高考复习资料(浙江省金华市东阳市)

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名称 高考复习资料(浙江省金华市东阳市)
格式 rar
文件大小 5.9MB
资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 生物学
更新时间 2008-03-03 01:54:00

文档简介

课题五 生物的新陈代谢
复习指导
本章内容是中学生物学知识的核心,在高考中所占分值最大。其中光合作用过程是众多考题的立足点,主要涉及到反应场所、条件、物质和能量变化等知识的考查。对于三大营养物质的代谢,应以“葡萄糖”和“氨基酸”为中心,掌握糖类和蛋白质的代谢过程,同时需要注意消化产物和代谢产物、葡萄糖和氨基酸的来源和去向、异常症状等。利用“理解记忆法”掌握动植物的生理过程,如光合作用过程、呼吸作用过程、糖类代谢过程、蛋白质代谢过程等,考题大多以“过程”为着落点展开。利用“联系实际法”提高对知识的理解和应用。如复习光合作用与呼吸作用时,联系农作物的增产——增大有机物净积累量,可采用松土、适时灌溉、增施有机肥、适当加大昼夜温差等。利用“联想迁移法”围绕某一个中心,把不同章节中与此有关的内容联想起来、发散开来。如复习呼吸作用时,联系光合作用、主动运输(矿质元素离子的吸收、生长素的运输)、三大营养物质的代谢、种子的储存和萌发、生态系统中的碳循环等。
对于与代谢相关的物质——酶,考点主要分布在:以酶的特性(高效性、专一性、温和性)为基础,结合教材实验内容,考查考生的实验分析和实验设计能力;以影响酶活性或化学反应速率的因素为背景,利用曲线图,考查考生的图表分析能力;以分散在不同章节内的酶的种类为素材,考查考生的综合应用能力。试题多为选择题和实验分析题,常以图表题、曲线题的形式呈现。
对于与代谢相关的能量——ATP,主要联系生物体内的各种能源物质,结合细胞的结构和功能、生物的代谢,考查细胞内产生ATP的结构及相应的生理活动;从ATP与DNA、RNA的化学组成中,理解物质在生物体内可循环利用的观点;从光合作用和呼吸作用的过程中,掌握能量转移的途径。如光合作用中能量转移途径:光能→电能→活跃的化学能(储存在ATP和NADPH中)→稳定的化学能(储存在有机物中);呼吸作用中能量转移途径:稳定的化学能→活跃的化学能和热能。
对于水分代谢,考点主要分布在:渗透作用原理的应用,特别是对渗透作用装置的变式考查;植物细胞质壁分离及复原实验的应用;另外,还需要注意本考点内容与矿质代谢、光合作用、呼吸作用,以及生态因素等知识的联系。试题多以选择题、图表分析题、实验设计题的形式出现,考查考生在新情景中对知识的理解和迁移能力。
对于矿质代谢,考点主要分布在:矿质元素的吸收,注意与水分吸收的关系,以及必需矿质元素的实验判断;矿质元素的利用,掌握矿质元素利用的特点,以及缺乏某种矿质元素时首先表现出症状部位的判断。当然,还需要关注本考点内容与无土栽培、中耕松土、叶面施肥、合理施肥、大棚栽培等生产实际相结合,以考查考生知识的应用能力。试题多以曲线分析题、实验设计题的形式出现。
对于光合作用的考查是高考的重点,几乎每年都有涉及。考点主要集中在光合作用的过程,影响光合作用的因素,光合作用相关实验,以及光合作用和呼吸作用 在作物增产方面的应用。(1)光合作用过程是众多考题的立足点,主要涉及到反应场所、条件、物质和能量变化等知识的考查。基础题多以选择题的形式出现,考查考生对光合作用过程的理解;能力题以图表分析题、实验分析题的形式出现,考查考生运用光合作用知识分析和解释问题的能力。(2)光合作用的影响因素,特别是光照和CO2浓度对光合作用的影响。考查时常运用坐标曲线图展现影响光合作用的因素,同时兼顾对不同种类植物(C3植物和C4植物、阴生植物和阳生植物)光合曲线的理解与分析,考查考生的识图能力及综合应用能力。(3)光合作用实验的考查,常从两个方面设置题目:一是以经典实验为素材,挖掘实验的内涵,设置一定的梯度的问题,体现科学思想、科学方法和实验分析能力的考查。二是以光合作用的原料、产物、条件和反应场所为基点,结合呼吸作用设计实验,体现实验设计能力的考查,题型多以验证性实验类型为主。(4)光合作用与呼吸作用的关系,以CO2、H2O和O2为桥梁联系光合作用与呼吸作用。如CO2中碳原子在光合作用中的转移途径为:CO2→C3→(CH2O)或CO2→C4→CO2→C3→(CH2O),前者为C3植物,后者为C4植物;在有氧呼吸中,碳原子的去向为:C6H12O6→丙酮酸→CO2,体现物质在生物体内循环利用的生物学观点。
对于固氮微生物的考查,常以“根瘤菌”、“圆褐固氮菌”为主线结合微生物类群、细胞的结构和功能、基因结构、生物代谢、生物变异、生态系统成分等相关知识,体现学科内综合。在复习时,要勤于梳理和总结。对于氮循环的考查,常结合其过程中相关生理作用,联系微生物类群、矿质元素的吸收、蛋白质代谢、代谢类型、碳循环和硫循环展开。在复习时,应注意知识点之间的联系,构建知识链和知识网。
对于三大营养物质代谢的考查,常围绕糖类代谢和蛋白质代谢的过程,结合人体健康、生命活动的调节、生命的物质基础,以及细胞呼吸等内容展开。多以“代谢过程”图解题的形式出现,考查考生对基础知识的理解和掌握程度,以及综合分析问题的能力。
对于呼吸作用的考查,常常联系光合作用、生物代谢的类型、种子的萌发、生态系统中的能量流动和物质循环(碳元素的循环)等内容,重点考查:有氧呼吸的过程;呼吸作用相关的实验分析和实验设计;呼吸作用在作物增产、种子储存等方面的应用。考题大多以“有氧呼吸过程”为着落点展开,多以实验装置图、表格数据分析题的形式出现。
对于生物的代谢类型,主要联系生物所处的生活环境,特别是结合发酵工程中菌种所需要的条件,考查考生对生物代谢类型的判断;从代谢角度判断生物所属的生态系统成分,特别需要关注对硝化细菌的综合考查。
知识要点
1,知道酶的化学本质、产生场所、生理作用、明确酶具有高效性、专一性和需要适宜的温度,能用曲线表示酶的活性与温度、PH、酶浓度、底物浓度的关系。2,知道ATP的结构简式及各部分的含义,理解ATP与ADP之间可以相互转化,但二者所需要的能量不同、酶不同、发生的场所不同,理解ATP的形成途径是光合作用和细胞呼吸,明确ATP是生命活动的直接能源。3,了解光合作用的场所和意义,掌握光合作用光反应、暗反应过程中物质和能量的转变,分析影响光合作用的主要因素。知道C3植物和C4植物在叶片结构上的区别。4,理解渗透作用的原理,并能用渗透作用的原理解析具体生物学现象。掌握植物细胞对水分的吸收、运输和散失的全过程,了解植物的蒸腾作用的概念及其意义。5,了解植物生活所需的必需元素及分类,掌握矿质元素的概念和吸收矿质元素的过程是主动运输的过程,能区分可转移元素和不转移元素在植物体内的利用情况。6,理解植物的呼吸作用、光合作用与植物积累之间的关系。7,了解固氮微生物的种类,能区分自生和共生固氮微生物。知道氮循环中固氮作用、硝化作用、反硝化作用、有机氮的生物合成等过程。8,明确血糖的三个来源,其中主要是食物中糖类的消化吸收;明确血糖的去路主要是用于氧化分解、释放能量,可转变为肝糖元和肌糖原或转变为脂肪、非必需氨基酸等。知道肝糖元和肌糖原在代谢上的区别。9,明确脂质代谢的主要途径是贮存,也可氧化分解或转变为糖类。10,明确氨基酸的来源和去路,知道氨基酸主要用于合成各种蛋白质,可由一种氨基酸经氨基酸转换作用转变为另一种氨基酸,经脱氨基作用产生尿素、氧化分解或转变为糖类、脂肪等。11,理解糖类、脂质、蛋白质三大营养物质之间相互联系、相互制约的关系。理解三者相互转化的条件和生理学意义。12,分析低血糖、脂肪肝、肥胖、某些氨基酸缺乏性营养不良症的原因并明确防治措施。13,正确把握有氧呼吸的概念,阐述细胞有氧呼吸的全过程,掌握有氧呼吸的三个阶段中物质和能量的变化过程。正确把握无氧呼吸的概念,阐述细胞无氧呼吸的全过程。了解无氧呼吸的过程和产物以及有氧呼吸与无氧呼吸的联系和区别。理解呼吸作用的实质是氧化有机物、释放能量。14,能够从物质变化、能量变化等角度,对光合作用与呼吸作用进行比较。会用“净生产量=总光合量—呼吸量”的关系分析农业生产的相关问题。15,掌握新陈代谢的概念。理解同化作用、异化作用与物质代谢和能量代谢之间的关系。了解同化作用和异化作用的各类型的概念和特点。
知识拓展
新陈代谢与酶、ATP
生物体内时时刻刻都进行着新陈代谢。新陈代谢一旦停止,生命也就结束了。新陈代谢是生物最基本的特征,是生物与非生物最本质的区别。新陈代谢是生物体内全部有序的化学变化的总称,其中的每一个化学变化都是在酶的催化作用下进行的。
1、 酶(列举实例:_______________________________________________)
1.酶的发现
⑴1773年意大利科学家斯帕兰扎尼用实验证明胃具有化学性消化的作用
⑵1836年德国科学家施旺从胃液中提取出消化蛋白质的物质(胃蛋白酶)
⑶1926年美国科学家萨姆纳从刀豆中提取出脲酶的结晶,后来证实它是一种蛋白质。
⑷20世纪80年代以来美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。
2.酶的概念:酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物,胃蛋白酶、唾液淀粉酶等绝大多数的酶是蛋白质,少数的酶是RNA。科学研究表明,所有的酶在一定的条件下,都能使生物体内复杂的化学反应迅速地进行,而酶本身并不发生变化。
强调说明:
①主要是_______________,也有______________________。
②能水解蛋白酶的酶是_____________,能水解纤维素酶的酶是_________ 。
③将酶水解后得到的基本组成单位有_____________________________。
④染色体水解得到的基本组成单位有_______________________________。
3.酶的特性:
【实验四】比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率
(一) 实验原理
FeCl3中的Fe3+是一种无机催化剂,新鲜的肝脏中有过氧化氢酶,是生物催化剂,它们都能使过氧化氢分解成水和氧气,但两者效率是不一样的,通过检查氧气的量来说明。
(二) 方法步骤
1、取两支洁净的试管,编上号,并且各注入2ml的H2O2溶液
2、取新鲜的肝脏的研磨液2滴注入1号试管内
3、向2号试管内用干净的滴管滴入2滴FeCl3溶液,将两试管振荡均匀,观察,发现1号试管产生的气泡量多
4、将点燃的但无火焰的卫生香分别放入1、2号试管内液面的上方,观察,发现1号试管的卫生香燃烧猛烈
①实验结论:酶的性质是(高效性)一般是酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍
强调说明:
A.实验时,肝脏要制成研磨液;如是土豆,应切成丝状、颗粒状,目的是增大反应面积,有利于反应进行。
B.每滴3.5%的FeCl3中Fe3+数为每滴20%肝脏研磨液中H2O2酶分子数的25万倍。
C.应选择新鲜的肝脏、大豆,原因是腐生肝脏中的微生物会分解H2O2酶,从而影响到酶的催化。
【实验五】探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用
(一) 实验原理
1、唾液淀粉酶能催化淀粉水解成麦芽糖。在沸水浴的情况下,斐林试剂能使麦芽糖氧化,产生砖红色沉淀。唾液淀粉酶不能使其他糖类(如:麦芽糖、蔗糖)水解,斐林试剂与蔗糖无反应。
(二) 实验步骤
1、收集并稀释唾液:取1ml唾液加9ml蒸馏水,用玻棒拌均匀,制成稀释的唾液备用。
2、实验过程见表:
序号    项   目 试 管
1号 2号
① 注入可溶性淀粉溶液 2 ml
② 注入蔗糖溶液 2ml
③ 注入稀释的唾液,37℃,10min 2 ml 2 ml
④ 注入斐林试剂,并煮沸5~10min 2 ml 2 ml
②实验结论:酶的性质是(专一性)每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。
强调说明:①需将两试管(下半部)浸在60OC热水中维持5分钟,加入斐林试剂后隔水加热煮沸1分钟。
②化学试剂商店出售的α-淀粉酶的最适PH为5.5~7.5,最适温度为50~75℃。
③阅读旁栏P48思考题。你认为这能说明酶作为生物催化剂具有专一性的特点。
【(全一册)P8实验一】温度对酶活性的影响
(一) 实验原理
淀粉遇碘后形成 。淀粉酶可以使淀粉
。 遇碘后不显色。
淀粉水解过程中,不同阶段的中间产物遇碘后会呈现 。
(二) 实验步骤(让学生设计实验步骤)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
③实验结论:酶的性质是( )_________________________________
酶的活性(又叫_______________),受_______________________、
_________________________和__________________________的影响。
温度:高温——对酶活性的影响:
低温——对酶活性的影响:
PH值:过酸、过碱对酶的影响:
(要求学生划出其关系图,并进行变式训练)
催化效率 催化效率
B
A C
温度 PH值
强调说明:
①酶的最适温度是指:______________________,超过酶的最适温度,酶的活性随着温度的上升而_______________________________。
酶的最适pH是指:_________________________________________,如胃蛋白酶、唾液淀粉酶和胰蛋白酶的最适pH分别是_____、_______、_____。
②小麦淀粉酶的pH由10降低为7时,活性将________________.
③在__________________条件下,会破坏酶的____________而失活。
④请划出酶的活性与温度、pH值的关系曲线图:(第三课时)
[例题4]下列关于酶的叙述,正确的是:
A、 酶一定是蛋白质 B、酶的活性随温度的升高而不断提高C、只能在体内起
催化作用 D、酶浓度一定时,反应物达到某一浓度时,反应速度不再上升
[例题5]甲、乙两支试管分别注入3ml蛋清(主要成分是蛋白质),甲试管注
入2ml肠液,乙试管注入2ml胰液,振荡后在37℃下放置10分钟,结果两试
管中蛋白质成分的变化是
A.甲试管中蛋白质被水解成多肽 B.乙试管中蛋白质仍是蛋白质
C.乙试管中蛋白质被水解成氨基酸 D.甲试管中蛋白质无变化
[例题6]在高温下酶不能正常发挥作用是由于
A.酶是催化剂 B.酶作用有专一性 C.酶是蛋白质
D.酶是活细胞产生
[例题7]下面是验证唾液淀粉酶专一性的实验设计
已知:(1)滴加斐林试剂如出现砖红色,证明有还原性糖的存在。
(2)唾液淀粉酶将淀粉水解成麦芽糖,但不能水解蔗糖成为葡萄糖和果糖。
麦芽糖、果糖、葡萄糖具有还原性;淀粉和蔗糖不具有还原。
(注:表中“—”表示不加入物质)
加入物质 试管号
1 2 3 4
1%淀粉溶液(滴) 4 — 4 —
2%蔗糖溶液(滴) — 4 — 4
稀释的唾液(滴) — — 1
蒸馏水(滴) 1 1 —
恒温处理15min 37℃ 37℃ 37℃ 37℃
斐林试剂(滴) 1 1 1 1
沸水浴(min) 3 3 3 3
现象 不变 不变 变砖红 不变
(1) 表中3号试管和4号试管各留下一处空白,你认为3号试管空白
处的操作应是______________,4号试管的空白处的处理应是_________,
其理由是________________________________________。
(2)实验中1号和2 号试管起_______作用。
(3)实验结果说明________ 号试管中有还原性糖存在。
(4)本实验中保持试管温度为37℃理由是____________________________。
(5)本实验为什么可证明唾液淀粉酶的专一性?分析理由是:3号试管变
砖红色,说明__________________________________,而4 号试管不变
砖红色,说明____________________________________________,从而证明
了唾液淀粉酶具有专一性。实验说明,过氧化氢酶和Fe3+的催化效率不同,一般地说酶的催化效率是无机催化剂的 倍,说明酶的催化作用具有 性的特点。
实验说明,淀粉酶只能催化________,对蔗糖则不起作用,确切地说每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。酶的催化作用具有________的特点。
实验说明,________、________以及________和________,都影响淀粉酶的活性,_______、_______和_______都能使酶分子结构遭到破坏而_______。除上述原因外,影响酶促反应的因素还有 、__ __等。新陈代谢不仅需要酶,而且需要______。______是细胞的主要能源物质,_____是生物体内储存能量的物质。但是,这些有机物中的能量都不能直接被生物体利用,只有在细胞中随着这些有机物逐步氧化分解而释放出来,并且储存在______中才能被生物利用。_______是新陈代谢所需能量的___________。
ATP是_____________的英文缩写符号,高能磷酸化合物是指水解时释放的能量在 以上的磷酸化合物,ATP水解时释放的能量高达 。
ATP的结构式可以简写成_______________。简式中的____代表腺苷,腺苷由 和 组成,如果腺苷上加上一个磷酸基就是 核苷酸。
ATP分子中______A的那个高能磷酸键,在一定的条件下很容易水解,也很容易重新形成。
在ATP与ADP的转化中,ATP的第____个高能磷酸键位于末端,能很快地水解断裂,释放能量,同样,在提供能量的条件下,也容易加上第_____个磷酸使ADP又转化为ATP,转化式可表示为 ,其中ATP的水解酶与合成酶 同一种酶。ATP在细胞内的含量是_____的。ATP在细胞内的转化是十分迅速的。细胞内ATP的含量总是处在___________之中,对于构成生物内部稳定的供能环境,具有重要意义。
对于动物和人来说,ADP转化成ATP时所需要的能量,来自______________________,对于绿色植物来说,ADP转化成ATP时所需要的能量,来自___________和__________。
构成生物体的活细胞,内部时刻进行着ATP与ADP的相互转化,同时也就伴随有能量的 _和 。故把ATP比喻成细胞内流通着的“ ”。
2006年高考回顾:
三、ATP(回顾几个能源物质,导入本节内容,引导学生阅读本节内容)
ATP的分子简式:_______________(ADP的分子简式:___________)
ATP和ADP相互转化的反应式:________________________________
强调说明:①A代表_____P代表_______D代表________ATP是__________能源
三磷酸腺苷的分子简式是 ,三磷酸腺苷的比喻是 。1molATP水解释放的能量高达 。二磷酸腺苷的分子简式是 。
②ATP脱去两个磷酸基的名称是:________________________________
③ADP形成ATP能量来自⑴植物:______________( )
⑵动物:______________( )
④ATP形成ADP产生的能量来自________________能量用于_________
⑤请写出光合作用过程中ATP和ADP的关系式:
上述反应式说明物质是______________能量是_________________。
⑥ATP的水解实际是 ;在细胞内的含量 ,
总是处在 中。
[例题8]在ATP中,大量的能量储藏在( )
A腺苷内部 B腺苷与磷酸基之间 C磷酸基之间 D磷酸内部
【课堂巩固练习】
下列A、B、C三图依次表示酶浓度一定时,反应速度和反应物浓度、
温度、pH值的关系。请据图回答下列问题:
(1)图A中,反应物达到某一浓度时,反应速度不再上升,其原因是 。
(2)图B中,a点所对应的温度称 。
(3)图B中,a点到b点曲线急剧下降,其 -------。
(4)将装有酶与反应物的甲、乙现两试管分别放入12℃和75℃水浴锅中,20分钟后取出转入37℃的水浴锅中保温,两试管内反应分别应为甲 ,乙 。(5)图C表示了 催化反应的速率变化曲线。
A.唾液淀粉酶 B.胃蛋白酶 C.胰蛋白酶 D.植物淀粉酶
一、单项选择题
( )1.将某种酶水解,最后得到的有机小分子是
A.核苷酸 B.氨基酸 C.核苷酸和氨基酸 D.核苷酸或氨基酸
( )2.下面有关产生酶的场所的叙述,其中正确的是
A、细胞核 B、主要是核糖体 C、细胞质 D、全部在核糖体
( )3.人体细胞中ATP的含量是相对稳定的。当ATP含量较多时,可将能量转移给
A.脂肪酸    B.氨基酸   C.丙酮酸    D.肌酸
( )4.缺乏有氧氧化酶系统的成熟红细胞,其直接依赖的能源物质为
A.蛋白质        B.葡萄糖     C.乳酸       D.脂肪
( )5.在光合作用中,不需要酶参与的过程是
A.CO2的固定  B.叶绿素吸收光能  C.三碳化合物的还原 D.ATP的形成
( )6.右图为4种不同的酶(分别以a、b、c、d表示)在不同温度下酶活性变化的曲线。在37℃时酶活性最高的是
A.a
B.b
C.c
D.d
( )7.下列生理过程中,不需要消耗ATP的是
A、核糖体上合成血红蛋白 B、在肺泡表面进行气体交换
C、小肠吸收氨基酸 D、神经冲动在中枢传导
( )8.种子萌发时,贮藏物质发生水解作用过程中,活性最高的酶应该是
①脂肪酶 ②淀粉酶 ③蛋白酶 ④转氨酶 ⑤过氧化氢酶 ⑥蔗糖酶
A、①、②、③ B、②、④、⑤ C、④、⑤、⑥ D、①、③、⑤
( )9.右图表示某种动物消化酶的催化反应速度与温度之间关系的曲线是
A.①
B.②
C.③
D.④
( )10.在唾液淀粉酶催化淀粉水解实验中,将唾液稀释十倍与用唾液原液实验效果基本相同,这表明酶具有:
A、专一性   B、多样性   C、高效性   D、稳定性
( )11.下列有关酶的叙述,不正确的是:
A、酶是在活细胞内产生的   B、酶主要是一类特殊的蛋白质
  C、酶只在细胞内起作用    D、酶使生物体内的化学反应高效。
( )12.1分子的碳酸酐酶,每秒钟能使105个二氧化碳分子与数目相同的水分子结合,形成碳酸,这说明酶的催化作用具有:
  A、专一性   B、多样性   C、稳定性   D、高效性
( )13.和无机催化剂Fe3+相比,动物肝脏研磨稀释液催化过氧化氢的分解试验,产 生的起泡更多。有关该试验,下列表述正确的是
A、动物肝脏中有多种酶共同参与过氧化氢的分解试验,所以反应剧烈
B、该试验证明了酶作用的高效性和专一性 C、酶促反应速度和肝脏的新鲜程度有关系
D、过氧化氢酶只存在于动物的肝脏组织中
( )14.能使脂肪酶分解的酶是:
A、淀粉酶   B、脂肪酶   C、蛋白酶   D、水解酶
( )15.种子萌发时,储藏物质发生水解过程中,活性最高的酶应该是:
A、淀粉酶、蛋白酶、转氨酶     B、蛋白酶、蔗糖酶、脂肪酶
C、过氧化氢酶、蔗糖酶、脂肪酶   D、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶
( )16.酶的作用特性有:
A、催化性和多样性B、高效性和专一性C、温和性和易失活性 D、催化性和温和性
( )17.人不能以草为食,因为人消化道的消化液中没有:
  A、淀粉酶   B、脂肪酶   C、蛋白酶   D、纤维素酶
( )18.下列关于探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解实验原理的叙述中,不正确的是
  A、淀粉和蔗糖都是非还原性糖,加热条件下,与斐林试剂作用不产生砖红色沉淀
  B、淀粉能在淀粉酶的作用下,水解成还原性糖
  C、蔗糖在淀粉酶的作用下可以水解为还原性糖葡萄糖和果糖
  D、淀粉酶能否催化淀粉和蔗糖水解,是通过有无还原性糖特定的颜色反应证明的。
二、简答题
19.胰蛋白酶作用于一定量的某种物质(底物),温度保持,pH保持在最适值,生成物量与反应时间关系如下图,请回答下列问题:
(1)该酶作用的底物是______________。
(2)在140分钟后,曲线变成水平,这是因为________________________________________________。
(3)若增加胰蛋白酶浓度,其他条件不变,请在原图上画出生成物量变化的示意曲线。
(4)若胰蛋白酶浓度和其他条件不变,反应液pH值由2逐渐升高到10,则酶催化反应的速度将_____________,原因是__________ 。
(5)下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是
20.用蛋清制备一定量的混浊液,然后用其进行下列实验。实验处理和结果如下表所示。
实验一 单位:mL
处理 试管号
1 2 3 4
水 2 0 0 0
蛋清混浊液 0 2 2 2
A酶溶液 1 1 1 0
煮沸后冷却的A酶溶液 0 0 0 1
稀盐酸溶液 0.5 0.5 0 0.5
碳酸钠溶液 0 0 0.5 0
37℃水浴30min
结果 无变化 液体变清 无变化 无变化
实验二 单位:mL
处理 试管号
5 6 7 8
水 2 0 0 0
蛋清混浊液 0 2 2 2
B酶溶液 1 1 1 0
煮沸后冷却的B酶溶液 0 0 0 1
碳酸钠溶液 0.5 0.5 0 0.5
稀盐酸溶液 0 0 0.5 0
37℃水浴30min
结果 无变化 液体变清 无变化 无变化
根据实验结果回答:
(1)A酶发挥作用所需要的pH环境为____________;B酶发挥作用的pH环境为____________。
(2)第4管和第8管液体不发生变化的原因是________________________。
(3)如果第2管反映的是胃内的消化过程,那么A酶是____________,蛋清的分解产物主要是____________。
(4)如果第6管代表小肠内消化过程,且B酶由多种消化酶组成,其消化产物能否被吸收 为什么 ________________________。
21.(1)人们不会在热泉中发现活着的嗜冷海藻,而经常可以在冷水环境中分离出
嗜热微生物。请根据酶的特性分析产生这种现象的原因。
(2)淀粉酶可以通过微生物发酵生产。为了提高酶的产量,请你设计一个实验,利用诱
变育种方法,获得产生淀粉酶较多的菌株。
① 写出主要实验步骤。
② 根据诱发突变率低和诱发突变不定向性的特点预期实验结果。
提示:生产菌株在含有淀粉的固体培养基上,随着生长可释放淀粉酶分解培养基中的淀
粉,在菌落周围形成透明圈。
22.下图为以鸡蛋清为底物,研究酶E的一组试验。其中E是一种消化酶。
某种消化酶活性的测定实验
5只试管中分别放入等量的溶于不同PH--缓冲液中的酶E,置于20℃水浴中。然后,将鸡蛋清放在5只同样的细玻璃管中,再将玻璃管投入沸水中,使鸡蛋固化呈不透明状态。试验时,将装有固化蛋清的细玻璃管分别投入水浴的酶E试管中,并开始记时。当酶E作用于蛋清时,会使玻璃管两端变得透明。每2分钟测量一次玻璃管两端透明部分的长度,计算出已被消化的鸡蛋清的百分率。所得实验结果如表:
表不同条件下酶E的活性
试验开始后的时间
(分) 被消化鸡蛋清的%
PH  2 PH  4 PH  6 PH  8 PH  10
0 0 0 0 0 0
2 12 8 0 0 0
4 28 12 0 0 0
6 39 20 0 0 0
8 55 29 0 0 0
10 68 38 3 0 0
12 94 53 10 3 0
试分析说明下列问题:
(1)本试验的目的是研究_________对酶E催化效率的影响。
(2)水浴的原因是 。
试管变得透明的原因是 。
(3)你得出的结论是:酶E是__________酶,其最适PH在_________左右。若用唾液代替酶E试验,你预期的结果是 。
(4)若在37℃下进行试验,你预期会得到的结果是________;若在80℃下进行试验,你预期会得到结果是 。
(5)你推想分泌该种酶的消化道是__________,根据是 。
【课堂巩固练习参考答案】
9.(1)受反应液中的酶浓度的限制(写酶不足也给分)
(2)酶反应的最适温度
(3)温度升高使酶活性下降
(4)速度加快 无催化反应
(5)C
新陈代谢、酶 、ATP自主测试题参考答案
1D 2B 3D  4B  5B 6D 7B 8A 9B
10C  11C  12D  13C 14C  15D  16B  17D  18C
19(1)蛋白质 (2)底物量一定,底物已被消耗尽 (3)见下图 (4)不变 在pH2时酶已经失活
(5)C
20(1)酸性碱性(2)高温煮沸使A酶及B酶均失去活性(或答酶失去活性)(3)胃蛋白酶多肽(4)能吸收蛋清已被分解成氨基酸
21.(1)嗜冷海藻体内的酶遇到高温后,酶的分子结构被破坏而失去活性,海藻很
快会死亡;而嗜热微生物体内的酶遇到低温环境,酶的活性降低,但酶分子结构没有被破坏,
遇到合适的温度又可以恢复活性。(2)① 主要实验步骤:第一步:将培养好的生产菌株分为
两组,一组用一定剂量的诱变剂处理,另一组不处理做对照。第二步:制备含淀粉的固体培
养基。第三步:把诱变组的大量菌株接种于多个含淀粉的固体培养基上,同时接种对照组,
相同条件下培养。第四步:比较两组菌株菌落周围透明圈的大小,选出透明圈变大的菌株。
② 预期实验结果:a. 由于诱发突变率低,诱变组中绝大多数菌落周围的透明圈大小与对照
组相同。b. 由于诱发突变不定向性,诱变组中极少数菌落周围的透明圈与对照组相比变大或
变小。
22(1)PH;(2)使温度恒定;避免不适温度影响酶活性,使各个反应的温度条件保持一致。鸡蛋清在酶E的作用下水解  (3)蛋白;2;蛋清不会水解;  (4)蛋清水解更快,蛋清不会水解;  (5)胃,胃中PH接近2
3、(2006年普通高考全国卷Ⅱ理科综合)在人体中,由某些细胞合成与释放,并影响其他细胞生理功能的一组物质是
A.信使RNA、必需氨基酸 B.激素、递质
C.淀粉酶、解旋酶 D.肝糖元、丙酮酸
11、2006 年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)新陈代谢是指:
A.生物体内的同化作用 B.生物体内的能量代谢
c.生物体内的异化作用 D.生物体内全部有序的化学变化的总称
26、2006年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)下列有关ATP的叙述,正确的是
A.线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所
B.光合作用产物中的化学能全部来自ATP
C.ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成
D.细胞连续分裂时,伴随着ATP与ADP的相互转化
习题精选:
光合作用与C3、C4植物
光合作用是指绿色植物通过 ,利用______,把______和_____转化成储存着能量的_________,并且释放出__ __的过程。
一、光合作用的发现
年代 创新发现人 创新实验设计思路及现象 实验结论
1771年 普里斯特利 点燃的蜡烛与绿色植物放在密闭玻璃罩内,现象是__________ __小鼠与绿色植物放在密闭的玻璃罩内,现象是________________
1864年 萨克斯 把绿色叶片放在暗处几小时,目的是_________ _____,然后一半曝光,另一半遮光一段时间后,用碘蒸气处理叶片,发现____________
1880年 恩吉尔曼 水 绵 黑暗、没有空气 极细光束照射叶绿体→现象_______ __好氧细菌 显微镜观察 完全曝光→现象_________________
20世纪30年代 鲁宾和卡门 实验方法是______________________________ H218O,CO2→现象_____________________ H2O,C18O2→现象_____________________
二、叶绿体中的色素
叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂______中,而层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂。层析液可由_________、_________和_________混合而成。由于提取的色素在层析液中的溶解度不同,在滤纸上扩散速度不同,从而将色素分离开来。上述实验,可以看到滤纸条上出现4条色素带,它们的颜色从上到下依次是________、_______、_________和________。从上到下依次叫做_______、________、_______和________。叶绿体中的色素能够吸收、 、 光能的作用。叶绿体中的色素存在于叶绿体的 (填结构名称)。
三、光合作用的过程
光合作用的过程可以用总反应可概括为_______________________________________。
光合作用过程大体上说根据是否需要光能,可分为 反应阶段和 反应阶段。前者必须有____才能进行,其化学反应是在__________上进行的,物质变化有:
①水分子分解的反应式(要求写出电子得失):_____________ _________;
②还原性辅酶Ⅱ的形成:___________ ____ ;
③ATP的形成:_______ ___________。
后者有光无光都能进行,其化学反应是在_________中进行的。物质变化有:
①CO2的固定:_________________________;
②C3被还原成糖:___________________。
光合作用过程中的能量转换包括三个步骤即_________ ;_______
和______________________________________。
四、C3植物和C4植物
对于小麦、水稻等大多数绿色植物来说,在暗反应阶段中,一个CO2被一个C5固定以后,形成的是两个 ,但是,科学家在研究玉米、甘蔗等原产在热带地区绿色植物的光合作用时发现, CO2中的C首先转移到 中,然后才转移到C3中。将这类具有C4的植物叫做C4植物;将仅有C3的植物叫做C3植物。C3植物和C4植物不仅固定CO2的途径不同,而且叶片结构也具有各自的特点。
绿色植物的叶片中有由 和 等构成的维管束,围绕着维管束的一圈薄壁细胞叫做 细胞。C3植物叶片中的维管束鞘细胞 叶绿体,维管束鞘以外的叶肉细胞排列疏松,但都 叶绿体。C4植物的叶片中,围绕着维管束的是呈“ ”的两圈细胞:里面的一圈是 细胞,外面的一圈是一部分叶肉细胞。C4植物中构成维管束鞘的细胞比较大,里面含有 的叶绿体,这种叶绿体不仅数量比较多,而且个体比较大,叶肉细胞则含有 的叶绿体。C4植物进行光合作用时,叶片中只有 内出现淀粉粒,叶肉细胞中没有淀粉粒;C3植物的情况正好相反。C4植物进行CO2固定时的特点是 发生在叶肉细胞的叶绿体内, 发生在维管束鞘细胞的叶绿体内,两者共同完成二氧化碳的固定。
同C3植物相比,C4植物大大提高了固定CO2的能力。在高温、 和 的条件下,绿色植物的气孔 。这时,C4植物能够利用叶片内细胞间隙中含量 的CO2进行光合作用,而C3植物则不能。这就是C4植物比C3植物具有较强光合作用的原因之一。
五、光合作用的重要意义
光合作用为包括人类在内的几乎所有_____的生存提供了_________和________。光合作用除了制造数量巨大的有机物,将太阳能转化成化学能,并贮存在光合作用制造的有机物中,以及维持大气中___和________含量的相对稳定外,还对生物的 具有重要作用。大气中的一部分氧会转化成_____。在大气上层形成的______,能够有效地滤去太阳辐射中对生物具有强烈破坏作用的紫外线,从而使______生物开始逐渐在______上生活。经过长期的____________,最后才出现广泛分布在自然界的各种动植物。
六、提高农作物的光能的利用率
提高农作物产量的重要条件之一,是提高农作物对光能的利用率。要提高农作物的光能的利用率的方法有:
1、延长光合作用的时间
延长 内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的 ,例如, 作。
2、增加光合作用的面积
是增加光合作用的面积的一项重要措施。
3、光照强弱的控制
光照是光合作用的条件之一,直接影响农作物的光能的利用率的提高。不同的农作物,对光照强弱的需求,阳生植物只要在 才能生长发育良好,才能提高光能的利用率;阴生植物应当种植在 的地方。
4、CO2的供应
CO2的含量很低时,绿色植物不能制造有机物,随CO2的含量的提高,光合作用逐渐 ;当CO2的含量提高到一定程度时,光合作用的强度不再随CO2的含量的提高而 。可见,绿色植物周围空气中二氧化碳的含量, 影响绿色植物的光能的利用率。对于农田里的农作物来说,确保良好的 ,既有利于充分利用光能,又可以使空气不断地流过叶面,有助于提供较多的二氧化碳,从而提高光能的利用率。对于温室里的农作物来说,通过增施 或使用二氧化碳 等措施,可以增加温室中二氧化碳的含量,同样可以提高农作物的光能的利用率。
5、必需矿质元素的供应
绿色植物进行光合作用时,需要多种必需的矿质元素。例如,氮是催化光合作用过程中各种 以及 和 的重要组成成分,磷也是 和 的重要组成成分。磷在维持叶绿体膜的 和 上起着重要的作用。绿色植物通过光合作用 糖类,以及将糖类 到块根、块茎和种子等器官中,都需要钾。镁是叶绿素的重要 。可见,只有保证植物必需矿质元素的供应,才能使光合作用顺利地进行下去。需要指出的是,必需矿质元素的供应过量时,也会给农作物的生长发育带来危害,例如氮肥施用过多时,会造成农作物倒伏,从而影响农作物光能的利用率的提高。
2006年高考回顾
22、2006 年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷)将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室,调节小室 CO2 浓度,在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度(以 CO2 吸收速率表示),测定结果如下图。下列相关叙述,正确的是
A.如果光照强度适当降低,a 点左移,b 点左移
B.如果光照强度适当降低,a 点左移,b 点右移
C.如果光照强度适当增强,a 点右移,b 点右移
D.如果光照强度适当增强,a 点左移,b 点右移
23、(2006年江苏省高考综合考试理科综合试卷生物部分)在开展生物学实践活动时,对照实验设计应遵循单一变量的原则.为了研究光对大豆生
长的影响,某小组设计了如下实验:在两只花盆里分别种相同数量的大豆苗,并进行如
下处理.
花盆 光 温度 水
甲 光亮处 20℃ 充足
乙 黑暗处 20℃ 不充足
在这一实验设计中,有一处不正确,需要改正为 ( )
A.乙花盆放在光亮处 B.甲花盆放在黑暗处
C.甲花盆的温度高于20℃ D.乙花盆浇充足的水
20、2006年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(北京卷)夏季,在晴天、阴天、多云.高温干旱四种天气条件下,猕猴桃的净光合作用强度(实
际光合速率与呼吸速率之差)变化曲线不同,表示晴天的曲线图是
12.2006 年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,下列参与暗反应必需的物质是
A.H2O、CO2、ADP B.CO2、NADPH、ATP
C.H2O、CO2、ATP D.NADPH、H2O、ADP
10、2006年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷) (10分)
材料1:1642年,比利时科学家海尔蒙特进行了一项著名的柳树实验。他在一个花盆
里栽种了一棵2.3 kg的柳树。栽种前,花盆里的泥土经过高温烘烤干燥后称重为90.8 kg。以后的5年中,海尔蒙特除了只给柳树浇水外,没有在花盆里添加任何物质,每年秋天柳树的落叶也没有称重和计算:5年后,他将柳树和泥土分开称重,发现柳树的重量变成了76.7 kg,泥土烘干后的重量为90.7 kg,比原来只减少0.1 kg。于是他得出结论:柳树获得的74.4kg物质只是来源于水:
材料2:科学家将一盆绿色植物放在不同波长的光下照射,然后测量该植物对不同光
质的吸光率,结果列于下表:
(1) 根据你所掌握的生物学知识,判断海尔蒙特的结论是否确切 为什么
(2)花盆内的泥土减少了0.1 kg,其原因是 。
(3)请用上表数据在指定方格纸内绘出植物叶片光吸收变化曲线,并分析得出结论。
(4)C02浓度对植物光合作用强度影响的规律如右图。当外界C02浓度处于A时,植物叶片光合作用所固定的C02量与 相等;为提高封闭大棚内作物产量,棚内人工释放C02应控制在 (填图中字母)浓度为宜。
习题精选:
生物固氮
生物固氮是指固氮微生物将大气中的______还原成______的过程。
共生固氮微生物如根瘤菌其新陈代谢的类型是___________,根瘤内的根瘤菌与豆科植物的关系是______,豆科植物通过光合作用制造的________,一部分供给根瘤菌;根瘤菌通过生物_____________,则供给豆科植物。
自生固氮微生物是指________________________________________。如圆褐固氮菌具有较强的______能力,并且能够分泌_________,促进植株的___________________。
大气中的氮必须通过以______________为主的固氮作用,才能被植物吸收利用。此外还有__________固氮和__________固氮。
动物体内的 以及 ,被土壤中的 作用,最终转化为 , 可以被植物吸收利用。当氧气不足时,土壤中的 可以将 转化为 ,最终转化为 ,氮气则返回到大气中。
生物固氮在自然界 中具有十分重要的意义。
2006年高考回顾:
1、(2006年普通高考全国卷Ⅱ理科综合)根瘤菌是一种固氮微生物,其生物学特征之一是
A.在土壤中独立生活时能够固氮 B.需氧的异养细菌
C.所需能量由自身的线粒体提供 D.单细胞真核生物
2、、2006 年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)栽培豆科植物可以提高土壤肥力,原因是与豆科植物共生的根瘤菌利用固氮酶把
A.N2转变为NH3 B.HN03转变为NH3
C.N2转变为N03- D.NH3转变为N03-
习题精选:
植物对水分的吸收和利用
植物的光合作用等生命活动需要大量的水分,这些水分主要是靠 从_______中吸收的。根吸收水分最活跃的部位是根尖________的表皮细胞,这些细胞主要靠________吸收水分。
一、渗透作用的原理
未成熟的植物细胞中主要靠细胞内的_____________________等亲水性物质吸收水分,这叫做__________。干燥的种子和根尖________的细胞,主要靠______ ___吸收水分。
实验表明,渗透作用的产生必须具备两个条件:一是具有_________;二是__________

水和溶质都可以____ _细胞壁。从整个植物细胞来看,把原生质层(主要包括
________________________的细胞 )看做是一层半透膜,将液泡里面的_________与__________隔离开来。
实验表明:当外界溶液的浓度______细胞液的浓度时,植物细胞就通过渗透作用____水,逐渐表现出________的现象;当外界溶液的浓度_____细胞液的浓度时,植物细胞就通过渗透作用____水,逐渐表现出________________的现象。
通常情况下,土壤溶液的浓度比较低,成熟区表皮细胞细胞液的浓度比较高。这样,土壤溶液中的水分,就通过 进入到成熟区 细胞中,并且通过成熟区表皮细胞 的层层细胞向里渗入,最终也进入_______。土壤溶液中的水分,还可以通过成熟区表皮细胞的______以及成熟区表皮细胞以内层层细胞之间的________向里渗入,最终也进入_______。
二、水分的运输、利用和散失
根吸收的水分,通过根、茎、叶中的 ,运输到植株的地上部分,一般只有_______的水分保留在植物体内,参与________和_________等生命活动,其余的水分几乎都通过__ ____散失掉了。植物通过蒸腾作用散失水分,是植物___________和促使水分在体内________的重要动力。
三、合理灌溉
合理灌溉就是指根据植物的需水规律__________、_________灌溉,以便使植物体茁壮成长,并且用最少的水获取最大的效益。
2006年高考回顾:14、2006 年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)将一植物细胞放入KNO3溶液中,一段时间后发生了质壁分离,下列说法不正确的是
A.此细胞是活细胞
B.原生质层具有选择透过性
C.发生质壁分离的细胞一段时间后可自动质壁分离复原
D.原生质层两侧溶液存在浓度差,KN03溶液浓度低于细胞液浓度
5、2006年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)夏季高温时段,用较低温度的地下水灌溉,容易导致农作物萎蔫。其主要原因是
A叶片蒸腾剧烈,水分散失快 B.植物体温度下降,气孔关闭
C.根系对矿质元素吸收减少 D.根系渗透吸水下降
习题精选:
植物的矿质营养
植物的矿质营养是指植物对矿质元素的_______、________和________。
一、植物必需的矿质元素
矿质元素是指除了____________以外,主要由根系从_____中吸收的元素。科学确定植物必需的矿质元素有14种,其中_______________ _____属于大量元素;___________ ________属于微量元素。
二、根对矿质元素的吸收
矿质元素一般存在于土壤中的_______里。_______只有溶解在水中形成___ ___,才能被植物的根尖吸收。
研究发现,土壤溶液中的矿质元素透过根尖________的表皮细胞的细胞膜进入细胞内部的过程,不仅需要细胞膜上____________的协助,而且需要消耗细胞呼吸作用释放的________,成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个____ ______的过程。
植物除了根以外,_______是植物地上部分吸收矿质元素的主要部位。
三、矿质元素的运输和利用
有些矿质元素(______)进入植物体以后,仍然呈____状态,因此容易转移,能够被植物体再度利用。有些矿质元素(_________)进入植物体以后,形成________的化合物,分解释放出来的矿质元素又可以转移到其他部位,被植物体______利用。有些矿质元素(_______)进入植物体以后,形成______的化合物,不能被植物体再度利用,只能利用____次。
四、合理施肥
合理施肥就是指根据植物的需肥规律,适 地、适 地施肥,以便使植物体茁壮生长,并且________结果。
五、无土栽培
无土栽培是利用 的原理,把植物体生长发育中所需要的 ,按照一定的 配制成 ,并用这种 来栽培植物的技术
2006年高考回顾:
4、(2006年普通高考全国卷Ⅱ理科综合)番茄种子萌发露出两片子叶后,生长出第一片新叶,这时子叶仍具有生理功能。对一批长出第一片新叶的番茄幼苗进行不同处理,然后放在仅缺N元素的营养液中进行培养,并对叶片进行观察,最先表现出缺N症状的幼苗是
A.剪去根尖的幼苗 B.剪去一片子叶的幼苗
C.剪去两片子叶的幼苗 D.完整幼苗
9、2006年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷) (8分)请根据以下图、表回答有关植物对矿质元素吸收和利用等问题:
(1)植物根系吸收矿质元素的主要部位是 区。若要观察细胞有丝分裂,宜选
择根的 区细胞为材料;若要观察细胞质壁分离,宜选择根的 区
细胞为材料。
(2)图中真菌菌丝能吸收土壤中的矿质元素和水分供植物使用,而植物光合作用产生
的碳水化合物又可供真菌利用,两者属于 关系。
(3)上表是不同形态氮素供应对水稻幼苗生长的影响。从表中可以得出结论:
① ;② 。
(4)氮素被植物体吸收后,可参与多种物质的合成,其中包括 (多项选择):
A.核酸 B.NADP+ C.纤维素 D.酶
13、2006 年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)有人设计实验探究有机肥是否能提高土壤肥力并优于化肥。实验分为两组,一组农田施有机肥,一组农田施化肥。该实验设计缺少
A.施用有机肥和适量化肥的对照田
B.既不施用有机肥也不施用化肥的对照田
C.施用大量化肥和少量有机肥的对照田
D.施用少量化肥和大量有机肥的对照田
A题一项研究发现.某植物根系对某营养物质的吸收.与该物质溶液浓度的关系如图所示。从图中曲线可以看出,在一定浓度范围内,该植物根系对该物质的吸收速率随浓度增加而增加,当达到P点后吸收速率不再增加。有人认为这种现象可表明该植物根系对该物质的吸收方式为主动吸收,也有人认为是被动吸收,请设计一个实验加以确定。
(1)设计实验步骤。 ▲
(2)预测实验结果并分析。 ▲_
人和动物体内三大营养物质的代谢
一、糖类代谢
食物中的糖类绝大部分是_______,此外还有少量的_______、______等。食物中的淀粉经_____ _成葡萄糖,葡萄糖被__________细胞吸收以后,有以下三种变化:一部分葡萄糖随__________运往全身各处,在____中氧化分解,最终生成___ _和_____,同时释放出_______,供生命活动的需要。血糖除了供细胞利用外,多余的部分可以被______和_____等组织合成______而储存起来。当血糖含量由于消耗而逐渐降低时,肝脏中的______可以分解成葡萄糖,陆续释放到血液中,以便维持________的相对稳定。若还有多余的葡萄糖,可以转变成________和______________等。
二、脂质代谢
食物中的脂质主要是_________________,同时还有少量的_____ __(主要是卵磷脂和脑磷脂)和胆固醇。食物中的脂肪在人和动物体内经过消化,以_____和_______的形式被吸收以后,大部分再度合成为_______,随着血液运输到全身各组织器官中。在各组织器官中发生两种变化:第一,在 、 、 等处以 的形式储存起来。第二,在 和 等处在分解成为 和 等,然后直接氧化分解,生成_______和_______,同时释放出_____ ____;或者转变为 等。
三、蛋白质代谢
蛋白质在人和动物的消化道内被分解成各种_________。该物质被吸收后直接被用来合成各种__________,如红细胞中的___________等。
此外,还能合成具有一定生理功能的特殊_______,如具催化功能的_____,具有运输作用(如氧的运输)的是________,具有调节作用的蛋白质类__ ___,具有免疫作用的________。
该物质可以通过__________作用,把氨基转移给其他化合物而形成新的氨基酸,在人和动物体内能够合成的氨基酸称为____________。
该物质可以通过___ _____作用,将其分解为含氮部分和不含氮部分,其中氨基在__ __(器官)中可以转变成为_____而排出体外,不含氮部分可以氧化分解成____和____,同时释放____,也可以合成为 和_____。
2006年高考回顾
2、(2006年普通高等学校招生全国统一考试重庆卷)下列有关生物新陈代谢的叙述,正确的是
A.完成有氧呼吸所需要的酶由线粒体DNA指导合成
B.植物根系吸收矿质元素的速率与土壤溶液中矿质离子的浓度成正比
C.用标记的蛋白质饲喂小白鼠,一段时间后可在其肝糖元中发现
D.用研究玉米的光合作用过程,最早在化合物中检测到
21、2006年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(北京卷)( 18 分)为研究长跑中运动员体内的物质代谢及其调节,科学家选择年龄、体重相同,身体健康的 8 名男性运动员,利用等热量的A 、 B 两类食物做了两次实验。
实验还测定了糖和脂肪的消耗情况(图 2 )
请据图分析回答问题:
(1)图Ⅰ显示.吃B食物后 浓度升高,引起 浓度升高。
(2)图Ⅰ显示,长跑中 , A 、 B 两组胰岛素浓度差异逐渐 ,而血塘浓度差 也参与了对血糖的调节,且作用相对明显.这两种激索之间具有 作用。
(3)长跑中消耗的能量主要来自糖和脂肪。研究表明肾上腺素有促进脂肪分解的作用。从能量代谢的角度分析图 2 , A 组脂肪消耗量比 B 组 ,由此推测A组糖的消耗量相对 。
(4)通过检测尿中的尿素量,还可以了解运动员在长跑中 代谢的情况。
习题精选(第二课时)
糖类、脂类和蛋白质之间是可以转化的,但它们之间的转化是_____ ___,并且________ ___。
三大营养物质代谢关系的转化可表示为:
五、三大营养物质代谢与人体健康
______是合成______的重要原料。如果肝脏功能不好,或 的合成减少时, 的合成受阻,易形成脂肪肝合理膳食,适当的休息和活动,并注意吃一些含________较多的食物,是防治脂肪肝的有效措施。
处于生长发育旺盛时期的__________、_______、_______________,食物中更应该含有较多的蛋白质。动物性食物中的蛋白质,所含氨基酸的种类_________;有些植物性食物中的蛋白质,缺少人体的某些必需氨基酸。如果食物种类过与单一,体内就因缺乏某些必需氨基酸导致蛋白质合成受阻出现营养不良。
人体健康的维持除与上述三大营养物质有关外,还与_______、________、________和_______等密切相关。
2006年高考回顾:6、2006年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)蛋白质、脂肪和糖类是人体必需的三大营养物质。下列叙述正确的是
A.植物性食物含有齐全的必需氨基酸 B.儿童和病愈者的膳食应以蛋白质为主
C.三大营养物质是人体内主要能量来源和贮存物质
D.胰岛素缺乏时,可能出现高血脂
8、2006年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)两人在空腹状态下,同时一次性口服葡萄糖100 g,然后每隔1h测定一次血糖含量,
将结果绘成以下曲线,据下图分析正确的是
A.a、b分别代表正常人和糖尿病患者
B.a在1h~2h血糖下降,某些氨基酸合成增加
C b在1h~2h血糖处于高处,蛋白质分解减少
D. b在2h后下降是由于血糖氧化分解并合成糖元所致
25、(2006年江苏省高考综合考试理科综合试卷生物部分)(6分)下图表示人体内三大营养物质代谢之间的关系.据图回答:
(1)从图中看出糖类、脂质和蛋白质之间可以转化.氨基酸必须通过______________作用才能转化成糖类和脂肪.
(2)人体中主要的能源物质是______________.人在饥饿初期,血糖含量会暂时降低,这时_____________________可以分解成葡萄糖并进入血液,使血糖含量恢复正常.
(3)某人多食少动,导致肥胖,其原因除了由于多食的脂肪储存在体内外,还可能发生了图中的_______(填标号)过程;为了减肥,他只吃水果、蔬菜和米饭,一段时间后,不仅体重未减轻,而且造成营养不良,其体内缺少的营养物质主要是____________
(4)血红蛋白是由574个氨基酸经过图中⑦过程形成的一种具有四条肽链的蛋白质,在这些氨基酸形成1个血红蛋白分子的过程中,共脱去_______个水分子.
习题精选:
]
第三课时
细胞呼吸与代谢类型
生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其他产物,并且释放出能量的总过程,叫做___________(又叫生物氧化)。
一、有氧呼吸
有氧呼吸是指细胞在_____的参与下,通过_______ ___作用,把糖类等有机物______________,产生出____和_____,同时释放出___________的过程。细胞进行有氧呼吸的主要场所是________。一般说来,______是细胞进行有氧呼吸时最常利用的物质。
有氧呼吸全过程分为 阶段:1、一个分子的 分解成 分子的 ,产生 量的 ,同时释放 量的 ,这个阶段是在 中进行;2、 和 彻底分解成 和 ,同时释放 量的 ,这个阶段是在 中进行;3、前两个阶段产生的 ,经过一系列的反应,与 结合而形成 ,同时释放 量的 ,这个阶段是在 中进行,以上三个阶段中的各个化学反应是由 同酶来催化的。
在生物体内,1摩尔的葡萄糖在彻底分解以后,共释放出 的能量,其中有 左右的能量储存在 中,其余的能量都以 的形式散失了。
有氧呼吸的过程可以表示为 。
二、无氧呼吸
无氧呼吸一般是指细胞在________条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物质分解成为___________产物,同时释放出_____量 的过程。细胞进行无氧呼吸的场所是_________________。
无氧呼吸的过程可以表示为 或 。
高等动物和人体的无氧呼吸产生________。还有一些高等植物的某些器官在进行无氧呼吸时也可以产生乳酸,如_____________、_____________等。
无氧呼吸全过程分为 阶段;1、与有氧呼吸的第一阶段完全 ,2、 在不同的 的催化下,分解成 和 ,或转化成 。细胞进行无氧呼吸的场所是_________________。
在无氧呼吸中,葡萄糖氧化分解时释放出的能量,比有氧呼吸的释放出的能量要 得多。1摩尔的葡萄糖分解成乳酸以后,共释放出 的能量,其中有 左右的能量储存在 中,其余的能量都以 的形式散失了。
三、有氧呼吸和无氧呼吸的区别
呼吸类型比较项目 有氧呼吸 无氧呼吸
呼吸场所
是否需氧
分解产物
释放能量
四、细胞呼吸的意义
细胞呼吸具有非常重要的生理意义,这主要表现在第一,细胞呼吸能够为生物体的生命活动提供_____,细胞呼吸释放出的能量,一部分转变为 而散失,另一部分储存在 中;第二,细胞呼吸能为体内其他化合物的合成提供______,例如:葡萄糖分解时的中间产物 是合成 的原料。
2003年高考回顾:15、2006 年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)关于真核细胞呼吸正确的说法是
A、无氧呼吸是不需氧的呼吸,因而其底物分解不属于氧化反应
B、水果贮藏在完全无氧的环境中,可将损失减小到最低程度
c、无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体
D、有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质
16、2006 年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)右图为某高等植物叶肉细胞结构模式图,相关叙述正确的是
A.图中能产生ATP的结构有1、2、5
B.1中产生的一分子cO:扩散出来进入2中被利用,穿过的磷脂双分子层的层数为4层 C.2与4中都含有叶绿素和类胡萝卜素等色素
D.3是遗传物质储存和复制的主要场所,是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心
习题精选:(第二课时)
新陈代谢是____________________________________的总称,包括___________和_____________两个方面。物质代谢是指生物体与_____________________的交换和生物体内_______________过程。能量代谢是指生物体与_________________________的交换和生物体内__________________过程。
在新陈代谢过程中,既有_____________,又有_____________。同化作用(又叫做合成代谢)是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成 ,并且储存 的变化过程。异化作用(又叫做分解代谢)是指生物体能够把自身的一部分组成物质加以 ,释放出其中的 ,并且把分解的 排出体外的变化过程。
二、新陈代谢的基本类型
根据生物体在同化作用过程中能不能利用___________制造有机物,可分为 型和 型两种。
生物体在同化作用过程中,能够把从外界环境中摄取的_________转变成为自身的组成物质,并且储存能量,这种新陈代谢类型叫做自养型。例如: 。
生物体在同化作用过程中,把从外界环境中摄取的___________________转变成为自身的组成物质,并且储存能量,这种新陈代谢类型叫做异养型。例如: 。
根据生物体在异化作用过程中______的需求情况,新陈代谢的基本类型可以分为________和________两种。绝大多数的动物和植物是 ,酵母菌是 。
2006高考回顾:2006 年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)新陈代谢是指:
A.生物体内的同化作用 B.生物体内的能量代谢
c.生物体内的异化作用 D.生物体内全部有序的化学变化的总称
习题精选
强调说明:
新陈代谢由_________________和____________________组成。
新陈代谢过程就是______________的过程,也就是___________的过程。
哪些过程不属新陈代谢?_______________________________________。
同化作用和异化作用既______________又__________,____________进行。
与新陈代谢关系最密切的两个化合物是___________________________。
厌氧型生物的一个重要特征是:________________________________.
在沼气发酵中起除臭作用的微生物是:____________________;请写出有
关方程式:____________________________________________________。
如何判断异化作用类型?________________________________________。
请判断下列生物的新陈代谢类型:
a乳酸菌( )醋酸杆菌( )
b酵母菌( )方程式
c水稻( )d蛔虫( )e菟丝子( )
f硝化细菌( )
g根瘤菌( )h铁细菌( )
⑩自养型生物和异养型的根本区别是:________________________________.
[例题1]下列生理活动符合新陈代谢概念的是:
①淀粉在胃里被消化 ②小肠吸收葡萄糖 ③血糖转变成氨基酸
④呼吸作用 ⑤脱氨基作用 ⑥肌肉收缩
A①②③④ B②③④⑤ C③④⑤⑥ D①④⑤⑥
[例题2] ①.给含氨较多的土壤中耕松土,有利于提高土壤肥力,其原因是( )
A.给善土壤通气,根呼吸作用加强     B.增加土壤中氮气的含量
C.改善土壤通气,硝化细菌繁殖快,利于土壤中硝酸盐增加 D. 促进氨的扩散
②.农田管理离不开松土,这样做的好处主要是( )
A.可以杀死农田害虫的卵 B.增强根的呼吸作用 C.能够提高土壤肥力
D.可以使根扎得更深
[例题3]生物的同化作用和异化作用的相同点是( )
A.都进行合成代谢和分解代谢 B.都储藏能量和释放能量
C.都有物质代谢和能量代谢 D.都有摄取营养和排出废物
(第三课时)
微生物的类群、营养、代谢和生长
微生物所包含的类群十分庞杂,既包括没有细胞结构的 等,又包括 生物界、 界以及 生物界的生物。
细菌的核区由一个 DNA分子反复折叠缠绕而成,控制着细菌的 遗传性状。细菌的细胞质是无色透明的胶状物,里面含有 、 和一些贮藏性颗粒(如淀粉粒、硫粒)。质粒上面一般含有几个到几百个 ,控制着细菌的抗药性、 、抗生素生成等性状。有些细菌除了上述基本结构以外,还具有特殊结构,如荚膜、鞭毛和芽孢。
细菌主要以 的方式进行繁殖。分裂时,细胞增大, 复制,接着,细胞中部的细胞膜和细胞壁向内生长,形成 ,将细胞质分成两半,形成两个子细胞。
单个细菌用肉眼是看不见的,但是,当单个或少数细菌在 培养基上大量繁殖时,便会形成一个肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群体,叫做 。不同种类的细菌所形成的菌落,在大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等方面具有一定的特征。每种细菌在一定条件下所形成的菌落,可以作为菌种鉴定的重要依据。
同细菌一样,也是单细胞的 核生物。放线菌的菌体一般由分枝状的 构成。放线菌的菌丝可以分为两类:伸入到培养基内部的菌丝称为 菌丝,主要功能是吸收 ;伸展在空气中的菌丝称为 菌丝。大多数放线菌都是靠 菌丝吸收 的营养物质,进行 生活的。放线菌生长发育到一定阶段,一部分气生菌丝便分化成 。孢子丝有杆形的、波浪形的、螺旋形的等,上面生有成串的孢子。在适宜的条件下,孢子萌发长出 。
病毒主要由 和 两部分构成。核酸位于病毒的内部,构成病毒的核心。核酸的四周由蛋白质构成的衣壳所包围。衣壳和核酸合称为 。有些病毒仅由核衣壳构成,如烟草花叶病毒;有些病毒的核衣壳的外面,还有一层由蛋白质、多糖和脂类构成的膜,叫做囊膜,囊膜上生有刺突,如流感病毒。
衣壳由许多结构相同的 组成。衣壳粒是电镜下能够看到的最小形态单位,通常由一到六个 分子组成。衣壳具有 病毒核酸,决定 等功能。衣壳粒的排列方式不同,使病毒呈现出不同的形态。一种病毒只含有一种核酸:DNA RNA。核酸 中贮存着病毒全部的遗传信息,控制着病毒的一切性状,如病毒的形态结构、致病性等。
病毒的繁殖过程只能在 的 细胞中进行,通常将病毒的繁殖过程称为 。
噬菌体在侵染宿主细胞时,首先是吸附在宿主细胞表面,将 注入到细胞内部,把衣壳留在外面。核酸进入宿主细胞以后,就利用 细胞内的物质,复制出子代噬菌体的 ,并合成构成子代噬菌体衣壳的 。在细胞的一定部位,这些蛋白质和核酸装配成子一代噬菌体。装配完成的噬菌体,在细胞 以后,一齐被释放出来。微生物细胞的化学组成与其他生物的 相同,也是由C、H、O、N、P、S以及其他元素组成,其中C、H、O、N占细胞干重的90%以上,这些元素最终来自外界环境中的各种无机和有机化合物。这里将这些化合物归纳成 、 、 、无机盐和水这 大类营养要素物质。
碳源 凡是能为微生物提供所需碳元素的 物质,就叫做碳源。 是最常用的碳源,尤其是 。碳源主要用于 微生物的细胞物质和一些代谢产物,有些碳源还是异养微生物的主要 物质,因此微生物对碳源的需要量最大。
氮源 凡是能为微生物提供所需氮元素的营养物质,就叫做氮源。有分子态氮、氨、铵盐、硝酸盐、尿素、牛肉膏和蛋白胨等。其中 、 等是最常用的氮源。氮源主要用于合成 、 以及含氮的代谢产物。对于微生物来说,含C、H、O、N的化合物既是碳源,又是氮源。
生长因子 生长因子是指微生物生长不可缺少的 物,主要包括 、 和碱基等,它们一般是 、 等的组成成分。有些微生物 需要补充生长因子,如大肠杆菌;而有些微生物则必须补充生长因子才能 生长,如乳酸杆菌就需要补充多种维生素和氨基酸。
在配制培养基时,要注意以下几点:第一,目的明确。应当根据不同种类微生物的营养需要选择不同的原料配制培养基。第二,营养要协调。不同种类的微生物对各种营养物质的需要量不同,配制培养基时要注意各种营养物质的 和 。第三,pH要适宜。各种微生物所要求的最适pH不同,细菌的最适pH为 ,放线菌的最适pH为 ,真菌的最适pH为 。
根据物理性质的不同,可以将培养基分为 培养基、半固体培养基和 培养基。固体和半固体培养基需加入凝固剂,如 。固体培养基主要用于 ,半固体培养基主要用于 ,液体培养基常用于 。
根据培养基的化学成分,可以将培养基分为 培养基、 培养基。 培养基的化学成分己知,常用于 , 培养基用化学成分不明确的天然物质配成,常用于 。
根据用途的不同,可以将培养基分为 培养基、 培养基等。选择培养基是在培养基中加入某种化学物质,以 不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物的生长。例如,当需要酵母菌和霉菌时,可以在培养基中加入 ,以抑制细菌、放线菌的生长,从而分离到酵母菌和霉菌。又如,在培养基中加入高浓度的 可以抑制多种细菌的生长,但不影响金黄色葡萄球菌的生长,从而可以将该菌分离出来。鉴别培养基是根据微生物的代谢特点,在培养基中加入某种 或化学药品配制而成的,用以 不同种类的微生物。例如,在培养基中加入伊红和美蓝,可以用来鉴别饮用水和乳制品中是否存在 等细菌:如果有大肠杆菌,其代谢产物就与 结合,使菌落呈深紫色,并带有金属光泽。
2006年高考题回顾:1、(2006年普通高等学校招生全国统一考试重庆卷)下列所述环境条件下的微生物,能正常生长繁殖的是
A.在缺乏生长素的无氮培养基中的圆褐固氮菌
B.在人体表皮擦伤部位的破伤风杆菌
C.在新配制的植物矿质营养液中的酵母菌
D.在灭菌后的动物细胞培养液中的禽流感病毒5、2006 年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)关于炭疽杆菌的叙述,错误的是
A.具有细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核等结构
B.通过二分裂方式进行繁殖
c.核衣壳外还有多糖、蛋白质和脂质构成的囊膜
D.同化类型是化能异养型
习题精选:第二课时
知识点记忆:微生物在代谢过程中,会产生多种的代谢产物。根据代谢产物与微生物生长繁殖的关系,可以分为 代谢产物和 代谢产物两类。
初级代谢产物是指微生物生长和繁殖所 的物质,如氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、 等。在不同种类的微生物细胞中,初级代谢产物的种类 。此外,初级代谢产物的合成在 进行着,任何一种产物的合成发生障碍都会影响微生物正常的生命活动,甚至导致死亡。
次级代谢产物是指微生物生长到 才产生的化学结构十分复杂、对该微生物 生理功能,或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质,如 素、 素、 素、 素等。不同种类的微生物所产生的次级代谢产物 ,它们可能 在细胞内,也可能排到 中。其中, 是一类具有特异性 菌和 菌作用的有机化合物,种类很多,常用的有链霉素、青霉素、红霉素和四环素等。
酶合成的调节 微生物细胞内的酶可以分为 酶和 酶两类。组成酶是微生物细胞内 存在的酶,它们的合成 受遗传物质的控制,而诱导酶则是在环境中 物质的情况下才能够合成的酶。这种调节既保证了代谢的需要,又避免了细胞内物质和能量的 ,增强了微生物对环境的 。
酶活性的调节 微生物还能够通过 酶的催化 来调节代谢的 。酶活性的调节是一种 、 的调节方式。这种调节现象在 、 的合成代谢中十分普遍。
上述两种调节方式是同时 ,并且密切配合、协调起作用的。
人工控制微生物代谢的措施包括改变微生物 特性、控制生产过程中的各种条件(即 条件)等。在实际工作中,常以微生物的 为单位来研究微生物的生长。
将少量的某种细菌接种到恒定容积的液体培养基中,定时取样测定培养基里的细菌数目。
调整期 刚刚接种到培养基上的细菌,对新环境有一个短暂的 或适应过程,因此,一般不立即开始 ,这段时间称为调整期。这时细菌的代谢 ,体积增长 ,大量合成细胞 所需的酶类、ATP以及其他细胞成分。调整期的长短与菌种、培养条件等因素有关。
对数期 这个时期的细菌进入 分裂阶段,细胞数目以 数列的形式增加。一个细菌繁殖n代,可以产生2n个细菌。处于对数期的细菌,代谢 ,个体的形态和 比较稳定,常作为生产用的 (也叫种子)和科研的材料。
稳定期 经过一段时间的高速生长以后,随着营养物质的 ,有害代谢产物的 ,pH的变化等,细菌的分裂速率 ,死亡细胞的数目逐渐增加,整个培养基中新增加的细胞数和死亡的细胞数达到 ,这个时期称为稳定期。在稳定期,活菌数目达到 ,细胞内大量积累代谢产物,特别是 代谢产物,某些细菌的 也是在这个时期形成的。
衰亡期 随着培养的继续,细菌的死亡速率 繁殖速率,最终导致培养基中的活菌数目急剧下降,这个时期称为衰亡期。到了衰亡期,细胞会出现多种形态,甚至 ,有些细胞开始解体, 出代谢产物等。环境中影响微生物生长的因素很多,主要的有 、 、 。
2006高考题回顾:
3、2006年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)某同学在进行探究大肠杆菌群体生长规律实验时,错误操作是
A.在调整期扩大接种 B.随时调整pH
C在稳定期连续培养 D.定期检测菌体数目
8、2006年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)(14分)
(1)下图为某细菌的生长曲线及A、B两种代谢产物积累曲线。
请据图回答问题:
①A产物合成始于细菌生长曲线的 期,属于 代谢产物。
②B产物的积累量在细菌生长曲线的 期最大。
(2)绝大多数微生物最适生长温度为25~37℃。为了探究培养温度对谷氨酸棒状杆菌代谢产物(谷氨酸)合成量的影响,设计如下实验。在实验中有4处错误,分别标以①、②、③、④,请依次分析错误原因。
第一步:设定培养温度为
第二步:将菌种接种到灭菌后的液体培养基中,分别在设业的温度条件下
第三步:在定时取样,分别测定谷氨酸合成量,记录结果并绘制曲线。
实验结果预测及结论:若在30℃培养条件下,谷氨酸合成量最大,则认为,。
① 。
② 。
③ 。
④ 。
习题精选
发酵工程
1857年,法国微生物学家 发现了发酵原理,人们才认识到 是微生物活动的结果。
一、应用发酵工程的生产实例
是鲜味剂味精的主要成分,以前用植物(如大豆)蛋白质水解法生产。1957年,日本率先用微生物发酵法生产成功。常用的谷氨酸产生菌有 棒状杆菌、黄色短杆菌等。培养基通常用豆饼(或马铃薯等)的水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、氧化钾、硫酸镁、生物素等配制而成,呈 状态,因此也称培养液。其中的 是生长因子。培养液配制完成以后,投放到发酵罐中,通入98kPa的蒸汽进行灭菌,冷却后,在无菌条件下加入菌种,即为 。
发酵罐是一种圆柱形的容器,容量从几升到几百万升不等,上面连接有 、 、接种、加料、冷却等装置;此外,还有对 、 、通气量与转速等发酵条件进行检测和控制的装置。
  谷氨酸棒状杆菌是 菌,因此,发酵过程要不断地通入 空气,并通过 ,使空气形成细小的气泡,迅速溶解在培养液中(称 );同时,也能使菌种与培养液充分接触,提高它们对原料的 。在温度为30~37℃、pH为7~8.0的条件下,经28~32h,培养液中就会生成大量的谷氨酸。最后,将谷氨酸从培养液中分离提取出来,通常每升培养液中能得到谷氨酸50~100g。提取出来的谷氨酸用适量的Na2CO3溶液中和后,再经过过滤、浓缩、离心分离等步骤,便制成了味精。
二、发酵工程的概念和内容
  通过上面的实例可以看出,发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用 的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的 、培养基的 、 、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
  菌种的选育 要想通过发酵工程获得在种类、产量和质量等方面符合人们要求的产品,首先要有性状优良的菌种。
微生物学家用 的方法育种,就是用紫外线、激光、化学诱变剂等处理菌种,使菌种产生突变,再从中 出符合要求的优良菌种,如不能合成高丝氨酸脱氢酶的黄色短杆菌就是用这种方法获得的。这种育种方法已在氨基酸、核苷酸、某些抗生素等的发酵生产中获得成功。
  随着生物技术的发展,生物学家开始用 工程、 工程等方法,构建工程细胞或 ,再用它们进行 ,就能生产出一般微生物所不能生产的产品。
培养基的配制 在生产实践中,培养基的配方要经过反复的 才能确定。
灭菌 发酵工程中所用的菌种大多是单一的 ,整个发酵过程不能混入其他微生物(称杂菌),一旦 杂菌,将导致产量大大 ,甚至得不到产品。例如,如果青霉素生产过程中污染了杂菌,这些杂菌会分泌青霉素 ,将形成的青霉素分解掉。因此,培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。
  扩大培养和接种 在大规模的发酵生产中,需要将选育出的优良菌种经过多次 ,让它们达到一定数量以后,再进行 。
发酵过程 这是发酵的 阶段。在这个阶段,除了要随时取样检测培养液中的细菌数目、产物浓度等,以了解发酵进程外,还要及时 必需的培养基组分,以满足菌种的营养需要。同时,要严格控制 、 、溶氧、通气量与转速等发酵条件。这是因为环境条件的变化,不仅会影响菌种的生长繁殖,而且会影响菌种代谢产物的 。例如,在谷氨酸发酵过程中,当pH呈酸性时,谷氨酸棒状杆菌就会生成 ;当溶氧不足时,生成的代谢产物就会是 或 。因此,随时检测影响发酵过程的各种环境条件,并予以控制,才能保持发酵的正常进行。
分离提纯 这是制取发酵产品不可缺少的阶段。应用发酵工程生产的产品有两类:一类是代谢产物,另一类是 ,如酵母菌和细菌等。产品不同,分离提纯的方法一般不同。如果产品是菌体,可采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来;如果产品是代谢 ,可采用蒸馏、萃取、离子交换等方法进行提取。分离提纯后的产品,还要经过质量检查合格后,才能成为正式产品。三、发酵工程的应用
  发酵工程以其生产条件 ,原料来源 且价格低廉,产物 ,废弃物对环境的污染小或容易 等特点,而在医药工业、食品工业、农业、冶金工业、环境保护等许多领域得到了广泛的应用,逐步形成了规模庞大的发酵工业。
2006年高考回顾
2、2006年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)下列不需要利用发酵工程的是
A.生产单细胞蛋白饲料 B.通过生物技术培育可移植的皮肤
C.利用工程菌生产胰岛素 D.工厂化生产青霉素
6、2006 年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)(8分)右图为谷氨酸发酵装置图。
(1)图中3.6处是发酵罐夹层中水的进出口,
水在发酵罐夹层流动的作用是 ▲ 。
(2)谷氨酸发酵液的pH应控制在7-8范围
内。随着代谢产物的积累,发酵液pH变
化趋势是 ▲ ,控制办法是 ▲ 。
发酵过程中,若谷氨酸积累过量,会抑制
▲ 的活性,导致合成途径中断,这种
代谢调节方式称为 ▲ 调节。
(3)如果在4处通入空气,谷氨酸产量会 ▲ ,
原因是 ▲ 。
7、. 2006年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(北京卷)用蔗糖、奶粉和经蛋自酶水解后的玉米胚芽液.通过乳酸菌发醉可生产新型酸奶,下列相关叙述错误的是
A.蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关 B.酸奶出现明显气泡说明有杂菌污染
C.应选择处于对数期的乳酸菌接种 D.只有奶粉为乳酸菌发解提供氮源
习题精选
即向植物提供
B实验组
A实验组
一周后
取样、测定血糖和胰岛素年度,取平均值绘制成A组曲线(图1)
空腹

吃A食物

休息2小时

长跑21公里
空腹

吃B食物

休息2小时

长跑21公里
取样、测定血糖和胰岛素年度,取平均值绘制成B组曲线(图1)
蛋白质
催化效率
催化效率
A
B
C高考复习备考策略
前言
“随风奔跑自由是方向,追逐雷和闪电的力量,把浩瀚的海洋装进我胸膛,即使再小的帆也能远航。”当同学们听到这首熟悉的《奔跑》时,是否会心潮澎湃,充满斗志呢?你是不是准备好了高三要全力奔跑,去拼搏奋斗,做一个有激情有斗志的强者呢?记住:细节决定成败;心动不如行动。正是:
有志者,事竟成,破釜沉舟,百二秦关终属楚;
苦心人, 天不负,卧薪尝胆,三千越甲可吞吴!
我们努力,我们快乐,我们成长,做一名快乐的高三。
备考策略
备考依据:
以教材为根本,以《考试大刚》为刚,复习资料为辅,充分发挥自己的主体作用。
备考目标:
夯实基础,加强记忆,查漏补缺,提高能力,熟悉高考。
备考指导思想:
立足于能力的培养,立足于基础知识,立足于理论联系实际,立足于学科内综合。
备考方式:
认真看书,构建知识网络;优化训练,总结解题规律和技巧。
备考计划:
第一轮:完成新课教学——4月初。抓双基的落实,初步构建知识网络,形成基本能力。
第二轮:4月初——4月底。巩固双基,注重学科内综合,恰当关注学科交叉点,关注学科知识在生产、生活中的应用,逐步提高综合运用所学知识分析、解决实际问题的能力。
第三轮:5月初——高考前。进行专题训练和综合训练,进行高考模拟试题的练习与矫正,提高应试能力。
具体策略:
一, 夯实双基,为能力的形成和发展打好基础。
搞清概念的内涵和外延,搞清相似、相对、相关概念的区别和联系等;形成完整的知识结构,连成链、串成片、结成网等;
二,突出实验能力训练。
1, 重视生物科学史的复习,训练科学思维方式和思维习惯。
2, 重视课本实验的原理,方法步骤,结果预测和分析。
3, 训练实验设计、探究的能力。
三,训练应用知识解决问题的能力。
1, 密切联系生产、生活和科技发展实际,训练解决实际问题的能力。
2, 训练收集和处理生物学信息(特别是图表题、材料题等)的能力和知识迁移能力。
3, 关注热点问题,训练综合应用知识的能力。
备考要注意的问题:
1, 精读课本,对于一些非重点内容(小资料、小问号、课外阅读、小字内容、注解等),由于平时的疏忽而往往在高考中失分。
2, 选择、用好套复习资料。依据《考刚》,增强复习的目的性。
3, 把平时的练习当成高考,多做非选择题,培养自己的语言表达能力,规范语言表达。不用口头语言,多用生物术语;不写错别字等。
4, 以实验为复习核心,养成科学的思维方法和习惯。
5, 提高审题能力,善于捕捉题目的关键词和出题意图,培养良好的 思维习惯。
6, 做一本错题集,把平时的错题及时、认真、彻底、正确地纠正,那也就没有不会做的题目了。
备考复习误区:
1, 重资料轻教材。脱离教材而盲目地看资料、做习题,觉得自己教材上的知识都知道了,没必要再看。其实,每道高考题的着落点均在教材上,没有牢固理解和掌握教材中的概念、原理和应用,就无法在此基础上 作出正确的推理和判断。切忌一味的依赖手中的复习资料,一定要从题海中脱离出来。
2, 重知识点轻知识面。复习时,只重视本章节的复习,而忽视了章节间的联系。在头脑中没有形成知识的网络,所学知识散乱,遇到一些综合性强的题目就会无从下手。
3, 重必修轻选修。对于选修教材的复习,首先要给予高度重视,要与必修教材同等对待;其次,考虑到选修内容大多是必修知识的拓展和延伸,要找出新旧知识的联系与区别,通过复习旧知识,掌握新知识。
4, 重难题轻基础题。有的同学认为只有做难题,高考时才能获得高分,从而忽视基础题的训练。其实,高考中对基础知识的考查占80%,掌握了基本原理和基本方法,即使遇到难题也能迎刃而解。
5, 重数量轻质量。有的同学期望通过多做题来提高能力、提高分数,孰不知大量的机械重复练习,会扼杀思维的发展,影响知识的理解、能力的提高。因此,不要不加选择地盲目使用外来资料和试题,避免难题、偏题和错题的误导,宜选用正规的资料和历届高考真题。
6, 重结果轻过程。只通过做练习来模仿和记忆,这种只看结果而不看过程的学习方式,虽然记住了正确的答案,但错误的根源仍然存在,只要题目的条件稍加改变,又会出现错误,或遇到新的题型,就会手足无措。
7, 重练习轻反思。大量做题,不注意总结和反思,其结果只能是事倍功半。做题时一定要与教材相结合,要思考从一道题中可以学到哪些知识和方法。
8, 重自己轻老师。老师在本学科上较学生站得高、看得远,了解高考命题的方向,具有丰富的备考经验。复习时,一定要在老师指导下循序渐进的进行,充分发挥老师的主导作用。而我行我素,上课不认真听讲,自认为多做题,用复习资料代替教材,甚至代替老师的做法,是一种不明智的行为。另外,还要敢于求教于人。对于不懂或不清楚的地方,特别遇到难题时,自己花了一定的时间还是不能得到解决时,多向老师和同学请教。
了解高考
一,试卷结构:
全国理科综合卷,分卷Ⅰ和卷Ⅱ,Ⅰ卷为选择题,生物有5道单选题(第1-5题),每题6分,共30分;Ⅱ卷为简答题,生物有2道(第30,31题),共42分,在理科综合卷中生物共占72分。
二,试题考查的知识点:
题号 04年全国卷Ⅰ 05年全国卷Ⅰ 06年全国卷Ⅰ
1 免疫(抗体)SARS患者利用血清进行治疗的原理 细胞形态结构和功能出现差异的原因 动物生命活动的调节(下丘脑)
2 减数分裂 光合作用暗反应中C3和C5的含量变化(图形题) 二次免疫中抗体浓度的变化(图形题)
3 光合作用暗反应 基因工程中的工具酶 动物细胞培养
4 基因突变及基因表达 呼吸作用过程中酶的种类、数量,以及影响因素(图形题) 生态因素及种群增长曲线(图形题)
5 种群数量变化(图形题) 种群增长曲线的应用 基因工程
30 基因的自由组合定律 动物激素调节(实验分析) 光合作用和呼吸作用(实验设计)
31 无氧呼吸、微生物代谢、解释实验现象、分析微生物的分布 显隐性的判断(实验分析) 显隐性的判断、常染色体和性染色体的判断(实验分析)
题号 07年全国卷Ⅰ
1 神经纤维上的神经冲动的产生和传导(图形题)
2 细胞免疫和体液免疫的过程和关系
3 种群增长的S型曲线的理解
4 以谷氨酸发酵为例的发酵工程
5 生物膜在功能上的联系(图形题)
30 光合作用中的C3和C4植物的结构;生长素促进生根和蒸腾作用在生产上的应用(实验分析和设计)
31 伴性遗传和基因分离定律的应用
3, 试题特点:
1, 突出重点、主干知识的考查。知识点主要分布在细胞、代谢、调节与免疫、遗传、生态和实验等方面,在尽可能增大知识覆盖面的同时,对主干内容进行重点考查。如代谢部分的内容年均达21分,遗传部分的内容每年均有考题,年均达27分。另外,对光合作用、种群增长曲线的考查在近三年均有涉及,说明高考不回避已考过的知识点。
2, 体现学科内知识的综合考查。选择题大多以某一知识点为主线发散开来;简答题大多从某一问题入手,多角度设问,要求考生综合运用相关的知识去解决问题,涉及的知识面广,跨度也教大。
3, 逐年加大选修内容的考查。
4, 突出识图、读图能力的考查。(07年依托教材所讲解的知识,考查考生对图、文的理解能力和信息转化能力)
5, 突出实验分析和实验设计能力的考查。
6, 注重语言表达能力的考查
7, 联系生活实践,关注社会热点。试题从生活实践中存在的问题入手,对理论知识在实际应用中的考查已成为命题趋势,以充分体现试题素材“源于教材,远离教材,贴近生活”的特点。尤其重视社会热点和现代生物技术在生产和生活中的应用。(07年对于依据教材内容进行改造而设置新情景的题,对于原理和方法上来自教材但在背景知识上超出教材的题,保持开放性和探究性,考查考生的探究能力和综合分析问题的能力)
近几年的高考试题
2004全国高考理科综合试卷(生物部分)
第 Ⅰ卷(选择题 共36 分)
在每题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1.在临床治疗上已证实,将受SARS病毒感染后治愈患者(甲)的血清,注射到另一SARS患者(乙)体内能够提高治疗效果。甲的血清中具有治疗作用的物质是
A.疫苗 B.外毒素 C.抗原 D.抗体
2一个初级精母细胞在减数分裂的第一次分裂时,有一对同源染色体不发生分离;所形成的次级精母细胞减数分裂的第二次分裂正常。另一个初级精母细胞减数分裂的第一次分裂正常;减数分裂的第二次分裂时,在两个次级精母细胞中,有一个次级精母细胞的1条染色体的姐妹染色单体没有分开。以上两个初级精母细胞可产生染色体数目不正常的配子(以下简称为不正常的配子)。上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应当是
A.两者产生的配子全部都不正常
B.前者产生一半不正常的配子,后者产生的配子都不正常
C.两者都只产生一半不正常的配子
D.前者产生全部不正常的配子,后者只产生一半不正常的配子
3.离休的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时,如果突然中断 CO2气体的供应,短暂时间内叶绿体中 C3化合物与C5化合物相对含量的变化是
A.C3化合物增多、C5化合物减少 B. C3化合物增多、C5化合物增多
C.C3化合物减少、C5化合物增多 D.C3化合物减少、C5化合物减少
4. 自然界中,一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下:
正常基因   精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因1  精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因2  精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因3  精氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 酪氨酸 丙氨酸
根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变是
A.突变基因1和2为一个碱基的替换,突变基因3为一个碱基的增添
B.突变基因2和3为一个碱基的替换,突变基因1为一个碱基的增添
C.突变基因1为一个碱基的替换,突变基因2和3为一个碱基的增添
D.突变基因2为一个碱基的替换,突变基因1和3为一个碱基的增添
5.生活在一个生物群落中的两个种群(a、b)的数量变化如图所示,下列判断正确的是
A.a种群与b种群为捕食关系,a种群依赖于b种群
B.a种群与b种群为竞争关系,竞争程度由强到弱
C.a种群为S型增长,其增长受本身密度制约
D.上种群为J型增长,始终受到a种群的制约
Ⅱ卷
30.(20分)已知柿子椒果实圆锥形(A)对灯笼形(a)为显性,红色(B)对黄色(b)为显性,辣味(C)对甜味(c)为显性,假定这三对基因自由组合。现有以下4个纯合亲本:
   
(1)利用以上亲本进行杂交,F2能出现灯笼形、黄色、甜味果实的植株的亲本组合有
________________________。
(2)上述亲本组合中,F2出现灯笼形、黄色、甜味果实的植株比例最高的亲本组合是__________________________,其基因型为___________________,这种亲本组合杂交F1的基因型和表现型是___________________,其 F2的全部表现型有___________________,灯笼形、黄色、甜味果实的植株在该F2中出现的比例是___________________。
31.(22分)将等量萌发的种子和煮沸自然冷却后的种子分别放入甲、乙两试管中,如下图所示(本实验中石蜡油短期内不影响生物的生长)。两试管中均无空气存在。
据图分析回答:
(1)甲试管放置几个小时后,管内顶部出现气泡,其中的气体成分主要是________________;将该气体引入___________________溶液中,可使该溶液变混浊。
(2)甲试管中产生气泡的现象是种子进行___________________造成的,写出表示这一过程的反应式____________________________________________________。
(3)乙试管在与甲试管同样的时间内,试管内顶部未出现气泡,原因是_____________________________________。
(4)乙试管继续放置几天,一些微生物开始繁殖,导致试管内顶部也出现少量气体,这是这些微生物从试管中的___________________获得了所需要的营养物质进行新陈代谢的结果。一般来说,微生物所需的营养要素可归纳成__________________、_______________、___________________、___________________和___________________五大类。
(5)这些微生物可能的来源是(答出两个来源即可。)
_________________________________________________________________。
理科综合能力测试生物试题参考答案
Ⅰ卷
1.D2.D3.C4.A5.C6.C
Ⅱ卷
30.(20分)
(1)甲与丁,乙与丙,乙与丁
(2)乙与丁,aabbCC与AAbcc,AabbCc,圆锥形黄色辣味,圆锥形黄色辣味、圆锥形黄色甜味、灯笼形黄色辣味、灯笼形黄色甜味,1/16。
31.(22分)
(1)CO2、Ca(OH)2
(2)无氧呼吸
(3)被煮沸过的种子已经死亡,不能进行呼吸作用
(4)死亡种子中、碳源、氮源、生长因子、无机盐、水
(5)未灭菌的试管内壁的菌类、操作过程中带入的菌类、石蜡油中的菌类、铁丝网上的菌类、种子表面耐高温的没有被杀死的菌类
2005年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷1至5页,第Ⅱ卷6至16页。考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
注意事项:
1.答Ⅰ卷前考生务必把自己的姓名、考生号、考试科目填写在答题卡上。
2.每小题选出答案后,用铅笔在答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。不能答在试题卷上。
3.本卷共21小题,每小题6分,共126分。
以下数据可供解题时参考:
相对原子质量(原子量):C 12 O 16 Na 23
一、选择题(本题包括13小题。每小题只有一个选项符合题意)
1.人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同,其根本原因是这两种细胞的
A.DNA碱基排列顺序不同 B.核糖体不同
C.转运RNA不同 D.信使RNA不同
2.在光照条件下,供给玉米离体叶片少量的,随着光合作用时间的延续,在光合作用固定形成C3化合物中,含量变化示意图正确的是
3.镰刀型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基序列发生了改变。检测这种碱基序列改变必须使用的酶是
A.解旋酶 B.DNA连接酶 C.限制性内切酶 D.RNA聚合酶
4.将小麦种子分别置于20℃和30℃的培养箱中培养4天,依次取等量的萌发种子分别制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。取得支试管甲、乙、丙,分别加入等量的淀粉液,然后按下图加入等量的提取液和蒸馏水,45℃水浴保温5分钟,立即在3支试管中加入等量斐林试剂并煮沸2分钟,摇匀观察试管中的颜色。结果是
A.甲呈蓝色,乙呈砖红色,丙呈无色
B.甲呈五色,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
5.为了保护鱼类资源不受破坏,并能持续地获得最大捕鱼量,根据种群增长的S型曲线,应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平。这是因为在这个水平上
A.种群数量相对稳定 B.种群增长量最大
C.种群数量最大 D.环境条件所允许的种群数量最大
第Ⅱ卷
30.(21分)
为了验证胰岛素具有降低血糖的作用,以小鼠活动状况为观察指标设计实验。某同学的实验方案如下:
①将正常小鼠随机分成A、B两组,观察并记录其活动状况。
②A组小鼠注射适量胰岛素溶液,B组注射等量生理盐水。一段时间后,A组小鼠会出现四肢无力,活动减少,甚至昏迷等低血糖症状,B组活动状况无变化。
③A组小鼠出现低血糖症状后,分别给A、B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段时间后,A组小鼠低血糖症状缓解,B组活动状况无变化。
该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。
请回答:
(1)该实验原理是:
(2)分析小鼠注射胰岛素溶液后出现低血糖症状的原因:
(3)胰岛素在血糖平衡调节中的作用是:
31.(21分)
已知牛的有角与无角为一对相对性状,由常染色体上的等位基因A与a控制。在自由放养多年的一群牛中(无角的基因频率与有角的基因频率相等),随机选出1头无角公牛和6头有角母牛,分别交配,每头母牛只产了1头小牛。在6头小牛中,3头有角,3头无角。
(1)根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状 请简要说明推断过程。
(2)为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系,用上述自由放养的牛群(假设无突变发生)为实验材料,再进行新的杂交实验,应该怎样进行 (简要写出杂交组合、预期结果并得出结论)
理科综合能力测试参考答案
Ⅰ卷包括21小题,每小题6分,共126分。
一、选择题:选对的给6分,选错或未选的给0分。
1.D 2.B 3.C 4.D 5.B 6.C 7.A 8.D
30(21分)
(1)胰岛素具有降低血糖的作用。体内胰岛素含量过高时,引起血糖下降,机体出现活动减少,甚至昏迷等低血糖症状,此症状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解。
(2)注射胰岛素溶液后,血糖含量下降,小鼠组织细胞特别是脑组织细胞因血糖供应减少,导致能量供应不足而发生功能障碍,从而引起低血糖症状。
(3)胰岛素可使组织细胞对血糖的利用增加,同时使血糖来源减少,从而使血糖含量减少。
31.(21分)
(1)不能确定。
①假设无角为显性,则公牛的基因型为Aa,6头母牛的基因型都为aa,每个交配组合的后代或为有角或为无角,概率各占。6个组合后代合计会出现3头无角小牛,3头有角小牛。
②假设有角为显性,则公牛的基因型为aa,6头母牛可能有两种基因型,即AA和Aa。AA的后代均为有角。Aa的后代或为无角或为有角,概率各占,由于配子的随机结合及后代数量少,实际分离比例可能偏离。所以,只要母牛中具有Aa基因型的头数大于或等于3头,那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛,3头有角小牛。
综合上述分析,不能确定有角为显性,还是无角为显性。
(2)从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交(有角牛×有角牛)。如果后代出现无角小牛,则有角为显性,无角为隐性;如果后代全部为有角小牛,则无角为显性,有角为隐性。
2006年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试(全国卷Ⅰ)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷1至5页,第Ⅱ卷6至11页。全卷共300分。考试用时150分钟。
第Ⅰ卷(共21小题,每小题6分,共126分)
注意事项
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。答在试题卷上无效。
3.考试结束,监考人员将本试题卷和答题卡一并收回。
以下数据可供解题时参考:
相对原子质量(原子量):H 1 C 12 N 14 O 16
一、选择题(本题包括13小题。每小题只有一个选项符合题意)
1.人的神经系统中,有些神经细胞既能传导兴奋,又能合成与分泌激素。这些细胞位于
A.大脑皮层 B.垂体 C.下丘脑 D.脊髓
2.一般情况下,用抗原免疫机体,血清中抗体浓度会发生相应变化。如果第二次免疫与第一次免疫所用的抗原相同且剂量相等,下列四图中能正确表示血清中抗体浓度变化的是
3.下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是
A.培养中的人效应T细胞能产生单克隆抗体
B.培养中的人B细胞能够无限地增殖
C.人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株
D.用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞
4.锄足蟾蝌蚪、雨蛙蝌蚪和蟾蜍蝌蚪均以浮游生物为食。在条件相同的四个池塘中,每池放养等量的三种蝌蚪,各池蝌蚪总数相同。再分别在四个池塘中放入不同数量的捕食者水螈。一段时间后,三种蝌蚪数量变化结果如图。下列分析,错误的是
A.无水螈的池塘中,锄足蝌蚪数量为J型增长
B.三种蝌蚪之间为竞争关系
C.水螈更喜捕食锄足蟾蝌蚪
D.水螈改变了三种蝌蚪间相互作用的结果。
5.采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵,培育出了转基因羊。但是,人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。以下有关叙述,正确的是
A.人体细胞中凝血因子基因编码区的碱基对数目,等于凝血因子氨基酸数目的3倍
B.可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵
C.在该转基因羊中,人凝血因子基因存在于乳腺细胞,而不存在于其他体细胞中
D.人凝血因子基因开始转录后,DNA连接酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA
第Ⅱ卷(共10题,共174分)
注意事项:
第Ⅱ卷用0.5mm的黑色签字笔或黑色墨水钢笔直接答在答题卡上。答在试题卷上无效。
30.(22分)
为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗,请用所提供的实验材料与用具,在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上,继续完成实验步骤的设计和预测实验结果,并对你的预测结果进行分析。
实验材料与用具:烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料)、真空泵、暗培养箱、日光灯(实验过程中光照和温度等条件适宜,空气中O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计)。
实验步骤和预测实验结果:
(1)剪取两小块相同的烟草叶片,分别放放盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管中,此时,叶片均浮在液面上。
(2)用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后,敞开试管口,可观察到叶片均下沉到试管底部。
(3)
·
·
·
分析预测的结果:
31.(20分)
从一个自然果绳种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇,这两种体色的果蝇数量相等,每种体色的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制,所有果蝇均能正常生活,性状的分离符合遗传的基本定律。
请回答下列问题:
(1)种群中的个体通过繁殖将各自的___________传递给所代。
(2)确定某性状由细胞核基因决定,还是由细胞质基因决定,可采用的杂交方法是:_______________。
(3)如果控制体色的基因位于常染色体上,则该自然果蝇种群中控制体色的基因型有___种; 如果控制体色的基因们于X染色体上,则种群中控制体色的基因型有____种。
(4)现用两个杂交组合:灰色雌蝇×黄色雄蝇、黄色雌蝇×灰色雄蝇,只做一代试验,每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状,并以此为依据,对哪一种体色为显性性状,以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题,做出相应的推断。(要求:只写出子一代的性状表现和相应推断的结论)
2006年高考理科综合参考答案(全国卷1)
1.C 2.A 3.D 4.A 5.B
30(3)将这两支试管放在日光灯下 ,照光一段时间。结果:NaHCO3稀溶液中的叶片上浮,蒸馏水中的叶片仍在试管底部。
(4)再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间。结果:NaHCO3稀溶液中的叶片下沉,蒸馏水中的叶片仍在试管底部。
分析预测的结果:
(1)光照下,NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用,释放出的O2多于呼吸作用消耗的O2,叶肉细胞间隙中的O2增加,叶片上浮。而蒸馏水中缺乏CO2和O2,叶片不能进行光合作用和有氧呼吸,叶肉细胞间隙缺乏气体,因此叶片仍位于试管底部。
(2)黑暗中,NaHCO3稀溶液中的叶片进行呼吸作用,消耗了叶肉细胞间隙中的O2,放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中,叶肉细胞间隙缺乏气体,叶片下沉。蒸馏水中缺乏O2,叶片不能进行有氧呼吸,叶肉细胞间隙仍缺乏气体,因此叶片仍位于试管底部。
31.(1)基因
(2)正交和反交郝双制作
(3)3,5
(4)解:如果两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多于灰色个体,并且体色的遗传与性别无,则黄色为显性,基因位于常染色体上。
如果两个杂交组合的子一代中都是灰色个体多于黄色个体,并且体色的遗传与性别无关,则灰色为显性,基因位于常染色体上。
如果在杂交组合灰色雌蝇×黄色雄蝇中,子一代中的雄性全部表现灰色,雌性全部表现黄色;在杂交组合黄色雌蝇×灰色雄蝇中,子一代中的黄色个体多于灰色个体,则黄色为显性,基因位于 X 染色体上。
如果在杂交组合黄色雌蝇×灰色雄蝇中,子一代中的雄性全部表现黄色,雌性全部表现灰色;在杂交组合灰色雌蝇×黄色雄蝇中,子一代中的灰色个体多于黄色个体,则灰色为显性,基因位于 X 染色体上。郝双制作
2007年全国卷I理综(生物部分)
1、下图表示一段离体神经纤维的S点受到刺激而兴奋时,局部电流和神经兴奋得传导方向(弯箭头表示膜内、外局部电流的流动方向,直箭头表示兴奋传导方向),其中正确的是
2、某种病菌感染人体并侵入细胞内后,机体可以对该靶细胞产生免疫反应,其中有
A、效应B细胞接触靶细胞,导致胞细胞裂解,从而使病菌抗原被白细胞介素消灭
B、效应B细胞接触靶细胞,导致胞细胞裂解,从而使病菌抗原被抗体消灭
C、效应T细胞接触靶细胞,导致胞细胞裂解,从而使病菌抗原被外毒素消灭
D、效应T细胞接触靶细胞,导致胞细胞裂解,从而使病菌抗原被抗体消灭
3、下列有关种群增长的S型曲线的叙述,错误的是
A、通常自然界中的种群增曲线最终呈S型
B、达到K值时种群增长率为零
C、种群增长受自身密度的影响
D、种群的增长速度逐步降低
4、通过发酵罐发酵可大规模生产谷氨酸,生产中常用的菌种是好氧的谷氨酸棒状杆菌。下面有关谷氨酸发酵过程的叙述,正确的是
A、溶氧充足时,发酵液中有乳酸的积累
B、发酵液中碳源和氮源比例的变化不影响谷氨酸的产量
C、菌体中谷氨酸的排出,有利于谷氨酸的合成和产量的提高
D、发酵液PH值呈碱性时,有利于谷氨酸棒状杆菌生成乙酰谷氨酰胺
5、下图表示用3H—亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白,追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞内分布情况和运输过程。其中正确的是
30、回答下列Ⅰ、Ⅱ小题
Ⅰ、玉米和小麦在适宜条件下光照一段时间后,将叶横切片用碘液染色,在显微镜下观察这两种植物的维管束鞘细胞和叶肉细胞,结果发现玉米叶片的维管束鞘细胞被染色,小麦叶片的_______被染成,被染色的原因是_______。由此可知,玉米属于_______植物,小麦属于______植物。
当用碘液对某一植物照光后的叶横切片染色时,却发现被染色的叶片同时出现上述玉米和小麦叶片的染色结果。据这个实验现象可推知:从光合作用角度来说,该植物具有________植物的特点,其光合作用固定CO2形成的最初化合物有___种,即___________
Ⅱ、为了确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度,某同学用两种浓度的生长素类似物分别处理扦插枝条作为两个实验组,用蒸馏水处理作为对照组进行实验,结果发现三组扦插枝条生根无差异。回答下列问题:
(1)参考该同学的实验,在下一步实验中你应该如何改进,才能达到本实验的目的? 请说明理论依据。
(2)在进行扦插枝条生根实验时,一般需要剪去扦插枝条上的一部分叶片。其制药目的是为了减少________,同时还应使扦插环境保持较高的_________,避免扦插枝条干枯。
31、回答下列Ⅰ、Ⅱ小题
Ⅰ、雄果蝇的X染色体来自亲本中的__ 蝇,并将其传给下一代中的____蝇。雄果蝇的白眼基因位于_____染色体上,___染色体上没有该基因的等位基因,所以白眼这个性状表现伴性遗传。
Ⅱ、已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上一对等位基因控制,刚毛基因(B)对截毛基因牛(b)为显性。现有基因型分别为XBXB、XBYB、XbXb和XbYb的四种果蝇。
(1)根据需要从上述四种果蝇中选择亲本,通过两代杂交,使最终获得的后代果蝇中,雄性全部表现为截毛,雌性全部表现为刚毛,则第一代杂交亲本中,雄性的基因型是_____,雌性的基因型是_____;第二代杂交亲本中,雄性的基因型是_____,雌性的基因型是_____,最终获得的后代中,截毛雄果蝇的基因型是_____,刚毛雌果蝇的基因型是_________
(2)根据需要从上述四种果蝇中选择亲本,通过两代杂交,使最终获得的后代果蝇中雌性全部表现为截毛,雄性全部表现为刚毛,应如何进行实验?(用杂交实验的遗传图解表示即可)
2007年全国普通高校招生考试理科综合全国卷一解析
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1. C【解析】神经纤维上的S点受到刺激而产生兴奋时,兴奋部位的膜就发生电位变化,膜外由正电位变成负电位,膜内由负电位变成正电位。在细胞膜的内外,兴奋部位与邻近未兴奋部位都形成了电位差,也有了电荷的流动,这样就形成了局部电流。该电流在膜外由未兴奋部位流向兴奋部位,膜内由兴奋部位流向未兴奋部位。故C项是正确的。
2. D【解析】病菌进入人体并侵入细胞内后,机体通过效应T细胞对靶细胞产生免疫反应,效应T细胞与靶细胞接触,激活靶细胞内的溶酶体酶,导致靶细胞破裂,抗原被暴露出来,进而被相应的抗体消灭。
3. D【解析】A项中由于空间和资源的限制,自然界中的多数生物种群的数量增长都要达到最大值,因此自然界中的种群增长曲线通常呈S型;对于S型曲线来说,种群在K/2时增长速率最大。然后种群的增长率随种群密度的上升而下降,,当达到环境所允许的最大值(K值)时,增长率降为0,所以B项的说法正确;种群数量的增加除受环境因素影响外,随着种群密度的增加,种内斗争也会加剧,影响种群数量的增长,因此C项说法也是正确的;种群数量的增长速度是先逐渐升高,当种群数量大于K/2时,种群增长速率开始降低。
4. C【解析】谷氨酸棒状杆菌是好氧型细菌,在氧气充足时,不会有乳酸的积累;碳源与氮源之比影响谷氨酸的产量,当培养基中碳源与氮源之比为4:1时,菌体大量繁殖而产生的谷氨酸少,而当培养基中碳源与氮源之比为3:1时,菌体繁殖受到抑制,谷氨酸的合成量增加;谷氨酸合成过多时,会抑制谷氨酸脱氢酶的活性,从而使谷氨酸的合成过程中断,因此需要及时排出谷氨酸,才可以解除抑制作用;当发酵液的pH为酸性时,谷氨酸棒状杆菌会产生乙酰谷氨酰胺。
5. C【解析】3H—亮氨酸首先在附着在内质网的核糖体上合成蛋白质,经内质网初步加工后,再转移到高尔基体中,最后形成分泌小泡与细胞膜融合后排出细胞外。所以放射性颗粒数依次增加的顺序为附着有核糖体的内质网→高尔基体→分泌小泡。
30.Ⅰ 叶肉细胞 蓝色 光合作用积累的淀粉与碘液发生反应 C4 C3 C3和C4 2 三碳化合物和四碳化合物
Ⅱ (1)在该同学使用的两种浓度生长素类似物的基础上,分别在低于低浓度和高于高浓度的范围的增加一系列的浓度梯度以及在两浓度之间设置一组浓度梯度进行实验;取消蒸馏水的对照组。原因是生长素在一定的浓度范围可以促进扦插生根,浓度过高或过低都不能起到促进作用。
扦插枝条的蒸腾作用 湿度
31. Ⅰ 雌 雌 X Y
【解析】雄性个体的X染色体只能来自上一代的母本,并传给下一代的雌性个体;由于果蝇的眼色遗传是伴性遗传。而在雄果蝇的X染色体和Y染色体有一部分是非同源的,因此判断果蝇的眼色基因位于X染色体上,在Y染色体上没有它的等位基因。
Ⅱ(1)XbYb XBXB XBYb XbXb XbYb XBXb
【解析】刚毛为显性(B),截毛为隐性(b), 要最终获得雄性全为截毛(XbYb),雌性全为刚毛 (XBX—),XB只能由上一代个体的雄性个体提供,且它提供的Y一定是Yb,因此第二代杂交亲本中基因型为XBYb和XbXb,要想获得XBYb的雄性个体,那么第一代杂交亲本的基因型应该为XbYb和XBXB。
⑵   XbXb   ×   XBYB
    截毛雌蝇     刚毛雄蝇

        XbYB   ×   XbXb
       F1 刚毛雄蝇  ∣  截毛雌蝇

           XbXb     XbYB
        雌蝇均为截毛   雄蝇均为刚毛
【解析】要使最终获得的雌性果蝇全部为截毛(XbXb),雄性果蝇全部为刚毛(XBY—或X—YB),那么第二代杂交亲本中雌性个体只能提供Xb,雄性个体提供的X染色体也只能是Xb,提供的Y染色体应为YB。因此第二代杂交亲本的基因型为XbYB和XbXb。要想获得XbYB的雄性个体,第一代杂交亲本果蝇应选择XBYB和XbXb进行杂交。
2007年普通高等学校招生全国统一理科综合考试大纲
Ⅰ.考试性质
普通高等学校招生全国统一考试是由合格的高中毕业生和具有同等学力的考参加的选拔性考试。高等学校根据考生的成绩,按已确定的招生计划,德、智、体全面衡量,择优录取。因此,高考应有较高的信度、效度,必要的区分度,适当的难度。
Ⅱ.考试内容
根据普通高等学校对新生文化素质的要求,参照教育部颁布的《全日制普通高级中学教学大纲》,并考虑中学教学实际,制定以下考试内容。
一、生物
(一)能力要求
1.理解能力
(1)能把握所学知识的要点和知识之间的内在联系。
(2)能用文字、图表、图解等形式阐述生物学事实、概念、原理和规律等。
(3)能运用所学知识,对某些生物学问题进行解释、推理,作出合理的判断或得出正确的结论。
2.实验与探究能力
(1)能独立完成“生物知识内容表”(见下表)所列实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验的方法和技能进行综合的运用。
(2)具备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。
(3)具有对一些生物学问题进行初步探究的能力,包括确认变量、作出假设和预期、设计可行的研究方案、处理和解释数据,根据数据作出合理的判断等。
(4)能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修改。
3.获取信息的能力
(1)会鉴别、选择试题给出的相关生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。
(2)关注对科学、技术和社会发展有重大影响和意义的生物学新进展。
4.综合运用能力
理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的有关生物学问题。
(二)考试范围
生物知识内容表
一、生命的物质基础
内容 说明
1.组成生物体的化学元素
2.组成生物体的化合物
二、细胞——生命活动的基本单位
内容 说明
1.细胞的结构和功能
细胞膜的分子结构和主要功能
细胞质基质
细胞器的结构和功能 细胞核的结构和功能
细胞的生物膜系统
原核细胞的基本结构
2.细胞增殖
细胞周期
有丝分裂
无丝分裂
3.细胞的分化、衰老与癌变
4.植物细胞工程
植物细胞的全能性
植物组织培养
植物体细胞杂交
5.动物细胞工程
动物细胞培养
动物细胞融合
单克隆抗体 包括:线粒体、叶绿体、内质网、核糖体、高尔基体、中心体和液泡
包括:生物膜系统的概念、各种生物膜结构和功能上的联系、研究生物膜的重要意义
三、生物的新陈代谢
内容 说明
1.新陈代谢的概念和类型
新陈代谢的概念
酶和ATP
新陈代谢的基本类型
2.植物的水分代谢
渗透作用的原理
植物细胞的吸水和失水
植物体内水分的运输、利用和散失
合理灌溉
3.植物的矿质代谢
植物必需的矿质元素
根对矿质元素的吸收
矿质元素的运输和利用
合理施肥
4.光合作用
光合作用的发现
叶绿体中的色素
光合作用的过程
C3植物和C4植物的概念及叶片结构的特点
光和作用的重要意义
提高农作物的光能利用率
5.生物固氮
共生固氮微生物与自生固氮微生物
生物固氮的意义
生物固氮在农业生产中的应用
6.人和动物体内糖类、脂质和蛋白质的代谢
糖类、脂质和蛋白质代谢
三大营养物质代谢的关系
三大营养物质代谢与人体健康的关系
7.细胞呼吸
有氧呼吸与无氧呼吸
细胞呼吸的意义 包括光能在叶绿体中的转换
C4途径不作要求 生物固氮的途径不作要求
四、生物的生殖与发育
内容 说明
1.生物的生殖
无性生殖与有性生殖
减数分裂的概念
精子和卵细胞的形成过程
受精作用
2.生物的个体发展
种子的形成和萌发、植株的生长和发育
高等动物的胚胎发育与胚后发育
五、遗传、变异与进化
内容 说明
1.遗传的物质基础
DNA是主要的遗传物质
DNA的分子结构和复制
基因的概念
原核细胞和真核细胞的基因结构
基因控制蛋白质的合成
基因对性状的控制
人类基因组研究
2.基因工程简介
基因操作的基本步骤
基因工程的成果和发展前景
3.遗传的基本规律
分离定律
自由组合定律
4.性别的决定与伴性遗传
性别的决定
伴性遗传
5.细胞质遗传
细胞质遗传的特点
细胞质遗传的物质基础
生物的变异
基因突变
基因重组
染色体结构和数目的变异
7.人类遗传与优生
人类遗传病
遗传病对人类的危害
优生的概念与措施
8.进化
自然选择学说的主要内容
现代生物进化理论简介 雄性不育在育种中的应用不作要求
六、生命活动的调节
内容 说明
1.植物生命活动的调节
植物的向性运动
植物生长素的发现和生理作用
生长素在农业秤中的应用
其他植物激素
2.人和高等动物生命活动的调节
动物激素的种类、产生部位及生理作用
激素分泌的调节
相关性激素间的协同作用和拮抗作用
其他化学物质的调节作用
神经调节的基本方式
兴奋的传异
高级神经中枢的调节
神经调节与体液调节的区别与联系
激素调节与行为
神经调节与行为
3.内环境与稳态
内环境
稳态的概念及生理意义
4.水和无机盐的平衡
水和无机盐的平衡
水和无机盐平衡的意义
5.血糖的调节
血糖平衡及其意义
血糖平衡的调节
糖尿病及其防治
6.体温的调节
人的体温及其相对恒定的意义
体温的调节
7.免疫
非特异性免疫
特异性免疫 免疫失调引起的疾病 水和无机盐平衡的调节不作要求 包括:淋巴细胞引源和分化、抗原和抗体、体液免疫、细胞免疫、体液免疫和细胞免疫的关系
包括:过敏反应、自身免疫病、免疫缺陷病
免疫学的应用不作要求
七、微生物与发酵工程
内容 说明
1.微生物的类群
细菌
病毒
2.微生物的营养
微生物需要的营养物质及作用
培养基的配制原则
培养基的种类
3.微生物的代谢
微生物的代谢产物
微生物代谢的调节
微生物代谢的人工控制
4.微生物的生长
微生物群体的生长规律
影响微生物生长的环境因素
5.发酵工程简介
应用发酵工程的生产实例
发酵工程的概念和内容
发酵工程的应用 放线菌不作要求酶工程简介不作要求
以谷氨酸的发酵生产为例
八、生物与环境
内容 说明
1.生态因素
非生物因素
生物因素
生态因素的综合作用
2.种群和生物群落
种群的特征
种群数量的变化
研究种群数量变化的意义
生物群落的概念
生物群落的结构
3.生态系统
生态系统的概念和类型
生态系统的成分
食物链和食物网
生态系统的物质循环和能量流动
物质循环和能量流动的关系
生态系统的稳定性
4.人与生物圈
生物圈的概念
生物圈的稳态和人类社会的可持续发展
生物圈稳态的自我维持
全球性环境问题
生物多样性的概念和价值
我国生物多样性的特点
生物多样性的保护
九、实验
内容 说明
1.生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定
2.高倍显微镜的使用和观察叶绿体
3.观察细胞质的流动
4.观察植物细胞的有丝分裂
5.比较过氧化氢酶Fe3+的催化效率
6.探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用
7.温度对酶活性的影响
8.叶绿体中色素的提取和分离
9.观察植物细胞的质壁分离与复原
10.植物向性运动的实验设计和观察
11.设计实验,观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响
12.DNA的粗提取与鉴定
13.调查人群中的遗传病
14.种群密度的取样调查
15.设计并制作小生态瓶,观察生态系统的稳定性
16.调查环境污染对生物的影响
17.观察SO2对植物的影响
Ⅲ.命题要求
要以能力测试为主导,考查考生对所学相关课程基本知识、基本技能的掌握程度和综合运用所学知识分析、解决问题的能力。要重视理论联系实际,关注科学技术、社会经济和环境的协调发展;要重视对考生科学素养的考查。
Ⅳ.考试形式与试卷结构
一、答卷方式
闭卷、笔试。
二、考试时间
考试时间150分钟。试卷满分为300分。
三、题型
试卷一般包括选择题和非选择题,其中非选择题包括填空题、实验题、作图题、计算题、简答题等题型。
四、内容比例
物理、化学、生物3科的内容比例约为40%、36%、24%。
五、试题难度
试卷包括容易题、中等难度题和难题,以中等难度题为主。
六、组卷原则
试卷主要按题型、内容和难度进行排列,选择题在前,非选择题在后,同一题型同一学科的试题相对集中,同一学科中不同试题尽量按由易到难的顺序排列。 曹甸高级中学高三生物一轮复习教学案 李卫松
高三生物第一轮复习教案
课题一 绪论
复习指导
知识要点
识记生物基本特征的要点,理解生物和非生物的本质区别,重点把握适应性、应激性和遗传性。
知识拓展
1、 生物的基本特征
1.生物体具有共同的物质基础和结构基础。
①生命活动的主要承担者是蛋白质,遗传信息的携带者是核酸,DNA是主要的遗传物质。生物体的基本组成物质是蛋白质和核酸。生物体生命活动的物质基础是组成生物体的化学元素和化合物。
②病毒不具有细胞结构,既不是原核生物,也不是真核生物。(类病毒、朊病毒、病毒)
③细胞是生物体的结构和功能的基本单位。
2.生物体都有新陈代谢作用。
新陈代谢是生物体(场所:细胞)内全部有序的化学变化的总称(概念)。生物体都不停地与周围环境进行物质和能量的交换(内容)。通过新陈代谢生物体不断地进行自我更新(实质)。生物体的生长、发育和生殖,应激性,遗传和变异等生命现象是建立在新陈代谢基础上的,因此新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础,是生物与非生物的根本区别,是生物的最基本特征(意义)。一般情况下健康的人中的幼年:同化作用>异化作用;成年:同化作用=异化作用;老年:同化作用<异化作用;消耗性疾病:同化作用<异化作用.
小结:(1)化学成分的更新、细胞的更新、个体更新、物种更新、生态系统的更新分别靠什么?(2)有关基础的问题:生物体生命活动的物质基础;生物体的结构和功能的基本单位;生物体进行一切生命活动的基础;生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础;一切生物的遗传物质;遗传物质的结构和功能单位;基因重组依赖的理论基础;遗传定律的细胞学基础;完成反射的结构基础;动物行为产生的生理基础;动物细胞工程的技术基础;植物细胞工程的理论基础;动物细胞融合的理论基础;基因工程的理论基础等。
3.生物体都有应激性。
①、比较趋性(P94)、反射(P88)(动物)、向性运动、感性运动(植物)(P79)、应激性、适应性、遗传性一组概念。
应激性、反射和适应性的区别和联系。应激性是一切生物对外界刺激所发生的反应。反射是多细胞动物通过神经系统对各种刺激发生的反应。适应性是指生物与环境相适合的现象。由上述概念可以分析出,反射是应激性的一种表现形式,应激性包含反射;应激性是一种动态反应,在短时间内完成;适应性强调的是结果,适应性是生物长时间才能形成的一些特征,应激性是适应性的一种表现形式。、应激性与适应性的区别
应激性 适应性
概念 生物对外界刺激所发生的反应 生物的形态结构和生理功能与外界环境相适合的现象
产生原因 外界刺激 在一定环境条件下发生的有利变异
产生过程 生物体受刺激后,单细胞动物由原生质、多细胞动物由神经系统的反射活动来完成的。 生物体产生有利变异后经过长期的自然选择,变异性状逐渐在后代得到积累和加强
反应或变化的速度 对外界刺激迅速做出反应,在短时间内完成 不会因为环境的改变而迅速在短时间内做出改变
关于应激性和适应性的判定
  判断应激性的依据:是否存在外界刺激;生物体是否针对外界刺激做出了反应;此反应是否在短时间内完成。
判断适应性的依据:生物的生存环境是什么?生物体的特征、性状是否与环境相适合,这种特征、性状是否是长期稳定
②、趋性(动物)向性运动、感性运动(植物)、应激性的意义
项目 感性运动 向性运动
外界刺激 不定向的多种刺激(触摸、震动、明暗等) 定向的刺激(单侧光、策略等)
运动方向 不定向的局部运动 定向的局部运动
实例 合欢、含羞草叶片的闭合、张开 植物向光性、茎的背地性
意义 都属应激性,都是对环境的变化产生的适宜反应,是适应环境的的不同方式。
4.生物体都有生长、发育和生殖的现象。
①生长表现为:生物个体从小长大(细胞的数目和体积) ,最根本的是:同化作用>异化作用.
②生长与发育的关系.如侏儒、老人发胖等。
③与生命的维持有关的是新陈代谢、应激性、适应性,种族的延续有关的是生殖。物种的稳定和进化有关的是遗传和变异。
④繁殖方式(细菌、病毒):二分裂、增殖、扩增、复制
5.生物体都有遗传和变异的特征。
6.生物体都能适应一定的环境,也能影响环境。如地衣
二、生物科学的发展
描述性生物学阶段:指20世纪以前生物学以描述为主。细胞学说和自然选择学说。
实验生物学阶段:以孟德尔遗传规律被重新提出来为标志。
分子生物学阶段:指20世纪30年代以来,生物科学研究的主要目标逐渐集中在与生命本质密切相关的大分子蛋白质和核酸分子结构的研究上。DNA分子的双螺旋结构模型。
3、 当代生物科学的新进展
1.从总体上看,当代生物科学主要朝着微观方面和宏观方面两个方面发展:在微观方面,生物学已经从细胞水平进入到分子水平水平去探索生命的本质;在生态学方面的发展正在为解决全球性的资源和环境等问题发挥重要作用。
2.现在进行的"人类基因组计划"以及基因工程﹑蛋白质工程﹑酶工程等属于分子水平的研究;细胞工程主要在细胞水平研究;美国几年前进行的 "生物圈Ⅱ号" 的实验属于生物学宏观方面的研究。
3.生物工程是以生物科学为基础,运用先进的科学原理和工程技术手段来加工或改造生物材料,如DNA﹑蛋白质﹑染色体﹑细胞等,从而生产出人类所需要的生物或生物制品。
4.生态学是研究生物与其生存环境之间相互关系的科学。解决人口爆炸﹑环境污染﹑资源匮乏﹑能源短缺和粮食危机等问题都离不开生态学.
5.“超级细菌”与环境污染防治(选修P57);DNA探针与水中病毒的检测;基因诊断的方法和原理 ;基因治疗的方法;乙肝疫苗的制备等。
6.生物体的结构层次从底到高排列顺序:元素—>化合物—>细胞—>组织—>器官—>系统—>生物体—>种群—>群落—>生态系统—>生物圈
典型例题:
例1:下列生物都具有的物质或结构是:噬菌体、大肠杆菌、酵母菌、大豆、玉米、草履虫、人 ( )A、细胞膜 B、细胞壁 C、核糖体 D、核膜 E、蛋白质和核酸
例2:病毒作为生物的主要理由是( )
A.能使其他生物致病 B.具有细胞结构 C.由有机物组成 D.能繁殖后代
例3:下列属于新陈代谢的是:(多选)()
A、人体消化道中营养物质的吸收 B、细胞中葡萄糖的氧化分解 C、植物吸收光能进行光合作用 D、植物体内吸收的光能转变为电能 E、人体排出汗液 F、人晒太阳取暖 G、人体表皮细胞不断更新 H、人体排出尿液 I、人体排出粪便 J.铁生锈
例 4:一种雄性极乐鸟在生殖季节里,长出蓬松的长饰羽,决定这种性状的出现是( )
A.应激性 B.遗传性 C.变异性 D.多样性
例5、夜光虫遇海水波动刺激或其他刺激都要发光,这一现象的概念和对该行为起决定作用的原因分别是
A.代谢和遗传 B.遗传和适应性 C.应激性和遗传性 D.应激性和适应性
例6.“试管婴儿”技术属于() A胚胎移植 B组织培养 C克隆技术 D基因工程
例7:千百年来,稻种下去还是稻,麦种下去还是麦,然而现今的稻和麦的单株产量,比昔日的单株产量高了许多,这说明生物体具有[ ]
A.适应性和应激性B.生长和发育的特性C.遗传性和变异性 D.可变性和恒定性
例8:黄鼠能在干旱的草原上生长并大量繁殖,由于黄鼠要在地下打洞又破坏了草原。这一现象表明了生物( )A对环境的适应特性B.具有遗传和变异的特性
C.具有生长和发育特性D.既能适应环境,也能影响环境
例9:“离离原上草,一岁一枯荣”这一现象说明生物具有_______________________特征。
例10.下列属于生物工程方面取得的重大成果是[ ]
A.营造华北、东北、西北防护林工程B.在南方建立桑基鱼塘生态工程
C.建设小张庄农业生态工程 D.将某细菌抗虫基因导入棉花,培育出抗棉铃虫新植株
例11.生态学的发展目前正在解决的问题主要是( )
A.水稻基因组问题 B.人类基因组计划 C.全球性的资源和环境等问题 D.癌症问题
巩固练习:
课题二 生命的物质基础
复习指导
本章作为基础章节,考点主要分布在化学元素的种类和功能,常结合矿质元素、生态系统中的物质循环、微生物营养以及同位素标记法的应用进行考查,注意以常见化合物的构成元素,生物体内缺乏某种元素所表现出的症状等作为知识载体;对于组成生物体的化合物,常结合蛋白质代谢、遗传的物质基础,考查蛋白质和核酸的基本单位、结构特点和生理功能,其中水的存在形式,脱水缩合过程中有关的计算,以及特殊蛋白质的功能等都是重要考点。基础题多以选择题的形式出现,能力题多以数学运算题的形式做定量考查。在复习时,利用“识记法”记忆基础知识,如常见的单糖、二糖和多糖,还原糖、脂肪和蛋白质鉴定的试剂及现象等。利用“归纳法”整理蛋白质合成过程中的相关计算。
知识要点
识记组成生物体的化学元素及重要功能、生物界与非生物界的统一性和差异性、构成生物体的各种化合物的含量和元素组成。
掌握各种化合物的组成、种类、功能,重点掌握蛋白质的结构及蛋白质合成有关的知识。
知识拓展
一、 组成生物体的化学元素
(一)组成生物体的化学元素
1.组成生物体的化学元素,常见的主要有20多种,组成玉米和人体的基本元素是C、H、O、N,也是含量最多的元素,最基本元素是C。组成细胞的主要元素是C、H、O、N、P、S;其中O的含量是最多。
2.根据组成生物体的化学元素,在生物体内含量的不同,可分为大量元素:指含量占生物体总重量万分之一以上的元素,例如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等;微量元素:通常是指生物生活所必需,但是需要量却很少的一些元素,例如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。必需的矿质元素(14种):N、P、S、K、Ca、Mg、Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni等。
3.组成生物体的化学元素虽然大体相同,但是,在不同的生物体内的含量相差很大。
(二)组成生物体的化学元素的作用
1,生物体的化学元素组成多种多样的化合物。如Fe——血红蛋白;Mg——叶绿素;I——甲状腺素;P——DNA、RNA、ATP、ADP、磷脂等
2, 化学元素能够影响生物体的生命活动。如缺少B,花药和花丝萎缩,花粉发育不良。
发散:磷是存在于自然界和生物体内的重要元素,磷在叶绿体的构成和光合作用中的作用有:(1) 。(2) 。(3) 。
答案.⑴ 磷脂分子中需要磷元素,磷脂是构成叶绿体被膜和类囊体膜的基本成分
⑵ ATP分子中需磷元素,ATP在光合作用的能量转换中起重要作用
⑶ NADP+中需要磷元素,NADP+是光合作用中的递氢体和递电子体,在物质和能量转化中起重要作用
⑷ 叶绿体中的DNA和RNA需要磷元素,其DNA含有叶绿体所需要的基因
(三)生物界和非生物界的统一性与差异性
1.组成生物体的化学元素,在无机自然界中都可以找到,没有一种是生物界所特有的。这个事实说明,生物界和非生物界具有统一性;
2.组成生物体的化学元素,在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大。这个事实说明差异性。如C、H、N3种化学元素在组成人体的化学成分中,质量分数共占73%左右,而在组成岩石圈的化学成分中,质量分数还不到1%。
例:写出四种与光合作用有关的矿质元素的元素符号及它们在光合作用中的作用:
元素 ,作用
元素 ,作用
元素 ,作用
元素 ,作用
例:生物界在基本组成上的高度一致性表现在( )
  ①组成生物体的化学元素基本一致 ②各种生物体的核酸都相同
  ③构成核酸的基本碱基都相同 ④各种生物体的蛋白质都相同
  ⑤构成蛋白质的氨基酸都相同
  A、①②③  B、①③⑤  C、②③④  D、①②③
二、组成生物体的化合物
1.在生物体内,由组成生物体的化学元素构成各种化合物。由各种化合物共同组成细胞。细胞内的生命物质又分化为细胞膜、细胞质和细胞核等部分。
2.一般情况下,占细胞鲜重最多的化合物是水;占细胞鲜重最多的有机化合物是蛋白质;占细胞干重最多的化合物是蛋白质;肌肉细胞中含量最多的化合物是水;旱生植物细胞中含量最多的化合物是水。
(一)无机化合物比较
组成元素 种类或存在形式 主要功能
水 H、O 结合水自由水 细胞结构的重要组成成分细胞内的良好溶剂,参与生物化学反应,运送营养物质和新陈代谢的废物
无机盐 离子 1)是细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分,如铁-血红蛋白、镁-叶绿素、碳酸钙—动物和人的骨、牙齿。 (2)对维持生物体的生命活动有重要的作用(3)对维持细胞的酸碱平衡非常重要
强调说明:1,不同种类的生物体中,水的含量差别很大;不同的组织、器官中,水的含量也不相同。
2,自由水越多,代谢越旺盛,生长越快;结合水含量越多,抗寒性、抗旱性越强。如细菌的芽孢、衰老的细胞中,由于自由水较少,代谢缓慢。
总而言之,各种生物体的一切生命活动都离不开水。
3,哺乳动物血液中缺钙会抽搐;当血液中Ca、P的含量降低时,在成年人表现为骨软化病,儿童表现为佝偻病。血Ca过高会肌无力。血K过低会心肌的自动节律异常,心律失常等;血Na丢失过多,会出现血压下降、心率加快、四肢发冷等症状。缺碘——地方性甲状腺肿(大脖子病)、呆小症;缺钙——抽搐、软骨病;缺铁——缺铁性贫血.
(二)有机化合物比较
1.几种糖类的比较:(组成元素:C、H、O)
种类 分子式 分布 生理功能
单糖 五碳糖 脱氧核糖 C5H10O4 动植物细胞 是DNA的组成成分
核糖 C5H10O5 是RNA的组成成分
六碳糖 葡萄糖 C6H12O6 是绿色植物进行光合作用的产物,是细胞的重要能源物质
二糖 蔗 糖 C12H22O11 植物细胞
麦芽糖
乳 糖 动物细胞
多糖 淀 粉 (C6H10O5)n 植物细胞 植物细胞中重要的储能物质
纤维素 植物细胞壁的基本组成成分
糖 元 动物细胞 动物细胞中重要的储能物质
主要作用 生物体进行生命活动的主要能源物质
能源物质:糖类、脂肪、蛋白质;主要能源:糖类;贮存能源物质:脂肪(生物体)、淀粉和糖元(细胞);直接能源:ATP;根本能源(最终能源):太阳能;生物体的高能磷酸化合物:ATP、NADPH、磷酸肌酸等。
拓展:多糖和蛋白质可以合成糖蛋白。
2,脂质
脂质是由C、H、O3种化学元素组成,有些还含有N、P等。脂质包括脂肪、类脂和固醇等。脂肪主要是生物体内的储存能量物质。除此以外,脂肪还有减少身体热量散失,维持体温恒定减少内部器官之间的摩擦和缓冲外界压力的作用;类脂中的磷脂是构成包括细胞膜在内的生物膜重要成分;固醇类物质主要包括胆固醇﹑性激素和维生素D等,这些物质对于生物体维持正常的新陈代谢和生殖过程起着重要的调节作用。
构成脂质的元素中C、H的比例较高,故彻底氧化分解需要的氧气较多,同时产生的水多,产生的能量也多。
激素和酶都是动物体内高效能物质,都调节动物的新陈代谢,但也有所不同。
比较项目 激 素 酶
化学成分 有些是蛋白质,有些是固醇类 绝大多数是蛋白质,少数是RNA
来  源 内分泌腺 活细胞
作用条件 与神经系统密切联系 受pH、温度等因素制约
作用部位 随血液循环到达相应的组织、器官,调节其生理过程 在细胞内或分泌到细胞外催化特定化学反应
维生素也是高效能物质,但维生素与激素、酶有不同之处:①从来源上:维生素在动物体内一般不能合成或合成量不足,主要从食物中获得。②化学本质上:维生素种类很多,它们的化学结构差别很大,但都是一些小分子有机物,按溶解性质不同,可分为水溶性维生素和脂溶性维生素,水溶性维生素主要有B1、B2、B12和维生素C等,脂溶性维生素主要有A、D、E、K等。③生理功能上:维生素大都是某些酶的辅酶的主要成分,对维持人体正常生长发育、物质代谢起着非常重要的调节作用。
3、蛋白质(结构蛋白、功能蛋白、分泌蛋白)
蛋白质在细胞中的含量只比水少,占细胞干重的50%以上。它是细胞中各种结构的重要成分。除了C﹑H﹑O﹑N以外,还可含有P、S和微量元素等元素,常用S元素作为标记元素,是一种高分子化合物。
1 基本组成单位是:氨基酸,有20种,其中人体内的必需氨基酸有8种,取决于R基。
②氨基酸的结构通式可表示为:(略)。结构特点:不同至少含有一个氨基和羧基,并且都有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)连在同一个C原子上(属于α-氨基酸)。
③蛋白质的形成过程可分为两个阶段:(1)在核糖体中进行缩合反应(脱水缩合),属于“翻译”阶段;氨基酸分子间以肽键—CO—NH—的方式互相结合。由多个氨基酸分子缩合而成的化合物称为多肽,其通常呈链状结构,称为肽链。(2)一个蛋白质分子是由一条或几条肽链通过一定的化学键互相连接而形成非常复杂的空间结构。
④蛋白质与多肽(肽链)的区别:在于空间结构的不同⑼
脱水缩合 缠绕折叠
氨基酸 多肽 蛋白质
肽酶 蛋白酶
⑤蛋白质分子结构的多样性、特异性
氨基酸的种类不同,数目成百上千,排列次序变化多端,空间结构千差万别。
DNA结构的多样性、特异性决定了蛋白质的多样性、特异性,引起生物的多样性。
⑥蛋白质功能的多样性
蛋白质的结构多样性又决定了其功能的多样性。
(1)构成细胞和生物体的重要物质(结构蛋白):肌蛋白
(2)参与生命活动(功能蛋白):催化作用,如酶;运输作用,如血红蛋白、载体;调节作用,如胰岛素、生长激素;免疫作用,如抗体、干扰素;识别作用,如糖蛋白等。总而言之,蛋白质是细胞中重要的有机化合物,一切生命活动都离不开蛋白质。
⑦有关蛋白质的计算:
(1)当n个氨基酸缩合成一条肽链时,脱去的水分子数=肽键数=n—1。
当n个氨基酸形成m条肽链时,脱去的水分子数=肽键数=n—m。
(2)蛋白质的分子量计算公式:n×a-(n-m)×18-2b(其中n为氨基酸个数,a为氨基酸平均分子量,m为多肽链条数,b为二硫键数)。
(3) DNA碱基数:mRNA碱基数:密码子数:tRNA数:氨基酸数(至少)=6:3:1:1:1
(4)多肽中游离的氨基数、羧基数(至少)=肽链数(至少)+R基中的氨基数或羧基数
扩展:蛋白质的变性和变性作用。
对于蛋白质的代谢需要区别转氨基和脱氨基,消化产物为氨基酸;代谢产物为CO2、H2O和尿素。
碱性氨基酸、中性氨基酸、酸性氨基酸。
细胞内蛋白由游离在细胞质内的核糖体合成,分泌蛋白是由附着在内质网上的核糖体合成。
蛋白质在生物体内不能储存。
4.核酸
a.组成元素:C、H、0、N、P等
b.基本单位:核酸的基本组成单位是核苷酸。一个核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸所组成的。每个核酸分子是由几百个到几千个核苷酸互相连接而成的长链
c.种类和分布:
简称 DNA RNA
中文名称 脱氧核糖核酸 核糖核酸
基本单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸
五碳糖 脱氧核糖 核糖
碱基 A、T、G、C A、U、G、C
主要分布 细胞核 细胞质
结构 双螺旋 通常单链
种类 链状或环状 MRNA、tRNA、rRNA
变异性 小 大
起源 晚 早
功能 主要的遗传物质 遗传物质、催化作用
d.功能:它是遗传信息的载体,是一切生物的遗传物质,对于生物体的遗传性、变异性和蛋白质的生物合成有极其重要的作用。DNA是染色体的主要组成成分,与蛋白质构成了染色体(染色质),此外在线粒体、叶绿体中也有。
e.核酸与蛋白质的关系(中心法则):(略)
不同的生物体,所具有的DNA和RNA的序列是不相同的。同一生物不同的细胞的DNA相同,而RNA却不同。
小结:(1)DNA和RNA的主要区别在于五碳糖的不同。(2)RNA变异性大是因为RNA是单链结构,稳定性较差。(3)RNA起源早是因为RNA可以作为遗传物质,而且为单链,结构简单,同时少数RNA具有催化作用。(4)RNA作为遗传物质的前提是没有DNA存在。(5)有关基本单位系列问题:生物体结构和功能的基本单位;遗传的功能和结构单位;蛋白质的基本单位;糖原、淀粉的基本单位;核酸的基本单位;DNA的基本单位;RNA的基本单位;脂肪的基本单位;生物进化和繁殖的基本单位;研究微生物生长的单位;研究生物迁徙的单位等。(6)组成生物体的每一种化合物都有其重要的生理作用,但是,任何一种化合物都不能单独地完成某一种生命活动,而只有按照一定的方式有机地组织起来,才能表现出细胞和生物体的生命现象。
需鉴定的有机物 用于鉴定的试剂(包括试剂的组成及浓度) 反应产生的颜色(现象)
还原糖(葡萄糖、果糖) 斐林试剂(0.1g/ml的NaOH和0.05g/ml的CuSO4)沸水浴 砖红色沉定
蛋白质 双缩脲试剂(0.1g/ml的NaOH和0.01g/ml的CuSO4) 紫色反应
淀 粉 I-KI溶液 蓝色
脂 肪 苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液 橘黄色或红色
DNA 二苯胺(沸水浴) 蓝色
典型例题:
例1. 下列植物细胞中结合水的相对含量最大的是 ( )
A休眠的蚕豆子叶细胞B玉米的胚乳细胞C洋葱根尖分生区的细胞D成熟柑橘的果肉细胞
例2.种子萌发的需氧量与种子所贮藏有机物的元素组成和元素比例有关,在相同条件下,消耗同质量的有机物,油料作物种子(如花生)萌发时需氧量比含淀粉多的种子(如水稻)萌发时的需氧量 ( )A.少 B.多 C.相等 D.无规律
例3.高等动物之所以表现出第二性征,就化学成分而言,是由于何种物质作用的结果( )
A、蛋白质 B、核酸 C、糖类 D、脂质
例4. 对细胞中某些物质的组成进行分析,可以作为鉴别真核生物的不同个体是否为同一物种的辅助手段,一般不采用的物质是( )A.蛋白质 B.DNA C.RNA D.核苷酸
例5.如图,某人因病不能进食。住院期间以葡萄糖静脉滴注25天后的细胞中糖类、脂质、蛋白质含量的变化。请回答:
(1)图中的Ⅰ表示 ,理由是 。
(2)图中的Ⅱ表示 ,理由是 。
(3)图中的Ⅲ表示 ,理由是 。
解析:在构成细胞的化合物中水占80%~90%以上,蛋白质占7%~10%,脂质1%~2%,糖类1%~1.5%。因病人不进食物,只靠葡萄糖滴注时间有25天之久,体内缺乏必需的氨基酸,而必需氨基酸不能由其他物质直接转化而来,而蛋白质又不能贮存,代谢活动还要消耗一些,故直线下降。所以图Ⅰ表示蛋白质。图Ⅱ表示脂质,脂类含量比蛋白质少而多于糖,且在代谢中与糖类之间可以相互转化,所以短时间内仍保持原有水平。图Ⅲ表示糖类,在细胞中的含量是三者中最少的,虽然有消耗,因外界在不断补充,所以维持原有水平。
例6、下图表示细胞中四种有机物的组成及功能,请分析回答:
(1)A是__________,E在动物体内是指___________,在植物体内主要指___________。
(2)F是___________,它是由B(脂肪酸和甘油)形成的,除此之外,脂类还包括___________和___________等
(3)C是___________,通式是___________,C形成G的反应叫___________。
(4)D是___________,H是___________。 R
答案:(1)葡萄糖 糖元 淀粉(2)脂肪 甘油 脂肪酸 类脂 固醇(3)氨基酸NH2—C—COOH
(4)核苷酸 DNA RNA H
例7、右图表示生物体内某些有机物的组成及功能关系,其中C、D、E都是高分子化合物,A、B是组成它们的基本单位。请据图分析回答:
(1)图中组成A、B的化学元素中,必定存在的有____________________。
(2)图中的A、B在生物体内分别有______种和_____种。
(3)由A物质合成的C物质和D物质,在组成的上区别主要是指构成它的基本单位A
物质的___________不同和___________不同,
在结构上的区别主要表现在___________。
(4)B物质形成E物质的方式___________。
(5)“C→D”的过程是___________,主要在细胞的
___________进行;“D→E”的过程是___________,
在细胞的___________进行。
答案 2 3 核糖体 信使RNA上碱基排列顺序
例8 胰岛素分子是一种蛋白质分子,现有如下材料:
①胰岛素含有2条多肽链,A链含有21个氨基酸,B链含
有30个氨基酸,2条多肽链间通过2个二硫键(二硫键是由2个
“一SH"连接而成的)连接,在A链上也形成1个二硫键,图示
为结晶牛胰岛素的平面结构示意图。
②不同动物的胰岛素的氨基酸组成是有区别的,现把人和其他动物的胰岛素的氨基酸组成比较如下:
猪:B链第30位氨基酸和人不同;
马:B链第30位氨基酸和A链第9位氨基酸与人不同;
牛:A链第8、1.0位氨基酸与人不同;
羊:A链第8、9、10位氨基酸与人不同;
天竹鼠:A链有8个氨基酸与人不同,B链有10个氨基酸与人不同。
根据以上材料回答下列问题:
(1)胰岛素分子中含有肽键 个。控制合成胰岛素的基因中至少有 碱基。
(2)这51个氨基酸形成胰素后,相对分子质量比原来51个氨基酸的总分子量减了 。
(3)人体中胰岛素的含量低,会导致血糖浓度过高,尿液中有葡萄糖,称为糖尿病,其最佳的治疗方法是使用胰岛素,但只能注射不能口服,原因是 。某一正常人被错误注射了超剂量的胰岛素后即大量出汗,接着发生了休克。
A.大量出汗的原因是
B.发生休克的原因是
(4)前面所列的口甫乳动物和人的胰岛素都由51个氨基酸构成,且在氨基酸组成上大多相同,由此可以得出的结论是 。
(5)人与这几种动物在胰岛素分子上氨基酸组成差异的大小,说明 。
(6)如果要为糖尿病人治疗必须用动物体内的胰岛素的话,最适宜的动物是 。
(7)为了使更多病人能用上胰岛素治疗糖尿病,科学工作者将人体合成胰岛素的基因转移至大肠杆菌体内,最终从大肠杆菌体内提取到了具有生理活性的胰岛素。试简单表示大肠杆菌内合成人胰岛素的过程: ___________________________.
答案(1)49 306 (2)888 (3)胰岛素是蛋白质,如口服会被消化道内的蛋白酶所催化水解而失去作用 ②过量的胰岛素加速血糖分解,释放的热量超过正常水平血糖被过度分解.导致低血糖.脑部供能不足③较近的亲缘关系(4)这些哺乳动物和人都有共同的原始祖先 (5)这几种哺乳动物与人的亲缘关系有远有近,差异越大亲缘关系越远,差异越小,亲缘关系起近 (6)猪 (7)基因 MRNA 蛋白质(胰岛素)
巩固练习:
1.如图是小麦种子形成过程中,胚乳内葡萄糖、蔗糖、淀粉、蛋白质的变化曲线,其中代表蛋白质的是 ( )
A.① B.② C.③ D.④
2.分子式为C63H103O45N17S2的多肽化合物,最多能有几个肽键  (   )
A.63个 B.17个 C.62个 D.16个
3. 如果有足量的三种氨基酸,分别为甲、乙、丙,则它们能形成的三肽种类以及包含三种氨基酸的三肽种类分别最多有 ( )
A、9种,9种 B、6种,3种 C、27种,6种 D、3种,3种
5.现有1000个氨基酸,其中氨基有1020个,羧基有1050个,则由此合成的4条肽链中氨基、羧基的数目分别是():
A.1016、1046 B4、4 C24、54 D1024、1054
6.有一多肽,分子式为C55H70O19N10,将它彻底水解后,只得到下列4种氨基酸:谷氨酸C5H9O4N,苯丙氨酸C9H11O2N,甘氨酸C2H5O2N,丙氨酸C3H7O2N。该多肽中谷氨酸的个数是()
A 2 B 3 C 4 D 5
7.有机化合物中具有不同的化学基团,它们对水的亲和力不同。易与水结合的基团称为亲水基团(如-NH2、-COOH、-OH),具有大量亲水基团的一些蛋白质、淀粉等分子易溶于水;难与水结合的基团称为疏水基团,如脂类分子中的碳氢链。脂类分子往往有很长的碳氢链,难溶于水而聚集在一起。请回答:
(1)等量亲水性不同的两种物质分散在甲、乙两个含有等量水的容器中,如下图所示。容器中的自由水量甲比乙____________。
(2)相同质量的花生种子(含油脂多)和大豆种子(含蛋白质多),当它们含水量相同时,自由水含量较多的是____________种子。
(3)以占种子干重的百分比计算,种子萌发时干燥大豆种子的吸水量比干燥花生种子吸水量____________。
(4)种子人库前必须对其干燥处理,降低种子中的含水量,这是因为
a._____________________________________________________________。
b._____________________________________________________________。
(5)各地规定的人库粮食的含水量标准不尽相同,其原因是_______________。
答案 每空1分)(1)少(2)花生(3)多(4)a.种子含水量高,呼吸作用强,种子内贮存的营养物质因分解而损失过多b.种子含水量高,呼吸作用强,放出热量多,温度增高,种子易发芽、霉变(5)气候不同,特别是湿度、温度不同(2分)
8.下表中各元素的数据代表该元素占原子总量的百分比。请据表回答问题。
岩石圈的成分% 氧 硅 铝 铁 钙 钠 钾 镁 钛 氢 碳 所有其他成分<0.1
47 28 7.9 4.5 3.5 25 2.5 2.2 0.46 0.22 0.19
人体的成分% 氢 氧 碳 氮 钙 磷 氯 锌 硫 钠 镁 所有其他成分<0.1
63 25.5 9.5 1.4 0.31 0.22 0.03 0.06 0.05 0.03 0.01
(1)组成人体的化学元素在元素周期表上都有,它普遍存在于非生物界,生物体内不包含特殊的“生命元素”,这个事实说明 。
(2)生物从非生物环境中获得的那些元素与环境中的这些元素的比例相差甚远。如岩石圈中,氢、碳、氮加在一起占总原子数不到1%,而在生物体中占总原子数的74%左右。这个事实说明 。
(3)构成人体的化学元素中H、0、C含量最多的原因是 。氮含量较多的原因是 。
(4)人体中的钙在骨和牙齿中以 的形式存在,成年人缺少时会患 症。钙在血液中主要以 形式存在,如果含量太低会出现 现象。
(5)从此表看,人体成分中没有铁的含量,是否人体不含铁 。为什么 。
(6)人体内的镁可以从蔬菜中的什么器官获得 。为什 。
答案(1)生物界与非生物界具有统一性 。 (2)生物界与非生物界存在着本质的区别,两者还具有差异性 。 (3)①构成细胞的化合物中含量最多的是H20,它占人体体重的60%以上,②构成细胞的四大有机物——糖类、脂类、蛋白质、核酸共有的化学元素也是C、H、O 。//构成人体细胞原生质的物质基础主要是蛋白质和核酸,这两类化合物中都含氮,有些脂类也含氮;特别是蛋白质在细胞干重中含量在50%以上,是含量最多的有机物,故含氮元素较多 。(4)碳酸钙//骨质疏松症//离子//抽搐现象。(5)人体内含铁,它是构成血红蛋白的成分 //表中没有是因为铁是半微量元素,含量少。 (6)叶//因为镁是合成叶绿素的主要元素,叶片中含镁丰富 。
9.图1—3所示为油菜种子在成熟和萌发过程中,糖和脂肪的变化曲线,据图回答:   
(1)油菜种子内贮存能量的主要物质是 。
(2)从图中曲线的变化可以说明 。
(3)油菜种子入库前必须干燥处理,因为含水量高会导致:
① ;
② 。
(4)在种子成熟后,油菜植株的叶片会不断脱落。在这过程中,叶片中含量变化量大的元素是 ___________________________________ 。
答案(1)脂肪 (2)脂肪与可溶性糖可以相互转化 (3)①新陈代谢旺盛,有机物被大量消耗 ②种子萌发或霉变 (4)如N、P、K等可再利用的元素
10.根据下面图解,回答问题:
(1)该图中,A表示     ,B表示     ,C表示     。
(2)该图所示化合物的名称是:     ;该化合物含有    个肽键。
(3)该化合物由  个氨基酸分子失去  个水分子而形成,这种反应叫  反应。
(4)该图中所示的氨基酸种类不同,是由     决定的。
(5)如果图中氨基酸的平均分子量为180,则该化合物的分子量是    。
答案(10分,每空1分)(1)氨基;肽键;羧基。(2)三肽;两。 (3)三;两;脱水缩合。(4)R集团(或自由基)。(5)504.
11. 水是世界上分布最广的资源,江、海、河、湖、地下水和大气中的云、雾、雨、雪等统称为天然水,水对人类的生活起着十分重要的作用。
(1)人体内的水,约占人体总重量的 ,统称为 ,除一部分存在于人体细胞内液中外,其余的分别存在于 、 、 等细胞外液内。
(2)水在生物体中的主要生理作用是什么?
(3)人体血液的PH 值变化范围很小,只能在7.35~7.45之间的范围内变化,否则将会有生命危险。实验证明,在50ml的血液中加入1滴(约0.05ml)10ml·L-1的盐酸时,PH值仅7.4降到7.2左右,如果向50mlPH值为7.4的NaOH溶液中加入1滴(约0.05ml)10mol·L-1的盐酸时,PH大约将变为 。显然,人体血液具有 的作用。
(4)在医院里注射时所用的生理盐水浓度为 ,为什么? 。
(5)肺气肿病人由于呼吸不畅,会使体液的PH值发生什么变化?
答案(1)65%左右 体液 血浆 淋巴组织液 (2)水在人体中主要生理作用是极少数结合水为细胞的组成成分,绝大多数自由水一部分作为体内各种代谢良好的溶剂,一部分有利于人体对物质的吸收、运输和排泄 (3)2 抵御外来的酸碱,使PH值维持在一定的范围内 (4)医院用于注射的生理盐水浓度为0.9%的NaCl溶液。因为这个浓度与体液等渗 (5)肺气肿病人由于呼吸不畅,会使体液的PH值略有下降,原因是肺部换气不足,导致体内代谢产生的CO2不能及时排出所致
12. 根据“生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质鉴定”实验,回答:
(1)实验原理是依据生物组织中的有机物与某些化学试剂所发生的 反应,鉴定生物组织中、某种有机物的存在。
(2)鉴定成熟梨果肉存在还原性糖所用的试剂是 ,该试剂与细胞内可溶性糖中的还原性糖如 发生作用,形成 色沉淀,该沉淀是 。
(3)鉴定花生子夜中存在脂肪,所以的试剂是 ;用其染色时,要用酒精冲洗浮色,这是因为______________________________。若用物理的方法鉴定脂肪的存在,请叙述鉴定的办法: 。
(4)鉴定黄豆组织中存在蛋白质说,先向试管内注入2ml黄豆组织样液;然后向试管内加入2ml双缩脲试剂A,摇匀;再向试管中加入3~4滴双缩脲试剂B,摇匀。为什么只加入3~4滴双缩脲试剂B而不能过量?____________________________。
(5)本实验注意事项:
①斐林试剂极不稳定,其甲液和乙液需 。使用时再临时混合均匀用于实验。
②双缩脲试剂的使用,应先加试剂 ,造成碱性环境,再加试剂 。
③在可溶性糖的鉴定中,对试管中溶液加热时,试管底部不要触及 ;试管口不要朝向 ,以免溶液沸腾时冲出试管造成烫伤。
④蛋白质的鉴定的样液浓度不能 ,以免实验后粘住试管壁,洗不净。
答案(1)显色 (2)斐林试剂 葡萄糖、果糖 砖红 Cu2O (3)苏丹Ⅲ /苏丹Ⅲ能溶解在酒精中烘烤花生种子后,切下胚,把子叶放在白纸上用手指挤压,白纸上会出现透明的油迹,说明子叶中含有脂肪。 (4)加入过量的双缩脲试剂B,CuSO4在碱性溶夜中生成大量蓝色的Cu(OH)2沉淀,会遮蔽所产生的紫色。(5)①分别配制,储存。//②0.1g/mL的NaOH;//0.01g/mL的CuSO4。//③烧杯底部;//实验者。//④太大。
课题三 生命活动的基本单位——细胞
复习指导
本章内容是生物的新陈代谢、生长发育、调节以及遗传和变异的基础,是高考的重点和热点。考查主要集中在生物膜、细胞器(特别是线粒体和叶绿体)的结构和功能、细胞分裂等方面。常与水分代谢、矿质代谢、呼吸作用、光合作用的结合;细胞有丝分裂、减数分裂常与遗传的结合,考查细胞分裂过程中DNA、染色体、染色单体的数目变化情况,多一坐标曲线图、柱型图、细胞分裂图的形式呈现,考查考生对基础知识的理解能力,以及读图、绘图能力。细胞分化、衰老与癌变,常结合动物细胞培养、免疫、单克隆抗体等知识,联系癌症、延缓衰老等人类关注的健康热点,以近几年诺贝尔生理学或医学奖为素材组织题目考查,引导考生关注人类健康。复习时应以细胞各结构的化学成分、结构特点和生理特点为基点,联系教材后续知识。由于本章需要识记的内容较多,可采用“比较法”加深记忆,如原核细胞与真核细胞的比较、线粒体和叶绿体的比较;又由于本章知识的前后联系密切,可采用“归纳法”对相关内容进行梳理和总结,如能够产生ATP的结构及相应的生理作用等。
知识要点
理解细胞膜的结构和功能特点,重点掌握物质出入细胞膜的方式。掌握各种细胞器的存在、种类、成分、结构和功能,学会对不同类型细胞的结构和功能进行判断,重点掌握线粒体和叶绿体的结构、功能及二者的区别。理解细胞核的结构及功能,重点掌握理解染色体和染色质的关系。理解真核细胞与原核细胞的区别及不同类型细胞的区别。理解细胞的分化和全能性。理解细胞周期的概念,知道连续分裂的细胞才有细胞周期,细胞分裂间期长,为分裂作物质上的准备,分裂期短。理解细胞有丝分裂的过程,重点掌握各时期的主要特点,尤其是染色体的数目、形态、行为的变化。理解动植物细胞有丝分裂的主要区别是两种形成方式的不同。理解并能用曲线表示出细胞分裂过程中染色体、染色单体、DNA分子数的变化规律。理解有丝分裂与减数分裂的主要区别,能根据染色体及其行为为识别细胞分裂图象。了解无丝分裂的过程。
知识拓展
第一节 细胞的结构和功能
除了病毒等少数生物之外,所有的生物体都是由细胞构成的。细胞是生物体的结构和功能的基本单位。绝大多数细胞只有在显微镜下才能观察到,其精细结构的观察必须借助于电子显微镜。根据细胞的结构特点和复杂程度,可将细胞分为 原核细胞和真核细胞。前者构成原核生物,常见的有支原体、细菌、蓝藻、放线菌等。绝大多数生物是由真核细胞构成。
(一)细胞膜的结构和功能
细胞壁
植物细胞的细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,可用纤维素酶和果胶酶来除去。细胞壁作用为对植物细胞的支持和保护作用。与细菌细胞壁的比较(CaCl2)
细胞膜
1、结构
对细胞膜进行化学分析得知,细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成,还有多糖。在膜的中间是磷脂双分子层,这是膜的基本支架;蛋白质分子有的镶在膜表面,有的嵌插在磷脂双分子层中,有的贯穿在整个磷脂双分子层中。在膜的表面有一层由蛋白质和多糖结合形成的糖蛋白又称为糖被,它与细胞表面的保护、润滑、识别等生命活动有关。由于构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多可以流动,所以细胞膜的结构具有流动性的特点(结构特点),这对于细胞完成其功能非常重要。
2、功能
细胞膜与细胞的物质交换、细胞识别、排泄、分泌、免疫等都有密切关系。在细胞通过细胞膜与外界的物质交换中,离子、小分子物质进出主要以自由扩散、主动运输等方式进行,大分子物质和颗粒性物质以内吞和外排方式进行。内吞和外排说明细胞膜流动性。
主动运输能够保证活细胞按照生命活动的需要,主动地选择吸收所需要的营养物质,排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质。
由此可见,细胞膜是一种选择透过性(功能特点)膜,它可以让水分子自由通过,细胞选择吸收的离子和小分子也可以通过,而其他离子、小分子和大分子则不能通过。
3.物质进出细胞膜的方式:
物质进出细胞膜的方式: 细胞膜内外物质浓度的高低 是否需要载体蛋白质 是否消耗细胞内的能量 举例
自由扩散 由高浓度一边到低浓度一边 不需要 不消耗 水、O2 、CO2、、甘油、乙醇、苯等
主动运输 由低浓度一边到高浓度一边 需要 消耗 K+ 进入红细胞等
(二)细胞质的结构和功能
在细胞膜以内,细胞核以外的部分叫细胞质。活细胞的细胞质处于不断流动的状态,可以细胞质中叶绿体的运动作为标志进行观察。`细胞质主要包括细胞器和细胞质基质。
1、细胞质基质,
细胞质基质含有水、无机盐离子、脂质、糖类、氨基酸和核苷酸等,还含有多种酶,它是活细胞进行新陈代谢的主要场所,为新陈代谢的进行提供所需要的物质和一定的环境条件。
2、细胞器的比较:每种细胞器有特定的形态结构,完成各自专有的功能。
名称项目 分布 形态 结构 成分 功能
线粒体 普遍存在于动植物细胞 多呈椭球形 内外膜(双层)嵴、基质、基粒 有氧呼吸的酶、少量DNA、RNA 有氧呼吸、动力工厂
叶绿体 主要存在叶肉细胞和幼茎皮层内 球形椭球形 内外膜(双层)基质、基粒 光合作用的酶、色素、少量DNA、RNA 光合作用的场所—养料制造工厂、能量转换器
内质网 绝大多数动植物细胞 网状 单层膜 蛋白质、磷脂、 增大了膜面积,有机物合成车间,运输通道
核糖体 普遍存在于动植物细胞 椭球形粒状小体 游离于基质,附在内质网、核膜上 蛋白质、RNA、 蛋白质的装配机器
高尔基体 普遍存在于动植物细胞 囊状 单层膜 蛋白质、磷脂的等 与动物细胞分泌物的形成有关,浓缩加工蛋白质,与植物细胞壁形成有关
中心体 动物细胞低等植物细胞 T形 两个互相垂直的中心粒及其周围物质构成 微管蛋白、鸟苷酸等、 动物细胞里的中心体与有丝分裂有关
液泡 植物细胞,动物细胞不明显 泡状 液泡膜、细胞液 蛋白质、磷脂、有机酸、生物碱、糖类、无机盐、色素等 调节细胞的内环境,使细胞保持一定的渗透压,保持膨压状态
(三)细胞核的结构和功能
每个真核细胞通常只有1个细胞核,而有的细胞有两个以上的细胞核,有的细胞却没有细胞核,如哺乳动物的红细胞。
1、结构
在电镜下观察经过固定、染色的有丝分裂的真核细胞可知其细胞核主要结构有核膜、核仁、染色质。核膜由内外两层膜构成,膜上有核孔,是细胞核和细胞质之间进行物质(某些大分子物质)交换的孔道。膜上还有多种酶。核仁是在细胞分裂过程中周期性地消失和重建。
染色质主要由蛋白质和DNA组成,易被碱性染料染成深色。在细胞有丝分裂间期,染色质呈细丝状,并交织成网,这是细胞间期染色质(末期);在分裂期染色质高度螺旋化,缩短变粗,变成一条圆柱状或杆状的染色体,这是细胞分裂期染色体,因此,染色质和染色体是细胞中同种物质在不同时期的两种形态。功能是遗传物质的载体。
2、功能
细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所,是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心,因此,细胞核是细胞中最重要的部分。
变形虫的去核和重新植核实验说明了什么问题
(四)原核细胞与真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
大小 较小 较大
细胞核 没有核膜没有成型的细胞核,遗传物质集中在核区 有成形的真正的细胞核,有核膜核仁
细胞器 有分散的核糖体,无其它细胞器 有复杂细胞器
细胞壁 不含纤维素主要成分是肽聚糖 主要成分是纤维素和果胶
细胞分裂 无有丝分裂 能进行有丝分裂
转录和翻译 出现在同一时间与地点 转录在核内,翻译在细胞质内,转录在前翻译在后
举例 细菌蓝藻等 真菌绝大多数动植物的细胞
说明:(1)病毒既不是原核生物也不是真核生物,因为病毒没有细胞结构。(2)原生动物(如草履虫、变形虫等)是真核生物。(3)不是所有的菌类都是原核生物,细菌(如硝化细菌、乳酸菌、肺炎双球菌、大肠杆菌等)是原核生物,而真菌(如酵母菌、霉菌、蘑菇等)是真核生物。
小结:⑴动植物细胞中的相同和不同结构是:主要区别是什么?原核细胞和真核细胞共有的细胞器或细胞结构?
⑵具无膜、单层膜、双层膜(含磷脂)的细胞器或细胞结构是:细胞内最大的膜结构是什么?细胞膜的组成元素是:细胞、线粒体和叶绿体增大膜面积的结构是?
⑶能量转换器(产生ATP)的细胞器或细胞结构是:
⑷在遗传上具有一定独立性(能复制或含DNA)的细胞器或细胞结构是:含有RNA的细胞器或细胞结构有:能进行碱基互补配对的细胞结构有:
⑸产生水、分解水的细胞器有:
⑹ 与分泌蛋白合成和分泌直接有关的细胞器有:有关的是:与有机物形成有关的细胞器有:
⑺与根吸收矿质元素离子关系最密切的细胞器是:根尖的根毛区细胞中与吸收矿质元素有关的细胞器是:与水分吸收密切相关的细胞器是:与碳循环密切相关的细胞器是:
⑻含色素的细胞器是:紫茉莉花瓣的紫色主要由什么中色素体现,紫茉莉花斑枝条叶片的颜色:紫茉莉花斑枝条的颜色;
(9)线粒体是能量的“动力工厂”;叶绿体是“养料的制造工厂”、“能量的转换站”;内质网是有机物的合成“车间”;核糖体是蛋白质的“装配机器”;高尔基体是蛋白质的“加工厂。溶酶体是细胞内的“酶仓库”、“消化系统”
拓展:①判断下列方式:I被甲状腺细胞吸收用于合成甲状腺激素( );神经纤维某点受刺激后,膜内外阴阳离子的运输( );醛固酮促进肾小管,集合管细胞对Na的重吸收,对K的分泌( ).吞噬细胞对病原体的吞噬,腺体细胞对分泌蛋白的分泌过程( )(这两个过程依赖于细胞膜的什么特性 )(吞噬和分泌过程中产生的小泡的作用是什么 )
②植物细胞有丝分裂间期活动旺盛的细胞器有:末期活动旺盛的细胞器有:与低等植物细胞有丝分裂有关的细胞器是:与动物细胞有丝分裂有关的细胞器是:与细胞有丝分裂有关的细胞器是:
③肌细胞比腹肌细胞多的细胞器是:水稻叶肉细胞中最多的细胞器是:根尖细胞没有的细胞器是:根尖细胞分生区没有的细胞器是:,蛔虫体细胞没有的细胞器是:蓝细菌只含有的细胞器:在生物体细胞中结构相同,功能不同的细胞器是:厌氧型生物细胞、原核细胞、人的红细胞中都没有的细胞器是:团藻细胞中既有______又有______。
④与有氧呼吸有关的酶分布在_____________,与光合作用有关的酶分布在_________, 叶绿体色素分布在_________________,光能转换成电能的场所是 _____________在细胞内, 线粒体为叶绿体提供______________________;叶绿体为线粒_______________。
⑤一个CO2分子从线粒体扩散到叶绿体需要穿过_______层膜(磷脂双分子层).共________层磷脂分子(分两种情况考虑) 。一个O2分子从叶绿体扩散到线粒体的情况又怎样?外界的O2分子进入细胞内被利用是怎么样?小肠中的葡萄糖分子进入内环境中呢?信使RNA从核到核糖体上时、分泌蛋白从核糖体到细胞外要穿过几层膜?
⑥能相互转化的两个细胞器是_________.在玉米的维管束鞘细胞中,没有的是________
⑦细胞质基质\线粒体基质\叶绿体基质在组成成分和功能上是否相同
⑧在观察细胞质基质流动的实验中,可通过哪些途径来加快它的流动性 若将两个这样的细胞融合,首先要做的工作是:为研究细胞膜的化学成分最好应用的材料是:为了观察植物细胞的细胞膜应对植物细胞怎样处理?光学显微镜下能观察到的细胞器或细胞结构是哪些?
⑨O2产生于:CO2主要产生于:将丙酮酸彻底氧化分解的场所是:若此细胞为西瓜果肉细胞,则葡萄糖主要存在于_______中,在_____中合成。
⒃胰岛细胞中胰岛素是在_____________的直接控制下,在_________上合成多肽,再经过_________的折叠和组装、糖基化,在__________内形成成熟的蛋白质分泌出去。整个过程需_______提供ATP。基因分布在___________上,呈__________排列。缩合作用的场所是_________,它分布在______上。遗传信息的转录发生在_______内,转录的产物通过_________进入细胞质。
细胞的各个部分都有自己的结构和功能,但是不是彼此孤立的,而是互相紧密联系、协调一致的。细胞只有保持完整性,才能正常地完成各项生命活动
第二节 细胞的增殖
一、 细胞增殖的意义
(一)单细胞生物:以分裂方式产生新个体。分裂生殖
(二)多细胞生物:细胞分裂产生新细胞补充衰老的、死亡的细胞。
细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础
二、有丝分裂
(1) 细胞周期:一次分裂完成
---〉下一次分裂开始
---〉下一次分裂结束
分裂间期的时间比分裂期长。不同种类细胞 的周期时间是不相同的。
(二)有丝分裂过程:分裂间期和分裂期
分裂间期:组成染色体的DNA分子复制和有关蛋白质的合成。研究方法:同位素标记法(胸腺嘧啶)结果:每条染色体包含两条姐妹染色单体,并且连接在同一个着丝点上。
分裂期:前期:两出现(出现染色体形成纺锤体)两消失(核膜解体、核仁消失)
中期:染色体的着丝点排列在赤道板上,形态固定数目清晰
后期:着丝点分裂,染色单体分开为染色体,平分后在纺锤丝牵引下移向两极,数目加倍
末期:两“消”(染色体变为染色质,纺锤体消失)两现(出现核仁和核膜,在赤道板位置出现细胞板形成细胞壁)。一个细胞分裂成两个。
有丝分裂特征:亲代细胞的染色体复制后,平均分配到两个子细胞中去。
有丝分裂意义:保持了生物的亲代与子代之间遗传性状的稳定性,对遗传有重要意义。细胞细胞分裂的原因:活细胞不停的进行着代谢,在一定范围内就可以不断的生长,但不能无限地生长。1 受细胞表面积与体积之比的限制。细胞要通过它的表面积不断的和周围环境或临近细胞进行物质交换,它必须有足够的表面积,否则它的代谢作用就很难进行。2要维持细胞核与细胞质体积之间的平衡状态。细胞质中的生理生化过程都受到细胞核中遗传信息的指引和控制。
(三)动植物细胞有丝分裂比较
项目名称 不同点 相同点
前期纺锤体形成 末期子细胞的分开(细胞质分裂方式) 1 间期、中期后期的变化情况相同,2染色体都要经过自我复制,然后平均的分配到两个子细胞的核中,使每个子细胞具有一套数目和形状完全相同的染色体。
植物细胞 细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体。 在赤道板部分出现细胞板并由中央向四周扩展形成细胞壁。
动物细胞 由已经复制的,移向两极的两组中心粒发出星射线,形成纺锤体。 分隔成两个细胞不形成细胞板,而是细胞中部的细胞膜内陷缢裂成两个细胞
(四)动植物细胞有丝分裂图,注意染色体的行为变化
(五)有丝分裂过程中染色体、染色单体、DNA及同源染色体数目的变化
规律(以人为例)
间期 前期 中期 后期 末期(末)
染色体 46 46 46 92 46
染色单体 0→92 92 92 0 0
DNA 46→92 92 92 92 46
同源染色体(对数) 23 23 23 46 23
(六)绘出细胞周期中每个细胞核中DNA含量、染色体数目的变化曲线
(七)有丝分裂中的几种变化规律
A染色体形态变化规律
染色质(间期\末期)高度螺旋化变短变粗成为-染色体(前期中期后期)
染色体(前期中期后期) 解螺旋成为细丝状--染色质(间期\末期)
B染色体数量变化规律:2n—〉4n(后期)—〉2n
C染色体行为变化规律:
复制—〉散乱分布于纺锤体中央—〉着丝点排列在赤道板上—〉着丝点分裂----〉移向两极
D DNA含量变化规律:2n—〉4n(复制后到末期前)—〉2n
E纺锤体的变化规律:形成(前期)---〉解体消失(末期)
F核膜、核仁的变化规律:解体消失(前期)----〉重建(末期)
发散:a.细胞板与赤道板的区别?新细胞壁的形成标志着什么, 将高尔基体破坏,不能形成新的细胞壁,结果出现什么。
b.染色体数目加倍的时期?DNA加倍的时期?中心粒加倍的时期、着丝点加倍时期、染色体组数加倍时期?DNA复制的时期是、中心体复制的时期、染色体的复制时期?
c.DNA分开、着丝点分开、染色单体分开、细胞质分开、同源染色体分开、四分体分开、等位基因分开、中心体分开的时期?
d.染色体出现(消失)、纺锥体的出现(消失)、核膜和核仁的出现(消失)的时期是?
e. 染色体形态数目的最佳观察时期是什么?染色单体出现、形成、消失的时期?有染色单体存在的时期,始终存在染色单体的时期,观察到染色单体的时期。
f.特殊细胞的分裂方式:细菌(根瘤菌、乳酸菌、硝化细菌等)——二分裂;受精卵、受精极核、杂交瘤细胞、癌细胞——有丝分裂;蛙的红细胞——无丝分裂;精原细胞——减数分裂与有丝分裂;人体中不分裂的细胞——成熟的红细胞、神经细胞、肌细胞等。
4.减数分裂与有丝分裂的比较
项目 名称 有丝分裂 减数分裂
区别 范围 全部真核细胞 进行有性生殖的生物
部位 各组织器官均进行 精卵巢、化药、胚囊内进行
时期 从受精卵就开始 性成熟才开始
染色体复制次数 一次 一次
细胞分裂次数 一次 两次
染色体数 子细胞染色体不变 子细胞染色体减半
染色体主要行为 同源染色体无联会,四分体、分离等行为。 同源染色体有联会,四分体、分离等行为。
子细胞性质 体细胞 有性生殖细胞
子细胞数 1母细胞----〉2子细胞 1精原细胞---〉4个精子,1卵原细胞----〉1个卵子+3个极体
联系 减数分列是特殊方式的有丝分裂
减数分裂与有丝分裂图形辨析
(一)减数分裂与有丝分裂图形比较
(二)根据细胞内染色体数目辨析
(三)根据细胞内染色体行为辨析
(四)根据细胞内染色体形态辨析
(五)若发现细胞分裂时,细胞质不均等分裂,则可断定是产生卵细胞的减数分裂过程。
总之,减数第一次分裂与有丝分裂的主要区别在于染色体行为,减数第二次分裂与有丝分裂的主要区别在于染色体的形态和数目。
第三节细胞的分化癌变和衰老
(一)细胞分化
概念:在个体发育过程中,相同细胞(细胞分化的起点)的后代,在形态、结构和生理功能上发生的稳定性差异的过程。
特点:具有稳定性、差异性、持久性、不可逆性、全能性等。
结果:是形成各种不同的细胞和组织。
原因:细胞内化学物质的变化(如蛋白质、信使RNA),根本是基因选择性表达的结果。
时间:发生在整个生命进程中,在胚胎时期达到最大限度。
(2) 细胞的全能性
概念:已经分化的细胞能够生长发育成整个生物的特性。。
原因:是体细胞中含有生长发育所需的全套遗传信息。
大小比较:受精卵〉生殖细胞〉植物细胞〉动物细胞(理论上每一个活细胞有全能性)。
植物细胞的全能性:高度分化的植物细胞仍能具有全能性。例组织培养
植物细胞表现出全能性的条件:离体状态、一定营养和激素、其他外界条件。
动物细胞的全能性:高度特化的动物细胞,从整个细胞来说,全能性受到限制。但是细胞核具有全能性,例克隆羊多莉。
个体发育是通过细胞分裂和细胞分化过程共同来实现的。
(三)细胞癌变
a.癌细胞:在生物体的发育中,有些细胞受到各种致癌因子的作用,不能正常的完成细胞分化,变成了不受机体控制的、能够连续不断的分裂的恶性增殖细胞。
b.特征:能够无限增殖;形态结构发生了变化;癌细胞表面发生了变化(糖蛋白等物质的减少)容易分散和转移,对不良的环境一般具有较强的抵抗力。
c.致癌因子:物理致癌因子:主要是辐射致癌;
化学致癌因子:如苯、坤、煤焦油等;
病毒致癌因子:能使细胞癌变的病毒叫肿瘤病毒或致癌病毒。
d.形成机理:癌细胞是由于原癌基因激活,细胞发生转化引起的。
e.预防:尽量避免接触致癌因,同时要增强体质,保持心态健康,养成良好的生活习惯等。
(四)细胞的衰老
细胞的衰老、死亡是正常的生命现象。
衰老细胞的特征:a.水分减少,细胞萎缩,体积变小,代谢减慢;b、有些酶活性降低(细胞中酪氨酸酶活性降低会导致头发变白);c.色素积累(如:老年斑);d.呼吸减慢,细胞核增大,染色质固缩,染色加深;e.细胞膜通透功能改变,物质运输能力降低。
细胞衰老原因:体细胞突变和DNA损伤论、自由基理论和程序性细胞死亡理论等。
典型例题
例题1右图为某物质通过细胞膜的示意图.请回答
(1)这是哪种运输方式 。
(2)B代表的物质是细胞膜上的 。
(3)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
例题2.内质网内连核膜,外连细胞膜的结构特点适于 ( )
A.参与细胞内某些代谢反应 B.提供核糖体附着的支架
C.提供细胞内物质运输的通道 D.扩展细胞内膜面积,有利于酶的附着
例题3,松树和松鼠的体细胞都有的结构是:①细胞壁 ②细胞膜 ③线粒体 ④叶绿体 ⑤中心体 ⑥核糖体 ⑦内质网 ⑧染色质( )
A①②⑥⑦⑧ B②③⑥⑦⑧ C②④⑥⑦⑧ D②③⑤⑥⑦⑧
例题4病毒、细菌、酵母菌都有的物质或结构是( )
A核酸 B染色体 C细胞壁 D细胞膜
【例5】新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP,可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质分别被吸收到血液中的方式是
A.主动运输、主动运输 B.内吞、主动运输C.主动运输、内吞 D.被动运输、主动运输
【例6】线粒体和叶绿体是生物细胞内重要的细胞器,下列关于线粒体和叶绿体结构与功能相联系的叙述,正确的有
A.结构上看,二者都有双层膜,基粒和基质B.功能上看,二者都与细胞的能量代谢有关
C.从所含物质上看,二者都含有少量DNA D.从功能上看,二者具有相同的功能
【例7】研究人员对分别取自4种不同生物的部分细胞进行分析,获得的结果如下(“+”表示有,“—”表示无) 根据图表回答问题:
核仁 叶绿素 叶绿体 线粒体 中心体 核糖体 纤维素酶处理
甲 - + - - - + 无变化
乙 + - - - + + 无变化
丙 + - - + - + 外层破坏
丁 + + + + + + 外层破坏
问:甲、乙、丙、丁4种细胞最可能取自下列哪种生物
甲 ,乙 ,丙 ,丁 。
A.衣藻 B.硝化细菌 C.乳酸菌 D.光合细菌 E.蛔虫 F.水稻
【例8】下图是动物细胞示意图。请据图回答([ ]内填入标号):
(1)若这是人体的骨髓细胞,正处于细胞周期的间期,则该细胞核内所发生的主要变化是__________________________________。
(2) 若这是昆虫的飞行肌细胞,则该细胞中的细胞器[ ] _______较多,因为该细胞的生理活动需要 多。
(3)若这是一个人体的肠腺细胞,那么与其合成功能直接相关的细胞器[ ]__________的含量会多一些。
(4)若这是人体最大的细胞,则其最大的特点是在[ ] 内 分子数是肠腺细胞内的 。
(5)若这是人体小肠绒毛上皮细胞,该上皮细胞的游离面有 ,增加小肠的吸收面积。
【答案】(1)主要完成染色体的DNA的复制和有关蛋白质的合成。(2) 1、线粒体、能量 (3)3、核糖体 (4)6、细胞核、DNA、一半 (5)微绒毛
例题9,下图a→d表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是 ( )
A. a和b为一个细胞周期
B. c段结束DNA含量增加一倍
C.遗传物质平分一般发生在d段 D.b和c为一个细胞周期
例题10.玉米体细胞中染色体数为20,一个有丝分裂后期的玉米细胞内全部的染色体数目和DNA数目分别为 ( )
A.等于40,小于40 B.等于40,大于40C.等于20,等于40 D.大于40,大于40
例题11.已知某植物的体细胞中有3对同源染色体,右图为细胞分裂某一时期的模式图,该细胞处于 ( )
A.有丝分裂后期 B.有丝分裂末期
C.减数分裂的第一次分裂 D.减数分裂的第二次分裂
例题12、细胞融合技术利用的原理是细胞膜的________.细胞移核技术产生的新个体的性别以及绝大多数的遗传特征都与细胞核提供者____。这说明细胞核是生物体______。
答案:流动性 相同 遗传物质储存和复制的场所。
例题13、如果用化学药剂抑制肿瘤细胞DNA的复制过程,细胞将停留在( )
A.分裂间期  B.分裂前期  C.分裂后期  D.当时所处的时期
例题14.在细胞分裂过程中,既有同源染色体,又有姐妹染色单体的时期是 ( )
A.有丝分裂的前期      B. 减数第二次分裂前期?
C.有丝分裂的后期      D. 减数第二次分裂后期
例题15,在细胞有丝分裂的分裂期开始时,如果它的染色体数为N,DNA含量为Q,则该细胞分裂后每个子细胞中的染色体数和DNA含量分别是( )
A.N和Q B.N/2和Q/2 C.N和Q/2 D.N/2和Q
例题16、绘制一个处于有丝分裂后期的细胞模式图(假设该植物的体细胞含有4条染色体)
注意图形要符合有丝分裂后期的特点。(1)每条染色体的着丝点都有纺锤丝牵引。(2)纺锤丝尽量绷直,纺锤丝在靠近细胞两极处向一点聚拢。(3)移向细胞两极的染色体上着丝点是受力点,染色体臂应该是顺向细胞中央的赤道板。(4)由同一条染色体上的姐妹染色单体分离形成的两条染色体,由于是复制品,因此形态、大小等特征应该完全相同。(5)植物细胞要画细胞壁,细胞形状尽量呈矩形或方形。
例题17,下列关于细胞分裂、分化、衰老和死亡的叙述,正确的是( )
A.细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异,导致细胞的形态和功能各不相同
B.个体发育过程中细胞的分裂、分化和死亡对于生物体都是有积极意义的
C.细胞分裂存在于个体发育整个生命过程中,细胞分化仅发生于胚胎发育阶段
D.多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老总是同步进行的.
例题18,决定细胞分化过程的根本因素在于 ( )
A.细胞质 B.环境因素 C.遗传控制 D.基质
巩固练习(一)
1.以下有细胞质基质、线粒体基质、叶绿体基质和核液共性的叙述中错误的一项是( )
A.它们的成分不同,功能不同 B.它们都含有大量的酶,是代谢的重要场所
C.它们都含有大量的自由水 D.它们都含有大量的DNA和RNA
2.下列物质中,不能横穿细胞膜进出细胞的是 ( )
A.维生素D和性激素 B.水和尿素 C.氨基酸和葡萄糖 D.酶和胰岛素
3.实验室里三种植物细胞,分别取自植物的三种营养器官。在适宜的光照、温度等条件下,测得甲细胞只释放C02而不释放02,乙细胞只释放02不释放C02,丙细胞既不释放02,也不释放C02,以下叙述中不正确的是 ( )
A.甲不可能取自于叶 B.乙不可能取自于根 C.丙可能是死细胞 D.甲可能取自于茎
4.红细胞的主要成分是血红蛋白,人体血液中的红细胞每秒钟要更新200多万个,大约60天全部更新一半,与此生理现象直接相关的是 ( )
A. 内质网 B.核糖体 C.高尔基体 D.线粒体
5. 从某腺体的细胞中提取一些细胞器,放入含有14C氨基酸的培养液中,培养液中有这些细胞器完成其功能所需的物质和条件,连续取样测定标记的氨基酸在这些细胞器中的数量,下图中能正确描述的曲线是
6,在动物细胞有丝分裂中期,若从一极观察可见染色体的排列情况是图中的 ( )
7.人的红细胞没有细胞内膜,在溶血后,只剩下一层细胞膜外壳,称血影。如果将血影中的脂类抽提出来,在水面上铺展开。并用板条将其推挤到一块,则测得的脂类面积约是红细胞表面积的 ( )
A.1/2倍 B.1倍 C.2倍 D.4倍.
8.[多选题]理论上同一个人的每一个表皮细胞细胞核与神经细胞细胞核内所含DNA的质与量是一样的,但所含蛋白质的质与量是不一样的,原因是 ( )
A..不同细胞被活化的基因不一样多,所以合成的蛋白质不一样
B.不同细胞的基因经过不同的重组,所以合成的蛋白质不一样
C.不同细胞的基因数目不一样多,所以合成的蛋白质不一样
D.不同细胞的基因的表达具有特异性的调控机制,所以合成的蛋白质不一样
9.下图为马的生活史,有关此图的叙述中正确的是 ( )
Ⅰ雄性马 雌性马Ⅰ
↓ ↓
Ⅱ精原细胞 合子Ⅳ 卵原细胞Ⅱ
↓ ↓
Ⅲ精子 卵细胞Ⅲ
①有丝分裂发生在Ⅰ→Ⅱ、Ⅳ→Ⅰ ②基因重组发生在Ⅲ→Ⅳ
③基因突变可发生在Ⅰ→ⅡⅡ→Ⅲ、Ⅳ→Ⅰ ④Ⅳ为新个体发育的起点
A.①②③ B.①④ C.①③④ D.②③④
10.用以下4种细胞工程技术培育出的新个体中,体内遗传物质均来自一个亲本的是( )
A.植物组织培养 B.细胞融合 C.动物胚胎移植 D.细胞核移植
11.连接沟通细胞膜、高尔基体膜、核膜,使三者相互联系、构成一个有机整体的结构是( )
A.中心体 B.线粒体 C.内质网 D.质体
12.细胞周期包括分裂间期和分裂期。在细胞分裂间期进行下列实践工作:①植物的营养繁殖;②作物(如小麦、水稻)诱变育种;③肿瘤的某些药物治疗;④作物的人工授粉,可取得良好效果的是 ( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
13.用显微镜检查蛙的精巢,其中有一些正在分裂的细胞,这些细胞( )
A.有的进行减数分裂,有的进行有丝分裂 B.都在进行减数分裂或有丝分裂
C.正在进行减数分裂 D.正在进行有丝分裂
14.将植物细胞置于含有3H标记尿苷的培养液中温育数小时,然后将细胞进行匀浆化处理并分级离心,那么放射性物质主要存在于 ( )
A.核仁、质体和高尔基体 B.细胞膜、核仁和核糖体
C.细胞核、核糖体和液泡 D.线粒体、核仁、核糖体和叶绿体
15.“试管婴儿”技术属于
A.胚胎移植 B.组织培养 C.克隆技术 D.基因工程
16.下列细胞中不能合成蛋白质的是 ( )
A.胰腺细胞 B.肠粘膜细胞 C.成熟红细胞 D.白细胞
17.下图为物质出入细胞膜的示意图.请据图回答:
(1)A代表 分子;B代表 ;D代表 。
(2)细胞膜从功能上来说,它是一层 膜。
(3)动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小,这说明B具有__________。
(4)在a~e的五种过程中,代表被动转运的是_________________。
(5)可能代表氧气转运过程的是图中编号 ;葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号____________________。
(6)如果此为神经细胞膜,则当其受刺激后发生兴奋时,Na+的流动过程是编号 。
答案21.(1)蛋白质 磷脂双分子层 多糖 (2)选择透过性
(3)半流动性 (4)b、c、d (5)b a (6)c
18.16世纪显微镜出现后,人们能够看到单个的细胞;20世纪中期电子显微镜和相关的染色技术问世后,我们对细胞的认识进入到一个全新的阶段。下图为亚显微结构水平的一个细胞。请据图回答下列问题(除有选项的外,均填序号)
(1)能控制物质进出细胞和细胞核的结构为--。
(2)将氨基酸合成为胰蛋白酶原的结构为 。
(3)能够使ATP水解成ADP的结构为 。
(4)能产生H2O的结构为 。
(5)具有自我复制能力的结构为 。
(6)上图表示的结构与下列哪组生物的细胞相符合
A. 儒艮、小麦、根瘤菌、珙桐 B.草履虫、变形虫、硝化细菌、酵母菌
C.硫细菌、铁细菌、乳酸菌、霉菌 D.大熊猫、酵母菌、草履虫、水螅
(7)图中具有双层膜的结构为 。
(8)如果该图为人的红细胞和血小板,则不具有的结构是------------。
(9)该图不是植物细胞的理由是 ( )
A.无细胞壁、细胞膜、液泡 B.无细胞质和细胞核 C.无叶绿体、线粒体、质体 D.无叶绿体和液泡
(10)该细胞具有而玉米细胞不具有的结构是 ( )
A.中心体 B.叶绿体 C.线粒体 D.内质网
(11)植物细胞杂交的重要意义在于克服异种植物物种间的生殖隔离,动物细胞融合技术最重要的用途是__________________.
(12)假如该细胞是人体骨髓造血干细胞,它除了能分化成红细胞、血小板外,还能分化成_____________________(要求答出两种)等细胞。
(13)若该细胞为衰老的细胞,除细胞核体积增大外,细胞结构[1]发生的变化是____。
答案:(1)1、6 (2)3、4、7 (3)1、3、4、5、9 (4)3、7、8 (5)5、7、8(6)D (7)6、7 (8)6、8 (9)D (10)A (11)制备单克隆抗体 (12)T淋巴细胞和B淋巴细胞 (13)通透性功能改变,物质运输功能降低
19.为获得纯净的细胞膜,以研究其结构与功能。请你帮助完成下列实验设计和分析有关问题。
(1)应选取人体哪种细胞做实验
A、成熟红细胞 B、神经细胞 C、白细胞 D、口腔上皮细胞
你选用该材料的原因是
(2)将选取的上述材料放入 中,由于-------作用,一段时间后细胞将破裂。
(3)经过(2)的实验步骤后,可用下列哪一方法获得纯净的细胞膜?
A、静置 B、加热 C、离心 D、过滤
(4)将膜成分中的磷脂提取出来,铺在水面上,测得磷脂占有面积为S,那么该细胞膜的表面积约为 。
(5)通过有关方法,测得多种膜的化学成分,如下表:
物质种类膜的类别 蛋白质(%) 脂类(%)(主要是磷脂) 糖类(%)
变形虫细胞膜 54 42 4
小鼠肝细胞膜 44 52 4
人红细胞膜 49 43 8
线粒体内膜 76 24 0
菠菜叶绿体片层膜 70 30 0
依据上表数据,请分析构成细胞膜与细胞器膜的化学物质组成上的共同点是: ;化学物质组成的主要区别有: 。
答案23.根据提供的材料进行实验是比较基础的实验要求,可依据细胞膜的结构及成分特点分析。(1)A 成熟红细胞无细胞核,方便操作 (2)蒸馏水 渗透 (3)C (4)1/2S (5)都有脂类和蛋白质 有些没有糖类,并且不同膜结构各化学成分比例有差异
20,下图是连续分裂的细胞在各个不同时期DNA含量的测定结果,请据图回答:
(1)完整的细胞周期从 开始到 为止。
(2)细胞核膜开始解体,核仁逐渐消失,纺锤体形成在 段。
(3)着丝点数目加倍,两条染色单体分离在 段。
(4)观察和研究染色体形态和数目最好在 段。
(5)从图中可以发现,母细胞与子细胞的细胞核中DNA分子的数量是稳定的,其意义在于_____________________________________________________________________________。答案: (1)e,k (2)bc(或gh) (3)de(或ik) (4)cd(或hi) (5)使生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性,对生物的遗传有十分重要的意义。
21,下图上是植物细胞有丝分裂一个细胞周期中核内染色体数及DNA数量变化的曲线图,下图是显微镜一个视野下根尖生长点细胞分裂图像,请根据图回答下列问题:
(1) 图中实线ABCD表示 数量变化,虚线abcd表示 变化。
(2)图中的AB表示 ,相当于下图的 时期(编号);BC表示 ,C到D表示 。
(3)图中ab 复制后, 未分离, 数未增加,相当右图的 期(编号);bc表示 分离, 暂时加倍,相当于右图的 期;c到d表示 平均分配到两个细胞中去,每个子细胞 复原,其动态变化过程相当于右图 。
(4)根据上图把有关数据填入下表(F中有8个染色体)
组别 前期 中期 后期 末期 每个子细胞
染色体数目
DNA数目
染色单体数
(5)AB段曲线为斜线、CD段为折线的原因是______________________________________________________________________________。答案:(1)DNA 染色体 (2)DNA分子的复制 C DNA数量不变 DNA数量复原 (3)染色体 染色单体 染色体数量 D、E 染色单体 染色体数 F 两套染色体 染色体数 F→A→C (4)(略)(5)AB段曲线为斜线是因为DNA分子为半保留复制,也即边解旋边复制DNA含量随之有一个逐渐增加的过程,而在CD段随染色体平均分配到两个子细胞中去,而分为两个细胞是在瞬时完成的,故DNA含量会迅速下降一半。
22,化疗是控制癌细胞生长的方法之一,药物可以杀死癌细胞。正常骨髓细胞的细胞周期约为40分钟。急性淋巴性白血病白细胞的细胞周期约为2小时到10小时。医院采用化疗的方法最大限度地杀伤肿瘤细胞。下图给出的是一个典型的化疗过程,
每4小时给药1次(图中箭头所示),图中记录了化疗过程中正常细胞和癌细胞的数量变化。
(1)指出癌细胞与正常细胞相比的两项不同点。
_____________________________________________________________________________。
(2)为什么癌细胞最可能发生于高频率分裂的组织(如器官的上皮织) ______________。
(3)据图指出两类细胞在化疗的最初8小时内和化疗给药后的反应(数量变化)。_____________________________________________________________________________。
(4)化疗过程中的给药剂量加大或给药周期缩短,癌细胞都会得到更有效的控制。为什么临床上并不这样做
(5)请从理论上对断给药的间隔时间并简述理由。
[答案](1)癌细胞不受密度制约因素的限制而不断分裂和生长,无正常细胞的接触抑制现象;癌细胞代谢强度比正常细胞大 (2)遗传物质的改变是细胞癌变的原因之一。在不断分裂的组织中由于DNA的复制等原因,遗传物质变异频率增高 (3)给药的最初8小时内图中两类细胞数量都明显减少,然后又回升,但癌细胞数目的减少量明显多于正常细胞,而回升量少于正常细胞。给药后癌细胞数目的回升量也少于正常细胞。(4)给药剂量加大或给药周期缩短,在有效控制癌细胞的情况下,对正常细胞的杀伤作用太强,可能会引起较强的负作用。(5)由于正常骨细胞的细胞周期短,恢复快,白血病细胞周期长,在第一次给药后,待骨髓细胞恢复正常而白血病细胞尚未恢复前重复给药,从理论上讲可以消灭白血病细胞,所以给药的间隔时间应在2天后10天内。
巩固练习(二)
1.用秋水仙素处理后,细胞的哪项活动会发生变化( )
A.变形运动 B.细胞分裂 C.染色体向两极移动 D.吞噬作用
2.在细胞分裂的哪一个阶段染色体伸展得最开( )
A.间期 B.前期 C.中期 D.后期
3.动物体内各种类型的细胞中具有最高全能性的细胞是 ( )
A. 皮肤生发层细胞 B.胚胎干细胞 C.肝细胞 D.生殖细胞
4.大剂量电离辐射使动物产生放射病,其原因是 ( )
①细胞膜被破坏 ②破坏催化基本代谢过程的酶 ③杀死了消化道中的共生细菌,从而导致一些种类的维生素供应不足 ④破坏DNA,干扰细胞增殖
A.①② B.③④ C.①②③ D.①②③④
5.与人类和动植物的寿命直接相关的细胞变化是 ( )
A.细胞增殖 B.细胞分化 C.细胞衰老 D.细胞癌变
6.皮肤癌一般发生于皮肤哪一层细胞的哪一时期 ( )
A.表皮细胞有丝分裂期 B.生发层细胞有丝分裂S期
C.真皮细胞有丝分裂G1期 D.生发层细胞有丝分裂G2期
7.下列哪一种恶性肿瘤在人类中发生的平均年龄较小 ( )
A.胃癌 B.肝癌 C.膀胱癌 D.白血病
8.受抗原刺激后的淋巴细胞 ( )
A. 细胞周期变长,核糖体活动增强 B.细胞周期变长,核糖体活动减弱
C. 细胞周期变短,核糖体活动减弱 D.细胞周期变短,核糖体活动增强
9.在某一个体中,从父亲传下来A、B、C、D4个着丝点,从母亲传下来A’、B’、C’、D’4个着丝点,某一配子从这样的个体随机获得A、B’、C、D’4个着丝点的概率是
A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16
10.下列在生物体体细胞增殖过程中肯定发生的变化是 ( )
A、染色体自由组合 B、纺锤体和细胞核 C、基因突变 D、DNA含量
11.在生物体内寿命比较长的细胞是 ( )
A、人体内的红细胞 B、人体内的白细胞
C、能够继续保持分裂能力的细胞 D、根尖的伸长区细胞
12.在观察下列几类细胞的分裂时,观察不到纺锤丝的有 ( )
①细菌细胞 ②骨髓细胞 ③蛙的红细胞 ④肝细胞 ⑤蓝藻细胞 ⑥荠菜的顶细胞
A.①②③ B.④⑤⑥ C.①③⑤ D.②④⑥
13.家兔体细胞中有22对染色体,在有丝分裂的后期,细胞中染色体数目和形态特点分别是( )
①22对 ②22条 ③44条 ④88条 ⑤每条染色体含两个姐妹染色单体 ⑥每条染色体都不含姐妹染色单体
A.①和⑤ B.③和⑥ C.④和⑥ D.②和⑤
14.如下图所示为某学生绘制的植物细胞有丝分裂过程中染色体行为的简图,其中不正确的是( )
15.下列四条曲线中,能正确表示细胞有丝分裂的DNA分子数变化的是 ( )
16.根据右图,下列说法不正确的是 ( )
A.该图细胞有染色体4条
B.该图细胞有染色单体0条
C.该图细胞染色体上有DNA分子4个
D.该图细胞有中心粒两个
17.处于有丝分裂过程中的动物细胞,细胞内的染色体数(a),染色单体数(b),DNA分子数(c)可表示为右上图所示的关系,此时细胞内可能发生着 ( )
A.中心粒移向两极 B.着丝点分裂 C.细胞板形成 D.DNA分子进行复制
18.下图纵轴代表一个细胞的相对体积,横轴代表细胞分裂的次数。其中表示蛙受精卵动物极细胞的细胞分裂、洋葱根尖分生区的细胞分裂、人体红骨髓产生红细胞的细胞分裂的图解依次是  ( )
A.(1)(2)(3) B.(2)(3)(1) C.(2)(1)(3) D.(3)(1)(2)
19. 在制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片时,要用1%龙胆紫溶液染色,在制作人的口腔上皮细胞装片时,为看清细胞各部分的构造用高锰酸钾溶液染色,两者染色的部分分别是
A.都是整个细胞 B.染色体和细胞质 C.细胞核和细胞质 D.染色质和整个细胞
20.荣获2001年诺贝尔生理学奖的三位科学家研究发现了调节所有真核有机体细胞周期的关键因子。其中美国的利兰·哈特韦尔发现了对各个细胞周期的最初阶段起调控作用的“START”基因,请在下图中指出“START”基因起作用的时期是 ( )
A.ab B.fg C.de D.gh
21.用光学显微镜观察有丝分裂过程,若从细胞周期的时间考虑,应选择下表中哪种植物作为实验材料( )
植物种 细胞周期时间(h)
(选项) 分裂间期 分裂期 合计
A.物种A 10.6 O.4 11
B.物种B 18 0.5 18.5
C.物种C 16.5 2 18.5
D.物种D 10.4 2.3 ]2.7
22.某科学家用标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸,标记尿嘧啶核糖核苷酸研究细胞的分裂,已知相应的细胞周期为20h,两种核苷酸被利用的情况为下图。下列相关叙述中不正确的是 ( )
A.和的利用量,可分别表示细胞中的DNA复制和转录的强度
B.主要用于蛋白质的合成,则主要作为DNA复制和转录的原料
C.间期细胞中的细胞核、核糖体、线粒体代谢活跃,7~12小时可能发生突变
D.DNA复制速率最快的时间在10h左右,分裂期时间不足8小时
23.某同学做有丝分裂实验时检查了正处在分裂各时期的1000个洋葱根尖细胞,发现其中681个处于前期,139个处于中期,23个处于后期,157个处于末期。据此分析洋葱根尖细胞有丝分裂各时期中时间最短的是 ( )
A.前期 B. 中期 C.后期 D.末期
Ⅱ非选题
1.2001年诺贝尔生理学或医学奖授予三位科学家。这三位科学家发现了调控细胞周期的一系列基因,以及相关的酶和蛋白质。这项工作对肿瘤研究等领域产生了重大影响。请回答下列问题:
(1)同种生物不同类型细胞之间的细胞周期持续时间有差异。蛙胚卵裂期动物半球细胞的细胞周期持续时间比植物半球细胞的____________。
(2)测定某种细胞的细胞周期持续时间长短时,通常需要考虑温度因素。这是因为______。
(3)有人称恶性肿瘤为细胞周期病,其根据是调控细胞周期的基因发生____________,导致细胞周期失控,癌细胞无限增殖。
(4)治疗恶性肿瘤的途径之一,是用药物抑制____________的合成,从而将癌细胞的细胞周期阻断在分裂间期。如用药物抑制纺锤体的形成,则癌细胞的细胞周期将阻断在____________期。
答案:1)短(2)细胞周期受酶的影响,酶的活性受温度的影响(3)突变(4)DNA的复制和有关蛋白质分裂
2.如图所示细胞为动物细胞的有丝分裂图,请据图回答:
(1)由此种细胞形成的精子的DNA分子有____________个,
若基因型为AaBb(独立遗传),则这种生物所形成的精子基因型为__________。
(2)①若此细胞为果蝇细胞,红眼(XW)对白眼(Xw)为显性,当红眼雌果蝇(由杂合红眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配产生)与白眼雄果蝇交配时,后代产生白眼果蝇的概率为____________。 ②若此细胞为哺乳动物体细胞,科学家用基因工程的方法将目的基因注入此细胞核中,使外源基因在哺乳动物体内表达,则此细胞最好是_______________。如果对此细胞的某细胞器的组成成分进行分析,发现它含有A、T、C、G、U五种碱基,那么主要由该细胞器完成的生理活动应是(用反应式表示)_____________。由B淋巴细胞所产生的抗体与_________等细胞器有关。
(3)若此细胞为高等植物细胞,则不应有图中的[ ]_______,用此种植物的花粉进行离体培养,其培养基中除激素、蔗糖、维生素和有机物外,还应有______。若将此种方法形成的幼苗,用一定浓度的秋水仙素处理,这种方法形成的植株,与杂交育种相比,其优点为______。
答案:(1)2 AB、Ab、aB、ab (2)①1/4 ②受精卵 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 (3)[2]中心体 矿质元素 育种时间短,后代不会发生性状分离?
3. 癌细胞通常是由正常细胞的基因发生改变后形成的。癌细胞的特性包括细胞的无休止和无序的分裂,并有侵袭性(向周围组织浸润)和转移性。如右图所示。在过去的几十年中出现了多种治疗癌症的方法,主要包括手术治疗、放疗、化疗、激素治疗、基因治疗和免疫治疗等。
请回答下列一组有关癌症及其治疗的问题。
(1)通常能够引起基因改变的因素可能有 。(填写序号)
A.紫外线 B.甘油 C.肝炎病毒 D.煤焦油及其衍生物苯 E.葡萄糖 F.尼古丁 G.丙酮酸 H.核辐射
(2)上述因素使正常细胞中的 由 状态转变成 状态,从而导致癌变的发生。
(3)化疗时采用的烷化剂如二氯甲二乙胺能够与DNA分子发生反应,从而阻止参与DNA分子复制的酶与DNA的相互作用。此类药品作用于癌细胞周期的 期。化疗还可以采用其他药物,如5—氟尿嘧啶,它的结构与尿嘧啶非常相似,可以干扰DNA复制以及 合成。
(4)放疗是利用放射线如放射性同位素产生的α、β、γ射线和各类X射线治疗或加速器产生的X射线、电子束、中子束、质子束及其他粒子束等照射患处杀死癌细胞的一种方法。放疗与化疗相比,对患者全身正常细胞影响较小的是 。
(5)研究人员从人体的DNA中筛选克隆出内皮抑素基因,将此基因转移到双歧杆菌中,使其能够正常表达。用这样得到的双歧杆菌制成口服制剂,此制剂可以用于抑制癌症。在这种药物用于临床治疗之前,应该先进行动物实验,以确定制剂对机体内重要脏器的安全性。写出简要的实验设计方案。
实验材料:转基因双歧杆菌口服制剂;健康鼠4只,性别、体重如下表所示:
代号 甲 乙 丙 丁
性别 雌 雄 雌 雄
体重 78 g 76 g 99 g 101g
实验设计:
①第一步:将实验鼠分为实验组、对照组,其中_______为实验组,______为对照组。(填写代号)
②第二步:________________________________________________________。
第三步:饲养相同时间后,分别解剖观察实验组、对照组的鼠,检查重要脏器发生病变情况。
答案:(1)A、C、D、F、H(2)原癌基因 抑制 激活(3)间 RNA和蛋白质(4)放疗(5)①甲与丁(乙与丙) 乙与丙(甲与丁) ②每日为小鼠提供相同的食物、水;给实验组定时服用双歧杆菌制剂,同时给对照组服用等量的水
4.2002年诺贝尔生理和医学奖授予三位科学家。这三位科学家发现了在器官发育和“程序性细胞死亡”过程的基因规则。这项工作对人类战胜疾病将发挥重大作用。请回答下列问题:
(1)细胞的衰老和死亡是一种正常的生命现象。下列属于衰老细胞特征的是( )
A、细胞内水分减少 B、呼吸速率增加 C、物质运输能力下降 D、酶的活性降低
(2)人的受精卵分裂,逐步形成大量功能不同的细胞,从分子水
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