最新专题三生殖发育调节与免疫 精品Word文档下载推荐.docx
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③昆虫性外激素引诱异性个体交尾
①营养生殖保持亲本性状
②有性生殖使后代具有更大的生活力和变异性
③减数分裂是遗传的细胞学基础
①生命的主要标志是能够进行代谢和生殖,种族得以繁衍。
②过度繁殖加剧生存斗争
③生殖产生新类型通过自然选择有利变异适应进化
(二)发育与其他章节之间相联系的知识点
发育的遗传学基础
发育的细胞学基础
发育与调节
发育与代谢
个体发育与进化
发育与环境
①核酸是个体发育的基础,主要是DNA
②遗传信息的活化表达过程就是个体发育的过程
细胞的分裂和细胞的分化,导致个体的组织、器官的形成,是个体发育的基础
①植物激调控营养生长和生殖生长
②甲状腺素和性激素是调节个体发育的两种主要激素
为个体发育提供物质和能量
①"
重演律--个体发育是系统发育短暂而又迅速重演。
"
②进化的胚胎学证据
①个体发育过程是不断与环境进行物质和能量的交换过程
②各种生态因素是个体发育的外因
(三)以植物激素、人体激素、昆虫激素和人的第二信号系统调节为铡,突出激素和神经系统的生物学功能和调节特点,分析说明第三条主线的综合。
[一]学会细胞分裂图像的鉴别,掌握减数分裂与有丝分裂的实质
1.鉴别细胞分裂图像时,首先应判断时期,再判断分裂方式。
鉴别某一细胞图像属于哪种细胞分裂,
关键应看染色体的形态、数目及行为特点。
要注意同源多倍体中染色体在减数分裂过程中的行为。
2.染色体是一个整体结构,其数目与着丝点数目一致,因此同源染色体分开必然导致染色体数目减半。
着丝点分开导致着丝点暂时加倍,之后随细胞质的分开而分开,其结果是染色体数目不变,因此减数分裂的实质是同源染色体的分离。
[二]弄清减数分裂的特殊形式是理解特殊组织和生物个体发育的基础
由于在乎时的测试题及高考题中往往涉及孢子减数分裂(居问减数分裂)和假减数分裂的知识,因此应在重点复习配子减数分裂时,应补充前两者知识。
1.配子减数分裂:
它是在直接产生配子时进行的,教材中所介绍的就属于这种分裂方式。
2.孢子减数分裂(居间减数分裂),它是在生产孢子过程中进行的,孢子减熬分裂的知识与被子植物个体发育和遗传的内容密切相联。
被子植物的精子、卵细胞和极核并不是减数分
裂直接产生的。
其过程如下:
由此可见,1个花粉粒中2个精子由一个生殖细胞有丝分裂形成,其基因型一致;
成熟胚囊中的8个核来源于同1个单核胚囊细胞,其基因型也一致。
3.假减数分裂:
雄峰的雌蚜虫是由未受精的卵细胞直接发育而来的,其体细胞中无同源染色体。
其中雄峰形成配子的过程如下:
由此可见雄蜂精子基因型与其体细胞一致;
作减数分裂全过程但染色体数不减,虚晃一招这种特殊的减数分裂称为"
假减数分裂"
。
[三]如何从减数分裂的角度理解"
配于是联系上下代的桥梁,传递遗传物质的惟一媒介"
1.减数分裂是基因的三个基本定律的细胞学基础,减数分裂中染色体的行为决定了染色体上基因的行为。
在减数第一次分裂过程中:
染色体行为
基因行为
发生时期
遗传定律
同源染色体分离
等位基因分离
减数I后期
基因的分离定律
非等位基因连锁或同源染色体上非姐妹染色单体上基因的互换
减数I前期四分体
基因的连锁和互换定律
非同源染色体自由组合
非等位基因自由组合
基因的自由组合定律
2.减数分裂可产生非整倍性配子,形成非整倍体的主要原因是:
减数分裂过程中染色体行为出现差错,在减数I和Ⅱ过程中个别同源染色体或姐妹染色体单体没有分开,进入到同一个次级性母细胞或性细胞中去,导致某些细胞个别染色体加倍而另一些细胞个别染色体缺失。
在形成精于或卵于的减数分裂时,整个染色体均未发生分离,结果形成二倍体精于或卵子,这是形成多倍体动植物的重要来源之一。
减数分裂的间期如果发生基因的突变,可以通过受精作用直接传递给后代。
(四)植物生长素在生产实践上的应用
1.农业生产中使用生长素类似物比使用天然生长素的效果持久,其原因是在植物体内生长素类似物不易分解。
2.生长素通过极性运输,自茎尖向下传递,在茎中形成生长素浓度梯度,上部侧芽附近的生长素浓度比下部高,侧芽对生长素浓度的反应较顶芽敏感,因而侧芽生长受到抑制。
3.根的向地性和茎的背地性的生态学意义。
茎的向光性和背地性生长使植物的茎、叶处于最适宜利用光能的位置,有利于接受充足的阳光,根的向地生长使根向土壤深处生长,既利于植物的固定,又利于从土壤中吸收更多的水和无机盐,这是植物对外界环境的一种适应,是长期自然选择的结果。
4.在未授粉的雌蕊柱头涂上一定浓度的生长素能刺激子房发育成无籽果实(如无籽番茄),用二倍体的花粉刺激三倍体的雌蕊柱头,是因为花粉中含有少量的生长素和生长素合成的酶系,促使于房发育无籽果实(如无籽西瓜的培育)。
(五)注重"
荷尔蒙"
(hormone)与其他方面知识的渗透
"
(hormone)就是激素,激素不向细胞提供能量和物质,仅提供调节信息,激素有内源性、移动性、特异性、微量高效性等特点。
从化学本质看:
激素是一类具有生物催化作用的有机物。
蛋白类激素和酶的合成运输与分泌均与核糖体、高尔基体、内质网、线粒体关系密切。
促进生长发育:
胰岛素、甲状腺激素、生长激素对三大机能具有重要的调节作用:
甲状腺激素能促进新陈代谢,促进生长发育,加速物质的氧化分解,生长素与之协同,影响糖、脂肪和蛋白质的代谢;
胰岛素能促进血糖合成糖元,加速血糖分解,抑制非糖物质转变成糖类物质,胰高血糖素与之拮抗。
性激素与甲状腺激素均能促进发育,前者强调生殖器官,后者注重神经系统;
遗传信息的表达控制,蛋白质类激素的合成,如基因发生突变,就会影响此类激素的合成,整个生命活动就会出现混乱。
(六)弄清神经调节与激素调节间的关系
1.神经调节与激素调节是互相联系,互相制约的
(1)神经系统控制着激素分泌
(2)激素也可影响神经系统的调节作用
如甲状腺可以提高神经系统的兴奋性,高等脊椎动物体内性激素水平增高,可诱导动物的繁殖行为。
2.神经调节和激素调节在表现形式上的区别
神经调节
激素调节
反应速度
迅速、准确
比较缓慢
作用范围
比较局限
比较广泛
作用时间
时间短暂
时间比较长
五、专题高考考向预测和策略
(一)高考考向预测
种子、果实的基因型(性状)与减数分裂的关系,胚胎发育过程中物质(特别是自由水、DNA及有机物的数量和种类)、能量的动态变化关系,组织培养和胚胎工程,无性繁殖技术的应用等是高考的热点。
本专题的主要考点包括:
掌握细胞分裂图像与染色体(DNA)变化曲线图相联系、减数分裂与有丝分裂示意图的识别、减数分裂与遗传的基本定律的综合(即细胞遗传学)、减数分裂与种子的基因型的关系等。
弄清人体中水和无机盐及血糖的来源和去路,正确理解水、无机盐和血糖的平衡和调节机制,了解体温调节对内环境稳态,代谢的影响及体温调节的机制,学会应用水、无机盐和血糖平衡的基本原理分析高渗性、低渗性和等渗性性脱水及糖尿病致病机理及血钠升高和降低的原因,掌握水、无机盐、血糖平衡和体温恒定的意义,正确深入理解抗原和抗体、体液免疫和细胞免疫、特异性免疫和非特异性免疫之间的关系,弄清体液免疫和细胞免疫的三个阶段,注重对效应T细胞与靶细胞结合后使靶细胞裂解的过程分析,明确初次感染与再次感染之间的差异,正确区分过敏反应中的抗体与体液免疫中的抗体。
本专题多以选择题和图表图象分析题的形式出现。
细胞免疫与体液免疫的区别,体液免疫和细胞免疫的机理,淋巴细胞的起源和分化,吞噬细胞在免疫中的作用是考查的重点,过敏反应与艾滋病相关知识及解释人体营养、健康与疾病防治问题等的考查成为高考命题的热点问题,应用基本原理进行实验设计及评价巳成为高考命题的主要趋势。
特别是本专题部分内容可设计成较复杂的学科内或学科间综合题。
(二)本专题应试对策
认真学习掌握基础知识,加强对基础知识的识记、理解,准确掌握知识;
增加识图、作图训练;
注意理论联系实际,运用基础知识解决生产实际中的生物学问题。
依据大纲要求,适当提高对神经调节内容的掌握程度。
突破与减数分裂有关的难点;
有效阅读扩充知识面,关注生命科学进展,思考其中蕴含的与生殖发育规律有关的生物学原理。
1.注意区分出芽生殖与营养生殖,极核与极体,胚囊与囊胚,胚孔与珠孔等容易混淆的概念。
2.弄清有性生殖、配子生殖与卵式生殖三者间是依次包含的关系。
3.减数分裂与有丝分裂图像的辨析
分裂方式\区分特征
联会现象
四分体现象
同源染色体分离现象
细胞内形状都相同的成对同源染色体
细胞内染色体数目
有丝分裂
无
有,不配对
偶数
减数第一次分裂
有
有,并配对
减数第二次分裂
偶数或奇数
4.弄清受精卵、受精极核的形成,胚和胚乳的发育过程及其与种子和果实发育的联系与区别。
结合具体图示识记子叶、胚芽、胚轴、胚根等结构。
5.识图、理解、熟记原肠胚的形成过程和三胚层的分化。
6.关注生殖规律在生产生活实际中的运用及当前生殖工程技术的进展。
如:
无性生殖保持亲本优良性状,克隆技术,细胞组织培养技术等。
7.正确把握概念,注意区分相关概念。
弄清植物激素与动物激素、有管腺(外分泌腺).与无管腺(内分泌腺)、昆虫的内激素与外激素、生长素(吲哚乙酸)与生长激素(一种蛋白质)、神经调节与激素调节、非条件反射与条件反射、第一信号系统与第二信号系统的反射等概念的区别与联系。
8.加深对基本原理的理解认识。
正确理解向光性的原因,生长素作用的双重性,植物体不同器官对生长素浓度的敏感性,昆虫内激素的作用特点等原理的本质。
9.增加相关原理在生产实际中的运用。
生长素作用原理在生产实际中运用(如促进植物生长、扦插生根、果实发育),顶端优势在园艺、果树栽培上的运用,昆虫激素在饲养益虫、防治害虫方面的运用,神经调节与激素调节原理的运用等,理论联系实际,加强知识运用方面的思考与练习。
10.加强思维训练,增加对实验设计过程的练习。
从不同角度,增大对生长素发现过程的实验探索。
11.通过体液免疫、细胞免疫过程,理解体液免疫与细胞免疫的关系;
12.运用细胞学、遗传学知识理解免疫学知识,提高综合能力。
六、典例精析
[例1]水螅的生殖腺是由外胚层的间细胞分化形成的临时性结构,精巢为圆锥形,卵巢为卵圆形。
卵在成熟时,卵巢破裂,使卵露出。
精巢内的精子游出精巢与卵子受精。
受精卵完全卵裂,最终发育成水螅。
下列与水螅这种生殖方式相同一项是()
A.在不良环境下,炭蛆秆菌产生休眠孢子;
在环境适宜时,休眠孢子萌发,发育成个体
B.将红花月季的芽嫁接到黄花月季枝条上,结果黄花月季的植株上开出红色月季花
C.将土豆(马铃薯)切成带芽的小块,种下去发育成马铃薯的植株
D.秋天,播下小麦种子,种子萌发后长成麦苗,发育成植株
[解析]题干所示水螅的生殖方式属于有性生殖。
A项休眠孢子实质为休眠体,不是孢子生殖,;
B项为嫁接,属于营养生殖;
C项是利用土豆的营养器官----块茎繁殖新个体,属于营养生殖;
D项是利用小麦种子繁殖新个体,属于卵式生殖。
[答案]D
[总结]正确区分"
芽体"
和"
芽"
的慨念。
芽体是一个幼小的个体,常见于微生物、水螅等低等生物。
芽是高等植物的营养器官花或叶、茎的"
前身"
,换句话讲,高等植物的花芽、叶芽、枝芽将来分别发育成花、叶、枝条。
[例2]图为某动物的一个精原细胞(A、a、B、b表示基因),则由它产生的精子中,染色体可能组合及
其概率分别()
A.14、23、23、14;
1/2 B.13、24、24、13;
1/2
C.13、23、24、34;
1/4 D.13、14、23、24;
1/4
[解析]由图可知1、3和2、4分别是两对同源染色体,在减Ⅰ期,它们要进行联会。
就一个精原细胞而言,减Ⅰ中期,组成每个四分体的每对同源染色体在赤道板上的排列方式有两种,譬如1偏向北极、3偏向南极,或1偏向南极、3偏向北极。
故减Ⅰ中期染色体在赤道板上的不同排列方式有2×
2=22种,但实际形成染色体不同组合应为22/2=21种,这是因为最终染色体组合与排列顺序(南极或北极)无关。
所以,图示精原细胞产生的精子中,染色体可能组合有:
①14、23;
②13、24,其概率各为1/2。
本题还应注意:
一个精原细胞只产生4个精子,但因减Ⅱ分裂为姐妹染色单体分离,若不考虑同源染色体的互换则应产生两两相同染色体组成的4个精子;
若考虑同源染色体的互换则应产生4种不同染色体组成的4个精子。
[答案]A
[总结]解答此类问题应灵活运用数学中"
排列与组合"
及"
乘法原理和加法原理"
的知识。
如求具3对同源染色体的精(卵)原细胞经减数分裂产生的配子,同时含有三个父方染色体的概率是:
任一条染色体轻减数分裂进入指定配予的可能性均为1/2,让三个指定的染色体同时进入指定配子的可能性等于三个染色体可能性的乘积(1/2)3。
[例3]某一生物有四对染色体。
假设一个初级精母细胞在产生精细胞的过程中,其中一个次级精母细胞在分裂后期有一对姐妹染色单体移向了同一极,则这个初级精母细胞产生正常精细胞和异常精细胞的比例为()
A.1:
1 B.1:
2 C.1:
3 D.0:
4
[解析]原始生殖细胞(精原细胞)经复制形成初级精母细胞;
初级精母细胞经减数第一次分裂形成二个次级精母细胞;
二个次级精母细胞经减数第二次分裂分别形成2个精细胞。
若其中一个次级精母细胞在分裂后期有一对姐妹染色单体移向了同一极,则产生了二个异常精细胞,而另一个次级精母细胞正常分裂形成二个正常精细胞,因此一个初级精母细胞可产生正常精细胞和异常精细胞的比例为1:
1。
[总结]本题角度较新,因而加大了对考生基础知识的扎实程度和分析判断能力的考查力度。
解答此题时只要明确题意,掌握精子形成过程的特点就能排除干扰,轻松解题,如题干中某一生物有四对染色体是干扰信息,与解题无关。
[例4]现有三种高等动物细胞分裂示意图3个,若不考虑性染色体,试回答:
①
②
③
⑴以上三个示意图中能判断为次级精母细胞的有____________
⑵你还能提出判断次级精母细胞的其它方法吗?
试绘图说明。
[解析]这是一道图文结合题,主要考查深层次理解减数分裂、有丝分裂的基本特征,解题的关键是全面掌握同源染色体的含义。
若为次级精母细胞,则细胞中应该不存在同源染色体。
怎样知道细胞中不存在同源染色体呢?
具有下列条件之一者,即可断定细胞中不存在同源染色体(若为后期细胞,则以任一极细胞为标准):
A.不同形态(主要是染色体长度和着丝点位置)染色体不成对存在,如图①中左二染色体较其它3条染色体长,即不能找到与之相同长度染色体;
图②中左一染色体着丝点并不在中间,而其它3条染色体着丝点位于染色体中间;
B.二倍体生物细胞中染色体数目为奇数;
C.事先假定的"
同源
染色体"
相应位点为非等位基因(或不是相同基因),如右图所示(图中a、b为基因),1号染色体上应有基因a,而2号染色体上相应位点为基因b,可见1号、2号染色体不是同源染色体。
[答案]⑴①②③⑵见方法导析
[总结]本题是开放性题目,其特点是答案具有发散性、不确定性,是近年来出现的新题型。
解答此类题目要求学生不仅具有较好的生物学理论知识,同时还要有较深刻、较全面的科学思维方法和方式,善于从多种联系中发现结合点,善于利用发散思维对一个整体进行分部、分段地分析和综合。
[例5]用甲地的高产优质枣树品种改造乙地生长健壮、但果实产量低、品质差的枣树,最经济、有效的技术是()
A.用甲地的枣树花粉给乙地枣树授粉 B.挖去乙地的枣树,种植甲地枣树的种子
C.挖去乙地的枣树,用甲地枣树的枝条进行扦插 D.将甲地枣树的芽或枝条嫁接到乙地枣树上
[解析]本题考查生殖种类、果实发育的知识,主要测试对无性生殖的本质和被子植物种子与果实发育的过程的理解能力。
要保持亲生的优良性状只能利用无性繁殖方法,结合高等植物特点,要改良枣树最经济、最有效的技术是嫁接。
[答案]D
[总结]包括克隆、组织培养在内的无性繁殖技术在生产中的应用是高考试题的热点,解决此类问题的关键是理解无性生殖遗传物质(基因组成)不变这一的本质。
[例6]下列各曲线中,能正确表示一粒小麦种子自播种开始,在一个生命周期中干重变化示意图是()
[解析]在萌发初期,由于种子内储存的有机物经呼吸释放能量,以供生长之用而使干重减少;
长出叶后,若当光合作用的速度高于呼吸作用,有机物积累使干重增加;
果实和种子的散播使干重减少。
[答案]D[总结]应跟踪整个生命周期(萌发→生长→衰老)进行动态分析。
[例7]下面是一组有关细胞全能性的实验:
(甲)
(乙)(丙)
(1)上述实验进行的时间先后顺序可能是___________,理由是。
(2)实验(乙)、(丙)均采用了去核卵,其主要作用是______________
(3)克隆动物的突破对人类社会有何影响?
[解析]本题中,甲图为1970年Steward利用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养实验,乙图为1997年Wilmut的培育"
多利"
实验(细胞核移植),丙图为1952年Briggs和King的豹蛙(Ranapipiens)细胞核移植实验。
哺乳动物的体细胞高度分化。
以前虽有胚胎体细胞被成功克隆,但哺乳动物体细胞的克隆难度极大,所以"
多莉"
的降临是"
石破开惊"
之举。
然而"
的克隆绝不是偶然的,Wilmut等人分析了前人未能成功的可能原因,经过反复研究发现,重组卵细胞最初3次分裂时虽然DNA复制了,但它们的转录并没有开始,即基因未开始表达;
与此同时,供体核DNA开始丢失来源于乳腺细胞的调节蛋白,正是这些乳腺细胞的调节蛋白最初阻止了核基因的表达在重组卵细胞开始第3次分裂时,卵细胞质中的蛋白因子便全部替换了原乳腺细胞的调节蛋白,于是重新编排核DNA,使胚细胞开始表达自己的基因,进而调控胚在代孕母亲子宫中的进一步发育。
因此,他们除了采用电脉冲细胞融合技术和选择细胞刚分裂3次时进行移植外,还在核移植前对乳腺细胞进行了特殊的处理。
例如,他们将这些乳腺细胞先保持在含有10%牛血清的培养基中,在与卵细胞融合前,将牛血清的浓度降低到0.5%,这种牛血清饥饿处理使乳腺细胞处于细胞周期的G0阶段。
G0阶段是细胞停止分裂但仍保持代谢活性的休眠阶段,此时,细胞核内会发生----系列化学变化,导致其中基因启动程序重新编排,有利于细胞融合后卵细胞质中的蛋白因子能够再次启动乳腺细胞核的分子开关,进而对胚的发育进行调控。
[答案]
⑴丙、甲、乙细胞核移植实验开展较早,并首先在两栖类取得成功;
高等植物高度分化的组织仍具有生成完整植株的能力,所以利用体细胞克隆率先取得突破;
而哺乳动物的成体细胞高度分化,细胞核全能性是有严格条件的,伴随着基础理论的进步,所以最后才获得成功。
⑵卵细胞质中存在决定细胞分化的物质
⑶积极一面:
克隆器官用于器官移植,拯救频危物种;
消极一面:
克隆人可能引起伦理、法律、宗教等社会问题。
[总结]运用自已所学的知识分析现代生物技术对人类社会产生的影响。
科学技术是一把"
双刃剑"
克隆动物的突破对人类社会有积极和消极的影响,关键问题是人类如何科学利用。
[例8]能够使人产生病理反应的是
A.血清中的抗体 B.皮肤细胞上的抗体
C.血清中的白细胞介素 D.毛细血管的通透性
[解析]使人产生病理反应的应该是有明显疾病症状的反应,血清中的抗体可以清除抗原,这是一种免疫反应;
血清中的白细胞介素,是能够加强效应T细胞功能和T细胞分化功能的物质为淋巴因子;
而皮肤细胞上的抗体是过敏原进人体内形成并吸附的,当它与过敏原接触时,可产生湿疹、荨麻疹等过敏性病理反应。
[答案]B
[总结]体液免疫中的抗体是清除抗原,皮肤细胞上吸附的抗体不是清除过敏原,而是产生过敏反应。
[例9]图甲是狗尿浓缩实验的结果。
让狗大量饮水(图中箭头a所示)后,连续排出大量的尿;
当将2.5
%NaCl溶液10mL,注射人颈动脉(箭头b)后,尿量暂时减少;
当静脉注射脑垂体后叶提取物(箭头c)后,尿量也减少。
根据此实验,可以推断:
(1)2.5%NaCl溶液注入动脉,使升高,刺激,引起激素分泌,导致尿量减少。
本实验也证明中含有这种激素。
(2)如果预先将狗的脑垂体后叶切除,再进行上述同样的实验,请将预期结果的排尿曲线描绘在图乙中的坐标上。
[方法导析]下丘脑控制排尿是通过抗利尿激素的分泌来完成的。
抗利尿激素是由视上核和室旁核的神经元合成的。
哺乳动物的生理盐水浓度为0.9%,这一浓度相当于血液中无机盐的浓度,当静脉注射高浓度的(2.5%)NaCl溶液后,可刺激下丘脑,促进抗利尿激素的分泌,从而使尿量减少。
静脉注射脑垂体后叶提取物后,也出现了尿量减少的结果,这是因为下丘脑神经分泌颗粒沿下丘脑-垂体束的神经纤维向外周运输而贮存于神经垂体内。
如果预先将狗的脑垂体后叶切除,再进行上述实验,则b点不出现上述现象,但c点出现同样现象。
这说明脑垂体后叶亦含有抗利尿激素。
(1)血浆渗透压;
下丘脑;
抗利尿;
脑垂体后叶
(2)见图
[总结]掌握"
下丘脑-垂体-内分泌腺"
模型是解答类似问题的基础。
[例10]某种哺乳动物的心脏形状、大小和很像人的心脏,有可能成为人体器官移植的重要来源,但会遭到人体的强烈排斥,这主要是因