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ATP的产生场所
在光合作用、细胞呼吸和细胞中的能量货币——ATP等考点时,常常会考查不同条件下ATP的产生场所,同学们极易出错。解答时,一是整体把握——ATP的产生场所:细胞质基质(真核生物有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸,原核生物有氧呼吸、无氧呼吸和光合作用)、线粒体(真核生物有氧呼吸第二、三阶段)和叶绿体(光合作用光反应阶段);二是根据条件减去不合要求的,如考查生物为原核生物应去掉线线粒和叶绿体,真核生物不进行光合作用的细胞及含叶绿体但在黑暗时应去掉叶绿体,真核生物在无氧条件下应去掉线粒体(特殊:蛔虫是真核生物但没有线粒体),考查产生ATP的细胞器则应去掉细胞质基质。
例1 某研究小组用无色玻璃瓶进行植物栽培实验,连续48h测定瓶内CO2浓度及植物CO2吸收速率,得到如图所示曲线(整个过程呼吸作用强度恒定),3时叶肉细胞内产生ATP的场所是 。
[O][a][b][c] [相对值][时间][室内CO2浓度][CO2吸收速率][6 12 18 24 30 36 42 48][与计算机相连][CO2传感器]
解析 绿色植物产生ATP的场所包括细胞质基质、线粒体和叶绿体,就本题而言,根据曲线中“0时至3时,CO2的吸收速率不变且为负值”,只进行细胞呼吸,未进行光合作用,应去掉叶绿体,故3时叶肉细胞内产生ATP的场所仅有细胞质基质和线粒体。
答案 细胞质基质和线粒体
分泌蛋白的合成与分泌
分泌蛋白作为细胞器及相关结构间分工协作的典范,处理此类试题时,我们首先需厘清以下内容:一是主要的分泌蛋白,包括蛋白质类激素(下丘脑、垂体、胰岛和胸腺分泌的激素)、消化酶、抗体(浆细胞分泌)和乳蛋白、纤维蛋白原等;二是参与合成及分泌的结构,包括核糖体(装配机器)、内质网(合成车间)、高尔基体(对来自内质网的蛋白质进行加分、分类、包装及发送)、囊泡(在内质网、高尔基体和细胞膜间进行传输)、细胞膜(通过胞吐分泌)和线粒体(提供能量)。
然后根据要求,去掉不符合要求的部分:一是参与结构,如直接参与的结构中,减去线粒体;直接参与的细胞器,减去线粒体(不直接参与)、囊泡和细胞膜(不是细胞器)。二是直接参与的结构,参与的先后顺序依次是核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜。
例2 下图是某动物细胞进行分泌蛋白合成和分泌的途径。若用含18O标记的氨基酸培养液培养该细胞,发现在合成分泌蛋白的过程中产生了H218O,则H218O的生成部位是[ ] ,该细胞中出现18O的有膜细胞器依次为 (填细胞器名称),分泌蛋白从合成到分泌出细胞,共穿过 层磷脂分子。
[细菌][分泌蛋白][细胞膜][囊泡][溶酶体][细胞核][① ② ③ ④]
解析 在分泌蛋白分成过程中,在核糖体上脱水缩合形成水,之后内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体再加工为成熟蛋白→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,因此细胞在分泌蛋白的过程中,参与运输的细胞器依次是内质网和高尔基体。由于运输的物质是大分子物质,通过膜的变形来实现,过膜层数为0。
答案 [2]核糖体 内质网、高尔基体 0
基因型的种类数
解答过程中,可在搞清楚基因型种类总数的基础上,根据试题要求,去掉不符合要求的基因型,从而获得解答。
例4 某植物籽粒颜色是由三对独立遗传的基因共同决定的,其中基因型A_B_R_的籽粒红色,其余基因型的籽粒均无色。籽粒红色的植株基因型有 种,籽粒无色的植株基因型有 种,籽粒无色的纯合植株基因型有 种。
解析 由于决定该植物籽粒颜色的三对基因是独立遗传的,计算基因型种类时,可结合基因型与表现型的关系,利用增减思路进行。在计算籽粒红色植株的基因型种类数时,由于每对基因中含有显性基因的基因型包括显性纯合子(AA)和杂合子(Aa),因而,每对基因均含显性基因的基因型种类数为2×2×2=8。要使籽粒无色,应该至少有一对基因隐性纯合子,计算无色植株的基因型种类时,可以考虑先计算出控制该性状的所有基因型的种类数,然后减去红色植株的基因型种类数即可,即控制该对性状的基因型种类数为3×3×3=27,红色植株的基因型种类数为8种,因而,表现型为无色植株的基因型种类数为27-8=19种;计算无色纯合植株的基因型种类数时,就每对基因而言,纯合基因型包括两种(如AA、aa,BB、bb,或RR、rr),则纯合基因型种类总数为2×2×2=8,在8种基因型中为红色的仅有AABBRR,则无色的纯合基因型种类数为8-1=7种。
答案 8 19 7
在光合作用、细胞呼吸和细胞中的能量货币——ATP等考点时,常常会考查不同条件下ATP的产生场所,同学们极易出错。解答时,一是整体把握——ATP的产生场所:细胞质基质(真核生物有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸,原核生物有氧呼吸、无氧呼吸和光合作用)、线粒体(真核生物有氧呼吸第二、三阶段)和叶绿体(光合作用光反应阶段);二是根据条件减去不合要求的,如考查生物为原核生物应去掉线线粒和叶绿体,真核生物不进行光合作用的细胞及含叶绿体但在黑暗时应去掉叶绿体,真核生物在无氧条件下应去掉线粒体(特殊:蛔虫是真核生物但没有线粒体),考查产生ATP的细胞器则应去掉细胞质基质。
例1 某研究小组用无色玻璃瓶进行植物栽培实验,连续48h测定瓶内CO2浓度及植物CO2吸收速率,得到如图所示曲线(整个过程呼吸作用强度恒定),3时叶肉细胞内产生ATP的场所是 。
[O][a][b][c] [相对值][时间][室内CO2浓度][CO2吸收速率][6 12 18 24 30 36 42 48]
解析 绿色植物产生ATP的场所包括细胞质基质、线粒体和叶绿体,就本题而言,根据曲线中“0时至3时,CO2的吸收速率不变且为负值”,只进行细胞呼吸,未进行光合作用,应去掉叶绿体,故3时叶肉细胞内产生ATP的场所仅有细胞质基质和线粒体。
答案 细胞质基质和线粒体
分泌蛋白的合成与分泌
分泌蛋白作为细胞器及相关结构间分工协作的典范,处理此类试题时,我们首先需厘清以下内容:一是主要的分泌蛋白,包括蛋白质类激素(下丘脑、垂体、胰岛和胸腺分泌的激素)、消化酶、抗体(浆细胞分泌)和乳蛋白、纤维蛋白原等;二是参与合成及分泌的结构,包括核糖体(装配机器)、内质网(合成车间)、高尔基体(对来自内质网的蛋白质进行加分、分类、包装及发送)、囊泡(在内质网、高尔基体和细胞膜间进行传输)、细胞膜(通过胞吐分泌)和线粒体(提供能量)。
然后根据要求,去掉不符合要求的部分:一是参与结构,如直接参与的结构中,减去线粒体;直接参与的细胞器,减去线粒体(不直接参与)、囊泡和细胞膜(不是细胞器)。二是直接参与的结构,参与的先后顺序依次是核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜。
例2 下图是某动物细胞进行分泌蛋白合成和分泌的途径。若用含18O标记的氨基酸培养液培养该细胞,发现在合成分泌蛋白的过程中产生了H218O,则H218O的生成部位是[ ] ,该细胞中出现18O的有膜细胞器依次为 (填细胞器名称),分泌蛋白从合成到分泌出细胞,共穿过 层磷脂分子。
解析 在分泌蛋白分成过程中,在核糖体上脱水缩合形成水,之后内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体再加工为成熟蛋白→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,因此细胞在分泌蛋白的过程中,参与运输的细胞器依次是内质网和高尔基体。由于运输的物质是大分子物质,通过膜的变形来实现,过膜层数为0。
答案 [2]核糖体 内质网、高尔基体 0
基因型的种类数
解答过程中,可在搞清楚基因型种类总数的基础上,根据试题要求,去掉不符合要求的基因型,从而获得解答。
例4 某植物籽粒颜色是由三对独立遗传的基因共同决定的,其中基因型A_B_R_的籽粒红色,其余基因型的籽粒均无色。籽粒红色的植株基因型有 种,籽粒无色的植株基因型有 种,籽粒无色的纯合植株基因型有 种。
解析 由于决定该植物籽粒颜色的三对基因是独立遗传的,计算基因型种类时,可结合基因型与表现型的关系,利用增减思路进行。在计算籽粒红色植株的基因型种类数时,由于每对基因中含有显性基因的基因型包括显性纯合子(AA)和杂合子(Aa),因而,每对基因均含显性基因的基因型种类数为2×2×2=8。要使籽粒无色,应该至少有一对基因隐性纯合子,计算无色植株的基因型种类时,可以考虑先计算出控制该性状的所有基因型的种类数,然后减去红色植株的基因型种类数即可,即控制该对性状的基因型种类数为3×3×3=27,红色植株的基因型种类数为8种,因而,表现型为无色植株的基因型种类数为27-8=19种;计算无色纯合植株的基因型种类数时,就每对基因而言,纯合基因型包括两种(如AA、aa,BB、bb,或RR、rr),则纯合基因型种类总数为2×2×2=8,在8种基因型中为红色的仅有AABBRR,则无色的纯合基因型种类数为8-1=7种。
答案 8 19 7