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實踐及生活中的應用

呼吸作用作為生命活動的主要供能過程，涉及到生物體細胞中眾多的結構，同時又與生物體和細胞中各項生命活動密切相連，為歷年大學聯考必考內容。下面就其在在生產實踐及生活中的應用方面進行歸納：

1．作物栽培措施（如中耕鬆土），都是為保證根的正常細胞呼吸。

例1：為了促進根吸收礦質元素，農田中一般應採用的措施（ ）

A．大量灌溉 B．增加光照 C．儘量施肥 D．疏鬆土壤

解析：根對礦質元素離子的吸收是一個主動運輸的過程，它需要呼吸作用過程中產生的能量。疏鬆土壤，增加了土壤中的空氣流通，促進了植物根細胞的呼吸作用，有利於根對礦質元素離子的吸收。

2．糧油種子的儲藏，必須降低含水量，使種子處於風乾狀態，使細胞呼吸降至最低，以減少有機物消耗。如果種子含水量過高，呼吸加強，使儲藏的種子堆中温度上升，反過來又進一步促進種子的呼吸，同時温暖潮濕的環境有利於黴菌等微生物，使種子變質。

例2：現有含水量（1）10%（2）12%（3）14%（4）16%的小麥，分別儲存於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：種子的保存應在低温、乾燥環境中，這樣細胞呼吸低，有機物消耗最少，利於保存。選A。

3．在果實和蔬菜的保鮮中，常通過控制細胞呼吸以降低它們的代謝強度，達到保鮮的目的。例如，某些果實和蔬菜可放在低温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，主要是由於（ ）

A．抑制有氧呼吸 B．促進有氧呼吸 C．抑制無氧呼吸 D．促進無氧呼吸

解析：在空氣（氧氣）充足的情況下，水果和糧食只進行有氧呼吸，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、適宜的温度和pH等條件下，進行有氧呼吸並大量繁殖；在無氧條件下則進行酒精發酵。醋酸桿菌是一種好氧細菌，在氧氣充足和具有酒精底物的條件下，醋酸桿菌大量繁殖並將酒精氧化分解成醋酸。

例4：買罐頭食品時，發現罐頭蓋上印有“如發現蓋子鼓起，請勿選購”，引起蓋子鼓起的最可能的原因是（ ）

A．好氧型細胞呼吸，產生CO2和H2O

B．微生物呼吸，產生CO2和C2H5OH

C．乳酸菌呼吸，產生CO2和C3H6O3

D．酵母菌呼吸，產生CO2和H2O

解析：罐頭食品一般經真空處理，氧氣含量少。如蓋子鼓起説明微生物活動產生了氣體。選B。

5．水稻的根系適於在水中生長，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胞，而且與旱生植物相比，水稻的根比較適應無氧呼吸。但是，水稻根細胞仍然需要進行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧氣不足，水稻根細胞就會進行酒精發酵，時間長了，酒精就會對根細胞產生毒害作用，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產生的酒精對細胞有毒害作用

②產生的乳酸對細胞有毒害作用

③沒有專門的無氧呼吸結構

④產生的能量太少

A．①② B．②③ C．③④ D．①④

解析：陸生植物無氧呼吸的一般產物是酒精，酒精就會對根細胞產生毒害作用，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有機物，不利於植物正常生長。選D。

6．較深的傷口裏缺少氧氣，破傷風芽孢桿菌適合在這種環境中生存、大量繁殖。所以傷口較深或被鏽釘扎傷後，患者應及時請醫生處理。

例6：正常人呼吸道內的破傷風桿菌不會使人致病，當深而窄的傷口內感染破傷風桿菌後，則能大量繁殖而致病。破傷風桿菌的代謝方式是（ ）

A．自養、需氧型 B．自養、厭氧型

C．異養、需氧型 D．異養、厭氧型

解析：破傷風桿菌屬細菌類為異養生物。此菌在呼吸道內（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，而深而窄的傷口內感染破傷風桿菌，則能大量繁殖，説明此菌為厭氧型。選D。

7．有氧運動是指人體細胞充分獲得氧的情況下所進行的體育鍛鍊。人體細胞通過有氧呼吸可以獲得較多的能量。相反，百米衝刺和馬拉松長跑等無氧運動，是因為運動劇烈而人體細胞處在相對缺氧條件下進行的高速運動。無氧運動中，肌細胞因氧不足，要靠無氧呼吸來獲取能量，因為乳酸能夠刺激肌細胞周圍的神經末梢，所以人會有肌肉酸脹乏力的感覺。

例7：一學生在15分鐘內相繼進行四次俯卧撐。右圖表示每次俯卧撐數，對這一結果最合理的解釋是（ ）

A．肝臟貯藏的糖元不足

B．糖類轉化為酒精

C．供氧不足，乳酸積累

D．肌肉組織中CO2過剩

解析：15分鐘內肝糖元應該充足 高中學習方法，人體內不會產生酒精，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。相繼連續的四次俯卧撐，由於肌肉細胞部分相對缺氧，進行無氧呼吸，產生的乳酸也會影響肌肉的活動。選C。

還有，在生活中，選用“創可貼”等敷料包紮傷口，既為傷口敷上了藥物，又為傷口創造了疏鬆透氣的環境、避免厭氧病原菌的繁殖，從而有利於傷口的痊癒。也利用呼吸原理；同理在農業生產中，為了使有機物向着人們需要的器官積累，常把下部變黃的、已無光合能力、仍然消耗養分的枝葉去掉，使光合作用的產物更多轉運到有經濟價值的器官中去。

生物實驗題型及應對策略：五大題型演練

如果把實驗題型進行一下歸納大致有以下幾種類型：

一、 實驗設計題

應對策略：

1. 明確實驗目的、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;注意實驗的準備;實驗過程中的順序;實驗現象的觀察，實驗結果的驗證分析。

例1：課題小組的研究性課題是“探究影響細菌生長繁殖的因素”他們在培養細菌的過程中，發現了某種細菌(R)的周圍其他細菌的生長繁殖受到抑制。他們把R細菌接種到專門的培養基上進行培養，一段時間後，他們除去R細胞，用該培養基再培養其他細菌，結果其他細菌仍然不能在這個培養基上生長和繁殖。

於是該同學就假設了“造成R細菌的周圍其他細菌不能生長和繁殖的最可能的原因是：R細菌產生了不利於其他細菌生存的物質”

問題：參照上述題目中所給出的有關材料，請設計一個實驗對該同學的假設進行驗證。

第一步：__________________________________________________

第二步：__________________________________________________

第三步：__________________________________________________

第四步：__________________________________________________

解析：

本題的實驗目的是驗證“R細菌產生了不利於其他細菌生存的物質”。那麼就要驗證R細菌產生了一種物質，並且不利於其他細菌的生存。我們要觀察細菌的生長情況只能通過培養皿，所以要配製培養皿。

本實驗的設計抓以下幾個關鍵點：一是進行對照組(R細菌的有無)的準備，二是對照組的設置(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：取兩個培養皿，按相同營養成分配製成甲乙兩個培養基。

第二步：在甲培養基上接種R細菌，培養一段時間後，除去細菌;乙培養基上不接種R細菌 高中化學，作為對照。

第三步：在這兩個培養基上分別接種相同的其他細菌。

第四步：在相同條件下，讓甲乙兩個培養基上的細菌生長繁殖。

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. 實驗結果的驗證是否合理。

例2

某同學進行了温度對酶活性影響的研究，設計瞭如下實驗：

實驗步驟：

(1) 取三支試管，分別加入質量分數為3%的可溶性澱粉溶液。

(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量分數為2%的澱粉酶溶液，兩支試管中的pH=6.8,第三支試管中的pH=4，搖均後維持各自温度 5min。

(3) 在三支試管中各滴一滴碘液，並搖均。

觀察並記錄：(略)

結論：温度過高或過低都影響酶的活性。

請回答：

[1]該實驗能否得出上述實驗結論?___

[2]指出步驟中不正確之處，並在此基礎上加以糾正或補充相應的內容。

___________________________。

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論。

[1]按此步驟不能得出以上實驗結論。

[2]a.試管上沒有做標記，應用字母或數字進行標記如三支試管上分別標記A、B、C。

b.步驟(1)(2)中加入試管中的兩種溶液應有量的描述，如步驟(2)中應補充3%的可溶性澱粉2ml。

c.實驗組與對照組未遵循單一變量原則。兩組中存在酸鹼度和温度兩個變量，應只有一個温度變量，酸鹼度應一致，pH應都為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。

2. 完善實驗步驟。

3. 總結實驗結論。

4. 補充填加對照實驗。

例3：下面是最早發現青黴素的科學家弗來明所進行的探索過程。請將該過程補充完整。

觀察現象，提出問題：細菌的培養基中，偶然生出青黴菌，在其周圍沒有細菌生長。為什麼會出現這一現象?

做出假設：_______________

進行實驗：把青黴素接種於培養液中培養，然後觀察使用這種培養液對細菌生長的影響。

實驗結論：_____________

弗來明在持續的保分離出了這一物質，將它命名為青黴素。

本實驗中你認為不完善之處是_______，應如何改進?___________。

解析：

假設：青黴素產生可阻止細菌生長和繁殖的物質

本實驗的不足之處：未設計對照實驗，應將細菌接種於未培養過青黴素菌的培養基或培養液中，觀察細菌的生長和繁殖情況。

四、 對照實驗的設計

1. 在設計對照實驗時必須要有明確的標記，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瞭然。

2. 必須要確定實驗因子，即影響實驗結果的關鍵因素是誰? 這樣設計才有依據。

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元素鎂對植物生長的影響?A瓶中加入完全培養液，B瓶中加入去掉鎂的培養液進行對照，觀察實驗現象。

(2)條件對照：

例如驗證不同色質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;驗證温度對酶活性的影響：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，由生理學的植物胚芽鞘的上端運輸到下端，那麼對照實驗就應該是把植物體的上下端倒置過來。

例4：有一實驗現象：將生理狀況相同的胚芽鞘分為甲乙兩組，甲組給單側光照射，乙組不給光照。同樣培養一段時間後，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，你會如何設計乙實驗裝置?並請簡要説明。

解析：

本題是給予實驗單側光照射，因此推測實驗因子就是單側光，方法一：如果給予乙組與甲組反方向的單側光，實驗現象可能會發現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性。給予乙組直射光照，發現乙組胚芽鞘直立生長。

(其他的設計只要合理也可)如讓乙組旋轉照射光等

五、 強化練習：

1、 體內的細胞代謝速率與物質擴散的速率有關。同種物質雖然在細胞中擴散的速率基本相同，但細胞大小不同，擴散發生的快慢會有差異。有人設計了一種模型，用於研究這一問題。

實驗步驟：

(1) 用小刀將瓊脂塊樣品(內含酚酞)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，吸乾浮液後，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，記錄結果並分析：

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菌時，進入細菌的是噬菌體DNA，而不是它的蛋白質外殼，可用兩種不同的放射性同位素分別標記噬菌體的蛋白質外和噬菌體的DNA，然後再讓這兩種不同標記的噬菌體分別去侵染未被標記的細長，從而對此做出實驗論證。據分析，噬菌體的蛋白質外殼含有甲硫氨酸等多氨基酸。請你完成以下實驗設計：

(1)實驗室已製備好分別含3H、14C、15N、18O、32P、35S等6 种放射性同位素的微生物培養基。你將選擇哪兩種培養基分別用於噬菌體的蛋白質外殼和噬菌體DNA?____

(2)你用這兩種培養基怎樣去實現對噬菌體的標記?請簡要説明實驗的設計方法和這樣設計的理由?

_________

答案提示：

1、a.細胞大小與物質擴散快慢之間關係的研究b.不同大小的瓊脂塊(代表了不同大小的細胞);酚酞遇NaOH變紅色。

2.(1)用32P標記DNA，用35S標記蛋白質外殼

(2)先將細菌分別入在32P或35S的培養基上培養，使細菌被標記上32P或35S，然後用噬菌體去侵染分別被32P或35S標記的細菌。因為噬菌體營寄生生活。