人体生命活动的调节及营养和免疫.doc

第一章 人体生命活动的调节及营养和免疫一、本章综合解说1、教材分析(1)本章内容的地位与作用本章内容是在初中和高中生物必修课有关知识的内容的基础上，从人体的稳态和免疫机制等方面，结合人们的日常生活作了进一步的讲述，意在使学生更深入地理解这些知识，并且为学生在生活中运用这些知识奠定基础。人体的稳态和免疫这二节内容在知识上并没有直接的联系，但是它们都与人体健康密切相关，本章正是通过这条主线，结合人们的日常生活，将它们有机联系在一起，使学生不仅更加深入了解了有关人体健康的知识，而且为学生在实际生活中运用这些知识打下良好的基础。 本章教材包含二节内容人体的稳态和免疫。 人体的稳态中又包括内环境与稳态、水和无机盐的平衡与调节、血糖的调节和人的体温及其调节四个内容。内环境与稳态中的内环境与初中生物联系比较密切，主要涉及人体的循环系统，用到少量消化、呼吸、泌尿三系统的知识。稳态的知识对学生来说是有一定难度的，理解该知识则需初中生物和化学的相关知识作基础，而稳态的知识又为后面的三种调节奠定了基础。水和无机盐的平衡与调节是在学习了内环境与稳态的基础上，对内环境的渗透压是如何维持稳态作了具体介绍。水、盐平衡的调节与高中必修教材中高等动物生命活动调节的神经调节和体液调节关系非常密切，学好这一部分内容有利于学习选修本中第四章讲述的生物膜的功能和意义。血糖的调节中血糖平衡及其意义与高中生物必修课中糖类代谢和糖类代谢与人体健康的内容相关；关于血糖平衡的调节则与初中和高中生物课中已经讲过的胰岛素、胰高血糖素和糖类代谢等内容密切相关。学好这一部分内容对于理解选修本中第三章讲述的基因工程的成果、第五章讲述的发酵工程和酶制剂的应用等内容是有帮助的。人的体温及其调节包括人的体温及其意义和体温调节两部分内容，这部分的知识与初中生物中有关人体的消化、呼吸、循环、泌尿、神经、内分泌等系统的知识相关，与高中生物必修本中人和动物体内三大营养物质的代谢、细胞的呼吸和生命活动的调节等知识密切联系。第二节免疫包括特异性免疫和免疫失调二部分内容。这部分知识是对初中生物中有关免疫知识的加深和扩展，与高中必修教材中蛋白质、糖类的结构和功能等知识也有一定的联系。学好这一节内容则有利于学习选修本中第四章讲述的单克隆抗体、第五章讲述的发酵工程在医药工业上的应用和酶制剂的应用等内容。本章涉及的“稳态”、“调节”和“免疫”的内容相对抽象，这里有分子水平的物质基础，有细胞水平的结构知识，还有个体 水平上的调控和表现，因此在教与学两方面都有一定难度。 本章内容与生产、生活实际结合紧密，也易与理、化知识相互渗透，因此这部分内容还是对学生进行STS教育、培养学生思维综合能力的良好素材。本章作为选修教材第一章，在全书中起着基础性作用本章内容在高考试卷中也占有一定比例，进入高考内容两年中，在高考试卷中都有所涉及，考查形式选择题和非选择题都有。2003年的高考试卷中的第10、11、36(1)题，共7分，其中10和11题分别是水盐调节和血糖调节的内容，36(3)则是免疫方面的内容，另有38题虽说是考查遗传学知识，但也用到了艾滋病的知识；2004年的高考试卷中的第16、17、36(3) 题，共6分，三题都是特异性免疫方面的知识内容。2005年的高考试卷中的第20、21 、34(3)、36、37题，共20分，其中20题是稳态知识，21题是无机盐平衡知识，34(3)、36、是免疫方面的知识内容，37题是血糖平衡知识。饮水、食物代谢产生水水的平衡来源排出肾脏形成尿皮肤肺大肠(2)知识网络(结构)内环境与稳态内环境稳态的概念稳态的生理意义肠道吸收肝糖元分解非糖类物质转化 血糖80120 mg/dL氧化分解合成糖元转化脂肪某些氨基酸血糖平衡与调节来源与去向调节胰岛素和胰高血糖素的调节(直接调节)神经调节(间接调节)肾脏对血糖的调节(肾小管的重吸收)糖尿病病因：胰岛B细胞受损、胰岛素分泌不足症状：高血糖、糖尿、“三多一少”治疗：调节控制饮食与药物治疗体温的恒定与调节数值：口腔(平均37.2)、腋窝(平均36.8)、直肠(平均37.5)变动新生儿、儿童稍高于成年人，成年人稍高于老年人,女性高于男性清晨24时最低，1420时最高，昼夜差不超1意义：正常体温是新陈代谢所必须的，体温过高或过低都会影响酶的活性调节中枢：主要分布在下丘脑机制：产热过程与散热过程相对平衡温度感受器温觉感受器冷觉感受器寒冷环境下的调节炎热环境下的调节体温调节能力有限寒冷环境下过久，可引起体温降低高温环境下过久，可导致体温升高二、高考知识要求(一)内环境与稳态1、内环境2、稳态的概念3、稳态的生理意义 (二)水和无机盐的平衡1、水平衡2、无机盐的平衡3、水和无机盐平衡的意义 (三)血糖的调节 1、血糖平衡及其意义2、血糖平衡的调节3、糖尿病及其防治 (四)体温的调节1、人的体温及其意义2、体温的调节(五)免疫 1、淋巴细胞的起源和分化2、抗原和抗体3、体液免疫4、细胞免疫5、体液免疫和细胞免疫的关系6、过敏反应7、自身免疫病8、免疫缺陷病 三、部分重点知识的归纳总结(一)内环境与体液关系体液细胞内液（5/8）细胞外液（3/8）血浆（约1/5）组织液（约4/5）淋巴（少）内环境(二)人体维持内环境稳定的几种机制1、代偿机制：该机制是一些稳定调节装置。这些装置对由于外环境变化和细胞代谢活动引起的内环境变化进行调整从而保持内环境稳定。如气温上升或肌肉活动会引起体温上升，温度调节装置就使机体增加散热，保持体温恒定。2、分化协调机制：每个细胞除了进行自身的生命活动外，还执行某些特殊功能，如小肠上皮细胞为机体吸收营养物质，肺泡上皮细胞为机体交换气体，神经细胞 和内分泌细胞为机体传递某种信息。所有的特殊活动在神经和内分泌系统的协调下组成一个整体，共同维持内环境的稳定。3、自我保护机制：当机体受到损伤时，机体会避开伤害刺激并进行修复。如皮肤的损伤会破坏机体调节内外环境物质交换的能力，体外有害物质会侵入体内，体内必需物质会丢失，机体由此产生的反射、凝血反应和免疫反应可以保护机体免遭进一步破坏，并清除外来异物，维持内环境稳定。 (三)内环境稳态内容1、pH值稳态：由血液中多对缓冲物质来维持于7.35-7.45之间。2、温度稳态：产热器官主要是骨骼肌(运动)、肝脏(安静)，散热器官主要是皮肤、肺。3、渗透压稳态：渗透压的大小决定于单位体积溶液中溶质分子或颗粒的数量，与溶质分子或颗粒的大小无关。溶液中溶质分子或颗粒的数量越多，所形成的渗透压越大。 (四)缓冲物质调节pH值的原理1、缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的，如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。2、当乳酸进入血液时：CH3C(OH)HCOOH+NaHCO3=CH3C(OH)HCOONa+H2CO3H2CO3=CO2+H2O3、当碱性物质(用BOH代表)进入血液时：BOH+H2CO3=BHCO3+H2O4、当H2CO3/NaHCO3比值改变后，机体会调节肺和肾的活动，通过肾排出过多的钠盐，通过肺排出过多的二氧化碳而降低血液中碳酸的含量，以恢复血液中H2CO3/NaHCO3的比值。 (五)血钠降低的4种原因 1、胃肠道失钠：可见于呕吐、腹泻等。2、从肾脏丢失：严重的肾盂肾炎、肾小管严重损害、肾皮质功能不全、糖尿病。3、皮肤失钠：大量出汗时，只补充水而未补充钠，大面积烧伤，创伤。4、抗利尿激素过多。 (六)保持水和无机盐平衡的卫生保健1、当人在高温条件下工作、剧烈运动或是患某些疾病(剧烈呕吐、严重腹泻)时，要及时补充生理盐水(否则会导致机体的细胞外液渗透压下降并出现血压下降、心率加快、四肢发冷等)，并注意补充钾离子(否则易导致心肌的自动节律异常，并导致心律失常等)2、人体每昼夜有35-50克代谢废物必须随尿液排出体外，而溶解这些代谢废物的最低尿量应是500毫升以上，因此每天要保证饮水，否则代谢废物不能及时随尿液排出而引起中毒损害健康。 (七)血糖调节的几个方面1、在体液调节方面：生长激素、甲状腺激素、肾上腺素、胰高血糖素和糖皮质激素都作用于糖代谢，共同使血糖升高；相反地，胰岛素对糖代谢的重要作用是降低血糖浓度。2、神经调节方面：下丘脑中具有血糖调节中枢。3、与血糖有关的三种激素的联系和区别：激素名称分泌器官作用器官胰岛素胰岛B细胞肝、肌肉等组织器官胰高血糖素胰岛A细胞肝肾上腺素肾上腺肝(八)人体的热量来源 人体内的热量来源于休内物质代谢过程中所释放出来的热能。主要通过有氧呼吸将有机物彻底氧化分解过程中，释放出来的相当大的一部分能量转化成热能，来维持体温的恒定。(九)体温恒定的意义 维持体温的恒定对于代谢的顺利进行提供必要的条件。体温过低，代谢减慢，甚至停止；温度过高，蛋白质将发生变性，酶的活性将丧失，生命也会停止。 (十)体温调节1、体温调节相对恒定的原因：通过完善的体温调节结构，使机体的产热和散热维持一个动态的平衡过程。2、体温调节的结构分布于皮肤、粘膜、内脏器官中温觉感受器冷觉感受器温度感受器产热中枢散热中枢交互抑制，协同调节调节中枢-下丘脑3、体温调节的过程： （1）寒冷环境中的体温调节寒冷运动神经交感神经骨骼肌战栗散热量减少产热量增加相对恒定保持体温肾上腺素分泌 皮肤立毛肌收缩 皮肤血管收缩，血流量减少冷觉感觉器下丘脑（2）炎热环境中的体温调节：高温刺激皮肤温觉感受器，兴奋传到下丘脑，散热中枢兴奋，产热中枢受到抑制。皮肤血管舒张，血流量大，汗液分泌增多，散热增加，保持体温相对恒定。4、产热和散热过程：人体的主要产热器官是骨骼肌和肝脏，其次是心脏和脑。安静状态主要由肝脏产热。散热主要通过皮肤实现，此外还有部分热量通过呼吸道、尿液或粪便散失。(十一) 抗原的概念及其代表 抗原就是指可使机体产生特异性免疫反应的物质，被视为“非已”成分。这些“非已”成分既包括外界的物质，也包括正常机体内的衰老、死亡和突变的细胞，因为这些细胞已经不再是正常细胞，已成为“非已”成分了。但自身的其他正常体细胞不是真正的抗原，如果免疫系统将这些正常细胞也认成抗原而加以排斥，就会引发自身免疫病。(十二) 与免疫有关的细胞的比较表细胞名称来源功能吞噬细胞造血干细胞处理、呈递抗原，吞噬抗原抗体结合体B细胞造血干细胞识别抗原，分化成为效应B细胞、记忆细胞T细胞造血干细胞和胸腺细胞识别呈递抗原，分化成效应T细胞、记忆细胞效应B细胞B细胞或记忆细胞分泌抗体效应T细胞T细胞或记忆细胞分泌淋巴因子，与靶细胞结合发挥免疫反应记忆细胞B细胞或T细胞识别抗原，分化成相应的效应细胞(十三)非特异性免疫和特异性免疫非特异性免疫特异性免疫天生就有后天活动中接触相应的抗原后获得人人都有同种生物的不同个体差别很大相对稳定同一个体在不同条件下有很大差别出现快出现较慢作用范围广针对性强强度较弱强度较强(十四)细胞免疫与体液免疫的异同 细胞免疫体液免疫参与的淋巴细胞T细胞T细胞和B细胞感应阶段吞噬细胞的处理，进入细胞内部形成靶细胞吞噬细胞的处理，T细胞呈递、或者抗原直接刺激B细胞反应阶段T细胞受到抗原刺激形成效应T细胞和记忆细胞B细胞形成效应B细胞和记忆细胞(十五)过敏反应 过敏反应是一种免疫反应，过敏反应的第一步是与过敏原互补的体液抗体，主要是lgE大量增生。lgE抗体是一种亲细胞抗体，能附着在肥大细胞和嗜碱性粒细胞的表面，使这些细胞变为敏感细胞。这些敏感细胞富含分泌粒，主要分布在皮肤下和呼吸系统、消化系统以及生殖系统的粘膜表面。接受了lgE抗体的敏感细胞再遇到过敏原时，即与这些细胞上的受体结合，使这些细胞大量分泌组织胺等物质。组织胺有舒张血管的作用。结果毛细血管渗透性增大，渗出液体增多，出现局部红肿、灼热、流泪等症状。(十六)过敏原与抗原的异同1、抗原具有异物性、大分子性、特异性。过敏原：有动物蛋白，如鱼、虾、乳、蛋等；植物蛋白如花粉、孢子；化学物质如青霉素、奎宁等；其他：尘埃。抗原一般是大分子物质，但过敏原不一定是大分子物质，如青霉素、尘土。2、进入机体后，都能使机体产生抗体，但抗体在体内的分布不同，再次入侵后引起的反应不同。3、抗原包括过敏原。4、抗原对所有的人来讲都是一样的，即不具有个体差异性。但过敏原与人的体质有关，同一种物质对于A来讲是过敏原，但对于B来说不一定是，即有个体的差异性。过敏原对体质过敏的人来说是有害的，但对于无过敏体质的人来说是无害的，甚至有益的，如牛奶。 四、复习安排 本章内容应结合到必修教材的人和高等动物生命活动调节中去复习，时间上需6至7个课时。具体分配为：内环境与稳态、水盐平衡、血糖调节、体温调节各1课时，免疫用2课时。五、高考题回顾和例题1、(2002年广东)下列属于哺乳动物和人体“内环境”的是( C )A、肺泡腔内的气体 B、小肠腔内的消化液C、心室腔内的血液 D、膀胱腔内的尿液2、(2001年江苏理综)人体发生花粉过敏反应时，由于毛细血管壁的通透性增加，血浆蛋白渗出，会造成局部( B )A、血浆量增加 B、组织液增加 C、组织液减少 D、淋巴减少 3、(2003年江苏)大面积烧伤病人由于严重脱水，使血钾升高，细胞外液渗透压升高，此时血液中( C )A、抗利尿激素浓度增加，醛固酮浓度减少 B、抗利尿激素浓度减少，醛固酮浓度增加C、抗利尿激素浓度增加，醛固酮浓度增加 D、抗利尿激素浓度减少，醛固酮浓度减少 4、(2003年江苏)正常情况下，人体进食后血液内( B )A、胰岛素含量减少，胰高血糖素含量增加B、胰岛素含量增加，胰高血糖素含量减少C、胰岛素含量减少，胰高血糖素含量减少D、胰岛素含量增加，胰高血糖素含量增加 5、(2004年江苏)病毒侵入人体后，血液中会出现相应的抗体。抗体的基本组成单位及合成抗体的细胞器分别是AA氨基酸和核糖体 B氨基酸和高尔基体 C核苷酸和核糖体 D核苷酸和高尔基体6、(2004年江苏)免疫是机体的一种重要的保护性功能。下列不属于免疫过程的是DA花粉引起体内毛细血管扩张 B移植的器官被排斥C抗SARS病毒的抗体清除SARS病毒 D青霉素消灭肺炎双球菌7、(2005年江苏)人体剧烈运动时，肌肉产生的大量乳酸进入血液但不会引起血浆pH发生剧烈的变化。其中发挥缓冲作用的物质主要是（ A ）A、碳酸氢钠 B、碳酸 C、三磷酸腺苷 D、钾离子8、(2005年江苏)正常情况下，人体摄人和排出的无机盐是保持平衡的。若只饮水不进食，则（ C ）A、K排出量大于正常情况下的排出量 B、K排出量等于正常情况下的撂出量C、K搏出量小于正常情况下的排出量 D、K搀出量等于零9、(2005年北京理综)下列与免疫失调无关的疾病是（B）A、过敏性鼻炎B、血友病C、艾滋病D、系统性红班狼疮10、(2005年广东)下列关于特异性免疫的叙述，正确的是（ BC ）A、细胞免疫中效应T细胞产生抗体消灭抗原 B、淋巴因子能增强免疫细胞对靶细胞的杀伤作用C、在特异性免疫反应过程中能产生记忆细胞 D、体液免疫中。效应B细胞与靶细胞接触使其裂解死亡11、(2005年广东)关于过敏反应的叙述正确的是（ B ）A、过敏反应一般会损伤组织 B、反应特点是发病迅速，反应强烈消退较快C、T细胞是过敏反应的主要免疫细胞 D、过敏反应只发生在皮肤及呼吸道12、(2005年广东)水和无机盐的平衡对内环境稳态具有重要意义，下列关于人体内水盐平衡调节的叙述，正确的是（ B ）A、Na来自饮食，主要通过汗腺排出 B、K+排出的特点是多吃多排，少吃少排不吃不排C、调节水盐平衡的主要激素是抗利尿激素和醛固酮D、寒冷环境中人体内多余的水分只从肾、肺和消化道排出13、(2005年广东)下列关于体温调节的叙述，正确的是（ C ）A、大脑皮层是调节体温的主要中枢 B、温觉感受器只分布于皮肤C、人在剧烈运动时主要产热方式是骨骼肌的收缩D、降低新陈代谢是人在炎热环境中散热的主要方式14、(2005年广东)关于内环境与稳态的叙述，正确的是（ D ）A、内环境主要由血液、组织液和淋巴组成 B、内环境中多余的H+主要从肺排出C、Na+、K+以重吸收方式从消化道进入内环境 D、血浆是内环境中最活跃的部分15、(2005年广东)下列关于人体血糖平衡调节的叙述中，正确的是（ A ）A、细胞内葡萄糖的氧化利用发生障碍，可导致血糖持续升高 B、糖尿病是由于经常摄入过量的糖所引起的C、胰岛细胞产生的激素均能降低血糖含量 D、胰岛A细胞和B细胞协同调节血糖平衡16、(2005年上海)遇海难而漂浮在海面的人，因缺乏淡水，此人( A )A、血浆渗透压升高，抗利尿激素增加 B、血浆渗透压升高，抗利尿激素减少C、浆渗透压降低，抗利尿激素增加 D、血浆渗透压降低，抗利尿激素减少17、(2005年上海)回答有关免疫问题。（1）抗原的化学成分多为_。当_细胞表面的抗原识别受体与抗原结合时，该细胞被活化、分化出的_细胞，制造大量的抗体分泌到血液中。（2）将一只A品系大鼠的皮肤小片移植到另一只不同品系大鼠的背部，10天后因_反应而脱落，这是_细胞所起的作用。（3）右图表示将抗原注射兔体内后抗体产生量的变化。当注入抗原X，抗体产生量的变化是曲线A。若第8天，同时注射抗原Y和X，图中表示对抗原Y的抗体产生量是曲线_；表示对抗原X的抗体产生量是曲线_，其特点是_，这是因为初次免疫反应时产生的_细胞的作用。若第8天不注射抗原X，则以后对抗原X的抗体产生量变化的是曲线_。答案：（1）蛋白质或糖蛋白 B淋巴 浆（效应B） （2）排异（排斥） T淋巴 （3）C B 第二次免疫应答反应快而强（或反应快，产生的抗体多） 记忆B D18、(2003年江苏)艾滋病（AIDS）是目前威胁人类生命的重要疾病之一。能导致艾滋病的HIV病毒是RNA病毒。它感染人的T淋巴细胞，导致人的免疫力下降，使患者死于广泛感染。请回答：（1）该病毒进入人体后，能以 为模板，在 酶的作用下合成 并整合于人的基因组中。（2）整合后它按照 原则进行复制，又能以 为模板合成 ，并进而通过 过程合成病毒蛋白。（3）如果将病毒置于细胞外，该病毒不能繁殖，原因是 答案：(1)RNA 逆转录 DNA (2)DNA mRNA 翻译 (3) 病毒本身缺乏繁殖所需的原料、能量和酶19、(2004年江苏)正常细胞的基因组中都带有原癌基因。原癌基因在发生突变或被异常激活后就会变成具有致癌能力的癌基因，从而使正常细胞转化为癌细胞。（1）某原癌基因上一个碱基对的突变，引起该基因编码的蛋白质中的氨基酸的改变，即氨基酸顺序上第19位氨基酸由脯氨酸转变为组氨酸。已知脯氨酸的密码子有CCU、CCC、CCA、CCG，组氨酸的密码子有CAU、CAC。突变成的癌基因中决定第19位组氨酸密码子的碱基对组成是_或_。这一原癌基因中发生突变的碱基对是_。（2）癌细胞在体内容易分散和转移，是因为癌细胞的细胞膜上的_，使得细胞间的_。（3）当人体自身组织的细胞转变为癌细胞以后，这些癌细胞就成为抗原，健康的机体可以通过_消灭它们。答案：（1） GTA/CAT GTG/CAC G/C(2)糖蛋白等物质减少 黏着性减小（）免疫系统（或细胞免疫）20、(2005年江苏)下图表示表示人体内各类血细胞生成的途径。af表示不同种类的细胞表示有关过程。 (1)造血干细胞形成各种血细胞，需要经历细胞的 和 过程。成熟红细胞失去全能性的原因是 。(2)各类血细胞均采自于造血干细胞，但它们的功能各不相同根本原因是 。(3)图中f代表的细胞名称是 ，需要抗原刺激才能发生的过程有 (填数字)。 (4)效应B细胞不能无限增殖，若要大量生产某种抗体，可通过细胞工程中的 技术形成杂交瘤细胞。杂交瘤细胞合成抗体的翻译过程需要 作为模板。单克隆抗体具有高度的 ，在疾病的诊断和治疗等方面具有广阔的应用前景。答案：(1)增殖(分裂) 分化 没有细胞核 (2)基因的选择性表达(3)记忆细胞 和 (4)(动物)细胞融合 mRNA(信使RNA) 特异性19、(2005年江苏)免疫是机体的一种特殊的保护性生理功能，对维持人体健康极为重要。（1）免疫功能失调可引起过敏性疾病。尊麻疹的起因是在过敏原的刺激下，效应B细胞分泌的抗体分布在 ；当同一种过敏原再次进入机体时，有关细胞释放出的组织胺引起毛细血管 变化，进而出现红肿现象。(2)器官移植时、异体器官常不可避免地会被患者的 细胞识别并攻击。为了避免器官移植时的异体排斥反应，医院建议保留婴儿的脐带血，以便必要时 。(3)接种过流感疫苗的健康人也可能在短期内不止一次地患流感，其免疫学原因可能是 。答案：(1)皮肤某些细胞的表面 扩张、管壁通透性增强 (2)效应T 利用自身的干细胞构建组织器官 (3)相应的抗体和记忆细胞的寿命比较短； 流感病毒易突变，使原来的疫苗失去效用20、(2005年江苏)糖浓度是人体健康状况的重要指标之一，多种激素参与血糖浓度的调节。(1)血糖浓度的正常范围是 mgdL。胰岛素分泌不足引起的糖尿病患者由于 发生障碍，体内脂肪和蛋白质分解加强，导致机体消瘦。血糖含量过低导致惊厥和昏迷时，应及时给患者 ，以缓解症状。(2)左图中，三条曲线分别表示进食后血液中胰岛素和胰高血糖素相对含量的变化。其中表示糖尿病患者胰岛素变化趋势的是曲线 ，表示健康人胰高血糖素变化趋势的是曲线 。(3)体检时，测量血糖应在空腹时进行，其生理学理 。答案：(1)80-120 糖代谢(糖氧化供能) 静脉输入葡萄糖溶液(2)b c (3)排除进食后血糖浓度上升的干扰第二章 光合作用与生物固氮一、本章综合解说1、教材分析(1)本章内容的地位与作用光合作用与生物固氮的研究既是生物科学中一个引人入胜的研究领域，又对提高粮食产量、解决全球性的粮食问题有着重要意义。通过本章学习，可以使学生在学习高中生物必修本中新陈谢等内容的基础上，进一步了解光合作用和生物固氮的基础知识，了解这些知识在农业生产上的应用，并且提高探索生物科学奥秘的兴趣。本章教材包含两节内容光合作用和生物固氮， 光合作用中的光能在叶绿体中的转换内容与必修教材中的光反应和暗反应阶段及色素的功能，特别是光反应阶段的知识内容衔接，进一步深层次讲述能量转换的三个步骤(光能转换成电能，电能转换成活跃的化学能，活跃的化学能转换成稳定的化学能)。着重在由光能转换成电能，电能转换成活跃的化学能的两个步骤中，突出与必修本中光反应阶段内容的区别，并借助两幅示意图，把光合作用过程中比较复杂抽象的内容形象化，使学生对能量转换过程，更易于理解。C3植物和C4植物内容，是在初中生物所述叶片的结构上，对C3植物和C4植物在叶片结构上的特点和区别进行了比较，然后在此基础上再学习C4植物的光合作用过程特点，从而理解C4植物比C3植物对CO2具有更高利用能力和具有较强光合作用效率的原因。 提高农作物光合作用效率的教学内容则是在必修教材中阅读材料“植物栽培与光能的合理利用”基础上对提高农作物对光能利用率进行了补充，通过该补充内容，可使学生对提高农作物对光能利用率的三个方面(延长光合作用时间、增加光合作用面积和提高农作物光合作用效率)有一个全面的理解，在踫到具体的农业生产问题时，能多层次、多侧面分析植物光合作用的强弱变化情况。通过光合作用的学习对必修课本中“生态系统能量流动和物质循环”有更深的理解。第二节生物固氮，讲述了固氮微生物的种类，生物固氮的简要过程(选讲)，生物固氮的意义，以及生物固氮在农业生产中的应用四方面的内容。通过本节知识的学习，特别是其中有关氮循环的知识，对理解生态系统的物质循环是有帮助的，对必修本中研究性课题设计农业生态系统同样也是有帮助的。另外，生物固氮知识与第三章遗传与基因工程中用基因工程方法培育转基因植物的知识有紧密的联系。本章内容在高考试卷中出现的频率也较高，进入高考内容两年中，在高考试卷中都有所涉及，考查形式选择题和非选择题都有。2003年的高考试卷中的第3、22、23、35(3)题，共8分；2004年的高考试卷中的第 15、18、22、27、34题，共15分。2005年的高考试卷中的第3、15题，共4分。(2)知识网络(结构)光能经过叶绿体色素吸收传递上，转化为电能 电能转化为贮存在ATP和NADPH中的活跃的化学能 活跃的化学能转化为贮存在有机物中稳定的化学能光合作用光能在叶绿体中的转换C3植物和C4植物C3植物和C4植物的概念C3植物和C4植物的区别：C3植物的维管束鞘由一层细胞构成，C4植物的维管束鞘由花环状结构提高农作物的光能利用率 光照强弱的控制 CO2的供应 矿质元素的供应延长光合作用时间增加光合作用面积生物固氮概念：固氮生物把大气中氮还原为氨的过程固氮生物共生固氮微生物：如根瘤菌，特点是与豆科植物的关系为共生 自生固氮微生物：如圆褐固氮菌 为植物生长提供了可利用的氮素 促进了自然界中氮的循环生物固氮的意义二、高考知识要求1、光合作用中光能在叶绿体中的转换过程2、C3植物和C4植物3、提高农作物光合作用效率的主要措施及原理4、固氮生物的种类5、生物固氮的意义三、部分重点知识的归纳总结(一)C3植物和C4植物的比较植物类型C3植物C4植物CO2最初受体C5C3（PEP）CO2固定后的产物三碳化合物三碳化合物和四碳化合物CO2固定场所叶肉细胞中叶绿体叶肉细胞和维管束鞘细胞的叶绿体C3还原场所叶肉细胞中叶绿体维管束鞘细胞中叶绿体ATP和NADPH的作用对象三碳化合物三碳化合物暗反应途径C3途径C3和C4途径(二)提高农作物产量的途径1、延长光照时间（1）提高复种指数：从时间和空间上更好地利用光能（2）补充人工光照：主要是大棚生产2、增加光合面积：合理密植3、提高光合效率：（1）光照强弱的控制（2）CO2的供应（3）必需矿质元素的供应(三)共生固氮微生物和自生固氮微生物的差别常见类型与豆科植物关系代谢类型固氮产物对植物的作用固氮量共生固氮微生物根瘤菌共生异养需氧型NH3为豆科植物提供含氮养料大自生固氮微生物圆褐固氮菌无关异养需氧型NH3提供养料,促植株生长和果实发育小(四) 氮循环中几种微生物的特殊作用及其在生态系统中的地位在氮循环中的作用代谢类型生态系统中的地位根瘤菌将N2合成氨异养需氧型消费者圆褐固氮菌将N2合成氨异养需氧型分解者细菌、真菌将生物遗体中含氮化合物转化为氨异养需氧型分解者硝化细菌将土壤中氨转化为硝酸盐自养需氧型生产者反硝化细菌硝酸盐亚硝酸盐N2异养厌氧型分解者四、复习安排本章内容可以单独复习，也可与必修教材中的光合作用结合起来一起复习，单独复习最好也应紧接在绿色植物新陈代谢后面进行。具体复习时间可安排二至三课时，一节课复习知识内容和部分例题并布置作业，另一节课讲完余下的例题和处理作业中出现的问题。如果用三节课，则在例题和作业上加量。五、高考题回顾和例题1、(2003年江苏)光合作用光反应产生的物质有( C )A、C6H12O6、NADPH、ATP B、NADPH、CO2、ATPC、NADPH、O2、ATP D、C6H12O6、CO2、H2O2、(2003年江苏)自生和共生固氮微生物可以将( A )A、大气中的N2转化为NH3 B、大气中的N2转化为NO3-C、土壤中的NH3转化为NO3- D、土壤中的NO3-转化为N23、(2003年江苏) C4植物叶肉细胞内CO2的固定方式是( B )A、CO2+C5化合物C3化合物 B、CO2+C3化合物C4化合物C、CO2+C4化合物C5化合物 D、CO2+C4化合物C3化合物 4.(04广东)下列关于固氮菌的叙述，错误的是 ( A )A.一种根瘤菌能侵入所有种类的豆科植物B.豆科植物与根瘤内的根瘤菌互利共生C.土壤中根瘤菌不能固氮D.具有根瘤的豆科植物能以氮气为氮源5.(04江苏)下列有关生物固氮的描述错误的是 ( B )A.豆科植物的根瘤是发生固氮作用的部位B.土壤中独立生活的根瘤菌也能固氮C.不同的根瘤菌只能侵入特定种类的豆科植物D.根瘤菌通过固氮作用形成氨6.(04年江苏)胡萝卜素和叶黄素在光合作用中的作用是 ( D )A.传递光能 传递电子 B.传递光能,转变光能C.吸收光能,转变光能 D.吸收光能,传递光能7. (05江苏 ) 在新开垦的土地上,种植用蚕豆根瘤菌拌种的豇豆,菜豆,大豆和小麦,能提高其产量的一组作物是 ( A )A.菜豆和豇豆 B.豇豆和小麦C.菜豆和大豆 D.大豆和豇豆8(北京理综)下列能鉴别野牛草是否为C4植物的简便方法是( B )A.制作叶表皮临时装片,观察气孔大小B.制作叶横切临时装片, 观察叶脉结构C.分离,测定叶片中各种色素的含量D用碘液测定叶片中淀粉的含量9、(05年广东)下列关于C3植物和C4植物代谢和结构特点的描述，正确的是（ D ）A、CO2都是先与五碳化合物结合，形成三碳化合物B、CO2都是先与三碳化合物结合，形成四碳化合物C、C3植物的叶肉细胞和维管束鞘细胞都具有叶绿体D、C4植物维管束鞘细胞中叶绿体没有基粒10、(05全国理综)、在光照下，供给玉米离体叶片少量的14CO2，随着光合作用时间的延续，在光合作用固定CO2形成的C3化合物和C4化合物中，14C含量变化示意图正确的是( B ) 14C量 14C0BC3化合物C4化合物时间(秒)0AC3化合物C4化合物 14C量时间(秒)量 14C0CC4化合物C3化合物时间(秒)量0DC3化合物C4化合物时间(秒)例1、硝化细菌可以( C )A、大气中的N2转化为NH3 B、大气中的N2转化为NO3C、土壤中的NH3转化为NO3 D、土壤中的NO3转化为N2例2、为玉米、甘蔗等植物提供14CO2，光合作用开始后的1s内，大多数14C出现在( B )A、C3化合物 B、C4化合物 C、C5化合物 D、C6H12O6例3、在低浓度CO2的环境中，下列哪一组植物的生长状况要良好一些( )A、小麦、水稻 B、大麦、大豆 C、高粱、玉米 D、菜豆、马铃薯例4、下列措施不能提高阳生性农作物的光合作用效率的是(多选)( AC )A、合理密植 B、保证适量的必需矿质元素C、延长光合作用时间 D、强的光照 例5、氮是蛋白质的基本元素之一，所有生物体均含有蛋白质，氮循环涉及到生物圈的全部领域，以下关于氮被生物体吸收的途径正确的是（ D ）氮在大气中体积分数高达78%，可被生物体直接利用。通过高能固氮可将空气中游离的氮转化为硝酸盐和氨，而被植物吸收。所有植物都具有生物固氮作用其根部的根瘤菌可使氮气转变成硝酸盐，而被植物吸收。动物以植物为食需求获得氮并转化为动物蛋白。动植物死亡后，遗骸中的蛋白质被微生物分解成NH4+、NO3、NH3，又回到土壤中和水体，被植物再次吸收。A、 B、 C、 D、例6.玉米,甘蔗等植物随着光合作用的进行,用14C标记原料CO2,在C4和C3途径中的变化情况是( C ) A.C3,C4中均不变 B .C3, C4中均渐增C.C3中渐增, C4中减少 D. C3中渐少, C4中渐增例7.在光的照射下,叶绿体内少数处于特殊状态的叶绿素a,能连续不断地丢失电子和获得电子,从而形成电子流,使光能转化为电能.随着光能转化成电能,在酶的催化作用下能使NADP+(辅酶)形成NADPH(还原型辅酶),这一过程中NADP+得到 ( B )A.一个电子和一个氢离子 B.二个电子和一个氢离子 C.电子和一个氢原子 D二个正电荷和一个氢原子 例8.将菜豆植株的顶端切除后,在切口处涂以生长素,结果发现,激活了有机物的运输系统,光合作用的产物向涂有生长素的部位积累,科学家由此推测生长素影响了某种离子的跨膜运输.这种离子最可能是 ( B )A.PO43- B.K+ C.Na+ D.Ca2+ 例9、下图为玉米植株代谢过程。分析回答：M C6H12O6其他有机物DECB6H2O+6CO2玉米植株土壤大气环境A(1)玉米与小麦相比,其叶片结构特点是 。(2)图中D、E表示的物质分别是D ；E 。(3)图中M物质形成的场所是 。(4)图中A物质是 ,它是在 中产生。(5)图中未表示的使正常进行的非生物因素还有 。(6)写出过程中电能转换成活跃化学能的反应式 。ADP+Pi+能量ATP酶答案：(1)围绕着维管束的是“花环型”的两圈细胞，内圈为含叶绿体的维管束鞘细胞，外圈为部分叶肉细胞。(2)水 矿质元素 (3)叶绿体基质 (4)丙酮酸 细胞质基质 (5)适宜的光照和温度 (6)例10、下图是生态系统中氮循环和碳循环及其相互关系的简图。分析后回答：大气中的N2、CO2等NH3NO2-、NO3-植物动物分解者（1）在完成图中过程的生物中，根瘤菌发挥了重要作用它在豆科植物的根部形成根瘤与豆科植物呈 关系。（2）反硝化细菌的生理过程是由图中的哪个标号体现的？ 。如果地球上没有反硝化细菌这类生物，你预测会出现什么情况？ 。（3）根瘤菌之所以能完成固氮作用是因为它有独特的固氮酶，而根本原因是它具有独特的固氮基因。科学家把固氮基因转移到水稻根系的微生物中，通过指导合成固氮所需的 ，进而起到固氮作用，减少氮肥的施用量。而更为理想的是直接将固氮基因重组到水稻、小麦等中，让植物自身直接固氮，这种技术称为 。其主要步骤是：提取 ，即用 从根瘤菌等固氮生物体内切下控制合成 的基因；让上述基因与运载体结合，若选用植物病毒作为运载体，必须用一定的酶切开病毒的DNA，再加入适量的 酶，使它们形成重组DNA分子；将上述重组DNA分子导入受体细胞（如小麦的受精卵）内，使该基因在小麦的生长发育过程中得到表达。即通过 和 ，合成 酶。（4）水稻基因的结构与固氮基因相比，不同的是 。答案：(1)共生 (2) 空气中氮气越来越少 (3)酶 基因工程 固氮基因 某种限制酶 固氮酶 DNA连接酶 转录 翻译 固氮 (4)编码区是间隔的，不连续的，中间有不具编码效应的内含子第三章 遗传和基因工程一、本章综合解说1、教材分析(1)本章内容的地位与作用 遗传和变异是生物的基本特征之一，生物的遗传性状是由基因决定的。在生物体内基因的表达是受基因表达调控系统控制的。从20世纪70年代开始，随着人们对基因、基因表达调控系统的深入了解，以及生物高新技术的发展，人们已经能够运用基因工程的方法，即DNA重组的方法，定向地改造生物的遗传性状，并运用这一方法创造出了符合人们需要的新折生物类型。在生物工程技术迅速发展的今天，让学生了解基因工程的有关知识具有非常重要的作用。本章教材共包括三节：细胞质遗传、基因的结构和基因工程简介。有关基因工程的内容在本章中占有重要地位。由于基因工程技术的四大生物工程(基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程)的核心技术，本章又是讲述四大生物工程的开篇，所以，无论是从其内容，还是从其所处的地位来看，本章教学内容对理解下面各章教学内容都具有重要作用，因此本章教材是本册教材的重点章。本章教材是学生在高中生物必修课中学习了有关遗传基本知识的基础上进行讲述的。其中细胞质遗传是对必修教材中细胞核遗传部分知识的补充，可以使学生全面认识遗传物质是由核内和质内两部分构成，同时也为下面章节讲述细胞质的遗传物质-质粒埋下了伏笔。基因的结构可以使学生对基因在高二基础上取得更深一层的认识和理解。本章用基因工程方法培育转基因植物的知识与第二章光合作用与生物固氮中生物固氮的知识有紧密的联系。本章基因工程中