2022-2023福建省厦门重点中学高二(下)期末生物试卷(word版含解析)
2022-2023学年福建省厦门重点中学高二(下)期末生物试卷
一、选择题(本大题共20小题,共40分)
1. 下列关于细胞结构和功能的说法,正确的是( )
A. 原核细胞无染色体,细胞中的DNA也不与蛋白质结合
B. 细菌中没有染色体,无法进行有丝分裂,只能进行无丝分裂
C. 核膜、细胞膜、细胞器膜以及生物体内所有膜共同构成生物膜系统
D. 由细胞构成的生物的遗传物质均为DNA,但DNA不都位于细胞核中
2. 《汜胜之书》中记载到“凡耕之本,在于趣时和土,务粪泽,早锄早获。春冻解,地气始通,土一和解。夏至,天气始暑,阴气始盛,土复解。夏至后九十日,昼夜分,天地气和。以此时耕田,一而当五,名曰膏泽,皆得时功。”下列对应原理错误的是( )
A. “务粪泽”——适当施肥和灌溉能提高土壤中矿质元素含量,有利于植物生长
B. “早锄”——农田除草能降低农作物与杂草因生存空间和营养物质而产生的竞争
C. “春冻解,地气始通”——春天温度升高,植物细胞内自由水与结合水的比值下降
D. “以此时耕田”——中耕松土使土壤含氧量升高,有利于根系吸收矿质元素
3. 用一定方法分离出某动物细胞的甲、乙、丙三种细胞器,测定其中三种有机物的含量如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 甲是线粒体,其内膜上蛋白质的种类和数量少于外膜
B. 乙只含有蛋白质和脂质,一定与蛋白质的加工有关
C. 合成分泌蛋白时,丙合成一段肽链后,再转移到粗面内质网上继续合成
D. 乳酸菌细胞与该动物细胞共有的细胞器可能是甲和丙
4. 研究发现,某些蛋白质的肽链进入内质网腔后,经过初步折叠和修饰,在内质网膜上多种蛋白的作用下,形成COPⅡ膜泡,定向运至高尔基体。若一些尚未在内质网完成初步折叠修饰的蛋白质被误送至高尔基体,则其会被高尔基体中的一些受体蛋白(蛋白A)所识别,在高尔基体膜上多种蛋白的作用下,形成COPⅠ膜泡,将这些错误蛋白定向运回内质网。下列相关叙述错误的是( )
A. COPⅠ、COPⅡ膜泡运输可体现生物膜信息交流的功能
B. COPⅠ膜泡与COPⅡ膜泡功能由其膜上的糖类分子决定
C. 错误蛋白通过COPⅠ膜泡运回内质网的过程消耗能量
D. 若破坏高尔基体中的蛋白A,则可能出现功能异常的抗体
5. 在适宜条件下,将月季的花瓣细胞置于一定浓度的A溶液中,测得细胞液浓度与A溶液浓度的比值变化如图所示。下列有关分析错误的是( )
A. t0~t1时,花瓣细胞发生质壁分离
B. A溶液中溶质能被月季花瓣细胞吸收
C. t2时,花瓣细胞的体积明显大于初始值
D. 适当降低温度,t1~t2所需时间将会延长
6. 取某植物的成熟叶片,用打孔器获取叶圆片,等分成两份,分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中,得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时,检测甲、乙两组的溶液浓度,发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是( )
A. 甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高
B. 若测得乙糖溶液浓度不变,则乙组叶细胞的净吸水量为零
C. 若测得乙糖溶液浓度降低,则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离
D. 若测得乙糖溶液浓度升高,则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组
7. 研究发现酸可以催化蛋白质、脂肪以及淀粉的水解。研究人员以蛋清为实验材料进行了如下实验。下列说法正确的是( )
A. ①②③过程中,蛋白质的空间结构不变
B. 处理相同时间,蛋白块b明显小于蛋白块c,可证明酶具有高效性
C. 蛋清中的蛋白质分子比蛋白块a中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解
D. 将盐酸与蛋白酶、蛋白块混合,可测定蛋白酶在酸性条件下的催化效果
8. 对下列异常实验现象的原因分析,不合理的是( )
选项 实验现象 原因分析
A 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验中,加入斐林试剂检测,发现两者差异不显著 可能是检测的试剂选择错误,应选用碘液
B 叶绿体色素的分离实验中,发现滤纸上的色素带颜色偏淡 可能是提取色素时加入的无水乙醇过多
C 质壁分离复原实验中,加入清水后,质壁分离的细胞未发生复原 可能是质壁分离时使用的蔗糖溶液浓度过大
D 探究酵母菌细胞呼吸方式实验中,两组实验的澄清石灰水均不变浑浊 可能是加入酵母菌时未将煮沸的培养液冷却
A. A B. B C. C D. D
9. 细菌紫膜质是来自某原核生物细胞膜上的一种膜蛋白。科研人员分别将细菌紫膜质、ATP合成酶和解偶联剂重组到脂质体(一种由磷脂双分子层组成的人工膜)上进行实验,结果如图所示。下列叙述,错误的是(
A. 细菌紫膜质可以吸收光能,将H+逆浓度运入脂质体
B. 图中H+运出脂质体需要的能量由ATP直接提供
C. 图中ATP的合成,需细菌紫膜质和ATP合成酶的共同作用
D. 图丁无ATP产生,可能与解偶联剂破坏了H+的浓度差有关
10. 蛋白激酶A(PKA)的功能是将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化,改变了的蛋白质可以调节靶蛋白的活性。PKA有两个调节亚基和两个催化亚基,其活性受cAMP(腺苷酸环化酶催化ATP环化形成)调节(如图)。下列说法正确的是( )
A. 调节亚基和催化亚基均有结合cAMP的结构位点
B. cAMP与催化亚基相应位点结合,导致亚基分离并释放出高活性催化亚基
C. 丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的水解
D. ATP是合成cAMP、DNA等物质的原料,也可作为生物的直接供能物质
11. 受试人口服13C标记的尿素胶囊,一段时间后,吹气。若呼出的气体中CO2达到一定值,则确诊为幽门螺杆菌的感染者。幽门螺杆菌主要寄生于人体胃中,产脲酶,脲酶催化尿素分解为NH3和CO2。下列推测正确的是( )
A. 感染者呼出的13CO2是由幽门螺杆菌呼吸作用产生的
B. 感染者呼出的13CO2是由人体细胞呼吸作用产生的
C. 幽门螺杆菌中内质网上的核糖体合成脲酶
D. 感染者胃部组织有NH3的产生
12. 某研究小组利用检测气压变化的密闭装置来探究微生物的细胞呼吸,实验设计如图。关闭活栓后,U形管右侧液面高度变化反映瓶中气体体积变化,实验开始时将右管液面高度调至参考点,实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化(忽略其他原因引起的气体体积变化)。下列有关说法错误的是( )
A. 甲组右侧液面高度变化,表示的是微生物细胞呼吸时O2的消耗量
B. 乙组右侧液面高度变化,表示的是微生物细胞呼吸时CO2释放量和O2消耗量之间的差值
C. 甲组右侧液面升高,乙组右侧液面高度不变,说明微生物可能只进行有氧呼吸
D. 甲组右侧液面高度不变,乙组右侧液面高度下降,说明微生物进行乳酸发酵
13. 绿色植物在光照条件下,吸收O2并释放CO2的过程称为光呼吸。如图为植物体内发生的光合作用和光呼吸作用的示意图,下列叙述正确的是( )
A. 不同条件下,C2和葡萄糖均可在线粒体内被分解成CO2
B. 在高O2含量的环境中,植物不能进行光合作用
C. CO2:O2的值增大时,有利于进行光合作用而不利于进行光呼吸
D. 光呼吸通过增加叶绿体内C3的合成量,增强光合效率
14. 某兴趣小组以酵母菌为实验材料,以葡萄糖作为能量来源,在一定条件下,通过控制氧气浓度的变化,得到了酵母菌进行细胞呼吸时各物质随时间变化的三条曲线,如图所示,t1时刻Ⅰ、Ⅱ两条曲线重合,S1、S2、S3、S4分别表示图示面积。该兴趣小组还利用乳酸菌(一种厌氧菌)作为实验材料进行相同的实验,其他条件不变,得到乳酸产生速率( Ⅳ)的曲线。下列相关叙述错误的是( )
A. t1时刻,氧气浓度较高,无氧呼吸消失
B. 如果改变温度条件,t会左移或右移,但是S1和S2的值始终相等
C. 若S2:S3=2:1,S4:S1=8:1,0~t1时间段有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的比值为2:1
D. 若曲线Ⅳ和Ⅲ完全重合,则0~t1时间段酵母菌和乳酸菌细胞呼吸消耗的葡萄糖量相等
15. 用一定浓度的NaHSO3溶液喷洒到小麦的叶片上,短期内检测到叶绿体中C3的含量下降,C5的含量上升。 NaHSO3溶液的作用可能是( )
A. 促进叶绿体中CO2的固定 B. 抑制叶绿体中C3的还原
C. 促进叶绿体中ATP的合成 D. 抑制叶绿体中有机物的输出
16. 下列有关细胞代谢叙述,正确的是( )
A. 与白天相比,夜间小麦叶绿体中的比值明显降低
B. 与安静状态相比,运动时人体肌细胞中的比值明显升高
C. 与气孔开放时相比,气孔关闭时小麦叶绿体中的比值明显降低
D. 与有氧状态相比,缺氧时人体肌细胞中的比值明显升高
17. 2022年我国科学家在国际上首次实现CO2到淀粉的从头合成。图中C1模块是用无机催化剂把CO2还原为甲醇,C3模块是将甲醇转换为C3,C6模块是用C3合成为C6,Cn模块是将C6再聚合成为淀粉。下列叙述错误的是( )
A. 图中由CO2到GAP的过程相当于叶绿体中CO2的固定
B. 由GAP到G-6-P的过程在叶绿体内需要NADPH作还原剂
C. Cn模块合成淀粉的过程伴随着水的生成
D. 在固定等量CO2的情况下,该人工途径积累的淀粉量与植物光合作用时相等
18. 用密闭的培养瓶培养等量的绿藻(单细胞藻类),将其置于4种不同温度下(t1<t2<t3<t4)培养,分别测定光照和黑暗条件下培养瓶中氧气的含量变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 氧气消耗的场所为线粒体基质,产生的场所为叶绿体中的类囊体薄膜
B. 温度逐渐升高过程中,绿藻的光反应速率不变,暗反应速率增强
C. 温度逐渐升高过程中,绿藻的光合速率和呼吸速率均逐渐增强
D. 温度为t3时,光照时间至少长于16小时绿藻才能正常生长
19. 如用模拟细胞质基质成分的溶液分别培养离体的线粒体和叶绿体,控制光和氧气,如图所示。其中①、③放入线粒体,②、④放入叶绿体;①、②有光照但不供氧气,③、④有氧气但在黑暗中。一段时间后,溶液中pH最高和最低的依次是( )
A. ①和④ B. ④和① C. ③和② D. ②和③
20. 某生物科研小组从池塘某一深度取水样,分装到六对黑白瓶中(白瓶为透光瓶,黑瓶为不透光瓶)。剩余水样立即测定初始溶解氧为10mg/L。将瓶密封后有五对置于五种不同强度的光照条件下(温度相同),一对放回原水层,24小时后,测定瓶中溶解氧量,请根据记录数据(如表)判断下列说法正确的是( )
光照强度(klx) a b c d e 原水层
白瓶溶氧量 mg/L 3 10 19 30 30 19
黑瓶溶氧量 mg/L 3 3 3 3 3 2
A. 光照强度为a时,白瓶和黑瓶的溶解氧量相同,说明a为黑暗条件
B. 光照强度为b时,植物不能发生光合作用
C. 原水层与c的白瓶溶解氧含量相同,可以推测原水层的光照强度为c
D. 当光照强度大于d时,白瓶中的植物产生的氧气量都是30 mg/L
二、非选择题(60分)
21. 为探究光合作用的相关过程,某科研小组以菠菜作为实验材料,将其正常叶片置于温度适宜的某溶液X中,破碎细胞后分离出叶绿体,将分离得到的叶绿体悬浮在溶液中,照光后有O2放出。回答下列问题:
(1)从破碎叶片细胞中分离叶绿体常采用的方法是 ______ ;实验所用的溶液X应满足的条件是: ______ 应与细胞质基质的相同(答出两点即可)。
(2)现将双层膜局部破损的叶绿体悬浮液均分到A、B两支试管中,并用亲水性Fecy或亲脂性DCIP(DCIP氧化态为蓝紫色,被还原后为无色)作为电子受体替代NADP+,抽取空气后在适宜温度和光照条件下进行如下实验:
组别 加入物质 实验现象
A DCIP 产生了一定量的O2且DCIP溶液变为无色
B Fecy 产生了一定量的O2
①A组实验 ______ (能/不能)说明植物光合作用产生O2中的O元素全部来自水的分解,理由是 ______ 。
②科研人员改用双层膜结构完整的叶绿体重复上述实验,发现A、B两组产生的O2都减少,且B组减少更多。请从物质运输的角度分析,B组减少更多的原因是 ______ 。
(3)为进一步探究光反应ATP产生的原动力,科研人员又在一定条件下进行了如下图所示的实验。
①该实验所需的光照条件为 ______ (强光/正常光/弱光/黑暗)。
②据实验结果推测,叶绿体中ATP形成的原动力来自 ______ 。
22. 在一定气候条件下,未收割的小麦会出现穗发芽现象,从而影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系,进行了如下实验。回答下列问题:
(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子,分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉),并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下:
分组步骤 红粒管 白粒管 对照管
① 加样 0.5mL提取液 0.5mL提取液 A ____
② 加缓冲液(mL) 1 1 1
③ 加淀粉溶液(mL) 1 1 1
④ 37℃保温适当时间后,终止反应,冷却至常温,加适量B ____试剂显色
显色结果 +++ + +++++
注:“+”数目越多表示蓝色越深
①步骤①和④中加入的A、B分别为 ______ ;步骤②中加缓冲液的目的是 ______ 。
②显色结果表明:淀粉酶活性较低的品种是 ______ 小麦。据此推测:淀粉酶活性越低,穗发芽率越 ______ 。
(2)小麦淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶,为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用,设计了如下实验方案:
①X处理是 ______ 。若I中两管显色结果无明显差异,且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著 ______ (深于/浅于)白粒管,则表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。
②a-淀粉酶和β-淀粉酶在水解淀粉的过程中分别断裂不同位置的糖苷键,形成的水解产物也存在差异,这在一定程度上说明酶的作用具有 ______ 。
23. 胁迫是对植物生长和生存不利的各种环境因素的总称。研究人员探究了重金属镉胁迫对烟草叶绿体相关指标的影响,结果如下表。
组别 镉浓度(mg/L) 叶绿素含量(mg/g FW-1) 类囊体结构
甲 0 7.8 平行状排列
乙 3 3.9 粘成絮状
丙 30 1.9 消失或出现空泡
注:镉浓度为100mg/L时植物培养数天,随即死亡。
回答下列问题:
(1)烟草细胞中叶绿素存在于叶绿体的 ______ 上,主要吸收 ______ 光。
(2)镉胁迫会使烟草的产量下降,根据表格数据分析其原因: ______ 。
(3)研究人员发现,镉离子和钙离子有一定的相似性。由此推测:施加一定浓度的CaCl2能减少烟草对镉的吸收,缓解镉胁迫;从物质运输的角度解释其可能的原因: ______ 。
(4)请利用丙组烟草,设计实验验证题(3)的推测。
实验思路:将丙组烟草均分为a、b两组,a组施加适量的清水,b组施加 ______ ;处理一段时间后,各选取相同大小的两种叶片, ______ ,比较叶绿素色素带的宽度。
预期实验结果: ______ 。
24. 在植物体内,制造或输出有机物的组织器官被称为“源”,接纳有机物用于生长或贮藏的组织器官被称为“库”。小麦是重要的粮食作物,其植株最后长出的、位于最上部的叶片称为旗叶(如图所示),旗叶对籽粒产量有重要贡献。回答以下问题:
(1)旗叶是小麦最重要的“源”。与其他叶片相比,旗叶光合作用更有优势的环境因素是 ______ 。“源”光合作用所制造的有机物一部分用于“源”自身的 ______ 和 ______ ,另一部分输送至“库”。
(2)在光合作用过程中,光反应与暗反应相互依存,从物质变化的角度说明其依据是 ______ 。
(3)籽粒是小麦开花后最重要的“库”。为指导田间管理和育种,科研人员对多个品种的小麦旗叶在不同时期的光合特性指标与籽粒产量的相关性进行了研究,结果如下表所示。表中数值代表相关性,数值越大,表明该指标对籽粒产量的影响越大。
抽穗期 开花期 灌浆前期 灌浆中期 灌浆后期 灌浆末期
气孔导度* 0.30 0.37 0.70 0.63 0.35 0.11
胞间CO2浓度 0.33 0.33 0.60 0.57 0.30 0.22
叶绿素含量 0.22 0.27 0.33 0.34 0.48 0.45
*气孔导度表示气孔张开的程度。
①以上研究结果表明,在 ______ 期旗叶气孔导度对籽粒产量的影响最大。若在此时期因干旱导致气孔开放程度下降,籽粒产量会明显降低,有效的增产措施是 ______ 。
②根据以上研究结果,在小麦的品种选育中,针对灌浆后期和灌浆末期,应优先选择旗叶 ______ 的品种进行进一步培育。
(4)若研究小麦旗叶与籽粒的“源”、“库”关系,以下研究思路合理的有 ______ 。
A.阻断旗叶有机物的输出,检测籽粒产量的变化
B.阻断籽粒有机物的输入,检测旗叶光合作用速率的变化
C.使用O浇灌小麦,检测籽粒中含18O的有机物的比例
D.使用14CO2饲喂旗叶,检测籽粒中含14C的有机物的比例
25. 启动子可分为组成型启动子和诱导型启动子。35S启动子是组成型启动子,能够持续、高效地启动目的基因在植物各种组织中的表达,但往往也会阻碍植物的生长发育;Rd29A启动子是一种逆境诱导型启动子。沙冬青脱水素基因(AmDHN基因)能使植株具有较强的抗旱作用。科研人员构建Rd29A启动子驱动AmDHN基因表达的载体,过程如图1。再利用农杆菌转化法转化“敖汉苜蓿”耐旱新品种,以期在干旱地区发展苜蓿产业。
限制酶 BclⅠ SacⅠ BamHⅠ PstⅠ SmaⅠ
识别序列和切割位点 T↓GATCA GAGCT↓C G↓GATCC CTGCA↓G CCC↓GGG
回答下列问题:
(1)科研人员扩增Rd29A启动子所设计的引物如下,根据引物的碱基序列及限制酶的识别序列分析,构建载体2时选用的限制酶是 ______ 。为了提高构建载体3的成功率,选用 ______ 酶切割载体1、2。
上游引物P1:5'-GA CCCGGGTTTCCAAAGATTTTTTTC-3'
下游引物P2:5'-GA GAGCTCTGGGGTTTTGCTTTTGAATGT-3'
(2)载体5需先转入 ______ 后再转化苜蓿,转化后应在培养基中添加 ______ ,以筛选转化成功的愈伤组织。
(3)为检测转基因苜蓿中AmDHN基因的转录水平,挑选10株转基因植株,利用自来水和20%PEG(模拟干旱条件)处理8h,提取RNA通过RT-PCR检测AmDHN基因和MtActin基因(一种骨架蛋白基因)的表达水平,其结果如图2:
①选择MtActin基因转录水平作为参照的依据是MtActin基因在各细胞中表达 ______ 。
12345123AmDHN②自来水处理和20%PEG条件下的AmDHN基因表达水平的差异说明: ______ 。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、原核细胞无染色体,但DNA在复制时可与DNA聚合酶(化学本质是蛋白质)结合,A错误;
B、无丝分裂是真核细胞的分裂方式之一,细菌只能进行二分裂,B错误;
C、生物膜系统是对真核细胞内所有膜结构的统称,包括核膜、细胞膜、细胞器膜等,并不是生物体内所有膜的统称,C错误;
D、由细胞构成的生物的遗传物质均为DNA,真核细胞DNA主要分布在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也有少量的DNA,原核细胞的DNA主要分布在拟核区域,D正确。
故选:D。
1、生物膜系统是指细胞中膜结构的统称,包括细胞膜、细胞器膜和核膜等。
2、真核细胞和原核细胞的比较
比较项目 原核细胞 真核细胞
大小 较小 较大
主要区别 无以核膜为界限的细胞核,有拟核 有以核膜为界限的细胞核
细胞壁 除支原体外都有,主要成分是糖类和蛋白质 植物细胞有,主要成分是纤维素和果胶;动物细胞无;真菌细胞有,主要成分为多糖
生物膜系统 无生物膜系统 有生物膜系统
细胞质 有核糖体,无其他细胞器 有核糖体和其他细胞器
DNA存
在形式 拟核中:大型环状、裸露
质粒中:小型环状、裸露 细胞核中:和蛋白质形成染色体
细胞质中:在线粒体、叶绿体中裸露存在
增殖方式 二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
可遗传变异方式 基因突变 基因突变、基因重组、染色体变异
本题考查原核细胞和真核细胞的异同、生物膜系统,要求考生识记生物膜系统的概念和组成;识记原核细胞和真核细胞的异同,能列表比较两者。
2.【答案】C
【解析】A、植物的生长需要水和无机盐,因此适当施肥和灌溉能提高土壤中矿质元素含量,有利于植物生长,A正确;
B、杂草和农作物形成竞争关系,因此“早锄”的原理是农田除草能降低农作物与杂草因生存空间和营养物质而产生的竞争,B正确;
C、春天温度升高,植物细胞内结合水转化成自由水,故自由水与结合水的比值上升,C错误;
D、中耕松土、及时排涝,提高了根部的氧气含量,促进根部细胞的呼吸作用,有利于根系吸收矿质元素,D正确。
故选:C。
1、细胞内的水的存在形式是自由水和结合水,结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水还参与许多化学反应,自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用;自由水与结合水不是一成不变的,可以相互转化,自由水与结合水的比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越低,反之亦然。
2、细胞中无机盐的作用:①细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如亚铁离子是血红蛋白的主要成分、镁离子是叶绿素的必要成分;②维持细胞的生命活动,如钙离子可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐;③维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
本题考查细胞中水和无机盐的存在形式和作用,呼吸作用在农业上的应用,理解自由水和结合水在细胞中的作用,无机盐的作用是解题的关键。
3.【答案】C
【解析】解:A、甲含有蛋白质、脂质和核酸,是动物细胞内含有核酸和生物膜的细胞器,为线粒体,线粒体内膜是有氧呼吸的主要场所,含有有氧呼吸酶,因此其内膜上蛋白质的种类和数量多于外膜,A错误;
B、乙只含有蛋白质和脂质,为只含生物膜不含核酸的细胞器,如内质网、高尔基体、溶酶体,溶酶体与蛋白质的加工无关,B错误;
C、丙没有膜结构,但含有少量核酸,应为核糖体,合成分泌蛋白时,核糖体合成一段肽链后,再转移到粗面内质网上继续合成,C正确;
D、乳酸菌细胞为原核细胞,与该动物细胞共有的细胞器只有丙核糖体,D错误。
故选:C。
分析柱形图:蛋白质和脂质是生物膜的主要成分,甲含有膜结构,也含有少量的核酸,应为动物细胞内的线粒体;乙含有膜结构,但不含核酸,可能是内质网、高尔基体、溶酶体;丙没有膜结构,但含有少量核酸,应为核糖体,据此答题。
本题结合柱形图,重点考查细胞器的相关知识,要求学生识记细胞器的结构、分布和功能,能根据图中信息推断各细胞器的名称,在结合所学知识准确作答。
4.【答案】B
【解析】解:A、在内质网中经过初步折叠和修饰的蛋白质,形成COPⅡ膜泡,定向运至高尔基体。尚未在内质网完成初步折叠修饰的蛋白质被误送至高尔基体,则其会被高尔基体中的一些受体蛋白(蛋白A)所识别,在高尔基体膜上多种蛋白的作用下,形成COPI膜泡,将这些错误蛋白定向运回内质网,该过程说明COPI、COPⅡ膜泡运输可体现生物膜信息交流的功能,A正确;
B、COPI膜泡与COPⅡ膜泡功能由其膜上的蛋白质类分子决定,B错误;
C、错误蛋白通过COPI膜泡运回内质网的定向运输过程需要消耗能量,C正确;
D、高尔基体中的一些受体蛋白(蛋白A)能识别错误进入高尔基体的蛋白质,据此推测,若破坏高尔基体中的蛋白A,则可能出现功能异常的抗体,因为抗体是分泌蛋白,D正确。
故选:B。
分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
本题主要考查细胞器之间的协调配合,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
5.【答案】C
【解析】解:A、据图分析,t0~t1时间内花瓣细胞液浓度与X溶液浓度的比值始终小于1,细胞逐渐失水体积变小,花瓣细胞发生质壁分离,A正确;
B、t0~t1时间内花瓣细胞液浓度与X溶液浓度的比值越来越大,说明溶质微粒可以进入细胞,导致细胞液浓度越来越大,B正确;
C、t2时比值稳定不变,但由于花瓣细胞细胞壁的支撑作用,花瓣细胞的体积不会明显大于初始值,C错误;
D、适当降低温度时,膜的流动性降低,t1~t2所需时间可能会延长,D正确。
故选:C。
当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水就透过原生质层进入外界溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。当细胞不断失水时,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水就透过原生质层进入细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,使植物细胞逐渐发生质壁分离的复原。
本题考查物质跨膜运输的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
6.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查植物细胞质壁分离和复原这一知识点,意在考查学生对质壁分离现象原理的理解,意在考查学生的识记和分析能力。
质壁分离实验中的溶液浓度是指摩尔浓度而非质量浓度,题干中甲糖溶液和乙糖溶液的质量浓度(单位为g/mL)相同,但因为甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍,故甲糖溶液的摩尔浓度小于乙糖溶液。甲乙两实验均取用某植物的成熟叶片,故植物细胞的细胞液浓度相同。在水分交换达到平衡期间,叶细胞和糖溶液之间没有溶质交换,故只能有溶剂(水)的交换。
【解答】
A.在水分交换达到平衡期间,叶细胞和糖溶液之间没有溶质交换,只能有溶剂(水)的交换,因此甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高,A正确;
B.若测得乙糖溶液浓度不变,说明乙组叶细胞的净吸水量为零,净失水量为零,B正确;
C.若测得乙糖溶液浓度降低,则乙组叶肉细胞失水,可能发生了质壁分离,C正确;
D.若测得乙糖溶液浓度升高,则乙组叶肉细胞吸水,由于甲糖溶液的摩尔浓度小于乙糖溶液,故叶细胞的净吸水量甲组大于乙组,D错误。
故选D。
7.【答案】B
【解析】解:A、高温、强酸、酶都会破坏蛋白质分子的空间结构,从而使蛋白质变性,因此①②③过程中,蛋白质的空间结构会发生改变,A错误;
B、蛋白块c是酸处理的结果,蛋白块b是酶处理的结果,若处理相同时间,蛋白块b明显小于蛋白块c,可证明酶具有高效性,B正确;
C、蛋白质加热后变性,空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,所以蛋白块a中的蛋白质分子比蛋清中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解,C错误;
D、由于盐酸也会将蛋白质水解,干扰实验结果,因此将盐酸与蛋白酶、蛋白块混合,不能测定蛋白酶在酸性条件下的催化效果,D错误。
故选:B。
1、酶的特性:
(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。
(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
2、由图可知,①表示蛋清在高温变性,②表示蛋白酶催化蛋白质水解,③表示盐酸催化蛋清水解。
本题是对酶的作用特点以及影响酶活性的因素的综合性考查,意在考查学生对基础知识的理解掌握,难度适中。
8.【答案】A
【解析】解:A、淀粉酶可分解淀粉形成还原性糖,淀粉酶不能分解蔗糖,蔗糖属于非还原性糖,若探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验中,加入斐林试剂检测,发现两者差异不显著,说明蔗糖组中含有还原性糖(蔗糖不纯)或淀粉酶失活没有将淀粉分解,A错误;
B、叶绿体色素的分离实验中,发现滤纸上的色素带颜色偏淡,可能是提取色素时加入的无水乙醇过多,使色素溶液的浓度较低,B正确;
C、质壁分离复原实验中,加入清水后,质壁分离的细胞未发生复原,可能是质壁分离时使用的蔗糖溶液浓度过大,导致细胞过度失水而死亡,C正确;
D、探究酵母菌细胞呼吸方式实验中,两组实验的澄清石灰水均不变浑浊,可能是加入酵母菌时未将煮沸的培养液冷却,酵母菌被杀死,不能进行呼吸产生CO2,D正确。
故选:A。
质壁分离复原的原理:当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,紧贴细胞壁,使植物细胞逐渐发生质壁分离复。若细胞死亡,则不能发生质壁分离后的复原。
本题考查质壁分离与复原实验,叶绿素的提取和分离实验、酶的特性等,需要学生注意的细节较多,意在强化学生对相关实验的理解与运用。
9.【答案】B
【解析】解:A、甲图中在光照条件下,细菌紫膜质可以吸收光能,H+能逆浓度跨膜运输,该跨膜运输的方式是主动运输,A正确;
B、由图丙可知,ATP合成酶能将H+势能转化为ATP中的化学能,B错误;
C、由图乙可知,ATP合成酶不能将光能直接转化为ATP中的化学能,由图丙可知,ATP合成酶能将H+势能转化为ATP中的化学能,所以,图中ATP的合成,需细菌紫膜质和ATP合成酶的共同作用,C正确;
D、对比图丙和图丁可知,图丁无ATP产生,可能与解偶联剂破坏了H+的浓度差有关,D正确。
故选:B。
据图示可知,甲图中在光照条件下,H+能逆浓度跨膜运输,则跨膜运输的方式是主动运输,ATP合成酶能将H+势能转化为ATP中的化学能,ATP合成酶既具有催化作用也具有运输作用,若破坏跨膜H+浓度梯度会抑制ATP的合成。
本题结合图示,考查物质跨膜运输和ATP在能量代谢中的作用,意在考查学生识图判断,提取信息的能力,难度不大。
10.【答案】C
【解析】解:A、据图分析:活化的调节亚基与非活化的催化亚基可在cAMP的作用下产生无活性的调节亚基和游离态、活化的催化亚基,说明调节亚基具有结合到cAMP的结构域,催化亚基不具有结合cAMP的结构位点,A错误;
B、据图可知,cAMP与调节亚基结合,使调节亚基和催化亚基分离,B错误;
C、据题干的信息:活化的PKA催化亚基可将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化,改变这些蛋白的活性,ATP上的磷酸基团转移的过程即是ATP的水解过程,C正确;
D、腺苷酸环化酶催化ATP环化形成cAMP,故ATP不仅是生物的直接供能物质,还是合成cAMP的原料,但ATP水解后形成的AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)是合成RNA的原料,D错误。
故选:C。
1、据题干的信息:活化的PKA催化亚基可将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化,改变这些蛋白的活性,说明蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的水解。
2、据图分析:活化的调节亚基与非活化的催化亚基可在cAMP的作用下产生无活性的调节亚基和游离态、活化的催化亚基。
本题考查的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
11.【答案】D
【解析】解:AB、幽门螺杆菌主要寄生于人体胃中,产脲酶,脲酶催化尿素分解为NH3和CO2,因此感染者呼出的13CO2是由幽门螺旋杆菌分解尿素产生的,不是由人体细胞呼吸作用产生的,AB错误;
C、幽门螺杆菌属于原核生物,没有内质网,C错误;
D、幽门螺旋杆菌产生的脲酶能催化尿素分解为NH3和CO2,因此感染者胃部组织有NH3的产生,D正确。
故选:D。
由原核细胞构成的生物叫原核生物,由真核细胞构成的生物叫真核生物;原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色体,原核细胞只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸和蛋白质等物质。
本题考查原核细胞和真核细胞的异同,首先要求考生明确幽门螺旋杆菌属于原核生物,其次要求考生识记原核细胞和真核细胞的异同,再结合题干信息准确判断各选项。
12.【答案】D
【解析】解:A、利用题中的装置并根据题干信息分析可推测,甲组中的NaOH溶液用来吸收瓶中CO2,所以甲组右侧液面高度变化是锥形瓶内的O2体积变化所致,A正确;
B、乙组装置小烧杯内盛放的是蒸馏水,因此乙组右侧液面高度变化是由锥形瓶内CO2释放量和O2消耗量之间的差值引起的,B正确;
C、甲组右侧液面升高表明微生物细胞呼吸消耗O2,存在有氧呼吸,乙组右侧液面高度不变表明微生物细胞呼吸释放的CO2量与消耗的O2量相等,由此可推知此时微生物可能只进行有氧呼吸,也可能同时进行有氧呼吸和乳酸发酵,C正确;
D、甲组右侧液面高度不变,乙组右侧液面下降,说明微生物细胞呼吸没有消耗O2,但产生了CO2,由此推断微生物进行了酒精发酵,若微生物进行乳酸发酵,则乙组右侧液面高度不会变化,D错误。
故选:D。
分析实验装置图:甲组中的NaOH溶液可以吸收二氧化碳,所以甲组右管液面变化,表示的是微生物呼吸氧气的消耗量;乙组中放置的是蒸馏水,乙组右管液面变化,表示的是微生物呼吸CO2的释放量和O2消耗量之间的差值。
本题考查探究细胞呼吸方式实验,解答本题的关键是明确两个实验装置中液滴移动距离的含义,再结合所学的知识准确答题。
13.【答案】C
【解析】解:A、葡萄糖在细胞质基质中被分解,而不是在线粒体内被分解,A错误;
B、在高O2含量的环境中,五碳化合物与氧结合生成三碳化合物参与卡尔文循环,同时生成二碳化合物进入线粒体参与呼吸作用释放出二氧化碳,因此,在高O2含量的环境中,植物能进行光合作用,B错误;
C、CO2:O2的值增大时,增大CO2浓度可抑制氧气与C5结合,有利于进行光合作用而不利于进行光呼吸,C正确;
D、光呼吸能生成C3,但同时生成二碳化合物进入线粒体参与呼吸作用释放出二氧化碳,不利于增强光合效率,D错误。
故选:C。
据图分析:图示表明五碳化合物在高二氧化碳环境中与二氧化碳结合生成三碳化合物后参与卡尔文循环,在高氧环境中五碳化合物与氧结合生成三碳化合物参与卡尔文循环,同时生成二碳化合物进入线粒体参与呼吸作用释放出二氧化碳。
本题考查光合作用的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
14.【答案】D
【解析】解:A、t1时刻,酒精产生速率为0,Ⅰ、Ⅱ两条曲线重合,只进行有氧呼吸,无氧呼吸消失,所以酵母菌细胞中只有线粒体可以产生CO2,A正确;
B、如果改变温度条件,酶的活性会升高或降低,t1会左移或右移,0~t1产生的CO2=S1+S2+S3+S4,无氧呼吸产生的酒精量与无氧呼吸产生的二氧化碳量相同,即无氧呼吸产生的CO2=S2+S3,有氧呼吸消耗的氧气量等于有氧呼吸产生的二氧化碳量,即有氧呼吸产生的CO2=S2+S4,即S1+S2+S3+S4=S2+S3+S2+S4,即S1和S2的值始终相等,B正确;
C、由B选项可知,S1=S2,若S2:S3=2:1、S4:S1=8:1时,则S4:S2=8:1,有氧呼吸产生的CO2=S2+S4=9S2,无氧呼吸产生的CO2=S2+S3=1.5S2,有氧呼吸产生的CO2:无氧呼吸产生的CO2=6:1,有氧呼吸消耗1mol葡萄糖产生6mol二氧化碳,无氧呼吸消耗1mol葡萄糖产生2mol二氧化碳,因此0~t1时间段有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量的比值为2:1,C正确;
D、乳酸菌进行无氧呼吸消耗1mol葡萄糖产生2mol乳酸,酵母菌无氧呼吸消耗1mol葡萄糖产生2mol酒精,若曲线Ⅳ和曲线Ⅲ两者完全重合,说明酵母菌和乳酸菌无氧呼吸且乳酸和酒精的产生速率相等,但酵母菌同时进行有氧呼吸,则0~t1时间段酵母菌细胞呼吸消耗的葡萄糖量大于乳酸菌,D错误。
故选:D。
酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,1mol葡萄糖进行有氧呼吸消耗6mol氧气,产生6mol二氧化碳和12mol水;酵母菌无氧呼吸产物是二氧化碳和酒精,1mol葡萄糖无氧呼吸产生2mol酒精和2mol二氧化碳。
本题结合曲线图,主要考查呼吸作用的相关知识,意在考查考生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
15.【答案】C
【解析】解:A、若NaHSO3溶液促进叶绿体中CO2的固定,则CO2被C5固定形成的C3增加,则消耗的C5增加,故C5的含量将减少,C3的含量将增加,A错误;
B、若NaHSO3溶液抑制叶绿体中[H]的形成,则被还原的C3减少,生成的C5减少,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故C3的含量将增加,C5的含量将减少,B错误;
C、若NaHSO3溶液促进叶绿体中ATP的合成,则被还原的C3增多,消耗的C3增加,生成的C5增多,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故C3的含量将减少,C5的含量将增加,C正确;
D、若NaHSO3溶液抑制叶绿体中有机物的输出,意味着暗反应中C3的还原过程变慢,生产的C5减少,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故C3的含量将增加,C5的含量将减少,D错误。
故选:C。
1、叶绿体中C3的含量下降,C5的含量上升的原因有两种:
①C3的合成量减少,C3消耗量不变,则C3的含量下降;C5的合成量不变,C5消耗量减少,则C5的含量上升;这种情况是由于暗反应中二氧化碳的含量降低,CO2的固定减弱,C3的还原暂时不变导致;
②C3的消耗量增加,C3合成量不变,则C3的含量下降;C5的合成量增加,C5消耗量不变,则C5的含量上升;这种情况是由于[H]和ATP的量增多,原因是光反应加强,C3的还原加快,CO2的固定暂时不变导致。
2、叶绿体中C3的含量上升,C5的含量下降的原因有两种:
①C3的合成量增加,C3消耗量不变,则C3的含量上升;C5的合成量不变,C5消耗量增加,则C5的含量下降;这种情况是由于暗反应中二氧化碳的含量上升,导致能够使CO2的固定加快,C3的还原暂时不变引起;
②C3的消耗量减少,C3合成量不变,则C3的含量上升;C5的合成量减少,C5消耗量不变,则C5的含量下降;这种情况是由于光照减弱,光反应减弱,[H]和ATP含量减少,C3的还原减慢,CO2的固定暂时不变导致。
本题主要考查光合作用中光反应和暗反应的相关知识点,要求学生掌握光合作用中光反应和暗反应的过程及关系,并结合所学知识判断各选项,难度适中。要注意,光反应离不开光,暗反应有光无光均可进行。光反应需要暗反应提供的ADP和Pi,暗反应需要光反应提供的ATP和[H],两者相互依存,是统一不可分割的整体。
16.【答案】A
【解析】解:A、与白天相比,夜间小麦不进行光合作用,不能进行水的光解产生NADPH,因此导致黑藻叶绿体中的比值下降,A正确;
B、ATP与ADP的含量处于相对稳定状态,运动时,肌细胞中ATP与ADP的相互转化速度加快,但细胞中的比值保持动态平衡,B错误;
C、叶片气孔关闭,外界二氧化碳无法进入叶绿体,二氧化碳的固定减弱,但C3的还原仍在进行,因此C3含量降低,C5含量增加,则小麦叶绿体中的比值明显升高,C错误;
D、无氧呼吸时人体肌细胞中NADH用于还原丙酮酸成乳酸,不会造成NADH的大量积累,因此人体肌细胞中的比值不会升高,D错误。
故选:A。
1、光合作用过程:
2、光合作用的过程的影响因素。
(1)光反应与暗反应的联系就是光反应为暗反应提供NADPH和ATP,暗反应为光反应提供ADP和Pi以及NADP+;
(2)光合作用过程中,光照是光反应的主要影响因素,CO2供应则是暗反应的主要影响因素。
本题考查呼吸作用和光合作用过程,要求考生识记光合作用的具体过程,掌握影响光合速率的因素及相关曲线,还可以根据图形分析当光照强度改变或二氧化碳浓度改变以后三碳、五碳等化合物的含量变化情况等。
17.【答案】D
【解析】解:A、分析图可知,图中由CO2到GAP (C3) 的过程在叶绿体中相当于暗反应的CO2的固定过程,A正确;
B、由GAP到G-6-P的过程相当于C3被还原的过程,该过程所需的还原剂是光反应产物NADPH,B正确;
C、Cn模块将C6再聚合成为淀粉,合成淀粉的过程是脱水缩合过程,伴随着水的生成,C正确;
D、淀粉的积累量=光合作用的产生量一呼吸作用的消耗量,在植物体中,进行光合作用的同时也进行细胞呼吸,而在人工途径中只模拟光合作用过程,没有呼吸作用消耗,因此在固定等量CO2的情况下,该人工途径比植物光合作用积累淀粉的量多,D错误。
故选:D。
光合作用的暗反应阶段:是光合作用第二个阶段中的化学反应,暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段,CO2被利用,经过一系列的反应后生成糖类。绿叶通过气孔从外界吸收的二氧化碳,在特定酶的作用下,与C5(一种五碳化合物)结合,这个过程称作二氧化碳的固定。一分子的二氧化碳被固定后,很快形成两个C3分子;在有关酶的催化作用下,C3接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。随后,一些接受能量并被还原的C3,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接受能量并被还原的C3,经过一系列变化,又形成C5。这些C5又可以参与二氧化碳的固定。这样,暗反应阶段就形成从C5到C3再到C5的循环,可以源源不断地进行下去,因此暗反应过程也称作卡尔文循环。
本题考查光合作用的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
18.【答案】C
【解析】解:A、绿藻是真核生物,有氧呼吸的主要场所是线粒体,氧气消耗的场所为线粒体内膜,光合作用中O2产生的场所为叶绿体中的类囊体薄膜,A错误;
B、真光合速率=净光合速率+呼吸速率,图中光照条件下氧气增加速率可代表净光合速率,黑暗条件下氧气消耗量可表示呼吸速率,温度逐渐升高的过程,光合速率逐渐增加,即绿藻的光反应速率和暗反应速率均增强,B错误;
C、图中光照条件下氧气增加速率可代表净光合速率,黑暗条件下氧气消耗量可表示呼吸速率,温度逐渐升高的过程,绿藻的光合速率和呼吸速率均逐渐增强,C正确;
D、温度为t3时,假设光照时间至少为n小时绿藻才能正常生长,则应满足12n-8(24-n)>0,可求得n=9.6,D错误。
故选:C。
光照条件下氧气增加速率可代表净光合速率,黑暗条件下氧气消耗量可表示呼吸速率。
本题主要考查光合作用的影响因素,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
19.【答案】D
【解析】解:根据题干信息可知,①是线粒体,处于无氧环境,植物细胞进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,二氧化碳溶于水产生碳酸,使溶液的pH浓度降低;②是叶绿体,处于光照下,叶绿体进行光合作用消耗溶液中的二氧化碳,导致溶液的pH增大;③是线粒体,处于有氧环境,植物细胞进行有氧呼吸产生二氧化碳,二氧化碳溶于水产生碳酸,使溶液的pH浓度降低,由于有氧呼吸产生的二氧化碳比无氧呼吸多,因此③中的pH比①低;④是叶绿体,处于黑暗环境中,没有化学反应,溶液的pH基本不变,因此pH从高到低依次是②④①③。
故选:D。
叶绿体进行光合作用消耗溶液中的二氧化碳,导致溶液的pH增大;消耗等量的葡萄糖,有氧呼吸产生的二氧化碳比无氧呼吸多,二氧化碳溶于水产生碳酸,pH降低,由于有氧呼吸产生的二氧化碳多,因此pH降低的多。
本题主要考查光合作用和呼吸作用过程,意在考查学生对基础知识的理解,同时还提高了学生图文转化和分析问题的能力。
20.【答案】A
【解析】解:A、黑瓶中的生物没有光照,植物不能进行光合作用产生氧,但呼吸消耗氧气。a条件下黑、白瓶所剩溶解氧量相同,说明二者相同时间内耗氧量抑制,所以a为黑暗条件,A正确;
B、光照强度为b时,白瓶溶解氧量与初始溶解氧量(初始溶解氧为10mg/L)相等,说明净光合速率为零,总光合作用产氧量和呼吸作用耗氧量相同,B错误;
C、原水层与c的白瓶溶解氧含量虽相同,但呼吸速率不同(原水层的呼吸速率=10-2=8mg/L,c的白瓶呼吸速率=10-3=7mg/L),所以两者的总光合速率不同,光照强度不同,C错误;
D、当光照强度大于d时,白瓶中的植物产生的氧气量即为总光合量=表观光合量+呼吸消耗量=30-10+10-3=27mg/L,D错误。
故选:A。
黑白瓶法常用于水中生物光合速率的测定,白瓶就是透光瓶,里面可进行光合作用和呼吸作用,黑瓶就是不透光瓶,只能进行呼吸作用。在相同条件下培养一定时间,黑瓶中所测得的数据可以得知正常的呼吸耗氧量,白瓶中含氧量的变化可以确定表观光合作用量,然后就可以计算出总光合作用量。
本题旨在考查学生理解影响光合作用的因素,光合作用、呼吸作用之间的关系,把握知识的内在联系,形成知识网络,并应用相关知识分析实验数据,进行推理、获取结论。
21.【答案】差速离心法 渗透压、pH 不能 实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰 (亲水性)Fecy比(亲脂性)DCIP更难通过完整的叶绿体双层膜 黑暗 类囊体膜两侧的H+浓度差
【解析】解:(1)分离细胞器的常用方法是差速离心法。为了保证叶绿体的活性,实验用的X溶液pH应与细胞质基质的相同,渗透压应与细胞质基质的相同。
(2)①A组实验的溶质中含有其他物质,没有排除叶绿体中其他物质的干扰,也没有直接观察到氧元素的转移,故不能说明植物光合作用产生O2中的O元素全部来自水的分解,应利用同位素标记法来研究。
②亲水性Fecy和亲脂性DCIP都不能完全进入叶绿体,生物膜的基本骨架是磷脂双分子层,脂溶性的物质优先通过生物膜,亲水性Fecy比亲脂性DCIP更难通过完整的叶绿体双层膜,导致双层膜结构完整的叶绿体A组DCIP进入叶绿体多于B组Fecy,产生的O2多于B组。
(3)①该实验所需的光照条件为黑暗,因为在光照条件下,类囊体薄膜上的色素吸收光能,能将光能转化成ATP中的化学能,从而产生ATP干扰实验结果。
②图示过程先使类囊体中的pH=4,再将类囊体转移到pH=8的溶液中,此时类囊体膜两侧存在H+浓度差,有ATP生成,而H+内外平衡后,没有ATP生成,说明类囊体膜两侧的H+浓度差是ATP形成的原动力。
故答案为:
(1)差速离心法 渗透压、pH
(2)不能 实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰 (亲水性)Fecy比(亲脂性)DCIP更难通过完整的叶绿体双层膜
(3)黑暗 类囊体膜两侧的H+浓度差
光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生NADPH与氧气,同时合成ATP。光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
本题主要考查细胞器、光合作用的影响因素及应用,意在考查考生理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力,能够运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断,难度适中。
22.【答案】0.5mL蒸馏水、碘液(碘-碘化钾试剂) 控制无关变量(单一变量),保证反应体系中pH不发生改变 红粒 低 加入某试剂,使β-淀粉酶失活 深于 专一性
【解析】解:(1)①根据表格数据分析可知实验的单一变量是小麦籽粒的类型,则“加样”属于无关变量,应该保持相同,所以步骤①中加入的A是0.5mL蒸馏水作为对照;步骤②中加缓冲液的目的是调节pH,控制无关变量(单一变量),保证反应体系中pH不发生改变;实验的观测指标是:步骤④中淀粉剩余量,用B碘-碘化钾试剂(碘液)鉴定,淀粉遇碘变蓝。
②根据实验结果,红粒小麦组颜色最深,白粒小麦组颜色最浅,说明红粒小麦较白粒小麦淀粉被分解的少,说明淀粉酶活性较低的品种是红粒小麦;由题可知,红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦,而红粒小麦中酶活性较低,所以可推测酶活性越低,穗发芽率越低。
(2)①小麦淀粉酶包括α淀粉酶和β-淀粉酶,Ⅰ组使α-淀粉酶失活,Ⅱ组作为对照,X处理方法可以是加某试剂,破坏β-淀粉酶,使β淀粉酶失活;若实验Ⅰ(α-淀粉酶失活)中两管显色结果无明显差异,且实验Ⅱ(β-淀粉酶失活)中显色结果为红粒管颜色显著深于白粒管,则可以说明α-淀粉酶活性对显色结果造成了影响,即α-淀粉酶活性是引起两种小麦穗发芽率差异的主要原因。
②α-淀粉酶和β-淀粉酶在水解淀粉的过程中分别断裂不同位置的糖苷键,形成的水解产物也存在差异,这在一定程度上说明酶的作用具有专一性。
故答案为:
(1)0.5mL蒸馏水、碘液(碘-碘化钾试剂) 控制无关变量(单一变量),保证反应体系中pH不发生改变 红粒 低
(2)加入某试剂,使β-淀粉酶失活 深于 专一性
1、实验原理:淀粉遇碘液变蓝;淀粉酶可以催化淀粉水解,淀粉水解后不能使碘液变色;进行实验时要遵循单一变量原则(有且只有一个自变量)和等量原则(除自变量外,无关变量应相同)。
2、本实验目的是:探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系,本实验的自变量为红、白粒小麦种子中的淀粉酶,因变量是淀粉酶活性,观测指标是:淀粉剩余量(用碘液鉴定),实验结果显示:红粒小麦的淀粉酶活性较低,由“引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦”,可以推测淀粉酶活性越低,穗发芽率越低。
本题考查生物组织中化合物的鉴定,需要学生注意的细节较多,如实验原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象等,需要学生注意平时学习中的积累。
23.【答案】类囊体薄膜 红光和蓝紫 镉胁迫下,烟草叶片类囊体结构改变或消失,叶绿素含量降低,光合作用减弱,产量下降 钙离子和镉离子竞争载体蛋白(或镉离子无法与载体蛋白结合) 等量的、一定浓度的CaCl2溶液 用无水乙醇提取并用纸层析法(层析液)分离叶片中的色素 色素带的宽度:a组<b组
【解析】解:(1)光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,烟草细胞中叶绿素存在于叶绿体的类囊体薄膜上,主要吸收红光和蓝紫光。
(2)类囊体是光反应的场所,叶绿素可吸收光能,据表格数据可知,镉胁迫下,烟草叶片类囊体结构改变或消失,叶绿素含量降低,因此光合作用减弱,产量下降。
(3)镉离子和钙离子有一定的相似性,若施加一定浓度的CaCl2能减少烟草对镉的吸收,缓解镉胁迫,则推测钙离子和镉离子竞争同一载体蛋白,因此施钙能减少烟草对镉的吸收,从而缓解镉胁迫。
(4)若要证明钙离子和镉离子竞争同一载体蛋白,则实验自变量为是否加入CaCl2,因变量为检测叶绿素的含量,因此实验思路为:将丙组烟草均分为a、b两组,a组施加适量的清水,b组施加等量的、一定浓度的CaCl2溶液;处理一段时间后,各选取相同大小的两种叶片,用无水乙醇提取并用纸层析法(层析液)分离叶片中的色素,比较叶绿素色素带的宽度。若钙离子和镉离子竞争同一载体蛋白,则加入CaCl2的组吸收的镉少,叶绿素含量高,因此a组色素带小于b组。
故答案为:
(1)类囊体薄膜 红光和蓝紫
(2)镉胁迫下,烟草叶片类囊体结构改变或消失,叶绿素含量降低,光合作用减弱,产量下降
(3)钙离子和镉离子竞争载体蛋白(或镉离子无法与载体蛋白结合)
(4)等量的、一定浓度的CaCl2溶液 用无水乙醇提取并用纸层析法(层析液)分离叶片中的色素 色素带的宽度:a组<b组
分析表格可知:随着镉浓度增加,类囊体结构发生了改变,类囊体消失或出现空泡,叶绿素含量由7.8降低到1.9,导致光合作用减弱。
本题主要考查光合作用的相关知识,意在考查考生理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力,能够运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断,难度适中。
24.【答案】光照强度 呼吸作用 生长发育 光反应为暗反应提供NADPH和ATP,暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+ 灌浆前 合理灌溉 叶绿素含量高 ABD
【解析】解:(1)据图可知:旗叶靠近麦穗最上端,能接受较多的光照,与其他叶片相比,其光合作用由于光照强度大而更有优势。在光合作用过程中,光反应与暗反应相互依存;制造或输出有机物的组织器官被称为“源”,接纳有机物用于生长或贮藏的组织器官被称为“库”。故“源”光合作用所制造的有机物一部分用于“源”自身的呼吸作用,一部分用于生长发育,其余部分运输至“库”。
(2)光反应可为暗反应阶段提供NADPH和ATP,同时暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+,故在光合作用过程中,光反应与暗反应相互依存。
(3)①据表格数据可知,灌浆前期气孔导度最大,即此时对籽粒产量的影响最大;二氧化碳是暗反应的原料,气孔导度可影响二氧化碳的吸收,因“干旱导致气孔开放程度下降”,故为避免产量下降,应保证水分供应,即应合理灌溉。
②据表格可知:灌浆后期和末期,叶绿素含量指数最高,对于光合速率影响较大,故应优先选择旗叶叶绿素含量高的品种进行进一步培育。
(4)据题干信息可知:本实验为“研究小麦旗叶与籽粒的“源”“库”关系”,根据小题(1)分析可知,源物质可转移至库,也可用于自身生长发育等,故可从阻断向库的运输及检测自身物质方面入手:
AB、阻断旗叶有机物的输出,检测籽粒产量的变化;阻断籽粒有机物的输入,检测旗叶光合作用速率的变化,均为阻断向“库”的运输后检测的效果,AB正确;
CD、二氧化碳是暗反应的原料,使用14CO2饲喂旗叶,其最终转移至有机物中,故检测籽粒中含14C的有机物的比例为检测自身的有机物变化,而不应检测18O,C错误、D正确。
故选:ABD。
故答案为:
(1)光照强度 呼吸作用 生长发育
(2)光反应为暗反应提供NADPH和ATP,暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+
(3)灌浆前 合理灌溉 叶绿素含量高
(4)ABD
光合作用包括光反应和暗反应阶段:
1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行,在特定酶的作用下,二氧化碳与五碳化合物结合,形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下,三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接受能量并被还原的三碳化合物,经过一系列变化,又形成五碳化合物。
本题考查了光合作用的影响因素,解答本题的关键是明确光合作用的影响因素,明确题干信息“源”和“库”的含义,并能结合图表信息分析作答。
25.【答案】SmaI和SacI BclI和SacI 农杆菌 新霉素 相对恒定 干旱能诱导Rd29A启动子启动转录
【解析】解:(1)引物P1的5'端含有SmaI的识别序列CCCGGG和引物P2的5'端含SacI的识别序列GAGCTC,故载体②使用的限制酶是SmaI和Sacl。构建载体③时要将35S启动子切掉,将Rd29A启动子连接在T-DNA上,故由载体①和②可得,选用BclI酶和SacI酶成功较高。
(2)在农杆菌转化法中需要先将载体5转入农杆菌中,再去转化苜蓿。由于农杆菌的T-DNA中含有的标记基因是新霉素抗性基因,故转化后应在培养基中添加新霉素筛选转化成功的愈伤组织。
(3)①据图可知,选择MtActin基因转录水平作为参照的依据是MtActin基因在各种细胞中表达相对恒定。
②据图可知,20%PEG条件下的AmDHN基因表达水平明显高于自来水处理下的AmDHN基因表达水平,说明干旱能诱导Rd296A启动子启动转录。
故答案为:
(1)SmaI和SacI BclI和SacI
(2)农杆菌 新霉素
(3)相对恒定 干旱能诱导Rd29A启动子启动转录
基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:主要利用PCR技术扩增。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
本题主要考查的是基因工程的操作过程的相关知识,意在考查学生对基础知识的理解掌握,难度适中。
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