基因突變和基因重組考點(diǎn)考向分析,基因突變和基因重組題目及解析

1、第七單元生物的變異、育種與進(jìn)化第1課基因突變和基因重組考點(diǎn)一基因突變 【核心知識(shí)突破】1.實(shí)例分析：鐮刀型細(xì)胞貧血癥。(1)圖示中a、b、c過(guò)程分別代表_、_和_。突變發(fā)生在_(填字母)過(guò)程中。(2)患者貧血的直接原因是_異常，根本原因是發(fā)生了_，堿基對(duì)由 突變成 。(3)用光學(xué)顯微鏡能否觀察到紅細(xì)胞形狀的變化？_(填“能”或“不能”)。用顯微鏡能否觀察到堿基對(duì)的變化？_(填“能”或“不能”)。DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯a血紅蛋白基因突變能不能2.概念：DNA分子中發(fā)生_，而引起的_的改變，叫做基因突變。3.時(shí)間：主要發(fā)生在_。堿基對(duì)的替換、增添和缺失基因結(jié)構(gòu)有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期4.誘

2、發(fā)基因突變的因素：(1)內(nèi)因：體內(nèi)異常的代謝物質(zhì)等導(dǎo)致基因中堿基對(duì)_。(2)外因(連線(xiàn))：增添、缺失或者替換5.突變特點(diǎn)：(1)_：一切生物都可以發(fā)生。(2)隨機(jī)性：可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的_，可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)_上和同一DNA分子的_。(3)低頻性：在自然狀態(tài)下，突變頻率很_。普遍性任何時(shí)期不同DNA分子不同部位低(4)不定向性：一個(gè)基因可以向不同的方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的_，還可能發(fā)生回復(fù)突變。(5)多害少利性：多數(shù)基因突變破壞_與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系，而對(duì)生物有害。 等位基因生物體6.結(jié)果：可產(chǎn)生_。(1)發(fā)生在配子中：可遺傳給后代。(2)發(fā)生在體細(xì)胞中：一般不能通過(guò)_遺傳。7.意義：(

3、1)_產(chǎn)生的途徑。(2)生物變異的_。(3)生物進(jìn)化的_。新的基因有性生殖新基因根本來(lái)源原始材料8.【教材易漏知識(shí)】必修2P82“批判性思維”：對(duì)于生物個(gè)體而言，發(fā)生自然突變的頻率是很低的。但是，一個(gè)物種往往是由許多個(gè)體組成的，就整個(gè)物種來(lái)看，在漫長(zhǎng)的進(jìn)化歷程中產(chǎn)生的突變還是很多的，其中有不少突變是有利突變，對(duì)生物的進(jìn)化有重要意義。因此，基因突變能夠?yàn)樯镞M(jìn)化提供原材料。【微點(diǎn)警示】基因突變的五點(diǎn)警示(1)基因突變一定會(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變，即基因中堿基排列順序的改變。(2)基因突變不一定會(huì)引起生物性狀的改變。 (3)基因突變不一定都產(chǎn)生等位基因：真核生物染色體上的基因突變可產(chǎn)生它的等位基因，而

4、原核生物和病毒基因突變產(chǎn)生的是一個(gè)新基因。(4)DNA中堿基對(duì)的增添、缺失或替換不一定是基因突變，只有引起基因結(jié)構(gòu)改變的才是基因突變。(5)基因突變不一定遺傳給后代。【秒判正誤】1.基因突變通常發(fā)生在DNARNA的過(guò)程中。( )分析：基因突變通常發(fā)生在DNA復(fù)制過(guò)程中，即DNADNA的過(guò)程。2.基因突變一定產(chǎn)生等位基因。( )分析：原核生物和病毒的基因突變產(chǎn)生新的基因，不是等位基因。3.基因突變的隨機(jī)性表現(xiàn)在一個(gè)基因可突變成多個(gè)等位基因。( )分析：隨機(jī)性表現(xiàn)在基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期、不同DNA分子上、同一DNA分子的不同部位。4.鐮刀型細(xì)胞貧血癥發(fā)生的根本原因是基因突變。

5、( )分析：鐮刀型細(xì)胞貧血癥發(fā)生的根本原因是發(fā)生了堿基對(duì)的替換，即基因突變。5.DNA中堿基對(duì)的增添、缺失、替換一定引起基因突變。( )分析：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段也可發(fā)生堿基對(duì)的改變。6.誘變因素可以提高突變頻率并決定基因突變的方向。( )分析：自然選擇決定生物進(jìn)化的方向，誘變因素不能決定生物進(jìn)化的方向。【命題案例研析】【典例】(2016天津高考)枯草桿菌野生型與某一突變型的差異見(jiàn)下表： 注：P：脯氨酸；K：賴(lài)氨酸；R：精氨酸下列敘述正確的是()A.S12蛋白結(jié)構(gòu)改變使突變型具有鏈霉素抗性B.鏈霉素通過(guò)與核糖體結(jié)合抑制其轉(zhuǎn)錄功能C.突變型的產(chǎn)生是由于堿基對(duì)的

6、缺失所致D.鏈霉素可以誘發(fā)枯草桿菌產(chǎn)生相應(yīng)的抗性突變【審答技巧】(1)找出關(guān)鍵詞：題干中“核糖體”是翻譯的場(chǎng)所，則鏈霉素影響翻譯過(guò)程。(2)分析原因：從蛋白質(zhì)中氨基酸序列分析，發(fā)生變化的根本原因是控制蛋白質(zhì)的基因發(fā)生突變。【解析】選A。本題主要考查基因突變、遺傳信息的表達(dá)、自然選擇。A項(xiàng)，表格中突變型在含鏈霉素培養(yǎng)基中的存活率為100%，則說(shuō)明突變型具有鏈霉素抗性，故正確；B項(xiàng)，翻譯是在核糖體上進(jìn)行的，鏈霉素通過(guò)與核糖體結(jié)合只能抑制翻譯功能，故錯(cuò)誤。C項(xiàng)，野生型和突變型的S12蛋白中只有一個(gè)氨基酸(第56位氨基酸)有差異，這是由基因結(jié)構(gòu)中堿基對(duì)的替換所致，而堿基對(duì)的缺失會(huì)導(dǎo)致缺失位置后的氨基酸

7、序列均改變，故錯(cuò)誤。D項(xiàng)，枯草桿菌對(duì)鏈霉素的抗性突變?cè)缫汛嬖?，不是鏈霉素誘發(fā)的，鏈霉素只能作為環(huán)境因素起到選擇作用，故錯(cuò)誤?！靖呖奸L(zhǎng)句應(yīng)答特訓(xùn)】(1)上述兩種蛋白質(zhì)差異產(chǎn)生的根本原因是發(fā)生了_，具體原因是_。(2)根據(jù)以上鏈霉素抑制枯草桿菌生長(zhǎng)的機(jī)理，抗生素抑制細(xì)菌生長(zhǎng)還可能有其他哪些方式？提示：影響細(xì)菌的DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄過(guò)程或者抑制細(xì)菌必需物質(zhì)和結(jié)構(gòu)的合成?；蛲蛔儔A基對(duì)的替換(或堿基對(duì)改變)【方法規(guī)律】基因突變對(duì)蛋白質(zhì)的影響規(guī)律類(lèi)型影響范圍對(duì)氨基酸的影響替換小只改變1個(gè)氨基酸或不改變?cè)鎏泶蟛挥绊懖迦胛恢们暗男蛄?，影響插入位置后的序列缺失大不影響缺失位置前的序列，影響缺失位置后的序列增添或?/p>

8、失3個(gè)堿基小增添或缺失位置增加或缺失1個(gè)氨基酸對(duì)應(yīng)的序列【考點(diǎn)題組診斷】角度一基因突變的機(jī)理和類(lèi)型1.(2019衡水模擬)如圖為某植物細(xì)胞一個(gè)DNA分子中a、b、c三個(gè)基因的分布狀況，圖中、為無(wú)遺傳效應(yīng)的序列。下列有關(guān)敘述正確的是()A.基因a、b、c均可能發(fā)生基因突變，體現(xiàn)了基因突變具有普遍性B.、也可能發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失和替換，但不屬于基因突變C.一個(gè)細(xì)胞周期中，間期基因突變頻率較高，主要是由于間期時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)D.在減數(shù)分裂的四分體時(shí)期，b、c之間可發(fā)生交叉互換【解析】選B。對(duì)a、b、c等不同基因而言，基因突變均可能發(fā)生，這體現(xiàn)了基因突變的隨機(jī)性；、也可能發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失和替換，

9、但沒(méi)有改變基因的結(jié)構(gòu)，因而不屬于基因突變；一個(gè)細(xì)胞周期中，間期基因突變頻率較高，主要是由于間期進(jìn)行DNA復(fù)制，DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)打開(kāi)后很容易發(fā)生突變；在減數(shù)分裂的四分體時(shí)期，只有同源染色體的非姐妹染色單體間才可發(fā)生交叉互換。2.(金榜原創(chuàng)預(yù)測(cè))苯丙酮尿癥(PKU)是一種常見(jiàn)的氨基酸代謝病，是由于苯丙氨酸(PA)代謝途徑中的酶缺陷而導(dǎo)致的?；颊弑奖彼崃u化酶基因的模板鏈局部堿基序列由GTC突變?yōu)镚TG，使其編碼的氨基酸由谷氨酰胺變成了組氨酸，導(dǎo)致患者體內(nèi)缺乏苯丙氨酸羥化酶，使體內(nèi)的苯丙氨酸不能正常轉(zhuǎn)變成酪氨酸，而只能轉(zhuǎn)變成苯丙酮酸，苯丙酮酸在體內(nèi)積累過(guò)多就會(huì)損傷嬰兒的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。以下敘述錯(cuò)誤的

10、是()A.患苯丙酮尿癥的根本原因是發(fā)生了基因的堿基對(duì)替換B.編碼谷氨酰胺的密碼子為CAGC.苯丙氨酸是人體必需氨基酸之一，若某嬰兒已確診為苯丙酮尿癥患者，飲食中可適當(dāng)減少苯丙氨酸的供給D.苯丙酮尿癥體現(xiàn)了基因?qū)ι镄誀畹闹苯涌刂啤窘馕觥窟xD。模板鏈某片段由GTC突變?yōu)镚TG，使其編碼的氨基酸由谷氨酰胺變成了組氨酸，進(jìn)而導(dǎo)致苯丙酮尿癥，可見(jiàn)苯丙酮尿癥是由于苯丙氨酸羥化酶基因堿基對(duì)發(fā)生了替換而引起的一種遺傳病。從上述分析可知，GTC轉(zhuǎn)錄形成的密碼子CAG編碼谷氨酰胺。對(duì)患有苯丙酮尿癥的嬰兒，最簡(jiǎn)便易行的治療措施是控制患者飲食中苯丙氨酸的含量。苯丙酮尿癥體現(xiàn)了基因通過(guò)控制酶的合成間接控制生物性狀。3

11、.(教材素材新命題必修2 P84拓展題改編)醫(yī)學(xué)上通常使用一定量的輻射或者化學(xué)藥劑對(duì)癌癥病人進(jìn)行化療和放療，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.放療或化療的作用是通過(guò)一定量的輻射或化學(xué)藥劑干擾癌細(xì)胞，使其產(chǎn)生基因突變，從而抑制其分裂的能力B.放療或化療主要作用于分裂間期的細(xì)胞C.放療的射線(xiàn)或化療的藥劑，既對(duì)癌細(xì)胞有作用，也對(duì)正常的體細(xì)胞有作用D.癌細(xì)胞是原癌基因或者抑癌基因突變引起的【解析】選D。 放療或化療的作用是通過(guò)一定量的輻射或化學(xué)藥劑干擾癌細(xì)胞進(jìn)行DNA分子的復(fù)制，使其產(chǎn)生基因突變，從而抑制其分裂。分裂間期細(xì)胞進(jìn)行DNA復(fù)制，所以放療或化療對(duì)間期的癌細(xì)胞效果更顯著。放療的射線(xiàn)或化療的藥劑沒(méi)有特

12、異性，對(duì)癌細(xì)胞和正常的體細(xì)胞都有作用。癌細(xì)胞是原癌基因和抑癌基因突變引起的。角度二基因突變的特點(diǎn)及其對(duì)生物性狀的影響4.(2019泉州模擬)野生型豌豆子葉黃色(Y)對(duì)突變型豌豆子葉綠色(y)為顯性。Y基因和y基因的翻譯產(chǎn)物分別是SGRY蛋白和SGRy蛋白。兩種蛋白質(zhì)都能進(jìn)入葉綠體，它們的部分氨基酸序列如圖。SGRY蛋白能促使葉綠素降解，使子葉由綠色變?yōu)辄S色；SGRy蛋白能減弱葉綠素降解，使子葉維持“常綠”。下列敘述正確的是世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)()注：序列中的字母是氨基酸縮寫(xiě)，序列上方的數(shù)字表示該氨基酸在序列中的位置，、表示發(fā)生突變的位點(diǎn)。A.位點(diǎn)突變導(dǎo)致了該蛋白的功能喪失B.位點(diǎn)的突變導(dǎo)致了該蛋白的

13、功能減弱C.黑暗條件下突變型豌豆子葉的葉綠素含量維持不變D.Y基因突變?yōu)閥基因的根本原因是堿基對(duì)發(fā)生缺失【解題指南】(1)觀察比較圖中兩種蛋白質(zhì)部分氨基酸序列的作用，判斷蛋白質(zhì)功能主要與哪部分有關(guān)。(2)根據(jù)兩條肽鏈中關(guān)鍵氨基酸的數(shù)目和順序變化判斷突變類(lèi)型。 【解析】選B。根據(jù)題圖可以看出，SGRy蛋白有3處變異，處氨基酸由T變成S，處氨基酸由N變成K，可以確定是基因中堿基對(duì)發(fā)生了替換，處多了一個(gè)氨基酸，可以確定是發(fā)生了堿基對(duì)的增添；SGRY蛋白的第12和38個(gè)氨基酸所在的區(qū)域的功能是引導(dǎo)該蛋白進(jìn)入葉綠體，根據(jù)題意，SGRy和SGRY都能進(jìn)入葉綠體，說(shuō)明、處的變異沒(méi)有改變其功能，所以突變型的S

14、GRy蛋白功能的改變是由處變異引起的，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。從題干信息無(wú)法得出黑暗與葉綠素含量的關(guān)系，C項(xiàng)錯(cuò)誤。Y基因突變?yōu)閥基因的根本原因是堿基對(duì)發(fā)生增添，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.一對(duì)毛色正常鼠交配，產(chǎn)下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色異常。分析認(rèn)為，鼠毛色出現(xiàn)異常的原因有兩種：一是基因突變的直接結(jié)果(控制毛色基因的顯隱性未知，突變只涉及一個(gè)親本常染色體上一對(duì)等位基因中的一個(gè)基因)；二是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果(只涉及親本常染色體上一對(duì)等位基因)。假定這只雄鼠能正常生長(zhǎng)發(fā)育，并具有生殖能力，后代可成活。為探究該鼠毛色異常的原因，用上述毛色異常的雄鼠分別與其同一窩的多只雌鼠交配，得到多窩子代。請(qǐng)預(yù)測(cè)結(jié)果并作

15、出分析。(1)如果每窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例均為_(kāi)，則可推測(cè)毛色異常是_性基因突變?yōu)開(kāi)性基因的直接結(jié)果，因?yàn)開(kāi)。(2)如果不同窩子代出現(xiàn)兩種情況，一種是同一窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例為_(kāi)，另一種是同一窩子代全部表現(xiàn)為_(kāi)鼠，則可推測(cè)毛色異常是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果?！窘馕觥?1)根據(jù)題干中“突變只涉及一個(gè)親本常染色體上一對(duì)等位基因中的一個(gè)基因”，且產(chǎn)生了新性狀(毛色異常)分析，只能是由aa突變?yōu)锳a。(2)根據(jù)題干中“只涉及親本常染色體上一對(duì)等位基因”可知，親代交配后，同窩中的雌鼠基因型是AA或者Aa，題中隱含的條件是這些雌鼠都毛色正常。雄鼠基因型為aa，與Aa交配，

16、后代出現(xiàn)性狀分離比為11；與AA交配，后代都為Aa，即毛色正常鼠。答案：(1)11隱顯只有兩個(gè)隱性純合親本中一個(gè)親本的一個(gè)隱性基因突變?yōu)轱@性基因時(shí)，才能得到每窩毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例均為11的結(jié)果(2)11毛色正?！痉椒记伞炕蛲蛔兊念?lèi)型及判定方法(2)判定方法。選取突變體與其他已知未突變純合子雜交，據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷。讓突變體自交，觀察子代有無(wú)性狀分離而判斷?！炯庸逃?xùn)練】(2016海南高考)依據(jù)中心法則，若原核生物中的DNA編碼序列發(fā)生變化后，相應(yīng)蛋白質(zhì)的氨基酸序列不變，則該DNA序列的變化是()A.DNA分子發(fā)生斷裂B.DNA分子發(fā)生多個(gè)堿基增添C.DNA分子發(fā)生堿基替換D.DNA

17、分子發(fā)生多個(gè)堿基缺失 【解析】選C。本題主要考查基因突變的本質(zhì)與基因表達(dá)的結(jié)果。A項(xiàng)，DNA分子發(fā)生斷裂會(huì)造成合成的蛋白質(zhì)氨基酸數(shù)目變少，故錯(cuò)誤。B項(xiàng)，DNA分子發(fā)生多個(gè)堿基增添，一般會(huì)造成合成的蛋白質(zhì)氨基酸數(shù)目增多，也有可能提前出現(xiàn)終止密碼子，合成的蛋白質(zhì)氨基酸數(shù)目減少，兩種情況下氨基酸序列均會(huì)改變，故錯(cuò)誤。C項(xiàng)，DNA分子發(fā)生堿基替換，因密碼子具有簡(jiǎn)并性，相應(yīng)的蛋白質(zhì)氨基酸序列可能不變，故正確。D項(xiàng)，DNA分子發(fā)生多個(gè)堿基缺失，相應(yīng)的蛋白質(zhì)氨基酸數(shù)目一般會(huì)減少，故錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二基因重組及其與基因突變的關(guān)系 【核心知識(shí)突破】1.基因重組的概念：2.基因重組的類(lèi)型：(1)自由組合型：位于非同源染

18、色體上的_隨非同源染色體的_而發(fā)生重組(如圖)。非等位基因自由組合(2)交叉互換型：位于_在四分體時(shí)期隨非姐妹染色單體的交叉互換而發(fā)生重組(如圖)。同源染色體上的等位基因3.基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生新的基因型，導(dǎo)致_性狀出現(xiàn)。4.基因重組的應(yīng)用：_育種。5.基因重組的意義：(1)_的來(lái)源之一。(2)為_(kāi)提供材料。(3)形成_的重要原因之一。重組雜交生物變異生物進(jìn)化生物多樣性6.基因突變與基因重組的比較：基因突變基因重組變異本質(zhì)基因分子_發(fā)生改變?cè)谢虻闹匦陆M合發(fā)生時(shí)間通常在有絲分裂_和減數(shù)第一次分裂前的_減數(shù)第一次分裂_時(shí)期和減數(shù)第一次分裂_期結(jié)構(gòu)間期間期四分體后基因突變基因重組適用范圍所有生物

19、(包括病毒)進(jìn)行有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物結(jié)果產(chǎn)生新_，控制新性狀產(chǎn)生新_，不產(chǎn)生新基因應(yīng)用人工誘變育種雜交育種、基因工程育種聯(lián)系基因突變產(chǎn)生新基因，為基因重組提供了自由組合的新基因，都是可遺傳的變異基因基因型【微點(diǎn)警示】(1)受精過(guò)程中精卵隨機(jī)結(jié)合，導(dǎo)致后代性狀多樣，不屬于基因重組。(2)雜合子自交，后代發(fā)生性狀分離，根本原因是等位基因的分離，而不是基因重組。(3)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等屬于廣義的基因重組。【秒判正誤】1.有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中均可發(fā)生非同源染色體之間的自由組合，導(dǎo)致基因重組。( )分析：基因重組一般發(fā)生于有性生殖產(chǎn)生配子的過(guò)程中，即在減數(shù)分裂過(guò)程

20、可發(fā)生基因重組，有絲分裂過(guò)程不會(huì)發(fā)生。2.Aa自交，因基因重組導(dǎo)致子代發(fā)生性狀分離。( )分析：A、a控制的是同一性狀的不同表現(xiàn)類(lèi)型，而基因重組是控制不同性狀基因間的自由組合。3.R型菌 S型菌過(guò)程中發(fā)生了基因重組 ( )分析：R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌的根本原因是滅活的S型菌的部分DNA進(jìn)入R型菌，并實(shí)現(xiàn)了基因的表達(dá)，此過(guò)程的實(shí)質(zhì)是基因重組。4.在植物組織培養(yǎng)形成幼苗的過(guò)程中可同時(shí)發(fā)生基因突變和基因重組。( )分析：在植物組織培養(yǎng)形成幼苗的過(guò)程中沒(méi)有減數(shù)分裂產(chǎn)生配子，所以不會(huì)發(fā)生基因重組。5.基因重組為生物進(jìn)化提供了最根本的原材料。( )分析：基因突變?yōu)樯镞M(jìn)化提供最根本的原材料。6.基因重組只能產(chǎn)

21、生新基因型和重組性狀，不能產(chǎn)生新基因和新性狀。( )分析：由基因重組定義可知?！久}案例研析】【典例】 (2017天津高考)基因型為AaBbDd的二倍體生物，其體內(nèi)某精原細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)同源染色體變化示意圖如下。敘述正確的是()A.三對(duì)等位基因的分離均發(fā)生在次級(jí)精母細(xì)胞中B.該細(xì)胞能產(chǎn)生AbD、ABD、abd、aBd四種精子C.B(b)與D(d)間發(fā)生重組，遵循基因自由組合定律D.非姐妹染色單體發(fā)生交換導(dǎo)致了染色體結(jié)構(gòu)變異【審答技巧】(1)審題關(guān)鍵：圖示給出的三對(duì)基因位于同一對(duì)同源染色體上，即不能自由組合。(2)答題技巧：根據(jù)具體情況分析題目，不能被固有思維影響，因?yàn)橛薪徊婊Q，所以減數(shù)第一次分

22、裂和減數(shù)第二次分裂均可以發(fā)生等位基因分離?！窘馕觥窟xB。等位基因(A、a，D、d)的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，此時(shí)細(xì)胞稱(chēng)為初級(jí)精母細(xì)胞；等位基因(B、b)的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期、減數(shù)第二次分裂后期，細(xì)胞分別為初級(jí)精母細(xì)胞、次級(jí)精母細(xì)胞，A項(xiàng)錯(cuò)誤。該細(xì)胞發(fā)生了交叉互換，可以產(chǎn)生AbD、ABD、abd、aBd四種精子，B項(xiàng)正確。由于B(b)與D(d)位于同一對(duì)染色體上，不能自由組合，不遵循基因自由組合定律，C項(xiàng)錯(cuò)誤。同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生交叉互換屬于基因重組，不屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！竞诵乃仞B(yǎng)新命題】(1)科學(xué)思維分析與綜合本題中由于交叉互換產(chǎn)生四種精子，這和兩對(duì)非同

23、源染色體自由組合產(chǎn)生的精子種類(lèi)數(shù)一樣，兩者有何區(qū)別？提示：同源染色體之間不一定發(fā)生交叉互換，所以產(chǎn)生的各種精子比例不相等，兩對(duì)同源染色體自由組合產(chǎn)生的精子比例相等。(2)科學(xué)探究設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如果已知A(a)/B(b)兩對(duì)基因控制兩對(duì)相對(duì)性狀，欲驗(yàn)證兩對(duì)基因是否遵循自由組合定律，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)并寫(xiě)出預(yù)期結(jié)果。提示：基因型為AaBb的個(gè)體相互交配，如果結(jié)果出現(xiàn)雙顯性狀單顯性狀單顯性狀雙隱性狀=9331，則證明兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳，遵循自由組合定律?！究键c(diǎn)題組診斷】角度一基因重組1.(2018海南高考)雜合體(子)雌果蠅在形成配子時(shí)，同源染色體的非姐妹染色單體間的相應(yīng)片段發(fā)生對(duì)等交換，導(dǎo)致新的配子類(lèi)型出

24、現(xiàn)，其原因是在配子形成過(guò)程中發(fā)生了()A.基因重組B.染色體重復(fù)C.染色體易位D.染色體倒位【解析】選A。本題考查生物變異種類(lèi)的判斷。分析題干信息，“同源染色體的非姐妹染色單體間的相應(yīng)片段發(fā)生對(duì)等交換”即發(fā)生交叉互換，屬于基因重組。角度二基因重組與基因突變的比較2.(2018全國(guó)卷)某大腸桿菌能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，其突變體M和N均不能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，但M可在添加了氨基酸甲的基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，N可在添加了氨基酸乙的基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。將M和N在同時(shí)添加氨基酸甲和乙的基本培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)一段時(shí)間后，再將菌體接種在基本培養(yǎng)基平板上，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)出了大腸桿菌(X)的菌落。據(jù)此判斷，下列說(shuō)法不合理的是()世

25、紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)A.突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失B.突變體M和N都是由于基因發(fā)生突變而得來(lái)的C.突變體M的RNA與突變體N混合培養(yǎng)能得到XD.突變體M和N在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了DNA轉(zhuǎn)移【解析】選C。本題考查基因突變、DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究。突變體M不能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，但可在添加了氨基酸甲的基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，因此突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失，A項(xiàng)合理；大腸桿菌沒(méi)有染色體，可遺傳的變異只有基因突變，B項(xiàng)合理；M和N的混合培養(yǎng)，致使兩者間發(fā)生了細(xì)菌轉(zhuǎn)化現(xiàn)象，而細(xì)菌轉(zhuǎn)化現(xiàn)象則是由于細(xì)菌間DNA的轉(zhuǎn)移(本質(zhì)是基因重組)實(shí)現(xiàn)的，故C項(xiàng)不合理、D項(xiàng)合理。3.(金榜原創(chuàng)預(yù)測(cè))酵母菌

26、是基因克隆實(shí)驗(yàn)中常用的受體細(xì)胞，生殖方式分無(wú)性繁殖和有性繁殖兩大類(lèi)，下列關(guān)于酵母菌的相關(guān)敘述，正確的是()A.酵母菌無(wú)氧呼吸可以產(chǎn)生酒精，可使酸性重鉻酸鉀由橙黃色變成藍(lán)綠色B.酵母菌的細(xì)胞壁可用纖維素酶和果膠酶降解C.酵母菌可能會(huì)發(fā)生基因突變、基因重組和染色體變異D.可遺傳的變異一定會(huì)導(dǎo)致基因的數(shù)目或基因中堿基序列的變化【解析】選C。酵母菌無(wú)氧呼吸可以產(chǎn)生酒精，可使酸性重鉻酸鉀由橙黃色變成灰綠色，A項(xiàng)錯(cuò)誤；酵母菌的細(xì)胞壁不是由纖維素和果膠構(gòu)成，纖維素酶和果膠酶不能降解，B項(xiàng)錯(cuò)誤；酵母菌是真核生物，含染色體，存在基因突變、染色體變異，在有性生殖時(shí)進(jìn)行減數(shù)分裂，存在基因重組，C項(xiàng)正確；基因重組屬于

27、可遺傳的變異，但不會(huì)導(dǎo)致基因的數(shù)目或基因中堿基序列的變化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.如圖是某個(gè)二倍體(AABb)動(dòng)物的幾個(gè)細(xì)胞分裂示意圖，據(jù)圖判斷不正確的是()A.甲圖表明該動(dòng)物發(fā)生了基因突變B.乙圖表明該動(dòng)物細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂前的間期發(fā)生基因突變C.丙圖表明該動(dòng)物在減數(shù)第一次分裂時(shí)發(fā)生交叉互換D.甲、乙、丙所產(chǎn)生的變異均可遺傳給后代【解析】選D。據(jù)題干中甲、乙、丙是同一個(gè)二倍體動(dòng)物的幾個(gè)細(xì)胞分裂圖分析可知：甲圖表示有絲分裂后期，染色體上基因A與a不同，是基因突變的結(jié)果；乙圖表示減數(shù)第二次分裂后期，其染色體上基因A與a不同，沒(méi)有同源染色體交叉互換的特征，只能是基因突變的結(jié)果；丙圖也表示減數(shù)第二次分裂后期

28、，基因B與b所在的染色體顏色不一致，則染色體上基因B與b不同是交叉互換造成的。甲圖細(xì)胞分裂產(chǎn)生體細(xì)胞，所產(chǎn)生的變異一般不遺傳給后代。【方法技巧】基因突變和基因重組的判斷方法(1)一看親子代基因型：如果親代基因型為BB或bb，則引起姐妹染色單體B與b不同的原因是基因突變。如果親代基因型為Bb，則引起姐妹染色單體B與b不同的原因是基因突變或交叉互換。 (2)二看細(xì)胞分裂方式：如果是有絲分裂中染色單體上基因不同，則為基因突變。如果是減數(shù)分裂過(guò)程中染色單體上基因不同，可能發(fā)生了基因突變或交叉互換。(3)三看細(xì)胞分裂圖：如果是有絲分裂后期圖像，兩條子染色體上的兩基因不同，則為基因突變的結(jié)果，如圖甲。如果

29、是減數(shù)第二次分裂后期圖像，兩條子染色體(同白或同黑)上的兩基因不同，則為基因突變的結(jié)果，如圖乙。如果是減數(shù)第二次分裂后期圖像，兩條子染色體(顏色不一致)上的兩基因不同，則為交叉互換(基因重組)的結(jié)果，如圖丙。(4)根據(jù)變異個(gè)體數(shù)量判定：【加固訓(xùn)練】1.(2018海南高考)蜜蜂中，雌蜂是雌雄配子結(jié)合產(chǎn)生的二倍體，雄蜂是由未受精的卵直接發(fā)育而來(lái)的。某對(duì)蜜蜂所產(chǎn)生子代的基因型為：雌蜂是AADD、AADd、AaDD、AaDd；雄蜂是AD、Ad、aD、ad。這對(duì)蜜蜂的基因型是()A.AADd和adB.AaDd和aDC.AaDd和ADD.Aadd和AD 【解析】選C。本題考查減數(shù)分裂和遺傳規(guī)律。依據(jù)題意，

30、子代雄蜂是未受精的卵直接發(fā)育而來(lái)的，有4種基因型，即這對(duì)蜜蜂中母本產(chǎn)生的卵細(xì)胞為AD、Ad、aD、ad，則母本的基因型為AaDd。子代雌蜂是由受精卵發(fā)育而來(lái)的，將子代雌蜂的4種基因型和母本產(chǎn)生的卵細(xì)胞的4種基因型比較可得出雄蜂的基因型為AD。2.如圖是基因型為Aa的個(gè)體不同分裂時(shí)期的圖像，根據(jù)圖像判定每個(gè)細(xì)胞發(fā)生的變異類(lèi)型，正確的是 ()A.基因突變基因突變基因突變B.基因突變或基因重組基因突變基因重組C.基因突變基因突變基因突變或基因重組D.基因突變或基因重組基因突變或基因重組基因重組【解析】選C。圖中分別處于有絲分裂的中期和后期，A與a所在的DNA分子是由一個(gè)DNA分子經(jīng)過(guò)復(fù)制而得到的，圖

31、中的變異只能來(lái)自基因突變；處于減數(shù)第二次分裂的后期，A與a的不同可能來(lái)自基因突變或減數(shù)第一次分裂前期的交叉互換(基因重組)。答案速填:1替換、增添和缺失2有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期3新基因4控制不同性狀5交叉互換6基因型 第4課能量之源光與光合作用(二) 考點(diǎn)一環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響及應(yīng)用 【核心知識(shí)突破】1.光合作用強(qiáng)度：(1)概念：是指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用制造_的數(shù)量。糖類(lèi)(2)其他表示方法：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用_的數(shù)量。單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用_的數(shù)量。消耗的CO2產(chǎn)生的O22.光照強(qiáng)度：(1)原理：光照強(qiáng)度通過(guò)直接影響_反應(yīng)，進(jìn)而影響光合作用強(qiáng)度。光(2)構(gòu)建數(shù)

32、學(xué)模型：曲線(xiàn)模型：表達(dá)式模型：實(shí)際光合速率=_。表觀(凈)光合速率+呼吸速率(3)曲線(xiàn)解讀：代謝過(guò)程細(xì)胞氣體交換圖解A點(diǎn)只有_ AB段光合作用強(qiáng)度_細(xì)胞呼吸強(qiáng)度 B點(diǎn)光補(bǔ)償點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度_細(xì)胞呼吸強(qiáng)度 細(xì)胞呼吸不再增加(4)應(yīng)用：增加光照強(qiáng)度促進(jìn)光合作用：溫室中適當(dāng)_以提高作物的光合作用強(qiáng)度。依據(jù)植物的特點(diǎn)合理利用光能：陰生植物光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)均較陽(yáng)生植物_，可采用陰生植物與陽(yáng)生植物_的方式以合理利用光能。增加光照強(qiáng)度低間作3.CO2濃度：(1)原理：CO2直接影響_，進(jìn)而影響_。(2)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型：暗反應(yīng)光反應(yīng)(3)模型解讀：代謝過(guò)程A點(diǎn)細(xì)胞只進(jìn)行細(xì)胞呼吸AB段光合作用強(qiáng)度_細(xì)胞呼吸強(qiáng)度

33、B點(diǎn)CO2補(bǔ)償點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度B點(diǎn)后光合作用強(qiáng)度_細(xì)胞呼吸強(qiáng)度C點(diǎn)CO2飽和點(diǎn)：增加CO2濃度，光合作用強(qiáng)度_不再增加(4)應(yīng)用。大田生產(chǎn)：應(yīng)“正其行，通其風(fēng)”或增施_。溫室栽培：人工增加_、增施農(nóng)家肥或與動(dòng)物圈舍聯(lián)通等。農(nóng)家肥CO24.溫度：(1)原理：溫度通過(guò)影響_進(jìn)而影響光合作用強(qiáng)度。(2)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型：酶的活性(3)模型解讀。光合作用強(qiáng)度和細(xì)胞呼吸強(qiáng)度都受溫度的影響。與_有關(guān)的酶對(duì)溫度更為敏感。(4)應(yīng)用。白天：適當(dāng)提高溫度以_。光合作用提高光合作用強(qiáng)度夜間：適當(dāng)降低溫度以_，減少有機(jī)物的消耗。降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度5.水：(1)原理：直接影響：水是光合作用的_，含水量越高，細(xì)

34、胞代謝越旺盛。間接影響：植物缺水會(huì)導(dǎo)致_，CO2供應(yīng)不足，影響光合作用速率。(2)應(yīng)用：合理灌溉。原料氣孔關(guān)閉6.礦質(zhì)元素：(1)原理：礦質(zhì)元素是參與光合作用的許多重要化合物的_，缺乏會(huì)影響光合作用的進(jìn)行。例如，N是酶的組成元素，N、P是ATP的組成元素，Mg是葉綠素的組成元素等。組成成分(2)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型： (3)模型解讀：在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)，可提高光合作用強(qiáng)度。超過(guò)一定濃度后，會(huì)因_過(guò)高而降低植物光合作用強(qiáng)度。土壤溶液濃度(4)應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，根據(jù)植物的需肥規(guī)律，適時(shí)、適量地增施肥料，可以提高作物的光合作用強(qiáng)度。7.綜合因素：(1)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型： 圖中：a.高CO

35、2濃度，b.中CO2濃度，c.低CO2濃度。 高光強(qiáng)，中光強(qiáng)，低光強(qiáng)。(2)模型解讀：P點(diǎn)之前，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，依次為_(kāi)、_和溫度。Q點(diǎn)之后橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的主要因素，此時(shí)的主要影響因素依次為溫度、_和_。光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度CO2濃度光照強(qiáng)度(3)應(yīng)用：有機(jī)肥中的有機(jī)物被土壤中的微生物分解成各種礦質(zhì)元素，增加了土壤的肥力，另外還釋放出熱量和CO2，增加了大棚內(nèi)的溫度和CO2濃度，有利于光合作用的進(jìn)行。【微點(diǎn)警示】對(duì)光合作用強(qiáng)度的三點(diǎn)認(rèn)識(shí)(1)光合作用強(qiáng)度高光能利用率高：其他條件相同的情況下，光合作用強(qiáng)度越高，光能利用率越高。光能利用率除受光合作用強(qiáng)度

36、的影響外，還受光合作用時(shí)間和光合作用面積的影響。(2)影響光合作用強(qiáng)度的因素：外因：包括光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度等。內(nèi)因：包括酶的活性和數(shù)量、色素的種類(lèi)和數(shù)量、五碳化合物的含量等。(3)多因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響：不同因素的作用具有互補(bǔ)效應(yīng)。如當(dāng)光照強(qiáng)度降低時(shí)，可通過(guò)增加CO2濃度補(bǔ)償。不同條件下關(guān)鍵影響因素不同。如其他條件適宜，CO2達(dá)到飽和點(diǎn)，此時(shí)限制因素最可能是五碳化合物的含量?！久}案例研析】【典例】 (2018全國(guó)卷)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強(qiáng)度的變化趨勢(shì)如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時(shí)，甲、乙兩種植物中，對(duì)光能的利用率較高的植物是_。(2)甲、乙兩種植物單獨(dú)

37、種植時(shí)，如果種植密度過(guò)大，那么凈光合速率下降幅度較大的植物是_，判斷的依據(jù)是_。(3)甲、乙兩種植物中，更適合在林下種植的是_。(4)某植物夏日晴天中午12：00時(shí)葉片的光合速率明顯下降，其原因是進(jìn)入葉肉細(xì)胞的_(填“O2”或“CO2”)不足?！緦彺鸺记伞?1)題干中關(guān)鍵信息不要忽略：種植密度過(guò)大，植株接受的光照強(qiáng)度減弱。林下光照強(qiáng)度較弱，適合種植陰生植物。夏日晴天中午12：00，光照強(qiáng)度過(guò)強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足。(2)讀懂曲線(xiàn)圖的關(guān)鍵信息：甲植物凈光合速率為0時(shí)所需的光照強(qiáng)度大于乙。當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時(shí)，甲植物的凈光合速率大于乙?！窘馕觥勘绢}考查光合作用的基本過(guò)程和影響因素。(1)當(dāng)光照

38、強(qiáng)度大于a時(shí)，甲的凈光合速率比乙的高，因此對(duì)光能的利用率較高的植物是甲。(2)光照強(qiáng)度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大，種植密度過(guò)大，植株接受的光照強(qiáng)度減弱，導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大。(3)乙植物在低光照強(qiáng)度下的凈光合速率大于甲，所以乙更適合在林下(低光照條件)種植。(4)夏日晴天中午12：00時(shí)溫度過(guò)高，部分氣孔關(guān)閉，進(jìn)入葉肉細(xì)胞的CO2不足。答案：(1)甲(2)甲光照強(qiáng)度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大，種植密度過(guò)大，植株接受的光照強(qiáng)度減弱，導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO2【高考長(zhǎng)句應(yīng)答特訓(xùn)】(1)甲、乙兩種植物中，更適合在林下種植的是_，原

39、因是_。 乙乙植物在低光照強(qiáng)度下的凈光合速率大于甲(2)某植物夏日晴天中午12：00時(shí)葉片的光合速率明顯下降，葉肉細(xì)胞內(nèi)ATP的含量_(填“增加”“減少”或“不變”)，原因是_。增加氣孔關(guān)閉，CO2減少，暗反應(yīng)減弱，ATP消耗減少，而短時(shí)間內(nèi)光反應(yīng)正?！究键c(diǎn)題組診斷】角度一單因素對(duì)光合作用的影響1.(2019長(zhǎng)沙模擬)如圖，原來(lái)置于黑暗環(huán)境中的綠色植物移到光下后，CO2吸收量發(fā)生了改變。據(jù)圖判斷下列敘述中正確的是()A.曲線(xiàn)AB段表示綠色植物呼吸強(qiáng)度減慢B.曲線(xiàn)BC段表示綠色植物僅進(jìn)行光合作用C.B點(diǎn)時(shí)植物既進(jìn)行光合作用，也進(jìn)行細(xì)胞呼吸D.整段曲線(xiàn)表明，隨光照強(qiáng)度增加，光合速率增加，呼吸速率也

40、增加【解析】選C。曲線(xiàn)AB段表示隨著光照強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，二氧化碳的釋放量逐漸減小，而不代表細(xì)胞呼吸強(qiáng)度改變，A錯(cuò)誤；曲線(xiàn)BC段表示光照強(qiáng)度較高，綠色植物光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，植物表現(xiàn)為釋放CO2，B錯(cuò)誤；B點(diǎn)表示綠色植物光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，植物表現(xiàn)為既不吸收CO2也不釋放CO2，C正確；由曲線(xiàn)可知，隨光照強(qiáng)度遞增，光合作用增強(qiáng)，但達(dá)到一定程度時(shí)，光合作用強(qiáng)度不再隨之變化，在整個(gè)過(guò)程中不能確定呼吸速率的變化，D錯(cuò)誤?！局R(shí)總結(jié)】影響光合作用因素的分析(1)內(nèi)因：酶的數(shù)量與活性、色素含量等。(2)外因：CO2濃度、溫度、光照強(qiáng)度等。(3)在達(dá)到光合作用光飽和點(diǎn)(或CO2飽和點(diǎn))以前

41、，影響光合作用的主要因素是光照強(qiáng)度(或CO2濃度)。2.(2018淄博模擬)在天氣晴朗的夏季，將用全素營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)的植株放入密閉的玻璃罩內(nèi)放在室外進(jìn)行培養(yǎng)。每隔一段時(shí)間用CO2濃度檢測(cè)儀測(cè)定玻璃罩內(nèi)CO2濃度，繪制成如圖所示的曲線(xiàn)(水平虛線(xiàn)表示實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)玻璃罩內(nèi)CO2濃度)。據(jù)圖得出的判斷不正確的是()A.d點(diǎn)和h點(diǎn)表示光合速率等于呼吸速率B.bc段和ab段曲線(xiàn)斜率差異可能主要是由溫度造成的C.光合速率最大值可能出現(xiàn)在h點(diǎn)D.呼吸速率最小值可能出現(xiàn)在b點(diǎn)【解析】選C。圖中d點(diǎn)和h點(diǎn)，玻璃罩內(nèi)的CO2濃度達(dá)到平衡，此時(shí)光合速率等于呼吸速率；在夜間只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，但是ab段上升速率快，而bc段變緩，

42、這是由于早晨溫度較低，細(xì)胞呼吸減弱；h點(diǎn)時(shí)光合作用積累的有機(jī)物最多，但光合速率不是最大；b點(diǎn)之前，CO2增加的速率快，b點(diǎn)之后，CO2增加的速率慢，因此呼吸速率最小值可能出現(xiàn)在b點(diǎn)。3.(金榜原創(chuàng)預(yù)測(cè))為了研究溫度對(duì)玉米幼苗生長(zhǎng)的影響，某研究小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：將若干組等量的、生長(zhǎng)狀況一致的玉米幼苗，白天給予26 的恒定溫度，不同實(shí)驗(yàn)組給予不同的夜溫，其他條件相同且適宜。結(jié)果如圖1所示。將同一批玉米幼苗分別置于恒定的不同溫度下培養(yǎng)，其他培養(yǎng)條件相同，光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系如圖2所示。下列有關(guān)敘述正確的是()世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)A.A點(diǎn)時(shí)玉米幼苗相對(duì)生長(zhǎng)速率較低的主要原因是夜溫太低B.玉米幼

43、苗生長(zhǎng)的最適溫度組合是日溫26 、夜溫20 C.玉米幼苗夜間生長(zhǎng)所需的能量由線(xiàn)粒體提供D.15 時(shí)玉米幼苗的光合作用強(qiáng)度高于10 【解析】選A。由圖可知，A點(diǎn)時(shí)玉米幼苗相對(duì)生長(zhǎng)速率較低的主要原因是夜溫太低，A正確；由于缺少其他日溫的實(shí)驗(yàn)作對(duì)照，因此不能確定最適日溫是26 ，B錯(cuò)誤；玉米幼苗夜間生長(zhǎng)主要通過(guò)有氧呼吸獲取能量，因此其所需的能量由線(xiàn)粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)提供，C錯(cuò)誤；由圖可知，光照強(qiáng)度較低時(shí)，15 時(shí)玉米幼苗的光合作用強(qiáng)度低于10 ，D錯(cuò)誤。角度二多因素對(duì)光合作用的綜合影響4.(2017天津高考)某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半，但固定CO2酶的活性顯著高于野生型。如圖顯示兩者

44、在不同光照強(qiáng)度下的CO2吸收速率。敘述錯(cuò)誤的是世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)()A.光照強(qiáng)度低于P時(shí)，突變型的光反應(yīng)強(qiáng)度低于野生型B.光照強(qiáng)度高于P時(shí)，突變型的暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型C.光照強(qiáng)度低于P時(shí)，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度D.光照強(qiáng)度高于P時(shí)，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度【解析】選D。題圖中光照強(qiáng)度低于P時(shí)，突變型CO2吸收速率低于野生型，原因是突變型葉綠素含量較低，吸收光的能力較弱，光反應(yīng)強(qiáng)度低于野生型，A項(xiàng)正確；光照強(qiáng)度高于P時(shí)，突變型CO2吸收速率大于野生型，原因是突變型固定CO2酶的活性顯著高于野生型，導(dǎo)致暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型，B項(xiàng)正確；光照強(qiáng)度低于P時(shí)，突變型光

45、合速率隨光照強(qiáng)度的增加而增加，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度，C項(xiàng)正確；光照強(qiáng)度高于P時(shí)，在達(dá)到光飽和點(diǎn)以前，突變型光合速率仍隨光照強(qiáng)度的增加而增加，此時(shí)限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素仍是光照強(qiáng)度，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！痉椒记伞壳€(xiàn)圖中限制因素的判斷方法(1)曲線(xiàn)上升階段：縱坐標(biāo)隨橫坐標(biāo)增加而增加，限制因素為橫坐標(biāo)代表的物理量(橫坐標(biāo)為時(shí)間時(shí)，限制因素不是時(shí)間，而是隨時(shí)間變化而變化的溫度或光照等環(huán)境因素)。(2)曲線(xiàn)水平階段：縱坐標(biāo)不再隨橫坐標(biāo)增加而增加，限制因素為橫坐標(biāo)以外的物理量。5.(2019武漢模擬)如圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關(guān)敘述中正確

46、的是世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)()A.t1t2，葉綠體類(lèi)囊體膜上的色素吸收光能增加，基質(zhì)中水光解加快、O2釋放增多B.t2t3，暗反應(yīng)限制光合作用，若在t2時(shí)刻增加光照，光合速率將再提高C.t3t4，光照強(qiáng)度不變，光合速率的提高是由于光反應(yīng)速率不變、暗反應(yīng)增強(qiáng)的結(jié)果D.t4后短暫時(shí)間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C3還原后的直接產(chǎn)物含量降低【解析】選D。水光解釋放O2發(fā)生在葉綠體類(lèi)囊體薄膜上，而不是葉綠體基質(zhì)，A錯(cuò)誤；t2t3光照充足且恒定，限制光合速率的因素為CO2濃度，若增加光照，光合速率不會(huì)提高，B錯(cuò)誤；t3t4，暗反應(yīng)增強(qiáng)，一定程度上加快ATP和ADP的轉(zhuǎn)化，H和ATP不再積累，導(dǎo)致光反應(yīng)速率

47、加快，C錯(cuò)誤；突然停止光照，光反應(yīng)減弱甚至停止，類(lèi)囊體薄膜上ATP合成受阻，ATP含量減少，ADP和Pi含量升高，被還原的C3減少，所以直接產(chǎn)物C5含量降低，D正確。6.(教材素材新命題必修1 P108思維拓展)哈密瓜盛產(chǎn)于新疆的哈密地區(qū)。在哈密地區(qū)農(nóng)作物生長(zhǎng)季節(jié)里，陽(yáng)光充沛、晝夜溫差大。分析回答：(1)從影響哈密瓜生長(zhǎng)的環(huán)境因素分析，哈密瓜特別甜的原因是_。(2)如果你的家鄉(xiāng)想種哈密瓜并使瓜甜，僅從光合作用的角度分析，你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)采取的措施有_。【解析】(1)哈密地區(qū)位于我國(guó)的高緯度地區(qū)(夏季的白天長(zhǎng))，陽(yáng)光充足，而且光照強(qiáng)，所以哈密瓜植株的葉片進(jìn)行光合作用的時(shí)間長(zhǎng)，光合作用的強(qiáng)度大，積累的糖

48、類(lèi)自然就會(huì)很多。哈密地區(qū)夜間溫度比較低，哈密瓜植株的細(xì)胞呼吸相對(duì)比較弱，消耗的糖類(lèi)物質(zhì)就會(huì)比較少。這樣，哈密瓜內(nèi)積存的糖類(lèi)比較多。哈密瓜細(xì)胞內(nèi)的糖類(lèi)在有關(guān)酶的催化作用下，最終轉(zhuǎn)化成果糖和葡萄糖，所以哈密瓜特別甜。(2)如果自己的家鄉(xiāng)想種植哈密瓜并使瓜甜，就要模仿哈密地區(qū)的自然條件，創(chuàng)造類(lèi)似的生態(tài)環(huán)境，如采取白天適當(dāng)增加光照時(shí)間和光照強(qiáng)度，夜間適當(dāng)降低溫度等措施。答案：(1)白天溫度高，光照強(qiáng)，哈密瓜光合作用強(qiáng)，積累的有機(jī)物較多；夜間溫度低，哈密瓜細(xì)胞呼吸較弱，消耗的有機(jī)物較少，一晝夜積累的有機(jī)物較多(2)增加光照強(qiáng)度、延長(zhǎng)光照時(shí)間等【加固訓(xùn)練】為研究長(zhǎng)期鹽堿脅迫對(duì)辣椒葉綠素的影響，科研人員將辣

49、椒幼苗放入鹽堿溶液進(jìn)行處理，一段時(shí)間后測(cè)定辣椒的相關(guān)數(shù)據(jù)和生長(zhǎng)情況如下表。請(qǐng)思考并回答相關(guān)問(wèn)題：辣椒葉綠素種類(lèi)及比例a+b(mg/g)ab在鹽堿溶液環(huán)境中0.571.21在非鹽堿溶液環(huán)境中1.3831(1)提取辣椒葉綠素要使用無(wú)水乙醇，還需要加入適量的_，迅速研磨，過(guò)濾得到提取液。(2)分析以上圖表，該實(shí)驗(yàn)的因變量是_，能影響因變量的無(wú)關(guān)變量有_(至少寫(xiě)出兩個(gè))。(3)分析以上圖表，長(zhǎng)期生長(zhǎng)在鹽堿溶液環(huán)境中，對(duì)辣椒_(填“葉綠素a”或“葉綠素b”)的影響較大，導(dǎo)致光反應(yīng)減弱，合成的_減少。同時(shí)，構(gòu)成氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞發(fā)生滲透失水，氣孔關(guān)閉，使氣孔導(dǎo)度下降，直接導(dǎo)致_減弱，降低光合作用速率。(4)加

50、入CaCl2溶液后，氣孔導(dǎo)度部分恢復(fù)，對(duì)葉綠素含量變化的影響也與此類(lèi)似，這說(shuō)明_?！窘馕觥?1)可用無(wú)水乙醇提取色素，同時(shí)加入適量的二氧化硅是為了研磨充分，加碳酸鈣是為了保護(hù)色素在研磨過(guò)程中不被破壞。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示的是氣孔導(dǎo)度和葉綠素含量及比例的變化，即因變量。無(wú)關(guān)變量包括影響辣椒生長(zhǎng)的環(huán)境因素，如光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度等。(3)根據(jù)表中信息，與非鹽堿溶液環(huán)境相比，鹽堿溶液中葉綠素總量下降，葉綠素a與葉綠素b含量的比值下降，說(shuō)明長(zhǎng)期鹽堿環(huán)境對(duì)辣椒葉綠素a的影響較大，導(dǎo)致光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的ATP和H減少。在一定濃度NaCl溶液的作用下，氣孔導(dǎo)度下降，即構(gòu)成氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞發(fā)生滲透失水，

51、出現(xiàn)氣孔關(guān)閉現(xiàn)象，直接導(dǎo)致二氧化碳的固定下降。(4)加入CaCl2溶液后，氣孔導(dǎo)度部分恢復(fù)，對(duì)葉綠素含量變化的影響也與此類(lèi)似，說(shuō)明CaCl2溶液能夠緩解NaCl溶液對(duì)辣椒幼苗造成的傷害。答案：(1)二氧化硅和碳酸鈣(2)氣孔導(dǎo)度和葉綠素含量及比例光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度等(3)葉綠素aATP和H二氧化碳固定(暗反應(yīng))(4)CaCl2溶液能夠緩解NaCl溶液對(duì)辣椒幼苗造成的傷害考點(diǎn)二光合作用相關(guān)的探究實(shí)驗(yàn) 【核心知識(shí)突破】1.探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響：(1)實(shí)驗(yàn)原理：利用抽氣法排除葉片細(xì)胞間隙中的_，使其沉入水中。氣體通過(guò)_控制光照強(qiáng)度。光合作用的過(guò)程中產(chǎn)生_的多少與光合作用強(qiáng)度密切

52、相關(guān)，O2積累在細(xì)胞間隙從而使下沉的葉片_。因此可依據(jù)一定時(shí)間內(nèi)_，來(lái)比較光合作用強(qiáng)度。臺(tái)燈與燒杯的距離O2上浮小圓形葉片上浮的數(shù)量(2)實(shí)驗(yàn)步驟及操作要點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)步驟操作要點(diǎn)制備小圓形葉片將綠色菠菜葉片用直徑為1 cm的打孔器打出小圓形葉片30片實(shí)驗(yàn)步驟操作要點(diǎn)排出細(xì)胞間隙中的氣體a.將小圓形葉片和適量清水置于注射器中，排出注射器內(nèi)的空氣。b.用手堵住注射器前端的小孔，并緩緩拉動(dòng)活塞，使小圓形葉片內(nèi)的氣體逸出。重復(fù)幾次，直到小圓形葉片_沉入水底實(shí)驗(yàn)步驟操作要點(diǎn)分裝小圓形葉片將內(nèi)部氣體逸出的小圓形葉片各10片，分別放入暗處盛有20 mL富含_的清水的3個(gè)小燒杯中。這時(shí)的葉片由于_，全部沉到水底C

53、O2細(xì)胞間隙充滿(mǎn)了水實(shí)驗(yàn)步驟操作要點(diǎn)給予不同的光照強(qiáng)度分別取離臺(tái)燈10 cm、20 cm、30 cm(對(duì)應(yīng)編號(hào)為1、2、3)的位置，把三個(gè)燒杯分別放在這三個(gè)位置上，打開(kāi)臺(tái)燈觀察并記錄一定時(shí)間內(nèi)_的數(shù)量小圓形葉片浮起(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而_。增強(qiáng)2.光合速率的測(cè)定實(shí)驗(yàn)：(1)測(cè)定依據(jù)：實(shí)際光合作用速率=凈光合作用速率+細(xì)胞呼吸速率。(2)測(cè)定裝置：(3)方法解讀：測(cè)定細(xì)胞呼吸速率。a.小燒杯中放入適宜濃度的NaOH溶液，用于_。b.玻璃鐘罩應(yīng)遮光處理，以排除_的干擾。c.置于適宜溫度環(huán)境中。吸收CO2光合作用d.測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴_，代表呼吸速率

54、。向左移動(dòng)距離測(cè)定凈光合作用速率。a.小燒杯中放入適宜濃度的CO2緩沖液，用于維持容器內(nèi)CO2濃度恒定，以滿(mǎn)足植物光合作用需求。b.給予較強(qiáng)光照處理，且溫度適宜。c.測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴_，代表凈光合速率。向右移動(dòng)距離【秒判正誤】1.在探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響中，增加光照強(qiáng)度或溫度，都能明顯縮短葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間。( )分析：達(dá)到光飽和點(diǎn)后，增加光照強(qiáng)度不會(huì)縮短葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間。提高溫度，可能會(huì)增加葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間。2.在探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響中，加入NaHCO3溶液是為了吸收細(xì)胞呼吸釋放的CO2。( )分析：NaHCO3溶液是CO2緩沖液，既能

55、吸收CO2，也能釋放CO2。3.在探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響中，往水中吹氣是為了增加水中的溶解氧。( )分析：往水中吹氣是為了增加水中的二氧化碳。4.在光合速率的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，無(wú)法測(cè)出實(shí)際光合作用速率。( )5.在光合速率的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，紅色液滴的移動(dòng)反映了玻璃鐘罩內(nèi)O2含量的變化。( )【命題案例研析】【典例】 (2019濟(jì)南模擬)為探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響，某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置若干組，在25 條件下進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是()A.在無(wú)光條件下，液滴向左移動(dòng)B.在有光條件下，液滴向右移動(dòng)C.在有光條件下，液滴向右移動(dòng)的距離代表光合速率D.隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，液滴向

56、右移動(dòng)的距離逐漸增大【審答技巧】(1)讀懂圖中實(shí)驗(yàn)裝置的作用：CO2緩沖液可以維持密閉小室中CO2濃度。液滴移動(dòng)由O2濃度的變化決定。(2)理解四種情況下液滴的移動(dòng)代表的生物學(xué)意義：無(wú)光時(shí)：液滴向左移動(dòng)，代表細(xì)胞呼吸速率。光照強(qiáng)度低于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)：細(xì)胞呼吸速率大于光合速率，液滴左移。光照強(qiáng)度為光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)：細(xì)胞呼吸速率等于光合速率，液滴不動(dòng)。光照強(qiáng)度高于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)：細(xì)胞呼吸速率小于光合速率，液滴右移。【解析】選A。由于CO2緩沖液的作用是維持裝置中的CO2含量不變，所以引起裝置中氣壓變化的原因是O2的變化。無(wú)光條件下綠色植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，消耗O2，液滴左移，A項(xiàng)正確。有光條件下，綠色植物既進(jìn)行細(xì)

57、胞呼吸消耗O2，又進(jìn)行光合作用產(chǎn)生O2，若光合作用細(xì)胞呼吸，液滴右移；若光合作用=細(xì)胞呼吸，液滴不移動(dòng)；若光合作用細(xì)胞呼吸，液滴左移，B項(xiàng)錯(cuò)誤。在有光條件下，液滴向右移動(dòng)的距離代表凈光合速率，C項(xiàng)錯(cuò)誤。在達(dá)到光飽和點(diǎn)之前隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，液滴向右移動(dòng)的距離逐漸增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！竞诵乃仞B(yǎng)新命題】(1)科學(xué)思維模型與建模請(qǐng)?jiān)谌鐖D坐標(biāo)系中繪制不同條件下測(cè)得的液滴移動(dòng)距離曲線(xiàn)。(2)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)結(jié)果交流有人認(rèn)為，用熱光源給裝置照光，會(huì)導(dǎo)致裝置溫度升高，進(jìn)而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。為了避免溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，應(yīng)該_。在光源和密閉小室之間放置隔熱水槽【考點(diǎn)題組診斷】1.(2019長(zhǎng)沙模擬)如圖表示測(cè)定金魚(yú)藻光合作

58、用強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)密閉裝置，氧氣傳感器可監(jiān)測(cè)O2 濃度的變化，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.該實(shí)驗(yàn)探究不同單色光對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響B(tài).加入NaHCO3 溶液是為了吸收細(xì)胞呼吸釋放的CO2C.拆去濾光片，單位時(shí)間內(nèi)氧氣傳感器測(cè)到的O2 濃度高于單色光下O2 濃度D.若將此裝置放在黑暗處，可測(cè)定金魚(yú)藻的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度【解析】選B。分析圖示裝置可知，自變量是不同的單色光，因變量為盛氣裝置中O2 的多少，因而該實(shí)驗(yàn)可探究不同單色光對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，A 項(xiàng)正確；加入NaHCO3 溶液是為了給金魚(yú)藻光合作用提供原料CO2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；拆去濾光片，給以自然光照，光合作用較任一單色光照的光合作用都強(qiáng)，因而單位時(shí)間內(nèi)氧氣

59、傳感器測(cè)到的O2 濃度高于單色光下O2 濃度，C項(xiàng)正確；若將此裝置放在黑暗處，金魚(yú)藻只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，不進(jìn)行光合作用，因而可通過(guò)測(cè)定盛氣裝置中O2 的減少量，測(cè)定金魚(yú)藻的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，D項(xiàng)正確。2.(2018煙臺(tái)模擬)如圖所示的玻璃容器中，甲中注入蒸餾水并投入少量的新鮮綠葉碎片，乙中注入一定濃度的NaHCO3溶液并投入少量的新鮮綠葉碎片，密閉后，設(shè)法減小液面上方的氣體壓強(qiáng)，會(huì)看到葉片沉入水中。然后甲黑暗處理，乙用相當(dāng)強(qiáng)度光照射容器，兩裝置葉片都重新浮出液面，下列關(guān)于葉片重新浮出液面原因的分析正確的是()A.葉片吸水膨脹，密度減小B.葉片消耗養(yǎng)料重量減輕C.乙裝置葉片上浮是NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大D.甲裝置葉片上浮是因?yàn)镃O2充滿(mǎn)葉肉細(xì)胞間隙，乙裝置是因?yàn)镺2充滿(mǎn)葉肉細(xì)胞間隙【解析】選D。葉片浮出水面的原因是葉片進(jìn)行細(xì)胞呼吸或光合作用，產(chǎn)生的氣體充滿(mǎn)葉肉細(xì)胞間隙，A錯(cuò)誤；葉片進(jìn)行光合作用會(huì)使養(yǎng)料重量增加，B錯(cuò)誤；NaHCO3溶液的作用是保持容器內(nèi)二氧化碳的濃度穩(wěn)定，甲裝置葉片上浮是因?yàn)檫M(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2充滿(mǎn)葉肉細(xì)胞間隙，乙裝置是因?yàn)槿~片進(jìn)行光合作用產(chǎn)生的O2充滿(mǎn)葉肉細(xì)胞間隙，C錯(cuò)誤，D正確。3.(2016全國(guó)卷)BTB是一