高中生物热点题型(能量流动中最值和定值的相关计算题型)课件

热点题型十二能量流动中最值和定值的相关计算题型一、能量流动中的最值计算例

1

若某生态系统固定的总能量为

24

000 kJ

，则该生态系统的第三和第四营养级所获得的能量最多是A.540

kJ和81

kJC.240

kJ和24kJB.3

600kJ和960kJD.960kJ√和192

kJ答案审题关键据题意可知，该生态系统固定的总能量是生态系统中生产者(第一营养级)所固定的能量，即24

000 kJ

，当能量的传递效率为20%

时，每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的。因而第三和第四营养级所能获得的最大能量分别是

24

000

×

20%

×

20%

＝

960

(

kJ

)

、

24192(kJ)。食物链中能量最值的计算规律归纳总结解析

在植物

→

昆虫

→

蛙

→

蛇这条食物链中，若蛇增加

1

g

生物量，若要耗植物的生物量最少，则应按最高传递效率20%计算，至少要消耗植物的生物量是1÷20%÷20%÷20%＝125(g)。1.在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中，若蛇增加1g生物量，至少要消耗植物的生物量是A.1

000

gC.250

gB.500

gD.125

g√跟踪训练答案解析例2

下图所示的食物网中，若人的体重增加1

kg，最少需消耗水藻

2k5g，最多消耗水藻

100000

kg。答案审题关键能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%～20%。求最少消耗水藻量时，应选最短的食物链，即水藻→小鱼→人，传递效率按20%计算，设最少消耗水藻量为

x

，则

x

×

20%

×

20%

＝

1 kg

，

x

＝

25 kg；求最多消耗水藻量时长的食物链，即水藻→水蚤→虾→小鱼→大鱼→人，传递效率按10%计算，设最多消耗水藻量为y，则y×10%×10%×10%×10%×10%＝1kg，y＝100000kg。在食物网中能量最值的计算规律归纳总结正推：知低营养级求高营养级获能量最多选最短食物链，按×20%计算获能量最少选最长食物链，按×10%计算逆推：知高营养级求低营养级需能量最多选最长食物链，按÷10%计算需能量最少选最短食物链，按÷20%计算2.某生态系统中存在如下图所示，食物网，若A固定的太阳能总量为M，则C获得的能量范围大约是

A.1/100·M～1/10·MB.1/250·M～1/25·M√C.1/10

000·M～1/25·MD.M～1

000

M解析

A

的能量是

M

，求

C

获得的最多能量，按最高传递效率、最短食计算，为1/25·M；求C获得的最少能量，按最低传递效率、最长食物链计算，为1/10

000·M；所以C获得的能量范围大约是1/10

000·

M～1/25·M。跟踪训练答案解析二、能量流动中的定值计算例

3

如 图食物网中，假如猫头鹰的食物有

2

/5

来自兔，

2/

5

来自鼠，

1蛇。那么，猫头鹰若要增加20g体重，最少需要消耗的植物为A.80

g√B.900

g C.800

gD.600

g答案审题关键依图中食物关系分析可知，猫头鹰处于第三、四营养级。在食物链“植物→鼠(兔)→猫头鹰”中，猫头鹰属第三营养级时，最少消耗植物20

g×4/5÷20%÷

20%

＝

400

g

。在食物链

“

植物

→

鼠

→

蛇

→ 猫头鹰

”中，猫头级时，最少消耗 植物

20

g

×

1

/5÷20%÷20%÷20%

＝

500

g

，所以最少需要的植物为400g＋500g＝900g。已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算，而需按具体数值计数。例如，在食物链A→B→C→D中，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为M×a%×b%×c%。如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定，则需按照各单独的食物链进行计算后合并。归纳总结3.某生态系统中存在如图所示的食物网，如将丙的食物比例由甲∶乙＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载丙的数量是原来的B.1.875倍D.0.575倍√A.1.375倍C.1.273倍跟踪训练解析

由于生产者没有改变，所以流向该生态系统的总能量没有变化，设丙原来的能量为a，则需要甲提供的能量为(1/2)a÷10%÷10%＋(1/2)a÷10%＝55a；改变食物比例后的丙的能量设为b，则需要甲提供的能量为(2/3)b÷10%＋(1/3)b÷10%÷10%＝40b，根据题意可得：55a＝40b，b/a＝1.375。答案解析@《创新设计》考1点4一考点二考点一 细胞的分化与细胞的全能性1.细胞的分化形态、结构和生理功能胚胎专门化@《创新设计》考1点5一考点二4.

(

必修

1

P120拓展题改编

)

可否用肌细胞代替干细胞在体外培育出组织器官植等，实现对临床疾病的治疗？提示

动物细胞特别是高等动物细胞随着胚胎的发育，细胞分化潜能变窄。肌细胞是高度分化的细胞，它通常不能转化为其他类型的细胞，因而不能用肌细胞代替干细胞在体外培育组织和器官。@《创新设计》考1点6一考点二1.理解细胞分化的关键点

(1)细胞分化的标志：①分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如血红蛋白、唾液淀粉酶、胰岛素等。②细胞水平：形成了不同种类的细胞。(2)分化细胞表达的基因：①管家基因：所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。②奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。@《创新设计》考1点7一考点二考向1

以细胞分化为载体考查生命观念1.(2016·全国卷Ⅱ，1)在细胞的生命历程中，会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是()A.细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献

B.哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞

C.细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果D.通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株@《创新设计》考1点8一考点二解析 细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础，而细胞增殖的主要方式是有丝分裂，A正确；哺乳动物的造血干细胞是已经分化的多能干细胞，B错误；细胞分化的实质是：在个体发育中，在遗传物质的控制下合成特异性蛋白质的过程，即细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果，C正确；植物细胞具有全能性，借助植物组织培养技术，可将离体的植物叶肉细胞培育成新的植株，D正确。答案B@《创新设计》考1点9一考点二①②③均表示“＋”此表说明细胞分化导致基因的选择性表达

C.三种细胞中mRNA和蛋白质种类完全不同D.三种细胞的形态、结构和生理功能不同的根本原因是核基因种类不完全相同解析 题表说明细胞分化的原因是基因选择性表达的结果，

B

错误；三种细胞中有呼吸酶基因都表达，C错误；三种细胞是同一个体中的体细胞核基因种类相同，只是表达的基因不同，D错误。答案

A@《创新设计》考2点0一考点二3.(2020·重庆联考)如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图，图中甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞，a、b表示细胞所进行的生理过程。下列叙述错误的是(

)A.a过程是有丝分裂，b过程是细胞分化

B.丁与戊因遗传物质不同而发生分化

C.乙和丙的染色体组成相同D.甲、丁、戊的功能不同解析 细胞分化遗传物质未发生改变，只是基因的选择性表达。答案

B@《创新设计》考2点1一考点二考向2

结合细胞分化及全能性，考查分析推断能力4.(2016·海南卷，9)下列关于植物细胞的叙述，错误的是(

A.高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能)B.植物细胞在有氧条件下的呼吸终产物与无氧条件下的不同

C.种子胚根和胚芽中的所有细胞都是由受精卵分裂分化而来的D.叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果解析 高度分化的植物细胞仍具备发育成完整植株的潜能。答案

A@《创新设计》考2点2一考点二5.(2020·四川成都七中零诊)关于细胞的全能性的叙述，错误的是(A.离体的植物细胞在一定条件下培养能表现出全能性)B.在生物体所有的细胞中，受精卵的全能性最高C.克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞具有全能性

D.卵细胞直接发育成雄蜂体现了动物细胞具有全能性@《创新设计》考2点3一考点二解析 处于离体状态的植物细胞，在一定的营养物质、激素和其他外界条件下，可培养成完整植株，体现了植物细胞的全能性，A正确；在生物体所有的细胞中，受精卵的分化程度最低，全能性最高，B正确；高度分化的动物细胞，其细胞的全能性受到限制，不容易表达，克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，C错误；由卵细胞直接发育成雄蜂的过程体现了卵细胞的全能性，D正确。答案

C@《创新设计》考2点4一考点二6.(2020·武汉市调研)“细胞核重编程”即将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态，它们就有再分化形成多种类型细胞的可能，可应用于临床医学。下列有关叙述错误的是(

)A.干细胞分化成多种类型的细胞体现了细胞的全能性

B.干细胞可用于治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病C.“细胞核重编程”和干细胞的再分化均与细胞内基因的选择性表达相关

D.该项研究为临床上解决器官移植的免疫排斥反应带来希望@《创新设计》考2点5一考点二解析 干细胞分化成多种类型的细胞，但没有形成个体，所以不能体现动物细胞的全能性，A错误；细胞核重编程后形成的细胞，其细胞核是自身细胞的，形成的组织器官用于移植属于自体移植，没有免疫排斥反应，D正确。答案

A@《创新设计》考2点6一考点二(2)细胞衰老原因之“二学说”①自由基学说：各种生化反应产生的自由基会损伤生物膜、攻击DNA、攻击蛋白质等致使细胞衰老。②端粒学说：染色体两端的特殊DNA序列(端粒)会随细胞分裂次数的增加而被“截