专题一生物和生物圈

2024-11-03

专题一生物和生物圈（共8篇）

1.专题一生物和生物圈篇一

专题4 生物技术的安全性和伦理问题

(时间:60分钟,满分:100分)

一、选择题(共25小题,每小题2分,共50分)1.下列体现了转基因生物引发的食物安全性问题的是()A.转基因猪的细胞中含有人的生长激素基因,因而猪的生长速度快、个体大 B.转基因大米中含有β-胡萝卜素,营养丰富,产量高 C.转基因植物合成的某些新蛋白质,引起个别人过敏 D.让转基因牛为人类生产凝血因子,并从牛奶中提取

解析:过敏是人的一种病态反应,因此转基因植物合成的某些新蛋白质,引起个别人过敏体现了转基因生物引发的食物安全性问题。答案:C 2.某转基因玉米能高效合成一种多肽类的蛋白酶抑制剂,积累于茎中,使取食它的害虫体内的消化酶受抑制,无法消化食物而死。下列就该玉米对人类的安全性评定中,不符合生物学原理的是()A.安全,玉米的蛋白酶抑制剂对人体的消化酶很可能无影响,因为人体消化酶和害虫消化酶结构上存在差异

B.安全,人类通常食用煮熟的玉米食品,玉米的蛋白酶抑制剂已被高温破坏,不抑制人体消化酶

C.不安全,玉米的食用部分也可能含蛋白酶抑制剂,食用后可能抑制人体消化酶活性而患病 D.不安全,玉米的蛋白酶抑制剂基因可通过食物链在人体细胞内表达,使人无法消化食物而患病

解析:玉米的蛋白酶抑制剂基因在人的消化道内被消化分解为脱氧核苷酸,完整的基因不会进入人体。答案:D 3.为了防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界中其他植物体内,科学家设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中,其原因是()A.叶绿体基因组不会进入生殖细胞中

B.转基因植物的叶绿体基因不能遗传给后代

C.转基因植物中的细胞质基因与其他植物间不能通过花粉发生基因交流 D.转基因叶绿体中的基因结构与其他植物体内基因结构不同

解析:植物之间的杂交主要是核基因的重组,花粉中不含叶绿体,将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中,可有效避免通过杂交所造成的基因扩散。答案:C 4.实验人员将一段外源DNA片段(包含约850个基因)与丝状支原体(一种原核生物)的DNA进行重组后,植入大肠杆菌,制造出一种“新的生命”。该生物能够正常生长、繁殖。下列有关该技术应用的叙述,错误的是()A.该技术可以制造某些微生物,用于生产药品、制造染料、降解有毒物质等 B.由于存在生殖隔离,因此人造生命进入自然界并不会破坏生物多样性 C.人造生命扩散到自然界,有可能造成环境安全性问题 D.此项技术可能被用来制造生物武器,从而危及人类安全

解析:外源DNA与丝状支原体DNA重组后植入大肠杆菌,形成的新生命为转基因大肠杆菌,转基因大肠杆菌与丝状支原体间存在生殖隔离,但大肠杆菌与转基因大肠杆菌间不存在生殖隔离。答案:B 5.有人认为转基因生物势必会打破自然界物种的原有界限,改变生态系统中的能量流动和物质循环,会对生态系统的稳定性造成破坏。下列哪项是对上述观点的完全反驳?()A.种植转基因抗虫作物,可以减少农药的使用量 B.种植抗除草剂农作物,可以保护农田土壤环境

C.重组的微生物在降解某些化合物的过程中所产生的中间产物,可能会造成二次污染

D.转基因生物不会改变生物原有的分类地位,充其量只能说明是具有某种新特征的同一物种,不会破坏生态系统的稳定性

解析:对转基因生物在环境安全方面的争论,一方的观点是现在的生物是长期进化的结果,是处于自然和谐的动态平衡之中的。转基因生物势必会打破自然物种的原有界限,改变生态系统中的能量流动和物质循环,会对生态系统的稳定性造成破坏。另一方的观点是转基因生物转移的只是自然中已经存在的外源基因,转基因生物不会改变生物原有的分类地位,充其量只能说明是具有某种新特征的同一物种,不会破坏生态系统的稳定性。答案:D 6.转基因作物是通过转基因对农作物进行精确的改造而产生的,转基因作物一方面在产量、抗逆性及品质等方面有显著改进,极大地降低了农业生产成本;另一方面,科学家通过动物实验发现转基因作物可能对人类健康存在着危害。你以为下列说法欠妥的是()A.转基因技术应用的基本原理是基因重组,转基因作物是转基因技术的一种产物 B.如果转基因作物产生了对人类健康及环境的负面影响,我们应该停止转基因技术

C.科学家必须在现有知识与技术的基础上,尽量考虑转基因作物可能存在的风险及采取相应的防范措施

D.国家必须对转基因作物的研究制定相应的法律法规,并进行严格管理与有效控制

解析:转基因作物是通过基因工程实现的,基本原理是基因重组;由于科学发展水平的限制,在转基因生物中有时会出现一些人们意想不到的后果,因此,科学家必须在现有知识与技术的基础上,尽量考虑转基因作物可能存在的风险及采取相应的防范措施,国家必须对转基因作物的研究制定相应的法律法规,并进行严格管理与有效控制。答案:B 7.下面对转基因生物的叙述中,不属于安全性问题的是()A.可能出现滞后效应

B.可能成为“入侵的外来物种” C.可能造成基因污染

D.含有动物蛋白基因的蔬菜可能侵犯素食者的权益

解析:含有动物蛋白基因的蔬菜可能侵犯素食者的权益属于伦理道德问题。答案:D 8.下列选项是科学家对自身克隆结果的预测及理由,其中正确的是()A.克隆产物是科学家,因为克隆是形成完全一样的产品

B.克隆产物是普通人,因为科学知识是后天获得的,而非遗传 C.只能克隆部分器官,不可能克隆完整的人,因为克隆技术有限 D.克隆产物与该科学家完全一样,因为遗传物质完全来自科学家

解析:科学家对自身克隆的结果应该是得到与科学家生物学特征基本一致的人,而这个人不一定会成为科学家,因为科学知识是后天获得的,而非遗传。动物的克隆已经成为现实,也就是说,克隆人不存在技术上的障碍。答案:B 9.基因检测对下列哪种疾病适合?()

A.家族性黑蒙痴呆病

B.肝炎 C.流感

D.伤寒

解析:基因检测针对的是由基因突变而导致的疾病,肝炎、流感和伤寒都不是遗传病。答案:A 10.下列哪项不是中国政府的态度?()A.禁止生殖性克隆人

B.不反对治疗性克隆人 C.禁止设计试管婴儿

D.允许利用试管婴儿技术治疗不孕不育问题

解析:与生物技术有关的伦理问题有很多,中国政府在相关研究上有明确的态度,禁止生殖性克隆,不反对治疗性克隆,允许利用试管婴儿技术治疗不孕不育问题。答案:C 11.世界上第一匹克隆马——“普罗梅泰亚”于2003年5月28日在意大利克雷莫纳市繁殖技术与家畜饲养实验室顺利诞生。“普罗梅泰亚”的诞生在科学界所引起的轰动不亚于当年克隆羊“多利”的出现。这主要是因为,这匹克隆马是世界上首例哺乳动物生下自己的克隆体。自体克隆马的顺利诞生预示的意义不包括下列哪一项?()A.挽救狮、虎通过杂交生产的狮虎兽 B.挽救大熊猫这一濒临灭绝的珍稀动物

C.保留和扩大某种哺乳动物种群中出现的具有优良性状的变异类型 D.使动物园中的雌长颈鹿在缺少配偶的情况下繁殖后代

解析:动物克隆目前主要用于濒危物种或特殊种群的繁殖,且需充分发挥雌性个体的繁殖潜力。答案:A 12.下列有关克隆的实际意义,不正确的是()A.生物学和医药研究

B.对濒危、珍稀的野生动物实施克隆,保护生物多样性

C.可以克隆出许多科学家、艺术家、运动健将和各类优秀人才,为社会服务 D.获得更多的优秀动物个体用于生产答案:C 13.对转基因生物的安全性发生争论,与科学发展水平的限制有密切关系。下面关于基因的相关知识中,不可能是争论原因的是()A.对基因的结构和调控机制等的了解仍相当有限 B.所转移的基因有不少是异种生物之间的基因转移 C.外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的 D.DNA重组技术需要有精心设计的“分子工具” 答案:D 14.接种过疫苗的人,在遇到同样的生物战剂(用于战争的病原微生物或毒素)时,仍然要再次接种疫苗,原因是()A.这些人已丧失免疫力

B.这些人体内没形成记忆细胞 C.原来的接种不成功 D.这些病原微生物突变快,变异性强答案:D 15.诱导性多能干细胞(iPS细胞),是将四种转录因子基因通过病毒载体导入小鼠成纤维细胞,并对其诱导转化而产生的与胚胎干细胞相似的细胞,后来,科学家又诱导人皮肤纤维母细胞成为iPS细胞,iPS细胞在体外已成功地分化为神经元、心血管细胞等多种组织细胞,关于iPS细胞的叙述错误的是()A.iPS细胞和胚胎干细胞一样具有发育的全能性 B.iPS细胞在医学领域可能具有广阔的应用前景

C.与经典的胚胎干细胞技术相比,iPS技术不使用胚胎,因此不涉及伦理问题

D.iPS技术可用病人自己的体细胞制备干细胞,不会有免疫排斥;体现了动物细胞核的全能性

解析:iPS技术可用病人自己的体细胞制备干细胞,不会有免疫排斥,没有从体外培育成完整的个体,没有体现动物细胞核的全能性。答案:D 16.下列关于生物技术安全性和伦理问题的叙述,不正确的是()A.转基因植物合成的某些蛋白质,可能成为某些人群的过敏原

B.克隆人可能冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念 C.如转基因植物的外源基因来源于自然界,则不存在安全性问题

D.运用重组基因技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器

解析:转基因植物的外源基因虽然来源于自然界,但可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交,重组出对人类或其他生物有害的病原体。答案:C 17.下列有关生物武器的叙述,不正确的是()A.生物武器具有强大的感染力和致病力 B.转基因生物技术有可能用于制造生物武器 C.鼠痘病毒极易感染,致死率高 D.生物武器无法防护答案:D 18.关于现代生物工程技术应用的安全性,下列说法不正确的是()A.对待生物武器的态度应明确而坚定,即坚决禁止生物武器

B.中国政府对于克隆人的态度是不反对治疗性克隆,可以有限制地进行生殖性克隆人的实验 C.对转基因植物外源DNA要进行认真选择,避免产生对人体有害的或过敏的蛋白质 D.一旦发现转基因生物出现了安全性问题,要马上停止实验,并销毁重组生物解析:中国政府对待克隆人的态度是不反对治疗性克隆、禁止生殖性克隆。答案:B 19.下列有关生物技术安全性和伦理问题的观点,不合理的是()A.对于转基因技术,我们应该趋利避害,理性看待 B.我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆

C.我国不发展、不生产、不储存生物武器,并反对其扩散 D.对于基因检测应该保护个人遗传信息隐私权答案:B 20.严重冲击婚姻、家庭和两性关系等伦理道德观念的技术是()A.基因检测

B.设计试管婴儿性别 C.克隆人

D.对植入前的胚胎进行遗传学诊断答案:C 21.下列哪项是反对克隆人的生物学家的观点?()A.克隆技术尚不成熟,克隆人很可能孕育出有严重生理缺陷的孩子 B.可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法弥补技术的不足 C.克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念 D.不能迁就于人的道德观念,道德观念是可以改变的解析:A、B是从技术的角度阐述问题,C、D是从伦理道德角度阐述问题,前者是生物学家研究的范畴,后者是伦理学家研究的范畴。答案:A 22.转基因技术就是对某一物种具有特别性状的基因进行分离,并把它移植到另一物种上去,从而使这一物种具有组合基因。然而转基因技术也会带来负面影响。下列不是由转基因生物可能带来的弊端的是()A.抗除草剂作物的产生会破坏农田生物多样性

B.使近亲野生物种具有抗性基因,可能会变成“超级杂草” C.在人体体温条件下便会死去的转基因大肠杆菌 D.转基因生物的大规模繁殖导致生态入侵

解析:抗除草剂作物会对农田中的其他植物造成威胁,破坏农田生态系统的生物多样性;转基因生物可能通过杂交使近亲野生物种具有抗性基因,变成“超级杂草”;转基因大肠杆菌在人体体温条件下便会死去,是避免转基因生物带来负面影响的措施;转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”,其大规模繁殖会导致生态入侵。答案:C 23.中国政府的“四不原则”是针对()A.生殖性克隆人 B.设计试管婴儿 C.转基因动物 D.生物武器答案:A 24.关于基因身份证,你认为它的积极意义是()A.便于医生对“证”治疗 B.便于社会选择人才

C.使人们了解自己的遗传素质,以便采取相应的措施,预防疾病 D.有利于保险业的发展答案:C 25.下列哪项不利于转基因生物安全性问题的解决?()A.1993年,我国制定了《基因工程安全管理办法》

B.2002年,我国农业部颁布了《农业转基因生物标识管理办法》 C.加强对转基因生物的安全性检测 D.减少转基因农作物的种植面积答案:D

二、非选择题(共50分)26.(12分)“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵子取出在试管中完成受精,并在试管中培养使其发育到如下图所示的时期,再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的夫妇重新获得了生育的机会,也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答下列问题。

(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)人的受精卵通过卵裂,逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、组织,进而形成器官和系统。从细胞水平看,卵裂的分裂方式是。

(3)该图示时期是胚胎发育的期。

(4)在该图下一时期,b细胞最可能成为

胚层的一部分。

(5)“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术?。(填序号)①体外培养 ②体外受精 ③胚胎移植 ④核移植

(6)要得到“同卵双胞胎”,采用的技术是

,双胞胎的性别是否相同?。

(7)“试管婴儿”技术诞生后,继而出现了“设计试管婴儿技术”,二者在对人类作用上的区别是

,在技术手段上的区别是。

(8)现在大多数人反对设计婴儿性别,其原因是。

解析:(1)试管婴儿技术实际是体外受精,即经过精卵结合,所以是有性生殖。(2)卵裂是指在透明带中进行的早期胚胎发育,细胞数目不断增多,此时的细胞分裂方式为有丝分裂。(3)此时期的特点是含有一个腔,即囊胚腔,所以称为囊胚期,聚集在胚胎一端,个体较大的细胞称为内细胞团。(4)内细胞团将来发育为胎儿的各种组织,囊胚期的下一时期为原肠胚,内细胞团下方细胞即b细胞形成内胚层,将来继续发育成消化道、呼吸道上皮及胰腺等腺体。(5)试管婴儿的形成过程为:。(6)要提高胚胎利用率可进行胚胎分割,如将一个受精卵的早期胚胎一分为二,再移植到母体子宫内发育,可形成两个婴儿,即同卵双胞胎,性别完全相同。(7)考查了普通试管婴儿与设计试管婴儿的区别。(8)有些人认为那些配型不合适的胚胎被丢弃或杀死,及滥用设计试管婴儿技术如设计婴儿性别等引起性别比例失调,违反了伦理道德。答案:(1)A(2)有丝分裂(3)囊胚(4)内(5)①②③

(6)胚胎分割移植相同

(7)前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症,后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病后者胚胎在移植前需进行遗传学诊断

(8)破坏了人类正常的性别比例,违反了伦理道德

27.(20分)应用生物工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题。

(1)在培育转人生长激素基因牛的过程中,①过程需要的工具酶是

,②过程常用的方法是。

(2)可通过转人生长激素基因牛分泌的乳汁来生产人生长激素,在基因表达载体中,人生长激素基因的首端必须含有

。③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段,可以采用

技术,培育出多头相同的转基因犊牛。

(3)prG能激发细胞不断分裂,通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体时,Ⅱ最可能是

细胞,Ⅲ代表的细胞具有

的特点。

(4)在抗虫棉培育过程中,④过程中的受体细胞如果采用愈伤组织细胞,则与采用叶肉细胞相比较,其优点是

,⑤过程采用的技术是。

(5)要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后是否能稳定遗传并表达,需进行检测和鉴定工作,请写出在个体水平上的鉴定过程:。

(6)如果转基因植物的花粉中含有有毒蛋白或过敏蛋白,则将引起的安全性问题包括()①生物安全 ②环境安全 ③食物安全 ④伦理道德问题 A.①②③ B.①② C.②③ D.①②③④

解析:(1)①是目的基因与载体结合的过程,需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶;②是重组质粒导入受体细胞的过程,常用的方法是显微注射法。(2)基因表达载体的首端必须有启动子;桑椹胚或囊胚阶段可以进行胚胎分割,这种方法可以培育出更多相同的转基因犊牛。(3)从图中看,Ⅱ最可能是浆细胞,Ⅲ是导入prG的重组细胞,具有无限增殖和产生特异性抗体的特点。(4)愈伤组织细胞与叶肉细胞相比较,其优点是全能性高。(6)花粉中若含有有毒蛋白或过敏蛋白,可通过昆虫的采集,沿食物链传递,最后可能进入其他动物或人体内,引发生物安全、环境安全和食物安全,与伦理道德问题无关。

答案:(1)限制性核酸内切酶、DNA连接酶显微注射法

(2)(乳腺蛋白基因的)启动子胚胎分割(3)浆既能无限增殖又能产生特异性抗体(4)全能性高植物组织培养

(5)让害虫吞食转基因棉花的叶子,观察害虫的存活情况,以确定该转基因棉花是否具有抗虫性状

(6)A 28.(9分)我国科学家采用“昆虫抗性基因克隆”技术,在1999年8月成功地从昆虫细胞内克隆出解毒酶,只要将三氯杀虫酯(一种常用农药)加入其中1小时,便能解毒58%,几小时后便可将毒性完全降解,试分析回答下列问题。

(1)昆虫的抗性基因是通过

产生的。

(2)长期大量使用有机氯农药,使许多昆虫的抗性逐渐增加的原因是

。(3)你认为“昆虫抗性基因”技术在生产、生活中有什么用途?。

答案:(1)基因突变

(2)有机氯农药的使用对害虫的抗有机氯农药的变异类型起了选择作用,并通过遗传逐代积累而形成的

(3)可将昆虫抗性基因通过载体转入到细菌等微生物中,让这些微生物产生大量具有解毒功能的蛋白质,用于降解水源、土壤中的有机氯农药;用于洗涤被有机氯农药污染的蔬菜、水果等;还可以用于救治有机氯农药中毒的病人等

29.(9分)供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。而治疗性克隆能最终解决这些问题。如图是治疗性克隆的过程图解。

(1)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有。

(2)胚胎干细胞分化为各种组织细胞的分裂方式是。

(3)除图中治疗性克隆能解决供体不足和排斥反应两大难题外,在婴儿出生后储存

,保留部分胚胎干细胞,也是解决制约器官移植问题的有效途径。

答案:(1)全能性

(2)有丝分裂(3)脐血

2.专题一生物和生物圈篇二

本专题内容主要包括生物变异的类型及其判别方法, 是历年高考命题的重点。下面从基础知识梳理、命题热点探究、专题综合演练等方面进行突破。

一、基础知识梳理

1. 生物变异的概念和类型

(1) 概念:生物变异是指生物的子代与亲代, 以及子代个体之间在性状上出现差异的现象。

(2) 类型:包括可遗传变异和不可遗传变异两种类型, 如图所示:

由以上可见, 不可遗传变异仅仅是由环境条件的改变引起的, 而可遗传变异是由遗传物质的改变引起的, 后者主要有基因突变、基因重组和染色体变异三种来源。因此, 判断这两种变异的主要依据是遗传物质是否发生改变。

2. 基因突变的概念、本质及判别方法

(1) 概念:是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变, 而引起基因结构的改变。

(2) 特点:基因突变具有普遍性、随机性、低频性、弊多利少性和不定向性、可逆性的特点, 经突变后产生原有基因的等位基因。

(3) 本质:基因突变是基因的分子结构发生改变, 结果产生了新的基因, 改变了基因的“质”, 出现了新性状, 但没有改变基因的“量”。

(4) 判别方法:主要依据基因中碱基对的种类、数量或排列顺序是否改变, 而不是依据基因的数量是否改变。

注:由显性基因突变为隐性基因叫隐性突变 (如A→a) ;由隐性基因突变为显性基因叫显性突变 (a→A) 。突变的碱基对是3或3的倍数时, 对生物性状的影响较小。若突变发生在体细胞中, 影响的是亲代本身。突变发生得越早, 生物表现出突变性状的部分越多。

3. 基因重组的概念、本质及判别方法

(1) 概念:是指控制不同性状的基因的重新组合。狭义的基因重组是指减数分裂过程中, 非同源染色单体之间的自由组合, 以及同源染色体的非姐妹染色体之间的交叉互换。广义的基因重组还包括受精作用、基因工程和细菌转化过程。

(2) 本质:是原有基因的重新组合, 基因内部的结构不改变, 不会产生新的基因, 但会产生新的基因型, 使性状重新组合。

(3) 判别方法:自然状态下的基因重组不会改变基因的数量, 但在基因工程中, 基因的数量会发生改变。

4. 染色体变异的概念、类型及判别方法

(1) 概念:是指染色体结构或者数目发生改变, 从而引起生物的性状改变。

(2) 类型: (1) 染色体结构的变异:是指染色体结构的改变, 主要包括DNA片断的缺失、重复、倒位和易位等; (2) 染色体数目的变异:是指染色体数目发生的改变, 包括个别染色体增减和成套染色体 (染色体组) 的增减。

(3) 本质:无论是染色体结构还是数目发生变异, 基因的结构都不会改变, 即不会产生新的基因, 但基因的数量或基因的排列顺序可发生改变, 会产生新的基因型。

(4) 判别方法: (1) 染色体变异在光学显微镜下可以直接观察到; (2) 依据基因的数量或基因的排列顺序是否发生改变。

注:基因突变、基因重组和染色体变异的相关问题。

(1) 关于“互换”问题。同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换, 属于基因重组;非同源染色体之间的互换, 属于染色体结构变异中的易位。

(2) 关于“缺失”问题。DNA分子上若干基因的缺失属于染色体变异;DNA分子上若干碱基对的缺失, 属于基因突变。

(3) 关于变异的水平问题。基因突变、基因重组属于分子水平的变化, 光学显微镜下观察不到;染色体变异属于亚细胞水平的变化, 光学显微镜下可以观察到。

(4) 关于不同生物的可遗传变异类型。病毒的可遗传变异唯一来源是基因突变;细菌等原核生物不含染色体, 所以不存在染色体变异。在真核生物中, 上述三种类型都存在。

5. 染色体组的概念和判断

(1) 染色体组的概念。

(1) 从本质上看:染色体组的所有染色体互为非同源染色体, 即在一个染色体组中无同源染色体的存在;

(2) 从形态上看:一个染色体组中的所有染色体的形态、大小各不相同;

(3) 从功能上看:一个染色体组携带着一种生物生长发育、遗传变异的全部信息;

(4) 从物种类型上看:不同种生物染色体组的染色体大小、形态不同, 但是数目可能相同。

(2) 染色体组数目的判断。

(1) 根据染色体的形态来判断:细胞内形态相同的染色体有几条, 就含有几个染色体组。

(2) 根据基因型来判断:在细胞或生物体的基因型中, 控制同一性状的基因出现几次, 就有几个染色体组。

(3) 根据染色体的个数和形态数来推算:染色体组数=染色体个数/染色体形态数。

注:单倍体和多倍体的比较。

单倍体是含有本物种配子染色体数的个体。多倍体是由合子发育而来的体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。

对于体细胞中含有三个染色体组的个体, 是属于单倍体还是三倍体, 要从其来源上判断。若直接来自配子, 就为单倍体;若来自受精卵, 则为三倍体。

二、命题热点探究

遗传和变异的内容是历年高考命题的重点, 试题大多以非选择题的形式出现, 能够很好考查考生的综合分析能力, 从而体现生物试题的区分度。近年来, 高考命题的重点具有从遗传基本定律向生物变异偏移的趋势, 特别是减数分裂与生物变异的结合已成为命题的亮点。

热点1.基因突变和染色体变异的理解

【命题解读】本专题涉及概念众多, 如基因突变、基因重组、染色体组、基因组、单倍体和多倍体等, 是渗透考查知识理解能力的良好命题素材。如2010年福建卷第5题、2011年安徽卷第4题考查基因突变的理解, 2011年海南卷第19题考查染色体变异的理解等。基因突变中碱基对的缺失、增添、改变对生物性状所造成的影响, 一直是命题的关注点;同时, 结合基因突变、染色体结构变异进行综合考查是今后命题的趋势。

【例1】 (2011年海南卷) 关于植物染色体变异的叙述, 正确的是 ( )

A.染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加

B.染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生

C.染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化

D.染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化

解析:本题考查染色体变异与基因种类、数目的关系。染色体数目变异不会产生新基因, 故基因种类不会改变, 但会改变基因数量。染色体结构变异是指DNA片段的缺失、重复、倒位和易位, 能够改变基因的排列顺序。答案为D。

热点2:生物变异类型的判断

【命题解读】生物变异包括基因突变、基因重组、染色体变异, 结合减数分裂和生物性状判断生物变异类型属于近几年高考命题的高频考点。如2011年江苏卷第22题, 2012年新课标全国卷第31题, 2012年山东卷第27题。

【例2】 (2012年山东卷) 用红眼雌果蝇 (XRXR) 与白眼雄果蝇 (Xr Y) 为亲本杂交, 在F1群体中发现一只白眼雄果蝇 (记为“M”) , M果蝇出现的原因有三种可能:第一种是环境改变引起表现型变化, 但基因型未变;第二种是亲本果蝇发生基因突变;第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离 (注:果蝇性染色体为OX的个体为雌性, 且不育) 。请设计简便的杂交试验, 确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。

实验步骤:_________________________。

结果预测:Ⅰ.若___________, 则是环境改变;

Ⅱ.若_________, 则是基因突变;

Ⅲ.若__________, 则是减数分裂时X染色体不分离。

解析:本题结合生物性状的改变判断变异的类型, 渗透着对实验设计能力、实验分析能力和综合分析能力的考查。解题时, 应从分析M果蝇出现的三种可能原因入手, 推出每种可能下M果蝇的基因型, 从而设计实验步骤和预测实验结果。分析题干可知, 三种可能情况下, M果蝇基因型分别为XRY、Xr Y、Xr O。因此, 本实验可以用M果蝇与多只正常白眼雌果蝇 (Xr Xr) 杂交, 统计子代果蝇的眼色。当XRY与Xr Xr杂交, 若子代雌性果蝇全部为红眼, 雄性果蝇全部为白眼, 则为环境引起的表型改变;当Xr Y与Xr Xr杂交, 若子代全部是白眼, 则为基因突变引起表型改变;当Xr O (不育) 与Xb Xb杂交, 若没有子代产生, 则是减数分裂时X染色体没有分离。

答案:实验步骤:用M果蝇与多只正常白眼雌果蝇杂交, 统计子代果蝇的表现型结果预测:Ⅰ.子代中雌果蝇全是红眼Ⅱ.子代全是白眼Ⅲ.无子代产生

热点3:减数分裂与染色体异常

【命题解读】个别染色体数目的增减所涉及减数分裂过程异常的判断是高考命题的热点, 如2011年北京卷第30题, 2011年天津卷第4题, 2012年山东卷第27题, 2012年安徽卷第31题。

【例3】细胞分裂的过程实质上是细胞内染色体的行为变化过程。下列配子的产生与减数第一次分裂后期染色体的异常行为密切相关的是 ( )

A.基因型为AaBb的个体产生AB、Ab、aB、ab四种配子

B.基因型为DD的个体产生D、d的配子

C.基因型为XaY的雄性个体产生XaY的异常精子

D.基因型为XBXb的雌性个体产生XBXB的异常卵细胞

解析:本题结合减数分裂过程考查异常配子产生的原因, 渗透对知识理解能力的考查。基因型为AaBb的个体产生AB、Ab、aB、ab四种配子是由于减数第一次分裂后期同源染色体彼此分离, 非同源染色体自由组合的结果, 属于正常的染色体行为变化, A项不合题意。B项主要是减数第一次分裂间期发生基因突变的结果。C项是由于减数第一次分裂后期, X、Y染色体进入同一个细胞, 从而导致Xa Y的异常精子的产生。D项是由于减数第二次分裂后期, 含B基因的X染色体上的两条姐妹染色单体没有分开, 从而导致XBXB的异常卵细胞的产生。答案为C。

热点4:生物变异与育种

【命题解读】生物变异与育种是体现高考生物试题难度、区分度的良好命题素材。在命题素材上, 由考查某种单一育种方法过渡到对多种育种方法的综合考查。在命题的理念上, 由传统的杂交育种, 转向太空育种 (诱变育种) 和基因工程育种。如2011年安徽卷第31题考查了育种方法在生产中的应用, 2011年福建卷第26题考查了育种方法的判断和特点等。

【例4】 (2012年浙江卷) 玉米的抗病和不抗病 (基因为A、a) 、高秆和矮秆 (基因为B、b) 是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子 (甲) , 研究人员欲培育抗病高秆玉米, 进行以下实验:

取适量的甲, 用合适剂量的γ射线照射后种植, 在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株 (乙) 和不抗病高秆1株 (丙) 。将乙与丙杂交, F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆、不抗病矮秆。选F1中的抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗, 经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株 (丁) 。

另一实验表明, 以甲和丁为亲本进行杂交, 子一代均为抗病高秆。

请回答:

(1) 对上述1株白化苗的研究发现, 控制其叶绿素合成的基因中缺失了一段DNA, 因此该基因不能正常_________, 功能丧失, 无法合成叶绿素, 表明该白化苗的变异具有________的特点, 该变异类型属于________。

(2) 上述培育抗病高秆玉米的实验运用了________、单倍体育种和杂交育种技术, 其中杂交育种技术依据的原理是_______。在花药离体培养中, 可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株, 也可通过诱导分化成_______获得再生植株。

(3) 从基因组成看, 乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生_______种配子。

(4) 请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。

解析:本题结合生物变异的来源, 通过创设新情境考查生物育种的相关知识, 渗透考查考生对各种育种原理和过程的理解, 属于基础题。解答第4小题时, 要注意绘遗传图解的规范要求:一要写出亲本和子代的表现型;二要正确写出亲本和子代的基因型;三要写出相应的符号 (P、F1、×、↓) , 以及子代基因型和表现型的比例。

答案: (1) 表达有害性基因突变

(2) 诱变育种基因重组胚状体

(3) 4

(4) 见下图:

三、专题综合演练

1. 在减数第一次分裂的间期, 因某些原因使果蝇Ⅱ号染色体上的DNA分子缺失了一个基因, 这说明果蝇发生了 ( )

A.染色体变异B.基因重组

C.基因突变D.不能判断

2. 下列关于基因突变的叙述中, 正确的是 ( )

A.基因突变一定能引起性状改变

B.亲代的突变基因一定能传递给子代

C.等位基因的产生是基因突变的结果

D.DNA分子结构改变都能引起基因突变

3. 下列有关基因重组的叙述, 错误的是 ( )

A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组

B.非姐妹染色单体的交换可引起基因重组

C.纯合体自交由于基因重组导致子代性状分离

D.同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关

4. 下列有关单倍体的叙述中, 正确的是 ( )

A.基因型为Abcd的生物体一般是单倍体

B.含有两个染色体组的生物体, 一定不是单倍体

C.生物的精子或卵细胞一定都是单倍体

D.含有奇数染色体组的个体一定是单倍体

5. 下列有关染色体组的叙述中, 正确的是 ( )

A.染色体组内不存在同源染色体

B.染色体组只存在生殖细胞中

C.染色体组只存在体细胞中

D.染色体组在减数分裂过程中消失

6. 萝卜和甘蓝均为二倍体, 利用萝卜和甘蓝作为材料经以下不同处理后得到的植株可育的组合是 ( )

(1) 萝卜×甘蓝→F1植株

(2) 萝卜×甘蓝→F1经秋水仙素处理加倍植株

(3) 萝卜经秋水仙素处理加倍植株×甘蓝→F1植株

(4) 萝卜与甘蓝经体细胞杂交得到的杂种植株

A. (1) (3) B. (2) (3)

C. (2) (4) D. (3) (4)

7. 遗传学检测两个人的体细胞中两种基因组成, 发现甲为AaB, 乙为AABb。对于甲缺少一个基因的原因分析, 错误的是 ( )

A.染色体结构变异

B.染色体数目变异

C.基因突变

D.可能是男性

8. 由受精卵发育而来的雌蜂 (蜂王) 是二倍体 (2n=32) , 由未受精的卵细胞发育而来的雄蜂是单倍体 (n=16) 。下列相关叙述中正确的是 ( )

A.蜜蜂属于XY型性别决定的生物

B.雄蜂是单倍体, 因此高度不育

C.由于基因重组, 一只雄蜂可以产生多种配子

D.雄蜂体细胞有丝分裂后期含有2个染色体组

9. 下列有关生物变异和进化的叙述, 合理的是 ( )

A.姐妹染色单体上出现等位基因一定是基因突变的结果

B.染色体结构的变异必将导致基因数目的增减

C.生物进化的实质是环境对有利变异的定向选择

D.转基因技术可在物种之间实现不同性状基因的重组

1 0. 图示雌性果蝇体内部分染色体的行为及细胞分裂图像, 其中能够体现基因重组的是 ( )

A. (1) (3) B. (1) (4) C. (2) (3) D. (2) (4)

1 1. 小鼠中有一种控制灰砂色的基因 (T) , 位于X染色体上。正常灰色 (t) 但性染色体为XO的雌鼠与灰砂色雄鼠交配, 预期后代表现型比为 (胚胎的存活至少要有一条X染色体) ( )

A.灰砂♀∶灰色♂=2∶1

B.灰砂♀∶灰色♂=1∶2

C.灰砂♀∶灰色♂=1∶1

D.灰砂♀∶灰色♂=3∶1

1 2. 在红粒高秆的麦田里, 偶然发现一株白粒矮秆优质小麦, 欲在两三年内能获得大量的白粒矮秆麦种, 通常用的育种方法是 ( )

A.杂交育种B.诱变育种

C.人工嫁接D.单倍体育种

1 3. 下列有关生物变异的叙述正确的是 ( )

(1) 通过基因突变能够产生原来基因的等位基因

(2) 染色体结构变异一定会导致基因数目的改变

(3) 减数分裂过程中非同源染色体之间交叉互换会导致基因重组

(4) 细胞分裂次数越多, 基因突变的可能性越大

A. (1) (3) B. (1) (4) C. (2) (3) D. (2) (4)

1 4. 某精原细胞在人为因素作用下发生了如图所示的染色体易位, 则该精原细胞进行正常的减数分裂产生异常精细胞所占比例为 ( )

(1) 1/4 (2) 3/4 (3) 1/2 (4) 1

1 5. 下列针对生物学中常见育种方法的理解, 错误的是 ( )

A.在杂交育种中, 一般从F2开始选种, 因为从F2开始发生性状分离

B.在单倍体育种中, 常筛选出F1的花粉然后进行花药离体培养

C.在多倍体育种中, 秋水仙素处理的目的是使染色体加倍

D.在诱变育种中, 常选用萌发的种子或幼苗作为处理材料

16.下图所示为某二倍体植物的体细胞的有关生理过程。据图回答下列问题。

(1) 该二倍体植物基因型为_______。A过程为_______, 遵循_______定律, 产生的花粉的基因型有_______种。

(2) 如果该植物的体细胞中染色体数为24条, B过程为_______, C过程一般是用_______处理幼苗, 个体Ⅰ的体细胞中含有_______条染色体。

(3) 个体Ⅱ中能稳定遗传的占_______, 重组类型占_______。

(4) 若要尽快获得纯种优良 (aaBBCCdd) 的品种, 则应采用上图中_______ (用字母表达) 过程进行育种。

17.生物多为二倍体, 缺失一条染色体是单体 (2n-1) 。大多数动物的单体不能存活, 但在黑腹果蝇中, 点状染色体 (4号染色体) 缺失一条也可以存活, 而且能够繁殖后代, 可以用来进行遗传学研究。

在果蝇群体中, 无眼性状为常染色体上隐性遗传, 由a基因控制;现利用_______果蝇与纯合野生型4号染色体单体果蝇交配, 通过统计子代的性状表现, 从而判断无眼基因是否位于4号染色体上。

实验结果预测及结论:

(1) 若_______, 则说明无眼基因位于4号染色体上;

(2) 若_______, 则说明无眼基因不位于4号染色体上。

18.科学家发现睾丸决定基因是睾丸发育的必要条件, 人睾丸决定基因一般位于Y染色体上, 当含该基因的一段Y染色体易位到其他染色体上, 人群中会出现性染色体组型为XX的男性 (每20000名男子中有一个) 。下图为某家系患某种伴性遗传病的遗传图谱, 请分析回答:

(1) 该遗传病位于_______染色体上, 属于_______性遗传。

(2) 6号个体的睾丸决定基因可能位于什么染色体上?_______。其变异类型属于_______。

(3) 若不考虑基因突变, 请解释6号个体不患该伴性遗传病的原因:_______。

(4) 7号个体和8号个体再生一个患该伴性遗传病女孩的概率是_______。

19.火鸡有时能进行孤雌生殖 (卵细胞没有受精就能发育成新个体的生殖现象) , 火鸡孤雌生殖的发生 (假定雏鸟要能活下去, 必须有一个Z染色体存在) 可能有三个原因:

(1) 如果卵细胞在形成过程中, 没有经过减数分裂, 仍为二倍体, 则理论上孤雌生殖发育的子代雌、雄数量比为_______。

(2) 如果卵细胞被极体受精, 形成二倍体, 则理论上孤雌生殖发育的子代雌、雄数量比为_______。

(3) 如果卵细胞核染色体加倍形成二倍体, 则理论上孤雌生殖发育的子代雌、雄数量比为_______。请用遗传图解表示原因 (2) 可能的过程。

20.小香猪背部皮毛颜色是由位于不同常染色体上的两对基因 (Aa和Bb) 控制的, 共有四种表现型:黑色 (A ___B___) 、褐色 (aaB___) 、棕色 (A___ bb) 和白色 (aabb) 。

(1) 如图为一只黑色小香猪 (AaBb) 产生的一个初级精母细胞, 1位点为A, 2位点为a, 某同学认为该现象出现的原因可能是基因突变或交叉互换。若是发生交叉互换, 该初级精母细胞可产生配子的基因型是_______;若是发生基因突变, 且为隐性突变, 该初级精母细胞可产生配子的基因型是_______或_______。

(2) 请设计一个实验方案对上面的假设进行验证并预测实验结果。

方案:用该性母细胞产生的配子与_______个体产生的卵细胞进行体外受精、胚胎移植, 观察子代的表现型。

结果预测:

(1) 如果子代_______, 则为交叉互换。

(2) 如果子代_______, 则基因发生了隐性突变。

参考答案

1.A 2.C 3.C 4.A 5.A 6.C 7.C8.D 9.D 10.B 11.A 12.A 13.B 14.B15.B

16. (1) AaBbCCDd减数分裂基因的分离和自由组合8

(2) 花粉 (药) 离体培养秋水仙素24

(3) 1/8 37/64 ABC

17.正常无眼 (1) 若子代中出现野生型果蝇和无眼果蝇且比例为1∶1

(2) 若子代全为野生型

18. (1) X隐

(2) 常染色体上或X染色体上染色体结构变异

(3) 虽然6号个体从1号个体继承了X连锁的隐性患病基因, 但6号个体又从2号个体得到携带着正常显性基因的X染色体

(4) 0

19. (1) 1∶0 (2) 4∶1 (3) 0∶1结合减数分裂知识用遗传图解表示原因 (2) 可能的过程如下:

20. (1) AB、Ab、aB、ab AB、aB、ab或Ab、ab、aB

(2) 方案:白色小香猪

结果预测:

(1) 出现了黑色、褐色、棕色和白色四种表现型

(2) 出现了黑色、褐色和白色或棕色、褐色和白色三种表现型

3.专题一生物和生物圈篇三

本专题主要包括三大块知识：遗传的物质基础和基因工程、遗传的基本定律，以及细胞质遗传、生物的变异和进化。

一、遗传的物质基础和基因工程

以遗传物质为中心，按知识的内在联系可以形成如下知识网络：

[证明] [噬菌体侵染

细菌的实验][烟草花叶病毒

与车前草病毒

侵染叶片实验][脱氧核苷酸] [重要实验][肺炎双球菌

转化实验] [双螺旋结构][基因的表达][基因的

结构][ＤＮＡ的

粗提取与

鉴定实验][半保留复制][边解旋边复制][中心法则][基因表达

的过程][DNA

复制][DNA

结构][基因的概念][基因

工程][原核细胞

的基因

真核细胞

的基因][基本内容

基本步骤

成果与前景][性状的表现][遗传规律变异][核遗传质遗传][分离

定律][自由组

合定律][基因突变

基因重组

染色体变异][遗传的

物质基础]

二、遗传的基本规律和细胞质遗传

复习本部分知识要与减数分裂相联系，遗传的基本规律发生在进行有性生殖的生物经减数分裂产生生殖细胞的过程中。

[伴Y遗传][性别决定][性染色体][常染色体][细胞][细胞核遗传][细胞质遗传][伴X隐性遗传][伴X显性遗传][基因的自由组合定律][基因的分离定律][染色体][

][基因][基因][

] [母系遗传

F1不出现一定的分离比] [叶绿体中基因

线粒体中基因][一对等位基因

二对或二对以

上等位基因][Ｘ上的基因

Ｙ上的基因][ＸＹ型

ＺＷ型]

三、生物的变异和进化

[遗传的

变异][生物的变异][不遗传的

变异][仅环境因

素的影响][染色体][有性生殖][DNA复制][基因突变][基因重组][染色的变异][没有改变][遗传物质][自然选择][生物进化][自由组合

交叉互换][结构改变

数目改变][出差错]

【考情分析】

1. 命题特点

从近几年高考试题来看，DNA的结构和功能、孟德尔遗传实验过程、分子水平的解释、遗传图谱的判定、遗传病发病率计算等内容（特别是将减数分裂过程、突变过程与不同的基因传递过程联系在一起）是命制大型综合题的素材。当今社会的一些热点、焦点问题如基因工程、克隆、人类基因组计划、用物理或化学的方法进行的诱变育种以及生产实践中的许多问题都与遗传和变异的内容密切相关，也是考查的重点。

2. 高频考点

（1）关于证明DNA是遗传物质的两个经典实验的有关知识考查；

（2）关于碱基配对及转录、翻译过程中有关计算的考查；

（3）关于DNA复制、转录、翻译的识图析图及与中心法则的联系考查；

（4）关于基因工程中操作工具、操作步骤及实践应用的考查。

3. 实验考点

（1）证明DNA是遗传物质的两个经典实验的拓展延伸；

（2）探究未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA；

（3）放射性同位素法证明DNA半保留复制的方式；

（4）探究某种药物是阻断转录（RNA）功能还是翻译（核糖体）的功能；

（5）探究是细胞质遗传还是细胞核遗传及质粒上是否含某种标记基因遗传、变异与进化既是高中生物学的重点，又是难点。遗传的物质基础、遗传的基本规律和生物的变异，在全书中占有重要位置。它不仅有重要的理论价值，而且在实践中与人类的生产生活关系极为密切。关于生物的进化，我们主要从两个方面进行准备：一是掌握有关的基本概念，对基本概念要进行正确理解，比如自然选择学说、基因频率、种群、基因库、物种、隔离、地理隔离、生殖隔离等；二是掌握新物种形成的基本观点及与达尔文进化论的异同。

本专题知识点多，概念多，而且需运用概念、原理、定律解释的生命现象和解决的实践问题也多。因此，在复习时，要始终抓住”能力”这个核心，抓住主干知识，突出重点知识。对该部分内容，我们可以以”中心法则”为主线，联系DNA结构与复制、染色体与基因、减数分裂、遗传规律、生物的遗传与变异、生物进化等有关知识，经过思考、分析、归纳，最后构建完整的知识体系。

【考点例析】

例1 （10北京）科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表：

[组别&1组&2组&3组&4组&繁殖代数&多代&多代&一代&两代&培养产物&A&B&B的子I代&B的子II代&操作&提取DNA并离心&离心结果&仅为轻带（ / ）&仅为重带（ / ）&仅为中带（ / ）&1/2轻带（ / ）

1/2中带（ / ）&]

请分析并回答：

（1）要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过代培养。

（2）综合分析本实验的DNA离心结果，第组结果对得到的结论起到了关键作用，但需把它与第组和第组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是。

（3）分析讨论：

①若子I代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于据此可判断DNA分子的复制方式不是复制。

②若将子I代DNA双链分开后再离心，其结果是（选填“能”或“不能”）判断DNA的复制方式。

③若在同等条件下将子II代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置是，放射性强度发生变化的是带。

④若某次实验的结果中，子I代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为 .

解析（1）根据表格可知经过多代培养，可得到大肠杆菌B。（2）若要证明DNA的复制为半保留复制，则需证明后代的两条链一条是原有的，一条则是新合成的。因此，第3组与第1，2组的结果对比可证明。（3）若子I代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于B，据此可判断DNA分子的复制方式不是半保留方式进行的复制。若将子I代DNA双链分开后再离心，无法判断其来源，因此其结果是不能判断DNA的复制方式。若在同等条件下将子II代继续培养，子n代DNA情况是2个DNA为一条链为15N，一条则为14N。其余DNA的两条链都是14N。因此，子代DNA离心的结果是密度带的数量和位置是没有变化，放射性强度发生变化的是轻带。若某次实验的结果中，子I代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为15N。

答案（1）多（2）3 1 2 半保留复制

（3）① B 半保留 ②不能 ③没有变化轻 ④15N

点评本题考查DNA复制方式的探究，不但要求我们掌握 DNA复制方式，同时还能准确运用这种半保留复制方式分析和解决实际问题，对能力要求较高。

例2 （10天津）某地区从1964年开始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫，至1967年中期停用。下图是五年间蚊子幼虫基因型频率变化曲线。R表示杀虫剂抗性基因，S表示野生敏感型基因。据图回答：

（1）R基因的出现是的结果。

（2）在RR基因型频率达到峰值时，RS、SS基因型频率分别为4%和1%，此时R基因的频率为。

（3）1969年中期RR基因型几近消失，表明在的环境条件下，RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力。

（4）该地区从此不再使用杀虫剂。预测未来种群中，最终频率最高的基因型是，原因是。

解析（1）基因突变产生新基因，R基因的出现是基因突变的结果。（2）RS、SS基因型频率分别为4%和1%，则RR基因型频率为95%，R基因的频率为R/（R+r）=（4+2×95）/200=97%。（3）1967年中期停用了杀虫剂，在不再使用杀虫剂的情况下，RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力低。（4）该地区从此不再使用杀虫剂，在不使用杀虫剂的环境下，持续的选择作用使R基因频率越来越低；最终频率最高的基因型是SS。

答案（1）基因突变（2）97% （3）不再使用杀虫剂；低（4）SS；在不使用杀虫剂环境下，持续的选择作用使R基因频率越来越低

点评本题考查现代生物进化理论的内容。要求掌握环境对生物的选择作用，环境对生物基因频率的影响，能力要求不够，题目比较基础，但要求同学们对课本知识的熟练。

【实战演练】

配套练习七

一、选择题（5题，每题6分）

1. 肺炎双球菌转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况如右图所示。下列有关叙述错误的（）

[含量][时间][R型细菌][S型细菌][0][a][b][c]

A. 在死亡的小鼠体内存在着S型、R型两种类型的细菌

B. 曲线ab段下降的原因是R型细菌被小鼠的免疫系统所消灭

C. 曲线bc段上升，与S型细菌在小鼠体内增殖导致小鼠免疫力降低有关

D. S型细菌数量从0开始是由于R型细菌基因突变的结果

2. 有些品系的果蝇对二氧化碳非常敏感，容易受到二氧化碳的麻醉而死亡，后来发现这些品系有的果蝇对二氧化碳具有抗性。研究结果表明，果蝇对二氧化碳敏感与抗性的基因位于细胞内的线粒体中。下表是果蝇抗二氧化碳品系和敏感品系的部分DNA模板链碱基序列和氨基酸序列。下列有关果蝇抗二氧化碳品系的说法中不正确的是（）

[抗性品系&CGT丙氨酸&GGT脯氨酸&AAG苯丙氨酸&TTA天冬酰胺&敏感品系&CGA丙氨酸&AGT丝氨酸&AAG苯丙氨酸&TTA天冬酰胺&氨基酸位置&150&151&152&153&]

A. 丙氨酸至少有两个不同的遗传密码子

B. 果蝇抗二氧化碳品系遗传遵循基因的分离规律

C. 抗性品系与敏感品系的不同与氨基酸的种类有关

D. 抗性产生的根本原因是DNA模板链上决定第151号位氨基酸的有关碱基A被G替换

3. 若洋葱根尖分生区细胞中，由一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基因不完全相同，其原因是（）

A. 发生了自由组合B. 发生过交叉互换

C. 联会发生了紊乱D. 复制出现了差错

4. 下图是同种生物4个个体的细胞示意图，其中哪两个图代表的生物杂交可得到2种表现型，6种基因型（）

b][A][a][b][b][A][A][A][A][b][b][图①][图②][图③][图④]

A. 图①、图④ B. 图③、图④

C. 图②、图③ D. 图①、图②

5. 一对等位基因经某种限制性内切酶切割后形成的DNA片段长度存在差异，凝胶电泳分离酶切后的DNA片段，与探针杂交后可显示出不同的带谱（如图I所示）。根据电泳所得到的不同带谱，可将这些DNA片段定位在基因组的某一位置上。现有一对夫妇生了四个儿女，其中1号性状表现特殊（如图Ⅱ），由此可推知四个儿女的基因型（用D、d表示一对等位基因）正确的是（）

[纯合子][纯合子][纯合子][1][2][4][3][图Ⅰ][图Ⅱ]

A. 1号为XdXd B. 2号为XDY

C. 3号为Dd D. 4号为DD或Dd

二、填空题（4题，共计42分）

6. （8分）鸟类属于ZW型性别决定的生物。某种鸟羽毛的颜色由常染色体上的基因（A、a）和性染色体上的基因（ZB、Zb）共同决定。其基因型与表现型对应关系如下表，请回答问题：

[基因

组合&A不存在，无论B存在与否

（aaZ—Z—或aaZ—W）&A存在，B不存在（A-ZbZb或A-ZbW）&A和B同时存在（A-ZBZ—或A-ZBW）&羽色&白色&灰色& 黑色&]

（1）雌鸟和雄鸟的性染色体组成依次是。

（2）黑鸟的基因型有种。

（3）基因型纯合的灰雄鸟与杂合的黑雌鸟交配，子代中雌鸟的羽毛颜色是，雄鸟的羽毛颜色是。

（4）一只黑雄鸟与一只灰雌鸟交配，子代羽毛有黑色、灰色和白色，则母本的基因型是，父本的基因型是。理论上黑色、灰色和白色子代的比例为。

7. （18分）（水稻种子中70％的磷以植酸形式存在。植酸易同铁、钙等金属离子或蛋白质结合排出体外，是多种动物的抗营养因子，同时，排出的大量磷进入水体易引起水华。

（1）磷元素除了形成植酸外，还可以出现在下列分子或结构中（多选）。

A. 核糖 B. ATP C. 核糖体 D. 核膜

（2）种植芦苇能有效抑制水华的发生，表明芦苇与引起水华的藻类关系是。

（3）植酸酶可降解植酸，在谷物类饲料中添加植酸酶可提高饲料的利用率。

（4）酵母菌中植酸的活性较高。下图是从不同类型酵母菌的发酵液中提取植酸酶的工艺流程。

[发酵液Ⅱ][植酸酶Ⅱ][离心][分离] [发酵液Ⅰ][提纯][植酸酶Ⅰ] [离心] [上清液] [沉淀物][研磨] [离心] [上清液] [分离、提纯]

据图回答：

①植酸酶（Ⅰ/Ⅱ）属于分泌蛋白。

②若植酸酶Ⅰ和Ⅱ的肽链组成不同，其差异体现在。

③提纯的植酸酶需做活性条件测定。下图为测定结果：

[自变量][因变量]

图中的自变量可为（答一种）；因变量可以通过测定来表示。

（5）为从根本上解决水稻中的高植酸问题，可将植酸酶基因导入水稻，培育低植酸转基因水稻品种。下图是获取植酸酶基因的流程。

[酵母菌][提取][提取][DNA][mRNA][cDNA][cDNA文库][含目的基

因的菌株][目的基因Ⅰ][目的基因Ⅱ][构建][构建][筛选][筛选][含目的基

因的菌株][分离][分离][A][C] [基因组文库] [B]

据图回答：

①图中基因组文库（小于/等于/大于）cDNA文库。

②B过程需要的酶是；A、C过程中（可以/不可以）使用同一种探针筛选含目的基因的菌株。

（6）已获得的转植酸酶基因水稻品系植酸含量低，但易感病，下图为选育低植酸抗病水稻品种的过程。图中两对相对性形状分别由两对基因控制，并独立遗传。

[高植酸、抗病] [低植酸、易感病] [低植酸、抗病] [低植酸、抗病；高植酸、易感病……] [P

F2]

采用上图育种过程，需从代开始筛选，经筛选淘汰后，在选留的植株中低植酸抗病纯合体所占的比例是。选留植株多代自交，经筛选可获得低植酸抗病性状稳定的品性。

8. （10分）某些遗传病具有家族性遗传的特征，非家族成员一般也非携带者。下图为80年代开始采用的”定位克隆法”示意图，通过对家系分析将与某种疾病相关的基因定位在某一染色体的特定部位。（表示氨基酸的三字母符号：Met——甲硫氨酸；Val——缬氨酸；Ser——丝氨酸；Leu——亮氨酸；Gln——谷氨酰胺；Pro——脯氨酸；Cys——赖氨酸）

请据图回答问题：

（1）基因的本质是。通过连锁分析定位，该遗传家系的遗传病致病基因最可能在染色体上。致病基因及等位基因用A或a表示，则患者的基因型多为。若此病为隐性遗传病，且在人群中的发病率为四万分之一，则第一代女性为携带者的几率约是（可仅列出算式）。

（2）当初步确定致病基因的位置后，需要对基因进行克隆即复制，获取有关基因的工具是酶，基因克隆的原料是种，基因克隆必需的酶是。

（3）DNA测序是对候选基因的进行检测。检测结果发现是基因位点发生了由的改变。

9. （6分）某种蝇是家禽的毁灭性寄生虫，在一实验室里，用杀虫剂和电离辐射分别处理这种蝇的两个数量相同的群体，电离辐射能导致雄蝇不育，实验结果如下图：

250][群体中的个体数][处理前两组水平][杀虫剂处理][电离后的世代]

（1）用杀虫剂处理，可使群体中的个体数在短期内迅速减少。但从处理后的第二代开始个体数量逐渐回升，这是因为群体中具有少量的个体，能杀虫剂这个环境，在定向的中得到保存，继续繁殖具有的后代。

（2）用电离辐射使雄性不育的处理方法，在遗传上称为。

（3）用电离辐射的方法比用杀虫剂消灭害虫的好处，除效果外还可以防止，这对保护环境是有利的。

配套练习八

一、选择题（5题，每题6分）

1. 下图为高等动物的一组细胞分裂图像，下列分析判断正确的是（）

A. 丙产生的细胞基因型为ABC和abC

B. 甲、乙、丙三个细胞中，只有丙中不含同源染色体

C. 丙细胞产生子细胞的过程中发生了等位基因的分离和非等位基因的自由组合

2. 下图表示木瓜蛋白酶和胃蛋白酶对抗体的消化作用，根据图示实验结果，不能得出的结论是（）

[木瓜蛋白酶][胃蛋白酶]

A. 蛋白酶能使抗体失活

B. 抗体的化学本质是蛋白质

C. 木瓜蛋白酶和胃蛋白酶的化学本质均是蛋白质

D. 胃蛋白酶使抗体分解断裂的肽键数目多于木瓜蛋白酶

3. 乳腺细胞和唾液腺细胞都来自外胚层。乳腺细胞在泌乳期能合成大量乳蛋白，但不能合成唾液淀粉酶，而唾液腺细胞能合成唾液淀粉酶，但不能合成乳蛋白。如图所示为一泌乳期的乳腺细胞，关于该细胞中标出的三个基因的表达情况，下列说法正确的是（）

[淀粉酶基因

ATP合成酶基因][乳蛋白基因]

A. 图中的三个基因都能表达

B. 图中有两个基因能表达

C. 只有乳蛋白基因能表达

D. 只有ATP合成酶基因能表达

4. 人类的F基因前段存在CGG重复序列。科学家对CGG重复次数、F基因表达和遗传病症状表现三者之间的关系进行调查研究，统计结果如下：

[CGG重复次数（n）&n<50&n≈150&n≈260&n≈500&F基因的mRNA（分子数/细胞）&50&50&50&50&F基因编码的蛋白质（分子数/细胞）&1000&400&120&0&症状表现&无症状&轻度&中度&重度&]

此项研究的结论是（）

A. CGG重复次数不影响F基因的转录和翻译，与遗传病是否发生及症状表现无关

B. CGG重复次数影响F基因的转录和翻译，与遗传病是否发生及症状表现无关

C. CGG重复次数不影响mRNA与核糖体的结合，与遗传病的发生及症状表现有关

D. CGG重复次数不影响F基因的转录，但影响翻译，与遗传病是否发生及症状表现有关

5. 利用细胞杂交可以对基因进行定位。现有三种人-鼠杂交的细胞系X、Y、Z，各细胞系内含有的人染色体如下表（“+”有，“-”无）。同时测定各细胞系中，人体不同染色体上所具有的a、b、c、d四种特征酶的活性。结果是：①细胞系X中有a、c、d酶活性；②三个细胞系均有c酶活性；③Y细胞系有b酶活性；④Z细胞系有b、d酶活性。若人基因的作用不受鼠基因影响，则控制a、b、c、d酶合成的基因依次位于人的第几号染色体上（）

[细胞系&人染色体编号&1&2&3&4&5&6&7&细胞系X&+&+&+&+&-&-&-&细胞系Y&+&+&-&-&+&-&-&细胞系Z&+&-&+&-&+&-&+&]

A. 4号、5号、2号、7号 B. 4号、5号、l号、3号

C. 3号、4号、6号、2号 D. 6号、5号、7号、4号

二、填空题（4题，共计42分）

6. （12分）在一个海岛上，一种海龟中有的脚趾是连趾（ww），有的脚趾是分趾（WW、Ww），连生脚趾便于划水，游泳能力强，分趾则游泳能力较弱。若开始时，连趾和分趾的基因频率为0.5，当海龟数量增加到岛上食物不足时，连趾的海龟容易从海水中得到食物，分趾海龟则不易获得食物而饿死，若干万年后，基因频率变化成W为0.2，w为0.8。请问：

（1）该种群中所有海龟所含的基因称为该种群的。基因频率变化后，从理论上计算，海龟种群中连趾占整个种群的比例为；分趾的海龟中杂合子占整个种群的比例为。

（2）导致海龟种群基因频率变化的原因是什么？

（3）这种基因频率的改变，是否发生了生物进化？请简述理由。

（4）这种基因频率的改变，是否产生了新的物种？请简述理由。

7. （9分）1952年Mary Mitchell分离了脉胞菌（一种真菌）的突变品系，称为小菌落（poky）。像大部分生物一样，野生型脉胞菌含有细胞色素a、b和c，但在poky小菌落品系中仅含有细胞色素c，因此它生长慢。

（1）为了鉴别这种变异是由核基因控制的，还是由某种细胞器的基因控制的，科学家们进行了如下实验：

a. 异核体测验：异核体是指含有两个或更多个异源核的细胞，这是由于两个细胞融合的结果。在融合细胞中细胞质是融合的，但核并不融合，这种现象常发生在丝状真菌中。两个基因型不同的丝状真菌的菌丝互相连接，发生融合，但在形成孢子时两个独立的核彼此分开，进入不同的孢子中，一般不会产生二倍体。而每个孢子的细胞质是融合的。在异核体测验中野生型和突变型如在不同后代中分别存在，表明该性状是由控制的，如野生型和突变型性状存在于同一后代中，那么表明该性状是由控制的。

b. 显微注射技术：1965年Edward Tatum领导的研究小组从小菌落脉胞菌中抽提纯化了线粒体，用一个极精细的微量注射器将这种抽提的线粒体注入到野生型的受体细胞中，这些受体细胞经多次培养，其“异常”表型依然存在。这说明。

（2）请你根据你所学的生物学原理与方法，设计一个实验来鉴别这种脉胞菌变异是由核基因控制的，还是由某种细胞器的基因控制的。（要求写出主要的设计思路，并对实验结果进行预测与分析。）

8. （6分）已知狗皮毛的颜色受两对同源染色体上的两对等位基因（A、a和B、b）控制，且位于常染色体上，表现型有三种，经观察后绘得系谱图如下，请分析回答：（1号、2号为纯合子）

（1）以上图示性状遗传遵循孟德尔的定律。

（2）1号和2号的基因型分别是。

（3）6号和7号后代出现三种表现型，产生该现象的根本原因是；在理论上6号和7号的后代中出现三种表现型的比例为。

（4）若已知8号不带有B基因，则15号的基因型为。若12号与一白色雌狗交配，则生出沙色狗的几率为。

9. （15分）某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶（Amy）基因a，通过基因工程将a转移到马铃薯植物中。经检测，Amy在成熟块茎细胞的细胞间隙中发现。请回答：

它与基因运载工具结合前还必须经过的处理步骤是。

（2）Amy在成熟块茎细胞间隙中的发现，说明细菌的基因a已整合到右图中的[ ] 或[ ] 结构中。

（3）合成Amy的过程分为和两大步骤，Amy合成并分泌到细胞外，定位在细胞间隙中，参与该过程的细胞结构有[ ] ，其分泌是以的形式进行的。

（4）Amy的基本组成单位是，各组成单位间靠相连。

4.专题一生物和生物圈篇四

B．许多农作物花粉的传播距离有限，绝对不会造成其他生物的安全问题 C．植物花粉的存活时间有限，一般不会对其他生物造成危害 D．转基因农作物若缺乏配套的种植技术，也会造成减产

【解析】 B中可能有许多生物以这些农作物为食，仍可危及其他生物。【答案】 B 2．(2010年靖江模拟)所谓“实质性等同”是指()A．转基因农作物中的成分完全没有发生改变 B．转基因农作物中的部分成分没有发生改变

C．转基因农作物中只要某些重要成分没有发生改变，就可以认为与天然品种“没有差别”

D．“实质性等同”是对转基因农作物安全性的最终评价【答案】 C 3．设计试管婴儿利用了下列哪些技术手段()①体外受精技术 ②胚胎移植技术 ③植入前胚胎遗传学诊断技术 ④克隆技术 ⑤转基因技术

A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．①②④ 【答案】 B 4．生物武器是指在战争中使人、畜致病，毁伤农作物的微生物及其毒素。通常包括致病菌、立克次氏体、衣原体、病毒和毒素等。根据它们的类型，预测下列不是生物武器危害性特点的是()A．传染性强 B．传染范围广 C．传播途径多 D．传播不受气候影响【答案】 D 5．炭疽杆菌造成感染者死亡率极高的主要原因之一是它能产生两种成分为蛋白质的肉毒素。有科学家将该菌的大型环状DNA分子破坏，该菌仍能产生肉毒素。据此下列对炭疽杆菌的叙述，错误的是()A．炭疽杆菌合成的肉毒素属于次级代谢产物 B．控制肉毒素合成的基因位于炭疽杆菌的拟核中

C．如将炭疽杆菌用于军事用途或恐怖活动，则属于生物武器

D．将蜡状杆菌改造成像炭疽杆菌一样的致病菌需要通过转基因技术【答案】 B 6．(2010年济宁模拟)严重冲击婚姻、家庭和两性关系等伦理道德观念的技术是()A．基因检测 B．设计试管婴儿性别 C．克隆人 D．对植入前胚胎进行遗传学诊断

【解析】严重冲击婚姻、家庭和两性关系等伦理道德观念的技术是克隆人，基因检测可应用于某些疾病的诊断，设计试管婴儿的性别只是对性别比例有影响，不会冲击伦理道德。

【答案】 C 7．下列关于生物技术的安全性和伦理问题的分析，不合理的观点是()A．转基因生物进入自然界后不会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存

专心

爱心

用心 B．运用重组基因技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器 C．我国的政策是禁止进行生殖性克隆人

D．转基因生物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原或者引起中毒

【解析】转基因生物有可能会在近缘物种之间通过花粉杂交，生成基因库的污染；转基因技术如果被用于战争制造出生物武器，那将是对人类社会极大的毁灭。克隆技术还不成熟，克隆人会带来社会伦理问题等，所以我国反对生殖性克隆，但不反对治疗性克隆；某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原或者引起中毒。

【答案】 A 8．(2010年全国重点中学模拟)通过基因工程的方法，科学家采用花粉管通道法将毒蛋白基因转入棉花植株并获得成功表达。棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡。花粉管通道法是指：利用植物花粉萌发时形成的花粉管通道将毒蛋白基因送入胚囊，进而导入尚不具备细胞壁的合子或早期胚体细胞中，借助天然的种胚系统，形成含有目的基因的种胚。请回答下列问题：

(1)下列所示的黏性末端是由________种限制性核酸内切酶作用产生的。

(2)利用花粉管通道法将毒蛋白基因导入棉花细胞，此过程是基因工程操作步骤中的第三步，即__________。获取目的基因时，如果基因比较小，核苷酸序列又已知，则可以通过DNA合成仪用化学方法直接__________。

(3)该目的基因在导入受体细胞前需要与载体结合，目前经常使用的载体是________________________________________________________________________。

(4)基因工程操作的第四步是目的基因的检测与鉴定，其中分子水平的检测又分三步：首先要检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，采用的技术是_______；其次还要检测________，方法同样是采用分子杂交技术；最后检测_______，方法是______杂交。

(5)人们对转基因生物安全性的关注，随着转基因成果的不断涌现而与日俱增。有人认为转基因生物不会影响食物安全，你的观点呢？理由是什么？ ___________________ ________________________________________________________________________。【解析】(1)据图分析限制酶的识别序列为GAATT、CAATT、GTTAA、CTTAA这4种，而酶具有专一性，故需4种不同的限制酶。(2)利用花粉管通道法将毒蛋白基因导入棉花细胞，相当于基因工程操作步骤中的第三步——“将目的基因导入受体细胞”。(3)基因工程的操作工具中常用的载体有质粒、γ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。(4)目的基因的检测与鉴定相关方法为：通过分子杂交技术检测转基因生物的DNA是否插入了目的基因及目的基因是否转录出mRNA。(5)本题具有开放性，但要注意理由与观点的一致性。

【答案】(1)4(2)将目的基因导入受体细胞人工合成(3)质粒(其他合理答案也可)(4)DNA分子杂交技术目的基因是否转录出了mRNA 目的基因是否表达出蛋白质抗原—抗体

(5)会影响食物安全。理由是：①担心出现滞后效应； ②担心出现新的过敏源；③担心营养成分改变等

不会影响食物安全。理由是：①多环节、严谨的安全性评价；②科学家的负责态度可防止过敏源出现；③至今末发现转基因食物影响健康的实例等

9．(2010年江苏省南京市模拟)克隆羊“多利”的问世，很快在全世界引发了一场大讨

专心

爱心

用心论，其中关于“治疗性克隆”的问题也成为人们关注的焦点。下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程，请据图回答下列问题。

(1)过程A表示_______，它是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体，由①______细胞提供细胞质，进行人工重组。

(2)经过程B得到的结构中，④是未分化的细胞，因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。在体外培养条件下，胚胎干细胞具有增殖能力并保持______状态。

(3)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞核_____。相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本质原因是的结果。

(4)对于“治疗性克隆”仍然存在许多争论，有一男子患有白血病，经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复，你认为这种做法符合伦理道德吗？为什么？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。【解析】(1)从图中可以看出，A是细胞核移植的过程。(2)胚胎干细胞在体外培养的时候，能保持未分化的状态。(3)在现有的条件下，动物细胞的全能性不能得到表达，但是动物细胞核的全能性可以表达出来；在此过程中，基因进行了选择性表达。(4)我们不支持生殖性克隆，但支持治疗性克隆，治疗性克隆符合伦理道德，特别是用脐带血进行治疗(并非使用胚胎)更符合伦理道德。

【答案】(1)细胞核移植(次级)卵(母)(2)未分化

(3)的全能性可以表达基因的选择性表达(4)符合，因为脐带血不是来自于胚胎，其中的造血干细胞属于成体干细胞(或脐带血是身外之物，属于废物利用，符合伦理道德)10.“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如右图所示的时期，再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使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)人的受精卵通过卵裂，逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、组织，进而形成器官和系统。从细胞水平看，卵裂的分裂方式是________。

(3)该图示时期是胚胎发育的________期。

(4)在该图下一时期，b细胞最可能成为________胚层的一部分。(5)“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术？________。(填序号)①体外培养 ②体外受精 ③胚胎移植 ④核移植

专心

爱心

用心(6)要得到“同卵双胞胎”采用的技术是________，双胞胎的性别是否相同？________。(7)“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了“设计试管婴儿技术”，二者在对人类作用上的区别是_________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________，在技术手段上的区别是__________________________。

(8)现在大多数人反对设计婴儿性别，其原因是____________________ ________________________________________________________________________。【解析】(1)试管婴儿技术实际是体外受精，即经过精卵结合，所以是有性生殖。(2)卵裂是指在透明带中进行的早期胚胎发育，细胞数目不断增多，此时的细胞分裂方式为有丝分裂。(3)此时期的特点是含有一个腔，即囊胚腔，所以称为囊胚期，聚集在胚胎一端，个体较大的细胞称为内细胞团(ICM)。

(4)内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，囊胚期的下一时期为原肠胚，内细胞团下方细胞即b细胞形成内胚层，将来继续发育成消化道、呼吸道上皮及胰腺等腺体。

(5)试管婴儿的培育过程为：体外培养

胚胎移植

生产————――→早期胚胎(8～16个细胞)――————→母体子宫――→婴儿。(6)要提高胚胎利用率进行胚胎分割，如将一个受精卵的早期胚胎一分为二，再移植到母体子宫发育，可形成两个婴儿，即同卵双胞胎，性别完全相同。(7)考查了普通试管婴儿与设计试管婴儿的区别。(8)有些人认为那些配型不合适的胚胎被丢弃或杀死及滥用设计试管婴儿技术如设计婴儿性别等引起性别比例失调，违反了伦理道德。

【答案】(1)A(2)有丝分裂(3)囊胚(4)内(5)①②③(6)胚胎分割移植相同(7)前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症，后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病后者胚胎在移植前需进行遗传学诊断(8)破坏了人类正常的性别比例，违反了伦理道德

专心

爱心

5.专题一生物和生物圈篇五

4.1 转基因生物的安全性

1．转基因生物的安全性问题主要包括()①食物安全 ②生物安全 ③环境安全 ④社会安全 A．①②③

C．①②④

B．②③④ D．①②③④

解析：转基因生物的安全性问题主要包括食物安全、生物安全和环境安全三个方面。答案：A 2．自从1983年第一株转基因植物问世以来，已有数十种乃至上百种转基因植物在世界各地的实验室中诞生，随着转基因技术的发展，“基因污染”应运而生，关于基因污染的下列说法不正确的是()A．转基因植物的果实或其他部分作为食物可能会引起食用者产生不良反应 B．转基因植物可能与它们的近缘野生种发生自然杂交，可能破坏生态系统的稳定性 C．基因污染是一种不可以增殖的污染

D．为了防止转基因的扩散，在大面积种植时，必须在周围设置缓冲带作物

解析：食用转基因的食物时，可能会因外源基因产生的性状对食用者不适而造成不良反应，故A对；转基因植物是人造物种，可能与自然物种杂交，而危及生态系统的稳定性，故B对；在大面积种植转基因植物时，要在周围设置缓冲带作物以防转入基因的扩散，故D对；基因污染是一种可增殖的污染，可通过繁殖而传递下去，故C错。

答案：C 3．科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶蛋白。以下有关该基因工程的叙述正确的是()A．虽然转基因马铃薯与普通马铃薯之间可以相互授粉并产生可育的种子，但两者已属于不同的种了

B．人工种植的转基因马铃薯种群的人奶蛋白基因频率将不会发生改变 C．马铃薯的叶肉细胞不可作为受体细胞

D．处理质粒和含有目的基因的DNA时通常用同一种限制酶

解析：转基因马铃薯与普通马铃薯之间可以相互授粉并产生可育的种子，因此属于同一物种；人工种植的转基因马铃薯种群因导入了人奶蛋白基因，该种群的基因频率将会发生改变而发生进化；基因工程中的受体细胞可以是植物细胞、动物细胞、微生物细胞，马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞。答案：D 4．下列关于转基因生物安全性的叙述中，错误的是()A．我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度 B．国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害 C．开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提 D．目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上

解析：本题考查了转基因生物安全性的有关知识。目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性两个方面；因对转基因生物的安全性还处于争论阶段，故不可能在转基因食品标签上警示性注明可能的危害；但我国已对转基因食品和农产品强制实施了产品标识制度，以维护消费者对转基因产品的知情权和选择权；开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提。

答案：B 5．英国罗斯林研究所研究人员培育出一种特殊的母鸡，这种母鸡下的蛋中含有能够抗癌和其他疾病的蛋白质。具体过程是：研究人员首先选定了两种蛋白质，随后，培育出可携带能合成上述两种蛋白质的人类基因的病毒，并用病毒感染小鸡早期胚胎。这些病毒能将人员基因植入新产下的鸡蛋的DNA中。然后研究人员再孵化这些鸡蛋，并找出其精液中携带人类基因的公鸡。这些公鸡与母鸡交配后，繁殖出下一化小鸡。依此类推，通过多次繁殖，最后培育出的转基因母鸡所产下的鸡蛋蛋清中就携带了抗癌及其他疾病的药物。

根据以上资料回答下列问题。

(1)当携带能控制合成两种蛋白质的人类基因的病毒感染小鸡早期胚胎时，病毒主要进入了________，资料中的病毒所起的作用是________。

(2)能控制合成两种蛋白质的人类基因在病毒体内能否得到表达？________，原因是_______________________________________ ______________________________________________________。(3)找出精液中携带人类基因的公鸡常用的方法是___________ ______________________________________________________。

(4)转基因母鸡下的鸡蛋被摆放在超市的货架上，生产厂商根据我国的有关规定，对产品进行转基因标注，这样做是为了保护____________________；在其标识中应标注________________。

解析：(1)基因工程中的目的基因与载体病毒结合，重组的DNA借助病毒的侵染性进入宿主细胞胚胎干细胞内部。(2)因为病毒都是寄生的，不能独立进行新陈代谢，所以目的基因在病毒体内无法表达，而必须在宿主细胞内部才能表达。(3)检测目的基因常用的方法是DNA分子杂交技术，也可以通过检测载体上的标记基因来看目的基因是否导入受体细胞。(4)基于对转基因生物安全性的考虑，保护消费者的知情权，应该对转基因的生物进行标注。答案：(1)胚胎干细胞内部作为载体

(2)不能病毒不能独立生活，病毒基因和能合成两种蛋白质的人类基因的表达都是在宿主细胞内完成的

(3)DNA分子杂交技术

(4)消费者的知情权转基因鸡蛋

A级基础巩固

1．下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是()A．种植转基因作物应与传统农业种植区隔离

B．转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中 C．种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性 D．转基因植物的目的基因可能转入根际微生物

解析：本题主要考查转基因生物安全性的相关问题。种植转基因作物时为了避免基因污染，应与传统农业种植区隔离，故A对；转基因作物被动物食用后，目的基因会被动物消化，不会转入动物体细胞中，故B错；转基因植物有可能将基因扩散至野生植物中，从而影响野生植物的遗传多样性，故C对；转基因植物的目的基因可被微生物利用，故D对。

答案：B 2．下列关于转基因植物的叙述，正确的是()A．转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中 B．转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加 C．动物的生长激素基因转入植物后不能表达

D．如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题

解析：转入到油菜的抗除草剂基因可能会通过花粉被油菜的近缘物种接受，造成意料之外的抗除草剂基因传播，形成基因污染，有可能会对生态系统的平衡和稳定构成威胁，A项正确；在转入抗虫基因后，不能适应这种抗虫植物的昆虫的死亡率将大大增加，只有存在对应的抗性基因的昆虫才能生存下来，增加了昆虫群体中抗性基因的频率，B项错误；生物界中所有物种基因的转录和翻译用同一套密码子和相同的氨基酸，所以动物的生长激素基因可以在植物体内得到表达，C项错误；即便转基因植物的外源基因来自于自然界，通过转基因工程后，可能会使目标生物出现非正常进化过程中的性状改变，有可能会影响生态系统的稳定性，D项错误。

答案：A 3．美国科学家在研究生长在墨西哥某地的野生玉米后发现，这种玉米含有包括苏云金芽孢杆菌抗虫毒蛋白基因在内的转基因作物的基因，由此可见：①转基因作物的基因可传播到野生植物中 ②转基因作物可对天然植物的遗传多样性构成威胁 ③为防止基因污染，应当禁止转基因作物的研究 ④自然杂交过程实质是一个长期的转基因过程，两者没有任何区别。其中说法正确的是()A ①②③④

C．①②

B．③ D．①

解析：根据题意可知：转基因植物的基因传播到野生植物中，这样会对植物遗传多样性构成威胁。自然杂交是通过授粉的方式实现转基因过程的，与转基因技术中通过重组质粒转基因有一定区别。

答案：C 4．有人认为转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存。他的依据是()A．转入的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌杂交，形成新的病原体 B．转基因植物的抗除草剂基因，有可能通过花粉传播而进入杂草中，使杂草成为“超级杂草”

C．科学家赋予了转基因生物某些特殊性状，增强了它们在该地区生存条件下的竞争能力

D．转基因植物花粉传播的距离有限，只能在种植区以内繁殖

解析：“转基因生物”导入了外源基因，其生存、竞争能力大大提高，增强了它们在该地区生存条件下的竞争能力。外来物种进入新的生态系统之后，由于没有天敌，极易造成生长失控，破坏生态系统的结构。故正确答案为C。

答案：C 5．目前一部分人对“转基因微生物”的产生有激烈的争论，如果正方认为对人类是有利的，反方认为转基因微生物的产生是有潜在风险的。下列观点中能支持正方的是()A．转基因微生物会合成出“超级病菌”危害人类健康 B．转基因微生物的扩散会威胁生物的多样性 C．利用转基因微生物可以生产某些药用蛋白或抗生素 D．毒性基因通过基因漂移而造成“基因污染”

解析：A、B、D所述均反映出转基因生物的产生是有风险的，只有C选项所述可支持“转基因微生物对人类有利”这一观点。

答案：C

B级能力训练

6．目前香蕉栽培品种多为三倍体，由于无性繁殖是香蕉繁育的主要方式，缺少遗传变异性，因此利用基因工程等现代科技手段提高其产量，具有重要意义。在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白afp基因对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值，该基因可以从这些鱼的DNA中扩增得到。请根据材料，回答下面的问题。(1)如何利用afp基因，通过转基因技术获得抗寒能力提高的香蕉植株？ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。

(2)在运用转基因香蕉的过程中，在生态安全方面可能会出现什么问题？(列举两点)_______________________________________________________ _______________________________________________________ ______________________________________________________。

解析：要想获得抗寒能力提高的香蕉植株，就要想办法使香蕉获得抗寒基因，通过一定的操作把抗寒基因转移到香蕉的基因组中，并使之表达。目前通常采用的方法是将目的基因插入土壤农杆菌的质粒，构建基因表达载体，通过农杆菌的转化导入受体细胞，再利用成功转化的受体细胞通过组织培养形成植株。转基因香蕉是原生态系统中不存在的作物，可能会带来一些生态问题。

答案：(1)将afp基因插入土壤农杆菌的质粒，构建基因表达载体，通过农杆菌的转化导入香蕉受体细胞，将成功转化的香蕉细胞通过组织培养形成植株

(2)生态安全问题包括：①外源基因扩散到其他物种 ②转基因植株扩散影响生态系统的结构和功能 ③转基因植株扩散对生物多样性的影响 ④转基因植物残体或分泌物对环境的影响(列举其中两点即可)7．应用生物工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下面的问题。

(1)在培育转人生长激素基因牛过程中，①过程需要的工具酶是 _______________________________________________________ ______________________________________________________，②过程常用的方法是_________________________________。

(2)可通过转人生长激素基因牛分泌的乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有_____________。③过程培养到桑葚胚或囊胚阶段，可以采用 5 ________________技术，培育出多头相同的转基因牛犊。

(3)prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体时，Ⅱ最可能是________细胞，Ⅲ代表的细胞具有__________________________________的特点。

(4)在抗虫棉培育过程中，④过程中的受体细胞如果采用愈伤组织细胞，则与采用叶肉细胞相比较，其优点是________，⑤过程采用的技术是__________________________________________________。

(5)要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体水平上的鉴定过程：

_______________________________________________________ _____________________________________________________。

解析：(1)①是目的基因与载体结合的过程，需要限制酶和DNA连接酶；②是重组质粒导入受体细胞的过程，常用的方法是显微注射法。(2)基因表达载体的首端必须有启动子；桑葚胚或囊胚阶段可以进行胚胎分割，这种方法可以培育出更多相同的转基因牛犊。(3)从图中看，Ⅱ最可能是浆细胞，Ⅲ是导入prG的重组细胞，具有无限增殖和产生特异性抗体的特点。(4)愈伤组织细胞与叶肉细胞相比较，其优点是全能性高。

答案：(1)限制酶、DNA连接酶显微注射法

(2)(乳腺蛋白基因的)启动子胚胎分割移植(胚胎分割和胚胎移植)(3)浆既能无限增殖又能产生特异性抗体(4)全能性高植物组织培养

(5)让害虫吞食转基因棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定该转基因棉花是否具有抗虫性状

8．材料饲料原料中的磷元素有相当一部分存在于植酸中，猪、禽等动物由于缺乏有关的酶，无法有效利用植酸，造成磷资源浪费，而且植酸随粪便排出后易造成环境有机磷污染。植酸酶能催化植酸水解成肌醇和磷酸，因此成为目前重要的饲料添加剂之一。

(1)饲料加工过程温度较高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的

________________________________________，然后改变植酸酶的______________________________，从而得到新的植酸酶。

(2)培育转植酸酶基因的大豆，可提高其作为饲料原料磷的利用率。将植酸酶基因导入大豆细胞常用的方法是________________。请简述获得转基因植株的完整过程：______________________________ _____________________________________________________。

(3)为了提高猪对饲料中磷的利用率，科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通过____________法转入猪的受精卵中。该受精卵培养至一定时期可通过________________的方法，从而一次得到多个转基因猪个体。

(4)若这些转基因动植物进入生态环境中，对生态环境有何影响？ _______________________________________________________ ______________________________________________________。

解析：转基因技术有四个基本步骤，常采用农杆菌转化法，因为农杆菌容易侵染植物细胞，重组质粒被导入受体细胞时，常用到显微注射法，而胚胎分割移植能快速繁育优良种畜，基因工程能够使个体表现出人们所需要的性状，减少环境中磷的污染，但可能会随个体的杂交扩散到环境中，造成基因污染。

6.高中生物必修一教学目标和重难点篇六

一、教学目标：【知识】：举例说出生命活动建立在细胞的基础上。说出生命系统的结构层次。【情感态度】：认同细胞是基本的生命系统。

二、教学重难点：细胞是基本的生命系统是重点；说出生命系统的层次是难点

1.2细胞的多样性和统一性

一、教学目标：【知识】：了解细胞学说的发展过程

理解细胞的多样性和统一性；细胞形态多样性与功能多样性的关系

原核细胞与真核细胞的比较【技能】：显微镜高倍镜的使用

制作临时装片

观察不同细胞的差异【情感态度】：认同科学探索是一个曲折渐进的过程认识水华对环境的影响以及禁采发菜的意义

二、教学重难点：显微镜高倍镜的使用；细胞的多样性，特别是真核细胞和原核细胞的比较是本课的重点。而了解细胞学说的建立过程是本课的难点。

2.1细胞中的元素和化合物

一、教学目标：【知识】：简述组成细胞的主要元素。说出构成细胞的基本元素是碳【技能】：尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，探讨细胞中主要化合物的种类。【情感与态度】：认同生命的物质性。

二、教学重难点：了解组成细胞的主要元素是本课的重点，用实验方法检测生物组织中的几种物质是是难点

2.2生命活动的主要承担者——蛋白质

一、教学目标：【知识】：说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程

概述蛋白质的结构和功能【情感态度】：认同蛋白质是生命活动的主要承担者。关注蛋白质的新进展。

二、教学重、难点：氨基酸的结构及其形成蛋白质过程、蛋白质的结构和功能是本节重点；而氨基酸形成蛋白质过程和蛋白质的结构多样性的原因是本节的难点。

2.3遗传信息的携带者——核酸

一、教学目标：【知识】：能说出核酸的种类，简述核酸的结构和功能。【技能】：用实验的方法，观察DNA、RNA在细胞中的分布。

二、教学重难点：理解核酸的结构是本节的重点，也是难点。

2.4细胞中的糖类和脂质

一、教学目标【知识】：了解糖类的组成和分类

举例说出脂质的种类和作用

说明生物大分子以碳链为骨架

二、教学重难点：糖类的种类和作用、生物大分子以碳链为骨架为本课的重点；

而多糖的种类及其结构、理解生物大分子以碳链为骨架是本课的难点。

2.5 细胞中的无机物

一、教学目标：【知识】：说出水在生物体内存在的形态和功能

说出无机盐在生物体内的分布，功能以及在不同生物体内分布的情况

二、教学重难点：水、无机盐在生物体中的分布、功能是本节重点；学生理解结合水是难点。

3.1细胞膜——系统的边界

一、教学目标：【知识】：阐述细组成胞膜的成分

了解细胞膜的功能【技能】：设计实验证明细胞膜的存在。

二、教学重难点：细胞膜的成分、功能是本课的重点；

使用实验的方法验证细胞膜的存在是难点。

3.2细胞器——系统内的分工合作

一、教学目标：【知识】：举例说出集中细胞器的结构和功能

简述细胞膜系统的结构和功能【技能】：制作临时装片，使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体【情感】：讨论细胞中结构与功能的统一性、部分与整体的统一性

二、教学重难点：几种主要细胞器的结构和功能、细胞膜系统的结构和功能是本节重点，难点是细胞器之间的协调配合和制备临时装片，观察线粒体。

3.3 细胞核——系统的控制中心

一、教学目标：【知识】：阐明细胞核的结构和功能【技能】：尝试制作真核细胞的三维结构模型

【情感认同细胞核是细胞生命系统的控制中心

二、教学重、难点：细胞核的结构和功能、制作真核细胞的三维结构模型是本节的重点；

理解细胞核是细胞生命系统的控制中心是难点。

4.1 物质跨膜运输的实例

一、教学目标：【知识】：举例说出细胞膜是选择透过性膜【技能】：尝试提出问题，作出假设，对探究活动进行设计

进行关于职务细胞吸水和失水的实验设计和操作

二、教学重点：

重点：举例说出细胞膜是选择性透过膜难点：尝试提出问题，作出假设

4.2生物膜的流动镶嵌模型

一、教学目标：【知识】：理解生物膜流动镶嵌模型的基本内容【情感】：了解科学研究是一个不断探索，不断完善的漫长过程。

二、教学重点：

重点：理解生物膜流动镶嵌模型的基本内容难点：生物膜的流动性

4.3物质跨膜运输的方式

一、教学目标：【知识】：说明物质进出细胞的方式【技能】：进行图表数据的解读

二、教学重难点：（重点）物质进出细胞的方式；（难点）主动运输

5.1降低化学反应活化能的酶

一、教学目标：【知识】：说明酶在代谢中的作用、本质和特性【情感】：通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的探索和争论中前进的。【技能】：进行有关的实验和探究，学会控制变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。

二、教学重难点：酶的作用、本质和特性（重点）；

酶降低化学反应活化能的原理、控制变量的科学方法（难点）

5.2细胞的能量“通货”——ATP

一、教学目标：【知识】：简述ATP的化学组成和特点

写出ATP的分子简式

解释ATP在能量代谢中的作用

二、教学重难点：ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用；ATP和ADP的相互转化

5.3ATP的主要来源——细胞呼吸

一、教学目标：【知识】：说出线粒体的结构和功能

说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。（理解）说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。（理解）【技能】：设计实验，探究酵母菌细胞呼吸方式的探究。

二、教学重难点：有氧呼吸的过程及原理（重点）；

细胞呼吸的原理和本质，探究酵母菌的呼吸方式（难点）

第4节能量之源——光与光合作用（3课时）

一、教学目标：【知识】：说出绿叶中色素的种类和作用（了解）

说出叶绿体的结构和功能（了解）

说明光合作用以及它的认识过程（理解）

研究影响光合作用强度的因素【能力、技能】：进行有关的探究和实验，学会提取、分离绿叶中的色素，在有关实验、资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中，运用语言表达的能力以及分享信息的能力。【情感态度】：通过了解光合作用的探索过程，认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要具有质疑、创新和用于实践的科学精神与态度。

二、教学重难点：

重点：绿叶中色素的种类和作用；光合作用的发现和研究历史；光合作用的光反映、暗反应过程以及相互关系；影响光合作用强度的环境因素。

难点：光反映和暗反应的过程；探究影响光合作用强度的环境因素。

6.1细胞的增值

一、教学目标：【知识】：简述细胞的生长和增殖的周期性（了解）

概述细胞有丝分裂的过程（理解）

描述细胞的无丝分裂（了解）【技能】：模拟探究细胞大小与物质运输的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。

二、教学重难点：细胞生长和增殖的周期性；真核细胞有丝分裂的过程（重点）。真核细胞有丝分裂过程中，各个时期染色体行为和数目的变化，以及DNA数量的变化（难点）。

6.2 细胞的分化

一、教学目标：【知识】：说明细胞的分化（理解水平）

举例说明细胞的全能性（理解水平）【技能】：收集有关干细胞研究进展和应用的资料【情感与态度】：探讨干细胞技术带来的社会问题

二、教学重难点：重点－细胞分化的概念和意义、细胞全能性的概念；

难点－细胞分化的机理、细胞全能性的概念及实例

6.3细胞的衰老和凋亡

一、教学目标：【知识】：描述细胞衰老的特征（了解水平）简述细胞凋亡与细胞坏死的区别【情感态度】：探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系，关注老年人的健康状况【技能】：进行与社会老龄化相关的问题的资料搜集和分析

二、教学重难点：重点——个体衰老与细胞衰老的关系，细胞衰老的特征；

难点：细胞凋亡的概念及其与细胞坏死的区别。

6.4 细胞的癌变

一、教学目标：【知识】：说出癌细胞的主要特征和致癌因子【技能】：讨论恶性肿瘤的防治选择健康的生活

7.“微生物的培养与应用”专题复习篇七

本专题的考点主要集中在:微生物的分离和培养、某种微生物数量的测定、培养基对微生物的选择作用、利用微生物发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用。

二、知识整合

(一) 培养基

1.概念:

人们按照微生物对营养物质的不同需求, 配制出供其生长繁殖的营养物质。

2.类型

(1) 根据微生物的种类分为:

细菌培养基、放线菌培养基、酵母菌培养基、霉菌培养基。

(2) 根据培养基的成分分为:

天然培养基、合成培养基、半合成培养基。

(3) 根据培养基的物理状态分为:

液体培养基、固体培养基、半固体培养基。固体培养基和半固体培养基中加有凝固剂 (如琼脂) , 在固体培养基表面可以形成肉眼可见的菌落, 所以它常常用于微生物分离、鉴定、活菌计数和菌种保藏等。

(4) 根据培养基的用途分为:

基础培养基、加富培养基、选择培养基、鉴别培养基。选择培养基是指培养基中加入某种化学物质, 允许特定种类的微生物生长, 同时抑制和阻止其他种类微生物生长, 如以尿素为唯一氮源的培养基。鉴别培养基是指根据微生物的代谢特点, 在培养基中加入某种指示剂或化学药品, 从而鉴别相应微生物的存在, 如加入刚果红的培养基可以鉴定纤维素分解菌, 伊红—美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌。

3.成分

(1) 各种培养基的具体配方不同, 但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。

(2) 不同培养基还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质 (如维生素、生长因子) 以及氧气的要求。

4.培养基的配制原则

(1) 目的要明确:

根据微生物的种类、培养目的等, 如生产用培养基中可加入成分不明确的天然物质, 而分类用培养基内必须加入已知化学成分的物质。

(2) 营养要协调:

注意各种营养物质的浓度和比例。如营养物质浓度过高, 微生物细胞失水过多, 影响微生物的正常生命活动, 抑制微生物的生长。

(3) pH要适宜:

各种微生物适宜生长的pH范围不同, 一般来说, 细菌为6.5～7.5, 放线菌为7.5～8.5, 真菌为5.0～6.0。

(二) 无菌技术

1.含义:

在培养微生物的操作中, 所有防止杂菌污染的方法, 关键是防止外来杂菌入侵。

2.方法:

消毒和灭菌。

(三) 实验操作

1.纯化大肠杆菌以及菌种的保藏

(1) 制作牛肉膏蛋白胨固体培养基:计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。

注意事项:溶化琼脂时要控制火力的大小并不断搅拌, 以免培养基溢出或烧焦;加热过程中部分水分蒸发, 待琼脂完全溶化后应补加蒸馏水, 以保持溶液的浓度;分装至试管时培养基的高度不要超过试管高度的1/5;冷却后的平板要倒置, 使培养皿盖在下、皿底在上。这样可以避免水分蒸发, 以利于微生物生长。

(2) 纯化大肠杆菌

①原理:在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞, 使其长成单个的菌落, 这个菌落就是一个细胞繁殖而来的子细胞群体。

②方法:平板划线法、稀释涂布平板法。

平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作。注意, 用接种环取菌种之前、每次划线之前和划线结束都要进行灼烧灭菌, 灼烧后要在酒精灯附近冷却后再操作;划线时不要划破培养基, 如果采用分段划线法操作, 从第二次操作应总在上一次划线末端开始, 首尾区不能相连;操作必须始终在酒精灯火焰旁进行。

稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释, 然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面, 进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。注意, 配制系列梯度稀释液时, 所用的试管和移液管均需灭菌, 必须用无菌水配制;涂布器用70%的酒精消毒, 多余酒精在烧杯中滴尽, 沾有少量酒精的涂布器在酒精灯火焰引燃。不要将过热的涂布器放入盛有酒精的烧杯中, 以免引燃其中的酒精;配制系列梯度稀释液和转移菌液以及涂布过程等必须都在酒精灯火焰旁进行, 移液管头不能接触任何物体。

如果需要根据稀释体积计算每克样品中的细菌数, 必须用稀释涂布平板法。

(3) 菌种的保藏

①短期保存:将菌种接种到试管的固体斜面培养基上4℃保存, 菌种易被污染或产生变异。

②长期保存:-20℃甘油管在冷冻箱中保藏。

2.土样中分解尿素的细菌的分离与计数

(1) 分离原理:

土壤中细菌之所以能够分解尿素, 是由于它们体内能够合成脲酶, 把尿素分解成无机物。

(2) 统计菌落数目

说明:测定土壤中的细菌数, 一般选用104、105、106倍的稀释液进行平板培养, 测定放线菌一般选用103、104和105倍的稀释液进行平板培养, 测定真菌一般用102、103和104倍的稀释液进行平板培养。实验时, 每一浓度至少涂布3个平板, 以增强实验的说服力和准确性。若某两个或多个稀释浓度下获得的菌落数均符合条件时, 要看两者菌落数的比值, 若小于2, 则取两者的平均值;若大于2, 则取较小值。

(3) 操作步骤:

土壤取样→配制土壤溶液和制备培养基→系列稀释→涂布平板与培养→菌落计数。

3.分解纤维素微生物的分离

(1) 实验原理:

在含有纤维素的培养基中加入刚果红时, 刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后, 刚果红-纤维素的复合物就无法形成, 培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样, 可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

(2) 筛选方法:

刚果红染色法, 即通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

两种“刚果红染色法”比较

(3) 操作步骤:

土壤取样→选择培养 (此步是否需要, 应根据样品中目的菌株数量的多少来确定) →梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落。

小结:在分离微生物的实验中, 必须设置对照, 排除实验组中非测试因素对实验结果的影响, 提高实验结果的可信度。

(四) 无土栽培技术、植物组织培养技术和微生物的培养技术

无土栽培是指利用溶液培养法的原理, 把植物体生长发育过程中所需要的各种矿质元素, 按照一定的比例配制成营养液, 并用这种营养液来栽培植物的技术。

植物组织培养是在无菌条件下, 将植物器官或组织 (如芽、茎尖、根尖或花药) 的一部分切下来, 放在适当的人工培养基上进行培养形成愈伤组织, 在适合的光照、温度和一定的营养物质与激素等条件下, 愈伤组织再分化, 形成植物的各种组织和器官, 进而发育成一棵完整的植株。

这三种技术都需要为培养物提供充足的营养, 但无土栽培技术的操作并不需要保证无菌的条件, 而其他两种技术都要求严格的无菌条件。

三、典型例题

例1.同学们试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用, 设计了以下实验, 并成功筛选到能高效降解尿素的细菌 (目的菌) 。培养基成分如下表所示, 实验步骤如图所示。请分析回答问题:

(1) 此培养基能否用于植物组织培养?, 理由是____。

(2) “目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的____和____, 实验需要振荡培养, 原因是____。

(3) 接种微生物最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法, 本实验宜采用____法, 原因是____。

(4) 下列材料或用具中:①培养细菌用的培养基与培养皿;②玻璃棒、试管、锥形瓶和吸管;③实验操作者的双手。需要灭菌的是:;需要消毒的是:。 (填序号)

(5) 用稀释涂布平板法统计菌落数目前, 最好选择菌落数在____间的平板进行计数。若在稀释倍数为106的培养基中测得平板上菌落数的平均值为234, 那么每克样品中的菌落数是 (涂布平板时所用稀释液的体积为0.1mL) 。

(6) 简述土壤中可分解尿素细菌的鉴定方法及原理: 。

(7) 实验结束后, 使用过的培养基应该进行____处理后, 才能倒掉。

解析:本题考查尿素分解菌的分离和计数、培养基的成分、无菌技术, 同时考查学生的理解能力和分析能力。

(1) 因为培养基中缺乏植物激素, 所以不能用于植物组织培养。

(2) 培养基中的尿素、葡萄糖分别为“目的菌”提供氮源和碳源。尿素分解菌是好氧型的, 振荡培养可以增加氧气含量, 满足“目的菌”需要。

(3) 微生物的常用接种方法是稀释涂布平板法、平板划线法, 但平板划线法难以根据稀释体积计算每克样品中的细菌数, 所以本实验用稀释涂布平板法。

(4) 实验操作的空间、操作者的衣着和手主要是消毒;微生物的培养器皿、接种用具和培养基等需要灭菌。

(5) 用稀释涂布平板法统计菌落数目前, 最好选择菌落数在30～300之间的平板进行计数。每克样品中的菌落数= (某稀释度下平板上生长的平均菌落数c÷涂布平板时所用的稀释液的体积v) ×稀释倍数M。所以, 每克样品中的菌落数=234÷0.1×106=2.34×109个。

(6) 因为细菌合成的脲酶将尿素分解为氨, 氨使pH增高, 使酚红指示剂变红, 所以在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂就可以鉴定可分解尿素细菌。

(7) 为了防止对环境污染, 实验结束后, 使用过的培养基应该进行灭菌处理后才能倒掉。

答案: (1) 不能缺少植物激素 (或缺少植物需要的各种营养) (2) 尿素葡萄糖为目的菌提供氧气 (3) 稀释涂布平板平板划线法难以根据稀释体积计算每克样品中的细菌数 (4) ①和② ③ (5) 30～300 2.34×109个 (6) 方法:在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂;原理:细菌合成的脲酶将尿素分解为氨, 氨使pH增高, 使酚红指示剂变红 (7) 灭菌

例2.某实验小组从土壤中筛选出能分泌淀粉酶的芽孢杆菌, 设计实验步骤如下, 请给予补充。

(1) 采集与培养:将采集的土样混匀后称取1g, 置于经过____法灭菌处理的____ (填“固体”或“液体”) 培养基中, 28℃振荡培养。

(2) 接种与选择:为避免培养液中菌体浓度过高, 需将培养液进行____处理。之后, 将菌液涂布接种于以____为唯一碳源的固体培养基上, 30℃条件下培养。为避免污染, 需将培养皿呈____状态放置。此外, 为排除其他因素的影响, 提高实验可信度, 本步骤需设计____作为空白对照。

(3) 筛选与纯化:将适量的碘液滴加在平板上的菌落周围, 如果菌落周围的现象是____, 则说明此种菌能够____。从平板中挑取实验效果明显的目的菌株, 采用____法接种于新的培养基平板, 可对菌株进行进一步的纯化。

解析:本题考查微生物分离的原理和纯化方法, 同时考查学生对知识的迁移能力。

(1) 培养基的灭菌方式是高压蒸汽灭菌。因为后面要进行涂布, 所以应该用液体培养基来培养。

(2) 减小培养液菌体浓度一般用稀释方法。由于题目要求选出能分泌淀粉酶的芽孢杆菌, 所以培养基就应含有且只有淀粉。倒置可以减少培养基受污染, 为排除其他因素影响, 需要设置未接种的空白的培养基作对照组。 (3) 淀粉被水解, 培养基会出现透明的现象。用平板划线法来培养, 可进一步纯化菌种。

答案: (1) 高压蒸汽灭菌液体 (2) 系列稀释 (或“梯度稀释”) 淀粉倒置未接种的空白培养基 (或“接种等量无菌水的培养基”) (3) 出现透明圈分泌淀粉酶使淀粉发生水解平板划线

例3.下图为分离并统计分解纤维素的微生物的实验流程, 据此回答有关问题:

(1) 根据目的菌株对生存环境的要求到____的环境中分离纤维素分解菌。

(2) 某同学根据需要, 配制了纤维素分解菌的培养基如下:

该培养基物理性质是____培养基, 判断依据是____。培养基中的酵母膏、水解酪素的主要作用是____。

(3) 为了尽快观察到微生物培养的实验结果, 应将接种了样品的平板置于____中培养, 培养的温度设定在37℃。

(4) 如果将其中的纤维素粉换成____, 菌落数____ (高、等、低) 于选择培养基上的菌落数, 即可说明选择培养基的作用。

(5) 鉴别纤维素分解菌的培养基中加入____染料, 会形成透明圈。

解析:本题考查纤维素分解菌的鉴别原理和实验步骤, 同时考查学生的理解能力和分析能力。

(1) 在纤维素丰富的环境里, 纤维素分解菌比较多。

(2) 因为培养基中不含琼脂, 所以该培养基物理性质是液体培养基。培养基中的酵母膏、水解酪素的主要作用是提供氮源。

(3) 为了尽快观察到微生物培养的实验结果, 应将接种了样品的平板置于恒温培养箱中培养, 培养的温度设定在37℃。

(4) 只有纤维素分解菌能够利用纤维素, 当去掉纤维素粉后, 菌落数高于选择培养基上的菌落数, 即可说明选择培养基的作用。

(5) 当纤维素被纤维素酶分解后, 刚果红-纤维素的复合物就无法形成, 培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。

答案: (1) 富含纤维素 (2) 液体无凝固剂 (无琼脂) 提供氮源 (3) 恒温培养箱 (4) 葡萄糖高于 (5) 刚果红

四、巩固练习

1.用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数, 在对应稀释倍数为106的培养基中, 得到以下几种统计结果, 正确的是 ( )

A.涂布了一个平板, 统计的菌落数是230

B.涂布了两个平板, 统计的菌落数是215和260, 取平均值238

C.涂布了三个平板, 统计的菌落数分别是15、212和256, 取平均值163

D.涂布了三个平板, 统计的菌落数分别是220、250和230, 取平均值233

2.下列关于微生物分离和培养的有关叙述, 错误的是 ( )

A.微生物培养前, 需对培养基进行消毒

B.测定土壤样品中的细菌数目, 常用菌落计数法

C.分离土壤中不同的微生物, 要采用不同的稀释度

D.分离能分解尿素的细菌, 要以尿素作为培养基中唯一的氮源

3.分离纤维素分解菌的实验过程中操作错误的是 ( )

A.经选择培养后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上

B.富集培养这一步可以省略, 但所得的纤维素分解菌较少

C.经稀释培养后, 可用刚果红染色并进行鉴定

D.对照组可用等量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上

4.全世界铜的总产量中约有15%是用细菌堆浸生产的。冶铜用的菌种主要是氧化亚铁硫杆菌, 这种菌种能氧化辉铜矿 (Cu2S) 等各种硫化矿获得能量, 并产生硫酸和硫酸铁, 这两种化合物可作用于辉铜矿 (Cu2S) , 把矿中的铜以硫酸铜形式溶解出来, 再用铁置换出铜, 生成的硫酸亚铁又可被细菌作为营养物氧化成硫酸铁, 如此往复循环, 最后从溶液中获取铜。研究人员已初步分离、筛选到能高效产铜的该菌种, 实验大体步骤如下图所示。请分析回答问题:

(1) 分离这种菌种, 可在培养基中加入化合物____, 此种培养基属于____。

(2) 筛选高产菌种时, 接种到____培养基 (按物理性质划分) 进行培养, 筛选高产菌种的方案是:。

(3) 将获得的高产菌种进行进一步纯化培养时, 一般用固体培养基, 常采用____方法进行接种。

(4) 实验结束时, 使用过的培养基应进行灭菌处理才能倒掉, 操作时采用____灭菌方法, 这样做的目的是____。

5.金黄色葡萄球菌对人的危害很大, 国家规定对食品要进行金黄色葡萄球菌的检测。葡萄球菌能分解卵黄中的卵磷脂, 在含卵黄的固体培养基上形成的菌落周围会出现特有的乳白色的乳浊环。回答问题:

(1) 培养基中含有的牛肉膏和蛋白胨为金黄色葡萄球菌生长和繁殖提供____。金黄色葡萄球菌能耐受高浓度的NaCl, 在配制培养基时加入高浓度的NaCl可以将它分离出来。从功能上讲, 该培养基属于____培养基。

(2) 检测果汁类食品中是否含有金黄色葡萄球菌的主要步骤如下:

①配制培养基:称取适量的牛肉膏、蛋白胨、NaCl、琼脂等, 加入蒸馏水, 搅拌加热至完全溶解后调节____, 分装到锥形瓶后____, 在无菌状态下加入卵黄液 (100mL10%灭菌NaCl溶液中加一个鸡蛋黄, 振荡均匀) 摇匀, 立即倒平板。

②接种:取待检果汁2.5mL加入到22.5mL灭菌生理盐水中, 制成接种样液。

实验组:将接种样液用____法接种在含卵黄的固体培养基上。

对照组:将____用同样方法接种在含卵黄的固体培养基上。

将上述接种后的培养皿同时放在36℃的恒温箱中培养48h。

③观察:观察培养基表面____。

(3) 某果汁厂生产的果汁中检测出金黄色葡萄球菌, 他们认为不是果汁的问题, 而是实验人员的操作有误差。若实验结果是____, 则可基本排除操作误差对实验结果的影响。

参考答案

1.D 提示:在设计实验时, 一定要涂布至少3个平板作为重复组, 才能增强实验的说服力与准确性。C选项虽涂布了3个平板, 但是, 其中1个平板的计数结果与另外两个相差太远, 说明在操作过程中可能出现了错误, 必须重新实验。

2.A 提示:微生物培养前, 需对培养基进行灭菌, 而不是消毒。

3.A 提示:经选择培养后再经稀释, 才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上;富集培养可省略, 但获得的纤维素分解菌较少;经稀释培养后, 可用刚果红染色并进行鉴定;设置对照能证明富集培养的确得到了欲分解的微生物。

4. (1) Cu2S 选择培养基 (2) 液体分装成若干瓶等量培养基, 接种等量菌种, 在相同培养条件下培养一定时间, 测量各瓶中产铜量 (3) 平板划线法 (4) 高压蒸汽保护环境

5. (1) 碳源和氮源选择 (2) ①pH 灭菌 ②划线灭菌生理盐水 ③是否出现周围有乳浊环的菌落 (3) 只有实验组出现周围有乳浊环的菌落

8.浅谈高三生物专题复习篇八

类型一：文字信息题

解答此类试题的一般步骤如下。

1.抓关键词。在答选择题时，要看清题干的意思，找准关键字眼或明显具有指向性的字眼，如“正确的是”“错误的是”“从某某角度分析”等。培养学生遇到问题时，能迅速地通过圈、点、划，提取问题中重要信息的方法和能力，明确指向，然后根据题干的要求进行答题。

2.挖掘隐含条件。所谓隐含条件是指题目中若暗若明，含而不露的条件，它们常巧妙地隐蔽在题设或结论的背后，不易被察觉，往往给学生造成条件不足的假象，导致解题困难或者思维不严谨。但如果能仔细分析、推敲，在审题过程中，及时发现和运用隐含条件，不仅可以迅速找到解题的突破口，而且能使解题过程简单明了。

3.排除干扰因素。所谓干扰因素，是指那些与解答本题没有任何关系的条件，高考试题中经常附加一些与解题无关的信息或利用考生脑中的潜意识干扰解题思路，增加试题难度。只有排除干扰因素，理清思路，才能顺利答题。最后把提取的信息和已有的知识进行衔接，运用比较、归纳、推理等方法，选择正确答案或运用生物语言组织好要表达的内容。

4.防止思维定式。思维定式是学生在考试中普遍存在的问题，往往表现在审题不清晰或对所学知识不能灵活运用，用固定的、常规的思维模式去分析和解决问题，特别是在遇到熟悉的题目时，对于“熟题”的审查不要凭印象，应当特别仔细、认真阅读，注意它的细微变化。学生在思考问题时常会把自己头脑中已有的习惯性思维照搬到新情境中，而不善于换角度分析问题。

所以，在审题过程中要把握题目的真实意图，充分开动脑筋，从事物的局部及表面分析问题，深入实质，寻找隐蔽的条件，总结出有效的信息。

类型二：图像信息题

图像类题目直接呈现生物结构、过程或实物图、模式图、示意图等。突破图像类题的一般步骤具体如下。

1.运用剖析的方法，从局部到整体，把大块分为小块，理清图像中的每一个过程或每部分的名称。

2.联系课本，提炼图解、图示涉及的知识点。

3.针对具体问题，结合图解、图示，整理出正确答案。答题要规范，语言表达要准确，答案要完整。

类型三：坐标曲线、柱状信息题

坐标曲线是生物试卷中最常见的题型，坐标中曲线或直线可能是一条或多条。此类题目，一般是给出一个坐标曲线图，然后要求根据图分析曲线变化情况、变化原因、各曲线间相互关系等。突破“坐标曲线、柱状图题”的关键有：

1.“识标”——理解图中纵、横坐标的含义，找出纵、横坐标的关系，再结合教材联系相应的知识点。

2.“明点、柱”——明确曲线中的特殊点（顶点、始终点、转折点、交叉点）都有特殊的生物学意义、直方柱形所表示的生物学含义。

3.“析线转变”——分析曲线的走向、变化趋势，找出变量间的动态变化关系，揭示各段曲线的变化含义和原因。若为“多重变化曲线”，则应先确定某一自变量来分析，然后再多重综合考虑。有时把直方图转换为曲线更容易看清其中某个变量的变化趋势，便于分析。

类型四：表格分析信息题