高三生物尖子生专题复习共7讲

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1、第1讲 微 生 物 专 题高考要求要求层次具体内容III微生物的类群q微生物的营养类型和培养基无菌技术q微生物的培养、分离、纯化与计数q利用微生物进行发酵来生产特定的产物知识点睛1 .微生物定义:个体微小,结构简单,通常要用光学显微镜和电子显微镜才能看清楚的生物,统称为微生物。2 . 常见微生物微生物所包含的类群十分庞杂,在目前已经知道的大约10万种微生物中,既包括没有细胞结构的病毒等,又包括原核生物界、真菌界以及原生生物界的生物。细菌结构细胞壁:主要成分为肽聚糖。细胞膜细胞质:含有核糖体、质 粒 ( 上面一般含有几个到几百个基因,控制着细菌的抗药性、固氮、抗生素生成等性状)和一些贮臧性颗粒(

2、 如淀粉粒、硫粒) 。拟核:由一个大型的环状DNA分子反复折叠缠绕而成,呈棒状、哑铃状或球状,控制着细菌的主要遗传状。繁殖方式二分裂:分裂时,细胞增大,分子复制,接着,细胞中部的细胞膜和细胞壁向内生长,形成隔膜,将细胞质分成两半,形成两个子细胞。放线菌结构一般由分枝状的菌丝构成,菌丝的宽度在1pm左右。放线菌的菌丝可以分为两类:伸入到培养基内部的菌丝称为基内菌丝,主要功能是吸收营养物质;伸展在空气中的菌丝称为气生菌丝,这类菌丝较粗,呈直线形或弯曲分枝形。繁殖方式主要通过形成无性抱子的方式进行繁殖,放线菌生长发育到一定阶段,一部分气生菌丝便分化成抱子丝。 抱子丝有杆形的、 波浪形的、 螺旋形的等

3、, 上面生有成串的抱子。在适宜的条件下,抱子萌发长出菌丝。分布及应用放线菌主要分布在土壤、空气和水中,尤其在富含有机质的土壤中较多,每克土壤中往往含有数万至数百万个放线菌抱子。多数抗生素都是由放线菌产生的。病毒结构蛋白质外壳与核酸:一种病毒只含一种核酸,即 DNA或 RNA。繁殖方式病毒的繁殖过程只能在宿主的活细胞中进行, 通常将病毒的繁殖过程称为增殖。例如,噬菌体在侵染宿主细胞时,首先是吸附在宿主细胞表面,然后将核酸注入到细胞内部,衣壳则留在外面。核酸进入宿主细胞以后,就利用宿主细胞内的物质,复制出子代噬菌体的核酸,并合成构成子代噬菌体衣壳的蛋白质.这些蛋白质和核酸进一步装配成子一代噬菌体。

4、装配完成的噬菌体,在细胞裂解以后,一齐被释放出来,释放量通常在个左右。原生生物结构原生生物是单细胞( 亦有部分是多细胞) 生物,它们的细胞内具有细胞核和有膜的细胞器。生活于水中。种类常见的原生生物包括原生动物( 草履虫、变形虫等)与原生植物( 硅藻、甲藻、矽藻等)两类。2用I例题精讲【 例1】【 例2】关于微生物的叙述中,正确的是( )A .所有的微生物都是形体微小、结构简单、对人类有害的B .细菌、放线菌、酵母菌都属于原核生物C .所有微生物在细胞结构上都无成形的细胞核D .微生物是生态系统中的主要分解者【 答案】D对下列几种微生物的叙述正确的是( )酵母菌 乳酸菌 硝化细菌 蓝藻 烟草花叶

5、病毒A .从生态系统的成分看,是分解者,是生产者B .从同化作用的类型看,是厌氧型,是需氧型C .从异化作用类型看,是异养型,是自养型D .从结构和成分看,具有成形细胞核,的遗传物质中不含胸腺啥咤【 答案】D【 例3】在以下描述中,可以将病毒与其他微生物相区别的是( )A . 能够使人或动、植物患病 B . 没有细胞核,仅有核酸C . 具有寄生性 D . 由核酸和蛋白质装配进行增殖【 答案】D3【 例4】病毒经常感染其他生物致病。干 扰 素 ( IFN)是一种广谱抗病毒剂,并不直接杀伤或抑制病毒,而主要是使细胞产生抗病毒蛋白,抗病毒蛋白是一类酶类,对多数病毒均有一定抑制作用。下列有关叙述,正确

6、的是( )A . 流感病毒虽含有简单的细胞器,但必须在宿主细胞内才能合成多种蛋白质B . 流感病毒虽然含有DNA和 R N A ,但其遗传物质只可能是R N A ,为 RNA病毒C . 做相关致病病毒的研究时,可以在灭菌后的动物细胞培养液中培养病毒D . 干扰素对病毒复制的抑制作用是非特异的【 答案】D琳二、微生物的营养类型和培养基知识点睛( 一)微生物的营养类型营养类型电子供体碳源能源举例光能自养型H2 H2S、 S、 或 H20CO2光能光合细菌、蓝细菌、藻类光能异养型有机物有机物光能红螺细菌化能自养型H2、 H2S、 Fe2+、 NHa、或 NO2-C02化学能( 无机物氧化)氢细菌、硫

7、杆菌、亚硝化单胞菌属、硝化杆菌、甲烷杆菌属、醋酸杆菌属化能异养型有机物有机物化学能( 有机物氧化)假单胞菌属、 芽抱杆菌属、 乳酸菌属、真菌、原生动物4光能自养型:这是一类能以C02为唯一碳源或主要碳源并利用光能进行生长的微生物。它们能利用无机物如水、硫化氢、硫代硫酸钠或其他无机化合物使CO2固定还原成细胞物质,并且伴 随 元 素 氧 ( 硫)的释放。藻类、蓝藻和光合细菌属于这一类营养类型。藻类和蓝藻: “签CO. + 乩0三 二 3 0 + 0、这 与 曲 寺 植 物 无 合 作 用 走 一 钗 的 。光合细菌:CO22 + 2H2S 明确是验证性实验还是探究性实脸,确定实验目的、实验名称i

8、运用所学知识或题目信息明确实验原理I作 出 假 设 ( 探究性实验)实施实验过程I预期55观察和记录结果分析结果得出结论( -)明确是验证性实验还是探究性实验,确定实验目的、实验名称1 . 实验目的就是该实验要验证或探究的是什么样的生物学事实, 即明确实验要解决什么问题。2 . 实验名称的一般书写方式为:“ 验证” 、 证明” 、 探究” ,其后内容就是实验的目的( 即:自变量对因变量的影响) 。如:探究光照强弱对光合作用强度的影响。其中,“ 探究”表明为探究性实验;后面的实验目的体现了 “ 光照强度”为自变量,“ 光合作用强度”为因变量。2 . 明确实验目的方法:直接读题干获取。间接获取:通

9、过分析实验过程获取自变量和因变量,从而推出实验目的。反过来也可通过实验目的确定自变量( 题中可变的单一因素)和因变量。案 例1 :近期某水域受到了有机物X的污染,为了解此有机物对水生软体动物是否有致畸作用,某生物兴趣小组同学提出开展探究活动。请根据下列实验材料和用具,拟定一个探究课题。实验材料和用具:采自未受污染水域、体重相近、性成熟的水生螺( 30 0只),解剖镜,有机污染物X溶液,养殖池,正常水生螺雌、雄性器官解剖图谱等。课题名称:。案 例2 :现在人们已经知道酸雨对多种生物的生长发育都有影响, 但不知道酸雨对蛙的生长发育是否有影响,请设置一课题进行研究。课题名称:O案 例3:某同学设计了

10、一个探究实验,把培养在完全营养液中、生长状态一致的3组某种植物幼苗分别放 入A、B、C三个完全相同的玻璃钟罩内( 如下图所示),其 中A不密封。B、C密封。B内培养皿中盛有Ba ( 0 H) 2溶液,A、C内培养皿中盛有蒸馅水,各培养皿中液体的体积相同。该56实验在光照充足、温度适宜的环境中进行。根据上述实验设计判断, 该实验的目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _( 二)运用所学知识或题目信息明确实验原理1 .实验原理:是该实验依据的生物学

11、知识以及物理、化学等自然科学的常识, 通常是我们设计实验的主要依据。如 DNA粗提取和鉴定实验中, 涉及生物知识的原理有: 渗透作用原理; 化学原理有: DNA遇二苯胺沸水浴变蓝,D N A 在不同浓度氯化钠溶液中溶解度的不同,酒精可溶解细胞内某些物质但不溶解D N A ,柠檬酸钠与钙离子反应有抗凝血作用;物理原理有:离心沉降作用的原理等。2 . 实验原理的指导作用:实验原理的把握对于实验设计的完成具有极其重要的指导作用。生物实验材料的选择、实验装置的确定、实验步骤和实验方法的安排都不是随意的、盲目的,而是有其实验原理作为依据的。假设的提出、实验现象和实验结果的预期也是依据实验原理而做出的。3

12、 . 实验原理的获取:从题目所给信息( 如:实验目的、实验课题名称、实验材料、试剂、实验步骤、实验现象等)中分析获取,因为实验整个方案的设计依据就是实验原理。从学过的知识原理中分析。案例4:某同学为了验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关,设计了如下实验:实验材料:具 2 片真叶且长势相同的该品种大豆幼苗若干、完全培养液、蒸馆水、适宜浓度的赤霉素溶液、喷壶等。57实验步骤:将上述大豆幼苗若干平均分成A、B两组,A为对照组,B为实验组,分别置于等量的完全培养液中培养。用喷壶分别将等量的蒸馅水和赤霉素溶液喷洒在A、B两组幼苗上。将两组幼苗置于相同且适宜的温度和光照条件下培养,一段时间后,测 定

13、2组植株的高度。该实验设计的原理是:O案例5 :为确定人体在运动时呼出气体中CO?浓度是否比静止时高,某同学进行了如下探究:作出假设:人体在运动时呼出气体中CO?的浓度比静止时高。实脸过程: 在3个烧杯中,分别注入1 0 0 m L蒸储水,测定其p H。实验者在安静状态( 静 坐2 m i n )、中 度 运 动 ( 步行2 m i n )以及剧烈运动( 跳 绳2 m i n )后,立即分别向上述3个烧杯的水中吹入等量气体,测 定p H。经多次重复实验,所得平均数据如下表:运动状态安静中度运动剧烈运动实验前p H6. 16. 16. 1实验后p H5. 95. 65. 3该实验的原理是_ _

14、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _案 例6 :甘薯和马铃薯都富含淀粉,但甘薯吃起来比马铃薯甜,这是因为马铃薯不含还原糖。为了确认马铃薯不含还原糖的原因,做了如下实验:材料与试剂:甘薯提取液( 去淀粉和还原糖) ,马铃薯提取液( 去淀粉) ,斐林试剂,质量分数为3%的淀粉溶液等。实验步躲:第一步:取A、B两支试管,在A管中加入甘薯提取液,B管中加入等量的马

15、铃薯提取液。第二步:70 水浴保温5 m i n后,在A、B两支试管中各加入等量淀粉溶液。第三步:70 水浴保温5 m i n后,在A、B两支试管中各加入等量斐林试剂。第四步:沸水溶加热煮沸1 - 2 m i n。58实验结果:A管豉红色,B管蓝色。分析马铃薯不含还原糖的原因是:O实验原理:;。( 三)作出假设( 探究性实验)1 . 根据现有的知识和生活经验,对提出的问题作出的尝试性回答,也就是做出假设。假设的提出是要有依据的。所作的假设即使是有依据的,也仅仅是一种推测,这种推测是否正确还需要实验来检验。2 .假设的一般书写方式: “ 自变量促进结果” “ 自变量抑制结果” “ 自变量与结果无

16、关” 。例如,实 验 “ 探究光的有无对某植物种子萌发的影响”可作出假设:光是该植物种子萌发的必要条件( 或 “ 光抑制该植物种子的萌发”或 “ 该植物种子的萌发不受光的影响” ) 。3 . “ 假设”对 应 “ 结论” , 探究性实验中若假设最终成立,则作出的假设即是最终的结论。验证性实验因结论是己知的,因此不需要假设。案例7 :下面是最早发现抗生素青霉素的科学家弗莱明所进行的探讨过程。细菌培养基中,偶然生出青霉菌,在其周围没有细菌生长。为什么出现这种现象呢?假设:0实验:把青霉菌放在培养液中培养,一段时间后除去青霉菌,然后观察使用这种培养液对细菌生长的影响。结果:这种培养液阻止了细菌的生长

17、和繁殖。结论:O( 四)实施实验过程1 .根据实验目的、实验原理来选取实验材料、试剂、用具等。2 .实验操作步骤的设计是指在正式进行科学实验之前, 实验者根据一定的目的和要求, 运用有关的科学原理,对实验过程中的材料、手段、方法、步骤等全部方案的预先规划。涉及到实验设计思想;材5 9料、试剂、仪器的使用;实验设计原则( 科学性、对照、单一变量、平衡控制、平行重复、简约可行等)的体现等。3 .设计实验的具体方法步骤,通常为“ 三步曲本第一步:分组、编号此步即为设立实验组和对照组。凡实验中涉及两组或两组以上,所用器材或实验对象都需用 1 、2 、3 或 A、B、C 或甲、乙、丙.加以编号区分。另外

18、,有关实验材料的选择或处理、试剂的选取或配制也可放在此步骤,也可以在此步骤前单列一个步骤。常用表述语:“ 生长发育状况相同” 、“ 若干” 、“ 随机均分” 、“ 等量的”等。第二步:控制变量实验组实施自变量和无关变量;对照组实施无关变量。 ( 保证单一变量)常采用“ A组 ( 对照组);B组 ( 实验组)”的形式表述。第三步:实验组和对照组相同且适宜条件( 消除无关变量,保证单一变量)处理,观察记录结果。( I )变量自变量:也称为实验变量,指实验中由实验者所操纵的因素或条件。因变量:也称为反应变量,指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。实验变量是原因, 反应变量是结果, 二者具有因果关系

19、。 实验的目的就在于获得和解释这种前因后果。例如:“ 探究温度对酶活性的影响”的实验中,低温( 冰块) 、适温( 3 7 ) 、高 温 ( 沸水) 是自变量,而这些变量引起的实验变化结果就是因变量。该实验旨在获得和解释温度变化( 自变量) 与酶的活性 ( 因变量) 的因果关系。无关变量: 指实验中除实验变量外的影响实验结果的因素或条件。 无关变量的控制要做到相同且适宜。额外变量:指实验中由于无关变量而引起的变化和结果。额外变量会对反应变量有干扰作用。无关变量与反应变量之间也是因果关系。例如: “ 探究温度对酶活性的影响”的实验中, 除自变量( 温度) 外,试管的洁净程度、 唾液的新鲜程度、淀粉

20、浓度、温度处理的时间长短等就属于无关变量。如无关变量中的任何一个或几个对三组实验不等同、不均衡,就会产生额外变量,影响实验的真实结果。因此对照实验的关键是:是如何操纵好自变量及平衡控制好无关变量, 充分体现单一变量原则。60相关实验的变量分析:实验自变量因变量无关变量比较过氧化氢酶和Fe3+ 的催化效率催化剂的种类( 过氧化氢酶、Fe3+)催化效率的高低( 以点燃但无火焰的卫生香燃烧的猛烈程度表示或气泡产生速度表示)试管等用具的洁净度、 环境温度、相同材料的量、各种试剂的量、反应时间等探索淀粉酶时淀粉和蔗糖水解的作用底物的种类( 淀粉、蔗糖)淀粉酶将淀粉水解( 处理后加斐林试剂, 加热出现砖红

21、色沉淀) ,但不能水解蔗糖( 处理后加斐林试剂并加热,无砖红色沉淀出现)淀粉与蔗糖溶液的量、水浴的温度与处理时间、斐林试剂的使用量与加热时间、操作程序等观察植物细胞的质壁分离和复原外界溶液的浓度即高渗及低渗溶液质壁分离( 液泡失水缩小、颜色变深、原生质层与细胞壁分离) ;质壁分离复原( 液泡恢复原状、颜色变浅、原生质层恢复原状)溶液的种类及浓度;分离与复原现象的观察;装片的洁净度及临时装片的制作;材料的选择等。温度对酶活性的影响温度( 60 热水、 沸水、 冰块)加碘液后溶液颜色的变化试管的洁净度、淀粉溶液的量、不同温度的处理时间长度、操作程序、碘液的加入量等设计实验观察生长素或生长素类似物对

22、植物生长发育的影响生长素( 或类似物) 的不同浓度杆插枝条的生根状况的差异果实发育状况的差异落花落果状况在使用前后的差异实验材料的一致性、激素浓度的准确性、处理时间的一致性等( 2 )变量的控制: 包括操纵自变量, 以获取因变量; 还要严格地均衡无关变量,以消除额外变量干扰。操纵自变量的方法:设法给研究对象施加干扰,造成实验对象的变化,从而使研究对象在被干扰状态中反映出某种现象和属性。方法:施加、改变、去除等。控制无关变量的方法( 平衡控制) :因为实验中的无关变量很难避免,只能设法平衡和抵消它们的负面影响。具体方法:随机分组、设置对照、等同或等量处理、条件相同且适宜、重复实验等。检测因变量的

23、方法:根据实验原理和实验条件确定观察的现象和测量的数据。具体方法:观察颜色变化、沉淀反应;观察形态结构、生理变化:测量生长发育速度;测量生61化反应速度等。( 3)变量控制的描述:在量上难以做到准确的量化描述,应尽可能用“ 定性”的语言表达。如:“ 一段时间” 、“ 适宜的温度” 、“ 适量的” 、“ 一定量的”等。叙说中尽量要用规范的实验术语,不能用俗语口语,如:“ 盖玻片”不 能 说 是 “ 薄的玻璃片” ,“ 等 量 的 不 宜 说 成 “ 一样多的 ,“ 振荡”不宜说成“ 晃动”“ 摇动” ,“ 不变蓝”不 等 于 “ 无色”或 “ 没有颜色变化” ,“ 褪色”说 成 “ 无色” ,另

24、 外 “ 不变”也不能说成“ 无现象”等等。案 例8 :设计实脸脸证:胰岛素具有降低血糖的作用已知信息和条件:低血糖症状:四肢无力、活动减少、甚至昏迷等材料:小鼠其他试剂、用具等均按实验需求提供方法步滕:1. 将 小鼠若干只 为A、B两组。2 . A组小鼠注射, B组小鼠注射 保 水 剂 (60kg hm-2) + 氮 肥 (225kg.hm-2) , 置于相同的轻度干旱条件下培养,其它培养条件相同且适宜。82在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午, 于 10: 00-11: 00从每组选取相同数量的叶片, 进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定,结果( 均值) 如下表:实验结论:适量的保水剂与氮肥配施有

25、利于提高小麦光合作用强度。组号CO2 吸收量41moi m 2-s 1叶绿素含量/mg-g 1A10.663.07B13.043.02C15.913.05( 1 ) 请指出上述方法步骤中的缺陷并改正:步骤_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ :步骤o(2 ) 如不考虑方法步骤中的缺陷,从影响光合作用的内在因素分析,保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量

26、的原因可能是,( 3 ) 实验测得的CO2吸收量_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _( 大于、等于、小于) 光合作用过程中CO2实际消耗量, 理由是。光合作用强度可通过测定CO2吸收量,也可以通过测定 释放量计算。【 答案】(1 ) 没有对照组,应另设一组不施保水剂和氮肥作为对照组取材方法不科学,选取的叶片应取自植株的相同部位( 2 ) 提高了光合作用有关酶的含量与活性( 3 ) 小于 实脸测得的CO?吸收量是光合作用过程中CO2实际消耗量与呼吸作用CO2释放量之差 02【 例81】 某生物实验小组为探究酵母菌呼吸方式设计了如图所示的实验装置。请据图回答:83酵母菌和葡萄糖溶

27、液( 1 ) 甲、乙试管构成的实验要探究酵母菌能否进行 呼吸,但本装置在设计上存在缺陷,未考虑泵入的空气中,这将影响实验结论的可靠性,改进的措施是.( 2 ) 丙、丁试管构成的实验要探究酵母菌能否进行 呼吸,丙试管中加入石蜡油的目的是排除 对实验的影响。( 3 ) 葡萄糖溶液需要在煮沸并冷却后再与活化的酵母菌混合,否则将可能因_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 或_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _而导致实验失败。( 4 ) 请根据以上实验装置,预测可能的实验现象及结论:若甲、丁试管中溶液均变浑浊,则说明若甲试管中溶液变浑浊,丁试管不变浑浊,则说明。若

28、甲试管中溶液不变浑浊,丁试管变浑浊,则说明。【 答案】( 1 ) 有氧 含有C 0 2 在空气泵和乙试管之间加上一个滤过C 0 2 的装置( 2 ) 无 氧 试 管 上 部 空 气 中 的 。 2 ( 3 ) 杂菌污染 高温使酵母菌失活( 4 ) 酵母菌在有氧时进行有氧呼吸, 在无氧时进行无氧呼吸 酵母菌能进行有氧呼吸,不能进行无氧呼吸 酵母菌能进行无氧呼吸,不能进行有氧呼吸【 例8 2 】 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:84( 1)由图1得出的初步结论是:甲 和 乙 对 微 型 月 季 插 条

29、生 根 的 影 响 分 别 是 、。( 2)由图1 的结果 ( 填 “ 能”或 “ 不能” )判断O.5umol/L的激素类似物乙对生根的影响。 为探究3 u mol/L的激素类似物甲和0.5 u mol/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:X 浓度的甲对微型月季茎段侧芽生长具有 作用。X 浓度、Y 浓度和Z 浓度之间大小的关系是。【 答案】(1)促进生根 抑制生根 ( 2)不 能 4( 3)抑制 XY, XZ, Y 与 Z 之间大小关系不确定【 例83】 某

30、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:预处理方法室温、保 湿 ( 甲)4 、保 湿 ( 乙)4 、水浸种( 丙)4 、干 燥 ( T)种子萌发实验条件温度和水分等适宜条件种子萌发率( )01 0 09 808 5( 1 ) 由表可知,有利于该种子萌发的预处理条件是 和 O( 2 ) 由表和图可知,两种激素中抑制种子萌发的是 o( 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

31、A对种子萌发的作用,可用白菜种子为材料,以白菜种子发芽率为指标进行实验,请补充完成下列实验步骤,并预测结果、得出结论。实验步骤: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。分别用激素A水溶液和蒸储水处理白菜种子,置于适宜温度下培养,其中蒸储水处理为对照一定时间后,统计白菜种子的发芽率。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 ) 预测结果:激素A处理的白菜种子发芽率低于对照结论:激素A对种子萌发有抑制作用【 例8 4 】 蔬菜中有机磷农药残留过多,容易引起有机磷农药中毒,患者表现为肌肉震颤不止,严重者会死亡。

32、原因是有机磷农药能抑制乙酰胆碱酯酶的活性,从而抑制乙酰胆碱的分解。( 1 ) 请你利用下列实验材料来验证有机磷农药的毒害作用。实验材料:两个临时剥制的相同青蛙神经- 肌肉标本、放电装置、有机磷农药、两个培养皿、生理盐水等。86实验步骤:取两个培养皿,分别编号为1和2 ,各加入等量的生理盐水,分别将青蛙神经- 肌肉标本浸泡在生理盐水中。用电刺激神经- 肌肉标本,肌肉组织兴奋收缩,并及时舒张。 在1号 培 养 皿 中 滴 加 适 量 的 , 2号培养皿中滴加。一段时间后,同时给两个神经- 肌肉标本施加适当的电刺激。观察标本的情况,1号表现为, 2号表现为。实验结论:。( 2)虽然有机磷农药毒性强,

33、杀虫效果好,但是长期使用会使害虫的抗药性增强,主要原因是农药.( 3 )结合实验现象可知, 蔬菜中农药残留量大, 会严重影响人体健康。 在病害虫的防治措施上,请给菜农提出合理建议:【 答案】( 1 )有机磷农药等量生理盐水震颤不止;正常收缩,并及时舒张;有机磷农药中毒能使肌肉震颤不止( 2)对害虫的抗药性起定向选择作用( 3 )种植杭虫作物、选择低毒高效农药等。【 例8 5】 桦尺蛾是一种栖息在密林中、白天停歇在树干上的昆虫,一般为浅色,它借助与环境相似的体色躲避鸟类天敌。在工业污染区,黑色桦尺蛾的数量有增多的趋势。为证实两种体色的桦尺蛾因环境不同,进行如下探究。请完成下列探究方案。( 1 )

34、假设:。( 2)实验步骤:选择工业污染区A和 地区B ;收集桦尺蛾,并在翅下用有色颜料分别标记黑色蛾和浅色蛾若干;;一段时间后用诱蛾灯诱捕,记录、统计结果。( 3 )实验结果:如下表。根据表内数据在右边空白处绘制A、B两地区不同体色蛾回收率的柱形图。87桦尺蛾释放数和回收数:地区项目浅色蛾黑色蛾工业污染区A释放数400500回收数52150非工业污染区B释放数500600回收数6030( 4) 结论:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

35、_ _ _ _ _ _ _ _ _( 5 ) 分析与评论:人们观察到工业污染导致树皮变黑,从这个角度解释上述实验结果:己知桦尺蛾的体色由常染色体上一对等位基因控制。为了进一步探究桦尺蛾的黑色与浅色的显隐性关系,有人将一对黑色蛾与浅色蛾杂交,B中黑色蛾与浅色蛾的数量比为 1 : 1 。请利用B的蛾,在此基础上设计遗传试验完成探究。试验步骤:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _结果与分析:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

36、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _【 答案】( 1 ) 在工业污染区,黑色蛾数量占优势( 合理即给可)( 2 ) 非工业污染区将标记的不同体色的蛾分别释放到上述两地区( 3 ) 见图( 4) 在工业污染区,黑色蛾数量占优势;在非工业污染区,浅色蛾数量占优势( 5) 不同污染程度区域的树皮颜色不同,使停歇在树上不同体色的蛾被鸟类捕食的概率不同,导致它们的存活率不同。试验步骤:选择B 的雌雄黑色蛾杂交:观察、记录后代的体色结果与分析:若后代出现浅色蛾,则黑色为显性性状;若后代全

37、部是黑色蛾,则黑色为隐性性状。88【 例86】 疫苗对预防传染病具有重要意义。为研制抗某种病毒的灭活病毒疫苗,研究人员设计实验方案如下:( 1 )制备疫苗将纯化的某种病毒在特定的 中培养、增殖。收获病毒后用灭活剂杀死,但要确保灭活病毒的 不被破坏且能被免疫细胞识别。 这样得到的灭活病毒即为本实验所用的疫苗。( 2 )用实验动物检测疫苗刺激机体产生抗体的能力实验原理:通过接种疫苗,灭活病毒进入实验动物体内可刺激B 细胞,使之增殖、分化形成 效 应 B 细胞并产生相应的;当_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 病毒再次人侵时,机体能产生更强的特异性免疫反应,包括。实验过程:将健康的实验动

38、物分成对照组和多个实验组,每组若干只动物。对照组的处理:接种不含疫苗的接种物,一段时间后再。实验组的处理:接种。一段时间后再接种病毒。为确定该疫苗的有效浓度,不同实验组动物需接种 的疫苗。分析实验结果:统计实验组和对照组动物的发病率、存活率。若该疫苗可以刺激机体产生足够的抗体,则 实 验 组 比 对 照 组 发 病 率 ,存活率。【 答案】( 1 )活细胞 抗 原 决 定 簇 ( 2 ) 抗体 同种 细胞免疫和体液免疫 接种病毒 疫 苗 ( 含疫苗的接种物) 不同浓度 低 高【 例87】 某小组的研究性课题“ 探究影响细菌生长繁殖的因素” 。他们在培养细菌过程中,发现某种细菌( 记作R )的周

39、围其他细菌的生长繁殖受到抑制。他们把R 细菌接种到专门的培养基上进行培养,一段时间后除去R 细菌,用该培养基再培养其他细菌,结果细菌仍不能在这个培养基上生长和繁殖。依上述材料回答下列问题:( 1 )从生态学的角度分析,R 细菌与其周围细菌之间的关系,叫做 o( 2 )研究小组的同学假设了以下“ 造成R 细菌的周围其他细菌不能生长和繁殖”的可能原因,你认为最可能的原因是哪一项? 。89A. R 细菌占据了其他细菌的生存空间 B. R 细菌吞噬了其他细菌C. R 细菌产生了不利于其它细菌生存的物质 D. R 细菌更容易利用培养基中的物质( 3)请你参照上述题目中给出的有关材料,补充完成对第(2)题

40、所做的选择进行验证而设计的实验的后两个步骤。第一步:取两个培养基,按相同营养成分配制成甲、乙两个培养基,在甲培养基上接种R 细菌,乙培养基上不接种细菌。第二步::第三步:o【 答案】(1)竞争 (2) C( 3)第二步:去除甲培养基上的R 细菌,在甲、乙两培养基上分别接种相同的其它细菌。第三步:把甲、乙两培养皿放在相同的适宜温度下培养;观察两培养基上的细菌的生长情况。【 例88】 用黄色圆粒豌豆(YYRR)和绿色皱粒豌豆( yyrr)做亲本,杂交得到F” F ,自交得到F?。某研究性学习小组从F2中取一粒黄色圆粒的豌豆( 甲)欲鉴定其基因型。(1)他们设计了如下方案:I . 选择表现型为 的豌

41、豆与甲一起播种,并进行人工杂交试验。试验时,应先对做母本的未成熟花采取 处理,待花成熟时再进行。I I . 预测可能的试验结果及结论。若后代, 说 明 甲 的 基 因 型 为 。若后代. 说 明 甲 的 基 因 型 为 。若后代, 说 明 甲 的 基 因 型 为。若后代. 说 明 甲 的 基 因 型 为 。( 2)上述方案中,一粒豌豆长成的植株,所结种子的数量可能无法满足统计分析的需要,为获取可信的大量试验数据, 在该试验中可采取的一种措施是。【 答案】(1) I . 绿色皱粒 去雄、套袋( 缺一不可)授粉90I I . 若后代出现黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒四种表现型,说明甲的基因

42、型为YyRro若后代出现黄色圆粒、黄色皱粒两种表现型,说明甲的基因型为YYRr。若后代出现黄色圆粒、绿色圆粒两种表现型,说明甲的基因型为YyRR。若后代出现黄色圆粒一种表现型,说明甲的基因型为YYRR。( 2 ) 以待测豌豆为父本,多株绿色皱粒豌豆为母本进行杂交试脸( 或在待测豌豆萌发后通过组织培养途径,增加个体数量;花药离体培养;无性繁殖等)【 例89】 库尔勒香梨果实中存在游离态和结合态两大类呈香物质。结合态呈香物质大部分以糖背形式存在, 本身没有香气, 但在0-D-葡萄糖甘酶的作用下能分解释放出具有挥发性的游离态呈香物质。若香梨在贮藏期间上述转变过程迅速,会导致部分香气成分丧失,影响果实

43、的风味和品质。科研人员进行了相关实验( 实验结果如下图所示) ,请分析回答:( 1 ) 本实验的目的是 o( 2 ) 本实验中,检测的原理如下:0-D-葡萄糖昔酶对硝基苯-P-D-葡萄糖菩(pNPG) 对硝基苯酚一定条件 对硝基苯-B-D-葡萄糖普(pNPG)与香梨中的 分子结构相似,能在B-D-葡萄糖甘酶作用下生成对硝基苯酚,对硝基苯酚在碱性条件下显黄色。91由于不同香梨中的 不同,以上反应完成后,在碱性条件下呈现的黄色深浅不同,在对硝基苯酚的最佳吸收波长处测定的吸光值也不同。与事先配制好的对硝基苯酚标准溶液的 进行比较,确定 含量,然后推算出( 3)实验步骤提取样液:定期称取不同贮藏条件下

44、的香梨10.0 g , 立即在液氮下研磨成粉末,加入经适量预冷的 pH 6.0缓冲液,在冰浴下研磨成匀浆,于 4条件下离心获得的上清液即为p-D-葡萄糖甘酶粗提取液,用 pH 6.0缓冲液定容至10m L,置于4条件下保存备用。检测样液: 在10mL试管中依次加入0.6mL缓冲液, 1.0 mL酶粗提取液和0.2 mL 10 mmol/L pNPG混合均匀,迅速盖上试管塞后立即放到37条件下反应60min后,加入Na2c。 3终止反应,然后在对硝基苯酚的最佳吸收波长处测定其吸光值。提取样液过程必须在低温条件下进行的原因是。检测样液时,酶促反应需控制在pH 6.0, 37条件下完成,其 最 可

45、能 的 原 因 是。( 4 )实验结论:在四种不同条件下贮藏的香梨中游离态呈香物质均在贮藏 天时相对较多, 在 贮藏时,香梨的风味和品质最佳。【 答案】Q )斫究不同贮存条件下0-D-葡萄糖甘酶含量( B-D-葡萄糖苔酶活性)的变化规律或探究不同贮存条件对B-D-葡萄糖甘酶含量( B-D-葡萄糖甘酶活性)的影响( 2)结合态的呈香物质 B-D-葡萄糖甘酶的含量 颜 色 ( 或吸光值)对硝基苯酚 B-D-葡萄糖甘酶的含量( B-D-葡萄糖苔酶的活性)( 3)保持B-D-葡萄糖苔酶含量( 抑制0-D-葡萄糖昔酶失活、排除温度对酶活性的影响)此条件下酶的活性最高( 或 pH 6.0是 0-D-葡萄糖

46、苔酶的最适pH, 37是 B-D-葡萄糖甘酶的最适温度) ( 4) 40 1%涂膜92案例答案案 例1 : “ 探究有机污染物X对水生螺性器官的致畸作用”或 “ 探究有机污染物对水生螺的性器官是否有致畸作用”等。案 例2 :探究酸雨对蛙生长发育是否有影响案 例3 :探究二氧化碳浓度对幼苗光合强度( 或生长量)的影响案 例4:赤霉素有促进细胞伸长使植株增高的作用。用赤霉素处理植株后,可以显著增加植株的高度,据此来验证大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关。案 例5: C02在水中溶解后使水的pH下降,人在不同运动状态下产生的C02不同,溶于水后也会导致pH不同,通 过 测 定 水pH的变化可以推测

47、呼出气体中C02浓度的变化。案 例6 :马铃薯不含淀粉酶。淀粉酶水解淀粉产生还原糖; 还原糖与斐林试剂反应,产生砖红色沉淀.案 例7:假设:青霉菌可产生不利于细菌生长繁殖的物质结论:青霉菌产生了某种物质,阻止了细菌的生长和繁殖案 例8: 1. 生理状况相同的健康 随机均分2 . 适量适宜浓度的胰岛素溶液 等量生理盐水3 .相同且适宜 两组小鼠的活动状况案 例9:若A组菌落生长,其它均不生长;则说明甲和乙均为该菌的生长因子若A组 和C组生长,其它不能生长;则说明甲是生长因子,而乙不是若A组 和D组生长,其它不能生长;说明乙是生长因子,而甲不是若四组均能生长,说明甲和乙都不是生长因子案 例1 0

48、:研究指标: 黄豆下胚轴的长度。不同磁场强度下黄豆芽生长长度记录表:不同磁场强度黄豆芽下胚轴的长度第1根第2根第3根第4根第5根平均值磁场强度193案 例1 1 :胚 根 向 重 力 ( 下 ) 生 长 与 ( 根 冠 部 位 的 )Ca有关。磁场强度2磁场强度3无磁场( 对照)案 例1 2 :下丘脑不能分泌TSH垂体能分泌TSH甲状腺激素能抑制垂体分泌TSH下丘脑分泌的激素能促进垂体分泌TSH案 例1 3 : ( 1 ) UV- B辐射剂量 0 对照( 2 ) 3 设置平行实脸组&B5,同时进行重复实脸求平均值案 例1 4 : C案 例1 5 : ( 1 )实脸步骤中暗室内用红色安全灯是错误

49、的,应改为绿色安全灯( 2 )实验步骤中的“ 葡萄糖”是错误的,改为淀粉( 3 )未设对照。对照的作法是:a.装置同题干中的步豚,但玻璃罩内用同一种生长状况相同的另一株植物代替题干中的植物:用一杯清水代替NaOH溶液b.将上述植物及装置放在暗室中饥饿,消耗掉叶片内贮藏的有机物。暗室内装有绿色安全灯c.重复题干中步骤、 d.重复改正后的题干中的步骤如何提高生物实验设计水平一、掌握书本知识是提高能力的基础生物学的基本概念、原理和规律是通过前人的不断实验总结出来的,因而深入理解与灵活运用基础知识是培养科学的思维方法、完成不同类型实验设计的基础.二、深刻领会教材有关实验的本质与特点是提高实验设计能力的

50、前提首先应认真分析教材涉及的实验,理解每个实验的原理与目的要求,弄清材料用具的选定方法与原则,掌握实验方法和步骤,深入分析实验条件、过程、现象或结果的科学性、准确性、严谨性与可变性,这样我们进行实验设计就有了依据和基本框架;其次对有关章节所介绍的实验特别是一些经典94实验要用心揣摩,能描述其原理、目的、方法步骤、现象与结果预测及结论的推导等。如 “ 验证酶的催化作用”、 “ 半透膜与渗透作用”、 “ 向光性与生长素的发现”、 “ 噬菌体侵染细菌”、 “ 孟德尔定律”,等等。三、学会对已知实验进行变换与转化设计是提高实验设计能力的有效手段求变、求异思维的发展有助于提高实验综合能力。一个实验可能有

51、多种材料用具选择,几种方法步骤的设计,也可能从不同实验现象与结果中得出同一个结论,更重要的是通过换位思考能提高科学素质、 培养探索精神。 如质壁分离与质壁分离复原实验中, 将蔗糖溶液加以改变会分别出现什么结果?将蔗糖改为葡萄糖、 KNCh或其他试剂会分别出现什么结果?可否用其他组织细胞替代洋葱表皮?又如色素提取与分离实验可否用其他有机溶剂来溶解色素?可否用CCL或其他试剂作层析液?等等。四、模拟教材经典实验进行重复性实验设计掌握实验设计的一般规律,是提高实验设计能力的保障。教材内容所列举的实验常注重原理和结论的提出,至于其具体的步骤和材料往往限于篇幅写得很省略,有的干脆不写,而这些经典实验设计

52、的原理和方法往往十分巧妙且具有严密的科学性,模拟教材经典实验进行重复性设计实验可以训练对实验设计的认知。同时,通过经常性的有目的的训练,一定能逐步培养实验设计的能力,提高实验设计的综合技能。新课标剖析高考要求要求层次具体内容IIIV糖的种类、作用及鉴定V光合作用与细胞呼吸95动物血糖平衡调节碳循环CO2+H2O八鉴定高血将索生产者细胞呼吸分解者分解作用有氧呼吸无氧呼吸知识点睛( 一)糖类的化学组成、种类96( 核糖和脱氧核糖)五碳糖 纤维素 淀新f ZC ,瓜 0 单网- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -A 3 犍I Z I

53、六碳糖 -W 糖元( 葡萄檐和果糖)(甚现、麦芽擅、乳糖) ( 肝糖原和月酶原)( -)糖的作用:生物体进行生命活动的主要能源物质,构成细胞结构、核酸的组成成分。1 . 与能量的关系糖是细胞内的主要能源物质。动物细胞中糖原、植物细胞中的淀粉是重要的储能物质。脂肪是主要的储能物质。通常情况下,细胞由葡萄糖分解供能,当血糖含量低时,肝糖原分解产生葡萄糖及时补充。如果细胞继续大量耗能,则分解脂肪供能。蛋白质为细胞的结构物质,一般不供能,2 . 与细胞膜的关系糖是糖被的重要组成成分,磷脂是细胞膜的基本骨架,胆固醇是动物细胞膜的组成成分。( 三)糖的鉴定单糖中的葡萄糖、果糖及二糖中的麦芽糖是还原糖,可用

54、斐林试剂鉴定,出现砖红色沉淀。多糖不具有还原性。二、糖代谢知识点睛化学能 光能I I化能合成作用光合作用IC ( 化学能) 5 -1( 热能) A; P( 化学能) I- c6H12o6-有氧呼吸、无氧呼吸CO2+H2O - 197( 一)糖的合成C02+H20 * ( C H20) +021 .光合作用光 反 应 ( 叶绿体类囊体的薄膜上)暗 反 应 ( 叶绿体基质中)物质变化酶2H2。- - - - - - - 4e + 4H+ + O2酶ADP + Pi + 能量- - - - - - ATP酶NADP+ + H* + 2e- NADPH酶CO2 + C5- 2c3ATP /A D P

55、+ P i2c3 、- C5+ (CH2O) +H2ONADPH %ADP+能量变化光能转变为ATP、NADPH中活跃的化学能ATP、NADPH中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能( 1)光合作用的产物主要是糖类,其中以蔗糖和淀粉最为普遍。( 2)暗反应有光无光都能进行。若光反应停止,暗反应可以持续进行一段时间,但时间不长。故晚上一般认为只进行呼吸作用,暗反应不进行。( 3) 相同时间内, 若光照和黑暗间隔处理比一直光照处理的有机物积累多。因为间隔处理条件下 H 、ATP基本不积累,充分利用;一直光照处理则有 H 、ATP的积累,利用不充分。( 4 )光合作用只有植物的绿色细胞和蓝藻能进行

56、。( 5)光合作用光反应产生的ATP只供暗反应利用。2. 化能合成作用:生物体利用机体外环境中物质氧化分解放出的化学能合成有机物。如硝化细菌、铁细菌、硫细菌等。2阿 +3。2理 化 细 菌2HNO2+2H2O+能量2HNO2+O2 -化细菌2HNO3+能量伙 屋 能CO2 4-H2O 1 (CH2O)+O2酶光合作用和化能合成作用的本质相同,都是把无机物合成有机物,但所需能源不同,光合作用利用光能,化能合成作用利用的是化学能。进行光合作用的绿色植物、蓝藻和进行化能合成作用的硝化细菌等都属于自养生物。而动物、真菌和大多数细菌以环境中现成的有机物作为能量和碳的来源,将这些98有机物转变成自身的组成

57、成分,并储存能量,这些生物属于异养生物。培养基中的碳源绿色植物和自养型微生物: C02、NaHC03等异养型微生物:糖类、脂肪、醇、有机酸等动物:糖类、脂肪等。( -)糖的分解酶1 . 有氧呼吸 C6H|2O6 + 602 + 6H2O - 6c。 2 + 12H2O + 能量2 . 无氧呼吸高等植物、酵母菌细胞中:酶c6Hl 2。 6 - 2C2H50H ( 酒精)+ 2c02 + 能量动物、乳酸菌、高等植物某些器官( 马铃薯块茎、甜菜块根等)细胞中:C6Hl2。 6 2c3H6O3 ( 乳酸)+ 能量3 . 细胞呼吸与传统发酵技术( 1)酵母菌与果酒制作酵母菌是异养兼性厌氧生物,在有氧条件

58、下,进行有氧呼吸,大量繁殖。在无氧条件下,进行无氧 呼 吸 ( 酒精发酵) 。( 2)醋酸菌与果醋制作醋酸菌,其代谢类型为异养需氧型。当氧气、糖源都充足时, 醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变成乙醛,再变为醋酸。( 3)乳酸菌与泡菜制作乳酸菌,其呼吸方式为厌氧型,在无氧的情况下将葡萄糖分解成乳酸。三、动物的血糖平衡调节需知 识 点 睛I( 一)血糖的平衡991 . 血糖的三个来源:食物中糖类的消化、吸收;肝糖原分解;脂肪等非糖物质转化。食物中的淀粉在唾液淀粉酶、肠淀粉酶、胰淀粉酶的作用下分解成麦芽糖,麦芽糖在肠、胰麦芽糖酶的作用下生成葡萄糖。人体内除红细胞以协助扩散的

59、方式吸收葡萄糖以外,其他细胞都以主动运输的方式吸收葡萄糖。2 . 血糖的三个去向( 正常情况下) :氧化分解,生成C02和水;合成肝糖原、肌糖原;转化成脂肪、某些氨基酸等。3 . 正常情况下血糖浓度为80120mg/dLo( -)血糖平衡的调节过程血糖升高下丘脑 *胰岛B 细胞- * 胰岛素分泌增加*促进肝糖原分解和非糖物质转化( 用( + )一胰高血糖素分泌增加物糖糖非孽和3解宣分氧糖原8穗血合肝量制-I促进肝糖原分萌肾上腺素 - - - - - - - 肾上腺胰岛A细胞t一下丘脑血糖降低化擀质( 三)低血糖、高血糖和糖尿病临床上把空腹时血糖含量超过130mg/dL时叫做高血糖; 空腹时血糖

60、含量低于40mg/dL时叫做低血糖。正常人空腹时血糖含量为80-120mg/dL。如果空腹状态下持续出现糖尿则为糖尿病。糖尿病的症状:三多一少:食多、饮多、尿多、消瘦。尿糖检测原理:葡萄糖可与斐林试剂( 班氏试剂)发生反应,生成砖红色沉淀。糖尿病类型I 型糖尿病II型糖尿病直接原因血糖含量超过肾糖阈( 160180mg/dL)根本原因胰岛B 细胞受损,胰岛素分泌不足胰岛素受体减少或对胰岛素不敏感治疗方法注射胰岛素,不能口服合理饮食、控制体重、锻炼身体100四、碳循环知识点睛7N无机环境中:C02、碳酸盐Y碳的存在形式生物群落中:有机物生态系统中,碳元素主要以CO2形式循环碳元素进入生物群落的过

61、程:光合作用和化能合成作用碳元素进入大气的过程:生物的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃烧碳在生物群落内的传递渠道和过程:食物链和食物网大气中的C()2分解作用呼吸作用光合作用呼吸作用燃烧分解者植物动物煤、石油、等化石燃料例题精讲食捕【 例90】 甲图表示在一定条件下某绿色植物细胞内部分物质转化过程,乙图表示在适宜温度条件下该植物净光合速率与环境因素之间的关系。下列叙述正确的是( )葡萄糖q 化合物(X)C3化合物(Y)- o.io%co2二光照强度甲 乙A . 图甲中物质X 和 Y 的合成场所分别在叶绿体基质和线粒体基质101B . 图甲中 四个过程不能在同一个细胞中进行C . 图乙中

62、光照强度为B 时,细胞内X 物质的产生速率比Y 物质产生速率要快D . 图乙中光照强度小于A 时,两曲线重合的原因主要是受二氧化碳浓度的限制【 答案】C【 例91】 为 研 究 C02浓度对针叶树光合作用的影响,研究人员将红松、红皮云杉和长白落叶松的幼苗,盆栽于模拟自然光照和人工调节C02浓度为400和 700Mmol mol-1的气室内, 利用仪器测定了各树种的相关数值( 光补偿点表示光合速率等于呼吸速率时的光照辐射强度,光饱和点表示光合速率开始达到最大时的光照辐射强度) ,结果如下表。下列叙述不正确的是( )、J关数侑柯浓度大冷光合速率(pfnolCO , m f *)光扑候点(pmol

63、m _1 1)光值和点(pmol - m , 1)400700400700400700红松l.M4. 54261959571350红皮云杉1.92S. 6320013S8501300长白嬉叶松5.76. 8712512011501500A . 随着环境中CO2浓度的升高,三种植物均在更弱的光照下达到光补偿点B . 当环境CO2浓度为400HmolnoL时,长白落叶松有机物积累量最多C . 随着环境中CO2浓度的增加,最大净光合速率增加幅度最大的是红松D . 从光饱和点的变化推测,CO2浓度的增加会使光合速率因暗反应速率的加快而提高【 答案】C【 例92】 为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响,

64、将某植物在黑暗中放置一段时间,耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态一致的叶片,平均分成8 组,实验处理如下表所示。一段时间后,检测叶片中有无淀粉,结果如下表。102编号组 1组 2组 3组 4组 5蛆 6组 7组 8处理前萄糖溶液浸泡溶液中通入空气葡萄糖溶液浸泡溶液中通入CO2和 Nz蒸慵水浸泡水中通入空气蒸馅水浸泡水中通入CO?和 N?光照黑暗光照黑暗光照黑暗光照黑暗检测结果有淀粉有淀粉有淀粉无淀粉有淀粉无淀粉有淀粉无淀粉回答问题:( 1 ) 光照条件下组5叶片通过 作用产生淀粉:叶肉细胞释放出的氧气来自于的光解。( 2 ) 在黑暗条件下,叶 片 能 进 行 有 氧 呼 吸 的 组 别 是 。(

65、 3 ) 组 2叶 片 中 合 成 淀 粉 的 原 料 是 ,直接能源物质是,后者是通过产生的。与组2相比,组 4叶片无淀粉的原因是( 4 ) 如果组7的蒸储水中只通入N 2 , 预 期 实 验 结 果 是 叶 片 中 ( 有、无 ) 淀 粉 。【 答案】( 1 ) 光合 H2O ( 2 ) 组 2和组6( 3 ) 葡萄糖 ATP有氧呼吸 组 4叶片不能进行有氧呼吸,淀粉的合成缺少A T P ( 4 ) 无【 例9 3 图 A表示细胞代谢的某些过程,图中数字代表物质,a 、b 、c 代表细胞器;某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况,设计了由透明的玻璃罩构成的小室( 如图B所示) 。请回答

66、下列问题:( 1 )图 A中结构a 为液泡,c的名称最可能是。( 2 ) 图 A中物质是是是,葡萄糖一过程中还能产生的物质是 和。( 3) 将 B装置放在自然环境下,测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化,得到如图C所示曲线, 那 么 影 响 小 室 内 植 物 光 合 作 用 速 率 变 化 的 主 要 环 境 因 素 是 ;103装置刻度管中液滴移到最右端是在一天时间中的 点。( 4 ) 在 C曲线上e 与 f 相比,e 点时刻C 3的 合 成 速 率 ,与 b相比,a 点形成的原因可能是O( 5 ) 如果要测定该植物真正光合作用的速率,该如何设置对照实验?对照实验:。( 6) 若在单

67、位时间内, 实验组读数为M,对照组读数为N,该植物真正光合作用的速率为一。【 答案】( 1 ) 线粒体 ( 2 ) 水丙 酮 酸 氧 气 H A T P ( 3 ) 光照 强 度 温 度 1 8( 4 )慢 a点时刻温度较低( 5) 设置如B一样的装置D,将 D遮光放在和B相同的环境条件下 ( 6) M - N【 例9 4 】 大麦种子是酿造啤酒的主要原料之一,其结构如图1 所示,胚乳中贮存的营养物质主要是淀粉。请分析回答:图2赤毒素作用机理实验结果( 1 ) 研究人员用大麦种子做了如下实验:将形态大小相似的大麦种子分成4等份,分别作如下处理后培养。实验培养物班养液悔测a-淀粉IW活性I去胚的

68、大麦种子蒸馋水无2去胚的大麦种广蒸墙水赤霉素有3去胚和树粉接的大麦种子蒸慵水+ 赤霉素无4完整的大麦种子然情水有此实验结果说明种子萌发时,赤 霉 素 的 产 生 部 位 是,其作用的靶细胞位于大麦种子的。a - 淀 粉 酶 发 挥 作 用 的 部 位 在 大 麦 种 子 的 ,通过测定大麦种子萌发过程中 含量的变化可检测a - 淀粉酶活性。104( 2)在研究赤霉素作用机理的实验中得到如图2 所示的结果,此结果说明种子萌发过程中赤霉素的作用是促进 来促进a-淀 粉 酶 的 合 成 并 通 过 ( 细胞器)分泌到细胞外起作用,从而促进种子萌发。( 3)啤酒酿造流程如下图所示。在酿酒过程中常加入赤

69、霉素以缩短大麦发芽的时间,从而减少有机物的消耗。啤酒酿造过程中,使用赤霉素处理应在 阶段,发酵的底物是,发酵的条件是。【 答案】( 1)种子的胚 糊粉层 胚乳 淀粉分解产生的还原性糖( 2) a - 淀粉酶基因的转录( a -淀粉酶基因的表达) 高尔基体( 3)糖化 葡萄糖 密闭无氧【 例95】 人们常用酸酸菌来酿造果醋,下列说法正确的是( )A . 醋酸菌在线粒体中进行有氧呼吸第三阶段氧与 H 结合时释放的能量最多B , 酿造过程中,当缺少糖源的时候,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再变为醋酸C . 酿造过程中在补充氧气的同时,要定时释放气体以排出细胞呼吸产生的CO?D . 在加入酒精和CaCCh的固

70、体培养基中培养醋酸菌,可观察抑菌圈大小选出高产菌【 答案】B【 例96】105B . 细胞内氧气和葡萄糖浓度的比值减小时,胰岛素合成加快C . 进食后,细胞内乳酸含量发生变化,从而抑制细胞对葡萄糖的摄取D . 乳酸的含量变化是调控细胞内胰岛素原基因表达的信号【 答案】C【 例97】 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下图所示。下列相关分析正确的是( )血浆 M S K S U /BL)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40Ug/mL时,在较长时间内血糖浓度会维持

71、相对稳定D .图浓度胰岛素条件下,下丘脑中控制胰岛A 细胞分泌的神经中枢处于抑制状态【 容案】B【 例98】 研究表明,癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异,但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程,据图分析回答问题:细胞膜/ 五 碳 糖 -* . . . .偏的精卫葡萄常 ET- - - - - - -A 丙制 酸 豆 CO,+H:O I乳酸106( 1 )图中A代表细胞膜上的。葡萄糖进入癌细胞后,在代谢过程中可形成非必需氨基酸,也可通过形成五碳糖进而合成 作为DNA复制的原料。( 2 )在有氧条件下

72、,癌细胞呼吸作用的方式为,与正常细胞相比, 过 程 在 癌 细 胞 中 明 显 增 强 的 有 ( 填编号) ,代谢途径发生这种变化的意义在于能够, 从而有利于癌细胞的增殖。( 3) 细胞在致癌因子的影响下, _ _ _ _ _ _ _ _ _基因的结构发生改变而被激活, 进而调控 的合成来改变代谢途径。若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径,图中的过程( 填编号)不宜选为作用位点。【 答案】( 1 )载体蛋白 脱氧核甘酸 ( 2 )有氧呼吸和无氧呼吸 产生大量的中间产物,为合成DNA和蛋白质等重要物质提供原料( 3)原癌 酶 【 例9 9 】 为了探究神经系统对胰岛素分泌的影响以及胰

73、岛素含量与血糖含量变化的相互关系, 选取健康、体征相同以及对饲喂信号( 铃声)反应一致的空腹实验狗,分组编号后,按下表中实验措施进行实验。甲、乙两图表示不同实验条件下的胰岛素含量和血糖含量随时间变化曲线,请回答:1 8编号实验措施实验结果胰岛素含量变化曲线( IO-5mg/dL)血糖含量变化曲线( mg/dL)不处理aI给予饲喂信号后饲喂食物给予饲喂信号不饲喂食物( 假饲)eV注射胰岛素溶液注射葡萄糖溶液胰岛素含埴(一(Fmg/drI I时 间 ( h )甲:胰岛素含量随时间的变化1 1 09 0827 2时 间 ( h )乙:血糖含量随时间的变化107【 例100:( 1)组实验处理,引 起

74、 的 胰 岛 素 和 血 糖 含 量 变 化 曲 线 分 别 是 ( 填图中标号) ;组实验处理,引 起 的 血 糖 含 量 变 化 曲 线 是 ( 填图中标号) ;组实验处理,引起的胰 岛 素 含 量 变 化 曲 线 是 ( 填图中标号) 。( 2 ) 组 实 验 结 果 说 明 了 血 糖 平 衡 的 调 节 方 式 为 ,接受假饲刺激的感觉器官是。 V曲线回升,血糖来源于。( 3)根据胰岛素和血糖含量变化曲线,上 述 实 验 可 以 得 出 胰 岛 素 的 作 用 是。( 4)本实验中组实验是组的对照实验,那 么 替 代 组 实 验 的 实 验 措 施 还 可 以 是 。【 答案】( 1

75、) d. Ill IV c( 2)神经调节和体液调节耳肝糖原的分解和脂肪等非糖物质的转化( 3)降低血糖含量 ( 4)注射生理盐水下图所示为碳元素在无机环境和生物群落中转化的部分示意图,依图回答以卜. 问题:H,O+CO2I食 物 ( 淀粉) |人C 6 H l(血糖) |I 二 I :I质刀酸I无机环境中co.co-,4OO3OO2OO1OO安箔%?.e( I )碳元素主要通过 ( 生理过程)才能进入无机环境。( 2) a代表的生理过程是 ,c发生的场所是 X代表的物质是( 3)完 成a、c两过程,生物体需从无机环境中获得的非生物因素分别是:( 4)北方农村常建造塑料薄膜温室在冬季栽培蔬菜。

76、某温室从下午4点开始持续密封4 8小时,测得温室内C02体积分数的变化情况如上图所示。试分析:曲线b c段大幅度下降的原因是; c d 段的成因是 o检测结果表明,要提高温室作物的产量必须适时通风,你认为通风的时间应选在曲线区段对应的时间进行。108( 5)温室生产过程中,施用有机肥比单纯施用化肥具有明显的增产效果。试从碳素营养的角度分析其中的原因_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。【 答案】

77、( 1)细胞呼吸 ( 2)光合作用 线粒体 肝糖原( 3)光 。 2 ( 4)光合作用合成有机物吸收了温室内大量的CO?细胞呼吸释放的CO2大于光合作用消耗的C02 b -c de( 5)土壤微生物分解有机肥释放CO2【 例10L大小、长势相同的两个品种的大豆幼苗,分别置于相同的密闭透明玻璃罩内,在相同且适宜的条件下培养,定时测定玻璃罩内的C02含量,结果如图。下列相关叙述中正确的是( )16012010080604020野如030 5 10 15 20 2530 35 40 45时 间 ( min)A.B.C.D.0 lOmin期间,乙的有机物积累速度大于甲10 20min期间,甲和乙的叶肉

78、细胞中能产生 H 的场所为线粒体和叶绿体30 45 min期间,甲和乙均不进行光合作用若甲、乙培养在同一密闭透明的玻璃罩内,一段时间后乙先死亡【 答案】A【 例102运动员进行长时间运动如铁人三项赛时,血液中胰岛素和胰高血糖素含量的变化情况如下表。下列说法正确的是( )时 间 ( h) 0 12 3 4胰岛素含量( u U ml) 14.2 12.0 8.9 7.5 6.2胰高血糖素含量( Pg/ml) 65 100 153 220 420109A.胰岛B细胞分泌增多,血液中胰高血糖素含量增加B .长时间运动机体消耗大量能量,因而血糖浓度会不断降低C.胰岛素和胰高血糖素含量发生变化,说明人体内

79、环境处于不稳定状态D.胰高血糖素能促进肝糖原和脂肪的分解,满足机体对能量的需要【 答案】D【 例1 0 3下图表示在无机环境和生物体内碳元素的转移途径。请据图回答下列问题。( 1 )过程发生的部位是 ,完成该过程需要( 2 )完成过程需要 反应提供。( 3 )植物体内通过过程合成的有机物( C 6 H 1 0 O 5 %包括。( 4 )过程、共同的产物是( 5 )若X是抗体, 产 生 此 物 质 的 细 胞 是 , 该细胞中完成过程的场所是( 6 ) 土壤中能产生麻酶的微生物可以分解尿素。因此,可以利用 的选择培养基培养分离出尿素分解菌。【 答案】( 1 )叶绿体基质 酶、五碳化合物 ( 2

80、)光 A T P和N A D P H( 3 )淀粉和纤维素 ( 4 ) A T P和 H ( 5 )效应B细胞 核糖体 ( 6 )仅( 唯一) 以尿素为氮源1 1 0第5讲基因专题( 一)氧 新课标剖析_高考要求要求层次具体内容IIIV基因的定义V遗传物质的证据VDNA的结构VDNA的复制V遗传信息的转录和翻译V细胞分化V基因对性状的控制遗传规律的实质细胞分裂中的染色体变化VDNA的粗提取与鉴定111知识网络112DNA的粗提取与鉴定分离提纯 / ,规则的双螺旋结构性性性柞异汩多特稳i 0 -声 区 有 遗 传 效 应 的 DN|A片段| 是 遗 传 物 质 的 证 据. 牖建鳏畿鬟、 有 丝

81、 分 裂 , | 体PCR基因工程可遗生的变异、细胞癌变抑癌基因原癌基因主要载体, 片段缺失增加片段厂染 色 体 片段移接,片段颠赳缺失 R U, 染色体结构变异)易位倒位 染色体变异数目增加或减少染色体数目变异以染色体组形式成倍减少,,单% 体 成倍增加多倍体单倍体育种 多倍体育种自然选择进,化知识点睛一、基因概念的理解1131 .定义:基因是有遗传效应的DNA片段。基因的遗传效应是指复制、转录、翻译、调控、突变、重组等功能。2 . 基因、DNA、染色体的关系:( 1)基因不是连续分布在DNA上的,每个DNA分子包含有多个基因。(2)染色体是DNA的主要载体,染色体是基因的主要载体,基因在染

82、色体上呈线性排列。真核细胞中,染色体是DNA的主要载体,线粒体和叶绿体是基因的次要载体。原核细胞中,基因在拟核或质粒上的DNA分子上,DNA没有与蛋白质一起构成染色体。在细胞分裂间期的G i期,每条染色体含有1个 DNA分子,在分裂间期的G2期、分裂期的前期、中期每条染色体含有2 个 DNA分子。3 . 遗传信息:蕴臧在4 种碱基的排列顺序之中。4 . 基因的复制通过DNA分子的复制来完成,DNA的复制随着染色体的复制而完成。(1)位于染色体上的基因随染色体传递给子代,其遗传遵循孟德尔遗传规律.(2)位于线粒体和叶绿体中的基因随线粒体和叶绿体传递给后代,是细胞质遗传的基础。5 . 基因、蛋白质

83、和性状的关系:(1)单个基因对生物体性状的控制方式基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。如白化病等。基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,如镰刀型细胞贫血症等。(2)调控生物体性状的因素基因与性状之间并不是简单地一一对应关系。有些性状是由多个基因共同决定的,有的基因可决定或影响多种性状。一般来说,性状是基因与环境共同作用的结果。基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,这种相互作用形成了一个错综复杂的网络,精细地调控着生物体的性状。114二、基因的结构( 一)DNA的分子结构主链碱基对构成方式脱氧核糖与磷酸交替排列两条主链呈反向平行盘绕成规

84、则的双螺旋主链上的对应碱基以氢键连结成对碱基互补配对(AT, G -C )碱基对平面之间平行位置双螺旋外侧双螺旋内侧动态变化相对稳定碱基比例和碱基序列可变结构特点稳定性DNA分子由两条脱氧核甘酸长链盘旋成粗细均匀、螺距相等的规则的双螺旋结构. DNA分子基本骨架是脱氧核糖和磷酸交替连接而成,从头至尾没有变化。DNA分子双螺旋结构的中间是碱基对,碱基之间形成氢键,维持双螺旋结构的稳定1碱基配对严格遵循碱基互补配对原则始终不变。, 保证生物遗传的稳定性多样性碱基对的数目可以成千上万,碱基对的排列顺序可以千变万化,保证生物多样性。特异性碱基的特定排列顺序,保证生物遗传信息的特异性。( -)基因结构编

85、码区非编码区能够转录为相应的信使RNA,进而指导蛋白质的合成的区段。在编码区的上游和下游,不能转录为信使R N A ,不能编码蛋白质的区段。 有调控遗传信息表达的核音酸序列, 主要包括启动子( 含RNA聚合酶的结合序列)、终止子等。115原核细胞的基因结构- - - - - - - 非编码区一A- - - - - - - - - - -编码区- - - - - - - - - - - - AV 非编码区- - -1 1与R N A聚合防结合位点编码区是连续的、不间隔的真核细胞的基因结构编码区是间隔 非编码区 - - - - - - - - 编码区- - - - - - - - - - - -

86、- 非编码区 的、 不连续的,分为外显子( 能 外吧内含唱外显工 内 含 了 & 显子3 够 编 码 蛋 白质 )和内含子 1 1 | I I HMI ( 不能够编码里印央,。 b , d彼结 位 前体RNA _弋-71_刀豆彳 翻译多肽 O-O-O-O-O-O-O-O三、DNA是遗传物质的证据( -)遗传物质需要具备的条件:1161 .具有贮存巨大数量遗传信息的潜在能力。2 . 在细胞生长和繁殖过程中能精确地复制自己。3 . 能够指导蛋白质合成从而控制生物的性状和新陈代谢。4 . 结构较稳定,但在特殊情况下又能发生突变,而且突变以后还能继续复制,并能遗传给后代。( 二)实验分析( 三)不同生

87、物的遗传物质相同点不同点肺炎双球菌转化实验噬菌体侵染细菌的实验实验思路方法设法将DNA与其他物质分开,单独观察它的作用; 都遵循了对照原则和单一变量原则采用直接分离法,将 DNA与蛋白质等其他物质分开利 用 同 位 素 标 记 法 间 接 将DNA与蛋白质分开实验结论都证明了 DNA是遗传物质直接证明了蛋白质不是遗传物质; 还说明了遗传物质能发生可遗传的变异没有直接证明蛋白质不是遗传物质;证明了 DNA能控制蛋白质的合成生物种类项真核生物原核生物病毒核酸DNA和 RNADNA和 RNADNA或 RNA遗传物质DNADNADNA或 RNA四、遗传信息的传递与表达( -)复制、转录和翻译的比较如下

88、表:复制转录翻译主要场所细胞核细胞核细胞质的核糖体时期细胞分裂间期生长发育全过程具体模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA所需原料4种脱氧核苜酸4种核糖核苜酸20种氨基酸117( -)遗传信息的传递、表达与生物的生殖和发育主要酶类及其他辅助物质解旋酶D N A聚合酶R N A聚合酶催化氨基酸缩合反应的酶、tRNA形成产物子代DN A分子niRNA多 肽 ( 蛋白质)模板去向分别进入2个子代DN A分子中恢复原双螺旋结构分解成单个核甘酸特点边解旋边复制,半保留复制边解旋边转录1个mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链原核细胞的转录与翻译同时进行意义传递遗传信息,保持了遗传信息的连

89、续性表达遗传信息,使生物表现出各种性状1 . 遗传信息的传递与表达是DNA分子的基本功能,它们分别与生物的生殖和发育有关。(1)遗传信息的传递发生在传种接代过程中,通过复制实现遗传信息由亲代到子代的传递。( 2)遗传信息的表达发生在生物个体发育过程中,是通过转录和翻译控制蛋白质合成的过程,通过遗传信息的表达控制个体发育过程。个体发育是从受精卵的有丝分裂开始到性成熟个体形成的过程,在这一过程中,生物个体的各种性状 ( 或表现型)得以逐渐表现。个体发育过程是受遗传物质控制的,发育过程是细胞内基因表达的结果。个体发育过程中产生的众多体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂,因而含有相同的遗传物质或基因,但生

90、物体不同部位细胞表现出的性状不同, 而且不同性状是在不同时期表现的, 即基因选择性表达。如胰岛B 细胞能表达胰岛素基因,但不表达血? 蛋白基因。f 结构蛋白细胞结构亲 代 遗 传 信 息 复 制 子代遗传信息转录: 信使RNA-1-蛋白质I 酶或激素 细 胞 代 谢 性 状传 递 “ 蓝色( 二)实验步骤:126制备鸡血细胞液:新鲜鸡血加柠檬酸钠,静置或离心弃上清液破碎细胞,获取DNA滤液:加蒸储水,同一方向搅拌,过滤收集滤液加入NaCl至 2m oi/L,同一方向缓慢搅拌,溶解D N A ,过滤留滤液析出DNA缓加蒸储水至0.14mol/L,同时同一方向搅拌,过滤留丝状物再加入NaCl至 2

91、m oi/L ,同一方向缓慢搅拌,溶解D N A ,过滤留滤液去除杂质,提纯D N A I与等体积95%冷却酒精混合,同一方向缓慢搅拌,析出白色丝状物沸 水 浴 :C试 管 1: 2mol/L的 N aC I+ 白色丝状物+二苯胺试剂 蓝色DNA鉴 定 、沸水浴试管2 ( 对照) :2moi/L的 NaCl + 二苯胺试剂无变化例题精讲127【 例104如下说法不正确的是( )A.基因的多样性是物种多样性的根本原因,多细胞生物的不同组织是基因选择性表达的结果B.基因的脱氧核甘酸序列代表着遗传信息,内含子不能够编码蛋白质序列C.染色体是基因的载体,一个DNA分子有多个基因D.等位基因位于姐妹染色

92、体上【 答案】D【 例105F 列实例与基因的作用无关的是( )A.细胞分裂素延迟植物衰老B.极端低温导致细胞膜破裂C.过量紫外线辐射导致皮肤癌D.细菌感染导致B 淋巴细胞形成效应B ( 浆)细胞【 答案】B【 例106: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( )? 其 基 因 广! 翻诺 RNA -逆 转 录 蛋白质( 性状)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RNARNA”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【 答案】C128

93、【 例107下图表示细胞中蛋白质合成的部分过程,以下叙述不正确的是( )1 11 11,甲 乙 I_I_I 1 1 JA . 甲、乙分子上含有A、G、C、U 四种碱基B . 甲分子上有m 个密码子,乙分子上有n 个密码子,若不考虑终止密码子,该蛋白质中有m+ n - l 个肽键C .若控制甲合成的基因受到紫外线照射发生了一个碱基对的替换, 那么丙的结构可能会受到一定程度的影响D . 丙的合成是由两个基因共同控制的【 答案】B【 例 108果蝇幼虫唾液腺细胞在分裂间期,某一条染色体多次复制后而不分开,形成了一种特殊的巨大染色体( 如右图所示) 。若 用 3H标记的尿口密咤掺入染色体,在胀泡中3H

94、含量较高,而且随着幼虫发育的进行,胀泡在同一染色体不同位点出现或消失。下列相关推测最合理的是( ) 染 色 体 .A . 胀泡的出现是DNA分子复制出现了差错B . 胀泡的出现表明同源染色体正在发生交叉互换C . 胀泡的出现与特定基因的表达有关D . 胀泡的出现是染色体结构变异的结果nor.、,-【 答案】C129【 例109:图为人体内基因对性状的控制过程,分析可知( )_ _ _ _ _ _ _ _ _ 黑色素基因RNAi酪 氨 酸 酶 一 一1- - - - - - - - 酪氮酸基因2RNA2 卫血 红 莒 白 且正常红细胞- 10镰刀型红细胞A . 基 因 1和基因2 一般不会出现在

95、人体内的同一个细胞中B . 图中过程需RNA聚合酶的参与,过程需tRNA的协助C . 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 . 过程表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状【 答案】B下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析,不正确的是()( 多选)凋亡诱导因子,腹受体一亡号一一捌管一激活凋亡相关基因细胞死亡清除凋亡细胞外A/汩 执言吞噬细胞A.过程表明细胞凋亡是特异性的,体现了生物膜的信息传递功能B.细胞凋亡过程中有新蛋白质合成,体现了基因的选择性表达C.过程中凋亡细胞被吞噬,表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程D.凋亡相关基因是机体固有的,在动物生长发育过程中发挥重要作

96、用E.凋亡细胞内的基因表达都下降,酶活性减弱【 答案】CE【 例1 1 1 对甲、乙、丙、丁四种生物进行分析比较,结果如下表所示:130项目甲乙丙T细胞壁无无有有所含核酸种类DNADNA 和 RNADNA 和 RNADNA 和 RNA遗传是否遵循孟德尔定律否是是否其中最可能表示肺炎双球菌的是( )A.甲 B.乙 C.丙 D . 丁【 答案】D150112:如图表示果蝇的一个细胞,其中数字表示染色体,字母表示基因,下列叙述正确的是( )A . 从染色体情况上看,该果蝇只能形成一种配子B . e 基因控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等C . 形成配子时基因A、a 与 B、b间自由组合D . 只考

97、虑3 、4与 7 、8 两对染色体时,该个体能形成四种配子,并且配子数量相等【 答案】D【 例1 1 3 : 雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞( G、C 2 ) , 一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞( S , , S 2 ) 。比较C i与 C 2 、S i与 S 2 细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息,正确的是( )A . DNA数目C i与 C 2 相同,S i与 S 2 不同 B . 遗传信息C i与 C ? 相同,S 1 与 S 2 不同131C . DNA数目C l 与 C 2 不同,S 1 与 S 2 相同D . 遗传信息C i与 C 2 不同,S 与

98、 S 2 相同【 答案】B【 例1 1 4 :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B 的基因型D . F 2 的 3 : 1 性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合【 答案】D【 例1 1 5 1 关于DNA粗提取与鉴定实验中所使用的材料、操作及其作用的表述中正确的是( )A. B. C . D.试 剂操 作作 用柠檬酸钠溶液与鸡血混合防止血液凝固蒸储水与鸡血细胞混合保持细胞形状蒸储水加入到溶解有DNA的 N a C l 中析出DNA丝状物冷却的酒精加入到

99、过滤后DNA的 N a C l 中产生特定的颜色反应【 答案】C132【 例116:下图表示某植物在红光照射下, 叶肉细胞中发生的一系列生化反应( 图中的SSU、 LSU和 LHCP表示三种不同的蛋白质) 。请分析回答:( 1)完成图中的过程时,需遵循的碱基互补配对原则是,此过程既需要 作为原料, 还需要与基因启动部位结合的 酶进行催化。由图分析,过程发生在位于 的核糖体上。( 2)若图中的LHCP中有一段氨基酸序列为“ 一丝氨酸一谷氨酸一” ,携带丝氨酸和谷氨酸的tR N A 上的反密码子分别为AGA、C U U ,则 基 因 b 中供转录用的模板链碱基序列为。从图中分析,LHCP合成后转移

100、至_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _上发挥作用,影响与 之 相 关 的 光 合 作 用 过 程 的 主 要 环 境 因 素 是 ( 至少答两点) 。( 3) 图中的SSU和 LSU组装成Rubisco酶, 说明Rubisco酶的合成受 控制。从其分布位置推断,RuBisc。酶与光合作用的 阶段有关。【 答案】( 1) AU、GC、TA 核糖核甘酸 RNA聚合 细胞质基质和叶绿体基质( 2) AGACTT 类囊体 光照强度、温度( 3)细胞核基因和叶绿体基因的共同 暗反应【 例117铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+ 的蛋白,铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁

101、应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列,能与铁调节蛋白发生特异性结合,阻遏铁蛋白的合成。当 Fe, + 浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合,沿 mRNA移动, 遇到起始密码后开始翻译( 如下图所示) 。回答下列问题:133( 1 ) 图 中 甘 氨 酸 的 密 码 子 是 ,铁蛋白基因中决定“ -” 的模板链碱基序列为 O(2) Fe3+ 浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了,从而抑制了翻译的起始;Fe3+ 浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,铁蛋白mRNA能够翻译。这种调节机制既

102、可以避免 对细胞的毒性影响,又可以减少 0( 3 ) 若铁蛋白由n 个氨基酸组成,指导其合成的mRNA的碱基数远大于3 n ,主要原因是一( 4 ) 若要改造铁蛋白分子,将图中色氨酸变成亮氨酸( 密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、C U G ),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .铁调节蛋白UAA铁蛋白mRNAAUGFe51铁蛋臼mRNAUAA为终止密码表 示 甘 氨 酸表 示 天 冬 城 酸表示色氨酸表示丙氨展【 答案】(1) GGU CCACTGACC ( CCAGTCACC )(

103、2 ) 核糖体在mRNA上的结合与移动 FeJ+ 细胞内物质和能量的浪费(3) mRNA两端存在不翻译的序列 ( 4) CTA【 例 118研究人员在经过特殊处理的玻片上,利用目的基因、大肠杆菌细胞提取物等制成蛋白质芯片,其步图所骤大致如下示。 请回答:134【 例 119人体细胞的畸形分化与癌细胞的产生有关;研究人员从人类的基因中筛选并克隆出内皮抑制素基因,将此基因转移到双歧杆菌中,使其能够正常表达。用这样的双歧杆菌制成的口服液可用于抑制癌症。请根据有关知识分析回答下列问题:( 1 ) 导致人体细胞癌变的原因是正常细胞中的原癌基因由抑制状态转变成激活状态,原癌基因与双歧杆菌质粒基因在结构上的

104、区别是。( 2 ) 治疗癌症常用的方法之一是化疗,因为化疗采用的化学药物能够与DNA分子发生反应,从而阻止参与DNA复制的酶与DNA的相互作用, 此类药物作用于癌细胞周期的 期,135有些化疗药物还可以干扰DNA转录以及 合成。( 3 )将内皮抑制素基因之所以能够在双歧杆菌中表达,主要是因为;其信息传递的过程为: 获取内皮抑制素基因最好采用 方法。【 答案】( 1 )原癌基因编码区是间隔的,不连续的 ( 2 )间 蛋白质转 录 翻 译( 3 )所有生物共用同一套遗传密码DNA- - -:一 信使R N A 匚 一 蛋白质人工合成基因( 逆转录法或推测一化学合成法)【 例1 2 0 : 糖尿病是

105、一种常见病,且发病率有逐年增加的趋势,以至西方发达国家把它列为威胁人类健康的第三号“ 杀手”。目前对糖尿病的治疗,大多采用激素疗法,该激素过去主要从动物( 猪、牛)中得到。自从7 0 年代基因工程发展起来后,人们开始采用这种新技术生产,其操作的基本过程如下图所示。( 1 7 代表某生理过程,a g 代表细胞或结构)( 1 )需 要 使 用 限 制 性 内 切 酶 处 理 的 过 程 包 括,在处理的时候注意事项是使用,以确保得到相同的, 4过程还需要用到( 2 )已知g代表的胰岛素分子是由5 1 个氨基酸分子构成的蛋白质,具有两条肽链,合成一分子 g需要脱水分子 个,控制该过程的基因至少有 个

106、含氮碱基。( 3 )可 能 发 生 碱 基 互 补 配 对 的 过 程 包 括 。除 c之外,基因工程中常用的运输工具还有 o136( 4 ) b 细胞能否是人体的任意体细胞?为什么?( 5 ) d基因是否与人体内胰岛素基因排序完全相同?为什么?【 答案】( 1 ) 2 、8 相同的限制性内切酶 黏性末端 DNA连接酶 ( 2 ) 4 9 3 0 6( 3 ) 3 、4 、6 、7 动植物病毒或者噬菌体( 4 )不可以,只有胰岛B细胞中才有指导胰岛素合成的m R N A( 5 )否,人工合成的基因中不含非编码区和内含子【 例: 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

107、“ 蛋白质- D N A 复合体”获得DNA片段信息的过程图.蛋 白 质 、Z2 一 Z2DM豳睢小 刖4r二 黑 工 二据图回答:( 1 )过程酶作用的部位是 键,此过程只发生在非结合区DNA,过程酶作用的部位是 键。( 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R NA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.分离得到的核糖体,用蛋白酶酶解后提

108、取r RN AB.用无水乙醇处理菠菜叶片,提取叶绿体基粒膜上的光和色素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 mR NA与催化成熟酶基因的mR NA互补结合,终止后者翻译,延迟果实成熟137【 答案】(1 )磷酸二酯 肽 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【 例122黄曲霉毒素& (A F B D存在于被黄曲霉菌污染的饲料中,它可以通过食物链进入动物体内并蓄积,引起癌变。某些微生物能表达AFBi解毒酶,将该酶添加在饲料中可以降解AFBi,消除其毒性。回答下列问题:(1)AFBi属于 类致癌因子

109、。(2) AFBi能结合在D N A的G上,使该位点受损伤变为G:在D N A复制中,G. 会与A配对。-AGT-现有受损伤部位的序列为一T C A -,经两次复制后,该序列突变为。( 3 )下图为采用基因工程技术生产AFBi解毒酶的流程图。据图回答问题:醉母【 : 程荫在甲、乙条件下培养含AFBi解毒酶基因的菌株, 经测定,甲菌液细胞密度小、 细胞含解毒酶:乙菌液细胞密度大、细胞不含解毒酶。过程I应选择_ _ _ _ _ 菌液的细胞提取总R N A ,理由是过程I I中,与引物结合的模板是。检测酵母工程菌是否合成了 AFBi解毒酶。应采用 方法。(4 )采用蛋白质工程进一步改造该酶的基本途径

110、是:从提高前的活性出发,设计预期的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序列,找到相对应的 序列。-A T T -【 答案】(1 )化 学 -T A A -甲 甲菌液细胞的AFBI解毒酶基因已转录生成m R N A ,而在乙菌液细胞中该基因未转录AFBi解毒酶基因的cDNA 抗原一抗体杂交 (4 )脱氧核甘酸138 1 5 J 1 23 : 请回答下列( 1 ) 、( 2)小题。( 1 )已知放线菌素D是 RNA合成抑制剂。右图是根据海胆受精卵在有放线菌素D和无放线菌素D存在情况下培养时,对 1 4 c 标记的缀氨酸参与蛋白质合成的实验结果绘制的曲线图。请据图回答有关问题:8642O蛋白质分子放射性直接

111、参与将|七一缀氨酸掺入新合成蛋白质的细胞器是,该过程在生物学上称为所依赖的模板是 分子,合成该分子所需要的原料是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _从受精开始到1 0 小时之内,蛋 白 质 合 成 所 依 赖 的 模 板 分 子 的 来 源 是。( 从下图四个选项中选择,用字母代表)A.未受精卵原有的 B.受精卵新合成的 C.精子提供的 D.无法确定受精1 0 小时以后,海 胆 细 胞 内 新 合 成 蛋 白 质 所 依 赖 的 模 板 主 要 是 ( 答案从上小题四个选项中选择,用字母代表) ,作出此判断的依据是( 2)鸡的输卵管细胞合成卵清蛋白,成

112、红细胞合成B珠蛋白,胰岛细胞合成胰岛素,这些细胞都是在个体发育过程中逐渐产生的,因此早期人们推测细胞的这种分化是由于在发育过程中遗传物质的选择性丢失所致。分子生物学技术发展起来后,科学工作者用编码上述三种蛋白的基因分别作探针,对三种细胞中提取的总DNA的限制性内切酶的酶切片段和三种细胞的总RNA分别作分子杂交实验,结果如下表:注:“ + ”阳性结果( 表示杂交过程中有杂合双链) ;“ 一”阴性结果( 表示杂交过程中有游离的单链)细胞总DNA细胞总RNA输卵管细胞成红细胞胰岛细胞输卵管细胞成红细胞胰岛细胞卵清蛋白基因+ B珠蛋白基因+ +胰岛素基因+ +上述实验结果说明:早期人们认为细胞的分化是

113、由于在发育过程中遗传物质的选择性丢失所致,据此实验,你认为这 种 推 测 ( 填 “ 成立”或 “ 不成立” ) ,理由是139_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 而细胞发育的不同阶段合成不同的蛋白质是 的结果。同一生物不同类型的细胞具有不同的形态结构,各自执行特定的生理功能,其直接原因主要是由 分子决定的,可以说这类分子是一切生命活动的体现者。【 答案】( 1 )核糖体 翻译 m R N A 核糖核甘酸 AB 加入

114、放线菌素D 的处理组受精1 0 小时后蛋白质合成明显减少,而对照组蛋白质合成显著上升( 2 )不成立 细胞发育的不同阶段遗传物质( 基因)始终存在细胞中不同基因选择性表达 蛋白质【 例1 2 4 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在核糖体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【 答案】C140【 例125对一对夫妇所生的两个女儿( 非双胞胎) 甲和乙的X染色体进行D N A序列的分析, 假

115、定D N A序列不发生任何变异,则结果应当是( )A .甲的两条彼此相同、乙的两条彼此相同的概率为1B .甲来自母亲的一条与乙来自母亲的一条相同的概率为1C.甲来自父亲的一条与乙来自父亲的一条相同的概率为1D.甲的任何一条与乙的任何一条都不相同的概率为1【 答案】C【 例126:蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嗓咤脱氧核甘酸培养基中完成一个细胞周期, 然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期,其染色体的放射性标记分布情况是( )A .每条染色体的两条单体都被标记 B .每条染色体中都只有一条单体被标记C .只有半数的染色体中一条单体被标记 D .每条染色体的两条单体都不被标记【 答案】B【

116、例127在正常人体细胞中,非受体型酪氨酸蛋白结合酶基因abl位于9号染色体上,表达量极低,不会诱发癌变。 在慢性骨辎瘤病人细胞中,该基因却被转移到第22号染色体上,与bcr基因相融合。发生重排后基因内部结构不受影响,但表达量大为提高,导致细胞分裂失控,发生癌变。下图一表示这种细胞癌变的机理,图二表示基因表达的某一环节,据图回答:bcr基 因 位 于 第2 2号染色体市: 组位点I 费城染色体I bc” abl融合星因I bcr/abl融 合 基 因mRNAIbcr/abl融合蛋自缀氨酸重组位点Aab l基 因 位 于 第9号 染 色 体 甲 硫 氨 酸赖刎酸图一 图二AAA|A |G141(

117、1) 细胞癌变是细胞畸形分化的结果, 据图一分析, 细胞分化的根本原因是,其调控机制主要发生在过程。( 2)细胞癌变的病理很复杂,图示癌变原因,从变异的类型看属于。( 3)图二示图一中的过程,其场所是。(4)分析图二可见,缀氨酸的密码子是,连接甲硫氨酸和赖氨酸之间的化学键的结构式是。【 答案】(1)基因的选择性表达 转录 (2)染 色 体 ( 结构)变异( 3) 翻译 核糖体 (4) GUC -N H -C O -赞”基因专题。新课标剖析高考要求要求层次具体内容IIIV基因重组142基因突变V染色体变异生物变异在育种上的应用生物进化器-知识网络143DNA的粗提取与鉴定分离提纯 / , 规则的

118、双螺旋结构性性性样异定多特稳主区有遗传效应的DNA片段是遗传物质的证据卜 性 状 等位基因随同源染色体分离is随非同源染色体 自由组合上一遗传规律传递遗传信息基因工程过程L非等位基因一杂交育种因交叉互换尸重组_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _诱变育种减数分裂旧J期r DNA V制碱基对替换、增 添 或 缺 & 基因突变_有丝分裂 体 :PCR(.细胞癌变抑癌基因原癌基因可遗生的变异自然选择进化144一、生物的变异( - )变异的类型和来源不遗传的变异:遗传物质未发生变化性 状 ( 变化) =基因4( 变化)+环境可遗传的变异:遗传物质发生变化3用来源基因突变

119、-1染色体变异)、基因重组( 变化)诱:因:( 二 )可遗传的变异基因突变基因重组染色体变异染色体结构变异染色体数目变异原因1实质”因:物理、 化学、生物因素i内因:DNA复制偶尔错误、碱基组成改变基 因f碱基对替换结构J碱基对缺失改 变 碱 基 对 增 添 减I后期: 非同源染色体上的非等位基因自由组合 减I前期: 因四分体的非姐妹染色单体交叉互换导致同源染色体上的非等位基因重组内外因素1染色体结构异常( 缺失1重复倒位易位细胞分裂过程中,染色体的分开出现异常时间细胞分裂间期减I前期、减I后期细胞分裂过程中结果基因上产生新基因( 等位基因)产生新基因型基因的数目、排列顺序改变性状上产生性状的

120、新表现类型( 相对性状) 。但多数不引起性状改变:该碱基位于不编码蛋白质产生新表现型性状改变:大多数染色体结构变异对生物体是不利的,甚至导致死亡性状改变:形 成 “ 三体” 、多倍体、单倍体145的D NA序列上:该碱基改变后形成的密码子与原来的密码子决定同一种氨基酸( 密码子的简并性) ;突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状改变;蛋白质中个别氨基酸的改变不影响该蛋白质的功能。与进化关系变异的根本来源, 为进化提供最初的原材料变异的主要来源, 为进化提供丰富的原材料为进化提供原材料适用范围所有生物有性生殖、细菌转化、基因工程真核生物显微观察观察不到观察不到可观察到1 . 基因突变的特点普遍性所

121、有生物都可能发生基因突变随机性基因突变可发生在生物个体发育的任何时期;可以发生在各类型细胞内,细胞内不同的D N A分子上,同一 D NA分子的不同部位。不定向性可能产生一个以上的等位基因。基因突变的方向和环境没有明确的因果关系。低频性在自然情况下,D N A的复制约有IO 的错误率,也就是说每连接KT个核甘酸才能发生一个错误。在高等生物中,大 约1O5 101f个生殖细胞中,才会有一个发生基因突变。少利多害性基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系,而对生物有害。但有些基因突变,也可能使生物产生新性状,适应改变的环境。还有些基因突变既无害也无益。2 . 基因突变对子代的影响( 1 ) 基因

122、突变发生在有丝分裂过程中,一般不遗传。但有些植物可通过无性生殖传递给后代。( 2 ) 基因突变发生在减数分裂过程中,可通过配子传递给后代。3 . 细胞的癌变原癌基因:主要负贡调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。146抑癌基因:主要是阻止细胞不正常的增殖。致癌因子:可分为物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。致癌机理癌细胞的主要特征环境中的致癌因子会损伤细胞中的D N A 分子,使原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。( D在适宜的条件下,癌细胞能无限增殖。( 2 )癌细胞的形态结构发生显著变化。( 3)癌细胞的表面发生了变化:细胞膜上的糖蛋白等物质减少,

123、使癌细胞之间的黏着性显著降低,容易分散和转移。4 . 染色体组染色体组:细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。一个染色体组中所含的染色体大小、形态和功能各不相同。一个染色体组中不含有同源染色体,当然也就不含有等位基因。一个染色体组中含有控制该物种生物性状的一整套基因,不能重复。二倍体生物的生殖细胞中所含有的一组染色体可看成一个染色体组。5 . 单倍体与多倍体的比较单倍体二倍体多倍体成因未受精配子发育而成( 单性生殖)受精卵发育而成( 正常有性生殖)受精卵发育而成( 未减数的配子受精;合子染色体数目加倍)染色体组数1 至多组(

124、 含本物种配子染色体数)2 组3 组或3 组以上特点植株弱小,高度不育正常茎秆粗壮,叶片、果实和种子比较大,营养物质含量增加,生长发育延迟、结实率低6 . 有性生殖不育的类型( 1 )无同源染色体,无法正常完成减数分裂产生配子。只含1个染色体组的单倍体。异源二( 多)倍体。如,马和驴的杂交后代骡( 染色体:3 2 + 3 1 )( 2 )有同源染色体,但染色体组数为奇数,因联会紊乱一般无法正常完成减数分裂产生配子。如,三倍体无子西瓜。1 47二、育种原理方法优点缺点实例杂交育种基因重组杂交一自交f筛选符合要求性状的个体f连续自交( 至获得纯合体)目的性强:使分散在同一物种不同品种间的多个优良性

125、状集中于同一个体。操作简便。育种时间长局限于同种或亲缘关系较近的个体用纯种高秆抗病与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦诱变育种基因突变用物理因素( 如X射线、紫外线、 电离辐射等) 或化学因素( 如亚硝酸、 碱基类似物、硫酸二乙酯、秋水仙素等)诱发突变获得新性状,大幅度改良性状。提高变异频率,加快育种进程,后代变异性状较快稳定。变异不定向,有利变异少,需处理大量供试材料。高产青霉菌株、 太空椒多倍体育种染色体数目变异用一定浓度秋水仙素处理萌发的种子或幼苗植株茎秆粗壮,果实、种子都比较大,营养物质含量提高。发育延缓、结实率低。三倍体无子西瓜、普通小麦的形成、八倍体小黑麦单倍体育种染色体数目变异亲本1

126、杂交F,1花药离体培养单倍体植株1人工诱导染色体加倍纯合体植株自交获得种子明显缩短育种年限获得的种子均为纯种方法复杂成活率低用纯种高秆抗病与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦转基因育种基因重组提取目的基因与运载体结合导入受体细胞1目的基因的检测与表达克服生殖隔离目的性强技术要求高,可能导致基因污染转基因抗虫棉1481筛选出符合要求的新品种植物体细胞杂交染色体数目变异植物细胞去壁1诱导融合筛选杂种细胞1组织培养克服生殖隔离,大大扩展了用于亲本杂交组合的范围技术复杂白菜- 甘蓝植株三、生物的进化( -)达尔文自然选择学说1 . 基本观点:过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存( 1 )遗传变异是自然

127、选择的内因。( 2 )过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料,加剧了生存斗争。( 3 )变异一般是不定向的,而自然选择是定向的,定向的自然选择决定生物的进化方向。( 4 )生存斗争是自然选择的过程,是生物进化的动力。( 5)适应是自然选择的结果。( 6 )自然选择是一个长期、缓慢、连续的过程。2 . 局限性( 1 )不能科学解释遗传和变异的本质以及自然选择的作用机理。( 2 )对生物进化的解释局限于个体水平。( 3 )强调物种形成是渐变的结果,不能解释物种大爆发等现象。( -)现代生物进化理论的主要内容149种群是生物进化的基本单位1 . 一个种群中全部个体所含有的全部基因,称为种群的基因库。基

128、因库代代相传,得到保持和发展。2. 在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率,叫做基因频率。不同基因在基因库中的基因频率是不同。3. 进化的实质是种群基因频率的改变。核心突变和基因重组产生进化的原材料基因突变( 不定向) 基因重组( 不定向)1 .基因库- - - - - - - - - - - - - - - - - 等位基因- - - - - - - - - - - - - - - - - - 多种基因型2. 种群由许多个体组成,每个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因,每一代会产生大量的突变。因此,虽然自发突变频率很低且大多有害,能够作为进化的原材料。3. 突变的有害或有利取决

129、于生物生存的环境。自然选择决定生物进化的方向自然选择( 定向)可遗传的变异( 不定向) - - - - - !- - - - - - - - - - -* 有利变异积累1 1111种群基因频率 种群基因频率不定向改变 定向改变通过隔离形成新的物种1 .物种:能够在自然状态下相互交配,并产生出可育后代的一群生物。2. 隔离:指不同种群间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。常见隔离类型如:地理隔离、生殖隔离。区分不同物种的主要依据是:有无生殖隔离。3. 物种形成的常见方式:经过长期地理隔离而达到生殖隔离。共同进化1. 生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与环境共同进化的过程。2 . 共同

130、进化导致生物的多样性。1 . 基因频率的计算甘甘Ek, 某基因数目( 1 )杲叁因果率= 该基因各等位基因总数某基因的频率= 该基因纯合子的基因型频率+ 1 / 2 杂合子的基因型频率。( 2 )基因平衡定律:一个有性生殖的种群中,在种群足够大,种群内个体随机交配,没有突变产生,不存在个体的迁移或基因交流,没有自然选择的条件下,这个种群的基因频率就可以一代代稳定不变,保持平衡。150表达式及含义:( p + q) 2=p2+2pq + q2=lp表示显性基因的频率,q表示隐性基因的频率,p 2 代表显性纯合子的频率,q 2 表示隐性纯合子的频率,2 P q 代表杂合子的频率。2 . 物种形成的

131、几种方式( 1 )渐变式地理 多种 -隔离 闪索 出现1 :尬隔自个仲群一- 名 个 小 种 扉一”种 小4因 狈 率定向改变一- 亚种- - - - - - - - - - - - - 新物 种送打. 净变等)( 2 )爆发式:主要是以染色体数目变化的方式形成新物种,一旦出现可以很快达到生殖隔离。如:物 种A 杂 种椎物染色体加乳异源多倍体物种B( 3 )染色体结构变化是形成新物种的另一种方式,发生染色体结构变化的个体和原始物种杂交,可育性降低,形成初步的生殖隔离,以后经过进一步演化形成新的物种。例题精讲【 例1 2 8科学家用纳米技术制造出一种“ 生物导弹” ,可以携带DNA分子。把它注射

132、入组织中,可以通过细胞的内吞作用进入细胞内, DNA被释放出来, 进人到细胞核内; 最终整合到细胞染色体中,成为细胞基因组的一部分,DNA整合到细胞染色体中的过程,属 于 ( )A.基因突变 B.基因重组 C .基因互换 D.染色体变异【 答案】B【 例1 2 9 5 - 澳尿喀呢( B u )是胸腺喀咤( T)的结构类似物。在含有Bu的培养基中培养大肠杆菌,得到少数突变体大肠杆菌,突变型大肠杆菌中的碱基数目不变,但 ( A + T ) / ( C + G )的碱基比例略151小于原大肠杆菌,这表明Bu诱发突变的机制是( )A .阻止碱基正常配对 B .断裂DNA链中糖与磷酸基C .诱发DNA

133、链发生碱基种类置换 D .诱发DNA链发生碱基序列变化【 答案】C【 例130DNA聚合酶有两种方式保证复制的准确性,即选择性添加正确的核甘酸和校读( 移除错配的核甘酸) 。某些突变的D N A聚 合 酶 ( 突变酶)比正常的D N A聚合酶精确度更高。下列有关叙述正确的是( )A.翻译突变酶的mRNA序列不一定发生改变 B.突变酶作用的底物是四种核糖核昔酸C.突变酶减少了基因突变的发生不利于进化 D.突变酶大大提高了 DNA复制的速度【 答案】C【 例131: 下列关于细胞癌变的相关叙述,正确的是( )原癌基因的主要功能是组织细胞发生异常增殖原癌基因突变促使细胞癌变,抑癌基因突变抑制细胞癌变

134、病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变基因突变导致的各种细胞癌变均可遗传癌变细胞内酶活性降低导致细胞代谢减缓人体的免疫系统对癌变细胞具有清除作用诱导癌细胞的正常分化是癌症治疗的一种策略【 答案】152【 例132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【 答案】C【 例134图为果蝇体内某个细胞的示意图,下列相关叙述

135、正确的是( )A . 图中的染色体1、2、5、7 可组成一个染色体组B . 在细胞分裂过程中等位基因D、d 不一定发生分离C . 图中7 和 8 表示性染色体,其上的基因都可以控制性别D . 含有基因B、b 的染色体片段发生交换属于染色体结构变异【 答案】B153【 例135美国耶鲁大学的玛戈特和彼得斯进行了一个嵌合鼠实验。 他们把第三次卵裂的黑、白、 黄 鼠 ( 其配子都含15条染色体) 的各一个胚胎提取而制成了一个“24细胞组合胚胎”, 此胚胎经移植和发育后,一只身披三色皮毛的组合问世了。以下相关叙述中正确的是( )A. “24细胞组合胚胎”中的细胞有丝分裂中期时赤道板上排列90条染色体B

136、 . 若黑、白、黄毛性状由等位基因控制,则 “ 组合鼠”同时具备三种基因型C. “ 组合鼠”的后代有可能是黑、白、黄性状或三色组合性状D . 与黑、白、黄鼠相比, “ 组合鼠”是一个能够稳定遗传的新品种【 答案】B【 例136:下列有关生物遗传变异的叙述中,正确的是( )A . 无子番茄的无子性状不能遗传,无子西瓜不可育但无子性状可遗传B . 单倍体的体细胞中不存在同源染色体,其植株比正常植株弱小C . 转基因技术是通过直接导入外源基因,使转基因生物获得新性状D . 家庭中仅一代人出现过的疾病不是遗传病,若几代人中都出现过才是遗传病【 答案】A【 例 137蓍草是菊科植物的一个种。采集同一山坡

137、不同海拔高度的蓍草种子,种在海拔高度为零的某一花园中,植株高度如下图。下列叙述中,正确的是( )S/赵帼密妈1 0 0 0 2 0 0 0 30 0 0采集种子的海战高度( n )A.原海拔高度不同的善草株高的差异表现出物种多样性1 54B . 不同海拔高度蓍草之间不能杂交或杂交不育C . 研究遗传差异是否影响蓍草株高,需原海拔处的数据D . 图示结果说明蓍草株高的变化受到花园生境的影响【 答案】C【 例 1 3 8【 例 1 3 9 F图是科学家对果蝇正常染色体上部分基因的测序结果。请据图回答:红宝石眼截翅朱红眼深红眼捧眼短硬毛图2 朱 红 眼;截 密m 仃宝石眼= 黄 身*深”眼胃 榨 眼

138、粤短硬毛图3( 1 ) 图 1 中的朱红眼基因与图3中的深红眼基因属于_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 基因。( 2 ) 图 1 染色体上所呈现的基因不一定能在后代中全部表达,主要原因是:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

139、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(3 ) 图 2中的I 、 H表示两种不同基因的结构, 图 1 中红宝石眼基因的结构应如图2中的 ,图 2中的a能被 识别;若 a中有一碱基对发生突变,带来的结果155可能是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _( 4 )与 图 1 相比,图 3发生了。【 答案】( 1 )非等位基因( 2 )当出现杂合体时,隐性基因不能表达基因的表达还与环境因素有关( 3

140、) I I RNA聚合酶 RNA聚合酶不能识别,编码区的转录不能进行( 4)染色体结构变异( 染色体片段颠倒)【 例1 40 葡萄糖- 6 - 磷酸脱氢酶正常时能保护红细胞免受氧化物质的威胁,此酶异常时表现为缺乏症,这是一种常见的单基因遗传病。患者绝大多数平时没有贫血和临床症状,但在一定条件下,如使用氧化剂药物、食用蚕豆等,可能发生明显的溶血性贫血。( 1 )导致男性发病的异常基因不会从父亲遗传给儿子,只会从母亲遗传给儿子。由此推断决定葡萄糖- 6 - 磷酸脱氢酶的基因在 染色体上。( 2 ) 经检测发现一个女性体内可以同时出现正常和异常两种葡萄糖- 6 - 磷酸脱氢醐, 但每个细胞中只出现一

141、种葡萄糖6 磷酸脱氢酶,可能的原因是一个细胞中决定此酶的成对基因有个表达。溶血症状的轻重取决于 的比例,所以女性杂合子的表型多样。( 3 ) 人群中出现异常葡萄糖- 6 - 磷酸脱氢酶的根本原因是。 用某种异常酶基因和正常酶基因经 技术扩增后, 再用 标记制成探针与受检者的基因杂交,如受检者基因与两种探针,则表明此个体为杂合子。( 4 )若调查此溶血病的发病率,应在人群中 调查;若调查该病在某地的基因频率可直接由 ( 男性群体/ 女性群体/ 整个人群)中的发病率得出。人体所有细胞只有决定异常酶基因的个体中,男性个体数 ( 多于/ 少于/ 等于)女性。( 5)某 女 性 ( 杂合子)与正常男性婚

142、配,其子女将各有 ( 几率)获此致病基因。【 答案】( 1 ) X ( 2 ) 1 含有正常酶红细胞和异常酶红细胞( 或正常红细胞数量和异常红细胞数量)( 3 )基因突变 P C R 荧光分子或放射性同位素 均可杂交( 4)随机抽样 男性群体 多于 ( 5) 50 %156【 例141: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。科学家用以下方法控制病毒的传播。( 1) 将 S基因转入蚊子体内,使蚊子的唾液腺细胞大量表达S 蛋白,该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子,需要将携带s 基因的载体导入蚊子的 细胞。如果转基

143、因成功,在 转 基 因 蚊 子 体 内 可 检 测 出 、和。( 2)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 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,场群体中A 基因频率是, F?群体中A 基因频率是。( 3)将 S 基因分别插入到A、B 基因的紧邻位置( 如图) ,将该纯合的转基因雄蚊释放到野生群体中,群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代, 原因是。【 答案】(1)受精卵;S 基因;S 基因转录的mRNA; S 蛋白。(2) 50%: 60%( 3)减少,S 基因在蚊子的唾液腺细胞大量表达S 蛋白,该蛋白可以

144、抑制登革热病毒的复制。【 例142小香猪“ 天资聪颖” ,略通人性,成为人们的新宠。其背部皮毛颜色是由位于不同常染色体上的两对基因( A、 a 和 B、 b) 控制, 共有四种表现型, 黑色(A _ B _ ) 、 褐色(aaB_) 、 棕色( A_bb)和 白 色(aabb) 。( 1)两只黑色小香猪交配产下的一只白色雄性小香猪,则它们再生下一只棕色小香猪的概率是,再 生 一 只 纯 合 褐 色 雄 性 小 香 猪 的 概 率 是。( 2)若右图为一只黑色小香猪(AaBb)产生的一个初级精母细胞内的部分染色体,则图中染色体共含一个 DNA分子。如 果 1位点基因为A, 2 位 | 彳 羽 卜

145、 、点基因为a , 造成这一现象的可能原因是。 ( Hm该细胞以后如果完成正常的减数分裂,至少能产生_ _ _ _ _ 种不同基因型的配子.(3)现有多对黑色杂合的小香猪,要选育出纯合的棕色小香猪,请简要写出步骤。( 假设亲本足够多,产生的后代也足够多)157_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _;o【 答案】( 1 ) 3/ 1 6 1 / 32 ( 2 ) 8发生了基因突变或四分体时期发生了交叉互换3

146、( 3)杂交:选择亲本中多对雌雄个体进行杂交测交:选择Fi中的棕色小香猪与白色小香猪测交,不出现性状分离的即为纯合。【 例1 43二倍体植物柴油树的种子榨出的油稍加提炼就可成为柴油。 为了实现大规模生产, 科学家在“ 神州六号飞船”上搭载了四株珍贵的试管苗。( 1 )为了获得高产柴油品系,以幼苗作为实验材料的理由是 o( 2 )试管苗返回地面后, 为了在短时间内扩大幼苗数量, 应该运用 技术,其中大部分植物的产油量_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ( 填 “ 增加” 、“ 减少”或 “ 基本不变” ) 。( 3)科学研究发现,某些种类的细菌能将“ 前体物质”转化为柴油。已知产油的代谢

147、途径如下:A基因 B基因前体物质 酶1中间物质x 酶n油从来源看, “ 油” 可以来源于微生物, 也可以来源于动植物, 如: 细菌的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _上,二倍体植物柴油树种子细胞的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 上都含有控制抗生素合成的基因。( 4)现有Aa Bb的个体,为尽快获得高产稳产植物,选用的育种方法是。【 答案】( 1 )幼苗期细胞分裂旺盛,较易获得突变基因;( 2 )植物组织培养 基本不变:( 3)质粒 染色体( 或核DNA) ( 4)单倍体育种158【 例144小麦育种专家李振声被授予2006年中国最高科技奖, 其主要成

148、果之一是将偃麦草与普遍小麦杂交,育成了具有相对稳定的抗病性、高产、稳产、优质的小麦新品种一一小 偃6号。小麦与偃麦草的杂交属于远缘杂交。远缘杂交的难题主要有三个:杂交不亲和、杂种不育和后代“ 疯狂分离”。(1)普通小麦( 六倍体) 与偃麦草( 二倍体) 杂交所得的B不育,其原因是。要使其可育,可采取的方法是,这样得到的可育后代是几倍体? 。(2)小麦与偃麦草属于不同的物种,这是在长期的自然进化过程中形成的。我们可以运用现代生物进化理论解释物种的形成( 如右图所示) ,请在下面填出右下图中相应的生物学名词。_ ;;r i作用于 - - - - - -。( 3)假设你想培育的一个作物品种,它的性状

149、都是由隐性基因控制的。其 最 简 单 的 育 种 方 法 是。-1导致(4 )在杂交育种中,从F2代才能开始选种的原因是 I地理隔离一,. 导致。据你所知杂交能选育新品标志着种之外,杂交的另一个结果是获得 表现的优势。自然选择基因库的差别物种形成【 答案】(1) F i在减数分裂过程中联会紊乱,形成可育配子的概率很小 使用一定浓度的秋水仙素对幼苗或正在发芽的种子进行处理,使其染色体数目加倍八倍体( 2)突变和基因重组( 或可遗传的变异) 种群基因频率 生殖隔离 (3)杂交育种( 4) ( F2代开始) 发生性状分离杂种【 例145优质彩棉是通过多次杂交获得的品种,其自交后代常出现色彩、纤维长短

150、等性状遗传不稳定的问题。请分析回答:159( 1 )欲解决彩棉性状遗传不稳定的问题,理论上可直接培养,通过 育种方式,快速获得纯合子。但此技术在彩棉育种中尚未成功。( 2 )为获得能稳定遗传的优质彩棉品种,研究人员以白色棉品种5 7 - 4做母本,棕色彩棉做父本杂交,受粉后存在着精子与卵细胞不融合但母本仍可产生种子的现象。这样的种子萌发后,会出现少量的父本单倍体植株、母本单倍体植株及由父本和母本单倍体细胞组成的嵌合体植株。欲获得纯合子彩棉,应选择 植株,用秋水仙素处理植株的,使其体细胞染色体数目加倍。下图是研究人员在诱导染色体数目加倍时的实验处理和结果,本实验的目的是探究实验效果最好的实验处理

151、是O0,0(oO25.20.15105 .。欲鉴定枝条中染色体数目是否加倍,可以通过直接测量_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,并与单倍体枝条进行比较作出判断。欲检测染色体数目己加倍的植株是否为纯合体,在实践中应采用的方法,依据后代是否出现 作出判断。【 答案】( 1 )彩 棉 花 粉 ( 花药) 单倍体 ( 2 )父本单倍体 芽 ( 茎的生长点)不同秋水仙素浓度和不同处理时间对细胞内染色体数目加倍效果的影响0. 05 %秋水仙素,处 理1 2小时茎的粗细、叶面积的大小( 营养器官的大小) ( 连续) 自交 性状分离【 例1 4 6现有味甘汁多、消暑解渴、稳

152、定遗传的绿皮( G)红 瓢( R )、小 籽( e )西瓜品种甲与白皮( g )黄 瓢( r )、大 籽( E )西瓜品种乙,三对基因自由组合。已知西瓜的染色体数目2 n = 2 2 ,请根据160下面提供的西瓜育种流程图回答有关问题:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 豆 杂 种 一杂 种 一 单倍体/ 体细胞 植株 植株代膏四倍体A倍体鱼无子西瓜杂 价种. 一 _弘松. 遨 /7二一枳一_ 无子西瓜(2n=22)- F, B( 1 )图 中 过 程 所 用 的 试 剂 为,通 过 途 径 培 育 无 子 西 瓜 的 方 法 叫 做 ,所结 西 瓜 果 实 的 基 因 型 和

153、 表 现 型 分 别 为 、。( 2 )通 过 培 育 无 子 西 瓜 时 所 用 的 试 剂 为 ,施 用 的 时 机 和 部 位 是 。瓜农用生产的无子西瓜比用更受消费者青睐,原因是。如果选用的品种优秀, 瓜农们也乐意采用途径生产无籽西瓜, 其优点是。( 3 )种子公司用品种甲作母本、品种乙作父本,通过途径制得杂种B ,待其播种开花后彼此相互授粉,结出的瓜比亲本个大、味甜、品位高、这是利用了 的原理。将此瓜所结种子( 即F2)留下,来年再种的结果是产量、品质大大下降,这种现象在遗传学上称,这些种子胚的基因型在理论上有 种。( 4 )通过细胞融合途径形成杂种体细胞时, 要使用 和 两种化学物

154、质。由该杂种细胞形成杂种植株利用了 原理,使用了 技术。若由杂种植株去获得单倍体植株,需使用的方法是进行 培养。( 5 )通过途径形成的B的胚乳细胞用组织培养的方法理论上也能形成西瓜幼苗。对它的根尖镜检,应该找到 个染色体组,其中 个来自母体,个来自父本。由它结出的西瓜有籽还是没籽? 。【 答案】( D秋 水 仙 素 多 倍 体 育 种GGgRRrEee绿皮红瓢无籽(2) 一定浓度的生长素或生长素类似物未受粉的雌蕊柱头与二倍体相比果实比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加省去制种的麻烦或节约购买三倍体种子的成本( 3 )杂 种 优 势 性 状 分 离27( 4 )纤 维 素 酶 聚 乙

155、二 醇(PEG) 植 物 细 胞 全 能 性 组 织 培 养 花 药 离 体(5) 3 2 1没子161【 例 147为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题,人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是( )A . 利用水压抑制受精卵的第一次卵裂,然后培育形成新个体B . 用被Y射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞,然后培育形成新个体C . 将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中,然后培育形成新个体D . 用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体,然后培育形成新个体【 答案】D【 例148: 为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题,人们培育出三倍体牡蛎

156、。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是( )A . 利用水压抑制受精卵的第一次卵裂,然后培育形成新个体B . 用被Y射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞,然后培育形成新个体C . 将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中,然后培育形成新个体D . 用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体,然后培育形成新个体【 答案】D【 例149家鸡起源于原鸡,现家鸡的年产卵量可达260个以上,而原鸡年产卵仅12个。“ 先 有 ( 家)鸡,还是先有( 家鸡)蛋”?下列与此相关的叙述中,正确的是( )A . 原鸡在食物充足的饲养条件下变得产卵多,并将此变异遗传下去B . 发生了遗传物质变化的蛋,孵化出了产卵量高的

157、鸡,并被人工选择C . 人工饲养条件能够满足原鸡多产卵的营养需求,从而使产卵量变多D . 家鸡的起源可以证明,生存环境的变化导致生物性状的改变162【 答案】B【 例150:有人在某与世隔绝的小岛上引入20只某种高等动物,尝试在该生态系统建立新的种群,其中有两只动物带有常染色体隐性基因a ,该基因的纯合体在胚胎早期致死。下列关于该种群变化趋势的叙述正确的是( )A.该种群数量增加的速率相等 B. 基因a频率逐渐降低,很快消失C.Aa的基因型频率逐渐降低 D.必然导致该生态系统组成成分的增加【 答案】C第7讲 蛋白质专题新课标剖析考要求要求层次具体内容I1 1蛋白质的结构q蛋白质的功能蛋白质的鉴

158、定V蛋白质工程163知识网络结构:元 素 f氨 基 酸 黑 多肽里蛋白质V决定分子结构多样性蛋白质功 能4r细胞结构催化作用:酶蛤这用I血红蛋白运输作用1膜上与运输相关的蛋白r信号分子受体决定, 蛋白质工程功能多样性,调节作用血浆蛋白免疫作用I鉴定与检测164琳一、蛋白质的结构氨 基 酸 ( 约 20种)脱水缩合核糖体盘曲折叠内质网、高尔基体 多肽 蛋白质(-)元素组成:均含C、H、0 、N , 少数含S, 一些蛋白被磷酸化修饰后具有P 元素。追踪蛋白质合成运输过程时常用3H标记的氨基酸( 噬菌体的外壳蛋白用35s标记) 。( 二) 氨基酸的脱水缩合1 . 核糖体是氨基酸脱水缩合的场所。2 .

159、 细胞内的蛋白质按合成后的功能和去向分成两类: 一类是胞内蛋白,由游离核糖体合成,另一类蛋白为分泌蛋白和膜蛋白,由附着于内质网上的核糖体合成。3 . 核糖体合成的直接产物是多肽,需要运输到内质网、高尔基体,加工成具有特定空间结构的蛋白质,从而实现其功能。4 . 相关计算(1) 脱水数= 肽键数= 氨基酸数- 肽链数(2) 多肽种类的计算肽链数氨 基酸数肽键数脱水数氨 基 酸 平 均分子量蛋白质相对分子质量氨基数段 基数mnn-mn-mana-(n-m)xl8至少m 个至 少m 个如:有 5 种氨基酸,组成的三肽有53=125种,如果氨基酸种类不重复则有5x4x3=60种(3) 氨基酸数、mRN

160、A的碱基数和DNA的碱基数比较内容数量基因中能编码蛋白质的碱基数6mmRNA上的碱基数3m1蛋白质中的氨基酸数m基因中部分序列不转录,准确的说,基因上碱基数目比对应的mRNA上碱基数目的2倍还要多一些;真核基因编码区中的内含子只转录成前体mRNA,但不翻译;翻译时,mRNA上的终止密码子不决定氨基酸,准确的说,mRNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的3 倍还要多一些。 基因上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的 6 倍还要多一些。因此,在回答问题时,应加上“ 最多”或 “ 至 少 如 :mRNA上 有 n个碱基,转录产生它的基因中至少有2 n 个碱基;该 mRNA指导合成的蛋白质中最

161、多有n / 3个氨基酸。( 三) 多肽的加工修饰1 . 肽段的切除: 由专一性的蛋白酶催化,将部分肽段切除,使蛋白质能够正确盘曲折叠,形成有功能的蛋白质。( 1 )胰岛素的合成( 2 )血液中的凝血酶原凝血酶原 582I 凝血修274 U 49t 二 S S - 259切除肽段 B S-酶切梅切2 . 甲硫氨酸的切除:当起始密码子AUG 对应的氨基酸是甲硫氨酸,使得多肽链合成时第一个氨基酸是甲硫氨酸。该氨基酸在多数蛋白正确折叠前被切除。3 . 氨基酸的修饰:包括糖基化、磷酸化等。糖链在内质网、高尔基体等部位添加。4 . 二硫键的形成:也在内质网中进行。-2 HR,SH 4- HSR2 , .

162、. R i-SSR2+ 2H( 四) 蛋白质的分泌1.分泌蛋白在粗面内质网上的核糖体中合成, 经过内质网- 囊泡- 高尔基体一囊泡一细胞膜一细胞外2的途径被分泌。2.在细胞内发挥作用的蛋白质大多数在游离核糖体上合成, 然后释放到细胞质基质中, 随后再分别运送到细胞核、线粒体等部位。( 五) 蛋白质分子结构的多样性1 . 氨基酸的种类,数量,排列顺序和空间结构决定蛋白质的多样性。2 . 蛋白质多样性的根本原因是DNA碱基排列顺序的多样性。3 . 结构相似的蛋白质往往有类似的功能。亲缘关系越近的蛋白质,相似度越高。( 六) 蛋白质变性1 . 定义:天然蛋白质,在变性因素的作用下,其肽键不断裂,但其

163、空间结构被破坏,即由天然态( 折叠态)变成了变性态( 伸展态) ,从而引起了生物功能的丧失,以及物理、化学性质的改变。2 . 影响因素变性因素实例物理因素热、紫外线、X射线、超声波、高压、表面张力、剧烈振荡、研磨、搅拌化学因素酸、 碱、 有机溶剂、 尿素、 盐酸胭、 重金属盐( A s5 + P b2 H g 2 + 、 C u 2 + ) 、三氯醋酸、去 污 剂 ( S D S 等)二、蛋白质的功能( ) 结构蛋白1 . 细胞骨架是指细胞中的蛋白纤维网络结构。细胞骨架不仅在维持细胞形态,承受外力、3保持细胞内部结构的有序性方面起重要作用,而且还参与许多重要的生命活动。2 .镰刀型细胞贫血症:

164、谷氨酸f缀氨酸缴氨酸疏水性强, 使得血红蛋白的溶解度显著下降,蛋白沉淀的形成压迫细胞膜,使它弯曲成镰刀状,但对结合氧气的能力并无影响。(-)催化作用:绝大多数酶是蛋白质,其作用机理是降低化学反应所需的活化能。需要注意的是,竞争性抑制剂和底物结合的部位相同,可以通过增加底物浓度解除抑制,最大反应速率不变;非竞争性抑制剂和底物结合的部位不同,最大反应速率降低, 但达到最大速率所需的底物浓度不变。2.高中常见的酶4底物类别名称作用糖类淀粉酶淀粉一麦芽糖麦芽糖酶麦芽糖葡萄糖纤维素酶纤维素- 葡萄糖脂类脂肪酶脂肪T 甘油+ 脂肪酸核酸DNA酶DNAT脱氧核糖核甘酸RNA酶RNAT核糖核甘酸蛋白质蛋白酶蛋

165、白质T 多 肽 ( 可能有部分氨基酸)肽酶多肽T 单个氨基酸转氨酶以糖合成非必需氨基酸所需酪氨酸酶合成黑色素必需,白化病人此酶有缺陷胰蛋白酶动物细胞培养时使用,破坏细胞连接,得到单个细胞胶原蛋白酶动物细胞培养时使用,破坏细胞连接,得到单个细胞DNA解旋酶DNA复制时使DNA双链打开DNA聚合酶DNA复制:以 DNA为模板合成DNA逆转录酶病毒和癌细胞中存在:以 RNA为模板合成DNA限制性内切酶识别特定的双链DNA序列,切断磷酸二酯键DNA连接酶修补双链DNA的缺口,形成磷酸二酯键RNARNA聚合酶转录时以DNA为模板合成R N A ,兼有解旋功能( 三)运输作用运输蛋白通常与被运输的物质相互

166、结合,也有特殊的,比如膜上的通道蛋白。1. 血红蛋白:含 4 个亚基,需结合血红素,Fe2+ 是结合氧气的活性中心。氧气浓度高的地方结合氧气,氧气浓度低的地方释放氧气。C O 结合血红蛋白的能力远大于02,使细胞缺氧,严重时会导5致生物体死亡。2 . 血浆脂蛋白:运输脂质。不同的脂蛋白的功能不同,其中高密度脂蛋白有利于减少血液中的脂质,具有抗动脉硬化的作用。3 . 膜上有运输功能的蛋白质可分为两类:( 1 ) 载体蛋白:与被运输物质相结合,作用机理如下图:、质膜外网n浓度梯度6载体蛋白/ 念 导 溶 质 结 合 位 点 O的被动运输胰岛素与靶细胞受体蛋白结合后可诱导靶细胞细胞膜上的葡萄糖载体蛋

167、白增多,将血糖转运入细胞,从而使血糖浓度降低。(2)通道蛋白:不直接与被运输物质结合,作用机理如下图:通道关闭通道开启通道蛋白的开闭可由膜电位的变化或者与通道蛋白结合的信息分子来控制。常见的通道蛋白有: 电 压 敏 感 的 K +离子通道:K +外流维持静息电位乙酰胆碱兴奋型递质受体通道:突触后膜N a +内流,突触后膜去极化 r氨基丁酸抑制性递质受体通道:突触后膜c r 内流,突触后膜超极化C F T R 是一种氯离子通道蛋白, 依 赖 c A M P 。囊性纤维病病人的C F T R 蛋白缺少苯丙氨酸,氯离子的转运异常引起钠离子和水的转运异常,病人分泌液粘性增大,偏咸。水通道蛋白:肾脏细胞

168、含量高,利于水的重吸收。6( 四) 调节作用参与调节作用的蛋白质主要包括与信号传递相关的激素,神经递质,淋巴因子及它们的受体以及调节血浆渗透压的血浆蛋白。促甲状腺激素释放激素促性激素释放激素J 垂体节白调蛋经质巴子吆,神递淋因受体肽类激素氨基酸衍.生物激素促甲状腺激素促性腺激素甲状腺. 抗 利 尿 激 素 一 肾小管和集合管 生长激素胰岛素肾上腺素L胰高血糖素甲状腺激素组织细胞氨基酸类:V-氨 基 丁 酸(GABA) ,谷氨酸一 干 扰 素 , 白细胞介素,穿孔素等I胞膜受体:肽类 激 素 ;神经递质;淋巴因子;细胞膜表面蛋白I胞质受体:氨基酸衍生物类激素;固醇类激素I细胞核受体: 甲状腺激素

169、;固醇类激素L血浆蛋白:调节渗透压r激素 ) 性腺1 .受体与信号分子结合后可引起:( 1)细胞膜通透性的改变( 2)调控基因的表达2 . 血浆蛋白不足( 营养不良等)时会引起组织水肿。( 五) 免疫作用免疫调控中涉及的蛋白类物质:免疫物质化学本质特性来源抗原绝大多数为蛋白质,多糖、核酸和脂质等也可免疫原性:被免疫细胞表面抗原受体识别抗原性:被抗体识别体内病变细胞;异体移植细胞;入侵病原菌;自身特殊细胞如精子,晶状体蛋白等7抗体蛋白质与抗原结合( 结构相似的抗原可被同一种抗体识别)浆细胞分泌,可分为凝集素和抗毒素;存在于体液或细胞表面淋巴因子蛋白质通过靶细胞上的受体来传递免疫信息, 调控细胞的

170、生长、分化和增殖成熟, 参与机体的免疫应答T细胞分泌, 如白细胞介素( 促进B细胞分化) ,干 扰 素 ( 增强效应T细胞的杀伤力) 等。 存在于体液中溶菌酶蛋白质水解细胞壁多糖;碱性蛋白,可结合病毒核酸或蛋白质使其失活血浆,乳汁,唾液,鸡蛋清中均有。唾液腺细胞、泪腺细胞、造血干细胞等大多数细胞可产生三、蛋白质的鉴定和检测( -) 颜色鉴定:双缩胭反应( -) 特定蛋白的检测:抗原- 抗体反应。一般用已知蛋白质制备抗体,检测未知样品中是否含有抗原蛋白。四、蛋白质工程( -) 以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质,以

171、满足人类对生产和生活的需求。是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程。包括:1 .改造现有蛋白质: 主要是通过改变原有蛋白质中的若干氨基酸增加酶的活性、 蛋白质的稳定性等。如绿色荧光蛋白(GFP)荧光性的稳定和增强,胰蛋白酶的稳定性和专一性的提高等。2 .从头设计合成自然界不存在的蛋白质( 二) 基因工程与蛋白质工程的比较比较项目基因工程蛋白质工程原理基因重组中心法则的逆转8区别过程获取目的基因T构建表达载体一导入受体细胞一目的基因的检测与鉴定预期蛋白质功能一设计蛋白质结构一推测氨基酸序列T合 成 DNAT表达出蛋白质实质定向改造生物的遗传特性,以获得人类所需要的生物类型或生物产品( 基

172、因的异体表达)定向改造或生产人类所需要的蛋白质结果生产自然界中已经有的蛋白质生产自然界中没有的蛋白质联系蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程, 对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质必须通过基因修饰或基因合成来实现岛 例题精讲 :【 例151】 生长因子是人体内一类特殊的生物活性物质。某种生长因子能与前脂肪细胞膜特异性结合,启动细胞内一系列生化反应,最终导致前脂肪细胞增殖、分化形成脂肪细胞。下列有关叙述不正确的是( )A . 前脂肪细胞膜上有能与生长因子特异性结合的受体B . 前脂肪细胞分化为脂肪细胞是基因选择性表达的结果C . 生长因子对前脂肪细胞的分裂和分化具有调节作用D .

173、 生长因子启动的一系列生化反应仅指DNA分子复制【 答案】D【 例 152】结构与功能的统一性是生物学的观点之一。下列叙述不能说明这一观点的是( )A . 哺乳动物红细胞的核退化,可为携带氧的血红蛋白腾出空间B . 分生区细胞的特点是核大、体积小,且具有旺盛的分裂能力C . 线粒体内膜向内折叠使其表面积加大,易于生化反应的进行D . 癌细胞膜上的糖蛋白减少,使癌细胞彼此间黏着性显著降低9【 答案】D【 例 153】 糖蛋白在细胞识别及细胞内外的信息传递中有重要作用。下列生物结构中,糖蛋白含量最多的 是 ( )A. B 淋巴细胞的细胞膜 B . 神经元的高尔基体膜C . 胰岛细胞的线粒体外膜 D

174、 . 叶肉细胞的叶绿体内膜【 答案】A【 例154】下图所示细胞内蛋白质合成过程中,叙 述 错 误 的 是 ( )细胞膜A . 在 A 结构上发生的是翻译过程B. C、D 代表由细胞内有关结构合成的物质,其中D 类物质可以是抗体C . 在 A 和 E 结构上合成的蛋白质功能是一样的D . 转录后的mRNA由核进入细胞质内经过了 0 层磷脂分子【 答案】C【 例155 神经元细胞膜上有钠、钾等离子的“ 离子通道” ,在神经冲动的传导中“ 离子通道”是 “ 局部电流”产生的重要结构基础。蝎毒的神经毒素能够将该通道阻塞,导致中毒者兴奋传导和传递障碍而麻痹。在神经元之间结构的示意图中,蝎毒作用的部位应

175、该在( )10【 例1 5 6 】【 例1 5 7 】下图为真核细胞中合成蛋白质的示意图( f 代表4个核糖体) ,下列说法不正确的是( )A . a 为 m R N A , b 、c , d 、e 为多肽B.图示过程最终合成的b 、c 、d 、e 结构通常各不相同C.结构f 的合成与细胞核的功能有关D . 该过程表明生物体内少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质【 答案】B胰岛素的A , B两条肽链是由一个基因编码的。下列有关胰岛素的叙述,正确的是()A.胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A , B两条肽链B.沸水浴加热之后,构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂C.胰岛素的功能取决于氨基酸的序列

176、,与空间结构无关D.核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素【 答案】D【 例1 5 8 】 某三十九肽中共有甘氨酸4个,现用某种水解酶去除其中的甘氨酸,得 到 4条长短不等的多肽 ( 如右下图,甘氨酸结构式如左下图) 。如将原来多肽与4条多肽总的原子数或结构数进行11比较时,会出现下列4 种情况中的( )HINH2cCOOHH39肽键数目减少7 个C 原子减少8 个氨基和竣基分别增加3 个 0 原子数目减少1个A. 1种B. 2 种C. 3 种D. 4 种【 答案】D【 例159】 下列有关生物膜的叙述,正确的是( )A. 大鼠脾细胞与兔造血干细胞的细胞膜能够发生融合B. 用蛋白酶处理生

177、物膜可改变其组成,不改变其通透性C. 在生长激素的合成和分泌过程中,生物膜只发生结构上的联系D. 兴奋在神经纤维上传导和在神经元间传递时,生物膜发生的变化是相同的【 答案】A【 例 160】丙种球蛋白( 注射用人免疫球蛋白) 是由健康人血浆经低温乙醇蛋白分离法提取,并经病毒灭活处理制成的。丙种球蛋白含有健康人血清所具有的各种抗体,因而它有增强机体抵抗力的作用。下列说法不正确的是( )A.预防疾病,注射丙种球蛋白和注射疫苗原理相同B.丙种球蛋白一定不是一种浆细胞产生的C.注射丙种球蛋白可以预防一些传染病D.人体内的丙种球蛋白是内环境的成分12【 答案】A【 例161】生命活动中,酶是不可缺少的生

178、物催化剂,以下四种酶的作用对象分别是( )肽醒解旋酶纤维素酶ATP水解酶A . 碱基间氢键、肽键、细胞壁、磷酸基团B . 肽键、碱基间氢键、细胞壁、高能磷酸键C . 肽键、碱基间氢键、原生质体、NADPHD. R 基、脱氧核甘酸、细胞膜、ATP【 答案】B【 例162】下图表示有关蛋白质分子的简要概念图,下列对图示分析正确的是( )A. A 中肯定含有SB . 多肽中B 的数目等于C 的数目C . 过程都是在核糖体上完成的D . 蛋白质结构和功能的多样性是生物多样性的根本原因【 答案】C【 例163 层粘连蛋白是由一条重链( A 链) 和两条轻链( Bi、B2链) 构成的高分子糖蛋白,作为细胞

179、结构成分,含有多个结合位点并保持细胞间粘连及对细胞分化等都有作用,层粘连蛋白结构示意图如下,若该蛋白由m 个氨基酸构成,下列有关说法不正确的是( )A . 该层粘连蛋白含有肽键数为m-313【 例164】【 例165】【 例166】B . 该蛋白在细胞识别中具有重要作用C . 癌细胞膜表面层粘连蛋白减少D . 该物质的合成只需核糖体即可完成【 答案】D下列关于细胞膜功能的叙述中,不正确的是( )A . 能接受激素,神经递质等传递的信息B . 依靠载体的协助,主动运输大分子和颗粒性物质C . 参与分泌蛋白向细胞外的输出过程D . 参与免疫细胞与抗原或靶细胞的识别【 答案】B科学研究表明:HIV能

180、通过细胞表面的CD4( 一种受体蛋白) 识别T 细 胞 ( 如图甲) ,如果给AIDS患者大量注射用CD 4修饰过的红细胞,红细胞也会被H IV 识别、入侵( 如图乙) 。因HIV在红细胞内无法增殖,红细胞成为H IV 的 “ 陷阱细胞” ,这为治疗AIDS提供了新的思路。据材料分析,下列叙述不正确的是( )A.T细胞为HIV的增殖提供了原料、酶和场所等条件B.HIV通过攻击红细胞可使人的免疫功能全部丧失C.红细胞可作为“ 陷阱细胞”与其结构和成分有关D.入侵到红细胞的HIV随红细胞凋亡后可被免疫系统清除【 答案】B一切生命活动都离不开蛋白质,下图所示部分细胞结构和多种蛋白质,请回答下列有关问

181、题:14( 1 ) A 蛋白参与细胞间的相互粘连,所以在动物细胞工程中常用 处理组织碎块,使细胞分散开。( 2 ) B蛋白与物质跨膜运输有关,如果转运过程需A T P 供能,则转运方式称为,若 转 运 过程不消耗A T P , 则转运方式称为,能量来自于所转运物质形成的势能。( 3 ) C蛋白只能与特定的分子结合, 结合后使蛋白质的 发生变化, 像 “ 分子开关” 一样,引起细胞内一系列变化,是细胞膜 功能的分子基础。( 4 ) D蛋白和细胞骨架共同完成细胞内的物质运输,细 胞 骨 架 其 化 学 本 质 是。( 5 ) E蛋白是具有催化功能的酶,因其只能,所 以 E蛋白的功能具有专一性的特点

182、。( 6 ) F蛋白的功能是与DNA分子的某一部位结合,以 DNA分子的一条链为模板合成R N A分子,F蛋白的名称是 o【 答案】( 1 )胰蛋白酶( 胰酶)( 2 )主动转运( 主动运输)易化转运( 协助扩散)浓 度 差 ( 3 )空间结构 信息交流( 细胞通讯、细胞识别)( 4 )蛋白质( 5 )识别一种或一类底物( 6 ) R N A 聚合酶【 例1 6 7 】 人体细胞内的溶酶体是一种含有多种水解酶的细胞器, 其内部的p H 为 5左右。下图表示细胞内溶酶体的部分功能。15细胞膜、请分析并回答:( 1 )溶酶体中的水解酶是在细胞中的 合成的,经相应结构加工后转至_ _ _ _ _ _

183、 _ _ _ 中进行再加工和分类,最后以囊泡形式转运到溶酶体中。( 2 )图中表示当_ _ _ _ _ _ _ _ _ ( 结 构 乙 )衰老时,会由_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ( 结 构 甲 )包裹后与溶酶体结合,进而被分解。此过程反映了生物膜在结构上具有 的特点。分解后的产物如氨基酸 等 可 以通过溶酶体膜上的 转运进入细胞质基质供细胞代谢使用,其余废物则排出细胞外。( 3 )由图还可推断出溶酶体具有的另一功能是。( 4 )研究表明,少量的溶酶体内的水解酶泄露到细胞质基质中不会引起细胞损伤。分析其主要原因是。【 答 案 】( 1 )核糖体 高尔基体 ( 2 )线粒体 内质网 流

184、动性 载体蛋白( 3 )杀死侵入细胞的细菌 ( 4 ) p H升高导致酶活性降低【 例1 6 8】下图表示基因指导蛋白质合成的过程。请分析并回答:( 1 )甲过程需以.为 原 料 ,在. 的催化下完成。16( 2 )图中表示,其作用是 o( 3 )核 糖 体 在 上 的 移 动 方 向 是 ( 向左、向右) 。若在中插入一个碱基,则可能导致肽链的 和 发生改变。( 4 )玉米籽粒中的赖氨酸含量较低,是因为合成赖氨酸过程中的两个关键的酶天冬氨酸激酶、二氢毗嚏二竣酸合成酶的活性受赖氨酸浓度的影响。当赖氨酸浓度达到一定量时会抑制这两种酶的活性,影响细胞继续合成赖氨酸。如果将天冬氨酸激酶中的第3 5

185、2 位的苏氨酸变为异亮氨酸,把二氢毗咤二皴酸合成酶中第1 0 4 位的天冬酰氨变成异亮氨酸,可以使玉米籽粒中游离的赖氨酸含量提高2倍。此改造过程即为蛋白质工程。由上述资料可知,蛋白质工程的目标是根据对蛋白质 的特定需求,对蛋白质进行分子设计,根据中心法则便可以改造天然蛋白质。即蛋白质工程中直接操作的对象是 ,所获得的产品是 o【 答案】( 1)核糖核甘酸R NA聚 合 酶 ( 2) t R N A 识别并转运氨基酸( 3 )向 右 长 度 氨 基 酸 的 序 列 ( 4 )功 能 DNA自然界原本没有的蛋白质【 例 169 】 下图为高等动物细胞亚显微结构模式图。请回答下列问题:( 1)的存在

186、说明此细胞属于 细胞。( 2)为了研究某分泌蛋白的合成,向细胞中注射3 H 标记的亮氨酸,放射性依次出现在核糖17体、 _ _ _ _ _ _ _ _ 、 、 、细胞膜及分泌物中。( 3)从图中可以看出,溶酶体起源于,细胞从外界吞入颗粒物后形成吞噬泡与溶酶体融合,其中的水解酶将颗粒物降解后排出。这种融合的过程依赖于膜结构的( 4)如果用某种药物处理该细胞,发现对Ca2+ 的吸收速率大大降低,而对其它物质的吸收速率没有影响,说明这种药物的作用是。【 答案】(1)真 核(2)内质网 高尔基体 小 泡 ( 分泌小泡、囊泡)( 3)高尔基体 流动性 (4)抑 制 ( 或破坏)了 Ca2+ 的载体活性【

187、 例170】Y-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:GABA受体( 1) GABA在突触前神经细胞内合成后,贮存在_ _ _ _ _ _ _内,以防止被胞浆内其它酶系所破坏。当兴奋抵达神经末梢时,GABA释 放 ,并与位于图中_ _ _ _ _ _ _ _ 上 的 GABA受体结合。该受体是膜上某些离子的通道。当 G ABA与受体结合后,通道开启,使离子内流,从而抑制突触后神经细胞动作电位的产生。上述过程体现出细胞膜具有功能。 如果用电生理微电泳方法将GABA离子施加到离体神经细胞旁, 可引

188、起相同的生理效应,从而进一步证明GABA是一种 性的神经递质。(2)释放的GABA可被体内氨基丁酸转氨酶降解而失活。研究发现癫痫病人体内GABA的量不正常,若将氨基丁酸转氨酶的抑制剂作为药物施用于病人,可缓解病情。这是由于,从而可抑制癫痫病人异常兴奋的形成。( 3)图 中 麻 醉 剂 分 子 嵌 入 的 结 构 是 ,它的嵌入起到了与GABA一样的功能,从而可( 缩短/ 延长) 该离子通道打开的时间,产生麻醉效果。【 答案】(1)突触小泡突触后膜Na+信息交流抑制18( 2 )抑制氨基丁酸转氨酶的活性,使 GABA分 解 速 率 降 低 ( 3 ) GABA受体延长【 例1 7 1 】生长素的

189、主要作用是促进细胞纵向伸长,其作用机理如图所示,请回答下列问题:翁 晌 给 4 E Q 3 E( 1 )生长素作用的第一步是与细胞膜上的受体结合,形 成 “ 激素- 受体复合物” ,这一过程体现了细胞膜的 功能。( 2 )被激活的“ 激素- 受体复合物”能引起内质网释放C a 2 + , C a 2 + 促使细胞内的H + 以的方式运往细胞外,增加了细胞壁的延展性,使细胞壁对细胞的压力减小,导致细胞吸水、体积增大而发生不可逆增长。细胞在生长过程中体积变化最大的细胞器是 o实验发现,细胞在持续生长过程中,细胞壁的厚度能基本保持不变,出现这种现象的原因是由于 ( 填细胞器)为细胞壁添加了新的成分。

190、( 3 )止 匕 外 ,C a 2 + 还能激活细胞中的转录因子,它进入细胞核后,能引起 酶催化mRNA的合成。( 4 )生长素促进根系生长的最适宜浓度要比茎的低得多,稍高浓度的生长素能促进乙烯的生物合成,从而抑制了根的伸长,这 说 明 生 长 素 的 作 用 具 有 。【 答案】( 1 )识 别 ( 信息传递)( 2 )主动运输液 泡 高尔基体( 3 ) RNA 聚 合 ( 4)两重性【 例1 7 2 】 下图为蛋白质工程操作的基本思路,请据图回答下列问题:19预期功能生物功能( 1 ) 代 表 蛋 白 质 工 程 操 作 思 路 的 过 程 是 ; 代 表 中 心 法 则 内 容 的 是。

191、( 填写数字)( 2 ) 写出图中各数字代表的生物学过程的名称或内容::;。( 3 ) 蛋白质工程的目的是,通过实现o( 4 ) 从图中可以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则是 的。【 答案】( 1 ) ( 2 ) 盘曲折叠 分子设计 DNA 合成( 3 ) 对蛋白质的结构进行分子设计 基 因 合 成 或 修 饰 ( 4) 相反【 例1 7 3 】科学家为了研究蛋白A 的功能,选用细胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母细胞进行实验,处理及结果见下表:( 1 )将 I 组卵母细胞放入低渗溶液后,水分子经自由扩散( 渗透) 穿过膜的实验组号在等渗溶液中进行的处理在低渗溶液中测定卵细胞的水通透速率(cm/

192、s*104)I向卵母细胞注入微量水( 对照)27.9II向卵母细胞注入蛋白A 的 mRNA210.0m将部分11细胞放入含HgCh的等渗溶液中80.7IV将部分III组细胞放入含试剂M 的等渗溶液中188.0进入卵母细胞。( 2 ) 将蛋白A 的 mRNA 注入卵母细胞一定时间后,该 m R N A 的蛋白质进入细胞膜,使细胞在低渗溶液中体枳 o( 3 ) 与 I I 组细胞相比, I I I 组细胞对水的通透性,说明H g C 1 2 对蛋白A 的功能有 作用。比较I I I 、I V 组的结果,表明试剂M 能够使蛋白A 的功能,20推测HgCb没有改变蛋白A 的氨基酸序列,而是破坏了蛋白A

193、 的。( 4 )已知抗利尿激素通过与细胞膜上的 结合,可促进蛋白A 插入肾小管上皮细胞膜中,从 而 加 快 肾 小 管 上 皮 细 胞 对 原 尿 中 水 分 子 的 。( 5)综合上述结果,可以得出 的推论.【 答案】( 1)磷脂双分子层 ( 2)翻译 迅速增大( 3)明显降低 抑制 部分恢复 空间结构( 4)受体 重吸收 ( 5)蛋白A 是水通道蛋白【 例174】【 例175】为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断,下列描述中正确的是( )A . 转录尚未结束,翻译即已开始B . 由该DNA模板产生了三条肽链C . 原核细胞转录和翻译在时空上完全分开D . 多个核糖体完成不同mRNA的翻

194、译【 答案】A结晶牛胰岛素的人工合成是生命科学上的重要成果,它对生命起源问题的哪个阶段提供了有力的证据( )A .从无机小分子生成有机小分子物质 B .从有机小分子形成有机高分子物质C .从有机高分子物质组成多分子体系 D .从多分子体系演变为原始生命【 答案】B【 例176 某同学在研究化合物P 对淀粉酶活性的影响时,得到如下图所示的实验结果。下列有关叙述不正确的是( )21150177【 例178】A .在一定范围内,底物浓度影响着酶促反应速率B .曲线作为实验对照C .若反应温度不断升高,则A点持续上移D. P对该醐的活性有抑制作用【 答案】B酹促反应速率( 仅有防)- ( 酶+P)底物

195、东度下图表示细胞膜亚显微结构,其 中a和b为物质的两种运输方式。下列对细胞膜结构和功能的叙述,错误的是( )A .图示若为肝细胞膜,则尿素的运输方向是H - IB .细胞间的识别、免疫、细胞的癌变与有密切的关系C .吞噬细胞吞噬抗原需要参与,体现膜的选择透过性D. b方式不需要4 TP, a方式可以表示生长素的运输方式【 答案】D下图示在不同条件下的酶促反应速度变化曲线,下列叙述错误的是( )底物浓度A .影响AB段反应速度的主要原因是底物的浓度B .影响BC段反应速度的主要限制因子是酶量C .温度导致了曲线I和II的反应速度不同D .曲线I显示,该酶促反应的最适温度为37c【 答案】D2223

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