2015年生物湖南省普通高中学业水平考试要点解读

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2015年湖南省普通高中学业水平考试要点解读

生 物

湖南省普通高中学业水平考试大纲编写组

二〇一四年八月

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目 录

生物1 ........................................................................ 第1章 走近细胞 ............................................................. 第2章 组成细胞的分子 ....................................................... 第3章 细胞的基本结构 ....................................................... 第4章 细胞的物质输入和输出 ................................................. 第5章 细胞的能量供应和利用 ................................................. 第6章 细胞的生命历程 ....................................................... 生物2 ........................................................................ 第1章 遗传因子的发现 ....................................................... 第2章 基因和染色体的关系 ................................................... 第3章 基因的本质 ........................................................... 第4 章 基因的表达 ........................................................... 第 5 章 基因突变及其他变异 .................................................. 第 6章 从杂交育种到基因工程 ................................................ 第 7 章 现代生物进化理论 .................................................... 生物3 ........................................................................ 第1章 人体的内环境与稳态 ................................................... 第2章 动物和人体生命活动的调节 ............................................. 第3章 植物的激素调节 ....................................................... 第4章 种群和群落 ........................................................... 第5章 生态系统及其稳定性 ................................................... 第6章 生态环境的保护 .......................................................

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必修1 第1章 走近细胞

考试目标

1.举例说出生命活动建立在细胞的基础上。2.举例说明生命系统的结构层次。 3.说出原核细胞和真核细胞的区别和联系。4.分析细胞学说建立的过程。

要点解读

一.本章主要概念的关系图

二.本章重要概念导读

1.生物体的生命活动离不开细胞,细胞是生物体(病毒除外)结构和功能的基本单位。细胞是基本的生命系统。

2.生命系统的结构有层次性。细胞→组织→器官→系统→种群→群落→生态系统→生物

圈,是不同层次的生命系统。

3.根据细胞内有无以核膜为界的细胞核,把细胞分为真核细胞和原核细胞。原核细胞无以核膜为界的细胞核,而真核细胞有。

4.细胞学说的建立使生物界通过具有细胞结构这个共同特征而统一起来。 细胞学说的要点:

(1)细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成。 (2)细胞是—个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。

(3)新细胞可以从老细胞中产生。

学法指导

【例】某水域生态系统中,一只龟属于生命系统的哪个结构层次( )

A.细胞 B.个体 C.种群 D.群落

解析:生命系统的结构层次从低到高依次是细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。一只龟由多个系统构成,属于生命系统的个体层次。 答案:B

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达标训练

1.小麦细胞具有而蓝藻细胞没有的结构是 ( )

A.细胞膜 B.细胞质 C.细胞核 D.核糖体

2.细胞学说揭示了 ( ) A.植物细胞与动物细胞的区别 B.生物体结构的统一性

C.细胞产生新细胞的过程 D.人类认识细胞是一个曲折的过程 3.关于高倍显微镜使用步骤的叙述,排列顺序正确的是 ( ) ①将目标移到视野中央; ②低倍镜观察,找到目标;③观察并用细准焦螺旋调焦; ④转动转换器,换用高倍镜观察。

A.①②③④ B. ②①④③ C. ②③①④ D. ②④①③ 4.地球上最基本的生命系统是

A.生态系统 B.群落 C.细胞 D.种群 5.下图为细菌和蓝藻结构示意图,据图回答:

(1)图A为 ,图B为 。

(2)细菌和蓝藻与酵母菌相比最主要的结构特点是 ,与酵母菌相比,结构的共同点是 。

(3)蓝藻细胞内有 和 ,是能进行 的自养生物。

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第2章 组成细胞的分子

考试目标

1.简述组成细胞的元素。 2.概述蛋白质的结构和功能。 3.简述核酸的结构和功能。 4.概述糖类的种类和作用。5.举例说出脂质的种类和作用。 6.说出水和无机盐的作用。

要点解读

一、本章主要概念的关系图

二、本章重要概念导读 1.组成细胞的元素

分为大量元素和微量元素。

C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等细胞内含量较多,称为大量元素。Fe、Mn、Cu、B、Mo等细胞内含量很少,称为微量元素。C、H、O、N四种元素含量最多,C是构成细胞最基本的

元素,碳链是生物大分子的骨架。

2.糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质。

(1)元素组成:C、H、O。(2)分类:单糖、二糖、多糖。 3.脂质包括脂肪、磷脂和固醇。

(1)脂肪只含有C、H、O元素,是生物体内储存能量的物质。 (2)磷脂是构成生物膜的主要成分。

(3)固醇包括胆固醇、性激素和维生素D等。胆固醇是构成细胞膜的重要成分在人体内还参与血液中脂质的运输;性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成;维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。 4.蛋白质是生命活动的主要承担者。

(1)组成:由C、H、O、N构成,有些含有P、S 等。基本单位为氨基酸。氨基酸约20种,结构特点为:构成蛋白质的氨基酸至少有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH);都有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)连接在同一碳原子上。氨基酸的结构通式如右图:(不同氨基酸R基不同)。

(2)肽键:氨基酸脱水缩合形成,化学式为:—NH—CO—。 有关计算:脱水的个数=肽键个数=氨基酸个数-链数。 蛋白质分子量=氨基酸分子量×氨基酸个数-水的个数×18。

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(3)蛋白质的多样性:由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同,肽链形成的空间结构千差万别,因此蛋白质分子的结构是极其多样的。蛋白质的分子结构具有多样性,决定蛋白质的功能具有多样性。

(4)主要生理功能:有些蛋白质构成细胞和生物体(如结构蛋白);有些蛋白质有催化作用(如酶);有些蛋白质有运输作用(如血红蛋白);有些蛋白质起信息传递作用(如激素蛋白);有些蛋白质有免疫作用(如抗体)。

5.核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体内的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。

(1)组成元素:C、H、O、N、P等。

(2)分类:包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。 6.物质鉴定实验。 鉴定的物质 常用材料 还原糖 脂肪 蛋白质 淀粉 DNA RNA 苹果、梨等 花生 蛋清或豆浆 小麦、绿豆等 口腔上皮细胞 使用的试剂 斐林试剂 苏丹Ⅲ或Ⅳ 双缩脲 碘液 甲基绿 吡罗红 产生的颜色 砖红色沉淀 橘黄色或红色 紫色 深蓝色 绿色 红色 注意的问题 现配现用先混合后使用 显微镜观察 先加A液后加B液 避免绿色干扰 载玻片应放到 盐酸中处理 7.细胞中的无机物包括水和无机盐。细胞中的有机化合物包括糖类、脂质、蛋白质和核酸。 (1)水包括自由水和结合水,结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水起着溶剂和运输等作用。

(2)无机盐大多数以离子形式存在,具有调节渗透压,维持酸碱平衡的作用,有些无机离子是细胞内化合物的组成成分。

学法指导

【例1】某蛋白质分子由l00个氨基酸组成,含2条肽链,则在氨基酸脱水缩合形成该蛋白质的过程中产生的水分子个数为 ( ) A.1 B.2 C.98 D.99 解析:根据氨基酸脱水综合形成蛋白质的过程可得出,氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程中,产生的水分子数=形成的肽键数=氨基酸数-肽链条数=100-2=98。 答案:C

【例2】植物和动物体内都有的单糖是 ( ) A.葡萄糖 B.乳糖 C.蔗糖 D.麦芽糖

解析:动植物体内的糖类要记牢: 动、植物体都具有的单糖是葡萄糖、核糖、脱氧核糖。 植物体特有的单糖是果糖,动物体特有的单糖是半乳糖。植物体具有的二糖:蔗糖、麦芽糖,动物体具有的二糖:乳糖。植物体具有的多糖:淀粉、纤维素,动物体具有的多糖:糖原 答案:A

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达标训练

1.细胞内含量最多的有机化合物是 ( )

A.蛋白质 B.糖类 C.脂质 D.无机盐

2.水在生物体内的作用不包括 ( )

A.作为良好溶剂 B.提供能量 C.运输养料和废物 D.参与化学反应

3.下列关于实验操作步骤的叙述中,正确的是 ( ) A.用于鉴定可溶性还原糖的斐林试剂甲液和乙液,可直接用于蛋白质的鉴定 B.脂肪的鉴定需要显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒 C.鉴定可溶性还原糖时,要加入斐林试剂甲液摇匀后,再加入乙液

D.用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂 A 液与 B 液要混合均匀后,再加入含样品的试管中,且必须现配现用

4.下列是某化合物的结构简图,据图回答:

(1)此化合物的名称是 。

(2)图中④的名称是 ;图中表示R基的代号是 。 (3)氨基酸之间的结合方式叫做 ,假如上述氨基酸的平均分子量为X,则该

化合物的分子量为 。

(4)①的名称 ,⑥的名称 。

(5)组成这类化合物的基本单位的结构通式是 ,不同氨基酸的R基 。

(6) 能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组顺序是 (填选项) ①氨基酸 ②C、H、O、N等元素 ③多肽链 ④蛋白质

A.①③④② B.②①④③ C.①②③④ D.②①③④ 5.下图A~F表示人体中的几种有机物,写出各字母所代表的物质名称: A B C D E F

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第3章 细胞的基本结构

考试目标

1.简述细胞膜的成分和功能。 2.举例说出几种细胞器的结构和功能。 3.简述细胞膜系统的结构和功能。4.阐明细胞核的结构与功能。

要点解读

一、本章主要概念的关系

二、本章重要概念导读

1.细胞膜 细胞膜的主要成分是蛋白质和磷脂,其结构特点是有一定的流动性,生理特

性是有选择透过性。

(1)制备:根据渗透作用的原理用哺乳动物成熟的红细胞,放入清水,吸水涨破 (2)化学成分:主要由脂质和蛋白质组成,还有少量的糖类等成分。

(3)功能:将细胞与外界环境隔开;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息交流。 (4)结构特点:具有一定的流动性,功能(生理)特点:具有选择透过性。

2.细胞器 真核细胞的细胞质中有线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、核糖体、溶酶

体多种细胞器,它们在细胞核的调控下,协调配合,共同完成各项生命活动。

(1)线粒体:动植物细胞都有。呈粒状、 棒状,具有双膜结构,内膜向内突起形成“嵴”,内膜基质和基粒上有与有氧呼吸有关的酶,是有氧呼吸第二、三阶段的场所,生命体95%的能量来自线粒体,又叫“动力工厂”。含少量的DNA、RNA。是有氧呼吸的主要场所,为生命活动供能。

(2)叶绿体:只存在于植物的绿色细胞中。扁平的椭球形或球形,双层膜结构。基粒上有色素,基质和基粒中含有与光合作用有关的酶,是光合作用的场所。含少量的DNA、RNA。 (3)内质网:单层膜折叠体,是有机物的合成“车间”,增大膜面积;蛋白质的运输通道;初加工蛋白质。

(4)核糖体:无膜的结构,椭球形粒状小体,将氨基酸缩合成蛋白质。蛋白质的“装配机器”,将氨基酸合成蛋白质的场所。

(5)高尔基体:单膜囊状结构,动物细胞中与分泌物的形成有关(蛋白质的加工和转运);植物中与有丝分裂中细胞壁的形成有关。

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(6)中心体:无膜结构,由垂直的两个中心粒构成,存在于动物和低等植物中,与细胞的有丝分裂有关。

(7)液泡:单膜囊泡,成熟的植物有大液泡。功能:贮藏(营养、色素等)、保持细胞形态,调节渗透吸水。

3.细胞的生物膜系统 细胞膜、核膜、细胞器膜等构成的膜系统。各种生物膜组成成分相似,在功能上既有明确分工又有紧密联系。

4.细胞核 细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。 (1) 功能:遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。 (2)基本结构包括核膜、核孔、核仁和染色质。

学法指导

【例】下图是某生物的亚显微结构模式图,据图回答下列问题: (1)此图是 细胞的亚显微结构模式图。

(2)能将细胞与外界环境隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流的结构是[ ] ,其结构特点是 。 (3)细胞进行有氧呼吸的主要场所是[ ] 。进行光合作用的场所是[ ] 。

(4)合成淀粉酶的场所是[ ] 。 (5)图中②的功能是 。 解析:(1)图示细胞有细胞壁、叶绿体和液泡,所以是植物细胞的亚显微结构模式图,中心体是动物细胞和低等植物细胞具有的细胞器,此图中没有中心体,所以是高等植物细胞。(2)图中③是细胞膜,正常情况下,细胞膜紧贴细胞壁。细胞膜的主要功能是将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流,因为构成细胞的主要成分蛋白质分子和磷脂分子是可以运动的,因此,细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。(3)根据细胞器的形态结构可判断⑤是线粒体,线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,⑥是叶绿体,叶绿体是进行光合作用的场所。(4)大多数酶是蛋白质,淀粉酶是蛋白质,核糖体是合成蛋白质的场所。(5)图中②是高尔基体,植物细胞中的高尔基体与细胞壁的形成有关。

答案:(1)高等植物 (2)③ 细胞膜 具有一定的流动性 (3)⑤线粒体 ⑥叶绿体 (4)⑦核糖体 (5)与细胞壁的形成有关

达标训练

1.下列不属于细胞膜功能的是 ( )

A.将细胞与外界环境分隔开 B.控制物质进出细胞

C.进行细胞间的信息交流 D.是细胞代谢和遗传的控制中心 2.下列关于线粒体和叶绿体结构和功能的叙述中,不正确的是 ( )

A.都具有双层膜结构 B.所含酶的种类和作用相同 C.都能进行能量转换 D.都在原核细胞中找不到

3.下列关于高倍镜观察人的口腔上皮细胞线粒体实验的说法不正确的是 ( )

A.牙签消毒,实验前漱口都是为了保证该实验的准确性

B.制片时在载玻片滴一滴0.9%的NaCl溶液,目的是维持口腔上皮细胞的正常形态 C.在高倍镜下观察可看到活细胞的线粒体呈现蓝绿色,而细胞质基质接近于无色

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D.高倍镜观察可以看到线粒体的形态和结构 4.细胞代谢和遗传的控制中心是 ( )

A. 细胞膜 B. 细胞核 C. 细胞质 D. 细胞器

5.右图表示显微镜下看到的人口腔上皮细胞和洋葱表皮细胞。请据图分析回答下列问题: (1)图甲是 细胞,图乙是 细胞。 判断的理由是甲细胞具有[ ] 和[ ] ,而乙 细胞则没有。

(2)这两种细胞的形态和功能上所存在的差异体现了

细胞的 性,但在结构上由于都具有[ ] 、 [ ] 和[ ] 而使得这两者之间具有 性。

(3)由于这两种细胞都具有[ ] ,因而都属于 真核细胞,由这类细胞构成的生物称为 生物。

第4章 细胞的物质输入和输出

考试目标

1.举例说出细胞膜是选择透过性膜。2.简述生物膜的结构。 3. 说出流动镶嵌模型的基本内容。4. 说明物质进出细胞的方式。

要点解读

一、本章主要概念的关系图

二、本章重要概念导读

1.渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。 2.动物细胞和成熟植物细胞的吸水和失水

条件 现象 质壁分离的原因 浓度 动物细胞 植物细胞 胞壁的伸缩性 10

外液 > 细胞质/液 失水皱缩 质壁分离 外液 < 细胞质/液 吸水膨胀甚至涨破 质壁分离复原 ①外界溶液浓度 > 细胞质/液浓度,细胞失水;②原生质层伸缩性大于细

3.生物膜:包括细胞膜、核膜及各种细胞器膜。基本骨架:磷脂双分子层,蛋白质镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上,磷脂分子和大多数蛋白质也是可以运动的,这是细胞膜具有流动性的原因所在。

4.物质跨膜运输的方式 主要有自由扩散、协助扩散和主动运输,以及胞吞、胞吐作用。 (1) 自由扩散 顺浓度梯度运输,不需载体,不消耗能量ATP,例如水、甘油、气体、乙醇、苯等。

(2)协助扩散 顺浓度梯度运输,需要载体,不消耗能量ATP,例如葡萄糖进入红细胞。自由扩散与协助扩散也称为被动运输。

(3)主动运输 逆浓度梯度运输,需要载体,消耗能量ATP,例如神经细胞吸收K,主动运输能保证活细胞按照生命活动的需要,主动地选择吸收所需要的物质,排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质。

+

学法指导

【例】下面是渗透作用装置和成熟的植物细胞与外界溶液的示意图,请据图回答:

(1)请写出图中①和②所指的植物细胞的结构名称:① 、② 。 (2)比较渗透作用装置和成熟的植物细胞与外界溶液示意图,不难发现,植物细胞的细胞液相当于渗透作用装置中的 ,植物细胞的结构①相当于渗透作用装置的 ,外界溶液相当于渗透作用装置中的 。

(3)成熟的植物细胞吸水和失水的原理是:成熟的植物细胞与外界溶液相当于一个渗透装置,当外界溶液浓度小于 浓度时,植物细胞通过渗透作用吸水,当外界溶液浓度 细胞液浓度时,植物细胞通过渗透作用失水。

解析:成熟的植物细胞与外界溶液共同组成一个渗透作用装置。由图可知,渗透作用装置的主要部分是半透膜及半透膜两侧通常具有具有浓度差的溶液。不同材料的半透膜允许通过的物质分子的大小不同,但水分子可能自由通过半透膜。由细胞膜、细胞质和液泡膜组成的植物细胞的原生质层具有选择透过性,相当于渗透装置的半透膜,原生质层两侧的外界溶液和细胞液就相当于渗透装置半透膜两侧的溶液。

答案:(1) 原生质层 液泡膜 (2) 蔗糖溶液 半透膜 清水 (3)细胞液 大于

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达标训练

1.将人体红细胞分别置于下列四种液体中,一段时间后,红细胞会吸水膨胀甚至破裂的

是 ( )

A.0.9%的生理盐水 B.浓盐水 C.10%葡萄糖溶液 D.蒸馏水

2.有一种小分子物质能顺浓度梯度进出细胞,但却不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂

双分子膜。这种物质出入细胞膜的方式是 ( )

A.自由扩散

B.协助扩散 C.主动运输

D.胞吞或胞吐

3.右图所示物质进入细胞的方式是 ( )

A.主动运输 B.自由扩散 C.协助扩散 D.渗透作用

4.细胞膜的选择透过性主要取决于 ( ) A.水 B.磷脂 C.糖类 D.蛋白质

5.下图是某实验小组在探究“植物细胞在什么情况下会失水和吸水?”时,所观察到的一个洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离时细胞

内的变化过程

(1)图甲显示,在质壁分离过程

中,细胞内标号 所示的原生质层与标号 所示的细胞壁逐渐分离,②所示的 逐渐缩小。

(2)将洋葱鳞片叶表皮细胞浸润在

(填下列选项中的A或B)溶液中,会发生图示甲、乙所示现象。

将洋葱鳞片叶表皮细胞浸润在 (填下列选项中的A或B)中,图示细胞乙会发生质壁分离复原。 A.清水;

B.质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液。

(3)请参照上图,将丙图补画完整。显示细胞已完全发生质壁分离复原。

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第5章 细胞的能量供应和利用

考试目标

1.说明酶在代谢中的作用、本质和特性。2.解释ATP的化学组成和特点以及ATP在能量代谢中的作用。3.说明细胞呼吸的方式、原理和实质,探讨细胞呼吸原理的应用。4.说明光合作用的原理和应用以及科学家对光合作用原理的认识过程。

要点解读

一、本章主要概念的关系图

二、本章重要概念导读

1.降低化学反应活化能的酶 酶具有高效性、专一性和作用条件比较温和等特点。

(1)酶的本质:酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。

(2)酶的特性:酶具有高效性、专一性,酶的作用条件比较温和。

(3)酶的作用:酶在降低反应的活化能方面比无机催化剂更显著,因而催化效率更高。 2.细胞能量的“通货”—ATP ATP是生物进行生命活动的直接能源物质,光合作用和细

胞呼吸过程中都能产生ATP,在生物体内ATP和ADP能相互转变。

(1)ATP:中文名称叫三磷酸腺苷,分子中具高能磷酸键。结构简式A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表高能磷酸键。 (2)ATP和ADP可互相转化:ATP在细胞内 含量很少,但在细胞内的转化速度很快。 (3)ATP是细胞代谢所需能量的直接来源。

3. 细胞呼吸 细胞呼吸分有氧呼吸和无氧呼吸两种类型,其共同点是:在酶的作用下,

分解有机物,释放能量。不同点是前者需要氧和线粒体的参与,有机物彻底氧化分解,释放的能量比后者多。

有氧呼吸与无氧呼吸的异同 场所

有氧呼吸 细胞质基质和线粒体 13

无氧呼吸 细胞质基质

条件 需分子氧、酶 细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多ATP的过程。 在各种酶的催化下 ② 2丙酮酸+ 6H2O →6CO2 + 20[H]+ 少量能量 ③ 24[H] + 6O2 → 12H2O +大量能量 不需分子氧、需酶 细胞在无氧的条件下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。 在各种酶的催化下 概念 ① C6H12O6 →2丙酮酸 + 4[H] + 少量能量 ①C6H12O6 →2丙酮酸 + [H]+少量能量;② 过程 2丙酮酸+ [H] 在各种酶的催化下 2C2H5OH + 2CO2+能量2C3H6O3 +能量在各种酶的催化下 反应式 C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 + 12H2O + 大量能量 产物 能量 联系 实质 意义 CO2 、H2O 大量 分解有机物,释放能量,合成ATP 为生物体的各项生命活动提供能量;为体内其他化合物合成提供原料 酒精和CO2或乳酸 少量 从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同,以后阶段不同 4.光合作用 光合作用在植物体含有叶绿体的细胞中进行。光合作用过程包括光反应和

暗反应。光照强弱、温度高低、环境中二氧化碳的浓度等可影响光合作用强度。

(1)概念:光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着 能量的有机物,并释放出氧气的过程。 总反应式: 条件 场所 区别 过程 光反应 光、色素、酶等 类囊体的薄膜 (2)光反应与暗反应比较:

暗反应 CO2、[H]、ATP、酶等 叶绿体的基质 CO2+ H2O (CH2O)+ O2光、叶绿体① 水的光解:2H2O → 4[H] + O2 ① CO2的固定:CO2 + C5 → 2C3 ② ATP的合成:ADP+Pi+能→ATP ② C3/ CO2的还原:2C3 + [H] + ATP→(CH2O)+C5 物质变化 无机物CO2、H2O → 有机物(CH2O) 能量变化 光能 → ATP中活跃的化学能 → 有机物中稳定的化学能 联系

光反应为暗反应提供[H]、ATP,暗反应为光反应提供ADP+Pi,没有光反应,暗反应无法进行,没有暗反应,有机物无法合成 14

学法指导

【例】在下列有关光合作用的叙述中,正确的是 ( ) A.光反应不需要酶,暗反应需要多种酶 B.光反应消耗ATP,暗反应还原CO2 C.光反应固定CO2,暗反应还原CO2 D.光反应消耗水,暗反应消耗ATP 解析:光合作用的主要过程如下图:

由图可知选D。 答案:D

达标训练

1.下列哪项不是酶的特性 ( )

A.高效性 B.不受酸碱度影响 C.作用条件较温和 D.专一性

2.ATP(三磷酸腺苷)是生物体进行生命活动的直接能源物质,ATP中的“T”表示这种物

质中的磷酸基团有 ( )

A.1个 B.2个 C.3个 D.4个

3.纸层析法可分离光合色素,以下分离装置示意图中正确的是 ( )

4.右图是不完整的呼吸作用示意图,据图回答下列问题: (1)图中方框内的物质名称是 。 (2)从图中选择有关的字母回答: ①有氧呼吸的途径是 。 ②其中产生能量最多的是 阶段。

③在细胞质基质中进行的过程是 。

(3)“?”表示的物质是 。

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5.下图是叶绿体中光合作用过程的图解。请根据图回答:

AB(1)光合作用的过程可以分为两个阶段,图中A、B依次表示光合作用的 和 阶段。 (2)光合作用合成物质③所需能量来自 ,物质③中的化学能将直接用于图中物质[ ] 的合成([ ]中填图中序号, 填名称)。

(3)夜间适当降低温室内的温度,可提高温室蔬菜的产量,原因是 。 (4)写出光合作用的化学反应式: 。

第6章 细胞的生命历程

考试目标

1.简述细胞的生长和增殖的周期性。2.概述细胞有丝分裂的过程。 3.描述细胞的无丝分裂。4.说明细胞的分化。 5.举例说明细胞的全能性。6.描述细胞衰老的特征。7.说出细胞凋亡与死亡的区别。8.说出癌细胞的主要特征。

要点解读

一、本章主要概念的关系图

二、本章重要概念导读

1.细胞的生长和增殖 真核细胞的分裂方式有无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。连续

分裂的细胞具有周期性。细胞周期包括分裂间期和分裂期。

(1)生物的生长:主要是是指细胞体积的增大和细胞数量的增加。

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(2)细胞不能无限长大的原因:①细胞的表面积和体积的关系限制了细胞的长大(体积越大,表面积与体积比值越小,物质运输效率降低); ②细胞的核质比(细胞核是细胞的控制中心,其控制的范围有限)。

(3)细胞周期的概念:细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止的过程。特点是分裂间期占细胞周期时长的90%--95%,分裂期时长较短。显微镜下观察,看到的视野中绝大多数细胞处于分裂间期。 分裂间期:主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。

分裂期:前期:①出现染色体和纺锤体 ②核膜解体、核仁逐渐消失; 中期:每条染色体的着丝点都排列在赤道板上;

后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,分别移向细胞两极; 末期:①染色体、纺锤体消失 ②核膜、核仁重现

(4)细胞核中染色体数目和染色体上的DNA数目变化(假设体细胞中染色体数为2N)。 染色体数 DNA含量 染色单体 间期 2N 2N→4N 0→4N 前期 2N 4N 4N 中期 2N 4N 4N 后期 2N→4N 4N 4N→0 末期 4N→2N 4N→2N 0

2.细胞的分化 细胞分化形成组织和器官。

(1)概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在结构、形态和生理功能上发生稳定性差异的过程。

(2)特点:具有持久性和相对稳定性。

(3)实例:造血干细胞分化成红细胞、B细胞、T细胞等。

(4)意义:使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。 3.细胞全能性 高度分化的植物细胞仍然具有全能性,已分化的动物细胞的细胞核具有

全能性。

(1)全能性的概念:指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。 (2)实例:通过植物组织培养的方法快速繁殖植物、动物克隆。 (3原因:细胞中具有该物种全部的遗传物质。

4.细胞的衰老与凋亡 细胞衰老是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程。最

终表现为衰老细胞的形态、结构改变和生理功能发生变化。

(1)个体衰老与细胞衰老的关系:个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 (2)细胞衰老的特征:①细胞呼吸速率减慢,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩;②细胞内酶的活性降低,代谢速度减慢;③细胞膜通透性改变,物质运输功能降低;④细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小;⑤细胞内色素沉积,妨碍细胞内物质的交流和传递。 (3) 细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,又称细胞编程性死亡。细胞

坏死是是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤或

17

死亡。

5.细胞的癌变 癌细胞发生的根本原因是由于原癌基因和抑癌基因发生突变。癌细胞能

无限增殖,容易在体内分散和转移。

(1) 癌细胞的特征:①能无限增殖;②形态结构发生显著变化;③具有易扩散性(原因是细胞膜上糖蛋白等物质的减少,使癌细胞间黏着性下降)。

(2)致癌因素与癌症的预防:癌细胞的产生是内、外因素共同作用的结果。内因是人体细胞内原癌基因和抑癌基因被激活,遗传物质发生变化。外因包括 ①物理致癌因子;②化学致癌因子;③病毒致癌因子。

(3)恶性肿瘤的防治:远离致癌因子,做到早发现早治疗。

学法指导

【例】染色体复制发生在细胞有丝分裂过程中的( )

A.间期 B.前期 C.后期 D.末期

解析:间期一个细胞周期的开始,为分裂期准备物质条件,因此,染色体的复制发生在

间期。

答案:A

达标训练

1.在一个细胞周期中,持续时间最长的阶段是 ( ) A.分裂期的前期 B.分裂期的中期 C.分裂期的后期 D.分裂间期 2.观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂,在制作装片的过程中,正确的操作步骤应是( ) A.解离、漂洗、染色、制片 B.漂洗、解离、染色、制片 C.解离、染色、漂洗、制片 D.漂洗、染色、解离、制片 3. 下列哪项不是细胞衰老的特征 ( ) .

A.细胞内代谢活动加强 B.细胞内多种酶的活性降低 C.细胞内色素积累 D.细胞内水分减少

4.下列关于细胞凋亡的叙述中,不正确的是 ( )

A.蝌蚪尾的消失是细胞凋亡现象

B.胎儿手的发育过程中五指间细胞的消失是细胞凋亡现象 C.细胞凋亡是由基因决定的 D.细胞凋亡就是细胞坏死

5.根据某细胞有丝分裂某时期示意图回答下列问题:

(1)该细胞是动物细胞还是植物细胞? 。 理由是: 。

(2)此细胞处于有丝分裂的 期,有 条染色体。 (3)该生物体细胞应有 条染色体,细胞核中 有 个DNA分子。

(4)该细胞上一时期有姐妹染色单体 条,请绘出上一时期图(画在圆圈内)。

18

(5)细胞有丝分裂的结果是产生 个子细胞,子细胞与母细胞染色体数目是 。

必修2

第1章 遗传因子的发现

考试目标

1.简述一、两对相对性状的杂交实验过程和结果并解释基因分离现象和自由组合现象。 2.概述基因分离定律和自由组合定律。3.概述测交实验的过程和结果。4.总结孟德遗传实验获得成功的原因。

要点解读

一、 本章主要概念的关系图

二、本章重要概念导读

1.基因分离定律—一对相对性状的杂交实验

(1)选豌豆的理由:自花传粉、闭花受粉,相对性状易区分且稳定。 (2)过程和结果:

人工异花传粉。 P:高茎(纯)×矮茎→F1:高茎 F2:高茎:矮茎=3:1。 (3)提出假说—对分离现象解释:

①性状由遗传因子决定;②体细胞中的遗传因子成对存在;③配子中只含每对遗传因子中的一个;④受精时,雌雄配子的结合是随机的。 (4)对分离现象解释的验证

方法:测交。 过程和结果:(F1)Dd×dd→高:矮=1:1

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(5)基因分离定律

在体细胞中,控制同一相对性状的遗传因子成对存在,不相融合;在配子形成时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。 (6)基因分离定律的实质是在杂合子体内,位于一对同源染色体上的等位基因,在减数

分裂形成配子时,随着同源染色体的分离而分离。

2.基因自由组合定律—两对相对性状的杂交实验 (1)实验过程及解释

P:黄圆(YYRR)×绿皱(yyrr)

F1: 黄圆(YyRr)(等位基因分离,非等位基因自由组合,产生雌、雄配子各4种: YR、Yr、yR、yr ;4种配子的比例为1:1:1:1,但雄配子比

雌配子多,雌配子与雄配子随机结合)

F2:16种组合,9种基因型:1YYRR、2YYRr、2YyRR、4YyRr (黄圆) ;1YYrr、2Yyrr (黄皱);1yyRR、2yyRr (绿圆);1yyrr (绿皱)。 4种表现型:黄圆 :黄皱 :绿圆 :绿皱=9:3:3:1。 (2)对自由组合现象解释的验证 方法:测交。

过程和结果:(F1)黄圆(YyRr)×绿皱(yyrr)→4种表现型且比例为1:1:1:1。 (3)基因自由组合定律

控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。

(4)基因自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互

不干扰的。在进行减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。

3.遗传规律运用中的几个常用概念

(1)相对性状:同种生物的同一性状的不同表现类型。

(2)显性性状和隐性性状:孟德尔把杂种子一代中显现出来的性状叫显性性状;把杂种子一代中未显现出来的性状叫隐性性状。

(3)性状分离:在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象。

(4)纯合子和杂合子:纯合子是由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体(能稳定的遗传,自交后代不发生性状分离)。杂合子是由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体(不能稳定的遗传,自交后代会发生性状分离)。

(5)表现型和基因型:表现型是生物个体表现出来的性状。基因型是与表现型有关的基因组成(如Dd、dd)。

学法指导

【例】小麦的毛颖和光颖由一对基因P、p控制,抗锈和感锈由基因R、r控制,两对基因自由组合,将毛颖抗锈(PPRr)与光颖抗锈(ppRr)作亲本杂交,子代表现型及比例为毛颖抗锈︰毛颖感锈=3︰1,请回答:

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(1)毛颖和光颖属于一对 (相对性状、相同性状),其中属于显性性状的是 。

(2)亲本毛颖抗锈产生的配子的基因组合是 。

(3)子代毛颖抗锈的基因型及比例是 ,子代毛颖感锈的基因型是 。 解析:(1)判断显隐性:用显性性状的概念判断毛颖是显性,用显性性状的概念、性状分离的概念或子代分离比都可判断出抗锈是显性。(2)形成配子时成对的基因分离,不同对的基因自由组合。(3)形成子代时,雌雄配子随机结合。实际上,本题如果没有告知亲代基因型,就必须先推出亲代的基因型。可用假设-演绎法、隐性突破法或单因子分析法进行推断。用隐性突破法推断如下:根据亲代的表现型初步写出亲代的基因型:毛颖抗锈(P_R_)、光颖抗锈(ppR_),先研究毛颖和光颖这对性状,由于子代全是毛颖,因此亲代毛颖的未知基因是P,同理亲代抗锈的未知基因都是r,由此推出亲代毛颖抗锈的基因型。 答案:(1)相对性状 毛颖 (2)PR、Pr 1PpRR:2PpRr Pprr

达标训练

1.下列有关概念和该概念的实例的对应关系中,不正确的是 ( ) A.相对性状——豌豆的高茎和矮茎 B.纯合子——基因型为AA和aa的个体 C.等位基因——基因A和a D.杂合子——基因型为aaBB的个体

2.下列哪项不是基因型为YyRr(两对基因自由组合)的个体产生的配子 ( ) A.YR B.Yr C.yR D.Yy

3.基因型为YyRr和YYRr的个体杂交,两对基因自由组合,子代的基因型种数为 ( ) A.2种 B.4种 C.6种 D.8种

4.某生物的基因型如下图所示。正常情况下,该生物最多能产生几种配子

( )

A.1种 B.2种

C.4种 D.3种

5.孟德尔获得成功的原因中不正确的是 ( ) A.用豌豆作杂交实验材料 B.一开始就研究两对性状的遗传 C.设计了科学的实验程序并运用统计学方法 D.对科学的热爱并敢于挑战传统

6.孟德尔最早发现了生物遗传规律。他获得成功的重要原因之一是合理设计了实验程序。

他以纯种高茎豌豆(DD)和矮茎豌豆(dd)作亲本,分别设计了纯合亲本杂交、F1自交、F1测交等实验,按照假设—演绎的科学方法,对实验结果进行了分析,最后得出了基因的分离定律。据此分析以下问题并在空格上填写相关内容:

(1)F1的表现型是 ,F2中高茎与矮茎的性状分离比是 。 (2)针对F2呈现出一定的性状分离比,孟德尔提出了假说。请从下列序号中选出假说的全部内容: 。

①生物的性状是由遗传因子决定的; ②体细胞中遗传因子是成对存在的; ③生物体在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中;

21

④受精时,雌雄配子的结合是随机的。

(3)通过测交实验,孟德尔成功地验证了假说的正确性。下面是测交实验的分析图解,请在空格上填上相关内容。

第2章 基因和染色体的关系

考试目标

1.说出减数分裂的概念。

2.说明精子和卵细胞的形成过程和受精作用。

3.说出萨顿的假说内容及基因位于染色体上的实验证据。 4.说出伴性遗传的概念并分析红绿色盲症的原因。

要点解读

一、 本章主要概念的关系

二、本章重要概念导读

22

1. 减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。

(1)减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次。减数分裂的结果是成熟的生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞中的减少一半。 (2)精子和卵细胞的形成过程

配子中染色体组合的多样性:含n对同源染色体的精(卵)原细胞产生的配子的种类为2种。

(3)受精作用

卵细胞和精子相互识别、融合形成受精卵的过程。

2.基因在染色体上 基因在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体。

(1)萨顿的假说:基因和染色体行为的平行关系→类比推理→“基因位于染色体上”的假说。

(2)摩尔根运用了假说—演绎法,利用果蝇为实验材料,证明了基因位于染色体上,呈线性排列。

(3)孟德尔遗传规律的现代解释

基因分离定律的实质:等位基因随同源染色体的分开而分离独立地遗传给后代。

基因自由组合定律的实质:同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。 3.伴性遗传 (1)伴性遗传

位于性染色体上的基因的遗传与性别相联系的现象。 (2)实例、特点

23

n

实例 人类红绿色盲 抗维生素D佝偻病

遗传类型 X染色体上的隐性遗传 X染色体上的显性遗传 特点 ①可隔代交叉遗传;②系谱中男患者多于女患者;③女患者的父、子必为患者。 ①连续遗传;②系谱中女患者多于男患者;③男患者的母、女必为患者。 【例】下图一定属于卵细胞形成过程示意图的是( )

解析:四个图中都有同源染色体,同源染色体的联会、分离是减数分裂第一次分裂过程

特有而有丝分裂过程中没有的现象,A、C两图中的同源染色体没有联会、分离行为,而B、D两图显示有同源染色体发生分离的行为,因此,A、C两图属于有丝分裂过程,B、D两图属于减数分裂第一次分裂过程,形成卵细胞时减数分裂第一次分裂是不均等分裂。

答案:D

达标训练

1.下列关于减数分裂的叙述,不正确的是 ( ) A.进行有性生殖的生物才进行减数分裂 B.动物的减数分裂发生在睾丸或卵巢中 C.染色体复制一次,细胞分裂一次 D.精子中染色体数比精原细胞的减少一半 2. 下图为动物细胞进行分裂过程中的一个图像,关于此图的的叙述中,错误的是

( )

A.该图中有4条染色体 B.该图中有8条染色单体 C.该图中有8个DNA分子 D.该图中有4个四分体

3.已知果蝇的性染色体是XY型,白眼基因(b)只位于X染色体上,则白眼雄果蝇的基因型是 ( ) A.XX B.XX

b

b

B

B

C.XY D.XY

Bb

4.关于受精作用的叙述,不正确的是 ( ) A.指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 B.受精卵的染色体由精子和卵细胞各提供一半 C.可保证生物前后代体细胞中染色体数目的恒定性

D.卵细胞和精子结合的随机性是后代呈现多样性的唯一原因

24

5.红绿色盲是X染色体上的隐性基因控制的人类遗传病,一个色盲女性和一个正常男性结婚,所生的子女患色盲情况是 ( ) A.儿子全是正常的 B.儿子全是色盲

C.女儿全部色盲 D.女儿有的色盲、有的正常

6.人类红绿色盲症是一种常见的伴X隐性遗传病,患者由于色觉障碍,不能象正常人一

样区分红色和绿色。下表是人类正常色觉与红绿色盲的基因型和表现型

(1)分析上表可知:人群中女性的基因型有________种,男性的表现型有_______种。 (2)请完善下面的遗传图解:

(3)从以上遗传图解可知:一个女性正常纯合子(XBXB)与一个男性色盲(XbY)患者婚配,其子代___________ (会、不会)患色盲,女性携带者的色盲基因来自其___________ (母亲、父亲);色觉正常与色盲这一对相对性状的遗传符合基因的___________ (分离、自由组合)定律。

第3章 基因的本质

考试目标

1.概述肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验的过程和结果。2.阐明DNA分子的结构。3.概述DNA分子的复制的过程、结果和意义。4.简述基因的概念并说明基因与DNA的关系。

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要点解读

一、 本章主要概念的关系图

二、本章重要概念导读

1.DNA是主要的遗传物质 绝大多数生物的遗传物质都是DNA。 (1)肺炎双球菌的转化实验

1928年英国科学家格里菲思通过体内转化实验推断加热杀死的S型细菌中存在转化因子。 过程:活R型细菌(无毒)→小鼠→小鼠正常;活S型细菌(有毒)→小鼠→小鼠死亡;加热杀死的S型细菌(无毒)→小鼠→小鼠正常;活R型细菌+加热杀死的S型细菌(无毒)→小鼠死亡并从死亡小鼠体内分离出活S型细菌。

1944年美国科学家艾弗里通过体外转化实验证明转化因子是S型细菌的DNA。 多糖或蛋白质 R型细菌

过程: 活S型细菌的 DNA + R型细菌培养基 → R型细菌+S型细菌 DNA水解产物 R型细菌 →转化因子是S型细菌的DNA。 (2)噬菌体侵染细菌实验

电子显微镜观察、同位素示踪:分别用P、S标记噬菌体的DNA和蛋白质→让标记的噬菌体侵染细菌→证明DNA是遗传物质。

(3)极少数生物(即RNA病毒)的遗传物质是RNA, DNA是主要的遗传物质。 2.DNA分子的结构:四种脱氧核苷酸→脱氧核苷酸链→DNA双螺旋结构。

(1)组成核酸的化学元素为C、H、O、N、P;DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由一分子脱氧核糖,一分子含氮碱基,一分子磷酸组成。

(2)特点:一是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构;二是外侧由脱氧核糖和磷酸交替连结构成基本骨架,碱基排列在内侧;三是两条链上的碱基按照碱基互补配

32

35

对的原则(A-T;C-G)通过氢键形成碱基对。在DNA复制时,碱基对中的氢键断裂。

双链DNA中腺嘌呤(A)的量=胸腺嘧啶(T)的量;鸟嘌呤(G)的量=胞嘧啶(C)的量。 (3)DNA分子的多样性和特异性 DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的种类数量和排列顺序;特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列 3.DNA的复制

(1)复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 (2)发生的场所:主要是细胞核。

26

(3)发生的时间:有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 (4)条件:模板、原料、能量、酶 (5)特点:边解旋边复制,半保留复制

(6)精确复制的机制:DNA独特的双螺旋结构提供精确的模板,碱基互补配对保证复制准确进行。

4.基因:基因的本质是有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的基本单位;其中4种脱氧核苷酸的排列顺序代表着遗传信息。

学法指导

【例】下图是DNA分子结构模式图。请回答: (1)图中6的名称是 ,8表示 , 图中1、2、3、4表示的碱基依次是 。 (2)DNA分子复制时,首先要进行 ,复制产 生的每个子代DNA分子中保留了亲代DNA的一条链, 这种复制方式叫 。DNA的自我复制能使生 物的 保持连续性。

解析: DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成。复制方式为半保留复制。 答案:(1)(胸腺嘧啶)脱氧核苷酸 氢键 CAGT (2)解旋 半保留复制 遗传信息

达标训练

1.在培养R型细菌的培养基中加入某种物质后可能产生S型细菌,该物质是 ( ) A.S型细菌的多糖类物质 B.S型细菌的DNA完全水解产物 C.S型细菌的DNA D.S型细菌的蛋白质

2. 噬菌体侵染细菌的实验证明生物的遗传物质是 ( )

A.蛋白质 B.DNA C.多糖 D.脂质

3. 下列关于基因的叙述,正确的是 ( )

A.基因的基本组成单位是氨基酸 B.基因就是DNA

C.基因是有遗传效应的DNA片段 D.一个DNA分子上只有一个基因

A.DNA B.脱氧核苷酸 C.DNA聚合酶 D.氨基酸

4.下列哪项不属于DNA复制需要的条件 ( )

5. 某双链DNA分子中,胞嘧啶(C)占全部碱基的30%,则鸟嘌呤(G)占全部碱基的

( )

A.30% B.20%

6.分析下图,回答有关问题:

(1)图中B是 ,C是 , C有 四种。它们之间的配对方式是 配

对,D是 ,F是 DNA,其空间结构是 ,G是 。

27

C.10% D.40%

(2)F的基本组成单位是 ,共有 种,F与H的关系是 ,E与G的关系是 。

(3)图中E和F的关系是 ,决定F结构多样性的是 的排列顺序。

第4 章 基因的表达

考试目标

1. 概述遗传信息的转录和翻译。2.概述中心法则的提出及其发展。 3.说明基因、蛋白质和性状的关系。

要点解读

一、本章主要概念的关系图

二、本章重要概念导读

1.基因控制蛋白质的合成 蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程

(1)转录是以DNA一条链为模板合成RNA的过程,主要在细胞核中进行。合成的RNA有三种:信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)、核糖体RNA(rRNA)。

(2)翻译是以mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸。每3个这样的碱基称为1个密码子。

(3)蛋白质合成的“工厂”是核糖体,搬运工是转运RNA(tRNA)。每种tRNA只能转运并识别1种氨基酸,其一端是携带氨基酸的部位,另一端有3个碱基,称为反密码子。 (4)DNA与mRNA,密码子与反密码子之间遵循碱基互补配对规律。 2.基因对性状的控制是通过指导蛋白质合成来实现的。

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(1) 中心法则是遗传信息传递的一般规律,它描述了遗传信息的流动方向。

(2)基因对性状的控制可以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,如豌豆皱粒和圆粒、白化病的成因;也可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症的病因。

(3)基因与性状之间并不是简单的一一对应关系。一般来说,性状是基因与环境共同作用的结果。

学法指导

【例1】下图为基因表达的某过程图解,据图回答:

(1)基因表达包括 和 两个过程,图中所示为 过程,判断的依据是图中A链和B链构成一个 分子,该过程以该分子的一条链作模板。若该模板链上有一个碱基A,则2链上与其配对的碱基是 。

(2)图中1表示的酶是 ,2表示的物质是 ,3表示该过程所需的原料是 。

(3)图中2表示的物质可分为tRNA、rRNA 和 三类。

解析:基因的表达包括转录和翻译两个过程,图中由A、B两条链构成的双螺旋结构的物质是DNA分子,2是以DNA的一条链作模板合成的mRNA,根据转录的概念可判断此图表示转录过程。

答案:(1)转录 翻译 转录 DNA U (2)RNA聚合酶 RNA 核糖核苷酸 (3)mRNA 【例2】根据下图回答问题:

(1)此图表示的规律在遗传学上称为 。

(2)人体细胞中遗传信息的传递过程是 (用图中标号表示)。 (3)图中④过程是逆转录,此过程要在 的催化下才能完成。

(4)基因型为AA和Aa的豌豆由于有一个正常基因A,能表达合成淀粉分枝酶,因而表现为圆粒,隐性纯合子不能合成该酶,因而表现皱粒,这说明基因可通过控制 的合成来控制 过程,进而控制生物的性状。

解析:生物遗传信息的传递规律称为“中心法则”,它包括DNA的复制过程、以DNA一条链为模板合成mRNA的转录过程、以mRNA为模板合成蛋白质的翻译过程,还包括遗传物质是

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RNA的生物以RNA为模板形成DNA的逆转录的过程及RNA自我复制的过程,因为酶具有专一性,不同的过程需要不同的酶催化。基因对性状的控制是通过转录和翻译控制蛋白质的合成来实现的。

答案:(1)中心法则 (2)①②③ (3) 逆转录酶 (4)酶 代谢

达标训练

1.基因的表达是指 ( ) A.DNA复制 B.进行转录

C.进行翻译 D.进行转录和翻译合成蛋白质

2.遗传信息的转录是指 ( ) A.以DNA为模板合成RNA B.以DNA为模板合成蛋白质 C.以RNA为模板合成DNA D.以蛋白质为模板合成RNA

3.下列有关密码子的说法,不正确的是 ( ) A.密码子存在于mRNA上

B.每种氨基酸都只能由一种密码子决定

C.一个密码子由3个碱基组成 D.密码子中不可能含碱基T

4.在翻译过程中mRNA和tRNA的碱基配对不正确的是 ( ) A.A—T B.A—U C.G—C D.C—G

5. 以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程称为 ( )

A.遗传 B.翻译 C.复制 D.变异

6.基因对性状的控制是通过基因指导蛋白质的合成来实现的。请根据相关知识,回答下

列问题: (1)基因指导蛋白质合成包括_________和_________两个过程。

(2)RNA有三种,其中在合成蛋白质过程中作为DNA信使的RNA叫做_________,转运氨基酸的RNA叫做_________。

A.信使RNA B.转运RNA

(3)信使RNA上三个相邻的_________决定一个氨基酸,每三个这样的碱基构成一个密码子,例如_________ (UUU、TTT)是密码子。

(4)基因对性状的控制有两条途径,一是基因通过控制_______ (酶、葡萄糖)的合成 来控制代谢过程,进而控制生物的性状。二是通过控制_________ (纤维素、蛋白质)的结构直接控制生物体的性状。

30

第 5 章 基因突变及其他变异

考试目标

1.举例说明基因突变、基因重组和染色体变异。2.举例说明遗传病的常见类型。3.探讨遗传病的监测和预防。4.关注人类基因组计划。

要点解读

一、本章主要概念的关系图

二、本章重要概念导读

1.基因突变 是新基因产生的途径,是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料。基因

突变有的能遗传,有的不能遗传。

(1)基因突变是DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起基因结构的改变。 (2)基因突变具有普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少利性的特点。

(3)基因突变分为自然突变和人工诱变。人工诱变指利用物理、化学、生物因素处理生物,使它发生的基因突变。

2.基因重组是生物变异的来源之一,它不能产生新的基因,能够产生新的基因型。 (1)基因重组是指生物体进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合。 (2)基因重组包括非同源染色体上的非等位基因的自由组合和同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换两种情况。

3.染色体变异是可以用显微镜直接观察到的比较明显的染色体的变化。包括染色体结构变异和数目变异。

(1)染色体结构变异:包括缺失、重复、易位和倒位。如猫叫综合征。大多数染色体结构变异对生物体式不利的,有的甚至会导致生物体死亡。

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(2)染色体数目变异:包括细胞内个别染色体的增加或减少;细胞内染色体组成倍增加或减少。如

(3)染色体组:细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,携带着控制生物生长发育的全部遗传信息,这样的一组染色体叫一个染色体组。

(4)单倍体、二倍体与多倍体:由受精卵发育而成的个体,体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体;体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫多倍体;体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,叫单倍体。单倍体植株长得弱小,而且高度不育。 4.利用染色体数目变异育种的方法有单倍体育种和多倍体育种。

(1)多倍体育种一般用秋水仙素处理幼苗或萌发的种子——适当浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力的条件下抑制纺锤体生成或破坏纺锤体。导致染色体复制且着丝点分裂后不能分配到两个细胞中,从而使细胞内的染色体数目加倍。 常用方法:低温处理、秋水仙素处理。

特点:叶片,果实和种子较大,茎杆粗壮;糖类和蛋白质等营养物质有所增加。 应用:人工诱导多倍体,培育新品种;诱导三倍体,生产无籽果实如无籽西瓜。

(2)单倍体育种常采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株,然后经过人工诱导使染色体数目加倍重新恢复到正常植株的染色体的数目。如果某个体由本物种的配子不经受精直接发育而成,则不管它有多少染色体组都叫“单倍体”。

特点:明显的缩短了育种的年限; 获得的种都是纯合的,自交后产生的后代性状不会发生分离。

5.人类遗传病通常是指由于遗传物质改变而引起的人类遗传病。

(1)人类常见遗传病主要包括单基因遗传病、多基因遗传病、染色体异常遗传病三种类型。 (2)通过遗传咨询和产前诊断(包括羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查以及基因诊断)等手段,在一定程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。 6.人类基因组计划

(1)测定人体DNA所携带的全部遗传信息。测定的染色体是24条即22条常染色体、一条X染色体和一条Y染色体。

(2)人类基因组计划的实施,能帮助人类认识自身生老病死的遗传秘密,使人类更好地把握自己的命运。对于人类疾病的诊断和预防具有重要意义。

学法指导

【例】秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是( )

A.抑制细胞分裂时纺锤体的形成 B.促进DNA多次复制 C.促进细胞多次分裂 D.抑制染色体着丝点的分裂

答案:秋水仙素能抑制细胞分裂时形成纺锤体,导致细胞分裂后期细胞中的染色体的着丝点分裂后,由于没有纺锤丝的牵引,染色体不能移向细胞两极,一个细胞不能分裂成两个子细胞,于是使细胞中的染色体数目加倍。 答案:A

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达标训练

1.下列有关镰刀型细胞贫血症病因的说法中,不正确的是 ( ) A.直接原因是血红蛋白的肽链上一个氨基酸替换

B.根本原因是控制血红蛋白的基因中一个碱基对发生了替换 C.病人的致病基因可能是遗传而来 D.该病不会遗传给后代

2. 下列各项中,不属于基因突变特点的是 ( )

A.普遍存在 B.随机发生 C.自然状态下,突变率很高 D.不定向

3.一对亲本杂交,后代出现了很多变异类型,主要原因是 ( ) A.基因突变 B.基因重组 C.染色体变异 D.环境改变

4.人类红绿色盲属于 ( ) A.单基因遗传病 B.多基因遗传病 C.染色体异常遗传病 D.免疫缺陷病

5. 属于染色体异常遗传病的是 ( )

A.白化病 B.色盲 C.猫叫综合征 D.血友病

6.下图为果蝇体细胞中染色体组成模式图,图中Ⅱ~Ⅳ、X、Y为代表染色体的标号,据图回答:

(1)此果蝇性别为 (雌性、雄性),原因是该果蝇与决定 性别有关的染色体是 ;

(2)在不发生同源染色体交换的条件下,该果蝇经过减数分裂能 产生 种染色体组合不同的配子;

(3)该果蝇体细胞中有 对同源染色体,含 个染色体组,

一个染色体组所含的染色体为 (填图中标号),该果蝇属于 (二、多、单)倍体。

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第 6章 从杂交育种到基因工程

考试目标

1.说明杂交育种的原理、过程。2.说明诱变育种的原理和实例。3.举例说明基因工程的概念、工具及其应用。4.关注转基因生物和转基因食品的安全性。

要点解读

一、本章主要概念的关系图

二、本章重要概念导读 1.三种育种方法的比较 原理 杂交育种 基因重组 亲本杂交→(自交)方法 →选择培育 (杂交种是杂合子,不需自交提纯) 诱变育种 基因突变 物理因素或化学因素处理→基因突变→选择培育 提高突变率;缩短育优点 集中亲本优良性状 种时间;大幅度改良性状 缺点 举例 只能利用已有基因;育种年限长 诱发突变的方向难以基因工程育种 基因重组(广义) 工具:限制酶、DNA连接酶、基因运载体 过程:提取目的基因→将目的基因与运载体连接→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测和鉴定 打破物种界限;定向改造生物性状;育种周期短 技术复杂;目的基因难获得;可能引掌握;有利个体不多 起生态和食品安全问题 培育矮杆抗病小麦 培育青霉素高产菌株 培育抗虫棉 2.基因工程 基因工程又叫基因拼接技术或DNA分子重组技术

(1)基因工程就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。

(2)基因工程的工具:基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶,基因的“针线”——DNA连接酶,基因的运载体。

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(3)基因工程操作步骤:提取目的基因—目的基因与运载体结合—将目的基因导入受体细胞—目的基因的检测与鉴定

3.转基因生物和转基因食品的安全性:科学技术是把双刃剑,关键是如何使用。

学法指导

【例】假设小麦的低产基因用A表示,高产基因用a表示;抗病基因用B表示,不抗病

基因用b表示,两对基因独立遗传。下图是利用低产抗病小麦(AABB)及高产不抗病小麦(aabb)两品种,通过多种育种方式培育出高产抗病小麦(aaBB)新品种的过程图解,请据图回答:

(1)经过①、②、③过程培育高产抗病小麦(aaBB)新品种的育种方法称为 ,原理是 (基因重组、染色体变异)。

(2)经过⑥过程的育种方法叫做 。除利用X射线等物理因素处理生物外,还可利用亚硝酸盐等 因素来处理生物,使生物发生 ,但利用这种方法不一定能获得高产抗病小麦(aaBB)新品种,因为这种变异是 (定向的、不定向的)。

(3)经过④、⑤过程的育种方法称为 (单倍体育种、多倍体育种),从育种周期来看,这种育种方法的优点是能明显 (延长、缩短)育种年限。

解析:(1)①过程为杂交,②、③过程为自交,因此,通过①、②、③过程培育高产抗

病小麦(aaBB)新品种的育种方法称为杂交育种,杂交育种的原理是基因重组。(2)⑥过程是在射线的作用下,基因(b)变为(B),因此,这种育种方法是诱变育种,原理是基因突变,诱发基因突变的因素包括物理因素和化学因素,基因突变具有不定向性的特点。(3)④、⑤过程是先用花药离体培养的方法获得单倍体(aB),之后再用秋水仙素处理加倍形成(aaBB)的新品种,因此,这种育种方法称为单倍体育种,因为单倍体育种目的明确,单倍体的染色体加倍后就获得纯合子,不象杂交育种那样要经过连续多代的自交才能获得纯合子,所以,单倍体育种能明显缩短育种年限。

答案:(1)杂交育种 基因重组 (2)诱变育种 化学 基因突变 不定向

的 (3)单倍体育种 缩短

达标训练

1.下列关于杂交育种的说法不正确的是 ( ) A.运用了基因自由组合原理 B.可以集中亲本优良性状

C.杂交种具有杂种优势 D.若子代出现了所需显性性状,即为纯合子

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