2021新高考生物人教版一轮学案：考能提升（二） 生命系统的代谢基础
展开考能提升(二) 生命系统的代谢基础
一、核心综合归纳
1．解读“呼吸熵曲线”
呼吸熵(RQ)可作为描述细胞呼吸过程中O2供应状态的一种指标；RQ＝放出的CO2量/吸收的O2量，由于细胞呼吸底物不同，呼吸状况不同，其RQ值也不同。
①若RQ>1，表明CO2释放量>O2吸收量，应为无氧呼吸、有氧呼吸并存，且无氧呼吸也产生CO2(即产酒精的无氧呼吸)。
②若RQ＝1，则细胞只进行有氧呼吸或有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸并存且呼吸底物为葡萄糖。
③若RQ<1，则细胞中O2吸收量大于CO2释放量，表明此时呼吸底物可能有“脂质”(因脂质氧化分解时耗氧量较大)。
2.记住以下七个“不一定”
| 不一定 | 特例(原因) |
1 | 无线粒体的生物不一定只进行无氧呼吸 | 有些原核细胞虽无线粒体，但细胞中含有与有氧呼吸相关酶，能进行有氧呼吸 |
2 | 酶不一定都是蛋白质 | 少数酶是RNA(如核酶) |
3 | 酶的最适pH不一定在中性左右，最适温度也不一定在常温或普通温度下 | 胃蛋白酶最适pH为1.5(强酸性)；用于PCR的Taq酶最适温度为95 ℃ |
4 | 高能磷酸化合物不一定就是ATP | 磷酸肌酸也是一种高能化合物 |
5 | 有氧呼吸产生ATP不一定在线粒体中 | 第一阶段在细胞质基质中 |
6 | 植物细胞无氧呼吸产物不一定都是酒精和CO2 | 如玉米胚、马铃薯块茎无氧呼吸产生乳酸 |
7 | 鉴定酵母菌细胞呼吸是否有CO2产生不一定用澄清的石灰水 | 可用溴麝香草酚蓝水溶液，现象为由蓝变绿再变黄 |
二、阅卷案例促规范
阅卷案例 影响光合作用的环境因素
真题再现
(2018·全国卷Ⅰ，30)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。
回答下列问题：
(1)当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是______。
(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是________，判断的依据是____________________________________________。
(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是________。
(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的______(填“O2”或“CO2”)不足。
参考满分答案
(1)甲 (2)甲 光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大 (3)乙 (4)CO2
阅卷满分规则
满分规则1：对坐标曲线分析不到位、理解不透彻。
分析坐标曲线图可知，曲线交叉点之前，在弱光照条件下，乙植物的净光合速率比甲植物高；交叉点之后(包括a点之后)随光照强度的增强，甲植物的净光合速率比乙植物高，甲更适于在强光下种植。第 (3)问中，乙更适于在弱光下(林下)种植。
满分规则2：挖掘隐含信息，不能仅凭表面信息推断。
第(1)问中，光照强度大于a时，“光能的利用率较高”即同一光照强度下，总光合速率较大的；第(2)问中“种植密度过大”即“光照强度较弱”，“净光合速率下降幅度较大”即“曲线斜率较大”。
满分规则3：应结合题中信息，结合所学知识联想。
第(4)问中，气孔是叶片水分散失和CO2进入叶片的通道。夏季晴天12：00，植物为减少蒸腾作用失水而关闭部分气孔，同时也阻碍了CO2进入叶片，从而影响了暗反应，进而影响了叶片光合速率。
三、典例知识整合
一、三类变量的分析与单一变量原则
1．实验中三类变量的分析
对三类变量的要求是：自变量可操作、因变量可检测，无关变量可控制。
2．实验设计中必须坚持的单一变量原则
即除自变量(实验变量)以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜，以确保实验变量的唯一性。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。
二、对比实验与对照实验分析
1．对照实验的类型及实验组、对照组的确认
空白对照 | 对照组为自然状态下不作处理的对象组，实验组为施加实验变量处理的对象组 |
自身对照 | 实验处理前的对象组为对照组，实验处理后的对象组为实验组 |
相互对照 | 不单设对照组，而是几个实验组相互对照。如“影响酶活性的条件”的实验中，探究温度对酶活性的影响时，要用热水、正常温度的水、冰水三个实验组来探究温度对酶活性的影响，进行相互对照，以得出相应的实验结论 |
条件 | 即给对象施加某种实验处理，虽不是检验假设需要的，但更能充分说明实验变量的对照。例如，在动物激素饲喂小动物的实验方案中，饲喂甲状腺激素的为实验组；饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组；不饲喂药剂的是空白对照组 |
2．对比实验及其特点
(1)含义：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验。
(2)举例：探究酵母菌细胞呼吸类型实验中，需要设置有氧和无氧两种条件，探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，这两个实验组的结果都是事先未知的，通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。对比实验也是科学探究中常用的方法之一。
针对训练
1．(2019·北京四中模拟)在下图所示的实验中属于实验变量(自变量)的是( A )
A．催化剂不同
B．环境温度不同
C．试管的大小
D．试管中的过氧化氢溶液的量
[解析] 由图可知，本题探究无机催化剂(氯化铁)和有机催化剂(过氧化氢酶)对过氧化氢的分解，实验的自变量是催化剂的种类。 故本题选A。
2．(2019·山东济南模拟)设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫( B )
A．对照实验 B．对比实验
C．模拟实验 D．演示实验
[解析] 设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验称为对比实验。 对比实验不设对照组，均为实验组(或互为实验组和对照组)，是对照实验的一种特殊形式，即相当于“相互对照实验”，B正确。
3．在设计生物实验时，往往要科学地设计对照实验，在研究温度和pH对酶活性的影响时，是否设置了对照实验，是什么对照实验( C )
A．不需要对照实验 B．有对照，空白对照
C．有对照，相互对照 D．有对照，自身对照
[解析] 研究温度和pH对酶活性的影响时，需要设计相互对照。
