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【高中高考必備】高三畢業(yè)班生物總復(fù)習(xí)資料 一、生命的物質(zhì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)細(xì)胞工程 第一講 生命的物質(zhì)基礎(chǔ) 專題知識梳理 一、組成生物體的化學(xué)元素分析 1、 種類關(guān)系 2、 有關(guān)元素的知識歸納 ⑴生物的統(tǒng)一性和差異性:生物界與非生物界的統(tǒng)一性應(yīng)從組成不同生物體的元素在種類上大體相同來理解；差異性應(yīng)從組成不同生物體的相同元素的含量不同來理解。 (2)化合物的代謝產(chǎn)物:糖類、脂質(zhì)的主要組成元素是C、H、O，推知它們的代謝產(chǎn)物是CO2和H2O;蛋白質(zhì)的主要組成元素是C、H、O、N，推知其代謝產(chǎn)物是CO2、H2O和尿素。 (3)在同位素標(biāo)記中的應(yīng)用 ①標(biāo)記水和二氧化碳中的氧元素來探究光合作用產(chǎn)生的氧氣的來源； ②標(biāo)記植物吸收的礦質(zhì)元素來探究礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運(yùn)輸途徑 ③標(biāo)記硫元素和磷元素來探究噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA； ④標(biāo)記DNA分子中的元素來探究DNA分子的半保留復(fù)制； ⑤標(biāo)記DNA分子制成基因工程中的DNA探針 ⑥標(biāo)記氨基酸探究分泌性蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的合成、運(yùn)輸與分泌途徑 二、水分與代謝的關(guān)系 1、生物體代謝產(chǎn)生水 途徑 場所 氨基酸合成多肽 核糖體 光合作用中暗反應(yīng) 葉綠體 有氧呼吸第三階段 線粒體 單糖合成多糖 細(xì)胞內(nèi) ADP與Pi合成ATP 細(xì)胞內(nèi) DNA分子復(fù)制 細(xì)胞核 DNA分子轉(zhuǎn)錄形成RNA 細(xì)胞核 甘油和脂肪酸合成脂肪 細(xì)胞內(nèi) 2、生物體代謝消耗水 途徑 場所 有氧呼吸第二階段 線粒體 水的光解 葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)薄膜 ATP水解 細(xì)胞內(nèi) 另外，生物體內(nèi)的水也會通過以下途徑消耗： (1)淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、肝糖元等的水解。 ⑵蒸騰作用：植物通過蒸騰作用會散失95%~99%的水 ⑶高等動物：主要通過尿液排出水分，另外還可通過呼吸、汗液、淚液等途徑排出部分水 3、水分代謝與溫度調(diào)節(jié) 植物 高等動物 發(fā)酵工程 方式 蒸騰作 用散熱 皮膚汗液蒸發(fā) 向發(fā)酵罐通入 冷卻水進(jìn)行冷卻 三、“蛋白質(zhì)”知識歸納總結(jié) 1、自然界常見蛋白質(zhì)的種類及作用 (1)大部分酶：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機(jī)物，除少數(shù)的酶是RNA外，絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)。 (2)部分激素：如胰島素、生長激素，其成分為蛋白質(zhì)。 (3)載體：位于細(xì)胞膜上，在物質(zhì)運(yùn)輸過程中起作用，其成分為蛋白質(zhì)。 (4)抗體：指機(jī)體受抗原刺激后產(chǎn)生的，并且能與該抗原發(fā)生特異性結(jié)合的具有免疫功能的球蛋白。 (5)部分抗原：引起機(jī)體產(chǎn)生抗體的物質(zhì)叫抗原，某些抗原成分是蛋白質(zhì)，如紅細(xì)胞攜帶的凝集原，決定病毒抗原特異性的衣殼，其成分都是蛋白質(zhì)。 (6)神經(jīng)遞質(zhì)的受體：突觸后膜上存在的一些特殊蛋白質(zhì)，能與一定的遞質(zhì)發(fā)生特異性的結(jié)合，從而改變突觸后膜對離子的通透性，激起突觸后膜神經(jīng)元產(chǎn)生神經(jīng)沖動或發(fā)生抑制。 (7)朊病毒：其成分為蛋白質(zhì)，可導(dǎo)致瘋牛病等。 (8)糖被：位于細(xì)胞膜的外表面，由蛋白質(zhì)和多糖組成，有保護(hù)、潤滑、識別等作用。 (9)血紅蛋白：存在于紅細(xì)胞中的含F(xiàn)e2+的蛋白質(zhì)。其特性是在氧濃度高的地方與氧結(jié)合，在氧濃度低的地方與氧分離。 (10)動物細(xì)胞間質(zhì)：主要含有膠原蛋白等成分，在進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，用胰蛋白酶處理才能獲得單個(gè)細(xì)胞。 2、蛋白質(zhì)與核酸的關(guān)系 (1)兩者均存在物種特異性，其中DNA的特異性決定蛋白質(zhì)的特異性，因此可從分子水平上為生物進(jìn)化、親子鑒定、案件偵破等提供依據(jù)。 (2)兩者都存在多樣性 堿基對排列順序 決定 核酸多樣性 肽鏈空間結(jié)構(gòu)+氨基酸種類,數(shù)量,排列順序 蛋白質(zhì)多樣性 (3)氨基酸與相應(yīng)核酸的堿基(核苷酸)數(shù)目的對應(yīng)關(guān)系： DNA(基因) 轉(zhuǎn)錄 mRNA 翻譯 蛋白質(zhì) 脫氧核苷酸 : 核糖核苷酸 : 氨基酸 6 ： 3 ： 1 高考視點(diǎn) 在分析氨基酸與相應(yīng)核酸的堿基數(shù)目的計(jì)算問題時(shí)，要根據(jù)題干中所給生物的種類而定：若該生物為原核生物，則完全按照上述比例關(guān)系計(jì)算；若該生物為真核生物，則上式中的DNA片段相當(dāng)于基因結(jié)構(gòu)中的外顯子。 四.有關(guān)蛋白質(zhì)類物質(zhì)的計(jì)算 氨基酸平均分子質(zhì)量 氨基酸 的數(shù)目 肽鍵 數(shù)目 脫去水分子數(shù)目 蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量 游離氨基或羧基數(shù)目 1條 肽鏈 a m m-1 m-1 ma-18(m-1) 1+R n條 肽鏈 a m m-1 m-1 ma-18(m-n) n+R 特別提醒 ①若由氨基酸脫水縮合形成環(huán)狀肽時(shí)，其肽鍵數(shù)等于縮合產(chǎn)生的水分子數(shù)，等于氨基酸個(gè)數(shù)，其相對分子質(zhì)量等于m(a-18)。 ②在進(jìn)行多肽或蛋白質(zhì)類物質(zhì)相對分子質(zhì)量計(jì)算時(shí)，有時(shí)還要考慮一些其他化學(xué)變化過程，如二硫鍵(-S-S-)形成等。 高考熱點(diǎn)一 化學(xué)元素與生命活動的關(guān)系 例1．下列有關(guān)N、P元素的敘述中，正確的是 A．根瘤菌和圓褐固氮菌能將N2轉(zhuǎn)化為NO3－ B．正常的植物轉(zhuǎn)入無N、P的培養(yǎng)液中，植物頂部葉片首先表現(xiàn)缺素癥 C．N、P是生物膜系統(tǒng)不可缺少的成分之一 D．健康的青少年在其生長發(fā)育階段．?dāng)z入的N、P量等于排出的N、P量 高考熱點(diǎn)二 蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)及相關(guān)計(jì)算 例2．(2008年廣州模擬)下面是某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖(圖甲，其中數(shù)字為氨基酸序號)及部分肽鏈放大圖(圖乙)，請據(jù)圖判斷下列敘述中正確的是( ) 甲 乙 A．該蛋白質(zhì)中含有2條肽鏈，52個(gè)肽鍵 B．圖乙中含有的R基是①②④⑥⑧ C．從圖乙可推知該蛋白質(zhì)至少含有4個(gè)游離的羧基 D．控制該蛋白質(zhì)合成的mRNA中含有51個(gè)密碼子 歸納小結(jié)：有關(guān)此類問題的相關(guān)知識 (1)蛋白質(zhì)中的肽鍵數(shù)=脫水縮合產(chǎn)生的水分子數(shù)=水解所需水分子數(shù)=氨基酸個(gè)數(shù)一肽鏈數(shù)。 (2)蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量=氨基酸分子數(shù)氨基酸平均相對分子質(zhì)量一18脫去的水分子數(shù)。 (3)每形成一個(gè)—s—s—鍵，脫去2個(gè)H。 (4)氨基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基上的氨基數(shù)=各氨基酸中氨基總數(shù)—肽鍵數(shù) (5)羧基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基上的羧基數(shù)=各氨基酸中羧基總數(shù)一肽鍵數(shù) 互動探究：(2008年東城模擬)將某多肽(分子式為C55H70O19 N10)、徹底水解后，得到下列4種氨基酸(R基均不含氮元素)：谷氨酸(C5H9NO4)、苯丙氨酸(C9H11NO2)、甘氨酸(C2H5NO2)、丙氨酸(C3H7NO2)。問基因在控制合成該多肽的過程中所需核苷酸有多少種( ) A．4 B．8 C．30 D60 高考熱點(diǎn)三：還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的鑒定 例3．(2008年高考全國卷lI)香蕉果實(shí)成熟過程中，果實(shí)中的貯藏物不斷代謝轉(zhuǎn)化，香蕉逐漸變甜。圖A中Ⅰ、Ⅱ兩條曲線分別表示香蕉果實(shí)成熟過程中兩種物質(zhì)含量的變化趨勢。 請回答： 取成熟到第X天和第Y天的等量香蕉果肉，分別加等量的蒸餾水制成提取液。然后在a,b試管中各加5mL第X天的提取液，在c、d試管中各加5mL第Y天的提取液，如圖B。 （1）在a、c試管中各加入等量碘液后，a管呈藍(lán)色，與a管相比c管的顏色更　　　　，兩管中被檢測的物質(zhì)是　　　　　　，圖A中表示這種物質(zhì)含量變化趨勢的曲線是　　　。 （2）在b、d試管中各加入等量的斐林試劑，煮沸后，b管呈磚紅色，與b管相比d管的顏色更　　　　　　，兩管中被檢測的物質(zhì)是　　　　　　　　，圖A中表示這種物質(zhì)含量變化趨勢的曲線是　　　　　　　　　　。 （3）已知乙烯利能增加細(xì)胞內(nèi)乙烯的含量。如果在第X天噴施乙烯利，從第X天開始曲線Ⅰ將呈現(xiàn)出 （加快、減慢）下降的趨勢，曲線Ⅱ?qū)⒊尸F(xiàn)出 （加快、減慢）上升的趨勢。 歸納小結(jié)：鑒別類實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的問題： ①實(shí)驗(yàn)結(jié)論常根據(jù)特定的顏色反應(yīng)來確定。 ②有些可不設(shè)立對照實(shí)驗(yàn)，若需設(shè)立，應(yīng)增設(shè)一組，加入已知的待檢測物質(zhì)，如驗(yàn)證唾液淀粉酶是蛋白質(zhì)，對照組可加入稀釋的雞蛋清。 ③注意選擇合適的試劑，并注意試劑使用的特殊要求，如加熱等。 限時(shí)訓(xùn)練 1．(2008天津高考)下列關(guān)于蛋白質(zhì)和氨基酸的敘述，正確的是 ( ) A、具有生物催化作用的酶都是由氨基酸組成的 B、高等動物能合成生命活動所需的20種氨基酸 C．細(xì)胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)是同一種蛋白質(zhì) D、在胚胎發(fā)育過程中，基因選擇性表達(dá)，細(xì)胞會產(chǎn)生新的蛋白質(zhì) 2．下列各項(xiàng)描述中，不能以圖中的a表示的是() A若圖示為組成活細(xì)胞的主要元素，則a是氧元素 B若圖示為有絲分裂的細(xì)胞周期，則a是分裂間期 C．若圖示為細(xì)胞中各種化合物占細(xì)胞干重的含量，則a表示蛋白質(zhì) D若圖示為細(xì)胞中各細(xì)胞器的膜面積，則a是高爾基體 3．在下列生理狀態(tài)下，細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值增加的是( ) A．鹽堿地中生長的植物 B作物越冬 C．種子萌發(fā) D．細(xì)胞質(zhì)壁分離 4．下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的描述，正確的是 ( ) A、將在蔗糖溶液中已發(fā)生質(zhì)壁分離的洋蔥表皮細(xì)胞轉(zhuǎn)到更高濃度的蔗糖溶液中，則發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原 B、將斐林試劑加入到蔗糖溶液中，加熱后出現(xiàn)磚紅色沉淀 C．將肝臟研磨液煮沸冷卻后，加入到過氧化氫溶液中立即出現(xiàn)大量氣泡 D、將雙縮脲試劑加入到蛋清稀釋液中，溶液變成紫色 5．(2008廣東高考)請回答以下有關(guān)細(xì)胞物質(zhì)組成和功能的問題。 (1)細(xì)胞中含有N元素的生物大分子是 ( ) A.核苷酸和糖元 B．胰島素和核酸 C.氨基酸和胰高血糖素 D．血紅蛋白和纖維素 (2)細(xì)胞中的糖類可以分為3類，其中可以被消化道直接吸收的是 ，完全由葡萄糖縮合而成的二糖是 。 (3)構(gòu)成細(xì)胞膜的脂質(zhì)是 和 。 (4)癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移與細(xì)胞膜上 減少有關(guān)。 第二講、生命的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 專題知識梳理 一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)組成和特性 1、化學(xué)組成 ⑴磷脂分子 狀態(tài)：雙分子層排列構(gòu)成膜的基本骨架 實(shí)驗(yàn)：在水一空氣界面上展開后的表面積是細(xì)胞膜表面積的二倍 ⑵蛋白質(zhì) 分布：表層、嵌插、貫穿 功能：參與細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞等 ⑶糖類 與某些蛋白質(zhì)構(gòu)成糖被 糖被有識別、保護(hù)、潤滑作用 2、細(xì)胞膜的“二性” (1)流動性：是細(xì)胞膜內(nèi)吞、外排作用和膜融合的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。 (2)選擇透過性：決定兩種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式：自由擴(kuò)散和主動運(yùn)輸。 3、提取細(xì)胞膜的方法 取哺乳動物成熟紅細(xì)胞，吸水漲破，離心分離即可得到較純凈的細(xì)胞膜。 二、細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器的分類歸納 分 布 植物特有的細(xì)胞器 葉綠體 動物和低等植物特有的細(xì)胞器 中心體 動植物都有的細(xì)胞器 線粒體,內(nèi)質(zhì)網(wǎng),高爾基體,核糖體 主要存在于植物中的細(xì)胞器 液泡 主要存在于動物中的細(xì)胞器 中心體,溶酶體 真核和原核細(xì)胞共有的細(xì)胞器 核糖體 結(jié) 構(gòu) 不具有膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器 核糖體,中心體 具有單層膜的細(xì)胞器 內(nèi)質(zhì)網(wǎng),高爾基體,液泡,溶酶體 具雙層膜的細(xì)胞器 線粒體,葉綠體 光學(xué)顯微鏡下可見的細(xì)胞器 線粒體,葉綠體,液泡 成 分 含DNA的細(xì)胞器 線粒體,葉綠體 含RNA的細(xì)胞器 線粒體,葉綠體,核糖體 含色素的細(xì)胞器 葉綠體,液泡 功 能 產(chǎn)生水的細(xì)胞器 線粒體,葉綠體,核糖體,高爾基體 能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器 線粒體,葉綠體 能復(fù)制的細(xì)胞器 線粒體,葉綠體,中心體 能合成有機(jī)物的細(xì)胞器 核糖體,葉綠體,內(nèi)質(zhì)網(wǎng),高爾基體 與有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器 核糖體,線粒體,中心體,高爾基體 與分泌蛋白合成,運(yùn)輸,分 泌有關(guān)的細(xì)胞器(結(jié)構(gòu)) 核糖體,內(nèi)質(zhì)網(wǎng),高爾基體,線粒 體(細(xì)胞膜) 能堿基互補(bǔ)配對的細(xì)胞器(結(jié)構(gòu)) 線粒體,葉綠體,核糖體(細(xì)胞核,擬核) 特別提醒： ①原核細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上有細(xì)胞壁和核糖體，低等植物細(xì)胞具有細(xì)胞壁和中心體，動物細(xì)胞一定不具有細(xì)胞壁和葉綠體。 ②所有細(xì)胞共有的結(jié)構(gòu)是細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)。 ③有葉綠體的細(xì)胞可以進(jìn)行光合作用，但能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞不一定具有葉綠體，如藍(lán)藻。 三、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng) 1、分泌蛋白（消化酶、抗體、胰島素等）的合成和分泌 線粒體 供能 氨基酸 核糖體（形成蛋白） 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（加工、折疊、組裝、加上糖基因等） 小泡（內(nèi)有蛋白質(zhì)） 高爾基體（再加工） 小泡（內(nèi)有分泌蛋白） 細(xì)胞膜（小泡與細(xì)胞膜融合） 分泌蛋白 2、人工合成的膜材料的應(yīng)用 (1)透析型人工腎中的血液透析膜，能將代謝廢物(尿素等)透析掉。 (2)人工合成的膜材料，可濾去海水中的鹽分，用于淡化海水;也可用于污水處理。 高考視點(diǎn) 在分析蛋白質(zhì)的合成問題時(shí)，需注意蛋白質(zhì)合成后的去向：若合成的蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，則其由游離核糖體合成，無需內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工運(yùn)輸；若合成的為分泌蛋白，則其由附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成，需內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的運(yùn)輸與加工和高爾基體的再加工作用，最后由細(xì)胞膜分泌出去。該過程體現(xiàn)了生物膜之間的聯(lián)系及更新過程。 高考熱點(diǎn)一：生物膜的組成，結(jié)構(gòu)及功能 例1．(2008年高考天津卷)下列有關(guān)生物膜的敘述，正確的是( ) A．大鼠脾細(xì)胞與兔造血干細(xì)胞的細(xì)胞膜能夠發(fā)生融合 B．用蛋白酶處理生物膜可改變其組成，不改變其通透性 C．在生長激素的合成和分泌過程中，生物膜只發(fā)生結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系 D．興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)和在神經(jīng)元間傳遞時(shí)，生物膜發(fā)生的變化是相同的 歸納小結(jié)： (1)生物膜的流動性是其進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，生物膜的流動性與溫度有關(guān)。 (2)生物膜是指生物體內(nèi)所有的膜；生物膜系統(tǒng)是指由細(xì)胞膜、核膜及具膜細(xì)胞器所形成的在結(jié)構(gòu)和功能上相互聯(lián)系的結(jié)構(gòu)體系。生物膜系統(tǒng)是真核生物所特有的結(jié)構(gòu)體系。 高考熱點(diǎn)二：物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的判斷與分析 例2．（2007年高考廣東卷）離體培養(yǎng)的小腸絨毛上皮細(xì)胞，經(jīng)紫外線誘變處理后，對甘氨酸的吸收功能喪失，且這種特性在細(xì)胞多次分裂后仍能保持。下列分析中，錯誤的是( ) A．細(xì)胞對氨基酸的需求發(fā)生變化 B．細(xì)胞膜上的載體蛋白缺失或結(jié)構(gòu)發(fā)生變化 C．細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致通透性降低 D．誘變處理破壞了細(xì)胞中催化ATP合成的相關(guān)酶系 歸納小結(jié)：判斷物質(zhì)運(yùn)輸方式的方法 高考熱點(diǎn)三：細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能與細(xì)胞識圖 例3．（2008年高考上海卷)下面是兩類細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，請據(jù)下圖回答： `(1)甲圖細(xì)胞屬于 細(xì)胞，判斷的理由是 。 (2)甲、乙兩圖的細(xì)胞均有的結(jié)構(gòu)名稱是核糖體、 和 ，其中具有選擇透過性的結(jié)構(gòu)是 。 (3)乙圖中，對細(xì)胞有支持和保護(hù)作用的結(jié)構(gòu)，其組成物質(zhì)主要是 。與細(xì)胞的分泌蛋白合成、加工和分泌有關(guān)的細(xì)胞器有 (請?zhí)顚憟D中標(biāo)號)。 歸納小結(jié)：細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖的識別方法 (2)無葉綠體和大液泡的細(xì)胞不一定就是動物細(xì)胞，如根尖分生區(qū)細(xì)胞。 (3)有中心體的細(xì)胞可能是動物細(xì)胞，也可能是低等植物細(xì)胞。 (4)有葉綠體的細(xì)胞一定是植物細(xì)胞。 (5)無線粒體的細(xì)胞也可進(jìn)行有氧呼吸，如需氧型細(xì)茵。 (6)無葉綠體的細(xì)胞也可進(jìn)行光合作用，如藍(lán)藻。 限時(shí)訓(xùn)練 1．(2008泰安模擬)下列各項(xiàng)中能看到完整細(xì)胞核的是( ) A.正在分裂的細(xì)菌 B．人的成熟紅細(xì)胞 C．分裂中期的洋蔥細(xì)胞 D.正在分裂的蛙的紅細(xì)胞 2．在汶川大地震中，每一個(gè)活下來的生命都給我們以感動和驚喜，同時(shí)創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)生命的奇跡，細(xì)胞作為生命活動的基本單位，在其結(jié)構(gòu)和功能上的完善，為奇跡的發(fā)生提供條件，如細(xì)胞膜上的糖蛋白在生命活動中具有重要的生理功能。分析下列各選項(xiàng)，與糖蛋白功能無關(guān)的是 ( ) A.胃黏膜上皮細(xì)胞的保護(hù)作用和呼吸道上皮細(xì)胞的潤滑作用 B.血紅蛋白運(yùn)輸氧氣 C．卵細(xì)胞膜表面對同種精子的識別 D．記憶細(xì)胞對抗原的記憶 3．(2008沈陽模擬)下列有關(guān)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的敘述，錯誤的是 ( ) A．水稻主動吸收Si4+需要根細(xì)胞膜上的載體協(xié)助 B.甲狀腺細(xì)胞能夠接受促甲狀腺激素的調(diào)節(jié)與其細(xì)胞膜上的糖蛋白有關(guān) C．核糖體是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的“裝配機(jī)器”，由蛋白質(zhì)和mRNA 組成 D.核孔是細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)之間進(jìn)行物質(zhì)交換的通道 4．葉綠體的DNA能指導(dǎo)自身小部分蛋白質(zhì)在葉綠體內(nèi)的合成。下列敘述中錯誤的是 A．葉綠體DNA能夠轉(zhuǎn)錄 B．葉綠體DNA是遺傳物質(zhì) C．葉綠體內(nèi)存在核糖體 D．葉綠體功能不受細(xì)胞核調(diào)控 5、如圖為某同學(xué)畫的洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞的模式圖。請據(jù)圖回答問題： （1）指出圖中三處明顯的錯誤： 。 （2）如果用15N標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)該根尖，能測得放射性的結(jié)構(gòu)有（ ） 、（ ） 。 （3）正常情況下，與細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素有關(guān)的細(xì)胞器主要是（ ） 和（ ） ，因?yàn)檫M(jìn)行此生理活動需要前者提供 ，后者提供 。 （4）在細(xì)胞分裂末期，與圖中1的形成有關(guān)的細(xì)胞器是（ ） 。如果用一定手段將該細(xì)胞器破壞，待根尖培養(yǎng)幾天后，觀察根尖細(xì)胞，預(yù)測會出現(xiàn)什么樣的結(jié)果？ 。 第三講細(xì)胞工程 專題知識梳理 一、植物組織培養(yǎng)與動物細(xì)胞培養(yǎng)的比較 項(xiàng)目 植物組織培養(yǎng) 動物組織培養(yǎng) 培養(yǎng)基的 物理性質(zhì) 固體 液體(合成培養(yǎng)基) 區(qū) 別 培養(yǎng)基成分 水,礦質(zhì)元素,維生素. 蔗糖,氨基酸,瓊脂, 植物激素等 葡萄糖,氨基酸,無機(jī)鹽, 維生素,動物血清等 結(jié)果 新的植株或組織 新的細(xì)胞系或細(xì)胞株 目的 ①植株快速繁殖 ②脫毒植株的培育 ③人工種子 ④生產(chǎn)藥物,殺蟲劑等 ⑤轉(zhuǎn)基因植物的培育 ①蛋白質(zhì)生物制品的生產(chǎn) ②皮膚移植材料的培育 ③檢測有毒物質(zhì) ④生理,病理,藥理學(xué)研究 取材 植物幼嫩部位或花藥 動物胚胎或出生不久的幼齡 動物的器官或組織 聯(lián)系 均為無菌操作,需要適宜的溫度,pH值,O2等條件 特別提醒 ①培養(yǎng)液中含有動物血清是動物細(xì)胞培養(yǎng)區(qū)別于植物組織培養(yǎng)的重要一點(diǎn)。 ②動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，有無動物血清對正常細(xì)胞和癌細(xì)胞的影響不同：若培養(yǎng)正常細(xì)胞，必須加入動物血清，才能保證細(xì)胞的正常生長與增殖；若培養(yǎng)癌細(xì)胞，有無動物血清對其生長與增殖影響不大。 二、植物體細(xì)胞雜交與動物細(xì)胞融合的比較 植物體細(xì)胞雜交 動物細(xì)胞融合 細(xì)胞融合 的原理 細(xì)胞膜的流動性,細(xì)胞的全能性 細(xì)胞膜的流動性 細(xì)胞融合 的方法 用纖維素酶,果膠酶去除細(xì) 胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合 用胰蛋白酶或膠原蛋白酶使細(xì)胞 分散后,誘導(dǎo)細(xì)胞融合 誘導(dǎo)手段 離心,電刺激,振蕩,顯微操作, 聚乙二醇等誘導(dǎo) 與植物體細(xì)胞雜交相比,還可用 滅活的病毒誘導(dǎo) 結(jié)果 獲取雜種植株 獲取雜種細(xì)胞,以生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)品 用途 克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙, 擴(kuò)展了雜交親本組合范圍, 制備單克隆抗體,病毒疫苗,干擾素等 特別提醒： ①在細(xì)胞融合過程中應(yīng)注意融合細(xì)胞的種類有多種，在試題中一般強(qiáng)調(diào)是2個(gè)細(xì)胞融合后的細(xì)胞，目的是排除多個(gè)細(xì)胞同時(shí)融合的可能性。 ②雜種植株的染色體組數(shù)和可育性問題：雜種植株染色體組數(shù)是原細(xì)胞染色體組數(shù)的總和，一般說來，偶數(shù)倍體細(xì)胞融合后的雜種植株是可育的。 三、細(xì)胞工程中識記問題歸納 1．愈傷組織特點(diǎn)：排列疏松無規(guī)則，高度液泡化，無定形狀態(tài)的未分化的薄壁細(xì)胞。 2．動物細(xì)胞生長特點(diǎn)：貼壁生長直至貼滿即停止分裂，大部分死亡，少部分生存。 3．單克隆抗體的制備過程 (1)應(yīng)用到的技術(shù)：動物細(xì)胞融合、動物細(xì)胞培養(yǎng)。 (2)兩次篩選： ①第一次用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞。 ②第二次通過抗體檢測篩選出產(chǎn)生單一抗體的雜交瘤細(xì)胞。 (3)“單”的含義：①單個(gè)效應(yīng)B細(xì)胞。 ②單一抗體。 高考熱點(diǎn)一：細(xì)胞全能性 例1．(2008年汕頭模擬)下列有關(guān)植物細(xì)胞全能性的敘述，正確的是( ) A．植物體內(nèi)某些體細(xì)胞沒有表現(xiàn)全能性，其原因是所含基因不同 B．蠶豆葉肉細(xì)胞脫分化形成的愈傷組織細(xì)胞沒有全能性 C．卵細(xì)胞和受精卵一樣，細(xì)胞未分化，全能性很高 D．花粉可培育成單倍體，是細(xì)胞全能性的體現(xiàn) 歸納小結(jié)： (1)判斷細(xì)胞是否具有全能性的依據(jù)是細(xì)胞是否具有發(fā)育成該物種個(gè)體所必需的全套遺傳物質(zhì)，且應(yīng)是活細(xì)胞。 (2)判斷細(xì)胞是否實(shí)現(xiàn)全能性的依據(jù)是細(xì)胞是否發(fā)育成完整個(gè)體，即起點(diǎn)是細(xì)胞，終點(diǎn)是完整個(gè)體。 (3)細(xì)胞全能性與分化程度的關(guān)系是：一般說來，細(xì)胞分化程度越低，全能性越高；細(xì)胞分化程度越高，全能性越低。 高考熱點(diǎn)二：植物組織培養(yǎng)及其應(yīng)用 例2．(08北京理綜)白菜、甘藍(lán)均為二倍體，體細(xì)胞染色體數(shù)目分別為20、18。以白菜為母本、甘藍(lán)為父本，經(jīng)人工授粉后，將雌蕊離體培養(yǎng)，可得到“白菜—甘藍(lán)”雜種幼苗。 請回答問題： （1）白菜和甘藍(lán)是兩個(gè)不同的物種，存在 隔離。自然條件下，這兩個(gè)物種間不能通過 的方式產(chǎn)生后代。雌蕊離體培養(yǎng)獲得“白菜—甘藍(lán)”雜種幼苗，所依據(jù)的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞具有 。 （2）為觀察“白菜—甘藍(lán)”染色體的數(shù)目和形態(tài)，通常取幼苗的 做臨時(shí)裝片，用 染料染色。觀察、計(jì)數(shù)染色體的最佳時(shí)期是 。 （3）二倍體“白菜—甘藍(lán)”的染色體數(shù)為 。這種植株通常不育，原因是減數(shù)分裂過程中 。為使其可育，可通過人工誘導(dǎo)產(chǎn)生四倍體“白菜—甘藍(lán)”，這種變異屬于 。 歸納小結(jié)：植物組織培養(yǎng)外植體的應(yīng)用 (1)體細(xì)胞：用于快速繁殖植株或制備人工種子。 (2)花藥(花粉)：用于單倍體育種。 (3)雜種細(xì)胞(如白菜一甘藍(lán)細(xì)胞)：用于獲得雜種植株(克服 遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙，培育新品種)。 (4)受精卵：培育轉(zhuǎn)基因植物(如轉(zhuǎn)基因抗蟲棉)。 高考熱點(diǎn)三：動物細(xì)胞培養(yǎng)過程分析 例3．(2008年高考寧夏卷)回答下列有關(guān)動物細(xì)胞培養(yǎng)的問題： ⑴在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中。當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到細(xì)胞表面　　　　時(shí)，細(xì)胞會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的　　　　　　　。此時(shí)，瓶壁上形成的細(xì)胞層數(shù)是　　　　。要使貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分離下來，需要用酶處理，可用的酶是　　　　　　　。 ⑵隨著細(xì)胞傳代次數(shù)的增多，絕大部分細(xì)胞分裂停止，進(jìn)而出現(xiàn)　　　　現(xiàn)象；但極少數(shù)細(xì)胞可以連續(xù)增殖，其中有些細(xì)胞會因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而變成　　　　　　細(xì)胞，該種細(xì)胞的黏著性　　　　　　，細(xì)胞膜表面蛋白質(zhì)（糖蛋白）的量　　　　　。 ⑶現(xiàn)用某種大分子染料，對細(xì)胞進(jìn)行染色時(shí)，觀察到死細(xì)胞被染色，而活細(xì)胞不染色，原因是　　　　　　　　　。 ⑷檢查某種毒物是否能改變細(xì)胞染色體的數(shù)目，最好選用細(xì)胞分裂到　　　　　期的細(xì)胞用顯微鏡進(jìn)行觀察。 ⑸在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，通常在　　　　　　條件下保存細(xì)胞。因?yàn)樵谶@種條件下，細(xì)胞中 　　　　　　的活性降低，細(xì)胞　　　　　的速率降低。 ⑹給患者移植經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)形成的皮膚組織后，發(fā)生了排斥現(xiàn)象，這是因?yàn)闄C(jī)體把移植的皮膚組織當(dāng)作　　　　　　　　進(jìn)行攻擊。 歸納小結(jié)： (1)使植物細(xì)胞相互離散可用解離液(15％的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)95％的酒精)；使動物細(xì)胞相互離散應(yīng)選用胰蛋白酶。 (2)細(xì)胞株細(xì)胞與細(xì)胞系細(xì)胞的主要區(qū)別在于細(xì)胞系細(xì)胞遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，細(xì)胞系細(xì)胞具癌細(xì)胞的特征。 (3)原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)與細(xì)胞株、細(xì)胞系的關(guān)系是： 限時(shí)訓(xùn)練 1．(2008全國卷I)下列關(guān)于細(xì)胞工程的敘述，錯誤的是( ) A．電刺激可誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合或動物細(xì)胞融合 B．去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁和將動物組織分散成單個(gè)細(xì)胞均需酶處理 C．小鼠骨髓瘤細(xì)胞和經(jīng)抗原免疫的小鼠的B淋巴細(xì)胞融合可制備單克隆抗體 D某種植物甲乙兩品種的體細(xì)胞雜種與甲乙兩品種雜交后代的染色體數(shù)目相同 2．A種植物細(xì)胞和B種植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)如圖所示(僅顯示細(xì)胞核)，將A、B兩種植物細(xì)胞去掉細(xì)胞壁后：誘導(dǎo)二者的原生質(zhì)體融合，形成單核的雜種細(xì)胞，若經(jīng)過組織培養(yǎng)后得到了雜種植株，則該雜種植株是( ) A．二倍體；基因型是DdYyRr B．四倍體；基因型是DDddYyRr C．四倍體；基因型是DdYyRr D．六倍體；基因型是DdYyRr 3．(2008廣州模擬)現(xiàn)有甲、乙兩種植物(均為二倍體純種)，其中甲種植物的光合作用能力高于乙種植物，而乙種植物很適宜在鹽堿地種植，且相關(guān)性狀均由核基因控制。要利用甲、乙兩種植物的優(yōu)勢，培育出高產(chǎn)、耐鹽的植株，有多種生物技術(shù)手段可以利用。下列所采用的技術(shù)手段中，不可行的是( ) A．利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，可獲得滿足要求的四倍體雜種目的植株 B．將乙種植物耐鹽基因?qū)思追N植物的受精卵中，可培育出目的植株 C．兩種植物雜交后，得到的F1再利用單倍體育種技術(shù)，可較快獲得純種的目的植株 D．誘導(dǎo)兩種植物的花粉融合，并培育成幼苗，幼苗用秋水仙素處理，可培育出目的植株 4．現(xiàn)有甲、乙兩種可能有一定毒性的化學(xué)物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室研究人員欲通過動物細(xì)胞培養(yǎng)的方法來鑒定它們是否有毒性并比較二者毒性的強(qiáng)弱。請你以一個(gè)研究人員的身份參與此項(xiàng)研究，完成下列有關(guān)問題。 Ⅰ．實(shí)驗(yàn)原理： 根據(jù)這種變異細(xì)胞占全部培養(yǎng)細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)(以下稱Q值)，可判斷該化學(xué)物質(zhì)的毒性。 Ⅱ．材料用具：活的小白鼠胚胎、胰蛋白酶液、動物細(xì)胞培養(yǎng)液、動物細(xì)胞固定液、適宜濃度的龍膽紫溶液、適宜濃度的化學(xué)物質(zhì)甲溶液、適宜濃度的化學(xué)物質(zhì)乙溶液、蒸餾水、滴管、培養(yǎng)皿、剪刀、錐形瓶、恒溫箱、載玻片、蓋玻片、顯微鏡、小白鼠正常有絲分裂各時(shí)期的高倍顯微照片。 Ⅲ．實(shí)驗(yàn)步驟： (1)制備細(xì)胞懸浮液。 把活的小白鼠胚胎放在培養(yǎng)皿中剪碎，轉(zhuǎn)入錐形瓶中，加入胰蛋白酶液處理，使胚胎組織離散成單個(gè)細(xì)胞，再加入動物細(xì)胞培養(yǎng)液，制成細(xì)胞懸浮液。 (2)進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。 ①取A、B、C 3個(gè)潔凈的培養(yǎng)瓶， ； ②A、B兩個(gè)培養(yǎng)瓶中分別加入等量的甲、乙溶液。C瓶中加入等量的蒸餾水，搖勻； ③ (3)制作臨時(shí)裝片。 ①當(dāng)細(xì)胞增殖到大約8代左右時(shí)，同時(shí)從恒溫箱中取出3個(gè)培養(yǎng)瓶，用胰蛋白酶液處理，加入動物細(xì)胞固定液，迅速殺死細(xì)胞并固定細(xì)胞分裂相； ②靜置一段時(shí)間后，分別從各培養(yǎng)瓶底部吸取適量的細(xì)胞懸浮液，滴在與培養(yǎng)瓶有相同編號的載玻片的中央， ，3min～5min后，蓋上蓋玻片。 （4）鏡檢和統(tǒng)計(jì) 把臨時(shí)裝片放在顯微鏡下，先用低倍鏡后用高倍鏡，尋找處于 期的細(xì)胞，并與 進(jìn)行對比，統(tǒng)計(jì)并計(jì)算該期變異的細(xì)胞占該期細(xì)胞總數(shù)的百分?jǐn)?shù)(Q值)。 Ⅵ.結(jié)果分析與結(jié)論： （1）經(jīng)研究人員實(shí)驗(yàn)得知，A、B、C三個(gè)培養(yǎng)瓶的Q值依次為：QA=1.3%，QB=12.5%，QC=0.1%，由此可知該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是 。 （2）在實(shí)驗(yàn)中，C培養(yǎng)瓶起 作用，C瓶的Q值說明 。 專題二 生物的新陳代謝 第一講 酶ATP 專題知識梳理 一、酶的本質(zhì)及生理作用的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 1、 驗(yàn)證酶是蛋白質(zhì) （1） 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路 實(shí)驗(yàn)組：待測酶液+雙縮脲試劑→是否出現(xiàn)紫色 對照組：已知蛋白液+雙縮脲試劑→紫色反應(yīng) （2）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析 ①實(shí)驗(yàn)沒計(jì)中運(yùn)用了條件對照，若實(shí)驗(yàn)組出現(xiàn)紫色，證明酶液是蛋白質(zhì)，不出現(xiàn)紫色，則該酶不是蛋白質(zhì)。 ②該實(shí)驗(yàn)中自變量是待測酶液的有無，因變量是溶液顏色的變化。 2、驗(yàn)證酶具有催化作用 (1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路 實(shí)驗(yàn)組：底物+相應(yīng)酶液 檢測 底物被分解 對照組：底物+ 蒸餾水 檢測 底物不被分解 (2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析 ①該實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了空白對照，若實(shí)驗(yàn)組檢測到底物分解產(chǎn)物存在，對照組不存在底物分解產(chǎn)物，則證明酶具有生物催化作用，都檢測不到底物分解后的產(chǎn)物，說明酶不具有生物催化作用。 ②該實(shí)驗(yàn)的自變量是相應(yīng)酶液的有無，因變量是底物是否被分解，因變量的觀察指標(biāo)要根據(jù)所選用底物種類以及底物被相應(yīng)酶分解后產(chǎn)物的性質(zhì)來確定檢測方法。 二、酶的特性及相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究 1、專一性 (1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路 實(shí)驗(yàn)組：底物+相應(yīng)酶液 檢測 底物被分解 對照組：另一底物+相同酶液 檢測 底物不被分解 或者 實(shí)驗(yàn)組： 底物+相應(yīng)酶液 檢測 底物被分解 對照組：相同底物+另一種酶液 檢測 底物不被分解 (2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析 實(shí)驗(yàn)中的自變量是不同底物或不同酶液，因變量是底物是否被分解，因變量的檢測方法和觀察指標(biāo)，可根據(jù)底物種類及底物分解后產(chǎn)物的性質(zhì)而具體確定。 2、高效性 (1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路 實(shí)驗(yàn)組：底物+相應(yīng)酶液 檢測 底物分解速度 對照組：底物+無機(jī)催化劑 檢測 底物分解速度 (2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析 實(shí)驗(yàn)中的自變量是不同的催化劑，因變量是底物的分解速度。 3．酶的適宜條件的探究 (1)酶的適宜溫度 ①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路 底物+t1+酶液 底物+t2+酶液 檢測 底物的分解速度或存在的量 ┇ ┇ ┇ 底物+tn+酶液 ②實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì) 底物 酶液 ↓ ↓ 在所控制溫度下處理一段時(shí)間 ↓ 底物與酶液混合 ↓ 在所控制溫度下保溫一段時(shí)間 ↓ 檢測 ③實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析 該實(shí)驗(yàn)中自變量是一系列不同溫度，因變量是底物分解速度或底物剩余量。 (2)酶的適宜pH ①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路 底物+pH1 酶液 底物+pH2+酶液 檢測 底物的分解速度或存在的量 ┇ ┇ ┇ 底物+pHn+酶液 ②實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析 該實(shí)驗(yàn)中自變量是一系列不同pH．因變量是底物分解速度或底物剩余量。 (3)酶用量的探究 ①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路 底物+酶液 檢測 底物分解速度或產(chǎn)物生成量。 ②實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析 實(shí)驗(yàn)中的自變量是酶液用量，因變量是底物分解速度或生成物的量或性質(zhì)。 高考視點(diǎn) 1．有關(guān)酶活性實(shí)驗(yàn)是高考經(jīng)常考查的內(nèi)容．因?yàn)槊概c人類生活、社會生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)、疾病發(fā)生等密切相關(guān)．為高考命題提供了廣闊的選材空間。 2．分析實(shí)驗(yàn)時(shí)，可根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)所驗(yàn)證或探究的問題，確定出突驗(yàn)的自變量和因變量，然后再分析影響該實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量．及如何平衡無關(guān)變量的影響。 三、與酶有關(guān)的圖表、曲線解讀 1、表示酶高效性的曲線 （1） 催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。 （2） 酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所用的時(shí)間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。 （3） 酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。 2、 表示酶專一性的圖解 （1）圖中A表示酶，B表示被催化的底物．A在反應(yīng)前后不發(fā)生改變。 (2)酶和被催化的底物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。 3、影響酶活性的曲線 (1)甲乙兩圖表示： ①在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強(qiáng)，超過這一范圍酶催化作用逐漸減弱。 ②過酸、過堿、高溫都會使酶分子的結(jié)構(gòu)破壞，活性不可再恢復(fù)；而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞．在一定溫度范圍內(nèi)，溫度升高可恢復(fù)其活性。 (2)丙圖表示： ①影響酶活性的因素有溫度和pH。 ②反映溶液酸堿度的變化與影響酶作用的最適溫度。 4、底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響 (1)甲圖表示：在其他條件適宜，酶量一定的條件下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性的限制，酶促反應(yīng)速率不再增加。 (2)乙圖表示：在底物充足，其他條件適宜的條件下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。 四、生物體內(nèi)能源物質(zhì)的相互關(guān)系及能量代謝過程 1、生物體內(nèi)的能源物質(zhì)及相互關(guān)系 以上能源物質(zhì)最終來源于光合作用固定的太陽能。 2、能量代謝過程 （1）光能是生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動的根本能量來源，光合作用是生物界中最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝過程。 (2)生物不能直接利用有機(jī)物中的化學(xué)能，只有有機(jī)物氧化分解并將能量轉(zhuǎn)移到ATP中，才能被利用。 (3)光能進(jìn)入生物群落后，以化學(xué)能的形式儲存于有機(jī)物中，以有機(jī)物為載體通過食物鏈而流動。 (4)能量一經(jīng)利用，即從生物界中消失，不能重復(fù)利用。 高考熱點(diǎn)一：有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析 例1．(2008年高考廣東卷)生產(chǎn)中使用的普通淀粉酶的最適溫度在40℃—60℃之間，而極端耐熱淀粉酶在100℃仍能保持較高的活性，因此具有更為廣泛的應(yīng)用前景。某同學(xué)正在設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)以探究溫度對兩種淀粉酶活性的影響，其中有些問題需要你的幫助。 （1）此實(shí)驗(yàn)中除自變量和因變量外，還需要考慮 、 及 等因素。 （2）在此實(shí)驗(yàn)中，因變量可以用碘液和斐林試劑檢測，兩種試劑各與何種物質(zhì)反應(yīng)生色？檢測的是底物還是產(chǎn)物？ （3）假設(shè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表，請?jiān)诮o出的坐標(biāo)紙上繪圖反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 溫度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 普通淀粉酶相對活性/% 6 25 43 67 83 65 22 2 0 0 耐熱淀粉酶相對活性/% 6 15 25 48 76 92 100 98 82 65 歸納小結(jié)： (1)在對照實(shí)驗(yàn)中，人為改變的變量稱做自變量，如上述實(shí)驗(yàn)中的溫度；隨著自變量的變化而變化的變量稱為因變量，如上述實(shí)驗(yàn)中淀粉的分解速率；實(shí)驗(yàn)中可能對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響，但需人為控制的變量稱為無關(guān)變量，如上述實(shí)驗(yàn)中pH、底物濃度等。 (2)自變量是原因，因變量是結(jié)果，因變量隨自變量的不同而不同；無關(guān)變量是控制變量，對照組和實(shí)驗(yàn)組都相同。 (3)設(shè)計(jì)與酶有關(guān)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，要設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般步驟為：分組編號—不同處理一平衡無關(guān)變量—一現(xiàn)象觀察一結(jié)果分析一得出結(jié)論。 高考熱點(diǎn)二：ATP的產(chǎn)生與消耗 例2．(2008天津高考) 下列有關(guān)ATP的敘述，正確的是 ①人長時(shí)間劇烈運(yùn)動時(shí)，骨骼肌細(xì)胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時(shí)相等 ②若細(xì)胞內(nèi)Na＋濃度偏高，為維持Na＋濃度的穩(wěn)定，細(xì)胞消耗ATP的量增加 ③人在寒冷時(shí)，腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多，細(xì)胞產(chǎn)生ATP的量增加 ④人在饑餓時(shí)，細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動態(tài)平衡 A、①②　　　B、②③　　　C、③④　　　D、①④ 歸納小結(jié)：ATP產(chǎn)生速率與O2供給量之間的關(guān)系曲線 （1）在無氧條件下，可通過無氧呼吸分解有機(jī)物，產(chǎn)生少量ATP。 （2）隨氧氣供應(yīng)量增多，有氧呼吸明顯加強(qiáng)，ATP產(chǎn)生速率隨之增加，但當(dāng)O2供給量達(dá)到一定值后，ATP產(chǎn)生速率不再增加，此時(shí)的限制因素可能是酶、有機(jī)物、ADP、磷酸等。 限時(shí)訓(xùn)練 1．在2008北京奧運(yùn)會的一些廣告詞中，常把“為奧運(yùn)加油”與ATP相聯(lián)系，道出了ATP的功能特點(diǎn)。下列有關(guān)生物體內(nèi)，ATP的敘述中，正確的是( ) A．線粒體是藍(lán)藻細(xì)胞產(chǎn)生ATP的主要場所 B．光合作用產(chǎn)物中的化學(xué)能全部直接來自ATP C．ATP分子由1個(gè)腺嘌呤和3個(gè)磷酸基團(tuán)組成 D．細(xì)胞連續(xù)分裂時(shí)，伴隨著ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化 2．如圖表示在不同條件下，酶催化反應(yīng)速度(或生成物)的變化情況。有關(guān)敘述不正確的是( ) A．圖①能用來表示反應(yīng)物濃度變化與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系 B. 圖②虛線表示增加酶濃度后，其他條件不變時(shí)，生成物量與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系的變化關(guān)系 C．若圖②中的實(shí)線表示過氧化氫酶對H2 02分解的催化效率，則虛線表示Fe3+的催化效率 D.圖②也可以用來表示處理溫度不同的情況下，反應(yīng)速度與時(shí)間的關(guān)系 3．某生物興趣小組的同學(xué)把混有反應(yīng)物的液體，加到搗碎的土豆汁液中(酶液)，在37℃條件下觀察到某一反應(yīng)現(xiàn)象。為進(jìn)一步探究，學(xué)生甲設(shè)計(jì)的對照實(shí)驗(yàn)是用蒸餾水代替反應(yīng)物，加入酶液中，也可觀察到該反應(yīng)現(xiàn)象；．學(xué)生乙設(shè)計(jì)的對照實(shí)驗(yàn)是用蒸餾水代替酶液，加入反應(yīng)物中，則觀察不到該反應(yīng)現(xiàn)象。對此問題的解釋最合理的是( ) A.即使沒有反應(yīng)物，酶促反應(yīng)仍可緩慢進(jìn)行 B.酶被蒸餾水稀釋，因而能進(jìn)行反應(yīng) C.該酶液中混有與反應(yīng)物相同的物質(zhì) D.該酶液中混有催化同一反應(yīng)的多種酶 4．下表是探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果： 試管編號 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 2mL3%淀粉溶液 - - - + + + 2mL3%蔗糖溶液 + + + - - - 2mL3%的新鮮淀 粉酶溶液 + + + + + + 反應(yīng)溫度（℃） 40 60 80 40 60 80 2mL斐林試劑 + + + + + + 磚紅色深淺* - - - ++ +++ + 注：“+”表示有；“一”表示無 *：此行“+”的多少代表顏色的深淺 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以下結(jié)論正確的是( ) A．反應(yīng)中蔗糖被水解成非還原糖 B．淀粉在淀粉酶的作用下水解成還原糖 C．淀粉酶對蔗糖的水解具有專一性 D．淀粉酶活性在400C比在60℃時(shí)高 5．(2008江蘇高考)為探究洗衣粉加酶后的洗滌效果，將一種無酶洗衣粉分成3等份，進(jìn)行3組實(shí)驗(yàn)。甲、乙組在洗衣粉中加入1種或2種酶，丙組不加酶，在不同溫度下清洗同種化纖布上的2種污漬，其他實(shí)驗(yàn)條件均相同，下表為實(shí)驗(yàn)記錄。請回答下列問題。 水溫/℃ 10 20 30 40 50 組別 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 清除血漬時(shí)間 /min 67 66 88 52 51 83 36 34 77 11 12 68 9 11 67 清除油漬時(shí)間 /min 93 78 95 87 63 91 82 46 85 75 27 77 69 8 68 （1）提高洗衣粉去污能力的方法有________。甲組在洗衣粉中加入了________。乙組在洗衣粉中加入了_________。 （2）甲、乙組洗滌效果的差異，說明酶的作用具有_________。 （3）如果甲、乙和丙3組均在水溫為80℃時(shí)洗滌同一種污漬，請比較這3組洗滌效果之間的差異并說明理由。 。 （4）加酶洗衣粉中的酶是特殊的化學(xué)物質(zhì)包裹的，遇水后包裹層很快溶解，釋放出來的酶迅速發(fā)揮催化作用。請說明這是否運(yùn)用了酶的固定化技術(shù)及其理由。 第二講水分代謝與礦質(zhì)營養(yǎng) 專題知識梳理 一、滲透作用、植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用 1、運(yùn)用滲透作用裝置比較未知溶液濃度大小 (1)比較一種未知濃度溶液與已知濃度溶液的濃度大小。 將已知濃度的溶液放入燒杯中，未知濃度的溶液裝入用半透膜封口的長頸漏斗中，調(diào)整兩溶液液面相平，一段時(shí)間后根據(jù)長頸漏斗內(nèi)液面升降情況進(jìn)行判斷。 (2)比較兩種未知濃度溶液的濃度大小 將兩種未知濃度溶液分別裝入燒杯和用半透膜封口的長頸漏斗內(nèi)，調(diào)整初始時(shí)兩液面相平，一段時(shí)間后，根據(jù)長頸漏斗內(nèi)液回升降情況進(jìn)行判斷。 上述兩實(shí)驗(yàn)中的自變量是溶液不同濃度。 2、植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用 (1)判斷細(xì)胞的死活 待測細(xì)胞+分離劑 鏡檢 發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原→活細(xì)胞 不發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原→死亡細(xì)胞 實(shí)驗(yàn)單一變量：待測細(xì)胞的生活狀態(tài)。 (2)測定細(xì)胞液濃度范圍 待測細(xì)胞+ 一系列濃度梯度的分離劑 分別鏡檢 細(xì)胞液濃度范圍等于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離的外界溶液的濃度范圍。 實(shí)驗(yàn)單一變量：不同濃度的分離劑。 最終測得細(xì)胞液濃度范圍與細(xì)胞液實(shí)際濃度的誤差大小取決于所使用的分離劑濃度梯度。濃度梯度越小，數(shù)據(jù)誤差越小。 此外根據(jù)質(zhì)壁分離與復(fù)原的實(shí)驗(yàn)還能夠比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度和比較未知濃度溶液的濃度大小等。 特別提醒 實(shí)驗(yàn)所使用的分離劑濃度不宜過高，否則會使活細(xì)胞因快速大量失水而死亡。 3、相關(guān)圖示分析 (1)圖一處于質(zhì)壁分離狀態(tài)，因?yàn)樵|(zhì)層與細(xì)胞壁呈分離狀態(tài)。 (2)水分進(jìn)出圖一細(xì)胞情況判斷，此時(shí)只根據(jù)圖示無法判斷水分進(jìn)出，若該細(xì)胞是正處在質(zhì)壁分離發(fā)生過程中，則該細(xì)胞正在失水；若該細(xì)胞止處在質(zhì)壁分離復(fù)原過程中，則該細(xì)胞正在吸水；若此時(shí)細(xì)胞液濃度與外界溶液濃度相等，則該細(xì)咆水分進(jìn)出達(dá)到動態(tài)平衡。 (3)圖二所示狀態(tài)為水分進(jìn)出半透膜達(dá)到動態(tài)平衡，但半透膜兩側(cè)濃度是不相等的。左側(cè)溶液濃度大于右側(cè)溶液濃度，此時(shí)，左側(cè)的液面差對半透膜左側(cè)水分子產(chǎn)生的壓力十右側(cè)溶液對左側(cè)水分子的吸引力=左側(cè)溶液對右側(cè)水分子的吸引力。 二、水分和礦質(zhì)元素的吸收、運(yùn)輸和利用 1、水分的吸收、運(yùn)輸和利用 2、礦質(zhì)元素的吸收、運(yùn)輸和利用 3、植物吸收水分和礦質(zhì)元素是兩個(gè)相對獨(dú)立過程的分析 （1） 區(qū)別 水分的吸收 礦質(zhì)元素的吸收 吸收方式 滲透作用（自由擴(kuò)散） 主動運(yùn)輸 吸收動力 細(xì)胞內(nèi)外溶液的濃 度差；蒸騰作用 細(xì)胞呼吸產(chǎn)生 的ATP 載體 不需要 需要 （2） 相關(guān)性 ① 吸收的部位都主要是根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞； ② 礦質(zhì)元素溶于水中，才能被根吸收； ③ 礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)隨水分運(yùn)輸?shù)竭_(dá)各部位； ④ 礦質(zhì)元素被吸收進(jìn)入細(xì)胞后，影響細(xì)胞液與外界溶液的濃度，從而影響水分的吸收。 4、蒸騰作用在水分和礦質(zhì)元素吸收和運(yùn)輸中的作用 (1)蒸騰作用是植物吸水和促進(jìn)水分向上運(yùn)輸?shù)闹匾獎恿Α? (2)蒸騰作用是促進(jìn)礦質(zhì)元素向上運(yùn)輸?shù)闹匾獎恿Α? 高考視點(diǎn)： 1．分析礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)分布時(shí)，要考慮不同礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的存在狀態(tài)．考慮植物不同部位的年齡(發(fā)育)狀況，同時(shí)還要考慮植物體是否缺乏及影響吸收和運(yùn)輸?shù)母鞣N因素。 2．高考考查值物對礦質(zhì)元素吸收方式、影響吸收的因素(如O2供給、離子濃度、載體抑制劑等)知識時(shí)．常以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題形式進(jìn)行。 三、影響植物對水分和礦質(zhì)元素吸收的因素分析 l、影響根對水分吸收的主要因素是土壤溶液濃度、根細(xì)胞 細(xì)胞液與上壤溶液濃度差與吸水速率的關(guān) 系如圖： 2、影響植物對礦質(zhì)元素吸收的因素分析 (1)內(nèi)部因素 植物的遺傳特性DNA ↓控制合成 根細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量 ↓ 植物吸收礦質(zhì)離子的種類和數(shù)量 ↓ 植物對離子的選擇性吸收 (2)外部因素 ①溫度(如圖) a．溫度影響酶的活性 溫度過高一酶變性失活 → 細(xì)胞呼吸減弱→ATP合成減少→礦質(zhì)離子吸收速率減小 溫度過低一抑制酶活性 b．溫度影響細(xì)胞膜的流動性。 ②上壤通氣狀況(如圖)， 土壤中含氧量高低，影響根細(xì)胞有氧呼吸，在 A點(diǎn)，土壤含氧量為零．由無氧呼吸提 供能量；在B點(diǎn)以后．限制根對礦質(zhì)元 素吸收速率的內(nèi)部因素是根細(xì)胞膜上載體的數(shù)量。 若考慮ATP或細(xì)胞呼吸強(qiáng) 度對礦質(zhì)離子吸收速率的影響， 其曲線應(yīng)如圖所示： ③土壤溶液中離子濃度(如圖) 在A點(diǎn)限制礦質(zhì)離子吸收速率的內(nèi) 部因素是載體的數(shù)量，外部因素可能是 O2、溫度等導(dǎo)致能量供應(yīng)不足；B點(diǎn)以后 吸收速率下降的原因是土壤溶液濃度過 高，細(xì)胞失水而使其代謝活動減弱所致。 四、與本專題有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 1、驗(yàn)證滲透作用發(fā)生的兩個(gè)必備條件 實(shí)驗(yàn)單一變量：甲乙之間是膜的通透性，甲丙之間是濃度差。． 2、植物必需、非必需礦質(zhì)元素的實(shí)驗(yàn)探究與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) (1)實(shí)驗(yàn)思想：設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)。 (2)實(shí)驗(yàn)方法：溶液培養(yǎng)法。 (3)設(shè)計(jì)思路 實(shí)驗(yàn)的單一變量是礦質(zhì)元素M的有無。 乙組是空白對照；甲組出現(xiàn)缺乏癥，加入元素M后再培養(yǎng)是自身對照，即此實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了二次對照。 3、探究根對礦質(zhì)離子的吸收方式 實(shí)驗(yàn)的單一變量是呼吸抑制劑的有無。 4、證明某種礦質(zhì)元素的利用特點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)單一變量是某礦質(zhì)元素的有無。 O 10 20 30 40 50 60 離根頂端的距離（㎜） 輸出或積累量 A B 高考熱點(diǎn)一 水和礦質(zhì)元素的吸收和利用 例1．(2008年高考全國卷I) 圖中A，B曲線分別表示在適宜的條件下，一定時(shí)間內(nèi)某一必需礦質(zhì)元素從大麥幼根不同部位向莖葉的輸出量和在大麥幼根相應(yīng)部位積累量的變化。請回答： （1）只依據(jù)B曲線 （能，不能）確定幼根20—60mm部位對該礦質(zhì)元素的吸收量。理由是