1、第 1 页 共 37 页 2022 年年高考生物一轮复习高考生物一轮复习：生物的变异生物的变异、育种与进化育种与进化 解题模板与练习题汇编解题模板与练习题汇编 【解题模板】 一、生物变异类型的分析 1.不同变异类型的判断 宏观角度：看生物种类；看变异性状的传递；看变异个体数量 微观角度：细胞分裂类型；基因；显微观察 2.基因突变类型的判断 （1）碱基对变化种类确定： a.比序列：对比基因突变前后碱基序列或多肽链的氨基酸序列 b.找位置：依据对比结果，在变化点找出突变位置 b.定变化：确定基因突变类型 （2）显性突变与隐性突变的判断 交配实验：突变体自交：后代是否出现野生型 突变体与野生型杂交：
2、后代是否出现突变体 二、常染色体基因定位与育种分析 1.常染色体基因定位 2.育种分析 （1）明确目标分析变量：目的品种性状的显隐性、基因型 （2）选择源种构建亲本模型：依据目的品种和材料选择源品种 （3）选择方法推导过程：依据各育种法的特点、育种要求、品种的繁殖特点制定育种方案 （4）进行预测汰劣留良：依据生物的遗传特性和性状特点选择合适的筛选方法 三、现代生物理论核心问题分析 1.基因频率与生物进化的关系 （1）计算：基因频率（区分常染色体基因频率与性染色体基因频率） 第 2 页 共 37 页 （2）推断：生物是否发生进化 2.生物进化与物种形成 【练习】 1.倒位的两条染色体在减数分裂过
3、程中也可能发生非姐妹染色单体间的交换。如图为果蝇精 原细胞中倒位染色体发生交换的部分图示， 已知染色体所含基因不完整时配子无活性。 相关 叙述错误的是() A.“随机断裂”发生在减数第一次分裂后期 B.配子细胞中所含染色体会发生染色体片段缺失 C.该精原细胞能产生 4 种染色体正常的配子 D.倒位的遗传学效应可能抑制基因重组的效应 2.深海中生存着一种通体透明的超深渊狮子鱼，它与栖息于海岸岩礁的狮子鱼相比，色素、 视觉相关基因大量丢失，与细胞膜稳定有关的基因也发生了变化，增强了该鱼的抗压能力。 下列说法错误的是() A.超深渊狮子鱼视觉退化的实质是种群基因频率发生了定向改变 B.超深渊狮子鱼与
4、栖息于海岸岩礁的狮子鱼可能存在生殖隔离 C.深海环境的定向选择提高了与超深渊狮子鱼细胞膜稳定有关基因的频率 D.超深渊狮子鱼个体间在争夺食物和栖息空间中相互选择，共同进化 3.线虫的 npr-1 基因编码一种 G 蛋白偶联受体， 该基因突变为 NPR-1， 其编码的蛋白质第 215 位氨基酸残基由缬氨酸变为苯丙氨酸，导致线虫觅食行为由“独立觅食”变为“聚集觅食”。在 食物匮乏时，“聚集觅食”使线虫活动范围受限，能量消耗减少，有利于交配，对线虫生存有 利。下列分析正确的是() A.食物匮乏诱发 npr-1 基因突变，使线虫觅食行为发生改变 B.npr-1 基因发生的突变可能是由于碱基对的增添或缺
5、失引起的 C.食物匮乏直接作用于线虫觅食行为引起 NPR-1 的频率提高 D.G 蛋白偶联受体的结构变化是决定线虫觅食行为改变的根本原因 第 3 页 共 37 页 4.果蝇的两条 X 染色体可以连在一起，成为一条并联的 X 染色体，带有一条并联 X 染色体 和一条 Y 染色体的果蝇（品系 C）表现为雌性可育。对于果蝇来说，带有一条并联 X 染色 体和一条正常 X 染色体是致死的，没有 X 染色体也是致死的。用化学诱变剂诱导正常的野 生型雄果蝇，然后让该雄果蝇和品系 C 进行杂交，以下对杂交结果的分析正确的是() A.子代雌果蝇都带有并联 X 染色体，子代雄果蝇 X 染色体来自亲代雄果蝇 B.若
6、子代雄果蝇有某突变性状而雌果蝇没有，则该突变基因位于 Y 染色体上 C.若子代雌果蝇有某突变性状而雄果蝇没有，则该突变基因位于常染色体上 D.若子代果蝇都出现了某突变性状，则该突变基因最有可能位于 X 染色体上 5.海绵等足虫栖息在海生海绵的中央腔中，雌虫的外观都一样，雄虫的形态有大、中、小 3 种类型， 且这 3 种不同形态的雄虫会釆取不同的生殖对策： 大雄虫倾向于用战斗来保卫海绵 中央腔中的多个雌虫；中雄虫会模拟雌虫，与大雄虫共处一室；小雄虫回避大雄虫并埋伏在 其周围，伺机与雌虫交配。研究表明，大、中、小雄虫的体型差异主要由一个基因的 3 个等 位基因 a1、a2、a3的表达差异所致。下列
7、说法正确的是() A.3 种雄虫的平均繁殖成功率一定存在显著差异 B.大、中、小雄虫存在生殖隔离，分属三个种群 C.3 种雄虫具有不同的生殖对策是不同雄虫间共同进化的结果 D.经历很长时期后，种群中 a1、a2、a3的基因频率能保持相对稳定 6.世界自然基金会（WWF）在东南亚湄公河地区发现了 163 个新物种，其中之一就是野生 香蕉，如图为野生香蕉和食用香蕉的染色体核型图，下列相关叙述错误的是() A.雌雄同体的野生香蕉的染色体组和基因组都涉及 11 条染色体 B.据图可知，食用香蕉的形成涉及了染色体数目变异和结构变异 C.栽培的食用香蕉属于三倍体，其成熟果实中通常不会出现种子 D.用生长素
8、处理野生香蕉得到无子香蕉的原理是染色体变异 7.食人蝇可以依靠吸食鲜活的生物肌体而活，是家畜的毁灭性物种。为了根除食人蝇之害， 科研人员在实验室里对两组数量相同的食人蝇进行不同的处理： 一组使用杀虫剂； 另一组使 用电离辐射照射食人蝇的幼虫，得到雄性不育的食人蝇群体，实验结果如图所示。下列叙述 错误的是() 第 4 页 共 37 页 A.杀虫剂会诱使群体中的食人蝇产生抗药性突变，杀虫剂效果下降 B.长期使用杀虫剂处理食人蝇，杀虫剂决定了食人蝇进化的方向 C.使用杀虫剂和电离辐射均可以改变食人蝇种群的基因频率 D.用电离辐射处理食人蝇幼虫的方法可以根除食人蝇之害 8.慧星兰的花矩长达 30cm，
9、只有底约 4cm 处才有花蜜。达尔文曾预测肯定存在这样的昆虫， 它们生有同样细长的吸管似的口器，可以从花矩中吸到花蜜。大约 50 年后，研究人员果然 发现了这样的蛾类昆虫非洲长喙天蛾，它长着 25cm 长的口器，其在尽量伸长口器去吸 花矩底部的花蜜时，身体会挤压到花冠，花粉会沾到身上，因此，在这样的情形下，兰花的 花矩越长，它就会沾到更多的花粉，越容易留下更多的后代。下列分析错误的是() A.根据资料推测消费者对植物的传粉和种子的传播等可能具有重要作用 B.非洲长喙天蛾的口器越来越长是自然选择使基因发生定向变异的结果 C.花矩高度特化的慧星兰将自身的遗传物质传递给后代的概率更高 D.慧星兰与非
10、洲长喙天蛾的某些形态特征彼此相适应，是共同进化的结果 9.正常栽培水稻不能越冬，而野生稻却具有抗寒性等特点，科学家运用这两种水稻培育出了 新品种“傻瓜水稻”，该水稻能够实现无性繁殖并具有较强的抗病性等，类似于韭菜，割完后 的稻茬第二年还能再生长，并能收获种子。如图为“傻瓜水稻”的培育过程，下列叙述错误的 是() A.过程的目的是将亲本的优良性状集中在一起，利用的原理是基因重组 B.由图可知“傻瓜水稻”是多倍体，过程的作用是选出杂合的“傻瓜水稻” C.可以通过基因工程育种方式定向改造“傻瓜水稻”的性状 D.割完后的稻茬第二年再生长出的新苗没有发生性状分离 10.果蝇体内两条 X 染色体有时可融合
11、成一个 X 染色体，称为并连 X（记作“X X”） ，其形成 过程如图所示。一只含有并连 X 的雌蝇（X XY）和一只正常雄蝇杂交，子代的基因型与亲 代完全相同。子代连续交配也是如此，因而称为并连 X 保持系。下列叙述错误 的是() 第 5 页 共 37 页 A形成 X X 的过程中发生了染色体结构变异 B染色体组成为 X XX、YY 的果蝇胚胎致死 C在并连 X 保持系中，亲本雄蝇的 X 染色体传向子代雌蝇 D利用该保持系，可“监控”雄蝇 X 染色体上的新发突变 11.费城染色体指人类异常的 22 号染色体,因其首先在美国费城一例白血病患者中发现而被 命名。如图为费城染色体形成过程,ABL1
12、 基因控制合成酪氨酸激酶,当 ABL1 基因和 22 号染 色体上的 BCR 基因形成 BCR 一 ABL1 嵌合基因后,细胞内酪氨酸激酶活性异常增高,活化了 许多调控细胞周期的蛋白和酶,细胞分裂加速,进而致癌。下列相关叙述正确的是() A.费城染色体的形成是染色体结构变异和基因重组的结果 B.在光学显微镜下可观察到图示变异及 BCR-ABL1 嵌合基因的位置 C.细胞内酪氨酸激酶直接控制细胞分裂,若其活性升高,可能致癌 D.图示变异会同时导致 9 号和 22 号两条染色体上基因的数目、排列顺序改变 12.吖啶类染料是一类重要的诱变剂。若这类物质插在模板链上，新链合成时必须要有一个 碱基与之配
13、对；若在合成的 DNA 新链中诱变剂取代一个碱基，在下一轮复制前该诱变剂丢 失，则复制形成的 DNA 分子中将会减少一个碱基对，该类诱变剂引起移码突变的过程如下 图所示。下列叙述正确的是（） 第 6 页 共 37 页 A基因中发生上述变化会使基因在表达时提前或延迟终止 B上述增加或缺失突变属于染色体结构变异 C上述增加或缺失突变会导致某一个氨基酸发生改变 D上述增加或缺失突变可能会导致该细胞中基因数目增加或减少 13.水稻是我国主要的农作物之一。两用核不育系水稻（夏季高温条件下，表现为雄性不育； 秋季低温条件下，恢复育性可以自交产生子粒）在农业上与正常水稻杂交，用于生产高产杂 交水稻。请回答下
14、列问题： （1）现有两个两用核不育系的水稻，其雄性不育的起点温度分别为 23.3 和 26 。在制 备高产水稻杂交种子时，由于大田中环境温度会有波动，应选用雄性不育起点温度为 _，原因是_。 （2） 请写出用 A 与 H （正常水稻） 获得两用核不育系水稻 A 和持续培育高产水稻的方法 （用 遗传图解表示并标明适用的温度条件）。 （3）在两用核不育系大田中偶然发现一株黄叶突变体 X。 将黄叶突变体 X 与正常水稻 H 杂交，F1均为绿叶，F1自交得 F2，F2中绿叶、黄叶之比为 31。由以上可以推测，自然黄叶突变体 X 的黄叶性状由_基因控制，这一对叶色 基因的遗传符合基因的_定律。 为确定控
15、制黄叶基因的位置，选用某条染色体上的两种分子标记（RM411 和 WY146）， 分别对 F2中绿叶群体的 10 个单株（10G）和黄叶群体 10 个单株（10Y）进行 PCR 扩增， 之后对所获得的 DNA 进行电泳，电泳结果可反映个体的基因型，结果如下图所示。 从图示可以看出，每个图中 10G 个体中的基因型有_种，其中_（填“图 1” 或“图 2”）的比例与理论比值明显不同，出现不同的最可能原因是_。 （4）与普通两用核不育系相比，利用此自然黄叶突变体培育出的黄叶两用核不育系在实际 生产中应用的优势是_。 14.我国科学家袁隆平院士在杂交水稻领域作出了杰出的贡献，使我国成为世界上第一个成
16、 功培育杂交水稻并大面积应用于生产的国家，为解决我国的粮食自给难题做出了重大贡献。 三系法杂交水稻是我国研究应用最早的杂交水稻，由不育系、保持系、恢复系三种水稻培育 而成，如下图所示。不育系 A 的花粉不育，这种雄性不育性状由细胞质基因 cms 控制，细 胞核含有雄性不育保持基因 rf。保持系 B 能保持不育系的细胞质雄性不育性，其细胞质基 因 Cms 正常可育，能够自交结实。恢复系 R 含有恢复雄性可育的核基因 Rf，与不育系杂交 第 7 页 共 37 页 产生的三系杂交稻正常可育且具有杂种优势，即 ARF1，因为 F1的子代的育性、农艺性 状等会发生分离，所以 F1种植后不再使用，需每年利
17、用不育系育种。 （1）在培育杂交水稻时，选育雄性不育植株的目的是_。 （2）细胞质不育基因可能存在于_（细胞器）中。繁殖不育系时，不育系 A 只能做 _（填“父本”或“母本”）；不育系与恢复系间行种植并单行收获的原因是_。 （3）由上图可知，若三系杂交稻中不育系的基因型表示为 cms（rfrf），则保持系的基因型 为_，恢复系的基因型为_。 （4）在三系法杂交育种中，选育恢复系非常关键。研究人员发现几株性状优良、纯度高但 不含 Rf 基因的水稻植株（D），现利用基因工程的技术将两个 Rf 基因导入不同的植株 D 中 来培育恢复系，为确定 Rf 基因导入的结果，研究人员的思路是将植株 D 作为亲
18、本与不育系 混合种植，单株收获不育系植株所结种子后，再种植并统计后代的育性情况及其数量比例， 请依据上述思路完善结果分析： 若_，则说明两个 Rf 导入到保持系 D 的一条染色体上。 若_，则说明两个 Rf 导入到保持系 D 的一对同源染色体上。 若_，则说明两个 Rf 导入到保持系 D 的非同源染色体上。 15.2020 年 11 月 2 日新华社长沙电，袁隆平团队研发的第三代杂交水稻双季亩产突破 1500 公斤大关。水稻是典型的自花传粉作物，雌雄同花。水稻具有杂种优势，依靠雄性不育的特 性， 通过异花传粉的方式可以生产大量的杂交种。 第一代杂交水稻是以细胞质雄性不育系为 遗传工具的“三系法
19、”杂交水稻，水稻的雄蕊是否可育，是由细胞核和细胞质中的基因共同决 定的。细胞核的不育基因用 r 表示，可育基因用 R 表示；细胞质的不育基因用 S 表示，可 育基因用 N 表示，无不育基因个体的基因型可表示为 N（RR）。只有当细胞核不育基因纯 合且与细胞质不育基因同时存在时，植株才表现为雄性不育。“三系”即雄性不育系、雄性不 育保持系和雄性不育恢复系。结合材料回答下列问题： （1）两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种 F1优于双亲的现象称为杂种优势。水稻杂交 种的优点在于杂种优势，培育杂交种的原理是_。 （2） 雄性不育系的基因组成是_。 保持系与恢复系的自交种子可继续作为保持系和 恢复系使
20、用。保持系与不育系杂交，获得的不育系种子供来年制种和繁殖用，推测保持系的 第 8 页 共 37 页 基因组成是_。不育系与恢复系杂交，获得的杂交水稻种子供下季大田生产用，推 测恢复系的基因组成是_。 （3）第二代杂交水稻是以光温敏型不育系为遗传工具的两系法杂交水稻。光温敏型不育系 的特点是雄性不育主要受细胞核内一对隐性基因控制， 而且这种不育性随日照长短而发生变 化，即在夏季长日照条件下表现为雄性不育，可以作为配制杂交种的母本。在秋季短日照条 件下雄性可育，可以自交结实，对比“三系法”，这样的不育系本身就是_，一系两 用。 （4）从信息传递在生态系统中的作用的角度分析，光温敏型不育系体现了_。
21、 答案以及解析答案以及解析 1.答案：C 解析： 由题图可知， 染色体片段“随机断裂”发生在减数第一次分裂后期的同源染色体分离时， A 叙述正确；由题图可知，该精原细胞经减数分裂可产生四种配子，即 ABCDE、ABCD、 A、ADCBE，其中 ABCD 和 A 均发生了染色体片段缺失，所含基因不完整，配子无活性， B 叙述正确，C 叙述错误；ABCD 和 A 为倒位交换后新出现的类型，但由于配子不具有活 性， 没有存活的后代， 减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体间的交换属于基因重组， 即倒位后基因重组产生的新类型配子可能不具有活性，故倒位可能会抑制基因重组的效应， D 叙述正确。 2.答
22、案：D 3.答案：C 4.答案：A 解析：本题考查基因突变的相关知识以及获取信息的能力。用 X2表示一条并联 X 染色体， 则子代雌果蝇（X2Y）都带有并联 X 染色体，子代雄果蝇（XY）的 X 染色体来自亲代雄果 蝇， Y 染色体来自亲代雌果蝇， A 正确； 若子代雄果蝇 （XY） 有某突变性状， 而雌果蝇 （X2Y） 没有，则该突变基因可能位于 X 染色体上，B 错误；若子代雌果蝇有某突变性状而雄果蝇 没有，则该突变基因位于 Y 染色体上，C 错误；若子代果蝇都出现了某突变性状，则该突 变基因最有可能位于常染色体上，D 错误。 5.答案：D 解析：本题考查生物进化的相关知识点。3 种雄虫的
23、 3 种生殖对策能相互协调，平均繁殖成 功率没有显著差异，A 错误；大、中、小雄虫都能与同一类雌虫交配繁殖，不存在生殖隔离， 第 9 页 共 37 页 属于一个种群，B 错误；共同进化发生在不同物种以及生物与无机环境之间，此处没有共同 进化，C 错误；3 种雄虫能分别通过不同的方式进行繁殖并将基因传递给后代，互不干扰， 经历很长时期后，种群中 a1、a2、a3的基因频率能保持相对稳定，D 正确。 6.答案：D 解析：雌雄同体的野生香蕉无性染色体，因此，染色体组和基因组都涉及每对同源染色体中 的 1 条，共涉及 11 条染色体，A 正确；与野生香蕉的染色体形态相比，食用香蕉的部分染 色体结构发生
24、了变化，说明发生了染色体结构变异，另外，食用香蕉属于三倍体，说明发生 了染色体数目变异，B 正确；三倍体的食用香蕉减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，通常 不会产生正常配子，所以通常不会形成种子，C 正确；用生长素处理获得无子果实的原理是 生长素促进子房发育成果实，D 错误。 7.答案：A 解析：食人蝇种群在使用杀虫剂之前就已经存在抗药性基因突变，在杀虫剂的作用下，抗药 性基因频率增大，因此杀虫剂效果下降，A 错误；长期使用杀虫剂处理食人蝇，食人蝇会发 生定向进化，B 正确；使用杀虫剂处理食人蝇，食人蝇种群中抗药性基因频率增大，而电离 辐射由于能得到雄性不育的食人蝇群体， 显著降低食人蝇种群的数
25、量， 故也能改变食人蝇种 群的基因频率，C 正确；用电离辐射处理食人蝇的方法可以使食人蝇的种群数量随世代延续 逐渐降低，直到灭绝，因此可以根除食人蝇之害，D 正确。 8.答案：B 9.答案：B 解析：过程均为杂交育种，目的是将亲本的优良性状集中在一起，杂交育种的原理是基 因重组， A 正确； 过程在低温诱导下发生了染色体变异， 过程的作用是选择出纯合的“傻 瓜水稻”（多倍体），B 错误；基因工程是在人为的操作下导入目的基因，定向改造生物的 性状，C 正确；割完后的稻茬第二年再生长出新苗时进行的是有丝分裂，后代与亲本的性状 一致，D 正确。 10.答案：C 11.答案：D 解析：由图可知，费城染
26、色体是染色体结构变异形成的，A 错误；图示变异为染色体结构变 异，可在光学显微镜下观察到，但不能观察到 BCR-ABL1 嵌合基因的位置，B 错误；细胞 内酪氨酸激酶并不直接控制细胞分裂，它通过影响调控细胞周期的蛋白和酶而影响细胞分 裂，导致细胞癌变，C 错误；图示变异会导致 9 号染色体上基因数目减少，而 22 号染色体 基因数目增加，和正常染色体相比，基因数目增加或减少也导致其上的基因排列顺序改变， D 正确。 12.答案：A 第 10 页 共 37 页 13.答案：（1）23.3；不育起点温度越低，受粉时出现雄性可育的情况越少，不易出现自交 和杂交种混杂的现象 （2） （3）隐性；分离；
27、2；图 1；待测样本数少 （4）在苗期即可筛选出杂交种中混有的自交种 解析：本题考查了基因分离定律在水稻育种方面的应用。 （1）分析题干信息可知，两用核不育系水稻在温度不同时育性不同，故可利用该特性进行 高产植株的选择及培育。因不育起点温度越低，受粉时出现雄性可育的情况越少，不易出现 自交和杂交种混杂的现象，故应选择雄性不育起点较低的温度 23.3 。 （2）在高温条件下，以 A 为母本，H 为父本进行杂交，收获 A 植株上所结的种子即为生产 中所用杂交种；因 A 为两用核不育系，在秋季低温条件下，恢复育性可以自交产生子粒， 故可在低温条件下使其自交，收获种子，以备来年使用，遗传图解见答案。
28、（3）将黄叶突变体 X 与正常水稻 H 杂交，F1均为绿叶，则绿叶为显性性状，黄叶为隐性 性状，由隐性基因控制；F1自交后代出现 31 的性状分离比，说明该性状受一对等位基因 控制，符合基因的分离定律。 结合前面分析可知 H 为显性纯合子，X 为隐性纯合子， 由图中条带分布可知， 每图中 10G 个体中条带分布类型有 2 种，故对应的基因型有 2 种；据上述分析可知，10G 个体为绿色植 株，其中的基因型应为杂合子纯合子=21，图 1 的比例为 11，与理论比值略有不同； 出现不同的最可能原因是待测样本数少（10 个单株）。 （4）因黄色植株性状较为明显，故与普通两用核不育系相比，利用此自然黄
29、叶突变体培育 出的黄叶两用核不育系在实际生产中应用的优势是在苗期即可筛选出杂交种 （绿叶） 中混有 的自交种（黄叶）。 14.答案：(1)省去人工去雄，（降低人工成本，提高种子质量） (2)线粒体、叶绿体；母本；间行种植易于不育系与恢复系之间杂交，单行收获可以分别获 得恢复系和杂交种 (3)Cms（rfrf）；Cms（RfRf）或 cms（RfRf） (4)后代雄性不育植株：雄性可育植株=1：1；后代植株均为雄性可育植株；后代雄性 不育植株：雄性可育植株=1：3 解析： 15.答案：（1）基因重组 第 11 页 共 37 页 （2）S（rr）)；N（rr）；S（RR）或 N（RR） （3）保持
30、系 （4）生命活动的正常进行，离不开信息的作用；生物种群的繁衍，也离不开信息的传递 解析：（1）利用遗传组成不同的亲本杂交培育杂交种的原理是基因重组。 （2）由题干可知，只有当细胞核不育基因纯合且与细胞质不育基因同时存在时，植株才表 现为雄性不育，故雄性不育系的基因组成为 S（rr）。由“保持系与恢复系的自交种子可继续 作为保持系和恢复系使用”可知，保持系与恢复系均为纯种。由题意可知，保持系与不育系 杂交可获得不育系种子，雄性不育植株只能作母本，其一定会将细胞质不育基因 S 传给下 一代，若想使雄性不育植株所结的种子保持 S（rr）的基因组成，父本的细胞核基因必须是 rr，则父本的细胞质基因一
31、定是 N，故雄性不育保持系的基因组成为 N（rr）。由题意可知， 不育系与恢复系杂交， 获得的杂交水稻种子供下季大田使用， 故该杂交水稻种子的基因组成 为 S（Rr），雄性不育植株只能作母本，其一定会将细胞质不育基因 S 传给下一代，则恢复 系的细胞核基因为 RR。让基因型为 N（RR）或 S（RR）的植株作父本与雄性不育植株 S （rr）杂交，子代基因型均为 S（Rr），故雄性不育恢复系的基因组成为 N（RR）或 S（RR） 。 （3）光温敏型不育系在夏季长日照条件下表现为雄性不育，在秋季短日照条件下表现为雄 性可育，对比“三系法”，这样的不育系本身就是保持系。 （4）从信息传递在生态系统中
32、的作用的角度分析，光温敏型不育系体现了生命活动的正常 进行，离不开信息的作用；生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。 第 12 页 共 37 页 2022 年年高考生物一轮复习高考生物一轮复习：细胞呼吸与光合作用：细胞呼吸与光合作用 解题模板与练习题汇编解题模板与练习题汇编 【解题模板】 一、细胞呼吸 1.细胞呼吸类型的判断 2.影响细胞呼吸的因素分析 （1）识标：弄清横、纵坐标的含义，区分自变量、因变量 （2）曲线上的特殊点，如起点、拐点、交点、终点等隐含的生物学含义 （3）折线：依据曲线走势确定因变量随自变量的变化规律，分析多条曲线间的关系 3.细胞呼吸计算（以氧化底物为葡萄糖为例） 依据底
33、物与产物确定呼吸类型，然后寻找物质间的比例关系，依据反应式进行计算 二、光合作用 1.实验色素带异常原因分析（“倒推法”探究色素带异常原因） 2.色素种类的判断 一看位置、二看颜色、三看吸收光谱 3.光合作用物质与能量转化分析 第 13 页 共 37 页 4.光合作用相关曲线分析 （1）识标：弄清横纵坐标含义，理清自变量与因变量的关系 （2）明点：注意曲线拐点、与横纵轴的交点、拐点及不同曲线交点含义 （3）析线：依据曲线走势确定因变量随自变量的变化规律，分析多条曲线间的关系 5.光合速率测定方法分析 6.光合作用与细胞呼吸综合分析 7.光合速率日变化曲线分析 【练习】 1.酵母菌是一种单细胞真
34、菌，在有氧和无氧的条件都能生存，属于兼性厌氧菌。下列相关叙 述中正确的是() A.酵母菌细胞内丙酮酸可在细胞质基质和线粒体内膜被消耗 B.可以根据溴麝香草酚蓝水溶液是否变成黄色，判断酵母菌进行何种呼吸方式 C.在酵母菌无氧呼吸的第二阶段，丙酮酸的大部分能量存留在酒精中，少部分生成 ATP D.用酵母菌使葡萄汁发酵产生葡萄酒，当酒精含量达到 12%16%时，发酵就会停止 2.酵母菌是研究细胞呼吸的好材料，其体内发生的物质变化过程可用图 1 表示，图 2 则表示 其在不同 O2浓度下的 O2吸收量和无氧呼吸过程中 CO2的释放量。下列有关叙述错误的是 第 14 页 共 37 页 () A.图 1
35、过程产生的 CO2可用澄清的石灰水检测 B.过程发生在细胞中的具体场所是线粒体基质和线粒体内膜 C.图 2 中乙曲线所代表的生理过程可用图 1 中过程表示 D.在甲、乙曲线的交点，若甲消耗了 A mol 葡萄糖，则乙此时消耗的葡萄糖为mol 3.智能温室可实现立体栽培、无土栽培，并通过科学的环境控制手段实现雨水、二氧化碳的 全面回收利用，实现高产、节水。图 1 为智能温室的结构示意图，图 2、图 3 表示某种温室 作物在不同环境条件下，CO2吸收或释放速率的变化情况。下列相关叙述错误的是() A.图 1 中，立体种植能有效利用温室内的空间和光照条件，提高作物种植密度和产量 B.图 2 中，夏季
36、晴朗的中午可使用遮阳棚和风扇降低温度至 30，以维持较高净光合速率 C.图 2 中，该作物呼吸作用最适温度高于光合作用最适温度；F 点时作物的光合作用强度为 0 D.图 3 中，中午 12 时可使用 CO2发生器增加室内 CO2的浓度，以维持较高净光合速率 4.某实验小组为探究细胞中 ROCK1（一种蛋白激酶基因）过度表达对细胞呼吸的影响设置 了两组实验，对照组为正常成肌细胞，实验组为 ROCK1 基因过度表达的成肌细胞。向体外 培养的成肌细胞中加入不同物质检测细胞耗氧率（OCR，可一定程度反映细胞呼吸情况） ， 结果如图所示。下列叙述正确的是() 第 15 页 共 37 页 A.加入寡霉素后
37、，OCR 降低的值可代表机体有氧呼吸第三阶段用于 ATP 合成的耗氧量 B.FCCP 的加入使细胞耗氧量增加，细胞产生的能量均以热能形式释放 C.ROCK1 过度表达只增加细胞的基础呼吸，而不增加 ATP 的产生量 D.抗霉素 A 加入后，成肌细胞只能进行无氧呼吸，无法产生H和 CO2 5.PSBS 是一种类囊体膜蛋白，它能感应类囊体腔内的高质子浓度而被激活，激活了的 PSBS 抑制电子（e-）在类囊体薄膜上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，从而防止强光 对植物细胞造成损伤。 下图是光合作用过程示意图 （字母代表物质） ， 下列叙述正确的是() A.光合色素位于类囊体薄膜上， 在用无水乙
38、醇进行提取时加入碳酸钙主要是为了使研磨更充 分 B.若植株既不吸收也不释放 CO2，则植株中所有图示细胞产生的 A 物质全部用于该类细胞 的呼吸 C.膜蛋白 PSBS 的激活会抑制 C3的还原过程，使光能不能转化为其他形式的能量 D.抑制反应中的 Z 蛋白的活性、阻断反应中的 C3还原过程均有利于膜蛋白 PSBS 发挥 作用 6.花生是我国重要的经济作物，在盐碱地种植花生可有效缓解我国粮油争地矛盾现象。针对 盐碱地花生开花期易遭遇干旱和盐双重胁迫现象，研究人员采用外源 NaCl 盆栽实验，模拟 农田干旱和盐胁迫环境， 探究花生开花期在干旱、 盐胁迫条件下对花生生长发育及光合特性 的影响，实验结
39、果如下表。下列说法不正确的是() 第 16 页 共 37 页 处理方式 叶绿素含 量 真光合速 率 干物质 量 对照组土壤含水量 75%+ 干旱胁迫组土壤含水量 45%+ 盐胁迫组？+ 干旱、盐双胁迫土壤含水量 45%、NaCl 含量 0.3%+ A.表中盐胁迫组的处理方式为土壤含水量 75%、NaCl 含量 0.3% B.干旱、盐胁迫都能降低花生产量，干早、盐双胁迫会加剧减产 C.干旱、盐双胁迫下，叶绿素含量降低，吸收光能减少，光反应速率下降 D.干旱时，若细胞中的可溶性糖含量上升，则不利于增强细胞的吸水能力 7.在对弱光照条件下菊花叶片光合作用减弱的机理分析中发现，其他条件不变时，菊花叶片
40、 最大净光合速率随着光照减弱以及弱光照射时间的延长呈下降趋势， 光补偿点 （特定条件下， 光合作用速率等于呼吸作用速率时的光照强度）逐渐升高，光饱和点（特定条件下，光合作 用速率达到最大值时的最低光照强度）逐渐降低。气孔对于光照强度减弱的响应较为灵敏， 随着弱光照射时间的延长，气孔开度减小，从而使空气中 CO2分子扩散进入叶肉细胞和溶 解于液体中的概率减小。 同时， 菊花叶片内部通过气孔经蒸腾作用扩散于大气中的水分也相 应减少。下列相关叙述正确的是() A.弱光处理可通过同时抑制光反应和暗反应，显著降低菊花叶片的光合速率 B.光补偿点的升高，说明弱光条件下植物细胞呼吸可能加快或利用弱光能力下降
41、 C.光饱和点的降低，说明弱光条件下植物细胞呼吸加快或利用弱光能力下降 D.气孔开度减小，可影响 CO2分子的进入、水分的蒸腾和矿质养的运输 8.光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径，是“地球上最重要的化学反应”，它是 一切生命生存和发展的基础。 下图是棉花叶肉细胞的光合作用过程示意图， 磷酸丙糖转运器 的活性受光的调节，适宜光照条件下，其活性较高。 （1）棉花叶片中光合色素有_。在光照开始一段时间后，棉花叶肉细胞中光合作用 的光反应和暗反应两个阶段能够同时、快速、稳定进行的原因是_。 第 17 页 共 37 页 （2）由图分析可知，C3被还原为磷酸丙糖后，下一步利用的去向是_。通常情
42、况 下，Pi 与磷酸丙糖通过磷酸丙糖转运器严格按照 1:1 反向交换方式进行转运。在环境条件由 适宜光照转为较强光照时， 短时间内磷酸丙糖的转运速率会_ （填“升高”或“降低”） ， 则更有利于_（填“淀粉”或“蔗糖”）的合成，原因是_。 （3）为探究 CO2浓度对棉花幼苗光合速率的影响，研究人员将棉花幼苗分别进行不同实验 处理： 甲组提供大气 CO2浓度 （375molmol-1） ； 乙组先在 CO2浓度倍增环境 （750molmol-1） 中培养 60d，然后在测定前一周恢复为大气 CO2浓度，其他条件相同且适宜。在晴天上午测 定各组的光合速率，结果乙组光合速率比甲组低，原因可能是长期高
43、浓度 CO2环境会降低 RuBP 羧化酶（固定 CO2的酶）的活性。设计实验加以验证这一推测。 材料用具：甲、乙两组棉花叶肉细胞 RuBP 羧化酶提取液，一定浓度的 C5溶液，饱和 CO2 溶液，试管等。 实验思路：_； 预测结果：_。 9.在植物体内，制造或输出有机物的组织器官被称为“源”，接纳有机物用于生长或贮藏的组 织器官被称为“库”。小麦是重要的粮食作物，其植株最后长出的、位于最上部的叶片称为旗 叶(如图所示)，旗叶对籽粒产量有重要贡献。回答以下问题: (1)旗叶是小麦最重要的“源”。与其他叶片相比，旗叶光合作用更有优势的环境因素是 _。在旗叶的叶肉细胞中，叶绿体内有更多的类囊体堆叠，
44、这为_阶段提供了 更多的场所。 (2)在光合作用过程中，光反应与暗反应相互依存，依据是_。“源”光合作用所制造的 有机物一部分用于“源”自身的_和_，另一部分输送至“库”。 (3)籽粒是小麦开花后最重要的“库”。 为指导田间管理和育种， 科研人员对多个品种的小麦旗 叶在不同时期的光合特性指标与籽粒产量的相关性进行了研究， 结果如表所示。 表中数值代 表相关性，数值越大，表明该指标对籽粒产量的影响越大。 表 不同时期旗叶光合特性指标与籽粒产量的相关性 抽穗期开花期灌浆前期灌浆中期灌浆后期灌浆末期 第 18 页 共 37 页 气孔导度*0.300.370.700.630.350.11 胞间 CO2
45、浓度0.330.330.600.570.300.22 叶绿素含量0.220.270.330.340.480.45 *气孔导度表示气孔张开的程度。 气孔导度主要影响光合作用中_的供应。 以上研究结果表明， 在_期旗叶气 孔导度对籽粒产量的影响最大。 若在此时期干旱导致气孔开放程度下降， 籽粒产量会明显降 低，有效的增产措施是_。 根据以上研究结果， 在小麦的品种选育中， 针对灌浆后期和末期， 应优先选择旗叶_ 的品种进行进一步培育。 (4)若研究小麦旗叶与籽粒的“源”“库”关系，以下研究思路合理的是_(多选)。 A.阻断旗叶有机物的输出，检测籽粒产量的变化 B.阻断籽粒有机物的输入，检测旗叶光合
46、作用速率的变化 C.使用 H218O 浇灌小麦，检测籽粒中含 18O 的有机物的比例 D.使用 14CO2饲喂旗叶，检测籽粒中含14C 的有机物的比例 10.某科研小组在研究玉米和水稻的光合作用时发现：在炎热夏季的中午水稻植株会出现“光 合午休”现象， 而玉米则不会出现。 通过查阅资料， 绘制成图 1 的光合作用过程流程图， PEPC、 Rubisco 为两种酶。回答下列问题： （1）据图 1 的光合作用过程流程图可知，玉米细胞中与 CO2结合的物质为_，若对 玉米和水稻的叶片进行酒精脱色，然后用碘蒸汽处理，呈现蓝色的部位分别为_。 （2）科研小组成员认为，玉米不出现“光合午休”现象，应与玉米
47、存在 PEPC 酶有关。已知 L-Asp 是 PEPC 酶的抑制剂，欲证明 PEPC 酶能增强玉米的光合速率，实验组玉米应添加 _，对照组玉米添加_，在不同光照强度下测定并比较两组玉米的_。 （3）科研人员将 PEPC 基因导入了原种水稻，水稻的单株产量提升了 14%22%。测定不同 光照强度下原种水稻和转 PEPC 基因水稻的气孔导度 （气孔张开的程度） 和光合速率的变化， 变化曲线如图 2、图 3 所示。 第 19 页 共 37 页 分析图 2、图 3 可知，当光照强度小于 700molm-2s-1时，转基因水稻与原种水稻相比， 气孔导度增加，但两者的光合速率却非常接近，由此得到的结论是_
48、。 当光照强度大于 1000molm-2s-1时，图 2、图 3 中的曲线可描述为_，分析转 PFPC 基因水稻光合速率升高的原因是_。 11.科研人员对栽培作物油桃和大豆的光合作用进行了相关研究，得到的结果如下。甲图为 晴天时露天栽培和大棚栽培油桃的光合速率 （Pn） 日变化情况乙图为在不同 CO2浓度下 （其 余条件均适宜）大豆的光合作用速率情况。请回答下列问题。 （1）研究发现对露天油桃进行适时灌溉可以增加土壤湿度，使 M 点_（填“左” 或“右”）移，N 点_（填“上”或“下”）移，从而增加有机物的积累。 （2）由图可知，在 78 时棚栽油桃的 Pn 值比露地栽培的要_（填“大”或“小
49、”）， 推测其原因主要是油桃_， 加快了光合作用暗反应的速率。 另外夜间适当降温也有 利于大棚油桃增产，原因是_。 （3）研究表明由于生活环境的不同，同种植物细胞内的叶绿体大小和数目不同。试比较生 活于山南侧向阳处与山北侧背阴处油桃的成熟叶肉细胞中二者的关系。 叶绿体大小： 向阳处 _背阴处 （填“大于”“小于”或“等于”） ； 叶绿体数目： 向阳处_背阴处（填 “多于”“少于”或“等于”）。其原因是_。 （4）分析图乙，在 CO2浓度倍增时光合作用速率并未倍增，此时限制光合作用速率的因素 可能是_（回答两种因素）。 12.某科学家研究高温胁迫对蓝莓光合作用影响实验结果如图所示，其中高温胁迫是
50、指将蓝 莓植株置于 40、其他条件适宜环境下培养；恢复是指将高温胁迫 12 天的蓝莓植株转移到 25、其他条件适宜环境下恢复 3 天。 第 20 页 共 37 页 （1）应选取多株_的蓝莓植株进行实验处理，选取多株蓝莓进行实验的目的 是_。图 1 实验结果可以看出高温胁迫对净光合速率的影响是_。 （2）高温对光合作用的影响包括气孔限制因素（CO2供应不足影响光合作用）和非气孔限 制因素（非 CO2因素限制光合作用）。由图 2、图 3 结果分析，随高温胁迫时间延长，9-12 天高温对光合作用的影响主要是_ （填“气孔限制因素”或“非气孔限制因素”） ， 判断依据是_。 （3）qP 是一个反映植物
