C4植物光合作用的特点.docx
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C4植物光合作用的特点
高三生物（第16讲）
【教学内容】
生物学综合知识提要—谈高考复习
学科内知识综合运用能力是衡量学生的智力与能力的重要标志。
因此，如何提高学生对本学科知识的综合运用能力，在高考复习时显得更加关键。
学习的过程是一个知识积累的过程，是一个记忆与理解的过程。
教材的每一个章节内都包含了许多知识要点，这些知识要点都应该通过理解，系统而又清楚地记忆在大脑里，只有内存容量达到一定水平时，这些知识才会自然而然地串联起来，这就是所谓的融会贯通。
所以，对知识的综合运用能力必须建立在对各章节知识点掌握的基础上。
生物学科的学习具有内在的规律，既要重在理解，又要重在记忆，理解与记忆之间是紧密联系的、相互促进的。
要充分利用教材中的生物结构图、模式图、坐标图、表格、实验等来理解与记忆所学知识。
在此基础上，运用某些原理来解释一些简单的生命现象。
为了帮助学生提高综合分析能力，把教材中可能联系到的知识，规纳成以下几个方面。
一、生物体的结构、功能、适应的一致性
根据达尔文的自然选择学说，发展到今天的生物都具有高度的适应性，也就是说生物体的结构与功能是适应的，它对内能协调统一，对外能适应复杂多变的环境。
扩大一点来看，生物的结构、功能、适应的一致性可以在分子、细胞器、细胞、组织、器官、个体、种群、群落、生态系统等微观到宏观的各个不同层次中表现出来。
DNA分子作为遗传物质，具有独特的双螺旋结构，这能适应它的两个重要功能，即自我复制——遗传信息的传递，控制蛋白质的合成——遗传信息的表达，从而保证生物体的前后代遗传性状的一致性。
线粒体作为细胞内能量转换的重要细胞器，它具有双层膜结构，外膜充当了界限膜，使其与细胞质内的其他物质隔离开来，内膜向内腔凸起，形成嵴，嵴的存在扩大了内膜面积，有利于基粒（呼吸酶等）附着，从而保证有氧呼吸的顺利进行，为细胞的生命活动提供ATP。
细胞内的各种结构通过内膜系统相互联系，同时又是相对分隔开来的。
各种微生物的个体很小，但是它的表面积与体积之比大，有利于与外界进行物质与能量的交换，所以它的代谢十分旺盛，人们利用微生物的发酵工程，可获得大量的代谢产物。
构成生物体各种组织的细胞结构是千变万化的。
动物体内的毛细血管的管壁是由一层扁平上皮细胞构成的，它既能把血浆和组织液隔开，又能使这两者之间进行充分的物质交换。
植物成熟区的表层细胞具有大的液泡，液泡内充满着具有一定浓度的细胞液，它可以通过原生质层从外界溶液渗透吸水。
动物的小肠是吸收养分的主要器官，它的粘膜具有皱襞，皱襞上具有许多绒毛，绒毛上皮又有许多微绒毛，这样就使小肠的内表面积大大增加，有利于营养物质的吸收。
生物体与它所生存的环境保持高度统一，什么样的环境之中，就有什么样的生物，动物保护色、警戒色、拟态就是最好的例子。
在自然界，每一个生物都不是单独存在的，而是与其他生物共同生活在一起。
在一定空间和时间内的同种生物个体的总和构成了种群。
每一个种群都具有一定的种群密度。
在一定的区域内，各种生物种群就构成了生物群落，群落内各种生物在空间上的配置状况组成了群落的垂直结构和水平结构。
生物群落及其无机环境相互作用的自然系统，叫做生态系统。
生态系统的成分与食物链、食物网构成了它的结构。
同时生态系统具有一定的功能，就是能进行能量流动和物质循环。
生态系统的结构与功能是相适应的，使它具有自动调节的能力，从而保持生态平衡。
生态系统的自动调节能力大小与其结构的繁简密切相关，例如森林生态系统与海洋生态系统中，营养结构复杂，各个营养级的生物种类繁多，它的调节能力相应地就比较大；而草原生态系统与农业生态系统以及城市生态系统的自动调节能力就小。
因此，生物的结构、功能、适应的一致性是贯串整个教材的内容中，也是学习生物学的基本思想。
二、物质和能量的统一性
构成生物体的有机物内含有丰富的能量，有机物的合成过程是能量的贮存过程，有机物的分解过程则是能量的释放过程。
绿色植物的光合作用是整个生物界的最基本的物质代谢和能量代谢。
绿色植物利用光能把无机物制成有机物，把光能转变成化学能贮存在有机物中，这些有机物与能量不但满足了自身的生长、发育与繁殖，同时也为其他各种生物提供了物质与能量的源泉。
生物体内物质与能量的利用十分经济高效，其中包括物质之间的相互转变（如糖类、脂类、蛋白质之间的转变），原有物质分解后的产物又可作为合成新物质的原料。
有机物的氧化分解，与在体外发生不同，是一个逐步降解的过程，能量是逐步释放的，避免了能量的浪费。
由于生物体内的ATP具有特殊的化学结构，它在能量代谢中起着重要的作用。
从上可知，ATP与ADP这两种物质可以相互转换，其中发生了能量的利用与转移。
生态系统具有两个重要的功能，物质循环和能量流动，它们之间互为因果、相辅相成，具有不可分割的联系。
能量流动是随着物质循环而进行的。
物质的合成与分解过程中，伴随着能量的贮存、释放、转移和利用。
生态系统中的各种组成成分——非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者正是通过能量流动和物质循环，才紧密联系在一起，形成一个统一的整体。
生态平衡实质上就是生态系统的结构与功能的平衡，也就是物质循环和能量流之间的一种动态平衡。
因此，要把动植物的新陈代谢与生态系统的结构、功能、生态平衡等方面的知识有机地联系起来，综合运用。
三、染色体、DNA、基因的平行性
染色体、DNA、基因这三者是从不同的层次上对遗传物质的描述，DNA是生物的主要遗传物质，染色体是DNA的主要载体，基因是DNA上有遗传效应的片段。
细胞水平分子水平分子水平
染色体DNA基因
DNA的主要载体主要遗传物质遗传物质结构和功能单位，
有遗传效应的DNA片断,
在染色体上是线性排列
在体细胞的增殖（即有丝分裂）过程中，亲代细胞通过染色体的复制（即DNA的复制），平均分配到两个子代细胞中，使子代细胞之间以及细胞与亲代细胞之间的染色体、DNA、基因相同，从而使前后代细胞之间的性状保持一致。
在减数分裂形成配子的过程中，原始的生殖细胞通过染色体复制，在第一次分裂过程中发生了同源染色体的分离，基因也随之分离；发生了非同源染色体的自由组合，非等位基因也随之组合。
此外，在四分体时期一部分初级精（卵）母细胞的染色体发生互换，使得等位基因也发生了互换。
一般地说，同源染色体细胞中成对存在，在配子中成单存在，等位基因也是如此。
通过受精作用，由于雌雄配子的结合，使得受精卵内的同源染色体与等位基因不但恢复到原来体细胞的水平，同时又使同源染色体与等位基因出现了千变万化的组合，从而使子代既保持了亲代的遗传性，又产生了变异性状。
因此，要抓住染色体、DNA、基因这条线索把教材中的细胞的有丝分裂、减数分裂、生殖发育、遗传变异等方面知识综合起来理解，运用这方面知识来分析与解释一些生命现象。
四、生物体的高效的自动调节能力
生物生活在复杂多变的环境中，对内能协调统一，对外能适应变化，取食避敌。
生物体由小到大，发育成熟，生殖后代，这一切能有条不紊、有规律地进行变，这是由于生物体内有一套精确高效完整的代谢调控系统来进行调整与协调，调控的内在因素是由于遗传特性、激素作用以及神径的调节。
植物的生命活动的调节是通过植物的各种激素的作用来完成的，植物的激素种类很多，作用有促进的，也有抑制的，这些激素相互协调才能使植物完成生活史。
其中生长素的作用重大，它能控制植物根的向地生长与茎的背地生长。
使植物根系能从土壤中吸收到足够的水分和无机盐，使茎上的叶片能得到充分的光照，完成光合作用。
动饼活生命活动的调节主要包括神经调节与激素调节，神经调节控制激素调节，激素调节也会影响到神经调节。
动物体的每种行为都会受到神经与激素的控制。
例如，动物体的下丘脑受到寒冷剌激，就会分泌各种释放激素，使垂体分泌相应的促激素，甲状腺与肾上腺的分泌功能也就加强了，从而促进机体内物质的氧分解，释放出大量的热量。
血液中的血糖含量，胰岛素使之下降，而胰高血糖素与肾上腺素则会使之升高。
这种协同与拮抗作用的调节，使动物能正确地完成各种生理活动。
此外，在体液中除激素之外，还有一些化学物质也会起到调节作用，如血液中的CO2浓度升高，就会通过对神经系统的刺激作用使动物的呼吸运动加速。
血浆中的某些缓冲物质能调节酸碱平衡。
肾脏不但能把体内的一些有害物质排出体外，同时通过泌尿调节了机体内的水与无机盐的平衡，保证组织细胞能在稳定的内环境中完成各项正常的生命活动。
上述这些，都是生命科学的基本思想内容，也包含了教材的基本内容，同学在高考复习时应当认真把握，灵活运用，才能在高考中立于不败之地。
二、高三生物期初考试试题
Ⅰ选择题（本大题共５０分，每小题２分）
1.同一种草本植物生活在山的南北两坡，它们的叶片有大小与厚薄的变化。
生活在北坡的叶片[]
A.大而厚 B.大而薄 C.小而厚 D.小而薄
2.下列对种群增长的叙述中，正确的是[]
A.在自然界中"J"曲线增长常见B.在自然界中"S"曲线增长常见
C.K值越小，种群数量增长越大D.K值越大，种群数量增长越小
3.对我国生物多样性特点的描述，错误的是[]
A.物种丰富B.特有的和古老的物种多
C.经济物种丰富D.特有物种的种群数量大
4.下列不属于温室效应危害的一项是[]
A.全球气候变暖B.冰川融化和海平面上升
C.农作物减少D.皮肤癌增加
5.除了下列哪一项之外，其余的都是A级和AA级绿色食品必备的条件？
[]
A.农田的水质必须符合绿色食品生态环境标准
B.可对作物使用少量的化肥
C.包装时不能对食品造成污染
D.产品必须使用绿色食品标志
6.无性生殖与有性生殖相比较，无性生殖所没有的变异来源是[]
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体变异 D.环境影响产生的变异
7.污水处理厂利用污水中微生物分解污水中有机物，其微生物多数是
[]
A.需氧自养型B.需氧异养性
C.厌氧自养性D.厌氧异氧型
8.测定细胞大小常用的计量单位是[]
A.毫米（mm） B.微米（μm） C.钠米（nm） D.埃（Ａ）
9.在一个阴湿性山芒草丛中，有一堆长满苔藓的腐木，其中聚着蚂蚁、蚯蚓、蜘蛛和老鼠等动物，它们共同构成了一个[]
A.种群B.生物群落C.生态系统D.以上都不对
10.人的胚和牛的胚在发育初期有许多相似之处，这是因为[]
A.自然选择作用 B.有共同的原始祖先
C.都在母体内发育 D.都由受精卵发育而成
11.血液中的氧气进入组织液和组织细胞，对这一过程最恰当的解释是
[]
A.细胞呼吸作用需要氧气 B.血红蛋白容易和氧气分离
C.毛细血管的壁很薄 D.血液中的氧浓度比组织液中的氧浓度高
12.下列前项为科学技术成果，后项为所运用的科学原理。
错误的一项是
[]
A.无籽番茄、激素原理 B.八倍体小黑麦、染色体变异
C.提高青霉素产量、基因重组 D.“多利羊”、克隆
13.对酶的叙述，正确的是[]
A.细胞膜中没有酶 B.酶的合成受基因控制
C.DNA复制不需酶 D.光反应不受酶影响
14.某DNA分子量为3×109,设该分子内的脱氧核苷酸平均分子量为300,各碱基对之间距离为3.4埃（10-10m）,那么这个DNA分子的长度（单位为毫米）是［ ］
A.3.4B,1.7C.34D.17
15.下列前项是实验试剂，中项是其作用，后项是实验结果，叙述错误的是
[]
A.醋酸洋红溶液、细胞核染色、观察染色体
B.秋水仙素、多倍体形成、植物新品种
C.丙酮、溶解叶绿体色素、分离色素
D.亚甲基蓝溶液、活体染色剂、观察根的离子交换吸附
16.绿色植物叶肉细胞内形成ATP的场所有[]
A.叶绿体、核糖体、内质网 B.叶绿体、线粒体、细胞质基质
C.叶绿体、线粒体、内质网 D.核糖体、线粒体、细胞质基质
17.下表是甲、乙、丙、丁四个种群，在一个生态环境中所含有的总能量和残留农药DDT的平均浓度。
含量种群
单位
甲
乙
丙
丁
能量（千焦）
2.8×109
1.3×108
9.1×107
2.9×107
DDT浓度（ppm）
0.04
0.35
0.39
3.4
这四个种群的最简单的能量流动渠道是[]
A.甲→乙→丙→丁B.丁→丙→乙→甲
C.甲→乙→丁D.丁→丙→甲
↘丙↗↘乙↗
18.结扎小白鼠的胰管后，小白鼠将出现的症状是[]
A.影响食物消化、影响血糖浓度
B.不影响食物消化、不影响血糖浓度
C.影响食物消化、不影响血糖浓度
D.不影响食物消化、影响血糖浓度
19.下列对各种生命现象的描述，正确的是[]
A.动物的行为都是神经活动的结果
B.有机物分解所释放的能量可直接用于生命活动
C.生物对环境的适应可表现在生物的各种性状方面
D.生物所表现的性状都是基因作用的结果
20.下列为某一段多肽链和控制它合成的DNA双链的一段。
—甲硫氨酸—脯氨酸—苏氨酸—甘氨酸—缬氨酸—
①
···TACGGGTGGCCCCAT···
···ATGCCCACCGGGGTA···
②
遗传密码表：
甲硫氨酸AUG脯氨酸CCA、CCC、CCG
苏氨酸ACU、ACC、ACA甘氨酸GGU、GGA、GGG
缬氨酸GUU、GUC、GUA
下列描述错误的是[]
A.这段DNA的①链起了转录模板
B.这段多肽链的遗传密码子依次是AUG、CCC、ACC、GGG、GUA
C.携带甲硫氨酸的转运RNA的一端与密码子配对的三个碱基是UAC
D.若这段DNA的②链右侧第二个碱基T为G替代，这段多肽中会出现两个脯氨酸
21.下列对对生态系统稳定性的理解中，错误的是[]
A.生态系统的调节能力大小与其结构的繁简有关
B.生态系统的抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越低
C.生态系统的抵抗力稳定性越低，恢复力稳定性越高
D.生态系统的调节能力越大，恢复力稳定性越高
22.正常情况下，当人体局部组织活动增强时，代谢产物增加，此时该组织中的
A.组织液增加，淋巴增加B.组织液增少，淋巴增加
C.组织液增加，淋巴增少D.组织液增少，淋巴增少
23.对ATP的叙述，错误的是[]
A.属于生物高分子物质 B.分子内含有两个高能磷酸键
C.是生物体的直接能源 D.它的合成通常需要氧气或光能
24.植物萎蔫时吸水速度（X）、水分运输速度（Y）、蒸腾速度（Z）的大小为「」
A.X>Y>ZB.XZD.X=Y=Z
25.引起森林群落中植物和动物垂直分层现象的主要因素分别是
A．温度、食物B、温度、光照
C、湿度、温度D、光照、食物
Ⅱ非选择题（本大题共５０分）
26.（１０分）水稻的每一个染色体组有12个染色体，现有三张没有注明的单倍体水稻、二倍体水稻、四倍体水稻根尖细胞有丝分裂的固定装片。
使用分辨率较高的显微镜就能将这三张装片区分开来，贴上标签。
⑴写出显微镜下观察装片的方法：
⑵应当观察处于细胞分裂期的__________时期的细胞为好。
这个时期的每个染色体有何特征？
⑶观察到细胞内有24个染色体的装片，是否就能确定它是二倍体水稻根尖装片？
为什么？
CO2
27.（１４分）光合作用和呼吸作用之间有密切的联系。
下面物质代谢反应系列中，就表示了两者之间的关系，请根据图示分析回答：
O2
H2O→[H]→→C6H12O6→丙酮酸→CO2
→H2O
→[H]
→[H]
①②③④⑤
图1
⑴①是叶绿体的_______上进行的，所需要的外部条件是__________,发生的能量变化是_____________。
⑵④、⑤是在_________中进行的，所需要的外部条件是_____________。
⑶在上述①～⑤中，能产生ATP的过程是___________________。
⑷有氧呼吸与无氧呼吸的共同途径是________________________。
28.（１０分）关于当前“人类基因组计划”的研究。
⑴“人类基因组计划”需要测定人类的24条染色体的基因和碱基排列顺序。
请指出是哪24条染色体？
为什么不是测定23条染色体？
⑵人类全部基因约有10万个，而染色体上全部DNA约30亿个碱基对。
估计基因的碱基对数目不超过全部DNA碱基对的10%。
试问平均每个基因最多含有多少个碱基对？
29.（１６分）下面为亲代细胞内染色体上基因分布的示意图：
①②③
b
b
a
a
④⑤⑥
图2
下表表示各杂交实验和子代表现型及比例：
编号
亲代表现型
子代AB
表现Ab
型与aB
比例ab
（）
AB*AB
9
3
3
1
（）
AB*Ab
3
3
1
1
（）
Ab*Ab
1
1
1
1
（）
AB*ab
4
1
1
4
（）
AB*aB
3
1
3
1
（1）表中
（一）～（五）杂交组分别是上图①～⑤中的哪种组合？
（一），
（二），（三），
（四），（五）。
（2）上述各杂交实验结果是否都符合基因的自由组合规律？
为什么？
【练习答案】
1.B（植物对吸收光能的适应）2.B3.D4.D5.B6.B7.B8.B9.C（包括了无机环境）10.B11.D12.C（基因突变）13.B14.B（不要忘记双链）15.C
16.B（光合作用、有氧呼吸、无氧呼吸）17.C18.C（内分泌腺是无管腺）19.C
20.D21.D22.A23.A24.B25.D
27.⑴将装片先放在低倍镜观察；找到分生区后，换上高倍镜，用细准觉螺旋和反光镜把视野调整清晰，移动装片，仔细观察。
⑵中期 染色体清晰，每个染色体包括两个姐妹染色单体。
⑶不能。
因为有丝分裂后期细胞内染色体会暂时加倍（单倍体水稻处于有丝分裂后期有24个染色体）。
27.⑴22个常染色体（1－22号）和X、Y性染色体。
因为人类的性染色体X与Y是异型的性染色体。
⑵3000个碱基对
28.⑴基粒片层结构薄膜 光能 光能转变为化学能形成ATP
⑵线粒体 氧气
⑶①③④⑤
⑷要经过许多中间步骤，能量是逐步释放的
⑸③
29.
（1）⑤*⑤⑤*
③*①②*⑥⑤*①
（2）不是，杂交组合（四）为连锁与互换规律。
其余的都遵循自由组合规律。
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