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竞赛命题的主要依据
1.国际生物学竞赛(IBO)的理论纲要(《生物学通报》,1994.10)。
2.《中学生奥林匹克竞赛·生物学》(高信曾主编,中央民族大学出版社)和《中学生物学奥林匹克竞赛辅导》(吴相钰、刘恩山等编译,湖南教育出版社)《高中生物学大纲》供试验用(国家教委基础教育司编订,人民教育出版)。
范围和要求
理论部分
第一部分
植物解剖、生理(重点是种子植物)和分类(20%)
一、种子植物形态解剖
(一)植物组织1.植物组织的概念和类型2.分生组织3.成熟组织4.组织系统5.维管组织和维管束
(二)种子和幼苗1.种子的结构和类型2.种子的萌发和幼苗的形成
(三)种子植物的营养器官1.根的结构(内皮层)2.茎的结构(维管束)3.叶的结构与气孔功能4.根、茎、叶的变态
(四)种子植物的繁殖器官1.花的结构2.种子和果实的形成
二、植物生理
(一)植物的水分代谢1.植物吸水的部位及方式2.植物细胞渗透吸水原理(水势)3.植物体内水分的散失4.外界条件对蒸腾作用的影响5.蒸腾作用原理在生产上的应用
(二)植物的矿质代谢1.植物必需的矿质元素及其主要生理作用2.根吸收矿质元素的过程3.植物根系吸收矿质元素的特点4.植物体内无机养料的同化5.矿质元素在植物体内的运输和利用
(三)植物的光合作用1.光合作用的概念及其重大意义2.光合作用的场所和光合色素3.光合作用的全过程(光系统Ⅰ和光系统Ⅱ)4.C[,3]和C[,4]植物的比较(光呼吸)5.绿色植物与光合细菌的光合作用的比较6.外界条件对光合作用的影响(饱和点、补偿点)7.光合作用的原理在农业生产中的应用
(四)植物体内物质的运输
(五)抗逆生理(抗旱、抗寒等)
(六)植物的呼吸作用1.呼吸作用的类型和过程2.植物体各部分的呼吸强度比较3.外界条件对呼吸作用的影响4.呼吸作用的生理意义5.呼吸作用的原理在农业生产中的应用6.呼吸作用与光合作用的关系
(七)植物生命活动的调节1.生长素类2.赤霉素类3.细胞分裂素类4.脱落酸5.乙烯
(八)植物开花的机理及其应用1.植物的花前成熟2.低温和花诱导3.光周期和花诱导4.春化和光周期理论在生产中的应用5.其他条件对植物开花的影响
(九)植物的生长、发育和生殖1.顶端分生组织和形成层2.无性生殖、有性生殖3.双受精作用、胚的发育和胚乳的发育4.种子植物、蕨类植物和苔藓的世代交替(生活史)
三、植物系统分类(了解到科、目、纲、亚门和门)
(一)藻类植物1.蓝藻门2.绿藻门3.红藻门4.褐藻门
(二)菌类植物1.细菌门2.粘菌门3.真菌门
(三)地衣植物
(四)苔藓植物1.概述2.苔纲3.藓纲
(五)蕨类植物1.概述2.石松亚门3.木贼亚门4.真蕨亚门5.蕨类植物的起源与演化6.蕨类植物的经济价值
(六)种子植物——裸子植物1.概述2.裸子植物分类3.苏铁纲4.银杏纲5.松柏纲6.裸子植物的起源与演化
(七)种子植物——被子植物1.概述2.双子叶植物纲和单子叶植物纲的10个重点科(十字花科、豆料、菊科、蔷薇科、锦葵科、茄科、葫芦科、芸香科、禾本科、百合科等的特征及花程式、花图式)3.被子植物的起源与系统发育
第二部分
动物分类、形态、解剖和生理(20%
)
一、动物分类、形态与解剖(重点是无脊椎动物)
(一)原生动物门1.主要特征2.草履虫3.分类(鞭毛纲、肉足纲、孢子纲、纤毛纲)
(二)多孔动物门1.主要特征2.海绵
(三)腔肠动物门1.主要特征2.水螅3.分类(水螅纲、钵水母纲、珊瑚纲)
(四)扁形动物门1.主要特征2.分类(涡虫纲、吸虫纲、绦虫纲)
(五)线形动物门1.主要特征2.分类(线虫纲、轮虫纲)
(六)环节动物门1.主要特征2.环毛蚓3.分类(多毛纲、寡毛纲、蛭纲)
(七)软体动物门1.主要特征2.无齿蚌3.分类(双神经纲、腹足纲、瓣鳃纲、头足纲)
关键词:载体;解旋酶;3-磷酸甘油醛
在高中生物教学过程中经常会遇到一些比较有疑问和有争论性的问题,本文就三个比较突出的问题进行探析。
一、葡萄糖不能进入线粒体被分解是否是因为没有相应的载体
高中生物在讲到需氧呼吸三个过程时,讲到糖酵解在细胞溶胶中,葡萄糖被初步分解成丙酮酸后,丙酮酸再进入线粒体中进行柠檬酸循环,而葡萄糖是不能进入线粒体被分解的,那么为什么葡萄糖不能直接进入线粒体中参与反应呢?很多人的答案是因为线粒体膜缺少运输葡萄糖的载体;还有一些人认为是因为线粒体内缺乏分解葡萄糖的酶,那到底是什么原因呢?
其实最初线粒体本来就有运输葡萄糖的载体,这可以从线粒体的起源来讲,线粒体的起源有两种学说,一是内源共生学说,另外一种是非共性起源学说。据内源共生学说介绍线粒体这种细胞器实际上是由革兰氏阴性菌进化而来,线粒体之所以有两层膜,而且内膜和外膜成分不一样,是因为真核细胞通过内吞作用吞入革兰氏阴性菌,外膜是真核细胞膜,内膜是革兰氏阴性菌的细胞膜。而真核细胞和革兰氏阴性菌都可以在细胞溶胶中分解葡萄糖,也就是说葡萄糖是可以通过真核细胞膜和革兰氏阴性菌进入到细胞溶胶里参与细胞呼吸,葡萄糖进入其中的方法是主动转运,那当然其膜上就有葡萄糖的载体,而线粒体的两层膜来源于真核细胞的细胞膜和革兰氏细菌的细胞膜,所以说线粒体起初有葡萄糖载体是合理的。再者线粒体从非共性起源学说来讲是因为比典型的原核细胞大的好氧细菌的内膜内陷扩张而形成的,那好氧细菌有葡萄糖的载体,线粒体上也有葡萄糖的载体,所以从这点来讲也是有葡萄糖载体的。其实真实的原因是细胞在进化的过程中,基因发生了突变导致线粒体中缺乏了相应的催化葡萄糖分解的酶,这样葡萄糖起初进入线粒体的数量开始减少,经过长期的进化,细胞膜上的运输葡萄糖的载体慢慢退化,到最后葡萄糖就无法进入到线粒体中了。
所以总的说来,是因为线粒体中的相关的基因突变后导致相应的酶不能合成,从而导致葡萄糖不能在线粒体中被催化分解,最后载体就即退化,最终的结果是葡萄糖不能进入线粒体中被分解。
二、基因表达在转录过程中是否需要解旋酶
在基因表达过程包括转录和翻译两个过程,转录时DNA双链要解开,而DNA复制时双链解开时在常温下需要解旋酶,那转录时到底要不要解旋酶呢?在教学过程中有两种观点,一种观点需要解旋酶;另一种观点认为转录时需要解旋但不需要专门的解旋酶,RNA聚合酶本身有诱导DNA解旋的能力。那么转录是否需要解旋酶呢?
对于原核生物的遗传物质在转录过程中需要RNA聚合酶,当聚合酶遇到启动子的特异序列,它就会牢固结合于DNA上,随即打开其前方的双螺旋。目前研究比较透彻的是大肠杆菌的RNA聚合酶,它由2个α亚基、一个β亚基和一个β,亚基组成的核心酶,加上一个σ亚基后成为聚合酶全酶,DNA上存在着转录的起始信号,称为启动子。RNA聚合酶全酶上的σ因子能识别启动子,并识别有义链,从而使全酶定位于启动子部位。全酶在启动子附近将DNA局部解链,约解开17个碱基对。第一个核苷三磷酸结合到全酶上,形成“启动子-全酶-核苷三磷酸”三元起始复合物。第二个核苷酸参入,连接到第一个核苷酸上,形成第一个磷酸二酯键,σ因子从全酶上掉下,又去结合其他的核心酶。
当σ因子从核心酶上脱落后,核心酶与DNA链结合变得疏松,可以在模板链上滑动,方向为DNA模板链的3,-5。同时,将核苷酸逐个加到RNA链的3,-OH端,使RNA链以5,向3,方向延伸,在RNA链延伸的同进,RNA聚合酶继续解开它前方的DNA双螺旋,暴露出新的模板链,而后被解开的两条DNA单链又重新形成双螺旋,DNA上的解螺旋区保持约17个碱基对的长度。
在真核细胞中有三类聚合酶,分别是RNA聚合酶Ⅰ、RNA聚合酶Ⅱ和RNA聚合酶Ⅲ,其中RNA聚合酶Ⅱ在核内转录生成hmRNA,经剪接加工后生成mRNA被运送到细胞质中作为蛋白质合成的模板。真核生物中的RNA聚合酶通常不能单独发挥转录作用,真核生物转录起始过程中至少还需要TBP、TFⅡ-A、TFⅡ-B,TFⅡ-D、TFⅡ-E、TFⅡ-F、FⅡ-H 七种转助因子的参与,这些蛋白质辅助因子统称为转录因子。
TBP是唯一能识别TATA盒并与其结合的转录因子,是三种RNA聚合酶转录时都需要的。转录时先是TFⅡ-D与TATA盒结合,继而TFⅡ-B以其C端与TBP-DNA复合体结合,其N端则能与RNA聚合酶Ⅱ亲和结合,接着由两个亚基组成的TFⅡ-F加入装配,TFⅡ-F能与RNA聚合酶形成复合体,还具有依赖于ATP供给能量的DNA解旋酶活性,能解开前方的DNA双螺旋,在转录链延伸中起作用。这样启动子序列就与TFⅡ-D、B、F及RNA聚合酶Ⅱ结合形成一个具有转录功能基础的转录前起始复合物,能转录mRNA。TFⅡ-H是多亚基蛋白复合体,也具有依赖于ATP供给能量的DNA解旋酶活性,在启动子区解开DNA双链;TFⅡ-E是两个亚基组成的四聚体,不直接与DNA结合而可能是与TFⅡ-B联系,能提高ATP酶和解链酶活性;TFⅡ-E和TFⅡ-H的加入就形成完整的转录复合体,能转录延伸生成长链RNA。
综上所述,在转录过程中,原核生物通过RNA聚合酶特定亚基使DNA双链解开,RNA聚合酶自身具有解旋的功能;真核生物转录时某些转录因子协助RNA聚合酶形成复合物解开DNA的双链,起到解旋酶的作用。所以说转录时不需要解旋酶。
三、碳反应的直接产物是否是葡萄糖
研究光合作用时卡尔文等人应用14CO2示踪等方法,经过10年的时间,研究了光合作用的碳反应过程,获得了1961年诺贝尔奖,因此碳反应过程又称为卡尔文循环。一般概括三个阶段:羧化、还原和二磷酸核酮糖(C5)的再生。
1.羧化阶段:1,5-二磷酸核酮糖+CO2 3-磷酸甘油酸。此过程称为二氧化碳的固定,意义在于把原本并不活泼的二氧化碳分子活化,使之随后能被还原。
2.还原阶段:3-磷酸甘油酸3-磷酸甘油醛。这一阶段消耗光反应中生成的ATP,利用NADPH还原,形成3-磷酸甘油醛(PGAL)。这样光能就转变为稳定的化学能储存在其中。所以光合作用的直接产物是3-磷酸甘油醛而不是葡萄糖,PGAL在叶绿体中不能积累,需要一系列转化形成淀粉暂时储藏在叶绿体或者输送出去,而在近叶绿体的细胞溶胶中转化为蔗糖,所以一般以淀粉和蔗糖作为光合作用的产物。
3.再生阶段:3-磷酸甘油醛;6-磷酸果糖;5-磷酸核酮糖1,5-二磷酸核酮糖(RuBP)。叶绿体中,RuBP含量极少,叶绿体有一套酶系统能够使RuBP再生,从而使二氧化碳的固定和还原能够继续进行下去。
卡尔文循环周而复始,每运转六次有6分子二氧化碳被6分子的RuBP所固定,进一步被还原形成12个PGAL,其中2分子用于形成六碳糖,其他又生成六分子的RuBP。
参考文献:
A. 原核细胞中的RNA可作为遗传物质直接为合成蛋白质提供模板
B. 氨基酸、葡萄糖和核苷酸分子均可自由通过核孔
C. 变形虫对食物的摄取与体内线粒体有关
D. 水浴加热煮沸时,DNA中氢键和蛋白质中的肽键都会断裂,导致分子的空间结构改变
2. 如下图装置,在适宜的光照和温度条件下,瓶中O2产生速率的变化曲线最可能是( )
3. 下列关于有氧呼吸与无氧呼吸,叙述正确的是( )
①产生等量的ATP时,有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖摩尔数之比约为1∶19
②人体消耗等量的葡萄糖时,有氧呼吸与无氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为3∶1
③催化有氧呼吸的酶存在于线粒体中,催化无氧呼吸的酶存在于细胞质基质中
④高等生物进行有氧呼吸,低等生物进行无氧呼吸
A. ①② B. ①
C. ② D. ②③
4. 在某一天中,不同时刻的光合作用强度如图中各点,其中E点与D点相比,[H]、ATP、C3化合物和C5化合物的含量变化分别为( )
A. 升、降、降、升
B. 降、降、升、降
C. 降、降、升、升
D. 升、升、降、升
5. 有氧呼吸过程中释放的CO2中的氧( )
A. 全部来自于O2
B. 全部来自于H2O
C. 全部来自于C6H12O6
D. 部分来自于C6H12O6
6. 1864年,德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时,然后把此叶片一半遮光,一半曝光。经过一段时间后,用碘蒸气处理叶片,成功地观察到了实验现象,上述实验不能说明( )
A. 光合作用必须有光
B. 光合作用的产物有淀粉
C. 绿色植物离体的叶片能进行光合作用
D. 光合作用的原料是CO2和H2O
7. 将某植物置于密闭的环境中,在不同条件测得的实验数据如下:若该植物处于白天均温30℃,晚上均温15℃,有效日照15 h环境下,预计该植物在1 d中积累的葡萄糖为( )
A. 765mg B. 1485mg
C. 315mg D. 540mg
8. 小麦叶肉细胞通过光合作用合成葡萄糖,组成葡萄糖的碳、氢、氧三种元素分别来自( )
A. CO2、CO2和H2O B. CO2、H2O和CO2
C. CO2、H2O和H2O D. C5、H2O和CO2
9. 下列关于科学家及其研究取得的重要理论成果的叙述中,正确的是 ( )
A. 德国科学家施来登和施旺是细胞的发现者和命名者
B. 桑格和尼克森借助电子显微镜,提出了生物膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成
C. 鲁宾和卡门利用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气都来自于二氧化碳
D. 萨姆纳从刀豆中提取出脲酶,并证明其是蛋白质
10. 下列无机盐的含量、存在形式和生理作用的叙述中错误的是( )
A. 无机盐在细胞内含量很少,主要以离子形式存在;具有维持渗透压、酸碱度及细胞正常生命活动的功能
B. 人体内Na+主要存在于细胞内液,K+主要存在于细胞外液,血液中Ga2+缺乏时导致肌肉抽搐
C. 某些无机盐是细胞内一些大分子物质的组成成分,如Fe参与血红蛋白的构成,Mg参与叶绿素的形成
D. 氮是植物体内的重要元素之一,酶、核酸、ATP中都含有氮元素
11. 下图是显微镜下观察到的几种细胞或组织图像,图中能表示生命系统个体层次的是( )
12. 根据物质在生物体内的功能进行分类,正确的组合是( )
A. 胰岛素、叶绿素、纤维素
B. 氨基酸、丙酮酸、吲哚乙酸
C. 激素、递质、抗体
D. 淀粉、麦芽糖、淀粉酶
13. 若使某细胞仅具有自由扩散的运输方式,则处理该细胞的物质最可能是( )
A. 淀粉酶 B. 蛋白酶
C. 脂肪酶 D. 生长素
14. 下列有关酶的叙述错误的是( )
A. 酶比无机催化剂更能显著降低化学反应的活化能
B. 淀粉酶被水解的最终产物是氨基酸
C. 光合作用所需的酶仅存在于叶绿体基质中
D. 细胞核中有作用于DNA的解旋酶
15. 美国和以色列的三位科学家因在核糖体结构和功能的研究中做出巨大贡献,而获得了诺贝尔奖。如下图。分析下列有关叙述正确的是( )
A. 在光学显微镜下可观察到原核细胞和真核细胞中都有核糖体分布
B. 核糖体是动物细胞中唯一的无膜结构的细胞器
C. 发菜的核糖体一部分游离于细胞质基质中,一部分附着在内质网上
D. 核糖体是由蛋白质和rRNA组成的
16. 下列物质中都含有肽键的一组是( )
A. 酶、雄性激素、抗体
B. 胰岛素、抗体、生长激素
C. 雄性激素、载体、酶
D. 维生素、甲状腺激素、雌性激素
17. 对组成细胞的有机物描述正确的是( )
A. 动物乳汁中的乳糖和植物细胞中的纤维素都属于多糖
B. 细胞膜上的脂质主要包括磷脂、胆固醇等
C. 动植物遗传信息贮存在DNA中,而细菌、HIV、SARS等病毒遗传信息贮存在RNA中
D. 质量相同的糖、脂肪、蛋白质氧化分解所释放的能量是相同的
18. 下列实验中必须使用活细胞做实验材料的是( )
A. 观察DNA和RNA在细胞中分布
B. 制备细胞膜
C. 生物组织中蛋白质的鉴定
D. 观察线粒体
19. 下图为物质进出细胞的两种方式,对该图的正确理解是( )
A. Ⅰ和Ⅱ分别表示协助扩散和主动运输
B. Ⅰ和Ⅱ分别表示胞吞和胞吐
C. 葡萄糖、性激素是以Ⅱ方式进入细胞的
D. 水、二氧化碳、氧气是以Ⅰ方式进入细胞的
20. 下列各项组成细胞有机物的描述,正确的是( )
A. 细胞质中的核酸均为核糖核酸
B. 淀粉和纤维素的单体都是葡萄糖
C. 多肽链一旦形成便具有生物活性
D. 蛋白质的氧化产物是二氧化碳和水
21. 对法囊藻的细胞液中各种离子浓度的分析表明,细胞液中的各成分含量与海水的各成分含量很不相同,下图中阴影部分代表法囊藻的离子浓度。请回答下面的问题:
22. 分析下列事实,回答有关问题。
(1)事实一:在正常人的血浆中,NaHCO3的含量约为H2CO3的20倍。当血浆中的NaHCO3含量减少时,则形成酸中毒。当H2CO3少时,则碱中毒。这个事实说明无机盐有什么作用? 。
(2)事实二:在初生蝌蚪或幼小植物体内,当自由水的比例减少时,机体代谢强度降低;当自由水的比例增大时,机体代谢强度增加。你对此的解释是 。
(3)事实三:已知Mn2+是许多酶的活化剂,如Mn2+能使硝酸还原酶激活,缺乏植物就无法利用硝酸盐;哺乳动物的血液中必须含有一定的钙离子,如果钙离子含量过低,会出现抽搐症状。这说明什么? 。
(4)事实四:人体某些组织的含水量近似,但形态不同。如心肌含水量约为79%,而呈坚韧的形态;血液含水量约为82%,却川流不息。你对此的解释是 。
(5)事实五:幼儿常晒太阳,可以使皮肤表皮细胞内的胆固醇转化为维生素D,预防佝偻病。这说明维生素D具有 的功能。
23. 细胞内的各种生物膜在结构上既有明确的分工,又有紧密的联系。结合下面关于溶酶体一类含多种水解酶、具有单层膜的囊状细胞器)发生过程和“消化”功能的示意图,分析回答下列问题。
(1)b与e演变成f,直至成为g,体现了膜的 ,膜的组成成分最接近的是 。
(2)b是刚形成的溶酶体,它起源于细胞器a;e是由膜包裹着衰老细胞器d的小泡,而e的膜来源于细胞器c。由图示可判断:a是 ,c是 ,d是 。
(3)生物膜的研究具有广泛的应用价值,如可以模拟生物膜的 功能对海水进行淡化处理。
24. 植物光合作用产生氧气,请利用下列提供的实验材料与用具设计实验证明:叶片在光合作用过程中有气体的产生。
实验材料与用具:烟草幼苗、打孔器、试管两支、冷开水、NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料)、真空泵、40W台灯(实验过程中PH和温度等条件适宜,空气中CO2在水中的溶解量忽略不计)。请补充完善以下实验方案:
(一)实验步骤及预测的实验结果:
(1)取等量的烟草小圆片,分别放入盛有等量 的两支试管中。此时,叶片均浮在液面上。
(2)用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后,敞开试管口,可观察到叶片均下沉到试管底部。
25. 景天科植物A有一个很特殊的CO2同化方式:夜间气孔开放,吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中(如图一所示);白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用(如图二所示)。十字花科植物B的CO2同化过程如图三所示,请回答下列问题:
(1)植物叶片细胞叶绿体中的类囊体薄膜上分布着吸收光能的色素,植物的 中的细胞也含有光合作用色素。
(2)植物A夜晚能吸收CO2却不能合成(CH2O)的原因是 ;
(3)白天植物A进行光合作用所需的CO2的来源有 。
一、巧用谜语,活跃课堂气氛
“兴趣是最好的老师”,教师在教学过程中深入浅出的讲解固然重要,但如果不想设法提高学生的学习兴趣,发挥学生的主观能动性,就很难收到良好的效果。在讲《鱼钢》中的鱼时,首先让同学们猜一则谜语:“有头没有颈,有翅不能飞,身上冷冰冰,遇水千里行。”一下子就把同学们的注意力集中起来了,然后再依次讲解鱼的外部形态和生理特点。同样道理,在讲《软体动物门》的河蚌一节时,也先用了这样一则谜语:“身穿铠甲体如绵,住在江河石头旁,不声不响不爱动,肚里还把珍宝藏”。这些谜语虽然浅显易猜,却激发了学生的学习兴趣。
二、类比联想,比喻引趣
比喻是生物教学中一种得心应手的技艺,运用学生熟知的事物去说明那些抽象、深奥的事物,激发学生联想、启发其深思、运用比喻的方法能使学生迅速理解知识,学以致用,如在学习人体血液循环一节时,我把大血管比喻为人体王国的大河,小血管是交流,心脏是大海,红细胞是运输氧气的船只、白细胞是保卫人体的小卫士,血小板是抗洪抢险队。又如在学习“光合作用”一节时,其概念学生感到抽象,为了帮助学生记忆,可把绿叶比喻成制造有机物的“绿色工厂”,“厂房”是叶绿体,动力是光能,原料是二氧化碳和水,产物是淀粉和氧气。这样学生迅速理解,记忆深刻。
三、巧用口诀,化难为易
学习“光合作用”一节时其过程复杂,抽象,产物繁多,而又是教材上重点,学生在作业中总是难以准确解答,针对这一情况,特编口诀一则。“光合作用两阶段,光反应和暗反应。吸收光能叶绿素,分解水成氢和氧;同时合成高能物,光能转为化学能。暗反应需多种酶,二氧化碳先固定,被氢还原糖储能,同有五碳物生成。”这个口诀简要概括了光合作用的全过程,其中原料、条件、场所、中间产物及最终产物一目了然,学生在解答这节试题时,大都能得心应手。
四、巧用顺口溜,学生喜听乐记
为了让大多数学生在课堂上就对所学内容烂熟于心,充分发挥课堂效益,还采用了使用顺口溜的方法。比如在讲《循环系统》中心脏的形状,结构、功能和体循环、肺循环的途径及作用时,根据以往学生难记且易混淆的实际情况,本着点拨揭示,归纳总结的教学思路,我编了这样的顺口溜:“家有桃形一幢楼,上房下室各两间,房室有瓣定向开,室血射入动脉里。”“体肺循环两条线,血管输送不停闲,右室血液射肺内,气体交换血色变,沿着静脉往回转,动脉血归左房间,左室血流各器官,交换物质成分变,血沿静脉往回返,静脉血归右房间。”由于顺口溜押韵上口,学生记忆情绪较高。
要提高课堂教学质量,备好课是上好课的前理,挖掘教材内涵是备好课的重要组成部分。
1 抓住基本概念中的重点字词进行拓展。
例“酶”概念中的重点字词是“催化”和“蛋白质”。可拓展为:(1)酶与化学中讲的“催化剂”一样,降低化学反应所需的活化能,使反应速度加快,缩短反应完成的时间。反应完成时,酶本身的化学性质并不发生变化。(2)酶的基本组成单位是氨基酸,合成酶的场所在细胞内的核糖体上,合成酶要受DNA上的基因控制,酶在高温下易失去活性。
2 揭开知识点外的面纱,挖掘隐含知识。
例如人的“呼吸的全过程图解”中,隐含的知识有:①“肺的通气”和“气体在血液中的运输”都需要消耗ATP;②“扩散作用”的动力是气体的分压差;③两处气体交换后的血液变化;④人体内O2和CO2分压的最高处分别是肺泡和组织细胞内线粒体。
3 把教材内容与生产、生活实际及现代科学技术联系起来,激发学生学习兴趣,培养学生分析能力和知识迁移能力。
例如,讲“无性生殖”时联系“克隆羊”技术;讲“基因”时联系“人类基因纽计划”;讲“矿质代谢”时联系“植物无土栽培技术”;讲“性别决定”时联系人类的生育,批判生男生女是上帝安排的封建迷信思想。
4 寻觅规律,突破解题难点。
如:根据氨基酸之间的缩合过程,可引导学生总结规律:多肽化合物中肽键个数:缩合失去水分子个数:氨基酸总个数肽链条数;氨基酸在缩合过程中失去的氨基(或羧基)的个数;肽键的个数。再如,根据DNA复制的过程,可引导学生总结出DNA复制中所需某种原料(脱氧核苷酸)的计算公式:X=(2n-1)X。其中n是连续复制的次数,X和X。是同名核苷酸或碱基,X。是亲代DNA的某种脱氧核苷酸的量。X是DNA复制中需要对应的某种脱氧核苷酸的量。
五、挖掘生物教材中的素质教育内容,培养学生的科学素质。
关键词:物理技术;农业新科技;应用
中图分类号:S121 文献标识码:A
1 物理技术在农业新科技中的应用
1.1 磁场效应在农业新科技中的应用
在地球上,所有的生物都在磁场的环境中生长,在生物体内,存在着磁性物质,如金属矿物质。不管是动物还是植物,其体内都存在着磁性物质,如外界磁场发生变化时,生物体内的磁物质会出现磁化现象,从而出现磁性势能与极性变化。在磁场影响下所产生的变化,会直接或间接的对生物造成影响,并形成磁生物效应。通过实践研究发现,磁场效应对生物的影响存在着多个方面,如增强植物矿质代谢,对植物酶系统造成较大影响,提高植物ATP能量等。一般情况下,对植物施工磁场效应,可以提高植物光合作用,推动其生长代谢,提高叶绿素,植物综合生物效率获得较大提升,最终提高作业产量及质量。
1.2 电场效应在农业新科技中的应用
在地球空间环境中不仅仅含有磁场,还包含着电场。电场存在着不稳定性,受天气变化影响较大。电场对植物生长的状态存在着很大影响,在农作物产量长期的进化过程中,其对电场产生了适应性。如选择植物,并应用电场屏蔽技术后发现植物的光合速率明显降低,其生长状态远远不如雷区植物好,究其原因,电场对植物的生长存在着较大影响。随着研究的深入,人们发现电场存在着能量效应,并对植物物质交换的速率存在着较大影响。在电场效应下,植物蛋白构象出现变化,能够提高酶活性,并激活钙素,提高气孔开度,促进植物碳同化。在电场作用下的水分解,可以提高水的电解过程,从而促进植物光合作用。此外,在农业应用中,电场还存在着杀菌效应,可以有效应用于农业生产中各种病虫害的防治。应用电场效应,可以在大棚蔬菜种植中,于植物蔬菜等上方,架设电场网,形成电场效应。在病虫害防治中,应用电功能水,可以有效杀灭各种细菌及病毒。电功能水在病虫害防治领域属于当前国际上先进技术,应用前景十分广阔。
1.3 纳米能量效应在农业新科技中的应用
纳米属于一种物质尺度衡量单位,1g纳米材料所具备的表面积相当于一个普通足球场面积。在物质达到纳米级尺寸之后,其表面积十分大,且存在着较多的不稳定电子。纳米能量效应的存在,为物质反应发挥着很大催化作用。纳米材料所具备的活性,让纳米材料能够与其他物质进行较大能量的反应。纳米技术的应用较多,如进行盐碱地改良等。
1.4 声波效应在农业新科技中的应用
按照波粒两象性原理,声波存在着粒子与能量属性,声波可以如磁场或电场一样发挥作用,提高植物代谢及活性。声波作用的研究较早,如美国科学家为正在生长中的西红柿播放音乐,最终获得超大番茄。通过实践,提出声波应用的声波谐共振理论。利用仪器,可以获得植物自发声的存在,这种自发声具备特殊的声波,应用声波共振技术,模拟出与植物自发生场共振,可以提高生物光合效率,提高植物产量。声波效应理论的研究发展较晚,但未来应用的空间较大。
1.5 等离子处理技术在农业新科技中的应用
等离子体属于物质存在状态的一个种类,是物理学独立分支。物质状态主要分为固体、液体、气体,随着研究的深入,提出等离子状态。将等离子处理技术应用于农业领域,其起源来自于航天应用领域。在航天领域,通过卫星搭载种子并返回地面进行种植,发现其生长活力较强,并存在着一些变异现象。这种变化,主要是因太空中存在着较强的等离子。种子在磁场、射线及等离子体的综合作用下,打开了植物中存在的潜在基因,从而提高植物产量,提高作物产量。当前,航天育种技术发展十分迅速,但太空作物生产成本较高,在普及上存在着较大困难,为此,需要研究出地面空间站模拟技术,将等离子体等应用于农业领域。
2 物理技术在农业新科技应用中的前景
物理技术,如磁场效应、电场效应、纳米能量效应、声波效应、等离子处理技术等,在作物中发挥着不同效用。通过物理技术的应用,可以提高作业光合作用的速度,从而推动作物生长,抑制病虫害,减少化学产品的应用,从而在提高作物产量及质量的同时,提高作物生长的生态性,实现农业的可持续发展。当前,物理技术在农业领域的应用前景十分广阔,但仍存在着研究速度较为缓慢,缺乏实际应用的研究,为此,需要加大研究力度,推动物理技术在农业领域中的应用。
3 结语
随着人们生活水平的不断提高,人们对食品的安全性重视程度越来越高,在选择农产品时,更加倾向于选择无公害及绿色产品。物理技术在农业领域的应用,可以推动传统化学农业逐渐向现代生态农业发展,在提高农作物生产产量及质量的同时,减少化肥及农药等的应用,实现农业生态化。当前,磁场效应、电场效应、纳米能量效应、声波效应、等离子处理技术等物理技术在农业领域中的应用研究发展十分迅速,其应用前景十分广阔。相信随着物理技术的进一步发展,将会引起农业技术的变革,实现农业生产的巨大效益。
参考文献
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