生物高考大题命制规律分析

时间:2022-06-03 08:30:11

生物高考大题命制规律分析

高考大题的命题强调用系统和结构化知识考查模块内容,系统化的知识才能考查考生对知识的理解和应用能力。生物试题多为学科内多个知识点之间的综合,表现为跨章节、跨模块、跨必修课程与选修课程之间的综合,很少出现对零散知识的考查。复习时要加强对诸如细胞结构与功能、细胞代谢、遗传的基本定律、生命活动的调节、生态系统的结构与功能等考点的命题规律的研究。现就生物高考大题命制的重要的知识模块、相应的关键词、知识来源及命题热点规律举例说明。

一、生物体结构与功能相适应

1.关键词:叶绿体、线粒体。

2.知识来源:组成生物体的化合物、细胞主要的亚显微结构与功能、细胞分裂。

3.命题热点:细胞的生物膜系统、细胞结构特点和细胞分裂分化相关综合知识与细胞增殖机理。

【例1】如图为小肠上皮细胞亚显结构示意图,分析回答:(括号中填数字编号,横线上填文字)

(1)该图中构成生物膜系统的结构有 (填数字)。膜蛋白A在执行相应功能时需要消耗ATP,产生ATP的结构主要是[ ] 。

(2)该细胞面向肠腔的一侧形成很多突起即微绒毛,该微绒毛的基本骨架是 。微绒毛不仅可以增加膜面积,还可以增加细胞膜上 数量,有利于吸收肠腔中的葡萄糖等物质。

(3)细胞膜表面还存在水解双糖的膜蛋白D,说明膜蛋白还具有 功能。图中的四种膜蛋白功能不同、结构有差异,其根本原因是 。

(4)新生儿小肠上皮细胞吸收母乳中的免疫球蛋白方式是 ,体现了细胞膜的结构特点是 。

【答案】(1)②③④⑤⑥ [6] 线粒体 (2)磷脂双分子层 载体蛋白(膜蛋白A) (3)生物催化(或催化) 控制四种膜蛋白合成的基因(或DNA)不同(或基因选择性表达不同) (4)胞吞 流动性

【解析】(1)①是核糖体、②是高尔基体、③是内质网、④是细胞膜、⑤是细胞核、⑥是线粒体,除①核糖体外,其余结构都具有膜;⑥线粒体是形成ATP的主要场所。(2)该微绒毛的基本骨架是指该细胞膜的基本骨架――磷脂双分子层;小肠上皮细胞吸收肠腔中的葡萄糖需要膜蛋白A(一种载体蛋白)的转运。(3)膜蛋白D能将双糖水解,是一种酶,故膜蛋白D具有生物催化作用;基因控制蛋白质的合成,四种膜蛋白功能不同、结构有差异,其根本原因是控制四种膜蛋白合成的基因(或DNA)不同。(4)免疫球蛋白是生物大分子,大分子物质和颗粒性物质主要通过胞吞(内吞)作用进入细胞,该作用体现了细胞膜的流动性。

【规律总结】细胞的结构和功能是高考命题的重点,主要考查不同类型原核生物和真核生物结构与功能的特点,真核生物膜系统的结构与功能之间的关系,如对分泌蛋白的合成、加工与分泌。特别注重对病毒与免疫进行综合考查。细胞的生命历程与人体健康关系密切,命题者往往以近年的科研成果或热点话题为材料,综合考查分化、衰老、癌变与凋亡的特征、机理、免疫、细胞全能性、植物的组织培养及胚胎干细胞等知识。

复习时,要重视原核生物、真核生物和病毒的特殊性的辨析,树立结构与功能相适应的观点、熟记各细胞的结构与功能,弄清细胞癌变、细胞凋亡、细胞分化、细胞坏死和细胞全能性等概念的本质区别。

二、新陈代谢的综合问题

1.关键词:光合作用与呼吸作用之间的关系。

2.知识来源:酶的性质、ATP在能量代谢中的作用、光合作用及其重要作用和细胞呼吸。

3.命题热点:内环境的稳态与物质代谢表现,光合作用和呼吸作用原理、过程及影响因素。

【例2】盐胁迫是指在高盐度环境中,植物生长受到影响。当今,世界上约20%的耕地和50%的灌溉地正在受盐分的影响,低浓度的盐胁迫能刺激植物产生应激反应,通过提高一些生理生化的代谢过程抵抗盐胁迫。亚精胺(Spd),是一类含有氨基的化合物,能增强植物的抗逆性。某课题组研究了外源亚精胺对不同浓度 NaCl胁迫下黄瓜的缓解效应。

实验步骤:将生长状况一致的黄瓜幼苗随机均分为10组,1~5组分别用质量分数为0、20 mmol/L、60 mmol/L、100 mmol/L、140 mmol/L的 NaCl处理,另外5组在不同浓度的NaCl处理的基础上再喷施等量的0.1 mmol/L Spd。五天后用氧电极法测定植物组织的光合速率与呼吸速率(用氧气的释放量和吸收量表示)。实验结果记录如下表。回答下列问题:

实验处理 0 20 60 100 140

净光合速率

(μmol/O・s) NaCl 11.21 11.82 9.82 5.35 0

NaCl+Spd 11.22 11.96 10.63 5.85 1.29

呼吸速率

(μmol/O・s) NaCl 4.52 4.61 3.36 1.08 0.91

NaCl+Spd 4.53 4.63 3.98 1.39 0.98

叶绿素

(mg/g) NaCl 5.11 5.13 4.23 3.67 2.01

NaCl+Spd 5.13 5.17 4.51 3.71 2.05

鲜重(g) NaCl 23.02 23.98 18.98 10.29 7.71

NaCl+Spd 23.12 24.05 20.03 11.01 7.73

干重(g) NaCl 9.81 9.92 8.97 6.89 4.56

NaCl+Spd 9.83 10.2 9.02 6.91 4.49

(1)该实验的自变量有 和 。在NaCl浓度为0时,对照组氧气产生的速率是 μmol/O・s。

(2)随着NaCl浓度的增加,黄瓜幼苗的呼吸作用速率变化趋势是 。条件都适宜,用100 mmol/L NaCl处理的黄瓜幼苗在每天光照12小时情况下,能否正常生长? 。

(3)课题小组成员从用高浓度的NaCl处理的黄瓜幼苗中,分离出一株抗盐胁迫较强的植株。高浓度的NaCl对该植株的形成起了 作用。

(4)从表中数据分析,在高盐胁迫下,导致植物细胞液浓度低于外界溶液浓度,植物因缺水而引起部分气孔关闭,导致 ,从而使黄瓜幼苗暗反应明显减弱。同时由于 的分解加快,影响植物光反应阶段中光能的吸收和转换。

(5)氧电极法是科研单位测定植物组织的光合速率与呼吸速率较常用的方法,在测定净光合速率时,需将实验装置于适宜的光照下;在测定呼吸速率时,需将实验装置进行 处理。该条件下,植物细胞产生二氧化碳的部位是 。

(6)实验结论: 。

【答案】(1)不同浓度的NaCl溶液 是否喷施0.1 mmol/L Spd 15.73 (2)先增加后降低(其他答案不给分) 能(正常生长) (3)选择 (4)CO2吸收(固定)量减少(答CO2浓度减少不给分) 叶绿素 (5)遮光(或黑暗) 线粒体基质 (6)亚精胺能缓解盐胁迫

【解析】(1)分析表格中实验的处理方法可知,1~5组分别用质量分数为0、20mmol/L、60mmol/L、100mmol/L、140mmol/L的NaCl处理,另外5组在不同浓度的NaCl处理的基础上再喷施等量的0.1mmol/L Spd,因此实验的自变量是不同浓度的NaCl溶液、是否喷施0.1 mmol/L Spd;由表格中信息可知,在NaCl浓度为0时,净光合作用强度是11.21μmol/m2・s,呼吸作用的强度是4.52μmol/m2・s,因此实际光合作用速率是15.73μmol/m2・s。(2)分析题干信息,NaCl浓度分别为0、20mmol/L、60mmol/L、100mmol/L、140mmol/L时,呼吸作用强度分别是4.52、4.61、3.36、1.08、0.91μmol/m2・s,因此随着NaCl浓度的增加,黄瓜幼苗的呼吸作用速率变化趋势是先增加后降低;由表格信息可知,100mmol/L NaCl处理的黄瓜幼苗的净光合速率是5.35μmol/m2・s,呼吸速率是1.08μmol/m2・s,因此用100mmol/L NaCl处理的黄瓜幼苗在每天光照12小时情况下,一昼夜中有机物积累大于0,植物能正常生长。(3)由于高浓度的NaCl不利于植物的光合作用和呼吸作用,因此抗盐胁迫较弱的植株会死亡,抗盐胁迫较强的植株更容易存活。(4)气孔是二氧化碳进出的门户,气孔关闭,进入叶肉细胞间隙的二氧化碳少,二氧化碳固定量减少,进而影响光合作用中暗反应速率,同时在高盐胁迫下,叶绿素的分解加快,影响植物光反应阶段中光能的吸收和转换。(5)为了消除光合作用对细胞呼吸的影响,在测定植物呼吸作用时,需将实验装置进行遮光或黑暗处理;有氧呼吸过程中二氧化碳产生的场所是线粒体基质。(6)分析题图可知,在相同的NaCl溶液浓度下,加入亚精胺的实验组净光合作用和呼吸作用速率增大,这说明亚精胺具有缓解盐胁迫的作用。

【规律总结】光合作用与呼吸作用之间关系是高考的必考内容,概念判断、曲线表格的分析是该考点命题的常见命题形式。命题突出对光合作用与呼吸作用的概念、原理、过程、物质能量的变化和影响因素的综合性考查(包括对数据的分析处理能力、实验设计能力、提取信息能力)。值得注意的是:无论是一种生命过程,还是一个实验流程,其结果都可以用表格的形式表示。

表格信息就是相关试题中最重要的信息,分析结果时,首先要弄清表格的由来,然后根据生命过程的原理或实验的目的和原理,正确分析题中的设问。在解答材料表格题时,必须通过阅读表格,理解表格中所表达的生物学内涵,转化有效信息为可利用的信息,并将其迁移到新情景中去解答问题。

三、调节与免疫

1.关键词:激素调节、抗原和抗体。

2.知识来源:植物生长素的生理作用及其应用、体液调节、神经调节、内环境的稳态表现、 细胞免疫和体液免疫。

3.命题热点:生长素在农业生产中的应用、神经调节结构基础与功能、兴奋的传导、内分泌器官功能与相应激素的调节作用(负反馈调节)、特异性免疫。

【例3】草鱼病毒性出血病是由草鱼呼肠弧病毒(GCRV)引起的,草鱼患病后死亡率非常高,目前尚未找到防治药物,该问题一直是草鱼养殖的“瓶颈”,科学家尝试制备核酸疫苗打破该“瓶颈”,下图是通过基因工程方法将PV7双基因草鱼呼肠弧病毒遗传物质与某质粒连接,并通过草鱼攻毒实验检测免疫保护效果过程示意图。

注:1.图中P10和PH为启动子,箭头表示转录方向;2.PV71和PV72为草鱼呼肠弧病毒外壳蛋白基因(DN段)。

草鱼病毒性出血病核酸疫苗实验鱼的死亡率和免疫保护率记录表

组别 疫苗注射量 实验鱼数 死亡鱼数 死亡率 免疫保护率

1 10ug 20尾 0尾 0 100%

2 30ug 20尾 0尾 0 100%

3 60ug 20尾 1尾 5% 95%

空载体 30ug 20尾 6尾 30% 70%

对照 0 20尾 20尾 100% 0

(1)GCRV的遗传物质是双链RNA,可通过设计一对引物,通过 技术获取大量的PV7基因。

(2)制备草鱼病毒性出血病核酸疫苗时需将PV7双基因与质粒进行连接,将两个PV7基因先后连接到质粒上时切割质粒使用的限制酶 (填“相同”或“不同”),这样做有利于 。

(3)攻毒实验检测是指将不同浓度的核酸疫苗导入草鱼体内,通过转录和翻译产生草鱼呼肠弧病毒外壳蛋白,使草鱼生成抗体和 细胞,同时给各组草鱼注入相同浓度的GCRV,统计草鱼免疫保护率,实验结果说明 ,导入空载体(普通质粒)的草鱼免疫保护率达到70%,但草鱼体内并未检测到抗体水平的明显增加,可能的原因是 。

(4)核酸疫苗注射入草鱼 后,科学家发现PV7基因在启动子的驱动下持续表达,至第49天核酸疫苗仍没有被降解,仍能检测到PV7基因的转录,综上所述,与常规的基因工程生产的蛋白质疫苗相比,核酸疫苗所具备的优点 。

【答案】(1)PCR (2)不同 提高核酸疫苗构建的成功率 (3)记忆 核酸疫苗起到了保护草鱼、预防草鱼病毒性出血病的作用 导入草鱼体内的空载体(普通质粒)能提高草鱼的非特异性免疫能力 (4)内环境 抗原性强、保护时间长、安全性好、制备和运输方便

【解析】(1)获取大量的PV7基因一般使用PCR技术。(2)切割质粒使用不同的限制酶可防止任意连接,从而提高核酸疫苗构建的成功率。(3)核酸疫苗导入草鱼体内,导致草鱼因特异性免疫而生成抗体和记忆细胞;注射核酸疫苗后,同时给各组草鱼注入相同浓度的GCRV,草鱼免疫保护率明显上升,说明核酸疫苗起到了保护草鱼、预防草鱼病毒性出血病的作用;导入空载体(普通质粒)的草鱼免疫保护率达到70%,但草鱼体内并未检测到抗体水平的明显增加,很可能与不产生抗体的非特异性免疫能力有关。(4)核酸疫苗注射一定是进入草鱼内环境中。核酸疫苗具有抗原性强、保护时间长、安全性好、制备和运输方便等优点。

【规律总结】细胞免疫与体液免疫的机理、艾滋病毒的作用机理、预防接种机理是近年各地高考命题的热点内容。试题往往结合示意图考查。新情境与新流行病发病机理和疾病预防等社会热点之间的结合以及器官移植等科技热点也成为高考命题的亮点,常以实验题型呈现。

解题时要注意特异性免疫与非特异性免疫的特点与区别、细胞免疫与体液免疫过程的分析比较、与免疫相关的几种细胞的来源与作用、被动免疫与主动免疫、免疫异常引起的几种疾病的特点。第一步,确定考查对象,是特异性免疫还是非特异性免疫,从消灭抗原的方式判断免疫方式;第二步,联系教材,弄清解题所运用的理论依据;第三步,结合问题进行推理并确定答案。

四、遗传变异及育种

1.关键词:基因。

2.知识来源:减数分裂和配子的形成、基因的分离定律、基因的自由组合定律、性别决定与伴性遗传及遗传的物质基础。

3.命题热点:减数分裂与遗传定律的实质、遗传物质变化分析;经典遗传学实验分析、遗传方式的判断、遗传系谱图的分析、遗传图解的书写;有关提高粮食和畜牧业产量的育种(杂种优势在育种中的应用);遗传的物质基础(基因表达)。

【例4】鼠类动物是生物学研究中常用的实验材料,下面是与鼠有关的遗传问题。

(1)生物兴趣小组在研究性学习中发现:饲养的某种小白鼠群体中(有雌雄正常尾和短尾多只),一对正常尾的双亲鼠生了一只短尾雄鼠。这只短尾雄鼠是基因突变的直接结果,还是由它的双亲携带的隐性短尾基因造成的?兴趣小组做了如下探究(只考虑常染色体遗传和一个配种季节)。

提出假设:

假设1:双亲都是隐性短尾基因的携带者;假设2:短尾雄鼠为显性突变,且短尾雄鼠为显性纯合子;假设3:短尾雄鼠为显性突变,且短尾雄鼠为杂合子。

设计并完成实验:用这对正常尾双亲中的雌鼠与该短尾雄鼠,观察并记录子代尾的表现型。

实验结果:子代出现正常尾小白鼠和短尾小白鼠。

实验结论:双亲都是隐性短尾基因的携带者,即假设1成立。

实验分析讨论:有人认为该实验过程及结果不足以完成相应的探究,请进行有关内容的改进:

①用 ,观察并记录子代尾的表现型及比例。

②预测实验结果及结论:若子代 ,则证明该短尾雄鼠为显性突变,且短尾雄鼠为纯合子;若子代 ,则证明短尾雄鼠为显性突变,且短尾雄鼠为杂合子;若子代 ,则证明双亲都是隐性短尾基因的携带者。

(2)在小家鼠中有一突变基因使尾巴弯曲(用A和a表示有关基因)。现有一系列杂交实验结果如下:

组别 亲代 子代

雌() 雄() 雌() 雄()

1 弯曲 不弯曲 50%弯曲,

50%不弯曲 50%弯曲,

50%不弯曲

2 弯曲 不弯曲 全部弯曲 全部弯曲

3 不弯曲 不弯曲 全部不弯曲 全部不弯曲

4 弯曲 弯曲 全部弯曲 全部弯曲

5 弯曲 弯曲 全部弯曲 50%弯曲,

50%不弯曲

请分析回答:

①只依据第 组的杂交结果,即可判断小家鼠尾巴形状的突变基因的遗传方式;该遗传方式的主要特点是 。在各杂交组别中,不能直接判断性状显隐关系的是第 组。

②有人发现,小家鼠中短尾(B)对长尾(b)为显性,基因位于常染色体上,基因B纯合会导致个体在胚胎期死亡。若让第2组后代中的一只短尾雌鼠和一只短尾雄鼠,则理论上子代中成活个体的表现型(不计性别)及比例为 ;产生的弯曲短尾雌鼠中,杂合子占 。

【答案】(1)①该短尾雄鼠与多只正常尾雌鼠 ②全为短尾鼠 出现正常尾鼠及短尾鼠,且比例为1∶1 出现正常尾鼠及短尾鼠,且比例不为1∶1 (2)① 5 交叉遗传 1、3、4 ②弯曲短尾∶弯曲长尾∶不弯曲短尾∶不弯曲长尾=6∶3∶2∶1 100%

【解析】只有子代数量足够多时,才会出现典型的性状分离比,因而实验中应将该短尾雄鼠与多只正常尾雌鼠,观察并记录子代尾的表现型及比例。若子代全为短尾鼠,则证明该短尾雄鼠为显性突变,且短尾雄鼠为纯合子。若子代出现正常尾鼠及短尾鼠,且比例为1∶1,则证明短尾雄鼠为显性突变,且短尾雄鼠为杂合子。若子代出现正常尾鼠及短尾鼠,且比例不为1∶1,则证明双亲都是隐性短尾基因的携带者。由表中的杂交组合5可知,子代雌雄个体的表现型不同,有性别差异,因而可判断小家鼠尾巴形状的突变基因的遗传方式为伴X遗传,特点是交叉遗传;通过第2、5组可判断显性性状是弯曲,不弯曲为隐性性状;第1、3、4组不能直接判断显隐性;第2组后代中的短尾雌鼠的基因型为BbXAXa,短尾雄鼠的基因型为BbXAY,理论上子代中成活个体的表现型(不计性别)及比例为弯曲短尾∶弯曲长尾∶不弯曲短尾∶不弯曲长尾=6∶3∶2∶1,弯曲短尾雌鼠全为杂合子。

【规律总结】遗传判断实验设计是高考试题命制的难点和热点,也是高考试题的压轴之作。考查的方向主要有:细胞质遗传与细胞核遗传判断性实验、相对性状中的显性与隐性判断性实验、非等位基因存在位置的判断性实验、等位基因位于染色体类型的判断性实验、显性突变与隐性突变的判断性实验、环境因素影响与基因控制性状的判断性实验、染色体基因缺失与基因突变的判断性实验、纯合子与杂合子判断性实验、根据性状判断生物性别的判断性实验等。

解题时往往先从结论推知结果,回答问题时再通过结果推知结论。复习过程中要通过题型训练总结建构相应的思维模板。如建构显性突变与隐性突变的判断性实验设计模板:

(1)显性突变是由隐性基因突变成显性基因,突变一旦完成,则立即表现出显性性状,选取具有突变性状的亲本进行杂交,子代会表现出原有性状。

(2)隐性突变是由显性基因突变成隐性基因,性状往往不会立即表现,直到出现隐性纯合子为止。若选取具有突变性状的亲本进行杂交,则后代只表现出突变性状。

五、生态系统的结构与功能

1.关键词:种群。

2.知识来源:生态因素、种群及其数量的变化、生态系统的结构、生态系统的能量流动和物质循环、生态系统的稳定性 。

3.命题热点:种群数量变化规律、生态系统碳循环及综合分析、农业生态系统群落的结构和功能。

【例5】图甲表示草原生态系统的能量流和部分物质流,图乙表示某种群迁入该生态系统一段时间内,λ值和时间的关系。请据图回答:

(1)由图甲分析,无机环境中的物质和能量主要是通过 进入生物群落,图中“”表示 ;生态系统能量不能循环流动的原因是 ;物质可以反复利用的主要原因是生态系统组成成分中的 经过呼吸作用将有机物分解为无机物,无机物可被生物群落重新利用。

(2)由图乙可知,该种群在第 年时,达到种群的环境容纳量(K值)。当种群在第10~30年时期内,种内斗争的变化趋势是 。

(3)若此草原向森林群落演替,在这一演替过程中,显著提高了群落利用 的能力,同时也使生态系统的抵抗力稳定性逐渐增强。

【答案】(1)生产者的光合作用 能量流(动方向) 生物代谢产生的热能不能被生物体用于合成有机物(或散失的热能不能被生物再利用,合理给分) 生产者、消费者和分解者 (2)40 逐渐增强 (3)阳光等环境资源

【解析】(1)无机环境中的物质和能量主要是通过生产者的光合作用合成的有机物进入生物群落, 图中“”表示能量流动方向,生态系统能量不能循环流动的原因是生物代谢产生的热能不能被生物体用于合成有机物(或散失的热能不能被生物再利用),物质可以反复利用的主要原因是生态系统组成成分中的生产者、消费者和分解者经过呼吸作用将有机物分解为无机物,无机物可被生物群落重新利用。(2)据图乙可知,种群密度在第40年时,种群增长速率为0,种群数量达到K值。若要使该种群的K值增大,可通过增加食物,改善环境条件、减少天敌等。种群密度在第10~30年时期内,种群数量一直在增加,种内斗争变化趋势是逐渐增强。(3)若此草原向森林群落演替,在这一演替过程中,生产者更为强大,光合作用更强,对光、二氧化碳、无机盐等环境资源利用加强,而且由于环境较适宜,生物种类和数量增加,群落营养结构更复杂,抵抗力稳定性逐渐增强。

【规律总结】生态学综合分析题从考查的内容看,种群的基本特征、种群数量的增长规律、种间关系与群落演替、生态系统的物质循环和能量流动的特点及其运用是高考的命题热点。命题的角度有:以种群增长的数学模型结合现实生活中的实例进行分析;通过曲线图表等信息综合考查;通过曲线分析群落的种间关系;联系新情境考查群落的演替;结合生态系统的结构具体分析不同生态系统的功能;运用生态系统的原理解决生态系统中存在的相关问题。

生态学多以曲线、示意图的形式出现,解题时首先要仔细审题,从曲线和示意图中提炼信息,如影响种群数量变化的因素、涉及的食物链;再联系教材知识,分析引起曲线变化的原因,解释示意图说明的问题;最后对问题进行判断,按要求进行规范作答。

六、生物技术实践与现代生物科技

1.关键词:生物工程与生物技术。

2.知识来源:微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用,基因工程、细胞工程、胚胎工程、生态工程的原理及应用。

3.命题热点:微生物的分离、培养和数目测定的方法,选择培养基对微生物的选择作用,克隆技术与细胞的全能性,胚胎工程与减数分裂和遗传,基因工程与基因的表达,单克隆抗体与免疫。

【例6】植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列相关问题:

(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种组分形成的复合酶,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)染料时,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并加以鉴定,某同学设计了甲、乙两种培养基:

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,培养基甲 (填“能”或“不能”)用于分离纤维素分解菌,原因是 ;培养基乙 (填“能”或“不能”)用于鉴定纤维素分解菌,原因是 。

【答案】(1)纤维二糖 葡萄糖 (2)红 透明圈 (3)不能 液体培养基不能分离单菌落 不能 培养基中没有纤维素(不能形成CR-纤维素红色复合物)

【解析】(1)葡萄糖苷酶可将纤维二糖分解成葡萄糖。(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,可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。(3)纤维素分解菌分离和鉴别培养基属于固体培养基,而培养基甲中没有琼脂,是液体培养基;要分离和鉴别纤维素分解菌,需要以纤维素为主要碳源的培养基,培养基乙不具有选择的作用。

【规律总结】微生物的培养与运用、生物样品中成分的提取、生物技术在食品加工中的运用等是高频考点。试题通过实例,考查有关生物技术的原理、实验设计的思想方法与思路和实验操作等,同时还会与必修部分的有关内容进行综合考查。命题时常呈现轮考特点,且常以简单的记忆内容为主。

复习时要加强对教材中知识的深层理解,加强自身搜集信息能力、知识迁移运用能力、分析问题能力、审题识图能力、规范表达能力的培养。解题时要认真审题,联系教材知识,重视运用专业术语作答。

【例7】 2014年10月19日,国际顶尖学术期刊《自然》在线发表了中科院上海生命科学研究院国家重点实验室曾艺研究团队领衔完成的研究成果,宣布首次发现了乳腺中的多能干细胞,“刷新”了由国外科学家在2011年发表在《自然》上的乳腺干细胞只存在单潜能性的理论,并以此为切入点,为靶向治疗乳腺癌提供新思路,奠定了乳腺癌干细胞治疗应用的基础。请依据上述材料及教材相关知识,回答下列问题:

(1)成年人体内存在的组织干细胞可根据其发育潜能分为全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞三种类型,其中全能干细胞是 ,在形态上具有 等特点,来源于胚胎培养中的 期 (填胚胎结构),也可从胎儿的 细胞中提取。

(2)乳腺中的多能干细胞能分化形成各种类型的细胞,该变化过程的实质是 ,引起细胞之间功能差异的直接原因是 (填物质)不同,根本原因是 (填物质)不同。多能干细胞的获得,不使用胚胎细胞或卵细胞,也不诱导发育成个体,因此,不会像生殖性克隆一样引发 问题。

(3)乳腺癌是乳腺细胞在 的作用下基因发生了突变,可通过形态上的变化来进行判断。进一步研究发现,这些乳腺干细胞的特异标记――蛋白C受体是一种细胞膜表面受体,将来针对它而设计的药物 (填“需要”或“不需要”)进入细胞内起效,因而是理想的药物靶点。

(4)目前对于细胞的研究较为广泛,如可将干细胞用于检测有毒物质是否引起了基因突变,此应用在分子水平上需要采用 技术。

【答案】(1)胚胎干细胞 体积小、细胞核大、核仁明显 囊胚 内细胞团 原始性腺 (2)基因的选择性表达 蛋白质 mRNA 伦理 (3)致癌因子 不需要 (4)DNA分子杂交

【解析】(1)全能干细胞即是胚胎干细胞,来源于胚胎发育的囊胚时期的内细胞团细胞,这个时期的细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显等特点,另外胚胎干细胞也可来自胎儿的原始性腺细胞。(2)多能干细胞发育成不同类型细胞的过程实质是细胞分化,即基因的选择性表达;蛋白质是细胞功能的体现者,所以细胞之间功能差异的直接原因是蛋白质不同,而蛋白质的表达受mRNA控制,即根本原因是mRNA不同。(3)乳腺细胞在致癌因子的作用下会发生突变导致癌变,由于乳腺细胞膜表面有受体蛋白,因此不需要进入细胞内。(4)用干细胞来检测是否发生突变的常用方法是DNA分子杂交。

【规律总结】基因工程、植物细胞杂交、单克隆抗体制备、胚胎培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎发育是高考命题的热点。胚胎工程往往与基因工程、细胞工程综合考查,生态工程多与生物学知识相结合。“从具体成果中提验知识,结合图像、文字信息考查基因工程”“借助图像表格展示信息,考查细胞工程”“借助示意图,考查胚胎发育及胚胎工程的若干技术”是高考命题的基本形式。

复习时要按照新的课程标准加强对生物学专业术语、基本概念和基本知识的识记,要在理解的基础上,准确记忆专业术语和基本概念。解题时要规范汉字的书写和加强语言表达,做到审题迅速,获取信息正确,分析到位,书写语言严谨、规范。

七、 实验设计

1.关键词:实验设计。

2.知识来源:实验方案和实验步骤的设计、实验现象的观察和结论的预测。

3.命题热点:证明某种激素的生理功能、酶的催化特性与发挥作用的条件、遗传学实验设计及综合分析、探究光合作用和呼吸作用影响因素。

【例8】 有研究者宣称:山核桃的外果皮提取物中富含多种生物活性成分,具有抗氧化损伤作用,能有效防护动物辐射损伤。某小组同学对此提出了质疑。通过咨询专家,他们了解到动物血液中超氧化物歧化酶(简称SOD,是O22-的天然消除剂)的活性可作为确定防护辐射损伤作用的效果指标之一。大剂量辐射会降低酶的活性,从而影响机体对辐射的防护功能。

该小组准备利用动物进行实验探究。基本思路是:给实验动物注射山核桃外果皮提取物让动物接受辐射检测实验动物血液中SOD的活性。

指导老师给该小组提供了如下材料用具:未受过辐射的健康小鼠若干只(不考虑性别影响),生理盐水,蒸馏水,注射器,不同浓度(15g/mL、9g/mL、3g/mL)的山核桃外果皮提取液,SOD活性测定仪器。

请回答下列问题:

(1)下面是小组同学设计的实验方法步骤。请指出其中的三处错误,并做相应的改正。

①取未接受过辐射的生长发育状态相似的健康5只小鼠,随机分装在5个鼠笼中,分别标记为甲、乙、丙、丁、戊;②甲、乙、丙三组每天分别注射15g/mL、9g/mL、3g/mL三种不同浓度的山核桃外果皮提取物10ml,丁、戊两组每天分别注射蒸馏水10ml;③在相同的适宜条件下饲养15天后,对5组小鼠均用相同的大剂量60Coγ射线辐射处理相同时间;④辐射后第5天,分别提取各小鼠的血液,用SOD活性测定仪器测定各小鼠血液中SOD的活性,记下各组实验数据,并计算甲、乙、丙三组平均值。

错误一: ;修正一: 。

错误二: ;修正二: 。

错误三: ;修正三: 。

(2)请依据你修正的实验方案,预测两种可能的实验结果,并推导相应的实验结论。

(3)针对(2)中的一种结果和结论,提出进一步研究的问题。

【答案】(1)每组的实验动物数量太少 每组动物至少要用3只,避免因偶然性而造成误差或失败 丁、戊不应注射蒸馏水 丁、戊两组每天应该分别注射10mL生理盐水 缺乏60Coγ射线辐射的对照组 丁组或戊组不用60Coγ射线辐射处理,作为对照组

(2)可能答案一:SOD活性测定值为甲=乙=丙,且三组的平均值明显高于对照组。说明山核桃外果皮提取液具有防护辐射损伤的作用,但与浓度无关。

可能答案二:SOD活性测定值为甲<乙<丙,且三组的平均值明显低于对照组。说明山核桃外果皮提取液会破坏动物防护辐射损伤的功能,且与浓度相关。

可能答案三:五组小鼠的SOD的活性差别不明显。由此可推导出的实验结论是,山核桃的外果皮提取物不能有效防护动物辐射损伤。

可能答案四:SOD活性测定值为甲>乙>丙,且三组的平均值明显高于对照组。说明山核桃外果皮提取液具有防护辐射损伤的作用,且浓度越大效果越好。

(3)如实验中60Coγ射线辐射量应用多大合适?山核桃外果皮提取液的浓度多少适宜?实验结果与性别有关吗?山核桃外果皮提取液的提取方法是否科学,是否在提取过程中影响了其效用?

【规律总结】高考实验与探究能力的主要考向有:“对教材中的经典实验进行拓展和加深”“设计完善过程,验证探究生物现象”“呈现实验方案,考查实验评价与改进”“结合曲线表格图像,考查实验结果分析与归纳”“融合遗传变异,考查推理与验证能力”“释放思维空间,考查实验创新能力”“设置目标,考查统筹规划与设计能力”。

设计实验时,要综合分析、步步为营。第一步,审准目的原理、要求,明确实验目的(验证还是探究),明确实验原理,理解实验依据,弄清实验中的问题要求和各种变量。第二步,确定和处理实验变量(自变量、因变量和无关变量)。第三步,写出实验步骤(分组编号、自变量处理、观察测量并记录结果)。评价实验时,要重点分析:是否违反实验设计原则(对照原则、单因变量原则、可重复性原则),无关变量的控制是否遵循等量适量原则。

值得注意的是:高考命题不回避重点,强调对核心内容的综合考查,主要包括对重要概念、原理、理论的理解和解释。高考大题命制往往通过创设新的情景,提出新的问题,考查考生分析、综合应用和实验探究的能力。

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