高中生物知识点总结(含框架)
发布时间:2020-04-07 08:24:17
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1.模型构建
2.模型分析
本专题可通过“生命系统的组成→生命系统的结构→生命系统的功能→生命系统的发展变化”这一主线展开,运用“系统思想”对模型简析如下:
生命系统的组成对应“组成细胞的分子”;②生命系统的结构对应“细胞的基本结构”;③生命系统的功能对应“细胞的物质输入和输出”及“细胞的能量供应和利用”;④生命系统的发展变化对应“细胞的生命历程”。其中,①与②重在强调细胞的物质基础和结构基础,即由元素构成化合物,再由化合物构成膜、质、核等基本结构进而构成细胞的完整结构,从而揭示了细胞结构的有序性,为建立细胞整体性这一观点奠定了基础;②与③重在强调细胞的结构与功能间的联系,同时也说明了细胞作为生命系统与外界环境间实现物质、能量和信息交换的开放性;④重在强调细胞的动态性,即细胞时刻在发展变化,经历增殖、生长、分化到衰老、凋亡等过程。
第1讲细胞系统的组成——元素与化合物(基础自修课)
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一、抓牢主干知识——这是答题的本源
1.熟记形成蛋白质多样性的四个原因和蛋白质的五种功能(填图)
2.准确识记两类生物的遗传物质(填表)
生物 | 遗传物质 | 核苷酸 | 含N碱基 |
病毒 | DNA或RNA | 4种 | 4种 |
细胞生物 | DNA | 8种 | 5种 |
3.理清核酸与蛋白质的三个层次及相互关系(填图)
一、抓牢主干知识——这是答题的本源
1.准确记忆糖类的种类、分布及功能(填图)
2.理清脂质的种类、从属关系及功能(填图)
种子形成和萌发时物质变化归纳如下:
种子形成 | 种子萌发 | |
有机物种类 | 可溶性糖→淀粉等 非蛋白质→蛋白质 糖类→脂肪 | 淀粉→葡萄糖 蛋白质→氨基酸 脂肪→甘油+脂肪酸 |
干重 | 增加 | 减少(油料作物先增加后减少) |
激素变化 | 脱落酸增加,赤霉素、生长素逐渐减少 | 脱落酸下降,赤霉素、生长素逐渐增加 |
一、抓牢主干知识——这是答题的本源
1.巧记水和细胞代谢的关系(填图)
2.熟记无机盐的两种存在形式和三种功能(填图)
第2讲细胞系统的结构——细胞的亚显微结构(重点保分课)
本讲在高考中主要考查细胞器的种类和功能、细胞的生物膜系统及物质出入细胞的方式等内容,复习时,要注意以下几点: (1)依据结构与功能相适应的观点,从结构、功能、成分等角度归纳识记主要细胞器的结构与功能。 (2)通过模式图、过程示意图等,理解分泌蛋白的合成、加工、运输过程。 (3)归纳总结各种物质跨膜运输方式的特点、判断方法及其在曲线图、模式图的应用。 | |
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一、抓牢主干知识——这是答题的本源
1.归类识记主要细胞器——识得清、辨得准(填图)
2.归纳识忆物质合成的场所——关系清、思路明(填图)
1.“六例感悟”生物膜组成、结构与功能的统一性(填空)
(4)核膜上的核孔数目多→RNA、蛋白质等物质运输快→蛋白质合成旺盛→细胞代谢快。
(5)癌细胞膜上糖蛋白减少→细胞间黏着性下降,易于扩散和转移。
(6)衰老细胞膜的通透性改变,物质运输功能降低。
2.“四幅图”图解分泌蛋白合成、加工、运输过程
(1)过程示意图:
图1
(2)膜面积变化模型图:
第3讲细胞系统的功能——能量的供应和利用
第1课时 酶和ATP(重点保分课)
本课时在复习时要注意以下几个方面: (1)学会通过分析曲线图理解酶的作用原理和特性。 (2)通过设计和分析实验掌握酶的特性及应用。 (3)结合光合作用与细胞呼吸,识记ATP的结构及在能量代谢中的作用。 | |
1.“三类曲线”要读懂(填空)
(1)酶的作用原理:
①由下图可知,酶的作用原理是降低反应的活化能。
②若将酶变为无机催化剂,则b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能,但会提供活化能。
(2)酶的特性:
①图1中加酶的曲线和加无机催化剂的曲线比较,表明酶具有高效性。
②图2中两曲线比较,表明酶具有专一性。
(3)影响酶促反应速率的因素:
①分析图3和图4:温度和pH通过影响酶的活性来影响酶促反应速率。
②分析图5:OP段的限制因素是底物浓度,P点以后的限制因素则是酶浓度。
2.“两类实验设计”须掌握(填空)
(1)验证酶的本质、作用特性的实验设计:
实验目的 | 实验组 | 对照组 | 实验组衡量标准 |
验证某种酶是蛋白质 | 待测酶液+双缩脲试剂 | 已知蛋白液+双缩脲试剂 | 是否出现紫色 |
验证酶具有催化作用 | 底物+相应酶液 | 底物+等量蒸馏水 | 底物是否被分解 |
验证酶的专一性 | 底物+相应酶液 | 另一底物+相同酶液或同一底物+另一酶液 | 底物是否被分解 |
验证酶具有高效性 | 底物+相应酶液 | 底物+等量无机催化剂 | 底物分解速率或产物生成速率 |
(2)探究酶的最适温度或最适pH的实验设计程序:
一、抓牢主干知识——这是答题的本源
1.归纳识记ATP的结构与能量转换——关系清、思路明(填图)
2.归纳识记细胞内产生与消耗ATP的六个结构——识得清、辨得明(填表)
转化场所 | 常见的生理过程 |
细胞膜 | 消耗ATP:主动运输、胞吞、胞吐 |
细胞质基质 | 产生ATP:细胞呼吸第一阶段 |
叶绿体 | 产生ATP:光反应 消耗ATP:暗反应和自身DNA复制、转录,蛋白质合成等 |
线粒体 | 产生ATP:有氧呼吸第二、三阶段 消耗ATP:自身DNA复制、转录,蛋白质合成等 |
核糖体 | 消耗ATP:蛋白质的合成 |
细胞核 | 消耗ATP:DNA复制、转录等 |
[第一步 掌握原理、准确析图,提高图文转换能力——明确是什么]
1.光合作用与细胞呼吸过程图解(填空)
(1)物质转变过程:
①物质名称:b:O2,c:ATP,d:ADP,e:NADPH([H]),f:C5,g:CO2,h:C3。
②生理过程及场所:
① | ② | ③ | ④ | ⑤ | |
生理过程 | 光反应 | 暗反应 | 有氧呼吸第一阶段 | 有氧呼吸第二阶段 | 有氧呼吸第三阶段 |
场所 | 叶绿体类囊体薄膜 | 叶绿体基质 | 细胞质基质 | 线粒体基质 | 线粒体内膜 |
(2)相应元素转移过程分析:
②O:
③H:
(3)能量转变过程:
2.外界条件变化时,C5、C3、[H]、ATP等物质量的变化模式图(填空)
(1)光照强度变化:
(2)CO2浓度变化:
3.影响光合作用的三大因素曲线分析(填空)
(1)光照强度(如图1)。
①原理:主要影响光反应阶段ATP和[H]的产生。
②分析P点后的限制因素:
(2)CO2的浓度(如图2)。
①原理:影响暗反应阶段C3的生成。
②分析P点后的限制因素:
(3)温度:通过影响酶的活性而影响光合作用(如图3)。
4.自然环境及密闭容器中植物光合作用曲线及分析(填空)
(1)自然环境中一昼夜植物光合作用曲线:
①开始进行光合作用的点:b。
②光合作用与呼吸作用相等的点:c、e。
③开始积累有机物的点:c。
④有机物积累量最大的点:e。
(2)密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线:
①光合作用强度与呼吸作用强度相等的点:D、H。
②该植物一昼夜表现为生长,其原因是Ⅰ点低于A点,说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减小,即光合作用>呼吸作用,植物生长。
5.光合速率与呼吸速率的测定(填空)
(1)测定装置:
(2)测定方法及解读:
①测定呼吸速率
②测定净光合速率
[第二步 明辨角度、掌握路径,找准解题切入点——知道为什么]
1.从光合作用与呼吸作用中[H]的角度分析
(1)[H]的来源、去路过程图解:
(2)列表比较[H]的来源和去向:
生理 过程 [H] | 光合作用 | 细胞呼吸 | |
有氧呼吸 | 无氧呼吸 | ||
来源 | H2O光解产生 | 第一、二阶段 | 第一阶段 |
去向 | 还原C3 | 还原O2,生成H2O | 还原丙酮酸 |
2.从光合作用与细胞呼吸中能量变化角度分析
(1)ATP的来源、去向过程图解:
(2)列表比较ATP的来源与去路:
生理 过程 ATP | 光合作用 | 细胞呼吸 | |
有氧呼吸 | 无氧呼吸 | ||
来源 | 光反应产生 | 三个阶段都产生 | 只在第一阶段产生 |
去路 | 用于C3的还原 | 用于各项生命活动(植物的C3还原除外) | |
3.从H2O和CO2的物质变化角度分析
(1)关系图解:
(2)在光合作用过程中,H2O光解产生O2和[H]。在有氧呼吸过程中,H2O和丙酮酸参与第二阶段产生CO2和大量的[H]。对于细胞呼吸来说,产物中有水的一定是有氧呼吸,产物中无水的则为无氧呼吸。
(3)细胞呼吸中的CO2变化情况分析:对于细胞呼吸来说,有CO2产生的可能是有氧呼吸也可能是无氧呼吸。若无CO2释放时(在无氧条件下),只进行乳酸发酵或细胞已死亡。
4.从光合作用与细胞呼吸过程中温度变化角度分析
如右图所示,在一定温度范围内(A点之前),适当升高温度,与光合作用有关的酶活性增加较快,而与细胞呼吸有关的酶活性增加较慢,故有利于光合作用的进行。当温度较高时(A点之后到细胞呼吸酶的最适温度之前),与细胞呼吸有关的酶活性增加较明显,而与光合作用有关的酶活性反而会下降。一般地说,同种植物光合作用的最适温度要低于细胞呼吸的最适温度。此外,图中两条曲线的交点处净光合速率为0。
适当增加昼夜温差,提高植物白天的光合速率,降低晚上的呼吸速率,则一天内有机物积累量增加,有利于植物的生长。
5.从光合速率与呼吸速率之间的关系角度分析
(1)图解光合速率与呼吸速率的关系:
(2)三种速率的表示方法和测定方法:
项目 | 表示方法 | 测定方法 |
净光合速率(又称表观光合速率) | 单位时间O2的释放量、CO2的吸收量、有机物的积累量 | 光照下测定植物吸收CO2或释放O2量 |
真正光合速率(又称实际光合速率) | 单位时间O2的产生量、CO2的固定量、有机物的制造量 | — |
呼吸速率(黑暗中测量) | 单位时间CO2的释放量、O2的吸收量、有机物的消耗量 | 黑暗下测定植物CO2释放量或O2吸收量 |
[第三步 全析题型、点拨技巧,高考百变难离其宗——学会怎么做]
1.光合作用有关的计算方法
(1)物质的量换算法:
根据光合作用总化学方程式:6CO2+12H2O
绿叶吸收CO2的量∶释放O2的量∶合成C6H12O6的量=6∶6∶1,因此,已知绿叶吸收的CO2的量(m)或释放的O2的量(n),就可以迅速求出C6H12O6的量(w)或质量(G)。即:w=m/6=n/6,G=(m/6)×180=30m。
注:此处的“量”指的是“物质的量”。
(2)线段分析计算法:
在绿叶圆孔片的称干重实验或黑白瓶实验中,有时会出现总光合速率与净光合速率相混淆的情况,极易出错,如果使用线段分析计算的方法,问题就变得简单多了。
(3)利用坐标曲线计算:
在已知光合速率与自变量的关系表格的情况下,要求我们计算出未列出表格内的数据。这时我们可以利用表格数据作坐标曲线,然后再根据曲线的变化规律求出未列入表格中的数据。
(4)还原光合作用或细胞呼吸曲线进行计算:
在只给定了曲线的情况下,要根据图示条件去计算时,往往可以通过还原未知问题的曲线来回答。
(5)“半叶法”——测光合作用有机物的生产量:
本方法又叫半叶称重法,即检测单位时间、单位叶面积干物质产生总量,常用于大田农作物的光合速率测定。
2.“黑白瓶”中有关光合作用与细胞呼吸的计算方法
“黑白瓶”问题是一类通过净光合作用强度和有氧呼吸强度推算总光合作用强度的试题,其中“黑瓶”不透光,测定的是有氧呼吸量;“白瓶”给予光照,测定的是净光合作用量,可分为有初始值与没有初始值两种情况,规律如下:
规律1:有初始值的情况下,黑瓶中氧气的减少量(或二氧化碳的增加量)为有氧呼吸量;白瓶中氧气的增加量(或二氧化碳的减少量)为净光合作用量;二者之和为总光合作用量。
规律2:没有初始值的情况下,白瓶中测得的现有量与黑瓶中测得的现有量之差即总光合作用量。
3.连续光照与交替光照类问题
光合作用中的光反应和暗反应是在不同酶的催化作用下相对独立进行的。一般情况下,光反应的速率比暗反应快,在连续光照条件下,光反应产生的[H]和ATP不能及时被暗反应消耗,暗反应抑制了光反应的进行,限制了光合作用的速率,降低了光能利用率。
而在光照和黑暗交替进行的条件下,光反应刚停止时暗反应仍可进行一段时间,光反应产生的[H]和ATP可以被暗反应充分利用,从而提高了光能利用率。
第4讲细胞系统的发展变化——细胞的生命历程
本课时主要借助细胞分裂图像、细胞分裂过程中DNA或染色体等物质数量变化的曲线图、柱状图、表格等对相关知识进行考查,复习时要注意以下三点: (1)通过归纳比较,识记细胞周期及其表示方法。 (2)理解细胞分裂过程,学会细胞分裂图像的判断和染色体、DNA数量变化曲线的分析方法。 (3)关注减数分裂分裂过程中染色体行为和数目的变化与遗传、变异的关系。 | |
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一、抓牢主干知识——这是答题的本源
1.辨析细胞不能无限长大的两个原因——明原理、助记忆(填图)
2.归纳细胞周期的四种表示方法——巧识图、准判断(填表)
方法名称 | 表示方法 | 说明 |
扇形图 | A→B→C→A为一个细胞周期 | |
坐标图 | a+b+c+d+e为一个细胞周期 | |
柱状图 | A:DNA合成前期(G1期) B:DNA合成期(S期) C:DNA合成后期(G2期)及分裂期(M期) | |
直线图 | a+b或c+d为一个细胞周期 | |
三、必须掌握的方法——这是解题的通道
细胞周期的判断
(1)根据概念进行判断:关键点有两个,一看细胞是否连续分裂;二看是否为“从一次分裂完成开始到下一次分裂完成为止”。
(2)根据分裂时长进行判断:常见的有圆周(扇形)图和线段图。占时长的属于分裂间期,占时短的为分裂期。每个细胞周期先进行分裂间期再进行分裂期,因此“一长一短”构成一个完整的细胞周期。
(3)根据DNA含量的变化判断:
(4)根据细胞数目进行判断:细胞数目加倍所用的时间即一个细胞周期。
1.辨析有丝分裂与减数分裂三个时期的图像(填空)
(1)前期:
(2)中期:
(3)后期:
2.判断减数分裂中细胞名称(填空)
3.细胞分裂中相关物质或结构变化规律及成因分析
[技法归纳] “三看法”识别细胞分裂方式
考法2 结合生物变异,考查细胞分裂
[技法归纳] 两大步骤攻克细胞异常配子来源的判断
(1)明确异常细胞产生的三大原因:
①纺锤体形成受阻:低温诱导或用秋水仙素处理,使有丝分裂过程中纺锤体的形成受阻,导致体细胞内染色体数目加倍,形成多倍体细胞。
②同源染色体不分离:在减数第一次分裂后期,同源染色体不分离导致产生的次级精(卵)母细胞异常,进而使产生的配子全部异常。
③姐妹染色单体不分离:在减数第二次分裂后期,姐妹染色单体不分离,导致由本次级性母细胞产生的配子异常(另一次级性母细胞产生的配子可能正常)。
(2)根据配子类型判断变异原因:(假设亲代为AaXBY)
①若配子中出现Aa或XY在一起时,则一定是减Ⅰ分裂异常。
②若配子中A与a、X与Y分开,但出现了两个AA/aa或两个XX/YY的配子,则一定是减Ⅱ分裂异常。
③若出现AAa或Aaa或XXY或XYY的配子时,则一定是减Ⅰ和减Ⅱ分裂均异常。
④若配子中无A和a或无XB和Y时,则可能是减Ⅰ或减Ⅱ分裂异常。
第2课时 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变(基础自修课)
本课时内容主要通过识记来掌握,在自学时应做到以下几点: (1)能准确说出细胞分化、衰老、凋亡和癌变的含义、发生机理和主要特征,可通过列表比较法进行识记。 (2)关注人类健康和当前的科技成果及最新的社会热点问题。 | |
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一、抓牢主干知识——这是答题的本源
1.明确细胞分化的机理和过程(填图)
(1)细胞分化的机理:
(2)细胞分化的过程:
2.比较细胞分化与细胞的全能性(填表)
项目 | 细胞的分化 | 细胞的全能性 |
原理 | 细胞内基因的 选择性表达 | 含有本物种全套遗传物质 |
结果 | 形成形态、结构和功能不同的细胞 | 形成新的个体 |
大小 比较 | 分化程度:体细胞>生殖细胞>受精卵 | 全能性大小:体细胞<生殖细胞<受精卵 |
联系 | ①两过程遗传物质都不发生(填“发生”或“不发生”)变化 ②一般来说,细胞的分化程度越高,全能性越小 | |
2.审答类失误
(1)在解答有关细胞分化类题目时,要注意“同”与“不同”或“变”与“不变”等描述语
①不变:DNA、基因。生物体内的细胞来自受精卵的有丝分裂,体细胞中遗传物质相同,细胞分化不会改变细胞内的遗传物质。
②变:mRNA、蛋白质。细胞分化的本质是基因的选择性表达,细胞分化导致同一生物个体不同种类的细胞中的mRNA存在差异,进而导致蛋白质存在差异,从而使细胞在形态、结构和功能上出现差异。
(2)在确定是否表现细胞全能性的实例时,要注意“起点”和“终点”以及条件,判断方法如下:
一、抓牢主干知识——这是答题的本源
1.熟记细胞衰老的特征(填空)
①细胞核体积增大 ②细胞核体积减小 ③细胞内色素积累 ④细胞膜物质运输功能增强 ⑤细胞内多种酶活性降低
(1)上面叙述属于一般细胞衰老特征的是:①③⑤。
(2)上面叙述属于人体红细胞衰老特征的是③⑤。
2.辨析细胞凋亡与细胞坏死(填空)
(1)细胞的凋亡:
①细胞自动结束生命的决定因素:基因。
②完善对细胞凋亡类型的叙述。
a.个体发育中细胞编程性死亡。
b.成熟个体细胞的自然更新。
c.被病原体感染的细胞的清除。
③与细胞凋亡关系密切的细胞器是溶酶体。
(2)细胞坏死:
①不受基因控制 ②对机体有利 ③细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡 ④受电、热、冷、机械等不利因素影响 ⑤细胞外形出现规则变化
上述对细胞坏死的描述,正确的是:①③④。
3.明确细胞癌变的原理(填图)
1.模型构建
2.模型分析
本专题也可通过“系统的组成→系统的结构→系统的功能→系统的发展变化”这一主线展开,运用“系统思想”对模型简析如下:
①系统的组成和结构:对应“基因与染色体的关系”和“基因的本质”;②系统的功能:对应“遗传因子的发现”和“基因的表达”;③系统的发展变化:对应“基因突变及其他变异”“从杂交育种到基因工程”和“现代生物进化理论”。其中,①重在阐述基因的物质构成、遗传的分子基础和细胞基础,从而揭示基因的物质性和稳定性等特征;②从基因的传递规律和对生物性状的调控机制两个方面,分析基因的连续性和调控的精确性特征;③侧重描述进化的原材料,即从分子生物学和细胞生物学的角度解释可遗传变异的来源,以及结合育种在人类生产实践中的应用,讲述遗传规律的运用和发展,阐明基因的可变性特征。
第1讲基因系统的组成与结构——基因的本质(基础自修课)
本讲知识理论性强,需要记忆的内容较多,在自学时应做到以下几点: (1)运用对比法,从实验方法、原理、设计思路及结果分析等几个方面,理解肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。 (2)借助模式图,理解记忆DNA分子的结构特点和DNA的复制过程。 (3)利用归纳法,总结有关碱基计算和DNA分子复制的相关计算方法和规律。 | |
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一、抓牢主干知识——这是答题的本源
1.必须掌握的两个实验(填表)
项目 | 艾弗里实验 | 噬菌体侵染细菌实验 |
设计 思路 | 设法将DNA与其他物质分开,单独地直接研究它们各自不同的遗传功能 | |
处理 方法 | 直接分离:分离S型菌的DNA、多糖、蛋白质等,分别与R型菌混合培养 | 同位素标记法:分别用同位素35S、32P标记DNA和蛋白质 |
结论 | ①DNA是遗传物质,而蛋白质等不是遗传物质 ②说明了遗传物质可发生可遗传的变异 | 1 DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质 2 说明DNA能控制蛋白质的合成 3 ③DNA能自我复制 |
2.必须明确的四个问题(填空)
(1)R型细菌转化为S型细菌的实质是S型细菌的DNA整合到了R型细菌的DNA中,从变异类型看属于基因重组。
(2)噬菌体侵染细菌的实验中,两次用到大肠杆菌,第一次是对噬菌体进行同位素标记,第二次是将带标记元素的噬菌体与大肠杆菌进行混合培养,观察同位素的去向。
(3)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中含放射性的原因:
①保温时间过短,有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,上清液中出现放射性。
②保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后子代释放出来,经离心后分布于上清液,也会使上清液中出现放射性。
(4)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物中有放射性的原因:由于搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中。
2.审答类失误
在解答有关肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的结论性题目时,要注意结论与实验的对应关系
三、掌握解题技巧——这是解题的通道
在解答有关噬菌体侵染细菌实验中的同位素标记问题时,应明确标记生物和标记元素,思维流程如下:
一、抓牢主干知识——这是答题的本源
1.“五、四、三、二、一”巧记DNA的结构(填空)
(1)五种元素:C、H、O、N、P。
(2)四种碱基:A、G、C、T,相应的有四种脱氧核苷酸。
(3)三种物质:磷酸、脱氧核糖、碱基。
(4)两条链:两条反向平行的脱氧核苷酸链。
(5)一种结构:规则的双螺旋结构。
2.“六处思考”掌握DNA的复制(填图)
2.审答类失误
(1)在解答DNA复制的有关计算题时,要注意题目中出现的“n次复制”与“第n次复制”以及“占子代DNA分子数的比值”与“占子代DNA链数的比值”的不同
①假设1个DNA分子复制n次,则:
a.子代DNA数为2n
b.子代DNA链数为2n+1
②复制原料的计算:若某DNA分子含某碱基m个,该DNA分子进行n次复制,则需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m×(2n-1);进行第n代复制时,需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m×2n-1。
(2)在解答有关DNA分子碱基计算类题目时,要注意区分“互补碱基之和的比例”和“非互补碱基之和的比例”
①互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同,即:若在一条链中
②非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数,在整个DNA分子中为1,即若在DNA一条链中
三、掌握方法技巧——这是解题的通道
解答DNA分子复制与细胞分(1)裂中染色体同位素标记类问题的思维流程如下:
1.构建模板
解答此类问题的关键是构建细胞分裂过程模型图,并完成染色体与DNA的转换。具体如下:
2.套用模板
(1)有丝分裂与DNA复制:
①过程图解(一般只研究一条染色体):
a.复制一次(母链标记,培养液不含同位素标记):
b.转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期:
②规律总结:若只复制一次,产生的子染色体都带有标记;若复制两次,产生的子染色体只有一半带有标记。
(2)减数分裂与DNA复制:
①过程图解:减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象,如图:
②规律总结:由于减数分裂没有细胞周期,DNA只复制一次,因此产生的子染色体都带有标记。
第2讲基因系统的功能——基因的表达与传递
第1课时 基因的表达(重点保分课)
本课时内容常针对中心法则涉及的五个过程发生的场所、条件和相关计算进行命题,因此在复习时,应做到以下两点: (1)理解DNA复制、转录和翻译的不同,并熟知复制、转录和翻译模式图。 (2)借助模式图辅助法识记中心法则的内容及中心法则中各生理过程与生物种类的关系。 | |
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1.基因表达常考的三个关键点(填空)
(1)表达过程:
①原核生物:转录和翻译同时进行,发生在细胞质中。
②真核生物:先转录,发生在细胞核(主要)中;后翻译,发生在细胞质中。
(2)碱基互补配对原则:
①DNA复制:亲代链与子代链:A—T、T—A、G—C、C—G。
②转录:DNA与RNA之间:A—U、T—A、G—C、C—G。
③翻译:mRNA与tRNA之间:A—U、U—A、G—C、C—G。
(3)密码子、tRNA和氨基酸之间的对应关系:
注:密码子共64种,3种为终止密码子,不决定氨基酸。
2.图解翻译过程中两个多聚核糖体模式图(填空)
(1)图1表示真核细胞的翻译过程,其中①是mRNA,⑥是核糖体,②、③、④、⑤表示正在合成的4条多肽链,具体内容分析如下:
①数量关系:一个mRNA可同时结合多个核糖体,形成多聚核糖体。
②目的意义:少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。
③方向:从右向左(见图1),判断依据是多肽链的长短,长的翻译在前。
④结果:合成的仅是多肽链,要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。
⑤形成的多条肽链氨基酸序列相同的原因:有相同的模板mRNA。
(2)图2表示原核细胞的转录和翻译过程,图中①是DNA模板链,②、③、④、⑤表示正在合成的4条mRNA,在核糖体上同时进行翻译过程。
考法1 以模式图形式考查复制、转录和翻译过程
[技法归纳] “二看法”判断复制、转录和翻译图解
[技法归纳]
氨基酸数与相应DNA、RNA片段中碱基数的关系
基因表达中,DNA控制mRNA的合成,mRNA指导蛋白质的合成。DNA中碱基排列顺序转录为mRNA中碱基排列顺序,进而翻译为蛋白质中氨基酸的排列顺序。其数量关系图解如下:
DNA(基因)
碱基数 ∶ 碱基数 ∶氨基酸数
6 ∶ 3 ∶ 1
由于mRNA中有终止密码子等原因,上述关系应理解为每合成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA(基因)上的6个碱基。
一、抓牢主干知识——这是答题的本源
1.归纳识记中心法则与生物种类的关系——记得清、辨得准(填空)
用字母表示下列生物的遗传信息的传递过程
①细胞生物(如动、植物): a、b、c。
②DNA病毒(如噬菌体) :a、b、c。
③复制型RNA病毒(如烟草花叶病毒):d、c。
④逆转录病毒(如艾滋病病毒) : e、a、b、c。
2.判断基因对性状控制的方式和实例——关系清、辨得明(连线)
三、掌握方法技巧——这是解题的通道
“三看法”判断中心法则中的过程
一看模板 | ①如果模板是DNA,生理过程可能是DNA复制或DNA转录 ②如果模板是RNA,生理过程可能是RNA复制或RNA逆转录或翻译 |
二看原料 | ①如果原料为脱氧核苷酸,产物一定是DNA,生理过程可能是DNA复制或逆转录 ②如果原料为核糖核苷酸,产物一定是RNA,生理过程可能是DNA转录或RNA复制 ③如果原料为氨基酸,产物一定是蛋白质(或多肽),生理过程是翻译 |
三看产物 | ①如果产物为DNA,生理过程可能是DNA复制或RNA逆转录 ②如果产物为RNA,生理过程可能是RNA复制或DNA转录 ③如果产物是蛋白质(或多肽),生理过程是翻译 |
第2课时 基因的传递——遗传规律与伴性遗传(难点增分课)
[第一步:理清基因传递的6个必备知识——不明原理不做题]
1.图解分离定律和自由组合定律的假说—演绎过程(填图)
2.辨析杂合子自交后代中四种数量关系(n为等位基因对数,在完全显性条件下)(填空)
①配子组合数: 4n;
②基因型种类:3n。
③表现型种类: 2n;
④表现型比例: (3∶1)n。
3.自交、测交与单倍体育种在遗传中的应用(填空)
(1)鉴定纯合子、杂合子:
①自交法(对植物最简便):
待测个体
↓⊗
结果分析
②测交法(更适于动物):
待测个体×隐性纯合子
↓
结果分析
(2)验证遗传定律(确定基因在染色体上的位置关系):
方法 | 结 论 |
自 交 法 | F1自交后代的分离比为3∶1,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制 |
F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制 | |
测 交 法 | F1测交后代的性状比例为1∶1,则符合分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制 |
F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制 | |
4.性状分离比出现偏离的原因分析(填空)
(1)具有一对相对性状的杂合子自交:
Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa
①2∶1⇒显性纯合致死,即AA个体不存活。
②全为显性⇒隐性纯合致死,即aa个体不存活。
③1∶2∶1⇒不完全显性,即AA、Aa、aa的表现型各不相同。
(2)两对相对性状的遗传现象:
①自由组合定律的异常分离比:
F1:AaBb
↓⊗
F2:性状分离比
②基因完全连锁现象:
5.掌握判断性状遗传方式的两类方法(填图)
(1)遗传系谱图中常规类型的判断:
(2)特殊类型的判断:
①性状的显隐性:
②遗传方式:在右图所示的遗传图谱中,若已知男性亲本不携带致病基因(无基因突变),则该病一定为伴X隐性遗传病。
6.性染色体上基因的遗传(填空)
X和Y染色体有一部分是同源的(图中Ⅰ区段),存在等位基因;另一部分是非同源的(图中的Ⅱ1、Ⅱ2区段),不存在等位基因。XY染色体各区段遗传特点如下:
①基因位于Ⅱ1区段——属伴Y遗传,相关性状只在雄性(男性)个体中表现,与雌性(女性)无关。
②基因位于Ⅱ2区段:属伴X遗传,包括伴X隐性遗传
(如人类色盲和血友病遗传)和伴X显性遗传(如抗VD佝偻病遗传)。
③基因位于Ⅰ区段:涉及Ⅰ区段的基因型雌性为XAXA、XAXa、XaXa,雄性为XAYA、XAYa、XaYA、XaYa,尽管此区段包含等位基因,但其遗传与常染色体上等位基因的遗传仍有明显差异,即:遗传仍与性别有关,如当基因在常染色体上时Aa×aa后代中无论雌性还是雄性均既有显性性状(Aa)又有隐性性状(aa),然而,倘若基因在XY染色体同源区段上,则其遗传状况要据亲代基因型而定,如下图:
♀XaXa × XaYA♂ ♂XaYA ♀XaXa ( ♂全为显性)(♀全为隐性) | XAXa × XaYa
♀XAXa、XaXa ♂XaYa、XAYa (♀、 ♂中显隐性均为1∶1) |
左图与性别有关,而右图与性别无关。
[第二步:全析遗传规律的6个命题角度——不研高考枉费力]
1.从孟德尔遗传规律与减数分裂的关系进行考查
从实质上看,孟德尔遗传规律发生在减数第一次分裂的后期:等位基因随同源染色体的分开而分离,位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生自由组合。
2.从基因表达角度考查孟德尔遗传规律
基因控制生物的性状,性状有显、隐性之分,杂合子中有的隐性基因控制的性状不表现(完全显性),而有的则表现(不完全显性),这些遗传现象从基因表达的角度能更好地理解孟德尔遗传规律。
3.从适用范围与成立条件角度考查孟德尔遗传规律
孟德尔遗传规律适用于真核生物在进行有性生殖时核基因的遗传规律。基因分离定律适用于等位基因的遗传,基因自由组合定律适用于两对或两对以上非同源染色体上的非等位基因的遗传。基因分离定律要求在减数分裂时等位基因随着同源染色体的分开而分离,并分别进入两个配子中。基因自由组合定律要求一定是位于非同源染色体上的非等位基因,并且非同源染色体之间的组合是随机的。对于孟德尔所进行的豌豆杂交实验结果,则要求雌雄配子均可育,且雌雄配子的结合是随机的,每种基因型个体成活率也一样。
4.从“遗传致死”角度考查遗传规律
(1)配子致死与合子(胚胎)致死:
根据在生物个体发育阶段的不同时期所发生的致死效应,致死现象可以分为配子致死与合子致死。配子致死是指致死基因在配子期发挥作用而具有致死效应(如例4);合子致死是指致死基因在胚胎期或成体阶段发挥作用而具有致死效应(如例5)。
(2)基因突变致死和染色体缺失致死:
从可遗传变异的根本来源上分析,致死现象可分为基因突变致死(如例6)和染色体缺失致死(如例7)。
[第三步:掌握基因定位的5个判断方法——学通方法快解题]
1.判断基因是否位于一对同源染色体上
规律方法:以AaBb为例,若两对等位基因位于一对同源染色体上,不考虑交叉互换,则产生两种类型的配子,在此基础上进行自交或测交会出现两种表现型;若两对等位基因位于一对同源染色体上,考虑交叉互换,则产生四种类型的配子,在此基础上进行自交或测交会出现四种表现型。
2.判断基因是否易位到一对同源染色体上
规律方法:若两对基因遗传具有自由组合定律的特点,但却出现不符合自由组合定律的现象,可考虑基因转移到同一对同源染色体上的可能,如由染色体易位引起的变异。
3.判断外源基因整合到宿主染色体上的类型
规律方法:外源基因整合到宿主染色体上有多种类型,有的遵循孟德尔遗传规律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的一条上,其自交会出现分离定律中的3∶1的性状分离比;若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体上的一条上,各个外源基因的遗传互不影响,则会表现出自由组合定律的现象。
4.判断基因是否位于不同对同源染色体上
规律方法:以AaBb为例,若两对等位基因分别位于两对同源染色体上,则产生四种类型的配子。在此基础上进行测交或自交时会出现特定的性状分离比,如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1(或9∶7等变式),也会出现致死背景下特殊的性状分离比,如4∶2∶2∶1、6∶3∶2∶1。在涉及两对等位基因遗传时,若出现上述性状分离比,可考虑基因位于两对同源染色体上。
5.判断基因位于常染色体、X染色体和X、Y染色体同源区段上
规律方法:
第3讲基因系统的发展变化——变异与进化(重点保分课)
在本讲的复习过程中,应注意如下几点: (1)借助图表理解识记可遗传变异的类型及特点。 (2)结合生物变异的来源,能够解答新情境下的生物育种问题。 (3)熟练运用单体、三体判断基因的位置。 (4)通过比较识记生物进化的相关内容。 | |
| |
考点一 生物可遗传变异的来源
1.需辨清的两组概念(填空)
(1)易位与交叉互换:
染色体易位 | 交叉互换 | |
图解 | ||
区别 | 发生于非同源染色体之间 | 发生于同源染色体的非姐妹染色单J体间 |
属于染色体结构变异 | 属于基因重组 | |
(2)基因突变与染色体变异中的“缺失”:
①变异范围:基因中若干碱基对的缺失属于基因突变;DNA分子(染色体)上若干基因(染色体片段)的缺失属于染色体变异。
②变异结果:基因突变中的“缺失”不会改变基因数目,染色体结构变异中的“缺失”会改变基因数目。
2.需理清的一对关系——基因突变与生物性状(填空)
(1)基因突变对性状的影响:
碱基对 | 影响范围 | 对氨基酸序列的影响 |
替换 | 小 | 只改变1个氨基酸或不改变 |
增添 | 大 | 插入位置前不影响,影响插入后的序列 |
缺失 | 大 | 缺失位置前不影响,影响缺失后的序列 |
(2)基因突变不一定会导致生物性状改变的原因:
①基因突变后转录形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。
②基因突变若为隐性突变,如AA→Aa,也不会导致性状的改变。
3.需掌握的一个技法——“二看法”判断单倍体、二倍体与多倍体
[技法归纳] 染色体间的变异类型判断方法
考点二 生物变异在育种上的应用
[技法归纳] 生物育种方法的程序和原理
育种类型 | 育种一般程序 | 育种原理 |
杂交育种 | ①培育纯合子品种:杂交→自交→筛选→自交→筛选。 ②培育杂种优势品种:纯合双亲杂交→筛选 | 基因重组 |
诱变育种 | 诱变→筛选→自交→筛选 | 基因突变 |
单倍体 育种 | 杂合子→花药离体培养→秋水仙素诱导→筛选 | 染色体 变异 |
多倍体 育种 | 种子、幼苗→秋水仙素诱导→筛选 | 染色体 变异 |
基因工 程育种 | 转基因操作→筛选 | 基因重组 |
考法2 生物育种方法的选择
[技法归纳] 如何选择育种方案
(1)依据目标选方案:
育种目标 | 育种方案 |
集中双亲优良性状 | 单倍体育种(明显缩短育种年限) |
杂交育种(耗时较长,但简便易行) | |
使原品系实施“定向”改造 | 基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种 |
让原品系产生新性状(无中生有) | 诱变育种(可提高变异频率,期望获得理想性状) |
使原品系营养器官“增大”或“加强” | 多倍体育种 |
(2)关注“三最”定方向:
①最简便——侧重于技术操作,杂交育种操作最简便。
②最快——侧重于育种时间,单倍体育种所需时间明显缩短。
③最准确——侧重于目标精准度,基因工程技术可“定向”改变生物性状。
考点三 生物的进化
一、抓牢主干知识——这是答题的本源
1.比较达尔文自然选择学说与现代生物进化理论——找异同、助识记(填图)
2.辨析隔离、物种形成与进化的关系——记得准、辨得清(填空)
(1)生物进化≠物种的形成:
①生物进化的实质是种群基因频率的改变,物种形成的标志是生殖隔离。
②生物发生进化,并不一定形成新物种,但是新物种的形成要经过生物进化,即生物进化是物种形成的基础。
(2)物种形成与隔离的关系:物种的形成不一定要经过地理隔离,但必须要经过生殖隔离。
(3)共同进化并不只包括生物与生物之间的共同进化,还包括生物与环境之间的共同进化。
3.数字归纳现代生物进化理论中的“三、三、两、两”——关系清、思路明(填图)
三、掌握方法技巧——这是解题的通道
基因频率和基因型频率的计算方法
(1)已知基因型频率,求基因频率:
分别用p、q表示A、a的基因频率,N表示基因型个体数,P表示基因型频率。
①常染色体遗传公式:
p=
q=
②伴X染色体遗传公式:
p=
q=
(2)已知基因频率求基因型频率:
若A%=p,a%=q,
则:AA%=p2,aa%=q2,Aa%=2pq。
“稳态系统”专题,重点探讨生物个体稳态的维持及生物与生物之间、生物与无机环境之间的相互作用,从而揭示“系统”内部稳定的原因及其调控机制。以“系统”的观点分别从个体的非生命系统——“内环境”以及宏观的生命系统——生态系统两个方面对这部分知识进行了阐述,但二者之间并非孤立、割裂的,它们是从不同层面印证生命系统稳态的两个实例。因此,以稳态为主线,建立个体和生态系统两个视角间的联系,对于培养整体性思维十分有利,并有助于形成认识生命活动所应具有的动态观。
本专题是按照生命系统的层次性,顺次按“个体→种群→群落→生态系统”的水平编排的。对每一个层面我们都能够从“系统”的角度去考量它们的组成、结构与功能以及发展变化过程。
1.模型构建
2.模型分析
本专题仍然可以依照“系统的组成→系统的结构→系统的功能→系统的发展变化”这一主线展开分析:
(1)对于生物个体的稳态来说(以人体为例)。血浆、组织液和淋巴是稳态系统的组成;呼吸、消化、循环和排泄等器官是稳态系统的结构基础;维持内环境理化性质的稳定是系统的功能;内环境的失调及恢复是系统的发展变化。
(2)关于群体的稳态。系统的组成包括:生产者、消费者、分解者和生物体外的非生物的物质与能量;系统的结构包括种群、群落等;系统的功能是能量流动、物质循环和信息传递;系统的发展变化包括种群数量的波动、群落的演替和生态系统的稳定性及维持。
可见,以稳态系统为线索,运用系统思想阐释生命稳态,把握专题架构,对我们理解生命系统与环境相互作用的开放性和稳态的维持具有重要的意义。
第1讲人体的内环境系统——稳态与免疫(重点保分课)
在本讲复习过程中,应做到以下几点: (1)借助网络图识记内环境的物质组成及相互关系。 (2)构建血糖调节、水平衡调节和体温调节模型,理解相关原理和过程。 (3)通过比较体液免疫和细胞免疫的过程,理解特异性免疫的原理及应用。 | |
考点一 内环境及其稳态
一、抓牢主干知识——这是答题的本源
1.明确体液与内环境各成分间的关系(填图)
2.熟记内环境及其组成中的三个“必须认准”(填空)
(1)必须认准三类内环境物质:
①小分子物质——CO2、O2、氨基酸、核苷酸、葡萄糖等。
②大分子物质——血浆蛋白、抗体等。
③信号分子——淋巴因子、激素、神经递质等。
(2)必须认准两类“非内环境物质”:
①专存在于细胞内的物质(如血红蛋白、呼吸酶等)不属内环境成分。
②专存在于与外界相通腔(如消化道、呼吸道、膀胱等)中的物质不属内环境成分。
(3)必须认准发生于内环境中的三类反应:
①酸碱缓冲对参与的对碱或酸的缓冲反应。
②神经递质与突触后膜结合的反应。
③抗原—抗体特异性结合反应。
2.审答类失误
在解答有关内环境物质组成类题目时,要特别注意“血液与血浆”、“血红蛋白与血浆蛋白”、“细胞外液、体液与内环境”之间的关系。
(1)血液、血浆、血红蛋白与血浆蛋白:
(2)体液、细胞内液、细胞外液与内环境:
三、掌握方法技巧——这是解题的通道
巧用单、双箭头判断体液转化关系示意图
只有单方向(箭头)的
双向箭头的
因此,可根据单箭头先判断淋巴,指向淋巴的是组织液,淋巴指向的是血浆,与组织液双向交换的是细胞内液和血浆,即甲是细胞内液,乙是组织液,丙是血浆,丁是淋巴。
考点二 体温调节、水盐调节和血糖调节
1.图解下丘脑在体温、水盐和血糖调节中的作用(填空)
(1)图示:
(2)分析:
①下丘脑的四个功能和三个中枢:
a.四个功能:感受、传导、分泌和调节;
b.三个中枢:体温调节中枢、血糖调节中枢和水盐调节中枢。
②水盐调节的中枢是下丘脑,但产生渴觉的中枢是大脑皮层。
③在升高血糖方面具有协同作用的激素是胰高血糖素和肾上腺素;在调节体温方面具有协同作用的激素是肾上腺素和甲状腺激素。
2.图解胰岛素的作用原理
考点三 人体免疫系统在维持稳态中的作用
1.掌握细胞免疫和体液免疫两个过程(填空)
(1)免疫细胞的生理作用:
①T细胞既参与体液免疫,又参与细胞免疫,T细胞缺失,细胞免疫功能完全丧失,体液免疫功能也几乎完全丧失。
②吞噬细胞既参与非特异性免疫,又参与特异性免疫。
③能特异性识别抗原的细胞有B细胞、T细胞、记忆细胞和效应T细胞。浆细胞不能识别抗原,吞噬细胞不能特异性识别抗原。
④能增殖分化的免疫细胞有B细胞、T细胞和记忆细胞等。
(2)浆细胞可由B细胞和记忆B细胞增殖分化产生。
2.理解免疫的三大功能
功能 | 免疫功能正常 | 免疫功能过强 | 免疫功能过弱 |
防卫 | 防御病原体的入侵 | 过敏反应 | 患免疫缺陷病 |
清除 | 清除衰老、死亡、损伤以及癌变的细胞 | 患自身免疫病 | — |
监控 | 监控衰老、损伤及癌变细胞 | — | 易产生肿瘤 |
[技法归纳] 三看法界定体液免疫与细胞免疫
第2讲动物和人体的生命调节系统
第1课时 调节系统的两大调节方式——神经调节与体液调节(重点保分课)
在本课时的复习中,应注意以下几点: (1)构建兴奋的产生与传导、传递过程模型,理解兴奋产生与传递的原理。 (2)用归纳法识记各种动物激素的来源与生理作用。 (3)构建模型理解激素分泌的调节。 | |
考点一 神经调节的结构基础及兴奋的产生与传导
1.图解兴奋在神经纤维上的产生与传导(填空)
(1)兴奋的产生:
①静息电位
②动作电位
(2)兴奋在神经纤维上的传导:
①兴奋在神经纤维上传导图示:
②传导形式与特点:
2.兴奋在神经元间传递的过程分析(填空)
(1)传递过程:
(2)单向传递原因:递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。
(3)突触后膜的电位变化:
兴奋性递质引起突触后膜发生电位变化,由内负外正变为内正外负;抑制性递质使该神经元的内外电位差进一步加大,不引起突触后膜发生电位逆转变化。
右图表示离体神经纤维某一部位受到适当刺激时,受刺激部位细
胞膜两侧会出现暂时性的电位变化。各区段的含义:
ab段——静息电位,外正内负,主要是K+顺浓度梯度以协助扩散
方式外流的结果。
bc段和cd段——动作电位,主要是Na+顺浓度梯度以协助扩散方式内流的结果。
de段——主要是K+顺浓度梯度以协助扩散方式外流的结果。
ef段——静息电位的恢复,通过钠钾泵,逆浓度梯度以主动运输方式泵出Na+、泵入K+。
[技法归纳] 兴奋传导与电流计指针偏转问题分析
(1)若电极两处同时兴奋,则电流表指针不偏转,如刺激图1中的c点。
(2)若电极两处先后兴奋,则电流表指针发生两次方向相反的偏转,如刺激图1中的a点和图2中的b点。
(3)若两电极只有一处兴奋,则电流表指针发生一次偏转,如刺激图2中的c点。
考点二 动物激素的调节与应用
1.牢记激素的来源及相互关系
2.理解激素分泌的分级调节和反馈调节
(1)分级调节:激素的分泌调节一般要经过下丘脑→垂体→相关腺体三个等级。
(2)反馈调节:相应激素对下丘脑和垂体分泌活动的调节过程,目的是保持相应激素含量维持在正常水平。
3.熟记激素调节的三个特点
①微量和高效;②通过体液运输;③作用于靶器官、靶细胞。(其模型如下)
[知识链接] 归纳总结激素与其靶细胞
(1)下丘脑—
(2)垂体—
(3)甲状腺:甲状腺激素
(4)胰岛—
[技法归纳] 甲状腺激素反馈调节过程中相关激素含量变化分析(促甲状腺激素释放激素TRH、促甲状腺激素TSH)
(1)寒冷、精神紧张→TRH↑→TSH↑→甲状腺激素↑。
(2)缺碘或甲状腺功能障碍→甲状腺激素↓→TRH↑、TSH↑。
(3)甲亢→甲状腺激素↑→TRH↓、TSH↓。
(4)垂体功能障碍或切除→TSH↓→甲状腺激素↓→TRH↑。
(5)注射过量TSH→甲状腺激素↑→TRH↓。
(6)下丘脑功能障碍或切除→TRH↓→TSH↓→甲状腺激素↓。
(7)注射过量TRH→TSH↑→甲状腺激素↑。
第2课时 调节系统的机制与实验探究(难点增分课)
[难点一 生命活动的调节机制——明原理、知方式]
一、明原理——一个机制、三种模型
1.内环境稳态的调节机制
(1)模型图示:
(2)相关分析:
图中a、b、c表示相应的信息分子,其中a为淋巴因子和抗体等,b为神经递质,c为激素。这三类信息分子的来源及靶细胞或作用部位归纳如下:
调节方式 | 信息分子 | 来源 | 靶细胞或作用部位 |
神经调节 | 神经递质 | 突触前膜释放 | 突触后膜 |
体液调节 | 激素 | 内分泌腺细胞 | 相应靶细胞 |
免疫调节 | 抗体 | 浆细胞 | 抗原 |
淋巴因子 | T细胞 | B细胞等 | |
2.激素分泌调节的三种模型
(1)甲状腺激素、性激素等分泌调节属于甲类型,即:
(2)抗利尿激素的分泌调节属于乙类型,即由下丘脑合成,垂体释放。
(3)胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等的分泌调节属于丙类型,即:
二、知方式——生命活动的四种调节方式
调节方式 | 调节机制 | 举例 |
神经调节 | 刺激引起的反射活动,通过反射弧完成 | 各种反射活动 |
体液调节 | 体液中激素和其他化学物质直接对生命活动起作用 | 激素、CO2、H+等的调节 |
神经—体 液调节 | 细胞外液渗透压升高时抗利尿激素分泌增加,尿量减少,同时主动饮水 | |
体液—神 经调节 | CO2对呼吸运动的调节 | |
[难点二 阻断刺激法在探究反射活动实验中的应用——明类型、知方法]
1.反射弧损伤部位的实验探究
[设计思路]
2.探究兴奋传导或传递方向的实验设计
[设计思路]
(1)兴奋在神经纤维上传导的探究:
方法设计:电刺激图中甲处,观察A的变化,同时测量丙处的电位有无变化。
结果分析:
电刺激甲处→A有反应
(2)兴奋在神经元之间传递的探究:
方法设计:先电刺激图中甲处,测量丙处电位变化;再电刺激丙处,测量甲处的电位变化。
结果分析:甲、丙都有电位变化→双向传递;只有甲处电位有变化→单向传递(且传递方向为丙→甲)。
3.验证传入神经和传出神经的功能
[设计思路]
⇓
⇓
第3讲植物生命活动的调节系统(重点保分课)
在复习本讲知识时,应注意以下几点: (1)构建模型理解植物向性运动的原因及生长素运输的方式和方向。 (2)通过分析坐标曲线,理解生长素作用的两重性特点。 (3)用列表比较法理解各种植物激素的作用及相互关系。 (4)运用关于生长素的实验探究方法,分析其他植物激素的作用和特点。 | |
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1.理解生长素的三类运输方式(填空)
(1)极性运输
(2)非极性运输:在成熟组织中,生长素通过韧皮部的筛管进行非极性运输。
(3)横向运输:在某些刺激(如单侧光、地心引力等)影响下,生长素在能感受刺激的部位(如胚芽鞘的尖端)发生横向运输(不接受刺激的部位不能发生横向运输)。
实例判断:
2.辨明生长素作用两重性曲线的三个区段(填空)
(1)图中Oa段随着生长素浓度增大,促进作用增强。
(2)ab段随着生长素浓度增大,促进作用减弱,不能认为抑制作用加强。
(3)bc段随着生长素浓度增大,抑制作用增强。
[技法归纳] “两看”法判断植物生长弯曲状况
[技法归纳] 图解验证生长素(IAA)运输方式的实验操作
运输方式 | 实验过程 | 实验结果 |
极性运输 | A有IAA, B没有IAA | |
横向运输 | IAA含量: C=D,E>F | |
一、抓牢主干知识——这是答题的本源
1.牢记其他四种植物激素的产生部位和作用——记得准、辨得清(填图)
2.明确植物激素间的相互关系——关系清、思路明(填表)
作用 | 激素 |
促进果实成熟脱落 | 乙烯、脱落酸 |
促进植物生长 | 细胞分裂素、生长素、赤霉素 |
诱导愈伤组织分化成根或芽 | 生长素、细胞分裂素 |
延缓叶片衰老 | 生长素、细胞分裂素 |
促进坐果和果实生长 | 生长素、细胞分裂素、赤霉素 |
三、掌握方法技巧——这是解题的通道
设计与完善植物激素类实验的操作流程模板
第4讲生物群体的稳态系统——种群、群落与生态系统
第1课时 生态系统的结构与发展变化(重点保分课)
从近几年的高考试题看,一是多以曲线和表格为媒介考查种群特征与种群数量增长规律;二是结合实例考查群落结构与演替,因此在复习时应注意以下两点: (1)构建种群特征概念模型、数量增长模型和生物种间关系模型,加深对相关知识的记忆和理解。 (2)运用比较法理解记忆两种增长方式、群落的两种结构和两种演替类型等相关知识。 | |
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一、抓牢主干知识——这是答题的本源
1.明确种群数量特征之间的关系——关系清、思路明(填图)
2.熟记群落的四种关系和两种结构——记得清、辨得准(填空)
(1)四种关系:
写出A、B、C、D四图a与b的种间关系:
A.互利共生,B.寄生,C.竞争,D.捕食。
(2)两种结构:
垂直结构 | 水平结构 | |
现象 | 分层现象 | 常呈镶嵌分布 |
决定 因素 | 植物:阳光 动物:栖息空间和食物条件 | 环境因素:地形变化、土壤湿度、盐碱度的差异及光照强度不同生物因素:生物自身生长特点不同,以及人和动物的影响 |
3.澄清生态系统成分的四个误区——记特例、准判断(填表)
误区类型 | 特例 |
细菌都是 分解者 | 硝化细菌是生产者;寄生细菌属于消费者 |
动物都是 消费者 | 蚯蚓、蜣螂等属于分解者 |
生产者都是 绿色植物 | 蓝藻、硝化细菌等原核生物也是生产者 |
植物都是 生产者 | 菟丝子营寄生生活,属于消费者 |
三、掌握方法技巧——这是解题的通道
巧辨三种种间关系曲线
(1)互利共生曲线——同步性变化(同生共死),如图1。
(2)捕食曲线——不同步性变化的此消彼长(不会导致某种生物灭绝),如图2。捕食者与被捕食者的判断:其一,依两条曲线的关系,捕食者随着被捕食者的变化而变化,如图中A先达到最多,B随后才达到最多,即曲线B随着曲线A的变化而变化,故B捕食A;其二,依最多个体数,被捕食者的个体数通常多于捕食者,故由图中A的最大个体数多于B的,也可推出B捕食A。
(3)竞争曲线——有两种表现形式,如图3。①“你死我活”(如a),两物种竞争力差别较大,最终一种数量增加,另一种数量下降甚至降为0。②“此消彼长”(如b),两物种竞争力相当,随时间呈周期性变化。只要两种生物有共同的空间或食物,则必为竞争,竞争激烈程度取决于空间、食物的重叠范围。
1.理解种群增长的两类曲线
(1)曲线分析:
项目 | “J”型曲线 | “S”型曲线 |
前提 条件 | 理想状态:资源无限、空间无限、不受其他生物制约 | 现实状态:资源有限、空间有限、受其他生物制约 |
K值 | 无K值,“增长率”不变(填“变”或“不变”) | 有K值,K/2时有最大增长速率 |
种群的 增长率 和增长 速率 | ||
(2)种群增长“S”型曲线中K/2的应用:
①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。
②有害生物防治:及时控制种群数量,严防达到K/2处(若达到K/2处,可导致该有害生物成灾)。
2.明辨对群落演替理解的三个易误点
(1)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。
(2)演替是“不可逆”的:演替是生物和环境反复相互作用,发生在时间和空间上的不可逆变化,但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行。
(3)群落演替是一个漫长但并非永无休止的过程:当群落演替到与环境处于平衡状态时,就以相对稳定的群落为发展的顶点。
[技法归纳] K值的四种表示方法
图中A、B、C、D点所对应的种群数量为K值,A′、C′、D′点所对应的种群数量为K/2。
第2课时 生态系统的功能(难点增分课)
[第一步 理解三种功能——能量流动、碳循环、信息传递]
1.图解能量流动过程(填空)
(1)输入某一级消费者的能量是同化量还是摄入量的判断:
①方法:看该消费者是否有“→”指向粪便。
②实例:图甲中箭头①指的是摄入量;若没有箭头③,则①代表的是同化量。
(2)某一营养级指向的能量去向:
图甲中能量①(摄入量)=②+③+④+⑤+现存的兔子;图乙中能量W1为该营养级的同化量,等于A1+B1+C1+D1(其中B1为现存量)。
(3)某营养级同化能量的两种分析方法:
2.图解碳循环过程(填空)
(1)理解碳循环及其过程:
①碳进入生物群落的途径:生产者的光合作用或化能合成作用。
②碳返回无机
环境的途径
(2)模型法判断碳循环中的各种成分:
①首先找出两个成分之间具有双向箭头的,一个为生产者,一个是大气中的CO2库。其他各个成分都有箭头指向大气中的CO2库。
②然后观察剩余的几个成分,其中箭头都指向的是分解者,剩余的成分为消费者。分析如下:
模型一 模型二
模型一分析:E为生产者;F、D、B都为消费者;C为分解者;A为大气中的CO2库。
模型二分析:A为生产者;B为消费者;C为分解者;D为大气中的CO2库。
模型三 模型四
模型三分析:A为生产者;C为消费者;B为分解者;D为大气中的CO2库。
模型四分析:A为生产者;B、C都为消费者;D为分解者。
3.图示生态系统中的信息传递及作用
[第二步 突破一个难点题型——能量流动类计算题]
在没有限制能量来源比例或能量分配比例,当求最多需求量时,按最长食物链、最低能量传递效率计算;当求最少需求量时,按最短食物链、最高能量传递效率计算。
限制能量来源比例或能量分配比例,当求最多需求量时,在限制范围内的所有食物链中按最低能量传递效率计算;求最少需求量时,在限制范围内的所有食物链中按最高能量传递效率计算。(计算时注意当限制能量来源比例时,由高营养级向低营养级逐级递推。当限制能量分配比例时,假设出低营养级的需求量,由低营养级向高营养级逐级递推。同时要注意分配比例)
解答此类问题,通过设未知数求解,有时还需要通过建立方程来求解。
人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分,但却不是从上一营养级流入的能量。如求第一营养级至第二营养级传递效率时,应为(16-2)/(3+14+70+23)=12.7%。
我们之所以将实验也列为系统,因为实验也具备形成“系统”的要素和条件。
一是从生物实验自身来说:高中生物按实验类型可分为“显微观察类”“验证鉴定类”“调查模拟类”“探究设计类”(对应第1讲内容);按考点可分为“实验目的和原理”“实验方法和操作”“实验结果和结论”(对应第3讲内容);按高考题型可分为“验证性实验”“探究性实验”“评价和修正性实验”(对应第4讲内容);按试题题材类型可分为“文字信息类”“曲线数据类”“表格数据类”(对应第2讲内容)。
二是从学生的认知规律来说:学习遵循一个“扎牢基础知识”(对应第1讲内容)到“提高解题技能”(对应第2、3讲内容)到“内化规律方法”(对应第4、5讲内容)的过程。本书对实验的编排上按学生的认知规律行文,内容上巧妙地将实验类型、实验考点、实验题型、实验题材融合穿插其中,形成一个很和谐、很闭环的知识认知“系统”。通过“系统”的编排设计,把实验的“点”讲全,“法”讲透,以期彻底攻克实验这一高考老大难问题。
[系统图示]
[19个教材实验分类汇总]
分类 | 教 材 实 验 | 考 纲 要 求 |
显微观察类 | (1)观察DNA、RNA在细胞中的分布 (2)用显微镜观察多种多样的细胞 (3)观察线粒体和叶绿体 (4)观察植物细胞的质壁分离和复原 (5)观察细胞的有丝分裂 (6)观察细胞的减数分裂 | 1.了解显微镜的基本构造,熟练掌握显微镜的基本操作,特别是高倍镜的使用 2.掌握临时装片制作等相关的操作技能,并能了解这些实验所需材料的特点、试剂的作用 3.能对相关实验的现象和结果进行分析,以及对相关实验进行恰当评价并设计完善实验方案 |
验证鉴定类 | (1)检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质 (2)叶绿体色素的提取和分离 | 1.理解实验原理,明确相关试剂的作用 2.学会对实验结果进行正确的分析和评价 |
调查模拟类 | (1)模拟探究细胞表面积与体积的关系 (2)通过模拟实验探究膜的透性 (3)调查常见的人类遗传病 (4)模拟尿糖的检测 (5)土壤中动物类群丰富度的研究 | 1.掌握模拟实验和调查实验的实验目的,开展实验的步骤及方案,并对实验的结果进行分析和判断 2.掌握调查、建立模型与系统分析等科学的研究方法 3.掌握对遗传病的遗传方式、发病率和种群丰富度等实验结果和数据的分析、处理的技能 |
探究设计类 | (1)探究影响酶活性的因素 (2)探究酵母菌的呼吸方式 (3)低温诱导染色体加倍 (4)探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用 (5)探究培养液中酵母菌数量的动态变化 (6)探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替 | 1.学会从实验目的中寻找相关的实验变量 2.学会依据原理来制定对实验结果进行检测的方案设计 3.学会分析实验中设置的对照实验,以及设置的目的和要求 4.学会分析每个实验中的单一变量以及无关变量 5.学会预测相应的实验结果和对实验结果进行分析并得出结论 |
第1讲扎牢实验基础——4大类教材实验汇总让你“以不变应万变”
考点一 显微观察类实验
一、抓牢主干知识——学什么
列表比较六个显微观察类实验(填表)
实验名称 | 观察方式 | 观察对象 | 细胞状态 | 染色剂 | 常用实验材料 |
观察DNA和RNA在细胞中的分布 | 染色观察 | 核酸 | 死 | 甲基绿、吡罗红 | 人的口腔上皮细胞 |
观察线粒体 | 线粒体 | 活 | 健那绿 | 人的口腔上皮细胞 | |
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 | 染色体 | 死 | 龙胆紫溶液(或醋酸洋红液) | 洋葱根尖 | |
低温诱导染色体加倍 | 染色体 | 死 | 改良苯酚品红染液 | 洋葱根尖 | |
观察叶绿体 | 原色观察 | 叶绿体 | 活 | 无 | 菠菜叶(稍带叶肉的下表皮)、藓类的叶 |
观察植物细胞的质壁分离与复原 | 紫色大液泡 | 活 | 成熟植物细胞,如紫色洋葱鳞片叶外表皮 | ||
三、掌握方法技巧——怎么办
1.观察类实验操作流程
直接观察类应选有颜色的材料;染色观察类应选取无色的材料
①滴水或染液→取材→盖片
②解离→漂洗→染色→制片(观察细胞分裂)
①先低倍镜观察,后高倍镜观察
②观察质壁分离与复原:始终用低倍镜
依据原理和所观察到的现象,得出正确的结论
2.盐酸在实验中的应用
实验名称 | 盐酸的作用 |
观察DNA和RNA在细胞中的分布 | ①改变膜的通透性,加速染色剂进入细胞 ②使染色质中DNA与蛋白质分离,有助于DNA与染色剂结合 |
观察根尖有丝分裂,低温诱导染色体加倍 | 质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1∶1混合成解离液,使组织中的细胞相互分离开来 |
考点二 验证鉴定类实验
一、抓牢主干知识——学什么
1.列表比较五个鉴定类实验(填表)
实验名称 | 试剂 | 颜色 | 生物材料 | 备注 |
淀粉的鉴定 | 碘液 | 蓝色 | 脱色的叶片 | — |
还原糖的鉴定 | 斐林试剂 | 砖红色沉淀 | 苹果或梨匀浆等 | 现配现用、水浴加热 |
脂肪鉴定 | 苏丹Ⅲ(或Ⅳ)染液 | 橘黄(或红)色 | 花生种子切片 | 需用高倍镜观察 |
蛋白质鉴定 | 双缩脲试剂 | 紫色 | 豆浆、稀蛋清等 | 先加A液,后加B液,摇匀使用 |
绿叶中色素的提取和分离 | 提取液:无水乙醇;分离液:层析液 | 胡萝卜素:橙黄色 叶黄素:黄色 叶绿素a:蓝绿色 叶绿素b:黄绿色 | 新鲜的绿叶(如菠菜叶) | 加入二氧化硅是为了研磨得更充分;加入碳酸钙可防止在研磨中色素被破坏 |
2.熟记常用化学药品及作用(填表)
名称 | 作用 | 实验应用 | |
酒精溶液 | 50%的酒精 | 洗去浮色 | 检测生物组织中的脂肪 |
70%的酒精 | 杀菌、消毒 | 微生物的培养技术 | |
95%的酒精 | 迅速杀死细胞,使细胞分离 | 观察植物细胞的有丝分裂 | |
15%的盐酸 | |||
丙酮(无水乙醇) | 溶解色素 | 绿叶中色素的提取和分离 | |
层析液 | 溶解并分离色素 | ||
二氧化硅(石英砂) | 使研磨充分 | ||
碳酸钙 | 防止色素受破坏 | ||
三、掌握方法技巧——怎么办
1.鉴定类实验的操作流程
2.关于颜色反应的实验归纳总结
颜色 | 原理 |
红 | ①还原糖+斐林试剂 ②脂肪+苏丹Ⅳ染液→红色 ③RNA+吡罗红溶液→红色 ④染色体(质)+醋酸洋红液→红色 ⑤叶绿素a和叶绿素b→主要吸收红光和蓝紫光 |
黄 | ①脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色 ②叶绿体中色素分离的滤纸条中:胡萝卜素→橙黄色,叶黄素→黄色 |
绿 | ①DNA+甲基绿溶液→绿色 ②线粒体+健那绿染液→蓝绿色 ③酒精+橙色的重铬酸钾溶液 ④叶绿体中色素分离的滤纸条中:叶绿素b→黄绿色,叶绿素a→蓝绿色 |
蓝 | ①淀粉+碘液→蓝色 ②DNA+二苯胺试剂 |
紫 | ①染色体(质)+龙胆紫溶液→紫色 ②蛋白质+双缩脲试剂→紫色 ③叶绿体中的4种色素→主要吸收蓝紫光 |
。
考点三 模拟调查类实验
一、抓牢主干知识——学什么
1.列表比较几种调查类实验(填表)
实习、研究性课题 | 调查对象 | 统计方法 | 计算方法 |
调查人群中某种遗传病 | 人类某种遗传病 | 汇总法 | 发病率= |
种群密度的取样调查 | 活动能力强的动物 | 标志重捕法 | |
植物或活动能力弱的动物 | 样方法 | ||
土壤中小动物类群丰富度的研究 | 土壤中的小动物 | 取样器取样法 | 计名计算法、目测估计法 |
2.模拟尿糖检测实验的原理(填空)
(1)葡萄糖试纸是一种酶试纸,由葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和某种无色的化合物固定于滤纸上制成的。
(2)当尿液滴加到酶试纸上时,尿液中的葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下生成葡萄糖酸和过氧化氢,过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下形成水和氧,氧可以将滤纸上无色的化合物氧化成有色的化合物,使试纸呈现特定的颜色,再与标准比色卡相比对,即可知道尿液中葡萄糖的含量。
三、掌握方法技巧——怎么办
1.调查类实验一般操作流程
2.模拟尿糖检测实验的操作流程
考点四 探究设计类实验
一、抓牢主干知识——学什么
探究类实验的变量分析(填表)
实验名称 | 自变量 | 因变量 | 无关变量 |
探究温度对淀粉酶活性的影响 | 不同温度(至少三种) | 酶的活性(加碘液后溶液颜色的变化) | pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等 |
探究pH对过氧化氢酶活性的影响 | 不同pH(至少三种) | 酶的活性(气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度) | 温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等 |
探究酵母菌的呼吸方式 | 氧的有无 | CO2生成量(澄清石灰水的浑浊程度);酒精产生(用重铬酸钾检测) | 葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度等 |
模拟探究细胞表面积与体积的关系 | 细胞体积的大小 | 物质运输的效率 | 琼脂块的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的时间、测量的准确性等 |
探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度 | 不同浓度的生长素类似物 | 扦插枝条的生根数量或长度 | 实验材料的一致性、生长素类似物浓度的准确性、处理时间的一致性等 |
探究培养液中酵母菌数量的动态变化 | 时间 | 酵母菌种群数量 | 培养液的成分、培养条件、空间等 |
探究水族箱中的群落演替 | 时间 | 群落的变化 | 水族箱的培养条件和环境等 |
三、掌握方法技巧——怎么办
1.性质探究类实验的操作流程
2.功能探究类实验一般操作流程
第2讲通晓解题技法——4大技法让你“快速找到突破口”
批注分析法 | |
[方法说明]
此法主要适用于文字信息类实验题。因为高考题具有文字精炼而所给信息全面的特点,所以对高考题题干和设问中所含信息逐条批注并进行分析,分析时联系教材中所学知识,多角度、多层次进行回忆,就会快速准确地找到问题与题干信息之间的联系,从而得出答案。
曲线分合法 | |
[方法说明]
此法主要适用于曲线数据类实验题。“读轴—看线—综合”是坐标曲线类试题思维分析过程的“三步曲”。
表格三看法 | |
[方法说明]
此法主要适用于表格数据类实验题。
表格变量法 | |
[方法说明]
(1)表格介绍:
表格通常包括标题(表格名称)、表头(①②③)、行标⑤、列标⑥、数据格④,如下表所示。
① ② ③ | ⑤ |
⑥ | ④ |
平均值 | |
其中,①是⑤区域的内容,通常表示实验组别或实验自变量的具体体现;②是④区域的内容,表示因变量测量指标的名称;③是⑥区域的内容,通常表示对每个实验组内测量的次数,或为同一实验组内不同个体,或为测量时间等;④为②的具体化,为实验测量的具体数据;⑤为①的具体化,如A组、B组,10 mg/L、100 mg/L、1 000 mg/L等;⑥为③的具体化,如第一次测量、第二次测量,10 min后、20 min后、30 min后等。特别需要引起注意的是对于需要测出具体数据的实验表格,行标最后一格的内容应为“平均值”。
(2)表格变量法:
此法主要适用于设计表格类实验题。表格中的①⑤相当于坐标系中的x轴,即自变量;②④相当于坐标系中的y轴,即因变量;③⑥相当于无关变量。
第一步,确定表格标题。
标题表示方式为“自变量对因变量的影响记录表”。变量确定的方法:实验要“验证什么”、要“证明什么”、要“探究什么”,“什么”就是自变量,“什么”后面所描述的就是因变量。
第二步,确定表格行标和列标。
列标通常考虑是自身对照还是空白对照。若为自身对照,通常分为两组,即变量控制前和变量控制后;若为空白对照,其中一组为空白对照组,另一组为实验组。行标根据“测量次数”“测量时间”“同一实验组内不同个体”等确定,然后在行标的最后一格写上“平均值”(要求测出具体数据的实验需要填写)。
第三步,确定表格表头。
一般根据实验步骤的最后一步确定因变量的具体测量指标,再根据前两步填上表头的相关内容,有些表格的表头内容也可以不填。
第3讲遵循思维流程——5大步骤让你“答题不走弯路”
准确把握实验目的和实验原理 | |
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。
此类试题实验目的的确认方法是首先确定实验的自变量和因变量,再寻找自变量和因变量之间的关系,此即实验的目的。如:下图表示3株脱淀粉(经充分“饥饿”处理)的长势相同的同种植株放在透光的不同钟罩内。其实验目的推导如下:
2.实验原理的确认方法
实验原理就是实验设计必须遵循的基本原理,包括实验中相关实验试剂的选择依据,主要步骤的设计依据等,高考题中的实验原理一般都来自教材。因此,要熟知教材中涉及的各种试剂的选择依据及相应的生理过程,进而确认实验原理。
正确选择实验方法 | |
下面就试题中出现的一些常用实验方法,做一简单的总结:
(1)有些试题需要根据实验设计要求,确定实验方法:如用最简捷的方法鉴定某个体是纯合子还是杂合子。若是植物,则用自交法;若是动物或雌雄异株的植物,最好用测交法。
(2)检测某种物质的本质,一般用相应化学试剂进行检测,因此要熟悉吡罗红、甲基绿、健那绿染液、苏丹Ⅲ或Ⅳ染液、酸性的重铬酸钾溶液、龙胆紫溶液、醋酸洋红液、斐林试剂、双缩脲试剂、二苯胺、碘液等试剂的检测对象,使用方法及产生的现象。
(3)有些实验结果不能直接观察到,需要借助其他观测指标。如检测是否进行光合作用,可测有无O2释放或CO2吸收或淀粉的生成;原子转移途径的研究常用放射性同位素示踪法;检测细胞的活性,可用呼吸作用耗氧量、CO2产生量或产热量衡量,植物细胞还可用有无质壁分离与复原现象来检测。
严格控制实验变量 | |
实验设计的“变量”有三种:自变量、因变量、无关变量。通常所说的实验设计遵循单一变量原则中的“单一变量”就是指自变量。在实验设计时,无关变量控制的方法如下:
(1)消除法:排除或隔离无关变量对实验效果的影响。例如在验证“生长素能促进果实发育”的实验中,有一组要求无生长素,需开花前,用纸袋将雌花套住,隔离外来花粉的干扰。
(2)恒定法:在整个实验中,尽量使所有的实验条件、实验处理、实验对象等都恒定不变。例如在“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”实验中,始终将试管处于恒温水浴中,以消除温度这一无关变量对实验的影响。
(3)平衡法:设立对照组,除自变量以外,无关变量对实验组,对照组的影响都是均等的。从而可不计无关变量的影响,得到实验变量的效果。
准确描述实验操作步骤的“三步曲” | |
预测实验结果,得出实验结论 | |
(1)探究性实验结果的预测对应假设,常需分类讨论。实验结论要根据可能的实验结果进行分析。
(2)验证性实验的结果与相应结论只需考虑一种情况。一般只有一个结果和一个相应的结论,且结论就在题目中,如“验证……”“证明……”等。实验结论对应实验目的应得出肯定结论。
第4讲套用答题模板——3大模板让你“答题答到点上”
类型一 验证性实验
验证性实验是对某一生物学事实进行验证的实验,该类实验的实验目的明确,实验结果即为实验目的,解答此类试题的关键是把握好对照实验的设计。
[模板构建]
①从试题中提出的问题“验证×××(自变量)对×××(因变量)的×××”,找出自变量和因变量 ②实验目的就是实验结论,在答实验结论时可照抄实验目的 |
①实验原理一般由三段组成“自变量和因变量的关系+因变量的观测指标+实验具体过程描述” ②实验原理中“因变量的观测指标”可作为实验结果的参考;有些题目要求对实验结果分析,其实就是对实验原理的考查,所以对实验结果分析时套用实验原理即可 |
依据所给材料,消去已用材料,分析选用未用材料 |
实验步骤一般从以下3点考虑: ①取材分组:将若干生长状况、大小等相同的材料(用具)均分为若干组,并用A、B、C……进行标号 ②材料处理:不施加实验变量(自然条件或模拟自然条件)设为对照组;施加实验变量,设为实验组(或是相互对照组);控制无关变量,即其他条件相同且适宜,试剂等量且适量 ③观察记录:反应(生化反应类)或培养(生理实验类)相同时间后,观察指标(特异颜色变化、沉淀反应;形态结构、生理特征变化等)或测定指标(生长发育速度、生化反应速度等)、记录数据 |
依据实验原理写出实验结果,实验结论照抄实验目的 |
[巧用模板]
一、审“实验目的”
验证胰岛素具有降低血糖的作用,自变量:胰岛素含量;因变量:小鼠的活动情况。
二、析“实验原理”
先注射胰岛素,出现低血糖症状,再注射葡萄糖溶液,低血糖症状得到缓解。
三、辨“材料用具”
通过对该实验的材料用具进行分析,再结合实验步骤可知“生理盐水、葡萄糖溶液”未用→补充→题中②B组“注射等量生理盐水”、③分别给A、B两组小鼠“注射等量葡萄糖溶液”。
四、套“实验步骤”
②A组小鼠注射适量胰岛素溶液,B组应注射“等量生理盐水”;③分别给A、B两组小鼠注射“等量葡萄糖溶液”。
五、述“实验结果、结论”
②A组小鼠出现低血糖症状,B组小鼠的活动状况无变化;③A组小鼠的低血糖症状得到缓解,B组小鼠的活动状况仍无变化。“该实验过程可以说明”即填实验结论,照抄实验目的“胰岛素具有降低血糖的作用”。“分析小鼠注射胰岛素溶液后出现低血糖症状的原因”即要求对实验结果进行分析,所以套用实验原理分析为:注射胰岛素溶液后,体内胰岛素含量过高,引起血糖含量下降,从而引起低血糖症状。
答案:(1)①小鼠的活动状况 ②小鼠注射等量生理盐水 小鼠的活动状况无变化 ③注射等量葡萄糖溶液 小鼠的活动状况无变化 (2)胰岛素具有降低血糖的作用 (3)注射胰岛素溶液后,小鼠体内胰岛素含量过高,引起血糖含量下降,小鼠组织细胞特别是脑组织细胞因血糖供应减少、能量供应不足而发生功能障碍,从而引起低血糖症状
类型二 探究性实验
探究性实验主要探究研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系。与验证性实验相比,需要根据实验目的作出假设,实验结果和结论要与假设相对应,并且要分类讨论。
[模板构建]
①从试题中提出的问题“探究×××(自变量)对×××(因变量)的×××”,找出自变量和因变量 ②有些试题要求写出实验研究课题,就是要求写实验目的,可套用“探究×××对×××的×××”这句话 |
①假设是根据现有的科学理论和事实,对所研究的对象设想一种或几种可能的答案或解释,即实验原理 ②提出一种可能的实验原理,换用陈述句表述 |
同验证性实验 |
同验证性实验 |
①先假设出可能的实验结论再得出实验结果,最后反过来写,即反推正写法 ②常见三种结论:实验变量有利、促进;实验变量不利、抑制;实验变量无影响 ③有时也会出现“预测最可能的结论”此种情况应根据已有知识推测最合理的结论 |
[巧用模板]
(以例2中的“研究二”为例)
一、审“实验目的”
探究雌激素影响子宫内膜上皮细胞增殖的机制。自变量:细胞的种类;因变量:细胞增殖的数量。无关变量:雌激素的用量等。
二、作“实验假设”
据实验预测结果和题干信息,可作出“雌激素可通过调控P蛋白的合成来影响小鼠子宫内膜上皮细胞的增殖”的假设。
三、辨“实验材料”
实验中提供了W细胞和N细胞及雌激素,据此可确定实验操作为分别向含W细胞和N细胞的培养液中加入等量的雌激素。
四、套“实验步骤”
取材分组编号:取一定数量W细胞作甲组,取等量N细胞作乙组。
材料处理:在甲、乙两组细胞中加入等量的雌激素溶液,并置于相同且适宜的条件下培养一段时间。
观察、记录:检测甲、乙两组的增殖细胞数目比例。
五、述“实验结果、结论”
对应于实验假设,实验结果可能存在的两种情况;
①甲、乙两组增殖细胞数目比例无明显差别。
②乙组增殖细胞比例明显大于甲组。
对应上述两种结果,写出实验结论:结果①说明雌激素不能通过调控P蛋白的合成来影响细胞增殖;结果②说明雌激素能通过调控P蛋白的合成影响细胞增殖。
类型三 评价和修正性实验
此类试题实验目的明确,围绕实验目的已设计好实验,但因实验设计中存在某些不足而导致实验结果不能说明实验结论,要求考生能找出错误的地方并给予修正。解题时要研读实验目的,看变量设置是否合理,结果是否正确,原理使用是否妥当等。
[模板构建]
若无对照,则参照实验组补充对照组;若有对照,则看对照是否有标记,是否遵循了单一变量原则和等量原则 |
顺序是否合理,步骤是否完整 |
材料选择是否得当,实验仪器、药剂的使用是否准确 |
是否需要搅拌、冷却等,实验所需的温度、光照等条件是否合理 |
实验目的是否与实验结果、结论对应,探究性实验的结果和结论是否讨论全面,是否是先写结果后写结论 |
[巧用模板]
一看“对照”
虽有对照,但经分析发现有两点错误:①没有对所用器材做标记、编号;②对照组不全,在可见光部分的光应设置7组(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫 )。
二看“步骤”
步骤不完整:没有进行暗(饥饿)处理。
三看“材料”
材料选择不当:①没有说明天竺葵的生长发育状况是否一致;②没有说明叶片选取是否一致。
四看“条件”
条件不可行:①叶片直接滴加等量碘液处理条件不对,叶片应放入盛有酒精的烧杯中,隔水加热,待脱色冷却后再用碘液染色;②叶片选取条件也是有要求的,必须是经照射处理后的叶片。
五看“结果与结论”
实验目的与实验结果不对应:结合课本中实验可知实验结果应为叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少。
第5讲强化答题规范——4大提醒让你“考场无遗憾”
实验目的书写不规范 | |
实验目的是指要探究或者验证的问题或事实,在实验目的的陈述中,一般采用叙述的形式。探究性实验的实验目的主要是探究研究对象的属性、特征以及与其他因素的关系,而验证性实验的实验目的主要是验证已知研究对象的属性、特征以及与其他因素的关系。学生往往因为不明确实验目的究竟要写什么而出现书写不规范无法得分的情况。
实验原理书写不规范 | |
实验原理是设计实验的依据和思路,是进行实验的科学理论,同时也是检测结果的理论依据,既体现实验设计的整体思路,也包括实验现象与结果出现的原因以及重要实验步骤设计的根据等。在答题时如果学生不理解何为实验原理,很难得分。
[应对策略] 实验原理可以从以下三个方面来书写:
(1)自变量作用的科学依据。实验中涉及的科学依据必须是经证明的科学理论,往往来源于教材,如胰岛素能降低血糖浓度,还原糖与斐林试剂加热时产生砖红色沉淀,淀粉遇碘变蓝等。
(2)因变量获得的原理。因变量是实验现象与结果出现的原因,如本题步骤③中“一段时间后,测定两组植株的高度”,可以写出实验原理:赤霉素处理植株→植株的高度增加→验证该大豆品种矮化特性与赤霉素的含量有关。再如在验证甲状腺具有促进动物新陈代谢的作用时,甲状腺激素能促进新陈代谢,加速体内物质的氧化分解,从而使耗氧量和活动量加大。
(3)因变量检测的方法。如观察特异颜色变化、溶液浑浊度、沉淀和气泡现象,观察形态结构、生理特征变化,测量生长发育速度、生化反应速度等。
实验步骤书写不规范 | |
基本的实验方法选定以后,紧接着就要设计具体的操作细节。这些操作细节的设计要合理规范、切实可行、言简意赅。大多数实验要求具备对照实验,对照实验设置的质量高低将会直接影响实验结果的精确度和说服力。对照实验的类型有多种,究竟采用哪一种对照方式还要根据具体的实验具体对待。书面表达是解答实验设计题最关键的部分,在书写实验步骤时应注意以下几点:
(1)步骤设计一般不宜连续描述,而是分段叙述,并加以编号;
(2)为使叙述更简洁,对试管、烧杯等一般要加以分组、编号,如A、B或甲、乙等;
(3)叙述中尽量用规范的实验术语,不能用含糊的口语,如“等量”不宜说成“一样多”等;
(4)一般在时间、温度、物质的量上难以做到准确的量化表达,尽可能用“定性”的语言表达;
(5)实验设计中适时出现“其他培养条件相同”“培养一段相同时间后”等都是很好的得分点;
(6)题目给出的实验材料和试剂一般应充分利用,除非题目条件允许,否则不能自己随意增减实验材料和试剂。如果不能很好地掌握以上注意点,就会在实验步骤的书写时出现不规范的现象。
[应对策略] 书写实验步骤三步法:
(1)材料器具的准备:包括分组、编号、非条件处理等。取两套规格相同的器材(或取长势相同的某种生物材料随机平均分成两份)分别标记为A、B,并分别加入等量的……,本步骤强调分组的等量原则(器材的规格、生物材料的长势、分组的数量和随机性等),编号可以针对实验器具,也可以针对实验材料,有的非条件处理需在条件处理之后,则需写在第二步。
(2)设置实验组和对照组。在A组和B组中分别加入等量的……本步骤强调对照原则、各对照组条件处理的等量原则,通过“适量”和“等量”表达出来。在具体的实验设计中,可用具体的量,如“在A组中加入2 mL……在B组中加入2 mL……”。需要注意的是:一组加入试剂时,如果另一组不需加入试剂,则必须加等量的蒸馏水或相应不影响实验结果的溶液;如果用试管做实验,实验中加入试管的各溶液的总量一般不超过10 mL。另外,要注意单一变量原则,即本步处理的变量只能有一个。
(3)放在适宜的相同的条件下培养,一段时间后观察现象和结果。将两套装置放在相同且适宜的环境中培养一段时间(或相应方法处理,如振荡、加热等)。本步骤强调各组外界处理的等量原则,两套装置必须放在相同且适宜的环境中,这样实验结果才有可比性。培养的时间可根据具体的实验确定,也可以用“一段时间”描述。
实验结果分析不到位 | |
第1讲基因工程与克隆技术(基础自修课)
在本讲内容的自学中,应注意以下几点: (1)用列表比较法理解限制酶、DNA连接酶和载体的作用。 (2)用实例分析法理解基因工程的原理与过程。 (3)用列表比较法理解两个不同点:植物组织培养和动物细胞培养的不同、植物体细胞杂交与动物细胞融合的不同。 (4)用图解法理解单克隆抗体的制备过程。 | |
考点一 基因工程
一、抓牢主干知识——这是答题的本源
1.比较记忆基因工程的三种工具(填表)
限制酶 | DNA 连接酶 | 载体 | |
作用 | 切割目的基因和载体 | 拼接DNA 片段,形成重组_DNA | 携带目的基因进入受体细胞 |
作用部位 | 两个核苷酸之间的磷酸二酯键 | — | |
作用特点(条件) | ①识别双链DNA 分子的某种特定核苷酸序列 ②在特定位点上切割 | ①E·coli DNA 连接酶只能连接黏性末端 ②T4 DNA 连接酶能连接黏性末端和平末端 | ①能在宿主细胞内稳定存在并大量复制 ②有多个限制酶切割位点 ③具有特殊的标记基因 |
常用类型 | EcoR Ⅰ 限制酶 Sma Ⅰ 限制酶 | E·coli DNA 连接酶、T4 DNA 连接酶 | 质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等 |
2.熟记基因工程的四个操作步骤(填空)
(1)目的基因的获取途径:
方法 | 具体操作 | |
直接分离 | 从自然界已有的物种中分离,如从基因文库中获取 | |
人工合成 | 化学合成 | 已知核苷酸序列的较小基因,直接利用DNA合成仪用化学方法合成,不需要模板 |
逆转录法 | 以RNA为模板,在逆转录酶作用下人工合成 | |
PCR技术扩增 | 目的基因DNA受热变性后解链为单链,引物与单链相应互补序列结合,然后在DNA聚合酶作用下延伸 | |
(2)基因表达载体的构建——重组质粒的构建:
①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。
②启动子和终止子:启动子是RNA聚合酶结合位点,启动转录;终止子是终止转录的位点。
(3)将目的基因导入受体细胞:
植物细胞 | 动物细胞 | 微生物细胞 | |
常用方法 | 农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法 | 显微注射技术 | 感受态细胞法(用Ca2+处理) |
受体细胞 | 受精卵、体细胞 | 受精卵 | 原核细胞 |
(4)目的基因的检测与鉴定:
①导入检测:DNA分子杂交技术(使用DNA探针)
②表达检测
③个体生物学水平鉴定:如对转基因作物进行抗虫或抗病等接种实验。
考点二 克隆技术
一、抓牢主干知识——这是答题的本源
1.比较记忆植物组织培养与动物细胞培养(填表)
项目 | 植物组织培养 | 动物细胞培养 |
取材 | 植物幼嫩部位 | 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织 |
过程 | ||
结果 | 获得植株个体,可以体现全能性 | 新的细胞,不形成个体,不体现全能性 |
条件 | ①无菌 ②营养 ③适宜条件 | ①无菌、无毒 ②营养,血清等 ③温度和pH ④气体环境:O2、CO2 |
应用 | ①植株快速繁殖 ②脱毒植株的培养 ③人工种子 ④生产药物、杀虫剂等 ⑤转基因植物的培育 | ①蛋白质生物制品的生产 ②皮肤移植材料的培育 ③检测有毒物质 ④生理、病理、药理学的研究 |
2.比较记忆植物体细胞杂交与动物细胞融合(填表)
项目 | 植物体细胞杂交 | 动物细胞融合 |
原理 | 细胞膜的流动性、细胞的全能性 | 细胞膜的流动性 |
过程 | 细胞A、B 去壁 原生质体A、B 融合 融合的原生质体 杂种细胞 植物组织培养 杂种植株 | 细胞A、B 融合 杂交细胞 有丝分裂 多个相同 杂交细胞 |
相关酶 | 纤维素酶和果胶酶 | 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 |
融合方法 | 物理法:离心、电激、振动; 化学法:聚乙二醇等试剂诱导 | 除物理法和化学法外还可以用灭活的病毒诱导 |
结果 | 杂种植株 | 杂交细胞 |
意义 | 克服了远缘杂交的不亲和性,获得杂种植株 | 突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能 |
3.准确记忆单克隆抗体的一过程两特点
(1)制备过程:
(2)单克隆抗体的特点:特异性强、灵敏度高。
第2讲胚胎工程与生态工程(基础自修课)
本讲内容多以最新的胚胎工程、干细胞培养的研究成果为背景考查胚胎工程的应用,以当今生态问题为背景考查生态工程的原理与应用。因此自学中应注意以下两点: (1)用图解分析法理解胚胎发育的过程和胚胎移植的程序。 (2)用列表比较法理解生态工程的五个原理与实例。 | |
考点一 胚胎工程
一、抓牢主干知识——这是答题的本源
1.准确记忆早期胚胎发育过程(填图)
组成:内细胞团细胞、滋养层细胞、囊胚腔
特点:细胞已分化,内细胞团将发育为胎儿的各种组织
2.熟知胚胎工程的操作流程(填空)
(1)胚胎移植过程中两次使用激素,第一次常用孕激素对受、供体进行同期发情处理;第二次用促性腺激素对供体做超数排卵处理。
(2)胚胎移植过程中的两次检查:第一次对收集的胚胎进行检查;第二次对受体母畜是否妊娠进行检查。
(3)胚胎移植是有性生殖还是无性生殖,取决于胚胎是由受精卵形成的,还是由核移植技术形成重组细胞发育而成或胚胎分割形成的。
考点二 生态工程
一、抓牢主干知识——这是答题的本源
1.熟记生态工程的原理和实例(将“ ”中的内容补充完整)
2.判断生态工程实例中的主要原理(填表)
生态工程实例 | 生态工程原理 |
无废弃物农业 | 遵循物质循环再生原理 |
在人工林中增加植被层次 | 遵循物种多样性原理 |
太湖水体富营养化引起大面积水华 | 违反协调与平衡原理 |
前面造林,后面砍树 | 违反整体性原理 |
题型(一) | 概念模型类——注意内涵和外延 |
高中生物中的基本概念和原理是学生学习的基础,准确、全面地掌握其概念的本质及相关概念之间的联系是高考的基本要求,也是考查理解能力和综合能力的良好载体。高考试题对概念原理的考查多以概念模型图为载体,考查相应概念的内涵和外延。利用概念模型图不仅可以考查学生对知识的整体把握程度,还可以考查学生对知识之间有机联系的理解程度。
一、集合形式的概念原理图
1.包含型
[模型图示] | [概念图特点] |
生物学概念间具有从属关系。 | |
[常见实例]
2.重合型
[模型图示] | [概念图特点] |
生物学概念具有并列等同关系。 | |
[常见实例]
3.重叠型
[模型图示] | [概念图特点] |
生物学概念间具有公共交叉关系。 | |
[常见实例]
二、知识树形式的概念原理图
该形式在呈现物质、结构和生理过程间的层级关系方面更为常见,示例如下:
1.蛋白质分子的结构层次
2.物质出入细胞的方式
3.细胞的生命历程
4.遗传信息与基因表达
5.生物进化与物种形成
6.内环境的组成与稳态概念图
7.种群的数量特征及关系
一、高中生物教材中生物学史归纳总结
1.细胞的结构基础
(1)列文·虎克——用自制显微镜发现细胞。
(2)施莱登和施旺(魏尔肖)——建立《细胞学说》。
(3)欧文顿——用500多种化学物质进行膜通透性实验——膜是由脂质组成的。
(4)罗伯特森——电镜下观察细胞膜看到暗—亮—暗三层结构,将细胞膜描述为静态的统一结构。
(5)桑格和尼克森——提出细胞膜流动镶嵌模型。
2.细胞代谢
(1)巴斯德——酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在(无活细胞参与,糖类不可能变成酒精)。
(2)毕希纳——将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。
(3)萨姆纳——提出并证明酶是蛋白质。
(4)切赫和奥特曼——发现少数RNA也具有生物催化功能。
(5)恩格尔曼——用水绵和好氧细菌证明光合作用释放O2及光合作用需要光。
(6)普利斯特利——植物可更新空气。
(7)英格豪斯——植物只有绿叶才能更新污浊的空气,指出普利斯特利实验只有在光下才能成功。
(8)梅耶——植物在进行光合作用时,把光能转换成化学能储存起来。
(9)萨克斯——光合作用的产物除O2外还有淀粉(叶片产生淀粉需光)。
(10)鲁宾和卡门——用18O分别标记H2O和CO2证明光合作用释放的O2来自H2O。
(11)卡尔文——用14C标记14CO2证明CO2中的碳在光合作用中转化为有机物中碳的途径[卡尔文循环:14CO2→14C3→(14CH2O)]。
3.生物的遗传规律
(1)孟德尔——用豌豆作遗传材料,利用假说—演绎法提出基因分离定律和基因自由组合定律(关注孟德尔成功四大原因)。
(2)萨顿——用类比推理法提出基因在染色体上(关注假说—演绎法与类比推理法差异)。
(3)摩尔根——用假说—演绎法证明基因在染色体上(用白眼雄果蝇作遗传材料)。
(4)道尔顿——第一个提出色盲问题。
4.遗传的物质基础
(1)格里菲思——通过肺炎双球菌的体内转化实验证明加热杀死的S型细菌中含有某种“转化因子”。
(2)艾弗里——通过肺炎双球菌体外转化实验证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA不是蛋白质(转化因子为DNA)。
(3)赫尔希和蔡斯——用放射性同位素标记法(32P、35S)分别标记噬菌体,证明噬菌体的遗传物质是DNA。
(4)沃森和克里克——构建DNA双螺旋结构模型(克里克还提出中心法则:DNA
(5)富兰克林——DNA衍射图谱。
(6)查哥夫——腺嘌呤(A)量=胸腺嘧啶(T)量,胞嘧啶(C)量=鸟嘌呤(G)量。
(7)英国遗传学家缪勒——用X射线照射果蝇,发现突变率大大提升。
5.生命活动的调节
(1)贝尔纳——内环境的恒定主要依赖于神经系统的调节。
(2)坎农——内环境稳态是神经调节和体液调节的结果(现代观点:内环境稳态调节机制为神经—体液—免疫调节)。
(3)沃泰默——促胰液素分泌只受神经调节。
(4)斯他林和贝利斯——促胰液素可存在“化学调节”(并命名该调节为“激素”)。
(5)达尔文——植物向光性实验,验证金丝雀草胚芽鞘感光部位在尖端,尖端可向下面的伸长区传递某种“影响”造成单侧光下背光面比向光面生长快。
(6)鲍森·詹森——胚芽鞘尖端产生的影响可通过琼脂片传递给下部。
(7)拜尔——胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。
(8)温特——胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质引起的(并将该物质命名为“生长素”)。
6.生态系统
(1)高斯——证明大小两个种的草履虫间存在着竞争关系。
(2)美国生态学家林德曼——对赛达伯格湖的能量流动进行定量分析,发现能量流动两大特点:能量流动是单向的;能量在流动过程中逐级递减。
二、高中生物学科方法归纳
1.显微观察法——观察多种多样的细胞、观察线粒体和叶绿体、观察细胞有丝分裂和减数分裂、观察质壁分离、观察染色体变异等。
2.差速离心法——分离各种细胞器、制备细胞膜等。
3.密度梯度离心法——证明DNA半保留复制(重带、轻带、中带等)。
4.细胞染色法——活细胞染色(健那绿染色线粒体);碘染色法,证明光合作用产生淀粉;死细胞染色(醋酸洋红、龙胆紫、改良苯酚品红染液、甲基绿—吡罗红)。
5.放射性同位素标记法——分泌蛋白形成;光合作用[H
6.纸层析法——叶绿体中色素的提取与分离(选修1,类胡萝卜素的提取鉴定)。
7.对比实验法——探究酵母菌呼吸方式,酶作用特性相关实验。
8.浓度梯度设置实验——探究生长素对扦插枝条生根的最适浓度,探究酶活性的最适温度和最适pH(选修1,探究加酶洗衣粉的最佳洗涤效果,探究果胶酶活性的最适条件)。
9.假说—演绎法——孟德尔两大定律的发现,摩尔根证明基因在染色体上(用白眼果蝇为材料)。
10.类比推理法——萨顿提出“基因在染色体上”。
11.样方法——估算植物及活动能力弱的动物(如蚯蚓、蚜虫、昆虫卵)等种群密度。
12.标志重捕法——估算活动能力强的动物种群密度。
13.取样器取样法——探究土壤动物类群丰富度。
14.抽样检测法——探究培养液中酵母菌种群数量变动。
15.模型构建法——构建细胞亚显微结构物理模型,构建DNA双螺旋结构物理模型,构建细胞类型、种群特征、细胞分裂等概念模型,构建种群增长两种数学模型(公式、“J”型、“S”型曲线),构建减数分裂、血糖调节过程物理模型。
题型(三) | 图解图示类——有效“架桥”破解 |
图解图示主要有流程图、示意图和模式图等,涉及的内容主要有细胞结构模式图、光合作用和呼吸作用过程示意图、物质出入细胞的方式示意图、细胞分裂模式图、免疫过程示意图、激素调节过程示意图、神经调节模式图等。图解图示型试题主要有两个特点:
(1)新情境:以图像、图形或流程图为试题的信息来源,即通过图解图示创设新情境,提供新材料。
(2)重能力:该类试题是以生物学科中的基本概念、基本理论等作为载体,通过精心设计而命制的一种信息处理和分析迁移题,主要考查学生对图解图示的识别与分析及解决问题的能力。
一、模式图与示意图
1.细胞膜结构模式图
2.物质运输的模式图
3.酶专一性模式图
4.膜蛋白功能模式图
5.光合作用“三率”相关模式图整合
6.细胞周期模式图
7.细胞凋亡过程示意图
8.DNA复制、转录、翻译过程图解
9.线粒体中蛋白质合成过程示意图
10.动物激素分泌及传送方式示意图
11.赤霉素诱导淀粉酶合成过程示意图
二、流程图与关系图
1.光合作用与细胞呼吸的关系图解
2.细胞膜的组成成分、结构与功能之间的相互关系
3.能量流动过程图解
4.物种形成过程图解
5.生物多样性三个层次关系图解
6.神经—体液—免疫调节关系图解
[解题模板]
1.坐标曲线类
2.数据表格类
3.直方图类
常见曲线类型及变化趋势分析
1.单曲线
常表示某种生物的数量或某一生理过程与某一相关因素之间的关系。常见类型分析如下:
图例 | 曲线走势 | 相关变量 |
在一定范围内纵坐标变量随横坐标变量增加而不断增加,超过某个值纵坐标变量随横坐标变量增加而不断减小 | ①酶的活性—pH、温度 ②生长速率—生长素浓度 ③种群增长速率—时间(“S”型曲线) | |
纵坐标变量随横坐标变量的增加而不断增加 | 种群数量——时间 (无环境阻力) | |
在某范围内纵坐标变量随横坐标变量增加而不断减少 | ①杂合子所占比例—杂合子自交代数 ②无氧呼吸—氧浓度 ③可再利用元素—叶龄 ④恒温动物耗氧量—温度 | |
在某范围内纵坐标变量随横坐标变量增加而不断增加,超过某个值时纵坐标变量随横坐标变量增加而趋于平缓 | ①光合作用强度—CO2 浓度、光照强度 ②矿质元素吸收—O2 浓度 ③ATP产生—O2浓度 ④种群数量—时间(自然状态下) ⑤反应速率—反应物 | |
在某范围内纵坐标变量随横坐标变量增加而不断减少,超过某个值纵坐标变量随横坐标变量增加而不断增加 | ①酵母菌CO2产生量—O2 浓度 ②种子萌发时的干重—萌发天数 ③种群密度—杀虫剂使用次数 | |
在某范围内纵坐标变量随横坐标变量增加而不变 | ①DNA含量—细胞有丝分裂前、中、后期 ②哺乳动物成熟红细胞中ATP产生量—氧浓度 | |
2.双曲线和多曲线
指在一个坐标系中,有两条或两条以上的曲线,通常表示不同生物的数量或同一生物的不同器官或生理过程与某一相关因素之间的关系。常见类型分析如下:
图例 | 相关变量 | 图例 | 相关变量 |
种群数量—时间 (捕食) | 种群增长曲线 | ||
不同温度或CO2浓度下,光合作用强度—光照强度 | 种群数量—时间 (竞争) | ||
一、高中生物涉及计算的内容归纳
编号 | 高中生物计算题类型 | 对应的《普通高中生物课程标准》的具体内容 |
1 | 有关蛋白质的计算 | 概述蛋白质的结构和功能 |
2 | 有关细胞呼吸的计算 | 说明细胞呼吸,探讨其原理的应用 |
3 | 有关光合作用的计算 | 说明光合作用以及对它的认识过程 研究影响光合速率的环境因素 |
4 | 细胞分裂过程中染色体和DNA等物质数目变化的计算 | 概述有丝分裂的过程 阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化 |
5 | 有关遗传规律的计算 | 分析孟德尔遗传实验的科学方法 阐明基因的分离规律和自由组合规律 概述伴性遗传 |
6 | 有关遗传信息传递和表达的计算 | 概述DNA分子结构的主要特点 概述DNA分子的复制 概述遗传信息的转录和翻译 |
7 | 有关种群内基因频率的计算 | 概述生物进化与生物多样性的形成 |
8 | 有关种群数量的计算 | 尝试建立数学模型解释种群的数量变动 |
9 | 有关生态系统中能量流动的计算 | 分析生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及其应用 |
二、计算类型及破解方法
1.审题理意,切入要点
生物计算题强调学生对生物核心知识的理解和应用,要求学生在审题的过程中能够准确地把握题意,理解题目所给关键句的生物学含义,从而为准确、快速解题奠定基础。
(1)真正光合速率和表观光合速率:
真正光合速率=表观(净)光合速率+呼吸速率
①真正光合速率表示方法:制造葡萄糖、产生O2、固定CO2的速率。
②表观光合速率表示方法:吸收CO2、释放O2、积累葡萄糖的速率。
③呼吸速率:黑暗条件下O2吸收速率、CO2释放速率。
(2)“患病男孩”与“男孩患病”的概率:
①患病男孩——表示两个独立事件,即“男孩”事件及“患病”事件,同时出现的概率为两事件之积,即1/2×男孩中患病率。
②男孩患病:只在男孩(XY)中求患病率即可。
(3)自交和自由交配:
[实例] 将基因型为Aa的水稻自交一代后的种子全部种下。
①让F1自交或自由交配,求其后代F2的基因型、表现型的比例。
②在幼苗期淘汰F1全部隐性个体后,让其自交或自由交配,求其后代F2的基因型、表现型的比例。
计算方法示例如下:
解法一:列举法(适用于自交)
(1)F1无淘汰自交,交配组合方式有以下三种:
①1/4AA×AA→1/4AA;
②2/4Aa×Aa→1/8AA∶2/8Aa∶1/8aa;
③1/4aa×aa→1/4aa。
F2基因型的比例为AA∶Aa∶aa=(1/4+1/8)∶(2/8)∶(1/8+1/4)=(3/8)∶(2/8)∶(3/8)=3∶2∶3;F2表现型的比例为A_∶aa=(1/4+1/8+2/8)∶(1/8+1/4)=(5/8)∶(3/8)=5∶3。
(2)F1淘汰aa后自交,交配组合方式有以下两种:
①1/3AA×AA→1/3AA;
②2/3Aa×Aa→1/6AA∶2/6Aa∶1/6aa。
F2基因型的比例为AA∶Aa∶aa=(1/3+1/6)∶2/6∶1/6=(3/6)∶(2/6)∶(1/6)=3∶2∶1;F2表现型的比例为A_∶aa=(1/3+1/6+2/6)∶(1/6)=(5/6)∶(1/6)=5∶1。
解法二:配子法(适用于自由交配)
①F1无淘汰自由交配:
不淘汰aa时,F1的基因型及概率为1/4AA、2/4Aa、1/4aa,雌、雄个体产生的雌、雄配子的基因型及概率均为1/2A、1/2a,自由交配产生aa的概率=1/2×1/2=1/4,AA的概率=1/2×1/2=1/4,Aa的概率=2×1/2×1/2=2×1/2×1/2=1/2。
②F1淘汰aa后自由交配:
淘汰aa后F1的基因型及概率为1/3AA、2/3Aa,雌、雄个体产生的雌、雄配子的基因型及概率均为2/3A、1/3a,自由交配的后代情况为aa=1/3×1/3=1/9、AA=2/3×2/3=4/9,Aa=2×2/3×1/3=4/9。
(4)基因频率与基因型频率:
①基因位于常染色体上时:
a.已知基因型的个体数,求基因频率。
某基因的频率=[(纯合子个数×2+杂合子个数)÷总个数×2]×100%。
b.已知基因型频率,求基因频率。
某基因的频率=该基因纯合子的基因型频率+
c.已知种群中某种纯合子比例,求基因频率。
某基因频率=
②基因位于性染色体上时:
性染色体上的基因有可能成单存在,如红绿色盲基因,Y染色体上无等位基因,因此男性基因总数与女性体内等位基因总数有差别,在确定种群等位基因及其总数时应分别考虑。如色盲基因频率
Xb=
2.数形结合,化繁为简
(1)蛋白质合成的相关计算:
①N原子数、O原子数的计算:
N原子数=各氨基酸中N的总数;
O原子数=各氨基酸中O的总数—脱去的水分子数。
②避开蛋白质类计算题的误区
a.从特殊元素(N、O、S等)入手,建立氨基酸脱水缩合前后某些特定原子数目的守恒数学模型,是解决蛋白质类计算题的突破口。
b.若形成的多肽是环状:氨基酸数=肽键数=失去水分子数。
c.在蛋白质相对分子质量的计算中,若通过图示或其他形式告知蛋白质中含有二硫键时,要考虑脱去氢的质量,每形成一个二硫键,脱去2个H。
③牢记DNA中碱基∶RNA中碱基∶氨基酸=6∶3∶1。
(2)与碱基互补配对或DNA复制的相关计算:
①双链DNA分子中碱基含量的计算:
规律一:双链DNA中,A+G=T+C=A+C=T+G=总碱基数的一半。
规律二:若在DNA一条链中
规律三:若在一条链中
规律四:不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同即(A+T)/(C+G)的值不同,该比值体现了不同生物DNA分子的特异性;不同生物DNA分子中非互补碱基之和所占比例相同,不具有特异性。
(注:进行DNA分子碱基计算时必须明确已知和所求碱基比例是占DNA双链碱基总数的比例还是占一条链上碱基数的比例)
②抓准DNA复制中的“关键字眼”
a.DNA复制中,用15N标记的是“亲代DNA”还是“培养基中原料”。
b.子代DNA中,所求DNA比例是“含15N”的还是“只含15N”的。
c.已知某亲代DNA中含某碱基m个,明确所求是“复制n次”[m·(2n-1)]还是“第n次复制”[m·2n-1]消耗的碱基数。
题型(六) | 情境信息类——“去粗存精”法破解 |
新情境信息题常以生物学的前沿科技、生命科学发展中的热点问题、社会生活中的现实问题、生物实验等为命题材料,用文字、数据、图表、图形等形式向考生提供材料信息,要求通过分析和处理信息,把握事件呈现的特征,进而选择或提炼出有关问题的答案。此类试题一般包括:题干部分(信息部分)和问题部分。题干是向考生提供解题信息的,多以文字叙述为主,有的再辅以图示和表格数据等信息,题干的特点往往具有隐蔽性、启发性和迁移性。问题部分是围绕题干给出的信息主题展开的,能否解答问题,关键取决于能否从题干中获取多少信息以及能否将获得的信息快速地迁移到要解答的问题中去。此类信息题具有情境新、知识活、起点高、落点低等典型特征。解答此类问题的关键是去粗存精,获取有价值的信息。
怎样正确解答材料信息题
1.相信自己,找准材料信息,知识都已学过
生物高考题贵在新,但新的不是考点而是情境。材料信息题的作答,第一,应该明确这些题的落脚点是教材中的内容,不能畏惧这类题目;第二,看材料要专注、抓住大意,可以多看几遍,不能泛泛地看;第三,应该找材料的关键点,尤其是可能和我们所学内容建立联系的地方,这是解题的突破口。此外,如果实在没看懂材料也不要轻易放弃,选择题的选项、非选择题的填空与材料提供的信息有关,不少选项或填空可以根据所学知识直接进行判断或作答。
2.知识衔接,明确命题意图,做好答题准备
信息题所给材料一般比较陌生,或是一些熟悉的信息组合,需要从材料中寻找相关知识点,明确命题者的意图,找到解题的钥匙。准确地从已有的知识体系中提取答题所需的相关知识,是做好答题准备的前提。解答此类题目同时应注意:第一,不要急于作答,逐词逐句阅读题目弄清意思,抓住重点,分清是什么,答什么,要明确命题者的意图;第二,根据题目给予的条件和已有的知识联系,让二者进行搭桥,找到答题的切入点。第三,注意题干与课本知识相互转换;找到与教材的衔接点,正确把握解题方向和思路;以问题为中心,以教材基础知识为依据,理清思路,将所学知识与试题要求准确链接,把相应要点用生物学术语重组、整合并准确地书写出来等,是明确命题者的意图和答题的有效措施。
3.细化知识,准确规范答题,得分才是关键
(1)要抓住试题中的关键性词语,注意对关键性的文字要画线描点,要抓住重点词语才能在有限的时间里做到游刃有余,比如概念性的描述、至少、最多、最佳等关键词语更要重视。很多学生失分严重,就是平时懒于动笔。
(2)注意各个小问题前后联系。每个试题都是一个整体,各个小问题也不是孤立的。做题时会遇到这种情况,上一个问题的提示在下一个问题中,特别是材料实验题,不能答好上一小题才答下一小题,而是要把所有问题看成一个整体,重视问题之间的联系,形成一个整体思路和解决方案。最后,罗列考点,重视假设,套用考点知识推理整个过程。如果已知材料中考点的大概范围,但是不清楚具体知识点时,可以把相应的考点简单罗列在稿纸上,根据考点应用假设法套用相关知识进行推敲,以此来检验是否符合逻辑。