高中生物題目之生物材料分析題
高中生物題目之生物材料分析題
例析呼吸作用知識在生產(chǎn)實踐及生活中的應(yīng)用
呼吸作用作為生命活動的主要供能過程，涉及到生物體細(xì)胞中眾多的結(jié)構(gòu)，同時又與生物體和細(xì)胞中各項生命活動密切相連，為歷年高考必考內(nèi)容。下面就其在在生產(chǎn)實踐及生活中的應(yīng)用方面進(jìn)行歸納：
1．作物栽培措施（如中耕松土），都是為保證根的正常細(xì)胞呼吸。
例1：為了促進(jìn)根吸收礦質(zhì)元素，農(nóng)田中一般應(yīng)采用的措施（ ）
A．大量灌溉 B．增加光照 C．盡量施肥 D．疏松土壤
解析：根對礦質(zhì)元素離子的吸收是一個主動運輸?shù)倪^程，它需要呼吸作用過程中產(chǎn)生的能量。疏松土壤，增加了土壤中的空氣流通，促進(jìn)了植物根細(xì)胞的呼吸作用，有利于根對礦質(zhì)元素離子的吸收。
2．糧油種子的儲藏，必須降低含水量，使種子處于風(fēng)干狀態(tài)，使細(xì)胞呼吸降至最低，以減少有機物消耗。如果種子含水量過高，呼吸加強，使儲藏的種子堆中溫度上升，反過來又進(jìn)一步促進(jìn)種子的呼吸，同時溫暖潮濕的環(huán)境有利于霉菌等微生物，使種子變質(zhì)。
例2：現(xiàn)有含水量（1）10%（2）12%（3）14%（4）16%的小麥，分別儲存于條件相同的四個糧倉中。在儲存過程中，有機物損耗最少的是（ ）
A．（1） B．（2） C．（3） D．（4）
解析：種子的保存應(yīng)在低溫、干燥環(huán)境中，這樣細(xì)胞呼吸低，有機物消耗最少，利于保存。選A。
3．在果實和蔬菜的保鮮中，常通過控制細(xì)胞呼吸以降低它們的代謝強度，達(dá)到保鮮的目的。例如，某些果實和蔬菜可放在低溫下或降低空氣中的氧含量及增加二氧化碳的濃度來減弱細(xì)胞呼吸，使整個器官代謝水平降低，延緩老化。
例3：貯藏水果和糧食時，充加CO2或抽取空氣，能延長貯藏時間，主要是由于（ ）
A．抑制有氧呼吸 B．促進(jìn)有氧呼吸 C．抑制無氧呼吸 D．促進(jìn)無氧呼吸
解析：在空氣（氧氣）充足的情況下，水果和糧食只進(jìn)行有氧呼吸，呼吸作用消耗有機物速度快，因此可以通過降低有氧呼吸來延長水果和糧食的貯藏時間；充加CO2、N2或抽取部分空氣，可以降低氧氣濃度，達(dá)到抑制有氧呼吸的目的，同時也不會使無氧呼吸過強。選A。
4．酵母菌是兼性厭氧微生物。酵母菌在通氣、適宜的溫度和pH等條件下，進(jìn)行有氧呼吸并大量繁殖；在無氧條件下則進(jìn)行酒精發(fā)酵。醋酸桿菌是一種好氧細(xì)菌，在氧氣充足和具有酒精底物的條件下，醋酸桿菌大量繁殖并將酒精氧化分解成醋酸。
例4：買罐頭食品時，發(fā)現(xiàn)罐頭蓋上印有“如發(fā)現(xiàn)蓋子鼓起，請勿選購”，引起蓋子鼓起的最可能的原因是（ ）
A．好氧型細(xì)胞呼吸，產(chǎn)生CO2和H2O
B．微生物呼吸，產(chǎn)生CO2和C2H5OH
C．乳酸菌呼吸，產(chǎn)生CO2和C3H6O3
D．酵母菌呼吸，產(chǎn)生CO2和H2O
解析：罐頭食品一般經(jīng)真空處理，氧氣含量少。如蓋子鼓起說明微生物活動產(chǎn)生了氣體。選B。
5．水稻的根系適于在水中生長，這是因為水稻的莖和根中都有較大的空腔能夠把從外界吸收來的氧氣運送到根部各細(xì)胞，而且與旱生植物相比，水稻的根比較適應(yīng)無氧呼吸。但是，水稻根細(xì)胞仍然需要進(jìn)行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧氣不足，水稻根細(xì)胞就會進(jìn)行酒精發(fā)酵，時間長了，酒精就會對根細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，使根系變黑、腐爛。
例5：陸生植物不能長期忍受無氧呼吸，這是因為（ ）
①產(chǎn)生的酒精對細(xì)胞有毒害作用
�、诋a(chǎn)生的乳酸對細(xì)胞有毒害作用
③沒有專門的無氧呼吸結(jié)構(gòu)
�、墚a(chǎn)生的能量太少
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
解析：陸生植物無氧呼吸的一般產(chǎn)物是酒精，酒精就會對根細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，使根系變黑、腐爛。無氧呼吸中有機物氧化不徹底，釋放的能量少，要維持生物生命活動對能量的需要，必然要大量消耗體內(nèi)有機物，不利于植物正常生長。選D。
6．較深的傷口里缺少氧氣，破傷風(fēng)芽孢桿菌適合在這種環(huán)境中生存、大量繁殖。所以傷口較深或被銹釘扎傷后，患者應(yīng)及時請醫(yī)生處理。
例6：正常人呼吸道內(nèi)的破傷風(fēng)桿菌不會使人致病，當(dāng)深而窄的傷口內(nèi)感染破傷風(fēng)桿菌后，則能大量繁殖而致病。破傷風(fēng)桿菌的代謝方式是（ ）
A．自養(yǎng)、需氧型 B．自養(yǎng)、厭氧型
C．異養(yǎng)、需氧型 D．異養(yǎng)、厭氧型
解析：破傷風(fēng)桿菌屬細(xì)菌類為異養(yǎng)生物。此菌在呼吸道內(nèi)（氧含量較高）不能快速繁殖（生命活動受到抑制），不能使人致病，而深而窄的傷口內(nèi)感染破傷風(fēng)桿菌，則能大量繁殖，說明此菌為厭氧型。選D。
7．有氧運動是指人體細(xì)胞充分獲得氧的情況下所進(jìn)行的體育鍛煉。人體細(xì)胞通過有氧呼吸可以獲得較多的能量。相反，百米沖刺和馬拉松長跑等無氧運動，是因為運動劇烈而人體細(xì)胞處在相對缺氧條件下進(jìn)行的高速運動。無氧運動中，肌細(xì)胞因氧不足，要靠無氧呼吸來獲取能量，因為乳酸能夠刺激肌細(xì)胞周圍的神經(jīng)末梢，所以人會有肌肉酸脹乏力的感覺。
例7：一學(xué)生在15分鐘內(nèi)相繼進(jìn)行四次俯臥撐。右圖表示每次俯臥撐數(shù)，對這一結(jié)果最合理的解釋是（ ）
A．肝臟貯藏的糖元不足
B．糖類轉(zhuǎn)化為酒精
C．供氧不足，乳酸積累
D．肌肉組織中CO2過剩
解析：15分鐘內(nèi)肝糖元應(yīng)該充足 高中學(xué)習(xí)方法，人體內(nèi)不會產(chǎn)生酒精，肌肉組織中二氧化碳多，血漿中也會多，刺激呼吸中樞，呼吸會加快，能提供能量。相繼連續(xù)的四次俯臥撐，由于肌肉細(xì)胞部分相對缺氧，進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生的乳酸也會影響肌肉的活動。選C。
還有，在生活中，選用“創(chuàng)可貼”等敷料包扎傷口，既為傷口敷上了藥物，又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境、避免厭氧病原菌的繁殖，從而有利于傷口的痊愈。也利用呼吸原理；同理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為了使有機物向著人們需要的器官積累，常把下部變黃的、已無光合能力、仍然消耗養(yǎng)分的枝葉去掉，使光合作用的產(chǎn)物更多轉(zhuǎn)運到有經(jīng)濟(jì)價值的器官中去。
生物實驗題型及應(yīng)對策略：五大題型演練
如果把實驗題型進(jìn)行一下歸納大致有以下幾種類型：
一、 實驗設(shè)計題
應(yīng)對策略：
1. 明確實驗?zāi)康�、原理及實驗要求，以便確定答題方向。
2. 明確所給實驗儀器及試劑、材料的操作及用途。
3. 設(shè)計實驗步驟：必須實驗遵循兩個原則：對照原則和單一變量原則;注意實驗的準(zhǔn)備;實驗過程中的順序;實驗現(xiàn)象的觀察，實驗結(jié)果的驗證分析。
例1：課題小組的研究性課題是“探究影響細(xì)菌生長繁殖的因素”他們在培養(yǎng)細(xì)菌的過程中，發(fā)現(xiàn)了某種細(xì)菌(R)的周圍其他細(xì)菌的'生長繁殖受到抑制。他們把R細(xì)菌接種到專門的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，一段時間后，他們除去R細(xì)胞，用該培養(yǎng)基再培養(yǎng)其他細(xì)菌，結(jié)果其他細(xì)菌仍然不能在這個培養(yǎng)基上生長和繁殖。
于是該同學(xué)就假設(shè)了“造成R細(xì)菌的周圍其他細(xì)菌不能生長和繁殖的最可能的原因是：R細(xì)菌產(chǎn)生了不利于其他細(xì)菌生存的物質(zhì)”
問題：參照上述題目中所給出的有關(guān)材料，請設(shè)計一個實驗對該同學(xué)的假設(shè)進(jìn)行驗證。
第一步：__________________________________________________
第二步：__________________________________________________
第三步：__________________________________________________
第四步：__________________________________________________
解析：
本題的實驗?zāi)康氖球炞C“R細(xì)菌產(chǎn)生了不利于其他細(xì)菌生存的物質(zhì)”。那么就要驗證R細(xì)菌產(chǎn)生了一種物質(zhì)，并且不利于其他細(xì)菌的生存。我們要觀察細(xì)菌的生長情況只能通過培養(yǎng)皿，所以要配制培養(yǎng)皿。
本實驗的設(shè)計抓以下幾個關(guān)鍵點：一是進(jìn)行對照組(R細(xì)菌的有無)的準(zhǔn)備，二是對照組的設(shè)置(注意單一變量原則)，三對照組的使用，四對照組控制條件的觀察。
第一步：取兩個培養(yǎng)皿，按相同營養(yǎng)成分配制成甲乙兩個培養(yǎng)基。
第二步：在甲培養(yǎng)基上接種R細(xì)菌，培養(yǎng)一段時間后，除去細(xì)菌;乙培養(yǎng)基上不接種R細(xì)菌 高中化學(xué)，作為對照。
第三步：在這兩個培養(yǎng)基上分別接種相同的其他細(xì)菌。
第四步：在相同條件下，讓甲乙兩個培養(yǎng)基上的細(xì)菌生長繁殖。
二、 實驗評價題
1. 看有無對照實驗，如果有看對照設(shè)計是否合理。
2. 看實驗是否遵循了單一變量原則。
3. 看實驗步驟的順序是否合理，步驟是否完整。
4. 看實驗儀器、藥劑的使用的是否合理。藥劑的配備、使用及用量的大小。
5. 實驗結(jié)果的驗證是否合理。
例2
某同學(xué)進(jìn)行了溫度對酶活性影響的研究，設(shè)計了如下實驗：
實驗步驟：
(1) 取三支試管，分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的可溶性淀粉溶液。
(2) 將試管分別放入25 。C、60 。C的水中和冰塊中，在三支試管中分別中入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的淀粉酶溶液，兩支試管中的pH=6.8,第三支試管中的pH=4，搖均后維持各自溫度 5min。
(3) 在三支試管中各滴一滴碘液，并搖均。
觀察并記錄：(略)
結(jié)論：溫度過高或過低都影響酶的活性。
請回答：
[1]該實驗?zāi)芊竦贸錾鲜鰧嶒灲Y(jié)論?___
[2]指出步驟中不正確之處，并在此基礎(chǔ)上加以糾正或補充相應(yīng)的內(nèi)容。
___________________________。
解析：
本題是比較典型的實驗評析題，從實驗原則、過程順序、劑量等方面逐一排查就會得出結(jié)論。
[1]按此步驟不能得出以上實驗結(jié)論。
[2]a.試管上沒有做標(biāo)記，應(yīng)用字母或數(shù)字進(jìn)行標(biāo)記如三支試管上分別標(biāo)記A、B、C。
b.步驟(1)(2)中加入試管中的兩種溶液應(yīng)有量的描述，如步驟(2)中應(yīng)補充3%的可溶性淀粉2ml。
c.實驗組與對照組未遵循單一變量原則。兩組中存在酸堿度和溫度兩個變量，應(yīng)只有一個溫度變量，酸堿度應(yīng)一致，pH應(yīng)都為6.8(只有答出pH 就可以) 。
三、 實驗步驟補充完善題
1. 添加實驗假設(shè)。
2. 完善實驗步驟。
3. 總結(jié)實驗結(jié)論。
4. 補充填加對照實驗。
例3：下面是最早發(fā)現(xiàn)青霉素的科學(xué)家弗來明所進(jìn)行的探索過程。請將該過程補充完整。
觀察現(xiàn)象，提出問題：細(xì)菌的培養(yǎng)基中，偶然生出青霉菌，在其周圍沒有細(xì)菌生長。為什么會出現(xiàn)這一現(xiàn)象?
做出假設(shè)：_______________
進(jìn)行實驗：把青霉素接種于培養(yǎng)液中培養(yǎng)，然后觀察使用這種培養(yǎng)液對細(xì)菌生長的影響。
實驗結(jié)論：_____________
弗來明在持續(xù)的保分離出了這一物質(zhì)，將它命名為青霉素。
本實驗中你認(rèn)為不完善之處是_______，應(yīng)如何改進(jìn)?___________。
解析：
假設(shè)：青霉素產(chǎn)生可阻止細(xì)菌生長和繁殖的物質(zhì)
本實驗的不足之處：未設(shè)計對照實驗，應(yīng)將細(xì)菌接種于未培養(yǎng)過青霉素菌的培養(yǎng)基或培養(yǎng)液中，觀察細(xì)菌的生長和繁殖情況。
四、 對照實驗的設(shè)計
1. 在設(shè)計對照實驗時必須要有明確的標(biāo)記，如用甲、乙、丙，或者是A、B、C或者1、2、3，總之讓人一看對實驗組一目了然。
2. 必須要確定實驗因子，即影響實驗結(jié)果的關(guān)鍵因素是誰? 這樣設(shè)計才有依據(jù)。
3. 常用的：
(1)空白對照：即實驗因子的有無。
例如2002年全國理綜中用水培法驗證礦質(zhì)元素鎂對植物生長的影響?A瓶中加入完全培養(yǎng)液，B瓶中加入去掉鎂的培養(yǎng)液進(jìn)行對照，觀察實驗現(xiàn)象。
(2)條件對照：
例如驗證不同色質(zhì)的光對光合作用的影響：對條件完全相同的植株用不同的光照射，A：用綠光，B用紅光，C用白光;驗證溫度對酶活性的影響：在其它條件完全相同的情況下，把A試管放在 0。C ， B試管放在 37。C ，C試管放在 100。C實驗觀察。
(3)劑量對照：
如驗證二氧化碳濃度對光合作用的影響，其他條件不變的情況下，可以通過改變二氧化碳濃度的方法進(jìn)行對照。
(4)順序(位置)對照：
如2001年山西題中驗證生長素的對植物生長的影響：生長素的極性運輸，由生理學(xué)的植物胚芽鞘的上端運輸?shù)较露耍敲磳φ諏嶒灳蛻?yīng)該是把植物體的上下端倒置過來。
例4：有一實驗現(xiàn)象：將生理狀況相同的胚芽鞘分為甲乙兩組，甲組給單側(cè)光照射，乙組不給光照。同樣培養(yǎng)一段時間后，甲組向光彎曲生長，乙組則直立向上生長。簡答下列問題：
作為對照，若要使乙組同時也受光照，你會如何設(shè)計乙實驗裝置?并請簡要說明。
解析：
本題是給予實驗單側(cè)光照射，因此推測實驗因子就是單側(cè)光，方法一：如果給予乙組與甲組反方向的單側(cè)光，實驗現(xiàn)象可能會發(fā)現(xiàn)胚芽鞘彎曲與甲組相反的方向生長(即彎向光源生長)。
二也可以消除光的單側(cè)性。給予乙組直射光照，發(fā)現(xiàn)乙組胚芽鞘直立生長。
(其他的設(shè)計只要合理也可)如讓乙組旋轉(zhuǎn)照射光等
五、 強化練習(xí)：
1、 體內(nèi)的細(xì)胞代謝速率與物質(zhì)擴散的速率有關(guān)。同種物質(zhì)雖然在細(xì)胞中擴散的速率基本相同，但細(xì)胞大小不同，擴散發(fā)生的快慢會有差異。有人設(shè)計了一種模型，用于研究這一問題。
實驗步驟：
(1) 用小刀將瓊脂塊樣品(內(nèi)含酚酞)切成三塊邊長分別為3cm, 2cmt和1cm 的立方體;
(2) 將以上三種瓊脂塊樣品，侵入0.1%的NaOH溶液中，處理10分鐘;
(3) 取出瓊脂塊樣品，吸干浮液后，分別將每一樣品切成兩半，觀察切面，測量每一切面上NaOH擴散的深度，記錄結(jié)果并分析：
a. 請你為此研究擬定一個課題名稱_____。
b. 該研究中所用的細(xì)胞模型是____，考慮在樣品中加入酚酞是為了檢測NaOH在瓊脂塊中的擴散深度，原因是____。
2.為了證明噬菌體侵染細(xì)菌時，進(jìn)入細(xì)菌的是噬菌體DNA，而不是它的蛋白質(zhì)外殼，可用兩種不同的放射性同位素分別標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外和噬菌體的DNA，然后再讓這兩種不同標(biāo)記的噬菌體分別去侵染未被標(biāo)記的細(xì)長，從而對此做出實驗論證。據(jù)分析，噬菌體的蛋白質(zhì)外殼含有甲硫氨酸等多氨基酸。請你完成以下實驗設(shè)計：
(1)實驗室已制備好分別含3H、14C、15N、18O、32P、35S等6 種放射性同位素的微生物培養(yǎng)基。你將選擇哪兩種培養(yǎng)基分別用于噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和噬菌體DNA?____
(2)你用這兩種培養(yǎng)基怎樣去實現(xiàn)對噬菌體的標(biāo)記?請簡要說明實驗的設(shè)計方法和這樣設(shè)計的理由?
_________
答案提示：
1、a.細(xì)胞大小與物質(zhì)擴散快慢之間關(guān)系的研究b.不同大小的瓊脂塊(代表了不同大小的細(xì)胞);酚酞遇NaOH變紅色。
2.(1)用32P標(biāo)記DNA，用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼
(2)先將細(xì)菌分別入在32P或35S的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，使細(xì)菌被標(biāo)記上32P或35S，然后用噬菌體去侵染分別被32P或35S標(biāo)記的細(xì)菌。因為噬菌體營寄生生活。
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