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競賽命題的主要依據(jù)
1.國際生物學(xué)競賽(IBO)的理論綱要(《生物學(xué)通報(bào)》,1994.10)。
2.《中學(xué)生奧林匹克競賽·生物學(xué)》(高信曾主編,中央民族大學(xué)出版社)和《中學(xué)生物學(xué)奧林匹克競賽輔導(dǎo)》(吳相鈺、劉恩山等編譯,湖南教育出版社)《高中生物學(xué)大綱》供試驗(yàn)用(國家教委基礎(chǔ)教育司編訂,人民教育出版)。
范圍和要求
理論部分
第一部分
植物解剖、生理(重點(diǎn)是種子植物)和分類(20%)
一、種子植物形態(tài)解剖
(一)植物組織1.植物組織的概念和類型2.分生組織3.成熟組織4.組織系統(tǒng)5.維管組織和維管束
(二)種子和幼苗1.種子的結(jié)構(gòu)和類型2.種子的萌發(fā)和幼苗的形成
(三)種子植物的營養(yǎng)器官1.根的結(jié)構(gòu)(內(nèi)皮層)2.莖的結(jié)構(gòu)(維管束)3.葉的結(jié)構(gòu)與氣孔功能4.根、莖、葉的變態(tài)
(四)種子植物的繁殖器官1.花的結(jié)構(gòu)2.種子和果實(shí)的形成
二、植物生理
(一)植物的水分代謝1.植物吸水的部位及方式2.植物細(xì)胞滲透吸水原理(水勢)3.植物體內(nèi)水分的散失4.外界條件對蒸騰作用的影響5.蒸騰作用原理在生產(chǎn)上的應(yīng)用
(二)植物的礦質(zhì)代謝1.植物必需的礦質(zhì)元素及其主要生理作用2.根吸收礦質(zhì)元素的過程3.植物根系吸收礦質(zhì)元素的特點(diǎn)4.植物體內(nèi)無機(jī)養(yǎng)料的同化5.礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運(yùn)輸和利用
(三)植物的光合作用1.光合作用的概念及其重大意義2.光合作用的場所和光合色素3.光合作用的全過程(光系統(tǒng)Ⅰ和光系統(tǒng)Ⅱ)4.C[,3]和C[,4]植物的比較(光呼吸)5.綠色植物與光合細(xì)菌的光合作用的比較6.外界條件對光合作用的影響(飽和點(diǎn)、補(bǔ)償點(diǎn))7.光合作用的原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
(四)植物體內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸
(五)抗逆生理(抗旱、抗寒等)
(六)植物的呼吸作用1.呼吸作用的類型和過程2.植物體各部分的呼吸強(qiáng)度比較3.外界條件對呼吸作用的影響4.呼吸作用的生理意義5.呼吸作用的原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用6.呼吸作用與光合作用的關(guān)系
(七)植物生命活動的調(diào)節(jié)1.生長素類2.赤霉素類3.細(xì)胞分裂素類4.脫落酸5.乙烯
(八)植物開花的機(jī)理及其應(yīng)用1.植物的花前成熟2.低溫和花誘導(dǎo)3.光周期和花誘導(dǎo)4.春化和光周期理論在生產(chǎn)中的應(yīng)用5.其他條件對植物開花的影響
(九)植物的生長、發(fā)育和生殖1.頂端分生組織和形成層2.無性生殖、有性生殖3.雙受精作用、胚的發(fā)育和胚乳的發(fā)育4.種子植物、蕨類植物和苔蘚的世代交替(生活史)
三、植物系統(tǒng)分類(了解到科、目、綱、亞門和門)
(一)藻類植物1.藍(lán)藻門2.綠藻門3.紅藻門4.褐藻門
(二)菌類植物1.細(xì)菌門2.粘菌門3.真菌門
(三)地衣植物
(四)苔蘚植物1.概述2.苔綱3.蘚綱
(五)蕨類植物1.概述2.石松亞門3.木賊亞門4.真蕨亞門5.蕨類植物的起源與演化6.蕨類植物的經(jīng)濟(jì)價值
(六)種子植物——裸子植物1.概述2.裸子植物分類3.蘇鐵綱4.銀杏綱5.松柏綱6.裸子植物的起源與演化
(七)種子植物——被子植物1.概述2.雙子葉植物綱和單子葉植物綱的10個重點(diǎn)科(十字花科、豆料、菊科、薔薇科、錦葵科、茄科、葫蘆科、蕓香科、禾本科、百合科等的特征及花程式、花圖式)3.被子植物的起源與系統(tǒng)發(fā)育
第二部分
動物分類、形態(tài)、解剖和生理(20%
)
一、動物分類、形態(tài)與解剖(重點(diǎn)是無脊椎動物)
(一)原生動物門1.主要特征2.草履蟲3.分類(鞭毛綱、肉足綱、孢子綱、纖毛綱)
(二)多孔動物門1.主要特征2.海綿
(三)腔腸動物門1.主要特征2.水螅3.分類(水螅綱、缽水母綱、珊瑚綱)
(四)扁形動物門1.主要特征2.分類(渦蟲綱、吸蟲綱、絳蟲綱)
(五)線形動物門1.主要特征2.分類(線蟲綱、輪蟲綱)
(六)環(huán)節(jié)動物門1.主要特征2.環(huán)毛蚓3.分類(多毛綱、寡毛綱、蛭綱)
(七)軟體動物門1.主要特征2.無齒蚌3.分類(雙神經(jīng)綱、腹足綱、瓣鰓綱、頭足綱)
關(guān)鍵詞:載體;解旋酶;3-磷酸甘油醛
在高中生物教學(xué)過程中經(jīng)常會遇到一些比較有疑問和有爭論性的問題,本文就三個比較突出的問題進(jìn)行探析。
一、葡萄糖不能進(jìn)入線粒體被分解是否是因?yàn)闆]有相應(yīng)的載體
高中生物在講到需氧呼吸三個過程時,講到糖酵解在細(xì)胞溶膠中,葡萄糖被初步分解成丙酮酸后,丙酮酸再進(jìn)入線粒體中進(jìn)行檸檬酸循環(huán),而葡萄糖是不能進(jìn)入線粒體被分解的,那么為什么葡萄糖不能直接進(jìn)入線粒體中參與反應(yīng)呢?很多人的答案是因?yàn)榫€粒體膜缺少運(yùn)輸葡萄糖的載體;還有一些人認(rèn)為是因?yàn)榫€粒體內(nèi)缺乏分解葡萄糖的酶,那到底是什么原因呢?
其實(shí)最初線粒體本來就有運(yùn)輸葡萄糖的載體,這可以從線粒體的起源來講,線粒體的起源有兩種學(xué)說,一是內(nèi)源共生學(xué)說,另外一種是非共性起源學(xué)說。據(jù)內(nèi)源共生學(xué)說介紹線粒體這種細(xì)胞器實(shí)際上是由革蘭氏陰性菌進(jìn)化而來,線粒體之所以有兩層膜,而且內(nèi)膜和外膜成分不一樣,是因?yàn)檎婧思?xì)胞通過內(nèi)吞作用吞入革蘭氏陰性菌,外膜是真核細(xì)胞膜,內(nèi)膜是革蘭氏陰性菌的細(xì)胞膜。而真核細(xì)胞和革蘭氏陰性菌都可以在細(xì)胞溶膠中分解葡萄糖,也就是說葡萄糖是可以通過真核細(xì)胞膜和革蘭氏陰性菌進(jìn)入到細(xì)胞溶膠里參與細(xì)胞呼吸,葡萄糖進(jìn)入其中的方法是主動轉(zhuǎn)運(yùn),那當(dāng)然其膜上就有葡萄糖的載體,而線粒體的兩層膜來源于真核細(xì)胞的細(xì)胞膜和革蘭氏細(xì)菌的細(xì)胞膜,所以說線粒體起初有葡萄糖載體是合理的。再者線粒體從非共性起源學(xué)說來講是因?yàn)楸鹊湫偷脑思?xì)胞大的好氧細(xì)菌的內(nèi)膜內(nèi)陷擴(kuò)張而形成的,那好氧細(xì)菌有葡萄糖的載體,線粒體上也有葡萄糖的載體,所以從這點(diǎn)來講也是有葡萄糖載體的。其實(shí)真實(shí)的原因是細(xì)胞在進(jìn)化的過程中,基因發(fā)生了突變導(dǎo)致線粒體中缺乏了相應(yīng)的催化葡萄糖分解的酶,這樣葡萄糖起初進(jìn)入線粒體的數(shù)量開始減少,經(jīng)過長期的進(jìn)化,細(xì)胞膜上的運(yùn)輸葡萄糖的載體慢慢退化,到最后葡萄糖就無法進(jìn)入到線粒體中了。
所以總的說來,是因?yàn)榫€粒體中的相關(guān)的基因突變后導(dǎo)致相應(yīng)的酶不能合成,從而導(dǎo)致葡萄糖不能在線粒體中被催化分解,最后載體就即退化,最終的結(jié)果是葡萄糖不能進(jìn)入線粒體中被分解。
二、基因表達(dá)在轉(zhuǎn)錄過程中是否需要解旋酶
在基因表達(dá)過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程,轉(zhuǎn)錄時DNA雙鏈要解開,而DNA復(fù)制時雙鏈解開時在常溫下需要解旋酶,那轉(zhuǎn)錄時到底要不要解旋酶呢?在教學(xué)過程中有兩種觀點(diǎn),一種觀點(diǎn)需要解旋酶;另一種觀點(diǎn)認(rèn)為轉(zhuǎn)錄時需要解旋但不需要專門的解旋酶,RNA聚合酶本身有誘導(dǎo)DNA解旋的能力。那么轉(zhuǎn)錄是否需要解旋酶呢?
對于原核生物的遺傳物質(zhì)在轉(zhuǎn)錄過程中需要RNA聚合酶,當(dāng)聚合酶遇到啟動子的特異序列,它就會牢固結(jié)合于DNA上,隨即打開其前方的雙螺旋。目前研究比較透徹的是大腸桿菌的RNA聚合酶,它由2個α亞基、一個β亞基和一個β,亞基組成的核心酶,加上一個σ亞基后成為聚合酶全酶,DNA上存在著轉(zhuǎn)錄的起始信號,稱為啟動子。RNA聚合酶全酶上的σ因子能識別啟動子,并識別有義鏈,從而使全酶定位于啟動子部位。全酶在啟動子附近將DNA局部解鏈,約解開17個堿基對。第一個核苷三磷酸結(jié)合到全酶上,形成“啟動子-全酶-核苷三磷酸”三元起始復(fù)合物。第二個核苷酸參入,連接到第一個核苷酸上,形成第一個磷酸二酯鍵,σ因子從全酶上掉下,又去結(jié)合其他的核心酶。
當(dāng)σ因子從核心酶上脫落后,核心酶與DNA鏈結(jié)合變得疏松,可以在模板鏈上滑動,方向?yàn)镈NA模板鏈的3,-5。同時,將核苷酸逐個加到RNA鏈的3,-OH端,使RNA鏈以5,向3,方向延伸,在RNA鏈延伸的同進(jìn),RNA聚合酶繼續(xù)解開它前方的DNA雙螺旋,暴露出新的模板鏈,而后被解開的兩條DNA單鏈又重新形成雙螺旋,DNA上的解螺旋區(qū)保持約17個堿基對的長度。
在真核細(xì)胞中有三類聚合酶,分別是RNA聚合酶Ⅰ、RNA聚合酶Ⅱ和RNA聚合酶Ⅲ,其中RNA聚合酶Ⅱ在核內(nèi)轉(zhuǎn)錄生成hmRNA,經(jīng)剪接加工后生成mRNA被運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)中作為蛋白質(zhì)合成的模板。真核生物中的RNA聚合酶通常不能單獨(dú)發(fā)揮轉(zhuǎn)錄作用,真核生物轉(zhuǎn)錄起始過程中至少還需要TBP、TFⅡ-A、TFⅡ-B,TFⅡ-D、TFⅡ-E、TFⅡ-F、FⅡ-H 七種轉(zhuǎn)助因子的參與,這些蛋白質(zhì)輔助因子統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)錄因子。
TBP是唯一能識別TATA盒并與其結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子,是三種RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄時都需要的。轉(zhuǎn)錄時先是TFⅡ-D與TATA盒結(jié)合,繼而TFⅡ-B以其C端與TBP-DNA復(fù)合體結(jié)合,其N端則能與RNA聚合酶Ⅱ親和結(jié)合,接著由兩個亞基組成的TFⅡ-F加入裝配,TFⅡ-F能與RNA聚合酶形成復(fù)合體,還具有依賴于ATP供給能量的DNA解旋酶活性,能解開前方的DNA雙螺旋,在轉(zhuǎn)錄鏈延伸中起作用。這樣啟動子序列就與TFⅡ-D、B、F及RNA聚合酶Ⅱ結(jié)合形成一個具有轉(zhuǎn)錄功能基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)錄前起始復(fù)合物,能轉(zhuǎn)錄mRNA。TFⅡ-H是多亞基蛋白復(fù)合體,也具有依賴于ATP供給能量的DNA解旋酶活性,在啟動子區(qū)解開DNA雙鏈;TFⅡ-E是兩個亞基組成的四聚體,不直接與DNA結(jié)合而可能是與TFⅡ-B聯(lián)系,能提高ATP酶和解鏈酶活性;TFⅡ-E和TFⅡ-H的加入就形成完整的轉(zhuǎn)錄復(fù)合體,能轉(zhuǎn)錄延伸生成長鏈RNA。
綜上所述,在轉(zhuǎn)錄過程中,原核生物通過RNA聚合酶特定亞基使DNA雙鏈解開,RNA聚合酶自身具有解旋的功能;真核生物轉(zhuǎn)錄時某些轉(zhuǎn)錄因子協(xié)助RNA聚合酶形成復(fù)合物解開DNA的雙鏈,起到解旋酶的作用。所以說轉(zhuǎn)錄時不需要解旋酶。
三、碳反應(yīng)的直接產(chǎn)物是否是葡萄糖
研究光合作用時卡爾文等人應(yīng)用14CO2示蹤等方法,經(jīng)過10年的時間,研究了光合作用的碳反應(yīng)過程,獲得了1961年諾貝爾獎,因此碳反應(yīng)過程又稱為卡爾文循環(huán)。一般概括三個階段:羧化、還原和二磷酸核酮糖(C5)的再生。
1.羧化階段:1,5-二磷酸核酮糖+CO2 3-磷酸甘油酸。此過程稱為二氧化碳的固定,意義在于把原本并不活潑的二氧化碳分子活化,使之隨后能被還原。
2.還原階段:3-磷酸甘油酸3-磷酸甘油醛。這一階段消耗光反應(yīng)中生成的ATP,利用NADPH還原,形成3-磷酸甘油醛(PGAL)。這樣光能就轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學(xué)能儲存在其中。所以光合作用的直接產(chǎn)物是3-磷酸甘油醛而不是葡萄糖,PGAL在葉綠體中不能積累,需要一系列轉(zhuǎn)化形成淀粉暫時儲藏在葉綠體或者輸送出去,而在近葉綠體的細(xì)胞溶膠中轉(zhuǎn)化為蔗糖,所以一般以淀粉和蔗糖作為光合作用的產(chǎn)物。
3.再生階段:3-磷酸甘油醛;6-磷酸果糖;5-磷酸核酮糖1,5-二磷酸核酮糖(RuBP)。葉綠體中,RuBP含量極少,葉綠體有一套酶系統(tǒng)能夠使RuBP再生,從而使二氧化碳的固定和還原能夠繼續(xù)進(jìn)行下去。
卡爾文循環(huán)周而復(fù)始,每運(yùn)轉(zhuǎn)六次有6分子二氧化碳被6分子的RuBP所固定,進(jìn)一步被還原形成12個PGAL,其中2分子用于形成六碳糖,其他又生成六分子的RuBP。
參考文獻(xiàn):
A. 原核細(xì)胞中的RNA可作為遺傳物質(zhì)直接為合成蛋白質(zhì)提供模板
B. 氨基酸、葡萄糖和核苷酸分子均可自由通過核孔
C. 變形蟲對食物的攝取與體內(nèi)線粒體有關(guān)
D. 水浴加熱煮沸時,DNA中氫鍵和蛋白質(zhì)中的肽鍵都會斷裂,導(dǎo)致分子的空間結(jié)構(gòu)改變
2. 如下圖裝置,在適宜的光照和溫度條件下,瓶中O2產(chǎn)生速率的變化曲線最可能是( )
3. 下列關(guān)于有氧呼吸與無氧呼吸,敘述正確的是( )
①產(chǎn)生等量的ATP時,有氧呼吸與無氧呼吸消耗的葡萄糖摩爾數(shù)之比約為1∶19
②人體消耗等量的葡萄糖時,有氧呼吸與無氧呼吸產(chǎn)生的CO2摩爾數(shù)之比為3∶1
③催化有氧呼吸的酶存在于線粒體中,催化無氧呼吸的酶存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中
④高等生物進(jìn)行有氧呼吸,低等生物進(jìn)行無氧呼吸
A. ①② B. ①
C. ② D. ②③
4. 在某一天中,不同時刻的光合作用強(qiáng)度如圖中各點(diǎn),其中E點(diǎn)與D點(diǎn)相比,[H]、ATP、C3化合物和C5化合物的含量變化分別為( )
A. 升、降、降、升
B. 降、降、升、降
C. 降、降、升、升
D. 升、升、降、升
5. 有氧呼吸過程中釋放的CO2中的氧( )
A. 全部來自于O2
B. 全部來自于H2O
C. 全部來自于C6H12O6
D. 部分來自于C6H12O6
6. 1864年,德國科學(xué)家薩克斯將綠色葉片放在暗處幾小時,然后把此葉片一半遮光,一半曝光。經(jīng)過一段時間后,用碘蒸氣處理葉片,成功地觀察到了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,上述實(shí)驗(yàn)不能說明( )
A. 光合作用必須有光
B. 光合作用的產(chǎn)物有淀粉
C. 綠色植物離體的葉片能進(jìn)行光合作用
D. 光合作用的原料是CO2和H2O
7. 將某植物置于密閉的環(huán)境中,在不同條件測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:若該植物處于白天均溫30℃,晚上均溫15℃,有效日照15 h環(huán)境下,預(yù)計(jì)該植物在1 d中積累的葡萄糖為( )
A. 765mg B. 1485mg
C. 315mg D. 540mg
8. 小麥葉肉細(xì)胞通過光合作用合成葡萄糖,組成葡萄糖的碳、氫、氧三種元素分別來自( )
A. CO2、CO2和H2O B. CO2、H2O和CO2
C. CO2、H2O和H2O D. C5、H2O和CO2
9. 下列關(guān)于科學(xué)家及其研究取得的重要理論成果的敘述中,正確的是 ( )
A. 德國科學(xué)家施來登和施旺是細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)者和命名者
B. 桑格和尼克森借助電子顯微鏡,提出了生物膜都是由蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成
C. 魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法證明了光合作用釋放的氧氣都來自于二氧化碳
D. 薩姆納從刀豆中提取出脲酶,并證明其是蛋白質(zhì)
10. 下列無機(jī)鹽的含量、存在形式和生理作用的敘述中錯誤的是( )
A. 無機(jī)鹽在細(xì)胞內(nèi)含量很少,主要以離子形式存在;具有維持滲透壓、酸堿度及細(xì)胞正常生命活動的功能
B. 人體內(nèi)Na+主要存在于細(xì)胞內(nèi)液,K+主要存在于細(xì)胞外液,血液中Ga2+缺乏時導(dǎo)致肌肉抽搐
C. 某些無機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)一些大分子物質(zhì)的組成成分,如Fe參與血紅蛋白的構(gòu)成,Mg參與葉綠素的形成
D. 氮是植物體內(nèi)的重要元素之一,酶、核酸、ATP中都含有氮元素
11. 下圖是顯微鏡下觀察到的幾種細(xì)胞或組織圖像,圖中能表示生命系統(tǒng)個體層次的是( )
12. 根據(jù)物質(zhì)在生物體內(nèi)的功能進(jìn)行分類,正確的組合是( )
A. 胰島素、葉綠素、纖維素
B. 氨基酸、丙酮酸、吲哚乙酸
C. 激素、遞質(zhì)、抗體
D. 淀粉、麥芽糖、淀粉酶
13. 若使某細(xì)胞僅具有自由擴(kuò)散的運(yùn)輸方式,則處理該細(xì)胞的物質(zhì)最可能是( )
A. 淀粉酶 B. 蛋白酶
C. 脂肪酶 D. 生長素
14. 下列有關(guān)酶的敘述錯誤的是( )
A. 酶比無機(jī)催化劑更能顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化能
B. 淀粉酶被水解的最終產(chǎn)物是氨基酸
C. 光合作用所需的酶僅存在于葉綠體基質(zhì)中
D. 細(xì)胞核中有作用于DNA的解旋酶
15. 美國和以色列的三位科學(xué)家因在核糖體結(jié)構(gòu)和功能的研究中做出巨大貢獻(xiàn),而獲得了諾貝爾獎。如下圖。分析下列有關(guān)敘述正確的是( )
A. 在光學(xué)顯微鏡下可觀察到原核細(xì)胞和真核細(xì)胞中都有核糖體分布
B. 核糖體是動物細(xì)胞中唯一的無膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器
C. 發(fā)菜的核糖體一部分游離于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,一部分附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上
D. 核糖體是由蛋白質(zhì)和rRNA組成的
16. 下列物質(zhì)中都含有肽鍵的一組是( )
A. 酶、雄性激素、抗體
B. 胰島素、抗體、生長激素
C. 雄性激素、載體、酶
D. 維生素、甲狀腺激素、雌性激素
17. 對組成細(xì)胞的有機(jī)物描述正確的是( )
A. 動物乳汁中的乳糖和植物細(xì)胞中的纖維素都屬于多糖
B. 細(xì)胞膜上的脂質(zhì)主要包括磷脂、膽固醇等
C. 動植物遺傳信息貯存在DNA中,而細(xì)菌、HIV、SARS等病毒遺傳信息貯存在RNA中
D. 質(zhì)量相同的糖、脂肪、蛋白質(zhì)氧化分解所釋放的能量是相同的
18. 下列實(shí)驗(yàn)中必須使用活細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)材料的是( )
A. 觀察DNA和RNA在細(xì)胞中分布
B. 制備細(xì)胞膜
C. 生物組織中蛋白質(zhì)的鑒定
D. 觀察線粒體
19. 下圖為物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的兩種方式,對該圖的正確理解是( )
A. Ⅰ和Ⅱ分別表示協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸
B. Ⅰ和Ⅱ分別表示胞吞和胞吐
C. 葡萄糖、性激素是以Ⅱ方式進(jìn)入細(xì)胞的
D. 水、二氧化碳、氧氣是以Ⅰ方式進(jìn)入細(xì)胞的
20. 下列各項(xiàng)組成細(xì)胞有機(jī)物的描述,正確的是( )
A. 細(xì)胞質(zhì)中的核酸均為核糖核酸
B. 淀粉和纖維素的單體都是葡萄糖
C. 多肽鏈一旦形成便具有生物活性
D. 蛋白質(zhì)的氧化產(chǎn)物是二氧化碳和水
21. 對法囊藻的細(xì)胞液中各種離子濃度的分析表明,細(xì)胞液中的各成分含量與海水的各成分含量很不相同,下圖中陰影部分代表法囊藻的離子濃度。請回答下面的問題:
22. 分析下列事實(shí),回答有關(guān)問題。
(1)事實(shí)一:在正常人的血漿中,NaHCO3的含量約為H2CO3的20倍。當(dāng)血漿中的NaHCO3含量減少時,則形成酸中毒。當(dāng)H2CO3少時,則堿中毒。這個事實(shí)說明無機(jī)鹽有什么作用? 。
(2)事實(shí)二:在初生蝌蚪或幼小植物體內(nèi),當(dāng)自由水的比例減少時,機(jī)體代謝強(qiáng)度降低;當(dāng)自由水的比例增大時,機(jī)體代謝強(qiáng)度增加。你對此的解釋是 。
(3)事實(shí)三:已知Mn2+是許多酶的活化劑,如Mn2+能使硝酸還原酶激活,缺乏植物就無法利用硝酸鹽;哺乳動物的血液中必須含有一定的鈣離子,如果鈣離子含量過低,會出現(xiàn)抽搐癥狀。這說明什么? 。
(4)事實(shí)四:人體某些組織的含水量近似,但形態(tài)不同。如心肌含水量約為79%,而呈堅(jiān)韌的形態(tài);血液含水量約為82%,卻川流不息。你對此的解釋是 。
(5)事實(shí)五:幼兒常曬太陽,可以使皮膚表皮細(xì)胞內(nèi)的膽固醇轉(zhuǎn)化為維生素D,預(yù)防佝僂病。這說明維生素D具有 的功能。
23. 細(xì)胞內(nèi)的各種生物膜在結(jié)構(gòu)上既有明確的分工,又有緊密的聯(lián)系。結(jié)合下面關(guān)于溶酶體一類含多種水解酶、具有單層膜的囊狀細(xì)胞器)發(fā)生過程和“消化”功能的示意圖,分析回答下列問題。
(1)b與e演變成f,直至成為g,體現(xiàn)了膜的 ,膜的組成成分最接近的是 。
(2)b是剛形成的溶酶體,它起源于細(xì)胞器a;e是由膜包裹著衰老細(xì)胞器d的小泡,而e的膜來源于細(xì)胞器c。由圖示可判斷:a是 ,c是 ,d是 。
(3)生物膜的研究具有廣泛的應(yīng)用價值,如可以模擬生物膜的 功能對海水進(jìn)行淡化處理。
24. 植物光合作用產(chǎn)生氧氣,請利用下列提供的實(shí)驗(yàn)材料與用具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明:葉片在光合作用過程中有氣體的產(chǎn)生。
實(shí)驗(yàn)材料與用具:煙草幼苗、打孔器、試管兩支、冷開水、NaHCO3稀溶液(為光合作用提供原料)、真空泵、40W臺燈(實(shí)驗(yàn)過程中PH和溫度等條件適宜,空氣中CO2在水中的溶解量忽略不計(jì))。請補(bǔ)充完善以下實(shí)驗(yàn)方案:
(一)實(shí)驗(yàn)步驟及預(yù)測的實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
(1)取等量的煙草小圓片,分別放入盛有等量 的兩支試管中。此時,葉片均浮在液面上。
(2)用真空泵抽去兩支試管內(nèi)液體中和葉肉細(xì)胞間隙中的氣體后,敞開試管口,可觀察到葉片均下沉到試管底部。
25. 景天科植物A有一個很特殊的CO2同化方式:夜間氣孔開放,吸收的CO2生成蘋果酸儲存在液泡中(如圖一所示);白天氣孔關(guān)閉,液泡中的蘋果酸經(jīng)脫羧作用釋放CO2用于光合作用(如圖二所示)。十字花科植物B的CO2同化過程如圖三所示,請回答下列問題:
(1)植物葉片細(xì)胞葉綠體中的類囊體薄膜上分布著吸收光能的色素,植物的 中的細(xì)胞也含有光合作用色素。
(2)植物A夜晚能吸收CO2卻不能合成(CH2O)的原因是 ;
(3)白天植物A進(jìn)行光合作用所需的CO2的來源有 。
一、巧用謎語,活躍課堂氣氛
“興趣是最好的老師”,教師在教學(xué)過程中深入淺出的講解固然重要,但如果不想設(shè)法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,就很難收到良好的效果。在講《魚鋼》中的魚時,首先讓同學(xué)們猜一則謎語:“有頭沒有頸,有翅不能飛,身上冷冰冰,遇水千里行?!币幌伦泳桶淹瑢W(xué)們的注意力集中起來了,然后再依次講解魚的外部形態(tài)和生理特點(diǎn)。同樣道理,在講《軟體動物門》的河蚌一節(jié)時,也先用了這樣一則謎語:“身穿鎧甲體如綿,住在江河石頭旁,不聲不響不愛動,肚里還把珍寶藏”。這些謎語雖然淺顯易猜,卻激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、類比聯(lián)想,比喻引趣
比喻是生物教學(xué)中一種得心應(yīng)手的技藝,運(yùn)用學(xué)生熟知的事物去說明那些抽象、深奧的事物,激發(fā)學(xué)生聯(lián)想、啟發(fā)其深思、運(yùn)用比喻的方法能使學(xué)生迅速理解知識,學(xué)以致用,如在學(xué)習(xí)人體血液循環(huán)一節(jié)時,我把大血管比喻為人體王國的大河,小血管是交流,心臟是大海,紅細(xì)胞是運(yùn)輸氧氣的船只、白細(xì)胞是保衛(wèi)人體的小衛(wèi)士,血小板是抗洪搶險隊(duì)。又如在學(xué)習(xí)“光合作用”一節(jié)時,其概念學(xué)生感到抽象,為了幫助學(xué)生記憶,可把綠葉比喻成制造有機(jī)物的“綠色工廠”,“廠房”是葉綠體,動力是光能,原料是二氧化碳和水,產(chǎn)物是淀粉和氧氣。這樣學(xué)生迅速理解,記憶深刻。
三、巧用口訣,化難為易
學(xué)習(xí)“光合作用”一節(jié)時其過程復(fù)雜,抽象,產(chǎn)物繁多,而又是教材上重點(diǎn),學(xué)生在作業(yè)中總是難以準(zhǔn)確解答,針對這一情況,特編口訣一則?!肮夂献饔脙呻A段,光反應(yīng)和暗反應(yīng)。吸收光能葉綠素,分解水成氫和氧;同時合成高能物,光能轉(zhuǎn)為化學(xué)能。暗反應(yīng)需多種酶,二氧化碳先固定,被氫還原糖儲能,同有五碳物生成?!边@個口訣簡要概括了光合作用的全過程,其中原料、條件、場所、中間產(chǎn)物及最終產(chǎn)物一目了然,學(xué)生在解答這節(jié)試題時,大都能得心應(yīng)手。
四、巧用順口溜,學(xué)生喜聽樂記
為了讓大多數(shù)學(xué)生在課堂上就對所學(xué)內(nèi)容爛熟于心,充分發(fā)揮課堂效益,還采用了使用順口溜的方法。比如在講《循環(huán)系統(tǒng)》中心臟的形狀,結(jié)構(gòu)、功能和體循環(huán)、肺循環(huán)的途徑及作用時,根據(jù)以往學(xué)生難記且易混淆的實(shí)際情況,本著點(diǎn)撥揭示,歸納總結(jié)的教學(xué)思路,我編了這樣的順口溜:“家有桃形一幢樓,上房下室各兩間,房室有瓣定向開,室血射入動脈里。”“體肺循環(huán)兩條線,血管輸送不停閑,右室血液射肺內(nèi),氣體交換血色變,沿著靜脈往回轉(zhuǎn),動脈血?dú)w左房間,左室血流各器官,交換物質(zhì)成分變,血沿靜脈往回返,靜脈血?dú)w右房間?!庇捎陧樋诹镅喉嵣峡?,學(xué)生記憶情緒較高。
要提高課堂教學(xué)質(zhì)量,備好課是上好課的前理,挖掘教材內(nèi)涵是備好課的重要組成部分。
1 抓住基本概念中的重點(diǎn)字詞進(jìn)行拓展。
例“酶”概念中的重點(diǎn)字詞是“催化”和“蛋白質(zhì)”。可拓展為:(1)酶與化學(xué)中講的“催化劑”一樣,降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能,使反應(yīng)速度加快,縮短反應(yīng)完成的時間。反應(yīng)完成時,酶本身的化學(xué)性質(zhì)并不發(fā)生變化。(2)酶的基本組成單位是氨基酸,合成酶的場所在細(xì)胞內(nèi)的核糖體上,合成酶要受DNA上的基因控制,酶在高溫下易失去活性。
2 揭開知識點(diǎn)外的面紗,挖掘隱含知識。
例如人的“呼吸的全過程圖解”中,隱含的知識有:①“肺的通氣”和“氣體在血液中的運(yùn)輸”都需要消耗ATP;②“擴(kuò)散作用”的動力是氣體的分壓差;③兩處氣體交換后的血液變化;④人體內(nèi)O2和CO2分壓的最高處分別是肺泡和組織細(xì)胞內(nèi)線粒體。
3 把教材內(nèi)容與生產(chǎn)、生活實(shí)際及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)聯(lián)系起來,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生分析能力和知識遷移能力。
例如,講“無性生殖”時聯(lián)系“克隆羊”技術(shù);講“基因”時聯(lián)系“人類基因紐計(jì)劃”;講“礦質(zhì)代謝”時聯(lián)系“植物無土栽培技術(shù)”;講“性別決定”時聯(lián)系人類的生育,批判生男生女是上帝安排的封建迷信思想。
4 尋覓規(guī)律,突破解題難點(diǎn)。
如:根據(jù)氨基酸之間的縮合過程,可引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)規(guī)律:多肽化合物中肽鍵個數(shù):縮合失去水分子個數(shù):氨基酸總個數(shù)肽鏈條數(shù);氨基酸在縮合過程中失去的氨基(或羧基)的個數(shù);肽鍵的個數(shù)。再如,根據(jù)DNA復(fù)制的過程,可引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出DNA復(fù)制中所需某種原料(脫氧核苷酸)的計(jì)算公式:X=(2n-1)X。其中n是連續(xù)復(fù)制的次數(shù),X和X。是同名核苷酸或堿基,X。是親代DNA的某種脫氧核苷酸的量。X是DNA復(fù)制中需要對應(yīng)的某種脫氧核苷酸的量。
五、挖掘生物教材中的素質(zhì)教育內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。
關(guān)鍵詞:物理技術(shù);農(nóng)業(yè)新科技;應(yīng)用
中圖分類號:S121 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1 物理技術(shù)在農(nóng)業(yè)新科技中的應(yīng)用
1.1 磁場效應(yīng)在農(nóng)業(yè)新科技中的應(yīng)用
在地球上,所有的生物都在磁場的環(huán)境中生長,在生物體內(nèi),存在著磁性物質(zhì),如金屬礦物質(zhì)。不管是動物還是植物,其體內(nèi)都存在著磁性物質(zhì),如外界磁場發(fā)生變化時,生物體內(nèi)的磁物質(zhì)會出現(xiàn)磁化現(xiàn)象,從而出現(xiàn)磁性勢能與極性變化。在磁場影響下所產(chǎn)生的變化,會直接或間接的對生物造成影響,并形成磁生物效應(yīng)。通過實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn),磁場效應(yīng)對生物的影響存在著多個方面,如增強(qiáng)植物礦質(zhì)代謝,對植物酶系統(tǒng)造成較大影響,提高植物ATP能量等。一般情況下,對植物施工磁場效應(yīng),可以提高植物光合作用,推動其生長代謝,提高葉綠素,植物綜合生物效率獲得較大提升,最終提高作業(yè)產(chǎn)量及質(zhì)量。
1.2 電場效應(yīng)在農(nóng)業(yè)新科技中的應(yīng)用
在地球空間環(huán)境中不僅僅含有磁場,還包含著電場。電場存在著不穩(wěn)定性,受天氣變化影響較大。電場對植物生長的狀態(tài)存在著很大影響,在農(nóng)作物產(chǎn)量長期的進(jìn)化過程中,其對電場產(chǎn)生了適應(yīng)性。如選擇植物,并應(yīng)用電場屏蔽技術(shù)后發(fā)現(xiàn)植物的光合速率明顯降低,其生長狀態(tài)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如雷區(qū)植物好,究其原因,電場對植物的生長存在著較大影響。隨著研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)電場存在著能量效應(yīng),并對植物物質(zhì)交換的速率存在著較大影響。在電場效應(yīng)下,植物蛋白構(gòu)象出現(xiàn)變化,能夠提高酶活性,并激活鈣素,提高氣孔開度,促進(jìn)植物碳同化。在電場作用下的水分解,可以提高水的電解過程,從而促進(jìn)植物光合作用。此外,在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中,電場還存在著殺菌效應(yīng),可以有效應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中各種病蟲害的防治。應(yīng)用電場效應(yīng),可以在大棚蔬菜種植中,于植物蔬菜等上方,架設(shè)電場網(wǎng),形成電場效應(yīng)。在病蟲害防治中,應(yīng)用電功能水,可以有效殺滅各種細(xì)菌及病毒。電功能水在病蟲害防治領(lǐng)域?qū)儆诋?dāng)前國際上先進(jìn)技術(shù),應(yīng)用前景十分廣闊。
1.3 納米能量效應(yīng)在農(nóng)業(yè)新科技中的應(yīng)用
納米屬于一種物質(zhì)尺度衡量單位,1g納米材料所具備的表面積相當(dāng)于一個普通足球場面積。在物質(zhì)達(dá)到納米級尺寸之后,其表面積十分大,且存在著較多的不穩(wěn)定電子。納米能量效應(yīng)的存在,為物質(zhì)反應(yīng)發(fā)揮著很大催化作用。納米材料所具備的活性,讓納米材料能夠與其他物質(zhì)進(jìn)行較大能量的反應(yīng)。納米技術(shù)的應(yīng)用較多,如進(jìn)行鹽堿地改良等。
1.4 聲波效應(yīng)在農(nóng)業(yè)新科技中的應(yīng)用
按照波粒兩象性原理,聲波存在著粒子與能量屬性,聲波可以如磁場或電場一樣發(fā)揮作用,提高植物代謝及活性。聲波作用的研究較早,如美國科學(xué)家為正在生長中的西紅柿播放音樂,最終獲得超大番茄。通過實(shí)踐,提出聲波應(yīng)用的聲波諧共振理論。利用儀器,可以獲得植物自發(fā)聲的存在,這種自發(fā)聲具備特殊的聲波,應(yīng)用聲波共振技術(shù),模擬出與植物自發(fā)生場共振,可以提高生物光合效率,提高植物產(chǎn)量。聲波效應(yīng)理論的研究發(fā)展較晚,但未來應(yīng)用的空間較大。
1.5 等離子處理技術(shù)在農(nóng)業(yè)新科技中的應(yīng)用
等離子體屬于物質(zhì)存在狀態(tài)的一個種類,是物理學(xué)獨(dú)立分支。物質(zhì)狀態(tài)主要分為固體、液體、氣體,隨著研究的深入,提出等離子狀態(tài)。將等離子處理技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,其起源來自于航天應(yīng)用領(lǐng)域。在航天領(lǐng)域,通過衛(wèi)星搭載種子并返回地面進(jìn)行種植,發(fā)現(xiàn)其生長活力較強(qiáng),并存在著一些變異現(xiàn)象。這種變化,主要是因太空中存在著較強(qiáng)的等離子。種子在磁場、射線及等離子體的綜合作用下,打開了植物中存在的潛在基因,從而提高植物產(chǎn)量,提高作物產(chǎn)量。當(dāng)前,航天育種技術(shù)發(fā)展十分迅速,但太空作物生產(chǎn)成本較高,在普及上存在著較大困難,為此,需要研究出地面空間站模擬技術(shù),將等離子體等應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。
2 物理技術(shù)在農(nóng)業(yè)新科技應(yīng)用中的前景
物理技術(shù),如磁場效應(yīng)、電場效應(yīng)、納米能量效應(yīng)、聲波效應(yīng)、等離子處理技術(shù)等,在作物中發(fā)揮著不同效用。通過物理技術(shù)的應(yīng)用,可以提高作業(yè)光合作用的速度,從而推動作物生長,抑制病蟲害,減少化學(xué)產(chǎn)品的應(yīng)用,從而在提高作物產(chǎn)量及質(zhì)量的同時,提高作物生長的生態(tài)性,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前,物理技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分廣闊,但仍存在著研究速度較為緩慢,缺乏實(shí)際應(yīng)用的研究,為此,需要加大研究力度,推動物理技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。
3 結(jié)語
隨著人們生活水平的不斷提高,人們對食品的安全性重視程度越來越高,在選擇農(nóng)產(chǎn)品時,更加傾向于選擇無公害及綠色產(chǎn)品。物理技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,可以推動傳統(tǒng)化學(xué)農(nóng)業(yè)逐漸向現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展,在提高農(nóng)作物生產(chǎn)產(chǎn)量及質(zhì)量的同時,減少化肥及農(nóng)藥等的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)化。當(dāng)前,磁場效應(yīng)、電場效應(yīng)、納米能量效應(yīng)、聲波效應(yīng)、等離子處理技術(shù)等物理技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用研究發(fā)展十分迅速,其應(yīng)用前景十分廣闊。相信隨著物理技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,將會引起農(nóng)業(yè)技術(shù)的變革,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的巨大效益。
參考文獻(xiàn)
[1] 楊兆民,孔彥.物理技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的研究[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,37(8):356-358.
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