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1、专题一生物实验及设计基础一、网络导学包括必修和选修教材考试大纲规定的17个常规实验及实验设计的原则、方法与解题思路。生物实验故实验对象结构层次和知识范一实验过程设计试题按认知层次设计试题离子分子水平、亚细胞细胞水平、个体水平、种群水分析结果、确定控制条件、预测结果、设识记层次、理解层次、综合应用实驶一观察、收 分析、集 数 据-推论分类/、/生物当验设明确目的要求f联系基本原理f找出变量元素一设置实验对照一构思控制方法f选择实验器材f严格操作程序f捕获实验事实f分析实验结果一规范表述结论输出交流、写-实验报告原则（4个）科学性可行性简约性可重复性教验假 预设 f期f般程序+二、考纲提示实验能力
2、是高考“考试说明”要求学生掌握的一项基本能力（设计和完成实验的能力）。此能力要求也包括两方面的内容：一是独立实验的能力（大纲归定学生实验和教师演示实验），即理解实验原理、目的、要求、材料、用具；掌握实验的步骤、控制实验条件、使用有关仪器、安全问题处理；观察现象、分析数据、得出结论；常规实验非常规做法。二是能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、实验方法和仪器，设计简单的实验方案并处相关的实验问题。（-）实验方法要素及处理要素关系的基本原则1.假设与假设验证原则实验的第一个要素：“假设”；第一项原则是“假设验证”原则。第一个要素：假设第一项原则：假设验证原则假设较概括的假定科学实验遵循的程序准则
3、：预期较具体的推断3 一 原 付 日 眸 ;不验证用事实证实或证伪1 k 以 妆 l i t实验的第:个要素：“变量”；第二项原则是“单 变量”原则。2.变量与单一变量原则第二个要素：变量第二项原则：单一变量原则实验变量（自变量）反应变量（因变量）实验目的在于操纵自变量，获取因变无关变量（控制变量）额外变量（干扰变量）实验关键在于控制无关变量，减少干扰变量一个实验变量对应观测一个反应变量。如A实验变量对应观测A反应变量，不可混入B反应变量。单一变量原则，有两层意思：一是确保“单一变量”的实验观测，即不论有几个实验变量，都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量；二是确保“单一变量”的操作规范，即
4、实施中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。3.控制与平稳控制原则实验的第三个要素是“控制”，第三项原则是“平衡控制”原则。通过实验控制，尽量消除实验误差，以取得较为精确的实验结果。第三个要素：控制第三项原则：平衡控制原则严格操纵控制实验变量与反应变量力求平衡抵消无关变量与额外变量单组法：对同一对象，既用A法，又用B法等组法：对象状况相等，甲用A法，乙用B法轮组法：甲组：A法一B法乙组：B法一A法4.对照与实验对照原则实验的第四个要素是“对照”；第四项原则是“实验对照”原则。第四个要素：对照第四项原则：实验对照原则设置对照，进步消除无关变量对实验结果的影响，以增加实验结果的可信度空白对照：指明
5、不做任何实验处理的对照组。自身对照：实验与对照在同一对象上进行。条件对照：给实验组某种处理，给对照组另一条件的处理。相互对照：几个实验组相互对照。5.捕获解释与真实客观原则实验的第五个要素是“捕获”和“解释”；第五项原则是“真实客观”原则。第五个要素：捕获与解释第五项原则：真实客观原则捕获：捕捉、记录由实验变量而引起的反应变量的变化和结果，即捕获事实。解糅：论证、说明实验变量与反应变量的因果关系，并推出结论，即解释事实。捕获解释事实、现象、数据，一定要实事求是，客观真实，力戒主观臆造（-）实验设计的基本内容、三个原则、实例和备考策略1.实验设计的基本内容（1）实验名称 是关于一个什么内容的实验
6、。(2)(3)(4)(5)(6)实验口的实验原理实验对象实验条件要探究或者验证的某一事实。进行实验依据的科学道理。进行实验的主要对象。根据实验原理确定仪器和设备；要细心思考实验的全过程。(7)(8)(9)实验方法与步骤行有效矫正。实验测量与记录实验结果预测及分析采用的方法及最佳操作程序。每一步必须是科学的；能及时对仪器、步骤进对实验过程及结果应有科学的测量手段与准确客观的记录。能够预测可能出现的实验结果并分析导致的原因。实验结论 对实验结果进行准确的描述并给出个科学的结论。2.实验设计的实例分析“验证成熟植物细胞的渗透作用”实验设计实例：I实验名称：观察马铃薯条的渗透吸水与渗透失水现象。II实
7、验目的：验证成熟植物细胞的渗透作用。I I I实验原理：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞通过渗透作用失水：反之则吸水。I V实验对象：新鲜马铃薯条。V 实验条件：0.8 g/m L的蔗糖溶液、蒸偏水、大试管、有刻度的小烧杯、刀片、镶子等。VI实验设计的基本原则：对照、等量。vn实验方法与步骤：(1)制备3条长度、宽度、体积都相同的新鲜马铃薯条。(2)将其中的2条分别放入盛有等体积的蔗糖溶液与蒸播水的烧杯中，另1条放入加塞的空试管中。(3)2 h以后，通过比较的方法观察薯条的长度变化及蒸镭水、蔗糖溶液体积的变化。M实验结果预测分析：可能出现的实验结果是：(1)放入蒸储水中的薯条长度增加，
8、而放入蔗糖溶液中的薯条长度变小，且蔗糖溶液体积明显大于蒸储水体积。(2)放入蒸饱水中的薯条长度增加，而放入蔗糖溶液中的薯条长度不变，且蒸僻水的体积小于蔗糖溶液体积。(3)放入蒸储水中的薯条长度不变，而放入蔗糖溶液中的薯条长度变小，且蔗糖溶液体积大于蒸储水体积。(4)薯条的长度及溶液的体积都没有明显的变化。IX 实验测量与记录：将放入溶液中的薯条与试管中的薯条比较观察，并比较烧杯中溶液的体枳：放入蒸偏水中的薯条变长、放入蔗糖溶液中的薯条变短，且烧杯中蔗糖溶液的体积比蒸储水的体积大。X 实验结论：放入蔗糖溶液中的薯条渗透失水，放入蒸储水中的薯条渗透吸水。3.实验设计题的分类解析验证性实验的基本内容
9、(1)实验题目(2)实验原理即完成实验所用的理论依据(3)目的要求通过实验要解决的问题(4)材料用具(5)方法步骤(为加强说服力，有时往往对实验要设立“实验组”和“对照组二设计对照实验时切记：只有遵循“单一变量”原则，这样才有对照价值。补充实验步骤时，对每一步有必要先打腹稿然后下笔，并要编号清楚(如，表达清晰。)(6)实验结果(预测实验现象)验证性实验由于有明确的实验目的，预测的结果是科学的、合理的、惟 的。有实验(题目)中需要记录实验结果，这就要搞清楚记录什么？如何记录？用文字描述：略。表格的设计：要理清设计思路：I.首先要读懂题目要求在表格“工作区”记录的内容。(题目中 有 明 确 的 要
10、 求)II.其次要明确表格的第一列写什么？第一行写什么？注意在第一列或第一行中肯定要写组别，即实验组和对照组(相互对照中组数可能更多)。i n.再绘制表格(切记：表 格“工作区”是预留给所设计的实验中记录到的数据、而不是要学生造出数据来填入其中。因此只要设计完成一张空白表格即可。设计表格时，要先在草稿纸上画出表格轮廓，再写入答题纸中。）N.衣格设计好后，切勿忘记给表格添上题注（即表格名称）。坐标图的设计：要理清横轴的含义？纵轴的含义？纵横轴的单位？曲线的走势？关键点？分析实验结果：用书本理论分析实验结果。（7）实验结论联系实验目的得出结论。结论是合理的、科学的、肯定的。不少结论是在实验要验证的
11、内容中寻找。（8）讨论对实验操作的理论、具体细节等进行讨论。也可讨论与实验无直接关系但有一定联系的其他知识。注意：验证性实验中，实验目的、实 验（或预测）结果和实验结论三者是一致的。结果是指通过实验所观察到的实验现象或通过实验直接得到的“成果”。验证性实验中，由于要验证的结论是肯定的，因此无实验假设。在验证实验中，如果实验记录作为题目条件已出现，那么就可得到肯定的实验结论。探究性实验的基本内容（1）实验课题 如试题需要学生写出实验课题，那对课题的文字描述大多渗透在题干的字里行间，仔细阅读便可领会。实验课题的格式有：X X X X X X X X X X X研究、X X X X X X X X
12、X X X实验”X X X X X X X X X X 的影响”（2）实验原理完成实验所应用到的理论依据。有的是书本学到的理论知识，有的在题目中作为条件出现。（3）实验目的大多是写做了该实验后要解决的问题。（4）材料用具：包括实验材料、仪器、试剂等，有时省略。大多数试题是作为条件提供给学生。（5）实验假设 指用来说明某种现象但未经证实的论题，也就是对所提出问题所作出的参考答案。如果要学生写出来，请参阅实验课题的名称，但要比实验课题的名称在文字上写得更具体一些。（6）实验步骤的设计（即实验设计方案或曰实验设计思路）涉及到：实验设计思想器材药品实验步骤（耍体现单一变量对照原则）。故要设立“实验组”
13、和“对照组”。设对照组时，只需明确写出单一变量内容，其余 条 件（无关变量，如培养条件等）用“其他条 件 与（甲）对照组相同”即可。观察记录（图表、曲线等。表格的设计要求同验证性实验）（7）实验预测及分析 探究性实验是对本不知道，现在需要知道的实验现象或结果进行探究。即使我们能用掌握的理论知识作出科学的、唯 的预测，但由于我们是作理论上的实验设计，因此实验预测应该是开放性的，即要写出所有可能出现的实验现象或结果。探究性实验不象验证性实验能得出个肯定的结论，往往有儿种预测结果，相应的就有儿种可能的结论。（8）讨 论 讨论的是与实验直接有关的内容，也可能是与该实验内容有关的其他知识。实验设计题的内
14、容虽然较多，但在实际考试中由于种种原因，如试题考查内容、试卷长度等，内容往往是不完整的，主要由试题设计者来决定，选取其中主要部分对学生进行考查。4.实验设计的三个原则（1）对照性原则一科学、合理的设置对照可以使实验方案简洁、明了，且使实验结论更有说服力。“实验组”与“对照组”确认一个实验通常分为实验组和对照组（控制组）。实验组是施加实验变量处理的被试组；对照组是不施加实验变量处理的对象组，两者对无关变量的影响是相等的，两组之间的差别，被认为是来自实验变量的结果，如2005年春季高考3题中为研究光对幼苗生长的影响时实验变量应为撤掉光照，因而暗处生长的小麦幼苗应为实验组，而自然状态（即来接受实验变
15、量处理）的小麦幼苗应为对照组，通过对照组能增强实验的信度。按照对照方式的不同可分为4种：空白对照:即不作任何实验处理的对照组。例如，在还原糖鉴定实验中留一部分样液不加入斐林试剂，以作对照。相互对照：即不设控制组，只在几个实验组之间相互对比。例如，在植物激素与向性的设计实验中，5个实验组的相互比较。在实验中要找出 个最佳效果点，就要采取相互对照进行实验。条件对照:即给对象施加某种实验处理，虽不是检验假设需要的，但更能充分说明实验变量的对照。例如，动物激素饲喂小动物的实验方案中：饲喂甲状腺激素的为实验组；饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组：不饲喂药剂的是空白对照组。自身对照:即实验与对照在同一对象上进
16、行。例如，将过氧化氢酶加入过氧化氢溶液中证明酶是生物催化剂可催化过氧化氢水解，即自身对照，处理前的对象状况为对照组，处理后的对象变化为实验组。再如：在探究温度（或p H）对酶催化活性影响实验中温度（或p H）（0度、5 0度,1 0 0度）为条件对照。清水（软水）、河 水（硬水）对加酶洗衣粉影响中，清 水（软水）、河 水（硬水）为相互对照。用缺素营养液培养的出现缺素症状的植株加入某元素后恢复正常为自身对照。（2）等量性原则每次实验所加试剂的量要相等。（3）单因子变量的原则。实验变量剖析：在实验过程中变量是指可被操纵控制的在性质和数量上可以变化的特定因素或条件，具体分析如下：实验变量与反应变量：
17、a.实验变量是研究者主劭操纵的条件和因子，是作用于实验对象的刺激变量（也称自变量），自变量须以实验目的和假设为依据，应具有可变性和可操作性。b.反 应 变 量（又称因变量），是随自变量变化而产生反应或发生变化的变量，反应变量是研究是否成功的证据，应具可测性和客观性。c.二者关系：实验变量是原因，反应变量是结果，即具因果关系。无关 变 量（控制变量）是指与研究目标无关，但却影响研究结果的变量，实验者应严格控制无关变量，否则实验结果的真实性无法得到认定、我们常在实验过程中强调“选取生长状况相同的幼苗”“数量大小相同的种子”“置于相同并适宜条件下培养”“加入等量的清水”等均是为了控制无关变量对实验结
18、果的干扰。【例题剖析】例如，生物课本内温度对酶活性影响的实验中：实验变量是低温（冰），适 温（6 0）,高 温（沸水）；酶的活性变化即反应变量；试管的洁净度，淀粉酶的稀释度，可溶性淀粉的浓度，碘液的量和浓度，温度处理时间，操作程序等是无关变量。实验中不论有几个实验变量，都应做到每个自变量对应一个因变量，此外还要做到操作规范。在实验设计、实施的全过程中，应严格操纵实验变量，严格控制无关变量，尽可能消除误差，获取较为精确的反应变量。5.备考策略归类总结，引导构建实验类型框架高中生物学实验常见类型和分类的依据参考表分类依据生物学实验类型实验的直接目的探索性实验、验证性实验实验的作用对照实验、析因实验
19、、（模拟实验）实 验研究的质和量定性实验、定量实验（1）探索性实验和验证性实验概念特点联系探索性实验是 探 索 研 究对 象 的 未 知 属性、特征以及与其他因素的关系的实验方法。是对研究对象的不了解，或不完全了解，全凭实验 者 去“尝试”，所以，探索性实验也称“试验”，是一种开创性的研究。解题时，描述实验现象时是未知 的，可不描述。实验结果预测是对应假设，分类讨论。无实验结论。两种类型在生物科学 研 究 的 过 程 中 往 往是不可分割的，在对研究对象的探索过程中，对未知的研究目标，必然要提出假设或猜想，并做出预期，只有通过验 证 性 实 验 来 证 明 假设的正确与否，才能得出科学的结论验
20、证性实验是 验 证 某 一个理论是否正确的实验。当对研究对象有了一定的了解，并形成一定认识或提出某种假设时，就需要用实验来证明其正确与否。解题时，描述实验现象时是已知的，应准确描述。没有实验结果预测和分类讨论。对应实验目的做出肯定结论。（2）比较实验比较实验是通过对照或比较来研究和揭示研究对象某种属性或某种原因的种实验方法。这种实验要设置两个或两个以上的相似组样，一个是对照组，作为比较的标准；另一个是实验组，通过某种实验步骤，在两组之间判定实验组是否具有某种性质或影响。概念例对照比较实验是在两个相似组样中进行，其中一个是已经确定其高中生物平时作的练习对照结果的事物，称 之 为“对照组”，让其自
21、然发展，实验者对之不加干大多是对照比较实验。如实比较涉；另一组是未知的、需要研究的事物，称 其 为“实验组”。将实验验证明甲状腺激素能促进实验组中的未知因素同对照组的已知因素进行干预，以确定该因素的影响作用。小蝌蚪的发育。可以把对照比较实验模式为对照组A E注 A为研究因素，M为实验结果。实验组A iA 2 A3A.=MAJ为干预因素，为干预后的结果(3)定性和定量实验定性实验定性实验是判断研究对象具有哪些性质，并判定某种物质的成分、结构或者鉴别某些因素之间是否具有某种关系的一种实验方法。一般来说是解决的是“有与无”和“是与否”的问题。如植物生长素对植物的促进生长作用的证明。判断叶绿体中色素的
22、种类和颜色。定 量 实验为了对研究对象的性质、组成及影响因素有更深入的认识，就必须探究它们之间的数量关系。证明生长素的量对植物的影响。PH值与酶的活性的关系，植物的光合作用与环境的温度、C&、光照强度等的关系，生物体内微量元素对生物代谢的影响，都有其相应的数学表达式或函数曲线图。(4)验证性实验和探究性实验有关内容的比较目的步骤假设预测结果结论验证性实验验证相同无结果惟一解题前已知有惟一肯定的结论探究性实验探究有结果多种解题前后都未知几种预测就有几种结论当然，涉及到具体的实验题时，般不会面面俱到，也就是以上各项实验要求不会在试题中全部出现，即在题中仅出现其中的部分要求，因此解题时需具体情况具体
23、分析。(三)实验设计题的应试技巧解答实验设计题的思路1.明确实验目的 弄清该题要验证或探究的是什么样的生物学事实。一般在题干中有“验证”、”证明、:探究”，其后内容就是实验的目的。I 例题I为了验证甲状腺激素的生理作用,试以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标，根据给出的实验材料和用具，设计实验步骤，预测实验结果，并作出分析。(1)材料和用具：日龄相同体重相近的雄性成年大白鼠两组，甲状腺激素溶液，蒸微水，灌胃器，耗氧量测定装置，小动物活动测定仪等。(实验提示：给药途径为每日灌胃，给药剂量和仪器操作不作考试要求，室温恒定。)(2)方法与步骤：蓝色8、细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。9、构成
24、细胞膜的哪旨分子和蛋白质分子大多数不是静止的，而是可以流动的。细胞膜的结构特点：具 有 定的流动懒；细胞瓶：的功能特点：选择透过性分矍 质 展 功能子 学（物质交换）分子大多数都是运动的流动性 保证鲁交换的选择透过性1 0、植物细胞壁的化学成分主要是纤维素和果胶：细菌的细胞壁主要成分是由糖类与蛋白质结合而成的化合物（即肽聚糖），细胞壁上带有多种抗原决定簇:真 菌（如酵母菌）细胞壁的化学成分不是纤维素和果胶，但含多糖和蛋白质。1 1、各种细胞器分布植物特有的细胞器质 体（叶绿体、白色体）、液泡动物和低等植物特有的细胞器中心体动、植物都有的细胞器线粒体、内质网、高尔基体、核糖体结构无膜的细胞器中心
25、体、核糖体单层膜的细胞培内质网、高尔基体、液泡、溶酶体双层膜的细胞器线粒体、叶绿体成分含D N A（基因）的细胞器线粒体、叶绿体含R N A的细胞器线粒体、叶绿体、核糖体含色素的细胞器叶绿体、液泡功能产生水的细胞器线粒体、叶绿体、核糖体能能产生ATP的细胞器线粒体、叶绿体能复制的细胞器线粒体、叶绿体、中心体能合成有机物的细胞器核糖体、叶绿体、内质网、高尔基体能发生碱基配对的细胞器线粒体、叶绿体、核糖体1 2、液泡：植物细胞特有的细胞器，单层膜，其内部液体叫细胞液，细胞液中含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质。它的作用有：保持细胞一定的渗透压，使细胞保持一定的膨胀状态；具有储存水分和营养物质的作
26、用，是细胞内的水盐库和代谢库。1 3、内质网的作用：增大细胞内的膜面积：与蛋白质、脂 质（如性激素）和糖类的合成有关：是蛋白质等的运输通道。高尔基体的作用：与细胞分泌物的形成有关（与植物细胞壁的形成有关）；对蛋白质进行加工和转运。1 4、原核生物包括有：细菌、蓝藻、放线菌等。原核细胞不同于真核细胞的结构有：细胞壁主要成分是由糖类与蛋白质结合而成的化合物（即肽聚糖）；细胞质内没有复杂的细胞器，但有分散的核糖体；没有由核膜包围的细胞核，拟核内有丝状（或者说环状）的D N A。1 5、细胞分化是一种持久性的变化，它发生在生物体的整个生命进程中，但在胚胎时期达到最大限度。1 6、高度分化的植物细胞仍然
27、具有发育成完整植株的能力，也就是保持着细胞全能性。一般而言，受精卵的全能性大于生殖细胞，生殖细胞的全能性大于体细胞，植物细胞全能性大于动物细胞。1 7、癌细胞具有的主要特征是：（1）能够无限增殖；（2）形态结构发生了变化；（3）表面发生了变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使细胞的黏着性减少，易在有机体内分散和转移。1 8、衰老细胞具有的主要特征是：（1）水分减少；（2）有些酶活性降低；（3）色素逐渐积累；（4）呼吸速度减慢，细胞核体积增大，染色质固缩、染色加深；（5）细胞膜通透性功能改变，使物质运输功能降低。1 9、为何细胞具有全能性？生物体每个细胞都含有该物种的全套遗传物质，都有发育成为完整
28、个体所必需的全部基因。2 0、在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织器官，这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。2 1、从大量培养的紫草愈伤组织中可以提取紫草素；用植物组织培养的方法，诱导形成具有生根发芽能力的胚状结构，包裹上人造种皮，可以造成人工种子。2 2、植物体细胞杂交时人工诱导原生质体融合的方法：（1）物理法：离心、振动、电刺激；（2）化学法：用聚乙二醇（P E G）等作为诱导剂。2 3、植物体细胞杂交克服了远源杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。基因工程也可以克服远源杂交不亲和的隙碍。2 4、动物细胞培养：动物胚胎或幼胰蛋白酶龄动物器官细
29、胞甲浮液J 一代培泰传代培养无 限增殖细胞株细胞的遗传物质没有发生改变。细胞系的遗传物质发生了改变，并且带有癌变的特点，有可能在培养条件下无限制地传代下去。2 5、动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理是相同的，诱导方法类似，动物细胞还可用灭活的病毒作为诱导剂。2 6、单抗上连接抗癌药物，制 成“生物导弹”，将药物定向带到癌细胞所在部位，既消灭了癌细胞，又不伤害健康细胞。2 7、无性生殖的优点：新个体基本上能够保持母本的切性状。进行无性生殖的生物，变异的来源有2种:基因突变和染色体变异，没有基因重组。有性生殖的优点：后代具备双亲的遗传特性，具有更强的生活能力和变异性，对手生物的生存和进化具有
30、重要意义。2 8、进行有性生殖的动植物，个体发育的起点都是受精卵。2 9、陆生脊椎动物（包括爬行类、鸟类和哺乳类），在胚胎发育的早期，会形成卡膜。羊膜和羊水不仅保证了胚胎发育所需要的水环境，还具有防震和保护作用，因此，使这些动物增强了对陆地环境的适应能力。（三）规律总结1、蛋白质的有关计算：m 肽链数；n 氨基酸分子数；a 氨基酸平均分子量肽键数=失水数=m -n；蛋白质分子量=n a -1 8 （n -m）：蛋白质中游离的氨基和竣基数：各至少m个，计算蛋白质中氨基数或竣基数=所有氨基酸中氨基数或竣基数-肽键数。2、蛋白质中氨基酸的数口与基因、m RN A的碱基数的关系：基因碱基数：m RN
31、A碱基数：蛋白质中氨基酸数染=6：3：13、纤契分裂D N A、染色体数的变化:规律：（1）有丝分裂的染色体变化的两个关键时期：后期着丝点分裂时染色体加倍；末期平分给两个子细胞时染色体数恢复。（其他时期染色体数不变。切记：染色体复制时其数目不改变。）（2）有丝分裂的D N A：间期染色体复制时D N A数目加倍；末期平分给两个子细胞时D N A数目恢复。（其他时期不变。）（3）减数分裂的染色体变化：减数第一次分裂的末期染色体数目减半（说明：减数分裂染色体的减半就是发生在第一次分裂的末期，这时同源染色体分离，导致了染色体的减半。）；第二次分裂的后期染色体暂时增加（这时的染色体数等于体细胞的染色体
32、数）；分裂之后染色体数减半。（4）减数分裂的D N A变化：复制后加倍，然后二次减半，最后D N A是原来的一半。4、细胞分裂图形的辨别：_ _ _ _ _ _有 减数第一次分裂小.有 有丝分裂无,是 否 有 同 J源染色体 L无 减数第二次分裂是否出现联会、四分体5、果实的形成：胚诔“珠被-（2 n）c卵留I胞.+精 一E.(n)(n)I子房壁（2 n）1 2个极核+精子（n+n）（n）A寻精卵（2 n）A受精极核（3 n）A种皮(2 n)f ；(2 n)A环乳(3 n)-A果皮(2 n)果实(2 n)子 胚券(n )从以上图解可以看出：种皮和果皮都是由母本直接发育而成的，基因型可以用母本基
33、因型表示。说明：双受精时的两个精子的基因型相同；卵细胞和极核的基因型相同。（但精子和卵细胞的基因型可能不同。）三、题型解读高考热点考查内容及题型有：（1）细胞的化学成分；（2）物质出入生物膜的方式及其原理；（3）动植物细胞的亚显微结构及各部分的功能（特别是细胞生物膜系统及其功能）、真核细胞与原核细胞的结构特点等；（4）细胞分裂、分化、癌变和衰老；（5）细胞工程；（6）生殖的种类；（7）减数分裂；（8）生殖发育与遗传的联系；本专题多以选择题和图表、图像、坐标曲线图等分析题的形式出现。专 题 三 生 物 的 新 陈 代 谢一、网络导学 本专题包括必修第三章生物的新陈代谢、选修第二章光合作用与生物固
34、氮、选修第五章微生物与发酵工程。保证仃序进行直接能源光合作用水分代谢新陈代谢甘油+脂肪酸脂肪糖元葡萄糖曾代谢氨基酸同化作用异化作用组织蛋白、酶、激素新的氨基酸r不含氮部分糖、脂肪嗓性厌氧型怏氧型住乳型嫌性营养型屏养型如养型原核生物界原生生物界真菌界.病毒界L-含氮部分发酵主程（流程）尿素二、考纲提示（）高考命题趋势1 .从考点内容看本专题知识涉及植物代谢（水分代谢、矿质代谢、光合作用、呼吸作用），动物代谢（物质代谢、能量代谢），每个知识点都极其重要。本专题采分点也特别多，其中光合作用和呼吸作用，糖类、脂肪、蛋白质三大营养物质的消化、吸收、代谢的全过程是常考的内容。本章知识涉及相当多的初中知识，
35、诸如呼吸、消化、循环、排泄四大系统，激素调节、酵母菌、乳酸菌等，与高中生物中许多章节的知识，如前面的叶绿体、线粒体、细胞质基质、细胞的分裂，后面的环境保护、生态系统的物质循环和能量流动等知识相联系，也与理、化知识如能源、做功、同位素标记、化学中的摩尔计算等知识联系。2 .从考查能力要求看（1）要求能解释和说明所学自然科学基本知识的含义，并能运用适当的形式（如文字、图或表）进行表达。本专题内容重要概念多，如光合作用、呼吸作用、消化、吸收、代谢、同化作用、异化作用、外呼吸、内呼吸、交换吸附、自养型、异养型、需氧型、厌氧型、兼性厌氧型生物、脱氨基作用、转氨基作用等重要概念，光合作用和呼吸作用、三大营
36、养物质代谢等图解，内环境中的成分、三大营养物质之间的关系图解。（2）要求能掌握 考试说明中规定的实验，并能够根据要求设计简单的实验方案。高中生物教材中的实验中，本专题有四个实验，当然有关实验方面的考查也将以本专题为主。（3）要求读懂自然科学有关这方面的资料，看懂图表所包含的信息，并能从中找出规律。本章知识涉及酶、A T P、光合作用、呼吸作用、水分代谢、矿质代谢等诸多重要内容，资料、图表相当多，要能认清所涉及的相关知识的本质，读懂资料信息中与本章相关的内容。（4）要求在理解知识的基础上，应用这些知识去指导自然科学的研究、社会的生产和人类的生活，必须懂得自然科学知识的实用性和社会价值。本章内容可
37、与实际应用相联系的知识较多，如水分代谢与灌溉、矿质代谢与施肥、光合作用和呼吸作用与大棚作物及农作物产量的提高等。3 .从历年高考试题看本专题知识内容在各类试卷中的权重均在2 0%以上，且图表题和应用型题将光合作用呼吸作用等知识与其他学科、环保、能源等热点问题结合的题，实验的完成与设计题等呈上升趋势。4 .专题考向预测（1）酶与代谢的关系（2）设计或分析实验；验证酶的特性及温度、p H对酶活 性 的 影 响（3）A T P与代谢的关系（4）A T P再生的能量来源（5）光反应、喑反应中物质变化、能量变化以及二者之间的关系和发生部位（6）某些因素对光合作用中细胞内物质变化以及光合效率的影响（7）用
38、同位素示踪法研究光合作用过程中不同元素的去向及来源的实验设计原理（8）植物细胞渗透吸水原理的分析以及渗透现象的判别（9）矿质元素的吸收和呼吸作用的关系以及温度、02、载体种类及数量对矿质元素吸收的影响。（10）矿质元素选择吸收性对土壤溶液p H的影响以及多合理施肥的指导（11）矿质元素在植物体内的存在以及缺乏症，首发部位的判断分析（12）三大营养物质的相互转化（13）体内三大营养物质的来源及去路（14）高等动物内环境的组成及其稳态的形成和意义（15）有氧呼吸、无氧呼吸的过程以及能量利用率（16）呼吸作用原理在生产实践中的应用（17）光合作用、呼吸作用以及两者综合 的 有 关 计 算（18）生物
39、新陈代谢类型的特点及判断（19）微生物的营养、代谢、生 长（2 0）发酵工程的原理及应用（-）结论性知识要点1.新陈代谢是生物最基本的特征，是生物与非生物的最本质的区别。2 .酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物，其中绝大多数随是蛋白质，少数酶是RN A。3 .酶的特性：高效性；专一性；需要适宜条件。另：酶的催化反应速率与底物浓度、酶浓度等因素有关。4 .A T P是新陈代谢所需要能量的直接来源。5 .叶绿体中的色素分布在囊状结构的薄膜上。6 .叶绿体的色素有：叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）；类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素）。溶解度最高、扩散最快、在色素带最上方的是胡萝卜素（橙黄色）：含量
40、最多、色素带最宽的是叶绿素a；叶绿素含N、M g,类胡萝卜素不含N、M g。7.叶绿体的色素分为两类：一类具有吸收和传递光能的作用，包括绝大多数的叶绿素a以及全部的叶绿索b、胡萝卜素和叶黄素 1另一类是少数处于特殊状态的叶绿素a,它不仅能够吸收光能，还能使光能转换成电能。8 .渗透作用的产生必须具备两个条件：是具有一层半透膜，二是这层半透膜两侧的溶液具有浓度差。9 .原生质层（主要包括细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质）可以看做是一层半透膜。它具有选择透过性。当高温、过酸、过碱、过度失水或过度吸水胀破使细胞死亡时，原生质层失去选择透过性，变为全透性。1 0 .根吸收的水分，9 5婷9 9%通
41、过蒸腾作用散失掉。1 1 .植物蒸腾作用产生的拉力是：植物吸水的重要动力；水分在植物内运输的动力；矿质元素在体内运输的动力。1 2.植物吸收矿质元素的动力是呼吸作用。（根吸收矿质元素的过程是主动运输的过程，需要两个条件：能量和载体。）1 3 .植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。1 4 .糖类、脂质和蛋白质之间是可以转化的。糖类、脂质和蛋白质之间的转化是有条件的，只有在糖类供应充足的情况3糖类才有可能大量转化脂质。糖类可以大量转化为脂肪，脂肪不能大量转化为糖类。糖类、脂质和蛋白质之间除了能转化外，还相互制约着的。只有当糖类代谢发生隙碍时，才由脂肪和蛋白质氧化分解供给能
42、量。1 5.血糖正常值：8 0 1 2 0 m g/d l低血糖早期症状（血 糖50 6 0 m g/d l）：头昏、心慌、出冷汗、面色苍白、四肢无力等。处理：吃含糖较多的食物，或是喝一杯浓糖水。低血糖晚期症状（血糖低于4 5m g/d l）：出现惊厥或昏迷等。处理：静脉输入葡萄糖溶液。高血糖：1 3 0 m g/d l糖尿病：1 6 0 1 8 0 m g/d l1 6 .为什么低血糖时会出现惊厥或昏迷呢？因为脑组织功能活动所需的能量主要来自葡萄糖的氧化分解，而脑组织中含糖元极少，需要随时从血液中摄取葡萄糖来氧化供能。当血糖低于4 5 m g/d l时，脑组织就会因得不到足够的能量供给而发生
43、功能障碍，出现上述低血糖晚期症状。1 7.脂肪肝：病因：肝脏功能不好，或是磷脂等的合成减少时，脂蛋白的合成受阻，脂肪就不能顺利地从肝脏中运出去，因而造成脂肪在肝脏中的堆积，形成脂肪肝。防治：合理膳食，适当的休息和活动，并注意吃一些含卵磷脂较多的食物，是防治脂肪肝的有效措施。1 8 .新陈代谢的类型:（1）自养需氧型：绿色植物、蓝藻、硝化细菌、硫细菌、铁细菌等（2）自养厌氧型（3）异养需氧型（4）异养厌氧型绿硫细菌（在有光无氧的条件卜，以H2 s作为氢供体合成糖类。）各种固氮菌、谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌乳酸菌、破伤风杆菌等*特殊类型：酵母菌（兼性厌氧型）、红螺菌（兼性营养型细菌）1 9 .特殊
44、状态叶绿素a吸收光能后，变成激发态而失去电子，失去电子的叶绿素a变成强氧化剂，能从水中夺取电子。2 0 .N A D P H的作用：为暗反应提供能量；作为强的还原剂还原以（三碳化合物）。2 1 .C,植物：玉米、甘蔗、高梁、范菜 等2 2 .共生固氮微生物：根瘤菌（不同的根瘤菌，只能侵入特定种类的豆科植物。）自生固氮微生物：圆褐固氮菌2 3 .根瘤菌拌种，是提高豆*作物产量的一项有效措施。2 4.反应式：（1）.A T P A D P+P i +能量（2）.光合反应总反应方程式：C 02+H20 出鲤一 （C 1 W）+02光反应：2 H Q-4 H +O z +d e 叶馄体 ADP +P
45、i +能 量 一 AT P N ADP +2 e +H,N ADP H（3）.有氧呼吸：C M B+6 H,0+60 2 围 6C G+1 2 H力+能量无氧呼吸：C s H t A曳 2 G H Q H+2 c 0 Z+能量 CM Q 整-2 a H,。+能量2 5.等式：净光合作用速率=真光合作用速率一呼吸速率2 6.关于病毒：核衣壳病 毒 的 结 构，J膜：|核 酸：DN A或R N A,控制病毒的一切性状I衣壳：具有保护病毒核酸，决定病毒抗原特异性等功能流感病毒有囊膜，其上生有刺突只能在宿主的活细胞中进行病毒的繁殖：称为增殖 2 7 .关于细菌：I其主要过程有吸附、注入、合成、装配、释
46、放五个阶段细菌的质粒上面般含有儿个到儿百个基因，控制着细菌的抗药性、固氮、抗生素生成等性状。细菌的核区：有-个 大 型 环 状DN A分子，控制着细菌的主要遗传性状。细菌的的繁殖：二分裂菌落：指同种细菌在固体培养基上大量繁殖时形成的肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群体。菌 落 特 征（如大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明等）可作为菌种鉴定的重要依据。无鞭毛的球菌，常形成较小较厚、边缘较整齐的菌落；有鞭毛的细菌则形成大而扁平、边缘呈波状或锯齿状的菌落。（注：放线菌高考不作要求。）2 8.微生物需要的营养物质：碳源、氮源、生长因子、无机盐和水。生长因子是指微生物生长不可缺少的微量有机物，主要
47、包括维生素、氨基酸和碱基等。2 9 .在谷氨酸生产中，当培养基中的C ：N=4 ：1时，菌体大量生长而合成谷氨酸少；当C ：N=3：1时，菌体的繁殖受抑制，但谷氨酸合成量大增。30.真菌的最适P H为5.0 6.0；细菌的最适P H为6.5 7.5；放线菌的最适P H为7.5、8.5。31.培养基的种类32.微生物代谢的产物划分标准培养基种类用途物理性质液体培养基用于工业生产半固体培养基用于观察微生物的运动、鉴定菌种固体培养基用于微生物的分离、计数化学成分天然培养基用于工业生产合成培养基用于分类、鉴定用途选择培养基分 离 特 定 的 微 生 物（如要分离酵母菌和霉菌时，可在培养基中加入青霉素：
48、分离金黄色葡萄球菌时，可在培养基中加入高浓度的食盐。）鉴别培养基鉴别不同种类的微生物。如可用伊红一美蓝培养基鉴别饮水或乳制品中是否有 大 肠 杆 菌（若有，其代谢产物有机酸就与伊红和美蓝结合，使菌落呈深紫色，并有金属光泽）33.组成酶和诱导酶初级代谢产物次级代谢产物作用自身生长和繁殖所必需的物质对自身无明显生理功能，或并非微生物生长和繁殖所必需的物质产生时期生长全过程一直在产生生长到一定阶段才产生分布细胞内细胞内或外种的特异性无（不同种类微生物基本相同）有（不同种类微生物不相同）化学结构比较简单十分复杂举例氨基酸、核甘酸、多糖、脂类、维生素抗生素、毒素、激素、色素等34.酶活性发生改变的主:要
49、原因是，代谢过程中产生的物质与酶结合，致使酶的结构产生变化。但这种变化产生合成举例组成酶一直存在只受遗传物质的控制大肠杆菌分解葡萄糖的酷诱导酶诱导产生既受遗传物质控制，乂须诱导物的诱导大肠杆菌分解乳糖的酶是可逆的，当代谢产物与酶脱离时，酶结构便会复原，又恢复原有的活性。35.酶活性的调节是种快速、精细的调节方式。36.在谷氨酸的生产过程中，可以采取定的手段改变细胞膜的透性，使谷氨酸能迅速排放到细胞外面，从而解除谷氨酸对谷氨酸脱氢酶的抑制作用，提高谷氨酸产量。37.测定微生物群体生长规律的条件：（1）接种一种细菌；（2）用恒定容积的液体培养基培养。38.微生物群体生长的测定方法：（1）测定细菌的
50、细胞数目：（2）测定湿重或干重。39.微生物的生长规律40.什么是单细胞蛋白？时期调整期对数期稳定期衰亡期菌 体长 状不立即开始分裂繁殖进入快速分裂阶段繁殖速度与死亡速度相等死亡速率超过繁殖速率，活菌数目急剧下降形成原因对新环境的短暂调节或适应生存条件（空间、营养等）适宜生存条件恶化（有害代谢产物积累、PH变化等），种内斗争加剧生存条件极度恶化，与无机环境的斗争最为激烈菌体特征体积增长较快形态、生理特征稳定有些种类开始出现芽泡出现多种形态甚至畸形，有些细胞开始解体代谢特点代谢活跃，大量合成分裂所需的酶类、ATP及其它细胞成分代谢旺盛大量积累代谢产物，特别是次级代谢产物释放代谢产物应用与 控缩短