課本答案彙總
第一章 第1節 細胞是生命活動的基本單位
P2問題探讨
1、可以将大熊貓和冷箭竹幾種器官、組織制成裝片或切片,在顯微鏡下觀察這些組織是否由細胞構成。
2、評價時注重證據獲取的可行性和科學性。
P4思考與讨論
1、科學家獲取證據的方法和獲得的證據是:通過對人體進行解剖和觀察,認識到器官是有第一層次的結構——組織構成的:通過顯微鏡的觀察認識到植物的木栓組織是由許多細胞組成的:通過觀察不同形态的細菌、紅細胞和精子等,認識到細胞的存在:用顯微鏡廣泛觀察動植物的微細結構,如細胞壁和細胞質。
2、可信因為在科學研究中經常應用不完全歸幼法,在進行歸納時不可能對所有植物和動物的組織進行觀察。當然,在應用不完全歸納法時也要保持警惕,因為可能存在例外的情況,這一結論實際上闡釋了植物和動物在結構上的統一性。由此突破了植物學和動物學之間的壁壘,也推動了人們對細胞的深入研究。
3、所有的細胞都來源于先前存在的細胞,這當然暗示着你的身體的每個細胞都凝聚着漫長的進化史,細胞學說主要闡明了生物界的統一性,因為他揭示了動物和植物的統一性,從而闡明了生物界的統一性。
4、(1)科學發現是很多科學家的共同參與,共同努力的結果。
(2)科學發現的過程,離不開技術的支持。
(3)科學發現需要理性思維和實驗的結合。
(4)科學學說的建立過程是一個不斷開拓,繼承,修正和發展的過程。
P6思考題
一個分子或一個原子不是一個生命系統,不同層次的生命系統都要有多個組成成分,每個組成成分都執行一定的功能,他們之間相互配合,完成生命活動,而一個分子或原子不具有生命系統的功能。
P7思考與讨論
1、葉的表皮細胞主要起保護作用,心肌細胞是心髒的重要組成部分,衆多心肌細胞收縮舒張使得心髒得以搏動。
2、冷箭竹的光合作用發生在葉肉細胞中,因為這些細胞中含有葉綠體,大熊貓的血液運輸氧的功能靠紅細胞完成。
3、大熊貓和冷箭竹繁殖後代,關鍵是靠生殖細胞完成的。
4、生物圈的碳氧平衡與地球上所有生物細胞的生命活動都有關系,因為基本上每個細胞都要進行呼吸作用,消耗氧氣和釋放二氧化碳,而綠色植物細胞和藍細菌能進行光合作用,吸收二氧化碳和釋放氧氣細胞的呼吸作用和光合作用,對維持生物圈中碳氧平衡起到重要作用。
P8練習與應用
一、1. √ √ × √ 2.C
3. (1)人體皮膚本切片圖中可見,上皮組織細胞、角質保護層細胞和皮下結締組織中的多種細胞。
迎春葉:表皮細胞(保護)、保衛細胞(控制水分蒸發和氣體進出)、葉肉細胞(光合作用),導管細胞(運輸水和無機鹽)、篩管細胞運輸有機物。
(2)植物細胞和動物細胞的共同點是有細胞膜、細胞質、細胞核。區别是植物細胞有細胞壁、液泡,有些植物細胞還有葉綠體。
(3)因為人體皮膚和迎春葉都是由多種組織組成的,例如,人體皮膚由上皮組織、結締組織、神經組織和肌肉組織組成,這些不同的組織按照一定的次序結合在一起,構成行使保護等功能的器官。
第一章 第2節 細胞的多樣性和統一性
P9問題探讨
1. 從圖中至少可以看出5種細胞,它們分别是紅細胞、白細胞、口腔上皮細胞、洋蔥根尖細胞和洋蔥表皮細胞。這些細胞共同的結構有:細胞膜、細胞質和細胞核,植物細胞還有細胞壁,人的成熟紅細胞沒有細胞核。
2. 細胞具有不同的形态結構,是因為生物體内的細胞所處的位置不同,功能不同,是細胞分化的結果。例如紅細胞呈兩面凹的圓餅狀,這有利于與氧充分接觸,起到運輸氧的作用,洋蔥表皮細胞呈長方體形狀,排列緊密,有利于起到保護作用。
P10讨論
1. 使用高倍鏡觀察的步驟和要點是:(1)首先用低倍鏡觀察,找到要觀察的物象,移到視野的中央,(2)轉動轉換器,用高倍鏡觀察,并輕輕轉動細準焦螺旋,直到看清楚物象為止。
2. 這些細胞在結構上的共同點是有細胞膜,細胞質和細胞核,植物細胞還有細胞壁,各種細胞之間的差異和産生差異的可能原因是這些細胞的位置和功能不同,其結構與功能相适應,這是個體發育過程中細胞分化産生的差異。
3. 從模式圖中可以看出大腸杆菌沒有明顯的細胞核,沒有核膜,細胞外有鞭毛等等。
P11旁欄思考
“原核細胞”中的“原”字指“原始”的含義,“真核細胞”中的“真”字指“真正”的含義,從進化的意義看,真核細胞是由原核細胞進化而來的。
P12練習與應用
一、概念檢測
1.(1)×(2)√(3)√
2.D
3.根瘤菌是細菌,屬原核細胞,沒有成形的細胞核,植物細胞有成形的細胞核。
二、拓展應用
1.細胞之所以會有統一性,是因為細胞來源于細胞,即新細胞是從老細胞通過分裂而形成的,所有細胞都來自一類共同的祖先,所以具有統一性。細胞的多樣性是在進化過程中,由于自然選擇等原因,細胞出現結構分化、分别承擔不同功能而産生的。
2.(1)支原體與動物細胞結構的區别是支原體沒有成形的細胞核,隻有遊離的DNA和核糖體一種細胞器
(2)支原體與細菌的細胞結構的區别是支原體沒有細胞壁
(3)支原體是原核生物
P14 第一章 複習與提高
一、選擇題CDDC
二、非選擇題
1、三個問号所表達的連接詞從左到右為:不具有、具有、具有。
2、
(1)細胞膜、細胞質、細胞核(或儲存遺傳物質的場所)
(2)眼蟲、衣藻 含有葉綠體,能進行光合作用,衣藻還含有細胞壁
變形蟲、草履蟲 具有細胞膜、細胞質和成形的細胞核,不具有細胞壁
(2)(3)眼蟲有葉綠體,與植物細胞相似;眼蟲有眼點能感受光的刺激,有鞭毛,能運動,這些特征與動物類似。從以上分析可以看出,眼蟲與植物和動物都有相同之處,說明眼蟲可能是與植物,動物共同祖先很接近的生物。
3、
(1)不是 病毒不具有細胞結構,不能獨立生活,隻能寄生在活細胞中才能生存,因此,盡管人工合成了脊髓灰質炎病毒,但不意味着人工制造了生命。
(2)人工合成病毒的研究,其意義具有兩面性,用絕對肯定或絕對否定的态度都是不全面的。從肯定的角度看,人工合成病毒可以使人類更好的認識病毒,如研制抵抗病毒的藥物和疫苗,從而更好地為人類的健康服務;從否定的角度看,人工合成病毒的研究也可能會合成某些對人類有害的病毒,如果這些病毒傳播開來,或者被某些人用作生物武器,将給人類帶來災難。
第二章 第1節 細胞中的元素和化合物
P16問題探讨
提示:為什麼組成地殼和細胞的元素種類基本相同,而含量差異很大?
P16思考·讨論
1、自玉米細胞和人體細胞中含量較多的四種元素是一樣的,都是C、H、O、N。這是因為玉米和人類都是生物,組成它們的主要成分都是水、糖類、脂類和蛋白質等物質,這些物質含有C、H、O,蛋白質中還含有大量的N元素。
2、提示:細胞中有些元素含量很少,如玉米細胞中S隻有0.17%,人體細胞中Mg隻有0.16%,但很多蛋白質都含有S,葉綠體中的葉綠色分子就含有Mg,它們都是一些分子的重要組成成分。因此,細胞中有些元素含量很少,但它們的作用都非常重要。
3、提示:組成玉米細胞中氧元素的含量明顯要高于人體細胞,而氮元素的含量明顯又低于人體細胞,這說明玉米細胞和人體細胞中的不同有機物的含量有差别,如玉米細胞中的糖類要多一些,而人體細胞中的蛋白質的含量要多一些;Ca元素的含量也有區别,這與玉米和人體的物質和結構組成有關。
P17旁欄
提示:梨的果實細胞中糖類、蛋白質和水等物質多,含量高;葉肉細胞中色素、糖類和水等物質較多,含量高。
P18探究·實踐
3、不同生物材料中有機化合物的種類、含量有差異,因此在日常膳食中要遵循“多樣、均衡”的原則,滿足機體生命活動的需要。
P18練習與應用
一、概念檢測
1、(1)√(2)×(3)√
2、
3、C
4、B
二、拓展應用
1、細胞是生命活動的基本單位,雖然組成細胞的元素來自無機環境,但是構成細胞的主要元素C、H、O、N含量與無機環境差異很大,這與細胞内的有機化合物如糖類、脂質、蛋白質和核酸有關。
2、不能。因為生命系統内部是一個嚴謹有序的結構,不是物質随意堆砌而成的。
第二章 第2節 細胞中的無機物
P20問題探讨
1、提示:水在細胞中的作用主要表現在以下幾個方面。水是細胞的重要組成成分;水是細胞内的良好溶劑,許多物質必須溶解在水中,細胞内的許多化學反應也都需要水的參與;多細胞生物體的絕大多數細胞必須浸潤在以水為基礎的液體環境中;通過水在生物體内的流動,可以把營養物質運送到各個細胞,同時,把各個細胞在代謝中産生的廢物運送到排洩器官或者直接排出體外。總之,生物體的一切生命活動都離不開水。
2、提示: 氯化鈉、 氯化鉀、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、碳酸氫鈉等都屬于無機鹽, 它們在飲料中以離子的形式存在。運動員在運動中會大量出汗,出汗時會排出大量無機鹽,所以要補充無機鹽 無機鹽可以調節細胞的生命活動。
P22思考·讨論
4、提示: 光合作用的正常進行不能缺少葉綠素,而葉綠素中不能缺少的元素之一就是Mg。Mg是葉綠素的組成元素之一,因此,它對于光合作用具有重要意義。缺Mg使葉綠素的形成受到阻礙,進而影響光合作用。
5、提示: 人體内血紅蛋白和紅細胞的減少都可以導緻貧血。血紅蛋白中不能缺少的一種元素就是Fe,缺Fe會導緻血紅蛋白的合成障礙,從而引起貧血。缺鐵性貧血是一種常見的貧血症。
6、提示:這說明了P對于植物正常的生長發育是必不可少的。作為植物生長發育所必需的大量元素之一,P是許多重要化合物(如核酸、ATP等)和生物膜等的重要組成成分,在光合作用和呼吸作用等與能量代謝有關的反應中扮演重要角色。當P供應不足時,核酸的合成會受到影響,并會影響蛋白質的合成,還會影響體内糖類的代謝。因此,缺乏P的植株會由于糖類代謝障礙而出現葉片顔色異常植株矮小,産量低下。
P22旁欄
提示:食鹽是日常生活中不可缺少的調味品,它的主要成分是NaCl.雖然Na 和CI-在人體細胞的代謝中發揮重要的作用,但人體不宜過多攝入食鹽。世界衛生組織(WHO)推薦每人每天食鹽攝入量以5g為宜。攝入鹽過多對人類健康的危害很大。有證據表明,增加鹽的攝入會增加高血壓及其他心血管疾病的患病風險;高鹽飲食與骨質疏松症、糖尿病等相關。
P22練習與應用
一、概念檢測
(1)×(2)×(3)×
三、拓展應用
3、質量分數為0.9%的氯化鈉溶液的濃度,正是人體細胞所處液體環境的濃度,所以叫生理鹽水。當人體需要補充鹽溶液或輸入藥物時,應輸入生理鹽水或用生理鹽水作為藥物的溶劑,以保證人體細胞的生活環境維持在穩定的狀态。
4、水是生命之源,地球上最早的生命就是孕育在水中的。科學家在火星上發現了流動水的痕迹,說明那裡可能有自由流動的水。同時,那裡的土壤中還含有生命必需的一些元素,所以科學家才會作出這樣的推測。
第二章 第3節 細胞中的糖類與脂質
P23問題探讨
讨論:1、糖類主要是作為細胞生命活動所需要的能源物質。
2、這說明細胞可以将葡萄糖轉化成脂肪。
P24:糖尿病病人的飲食受到嚴格的限制,受限制的并不僅僅是甜味食品,米飯和饅頭等主食也都需定量攝取。為什麼?
答:在糖尿病病人的飲食中,米飯、饅頭等主食也需限量,是因為這些主食富含澱粉,澱粉經消化分解後生成的是葡萄糖。
P25:既然人類很難消化纖維素,為什麼一些科學家還将纖維素等其他糖類稱為人類的“第七類營養素”呢?
答:除澱粉外的複雜糖類,如纖維素、果膠等,被稱為膳食纖維。膳食纖維大量存在于蔬菜、水果、海藻和糧食(特别是粗糧)等植物性食物中;它們既不能被腸道消化、吸收,也不能産生能量,隻是腸道裡的匆匆過客,最終混在食物殘渣裡,随着糞便一起排出體外。但膳食纖維能夠促進胃腸的蠕動和排空。所以,多吃一些富含膳食纖維的食物,排便就會通暢,并且減少患大腸癌的機會,還有利于降低過高的血脂和血糖等,從而有利于維護心腦血管的健康、預防糖尿病、維持正常體重等。由于膳食纖維具有如此重要的保健作用,因此一些科學家把它稱作人類的“第七類營養素”。
P26:思考與讨論《脂肪的作用》
1、在人和哺乳動物體内,脂肪主要分布在哪些部位?
提示:脂肪主要分布在人和動物體内的皮下、大網膜和腸系膜等部位。某些動物還在特定的部位儲存脂肪,如駱駝的駝峰。
2、請說出脂肪含量比較高的幾種植物。脂肪主要分布在這些植物的什麼器官中?
提示:花生、油菜、大豆、向日葵、松、核桃、蓖bì麻等植物都含有較多的脂肪,這些植物的脂肪多儲存在它們的種子裡。
3、脂肪對細胞和生物體可能有哪些作用?
提示:脂肪除了可以儲存大量能量,還具有隔熱、保溫和緩沖的作用,可以有效地保護動物和人體的内髒器官。
P27:北京鴨
提示:細胞中的糖類和脂質是可以相互轉化的。當北京鴨攝入的糖類過多時,糖類在鴨體内就轉變成了脂肪,并在皮下組織等處儲存起來,就變成了一身肥肉。
《練習與應用》
一、1、√,×,× 2、C 3、C
二、1、糖類是生物體主要利用的能源物質,尤其是大腦和神經系統所利用的能源必須由糖類來供應。而脂肪是生物體内最好的儲備能源。脂肪是非極性化合物,可以以無水的形式儲存在體内。雖然糖原也是動物細胞内的儲能物質,但它是極性化合物,是高度的水合形式,在機體内儲存時所占的體積相當于同等重量的脂肪所占體積的4倍左右,因此脂肪是一種很“經濟”的儲備能源。與糖類氧化相比,在生物細胞内脂肪的氧化速率更慢,而且需要消耗更多的氧;此外,糖類氧化既可以在有氧條件下進行也可以在無氧條件下進行,所以對于生物體的生命活動而言,糖類和脂肪都可以作為儲備能源,但是糖類是生物體生命活動利用的主要能源物質。
2、魚肝油主要含有維生素A和維生素D。維生素D有助于細胞吸收和儲存鈣和磷,所以當嬰幼兒服用鈣片時,醫生會建議同時服用魚肝油來促進鈣的吸收。當維生素D缺乏時,嬰幼兒容易患佝偻病、軟骨病等。
第二章 第4節蛋白質是生命活動的主要承擔者
P28問題探讨:
1. 用某些動物組織提取的膠原蛋白制作手術縫合線,能夠被人體組織吸收,是因為組成動物和人體的膠原蛋白是相似的物質。
2. 這種手術縫合線要變為小分子物質才能被吸收,我們已經知道,食物中的蛋白質要消化為基酸才能被吸收,因此,蛋白質在化學組成上應該可以分解為更小的分子。
P29思考讨論:
1.“氨基酸”代表了氨基酸分子結構中的主要部分---氨基和羧基
2.每種氨基酸至少都含有一個氨基和一個羧基,并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。
P31思考讨論:
1. 氨基酸脫水縮合形成二肽、三肽。。。多肽;一條肽鍊按照一定形态,折疊盤曲構成空間結構,多條肽鍊構成更為複雜的空間結構。
2. 食物中的蛋白質要經過胃蛋白酶,胰蛋白酶、腸肽酶等多種水解酶的作用才能分解為氨基酸,這些氨基酸進入人體細胞後,一部分要脫水縮合形成二肽,三肽。。。多肽,由多肽鍊構成人體蛋白質;一部分分解氧化,放出能量。人體蛋白質與食物中的蛋白質不一樣,其具有完成人體生命活動的結構和功能。
3. 10個氨基酸能夠構成2010條互不相同的長鍊.氨基酸的數目、種類、排列順序的多樣性以及蛋白質具有複雜的空間,結構是蛋白質種類多種多樣的原因。
P32練習與應用:
一、概念檢測
1. √ × × √ 2.A 3.A 4.B
二.拓展應用
1. 食物中的營養物質都要被消化成細胞可以吸收的小分子物質,原有的食物形态不存在了,這些小分子都要在人體細胞内重新合成不同的蛋白質在人體内執行不同的功能。
2. (1)5 4 4 (2)略
(3)不能,因為氨基酸的排列順序決定了腦啡肽的功能,如果氨基酸排列順序變了,新的物質就不具有腦啡肽的鎮痛功能。
第二章 第5節 核酸是遺傳信息的攜帶者
P34問題探讨
1、DNA是遺傳物質,攜帶有遺傳信息,不同個體的遺傳信息一般都有區别,因此能夠提供犯罪嫌疑人的信息。
2、提示:可以進行親子鑒定;在人類遇到自然災害,如地震時找到的屍體損毀嚴重,幫助家人找到不幸逝去的親人。
P36練習與應用
1、√、 × 、√
2、C
3、C
4、C
5、(1)“一切疾病都與基因受損有關”過于絕對,疾病有的是基因受損導緻的,還有很多疾病是受到細苗等病原體影響導緻的。“基因是核酸片段”屬于概念有誤,核酸包括DNA和RNA,除少數病毒外,生物的基因是DNA上有遺傳效應的片段。“補充某些特定的核酸,可增強基因的修複能力”這是混淆概念關系以誤導消費者。人們吃的食物中已經含有很多核酸,不需要額外補充核酸,核酸也不是人體需要的營養物質;人體内不缺乏合成核酸的原料;人體細胞不會直接利用外來核酸,無論是食物中的核酸,還是補充特定的核酸,都不能直接被細胞利用,都要被消化系統内的酶分解後才能被人體細胞利用;細胞内的基因修複有複雜的機制,補充核酸不會增強基因修複能力。
(3)提示:向推銷人員詢問該核酸保健品的成分、功效及如何起到保健作用的原理;運用已學習的核酸知識與推銷員交流,傳遞正确的營養保健知識,表明不會購買核酸保健品的态度。
P38第二章 複習與提高
一、選擇題
1. A 2.B 3.D 4.D 5.A 6.D 7.A 8.B
二、非選擇題
1.(1)冬小麥的含水量從9月至12月處于下降趨勢,因為随着冬季來臨,氣溫下降,細胞中自由水的含量顯著下降有助于抵抗低溫凍害。
(2)在寒冷的情泥下,自由水可以結成冰而傷害植物,結合水則不會結冰。因此,為了避免氣溫下降時自由水過多導緻容易結冰而損害自身,自由水的比例就會逐漸降低,而結合水的比例就會逐漸上升。這是植物适反環境的一種表現,是生物進化的結果
(3)略
2.蛋白質的結構由氨基酸種類、數目和排列順序、多肽鍊折疊或盤曲形成的空間結構決定的。人的紅細胞承擔運輸氧的作用,血紅蛋白的結構适于運輸氧;而心肌細胞主要是承擔心髒律動作用,心肌蛋白的結構适于律動。
3.構成多糖的基本單位是萄萄糖,無論多少個葡萄糖構成多糖,它的順序沒有什麼變化。核酸就不同了,構成核酸的核苷酸,無論是脫氧核苷酸還是核糖核苷酸,都各含4種堿基。核酸是由核苷酸連接而成的長鍊,核酸分子中4種脫氧核苷酸(或核糖核苷酸)在數量、排列順序上就會千差萬别,從而能夠承擔起攜帶遺傳信息的功能因此說核酸是遺傳信息的攜帶者,而多糖不是。
4.在隕石中發現了基酸,且非地球所有這說明宇宙中很可能還存在與地球生物類似的生命形式。因為氨基酸是組成蛋白質的基本單位,而蛋白質又是生命活動的主要承擔者。
第三章 細胞的基本結構
第1節 細胞膜的結構和功能
(一)問題探讨
1.活細胞的細胞膜具有選擇透過性,染料台盼藍是細胞不需要的物質,不易通過細胞膜,因此活細胞不被染色。死細胞的細胞膜失去控制物質出入細胞的功能,台盼藍能通過細胞膜進入細胞,死細胞能被染成藍色。
2.細胞膜作為細胞的邊界,具有控制物質出入細胞的功能。
(二)思考與讨論
1.最初對細胞膜成分的認識,是通過對現象的推理分析得出的。
2.因為磷脂分子的“頭部”親水,尾部疏水,所以在水一空氣的界面上磷脂分子是“頭部”向下與水面接觸,“尾部”則朝向空氣的一面。科學家因測得從紅細胞中提取的脂質,鋪成單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍,才得出膜中的脂質必然排列為連續的兩層這一結論。
3.由于磷脂分子有親水的“頭部”和疏水的“尾部”,在水溶液中,朝向水的是頭部,尾部受水的排斥。當磷脂分子的内外兩側均是水環境時,磷脂分子的尾部相對排列在内側,頭部則分别朝向兩側水的環境,形成磷脂雙分子層。細胞的内外環境都是水溶液,所以細胞膜磷脂分子的頭部向着膜的内外兩側而尾部相對排在内側,形成磷脂雙分子層。
4.如果将磷脂分子置于水一苯的混合溶劑中,磷脂的頭部将與水接觸,尾部與苯接觸,磷脂分子分布成單層。
(三)旁欄問題
一是因為水分子極小,可以通過由于磷脂分子運動而産生的間隙;二是因為膜上存在水通道蛋白,水分子可以通過通道蛋白通過膜。
(四)練習與運用
一、概念檢測
1.× × × 2.B
二、拓展應用
1.提示:把細胞膜與窗紗進行類比,合理之處是說明細胞膜與窗紗一樣可以允許一些物質出入,阻擋其他物質出入。這樣的類比也有不妥之處。例如,窗紗是一種簡單的剛性的結構,功能較單純,細胞膜的結構和功能要複雜得多;細胞膜是活細胞的重要組成部分,活細胞的生命活動是一個主動的過程,而窗紗是沒有生命的,它隻能是被動地在起作用。
2.(1)由雙層磷脂分子構成的脂質體,兩層磷脂分子之間的部分是疏水的,脂溶性藥物能被穩定地包裹在其中;脂質體的内部是水溶液的環境,能在水中結晶的藥物可穩定地包裹其中。
(2)由于脂質體是磷脂雙分子層構成的,到達細胞後可能會與細胞的細胞膜發生融合,也可能會被細胞以胞吞的方式進入細胞,從而使藥物在細胞内發揮作用。
第2節 細胞器之間的分工合作
(一)問題探讨
1.研制大飛機是一個複雜的系統工程,需要不同部門的分工與合作,缺少任何一個部門都難以完成研制工作。
2.提示:細胞是一個更複雜的系統,細胞内分布着諸多的“部門”,它們既有分工又有合作,共同配合完成着生命活動。例如,分泌蛋白質的合成中,細胞核是遺傳信息庫,蛋白質的合成要在遺傳信息的指導下進行,核糖體是合成蛋白質的場所同時内質網、高爾基體等細胞器也在蛋白質合成中起到重要的作用。這說明細胞的生命活動也是需要多個“部門”和“車間”協調配合完成的。
(二)探究.實踐
1.葉綠體的形态和分布有利于接受光照,進行光合作用,例如,葉綠體大多呈橢球形,在不同光照條件下會改變方向。在弱光下,葉綠體以其橢球體的正面朝向光源,在強光下,葉綠體以其橢球體的側面朝向光源。這使得葉綠體在弱光下能接受較多的光照,在強光下能避免葉綠體被灼傷。又如,葉片細胞的栅欄組織(接近上表皮)中的葉綠體較海綿組織(接近下表皮)中的多,這使得葉片的葉綠體能夠接收更多的光照進行光合作用。
2.提示:細胞質是細胞代謝的主要場所。細胞質中含有細胞代謝所需要原料、代謝所需的酶和細胞器等。細胞質的流動,為細胞内物質運輸和結構移動創造了條件,從而保障了細胞生命活動的正常進行。
(三)思考.讨論
1.分泌蛋白是在内質網上的核糖體中合成的。
2.提示:分泌蛋白從合成至分泌到細胞外,經過了核糖體、内質網、高爾基體和細胞膜等結構。分泌蛋白在核糖體上合成,在内質網内加工,由囊泡運輸到高爾基體做進一步的加工,再由囊泡運輸到細胞膜,與細胞膜融合,将蛋白質分泌到細胞外。
3.提示:需要,如核糖體在将氨基酸連接成肽鍊的過程中就需要能量,囊泡與細胞膜融合将蛋白質分泌到細胞外去的過程也需要能量。這些能量主要是由線粒體通過有氧呼吸提供的。
(四)練習與應用
一、概念檢測
1.√ × 2.A 3.C 4.B
5.提示:上圖是動物細胞的亞顯微結構圖,細胞右下方的葉綠體應該去掉;圖中标注的内質網與高爾基體反了,應該對調圖中标注的染色質應改為核仁,下圖為成熟植物細胞的亞顯微結構圖。圖中标注的核糖體是中心粒,高等植物細胞中不含有中心粒,應該去掉;圖中标注的核仁應改為葉綠體;标注的葉綠體應該改為線粒體。
二、拓展應用
溶酶體中含有多種水解酶,但溶酶體膜卻不會被水解。根據這一事實,可以作出多種合理假說,例如,膜的成分可能被修飾,使得酶不能對其發揮作用;溶酶體膜可能因為所帶電荷或某些特定基團的作用而能使酶遠離自身;可能因膜轉運物質使得膜周圍的環境(如pH)不适合酶發揮作用;等等
第3節 細胞核的結構和功能
(一)問題探讨
說明了克隆牛的性狀是由細胞核決定的。
(二)思考.讨論
1.美西螈皮膚的顔色是皮膚表皮細胞内的黑色素決定的。表皮細胞内合成了黑色素,使皮膚呈黑色,不能合成黑色素的,皮膚呈白色。細胞内黑色素的合成是由細胞核控制的。
2.沒有細胞核,細胞就不能分裂、分化。
3.細胞核是細胞生命活動的控制中心。
4.傘藻的形态結構取決于細胞核。
5.提示:克隆牛是由重組的卵細胞發育成的。重組細胞包含了母牛乙的細胞核,母牛甲的細胞質。由這一重組細胞發育成的克隆牛性狀幾乎與母牛乙一模一樣,這說明性狀是由細胞核決定的。克隆牛所有的細胞都來
自于重組細胞的細胞分裂,其細胞核中的遺傳物質與母牛乙的遺傳物質相同。
6. 細胞核具有控制細胞代謝與遺傳的功能。
(三)旁欄問題
提示:同一生物體内的所有細胞都來自于受精卵的分裂,細胞内的“藍圖”都是一樣的。體内細胞的形态、結構和功能多樣,是細胞分化的結果。
(四)練習與應用
一、概念檢測
1.√ √ 2.C 3.D
二、拓展應用
1.提示:染色體呈高度螺旋狀态,這種狀态有利于在細胞分裂過程中移動并分配到子細胞中去,而染色質處于細絲狀,有利于DNA完成複制、轉錄等生命活動。
2.提示:有性生殖的子代繼承了雙親的遺傳信息,在子代中雙親的遺傳物質得到了重新組合,從而大大增加了生物變異增加了适應多變環境的能力,也為進化提供了原材料。克隆是無性繁殖的産物,克隆人與親代相比,遺傳物質是一樣的,沒有什麼變化,因而降低了适應環境的能力還有,如果克隆人對某種疾病具有易感性,就可能帶來災難性的後果;在社會學意義上,克隆人是沒有傳統意義上的父親和母親,這可能會沖擊原有的家庭和社會觀念,等等
複習與提高
一、選擇題
1.C 2.C 3.D 4.B 5.B 6.A
二、非選擇題
1.細胞質 細胞質基質 細胞器 内質網 與細胞有絲分裂相關 合成蛋白質
2.(1)高爾基體、内質網、線粒體
(2)一定流動性
(3)蛋白質與脂質
(4)細胞膜與核膜控制物質出入細胞的功能。
第四章 細胞的物質輸入和輸出
第1節 被動運輸
(一)問題探讨
1.燒杯中的水分子進入漏鬥中導緻漏鬥液面升高.事實上半透膜兩側的水分子都能夠通過擴散作用自由進出,但由于蔗糖溶液中水的相對含量(單位體積中的水分子數)比燒杯中的水的相對含量低,因此燒杯中的水擴散到漏鬥中的速度比漏鬥中的水擴散到燒杯中的速度相對更快些,導緻漏鬥中水量增加,液面上升。如果漏鬥管足夠長,當管内的液面上升到一定高度之後,管中的水柱産生的壓力将加快漏鬥中水分向外擴散的速度最終達到平衡,液面将不再上升。
2.不會,因為紗布不是半透膜,孔隙很大,可溶于水的物質都可能自由通過,包括水分子和蔗糖分子都能通過。
3.漏鬥管中的液面将保持不變。
(二)思考.讨論
1.紅細胞中的有機物有的能通過細胞膜,有的不能。血紅蛋白是有機大分子物質,不能透過細胞膜,它相當于“問題探讨”中的蔗糖分子。
2.是。但細胞膜具有生命活性,物質通過細胞膜的方式不隻是簡單擴散。
3.不一定。因為紅細胞吸水膨脹後細胞内液濃度也會下降,如果外界溶液濃度不是很低,有可能細胞内液濃度下降後與外界溶液的濃度達到平衡,此時,紅細胞将不再吸水。
4.取決于紅細胞内外溶液的濃度差,一般情況下,濃度差越大時,細胞吸水或失水越多。
5.因為生理鹽水的濃度與血漿的濃度基本一緻,血細胞不會因為過度吸水或失水而出現形态和功能上的異常。
(三)旁欄問題
因為甘油、乙醇等都是脂溶性物質,與磷脂分子有較強的親和力,容易通過磷脂雙分子層出入細胞。
(四)練習與應用
一、概念檢測
1.√ × × 2.D 3.B
二、拓展應用
1.提示:可以配制出一系列濃度梯度的蔗糖溶液,将紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞置于配好的各種濃度的蔗糖溶液中,适當時間後用顯微鏡觀察細胞質壁分離情況。記錄剛好發生質壁分離的細胞所用的蔗糖溶液濃度,以及剛好尚未發生質壁分離的細胞所用的蔗糖溶液濃度,據此推算出細胞液溶質濃度應介于這兩個濃度之間。
2.假設:溫度變化會影響水分通過半透膜的擴散速率設計實驗提示:可以借用本節問題探讨中的滲透裝置進行實驗。将該滲透裝置置于不同溫度的環境中,通過比較不同溫度下漏鬥管液面上升速度的快慢,判定溫度是否影響水分子的擴散速度,實驗中要注意排除各種無關變量的幹擾,如置于不同溫度中的漏鬥内的蔗糖溶液的量和濃度必須相等,以确保實驗的準确性。
第2節 主動運輸與胞吞、胞吐
(一)問題探讨
1.不是。
2.需要細胞提供能量。
3.具有普遍性。
(二)思考.讨論
1.細胞膜結構的流動性是胞吞、胞吐的基礎;胞吞、胞吐過程中膜的變形本身也體現了膜的流動性。
2.因為遊離于細胞質基質中的核糖體,所合成的蛋白質也隻能遊離于細胞質基質中,由于蛋白質是大分子有機物,無法直接通過被動運輸或主動運輸穿過細胞膜運輸到細胞外,所以一般隻能留在細胞内供細胞自身使用,而附着在内質網上的核糖體合成的蛋白質能夠進入内質網腔中,并借助囊泡移動進入高爾基體,經加工包裝後,包裹在囊泡中的蛋白質就能以胞吐的方式分泌到細胞外。
(三)練習與應用
一、概念檢測
1.× × × √ 2.A 3.A
二、拓展應用
1.放入蒸餾水中的草履蟲,其伸縮泡的伸縮頻率加快,放入海水中的則伸縮頻率減慢。
2.提示:主動運輸和被動運輸的區别之一是是否需要能量而能量來自細胞呼吸,故可通過抑制根細胞呼吸,并觀察無機鹽離子吸收速率是否受影響來判斷其吸收過程屬于主動運輸還是被動運輸,具體步驟:取甲、兩組生長狀态基本相同的柽柳幼苗,放入适宜濃度的含有Ca2 、K 的溶液中;甲組給予正常的細胞呼吸條件,乙組抑制細胞呼吸;一段時間後測定兩組植株根系對Ca2 、K 的吸收速率,若兩組植株對Ca2 、K 的吸收速率相同,說明柽柳從土壤中吸收無機鹽為被動運輸;若乙組吸收速率明顯小于甲組吸收速率,說明柽柳從壤中吸收無機鹽是主動運輸。
複習與提高
一、選擇題
1.A 2.A 3.C 4.D
二、非選擇題
1.
2.(1)K 和Mg2 這兩種離子的濃度細胞内大于細胞外,細胞若要吸收這兩種離子必須逆着濃度梯度進行
(2)Na 和Cl- 這兩種離子的濃度細胞内小于細胞外,細胞若要排出這兩種離子必須逆着濃度梯度進行
3.(1)滲出 增大
(2)緩慢增大後趨于穩定 蔗糖溶液 清水
(3)乙二醇 增大
(4)大液泡
第五章 細胞的能量供應和利用
第1節 降低化學反應的活化能的酶
(一)問題探讨
1.便于取出實驗材料(肉塊),排除物理性消化對肉塊的影響,确定其是否發生了化學性消化。
2.是胃内的化學物質将肉塊分解了。
3.收集胃内的化學物質,看看這些物質在體外是否也能将肉塊分解。
一、酶的作用和本質
(二)探究與實踐
1.2号試管放出的氣泡多。這一現象說明加熱能促進過氧化氫的分解,提高反應速率。
2.不能。
3.說明FeCl3中的Fe3 和新鮮肝髒中的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解的速率。
4.4号試管的反應速率比3号試管快得多說明過氧化氫酶比Fe3 的催化效率高得多細胞内每時每刻都在進行着成千上萬種化學反應,這些化學反應需要在常溫、常壓下高效率地進行,隻有酶能夠滿足這樣的要求,
所以說酶對于細胞内化學反應的順利進行至關重要。
(三)思考.讨論
1.巴斯德認為發酵與活細胞有關,是合理的;認為發酵是整個細胞而不是細胞中的某些物質在起作用,是不正确的。李比希認為引起發酵的是細胞中的某些物質,是合理的;認為這些物質隻有在酵母細胞死亡并裂解後才能發揮作用,是不正确的。
2.巴斯德是微生物學家,特别強調生物體或細胞的作用;李比希是化學家,傾向于從化學的角度考慮問題。他們的争論促使後人把對酶的研究目标集中在他們争論的焦點上,使科學研究更加有的放矢。
3.畢希納的實驗說明,酵母細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破碎後繼續起催化作用,就像在活酵母細胞中一樣。
4.薩姆納曆時9年,發揚堅持不懈、百折不撓的科學精神,用正确的科學方法,将酶提純出來。成功屬于不畏艱苦的人。
5.可參考下一小節教材關于酶本質的的叙述。
(四)練習與應用
一、概念檢測
1.D
2.D
二、拓展應用
1.本小節“探究·實踐”涉及的自變量并非隻有一個,而是包括溫度和催化劑兩個變量,1号試管中僅放置了過氧化氫溶液,可以起到對照作用。2号試管與1号試管的區别在于溫度,3号試管和4号試管與1号試管的區别在于多了催化劑3号試管與4号試管之間也可以起相互對照作用。加入2滴煮沸過的肝髒研磨液的5号試管,可以與加入新鮮的肝髒研磨液的4号試管做對照;同理,加入2滴蒸餾水的6号試管可以作為3号試管和4号試管的對照組。
2.巴斯德:發酵與活細胞有關,發酵是整個細胞而不是細胞中的某些物質在起作用
李比希:引起發酵的是細胞中的某些物質,但是這些物質隻有在酵母細胞死亡并裂解後才能發揮作用。
畢希納:酵母細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破碎後繼續起催化作用,就像在活酵母細胞中一樣
薩姆納:酶是蛋白質
3. 提示:可用第2章中學過的檢測蛋白質的方法。在薩姆納之前,之所以很難鑒定酶的本質,主要是因為細胞中酶的提取和純化非常困難。
二、酶的特性
(一)練習與應用
一、概念檢測
1.D 2.B 3.D
二、拓展應用
1.提示:這個模型中A代表某類酶,B代表底物,C和D代表産物。這個模型的含義是:酶A與底物B專一性結合,催化反應的發生,産生了産物C和D.這個模型可以類比解釋酶的專一性。
2.(1)A點:随着反應底物濃度的增加,反應速率加快。B點:反應速率在此時達到最高C點:反應速率不再随反應底物濃度的增加而升高,維持在相對穩定的水平。
(2)如果A點時溫度升高10℃,曲線上升的幅度變小因為圖中原曲線表示在最适溫度下催化速率随底物濃度的變化溫度高于或低于最适溫度,反應速率都會變慢。
(3)該曲線表明,B點的反應底物的濃度足夠大,是酶的數量限制了反應速率的提高,這時加入少量的酶,會使反應速率加快(圖略)
第2節 細胞的能量“貨币”ATP
(一)問題探讨
1.螢火蟲發光的生物學意義主要是相互傳遞信号,以便繁衍後代。
2.螢火蟲腹部後端細胞内的熒光素,是其特有的發光物質。
3.有。螢火蟲腹部細胞内一些有機物中儲存的化學能,隻有在轉變成光能時,螢火蟲才能發光
(二)練習與應用
一、概念檢測
1.B 2.D 3.B 4.C
二、拓展應用
1.吸能反應,如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反應需要消耗能量,是吸能反應,這一反應所需要的能量是由ATP水解為ADP時釋放能量來提供的。放能反應,如丙酮酸的氧化分解能夠釋放能量,是放能反應。這一反應所釋放的能量除以熱能形式散失外,還用于ADP轉化為ATP的反應,儲存在ATP中.
2.在儲存能量方面,ATP同葡萄糖相比具有以下兩個特點一是ATP分子中含有的化學能比較少,一分子ATP轉化為ADP時釋放的化學能大約隻是一分子葡萄糖的1/94;二是ATP分子中所含的是活躍的化學能,而葡萄糖分子中所含的是穩定的化學能。葡萄糖分子中穩定的化學能隻有轉化為ATP分子中活躍的化學能,才能被細胞利用.
3.植物、動物、細菌和真菌等生物的細胞内都具有能量“貨币”ATP,這可以從一個側面說明生物界具有統一性,也反映種類繁多的生物有着共同起源。
第3節 細胞呼吸的原理和應用
(一)問題探讨
1.通氣可以給酵母菌提供呼吸需要的氧氣,利于酵母菌進行旺盛的細胞分裂;密封則是避免空氣進入,便于酵母菌在無氧條件下分解有機物産生酒精。
2.在有氧條件下,酵母菌分解營養物質釋放的能量多,這些能量可以為酵母菌細胞進行物質代謝和細胞分裂提供充足的動力。
3.密封發酵時,酵母菌将有機物轉化為酒精的同時,能為自己的生命活動提供少量能量。
(二)探究與實踐
B瓶應封口放置一段時間後,再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶。這是因為B瓶在封口後,培養液液面上方還存有一定量的氧氣,靜置一段時間,讓酵母菌将這部分氧氣消耗盡,再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶可認為檢驗的是酵母菌的無氧呼吸釋放的氣體。
(三)思考.讨論
1.有氧呼吸的能量轉化效率大約為34%。結合上一節所學内容, mol ATP分子的高能鍵含有30.54kJ的能量,因此,1mol葡萄糖能夠使32 mol ADP分子轉化為ATP分子。
2.提示:燃燒是一種迅速釋放能量的過程,而有氧呼吸過程則是逐步緩慢釋放能量,這種方式保證有機物中的能量得到最充分的利用,主要表現在兩個方面:可以使有機物中的能量逐步地轉移到ATP中;能量緩慢有序地釋放,有利于維持細胞的相對穩定狀态。
(四)旁欄問題
(五)思考.讨論
2.提示:酸奶制作時利用了乳酸菌無氧呼吸;收獲後的糧食要曬幹再貯藏,就是通過降低細胞呼吸速率來延長貯藏時間。
(六)思維訓練
提示:這一論點包含兩個要點:線粒體原本是一種獨立生存的細菌,後來與真核細胞共生變成細胞内的結構。由此可見,證據1、3和4,能夠支持這一論點,而論據2不支持。
(七)練習與應用
一、概念檢測
1.(1)× (2)√ 2.C 3.B
二、拓展應用
1.提示:松土透氣可以使跟細胞進行充分的有氧呼吸,從而有利于根系的生長和無機鹽的吸收,促進作物生長,吸收更多的二氧化碳,緩解全球氣候變暖現象;促進根系的水土保持能力;避免根細胞由于無氧呼吸産生酒精對根系造成的傷害。此外,松土透氣還有利于土壤中好氧微生物的生長繁殖,促使這些微生物對土壤有機物的分解,為植物生長提供更多的二氧化碳,也有可能導緻局部大氣二氧化碳濃度上升。松土不當,可能傷害植物根系;要根據不同植物、植物不同的生長階段等,采取不同的松土方法。
2.提示:有氧呼吸第一階段與無氧呼吸第一階段完全相同,都不需要氧氣,都與線粒體無關。聯想到地球的早期以及原核細胞的結構,可以大膽作出這樣的推測:在生物進化史上先出現無氧呼吸,而後才出現有氧呼吸。繼而推測,地球早期的單細胞生物隻進行無氧呼吸,體内骨骼肌細胞保留進行無氧呼吸的能力,可以理解為漫長的生物進化史在人類身上留下的印記同時也可以理解為人體在進行長跑等劇烈運動時,在供氧不足的情況下,骨骼肌細胞保留一定的無氧呼吸來供能,有一定的适應意義。
第4節 光合作用與能量轉化
(一)問題探讨
1.用人工光源生産蔬菜,可以避免由于自然環境中光照強度不足導緻光合作用強度低而造成的減産。同時,人工光源的強度和不同色光是可以調控的,可以根據植物生長的情況進行調節,以使蔬菜産量達到最大。
2.影響光合作用的因素很多,既有植物自身條件,也有外界環境條件。二氧化碳濃度、營養液和溫度是影響植物生長的重要外部條件,因此要進行控制,以便讓植物達到最佳的生長狀态。
一、捕獲光能的色素和結構
(二)探究.實踐
1.濾紙條上有4條不同顔色的色素帶,從上到下依次為:胡蘿蔔素(橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍綠色)和葉綠素b(黃綠色)
2.濾紙條上的色素帶說明了綠葉中的色素有4種,它們在層析液中的溶解度不同,随層析液在濾紙上擴散的快慢也不同;同時由于4種色素的顔色不同,也說明不同色素吸收了不同波長的光。
(三)旁欄問題
綠色光源發出綠色的光,這種波長的光線不能被光合色素吸收,因此無法運用到光合作用中制造有機物。
(四)思考.讨論
1.恩格爾曼第一個實驗的結論是:氧氣是葉綠體釋放出來的,葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所。
2.提示:實驗材料選擇水綿和好氧細菌,水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀,便于觀察,好氧細菌可确定釋放氧氣多的部位;沒有空氣的黑暗環境排除了氧氣和光的幹擾;用極細的光束照射,葉綠體上有光照多和光照少的部位,相當于一組對比實驗;臨時裝片暴露在光下的實驗再一次驗證了實驗結果,等等。
3.這是因為水綿葉綠體上的光合色素主要吸收紅光和藍紫光,在此波長光的照射下,葉綠體會釋放氧氣,适于好氧細菌在此區域分布。
4.葉綠體是進行光合作用的場所,并且能夠吸收特定波長的光。
(五)練習與應用
一、概念檢測
1.× √ × 2.A
二、拓展應用
1.有關,不同顔色的藻類吸收不同波長的光。藻類本身的顔色是反射出來的光,即紅藻反射出了紅光,綠藻反射出綠光,褐藻反射出黃色的光。水對紅、橙光的吸收比對藍、綠光的吸收要多,即到達深水層的光線是短波長的光,因此,吸收紅光和藍紫光較多的綠藻分布于海水的淺層,吸收藍紫光和綠光較多的紅藻分布于海水深的地方。
2.提示:與傳統生産方式相比,植物工廠生産蔬菜可以精确控制植物的生長周期、生長環境、上市時間等,但同時面臨技術難度大、操控要求高、需要掌握各種不同蔬菜的生理特性等問題。綜述性短文隻要證據确鑿、邏輯清晰、言之有理,就可以的。
二、光合作用的原理和應用
(一)思考.讨論
1.不能說明。希爾反應僅說明了離體葉綠體在适當條件下可以發生水的光解,産生氧氣。該實驗沒有排除葉綠體中其他物質的幹擾,也并沒有直接觀察到氧元素的轉移。
2.能夠說明。希爾反應是将離體葉綠體置于懸浮液中完成的,懸浮液中有H2O,沒有合成糖的另一種必需原料-- CO2 ,因此,該實驗說明水的光解并非必須與糖的合成相關聯,暗示着希爾反應是相對獨立的反應階段。
3.光合作用釋放的氧氣中的氧元素全部來源于水,而并不來源于CO2
4.
(二)旁欄問題
用這種方法觀察到的O2的産生量,實際是光合作用的O2釋放量,與植物光合作用實際産生的O2量不同,沒有考慮到植物自身呼吸作用對O2的消耗。
(三)思考.讨論
1.
2.物質聯系:光反應生成的ATP和 NADPH供暗反應C3的還原,而暗反應為光反應提供了ADP、Pi和NADP ;能量聯系:光反應為暗反應提供了活躍的化學能,暗反應将活躍的化學能轉化為有機物中穩定的化學能
(四)練習與應用
一、概念檢測
1.√ × × 2.D
3.提示:按照教材第103頁圖5-14解答。
二、拓展應用
1.(1)光照強度逐漸增大
(2)此時溫度很高,導緻氣孔大量關閉,CO2 無法進入葉片組織,緻使光合作用暗反應受到限制
(3)光照強度不斷減弱
(4)光照強度、溫度
(5)根據本題信息,可以利用溫室大棚控制光照強度、溫度的方式,如補光、遮陰、生爐子、噴淋降溫等,提高綠色植物光合作用強度。
2.提示:植物的生活需要水無機鹽、陽光、适宜的溫度、空氣(含有二氧化碳),從給出的信息可以看出,植物生長的基本條件都是滿足的,因此,隻要沒有病蟲害等不利因素,這株植物(幼苗)就能夠生存一段時間但究竟能夠生存多長時間,涉及的問題很多。潮濕的土壤含有水分,植物根系吸收水分後,大部分可通過蒸騰作用散失到空氣中,由于瓶是密閉的,散失到空氣中的水分能夠凝結,回歸土壤供植物體循環利用。但是,随着植株的生長,越來越多的水分通過光合作用成為有機物的組成部分,盡管有機物能夠通過呼吸作用釋放出二氧化碳和水(這些水既可以散失到空氣中回歸土壤,也可以在葉片細胞中直接用于光合作用),畢竟有機物是不斷積累的,這意味着回歸到土壤的水分會越來越少,有可能成為影響植物生存的限制因素,因此,要預測植物生存的時間,需要知道土壤含水量和植物體内有機物積累速率等信息。土壤中的無機鹽被植物根系吸收以後,絕大部分成為植物體的組成成分(少量可能随落葉歸還土壤),因此難以循環利用,但植物對無機鹽的需要量是很少的,土壤中無機鹽到底能滿足植物體生長多長時間的需要與土壤的多少土壤中各種無機鹽的含量,植株的大小等有關,這些信息是任務提示中沒有給出的,因此不能從這方面做出準确預測,從給出信息可知,在陽光和溫度方面不存在制約瓶中植物生存的問題。二氧化碳是植物進行光合作用必需的原料之一瓶中的二氧化碳通過植物的光合作用被植物體利用,轉化為有機物。有機物通過植物的呼吸作用分解成二氧化碳和水,可見二氧化碳在植物體和瓶中空氣之間是可以循環的。但是随着植株的生長,有機物會不斷積累,這意味着中空氣所含的二氧化碳會逐漸減少要預測瓶中二氧化碳能維持植物體生存多長時間,還需要知道瓶中二氧化碳總量、植物體光合速率呼吸速率或有機物積累速率等信息。上述推理大多是建立在植物體不斷生長基礎上的,這是因為玻璃瓶容積小,植物幼苗正在處于生長期。此外,瓶中植物生存時間的長短,還與植物的種類有關。如果是壽命很短的某種草本植物,即使瓶中各種條件長久适宜,植物生存的時間也不會長。
複習與提高
一、選擇題
1.B 2.B 3.B 4.C 5.D 6.D
二、非選擇題
1.
2.(1)随着CO2濃度的增加,作物的光合作用速率随之提高因為CO2參與光合作用暗反應,在光照充足的情況下,CO2增加,其單位時間内與五碳化合物結合形成的三碳化合物也會增加,形成的葡萄糖也增加,故光合作用速率增加.
(2)NADPH和ATP的供應限制;固定CO2的酶活性不夠高、C3的再生速率不足、有機物在葉綠體中積累較多等,都是制約因素所以單純增加CO2,不能使反應速率倍增.
(3)可能成立,若植物長期處于CO2倍增下,降低了固定CO2的酶含量或者活性,當恢複到大氣CO2濃度後,已經降低的固定CO2的酶的含量或活性未能恢複,又失去了高濃度CO2的優勢,因此會表現出比大氣CO2濃度下更低的光合速率.學生可大膽做出合理推測,而不局限于說出上述答案.
(4)提示:回答本題的關鍵是摒棄簡單的線性思維方式,要從生命活動的複雜性角度去回答首先,不能隻從光合作用效率可能提高的角度來看待溫室效應,而必須全面分析溫室效應可能産生的環境問題其次,僅從大氣中CO2比例增加是否提高光合作用速率的角度看,也不能以線性思維來看待。植物光合作用受到溫度、水分等外部因素的影響,也受到内部的酶的活性等因素的影響,長期高CO2濃度可能使某些酶活性降低,高溫也可能引起植物其他的變化,如色素降低;同時溫室效應導緻氣溫升高,引起蒸發率升高而影響水分供應,高溫環境增強呼吸作用消耗的有機物也增多。因此溫室效應不一定會提高作物産量.
第六章 細胞的生命曆程
第1節 細胞的增殖
(一)問題探讨
1.象與鼠相應器官和組織的細胞在大小上無明顯差異。
2.生物體的生長,既靠細胞分裂增加細胞的數量,還要靠細胞生長增大細胞的體積。
(二)思考.讨論
1.動物細胞有絲分裂和植物細胞有絲分裂在染色體的行為、染色體和DNA數量變化的共同規律是:在前期,染色質絲螺旋纏繞,縮短變粗形成染色體,每條染色體由兩條并列的姐妹染色單體組成,此時染色體的數量不變,但DNA的數量較體細胞加倍;在中期,染色體的着絲點都排列在赤道闆上;在後期,染色體的着絲粒分裂成兩個,兩條姐妹染色單體分開,在紡錘絲的牽引下分别移向細胞的兩極,此時染色體的數量加倍,而DNA的數量保持不變;在末期,染色體逐漸變成細長而盤曲的染色質絲,末期結束後子細胞中染色體和DNA的數量與親代相同。
2.動物細胞的有絲分裂過程與植物細胞的不同點是:
第一,動物細胞有由一對中心粒構成的中心體中心粒在間期倍增,成為兩組,進入分裂期後,兩組中心粒分别移向細胞兩極,在這兩組中心粒的周圍,發出大量放射狀的星射線,兩組中心粒之間的星射線形成了紡錘體;
第二,動物細胞分裂的末期不形成細胞闆,而是細胞膜從細胞的中部向内凹陷,最後把細胞裂成兩部分,每部分都含有一個細胞核。
3.細胞有絲分裂的重要意義是:将親代細胞的染色體經過複制(關鍵是DNA的複制)之後,精确地平均分配到兩個子細胞中。由于染色體上有遺傳物質DNA,因而在細胞的親代和子代之間保持了遺傳的穩定性。
(三)思維訓練
1.細胞越小,表面積與體積的比值越大。
2.細胞越大,表面積與體積的比值越小,物質運輸的效率就越低。
3.細胞不是越小越好,因為細胞中有衆多的必需物質和細胞器,細胞太小,就沒有足夠的空間,細胞就不能進行相應的生命活動,發揮出相應的生理功能。
(四)探究.實踐
1.分裂間期的細胞最多,因為細胞周期的大部分時間處于分裂間期。
2.某時期的細胞數占計數細胞總數的比例越大,該時期的時間越長。
(五)練習與應用
一、概念檢測
1.× ×
2.
二、拓展應用
1.分裂間期持續時間明顯比分裂期長,這是因為在分裂間期,細胞要進行DNA分子的複制和有關蛋白質的合成,即為分裂期進行物質準備,這都需要時間。
第2節 細胞的分化
(一)問題探讨
1.健康人會不斷産生新的血細胞,補充到血液中去。
2.骨髓中造血幹細胞能夠通過增殖和分化,不斷産生不同種類的血細胞。
(二)思考.讨論
1.這些細胞在形态上相差很大,結構上也有區别,功能上各不相同,但總體上都由胞膜、細胞質、細胞核構成。
2.在正常情況下,它們是不能恢複成早期胚胎細胞的;這四種組織的細胞是不會轉變成其他組織的細胞的。
(三)思考.讨論
1.從資料1中可以得出的結論是:已經分化的細胞在離體培養下能夠形成完整的植物體。
2.能夠。
3.将腸上皮細胞單獨培養不能獲得新的個體;與資料1中的實驗相比,資料2中的實驗說明已分化的動物細胞的細胞核仍具有全能性。
(四)旁欄問題
已分化的動物體細胞的細胞核中含有該動物基本全部的遺傳物質(少數遺傳物質存在于線粒體的DNA中)。
練習與應用
一、概念檢測
1.× √2.D 3.D
二、拓展應用
1.同傳統的生産方式相比,用組織培養技術生産植物幼苗的優勢是:快速、大量繁殖,不受季節影響,同時還能保持植物的優良品質。
第3節 細胞的衰老和死亡
(一)問題探讨
1.提示:老年人白頭發的形成與毛囊細胞的衰老有密切關系,毛囊黑色素細胞衰老,細胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成減少,頭發就會發白。
2.老年人體内還會有幼嫩的細胞,如精原細胞仍能增殖産生精子,造血幹細胞一生都能增殖和産生各種類型的血細胞;年輕人體内也有衰老的細胞,如皮膚表皮細胞衰老成角質層細胞,最後細胞凋亡、脫落。
3.人體衰老與細胞衰老并不是一回事。人體内的細胞總是在不斷更新着,總有一部分細胞處于衰老或走向死亡的狀态。但從總體上看,人體的細胞普遍衰老的過程也是造成個體衰老的過程。
(二)思考.讨論
1.從實驗一中得出的結論是:年齡越大的個體内的體細胞增殖代數越少,年齡越小的個體内的體細胞增殖代數越多,細胞增殖的能力與個體的年齡有密切的關系。
2.細胞核對細胞分裂的影響大一些。
(三)旁欄問題
老年斑是由于細胞内的色素随着細胞衰老而逐漸積累造成的。衰老細胞中出現色素聚集,主要是脂褐素的積。脂褐素是不飽和脂肪酸的氧化産物,是一種不溶性顆粒物不同的細胞在衰老過程中脂褐素顆粒的大小也有一定的差異。皮膚細胞的脂褐素顆粒大,就出現了老年斑。
(四)思維訓練
1.細胞的壽命與分裂能力無關。壽命短的細胞不一定能分裂,如白細胞的壽命隻有5~7d,但也不能分裂。
2.有關系。
3.提示:學生可作出各種推測。皮膚表皮細胞的壽命約為10d,生發層細胞分裂能力強。
(五)練習與應用
一、概念檢測
1.× √ √ × 2.C
二、拓展應用
提示:細胞凋亡的速率與它們的功能有關系。因為白細胞的主要功能是吞噬病菌等,所以白細胞凋亡的速率很快。細胞凋亡不僅保證了多細胞生物個體發育的正常進行,而且在維持生物體内部環境的穩定、抵禦外界各種因素的幹擾方面也都起着非常關鍵的作用。
複習與提高
一、選擇題
1.C 2.A 3.C 4.D 5.A
二、非選擇題
1.(2)19.3 17.3 2
2.(1)判斷的依據是:雞爪胚胎發育時期有蹼,長成雞爪後蹼消失,所有雞爪的形成都經曆了這樣的過程,可見受到了嚴格的由遺傳機制決定的程序性控制,因此是細胞凋亡的結果另外,細胞壞死是指在種種不利因素影響下而導緻的死亡。雞爪的形成沒有出現不利因素的影響,因此不可能是細胞壞死而引起的結果。
(2)細胞凋亡的特點是:嚴格的由遺傳機制決定的程序性控制,是由基因所決定的細胞自動結束生命的過程。
(3)雞爪和鴨掌在胚胎發育時期都有蹼,但雞爪的蹼由于細胞凋亡而消失,使得雞爪能夠适應陸地生活,而鴨掌形成的蹼沒有消失,這有利于它能夠很好地适應水生生活。由此可見,細胞凋亡有利于生物體的生存。
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