教材“注解知识”即书中旁白小字内容，高考必会我们共分二次发送，这是第二部分。

必修2　遗传与进化(7个)

1.突变果蝇的变异类型验证

按照遗传规律，白眼雌果蝇(X^wX^w)与红眼雄果蝇(X^WY)交配，后代雄果蝇都应该是白眼的，后代雌果蝇都应该是红眼的。可是有一天，摩尔根的合作者布里吉斯(Bridges)发现白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交所产生的子一代中出现了一个白眼雌果蝇。大量的观察发现，在上述杂交中，2 000～3 000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇，同样在2 000～3 000只白眼雄果蝇中会出现一只红眼雄果蝇。你怎样解释这种奇怪的现象？如何验证你的解释？

提示雌果蝇卵原细胞减数分裂过程中，在2 000～3 000个细胞中，有一次发生了差错，两条X染色体不分离，结果产生的卵细胞中，或者含有两条X染色体，或者不含X染色体。如果含X^wX^w卵细胞与含Y的精子受精，产生X^wX^wY的个体为白眼雌果蝇，如果不含X的卵细胞与含X^W的精子受精，产生OX^W的个体为红眼雄果蝇，这样就可以解释上述现象。可以用显微镜检查细胞中的染色体，如果在上述杂交中的子一代出现的那只白眼雌果蝇中找到Y染色体，在那只红眼雄果蝇中找不到Y染色体，就可以证明解释是正确的。

高考预测：可将该段材料作“新情境”。

【预测1】 已知果蝇红眼(D)对白眼(d)为显性，相关基因位于X染色体上。请回答：

(1)假设一个达到遗传平衡的果蝇种群有2 000只个体，白眼雄果蝇有100只，则该种群中，红眼雌果蝇有________只(雌雄比例为1∶1)。

(2)已知果蝇的性染色体组成与性别如表所示：

现有一只基因型为X^DX^d的红眼雌果蝇和一只基因型为X^DY的红眼雄果蝇进行一次杂交，产生了一只基因型为X^dX^dY的白眼雌果蝇，可能是因为________(填“父本”或“母本”)减数第二次分裂过程发生异常。若要鉴定该果蝇的基因型，可以选择________与该白眼雌果蝇进行杂交，然后________________________，若后代为________________________，则该果蝇基因型为X^dX^dY。

解析(1)一个达到遗传平衡的果蝇种群有2 000只个体，其雌雄比例为1∶1，即雌、雄果蝇各1 000只，若白眼雄果蝇(X^dY)有100只，则d的基因频率为0.1，D的基因频率为0.9，则雌果蝇中白眼果蝇(X^dX^d)占1/100，有10只，红眼雌果蝇有1 000－10＝990(只)。(2)已知父本的基因型为X^DY，不含d基因，而母本的基因型为X^DX^d，则X^dX^dY是由于母本减数第二次分裂时，含有d的X染色体没有分离，形成基因型为X^dX^d的卵细胞，与含有Y染色体的精子结合而成。为鉴定该果蝇的基因型，应选择正常红眼雄果蝇(X^DY)与该雌果蝇进行杂交，统计后代的性状表现和比例。X^dX^dY产生的配子类型及比例为X^dX^d∶Y∶X^d∶X^dY＝1∶1∶2∶2，红眼雄果蝇的基因型为X^DY，如果产生的卵细胞与含有X^D的精子结合，杂交后代的基因型及比例为X^DX^dX^d(死亡)∶X^DY(红眼雄)∶X^DX^d(红眼雌)∶X^DX^dY(红眼雌)＝1∶1∶2∶2；如果产生的卵细胞与含有Y的精子结合，杂交后代的基因型及比例为X^dX^dY(白眼雌)∶YY(死亡)∶X^dY(白眼雄)∶X^dYY(白眼雄)＝1∶1∶2∶2，因此杂交后代雌果蝇中，红眼∶白眼为4∶1，雄果蝇中红眼∶白眼为1∶4。

答案　(1)990

(2)母本　正常红眼雄果蝇　统计后代的性状表现和比例　雌果蝇中红眼∶白眼为4∶1，雄果蝇中红眼∶白眼为1∶4

2.细胞质基因与母系遗传

线粒体和叶绿体中的DNA，都能够进行半自主自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。为了与细胞核的基因相区别，将线粒体和叶绿体中的基因称作细胞质基因。

对人的线粒体DNA的研究表明，线粒体DNA的缺陷与数十种人类遗传病有关。这些疾病很多是与脑部和肌肉有关的。例如，线粒体肌病和神经性肌肉衰弱、运动失调及眼视网膜炎等。这些遗传病都只能通过母亲遗传给后代。

思考　线粒体基因控制的性状遗传实验中，正交和反交的结果相同吗？为什么？

提示线粒体基因控制的性状遗传，不论正交或反交，子一代总是表现为母本性状。因为受精卵中的细胞质(线粒体)基因几乎全部来自卵细胞(母方)

高考预测：可结合新情境，命制遗传实验设计或实验分析评价题。

【预测2】 椎实螺是雌雄同体的动物，一般进行异体受精，但分开饲养时，它们进行自体受精。已知椎实螺外壳的旋向是由一对核基因控制的，右旋(D)对左旋(d)是显性，旋向的遗传规律是子代旋向只由其母本核基因型决定，与其自身基因型无关。这种现象在遗传学上称为母性效应。以下叙述错误的是()

A.♀DD×♂dd，F₁全是右旋，F₁自交，F₂也全是右旋

B.♀Dd×♂Dd，F₁全是右旋，F₁自交，F₂中右旋∶左旋＝3∶1

C.♀dd×♂DD，F₁全是左旋，F₁自交，F₂也全是左旋

D.♀dd×♂Dd，F₁全是左旋，F₁自交，F₂中右旋∶左旋＝1∶1

解析　♀DD×♂dd，因母本基因型是DD，则F₁全为右旋，F₁基因型为Dd，则F₁自交，F₂也全是右旋，A正确；♀Dd×♂Dd，母本基因型是Dd，则F₁全为右旋，F₁基因型及比例为DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，因此F₁自交，F₂中右旋∶左旋＝3∶1，B正确；♀dd×♂DD，母本基因型是dd，则F₁全为左旋，F₁基因型为Dd，故F₁自交，F₂应全是右旋，C错误；♀dd×♂Dd，母本基因型是dd，则F₁全为左旋，F₁基因型及比例为Dd∶dd＝1∶1，故F₁自交，F₂中右旋∶左旋＝1∶1，D正确。

答案　C

3.多年的山柳菊研究为何让孟德尔一无所获？

孟德尔对杂交实验的研究也不是一帆风顺的。他曾花了几年时间研究山柳菊，结果却一无所获。主要原因是：(1)山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状；(2)当时没有人知道山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖；(3)山柳菊的花小，难以做人工杂交实验。

高考预测：可将山柳菊与豌豆作对比明确孟德尔选择“豌豆”做杂交实验的“好处”，强化实验研究中“选材”的重要性

4.基因治疗

基因治疗是指用正常基因取代或修补病人细胞中有缺陷的基因，从而达到治疗疾病的目的。基因治疗是否需要对机体所有细胞进行基因修复？试说明原因。

提示不需要，由细胞分化可知，有缺陷的基因只在特定的细胞中表达，所以基因治疗只需要对特定的细胞进行基因修复。

高考预测：可结合“科技前沿”等命题。

5.链孢霉生长实验

野生型链孢霉能在基本培养基上生长，而用X射线照射后的链孢霉却不能在基本培养基上生长。在基本培养基中添加某种维生素后，经过X射线照射的链孢霉又能生长了。请你对这一实验结果作出合理的解释。

提示野生型链孢霉能在基本培养基上生长，用X射线照射后的链孢霉不能在基本培养基上生长，说明X射线照射后的链孢霉产生了基因突变，有可能不能合成某种物质，所以不能在基本培养基上生长。在基本培养基中添加某种维生素后，经过X射线照射后的链孢霉又能生长，说明经X射线照射后的链孢霉不能合成该种维生素。

高考预测：可作“信息题”结合微生物培养等命制非选择题。

6.等位基因显隐性关系的相对性

具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体(即杂合子)并不表现镰刀型细胞贫血症的症状，因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白，并对疟疾具有较强的抵抗力，镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖獗的地区，请根据这一事实探讨突变基因对当地人生存的影响。

提示镰刀型细胞贫血症基因携带者对疟疾具有较强的抵抗力，这说明在易患疟疾的地区，镰刀型细胞的突变有利于当地人生存。虽然这个突变体的纯合子对生存不利，但其杂合子却有利于当地人的生存。

解读　显性基因和隐性基因是相对的，判断某等位基因的显性与隐性主要依据与该等位基因所关联的性状确定。某个基因可能与多种性状有关，讨论所关联的不同性状的时候，等位基因的显隐性关系也不同。对于镰刀型细胞贫血症性状，HbS等位基因(镰刀型)一般为隐性等位基因。但杂合子(HbA/HbS)对疟疾的抗性却比野生型纯合子(HbA/HbA)强，因此在疟疾泛滥的地区(一般位于低海拔)，HbA/HbS杂合子不但不表现贫血病性状，反而因为抗疟疾而比野生型HbA纯合子的适合度更高，因而HbS等位基因对于抗疟疾性状而言是显性，而HbA则为隐性。

【预测3】 已知与人体血红蛋白合成有关的一对等位基因是H和h。只有纯合子(hh)患镰刀型细胞贫血症，患者大多于幼年期死亡。只含一个致病基因的个体不表现镰刀型细胞贫血症，并对疟疾具有较强抵抗力。以下说法不正确的是()

A.该致病基因的出现是基因突变的结果，可以用显微镜检测镰刀型细胞贫血症

B.杂合子不易感染疟疾，显性纯合子易感染疟疾

C.基因H和h不可能存在于一个染色体组中

D.非洲某流行疟疾的地区消灭疟疾后，H基因频率会上升

解析　据题意可知，该致病基因的出现是基因突变的结果，由于患者的红细胞呈镰刀状，故可以用显微镜检测镰刀型细胞贫血症，A正确；只含一个致病基因的个体不表现镰刀型细胞贫血症，并对疟疾具有较强的抵抗力，说明杂合子不易感染疟疾，显性纯合子易感染疟疾，B正确；染色体复制后，着丝点分裂前，一条染色体上有两条染色单体，若DNA复制过程中发生基因突变或减数第一次分裂中发生交叉互换，则一个染色体组中可能同时含有H和h，C错误；非洲某流行疟疾的地区消灭疟疾后，HH个体生存能力强，导致h基因频率下降，H基因频率上升，D正确。

答案C

7.“精明的捕食者”策略

关于捕食者在进化中的作用，美国生态学家斯坦利(S.M.Stanley)提出了“收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种多样性。

[点睛] 对问题的分析应强化多角度“科学思维”，谨防“想当然”。针对捕食者的存在，人们往往关注的是其可造成被捕食者死亡、对被捕食者“有害无利”，从而忽略了捕食者“收割”的目标恰恰是被捕食者中“年老、病弱或年幼”的个体。客观上起到了促进种群发展的作用，而且，经其“收割”后，恰恰可避免一种或少数几种优势种占“绝对优势”的局面，为其他物种形成腾出空间——这必将有利于增加物种多样性！

【例证】 (2018·全国卷Ⅰ，29)根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是______________________________。

答案　捕食者往往捕食个体数量多的物种，为其他物种的生存提供机会

【预测4】 “精明的捕食者”策略对人类利用资源有什么启示？

提示“精明的捕食者”策略可启发人们对资源利用应做到“合理”，当某种资源过于繁盛时，应适当“收割”，这不仅有利于该资源自身发展，也必将有利于为“其他资源”腾出生存或发展空间，从而有助于人们获得更丰富的资源。

【预测5】 关于物种多样性的叙述中，不正确的是()

A.可用物种种类丰富程度、分布特征来衡量

B.是生物多样性最直观的表现

C.捕食者的存在或某些物种的灭绝均可能有利于物种多样性发展

D.一个物种种群增加不会影响其他物种的多样性

解析　一个物种种群增加会影响其他物种种群的资源利用，势必影响其他物种的多样性。

答案　D

必修3　稳态与环境(8个)

1.生物学中的稳态

近几十年来，生物科学飞速发展，使人们能更详细地揭示稳态的机制。现在认为，机体的调节系统主要有三个，即神经系统、内分泌系统和免疫系统，三者具有共同的“语言”——信息分子。这三大调节系统互相联系，形成完整的调节网络，共同维持机体的稳态。

随着科学的发展，稳态概念也在不断发展。人们发现，许多生命活动都有类似于内环境稳态的特性。例如，在分子水平上，存在基因表达的稳态；在器官水平上，存在心脏活动(血压、心率)的稳态等；在宏观水平上，种群数量的消长存在稳态现象，最大的生态系统——生物圈也存在稳态。可见在生命系统的各个层次上，都普遍存在着稳态现象。稳态已经成为生物科学的一大基本概念。

2.反射弧与神经元

膝跳反射和缩手反射的反射弧所包含的神经元个数相同吗？如何证明脊髓是上述两种反射的神经中枢？

提示膝跳反射的反射弧包含2个神经元，缩手反射的反射弧包含3个神经元。通过实验破坏脊髓，若膝跳反射和缩手反射不存在，说明脊髓是这两种反射的神经中枢，反之，则说明脊髓不是这两种反射的神经中枢。

高考预测：可结合神经调节生理实验考查反射中枢的确认及传入、传出神经的判断

3.神经递质种类

目前已知的神经递质种类很多，主要有乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5－羟色胺、氨基酸类(如谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸等)、一氧化氮等。

高考预测：可直接确认或结合相关信息确认神经递质。

①应能确认乙酰胆碱等可引发阳离子(如Na^＋)内流，属兴奋性递质，而多巴胺等可引发阴离子(如Cl^－)内流应属抑制性递质。

②应能推测倘若递质持续作用(未能及时失活或回收)或递质不能与受体结合或递质受体被破坏(如自身免疫病)或递质受体被其他物质侵占等，将会引发的生理异常。

【预测1】 某神经毒素能够将神经元细胞膜上的钠、钾等离子通道阻塞，导致中毒者兴奋传导障碍。下列哪项是该神经毒素作用的结果()

A.使膜电位发生改变  B.促进神经递质释放

C.迅速分解神经递质  D.抑制突触后膜兴奋

解析　据题干信息可知，神经毒素影响的是钠离子和钾离子的运输，主要通过影响膜电位的变化导致中毒者兴奋传导障碍，A正确；神经递质的释放、分解与神经元细胞膜上的钠、钾离子通道无关，B、C错误；神经递质与突触后膜结合后突触后膜才会发生兴奋或抑制，而神经毒素影响的是兴奋在神经纤维上的传导，D错误。

答案A

4.肾上腺素

肾上腺的髓质分泌肾上腺素，它的分泌活动受内脏神经的直接支配。在恐惧、严重焦虑、剧痛、失血等紧急情况下，肾上腺素的分泌增多，人表现为警觉性提高、反应灵敏、呼吸频率加快、心率加速等特征。请分析这个例子中，神经调节和体液调节之间的联系。

提示在紧急情况下，紧急信号通过交感神经作用于肾上腺髓质，一方面促进肾上腺素的合成，另一方面促进它的释放。肾上腺素作用于中枢神经系统，可以提高其兴奋性，使机体警觉性提高，反应变灵敏；同时作用于其他组织，使肺通气量增加，心脏收缩力加强，心率加快，血液重新分配到骨骼肌和肝脏，促进糖原和脂肪分解以提供能量等。在这一过程中，交感神经和肾上腺素的作用(即神经调节和体液调节)很难区分，它们相互配合，有利于机体应付紧急的情况。

【预测2】 人在恐惧紧张时，在内脏神经的支配下，肾上腺髓质释放的肾上腺素增多，该激素可作用于心脏，使心率加快。下列叙述错误的是()

A.该实例反射活动的效应器是心脏

B.该实例包含神经调节和体液调节

C.该肾上腺素作用于靶器官后被灭活

D.该肾上腺素通过体液运输到心脏

解析　人在恐惧紧张时，在内脏神经的支配下，肾上腺髓质分泌的肾上腺素增多，该反射的效应器为肾上腺，肾上腺素通过体液运输作用于心脏，该过程包含神经调节和体液调节，A错误，B、D正确；肾上腺素起作用后会被灭活，C正确。

答案A

5.远离毒品，慎用心理药物

(1)多数吸毒者所采用的静脉注射方式可引起多种感染，包括肝炎、细菌性心内膜炎和艾滋病等。

(2)心理药物可分为三类：兴奋剂、镇静剂、致幻剂。兴奋剂具严重的毒副作用，可能导致细胞和器官功能异常，损害免疫力等。镇静剂能冲淡感受外界事物的情绪，使人表现出冷淡、消极，肌肉活力下降、精神萎靡不振等。大麻等致幻剂会使人产生幻觉，并出现类似精神分裂症的症状。

高考预测：可结合相关案例命制信息给予题。

6.讨论以下行为是否可以传染艾滋病，并分析为什么：

(1)与艾滋病病人共同进餐；(2)静脉吸毒者共用一个针管；(3)在运动中撞到艾滋病患者；(4)与艾滋病患者拥抱；(5)与艾滋病患者共用文身、文眉器械；(6)触摸艾滋病患者摸过的门把手；(7)输入含有HIV的血液；(8)叮咬过艾滋病患者的蚊蝇叮咬正常人；(9)与艾滋病患者共用冲水马桶；(10)与艾滋病病人共用剃须刀。

提示上述行为中(2)、(5)、(7)、(10)四种行为有可能传染艾滋病，因为这些行为都可能接触到含有HIV的体液，而(1)、(3)、(4)、(6)、(8)、(9)六种行为不会传染艾滋病，因为这些行为都不会接触含有HIV的体液。

7.预实验

在进行科学研究时，有时需要在正式实验前先做一个预实验，这样可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，以免由于设计不周，盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。预实验也必须像正式实验一样认真进行才有意义。

高考预测：结合实例，分析预实验的设计、操作及意义

【预测3】 (2019·贵阳模拟)某兴趣小组用不同浓度的生长素处理刚开始发芽的大豆芽，三天后观察到的胚轴生长情况依次如图(“－”表示未用生长素处理，“＋”表示用生长素处理，“＋”越多表示激素浓度越高)，该实验可作为探究生长素促进胚轴伸长的最适浓度的预实验。下列相关叙述正确的是()

A.A组大豆芽作为对照组，其体内不含生长素

B.在正式实验时还需设计不含生长素的空白对照组

C.图示结果说明生长素的作用具有两重性

D.为减少实验误差，每组需要处理多株大豆芽

解析A组虽未用生长素处理，但大豆芽体内仍有生长素，A错误；在正式实验时不需要设计不含生长素的空白对照组，B错误；D组与A组相比，生长较快，不存在高浓度抑制现象，C错误；每组设置多株大豆芽能减少实验误差，D正确。

答案D

8.物质循环与能量流动在生态农业中的应用

生态农业是指运用生态学原理，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系。

生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学的一条基本原理。在生态系统中，能量流动和物质循环主要是通过食物链来完成的。食物链既是一条能量转换链，也是一条物质传递链，从经济上看还是一条价值增值链。因此，遵循这一原理，就可以合理设计食物链，使生态系统中的物质和能量被分层次多级利用，使生产一种产品时产生的有机废弃物，成为生产另一种产品的投入，也就是使废物资源化，以便提高能量转化效率，减少环境污染。

高考预测：可结合具体案例考查“生态农业”的设计原理及其特点和意义。

【预测4】 下图是某农场建立起的综合循环利用型的生态农业模式图，据图回答下列问题：

(1)图中的肥料为农、林、果的生长提供了________。图中废料、粪便和下脚料中的能量最终来源于________，这些不能被消费者直接利用的能量可被沼气池中的________所利用。该生态农业合理的设计实现了生态系统中能量的________。

(2)畜牧业中所养殖的动物多为初级消费者，而非二、三级消费者，从能量流动角度分析，原因是________________________。

答案(1)无机盐　(农、林、果光合作用固定的)太阳能　分解者(或微生物)　多级利用　(2)生态系统中能量流动是逐级递减的，养殖的动物所处的营养级越高，畜牧业产品所获能量越少

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