；超数排卵的雌性个体可以体内受精，早期的胚胎发育 也可在牛体内进行；冲卵，是将早期胚胎从牛体内冲洗出来，此时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚期；目前， 胚胎分割实现同卵双胎的成功率较高，而同卵多胎的成功率较低。 答案 D 6．(2012·浙江)下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述，正确的是( ) A．绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性 B．卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大 C．囊胚的滋养层细胞具有发育全能性 D．原肠胚发育分化形成内外两个胚层 解析 异种精子不能与卵细胞融合，因为精卵细胞表面有特异性相互识别的蛋白，A 项正确；卵裂球 几乎不生长即迅速地进行下次分裂，卵裂球细胞的体积越来越小，B 项错误；滋养层将来发育成胎膜和胎 盘，起营养辅助的功能，没有全能性，C 项错误；原肠胚发育分化形成外胚层、中胚层和内胚层三个胚层， D 项错误。 答案 A 7．(2012·浙江金华联考)下图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于( ) A．湿地生态恢复的生态工程 B．节水和废水处理与应用的生态工程 C．小流域综合治理与开发的生态工程 D．清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程 解析 题图中的凤眼莲和绿萍有净化污水的作用，而且处理过的水进行了循环利用，因此该生态工程 属于节水和废水处理与应用的生态工程。 答案 B 8．(2012·浙江金华十校联考)下图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的 是( ) A．胚胎移植可以定向改造动物遗传性状，③需移植到发情的母牛子宫内发育 B．A 细胞不一定是受精卵细胞 C．①②两个胚胎具有不同的遗传物质 D．图中 a 过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段 解析 胚胎移植不能定向改造动物遗传性状；①②两个胚胎具有相同的遗传物质；图中 a 过程包括卵 裂、桑椹胚、囊胚。 答案 B 9．(2012·江苏南通模拟)受精过程的顺序为( ) ①第一次卵裂开始 ②释放第二极体 ③顶体反应 ④穿越透明带 ⑤雌、雄原核的形成 ⑥核膜消 失，雌雄原核融合 A．①②③④⑤⑥ B．③②④⑤⑥① C．④⑤②①③⑥ D．③④②⑤⑥① 解析 受精过程中，获能的精子与卵子相遇时即发生顶体反应；当精子穿越透明带触及卵黄膜时，透 明带立即封闭以阻止其他精子进入，进而激活次级卵母细胞完成减数第二次分裂，释放第二极体，雌雄原 核形成后，核膜消失，雌雄原核融合在一起，形成合子，开始第一次卵裂。 答案 D 10．(2012·天津虹桥模拟)科学家运用胚胎移植技术培育试管牛时，首先用激素促进良种母牛超数排 卵，然后进行体外受精和培育，最后把胚胎送入母牛子宫内，孕育成小牛产出。下列分析错误的是( ) A．供体与受体在胚胎移植前后的生理环境须保持一致 B．在胚胎移植前可采用胚胎分割技术快速繁殖良种牛 C．运用胚胎移植技术培育的试管牛属于动物克隆范畴 D．需配制一系列不同成分的培养液以培养不同发育时期的胚胎 解析 胚胎移植是将雌性动物的早期胚胎或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、 生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体。胚胎若通过体外或体内受精经培养或发育 而获得，则为有性生殖；胚胎分割的实质是无性生殖。试管牛是指试管内(体外)受精，经培养、胚胎移植 而产生的小牛，此试管牛若经胚胎分割则为克隆(无性生殖)牛，否则不属克隆范畴。 答案 C 11．(2012·浙江杭师大附中模拟)动物细胞培养是动物细胞工程的基础，如右图所示，a 是核移植技 术，b 是体外受精技术，c 是胚胎分割技术，①②③依次表示其结果。据图回答，下面说法正确的是( ) A．①反映了动物细胞也具有全能性 B．②的设计产生不存在伦理争议 C．③中个体的基因型和表现型未必完全相同 D．①②③都属于无性繁殖 解析 ①反映了动物细胞核也具有全能性；②的设计产生即设计试管婴儿存在伦理争议；③中个体的 基因型相同，表现型由于还受环境影响，所以基因型相同，表现型未必完全相同；核移植和胚胎分割移植 属于无性繁殖，体外受精属于有性繁殖。 答案 C 12．(2012·辽宁本溪一模)科学家将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞——“iPS 细胞”，人类“iPS 细胞”可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关说法正确的是( ) A．iPS 细胞分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性 B．iPS 细胞有细胞周期，它分化形成的神经细胞一般不具细胞周期 C．iPS 细胞可分化形成多种组织细胞，说明“iPS 细胞”在分裂时很容易发生突变 D．iPS 细胞在分化时正常基因突变成原癌基因是细胞癌变的原因 解析 iPS 细胞分化为神经细胞是基因的选择性表达；iPS 细胞能连续分裂，有细胞周期，它分化形 成的神经细胞高度分化，一般不具细胞周期；iPS 细胞可分化形成多种组织细胞，说明“iPS 细胞”全能 性较高；正常细胞都含有原癌基因。 答案 B 13．(2012·安徽安庆二模)中新社 2010 年 10 月 25 日报道，中科院昆明动物研究所季维智研究员领 导的研究小组，日前成功培育出中国首例转基因猕猴。这一研究成果标志着中国科学家在非人灵长类转基 因动物研究方面达到世界领先水平，为未来人类重大疾病的非人灵长类动物模型的深入研究奠定了坚实的 基础。下图是转基因猕猴培育过程示意图，请据图回答问题。 (1)过程②中常用________的方法将目的基因导入受精卵。 (2)在体外培养受精卵时，除了给予一定量的 O2 以维持细胞呼吸外，还需要提供 CO2 气体以维持 ________。 (3)图中过程⑦称为________，为使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同，此前需对代孕雌 猴作________处理。 (4)若要同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴，可对早期胚胎进行________，操作时选择发育到 桑 椹 胚 或 囊 胚 期 的 胚 胎 。 若 选 用 囊 胚 期 的 胚 胎 ， 操 作 过 程 中 需 要 特 别 注 意 的 问 题 是 ____________________________________________。 解析 (1)将目的基因导入动物受精卵中，常用的方法是显微注射法。 (2)在动物细胞培养中，培养箱中 5%CO2 的作用是维持培养液的 pH。 (3)过程⑦称为胚胎移植，代孕雌猴需作同期发情处理，以保证它与供体雌猴生殖器官的生理变化相 同。 (4)若选用囊胚期的胚胎进行胚胎分割，操作过程需要特别注意对囊胚的内细胞团进行均等分割，否 则会影响胚胎的成活与发育。 答案 (1)显微注射 (2)培养液的 pH (3)胚胎移植 同期发情 (4)胚胎分割 对囊胚的内细胞团进行均等分割 14．(2012·东北师大附中、哈师大附中等联考)长期以来，优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖 业发展的瓶颈，近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机，请据 图完成下列问题。 (1)在试管牛和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术有________(至少写出两项)。 (2)超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射________；冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子 宫内的________冲洗出来。 (3)从 A 到 E 中，适宜于牛的胚胎移植时期有________；图中标号 3 为________，它将来可发育为胎 膜和胎盘。 (4)动物的早期胚胎移植到同种且________与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫 胚胎移植。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞膜 ________________________________________。 (5) 试 管 牛 E 的 性 别 为 ________ 。 克 隆 羊 多 利 的 性 状 和 ________ 最 接 近 ， 原 因 是 __________________________________。 解析 在试管牛和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术就是动物细胞培养、胚胎移植等。促性 腺激素在胚胎移植中有非常重要的作用，包括超数排卵和同期发情处理。从 A 到 E 中，分别是受精卵、二 细胞胚胎、四细胞胚胎、桑椹胚和囊胚，适宜于牛的胚胎移植时期有桑椹胚和囊胚。动物的早期胚胎移植 到同种且生理状态与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。生理状态相同更 有利于胚胎的存活。克隆是无性繁殖，所以其子代的雌雄取决于所取的雌雄个体的供体细胞。 答案 (1)动物细胞培养、胚胎移植 (2)促性腺激素 (早期)胚胎 (3)D、E 滋养层细胞 (4)生理状态 对物质的吸收具有选择透过性 (5)雌性或雄性(不能确定) 白面绵羊 克隆羊多利的细胞核来自于白面绵羊，生物体的性状主要是 由细胞核基因控制的 15．请回答胚胎工程和基因工程方面的问题。 (1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、________、________ 以及在母体中发育和产出等过程。 (2)在“试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其 ________。另外，培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期，该时期在显微镜下可观察到次级卵 母细胞和________。 (3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞，采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是 ________。 (4)利用基因工程可以获得转基因牛，从而改良奶牛的某些性状。基因工程的四个基本操作步骤是 ________、基因表达载体的构建、________和________。若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素， 则所构建的基因表达载体必须包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、________、________、________ 和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是________(显微注射法、农杆菌转化法)， 为获得能大量产生人干扰素的转基因牛，该基因表达载体应导入的受体细胞是________(受精卵、乳腺细 胞)。 解析 (1)体外受精得到的受精卵经早期胚胎培养，然后将早期胚胎移植到受体的子宫。 (2)精子获能后才具有受精能力。卵母细胞要培养到减数第二次分裂中期才能与精子受精，在减数第 二次分裂中期，能观察到一个次级卵母细胞和一个第一极体。 (3)超数排卵常用促性腺激素处理供体母牛。 (4)基因工程的四个基本操作步骤是获取目的基因、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞 和目的基因的检测与鉴定。若转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，应用人干扰素基因作目的基因，并与 牛乳腺分泌蛋白基因组合在一起，牛的乳汁中才含有人干扰素，该基因表达载体包括牛乳腺分泌蛋白基因、 目的基因、启动子、终止子、标记基因、复制原点等。将基因表达载体导入动物细胞用显微注射法，受体 细胞是受精卵，由这样的受精卵发育而来的牛是转基因牛。 答案 (1)早期胚胎培养 胚胎移植 (2)获能 第一极体 (3)促性腺激素 (4)获取目的基因 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 人干扰素基因(或目的基因) 终止子 标记基因 显微注射法 受精卵