专题十 生物模型建构专训
第1讲 概念模型与物理模型类
一、选择题
1．(创新预测)某些生物概念之间具有一定的包含关系，下列选项a、b、c所代表的物质中，符合图示的是 ( )。
A．主动运输 自由扩散 胞吐
B．原核生物 细菌 酵母菌
C．生态系统 群落 种群
D．体液调节 激素调节 免疫调节
解析 据概念图可知，a、b、c三者的概念为从属关系，符合从属关系的只有C。
答案 C
2．(创新预测)图中①、②、③三个图分别代表某个概念或某类物质。以下各项中，能构成图中关系的是 ( )。
A．DNA、染色体、基因
B．反射、条件反射、体液调节
C．酶、蛋白质、激素
D．减数分裂、有丝分裂、无丝分裂
解析 大多数酶是蛋白质，有些激素(如胰岛素)也是蛋白质，因此酶和激素与蛋白质之
间为交叉关系；酶和激素是两类物质，为并列关系。
答案 C
3．(创新预测)图中E、F代表两种生物，如果H代表生物的生活条件，箭头代表营养流动方向，则可表示寄生关系的是 ( )。
解析 本题考查生物种间关系的营养流动关系物理模型。寄生是指一种生物在其他生物
的体内(或体表)生存，寄生生物通过吸取被寄生生物的营养物质为生，因此寄生关系的
营养流动如图B所示。图A表示互利共生，图C表示捕食关系，图D表示竞争关系。
答案 B
4．(创新预测)图甲、乙分别表示同一细胞的一部分结构，下列判断不正确的是 ( )。
A．该细胞可表示神经元细胞
B．图甲的分泌物一定是在细胞核糖体上合成后，最后由高尔基体分泌的
C．图乙所示的兴奋传导形式是电信号，②表示兴奋部分
D．图甲将化学信号转化为电信号在图乙部分继续传导
解析 本题考查的神经细胞结构和兴奋传导的物理模型。从乙图可以判断该细胞为神经
细胞，则图甲所分泌的物质是神经递质。神经递质的化学本质不一定就是蛋白质，不一
定是在细胞的核糖体上合成。
答案 B
5．(创新预测)依据基因重组概念的发展，判断下列图示过程中没有发生基因重组的是( )。
普通椒 人凝血因子基因 抗虫基因 初级卵母细胞
太空椒 羊的受精卵 大肠杆菌质粒 次级卵母细胞
A B C D
解析 本题考查的是几种变异类型的物理模型。A属于诱变育种，原理是基因突变。基
因重组分3种情况：①基因自由组合发生在减Ⅰ后期；②减数第一次分裂四分体时期姐
妹染色单体发生交叉互换；③体外基因重组(基因工程)。BC属于体外基因重组(基因工
程)；D属于基因自由组合，发生在减Ⅰ后期。
答案 A
6．(创新预测)右图为血糖的生理调节过程，据图分析判断错误的是 ( )。
A．血糖升高刺激胰岛分泌C，从而使血糖降低的过程属
于体液调节
B．血糖下降刺激下丘脑，通过神经支配胰岛分泌D，从
而使血糖上升的过程属于神经调节
C．分泌物C与D表现为拮抗作用
D．血糖的平衡是神经调节与激素调节共同作用的结果
解析 首先分析图解知C、D分别表示胰岛素、胰高血糖素。血糖下降刺激下丘脑，通
过神经支配胰岛分泌D，从而使血糖上升的过程属于神经—体液调节
答案 B
7．甲、乙两图是红枫叶肉细胞和根尖生长点细胞的结构示意图，下列叙述不正确的是( )。
A．两图均为电子显微镜下的细胞亚显微结构示意图
B．做质壁分离的实验应选择甲为材料，图中结构1起重要作用；做植物有丝分裂的实
验应选择乙为材料，主要观察结构2的有关变化
C．甲乙两图中具有双层膜结构的细胞器是2、4、5；标号6的主要成分是纤维素和果胶
D．甲细胞中细胞核DNA只转录不复制，乙细胞中的细胞核DNA既转录又复制
解析 甲细胞有大液泡，是成熟的植物细胞，能发生质壁分离，因细胞不分裂，所以细
胞中的DNA不复制，但能转录。乙细胞为根尖生长点细胞，能连续分裂，细胞分裂时
有DNA的复制和转录。具有双层膜的细胞器有线粒体和叶绿体，核膜属于双层膜，但
细胞核不是细胞器，两图均为电子显微镜下观察到的亚显微结构。
答案 C
8．(2011·滨州模拟)下图是某生物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是 ( )。
A．若图甲中的2和6表示两条Y染色体，则此图可以表示次级精母细胞
B．图乙中①上某位点有基因B，则②上相应位点的基因可能是b
C．图乙细胞中染色体、染色单体、DNA数量分别为2、0、4
D．该生物体细胞中染色体数最多有16条
解析 本题考查有丝分裂和减数分裂及图像识别。据图甲，1、4和5、8分别表示两对
同源染色体，如果2、6表示Y染色体，则3、7表示X染色体，该图表示有丝分裂后期，
不可能表示次级精母细胞，A错；图乙中染色单体数为4，C错；据图甲可判断该生物
体细胞染色体数为4条，最多时是处于有丝分裂后期，为8条，D错；图乙中②上的基
因可能因发生基因突变或者交叉互换而变成b，B对。
答案 B
9．(2011·烟台期末)下图为人体神经细胞的亚显微结构模式图，下列叙述不正确的是( )。
A．神经细胞含有DNA的膜性细胞器是线粒体
B．该图中③是细胞代谢和遗传的控制中心
C．该图中④为突触，共有5个
D．构成①的化学成分主要是脂质和蛋白质
解析 ④为突触小体。线粒体是含DNA的膜性细胞器。③为细胞核，是细胞代谢和遗
传的控制中心。①为细胞膜，其化学成分主要是脂质和蛋白质。
答案 C
二、非选择题
10．(2011·山东实验中学模拟)图示为哺乳动物(或人体)神经和激素分泌的调节过程，请据图回答下列问题。
(1)下丘脑参与内环境水分平衡调节的途径是(用数字和箭头
表示)______，此时的靶细胞是______。
(2)若某人食物缺碘，垂体分泌________增加，从而使
________增生。
(3)下丘脑参与血糖调节的途径是(用数字和箭头表
示)________________________________________________
__________________________________________________。
(4)为了验证胰高血糖素具有升高血糖的生理作用，请你根据
给出的实验材料和用具，完善实验步骤，并预测实验结果。
①材料和用具：年龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠若干只，胰高血糖素溶液，生理
盐水，注射器，血糖测量仪等。
②方法与步骤
A．将实验鼠随机分为数量相等的甲、乙两组，并分别用给出的仪器，测定并记录它们
的________。
B．用注射器给甲组鼠注射________，给乙组鼠注射________。
C．一定时间后分别测定并记录两组小鼠的血糖含量。
③结果预测：_______________________________________________________________。
④实验结论：_______________________________________________________________。
解析 该图是神经和激素分泌的调节过程示意图，如果是水平衡调节，其调节途径是下
丘脑神经细胞分泌抗利尿激素，由垂体后叶释放，作用于肾小管、集合管，促进对水的
重吸收。碘是构成甲状腺激素的成分，如果缺碘，甲状腺激素不能合成，促甲状腺激素
分泌增加，从而使甲状腺增生肿大。如果是血糖调节，下丘脑通过有关神经作用于胰岛
细胞分泌胰岛素或胰高血糖素，进行血糖平衡调节。本题中的实验为验证性实验，预测
的结果和结论要跟验证的内容相符合。
答案 (1)①→⑦(或①→②→⑦) 肾小管和集合管细胞 (2)促甲状腺激素 甲状腺
(3)⑥→④ (4)②血糖含量 适量的胰高血糖素溶液 等量的生理盐水 ③甲组鼠血糖
含量升高，乙组鼠血糖含量不变 ④胰高血糖素有升高血糖的作用
11．(2011·广东4月)下图是某生物细胞(局部)和细胞中某结构的亚显微结构模式图，请据图回答下面的问题。
(1)(多选)图乙中a所示的这类物质在细胞膜上可能具有的功能是 ( )。
A．作为载体蛋白，起物质运输作用
B．作为酶，催化发生在膜上的化学反应
C．作为受体，接受膜表面的化学信息
D．作为细胞表面的标志，被其他细胞识别
(2)若用吡罗红和甲基绿混合染液对图甲细胞染色，在显微镜下看到的现象是
________________________________________________________________________。
(3)若图甲细胞的分泌物是抗体，则图甲表示人体的________细胞，其来源于什么细胞？
________。
(4)若图甲所示的细胞进入衰老状态，图甲中哪些结构会发生什么变化？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)简述a过程与c过程的主要区别：_____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析 (1)细胞膜上的蛋白质是可以有多种作用，可以作为载体蛋白控制物质的进出，也可以作为酶催化生物化学反应，或作为受体和糖蛋白进行细胞间的识别。(2)吡罗红可以
把RNA染成红色，甲基绿把DNA染成绿色。DNA主要存在于细胞核中，RNA主要存
在于细胞质中。(3)分泌抗体的是浆细胞，浆细胞由B细胞或记忆细胞分化而来。(4)细胞
衰老时，细胞核体积增大；核膜内折；染色质收缩；细胞膜通透性改变。(5)a过程是主
动运输，可以逆浓度梯度运输，需要消耗ATP；c过程是协助扩散，只能从高浓度向低
浓度运输，不需要消耗ATP。
答案 (1)ABCD (2)细胞核被染成绿色，细胞质被染成红色 (3)浆(效应B) B细胞或
记忆细胞 (4)细胞核体积增大；核膜内折；染色质收缩；细胞膜通透性改变 (5)a过程
需要消耗ATP(细胞代谢产生的能量)，而c过程不需要消耗ATP(细胞代谢产生的能量)；
a过程是将物质从低浓度往高浓度运输，而c过程将物质从高浓度向低浓度运输
12．(海南卷改编)图1是当A接受一定强度刺激后引起F收缩过程示意图，图2为图1中D结构的放大示意图。
请据图回答下面的问题。
(1)图2的结构名称是________。结构②的名称是________。
(2)神经纤维B在A中的细小分支叫做________。用针刺A时，引起F收缩的现象被称
为________，针刺引起疼痛，产生痛觉的部位是________。
(3)当兴奋在神经纤维B上传导时，兴奋部位膜外电位的变化是________________。
(4)在图2中①和②的间隙中的液体为________，兴奋通过图2的传递过程中，信号的变
化情况是________________，传递方向的特点是________，原因是
___________________________________________________________________________。
解析 本题考查神经调节过程及相关模式图，难度较小，神经元之间联系的结构就是突
触D，也就是图2所示的结构，由突触前膜①、突触间隙和突触后膜②构成。感受器就
是指感觉神经纤维的末梢，感受器可以感受外界刺激，产生兴奋并传导兴奋，进而引起
反射活动的发生，其结构基础是反射弧。任何感觉的产生都是在大脑皮层相应的功能区。
神经纤维在接受刺激后膜外电位变化为由正电位变为负电位，突触间隙中充满的液体是
组织液，突触所完成的信号转换形式为电信号→化学信号(神经递质)→电信号，由于神
经递质存在于突触小体中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜，所以兴奋在神
经元之间的传递只能是单向的。
答案 (1)突触 突触后膜 (2)感觉器(感觉神经末梢) 反射 大脑皮层 (3)由正电位
变为负电位(只写膜外电位变化) (4)组织液 电信号→化学信号→电信号 单向传递
神经递质存在于突触小体中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜
13．为检测某种植物在一定条件下的光合作用速率，进行了以下实验操作：将一株经过饥饿处理的该种植物和3个容量为200 mL的透明瓶(每瓶气体约200 mL，其他体积忽略不计)，组成如图所示的密封装置。
在恒温条件下，按以下叙述进行操作，请据图分析并回答问题。
(1)关闭A，打开B，装置在黑暗中1 h，检测丙瓶内气体发现氧气浓度下降了3%，则丙
瓶内气体体积________(增加、减少或基本不变)。
(2)再给予1 h一定强度的光照，检测丙瓶内气体，发现氧气浓度上升了7%。假如植物合
成的有机物全部为葡萄糖，问这1 h内，植物光合作用共产生氧气________ mL。
(3)打开A，从甲瓶的“取样品活塞”处抽取气体，直到将整个装置中的全部气体抽尽，
问得到的气体与实验前相比大约相差________ mL。
解析 (1)关闭A，打开B，黑暗下1 h，只进行细胞呼吸，消耗O2量与生成CO2量相等，总体积不变。
(2)黑暗1 h，氧浓度下降3%，光照1 h，氧浓度比原浓度上升7%，则光合作用实际使氧
浓度上升10%，丙和乙相通，气体含量一起改变，故光合作用净产生氧气＝(200＋
200)×10%＝40 mL。
(3)乙和丙两个容器中二氧化碳总共为(200＋200)×20%＝80 mL,1 h黑暗中共消耗氧气
3%×(200＋200)＝12 mL，生成二氧化碳12 mL，装置内共有二氧化碳80＋12＝92 mL。
1 h光照，光合作用共消耗二氧化碳40 mL，生成氧气也为40 mL，装置还剩下二氧化碳
92－40＝52 mL。打开A，二氧化碳全部被KOH吸收，所以气体总量相差52 mL。
答案 (1)基本不变 (2)40 (3)52
第2讲 数学模型类
一、选择题
1．(2011·威海统一考试)分析右图曲线，下列说法不正确的是( )。
A．进行海洋渔业捕捞至c时对应的种群数量为宜
B．c～d段种群数量下降
C．该种群数量在e点达到K值
D．该种群数量呈“S”型增长
解析 该题考查种群数量变化曲线。捕捞至c点对应的种群数量时为宜，因为此点种群增长速率最大。c～d段表示种群的增长速率在减小，但种群数量一直在变大。e点是种群数量达到最大的点，增长速率为0。
答案 B
2．下面是人体细胞分裂时，A、B、C、D四个不同细胞分裂期染色体和DNA的统计数据，那么非同源染色体上的非等位基因自由组合可以发生在 ( )。
解析 非同源染色体上的非等位基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期，而此时的
染色体数目为46，DNA数为92，所以选B。
答案 B
3．(2011·杭州质检)切除正常幼年狗的垂体后，短期内该狗血液中三种激素——促甲状腺激素释放激素(a)、促甲状腺激素(b)、甲状腺激素(c)的含量随时间的变化曲线最可能是
( )。
解析 本题考查下丘脑—垂体—内分泌腺的调节中激素分泌的调节情况。促甲状腺激素
是由垂体分泌的，切除垂体后促甲状腺激素分泌减少，相应地甲状腺分泌的甲状腺激素
的量减少。血液中甲状腺激素的含量低于正常水平时，会对下丘脑和垂体的活动产生促
进作用，故下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素的量增多。
答案 B
4．(2011·盐城改编)下图是细胞分裂和受精作用过程中，核DNA含量和染色体数目的变化，据图分析可得出 ( )。
A．a、c阶段为有丝分裂，b阶段为减数分裂
B．M点时细胞中的DNA一半来自父方，一半来自母方
C．GH段和OP段，细胞中含有的染色体数目是相等的
D．MN段发生了核DNA含量的加倍
解析 a过程为有丝分裂；b过程为减数分裂；c过程为受精作用和有丝分裂。M点时细胞中的核DNA一半来自父方，一半来自母方，而细胞质中的DNA几乎全部来自母方。
GH段为减数第一次分裂时期，该时期的染色体数目和体细胞中的染色体数目相同，而
OP段为有丝分裂的后期，该时期的染色体数目是体细胞的两倍，因此GH段和OP段细
胞中含有的染色体数目不相等。MN段为有丝分裂的间期和前、中期，在间期发生了核
DNA含量的加倍。
答案 D
5．将生长状况相同的某种植物的叶片分成4等份，在不同的温度下分别暗处理1 h，再光照1 h(光照强度相同)，测其质量的变化，得到如下数据。可以得出的结论是 ( )。
组别
一
二
三
四
温度/ ℃
27
28
29
30
暗处理后的重量变化/mg
－1
－2
－3
－1
光照后与暗处理前的重量变化/mg
＋3
＋3
＋3
＋1
A.该植物光合作用的最适温度是27 ℃
B．该植物细胞呼吸的最适温度是29 ℃
C．27～29 ℃的净光合速率相等
D．30 ℃的实际光合速率为2 mg/h
解析 暗处理后的重量变化代表呼吸消耗，光照后与暗处理前的重量变化代表经过2 h
的处理有机物的积累量，所以实际光合速率＝光照后与暗处理前的重量变化量＋2×暗处
理后的重量变化量。光合作用最适温度为29 ℃。净光合速率＝光照后与暗处理前的重量
变化量＋暗处理后的重量变化量。
答案 B
6．(2011·茂名模拟)下图表示某生态系统在发展的过程中生物总能量(A)和生产者所固定的太阳能(B)的变化，下面是据图得出的几个结论，其中不正确的是 ( )。
A．第10～20年是该生态系统向营养结构复杂化发展的时期
B．该生态系统的自动调节能力30～40年比20～30年期间强
C．从A点开始，曲线b下降的主要原因是消费者数量不断增加
D．该生态系统在40～60年期间的生物种类比60～80年期间要多
解析 该生态系统中生物总能量不断增加，说明生态系统在不断地往成熟方向发展，60～80年的生物种类显然要比40～60年的多。
答案 D
7．(改编题)下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述错误的是 ( )。
A．氧浓度为a时有氧呼吸最弱
B．氧浓度为b时，有氧呼吸消耗葡萄糖的量是无氧呼吸的
C．氧浓度为c时，最适于贮藏该植物器官
D．氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
解析 氧气的吸收量代表有氧呼吸强度，而二氧化碳释放量代表细胞呼吸强度，包括有
氧呼吸和无氧呼吸。因为有氧呼吸中氧气的吸收量等于二氧化碳的释放量，故某氧气浓
度时对应的CO2释放量和O2吸收量的差值就代表无氧呼吸的强度。故d浓度时无氧呼
吸最弱；氧浓度为c时细胞呼吸最弱，最适于贮藏该植物器官；氧浓度为b时，有氧呼
吸消耗的葡萄糖量为，无氧呼吸消耗的葡萄糖量为；a时氧气吸收量最少，所以此时
有氧呼吸强度最弱。
答案 D
8．如图表示在不同温度下对漂浮刚毛藻的光合作用速率和细胞呼吸速率测定的结果。对此有关叙述错误的是
( )。
A．测定光合放氧速率时，各温度条件下CO2的浓度
必须相同
B．测定呼吸耗氧速率时，必须在无光条件下进行且供氧充足
C．若连续光照，则35 ℃时漂浮刚毛藻的净光合作用速率最大
D．若连续光照而温度保持在40 ℃，则漂浮刚毛藻有可能死亡
解析 本实验的自变量应为温度，故测定光合作用速率与细胞呼吸速率时，其他变量如
CO2浓度、O2浓度应相同且适宜，实验测得的光合作用速率应为净光合作用速率，从图
中可知，35 ℃时漂浮刚毛藻的净光合作用速率最大；若连续光照而温度保持在40 ℃，
漂浮刚毛藻净光合作用速率大于零，其体内可以积累有机物，会生长繁殖，故不可能死
亡。
答案 D
二、非选择题
9．某实验小组用小球藻进行实验，探究影响光合速率的因素。他们将一定量的小球藻浸入适宜且相同温度的培养液的试管中，以白炽灯作为光源。移动台灯可改变光源与试管的距离；CO2浓度分别设置为0.05%和0.03%，根据实验结果绘制成曲线1、曲线2(如图所示)。请分析回答下列问题。
(1)比较C、D两点的光合速率，可见限制D点光合速率的主要因素是________。EF段
________，不再成为光合速率的主要限制因素，若C处突然关闭台灯，叶绿体中C3含
量将如何变化？________。
(2)F点的含义是____________________________________________________________。
若用缺镁培养液培养小球藻，其他条件不变，F点应向______移。
(3)该小组又做了探究小球藻最适生长温度的预实验，实验结果见下表：
温度/ ℃
10
20
30
40
50
光照下释放O2/(mg·h－1)
9.67
14.67
19.67
21.67
19.33
请根据预实验结果，设计进一步的探究实验。
材料用具：小球藻若干、大试管若干、含CO2缓冲液的培养液、水浴锅(控制温度)、量
筒等。
该实验应控制好的两个主要无关变量是：①_________________；②______________。
实验步骤：
第一步：____________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________。
第二步：分组控制温度，________________________________________________________
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________。
(温度梯度差为1 ℃)
第三步：光照6 h后测定O2的释放量。
解析 (1)识别该坐标图时要注意横坐标的含义是白炽台灯与试管的距离，距离越远则光照强度越弱。AC段和BD段的光合速率与该距离无关(随着距离的改变而光合速率不变)，
所以该段上的任何一点的光合速率的限制因素都是光照强度以外的限制因素CO2浓度。
EF段两条曲线重合，说明CO2浓度不再是光合作用的限制因素(两组实验的CO2浓度不
同)。突然关闭台灯，光反应停止，则C3的含量将增加，C5将减少。(2)F点的含义容易
误答为不进行光合作用。缺镁培养液培养的小球藻因缺乏叶绿素，则在相同光照下的光
合速率变小，而呼吸速率不受影响，所以其他条件不变时，F点应向左移(即需要更强的
光照)。(3)本实验的单一变量是温度，其他需要控制的条件属于无关变量，如光照强度、
小球藻的数量等。实验设计的基本步骤是：分组→控制变量→经过一段时间观察实验结
果。
答案 (1)CO2浓度 CO2浓度 增加 (2)该光照强度(与光源相距105 cm)时小球藻光合速率等于呼吸速率 左 (3)相同光照时间和距离(或相同的光照强度) 小球藻的数量相
同第一步：将等量的含有足量CO2缓冲液的培养液装入试管，数量相同的小球藻浸入试管中，分别放入5个水浴锅中 第二步：使其依次为38 ℃、39 ℃、40 ℃、41 ℃、42 ℃(可以适当增加温度梯度)，并分别编号为1～5号
10．(合肥质检)豌豆的黄色子叶(Y)对绿色子叶(y)显性，高茎(D)对矮茎(d)显性，红花(C)对白花(c)显性。这三对性状能够自由组合。右图是一次豌豆杂交实验的结果。请据图完成下列问题。
(1)写出这次杂交实验中双亲的基因型
①________×②________；
(2)指出这次杂交实验结果中，所有豌豆的基因型和表现型分别是多少种？________、________；
(3)现有显性纯合和隐性纯合两种豌豆，请你用最简捷的方法，获取这次杂交实验中的双
亲。获取亲本①的方法：________________________________________________________
___________________________________________________________________________；
获取亲本②的方法：__________________________________________________________
___________________________________________________________________________。
解析 (1)由子代的性状分离比黄子叶∶绿子叶＝3∶1、高茎∶矮茎＝1∶1、白花∶红花＝1∶3可知：杂交双亲基因型为YyDdCc和YyddCc。
(2)基因自由组合定律中的每对基因均符合基因分离定律，故有Yy×Yy→F1有3种基因
型，2种表现型；Dd×dd―→F1有2种基因型，2种表现型；Cc×Cc―→F1有3种基因
型，2种表现型，故F1基因型共有3×2×3＝18种，表现型有：2×2×2＝8种。
(3)YyDdCc可由题干给定的显性纯合(YYDDCC)和隐性纯合(yyddcc)杂交获得，用
F1(YyDdCc)与隐性纯合(yyddcc)进行杂交，子代中具有黄子叶、矮茎、开红花的植株即
为所需基因型个体。
答案 (1)YyDdCc YyddCc (2)18种 8种 (3)选择显性纯合和隐性纯合两种豌豆进
行杂交，所产生的F1即是所需的亲本 选择上面的F1和隐性纯合豌豆进行测交，那么
测交子代中，具有黄色子叶、矮茎和开红花的植株就是所需的亲本②
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