专题三细胞的代谢
1.内容:
(1)酶在代谢中的作用Ⅱ
(2)ATP在能量代谢中的作用Ⅱ
(3)光合作用的基本过程Ⅱ
(4)影响光和作用速率的环境因素Ⅱ
(5)细胞呼吸Ⅱ
(6)探究影响酶活性的条件
(7)绿叶中色素的提取和分离
(8)探究酵母菌细胞呼吸的方式
2.解读:
在历年的高考中对ATP、酶的考查多以选择题形式出现,非选择题主要考查与酶有关的实验设计以及酶在生产、生活中的应用。光合作用和细胞呼吸是高考中最重要的考点,其试题常考常新,考题数量多、分值高、区分度大,《考试说明》中规定的各类能力均可设置考查。较常见的题型是结合生产、生活中的实践性问题以实验或简答得形式考查。关于酶与代谢部分可以从以下几个方面进行突破:
(1)准确记忆酶的产生、功能、特性、化学本质和种类等知识。
(2)通过列表的方式比较酶、激素和维生素。
(3)理顺各种因素对酶催化效率的影响,探究或验证与酶催化特性想关的实验设计原理、过程及结果预测与分析。
ATP部分可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,掌握细胞内产生ATP的结构及相应的生理活动;而关于光合作用的复习可以采取以下策略:
(1)全面系统复习光合作用的基础知识和实验要点。
(2)重视实验与探究能力的培养,形成试验操作的基本能力。
(3)加强对高考试题的分析,重视对标准答案的学习,学习标准答题。
对于细胞呼吸,(1)充分利用教材掌握细胞呼吸的概念、类型、过程、特点、能量等问题。(2)运用列表法分析比较光合作用与细胞呼吸、有氧呼吸与无氧呼吸。(3)运用知识解决实际问题。(4)培养实验与探究能力。
第一课时酶与ATP
1.酶的概念
酶是由活细胞产生的,具有催化效应的生物大分子。
2.酶的化学本质
绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
3.酶的性质
1.具有一般催化剂的性质
(1)反应前后酶的数量不变
(2)只改变反应的速率,不改变反应的平衡点
2.酶的特性
(1)具有高效性:酶的催化效率一般是无机催化剂的107——1013倍
(2)具有专一性:一种酶只能催化一种或一类底物
(3)反应条件温和
4.影响酶活性的因素
(1)温度
(2)PH值
5.影响酶促反应速率的因素
(1)温度
(2)PH
(3)酶的浓度
(4)底物的浓度
二、ATP
1.ATP的结构简式:A-P~P~P中文名称:三磷酸腺苷,~代表高能磷酸键,通常原理腺苷的那个高能磷酸键易断裂释放能量,形成ADP
2.ATP与ADP的相互转化
注意:此反应不是可逆反应原因有:(1)反应过程中的酶不同(2)ATP释放的能量不能再用于合成ATP(3)反应的场所不同
3.ATP合成的场所:
在动物细胞中可以在线粒体和细胞质基质中产生,在植物细胞中除了线粒体和细胞质基质,叶绿体也可以产生ATP
4.ATP的去路
ATP水解释放能量,可以转化成热能、光能、电能、机械能、渗透能等用于生物体的各种生命活动。注意,光合作用产生的ATP只能用于其暗反应阶段不能用于其它生命活动。
例1.右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t2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低,表明t1时酶的空间结构破坏更严重
答案:B
解析:在最适宜的温度下,酶的活性最高。温度偏高或偏低,酶活性都会明显降低。当反应温度t2调到最适温度时,酶活性上升。温度过高,还会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,0左右的低温虽然使酶的活性明显降低,但能使酶的空间结构保持稳定,在适宜的温度下酶的活性可以恢复,酶适于在低温下保存,故C,D错误。
第二课时细胞呼吸
一、细胞的概念
有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程
二、有氧呼吸
第一阶段第二阶段第三阶段
场所细胞质基质线粒体基质线粒体内膜
反应物葡萄糖丙酮酸和水H和O2
生成物丙酮酸HCO2HH2O
生成ATP
数量少量少量大量
需氧与否否否是
酶
反应式:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量
注意:(1)反应式中前后的水不可消去
(2)不能用等号,要用箭头
(3)反应式后面的能量不能写成ATP
(4)条件是酶不可省去
三、无氧呼吸
第一阶段第二阶段
场所细胞质基质细胞质基质
反应物葡萄糖丙酮酸
生成物丙酮酸H酒精和CO2或乳酸
生成ATP
数量少量少量
反应式:在人或哺乳动物的细胞中以及马铃薯的块茎中:C6H12O6C3H6O3(乳酸)+少量能量
在酵母菌或植物的根中:C6H12O6C2H6O+CO2+少量能量
四、影响细胞呼吸的因素
1.水分:自由水含量越低,细胞呼吸越慢
2.O2浓度:
3.温度
例2.按下表设计进行实验,分组后,在相同的适宜条件下培养8~10小时,并对实验结果进行分析。
实验材料取样处理分组培养液供氧情况
适宜浓度
酵母菌液50mL
破碎细胞
(细胞不完整)甲25mL75mL无氧
乙25mL75mL遇氧
50mL未处理丙25mL75mL无氧
丁25mL75mL通氧
下列叙述正确的是
A.甲组不产生CO2而乙组产生
B.甲组的酒精产量与丙组相同
C.丁组能量转换率与丙组相同
D.丁组的氧气消耗量大于乙组
答案:D
解析:酵母菌在有氧的条件下能将葡萄糖分解成CO2和水,无氧的条件下将葡萄糖分解成CO2和酒精。依题意,甲组、丙组进行无氧呼吸,乙组、丁组进行有氧呼吸。甲组、乙组两组都产生CO2,由于甲组细胞不完整,甲组的酒精产量较丙组少,丁组能量转换率较丙组高,丁组的氧气消耗量大于乙组。故D正确。
第三课时光合作用
一、捕获光能的色素
1.绿叶中色素的提取和分离
(1)可以利用无水乙醇提取绿叶中的色素,在研磨时还应加入少许二氧化硅和碳酸钙,其中前者有助于研磨充分,后者可防止研磨中色素别破坏。
(2)分离的原理是利用色素在层析液中的溶解度不同,溶解度大的再滤纸上扩散的快,反之则慢。
2.色素的种类
二、光合作用发现的历程
1.1771年,英国科学家普利斯特利通过实验证实植物可以更新空气
2.1779年,荷兰科学家英格豪斯通过实验发现,普利斯特里的实验只有在阳光照射下才能成功,植物体只有绿叶才能更新浑浊的空气。
31845年,德国科学家梅耶指出,植物在进行光合作用时把光能转化成了化学能储存起来
4.1864年,德国科学家萨克斯实验成功证明了光合作用的产物除O2外还有淀粉。
5.1839年英国的科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法对光和作用过程进行了研究,证明光合作用释放的O2来自水。
三、光合作用的过程
1.光反应
(1)场所:叶绿体的类囊体薄膜上
(2)条件:光,色素,酶等
(3)物质变化:将水分解为H和O2,将ADP和Pi合成ATP
(4)能量变化:光能转化为活跃的化学能
2.暗反应
(1)场所:叶绿体的基质中
(2)条件:酶,ATP,H
(3)物质变化:
CO2的固定:CO2+C52C3
C3的还原:2C3+HCH2O+C5
(4)能量变化:ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能
四、影响光合作用的因素
1.温度
2.光照强度
3.CO2浓度
4.水量
5.矿质元素的量
6.叶龄
单元测试题
一、选择题
1.(09重庆卷)下列有关酶的叙述,正确的是
A.高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性
B.酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质
C.细胞质基质中的催化葡萄糖分析的酶
D.细胞质中没有作用于DNA的解旋酶
2.(09广东卷)水稻细胞内合成的某物质,能够在常温下高效分解淀粉,该物质
A.在4℃条件下易变性B.只含有C、H
C.也能催化淀粉合成D.含有羧基
3.(09江苏卷)加工橘子罐头,采用酸碱处理脱去中果皮(橘络),会产生严重污染。目前使用酶解法去除橘络,可减少污染。下列生长在特定环境中的4类微生物,可以大量产生所用酶的有
A.生长在麦麸上的黑曲霉B.生长在酸奶中的乳酸菌
C.生长在棉籽壳上的平菇D.生长在木屑上的木霉
4.(09辽宁、宁夏卷)右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t2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低,表明t1时酶的空间结构破坏更严重
5.(09上海卷)将刚采摘的乱玉米立即放入沸水中片刻,可保持其甜味。这是因为加热会
A.提高淀粉酶活性
B.改变可溶性糖分子结构
C.防止玉米粒发芽
D.破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶
6.(09海南卷)能使植物细胞壁和细胞膜结构均破坏的一组酶是
A.淀粉酶、纤维素、溶菌酶
B.纤维素酶、果胶酶、蛋白酶
C.果胶酶、溶菌酶、纤维素酶
D.磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶
7.(09全国卷Ⅱ)下列关于细胞呼吸的叙述,错误的是
A.细胞呼吸必须在酶的催化下进行
B.人体硬骨组织细胞也进行呼吸
C.酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸
D.叶肉细胞在光照下进行光合作用,不进行呼吸作用
8.(09天津卷)按下表设计进行实验,分组后,在相同的适宜条件下培养8~10小时,并对实验结果进行分析。
实验材料取样处理分组培养液供氧情况
适宜浓度
酵母菌液50mL
破碎细胞
(细胞不完整)甲25mL75mL无氧
乙25mL75mL遇氧
50mL未处理丙25mL75mL无氧
丁25mL75mL通氧
下列叙述正确的是
A.甲组不产生CO2而乙组产生
B.甲组的酒精产量与丙组相同
C.丁组能量转换率与丙组相同
D.丁组的氧气消耗量大于乙组
9.(09浙江卷)破伤风梭状芽孢杆菌侵入了人体深部的组织细胞并大量繁殖,下列关于该菌的细胞呼吸类型和消灭该菌首先要通过的免疫途径的叙述,正确的是
A.无氧呼吸和体液免疫
B.无氧呼吸和细胞免疫
C.有氧呼吸和体液免疫
D.有氧呼吸和细胞免疫
10.(09广东理基)在密闭容器内,酵母菌利用葡萄糖产生酒精,此过程不生成
A.ATPB.乳酸
C.三碳化合物D.
11.(09广东卷)利用地窖贮藏种子、果蔬在我国历史悠久。地窖中的浓度较高,有利于
A.降低呼吸强度B.降低水分吸收
C.促进果实成熟D.促进光合作用
释放量
吸收量
a100
b83
c64
d77
12.(09上海卷)在a、b、c、d条件下,测得某植物种子萌发时和体积变化的相对值如右表。若底物是葡萄糖,则下弄叙述中正确的是
A.a条件下,呼吸产物除外还有酒精和乳酸
B.b条件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多
C.c条件下,无氧呼吸最弱
D.d条件下,产生的全部来自线粒体
13.(09浙江卷)下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是
A.无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜
B.的固定过程发生在叶绿体中,分解成的过程发生在线粒体中
C.光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP
D.夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照,夜晚适当降低温度,可提高作物产量
14.(09广东理基)在晴天中午,密闭的玻璃温室中栽培的玉米,即使温度及水分条件适宜,光合速率仍然较低,其主要原因是
A.浓度过低B.浓度过高
C.浓度过低D.浓度过高
15.(09广东理基.将在黑暗中放置一段时间的叶片均分4块,置于不同的试管中,按下表进行实验,着色最浅叶片所在的试管是
试管编号①②③④
实验
处理CO2溶液++++
光照白光蓝光红光绿光
碘液++++
注:“+”表示具有该条件
A.①B.②
C.③D.④
16.(09广东文基)从高等植物叶片中分离出4种光合色素,其中呈橙黄色的是
A.叶绿素aB.叶绿素bC.胡萝卜素D.叶黄素
17.(09北京卷)小麦和玉米的CO2固定量随外界CO2浓度的变化而变化(如右图)。下列相关叙述不正确的是
A.小麦的CO2固定量与外界CO2浓度呈正相关
B.CO2浓度在100mgL-1时小麦几乎不固定CO2
C.CO2浓度大于360mgL-1后玉米不再固定CO2
D.C4植物比C3植物更能有效地利用低浓度CO2
18.(09上海卷)下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中,正确的是
A.适宜光照下,叶绿体和线粒体合成ATP都需要
B.只要提供,线粒体就能为叶绿体提供和ATP
C.无光条件下,线粒体和叶绿体都产生ATP
D.叶绿体和线粒体都有ATP合成酶,都能发生氧化还原反应
19.(09海南卷)取某种植物生长状态一致的新鲜叶片,用打孔器打出若干圆片,圆片平均分成甲、乙、丙三组,每组各置于一个密闭装置内,并分别给予a、b、c三种不同强度的光照,其他条件一致。照光相同时间后,测得各装置内氧气的增加量如图所示,下列
叙述错误的是
A.装置内增加的氧气来自于水
B.光照强度为a时,光合作用停止
C.丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低
D.该图反映了光合作用强度与光照强度的关系
20.(09海南卷)在其他条件适宜的情况下,在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照,并在黑暗中立即开始连续取样分析,在短时间内叶绿中C3和C5化合物含量的变化是
A.C3和C5都迅速减少B.C3和C5都迅速增加
C.C3迅速增加,C5迅速减少D.C3迅速减少,C5迅速增加
21.《齐民要术》中,要求栽种农作物要“正其行,通其风”,原理是()
A.确保通风透光,从而有利于提高光合作用的效率
B.通风透光,可以增强农作物的呼吸作用
C.可以增强农作物的抗性
D.增强农作物的蒸腾作用
22.图2-7为光照强度与光合作用固定CO2的量(光合量)之间的关系,对这一曲线的叙述,错误的是()
A.在A点时,光合量与呼吸量相等
B.在过B点后,再提高光照强度,光合量不再提高
C.在B点时,总的光合量为
D.在A点时,总的光合量为0
23.如图2-9为原来置于黑暗环境中的绿色植物曝于光下后,根据其吸收CO2量制成的曲线。下列叙述正确的是()
A.曲线AB段表示绿色植物没有进行光合作用
B.曲线BC段表示绿色植物仅进行光合作用
C.在B点显示绿色植物光合作用和呼吸作用的速率相等
D.整段曲线表明,随光照强度的递增,光合作用增强,呼吸作用减弱
24.在表2-5中四种实验条件下,测定了不同光照强度对光合作用速率的影响,结果如图2-10所示。表2-5
实验CO2体积分数/%温度/℃
10.0130
20.0120
30.0330
40.0320
从以上实验可知对光合作用速率限制的因素正确的是()
ABCD
实验2光强度0.01%CO2温度温度
实验40.03%CO2光强度光强度0.03%CO2
P点温度温度CO2浓度光强度
25.图甲表示温度对淀分酶活性的影响;图乙是将一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后,麦芽糖积累量随温度变化的情况下列说法中不正确的是()
A、To表示淀粉酶催化反应的最适温度
B、图甲中,Ta、Tb时淀粉酶催化效率都很低,但对酶活性的影响有本质的区别
C、图乙中Tb到Tc的曲线表明随温度的升高,麦芽糖不再上升,酶的活性已达到最大
D、图乙中A点对应的温度为TO
26.X组和Y组的学生在观察温度对酶活性影响的实验中始终得到不同的结果,虽然他们都用同样的酶、同样的底物和同样的缓冲剂,两组实验的平均结果如图所示。下面哪一个解释最能说明这两组结果不同的原因()
A、对实验中酶最适pH的控制,X组比Y组做得差
B、Y组测定的是底物消耗的速度,而X组测定的是产物出现的速度
C、测定酶活性之前须每一个实验温度下,X组都要平衡酶溶液,而Y组没有这样做
D、Y组在实验中比X组使用的酶的浓度要低一些
27.下列叙述正确的是
①肌细胞含线粒体较多;
②胃腺细胞分泌胃蛋白酶,合成它的场所是内质网上的核糖体;
③肝细胞不能合成胃蛋白酶,说明其DNA分子中不含控制胃蛋白酶合成的基因;
④汗腺细胞和唾液腺细胞都有较多的核糖体和高尔基体;
⑤甲状腺细胞能分泌甲状腺激素但不能合成酶;
⑥葡萄糖从小肠被吸收进入到人的红细胞要通过4层膜,每次都要消耗能量;
⑦氧合血红蛋白中的氧气被其他细胞利用要通过6层膜。
A.①②③B.④⑤⑥⑦C.①②⑦D.③⑤⑥
28.生命活动中,酶是不可缺少的生物催化剂,以下四种酶的作用对象分别是
①肽酶②解旋酶③纤维素酶④ATP水解酶
A.碱基间氢键、肽键、细胞壁、磷酸基团
B.肽键、碱基间氢键、细胞壁、高能磷酸键
C.肽键、碱基间氢键、原生质体、NADPH
D.R基、脱氧核苷酸、细胞膜、ATP
29.下列关于细胞内合成ATP的叙述中,错误的是
A.在有氧与缺氧的条件下,细胞质基质都能形成ATP
B.只要供给二氧化碳,叶绿体就能形成ATP
C,在叶绿体中形成ATP需要光能
D.在线粒体中形成ATP需要氧气.
30.下列最能说明酶具有高效性的实验是
A、将FeCl3溶液和肝脏研磨液分别加入盛有等量的H2O2的甲、乙两支试管中,乙试管中释放氧气的速度远远大于甲试管
B、将10%的淀粉酶和稀释10倍的淀粉酶分别加入盛有等量的1%淀粉溶液的甲、乙两支试管,淀粉分解的速度基本相等
C、将相同数量的人的唾液淀粉酶和萌发的小麦种子中的淀粉酶加入盛有等量的1%的淀粉溶液的甲、乙两支试管中,发现甲试管中分解淀粉的速度比乙试管中的快
D、将淀粉酶液等量加入盛有等量1%淀粉溶液的甲、乙两支试管中,甲、乙分别保温在10℃和30℃条件下,结果乙试管中淀粉分解的速度快于甲
二、非选择题
31.(09全国卷Ⅰ)
桃果实成熟后,如果软化快,耐贮运性就会差。下图表示常温下A、B两个品种桃果实成熟后硬度等变化的试验结果。
据图回答:
(1)该实验结果显示桃果实成熟后硬度降低,其硬度降低与细胞壁中的________降解由关,该物质的降解与_________的活性变化有关:也与细胞壁中的__________降解有关,该物质的降解与__________的活性变化有关。
(2)A、B品种中耐贮运的品种是__________。
(3)依据该实验结果推测,桃果实采摘后减缓变软的保存办法应该是_________,因为____________________。
(4)采摘后若要促使果实提前成熟,科选用的方法由___________和__________________。
(5)一般来说,果实成熟过程中还伴随着绿色变浅,其原因是____________。
32.(09山东卷)智能温室无土栽培作物,易于管理,优质高产。该项技术广泛应用于现代农业。
(1)无土栽培所用营养液中的无机盐在植物体内的作用是_____________和________。植物因种类和生长发育阶段不同对无机盐的需求也不同,所以应视具体情况调整____________。供作物__________性吸收无机盐离子。
(2)营养液中某些无机盐离子浓度比根细胞内的低,植物仍可通过____________方式吸收。若栽培池内较长时间通气不畅,作物根部可能出现的症状是___________,其生理原因是____________。
(3)下图表示温室内光照强度(E)与作物光合速率(v)的关系。在温度、水分和无机盐均适宜的条件下,当EB时,增大光合速率的主要措施是____________;当BEC时,限制作物增产的主要因素是____________;当EC时,可采取____________措施,保证作物的最大光合速率,如遇连阴天,温室需补光,选用____________光最有效。
(4)用适宜浓度的2,4,-D处理番茄花蕾可提高坐果率。请设计实验方案,确定施用2,4-D的最适浓度。______________________________________________。
33.(09四川卷)回答下列Ⅰ、Ⅱ两个小题。
Ⅱ.夏季晴朗无云的某天,某种C3植物光合作用强度变化曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)该植物一天中有机物积累最多的时刻是。
(2)在12:00左右出现光合作用强度“低谷”,此时叶片气孔处于关闭状态的数量增多。请比较图中B、C两个点对应的时刻,时刻叶肉细胞之间的CO2浓度相对较高,时刻叶肉细胞叶绿体中C3化合物的含量相对较大。
(3)研究发现,在其他环境因子相对稳定时,植物根系部位土壤相对皑水是导致气孔关闭的主要因素。请据此推测图中C、D两个点对应的时刻中,时刻根系部位土壤溶液的浓度较高。
(4)研究还发现,当土壤干旱时,根细胞会迅速合成某种化学物质X。有人推测根部合成X运输到叶片,能调节气孔的开闭。他们做了如下实验:从同一植株上剪取大小和生理状态一致的3片叶,分别将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中。一段时间后,测得的有关数据如下表所示。(注:气孔导度越大。气孔开启程度越大)
培养液中X的浓度/molm-3
5×10-55×10-45×10-3
叶片中X的浓度/molg-1(鲜重)2.472.979.28
叶片中的气孔导度/molm-2a-10.540.430.27
①以上方案有不完善的地方,请指出来并加以修正。
②若表中数据为方案完善后得到的结果,那么可推测,随着培养液中X的浓度增大,叶片蒸腾作用强度。
34.(09安徽卷)
Ⅰ.(3分)现有等量的A、B两个品种的小麦种子,将它们
分别置于两个容积相同、密封的棕色广口瓶内,各加入适量(等
量)的水。在25℃条件下,瓶内O2含量变化如图所示。请回答:(1)在t1~t2期间,瓶内O2含量的降低主要是由种子的
引起的,A种子比B种子的呼吸速率,
A、B种子释放CO2量的变化趋势是。
(2)在0~t1期间,广口瓶内的CO2有少量增加,主要原因可能是。
参考答案
一、选择题
题号12345678910
答案CDACDBDBDDBB
题号11121314151617181920
答案ADDCDCCDBC
题号21222324252627282930
答案ADCDCACBBA
二、非选择题
31.答案:
(1)纤维素纤维素酶果胶质果胶酶
(2)A
(3)适当降低温度低温可降低有关酶的活性,延缓果实软化
(4)用乙烯进行处理适当提高贮存温度
(5)叶绿素含量低
32.答案:
(1)细胞的组成成分调节植物的生命活动营养液中无机盐的组成和比例(营养液的配方)选择
(2)主动运输根变黑(烂根)根进行无氧呼吸,细胞内积累酒精
(3)增大光照强度CO2浓度遮光红(蓝紫)
(4)①将生长状况相同的番茄平均分成若干组
②配置对应组数的系列浓度梯度的2,4,-D溶液
③分别用不通浓度的2,4,-D溶液处理对应组的番茄花蕾
④统计分析不同处理组的番茄坐果率,确定最适施用浓度
33.答案:
Ⅱ(10分)
(1)19∶30(或E点
(2)B点(或10∶00)C点(或12∶00)
(3)C点(或12∶00)
(4)①a.样本量太小。应“取叶片若干,等分为三组”。
b.缺乏空白对照。增加1组,将叶片的叶柄下浸在不含X的培养液中。
②降低
34.答案:
Ⅰ.(1)有氧呼吸快先递增后递减
(2)种子的无氧呼吸产生了CO2
专题五遗传的细胞基础
1、考点解读
一、考点盘点
内容说明
(1)减数分裂
(2)受精作用包括:精子细胞的形成过程和卵细胞的形成过程.
二、考点解读
本单元的主要内容是减数分裂与生殖细胞的形成,减数分裂是分离定律和自由组合定律的基础,本节内容—特别是生殖细胞的形成过程与细胞的有丝分裂有着本质的区别和联系。
本单元学习的重心应该放在减数分裂与有丝分裂的识图与绘图上,通过对近今年高考题的分析,我们明显的看到,本章节在高考中占得比重比较大。
在一轮复习过程中,对本单元的复习要帮助学生理清减数分裂的过程,区别减数分裂和有丝分裂的关系,减数分裂和遗传规律的关系。复习本单元还要要求学生能具体、准确的区别和画出每个时期的代表图像。
考题的形式主要为选择题和简答题(图表题)。这两类题型均具不同程度的综合性,且具有立意于能力测试的趋向。考查的重点就是减数分裂图像去、曲线和有丝分裂图、曲线的区别和联系。
2、知识网络
3、本单元复习方案
(1)精子细胞的形成过程
间期:精原细胞经过DNA的复制和蛋白质的合成,体积稍稍增大,成为初级精母细胞。可见变化与有丝分裂是相同的。染色体复制的结果:DNA加倍,染色体数目不变。每条染色体上有二个染色单体。
减Ⅰ前期:
主要发生了以下变化:
1、同源染色体联会,n对同源染色体形成n个四分体。
2、核膜及核仁消失。染色质缩短加粗成为染色体,出现纺锤丝组成纺锤体。
减I中期:
四分体(注意,一个四分体包含两个染色体四个染色单体)整齐地排列在细胞中央。
减I后期:
1、同源染色体分开(注意着丝点没有分裂)
2、同源染色体分别在纺锤丝的牵引下移向两极
减I末期:
1.染色体分别到达两极成为染色质。
2.纺锤体消失,核仁、核膜重现。
3、细胞分裂为两个次级精母细胞。
减数第二次分裂与减数第一次分裂紧接,也可能出现短暂停顿。染色体不再复制。每条染色体的着丝点分裂,姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极,有时还伴随细胞的变形。
染色体首先是散乱地分布于细胞之中。而后再次聚集,核膜、核仁再次消失,再次形成纺锤体。
染色体的着丝点排列到细胞中央赤道板上。注意此时已经不存在同源染色体了。
每条染色体的着丝点分离,两条姊妹染色单体也随之分开,成为两条染色体。在纺锤丝的牵引下,这两条染色体分别移向细胞的两极。
重现核膜、核仁,到达两极的染色体,分别进入两个子细胞。两个子细胞的染色体数目与初级性母细胞相比减少了一半。至此,第二次分裂结束。
(2)卵细胞的形成过程
1.精子细胞和卵细胞的形成过程的区别
2.几个关键概念
1.减数分裂过程图解
2减数分裂过程中DNA、染色体等的数量变化
3.减数分裂与有丝分裂的区别
3.图像的判断方法
4.请画出有丝分裂、减数分裂过程中细胞核中染色体DNA变化曲线图
间前中后末间Ⅰ前Ⅰ中Ⅰ后Ⅱ前Ⅱ中Ⅱ后Ⅱ末
间前中后末间Ⅰ前Ⅰ中Ⅰ后Ⅱ前Ⅱ中Ⅱ后Ⅱ末
比较有丝分裂减数分裂
分裂次数一次两次
子细胞性质体细胞生殖细胞
子细胞中染色体数目与体细胞相同减少一半
产生子细胞数两个四个或一个
同源染色体的行为变化无联会、四分体彼此分离
1.(09广东卷)27.右图为蝗虫精母细胞减数分裂某一时期的显微照片,该时期
A.是减数分裂第一次分裂的前期
B.是减数分裂第一次分裂的中期
C.非姐妹染色单体发生了互换
D.结束后,同源染色体发生联会
答案:AC
解析:据图可看到同源染色体配对的现象,所以为减数分裂前期,前期发生了非姐妹染色单体的交叉互换,联会就发生在减数第一次分裂的前期。
2.(09山东卷)27.(18分)人类遗传病发病率逐年增高,相关遗传学研究备受关注。根据以下信息回答问题:
(3)小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。请填充观察小鼠细胞减少分裂的实验步骤:
供选材料及试剂:小鼠的肾脏、睾丸、肝脏,苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染液、詹纳斯绿B(健那绿)染液,解离固定液。
取材:用____________作实验材料
制片:①取少量组织低渗处理后,放在____________溶液中,一定时间后轻轻漂洗。
②将漂洗后的组织放在载玻片上,滴加适量____________。
③一定时间后加盖玻片,____________。
观察:①用显微镜观察时,发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂,产生的子细胞是__________________。
②右图是观察到的同源染色体进入(A1和A2)的配对情况若A1正常,A2发生的改变可能是________________________。
答案:
(3)(小鼠)睾丸解离固定液醋酸洋红染液压片次级精母细胞,精细胞,精原细胞缺失
解析:
(3)本题考察了减数分裂观察实验,比较贴近课本。
首先学生要对课本上关于有丝分裂实验中的系列步骤要熟知,取材——解离——漂洗——染色——制片——观察。然后将知识迁移到减数分裂实验观察中
3.(2009年普通高校招生统一考试福建卷(理综))细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异,其中仅发生在减数分裂过程的变异是
A.染色体不分离或不能移向两极,导致染色体数目变异
B.非同源染色体自由组合,导致基因重组
C.染色体复制时受诱变因素影响,导致基因突变
D.非同源染色体某片段移接,导致染色体结构变异
答案B
有丝分裂和减数分裂都可以发生染色体不分离或不能移向两极,从而导致染色体数目变异;非同源染色体自由组合,导致基因重组只能发生在减数分裂过程中;有丝分裂和减数分裂的间期都发生染色体复制,受诱变因素影响,可导致基因突变;非同源染色体某片段移接,导致染色体结构变异可发生在有丝分裂和减数分裂过程中。因此选B。
4、单元测试(09年高考题+09年模拟题+经典题)
1.(北京市八十中学2009年高考考前练习,2).右图表示在不同生命活动过程中,某生物细胞内染色体数的变化曲线,下列叙述不正确的是
A.基因重组只发生在a时间区段
B.基因突变可以发生在a.b.c.d时间区段
C.c区段的生命活动利用了细胞膜的流动性原理
D.一个AaBbCc的初级精母细胞最多可以形成八种类型的精子
2.(福建省福州市2009年高三综合练习,2)一对夫妇表现型正常,却生了一个患白化病的孩子,在丈夫的一个初级精母细胞中,白化病基因数目和分布情况最可能的是()
A.1个,位于一个染色单体中
B.4个,位于四分体的每个单体中
C.2个,分别位于姐妹染色单体中
D.2个,分别位于同一个DNA分子的两条链中
3.(09贵州生物奥赛初赛,53)下列关于基因和染色体在减数分裂过程中行为变化的描述,错误的是
A.同源染色体分离的同时,等位基因也随之分离
B.非同源染色体自由组合,使所有非等位基因之间也发生自由组合
C.染色单体分开时,复制而来的两个基因也随之分开
D.非同源染色体数量越多,非等位基因组合的种类也越多
4.(2009年普通高等学校招生全国统一模拟仿真考试,1)下图为处于不同分裂时期的某生物的细胞示意图,下列叙述正确的是
A.甲、乙、丙中都有同源染色体B.卵巢中不可能同时出现这三种细胞
C.能够出现基因重组的是乙D.丙的子细胞是精细胞
5.(安徽省安庆市新安中学2009届高三高考模拟卷,3)右图表示某二倍体生物体内一个正在分裂的细胞中染色体(a)、染色单体(b)和DNA(c)的数目。此时期的细胞不可能()(命题人:余召勇)
A.发生细胞膜内陷
B.进行基因重组
C.含有4个染色体组
D.出现染色体排列在赤道板上的现象
6.(福建省“三地五校”2009届高三模拟考试,1)下图示细胞分裂和受精作用过程中,核DNA含量和染色体数目的变化,据图分析可得出
A.a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂
B.L→M点所示过程与细胞膜的流动性无关
C.GH段和OP段,细胞中含有的染色体数是相等的
D.FG段发生了染色体数目的加倍
7(江苏省宿迁市2009届高三生物冲刺练习二,3)下图1为某细胞减数第一次分裂后期图,请在图2中选出该细胞处于减数第二次分裂中期图像
图1图2
8(江苏省宿迁市2009届高三生物冲刺练习三,24)下图1表示同种生物处于细胞分裂不同时期的细胞图像;图2表示细胞分裂不同时期与每条染色体上DNA含量变化的关系。下列相关叙述正确的是:(多选)
A.处于图2中AB段的细胞可能发生基因突变
B.图l中甲细胞含有4个染色体组,染色体数:DNA分子数=1:1
C.图1中乙、丙细胞处于图2中的BC段,甲细胞处于DE段
D.图1中乙细胞发生基因重组,分裂产生一个卵细胞和一个极体
9(山东省威海市2009届高三高考模拟,4)下图中①~④表示某动物有性生殖时细胞连续分裂的不同时期,其中a、b、c分别表示某时期一个细胞中三种物质的相对数量。下列说法错误的是
A.着丝点的分裂发生在③→④过程中
B.处于①和③时期的细胞分别为精(卵)原细胞和次级精(卵)母细胞
C.基因突变发生在①→②过程中,同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换发生在③时期
D.图中b表示不同时期细胞内染色体相对数量的变化,c表示细胞内染色单体相对数量的变化
10(山东省兖州市2009届高三高考仿真考试,3)如图表示某高等动物的一组细胞分裂图像,下列叙述错误的是
A.细胞②分裂结束后,子细胞中的染色体数与细胞①相同
B.细胞④中发生了等位基因的分离
C.细胞③的出现可能是发生了基因突变
D.图中的五个细胞中均存在同源染色体
11(陕西省宝鸡中学2009届高三第四次模拟考试,4)下列说法正确的是:()
A.由受精卵发育的个体体细胞中含有两个染色体组属于二倍体
B.由卵细胞发育的个体体细胞中含有两个染色体组属于二倍体
C.体细胞含有两个染色体组的个体一定是二倍体
D.体细胞含有控制相对性状的一对等位基因的个体一定是二倍体
12(陕西省宝鸡中学2009届高三第四次模拟考试,3)一对夫妇基因型是AaBb(两对基因独立遗传)。图(1)为其一种细胞分裂方式的DNA含量变化曲线图,图(2)为该夫妇产生一对双胞胎后代的示意图。下列有关叙述错误的是
A.基因A与a、基因B与b的分离,A与B(或b)、a与b(或B)随机组合发生在图(1)中的D时期
B.甲胎儿基因型为AaBb的概率为1/4
C.若该女士在A时期的DNA复制出现错误,则胎儿甲和乙均出现突变性状
D.该女士在此次生殖过程中,至少有两个卵原细胞进行减数分裂
13(浙江省宁波四明中学2009届高三高考模拟(2),1)下列有关细胞分裂的叙述正确的是
A.植物细胞有丝分裂过程中,细胞内所有的DNA经复制后平均分配到子细胞中
B.精子形成过程中,若某一对同源染色体未分开,则形成的精子有一半不正常
C.观察动物精巢切片时,可能会同时观察到有丝分裂和减数分裂不同时期的细胞
D.有丝分裂和减数分裂完成后的细胞都会立即进入下一个细胞周期
14(陕西省宝鸡中学2009届高三第四次模拟考试,2)右图表示相互之间有联系的a、b、c三项之间的数量(相对值)变化。下列有关描述中合理的是:
选项项目abc
A细胞中的染色体数目初级精母细胞次级精母细胞精细胞
B一条食物链各营养级所同化的能量第一营养级第二营养级第三营养级
C对数期三个相邻时间段细菌种群数量第3时间段第2时间段第1时间段
D基因控制蛋白质合成中有关数目基因中核苷酸mRNA中的核苷酸蛋白质中氨基酸
15(浙江省宁波四中2009届高三高考模拟(3),3)对下列四幅图对应的生理活动的叙述中,错误的是
A.(1)图能正确表示酶浓度增加,而其他条件不变时,生成物质量变化的曲线图(图中虚线表示酶浓度增加后的变化曲线)
B.(2)图曲线A可以代表池塘中腐生生物呼出的CO2量变化,曲线B可以代表池塘中藻类吸收或放出CO2量变化
C.如果(3)图表示某生物的次级卵母细胞,则通常情况下该生物体细胞中染色体的最多
数目为4个
D.(4)图中①④中的碱基不完全相同;③约有20种
16(浙江省宁波四中2009届高三高考模拟(4),2)下列据图所作的推测,错误的是
A.基因组成如甲图所示的两个亲本杂交产生AaBB后代的概率为1/8
B.如果乙图表示细胞中主要元素占细胞鲜重的含量,则②表示氧元素
C.丙图表示某家庭单基因遗传病的遗传系谱图,如5号女儿患病,那么3、4号异卵双生兄弟相同基因型概率为4/9
D.从丁图DNA复制可看出DNA复制方式是半保留复制
17(浙江省宁波四中2009届高三高考模拟(4),5)下图表示高等动物细胞(2N)在分裂过程中某一时期的染色体(a)、染色单体(b)、DNA(c)三者之间的数量关系。此时细胞内不可能发生
A.染色体在纺锤体的牵引下移向细胞两极
B.存在于细胞中某一极的染色体数目可能为2N
C.同源染色体联会,四分体内非姐妹染色单体交叉互换
D.无同源染色体,染色体着丝点排列在赤道板一个平面
18(2009年宁波效实中学高三年级高考模拟考,3)长翅红眼雄蝇与长翅白眼雌蝇交配,产下一只染色体组成为XXY的残翅白眼雄蝇。已知翅长、眼色基因分别位于常染色体(A一长翅,a一残翅)和X染色体(B一红眼,b一白眼)上,在没有基因突变的情况下,下列分析正确的是
A.该染色体组成为XXY的白眼雄蝇体细胞中含有3个染色体组
B.产生该白眼雄蝇可能是父本雄蝇减数第一次分裂出错,XY同源染色体没有分离,产生异常的精子XY与正常卵细胞结合
C.产生该白眼雄蝇可能是母本雌蝇仅减数第一次分裂出错,此时于亲代雌蝇参与受精的卵细胞一起产生的三个极体基因型可能为AXb,AXb,a
D.产生该白眼雄蝇可能是母本雌蝇仅减数第二次分裂出错,此时于亲代雌蝇参与受精的卵细胞一起产生的三个极体基因型可能为AXb,AXb,a
19(浙江省宁波效实中学2009届高三模拟卷(4),4)右图表示某雄性高等动物细胞分裂过程中,每条染色体上DNA数量的变化曲线,下列叙述不正确的是
A.若是人体细胞,则DE段细胞中的染色体数目只有46条
B.CD段的变化是由于着丝点的分裂
C.BC段细胞内染色体数:核DNA分子数=1:2
D.D点后的细胞中不一定含有Y染色体
20(浙江省衢州一中2009年高中会考模拟试卷,35)减数分裂过程中,染色体数目的减半发生在
A.减数第一次分裂B.减数第二次分裂
C.减数分裂间期D.两次分裂过程中
21(浙江省衢州一中2009年高中会考模拟试卷,36)右图是一个哺乳动物细胞的示意图,它属于
A.精巢中的细胞B.受精卵
C.骨髓造血干细胞D.雄配子
22(浙江省衢州一中2009年高中会考模拟试卷,38)下面关于高等动物减数分裂形成配子及受精作用的描述,其中正确的是
A.每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质
B.等位基因进入卵细胞的几率并不相等,因为一次减数分裂只形成一个卵细胞
C.进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质
D.雌、雄配子彼此结合的几率相等,因为它们的数量相等
23(瑞安中学2009年普通高中会考模拟试卷,26)某生物在减数分裂第二次分裂的后期,细胞中有18条染色体,那么该生物的体细胞中染色体数目和初级性母细胞中四分体数目分别是
A.18和18B.9和18C.36和18D.18和9
24.(原创)下列细胞中一定含有Y染色体的是()
A.初级卵母细胞B.次级精母细胞
C.公牛的精子D.男性的骨骼肌细胞
25.(原创)噬菌体侵染细菌的实验过程中,进入细菌后能够增殖产生新的噬菌体,下列有关噬菌体的说法正确的是()
A.噬菌体能够进行减数分裂
B.噬菌体内有染色体,遗传符合遗传规律
C.病毒只能寄生在活细胞中才能生存
D.噬菌体进行减数分裂时,其体内的染色体数目为2条染色体
26.(原创)在减数分裂过程中,位于同源染色体上的基因会随着同源染色体的分离而分别进入不同的细胞,下列有关减数分裂的说法正确的是()
A.同源染色体发生分离,不会出现相同基因的分离
B.在简述分离分离形成的不同配子,都能遗传下去
C.减数分裂产生的精子数和卵细胞数相等,所以受精几率是相等的。
D.在减数分裂过程中发生的交叉互换,产生了不同基因型的配子,属于基因重组产生的。
27(巩义市五中2009届冲刺高考最后一卷,32)下图显示在人类产生配子时的细胞减数分裂结果.
(1)根据图1写出细胞减数分裂的特征:;_____________;。
(2)试在下面的坐标图3中表示图1所示精原细胞分裂过程中“细胞内DNA数目与染色体(质)数目比例”的变化情况。
(3)有些时候,人类在产生配子时,细胞减数分裂过程会出现不正常的情况.如图2显示涉及一对同源染色体(常染色体)的不正常分裂情况:
①A配子和B配子的不同点有:_____________________
②异常配子A、B产生的原因可能是:_____________________
③如果A卵子成功和一个正常精子受精并发育成一个个体,将会得某种遗传病,请举一例,如:
④这种分裂异常也可能发生在性染色体上,一个B卵子与一个正常精子可形成不同的合
子,如下图所示:如果XO合子可发育成一个个体,而YO的合子却不能,根据图示解释可能的原因。
28(巩义市五中2009届冲刺高考最后一卷,33)有若干具有相对性状的雌雄果蝇,其中雌性个体为隐性,雄性个体为显性,均为纯合(注:XAY、XaY均视为纯合),已知控制该性状的基因可能位于常染色体上或X染色体的特有区段(如图Ⅱ一2区段)或X、Y染色体的同源区段(如图Ⅰ区段),请补充下列实验方案以确定该基因的位置。
(1)取若干对雌雄果蝇分别交配,观察其后代
表现型。若后代中,
,则该基因位于X染色体的特有区段。
(2)若后代中无论雌雄均为显性,则再选取后代中雌、雄个体分别交配。若 ,则该基因位于常染色体上;
若,则该基因位于X、Y染色体的同源区段。
29(河南省洛阳市2009届高三考前两套题之二,31)果蝇的卵原细胞在减数分裂形成卵细胞过程中常常发生染色体不分开的现象,因此常出现性染色体异常的果蝇,并产生不同的表型,如下表所示:
受精卵中异常的性染色体组成方式表现型
XXX在胚胎期致死,不能发育为成虫
YO(体细胞中只有一条Y染色体,没有X染色体)在胚胎期致死,不能发育为成虫
XXY表现为雌性可育
XYY表现为雄性可育
XO(体细胞中只有一条X染色体,没有Y染色体)表现为雄性不育
⑴经分析出现异常受精卵XXY的原因之一是:雌果蝇减数分裂第一次分裂后期同源染色体XX没有分离,产生异常卵细胞XX,与正常精子Y结合后形成异常受精卵XXY。可能的原因还有哪些:
⑵为探究果蝇控制眼色的基因是否位于性染色体上,著名的遗传学家摩尔根(T.H.Morgan)做了下列杂交实验。让白眼雄果蝇和红眼雌果蝇交配,后代全部是红眼果蝇;让白眼雌果蝇和红眼雄果蝇交配,子代雄性果蝇全是白眼的,雌性果蝇全是红眼的。他的学生蒂更斯(Dikens)用白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配,子代大多数雄果蝇都是白眼,雌果蝇都是红眼,但有少数例外,大约每2000个子代个体中,有一个白眼雌蝇或红眼雄蝇,该红眼雄蝇不育。
①请据上表信息用遗传图解,解释蒂更斯实验中为什么会出现例外(设有关基因为B、b)。
②提出一个验证蒂更斯实验的简单思路,并预测结果,得出结论(提示:专业技术人员在光学显微镜下,可以根据有丝分裂中期染色体形态分辨性染色体和常染色体)。
简单思路:____________________________________________________________________
预期结果:____________________________________________________________________
结论:________________________________________________________________________
30.(山东省2009年夏季普通高中学生学业水平考试,32.)
图5为某动物的初级精母细胞染色体和基因组成示意图。请分析回答:
(1)该细胞正在进行—分裂,两对同源染色体发生了,形成了个四分体。
(2)图中表示出的等位基因共有对。
(3)该动物的一个初级精母细胞经分裂产生了两个基因型为AB的精子,则另外两个精子的基因型是。
(4)若该生物与基因型为aaBB的个体相交,后代表现型有种,后代中与亲本基因型相同的个体占。
31(山西省实验中学2009年普通高等学校招生考试模拟试卷,31)
图示某生物细胞分裂过程随时间的变化细胞中DNA含量变化曲线,请据图回答:
I.若图示生物为烟草,离体培养“A”处细胞的方法为。该方法人工条件下的培养基中至少应含有的激素是,为促进其根的发生,其浓度要(填“高于”或“低于”)促进芽的发生时所需。
II.若图示生物为蜜蜂(蜂王和工蜂的体细胞中的染色体数为32条,雄蜂的体细胞中只有16条),则
(1)甲过程可能发生在(填“精巢”或“卵巢”)中。
(2)图中的乙、丙、丁表示的细胞分裂方式为。
(3)图中的“B”时期细胞中所含的染色体数是条,该个体是倍体。
(4)经研究发现工蜂的下列行为受两对相对独立的基因控制:
行为一:能咬开蜂室盖(h);不能咬开蜂室盖(H)。
行为二:能移出蜂室中死掉的幼虫(r);不能移出蜂室中死掉的幼虫(R)。
①上述工蜂行为中,对蜂群生存最有利的行为组合是。
②若实验室现有基因型分别为HHRR、HhRr、HhRR、HHRr的四种蜂王以及图甲(基因型为hhrr)产生的雄性个体,要获得具有对蜂群生存最有利行为组合基因型的工蜂,请在上述几种蜂王中选出一种设计选育程序,作出遗传图解并加以简要说明。
32(浙江省宁波效实中学2009届高三模拟卷(3),31)果蝇的卵原细胞在减数分裂形成卵细胞过程中常常发生染色体不分开的现象,因此常出现性染色体异常的果蝇,并产生不同的表现型,如下表所示:
受精卵中异常的性染色体组成方式表现型
XXX在胚胎期致死,不能发育为成虫
YO(体细胞中只有一条Y染色体,没有X染色体)在胚胎期致死,不能发育为成虫
XXY表现为雌性可育
XYY表现为雄性可育
XO(体细胞中只有一条X染色体,没有Y染色体)表现为雄性不育
(1)经分析出现异常受精卵XXY的原因,可能是由于雌果蝇次级卵母细胞减数分裂第二次分裂后期着丝粒分离后,两条XX没有平均分配到两极,产生异常卵细胞XX,与正常精子Y结合后形成异常受精卵XXY;还可能是_________(答出一种即可)。
(2)在探究果蝇控制眼色的基因是否位于X染色体上的实验中,蒂更斯(Dikens)在孟德尔实验的基础上,用白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配,其后代中,每2000~3000只白眼雄果蝇中有一只红眼雄果蝇(不育);同样,每2000~3000只红眼雌果蝇中有一只白眼雌果蝇
①根据上表信息,我们可以判断出实验中出现的少数例外的白眼雌蝇或红眼雄蝇(不育)的基因型为________、________(控制眼色的基因用B、b表示),这种性状的出现是由于________(变异方式)引起的。
②少数例外个体产生的原因,可利用光学显微镜,通过实验观察的方法来进一步得到验证,请写出简单思路,并预测结果。_____________________________________
③你还可以通过什么办法来判断少数例外个体产生的原因?
参考答案:
12345678910111213
DCBCCDBABCCDACC
14151617181920212223242526
CCCBDAADCDDCD
27(1)1个亲代细胞可产生4个子细胞:每个子细胞内染色体数目减半:同源染色体分开并分别进入不同的于细胞中
(2)如下图
(3)①A配子中含有一对同源染色体,B配子中则不含染色体
②减数第一次分裂后期,同源染色体没有分开,进入同一个细胞中
③唐氏综合征(或答21三体综合征)
④X染色体较Y染色体大,可能含有个体发育所必需的基因
28(1)雌性个体为显性,雄性个体为隐性;
(2)无论雌雄均有两种性状;
雄性个体为显性,雌性个体表现为两种性状。
29(1)①雌果蝇次级卵母细胞减数分裂第二次分裂后期着丝粒分离后,两条XX没有平均分配到两极,产生异常卵细胞XX,与正常精子Y结合后形成异常受精卵XXY②雄果蝇减数分裂第一次分裂后期同源染色体XY没有分离,产生异常精子XY,与正常卵细胞X结合后形成异常受精卵XXY
(2)①
②简单思路:取例外的果蝇分裂期的体细胞,制做有丝分裂装片,在光学显微镜下观察,找出分裂期中期的性染色体。
预期结果:在白眼雌蝇装片中可观察到XXY的性染色体组成,在红眼雄果蝇中只能观察到一条X染色体。
结论:果蝇眼色的遗传与性别相关,控制该性状的基因位于x染色体上。
30.(1)减数联会(配对)2(2)2
(3)ab(4)21/2
31.
I.花粉(或花药)的离体培养 生长素低于
II.(1)卵巢有丝分裂
(3)32)单
(4)①能咬开蜂室盖、能移出蜂室中死掉的幼虫(hhrr)
②见下表
32.(1)雌果蝇减数分裂第一次分裂后期同源染色体XX没有分离,产生异常卵细胞XX,与正常精子Y结合后形成异常受精卵XXY。(或雄果蝇减数分裂第一次分裂后期同源染色体XY没有分离,产生异常精子XY,与正常卵细胞X结合后形成异常受精卵XXY)
(2)①XbXbY)XBO染色体(数目)变异
②取例外的果蝇分裂期的体细胞,制做有丝分裂装片,在光学显微镜下观察,找出分裂期中期的性染色体。在白眼雌蝇装片中可观察到XXY的性染色体组成;在红眼雄果蝇中只能观察到一条X染色体。
③通过观察另外一对合适的伴性遗传性状的遗传表现可判断上述变异类型(其他合理答案也可)
做好教案课件是老师上好课的前提,大家应该开始写教案课件了。我们要写好教案课件计划,就可以在接下来的工作有一个明确目标!那么到底适合教案课件的范文有哪些?小编为此仔细地整理了以下内容《专题二细胞的结构和功能》,欢迎大家与身边的朋友分享吧!
专题二细胞的结构和功能
1.内容:
(1)细胞膜系统的结构和功能Ⅱ
(2)主要细胞器的结构和功能Ⅱ
(3)细胞核的结构和功能Ⅱ
(4)观察线粒体和叶绿体Ⅱ
(5)生物膜的结构和功能Ⅱ
(6)物质进出细胞的方式Ⅱ
(7)通过模拟实验探究膜的透性Ⅱ
(8)植物细胞的质壁分离和复原Ⅱ
2.解读:
细胞的结构和功能是高考的重点之一,本章知识高考中多以细胞结构的模式图为载体,对细胞膜的结构和功能,各种细胞器的形态结构、分布规律和生理功能以及细胞核的结构和功能进行多角度考查,一般多以选择题形式命题,或在非选择题中以一至两个相对独立的小问题形式出现,分值较小,难度通常不大,但也可能出现于现实生活或生产结合较为紧密的问题,使试题的难度和思维量有所上升。可以从以下三个方面掌握细胞的“结构与功能”K|S|5U
(1)细胞膜:除记忆细胞膜的主要成分和三大基本功能之外,还应该重点把握提取纯净细胞膜的试验方法。另外还应掌握细胞膜的信息交流功能,注意与体液调节内容的衔接。细胞膜作为生物膜,有其结构特点和功能特点,流动镶嵌模型也是常考内容之一,物质进出细胞的方式也与细胞膜相关。
(2)细胞器:通过列表比较的方法记忆各种细胞器的结构和功能,密切联系各种细胞器之间的协作关系,从统一性上体现分泌蛋白的过程。
(3)细胞核:区别原核细胞和真核细胞在核膜上的不同,理解核孔的功能以及与细胞功能的联系,区别记忆染色体和染色质的关系。
第一课时细胞膜——系统的边界细胞核——系统的控制中心
一、细胞膜的成分
细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,此外还含有少量的糖类和胆固醇(胆固醇只存在于动物细胞中),糖类往往与蛋白质形成糖蛋白,于细胞膜的识别作用有关。蛋白质是细胞膜功能的体现者,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量就越多。脂质主要以磷脂为主。
二、细胞膜的结构
流动镶嵌模型:磷脂双分子层为基本骨架,蛋白质或镶嵌或覆盖或贯穿其中。磷脂和蛋白质都具有一定得流动性,所以细胞膜的结构特点为具有一定得流动性。
三、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开,使细胞成为相对独立的系统,保障细胞内部环境的相对稳定。
2.控制物质进出细胞。控制细胞与外界环境的物质交换。
3.进行细胞间的信息交流。
四、细胞膜的功能特点
具有选择透过性。其功能特点是由结构特点即具有一定得流动性决定的。选择透过性的特点是由主动运输体现出来的。
五、物质的跨膜运输方式
1.自由扩散:顺浓度梯度进行的运输方式。特点是不需要载体和能量。例如:水,CO2,O2,脂溶性物质等。
2.协助扩散:顺浓度梯度进行的运输方式。特点是需要载体但不需要能量。例如:葡萄糖进入红细胞。
3.主动运输:逆浓度梯度进行的运输方式。特点是需要载体和能量。例如:各种离子进出细胞膜时。主动运输体现了细胞膜的选择透过性的功能特点。
4.膜泡运输:大分子物质(蛋白质)进出细胞时进行的方式。由细胞内到细胞外叫做胞吐,由细胞外到细胞内叫胞吞。膜泡运输,不是跨膜运输,不穿过细胞膜。
六、细胞核的结构
1.核膜:不连续的双层膜,把核内物质与细胞质分开。随细胞周期周期性的消失和重建。
2.核孔:位于核膜上,是大分子物质(蛋白质、RNA)进出细胞核的通道,蛋白质合成旺盛的细胞核孔的数量多。注意DNA不能穿过核孔。
3.核仁:与rRNA的合成和核糖体的形成有关,蛋白质合成旺盛的细胞核仁大而明显。随细胞周期周期性的消失和重建。
4.染色质:由DNA和蛋白质组成,是遗传信息的主要载体。在细胞分裂前期高度螺旋化变粗变短形成染色体,染色体在分裂末期解螺旋变细变长形成染色质。染色体和染色质是同种物质在不同时期的两种状态。
七、细胞核的功能
1.细胞核是遗传信息库
2.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
例1.细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。下列相关叙述不正确的是
A.细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用
B.细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性
C.细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异
D.载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质
答案:D
解析:本题考查了细胞膜的结构和功能特点。细胞膜上的糖被具有识别功能;细胞膜具有选择透过性,对进出细胞膜的物质具有选择性;载体蛋白是跨膜蛋白而不是镶在细胞膜内外表面。
归纳总结:
1.细胞膜上糖蛋白与细胞识别有关
2.细胞膜具有选择透过性的功能特点
3.蛋白质的种类和数量是细胞膜功能的体现
第二课时细胞器——系统内的分工合作
一、分离细胞器的方法
差速离心法
二、细胞器的种类和功能
细胞器之间的分工
分布形态结构特点功能
线粒体动植物细胞。双层膜,内膜向内折叠成嵴,扩大了内膜面积,基质和内膜上有许多种与有氧呼吸有关的酶,含有少量DNA。有氧呼吸的主要场所
(动力车间)
叶绿体绿色植物叶肉细胞等。双层膜,内有许多类囊体,叶绿素等色素分布在类囊体上。类囊体和基质中有许多进行光合作用所需的酶,含有少量DNA。光合作用的场所
(养料制造车间、能量转换站)
内质网动植物细胞。
单层膜,形成囊泡状和管状结构,内有腔。细胞内蛋白质合成、加工以及脂质合成的“车间”。
高尔基体动植物细胞。对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。
液泡植物细胞,高等动物细胞中不明显。储存物质,使植物细胞保持坚挺。
溶酶体动植物细胞。消化车间。
核糖体动植物细胞。附着在内质网或游离在细胞质基质中。不具有膜结构,椭球形颗粒小体。把氨基酸合成蛋白质的场所
(“生产蛋白质的机器”)
中心体动物细胞和低等植物细胞。在核附近。不具有膜结构,由两个互相垂直的中心粒构成。与动物细胞有丝分裂有关
三、细胞器之间的协调配合
整个过程中,各细胞器之间既有结构上的联系又有功能上的统一。
四、细胞的生物膜系统
1.概念:细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。这些生物膜系统的成分和结构相似,在结构和功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。
例2.图1是两种高等生物细胞亚显微结构模式图。图2—4是图1中部分结构的放大,据图回答。([]内填图中标号,上填适当内容的文字。)
(1)图中的结构1—15中不应该出现的是[]和[];可能含有水溶性色素的是[];结构15与[]的形成有关。
(2)图2、3、4所示在结构上的主要共同点是。图2、3所示结构的名称分别是,在其中进行的循环Ⅰ、Ⅱ的名称分别是。图3所示结构产生的气体从产生部位扩散到相邻细胞中被用于细胞呼吸,至少需要穿过的磷脂分子层有层。
(3)已知进行有性生殖的某生物同时具有图2、3、4所示三种结构,这三种结构的DNA能从父本传递给子代的是。
答案:
(1)31385或12(5、12均可)
(2)都由双层膜包被线粒体、叶绿体三羧酸循环、卡尔文循环14
(3)细胞核的DNA(图4结构中的DNA)
解析:本题主要考查细胞结构相关知识。
(1)根据图像左侧为高等动物细胞模型,右侧为高等植物细胞模型,动物细胞没有叶绿体,高等植物细胞没有中心体;植物细胞中水溶性色素存在于液泡中;结构15应为核仁其主要与核糖体的形成有关。
(2)由三者图像特征可以判断依次为线粒体、叶绿体和细胞核,三者在结构上均是由两层膜包被;线粒体内主要进行有氧呼吸,在Ⅰ即线粒体基质中进行三羧酸循环,叶绿体内主要进行光合作用,在Ⅱ即叶绿体基质中进行卡尔文循环;叶绿体产生的O2进入相邻细胞参与呼吸依次穿过类囊体膜、叶绿体膜(双层)、细胞膜(两层)和线粒体膜(双层)共计7层膜,14层磷脂分子。
(3)线粒体和叶绿体在细胞质中,其内的DNA主要由母本传给子代,细胞核是遗传物质存在的主要场所,其内的DNA可以由父本传给子代。
单元测试题
一、选择题
1.(09山东卷)真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核孔数目最少的是
A.胰岛细胞B.造血干细胞
C.效应B细胞(浆细胞)D.口腔上皮细胞
2.(09天津卷)下列是有关著名科学家通过研究取得重要理论成果的叙述,正确的是
A.虎克(R.Hooke)在显微镜下观察木栓组织发现蜂窝状“细胞”,建立了细胞学说
B.坎农(W.B.Cannon)通过研究细胞内基因表达的过程,提出了内环境稳态概念
C.摩尔根(T.H.Morgan)对雄果蝇白眼性状的遗传分析,证明了基因位于染色体上
D.韦尔穆特(I.Wilmut)等在体外条件下将羊体细胞培养成了成熟个体,证明了哺乳动物体细胞具有全能性
3.(09广东理基)细胞膜上一般不含
A.胆固醇B.磷脂
C.糖蛋白D.血红蛋白
4.(09广东理基)施莱登和施旺共同提出
A.细胞学说B.分离定律
C.进化学说D.中心法则
5.(09广东理基)黄曲霉毒素是毒性极强的致癌物质,有关研究发现,它能引起细胞中的核糖体不断从内质网上脱落下来,这一结果直接导致
A.核仁被破坏B.染色体被破坏
C.细胞膜被破坏D.蛋白质合成受到影响
6.(09广东文基)正常精细胞形成精子的过程中,细胞的很多结构退化消失,但保留了大量线粒体,因为线粒体可以合成精子运动所需的
A.乙醇B.ATPC.胰岛素D.淀粉
7.(09广东卷)1.右图所示的细胞可能是
A.酵母细胞
B.原核细胞
C.动武细胞
D.植物细胞
8.(09江苏卷)14.细胞作为生命活动的基本单位,其结构和功能高度统一。下列有关叙述正确的是
①卵细胞体积较大有利于和周围环境进行物质交换,为胚胎早期发育提供所需养料
②哺乳动物成熟的红细胞表面积与体积之比相对较大,有利于提高气体交换效率
③小肠绒毛上皮细胞内有大量的线粒体,有助于物质运输的能量供应
④哺乳动物成熟精子中细胞质较少,有利于精子运动
A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④
9.(09上海卷)下列关于真核细胞结构和功能叙述中,错误的是
A.抑制线粒体的功能会影响主动运输
B.核糖体由RNA和蛋白质构成
C.有分泌功能的细胞才有高尔基体
D.溶酶体可消化细胞器碎片
10.(09上海理综卷)动物细胞和植物细胞具有不同的形态结构。下图所示四种细胞中属于动物细胞的是
A.①②B.②③C.③④D.②④
11.(09海南卷)下列有关线粒体和叶绿体的叙述,错误的是
A.线粒体和叶绿体携带的遗传信息可以表达出来
B.线粒体和叶绿体为双层膜结构,其内膜中酶的种类相同
C.线粒体内膜向内折叠形成脊,叶绿体类囊体堆叠形成基粒
D.蓝藻没有叶绿体也能进行光合作用
12.蛔虫是严格厌氧生活的生物,其细胞结构特点与蓝藻细胞相同的是()。
A.都有核糖体和细胞壁B.都有细胞核和染色体
C.都没有线粒体D.都没有细胞核
13.下列有关细胞结构和功能的叙述中,正确的是()。
A.叶肉细胞中的高尔基体数量一般比唾液腺细胞多
B.合成旺盛的细胞与衰老细胞相比,核糖体和内质网不发达
C.汗腺细胞与唾液腺细胞相比,线粒体数量较多
D.皮肤生发层细胞与心肌细胞相比,中心体数量较多
14.动物细胞中与核糖体和高尔基体功能都有关的生理过程是()。
A.胰岛素的合成与分泌B.小肠吸收水和无机盐
C.汗腺分泌汗液D.胃的蠕动引起胃的排空
15.真核细胞内的膜系统如核膜、质膜与内质网膜相连,这种结构特点说明内质网的重要功能之一是()。
A.扩大膜面积B.提供细胞内物质运输通道
C.核糖体附着的支架D.参加代谢反应
16.将n块(n>5)质量、体积相同并去皮的马铃薯块茎分别放在不同的质量浓度的蔗糖溶液中,15min后,测定马铃薯块茎的质量,并根据测定结果制成直角坐标图。在图4-1中,你认为能表示本实验结果的是()。
图4-1
17.植物细胞发生质壁分离的内因是()。
A.外界溶液浓度大于细胞液浓度
B.外界溶液浓度小于细胞液浓度
C.原生质层的伸缩性较大,细胞壁的伸缩性较小
D.原生质层的伸缩性较小,细胞壁的伸缩性较大
18.下表表示某一洋葱表皮细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中发生变化的实验记录,该实验的主要目的是()。
蔗糖溶液(g/mL)细胞变化
0.30发生质壁分离
0.25无明显变化
0.20有胀大趋势
A.证明细胞膜具有一定的流动性B.测定细胞液浓度为0.25g/mL左右
C.验证原生质具有选择透过性D.证实细胞是有生命的
19.从水稻的根尖细胞分离出某细胞器,进行分析,其碱基组成如下表所示
ATGCU
350304215
则该细胞器中所完成的生理活动是()
A、mRNA→蛋白质
B、6CO2+12H2O→C6H12O6+6O2+6H2O
C、C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量
D、2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量
20.若对离体的心肌细胞施用某种毒素,可使心肌细胞对吸收量明显减少,而对吸收则不受影响。这种毒素的作用是()。
A.抑制呼吸酶的活性B.抑制载体的活动
C.改变了细胞膜的结构D.改变了细胞膜两侧的浓度
21.图4-8是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收和的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是()。
图4-8
A.载体数量、能量B.能量、载体数量
C.载体数量、离子浓度D.能量、离子浓度
22.经实验测得衣藻DNA在细胞中分布如下:84%在染色体上,14%在叶绿体上,1%在线粒体上,1%游离于细胞质中。这些数据说明()。
A.衣藻的遗传物质主要是DNA
B.衣藻DNA的主要载体是染色体
C.衣藻细胞质中无DNA
D.衣藻染色体由DNA、蛋白质和少量RNA组成
23.有人做过这样的实验:把变形虫的核从其体内取出,观察无核变形虫中的一系列变化的特点,推测出a~d四个现象,并提出相应的推测理由①②③④,请选出推测现象和理由均正确的一个组合()。
推测现象:a失去核的变形虫,虽然停止伸出伪足,但在几天后核就再生,能正常活动
b失去核的变形虫,细胞质功能逐渐衰退,几天内将死亡
c失去核的变形虫,虽然反复进行数次无丝分裂,但结果还是死亡
d除去核以后,细胞质活动反而暂时提高,因此细胞分裂变得更加旺盛
推测理由:①许多生物器官都有再生能力,核也能再生
②只有细胞核内才是控制细胞质代谢和遗传的中心
③在没有核的细胞质里,也残存着分裂的能力
④核能抑制细胞的过度分裂
A.a-①B.b-②C.c-③D.d-④
24.下列细胞中核仁较小的是()。
A.胰腺细胞B.肿瘤细胞C.神经细胞D.胚胎细胞
25.下列关于生物膜结构和功能的叙述正确的是()
A.细胞核、线粒体、叶绿体都具有双层膜,所以它们的通透性是相同的
B.因为生物膜具有流动性,所以组成膜的各种化学成分在膜中是均匀分布的
C.所有生物膜的结构由外到内依次由糖被、蛋白质、磷脂双分子层组成
D.生物膜在结构和功能上的紧密联系,是使细胞成为有机整体的必要条件
26.下列细胞结构中,在普通光学显微镜下分辨不出的是
A染色体B液泡C核糖体D叶绿体
27.细胞膜有能量交换、物质运动、信息传递等几种主要功能,上述功能与哪种物质有关?()。
A.磷脂B.糖类C.蛋白质D.固醇
28.下列对线粒体和叶绿体的有关叙述中,正确的是:
A.它们分别是有氧呼吸和光合作用全过程的场所
B.它们都可以产生水和ATP
C.在光镜下,可以分别观察到线粒体膜和叶绿体膜
D.线粒体在生物细胞中普遍存在,叶绿体是植物细胞特有的细胞器
29.下图是研究植物水分代谢的4个实验装置。
请判断实验开始后,玻璃管内的水是否流动及流动方向(无流动以×表示,流动方向以↑、↓、→、←表示)。下面四个选项中的符号依次表示4个装置中用括号标示的玻璃管内的水分流动现象,其中正确的是
A、↑↓××B、×↑×→C、↓↑→→D、↓↑×←
30.、如右图所示为细胞膜的亚显微结构,与细胞膜功能无直接关系的是
A、细胞经同化作用合成膜蛋白②的过程
B、完成细胞间信息传递需要①
C、选择性的物质运输并伴随着能量消耗
D、为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境
二、非选择题
31.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。
32.图4-9表示细胞膜的亚显微结构。请根据图回答下面的问题。
图4-9
(1)图中A的性质是由____________决定的。
(2)下列有关的叙述,错误的是()。
A.适当提高温度,能使A和B的相对运动加快,通透性增加有利于生命活动的进行
B.在动物细胞中B的不饱和程度比植物高
C.该结构的选择透过性与B结构对极性分子的相对不透性和A的载体转运作用有关
D.油分子能迅速通过该结构,是由于甘油能溶于B层结构中
(3)该结构的基本功能是____________。与此相关的对生命活动至关重要的特性是____________________。
(4)细胞识别、物质的跨膜运动等与图中____________(填字母)有关。
(5)叶绿体和线粒体等细胞结构中均有此结构,但执行的具体功能有很大的区别,其原因是由于图中____________(填字母)不同所致。
33.图3-1是细胞的亚显微结构图。请根据图回答下面的问题。
图3-1
(1)图A属于__________(填“植物”或“动物”)细胞,其主要依据是________________。
(2)图A中③的功能是对来自[]__________的蛋白质进行__________、__________和__________。
(3)图A中⑥所指的是__________,它是细胞合成__________的场所。
(4)图A细胞中,与有丝分裂有关的是[]__________、[]__________和[]__________。
(5)图B中⑤所指的是__________,它是细胞进行__________的主要场所。
(6)图B中有三种细胞器未标上编号,请你用⑥、⑦、⑧分别给予标上,并写上它们的名称:[⑥]__________、[⑦]__________、[⑧]__________。
参考答案
一、选择题
题号12345678910
答案DCDADBBBCD
题号11121314151617181920
答案BCDABDCBAB
题号21222324252627282930
答案BBBCDCCBDA
二、非选择题
31.1)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)ba(6)c
32.(1)核酸(mRNA或DNA)(2)B(3)保护和运输(或控制物质出入细胞)选择透过性(4)A(5)A
33.(1)动物无细胞壁和液泡,有中心体(2)[9]内质网加工分类包装
(3)核糖体蛋白质(4)[7]核膜[8]核仁[5]中心体(5)线粒体有氧呼吸(6)叶绿体内质网液泡
2011高中生物二轮专题复习学案:2.2光合作用与细胞呼吸(新课标)
1、光合作用的基本过程。
2、影响光合作用速率的环境因素。
3、细胞呼吸。
4、叶绿体色素的提取和分离。
5、探究酵母菌细胞呼吸的方式。
一、光合作用过程的分析
1、外界条件改变对、、[H]和ATP含量的影响
改变条件[H]和ATP
不变停止光照增加下降减少
增大适宜光照减少增加增加
光照不变停止供应减少增加增加
增大供应增加减少减少
2、影响光合作用的因素
(1)内部因素
与植物自身的遗传性有关,与植物叶片的叶龄、叶面积指数也有关。
(2)外部因素
因素原理图像应用
光照强度
影响光反应阶段,制约ATP及[H]的产生,进而制约暗反应
欲使植物生长,必须是光照强度大于光补偿点
延长光合作用时间,通过轮作。延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间
二氧化碳浓度
影响暗反应阶段,制约生成
大气中二氧化碳浓度过低时(OA段)植物无法进行光合作用(1)大田中增加空气流动,以增大二氧化碳浓度;(2)温室中可增施有机肥,以增大二氧化碳浓度
温度通过影响酶活性进而影响光合作用(主要制约暗反应)(1)大田中适时播种;(2)温室中,增加昼夜温差,保证植物有机物的积累
必需矿质元素可通过所参与的与光合作用相关的化合物对光合作用造成直接或间接影响,如钾离子可影响光合产物的运输和积累合理施肥促进叶面积增大,提高酶合成速率,增加光合作用速率。施用有机肥,微生物分解后既可补充二氧化碳又可提供各种矿质元素
(2010四川高考T3)有人对不同光照强度下两种果树的光合特性进行研究,结果如下表(净光合速率以的吸收速率表示,其他条件适宜且相对恒定)。下列相关分析,不正确的是
光强(mmol光子/m2s)00.10.20.30.40.50.60.70.80.9
龙眼光能利用率(%)--2.302.202.001.801.601.501.401.301.20
净光合速率(μmolCO2/m2s)-0.602.505.106.557.457.908.208.508.508.50
芒果光能利用率(%)--1.201.050.900.850.800.750.700.650.60
净光合速率(μmolCO2/m2s)-2.101.103.705.406.507.257.607.607.607.60
A.光强大于0.1mmol光子/,随光照增强两种果树的光能利用率逐渐减少
B.光强小于0.5mmol光子/,限制净光合速率的主要因素是叶绿素含量
C.光强大于0.7mmol光子/,限制净光合速率的主要生态因素是浓度
D.龙眼的最大光能利用率大于芒果,但龙眼的最大总光合速率反而小于芒果。
选B。表格数据显示(表中第二行和第四行),光强大于0.1mmol/m2﹒s时,光照增强,两种果树的光能利用率逐渐减少,A正确;对龙眼来说,光强从0.1mmol/m2﹒s到0.7mmol/m2﹒s,净光合速率一直在增加,因此光强为0.5mmol/m2﹒s时,限制净光合速率的因素是光强,而不是叶绿素含量。同法可以判断芒果也是如此,B错误;光强大于0.7mmol/m2﹒s时,龙眼、芒果的净光合速率都不再增加,限制因素是二氧化碳浓度,C正确;龙眼的最大光能利用率(2.30)大于芒果(1.20),但龙眼的最大总光合速率(8.50+0.6=9.1)反而小于芒果(7.6+2.1=9.7),D正确。
二、光合作用与细胞呼吸的关系
1、[H]和ATP的来源、去向分析
光合作用有氧呼吸
[H]来源光解产生有氧呼吸第一、二阶段
去向还原用于第三阶段还原氧气
ATP来源光反应阶段产生三个阶段都产生
去向用于还原供能用于各项生命活动(植物的还原除外)
2、光合速率与呼吸速率的关系
真正光合速率=净光合速率+呼吸速率
(2010全国卷ⅠT2)光照条件下,给C3植物和C4植物叶片提供14CO2,然后检测叶片中的14C。下列有关检测结果的叙述,错误的是:
A.从C3植物的淀粉和C4植物的葡萄糖中可检测到14C
B.在C3植物和C4植物呼吸过程中产生的中间产物中可检测到14C
C.随光照强度增加,从C4植物叶片中可检测到含14C的C4大量积累
D.在C3植物叶肉组织和C4植物叶维管束鞘的C3中可检测到14C
选C。光照条件下,给C3植物和C4植物叶片提供14CO2,在C3植物叶片中14C的去向为14CO2→C3→(CH2O),在C4植物叶片中14C的去向为CO2→C4→C3→(CH2O),A、B正确;植物光合作用制造的有机物为呼吸作用提供了原料,因而C3、C4植物呼吸过程产生的中间产物中可检测到14C;在一定的范围内,随着光照强度的增加,植物的光合速率增加,C3化合物利用量增加,导致C4化合物大量转化成C3化合物,因此叶片中含14C的C4不会大量积累,C错误;C3植物的叶肉细胞中含叶绿体,维管束鞘细胞中不含叶绿体,有机物的合成在叶肉细胞中,C4植物有机物的合成则在维管束鞘细胞中,因而在C3植物叶肉组织和C4植物叶维管束鞘的C3中可检测到14C,D正确。
1、(2010新课标全国高考T2)下列关于呼吸作用的叙述,正确的是()。
A.无氧呼吸的终产物是丙酮酸
B.有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水
C.无氧呼吸不需要O2的参与。该过程最终有[H]的积累
D.质量相同时,脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多
本题考查有氧呼吸、无氧呼吸的过程和产物,以及脂肪、糖原进行有氧分解时所释放能量的比较。
解决本题的关键点是:
(1)线粒体内膜是有氧呼吸过程中[H]与氧结合生成水的场所;
(2)相同质量的脂肪和糖原在参与有氧呼吸时,前者释放的能量较多。
选D。丙酮酸是有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段的共同产物,但不是终产物,故A项错误。有氧呼吸产生的[H],在线粒体内膜上与氧结合生成水,故B错误。无氧呼吸的最终产物是酒精和二氧化碳或乳酸。所以,无氧呼吸过程最终没有[H]的积累,故C项错误。相同质量的脂肪和糖原比较,前者H原子含量较多,氧化分解时释放的能量多,故D项正确。
2、(2010天津理综卷T1)在叶肉细胞中,CO2的固定和产生场所分别是()。
①叶绿体基质②类囊体薄膜③线粒体基质④线粒体内膜
A.①③B.②③C.①④D.②④
本题以CO2的固定和产生场所为题材,考查有氧呼吸和光合作用的过程、场所、产物,以及细胞器结构的综合知识。
解答本题应熟悉以下关键点:
(1)光合作用暗反应中CO2的固定发生在叶绿体基质中。
(2)有氧呼吸第二阶段丙酮酸分解成CO2和[H]发生在线粒体基质中。
选A。CO2的固定是指C5和CO2反应形成2C3的过程。它发生在光合作用的暗反应阶段,是在叶绿体基质中进行的,故①应选。CO2生成发生在有氧呼吸的第二阶段,即丙酮酸在水的参与下分解成CO2和[H]并生成少量ATP的过程。此过程发生在线粒体基质中,故③该选。类囊体薄膜是水的光解、ATP合成、[H]合成、光能转化为电能再装化为化学能的过程等发生的场所。故②不选。线粒体内膜是ATP合成、有氧呼吸第三阶段等发生的场所。故④不选。
3、(2010海南高考T7)某同学从杨树叶片中提取并分离得到4种色素样品,经测定得到下列吸收光谱图,其中属于叶绿素b的是()。
本题通过图示的方式展示了不同的吸收光谱,要求学生能够结合叶绿素b的吸收光谱特征选出对应的图示,考查了学生对基本知识的识记能力和图形分析能力。
解答本题需要注意以下的关键点:
(1)叶绿素b的吸收光谱。
(2)红光、蓝光、紫光的波长范围。
选A。杨树叶片中提取并分离得到色素主要是叶绿素和类胡萝卜素。其中叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b。类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素。且叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光;胡萝卜素和叶黄素主要吸收的是蓝紫光。红光的波长范围是605~700nm,蓝光的波长范围是450~480nm,紫光的波长范围是400~435nm。A项中,吸收高峰450nm和650nm。450nm介于450~480nm范围内,属蓝光;650nm介于605~700nm范围内,属红光。故A正确。B项中,吸收高峰440nm和480nm。440nm和480nm介于450~480nm内,所以B中的吸收高峰只涉及蓝光;故B不选。同理可推断不选C、D。
4、(2010安徽高考T29)I.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。请回答:
(1)与D点相比,B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是_________,C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是_______。
(2)实验结果表明,在________的条件下施肥效果明显。除本实验所涉及的因素外,从增加光合面积的角度考虑,采取_________措施能提高玉米的光能利用率。
II.(10分)面对去冬今春我国西南部分地区严重旱情,生物兴趣小组同学查阅资料发现,摩西球囊霉菌可以与植物根系形成共生体,能提高干旱条件下植物体内活性氧的清除能力,增强抗旱性。请完成实验设计,探究接种摩西球囊霉菌是否具有提高紫花苜蓿(牧草)的抗旱能力。
材料用具:紫花苜蓿幼苗,摩西球囊霉菌菌种,栽培土(经灭菌处理的田园土与河沙混合,体积比
9:1),大小一致的花盆……
方法步骤:(1)每个花盆中放置栽培土3kg,并将花盆平均分成A、B两组。
(2)A组各花盆中__________,B组各花盆中_________。
(3)将等数量的幼苗移栽于各花盆中,置于_________条件下培养。
(4)6周后,________处理10d,每天观察、记录并统计________。
结果预测与分析:____________________。
本题通过坐标曲线的分析,考查考生对坐标曲线、光合作用限制因素的分析能力以及提高光能利用率的措施;还通过实验的设计与分析,考查考生对对照实验中自变量、因变量、无关变量的控制能力,以及实验结果的的预测与分析能力。
解决本题应注意以下几点:
(1)光照强度、温度、土壤含水量、肥料供应情况均可影响植物光合作用强度;
(2)若单独改变某一条件,可以使光合作用强度继续增强,则该条件为此时光合作用的限制因素;
(3)在设计对照试验时,除自变量不同外,所有无关变量应相同;应确定合适于观察的因变量,以对实验进行结果的统计与分析。
I.(1)与D点相比,B点的光照强度较弱,光合作用强度也较弱,因此B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是光照强度;C点土壤含水量较少,光合作用强度较低,因此C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是土壤含水量。
(2)根据图示,同一光照条件下,当土壤含水量在40%~60%之间时,施肥的效果才能变现出来;从增加光合面积的角度考虑,采取合理密植的措施能提高玉米的光能利用率。
II.方法步骤:(2)实验的自变量是是否接种摩西球囊霉菌菌种,因此应在A、B两个花盆中一个接种摩西球囊霉菌菌种,一个不接种摩西球囊霉菌菌种;
(3)栽上幼苗后,应将两个花盆放在相同且适宜的条件下培养,以避免无关变量的干扰。
(4)接种摩西球囊霉菌是否能够提高紫花苜蓿的抗旱能力,可以采用停止浇灌的方法,观察统计紫花苜蓿的死亡率或存活天数。
结果预测与分析:比较A、B两组紫花苜蓿的死亡率或存活天数,可以推出接种摩西球囊
霉菌是否具有提高紫花苜蓿(牧草)的抗旱能力。
Ⅰ.(1)光照强度土壤含水量(2)40%—60%合理密植
Ⅱ.(2)接种等量的摩西球囊霉菌菌种不接种(或接种与A组等量的经灭菌处理的摩西球囊霉菌菌种)(3)相同或适宜(4)干旱(或停止浇水)紫花苜蓿死亡率(存活率,或存活天数)
结果预测与分析:A组紫花苜蓿死亡率低于B组,则可能是接种摩西球囊霉菌具有提高紫花苜蓿的抗旱能力;(A组紫花苜蓿死亡率等于或高于于B组,则可能是接种摩西球囊霉菌不能提高紫花苜蓿的抗旱能力。)
5、(2010福建理综T26)回答下列Ⅰ、Ⅱ题
Ⅰ.东海原甲藻(简称甲藻)是我国东海引发赤潮的澡种之一,研究甲藻光合作用的生理特征可为认识赤潮发生机理提供重要信息。
(一)某研究小组探究pH对甲藻光合作用的影响,设计了以下实验:
将生长旺盛的甲藻等量分成5组培养,各组甲藻pH分别设定为6.0、7.0、8.0、9.0、10.0,在黑暗中放置12h,然后在适宜光照等条件下培养,随即多次测定各组氧气释放量并计算净光合速率。将实验结果绘制成右图。
(1)本实验除了通过测定氧气释放量,还可以通过测定吸收量来计算净光合速率。
(2)黑暗放置过程中,藻液pH会有所变化,因此在测定氧气释放量前,需多次将各组pH分别调到,这是控制实验的变量。
(3)若甲藻长时间处于pH10.0条件下,甲藻(能、不能)正常生长繁殖,请据图分析说明原因:。
(4)实验表明,甲藻光合作用适宜pH6.0—9.0.但海水在该pH条件下,一般不会发生赤潮,原因是发生赤潮除了与pH、温度、光照强度等因素有关外,最主要还与海水的有关。
(二)研究小组进一步探究了温度对甲藻光合作用的影响。根据实验结果得出:甲藻生长繁殖的适宜温度为15°C~30°C,最适温度为25°C左右,当温度为9°C和33°C时,甲藻不能正常生长繁殖。
请根据这些信息在右图中画出净光合速率随温度变化的示意曲线。
Ⅱ.棉蚜体型微小,能附着于棉花植株上生活繁殖,以吸收棉花汁液为食。为了对面蚜虫害进行监测,科研小组从某年6月10日开始对某棉田棉蚜种群数量进行调查。调查如下表:
调查日期
(月—日)6—l06—156—206—256—307—57—107—157—20
棉蚜数量
(只/株)0.424.794l.58261.731181.941976.962175.632171.462173.23
(1)棉蚜与棉花的种间关系是。
(2)调查棉蚜种群数量可采用法。据表分析,调查期间棉蚜种群数量的增长曲线呈型,在(日期)左右棉蚜种群增长量最大。
(3)若长期使用农药防治棉蚜,会导致棉蚜种群的抗药基因频率(增大、不变、减少)
本题综合考查了影响光合作用速率的因素、光合作用的速率测定、种群的数量增长模型和生物进化的知识,同时也考查了考生的图形、图表解读和绘制图形的能力。
解答本题注意以下的关键点:
(1)净光合作用速率可以用氧气的释放量或二氧化碳的吸收量来表示。
(2)温度和PH值通过影响酶的活性来影响光合作用的速率。
(3)棉蚜的运动范围和体积都较小,不能够用标志重捕法来测定其种群数量。
(4)害虫抗药性的产生是由于害虫中原先就存在抗药性的个体,由于农药的选择,抗药性的个体逐渐
被保留下来,而不是由于农药使害虫产生了抗药性。
I.(一)(1)净光合速率除了可以用氧气的释放量来表示外,还可以用二氧化碳的吸收量来表示,还可用淀粉的生成量来表示。
(2)本题中的实验是探究PH值如何影响净光合作用速率,在光照之前,将每组的藻类黑暗处理12h,这段时间内植物进行呼吸作用会产生二氧化碳而影响培养液的PH值,所以测定氧气释放量前,需多次将各组pH分别调到各组原设定的PH,以保证无关变量不变。
(3)根据测得的随着PH的变化净光合作用速率的变化曲线可知,pH为10.0条件下净光合作用速率为负值,所以甲藻长时间处于pH10.0条件下,不能正常生长繁殖。
(4)甲藻处于pH为6.0—9.0,时,虽然光合作用强度强,甲藻生长快,但是赤潮现象主要是由于水中的N、P含量高,导致水体富营养化而使藻类繁殖过快引起的。
(二)根据“温度为9°C和33°C时,甲藻不能正常生长繁殖”可判定:10℃和30℃时,甲藻能正常生长繁殖,此两温度下的净光合速率应大于0;9°C和33°C时的净光合速率应小于0。由于25°C左右为最适温度,所以此温度下净光合速率应最大。通过确定这五点大致可画出甲藻的净光合速率随温度变化的示意曲线。
Ⅱ.(1)棉蚜附着于棉花植株上,以吸收棉花汁液为食,故二者为寄生的关系;
(2)棉蚜属于运动范围较小的动物,可以采用样方法来调查种群数量;分析表格中的数据可知6月10日——30日,棉蚜种群数量逐渐增加,且增长速率逐渐增加,6月30日——7月20日,棉蚜种群数量仍然增加,但是增长速率逐渐减小,所以棉蚜种群数量的增长曲线呈S型,且在6月30日种群的增长量最大;
(3)棉蚜种群中的抗药性个体经过农药的选择会逐渐积累下来,所以棉蚜种群的抗药基因频率增加。
I(一)(1)CO2(2)原设定的PH自
(3)不能因为长时间处于PH10.0的条件下,甲藻的净光合作用为负值,甲藻不能正常生长繁殖
(4)富营养(N、P含量)
II(1)寄生(2)样方S30(3)增大
6、(2010江苏高考T33)不同生态环境对植物光合速率会产生影响。
某课题组测定生长于A地(平原)和B地(山区)银杏叶片不同时时间的
光合速率,结果如右图。
(1)植物中叶绿素通常和蛋白质结合成为结合型叶绿素。在某些环境因素影影响下,部分结合型叶绿素与蛋白质分离,成为游离型叶绿素。A、B两地银杏叶片中叶绿素含量测定结果见下表:
①请在答题卡的指定位置完成总叶绿素含量与采样日期关系的二维曲线图。
②从表中数据分析,导致银杏叶片光合速率下降的主要原因是。
(2)为提取银杏叶片中的叶绿素,研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外,还应加入。经快速研磨、过滤,将滤液收集到试管中,塞上橡皮塞;将试管置于适当的光照下2-3min后,试管内的氧含量。
(3)a、b是7月1日和10月1日B地银杏叶绿体亚显微结构典型照片,推测(填字母)是10月1日的叶绿体照片,理由是。
本题主要考查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,以及识图和由数据得出正确结论的能力。
解答本题的思路图示如下:
(1)①绘图时要注意:a.横坐标与纵坐标的标识与单位;b.在绘图过程中取点要准确;c.两种不同曲线的标识。
②在光合作用中起关键作用的是结合型叶绿素,据表可知,随时间的增加,游离型叶绿素含量不断增加,结合型叶绿素含量不断降低,则导致银杏叶片光合速率下降的主要原因是结合型叶绿素含量降低。
(2)在叶绿素提取的实验中,研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外,还应加入酒精(丙酮)、碳酸钙、石英砂(二氧化硅),加入酒精(丙酮)的目的是使色素溶解;加入碳酸钙的目的是防止色素受到破坏,加入石英砂(二氧化硅)的目的是使研磨更加充分。经快速研磨、过滤,将滤液收集到试管中,塞上橡皮塞;将试管置于适当的光照下2-3min后,试管内仅有色素不能进行光合作用,因而氧含量基本不变。
(3)a图中叶绿体类囊体膜结构破坏,b图中叶绿体类囊体膜结构正常,据图可知:10月1日的光合速率较7月1日低,则a是10月1日的叶绿体照片。
(1)①
②结合型叶绿素含量降低
(2)酒精(丙酮)、碳酸钙、石英砂(二氧化硅)基本不变
(3)a10月1日的光合速率低,a中叶绿体类囊体膜结构破坏
一、选择题
1.下列有关光能在叶绿体中转换的说法正确的是
A.光照条件下某些叶绿素a能不断丢失和获得电子而形成电子流
B.NADPH的生成标志着光能转变成了电能
C.电能转变成活跃的化学能储存在ATP和NADP+中
D.不同季节将光能转化为电能的色素不同,叶片变黄后主要依赖叶黄素进行转化
2.(2011浙江杭州学军中学高三第二次月考)右图表示某同学做“叶绿体中色素的提取和分离”的实验改进装置,下列叙述,错误的是
A.应向培养皿中倒入层析液
B.应将滤液滴在a处,而不能滴在b处
C.实验结果应得到四个不同颜色的同心圆(近似圆形)
D.实验得到的若干个同心圆中,最小的一个圆呈橙黄色
3.(2011山东济南外国语学校高三第一次质量检测)下图为植物在夏季晴天的一昼夜内CO2吸收量的变化情况,对此正确的判断是
A.该植物进行光合作用的时间区段是bg
B.植物在a和h时刻只进行呼吸作用,不进行光合作用
C.影响bc段光合速率的外界因素只有光照强度
D.ce段与fg段光合速率下降的原因相同
4.2,6-二氯酚靛酚是一种蓝色染料,能被还原剂还原成无色。从叶绿体中分离出类囊体,置于2,6-二氯酚靛酚溶液中,对其进行光照,发现溶液变成无色,并有氧气释放。此实验证明
A.光合作用在类囊体上进行B.光合作用产物O2中的氧元素来自CO2
C.光反应能产生还原剂和O2D.光合作用与叶绿体基质无关
5.将生长状况相同的轮藻叶片分成4等份,在不同的温度下分别暗处理1h,再光照1h(光照强度相同),测其重量变化,得到如下的数据。以下说法错误的是
A.轮藻催化呼吸作用的酶的最适温度约为29℃
B.第三组轮藻释放的氧气量最多
C.四个组中的轮藻光合作用强度都大于呼吸作用强度
D.第四组轮藻光合作用制造的有机物总量为2mg
6.细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别不包括
A.细胞中是否有线粒体B.是否有氧气参与
C.最终分解产物的类型D.释放出能量的多少
7.下列关于人体内有氧呼吸和无氧呼吸的比较,正确的是
A.二氧化碳只是有氧呼吸的产物B.葡萄糖只能作为有氧呼吸分解的底物
C.还原氢只在有氧呼吸过程中产生D.无氧呼吸的两个阶段也都能释放能量
8.在密闭、透光的玻璃钟罩内,放着一株盆栽棉花。下图是夏季晴朗的一天中,钟罩内某物质的变化曲线。该曲线可以表示
A.一昼夜中,棉花呼吸强度的变化
B.一昼夜中,棉花体内有机物总量的变化
C.一昼夜中,钟罩内氧气浓度的变化
D.一昼夜中,钟罩内二氧化碳浓度的变化
9.如右图所示为细胞呼吸的实验装置,a、b两锥形瓶内各放一些湿棉花,瓶塞上各吊一熟石灰包,并插入温度计,分别有导管从瓶内通入水中。a瓶装入萌发的种子,b瓶装入等量的煮熟种子。48h后,预期所能观察到的变化是
A.a瓶温度上升,与其连接的导管内水上升明显
B.b瓶温度上升,与其连接的导管内水上升明显
C.a瓶温度上升,与b瓶连接的导管内水上升明显
D.b瓶温度上升,与a瓶连接的导管内水上升明显
10.下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系,下列说法正确的是
A.能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是1
B.具有细胞结构的生物都能进行的过程是3
C.1、3和4过程产生的[H]都能与氧结合产生水
D.1、2、3、4、5过程均可发生于洋葱根细胞中
二、非选择题
11.(2011宁夏银川一中高三考试)请据图回答:
(1)图2中e点与d点相比较,e点时叶肉细胞中C3的含量;e点与f点相比较,e点时叶肉细胞中C3的含量(填“高”、“低”、“基本一致”)。
(2)对绿色植物的叶片来说,光照强度大于图1中b点时,图丙中存在的箭头有(填字母)。
(3)若图1表示某植物在最适温度25℃时光合速率与光照强度的关系,则将温度调到
30℃,图1中b点将向移动。
(4)丁图表示在密闭装置中测得的CO2变化量,在15℃时该植物光合作用制造的有机物量是呼吸作用消耗的有机物量的倍。若给该植物浇灌H218O,一段时间后,收集该植物周围的空气,发现其中有H218O,请用图解简要说明该过程。
12.下图中甲图曲线a表示某种植物在20℃、CO2浓度为0.03%的环境中随着光强度的变化光合作用合成量的变化;在B点时改变某种条件,结果发生了如曲线b的变化。丙图表示某植物在不同温度下CO2的吸收量和释放量,请分析回答。
(1)若在甲图的B点时适当增大二氧化碳浓度,能否得到b曲线?。其原因是:
。
(2)甲图中A点与B点相比较,A点时叶绿体中C3的含量(填“多”或“少”),[H]的含量(填“多”或“少”)。甲图中如果在A点时温度降低10℃,请在乙图中画出A点后的曲线。
(3)丙图中在5℃时光合作用制造的有机物量是呼吸消耗有机物量的倍。
(4)叶的形态包括颜色和形状。植物在黑暗中生长时呈现黄色和形状异常的现象,即“黄化现象”。有人做了如下实验:将花菜豆幼苗在暗处放置了7~8天,使之黄化后,每天按要求给予如下光照,结果如下:
根据上述实验结果,回答下列问题:
①请拟定该实验课题的名称:。
②长时间在黑暗中生长的植物叶片呈黄色或黄白色的原因是。
③由此进一步推出,从黄化恢复到正常形状与植物的光合作用是否有关?。为什么?_______________________________。
一、选择题
1-5ADBCD6-10AADAB
二、非选择题
11、答案:(1)低;高
(2)a、b、c、d(2分)
(3)右(2分)
(4)3.5;H218O→18O2→H218O(2分)
12、答案:(1)能CO2的浓度增加,暗反应加快,光合作用增强
(2)多少见右图
(3)3倍
(4)①研究光对叶绿素合成及黄化植物恢复过程的影响(其他合理答案给分)
②无光条件下,叶绿素不能合成,但能合成类胡萝卜素(或无光条件下,叶绿素不能合成,但类胡萝卜素不分解)
③无关由实验结果可知,在强光下,黄化可以恢复,但不能合成叶绿素,即此时植物并不能进行光合作用。
1、(2010重庆高考T2)题2图为光能在叶绿体中转换的示意图,U、V、W、X、Y代表参与光能转换的物质,下列选项,错误的是
A.U在光合作用中的作用是吸收和传递光能
B.V吸收光能后被激发,使H2O分解,产生电子流
C.W为CO2的还原剂,其能量是稳定化学能来源之一
D.U至Y的能量转换在叶绿体囊状结构薄膜上进行
本题考查光合作用的能量转换。意在考查考生获取信息的能力。
选D。根据图示,U为吸收和传递光能的叶绿素;V为少数特殊状态的叶绿素a,可将光能转化为电能;W为还原型辅酶Ⅱ,它是二氧化碳的还原剂,同时也为暗反应提供能量;U至Y过程中,从二氧化碳到Y是暗反应过程,在叶绿体基质中进行,而不是在叶绿体囊状结构薄膜上进行。
2、(2009天津高考)按下表设计进行实验。分组后,在相同的适宜条件下培养8~10小时,并对实验结果进行分析。
下列叙述正确的是()
A.甲组不产生CO2而乙组产生
B.甲组的酒精产量与丙组相同
C.丁组能量转换率与丙组相同
D.丁组的氧气消耗量大于乙组
选D。解答本题的关键是确定各组酵母菌细胞呼吸的类型及影响因素。甲、丙两组酵母菌进行无氧呼吸,产物是酒精和CO2,但由于甲组细胞不完整,生命活性较丙组差,故甲组产生的酒精量少于丙组。乙、丁两组酵母菌进行有氧呼吸,产物是CO2和H2O,由于乙组细胞不完整,因此丁组O2消耗量大于乙组。有氧呼吸的能量转换率比无氧呼吸高。
3、(2009浙江高考)下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是()
A.无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜
B.CO2的固定过程发生在叶绿体中,C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中
C.光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP
D.夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照,夜晚适当降低温度,可提高作物产量
选D。无氧时细胞会进行无氧呼吸,产生酒精对细胞有毒害作用,零下低温环境会使细胞中的水结冰,破坏水果的营养成分,达不到保鲜的目的;CO2的固定发生在叶绿体中,C6H12O6分解发生在细胞质基质中,CO2的生成在线粒体中;光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中化学能转变为热能、ATP中的化学能,而不是转变为ATP;夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照(提高光合作用的强度),夜晚适当降低温度(降低酶的活性,从而降低呼吸消耗),有利于作物产量的提高。故D正确。
4、如图所示生物体部分代谢过程。有关分析正确的是()
A.过程②需要的酶均存在于线粒体内
B.能进行过程③的生物无核膜,属于生产者
C.过程②和④只能发生于不同的细胞中
D.过程①只能在植物细胞的叶绿体中进行
选B。过程①属于光合作用,过程③属于化能合成作用,过程②属于有氧呼吸,过程④属于无氧呼吸。过程③由化能合成细菌完成,细菌无核膜,所以答案选B。
5、图示不同二氧化碳浓度下温度对光合作用速率影响曲线。分析曲线判断下列说法错误的是()
A.光合作用同时受温度、二氧化碳浓度的影响
B.曲线a在20℃和45℃左右时光合速率相近的原因相同
C.曲线a在20℃和45℃左右时光合速率相近的原因不同
D.适宜光照和温度下曲线b的主要限制因素是二氧化碳浓度
选B。光合作用受光照强度、二氧化碳浓度、温度等因素的影响,曲线a表示的是二氧化碳浓度饱和的情况下光合速率,在20℃和45℃左右时虽然光合速率相近,原因是不同的,20℃时是因为温度低,酶活性低,45℃时是因为温度过高,酶逐渐失活。
6、(2010浙江理综T29)回答下列Ⅰ、Ⅱ小题:
Ⅰ.试管苗的光合作用能力较弱,需要逐步适应外界环境才能往大田移栽。研究人员进行了“改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程”的实验,实验在适宜温度下进行,图甲和图乙表示其中的两个实验结果。
请回答:
(1)图甲的实验是在大气CO2浓度下进行的。据图分析,试管苗在不加蔗糖的培养中___和____更高。
(2)图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24h内CO2浓度变化曲线。图中b-c段CO2浓度升高缓慢是因为________,c-d段CO2浓度急剧下降是因为试管苗_____。若d点时打开培养瓶塞,试管苗的光合速率______。
(3)根据上述实验结果推知,采用无糖培养基、_____和_____可缩短试管苗的适应过程。
Ⅱ.为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化,请根据以下提供的实验材料与用具,写出实验思路,设计记录实验结果及原因分析的表格,并填入相应内容。
材料与用具:兔红细胞稀释液、质量分数为1.5%的NaCl溶液、蒸馏水、试管、显微镜等。
(要求:答题时对NaCl溶液的具体配制、待观察装片的具体制作不作要求)
(1)实验思路:
①
┊
(2)设计一张表格,并将预期实验结果及原因分析填入该表中。
本题第Ⅰ部分通过图示的形式展示了影响光合作用的因素,考查了学生的图形解读能力和知识的应用能力。第Ⅱ部分要求学生根据所给的材料,探究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化,综合考查了学生的实验设计能力以及对探究实验结果的预测。
解答本题需要注意以下几点:
(1)明确影响光合作用速率的因素,以及如何用曲线来反应光合作用速率的变化
(2)学会分析一天实际中外界CO2浓度的变化以及原因
(3)根据探究的主题确立实验设计的思路,同时注意实验设计中需要遵循的原则
(4)注意探究性实验与验证性实验的区别
Ⅰ.(1)观察甲图可知,在不加蔗糖的条件下对应的纵坐标即光合速率增加,对应的横坐标即光饱和点增加;
(2)图乙中的b-c段为夜间,只进行呼吸作用,由于实验中温度适宜,所以CO2浓度升高缓慢的原因是因为CO2浓度过高抑制了细胞呼吸导致的;c-d段开始接受光照,进行光合作用吸收CO2,导致CO2浓度急剧下降;若d点时打开培养瓶塞,大气中的有CO2,能够提高试管苗的光合速率;
(3)采用无糖培养基、适当提高CO2浓度和光照强度可以提高光合作用强度,以缩短试管苗的适应过程。
Ⅱ.本题为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化,所以大体的设计思路应该是将质量分数为1.5%的NaCl溶液用蒸馏水稀释成不同浓度的NaCl溶液,然后将兔红细胞放在上述配制的不同浓度的NaCl溶液中,由于NaCl溶液浓度不同,所以红细胞可能会发生失水或吸水,这样可以用显微镜观察各细胞的形态。实验表格的设计应该体现不同溶液浓度下细胞发生的失水或吸水的状况,以及相应的细胞的形态变化。
Ⅰ.(1)光合速率光饱和点
(2)CO2浓度过高使细胞呼吸减弱进行光合作用吸收了CO2提高
(3)适当提高CO2浓度适当提高光照强度
Ⅱ.(1)①配制质量分数由低到1.5%的溶液,分别等量加入各支试管中。
②向上述各支试管中分别加入等量的兔红细胞稀释液,放置一定时间。
③取兔红细胞稀释液和上述试管中的红细胞稀释液制作装片,用显微镜观察并比较红细胞形态的变化。
(2)不同浓度溶液对兔红细胞形态的影响
NaCl溶液的浓度红细胞形态的变化原因分析
低于一定浓度的NaCl溶液体积变大甚至胀破红细胞吸水
一定浓度的NaCl溶液形态未变进出红细胞的水分子数相等
高于一定浓度的NaCl溶液皱缩,体积变小红细胞失水
7、(2010上海高考)(六)分析有关植物光合作用的资料,回答问题。(11分)
在一定浓度的CO2和适当的温度条件下,测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率,结果如下表,据表中数据回答问题。
光合速率与呼吸速率相等时光照强度
(千勒克司)光饱和时光照强度(千勒克司)光饱和时CO2吸收量(mg/100cm2叶小时)黑暗条件下CO2释放量
(mg/100cm2叶小时)
A植物13115.5
B植物393015
①与B植物相比,A植物是在光照条件下生长的植物,判断的依据是 。
②当光照强度超过9千勒克司时,B植物光合速率,造成这种现象的实质是跟不上反应。
③当光照强度为9千勒克司时,B植物的总光合速率是(mgCO2/100cm2叶小时)。当光照强度为3千勒克司时,A植物与B植物固定的CO2量的差值为(mgCO2/100cm2叶小时)。
光合速率也受光合产物从叶中输出速率的影响。
某植物正处于结果期,如右图①。
④若只留一张叶片,其他叶片全部摘除,如右图②,则留下叶片的光合速率,原因是。
本题考查阴生植物与阳生植物光合作用的比较、影响光合作用速率的因素等知识,还考察学生对数据进行分析、计算的能力。
解决本题要抓住以下几点:
(1)阴生植物呼吸作用较弱,需要的最大光照强度也较弱;
(2)光合速率受到光照强度等外界环境因素和植物自身的生理因素的影响;
(3)植物的总(真)光合速率等于呼吸速率与表观光合速率之和。
41.从表中数据可以看出,与B植物相比,A植物光合速率与呼吸速率相等时光照强度较弱,光饱和时的光照强度也较弱,因此A属于阴生植物。
42.B植物光饱和时的光照强度为9千勒克司,即当光照强度超过9千勒克司时,B植物光合速率不再继续增加,原因是暗反应中酶的数量有限,跟不上光反应的反应速度。
43.植物的总光合速率等于呼吸速率与表观光合速率之和。当光照强度为9千勒克司时,CO2的吸收量为30CO2/100cm2叶小时,此时B植物呼吸产生的CO2量为15CO2/100cm2叶小时,故B植物总光合速率是30+15=45mg(CO2/100cm2叶小时)。
当光照强度为3千勒克司时,A植物固定的CO2量=光饱和时CO2的吸收量+黑暗条件下CO2释放量=11+5.5=16.5(mgCO2/100cm2叶小时);当光照强度为3千勒克司时,B植物的光和速率等于呼吸速率,所以B植物固定的CO2量为15mgCO2/100cm2叶小时。故二者的差值为1.5mgCO2/100cm2叶小时。
44.光合产物从叶中输出速率越大,越有利于光合作用。结果期对营养物质的需要量大,因此叶片中光合作用产物会迅速流出,使光合速率增加。
41.弱光A植物在光饱和时的光照强度低于B植物(A植物在光合速率与呼吸速率相等时的光照强度低于B植物)
42.不再增加暗反应光43.451.5
44.增加纸条上仅剩一张叶片,总光合产物减少,但结果期对营养物质的需要量大,因此叶片中光合作用产物会迅速流出,使光合速率增加。
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