最新人教版2018年高中生物竞赛教程 第3章 植物的光合作用

第三章植物的光合作用

一、教学时数：

计划教学时数16 学时。其中理论课12 学时，实验课 4 学时。

二、教学大纲基本要求：

1. 了解光合作用的概念、意义、研究历史、光合作用总反应式；

2. 了解叶绿体的结构、光合色素的种类；

3. 了解光合作用过程以及能量吸收转变的情况；

4. 了解光合碳同化的基本生化途径以及不同碳同化类型植物的特性；

5. 理解光呼吸的含义、基本生化途径和可能的生理意义；

6. 了解光合作用的测定方法；

7. 了解影响光合作用的内部和外部因素；

8. 理解光合作用与作物产量的关系；掌握提高光能利用率的途径与措施。

三、教学重点和难点

( 一) 重点：

1 ．叶绿体的基本结构和叶绿素的性质。

2 ．光合作用的机理。

3 ．影响光合作用的内外因素。

4 ．光能利用率与作物的生物产量的关系。

( 二) 难点：

1 ．叶绿素的生物合成。

2 ．光合作用的机理。

3 ．C 3 、C

4 途径的调节。

四、本章教学主要内容：

一、光合作用的概念与意义：

（一）、要点提示：1 、光合作用(photosynthesis) ；2 、意义：（1 ）无机物转变成

有机物；（2 ）光能转变成化学能；（ 3 ）维持大气O2 与CO2 的相对平衡。

（二）．教学内容：

碳素同化作用有三种类型：细菌光合作用、化能合成作用以及绿色植物光合作用。

绿色植物光合作用是地球上规模最大的转换日光能的过程。

光合色素主要有三类:叶绿素、类胡萝卜素和藻胆素。叶绿素的合成是一个酶促反应，受光照、温度、水分、氧气、矿质元素等条件的影响。叶绿体是光合作用的细胞器，光合色素就存在于内囊体膜（光合膜）上。

光合作用可分为三大步骤: （1）原初反应，包括光能的吸收、传递和转换的过程；（2）电子传递和光合磷酸化，合成的ATP和NADPH（合称同化力）用于暗反应；（3）碳同化，将活跃化学能变为稳定化学能。

碳同化包括三种生化途径：C3途径、C4途径和CAM途径。C3途径是碳同化的基本途径，可合成糖类、淀粉等多种有机物。C4途径和CAM途径都只起固定CO2的作用，最终还是通过C3途径合成光合产物等。

叶片是合成同化物的主要器官，在大多数植物中光合产物主要是淀粉和蔗糖。同化物质的运输与分配直接关系到作物产量的高低和品质的好坏。

同化物运输可分为短距离运输和长距离运输。短距离运输是指胞内与胞间运输，主要靠扩散和原生质的吸收与分泌来完成；长距离运输指器官之间的运输，主要是韧皮部的筛管和伴胞，需要特化的组织即转移细胞的参与。

蚜虫吻刺法和同位素示踪结果表明，蔗糖是同化物运输的主要形式。在源端，同化物通过共质体和质外体，被装入筛管。在库端，同化物从筛管－伴胞复合体卸出进入库细胞。

关于同化物运输的机理，主要有压力流动学说、细胞质泵动学说和收缩蛋白学说。从同化物运输的动力来说主要有渗透动力和代谢动力两种。

同化物的分配特点：1.优先供应生长中心 2.就近供应，同侧运输 3.功能叶之间无同化物供应关系。影响同化物分配的三个因素：源的供应能力、库的竞争能力和输导系统的运输能力。

光呼吸是乙醇酸的氧化过程，由叶绿体、过氧化体和线粒体三个细胞器协同完成的、耗O2、释放出CO2的耗能过程。其底物乙醇酸及许多中间产物都是C2化合物，也简称为C2循环。在C3植物中光呼吸是一个不可避免的过程，对保护光合机构免受强光的破坏具有一定的生理功能。

C4植物的光合速率比C3植物高，主要原因是C4植物CO2的固定由PEPC完成，PEPC对CO2亲和力高；而CO2的同化在BSC中进行，C4植物BSC花环式结构类似一个CO2泵，因而光呼吸很低。但C4植物同化CO2需要消耗额外的能量，其高光合速率只有在强光、较高温度下才能表现出来。

光合作用受光照、CO2、温度、水分和矿质元素等环境条件的影响。植物的光能利用率很低。改善光合性能是提高光能利用率的根本措施。提高作物提高光能利用率的途径是：提高光合能力，增加光合面积，延长光合时间，减少有机物质消耗，提高经济系数。

自养生物吸收二氧化碳转变成有机物的过程叫碳素同化作用(carbon assimilation)。

不能进行碳素同化作用的生物称之为异养生物，如动物、某些微生物和极少数高等植物。

碳素同化作用三种类型：细菌光合作用、绿色植物光合作用和化能合成作用。其中以绿色植物光合作用最为广泛，合成有机物最多，与人类的关系也最密切，因此，本章重点介绍绿色植物的光合作用。

光合作用（photosynthesis）是指绿色植物吸收光能，同化二氧化碳和水，制造有机物质并释放氧气的过程。

光合作用的最简式：CO2＋H2O→（CH2O）＋O2

S.Ruben和M.D.Kamen（1941，美国）通过18O2和C18O2同位素标记实验，证明光合作用中释放的O2来自于H2O。为了把CO2中的氧和H2O中的氧在形式上加以区别，用下式作为光合作用的总反应式：CO2 + 2H2O*→ (CH2O) + O*2＋H2O

至此，人们已清楚地知道光合作用的反应物和生成物，由于植物体内含水量高，变化较大，一般不用含水量的变化来衡量植物的光合速率。而根据光合产物或者释放O2或吸收CO2的量计算光合速率。例如，用改良半叶法测定有机物质的积累，用红外线CO2气体分析仪法测定CO2的变化，用氧电极测定O2的变化等。

光合作用的意义：

1．将机物转变成有机物。地球上的自养植物一年同化的碳素约为2×1011吨，其中60％是由陆生植物同化的，余下的40％是由浮游植物同化的；

2．将光能转变成化学能。绿色植物每年同化碳所储藏的总能量约为全球能源消耗总量的10倍。人类所利用的能源，如煤炭、天然气、木材等都是现在或过去的植物通过光合作用形成的。光合作用是一个巨型能量转换站。

3．维持大气O2和CO2的相对平衡。绿色植物在吸收CO2的同时每年释放O2量约5.35×1011吨，使大气中O2能维持在21％左右。

因此，探讨光合作用的规律和机理，对于有效利用太阳能，更好地为人类服务，具有重大的理论和实际意义。

3.1 光合色素

光合色素主要有三类：叶绿素、类胡萝卜素和藻胆素。高等植物叶绿体中含有前两类，藻胆素仅存在于藻类。

3.1.1光合色素的结构与性质

3.1.1.1 叶绿素（chlorophyll ,chl）：不溶于水，溶于有机溶剂，如乙醇、丙酮、乙醚、氯仿等。通常用80%的丙酮或丙酮:乙醇:水（

4.5:4.5:1）的混合液来提取叶绿素。容易降解。

叶绿素是叶绿酸的酯，能发生皂化反应。叶绿酸是双羧酸，其中一个羧基被甲醇酯化，另一个被叶醇酯化。

叶绿素a与b很相似，不同之处仅在于叶绿素a第二个吡咯环上的一个甲基(-CH3)被醛基(-CHO)所取代，即为叶绿素b。

叶绿素分子含有一个卟啉环的“头部”和一个叶绿醇(植醇，phytol)的“尾巴”。卟啉环由四个吡咯环以四个甲烯基(-CH=)连接而成。镁原子居于卟啉环的中央，带正电性，与其相联的氮原子则偏向于带负电性，因而卟啉具有极性，是亲水的，可以与蛋白质结合。另外还有一个含羰基和羧基的同素环，羧基以酯键和甲醇结合。环Ⅳ上的丙酸基侧链以酯键与叶醇相结合。

叶醇是由四个异戊二烯单位组成的双萜，是一个亲脂的脂肪链，它决定了叶绿素的脂溶性。

卟啉环上的共轭双键和中央镁原子易被光激发而引起电子得失，从而使叶绿素具有特殊的光化学性质。叶绿素仅以电子传递（即电子得失引起的氧化还原）及共轭传递（直接能量传递）的方式参与能量的传递，而不进行氢的传递。

叶绿素→去镁叶绿素→铜代叶绿素（稳定而不易降解，常用醋酸铜处理来保存绿色植物标本）。

3.1.1.2 类胡萝卜素（carotenoid）

类胡萝卜素不溶于水而溶于有机溶剂。是一类由八个异戊二烯单位组成的40C不饱和烯烃(图3-1b)。比较稳定。

类胡萝卜素有两种类型：胡萝卜素（carotene），呈橙黄色，主要有α、β、γ三种异构体。有些真核藻类中还有ε－异构体。

β-胡萝卜素在动物体内水解后可转化为维生素A（Vitamin A），能预防和治疗动物的夜盲症。

叶黄素(lutein)，呈黄色，是由胡萝卜素衍生的醇类。

一般情况下，叶绿素/类胡萝卜素≈3:1，所以正常的叶片呈绿色。叶绿素易降解，秋天叶片呈黄色。

全部的叶绿素和类胡萝卜素都包埋在类囊体膜中，以非共价键与蛋白质结合组成色素蛋白复合体（pigment protein complex），以吸收和传递光能。

3.1.1.3 藻胆素（phycobilin）

存在于红藻和蓝藻中，常与蛋白质结合为藻胆蛋白，主要有藻红蛋白(phycoerythrin)、藻蓝蛋白(phycocyanin)和别藻蓝蛋白(allophycocyanin)三类。均溶于稀盐溶液中。

藻胆素的四个吡咯环形成直链共轭体系，不含镁和叶醇链。功能：收集和传递光能。

3.1.2光合色素的光学特性

叶绿素在可见光区有两个最强吸收区：640～660nm的红光区，430～450nm的蓝紫光区。

叶绿素对橙光、黄光吸收较少，其中尤以对绿光的吸收最少，所以叶绿素的溶液呈绿色。

叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱虽然相似，但不相同：叶绿素a在红光区的吸收带偏向长波方面，吸收带较宽，吸收峰较高；而在蓝紫光区的吸收带偏向短光波方面，吸收带较窄，吸收峰较低。叶绿素a对蓝紫光的吸收为对红光吸收的1.3倍，而叶绿素b则为3倍，说明叶绿素b吸收短波蓝紫光的能力比叶绿素a强。

绝大多数的叶绿素a和全部的叶绿素b具有吸收光能的功能，只有极少数特殊状态的叶绿素a分子，才具有将光能转换为电能的作用（即具有光化学活性）。

胡萝卜素和叶黄素的吸收光谱与叶绿素不同，它们的最大吸收带在400～500nm的蓝紫光区(图3-2)，不吸收红光等长波光。

3.1.3光合色素的荧光现象和磷光现象

叶绿素溶液在透射光下呈绿色，而在反射光下呈红色，这种现象称为叶绿素荧光现象。叶

绿素为什么会发荧光呢？当叶绿素分子吸收光量子后，就由最稳定的、能量的最低状态－基态（ground state）上升到不稳定的高能状态－激发态（excited state）。

叶绿素荧光指被激发的叶绿素分子从第一单线态回到基态所发射的光。寿命很短（10-8s～10-10s）。

处于第一三线态的叶绿素返回到基态所发射的光称为叶绿素磷光。寿命较长（10-2s）。

叶绿素吸收蓝光后处于第二单线态的叶绿素分子，其贮存的能量虽远大于吸收红光处于第一单线态的状态，但超过的部分对光合作用是无用的，在极短的时间内叶绿素分子要从第二单线态返回第一单线态，多余的能量也是以热的形式耗散。因此，蓝光对光合作用而言，在能量利用率上不如红光高。荧光现象在叶片和叶绿体中很难观察到，是由于叶绿体吸收的光能主要用于光反应，很少以发光的形式散失。

叶绿素的荧光和磷光说明叶绿素能被光所激发，这是将光能转变为化学能的第一步。

3.1.4 叶绿素的生物合成及其与环境条件的关系

3.1.

4.1.叶绿素的生物合成

叶绿素的合成是一个酶促反应。高等植物叶绿素的生物合成是以谷氨酸和α-酮戊二酸作为原料，先合成δ-氨基酮戊酸(δ-aminolevulinic acid, ALA)。2分子ALA脱水缩合形成一分子具有吡咯环的胆色素原；4分子胆色素原脱氨基缩合形成一分子尿卟啉原Ⅲ（合成过程按A→B→C→D环的顺序进行），尿卟啉原Ⅲ的4个乙酸侧链脱羧形成具有四个甲基的粪卟啉原Ⅲ，以上反应是在厌氧条件下进行的。

在有氧条件下，粪卟啉原Ⅲ经脱羧、脱氢、氧化形成原卟啉Ⅸ，原卟啉Ⅸ是形成叶绿素和亚铁血红素的分水岭。如果与铁结合，就生成亚铁血红素；若与镁结合，则形成Mg-原卟啉Ⅸ。由此可见，动植物的两大色素最初是同出一源的，以后在进化的过程中分道扬镳，结构和功能各异。Mg-原卟啉Ⅸ的一个羧基被甲基酯化，在原卟啉Ⅸ上形成第五个环，接着B环上的-CH2=CH2侧链还原为-CH2-CH3，即形成原叶绿酸酯。原叶绿酸酯经光还原变为叶绿酸酯a，然后与叶醇结合形成叶绿素a。叶绿素b是由叶绿素a转化而成的。

3.1.

4.2.影响叶绿素形成的条件

1．光照：光是叶绿体发育和叶绿素合成必不可少的条件。从原叶绿酸酯转变为叶绿酸酯是需要光的还原过程，如果没有光照，则影响叶绿素形成，一般植物叶子会发黄，这种因缺乏某些条件而使叶子发黄的现象，称为黄化现象。

然而，藻类、苔藓、蕨类、松柏科植物以及柑桔子叶和莲子的胚芽可在黑暗中可合成叶绿素，其合成机理尚不清楚。

2.温度：叶绿素的生物合成是一系列酶促反应，因此受温度影响很大。

最适温度是20～30℃，最低温度约为2～4℃，最高温度为40℃左右。温度过高或过低均降低合成速率，加速叶绿素降解。

秋天叶子变黄和早春寒潮过后秧苗变白等现象，都与低温抑制叶绿素形成有关。

3.矿质元素：氮和镁是叶绿素的组成成分，铁、铜、锰、锌是叶绿素合成过程中酶促反应

的辅因子。缺乏这些元素影响叶绿素形成，植物出现缺绿症（chlorosis），尤以氮素的影响最大。

4.水分：植物缺水会抑制叶绿素的生物合成，且与蛋白质合成受阻有关。严重缺水时，叶绿素的合成减慢，降解加速，所以干旱时叶片呈黄褐色。

5.氧气：缺氧会影响叶绿素的合成；光能过剩时，氧引起叶绿素的光氧化。

此外，叶绿素的形成还受遗传因素的控制。如白化叶、花班叶等都是叶绿素不能正常合成之故。

二、光合作用的过程与特点

（一）、要点提示：1 、光合作用的基本过程；2 、光合作用的突出特点：（1 ）H2O 被氧化到O2水平，（2 ）CO2被还原到[CH2O]n 水平，（3 ）氧化还原过程所需能量来自光能。

（二、）教学内容：

3.2 光合作用的机理

20世纪初O.Warburg等在研究外界条件对光合作用的影响时发现，在弱光下增加光强能提高光合速率，但当光强增加到一定值时，光合速率便不再随光强的增加而提高，此时只有提高温度或CO2浓度才能增加光合速率。由此推断，光合作用至少有两个步骤，分别与光和温度有关。

藻类（进行闪光试验，在光能量相同的情况下）：

连续不间断照光，光合效率较低；闪光照射（即光照中间间隔一暗期），光合效率高。表明光合作用不是任何步骤都需要光。

根据需光与否，光合作用分为两个反应─光反应（light reaction）和暗反应(dark reaction)。

光反应是必须在光下才能进行的光化学反应；在类囊体膜(光合膜)上进行；暗反应是在暗处(也可以在光下)进行的酶促化学反应；在叶绿体基质中进行。

近年来的研究表明，光反应的过程并不都需要光，而暗反应过程中的一些关键酶活性也受光的调节。

整个光合作用可大致分为三个步骤：①原初反应；②电子传递和光合磷酸化；③碳同化过程。第一、二两个步骤基本属于光反应，第三个步骤属于暗反应。

3.2.1原初反应：原初反应是指光合色素对光能的吸收、传递与转换过程。它是光合作用的第一步，特点：a: 速度快(10-12-10-9秒内完成)；b：与温度无关，(可在液氮-196℃或液氦-271℃下进行)。

光合色素分为二类:

（1）反应中心色素（reaction centre pigments），少数特殊状态的、具有光化学活性的叶绿素a分子。既捕获光能，又能将光能转换为电能(称为“陷阱”)。

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高中生物竞赛培优教程：光合作用、呼吸作用和气体交换 第二章植物解剖和生理 【考点解读】 本章研究植物形态构造和生理活动规律，包括植物组织和器官的结构和功能、光合作用和呼吸作用、水分和矿质代谢、生长和发育、生殖五大部分。根据IB0考纲细目和近年来试题的要求，以下从知识条目和能力要求两方面定出具体目标。

第二节光合作用、呼吸作用和气体交换

一片完全叶包括叶片、叶柄和托叶三部分。缺少其中一部分或两部分，称为不完全叶，如莴苣的叶缺叶柄和托叶，为无柄叶。叶在茎上的排列方式称为叶序。叶序有三种：互生(每节上只生一叶)、对生(每节上生两叶)和轮生(每节上生三叶或三叶以上)。 1．双子叶植物叶的结构 叶片由表皮、叶肉和叶脉组成(图1-2-5)。 (1)表皮无色透明，一般由排列紧密的一层生活细胞组成。在表皮细胞之间分布着许多气孔。双子叶植物的气孔由两个半月形的保卫细胞围成，保卫细胞含有叶绿体，细胞壁在靠近气孔的一面较厚，其他面较薄。当保卫细胞吸水膨大时，向表皮细胞的一方弯曲，气孔张开；保卫细胞失水时，气孔关闭。气孔的开闭能调节气体交换与蒸腾作用。 一般草本双子叶植物的气孔，下表皮多于上表皮(如棉、马铃薯)；木本双子叶植物的气孔都分布于下表皮(如苹果、夹竹桃、茶)；浮水叶的气孔分布在上表皮(如莲、菱)；沉水叶一般无气孔(如眼子菜)。此外，植物体上部叶的气孔较下部叶的多，同一叶片近叶尖和中脉部分的气孔较叶基和叶缘的多。 (2)叶肉大多数双子叶植物叶由于背腹两面(远轴面或下面为背面，近轴面或上面为腹面)受光情况不同，叶肉具有栅栏组织和海绵组织之分，这种叶称为两面叶或异面叶；叶肉中无这两种组织的分化，或虽有分化，栅栏组织却分布在叶的两面，称为等面叶(如垂柳、桉)， (3)叶脉主脉和大侧脉的维管束周围有机械组织，木质部位于近叶腹面，韧皮部位于近叶背面(图1-2-6)，中间有短时期活动的形成层。叶脉越分越细，最后形成层和机械组织

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高中生物竞赛培优教程：动物行为学 第四章动物行为学 【考点解读】 动物行为学是研究动物的行为规律，揭示动物行为的产生、发展和进化以及动物行为与动物生活的相互关系的科学，是生物科学领域内一门新兴的分支学科。 本章包括行为的体系、行为的原因、行为的类型等三部分内容。根据IBO考纲细目和近年来试题的要求，下面从知识条目和能力要求两方面定出了本章要求掌握的具体内容。 【知识阐释】 第一节行为的体系 1．动物行为的概念 动物行为是指动物个体或群体的所作所为，是一切可观察到的动物对身体内部状态或外部环境变化产生反应的过程，包括我们直接观察到的动物的一切状态。它不仅指动物躯体的动态现象，如奔跑、爬行、游泳、飞行，以及身体局部的微细动作，如竖起耳朵、发出声音、改变体色等，还包括动物日常生活活动，如摄食、呼吸、排泄、生殖等，同时也指动物的静态现象，如身体姿势以及在外表上可辨认的一些变化。总之，动物行为是动物对体内、外界条件变化所做的有规律的、成系统的适应性活动。 动物生存离不开行为，行为是动物利用环境的工具。 2．动物行为的特点 动物行为一般具有以下特点：

(1)动物行为是一种运动、变化的动态过程。猎豹以120km／h的速度追击羚羊，羚羊虽没有猎豹跑得快，但它善于做90°的急转弯，迫使猎豹不断改变奔跑方向，耐力有限的猎豹不一定是胜利者。猎豹的追捕与羚羊的逃逸始终处于一种运动、变化的动态过程中。象鼻虫遇敌害会从植株上滚落下来装死，这种现象表面上是静止的，而实际上体内新陈代谢正在加剧，为下一步逃脱蓄集力量。 (2)动物行为与生存环境相适应。动物的行为都是在长期进化过程中通过自然选择形成的，因此，它对动物的生存环境具有良好的适应性。 (3)动物行为的产生具有一定的遗传基础和生理基础。动物行为的产生具有遗传基础，通过研究行为的遗传方式，应用遗传学方法，可以推断行为的遗传基础。 动物行为是在一定的生理基础产生的，这种生理基础与神经系统、内分泌系统、感觉系统和运动系统有关。动物的行为必须要有神经系统、感觉器官的参与。外界的刺激被感受器感受并转化为神经冲动，神经冲动传人到中枢神经系统，在中枢神经系统的协调下，体内各种组织器官的活动达到一致，从而控制动物行为的产生。动物的许多行为也受激素的调控，特别是那些变化缓慢的生理活动和行为。 3．动物行为的研究方法 动物行为的研究一般包括两个步骤：一是对动物的行为做观察记录，二是对行为从功能、产生原因和系统发育等方面依次解释和说明。 动物行为的研究方法有观察法和实验法，以及将结合这两种方法的综合法。 (1)观察法。在自然界或实验室内详细、真实、客观地观察、记录动物的行为，不将人的主观因素强加于动物。可使用摄像机、录音机等设备。它的优点是真实、自然，可深入、反复进行分析比较。如用高速摄影慢放法，可观察到蜜蜂的舞蹈、青蛙捕食、蜂鸟鼓翼等细节。 (2)实验法。在自然界或实验室内，对产生行为的动物或接受行为的动物进行人为地干扰，从而分析产生行为的主要因素。如破坏狗的嗅觉，狗就会迷路，回不了家。从这一实验可看出，化学信息对狗的行为具有重要意义。 (3)综合法。将观察法与实验法有机结合起来，可以更好地研究动物的行为。 第二节行为的原因 动物行为产生的基础分遗传基础和生理基础两方面。 1.遗传基础

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高中生物奥林匹克竞赛教程：细胞生物学（中）第八章细胞生物学 二、典型例题 例1 内质网内连着核膜，外连质膜的结构特点适于C A 参与细胞内某些代谢反应 B 提供核糖体附着的支架 C 提供细胞内物质运输的通道 D 扩展细胞内膜面积、有利于酶的附着 分析选项中都是内质网的功能。它的功能是多方面的，既与蛋白质、脂质的合成、加工、包装、运输有关，又与脂类胆固醇代谢、糖元的分解、脂溶性毒物（如苯巴比妥）的解毒作用有关。但就题中涉及的结构特点看，主要是提供细胞内物质运输的通道。例如细胞内合成的血浆蛋白、免疫蛋白、胰岛素、甲状腺球蛋白等各种分泌蛋白，正是从这些膜构成的管腔内通过而排出细胞的。 【参考答案】 C。 例2 细胞中有许多具膜的细胞器在化学组成上很相似，其中与高尔基体的化学组成相似的是 分析首先通过对大鼠肝细胞分离出的高尔基体进行分析，发现含有60%的蛋白质和40%的脂质。此外，还含有一些多糖及酶。另从高尔基体的形成上看，与内质网有关。根据这两点，认为高尔基体在化学组成上与滑面内质网相似。 【参考答案】

滑面型内质网。

例3 组成某蛋白质的氨基酸分子平均分子量为130。一条由100个氨基酸缩合成多肽，其分子量应为。 分析多肽是由氨基酸通过脱水缩合成的，如果一条多链是由n 个氨基酸缩合成的，那么它将脱水(n,1) 个。水的分子量是18。100 个氨基酸缩合成多肽，脱去(100,1) 个，即99 个水，已知每个氨基酸的平均分子量为130，故该多肽的分子量为: (130 X 100),(18 X 99),11 218 【参考答案】 11 218 。 例4 酵母菌在缺氧条件下繁殖和生长，细胞内线粒体一代比一代减少。可是，当重新获得充足的氧气和养分供应时，线粒体数量迅速增加，其代谢和生长都旺盛，繁殖速度也加快。请问: (1)从线粒体的自身结构特点看，线粒体数量迅速增加的原因在于。 (2) 线粒体迅速增加，促进代谢生长和繁殖原因是。 分析酵母菌既能在缺氧环境下生存( 进行无氧呼吸) ，也能在有氧条件下生存( 进行有氧呼吸) 。有氧呼吸的主要场所是线粒体，所以在氧气和养分充足时，线粒 体数目增加。线粒体数目增加要依靠线粒体的繁殖。线粒体的基质中有双线环状的DNA能进行自我复制繁殖，但是由于线粒体DNA勺信息量有限，不可能编码合成整个线粒体所需的全部蛋白质，还需由核DNA编码合成，故属于半自主性复制。 当线粒体数目迅速增多后，会使有氧呼吸作用加强，为代谢、生长、繁殖提供能量，故能促进这些生命活动过程。 【参考答案】

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第七章生物化学 三、竞赛训练题 （壹）选择题 1．如下排列顺序的化合物： 苯丙——赖——色——苯丙——亮——赖，能够认为 A是壹具6个肽键的分子B是壹碱性多肽 C是壹酸性多肽D是壹中性多肽 2．蛋白质所形成的胶体颗粒，在下列哪种条件下不稳定 A溶液pH大于PIB溶液pH等于PI C溶液pH小于PID溶液pH等于7.40 3．蛋白质变性是由于 A壹级结构的改变B辅基的脱落C蛋白质分解 D空间结构的改变E二级结构改变 4．维持蛋白质分子α–螺旋结构的化学键是 A肽键B肽链原子间的氢键C侧链间的氢键D二硫键和盐键 5．游离核苷酸中，磷酸最常位于 A核苷酸中戊糖的C——5’上B核苷酸中戊糖的C——3’上 C核苷酸中戊糖的C——2’上D核苷酸中戊糖的C——2’和C——5’上6．核酸中核苷酸之间的连接方式为 A2’，3’——磷酸二酯键B2’，5’——磷酸二酯键 C3’，5’——磷酸二酯键D氢键和离子键 7．下列有关tRNA的叙述中，哪壹项是错误的 AtRNA二级结构是三叶草形BtRNA分子中含有稀有碱基

CtRNA的二级结构中有二氢尿嘧啶环 D反密码子环上有CCA3个碱基组成反密码子 8．关于RNA壹级结构的叙述哪项是对的 A几千至几千万个核糖核苷酸组成单核苷酸链 B单核苷酸之间是通过磷酸——酯键相连 CRNA分子中含有稀有碱基 DmRNA的壹级结构决定了DNA的核苷酸顺序 9．有关DNA的描写哪项是错误的 AmRNA分子中含有遗传密码 BtRNA是分子量最小的壹种RNA CRNA可分成mRNA、tRNA、rRNA D胞浆中只有mRNA ErRNA存在于核糖体中 10．对环核苷酸的叙述哪壹项是错误的 A重要的环核苷酸有cAMP和cGMP BcAMP为第二信使 CcAMP和cGMP的生物作用相反 DcAMP分子内有环化的磷酸二酯键 EcAMP是由AMP在腺苷酸环化酶的作用下生成的 11．辅酶和辅基的主要区别是 A化学本质不同B催化功能不同C分子大小不同D溶解度不同E和酶蛋白结合的紧密程度不同

全国中学生生物学联赛理论考试大纲

全国中学生生物学联赛理论考试大纲 写在前面的话：怎样应付生物竞赛？首先，《阅增普通生物学》尽可能的看多几遍，虽然下面给出了重点，但不是通读全书后是明白不了这些重点容所在的。读到感觉对生物学知识系统有了一定的了解了，如果有《高中生物奥林匹克竞赛教程》的，可以再看看里边的提纲式的知识点，然后做做后面的题，看看自己运用相关知识能力怎样了；如果没有教程一书的，可以找老师或上网下载（比如到生物吧或生物竞赛吧）一些竞赛和联赛题来做。总之：多读书——《阅增普通生物学》；多做题——发的、买的、下载的，必定成功！ 如果你真的有点懒，竞赛书不想看，竞赛题不想做，那把竞赛辅导当高考提前复习吧，自己去买（或找师兄师姐借）本高考复习资料，好好学一通，有疑问勤找老师，这样对竞赛、高考都有好处。平时老师上课，主要也就是评讲竞赛、高考的真题和模拟题为主。 1．理论竞赛包括以下几方面容： ㈠细胞生物学：细胞的化学成分、细胞的结构与功能、细胞代、细胞分裂。 ㈡植物生物学：植物界主要类群（包括菌类）和系统演化、组织和器官的结构和功能、光合作用、呼吸作用、物质的吸收和运输、蒸腾作用、生长和发育、激素、生殖。 ㈢动物生物学：动物界主要类群和系统演化、组织和器官的结构与功能、动物体型的基本类型、消化和营养、吸收、循环、排泄、调节、生殖。 ㈣遗传学与进化：遗传的分子基础、基因与染色体、孟德尔遗传、地球上生命的起源和进化的机制、物种形成。 ㈤生态学及动物行为：生物与环境的关系、种群、群落、生态系统、自然环境保护、动物行为。 复习时可分为十部分：1．植物形态解剖学；2．植物的类群；3．植物生理。4．无脊椎动物；5．脊椎动物；6．动物生理。7．生物化学。8．细胞生物学。9．遗传与进化。10．生态及动物行为。

高中生物竞赛知识点(全)

第一章走近细胞 第一节从生物圈到细胞 一、相关概念、 细胞：是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒以外，所有生物都是由细胞构成的。细胞是地球上最基本的生命系统 生命系统的结构层次：细胞→组织→器官→系统（植物没有系统）→个体→种群 →群落→生态系统→生物圈 二、病毒的相关知识： 1、病毒（Virus）是一类没有细胞结构的生物体。主要特征： ①、个体微小，一般在10~30nm之间，大多数必须用电子显微镜才能看见； ②、仅具有一种类型的核酸，DNA或RNA，没有含两种核酸的病毒； ③、专营细胞内寄生生活； ④、结构简单，一般由核酸（DNA或RNA）和蛋白质外壳所构成。 2、根据寄生的宿主不同，病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒（即噬菌体）三大类。根据病毒所含核酸种类的不同分为DNA病毒和RNA病毒。 3、常见的病毒有：人类流感病毒（引起流行性感冒）、SARS病毒、人类免疫缺陷病毒（HIV）[引起艾滋病（AIDS）]、禽流感病毒、乙肝病毒、人类天花病毒、狂犬病毒、烟草花叶病毒等。 第二节细胞的多样性和统一性 一、细胞种类：根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为原核细胞和真核细胞 二、原核细胞和真核细胞的比较： 1、原核细胞：细胞较小，无核膜、无核仁，没有成形的细胞核；遗传物质（一个环状DNA分子）集中的区域称为拟核；没有染色体，DNA 不与蛋白质结合，；细胞器只有核糖体；有细胞壁，成分与真核细胞不同。 2、真核细胞：细胞较大，有核膜、有核仁、有真正的细胞核；有一定数目的染色体（DNA与蛋白质结合而成）；一般有多种细胞器。 3、原核生物：由原核细胞构成的生物。如：蓝藻、细菌（如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌）、放线菌、支原体等都属于原核生物。 4、真核生物：由真核细胞构成的生物。如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌（酵母菌、霉菌、粘菌）等。 三、细胞学说的建立： 1、1665 英国人虎克(Robert Hooke)用自己设计与制造的显微镜（放大倍数为40-140倍)观察了软木的薄片，第一次描述了植物细胞的构造，并首次用拉丁文cella（小室)这个词来对细胞命名。 2、1680 荷兰人列文虎克（A. van Leeuwenhoek），首次观察到活细胞，观察过原生动物、人类精子、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等。 3、19世纪30年代德国人施莱登（Matthias Jacob Schleiden）、施旺（Theodar Schwann）提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位。这一学说即“细胞学说（Cell Theory)”，它揭示了生物体结构的统一性。第二章组成细胞的分子 第一节细胞中的元素和化合物 一、1、生物界与非生物界具有统一性：组成细胞的化学元素在非生物界都可以

高中生物竞赛教程第8章植物生长物质

第八章植物生长物质 一、教学时数 计划教学时数 16 学时，其中理论课12学时，实验课 4 学时。 二、教学大纲基本要求 了解植物生长物质、植物激素、植物生长调节剂、极性运输、生长素的“二重作用”及乙烯的“三重反应”、偏上生长、激素受体等基本概念；了解植物生长物质的种类、结构和性质；掌握研究植物生长物质的方法；了解植物激素在植物体内的分布及运输的基本特征；了解植物激素的发现过程和作用机理；熟知植物激素和植物生长调节剂各自的主要生理效应；了解植物激素间的相互关系；掌握植物生长物质在农业生产上的应用技术及注意事项。 三、教学重点和难点 （一）重点 1 ．植物生长物质、植物激素、植物生长调节剂的基本概念。 2 ．生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯、油菜素内脂、茉莉酸甲酯等植物激素的基本结构和主要生理作用。 3 ．生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯在植物体内的生物合成和运输。 4 ．植物生长调节剂种类及其在生产上的应用。 （二）难点

1．植物激素作用机理。 2．植物激素的相互作用。 3．研究植物生长物质的方法。植物的正常生长发育，不但需要水分、矿质元素和有机物的供应，而且还需要一类微量的具有特殊作用的生长物质来调节及控制植物体内的各种代谢过程，以适应外界环境条件的变化。 第一节植物生长物质的概念和种类 植物生长物质(plant growth substances)是指植物激素、植物生长调节剂和植物体内其他调节植物生长的微量有机物。 植物激素(plant hormones或phytohormones)是指在植物体内合成的、通常从合成部位运往作用部位、对植物的生长发育产生显著调节作用的微量有机物质。植物激素这个名词最初是从动物激素衍用过来的。植物激素及动物激素有某些相似之处，然而它们的作用方式和

高中生物竞赛培优教程：动物呼吸作用

高中生物竞赛培优教程：呼吸作用 第三章动物解剖和生理(重点是脊椎动物) 【考点解读】 本章研究动物的形态、结构及其发生、发展规律，动物的各种功能及其原理和活动规律，包括组织和器官的结构和功能、消化和营养、呼吸作用、血液循环、排泄、调节(神经和激素)、生殖和发育、免疫等几大部分。根据IB0考纲细则和近年来试题的要求，从知识条目和能力要求两方面定出具体目标。

第三节呼吸作用 在动物界，无论是简单的低等动物还是结构复杂的高等动物和人类，为维持生命活动，都要靠营养物质在体内进行氧化代谢而取得机体生存和活动所必需的能量。机体细胞在进行氧化代谢时，要不断地摄取需要的02，同时排出所产生的C02。这一过程称为呼吸。 呼吸过程包括三个互相联系的环节(图1-3-8)：①外呼吸：又称肺呼吸，指外界环境中的气体通过呼吸道与在肺部的血液进行气体交换；②气体在血液中的运输：02从肺经过血液循环运送到组织，同时C02由组织运输到肺；③内呼吸：又称组织呼吸，指血液与组织细胞之间的气体交换。通过这三个环节，02被运输到细胞内，细胞在代谢过程中产生的C02则被捧出体外。 一、呼吸的机制(呼吸运动与肺通气) 1．呼吸运动 胸腔的节律性扩大与缩小称为呼吸运动。呼吸运动是呼吸肌(主要是胸壁的肋间肌和膈肌)在神经系统控制下，进行有节律地收缩和舒张所造成的。吸气时，吸气肌收缩，胸廓的前后、左右和上下径均增大，肺容积随之扩大，空气被吸人肺内。呼气肘，胸廓各径皆缩小，肺容积随之缩小，肺内部分气体被驱出。由此可知，肺通气是胸廓运动的结果。肺通气过程中，肺内容积的变化与压力的变化密切相关。 (1)肋间肌与膈肌运动肋间肌位于肋骨之间，分为内外两层，肋间外肌肌纤维走向是由上一肋骨的下缘，斜向下一肋骨的上缘。当肋间外肌收缩时，肋骨和胸骨都向上提升，从而使胸廓的前后径和左右径都延长，产生吸气效应。肋间内肌的肌纤维斜行方向与肋间外肌相反，当其收缩时，使肋骨更向下斜，使胸廓前后、左右径均缩小(图1-3-9)。

高中生物竞赛精彩试题及问题详解

高中生物竞赛试题及答案： 高二生物竞赛初赛 1．下列说法中错误的是：（） A．人身体可看作是一个系统B．大肠杆菌菌落属于生命系统的种群层次 C．一个分子或一个原子不是一个系统D．细胞是最基本的生命系统 2．下列生物中，不具有叶绿体，但具有细胞壁的是： ①噬菌体②大肠杆菌③颤藻④绿藻 A．①②B．①③c．②④ D．②③ 3．C 、H 、N 三种化学元素在组成人体的化学成分中，质量分数共占73 ％左右，而在组成岩石圈的化学成分中，质量分数还不到 1 ％，这一事实说明了（） A ．生物界与非生物界具有相似性 B ．生物界与非生物界具有统一性 C ．生物界与非生物界具有差异性 D ．生物界与非生物界的元素组成是不同的 4．鉴定脱脂淡奶粉是否为伪劣产品，不需用的化学试剂是（） A ．斐林试剂 B ．苏丹Ⅳ染液 C ．双缩脲试剂 D ．红墨水 5．下面为洋葱根尖分生区有丝分裂观察实验的有关图示，甲图是一组目镜标有5X和16X字样、物镜标有10X和40X字样的镜头，乙图是某同学在甲图中选用的一组能放大160倍的镜头组合所观察到的图像。欲将乙图视野中处于有丝分裂后期的细胞移至视野中央进行640倍高倍镜观察，正确的镜头组合及装片的移动方向应是（） A．（1）×（4）；左上方

B．（1）×（3）；右下方 C．（2）×（3）；右下方 D．（2）×（3）；左上方 6．下列各项组合中，能体现生命系统由简单 到复杂的正确层次是（） ①皮肤②胃黏膜③神经元④龟⑤细胞内的蛋白质等化合物⑥病毒⑦同一片草地上的所有山羊⑧一池塘的所有鱼类⑨一片森林⑩一池塘中所有的生物 A．⑤⑥③②①④⑦⑨⑩ B.③②①④⑦⑩⑨ C．③②①④⑦⑧⑩⑨ D.⑤②①④⑦⑩⑨ 7．种群是指一个生态系统中( ) A.同种生物所有成熟个体的总和 B.所有生物成熟个体的总和 C.同种生物所有个体的总和 D.所有生物个体的总和 8．对生物进化的方向起决定作用的是( ) A.基因重组 B.基因突变 C.染色体变异 D.自然选择 9．下列有关生物膜的叙述，正确的是（） A．膜的组成成分不能在膜系统中转移B．生物膜是对生物体内所有膜结构的统称 C．各种生物膜的化学组成和结构相似D．生物膜上不能进行化学反应 10．在晒干的稻谷中，水的含量为13%～15%，这些水的存在形态主要是（）

高中生物奥林匹克竞赛教程：生物化学(中)

第七章生物化学 二、典型例题 例1 请用最简便的方法，鉴别核糖、葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉。 分析鉴别核糖、葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉最简便的方法是显色法。首先在这五种糖中各加入适量碘液，只有淀粉变蓝色，其余四糖不变色。然后在除淀粉外的四糖中分别加适量的盐酸和间苯二酚，核糖呈绿色，葡萄糖呈淡红色，果糖呈红色，而蔗糖不变色。这一下可鉴别出核糖和蔗糖。再在葡萄糖和果糖中分别加入几滴清水，由于葡萄糖具有还原性而使溴水褪色，果糖无还原性，不能使溴水褪色，从而就能达到区分这两种糖的目的。 【参考答案】 鉴别核糖、葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉的最简便方法。 例2 根据蛋白质的有关知识回答下列问题： （1）氨基酸的极性由什么决定？组成蛋白质的20种氨基酸中具有极性的氨基酸有多少种？（2）组成蛋白质的氨基酸中，哪一种不能参与形成真正的肽键？为什么。 （3）什么是蛋白质的等电点（pI）？为什么说在等电点时蛋白质的溶解度最低？ 分析（1）氨基酸的极性由其侧链基团（R）决定，组成蛋白质的20种氨基酸中具有极性的氨基酸有11种。（2）组成蛋白质的氨基酸中，脯氨酸（Pro）不能参与形成真正的肽镇，因为Pro是亚氨基酸，没有游离的氨基。（3）蛋白质分子所带净电荷为零时，溶液的pH值为该蛋白质的等电点。处于等电点状态的蛋白质分子外层的净电荷被中和，分子之间相互聚集形成较大的颗粒而沉淀下来，故此时蛋白质的溶解度最低。 【参考答案】 见分析过程。 例3 （1）下列氨基酸的混合物在pH 3.9时进行纸电泳，指出哪一些氨基酸朝正极移动，哪一些氨基酸如负极移动？氨基酸混合物的构成为丙氨酸（Ala）、丝氨酸（Ser）、苯丙氨酸（Phe）、亮氨酸（Leu）、精氨酸（Arg）、天门冬氨酸（Asp）和组氨酸（His）。（2）具有相同电荷的氨基酸，如Gly和Leu在纸电泳时总是稍稍分离，你能作出解释吗？ （3）一个含有Ala、Val、Glu、Lys和Thr的氨基酸混合物，在pH6.0时进行纸电泳，然后用茚三酮显色。请画出电泳后各氨基酸斑点的位置，并标明正极、负极、原点和不分开的氨基酸。分析（1）因为Ala、Ser、Phe和Leu的等电点在pH 6.0左右，将其放在pH 3.9条件下电泳时，Ala、Ser、Phe和Leu都带有电荷，因此它们均向负极移动。由于His和Arg等电点分别7.6和10.8，在pH 3.9时虽都带正电荷，向负极移动，但因两者带正电荷数量不同，因此两者能分开。Asp的等电点是3.0，在pH3.9条件下带负电荷，故向正极移动。 （2）在电泳时，如果氨基酸带有相同的电荷，则分子量大的氨基酸比分子量小的氨基酸移动慢些，由于Leu的分子量比Gly大，所以Leu比Gly移动慢，因此能达到稍稍分离的目的。（3）在pH 6.0时，Glu带负电荷朝正极移动，Lys带正电荷负极移动。Val、Ala、Thr的等电点

高中生物竞赛教程04植物生理

第四节光合作用 光合作用大致可分为下列三大步骤：第一步，光能的吸收、传递和转换成电能的过程（通过原初反应完成）；第二步电能转变为活跃的化学能过程（通过电子传递和光合磷酸化完成）；第三步，活跃的化学能转变为稳定的化学能过程（通过碳同化完成）。第一、二两大步骤基本上属于光反应，第三大步骤属于暗反应。 1．光电转换 根据其功能来区分，叶绿体片层结构上的色素又可区别为两种：一种是作用中心色素，少数特殊状态的叶绿素a分子属于此类，它具有光化学活性，既是光能的“捕捉器”，又是光能的“转换器”（把光能转换为电动势）；另一种是聚光色素，没有光化学活性，只有收集和传递光能的作用，能把光能聚集起来，传到作用中心色素，绝大多数色素（包括大部分叶绿素a和全部叶绿素b、β-胡萝卜素、叶黄素、藻红蛋白和藻蓝蛋白）都属于聚光色素。 当波长范围为400～700nm的可见光照到绿色植物上时，聚光系统的色素分子吸收光量子被激发起来。由于叶绿体片层上的色素分子排列得很紧密，光能在色素分子间以诱导共振方式进行传递。能量可以在相同色素分子之间传递，也可以在不同色素分子之间传递。能量传递的效率很高，速度很快，这样就把大量的光能吸收、聚集，并迅速传递到作用中心色素分子，以进行光反应，这个反应部位称为作用中心。光合作用中心至少包括一个光能转换色素分子（P）、一个原初电子受体（A）和一个原初电子供体（D），才能导致电荷 分离，将光能转换为电能，并且累积起来。作用中心色素 分子一般用其对光线吸收高峰的波长作标志，例如P700代 表光能吸收高峰在700的色素分子。作用中心的原初电子 受体是指直接接受作用中心色素分子传来电子的物体。作 用中心原初电子供体，是指以电子直接供给作用中心色素 分子的物体。光合作用的原初反应是连续不断地进行的， 因此必须有连续不断的最终电子供体和最终电子受体，构 成电子的“源”和“流”。高等植物最终的电子供体是水， 最终的电子受体是NADP＋。下图表示光合作用的能量吸 收、传递与转换的关系。 从图中可以看出，聚光色素分子将光能吸收、传递至 作用中心后，使作用中心色素（P）被激发而成为激发态，放出电子给原初电子受体（A），中心色素失去的电子可由原初电子供体（D）来补充，于是中心色素恢复原状，而原初电子供体被氧化。这样不断地氧化还原，就把电子不断地传递给原初电子受体，从而完成了光能转换为电能的过程。 2．光合磷酸化 光合作用的光化学反应是由两个光系统完成的。由于现代研究技术的进展，已经直接从叶绿体中分离出下列两个光系统，即光系统Ⅰ（简称PSⅠ）和光系统Ⅱ（称PSⅡ）。每个光系统均具有特殊的色素复合体及一些物质。光系统Ⅰ的颗粒较小，直径为110埃，位于类囊体膜的外侧；光系统Ⅱ的颗粒较大，直径为175埃，位于类囊体膜的内侧。PSⅠ的光反应是长波光反应，其主要特征是NADP＋的还原，其作用中心是P700。当PSI的作用中心色素分子P700吸收光能而被激发后，把电子供给Fd（铁氧还蛋白），在NADP还原酶的

高中生物竞赛指南

生竞指南 一、生物竞赛赛制 二、考试范围 三、T值究竟怎么算 四、进阶版书籍 一、生物竞赛赛制 生物竞赛分为预赛、联赛、决赛，部分省有初试和省选，像湖南、四川、内蒙等省选前八名直接组成省队。 初赛 在全国生物学联赛之前，部分省份会先组织初试。初试唯一的作用就是取得联赛资格。考试时间一般在3或4月。 联赛 联赛需要注意的是其章程：允许高一、高二学生参赛，禁止高三学生参赛。我们常常说的省一省二省三便是联赛奖。考试时间一般为每年的5月第二个周日。 省选 选出8名省队成员的考试。选拔对象为联赛省一，但有些省没有省选，省队成员为联赛的前8名，这种情况就要求联赛不能失手。在有省选的省份中，不同省份参与省选的人数也有所不同（比如山东省、江西省等要求一等奖即有资格参加省选，河南省取省队人数的1.5倍参与省选）。省选除了对理论再次考察之外，还会加入对实验部分的考察，比如对动物学、植物学和生物化学等部分的实验的考察，所以这就要求同学在省选前进行一些实验相关的培训。 国赛 参见国赛的队员都是从全国生物学联赛一等奖获奖学生中产生的，目前各省队均为8人，故一般一共240人左右参加全国决赛，当年的承办省可以组成两队。国赛一般在8月份左右举行。 分割线 二、考试范围 工欲善其事必先利其器，要想在生物竞赛中拿奖，必须要知道生物竞赛考什么，难度如何。 初试 部分省初赛难度接近高考，部分省贴近联赛，所以有初试的省份同学还是要认真准备一下，当成联赛前练手。

考试范围：各省自主命题，每个省都不一样。 联赛 联赛的考试范围比较广，难度基本介于高考和全国生物学竞赛之间。考试形式一般时间为2小时，试题120道，包括单选与多选，满分一般150分。 主要考察学科及比例如下： 1. 细胞生物学、生物化学、微生物学、生物信息学、生物技术25% 2. 植物和动物的解剖、生理、组织和器官的结构与功能30% 3. 动物行为学、生态学20% 4. 遗传学与进化生物学、生物系统学25% 每年具体比例可能会有所调整，分数同样存在变化。 国赛 从近三年的国赛来看，国赛难度和联赛相当，只不过国赛题量大，难题所占比例会上升。同时微观部分比例上升，宏观部分比例下降。 考试范围：一般来说考试部分包括理论和实验两部分，实验考试包括宏观微观两部分，今年的实验考试分为动物解剖和生态学、植物生物学、生物化学及细胞生物学。一般是分设实验1、2两组，交换进行考试。理论与实验分数比例各占50%，并分别对理论总分和实验总分进行T-score计算，按T 值后两项分相加后的总分排定学生奖项，分数相同的情况下以实验分高者为先。 分割线 三、T值究竟怎么算 对于参加生物竞赛的学生都会有一个疑问：T值是什么鬼。其实T值就是一种加权分，能够衡量同学所答题目的难易程度。 关于T值大家需要知道的是： 1. 联赛T值分为四个部分（T1-T4，也即大家熟悉的四个模块）；国赛T值分为两个部分（理论、实验）。先独立计算模块T值，然后再按照模块权重加和便能得到最终T值，所以如果模块难度不同的话实际得分的权重也会有差异。 2. 联赛T值是分省统计的，也就是说大家都只跟省内的小伙伴们进行比较，其具体的计算方法如下：T-SCORE 计算公式：50+10(X-M)/SD其中X是你的实际考试分数，M是本省这届考生的平均分，SD是大家的标准差。卷子共分四个部分(T1,T2,T3,T4.），总T值=25%T1+30%T2+20%T3+25%T4。 分割线

高中生物奥林匹克竞赛教程：细胞生物学(下)

高中生物奥林匹克竞赛教程：细胞生物学（下）第八章细胞生物学 三、竞赛训练题 (一)选择题 1(用秋水仙素处理细胞后，细胞的哪项活动会发生变化, A 变形运动 B 胞质 分裂 C 染色体向极移动 D 吞噬作用 2(核仁增大的情况一般会发生在哪类细胞中, A 分裂的细胞 B 需要能量较多的细胞 C 卵原细胞或精原细胞 D 蛋白质合成旺盛的细胞 3(为了显示细胞骨架，选用 什么作染色剂较好, A 中性红 B 苏木精 C 考马斯亮蓝 D 瑞氏染液 4(苹果和番茄等果实成熟后都会变红，从细胞学上看，变红分别是由于细胞内的什么物质在起作用, A 花青素和有色体 B 叶黄素和细胞液 C 细胞质和细胞液 D 有色体和细胞液 5(生物膜的脂类分子是靠什么键聚集在一起形成磷脂双结构的, A 氢键 B 二 硫键 C 疏水键 D 离子键 6(如果把一朵红色的花放在溶有洗衣粉的水中，花的颜色会发生什么变化, A 红色变得更深 B 由红变紫 C 由红变蓝 D 没有任何变化 7(植物细胞的细胞 液中哪类化合物可以应用于制革工业方面, A 有机酸 B 植物碱 C 单宁 D 色素8(水的哪种特性最有利于体内的生物化学反应, A 水的流动性大 B 水分子极 性强 C 水分子比热大 D 水有润滑作用 9(生长因子通常是指机体不同组织细胞产生的一类 A 多肽类 B 糖脂类 C 糖 类 D 脂类

10(胰岛素的合成是靠 A 滑面内质网与高尔基复合体 B 高尔基复合体与溶酶体 C rER与高尔基复合体 D 游离核糖体与高尔基复合体 11(细胞膜有能量交换、物质运动、信息传递等几种主要功能，上述功能与哪种物质有 关, A 磷脂 B 糖类 C 蛋白质 D 固醇 12(具有独立遗传系统的细胞器是 A 叶绿体 B 溶酶体 C 核糖体 D 内质网 13(不具有膜结构的细胞器是 A 染色体与核糖体 B 中心体与核糖体 C 中心体与线粒体 D 高尔基体与线粒体 14(与人体内月经周期中黄体退化有关的作用是 A 异溶作用 B 自溶作用 C 粒溶作用 D 吞噬作用 15(进行有丝分裂的细胞中，RNA的合成主要发生在 A G期 B G期 C S期 D M期 12 16(皮肤癌一般发生于 A 表皮细胞有丝分裂期 B 生发层细胞有丝分裂S期 C 真皮细胞有丝分裂G期 D 生发层细胞有丝分裂G期 12 ，17(实验表明，K不能通过磷脂双分子层的人工膜，但如在人工膜中加入少量缬氨霉素 ，(含12个氨基酸的脂溶性抗生素)时，K则可以通过膜从高浓度处移向低浓度处。这种物质 通过膜的方式是 A 自由扩散 B 协助扩散 C 主动运输 D 胞饮作用 18(有关多聚核糖体的叙述，错误的是

全国高中生物奥赛真题(含答案)

2011年全国生物学联赛试卷（附答案） 注意事项： 1．请用2B铅笔在机读卡上做答； 2．试题按学科分类，单选和多选混排，每小题只标明分值，分值不代表是否为多选，是否多选可从题干中判断。答案完全正确才可得分；． 3．答题时间120分钟，全卷共l60分。 第一部分30道题(40分) 1．很多细胞器上具有质子泵，以下不具有质子泵的细胞器为： (1分) A．内质网 B．溶酶体 C．线粒体 D．叶绿体 2．生物膜的流动性表现在： (1分) A．膜脂和膜蛋白都是流动的 B．膜脂是流动的，膜蛋白不流动 C．膜脂不流动，膜蛋白是流动的 D．膜脂和膜蛋白都是不流动的，流动性由其它成分决定 3．下列哪些物质跨膜运输方式属于主动运输： (2分) A．钠钾跨膜运输 B．胞吞作用 C．协同运输 D．乙醇跨膜运输 4．细胞分裂过程中形成的纺锤体其主要成分是：(1分) A．微丝 B．中间纤维 C．微管 D．胶原纤维 5．下列有关细胞凋亡的描述中不正确的是：(1分) A．受到基因调控 B．还可称为细胞程序性死亡 C．DNA会发生断裂 D．细胞质膜快速破裂 6．下列关于叶绿体和线粒体的描述，哪些是正确的? (2分) A．都含有蛋白质， B．都含有可结合H+的辅酶 C．都含有钾离子 D．都缺少DNA E．都能产生ATP 7．核仁的主要功能是：(1分) A．DNA的复制 B．核糖体的生物发生 C．物质的核质交换 D．染色体的包装 8．减数分裂过程中观察同源染色体的四分体最好的时期是：(1分) A．细线期 B．偶线期C．粗线期 D．双线期 9．模板DNA的碱基序列如下：5'-TGCAGT-3’，其转录出来的RNA分子碱基排列序列是： (1分) A．5’-ACGTCA-3’ B．5’-ACGUCA-3’ C．5’-ACUGCA-3’ D．5’-ACTGCA-3’ 10．对正常组织和癌组织进行原代培养，下列关于这两种细胞培养前景的描述中正确的是：(1分) A．正常组织中的细胞已经分化，培养的细胞只能存活，不能分裂，而癌细胞则可以分裂 B．正常组织中的细胞都可以像癌细胞一样分裂产生子细胞，进行传代 C．除神经细胞、肌肉细胞等少数种类的细胞不能分裂外，其它细胞都可以像癌细胞一样进行分裂，可像癌细胞一样进行细胞传代培养 D．只有干细胞能够像癌细胞一样培养传代 E．大部分正常组织的细胞可以进行分裂、传代，但传代次数有限 11．三羧酸循环是物质代谢的枢纽，是糖、脂和蛋白质相互转化的共同通路。三羧酸循环的许多中间产物能够进入其他代谢途径。下列有关物质代谢的描述中，哪些是正确的?(3分) A．乙酰CoA可以进入脂肪酸合成途径

高中生物奥林匹克竞赛教程生物学的学习策略和解题技巧

第一章生物学的学习策略和解题技巧 一、树立正确的生物学观点 树立正确的生物学观点是学习生物的重要目标之一，正确的生物学观点又是学习、研究生物学的有力武器，有了正确的生物学观点，就可以更迅速更准确地学到生物学知识。所以在生物学学习中，要注意树立生命物质性、结构与功能相统一、生物的整体性、生命活动对立统一、生物进化和生态学等观点。 1．生命物质性观点 生物是由物质组成，一切生命活动都有其物质基础。从万物之灵的人类到单细胞的细菌，以及无细胞结构的病毒等，所有生物都是由碳、氢、氧、氮、硫、磷、钙、铁、铜等几十种化学元素组成的，并且这几十种化学元素在无机自然界都是可以找到的。生物体能够完成各种各样的生命活动，而一切生命活动都是通过一定的生命物质来实现的，如果没有生命物质也就没有生命活动。 2．结构与功能相统一的观点 结构与功能相统一的观点包括两层意思：一是有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在；二是任何功能都需要一定的结构来完成。例如叶的表皮是无色透明的，表皮细胞排列紧密，向外一面的细胞壁上有透明而不易透水的角质层。表皮的这种结构的存在，就既利于阳光透过，又能防止叶内水分过多地散失，还能保护叶内部不受外来的伤害；而阳光透入，防止水分散失，保护叶内组织，又需要一定的结构来完成，这就是表皮。 3．生物的整体性观点 系统论有一个重要的思想，就是整体大于各部分之和，这一思想也完全适合生物领域。不论是细胞水平、组织水平、器官水平，还是个体水平，甚至包括种群水平和群落水平，都体现出整体性的特点。例如，细胞膜、线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、中心体、质体、液泡等细胞器都有其特有的功能，但是只有在它们组成一个整体——细胞的时候才能完成新陈代谢的功能，如果离开了细胞的整体，单独的一个细胞器是无法完成它的功能的。 4．生命活动对立统一的观点 生物的诸多生命活动之间，都有一定的关系，有的甚至具有对立统一的关系，例如，植物的光合作用和呼吸作用就是对立统一的一对生命活动。光合作用的实质是合成有机物，储存能量；呼吸作用的实质是分解有机物，释放能量。很明显，两者之间是相互对立的。呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物，可以说，如果没有光合作用，呼吸作用就无法进行；另一方面，光合作用过程中，原料和产物的运输所需要的能量，也正是呼吸作用释放出来的，如果没有呼吸作用，光合作用也无法进行。因此说，呼吸作用和光合作用又是相互联系、相互依存的。只有光合作用和呼吸作用的共同存在，才能使植物体的生命活动正常进行。 5．生物进化的观点 辩证法认为，一切事物都处在不断地运动变化之中，任何事物都有一个产生、发展和灭亡的过程。生物界也不例外，也有一个产生和发展的过程，所谓产生就是生命的起源，所谓发展就是生物的进化。生命的起源经历了从无机小分子物质生成有机小分子物质，再形成有机高分子物质，进而组成多分子体系，最后演变为原始生命的变化过程；生物的进化遵循从简单到复杂，从水生到陆生、从低等到高等的规律。 6．生态学观点 生态学观点的基本内容是生物与环境之间是相互影响、相互作用的，也是相互依赖、相

高中生物竞赛教程 第6章 植物体内有机物的运输

第六章植物体内有机物的运输 一、教学时数 计划教学时数 4学时。 二、教学大纲基本要求 1. 了解植物体内有机物质的两种运输系统，即短距离运输系统和长距离运输系统； 了解韧皮部运输的机理、韧皮部同化物运输的方式、运输的物质种类、运输的方向和速度； 2. 了解韧皮部装载和卸出途径； 3. 了解光合细胞和库细胞中同化物的相互转化关系； 4. 了解植物体内代谢源和代谢库之间的关系； 5. 了解同化物的分配规律和影响因素； 三、教学重点和难点 ( 一 ) 重点 1 ．源和库、 P 蛋白、胼胝质、转移细胞、比集转运速率、韧皮部装载和卸出、压力流学说、源库单位、源强、库强等概念。 2 ．韧皮部运输的机理。 3 ．光合细胞中蔗糖的合成，库细胞中淀粉的合成。 4 ．同化物的分配规律和特点。 5 ．影响同化物分配的因素。 ( 二 ) 难点 1 ．韧皮部的装载和卸出。 2 ．光合同化物的相互转化和调节。 本章主要内容： 1. 同化物的运输与分配 高等植物器官既有明确的分工又相互协作，组成一个统一的整体。叶片是进行光合作用合成光合产物的主要器官。光合产物（photosynthetic yield）是最主要的同化物（assimilate）。同化物的运输与分配过程，直接关系到作物产量的高低和品质的好坏。作物的经济产量不仅取决于同化物的多少，而且还取决于同化物向经济器官运输与分配的量。1.1 同化物运输的途径 1.1.1 短距离运输 胞间运输有共质体运输、质外体运输及共质体与质外体之间的交替运输。 (1)共质体运输 主要通过胞间连丝，胞间连丝是细胞间物质与信息的通道。

无机离子、糖类、氨基酸、蛋白质、内源激素、核酸等均可通过胞间连丝进行转移。 (2)质外体运输 质外体是一个连续的自由空间，它是一个开放系统。 自由扩散的被动过程，速度很快。 (3)交替运输 物质在共质体与质外体间交替进行的运输称共质体-质外体交替运输。 在共质体与质外体的交替运输过程中，常需要经过一种特化的细胞，这种细胞称转移细胞。转移细胞在植物界广泛存在，其特征是：细胞壁与质膜向内伸入细胞质中，形成许多皱折，或呈片层或类似囊泡，扩大了质膜的表面，增加了溶质向外转运的面积。 囊泡的运动还可以挤压胞内物质向外分泌到输导系统，即所谓的出胞现象。 1.1.2长距离运输 实验证明，有机物质的长距离运输通过韧皮部的筛管。 环割树枝后，由于有机物质下运受阻，在切口上端积累许多有机物质，所以形成膨大的愈伤组织或瘤状物。如果环割较宽，时间久了，根系长期得不到有机营养，就会饥饿而死。“树怕剥皮”就是这个道理。 如果环割不宽，过一段时间，愈伤组织可以使上下树皮连接起来，恢复物质运输能力。 环割的利用：（1）增加花芽分化和座果率：开花期的果树适当环割，以阻止同化物的向下运输。 （2）促进生根：高空压条时进行环割可以使养分集中在切口处，有利于发根。 1.2 同化物运输的形式 利用蚜虫吻刺法和同位素示踪法测知，蔗糖占筛管汁液干重的73％以上，是有机物质的主要运输形式，优点：①稳定性高，蔗糖是非还原性糖，糖苷键水解需要很高的能量； ②溶解度很高，在0℃时，100ml水中可溶解蔗糖179g，100℃时溶解487g。③运输速率快。 筛管汁液中还含有微量的氨基酸、酰胺、植物激素、有机酸、多种矿质元素（K+最多）等。 少数植物除蔗糖以外，韧皮部汁液还含有棉子糖、水苏糖、毛蕊花糖等，它们都是蔗糖的衍生物。有些植物含有山梨醇、甘露醇。 1.3 同化物运输的方向与速度 运输的方向：由源到库。双向运输，以纵向运输为主，可横向运输。 当纵向运输受阻时，横向运输会加强。 运输速度：一般约为100cm/h。 不同植物运输速度各异，如大豆为84～100cm/h，南瓜为40～60cm/h。生育期不同，运输速度也不同，如南瓜幼苗时为72cm/h，较老时30～50cm/h。运输速度还受环境条件的影

全国高中生物竞赛大纲

全国中学生生物学竞赛纲要 理论部分 全国竞赛理论考试应当注意那些适用于同一类群中大多数生物的生物学概念。考试不应包括特殊事实、例外或者需要特殊或地方经验的某地特有生物的知识。 大部分试题应当考查学生的理解力、科学工作技能以及他们生物学知识的应用。单纯考识记的试题应尽可能的少，不应超过总分的25%。 理论部分应按注明的比例包括以下7个部分： Ⅰ.细胞生物学 25% 细胞的结构和功能 * 化学成分 * 细胞器 * 细胞代谢 * 蛋白质合成 * 通过膜的转运 * 有丝分裂和减数分裂 微生物学 生物工程学 Ⅱ.植物解剖和生理（重点是种子植物） 15% 组织和器官的结构和功能 * 光合作用、蒸腾作用和气体交换 * 水分、矿物质和同化物的运输 * 生长和发育 * 生殖（包括蕨类和苔藓） Ⅲ.动物解剖和生理（重点是脊椎动物） 15% 组织和器官的结构和功能 * 消化和营养

* 呼吸作用 * 血液循环 * 排泄调节（神经的和激素的） * 生殖和发育 * 免疫 Ⅳ.动物行为学 5% * 行为的体系 * 行为的原因 * 争斗行为 * 习得性行为 Ⅴ.遗传学与进化 15% * 变异：突变和渐变 * 孟德尔遗传 * 多等位性、重组、伴性遗传 * 哈迪温伯格定律 * 演化的机理 Ⅵ.生态学 15% * 生态系统 * 食物关系 * 能流 * 生物地球化学系统 * 演替 * 种群结构和动态 * 生物圈和人 Ⅶ.生物系统学 10% 结构和功能；主要类群中典型生物之间的演化和生态的关系 在上述各主题中均应包括有科学思维的原则和生物学方法的原理的题目。

全国竞赛考纲细目 Ⅰ.细胞生物学 25% 细胞的结构和功能 * 化学成分 单糖、双糖、多糖 脂类 蛋白质：氨基酸、三字母缩写、蛋白质结构 蛋白质的化学分类：简单蛋白质和结合蛋白质 蛋白质的功能分类：结构蛋白和酶 酶类： 化学结构：脱辅基酶蛋白和辅酶 酶作用的模型：酶与底物结合。变性 命名 核酸：DNA, RNA 其他重要化合物 ADP和ATP NAD+和NADH NADP+和NADPH * 细胞器 细胞核核膜 （核透明质） 染色体 核仁 细胞质细胞膜 透明质 线粒体 内质网 核糖体