【苏教版】2013版高中生物全程复习方略配套课件：必修1（12份）

课件51张PPT。必修1
第一章　生物科学和我们一、人类面临的问题之一：健康问题
1.癌症
(1)致病因素：_____因素、物理因素、_____因素。
(2)发病原因：人口老龄化、吸烟、不健康的生活方式、缺乏
体育锻炼。生物化学2.传染病
(1)发病率较高的传染病：___________、肺结核、_____、淋
病等。
(2)病死率较高的传染病：_______、艾滋病、白喉、新生儿破
伤风等。
二、生物科学与社会：基因诊断和基因治疗
1.基因诊断
(1)突出优点：快速、灵敏、简便。
(2)应用范围：遗传病、_____、___________的诊断。病毒性肝炎痢疾狂犬病肿瘤传染性疾病2.基因治疗
(1)原理：___________。
(2)两种途径：_________和体内途径。
(3)应用：治疗_________类疾病。例如，_________疾病患者
的治疗，肿瘤性疾病治疗。
(4)局限性：并非万能，如对_________损伤等就难以达到治疗
目的。转基因技术体外途径基因缺陷免疫缺陷神经细胞三、科学家挑战“自然发生说”的历程产的卵发育微生物能自然发生未出现微生物不会自然发生鹅颈状无微生物不能自然发生四、科学实验
1.科学实验的方法(连线)2.安全实验
科学实验需要确保实验安全。只有完全理解并能自觉遵守___
___________才能确保实验安全。实验安全规则1.癌症是一种传染病。( )
【分析】癌症不是传染病，它是由基因突变引起的一种疾病。
2.基因治疗可以修复所有的细胞。( )
【分析】基因治疗是将目的基因导入有缺陷的细胞中表达，并
未改变正常个体大部分细胞的基因组成。
3.为确保实验安全，设计实验时可以不用设计对照实验。( )
【分析】实验中一定要注意实验安全，但是为了确保实验的可
信度一定要注意设置对照实验。×××4.“鹅颈瓶实验”使用“鹅颈瓶”的目的是弯曲的“鹅颈”可
以使肉汤与空气完全隔绝。( )
【分析】“鹅颈瓶”是敞口的，空气可以进入，而空气中的微
生物则被阻滞沉积于弯管底部，不能进入瓶中。
5.科学的测量应力求精确，因而要多次测量求其平均值。( )
【分析】为避免偶然因素对实验结果的影响，减小实验误差，
要多次测量求平均值。√×考点 一 癌症的诱因、癌变过程与机理及防治措施?
1.三大诱因
(1)生物因素：主要指病毒致癌因子。
(2)物理因素：主要是辐射致癌，包括紫外线、电离辐射等。
(3)化学因素：无机物如石棉、砷化物、铬化物等，有机物如亚硝胺、黄曲霉毒素等。2.癌变过程与机理3.防治措施
(1)禁烟和健康的生活方式可将癌症发病率降低。
(2)定期的体检，早期诊断会得到有效治疗。【高考警示】
有关癌变的两点提醒
(1)癌症不是传染病，经常与癌症患者接触不会提高患病几率。
(2)细胞癌变是由基因突变引起的，但不是由单一基因突变引起的。【典例1】下列有关细胞癌变的叙述，正确的是(　　)
A.基因突变导致的各种细胞癌变均可遗传
B.吸烟时产生的烟雾能诱发呼吸系统疾病，但不会诱发癌症
C.人体的免疫系统对癌变细胞具有清除作用
D.癌变细胞内酶活性降低导致细胞代谢减缓【解析】选C。A项，基因突变属于可遗传变异，但如果突变发生在体细胞内，是无法遗传的。B项，致癌因子有多种，烟雾中的尼古丁等物质可引起细胞癌变，诱发癌症。C项，人体的免疫系统具有防卫功能，也可以监控并清除衰老、损伤及癌变的细胞。D项，癌变细胞内酶活性升高导致细胞代谢加快。【变式训练】癌症是严重威胁人类健康的疾病之一。下列有关描述正确的是(　　)
A.长期与癌症患者共用餐具的人细胞癌变几率增加
B.癌症是致癌因子引发的，患病几率与年龄无关
C.艾滋病患者与正常人患癌症的几率相同
D.亚硝酸盐可以通过改变基因的结构致癌【解析】选D。癌症不是传染病，与癌症患者长期接触不会增加细胞癌变几率，A错误。癌症的患病几率与年龄有关，一般而言，老年个体患病率多于年轻个体，B错误。艾滋病患者机体免疫力下降，比正常人患癌症的几率升高，C错误。亚硝酸盐是化学致癌因子，可激活原癌基因，使其结构发生改变而致癌，D正确。考点 二 基因诊断和基因治疗?
1.基因诊断的四点理解
(1)概念：利用放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的DNA
分子作探针，鉴定检测标本上的遗传信息达到检测疾病的目
的。
(2)原理：DNA分子杂交原理。
(3)常用技术方法：DNA分子杂交技术。
(4)应用范围2.基因治疗的两大途径【高考警示】
基因治疗??基因修复
(1)基因治疗是将目的基因导入到有缺陷的细胞中表达，基因
修复是对突变后的基因进行修理使其恢复正常。
(2)基因治疗的原理是基因重组，基因修复的原理是基因突
变。
(3)基因治疗后缺陷基因仍保留在细胞中，而基因修复后无缺
陷基因。【典例2】(2013·盐城模拟)下图所示为人体正常红细胞和镰刀型细胞贫血症患者红细胞形态及镰刀型细胞贫血症的基因治疗过程，请回答以下问题：(1)　　　图细胞为镰刀型细胞贫血症患者的红细胞，这种病是由于　　　造成的。
(2)写出以下结构或物质的名称：
A.　　　　　　　　　；D.　　　　　　　　　。
(3)写出以下过程的操作内容：
①　_____________________________________ ；
②用携带正常基因的载体(病毒)侵染造血干细胞；
③　______________________________________；
④　______________________________________。
(4)该方法属于　　 (填“体内”或“体外”)基因治疗，其特点是　__________。(5)患者身体康复后，所生子女是否会带有镰刀型细胞贫血症基因？请说明理由。
【解析】本题主要考查通过基因治疗的措施来彻底治愈遗传病的操作过程。
(1)正常的红细胞为两面凹的圆饼状，如图甲所示，而镰刀型细胞贫血症患者的红细胞已经变形，易破碎，如图乙，它是基因突变造成的。
(2)在基因治疗过程中，A为目的基因，可以与载体结合后导入受体细胞中，D作为受体细胞应为具有持续分裂能力的造血干细胞。(3)基因治疗过程应有四个步骤；其中③为将基因表达载体导入受体细胞D的染色体上，④为将具有正常功能的造血干细胞转移至体内，由此可知，此过程为体外基因治疗。
(4)基因突变若发生在体细胞内一般不遗传给后代，若发生在生殖细胞中可能遗传给后代。
答案：(1)乙 基因突变
(2)合成血红蛋白的正常基因(目的基因) 造血干细胞
(3)①将正常基因导入到载体中
③将载体(携带正常基因)导入到造血干细胞染色体上④经过改造的造血干细胞输入到患者骨髓中并产生正常的血细胞
(4)体外　操作复杂但效果较为可靠
(5)如果该患者的镰刀型细胞贫血症是由于个体发育的受精卵时期基因突变引起的，子女会携带该致病基因；如果患者的镰刀型细胞贫血症是由于个体发育过程中后天基因突变引起的，其生殖细胞中不含致病基因，因此不管是否经过基因治疗，子女都不含该致病基因。【互动探究】(1)图甲中的细胞能合成血红蛋白吗？为什么？
提示：不能。成熟红细胞没有细胞核，红细胞内的血红蛋白是成熟前合成的。
(2)若损伤的不是红细胞，而是神经细胞，能用上题提到的方法治疗吗？为什么？
提示：不能。因为神经细胞是高度分化的细胞，不像其他细胞分裂旺盛，目前的技术无法进行治疗。【变式训练】《人类基因治疗》报道，在美国佛罗里达大学基因治疗中心接受基因治疗的三名遗传性失明患者都重新获得了一定的视力，并且没有严重的副作用。基因治疗是指(　　)
A.把健康外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的
B.对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的
C.运用人工诱变方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正常
D.运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的【解析】选A。基因治疗只是将正常的基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，而细胞中的缺陷基因并未修复，和正常基因同时存在，基因治疗也不是切除病变基因或诱发其突变。考点 三 实验设计的七个基本程序?
实验设计包括对完整实验方案的设计和对某些实验环节的设计。完整实验方案的设计其基本程序是：
(1)明确实验目的。实验目的是实验设计的出发点，明确实验目的即明确实验所要解决的问题。
(2)确定实验变量和反应变量。从“实验目的”中确定一个因果关系，一般把“因”确定为实验变量，把“果”确定为反应变量。(3)确定实验组和对照组。
(4)恰当选取实验材料。选材时以方便采集和节约为原则。
(5)确定实验原理包括操作的原理和解释结果的原理等。
(6)确定有先后顺序的实验步骤。
(7)写出预期结果。【高考警示】
(1)观察时可以用肉眼，也可借助仪器，如显微镜和放大镜等。
(2)在设计实验的过程中应遵循多种原则，常用的有单一变量原则、对照原则、无关因素等量原则、重复平行性原则等。【典例3】(2013·泰州模拟)回答下列与实验有关的问题：
(1)明确实验目的才能明确实验设计应依据的原理，才能明确实验设计中的实验变量。如验证低温能影响物质跨膜运输的速率实验，在实验设计中，　　　就是实验自变量，其主要原理是　_______________。
(2)选材的正确与否决定着实验的成败。实验材料的选择受实验原理、实验目的制约。如观察植物细胞质壁分离与复原时，最好选取　　　　　的植物细胞，以提高观察效果。(3)实验步骤合理，实验步骤的先后顺序一般不能前后颠倒。如在探索pH对酶活性影响的实验中，向装有新鲜淀粉酶溶液的试管中“先加淀粉”还是“先加酸或碱”：　　　___。理由是　　　　　　　　　　。【解析】(1)要验证低温能影响物质跨膜运输的速率，必须设置不同的温度条件，观察物质运输的速率有何变化，故温度是自变量。温度一方面能影响膜的流动性，进而影响物质运输速率；另一方面，温度能影响酶的活性，进而影响细胞呼吸，使细胞能量供应受到影响，从而影响主动运输。(2)观察植物细胞质壁分离与复原时，选择的细胞液泡要大，细胞液中有色素才容易看到原生质体大小的变化。(3)酶具有高效性，若先加淀粉，pH变化前试管中的淀粉会被分解，从而看不到pH对实验结果的影响。答案：(1)温度 低温影响酶的活性，从而影响细胞呼吸的能量释放或低温影响细胞膜的流动性
(2)细胞液中含有色素
(3)先加酸或碱 若先加淀粉，试管中的淀粉会被快速分解(酶具有高效性)，导致实验现象出现较大偏差【变式训练】下列有关科学实验的说法中，错误的是(　　)
A.观察必须如实反映所感知的事物，只有通过仪器观察，才可以得到精确结果
B.科学的测量应力求准确，因而要多次测量求其平均值
C.预测也可能出错，所以必须通过实验来检测预测的对错
D.运用数学的知识整理、分析、归纳各种数据，便于发现事物的内在规律【解析】选A。观察必须如实反映所感知的事物，通过一种或多种感官进行观察，也可借助于一些仪器进行观察，以提高观察的灵敏度，但要得到精确结果，必须进行测量。1.下列都属于传染病的一组是(　　)
A.癌症、肺结核 B.狂犬病、艾滋病
C.伤寒、糖尿病 D.炭疽病、色盲
【解析】选B。常见的传染病有肺结核、狂犬病、艾滋病、炭疽病、白喉等；而癌症是由于原癌基因和抑癌基因突变导致细胞的畸形分化；色盲属伴性遗传病；糖尿病一般是由于基因突变或胰岛B细胞受损而导致的胰岛素分泌过少而致。2.下列关于基因诊断的说法正确的是(　　)
A.只用于遗传病的诊断
B.不能用于传染性疾病的诊断
C.可用于病毒和寄生虫类疾病的诊断
D.可准确诊断疾病，但操作复杂
【解析】选C。基因诊断的特点是可快速、灵敏、简便地诊断疾病。基因诊断已经应用于遗传病、传染性疾病、病毒类和寄生虫类疾病的诊断。3.以下疾病能用基因诊断的是(　　)
①艾滋病　 ②癌症 　③乙型肝炎　 ④单纯性疱疹　
⑤严重急性呼吸系统综合征(SARS)
A.①②③④⑤ B.②③④
C.①②③④ D.①②③
【解析】选A。基因诊断已经应用于遗传病、肿瘤和传染性疾病的诊断。并能够对多种病毒如引起人类艾滋病的人类免疫缺陷病毒、引起单纯性疱疹的单纯性疱疹病毒进行诊断。4.下列有关实验安全守则的叙述中，错误的是(　　)
A.实验后将化学药品倒入水槽中，并立即冲刷干净
B.加热的试管口不要朝向自己或他人
C.在实验室中做实验，最好穿戴实验外套和实验围裙
D.手术刀、解剖针等实验锐器用完后要放在规定的位置，以防伤人
【解析】选A。不要随意把化学药品倒入水槽中。5.(2013·南通模拟)腺苷脱氨酶(ADA)基因缺陷症是一种免疫缺陷病，对患者采用基因治疗的方法是取出患者的白细胞，进行体外培养时转入正常ADA基因，再将这些白细胞注入患者体内，使其免疫功能增强，能正常生活。下列有关叙述中，正确的是(　　)
A.由于患者体内导入了正常的ADA基因，因此其子女患病的概率将发生改变
B.白细胞需在体外培养成细胞系后再注入患者体内
C.正常ADA基因通过控制ADA的合成来影响免疫功能
D.上述ADA基因缺陷症的基因治疗方法所依据的原理是基因突变【解题指南】
(1)题眼：进行体外培养时转入正常ADA基因。
(2)解题关键：基因治疗利用基因重组的原理，将目的基因或正常基因导入有缺陷的细胞中表达，改变了遗传物质，但不改变生殖细胞的基因型。
【解析】选C。基因治疗的原理是基因重组，基因可以通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物性状。细胞系中的遗传物质发生了改变，所以不适宜用于移植。由于正常基因的导入并未改变生殖细胞的基因型，因此，子女患病的概率不发生变化。6.(多选)鼻咽癌是种族差异非常明显的恶性肿瘤，我国南方几省特别是珠江三角洲地区的鼻咽癌发病率居全球首位。下列关于鼻咽癌发病诱因及防治方法的叙述，正确的是(　　)
A.食用咸鱼过多有可能是诱发鼻咽癌的重要因素
B.致癌相关基因在家族中的稳定遗传可能是鼻咽癌高危家族存在的原因
C.细胞膜上糖蛋白增加，导致癌细胞易发生转移
D.鼻咽癌的化疗主要是利用药物作用于癌细胞周期的间期【解析】选A、B、D。咸鱼中的亚硝酸盐是化学致癌因子，癌症高危家族除了环境、饮食外，可能还与基因的遗传有关；癌变的细胞膜上糖蛋白减少，导致癌细胞易发生转移；治疗癌症要抑制癌细胞的恶性增殖，主要是在间期抑制癌细胞的DNA复制。7.阅读下列内容：
在过去很长的一段时间里，人们看到苍蝇聚集在腐肉周围，就认为腐肉能产生苍蝇；大雨过后，青蛙出现在泥沼中，人们就认为池塘的淤泥中能长出青蛙。到了17世纪中叶，意大利医师雷迪(F.Redi)设计了一组对照实验，证实了苍蝇是不可能从腐肉中自发地产生出来的。实验大致过程如下：
(1)把大小相同的两块肉放在两个完全相同的罐子中，其中一个不封口，另一个则用布封口。
(2)数日后，开口的罐子中肉变质腐烂。在开口罐内发现了蛆(幼蝇)，而用布封口的那个罐内则没有。
(3)雷迪将此解释为苍蝇在开口罐内的肉上产卵，孵化成蛆；而苍蝇无法进入封口罐内，无法在那块肉上产卵，自然就不会有蛆了。根据雷迪的实验内容填写下列表格中的内容。【解析】根据阅读内容分析知，两组实验的处理不同之处是苍蝇与肉能否接触，所以本实验的变量是苍蝇与肉接触与否，实验现象是有无蛆、苍蝇产生，实验结论即为雷迪的解释，苍蝇是由亲代苍蝇在腐肉上产的卵发育而来的，无论是苍蝇还是蛆都不会从腐肉中自然发生。答案：课件55张PPT。第一讲　细胞中的原子和分子一、组成细胞的原子和分子
1.组成生物体的元素种类和特点
(1)种类：生物体由多种元素组成，其中_________________
_______等元素的质量占全部元素的98%。
(2)特点：①不同种类生物体内所含的元素种类_________，但
是每种元素的_____不同。
②与无机自然界相比，没有一种元素是生物所特有的。碳、氢、氧、氮、磷、钙基本相同含量2.原子和分子共价键离子键基本单元中心原子核核外电子化学性质二、细胞中的水和无机盐
1.水
(1)两种存在形式：自由流动结合水(2)功能：
①_______是良好的溶剂。
②提供细胞生活的_____环境。
③作为_______，参与反应。
④有利于_________。
⑤_______是组成细胞结构的重要成分。
(3)自由水和结合水的转换：温度升高后，_______可转换为
_______，自由水与结合水的比例会_____，新陈代谢会___
___。自由水液体反应物物质运输结合水结合水自由水升高增强2.无机盐
(1)在细胞中的存在形式：主要是_____。
(2)生理作用：
①细胞的组成成分，如Mg2+参与_______合成；Fe2+参与_____
_____合成。
②维持_________。离子叶绿素血红蛋白生命活动1.细胞干重中C含量最多(达到55.99%)，所以C是最基本的元
素。( )
【分析】C作为最基本的元素是因为生物大分子都是以碳原子
构成碳链作为生物体的基本骨架，该说法中的因果关系不准
确。
2.占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是
蛋白质。( )
【分析】细胞鲜重中含量最多的化合物是水，含量最多的有机
物是蛋白质。细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质。×√3.不同细胞内自由水与结合水的比例基本相同。( )
【分析】不同生活环境、生活状态下的细胞含水量是不同的，
细胞内自由水与结合水的比例越大，其新陈代谢越旺盛，反之
越弱。
4.细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如CaCO3构成骨
骼、牙齿。( )
【分析】细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在。
5.烘干一粒小麦种子因失去自由水而质量减轻。( )
【分析】烘干一粒小麦种子时要失去结合水，不仅是自由水。×××考点 一 细胞中的元素?
1.组成细胞的化学元素(1)上图的分类是依据元素在生物体内的含量，而不是生理作用。微量元素含量虽少，但其生理作用却不可替代。
(2)大量元素和微量元素的划分是依据生物界中生物的整体情况，具体到某一种生物可能有一定的差别。
(3)组成生物体的常见的20多种化学元素是指必需元素，生物体内可能含一些非必需元素，如人体可能含Pb。2.生物界与非生物界的统一性和差异性(1)统一性：组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找到，没有一种是生物体所特有的。
(2)差异性：尽管组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找到，但与无机环境中的相应元素的含量又有一定的差别。
(3)细胞统一性和差异性的体现：不同生物体内所含的化学元素的种类基本相同，但在不同生物体内同种元素的含量差别较大；同一生物体内不同组织细胞中各元素的含量也不相同。【思维拓展】
由元素可联系的知识
(1)据特征元素推测化合物种类：
Fe(S) 蛋白质；Mg 叶绿素；I 甲状腺激素；P
核酸(ATP、磷脂)
(2)从化合物中的元素组成分析代谢产物：
糖类、脂质和蛋白质都含有C、H、O，故其代谢产物都有CO2和
H2O；蛋白质中还有N，其代谢产物中还含有尿素。
(3)从化合物的元素含量上分析氧化分解释放能量的多少：
脂肪的含氢量多于糖类，因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所
消耗的O2比糖类多，释放的能量也多于糖类。【典例1】(2012·江苏高考)下列关于细胞中化学元素的叙述，正确的是(　　)
A.细胞中一种元素的作用能被其他元素替代
B.细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素
C.主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定
D.细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要【解析】选C。组成细胞的不同化学元素的作用不同，因此细胞中一种元素的作用不能被其他元素替代；脱氧核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P，脂肪酸的组成元素是C、H、O；主动运输保证细胞选择性地吸收或运出一些化合物或离子，从而维持细胞内元素组成的相对稳定；微量元素虽然含量很少，却是生物生活所必需的元素。【变式训练】下列哪一实例能说明微量元素是生命活动所必需的(　　)
A.Mg是叶绿素不可缺少的组成成分
B.油菜缺少B时只开花不结果
C.哺乳动物血液中Ca2+含量太低会抽搐
D.人体内Mn的含量过高会导致运动失调
【解析】选B。题中提到的“微量元素”中只有“B”“Mn”符合，而D项“Mn的含量过高会导致运动失调”不能说明该微量元素是生命活动所必需的。考点 二 细胞中的无机物——水和无机盐?
1.细胞中的水
(1)结合水与自由水的比较：(2)水与代谢的关系：(3)细胞中产生水的结构及代谢过程：2.细胞中的无机盐
(1)存在形式：主要是离子形式。
(2)无机盐在细胞中的三个功能：【思维拓展】
由水可联系的两个生理过程
(1)水与光合作用的关系：
①水是光合作用的原料；
②水是光合作用的介质，光合作用的整个过程都在水中进行；
③叶肉细胞缺水，气孔关闭，使CO2的吸收量减少，影响光合作用。(2)水与细胞呼吸的关系：
①水是细胞呼吸的介质；
②水既是细胞呼吸的原料(细胞呼吸第二阶段)，也是细胞呼吸的产物(细胞呼吸第三阶段)；
③种子的细胞呼吸会随水的增加而加强(干燥的种子利于贮存，潮湿的种子因细胞呼吸消耗大量有机物而不利于贮存)；
④叶肉细胞缺水会导致呼吸作用下降。【典例2】(2013·南通模拟)结合下列曲线，分析有关无机物
在生物体内含量的说法，错误的是(　　)A.曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线
B.曲线②可表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化
C.曲线③可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，其内无机盐的相对含量变化
D.曲线①可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化【解析】选C。C项中随着新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干，水分不断减少，无机盐相对含量不断增多，因此C项是错误的。A、D项正确，随着年龄增加，新陈代谢减慢，自由水与结合水比值下降。B项正确，自由水与结合水比值增加，会导致细胞呼吸速率加快。【互动探究】(1)若横坐标代表温度，适当提高温度后，细胞中自由水与结合水比值的变化，可用哪条曲线来表示？
提示：曲线②。温度升高，伴随着代谢不断增强，自由水与结合水比值会增大，到一定时期，曲线会趋于平衡，因此符合的是曲线②。
(2)动物进入休眠期，细胞中自由水与结合水比值可用图中哪条曲线来表示？
提示：曲线①。动物进入休眠期，代谢缓慢，细胞中自由水与结合水比值下降，可用图中曲线①表示。【变式训练】下列关于生物体内水和无机盐的叙述，不正确的是(　　)
A.体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水
B.某些无机盐是组成ATP、RNA和纤维素的必需成分
C.生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水
D.自由水与结合水的比值随生物个体代谢的强弱而变化
【解析】选B。B项中纤维素的组成元素是C、H、O，没有无机盐，因此是错误的。A、C、D三项是正确的：A项正确反映自由水的功能之一；C项生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞吸水或失水；D项也是正确反映代谢与自由水与结合水比值的关系。探究某种无机盐为生物体生长所必需的实验设计
【典例】华北某地区经常出现苹果小叶病，有人认为是土壤中缺锌引起的，有人认为是土壤中缺镁引起的。现有如下材料，请你完成下列实验，探究上面的猜测哪个正确。
材料用具：三十株长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。实验原理：任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用，一旦缺乏，就会表现出相应的症状，根据全素培养液和相应缺锌、缺镁的培养液对苹果生长发育影响的比较，判断小叶病的病因。
方法步骤：
(1)首先配制全素培养液和相应的缺锌培养液和　　　　培养液，分别放入三个培养缸并编号为A、B、C。
(2) 。
(3)放在适宜的条件下培养一段时间，　 。(4)结果预测和分析：
①A缸内的苹果幼苗正常生长。
②若B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而C缸中的没有，则说明　　　　　　　　　　　　　　　　。
③若　 ，
则说明苹果小叶病是由缺镁引起的。
④若　 ，
则说明苹果小叶病既与缺镁有关，又与缺锌有关。
⑤若　 ，
则说明苹果小叶病与缺镁、缺锌都无关。【解析】实验的自变量是锌、镁的有无，因变量是植物的生长状况。对照组应用全素培养液培养，实验组分别用缺锌培养液和缺镁培养液培养，根据苹果幼苗的生长状况判断苹果小叶病与镁和锌的关系。
答案：(1)缺镁
(2)将三十株长势相同的苹果幼苗均分为三组，分别栽培在上述三个培养缸中
(3)观察苹果幼苗的生长发育状况(4)②苹果小叶病是由缺锌引起的
③C缸内苹果幼苗表现出小叶病，而B缸中的没有
④B、C两缸内苹果幼苗都表现出小叶病
⑤B、C两缸内苹果幼苗都不表现出小叶病【方法归纳】设计实验时，需要设置对照组和实验组，思路如下：
(1)对照组：植物+完全培养液生长正常。
(2)实验组：【易错提醒】设计实验时应注意：
(1)实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况应一致等。
(2)实验组用缺素培养液，对照组用全素培养液，不能用蒸馏水做对照。
(3)实验组加入X盐的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。【变式训练】某农场在田间试验时发现，小麦产量总是比邻近的地块低，技术员怀疑该农田可能缺乏某种元素。现将该农田分成面积相等的5块样地，分别编为1～5号进行试验。除施肥不同外，其他条件相同，结果如图所示。分析判断该农田最可能缺乏的元素是(　　)A.K　　　 B.N　　 　C.P 　　　D.S【解析】选A。通过表中数据可知1号、3号、4号分别补充了氮元素、磷元素和氮元素、硫元素和氮元素，但作物产量和5号不施肥相差无几，说明田中不缺乏上述元素，而2号地中补充了磷元素和钾元素，产量明显提高，故钾元素是该农田中缺乏的元素。1.下列广告语在科学性上没有错误的是(　　)
A.没有水就没有生命
B.这种饮料不含任何化学物质
C.这种纯净水绝对纯净，其中不含任何离子
D.这种口服液含有丰富的N、P、Zn等微量元素
【解析】选A。纯净水中也存在H+、OH-；N、P在生物体内属于大量元素。2.用含32P的磷酸盐培养动物细胞，一段时间后，细胞的结构及其化合物中不具有放射性的是(　　)
A.脱氧核糖 B.核膜
C.基因 D.tRNA
【解析】选A。构成脱氧核糖的基本元素是C、H、O；核膜由磷脂双分子层组成，含有P；基因、tRNA中均含有磷酸。3.如图表示细胞中各种化合物或主要元素占细胞鲜重的含量。①②③④依次为(　　)A.水、蛋白质、糖类、脂质；N、H、O、C
B.蛋白质、水、脂质、糖类；O、C、N、H
C.水、蛋白质、脂质、糖类；H、O、C、N
D.蛋白质、水、脂质、糖类；C、O、H、N
【解析】选D。细胞鲜重含量最多的化合物是水，占85%～90%，其次为蛋白质，占7%～10%，脂质占1%～2%，糖类和核酸占1%～1.5%；细胞中的主要元素有C、H、O、N、P、S等，其中O最多，其余依次是C、H、N、P、S。图中显示②最多，①其次，③较少，④最少，故②为水或O，①为蛋白质或C。4.(2013·宿迁模拟)下列关于无机盐的叙述，错误的是(　　)
A.缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合成
B.Mg2+是叶绿素的成分之一，缺Mg2+影响光合作用
C.细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿
D.碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘
【解析】选C。铁是血红蛋白的组成成分，缺铁则不能合成血红蛋白；Mg2+是叶绿素的组成成分，缺Mg2+则不能合成叶绿素，进而影响光合作用；细胞中的无机盐大多数以离子形式存在；碘是合成甲状腺激素的原料，在食物中加碘是为了补充碘，预防因食物中缺碘而引起地方性甲状腺肿。5.(多选)水在生物体内是一种良好的溶剂，是各种化学反应的介质，下列有关水的说法不正确的是(　　)
A.水分减少是细胞癌变的基本特征之一
B.由于水具有极性，所以它能提供能量
C.一般来说随着水的含量增加，植物代谢趋于旺盛
D.构成生物膜的主要成分是蛋白质、磷脂和水
【解析】选A、B、D。水分减少是衰老细胞的特征之一，癌细胞代谢旺盛，含水量较高，故A错误；水是极性分子，但不是生物体的能源物质，故B错误；一般来说，当植物体内水的含量不断增加时，植物体内新陈代谢活跃，生长迅速，故C正确；生物膜的主要成分是蛋白质和磷脂，故D错误。6.人体所需要的营养物质主要是水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质。这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。
(1)自由水的生理作用：　　　　　　　 　　 。
(2)牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素。其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成部分，铁是血红蛋白的主要成分，这说明无机盐的生理作用是　　　　　　　　　；质量分数为0.9%的生理盐水，对维持细胞内外渗透压非常重要，这说明无机盐的生理作用是　　　　　　　　　　　　　 。(3)俗话说“一方水土养一方人”，饮水是提供人体必需的矿物质和微量元素的重要途径之一。在天然无污染的泉水中，含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Na、Fe等人体必需元素，其中属于大量元素的是　　　　　　　　，在神经兴奋的传导中起重要作用的元素是　 。 【解析】(1)生物体内的水包括自由水和结合水，自由水的生理作用有：是细胞内的良好溶剂，参与多种生物化学反应，运送营养物质和代谢废物。(2)由“碳酸钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成部分，铁是血红蛋白的主要成分”的信息可知，无机盐是细胞内某些化合物的重要组成成分。由“对维持细胞内外渗透压非常重要”的信息可知，无机盐可以维持生物体的生命活动。(3)在Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Na、Fe中，K、Ca、P、Mg属于大量元素，K+维持静息电位，Na+维持动作电位。答案：(1)①是细胞内的良好溶剂，②参与多种生物化学反应，③运送营养物质和代谢废物
(2)构成细胞内某些化合物　 维持生物体的生命活动
(3)K、Ca、P、Mg　K、Na7.(2012·海南高考)关于植物细胞中元素的叙述，错误的是
(　　)
A.番茄和水稻根系吸收Si元素的量相等
B.细胞中含量最多的四种元素是C、O、H、N
C.植物根系通过主动运输吸收无机盐离子需要ATP
D.与豆科植物共生的根瘤菌可为豆科植物生长提供N元素【解析】选A。不同植物的根系对同种无机盐离子的吸收量不同；细胞中含量最多的元素为C、O、H、N；植物根系吸收无机盐离子的方式为主动运输，需要消耗ATP；豆科植物和根瘤菌为共生关系，根瘤菌具有固氮作用，可为豆科植物提供N元素。8.(多选)(2011·江苏高考)研究发现，砷(As)可以富集在植物体内，转化为毒性很强的金属有机物，影响水稻的株高、根长和干重；加P(与As原子结构相似)处理后水稻茎叶和根中P含量增加、As含量相对减少，水稻生长加快，干重增加。对此现象合理的解释是(　　)
A.As在水稻细胞内富集，由细胞膜的结构特点决定
B.As进入水稻细胞，导致有关酶失去活性，影响细胞代谢
C.P影响As的吸收，与细胞膜上的载体(蛋白)种类和数量有关
D.P是构成磷脂、核酸和ATP的重要元素，能促进水稻生长发育【解析】选B、C、D。As在水稻细胞内富集，是由细胞膜的功能特点决定的；As可能是有关酶的抑制剂，与酶结合后使酶的构象发生改变，使酶丧失活性，从而影响细胞的代谢；P与As以主动运输方式被吸收时，载体蛋白的种类相同，而P更易与载体蛋白结合，从而抑制植物对As的吸收；磷脂、核酸和ATP中都含P，而这些化合物是水稻正常生长发育所必需的，可见P能促进水稻的生长发育。9.(2011·上海高考)生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植
物，通过在液泡中贮存大量的Na+而促进细胞吸收水分，该现
象说明液泡内Na+参与(　　)
A.调节渗透压　　　　　　　　B.组成体内化合物
C.维持正常pH D.提供能量
【解题指南】解答本题需要按照如下思路分析：【解析】选A。液泡内的各种矿质离子、酸、碱等能够参与调节细胞液的渗透压，盐生植物液泡中贮存大量的Na+，增大了细胞液的渗透压，吸水能力增强。课件36张PPT。边做边学　鉴定生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(1)还原性糖+斐林试剂 ___________。
(2)脂肪+苏丹Ⅲ染液 _______。
(3)蛋白质+___________ _____。砖红色沉淀橘黄色双缩脲试剂紫色1.鉴定还原性糖斐林试剂蓝色蓝色砖红色2.鉴定脂肪
取材：花生种子(浸泡，去掉种皮)，将子叶切成薄片
结论：圆形小颗粒呈_______，说明有脂肪存在苏丹Ⅲ低倍显微镜 橘黄色3.鉴定蛋白质紫色组织样液中存在蛋白质1.在苹果、梨和绿色叶片中，哪些能作为检测还原性糖的材料？
提示：苹果和梨可以，绿色叶片不能。因为苹果和梨富含还原性糖，且匀浆近于白色，反应产生的颜色容易观察，而绿叶中含有色素，会掩盖还原性糖与斐林试剂产生的砖红色。
2.蔗糖溶液中加入斐林试剂后呈现什么颜色？
提示：蔗糖属于非还原性糖，不与斐林试剂发生反应。观察到的现象不是无色，而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。3.还原性糖、蛋白质的鉴定实验中，在加相应试剂鉴定之前，为什么要留出一部分组织样液？
提示：留出一部分组织样液的目的是与鉴定后的样液颜色作对比，以增强实验的说服力。
4.鉴定脂肪的实验中用何种试剂洗去浮色？能否直接用蒸馏水洗去浮色？
提示：用体积分数为50%的乙醇溶液洗去浮色。不能用蒸馏水，因为洗浮色主要是为了洗去被染玻片标本上的苏丹Ⅲ染液，而苏丹Ⅲ染液不溶于蒸馏水、易溶于乙醇，所以可用体积分数为50%的乙醇溶液，但要注意乙醇洗浮色的时间不要过长，以防脂肪被溶解。5.用蛋清稀释液作为实验材料鉴定蛋白质，为什么一定要稀释到一定程度？
提示：如果不充分稀释蛋清液，与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管的内壁上，使反应不彻底，试管也不容易洗刷干净。1.(2013·宿迁模拟)关于可溶性还原性糖、脂肪、蛋白质鉴定的实验叙述中，正确的是(　　)
A.甘蔗中含有较多的糖且近于白色，可用于可溶性还原性糖的鉴定
B.鉴定蛋白质时，应将组成双缩脲试剂的NaOH溶液和CuSO4溶液混合以后再加入待测组织样液中
C.花生种子富含脂肪且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的好材料
D.在麦芽糖酶溶液中加入双缩脲试剂结果会产生砖红色沉淀【解析】选C。甘蔗中含有蔗糖，是非还原性糖，A错误。鉴定蛋白质时，先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液，B错误。在麦芽糖酶溶液中加入双缩脲试剂，溶液会变成紫色，D错误。2.向一定浓度的淀粉溶液中加入适量的唾液淀粉酶，37℃水浴保温后再加入适量的双缩脲试剂，摇匀试管中溶液后可观察到的变化现象应该是(　　)
A.产生砖红色沉淀　　　　 B.溶液呈蓝色
C.溶液呈紫色 D.溶液不变化
【解析】选C。题干中起干扰作用的信息是“向淀粉溶液中加入适量的唾液淀粉酶”，尽管试管中有还原性糖——麦芽糖生成，但由于没有斐林试剂，所以不会出现砖红色沉淀。由于没加碘液，不会呈现蓝色。唾液淀粉酶的本质是蛋白质，与双缩脲试剂反应呈紫色。3.下列有关实验的叙述中，正确的是(　　)
A.马铃薯块茎中含有较多的糖且接近于白色，可用于可溶性还原性糖的检测
B.使用斐林试剂时要先把0.1 g/mL的NaOH溶液和0.01 g/mL的CuSO4溶液混合均匀
C.用鸡卵清作原料鉴定蛋白质时，应将鸡卵清稀释生成蛋白质稀释液
D.脂肪的鉴定实验中需用显微镜才能看到被苏丹Ⅳ染成橘黄色的脂肪滴【解析】选C。马铃薯块茎中含有较多的淀粉，不是还原性糖，故不宜用于可溶性还原性糖的检测。斐林试剂的乙液是0.05 g/mL的CuSO4溶液。以鸡卵清为材料进行蛋白质鉴定时，对鸡卵清要充分稀释，搅拌均匀，否则鸡卵清与双缩脲试剂发生反应后，会粘固在试管内壁上，较难清除。苏丹Ⅳ将脂肪染成红色，苏丹Ⅲ将脂肪染成橘黄色。4.小麦种子萌发时产生淀粉酶，将淀粉水解为麦芽糖、葡萄糖等，小麦种子萌发的最适温度为30℃左右。取适量小麦种子在20℃和30℃培养箱中培养4天后，做如下处理：在3支试管中加入等量斐林试剂，并隔水加热2 min，摇匀后观察试管中的颜色。结果是(　　)A.甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色
B.甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
C.甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色
D.甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
【解析】选D。由于温度对酶活性的影响，甲中有少量的还原性糖，乙中有较多的还原性糖，它们与斐林试剂在加热条件下都有反应，生成砖红色沉淀；丙中无还原性糖，蓝色为斐林试剂的颜色。5.(2012·江苏高考)下表中有关人体细胞化合物的各项内容，正确的是(　　)A.①　　　 　B.②　　 　　C.③　　　 　D.④【解析】选C。脂肪的组成单位是甘油和脂肪酸，所以①错误。糖原是多糖，为非还原性糖，遇斐林试剂没有砖红色沉淀出现，因此②错误。甲基绿主要与DNA的亲和性大，使其呈现绿色，所以④中的核酸应该是DNA，其组成单位是脱氧核苷酸。蛋白质的组成单位是氨基酸，遇双缩脲试剂出现紫色；蛋白质是生命活动的主要承担者，因此③正确。6.(多选)(2012·广东高考改编)分析下表，可推测(　　)
注：“+”显色，“++”显色更深；“-”不显色
A.甲溶液含有淀粉酶 B.乙溶液含有还原性糖
C.混合溶液不含淀粉 D.混合溶液含有淀粉酶【解析】选A、D。双缩脲试剂、碘液、斐林试剂分别检测蛋白质、淀粉和还原性糖。据表可以推测，甲含有蛋白质，乙含有淀粉，甲和乙混合能够产生还原性糖，证明甲中含有淀粉酶，将淀粉分解产生还原性糖。7.植物体没有专门的脂肪组织，但在花生、大豆、蓖麻等植物的种子中富含脂肪。有人提出植物体除种子外，其他部位是否也含有脂肪？有同学对此开展课题研究，假设你是其中一员，请根据课题研究要求，回答有关问题：
探究课题：除种子外，植物体其他部位是否含有脂肪(洋葱的根尖细胞中是否含有脂肪)？
(1)实验假设：洋葱根尖细胞中　 。
(2)材料用具：新鲜的洋葱根尖、苏丹Ⅲ染液、　　　　、蒸馏水、　　　　、　　　　、　　　　、刀片、培养皿、镊子、滴管等。(3)实验步骤：
①选取新鲜的洋葱根尖并做徒手切片，选取2～3片最薄的切片放置在载玻片的中央；
②滴加2～3滴　　　　　进行染色，2～3分钟后用吸水纸吸去染液，滴加1～2滴　　　　　　　　　，洗去浮色；
③在切片上滴1～2滴　　　　　　　　，加盖玻片，制成临时装片；
④将装片　 。(4)实验预期结果与可以得出的相应结论：【解析】(1)根据题干信息和探究课题，可以作出假设：洋葱根尖细胞中含有脂肪，或者不含有脂肪。(2)由于脂肪颗粒需要制成装片后借助显微镜才能看到，因此材料用具中要有载玻片、盖玻片、显微镜等。制片时需用体积分数为50%的乙醇溶液洗去浮色。(3)本实验的方法步骤可以参照脂肪的鉴定实验来进行操作。(4)苏丹Ⅲ染液将脂肪颗粒染成橘黄色。答案：(1)含有(或不含有)脂肪
(2)体积分数为50%的乙醇溶液　 载玻片　 盖玻片 显微镜
(3)②苏丹Ⅲ染液　 体积分数为50%的乙醇溶液
③蒸馏水
④放在显微镜下观察
(4)①在装片中观察到橘黄色的圆形颗粒　 证明洋葱根尖细胞中含有脂肪
②在装片中观察不到橘黄色的圆形颗粒 　证明洋葱根尖细胞中不含有脂肪通过学习本实验，可以联系到的实验研究课题及实际应用有以下几个方面：
(1)探究香蕉果实成熟过程中由于储存的物质变为可溶性糖从而使果实甜度增加。
(2)探究洋葱的根尖细胞中是否含有脂肪。
(3)无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液的鉴定。
(4)尿糖的检测。(5)验证小麦种子在萌发过程中能够产生淀粉酶使所含的淀粉大量水解。
(6)探究生物活性洗衣粉中的蛋白酶成分是否是蛋白质。
(7)探究土壤中的微生物对淀粉的分解作用。香蕉果实成熟过程中由于储存的物质变为可溶性糖，从而使果实甜度增加。某兴趣小组对此生理变化进行了初步探究：取未成熟香蕉果实若干放在适宜条件下，让其自然成熟，每天定时取10 g果肉研磨配制成100 mL待测样液平均分为A、B两份，分别用碘液和斐林试剂检测，记录颜色深浅的变化情况。
(1)样液A用碘液检测的目的是　 ；
样液B用斐林试剂检测的目的是　 。
(2)斐林试剂使用时需　　　　　　观察颜色变化。(3)如果探究过程中每天的实验现象不明显，可施加一定浓度的　　　　促进果实成熟；也可适当提高　　　　促进果实成熟，因为　 。
(4)根据预期结果绘制坐标图并画出两种颜色的变化。
【解析】本题以香蕉的成熟为背景考查淀粉和还原性糖的鉴定。(1)碘液用来鉴定淀粉，斐林试剂用来鉴定还原性糖。(2)鉴定还原性糖需要隔水加热。(3)乙烯能促进果实成熟。(4)因为淀粉会不断转化成还原性糖，所以淀粉越来越少，还原性糖越来越多。答案：(1)检测淀粉含量的变化　 检测还原性糖含量的变化　(2)隔水加热
(3)乙烯　 温度 　温度影响酶的活性
(4)如图：高中生物常见物质检测方法课件41张PPT。第一讲　生命活动的基本单位——细胞一、细胞学说的建立与发展
1.建立
将科学家与其贡献连线2.细胞学说的内容和科学意义
(1)内容：一切___________都是由细胞构成的，细胞是一切动
植物的_________。
(2)意义：细胞学说将动物和植物统一到_____的基础上，证明
动植物界具有最本质的联系。动物和植物基本单位细胞二、用显微镜观察多种多样的细胞
1.生物科学研究的重要工具——显微镜两次物镜放大倍数目镜放大倍数(2)电子显微镜的原理和观察对象： 超薄切片电子电磁“透镜”高能电子束表面二次电子表面形态特征细胞内部表面2.细胞大小和形态
(1)一般来说，细胞的大小以_____计，大多数细胞的直径在
___________范围内。
(2)细胞形态多种多样的维持因素 微米10～100μm细胞内在的结构外部的机械压力1.一切生物都是由细胞和细胞产物构成的。( )
【分析】病毒没有细胞结构，因此只能说一切生物除病毒以外
都是由细胞和细胞产物构成的。
2.细胞学说的内容适用于所有生物。( )
【分析】细胞学说的内容不适用于病毒等非细胞结构的生物。
3.细胞是一个完全独立的生命活动的基本单位。( )
【分析】细胞并不是完全独立的，而是一个相对独立的生命活
动的基本单位，既有“自己”的生命，又与其他细胞协调配
合。×××4.病毒没有细胞结构，只有依赖活细胞才能生活。( )
【分析】病毒的结构简单，由蛋白质外壳和内部的遗传物质组
成，没有细胞结构。病毒只能寄生在活细胞里，靠自己的遗传
物质中贮存的遗传信息，利用被寄生细胞内的物质，制造新的
病毒。病毒一旦离开活细胞，就不再表现生命现象。
5.细胞学说揭示了生物体结构的统一性和多样性。( )
【分析】细胞学说认为一切动植物都是由细胞和细胞产物构成
的，从而揭示了生物体结构的统一性。但细胞学说并没有揭示
出生物体结构的多样性。√×6.用低倍显微镜观察清楚物像并移至视野中央，再换用高倍镜
观察。( )
【分析】低倍镜下视野范围大，而高倍镜下视野范围小。如果
直接用高倍镜观察，往往由于观察的物像不在视野范围内而找
不到。因此，需要先用低倍镜观察清楚，并把要放大观察的物
像移至视野的中央，再换高倍镜观察。√考点 一 非细胞结构的生物——病毒?【高考警示】
(1)虽然病毒无细胞结构，但可以在寄主细胞中繁殖。
(2)病毒只有在活细胞中才能表现出代谢活动，所以病毒的出现在细胞之后。
(3)用放射性同位素标记病毒时，应先用含有放射性的普通培养基培养寄主细胞，再用寄主细胞培养病毒。【典例1】汉坦病毒(HTV)属于布尼亚病毒，其危害了上万人，HTV引发的心肺综合征是致命的疾病。下列关于HTV的叙述，正确的是(　　)
A.用培养基进行HTV培养时，应适当添加动物血清
B.HTV结构简单，仅含有核糖体一种细胞器
C.分析HTV碱基种类和比例可确定其遗传物质的类型
D.HTV再次侵入人体时，记忆细胞迅速产生大量抗体【解析】选C。病毒是寄生在细胞内的生物，不能用培养基培养；病毒没有细胞结构，也就没有核糖体；分析HTV碱基种类和比例可以确定其遗传物质是DNA还是RNA，是双链还是单链；HTV再次侵入人体时，记忆细胞迅速增殖分化出大量的效应B细胞，由效应B细胞产生抗体。【互动探究】(1)该种病毒含有多少种含氮碱基？
提示：每种病毒只含有一种核酸，DNA或RNA，故组成该种病毒的含氮碱基只有4种(A、T、C、G或A、U、C、G)，对应核苷酸也只有4种。
(2)病毒(如噬菌体)是如何增殖的？
提示：病毒具有独特的增殖方式。例如，噬菌体将DNA注入到细菌细胞内，在噬菌体DNA的作用下，利用寄主细胞的酶、原料、ATP等，进行DNA的复制、转录、翻译，合成子代病毒的DNA和蛋白质，蛋白质组装成子代噬菌体的蛋白质外壳，DNA再和蛋白质外壳组装成子代噬菌体，这种特殊的繁殖方式称为增殖。【变式训练】一种新型的布尼亚病毒主要由蜱虫传播。当带毒的蜱虫叮咬人体时引起人体患病。下列与该病毒有关的说法正确的是(　　)
A.新型布尼亚病毒体内含有2种核酸，5种碱基
B.该病毒可能装配有蜱虫细胞的某些成分
C.由于新型布尼亚病毒可通过基因突变和染色体变异等方式产生变异，因此疫苗的研制必须具有针对性
D.该病毒寄生在蜱虫细胞内，可借助光学显微镜进行观察【解析】选B。病毒体内只有一种核酸，为DNA或RNA，碱基有4种。新型布尼亚病毒由于可能装配有蜱虫细胞的某些成分，如某些酶，因此可借助蜱虫体内的一些物质为原料合成自身生命活动所需要的物质，顺利在蜱虫细胞内进行繁殖。病毒无染色体，不能发生染色体变异；病毒仅由蛋白质外壳和核酸组成，非常微小，需借助于电子显微镜才能进行观察。考点 二 显微镜的使用及相关问题分析?
1.显微镜使用的“六步五注意”2.相关问题的四点分析
(1)目镜、物镜：①目镜越长，放大倍数越小，反之则放大倍数越大。
②物镜越长，放大倍数越大，距装片距离越近，如H1。
(2)视野：(3)物像：
①显微镜的成像原理是成倒像，即上下、左右均颠倒，如物像为“p”会观察到“d”。但顺时针或逆时针转动方向(如细胞质流动观察)，则保持不变。
②将物像移动到视野中央时，其方向与预期移动相反，即在“左方”的向左方移，在“右下方”的向右下方移。【思维拓展】
(1)视野中细胞数目的两种计算方法：
①若视野中细胞成单行，计算时只考虑长度或宽度，可根据放大倍数与视野范围成反比的规律计算。
②若视野中充满细胞，计算时应考虑面积变化，可根据看到的实物范围与放大倍数的平方成反比的规律计算。(2)视野中异物的判断方法：
视野中异物的位置只有三种可能——载玻片的标本上、目镜上、物镜上。【典例2】如下图所示，甲图中①②表示目镜，③④表示物镜，⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离，乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。下列描述正确的是(　　)A.观察物像丙时应选用甲中①④⑥组合
B.从图中的乙转为丙，正确调节顺序为：转动转换器→调节光圈→移动装片→转动细准焦螺旋
C.若丙是由乙放大10倍后的物像，则细胞的面积增大为原来的10倍
D.若丙图观察到的细胞是位于乙图右上方的细胞，从图中的乙转为丙时，应向右上方移动装片【解析】选D。本题丙图是乙图放大后的物像，应选用甲图中②③⑤组合。由低倍物镜转换成高倍物镜的操作为：移动装片→转动转换器→转动细准焦螺旋。显微镜的放大倍数是指长度或宽度的放大倍数，而不是面积的放大倍数。物像位于哪个方向，则应向哪个方向移动装片，才能将物像移至视野中央。【互动探究】(1)若乙图是在①×④=100倍的组合下观察到的气孔数目(假定气孔正好充满整个视野)，若转换为②×③=200倍的组合，观察到的气孔数目理论上讲是多少？
提示：2。转换镜头后，放大倍数是原来的2倍，观察的范围是原来的1/4，观察到的细胞数目是原来的1/4。
(2)若在观察乙图时，视野中存在一污物，在观察丙图时，污物仍存在，由此确定污物可能存在于哪些装置中？
提示：可能存在于目镜中。污物存在的可能位置是目镜、物镜和装片，由乙图到丙图后，需移动物镜和装片，所以污物可能存在于目镜上。【变式训练】甲图是一组目镜标有5×和15×字样、物镜标有10×和40×字样的镜头，乙图是某同学选用的一组能放大50倍的镜头组合，所观察到的洋葱根尖分生区细胞分裂图像。欲将乙图视野中处于有丝分裂中期的细胞移至视野中央，进行600倍高倍镜观察，正确的镜头组合及操作程序应是(　　)A.①×③；左上方　　　　 B.②×③；右上方
C.②×③；右下方 D.①×③；右下方
【解析】选B。显微镜的目镜镜头长放大倍数小，镜头短放大倍数大，而物镜则相反，故要放大600倍应选择甲图中②、③进行搭配。乙图右上方的细胞处于有丝分裂的中期，要将该细胞移到视野中央，应向右上方移动装片，因为显微镜成倒立的像。1.下列关于细胞学说及其建立过程的叙述，不正确的是(　　)
A.离不开技术的支持
B.需要理性思维和实验的结合
C.论证了动植物的统一性
D.标志着生物学的研究进入分子水平
【解析】选D。细胞学说及其建立过程标志着生物学的研究进入细胞水平，而不是分子水平。2.(2013·南通模拟)将浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中的藓类小叶装片放在80℃条件下处理一段时间后，放在显微镜下观察，在清晰看到细胞结构后为了更准确判断A处的颜色(如下图所示)，下列操作正确的是(　　)A.调节细准焦螺旋，直到物像清楚为止
B.转动转换器，使高倍镜对准通光孔
C.换上放大倍数为100×的物镜
D.调节光圈或反光镜(电光源亮度)
【解析】选D。植物细胞发生质壁分离后，放在80℃的条件下处理，生物膜的选择透过性丧失。为了进一步看清A处的颜色，不需要增大放大倍数，只需调节视野亮度即可。3.(2013·泰州模拟)实验中用同一显微镜观察了同一装片4
次，每次仅调整目镜或物镜、细准焦螺旋，结果如图所示。请
问其中视野最暗的是(　　)
【解析】选D。一般来说，放大倍数越大，视野越暗。4.我国卫生部将猪流感病毒正式命名为甲型H1N1流感病毒。H和N分别指的是病毒表面的两大类蛋白质——血细胞凝集素和神经氨酸酶，病毒结构如下图所示。下列叙述中正确的是
(　　)A.病毒表面的两类蛋白质是在类脂层内合成的
B.该病毒的遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中
C.用培养细菌的培养基不能培养甲型H1N1流感病毒
D.利用高温等常规方法难以杀灭甲型H1N1流感病毒
【解析】选C。病毒表面的两类蛋白质是在寄主细胞内合成的。该病毒的遗传物质是RNA，遗传信息储存在核糖核苷酸的排列顺序中。很高的温度可以杀灭甲型H1N1流感病毒，可以彻底使遗传物质RNA分解。5.(多选)在细胞学说创立的过程中，有很多科学家做出了贡献，下面的说法符合史实的是(　　)
A.显微镜使人类能够观察到肉眼无法区分的奇妙的显微领域
B.胡克第一次观察到了活的细胞并为之命名
C.施旺提出动物和植物都是细胞的集合体
D.魏尔肖的著名论断是对细胞学说的重要补充
【解析】选A、C、D。制造第一架显微镜的是詹森父子，显微镜的发明与使用使人类的研究进入了微观领域；胡克第一次用自制显微镜观察到了软木塞的死细胞，并为之命名；在施莱登的基础上施旺进一步提出动植物细胞都是由细胞构成的；魏尔肖首次提出了细胞只能来自细胞的观点。6.用显微镜观察标本，一位同学在观察酵母菌细胞时发现视野右上方有一中间亮的黑边圆圈，于是想将它移到视野中央观察，请根据以上叙述回答：
(1)中间亮的黑边圆圈是　　　　。
(2)换用高倍镜观察前，要将黑边圆圈移到视野中央，应将标本向　　　　移动，这样做的理由是　 。
(3)产生这样的黑边圆圈的主要原因是　 。(4)若用一显微镜观察同一标本4次，每次仅调整目镜或物镜和
细准焦螺旋，结果得图。
①下列目镜与物镜的组合中与图像c、d对应的是：
c　　　　；d　　　　。
A.目镜10×　物镜10×
B.目镜10×　物镜20×②视野最暗的图像是　　　　(填序号)，图像太暗则应调节
　　　　和　　　　。
③选择组合A，目镜10×，物镜10×，所观察到的物像是实际
物体的　　　　倍，这个放大倍数是指　　　　(填“长度”
或“面积”或“体积”)；若A视野中细胞为160个，则换上目
镜10×，物镜40×，视野中细胞为　　　　个。【解析】若制装片时操作不当，很容易形成气泡影响观察。气泡与细胞的不同之处在于空气与水界面折光不同而形成黑边，中间透明。显微镜下形成的物像为倒像，移动装片时需向相反方向移动。四个图中c的细胞长度放大倍数最大，而d的最小，可知应分别对应选项中目镜与物镜组合的乘积最大和最小。用显微镜观察物像时，放大倍数越大，所看到的物像视野越暗。所观察到的物像的放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数。答案：(1)气泡　 (2)右上方　 用显微镜观察到的是倒像
(3)盖盖玻片时操作不规范或在载玻片上滴加的水过少
(4)①B　 A 　②c　 光圈　 反光镜　 ③100 　长度　 10课件76张PPT。第三讲　物质的跨膜运输一、物质跨膜运输的方式1.填写有关跨膜方式及结构名称
甲：_________；乙：_________；丙：_________；a：_____
_____。
2.写出影响甲、乙、丙三种运输速率的因素
(1)制约甲的是膜两侧的_______；
(2)决定乙的因素之一是a的___________；
(3)决定丙的动力是__________。简单扩散易化扩散主动运输载体蛋白浓度差种类和数量能量(ATP)3.实例分析
填写甲、乙、丙三种跨膜运输方式
(1)水分子进入红细胞是___；
(2)葡萄糖进入红细胞是___；
(3)K+进入红细胞是___。甲乙丙4.跨膜运输的方式的判别
(1)看是否需要能量：需要消耗ATP供能，则为_________。
(2)看是否逆浓度梯度：从低浓度到高浓度运输，则为_______
___。
(3)看是否依赖膜蛋白：不需要载体蛋白，则为_________。
(4)___________是大分子物质出入细胞的主要方式，为非跨膜
运输。 主动运输主动运输简单扩散外排和内吞二、渗透作用和植物的吸水、失水
1.渗透作用发生的两个条件
(1)有一层_______。
(2)半透膜两侧的溶液具有_______。
2.成熟的植物细胞的失水和吸水
(1)成熟的植物细胞吸水、失水的原理：
①结构 半透膜浓度差细胞壁原生质层细胞膜液泡膜细胞质大液泡
②条件
(2)植物细胞质壁分离的现象与原因：
①现象：_______与_________分离；
②外因：_________浓度>_______浓度，导致细胞_____；
③内因：___________________________。 失水吸水不吸水也不失水细胞壁原生质层外界溶液细胞液失水细胞壁的伸缩性小于原生质层1.(2010天津T4C)质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内渗
透压升高。( )
【分析】质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内溶质相对增
多，渗透压升高。
2.当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞一定会发生质
壁分离。( )
【分析】具有大液泡的植物细胞才能发生质壁分离。
3.无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的。( )
【分析】生命活动所必需的无机盐离子既可顺浓度梯度跨膜运
输，也可逆浓度梯度进行跨膜运输。√××4.分泌蛋白主要是通过主动运输的方式排到细胞外的。( )
【分析】分泌蛋白排出细胞是通过外排的方式。
5.(2009宁夏T3C)液泡中积累大量离子，故液泡膜不具有选择
透过性。( )
【分析】液泡膜是一层生物膜，具有选择透过性，能够积累大
量的离子。
6.除去细胞膜上的蛋白质不会影响对离子的吸收。( )
【分析】细胞通过主动运输或易化扩散的方式吸收离子时，需
要载体蛋白。×××考点 一 物质的运输方式?
1.几种运输方式的比较2.物质跨膜方式图解【高考警示】
(1)载体蛋白是细胞膜上的一种蛋白质，它具有特异性，不同物质的载体蛋白不同，不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量也不同。
(2)载体蛋白具有饱和性，当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时，细胞吸收该运载物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。
(3)内吞和外排进行的结构基础是细胞膜的流动性；内吞和外排与主动运输一样也需要能量供应，如果细胞的ATP合成受阻，则内吞和外排作用不能继续进行。【典例1】下表是人体成熟红细胞中与血浆中的K+和Mg2+在不同条件下的含量比较，据表分析不正确的是(　　)A.鱼藤酮对K+的载体蛋白的生理功能有抑制作用，也抑制了Mg2+的载体蛋白的生理功能
B.鱼藤酮可能是通过抑制红细胞的有氧呼吸，从而影响K+和Mg2+的运输
C.乌本苷抑制K+的载体蛋白的生理功能而不影响Mg2+的载体蛋白的生理功能
D.正常情况下血浆中K+和Mg2+均通过主动运输进入红细胞【解析】选B。分析表中数据，在没有进行处理的时候，细胞内K+和Mg2+的浓度都比较高，而在用鱼藤酮处理之后，K+和Mg2+含量减少了，说明鱼藤酮对K+的载体蛋白的生理功能有抑制作用，也抑制了Mg2+的载体蛋白的生理功能；用乌本苷处理后，K+的浓度受到影响，而Mg2+的浓度没有受到影响，说明乌本苷抑制K+的载体蛋白的生理功能而不影响Mg2+的载体蛋白的生理功能。正常情况下血浆中K+和Mg2+均通过主动运输进入红细胞。人体成熟的红细胞进行的是无氧呼吸。【互动探究】(1)所有细胞中K+的跨膜运输方式都是主动运输吗？
提示：大多数细胞通过主动运输吸收K+，但也有例外，如神经纤维未受刺激时，K+外流是易化扩散。
(2)哪些实验常以哺乳动物成熟红细胞为材料？
提示：观察动物细胞的吸水、失水；观察、提取细胞膜；提取血红蛋白。【变式训练】饭后，小肠腔中葡萄糖浓度比小肠上皮细胞中的高，下列关于小肠上皮细胞吸收葡萄糖的叙述，正确的是
(　　)
A.葡萄糖的跨膜运输不需要载体蛋白，但消耗ATP分解释放的能量
B.葡萄糖的跨膜运输需要载体蛋白，但不消耗ATP分解释放的能量
C.葡萄糖的跨膜运输需要载体蛋白，也消耗ATP分解释放的能量
D.葡萄糖的跨膜运输不需要载体蛋白，也不消耗ATP分解释放的能量【解析】选C。吃饭后，尽管小肠腔中葡萄糖浓度比小肠上皮细胞中高，该小肠上皮细胞仍然可以吸收葡萄糖，说明葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为主动运输，该方式需要载体蛋白协助，也需要消耗ATP分解释放的能量。考点 二 影响跨膜运输的因素?
1.影响因素
(1)影响简单扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。
(2)影响易化扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差，细胞膜上载体蛋白的种类和数量。
(3)影响主动运输的因素：载体蛋白、能量。凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。2.曲线分析
(1)物质浓度：(2)氧气浓度：(3)温度：【高考警示】
(1)运输速率与O2浓度无关的运输方式除简单扩散外还有易化扩散。
(2)影响易化扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外还有浓度差。【典例2】下图中曲线a、b表示物质跨膜运输(不包括内吞和外排)的方式，下列表述错误的是(　　)A.只有在氧气存在时才会发生方式b所示的物质运输
B.质壁分离过程中，水分子通过方式a进出细胞
C.方式b的最大运输速率与载体蛋白数量有关
D.b运输方式能体现细胞膜的选择透过性【解析】选A。由图可知，曲线a表示物质的运输速率与被运输分子的浓度成正比，因此曲线a表示的是简单扩散；曲线b表示在一定范围内物质的运输速率与被运输分子的浓度呈正相关，而超过一定范围，物质的运输速率与被运输分子的浓度无关，因此曲线b表示的是主动运输或易化扩散。A项错误，易化扩散不消耗能量，而主动运输亦可由无氧呼吸供能；B项正确，水分子通过简单扩散方式进出细胞；C项正确，方式b的最大运输速率与载体蛋白的种类和数量有关；D项正确，主动运输和易化扩散都需要载体蛋白，体现了细胞膜对物质进出细胞具有选择透过性。【互动探究】(1)简单扩散与易化扩散有什么异同？
提示：相同点：都是顺浓度梯度跨膜运输，不需要消耗能量；
不同点：简单扩散不需要载体蛋白的参与，易化扩散需要载体蛋白的参与。
(2)主动运输对细胞的生命活动有什么意义？
提示：细胞膜的主动运输是活细胞的特性，它保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需的营养物质，主动排出代谢废物和对细胞有害的物质。【变式训练】如图M2曲线表示番茄根细胞对K+的吸收速率和氧分压的关系，M1曲线表示在g点改变某种实验条件后可能出现的变化趋势。据图分析，下列叙述正确的是(　　)A.f、g两点催化根细胞细胞呼吸的酶有所不同
B.M2曲线g点以后限制K+吸收速率的主要因素是K+的浓度
C.g点根细胞内参与该过程的细胞器有线粒体、核糖体和中心体
D.g点以后，采取中耕松土的措施可使曲线呈现M1的变化趋势【解析】选A。A项正确，f处的氧分压为0，只能进行无氧呼吸，催化根细胞细胞呼吸的酶是与无氧呼吸有关的酶，g处的氧分压较高，催化根细胞细胞呼吸的酶主要是与有氧呼吸有关的酶；B项错误，M2曲线g点以后限制K+吸收速率的主要因素是运输K+的载体蛋白数量；C项错误，番茄细胞中不含中心体；D项错误，通过中耕松土，可进一步增大土壤的含水量、氧量，但此时的载体蛋白已经达到饱和了，因此应该表现为M2曲线。考点 三 细胞的失水和吸水?
1.渗透作用模型和成熟植物细胞与外界溶液形成的渗透系统比较2.细胞吸水或失水原理【高考警示】
(1)渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相等，但10%蔗糖溶液的渗透压小，故水可通过半透膜由蔗糖向葡萄糖溶液移动。
(2)渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。
(3)只有活的、成熟的植物细胞才能发生渗透失水和吸水，从而发生质壁分离和复原。【典例3】将从同一新鲜马铃薯块茎上取得的形状、质量相同的薯条分为数量相等的四组，分别浸入Ⅰ～Ⅳ四种不同浓度的蔗糖溶液中，1 h后，溶液的质量变化百分率如表一。从四个不同的新鲜马铃薯块茎上，取得形状、质量相同，数量相等的薯条①～④组，分别浸入相同浓度的蔗糖溶液中，1 h后，薯条的质量变化百分率如表二。则表一所列的四种不同浓度的蔗糖溶液中开始时浓度最低，以及表二所列的四组不同薯条中细胞液开始时浓度最低的分别是(　　)A.Ⅰ、①　 　B.Ⅰ、④　 　C.Ⅳ、①　 　D.Ⅳ、④
【解析】选D。表一中数据的含义，正值为溶液增加量，薯条失水；负值为溶液减少量，薯条吸水，故Ⅳ的溶液浓度最低。表二中数据的含义，正值为薯条增加的质量，薯条吸水；负值为薯条减少的质量，薯条失水，故④的细胞液浓度最低。【互动探究】(1)实验中所用蔗糖溶液的浓度是否可配制成任意浓度？
提示：不可以。实验用蔗糖溶液浓度要有一定的范围，浓度太高，会将细胞杀死，从而使细胞膜失去选择透过性，影响实验结果；浓度过低，则薯条只吸水不失水，而影响实验效果。
(2)能否将实验中的蔗糖溶液换为KNO3溶液？
提示：不能。K+和 是植物细胞所需的离子，即使外界溶液浓度很低，这两种离子也会以主动运输方式进入细胞，从而影响实验结果。【变式训练】将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同
一蔗糖溶液中，形态不再变化后的细胞图像如下。则有关各细
胞液的浓度判断正确的是(　　)
①实验前BA>C
③实验后B≥A=C ④实验后BA.①③　　　 B.②③　　　 C.①④　　 　D.②④【解析】选B。在相同的蔗糖溶液中，C细胞发生质壁分离的程度最大，A次之，B没有发生，说明C细胞失水最多，因此与蔗糖溶液的浓度差最大，也就是实验前C细胞液浓度最小，A次之，B最大，所以是B>A>C。实验后，当质壁分离不再进行时，原生质层两侧的溶液浓度相等，所以A细胞和C细胞的细胞液浓度相等，而B细胞没有明显的质壁分离现象，说明B细胞液浓度可能大于蔗糖溶液或等于蔗糖溶液，所以实验后是B≥A=C。渗透装置在实验中的应用与分析
【典例】如下图所示，溶液X中含有绿色染料，溶液Y中含有红色染料，溶液Z中含有蓝色染料。实验开始时，两支漏斗中溶液液面的高度一样。10 min后观察的结果是：溶液X液面上升，溶液Y液面下降；溶液X中只有绿色染料，溶液Y中含有了红色和蓝色染料，溶液Z中含有了绿色和蓝色染料。下列有关描述中，正确的是(　　)A.溶液Z的浓度最高
B.溶液Y的浓度最低
C.溶液Y中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液X中
D.溶液Z中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液X中【解析】选B。从实验结果入手分析：由“溶液X液面上升，溶
液Y液面下降”可知，三种溶液的浓度为X>Z>Y。
从染料的情况看：
可知，溶液X中的绿色染料能够通过半透膜进入溶液Z中，溶液
Z中的蓝色染料能够通过半透膜进入溶液Y中。【方法归纳】结合渗透装置，可以有以下三个方面的应用
(1)判断不同溶液浓度大小的方法：(2)验证渗透作用发生的条件的方法：
①具有半透膜：
②具有浓度差：(3)探究物质能否通过半透膜的方法(以碘和淀粉为例)：【易错提醒】(1)水分子的移动方向是双向移动，但最终结果是单位体积内水分子数多(低浓度)的溶液流向单位体积内水分子数少(高浓度)的溶液。
(2)实验中观察指标为漏斗内液面变化，但不能用烧杯液面变化作描述指标，因现象不明显。【变式训练】如图为渗透作用实验，开始时如图甲所示，A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，过一段时间后结果如图乙，漏斗管内液面不再变化，h1、h2表示漏斗内液面与清水的液面差。下列说法错误的是(　　)A.图甲中B的浓度一定大于C的浓度
B.图乙中B的浓度一定等于C的浓度
C.图甲A中的水分子扩散到B的速度大于A中水分子扩散到C的速度
D.图乙A中水分子扩散到B的速度等于B中水分子扩散到A的速度【解析】选B。半透膜两侧溶液有浓度差，浓度差越大，水分子扩散越快，漏斗管内的液面越高。据最终实验结果可断定图甲中B的浓度大于C的浓度。当管中液面上升到一定程度时，h1、h2段液柱产生的静水压与渗透压相等，此时水分子进出半透膜达到动态平衡，管中的液面停止上升，A、C、D项正确。渗透压越大，表明溶液的浓度越大，又因h1>h2，说明乙图中B的渗透压大于C的渗透压，也就是说B的浓度一定大于C的浓度，B项叙述错误。1.一次施肥过多，作物会枯萎发黄，俗称“烧苗”，其原因是
(　　)
A.根系呼吸作用过强，影响根对水分的吸收
B.土壤溶液浓度大于细胞液浓度
C.土壤溶液浓度小于细胞液浓度
D.土壤溶液浓度等于细胞液浓度
【解析】选B。一次施肥过多，使土壤溶液浓度升高。当土壤溶液浓度大于根部表皮细胞的细胞液浓度时，根部细胞不但不吸水，反而失水，引起“烧苗”。2.下列现象属于渗透作用的是(　　)
①水分子通过植物细胞的细胞壁
②水分子或其他溶剂分子通过细胞膜
③蔗糖分子通过细胞壁
④水分子或其他溶剂分子通过液泡膜
⑤水分子或其他溶剂分子通过原生质层
A.①②③ B.③④⑤ C.②④⑤ D.①③⑤【解析】选C。渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。细胞膜、液泡膜和原生质层都具有选择透过性，是选择透过性膜。细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，其结构通常呈网状，凡是溶解在水中的溶质分子都可以自由通过，具有全透性，不是半透膜。3.(2013·无锡模拟)科学家预计在不久的将来，能研制出“瘦素穿肠蛋白”来治疗肥胖，通过口服能进入人体血液，可以减轻肥胖症患者通过肌肉注射的痛苦。你推测这种药品穿过小肠上皮细胞最可能的方式为(　　)
A.渗透作用 B.主动运输
C.内吞 D.被动运输
【解析】选C。“瘦素穿肠蛋白”属于大分子物质，大分子物质进入细胞的方式是内吞。4.与主动运输相比，易化扩散的特点是(　　)
A.运输物质没有选择性
B.运输物质的速度与物质的浓度成正比
C.需要载体蛋白的协助
D.只能将物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧
【解析】选D。易化扩散的特点是：①顺浓度梯度扩散；②不消耗能量；③需要载体蛋白的协助。与主动运输相比，两者都需要载体蛋白的协助，对运输物质都具有选择性，在一定范围内，运输物质的速度与物质的浓度呈正相关，而主动运输可将物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，故选D。5.下图中Ⅰ～Ⅲ说明了物质和离子通过细胞膜的转运，下列叙述中正确的是(　　)A.所有图中均有主动运输
B.所有图中均有被动运输
C.图Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ可表示简单扩散
D.图Ⅲ中细胞内ADP含量会增加
【解析】选D。根据图中运输方式的特点可以判断，Ⅰ～Ⅲ表示的分别是简单扩散、易化扩散和主动运输。主动运输需要消耗ATP，在消耗ATP的同时会产生ADP，所以答案选D。6.(多选)用物质的量浓度为2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察质壁分离现象，得到其原生质体体积变化情况如图所示。下列表述中不正确的是
(　　)A.该细胞可能是某种植物根尖分生区的细胞
B.AB段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大
C.BC段表明该细胞开始因失水过多而逐渐死亡
D.用一定浓度的KNO3溶液，可得到类似蔗糖溶液的结果
【解析】选A、C、D。原生质体是指植物细胞除去细胞壁之外的部分。A错误：根尖分生区细胞无大液泡，不能发生质壁分离；B正确：AB段原生质体体积变小，液泡内失去水分，故细胞液浓度在逐渐增大；C错误：只有活细胞才会发生质壁分离复原，BC段因细胞吸水使原生质体体积增大；D错误：用一定浓度的KNO3溶液，可得到类似乙二醇溶液的结果。7.图1为某种物质通过细胞膜的示意图。请回答：(1)图1所示的物质运输方式是　　　，判断运输方式的理由是　　　　　　　，也可以用图2中的曲线　　　　来表示。
(2)对于此方式，图1中B代表的物质是细胞膜上的　　　　，此过程还需要　　　　。
(3)(多选)你认为A可能代表下列哪些物质(　　)
A.O2 B.甘油 C.K+ D.氨基酸
(4)若图1代表甲型H1N1流感病毒感染者的浆细胞的细胞膜，则该细胞能够分泌　　，细胞分泌该物质的过程被称为　　 。【解析】(1)从图1中可以看出，该物质的运输需要载体蛋白(B)，且是逆浓度梯度运输，所以运输方式是主动运输。图2中的乙曲线表示细胞可以从细胞外逆浓度梯度吸收物质，所以也属于主动运输。
(2)图1中的B在运输A前后没有改变，与被运输的物质(A)结合又分离，所以B是载体蛋白，主动运输还需要能量。
(3)O2和甘油的运输方式都是简单扩散，K+和氨基酸被运输的方式都是主动运输。
(4)B细胞被抗原刺激后，可以分化成浆细胞，分泌抗体。抗体属于大分子物质，所以运出细胞的方式是外排。答案：(1)主动运输 　逆浓度梯度运输 　乙
(2)载体蛋白 　能量　 (3)C、D　 (4)抗体　 外排8.(2012·海南高考)在动物细胞的物质运输中，属于简单扩散的是(　　)
A.红细胞中的Na+进入血浆
B.细胞外液中的O2进入肌细胞
C.细胞外液中的K+进入神经细胞
D.血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞【解析】选B。人红细胞中的Na+只有血浆中的1/6，为了维持Na+细胞外高浓度，细胞靠主动运输运出Na+，故A项错误；O2的跨膜运输是简单扩散，故B项正确；细胞内K+浓度高于细胞外，故细胞外液中K+进入神经细胞为主动运输，C项错误；甲状腺滤泡上皮细胞中碘浓度比血浆中的浓度高，血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于主动运输，故D项错误。9.(2012·浙江高考)人体肝细胞内CO2分压和K+浓度高于细胞外，而O2分压和Na+浓度低于细胞外，上述四种物质中通过(主动运输)进入该细胞的是(　　)
A.CO2　　　 B.O2　　 　C.K+　　 　D.Na+
【解析】选C。A项错误，CO2为简单扩散，且是离开细胞；B项错误，O2为简单扩散；C项正确，K+细胞内浓度高于细胞外，通过主动转运(低浓度到高浓度)进入细胞；D项错误，Na+细胞内浓度低于细胞外，Na+通过主动运输排出细胞外。10.(2011·新课标全国卷)将人的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后，红细胞破裂，主要原因是(　　)
A.红细胞膜具有水溶性
B.红细胞的液泡体积增大
C.蒸馏水大量进入红细胞
D.低温时红细胞膜流动性增大【解析】选C。细胞膜具有脂溶性；动物细胞没有液泡，动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜，可通过渗透作用吸水或失水；将人的红细胞放入蒸馏水中，尽管温度较低，但不影响水分子进入红细胞内，蒸馏水大量进入红细胞，而动物细胞没有细胞壁的保护，吸水过多而涨破；低温时红细胞膜流动性减小。【易错提醒】解题时要防止信息误导，本题中给了信息点“4℃”，答案D项出现了“低温”，很容易引起错误解答。应注意膜的流动性受温度影响，在一定温度范围内，随温度升高，膜的流动性增强。11.(2010·上海高考)某同学拟选择一种半透性的膜材料，用于自制渗透计。他采用如图1所示的装置(示意图)，对收集到的四种材料甲、乙、丙和丁进行实验，得到了倒置漏斗中的液面高度随时间变化的曲线(如图2)。据图分析，该同学应选择的膜材料是(　　)A.甲　　　 　B.乙　　　 　C.丙　　　 　D.丁
【解析】选A。用甲、乙、丙、丁四种膜材料进行实验，只有甲一定是只允许水分子通过，为半透膜的理想材料。12.(2010·广东高考)如图是植物从土壤中吸收某矿物质离子示意图。据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为(　　)A.简单扩散 B.易化扩散
C.主动运输 D.被动运输
【解析】选C。结合图示可以看出，该矿物质离子的跨膜运输有两个特点：一是逆浓度梯度，二是消耗ATP，故应为主动运输。课件85张PPT。第一讲　ATP和酶一、生命活动的能量“通货”——ATP1.写出ATP的结构简式和简式中A、P所代表的含义
(1)结构简式：__________。
(2)A：___________；　P：_________。
2.图中①是___________，其中远离A的高能磷酸键易形成和断
裂
3.图中②为高能磷酸键水解释放能量的过程，其作用是_____
___________________
4.写出ATP与ADP相互转化的反应式
______________________
5.ATP的作用
直接为生物体的各种_________提供能量。A-P～P～P腺嘌呤核苷磷酸基团高能磷酸键为各项生命活动提供能量需能反应二、酶的本质、作用和特性
1.酶的本质、功能及作用原理蛋白质RNA氨基酸核糖核苷酸核糖体催化活性活化能2.酶的特性
(1)_______：例如，1个过氧化氢酶分子在25℃条件下1 min可
催化500万个过氧化氢分子的分解反应。
(2)特异性：一种酶只能对___________发生催化作用。酶具有
一定的空间结构，酶的_________往往与底物分子在空间结构
上有特殊的匹配关系。
(3)作用条件较温和，需要常温、常压、_______等。
3.影响酶促反应速率的因素
_____、pH、_______和底物浓度等。高效性一定的底物活性中心适宜pH温度酶浓度三、探究影响酶活性的因素——pH
1.实验原理
(1)反应原理： ________。
(2)鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响_____的生成量。可
通过气泡生成量的多少，及滤纸片向上运动直至浮出液面所需
时间的长短来检验O2生成量的多少。氧气2.实验步骤酵母菌液pH=5pH=9少量气泡大量气泡少量气泡短3.实验结论
pH对_________有影响。
4.实验实质
pH对酶活性的影响是通过改变_____________等发挥作用的。酶的活性酶的活性中心1.酶的基本组成单位都是氨基酸。( )
【分析】绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，因此其基本组
成单位是氨基酸和核糖核苷酸。
2.能催化淀粉酶水解的酶是蛋白酶。( )
【分析】淀粉酶的化学本质是蛋白质，根据酶的专一性，蛋白
质由蛋白酶来水解。
3.一种酶只能催化一种化学反应。( )
【分析】酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反
应。×√×4.酶在常温下不会失去活性。( )
【分析】若常温下酶所处的环境中pH不合适，也会导致酶失
活。
5.(2011天津T3B)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化
学反应速率。( )
【分析】酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率，
但不能为反应物提供能量。
6.ATP中的“A”和腺嘌呤脱氧核苷酸中的“A”所代表的含义
不一样。( )
【分析】ATP中的A表示腺嘌呤核苷，由腺嘌呤和核糖组成，腺
嘌呤脱氧核苷酸中的A只表示腺嘌呤。××√7.ATP与ADP的相互转化不是可逆反应。( )
【分析】因为ATP与ADP相互转化时其正方向与逆方向的酶、场
所、能量来源不同。
8.细胞内含有大量的ATP，用于细胞的各项生命活动。( )
【分析】ATP在细胞内的含量很少，但在细胞内会迅速产生，
也会迅速被利用。√×考点 一 ATP的结构和转化?
1.ATP的结构
(1)元素组成：C、H、O、N、P。
(2)化学组成：1分子腺苷和3分子磷酸基团。
(3)结构式：由结构式可看出，ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结，即一个腺苷、两个高能磷酸键、三个磷酸基团。
(4)结构简式：A—P～P～P。2.ATP的形成途径3.ATP与ADP的相互转化4.ATP产生量与O2供给量关系模型分析 (1)生物细胞可以通过无氧呼吸产生少量ATP，因此在O2为0的时候，其产生量仍有一定数值，而非0。
(2)当O2供给量增多，有氧呼吸明显加强。ATP的产生随之增加，但当O2供给量达到一定值后，其产生量不再增加，是由于酶、有机物、ADP或磷酸的限制因素所致。
(3)当横坐标表示呼吸强度时，ATP的产生量曲线应该从原点开始。【高考警示】
(1)ATP≠能量：
ATP是一种高能磷酸化合物，是与能量有关的一种物质，不能将两者等同起来。
(2)ATP消耗量≠ATP含量：
ATP是生命活动的直接能源物质，在细胞中的消耗量很大，但它在细胞中的含量很少。只是细胞中ATP与ADP的转化速率很快。【典例1】(2013·苏北模拟)下列有关人体细胞内ATP的叙述，错误的是(　　)
A.一个ATP分子中含有两个高能磷酸键
B.人体细胞合成ATP时都需要氧气的参与
C.内质网上的核糖体合成免疫球蛋白时需要消耗ATP
D.正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化
【解析】选B。ATP是生命活动的直接能源物质，生物大分子的合成需要消耗ATP；人体细胞进行无氧呼吸时，也能产生少量的ATP；细胞中ATP与ADP之间不停地相互转化，因此，二者之间的比值在一定范围内变化。【变式训练】下列有关植物细胞中ATP的叙述，正确的是(　　)
A.能产生ATP的细胞器只有线粒体
B.植物被水淹时，根细胞不能产生ATP
C.ATP与ADP的相互转化是可逆反应
D.远离腺苷(A)的高能磷酸键中的能量可以来自化学能或光能
【解析】选D。植物细胞中能产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体；植物被水淹时，根细胞无氧呼吸产生ATP；ATP与ADP的相互转化在物质方面是可逆的，但在能量方面是不可逆的；远离腺苷(A)的高能磷酸键中的能量可以来自有机物氧化分解释放的化学能，也可以来自光能。考点 二 酶作用原理和酶的特性?
1.酶的作用原理
如图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程。(1)没有酶催化的反应曲线是②。
(2)有酶催化的反应曲线是①。
(3)AC段的含义是在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能。
(4)BC段的含义是酶降低的活化能。
(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将向上移动，即反应需要的活化能要增大。2.酶的特性3.酶化学本质是蛋白质的实验设计
(1)分组
(2)实验结果分析：
通过对照，实验组若出现紫色，证明待测酶液的化学本质是蛋
白质，否则，不是蛋白质。 4.酶催化活性的实验验证
(1)原理：① 。
②酵母菌液中含有过氧化氢酶。
(2)实验设计及现象：
结论：酶具有催化活性。 【高考警示】
(1)酶并不只在细胞内发挥作用：
酶由活细胞产生，可以在细胞内发挥作用，如细胞内的呼吸氧化酶；也可以分泌到细胞外发挥作用，如各种消化酶；在生物体外适宜的条件下也能发挥作用，如实验证明唾液淀粉酶水解淀粉的实验。
(2)产生激素的细胞一定能产生酶，但产生酶的细胞不一定能产生激素。【典例2】(2013·无锡模拟)取经过编号的5支试管，分别加入2 mL 0.5 mol/L的H2O2溶液，进行如下实验(见下表)，实验结果不能说明的是(　　)A.1号和3号对照说明酶有专一性
B.3号和4号对照说明酶的活性受温度的影响
C.4号和5号对照说明酶的活性受pH的影响
D.实验结果还可以用卫生香的复燃情况进行判断【解析】选C。1号和3号对比，加入的酶种类不同，唾液中含有唾液淀粉酶，土豆中含有过氧化氢酶，加入土豆块的试管产生大量气泡，说明酶具有专一性；3号和4号对比，4号经过高温处理，几乎无气泡产生，说明高温影响酶的活性；4号和5号对比，一个是高温处理的土豆块，一个是加入稀盐酸的土豆块，这里存在两个变量，无法得出准确结论；该实验的产物为氧气，可借助卫生香的复燃情况来判断产生氧气的多少。【变式训练】下列有关酶的正确叙述是(　　)
①酶是由具有分泌功能的细胞产生的
②酶对底物有严格的选择性
③酶是活细胞产生的
④酶在发挥作用后立即被分解
⑤有的酶不是蛋白质
⑥酶的活性与温度呈正相关
⑦在新陈代谢和生长发育中起调控作用
⑧酶只是起催化作用
A.①②⑤⑥ B.①④⑤⑧
C.②③⑤⑧ D.①③⑤⑦【解析】选C。凡是活细胞一般都能产生酶，并不只是由具分泌功能的细胞产生的；酶对底物有严格的选择性，但酶在发挥作用后不会立即被分解，而是会被反复利用；绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶只是起催化作用；酶的活性与温度和pH有关，但有最适值，在最适值前随温度和pH的升高，其活性逐渐增强，超过最适值后则下降，而不呈正相关。考点 三 与酶有关的曲线分析?
1.表示酶高效性的曲线及实验验证
(1)曲线模型：①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
②酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不能改变化学反应的平衡点。
(2)实验验证：
对照组：反应物+无机催化剂→反应物分解速率；
实验组：反应物+等量酶溶液→反应物分解速率。
实验中自变量是催化剂种类，因变量是反应物分解速率。
实验结论：酶的催化效率远大于无机催化剂的催化效率。2.表示酶专一性的曲线及实验验证
(1)曲线模型：
①加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B
对此反应无催化作用。
②而加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明
酶具有专一性。(2)实验验证：
①原理：②过程：
用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探究酶的专一性。3.影响酶促反应的因素
(1)温度和pH：①在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。
②过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
③从丙图可以看出：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。(2)底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响：
①甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率
随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量
和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。
②乙图：在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率
与酶浓度成正比。【高考警示】
影响酶的活性和酶促反应速率的因素并不完全相同
①高温、pH过高或过低会破坏酶的空间结构，使酶活性降低或失去活性，反应减慢或停止，酶促反应速率也随之减小或变为零；低温不破坏酶的空间结构，只会使酶的活性降低，酶促反应速率减小。
②底物浓度和酶浓度影响酶促反应的速率，但不影响酶的活性。考查角度1 利用曲线图考查酶的催化作用
【典例3】(2011·海南高考)某一不可逆化学反应(S→P+W)在无酶和有酶催化时均可以进行。当该反应在无酶条件下进行到时间t时，向反应液中加入催化该反应的酶。如图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是(　　)A.甲　　　　B.乙　　　　C.丙　　　　D.丁
【解析】选D。当反应进行到t时加入催化该反应的酶，由于酶的高效性，将促进化学反应的进行，反应物浓度迅速降低，最后反应物浓度降为0。【互动探究】
(1)丁曲线后来变化趋势变缓的原因是由于酶的活性降低了吗？
提示：不是。因为随着反应物浓度的降低，反应速率逐渐减慢，但酶的活性保持不变。
(2)若将纵坐标改为生成物的量，其曲线变化趋势会改变吗？
提示：会改变。其应该先呈快速增长，然后缓慢增长，最后达到相对稳定。(3)若在t时加入无机催化剂，反应物(S)的浓度达到0的时间点和丁曲线表示的时间点相同吗？
提示：不同。时间点要比丁曲线表示的时间点长。因为无机催化剂的催化效率低于酶的催化效率。考查角度2 利用实验考查酶的特性及影响酶活性的因素
【典例4】下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用的实验设计及结果。注：“+”表示有；“-”表示无。*：此行“+”的多少代表颜色的深浅。根据实验结果，以下结论正确的是(　　)
A.蔗糖被水解成非还原性糖
B.淀粉在淀粉酶的作用下水解成还原性糖
C.淀粉酶的活性在60℃时比40℃时低
D.淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性
【解析】选B。解答此题的关键是先分析出各组之间的对照关系，以及实验结果出现差异的原因，也就是单一变量对实验的影响。试管①②③与试管④⑤⑥形成对照，探究了淀粉酶的专一性，蔗糖不能被淀粉酶分解，而淀粉可以在淀粉酶的作用下分解成还原性糖。试管①②③相互对照探究了温度对酶活性的影响，证明了淀粉酶在60℃时比40℃时活性高。【互动探究】
(1)能否只用①②号试管探究淀粉酶催化作用的最适温度？
提示：不能。从实验结果分析，不能说明当温度高于60℃时，淀粉酶的活性是高还是低。仅能说明淀粉酶在60℃时比40℃时活性高，不能说明60℃是淀粉酶的最适温度。
(2)能否用H2O2溶液代替淀粉溶液来探究温度对酶活性的影响？
提示：不能。H2O2溶液在高温时会分解，实验中的变量不是单一的，影响对实验结果的分析。【变式训练】对图中的新鲜土豆片与H2O2溶液接触后，产生的现象及推测错误的是(　　)A.若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶
B.若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生气体的速度加快
C.一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限
D.为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量
【解析】选C。新鲜土豆片中含有过氧化氢酶，能催化过氧化氢分解产生氧气(气泡)。增加土豆片的数量即增加酶的数量，可使反应速度加快。一段时间后，因底物过氧化氢全部被消耗分解掉，产生的氧气(气体)量不再增加。快速分析酶的曲线图的方法
【典例】如图表示在不同条件下，酶催化反应的速率(或生成物)变化情况。以下有关叙述不正确的是(　　)A.图①能用来表示反应物浓度变化与反应时间的关系
B.图②虚线表示增大酶浓度后，其他条件不变时，生成物的量与反应时间关系的变化情况
C.若图②中的实线表示过氧化氢酶对H2O2分解的催化速率，则虚线表示Fe3+的催化速率
D.图②也可以用来表示处于不同温度的情况下，反应速率与时间的关系【解析】选C。在酶促反应中，反应物浓度随反应的进行而逐渐降低，因此图①曲线可表示反应物浓度变化与反应时间的关系。增大酶浓度，只能加快化学反应速率，而不会改变生成物的量，因此图②可表示增大酶浓度后，生成物的量与反应时间的关系。过氧化氢酶催化效率比Fe3+高，图②中若实线表示Fe3+的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率。实线温度下，酶活性较低，而虚线温度下，酶的活性更适宜，催化活性较高，因此图②可以表示不同温度处理时，反应速率与时间的关系。【方法归纳】酶促反应速率可以用曲线图表示，具体分析方法如下：
(1)明确横、纵坐标表示的变量。横、纵坐标不同，曲线表示的意义不同。
(2)理解曲线所表示的含义。曲线中横坐标是自变量(如图②中的反应时间)，纵坐标是因变量(如图②中的生成物的量)，曲线是自变量变化导致因变量变化的结果。
(3)关注曲线的特殊点。如图②中a、b两点都表示生成物的量不变，即达到反应平衡状态。
(4)注意曲线的起点和终点以及曲线中的一些转折点的含义(如图②中a、b两点不同的原因是什么)。【易错提醒】对曲线的起止点、拐点处的信息分析不到位。(1)如酶加快反应的速率，必然会缩短反应完成或达到平衡状态的时间，使平衡点(b)前移，但是，酶不会改变反应的平衡点。(2)温度影响酶的活性，从而影响酶促反应速率，导致达到平衡点的时间改变。【变式训练】如图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是(　　)A.当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降
B.当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升
C.酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存
D.酶活性在t1时比t2时低，表明t1时酶的空间结构遭破坏的程度更严重
【解析】选B。酶活性受温度的影响，在低温时酶活性低，随着温度的升高，酶活性逐渐增强，到达最适温度后，再升高温度，酶活性下降，当温度过高时，酶的空间结构被破坏，酶变性失活。温度由t2下降到最适温度，酶活性不再升高；酶在低温时活性降低，但空间结构不会被破坏，温度升高，酶活性恢复，因此常在低温下保存酶。1.ATP是细胞生命活动的直接能量来源，如图ATP分子中哪个键的水解可以释放大量可被利用的能量(　　)A.a　　　 　B.b　　 　　C.c　　 　　D.a和b
【解析】选A。ATP分子中含有2个高能磷酸键，其中远离A的那个高能磷酸键水解释放大量能量，b和c只是普通化学键。2.有人进行实验以研究化合物P对淀粉酶活性的影响，结果如图所示。下列分析不正确的是(　　)A.反应温度升高A点上移
B.实验中应保持pH不变
C.曲线1代表对照组的实验结果
D.化合物P对淀粉酶有抑制作用
【解析】选A。研究化合物P对淀粉酶活性的影响的实验应设置加入化合物P的实验组和不加入化合物P的对照组，通过实验结果的对照看出化合物P对淀粉酶有抑制作用。本实验中pH是无关变量，应保持不变。实验条件下的温度不一定是最适宜的温度，因此反应温度升高，A点可能上移，也可能下移。3.酶是生物催化剂。下列有关酶的叙述不正确的是(　　)
A.所有酶都含有C、H、O、N四种元素
B.酶不一定只在细胞内起催化作用
C.高温、低温、过酸、过碱都会使酶永久失活
D.一般来说，活细胞都能产生酶
【解析】选C。酶是蛋白质，蛋白质含有C、H、O、N四种元素。酶在细胞内和细胞外都可起作用，酶是由活细胞产生的。低温并不会使酶永久失活。4.(2013·常州模拟)下列有关酶的叙述正确的有(　　)
①产生酶的细胞都有分泌功能
②部分酶从食物中获得，部分酶在体内转化
③酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸
④酶是生物催化剂
⑤生长激素与呼吸酶可来自于同一个细胞
A.3个 B.4个 C.5个 D.0个
【解析】选A。所有的活细胞都会产生酶，但不一定有分泌功能；酶不能从食物中获得；酶是生物体内产生的一种催化剂，能大大加速一些有机反应的反应速率；产生生长激素的细胞同样也需要呼吸酶。5.(多选)下列关于人体细胞内ATP的叙述，正确的是(　　)
A.ATP中含有C、H、O、N、P元素
B.人体细胞内储有大量ATP，以备生命活动需要
C.ATP在线粒体和细胞质基质中生成
D.动植物形成ATP的途径分别是细胞呼吸和光合作用
【解析】选A、C。ATP中含有C、H、O、N、P元素；人体细胞内ATP含量很少，但可以通过ATP和ADP的快速转化满足生命活动的需要；ATP在人体内能在细胞质基质和线粒体中生成，动物形成ATP的途径是细胞呼吸，植物形成ATP的途径是细胞呼吸和光合作用。6.过氧化氢酶能催化过氧化氢分解为水和氧气，其催化活性可用如下方法测定：用打孔器将滤纸制成小圆片，浸泡在含酶的过氧化氢缓冲液中，实验开始时，小圆片沉降在溶液底部，但后来会浮出液面，记录小圆片上浮时间，用时间的倒数来表示过氧化氢酶的催化活性。为研究底物浓度对于酶催化活性的影响，实验在不同浓度的过氧化氢溶液中重复进行，结果如图所示：分析并回答下列问题：
(1)小圆片进行到一定时间后开始上浮的原因是　　　　　。
(2)实验中过氧化氢溶液加缓冲液的目的是　　　　　　 。
(3)据图所示曲线描述底物浓度与过氧化氢酶催化速率间的关系：　 。
(4)当底物浓度超过140 mol·L-1时，反应速率不再加快的原因是　 。
(5)若要研究温度对过氧化氢酶催化活性的影响，请写出简要操作步骤：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。【解析】沉于过氧化氢缓冲液底部的小圆滤纸片之所以上升是因为过氧化氢分解产生O2，O2逸出时带动圆纸片上浮；过氧化氢溶液中加缓冲液的目的是维持pH不变，排除pH对酶活性的影响。在酶促反应中，当底物浓度低时，酶分子与底物分子结合的机会少，反应速度慢。随着底物浓度的增大，结合机会增多，反应速率加快。当底物浓度达到一定值时，酶分子都参与了反应，底物浓度再增大，反应速率不再加快。在分析某一条件对酶作用的影响时，其余各条件应保持一致且最适，即要符合单一变量原则。答案：(1)过氧化氢分解产生了氧气
(2)维持反应溶液中酸碱度的平衡
(3)随着底物浓度增大，反应速率加快，但底物浓度增大到一定程度时反应速率不再加快
(4)酶的数量有限
(5)取若干试管并分组，每组两支试管，各组试管一支加入等量的过氧化氢缓冲液、小圆片，一支加入等量的过氧化氢酶，然后将每组进行不同温度的水浴加热，一段时间后，分别将每组中两支试管混合，摇匀，并仍置于相应温度下，测定小圆片上浮的时间7.(2012·北京高考)细胞中不能合成ATP的部位是(　　)
A.线粒体的内膜
B.叶绿体中进行光反应的膜结构
C.内质网的膜
D.蓝藻中进行光反应的膜结构
【解题指南】解答本题的关键是明确各种细胞器以及蓝藻的结构和功能。【解析】选C。具体分析如下：A项正确，线粒体内膜上可以发生有氧呼吸的第三阶段，合成大量ATP；B项正确，叶绿体中进行光反应的膜结构为类囊体薄膜，可以发生光能到活跃化学能的转化，产生ATP，为暗反应提供条件；C项错误，内质网不是能量转换的细胞器，内质网的膜不能合成ATP；D项正确，蓝藻中进行光反应的膜结构中也可以发生光合作用过程中光能到活跃化学能的转化，产生ATP。8.(2011·新课标全国卷)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，
酶活性与处理时间的关系如图，下列分析错误的是(　　)
A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B.甲酶不可能是具有催化功能
的RNA
C.乙酶的化学本质为蛋白质
D.乙酶活性的改变是因为其分
子结构的改变【解析】选B。通过曲线可以看出，甲酶活性没有变化，因此蛋白酶不能水解甲酶；甲酶不能被蛋白酶水解，因此甲酶的化学本质不是蛋白质，可能是RNA；乙酶能被蛋白酶水解，因此乙酶的化学本质是蛋白质；乙酶的活性降低，是因为蛋白酶分解破坏了乙酶的分子结构。9.(2011·海南高考)关于酶的叙述，正确的是(　　)
A.酶提供了反应过程所必需的活化能
B.酶活性的变化与酶所处环境的改变无关
C.酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失
D.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸
【解题指南】解答本题时需注意以下三点：
(1)酶的作用原理是降低化学反应的活化能。
(2)环境因素如温度、pH等会影响酶的活性。
(3)酶是否失活遵循结构决定功能的原则。【解析】选C。酶能降低化学反应的活化能，但不提供反应的活化能；酶的活性受外界环境的影响，如温度、pH等；结构决定功能，酶的结构改变，酶的活性就会部分或全部丧失；酶是一种催化剂，催化反应前后酶的数量和性质不会改变。10.(2012·福建高考)大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。
(1)查询资料得知，18℃时，在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。由图可知，在各自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是　 。(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15℃～18℃之间。学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在15℃～18℃间。他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度，探究三种酶的最适温度。
①探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是　　 ，可用　　　　试剂鉴定。
②胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在　　　　。
③为了控制实验温度，装有酶和底物的试管应置于　　中以保持恒温。单位时间内　　　可以表示蛋白酶催化效率的高低。④实验结果如图2，据此能否确认该假设成立？　 。
理由是? 。
(3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低　　　 的比例，以减少对海洋的污染。【解题指南】解题的关键是：
(1)通过分析图1明确各种酶的最适pH。
(2)酶的活性代表酶的催化效率。
(3)图2中各种酶的催化效率并未达到峰值。【解析】(1)由坐标图中三种酶的活性可知，在最适pH时，幽门盲囊蛋白酶的活性最高，因此幽门盲囊蛋白酶的催化效率最高。
(2)①本实验探究蛋白酶的最适温度，因此实验需要的底物为蛋白质，鉴定蛋白质可用双缩脲试剂，该试剂可与蛋白质发生紫色反应。②测定酶的最适温度时，应提供最适的外界环境，即给各种酶提供最适pH，由图1可知，胃蛋白酶和幽门盲囊蛋白酶的最适pH分别是2和8。③本实验的自变量是温度，因此各组实验应保持恒定的温度，保持恒温的主要方法是通过水浴加热；通过产物的生成量或底物的消耗量可测定蛋白酶的催化效率的高低。④由图2可以看出，当温度从15℃～18℃梯度变化过程中，随着温度的升高，蛋白酶的活性一直在增强，没有出现下降的变化，因此，不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度在15℃～18℃间。
(3)大菱鲆消化道中淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，说明大菱鲆几乎不分解淀粉和脂肪，因此饲料中不要添加过多的淀粉和脂肪。答案：(1)幽门盲囊蛋白酶
(2)①蛋白质　 双缩脲
②2和8　 ③水浴　 底物消耗量(或产物生成量)
④不能　 在15℃～18℃范围内，随着温度的升高，酶活性一直在增强，没有出现下降的变化，所以不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度
(3)淀粉和脂肪课件88张PPT。第二讲　光合作用一、光合色素的种类和作用
1.色素的种类和功能叶绿素a中下层叶绿素b最下层黄中上层橙黄最上层2.叶片呈绿色的原因
(1)正常叶片呈绿色是因为_______含量远多于类胡萝卜素的含
量，绿色掩盖了黄色。
(2)色素分子吸收_____能力弱，大部分绿光被反射出来。叶绿素绿光二、光合作用的探究历程
请将科学家和其相关实验的结论连起来。三、光合作用的过程叶绿体类囊体膜ATP叶绿体的基质CO2+五碳化合物(CH2O)+五碳化合物ADP+Pi稳定化学能四、影响光合作用的环境因素
1.影响光合作用的因素
(1)表示光合作用强度的指标：
一定时间内
(2)影响光合作用的环境因素有_______、水分、光照的_____
_______及光的成分、_____的高低等。
2.提高光能利用率的途径
_____________(轮作、大棚)，增加光照面积(合理密植)，___
_______________等。产物生成CO2浓度长短与强弱温度延长光照时间增强光合作用效率1.能进行光合作用的生物一定含有叶绿体。( )
【分析】不一定，如蓝藻没有叶绿体也能进行光合作用。
2.(2012福建高考T1D)叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多。　
( )
【分析】叶片黄化后，叶绿素减少，剩余类胡萝卜素，主要吸
收蓝紫光。
3.(2011浙江高考T1A)破坏叶绿体外膜后，O2不能产生。( )
【分析】O2是在类囊体膜上产生的，破坏叶绿体外膜后，没有
完全破坏叶绿体结构。×××4.植物体自身的遗传特性可以影响光合速率。( )
【分析】影响光合速率的因素很多，既有内部因素也有外界环
境因素，植物体自身的遗传特性(如阴生植物、阳生植物)是内
部因素之一。
5.暗反应必须在无光条件下进行。( )
【分析】光合作用的暗反应不需要光，但在有光条件下才能持
续进行。√×6.无色透明塑料大棚比绿色塑料大棚光合作用效率高。( )
【分析】无色透明塑料大棚中各色光均能透过，绿色大棚主要
透过绿色光，其他光被吸收，所以用无色透明大棚的光合作用
效率高。
7.真核生物有氧呼吸的主要场所是线粒体，光合作用的主要场
所是叶绿体。( )
【分析】真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，主
要场所是线粒体，光合作用的场所是叶绿体。√×考点 一 光合作用?
1.光反应与暗反应的五大比较2.光合作用过程图解及元素去向
(1)光合作用过程图解：(2)反应式及三大元素去向：
①氧元素
②碳元素：CO2 C3 (CH2O)
③氢元素：H2O [H] (CH2O)3.光照和CO2浓度变化对光合作用物质含量变化的影响
当外界条件改变时，光合作用中C3、C5、[H]、ATP的含量变化可以采用下图分析：分析：【高考警示】
(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化，而非长时间。
(2)以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，[H]和ATP含量变化是一致的。【典例1】如图所示，图甲为叶绿体结构与功能示意图，图乙表示一株小麦叶片细胞内C3相对含量在一天24 h内的变化，请据图分析：(1)图甲中A、B、C、D分别表示参与光合作用或光合作用生成的物质，则A、B、C、D依次是　　　　　　　　　　。
(2)从图甲可知，在a中发生的反应称为　　　 ，在a中含有的参与此过程的物质是　　　 。a中发生的能量变化过程是　　　　　　　　　。
(3)在叶绿体色素的提取和分离实验中，滤纸条上扩散速度最快的色素是　　　　。
(4)图乙中，从　　　　点开始合成有机物，至　　　　点有机物合成终止。(5)AB段C3含量较高，其主要原因是　 。
(6)G点C3含量极少，其原因是　 。
(7)G点与F点相比，叶绿体中[H](还原氢)含量较　　　　(填“高”或“低”)。【解析】本题的解题关键是识图，从图中判断出光合作用进行的各个阶段。在图甲中考查的是叶绿体的结构及功能，a结构为叶绿体类囊体薄膜，其上发生的是光反应，原料是水，产物是氧气和[H]、ATP，参与此过程的物质有色素和酶，发生的能量变化过程为光能 ATP中活跃的化学能。在叶绿体基质中发生的是暗反应，原料是[B]二氧化碳、[D]C5、[H]、ATP，产物是有机物、C5、ADP和Pi，图甲中C为C3。图乙为C3含量与时间的关系图，开始合成有机物时C3的含量开始下降，有机物合成终止时C3的含量不再变化，AB段C3含量高的原因是无光，不能进行光反应，不能产生[H]和ATP，C3不能被还原；G点C3含量极低，原因是中午气孔关闭，CO2供应不足，C3的生成受抑制而C3的还原继续；G点与F点相比，叶绿体中[H]的含量要高。
答案：(1)H2O、CO2、C3、C5
(2)光反应 色素和酶等 光能→ATP中活跃的化学能 　
(3)胡萝卜素
(4)B　 I　 (5)无光照不进行光反应，不能产生[H]和ATP，C3不能被还原　 (6)中午气孔关闭，叶肉细胞内CO2含量低，CO2的固定减弱，即C3的生成受抑制而C3的还原继续　 (7)高【变式训练】如图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培小麦，如果突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，则a、b在叶绿体中含量的变化将会是(　　)A.a上升、b下降 B.a、b都上升
C.a、b都下降 D.a下降、b上升
【解析】选B。由图解分析，c是CO2，a和b是[H]、ATP，若在其他条件不变的情况下，将c降低至极低水平，CO2的固定减弱，C3还原减慢，消耗[H]和ATP减少，则a、b在叶绿体中含量将会都上升。考点 二 光合作用速率的影响因素及应用?
1.单因子对光合作用速率影响的分析
(1)光照强度：①曲线分析：
A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，CO2释放量表明此时的呼吸强度。
AB段：光照强度增大，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少(有一部分用于光合作用)，此段细胞呼吸强度大于光合作用强度。
B点：光补偿点，即光合作用强度=细胞呼吸强度(细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用)。
BC段：随着光照强度不断加强，光合作用不断加强，到C点不再加强，称C点对应的光照强度为光饱和点。②应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如图中虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置，冬季温室栽培等都与光补偿点有关。(2)CO2浓度、含水量和矿质元素：①曲线分析：CO2和水是光合作用的原料，矿质元素直接或间接影响光合作用。在一定范围内，CO2、水和矿质元素越多，光合作用速率越快，但到A点时，即CO2、水、矿质元素达到饱和时，就不再增加了。
②应用：“正其行，通其风”，温室内充CO2，即提高CO2浓度增加产量的方法。合理灌溉、施肥，可促进叶片面积增大，提高酶的合成速率，增加光合作用速率。(3)温度：①曲线分析：光合作用是在酶催化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在10℃～35℃下正常进行光合作用，其中AB段(10℃～35℃)随温度的升高而逐渐加强，B点(35℃)以上光合酶活性下降，光合作用开始下降，50℃左右光合作用停止。
②应用：冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证有机物的积累。2.多因子对光合作用速率影响的分析(1)曲线分析：
P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。
Q点：横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子，影响因素主要为各曲线所表示的因子。
(2)应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。【思维拓展】由影响光合作用的因素可联系的知识
(1)温度影响酶的活性，从而影响光合作用、细胞呼吸及一系列代谢活动，如人在发烧时会出现食欲不振的现象，原因是酶的活性降低。
(2)结构与功能相适应的生物学观点。阴生植物不能在强光下生长的根本原因是遗传物质决定了阴生植物的结构中酶的含量、色素的含量等比阳生植物少。【典例2】右图曲线表示在适宜温
度、水分和一定的光照强度下，
甲、乙两种植物叶片的CO2净吸收
速率与CO2浓度的关系。下列说法
正确的是(　　)
A.CO2浓度大于a时，甲才能进行光合作用
B.适当增加光照强度，a点将左移
C.CO2浓度为b时，甲、乙总光合作用强度相等
D.甲、乙光合作用强度随CO2浓度的增大而不断增强【解析】选B。CO2浓度为a时，甲的光合速率与呼吸速率相等，在呼吸速率不变的情况下，适当增加光照强度，光合速率会增大，a点左移。CO2浓度为b时，甲、乙净光合作用强度相等。在一定范围内，甲、乙光合作用强度随CO2浓度的增大而不断增强，超过一定范围，将不再增强。【变式训练】为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种玉米苗置于25℃条件下培养，实验结果如图所示。以下说法正确的是(　　)A.施肥与CO2吸收量无关
B.与B点相比，A点条件下限制CO2吸收量的主要因素是光照强度
C.与D点相比，限制C点玉米苗吸收CO2的主要因素是土壤含水量
D.与C点相比，A点施肥过少，限制了CO2吸收量【解析】选C。据图示可知，当土壤含水量介于40%～60%时，在光照强度相同的条件下，施肥后CO2吸收量比未施肥时明显增多，A错误；图中A、B是在光照强度相同的条件下获得的CO2吸收量，因此A、B的不同与光照强度无关，从图中可以看出，A、B的不同是因为土壤含水量不同所致，B错误，C正确；A、C两点CO2吸收量不同的原因是光照强度不同，与施肥无关，D错误。考点 三 光合作用与有氧呼吸的关系?
1.区别2.联系
(1)物质方面：
C：
O：
H：
(2)能量方面：3.光合作用速率与细胞呼吸速率
(1)呼吸速率的表示方法：将植物置于黑暗环境中，测定实验容器内CO2增加量、O2减少量或有机物减少量。
(2)净光合速率和真正光合速率：
①净光合速率：常用一定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示；
②真正光合速率：常用一定时间内O2产生量、CO2固定量或有机物产生量表示。(3)光合速率与呼吸速率的关系：①绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织在有光或无光条件下测得的数值为呼吸速率(A点)。
②绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。
③真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。
关系式用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：
a.光合作用产氧量=氧气释放量+细胞呼吸耗氧量
b.光合作用固定CO2量=CO2吸收量+细胞呼吸释放CO2量
c.光合作用制造有机物量=有机物积累量(增重部分)+细胞呼吸消耗有机物量【高考警示】
(1)在黑暗中测得单位时间CO2释放量即为呼吸速率，没有说明的情况下，白天也是一样的呼吸速率。
(2)白天植物并不只进行光合作用。植物在白天时同时进行光合作用和细胞呼吸。CO2的吸收量是指植物从外界环境中吸收的CO2量，代表植物的净光合速率，植物实际光合速率应该包含植物呼吸产生的CO2量和从外界环境中吸收的CO2量。【典例3】(2011·福建高考)如图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率(单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)的变化曲线，下列叙述错误的是(　　)A.在9：30～11：00之间，花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓
B.在11：00～12：30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多
C.在17：00时，玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同
D.在18：30时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应【解析】选B。本题意在考查识图和进行图文转换的能力。在
9：30～11：00之间，随光照的增强，花生的蒸腾作用也在加
强，而为了减少水分的散失，植物的气孔关闭，因此进入花生
细胞内的CO2的量减少，所以暗反应过程减缓，A正确。从图中
可以看出，在11：00～12：30之间，花生的单位叶面积的净光
合速率呈上升趋势，而玉米的单位叶面积的净光合速率呈下降
趋势，但又从图中可以看出玉米的单位叶面积的净光合速率比
花生的大，而净光合速率对应的有机物的量就是单位时间单位
叶面积里有机物的积累量，B错误。在17：00时，玉米和花生
的净光合速率相等，而这时的O2的释放量是净释放量，所以在17：00时玉米和花生的单位叶面积释放O2的速率相同，C正确。在18：30时，玉米的净光合速率是零，说明此时光合作用和细胞呼吸的速率相等，因此这时玉米既能进行光反应，也能进行暗反应，D正确。【互动探究】(1)在9：30～11：00之间，玉米和花生净光合速率表现不同的主要原因是什么？
提示：9：30～11：00之间，花生的净光合速率逐渐减小，主要原因是气孔关闭，暗反应减弱；而玉米是C4植物，可利用叶肉细胞间隙较低浓度的CO2进行光合作用，净光合速率随光照强度增大而增大。
(2)若图中纵坐标改为光合作用速率，则C、D两项是否正确？
提示：都不对。光合速率是实际光合速率，在17：00点时，不清楚玉米和花生的呼吸速率是否相同，C项不对。18：30时表示玉米光合作用停止，D项错误。【变式训练】将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用和细胞呼吸的影响(其他实验条件都是理想的)，实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如表所示：(单位：mg/h)下面对该表数据分析正确的是(　　)
A.昼夜不停地光照，在35℃时该植物不能生长
B.昼夜不停地光照，在20℃时该植物生长得最快
C.每天光照12小时，20℃时该植物积累有机物最多
D.每天光照12小时，30℃时积累的有机物是10℃时的2倍
【解析】选C。由于光照下吸收CO2代表的是净光合作用速率，黑暗中释放的CO2代表的是细胞呼吸速率，实际光合速率等于二者的和。通过计算和分析知，在35℃时由于净光合作用速率大于0，昼夜不停地光照，该植物能生长；昼夜不停地光照，在25℃时该植物生长得最快；每天光照12小时，10℃时积累的有机物是30℃时的2倍。光合作用和细胞呼吸中相关物质变化曲线的分析
【典例】(2013·杭州模拟)将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘成如图曲线。下列有关说法正确的是(　　)①BC段较AB段CO2浓度增加减慢，是因为低温使植物呼吸作用减弱
②CO2浓度下降从DE段开始，说明植物进行光合作用是从D点开始的
③FG段CO2浓度下降不明显，是因为气孔关闭，叶片对CO2的吸收减少
④H点CO2浓度最低，说明此时植物对CO2的吸收最多，光合作用最强
A.①②　　 　B.③④　　 　C.①③　　 　D.②④【解析】选C。BC段是夜间2点到4点，气温较低，植物呼吸作用较弱，产生的二氧化碳较少，玻璃罩内二氧化碳浓度增加较慢，故①正确。D点指早晨6点，光合作用速率等于呼吸作用速率，②错误。FG段指中午12点左右，阳光很强，为减少水分散失，气孔关闭，叶片对CO2的吸收减少，光合作用减弱，故CO2浓度下降不明显，③正确。经过白天CO2的吸收，H点CO2浓度最低，此时光合作用强度等于呼吸作用强度。DE段CO2的吸收速率最快，光合作用最强，④错误。【方法归纳】关于光合作用与细胞呼吸过程中CO2和有机物变化情况，具体分析如下：
(1)CO2吸收和释放情况的分析：
有关光合作用和细胞呼吸关系的变化曲线图中，最典型的是夏季的一天中CO2的吸收和释放变化曲线图，如图1所示。曲线的各点含义及形成原因分析如下：
a点：凌晨3时～4时，温度降低，细胞呼吸强度减弱，CO2释放减少；
b点：上午6时左右，太阳出来，开始进行光合作用；
bc段：光合作用强度小于细胞呼吸强度；
c点：上午7时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度；
ce段：光合作用强度大于细胞呼吸强度；
d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象；
e点：下午6时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度；
ef段：光合作用强度小于细胞呼吸强度；
fg段：太阳落山，光合作用停止，只进行细胞呼吸。(2)有机物产生和消耗情况的分析(见图2)：①积累有机物时间段：ce段。c点和e点时，光合作用强度与细胞呼吸强度相等，c～e由于光照强度的增强，光合作用强度大于细胞呼吸强度，故不断积累有机物。
②制造有机物时间段：bf段。b点大约为早上6点，太阳升起，有光照，开始进行光合作用；f点大约为下午6点，太阳落山，无光，停止光合作用。
③消耗有机物时间段：Og段。一天24小时，细胞的生命活动时刻在进行，即不停地消耗能量，故细胞呼吸始终进行。④一天中有机物积累最多的时间点：e点。白天，光合作用强度大于细胞呼吸强度，积累有机物；e点后，随着光照的减弱，细胞呼吸强度大于光合作用强度，故e点时积累的有机物最多。
⑤一昼夜有机物的净积累量表示：SP-SM-SN。SP表示白天的净积累量，SM和SN表示夜晚的净消耗量，故SP-(SM+SN)为一昼夜的净积累量。【易错提醒】(1)注意区分图1与典例图中纵坐标的含义，前者表示细胞吸收或释放二氧化碳的量，后者表示容器内二氧化碳浓度，两者变量不同。
(2)曲线的坡度表示反应速率的大小，坡度越大，表明光合作用或呼吸作用速率越大。
(3)典例图中的点D、H是曲线的拐点，表明光合作用强度等于细胞呼吸强度，分别对应于图1中的c、e点。【变式训练】某生物兴趣小组在密闭玻璃温室内进行植物栽培实验，他们对温室内CO2含量、O2含量及CO2吸收速率进行了24 h测定，得到如图所示曲线，则以下说法中正确的是(　　)A.c、e两点的光合速率为零
B.c、d之间的区段光合速率大于呼吸速率
C.de段光合速率小于呼吸速率
D.进行细胞呼吸的区段只有ab段和fg段
【解析】选B。c、e两点的净光合速率为零，即光合速率等于呼吸速率；c、e之间的区段光合速率大于呼吸速率；ag区段均进行细胞呼吸。1.(2013·肇庆模拟)下列物质或条件中，哪项是光合作用暗反应所必需的(　　)
A.叶绿素　　　 B.ATP　 　　C.光　 　　D.氧气
【解析】选B。暗反应需要以二氧化碳为原料，以ATP提供能量，以[H]为还原剂。光反应靠叶绿素吸收光能，水光解产生氧气。2.在正常条件下进行光合作用的某植物，当突然改变某条件后，即可发现其叶肉细胞内五碳化合物含量突然上升，则改变的条件是(　　)
A.停止光照
B.停止光照并降低CO2浓度
C.升高CO2浓度
D.降低CO2浓度
【解析】选D。五碳化合物可与CO2结合形成三碳化合物，三碳化合物被还原再释放出五碳化合物。当突然增加光照时，会使C3还原速度加快，导致五碳化合物含量上升；当突然降低CO2浓度时，也会使五碳化合物含量上升。3.如图所示的1～3实验条件下，测定了不同光强度对光合速率的影响。从以下实验可知，限制实验2、实验3和P点光合速率的因素分别是(　　)A.光强度；CO2浓度；温度
B.温度；CO2浓度；光强度
C.CO2浓度；温度；光强度
D.温度；光强度；CO2浓度
【解析】选B。本题主要考查环境因素对光合强度的影响。由图可知，P点以前，光照增强，光合速率增加，因此P点时的限制因素是光强度；比较实验1和实验2，在横坐标上任取一点，实验1的光合速率之所以比实验2高，在于温度高，因而限制实验2的因素是温度；比较实验1和实验3，在横坐标上任取一点，实验1的光合速率之所以比实验3高，在于CO2浓度高，因而限制实验3的因素是CO2浓度。4.如图为高等绿色植物光合作用图解，以下说法正确的是
(　　)
A.①是光合色素，分布在叶绿体和细胞质基质中
B.②是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段
C.③是三碳化合物，能被氧化为(CH2O)
D.④是ATP，在叶绿体基质中生成【解析】选B。根据光合作用图解可知，图中①是光合色素，分布在叶绿体类囊体薄膜(基粒)上；②是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段，与有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]结合生成水，释放大量的能量；③是三碳化合物，在由光反应阶段提供的[H]和ATP的作用下被还原，生成(CH2O)和五碳化合物；④是ATP，在叶绿体类囊体薄膜(基粒)上生成。5.(多选)将一新鲜叶片放在特殊的装置内，给予不同强度的光照(其他条件保持不变)，测得氧气释放速率如下表所示。下列对该数据的分析，正确的是(　　)A.该叶片细胞呼吸吸收O2的速率是0.2μL·cm-2叶面·min-1
B.当光照强度为2 klx时，光合作用释放O2的速率与细胞呼吸吸收O2的速率基本相等
C.当光照强度为8 klx时，光合作用产生O2的速率为0.8μL·cm-2叶面·min-1
D.当光照强度超过10 klx时，光合作用速率不再提高【解析】选A、B、D。光照强度为0 klx时，只进行细胞呼吸，呼吸速率为0.2μL·cm-2叶面·min-1，当光照强度为2 klx时，O2释放速率为零，表明光合作用释放O2的速率与细胞呼吸吸收O2的速率基本相等；当光照强度为8 klx时，光合作用产生的O2的速率为0.8+0.2=1μL·cm-2叶面·min-1；当光照强度超过10 klx时，O2释放速率不再增加，说明光合作用速率不再提高。6.如图为叶绿体结构与功能示意图，请据图回答：
(1)该图应为　　　　下观察到的结构图。
(2)在A中发生的反应称　　　　，参与此反应的主要物质有　　　　。(3)CO2进入叶绿体后，在基质中经　　　　　后形成甲物质。若突然停止光照，C3的含量变化曲线是下图中的　　　　(填图中字母)，其原因为　　　　。(4)能溶解于无水乙醇的是存在于A结构的　　　　，其中决定叶片绿色的是　　　　。
【解析】本题考查叶绿体的亚显微结构和功能。A是叶绿体的基粒，上面分布有色素和酶，是光反应进行的场所。B是叶绿体基质，分布有大量的酶，是暗反应进行的场所，CO2进入叶绿体后经固定和还原后形成有机物(甲)。光反应为暗反应提供ATP和[H]，当突然停止光照后，C3的还原减弱，出现积累现象，含量上升后稳定在一定水平上。答案：(1)电子显微镜　 (2)光反应　 色素、酶等
(3)固定和还原 　B 　缺少还原C3所需要的ATP和[H]
(4)色素　 叶绿素7.(2012·山东高考)夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是
(　　)A.甲植株在a点开始进行光合作用
B.乙植株在e点有机物积累量最多
C.曲线b～c段和d～e段下降的原因相同
D.两曲线b～d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
【解题指南】解答本题的关键是：
(1)明确a、e点的含义；
(2)明确b～c段和d～e段下降的原因。【解析】选D。从图中可以看出，a点时光合作用速率等于呼吸作用速率，并非从此处开始进行光合作用，A项错误；有机物的积累量等于光合作用制造的有机物量减去呼吸作用消耗的有机物量，所以有机物的积累量最多是在e点前与横坐标的交点，不是e点，B项错误；b～c段下降是因为光照过强，气孔关闭，CO2吸收速率降低；d～e段下降是因为光照强度降低，CO2吸收速率降低，C项错误；由图中曲线可知，甲、乙两株同种植物在夏季晴朗的一天同种条件下b～d段曲线不同，乙曲线b～d段出现的原因是光照过强，气孔关闭，甲曲线出现b～d段的原因，可能是甲植株气孔无法关闭，D项正确。8.(2011·海南高考)红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色，下列关于该植物的叙述，正确的是(　　)
A.红枫叶片不含叶绿素
B.红枫叶片呈红色是因为吸收了红光
C.红枫叶片能吸收光能进行光合作用
D.液泡中色素吸收的光能用于光合作用
【解析】选C。A项，红枫叶片含有叶绿素，只是液泡中的红色素遮盖了叶绿素的颜色，呈现了红色；B项，红枫叶片呈红色是由于反射了红光，不是吸收了红光；C项，在红枫叶片中含有光合色素，能吸收光能，可以进行光合作用；D项，液泡中的色素不能将吸收的光能转化用于光合作用。9.(2011·新课标全国卷)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是
(　　)
A.光反应强度升高，暗反应强度降低
B.光反应强度降低，暗反应强度降低
C.光反应强度不变，暗反应强度降低
D.光反应强度降低，暗反应强度不变
【解析】选B。缺镁叶绿素合成不足，影响了光反应的进行，因此光反应强度降低；由于光反应产生的[H]和ATP减少，间接影响了暗反应的进行，因此暗反应强度也降低。10.(多选)(2011·江苏高考)某种铁线莲的根茎可作中药，有重要经济价值。下表为不同遮光处理对其光合作用影响的结果，相关叙述正确的是(　　)A.适当的遮光处理，可提高其干重
B.叶绿素含量与净光合速率呈正相关
C.叶绿素a/b可作为其利用弱光能力的判断指标
D.遮光90%时，铁线莲不进行光合作用【解析】选A、C。从表中可见，遮光比例为10%时，植株干重为9.9 g，比遮光比例为0时的植株干重重；由表中数据可得，随着遮光比例的增加，叶绿素的含量增加，但净光合速率先增大，然后又逐渐减小；分析表中叶绿素a/b的值，与净光合速率呈正相关，故其可作为铁线莲利用弱光能力的判断指标；遮光比例为90%时净光合速率为0，但植株仍进行光合作用，只是光合速率等于呼吸速率。课件77张PPT。第三讲　细胞呼吸一、有氧呼吸
1.过程与场所(1)写出序号代表的物质：
①：_______　②：____　③：__　④：___
(2)写出三个阶段发生的场所：
a：___________　b：___________　c：_______
2.反应式
_______________________________________。丙酮酸[H]O2CO2细胞质基质线粒体基质线粒体二、无氧呼吸
1.场所：___________
2.条件：_____________
3.生成物：_____________________
4.反应式
(1)产物为酒精：__________________________________。
(2)产物为乳酸：____________________________。细胞质基质无氧和多种酶酒精和二氧化碳或乳酸三、细胞呼吸原理的应用代谢产物乳酸青霉素细胞呼吸有机物消耗干燥降低温度1.有氧呼吸的酶全部存在于线粒体中。( )
【分析】真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，原
核生物无线粒体，细胞呼吸场所是细胞质。
2.无氧呼吸对生物体都有害。( )
【分析】有的生物只能进行无氧呼吸，通过无氧呼吸获得生命
活动所需的能量。进行有氧呼吸的生物也可以进行短时间的无
氧呼吸，但长时间进行无氧呼吸会对机体造成危害。
3.有水产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸。( )
【分析】无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳或乳酸，只有有氧
呼吸的产物中有水。××√4.人的成熟红细胞无线粒体，不产生ATP。( )
【分析】人的成熟红细胞无线粒体，但可通过无氧呼吸产生
ATP。
5.可以根据是否产生CO2来区分有氧呼吸和无氧呼吸。( )
【分析】不可以。有氧呼吸产生CO2，产生酒精的无氧呼吸也
产生CO2，产生乳酸的无氧呼吸没有CO2产生。
6.水稻、莲藕等植物长期生活在水中，通过无氧呼吸获得能
量。( )
【分析】水稻、莲藕等植物进行有氧呼吸，氧气是通过叶片上
的气孔输送到植物的水下部分的。×××7.(2012福建T11A)萌发初期，种子的有机物总重量增加。( )
【分析】种子萌发初期主要进行有氧呼吸，分解有机物，有机
物总重量减少。
8.保存蔬菜水果时为了降低有机物的消耗应放在完全无氧的环
境中。( )
【分析】生物体各项生命活动需要的能量来自细胞呼吸，无氧
时，细胞呼吸消耗大量有机物，而且产生的酒精对蔬菜水果也
有一定的毒害作用，故应在低氧环境下保存蔬菜水果。××考点 一 有氧呼吸和无氧呼吸的过程?
1.过程图解2.分析
(1)细胞呼吸过程中[H]的来源和去路：
①有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]用于第三阶段与O2结合生成水；
②无氧呼吸第一阶段产生的[H]用于第二阶段将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸。
(2)水在有氧呼吸中既作为反应物，也作为产物参与反应：
①有氧呼吸中H2O是反应物，在第二阶段与丙酮酸反应生成[H]和CO2；
②有氧呼吸第三阶段中，O2与前两个阶段生成的[H]反应生成H2O，H2O是有氧呼吸的产物。(3)有氧呼吸中氧元素的来源和去路：3.有氧呼吸和无氧呼吸的比较
(1)区别：(2)联系：
①第一阶段反应完全相同。
②第一阶段都在细胞质基质中进行。
③本质都是氧化分解有机物、释放能量，产生ATP。【思维拓展】
由细胞呼吸可联想到的知识
(1)呼吸是指机体与外界环境之间进行气体交换的过程，而细胞呼吸是指物质在细胞内的氧化分解过程。
(2)细胞呼吸涉及能量的变化，生命活动的主要能源物质是糖类，直接能源物质是ATP。
(3)不同生物无氧呼吸产物不同的直接原因是酶不同，根本原因是遗传物质不同。【典例1】(多选)(2012·江苏高考)右图表示细胞呼吸作用的
过程，其中①～③代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表
有关物质。下列相关叙述正确
的是(　　)
A.①和③都具有双层生物膜
B.①和②所含酶的种类不同
C.②和③都能产生大量ATP
D.甲、乙分别代表丙酮酸、[H]【解析】选B、D。由图判断知图解代表有氧呼吸过程。分析有氧呼吸过程可知：在细胞质基质中完成有氧呼吸第一阶段，将葡萄糖分解为丙酮酸、[H]，并产生少量ATP，所以①为细胞质基质，甲为丙酮酸；在线粒体基质中完成有氧呼吸第二阶段，将丙酮酸和水分解为CO2、[H]，并产生少量ATP，所以②为线粒体基质，乙为[H]；在线粒体内膜上完成有氧呼吸第三阶段，[H]与O2反应生成H2O，同时产生大量ATP，所以③为线粒体内膜。①代表细胞质基质，无生物膜；细胞质基质和线粒体基质中所含酶的种类不同，进行的化学反应也不同；线粒体基质中不能产生大量ATP。【变式训练】细胞内糖分解代谢过程如图，下列叙述错误的是
(　　)A.植物细胞能进行过程①和③或者过程①和④
B.真核细胞的细胞质基质中能进行过程①和②
C.动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多
D.乳酸菌细胞内，过程①产生[H]，过程③消耗[H]
【解析】选B。植物细胞可以进行无氧呼吸产生酒精和CO2，某些植物器官(如马铃薯块茎、甜菜块根)可以产生乳酸；真核细胞的细胞质基质中能进行有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸，因此能进行过程①③④，不能进行过程②；有氧呼吸第三阶段释放的能量最多，过程②为第二、三阶段，释放的能量多于过程①；乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，第一阶段产生[H]，第二阶段消耗[H]。考点 二 影响细胞呼吸的外界因素及其应用
1.温度
(1)影响(如图)：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25℃～35℃之间。(2)应用 2.氧气
(1)影响(如图)：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。①O2浓度=0时，只进行无氧呼吸。
②0③O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。
④O2浓度=5%时，细胞呼吸最弱。
(2)应用 3.水分
(1)影响
(2)应用 4.CO2
(1)影响：CO2是细胞呼吸的最终产物，
积累过多会抑制细胞呼吸的进行。如
图：
(2)应用：适当增加CO2浓度，有利于
水果和蔬菜的保鲜。【高考警示】
(1)影响细胞呼吸的因素并不是单一的。若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸强度可采取供水、升温、高氧等措施；若需降低细胞呼吸强度，可以采取干燥、低温、低氧等措施。
(2)储存蔬菜和水果的条件并不是无氧环境。蔬菜、水果在储藏时都应在低温、低氧条件下，低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温；种子储存时应保持干燥，而蔬菜、水果储存时应保持一定的湿度。【典例2】溴麝香草酚蓝水溶液是一种指示剂，较低浓度的CO2使其由蓝变绿，较高浓度的CO2使其由蓝变绿再变黄。一实验小组用图示的实验装置，在25℃条件下，多次进行如下操作：①打开阀门A和B；推注射器1的活塞，然后关闭A和B；②一段时间后，拉注射器2的活塞，促进两个瓶中的气体流动。观察溴麝香草酚蓝水溶液的变色情况。(阀门A和B关闭时，整个装置是密封的)请完成下列问题：
(1)此实验的目的是探究25℃条件下　　　　　　　　　。
(2)如果向有苹果的瓶中注入一定量的N2，一段时间后溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿，这种情况下苹果的代谢特点是　　。
(3)当向有苹果的瓶内注入的氮气很少或很多时，溴麝香草酚蓝水溶液都将会变黄，其原因是：
①向有苹果的瓶内注入的氮气很少时，　　　　　　　　 ；
②向有苹果的瓶内注入的氮气很多时，　　　　　　　　 。
(4)此实验结果可在实际生活中用于　　　　　　　　　　。【解析】(1)打开阀门A和B，推注射器1的活塞，然后关闭A和B，可以更新装置中的空气，由此可知此实验的目的是探究25℃条件下氧气浓度对苹果细胞呼吸的影响。
(2)溴麝香草酚蓝水溶液是一种指示剂，较低浓度的CO2使其由蓝变绿，如果向有苹果的瓶中注入一定量的N2，一段时间后溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿，则说明细胞呼吸较弱。
(3)当向瓶内注入的氮气很少时，氧气浓度较高，苹果有氧呼吸强，放出的CO2多；当向瓶内注入的氮气很多时，氧气浓度低，苹果无氧呼吸强，放出的CO2也较多，所以溴麝香草酚蓝水溶液也将会变黄。(4)以上实验说明苹果(或其他水果或粮食等)贮藏时，应适当控制环境中氧气的浓度，并不是氧气浓度越低越好。
答案：(1)氧气浓度对苹果细胞呼吸的影响
(2)细胞呼吸弱
(3)①有苹果的瓶内氧气浓度很高，苹果有氧呼吸强，放出的CO2多
②有苹果的瓶内氧气浓度很低，苹果无氧呼吸强，放出的CO2也较多
(4)苹果(或其他水果或粮食等)贮藏时，适当控制环境中氧气的浓度【互动探究】(1)若放苹果的瓶中充满氮气，注射器1中装的是氧气，按实验步骤(3)进行，注入较少和较多氧气时，溴麝香草酚蓝水溶液的颜色会发生怎样的变化？
提示：溴麝香草酚蓝水溶液都是黄色。苹果无氧呼吸和有氧呼吸都会产生较多的CO2。
(2)该实验过程能否证明氧气会抑制无氧呼吸？
提示：该实验过程不能证明氧气能抑制无氧呼吸的过程。因为该实验过程不能证明随O2浓度的增加，产生CO2量的具体变化情况。【变式训练】将水果放在密封的地窖里，可以保存较长时间。地窖影响水果代谢的原因是(　　)
A.温度恒定，水果抵抗病虫害的能力强
B.温度适宜，水分容易保持
C.黑暗无光，不易引起早熟
D.二氧化碳浓度增加，抑制细胞呼吸
【解析】选D。地窖中通风差，二氧化碳浓度高能够抑制水果细胞的呼吸作用(主要是抑制有氧呼吸)，减少有机物的消耗。考点 三 酵母菌细胞呼吸方式的实验探究?
1.探究过程2.实验关键步骤
(1)通入A瓶的空气中不能含有CO2，以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
(2)B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水中。【典例3】某校生物兴趣小组在学习了实验“探究酵母菌细胞的呼吸方式”后，想进一步探究酵母菌细胞在有氧和无氧的条件下产生等量CO2时，哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题。他们进行了如下实验：将无菌葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀后密封(瓶中无氧气)，按下图装置实验。当测定到甲、乙装置中CaCO3沉淀相等时，撤去装置，将甲、乙两锥形瓶内的溶液分别用滤菌膜过滤，除去酵母菌，得到滤液1和滤液2。请分析回答：(1)甲、乙两组的实验变量是　　　　，实验中需控制的无关变量主要有　 。
(2)酵母菌产生CO2的场所是　 。(3)利用提供的U形管(已知滤液中的葡
萄糖不能通过U形管底部的半透膜，其
余物质能通过)、滤液1和滤液2等，继
续完成探究实验：
实验步骤：
①将　　　　　　的滤液1和滤液2分别倒入U形管的A、B两侧并标记；
②一段时间后观察　　　　的变化。
实验结果预测和结论：
①如果　 ，则有氧呼吸消耗的葡萄糖少；
②如果　 ，
则有氧呼吸消耗的葡萄糖多；
③? 。
【解析】(1)本实验是探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，故甲、乙两组的实验变量是有无氧气，实验中需控制的无关变量主要有温度、pH、培养液量、培养液浓度等。
(2)有氧呼吸的第二阶段产生CO2的场所是线粒体，无氧呼吸第二阶段产生CO2的场所是细胞质基质，故酵母菌产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体。(3)从继续探究的实验过程来看，是进一步探究产生等量CO2时有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的多少，利用渗透作用原理进行。滤液1和滤液2都是葡萄糖溶液，将等量的两种滤液放入中间有半透膜的U形管中，就构成一个渗透装置。一段时间后，根据两侧液面的高低即可推测滤液1和滤液2的浓度高低，以此判断其中葡萄糖相对含量的多少，从而判断酵母菌在单位时间内有氧呼吸和无氧呼吸分解葡萄糖的多少。实验中要注意单一变量和无关变量，如溶液中的葡萄糖多少是单一变量，滤液1和滤液2的量相等，这是无关变量，水渗透是因变量，但要通过观察液面高度变化来推测渗透的方向。答案：(1)有无氧气 　温度、pH、培养液量、培养液浓度等　(2)细胞质基质和线粒体
(3)等量　 两侧液面
A侧液面上升、B侧液面下降
A侧液面下降、B侧液面上升
如果A、B两侧液面高度相同，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多【变式训练】如图是酵母菌发酵实验示意图。其中X、Y、Z分
别代表(BTB是溴麝香草酚蓝的英文缩写)(　　)
A.石蜡油、CO2、蓝色 B.石蜡油、O2、黄色
C.菜油、O2、蓝色 D.菜油、CO2、黄色【解析】选D。酵母菌发酵实验过程中，可在发酵液表面滴加油滴形成油膜来制造无氧环境；CO2通入BTB试剂(溴麝香草酚蓝水溶液)后，水溶液的颜色由蓝变绿再变黄，故D项正确。根据物质的变化判断细胞呼吸类型的方法
【典例】有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如下表所示：下列叙述错误的是(　　)
A.氧浓度为a时只进行有氧呼吸
B.b值对应的氧浓度为零
C.氧浓度为c时，经有氧呼吸产生的CO2为6 mol
D.氧浓度为d时，有1/3的葡萄糖用于酒精发酵
【解析】选D。根据表格信息，结合有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可判断：氧浓度为a时酵母菌只进行有氧呼吸，氧浓度为b时只进行无氧呼吸，氧浓度为c、d时既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。氧浓度为d时有氧呼吸产生CO2的量为15-6=9(mol)，消耗葡萄糖1.5 mol；无氧呼吸产生CO2的量为6 mol，消耗葡萄糖3 mol，故有2/3的葡萄糖用于酒精发酵。【方法归纳】细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型，下
面从气体变化和反应场所来判断
(1)根据CO2释放量与O2消耗量判断(呼吸底物为葡萄糖)：
①不消耗O2，释放CO2 只进行无氧呼吸。
②无CO2释放 只进行产生乳酸的无氧呼吸。
③酒精产生量等于CO2量 只进行产生酒精的无氧呼吸。
④CO2释放量等于O2的吸收量 只进行有氧呼吸。
⑤CO2释放量大于O2的吸收量 既进行有氧呼吸，又进行酒
精发酵；多余的CO2来自酒精发酵。
⑥酒精产生量小于CO2量 既进行有氧呼吸，又进行酒精发
酵；多余的CO2来自有氧呼吸。(2)根据场所判断：
对于真核细胞来说，若整个呼吸过程均在细胞质基质中进行，则为无氧呼吸；若部分过程在线粒体中进行，则为有氧呼吸。【易错提醒】无氧呼吸产生乳酸的过程不产生CO2，而产生酒精的无氧呼吸产生CO2，不能根据是否产生CO2来判断是有氧呼吸还是无氧呼吸。【变式训练】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。下列相关叙述正确的是(　　)A.氧浓度为a时细胞呼吸最弱
B.氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的3倍
C.氧浓度为c时，有氧呼吸强度与无氧呼吸不相等
D.氧浓度为d时，该器官只进行有氧呼吸
【解析】选D。据图可知，有机物消耗量在氧气浓度为c时最少，因此c时细胞呼吸最弱。氧气浓度为b时，氧气的吸收量为3，CO2的释放量为8，计算可知无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍。氧浓度为c时，有氧呼吸强度与无氧呼吸相等。氧气浓度为d时，氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等，说明只进行有氧呼吸，无氧呼吸被完全抑制。1.用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是(　　)
A.葡萄糖→丙酮酸→水
B.葡萄糖→丙酮酸→氧
C.氧→氧→水
D.葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
【解析】选D。在细胞质基质中，C6H12O6在酶的作用下分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体彻底分解成CO2。2.下列有关有氧呼吸与无氧呼吸的相同点归类正确的是(　　)
①都在线粒体中进行　 ②都需要酶　 ③都需要氧
④都产生ATP　 ⑤都经过生成丙酮酸的反应
A.①②⑤　　　　　　　　 B.①④⑤
C.②④⑤ D.②③⑤
【解析】选C。有氧呼吸和无氧呼吸都可以生成丙酮酸，产生ATP，还需要酶的催化，但无氧呼吸不在线粒体中进行，也不需要氧。3.(2013·苏州模拟)在水稻叶肉细胞的细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质中，产生的主要代谢产物分别是(　　)
A.丙酮酸、CO2、葡萄糖 B.丙酮酸、葡萄糖、CO2
C.CO2、丙酮酸、葡萄糖 D.葡萄糖、丙酮酸、CO2
【解析】选A。细胞质基质进行细胞呼吸第一阶段的产物是丙酮酸、[H]，线粒体基质进行有氧呼吸第二阶段的产物是CO2、[H]，叶绿体基质进行光合作用的暗反应，产物是葡萄糖。4.稻田长期浸水，会导致水稻幼根变黑腐烂。测得水稻幼根从开始浸水到变黑腐烂的细胞呼吸速率的变化曲线如图。下列叙述正确的是(　　)A.Ⅰ阶段幼根细胞的有氧呼吸速率和无氧呼吸速率皆降低
B.Ⅱ阶段幼根细胞的有氧呼吸速率和无氧呼吸速率皆升高
C.Ⅲ阶段幼根因无氧呼吸的特有产物丙酮酸积累过多而变黑腐烂
D.从理论上讲，为避免幼根变黑腐烂，稻田宜在Ⅱ阶段前适时排水【解析】选D。水稻幼根刚开始浸水时，即Ⅰ阶段时，由于水中氧气的含量降低，有氧呼吸强度降低，有些细胞开始进行无氧呼吸；随着浸泡时间的延长，在Ⅱ阶段时，有氧呼吸越来越弱，而无氧呼吸强度不断增强；到Ⅲ阶段时，由于幼根无氧呼吸的产物酒精的不断积累，使得幼根变黑腐烂，呼吸速率降低。5.(多选)巴斯德发现，利用酵母菌酿酒的时候，如果发酵容器
中存在O2，会导致酒精的产生停止，这就是所谓的巴斯德效应。
不能直接决定“巴斯德效应”发生的反应及其场所是(　　)
A.酒精+O2 丙酮酸；细胞质基质
B.丙酮酸+O2 CO2；线粒体基质
C.[H]+O2 H2O；线粒体内膜
D.H2O O2+[H]；类囊体膜【解析】选A、B、D。“巴斯德效应”的发生是因为发酵容器中存在O2并参与有氧呼吸过程，导致酒精产生的停止。而在有氧呼吸过程的第三阶段有O2参与，并与[H]结合产生H2O，同时释放大量能量。6.如甲图为不完整的呼吸作用示意图，乙图为线粒体结构模式图。请据图回答：(1)甲图中X代表的物质是　　　　　　，E代表的物质可能是　　　　　　。
(2)甲图中有氧呼吸的途径是　　　　　，其中产生能量最多的是　　　　阶段(填字母)。
(3)甲图中C、D阶段发生的场所依次对应乙图中的　 (填序号)。
(4)A阶段与E物质产生阶段的反应属于　 ，写出有关的反应式　 。
(5)叶绿体中产生的氧气进入到相邻细胞中被利用的过程中，氧气分子通过的生物膜共有　　　层，通过这些膜的方式是　　　　　。【解析】由图分析可知乙图中的①是线粒体内膜，②是线粒体基质，③是线粒体外膜；甲图中的A、C、D分别代表了细胞呼吸第一阶段反应、有氧呼吸第二阶段反应(在线粒体基质中进行)、有氧呼吸第三阶段反应(在线粒体内膜上进行)。有氧呼吸第三阶段释放的能量最多。图中的X应为丙酮酸，E为酒精和二氧化碳。叶绿体中产生的氧气通过简单扩散方式进入到相邻细胞中被利用的过程中，氧气分子通过的生物膜共有6层(两层叶绿体膜，两层细胞膜和两层线粒体膜)。答案：(1)丙酮酸　 酒精和二氧化碳
(2)A、C、D　D　 (3)②①
(4)无氧呼吸　 C6H12O6 酶 2C2H5OH+2CO2+能量
(5)6　 简单扩散7.(2011·安徽高考)某种蔬菜离体叶片在黑暗中不同温度条件下呼吸速率和乙烯产生量的变化如图所示，t1、t2表示10℃～30℃之间的两个不同温度。下列分析正确的是(　　)A.与t1相比，t2时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值低，不利于叶片贮藏
B.与t2相比，t1时乙烯产生量高峰出现时间提前且峰值高，有利于叶片贮藏
C.t1、t2条件下呼吸速率的变化趋势相似，t1>t2，t1时不利于叶片贮藏
D.t1、t2条件下乙烯产生量的变化趋势相似，t1t2。8.(2012·安徽高考)为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入A～F试管中，加入不同的物质，进行了如下实验(见下表)。
注：“+”表示加入了适量的相关物质，“-”表示未加入相关物质。(1)会产生CO2和H2O的试管有　　　　　，会产生酒精的试管有　　　　　，根据试管　　　　的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所。(均填试管编号)
(2)有氧呼吸产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2，4-二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散，表明DNP使分布在____
的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解
　　 (填“能”或“不能”)继续进行。【解题指南】解答本题的关键是：
(1)联系有氧呼吸和无氧呼吸过程，明确题干中给出的有效信息；
(2)明确酵母菌不同条件下的呼吸类型；
(3)理清细胞呼吸不同阶段的反应物、产物、场所及所需的条件。【解析】酵母菌是兼性厌氧型生物，有氧条件下进行有氧呼吸，无氧条件下进行无氧呼吸。
(1)A试管中有氧气但无线粒体，不能进行有氧呼吸，氧气的存在也抑制了细胞质基质中无氧呼吸酶发挥作用，导致无氧呼吸也不能进行；B试管中无氧气，可进行无氧呼吸，能够产生酒精和CO2；C试管中丙酮酸进入线粒体被分解生成CO2，同时产生的[H]在线粒体内膜上与氧气结合生成水；D试管中加入葡萄糖，而葡萄糖不能进入线粒体，呼吸作用不能进行；E试管中加入葡萄糖和氧气，能进行完整的有氧呼吸过程；F试管中只加入葡萄糖，能进行无氧呼吸过程。(2)有氧呼吸产生的[H]在线粒体内经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时形成大量的ATP。2，4-二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响，使该过程所释放的能量都以热的形式耗散，表明DNP使分布在线粒体内酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解能继续进行，不能生成ATP。
答案：(1)C、E　B、F　 B、D、F
(2)线粒体　 能9.(2011·江苏高考)下图为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线，请回答下列问题：(1)曲线AB段酵母菌呼吸发生的场所是　 ；曲线BC段酵母菌呼吸的方式为　 。
(2)酵母菌种群数量从C点开始下降的主要原因除葡萄糖大量消耗外，还有　　　　　、　　　　　。
(3)在T1～T2时段，单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有　　　　　、　　　　 。
(4)某同学在T3时取样，统计的酵母菌种群数量明显高于D点对应的数量，原因可能有　　　　 、　　　　　和用血细胞计数板计数时出现错误等。【解析】本题考查酵母菌的有氧呼吸与无氧呼吸，以及酵母菌种群的数量变化，考查读图能力与应用能力。(1)AB段酵母菌增殖，进行的是有氧呼吸，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体；BC段酵母菌的种群增长速度降低，有氧呼吸和无氧呼吸并存。(2)随着发酵过程的进行，培养基中的营养物质减少，代谢废物增加，pH发生改变，乙醇的量增加，这些都可导致酵母菌种群的数量发生变化。(3)T1～T2时段，酵母菌的数量增加，对葡萄糖的利用增加，此时酵母菌存在一定程度的无氧呼吸，其能量利用率较低，为维持正常的生命活动也要消耗大量的葡萄糖。(4)由于酵母菌在培养液中的分布不均匀，取样时要摇匀；如果不进行染色，将无法区分死菌体与活菌体；计数时位于边缘的酵母菌重复计数也是导致统计数量高于D点对应数量的原因。酵母菌培养液的稀释度不高，也可能导致菌体重叠而无法准确计数，使统计数量比实际数量偏少。答案：(1)细胞质基质和线粒体　 有氧呼吸和无氧呼吸
(2)乙醇含量过高　 培养液的pH下降
(3)酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量少　 酵母菌种群数量增多
(4)取样时培养液未摇匀，从底部取样　 未染色，统计的菌体数包含了死亡的菌体课件29张PPT。边做边学　提取和分离叶绿体中的色素有机溶剂丙酮层析液溶解度高层析液丙酮过滤一端剪去两角铅笔一条细线若干滤液细线层析液橙黄色叶黄素叶绿素a最多黄绿色1.为什么提取液用丙酮而不用水？
提示：色素是有机物，只能溶于有机溶剂，如丙酮。
2.为什么研磨时要迅速？为什么研磨时要加入少量的石英砂和碳酸钙？
提示：(1)叶绿素不稳定，易被破坏，因此研磨要迅速、充分，以保证提取较多的色素。
(2)石英砂可破坏细胞结构，使研磨充分。
(3)碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。3.在滤纸条一端剪去两角的目的是什么？
提示：防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快而形成弧形色素带。
4.为什么滤液线要重复画，且线要细、直？
提示：重复画线是为了增加色素的浓度。画线细、直是为了防止色素带之间出现重叠。5.层析时，为什么不能让滤液细线触及层析液？
提示：滤纸条上的滤液细线触及(或没入)层析液，会使滤液中的色素溶解于层析液中，滤纸条上得不到色素带，使实验失败。
6.试分析分离色素时色素带颜色过浅的原因。
提示：(1)叶片颜色太浅。(2)叶片放置时间太久。(3)研磨不充分。(4)未加碳酸钙。(5)加入提取液量太多。(6)研磨时间太长。1.下列关于“提取和分离叶绿体中的色素”的实验描述中，不属于实验要求的是(　　)
A.提取高等植物叶绿体中的色素
B.用纸层析法分离色素
C.了解各种色素的吸收光谱
D.验证叶绿体中所含色素的种类
【解析】选C。该实验包含叶绿体色素的提取和色素的分离两个目的。通过实验可以验证叶绿体中含有哪些色素。但是实验中不需要了解各种色素所吸收的光谱。2.图中①代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果，则图②所示
结果最有可能来自于(　　)
A.水培的洋葱叶 B.生长的柳树幼叶
C.培养的衣藻 D.秋冬的银杏落叶【解析】选D。由①②图对比可以看出，①图中有4种色素，属于正常植物叶片中的色素；②图中只有胡萝卜素和叶黄素，可推断叶绿素已经被分解，此现象只能发生在衰老、脱落的叶片中，因此D选项正确。3.如图表示某同学做“提取和分离叶绿体中的色素”实验的改
进装置。下列与之有关的叙述中，错误的是(　　)
A.应向培养皿中倒入层析液
B.应将滤液滴在b处，而不能滴在a处
C.实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆
D.实验得到的若干个同心圆中，最大的一个圆呈橙黄色【解析】选B。a处应滴加滤液，加入培养皿中的层析液沿灯芯向上扩散，到达a点后沿圆形滤纸扩散，得到四个不同颜色的同心圆，由内向外依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素。4.(2011·江苏高考)某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是(　　)
A.光吸收差异显著，色素带缺第2条
B.光吸收差异不显著，色素带缺第2条
C.光吸收差异显著，色素带缺第3条
D.光吸收差异不显著，色素带缺第3条
【解析】选B。因为题干中水稻为叶黄素缺失突变体，对其叶片进行实验后，色素层析带一定缺第2条，即叶黄素。但光吸收差异不显著，因为叶黄素主要吸收蓝紫光，红光被叶绿素a和叶绿素b吸收，故B项符合题意。5.(多选)某同学利用甲、乙两种方法对绿叶中的色素进行分离，得到如图A、B所示的结果，下列与之相关的叙述中，错误的是(　　)A.应向培养皿和烧杯中加入层析液
B.应将滤液滴在甲图的b处，而不是a处
C.层析液一定不能触及到乙图的d线
D.A、B两图中1、2、3、4表示的色素带顺序相同
【解析】选B、D。用纸层析法分离色素时，在培养皿和烧杯中应倒入层析液，在a处滴加滤液，在d处画滤液细线，但层析液一定不能触及或没过滤液细线，由于色素在层析液中的溶解度不同，就会在甲图的滤纸片上形成四个不同颜色的同心圆，在乙图的滤纸条上形成四条色素带，但图示色素带序号顺序在A、B中正好相反。6.根据“提取和分离叶绿体中的色素”实验，回答下列问题：
(1)甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行该实验，在滤纸上出现了四条清晰的色素带，其中呈黄绿色的色素带为　　　　。
(2)乙同学在改变层析液组成的情况下进行相同实验，滤纸条上只出现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出带有色素带的滤纸条，用乙醚分别溶解条带上的色素，浓缩后用一分析仪器检测，通过分析色素溶液的　　　　来判断条带的色素种类。
(3)实验结束几天后，乙同学发现部分预留叶片已变黄。他认为这是由于叶片中某些色素降解所造成的，丙同学则认为是某些色素含量增加造成的。根据所学知识，设计实验来判断哪位同学的观点是正确的。【解析】本题考查验证生物学事实、正确分析和处理实验现象和结果等基本实验能力，同时考查对生物学问题进行初步探究的能力。
(1)甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行该实验，在滤纸上出现了四条清晰的色素带，其中呈黄绿色的色素带为叶绿素b。
(2)可通过分析色素溶液的吸收光谱来判断条带的色素种类。
(3)可通过色素提取和分离实验，比较这种叶片和新鲜叶片色素的组成及各种色素的含量后，得出结论。答案：(1)叶绿素b　 (2)吸收光谱
(3)从预留的叶片中挑选出足量的、分量相等、大小相近的已变黄的叶片和新鲜叶片为实验材料，在相同条件下，再次进行绿叶中色素的提取和分离实验，测定和记录实验结果，比较这种叶片与新鲜叶片色素的组成及各种色素的含量后，得出结论。通过学习本实验，可以联系到的实验研究课题及实际应用有：
①探究色素含量对叶片颜色的影响。若缺少某种色素，则会导致叶片颜色不正常；反之可以根据叶片不正常的具体情况推断缺少哪种色素。
②探究提取光合色素的最佳溶剂。
③探究色素对不同光波吸收能力强弱。
④探究叶绿素的合成与光照的关系。
⑤探究pH对叶绿素稳定性的影响。(2013·嘉兴模拟)植物的生长发育需要根从土壤中吸收水分和各种矿质元素，科学实验发现土壤中缺磷，会导致植株矮小，叶色暗绿。依据叶色变化判断可能是缺少类胡萝卜素，试设计实验探究叶色暗绿是否是因为缺磷造成类胡萝卜素缺乏所致。
实验所需主要用具、试剂：烧杯、漏斗、试管、研钵、完全培养液、仅缺磷的完全培养液、丙酮、石英砂、碳酸钙、层析液等。
实验材料：正常生长的黄瓜幼苗。
实验假设：? 。实验步骤：
第一步：取两个烧杯编号为A、B，各放入同样数量、　　 的黄瓜幼苗。
第二步：A烧杯中加入　　　　，B烧杯中加入等量　　　　，置于相同且适宜的条件下培养，培养到两组黄瓜苗叶片出现颜色差异为止。
第三步：分别从A、B两组中选取　　　，用　　提取叶片色素，用　　　法分离色素，观察比较　　　　　　　　　。
实验结果预测：
(1)? 。
(2)? 。【解析】实验假设：实验假设的提出要依据题目所给的背景材料以及实验目的。从背景中可知“叶色变化可能是缺少类胡萝卜素”引起的，我们要探究叶色暗绿是否是因为“缺磷造成类胡萝卜素缺乏”所致。所以，本实验假设为“缺磷导致类胡萝卜素缺乏，引起叶色暗绿”。实验步骤：实验应遵循单一变量原则，其他无关变量应该相同，故A、B两烧杯内除含磷量不同外，其他影响实验结果的因素全部一样，如黄瓜幼苗的苗龄相同，长势相同等。依据探究目的，观察目标为“A、B两组色素带中类胡萝卜素色素带的宽度和颜色的深浅”。根据“实验所需主要用具、试剂”，确定用“纸层析法”提取色素，提取色素的溶剂为无水乙醇。
实验结果预测：对比A、B两组类胡萝卜素色素带宽度和颜色，由是否一致来判断实验假设是否正确。答案：实验假设：缺磷导致类胡萝卜素缺乏，引起叶色暗绿
第一步：同一品种且长势相近、苗龄相同
第二步：完全培养液 　仅缺磷的完全培养液
第三步：等量叶片　 丙酮　 纸层析　 A、B两组色素带中类胡萝卜素色素带的宽度和颜色的深浅
实验结果预测：
(1)A、B两组类胡萝卜素色素带宽度和颜色一致，说明缺磷导致的叶色暗绿，不是由于类胡萝卜素缺乏所致
(2)A组比B组类胡萝卜素色素带宽度大、颜色深(或B组缺少类胡萝卜素色素带)，说明缺磷导致的叶色暗绿，是由于类胡萝卜素缺乏所致实验材料的常用处理方法和技术课件66张PPT。第一讲　细胞增殖连续分裂一次分裂完成时 下一次分裂完成时 分裂间期分裂期一、细胞周期二、细胞的有丝分裂
1.有丝分裂的过程
(1)时期判断：①写出各图像所处的时期：
a._____，b._____，c._____，d._____，e._____。
②按照细胞周期排序(填字母)：______。
③该图表示_____(填“动物”或“植物”)细胞。间期中期后期末期前期aebcd动物(2)时期与主要特征(连线)：2.有丝分裂的意义
将亲代细胞的_______经过复制之后，精确地_________到两个
子细胞中。因而在细胞的亲代和子代之间保持了_________的
稳定性。染色体平均分配遗传性状3.动物和高等植物细胞有丝分裂的区别无有纺锤丝细胞板星射线细胞膜三、无丝分裂
1.过程
细胞核延长→_______________，缢裂成两个细胞核→整个细
胞中央凹陷→缢裂成两个_______。
2.特点
没有出现_______和纺锤丝的变化。核中央向内凹陷子细胞染色体1.生物所有的细胞都有细胞周期。( )
【分析】连续分裂的细胞具有细胞周期，高度分化的细胞(如
神经细胞)无细胞周期。
2.在一个细胞周期中，DNA的复制和中心粒的倍增可能发生在
同一时期。( )
【分析】DNA的复制和中心粒的倍增都发生在细胞有丝分裂间
期。
3.在有丝分裂过程中，DNA和染色体加倍都发生在同一时期。　
( )
【分析】DNA加倍发生在间期，染色体加倍发生在后期。×√×4.(2011山东T5B)真核生物细胞只进行有丝分裂，原核生物细
胞只进行无丝分裂。( )
【分析】真核生物细胞有三种增殖方式：有丝分裂、减数分裂
和无丝分裂，原核生物细胞(如细菌)只能以简单的二分裂方式
繁殖。
5.细胞周期各阶段存在的明显界限，是人们划分细胞分裂各时
期的依据。( )
【分析】细胞周期各阶段没有明显的界限，其各个阶段都是人
为划分的。××6.低等植物细胞有丝分裂时纺锤体的形成与中心体有关。
( )
【分析】动物细胞和低等植物细胞有丝分裂时纺锤体的形成均
与中心体有关，高等植物细胞有丝分裂时纺锤体的形成与中心
体无关。
7.高等动物细胞有丝分裂时，DNA会平均分配到2个子细胞中。　
( )
【分析】高等动物细胞有丝分裂时，核中的DNA会平均分配到2
个子细胞中，而细胞质基质中的DNA则是随机分配。√×考点 一 细胞周期及表示方法?
1.细胞周期的划分
细胞周期分为分裂间期和分裂期。分裂间期历时长，分裂期历时短，分裂间期在前，分裂期在后。
2.细胞周期的“四种”表示方法【思维拓展】
由细胞周期可联系的知识
(1)联系基因突变：在细胞分裂间期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变。
(2)联系染色体变异：在细胞分裂前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，出现多倍体细胞。
(3)联系细胞癌变：用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA分子不能复制，可抑制癌细胞的无限增殖。【典例1】(2013·潍坊模拟)如图表示某动物体细胞(含4条染色体)有丝分裂的细胞周期，以下叙述正确的是(　　)A.完成e时期的子细胞变化方向有三种可能，一种如图所示，一种暂不分裂，还有一种将分化成某种组织
B.该细胞中含有4条染色体的时期是a、b、d
C.不同物种的细胞周期的长短主要受温度影响
D.从b到b是一个完整的细胞周期【解析】选A。图中e时期的细胞处在有丝分裂的末期，分裂后形成的子细胞可能继续分裂，进入下一个细胞周期，也可能暂不分裂，还可能进行细胞分化，形成不同的组织、器官；d处于有丝分裂后期，此时期细胞中的染色体数目加倍，即8条；不同物种的细胞周期主要受本身遗传物质决定；细胞周期应该从e时期后的分裂间期开始。【变式训练】连续分裂的细胞，相邻的两个细胞周期可表示为
如图，下列叙述不正确的是(　　)
A.a+b为一个细胞周期
B.c、d两段都要消耗ATP
C.b段的主要变化是DNA分子的复制及有关蛋白质的合成
D.d段主要完成遗传物质的平均分配【解析】选C。a+b、c+d各为一个细胞周期，a、b、c、d段都要消耗ATP，a、c段的主要变化是完成DNA分子的复制及有关蛋白质的合成，b、d段主要完成遗传物质的平均分配。考点 二 有丝分裂过程中相关结构与数量的变化?
1.细胞分裂过程中细胞结构的变化
(1)纺锤体的变化：形成(前期)→解体(末期)。
(2)核仁、核膜的变化：解体(前期)→重建(末期)。
(3)中心体的变化：(4)染色体形态变化：
(5)染色体行为的变化：2.核DNA、染色体、染色单体数目变化(以二倍体生物为例)3.细胞核中DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量变化曲线(1)a→b、l→m、p→q变化原因都是DNA分子的复制。
(2)g→h、n→o、r→s变化原因都是着丝粒的分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。
(3)c→d，r→s的变化很相似，但时期不同。
(4)染色单体数在细胞周期中的起点为0，终点也为0。【高考警示】
(1)染色单体并非全过程都存在，它形成于间期，出现于前期，消失于后期。
(2)在有丝分裂过程中，各个时期始终都有同源染色体存在，但它们既不配对，也不分开。
(3)赤道板是一种假想平面，不是细胞结构，在光学显微镜下看不到；细胞板是一种真实结构，在光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。考查角度1 根据图形分析染色体形态的变化
【典例2】如下图表示细胞有丝分裂过程中染色体的形态变化，由图分析可知(　　)A.甲→乙的过程中细胞内染色体数目加倍
B.观察染色体形态和数目通常在丙时期
C.丙→戊的过程中可发生姐妹染色单体的分离
D.戊阶段细胞中染色体数是DNA分子数的两倍
【解析】选C。甲→乙过程为染色体复制，染色体数目不变；观察染色体数目和形态的最佳时期是丁时期；丙→戊过程中姐妹染色单体分开，染色体数目加倍；戊阶段，着丝粒分裂，染色体数目加倍，DNA数目不变。【互动探究】(1)甲图是否只表示细胞有丝分裂间期染色体的形态？
提示：不是。由于甲图中染色体呈染色质状态，可以表示细胞分裂间期或末期。
(2)纺锤体的出现体现在题中哪两个图之间？
提示：从丙到丁图。因为在细胞分裂前期出现染色体和纺锤体。考查角度2 根据图形分析有丝分裂过程中染色体和DNA的数目变化
【典例3】(2013·无锡模拟)如下图中甲、乙分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图，丙表示有丝分裂过程中不同时期每条染色体上DNA分子数目的变化，丁表示有丝分裂过程中不同时期染色体和核DNA数量的关系。据图回答：(1)图甲中染色体、染色单体和DNA的数量之比为　　　　。
(2)图乙为　　　　分裂　　　　期图像，该时期的主要特征是　　　　　　，对应图丁中的　　　　　　。
(3)丙图的BC段包括有丝分裂的　　　　，与图乙相比，高等植物细胞有丝分裂的纺锤体在形成上有何不同？　　　　　。【解析】(1)图甲中一条染色体含有2条姐妹染色单体、2个DNA分子，其数量之比为1∶2∶2。
(2)图乙为有丝分裂的后期，其主要特征为着丝粒分裂，姐妹染色单体分开形成染色体，并在纺锤丝的牵引下移向两极，对应图丁中的a。
(3)图丙的BC段，每条染色体上含有2个DNA分子，因此，可以对应有丝分裂的前期与中期，植物细胞的有丝分裂与动物细胞有丝分裂的差异主要表现在纺锤体形成的方式不同。答案：(1)1∶2∶2
(2)有丝 　后　 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开形成染色体，并在纺锤丝的牵引下移向两极 　a
(3)前期与中期 　植物细胞由两极发出的纺锤丝形成纺锤体【变式训练】(2013·徐州模拟)在一个细胞周期中，最可能发生在同一时期的是(　　)
A.着丝粒的分裂和细胞质的分裂
B.染色体的复制和中心粒的复制
C.细胞板的出现和纺锤体的出现
D.染色体数加倍和染色单体的形成
【解析】选B。着丝粒的分裂在有丝分裂的后期，而细胞质的分裂在末期。细胞板的出现在末期，纺锤体的出现在间期。染色单体的形成是在间期。一、根据染色体变化识别细胞分裂时期的方法
【典例1】如下图为某同学在“观察洋葱根尖有丝分裂”实验中看到的细胞图像。有关叙述不正确的是(　　)A.a细胞的染色体数目是b细胞的2倍
B.在显微镜视野中观察到的细胞绝大多数与b细胞相同
C.c细胞所处时期的特点是着丝粒分裂，染色体加倍
D.a、c细胞中DNA数相同而染色体数不同【解析】选A。a细胞染色体的着丝粒排列在赤道板上，为分裂中期，染色体数目与b细胞相同，故A错误；b细胞核膜完整且无纺锤体，所以处于细胞分裂间期，比分裂期的时间长，观察到细胞数量较多，故B正确；c细胞染色体移向两极，为后期，故C正确；a、c细胞中DNA数相同，而染色体数不同，故D正确。【方法归纳】根据染色体形态、数目和行为来判断细胞分裂的时期，主要从以下四点着手：
(1)染色质变为染色体，染色体散乱分布→前期。
(2)着丝粒排列在赤道板上→中期。
(3)着丝粒分裂，染色体数目增加一倍→后期。
(4)染色体变成染色质→末期。【易错提醒】(1)有丝分裂各个时期是人为划分的，实际上它是一个连续的变化过程。
(2)在间期虽然进行染色体复制，但观察染色体的最佳时期是中期。二、根据柱形图判断细胞分裂时期的方法
【典例2】下面是动物细胞有丝分裂不同时期细胞核中染色体(a)数目和DNA分子(b)数目的柱形统计图。下列对该图的分析正确的是(　　)A.①时期染色体还未复制，核DNA已完成了复制
B.③时期核膜、核仁重建，细胞中部出现细胞板
C.①→②表示着丝粒分裂，染色体数目加倍，核DNA分子数目也随之加倍
D.②→③表示染色体平均分配到两个子细胞中，核DNA分子也随之平均分配【解析】选D。图①表示有丝分裂前期或中期，染色体已完成了复制，只是着丝粒未分开。③表示有丝分裂末期，核膜、核仁重建，动物细胞分裂过程中无细胞板出现。①→②表示由中期进入后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不再增加。②→③表示由后期进入末期，染色体与核DNA分子平均分配到两个子细胞中。【方法归纳】柱形图是表示细胞有丝分裂过程中数量关系的常用图形，典型柱形图如下图所示，图中纵坐标表示一个细胞核中的DNA、染色单体、染色体数。一般从两个方面判断细胞所属的分裂时期。
(1)根据染色单体变化判断各时期：
染色单体
(2)根据比例关系判断各时期：【易错提醒】在细胞分裂间期，DNA复制而数目加倍，形成染色单体。前期出现染色体，后期染色体数目加倍。1.(2013·无锡模拟)某高等生物细胞用纤维素酶处理后有变化且能利用CO2合成有机物，当该生物受精卵细胞进行分裂时，不可能出现的是(　　)
A.核膜解体，核仁消失
B.中心体发出星射线，形成纺锤体
C.着丝粒分裂，染色单体分开
D.染色体平均分配给两个子细胞【解析】选B。该高等生物能利用CO2合成有机物，说明该生物是自养生物，用纤维素酶处理后有变化说明该高等生物的细胞壁主要由纤维素构成。综合可知：该高等生物细胞是植物细胞，高等植物细胞有丝分裂时没有中心体。2.下列关于高等动物、植物细胞有丝分裂的叙述中，正确的是
(　　)
A.在细胞核分裂过程中，染色体的行为不同
B.在分裂末期，细胞质的分裂方式相同
C.在分裂前期，纺锤体的形成方式不同
D.在分裂末期，高尔基体的功能相同
【解析】选C。高等动物、植物细胞有丝分裂的区别在于：①前期纺锤体的形成方式不同；②末期细胞质的分裂方式不同；③参与分裂活动的细胞器不同，高等动物的中心体参与分裂活动，而高等植物的高尔基体则在末期参与细胞壁的形成。3.(2013·黄冈模拟)下图表示某种哺乳动物细胞分别在正常培养和药物处理培养时，所测得的细胞中DNA含量与细胞数的变化。推测该药物的作用是(　　)A.通过抑制DNA的复制，抑制细胞分裂
B.通过促进DNA的复制，促进细胞分裂
C.通过抑制纺锤体的形成，抑制细胞分裂
D.通过促进着丝粒分裂，促进细胞分裂
【解析】选C。从图中看出，正常培养的细胞能正常分裂，产生DNA含量正常(DNA=2N)的细胞数量多；而药物处理的细胞产生DNA含量正常(DNA=2N)的细胞数量少，产生DNA含量加倍(DNA=4N)的细胞数量多，说明药物抑制了细胞的分裂而没有影响DNA的复制，药物的作用是通过抑制纺锤体的形成，从而抑制细胞分裂。4.依据生理特点，鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的方法是检查它的(　　)
A.DNA复制的方式
B.是否出现纺锤体
C.细胞质分成两部分的方式
D.自身的蛋白质合成的方式
【解析】选C。动植物细胞有丝分裂间期都进行DNA复制和合成自身蛋白质，并在有丝分裂前期形成纺锤体。有丝分裂末期时，动物细胞的细胞膜在赤道板处向内凹陷，缢裂成两个细胞，植物细胞在赤道板处形成细胞板，再形成细胞壁，成为两个细胞。5.(多选)(2013·苏州模拟)下列关于豌豆细胞有丝分裂过程中相关细胞器作用的叙述，不正确的是(　　)
A.在间期，核糖体上合成DNA聚合酶
B.在前期，由中心粒发出纺锤丝形成纺锤体
C.在中期，线粒体为DNA的复制提供能量
D.在末期，高尔基体与赤道板形成有关
【解析】选B、C、D。在细胞有丝分裂间期进行DNA的复制和相关蛋白质的合成，DNA的复制需要DNA聚合酶，A正确；豌豆是高等植物，其细胞中不含有中心体，在前期由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体；DNA的复制发生在间期；赤道板是一个虚拟的结构，在末期，高尔基体与细胞板的形成有关。6.如图甲是连续分裂的细胞在不同时期DNA含量的测定结果，图乙是具有四条染色体的某细胞进行有丝分裂的简图，请据图回答：(1)甲图中一个完整的细胞周期是　　　(用字母表示)。就乙图来说，作为一个细胞周期还缺少处于　　期的细胞。
(2)甲图核仁逐渐解体，核膜逐渐消失发生在　　　段，对应于乙图中的　　图。
(3)乙图中染色体数目开始加倍发生在　　图所示时期，对应于甲图中的　　　段。
(4)甲图中cd段染色体的变化特点是　　　　　　　　，ab段细胞内的主要变化是　　　　　　　　。
(5)从图中可见，母细胞和子细胞中DNA的含量是稳定的，其意义是　 。【解析】在甲图中fh表示间期，bc或hi表示前期，对应于乙图中的B图；cd或ij表示中期，对应于乙图中的C图；de或jk表示后期，对应于乙图中的A图；ef或kl表示末期，对应于乙图中的D图。核膜消失、核仁解体发生在前期，染色体数目加倍发生在后期。间期进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。有丝分裂使前后代细胞中染色体或DNA的含量稳定，保持了亲代细胞和子细胞遗传性状的稳定性。答案：(1)f～l 　间　 (2)bc或hi 　B 　(3)A　 de或jk
(4)染色体的着丝粒排列在赤道板上 　DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
(5)保持亲代细胞和子细胞遗传性状的稳定性7.(2010·海南高考)有关动物细胞有丝分裂的叙述，正确的是
(　　)
A.细胞板在细胞有丝分裂末期形成
B.同源染色体配对通常发生在分裂前期
C.在分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞
D.在分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒【解析】选C。植物细胞有丝分裂末期会形成细胞板，动物细胞有丝分裂末期细胞膜内陷缢裂成两个子细胞，所以A错误、C正确；同源染色体配对发生在减数第一次分裂的前期，不能发生在有丝分裂中，B错误；两个中心粒复制形成两组中心粒发生在细胞分裂的间期，D错误。8.(2010·江苏高考)细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。下图标注了甲动物(体细胞染色体数为12条)肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。请回答下列问题：
(1)若用含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养甲动物肠上皮细胞后，处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，定期检测。预计最快约　　h后会检测到被标记的M期细胞。
(2)从被标记的M期细胞开始出现到其所占M期细胞总数的比例达到最大值时，所经历的时间为　　　　期的时间，处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况是　　　　　　。(3)若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约　　h后，细胞都将停留在S期。
(4)乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为24 h，M期时长为1.9 h。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用　　(填“甲”或“乙”)动物肠上皮细胞更合适。
(5)在光学显微镜下观察，同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞，形态上最主要的区别是? 。【解析】(1)S期与M期间隔G2期，所以检测到被标记的M期细胞的最快时间是一个G2期，即2.2 h。
(2)①“从被标记的M期细胞开始出现到其所占M期细胞总数的比例达到最大值时”是指“前期”到“末期”的时间段，即M期全段。被标记的M期细胞开始出现，意味着该分裂开始进入分裂期的第一阶段：前期。到了M期的末期时，由于细胞分裂而使细胞数目加倍，这时被标记的M期细胞所占M期细胞总数的比例才达到最大值。②进入前期之前，细胞内染色体数为12条。在M期的前期、中期染色体数目不变，后期数目加倍，应为24条，末期细胞内染色体数目又变为12条。(3)没有被抑制的细胞经G2期、M期、G1期后，再次回到S期时，才被抑制。故预计加入过量胸苷约为2.2 + 1.8 + 3.4=7.4 h后，细胞才都将停留在S期。
(4)M期占整个细胞周期的比例越大，则处于M期的细胞数目相对越多，越便于观察染色体的变化。甲细胞中，M期所占比例约为：1.8/(3.4+7.9+2.2+1.8)≈12%；乙细胞中，M期所占比例约为：1.9/24≈8%，故选用甲动物肠上皮细胞更合适。(5)动物细胞分裂末期，细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后把细胞缢裂成两部分，每部分都含有一个细胞核。这样，一个细胞就分裂成了两个子细胞。而高等植物细胞分裂末期时，在赤道板位置形成细胞板，细胞板由细胞中央向周围延展形成细胞壁，最后把一个植物细胞分为两个。
答案：(1)2.2 　(2)M　 12→24→12　 (3)7.4　 (4)甲
(5)动物肠上皮细胞膜凹陷，细胞缢裂；洋葱根尖细胞形成细胞板【方法技巧】判断动植物细胞有丝分裂的方法
(1)前期纺锤体形成方式不同：植物细胞是由两极直接发出纺锤丝形成，动物细胞是由中心体发出星射线形成。
(2)末期细胞质分裂方式不同：植物细胞是在赤道板附近形成细胞板并向四周扩展，将细胞割裂成两个子细胞；动物细胞是细胞膜在赤道板附近向内凹陷，将细胞缢裂为两个子细胞。课件49张PPT。第二、三讲　细胞分化、衰老和凋亡
关注癌症一、细胞分化和细胞的全能性
1.细胞的分化
(1)概念：由同一种类型的细胞经细胞分裂后，逐渐_________
_____________________________，产生不同细胞类群的过
程。
(2)如图分析：在形态结构和生理功能上发生稳定性差异①写出图中可以表示分化的过程：_____。
②图中a和虚线可表示_____________________。
(3)分化的实质：_________________。
(4)根据图示写出细胞分化的意义：
_______________________________。b、c细胞增殖(或有丝分裂)基因的选择性表达形成各种不同的细胞、组织和器官2.细胞的全能性
(1)概念：指植物体中单个_________的细胞具有发育成完整个
体的_____________，在适宜的条件下，仍然能够发育成_____
_______的潜能。
(2)原因：_________的细胞，仍具有保持该物种遗传特性的
_____________。已经分化全部遗传物质完整新植株高度分化全部遗传物质(3)应用：
植物组织培养技术： 离体脱分化愈伤组织分化胚状体二、细胞的衰老和凋亡
1.衰老细胞的特征酶活性线粒体染色质通透性增殖能力2.细胞凋亡
(1)概念：一个主动的由_____决定的___________或_________
_____的过程。
(2)过程
(3)意义：对生物的个体发育、_____________的维持等具有重
要作用。 基因细胞程序化自行结束生命染色质细胞核凋亡小体巨噬细胞机体稳定状态三、细胞的癌变
1.癌变实质
_________和_________发生突变，导致正常细胞的生长和分裂
失控。
2.癌细胞的特征
(1)能够_________。
(2)具有_______________，原因是细胞膜上_______减少。
(3)能逃避_________。
3.致癌因子分类
_____________、化学致癌因子和_____________。原癌基因抑癌基因无限增殖浸润性和扩散性糖蛋白免疫监视物理致癌因子病毒致癌因子1.细胞分化是由于各种细胞的遗传物质发生改变，从而导致细
胞形态上的差异。( )
【分析】分化的细胞中遗传物质没有发生变化，细胞在形态和
功能上发生变化是基因选择性表达的结果。
2.蜜蜂的未受精的卵细胞发育成雄蜂证明了动物细胞具有全能
性。( )
【分析】蜜蜂的卵细胞是高度分化的细胞，其不受精直接发育
成雄蜂，符合细胞全能性的概念。√×3.只有癌变的细胞中才有原癌基因和抑癌基因。( )
【分析】正常人体细胞中存在着原癌基因和抑癌基因，它们能
调控细胞周期。
4.人体红细胞衰老时细胞核增大。( )
【分析】人体红细胞成熟时细胞核就消失了。
5.细胞凋亡受环境影响大，机体难以控制。( )
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡。×××6.细胞死亡都受基因控制。( )
【分析】细胞死亡包括细胞凋亡和细胞坏死，细胞坏死不受基
因控制。
7.(2011安徽T2B)骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，
基因表达存在差异。( )
【分析】这两种细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂形成的体
细胞，其基因组成相同，但表达存在差异。
8.(2012江苏T20D)癌细胞类似于胚胎细胞，都脱离了细胞的正
常分化。( )
【分析】癌细胞是脱离了正常分化的细胞，但胚胎细胞是未分
化的细胞。×√×考点 一 细胞分化和细胞的全能性的比较?【高考警示】
(1)多细胞生物的个体发育离不开细胞的分化，但细胞分化后的不同细胞中核DNA相同，mRNA和蛋白质一般不同。
(2)细胞分化不改变细胞数目，却导致细胞种类增多。
(3)细胞全能性的体现以产生个体为标志，若无个体产生，不能体现全能性。
(4)细胞全能性表达的条件是离体、一定的营养物质和适宜的环境条件等。【典例1】(2013·南通模拟)研究人员将鸭胚胎中某部位的细胞移植到鸡胚相应部位，孵化出的鸡竟长出“鸭掌”。该实验中(　　)
A.鸭胚细胞的分化过程是可逆的
B.鸭胚细胞的分化过程是受基因调控的
C.鸭胚细胞与鸡胚细胞发生了融合
D.鸭胚细胞的DNA进入了鸡胚细胞中
【解析】选B。细胞分化是基因选择性表达的结果，具有持久性及不可逆性，其分化过程受基因调控。在该实验中没有体现细胞融合过程。【互动探究】(1)孵化出的鸡长出鸭掌的过程中，细胞增殖的方式是什么？
提示：有丝分裂。
(2)鸭胚细胞在鸡胚细胞中孵化出鸭掌能体现出细胞的全能性吗？
提示：不能。【变式训练】(2011·山东高考)下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是(　　)
A.玉米种子萌发长成新植株
B.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞
C.小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株
D.胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株【解析】选D。玉米种子萌发长成新植株是植物器官的自然生长发育现象，无法体现体细胞全能性。小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞，是细胞分化的结果，形成的是新类型的细胞，不是个体，无法体现体细胞全能性。小麦花粉是生殖细胞，无法体现体细胞全能性。胡萝卜根韧皮部细胞属于体细胞，也是高度分化的细胞，能再发育成植株，可以体现体细胞全能性。考点 二 细胞的衰老、凋亡和癌变?
1.细胞凋亡、衰老、癌变、坏死的区别2.个体衰老与细胞衰老的关系
(1)单细胞生物：个体衰老或死亡与细胞衰老或死亡同步。
(2)多细胞生物：个体衰老与细胞衰老有密切的关系。个体衰老过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程，但未衰老的个体内也有细胞衰老。3.癌细胞的三点理解
(1)癌细胞是一类畸形分化的细胞，或不能正常分化的细胞。
(2)细胞的增殖、分化、衰老、凋亡都属于正常的生理过程，而细胞的癌变则是细胞一种不正常的变异导致的。
(3)癌细胞的三个特征，可从“不死的细胞”“变态的细胞”“扩散的细胞”三方面来理解掌握。4.细胞分裂、癌变和分化的联系如图所示【高考警示】
(1)细胞增殖、分化、衰老和凋亡是细胞的正常生命活动，而不能误认为是细胞发育的4个阶段。细胞凋亡与细胞增殖都是维持生物体内细胞动态平衡的基本行为。
(2)细胞死亡并不是对机体都有害，细胞凋亡是受基因控制的，对机体发育有利。【典例2】(2012·江苏高考)研究表明细胞癌变是细胞从已分化转变到未分化状态的过程，下列叙述正确的是(　　)
A.癌细胞具有和正常分化细胞相近的细胞类型
B.癌细胞的分裂能力与分化程度呈正相关
C.诱导癌细胞的正常分化是癌症治疗的一种策略
D.癌细胞类似于胚胎细胞都脱离了细胞的正常分化【解析】选C。癌细胞的特征之一是癌细胞的形态结构发生了变化，如体外培养中正常的成纤维细胞呈扁平梭形，转化成癌细胞后变成球形，所以A错误。癌细胞能无限增殖，是分化异常的细胞，所以B错误。癌细胞是脱离了正常分化的细胞，但胚胎细胞是未分化的细胞，所以D错误。【变式训练】关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述中，错误的是(　　)
A.癌变是正常细胞发生基因突变的结果
B.个体发育过程中细胞衰老对于生物体是有害的
C.细胞分化将造成不同细胞间蛋白质种类的差异
D.细胞凋亡对生物的个体发育、机体稳态的维持等有着重要作用【解析】选B。细胞的衰老、凋亡是正常的生命活动，对于个体的发育具有重要的积极意义；在致癌因子的作用下正常细胞发生基因突变可导致癌变；细胞分化是基因选择性表达的结果，导致不同细胞间蛋白质种类的差异。1.下面有关细胞增殖、分化、衰老和癌变的叙述，错误的是
(　　)
A.植物细胞有丝分裂过程中，细胞核内的DNA经复制后平均分配到两个子细胞中
B.细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果
C.癌变是在致癌因子的作用下，细胞的正常基因突变成原癌基因和抑癌基因的过程
D.细胞分化、衰老和癌变都会导致细胞的形态、结构和功能发生变化【解析】选C。正常的体细胞中含有原癌基因和抑癌基因，原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。2.(2013·无锡模拟)下图表示动物机体细胞凋亡及清除示意图，下列分析不符合图示含义的是(　　)A.识别凋亡诱导因子的细胞会进入程序性死亡
B.凋亡的细胞中只有蛋白质的分解，没有蛋白质的合成
C.凋亡相关基因是机体本身就具有的
D.如果能够激活癌细胞中的凋亡相关基因，则可以抑制肿瘤的生长【解析】选B。观察图形，我们可以发现此过程表示的是细胞凋亡的过程，细胞识别了凋亡诱导因子，细胞内的凋亡基因被激活，细胞发生凋亡；细胞凋亡是基因选择性表达的过程，所以也有蛋白质的合成；一个个体的所有细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂产生的，所以所有体细胞的基因是相同的，即凋亡相关基因是机体本身具有的；癌细胞的特点之一就是具有不死性，也就意味着其凋亡基因被抑制，所以激活其凋亡基因，可以抑制肿瘤的生长。3.下列属于细胞分化、癌变和衰老的共同表现的是(　　)
A.遗传物质和细胞功能发生改变
B.新陈代谢速率减慢
C.细胞形态、结构和功能上发生变化
D.细胞膜的通透性降低
【解析】选C。细胞分化、衰老没有改变遗传物质，癌变的细胞新陈代谢速率并不减慢，分化细胞的细胞膜通透性也不一定降低。细胞分化、癌变和衰老都表现为细胞形态、结构和功能上发生变化。4.据报道，某科研小组发现了胎盘生长因子抗体(简称PLGF抗体)，该抗体与肿瘤内的胎盘生长因子结合，能阻断胎盘生长因子与毛细血管结合的通路，削减对肿瘤的养分供给，最终导致肿瘤明显减少。下列说法中，正确的是(　　)
A.人体内只有癌变的细胞中存在原癌基因
B.癌细胞容易转移，是由于其细胞膜上的糖蛋白等物质增多，细胞间的黏着性显著降低
C.抗体分泌到细胞外，与细胞膜的流动性有关，且需要消耗能量
D.PLGF抗体与肿瘤内的胎盘生长因子结合属于细胞免疫【解析】选C。人体内所有细胞都存在原癌基因；癌细胞细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞间黏着性降低，因而容易转移；抗体分泌属于外排，与细胞膜流动性有关，而且需要消耗能量；PLGF抗体与肿瘤内的胎盘生长因子结合属于体液免疫。5.(多选)细胞衰老是一种正常的生命现象，人的细胞在衰老过程中会出现的变化是(　　)
A.细胞内有些酶活性降低 B.细胞内色素减少
C.细胞内水分减少 D.细胞内呼吸速率减慢
【解析】选A、C、D。衰老的细胞内，有些酶的活性降低，细胞内的色素会逐渐积累，水分减少，细胞萎缩，体积变小，细胞呼吸速率减慢，细胞核体积增大，染色质固缩、染色加深等。6.下图表示细胞内发生的一系列重大生命活动，请据图回答下列问题：(1)对人体来说，在A、B、C、D、E五项生命活动中，有积极意义的是　 。
(2)B过程表示一个细胞增殖的后代在形态、结构和功能上发生　　　　　　
的过程。
(3)在真核生物中，A过程的方式可能有? 。　　　　　　　　　　
(4)在细胞有丝分裂末期染色体的动态变化是指　　　，在高度分化的生物体细胞中基因表达的特点是　　　　　 。
(5)由于某种原因，正常细胞发生了D过程，细胞中的遗传物质是否发生变化？　　　　。【解析】(1)细胞的一生经历分裂、分化、衰老和凋亡等阶段，这些过程对人体来说都有积极意义；(2)细胞分化是指一个或一种细胞增殖产生的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程；(3)真核生物细胞分裂的方式有有丝分裂、无丝分裂和减数分裂；(4)细胞分化的实质：在特定的时间和空间条件下，基因的选择性表达；(5)细胞癌变是细胞的畸形分化，遗传物质发生了改变。
答案：(1)A、B、C、E 　(2)稳定性差异
(3)有丝分裂、无丝分裂和减数分裂
(4)染色体解螺旋形成染色质　 选择性表达　 (5)是7.(多选)(2012·江苏高考)下列事实能体现细胞全能性的是
(　　)
A.棉花根尖细胞经诱导形成幼苗
B.单细胞的DNA在体外大量扩增
C.动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体
D.小鼠体细胞经诱导培育成小鼠
【解析】选A、D。细胞全能性是指已分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能，所以判断体现全能性的依据是是否发育成完整个体，选项中只有A、D项符合。8.(2012·新课标全国卷)下列关于细胞癌变的叙述，错误的是
(　　)
A.癌细胞在条件适宜时可无限增殖
B.癌变前后，细胞的形态和结构有明显差别
C.病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变
D.原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖【解析】选D。癌细胞是在适宜条件下具有无限增殖能力的细胞；细胞癌变后形态发生改变，细胞表面糖蛋白减少，细胞之间黏着性下降，细胞易发生分散和转移；病毒癌基因可以整合到宿主细胞的基因组中，随宿主细胞基因的表达而表达，使其宿主细胞癌变；原癌基因的主要功能是调节细胞周期，如果原癌基因发生结构改变或过度表达时，可能导致细胞癌变，抑癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖。9.(2012·安徽高考)脊椎动物在胚胎发育中产生了过量的运动神经元，它们竞争肌细胞所分泌的神经生长因子，只有接受了足够量神经生长因子的神经元才能生存，并与靶细胞建立连接，其他的则发生凋亡。下列叙述正确的是(　　)
A.脊椎动物细胞凋亡仅发生在胚胎发育时期
B.一个存活的神经元只与一个靶细胞建立连接
C.神经元凋亡是不受环境影响的细胞编程性死亡
D.神经元凋亡是由基因控制的、自动的细胞死亡【解题指南】解答本题的关键是：
(1)提取题干中有效的信息：
(2)明确细胞凋亡的主要原因是基因控制的、细胞自动死亡。【解析】选D。由基因所决定的细胞自动结束生命的过程就叫细胞凋亡，细胞凋亡发生在生物体的整个生命过程中。从题目信息中可知，神经元的凋亡还受到环境中神经生长因子的影响，接受了足够量的神经生长因子后，才能生存并与靶细胞建立连接。10.(2011·江苏高考)关于人体细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是(　　)
A.细胞分化导致基因选择性表达，细胞种类增多
B.细胞衰老表现为酶活性降低，细胞核体积减小
C.细胞凋亡受基因控制，不利于个体生长发育
D.细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散转移【解析】选D。细胞分化的实质是基因选择性表达，最终细胞形态、结构、功能等改变；细胞衰老过程中，细胞内酶活性降低，细胞新陈代谢速率降低，细胞核体积变大；细胞凋亡受细胞中基因决定，细胞自动结束生命，有利于细胞更新；细胞癌变导致细胞膜上的糖蛋白减少，使得癌细胞易于转移和扩散。课件37张PPT。边做边学　观察植物细胞的有丝分裂(1)高等植物的分生组织细胞_________较为旺盛。
(2)细胞的分裂是_____进行的，在同一分生组织中可以通过
___________观察细胞内_______的存在状态，判断处于_____
_________的细胞。
(3)细胞核内的染色体容易被_________(如龙胆紫溶液)染成深
色。有丝分裂独立高倍显微镜染色体不同分裂时期碱性染料1.洋葱根尖的培养
实验前3 d～4 d，待根长到约__cm。
2.装片的制作53 mm 15%的盐酸 95%的酒精 约10min 龙 胆紫 使染色体（质）着色 盖玻片 3.观察
先_______观察：根据根尖特点找到_______细胞。
后_______观察：先找中期，后找前、后、末期细胞。
4.绘图
绘制植物细胞有丝分裂中期简图。低倍镜分生区高倍镜1.解离洋葱根尖时，为什么要控制解离时间？
提示：若解离时间过短，细胞在压片时不易分散；若解离时间过长，无法取出根尖进行染色和制片。
2.为什么要将解离过的洋葱根尖先漂洗后再染色？
提示：漂洗目的是洗去根尖组织中的盐酸，有利于碱性染料着色。二者不能颠倒，否则解离液中盐酸会影响染色效果。3.在制片时两次用到载玻片，作用分别是什么？
提示：一次是放置根尖；另一次是在盖玻片上加一片载玻片，目的是使细胞均匀分散，防止盖玻片移动；同时，避免压碎盖玻片。
4.如果观察到的组织细胞大多是破碎、不完整的，原因是什么呢？
提示：压片时用力过大，细胞被破坏。
5.在显微镜下观察到哪个时期的细胞数目最多？为什么？
提示：间期的细胞数目最多，因为间期历时最长。1.(2012·山东高考)某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验。下列关于该实验的叙述正确的是(　　)
A.盐酸和酒精混合液主要起固定作用
B.碱性染料吡罗红(派洛宁)可用于染色体染色
C.观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
D.细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据【解析】选D。盐酸和酒精的混合液主要是用于解离，使组织细胞相互分离开，A项错误；碱性染料吡罗红(派洛宁)用于染RNA而不是染染色体，B项错误；观察有丝分裂时的细胞已经是死细胞，不能看到细胞分裂末期细胞板向四周扩展形成细胞壁的动态变化，C项错误；细胞有丝分裂各时期的特点主要是根据染色体的变化规律来确定的，因此，通过观察细胞内染色体的存在状态可以判断各时期，D项正确。2.(2012·江苏高考)下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”的叙述，错误的是(　　)
A.解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散
B.先用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜观察
C.显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体
D.探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据【解析】选C。A正确，解离的目的是使根尖分生区细胞分离，而压片的目的是使根尖分生区细胞分散开。B正确，低倍镜的视野广，因此观察的时候先用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜观察。C错误，有丝分裂中大部分细胞处于间期，而间期是以染色质形式存在的，因此显微镜下绝大多数细胞中不能观察到染色体。D正确，如果在洋葱根尖分生区细胞分裂旺盛的时期取材，那么观察到处于分裂期的细胞数目增多，利于观察到有丝分裂的各个时期。3.(2010·天津高考)在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”
实验中，以下操作和结论正确的是(　　)
A.剪取5 cm根尖，用酒精和吡罗红(派洛
宁)混合液解离染色
B.右图是高倍显微镜下调节细准焦螺旋
看到的视野
C.持续观察，视野中的K细胞将分裂成两
个子细胞
D.视野中，N细胞的染色体数目是M细胞的一半【解析】选B。在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”的实验中，应剪取洋葱根尖2 mm～3 mm，用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1∶1)解离，用
0.01 g/mL的龙胆紫溶液(或0.02 g/mL醋酸洋红溶液)染色，所以A项错误。在解离时，根尖细胞已被杀死，即使持续观察，视野中的K细胞也不会分裂成两个子细胞，所以C项错误。视野中，N细胞处于有丝分裂后期，M细胞处于有丝分裂中期，N细胞的染色体数目是M细胞的2倍，所以D项错误。图中的图像确实为高倍显微镜下观察到的图像，可用细准焦螺旋调节使视野中物像清晰，B项正确。4.下图是一学生绘制的某高等植物的细胞分裂图像，其中错误
的是(　　)
A.a和c B.c和f C.b和d D.e和f【解析】选C。高等植物的细胞分裂不会有中心体的出现，故d图错误；植物细胞一分为二是从细胞中央形成细胞板，最后形成细胞壁，b图中细胞膜向内凹陷是动物细胞分裂的特点，故b图错误。5.如果在用显微镜观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，在低倍镜下看到一个正处于分裂中期的细胞在视野的中央，马上换上高倍镜后，继续观察，能够清晰看到(　　)
A.细胞壁和赤道板 B.染色体和纺锤体
C.赤道板和纺锤体 D.染色体和细胞壁
【解析】选D。赤道板是一种位置，不是真实的结构，故A、C错误；染色体被染成深色，而细胞壁是在细胞的最外面，故能清晰看到，纺锤体为透明状物，无法清晰看到，故B错误、D正确。6.(多选)用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下列叙述错误的是(　　)
A.处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等
B.观察处于分裂中期的细胞，可清晰地看到核膜、核仁等结构
C.视野中不同细胞的染色体数目可能不相等
D.细胞是独立分裂的，可选一个细胞持续观察其整个分裂过程【解析】选A、B、D。细胞有丝分裂时，细胞周期中的间期时间长，分裂期时间短，因此在显微镜视野中看到的处于间期的细胞数量多，A项错误；在分裂前期细胞的核膜和核仁逐渐消失，中期看不到核膜和核仁，B项错误；根尖分生区细胞分裂时，各细胞的分裂并不是同步的，有快有慢，因此把细胞固定杀死后，在显微镜视野中可以看到不同细胞的染色体数目可能不相等，如后期和中期的染色体数目不相等，C项正确；显微镜中观察的细胞已经死亡，不会看到有丝分裂的过程，D项错误。7.细胞有丝分裂后期，由于着丝粒一分为二，染色体数目暂时加倍。染色体数目加倍是纺锤丝牵引的结果，还是受基因控制的生理活动？某同学对该问题进行了实验探究。
(1)实验假设：　 。
(2)实验步骤：
第一步：培养洋葱根尖。
第二步：取两个广口瓶分别编号为1号、2号，并装入等量清水，向1号瓶内加入2 mL一定浓度的秋水仙素，向2号瓶中加入2 mL清水。
第三步：将已长出根尖的洋葱分别转移到1号、2号广口瓶中培养一段时间。第四步：从1号、2号广口瓶中洋葱上分别切取根尖2 mm～
3 mm，并分别进行　　　　　　等步骤制成临时装片。
第五步：分别在显微镜下观察装片，比较并记录　　　(时期)的染色体数目。
(3)请你预测实验结果和结论：(4)下图表示动物细胞在有丝分裂的分裂期各种距离或长度随
时间的变化规律曲线。
若已知曲线a代表两个中心体间的距离，则曲线c代表　　　。【解析】本题考查学生作出实验假设、预测实验结果的能力。
(1)根据题目要求，假设“染色体数目加倍是纺锤丝牵引的结果”或“染色体数目加倍是受基因控制的生理活动”。
(2)有丝分裂装片制作的基本步骤是：解离、漂洗、染色和制片。着丝粒分裂是在后期，所以要观察并比较染色体的数目，应选细胞分裂的后期。(3)根据题干中的问题可知，实验结果应该有两个，即1、2号瓶中洋葱根尖细胞有丝分裂后期染色体数目相等，或者是1号瓶中洋葱根尖细胞有丝分裂后期染色体数目是2号瓶的一半。前者对应的结论是“染色体数目加倍是受基因控制的生理活动”，后者对应的结论是“染色体数目加倍是纺锤丝牵引的结果”。
(4)姐妹染色单体共用的着丝粒在前期、中期不分裂，距离为零，到了后期染色体的着丝粒分裂，形成的两组染色体的着丝粒间的距离逐渐变大，最后接近细胞的直径，应为c曲线。答案：(1)染色体数目加倍是受基因控制的生理活动(或染色体数目加倍是纺锤丝牵引的结果)
(2)解离、漂洗、染色和制片　 细胞分裂后期
(3)见下表
(4)姐妹染色单体分开后，形成的两组染色体的着丝粒之间的平均距离通过学习本实验，可以联系到的实验研究课题及实际应用有：
(1)探究有丝分裂的日周期性。
(2)探究影响细胞有丝分裂的外界因素，主要外界因素有温度、pH、射线、化学物质、生理和病理状况等，通过观察有丝分裂的图像可以推断外界因素的影响情况。
(3)探究新形成的核膜是否由旧核膜的碎片连接形成的。
(4)探究纺锤体在有丝分裂中的作用。
(5)探究不同生物细胞周期的差异。某学校的研究性学习小组开展了“探究洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的日周期性”的课题研究，以确定洋葱根尖取材的最佳时间。细胞分裂指数是衡量洋葱根尖细胞分裂状况的指标之一，分裂指数=观察视野中分裂期细胞的平均数/总细胞平均数×100%。
实验操作步骤如下：
第一步：取多个已经培养好的洋葱鳞茎(根长约为5 cm左右)作为实验材料。第二步：在某一天的8点～18点时间段内每隔1小时，取3根洋葱根尖分别制成临时装片。
制作临时装片的方法如下：
①解离：剪取洋葱根尖2 mm～3 mm，立即放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(体积比为1∶1)的玻璃皿中，在室温下解离15 min。
②染色：把根尖放进盛有质量浓度为0.01 g/mL的龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3 min～5 min。
③漂洗：将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10 min。
④制片：将根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上载玻片，用拇指轻轻按压载玻片。第三步：观察、计数并将结果记录在表格中。请回答下列问题：
(1)请改正临时装片制作步骤中的3处错误。
①　　　　　　　　；②　　　　　　　　；③　　　　　　　　。
(2)每次应利用显微镜观察计数3个装片适宜视野中的　　　，并计算细胞分裂指数。
请帮助他们设计一个表格，用于观察项目的记录和结果的统计。(3)该研究小组的同学最后把表格中的数据转变为如下的曲线图，根据曲线图，可以得出的结论是 。【解析】(1)解离时间为3 min～5 min，不能太长也不能太短。解离太长会使细胞的结构被破坏，影响制片的效果，太短则不易使细胞分离，观察时细胞容易重叠。实验操作步骤应为先漂洗后染色，由于染色剂是碱性染液，如不先漂洗，酸碱发生反应，不利于着色；同时先漂洗也是为了洗去药液，防止解离过度。在盖玻片上加一片载玻片，用拇指轻按压载玻片，以防压片时用力不均匀使盖玻片压碎。(2)从题干中知：“细胞分裂指数”是衡量洋葱根尖细胞分裂状况的指标之一，分裂指数=分裂期细胞的平均数/总细胞平均数×100%，故分裂期的细胞数和细胞总数要取平均值。设计表格时要注意：对3个装片中分裂期的细胞数和细胞总数要取平均值；对自变量和因变量要归类，具体表格见答案。
(3)从曲线图可以看出，上午11时分裂指数最大，即此时细胞分裂最活跃，要观察细胞的有丝分裂，最好此时取材。答案：(1)①将“解离15 min”改成“3 min～5 min”
②实验操作步骤应改为先漂洗后染色
③将“盖上载玻片”改成“盖上盖玻片，在盖玻片上覆上一张滤纸片，再加盖一片载玻片”(2)处于分裂期的细胞数和细胞总数
表格如下：
(3)洋葱根尖取材的最佳时间为11时左右高中生物实验中常用的化学药品