适用课标:义务教育生物学新课标(2022 版)考查范围:初中生物全四册(生物与环境、结构层次、生理代谢、遗传变异、生命演化、健康与实验探究)核心素养:生命观念、科学思维、探究实践、社会责任关键能力:信息提取、逻辑推理、实验分析、综合运用、图文解析
材料背景
斑马鱼是热带淡水鱼类,繁殖速度快、胚胎通体透明,是全球经典模式生物。普通野生斑马鱼体表有黑色素细胞,身体不透明;单基因隐性突变的
个体缺少反光色素细胞,
个体缺少黑色素细胞;两种基因纯合突变叠加,可培育出casper 全透明斑马鱼,成鱼体表无色素,心脏、血管、消化道等内部器官肉眼清晰可见。透明斑马鱼广泛用于发育观察、药物毒性检测、遗传病研究,为生物医药研究提供重要实验材料。
(1)生物与环境 + 生命观念【生态、生物特征】
1. 斑马鱼生活在淡水水域,体表覆盖鳞片,用____呼吸,通过尾部和躯干部的摆动及____的协调作用游泳,适应水中生活。该实例体现了生物与环境的关系是:________。
2. 水域中的藻类、浮游动物、斑马鱼等生物,与阳光、水质、温度等非生物因素共同构成____。相较于野生斑马鱼,人工培育的透明斑马鱼野外生存能力极弱,从进化角度分析,原因是:________。
(2)生物体结构层次 + 细胞结构【七上】
1. 透明斑马鱼内脏可直接观察,构成其结构和功能的基本单位是____。斑马鱼心脏跳动、肠道蠕动,分别主要依靠____组织、____组织完成。
2. 黑色素细胞中合成黑色素的能量主要来自细胞的____(填细胞器)。野生斑马鱼有色素、透明斑马鱼无色素,两种细胞遗传物质相同,形态功能不同,这是____的结果。
3. 写出斑马鱼从细胞到个体的结构层次:________(用文字和箭头表示)。
(3)生理综合:消化、呼吸、循环、排泄【七下】
1. 透过透明躯体可观察斑马鱼心脏搏动,其心脏为一心房一心室,血液循环途径简单,鱼类体内____(填 “有 / 无”)体循环和肺循环的完全分开。
2. 斑马鱼摄食的浮游动物、藻类等有机物,在消化道内被____分解为小分子物质,被吸收后随____运输至全身各处细胞。
3. 斑马鱼生命活动产生的尿素、多余水分等废物,主要通过鳃和____排出体外。
(4)遗传与变异(核心考点:单基因遗传)【八下】
控制斑马鱼色素形成的两对基因为独立遗传:
• 基因:控制黑色素合成,
显性(正常色素),
隐性(无黑色素)
• 基因:控制反光细胞形成,
显性(正常反光细胞),
隐性(无反光细胞)
只有基因型为时,斑马鱼表现为全透明。
1. 斑马鱼的体色不透明和全透明,在遗传学上称为一对________。
2. 纯合普通野生斑马鱼基因型为,纯合无黑色素斑马鱼基因型为。二者杂交,子一代基因型为____,表型为________。
3. 若选用两只基因型均为半透明的斑马鱼交配,理论上后代出现全透明斑马鱼的概率为____。
4. 透明斑马鱼的产生属于____(填 “可遗传” 或 “不可遗传”)变异,判断依据是:________。
(5)实验探究 + 科学思维【探究实践】
科研人员利用透明斑马鱼探究某新型水质净化剂对水生生物的影响,实验设计如下:① 选取大小、健康状况一致的透明斑马鱼 60 条,随机均分为甲、乙、丙三组;② 甲组:清水 + 低浓度净化剂;乙组:清水 + 高浓度净化剂;丙组:等量清水;③ 其他饲养条件相同且适宜,连续培养 7 天,记录斑马鱼存活数量与活动状态。
1. 本实验的变量是________,丙组的作用是________。
2. 实验中选用多只斑马鱼、控制饲养条件一致,目的分别是________、________。
3. 若实验结果显示:净化剂浓度越高,斑马鱼活动越缓慢、死亡率越高,请写出一条生态保护层面的启示:________。
(6)生物技术与社会责任【八下 + 素养】
1. 科研人员通过定向选育获得稳定遗传的透明斑马鱼品系,该育种方式属于________。
2. 利用透明斑马鱼观察胚胎发育、检测药物毒性,无需解剖即可活体观测,结合生命伦理与社会责任,分析该实验模型的优势:________。