1、专题一神经调节和体液调节考纲要求1.人体神经调节的结构基础和调节过程()。2.神经冲动的产生和传导()。3.人脑的高级功能()。4.脊椎动物激素的调节()。5.脊椎动物激素在生产中的应用()。考点一神经调节1(2013全国卷,1)关于神经兴奋的叙述,错误的是()A刺激神经纤维中部,产生的兴奋沿神经纤维向两侧传导B兴奋在神经纤维上的传导方向是由兴奋部位至未兴奋部位C神经纤维的兴奋以局部电流的方式在神经元之间单向传递D在神经纤维膜外,局部电流的方向与兴奋传导的方向相反解析刺激神经纤维中部,兴奋在神经纤维上是双向传导的,A项正确;兴奋在神经纤维上的传导方向是兴奋部位至未兴奋部位,B项正确;兴奋在神经
2、元之间单向传递,是通过电信号到化学信号再到电信号来完成,C项错误;在神经纤维膜外,局部电流的方向与兴奋传导的方向相反,D项正确。答案C2(2012全国课标卷,4)当人看到酸梅时唾液分泌会大量增加。对此现象的分析,错误的是()A这一反射过程需要大脑皮层的参与B这是一种反射活动,其效应器是唾液腺C酸梅色泽直接刺激神经中枢引起唾液分泌D这一过程中有“电化学电”信号的转化解析这一反射属于条件反射,该反射活动的神经中枢在大脑皮层,唾液腺是效应器;该过程是对视觉感受器的刺激,通过大脑皮层再作用于中枢,而不是直接对神经中枢的刺激;完成该反射活动,需由多个神经元参与,当兴奋经过突触时,即发生“电化学电”信号的
3、转化。答案C3(2012全国新课标卷,30)肺牵张反射是调节呼吸的反射之一,图(a)为肺牵张反射示意图。该反射的感受器位于肺中。深吸气后肺扩张,感受器兴奋,神经冲动经传入神经传入脑干,抑制吸气,引起呼气。回答下列问题。(1)图(a)中a、b、c、d是反射弧的组成部分,a是_,b是_,c是_,d是_。(2)人体要屏住呼吸必须受到图(a)中_的调控。(3)图(a)中神经元和之间形成的突触放大后的突触如图(b)所示中,突触小体是神经元的_(填“轴突”“树突”或“细胞体”)末端膨大形成的,突触后膜位于神经元的_(填“轴突”“树突”或“细胞体”)。答案(1)神经中枢传入神经传出神经效应器(2)大脑皮层(
4、3)轴突细胞体高考对本知识点的考查题型多样,内容灵活丰富,涉及反射类型与反射弧的组成及功能,兴奋的传导与传递,神经调节动物生理实验等,题目难度相对较高。1.高考常考的与兴奋有关的物质运输方式(1)静息电位时K外流:协助扩散。(2)产生动作电位时Na内流:协助扩散,且膜外Na越多,动作电位峰值越高。(3)恢复静息状态离子分布时Na外流和K内流:主动运输。(4)神经递质的释放:胞吐。2兴奋的传导与传递(1)兴奋的产生机制Na流入细胞内,膜电位由“外正内负”变为“内正外负”。(2)兴奋的传导:膜外:兴奋传导方向与局部电流流动方向相反。膜内:兴奋方向与局部电流流动方向相同。特点:可双向传导(但在机体内
5、反射弧中只单向传导)。(3)兴奋的传递特点:单向传递。存在于突触小体内突触小泡中的神经递质,只能由突触前膜释放并作用于突触后膜的受体。传递过程中的信号转换:电信号化学信号电信号。与神经递质分泌有关的细胞结构有:高尔基体、线粒体、突触小泡、细胞膜等。(1)神经纤维膜内K/Na的比值,动作电位时比静息电位时高(2015山东卷,4C)()(2)反射弧是神经调节的结构基础(2014海南,11A)()(3)刺激支配肌肉的神经,引起该肌肉收缩的过程属于反射(2011天津,3D)()(4)神经细胞上神经冲动的传导都以局部电流为前导(2013江苏,19D)()(5)降低环境中的Na浓度,刺激产生的动作电位峰值
6、会降低(2010课标全国,5D改编)()(6)引起突触后神经细胞兴奋的过程中,Na通过被动运输进入突触后膜内(2011海南,8A改编)()(7)大脑皮层语言H区损伤,导致人不能听懂别人讲话(2011海南,9C)()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)提示(1)与静息电位时相比,动作电位时神经纤维膜内K/Na的比值因Na更多进入膜内而降低。(3)只有经过完整反射弧方可完成反射。题组1反射与反射弧1(2014海南,15)当快速牵拉骨骼肌时,会在d处记录到电位变化过程。据图判断下列相关叙述,错误的是()A感受器位于骨骼肌中Bd处位于传出神经上C从a到d构成一个完整的反射弧D牵拉骨骼肌时,c
7、处可检测到神经递质解析感受器位于骨骼肌中,A正确。b处位于传入神经上,所以细胞体在灰质以外,d处位于传出神经上,B正确。从a到d没有效应器,不能构成一个完整的反射弧,C错误。牵拉骨骼肌时,会在d处记录到电位变化过程,说明c处突触部位有神经兴奋的传递,c处可检测到神经递质,D正确。答案C2如图为反射弧结构示意图,下列叙述中错误的是()A刺激或都能引起屈肌和伸肌反应,但不属于反射B在整个反射过程中,兴奋在反射弧中的传导是单向的C感受器只存在于伸肌中D该反射弧完成的是后天性的条件反射解析据图可判断,为传入神经,为传出神经。反射的发生需要经过完整的反射弧,所以刺激或虽然都能引起屈肌和伸肌反应,但不属于
8、反射,A正确。反射发生过程中兴奋在反射弧中的传导是单向的,否则会发生调节上的紊乱,B正确。传入神经只与伸肌相连,所以感受器只存在于伸肌中,C正确。图中的神经中枢存在于脊髓中,属于低级的神经中枢,所以该反射弧完成的反射属于先天性的非条件反射,D错误。答案D1判断兴奋在完整反射弧上传导方向的三大方法(1)看神经节:有神经节的是传入神经。(2)看脊髓灰质结构:与前角(宽)相连的为传出神经,与后角(窄)相连的为传入神经。(3)看突触结构:兴奋在突触中的传递是从突触前膜()传到突触后膜()。2“反射”完成的两个必备条件(1)必须具备“完整的”反射弧反射的完成路径为“完整反射弧”,即感受器传入神经神经中枢
9、传出神经效应器,反射弧任一部分受损,反射都不能完成。(2)必须具备“适宜的”刺激刺激“种类”需适宜。刺激“强度”需适宜。题组2兴奋的传导与传递1(2015江苏卷,18)下图表示当有神经冲动传到神经末梢时,神经递质从突触小泡内释放并作用于突触后膜的机制,下列叙述错误的是()A神经递质存在于突触小泡内可避免被细胞内其他酶系破坏B神经冲动引起神经递质的释放,实现了由电信号向化学信号的转变C神经递质与受体结合引起突触后膜上相应的离子通道开放D图中离子通道开放后,Na和Cl同时内流解析A项对,神经递质在突触前神经细胞内合成,经高尔基体加工后,储存在突触小泡内,以防止被胞浆(细胞质基质)内其他酶系所破坏;
10、B项对,神经末梢有神经冲动传来时,突触小泡释放神经递质,电信号转变为化学信号;C项对,神经递质与受体结合,使突触后膜上相应的离子通道开放,提高膜对Na或Cl的通透性;D项错,若为兴奋性神经递质与后膜受体结合,Na内流,若为抑制性神经递质与后膜受体结合,Cl内流。答案D2如图为神经肌肉连接示意图。黑点()表示神经元的胞体,表示神经纤维。肌肉受到刺激不由自主地收缩,大脑也能产生感觉。下列说法错误的是()A大脑支配肌肉运动的兴奋传导途径依次是B肌肉受刺激不由自主收缩的兴奋传导途径依次是C兴奋只能由传递至而不能由传递至D肌肉受到刺激,大脑产生感觉的兴奋传导途径依次是解析由于兴奋在神经元之间的传递为单向
11、的,大脑支配肌肉运动的兴奋传导途径依次是,而不是。答案A3(2015四川成都诊断)右图表示由甲、乙、丙3个神经元构成的突触结构,其中乙只能释放5羟色胺(一种抑制性递质)。神经元兴奋时,Ca2通道开放,使Ca2内流,Ca2使突触小泡前移并释放神经递质。据图分析,下列说法正确的是()A所有突触的突触后膜上都含相同种类的神经递质受体B突触后膜结合5羟色胺后,膜对离子的通透性会改变C甲释放乙酰胆碱后,乙、丙两个神经元会先后产生兴奋D抑制乙神经元膜的Ca2通道后,甲的兴奋可传到丙解析不同突触,其突触后膜上神经递质的受体可以不同,A不正确;5羟色胺是一种抑制性递质,突触后膜结合5羟色胺后,膜对离子通透性会
12、改变,B正确;甲释放乙酰胆碱后,乙可兴奋,乙释放5羟色胺后,丙被抑制,C不正确;抑制乙神经元膜的Ca2通道后,乙无法释放神经递质,甲的兴奋不能传到丙,D不正确。答案B1神经递质的释放、性质及作用效果(1)神经递质以胞吐的方式被释放到突触间隙,体现了细胞膜的流动性。(2)一种递质只能与相应的特异性受体结合,递质只能由突触前膜释放而受体只分布在突触后膜上。(3)递质可划分为兴奋性递质(如乙酰胆碱)与抑制性递质(如多巴胺)前者可导致突触后膜兴奋,实现由“外正内负外负内正”的转化,后者则可导致负离子如Cl进入突触后膜,从而强化“外正内负”的局面。2.药物或有毒有害物质阻断突触处神经冲动传递的三大原因(
13、1)药物或有毒有害物质阻止神经递质的合成或释放;(2)药物或有毒有害物质使神经递质失活;(3)突触后膜上受体位置被某种有毒物质或抗体占据,使神经递质不能和后膜上的受体结合。3.用电流计验证兴奋的单向和双向传导(1)验证兴奋在神经纤维上的双向传导(1)验证兴奋在神经元之间的单向传递题组3神经系统的分级调节及人脑的高级功能1(2014安徽卷,6)给狗喂食会引起唾液分泌,但铃声刺激不会。若每次在铃声后即给狗喂食,这样多次结合后,狗一听到铃声就会分泌唾液。下列叙述正确的是()A大脑皮层没有参与铃声刺激引起唾液分泌的过程B食物引起味觉和铃声引起唾液分泌属于不同的反射C铃声和喂食反复结合可促进相关的神经元
14、之间形成新的联系D铃声引起唾液分泌的反射弧和食物引起唾液分泌的反射弧相同解析铃声刺激引起唾液分泌为条件反射,需要大脑皮层相关神经中枢参与,故A错。铃声引起唾液分泌为条件反射,食物引起味觉不是完整的反射活动,故B错。铃声和喂食反复结合可促进相关的神经元之间形成新的联系,如加强神经元之间新的突触联系,可形成条件反射,故C正确。铃声引起唾液分泌为条件反射,需要大脑皮层参与,食物引起唾液分泌为非条件反射,不需大脑皮层参与,故D错。答案C2(2015广州质检)右图是调节呼吸运动的部分模式图,有关叙述正确的是()A图中a是呼吸反射的神经中枢B图中b是反射弧的传出神经C图中神经元和之间的信号变化是电信号化学
15、信号D大脑皮层受损呼吸无法进行解析图中b应为传入神经;图中神经元、之间的信号变化是电信号化学信号电信号;人的呼吸中枢位于脑干而非大脑皮层,故后者受损时呼吸仍可进行。答案A3(2015海南文昌中学期末)如下图是人的排尿反射的反射弧结构简图(芽茎,A错误;顶端优势的产生,是由顶芽形成的生长素向下运输(即极性运输),使侧芽附近生长素浓度过高,从而导致侧芽生长受抑制,B正确;2,4D是生长素类似物,作用与生长素相似,具有两重性,可以疏花疏果,也可以防止落花落果,C正确;IBA为吲哚丁酸,其作用与生长素相似,用一定浓度的IBA溶液浸泡葡萄插条基部可以诱导生根,D正确。答案A2如图是关于不同浓度生长素生理
16、作用的图像,以下说法正确的是()A图均说明低浓度生长素具有促进细胞伸长生长的特点B图中a点对应浓度的生长素溶液可用于除去麦田中的双子叶杂草C图可表示植物幼苗水平放置时,茎远地侧生长素浓度的变化D由图可知,生长素浓度越高,插条的生根数量越多解析图能说明低浓度生长素有促进生长的作用,但并不能说明生长是由细胞分裂还是细胞伸长引起的;图反映的是插条生根数量与生长素浓度的关系,故A错。图中浓度为a时,生长素对单子叶植物生长促进作用较高,而对双子叶植物的生长具有抑制作用,故B对。植物幼苗水平放置时,茎远地侧生长素浓度逐渐减小,所起的作用不是抑制作用,仍是促进作用,只是随生长素浓度减弱,促进作用也减弱,C错
17、。仅在图浓度范围内,生长素浓度越高,插条的生根数量越多,此外生长素的作用具有两重性的特点,故D错。答案B3(2015厦门质检)研究2,4D对海州常山枝条扦插生根的影响,结果如下表所示。根据实验结果可得到的结论是()组别1234562,4D质量浓度/(mgL1)050100200400800生根数量/条3.54.24.54.85.35.1A.一定浓度的2,4D溶液对生根具有明显的促进作用B生根数量随着2,4D浓度的增加而呈上升趋势C2,4D促进扦插枝条生根的作用具有两重性D未经2,4D溶液处理的海州常山枝条无法生根解析由表中的数据可知,实验组比对照组生根数量均多,表明一定浓度的2,4D溶液对生根
18、具有明显的促进作用,A正确;这里只做了几组实验,不能知道2,4D浓度大于800以上时是否仍呈上升趋势,B错;所做几组实验,实验组比对照组生根数量均多,均具有明显的促进作用,不能表明2,4D促进扦插枝条生根的作用具有两重性,C错;当2,4D浓度为0时,生根数量为3.5,D错。答案A“三看”法确认生长素作用是否体现“两重性”考点二其他植物激素及植物激素调节相关实验探究1(2014海南卷,8)下列关于植物激素的叙述,错误的是()A生长素和赤霉素都能促进植物生长B生长素的发现源于人们对植物向光性的研究C顶芽合成的生长素通过自由扩散运输到侧芽D高浓度的生长素能通过促进乙烯的合成抑制植物生长解析生长素和赤
19、霉素都能促进植物生长,A正确;人们对植物向光性的研究过程中发现了生长素,B正确;顶芽合成的生长素通过主动运输的方式运输到侧芽,C错误;生长素浓度过高时,能促进乙烯的合成,进而抑制植物的生长,D正确。答案C2(2015课标卷,29)某基因的反义基因可抑制该基因的表达,为研究番茄中的X基因和Y基因对其果实成熟的影响,某研究小组以番茄的非转基因植株(A组,即对照组)、反义X基因的转基因植株(B组)和反义Y基因的转基因植株(C组)为材料进行实验,在番茄植株长出果实后的不同天数(d),分别检测各组果实的乙烯释放量(果实中乙烯含量越高,乙烯的释放量就越大),结果如下表:组别乙烯释放量/(Lkg1h1)20
20、 d35 d40 d45 dA0271715B0952C0000回答下列问题:(1)若在B组果实中没有检测到X基因表达的蛋白质,在C组果实中没有检测到Y基因表达的蛋白质。可推测,A组果实中与乙烯含量有关的基因有_,B组果实中与乙烯含量有关的基因有_。(2)三组果实中,成熟最早的是_组,其原因是_。如果在35天时采摘A组与B组果实,在常温下储存时间较长的应是_组。解析B组实验与A组相比,乙烯释放量减少,说明X基因与乙烯的含量有关,C组与A组比较说明Y基因与乙烯的含量也有关,因此,对照组A组果实中与乙烯含量有关的基因有X、Y;B组反义X基因抑制X基因的表达,从而导致乙烯含量降低,结合A组可推知B组
21、除X、Y基因以外还有反义X基因与乙烯含量有关。(2)乙烯具有促进果实成熟的作用,A组在相同天数释放的乙烯最多,因此三组果实中A组成熟最早;在35天时采摘A组与B组果实,在常温下存储时间较长的应该是成熟程度较轻的B组,因为A组35天后释放较多的乙烯,B组释放乙烯量少。答案(1)X基因和Y基因X基因、Y基因和反义X基因(2)A乙烯具有促进果实成熟的作用,该组果实乙烯含量(或释放量)高于其他组B高考对其他植物激素的考查多以选择题形式直接考查其他植物激素的作用及应用,以实验探究题形式考查植物激素间的相互作用等。1五类植物激素的合成部位及作用2植物激素或植物生长调节剂的应用(1)乙烯利用于果实催熟(2)
22、萘乙酸、2,4D用于促进插枝生根,防止落花落果及除草剂(3)青鲜素保持果蔬鲜绿,延长贮存时间(4)赤霉素解除种子休眠,诱导大麦种子淀粉酶合成,用于啤酒生产(5)(1)有关植物激素的应用,判断正误。(2015山东卷,1)苹果树开花后,喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落()用赤霉素处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间以利于储存()用一定浓度乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉,可促其成熟()用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体番茄()(2)生长素和赤霉素都能促进植物生长(2014海南,8A)()(3)高浓度的生长素能通过促进乙烯的合成抑制植物生长(2014海南,8D)()(4)果实生长发育和成熟受多
23、种激素调节,其中脱落酸在果实成熟中促进细胞分裂和果实脱落(2012山东,1D)()(5)脱落酸能够调控细胞的基因表达(2012江苏,7A)()答案(1)(2)(3) (4)(5)提示(1)脱落酸的作用是促进叶和果实的脱落;赤霉素可解除种子和块茎的休眠;生长素类似物可促进未授粉的雌蕊发育为无子果实,但不能得到多倍体。(4)脱落酸可抑制细胞分裂,促进果实衰老脱落题组1其他植物激素的作用及应用1(2015重庆卷,2)我国古代劳动人民积累的丰富农业生产经验,至今许多仍在实践中应用。下列叙述与植物激素作用无直接关系的是()A适时打顶去心,可促棉株开花结实。(据农桑辑要)B肥田之法,种绿豆最佳,小豆、芝麻
24、次之。(据齐民要术)C正月种白稻,五月收获后,根茬长新稻,九月又成熟。(据广志)D新摘未熟红柿,每篮放木瓜两三枚,得气即发,涩味尽失。(据格物粗谈)解析本题考查植物激素的作用,考查理解和分析能力,难度适中。打顶去心与生长素有关,A不符合题意;B项说明绿豆作为肥料最佳,小豆、芝麻次之,与植物激素无关,B符合题意;水稻的生长发育成熟与植物激素有关,C不符合题意;柿子的成熟与乙烯有关,D不符合题意。答案B2(2015江苏卷,8)瓶插鲜花鲜重的变化与衰败相关,鲜重累积增加率下降时插花衰败。下图为细胞分裂素和蔗糖对插花鲜重的影响,下列叙述错误的是()A蔗糖和细胞分裂素都有延缓衰败的作用B蔗糖可为花的呼吸
25、作用提供更多的底物C同时添加蔗糖和细胞分裂素更利于插花保鲜D第5天花中脱落酸的含量应该是清水组最低解析A、C项对,分析坐标曲线可知,4天后加入蔗糖或细胞分裂素鲜重累计增加率仍在上升,对照组(清水中)已降低,同时添加蔗糖和细胞分裂素更高,说明蔗糖和细胞分裂素都有延缓衰老的作用,同时添加效果更好;B项对,蔗糖被细胞吸收后可转化成果糖和葡萄糖,葡萄糖是细胞呼吸的底物;D项错,第五天清水组鲜重累计增加率最低,此时脱落酸含量应相对较高。答案D3(2015山东青岛模拟)下图表示某些植物激素对豌豆幼苗生长的调节作用,生长素和赤霉素对幼苗生长均有促进作用,下列说法正确的是()A色氨酸是由植物的根从土壤中通过主
26、动运输吸收获得B激素A可能是乙烯,与生长素属于协同关系C图中X表示赤霉素对生长素的分解有促进作用D据图可以推断出a浓度高于b浓度解析色氨酸由植物自身细胞合成,并非由根从土壤中吸收;乙烯与生长素在促进细胞伸长方面具拮抗作用;图中显示赤霉素可促进生长素合成,并抑制生长素分解;生长素低浓度可促进生长,高浓度抑制生长,则a浓度较高,b浓度较低。答案D必须关注的4个关键句(1)植物的生长发育不是某一种植物激素单独起作用,而是由多种激素相互协调,共同调节的。(2)激素调节只是植物生命活动调节的一部分植物的生长发育过程在“根本上”是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。(3)光照、温度等环境因子的变化会
27、引起植物体内产生包括激素合成在内的多种变化进而对基因组的表达进行调节。(4)植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运往作用部位的对植物生长发育有显著影响的微量“有机物”,切不可将其看作“分泌蛋白”。题组2综合考查植物激素之间的相互关系1(2014山东高考押题卷)生长素、脱落酸是植物体生命活动调节过程中的重要激素,如图表示水稻种子成熟过程中生长素、脱落酸和有机物总量的变化情况。下列相关说法不正确的是()A图中曲线能反映出生长素抑制脱落酸的合成B乳熟期脱落酸对水稻种子有机物总量增加的促进作用最明显C水稻种子中有机物主要由植物的叶片合成D植物的生长发育是植物激素相互作用共同调节的结果解析选项A,由图
28、中曲线可知,在乳熟期,生长素含量增加,脱落酸含量也增加,因此不能说明生长素抑制脱落酸的合成。答案A2(2015山东省实验中学模拟)某课题组以南瓜为实验材料,应用赤霉素和生长素进行相关研究,结果如下图,据图分析正确的是()A该实验的自变量是激素的种类B生长素和赤霉素的生理作用表现为拮抗关系C南瓜突变体为上述激素不敏感型突变体D不同浓度的激素对正常南瓜都有促进作用解析该实验的自变量是南瓜的种类、激素的种类和浓度,A错误;生长素和赤霉素的生理作用都表现为促进生长,为协同关系,B错误;据图可知赤霉素和生长素对南瓜突变体生理作用都不明显,C正确;据图可知,高浓度生长素抑制正常南瓜的生长,D错误。答案C(
29、1)果实与激素(2)具有协同作用的激素促进生长的激素:生长素、赤霉素、细胞分裂素。延缓叶片衰老的激素:细胞分裂素和生长素。(3)具有拮抗作用的激素器官脱落种子萌发题组3植物激素调节相关实验探究1(2015浙江卷,3)不同处理对某植物性别分化的影响如表所示,下列叙述正确的是()处理结果完整植株雌、雄株各占一半去部分根雄株占多数去部分根施用细胞分裂素雌株占多数去部分叶雌株占多数去部分叶施用赤霉素雄株占多数A.根产生的赤霉素能促进雌株形成B叶产生了促进雌株形成的细胞分裂素C若对完整植株施用赤霉素合成抑制剂则雌株数量增多D赤霉素和细胞分裂素对性别分化的作用是不相互对抗的解析根据表格信息,可表明细胞分裂
30、素会影响该植物朝向雌性发展,所以去掉根后导致雄株占多数;又因为去掉部分叶后雌株占多数,去部分叶后施用赤霉素导致雄株占多数,以上实验结果说明赤霉素会影响该植物朝向雄性发展,所以去掉叶后导致雌株占多数。综合上述结果可知细胞分裂素和赤霉素共同调节该植物的性别分化,两者之间存在相互对抗的关系,所以答案选C。答案C2(2015四川卷,10)植物侧芽的生长受生长素(IAA)及其他物质的共同影响。有人以豌豆完整植株为对照进行了以下实验:实验一:分组进行去除顶芽、去顶并在切口涂抹IAA处理后,定时测定侧芽长度,见下左图;实验二:用14CO2饲喂叶片,测定去顶8 h时侧芽附近14C放射性强度和IAA含量,见下右
31、图。(1)IAA是植物细胞之间传递_的分子,顶芽合成的IAA通过_方式向下运输。(2)实验一中,去顶32 h时组侧芽长度明显小于组,其原因是_。(3)实验二中,14CO2进入叶绿体后,首先能检测到含14C的有机物是_,该物质被还原成糖类需要光反应提供_。a、b两组侧芽附近14C信号强度差异明显,说明去顶后往侧芽分配的光合产物_。(4)综合两个实验的数据推测,去顶8 h时I组和组侧芽附近的IAA浓度关系为:组_(大于/小于/等于)组;去顶8 h时组侧芽长度明显大于组,请对此结果提出合理的假设:_。解析本题考查了植物激素调节和光合作用的相关知识,考查识记理解能力、判断分析能力和识图能力,难度适中。
32、(1)IAA是植物细胞之间传递信息的分子,顶芽合成的IAA通过主动运输方式向下运输。(2)组与组的自变量为去顶后切口是否涂抹IAA,结果32 h后涂抹了IAA的组侧芽长度明显小于组,说明涂抹的IAA运输到侧芽附近,抑制了侧芽的生长。(3)CO2进入叶绿体后首先进行CO2的固定,和1分子C5结合生成2分子C3,所以14CO2进入叶绿体后,首先能检测到含14C的有机物是C3,而C3参与C3的还原需要消耗光反应提供的ATP和H。a组和b组的自变量为是否去顶,结果两组的IAA含量基本相同而14C信号相对强度差异明显,b组(去顶组)14C信号相对强度明显大于a组(未去顶组),说明去顶后侧芽分配的光合产物
33、增多,同时也说明了是否去顶对IAA的含量没有明显影响。(4)由(3)已知是否去顶对IAA的含量没有明显影响,则I组侧芽附近IAA的含量应等于组。同时综合分析,也可推知二者侧芽长度的明显差异应该是因为去顶芽后光合产物分配到侧芽更多,有利于侧芽的生长。答案(1)信息主动运输(2)涂抹的IAA运输到侧芽附近,高浓度的IAA抑制了侧芽的生长(3)三碳化合物(C3)ATP和H增多(4)等于组去顶后往侧芽分配的光合产物增多,促进侧芽的生长3(2015江西六校联考)为了探究同一枝条中是离根基部最远处的芽具有生长优势还是离地面最远处的芽具有生长优势,某学习小组进行了一系列的探究活动。(1)方法步骤:初春:选择
34、4根长势相似的葡萄一年生枝条,分别标记为甲、乙、丙、丁,每一枝条上留取3个茁壮的芽,从离根最远处依次标记为a、b、c。弯曲并绑扎固定甲、乙、丙、丁4根枝条,分别使a、b、c三个芽留取在枝条上,显示出某种“顶端”的含义;其中甲、乙、丁的姿态如下图所示,试在方框内画出丙枝条的姿态并标出a、b、c三个芽的位置。(2)结果预测及结论:预测1:甲、乙、丙、丁中均为_芽发育成的新枝最长。结论:离根基部最远处的芽有生长优势。预测2:甲中的a芽、乙中的c芽、丙中的_芽在枝条中发育成的新枝最长,丁中各芽发育成的新枝一样长。结论:离地面最远处的芽有生长优势。预测3:甲中的a芽、乙中的_芽、丙中的a和b芽在各枝条中
35、发育成的新枝都比较长,丁中的a、b、c芽发育成的新枝都一样长。结论:离地面最远处和离根基部最远处的芽具有同样的生长优势。答案(1)如图(2)预测1:a预测2:b预测3:a和c1生长素类似物促进枝条生根的实验分析(1)方法:采用一定浓度梯度的生长素类似物溶液分别处理同种插条,观察生根的数目及长度。(2)实验变量的确定:该实验的自变量为生长素类似物溶液的浓度;实验的因变量是扦插枝条的生根情况;实验的无关变量是实验试剂的剂量、插条的种类、生长素类似物处理的时间等。(3)实验对照的分析:该实验中存在空白对照(用蒸馏水处理的对象组)和相互对照(用不同浓度生长素类似物处理的对象组)。2植物激素调节实验探究
36、中“对照实验”的设置明确实验目的方可轻松设计对照实验:(1)要证明两种激素“各自”的作用,就应该将“分别加有两种激素”的实验组与“无激素”的空白对照组比较;(2)要证明两种激素的“协同作用”,就应该将“同时加两种激素”的实验组与“加单一激素”的实验组进行对照(此时仍需设置“蒸馏水”处理的空白对照组)。2016高考仿真练(时间:30分钟满分:75分)一、选择题(每小题6分,共6小题,共36分)1(2015东北师大附中模拟)下列有关生长素发现的叙述中,不正确的是()A达尔文提出胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,向伸长区传递某种“影响”,使胚芽鞘向光弯曲B鲍森詹森证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给
37、下部C拜尔证明胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的生长素在其下部分布不均匀造成的D温特证明胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质造成的解析拜尔的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是“刺激”在尖端下部分布不均匀造成的,C错误。答案C2下表格列举了白菜经不同方式处理后,植株的开花情况。据表格信息能得出的结论是()组别处理方法开花情况1低温处理,不另外施加赤霉素白菜开花2未经低温处理,另外施加赤霉素白菜开花3未经低温处理,不另外施加赤霉素白菜不开花A.赤霉素能促进花的发育B赤霉素能解除种子休眠C赤霉素必须经低温诱导才能合成D白菜必须经低温环境处理才能开花解析比较组别2和3可知,白菜开花可以低温处理或者用赤霉素适度处理
38、,因此赤霉素能促进花的发育,A正确;赤霉素处理的不一定是种子,B错误;据题干信息不能得出低温能诱导赤霉素的合成这一结论,而且诱导赤霉素合成的方法也不一定只有低温处理一种,C错误;根据组别2的处理方法及所对应的处理结果可知,D错误。答案A3(2015江苏苏锡常镇四市调研)下列图中,图甲示燕麦胚芽鞘的向光性实验,图乙示水平放置于地面的幼苗根与茎的生长情况;图丙示生长素浓度与根(或芽、茎)生长的关系。下列实验现象及解释合理的是()A图甲中胚芽鞘尖端的背光侧生长素浓度大于向光侧是由生长素的极性运输造成的B图甲中胚芽鞘向光弯曲生长时,其背光侧生长素浓度接近图丙中B浓度C图乙茎3、茎4处的生长素浓度分别位
39、于图丙中的C点之前和之后D图乙根1处的生长素浓度大于根2处,所以幼苗根将呈现向地生长现象解析图甲中生长素背光侧生长素浓度较高的原因是由单侧光引发生长素横向运输引起的;图乙中茎3、茎4处生长素浓度均位于图中C点之前,为“促进”浓度;图乙根2处生长素浓度高于根1处,从而使1处生长更快,表现出向地生长现象。答案B4用燕麦幼苗做如下两个实验,以下说法不正确的是()A两天后,胚芽鞘D向左(A侧)生长B两天后,胚根E向右(B侧)生长C两天后,放琼脂块e的胚芽鞘向左弯曲生长D两天后,放琼脂块f的胚芽鞘不生长解析从图甲可以看出,由于重力作用,数小时后琼脂块B中的生长素多于琼脂块A中的,故在胚芽鞘D中,B侧生长
40、快于A侧,胚芽鞘D向左弯曲生长。在胚根E中,由于胚根对生长素较敏感,B侧生长素浓度高反而抑制了胚根生长,因而胚根向右弯曲生长。根据图乙,由于生长素的极性运输,琼脂块e能得到生长素,而琼脂块f得不到生长素,故放琼脂块e的胚芽鞘向右弯曲生长,放琼脂块f的胚芽鞘因没有生长素而不生长、不弯曲。答案C5(2015山东模拟)不同浓度的生长素影响某植物乙烯生成和成熟叶片脱落的实验结果如图所示。下列叙述不正确的是()A乙烯浓度高脱落率不一定高B一定浓度的生长素可以促进乙烯的生成C生长素和乙烯对叶片脱落的作用是相互拮抗的D农业生产上可喷施较高浓度生长素类似物降低脱落率解析图示信息表明生长素、乙烯对叶片脱落所起的
41、作用具协同关系。答案C6科学家开展了一项实验来探究两种植物激素对烟草细胞的不同效果。如图表示加入不同激素处理后48 h内的实验结果,分析结果可知()A生长素缺乏会导致淀粉在48 h内都没有积累B在48 h内,细胞分裂素刺激了烟草细胞中淀粉的积累C每种激素的加入都会对烟草细胞淀粉积累量发挥即时效应D第二个12 h期间的淀粉增加量胜过任何其他12 h期间的增加量解析依图示信息,生长素与淀粉积累无关,故A、C项错误;细胞分裂素能够促进淀粉的积累,故B项正确;第四个12 h(即3648 h)内曲线斜率最大,说明这段时间内淀粉增加量最多,故D项错误。答案B二、非选择题(共4小题,共39分)7(9分)(2
42、015广州质检)为研究赤霉素对棉株光合产物运输的影响,某课题组选择长势相同的健壮棉株,按下图步骤进行实验,处理方式和实验结果如下表所示(甲液为20 mg/L的赤霉素水溶液,乙液为40 mg/L的2氯乙基三甲基氯化铵水溶液)。处理方式P值(放射性强度占全株总放射性强度的百分比)幼果中叶片中实验取0.1 mL甲液滴在幼果上15.783.6对照处理10.188.0实验取适量甲液全株喷雾2.696.0取等量混合液(甲、乙液11混合)全株喷雾20.977.3取等量蒸馏水全株喷雾10.188.0注:上述处理不影响植株光合与呼吸强度。(1)幼果中的含14C有机物来源于_,本实验中,反映因变量的测量指标是幼果
43、、叶片和全株的_;14CO2的浓度属于_变量,实验中,对照组的处理方式是_。(2)实验的结论是_。(3)实验结果能否证明只用乙液全株喷雾处理植株,可有效提高幼果的P值,判断并说明理由:_。(4)取0.1 mL甲液滴在主茎叶片上,能否提高该叶片的P值?_,实验结果表明,若要提高幼果的P值,最简便而有效的方法是_。答案(1)喂饲14C(14CO2)的叶片放射性强度无关取0.1 mL蒸馏水滴在幼果上(2)赤霉素能促进(吸引)叶片光合产物(有机物)向幼果运输(3)否。缺少单独使用乙液全株喷雾处理的实验(4)能用适量甲、乙液11混合后全株喷雾处理8(11分)(2015武汉模拟)请设计实验验证“植物生长素
44、(IAA)促进细胞生长的作用机理与其能酸化细胞(或细胞壁)有关”。(一)材料用具:燕麦胚芽鞘若干、中性缓冲液、弱酸性缓冲液、适宜浓度的生长素中性缓冲液、蒸馏水、锥形瓶等其他相关实验器材。(二)方法步骤:(1)选取_的燕麦胚芽鞘若干,切去尖端,测量并记录长度,用蒸馏水浸洗胚芽鞘切段,吸干表面水分。(2)取锥形瓶3个,分别编号为A、B、C;把_,分别放入3个锥形瓶中。(3)在A瓶中加入中性缓冲液2 mL;B瓶中加入_;C瓶中加入_。分别加盖,并放在_的条件下培养。(4)一段时间后,_。(三)结果预测:A组胚芽鞘切段的长度变化不明显;B组胚芽鞘_;C组胚芽鞘_。解析选取的燕麦胚芽鞘应是生长状况一致的
45、,将胚芽鞘切段平均分成3份分别放入3个锥形瓶中;实验中无关变量应相同且适宜;该实验的因变量是胚芽鞘切段的长度变化。答案(二)(1)生长状况一致(2)(浸洗过的燕麦)胚芽鞘切段平均分成3份(3)弱酸性缓冲液2 mL适宜浓度的生长素中性缓冲液2 mL相同且适宜(4)测量并记录三组胚芽鞘切段的长度(三)切段伸长明显伸长量与B组大致相当9(10分)(2015湖南师大附中模拟)为研究赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对植物生长的影响,切取菟丝子茎顶端2.5 cm长的部分(茎芽),置于培养液中无菌培养。实验分为A、B、C三组,分别培养至第1、8、15天,每组再用适宜浓度的激素处理30天,测量茎芽长度,结果
46、见图2。(1)本实验中,试管用滤膜封口是为了在不影响_通过的情况下,起到_的作用。用激素处理时应将IAA加在_(填“培养液中”或“茎芽顶端”)。(2)图2数据表示,GA3和IAA对离体茎芽的伸长生长都表现出_的作用,_的这种作用更为显著。(3)从图2中B组的数据可知,两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是GA3单独处理的3.6倍、IAA单独处理的_倍,由此可推测GA3和IAA在对茎芽伸长生长的作用上存在_关系。(4)A组数据未显示出GA3和IAA具有明显的上述关系,原因可能是离体时间短的茎芽中_的量较高。答案(1)空气防止污染茎芽顶端(2)促进GA3(3)18协同(4)内源IAA10(9分
47、)(2015东北师大附中模拟)为验证生长素和赤霉素对植物生长的影响,某同学将胚芽鞘尖端以下的切段浸入蒸馏水中1 h,然后分别转入5种不同浓度的生长素和赤霉素溶液中,同时以含糖的磷酸盐缓冲液作对照,在23 的条件下培养24 h后逐一测量切段长度。实验重复5次,结果取平均值,并绘制成下图。请回答:(1)生长素和赤霉素是对植物生长发育具有重要_作用的一类化合物;赤霉素的主要合成部位有_(未成熟的/成熟的/萌发的)种子、幼根和幼芽。(2)某同学将胚芽鞘尖端以下的切段浸入蒸馏水中1 h的目的是排除_对实验结果的影响。要得到5种浓度的溶液,应将生长素和赤霉素溶解于_中。(3)该生物兴趣小组的同学在分析实验
48、结果时发现,浓度为0.1 mg/L的赤霉素实验所进行的5次实验中,有一次的结果与其他4次有明显差异,从而导致该浓度下的平均值偏差较大。你认为在做原始记录时,对该次的实验数据_(应该/不应该)舍弃。本次实验结果_(能/不能)体现生长素作用的两重性。解析(1)生长素和赤霉素是对植物生长发育具调节作用的物质。赤霉素的主要合成部位有未成熟的种子、幼根和幼芽。(2)为排除内源激素对实验结果的干扰,实验前宜先用蒸馏水浸泡处理,以清除内源激素,由于对照组为含糖的磷酸盐缓冲液处理组,则实验组中生长素或赤霉素均应用含糖的磷酸盐缓冲液配制。(3)由于每次实验均可能带有偶然性,对于原始记录,应保留所有记录结果。该实
49、验结果不能体现“抑制”作用,故不能表明两重性。答案(1)调节未成熟的(2)内源植物激素含糖的磷酸盐缓冲液(3)不应该不能专题一种群和群落考纲要求1.种群的特征()。2.种群的数量变化()。3.群落的结构特征()。4.群落的演替()。考点一种群的特征及数量变化1(2012全国课标卷)某岛屿上生活着一种动物,其种群数量多年维持相对稳定。该动物个体从出生到性成熟需要6个月。下图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各年龄组的个体数)。关于该种群的叙述,错误的是()A该种群10月份的出生率可能为零B天敌的迁入可影响该种群的年龄结构C该种群的年龄结构随着季节更替而变化D大量诱杀雄性个
50、体不会影响该种群的密度解析12月份未成熟个体为0,又知该动物个体从出生到性成熟需要6个月,说明该种群10月份的出生率可能为0;天敌迁入后,未成熟个体和衰老个体容易被捕食,从而导致该种群年龄结构发生改变;由图可知,在不同的季节年龄结构不同;大量诱杀雄性个体,影响种群的性别比例,导致出生率下降,最终使种群密度降低。答案D2(2015课标卷,31)现有一未受人类干扰的自然湖泊,某研究小组考察了该湖泊中处于食物链最高营养级的某鱼种群的年龄组成,结果如下表:年龄0123456个体数9218712170696263年龄789101112个体数7264554239264注:表中“1”表示鱼的年龄大于等于1,
51、小于2,其他以此类推。回答下列问题:(1)通常,种群的年龄结构大致可以分为三种类型,分别是_。研究表明:该鱼在3时达到性成熟(进入成年),9时丧失繁殖能力(进入老年)。根据表中数据可知幼年、成年和老年3个年龄组个体数的比例为_,由此可推测该鱼种群数量的变化趋势是_。(2)如果要调查这一湖泊中该鱼的种群密度,常用的调查方法是标志重捕法。标志重捕法常用于调查_强、活动范围广的动物的种群密度。(3)在该湖泊中,能量沿食物链流动时,所具有的两个特点是_。解析(1)根据种群中各年龄期个体所占比例,可以把种群分成增长型(幼年个体多,老年个体少)、稳定型(各年龄期个体比例适中)、衰退型(老年个体多,幼年个体
52、少),根据题目所给数据,可知该种群幼年成年老年个体比例是111,各年龄期比例适中,因此为稳定型,数量变化趋势是保持稳定。(2)活动能力强、活动范围大的动物常用标志重捕法调查种群密度。(3)能量沿食物链流动时,具有的特点是:单向流动、逐级递减。答案(1)增长型、稳定型、衰退型111保持稳定(2)活动能力(3)单向流动、逐级递减高考对本知识点的考查侧重于种群概念的内涵与外延理解,种群的数量特征及其内在关系,种群数量的两类增长曲线分析与应用等,近年对种群密度调查也多有涉及。1种群数量特征之间的关系(1)最基本的数量特征是种群密度(2)种群密度的影响因素影响种群密度的因素有多种,直接影响种群密度的因素
53、有出生率、死亡率、迁入率、迁出率,间接影响种群密度的因素有年龄组成和性别比例。如图所示:注意:年龄组成为稳定型的种群,其种群数量不一定保持稳定。因为出生率和死亡率不完全取决于年龄组成,还与气候、食物等有关,如遇剧烈的气候变化,种群数量会急剧减少。2两种增长曲线的比较项目“J”型增长“S”型增长K值无K值(持续增长)有K值增长率增长速率成因无种内斗争,缺少天敌,空间条件充裕,气候适宜等资源和空间有限,种内斗争加剧,捕食者增多等种群增长“S”型曲线中K/2的应用资源开发与利用:维持被开发和利用资源的种群数量在K/2处,既有较大收获量,又可保持种群高速增长,不影响种群再生。有害生物防治:及时控制种群
54、数量,严防达到K/2处(若达到K/2处,可导致该有害生物成灾)。(1)探究酵母菌种群数量变化,应设空白对照排除无关变量干扰(2015四川卷,3C)()(2)一片草地上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群(2014江苏,5A)()(3)可以用标志重捕法调查老房屋中壁虎的种群密度(2014江苏,5B)()(4)若通过调控环境条件,使某动物的性成熟推迟,则出生率会更高(2013浙江,4C)()(5)若比较三种年龄结构(年龄组成)类型的种群,则稳定型的出生率最高(2013浙江,4D)()(6)若某动物的婚配制为一雌一雄,生殖期个体的雌雄比越接近11,则出生率越高(2013浙江,4B)()(7)可采用样方法调查
55、林地上植物的种群密度(2013福建,3A)()(8)样方法取样时应根据地段的形状确定取样方法(2012海南,21D)()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6) (7)(8)提示(1)探究酵母菌种群数量变化时无需设置空白对照,酵母菌每天的数量变化可形成前后对照。(4)若性成熟延迟,则出生率将降低。(5)三种年龄结构类型的种群,增长型的出生率最高。题组1种群的特征及其内在关系1(2015北京卷,4)大蚂蚁和小蚂蚁生活在某地相邻的两个区域。研究者在这两个蚂蚁种群生活区域的接触地带设4种处理区,各处理区均设7个10 m10 m的观测点,每个观测点中设有均匀分布的25处小蚂蚁诱饵投放点。在开始实验后的
56、第1天和第85天时分别统计诱饵上小蚂蚁的出现率并进行比较,结果见表。处理区小蚂蚁出现率的变化/%定时灌溉不驱走大蚂蚁增加35驱走大蚂蚁增加70不灌溉不驱走大蚂蚁减少10驱走大蚂蚁减少2对本研究的实验方法和结果分析,表述错误的是()A小蚂蚁抑制大蚂蚁的数量增长B采集实验数据的方法是样方法C大蚂蚁影响小蚂蚁的活动范围D土壤含水量影响小蚂蚁的活动范围解析不驱走大蚂蚁比驱走大蚂蚁,在定时灌溉或不灌溉的情况下,小蚂蚁出现率都有所降低,可以得出大蚂蚁和小蚂蚁在食物上的竞争较强,进而可以得出大蚂蚁抑制小蚂蚁数量的增长,大蚂蚁影响小蚂蚁的活动范围,A错误,C正确。驱走大蚂蚁,定时灌溉,小蚂蚁出现率增加,不灌溉
57、,小蚂蚁出现率减少,可以得出土壤含水量影响小蚂蚁的活动范围,D正确。本实验对实验数据的采集方法是“7个10 m10 m的观测点”、“每个观测点中设有均匀分布的25处小蚂蚁诱饵投放点”属于样方法,B正确。答案A2如图表示种群的各个特征之间的关系,下列叙述不正确的是()A种群密度是种群最基本的数量特征B甲为迁入率和出生率,乙为迁出率和死亡率C丁为年龄组成,包括老年、中年和幼年三种类型D丙为性别比例,主要通过影响出生率来间接影响种群密度解析种群密度是种群最基本的数量特征;甲为增大种群密度的种群特征,包括迁入率和出生率,乙为降低种群密度的种群特征,包括迁出率和死亡率;年龄组成包括增长型、衰退型和稳定型
58、,每种类型都有老年、成年和幼年三个年龄期;性别比例通过影响出生率从而影响种群密度。答案C题组2种群数量的变化1(2015广东卷,4)下图表示在一个10 mL封闭培养体系中酵母细胞数量的动态变化,关于酵母细胞数量的叙述,正确的是()A种内竞争导致初始阶段增长缓慢B可用数学模型NtN0t表示C可用取样器取样法计数DK值约为120 000个解析在酵母菌培养初期,虽然营养充足,但由于酵母菌数量极少,故增长缓慢,此时种内斗争并不激烈,A项错误;由图像可知,在070 h时间段内,为S型曲线,而数学模型NtN0t只适用于J型曲线,B项错误;酵母菌等微生物只有用显微镜才能看清,所以一般使用血细胞计数板计数法,
59、C项错误;由图像可知,该环境下的最大值为酵母菌的K值,K值为121 00010120 000,D选项正确。答案D2(2015河南商丘一模)某岛屿引入外来物种野兔,研究人员调查了30年间野兔种群数量的变化,并据此绘制了值变化曲线。以下叙述正确的是()A第1年至第5年间野兔种群数量保持相对稳定B第5年起野兔种群数量开始下降C第15年至第20年间野兔种群数量呈“J”型增长D第20年至第30年间野兔种群数量增长率为0解析第1年至第5年间值恒定且大于1,则种群数量呈“J”型增长,第5年到第8年虽有所下降,但仍大于1,故种群数量仍在增长,第8年第20年种群的值小于1,种群数量一直下降,第2030年间种群数
60、量并未变化,增长率应为0。答案D3下面三种曲线是同种生物在同样条件下的培养结果。以下分析错误的是()A图1、2、3都可以表示该种群在有限环境条件下的增长规律B图1中A点和图3中E点的增长速率与图2中的C点对应C图1中B点和图3中F点的增长速率与图2中的D点对应D图1、2、3中的B、C、F点都可以表示种群达到了环境容纳量解析图1、2、3中表示种群达到了环境容纳量的点分别是B、D、F点,D错误。答案D界定增长速率、增长率与“”(1)增长速率与增长率假设某一种群的数量在某一单位时间t(如一年)内,由初数量N0增长到末数量Nt,则这一单位时间内种群的增长率和增长速率分别为:增长率(末数初数)/初数10
61、0%(NtN0)/N0100%(无单位);增长速率(末数初数)/单位时间(NtN0)/t(有单位,如个/年)。(2)对“”的理解NtN0t,代表种群数量增长倍数,即某种群数量是一年前种群数量的倍数,不是增长率。1时,种群数量增大,若大于1且恒定,则呈“J”型增长如上面2题曲线图中15年时间段;1时,种群数量保持稳定,如上面2题题图中第20年第30年时间段;1时,种群数量减小,如上面的2题曲线图中第8年20年种群数量应一直下降。考点二群落的结构与演替)1(2015课标卷,4)下列关于初生演替中草本阶段和灌木阶段的叙述,正确的是()A草本阶段与灌木阶段群落的丰富度相同B草本阶段比灌木阶段的群落空间
62、结构复杂C草本阶段比灌木阶段的群落自我调节能力强D草本阶段为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境解析灌木阶段中灌木的生长起到了遮阴、避风等作用,同时提供了更为丰富的食物,所以灌木阶段的物种的丰富度要大于草本阶段的丰富度,故A错误;由于灌木比草本植物更为高大,因此无论从垂直结构上还是从水平结构上看,灌木阶段比草本阶段的群落空间结构更复杂,B错误;灌木阶段比草本阶段物种更加多样化使得群落结构较为稳定,群落自我调节能力更强,C错误。答案D2(2014全国课标,6)某种植物病毒V是通过稻飞虱吸食水稻汁液在水稻间传播的。稻田中青蛙数量的增加可减少该病毒在水稻间的传播。下列叙述正确的是()A青蛙与稻飞虱是捕食
63、关系B水稻与青蛙是竞争关系C病毒V与青蛙是寄生关系D水稻和病毒V是互利共生关系解析稻田中青蛙增加抑制病毒传播,原因是青蛙捕食稻飞虱,青蛙与稻飞虱是捕食关系,A项正确;水稻和青蛙并不利用共同的资源,两者不是竞争关系,B项错误;病毒V和水稻之间是寄生关系,C、D项错误。答案A3(2014全国课标,30)请回答关于群落演替的问题。(1)在光裸的岩石上开始的演替和从森林被全部砍伐的地方开始的演替中,哪个属于初生演替,哪个属于次生演替?(2)一般来说,若要演替到相对稳定的森林阶段,上述两个演替中次生演替所需的时间短,分析其主要原因。(3)据调查,近5万年以来,某地区由于气候越来越干燥,森林逐渐被灌丛取代
64、,这也是自然界存在的一种演替类型。近50年来,由于人类过度开垦,导致局部灌丛出现了荒漠化。该现象表明,与该地区具有的自然演替相比,人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度_(填“未发生改变”、“变慢”或“变快”),演替的方向_(填“发生改变”或“未发生改变”)。答案(1)光裸的岩石上开始的演替为初生演替,从森林全部砍伐的地方开始的演替为次生演替(2)形成森林需要一定的土壤条件,上述次生演替起始时即具备该条件,而从裸岩开始的演替要达到该条件需要漫长的时间(3)变快未发生改变从以上考题看,群落的物种组成及关系、群落的结构与演替是本考点的重要切入点,备考时宜强化种间关系梳理、群落结构内涵及演替类型比较
65、及实例等。1决定群落空间结构的主要因素(1)垂直结构:a.影响植物分层的主要因素是光照;b.影响动物分层的主要因素是栖息空间和食物条件。(2)水平结构:光照强度、地形变化、土壤湿度、盐碱度的差异,生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等。2多角度理解群落演替的概念(1)群落演替是一个具有一定方向、一定规律、随时间的变化而变化的有序过程,群落演替的总趋势是物种多样性的增加和群落稳定性的提高,直到达到顶级群落。(2)群落演替是由于生物和环境之间反复地相互作用,在时间和空间上不可逆的变化过程,虽然物理环境在一定程度上决定了演替的类型、方向和速度,但是演替的发展由群落本身控制着,并且正是群落的演替极
66、大地改变了物理环境。3影响群落演替的三大因素(1)群落内部因素:如群落中植物繁殖体的迁移;(2)外界环境因素:如气候的变化和大规模的地壳运动;(3)人类活动:人类活动通常是有意识、有目的地进行的,因此人类对群落演替的影响要远远超过其他所有的生态因素。(1)演替达到相对稳定的阶段后,群落内物种组成不再变化(2014江苏,5C)()(2)洪泽湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布,构成群落的水平结构(2014江苏,5D)()(3)演替过程中群落的物种组成不断变化(2011海南,24B)()(4)每毫升河水中有9个大肠杆菌和木棉树在路旁每隔5 m种植,都不属于种群空间特征描述(广东,11BD)()(5
67、)草坪中的动物没有分层现象,而树林中的动物具有分层现象(2011全国卷,4D)()(6)海岛旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度进行(2011安徽,6C)()(7)环境条件分布不均匀是形成群落水平结构的原因之一(全国,3B)()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6) (7)提示(1)即使演替已达到相对稳定阶段,群落内物种仍可能发生变化。(4)种群空间特征即种群中个体在空间位置上的分布型,路旁每隔5米种植应属此类。(5)草坪群落仍具垂直分层现象。题组1群落的物种组成及结构1(2015四川卷,7)某放牧草地有一些占地约1 m2的石头。有人于石头不同距离处,调查了蜥蜴个体数、蝗虫种群密
68、度和植物生物量(干重),结果见下图。下列叙述错误的是()A随着蝗虫种群密度的增大,植物之间的竞争将会加剧B蜥蜴活动地点离石头越远,被天敌捕食的风险就越大C距石头的远近是引起该群落水平结构变化的重要因素D草地上放置适量石头,有利于能量流向对人类有益的部分解析由坐标曲线图分析可知,随着蝗虫种群密度的增加,禾草植物的生物量变化不大,而非禾草植物的生物量明显下降,有利于禾草植物的生长,禾草植物与非禾草植物之间的竞争将减弱,A错误;由坐标柱形图分析可知,距离石头越远蜥蜴的个体平均数越小,可推测出蜥蜴活动地点离石头越远,越不便于隐蔽,而被天敌捕食的风险就越大,B正确;距离石头的远近属于群落水平结构,C正确
69、;草地上的石头越多蜥蜴就越多,蝗虫数量越少,有利于能量流向对人类更有益的部分,D正确。答案A2(2015海南卷,22)关于森林群落的叙述,错误的是()A碳可在森林群落和无机环境之间进行循环B森林群落在垂直方向上没有明显的分层现象C互利共生、捕食和竞争等可以出现在森林群落中D群落中植物放出的氧气可被动物、植物及微生物利用解析森林群落在垂直结构上至上而下分为乔木层、灌木层、草本层,具有明显的分层现象,B错误。答案B3如图A、B、C分别代表山地、森林、海洋三个不同的自然区域内植物的分布状况。据此判断下列选项中正确的是()A温度是造成这三个区域内植物分布存在巨大差异的主要生态因素BA处不同高度的山坡上
70、分布着不同的植物类群,这说明群落具有垂直结构CC处植物的分层现象主要是因为光照的影响D影响B处植物出现明显分层现象的主要因素是水分解析造成A区域植被分布差异的主要因素是温度,造成B、C区域植被分布特点的主要因素是光照;A处不同高度山坡上分布有不同群落,并非同一群落的垂直分层现象。答案C4(2015重庆卷,9)欧洲兔曾被无意携入澳洲大草原,对袋鼠等本地生物造成极大威胁。据题图回答下列问题:欧洲兔和袋鼠种群数量变化示意图(1)0(起始年)a年,欧洲兔种群数量每年以一定的倍数()增长。若起始年种群数量为24只,则a年种群数量Na_;若不加以防治,将导致该草原生态系统的_锐减。(2)a年引入狐狸防治兔
71、灾。据ab年欧洲兔和袋鼠数量的变化推测:狐狸和袋鼠的种间关系为_。(3)c年控制狐狸数量,并引入仅对欧洲兔致命的黏液瘤病毒后,草原生态系统逐渐恢复稳定。这体现了生态系统具有自我调节能力,其调节方式是_。(4)d年后,欧洲兔种群数量回升,最可能的原因是_。解析(1)0a年,种群数量呈“J”型增长,则a年种群数量Na24a。由于欧洲兔大量繁殖,大量捕食草,若不加以防治,将导致草原生态系统的生物多样性锐减。(2)引入狐狸后,ab年,欧洲兔数量略微下降,袋鼠数量明显下降,推测狐狸和袋鼠的种间关系是捕食。(3)生态系统自我调节能力的方式是负反馈调节。(4)引入的黏液瘤病毒对欧洲兔进行选择,导致大量个体被
72、淘汰,由于部分个体具有抗性并大量繁殖,d年后,欧洲兔对黏液瘤病毒的抗性增强,欧洲兔种群数量逐渐回升。答案(1)24a生物多样性(2)捕食(3)负反馈调节(4)欧洲兔对黏液瘤病毒的抗性增强1群落垂直分布垂直结构。群落的垂直结构强调“同一地盘”,“垂直方向”不存在横向位移,如上述3题中C、B区域;而水平结构则强调“地形变动”存在“横向位移”,如:从地球赤道到两极,由山麓到山顶的生物群落分布,上述3题中A区域以及浅海到滩涂的生物群落分布都属于水平结构,是由地形起伏造成的。2群落结构是群落在长期自然选择过程中逐渐形成的物种空间配置状况,这有利于对资源的充分利用。题组2群落的演替1(2015浙江卷,5)
73、在沙漠的一个灌木群落中,某种基于种子繁殖的灌木,其分布型随着生长进程会发生改变,幼小和小灌木呈集群分布,中灌木呈随机分布,大灌木呈均匀分布。下列叙述错误的是()A这种改变使群落的水平结构发生变化B这种改变是群落演替所引起的结果C均匀分布的形成原因主要是种内竞争D集群分布主要是由于种子不能远离母株所致解析这种改变过程中没有涉及一种生物取代另一种生物,一种群落类型取代另一种群落类型,不属于群落演替,B错误。答案B2(2015江苏苏锡常镇四市调研)下图表示某种类型的群落演替示意图,相关叙述正确的是()A该群落的演替属于次生演替,在自然条件下演替速度不随时间而变化B演替的方向和速度主要与气候、土壤等条
74、件有关,与人类活动无关C从灌木阶段到森林阶段的演替过程中,乔木层完全取代了灌木层D在草本群落中既有垂直结构,也有水平结构解析次生演替其演替速度仍会随时间而变化,群落演替只会发生物种的优势取代而非取而代之,群落演替既有自然因素,也有人为因素。答案D着眼于两层面区分初生演替和次生演替(1)从起点上:原先从没有过植被或原有植被被彻底消灭的环境是初生演替。原有群落环境只是失去了原有植被是次生演替。(2)从时间、速度上:经历的时间长,速度缓慢是初生演替。经历的时间短,速度较快是次生演替。易错提醒与群落演替有关的2个误区(1)演替不是一个无休止的过程:任何环境下的演替都要最终达到一个成熟阶段,这时候群落和
75、周围环境处于相对平衡的稳定状态。此时物种与环境之间高度协调,能量和物质的利用率高,生态系统抵抗力稳定性也高。(2)演替并不是“取而代之”:演替过程中一些种群取代另一些种群,是一种“优势取代”而非“取而代之”,如形成森林后,乔木占据优势地位,但森林中仍有灌木、草本植物、苔藓等。考点三种群密度与群落物种丰富度的取样调查1(2013全国课标卷,5)某农场面积为140 hm2,农场丰富的植物资源为黑线姬鼠提供了很好的生存条件,鼠大量繁殖吸引鹰来捕食,某研究小组采用标志重捕法来研究黑线姬鼠的种群密度,第一次捕获100只,标记后全部放掉,第二次捕获280只,发现其中有两只带有标记,下列叙述错误的是()A.
76、鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度B该农场黑线姬鼠的种群密度约为100只/hm2C黑线姬鼠种群数量下降说明农场群落的丰富度下降D植物鼠鹰这条食物链,第三营养级含能量少解析黑线姬鼠的天敌鹰的数量增加,可使黑线姬鼠的种群密度下降;设该农场黑线姬鼠总数量为x,则,x14 000只,故该农场黑线姬鼠的种群密度为100只/hm2;群落的丰富度强调的是物种的数目,而不是种群密度;食物链中的营养级越高,物种所含能量越少。答案C2(2013全国课标,31)回答与草原生态系统相关的问题:(1)草原上鼠的天敌从鼠获得的能量最终来自于_固定的能量。(2)草原上,某种鼠的种群密度除了受迁入率和迁出率的影响外,还受
77、该鼠种群的_、_、年龄组成和性别比例等因素的影响。(3)用样方法调查某种双子叶植物种群密度时,为避免调查者主观因素的影响,要做到_。(4)草原生物群落的空间结构包括_和_。解析(1)草原上所有生物获得的能量最终均来源于草原生产者固定的能量。(2)生态系统中,某一种群的种群密度受诸多因素的影响,除了受迁入率和迁出率的影响外,还受出生率、死亡率、年龄组成和性别比例等因素的影响。(3)随机取样是运用样方法调查种群密度时应遵守的基本原则。(4)群落的空间结构包括水平结构和垂直结构。答案(1)生产者(2)出生率死亡率(3)随机取样(4)垂直结构水平结构高考对本考点的考查侧重于教材三类调查实验,即样方法、
78、标志重捕法及取样器取样法调查土壤动物类群丰富度,对探究培养液中酵母菌种群数量变化也多有考查,备考时宜将相关调查或探究方法进行归纳与整合。1种群或物种取样调查项目样方法标志重捕法取样器取样法适用范围植物或活动能力较弱的动物活动能力强和范围大的动物,如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等土壤或培养基(液)中的微小动物或微生物方法步骤(1)随机取样;(2)计数每个样方的个体数;(3)求解所有样方种群密度的平均值,即该种群的种群密度(1)在被调查范围内捕获一些个体并标记后放回;(2)一段时间后重捕;(3)按如下公式计算:(1)用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样;(2)在实验室借助血
79、细胞计数板、显微镜等进行观察计数提醒(1)进行样方计数时,样方内、样方相邻两边及其顶角的个体均应计入;(2)物种丰富度的统计方法有记名计数法和目测估计法;(3)在土壤动物的物种丰富度的研究实验中,从不同营养环境中采集的土壤样本要分别统计。从同样营养环境中采集的土壤样本,可以多组进行统计比较;(4)尽可能多收集小动物。收集小动物时,根据土壤中生物的“避光性”和“趋湿性”来收集。2探究培养液中酵母菌种群数量的变化(1)酵母菌是兼性厌氧菌,实验过程中,培养液内酵母菌分布不均匀,因此不能直接从静置的培养瓶中取培养原液计数,而应摇匀培养液后再取样;培养后期的样液稀释后再计数,目的是使培养液中的酵母菌均匀
80、分布,以保证估算的准确性,减小误差。(2)计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应只计数相邻两边及其顶角的个体。(3)本探究不需要(需要,不需要)设对照实验,但需要重复。(4)影响酵母菌种群数量变化的因素可能有养料、温度、pH及有害代谢废物等。(1)在调查分布范围较小、个体较大的种群时,可以逐个计数()(2)样方法调查估算种群密度时,取样的关键是要做到“随机取样”,而且应以所有样方种群密度的平均值作为种群密度估计值()(3)探究培养液中酵母菌种群数量的变化进行抽样检测计数时,应先将盖玻片放在计数室上让滴入的培养液自行渗入沉降至计数室底部()(4)从试管中吸取培养液进行计数之前应事先“静置”()
81、(5)物种丰富度的统计方法只能用目测估计法()(6)不同土壤中小动物类群丰富度不同,不同时间、不同深度土层中小动物类群丰富度也不同()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)提示(4)不是“静置”而应“将试管轻轻振荡几次”。(5)丰富度的统计方法通常有两种:一是记名计算法,二是目测估计法。题组1种群密度的取样调查1(2014高考江苏卷,T26,节选)机场飞行跑道及场内小路旁多是大片草地,有多种动物栖息。(1)为调查机场内蜗牛密度,三个调查人员各自随机布设样方如下图所示(图中阴影带为水泥小路,其他处为草地),其中最合理的是_(填序号)。(2)调查中某个样方内蜗牛分布示意图如下,该样方的蜗牛数应计
82、为_个。解析根据种群密度调查的取样原则,随机取样,避免人为因素的干扰,故取样最合理,根据样方的计数原则:其数目为统计样方内所有个体数和相邻两边及其顶角的个体数原则;在本样方内共6只蜗牛,内左上7;内左下7;内右下7;内右上6,故本题答案填6或7。答案(1)(2)6或72下列有关生物种群密度调查方法的表述,不正确的是()A草地中跳蝻的种群密度一般采用标志重捕法进行B利用样方法调查植物的种群密度时,样方线上的个体不能都被统计在内C用标志重捕法调查时,应尽量使个体被捕捉的概率相等,而与标记状况、年龄和性别无关D进行种群密度的调查有利于合理利用资源解析样方法适合植物和活动范围小的动物种群密度的调查,标
83、志重捕法适合活动范围大的动物种群密度的调整。跳蝻的活动范围小,应用样方法对其种群密度进行调查,A错误。样方法统计时对压线的个体应计左不计右,计上不计下,如果都计数会导致所得值偏高,B正确。用标志重捕法对种群密度进行调查时,为减小实验误差,应尽量确保每个个体被捕获的概率相同,与实验设计中要排除无关变量的原理是一样的,C正确。在不同时段进行种群密度调查,熟悉种群的增长规律,有利于资源的合理利用,如湖泊中某种鱼类的种群数量最好维持在K/2,才能保证该种鱼类的可持续发展,D正确。答案A3下列实验或调查活动中,所得数值与实际数值相比,可能偏小的是()A标志重捕法调查灰喜鹊种群密度时部分标记物脱落B标志重
84、捕法调查田鼠种群密度时,某些田鼠因曾被捕变得狡猾而不易被重捕C样方法调查草地中的蒲公英时,对正好在样方线上的个体全部统计D调查土壤小动物丰富度时,用诱虫器采集小动物没有打开电灯解析标志重捕法调查种群密度时的计算公式:种群数量第一次捕获的个体数第二次捕获的个体数/第二次捕获中被标记的个体数。部分灰喜鹊身上的标记物脱落或田鼠被捕后变得狡猾不易被重捕都会导致第二次捕获中被标记的个体数偏小,则计算值与实际值相比会偏大;样方法调查植物种群密度时,要求统计样方相邻两条边上的个体,若统计正好在样方线上的全部个体,则计算值与实际值相比会偏大;土壤小动物具有避光性,用诱虫器采集小动物时若没有打开电灯,则捕获的小
85、动物数目将偏少。答案D1标志重捕法“误差”归纳(1)统计值比实际值偏大的原因:标志物易脱落:可导致重捕个体中带标志的个体数据偏小,据计算公式N总初捕数再捕数/再捕中标记数推知,再捕中标记数若减小则N总会比真实值偏大。被捕一次后,难以被再次捕获:可导致再次捕获的个体中标记数偏小,最终统计结果偏差应与相同,即比真实值偏大。(2)统计值比真实值偏小的原因:标志物影响了动物活动,导致更易被捕捉:可导致再次捕获的个体中标记数偏大,依据公式可推知,计算所得结果比真实值应偏小。调查期间有较多个体出生或迁入导致统计值偏大,若有较多个体死亡或迁出,则统计值将偏小。2样方法误差归纳(1)未做到“随机”取样。(2)
86、未找到“分布比较均匀”的地块,导致数量“过密”或“过稀”。(3)未对“多个”样方取平均值。(4)样方边线上的个体未做到“计上不计下,计左不计右”,而是全部统计。题组2探究培养液中酵母菌数量的动态变化1(2015江苏卷,13)血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具,下列叙述正确的是()A每块血细胞计数板的正中央有1个计数室B计数室的容积为1 mm1 mm0.1 mmC盖盖玻片之前,应用吸管直接向计数室滴加样液D计数时,不应统计压在小方格角上的细胞解析1 mm1 mm0.1 mm方格的计数板,有两个计数室,A项错,B项对;C项错,滴加样液时,采用的是“渗入法”,滴之前,先用盖玻片盖住计数室;D项错
87、,计数时对压在方格四条线上的细胞只计数相邻两边及其夹角上的细胞。答案B2(2015江西红色六校第一次联考)为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化,某同学进行了操作,其中操作正确的是()将适量干酵母菌放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中,在适宜条件下培养静置一段时间后,用吸管从锥形瓶中吸取培养液在血细胞计数板中央滴一滴培养液,盖上盖玻片用滤纸吸除血细胞计数板边缘多余培养液将计数板放在载物台中央,待酵母菌沉降到计数室底部,在显微镜下观察、计数A B C D解析将适量干酵母菌放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中,在适宜条件下培养,能进行有氧呼吸,大量繁殖,正确;吸取培养液计数前要将试管轻轻振荡几次,
88、目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差,错误。先用盖玻片盖住计数室,再滴加培养液,错误。答案D3为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化情况,某研究性学习小组完成了A、B、C三组实验。定期对不同培养液中的酵母菌进行计数,绘制出酵母菌细胞数目变化曲线依次为a、b、c,如图。下列关于此图的分析,不正确的是()A三组的环境容纳量可能不同,B组的环境容纳量大B探究的课题可能是影响种群数量动态变化的外界因素C三组的培养温度可能不同,A组的培养温度最适宜D三组的营养初始供给可能不同,C组营养初始供给最少解析酵母菌种群数量变化受温度、pH、营养、时间等多种因素的影响,从题目中可看出B组最初增长最快,而且数
89、量曾达到最大,说明B组的培养温度最适宜,环境容纳量最大,后来B组数量减少是因为环境资源逐渐被耗尽,代谢废物增多所致。C组一开始数量就减少,最可能的原因就是营养物质初始供给最少。答案C探究培养液中酵母菌种群数量变化误差归纳1未做到每天取样时间一致。2取样时未“振荡”,而是从静置培养液上层或下层取样。3未能保障培养温度、pH等无关变量的一致性。题组3土壤中动物类群丰富度探究1(2015江西红色六校第一次联考)下列有关动物丰富度的研究方法,正确的是()A调查土壤动物丰富度样方法和标志重捕法B观察肉眼难识别的小动物高倍显微镜观察C统计土壤动物丰富度记名计算法和目测估计法D调查水中小动物类群丰富度生态缸
90、进行培养解析标志重捕法可用于调查种群密度,不能用于调查丰富度,A错误;观察肉眼难识别的小动物使用放大镜,B错误;统计土壤动物丰富度采用记名计算法和目测估计法,C正确;调查水中小动物类群丰富度采用取样调查,D错误。答案C2下图是“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置,下列有关叙述不正确的是()AA装置的花盆壁C和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通BB装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集CA装置主要利用土壤动物趋光、避高温、趋湿的习性进行采集D用B装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中解析由图可知,A装置主要利用土壤动物趋暗、避高温、趋湿的习性进行采
91、集,其中的花盆壁C和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通;B装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集,用B装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中,也可以放到试管中。答案C3(2015西安模拟)某研究性学习小组在对某地土壤动物丰富度进行研究时,绘制了如图所示的结果,据图表分析下列说法正确的是()A该研究小组在每一采样点采取分层定量采集B鞘翅目为该地区土壤动物的优势类群C土壤动物的丰富度与农药的使用有关D蔬菜地较适合土壤动物的生活解析通过坐标图可知,横坐标表示土壤的采集地点,纵坐标表示各种群中个体的数量。在三个取样点中,5年蔬菜地与10年蔬菜地相比两个取样地的物种都为5
92、种,其中弹尾目都为优势种,但10年蔬菜地中动物的总数量远大于5年蔬菜地,而大田中物种只有3种,不太适宜土壤动物生活。上述取样过程中有个体数的统计,应为等量取样,但并没有体现是否分层取样,从图示中也没法判定农药与物种丰富度的关系。答案D取样器取样法误差归纳1未能给予最适“诱捕”条件,即未能充分利用土壤动物“趋湿”、“避光”特性,如未打开电灯可导致诱捕到的动物个体减少。2未做到土壤类型、取样时间、土层深度保持一致而导致计数误差。3对“不知名”的动物不予计数而导致误差(正确做法是:记为“待鉴定XX”,并记下其特征)。2016高考仿真练(时间:30分钟满分:75分)一、选择题(每小题6分,共6小题,共
93、36分)1(2015江西红色六校联考)下列有关动物丰度的研究方法,正确的是()A调査土壤动物丰度样方法和标志重捕法B观察肉眼难识别的小动物高倍显微镜观察C统计土壤动物丰度记名计算法和目测估计法D调査水中小动物类群丰度生态缸进行培养解析调查土壤动物丰度采用取样器取样法,样方法用于调查植物的丰度,A错误;观察肉眼难识别的小动物使用放大镜,B错误;统计土壤动物丰度采用记名计算法和目测估计法,C正确;调查水中小动物类群丰度采用取样调查法,D错误。答案C2某研究所对一个河流生态系统进行了几年的跟踪调查,图1表示某种鱼迁入此生态系统后的种群数量增长速率随时间的变化曲线,下列相关叙述错误的是()A图2两曲线
94、中能反映鱼类种群数量变化的是BBt0t2期间该种群的年龄组成均为增长型Ct1t2期间为开发动植物资源的最佳时期Dt2时该种群增长倍数为0解析种群增长倍数是指下一个单位时间的个体数量和上一个单位时间的个体数量的比值,t2时该种群增长速率和增长率均为0,种群数量不再变化,增长倍数应该为1,D错误。答案D3土壤动物是土壤生态系统中的重要组成部分。对某一地区人工绿地、林地、农田3种不同类型土地的地下土壤动物群落进行了调查,结果见表。由表中数据分析可知()样地类群数个体数第1层第2层第3层第1层第2层第3层人工广场绿地14831827422某植物园13741909218农用地11849211321注:第
95、1层为距地表05 cm的土壤;第2层为距地表510 cm的土壤;第3层为距地表1015 cm的土壤A可用标志重捕法调查各样地土壤中动物类群数B各样地相同土层土壤中动物类群丰富度有明显的差异C各样地不同土层土壤中各动物类群密度没有明显的差异D人类活动对土壤动物的数量和分布存在影响解析土壤中动物丰富度的调查采用的是取样器取样法。由表格数据分析可知,与其他两处样地相比,人工广场绿地不同土层土壤中各动物类群密度有明显的差异,故人类活动对土壤动物的数量和分布存在影响。答案D4下图表示甲、乙两种群先后迁入某生态系统后的种群数量变化曲线,下列分析正确的是()A甲种群迁入该生态系统的最初阶段,种群数量呈指数增
96、长B在t2时刻,甲种群的出生率等于0C在t3时刻,乙种群迁入,与甲种群形成竞争关系,导致甲种群数量减少D若乙种群突然灭绝,则甲种群数量会增加,最后会超过K值解析在t2时刻,甲种群的出生率等于死亡率;甲与乙两种群之间为捕食关系,即乙捕食甲;若乙种群突然灭绝,则甲种群数量会先增加后减少,最终维持在K值。答案A5下图为某桑园引入暴猎蝽后,桑毛虫和暴猎蝽种群数量变化曲线。相关叙述错误的是()A引入暴猎蝽后,桑毛虫种群的环境容纳量减小BB点时,暴猎蝽种群增长速率最大CC点时,食物限制了暴猎蝽的数量增长D暴猎蝽与桑毛虫之间为竞争关系解析由两种生物种群数量变化曲线可知,暴猎蝽与桑毛虫之间是捕食关系;引入暴猎
97、蝽,桑毛虫因天敌的捕食作用,环境容纳量减小;暴猎蝽最初呈“J”型增长,一段时间后因食物、空间的资源有限,种群数量不再增加,呈“S”型增长曲线,B点暴猎蝽数量约为K/2,增长速率最快。答案D6随着时间的推移,一个群落可被另一个群落替代,若以P代表群落的总同化量,以R代表群落的总呼吸量,则下列有关说法正确的是()A过度放牧的草原,先发生初生演替,后发生次生演替B当群落受到外界干扰或破坏,群落的演替不会受影响C当P/R1时,表明群落演替不再进行D当P/R1时,表明生态系统营养结构的复杂程度可能会增大解析过度放牧的草原,仍保留着土壤等条件,因此,群落演替是次生演替,A错误;外界的干扰或破坏会影响群落演
98、替的速度和方向,B错误;当PR时,表明该群落是一个相对稳定的群落,但群落演替仍会发生,C错误;当PR时,说明会积累大量的有机物,群落处于发展时期,因此,生物种类可能会增加,其生态系统营养结构的复杂程度可能会增大,D正确。答案D二、非选择题(共4小题,共39分)7(9分)(2015甘肃兰州诊断模拟)被弃耕的农田多年后将演替为顶级群落(演替所达到的最终平衡状态),其中物种甲、乙、丙的光合速率受光照强度的影响如图所示,据图回答下列问题:(1)在气候条件适宜的情况下,该弃耕农田最终将演替到相对稳定的_阶段,这种演替属于_。(2)物种甲、乙、丙在演替的不同阶段开始生长,最先定居于该生态系统的物种可能是_
99、,至顶级群落后三者在垂直结构上的分布自下而上依次为_。(3)该生态系统中,物种甲种群的增长会受到其他生物及无机环境的抑制,这反映了生态系统中普遍存在的_调节。答案(1)森林次生演替(2)丙丙乙甲(3)(负)反馈8(11分)(2015北京朝阳区期末)某科研小组对某群落进行了调查。请回答下列问题:(1)若要调查样地某种乔木的种群密度,使调查数据尽可能接近真实值,并兼顾时间成本和经济成本,则所选用样方的_应达到适宜,同时还应做到随机取样;若要调查该样地木本植物的丰度,需要调查该样地群落中木本植物的_。(2)生物群落都有一定的空间结构,这是因为群落中各个_分别占据不同的空间所致。影响群落中动物分层现象
100、的主要原因是_。(3)科研小组对该样地4种植物的种群密度进行了连续五年的调查,调查结果如下表所示(单位:株/m2)。年份植物20012002200320042005A10.09.28.06.85.5B3.02.11.10.30.1C0.30.61.11.52.3D3.02.00.400如果4种植物中有一种属于入侵物种,则该入侵物种可能是_;入侵物种往往会对本土物种造成危害,其主要原因是_。解析(1)调查植物采用样方法,样方的大小和数量应适宜。物种丰度是指物种种类。(2)各个种群在群落中分别占据不同的空间从而群落具有一定的空间结构。影响动物分层现象的主要原因是食物和栖息空间。(3)外来物种的特点
101、是从无到有,且在短时间内大量繁殖,符合此特点的是C。从表中分析,外来物种的入侵导致D灭绝,其他植物迅速减少,原因是入侵物种与本土物种竞争各种资源而入侵物种占优势。答案(1)大小和数量种类(及其数量)(2)种群食物和栖息空间(3)C入侵物种与本土物种竞争各种资源(如水、无机盐,阳光、空间等)时,入侵物种占优势9(10分)(2015山东菏泽一模)研究发现,田鼠的内分泌水平明显受到种群密度的影响,种群密度高会抑制种群的增长,为确定种群密度是否对高原鼠兔的内分泌和种群数量变化造成同样影响,某研究团队进行了专门研究。实验简要过程如下:取地形特征和植被类型基本一致两样地(距约30 km),样地1高原鼠兔繁
102、殖初期密度为35只/hm2,样地2高原鼠兔繁殖初期密度为12只/hm2。在高原鼠兔的不同繁殖时期各样地内_,从其颈部取血4 mL进行皮质酮水平的测定。根据实验结果回答下列问题:(1)请补充实验简要过程空白处:_。(2)样地1和样地2的高原鼠兔_(是/不是)同一种群,原因是_。(3)为实验需要,另增加面积为10 hm2的样地3,在繁殖初期首次捕获高原鼠兔26只,全部做好标记,适当时间间隔后再次捕获到17只,其中2只带有标记,则该样地密度约为_(取整数),样地3对应图中的曲线为_,增加样地3的目的是_。(4)机体对有害刺激表现之一为皮质酮分泌增加,以启动逃走或搏斗,可推测皮质酮对细胞代谢具有_作用
103、。(5)根据以上研究可得出的结论有_。答案(1)随机捕捉高原鼠兔若干只(2)不是(两样地高原鼠兔)存在地理隔离(3)22只/hm2(不写单位不可)b增加密度梯度(4)促进(5)在当前种群密度范围内,密度高不会抑制高原鼠兔种群增长;种群密度对内分泌水平没有明显影响;种群密度对内分泌和种群数量变化的影响存在种间差异10(9分)(2014兰州二模)某山区于25年前发生森林火灾,焚毁所有林木。该地区25年间没有人类活动的干扰,经过演替形成相对稳定的森林生态系统。请回答下列问题:(1)火灾后,群落的演替类型是_。整个过程中,生物种类、数量及有机物含量的变化趋势是_(填“增加”“减少”或“不变”),生态系
104、统的_稳定性提高。(2)严重的森林火灾会破坏生态平衡,但适当的“地面火”能烧掉枯枝落叶,对该生态系统是有利的,其原因是_。(3)调查人员在该地区发现了有药用价值的五味子,可食用的榛蘑、榆黄蘑以及矮鹿、狼等多种生物。若要调查五味子的种群密度,应该采用_法。(4)该生态系统中的生产者合成的有机物除了供自身呼吸作用消耗外,还能够提供给_和流入_。解析(1)火灾后,由于原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体,因此群落的演替类型是次生演替。整个过程中,生物种类、数量及有机物含量的变化趋势是增加,随着生物种类的增加,生态系统的抵抗力稳定性提高。(2)严重的森林火灾会破坏生态平衡,但适当的
105、“地面火”能烧掉枯枝落叶,可以加速生态系统的物质循环,对该生态系统是有利的。(3)若要调查五味子的种群密度,应该采用样方法进行调查。(4)该生态系统中的生产者合成的有机物除了供自身呼吸作用消耗外,还能够提供给分解者分解利用和流入下一营养级。答案(1)次生演替增加抵抗力(2)加速生态系统的物质循环(3)样方(4)分解者下一营养级(或一级消费者)专题二生态系统及环境保护考纲要求1.生态系统的结构()。2.生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用()。3.生态系统中的信息传递()。4.生态系统的稳定性()。5.人口增长对环境的影响()。6.全球性的环境问题()。7.生物多样性保护的意义和措施()
106、。考点一生态系统的结构与功能1(2015课标卷,4)下列有关生态系统的叙述,错误的是()A生态系统的组成成分中含有非生物成分B生态系统相对稳定时无能量输入和散失C生态系统维持相对稳定离不开信息传递D负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定解析生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者,A正确;生态系统相对稳定时能量的输入输出(散失),B错误;生态系统的信息传递能调节种间关系,有利于生态系统的稳定性,C正确;负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,有利于生态系统保持稳定,D正确。答案B2(2015课标卷,31)某生态系统总面积为250 km2,假设该生态系统的食物链为甲种植物乙
107、种动物丙种动物,乙种动物种群的K值为1 000头,回答下列问题:(1)某次调查发现该生态系统中乙种动物种群数量为550头,则该生态系统中乙种动物的种群密度为_;当乙种动物的种群密度为_时,其种群增长速度最快。(2)若丙种动物的数量增加,则一段时间后,甲种植物数量也增加,其原因是_。(3)在甲种植物乙种动物丙种动物这一食物链中,乙种动物同化的能量_(填“大于”“等于”或“小于”)丙种动物同化的能量。解析(1)该生态系统乙种动物种群密度为550头/250 km22.2头/km2;当乙种动物种群数量为K/2时,种群增长速率最快,此时乙种动物种群密度为500头/250 km22头/km2。(2)捕食者
108、数量增加会导致被捕食者数量减少,反之亦然。丙捕食乙,丙的数量增加会导致乙的数量减少;乙捕食甲,乙的数量减少,导致甲的数量增加。(3)乙种动物属于第二营养级,丙种动物属于第三营养级。生态系统的能量流动是逐级递减的,乙种动物同化的能量大于丙种动物同化的能量。答案(1)2.2头/km22头/km2(2)由于乙动物以甲种植物为食,丙种动物的数量增加导致乙种动物的数量减少,从而导致甲种植物数量增加(3)大于本考点属于高考热点,考查内容涉及生态系统的成分、营养结构、能量流动、物质循环与信息传递等,考查题型多样,内容丰富,近年高考对依据情境信息自行构建食物网及能量分流模型考查更多。1生态系统中三大类生物成分
109、的作用(1)生产者:可将无机物转化为有机物,是自养生物,是生态系统的基石。(2)消费者:能够加快生态系统的物质循环。(3)分解者:可将有机物分解为无机物,是物质循环的关键环节。2生态系统的结构分析的“三个角度”(1)某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物,不代表单个生物个体,也不一定是一个种群,甚至可能不属同一物种。(2)同一种消费者在不同食物链中,可以占据不同的营养级。(3)在食物网中,两种生物之间的种间关系可出现多种,如狼和狐之间既有捕食关系,又有竞争关系。3能量在各营养级间流动过程分析由此可见:(1)摄入量粪便量同化量。(2)同化量呼吸量用于生长、发育、繁殖量。(3)一个营养级粪便
110、量不属于该营养级的同化量,而属于上一营养级的同化量中“流入分解者”的一部分。4信息传递的“三种类型”与“三类功能”(1)三种类型:物理信息、化学信息、行为信息(强调肢体语言)(2)三类功能:个体生存所必需;种群繁衍所必需;调节种间关系,维持生态系统稳定性(1)我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的弱(2010大纲全国,3C)()(2)防治稻田害虫,可提高生产者和消费者之间的能量传递效率(2013四川,6B)()(3)田鼠和鼬都是恒温动物,同化的能量中一部分用于自身生长、发育、繁殖等生命活动,其余在呼吸作用中以热能的形式散失(2012安徽,30(3)改编)()(4)生态系统的食物链中营
111、养级越高的生物,其体型必然越大(2011海南,21C)()(5)假设将水稻田里的杂草全部清除掉,稻田生态系统中能量流动的营养级数减少(海南,20B)()(6)生态系统内部结构与功能的协调,可以提高生态系统稳定性(福建,2B)()(7)直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量(江苏,11B)()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)提示(1)湿度相对较高的南方热带雨林中分解者代谢活动较北方森林中强。(2)防治害虫可调整能量流动关系,使能量更多地流向农作物。(4)营养级高,其体型未必大。(5)杂草与水稻同属第一营养级,去掉杂草并未使能量流动的营养级数减少。(7)直接以低营养级的生物
112、为食,可减少能量损耗。题组1生态系统的成分及食物链、食物网1(2015江苏卷,9)下列关于种群、群落和生态系统的叙述,正确的是()A五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度B就食性而言,杂食性鸟类的数量波动小于其他食性的鸟类C就生态系统结构而言,生态瓶的稳定性取决于物种数D变色龙变化体色,主要是向同类传递行为信息解析蜘蛛种群密度的调查适于使用标志重捕法,五点取样法属于样方法,A错误;杂食性鸟类由于食物范围广,受环境影响较小,其数量波动小于其他食性的鸟类,B正确;就生态系统结构而言,生态瓶的稳定性主要取决于生产者、消费者和分解者的合理搭配,并非物种数目越多越稳定,C错误;变色龙的体色变化是
113、基于和环境同步,并非向同类传递行为信息,D错误。答案B2(2015海南文昌中学期末)右图为某池塘生态系统的食物网。下列分析正确的是()A生物a固定的太阳能是流经该生态系统的总能量B生物b同化的能量大约有50%传递给生物fC生物f在该食物网中占有4个营养级D生物d与f之间存在竞争关系解析分析食物网图,a、b为生产者,故a、b固定的太阳能是流经生态系统的总能量,故A错误;生物b同化的能量流向f的最多有20%,故B错误;生物f占有的营养级是第二、第三、第四营养级,共三个营养级,故C错误;生物d和f都以b为食物,因此它们存在竞争关系,故D正确。答案D3(2014江苏高考,26节选)如图是某机场生态系统
114、食物网的主要部分。请回答下列问题。(1)此食物网中,小型猛禽分别处于_营养级。(2)机场内的小鸟初遇稻草人十分惊恐,这种反应属于_反射。(3)工作人员根据生态系统中_信息传递的特点,释放训练过的猎鹰来驱赶小鸟。(4)为了进一步驱鸟,某机场先铲除原有杂草,而后引种了虫和鸟都不爱吃的“驱鸟草”,机场内小鸟大为减少。以后“驱鸟草”逐渐被杂草“扼杀”,这种生物群落的变化过程属于_演替。答案(1)第三、第四、第五(2)条件(3)行为(4)次生1生态系统各生物成分的判断(1)判断生产者时要注意是否为“自养型”生物,若为自养型生物,则为生产者。(2)判断消费者时要特别注意异养型、寄虫、捕食、非腐生等关键词,
115、植物、微生物都有可能成为消费者。(3)判断分解者的主要依据是“腐生型”,凡腐生型生物均属分解者。2复杂食物网中某种群数量变化分析技巧(1)生产者相对稳定,即生产者比消费者稳定得多,所以当某一种群数量发生变化时,一般不需考虑生产者数量的增加或减少。(2)处于最高营养级的种群有多种食物来源时,若其中一条食物链中断,则该种群可通过多捕食其他生物而维持其数量基本不变。此时,数量减少的应为最高营养级所捕食的剩余环节:如上图所示食物网中若食草鸟减少时,兔“更多地被鹰捕食而减少”而不宜答作因“绿色植物增多而增多”。题组2生态系统的能量流动和物质循环1(2015海南卷,25)关于草原生态系统能量流动的叙述,错
116、误的是()A能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程B分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量C生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量D生产者固定的能量除用于自身呼吸外,其余均流入下一营养级解析生产者固定的能量,去向有自身的呼吸,流入下一营养级,残枝败叶流向分解者,D错误。答案D2(2015福建卷,4)下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图(图中数字为能量数值,单位是Jm2a1),下列叙述正确的是()A该食物网中最高营养级为第六营养级B该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%C太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1 357( Jm2a1)D该食物网中的生物与无机环境共同构
117、成一个生态系统解析该食物网中最长食物链的最高营养级为第五营养级,A错误;能量传递效率为某一营养级同化量与上一营养级同化量之比,(3 7804 200)/31 92025%,B正确;太阳鱼同化量(1 483)一部分在呼吸作用中散失,另一部分用于自身生长发育和繁殖,储存在太阳鱼的有机物中。太阳鱼有机物中的能量一部分流向分解者,另一部分则被鲈鱼摄入,故太阳鱼呼吸作用消耗的能量应小于1 4831261 357,C错误;该食物网中的生物缺少分解者与无机环境,不能构成生态系统,D错误。答案B3图1表示生态系统中各成分之间的联系,甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分。A、B、C、D是丙中关系密切的四种生物,其
118、所含能量所占比例如图所示。图2表示生态系统中,能量流经第二营养级的示意图,下列相关叙述错误的是()A图1中丁是生态系统的分解者B图1中存在的食物链(网):C图2中B表示用于自身生长、发育和繁殖的能量D图1中生物D色彩绚丽,形状怪异,在市场上非常名贵,这体现了生物多样性的直接价值解析从图1可以看出,甲为大气中的CO2库,乙为生产者,丙为消费者,丁为分解者,A正确。A、B、C、D四个消费者中,A的能量最多,应为初级消费者,B、C的能量次之且相等,应为次级消费者,D为三级消费者,B正确。图2中B表示第二营养级同化的能量,C表示用于第二营养级自身的生长、发育和繁殖,C错误。生物多样性的价值包括直接价值
119、、间接价值、潜在价值,其中观赏价值属于直接价值,D正确。答案C1巧辨碳循环模式图中的成分(1)常考图示:(2)突破方法:先据双向箭头“”确定“大气中CO2库”与“生产者”。再根据两者中有“1”个指入箭头的为“生产者”(如甲中A,乙中,丙中E),有1个指出箭头的为“大气中CO2库”(如甲中B,乙中,丙中A)。最后据食物链从生产者初级消费者次级消费者及各生物均最终指向分解者确认各级消费者及分解者(如三个图中分解者为甲中D,乙中,丙中C;丙中F为初级消费者,D为次级消费者,B为三级消费者。)2生态系统能量流动的3点提醒(1)10%20%是相邻两个营养级的传递效率,不是两个个体之间的传递效率。(2)流
120、经各营养级的总能量:对生产者而言强调关键词“固定”而不能说“照射”。对各级消费者而言强调关键词“同化”而不能说“摄入”或“储存”。(3)每个营养级同化能量的去向有以下两大类、三条途径:题组3生态系统的信息传递及生态系统功能综合1(2015甘肃天水一中模拟)下列有关生态系统功能的描述,错误的是()A物质循环的关键环节之一是分解者的分解作用B物质流是循环的,能量流是单向的,信息流往往是双向的C一个生态系统的营养级越多,消耗的能量就越多,人类可利用的能量就越少D信息传递有利于沟通生物群落与非生物环境之间、生物与生物之间的关系,具有调节生态系统稳定性的作用解析物质循环的关键环节有生产者的光合作用和分解
121、者的分解作用,故A正确;物质流是可以循环的,能量流是单向流动的,信息流往往是双向的,故B正确;一个生态系统中的营养级越多,能量流动过程中消耗的能量越多,但人类可利用的能量不一定越少,因为人类可以从各个营养级获得能量,故C错误;信息传递可以发生在生物与生物之间,也可以发生在生物与非生物之间,故D正确。答案C2某生态系统的营养结构如图所示。有关的叙述中正确的是()A可能依次是植物、植食性昆虫、青蛙B和、和之间存在信息交流,和之间则没有C如按最高的能量传递效率计算,通过该营养结构获得的能量大于所含能量的D该图反映了该生态系统的能量流动和物质循环解析青蛙为肉食性动物,不直接以植物为食;相互之间都存在信
122、息交流;该图不能反映生态系统的物质循环。答案C3(2015安徽卷,29)果园可作为一个生态系统进行管理。(1)利用生物防治方法可控制果园害虫种群密度,如用性信息素(E)2壬烯醇诱捕害虫丽金龟,可破坏其种群_。(2)科研人员对板栗园内的栗瘿蜂和长尾小蜂的数量进行了连续5年的检测,结果如图。据此判断这两个物种的种间关系是_。(3)每年输入果树的能量,一部分被初级消费者摄入,一部分储存于果树的营养器官和生殖器官中,其余能量的去处是_、_。(4)如果不对果园土壤进行管理,果树林下将会出现从一年生草本植物为优势,到多年生草本植物为优势,再到草本与灌木混生等阶段的演替。在草本与灌木混生阶段,果园内很少有一
123、年生草本植物生长,其原因是_。解析(1)利用生物防治方法可控制果园害虫种群密度,如用性信息素(E)2壬烯醇诱捕害虫丽金龟,可通过干扰雌雄虫间正常交尾而破坏其种群性别比例,从而降低出生率。(2)根据图示可以看出:随着栗瘿蜂的数量增长,长尾小蜂的数量也增长,而栗瘿蜂的数量先下降,长尾小蜂的数量随后也出现下降,所以二者的种间关系应该是捕食。(3)每年输入果树的能量,一部分被初级消费者摄入,一部分储存于果树的营养器官和生殖器官中,其余的能量去处还有:在果树的呼吸作用中以热能形式散失、被分解者分解和未分解的残枝败叶。(4)在草本和灌木混生阶段,由于灌木比草本植物更为高大,剥夺了草本植物的阳光从而导致一年
124、生植物在争夺阳光和空间等竞争中被淘汰,所以在果园内很少有一年生的草本植物生长。答案(1)性别比例(2)捕食(3)在果树的呼吸作用中以热能形式散失被分解者分解和未分解的残枝败叶(4)一年生植物在争夺阳光和空间等竞争中被淘汰1生态系统信息传递的种类及功能(2)速记信息传递功能对“个体”强调生命活动、生长发育所必需对“种群”强调“种群繁衍”所必需对生态系统强调“调整种间关系”及“维持生态系统稳定”2生态系统三大功能关键词(1)能量流动:单向、逐级递减,范围为食物链各营养级(2)物质循环:元素反复利用、循环流动,范围为生物圈(3)信息传递:往往具有双向性,范围为“生物与生物”及“生物与无机环境”考点二
125、生态系统的稳定性及环境保护)1(福建高考)下列有关生态系统稳定性的叙述,不正确的是()A生态系统具有自我调节能力,这是生态系统稳定性的基础B生态系统内部结构与功能的协调,可以提高生态系统稳定性C生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用,体现了其间接价值D生态系统中的组成成分越多,食物网越复杂,生态系统恢复力稳定性就越强解析生态系统的自我调节能力是通过其内部结构和功能的协调来实现的,其组成成分越多,营养结构越复杂,受到破坏后越难以恢复,故恢复力稳定性越差,所以A、B选项正确,D选项错误;生物多样性的间接价值是指每种物种都维系着它们所在生态系统的结构和功能,维持着其所在生态系统的稳定性,C选项正
126、确。答案D2(2013全国卷)某一池塘中有三个优势种群,分别是鳙鱼、浮游动物A和浮游植物B,其中鳙鱼以浮游动物A为食,浮游动物A以浮游植物B为食。回答下列问题:(1)为提高池塘鳙鱼的产量,采取向池塘中施肥和捕捞小型野杂鱼等措施,其中施肥的作用是直接提高_的种群数量。捕捞野杂鱼的作用是降低其与鳙鱼对_、_和空间等资源的竞争。(2)若大量捕捞使池塘中的鳙鱼数量减少,则短时间内会导致_的种群数量迅速下降。(3)若池塘施肥过量,一段时间后,池塘内上述三个优势种群消失了两个,它们是_,消失的主要原因是缺少_。再经过一段时间后,仅存的一个优势种群也基本消失,而另一类生物如微生物大量繁殖,使水体变黑发臭,该
127、类生物在生态系统中属于_。解析(1)施肥能够为浮游植物B提供矿质元素,有利于其生长,从而直接提高浮游植物B的种群数量;小型野杂鱼以浮游动物和浮游植物为食物,和鳙鱼争夺食物、氧气、生活空间,与鳙鱼存在竞争关系。(2)池塘中存在的食物链为浮游植物B浮游动物A鳙鱼,大量捕捞鳙鱼后,浮游动物A被捕食的量减少,导致其对浮游植物B的摄取量增大,因此短时间内浮游植物B的数量大量减少。(3)池塘施肥过量,导致浮游植物B大量繁殖,覆盖水面,水中溶氧量降低,使水中的浮游动物和鳙鱼无法正常生存而逐渐死亡;题目中的微生物属于生态系统中的分解者。答案(1)浮游植物B(其他合理答案也可)食物氧气(或溶解氧)(2)浮游植物
128、B(3)浮游动物A和鳙鱼氧气(或溶解氧)分解者高考对本知识点的考查多渗透于生态系统结构、功能中进行综合性考查,内容涉及生态系统稳定性原理、两种稳定性内涵及全球性生态环境问题的成因与防范等。1生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系解读2环境污染的成因及后果归纳3生物多样性三个层面、三种价值与四类保护(1)三个层面:基因多样性(同物种内)、物种多样性、生态系统多样性(2)三种价值注:生物多样性的间接价值远大于其直接价值(3)四类保护:就地保护、易地保护、生物技术保护、法制保护。(1)害虫数量对其天敌鸟类数量的影响一定存在反馈调节(2014广东卷,2)()(2)降雨量对土壤动物存活率的影
129、响一定存在反馈调节(2014广东卷,2)()(3)栖息地破碎化造成小种群有利于维持生物多样性(2012江苏,24B)()(4)互花米草原产美洲,引入到江苏沿海等地种植后迅速扩散并改变了滩涂生物多样性,属于生物入侵(2011江苏,20A)()(5)遗传多样性较低的种群适应环境能力强(2010北京,5D)()答案(1)(2)(3)(4)(5)提示(2)降雨量增加,使得土壤动物存活率降低,但土壤动物不影响降雨量,故不存在反馈调节;(3)小种群易发生灭亡消失,故不利于维持生物多样性;(5)遗传多样性越高的种群,其适应能力越强。题组1生态系统的稳定性及其机制1(2015江苏卷,22)(多选)研究人员在不
130、同季节对一小型湖泊水体进行采样,调查浮游藻类的数量和种类,结果如下图所示。下列叙述符合生态学原理的是()A温度是影响该水体中藻类种群变化的重要因素B如果该水体发生富营养化,藻的种类会有所增加C夏季可能是该湖泊中浮游动物种类最多的季节D浮游藻类中的氧元素会有10%20%进入浮游动物解析温度和空气都是影响该水体中藻类种群变化的重要因素,A项正确;由图可知,不同的季节藻类的种类和浓度在发生变化,说明一旦发生水体的富营养化藻的种类不一定增加,有可能是种类减少,B项错误;夏季该湖中浮游植物种类最多,浮游动物可能种类最多,C项正确;1020%的传递效率是指能量或者生物量(近似有机物含量)而不是元素,浮游动
131、物的氧元素还可从空气和水中得来,D项错误。答案AC2下图表示甲、乙两个相邻类型的不同生态系统,在遭受同等程度的外来干扰其稳定性发生明显波动后,再恢复到原有的结构状态所需时间的图像。关于这两个生态系统稳定性的叙述,正确的是()A甲的抵抗力稳定性较乙强B乙的恢复力稳定性较甲强C甲的抵抗力稳定性较弱,而恢复力稳定性较强D甲为森林生态系统,乙为草原生态系统解析任何一个自然生态系统都具有一定的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。对一个生态系统来说,抵抗力稳定性和恢复力稳定性之间往往存在着相反的关系。据此分析坐标图,可找出随时间(横轴)推移,甲、乙两条曲
132、线的变化情况,甲偏离稳态的幅度大,表明抵抗力稳定性差,乙恢复稳态所需时间长,表明恢复力稳定性弱,森林生态系统抵抗力稳定性应强于草原生态系统,故只有C选项正确。答案C1生态系统抵抗力稳定性与自我调节能力的关系2两种稳定性“关键词”(1)抵抗力稳定性:抵抗干扰、保持原状,与物种丰富度、结构复杂化程度呈正相关。(2)恢复力稳定性:遭到破坏、恢复原状,一般与抵抗力稳定性高低呈负相关,但有些抵抗力稳定性很弱的生态系统其恢复力稳定性也很弱,如荒漠生态系统。(3)在遭到“同等程度”破坏时,抵抗力稳定性强者恢复力稳定性高。题组2全球性生态环境问题与生物多样性保护1(2015江苏卷,14)下列关于生物多样性的叙
133、述,正确的是()A生态系统多样性是物种多样性的保证B各种中药材的药用功能体现了生物多样性的间接价值C大量引进国外物种是增加当地生物多样性的重要措施D混合树种的天然林比单一树种的人工林更容易被病虫害毁灭解析物种多样性有赖于生态系统多样性,A项正确;中药材的药用功能体现了生物多样性的直接价值,B项错误;大量引进外来物种,很可能引起生态危机,而破坏生物多样性,C项错误;混合树种的天然林可以吸引更多的捕食性鸟类和其他天敌物种,不易遭受病虫害毁灭,D项错误。答案A2上世纪80年代初,生活污水被排放到大多数河流后,河水仍能保持清澈,但随着污水排放增多,河流的生态平衡遭到破坏,学生科技实践小组在某河流上设置
134、了3个监测点,相关水质指标检测结果如下图所示。下列相关叙述不正确的是()A河流受到轻微污染保持清澈属于抵抗力稳定性B发生水华现象最严重的是2号监测点C测定水体中藻类的种类是在种群水平上进行的研究D可以利用捕食关系治理河流水华现象解析选项A,河流受到生活污水的轻微污染后仍能保持清澈,体现的是生态系统的抵抗力稳定性;选项B,分析图中物质含量相对值可知,2号监测点的水华现象最严重,依据是该监测点藻类叶绿素a浓度最大,溶氧量最低;选项C,研究藻类的种类属于群落水平上的研究;选项D,可以通过对水体投放适量植食性鱼类来治理水华现象,植食性鱼类以藻类为食,存在捕食关系。答案C3(2015山东卷,27)湿地是
135、地球上重要的生态系统,具有稳定环境、物种保护及资源供应等功能。(1)某湿地由浅水区向陆地方向依次生长着芦苇、碱蓬、柽柳等,这体现了群落的_结构。调查湿地中芦苇的种群密度常用_法。(2)图中甲、乙两条曲线分别表示湿地中两种生物当年的种群数量(Nt)和一年后的种群数量(Nt1)之间的关系,直线p表示Nt1Nt。甲曲线上A、B、C三点中,表示种群数量增长的是_点;乙曲线上D、E、F三点中,表示种群数量相对稳定的是_点;Nt小于a时,甲、乙两条曲线中_曲线所代表的生物更易消亡。(3)湿地生态系统被破坏后,生物种类贫乏。要恢复其生物多样性,在无机环境得到改善的基础上,生态系统组成成分中首先应增加_的种类
136、及数量。随着生物多样性和食物网的恢复,湿地生态系统的_稳定性增强。为保护湿地的生物多样性,我国已建立多个湿地自然保护区,这属于_保护。解析(1)湿地由浅水区向陆地方向物种的变化是在水平方向上的变化,体现了群落的水平结构。调查芦苇等植物的种群密度常选用“样方法”。(2)题图中直线p代表t年和t1年种群数量相等,甲、乙曲线与p直线的交点表明种群数量不变。在p直线以上的点表明种群数量增加,p直线以下的点表明种群数量下降。故甲曲线上B点种群数量增加,乙曲线上F点种群数量不变。a点前,甲曲线代表的生物数量下降,乙曲线代表的生物数量增加,所以甲曲线代表的生物更易消亡。(3)湿地恢复过程中,首先要增加生产者
137、的种类和数量,这是由于生产者是生态系统的基石,其他生物都直接或者间接从生产者获得能量。恢复过程中,随着生物种类的增加,食物网逐渐复杂,生态系统的抵抗力稳定性增强,恢复力稳定性减弱。建立自然保护区是生物多样性保护措施中的就地保护。答案(1)水平样方法(2)BF甲(3)生产者抵抗力就地1人口增长对生态环境的两大影响(1)环境污染:人口增长和经济发展,使污染物的总量增大(包括工农业废弃物、生活垃圾等)。(2)资源短缺:主要指耕地、草地、森林、淡水等“人均”占有量短缺。2以成因与危害为突破口,正确区分水污染的类型污染类型成因危害无机污染(富营养化)水体中富含N、P等矿质元素藻类大量繁殖,水体浊度增加,
138、进一步加剧水质恶化,水体缺氧,水生生物大量死亡有机污染(水体“发黑变臭”)水体中富含有机物异养型生物繁殖,水体缺氧,鱼、虾等水生生物死亡,进而使河水变黑、发臭重金属、农药污染(生物富集)重金属、农药进入食物链可呈现“富集”较高营养级生物体内的重金属等浓度较高生态系统能量流动模型解读及计算整合1务必关注能量流动最值计算中的两对“题眼”进行能量流动计算不仅应关注“最多、最少”题眼,还应关注“需要”与“获得”,具体分析如下(以ABCD为例)。(1)“最多需要植物”:此时D的能量为已知项(设为x),计算时应“逆推”,能量传递效率应按10%计算,公式为x(10%)n,此处n为食物链中“”数,如上述食物链
139、中n为“3”。(2)“最少需要植物”:此类计算与(1)方法相同仍需“逆推”,但需将传递效率换为20%,即x(20%)n。(3)“最多获得多少能量”:此时A的能量为已知项(设为y),计算时应“顺推”,能量传递效率按20%计算,公式为y(20%)n,n仍为“”数。(4)“最少获得多少能量”:此类计算与(3)方法相同,仍需“顺推”,但需将传递效率换为10%,即y(10%)n。(5)在食物网中求“最多”与“最少”:在多条食物链并存的食物网中,“最多”与“最少”除应考虑“10%、20%”外还应考虑“食物链长短”与“能量损耗”的关系,如以“顺推”为例,“最多传递多少能量”,应按最短食物链,并按20%相乘;
140、求“最少传递多少能量”时,应按最长食物链,并按10%相乘,同理可进行“逆推”计算。(6)若题干信息中已给出食物网能量分流比例,则计算某一生物获得的能量或需要某一生物提供的能量时,首先,要清楚某一生物从不同食物链中获得能量的比例或某一生物给不同生物提供能量的比例;其次,要结合每条食物链中的能量传递效率予以计算。2利用“拼图法”巧解能量流动难点(1)输入第一营养级的能量(W1)即生产者的同化量被分为两部分:一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失(A1),一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(B1C1D1)。而后一部分能量中包括现存的植物体B1、流向分解者的C1、流向下一营养级的D1。(2)第一
141、营养级向第二营养级的能量传递效率是:100%100%,同理第二营养级向第三营养级的能量传递效率为:100%。1下图表示某生态系统食物网的图解,猫头鹰体重每增加1 kg,至少消耗A约()A100 kg B44.5 kg C25 kg D15 kg解析求生产者的最少消耗量,应以最短食物链(AB猫头鹰),最高能量传递效率(20%)来计算,求得至少消耗A约25 kg。答案C2由于“赤潮”的发生,一条4 kg的杂食海洋鱼死亡,假如此杂食鱼的食物有来自植物,来自草食鱼类,来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类,能量传递效率均按20%计算,该杂食鱼增加4 kg体重共需海洋植物()A28 kg B280 kg C1
142、6 kg D160 kg解析依题意构建食物网,如图所示,从图中可看出,杂食海洋鱼的食物来自3条食物链,分别是:植物杂食海洋鱼;植物草食鱼类杂食海洋鱼;植物草食鱼类小型肉食鱼类杂食海洋鱼。能量传递效率按20%计算,由得:4()20%10(kg);由得:4()20%20%25(kg);由得:4()20%20%20%125(kg)。故该杂食鱼增加4 kg体重共消耗海洋植物的量为1025125160(kg)。答案D3下图是能量流经某生态系统第二营养级的示意图单位:J/(cm2a),其中A表示该营养级能量的摄入量,据图分析,有关说法正确的是()A该生态系统第一营养级同化的能量至少为400 J/(cm2a
143、)B第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100 J/(cm2a)C能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20%D该生态系统第三营养级同化的能量是15 J/(cm2a)解析据图分析可知,第二营养级的摄入量A是100 J/(cm2a),其中20 J/(cm2a)以粪便的形式流向分解者,所以第二营养级的同化量是B,即80 J/(cm2a)。能量在两个营养级之间的传递效率是10%20%,故第一营养级同化的能量至少为400 J/(cm2a)。第二营养级的同化量中有50 J/(cm2a)用于呼吸散失,剩下的30 J/(cm2a)用于自身生长、发育和繁殖。图中的15 J/(cm2a)是第三营养级的摄入量
144、,因为不知道第三营养级的同化量,所以不能计算出第二和第三营养级之间的能量传递效率。答案A4(2015湖南五市十校联考)下图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值单位为103 kJ/(m2y)。试回答下列有关问题:(1)图中代表的生理过程是_,图中代表的能量主要以_形式储存。(2)该生态系统生产者固定的总能量是_kJ/(m2y)。(3)能量从该生态系统的第二营养级到第三营养级传递的效率为_。(4)试分析图中植食动物、小型肉食动物和大型肉食动物随营养级的升高需要的有机物输入越来越多的原因:_。答案(1)呼吸作用(有机物)稳定的化学能(2)1.09105(3)10%(4)能量流动逐级
145、递减以及维持各营养级较高的有机物输出量(需要向人类提供更多的水产品)5下图甲为某森林生态系统各营养级生物个体数量示意图,其中、分别代表第一至第四营养级,m、n代表不同的能量形式。图乙表示初级消费者获取食物后的变化示意图,其中AF表示能量的不同去向。请据图作答:(1)图甲中,m、n表示的能量形式分别为_、_。如图所示,位于营养级的生物个体数量多于,能量_(填“多于”或“少于”)。(2)图乙中,若A表示初级消费者的粪便量,F表示流入下一营养级的能量,则B表示_,C表示_。(3)若图乙中A、B、C对应的能量值分别为a、b、c,则营养级、间的能量传递效率是_(用所给字母表示)。(4)若图甲中营养级、各
146、有一种生物甲、乙、丙,构成食物关系如右图所示。其中,甲能量中所占比例为a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_kJ(用所给字母表示)。解析(1)能量流动是逐级递减的,营养级越高,可利用的能量越少。虽然第二营养级生物个体数量多于第一营养级,但所拥有的能量仍远少于第一营养级。m表示输入生态系统的总能量,是生产者所固定的太阳能总量。n表示呼吸散失的能量,为热能。(2)图乙中,A表示初级消费者的粪便量,则B表示初级消费者的同化量,C表示呼吸作用散失的能量,D表示用于生长、发育和繁殖的能量,E表示流入分解者的能量。(3)第一营养级的同化量为m,第二营养级的同化量为b,则营养
147、级、间的能量传递效率b/m100%。(4)甲能量中所占比例为a的部分直接提供给丙,甲能量中所占比例为1a的部分通过乙提供给丙。据“至少需要消耗”可知,能量传递效率应该取20%,假设至少需要消耗甲的能量为x,则丙从甲丙途径获得的能量为ax20%,丙从甲乙丙途径获得的能量为x(1a)20%20%,根据题干中的条件可知:ax20%x(1a)20%20%A,因此x。答案(1)太阳能(或生产者固定的能量)热能(或呼吸作用散失的能量)少于(2)初级消费者的同化量呼吸作用散失的能量(热能)(3)b/m100%(4)2016高考仿真练(时间:30分钟满分:75分)一、选择题(每小题6分,共6小题,共36分)1
148、(2015衡水中学调研)动物生态学家对某林区周边区域进行了四种经济动物(M、N、O、P)的调查,所得结果如下:这四种动物的种群密度中M的种群密度最小,且各物种之间存在着食物关系,N、P处于同一营养级,M处于最高营养级。下列结论正确的是()A动物的营养级一定与种群密度呈反比例关系B只能用标志重捕法调查动物的种群密度C四种动物的种间关系不只一种DM动物一定处于第五营养级解析动物的营养级不一定与种群密度呈反比例关系;对于活动能力强活动范围大的动物的种群密度调查用标志重捕法,但对于活动能力弱,活动范围小的动物用样方法调查其种群密度;由于N、P处于同一营养级,M动物有可能处于第四营养级。答案C2(201
149、5安徽六校联考)下列关于生态系统物质循环和能量流动的叙述中,正确的是()A使用粪便作肥料,其能量可以流向植物,实现了对能量的多级利用B一只狼捕食了一只兔子,则这只兔子中约有10%20%的能量流入狼的体内C碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的D食物链中初级消费者数量越多,次级消费者能够获得的能量一定就越少解析使用粪便作肥料,其被微生物分解产生的物质可以被植物利用,实现了物质的循环再生,但能量散失到大气中,A错误;能量传递效率10%20%是相邻营养级之间的传递效率,不适用于两只动物之间,B错误;碳元素在生物群落与无机环境之间以二氧化碳的形式循环,C正确;次级消费者能够获得的能
150、量多少与初级消费者数量无关,D错误。答案C3如图是一个简化的食物网,据图分析正确的是()A该食物网由4条食物链组成B其中的初级消费者是植食性鸟C处于第三营养级的生物有3种D生态系统的4种成分中,该图上只体现了2种成分解析分析图形可知,该图由5条食物链组成;植食性鸟和食草昆虫都是初级消费者;处于第三营养级的生物有鹰、食虫鸟、蜘蛛和青蛙4种生物;该图只有生产者和消费者,缺少生态系统中的分解者和非生物的物质和能量。答案D4(2015安徽六校联考)下列有关生物多样性的叙述,错误的是()A共同进化导致生物多样性的形成B森林能调节气候属于生物多样性的直接价值C生物多样性的间接价值明显大于直接价值D生物多样
151、性包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性解析共同进化是指生物与生物之间、生物与环境之间的共同进化,生物多样性的形成是共同进化的结果,A正确;森林能调节气候属于生物多样性的间接价值,B错误;生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值,C正确;生物多样性包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性,D正确。答案B5(2015江西五校第一次联考)下表是某营养级昆虫摄食植物后能量流动情况,下列说法错误的是()项目昆虫摄食量昆虫粪便量昆虫呼吸消耗量昆虫储存在有机物中能量能量(kJ)41021013070A.昆虫同化的能量中约有35%用于其生长发育和繁殖B昆虫粪便量属于植物中未被昆虫利用的能量C昆虫储存在
152、有机物中的能量属于未利用的能量D若能量传递效率为10%20%,昆虫的前一营养级的能量至少有1 000 kJ解析昆虫的同化量为410210200(kJ),用于生长发育和繁殖的能量所占比例为70200100%35%,A正确;摄入量同化量粪便量,昆虫粪便量属于植物流向分解者能量的一部分,B正确;未利用的能量属于昆虫储存在有机物中的能量的一部分,C错误;昆虫的前一个营养级的能量最小值是20020%1 000(kJ),D正确。答案C6如图为能量流动示意图。其中a1是流入第一营养级的总能量,相关说法正确的是()A第一营养级传递给分解者的总能量是a4B能量散失a3不能再被生物同化利用Ca1、a2、a3、a6
153、中的能量都以稳定化学能的形式存在D第一营养级和第二营养级之间能量传递效率是a6a2解析由题图可知,第一营养级传递给分解者的总能量是a4a7。a1是生产者同化固定的能量,散失的能量a3以热能的形式存在,热能不能再被其他营养级利用,这也是能量流动逐级递减的重要原因。第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率是a6a1。答案B二、非选择题(共4小题,共39分)7(9分)(2015海南文昌中学期末)海南多地大力发展农家乐,构建旅游与生态并举的生态农业。池塘养鱼垂钓,水稻长势喜人,农民进行除草、治虫、施肥等生产活动。根据生态学原理,回答下列问题。(1)生态系统的结构由_构成。池塘中的植物垂直方向上的分布具
154、有分层现象,这种现象与不同水域深度的_不同密切相关。(2)从能量流动的角度分析,农民除草、治虫的目的是_,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。(3)假定某种群当年数量是一年前种群数量的倍。图1为值随时间的变化曲线,图2为该系统能量流动示意图单位:J/(m2d)。分析回答。图1中该种群数量在a到d的增长曲线呈_型,e点的种群数量比d点的种群数量_(多/少)。图2中由草食动物流入分解者的能量,有其遗体残骸中的能量和肉食动物_中的能量。该生态系统中第三、四营养级间的能量传递效率是_%(保留一位小数)。(4)随着游客增多,有些废弃物和垃圾进入池塘,但并未引起生态系统的破坏,原因是生态系统具有一定的
155、自我调节能力,它的基础是_。八门湾红树林与东寨港红树林是海南省两处著名的红树林景观,有“海上森林公园”之美称,是世界上海拔最低的森林。红树林是海岸的天然防护林,体现了生物多样性的_价值。解析(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分、食物链和食物网;群落中植物的垂直结构与光照强度有关。(2)农民除草治虫的目的是调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。(3)由于纵坐标表示种群当年数量是前一年数量的倍数,因此1,种群数量增加;1,种群数量不变;1,种群数量减少。因此图1中ad段的数值先增大后减少到1,种群数量先迅速增加后增加速率变慢,最后不增加,呈“S”型;由于d点后
156、种群数量减少,到e点时不再减少,因此e点种群数量比d点少。草食动物流入分解者的能量包括草食动物的遗体残骸中的能量和肉食动物的粪便中未被同化的能量;分析题图,第四营养级的同化量为16521J/(m2d),第三营养级的同化量为9027221383J/(m2d),因此第三营养级到第四营养级的能量传递效率为21383100%5.5%。(4)生态系统具有自我调节能力的基础是负反馈调节。答案(1)生态系统的组成成分和食物链、食物网(营养结构)光照强度(2)调整能量流动关系(或调整能量流动的方向)(3)S少粪便5.5(4)(负)反馈调节 间接8(11分)(2015安徽六校联考)某生态系统仅有甲、乙、丙、丁、
157、戊5个种群形成一定的营养结构,下表列出了各种群同化的能量。图1表示有关种群乙的能量变化,其中表示能量值的多少。图2是种群乙10年内种群数量变化的情况,图中表示该种群数量是上一年种群数量的倍数。种群甲乙丙丁戊同化能量1.110821071.410991073.4106(1)写出该生态系统中的食物网_。(2)种群乙是该生态系统营养结构中的_,若甲的数量减少,戊的数量_(会或不会)发生明显变化。(3)图1中_(数字)2107,C表示_。(4)图2中_点的种群年龄组成是衰退型。(5)乙种群中雌雄个体通过气味相互识别,这属于_信息,说明_离不开信息传递。答案(1)丙甲乙戊丁(2)第三营养级不会(3)用于
158、生长、发育、繁殖的能量(4)C、D(5)化学种群繁衍9(10分)(2015河北衡水大联考)图甲为某一生态系统内的食物网构成,图乙为生态系统稳定性示意图,据图回答下列问题:(1)图甲中共有_条食物链,其中最长的食物链是 _。(2)图甲中鹰同时占有第_营养级,未包含的生态系统的成分有_。(3)若蛇绝种,鹰的数量可能_,原因是_。(4)图乙中x可以表示恢复到原状态所需的时间,x越大表示_稳定性越弱;y表示一个外来干扰使之偏离正常作用范围的大小,y偏离大说明_稳定性弱,TS越大说明这个生态系统的总稳定性越弱。答案(1)8植物食植昆虫食虫昆虫食虫鸟蛇鹰、植物食植昆虫食虫昆虫蛙蛇鹰(2)三、四、五、六非生
159、物的物质和能量、分解者(3)增多食物链变短,鹰获得的能量增多(4)恢复力抵抗力10(9分)(2015江西红色六校二次联考)为找出更好的污染治理措施,科研人员做了相关研究。图甲表示某地排污池下游河道中溶解氧及铵盐含量的测定结果,表乙表示对几种生物研究的相关结果。请回答。生物铵盐吸收率有机物去除率硅藻0.152%0蓝藻0.55478%0红假单胞光合细菌087%92%乙(1)从生态系统的组成成分看,表乙中红假单胞光合细菌属于_。(2)取水样1 L,摇匀后等量分装在黑、白2个瓶中。测得12 h内黑瓶氧气下降量为2 mg,1 d内白瓶氧气增加量为6 mg,不计温度影响,则一天内藻类实际产氧量为_mg/L
160、。(3)线虫以藻类为食,鲫鱼以藻类和线虫为食。若去掉线虫,鲫鱼的总能量变化趋势是_,其原因是_。(4)912 d,水中溶氧量快速下降,其主要原因是_。(5)据表分析,治理水华效果最好的生物是_,理由是_。答案(1)生产者和分解者(2)10(3)增加食物链缩短,能量浪费的少(4)藻类大量繁殖后死亡增多,需氧细菌耗氧量增多(5)红假单胞光合细菌不产毒素,且对铵盐和有机物的去除率高 考纲要求1.能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。2.具备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行解
161、释、分析和处理。3.具有对一些生物学问题进行初步探究的能力,包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。4.能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。考点一教材基础实验1(2015山东卷,3)下列有关生物学实验的叙述,正确的是()A叶绿体色素滤液细线浸入层析液,可导致滤纸条上色素带重叠B低温诱导大蒜根尖时间过短,可能导致难以观察到染色体加倍的细胞C用显微镜观察洋葱根尖装片时,需保持细胞活性以便观察有丝分裂过程D将洋葱表皮放入0.3 g/mL蔗糖溶液中,水分交换平衡后制成装片观察质壁分离过程解析色素分离时,若滤液细线浸入层析液,不能分离出各色素带,A错误;低温诱导染色
162、体数目加倍实验中,若诱导大蒜根尖时间过短,染色体数目可能并未加倍,B正确;用显微镜观察洋葱根尖细胞装片时,细胞在解离时已死亡,不可能再继续分裂进程了,C错误;观察植物细胞质壁分离时,先制装片,再观察细胞质壁分离状况,D错误。答案B2(2011新课标全国卷,6)下表中根据实验目的,所运用的试剂与预期的实验结果正确的是()选项实验目的试剂预期的实验结果A观察根尖分生组织细胞的有丝分裂醋酸洋红染色体被染成紫红色B检测植物组织中的脂肪双缩脲试剂脂肪颗粒被染成红色C检测植物组织中的葡萄糖甲基绿葡萄糖与甲基绿作用,生成绿色沉淀D观察DNA和RNA在细胞中的分布斐林试剂吡罗红斐林试剂将DNA染成绿色,吡罗红
163、将RNA染成红色解析醋酸洋红可将染色体染成紫红色;检测脂肪应使用苏丹或苏丹,前者可呈现橘黄色,后者可呈现红色;葡萄糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀;观察DNA和RNA分布应使用甲基绿吡罗红混合染色剂。答案A对教材中常规实验的考查一般体现在:(1)对实验原理、实验材料和实验试剂的分析和解释;(2)对实验设计中对照实验的分析和解释;(3)对实验结果的分析和解释;(4)基本实验操作仪器的使用(例如显微镜)。解答这一类题的关键是要十分熟悉教材实验,掌握生物学科基本的实验设计思想、实验方法及常规实验步骤与实验分析等。高中生物教材涉及的观察类实验归纳实验名称细胞的状态染色剂生物材料观察DNA、RNA在细胞中
164、的分布死细胞甲基绿、吡罗红人的口腔上皮细胞观察线粒体活细胞健那绿观察细胞的减数分裂死细胞无(为固定装片)蝗虫精母细胞低温诱导植物染色体数目的变化死细胞改良苯酚品红染液洋葱根尖细胞观察细胞的有丝分裂死细胞龙胆紫(或醋酸洋红)观察多种多样的细胞活或死细胞无(无需染色)酵母菌细胞、水绵细胞、叶的保卫细胞、鱼的红细胞等观察叶绿体活细胞藓类的叶(或菠菜叶、黑藻叶)观察植物细胞的质壁分离与复原活细胞紫色洋葱鳞片叶表皮细胞说明(1)以上实验除了“观察植物细胞的质壁分离与复原”使用低倍镜外,其余均需使用高倍镜。(2)鉴定类实验中的“脂肪的切片法鉴定”、探究性实验中的“培养液中酵母菌种群数量的动态变化”都需用显
165、微镜观察。(1)判断下列关于实验现象与结果分析的正误(2015江苏卷,23)组织切片上滴加苏丹染液,显微观察有橘黄色颗粒说明有脂肪()组织样液中滴加斐林试剂,不产生砖红色沉淀说明没有还原糖()PCR产物中加入二苯胺试剂,加热变蓝说明有目的DNA产生()(2)在25 的实验条件下可顺利完成光合色素的提取与分离(2014北京,5A)()(3)标志重捕法解决了活动性不强的动物取样方法上的难题(2013江苏,2B)()(4)观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验,可观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁(2012山东,4C)()(5)以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料,经吡罗红甲基绿染色,可观察
166、到红色的细胞核(2012安徽,1A)()(6)只有在保持细胞活性的条件下,才能用健那绿(詹纳斯绿B)染色观察动物细胞中的线粒体(2011山东,6改编)()(7)用标志重捕法调查达乌尔黄鼠的丰(富)度(2011北京,2D)()(8)检测酵母菌培养过程中是否产生CO2,可判断其呼吸方式(2013重庆,3C)()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)提示(1)斐林试剂的使用需水浴加热;加入二苯胺试剂,加热变蓝说明有DNA,但不一定是目的DNA。(3)标志重捕法适宜于对活动范围大、活动能力强的动物的取样调查;(4)由于细胞早在解离时已被杀死,故不能观察到细胞板向四周扩展形成新细胞壁;(5
167、)经吡罗红、甲基绿染色,被染成红色的应为细胞质,细胞核应被染成绿色;(7)可用标志重捕法调查达乌尔黄鼠的种群密度而不是“丰富度”。题组1从考纲规定的教材实验进行命题1(2015安徽卷,3)右图是某同学在观察洋葱根尖细胞有丝分裂时拍摄的显微照片。下列叙述正确的是()A甲细胞中每条染色体的着丝点排列在细胞板上B乙细胞中染色体被平均分配,移向细胞两极C甲和乙细胞中的染色体数目相等,DNA含量相同D统计图中处于分裂期的细胞数,可计算细胞周期的长短解析根据图示可知:甲细胞处于有丝分裂中期,乙细胞处于有丝分裂后期。甲细胞的每条染色体的着丝点排列在赤道板而不是细胞板上,A错误;乙细胞中的染色体被平均分配,移
168、向细胞的两极,B正确;乙细胞中的染色体数是甲细胞中的2倍,DNA含量相同,C错误;细胞周期包括分裂间期和分裂期,统计图中处于分裂期的细胞数不可计算细胞周期的长短,只可计算分裂期所用时间在细胞周期中的比例,D错误。答案B2(2015江苏卷,21)(多选)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用乙醇提取叶绿体色素,用石油醚进行纸层析,下图为滤纸层析的结果(、为色素条带)。下列叙述正确的是()A强光照导致了该植物叶绿素含量降低B类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照C色素、吸收光谱的吸收峰波长不同D画滤液线时,滤液在点样线上只能画一次解析由图示可知,强光下,、表示的叶绿素色素带变窄,说明叶绿
169、体含量降低,A项正确;类胡萝卜素可保护叶绿素免受强光降解,B项正确;是叶绿素a,是叶绿素b,都是主要吸收蓝紫光和红光,但吸收光谱的吸收峰波长不同,C项正确;画滤液细线时,滤液在点样线上画23次,D项错误。答案ABC3(2015天津卷,5)为达到实验目的,必须在碱性条件下进行的实验是()A利用双缩脲试剂检测生物组织中的蛋白质B测定胃蛋白酶分解蛋白质最适温度C利用重铬酸钾检测酵母菌培养液中的酒精D观察植物细胞的质壁分离和复原解析利用双缩脲试剂检测蛋白质时,先加NaOH溶液1 mL,振荡均匀后,滴加34滴CuSO4溶液,振荡后观察颜色变化,A正确;“测定胃蛋白酶分解蛋白质的最适温度”的实验中,自变量
170、为温度,酸碱度是无关变量,应该保持相同且最适宜,胃蛋白酶的最适pH为2左右,B错误;“利用重铬酸钾检测酵母菌培养液中的酒精”的实验中必须是溶解有重铬酸钾的浓硫酸溶液,C错误;“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,细胞必须保持活性,碱性环境会破坏细胞活性,D错误。答案A4下列有关实验的叙述不正确的是()A向甲装置的a中加入重铬酸钾的浓硫酸溶液,并不能判定酵母菌是否进行了无氧呼吸B乙装置中的脱脂棉可用清水或酒精浸湿,用于土壤中小动物丰富度的调查C丙图的培养皿中需加入体积分数为95%的酒精,目的是漂洗解离后的洋葱根尖D若丁图表示鉴定花生种子中是否含有脂肪的实验步骤之一,则该步骤的目的是洗去浮色解析
171、选项A,酵母菌无氧呼吸产生的酒精溶于甲装置左边锥形瓶中,在a中检测不到酒精。选项B,乙装置为吸虫器,用于在土壤中收集小动物,调查土壤中小动物的丰富度。选项C,漂洗解离后的洋葱根尖用的是蒸馏水而不是酒精。选项D,观察花生种子中是否含有脂肪时,需先用苏丹或苏丹染色,而后用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色,排除干扰。答案C关注6个易错点(1)进行显色观察时宜选择白色或近白色材料,以防颜色遮蔽作用。(2)观察细胞的有丝分裂或低温诱导染色体加倍时,应注意观察“呈正方形”的根尖分生区细胞。(3)观察细胞的减数分裂时,可以选择的材料有动物的精巢和植物的雄蕊,而不宜选用动物的卵巢和植物的雌蕊。(4)观察植物
172、细胞的质壁分离和复原时,应选择紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞。(5)用物理或化学试剂诱变时,处理的材料应该是具有“分裂”能力的组织或细胞;观察染色体变异时,一定要选择正处于分裂期尤其是中期的细胞进行观察。(6)进行调查研究时,所选择的样本要具有代表性,且要满足样本数量足够多的条件,以减小误差。题组2教材实验的深化拓展1(2015东北师大附中模拟)下列实验操作中,不属于控制无关变量的是()A验证光合作用能产生淀粉的实验中,首先将实验植物做饥饿处理B验证温度影响酶活性实验中,先将每一组底物和酶分别放在相同温度下适当时间后再混合C验证光合作用需要光照的实验中,将叶片的一半用黑纸包住D菠菜叶中光合色素的分
173、离实验中,制备滤纸条时剪去两角解析验证光合作用需要光照的实验中,是否有光是实验的自变量(单一变量),不是无关变量,C错误:A、B、D选项都是对无关变量的处理。答案C2(2015福建卷,26)为了研究从植物中提取的可可碱是否可以作为除草剂,某科研小组开展了可可碱对鬼针草根尖细胞有丝分裂和种子萌发影响的实验探究,结果如下表。请回答:根尖细胞有丝分裂种子发芽率/%分裂期细胞占比/%前期和中期后期和末期03.733.040.6981.50.12.902.160.7468.10.52.101.720.3818.61.01.961.720.242.3注:有丝分裂指数分裂期细胞数/观察细胞的总数100%(1
174、)本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片,制片过程中根尖解离需要用到的试剂是_,上图为显微镜下观察到的部分细胞图像,箭头所指的细胞处于分裂期的_期。(2)实验结果显示,与对照组相比,当可可碱浓度达到1.0 mmolL1时,在分裂期的细胞中,后期和末期的细胞数目相对_。产生这种结果的原因可能是_,导致染色体无法移向细胞两极。(3)实验结果表明,随着可可碱浓度的升高,种子发芽率_。为探究可可碱影响种子发芽率的可能原因,某同学提出假设:可可碱会降低种子中赤霉素的水平。现欲通过实验检验上述假设,请写出实验设计的基本思路:_。解析(1)实验中将根尖放入盛有盐酸和酒精混合液(11)的玻璃皿中,在室温下解离。据
175、图可知染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面上,细胞应处于分裂期的中期。(2)据表可知,对照组中后期和末期分裂指数为0.69%,可可碱浓度1 mmol/L实验组后期和末期分裂指数为0.24%,故较对照组减少。依题意可知:染色体无法移向两极,产生原因可能是可可碱能够抑制纺锤体的形成,从而导致分裂后期和末期的细胞减少。(3)据表可知,随着可可碱浓度的升高,种子发芽率降低。依题意可知探究实验的自变量是可可碱浓度,因变量是种子中赤霉素含量。因此,实验设计思路:设置一定浓度梯度的可可碱处理鬼针草种子,一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量,进而得出可可碱浓度与赤霉素含量的关系。答案(1)盐酸(或盐酸和酒精
176、)中(2)减少可可碱能够抑制纺锤体的形成 (3)降低以不同浓度的可可碱处理鬼针草种子,一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量,分析可可碱浓度与赤霉素含量的关系1实验结果的显示方法光合速率:O2释放量、CO2吸收量或淀粉产生量;呼吸速率:O2吸收量、CO2释放量或淀粉减少量;原子转移途径:放射性同位素示踪法;细胞液浓度大小:质壁分离实验;细胞是否死亡:质壁分离实验、亚甲基蓝溶液染色;甲状腺激素作用:动物耗氧量、发育速度等;生长激素作用:生长速度(体重变化、身高变化);胰岛素作用:动物活动状态。2实验条件的控制方法增加水中氧气:泵入空气或吹气或放入绿色植物;减少水中氧气:容器密封或油膜覆盖或用凉开水
177、;除去容器中CO2:NaOH溶液或KOH溶液;除去叶片中原有淀粉:置于黑暗环境一昼夜;除去叶片中叶绿素:酒精隔水加热;除去光合作用对呼吸作用的干扰:给植株遮光;如何得到单色光:棱镜色散或彩色薄膜滤光;防止血液凝固:加入柠檬酸钠;DNA半保留复制方式探究:密度梯度离心;各种细胞器的提取:细胞匀浆离心。考点二实验步骤的完善、评价与实验方案的设计1(2015浙江卷,31)现有一种细菌M,能够合成某种酶,并能分泌到细胞外。为了研究其培养时间与细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系,请根据以下提供的实验材料写出实验思路,并预测实验结果。实验材料:若干个培养瓶、培养液、细菌M(要求与说明:实验仅设一组;
178、实验仪器、试剂、用具及操作不作具体要求;实验条件适宜。)请回答:(1)实验思路:(2)预测实验结果(设计一个坐标系,并绘制预测的细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化曲线):(3)测定总酶浓度时,应对细胞做_处理。解析(1)本实验的实验目的是研究某细菌培养时间和细菌的细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系,因为酶是由细菌在细胞内产生并分泌到细胞外,所以总酶浓度指的是细胞内和细胞外的酶浓度之和。根据实验目的、题干中提供的实验材料和题干信息可设计实验如下:在无菌条件下,利用无菌操作将细菌接种到培养液中,每隔一定时间取等量的少部分培养液进行细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的测定。(2)细菌可利用培养液
179、进行大量繁殖,所以随着时间的延长细菌细胞数量在不断增加,曲线呈S形,因为细菌数量的不断增加,所以细胞外酶浓度和总酶浓度也不断增加,但总酶浓度指的是细胞内和细胞外的酶浓度之和,所以在相同时间内总酶浓度要大于细胞外酶浓度,绘制的曲线横坐标为时间,纵坐标为数值,且要有图注,曲线见答案。(3)总酶浓度指的是细胞内和细胞外的酶浓度之和,所以在测定总酶浓度时应对细胞做破碎处理,让细胞内酶释放出来。答案(1)取细菌M,稀释后,分别等量接种于若干个含等量培养液的培养瓶中取其中的培养瓶,分别测定细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度,并记录在培养过程中,每隔一段时间,重复对所得实验数据进行分析和处理(2)(3)破碎2(
180、2013全国理综卷,32)用某种降血糖物质X做以下实验(注:用生理盐水配制X溶液)。回答下列问题:(1)某同学要验证X的降血糖作用,进行如下实验:选择一批体重相同的正常小鼠,测定_,并将小鼠随机等量分成实验组和对照组,实验组注射适量的_,对照组注射等量的_,一段时间后测定两组小鼠的_,若_,则表明X有降血糖作用。(2)若要验证一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围,进行如下实验:用_小鼠作为实验组,用患糖尿病小鼠作为对照组1,用_小鼠作为对照组2;实验组注射_,对照组1、2注射等量的生理盐水,一定时间后若实验组和对照组_的血糖浓度均在正常范围内,而对照组_的血糖浓度高于正常范围,则
181、表明一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围。解析(1)根据实验目的“验证X的降血糖作用”可确定该实验的自变量为降血糖物质X的有无,因变量为小鼠血糖浓度。所以,在实验开始前要测定小鼠血糖起始浓度,以便和实验后的血糖浓度进行比较。依实验目的,实验组应注射一定量的X溶液,对照组应注射等量的生理盐水。一段时间后测定实验组、对照组小鼠血糖浓度并与起始浓度进行比较,若实验组的血糖浓度降低,而对照组血糖浓度不变,则说明X有降血糖作用。(2)本实验的实验目的为验证一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围,所以实验组要选择患糖尿病的小鼠。欲判断血糖浓度是否降到正常范围,在设置对照组时,应设
182、置患糖尿病小鼠及正常小鼠两组,所以对照组2应为正常小鼠。在实验过程中应给实验组注射一定量的X溶液,给对照组1和对照组2注射等量的生理盐水,一段时间后若实验组和对照组2的血糖浓度均在正常范围内,而对照组1血糖浓度高于正常范围,则说明物质X能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围。答案(1)血糖浓度X溶液生理盐水血糖浓度对照组血糖浓度不变,实验组血糖浓度下降(2)患糖尿病正常一定量的X溶液(或X溶液)21此类实验题的考查形式灵活多变,备考的有效策略是加强针对性训练,并熟练应用“答题模板”灵活进行思维变通,善于对实验结果分析、数据处理及结论推导等,切实做到“规范化”。1验证性实验题型特点验证性实验的
183、实验目的是“预料之中”的,因此结果和结论只有一种情况。结果即由所学知识或实验原理推出的现象,结论即实验目的。如“验证CO2是光合作用的必需原料”的实验,实验结果为对照组叶片遇碘变蓝,实验组叶片遇碘不变蓝,结论为CO2是光合作用的必需原料。2探究性实验题型特点探究性实验是对未知的生物学现象进行探索,因此预期的结果及结论是所有可能出现的情况。其书写格式一般为“如果则”。如“探究光对种子萌发的影响”实验中,结果和结论会有以下几种情况:如果相同时间内在光下的一组比在黑暗中的萌发数多,则光对种子的萌发有促进作用;如果在光下的一组比在黑暗中的萌发数少,则光对种子的萌发有抑制作用;如果两组的萌发数相同,则光
184、对种子的萌发没有影响。3评价类实验题型特点此种题型突出“评价”实验,所以题干实验目的明确,围绕实验目的已设计好实验,但由于实验设计中存在某些不足(如变量设计不合理或未设计、没有强调等同和适宜即没有遵循单一变量原则、结果检验不合理、原理使用不当等),导致实验结果不能说明实验结论。题组1实验步骤的修正完善及实验结果的分析与评价1为了验证动物体内甲状腺激素分泌的负反馈调节机制,某同学设计了如下实验步骤:第一步:取9只兔子,分别给每只兔子注射含放射性的碘溶液。第二步:_。第三步:将上述实验兔子随机平均分为A、B、C三组。第四步:向A组注射一定量的无放射性的甲状腺激素溶液,向B组注射等量的无放射性的促甲
185、状腺激素溶液,向C组注射等量的生理盐水。第五步:2 d后,分别测定三组兔子甲状腺中碘的放射量,记录并计算平均值。回答下列问题。(1)改正步骤第一步中的两处不妥当之处:_;_。(2)补齐实验步骤中的第二步。(3)请设计一张本实验数据记录表。(4)预期实验结果:第四步注射以后,兔子甲状腺中碘的放射量从高到低的组别依次是_。解析进行实验评价时应先看有无对照,有无分组编号,需“测量”的是否有“起始测量值”,实验是否平衡了无关变量等,制作表格或记录表时,是否有表头、前测、后测、分组及平均值等栏目。答案(1)兔子的年龄、体重和性别相同(或生理状况、性别相同)注射含放射性的碘溶液适宜且等量(2)2 d后,分
186、别测定每只兔子甲状腺中碘的放射量,记录并计算平均值(3)数据记录表甲状腺中碘的放射量变化记录表组别ABC123平均值123平均值123平均值前测后测(4)A组、C组、B组2下面是某研究性学习小组的同学为证明农田土壤中的微生物对某种农药具有分解作用而提出的实验方案(如何检测农药的含量不做要求)。他们在同一块农田的不同地点取等量的土壤,将其标记为甲、乙两组;将甲组土壤进行灭菌,待用。实验开始时向两组分别加入等量的用无菌水配制的某种农药,并与土壤混匀,放在自然条件下(暴露在空气中)。一段进间后,多次取样检测甲、乙两组土壤中农药的浓度并求平均值,比较两组农药含量的差异。(1)请指出并改正实验中两处明显
187、的错误,并说明原因。错误一:_,改正:_,原因是_。错误二:_,改正:_,目的是_。(2)上述改正遵循的主要是实验设计的什么原则?_。解析选择不同地点的土壤,由于湿度、有机物含量的差异等可能导致土壤中含有的微生物含量和种类有差异;空气中含有大量的微生物,为了使结果准确,必须在无菌条件下进行实验。上述两点遵循的主要原则都是单一变量原则。答案(1)不同地点同一地点不同地点的土壤微生物含量和种类可能有差异,可能对结果造成干扰放在自然条件下放在无菌条件下防止空气中的微生物对结果造成干扰(2)单一变量原则1实验目的的确认方法(1)根据题目信息,直接写出实验目的。此类题目中往往含有“探究(验证、证明或研究
188、等)”的字眼,此即为该实验的目的。(2)根据实验装置或实验现象,推断实验目的。2探究性或验证性实验的“实验原理”的描述(1)理论依据句式:自变量与因变量间的内在联系。(2)操作依据句式:自变量的操作情况,因变量的观测指标。应用提示:实验原理中“因变量的观测指标”可作为实验结果的参考。若需对实验结果进行分析,套用实验原理即可。3探究性实验的“实验假设”的描述(1)句式一:“如果现象,则结论”。(2)句式二:“当条件X存在时,事件P(实验现象)会发生”或“当条件X存在时,事件P(实验现象)不发生”或“当条件X存在时,对事件P(实验现象)没有影响”。应用提示:对探究性实验来说,假设应对所要研究的对象
189、设想一种或几种可能的答案或解释,即提出可能的实验原理。假设的书写,往往针对实验目的以陈述句式进行表达。4“五看法”评价实验设计题组2实验方案的设计1(全国卷,32)已知2H2O2=2H2OO2,可以通过观察反应过程中O2的生成速度(即气泡从溶液中释放的速度)来判断H2O2分解反应的速度。请用所给的实验材料和用具设计实验,使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤、预测实验结果、得出结论,并回答问题。实验材料与用具:适宜浓度的H2O2溶液,蒸馏水,3.5%FeCl3溶液,0.01%牛过氧化氢酶溶液,恒温水浴锅,试管。(1)实验步骤:_(2)实验结果预测及结论:整个实验中,不同
190、处理的试管中O2的释放速度从快到慢依次是_。由此可得出的结论是_。(3)如果仅将实验中的恒温水浴改为80 ,重做上述实验,O2释放的速度最快的是_,原因是_。解析该实验期望达到两个目的:一是验证酶具有催化作用,可通过设置有酶和无酶的两组实验进行研究;二是验证酶具有高效性,结合实验材料,可通过酶与无机催化剂的比较来实现。因此,本实验需要设置三组:H2O2蒸馏水、H2O2过氧化氢酶溶液、H2O2FeCl3溶液。由于该实验属于验证性实验,实验结果是确定的,即加酶的一组中气泡(O2)释放速度最快。高温使酶变性失活,故经80 处理后的加有FeCl3的一组O2释放速度最快。答案(1)取3支试管,各加入等量
191、且适量的H2O2溶液,放入37 恒温水浴锅中保温适当时间分别向上述3支试管加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液观察各试管中释放气泡的快慢(2)加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管酶具有催化作用和高效性(3)加FeCl3溶液的试管在此温度下,FeCl3催化作用加快,而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性2为研究生长素类似物2,4D对某植物插条生根的影响,一实验小组按下表进行了实验,请分析回答:组别步骤A组B组C组D组E组F组配制溶液蒸馏水30 mg/L2,4D溶液50 mg/L2,4D溶液80 mg/L2,4D溶液110 mg/L2,4D溶液140 mg/L2,4
192、D溶液选择插条选取该植物生长天数、嫩芽数目等相同的适宜插条若干,随机分成六等份,并编号浸泡插条分别用等量蒸馏水或相应浓度的2,4D溶液浸泡插条12 h扦插及培养浸泡后的插条扦插在潮湿沙土中,培养时间及其他条件均相同且适宜实验结果(1)设置A组实验的目的是_。(2)可确定促进插条生根的最适生长素类似物浓度在_mg/L之间。(3)实验结果说明_。(4)有人提出插条生根可能需要光照,为此开展了如下探究实验。实验步骤:将用适宜浓度2,4D溶液处理过的插条随机均分为甲、乙两组,分别扦插在潮湿沙土中。甲组置于光照条件下培养,乙组置于_下培养,其他条件_。培养一段时间后,_。预期实验结果和结论:a_,则光照
193、有利于插条生根;b_,则黑暗有利于插条生根;c_,则光照、黑暗对插条生根没有影响。答案(1)起对照作用(2)5080(3)在一定浓度范围内,随生长素类似物浓度的增加,促进插条生根的作用增强;超过一定浓度范围后,随生长素类似物浓度的继续增加,促进插条生根的作用减弱,甚至抑制插条生根(4)黑暗条件相同且适宜分别计数甲、乙两组插条生根的数目a如果甲组的插条生根数目高于乙组b如果甲组的插条生根数目低于乙组c如果甲乙两组的插条生根数目相当1准确描述实验操作步骤的“三步曲”2实验结果的预测实验结果的预测是考查生物实验的一种常见形式,主要考查学生的推理能力。在实验中,“假设”“预期”“结果”及“结论”之间存
194、在一定的对应关系,即从“假设”入手,推理出“预期”结果。如果“结果”与“预期”相同,则“假设”就是“结论”。可以用下图表示“假设”“预期”“结果”及“结论”之间的关系:2016高考仿真练(时间:30分钟满分:75分)一、选择题(每小题6分,共6小题,共36分)1(2015天津一中模拟)下列有关实验的叙述不正确的是()A观察植物细胞的质壁分离与复原,观察植物细胞的有丝分裂,观察DNA和RNA在细胞中分布的实验都可用洋葱为实验材料B研究DNA双螺旋结构、减数分裂中染色体变化都可用模型构建方法C检测组织中的可溶性还原糖和蛋白质、探究酵母菌的细胞呼吸方式和模拟细胞大小与物质运输关系的实验中都用到了Na
195、OH溶液D观察植物细胞的有丝分裂,观察DNA和RNA在细胞中分布的实验都需要用盐酸,且作用相同解析D项的两实验中虽然都用到盐酸,但作用不同,有丝分裂实验中盐酸可用于配制解离液,观察RNA、DNA分布实验中,盐酸一方面可增加细胞膜通透性,另一方面有利于DNA、蛋白质分离,便于DNA着色。答案D2下列实验或探究活动的方法正确的是()序号实验或探究活动方法绿叶中色素的提取和分离浸泡法和沾蘸法土壤中小动物类群丰富度的研究标志重捕法卡尔文循环中碳的转移途径同位素标记法培养液中酵母菌的种群数量抽样检测法A. B C D解析绿叶中色素的提取和分离采用纸层析法,而探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度常采用浸
196、泡法或沾蘸法,错误;调查土壤中小动物类群丰富度时应采用取样器取样法,而调查活动范围广、活动能力强的动物的种群密度时常采用标志重捕法,错误;研究卡尔文循环中碳的转移途径(即二氧化碳三碳化合物糖类等有机物)应采用同位素标记法,正确;探究培养液中酵母菌的种群数量常采用抽样检测法,正确。答案D3(2015山东淄博模拟)下列相关实验的描述,错误的是()A低温和秋水仙素诱导多倍体形成的原理相同B观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒需借助显微镜C处于质壁分离状态的细胞可能正在失水或吸水D探究温度对酶活性的影响,可选用H2O2做底物解析探究温度对酶活性的影响,不宜选用H2O2做底物,因H2O2加热时易分解。答案D4下
197、列关于低温诱导染色体数目加倍实验的说法,正确的是()A低温与秋水仙素都可以使染色体数目加倍,但二者的原理不同B固定是指用卡诺氏液将细胞杀死,使其细胞中的染色体保持一定形态C体积分数为95%酒精在本实验中用于配制卡诺氏液、漂洗卡诺氏液和配制解离液D在显微镜下观察经低温处理的细胞,会发现所有细胞中的染色体数目都发生了变化解析低温和秋水仙素均可抑制纺锤体的形成,着丝点正常分裂后形成的子染色体无法被拉向两极,从而使染色体数目加倍,二者具有相同的原理。固定是指用卡诺氏液将细胞杀死,使细胞的结构和物质保持活细胞时的状态。体积分数95%的酒精用于漂洗卡诺氏液、和质量分数为15%的盐酸配制解离液,卡诺氏液是用
198、无水乙醇和冰醋酸配制而成的。在显微镜下可以看到大多数细胞处于间期,看不到染色体,只有少数细胞处于分裂期,能看到染色体数目变化。答案B5(2015武昌调研)下列实验材料的选择与该实验的目的不相符合的是()实验名称实验材料观察DNA和RNA在细胞中的分布人的口腔上皮细胞探究温度对酶活性的影响过氧化氢酶观察细胞的质壁分离与复原洋葱根尖分生区细胞观察细胞中线粒体的分布菠菜的叶肉细胞A. B C D解析菠菜的叶肉细胞呈绿色,影响线粒体染色后颜色的显示,因而不能用菠菜的叶肉细胞作观察细胞中线粒体的分布的材料。答案D6(2015湖北七市(州)3月联考)下列有关实验的叙述中,正确的是()A有丝分裂后期,细胞内
199、全部染色体条数与全部DNA分子数之比为11B使用苏丹染液检测脂肪,显色结果是呈现橙黄色C还原糖组织样液在加入斐林试剂后呈无色,在加热后变成红黄色D在观察洋葱根尖分生区有丝分裂实验中会看到细胞板向四周扩展形成细胞壁解析有丝分裂后期,细胞核内染色体条数与DNA分子数之比为11,但是细胞质中只具有DNA没有染色体,故细胞内全部染色体条数与全部DNA分子数之比小于11,A错误;脂肪可用苏丹染液鉴定,呈橙黄色,B正确;在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体呈现浅蓝色,加热后变成砖红色,C错误;洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验中,此时的末期是经过解离、漂洗、染色等,是被杀死了的细胞,它就停止在末期,这时的
200、细胞板不会向四周扩展形成新细胞壁,D错误。答案B二、非选择题(共4小题,共39分)7(9分)(2015江苏如皋模拟)植物的生长发育受多种激素的共同调节。某研究小组切取菟丝子茎顶端2.5 cm长的切段若干,置于培养液中无菌培养一周后,开展生长素(IAA)和赤霉素(GA3)对茎切段伸长的影响及生长素(IAA)对茎切段中乙烯(ACC)产量的影响的研究。实验结果见下图。分析回答:(1)将菟丝子切段置于培养液中培养一周的目的是_。(2)分析图可以得出的结论是_、_。(3)根据图示结果判断:IAA促进茎切段伸长的最适浓度为_,GA3促进茎切段伸长的最适浓度为_。(4)若想进一步研究IAA和GA3之间相互作
201、用的关系,则应该用_处理茎切段作为实验组。(5)若实验中发现有两组用不同浓度的GA3处理后,茎切段伸长量均为0.5 cm,因标签丢失,无法判断两组GA3浓度的大小,要想通过实验来判断两组GA3浓度的大小,请写出实验思路并得出相应结论:_。解析(1)将菟丝子切段置于培养液中培养一周的目的是排除刚切取的切段中原有激素对实验结果的影响。(2)分析图可以得出的结论是IAA和GA3均能促进茎的伸长生长(或在一定浓度范围内,IAA和GA3浓度越高促进作用越强或相同浓度时GA3促进效应比IAA大),当生长素的浓度增高到一定值后,才会促进乙烯的产生。(3)根据图示结果可判断:IAA促进茎切段伸长的最适浓度为大
202、于50 (molL1),GA3促进茎切段伸长的最适浓度为50 (molL1)左右。(4)若想进一步研究IAA和GA3之间相互作用的关系,则应该用IAA和GA3同时处理茎切段作为实验组。(5)若实验中发现有两组用不同浓度的GA3处理后,茎切段伸长量均为0.5 cm,因标签丢失,无法判断两组GA3浓度的大小,要想通过实验来判断两组GA3浓度的大小,进行如下实验:适度稀释一组GA3并处理茎切段,观察记录茎切段伸长量。若伸长量大于0.5 cm,则该组浓度大,反之则小。答案(1)排除刚切取的切段中原有激素对实验结果的影响(或“去除切段中原有的激素”或“防止切段中原有激素对实验结果的干扰”)(2)IAA和
203、GA3均能促进茎的伸长生长(或在一定浓度范围内,IAA和GA3浓度越高促进作用越强或相同浓度时GA3促进效应比IAA大)当生长素的浓度增高到一定值后,才会促进乙烯的产生(或IAA浓度能影响乙烯产生量)(3)大于50(molL1)50(molL1)左右或介于10250(molL1之间)(4)IAA和GA3同时(5)适度稀释一组GA3并处理茎切段,观察记录茎切段伸长量。若伸长量大于0.5 cm,则该组浓度大,反之则小8(11分)(2015湖北襄阳调研)为探究环境因素对光合作用强度的影响,多个兴趣小组设计实验进行研究。实验材料和用具:100 mL量筒、20500 W的台灯、冷开水、NaHCO3、黑藻
204、等。实验步骤:准备6套如图所示的装置,编号为16。在可乐瓶中各加入约500 mL 0.01 g/mL NaHCO3溶液后用冷开水充满。取6等份黑藻分别放入16号装置。将6套装置放入暗室中,然后分别用20 W、50 W、75 W、100 W、200 W和500 W的台灯等距离地照射16号装置,观察气泡的产生情况。30 min后停止光照,测量光合作用释放的O2的体积。实验结果:不同光照条件下O2的释放量/mL组次20 W50 W75 W100 W200 W500 W一1.85.09.012.021.019.0二1.85.38.011.520.018.0三2.05.08.012.020.019.0均
205、值1.875.18.311.8320.318.70对该实验进行分析,回答有关问题:(1)该实验中的自变量是_。列出实验中的两个无关变量:_。(2)根据装置图,上表中各组次的实验数据是如何读出的?_。(3)将实验处理结果绘成柱形图。(4)上表中测得的O2量并非光合作用实际产生的O2量,其原因是_。(5)对表中数据进行分析并得出结论_。解析(1)据题干分析可知,该实验中的自变量是光照强度,实验中的无关变量有:CO2(或NaHCO3溶液)浓度、温度、pH、黑藻。(2)根据装置图,上表中各组次的实验数据是通过量筒中收集到的水的体积读出的。(3)根据表格中的数据,横坐标为光照强度,纵坐标为O2的释放量,
206、绘制出不同光照强度下O2的释放量的柱形图。(4)黑藻自身的细胞呼吸会消耗氧气,故通过该实验测得的氧气量并非光合作用实际产生的氧气量。(5)对表中数据进行分析,得出在20 200 W范围内随着光照强度的不断增强,光合作用释放的O2量也在升高,但光照强度达500 W时释放O2量反而降低,说明适当提高光照强度可以提高光合作用的强度。答案(1)光照强度CO2(或NaHCO3溶液)浓度、温度、pH、黑藻(任选两项)(2)读量筒中收集到的水的体积(3)如图所示(4)黑藻自身的呼吸作用会消耗O2(5)在20200 W范围内随着光照强度的不断增强,光合作用释放的O2量也在升高,但光照强度达500 W时释放O2
207、量反而降低,说明适当提高光照强度可以提高光合作用的强度9(10分)(2015浙江六校联考)已知动物激素间存在协同作用,即不同激素在适宜浓度下对同一生理效应都发挥相同或相似的作用,从而达到增强效应的结果。某中学的生物兴趣小组根据这些资料设计了如下的实验:(1)本实验的目的是_。(2)根据实验结果预测来完善以下实验设计思路:取40只同种性别的成年的W品系的小鼠,均分为甲、乙、丙、丁四组,并编号。配制生理盐水,并用生理盐水配制a mol/L(适宜浓度)的甲状腺激素溶液,b mol/L(适宜浓度)的生长激素溶液以及一定浓度的激素溶液X(每升X溶液含甲状腺激素a mol和生长激素b mol)。甲、乙、丙
208、、丁组小鼠每只每天分别注射_。_。(3)上述实验思路的设计是有问题的,请改正:_。(4)实验结果预测:预测一:甲组小鼠的体重增长量乙组小鼠体重增长量丙组小鼠体重增长量预测二:乙组小鼠体重增长量甲组小鼠的体重增长量乙组小鼠体重增长量丙组小鼠体重增长量预测三:丙组小鼠体重增长量甲组小鼠的体重增长量乙组小鼠体重增长量丙组小鼠体重增长量(5)假设实验结果与预测一相同,且从乙、丙、丁组的小鼠上所采集的数据如下图所示,请用柱形图表示四个组小鼠的体重增长速率相对值。答案(1)探究甲状腺激素与生长激素对小鼠增重(或生长发育)是否有协同作用(2)等量的溶液X、a mol/L的甲状腺激素溶液、b mol/L的生长
209、激素溶液和生理盐水每天给四组小鼠称重,记录,并计算各组平均值,分析比较得到的体重增长量数据(3)改为生长状况一致(或相似)的幼年小鼠(5)如图10(9分)(2015江苏盐城质检,改编)蜂毒素是工蜂毒腺分泌的多肽,具有抗菌、抗病毒及抗肿瘤等广泛的生物学效应。体外研究发现,蜂毒素对多种癌细胞具有强烈的杀伤作用;研究表明,阻断癌细胞增殖周期可引起细胞凋亡。科研人员为研究蜂毒素对人胃癌细胞的影响及作用机制,进行了以下实验。请完善实验并回答问题。方法步骤:A取4只相同的培养瓶,编号,分别加入等量的完全培养液并接种等量离体胃癌细胞。B1号培养瓶为空白对照,向24号培养瓶中分别加入2、4、8 g/mL蜂毒素
210、溶液。C培养48 h后,检测并统计_,结果如上图1所示。D重复A、B步骤,检测凋亡基因(Bax、Bel2)的表达,结果如上图2所示。分析讨论:a图1表明一定浓度的蜂毒素能诱导胃癌细胞凋亡,并随浓度增大诱导效应_。b图1、图2表明从基因水平上看,蜂毒素诱导胃癌细胞凋亡与_有关。当Bel2蛋白/Bax蛋白的比值出现_趋势时,将会诱导胃癌细胞凋亡。解析由图1可知因变量是胃癌细胞凋亡率,随蜂毒素浓度增加骨癌细胞凋亡率上升,效应是增强的。由图1、图2可知Bax蛋白表达上升,Bel2表达下降,因此凋亡应与两个基因都有关系,Bax蛋白表达越高,Bel2表达越低,诱导凋亡效果越好。答案胃癌细胞凋亡率增强Bax
211、基因表达增强和Bel2基因表达减弱(或Bax基因与Bel2基因的表达,或促进Bax蛋白产生和抑制Bel2蛋白产生)降低专题一基因工程与细胞工程考纲要求1.基因工程的诞生()。2.基因工程的原理及技术()。3.基因工程的应用()。4.蛋白质工程()。5.植物的组织培养()。6.动物的细胞培养与体细胞克隆()。7.细胞融合与单克隆抗体()。考点一基因工程1(2015课标卷,40)已知生物体内有一种蛋白质(P),该蛋白质是一种转运蛋白,由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸,240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸,改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能,而且具有了酶的催化活性。回答下
212、列问题:(1)从上述资料可知,若要改变蛋白质的功能,可以考虑对蛋白质的_进行改造。(2)以P基因序列为基础,获得P1基因的途径有修饰_基因或合成_基因,所获得的基因表达时是遵循中心法则的,中心法则的全部内容包括_的复制,以及遗传信息在不同分子之间的流动,即:_。(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程,其基本途径是从预期蛋白质功能出发,通过_和_,进而确定相对应的脱氧核苷酸序列,据此获得基因,再经表达、纯化获得蛋白质,之后还需要对蛋白质的生物_进行鉴定。解析对蛋白质的氨基酸序列(或结构)进行改造,可达到改变蛋白质的功能的目的。(2)以P基因序列为基础,获得P1基因,可以对P基因进行修饰改造,也可
213、以用人工方法合成P1基因;中心法则的全部内容包括,即:DNA、RNA的复制、DNARNA、RNADNA、RNA蛋白质(或转录、逆转录、翻译)。(3)蛋白质工程的基本途径是从预期蛋白质功能出发,通过设计蛋白质结构和推测氨基酸序列,推测相应的核苷酸序列,并获取基因。经表达的蛋白质,要对其进行生物功能鉴定。答案(1)氨基酸序列(或结构)(其他答案合理也给分)(2)PP1DNA和RNA(或遗传物质)DNARNA、RNADNA、RNA蛋白质(或转录、逆转录、翻译)(3)设计蛋白质的结构推测氨基酸序列功能2(2014全国课标,40)植物甲具有极强的耐旱性,其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因
214、,并将其转移到耐旱性低的植物乙中,有可能提高后者的耐旱性。回答下列问题:(1)理论上,基因组文库含有生物的_基因;而cDNA文库中含有生物的_基因。(2)若要从植物甲中获得耐旱基因,可首先建立该植物的基因组文库,再从中_出所需的耐旱基因。(3)将耐旱基因导入农杆菌,并通过农杆菌转化法将其导入植物_的体细胞中,经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达,应检测此再生植株中该基因的_,如果检测结果呈阳性,再在田间试验中检测植株的_是否得到提高。(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交,子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为31时,则可推测该耐旱基因整合到了_(填“同源染色体
215、的一条上”或“同源染色体的两条上”)。解析(1)基因文库有两种:基因组文库和部分基因文库,基因组文库含有生物的全部基因;cDNA是以mRNA为模板逆转录得到的,而细胞中只有部分基因表达,所以cDNA文库含有生物的部分基因。(2)建立基因文库后要根据目的基因的特性从中筛选出目的基因。(3)目的基因与载体构建基因表达载体后,导入乙植物细胞(受体细胞),需要进行表达产物(蛋白质)和生物个体水平(耐旱性)等的检测。(4)若是整合到同源染色体的两条上,则此耐旱二倍体植株为纯合子,自交后代不会发生性状分离,所以根据实验结果可推测:该耐旱基因整合到了同源染色体的一条上。答案(1)全部部分(2)筛选(3)乙表
216、达产物耐旱性(4)同源染色体的一条上提分必记的关键点1基因工程常考的3种基本工具限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体。2基因表达载体的组成目的基因启动子终止子标记基因复制原点等。3基因工程的四大操作程序(1)目的基因的获取(三大方法)从基因文库中获取。利用PCR技术扩增:其实质是在体外对目的基因进行大量复制。用化学方法人工合成(2)基因表达载体的构建(此为“核心步骤”)。(3)将目的基因导入受体细胞的“三大方法”:导入植物细胞农杆菌转化法(花粉管通道法、基因枪法)。导入动物细胞显微注射法(导入受精卵)。导入微生物细胞使用Ca2处理细胞。(4)目的基因的检测与鉴定题组1基因工程的操作工具与操作步
217、骤1(2015江苏卷,32)胰岛素A、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。图1是该方法所用的基因表达载体,图2表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白A、B分别表示半乳糖苷酶与胰岛素A、B链融合的蛋白)。请回答下列问题:图1图2(1)图1基因表达载体中没有标注出来的基本结构是_。(2)图1中启动子是_酶识别和结合的部位,有了它才能启动目的基因的表达;氨苄青霉素抗性基因的作用是_。(3)构建基因表达载体时必需的工具酶有_。(4)半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达,可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部,其意义在于_。(5)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键,用溴化氰
218、处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链,且半乳糖苷酶被切成多个肽段,这是因为_。(6)根据图2中胰岛素的结构,请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。你的推测结果是_,理由是_。答案(1)终止子(2)RNA聚合作为标记基因,将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来(3)限制酶和DNA连接酶(4)防止胰岛素的A、B 链被菌体内蛋白酶降解(5)半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸,而胰岛素A、B 链中不含甲硫氨酸(6)至少2个两条肽链的一端各有一个游离的氨基,氨基酸R 基团中可能还含有游离的氨基2(2015福建卷,33)GDNF是一种神经营养因子,对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含GDNF基因
219、的表达载体(如图1所示),并导入到大鼠神经干细胞中,用于干细胞基因治疗的研究。请回答:(1)在分离和培养大鼠神经干细胞的过程中,使用胰蛋白酶的目的是_。(2)构建含GDNF基因的表达载体时,需选择图1中的_限制酶进行酶切。(3)经酶切后的载体和GDNF基因进行连接,连接产物经筛选得到的载体主要有3种:单个载体自连、GDNF基因与载体正向连接、GDNF基因与载体反向连接(如图1所示)。为鉴定这3种连接方式,选择Hpa I酶和BamH I酶对筛选得到的载体进行双酶切,并对酶切后的DNA片段进行电泳分析,结果如图2所示。图中第_泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。(4)将正向连接的表达载体导入神经干细
220、胞后,为了检测GDNF基因是否成功表达,可用相应的_与提取的蛋白质杂交。当培养的神经干细胞达到一定密度时,需进行_培养以得到更多数量的细胞,用于神经干细胞移植治疗实验。解析(1)动物细胞间的物质主要成分是蛋白质,用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间,目的是使组织中的细胞分散成单个细胞。(2)据图1可知,GDNF基因两端和载体上都有Xho I限制酶的酶切位点。(3)据图1可知,用Hpa I和 BamH I限制酶对三种载体进行酶切,单个载体自连只有Hpa I限制酶的酶切位点,得到6 000 bpDNA的片段;正向连接重组载体有Hpa I和 BamH I限制酶的酶切位点,得到700 bpDNA的片段和
221、6 000 bpDNA的片段;反向连接重组载体有Hpa I和 BamH I限制酶的酶切位点,得到200 bpDNA的片段和6 500 bpDNA的片段。(4)检测目的基因是否成功表达,可采用抗原抗体杂交法。培养的原代细胞贴满瓶壁重新用胰蛋白酶等处理,然后分瓶继续培养,让细胞继续增殖,这样的培养过程通常称为传代培养。传代培养的细胞一般传至10代后就不易传下去,科研上使用的正常细胞通常为10代以内,以保持细胞正常的二倍体核型。答案(1)使细胞分散开(2)Xho I(3)(4)抗体传代1区分DNA连接酶和DNA聚合酶、限制性核酸内切酶和解旋酶(1)DNA连接酶连接两个DNA片段,而DNA聚合酶只能将
222、单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上。(2)限制性核酸内切酶是切割某种特定的脱氧核苷酸序列,并使两条链在特定的位置断开,而解旋酶是将DNA的两条链间的氢键打开形成两条单链。2启动子起始密码;终止子终止密码3根据受体种类确定基因工程的受体细胞:(1)植物:植物体细胞或受精卵(2)动物:受精卵或体细胞(3)微生物:细菌。注:目的基因导入受体细胞不是基因工程成功的标志,基因工程是否成功在于目的基因是否成功表达。题组2综合考查基因工程的应用及蛋白质工程1(2015课标卷,40)HIV属于逆转录病毒,是艾滋病的病原体。回答下列问题:(1)用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时,可先提取HIV中的_
223、,以其作为模板,在_的作用下合成_,获取该目的蛋白的基因,构建重组表达载体,随后导入受体细胞。(2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白,该蛋白作为抗原注入机体后,刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白是_,该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV,检测的原理是_。(3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见,但是在艾滋病患者中却多发。引起这种现象的根本原因是HIV主要感染和破坏了患者的部分_细胞,降低了患者免疫系统的防卫功能。(4)人的免疫系统有_癌细胞的功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷,易发生恶性肿瘤。解析(1)HIV是RNA病毒,其核酸是单链RNA,而在基因工程中构建目的基因表达载体时,载体
224、一般用的是质粒,为双链DNA,故先用逆转录酶催化HIV的RNA逆转录为DNA分子再进行基因工程操作。(2)本题涉及到了免疫学方面知识,抗原进入机体后可以产生特异性免疫反应,产生相应的抗体,抗体与抗原特异性结合。(3)HIV病毒主要破坏人体T细胞。(4)免疫系统除了具有防卫功能外,还有监控和清除功能:监控并清除体内已经衰老或因其他因素而被破坏的细胞,以及癌变的细胞。答案(1)RNA逆转录酶cDNA(或DNA)(2)抗体抗原抗体特异性结合(3)T(或T淋巴)(4)监控和清除2(2015山东日照模拟)转基因育种是利用遗传转化方法将有价值的外源基因导入受体物种获得转化体,再将转化体植株经过常规育种程序
225、加以选择和培育,最后选育出具有优良性状的新品种,对于作物育种具有重大的意义。图甲表示我国自主研发的转基因抗虫玉米的主要培育流程,图乙表示天然土壤农杆菌Ti质粒结构(部分基因及限制性内切酶作用位点如图所示)。请回答:(1)若限制酶的识别序列和切割位点是GATC,限制酶的识别序列和切割位点是GGATCC,那么在过程中,应用限制酶_切割质粒,用限制酶_切割抗虫基因。(2)为了保证改造后的质粒进入玉米细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长,必须用限制酶去除质粒上_和_(基因)。(3)将构建的重组Ti质粒,导入土壤农杆菌,在选择培养基上进行培养,观察农杆菌在含_的培养基中能够生长、在含_的培养基中不能生长。
226、(4)过程应用的生物技术主要是_,从个体水平检测玉米具有抗虫性状的方法是_。答案(1)(或和)(2)tmstmr(3)卡那霉素四环素(4)植物组织培养害虫抗性接种实验法考点二细胞工程(2014全国课标,40)某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z),每只小鼠免疫5次,每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数),结果如下图所示。若要制备杂交瘤细胞,需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条),并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中,再加入聚乙二醇诱导细胞融合,经筛选培养及抗体检测,得到不断分泌抗A抗体的杂
227、交瘤细胞。回答下列问题。(1)制备融合所需的B淋巴细胞时,所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16 000以上,则小鼠最少需要经过_次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中,最适合用于制备B淋巴细胞的是_小鼠,理由是_。(2)细胞融合实验完成后,融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外,可能还有_,体系中出现多种类型细胞的原因是_。(3)杂交瘤细胞中有_个细胞核,染色体数目最多是_条。(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活,原因是_。解析(1)据图分析,第4次免疫后X、Y、Z小鼠的血清抗体效价均达到16 000以上,小鼠Y的B淋巴细胞产生抗体效价最高,最适合用
228、于制备单克隆抗体。(2)融合体系中除了未融合的细胞和杂交瘤细胞之外,还有骨髓瘤细胞和B淋巴细胞的自身融合产物,由于细胞膜具有流动性,且诱导之后的细胞融合不具有特异性,故体系中会出现多种类型的细胞。(3)杂交瘤细胞形成后,小鼠的B淋巴细胞核与其骨髓瘤细胞核会融合形成一个细胞核。小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条)和骨髓瘤细胞(染色体数目60条)融合后,染色体数目为100条,有丝分裂后期染色体数目最多为200条。(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后,仍然不是能无限增殖的细胞,同时正常细胞的分裂次数是有限的。答案(1)4YY小鼠的抗体效价最高(2)B淋巴细胞相互融合形成的细胞,骨髓瘤细胞相互融合
229、形成的细胞细胞融合是随机的,且融合率达不到100%(3)1200(4)B淋巴细胞高度分化,不能无限增殖1高考必记关键点(1)植物组织培养的关键条件:离体,一定营养物质,激素(生长素、细胞分裂素)等。培养基状态:固体培养基(需脱分化生根培养基及生芽培养基)。体内细胞未表现全能性的原因:基因的表达具有选择性。(2)植物激素的使用脱分化阶段细胞分裂素比例较高,以促进细胞的分裂;再分化阶段生长素比例较高,以促进芽与根的形成。(3)光照的使用脱分化阶段不需要给予光照,再分化阶段需要给予光照,以利于叶绿素的形成。2植物体细胞杂交的关键(1)酶解法用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。(2)促融剂聚乙二醇。(3)杂
230、种细胞的形成标志新细胞壁的形成。(4)培养杂种植株的技术植物组织培养。(5)培养成功的原理细胞全能性。3动物细胞培养的特殊条件(1)胰蛋白酶的两次使用:首先用胰蛋白酶处理动物的器官或组织,以制备单细胞悬液;培养过程中发生接触抑制时,同样要用胰蛋白酶使细胞分散开。(2)避免杂菌污染的措施:培养液及培养用具灭菌处理,加入一定量的抗生素,定期更换培养液。(3)特殊的营养条件:液体培养基。加入动物血清、血浆等。通入氧气以满足代谢的需要。通入二氧化碳以维持培养液的pH。4克隆动物的技术手段动物细胞培养、核移植、早期胚胎培养和胚胎移植。题组1植物细胞工程1(2015天津卷,7)DHA对脑神经发育至关重要。
231、以A、B两种单细胞真核藻为亲本,利用细胞融合技术选育高产DHA融合藻。两种藻特性如下表。亲本藻优势代谢类型固体培养基上藻落直径A藻自养0.06小0.7B藻异养0.14大无据表回答:(1)选育的融合藻应具有A藻_与B藻_的优点。(2)诱导融合前需用纤维素酶处理两种藻,其目的是获得_。(3)通过以下三步筛选融合藻,步骤_可淘汰B藻,步骤_可淘汰生长速率较慢的藻落,再通过步骤_生产所需的融合藻。步骤a:观察藻落的大小步骤b:用不含有机碳源(碳源生物生长的碳素来源)的培养基进行光照培养步骤c:测定DHA含量(4)以获得的融合藻为材料进行甲、乙、丙三组试验,结果如下图。甲组条件下,融合藻产生H的细胞器是
232、_;丙组条件下产生ATP的细胞器是_。与甲、丙两组相比,乙组融合藻生长速率较快,原因是在该培养条件下_。甲、乙两组DHA产量均较高,但实际生产中往往采用甲组的培养条件,其原因是_。解析(1)根据表中两种藻的特性可知,A藻具有产生DHA、自养特性的优点, B藻具有快速增长的优点,选育的融合藻应该具有两种藻的优点。(2)由于植物细胞具有细胞壁,影响了原生质体的融合,所以在融合前,需用纤维素酶和果胶酶处理,以获得原生质体。(3)从题中信息可以看出,融合藻是通过培养过程的观察和测定DHA进行筛选的。在培养过程中,在无机物选择培养基中不能生长的是B藻,淘汰B藻,生长比较慢的是A藻,最后再通过测定DHA含
233、量获得所需的融合藻。(4)甲组条件是光照下,培养基中含有无机物,该条件下融合藻既可以进行呼吸作用也可以进行光合作用,产生H的细胞器有线粒体和叶绿体;而在丙组黑暗条件下,培养基中含有葡萄糖,该条件下融合藻只进行呼吸作用,产生ATP的细胞器只有线粒体。乙组条件有光照,培养基中又含有有机物葡萄糖,融合藻既能光能自养又能异养,所以融合藻生长速度较快;与乙组相比,甲组不需要添加葡萄糖,可降低成本,同时甲组的培养基中不含有机物,杂菌无法生长,所以在实际生产中往往采用甲组的培养条件。答案(1)产生DHA、自养特性快速增长(2)原生质体(3)bac(4)线粒体、叶绿体线粒体融合藻既能光能自养又能异养融合藻利用
234、光能和简单的无机物能较快生长,不需要添加葡萄糖,既可降低成本,也可防止杂菌生长2根据图示回答相关问题:(1)过程中使用了_酶,以使植物原生质体相互分离,此处使用的溶液浓度较大,保证植物细胞会发生_,以保护细胞原生质体不被破坏;在动物细胞培养技术中,使细胞分离开来的酶是_。(2)处的细胞与处的细胞相比,最大的区别是不具有_;动物细胞与处的细胞相比,在功能上的特点是不具有_。(3)过程_属于再分化;动植物细胞发生分化的根本原因都是_。(4)处的细胞在化学药剂_的作用下,会发生细胞融合;动物细胞融合方法与植物细胞不相同的是_。解析从题中图示可知,过程是使用含有纤维素酶和果胶酶的高浓度溶液处理植物叶片
235、的细胞,使植物叶片的细胞发生质壁分离且原生质体相互分离,处植物细胞的部分细胞壁已经被水解,处是去除了细胞壁的植物细胞原生质体,处是再生出细胞壁的植物细胞,处是再生出细胞壁的细胞进行了第一次分裂,处是再生出细胞壁的细胞进行了第二次分裂,处是再生出细胞壁的细胞经多次细胞分裂形成了集群的细胞团,处是形成的愈伤组织,是发生再分化的过程,是胚状体继续分化的过程。答案(1)纤维素酶和果胶质壁分离胰蛋白酶(2)细胞壁分化的全能性(3)基因的选择性表达(4)聚乙二醇可以使用灭活的病毒1杂种细胞形成的标志:新的细胞壁的生成。2杂种植株遗传物质的变化:杂种植株的变异类型属于染色体变异,杂种植株的染色体数目通常是两
236、亲本体细胞染色体数目之和,杂种植株属于异源多倍体。3动物细胞融合形成杂交细胞,杂交细胞进行细胞培养,获得大量的克隆细胞,但没有形成生物体,因此动物细胞融合的原理是细胞增殖和细胞膜的流动性,不包含细胞全能性。题组2动物细胞工程科学家从某无限增殖的细胞中分离出无限增殖调控基因(prG),该基因能激发细胞分裂,这为单克隆抗体的制备提供了更为广阔的前景。请回答下列问题。(1)利用_技术制备单克隆抗体,常用聚乙二醇、_、电激等诱导因素诱导细胞融合。再经多次筛选和细胞培养获得足够数量的能分泌所需抗体的_细胞。(2)有人提出用核移植技术构建重组细胞来生产单克隆抗体,请完成设计方案:取_细胞的细胞核,移植到去
237、核的能够_的细胞中,构成重组细胞(假定移植后细胞核中基因的表达状态不受影响)。将重组细胞在_条件下做大规模培养或注射到小鼠_内增殖,以获得大量单克隆抗体。(3)也有人提出,可以直接通过基因工程导入该调控基因(prG)来制备单克隆抗体,其思路如下图所示。酶A是指_,酶B是指_。图中I表示_,对进行检测与鉴定的目的是_,所指细胞具有的特点是_。解析(1)动物细胞融合技术最重要的用途就是制备单克隆抗体,常用聚乙二醇、灭活的病毒、电激等诱导因素诱导细胞融合。再经多次筛选和细胞培养获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。(2)取特定抗原刺激的B淋巴细胞的细胞核,移植到去核的骨髓瘤细胞中,因为骨髓瘤细胞
238、的细胞质中有无限增殖调控基因(prG),构成重组细胞。将重组细胞在体外条件下大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖,以获得大量单克隆抗体。(3)图中表示目的基因(无限增殖调控基因或prG),对进行检测与鉴定的目的是检测目的基因是否导入和是否表达,具有的特点是既能无限增殖,又能产生特定抗体。答案(1)动物细胞融合灭活的病毒杂交瘤(2)特定抗原刺激的B淋巴无限增殖体外腹腔(3)限制性核酸内切酶DNA连接酶目的基因(无限增殖调控基因或prG)检测目的基因是否导入和是否表达既能无限增殖,又能产生特定抗体动物细胞融合与单克隆抗体制备的归纳(1)制备单克隆抗体时选用一种抗原处理的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行细胞融
239、合,产生杂交瘤细胞,杂交瘤细胞兼有两个亲本细胞的特性在体外培养条件下能不断增殖,同时能产生出某种特异性的抗体。(2)进行动物细胞的诱导融合,形成的杂种细胞有三种:AA型、BB型、AB型。只有AB型才是我们所需要的杂种细胞,所以需要用选择性培养基进行筛选。(3)单克隆抗体制备过程中的两次筛选第一次筛选:利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞,即AB型细胞(A为浆细胞,B为骨髓瘤细胞),筛选掉A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选:利用多孔板法和抗原抗体杂交法筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。2016高考仿真练1(2015山东烟台一模)科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄,使番茄的耐寒能力大大提高。下图
240、一是转基因抗冻番茄培育过程的示意图,图二为质粒限制酶酶切图谱。鱼的抗冻蛋白基因不含图中限制酶识别序列,Ampr为抗氨苄青霉素基因,其中是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤,、表示相关结构或细胞。请据图作答:(1)为了在番茄中获得抗冻蛋白必须将抗冻蛋白基因连接在质粒中的_之后。图中、依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的_过程。(2)在构建基因表达载体时,可用一种或者多种限制酶进行切割。该酶的特点_。(3)要利用培养基筛选出已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞,应使基因表达载体中含有_作为标记基因。(4)研究人员通常采用_法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用_技术,在分子水平检测目的基因是否翻
241、译形成了相应的蛋白质。答案(1)启动子脱分化、再分化(2)识别特定的DNA序列并在特定位点切割(3)抗氨苄青霉素基因(Ampr)(4)农杆菌转化(或基因枪法等)抗原抗体2科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如下图,请回答相关问题:(1)过程获得重组胚胎之前需要通过_技术获得重组细胞,接受细胞核的去核卵母细胞应该处于_时期。(2)步骤中,重组胚胎培养到囊胚期时,可从其_分离出ES细胞。步骤中,需要构建含有干扰素基因的_,构建之前可以利用_技术对目的基因进行扩增。(3)将基因导入ES细胞常用的方法是_,体外诱导ES细胞向不同方向分化是利用了ES细胞的_。(
242、4)为检测干扰素基因的表达情况,可采用_方法,若有杂交带出现,表明目的基因已成功表达。答案(1)核移植M(2)内细胞团(基因)表达载体PCR(3)显微注射法全能性(4)抗原抗体杂交3(2015山东淄博模拟)农杆菌侵染植物细胞后,能将Ti质粒上的TDNA插入到植物基因组中。图示为利用农杆菌培育转基因植物的基本流程,请据图作答:(1)剪除Ti质粒的某些片段、替换复制原点O与添加抗生素的抗性基因T的过程中,需用_处理DNA以防止DNA片段的自身环化,需用_“缝合”双链DNA片段的平末端。(2)目的基因是指编码蛋白质的结构基因和一些_。由过程形成的运载体中,目的基因的首端具有_识别和结合的部位。(3)
243、过程常用_处理使农杆菌成为感受态细胞。在过程前,常采用_技术检测农杆菌和愈伤组织细胞中是否有目的基因及转录产物。(4)过程需对植物细胞做冲洗和_处理,然后用_去除细胞壁。答案(1)多种限制酶T4DNA连接酶(2)具调控作用的因子RNA聚合酶(3)Ca2(CaCl2溶液)核酸分子杂交(基因探针)(4)消毒纤维素酶(和果胶酶)4(2015江苏宿迁联考)由于人突变细胞中含胸苷激酶(TK)而缺乏HGPRT酶,小鼠正常细胞中含HGPRT酶而缺乏TK,两种细胞均不能在HAT培养基中生长,但可在普通培养基中生长。利用上述两类细胞融合获得杂种细胞,在杂种细胞传代过程中,鼠的染色体被保留下来,人的染色体随机丢失
244、,以至最后只剩一条或几条人染色体(如下图,图中数字代表保留的人染色体编号)。科研人员运用这一方法确定了胸苷激酶基因所在的染色体。分析回答:(1)人、鼠细胞融合的原理是_。与植物原生质体融合过程相比,过程A特有的诱导方法是_。(2)动物细胞培养过程中,培养液中添加一定量的抗生素的目的是_,培养箱中充入5%的CO2气体的主要作用是_。(3)过程B用HAT培养基进行培养,目的是_。(4)为了使人的全部染色体分别包含于各种不同的人鼠杂交细胞中,人鼠融合细胞应在_(填“HAT”或“普通”)培养基中传代培养。为检查杂种细胞中含有的人染色体数目和形态,最好选取_(时期)的杂种细胞进行观察。(5)若将某次实验
245、获得的各种人鼠杂种细胞分别在HAT培养基中培养,一段时间后,发现在HAT培养基中只有A、B、C三种杂种细胞能够生长,检查杂种细胞中保留的人染色体情况如下表(表中“”表示有相应染色体,“”表示无相应染色体):杂种细胞保留的人染色体2号3号5号9号12号17号21号ABC根据表中信息,可推测人细胞中胸苷激酶基因位于_号染色体上。答案(1)细胞膜具有一定的流动性用灭活的病毒处理(2)防止杂菌污染维持培养液适宜的pH(3)筛选出人鼠融合细胞(杂种细胞)(4)普通有丝分裂中期(5)175(2015山东临沂三模)我国科学家建立了小鼠哺乳动物单倍体胚胎干细胞系,为基因操作找到了新的动物模型。下列为获得转基因
246、动物模型及动物细胞培养的部分过程示意图。请据图回答:(1)目前常用的获取目的基因的方法有_、利用PCR技术扩增和用化学方法人工合成。(2)在过程中,科学家采用两种方法来获得小鼠的孤雄单倍体胚胎,一是将受精后获得的合子的_去除;二是利用_技术将成熟精子的头部植入去核卵母细胞中。(3)_技术常用的诱导因素有_。动物细胞工程中常通过此技术获得杂交瘤细胞,以制备特异性强的_。(4)若切取部分早期胚胎进行细胞培养,需要先剪碎切块,然后用_处理使细胞分散,制成B瓶中的细胞悬液。为保证无菌、无毒的环境,B、C、D瓶中的培养基需要添加一定量的_,还需要提供O2和CO2等气体环境,CO2的作用主要是_。答案(1
247、)从基因文库中获取(2)雌原核细胞核移植(3)动物细胞融合灭活的病毒、聚乙二醇、电激单克隆抗体(4)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)抗生素维持培养液的pH6(2015山东青岛模拟)组织型纤溶酶原激活剂(tPA)在人体纤溶和凝血的平衡调节中发挥着关键性的作用,如图是利用奶牛乳汁生产组织型纤溶酶原激活剂(tPA)的图解,据图回答下列问题:(1)过程在构建的基因表达载体中,应将tPA基因首端与_基因的启动子等调控组件结合,过程常用的方法是_。(2)要获得单个成纤维细胞,过程需用_处理奶牛胎儿皮肤组织块。在单个组织细胞的培养过程中,为了防止杂菌污染,通常还要在细胞培养液中添加一定量的_。(3)成功进入成纤维细
248、胞的tPA基因,最终在转基因牛C中维持稳定和表达的过程称为_,涉及到的生物技术为_,得到的转基因牛C称之为转基因克隆动物。(4)从A到B过程中所用的胚胎工程技术是_。从个体水平上看,若_,则可确定转基因牛培育成功。答案(1)乳腺蛋白显微注射法(2)胰蛋白酶或胶原蛋白酶(只答一个也可)抗生素(3)转化细胞核移植技术(4)早期胚胎培养转基因牛的乳汁中产生组织型纤溶酶原激活剂7如图是利用现代生物技术改良草莓品系的过程。请回答下列有关现代生物科学技术的问题。(1)图中涉及的现代生物科学技术主要是_(答出两点)等。(2)在进行过程之前,必须先利用_酶去除细胞壁,获得具有活力的原生质体。过程中常使用的诱导
249、剂是_。(3)图中A需要先经过脱分化形成_,再经过_过程才能形成具凤梨风味的绿草莓植株。(4)研究人员根据已知的胰岛素基因序列,可以采用_方法获得胰岛素基因。过程中常借助_的运输将胰岛素基因导入绿色草莓细胞中。检测胰岛素基因是否在绿色草莓细胞中翻译成胰岛素时常采用的方法是_。解析(1)图中涉及的现代生物科学技术主要是基因工程技术、植物体细胞杂交技术、植物组织培养技术等。(2)欲得到所需的原生质体,常用纤维素酶和果胶酶去除正常植物细胞的细胞壁。诱导原生质体融合时常使用的诱导剂是聚乙二醇(PEG)。(3)诱导融合成功后获得的杂种细胞,经脱分化培养成愈伤组织,然后经过再分化形成完整的杂种植株。(4)
250、若已知目的基因的序列,则可以使用化学方法人工合成目的基因。基因工程中常借助载体将目的基因导入受体细胞中。检测目的基因是否在受体细胞中翻译成蛋白质时常采用的方法是抗原抗体杂交技术。答案(1)基因工程技术、植物体细胞杂交技术、植物组织培养技术(2)纤维素酶和果胶聚乙二醇(PEG) (3)愈伤组织再分化(4)化学合成(基因表达)载体抗原抗体杂交技术81981年,科学家首次对哺乳动物小鼠成功进行了核移植实验,实验流程如下:(1)核移植小鼠染色体组型与_鼠相同(填“灰”或“黑”)。(2)利用_技术将重组胚胎移入白鼠子宫内让其继续发育,暂不移入的胚胎可将其置于_条件下保存。(3)1997年,英国科学家培育
251、克隆羊“多利”的实验方法与本题所涉及实验方法基本相似,所不同的是克隆羊移植的细胞核不是来自具有发育潜能多样性的囊胚期的_细胞,而是来自成熟母羊的_细胞,克隆羊“多利”的成功证实了_。(4)利用核移植技术产生的动物可以用于_、_等方面的研究。解析(1)根据细胞核来源不同,可将核移植技术分为胚胎细胞核移植技术、干细胞核移植技术、体细胞核移植技术等。题中的克隆小鼠属于胚胎细胞核移植,因为灰鼠提供了细胞核,所以核移植小鼠的染色体组型与灰鼠相同。(2)利用胚胎移植技术将重组胚胎移入白鼠子宫内让其继续发育,暂不移入的胚胎可将其置于冷冻、低温、液氮等条件下保存。(3)克隆羊“多利”的产生利用的是体细胞核移植
252、,说明动物细胞核仍保持有该物种遗传特性所需要的全套遗传物质,故高度分化的体细胞的细胞核具有全能性。(4)核移植技术主要应用在利用转基因克隆动物进行生物药物生产、培育优良种畜且扩大良种种群、拯救濒危动物、治疗性克隆、研究生物学基本问题等方面。答案(1)灰(2)胚胎移植冷冻(低温、液氮)(3)内细胞团体(乳腺)高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性(或动物细胞的细胞核内含有保持该物种遗传特性所需要的全套遗传物质)(4)药物生产(答案合理即可)优良种畜的培育与扩大(治疗性克隆、拯救濒危动物)(答案合理,不与前一空答案重复即可)专题二胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程考纲要求1.动物胚胎发育
253、的基本过程与胚胎工程的理论基础()。2.胚胎干细胞的移植()。3.胚胎工程的应用()。4.转基因生物的安全性()。5.生物武器对人类的威胁()。6.生物技术中的伦理问题()。7.简述生态工程的原理()。8.生态工程的实例()。考点一胚胎工程及生物技术的安全性与伦理问题1(2015山东卷,36)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下:(1)过程采用的是细胞工程中的_技术,过程采用的是胚胎工程中的_技术。(2)体细胞进行体外培养时,所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的作用是维持培养液(基)的_。(3)如果克隆过程中需进行基因改造,在构建基因表达载体(重组载体
254、)时必须使用_和_两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外,还需有_基因,以便选出成功导入基因表达载体的细胞。(4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的_。在一定条件下,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体_(填“A”或“B”),则不会发生免疫排斥反应。解析(1)由流程图知,个体A提供去核卵母细胞,个体B提供体细胞核,二者通过得到重组细胞,重组细胞经得到囊胚,故是核移植,是早期胚胎培养。(2)动物细胞培养时,要通入含有5%CO2的空气,CO2的作用是维持培养液的pH。(3)构建基因表达载体时,要用同种限制酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶连接。基因表达载体包括目的
255、基因、启动子、终止子、复制原点、标记基因等,标记基因的作用是便于目的基因的检测和筛选。(4)胚胎干细胞是从早期胚胎或者原始性腺中分离出来的一类细胞,具有发育的全能性。囊胚中的内细胞团细胞为胚胎干细胞。图中获得的组织器官,其细胞的细胞核来自个体B,将所得组织器官移植给个体B,不会发生免疫排斥反应。答案(1)核移植早期胚胎培养(2)pH(3)限制酶DNA连接酶标记(4)内细胞团B2(2013山东卷,35)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠,流程如下:(1)从黑鼠体内获得体细胞后,对其进行的初次培养称为_,培养的细胞在贴壁
256、生长至铺满培养皿底时停止分裂,这种现象称为_。(2)图中2细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得,该过程称为_,也可以从灰鼠体内取出卵子,通过_后进行早期胚胎培养获得。(3)图中重组囊胚通过_技术移入白鼠子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可使用_方法保存。(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的_分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育的全能性,有望在对人类iPS细胞进行定向_后用于疾病的细胞治疗。解析(1)原代培养指将动物组织用酶处理成单个细胞后进行的初次培养。接触抑制指贴壁的细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖的现象。(2)将早期胚胎从母体子宫中冲洗出来的方法叫冲卵。(3)暂不进
257、行胚胎移植的胚胎可放入196 的液氮中冷冻保存。(4)胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。iPS与ES细胞一样,可通过定向诱导分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。答案(1)原代培养接触抑制(2)冲卵体外受精(3)胚胎移植冷冻(或低温)(4)内细胞团诱导分化1胚胎工程各技术间关系整合2胚胎工程流程题组1胚胎工程技术及应用1(2015重庆卷,8)某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题,引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。(1)拟进行如下杂交:A(具高产奶基因的纯种)B(具适宜本地生长基因的纯种)C选择B作为母本,原因之一是胚胎能在母体内正常_。若C
258、中的母牛表现为适宜本地生长,但产奶量并未提高,说明高产奶是_性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛,根据现有类型,最佳杂交组合是_,后代中出现这种母牛的概率是_(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。(2)用以上最佳组合,按以下流程可加速获得优良个体。精子要具有受精能力,需对其进行_处理;卵子的成熟在过程_中完成。在过程的培养基中含有葡萄糖,其作用是_。为筛选出具有优良性状的母牛,过程前应鉴定胚胎的_。子代母牛的优良性状与过程_的基因重组有关。(3)为了提高已有胚胎的利用率,可采用_技术。解析(1)由于胚胎能在母体内正常生长发育,所以选择B作为母本。若子代母牛表现为适宜本地生长,但产奶量并
259、未提高,说明适宜本地生长是显性性状(设基因为M),高产奶是隐性性状(设基因为n)。则A基因型是mmnn,B基因型是MMNN,C基因型是MmNn,为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛(M_nn),可选择A和C进行杂交,后代出现该种母牛的概率是1/8。(2)精子经过获能处理才具有受精能力,卵子的成熟发生在受精过程中,即过程。胚胎培养过程的培养基中含有葡萄糖,葡萄糖氧化分解提供能量。具有优良性状的母牛含有高产奶和适应生长的基因,则胚胎移植前应进行鉴定,同时还需鉴定性别。基因重组发生在减数分裂过程中,控制不同性状的基因重新组合,由于供体公牛是纯合子,不会发生基因重组,供体母牛是杂合子,则子代母牛的优良性
260、状与供体母牛产卵过程中的基因重组有关。(3)为提高已有胚胎的利用率,可采用胚胎分割技术,增加胚胎的数量。答案(1)生长发育(或胚胎发育)隐性AC1/8(2)获能(或增强活力)供能性别、高产奶和适应生长的基因(3)胚胎分割2如图是科学家培育生产人血清白蛋白(hALB)的乳腺生物反应器的流程图,请回答下列问题:(1)为获得更多的卵母细胞,在过程A中常对良种奶牛注射_。体外受精前,需对精子进行_处理。(2)过程C使用的酶是_,为让hALB基因在牛的乳腺细胞中表达,需将hALB基因与_等调控组件重组在一起。在分子水平上检测hALB基因是否在转基因牛体内成功表达的方法是_。(3)过程D使用的技术为_,获
261、得囊胚后可切割_做DNA分析性别鉴定。(4)进行E操作前要对受体进行_处理。通过_技术可获得更多的转基因牛。答案(1)促性腺激素获能(2)限制酶和DNA连接酶乳腺蛋白基因的启动子抗原抗体杂交(3)早期胚胎培养滋养层(4)同期发情胚胎分割1区分几个易错点(1)区别两种标志及可移植时期受精的标志:在卵黄膜和透明带的间隙看到两个极体。受精完成的标志:雌雄原核融合成合子。可以移植或分割的阶段:桑椹胚和囊胚。(2)“冲卵”的不同胚胎移植过程冲出的是早期胚胎。体外受精过程冲出的是卵子。(3)胚胎移植过程中的不同两次使用激素:第一次对供、受体进行同期发情处理;第二次用于供体的超数排卵。两次检查:第一次对收集
262、的胚胎进行检查;第二次对受体是否妊娠进行检查。(4)同期发情处理与超数排卵胚胎工程流程图中的同期发情对象为同种供体母畜和受体母畜,超数排卵对象为供体母畜。2生物工程技术应用组合(1)转基因植物培育:基因工程植物组织培养。(2)转基因动物培育:基因工程动物细胞培养胚胎移植。(3)克隆动物培育:核移植动物细胞培养胚胎移植。(4)植物体细胞杂交:酶工程原生质体融合植物组织培养。(5)试管婴儿培育:体外受精动物细胞培养胚胎移植。题组2生物技术的安全性和伦理问题“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在试管中完成受精,并在试管中培养使其发育到囊胚期,再次将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使
263、一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会,也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答:(1)“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是()A有性生殖 B组织培养C克隆技术 D基因工程(2)要得到“同卵双胞胎”,采用的技术是_,双胞胎的性别是否相同?_。(3)“试管婴儿”技术诞生后,继而出现了“设计试管婴儿”技术,二者在技术手段上的区别是_。(4)现在大多数人反对设计婴儿性别,其原因是_。(5)治疗性克隆是将病人的体细胞获得的胚胎干细胞定向诱导分化成病人所需要的体细胞、组织等进行移植,以取代和修复患者已丧失功能的结构。下列叙述不正确的是()A治疗性克隆不以个体的出生为目标B胚胎干细胞只能取自于囊胚或桑
264、椹胚C可使用核移植技术及胚胎培养技术获得早期胚胎D定向诱导分化的实质是基因人为控制下的选择性表达解析(5)胚胎干细胞常取自早期胚胎或原始性腺。答案(1)A(2)胚胎分割移植相同(3)后者需要进行遗传学诊断或基因诊断,而前者不需要(4)会破坏人类正常的性别比例,违反伦理道德(5)B1基因工程三大安全问题(1)食物安全:滞后效应、过敏原、营养成分改变等。(2)生物安全:对生物多样性的影响等。(3)环境安全:对生态系统稳定性的影响等。2治疗性克隆和生殖性克隆的区别与联系项目治疗性克隆生殖性克隆区别目的治疗人类疾病用于生育,产生新个体水平细胞水平个体水平联系都属无性繁殖注:中国政府的态度是禁止生殖性克
265、隆人,但不反对治疗性克隆。3试管婴儿和设计试管婴儿的异同点(1)设计试管婴儿比试管婴儿多出的是过程。(2)试管婴儿主要是解决不孕夫妇的生育问题,设计试管婴儿用于白血病、贫血症等疾病的治疗。(3)两者都是体外受精,并进行体外早期胚胎培养,都要经过胚胎移植,都是有性生殖。考点二生态工程(2011课标,40)现有一生活污水净化处理系统,处理流程为“厌氧沉淀池曝气池兼氧池植物池”,其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后,可用于浇灌绿地。回答问题:(1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中,微生物通过_呼吸将有机物分解。(2)植物池中,水生植物、昆
266、虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了_(生态系统、群落、种群)。在植物池的食物网中,植物位于第_营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于_所固定的_能。(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、_和_等原理。(4)一般来说,生态工程的主要任务是对_进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。解析(1)依据题干提供的信息分析,污水流经厌氧沉淀池时,有些微生物能通过无氧呼吸分解有机物;流经曝气池时,有些微生物能通过有氧呼吸分解有机物;流经兼氧池时,微生物能通过有氧呼吸和无氧呼吸分解有机物。(2)据本小题提供的信息可推知植物池中所有的生物构成了群落。植
267、物处于食物链的第一营养级;植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于生产者所固定的太阳能。(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理等。(4)根据小题中提供的信息可推测出,生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境或受损的生态系统进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善。答案(1)无氧和有氧(或细胞)(2)群落一生产者太阳(3)物质循环再生物种多样性(4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)1设计生态工程的五大原理及实例整合由此可见,除外均涉及整体性原理,除、外均涉及协调与平衡原理。2生态工程设计的常用方法(1)生态工程设
268、计的常用方法之一是食物链(网)的“相接”。(2)生态工程设计的常用方法之二是食物链(网)的“加环”。“加环”可为未被利用的部分找到出路。例如,用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇等,其残余物用来培养食用菌,栽培食用菌后的残余物再用来养殖蛆蛹,蛆蛹粪再作为优良有机肥还田等。(1)生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理()(2)生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。()(3)生态工程的研究对象为“社会经济自然复合生态系统”。()(4)生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则,使一个系统产生出的污染物,能够成为本系统或者另一个系统的生产
269、原料,从而实现废弃物资源化,而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程。()(5)生态工程可实现物质、能量的循环再生()答案(1)(2)(3)(4)(5)提示(5)生态工程可实现物质循环再生,能量多级利用。题组生态工程的原理及应用(2015淮北二次模拟)美丽中国、魅力中国是我们守望的家园。下图是某地区为实现该目标构建的农业体系模式图,请据图回答:(1)构建循环型农业体系有效解决了图中秸秆、牛粪两种主要废弃物的再生利用问题,实现了物质循环利用,提高了_,这主要利用了生态工程的_原理。(2)图中所示生物中属于分解者的是_;若牛同化的能量是a kJ,其中最多有_kJ流入蚯蚓体内。(3)若农田中一种动
270、物数量增加会导致另一种动物数量减少,则它们之间的关系是_。(4)农田生态系统弃耕一段时间后,会长出多种杂草和小灌木,该生态系统的抵抗力稳定性会_,原因是_。答案(1)能量利用率物质循环再生(2)蘑菇和蚯蚓0(3)捕食或竞争(4)增强营养结构复杂,自动调节能力强(1)单一人工林比天然混交林稳定性低,易爆发虫害物种多样性原理。(2)草原确定合理载畜量,不能过度放牧协调与平衡原理。(3)引种考虑适应环境协调与平衡原理。(4)林业生态工程建设,既考虑种树又考虑生活问题整体性原理。(5)农业生态系统的设计原则应当能够体现生态学原理与现代农业技术相结合的原则;应当能够构成一个合理的生产结构;应当充分利用自
271、然界的物质和能量资源;应当体现减少环境污染的原则;应当充分考虑经济、社会和生态的综合效益;所设计的农业生态系统,从理论上看应当能够实现良性循环。2016高考仿真练1(2015黑龙江绥化一模)请回答下列有关胚胎工程和生态工程的相关问题:(1)雌性排卵时,减数第一次分裂尚未完成,此时卵子处于_卵母细胞阶段。当该细胞发育至减数第二次分裂_期时,才具备受精能力。若在卵细胞膜和透明带之间看到两个极体,则表明_过程已发生。(2)若某对夫妇结婚后发现妻子双侧输卵管堵塞,无奈需进行试管婴儿技术,该技术包括_和_。(3)2015年3月,柴静的纪录片穹顶之下引发全国人民对雾霾的关注和讨论,而山西作为产煤大省,生态
272、环境破坏严重,请问矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于_,具体措施有_(举例说明,任答两种),利用的生态工程原理是_。答案(1)初级中受精(2)体外受精胚胎移植(3)植被恢复和土壤微生物群落的重建人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程(任答两项)系统学与工程学原理2(2015山东潍坊一模)科学家仅使用小分子化合物的组合对体细胞进行处理,成功地将已高度分化的小鼠成纤维上皮细胞诱导成多潜能干细胞,并将其命名为化学诱导的多潜能干细胞(CiPS细胞)。下图是利用CiPS细胞对镰刀形细胞贫血症小鼠进行基因治疗的技术流程:请据图回答:(1)过程中,在培养液中加入_使上皮组织细胞彼此分散
273、,若用传代培养的细胞应不超过10代,以保证细胞的_不发生变化。(2)科学家用小分子化合物的组合对小鼠成纤维上皮细胞进行处理,促使已经_的成纤维上皮细胞“重新编程”产生CiPS细胞,这些CiPS细胞与囊胚中_细胞性质相同。(3)过程中,导入的重组质粒中调控目的基因表达的组件是_,_的作用是鉴别和筛选含有目的基因的受体细胞。(4)若利用CiPS细胞诱导分化形成_,再经_技术,可较容易得到高等动物的体细胞克隆个体。(5)CiPS细胞经体外诱导分化,可以直接培育出人造组织器官。图中培育骨髓造血干细胞移植回该小鼠体内与异体骨髓造血干细胞移植相比,最大的优点是_。答案(1)胰蛋白酶正常的二倍体核型(遗传物
274、质)(2)(高度)分化内细胞团(3)启动子和终止子标记基因(4)早期胚胎(桑椹胚、囊胚)胚胎移植(5)不出现免疫排斥反应3(2015江西红色六校第一次联考)下图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程。请回答下列问题:(1)A细胞是_,在进行体外受精前要对精子进行_处理。(2)进行胚胎分割时,应选择发育到_时期的胚进行操作。(3)指的是_。(4)通过胚胎分割产生的两个或多个个体共有的特点是_。(5)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意_。(6)受体母牛必须和供体牛属于_。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是_。解析(1)由图可知,A是卵母细胞;在体外受精前要对精子进行获能处理。(2
275、)进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行操作。(3)是囊胚腔。(4)来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,所以通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同的遗传物质。(5)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意将内细胞团均等分割,以免影响胚胎的恢复和进一步发育。(6)胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。由此可见,受体母牛必须和供体牛属于同一物种。受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应,这是胚胎能在受体子宫中存活的生理基础。答案(1)(次级)卵母细胞获能(2)桑椹胚或囊胚(3)
276、囊胚腔(4)具有相同的遗传物质(5)将内细胞团均等分割(6)同一物种受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应4下图表示利用胚胎干细胞获得转基因小鼠的流程。请回答下列问题:(1)过程所培养的细胞应取自囊胚的_。(2)过程中,提取的DNA在水浴加热的条件下需用试剂_鉴定,基因转入前需要先构建_,其目的是_。(3)过程称为_。由于动物细胞生活的内环境还有一些成分尚未研究清楚,所以需要加入_。(4)过程所使用的是_技术,进行该操作前需要对受体雌鼠进行_。答案(1)内细胞团(2)二苯胺基因表达载体使目的基因在受体细胞中稳定存在并表达(3)动物细胞培养(早期胚胎培养)动物血清(4)胚胎移植同期发情处
277、理5如图表示转基因牛的培育过程,请据图分析回答下列问题。(1)过程为_。(2)体外培养胚胎干细胞时,通常要加入_等一些天然成分,除了要保证被培养细胞处于无菌、无毒及氧气充足的环境中,还需要保证细胞生活所需适宜的_和_。(3)过程是将细胞注入图中囊胚的_位置,母牛A和B需要用激素进行处理使其_。(4)为获得较多基因型相同的犊牛,常采用_的方法。过程是_,实际上是_的过程。解析(1)过程为用被酶切割的载体和目的基因构建基因表达载体。(2)动物细胞培养液的成分包括糖、氨基酸、无机盐、微量元素和动物血清、血浆等。动物细胞培养的条件:无菌、无毒的环境;营养物质(合成培养基);温度和pH(36.50.5
278、,7.27.4);气体环境(氧气和二氧化碳)等。(3)从图中分析,含有目的基因的胚胎干细胞应注入囊胚的内细胞团,内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。供体母牛和受体母牛需要进行同期发情处理。(4)为获得较多基因型相同的胚胎可采用胚胎分割的方法。胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。答案(1)构建基因表达载体(2)血清、血浆温度pH(3)内细胞团同期发情(4)胚胎分割胚胎移植生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代6胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术,可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。结合所学知识,回答下列问题:(1)采集卵母细胞
279、时,可用_激素处理良种母牛,使其超数排卵;从良种公牛体内采集的精子需经_处理后,才能获得受精能力。(2)在体外培养受精卵时,所需气体主要有_;另外,所用培养液成分除一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及_等物质。(3)图中A代表_过程,它在胚胎工程中的意义在于_。(4)研制能够产生人生长激素的牛乳腺生物反应器时,需将目的基因导入牛受精卵,最常用的导入方法是_;获得转基因母牛后,如果_,则说明目的基因已经表达。解析(1)用促性腺激素处理良种母牛,可使其超数排卵。采集的精子经获能处理后才能与处于减数第二次分裂中期的卵子结合形成受精卵。(2)O2是细胞代谢所必需的
280、,CO2的主要作用是维持培养液的pH。哺乳动物胚胎培养需要“两盐”(无机盐和有机盐)、“两素”(激素和维生素)、“两酸”(核苷酸和氨基酸)和动物血清等。(3)进行胚胎移植的优势是可以充分发挥优良雌性个体的繁殖潜力等。(4)将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法。答案(1)促性腺获能(2)O2和CO2动物血清(3)胚胎移植提高优良母畜的繁殖率(4)显微注射法牛奶中含有人生长激素(或牛乳腺细胞已合成人生长激素)7在政府的大力支持下,部分村镇的农民朋友率先建起了以沼气池为中心的生态工程。如图是某同学绘制的一个庭院生态工程示意图,分析并回答下列问题:(1)该生态系统的“基石”是_,沼气池中有产
281、甲烷菌和不产甲烷菌等微生物,其生态学作用主要是作为_。(2)构建这种以沼气池为中心的生态模式时所依据的最主要的生态学原理是_。在沼气发酵的过程中,有一种微生物有除臭作用,这种微生物是_,它的除臭过程是_。(3)某养殖户把自己的养鸡场、养猪场、鱼塘和桑园也纳入该生态园,并把很多单个生产系统通过优化组合有机地整合在一起,改善了系统的功能,这体现了生态工程中_原理。(4)生态农业是一个在生态上能自我维持的农业生产系统,其特点是在保持和改善系统内的生态平衡、不对其周围环境造成明显改变的情况下,求得最大生产力和可持续发展。下列关于生态农业的叙述不正确的是_。A生态农业中食物链的各营养级之间的能量传递效率
282、大大提高了B生态农业比传统农业的抵抗力稳定性高C生态农业设计的指导原则是能量的多级利用和物质的循环再生D生态农业属于人工生态系统,对病虫害一般采用生物防治的方法解析(1)生产者是生态系统的“基石”,该生态系统中黄瓜、番茄等蔬菜是生产者。沼气池中的产甲烷菌和不产甲烷菌等微生物是生态系统的分解者。(2)该生态系统依据的原理是物质循环再生原理。沼气发酵过程中产生的臭气是氨气,常利用硝化细菌的硝化作用除去。(3)把很多单个生产系统通过优化组合有机地整合在一起,提高了生态系统的复杂性,从而改善了生态系统的功能,这体现了生态工程中系统的结构决定功能原理。(4)生态农业的生态系统中食物链的各营养级之间的能量
283、传递效率不变,但生态系统的营养结构变复杂了。答案(1)黄瓜、番茄等蔬菜分解者(2)物质循环再生原理硝化细菌将氨气氧化为亚硝酸盐和硝酸盐(3)系统的结构决定功能(4)A8部分哺乳动物的繁殖能力相对比较低,要提高繁殖能力,可利用胚胎工程。请回答以下问题:(1)利用胚胎移植快速繁殖一些大型优良雌性哺乳动物的步骤包括:对供、受体的选择和处理。对供体的处理方法是_,该处理能使供体进行超数排卵。配种或人工授精。如受精作用在体外进行,则精子必须进行获能处理,通常采用的方法是_和_。获能后的精子与卵子相互识别后,首先发生_反应,使顶体内的酶释放出来。为防止多精子入卵受精的两道屏障依次是_。对胚胎的收集、检查、
284、培养或保存。对胚胎进行培养时,所用的培养基为_(填“固体”或“液体”)培养基,其中有一种天然成分,即_,为了保证被培养的胚胎处于无菌无毒的环境,要在培养基中添加_,并进行灭菌处理。胚胎保存的方法是_。对胚胎进行移植,以及移植后的检查等步骤。(2)在培养试管动物和克隆动物时,都需要把卵母细胞培养到_,所不同的是在培养克隆动物时要对卵母细胞进行_处理。解析(1)对供体和受体进行同期发情处理时用孕激素,而用促性腺激素处理供体,能使其超数排卵。(2)在培养试管动物和克隆动物时都需要把卵母细胞培养到减数第二次分裂中期(M中期),不同的是克隆动物时,要对卵母细胞进行去核处理。答案(1)注射促性腺激素培养法
285、化学诱导法顶体透明带反应和卵细胞膜反应液体动物血清(或血浆)抗生素冷冻保存(或者在196 的液氮中保存)(2)减数第二次分裂中期去核考纲要求1.微生物的分离和培养。2.培养基对微生物的选择作用。3.利用微生物进行发酵来生产特定的产物。4.从生物材料中提取某些特定的成分。5.运用发酵加工食品的基本方法。6.酶的存在与简单制作方法。7.酶活力测定的一般原理和方法。8.酶在食品制造和洗涤等方面的应用。9.制备和应用固定化酶。10.植物的组织培养。考点一微生物的培养与传统发酵技术1(2015课标卷,39)已知微生物A可以产生油脂,微生物B可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题:
286、(1)显微观察时,微生物A菌体中的油脂通常可用_染色。微生物A产生的油脂不易挥发,可选用_(填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”)从菌体中提取。(2)为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落,可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样,并应选用以_为碳源的固体培养基进行培养。(3)若要测定培养液中微生物B的菌体数,可在显微镜下用_直接计数;若要测定其活菌数量,可选用_法进行计数。(4)为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度,某同学测得相同时间内,在35 、40 、45 温度下降解10 g油脂所需酶量依次为4 mg、1 mg、6 mg,则上述三个温度中,_ 条件下该酶活力最小。为了进一步确定该酶的
287、最适温度,应围绕_ 设计后续实验。解析(1)生物组织中的油脂能被苏丹(或苏丹)染成橘黄色(或红色)。(2)为了筛选出能产生脂肪酶的微生物B的单菌落,我们应选用只能让该菌落生长的选择性培养基,因此培养基只能选用油脂作为唯一碳源的固体培养基。(3)血细胞计数板可用于直接计数培养液中的菌体数,但是不分死活,因此要计数活菌数量要通过稀释涂布平板法来计数。(4)温度影响酶的活性,在三个温度中,45 需酶量最高,说明酶活性最低;在三个温度实验中40 所需酶量最少,低于35 和45 所用酶量,说明酶的最适温度介于35 和45 之间,因此应围绕40 开展下面系列实验探究酶需要的最适温度。答案(1)苏丹(或苏丹
288、)萃取法(2)油脂(3)血细胞计数板稀释涂布平板(4)45402(2014全国课标,39)植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题。(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶,该酶是由3种组分组成的复合酶,其中的葡萄糖苷酶可将_分解成_。(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时,CR可与纤维素形成_色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时,培养基上会出现以该菌的菌落为中心的_。(3)为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落,某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见下表):酵母膏无机盐淀粉纤维素粉琼脂CR溶液水培养基甲培养基乙注:“”表示有,“”表示无。据表判断
289、,培养基甲_(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌,原因是_;培养基乙_(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌,原因是_。解析(1)纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物,是含量最丰富的多糖类物质。纤维素能被土壤中某些微生物分解利用,如下图:(2)刚果红与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素酶分解后,红色复合物无法形成,出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。(3)分离和鉴别纤维素分解菌的培养基为固体培养基,且需以纤维素为唯一碳源。答案(1)纤维二糖葡萄糖(2)红透明圈(3)不能液体培养基不能用于分离单菌落不能培养基中没有纤
290、维素,不会形成CR纤维素红色复合物,即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌3(2013全国课标卷,39)回答下列有关泡菜制作的问题。(1)制作泡菜时,所用盐水需煮沸,其目的是_。为了缩短制作时间,有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,加入陈泡菜液的目的是_。(2)泡菜制作过程中,乳酸发酵过程即为乳酸菌进行_的过程。该过程发生在乳酸菌的_中。(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有_、_和_等。(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内,泡菜液逐渐变酸,这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律 是_,原因是:_。解析(1)盐水中可能含有杂菌,制作泡菜时,所用盐水需要煮沸,以便杀死盐水
291、中的杂菌。陈泡菜液中含有乳酸菌,加入后,可以缩短制作时间。(2)乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行无氧呼吸的过程。该过程发生在乳酸菌细胞的细胞质基质中。(3)在泡菜的制作过程中,影响亚硝酸盐含量的因素有温度、食盐用量、腌制时间等。(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内,泡菜液逐渐发酸,这段时间内泡菜坛中乳酸菌数量增加,其他杂菌减少;其原因是酸性条件下,不利于杂菌生存,乳酸菌繁殖增加乳酸菌的数量。答案(1)杀灭杂菌增加乳酸菌的数量(2)无氧呼吸细胞质基质(3)温度腌制时间盐用量(4)乳酸菌数量增多,杂菌数量减少乳酸菌比杂菌更为耐酸1微生物的培养与分离技术(1)微生物培养中的无菌操作技术常用消毒3种方
292、法煮沸消毒法、巴氏消毒法及化学药剂消毒法。常用灭菌3种方法灼烧灭菌接种环、接种针等金属器具;干热灭菌主要针对玻璃器皿等;高压蒸汽灭菌主要针对培养基等。(2)培养基制备与微生物纯化技术(3)筛选目的微生物的原理原理:人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物的生长。因此,可以通过配制选择培养基、控制培养条件等选择目的微生物。实例:培养基以尿素为唯一氮源可筛选到尿素细菌;培养基以纤维素为唯一碳源,可筛选到纤维素分解菌。2传统发酵技术的应用(1)制作果酒、果醋、腐乳、泡菜菌种的比较项目酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌生物学分类真核生物原核生物真核生物原核生物生产应用酿
293、酒、发面酿醋制作腐乳制作酸奶、泡菜氧的需求前期需氧,后期厌氧一直需氧一直需氧厌氧(2)传统发酵技术必须控制的发酵条件发酵过程都需要器材消毒、灭菌和操作过程无菌操作。加入抑制杂菌繁殖的物质,如酒精、香辛料等。控制发酵温度、pH、氧气浓度和发酵时间。3植物芳香油3种提取方法(1)水蒸气蒸馏法(如玫瑰精油)(2)压榨法(如橘皮精油的提取)(3)萃取法(如胡萝卜素的提取)4植物芳香油提取实验流程设计(1)玫瑰精油提取的实验流程鲜玫瑰花清水(14)水蒸气蒸馏油水混合物分离油层除水玫瑰油。(2)橘皮精油提取的实验流程石灰水浸泡橘皮漂洗压榨过滤静置再次过滤橘皮油。(3)提取胡萝卜素的实验流程胡萝卜粉碎干燥萃
294、取过滤浓缩胡萝卜素。题组1微生物的培养与应用(2014四川卷,10)有机农药苯磺隆是一种除草剂,长期使用会污染环境。研究发现,苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、_四类,该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源,其原因是_。(2)与微生物培养基相比,植物组织培养的培养基常需添加生长素和_,这些植物激素一般需要事先单独配制成_保存备用。(3)纯化菌株时,通常使用的划线工具是_。划线的某个平板培养后,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌,第二划线区域所划的第一条线上无菌落,其他划线上
295、有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有_。(4)为探究苯磺隆的降解机制,将该菌种的培养液过滤离心,取上清液做图乙所示实验。该实验的假设是_,该实验设计是否合理?为什么?_。答案(1)氮源和无机盐只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长和繁殖(2)细胞分裂素母液(3)接种环接种环灼烧后未冷却;划线未从第一区域末端开始(4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质不合理,缺少空白对照1分离微生物所用的选择培养基一定是固体培养基,因为菌落只能在固体培养基上形成。2平板划线法只适用于微生物的提纯,不适合进行计数,并且在最后一次划线的末端处的菌种最纯。3倒平板的温度一般在50 左右适宜,温度过高会烫手,过低培养基又会
296、凝固。4平板需倒置,这样既可使培养基表面的水分更好地挥发,又防止皿盖上的水珠落入培养基,造成培养基污染。题组2传统发酵技术的应用1(2015广东卷,29)泡菜是我国的传统食品之一,但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害,某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”,查阅资料得到下图。(1)制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,目的是_,乳酸菌发酵第一阶段的产物有_。(2)据上图,与第3天相比,第8天后的泡菜更适于食用,因为后者_;pH值呈下降趋势,原因是_。(3)该小组得到一株“优选”乳酸菌(亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍),拟参照资料的实验方案和食盐浓度(4%10%),探究与普通乳酸菌相比用“
297、优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低,并确定其最适条件,请你设计一个实验结果记录表,并推测实验结论。解析(1)用水密封是为了隔绝空气,因为乳酸菌是厌氧型生物;乳酸菌无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸、H和ATP。(2)8天后亚硝酸盐含量更低,有利于人们的健康,而且泡菜的口感更好;pH值呈下降趋势,是因为乳酸菌无氧呼吸积累了大量乳酸。(3)该实验的目的是比较“优选”乳酸菌和普通乳酸菌在制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低,并确定最适条件,故表格的设计要体现不同时间不同食盐浓度下两种乳酸菌的亚硝酸盐含量的差异。实验结论应是优选乳酸菌制作的泡菜中亚硝酸盐含量更低,并确定最适于两种乳酸菌的食盐浓度。答案(
298、1)创造无氧环境丙酮酸、H、ATP(2)亚硝酸盐含量已接近最低水平乳酸积累(3)实验结果记录表亚硝酸盐含量(mgkg1)食盐浓度(%)乳酸菌发酵时间/d123456789104普通优选7普通优选10普通优选注:其他合理答案酌情给分。推测实验结论:用“优选”乳酸菌制作泡菜,亚硝酸盐含量更低。最适条件是亚硝酸盐含量最低时的食盐浓度和发酵时间。2根据传统发酵技术的相关知识,回答下列问题。(1)果酒的制作制作果酒时,发酵瓶可用体积分数为70%的酒精进行_(填“消毒”或“灭菌”)。从微生物培养的角度分析,果汁能够为制作果酒所用的酵母菌提供水、_、_和无机盐。(2)果醋的制作制作果醋所用的微生物只有当_充
299、足时,才能进行旺盛的生理活动。在制作果醋的过程中,要将温度严格控制在_。(3)腐乳的制作腐乳的制作有多种微生物参与,其中起主要作用的是_。在制作腐乳的过程中,加盐和加酒所发挥的相同作用是_。(4)泡菜的制作制作泡菜时,所用盐水需煮沸,其目的是_。在制作泡菜的过程中,影响亚硝酸盐含量的因素有_、_和食盐用量等。(5)下图是某生物实验小组依记录结果所绘制的三种食盐浓度的泡菜中亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。请据图分析回答:发酵过程的前几天亚硝酸盐含量升高的原因是_,比较3条曲线,从亚硝酸盐含量的变化及口味角度进行综合分析可知,用_浓度的食盐溶液制作泡菜比较适合食用。答案(1)消毒碳源氮源(2)氧气
300、3035(3)毛霉抑制微生物的生长,避免豆腐块腐败变质(4)杀灭杂菌温度腌制时间(5)细菌大量繁殖5%(1)果酒和果醋发酵装置的设计思路酵母菌繁殖需要氧气,醋酸菌是好氧细菌,则果酒制作前期和果醋制作整个过程都需要氧气;酵母菌产生酒精时是厌氧的,则在充气口处应该设置开关。发酵过程中产生CO2,需要设置排气口;为了防止空气中微生物污染,排气口应该连接一个长而弯曲的胶管。为便于取样及监测发酵情况,需要设置出料口。(2)乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐的数量随时间变化的曲线题组3植物有效成分的提取1(2015课标卷,39)回答与胡萝卜素有关的问题:(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中,最主要的是_(填“胡萝卜素”“胡萝
301、卜素”或“胡萝卜素”),该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子_,后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症,该疾病称为_,胡萝卜素是_(填“挥发性”或“非挥发性”)物质。(2)工业生产上,用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时,_(填“需要”或“不需要”)将新鲜的岩藻干燥。(3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂,应选用其中的_作为胡萝卜素的萃取剂,不选用另外一种的理由是_。解析该题考查胡萝卜素的相关知识及与其萃取有关的知识,考查学生识记和理解能力,难度较小。(1)胡萝卜素的化学分子式中包含多个碳碳双键,根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为、三类,胡萝卜素是其中最主要的组成成分;一分子的胡萝卜素在人或动物的小肠、
302、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A;由于饮食中缺乏维生素A或因某些消化系统疾病影响维生素A的吸收,致使视网膜杆状细胞没有合成视紫红质的原料而造成夜盲(暂时性夜盲症可由补充维生素A得以痊愈)。(2)提取胡萝卜素时新鲜的岩藻具有大量的水份需要进行干燥,以提高萃取效率。(3)乙酸乙酯属于水不溶性有机溶剂与水不互溶,能够溶解胡萝卜素;乙醇是水溶性有机溶剂,因萃取中能与水混溶而影响萃取效果,所以不宜选作萃取剂。答案(1)胡萝卜素维生素A夜盲症非挥发性(2)需要(3)乙酸乙酯萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶,而乙醇属于水溶性有机溶剂,影响萃取效果(其他答案合理也可)2玫瑰精油是制作高级香水的主要成分,能
303、使人产生愉悦感。由于它的化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏。根据以上内容完成下列问题:(1)完成上述图解:_;_;_。(2)新鲜的柑橘皮中含有大量的果蜡、果胶和水分。橘皮中的精油提取适宜采用压榨法,为了提高出油率,需要将橘皮用_浸泡。橘皮精油不适合采用蒸馏法的原因是_。(3)胡萝卜含有丰富的胡萝卜素,在提取胡萝卜素的实验中,_为最适宜的萃取剂。将提取的胡萝卜素粗品通过_法进行鉴定。通过分析该实验,写出影响萃取效率的主要因素:_(写出两点即可)。答案(1)水中蒸馏(水蒸气蒸馏)NaCl无水Na2SO4(2)石灰水原料易焦糊,有效成分易水解 (3)石油醚纸层析萃取剂的选择、
304、原料颗粒的大小、紧密程度、萃取温度、时间植物有效成分提取应注意的关键点(1)水蒸气蒸馏过程中可用明火加热,萃取过程应该避免明火加热,采取水浴加热,这是因为有机溶剂都是易燃物,直接用明火加热容易引起燃烧、爆炸。(2)在用水蒸气蒸馏法制取玫瑰精油的过程中,油水混合物中要加入氯化钠的目的是增大盐的密度,有利于玫瑰精油与水的分层。加入无水Na2SO4的目的是吸收精油中残留的水分。(3)蒸馏时若温度太高,时间太短,产品品质较差,若提高产品品质,可适当延长蒸馏时间。(4)橘皮压榨前,可在石灰水中浸泡10 h以上,既防止压榨时滑脱,提高出油率,又不会在过滤时堵塞筛眼。(5)萃取时一般来说原料颗粒小,萃取温度
305、高,时间长,需提取的物质就能够充分溶解,萃取效果就好。考点二酶的应用(2012广东高考,29)食品种类多,酸碱度范围广。生物兴趣小组拟探究在食品生产中应用范围较广的蛋白酶,查阅相关文献,得知:(1)pH对不同蛋白酶的活力影响有差异。据图可知,_更适宜作为食品添加剂,理由是_。蛋白酶的活力可用_的量来表示。(2)该蛋白酶的提取工艺流程如下:兴趣小组分别对酶保护剂浓度、提取液pH进行了探究实验。结果显示,酶保护剂浓度在0.020.06 mol/L范围内,酶活力较高;提取液pH在6.08.0范围内,酶活力较高。他们认为,要进一步提高粗酶制剂的酶活力,以达到最佳提取效果,还需对酶保护剂浓度和提取液pH
306、进行优化,并确定以此为探究课题。请拟定该课题名称,设计实验结果记录表。解析(1)题目中已经提供了信息“食品种类多,酸碱度范围广”,所以选择的食品添加剂应该有较广的酸碱度适应范围,由图可知,木瓜蛋白酶的活力不随pH的变化而变化,所以更适宜选作食品添加剂。酶的活力可用单位时间内、单位体积中底物的减少量(或产物的增加量)来表示。(2)由题中信息可知酶保护剂的适宜浓度范围和提取液pH的适宜范围,故实验的自变量是酶保护剂的浓度和提取液的pH,需在适宜范围内确定较小的梯度进行实验。实验结果记录表要包含自变量酶保护剂的浓度和提取液的pH以及因变量底物的减少量(或产物的产生量)。答案(1)木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶
307、的活力不随pH的变化而变化单位时间内、单位体积中底物减少(或产物增加)(2)课题名称:探究酶保护剂的浓度和提取液的pH的最佳组合 底物的减少量(或产物的产生量) 提取液的pH6.06.57.07.58.00.020.030.040.050.061酶活性(力)测定的一般原理和方法(1)酶活性(力)的含义:酶的活性(力)是指酶催化一化学反应的能力。(2)酶活性(力)测定的一般原理和方法:酶的活性(力)通常以单位时间内底物的消耗量或者在单位时间内产物的生成量来表示。2纤维素酶是一种复合酶,果胶酶是分解果胶的一类酶。3果胶酶可以提高果汁的出汁率,还可以提高果汁的澄清度。题组1果胶酶及其在果汁生产中的应
308、用1某生物兴趣小组为探究不同浓度果胶酶对澄清苹果汁出汁率的影响,进行了如下实验。实验步骤:制备苹果汁:将苹果洗净,切成小块,用榨汁机打碎成苹果汁匀浆。加热苹果汁到100 ,再冷却至50 左右。配制不同浓度的酶液:取5支10 g/L的试管,依次编为26号。分别加入不同量的质量浓度为10 g/L果胶酶溶液,再分别加入苹果酸定容至10 g/L,获得质量浓度分别为2 g/L、4 g/L、6 g/L、8 g/L、10 g/L的果胶酶溶液备用。降解苹果汁(如下图)沉淀:向上述6只烧杯中添加明胶、活性炭等物质搅拌处理,充分混匀后静置,分别过滤。记录并处理结果:用量筒测量澄清滤液(即苹果汁)的体积记入表格,并
309、计算出汁率。请回答下列问题。(1)果胶酶能提高苹果的出汁率并使果汁澄清的原因是 _。(2)步骤中,苹果汁先加热到100 的目的是_。(3)步骤中,在26号试管中加入10 g/L果胶酶溶液的量分别是_;步骤中,在1号烧杯中加入1 mL_。(4)根据预期结果,请绘制出澄清苹果汁出汁率与果胶酶浓度之间大致的关系曲线,并在坐标轴上标出澄清苹果汁最高出汁率所需的果胶酶最佳浓度。解析(1)果胶酶能分解果胶,瓦解细胞壁,从而提高出汁率并使果汁澄清。(2)将苹果汁加热到100 ,可使苹果中原有酶失活,防止对实验结果产生干扰。(3)欲获得x g/L的浓度,应加入x mL果胶酶量。在1号烧杯中加入1 mL苹果酸作
310、为对照。(4)出汁率曲线起点于纵轴某点,在一定范围内随果胶酶浓度升高,出汁率上升,达饱和点后稳定。答案(1)果胶酶能分解果胶,瓦解细胞壁(2)使苹果中的酶失活,防止对实验结果产生干扰(3)2 mL、4 mL、6 mL、8 mL、10 mL苹果酸(4)如图(注意坐标轴的含义、曲线变化趋势、起点、最佳浓度)2请回答下列相关果胶酶的问题。(1)果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、_、_等,作用的底物是果胶,生成产物是_。(2)果胶酶作用于一定量的某种物质(底物),温度和pH保持在最适值,生成物量与反应时间的关系如右图所示。在35 min后,曲线变成水平的原因是_。若果胶酶浓度和其他条件不变,反应液pH由1逐
311、渐升高到10,则果胶酶催化反应的速率_(填“增大”、“减小”或“不变”),原因是_。(3)在做探究pH对果胶酶活性影响的实验时,在混合苹果泥和果胶酶之前,要将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中做_处理,以保证_是相同的,借此可避免该因素对果胶酶活性的影响。探究不同温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响的实验中,水温是_变量,其他如_为无关变量(写出2个)。答案(1)果胶分解酶果胶酯酶可溶性的半乳糖醛酸(2)底物消耗完毕不变pH为1时,酶已变性失去活性(3)恒温底物和酶在混合时的温度自水质、水量、洗衣粉的用量、衣物的材质、大小及浸泡时间和洗涤时间等(任写2个)在混合苹果泥和果胶酶之前,要将苹果泥和果胶酶
312、分装在不同的试管中,每组进行同温(或同pH)处理,其目的是保证底物和酶在混合时的温度(或pH)相同,避免苹果泥或果胶酶混合时影响混合物的温度(或pH),从而影响果胶酶的活性。题组2探究加酶洗衣粉的洗涤效果1(经典高考)为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果,将一种无酶洗衣粉分成3等份,进行3组实验。甲、乙两组在洗衣粉中分别加入1种或2种酶,丙组不加酶,在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍,其他实验条件均相同,下表为实验记录。请回答下列问题。水温/1020304050组别甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙清除血渍时间/min67668852518336347711126891167清除油渍时间/min937
313、89587639182468575277769868(1)提高洗衣粉去污能力的方法有_,甲组在洗衣粉中加入了_,乙组在洗衣粉中加入了_。(2)甲、乙两组洗涤效果的差异,说明酶的作用具有_。(3)如果甲、乙和丙3组均在水温为80 时洗涤同一种污渍,请比较这3组洗涤效果之间的差异并说明理由:_。(4)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹的,遇水后包裹层很快溶解,释放出来的酶迅速发挥催化作用。请说明这是否运用了酶的固定化技术及其理由。_。解析通过表格比较容易得出:在一定范围内,随着温度的升高,酶的去污能力增强;加入酶的洗衣粉去污能力比未加酶的强。血渍中主要成分是蛋白质,油渍中主要成分是脂肪。根据甲
314、、乙两组去除血渍和油渍的能力比较,能够得出甲组加入了蛋白酶,乙组加入了蛋白酶和脂肪酶。甲、乙两组洗涤效果的差异,说明酶具有专一性。酶在高温条件下会变性失活,水温为80 时酶失活,因而3组实验效果没有差别。酶的固定化技术是要把酶固定在不溶于水的载体上,且固定化酶具有重复利用的特点。答案(1)加酶和适当提高温度蛋白酶蛋白酶和脂肪酶(2)专一性(3)没有差异,因为高温使酶失活 (4)未运用酶的固定化技术,因为酶未固定在不溶于水的载体上,也不能重复利用2加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列问题:(1)由图推知,该实验的目的是_。50 时加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是_。(2)下表是添加脂肪
315、酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的实验记录,请据表回答:脸盆编号洗涤物(等量)洗涤温度/洗衣粉(等量)1油污布45加酶242油污布45普通273油污布5加酶294油污布5普通28该实验设计体现了_原则。若实验组1号洗净所需时间接近7 min,最可能的原因是_。(3)下列衣料不适宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤的有_。棉织品毛织品腈纶织品蚕丝织品(4)根据以上实验结果,写出两项提高加酶洗衣粉效果的措施_。答案(1)探究温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响0.6%(2)对照、单一变量酶失活(3)、(4)用温水浸泡;延长浸泡时间;增加洗衣粉的用量等(写出两项合理答案方可)(1)一般说来,丝绸类的衣物不
316、可以使用加酶洗衣粉洗涤,是因为蛋白酶会水解蛋白质类的丝绸。(2)酶的催化作用需要适宜的温度,用温水浸泡衣物可以缩短衣物的浸泡时间,加快洗涤。(3)人体皮肤细胞有蛋白质,使用加酶洗衣粉后如不彻底清洗双手,就会使手的皮肤受到腐蚀,而使人患过敏性皮炎、湿疹等。(4)加酶洗衣粉的酶制剂不含肽酶,因为肽本身易溶于水。题组3固定化酶及其应用1(2015考试大纲)用海藻酸钠包埋固定法,将小球藻和活性污泥(含细菌)包埋,构建藻菌固定化小球,并研究该小球在富营养化水体中对N、P的去除效果。(1)固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包括_法。(2)在藻菌固定化小球中,细菌
317、能将污泥中的_,供小球藻利用。(3)实验中,需要分别对小球藻和菌体计数,以此来研究藻菌数量比,小球藻的计数可用_,菌体计数可采取_法。(4)在海藻酸钠包埋过程中,需用氯化钙溶液,其作用是_。(5)实验得知,去除水体中N、P的同时,水体的pH会升高,其原因可能是_。(6)某机构欲对藻菌固定化小球与普通藻菌混合液的净化能力进行比较。其实验思路为_。解析藻菌固定化小球中,藻菌之间形成共生关系,细菌能将污泥中的大分子有机物分解成小分子物质,供小球藻利用;小球藻体积很小,可用血细胞计数板计数,菌体的计数一般用稀释涂布平板法;在包埋过程中,氯化钙溶液的作用主要是使藻菌小球聚沉;由于藻类光合作用消耗水体中大
318、量的二氧化碳,所以水体的pH会升高;叙述实验思路时应包含几个要素:自变量的设置、因变量指标的变化、实验材料、条件等。答案(1)包埋法、化学结合法和物理吸附(2)大分子有机物分解成无机物等(3)血细胞计数板稀释涂布平板(4)使藻菌小球聚沉(5)光合作用消耗水体中的二氧化碳等(6)取等量的藻菌固定化小球和普通藻菌混合液,在温度、光照等条件相同且适宜的情况下,处理等量污水,一段时间后,检测污水中N、P的剩余量2果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,常用于果汁的生产。请结合所学知识回答下列问题:(1)果胶酶用于果汁生产,是因为它能_果胶,可解决果汁浑浊和_等问题。(2)果胶酶主要包括:多聚半乳糖醛酸酶、_和
319、_。(3)某同学利用固定化酶反应柱进行澄清苹果汁的生产实验,装置图如右图:固定化酶既能与反应物接触,又能与反应物分离,可以_,其制作方法有_、_和_,该同学利用的是_。答案(1)水解出汁率低(2)果胶分解酶果胶酯酶(3)反复利用物理吸附法化学结合法包埋法物理吸附法(1)酶的三种固定方法:化学交联法、物理吸附法、包埋法(2)适用对象一般来讲,酶更适合用化学结合和物理吸附法固定化,而细胞多采用包埋法固定化,这是因为个大的细胞难以被吸附或结合,而个小的酶则易从包埋材料中漏出。考点三生物技术在其他方面的应用(2012新课标全国卷,39)为了探究6BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响,某研究
320、小组在MS培养基中加入6BA和IAA,配制成四种培养基(见下表),灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体,在适宜条件下培养一段时间后,统计再生丛芽外植体的比率(m),以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n),结果如下表。培养基编号浓度/(mgL1)m/%n/个6BAIAA10.5076.73.120.177.46.130.266.75.340.560.05.0回答下列问题。(1)按照植物的需求量,培养基中无机盐的元素可分为_和_两类。上述培养基中,6BA属于_类生长调节剂。(2)在该实验中,自变量是_,因变量是_,自变量的取值范围是_。(3)从实验结果可知,诱导丛芽总数最少的培
321、养基是_号培养基。(4)为了诱导该菊花试管苗生根,培养基中一般不加入_(填“6BA”或“IAA”)。解析按照植物的需求量,在培养基中加入的无机盐可分为大量元素和微量元素。6BA是细胞分裂素类生长调节剂,由于该实验探究的是6BA和IAA对菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响,而6BA的浓度在各实验组中相同,因此实验的自变量是IAA浓度,取值范围是00.5/(mgL1),因变量是再生丛芽外植体的比率及再生丛芽外植体上的丛芽平均数,即表中的m和n。再生丛芽外植体的比率乘以外植体上的丛芽平均数即为丛芽总数,计算可知诱导丛芽总数最少的是1号培养基。在植物组织培养中,生长素用于诱导细胞的分裂和根的分化,细胞分
322、裂素主要促进细胞分裂和分化出不定芽,因此为了诱导生根,培养基中一般不加6BA(细胞分裂素类生长调节剂)而加入IAA(生长素类生长调节剂)。答案(1)大量元素微量元素细胞分裂素(2)IAA浓度再生丛芽外植体的比率(m)和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)00.5/(mgL1)(3)1(4)6BA1植物培养的过程及影响因素(1)植物组织培养的过程(2)影响植物组织培养的因素内因:植物的种类,同一种植物材料的年龄、保存时间的长短、部位等。外因:MS培养基中的营养物质基础和pH、温度、光照等环境条件。(3)植物激素:生长素用量/细胞分裂素用量影响细胞分裂、分化。用量比例不同,结果也不同:的比值2DNA
323、粗提取的原理、方法和目的(1)DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,即2 mol/L NaCl可溶解DNA,0.14 mol/L NaCl可析出DNA。(2)DNA不被蛋白酶水解:加入嫩肉粉,可将蛋白质水解,得到DNA。(3)DNA不溶于酒精:加入冷却的体积分数95%的酒精可析出DNA、除去杂质。(4)DNA可被二苯胺染成蓝色,以此鉴定DNA(需沸水浴加热)。3蛋白质的提取与分离(1)方法及原理方法原理凝胶色谱法(又称分配色谱法)根据相对分子质量的大小分离蛋白质电泳法各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同(2)结果分析项目分析血液样品的处理分层明显样品处理完成。分层不明显的
324、原因:洗涤次数少,未能除去血浆蛋白;离心速度过高和时间过长凝胶色谱柱的装填若色带均匀、狭窄、平整装填成功血红蛋白的分离血红蛋白的红色区带均匀、狭窄、平整,随洗脱液缓慢流出分离成功4.细胞内DNA复制与体外DNA扩增(PCR技术)的比较项目细胞内DNA复制PCR技术解旋在解旋酶的作用下,边解旋边复制80100 高温解旋,双链完全分开酶DNA解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶Taq DNA聚合酶引物RNA单链DNA片段或RNA温度体内温和条件高温题组1植物组织培养图甲为月季花药中的花粉在适宜培养基上培养产生花粉植株的两种途径,图乙是植物激素对愈伤组织分化影响的示意图。据图回答问题。(1)图甲中表示
325、花粉培养过程中的_过程,X表示_。由花粉得到一个完整植株的过程体现了花粉细胞的_。(2)图甲中的两条途径之间并没有绝对的界限,主要取决于培养基中_的种类和浓度配比。实验操作过程中,需要对月季花蕾进行_处理,以防止污染。(3)为提高花药培养的成功率,应选择处于_期的花粉进行培养。选择花药时,确定花粉发育时期的方法有_和_。(4)结合图乙分析,在图甲过程中,若愈伤组织没有形成芽,但分化成了根,其原因可能是_;若要获得更多的愈伤组织,培养基中两种激素的含量应该是_。答案(1)脱分化胚状体全能性(2)激素消毒(3)单核醋酸洋红法焙花青铬矾法(4)培养基中生长素较多,细胞分裂素较少细胞分裂素中等量,生长
326、素少1菊花的组织培养实验中,应选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝,该部分不仅分生能力强,而且无病毒侵染。2月季花药的培养实验中,应选择花粉发育过程中的单核靠边期的花药进行培养,而不是选择花粉。因为此时花瓣未开,微生物不易侵入,便于消毒。3培养过程:在初期,菊花的组织培养需光照,月季的花药培养不需光照,而在后期均需光照。题组2DNA和蛋白质技术(2011广东理综,5)以下关于猪血红蛋白提纯的描述,不正确的是()A洗涤红细胞时,使用生理盐水可防止红细胞破裂B猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核,提纯时杂蛋白较少C血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测D在凝胶色谱法分离过程中,血红蛋白比分子量较小
327、的杂蛋白移动慢解析分离提纯血红蛋白时用凝胶色谱法,是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质,相对分子质量大的蛋白质移动速度较快。答案D1红细胞洗涤过程中,洗涤三次后,上清液仍有黄色,可增加洗涤次数,否则无法除去血浆蛋白;离心时转速要低,时间要短,否则白细胞等会一同沉淀,达不到分离效果。2血红蛋白释放过程中,蒸馏水的作用是涨破红细胞,甲苯的作用主要是溶解细胞膜。3“DNA的粗提取与鉴定”实验和“血红蛋白的提取与分离”实验中都常常用到红细胞,但前者往往采用鸡血细胞,后者一般采用哺乳动物的血红细胞。原因是鸡血细胞核的DNA含量丰富,材料易得,且极易吸水涨破;哺乳动物成熟的血红细胞中不含有细胞核和多种细胞
328、器,其中的血红蛋白含量丰富,适宜用于血红蛋白的提取与分离实验。2016高考仿真练1(2015山东泰安一模)请回答下列有关生物技术实践的问题。(1)为从土壤中筛选能有效降解有机化合物X的细菌,研究人员用化合物X、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基,成功地筛选出能高效降解化合物X的细菌(目的菌),该培养基为_培养基,其中有机化合物X为目的菌提供_等营养要素。在分离、纯化、计数过程中,则常采用_法接种,实验过程中还需配制空白培养基作为对照,其目的是_。(2)在提取胡萝卜素时,常用的萃取剂具有沸点高且_等特点。在鉴定胡萝卜素粗品时,常用_法,如果标准样品只形成一种色素带,而提取样品形成了多种色素带,
329、其原因可能是_。(3)用凝胶色谱法提取分离血红蛋白时,用_洗涤红细胞,用_破裂红细胞使血红蛋白得以释放,如果装填的凝胶色谱柱中出现气泡,气泡会_,降低分离效果。(4)为分离纯化优良酵母菌品种,采用平板划线法进行如下操作,排序最合理的是_。A BC D答案(1)选择碳(C)源和氮(N)源稀释涂布平板验证培养基灭菌是否彻底(或检测培养基平板灭菌是否合格)(2)水不溶性(或不与水混溶)纸层析提取样品中含多种胡萝卜素(3)生理盐水蒸馏水和甲苯搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序(4)B2(2015江西重点中学联考)人和哺乳动物的尿中含有尿素,大量尿素的存在会对环境造成污染。土壤中有些细菌含有脲酶,可通过降解尿
330、素作为其生长的氮源。现对土壤中的这类细菌进行分离实验,请回答下列问题:(1)分离培养细菌时必须进行无菌操作,包括培养基和各种器皿都必须是无菌的,常用的灭菌方法有_(至少答2种)。(2)将样液进行一系列的梯度稀释,然后接种培养。在稀释土壤溶液的过程中每一步都要在_旁进行操作。接种后的培养皿_于37 的_中培养。(3)用含有酚红指示剂的培养基筛选能分泌脲酶的细菌,从功能上划分该培养基属于_培养基。若培养基中存在有分解尿素的细菌,其菌落周围会出现红色环带,这是由于尿素被分解产生的_使pH升高,使酚红指示剂产生颜色变化,从而证明这一菌株以尿素为氮源。变色区域越大,表明该菌株利用尿素的能力_。(4)与全
331、营养培养基中的菌落相比,以尿素为氮源的培养基中菌落数_。A多 B少 C相等 D几乎为零答案(1)高压蒸汽灭菌、灼烧灭菌、干热灭菌(至少答2种)(2)酒精灯火焰倒置恒温培养箱(3)选择氨越强(4)B3生物组织中有机物的提取方法有很多种。如凝胶色谱法、电泳法、蒸馏法、压榨法和萃取法等,不同的有机物提取的方法各有不同。(1)玫瑰精油称为“液体黄金”,是世界香料工业中不可取代的原料。提取出的玫瑰精油要求不含有任何添加剂或化学原料,其提取方法主要是_。(2)杏仁油富含矿物质和维生素,是一种质地轻柔、高渗透性的保湿剂,主要通过_法提取。(3)萃取胡萝卜素前,要将胡萝卜彻底粉碎的主要目的是_。(4)血红蛋白
332、的提取方法可以采用_,该方法主要是利用血红蛋白的哪一特性将它与其他物质分开的?_。(5)提取DNA时,可以利用DNA在_而析出的特性;为了纯化提取的DNA,向DNA滤液中加入嫩肉粉,目的是_;鉴定DNA时,可以使用_试剂并用沸水浴加热,溶液逐渐变蓝。解析(1)玫瑰精油不能含有任何添加剂或化学原料,所以不能用萃取法提取,而其又具有挥发性较强等特点,适于用水蒸气蒸馏法提取。(2)杏仁油的提取原料为种子,应采用压榨法。(3)萃取法的萃取效率不仅决定于萃取剂的性质和使用量,还与原料的状态有关。(4)凝胶色谱法是利用蛋白质相对分子质量的大小来进行的。(5)DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,可以
333、利用这一特性使DNA溶解或析出从而与其他物质分开。答案(1)水蒸气蒸馏法(2)压榨 (3)使原料颗粒变小,提高萃取效率(4)凝胶色谱法相对分子质量的大小(5)物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度小分解蛋白质二苯胺41963年诺和诺德公司向洗涤剂中加入碱性蛋白酶,推出了第一款加酶洗衣粉。碱性蛋白酶一般利用枯草芽孢杆菌生产。图甲、乙为某科研小组对碱性蛋白酶相关性质进行测试的结果。图丙、丁为两种常见的平板划线法:连续划线法和四区划线法,前者适用于纯化菌种较少的样品,后者适用于纯化菌种较多的样品。请回答下列问题:(1)由图甲、乙可知,碱性蛋白酶发挥作用的适宜条件为_。(2)图丁中依
334、次进行四区划线,四区的面积要求为CDEF,F区面积最大的原因是_。每次划线后都要_接种环,注意F区划线不要与_(填字母)区相连。(3)某兴趣小组欲从土壤中分离枯草芽孢杆菌,宜选择图_所示的方法划线培养,分离得到的纯化单菌落属于_(填“种群”或“群落”)。(4)碱性蛋白酶是枯草芽孢杆菌生长后期向细胞外分泌的一种酶,与该酶合成有关的细胞器是_。若欲应用固定化技术提高该酶的利用率,减少产物中的杂质,则应采用_方法。答案(1)pH为10.2左右和43 左右的温度(2)使该区出现大量的单菌落以供挑选纯种用(或便于菌种分散)灼烧C(C、D)(3)丁种群(4)核糖体化学结合(或物理吸附)5(2015四川凉山
335、州第二次诊断)世界苦荞在中国,中国苦荞在凉山。苦荞富含黄酮类化合物等营养物质,在降血糖、降血脂等方面功效显著。查尔酮合成酶(CHS)是黄酮类化合物合成的关键酶,下图为将修饰后的CHS基因导入苦荞,培育高产黄酮苦荞品系示意图。(1)过程中能切开质粒的酶是_。它能在质粒特定的部位切割的原因是_。(2)图中常用的是_培养基。接种前,用灭菌后未接种的培养基培养一段时间,观察是否形成菌落,目的是_。(3)过程、分别是_和_。苦荞体细胞能培养成植株的根本原因是_。(4)为探究激素对于诱导愈伤组织的影响,某研究小组在培养基中加入6BA和2,4D,灭菌后分别接种,在适宜条件下培养一段时间后,统计愈伤组织的诱导
336、率, 实验结果如下表:实验编号浓度(mgL1)诱导率%实验编号浓度(mgL1)诱导率%实验编号浓度(mgL1)诱导率%2,4D6BA2,4D6BA2,4D6BA1000500.16900.252235629110260346574100114804640869312672该实验的因变量是_,诱导的最佳组合是_。(5)判断转基因苦荞培育是否成功,可比较转基因苦荞与普通苦荞的_含量,也可测定细胞中CHS含量。用凝胶色谱法分离CHS时,CHS最先从色谱柱中洗脱出来,说明CHS相对分子质量较_。答案(1)限制性核酸内切酶(限制酶)能识别特定的核苷酸序列并在特定的切点上切割DNA分子(2)MS判断培养基
337、灭菌是否彻底(3)脱(去)分化再分化植物细胞的全能性(细胞中含有发育成完整个体所必需的全部基因)(4)诱导率0.1(mgL1) 6BA和4(mgL1 )2,4D(5)黄酮类化合物大6血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分,负责血液中O2或CO2的运输。请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答问题。(1)将实验流程补充完整依次是_、_。凝胶色谱法的基本原理是根据_分离蛋白质的有效方法。(2)洗涤红细胞的目的是去除_,洗涤干净的标志是_。(3)分离血红蛋白时,由上到下第_层是血红蛋白水溶液。(4)下面是凝胶色谱法分离血红蛋白时样品的加入示意图,正确的加样顺序是_。(5)如果红色区带_,说明色谱
338、柱制作成功。解析(1)样品处理及粗分离包括:红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液、透析,凝胶色谱操作包括:凝胶色谱柱的制作、凝胶色谱柱的装填、样品的加入和洗脱。凝胶色谱法的基本原理是根据相对分子质量的大小分离蛋白质。(2)洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白,洗涤干净的标志是上清液中没有黄色。(3)分离血红蛋白时,可明显看到试管中的溶液分为4层:第1层为无色透明的甲苯层;第2层为白色薄层固体,是脂溶性物质的沉淀层;第3层是红色透明液体,是血红蛋白的水溶液;第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。(4)加样顺序是:调整缓冲液面、滴加透析样品、样品渗入凝胶床、再调整缓冲液面。(5)如果红色区带均匀一致地
339、移动,说明色谱柱制作成功。答案(1)血红蛋白的释放凝胶色谱柱的装填相对分子质量的大小(2)杂蛋白(或血浆蛋白)离心后的上清液中没有黄色(3)三(4)(5)均匀一致地移动7(2015湖北高三调研)根据下面的实验装置图(图甲、乙)和果酒的生产工艺流程简图(图丙)回答问题:(1)图甲所示装置可用于提取_(填“橘皮精油”、“玫瑰精油”或“胡萝卜素”)。(2)制作果酒时可选用图乙的装置。为适当提高果酒的生产速率,进气口应_;排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连,这样做的原因是_。(3)图丙为樱桃果酒生产工艺流程简图,其中冲洗的目的是_。樱桃榨汁前需要除去果柄,此操作是在冲洗之_进行的。为了提高樱桃的
340、出汁率,在压榨前可加入一定量的_酶。(4)若是从混杂的微生物中分离酵母菌应使用_培养基。从微生物培养的角度分析,樱桃果汁能够为酵母菌的生长提供水、无机盐和_。(5)樱桃果酒制作是否成功,发酵后可在酸性条件下用_溶液来鉴定。在酒精发酵旺盛时,醋酸菌_(能、不能)将果汁中的糖发酵成醋酸,乳酸菌_(能、不能)将乳酸分解成CO2和水。答案(1)玫瑰精油(2)先打开后关闭既可以放气,又可防止污染(3)洗去浮尘(类似答案也可)后果胶(多答“纤维素酶”也可)(4)选择碳源、氮源(5)重铬酸钾不能不能8(2015江西八校联考)江西人喜欢吃辣椒,以“不怕辣”著称。辣椒中产生辣味的物质是辣椒素,不溶于水,易溶于有
341、机溶剂,具有很强的镇痛和消炎作用,能够起到降血压和降胆固醇的功效,应用前景广阔。请回答有关问题:(1)根据辣椒素的性质,我们可以用萃取的方法提取。萃取的效率主要取决于_,同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量等条件的影响。萃取加热时需安装冷凝回流装置,其目的是_。萃取过程中应采用_加热,原因是_。(2)如果要用植物组织培养的方法对具有优良性状的辣椒进行大规模种植,在对辣椒外植体进行接种前,需要进行_、_两项工作。(3)辣椒的组织培养过程依据的原理是_,整个培养过程要在_条件下进行。答案(1)萃取剂的性质和使用量防止有机溶剂挥发水浴有机溶剂都是易燃物,直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸(2)制备MS固体培养基(或配置培养基)外植体消毒(3)植物细胞全能性无菌