2019届二轮复习 真核生物的柠檬酸循环与卡尔文循环 教案(浙江专用)
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2019-2020年高三生物《二轮实验专题复习(11)》教学设计一、高考导航20009年《高考说明》中实验与探究能力(4):能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。
二、知识网络1、实验设计的一般步骤。
2、实验方案评价和修订的方法三、知识梳理1完全实验设计的基本步骤:(1)确定是验证性实验还是探究性实验一般在题干中有“验证……”、“证明……”、“探究……”,其后内容就是实验的目的。
(2)确定实验目的、实验原理(3)找出单一变量,确定对照组和实验组的设置,无关变量如何控制(4)设计合理的实验装置(5)设计实验步骤:5.1材料的预先处理(如材料是要用液体,但题目中给的是固体材料;如溶液的配置和浓度的设置)5.2实验的前测(如生理实验中需要对实验前的材料进行生理指标的测量等)5.3给相同的实验器材(或实验材料)编号或分组A、B、C或1、2、3;5.4根据实验要求加入(等量;生理条件一致或其他等同条件的语句)实验材料,说明A为对照组,B、C为实验组5.5确定单一变量的设置,同时确保其他培养实验条件一致(如实验试剂的成分体积等量,实验器具大小型号相同,处理方法相同等;排除其他无关变量),实验时间多少,观测哪些具体指标5.6实验结果的处理(如观测的现象是什么,是否需要统计即对数据的整理,是否需要将数据转化为图表或图象,设计表格等)(6)结果的分析(对应验证实验和探究实验)验证性实验如“验证……”、“证明……”都可预测到与实验目的一致的结果。
探究性实验如“探究……”预测的实验结果不惟一,大多有三种可能:变量促进结果;变量抑制结果;变量与结果无关2、实验方案评价和修订的方法实验评价就是利用已有的生物学知识,从实验取材、药品试剂、步骤及操作、结果及预测等进行评价,从而正确解答有关内容。
对实验方案评价时,要注意从以下几方面入手:(1)实验原理是否正确(2)药品和试剂的使用是否正确;(3)实验材料的选择是否正确(4)有无对照,如果有看对照设计是否合理(5)实验步骤是否科学(实验是否遵循了单一变量原则;是否漏做某个实验步骤;操作步骤是否颠倒;操作方法是否正确。
第9讲 光合作用(Ⅱ)1.光合速率:又称光合强度。
(1)含义:一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行多少光合作用(如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳)。
(2)表示方法:产生氧气量/单位时间或消耗CO 2量/单位时间。
2.影响光合速率的外界因素(1)光强度:在一定范围内,光合速率随光强度增加而增加;当光强度达到一定数值后,光强度再增加光合速率也不会增加,此时的光强度称为光饱和点。
(2)温度:低于最适温度,随着温度升高,光合速率加快;超过最适温度,随着温度升高,酶的活性减弱或丧失,光合速率减慢或停止。
(3)二氧化碳浓度:一定范围内,空气中二氧化碳浓度的增加会使光合速率加快。
1.(2015·10月浙江选考)某小组进行了探究低温弱光对番茄幼苗光合作用影响的实验,对照组:25 ℃,600 μ mol ·m -2s -1(光强单位),处理16天;实验组:5 ℃,60μ mol ·m -2s -1,先处理8天,再恢复到对照组条件处理8天,实验结果如图所示。
下列叙述正确的是( )A.实验组植株光合速率与气孔导度呈负相关B.实验组植株第16天的光饱和点比第8天的高C.5 ℃低温处理番茄幼苗,对其光合作用造成的影响是不可恢复的D.若在第4天给实验组植株提供对照组条件,则瞬间叶肉细胞中核酮糖二磷酸的含量上升B[由图分析可知,实验组植株光合速率与气孔导度呈正相关,A错误;由左图分析可知,实验组植株第16天的光饱和点比第8天的高,B正确;由左图分析可知,5 ℃低温处理番茄幼苗,对其光合作用造成的影响是可恢复的,C错误;若在第4天给实验组植株提供对照组条件,气孔导度变大,二氧化碳吸收量增加,瞬间叶肉细胞中核酮糖二磷酸的含量下降,D错误。
]2.影响绿色植物光合作用的因素是多方面的,其外界因素有光照强度、CO2含量、温度等,其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物等。
请根据右图分析回答:(1)如果横轴代表光照强度,光照强度影响光合作用强度,主要是影响__________阶段,该阶段发生的部位是________________。
1.纵观近五年的全国卷高考试题,侧重考查教材基础实验的材料、原理、规律、方法、步骤及相关操作要领等。
对一些生物学问题的初步探究能力也有所考查。
2.多以选择题形式考查教材试剂选用、显色反应、基础实验的共性归纳等。
也会以非选择题形式设计新的背景材料,并结合代谢、遗传、调节等有关知识考查变量的确认及结果结论的预测分析等。
3.备考时,着重从以下两个方面进行复习:(1)针对不同类型的基础实验如物质鉴定、显微观察、模拟调查的相似实验进行比较分析。
(2)通过变量分析掌握实验设计的原理,总结实验步骤设计表述的一般思路及实验评价的方法等。
【知识网络】一、实验设计的基本原则1.科学性原则所谓科学性原则,是指实验的原理要符合科学原理,实验结果的预期有科学依据,实验的各个环节不能偏离生物学基本知识和基本原理,以及其他科学领域的基本原则。
科学性原则具有两个方面的含义:首先,必须保证实验的设计不出现科学性错误;其次,实验设计要具有科学思想和科学方法的因素。
具体地说,科学性原则体现在以下几个方面:实验原理的科学性、实验方法的科学性、实验材料选择的科学性、实验结果处理的科学性及实验结果分析的科学性等。
2.平行重复原则平行重复原则要求控制某种因素的变化强度,观察其对实验结果的影响程度。
任何实验都必须能够重复,在同样条件下重复,实验结果应该一致或相近,实验设计时,可以通过在一组实验中同时处理多个材料体现重复性原则。
3.单一变量原则单一变量原则可使实验中的复杂关系简单化,使结果更准确。
其含义包括:①不论一个实验有几个实验变量,都应做到一个变量对应一个需要观测反应变量;②实验中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。
这一原则强调实验组和对照组只有一个量是不同的,实验组和对照组的结果差异只能是由这个单一变量导致的,从而证明实验组变量的作用。
因此,在进行实验设计时,要首先确定实验变量并正确设置。
4.对照原则对照原则是中学实验中最常用的原则。
≤课前回顾≥提问:1. 糖酵解的关键酶及其调控?2. 糖酵解的能量计算?≤教学目的≥1. 掌握柠檬酸循环中的关键酶和关键产物,发生场所2. 掌握循环过程中 ATP 的生成3. 了解柠檬酸循环的意义≤重点难点≥柠檬酸循环的关键酶和 ATP 的生成,柠檬酸循环的调节≤教学内容≥一 . 概述:葡萄糖通过糖酵解产生的丙酮酸,在有氧条件下,将进入三羧酸循环进行完全氧化,生成 H2O 和CO 2,并释放出大量能量。
由于分子氧是此系列反应的最终受氢体,所以又称为有氧分解。
绝大多数组织细胞通过糖的有氧氧化途径获得能量。
此代谢过程在细胞胞液和线粒体内进行,一分子葡萄糖彻底氧化分解可产生 36/38 分子 ATP 。
二.糖的有氧氧化代谢途径㈠可分为三个阶段:葡萄糖→ 丙酮酸→ 乙酰 COA → H 2 O 和 CO 2第一阶段:糖酵解葡萄糖→ 丙酮酸第二阶段:丙酮酸的氧化脱羧(丙酮酸→ 乙酰辅酶 A ,简写为乙酰 CoA )第三阶段:三羧酸循环(乙酰 CoA → H2O 和 CO2,释放出能量)1 .葡萄糖经糖酵解途径生成丙酮酸:此阶段在细胞胞液中进行,与糖的无氧酵解途径相同,涉及的关键酶也相同。
一分子葡萄糖分解后生成两分子丙酮酸,两分子( NADH+H+ )并净生成 2 分子 ATP 。
NADH 在有氧条件下可进入线粒体产能,共可得到2×2 或2×3 分子 ATP 。
故第一阶段可净生成 6/8 分子 ATP 。
2 丙酮酸的氧化脱羧丙酮酸氧化脱羧反应是连接糖酵解和三羧酸循环的中间环节。
此反应在真核细胞的线粒体基质中进行。
丙酮酸在丙酮酸脱氢酶系催化下,脱羧形成乙酰 CoA 。
丙酮酸脱氢酶系是一个非常复杂的多酶体系,主要包括:三种不同的酶(丙酮酸脱羧酶( E1 )、二氢硫辛酸乙酰转移酶( E2 )和二氢硫辛酸脱氢酶( E3 )),和 6 种辅因子( TTP 、硫辛酸、 FAD 、 NAD+ 、 CoA 和 Mg2+ )。
重点题型1 真核生物的柠檬酸循环与卡尔文循环【规律方法】1.柠檬酸循环糖酵解生成的丙酮酸进入线粒体基质,在酶的催化下脱掉1个CO 2,生成1个[C 2],并形成1个NADH 和1个H +。
[C 2]进入柠檬酸循环,与草酰乙酸(C 4酸)合成为柠檬酸(C 6酸);柠檬酸再经多个反应脱掉2个CO 2,生成1个草酰乙酸,并形成3个NADH 、3个H +、1个FADH 2和1个ATP 。
生成的草酰乙酸进入下一轮循环。
柠檬酸循环如图:如此丙酮酸被不断地转变为CO 2,其总反应式为:丙酮酸+4NAD ++FAD +ADP +Pi ――→酶3CO 2+4NADH +4H ++FADH 2+ATP注:①柠檬酸循环是从[C 2]开始,而非从丙酮酸开始。
②嵴上也有少量与柠檬酸循环有关的酶。
2.卡尔文循环光合作用的第二阶段,又称碳反应,反应场所为叶绿体基质。
其过程如图:(1)CO 2的摄取期这是循环的开始阶段。
1个CO 2与1个RuBP 结合形成1个六碳分子,这个六碳分子随即分解成2个PGA(三碳酸),即1CO 2+1RuBP →2三碳酸。
(2)碳还原期这是循环的关键步骤。
每个PGA 接受来自NADPH 的氢和来自ATP 的磷酸基团,形成G3P(三碳糖),即2三碳酸――――――――→NADPH 、ATP 2三碳糖。
(3)RuBP 再生期1个碳原子将会被用于合成葡萄糖等而离开循环,剩下的5个碳原子经一系列变化,最后再生成1个RuBP ,循环重新开始。
形成1个离开卡尔文循环的三碳糖,需要3轮循环。
【技能提升】1.下列关于柠檬酸循环过程的叙述,正确的是( )A.细菌不含线粒体,不能进行柠檬酸循环B.柠檬酸循环过程复杂,故释放大量能量C.柠檬酸循环过程产生较多携带氢的特殊分子D.与柠檬酸循环有关的酶存在于线粒体基质中解析 进行需氧呼吸的原核生物也能进行柠檬酸循环;柠檬酸循环只释放少量能量;与柠檬酸循环有关的酶多数分布在线粒体基质中,少数分布在嵴上。
2019-2020年高三生物《二轮实验专题复习(2)》教学设计一、高考导航安徽省20009年高考说明中实验与探究能力(1):能独立完成“知识内容表”所列的生物实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。
二、知识网络实验的基本内容(包括实验的原理、目的、材料、方法、操作步骤和实验现象的呈现)的分析。
三、知识梳理1、实验原理实验原理是本实验设计所依据的物理、化学和生物的基本知识。
如DNA粗提取和鉴定实验中,涉及生物知识的原理有:渗透作用原理;化学原理有:DNA遇二苯胺沸水浴变蓝,DNA在不同浓度氯化钠溶液中溶解度的不同,酒精可溶解细胞内某些物质但不溶解DNA,柠檬酸钠与钙离子反应有抗凝血作用;物理原理有:离心沉降作用的原理等。
实验原理必须具有科学性:实验原理是实验设计的依据,它必须是前人总结或科学检验得出的科学理论。
2、实验目的实验目的是实验的具体目标,必须具有明确的指向,主词必须清晰明了。
3实验材料实验材料的选择必须具有科学性。
根据实验目的和实验原理选择恰当的实验材料,是保证实验达到预期实验结果的关键因素之一。
如孟德尔选用自花传粉、闭花授粉的豌豆作为实验的材料,探究植物细胞的原生质层是否具有半透性的实验选用紫色的洋葱表皮细胞作为实验材料都是成功选材的范例。
实验材料还必须具有典型性、取材方便性和可操作性。
如摩尔根选择的果蝇,杂交试验常用的玉米,遗传物质的研究用的肺炎双球菌、T2噬菌体,植物生长素研究用的燕麦胚芽鞘等4、实验方法不同的实验,实验的不同材料,实验的不同目的采用的实验方法不同.常规实验的方法归纳为以下9种:4.1显微观察法。
如观察植物细胞有丝分裂的实验。
4.2直接观查法。
豌豆的高矮、豆荚的形状、花的位置等遗传实验。
4.3示踪原子法。
如T2噬菌体浸染大肠杆菌的实验中用S35和P32分别标记T2噬菌体的外壳蛋白和DNA。
4.4加法创意。
浙江高三高中生物高考模拟班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________一、选择题1.在自然条件下,下列有关高等植物柠檬酸循环和卡尔文循环的叙述,正确的是A.柠檬酸循环直接把葡萄糖中的化学能转化为ATP中的化学能B.卡尔文循环把ATP和NADPH中的化学能转换成有机物中的化学能C.柠檬酸循环消耗二氧化碳,卡尔文循环产生二氧化碳D.柠檬酸循环只在黑暗条件下进行,卡尔文循环只在光照条件下进行2.如图表示一个神经细胞内外不同离子的相对浓度,离子的浓度差能保持相对稳定,下列叙述正确的是A.K+通过主动转运从细胞外进入细胞内维持浓度差B.Na+通过主动转运从细胞外进入细胞内维持浓度差C.Mg2+维持细胞内外浓度差的过程中不需要消耗ATPD.C1—维持细胞内外浓度差的过程中相应载体蛋白不发生形状改变3.有丝分裂是真核生物体细胞增殖的主要方式,下列有关高等动物细胞有丝分裂过程的叙述错误的是A.G1期和G2期时,RNA和蛋白质数量都会增加B.S期时,核DNA数量和染色体数量都会增加C.分裂间期时,核糖体和中心体数量都会增加D.分裂后期时,染色体数量和着丝粒数量都会增加4.下列有关培育新品种的叙述,正确的是A.单倍体育种得到的新品种一定是单倍体B.多倍体育种得到的新品种一定是纯合子C.农作物产生的变异都可以为培育新品种提供原材料D.射线处理得到染色体易位的家蚕新品种属于诱变育种5.科研人员研究重组胰高血糖样肽-l(rhGLP-l )对大鼠血糖浓度和血浆胰岛素浓度的影响,进行了相关实验(实验前大鼠均饥饿12小时),结果如下图。
下列有关叙述错误的是A.rhGLP-1具有促进胰岛B细胞分泌胰岛素的作用B.rhGLP-1通过促进胰岛素的分泌来降低血糖浓度C.从图甲可知,0-20minrhGLP-l对胰岛素分泌的促进作用小于葡萄糖的促进作用D.从图乙可知,0-20min时间内血浆中胰高血糖素浓度最高的为A组6.下列有关自然条件下种群和群落的叙述的错误的是A.每年生殖次数越多,种群出生率就越高B.通过年龄金字塔可以得知每个年龄组的雌雄个体比率C.在森林群落中对群落影响最大的是树冠层D.演替达到相对稳定阶段后,群落中的物种组成还会发生变化二、综合题1.(14分)某课题小组研究不同水分和C02浓度对紫花苜蓿光合作用的影响,实验结果如下表所示,请回答下列问题:不同水分和C02浓度处理下紫花苜蓿的光响应参数(1)据上表可知苜蓿净光合速率可用来表示,在水分充足,C02浓度倍增时苜蓿真正最大光合速率为 umolCCX • m-2• s'(2)在水分充足的条件下,C02浓度倍增能显著提高植物的光饱和点,原因可能是:一方面C02浓度增加,碳反应中用于还原所需要的能量增多:另一方面叶肉细胞中的增加。
第Ⅰ课时 生物技术实践(选修①)点点落实(一) 微生物的利用[一过基础]1.理清微生物培养的基本技术2.把握微生物分离与计数的两个实例(1)土壤中分解尿素的细菌的分离与计数①筛选菌株:利用选择培养基筛选菌株。
②测定微生物数量的常用方法:活菌计数法和显微镜直接计数。
③过程:土壤取样→样品稀释→微生物的培养与观察。
④鉴定方法:含酚红指示剂以尿素为唯一氮源的培养基→细菌→出现红色透明圈,则该菌能分解尿素。
(2)分解纤维素的微生物的分离①实验原理:即:可通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
②流程:土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选菌落。
[二过易错](1)倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上(2015·江苏卷,T19B)(×)(2)某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。
接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养(×)(3)纯化菌种时,为了得到单菌落,常采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法(√)(4)在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌(×)(5)检测土壤中细菌总数实验操作中,确定对照组无菌后,选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数(×)(6)培养微生物的培养基分装到培养皿后进行灭菌(×)[三过高考]1.(2018·全国卷Ⅰ)将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。
在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。
回答下列问题:(1)M培养基若用于真菌的筛选,则培养基中应加入链霉素以抑制________的生长,加入了链霉素的培养基属于________培养基。
(2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质类型除氮源外还有__________________(答出两点即可)。
氮源进入细胞后,可参与合成的生物大分子有________________(答出两点即可)。
重点题型1 真核生物的柠檬酸循环与卡尔文循环
【规律方法】
1.柠檬酸循环
糖酵解生成的丙酮酸进入线粒体基质,在酶的催化下脱掉1个CO 2,生成1个[C 2],并形成1个NADH 和1个H +。
[C 2]进入柠檬酸循环,与草酰乙酸(C 4酸)合成为柠檬酸(C 6酸);柠檬酸再经多个反应脱掉2个CO 2,生成1个草酰乙酸,并形成3个NADH 、3个H +
、1个FADH 2和1个ATP 。
生成的草酰乙酸进入下一轮循环。
柠檬酸循环如图:
如此丙酮酸被不断地转变为CO 2,其总反应式为:
丙酮酸+4NAD ++FAD +ADP +Pi ――→酶3CO 2+4NADH +4H ++FADH 2+ATP
注:①柠檬酸循环是从[C 2]开始,而非从丙酮酸开始。
②嵴上也有少量与柠檬酸循环有关的酶。
2.卡尔文循环
光合作用的第二阶段,又称碳反应,反应场所为叶绿体基质。
其过程如图:
(1)CO 2的摄取期
这是循环的开始阶段。
1个CO 2与1个RuBP 结合形成1个六碳分子,这个六碳分子随即分解成2个PGA(三碳酸),即1CO 2+1RuBP →2三碳酸。
(2)碳还原期
这是循环的关键步骤。
每个PGA 接受来自NADPH 的氢和来自ATP 的磷酸基团,
形成G3P(三碳糖),即2三碳酸――――――――→NADPH 、ATP 2三碳糖。
(3)RuBP 再生期
1个碳原子将会被用于合成葡萄糖等而离开循环,剩下的5个碳原子经一系列变化,最后再生成1个RuBP ,循环重新开始。
形成1个离开卡尔文循环的三碳糖,需要3轮循环。
【技能提升】
1.下列关于柠檬酸循环过程的叙述,正确的是( )
A.细菌不含线粒体,不能进行柠檬酸循环
B.柠檬酸循环过程复杂,故释放大量能量
C.柠檬酸循环过程产生较多携带氢的特殊分子
D.与柠檬酸循环有关的酶存在于线粒体基质中
解析 进行需氧呼吸的原核生物也能进行柠檬酸循环;柠檬酸循环只释放少量能量;与柠檬酸循环有关的酶多数分布在线粒体基质中,少数分布在嵴上。
答案 C
2.绿色植物光合作用卡尔文循环过程如下图所示。
下列叙述正确的是( )
A.RuBP 转变成3-磷酸甘油酸的过程发生的场所是类囊体膜上
B.3-磷酸甘油酸转变成三碳糖磷酸的过程需要NADPH提供氢和ATP提供磷酸基团
C.三碳糖磷酸运至叶绿体外合成淀粉,并运输到植物体各个部位
D.三碳糖磷酸转化成RuBP的过程发生的场所是类囊体膜
解析RuBP转变成3-磷酸甘油酸、三碳糖磷酸转化成RuBP均发生在叶绿体基质中,A、D两项错误;三碳糖磷酸在叶绿体内合成淀粉、蛋白质、脂质,运至叶绿体外转变成蔗糖。
答案 B
3.在自然条件下,下列关于高等植物柠檬酸循环和卡尔文循环的叙述,正确的是()
A.柠檬酸循环消耗二氧化碳,卡尔文循环产生二氧化碳
B.柠檬酸循环中,葡萄糖中的化学能转化为ATP中的化学能
C.卡尔文循环只在光照条件下进行,柠檬酸循环只在黑暗条件下进行
D.卡尔文循环中,ATP和NADPH中的化学能转化成有机物中的化学能
解析柠檬酸循环产生二氧化碳,卡尔文循环消耗二氧化碳;柠檬酸循环不能利用葡萄糖;卡尔文循环在光照停止后的短时间内仍可进行,柠檬酸循环与光无关。
答案 D。