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(好)高考速胜解题技巧精讲精练(二非选择题)


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技巧1

技巧 1 细胞代谢类提分技巧
细胞代谢是高中生物知识体系的核心内容,是历年高考 命题的重点。本部分的所有知识点均有考查的可能性,特别 是光合作用和细胞呼吸,相关试题大多围绕光合作用和细胞 呼吸的过程展开,对两项生理过程发生的部位、产物、影响 因素、相互联系等进行全方位的考查,此类试题在设计时多

趋向于和其他知识的综合考查。

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命题示例

技巧1

请回答下列有关光合作用的问题。 (1)如图所示为某植物光合作用速率与光照强度之间的关系。 在光照弱的情况下,光合作用速率随________的增加而增加, 此时影响光合作用过程的 ________阶段。由图可见,光照强 度超过某一值时,光合作用速率不再增加,此时限制光合作 用速率的主要因素是 ________,光合作用的 ________阶段受 到限制。

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命题示例

技巧1

(2)叶绿体在光下把 ADP 和 Pi 合成 ATP 的过程称为光合磷酸 化。为探究 ATP 形成的原动力,Jagendorf 等科学家在黑暗 中进行了如下实验。图中平衡的目的是让类囊体内部的 pH 和外界溶液相同。

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实验在黑暗中进行的目的是 根据实验结果,叶绿体中 ATP 形成的原动力来自 降低的因素之一。

。 。

正常光照条件下, 类囊体膜内水光解产生的________是其 pH

命题示例
解析

技巧1

(1)在光照弱的情况下(如图中 A 点),限制光合作用速

率的因素是光照强度,主要影响光反应阶段。光照强度超过 某一值时(如图中 B 点),温度是限制光合作用速率的主要因 素, 主要影响暗反应阶段。 (2)本实验探究 ATP 形成的原动力, 需检测有无 ATP 的生成。叶绿体在光下能产生 ATP,故应在 黑暗中进行实验,排除干扰。比较实验结果,理解平衡操作 的作用,即可得出结论。

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答案 (1)光照强度

光反应 温度

暗反应

(2)避免光照对 ATP 合成的影响 类囊体膜内侧 pH 小于外侧)

类囊体膜两侧的 pH 差(或

还原氢

命题示例

技巧1

【技巧指津】

(1)多角度多层次比较光合作用和细胞呼吸。

(2) 深刻理解影响光合作用速率与呼吸作用速率的因素及机 理,掌握其测定方法。 (3)采用“识标、明点、析线”三步识图法,分析典型曲线, 增强识图、析图能力。

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命题猜想

技巧1

1.对农作物光合作用和呼吸作用的研究,可以指导我们的农 业生产。下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验 及其结果,请回答下列问题:

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(1)由图甲可推知,与 P 点相比,Q 点限制单株光合作用强 度的外界因素是__________________(写出两种), 甲实验给 我们的启示是在栽培农作物时要注意 。

命题猜想

技巧1

(2)种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的 CO2 含量变化如图 乙所示。CE 段,叶绿体内 ADP 含量最高的结构是________。 一昼夜内植株是否显示生长现象? ____________。请说明理 由:______________________________________________。 图乙给我们的启示是在密闭大棚内种植作物时要注意 ___________________________________________________。 (3)将对称叶片左侧遮光右侧曝光(如图丙), 并采用适当的方法 阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射 12 小时后,从两侧截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为 a 和 b(单位:g)。则 b-a 所代表的是 。

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命题猜想

技巧1

(4) 装置丁 ( 如图 ) 可用来探究光照强度对光合作用强度的影 响。根据该图的材料及设置,可以确定该实验的因变量应该 是 ________________________ ,而自变量可以是 ________ ; 无关变量有________________(写出两种)。
解析 (1)由图甲可知,随种植密度的增大,田间的通风、透

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光条件都变差,故与 P 点相比,限制 Q 点单株光合作用强度 的外界因素是光照强度、CO2 浓度。(2)植物进行光合作用过 程中,ATP 在叶绿体基质中被消耗,故在叶绿体基质中 ADP 含量最高。因大棚密闭,CO2 总量不变,经过一昼夜后,棚内 CO2 含量降低,故作物的有机物含量增加。

命题猜想

技巧1

(3)曝光与遮光部分的生理过程的差别是能否进行光合作用, 故 12 小时后的右侧重量(光照前的重量+净光合作用量)-12 小时后的左侧重量 (光照前的重量-呼吸作用量 )=总光合作 用量。(4)该实验的自变量是光照强度,因变量是反映光合作 用强度的指标——单位时间内上浮圆叶片的数量,而影响光 合作用强度的其他因素都是无关变量。
答案 (1)光照强度、CO2 浓度 合理密植

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(2)叶绿体基质



因为一昼夜大棚内的 CO2 浓度有所下 经常补充 CO2

降,说明光合作用产生的有机物有积累

命题猜想

技巧1

(3)12 小时内从右侧截取的部分叶片进行光合作用制造的有机 物总量
(4)单位时间内上浮圆叶片的数量 光照强度 (台灯与烧杯的 距离) 温度、清水的量(CO2 的含量等)

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命题猜想

技巧1

2.如图为青菜叶片叶绿素含量、 光合速率与呼吸速率随叶片最 大伸展后的变化曲线,请分析回答下列问题:

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(1)青菜叶绿体进行光合作用时,ADP 的运动方向是 。

命题猜想

技巧1

(2)图示中最大伸展 50 天后,光合速率迅速下降与 ________ 减少有关。叶片伸展 60 天后________开始下降,ATP 数量减 少,使________加剧。 (3)在光照较弱的情况下,青菜光合作用强度随 ________的增 加而增加。这种情况下,主要影响的是光合作用的 ________ 阶段。在光照强度超过某一强度时,光合作用强度不再增加, 此时主要是光合作用的________阶段受到限制。

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命题猜想
解析

技巧1

据图可知, 叶绿素含量减少, 光反应减弱, 提供的 ATP

和[H]减少,进而导致光合速率下降;呼吸速率自叶片最大伸 展 60 天后开始下降,合成的 ATP 也会相应减少,代谢减慢, 使叶片衰老加速。在光照强度较弱时,光反应阶段提供的 [H] 和 ATP 是限制光合作用强度的主要因素。当光照强度超过某 一强度时,光合作用强度不再增加,此时光反应阶段提供的 [H]和 ATP 充足,限制光合作用强度的因素是温度(影响酶的 活性)或二氧化碳浓度(对光合作用暗反应阶段的影响)。

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答案 (1)ADP 由叶绿体基质向类囊体薄膜运动
(2)叶绿素含量
(3)光照强度

呼吸速率

衰老

光反应

暗反应

命题猜想
3.请结合下列两组实验过程和结果分析回答问题:

技巧1

实验一: 选用两批相同的番茄幼苗, 在最适温度下分别在 A、 B 两个植物生长箱中培养,A 生长箱内的 CO2 浓度维持在 0.40%, B 生长箱内的 CO2 浓度维持在 0.03%, 再分别用不 同光照强度的光照射,并比较两个生长箱中番茄幼苗的光 合速率,结果如图 1:

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图1

命题猜想

技巧1

实验二:选品种优良的玉米和花生,分别单独种植和间行种 植,生长相同且适宜时间后,分别测植株的光合速率,结果 如图 2 和图 3 所示:

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图2

图3

命题猜想

技巧1

(1)实验一的自变量是____________,当光照强度为 5 个单位 时,限制光合速率提高的因素是________。 (2)根据实验二结果,当光照强度为 1 个单位时,玉米单独种 植时单位时间单位叶面积上积累的有机物量________(>、<或 =)间行种植,花生单独种植时单位时间单位叶面积上积累的 有机物量________(>、<或=)间行种植。 (3)间行种植与单独种植相比,玉米达到最大光合速率所需的 光照强度________,花生达到最大光合速率所需的光照强度 ________(强、弱)。

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命题猜想
解析

技巧1

(1)由实验一曲线分析可知,就同一条曲线来说,研究

的是光照强度对光合速率的影响,自变量是光照强度,就两 条曲线来看,研究的是 CO2 浓度对光合速率的影响,自变量 是 CO2 浓度。 光照强度大于 5 个单位时, 光合速率不再增加, 因此光照强度为 5 个单位时限制光合速率提高的因素是 CO2 浓度。(2)根据实验二结果可知,当光照强度为 1 个单位时, 玉米和花生单独种植时单位时间单位叶面积上积累的有机物 量都小于间行种植的。(3)由图可知,间行种植与单独种植相 比,玉米达到最大光合速率所需的光照强度强,花生达到最 大光合速率所需的光照强度弱。

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答案 (1)光照强度和 CO2 浓度 CO2 浓度
(2)< < (3)强 弱

命题猜想

技巧1

4.将 8 株 20 个叶片、大小和长势相似的盆栽天竺葵植株,分别 放在密闭的玻璃容器中,在不同实验条件下,利用传感器定 时测定密闭容器中 CO2 含量的变化。实验结果统计如下表: 实验编号 温度(℃) 光照强度 (lx) 开始时 CO2 量(单位) 12 h 后 CO2 量(单位) 1 10 1 000 5.0 4.5 2 10 0 5.0 5.1 3 20 1 000 5.0 3.5 4 20 0 5.0 5.4 5 30 1 000 5.0 1.9 6 30 0 5.0 5.9 7 40 1 000 5.0 2.0 8 40 0 5.0 5.8

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命题猜想

技巧1

(1)序号 1、3、5、7 可构成一个相对独立的实验组合,则该实 验组合研究的课题是 ________________________________ , 其自变量是________。该课题下实验前后 CO2 含量的变化值 的含义是__________________________________________。 (2)2 、 4 、 6 、 8 实验中,叶肉细胞能产生 ATP 的场所有 __________________________。 (3)若突然将第 3 组中的光照强度改为 3 000 lx(其他条件不 变),则该植物叶绿体中 ATP 的含量变化是________,C5 的 含量变化是________。 (4)该植物在 30 ℃、1 000 lx 情况下,光合作用每小时实际消 耗的 CO2 量为________单位。

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命题猜想
解析

技巧1

(1)比较 1、3、5、7 实验组合,唯一不同的因素是温度,

从而引起 CO2 的吸收量不同,所以该实验组合下的研究课题 是探究温度对天竺葵光合作用速率的影响。自变量是温度, 此时容器中 CO2 含量的前后变化是该时间段内植物吸收外界 的 CO2 量,即净光合作用消耗的 CO2 量。(2)2、4、6、8 实验 中,光照强度为 0,只有呼吸作用产生 ATP,故其场所是细 胞质基质和线粒体。(3)光照强度增强,光反应提供的 ATP 和 [H]增多,C5 来源增加,含量上升。(4)在 30 ℃、1 000 1x 情 况下,12 h 内光合作用实际消耗的 CO2 量=净 CO2 减少量+ 呼吸作用释放量=(5.0-1.9)+(5.9-5.0)=4(单位),则每小时 实际光合作用消耗的 CO2 量为 4÷ 12=1/3≈0.33(单位)。

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命题猜想

技巧1

答案 度

(1)探究温度对天竺葵光合作用速率 (强度)的影响



净光合作用所消耗的 CO2 量(光合作用消耗的 CO2 量与

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呼吸作用释放的 CO2 量的差值)

(2)细胞质基质和线粒体
(3)增多 增多

(4)1/3(或0.33)

技巧 2

遗传规律类提分技巧

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在命题思路上,遗传规律的题目重在对遗传规律的理性 思考,单纯的概念等小知识点的比例在减少,命题角度主要 集中在给予亲代基因型确定子代中不同基因型、表现型及比 例计算,以及以伴性遗传为背景,结合遗传规律进行实验设 计。把高中遗传部分的思想作为主要考查对象是当前各地高 考命题的大趋势,也是体现高中生物理性思维的重要部分。

命题示例

技巧2

企鹅(2n)的常染色体上决定羽毛颜色的复等位基因有 gA、gB、 gC、gD 四种。该基因在决定羽毛颜色时,表现型与基因型的 关系如表。请回答下列问题。 羽毛颜色表现型 深紫色 中紫色 浅紫色 白色 基因型 gA__ gB__ gC__ gDgD

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(1)企鹅羽毛颜色的基因型共有________种。

命题示例

技巧2

(2)现有一只深紫色雄企鹅和多只其他颜色的雌企鹅,如何利 用杂交方法检测出该雄企鹅的基因型? 选用多只________企鹅与该深紫色企鹅交配, 若后代________色企鹅,则该深紫色雄企鹅的基因型为 若后代________色企鹅,则该深紫色雄企鹅的基因型为 若后代________色企鹅,则该深紫色雄企鹅的基因型为 若后代________色企鹅,则该深紫色雄企鹅的基因型为 。 。 。 。

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命题示例
解析

技巧2

(1)复等位基因有 4 种,则纯合子的基因型有 4 种,杂

合子的基因型有 6 种,故企鹅羽毛颜色的基因型共有 10 种。 (2)检测基因型常用测交法。深紫色企鹅的基因型有 gAgA、 gAgB 、 gAgC 、 gAgD 四种。 gAgA×gDgD→gAgD( 均为深紫色 ) ; gAgB×gDgD→gAgD( 深 紫 色 ) 、 gBgD( 中 紫 色 ) ; gAgC×gDgD→gAgD( 深 紫 色 ) 、 gCgD( 浅 紫 色 ) ; gAgD×gDgD→gAgD(深紫色)、gDgD(白色)。

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答案 (1)10
(2) 白色雌 gAgC 均为深紫 gAgD gAgA 出现中紫 gAgB 出现浅紫 出现白

命题示例
【技巧指津】

技巧2
遗传的基本规律涉及分离定律、自由组合定律

及伴性遗传,涉及面广、综合性强。应从以下几个方面突破: (1)夯实 2 个基础:概念、原理。 (2)把握 1 条思路:断方式——导组成——算概率。

本 (3)避开 6 个陷阱:“2/3”陷阱、自交与自由交配陷阱、连续自 讲 一种病两种病陷阱、 患病男孩与男孩患病陷阱、 果实(果 栏 交陷阱、 目 开 皮、胚、胚乳)陷阱。 关

(4)处理 5 个例外:不完全显性、复等位基因、致死基因、基因 互作、伴性遗传。 (5)做好 7 个判断:遵循不遵循孟德尔遗传定律、是显性还是隐 性、是亲本还是子代、X 染色体还是常染色体、同源区段还是 非同源区段、纯合还是杂合、正常基因还是致死基因。

命题猜想

技巧2

1.已知南瓜的果形有圆形、扁盘形、长形,南瓜果肉的颜色有白 色和黄色,现有黄色圆形、白色圆形、黄色扁盘形、白色扁 盘形、黄色长形、白色长形 6 个品种,为探讨南瓜的果形和 果肉颜色的遗传规律,某实验小组做了如下几组实验: 实验 1:黄色圆形×白色圆形,F1 为黄色扁盘形,F2 中黄色 扁盘形∶黄色圆形∶白色扁盘形∶白色圆形∶黄色长形∶白 色长形=27∶18∶9∶6∶3∶1 实验 2:实验 1 的 F1×白色长形,子代中黄色扁盘形∶黄色 圆 形 ∶白 色扁盘形 ∶ 白 色圆形 ∶ 黄色长 形 ∶ 白色长 形= 1∶2∶1∶2∶1∶1

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命题猜想

技巧2

实验 3:黄色长形×白色长形,F1 为黄色长形,F2 中黄色长 形∶白色长形=3∶1 综合上述实验结果,请回答: (1)实验 1 中 F2 的黄色扁盘形南瓜中,能稳定遗传的个体占 ________,自交后代中能产生 3∶1 比例的个体占________。 (2)假如用实验 1 的 F1 与实验 3 的 F1 杂交, 则后代表现型及比 例是 。 (3) 果 肉 颜 色 由 ________ 对 基 因 控 制 ( 自 设 基 因 ) , 果 形 由 ________对基因控制(自设基因), 这两对相对性状的遗传遵循 ________定律。实验 1 中,黄色圆形和白色圆形品种的基因 型分别是________________。另选两个品种杂交产生的 F1 和 F2 的结果与实验 1 相同,它们是______________。

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命题猜想

技巧2

(4)实验 2 子代中的白色扁盘形个体自由交配,其后代中能稳 定遗传的白色圆形个体的比例是________。 解析 解题时首先可将实验 1 拆分成:
黄色×白色,F1 为黄色,F2 中黄色∶白色=(27+18+3)∶(9 +6+1)=3∶1; 圆形×圆形,F1 为扁盘形,F2 中扁盘形∶圆形∶长形=(27+ 9)∶(18+6)∶(3+1)=9∶6∶1; 从拆开的杂交组合的子代 9∶6∶1 的表现型比可以看出:扁 盘形、圆形、长形由两对基因控制且遵循自由组合定律。实 验 1 中 27∶18∶9∶6∶3∶1 是(3∶1)与(9∶6∶1)的积。因此 可以肯定黄色、白色与扁盘形、圆形、长形之间也是按自由 组合定律遗传的。

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命题猜想

技巧2

由实验 3 可知,黄色对白色为显性性状。设黄色与白色由 A、 a 控制,果形由 B、b 与 D、d 两对基因控制。实验 1 中亲本 黄色圆形和白色圆形的基因型分别是 AABBdd 和 aabbDD, F1 的基因型就是 AaBbDd,F2 中黄色扁盘形南瓜的基因型就 有 AABBDD、AABBDd、AABbDD、AABbDd、AaBBDD、 AaBBDd 、 AaBbDD , AaBbDd 8 种 , 且 比 例 为 1∶2∶2∶4∶2∶4∶4∶8,其中,基因型为 AABBDD 的个体 能稳定遗传,基因型为 AaBBDD、AABBDb、AABbDD 的个 体自交后代中表现型比都为 3∶1。实验 1 中 F1 的基因型是 AaBbDd , 它 也 可 以 由 黄 色 扁 盘 形 (AABBDD) 与 白 色 长 形 (aabbdd)杂交产生。

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命题猜想

技巧2

实验 3 中 F1 的基因型是 Aabbdd, 实验 1 的 F1 与实验 3 的 F1 杂交,其后代的表现型有黄色扁盘形、黄色圆形、黄色长形、 白色扁盘形、 白色圆形、 白色长形, 比例是 3∶6∶3∶1∶2∶1。 实验 2 子代中的白色扁盘形的基因型是 aaBbDd, 自由交配后 代中的白色圆形个体的基因型有 aaBBdd、 aaBbdd、 aabbDD、 aabbDd,比例为 1∶2∶1∶2,占总数的 6/16,其中,能稳定 遗传的个体的基因型是 aaBBdd 和 aabbDD,占总数的 1/8。 答案 (1)1/27 2/9 (2)黄色扁盘形∶黄色圆形∶黄色长形∶白色扁盘形∶白色圆
形∶白色长形=3∶6∶3∶1∶2∶1
(3)1 2 自由组合 AABBdd、 aabbDD 黄色扁盘形、白 色长形

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(4)1/8

命题猜想

技巧2

2.家猫体色是由两对基因控制的。 其中, 常染色体上有一基因 “W”能抑制颜色的出现,而使家猫表现为白色,另一基 因“O”位于 X 染色体上,而且是中间显性,即 OO 为玳瑁 猫、OO 为斑纹猫、oo 为红色猫。 (1)现有一只白色雌猫与一只斑纹雄猫交配,生出的小猫是 一只红色雄猫、一只玳瑁雌猫、一只斑纹雌猫、一只白色 雄猫、一只白色雌猫。则小猫母亲的基因型为 A.WWXOXo C.WwXOXo B.WwXOXO D.WwXoXo ( )

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命题猜想

技巧2

(2)现有一只白色雌猫与一只白色雄猫交配,产下一只红色雌 猫和一只斑纹雄猫,则下一只是白色猫的概率是 ________。 每窝产下一只玳瑁雌猫和一只玳瑁雄猫的概率是 ________。 每窝产下一只红色雌猫和一只红色雄猫的概率是________。 (3)假如一对猫交配,其子代中的雄性个体总是红色猫,而子 代中的雌性个体总是玳瑁猫,那么,这对猫的颜色和基因型 分别是____________________________________________。
解析 (1)子代中,出现了有色猫,因此,亲本白色雌猫的基 因型一定是 Ww。子代红色雄猫的基因型是 wwXoY,说明亲 本白色雌猫含有 Xo,子代斑纹雌猫的基因型是 wwXOXO,说 明 亲 本 白 色 雌 猫 含 有 XO , 因 此 , 小 猫 母 亲 的 基 因 型 为 WwXOXo。

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命题猜想

技巧2

(2)子代中出现了红色雌猫,其基因型是 wwXoXo,且亲本都是 白色,说明亲本都是 Ww,且都有 Xo,子代斑纹雄猫一定有 XO ,且只能来源于母猫。因此,亲本雌雄猫的基因型分别是 WwXOXo、WwXoY。这样的两个亲本交配,子代中只要带有基 因 W 就是白色,因此,生出白色猫的概率为 3/4,生出有色猫 的概率为 1/4。在子代有色猫中,XOXo(玳瑁雌猫)、XoXo(红色 雌猫)、XOY(斑纹雄猫)、XoY(红色雄猫)各占 1/4,但在整个子 代猫中,却是各占 1/16。由以上可知,雄性中不可能有玳瑁猫, 因此,同时产下一只玳瑁雌猫和一只玳瑁雄猫的概率是零。每 窝产下一只红色雌猫和一只红色雄猫的情况包括第一只是红色 雌猫、第二只是红色雄猫和第一只是红色雄猫、第二只是红色 雌猫两种情况。因此,每窝产下一只红色雌猫和一只红色雄猫 的概率是(1/16)× (1/16)×2=1/128。

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命题猜想

技巧2

(3)子代个体都是有色的,说明亲本中无基因 W,即全为 ww。 子代雄性全为红色个体,即基因型全为 XoY,说明母本只提 供了 Xo,因此,亲代雌性个性的基因型是 XoXo;子代雌性个 体都是玳瑁色,即基因型是 XOXo,XO 只能来自父本,因此,

O 父本的基因型是 X Y。所以这对猫的颜色和基因型是斑纹雄 本 讲 O o o 猫 (wwX Y) 和红色雌猫 (wwX X )。 栏

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答案

(1)C

(2)3/4 0 1/128 (3)斑纹雄猫(wwXOY)、红色雌猫(wwXoXo)

命题猜想

技巧2

得分技巧

要提高得分率,首先要会审题。在遗传题的审题

中要注意:(1)区别有关概念,如自交(可理解为相同基因型的 个体之间的交配 ) 与自由交配 ( 所有雌雄个体之间的随机交 配)、 正交(甲作母本、 乙作父本)与反交(甲作父本、 乙作母本)。 (2)找出题目中的隐含条件,如品种 (意味着纯种 )、各自独立 遗传 (意味着遵循自由组合定律 )。(3)测定个体的基因型的最 简便的方法是自交,但对动物只能是测交。

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命题猜想

技巧2

3.假设某蝴蝶的触角棒形和正常形这对相对性状由 Z 和 W 染 色体上的一对等位基因控制,棒形(B)对正常形(b)为显性; 控制蝴蝶口器长短的基因只存在于 Z 染色体上,长口器(R) 对短口器(r)为显性。(如右图所示)

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(1)若只考虑触角这对性状的遗传: ①蝴蝶种群中雌蝴蝶的基因型除了有 ZBWB(如图所示 )和 ZBWb 外,还有______________。

命题猜想

技巧2

②现将两只触角棒形蝴蝶杂交, 子代雄蝴蝶中既有棒形, 又有正 常形,雌蝴蝶全为棒形,则这两只蝴蝶的基因型是_______。 ③有一只 ZZW 的正常形蝴蝶,在分析其变异的原因时发现,只

在减数第二次分裂中染色体分 本 可能是由其某个亲本形成配子时, 讲 栏 配异常造成的。那么其双亲的基因型是________________。 目 开 (2)种群中有各种性状的雄蝴蝶,现有一只长口器棒形触角的雌 关 - R- 蝴蝶 (Z W ),要通过一次杂交实验判定它的基因型,应选择 ________________雄蝴蝶与该只蝴蝶交配, 然后观察子代的性状 表现。并根据后代的表现型,判断该雌性蝴蝶的基因型。

命题猜想

技巧2

① 如果 子代 蝴蝶 均为棒 形触 角, 则该 雌蝴蝶 的基 因型 为 ZRBWB。 ②如果子代_______________________________________; ③如果子代_______________________________________。
解析 (1)①因为控制触角形状的基因位于 Z、W 同源区,故 雌蝴蝶的基因型除了题中所给的外还存在 ZbWb、ZbWB 两种。 ②亲本为棒形,子代雄蝴蝶既有棒形又有正常形,雌蝴蝶全 为棒形,则子代雄蝴蝶中正常形的基因型为 ZbZb,故亲本中 父本的基因型一定为 ZBZb;子代雌蝴蝶全为棒形,则 W 染色 体上应为 B 基因,故母本的基因型为 ZbWB。

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命题猜想

技巧2

③由于 ZZW 的个体是由亲本一方在减数第二次分裂时染色 体分配异常造成的,故该个体中 W 来自母本,两个 ZZ 来自 父本,所以父本的基因型为 ZbZb 或 ZBZb,母本的基因型为 ZbWb 或 ZBWb。当考虑到只可能是亲本一方在减数第二次分 裂时发生异常,则父本的基因型只有 ZBZb 一种;同理,母本 中 ZbWb 也不符合要求, 因为在减数第一次分裂时同源染色体 移向同一极也可以达到相同的效果。所以其双亲的基因型为 ZBZb、ZBWb。(2)长口器棒形触角的雌蝴蝶的基因型有 3 种可 能:ZRBWB、ZRBWb、ZRbWB,要确定其基因型,可将其与短 口器正常形触角的雄蝴蝶(ZrbZrb)进行测交,从而根据后代的

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命题猜想

技巧2

表 现 型 推 出 该 雌 蝴 蝶 的 基 因 型 , 即 ZRBWB×ZrbZrb→ZRBZrb(长口器棒形触角雄蝴蝶 )、ZrbWB(短 口器棒形触角雌蝴蝶 ),ZRBWb×ZrbZrb→ZRBZrb(长口器棒形 触 角 雄 蝴 蝶 ) 、 ZrbWb( 短 口 器 正 常 形 触 角 雌 蝴 蝶 ) , ZRbWB×ZrbZrb→ZRbZrb( 长 口 器 正 常 形 触 角 雄 蝴 蝶 ) 、 ZrbWB(短口器棒形触角雌蝴蝶)
答案 (1)①ZbWB、ZbWb ②ZBZb、ZbWB ③ZBZb、ZBWb

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(2)短口器正常形触角

②长口器的蝴蝶均为棒形触角,短口

器的蝴蝶均为正常形触角(或雄蝴蝶均为长口器棒形触角,雌 蝴蝶均为短口器正常形触角),则该蝴蝶的基因型为 ZRBWb

命题猜想

技巧2

③长口器的蝴蝶均为正常形触角,短口器的蝴蝶均为棒形触 角(或雄蝴蝶均为长口器正常形触角,雌蝴蝶均为短口器棒形 触角),则该蝴蝶的基因型为 ZRbWB

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命题猜想

技巧2

4.如图是某校学生根据调查结果绘制的两种遗传病的家系图, 其中和甲病有关的基因是 A 和 a,和乙病有关的基因是 B 和 b。 甲、 乙病独立遗传, I1 不含甲病的等位基因, 请回答:

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(1)甲病是____________遗传病,理由是 (2)乙病是____________遗传病,理由是 (3)Ⅱ6 的基因型是________,Ⅱ7 的基因型是

。 。 。

命题猜想

技巧2

(4)若基因型和概率都分别和Ⅱ6、Ⅱ7 相同的两个体婚配,生 一个只患一种病的孩子的概率为 ________;生一个只患一种 病的男孩的概率为__________。
解析 由都患甲病的Ⅰ1 和Ⅰ2 生出不患甲病的儿子Ⅱ7 可知,

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不患甲病是隐性,患甲病是显性,又因为Ⅰ1 不含甲病的等位 基因,则甲病不是常染色体遗传病,故甲病是伴 X 染色体显 性遗传病;由都患乙病的Ⅰ1 和Ⅰ2 生出不患乙病的Ⅱ6 可知, 不患乙病为隐性,患乙病为显性,又因甲、乙病独立遗传, 故控制乙病的基因位于常染色体上,所以乙病是常染色体显 性遗传病。Ⅱ6 的基因型是 bbXAXA 的概率是 1/2,是 bbXAXa 的概率是 1/2, Ⅱ7 的基因型是 BBXaY 的概率是 1/3, 是 BbXaY

命题猜想

技巧2

的概率是 2/3。基因型和概率都分别和Ⅱ6、Ⅱ7 相同的两个体 婚配,生一个不患甲病的孩子的概率=1/2× 1/2=1/4,患甲病 的概率是 3/4;生一个不患乙病的孩子的概率=2/3× 1/2=1/3, 患乙病的概率是 2/3。 故生一个只患一种病的孩子的概率=患 甲病 × 不患乙病+不患甲病 × 患乙病= 3/4× 1/3 + 1/4× 2/3 = 5/12;生一个只患一种病的男孩的概率=生男孩概率× 只患一 种病的概率=1/2×(3/4× 1/3+1/4× 2/3)=5/24。

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命题猜想

技巧2

答案

(1)伴 X 染色体显性

由Ⅰ1 和Ⅰ2 生出的Ⅱ7 无甲病可

知甲病为显性,又因Ⅰ1 不含甲病的等位基因,则甲病为伴 X 染色体显性遗传病

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(2)常染色体显性

由Ⅰ1 和Ⅰ2 生出Ⅱ6 无乙病可知乙病为显

性遗传病,又因甲、乙病独立遗传,故控制乙病的基因不在 X 染色体上,位于常染色体上
(3)bbXAXA 或 bbXAXa
(4)5/12 5/24

BBXaY 或 BbXaY

命题猜想
得分技巧

技巧2
遗传系谱图类试题是高考中的常考内容,随着考

查次数的增多,这类试题也在不断地求变、求新,在信息的 呈现方式上,主要表现在以下两方面: (1)在题干中增加一些在遗传系谱图中难以表达的信息,例如 “某个体是 (或不是 )某遗传病致病基因的携带者 ”“家庭的 其他成员均无此病 ”“ 两种遗传病至少有一种是伴性遗传 病”“同卵双生(或异卵双生)”等。 这些信息对解题往往具有 至关重要的限制或提示性作用,因此,在关注遗传图解的同 时,一定要细读题干中的文字信息。

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命题猜想

技巧2

(2)在遗传系谱图中增加一些新的图解符号,例如 等。这些图解符号所代表的生物学意义往往是解题的重要信 息。虽然一般不需要去记忆这些特殊符号及其意义,但在解 题时必须要看清试题中对这些符号的说明,并充分考虑和利 用这些符号信息。

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命题猜想

技巧4

得分技巧

解答本题的关键就是正确理解碳固定与能量固定

的关系。生产者通过光合作用将 CO2 等无机物合成有机物,将 光能转变为稳定的化学能。在生物体内碳由一种形式转变成 另一种形式,往往伴随着能量流动过程。一个生态系统中生 产者固定的 CO2 总量,也可用来表示流入该生态系统的总 能量。

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第5讲

2.设计实验步骤中要注意的原则及一些词语的使用。 (1)等量原则、对照原则、单一变量原则、科学性原则等。 (2)分组、编号、适量的、等量的、分别、相同的、一段时间 后、相同且适宜的条件、观察、记录、计算、求平均值等等。 3.设计实验的记录表格。设计实验时,要如同身临其境,在整 个过程中你要记录或计算(凡是需要书写下来的 )都要在表格 中有所体现。对此同学们可以查找一些题目一并训练。

第5讲
4.有关育种实验。目前高中阶段涉及的育种方法共 6 种:诱变 育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种、基因工程育种、 细胞工程育种。每种育种方法都有自己的特点,同学们可以 根据题干的叙述或要求选择合适的育种方案。另外要注意遗 传图解的书写规则:①如果涉及两代,需注意书写:亲代及 亲代的基因型、表现型;配子及配子的种类;子代及子代的 基因型、表现型、表现型的比例;×、符号。②三代或三代 以上或涉及两对或两对以上的相对性状通常可以省去配子 一栏。 5.语言的表达方面:一定要注意准确、清晰、有条理。

第5讲

七、选做题。需要注意以下几个方面: 1.至少要将学案上的知识点记熟,并在做题的过程中不断补充。 2.理综做题时不要忘记写上选做的题目的题号。 3.将每一个小题的题号及答案写清楚,不可以遗漏。 总之,在高三的最后阶段,同学们一定要注意以下三个方面 的训练:(1)基础知识的巩固;(2)方法、技巧的总结;(3)心理 素质的提高。每一位同学都要相信自己的实力,为了自己的 理想奋力拼搏,以求今生无怨无悔!

技巧3

技巧 3

稳态调节类提分技巧

从命题思路上看,高考试题对该热点的考查主要体现在 理解、掌握和再现兴奋的产生、传导和传递的机制及特点等 重要知识上,并考查利用已有知识分析信息材料、解决实际 问题的能力;对实验的考查主要体现在验证各激素的生理功 能;与社会的联系主要体现在对免疫知识的理解、掌握程度。 分析生物模型、信息材料并运用其解决实际问题。试题呈现 形式多种多样,既有对本部分知识的单独考查,又有与其他 部分知识的综合考查。

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命题示例

技巧3

分别将灵敏电流计按下图所示连接(甲图为神经纤维,乙图含 有突触结构,甲、乙图中 ab 长度相同),据图回答下列问题:

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(1)静息状态时,神经纤维膜内外的电位状况是________,在 这一电位状况时膜外的 ________ 浓度高于膜内的,膜内的 ________浓度高于膜外的。 (2)甲图灵敏电流计现在测不到神经纤维膜的静息电位,要怎 样改进才能测到静息电位? 。

命题示例

技巧3

(3)现同时在甲、乙图中 a 处给予一个刺激,观察指针摆动, 指针反应时间落后的是________图,原因是 激以后的电位变化。 。 (4)如图是神经纤维上某点静息状态时的电位,请画出它受刺

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命题示例
解析

技巧3

(1)在静息状态下,膜外的 Na+浓度高于膜内的,K+浓

度刚好相反;此时膜内为负电位,膜外为正电位。(2)甲图中, 灵敏电流计的两电极均插在膜外,这两处电位相同,故测不 到静息电位,应将其中一个电极插入膜内侧,才能测到静息 电位。(3)兴奋在突触间是通过神经递质传递的,神经递质在 突触间隙内的扩散速度比电信号的传播速度慢得多,故乙图 中指针偏转落后。(4)静息状态时,膜内为负电位,膜外为正 电位,受到刺激后,膜外 Na+内流,造成膜外为负电位,膜 内为正电位,随着兴奋的传导,受刺激部位又恢复静息状态。 故膜电位变化为先增大,后恢复为原状。

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命题示例
答案 (1)外正内负 Na


技巧3
K


(2)把灵敏电流计的一个电极插入膜内

(3)乙

甲图中的神经冲动只在神经纤维上传导,乙图中神经

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冲动的传导经过了突触间的化学信号转换,存在突触延搁, 时间稍长
(4)如图所示

命题示例
【技巧指津】 神经兴奋的电位变化分析 动作电位 (1)静息电位与动作电位的比较 静息电位 图形

技巧3

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膜对 K 有通透性, 实质 K 浓度高于细胞外, K+外流,电位表现为 外正内负 电流 方向 没有局部电流




膜对 Na+通透性增加,未兴奋部 位表现为内负外正;兴奋部位 Na+内流,表现为内正外负;兴 奋与未兴奋部位形成电位差,产 生局部电流 膜内:兴奋→未兴奋 膜外:未兴奋→兴奋

命题示例

技巧3

(2)神经兴奋的电位变化分析方法 识图观察四要点: ①刺激点的位臵在两电极之间还是之外; ②两电极在同一位点还是不同位点; ③两电极在膜外表面还 是内表面;④两电极是否跨跃突触。 分析过程四要点: ①兴奋在神经纤维上的传导是双向的,通 过突触的传递是单向的; ② 通过突触的传递有时间延搁; ③ 兴奋电位表现为内正外负,静息电位表现为内负外正; ④电流方向从正电荷流向负电荷。

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命题示例
情况

技巧3 (3)膜电位变化曲线解读:曲线表示膜内外两侧膜电位的变化

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①a 线段:静息电位、外正内负,K+通道开放,K+外流; ②b 点: 0 电位,动作电位形成过程中, Na + 通道开放, Na 内流; ③bc 段:动作电位、外负内正,Na+通道继续开放; ④cd 段:静息电位恢复,K 通道开放,K 外流; ⑤de 段:静息电位恢复后,Na+-K+泵活动加强,排钠吸钾, 使膜内外离子分布恢复到最初静息水平。
+ + +

命题猜想

技巧3

1.如图为一个蟾蜍屈肌反射实验装置的结构模式图。 回答下列 问题:

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(1)动作电位沿着神经纤维传导时,神经纤维细胞膜内侧局 部电流的方向与动作电位传导方向________(相同、相反)。

命题猜想

技巧3

(2)已知药物 X 能阻断蟾蜍的屈肌反射活动,肌肉不能发生收 缩,但不知药物 X 是阻断神经纤维上的兴奋传导,还是阻断 神经元之间的兴奋传递,或是两者都能阻断。现有一个如图 所示的屈肌反射实验装置,请利用该实验装置从 A、B、C、 D、E 中选择四个位点作为实验位点进行探究。(在实验位点 可以进行药物处理或电刺激。假设药物 X 在实验位点起作用 后,其作用效果在实验过程中都不能消除)。 实验步骤: 实验结果预测及相应结论: 。 。

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命题猜想
解析

技巧3

(1)产生动作电位时,受刺激部位的神经纤维膜外为负

电荷,膜内为正电荷,未兴奋部位膜外为正电荷,膜内为负 电荷,而电流是正电荷向负电荷流动的结果,所以在膜内是 由兴奋部位向未兴奋部位流动,这与动作电位传导方向是相 同的。(2)观察结构模式图,由于兴奋是从前一个神经元的神 经末梢传递到后一个神经元的树突或胞体,所以在正常情况 下,动作电位的传递方向是 E→D→C→B→A,要探究药物 X 究竟是阻断神经纤维上的兴奋传导,还是阻断神经元之间的 兴奋传递,或是两者都能阻断,可进行如下操作: ①将药物 X 放在 D 点,刺激 E 点,观察肌肉的收缩情况;

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命题猜想

技巧3

②将药物 X 放在 B 点,刺激 C 点,观察肌肉的收缩情况。若 ①处理后肌肉收缩,②处理后肌肉不收缩,说明药物 X 是阻 断神经元之间的兴奋传递;若 ①处理后肌肉不收缩, ②处理 后肌肉收缩,说明药物 X 是阻断神经纤维上的兴奋传导;若 ①处理后肌肉不收缩,②处理后肌肉也不收缩,说明药物 X 是两者都能阻断。

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答案

(1)相同

(2)实验步骤:①将药物 X 放在 D 点,再刺激 E 点,观察记 录肌肉的收缩情况;②将药物 X 放在 B 点,再刺激 C 点,观 察记录肌肉的收缩情况 实验结果预测及相应结论: a.若①处理后肌肉收缩,②处理 后肌肉不收缩,说明药物 X 是阻断神经元之间的兴奋传递;

命题猜想

技巧3

b.若①处理后肌肉不收缩,②处理后肌肉收缩,说明药物 X 是阻断神经纤维上的兴奋传导; c.若①处理后肌肉不收缩, ②处理后肌肉也不收缩,说明药物 X 是两者都能阻断

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命题猜想

技巧3

2.2011 年 10 月 11 日为“世界镇痛日”,每个人一生中体验 最早、最多的主观内在感觉 ——“疼痛”,是我们经常遇 见的问题。氨基丁酸(GABA)作为哺乳动物中枢神经系统中 广泛分布的神经递质,在控制疼痛方面的作用不容忽视, 其作用机理如图所示。请回答有关问题:

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(1)兴奋在神经元间的传递是单向的,原因是



命题猜想

技巧3

(2)GABA 受体是膜上某些离子的通道, 当 GABA 与其受体结 合后,通道开启,使阴离子内流,抑制突触后神经元 ________(静息电位、动作电位)的产生,从而抑制疼痛,由此 说明细胞膜具有 的功能。 (3)在人体内 GABA 可被氨基丁酸转氨酶降解,酶的抑制剂能 抑制酶的活性。研究发现癫痫病人体内 GABA 的量偏少,请 你提出一种能缓解癫痫症状的治疗措施并解释其原理。 措施: 原理: 。 。

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(4)图中麻醉剂分子嵌入的结构是 ________,它的嵌入起到了 与 GABA 一样的作用,从而可________(缩短、延长)该离子 通道打开的时间,产生麻醉效果。

命题猜想

技巧3

解析

当 GABA 与其受体结合后, 通道开启, 使阴离子内流,

这样没有产生电位的反转变化,也就不能形成动作电位,从 而使下一神经元被抑制,在这一过程中,细胞膜起到了传递 信息的作用。癫痫是大脑神经元突发性异常放电,导致短暂 的大脑功能障碍的一种慢性疾病,治疗的目的是抑制神经元 的兴奋性的产生。根据题意可知,利用氨基丁酸转氨酶抑制 剂可以抑制氨基丁酸转氨酶的活性, 从而使 GABA 的量增加, 达到治疗的目的。

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命题猜想

技巧3

答案

(1)神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜
控制物质进出细胞进行信息交流(信息传递)
氨基丁酸转氨酶抑

(2)动作电位

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(3)给病人使用氨基丁酸转氨酶的抑制剂

制剂抑制氨基丁酸转氨酶的活性,从而使 GABA 的量增加

(4)GABA 受体

延长

命题猜想

技巧3

3.在寒冷的环境中,正常人的体温始终维持在 37 ℃左右。请 回答下列问题: (1) 体温恒定对于人体至关重要,人体热量的来源主要是 __________________ ,而体温的异常会直接影响 ________ 的活性,进而影响正常的生命活动。 (2)在寒冷环境中,人体体温低于正常体温时,温度感受器 产生的兴奋传至体温调节中枢 ——________,经其进行分 析综合后,通过神经—体液调节发送信息,使 ________________ 分泌减少,以及 ________________ ,从 而减少散热,同时,________、________等器官产热增多, 使体温回升。在这一调节过程中,体内 ________________ 等激素浓度升高。

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命题猜想

技巧3

(3)人处在寒冷的环境中容易感冒,出现发烧、鼻塞等症状。 人发烧时,细胞中线粒体产生的能量与病理有关的用途是: 热能散失使体温上升,
解析



(1)人体维持体温的热量主要来自细胞中有机物的氧化

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分解,而体温异常会影响体内酶的活性,进而影响机体正常 的生命活动。(2)在寒冷环境中时,温度感受器产生的兴奋传 至下丘脑,通过神经—体液调节,使皮肤汗腺分泌减少,毛 细血管收缩,从而减少散热,而骨骼肌和肝脏等器官产热增 多,同时甲状腺激素、肾上腺素分泌增加,使代谢速度加快, 物质氧化分解的速度加快,产热量增加,最终使体温恢复正 常。(3)人发烧时,细胞中线粒体产生的能量与病理有关的用 途有:热能散失使体温上升,为吞噬细胞吞噬病原体提供能 量或为合成相应抗体提供能量。

命题猜想

技巧3

4.如图为甲状腺激素分泌的分级调节示意图, 其中①②③表示 相关腺体分泌的激素。请回答下列问题:

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(1)寒冷刺激后, 图中________________激素(填名称)较其他 激素更早增加,________激素(填名称)可作用于肝细胞,使 其代谢增强,产热量增加。 (2)当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,会导致 ________( 填数字序号 ) 分泌量减少,此种调节机制称为 ________调节。

命题猜想

技巧3

(3)研究表明,②是一种糖蛋白。②与甲状腺细胞的细胞膜表 面的受体结合,反映出细胞膜能进行________。 (4)免疫调节也是机体维持稳态的重要机制。某人已接种过针 对某病毒的疫苗,用简单的图示表示该病毒入侵后,此人体 内免疫系统发生体液免疫作用的主要过程。

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命题猜想
解析

技巧3
分析示意图可知,①为促甲状腺激素释放激素,②为

促甲状腺激素,③为甲状腺激素。当身体受到寒冷刺激时, 相应的神经冲动传到下丘脑,下丘脑就会分泌促甲状腺激素 释放激素(①)。①运输到垂体使垂体分泌促甲状腺激素(②), ②随血液运输到甲状腺,促进甲状腺激素的合成和分泌。当 血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又反过来抑制 下丘脑和垂体分泌相应激素,这种机制为反馈调节。 ②与细 胞膜表面的受体结合,说明细胞膜具有细胞间信息交流的作 用。某人已接种过针对某病毒的疫苗,其体内已经产生相应 的记忆细胞。

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命题猜想

技巧3
甲状腺

答案

(1)促甲状腺激素释放
反馈

(2)①②

(3)信息交流
(4)如图所示

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技巧4

技巧 4

生态类提分技巧

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从命题思路上看,以某一生态系统案例为背景,主要考 查对食物链、食物网的分析和计算,生态系统能量流动的特 点和计算,物质循环途径,提高生态系统稳定性和环境保护 的主要措施等知识。

命题示例

技巧4

图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ分别代表不同的营养级,m1、m2 代表不同的能量形式。图 乙为能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图, 其中 a~ g 表示能量值。请据图作答:

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(1) 图 甲中, m1 、 m2 表示的 能量形式分别为



__________________________________________________。 通常情况下,位于营养级Ⅳ的生物个体数量会远远少于Ⅲ, 主要原因是 。

命题示例

技巧4

(2)图乙中,若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,则 B表示________,C表示__________________。若图甲中营养 级Ⅰ所固定的太阳能总量为y,则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传 递效率是____________(用图中所给字母表示)。 (3)由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是 。 (4)若图甲中营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙,构 成的食物关系如图所示。其中,甲能量中比例为X的部分直 接提供给丙,则要使丙能量增加A kJ,至少需要消耗甲的能 量为________kJ(用所给字母表示)。

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命题示例
解析

技巧4

(1)m1表示流入该生态系统的总能量,这部分能量是太

阳能或生产者固定的能量,m2表示从该生态系统散失的能 量,即热能或呼吸作用散失的热量。能量在传递过程中是逐 级递减的,因此营养级越高的生物,可利用的能量越少,所 以个体数量往往也越少。(2)若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入 的全部能量,则B表示Ⅱ同化的能量,C表示Ⅱ用于生长、 发育和繁殖的能量。若图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量 为y,而图乙中营养级Ⅱ同化的总能量为b,因此营养级Ⅰ、 Ⅱ间的能量传递效率是b/y× 100%。(3)生态系统能量流动的 主要特点是单向流动、逐级递减。

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命题示例

技巧4

(4)假设至少需要消耗甲的能量为 a,则丙从甲→丙途径获得 的能量为 a× X× 20%,丙从甲 → 乙 → 丙途径获得的能量为 a× (1-X)× 20%× 20%, 根据题干中的条件可知: a× X× 20% +a× (1-X)× 20%× 20%=A,因此 a=25A/(1+4X)。
答案 (1)太阳能(或生产者固定的能量) 热能(或呼吸作用散 失的热量)
b/y×100%

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营养级越高,可利用的能量少
Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量

(2)Ⅱ 同 化 的 能 量

(3)单向流动、逐级递减
(4)25A/(1+4X)

命题示例
【技巧指津】

技巧4
(1)熟悉教材中相关基础知识、生态系统的物

质循环和能量流动的相关图解以及由此引申的生态农业的相 关问题,把握建立生态农业的相关原理,仔细审题,挖掘解 题信息,规范答题;(2)分析能量流动的图解时要抓住能量逐 级递减、单向流动的特点,把握能量的来源和去处; (3)突破 生态系统的物质循环图解的关键是了解大气中的相关物质 (如 CO2)的来源和去处, 以此判断图解中各种物质或过程的名 称;(4)对于食物链的判断,要清楚食物链起始于生产者,终 止于最高级消费者。

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命题猜想

技巧4

1.如图甲为含有大量藻类、底层水草及挺水植物(芦蒿、香莲) 的新型池塘生态系统模式图, 图乙中 a~d 表示藻类和鲢鱼 能量流动过程中不同去向能量的相对值。

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命题猜想
(1)根据图甲回答问题。①该生态系统中人占有 个营养级。 ②水生植物的分布体现了群落空间结构中的

技巧4

现象。 。 ,也

③在人工影响下, 池塘的物种逐渐丰富, 其群落演替类型是 (2)若图乙中 c1=a2+b2+c2+d2,则 c1 可表示鲢鱼的

本 讲 可表示藻类 ,从藻类到鲢鱼的能量传递效率 栏 用字母表示)。 目 为 开 关 (3)某大型湖泊藻类植物大量繁殖,水质迅速恶化,请在下图箭头

上用“+”或“-”表示反馈类型。为减缓其污染,应该采取的措施有 (至少写出两点)。

命题猜想

技巧4

解析

(1)可以从不同的食物链中观察人所处的营养级,人在

不同的食物链中可以占有第二、三、四共3个营养级;可以 将该池塘中所有的生物看成一个群落,从水生植物分布特点 来看,有大量挺水植物(芦蒿、香莲)分布在上层,大量藻类 悬浮在中层,底层还有水草,这表明水生植物的分布体现了 群落空间结构中的垂直结构;一般来说,随着时间的推移, 池塘的物种逐渐丰富,达到稳定的状态,这也体现了生物群 落的次生演替规律。

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命题猜想

技巧4

(2)图乙表示的是藻类和鲢鱼这两种有捕食关系的生物的能量去 向。藻类和鲢鱼的同化量主要有四个方面的流向:一是由于呼 吸作用以热能形式散式,二是传递给分解者的部分(遗体、遗物 被分解者分解利用),三是未被利用部分(遗体、遗物未被分解者

本 分解利用),四是传递给下一营养级。从图中可以看出 a、b、c、 讲 栏 d 应分别表示藻类和鲢鱼能量中四个方面的去向,但不能确定 目 开 每一字母表示的具体含义。若已知 c1=a2+b2+c2+d2,说明 c1 关

是藻类同化量中流向鲢鱼的部分,也即鲢鱼的同化量。藻类的

同化量就是藻类的四部分能量之和,即 a1+b1+c1+d1,鲢鱼的 同化量=c1=a2+b2+c2+d2。从藻类到鲢鱼的能量传递效率应 是鲢鱼的同化量与藻类同化量的比值,即 c1/(a1+b1+c1+d1)[或 (a2+b2+c2+d2)/(a1+b1+c1+d1)]。

命题猜想

技巧4

(3)本小题考查的是生态系统稳态的调节方式。一般来说,生 态系统稳态的维持主要依赖负反馈调节,而正反馈调节加剧 生态系统脱离原来稳定的状态。湖泊受到污染,鱼类死亡, 鱼类遗体更增加了水中有机物的量,使需氧型微生物大量增 殖,导致水中溶氧量进一步紧张,有更多鱼类死亡,使污染 造成的危害加剧,这属于正反馈调节。造成水体污染的因素 很多,如生活垃圾、生活污水、生产废水等的排放,含农药、 化肥污水的排放等。

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命题猜想

技巧4

答案

(1)①3 ②分层

③次生演替
c1/(a1+b1+c1+d1)[或(a2+b2

(2)同化量

传递给鲢鱼的能量

+c2+d2)/(a1+b1+c1+d1)]

本 讲 栏 目 开 关

(3)如图所示 使用

控制含 N、P 等污染物的排放;如处理生活垃

圾、生活污水、生产废水等;对农药、化肥进行合理减量

命题猜想

技巧4

得分技巧

本题失分较多的是第(2)小题。解题的关键是注意

图乙的横坐标“能量去向”的含义。坐标中藻类四个部分的 能量去向之和就是藻类的同化量,鲢鱼四个部分的能量去向 之和就是鲢鱼的同化量,也就是藻类同化量中流入鲢鱼体内 的部分。

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命题猜想

技巧4

2.2011年3月11日的日本大地震引发大规模海啸,造成重大人 员伤亡,并引发日本福岛第一核电站发生核泄漏事故。请 回答有关问题: (1)我国民间谚语云:“鸡在窝里闹,猪在圈里跳,鱼在水 里跃,地震快要到。”此谚语可用来形容地震来临前动物 的异常表现。从信息传递的角度看,这属于生态系统中的 ________信息,说明 。 (2)地震造成灾区食物减少,环境恶化,破坏了动植物的栖 息地,导致生物多样性锐减。保护当地濒危物种就是保护 生物多样性,这体现了野生生物的________价值。从进化 的角度看,生物多样性是________的结果。

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命题猜想

技巧4

(3)“生态修复”是灾后重建所面临的重要任务之一。除统筹 规划、防止污染、合理用地外,还要对濒危物种采取 ____________________________________________________ ____________________、________等保护措施。 (4) 根据生态工程原理,震后自然保护区的生态恢复应注意 ________。 ①回填土壤,覆盖裸露山体 原有的植物 旅游资源 ④封山育林 ②引进经济树种 ③栽种当地 ⑥开发 ⑤开垦荒地,发展生产

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⑦不可忽视其固有的强大的生态恢复力量

命题猜想

技巧4

(5)地震引起的核泄漏,会对海洋产生一定程度的污染。部分 邻国的居民也很担心放射性碘的污染,出现了“盐荒”。事 实上,海洋生态系统具有________________能力,可以调节 生态系统的____________和____________,从而在较长时间 内维持生态系统的稳定。 解析 (1)生态系统的信息传递形式主要有物理信息、化学信
息和行为信息等。谚语中鸡的 “ 闹 ” 、猪的 “ 跳 ” 、鱼的 “跃”都表现出反常的行为特征,因此属于行为信息的范畴, 这说明生物体生命活动的正常进行离不开信息传递。 (2)保护生物多样性就是保持其营养结构的复杂程度,从而实 现系统的正常运转。其价值在于维持生态系统的自身平衡, 故为间接价值。

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命题猜想

技巧4

(3)灾后重建对濒危动植物的保护通常采取就地保护的措施, 但因地震造成土地表层的破坏和食物短缺等影响,易地保护 也不失为一种好的方法。(4)地震后的生态系统遭受了很大程 度的创伤,此时生态恢复的首要任务就是保护原有生物的多 样性和生存环境。若不加以保护和维持生态环境的完整性, 而是引入新生物或开垦耕地、开发旅游资源势必会加重生态 系统的负担,最终导致生态系统的完全崩溃。(5)从海洋生态 系统的稳定性角度来说,它具有一定的自我调节能力,可以 在很大程度上缓解海啸和核泄漏的影响,以实现物质循环和 能量流动。

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命题猜想

技巧4

答案

(1)行为

生物体生命活动的正常进行离不开信息传递

(2)间接

自然选择

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(3)就地保护 易地保护 (4)①③④⑦ (5)一定的自我调节 物质循环

能量流动

命题猜想
3.阅读下列资料,回答下列问题:

技巧4

生态农业是 21 世纪农业发展的方向,它遵循可持续发展的 原则,以不危及后代发展为前提,在人类生产活动干预下, 用科学的发展观,获取生物群体共生、生态和谐、质量安 全、优质高效的农业生产载体,也可称为人工生态系统。 生态农业建设的核心是整体、协调、循环、再生、增效。 面对整个国土进行科学规划,协调农业各业并使农业生产 过程中的技术整合、生产与加工并重,销售与市场对接; 循环是投入与产出及生产过程中物质、能量的良性利用; 再生是向附加值递进;增效是指经济、生态、社会综合效 益的可持续发展。

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命题猜想

技巧4

(1)生态农业以________理论为依据,以____________协调发 展为前提,在一定区域内,因地制宜地规划、组织和开展多 层次、多功能的农业生产。生态农业以保持生态系统内的 ________为主导思想,促进物质在系统内循环和重复使用, 以最少的投入获取最大的经济效益和生态效益。 (2)生态工程应在 ________、________、________和________ 等方面取得最佳效果并达到预期目标。
答案 (1)生态学 社会 环境与经济 生态 环境 生态平衡 (2)经济

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命题猜想

技巧4

4.气候变化与生态系统的碳循环密切相关。如图甲表示 A、B 两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况 ( 单 位:×1014kg C· a 1),图乙表示陆地生态系统在 A 时期一年


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中的 CO2 释放和消耗具体情况(说明:A 表示生产者呼吸释 放量, B 表示分解者呼吸释放量, C 表示消费者呼吸释放量, D 表示生产者光合作用消耗量)。据图回答下列问题:

命题猜想

技巧4

(1)碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以 ________的形 式进行, 这种形式的碳在绿色植物细胞的____________(场所) 被固定。驱动整个生态系统运转的能量主要来源于绿色植物 通过光合作用固定的太阳能,太阳能是由绿色植物细胞的 ____________(部位)吸收的。 (2) 分解者通过 ________ 和 ________ 的方式将有机物分解成 CO2 等释放到无机环境中。将有机物分解成 CO2 发生在分解 者细胞的________或________(部位)。 (3) 图甲中 ________ 时期的生态系统处于稳定状态,原因是 ____________________。由于过度的人工碳排放,破坏了生 态系统的 ________,导致大气中 ________增加并引起全球气 候变化。

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命题猜想

技巧4

(4)从图乙中可知,流经该陆地生态系统的总能量可用_______ 表示; B 越小, 说明该陆地生态系统积累的有机质就________; 生产者同化作用的大小可用图中的________表示。
解析 (1)碳以 CO2 的形式被生产者固定, 由无机环境进入生物 群落,生物通过呼吸作用产生 CO2,其又释放到无机环境中, 所以碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以 CO2 的形式进 行;生产者通过光合作用固定的太阳能是驱动生态系统运转的 能量;CO2 在绿色植物细胞的叶绿体基质中,与 C5 结合而被固 定, 而太阳能是由绿色植物细胞的叶绿体基粒中的色素吸收的。 (2)呼吸作用可以将有机物分解成 CO2 释放到无机环境中, 分解 者可以进行有氧呼吸和无氧呼吸; 若分解者是原核生物, 则 CO2 释放发生在细胞质基质中,若分解者是真核生物,可在细胞质 基质中和线粒体中发生分解有机物的反应,产生 CO2。

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命题猜想

技巧4

(3)生态系统处于稳定状态时,生态系统吸收 CO2 的量和释放 CO2 的量应相等。图甲中 A 时期时,生态系统吸收 CO2 的量 和释放 CO2 的量相等。人工碳排放,破坏了生态系统的稳定 性或平衡,导致大气中 CO2 含量增多而出现温室效应。(4)流 经该陆地生态系统的总能量是该生态系统中所有生产者固定 的太阳能总量,这个过程是通过生产者的光合作用将 CO2 转 化成有机物实现的,可以用生产者光合作用总 CO2 消耗量表 示,也可以用生产者同化作用量的大小表示。分解者呼吸释 放 CO2 量越小,说明生态系统中动植物遗体中的有机物不能 尽快地转化成无机物,积累的有机质就越多。

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命题猜想

技巧4

答案

(1)CO2

叶绿体基质 叶绿体基粒
无氧呼吸 (或发酵 ) 细胞质基质 细胞质基质

(2)有氧呼吸 和线粒体

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(3)A
(4)D

碳吸收量等于碳释放量
越多 D

稳定性

CO2

技巧5

技巧 5

实验类提分技巧

从命题内容上看,实验设计类试题趋向多元化,但仍以 设计对照实验为主,其次也会出现观察类、模拟类、调查类 实验设计。其中自变量如何操纵、因变量如何检测、无关变 量如何控制,仍是实验设计考查的核心。 从命题思路上看,近几年的实验题常结合考纲中重要的 知识点,从多个角度命制。在考查基础知识的过程中考查实 验设计、实验结果分析等能力,多以填空题的形式出现。试 题难度有所降低,但实验题仍然是年年必考的内容。

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命题示例

技巧5

回答下列相关实验问题。 (1)为了研究植物染色体数目、大小和形态特征,应在显微镜 下观察并计数根尖分生区处于 ____________ 期的细胞染色 体,所用的染色剂是_______________________________。 (2)“探究 pH 对酶活性影响”的实验中,向装有新鲜淀粉酶 溶液的试管中(填“先加淀粉”或“先加酸或 碱”)__________,理由是___________________________。 (3)据报道:木瓜叶提取物能杀死癌细胞。请用下列材料,设 计实验证明木瓜叶提取物对小鼠肉瘤有抑制作用。

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命题示例

技巧5

实验材料:生有肉瘤 S180 的实验小鼠 10 只、木瓜叶提取物 制剂、注射器、蒸馏水、生理盐水等(其他材料器具自定)。请 设计实验证明木瓜叶提取物对小鼠肉瘤有抑制作用。 实验步骤: ①将 10 只生长发育状况相同的生有肉瘤 S180 的实验小鼠随 机分为等量两组,分别记作 A、B 组,编号 A1、A2、A3、A4、 A5、B1、B2、B3、B4、B5。 ②向 A 组各实验小鼠注射适量 向 B 组各实验小鼠注射与 A 组等量的 B 组实验小鼠的 实验预期: , 。 。 。

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③在 相 同 条 件下饲养实验小鼠一段时间后,测量统计 A、

命题示例

技巧5

答案

(1)有丝分裂中

龙胆紫溶液 (“醋酸洋红液”或“改

良苯酚品红染液”或“苏木精”)
(2)先加酸或碱 不明显
(3)木瓜叶提取物制剂 存活时间比 B 组长) 生理盐水 肉瘤变化量 (或存活时间 ) A 组实验小鼠肉瘤平均增重量比 B 组少(或 A 组实验小鼠平均

若先加淀粉,试管中淀粉会被分解导致现象

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命题示例

技巧5

【技巧指津】

实验设计的关键是控制变量,包括正确确定

和操控自变量、有效消除无关变量、确定并准确检测因变量。 具体方法一般是: ①设臵对照。 遵循“单一变量”原则、 “等 量性”原则,即实验组、对照组分别对应实验变量的有无, 其他变量(无关变量)相同且适宜; ②选择简便可行的实验方法 检测因变量。

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命题猜想

技巧5

1.某研究性学习小组为探究环境因素对某蔬菜产量的影响,选 取若干生长状况相似的蔬菜幼苗, 随机均分为 8 组, 并分别 置于 CO2 相对浓度为 10.0 的密闭玻璃器皿内,按下表进行 相应实验处理,24 h 后利用传感器测定密闭器皿中 CO2 含 量的变化。实验结果如下表,请分析回答: 组别 温度/℃ 光照强度 /lx 24h 后 CO2 相对 浓度 1 10 1 000 0 2 3 20 1 000 0 4 5 30 1 000 0 6 7 40 1 000 0 8

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9.0

10.2

7.0

10.8

3.8

11.8

4.0

11.6

命题猜想
(1)该实验研究的目的是 (2)在光照条件下,CO2 含量的变化含义是

技巧5
。 。 。

(3)该幼苗的生长速率在 30 ℃时比 40 ℃时快,其原因是 (4)有同学根据实验结果推测,30 ℃是光合作用的最适温度。 请写出实验设计思路并加以证明。 。

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解析

(1)从表格分析,实验的自变量是温度,结合题干可知,

实验研究的目的是探究温度对蔬菜产量的影响。(2)在光照条 件下,蔬菜幼苗既通过光合作用消耗 CO2,又通过细胞呼吸 产生 CO2,所以 CO2 含量的变化含义应是蔬菜幼苗光合作用 消耗的 CO2 量和细胞呼吸产生的 CO2 量的差值。

命题猜想

技巧5 (3)幼苗的生长在于有机物的积累,幼苗的生长速率在 30 ℃时
比 40 ℃时快,说明蔬菜幼苗此时光合作用消耗的 CO2 量和细 胞呼吸产生的 CO2 量的差值大(有机物的积累量多)。(4)实验目 的是证明 30 ℃是光合作用的最适温度, 所以根据表格信息, 要 测出一段时间后 30 ℃左右(20 ℃至 40 ℃区间)一系列温度梯度 在黑暗环境和 1 000 lx 光照环境中 CO2 含量的变化。可确定实 验至少分为 6 组,其中三组在光下,三组在黑暗中。

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答案 (1)探究温度对蔬菜产量的影响
(2)蔬菜幼苗光合作用消耗的 CO2 量和细胞呼吸产生的 CO2 量 的差值 (3)30 ℃时,蔬菜幼苗光合作用消耗的 CO2 量和细胞呼吸产生
的 CO2 量的差值(有机物的积累量)比 40 ℃时的大

命题猜想

技巧5

(4)第 1 步:选取若干生长状况相似的蔬菜幼苗,随机均分为 6 组,分别置于 CO2 相对浓度为 10.0 的密闭玻璃器皿内,并 编号为 1 至 6。第 2 步:1 至 3 组分别放在 30 ℃左右(20 ℃至 40 ℃区间)的一系列温度梯度的黑暗环境中,4 至 6 组分别放 在 30 ℃左右(20 ℃至 40 ℃区间)的一系列温度梯度的 1 000 lx 光照环境中。第 3 步:一段时间后,用传感器测定密闭器皿 中 CO2 含量的变化,根据数据,分析得出结论(说明:温度范 围在 20 ℃至 40 ℃之间, 至少设 6 组, 6 组之间必须有两组是 30 ℃,幼苗和密闭器皿的分组与温度的设置梯度相对应)。

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命题猜想

技巧5

得分技巧

解答光合作用与细胞呼吸有关计算题时应把握以

下要点:①若用 CO2 吸收量来衡量光合作用强度,则光合作 用实际吸收的(或固定同化的)CO2 量=实测的 CO2 吸收量+ 细胞呼吸释放的 CO2 量; ②若用 O2 释放量来衡量光合作用强 度,则光合作用实际释放的 O2 量=实测的 O2 释放量+细胞 呼吸消耗的 O2 量;③若用有机物量来衡量光合作用强度,则 光合作用产生 (合成 )的有机物量=有机物积累量+细胞呼吸 消耗的有机物量。

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命题猜想

技巧5

2.请根据下述条件设计一实验,鉴别两种不同浓度的蔗糖溶 液,写出实验步骤并分析结果。 一瓶浓度为 10%的蔗糖溶液、 一瓶浓度为 30%的蔗糖溶液、 250 mL 烧杯 1 个、半透膜制成的透析袋 1 个、刻度玻璃管 1 支、细线 1 根、支架 1 个。 (1)实验步骤: ① ② ③ ④ (2)结果分析: ; ; ; 。 。

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命题猜想
解析

技巧5

本题考查学生的独立实验能力,所考查的知识点很简

单,即:若将两种浓度不同的溶液用半透膜分隔开,二者之 间就会发生渗透作用,水分子便从浓度低的溶液渗透到浓度 高的溶液中,使其液面上升。明确了这一原理后,可根据题 干所给的材料用具进行设计。
答案 (1)实验步骤: ①将一瓶中的溶液倒入烧杯中 ②将另一瓶中的溶液装满透析袋,刻度玻璃管插入袋内溶液 中,用线将袋口和玻璃管扎紧 ③将插有刻度玻璃管的透析袋放入有溶液的烧杯中,垂直固 定于支架上,记录玻璃管液面刻度 ④一段时间后,观察玻璃管液面刻度,确定液面是升还是降

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命题猜想

技巧5

(2)结果分析:如液面升高,则透析袋中的溶液是 30%的蔗糖 溶液,烧杯中的为 10%的蔗糖溶液;反之,可推测透析袋中 是 10%的蔗糖溶液,烧杯中为 30%的蔗糖溶液

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命题猜想

技巧5

3.虽然蟾蜍的排卵一般是有季节性的, 但也可以通过体内注射 促性腺激素促进其排卵。为验证促性腺激素有促进蟾蜍排 卵的作用,请利用提供的实验材料和用具,设计实验步骤 和实验记录表。(注:可通过检查泄殖腔开口处有无卵细胞 判断蟾蜍是否排卵,不考虑注射激素的剂量;注射激素后 只要求观察一次) 材料用具:发育成熟体重相同的雌性蟾蜍 6 只、注射器、 饲养笼、适宜浓度的促性腺激素溶液、质量分数为 0.65% 的 NaCl 溶液(蟾蜍用生理盐水)。 (1)请设计实验步骤。 (2)请设计实验记录表格。

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命题猜想
解析

技巧5

验证促性腺激素有促进蟾蜍排卵的作用,应设计两组

实验,实验组注射一定量适宜浓度的促性腺激素溶液,对照 组注射等量的质量分数为 0.65%的 NaCl 溶液。由题干信息 “ 可通 过检 查泄 殖腔开 口处 有无 卵细 胞判断 蟾蜍 是否 排 卵”,可获知观察指标,并对实验结果进行记录。蟾蜍的排 卵一般有季节性,为了更准确地说明排卵是促性腺激素的作 用,不是个体之间的差异,注射促性腺激素前,要先检查每 只蟾蜍的排卵情况,作为自身对照。 答案 (1)①将 6 只雌性蟾蜍随机编为 1~6 号,其中 1~3 号

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蟾蜍作为对照组,4~6 号蟾蜍作为实验组,分别放入饲养笼 中。②检测两组中每只蟾蜍的泄殖腔开口处有无卵细胞,进 行记录。

命题猜想

技巧5

③实验组每只蟾蜍注射一定量适宜浓度的促性腺激素溶液, 对照组每只蟾蜍注射等量的质量分数为0.65%的NaCl溶液。 ④一定时间后,检查两组中每只蟾蜍的泄殖腔开口处有无卵 细胞,进行记录。

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(2)促性腺激素促进蟾蜍排卵实验记录表 项目 注射前有 无卵细胞 注射后有 无卵细胞 对照组 1 2 3 4

记录时间: 实验组 5 6

命题猜想

技巧5

4.为了验证某一轻度污染水域 60 m 深水层仍有自养生物存 在,某学校生物小组的同学用黑白瓶法进行了研究。黑瓶 为不透明的玻璃瓶,白瓶为透明玻璃瓶。利用黑白瓶法可 测定该水层生物昼夜平均代谢率,其昼夜平均代谢率一般 用 24 小时内水中 O2 的昼夜变化值表示。 实验材料:采水器、500 mL 黑瓶和白瓶若干、水体 O2 浓 度测定仪等。 (1)实验步骤: ① ② ③ ; ; 。

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命题猜想

技巧5

(2)请设计一个表格,用于测量项目的记录和结果的统计。 (3)预测实验结果并分析: 。
解析 (1)本题的实验目的是验证某一轻度污染水域 60 m 深 水层仍有自养生物存在。自养生物能进行光合作用,产生 O2, 可通过 O2 浓度测定仪测定 O2 浓度, 通过这一原理可达到实验 目的。由于自养生物既进行光合作用又进行细胞呼吸,所以 实验需要分为两组,即采用黑白瓶法可测定该水层生物昼夜 平均代谢率。实验的观察指标就是 24 小时内水中 O2 的昼夜 变化值。实验中一定要注意控制无关变量,即保持黑、白瓶 之间的光照、温度等条件适宜且一致。为了接近准确值,多 取几组,取其平均值。(2)设计表格时要注意体现多对黑、白 瓶,取其平均值。

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命题猜想

技巧5

(3)由于验证性实验的实验结果是确定的,该污染水域60 m深 水层仍有自养生物存在,白瓶中24小时内水中O2的昼夜变化 平均值一定大于黑瓶中24小时内水中O2的昼夜变化平均值。
答案 (1)①将若干黑瓶和白瓶分成数量相等的两组,用采水 ②将黑、白瓶挂回原水层(即 60 m 深的水 器取该层水样,分别注满 500 mL 黑、白瓶且密封,并测定所 取水样中 O2 浓度 层),保持黑、白瓶之间的光照、温度等条件适宜且一致 ③24 h 后取出黑、白瓶,再测定其水样中 O2 浓度

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命题猜想
(2) 黑瓶 1 初始水样中的 O2浓度 24小时后水样 中O2浓度 平均值 2 3 ? 1

技巧5
白瓶 2 3 ?

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(3)白瓶中24小时内水中O2的昼夜变化平均值>黑瓶中24小时 内水中O2的昼夜变化平均值,说明污染水域60 m深水层仍有 自养生物存在

命题猜想
得分技巧

技巧5
(1)验证性实验的实验结果(现象)和结论均是确定的。

(2) 在叙述实验步骤时对在量上难以准确描述的,应尽可能用 “定性”的语言表达。如 “一段时间”、“适量的”、“选取 生长状况相同的 ??”、“ 大小、数量相同的 ??” 、“等体

本 讲 积的”、“臵于相同且适宜条件下”、“加入等量的??”。 栏 目 (3)叙述中注意语言规范、表达准确,不用含糊的口语。如 “盖 开 关 玻片”不能说成“薄的玻璃片”; “等量的 ”不能说成“ 一样

多的”;“ 振荡”不能说成“晃动”、“摇动”;加碘后 “不 变蓝”不能说成“无色”或“没有颜色变化 ”;“不变”不能 说成“无现象”等。

第5讲
六、实验设计题 该题型是高考的一个重头戏,同学们在平时的训练中要反复总 结解答的规律和技巧,告别畏惧,勇于面对,勇于挑战!以下 方法供同学们借鉴: 1.看准限制条件(慢审题)。 (1)对考生要求的限制(要求考生答什么) (2)实验目的的限制(探究什么?验证什么?) (3)原理的限制(可指导实验思路) (4)材料限制(同样可以引导思路) (5)步骤限制(填空型的) (6)结果的限制(例如已给出了实验填写好的记录) (7)结论的限制(一个、两个还是三个)

专项聚焦1

专项聚焦 1
一、实验的基本原则 1.科学性原则

例谈实验与探究

(1)实验原理的科学性:实验原理是实验设计的依据,也是 用来检验和修正实验过程中失误的依据,因此它必须是经 前人总结或经科学检验得出的科学理论。

专项聚焦1
【例 1】 某校生物兴趣小组想设计一个实验来证明血浆中含 有葡萄糖,老师给他们提供了下列材料用具:加有柠檬酸 钠的鸡血,试管,离心器,三脚架,酒精灯,大烧杯,石 棉网,火柴,清水等。 在实验过程中还需要一种试剂是 ____________,实验的原 理是 。

答案

斐林试剂 ( 或班氏糖定性试剂 )

还原糖与斐林试剂

(或班氏糖定性试剂)在水浴加热条件下出现砖红色沉淀

专项聚焦1
(2)实验材料选择的科学性。 【例 2】 (1)孟德尔选用________作为杂交实验的材料,其 原因:自花传粉,________受粉;有多对相对性状。 (2)质壁分离选用________的洋葱鳞片叶,其原因:有中央大 液泡,且有________,容易观察。 (3)赫尔希和蔡斯选用________为实验材料,通过侵染细菌的 实验来证明 DNA 是遗传物质, 其原因: 成分简单, 增殖较快。 (4)验证生物组织中的还原糖选用的材料要求还原糖含量高的 植物组织或器官,且组织的颜色 其原因:易于观察。 ,

专项聚焦1

答案

(1)碗豆
颜色

闭花

(2)紫色
(3)噬菌体

(4)较浅或近于白色

专项聚焦1
(3)设计实验步骤要合理。 【例 3】 为了验证温度对酶活性的影响, 某同学设计了如下 实验方案和步骤:取三支大小相同的试管,编号为甲、乙、 丙,分别向三支试管中加入 3 mL 浆糊,再各加入 2 mL 新 鲜的唾液淀粉酶溶液,振荡后,将甲、乙、丙三支试管分 别置于 0 ℃、60 ℃、100 ℃下约 5 min,取出试管,各加入 2 mL 斐林试剂(边加边振荡),用水浴检验,观察试管内物 质颜色的变化。下列对实验的评价正确的是 ①实验步骤不正确 剂检验 A.只有①正确 C.①和②正确 B.只有②正确 D.①②③都正确 ②温度设置不合理 ( D ) ③不能用斐林试

专项聚焦1
(4)实验结果的科学性:指对于实验结果应该首先记录,然后 整理,最后再经过仔细分析,找出它们所能透露给我们的最 大的信息量。 【例 4】 归类是按照一定的特征将事物进行分类的方法, 下 列有关细胞的几种结构的归类中,明显错误的是 ①线粒体 ⑥高尔基体 A.①②⑥与③④⑤ C.①②③④⑥与⑤ B.①②⑤与③④⑥ D.①②③④⑤与⑥ ②叶绿体 ③核糖体 ④中心体 ( D ) ⑤染色体

专项聚焦1
2.平行重复原则 控制某种因素的变化幅度,在同样条件下重复实验,观察 其对实验结果影响的程度。任何实验必须有足够的实验次 数,才能避免结果的偶然性,使得出的结论准确、科学。 【例 5】 阅读下列内容,回答有关问题。 实验目的:验证种子萌发、幼苗生长与生长素有关;确定 某种植物的种子萌发、 幼苗生长的最适宜生长素浓度范围。 材料用具:萝卜、水稻、油菜等种子若干;试管、移液管、 培养皿、滤纸、蒸馏水、生长素溶液(浓度分别为: 1 000 mg· L-1,10 mg· L-1,0.1 mg· L-1,1 μg·L-1,0.01 μg·L-1)。

专项聚焦1
实验步骤: (1)取 6 个试管,编号。在 1~6 号试管中,分别加入 5 mL 不 同浓度的生长素溶液及等量的蒸馏水。 (2)在 6 个试管中各放入 2 粒某种子,浸泡 24 小时。 (3)取 6 个培养皿编号(1~6 号),每个培养皿内事先都垫上用 对应浓度的生长素溶液浸湿的滤纸,将从 1~6 号试管中取出 的种子,分别放入与之对应的 1~6 号培养皿中,在湿滤纸上 均匀摆放。盖上培养皿盖(假设氧气充足)。 观察与收集数据: 分析与讨论: 问题:本实验步骤中,有几处不够严谨,请指出并纠正。 。

专项聚焦1

答案

问题1:步骤(2)中的种子数目过少,应改为30粒;

问题2:用不同植物种子重复上述实验。

专项聚焦1
3.对照性原则 即实验中设立对照组,使实验结果具有说服力。通常,一 个实验总分为实验组和对照组。实验组,是接受自变量处 理的对象组。对照组,是不接受自变量处理的对象组。 【例 6】 为验证光是植物生长发育的必要条件, 设计如下实 验:选择生长状况一致的小麦幼苗 200 株,随机均分为实 验组和对照组,分别处理并预期结果。下面是关于实验组 或对照组的处理方法和预期结果的几种组合,其中正确的 是 ①实验组 A.②③⑤ ②对照组 B.①④⑤ ③黑暗中培养 C.①③⑥ ⑤生长良好 ⑥生长不良 D.②④⑥ ( ④在光下培养 )

专项聚焦1

解析

实验设计中的单一变量为有光和无光。正常光照条件

下生长发育的幼苗应是对照组(即②④⑤),故实验组(接受了 实验变量处理的组)应为①③⑥。
答案 C

专项聚焦1
【例 7】 下表: 实 验 组 种皮完 机 械 破 损 种 皮 完 整 , 机械破损种皮, 处 整,25 ℃ 种皮, 25 ℃ 0.05%赤霉素 0.05% 赤 霉 素 理 蒸馏水浸 蒸 馏 水 浸 水溶液 25 ℃ 水溶液 25 ℃浸 泡 24 h 泡 24 h 浸泡 24 h 泡 24 h ( ) 下列组合不能达到相应目的的是 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 现有与某种植物种子萌发有关的 4 组实验处理如

专项聚焦1
A. 仅做Ⅰ组与Ⅱ组实验,可探究机械破损对该种子萌发的 影响 B.仅做Ⅰ组与Ⅲ组实验,可探究种皮完整条件下赤霉素对该 种子萌发的影响 C.仅做Ⅱ组与Ⅲ组实验,可探究赤霉素或机械破损对该种子 萌发的影响 D.仅做Ⅱ组与Ⅳ组实验,可探究机械破损条件下赤霉素对该 种子萌发的影响

答案 C

专项聚焦1

4.单一变量原则和等量原则 单一变量原则和等量原则是完全统一的,只不过强调的侧 面不同,单一变量原则强调的是自变量的单一性,即实验 组和对照组相比只能有一个变量;而等量性原则强调的是 除了自变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量必须 严格控制在适宜条件下的等量即相同,以平衡和消除无关 变量对结果的影响。

专项聚焦1
【例8】 某兴趣小组为了研究阳光对大豆发芽的影响,而在 花盆 Ⅰ Ⅱ 阳光 光照 暗室 温度 20 ℃ 20 ℃ 水 充足 不充足 ( D )

两个花盆里种了大豆,并设计如下实验:

在这一实验设计中,应该改正的错误是 A.两个花盆应该放在向阳的地方 B.两个花盆都应放在暗处 C.两个花盆的温度不应该一样高 D.两个花盆都应该浇充足的水

专项聚焦1
二、实验中三个变量的分析及处理 1.自变量与因变量 (1)自变量:指实验中由实验者所操纵的因素或条件。注意 其可操作性,遵循对照原则。 (2)因变量:指实验中由于自变量而引起的变化和结果。因 变量一般不能直接体现出来,因此就要确定其体现指标, 使其具备可观察性,即找到相应的观测指标。 通常,自变量是原因,因变量是结果,二者具有因果关系。

专项聚焦1
2.无关变量 无关变量,指实验中除自变量以外的影响实验现象或结果 的因素或条件。应遵循单一变量原则,注意消除和平衡。 在实验设计和操作中,要尽量减少无关变量,而且不同的 实验组中的无关变量应完全相同,在设置对照实验时,除 了自变量外,一般要做到: ?1?生物材料相同?所用材料的数量、质量、长度、体积、来 源和生理状况等方面要尽量相同?。

专项聚焦1

?2?实验所用的器具和装置要相同,实验的试剂要相同?包括, 成份、浓度、体积、量等?。 ?3?条件控制要相同且适宜?如温度、光照强度等都要一致?, 这样可避免实验结果的差异是由无关变量引起的可能性,便 于研究自变量与因变量的关系。

专项聚焦1
【例 9】 为验证甲状腺激素能促进蝌蚪发育,将 27 只同种、 同时孵化且大小相同的蝌蚪,随机均分为三组,饲养的水、 饲料和温度等培养条件相同且适宜。甲组加入甲状腺激素、 乙组加入甲状腺激素抑制剂、丙组不加入药剂。饲养一段 时间后,观察生长情况。 (1) 本实验中同种蝌蚪和相同饲养条件属于 __________( 自 变量/因变量/无关变量)。 (2)甲组加入的甲状腺激素是 ____________(自变量/因变量 / 无关变量)。 (3)甲组的变化和结果是 ____________(自变量 /因变量/无关 变量)。

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(4)实验中选同种、同时孵化的大小相同的蝌蚪来做实验,其 目的是 。

答案 (1)无关变量
(2)自变量 (3)因变量
(4)排除无关变量对实验结果的干扰

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三、各类实验题解题策略 高考中,生物实验的考查重点主要是实验设计能力的考查。 要求考生对实验设计作出假设、设计对照、设计实验步骤, 分析和预期实验结果,并加以处理和判断。大致可以分为 以下几类题型:实验操作题、实验原理题、实验设计题、 实验评价题、实验补充完善题、实习和研究性课题。 1.实验操作题 实验操作题主要考查实验的操作技巧、注意事项、实验步 骤与程序。要求考生必须参与实验,仔细观察,掌握实验 操作技能。这一类的题目,有的以选择题的形式出现,有 的以要求改正或完善实验步骤的简答题的形式出现。

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【例 10】 组别 A B C 某同学按下表所示制成临时装片进行有关实验。 材料 浸泡过的花生种子 紫色洋葱鳞片叶外 表皮 菠菜叶 实验条件 清水、苏丹Ⅳ染 液、50%酒精 0.3 g/mL 蔗糖溶液 清水 观察内容 细胞中着色 的小颗粒 质壁分离 叶绿体

将上述各组实验材料按表中实验条件进行相关处理后制成 临时装片,放在显微镜下观察。分析回答: (1)上述实验中需要的材料用具除显微镜外,还需刀片、镊 子、滴管、吸水纸、________________。

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(2)A 组实验的目的是________________________________, 50%酒精的作用是__________________________________, 细胞中小颗粒呈________色。 (3)B 组实验中,选用紫色洋葱鳞片叶的原因是___________。 (4)在 C 组实验中,要选取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮,原因 是
答案 (1)盖玻片、载玻片(缺一不可)
洗去浮色 红



(2)检测花生种子含有脂肪
(3)细胞液呈紫色,便于观察

(4)叶绿体主要存在于叶肉细胞中

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2.实验原理题 实验原理是选择实验材料、药品,设计实验步骤和预期实 验结果的依据。实验原理有的包含在实验题干的叙述中, 有的需要联系课本中的生物学理论知识提取出相关的实验 原理。 通常在实验原理题的题干中给出实验材料、实验步骤、实 验现象或实验结果,要求学生对实验原理进行分析,并在 此基础上解决有关问题,以考查同学们对生物学基础知识 和生物学实验的理解与应用能力。

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【例 11】 健康人的尿中只含有极微量的蛋白质,若尿中蛋

白质含量过高,则称为蛋白尿。除了肾脏等疾病会引起蛋 白尿外,健康人在剧烈运动后也会出现暂时性蛋白尿。临 床上常用双缩脲试剂定性和定量检测尿中的蛋白质。请完 成下面的实验,验证某人在某次剧烈运动后出现了蛋白尿。 材料用具:试管、量筒、剧烈运动前后的尿液、双缩脲试 剂 A(质量浓度为 0.1 g· mL-1 的 NaOH 溶液)、双缩脲试剂 B(质量浓度为 0.01 g· mL-1 的 CuSO4 溶液)。 实验原理: 。

答案 蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应,并且颜色的深浅 与蛋白质的浓度成正比

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3.实验设计题 实验设计的基本思路 (1)读题找出实验目的:确定是探究性实验还是验证性实验 ( 一 般 在 题 干 中 有 “验 证 ??” 、 “ 证 明??”、 “探 究??”,其后内容就是实验的目的。 (2)确定自变量、观测指标和无关变量:找出单一变量,确 定对照组和实验组的设置,确保其他实验条件一致,控制 无关变量。明确观测指标,是否需要统计即对数据的整 理等。 (3)分析材料用具、原理,绘制简易流程图。

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特别提醒 (1)有些材料需预先处理(如材料要用液体,但题目

中给的是固体材料,则需配制相应浓度的溶液)。 (2)实验的前测 (如生理实验中需要对实验前的材料进行生理 指标的测量等)。 ?4?实验步骤

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①若是“验证性”实验,则要根据所学知识和原理,分析得 出应有的实验结果和推出相应的结论,此时一般只有一个结 果和相应的结论,结论是合理的、科学的、肯定的。不少结 论是在题目要求验证的内容中寻找。 ②若是“探究性”实验,则要根据原理、目的,预测出可能 的实验结果和推出相应的结论,此时一般有几个不同结果及 相应的结论。

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【例 12】 为了验证甲状腺激素的生理作用,试以大白鼠的

耗氧量和活动量为观察指标,根据给出的实验材料和用具, 设计实验步骤,预测实验结果,并作出分析。 (1)材料和用具:日龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠两 组,甲状腺激素溶液,蒸馏水,灌胃器,耗氧量测定装置, 小动物活动测定仪等。 (2)方法与步骤: (3)结果预测与分析:
答案 (2)方法与步骤:

。 。

①将日龄相同、 体重相近的两组雄性成年大白鼠分别标号为甲 组和乙组,并分别用给出的仪器测定与记录耗氧量和活动量。

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②每日用灌胃器给甲组鼠灌喂甲状腺激素溶液,给乙组鼠灌喂 等量的蒸馏水,饲养一段时间。 ③定期测量与记录甲、乙两组鼠的耗氧量和活动量
(3)结果预测与分析: 实验结果预测:未给甲状腺激素时,甲、乙两组鼠的耗氧量和 活动量相近。给甲组鼠灌喂甲状腺激素后,其耗氧量和活动量 均大于乙组。 结果分析:甲状腺激素能促进新陈代谢,加速体内物质的氧化 分解,提高神经系统的兴奋性,从而使耗氧量和活动量加大。

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【解题思路】 实验目的: 实验原理: (3)确定自变量、因变量、无关变量 自变量: 因变量: 无关变量: (4)设计实验步骤 ①选择材料、分组编号,前测,控制无关变量 步骤一:将日龄相同、体重相近的两组雄性成年大白鼠分别 标号为甲组和乙组,分别用给出的仪器测定与记录________。 ; ; 。 (1)确定是验证性实验还是探究性实验: 。 。 。

(2)确定实验目的、实验原理

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②设臵实验组(甲组)和对照组(乙),在相同且适宜条件下饲养 以控制无关变量 步骤二:每日用 ________给甲组鼠灌喂 ____________,给乙 组鼠灌喂 ____________,在 ____________的条件下饲养一段 时间。 ③运用一定的观测手段,观察实验结果,后测,记录, 步骤三: “定期测量与记录甲、 乙两组鼠的____________。 ”

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(5)结果预测与分析: 实验目的中有“验证??”,因此是验证性实验。 实验结果预测:(前测和后测的结果预测) 未给甲状腺激素时,甲、乙两组鼠的耗氧量和活动量 ________ ;给甲组鼠甲状激腺素后,其耗氧量和活动量均 ________乙组。 结果分析:(结合实验原理来分析出现该结果的原因) 甲状腺激素能促进新陈代谢,提高神经系统的兴奋性,从而 使耗氧量和活动量加大。

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说明:前测的作用是为实验结果提供一种实验前后的对照。 如例 12,即使是正常大白鼠,其活动量和耗氧量也是有所区 别的,只有进行前测,才能与实验结果进行比较,从而使实 验结果说服力更强。 如果实验起始阶段状态是确定的、已知的,就没必要前测。

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4.实验评价题 对实验方案评价时,要注意重点从以下几方面入手 :有无 对照(如果有,看对照设计是否合理),是否遵循单一变量原 则和等量原则;实验材料及器材的选择、使用是否正确; 实验方法、步骤是否合理;是否采取正确的方法进行实验 结果的检测和记录。 (1)对照、单一变量等原则是否体现

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【例 13】 为了证实“甲状腺激素及甲状腺抑制剂对蝌蚪发育 的影响”,某同学制定下列方案: a.取两个玻璃缸分别编号为 1 号、2 号; b.在两个玻璃缸中,分别加入等量(且适量)的水和新鲜水草, 然后在每个玻璃缸中分别放入 10 条同时孵化出的发育状况相 同的蝌蚪; c.向 1 号缸投放含甲状腺制剂的饲料,2 号缸投放含甲状腺抑 制剂的饲料; d.每天分别向两缸中投放一些饲料; e.每隔一段时间观察一次,观察时用小网将蝌蚪捞出放在培养 皿中,再将培养皿放在坐标纸(1 mm×1 mm)上,观察并且测 量蝌蚪的体长变化(前肢和后肢的生长情况,尾的变化等)。

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上述实验设计方案中,有一些明显的设计缺陷或不足,请你 修改并完善该设计方案。 (1)该设计方案的明显缺陷是 因此,a 过程应该为(只需陈述修改内容,下同) c 过程应该为 处应该改为
解析

, ; 。 。

(2)方案中存在着引起实验误差的不妥之处,d 过程的不妥之
本题以“甲状腺激素促进幼小动物发育 ”的知识为背

景,综合考查了实验设计的两个基本原则 ——“对照原则” 和“控制单一变量原则”。还考查了学生应用生物学基本知 识分析和解决有关问题的能力。本题应设三组实验,一组在 饲料中加入甲状腺抑制剂。一组在饲料中加入甲状腺激素,

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一组只加入普通饲料。通过实验结果比较,才能充分说明甲 状腺激素和甲状腺抑制剂的生理作用,否则无法说明问题。 实验设计应遵循单一变量的原则,对实验条件要严格控制, 如蝌蚪的大小,投放饲料和药剂的量,否则实验不易成功。
答案 (1)缺少空白对照 再加 1 个玻璃缸编为 3 号 在 3 号缸 内,投放和 1 号、2 号缸数目大小相同的蝌蚪、普通的饲料, 不加任何药剂, 作为空白对照, 来增强实验的可信度和说服力。

(2)“一些饲料”应改为“等量饲料”。
(2)实验方法、步骤是否合理 此类题目给出了实验操作的方法、一系列步骤。要求学生分 析评价方法、解题程序的科学性和规范性。找准解题切入点, 避开误区,设计最佳实验方案。

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【例 14】 为验证 pH 对唾液淀粉酶活性的影响,某位学生

设计实验如下: (1) 在 1 ~ 3 号试管中分别加入 0.5% 的新鲜可溶性淀粉 液 2.0 mL。 (2)分别向 1~3 号试管中加入 0.5%唾液 1.0 mL。 (3)向 1 号试管注入 1.0 mL 蒸馏水, 向 2 号试管注入质量分 数为 5%的 NaOH 溶液 1.0 mL,向 3 号试管注入质量分数 为 5%的 HCl 溶液 1.0 mL。 (4)振荡这 3 支试管,使试管内的液体混合均匀。然后,将 3 支试管下半部浸入 60 ℃左右的热水浴中,保持 5 min。

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(5)在 3 支试管中加入 2.0 mL 斐林试剂振荡后, 将 3 支试管的 下半部放入盛有热水的大烧杯中, 用酒精灯加热, 煮沸 1 min。 观察 3 支试管中溶液的变化情况,记录结果。 该学生的设计方案, 有无不妥之处?若有请改正并指出原因。 。
解析 验证 pH 对酶活性的影响, 一定要先使酶的活性发生改

变后,再加入淀粉,否则会影响实验效果。做这类题时,应 依据教材实验方案和自己做实验的经验,进行分析判断,从 中找出错误并加以改正。唾液淀粉酶可使淀粉水解成麦芽糖, 麦芽糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应,生成砖红色的氧 化亚铜沉淀。关于 pH 对酶活性影响的实验中,操作时必须

专项聚焦1
先将酶臵于不同环境条件下(加清水、加 NaOH 溶液、加 HCl 溶液),使酶的活性发生改变,然后再加入可溶性淀粉液。如 果改变顺序,先加可溶性淀粉和唾液淀粉酶溶液,后放入不 同环境中,则会因酶还没有接触 NaOH 溶液和 HCl 溶液,活 性很高,使 3 支试管中都有还原糖(麦芽糖)生成,最终会出现 3 支试管中溶液均变成砖红色,看不到 pH 对酶活性的影响。

答案

该实验的实验步骤顺序有误,正确顺序应为:

(2)→(3)→(1)→(4)→(5)。因为一旦将(1)提前,在酶还没有失 去活性的情况下,会使淀粉分解产生还原糖,使 3 支试管中 溶液均变成砖红色,导致实验失败

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5.实验补充完善题 实验补充完善题是高考的热点题型,该题型将实验与探究 能力渗透到各题题干及解题过程中进行考查,将常规实验 与探究能力、实验与理论知识融合考查,注重探究过程和 方法,并加强文字表达思想、描述实验结果等能力的考查。 实验补充完善题包括以下内容:(1)添加实验假设;(2)完善 实验步骤;(3)总结实验结论;(4)补充添加对照实验。实验 补充完善题的解题思路与完全实验设计的解题思路基本 一致。

专项聚焦1

【例 15】

假设你去某饲料研究所进行课外实践活动,需要

完成以下任务: (1)选用恰当的试剂检测某样品中是否含有蛋白质。提供的 试剂有:①碘液,②苏丹Ⅲ溶液,③双缩脲试剂,④斐林 试剂。你选用的试剂应该是 ______________;蛋白质与相 应试剂反应后,显示的颜色应为 。

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探究 A 动物蛋白对小鼠生长的影响 资料:饲料中的蛋白质含量一般低于 20%;普通饲料可维 持小鼠正常生长;A 动物蛋白有可能用于饲料生产。 一、研究目的:探究 A 动物蛋白对小鼠生长的影响。 二、饲料:基础饲料:基本无蛋白质的饲料;普通饲料(含 12%植物蛋白):基础饲料+植物蛋白;试验饲料:基础饲 料+A 动物蛋白。

专项聚焦1

实验分组: 实验 小鼠数 组号 1 2 3 4 5 6 相同。 实验方法和检测指标:略 量(只) 10 10 10 10 10 10 饲料 基础饲料 试验饲料 1(含 6%A 动物蛋白) 试验饲料 2(含 12%A 动物蛋白) 试验饲料 3(含 18%A 动物蛋白) 试验饲料 4(含 24%A 动物蛋白) Ⅰ 饲养时 间(天) 21 21 21 21 21 Ⅱ

备注:小鼠的性别组成、大小、月龄、饲喂量和饲养环境均

专项聚焦1
①实验组 6 中,Ⅰ应该为________,原因是______________; Ⅱ应该为__________,原因是_________________________; ②要直观和定量地反映小鼠的生长情况,可以测量小鼠的 __________和________________。

解析

要鉴定蛋白质,需要利用双缩脲试剂和蛋白质发生紫色

颜色反应的原理进行。要探究 A 动物蛋白对小鼠生长的影响, 不同浓度 A 动物蛋白的组合即 2、3、4、5 为实验组,且为相 互对照组;第 1 组为空白对照组,排除基础饲料对实验结果的 影响;还缺乏另外一个对照组,来排除植物蛋白对实验结果的 影响,即第 6 组,所以Ⅰ应该为普通饲料,饲养时间为无关变 量,应处于相同且适宜的状态,所以Ⅱ应该为 21;反应变量的 检测方法可以选择测量小鼠的平均体长和平均体重。

专项聚焦1

答案
影响

(1)③
21

紫色
要排除普通饲料中的植物蛋白对实验结果的 ②平均体 无关变量应该处于相同且适宜的状态

(2)①普通饲料 长 平均体重

专项聚焦1

6.关于实验装置实验题 此类试题多属理科综合实验题,不仅考查学生对生物学科 主干知识的掌握,还考查学生对学科间知识的综合运用。 能充分地体现新课程标准中“用图表介绍研究方法和结 果,阐明观点”这一能力要求。

专项聚焦1
【例 16】 下图是一位学生设计的实验,用来证明 CO2 是光 合作用的主要原料。

(1)请指出该装置的主要错误。 ①______________________________________________; ②______________________________________________; ③______________________________________________; ④_____________________________________________。 (2)如需对照实验,请描述对照实验的设计。 。

专项聚焦1
解析 该同学设计的装臵是为了证明“CO2 是光合作用的主

要原料”。 由于光合作用的产物中有淀粉, 因此可通过碘遇淀 粉变蓝这一特性来检验实验结果。 为了消除叶片中原有淀粉对 实验结果的影响,应首先让实验装臵中的植物进行 48 h 的饥 饿处理,消耗掉原有的淀粉,然后把植物平均分成两组,实验 组装臵中放入盛有 Ca(OH)2 溶液的小烧杯,除去装臵中 CO2, 对照组中无 Ca(OH)2 溶液,有 CO2,其他实验条件两组完全 相同。由于光质和光照强度都影响 ATP 和[H]的数量,从而影 响淀粉的形成。 而光合作用只利用红橙光和蓝紫光,几乎不利 用绿光, 故原装臵中绿色玻璃瓶应换成无色玻璃瓶。为增加淀 粉的生成量,使实验现象更明显,应从多个方向照光。

专项聚焦1
答案 射 (1)原装置错误有:①应用暗处理 48 h 的植物 ②不用

绿色玻璃瓶,应用无色玻璃瓶 ④应设计对照实验

③光照方向应从各个方向照

(2)对照实验设计:对照实验的实验条件与改正后的实验装置 基本相同,只是将 Ca(OH)2 溶液换为等量的 H2O,这样实验 组(无 CO2)和对照组(有 CO2)除有无 CO2 这一实验条件不同 外,其他实验条件完全一样,将实验组和对照组的叶片取出, 经酒精煮沸脱色后,滴加等量碘液,实验组不变蓝,对照组 变蓝,从而证明 CO2 是光合作用的主要原料 评价 本题考查影响光合作用的条件,在能力方面,主要考
查学生运用所学的基本知识分析、理解图示信息和解答有关 问题的能力。

专项聚焦1
7.设计实验记录的表格、绘制曲线 根据实验目的,用表格形式记录实验现象和数据,表达实 验结果,是生物新课程标准明确要求中学生应有的一种能 力。 设计表格时要注意列和行中每项所表示的含义和单位。 对于较复杂的表格、表头的设计较关键。在平时学习时要 留心储备这类知识。绘制曲线要求学生确定横坐标、纵坐 标的单位和含义,再根据实验现象或结果描述自变量和因 变量之间的关系曲线。主要用来考查学生运用数学知识和 生物学知识综合分析和解决问题的能力。

专项聚焦1
【例 17】 为探究环境因素对光合作用强度的影响,多个兴

趣小组以金鱼藻为材料设计实验进行研究。下图为两个小 组分别设计的实验装置。请回答下列问题:

专项聚焦1
实验一:金鱼藻在适宜条件下进行光合作用,其繁殖很快。在 相同培养液中,如图甲以图中的装置Ⅰ和Ⅱ(密封环境)分别培 养金鱼藻,将两个装置都放在阳光下,一定时间后,观察装置 Ⅰ和Ⅱ发生的变化。 (1)B 试管中金鱼藻繁殖速度 ________(加快/减慢/无变化),其 原因是 A 瓶中酵母菌_______________________________。 (2)C 试管中金鱼藻繁殖速度________(加快/减慢/无变化),其 原因是 D 瓶中乳酸菌________________________________。 实验二:如图乙为验证温度对光合速率影响的实验装置,请 回答: (3)实验的原理是 。 (4)在实验过程中可通过观察 来判断光合作用的强度。

专项聚焦1
(5)请用坐标曲线图表示预期的实验结果。

解析

实验一中,装臵Ⅰ和Ⅱ的不同在于装臵Ⅰ中的酵母菌

可通过有氧呼吸和无氧呼吸产生 CO2,能够为金鱼藻提供光 合作用所需的原料;而装臵Ⅱ中的乳酸菌不能为金鱼藻提供 CO2,不能为金鱼藻提供光合作用所需的原料,因而,将装臵 Ⅰ和Ⅱ放在阳光下时,B 试管中金鱼藻的繁殖速度会快于 C 试管。实验二中,依据的原理是温度影响酶活性,从而影响 光合作用速率,进而影响产生氧气的速率。实验中可通过观 察一定时间内光合作用产生氧气的气泡数的多少来判断光合 作用的强度,据此,可将预期结果绘制成图。

专项聚焦1
答案 (1)加快 发生呼吸作用产生二氧化碳,促进金鱼藻的

光合作用
(2)减慢 发生呼吸作用不产生二氧化碳,金鱼藻因缺乏二氧 化碳光合作用减慢
(3)温度影响金鱼藻的酶活性,从而影响光合作用速率,进而 影响产生氧气的速率

(4)一定时间内光合作用产生氧气的气泡数
(5)如图

专项聚焦1
【例 18】 某木本植物种子成熟后不能萌发,经过适宜的预

处理可以萌发。现用甲、乙、丙、丁四种预处理方法处理 种子,再将处理后的种子分成两组:一组在温度和水分等 适宜的条件下进行萌发实验并测定萌发率,结果见表;另 一组用于测定 A、B 两种激素的含量,结果见图。请回答: 预处理方法 种子萌发实 验条件 种子萌发率 (%) 0 室温、 保湿 4 ℃、 保湿 4 ℃、 水浸 4 ℃、 干燥 (甲) (乙) 种(丙) (丁)

温度和水分等适宜条件

100

98

0

专项聚焦1 (1) 由 表 可 知 , 有 利 于 该 种 子 萌 发 的 预 处 理 条 件 是
______________和________________。 (2)由表和图可知,两种激素中抑制种子萌发的是_________。

(3)已知激素 A 存在于上述木本植物种子的种皮中,为了验证 激素 A 对种子萌发的作用,可用白菜种子为材料,进行实验, 请补充完成下列实验步骤,并预测结果、得出结论。 实验步骤: ①剥离该木本植物种子的种皮, 提取激素 A, 并制备成激素 A 水溶液。

专项聚焦1
②分别用 ________和________处理白菜种子,置于适宜温度 下培养,其中__________处理作为对照。 ③一定时间后,统计白菜种子的_______________________。 预测结果: 得出结论: ; 。

答案 (1)低温 水分(或 4 ℃保湿、4 ℃水浸种)
(2)A
(3)步骤:②激素 A 水溶液 蒸馏水 蒸馏水 ③发芽率

预测结果:激素 A 处理的白菜种子发芽率低于对照组 结论:激素 A 对种子萌发有抑制作用

专项聚焦 2

例析遗传设计题的基本类型及解 题方法

一、判断基因的位置 1.判断基因在常染色体上还是在 X 染色体上 【 例 1】 果蝇的红眼和白眼是一对相对性状 (红眼 W,白 眼 w),且雌雄果蝇均有红眼和白眼。实验室现有一批未交 配过的红眼和白眼的雌雄果蝇,若要用一次交配实验即可 证明这对基因位于何种染色体上,则交配亲本的表现型为 __________________。

实验预期和相应结论为: ① ② ③
答案 交配亲本的表现型为:白眼雌果蝇×红眼雄果蝇 实验预期和相应结论为: ①如果子代雌雄果蝇均为红眼,则说明这对基因位于常染色 体上 ②如果子代雌雄果蝇均既有红眼又有白眼,则说明这对基因 位于常染色体上 ③如果子代雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼,则说明这对 基因位于 X 染色体上

; ; 。

【例 2】 果蝇的紫眼和红眼是一对相对性状, 且雌雄果蝇均 有紫眼和红眼。实验室现有一批未交配过的纯种紫眼和纯 种红眼的雌雄果蝇,若要用一代交配实验即可证明这对基 因的显隐性和位于何种染色体上,则选择的杂交组合方式 为: __________________________________ ,请你推测杂 交一代可能出现的性状,并以此为依据,对哪一种眼色为 显性性状,以及控制眼色的基因位于 X 染色体上还是常染 色体上这两个问题,做出相应的推断。(要求:只需写出子 一代的性状表现和相应推断的结论)

解析

该题性状的显隐性未知(是需要判断的),只做一次交配

的话,该交配组合就可能不是隐性雌性和显性雄性的杂交,并 且还要判断基因的位臵, 而判断基因位臵的基本方法是做一个 正交和反交实验,所以,该题需用正交和反交实验的方法。

答案 杂交组合方式为: 正交:紫眼雌果蝇×红眼雄果蝇; 反交:红眼雌果蝇×紫眼雄果蝇

预期结果和结论: ①如果两个杂交组合的后代都是紫眼,则说明紫眼为显性, 基因位于常染色体上。 ②如果两个杂交组合的后代都是红眼,则说明红眼为显性, 基因位于常染色体上。 ③如果正交后代雌性都为红眼,雄性都为紫眼,而反交后代 雌雄果蝇都为红眼,则红眼为显性,基因位于 X 染色体上。 ④如果正交后代雌雄果蝇都为紫眼,而反交后代雌性都为紫 眼,雄性的都为红眼,则紫眼为显性,基因位于 X 染色体上。 进一步思考:如果没有告诉你紫眼和红眼是纯合子,那又该 如何设计杂交交方案呢?

解析

题中未说明是纯合子, 则显性个体的基因型可能是纯合

子(AA 或 AAXA),也可能是杂合子(Aa 或 XAXa),所以正交和 反交实验都需做多个,即正交和反交组合都要选用多对果蝇。 (1)如果基因位于常染色体上,正交和反交的遗传图解如下:

(2)如果基因位于X染色体上,正交和反交的遗传图解如下:

然后,用假设法作出假设和相应的实验预期(见下表)。 实验预期(子代的性状表现) 实验假设 正交: 的 F1 基因位于常染色体上 基因位于常染色体上 现与性别无关 现与性别无关 反交: 的 F1 红眼♀×紫眼♂ 紫眼♀×红眼♂

假设 1:紫眼为显性, 紫眼个体多于红眼个体,且眼色表 假设 2:红眼为显性, 红眼个体多于紫眼个体,且眼色表

假设 3:紫眼为显性, 雌性全为紫眼, 紫 眼 个 体 多 于 红 基因位于 X 染色体上 基因位于 X 染色体上 雄性全为红眼 眼个体 眼个体 性全为紫眼 假设 4:红眼为显性, 红眼个体多于紫 雌性全为红眼, 雄 最后,按照:“如果+实验预期,则说明+实验结论”的格 式来组织答案。 答案 杂交组合方式:正交:紫眼雌果蝇×红眼雄果蝇;反
交:红眼雌果蝇×紫眼雄果蝇,且正交和反交组合都选用多 对果蝇。 预期结果和结论: ①如果两个杂交组合的子一代中都是紫眼个体多于红眼个 体,并且眼色的遗传与性别无关,则紫眼为显性,基因位于 常染色体上。

②如果两个杂交组合的子一代中都是红眼个体多于紫眼个 体,并且眼色的遗传与性别无关,则红眼为显性,基因位于 常染色体上。 ③如果在杂交组合红眼雌蝇×紫眼雄蝇中,子一代中的雄性 全部表现红眼,雌性全部表现紫眼;在杂交组合紫眼雌蝇× 红眼雄蝇中,子一代中的紫眼个体多于红眼个体,则紫眼为 显性,基因位于 X 染色体上。 ④如果在杂交组合紫眼雌蝇×红眼雄蝇中,子一代中的雄性 全部表现紫眼,雌性全部表现红眼;在杂交组合红眼雌蝇× 紫眼雄蝇中,子一代中的红眼个体多于紫眼个体,则红眼为 显性,基因位于 X 染色体上。

【例 3】

科学家研究黑腹果蝇时发现,刚毛基因(B)对截毛

基因(b)为完全显性。若这对等位基因存在于 X、Y 染色体 的同源区段,则刚毛雄果蝇表示为 XBYB、XBYb、XbYB, 若 仅位于 X 染色体上,则只表示为 XBY。现有各种纯种果蝇 若干只,请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于 X、Y 染色体上的同源区段还是仅位于 X 染色体上,请写 出遗传图解,并用文字简要说明你的推断过程。

答案

遗传图解:

文字说明: 用纯种截毛雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交,并观察和记录子 代的性状表现。 ①若子一代雌雄果蝇均为刚毛,则这对等位基因位于 X、Y 染 色体的同源区段上; ②若子一代雄果蝇为截毛,雌果蝇为刚毛,则这对等位基因 仅位于 X 染色体上。

2.判断多对基因是否位于同一对染色体上 【解题方法】 先杂交再自交或测交,看自交或测交后代 是否符合基因的自由组合定律,如果符合,则说明多对基 因位于不同对染色体上;如果不符合,则说明位于同一对 染色体上。

【例4】

实验室中有一批未交配的纯种灰体紫眼和纯种黑

体红眼果蝇,每种果蝇雌雄个体都有。已知:上述两对相 对性状均属完全显性遗传,性状的遗传遵循遗传的基本定 律,灰体和黑体这对相对性状由一对位于第Ⅱ号同源染色 体上的等位基因控制,所有果蝇都能正常生活。如果控制 果蝇紫眼和红眼的基因也位于常染色体上,请设计一套杂 交方案,以确定控制紫眼和红眼的基因是否也位于第Ⅱ号 同源染色体上,并预期结果,作出相应的结论。

答案

杂交方案:

让纯种灰体紫眼果蝇和纯种黑体红眼果蝇交配得子代 F1,再 让 F1 雌雄果蝇杂交得 F2,观察并记录 F2 的性状分离比。 预期结果和结论: ①如果 F2 出现四种性状,其分离比为 9∶3∶3∶1(符合基因 的自由组合定律),则说明控制紫眼和红眼的这对基因不位于 第Ⅱ号同源染色体上。 ②如果 F2 不出现 9∶3∶3∶1 的分离比(不符合基因的自由组 合定律),则说明控制紫眼和红眼的这对基因位于第Ⅱ号同源 染色体上。

说明: 如果知道性状的显隐性,还可根据测交后代是否符合基因的 自由组合定律,来判断多对基因是否位于同一对染色体上。 而该题中灰体和黑体,紫眼和红眼的显隐性没有告诉你,所 以只能用自交后代来判断。

二、判断显隐性关系 【例 5】 已知牛的有角与无角为一对相对性状, 由常染色体 上的等位基因 A 和 a 控制。 在自由放养多年的一群牛中(无 角的基因频率与有角的基因频率相等),随机选出 1 头无角 公牛和 6 头有角母牛分别交配,每头母牛只产了 1 头小牛。 在 6 头小牛中,3 头有角,3 头无角。 (1)根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状?请 简要说明推断过程。 (2)为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系,用上 述自由放养的牛群(假设无突变发生)为实验材料, 再进行新 的杂交实验,应该怎样进行?(简要写出杂交组合,预期结 果并得出结论)

解析

根据题意,该“自由放养多年的牛群”中显性纯合子、

显性杂合子和隐性纯合子个体都有,这为解答第 (1)小题提供 依据,为第(2)小题的实验设计提供实验材料。 第(1)小题解题思路: 1 头无角公牛和 6 头有角母牛,分别交配,子代中 3 头有角, 3 头无角,属于杂交后代发生性状分离,无法直接判断,要运 用假设法予以判断。 ①假设无角为显性,则该无角公牛肯定是显性杂合子,母牛 都为隐性纯合子,6 个杂交组合的情况是相同的,其遗传图谱 都为下图 1。根据遗传图谱,6 个杂交组合的后代会出现 3 头 有角,3 头无角的结果,与事实相符,所以无角可能为显性, 但没有排除掉有角为显性,所以也就无法确定显隐性。

②假设有角为显性,则该无角公牛是隐性纯合子,而这 6 头 母牛可能是显性纯合子, 也可能是显性杂合子,6 个杂交组合 有两种情况,其遗传图谱都为上图 2 和图 3。根据遗传图谱, 只要显性杂合子母牛数等于或多于 3 头, 6 个杂交组合的后代 也会出现 3 头有角,3 头无角的结果,也与事实相符,所以有 角也可能为显性,但也没有排除掉无角为显性,所以也就无 法确定显隐性。 综合上述分析,不能确定有角为显性,还是无角为显性,需 要用自交的方法再设计实验加以判断,这就是第(2)小题所要 完成的。

答案

(1)不能确定。

①假设无角为显性,则公牛的基因型为 Aa,6 头母牛的基因型 都为 aa,每个交配组合的后代或为有角或为无角,概率各占 1/2。6 个组合后代合计会出现 3 头无角小牛,3 头有角小牛。 ②假设有角为显性,则公牛的基因型为 aa,6 头母牛可能有两 种基因型,即 AA 和 Aa。AA 的后代均为有角,Aa 的后代或 为无角或为有角,概率各占 1/2,由于配子的随机结合及后代 数量少,实际分离比例可能偏离 1/2。所以,只要母牛中具有 Aa 基因型的头数大于或等于 3 头,那么 6 个组合后代合计也 会出现 3 头无角小牛,3 头有角小牛。 综合上述分析,不能确定有角为显性,还是无角为显性。

(2) 从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交 ( 有角牛×有角 牛)。如果后代出现无角小牛,则有角为显性,无角为隐性; 如果后代全部为有角小牛,则无角为显性,有角为隐性。(其 他正确答案也可)

三、判断某显性个体是纯合子还是杂合子(即基因型) 【例 6】 某农场养了一群马,有栗色马和白色马。已知栗色 基因(B)对白色基因(b)呈完全显性。 育种工作者从中选出一 匹健壮的栗色公马,请你根据毛色这一性状鉴定它是杂种 还是纯种。 (1) 为了在一个配种季节里完成这一鉴定所需要的杂交工 作,你应怎样配种? (2)杂交后代可能出现哪些结果?并对每一结果作出相应的 鉴定。

答案

(1)让该栗色公马与多匹白色母马配种,然后统计子代

马的毛色。
(2)①如果测交后代既有栗色马又有白色马,则说明该栗色马 是杂合子。 ②如果测交后代都是白色马,则也说明该栗色马是杂合子。 ③如果测交后代都是栗色马,则说明该栗色马一般是纯合子。

【例 7】 一个自然繁殖、表现型正常的果蝇种群,性别比例 偏离较大,经研究发现该种群的基因库中存在致死基因, 它能引起某种基因型的个体死亡。从该种群中选取一对雌 雄果蝇相互交配, F1 中有 202 个雌性个体和 98 个雄性个体。 请回答: (1)导致上述结果的致死基因具有 ________性致死效应,位 于________染色体上。让 F1 中雌雄果蝇相互交配,F2 中出 现致死的几率为________。 (2)从该种群中任选出一只雌果蝇,用一次杂交实验来鉴别 它是纯合子还是杂合子, 请写出遗传图解(有关基因用 A、 a 表示),并用文字简要说明你的推断过程。

解析

(2)将该只雌果蝇与种群中任一雄果蝇交配,统计子代

雌、雄果蝇的数目。若子代雌、雄果蝇比例为1∶1,说明该 雌果蝇为纯合子;若子代雌、雄果蝇比例为2∶1,说明该雌 果蝇为杂合子。 遗传图解如下:
答案 (1)隐 X 1/8 (2)如图

四、与性别决定有关的遗传设计 1.子代性别的选择 【解题方法】 用一种性状来指示性别的雌雄,而能用来 指示性别的性状, 其基因位于 X 染色体上。 选用的亲本是: 隐性性状的雌性(XaXa)×显性性状的雄性(XAY),表现显性 性状的子代为雌性,表现隐性性状的子代为雄性。

【例8】

有一种雌雄异株的草本经济植物,属XY型性别决

定。已知其叶片上的斑点是由X染色体上的隐性基因(b)控 制的。某园艺场要通过杂交培育出一批在苗期就能识别雌 雄的植株,则应选择: (1)表现型为________的植物作母本,其基因型为______。 表现型为________的植株作父本,其基因型为________。 (2)子代中表现型为________的是雌株;子代中表现型为 ________的是雄株。
答案 (1)叶片上有斑点 XbXb 叶片上无斑点 XBY

(2)叶片上无斑点

叶片上有斑点

【例 9】 在三倍体无子西瓜的培育过程中,第一年制三倍体 种子时,需对四倍体去雄作母本,和二倍体父本进行杂交, 然后从四倍体西瓜果实中获得三倍体西瓜种子。 但如果去雄 不彻底, 则从四倍体西瓜果实中获得西瓜种子可能不是三倍 体种子,而是四倍体种子。为了获得三倍体西瓜种子,保证 第二年所结的果实一定是无子西瓜,可用某一性状来“标 记”无子性状。例如,有两个西瓜品种:解放瓜的果皮上具 有深绿色的平行条斑(显性),马铃瓜的果皮嫩绿色,无条斑 (隐性),如用这两个西瓜品种作亲本,则:

(1)第一年进行杂交制种时,用________作父本,用秋水仙素 处理________后得到的________倍体作母本,这样第二年得 到的西瓜果实,如果果皮为__________________,则一定为 三倍体无子西瓜果实。 (2)从(1)可以看出:第一年进行杂交制种时,可用________基 因来标记二倍体作父本,和________的四倍体作母本进行杂 交,就能保证第二年所得的果实为三倍体无子西瓜果实。

答案 (1)解放瓜 马铃瓜
(2)显性 隐性



具有深绿色的平行条斑

【例 10】

已知玉米是雌雄同株异花的作物,有两对独立遗

传的基因(T 与 t,B 与 b)可以改变玉米的性别,即把雌雄 同株转变为雌株或雄株。当基因 b 纯合且不为 tt 时,使植 株无雌花序转变为雄株;当基因 t 纯合时,使植株无雄花 序转变为雌株。请回答下列问题: (1)在杂交育种过程中,基因型为 BbTt 的植株自花传粉, F1 代有哪几种表现型? ______________________。其比例 为______________________。 (2)育种工作者欲从 F1 代中选择亲本杂交以获得只含雌株和 雄株且比例相等的后代,请用遗传图解表示其过程。

答案

(1)雌雄同株、雌株、雄株

9∶4∶3

(2)遗传图解如下:

2.子代雌雄个体性状的选择 【解题方法】 选择适宜的亲本杂交,使杂交后代的雌雄 个体表现需要的性状,该类型和前一种情况本质是相同的, 只不过前一类型是通过性状选择性别,该类型是通过性别 选择性状,所以,选用的亲本仍然是:隐性性状的雌性 (XaXa)×显性性状的雄性(XAY)。

【例 11】 已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由 X 和 Y 染色 体上一对等位基因控制,刚毛基因 (B)对截毛基因 (b)为显 性。现有基因型分别为 XBXB、XBYB、XbXb 和 XbYb 的四种 果蝇。 (1)根据需要从上述四种果蝇中选择亲本,通过两代杂交, 使最终获得的后代果蝇中,雄性全部表现为截毛,雌性全 部表现为刚毛,则第一代杂交亲本中,雄性的基因型是 ________,雌性的基因型是________;第二代杂交亲本中, 雄性的基因型是 ________,雌性的基因型是 ________,最 终获得的后代中,截毛雄蝇的基因型是 ________,刚毛雌 蝇的基因型是________。

(2)根据需要从上述四种果蝇中选择亲本,通过两代杂交,使最 终获得的后代果蝇中,雌性全部表现为截毛,雄性全部表现为 刚毛,应如何进行实验?(用杂交实验的遗传图解表示即可)
答案 (1)XbYb XBXB
(2)P XbXb (截毛雌蝇) F1 × XbYB (刚毛雄蝇) XbXb (雌蝇均为截毛)

XBYb XbXb XbYb
XBYB × XbXb XbYB

XBXb

↓ (刚毛雄蝇) ↓ (截毛雌蝇) (雄蝇均为刚毛)

五、变异原因的探究 【解题方法】 性状=基因型+环境条件,所以某生物的 变异原因应从外因和内因两个方面加以分析。如果是因为 遗传物质(或基因)的改变引起的, 此变异可在其自交后代或 与其它个体的杂交后代中再次出现(即能遗传), 如果仅仅是 由环境条件的改变引起的,则不能遗传给自交后代或杂交 后代,所以,可以用自交或杂交的方法确定变异的原因; 或者将变异个体和正常个体培养在相同的条件下,两者没 有出现明显差异,则原来的变异性状是由环境条件引起的。

【例 12】

在一外貌正常的牛群中,偶然产生一头矮生的雄

犊。这种矮生究竟是基因突变的直接结果,还是由于隐性 矮生基因的“携带者”偶尔交配后发生的分离呢?请加以 探究。 (1) 如 果 矮生 是基 因突变 的直 接结 果,则 该突 变一 般是 ________( 显 性 突 变 还 是 隐 性 突 变 ) , 该 矮 生 雄 牛 为 __________。据此,设计杂交实验,确定“是基因突变的 直接结果”。请写出遗传图解(有关基因用 A、a 表示),并 用文字简要说明你的推断过程。 (2) 设计杂交实验,确定“是由于隐性矮生基因的‘携带 者’偶尔交配后发生的分离”。请写出遗传图解(有关基因 用 A、a 表示),并用文字简要说明你的推断过程。

答案

(1) 显性突变

杂合子

用这头矮牛与多头正常母牛

交配,如后代矮牛与正常牛呈 1∶1,则矮生是基因突变的直 接结果。遗传图解见下图 1

(2)用这头矮牛与多头正常母牛交配,如后代全部正常或正常 牛多于矮牛,则矮生是隐性矮生基因的“携带者”偶尔交配 后的结果。遗传图解见下图 2、图 3。

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一、概述

遗传基本定律中的致死作用

致死作用指某些致死基因的存在使配子或个体死亡。常见 致死基因的类型如下: (1)隐性致死:指隐性基因存在于一对同源染色体上时,对 个体有致死作用。如镰刀型细胞贫血症 (HbSHbS)。植物中 白化基因(bb),使植物不能形成叶绿素, 植物因此不能进行 光合作用而死亡;正常植物的基因型为 BB 或 Bb。 (2)显性致死:指显性基因具有致死作用,通常为显性纯合 致死。如人的神经胶质症(皮肤畸形生长,智力严重缺陷, 出现多发性肿瘤等症状)。

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(3)配子致死:指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形 成有活力的配子的现象。 (4)合子致死:指致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用, 从而不能形成活的幼体或个体早夭的现象。

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二、典例特训 【例 1】 已知果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性、灰身(B)对黑 身(b)为显性,两对等位基因在两对常染色体上,且基因 B 具有纯合致死效应。现用长翅黑身果蝇和残翅灰身果蝇杂 交,F1 为长翅灰身和长翅黑身,比例为 1∶1。当 F1 的灰身 长翅果蝇彼此交配时,其后代表现型有四种,这四种表现 型的比例为 A.9∶3∶3∶1 C.6∶3∶2∶1 B.3∶1 D.3∶3∶1∶1 ( )

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解析 由题意可知,亲代的基因型为 AAbb 和 aaBb,F1 长翅 灰身果蝇的基因型为 AaBb,当 F1 的长翅灰身果蝇彼此交配 时,后代为长翅灰身 ∶ 长翅黑身 ∶ 残翅灰身 ∶ 残翅黑身= 9∶3∶3∶1,但基因 B 具有纯合致死效应,则四种表现型的 比例为 6∶3∶2∶1。
答案 C

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【例 2】 已知桃树中, 蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由 等位基因 H、h 控制),蟠桃对圆桃为显性,蟠桃果形具有较 高的观赏性。已知现有蟠桃树种均为杂合子,欲探究蟠桃是 否存在显性纯合致死现象(即 HH 个体无法存活),研究小组 设计了以下遗传实验,请补充有关内容。 实验方案:让蟠桃(Hh)自交 (或蟠桃与蟠桃杂交 ),分析子代 的表现型及比例。 预期实验结果及结论: (1)如果子代 显性纯合致死现象。 (2)如果子代 致死现象。 ,则蟠桃不存在显性纯合 ,则蟠桃存在

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解析

将蟠桃(Hh)自交或蟠桃与蟠桃杂交,其后代基因型为

1/4HH、2/4Hh、1/4hh。如果蟠桃存在显性纯合致死现象,那 么子代的表现型为蟠桃和圆桃,比例为 2∶1,如果蟠桃不存 在显性纯合致死现象,那么子代的表现型为蟠桃和圆桃,比 例为 3∶1。
答案 (1)表现型为蟠桃和圆桃,比例为2∶1
(2)表现型为蟠桃和圆桃,比例为3∶1

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【例3】

某种雌雄异株的植物有宽叶和狭叶两种类型,宽叶

由显性基因B控制,狭叶由隐性基因b控制,B和b均位于X 染色体上。基因b使雄配子致死。请回答下列问题。 (1)若后代全为宽叶雄株个体,则其亲本基因型为 为____________。 。 (2)若后代全为宽叶,雌、雄植株各半时,则其亲本基因型

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解析 由题目中的“基因 b 使雄配子致死”的条件可得(注: 含 Xb 的雌配子不死亡): 亲本: XBY XbY XBXB XBXb XbXb ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 配子:XB、Y Y XB XB、Xb Xb 根据上图可知:由于 XbY 只产生一种配子 Y,如果后代只有 雄株,则父本必为 XbY,如果后代既有雄株又有雌株,则父 本的基因型为 XBY。确定了父本的基因型后,再根据后代宽 叶和狭叶的比例来确定母本的基因型。如第一问,后代只有 雄株,则父本的基因型为 XbY,又因为后代只有宽叶,则母 本不可能产生 Xb 的配子,母本的基因型只能是 XBXB。

答案

(1)XbY、XBXB

(2)XBY、XBXB

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【例 4】 果蝇的某一对相对性状由等位基因(N、n)控制,其 中一个基因在纯合时能使合子致死(注:NN,XnXn, XNY 等 均视为纯合子)。有人用一对果蝇杂交,得到 F1 代果蝇共 185 只,其中雄蝇 63 只。 (1)控制这一性状的基因位于 __________染色体上,成活果 蝇的基因型共有________种。 (2)若 F1 代雌蝇仅有一种表现型,则致死基因是________, F1 代雌蝇基因型为__________。

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解析

(1)由于 F1 雌、雄果蝇数目有明显差异,所以控制这一

性状的基因位于 X 染色体上,存活的果蝇有 3 种基因型。 (2)若 F1 代雌蝇中仅有一种表现型,则致死基因为 n,F1 代雌 蝇的基因型为 XNXN、XNXn。

答案 (1)X 3
(2)n XNXN、XNXn

【 例 5】

假设果蝇中某隐性致死突变基因有纯合致死效应

(胚胎致死),无其他性状效应。根据隐性纯合体的死亡率, 隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一 只雄果蝇偶然受到了 X 射线辐射,为了探究这只果蝇 X 染 色体上是否发生了上述隐性致死突变,请设计杂交实验并 预测最终实验结果。 实验步骤:① ② ③ ; ; 。

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结果预测:Ⅰ.如果______________________________,则X 染色体上发生了完全致死突变; Ⅱ.如果__________________________________,则X染色体 上发生了不完全致死突变; Ⅲ.如果________________________________,则X染色体上 没有发生隐性致死突变。
解析 设该雄果蝇的基因型为 X-Y,正常雌果蝇的基因型是
- - - -

XAXA(设等位基因为 A、a)。则有 X Y×XAXA→F1:XAX 、 XAY ; F1 互交: XAX ×XAY→F2 : XAXA 、 XAX 、 XAY 、 X-Y。若为完全致死突变,X-Y 个体全部死亡,后代雌雄比 例为 2∶1,若不是致死突变,后代雌雄比例为 1∶1;若为不 完全致死突变,则比例在 1∶1~2∶1 之间。

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答案

①让这只雄蝇与正常雌蝇杂交

②F1 互交(或 F1 雌蝇

与正常雄蝇杂交) 雄蝇比例)

③统计 F2 中雄蝇所占比例(或统计 F2 中雌 Ⅱ.F2

结果预测:Ⅰ.F2 中雄蝇占 1/3(或 F2 中雌∶雄=2∶1) 1∶1~2∶1 之间) 1∶1)

中雄蝇的比例介于 1/3 至 1/2 之间 ( 或 F2 中雌蝇∶雄蝇在 Ⅲ.F2 中雄蝇占 1/2(或 F2 中雌蝇∶雄蝇=

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【例6】 登革热病毒感染蚊子后,可在蚊子唾液腺中大量繁 殖,蚊子在叮咬人时将病毒传染给人,可引起病人发热、出 血甚至休克。科学家获得一种显性突变蚊子(AABB)。A、B 基因位于非同源染色体上,只有A基因或B基因的胚胎致死。 若纯合的雄蚊(AABB)与野生型雌蚊(aabb)交配,F1群体中A 基因频率是________,F2群体中A基因频率是________。
解析 根 据 自 由 组 合 定 律 , AABB×aabb→F1 : AaBb ? → 1 2 2 4 3 F2:AABB16+AABb16+AaBB16+AaBb16+A__bb16(致死) 3 1 +aaB__ (致死)+aabb ,所以 F1 中 A 基因频率=50%, 16 16 2×1+2×2+2×1+4×1 F2 中 A 基因频率= =60%。 10×2 答案 50% 60%

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诠释 9∶3∶3∶1 中的异常性状 分离比

孟德尔在对豌豆性状的遗传研究中发现,具有两对相对 性状的纯合亲本进行杂交实验,子二代 4 种表现型之比为 9 ∶3∶3∶1。然而,分子遗传学的发展证实,生物的性状并 不是一一对应的关系,往往受多对基因及环境的制约。也就 是说,生物的各种性状几乎都是基因产物相互作用的结果。 因此,子二代的性状分离比并不一定都呈现 9 ∶3∶3∶1 的 比例。现就 9 ∶3∶3∶1 中的异常性状分离比的情况作一归 纳综述。

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一、不宜对 9 ∶3∶3∶1 合并拆分的情况 1.数量性状遗传中的累加效应 这是指等位基因间不存在显隐性关系, 而在基本值的基础上 以一个常数值进行累加,有效基因越多,性状越明显。

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【例 1】 人类的皮肤含有黑色素,黑人含量最多,白人含量 最少, 皮肤中黑色素的多少由两对独立遗传的基因(A 和 a, B 和 b)所控制;显性基因 A 和 B 可以使黑色素量增加,两 者增加的量相等,并且可以累加。若一纯种黑人与一纯种 白人婚配,后代肤色为黑白中间色;如果该后代与同基因 型的异性婚配,其子代可能出现的基因型种类和不同表现 型的比例为 A.3 种,3∶1 C.9 种,9∶3∶3∶1 B.3 种,1∶2∶1 D.9 种,1∶4∶6∶4∶1 ( )

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解析 根据肤色中黑色素的多少由两对独立遗传的基因(A 和

a,B 和 b)所控制可知,人类的肤色遗传符合自由组合定律, 且皮肤黑色素的多少取决于显性基因所占的比例,即 1/4(AABB)、4/16(2/16AABb+2/16AaBB) 、 6/16(4/16AaBb + 1/16AAbb + 1/16aaBB) 、 4/16(2/16Aabb + 2/16aaBb) 、 1/16(aabb),黑色素依次降低。而此种情况的性状分离比根据 显性基因的比例确定,即数显性基因的个数即可。据此分析, 正确答案为 D。 答案 D

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2.致死突变型 导致个体死亡的突变型称为致死突变型。在高等动物中常 导致个体在性成熟前死亡,致死突变型对个体来说是不利 的,但有利于维持自然群体的杂合状态,常表现为一对基 因的显性纯合致死或隐性纯合致死。

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【例2】 某种鼠中,黄鼠基因A对灰鼠基因a为显性,短尾

基因B对长尾基因b为显性,且基因A或b在纯合时使胚胎 致死,这两对基因是独立遗传的。现有两只双杂合的黄色 短尾鼠交配,理论上所生的子代表现型比例为 A.2∶1 C.4∶2∶2∶1
解析

( A )

B.9∶3∶3∶1 D.1∶1∶1∶1

两只双杂合的黄色短尾鼠交配,正常情况下会出现 4

种后代:9A__B__∶3A__bb∶3aaB__∶1aabb。由于基因 A 或 b 在纯合时使胚胎致死,上述后代中无 A__bb、aabb 个体, A__B__类型中 A 纯合致死的个体(AABB、 2AABb)也不存在。 所以其子代中只能有两种表现型的后代,比例为 2∶1。故答 案为 A。

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二、巧妙合并拆分 9∶3∶3∶1 的情况 此种情况下,后代性状分离比的比值之和等于 16,可对 9∶3∶3∶1 中的某个或几个进行合并拆分。 1.互补作用 若干非等位基因只有同时存在时才出现某一性状,其中任 何一个发生突变并引起隐性纯合时,都会导致同一突变型 性状, 这种现象称为基因的互补作用。 此时, F2 出现 9∶7(3 +3+1)的性状分离比。

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【例 3】 甜豌豆的紫花与白花是一对相对性状,由非同源染

色体上的两对基因共同控制, 只有当同时存在两个显性基因 (A 和 B)时,花中的紫色素才能合成,下列说法正确的是 ( ) A.AaBb 的紫花甜豌豆自交,后代中紫花和白花之比为 9∶7 B. 若杂交后代性状分离比为 3∶5 ,则亲本基因型只能是 AaBb 和 aaBb C.紫花甜豌豆自交,后代中紫花和白花的比例一定是 3∶1 D. 白花甜豌豆与白花甜豌豆杂交,后代不可能出现紫花甜 豌豆

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解析

若杂交后代性状分离比为 3∶5,则亲本基因型可能是

AaBb 和 aaBb 或 AaBb 和 Aabb。AaBb 的紫花甜豌豆自交, 后代中紫花和白花之比为 9∶7。白花甜豌豆与白花甜豌豆相 交,后代可能出现紫花甜豌豆,如 Aabb 与 aaBb 相交,后代 中有 AaBb。

答案 A

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2.累加作用 对于同一性状的表现型来讲,几个非等位基因中的每一个 都只有部分的影响,这样的几个基因称为累加基因,由它 们所决定性状的现象称累加作用。此时,F2 出现 9∶6(3+ 3)∶1 的性状分离比。当然,这种情况要与上述数量性状遗 传中的累加效应相区别,这里的累加作用与显性基因的比 例无关, 而是建立在“有”和“无”上。 同时具备 A、 B(即 A__B__)的基因型表现一种性状,缺乏其中一个显性基因, 效应就降低, 基因型为 A__bb、 aaB__两种情况表现一种性 状,而在隐性纯合时则只有基本效应值。

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【例 4】 用南瓜中结球形果实的两个纯种亲本杂交, 结果如 下图:

根据这一结果,可以认为南瓜果形是由两对等位基因决定 的。请分析: (1) 南 瓜 中 结 球 形 果 实 的 纯 种 亲 本 基 因 型 是 ________ 和 ________(基因用 A、a 与 B、b 表示)。

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(2)F1扁形南瓜产生的配子种类与比例是________________。 (3)F2 多少?
解析 题干中有“南瓜果形是由两对等位基因决定”的提

球形南瓜的基因型有哪几种?其中纯合子占的比例为 。

示,且F2扁形果实、球形果实、长形果实为9∶6∶1,共16 份,一定是自由组合的两对基因,即同时具有两个显性基因 的个体为扁形果实,具有一个显性基因的个体为球形果实, 没有显性基因的个体为长形果实。
答案 (1)AAbb aaBB
(2)AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1 (3)AAbb、Aabb、aaBB、aaBb,纯合子占1/3

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3.重叠作用 两对非等位显性基因只要存在任何一个,都能表现同一表 型,否则表现另一种表型,即每一个基因对表型效应都具 有一定作用。其特点是重叠基因都具有相同的作用。 F2 出 现 15(9+3+3)∶1 的性状分离比。

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【例 5】 两对相对性状的基因自由组合,如果 F2 的分离比 分别为 9∶7、9∶6∶1 和 15∶1,那么 F1 与隐性纯合个体 测交,得到的分离比分别为 A.1∶3、1∶2∶1 和 3∶1 C.1∶2∶1、4∶1 和 3∶1 ( B.3∶1、4∶1 和 1∶3 D.3∶1、3∶1 和 1∶4 )

专项聚焦4
解析 两对相对性状的基因自由组合,如果 F2 的分离比为

9∶7,属于互补作用的情况,说明 A__B__是一种表现型, A__bb、 aaB__、 aabb 是另一表现型, 则测交后代就是为 1∶3; 如果 F2 的分离比为 9∶6∶1,属于累加作用的情况,说明 A__B__是一种表现型, A__bb、 aaB__是同一表现型, aabb 又是另一表现型,则测交后代就为 1∶2∶1;如果 F2 的分离 比为 15∶1, 则属于重叠作用的情况, 则说明 A__B__、 A__bb、 aaB__为同一表现型,aabb 为另一表现型,则测交后代就为 3∶1。本题正确答案为 A。

答案 A

专项聚焦4

4.显性上位作用 一种显性基因对另一种显性基因起上位掩盖作用,表现自 身所控制的性状,这种基因称为上位基因,只有在上位基 因不存在时,被掩盖的基因(下位基因)才得以表现,这种现 象称为显性上位作用。此时,F2 出现 12(9+3)∶3∶1 的性 状分离比。

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【例6】 在西葫芦的皮色遗传中,已知黄皮基因(Y)对绿皮

基因(y)为显性,但在另一白皮显性基因(W)存在时,基因 Y和y都不能表达。现有基因型为WwYy的个体自交,其后 代表现型种类及比例是 A.4种,9∶3∶3∶1 B.2种,13∶3 ( C )

C.3种,12∶3∶1 D.3种,10∶3∶3 解析 由题意知, 白色显性基因 W 存在时, 黄色基因(Y)和绿
色基因(y)均不能表达,因此含 W 基因的基因型(9/16W_ _ Y_ _ 、 3/16W__yy)的个体表现为白色; 基因型为 3/16wwY_ _ 的个体表 现为黄色;基因型为 1/16wwyy 的个体表现为绿色。因此后代 表现型共有 3 种,分离比为 12∶3∶1。故本题答案为 C。

专项聚焦4

5.隐性上位作用 某对隐性基因对另一对显性基因起上位掩盖作用,这种现 象称为隐性上位作用。此时,F2 出现 9∶3∶4(3+1)的性状 分离比。

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【例 7】 天竺鼠身体较圆,唇形似兔,是鼠类宠物中最温顺 的一种,受到人们的喜爱。科学家通过研究发现,该鼠的 毛色由两对基因控制,这两对基因分别位于两对常染色体 上。现有一批基因型为 BbCc 的天竺鼠,已知 B 决定黑色 毛,b 决定褐色毛,C 决定毛色存在,c 决定毛色不存在(即 白色)。则这批天竺鼠繁殖后,子代中黑色∶褐色∶白色的 理论比值为 A.9∶4∶3 C.9∶1∶6 B.9∶3∶4 D.9∶6∶1 ( )

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解析 BbCc自交的后代中,B__C___基因组成的为黑色,占 9 3 ,bbC__基因组成的为褐色,占 ;所有cc的基因型(包括 16 16 1 B__cc、bbcc)都为白色,占总数的 。 4

答案 B

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6.抑制作用 在两对独立遗传的基因中,一对基因本身并不控制性状的 表现,但对另一对基因的表现有抑制作用,称为抑制基因, 由此所决定的遗传现象称为抑制作用。此种情况下, F2 出 现 13(9+3+1)∶3 的性状分离比。当然,我们要明确显性 上位与抑制基因的区别: (1)上位基因同时对另一对基因的显隐性都有抑制作用,抑 制基因为抑制另一对基因的显性效应。 (2)上位基因既对另一对基因起作用,本身还控制性状的发 育;而抑制基因本身并不直接控制性状的发育。

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【例8】

蚕的黄色茧(Y)对白色茧(y)为显性,抑制黄色出现(I)

对黄色出现(i)为显性,两对等位基因独立遗传。现用杂合白 茧(YyIi)相互交配,后代中的白茧与黄茧的分离比为 ( B ) A.3∶1 B.13∶3 C.1∶1 D.15∶1
解析 由题意可知,黄茧个体必定含有 Y 基因,且不含基因 I, 即基因型为 YYii 或者 Yyii。根据自由组合定律知识可知,杂合 白茧 (YyIi) 相互交配后代中 YYii( 黄茧 ) 占 1/16, Yyii( 黄茧 ) 占 2/16, 即黄茧个体共占 3/16, 所以白茧与黄茧的分离比为 13∶3。

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专项聚焦 5 归类解读神经电位的相关高考试题
一、归类解读 1.神经细胞膜内外电位变化

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【例1】 (2003· 上海卷)将离体神经置于不同钠离子浓度的 生理盐水中,给予一定刺激后,下图中能正确反映膜电位 变化与钠离子浓度关系的是 ( D )

图中纵轴表示膜电位,横轴表示钠离子浓度对数值 试题解读 生理盐水中的离体神经,给予一定刺激后,可以 出现膜电位变化,出现动作电位。钠离子浓度越高,内流量 就越大,形成的动作电位峰值就越大,则膜电位变化就越大。 可见, 神经细胞膜外的膜电位变化和钠离子浓度成正相关。 D 曲线正确。

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【例2】 (2011· 海南卷)突触后膜受体与相应神经递质相结 ( A )

合后,使突触后神经细胞兴奋。在引起该突触后神经细胞 兴奋的过程中 A.Na 通过被动运输到突触后膜内 B.K 通过被动运输到突触后膜内 C.Na+通过主动运输到突触后膜内 D.K+通过主动运输到突触后膜外
试题解读 正常情况下,膜外Na+浓度高于膜内,当细胞受
+ +





到刺激时,膜上Na 通道蛋白打开,大量Na 顺浓度梯度流入 膜内,属于被动运输。

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解题启示

从两道试题可以概括:神经细胞的动作电位变

化是在稳定的生理盐水溶液中进行的膜电位变化。外界钠 离子浓度不同,所产生的膜电位差也不同,动作电位的峰 值就不同,两者呈现正相关增长。

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2.电流表指针偏转推理 【例 3】 (2007· 广东卷)神经细胞在静息时具有静息电位,受 到适宜刺激时可迅速产生能传导的动作电位,这两种电位 可通过仪器测量。A、B、C、D 均为测量神经纤维静息电 位示意图,正确的是(双选) ( )

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试题解读

静息电位是指细胞未受刺激时,存在于细胞膜内

外两侧的电位差。不管是静息电位还是动作电位均为跨膜电 势差。所以,B、D选项不是静息电位测量方法。而A左侧的 内膜为负,右侧膜外为正,电表指针向左偏转;C选项右侧 的内膜为负,左侧膜外为正,电表指针向右偏转。故A、C 选项正确。

答案 AC

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【例4】 (2010· 浙江卷)下图①~⑤依次表示蛙坐骨神经受 ( )

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

专项聚焦5
试题解读 这五个指针变化图是蛙坐骨神经受到刺激后电位变

化的连续过程电位变化图,即指针由①中间而②右偏,回③中 间,再④向左,最后回到⑤中间。图①指针不偏转,说明甲和 乙都为极化状态且电位大小相同,A错;图②指针右偏,说明 电流方向为甲→乙,受刺激部位为乙侧,甲为极化状态,乙为 反极化状态,处于去极化过程,B错;③中指针偏回中间,说 明兴奋传到了中点,甲和乙都为极化状态;图④指针左偏,兴 奋传到甲处,甲膜外为负,电流方向为乙→甲,处于反极化状 态,乙膜外为正,处于极化状态,C错;⑤指针偏回中间,说 明甲乙都回到极化状态,所以答案为D。

答案 D

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【例5】 (经典高考题)如图表示神经元联系的一种形式,与 ( )

此相关的表述,正确的是

A.刺激a处,会导致b处连续兴奋或抑制,c处也发生电位 变化 B.刺激b处,不会引起a和c处发生电位变化 C.刺激c处,a和b处都会产生兴奋 D.刺激a处,b、c同时产生兴奋或抑制

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试题解读 兴奋在神经元之间的传递是单向的,只能由一个

神经元的轴突末端传递到下一个神经元的细胞体或树突。当 刺激 a 处时,兴奋方向除 a→b 外、还有 a→c 环形路径,因 c 处兴奋, 形成兴奋传导的环形回路而反复循环, b 处相继又连 续兴奋或抑制,A 选项正确;因为兴奋绕一圈传递至 c 处时, 还要经过一个突触, 兴奋通过突触时有一个时间距离, b 处产 生电位变化在先,c 处在后。刺激 b 处,c 处会发生兴奋或抑 制,而无法逆突触的反向传导到 a 处,a 没有电位变化。刺激 c 处,同样 a 没有反应,b 处有反应。
答案 A

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解题启示

要注意刺激神经纤维后的电位连续性变化过程;

要梳理清楚几个关系:极化状态、去极化过程、反极化状态、 复极化过程的关系。如:注意神经纤维静息电位测量方法与 结果判断;注意神经纤维上的传导方向和突触间的单向传导。

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3.膜电位变化的坐标曲线 【例 6】 (2009· 安徽卷)离体神经纤维某一部位受到适当刺激 时,受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化,产 生神经冲动。图示该部位受刺激前后,膜两侧电位差的变 化。图中 a 线段表示_________电位;b 点膜两侧的电位差 为_________,此时 Na+_________(内、外)流。

专项聚焦5

试题解读

静息电位时,因为膜内是负电位,受刺激后,电

位出现反极化过程,所以曲线向上走向,直至到达 y 轴正值; 到达峰值后,下降到 y 轴负值,最后复极化,恢复到最初的 静息电位的极化状态。 b 点交于 x 轴, 说明膜两侧的电位差为 0 mV。此时,仍然在去极化过程中,Na+仍然内流。

答案 静息 0 mV 内

专项聚焦5
【例7】 (2009· 山东卷)下图表示枪乌贼离体神经纤维在Na+ ( )

浓度不同的两种海水中受刺激后的膜电位变化情况。下列 描述错误的是

A.曲线a代表正常海水中膜电位的变化 B.两种海水中神经纤维的静息电位相同 C.低Na+海水中神经纤维静息时,膜内Na+浓度高于膜外 D.正常海水中神经纤维受刺激时,膜外Na+浓度高于膜内

专项聚焦5
试题解读 本题通过图示的方式显示了钠离子的内流引发了

动作电位的原理。未刺激时电位相同,所以两种海水中神经 纤维的静息电位相同,B 正确。在两种海水中,均是膜外的 Na+浓度高于膜内,只是在正常海水中,膜外和膜内的 Na+ 浓度差较低,Na+海水中的大。所以 D 正确,C 错误。在受 到刺激后,由于正常海水中膜外和膜内的 Na+浓度差较大, 所以钠离子迅速内流引发较大的动作电位, 对应于曲线 a, 所 以曲线 a 代表正常海水中膜电位的变化,A 正确。

答案 C

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【例 8】 (2009· 上海高考)神经电位的测量装置如图一所示,

其中箭头表示施加适宜刺激,阴影表示兴奋区域。用记录 仪记录 A、B 两电极之间的电位差,结果如图二。若将记 录仪的 A、B 两电极均置于膜外,其它实验条件不变,则 测量结果是 ( )

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试题解读

图一施加刺激时,电流传到 A,A 为正电位,B

为正电位。若将记录仪两电极均臵于膜外,施加刺激, A 为 负电位,B 为正电位,电位差为负,曲线向负轴延伸;然后 恢复到 A、B 两处都是正电位,电位差为 0;电流到 B 时,A 为正电位,B 为负电位,电位差为正,然后又恢复为原 0 电 位差。答案为 C。

答案 C

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解题启示

注意神经细胞外的钠离子的浓度和电位变化之间

的关系。注意电流表的两个电极的连接位臵,放于膜内外而 导致的电流方向和曲线方向不同;还要注重刺激后电位变化 的方向性。

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二、同类电位变化题型的变式拓展 【例 9】 神经递质的主要作用机制, 是通过与细胞膜上的受 体结合,直接或间接调节细胞膜上离子通道的开启或关闭, 造成离子通透性的改变,进而改变细胞膜电位。假如某一 神经递质会使细胞膜上的氯离子通道开启,使氯离子进入 细胞内,由此会 A.使细胞膜膜内电位变正 B.使钠离子通道开放 C.使膜电位差维持不变 D.抑制细胞兴奋 ( D )

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【例 10】 下图是“反射弧的局部结构示意图”,刺激 c 点, 检测各位点电位变化。下列说法错误的是 ( C )

A.若检测到 b、d 点有电位变化,说明兴奋在同一神经元上 是双向传导的 B.兴奋由 c 传导到 e 时, 发生电信号→化学信号→电信号的 转换 C.a 处检测不到电位变化, 是由于突触前膜释放的是抑制性 递质 D.电表①不偏转,电表②偏转两次

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【例 11】 将记录仪(R)的两个电极置于某一条结构和功能完好 的神经表面,如图 1,给该神经一个适宜的刺激使其产生兴 奋,可在 R 上记录到电位的变化。能正确反映从刺激开始到 兴奋完成这段过程中电位变化的曲线是图 2 中的 ( D )

图1

图2

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例析简图法在解题中的应用

高中生物学中有很多知识点比较抽象,在解题过程中,由 于考生对知识缺乏正确的认识和深刻的理解, 会使原本比较简 单的问题变得非常复杂。如果在解题过程中,考生能运用简图 法将抽象的问题变得形象直观,便可化难为易。简图法是指将 复杂的生理过程用简易的图示呈现出来,从而简化解题的过 程。简图法可用在如下几方面的解题中。

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一、利用简图法解答 DNA 双链之间碱基数量关系的计算问题 【例 1】 从某生物组织中提取 DNA 进行分析,其四种碱基

中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的 46%,又知该 DNA 的一条链(H 链)所含的碱基中 28%是腺嘌呤, 则与 H 链相对 应的另一条链(L 链)中腺嘌呤占该链全部碱基数的 ( A.26% B.24% C.14% D.11% )

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解析

根据题意,绘出DNA的碱基组成示

意图。由图可知,H链与L链的G与C之和 相等,各自占所在链的百分比与全部碱基 数中G和C之和的百分比相等,均为46%。H链的T与L链的A 所占百分比相等。则H链上的T所占百分比为100%-46%- 28%=26%,即L链上的A占该链的百分比为26%。

答案 A

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【例2】 用32P标记一个T2噬菌体的双链DNA分子,它侵染 ( B ) C.0.5% D.50%

一个含31P的细菌后释放出了200个后代,则后代中含32P的 噬菌体最多占总数的 A.2%
提示

B.1%

亲代DNA的两条模板链不管复制多少次,始终分布在

2个DNA分子中。 解析 一个噬菌体中只有一个 DNA 分子,当它侵染含 31P 的
细菌后就以被 32P 标记的 DNA 为模板进行复制,不过利用的 酶、原料、ATP 等均是由细菌提供的。DNA 分子的复制方式 为半保留复制,故在最终形成的 200 个噬菌体的 DNA 中,最 多只有 2 个 DNA 分子含 32P, 即在 200 个噬菌体中含 32P 的噬 菌体最多占 1%。

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二、利用简图法解答与中心法则有关的碱基数量计算问题 1.在 DNA 复制时,求某种碱基(脱氧核苷酸)的数量或比例 【例 3】 某个 DNA 片段由 500 对碱基组成,A+T 占碱基总 数的 34%,若该 DNA 片段复制 2 次,共需游离的胞嘧啶脱 氧核苷酸分子个数为 A.330 C.990 B.660 D.1 320 ( )

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解析 第一步:作图。 第二步: 转换。 由题干“某个 DNA 片段由 500 对碱基组成”,即已知:2(x+y+z+ w)=500×2,进一步化简为 x+y+z+w=500。由题干“A+ T 占碱基总数的 34%”可知:[(x+w)+(w+x)]/2(x+y+z+ w) = 34% ,可进一步化简为 (x + w) = 34%×(x + y + z + w) = 34%×500=170。由题干“该 DNA 片段复制 2 次”,可知要 产生 4 个 DNA 片段,共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数 为 3(z+y)。 第三步:计算。3(z+y)=3[(x+y+z+w)-(x+w)]=3×(500 -170)=990。 答案 C

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2.在转录(或逆转录)时,求某种核苷酸(碱基)的数量比例 【例 4】 现代生物工程能够实现在已知蛋白质的氨基酸序列 后,再人工合成基因。现已知人体生长激素共含 190 个肽键 (单链),假设与其对应的密码子序列中有 A 和 U 共 313 个, 则合成的生长激素基因中 G 有 A.130 个
解析

( B ) D.无法确定

B.260 个

C.313 个

此蛋白质(单链)中有 190 个肽键, 说明此蛋白质是由 191

个氨基酸脱水缩合而成的,信使 RNA 中最少有 3×191=573 个碱基, 又知 RNA 中 A+U=313, 所以 RNA 中 G+C 为 573 -313=260 个,RNA 的碱基数与 DNA 的每条链的碱基数相 等,所以 DNA 的两条链中 G+C 共有 260×2=520 个,又因 为 G=C,所以 G 为 520/2=260 个。

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3.在翻译时,求某种碱基(核苷酸)数目或氨基酸的数量 【例 5】 一个 mRNA 分子有 m 个碱基,其中 G+C 有 n 个; 由该 mRNA 合成的蛋白质有两条肽链。 则其模板 DNA 分子 的 A+T 数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是 ( D ) A.m、m/3-1 B.m、m/3-2 C.2(m-n)、m/3-1 D.2(m-n)、m/3-2
解析 mRNA分子中A+U数为m-n,故DNA分子的A+T数

为2(m-n),氨基酸数为m/3,合成有两条肽链的蛋白质时脱 去的水分子数为m/3-2。

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三、利用简图法解答染色体复制或 DNA 复制问题 【例 6】 如果一个精原细胞核的 DNA 分子都被 15N 标记, 现只供给该精原细胞含 14N 的原料,则其减数分裂产生的 4 个精子中,含有 15N、14N 标记的 DNA 分子的精子所占比例 依次为(不考虑交叉互换现象) A.100%、0 C.50%、100% B.50%、50% D.100%、100% ( )

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解析 依据题意画出减数分裂过程中染色体的变化简图 (如图

1)。由于染色体是由 DNA 和蛋白质组成的,染色体的复制实 际上是 DNA 分子的复制,而 DNA 分子的复制是半保留复制, 故可再画出图 2 来帮助解题。

答案 D

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【例 7】

取 1 个含有 1 对同源染色体的精原细胞,用 15N 标
14

记细胞核中的 DNA,然后放在含

N 的培养基中培养,让

其连续进行两次有丝分裂,形成 4 个细胞,这 4 个细胞中含
15

N 的细胞个数可能是 B.3 C.4 D.前三项都对

( D )

A.2

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四、利用简图法解答减数分裂中的“差错”问题 【例 8】 一个初级精母细胞在减数第一次分裂时,有一对同 源染色体不发生分离, 所形成的次级精母细胞减数第二次分 裂正常。另一个初级精母细胞减数第一次分裂正常,减数第 二次分裂时,在两个次级精母细胞中,有一个次级精母细胞 的一条染色体的姐妹染色单体没有分开。 以上两个初级精母 细胞可产生染色体数目不正常的配子(以下简称为不正常的 配子 ) 。上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应当 是 ( )

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A.两者产生的配子全部都不正常 B.前者产生一半不正常的配子,后者产生的都是不正常的配子 C.两者都只产生一半不正常的配子 D. 前者产生的都是不正常的配子,后者只产生一半不正常的 配子

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解析 减数第一次分裂发生差错:减数第一次分裂中染色体的

行为是同源染色体分离, 在减数第一次分裂前的间期 DNA 复制 正常的情况下,如果一个初级精母细胞在减数第一次分裂时, 有一对同源染色体不发生分离,会导致形成的两个次级精母细 胞都不正常,其中一个次级精母细胞多一条染色体,另一个次 级精母细胞少一条染色体。虽然减数第二次分裂正常,但是最 终形成的四个精子均不正常。(如图 1 所示)

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减数第二次分裂发生差错:减数第二次分裂中染色体的行为是 着丝点分裂,姐妹染色单体分开形成染色体,分别移向细胞的 两极,如果一个初级精母细胞减数第一次分裂正常,则形成的 两个次级精母细胞都正常,若其中一个次级精母细胞的一条染 色体的姐妹染色单体形成的两条子染色体分开后都移向了同一 极,那么由这个次级精母细胞形成的两个精子都不正常,一个 多了一条染色体,另一个则少了一条染色体;另一个次级精母 细胞正常分裂,形成的两个精子都正常。(如图 2 所示)

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答案 D

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五、利用简图法解答伴性遗传中的“差错”问题 【例 9】 进行染色体组型分析时,发现某人的染色体组成为 44+XXY,该病人的亲代在形成配子时,不可能出现的情 况是 ( A ) A.次级精母细胞分裂的后期,两条性染色体移向同一极 B.次级卵母细胞分裂的后期,两条性染色体移向同一极 C.初级精母细胞分裂的后期,两条性染色体移向同一极 D.初级卵母细胞分裂的后期,两条性染色体移向同一极

解析

某人的染色体组成为 44+XXY,说明是性染色体多出

一条 X。如果次级精母细胞分裂的后期两条性染色体移向一 极,则形成的异常精子要么含两条 X 染色体,要么含两条 Y 染色体,要么没有性染色体。上述三种异常精子与含一条 X 的正常卵细胞结合后,都不会出现 XXY 组成的个体。

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【例10】 丈夫正常,妻子色盲,他们生了一个XXY的色觉

正常的儿子,产生这种变异的原因可能是 。 解析 丈夫正常(基因型为 XBY),妻子色盲(基因型为 XbXb),
该夫妇生了一个 XXY 的色觉正常的儿子(基因型为 XBX Y)。


若妻子的卵母细胞减数第一次分裂发生差错或减数第二次分 裂发生差错,将会产生 XbXb、Xb、或无 X 染色体的三种卵细 胞, 由于该对夫妇生了一个 XXY 的色觉正常的儿子(基因型为 XBX-Y), 所以卵母细胞的减数分裂正常, 产生正常卵细胞 X b, 则必然是丈夫的精母细胞减数第一次分裂不正常, 减数第二次 分裂正常,产生了异常精子 XBY,异常精子 XBY 与正常卵细 胞 Xb 结合, 形成了 XXY 的色觉正常的儿子(基因型为 XBXbY)。 如图表示异常精子 XBY 的产生过程。

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答案 异常精子XBY与正常卵细胞Xb结合

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六、利用简图法解答复杂的遗传关系问题 【例 11】 人类白化病属于常染色体隐性遗传病。 某对肤色正 常的夫妇,他们的父母肤色都正常,但丈夫的弟弟、妻子的 姐姐都患白化病。 则这对夫妇生一个肤色正常的男孩的概率 是 A.1/6 B.1/4 C.3/8 D.4/9 ( )

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解析 根据题意画简图如下。已知丈夫的弟弟患白化病,父母

肤色均正常,则丈夫的基因型为 1/3AA、2/3Aa;同理,妻子的 基因型也是 1/3AA 、 2/3Aa 。两人生一白化病孩子的概率为 2/3(Aa)× 2/3(Aa)× (1/4)=1/9(aa),生一肤色正常孩子的概率为 1 -1/9=8/9,生一肤色正常的男孩的概率为(8/9)× (1/2)=4/9。

答案

D

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破解遗传病难题的两种方法

人类遗传病是遗传知识的重要组成部分,也是高考的重要 考点。遗传系谱图类试题形式简洁,条件隐蔽,灵活多变,一 直是考查学生分析问题、解决问题能力的热门题。因为试题中 遗传病种类较多,既有显性遗传,又有隐性遗传;既有常染色 体遗传,又有伴性遗传;既有细胞质遗传,又有细胞核遗传, 所以常使学生不能简明快速地判断出某个遗传系谱图反映的是 什么类型的遗传病,从而无从下手分析解决有关问题。另外, 遗传病中的概率计算是高考命题中的另一考查重点和热点,概 率计算试题也常令学生头痛,特别是遗传系谱图中的概率计算 更是让相当一部分学生望而生畏,即使基础知识很扎实的学生 也常常难免失误。那么,应该如何解决这些问题呢?

专项聚焦7
一、应用“六步法”快速判断遗传病的遗传方式 由于各类遗传病特征不同, 判定时要有一定的逻辑性, 分清 主次, 疏通遗传系谱间的内在联系, 建议可按下述顺序进行 判定:

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说明 (1)解题时, 根据试题具体情况, 第二步和第三步可以互

换顺序。 (2)第五步中的“无中生有”指遗传系谱图中出现双亲都正常, 生出有病孩子的情况(如图 1 所示);“有中生无”指遗传系谱 图中出现双亲都有病,生出正常孩子的情况(如图 2 所示)。若 遗传系谱图中无以上两种情况出现,但“双亲之一是患 者”(如图 3 所示),则只能作出可能性判断:致病基因可能是 显性,也可能是隐性。

专项聚焦7
(3)第六步:最后判断是常染色体遗传还是伴 X 染色体遗传。 ①隐性遗传情况的判定:在第五步确定是隐性遗传的前提下, 如何确定是常染色体隐性遗传还是伴 X 染色体隐性遗传?具 体方法是,从系谱图中找是否有 “母病子不病”“女病父不 病”之一的情况出现, 如果有, 则该病一定是常染色体隐性遗 传;如果无,则两种可能性都有,此时若系谱图中的患者有明 显的性别差异,男、女患者比例相差很大,我们可从可能性大 小方面作出推测,该病最可能是伴 X 染色体隐性遗传。

专项聚焦7

②显性遗传情况的判定:在第五步确定是显性遗传的前提下, 如何确定是常染色体显性遗传还是伴 X 染色体显性遗传?具 体方法是,从系谱图中找是否有 “子病母不病 ”“父病女不 病”之一的情况出现, 如果有, 则该病一定是常染色体显性遗 传;如果无,则两种可能性都有,此时若系谱图中的患者有明 显的性别差异,男、女患者比例相差很大,我们可从可能性大 小方面作出推测,该病最可能是伴 X 染色体显性遗传。

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【例 1】 A、B 两图分别是甲、乙两种遗传病在不同家庭中

的遗传系谱图,请分析回答:

A

B

(1) 甲遗传病的致病基因最可能位于人体细胞的 ________ 中, 这种遗传属于________遗传, 判断的依据是__________。 (2)乙遗传病的致病基因最可能位于 ________上,这种遗传 属于________遗传,判断的依据是 。

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(3)某对夫妇中,妻子患有甲病,丈夫患有乙病,若第一胎生 了一个儿子, 则该儿子两病兼患的概率是________。 若第二胎 生了一个女儿,则该女儿只患一种病的概率是________。
解析 A 图:根据“六步”法,由第一步→第二步,可看出母

亲患病子女都患病,则可判定该病最可能为细胞质遗传,致病 基因位于人体细胞细胞质的线粒体中。 B 图: 根据“六步”法, 由第一步→第二步→第三步,可看出父亲患病,后代男孩都患 病, 女孩全是正常, 则可判定该病最可能是伴 Y 染色体遗传病, 属于细胞核遗传。 (1)不能答成叶绿体,注意题干中的关键词 “人体细胞”, 细胞质遗传的遗传物质 DNA 只能在线粒体中。 (2)由于 Y 染色体在细胞核中,因此乙遗传病的致病基因最可

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能位于细胞核中。(3)妻子患有甲病,甲病是细胞质遗传病, 所以生的不管是儿子还是女儿都有病。丈夫患有乙病,乙病 是伴 Y 染色体遗传病, 所以生的儿子 100%患病, 女儿都正常。 若他们第一胎生了一个儿子,则该儿子两病兼患的概率是 100%。若第二胎生了一个女儿,则该女儿一定患甲病,所以 只患一种病的概率也是 100%。
答案 (1)线粒体 细胞质 只要母亲患病,后代就肯定患病, 表现出明显的母系遗传特征
(2)Y 染色体 细胞核 父亲患病,后代中男孩全是患者,女 孩全正常,只有 Y 染色体才是传男不传女的
(3)100% 100%

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二、运用“四边形对角线法则”巧解遗传病的概率计算题 已知有甲、乙两种遗传病,且按照自由组合定律独立遗传, 若子代中不患甲病概率为 A(甲病正常概率为 A),患甲病概 率为 D;若子代中不患乙病概率为 B(乙病正常概率为 B), 患乙病概率为 C,如图所示:

在如图所示的四边形 ABCD 中: 边 AB 表示:子代正常概率为 A· B; 边 DC 表示:子代同时患两种病的概率为 D· C; 对角线 AC 表示:子代只患乙病的概率为 A· C; 对角线 BD 表示:子代只患甲病的概率为 B· D; 对角线 AC+BD 表示:子代患一种病的概率为 A· C+B· D。

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说明 遗传病中的概率计算可以用 3 种方法求解。 (1)直接法, 即根据解题需要写出相关的基因型, 再利用乘法原理和加法原 理进行解答。(2)间接法,即用集合的方法解答。(3)“四边形 对角线法则” 。上述 3 种解法具有一般性,对于由 2 对以上基 因控制的、各性状 (即患病症状 )独立遗传的遗传病,用这 3 种解法都可解答。通过比较可见,解法(1)学生容易想到,是 一种常规解法, 但解题过程繁琐, 如果不慎把基因型写错或把 概率算错,将导致计算结果错误。解法(2)利用集合思想,避 免了书写复杂的基因型, 解题过程得到简化, 解题思路也较清 晰。同解法(1)(2)相比,解法(3)更是巧妙,不仅能把患病情 况很直观地表示出来, 而且解题过程简单明了, 计算不易出错。

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【例 2】 如图为甲病(显性基因为 A, 隐性基因为 a)和乙病(显 性基因为 B,隐性基因为 b)两种遗传病的系谱图,Ⅱ1 不含 乙病致病基因,问:Ⅲ1 和Ⅲ4 婚配后,子代只患一种病的概 率为________;子代患两种病的概率为________;子代正常 的概率为________。

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解析 解答本题时首先要判断甲病、乙病的遗传方式。根据

Ⅱ5、Ⅱ6 患甲病,而Ⅲ3 正常,可判断甲病为常染色体显性遗 传病。根据Ⅱ1、Ⅱ2 不患乙病,而Ⅲ2 患乙病,可判断乙病为 隐性遗传病,又因为Ⅱ1 不含乙病致病基因,所以乙病为伴 X 染色体隐性遗传病。然后求出Ⅲ1 和Ⅲ4 的基因型。因为Ⅲ1 不 患甲病,故Ⅲ1 的甲病基因型为 aa;因为Ⅲ2 患乙病,其乙病 基因型为 XbY, 所以Ⅱ1 和Ⅱ2 的乙病基因型 XBY 和 XBXb, Ⅲ1 的乙病基因型为 1/2XBXB、1/2XBXb。综合上面两方面分析可 知,Ⅲ1 的基因型为 aa(1/2)XBXB、aa(1/2)XBXb。因为Ⅱ5、Ⅱ6 患甲病, 而Ⅲ3 不患甲病, 所以Ⅱ5、 Ⅱ6 的甲病基因型均为 Aa, 由图示可知,Ⅲ4 的甲病基因型为 1/3AA、2/3Aa;因为Ⅲ4 不 患乙病,所以Ⅲ4 的乙病基因型为 XBY。综合上面两方面分析

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可知,Ⅲ4 的基因型为(1/3)AAXBY、(2/3)AaXBY。求四边形四 个顶点的数值。据基因型 aa×(1/3AA、2/3Aa),可求子代不 患甲病的概率为(2/3)× (1/2)=1/3,患甲病的概率为 2/3,据基 因型 (1/2XBXB 、 1/2XBXb)×XBY ,可求子代患乙病的概率为 (1/2)× (1/4)=1/8,不患乙病的概率为 7/8。构建四边形及其对 角线模型。

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按 “ 四边形对角线法则 ” 计算。子代只患一种病的概率: (1/3)× (1/8)+(2/3)× (7/8)=15/24=5/8;子代患两种病的概率: (2/3)× (1/8)=1/12;子代正常的概率:(1/3)×(7/8)=7/24。

答案 5/8 1/12 7/24

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与时事热点有关的命题

近年来高考试题始终注重突出能力的考查, 其中大多以社 会热点、科技进步以及对生产生活有重大影响的事件为背景, 考查获取信息,并运用这些信息,结合所学知识解决相关生物 学问题,或理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社 会生活中的一些生物学问题的能力。下面就结合 2012 年的热 点问题, 从多个方面进行整理, 通过设置例题体会命题的角度。

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一、关注“天宫一号” 【背景材料】 2012 年 4 月 29 日 21 时 16 分,我国成功发射 了“天宫一号”, 其中, 在“天宫一号”中有用玻璃毛细管 装载的 14 种蛋白质溶液,这些蛋白质来自痢疾杆菌、沙眼 病毒等, 在地面上, 受万有引力产生的重力和浮力对流的影 响, 玻璃毛细管内装有的蛋白质溶液长出的晶体会下沉; 在 太空失重状态下, 溶液中长出的晶体不会下沉, 因为不受浮 力对流影响, 长出的晶体要比地面上的质量更好, 内部分子 结构排列更整齐。如此一来,借助 X 光就可以看到蛋白晶 体中更为精细的分子结构, 确认蛋白质分子结构与功能的关 系。在此基础上,可以研发治疗重要疾病的新药物,这些疾 病包括植物病害、人类和动物疾病等。

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【例 1】 一种名为“日本晴”的水稻品种也被装进“天宫一 号”飞船。 据中科院上海植物生理生态研究所研究员蔡伟明 说,与传统的太空育种不同,这次搭载的是这种水稻的愈伤 组织。 通过研究在空间微重力条件下植物基因转录组表达的 变化规律,力图发现重力在生物进化过程中的作用。请回答 下列问题: (1)请写出培养得到愈伤组织的简单过程:______________, 这 一 过 程 是 否 体 现 了 植 物 细 胞 的 全 能 性 ? ________( 填 “是”或“否”)。 (2)请写出植物细胞中基因表达的过程简图:___________, 在微重力的作用下, 如果基因结构发生了改变, 则蛋白质的 结构____________(填“一定”或“不一定”)改变。

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(3) 生物进化的实质是 ________________ , ______________ 为 生物进化提供原材料, ________决定生物进化的方向, 生物进 化________(填“一定”或“不一定”)形成新物种,在太空中 如果出现染色体组加倍,新形成的个体与原物种 ____________(填“是”或“不是”)同一个物种。
解析 愈伤组织是离体的植物组织或细胞分化后形成的一团 薄壁细胞,因为没有发育成一个完整的个体,所以不能体现细 胞的全能性;基因表达的过程包括转录生成 mRNA 以及翻译 合成蛋白质, 如果基因结构改变,mRNA 中的碱基排列顺序一 定发生改变,但一个氨基酸可能有多个密码子,所以蛋白质不 一定改变;生物进化的实质是种群基因频率的改变,突变和基

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因重组为生物进化提供原材料,自然选择决定生物进化的方 向。新物种形成的标志是生殖隔离形成,但种群基因频率改 变不一定会产生生殖隔离,所以生物进化不一定形成新物种。 染色体加倍后与原物种存在生殖隔离,所以不属于同一物种。
答案 (1)外植体脱分化形成愈伤组织
不一定


自然选择 不一

(2)DNA→mRNA→蛋白质

(3)种群基因频率的改变 定 不是

突变和基因重组

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二、关注“食品安全” 【背景材料】 与发达国家食品安全问题主要集中于微生物、 环境污染等非人为故意危害不同, 当前我国食品安全隐患主 要是非法牟取暴利、人为污染和“添加泛滥”,形势复杂、 严峻。不法分子利欲熏心、明知故犯,生产经营有毒、有害 食品。 “问题胶囊”, “三聚氰胺奶粉”, “甲醛保鲜菜”, “地沟油”,私屠滥宰,收售病害猪,“瘦肉精”猪等恶性 事件的发生以及注水肉、 违法违规使用添加物是当前影响食 品安全的突出问题。

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【例 2】 肉毒杆菌是一种生长在缺氧环境下的细菌,在罐头 食品及密封腌渍食物中具有极强的生存能力, 其分泌的肉毒 素是目前毒性最强的毒素之一。金黄色葡萄球菌则无处不 在, 由金黄色葡萄球菌肠毒素引起的食物中毒仅次于大肠杆 菌。请回答下列问题: (1) 肉毒杆菌和金黄色葡萄球菌细胞结构 ________ ,产生 ATP 的场所________,细胞呼吸需要的外界条件________。 (请用“相似”或“不同”回答上述问题)

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(2)亚硝酸盐对肉毒杆菌有很强的抑制作用,但亚硝酸盐致癌, 用量大时会发生急性中毒, 必须限量。 有同学想设计实验研究 不同浓度的亚硝酸盐对肉毒杆菌的抑制作用, 则实验的自变量 是__________________。制备培养基时,培养基中除加入必需 的营养物质外, 还要加入________和琼脂。 若干个培养皿在适 宜条件下培养一段时间后, 可能通过观察肉毒杆菌的________ 数目或大小了解不同浓度的亚硝酸盐对肉毒杆菌的抑制作用。 (3)眼部注射肉毒素,可有效去除眼角鱼尾纹,这是因为肉毒 素可以阻止神经递质的释放,阻断兴奋在________间的传递, 如果此时在该结构两端连接一个电流表, 刺激任何一点后, 电 流表指针偏转 ________ 次。神经末梢及其支配的肌肉称为 ________。

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解析 肉毒杆菌和金黄色葡萄球菌都是原核细胞, 所以细胞结

构相似,都没有细胞核,且都只有核糖体一种细胞器,无论是 有氧呼吸还是无氧呼吸, 其场所都是细胞质基质。 由题中“金 黄色葡萄球菌则无处不在”可以得出该球菌进行有氧呼吸, 所 以细胞呼吸需要的条件不同。 研究不同浓度的亚硝酸盐对肉毒 杆菌的抑制作用时, 人为操作改变的是亚硝酸盐的浓度, 所以 自变量就是不同浓度的亚硝酸盐, 因变量可以是菌落数目或大 小,因为亚硝酸盐抑制作用越强,菌落数目越少,每个菌落越 小。 因为肉毒素可以阻断神经递质的释放, 所以其作用部位是 突触,如果注射肉毒素后,无论刺激突触两侧的哪个神经,都 不能完成兴奋的传递, 所以电流表指针只能偏转一次。 传出神 经末梢及其支配的肌肉或腺体组成了效应器。

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答案

(1)相似


相似 不同
亚硝酸盐 菌落
效应器

(2)不同浓度的亚硝酸盐
(3)突触

得分技巧

(1)依据生物与环境相统一的原理,在某一环境中

生存的生物,其细胞的结构和功能一定与环境相适应,如在有 氧环境中生存的生物,细胞一定可以进行有氧呼吸。 (2)在实 验中自变量是可以人为操作的变量,是各组间唯一不同的因 素, 依据这一原理可以找出实验中的自变量或对各组如何操作 进行指导。

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三、关注“诺贝尔奖” 【背景材料】 2011 年诺贝尔生理学或医学奖由美国科学家 布鲁斯· 博伊特勒、法国科学家朱尔斯· 霍夫曼和加拿大科学 家拉尔夫· 斯坦曼获得。美国科学家博伊特勒和法国科学家 霍夫曼的获奖理由是其在“先天性免疫系统的活性作用方 面的发现”, 而加拿大科学家斯坦曼则是因为他在“树状细 胞及其在适应性免疫系统方面作用的发现”而得奖。

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【例 3】 斯坦曼发现人体内有一种树突细胞(DC 细胞),这类 细胞像树杈一样有很多分支,在人体容易被入侵的地方 (如 鼻腔、肺部和肠腔的黏膜以及皮肤等 )最为常见。斯坦曼发 现, 树突细胞虽然个头小, 但是行动敏捷, 一旦发现入侵者, 就会奋不顾身进行攻击。而且,树突细胞还是很好的“侦察 兵”,能将一些难以对付的病原体暴露出来,让给更强大的 T 细胞去处理。下列针对 DC 细胞的叙述不正确的是( A.一种神经细胞 B.与吞噬细胞有相似的功能 C.可以有效地对付自身病变的细胞 D.属于免疫系统的第二道防线 )

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易错警示

(1)免疫细胞可以识别“非己”成分,这些非己成

分不仅指外来入侵的病原体, 也包括自身癌变、 衰老和死亡的 细胞等,后者易被忽视。(2)认为非特异性免疫的第一道防线 和第二道防线都是位于体表, 不能出现在内环境中, 错误地认 为只有细胞免疫和体液免疫才会发生在内环境中。(3)对题中 信息不能进行加工、甄别。如受“鼻腔、肺部和肠腔的黏膜以 及皮肤等地方最为常见”影响,而错选 D。

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解析

由题意可知,DC 细胞虽然有许多分支,像神经细胞的

树突, 但由它的功能可知其并不是神经细胞。 它可以使病原体 暴露出来,传递给 T 细胞,所以更像吞噬细胞,由此可以推 知 DC 细胞属于免疫系统的第二道防线, 可以消除外来入侵病 原体以及自身病变的细胞。

答案 A

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【例 4】 博伊特勒的贡献是发现了能够结合细菌脂多糖(LPS) 的受体蛋白分子,该受体蛋白分子被称为 LPS 受体。当病 原体入侵时,LPS 受体与 LPS 结合,启动细胞的先天性免 疫防线,并导致身体局部发炎,吸引来更多的免疫细胞对抗 病原体。下列叙述正确的是 A.LPS 受体是在核糖体上合成的 B.先天性免疫是生来就有的,与基因无关 C.当 LPS 受体与 LPS 结合后,会吸引浆细胞与病原体发生 免疫反应 D.因会引起发炎, 说明免疫系统不总是能调节内环境的稳态 ( )

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解析

细胞膜上的受体的化学本质是蛋白质, 所以其合成离不

开核糖体,A 正确;先天性免疫也受遗传基因控制,具有相对 稳定性,B 错误;由题可知,LPS 受体与 LPS 结合后,启动 的是先天性免疫,所以不可能有浆细胞参与,C 错误;引起发 炎,是为了更好、更快地清除病原体,维持内环境的稳定性, D 错误。

答案 A

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四、关注“海洋污染” 【背景材料】 海洋污染主要发生在靠近大陆的海湾。 人口和 工业密集, 使大量的废水和固体废物倾入海水, 加上海岸曲 折造成水流交换不畅,使得海水的温度、 pH、含盐量、透 明度、 生物种类和数量等性状发生改变, 对海洋的生态平衡 构成危害。目前,海洋污染突出表现为石油污染、赤潮、有 毒物质累积、塑料污染和核污染等几个方面。

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【例 5】 新华社电 法国核辐射监测机构 2011 年 10 月 27

日说, 就日本福岛第一核电站核泄漏进入太平洋的铯137 活 度而言, 这起核事故是迄今对海洋造成的最大影响的单起核 污染事件。 (1)就太平洋总体而言,铯137 活度(也叫衰变率,指样品在 单位时间内衰变掉的原子数,即某物质的“有效浓度”)最 终将稳定在每升 0.004 贝克勒尔的水平,就辐射安全而言, 这一水平不会产生影响。这说明海洋生态系统具有 ________________ , 可 以 调 节 生 态 系 统 的 ________ 和 ________在较长时间内维持稳定。 但事故核电站附近海水受

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到的辐射污染可能持续, 深水鱼、 位于海洋食物链顶端的鱼类、 软体动物等是最易受铯 137 污染的海洋生物物种。这是在 ________水平上进行的研究, 位于食物链顶端的鱼类最易受影 响,是因为营养级越高的生物体内有害物质浓度 ______________。 (2) 研 究 表 明 , 核 辐 射 还 可 以 诱 导 细 胞 凋 亡 。 凋 亡 是 由 ____________ 决 定 的 细 胞 自 动 结 束 生 命 的 过 程 , 与 坏 死 ________(填“是”或“不是”)一回事。细胞坏死是因为细胞 受到种种不利因素影响, 细胞正常________受损或________引 起的细胞损伤和死亡。 (3)如果核辐射引起胸腺萎缩,则会使________细胞数量减少, 使________几乎全部丧失,________大部分丧失。

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解析 生态系统被轻度污染后, 可以通过自我调节, 维持物质 循环和能量流动的稳定性, 但这种能力是有一定限度的。 有毒 物质通过食物链在生物体内富集, 且随着营养级的增高, 浓度 变大, 不同的生物受影响程度不同, 有些种群个体可能会死亡, 这是在群落水平上进行的研究。 细胞死亡包括细胞凋亡和细胞 坏死, 细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡过程, 细胞坏死则 是受不利因素影响后, 使细胞代谢活动受损或中断, 引起细胞 受损而死亡。胸腺是生成 T 细胞的重要器官,所以胸腺萎缩, T 细胞数量会减少, 而 T 细胞参与细胞免疫和体液免疫, 所以 对两者都有影响,但因为体液免疫中抗原还可以直接刺激 B 细胞,所以体液免疫会大部分丧失。

专项聚焦8

答案 越高

(1)一定的自我调节能力

物质循环

能量流动

群落

(2)基因
(3)T

不是

代谢活动
体液免疫

中断

细胞免疫

第5讲

第5讲
一、高考阅卷程序 阅卷第一天上午召开动员会,培训操作要领,之后统一答 案,强调“给分有理、扣分有据”“认真细致、严把标准”的 总体原则,下午试阅,主要是练习小键盘的熟练程度,从第二 天考试才正式阅卷。 评分细则是在尊重评分标准的基础上, 由试题组长参考部 分答题情况制定出来的比较细致的评分规则, 细则的宽与严与 试题组长的态度有密切关系,如必答题部分不强调错别字扣 分,但选做题部分只要有错别字就扣分,答案中专业术语的准 确度取决于大学教材,试题组长认为重要的就很严,而且态度

第5讲

强硬,一线老师无任何申诉的机会,并且强调阅卷就是执行评 分细则,不是讨论修订评分细则。在统一标准的前提下,阅卷 结果都是零误差,因为每份试卷都要双评,只有分数统一,成 绩才有效,如果双评不一致,则交由另一个进行三评,如果三 评与双评中某个分数一致,则另一个就判为无效,如果三评出 现三个结果,则交由试题组长仲裁。正常的无效率大约在 0.02 左右,无效率太高试题组长就会找阅卷老师谈话。

第5讲
二、高考阅卷老师改卷内幕与考生答题对策 在高考答题时,我们往往会误入一些答题的误区,结果必 将失败。现总结了一些教师阅卷时存在的现象,以便我们能从 中有所启示,从而提高高考的答题技巧。 现象 1:据了解,高考的卷子是电脑随机分派到各评卷教 师的计算机上的,每个教师只能看到一道题,学生的姓名及考 号等完全屏蔽。为了保证高考评卷工作有序正常地进行,每份 卷子都由两个以上的老师来评阅。同时,每个题目都规定了一 定的误差,如果两位老师评出来分数超过规定的误差,卷子最 后将自动分派给组长进行仲裁。因此,相比之下,如今的网上 阅卷要公平得多。不过,由于时间紧、任务重——不少题目平

第5讲

均改卷时间只有数秒或数十秒。由此,迫使评卷人员不得不去 寻找一种标准简易、阅题速度较快、评卷相对公平的方式进行 评阅。坚持“一把尺子量到底”,这是评卷工作的根本原则。 而评分的原则是按点给分,并非言之有理就给分。 对策 1:为此,经历过近两三年高考阅卷的老师提醒下一 届考生:平常训练时要注意答题技巧,养成一种良好的习惯, 才能在未来的竞技中以不变应万变,处于不败之地。高考阅卷 老师“自爆”改卷内幕:阅卷速度以秒计,答题还得有技巧。

第5讲
现象 2:改一道题只用数十秒 据近几年参加高考阅卷的老师透露, 高考评卷速度要求非 常快,很多时候,改一道题平均只用几秒或几十秒时间,一个 老师一天平均要改数百份甚至数千份卷子(只改其中一题)。比 如,据说一份作文卷,五六十秒改完算是慢的,有的人只用 30 秒就能改完,一个老师平均一天能改三四千份作文卷;再 比如,有些计算题,十来秒就改完,有的老师一天能改 2 000 多份卷子;还有些文科卷子,平均每位老师一天要评 3 000 多 份卷子 (平均 7~8 秒改一份卷 )。

第5讲

对策 2:面对如此改卷速度,考生在答卷时就要有技巧, 尽可能博得老师的好感。首先,卷面要整洁,字迹要工整,层 次清楚。如果书写模糊,涂改很多,会造成难以辨认,也不能 给分。其次,概念要准确、叙述要简明,让人一看就明白。另 外,要依题作答,不要乱涂乱画。

第5讲

现象 3:第一印象好常能得高分 据说,有这么一份作文试卷,由于开头写得非常漂亮,两 位改卷老师都十分满意,都没往下看,不约而同就给打了 50 多分。后来,卷子传到组长处,才被发现,该卷的作文其实只 写了两三百字。高考改卷,由于时间太紧,很多老师不得不寻 找捷径。据说,有个别老师改卷只凭第一印象,第一印象好常 常就给打高分。比如有的老师改作文,只是第一段看一下,中 间看一下,最后一段看一下,分数打高打低全凭第一感觉。

第5讲

对策 3:虽然不是每个老师都凭感觉打分,但给老师一个 好印象却肯定是很重要的,特别是作文,一个漂亮的开头可能 就奠定了高分的基础。在高考语文和英语作文改卷过程中,改 卷老师每天面对那么多份试卷,如果写作上没有新意,就很容 易流于一般。因此,写得别出心裁、个性鲜明、出彩,也是作 文拿高分的策略之一。

第5讲

现象 4:不约而同都往平均分上靠 高考改卷电脑会将每份卷子同时发给两位老师改, 如果两 人的评分误差在规定范围内,改完的这份卷子就是有效卷。而 每位老师所改的卷子中有多少是有效卷,电脑会即时体现。因 此,在改卷过程中,不少老师为求稳,不由自主会往某个分数 段上打。如果发现自己的效率低了,就会慢慢往平均分上靠。

第5讲

对策 4:那么,如何突破平均分,让改卷老师眼前一亮, 往高分上打?专业人士的建议是: 出现这种情况的大多是文科 的答题,特别是作文,因此,思想就要尽量地与众不同,有创 意,这样才能吸引改卷老师的眼球,才能得高分。

第5讲

现象 5:抓评分点成为阅卷关键 高考时,每小题的答案都会依题意设置若干个评分点,只 有按规定的评分细则的采分点答题才给分。 因此, 阅卷过程中, 许多老师往往把重点放在评分点的寻找上, 实际上就是对某几 个关键词进行扫描,而忽略了句子的质量。

第5讲

对策 5:答题时,不论答多答少,首先要把答案的关键部 分、关键词写出来,第二步才考虑句子的质量。这样,不论你 怎么答,都不用担心失分。

第5讲

现象 6:阅卷常常只盯住答对部分 由于评卷人员的注意力集中在关键词上,所以往往只注意 答对部分,对于答偏答错部分常常无暇顾及。“答对得分,答 错不失分”的现象非常普遍。而除了要点之外,改卷老师在改 卷时还看答题的基本结构是否正确,句子表达是否准确。如果 结构清晰、 句子准确、 表达流畅,一般都能得到比较高的分数。 对策 6:答题也好,作文也好,一定要把要点部分写完整, 只有平常多多积累,才能在竞技中处于不败之地。

第5讲
现象 7:老师喜欢条理分明的卷子 每天要改数百份、甚至数千份的卷子,光是翻看页面,点 击鼠标都已经十分辛苦,因此,在繁重枯燥的评卷过程中,条 理分明,字迹清晰的试卷无疑给阅卷人员平添一份好感,都尽 量给分。 对策 7:答卷时,一定要注

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