2.6 生物作圖及曲線分析 生物作圖在近些年的高考試題中經(jīng)常出現(xiàn).對(duì)能力要求比較高.要求學(xué)生會(huì)從數(shù)形中提煉出有用的信息.教師在平時(shí)的教學(xué)中.可以結(jié)合生物學(xué)知識(shí)解決一些難以理解的.比較抽象的圖形和曲線. 例6:有一種酶催化反應(yīng)P+Q→R.右圖中的實(shí)線表示沒有酶時(shí)此反應(yīng)的進(jìn)程.在t1時(shí).將催化此反應(yīng)的酶加入反應(yīng)混合物中.右圖中的哪條線能表示此反應(yīng)的真實(shí)進(jìn)程(圖中[P].[Q]和[R]分別代表化合物P.Q和R的濃度)?( ) A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ E.Ⅴ 解析:A.B和D都不對(duì).酶作為催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)即平衡常數(shù).只能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間.圖中實(shí)線平行于橫坐標(biāo)的線段延長(zhǎng)相交于縱坐標(biāo)的那個(gè)交點(diǎn)即為此反應(yīng)的Keq.Ⅰ.Ⅱ和Ⅳ三條線顯然都改變了此平衡點(diǎn).C正確:線Ⅲ反映了加酶后縮短了達(dá)到平衡點(diǎn)的時(shí)間而不改變?cè)磻?yīng)的平衡點(diǎn).E不對(duì):曲線Ⅴ從t1至平衡前的線段不符合加酶后的真實(shí)進(jìn)程. 3 生物教學(xué)中數(shù)學(xué)建模的意義 高中生物學(xué)科中涉及到的數(shù)學(xué)建模遠(yuǎn)不及這些.限于篇輻.本文在此只作簡(jiǎn)要的歸納.我們知道.實(shí)際問(wèn)題是復(fù)雜多變的.數(shù)學(xué)建模需要學(xué)生具有一定的探索性和創(chuàng)造性.在教學(xué)過(guò)程中.充分的運(yùn)用它能很好的解決一些生物學(xué)實(shí)際問(wèn)題.使學(xué)生對(duì)生物學(xué)產(chǎn)生更大的興趣.生命科學(xué)作為一門自然科學(xué).其理論的深入研究必定會(huì)涉及到很多數(shù)學(xué)的問(wèn)題.在生物學(xué)教學(xué)中.構(gòu)建數(shù)學(xué)模型正是聯(lián)系數(shù)學(xué)與生命科學(xué)的橋梁.如何將生物學(xué)理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型.這是對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性地解決問(wèn)題的能力的檢驗(yàn).也是理科教育的重要任務(wù). 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(13分)現(xiàn)代生物學(xué)認(rèn)為細(xì)胞是一個(gè)系統(tǒng),其內(nèi)部的各種結(jié)構(gòu)及其功能既相對(duì)獨(dú)立又彼此聯(lián)系。有人用35S標(biāo)記一定量的氨基酸,并用來(lái)培養(yǎng)哺乳動(dòng)物的乳腺細(xì)胞,并測(cè)得核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體上放射性強(qiáng)度的變化曲線(甲圖),以及在此過(guò)程中高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細(xì)胞膜膜面積的變化曲線(乙圖),結(jié)合圖解答下列問(wèn)題:w.w.^w.k.&s.5*u.c.#om.高.考.資.源.網(wǎng)


(1)請(qǐng)判斷甲圖中的a、b曲線所指代的細(xì)胞器分別是:              、            ,c在此過(guò)程中所起作用是:                                         
(2)乙圖中的A、B、C曲線代表各細(xì)胞結(jié)構(gòu)膜面積的變化,C所指代的膜結(jié)構(gòu)是______________________,導(dǎo)致曲線C先增加后減少的原因是:                        
                                                                     (2分)
(3)通過(guò)有關(guān)方法,測(cè)得多種膜的化學(xué)成分,如下表:
物質(zhì)種類w.w.^w.k.&s.5*u.c.#om.高.考.資.源.網(wǎng)
膜的類別
蛋白質(zhì)(w.w.^w.k.&s.5*u.c.#om.高.考.資.源.網(wǎng)%)
脂類(%)(主要是磷脂)
糖類(%)
變形蟲細(xì)胞膜
54
42
4
小鼠肝細(xì)胞膜
44
52
4
人紅細(xì)胞膜
49
43
8
線粒體內(nèi)膜
76
24
0
菠菜葉綠體片層膜
70
30
0
依據(jù)上表數(shù)據(jù),請(qǐng)分析構(gòu)成細(xì)胞膜與細(xì)胞器膜的化學(xué)物質(zhì)組成上的異同點(diǎn)是:                                                             。(2分)
(4)下列各圖表示在一定范圍內(nèi)細(xì)胞膜外物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞膜內(nèi)的三種不同情況:w.w.^w.k.&s.5*u.c.#om.高.考.資.源.網(wǎng)

依據(jù)上圖指出A、B、C所表示的被動(dòng)的物質(zhì)運(yùn)輸方式,是         。上述三種運(yùn)輸方式中,哪一種加入呼吸抑制劑后曲線會(huì)發(fā)生變化           。原因是                
(5)紅細(xì)胞膜內(nèi)K+濃度是膜外的30倍,膜外Na+濃度是膜內(nèi)的6倍,維持這種K+、Na+分布不均勻是由膜上的      所控制;紅細(xì)胞膜上糖蛋白的糖支鏈具有高度的特異性,若去掉這些糖支鏈,就不會(huì)發(fā)生紅細(xì)胞的凝集反應(yīng),說(shuō)明細(xì)胞膜表面這些糖蛋白是           。

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以下是有關(guān)生物體代謝和環(huán)境關(guān)系的問(wèn)題,請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)作答。

I.(6分)試管苗的光合作用能力較弱,需要逐步適應(yīng)外界環(huán)境才能往大田移栽。研究人員進(jìn)行了“改變植物組織培養(yǎng)條件縮短試管苗適應(yīng)過(guò)程“的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)在適宜溫度下進(jìn)行,圖甲和圖乙表示其中的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

   (1)圖甲的實(shí)驗(yàn)是在大氣CO2濃度下進(jìn)行的,據(jù)圖分析,試管苗在          (不加蔗糖/加蔗糖)的培養(yǎng)中光合速率、光飽和點(diǎn)更高。

 

   (2)圖乙是試管苗在密閉、無(wú)糖培養(yǎng)基條件下測(cè)得的24h內(nèi)CO2濃度變化曲線。圖中b —c段CO2濃度升高較a-b段緩慢,主要是因?yàn)?u>     ,細(xì)胞呼吸強(qiáng)度較弱,產(chǎn)生的CO2較少;c-d段CO2濃度急劇下降是因?yàn)?u>         ,消耗大量的CO2。若在d點(diǎn)時(shí)打開培養(yǎng)瓶塞,試管苗的光合速率將         。

   (3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出的結(jié)論是:采用①無(wú)糖培養(yǎng)基、②        和③        ,可縮短試管苗適應(yīng)環(huán)境的過(guò)程。

Ⅱ.(14分)某學(xué)校生物興趣小組對(duì)市郊的一片樹林開展了環(huán)境調(diào)查活動(dòng),調(diào)查得到該樹林生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量流動(dòng)情況如下表:

營(yíng)養(yǎng)級(jí)

Pg

Pn

R

A

15.9

2.8

13.1

B

870.7

369.4

501.3

C

0.9

0.3

0.6

D

141.0

61.9

79.1

E

211.5

20.1

191.4

   (其中E為分解者;Pg表示生物同化作用固定的總能量,Pn表示生物體貯存的能量,R表示生物呼吸消耗的能量。Pn=Pg-R  單位:102 KJ/cm2·a)

   (1)該生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)可表示為         ;第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率約為

          (保留一位小數(shù));表中各種生物和     構(gòu)成該樹林生態(tài)系統(tǒng)。

   (2)下圖是該樹林中某植物生命活動(dòng)過(guò)程中物質(zhì)及能量轉(zhuǎn)化關(guān)系的圖。

過(guò)程B代表暗反應(yīng)階段,則在該過(guò)程中發(fā)生的主要物質(zhì)變化是         。此過(guò)程除了需要ATP以外,還需要依賴于過(guò)程A所提供        。對(duì)于玉米、甘蔗一類植物而言,完成A、B過(guò)程的細(xì)胞有          ,在這些細(xì)胞中,可以進(jìn)行圖中C過(guò)程的場(chǎng)所有           。

 

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以下是有關(guān)生物體代謝和環(huán)境關(guān)系的問(wèn)題,請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)作答。

I.試管苗的光合作用能力較弱,需要逐步適應(yīng)外界環(huán)境才能往大田移栽。研究人員進(jìn)行了“改變植物組織培養(yǎng)條件縮短試管苗適應(yīng)過(guò)程“的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)在適宜溫度下進(jìn)行,圖甲和圖乙表示其中的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

   (1)圖甲的實(shí)驗(yàn)是在大氣CO2濃度下進(jìn)行的,據(jù)圖分析,試管苗在          (不加蔗糖/加蔗糖)的培養(yǎng)中光合速率、光飽和點(diǎn)更高。

   (2)圖乙是試管苗在密閉、無(wú)糖培養(yǎng)基條件下測(cè)得的24h內(nèi)CO2濃度變化曲線。圖中b —c段CO2濃度升高較a-b段緩慢,主要是因?yàn)?u>     ,細(xì)胞呼吸強(qiáng)度較弱,產(chǎn)生的CO2較少;c-d段CO2濃度急劇下降是因?yàn)?u>         ,消耗大量的CO2。若在d點(diǎn)時(shí)打開培養(yǎng)瓶塞,試管苗的光合速率將         。

   (3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出的結(jié)論是:采用①無(wú)糖培養(yǎng)基、②        和③        ,可縮短試管苗適應(yīng)環(huán)境的過(guò)程。

Ⅱ.某學(xué)校生物興趣小組對(duì)市郊的一片樹林開展了環(huán)境調(diào)查活動(dòng),調(diào)查得到該樹林生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量流動(dòng)情況如下表:

營(yíng)養(yǎng)級(jí)

Pg

Pn

R

A

15.9

2.8

13.1

B

870.7

369.4

501.3

C

0.9

0.3

0.6

D

141.0

61.9

79.1

E

211.5

20.1

191.4

   (其中E為分解者;Pg表示生物同化作用固定的總能量,Pn表示生物體貯存的能量,R表示生物呼吸消耗的能量。Pn=Pg-R  單位:102 KJ/cm2·a)

   (1)該生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)可表示為         ;第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率約為

          (保留一位小數(shù));表中各種生物和     構(gòu)成該樹林生態(tài)系統(tǒng)。

   (2)下圖是該樹林中某植物生命活動(dòng)過(guò)程中物質(zhì)及能量轉(zhuǎn)化關(guān)系的圖。

過(guò)程B代表暗反應(yīng)階段,則在該過(guò)程中發(fā)生的主要物質(zhì)變化是         。此過(guò)程除了需要ATP以外,還需要依賴于過(guò)程A所提供        。對(duì)于玉米、甘蔗一類植物而言,完成A、B過(guò)程的細(xì)胞有          ,在這些細(xì)胞中,可以進(jìn)行圖中C過(guò)程的場(chǎng)所有           。

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回答下列有關(guān)植物光合作用和呼吸作用及其生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的問(wèn)題。(12分)

實(shí)驗(yàn)一:探究單株番茄光合作用強(qiáng)度與種植密度的關(guān)系,結(jié)果如甲圖所示。



39、與M點(diǎn)相比,N點(diǎn)限制單株光合作用強(qiáng)度的外界因素是   、   。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),不僅單株番茄光合作用強(qiáng)度與種植密度成負(fù)相關(guān),番茄植株的生長(zhǎng)也與種植密度成負(fù)相關(guān)。

40、番茄生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)方式是   ,與番茄果實(shí)發(fā)育關(guān)系最密切的調(diào)節(jié)物質(zhì)是    ,環(huán)境溫度降低時(shí),該物質(zhì)運(yùn)輸速度會(huì)    。

實(shí)驗(yàn)二:測(cè)量種植番茄的密閉大棚內(nèi)一晝夜空氣中的CO2含量變化,結(jié)果如乙圖所示。



41、圖中表示番茄光合作用和呼吸作用強(qiáng)度相等的點(diǎn)是     。B→C段曲線變化的原因是                ,若在B點(diǎn)突然停止光照,葉綠體內(nèi)ADP含量將       ;C3含量將       。

實(shí)驗(yàn)三:采用“半葉法”對(duì)番茄葉片的光合作用強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定,其原理是:將對(duì)稱葉片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不做處理,并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6小時(shí)后,在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取相等面積的葉片,烘干稱重,分別記為MA、MB,獲得相應(yīng)數(shù)據(jù),則可計(jì)算出該葉片的光合作用強(qiáng)度,其單位是mg/(dm2·h)(實(shí)驗(yàn)步驟如圖)。





42、研究小組對(duì)記錄的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,取   值進(jìn)行計(jì)算,得出了M值.若M=MB-MA.則M表示         。(2分)

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苦馬豆素(SW)最早是從植物灰苦馬豆中分離獲得,為了研究SW是否具有抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的作用,許多學(xué)者做了大量研究,請(qǐng)根據(jù)以下實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程及研究結(jié)果回答問(wèn)題。

①取小鼠肝癌Hepal-6細(xì)胞

②制成單細(xì)胞懸液,接種于多孔板,加入等量培養(yǎng)液,每組設(shè)5個(gè)平行孔

③于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中分別培養(yǎng)24h

④加入等量不同濃度SW溶液,于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中分別培養(yǎng)

⑤分別在24h、48h、72h時(shí)吸取培養(yǎng)液,觀察結(jié)果,得到不同濃度SW對(duì)細(xì)胞存活率影響曲線(圖1)

⑥將培養(yǎng)48h的培養(yǎng)液離心,細(xì)胞染色,在熒光顯微鏡下觀察拍照,記錄正常細(xì)胞和凋亡細(xì)胞數(shù)目,并采用免疫熒光細(xì)胞技術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡蛋白Bax和Bcl-2表達(dá)量狀況,匯總統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表1)

(1)實(shí)驗(yàn)中首先將小鼠肝癌Hepal-6細(xì)胞制成單細(xì)胞懸液,于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)的目的是____________________________________。

(2)實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組的處理方法應(yīng)為_____________________________,利用多孔板培養(yǎng)時(shí),每組設(shè)置5個(gè)平行孔同時(shí)進(jìn)行培養(yǎng),計(jì)數(shù)后統(tǒng)計(jì)平均值是為了_____________________________________。

(3)分析圖1中曲線可知,SW對(duì)肝癌Hepal-6細(xì)胞作用效果的特點(diǎn)是:

①___________________________________________________________;

②____________________________________________________________。

(4)表1結(jié)果說(shuō)明SW可以誘發(fā)細(xì)胞___________________,從分子水平上分析,SW可以導(dǎo)致癌細(xì)胞內(nèi)__________的合成量增加,該基因表達(dá)的過(guò)程可以表示為______________________。

 

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