本試卷總分值為100分 考試時(shí)長(zhǎng)為75分鐘
考試范圍:必修一(第一,第二單元)
一、單選題(共24分,12小題)
1. 下圖是某化合物的結(jié)構(gòu)式,相關(guān)說法中錯(cuò)誤的是( )
A. ②④⑥為R基B. ③⑤為肽鍵
C. ①為氨基,⑦為羧基D. 該化合物為二肽
【答案】D
【解析】
【分析】據(jù)圖分析,①是氨基,②④⑥是R基,③和⑤是肽鍵,⑦是羧基。
【詳解】A、根據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)可知,圖中②④⑥為R基,氨基酸的種類由R基決定,A正確;
B、氨基酸之間依靠肽鍵連接,圖中③⑤為肽鍵,是氨基酸經(jīng)脫水縮合形成的,B正確;
C、①是氨基(-NH2),⑦是羧基(-COOH),C正確;
D、該化合物含有兩個(gè)肽鍵,是由三個(gè)氨基酸經(jīng)脫水縮合形成的,稱為三肽,D錯(cuò)誤。
故選D。
2. 將組成細(xì)胞的相關(guān)物質(zhì)或結(jié)構(gòu)依次填入下圖各框中,其中包含關(guān)系正確的選項(xiàng)是( )
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【分析】糖類分為單糖、二糖和多糖,二糖包括麥芽糖、蔗糖、乳糖,麥芽糖是由2分子葡萄糖形成的,蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的,乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的;多糖包括淀粉、纖維素和糖原,淀粉是植物細(xì)胞的儲(chǔ)能物質(zhì),糖原是動(dòng)物細(xì)胞的儲(chǔ)能物質(zhì),纖維素是植物細(xì)胞壁的組成成分。
【詳解】A、細(xì)胞中的脂質(zhì)包括脂肪﹑磷脂和固醇,固醇又包括膽固醇、性激素和維生素D,A錯(cuò)誤;
B、植物細(xì)胞中的儲(chǔ)能物質(zhì)主要是脂肪和多糖,植物細(xì)胞中儲(chǔ)能的多糖是淀粉,纖維素參與構(gòu)成細(xì)胞壁,不能為細(xì)胞供能,蛋白質(zhì)一般不作為儲(chǔ)能物質(zhì),B錯(cuò)誤;
C、細(xì)胞中的生物大分子包括蛋白質(zhì)、多糖、核酸,其中核酸包括核糖核酸和脫氧核糖核酸,C錯(cuò)誤;
D、動(dòng)物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)包括細(xì)胞膜、細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞質(zhì)又包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞器,D正確。
故選D。
3. 許多農(nóng)業(yè)諺語涉及生物學(xué)原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。下列相關(guān)解釋不合理的是( )
A. “秋分種高山,寒露種平川”:溫度對(duì)冬小麥的生長(zhǎng)有影響
B. “農(nóng)家兩大寶,豬糞、紅花草(豆科植物)”:紅花草具有固氮肥田的作用
C. “春天糞堆密,秋后糧鋪地”:糞肥中的礦質(zhì)元素流向植物,促進(jìn)糧食增產(chǎn)
D. “稀豆稠麥,收成不壞;稀麥稠豆,沒啥收頭”:合理密植可提高凈光合產(chǎn)量
【答案】B
【解析】
【分析】土壤松土,促進(jìn)根細(xì)胞呼吸作用,有利于主動(dòng)運(yùn)輸,為礦質(zhì)元素吸收供應(yīng)能量。合理密植是使植株行間距和株距科學(xué)合理,使植物的葉片互不遮擋,通過植物的光合作用,充分有效利用這片土地上的光能,來提高產(chǎn)量。
【詳解】A、“秋分種高山,寒露種平川”,由于海拔高度會(huì)影響氣溫的變化,因此該事實(shí)說明溫度對(duì)冬小麥的生長(zhǎng)有影響,A正確;
B、“農(nóng)家兩大寶,豬糞、紅花草(豆科植物)”,紅花草根系上的根瘤菌與豆科植物形成互利共生的關(guān)系,根瘤菌有固氮作用,能為豆科植物提供氮元素,故能起到固氮肥田的作用,豬糞也可通過微生物的分解作用起到肥田的作用,因而有利于高產(chǎn),B錯(cuò)誤;
C、“春天糞堆密,秋后糧鋪地”:糞肥中的礦質(zhì)元素流向植物,能提高光合速率,進(jìn)而促進(jìn)糧食增產(chǎn),C正確;
D、“稀豆稠麥,收成不壞;稀麥稠豆,沒啥收頭”:這句話的意思是小麥種植過稀麥稀和大豆種植過密,都很難高產(chǎn),體現(xiàn)了作物需要合理密植,D正確。
故選B。
4. 各取10%的無菌葡萄糖溶液100mL,加入少許酵母菌液,混勻.密封,按下圖裝置實(shí)驗(yàn)。如果測(cè)定甲、乙裝置中CaCO3沉淀均為10g,撤去裝置,將兩瓶溶液用濾菌膜過濾掉酵母菌,濾液分別倒入下列U型管中,開始時(shí)液面相平,下列對(duì)一段時(shí)間后AB液面的變化及原因敘述正確的是
A. A、B液面不變,因?yàn)樯蒀aCO3相等,分解的葡萄糖也相等
B. A上升B下降,因?yàn)榧紫牡钠咸烟巧?,溶液濃度?br>C. A下降B上升,因?yàn)榧走M(jìn)行有氧呼吸,分解的葡萄糖多,溶液濃度小
D. A下降B上升,因?yàn)橐疫M(jìn)行無氧呼吸,分解的葡萄糖少,溶液濃度大
【答案】B
【解析】
【詳解】有氧呼吸:C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量;
無氧呼吸:C6H12O6→2酒精+2CO2+能量;
如果測(cè)定甲、乙裝置中CaCO3沉淀均為10g,
甲進(jìn)行有氧呼吸,分解的葡萄糖少,溶液濃度大。水分的運(yùn)輸方向是低濃度到高濃度,A下降B上升;答案選C。
5. 現(xiàn)采用如圖所示方法測(cè)定植物葉片光合作用強(qiáng)度,將對(duì)稱葉片的一半遮光(A),另一半不遮光(B),并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚笰、B間物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移。在適宜光照和溫度下照射一段時(shí)間,在A、B中截取對(duì)應(yīng)部分相等面積的葉片,烘干稱重,分別記作M1和M2,單位mg/( dm2·h)。下列說法正確的是( )
A. M1表示被截取的部分在光照時(shí)間內(nèi)呼吸作用的大小
B. M2表示被截取的部分在光照時(shí)間內(nèi)凈光合作用的大小
C. (M2-M1)表示B葉片被截取的部分在光照時(shí)間內(nèi)有機(jī)物的積累量。
D. 該方法在未測(cè)出呼吸作用強(qiáng)度的條件下,能測(cè)出實(shí)際光合作用的強(qiáng)度
【答案】D
【解析】
【分析】解決此類問題的關(guān)鍵是:明確在黑暗中有機(jī)物的減少量代表呼吸作用強(qiáng)度;光照下有機(jī)物的增加量代表凈光合作用強(qiáng)度;實(shí)際光合作用速度=凈光合作用速度+呼吸作用速度。
【詳解】A、M1表示被截取的部分(A部分)干重,不能代表在光照時(shí)間內(nèi)呼吸作用的大小,A錯(cuò)誤;
B、M2表示被截取的部分(B部分)干重,不能代表凈光合作用的大小,B錯(cuò)誤;
C、(M2-M1)表示B葉片被截取的部分在光照時(shí)間內(nèi)有機(jī)物的合成量,而不是積累量,C錯(cuò)誤;
D、假設(shè)原來半片葉重為m0,則m0-m1=呼吸作用,M2-M0為光照下的凈光合作用。所以,實(shí)際光合作用速度=凈光合作用速度+呼吸作用速度=M2-M0+M0-M1=M2-M1,D正確。
故選D。
6. 用光學(xué)顯微鏡觀察并用測(cè)微尺測(cè)呈某蠶豆葉下表皮細(xì)胞時(shí),在相同情況下,放大倍數(shù)越小則( )
A. 視野范圍越小B. 視野越暗
C. 測(cè)得格數(shù)越少D. 物像越大
【答案】C
【解析】
【分析】高倍鏡與低倍鏡觀察情況比較
【詳解】A、在相同情況下,放大倍數(shù)越小,則視野范圍越大,A錯(cuò)誤; B、在相同情況下,放大倍數(shù)越小,視野越亮,B錯(cuò)誤;
C、在相同情況下,放大倍數(shù)越小,測(cè)得格數(shù)越少,即物像越小,占的格數(shù)越少,C正確;
D、在相同情況下,放大倍數(shù)越小,看到的物像越小,D錯(cuò)誤。
故選C。
7. ATP結(jié)合到肌球蛋白上并釋放能量,從而改變其構(gòu)象,進(jìn)而驅(qū)動(dòng)肌肉細(xì)胞的收縮,機(jī)理如圖所示。下列說法正確的是( )
A. 肌肉細(xì)胞中只消耗ATP,不會(huì)產(chǎn)生ATP
B. ATP釋放能量過程中失去了兩個(gè)磷酸基團(tuán)
C. 肌球蛋白構(gòu)象的改變依賴于ATP水解供能
D. 該過程中ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了熱能
【答案】C
【解析】
【分析】ATP水解得到ADP和Pi,并釋放出能量,直接為各項(xiàng)生命活動(dòng)供能。
【詳解】A、肌肉細(xì)胞也會(huì)進(jìn)行細(xì)胞呼吸,也會(huì)產(chǎn)生ATP,A錯(cuò)誤;
B、ATP釋放能量過程中失去了1個(gè)磷酸基團(tuán),B錯(cuò)誤;
C、由圖可知,肌球蛋白構(gòu)象的改變依賴于ATP水解供能,C正確;
D、該過程中ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了肌肉細(xì)胞的收縮的能量,D錯(cuò)誤。
故選C。
8. 如圖表示溫度對(duì)某植物的光合速率與呼吸速率的影響。據(jù)圖分析,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 35℃光下,該植物產(chǎn)生的氧氣全部進(jìn)入線粒體
B. 50℃光下,該植物依然能進(jìn)行光合作用和呼吸作用
C. 45℃光下,該植物葉肉細(xì)胞的光合速率大于呼吸速率
D. 該實(shí)驗(yàn)不能反映出該植物呼吸作用的酶的最適宜溫度
【答案】A
【解析】
【分析】光照下放氧速率表示凈光合速率;黑暗下吸氧速率表示呼吸速率,據(jù)此答題。
【詳解】A、35℃光下,凈光合速率大于0,說明該植物產(chǎn)生的氧氣一部分進(jìn)入線粒體,一部分釋放到細(xì)胞外,A錯(cuò)誤;
B、50℃光下,該植物凈光合速率的絕對(duì)值小于呼吸速率,說明該條件下該植物依然能進(jìn)行光合作用和呼吸作用,B正確;
C、45℃光下,該植物的凈光合速率應(yīng)為0,但對(duì)于葉肉細(xì)胞而言,光合速率依然大于呼吸速率,C正確;
D、實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi),隨著溫度的升高,呼吸速率也升高,因此不能反映出該植物呼吸作用的酶的最適宜溫度,D正確。
故選A。
9. 為驗(yàn)證酶的特性,進(jìn)行了下表所示的實(shí)驗(yàn),基本過程如下表所示:
(注:“-”表示不加入,“?”表示結(jié)果未知)
據(jù)表分析,下列敘述正確的是( )
A. 試管1和試管2的作用是檢測(cè)淀粉和蔗糖中是否含有葡萄糖
B. 試管3~6需37℃保溫15min的目的是利于酶的催化作用
C. 若試管5中出現(xiàn)紅黃色沉淀,說明蔗糖酶也能水解淀粉
D. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,37℃是人唾液淀粉酶作用的最適溫度
【答案】B
【解析】
【分析】析表格數(shù)據(jù)可知:本實(shí)驗(yàn)的自變量是加入底物的種類和酶的種類,因變量為是否有還原糖的生成,新鮮唾液中含有唾液淀粉酶,能將淀粉分解為還原糖,蔗糖酶能催化蔗糖的水解為還原糖,故加本尼迪特試劑產(chǎn)生紅黃色沉淀,酶具有專一性,淀粉酶不能催化蔗糖的水解為還原糖,蔗糖酶不能催化淀粉的水解為還原糖,故加本尼迪特試劑不能產(chǎn)生紅黃色沉淀,據(jù)此答題。
【詳解】A、試管1和試管2作為對(duì)照,其作用是檢測(cè)淀粉和蔗糖中是否含有還原糖,不一定是葡萄糖,A錯(cuò)誤;
B、溫度作為無關(guān)變量,應(yīng)保持相同且適宜,試管3~6需37℃保溫15min的目的是利于酶的催化作用,B正確;
C、若試管5中出現(xiàn)紅黃色沉淀,可能是淀粉中含有還原糖,C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能說明37℃是人唾液淀粉酶作用的最適溫度,D錯(cuò)誤。
故選B。
10. 研究小組在不同O2濃度條件下,對(duì)人體內(nèi)甲、乙兩種細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)定,其中a的O2濃度為0,且呼吸底物均為葡萄糖,結(jié)果如下圖。
下列敘述正確的是( )
A. 甲細(xì)胞可能為神經(jīng)細(xì)胞,乙細(xì)胞可能為骨骼肌細(xì)胞
B. 氧濃度為a時(shí),乙細(xì)胞釋放的能量大多以熱能形式散失
C. 氧濃度為b時(shí),乙細(xì)胞的線粒體基質(zhì)和細(xì)胞溶膠均能利用[H]
D. 甲細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度不隨O2濃度升高而增加的原因可能是呼吸酶數(shù)量有限
【答案】B
【解析】
【分析】人體有氧呼吸和無氧呼吸的過程:
(1)有氧呼吸可以分為三個(gè)階段:
第一階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中:1分子葡萄糖被分解為2分子丙酮酸和少量的還原型氫,釋放少量能量;
第二階段:在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行,丙酮酸和水在線粒體基質(zhì)中被徹底分解成二氧化碳和還原型氫;釋放少量能量;
第三階段:在線粒體的內(nèi)膜上,前兩個(gè)階段產(chǎn)生的還原型氫和氧氣發(fā)生反應(yīng)生成水并釋放大量的能量。
(2)無氧呼吸的二階段:
第一階段:和有氧呼吸第一階段相同
第二階段:在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中丙酮酸重新生成乳酸。
【詳解】A、從圖中看出O2濃度不影響甲細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度,所以可能是成熟的紅細(xì)胞,不能進(jìn)行有氧呼吸,而骨骼肌細(xì)胞有線粒體,能夠進(jìn)行有氧呼吸,乙細(xì)胞可能為骨骼肌細(xì)胞,A錯(cuò)誤;
B、呼吸作用過程中,物質(zhì)氧化分解釋放的能量大部分都是以熱能的形式釋放,B正確;
C、氧濃度為b時(shí),線粒體基質(zhì)不能利用[H],只能產(chǎn)生[H],C錯(cuò)誤;
D、甲細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度不隨O2濃度升高而增加的原因可能是只能進(jìn)行無氧呼吸,D錯(cuò)誤;
故選B。
11. 科學(xué)家利用細(xì)胞結(jié)構(gòu)完全被破壞后的HeLa細(xì)胞勻漿為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,研究了細(xì)胞色素C(線粒體中與有氧呼吸有關(guān)的一種蛋白質(zhì))和dATP(三磷酸脫氧腺苷)與細(xì)胞凋亡的關(guān)系,結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是
A. 隨著細(xì)胞色素C的含量增加,促細(xì)胞凋亡的效果增加
B. 據(jù)圖判斷dATP和細(xì)胞色素C的存在能促進(jìn)細(xì)胞凋亡
C. 有細(xì)胞色素C參與的細(xì)胞呼吸過程伴隨著ATP的消耗
D. dATP與ATP在化學(xué)組成上的差異是dATP特有腺嘌呤
【答案】B
【解析】
【分析】由圖知有dATP的情況下,隨細(xì)胞色素C濃度的升高促進(jìn)細(xì)胞凋亡的效果升高,在同一細(xì)胞色素C濃度下存在dATP(三磷酸脫氧腺苷)較不存在dATP促進(jìn)細(xì)胞凋亡的效果明顯升高。
【詳解】A. 由圖知在有dATP的情況下,隨著細(xì)胞色素C的含量增加,促細(xì)胞凋亡的效果增加,A錯(cuò)誤。
B. 據(jù)圖判斷dATP和細(xì)胞色素C的存在能促進(jìn)細(xì)胞凋亡,B正確。
C. 據(jù)題意無法判斷有細(xì)胞色素C參與的細(xì)胞呼吸過程伴是否隨著ATP的消耗,C錯(cuò)誤。
D. dATP與ATP在化學(xué)組成上的差異是dATP特有脫氧核糖,D錯(cuò)誤。
【點(diǎn)睛】本題以華裔科學(xué)家王曉東利用細(xì)胞結(jié)構(gòu)完全被破壞后的HeLa細(xì)胞勻漿為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,研究了細(xì)胞色素C和dATP(三磷酸脫氧腺苷)與細(xì)胞凋亡的關(guān)系所得的結(jié)果圖像,考查細(xì)胞中的化合物和功能、細(xì)胞代謝的知識(shí),考生識(shí)記細(xì)胞中的化合物的種類和作用、明確細(xì)胞呼吸的過程、通過分析題干中的曲線圖獲取信息是解題的關(guān)鍵。
12. 下圖是一種可測(cè)定呼吸速率的密閉系統(tǒng)裝置,把三套裝置放在隔熱且適宜的條件下培養(yǎng)(三裝置中種子的質(zhì)量相等且不考慮溫度引起的體積膨脹)。下列有關(guān)說法正確的是( )
A. 一段較短時(shí)間后,玻璃管中的有色液滴移動(dòng)的距離的關(guān)系可能為 hC>hB>hA
B. 當(dāng)種子中的有機(jī)物消耗完畢,溫度計(jì)讀數(shù)TC最低
C. 玻璃管中有色液滴移動(dòng)的距離是種子呼吸消耗氧氣和釋放二氧化碳的差值
D. A、B兩試管有色液滴左移的速率一樣
【答案】A
【解析】
【分析】三個(gè)裝置中產(chǎn)生的CO2都被NaOH溶液吸收,因此裝置中會(huì)因O2的消耗,而導(dǎo)致氣壓的下降,所以液滴會(huì)向左移動(dòng),液滴向左移動(dòng)的距離,表示有氧呼吸消耗的氧氣量的多少?;ㄉ怯土献魑锓N子,其中含脂肪較多,小麥等谷類種子含淀粉多,脂肪的碳?xì)浔壤笥诘矸鄣奶細(xì)浔壤耐|(zhì)量的有機(jī)物,碳?xì)浔壤荡蟮奈镔|(zhì)需氧量大,種子萌發(fā)時(shí),呼吸作用(主要是有氧呼吸)增強(qiáng),釋放的能量多。因此,油料作物種子(如花生)萌發(fā)時(shí)需氧量比含淀粉多的種子(如小麥)萌發(fā)時(shí)的需氧量多,釋放的能量也多。當(dāng)種子中的有機(jī)物消耗完畢后,溫度計(jì)讀數(shù)最高的是hC.一段時(shí)間后,玻璃管中的有色液滴移動(dòng)的距離:hC>hB>hA.雖然A、B兩裝置里都放有相同的萌發(fā)的小麥種子,但A裝置的種子消過毒了,所以B裝置比A裝置多了微生物的呼吸作用。因此,A、B兩試管有色液滴左移的速率不一樣。
【詳解】A、花生種子含脂肪較多,小麥種子含淀粉較多。等質(zhì)量的這兩種種子,由于脂肪的碳?xì)浔壤?,耗氧多,故C移動(dòng)的距離最大。A裝置的種子消過毒了,則B裝置比A裝置多了微生物的呼吸作用,耗氧量較多。因此一段時(shí)間后,玻璃管中的有色液滴移動(dòng)的距離hc>hb>ha,A正確;
B、B種子未消毒,由于有細(xì)菌等微生物的存在,在單位時(shí)間內(nèi),呼吸作用強(qiáng)度大于A,消耗的氧氣多釋放的能量多,B溫度計(jì)讀數(shù)比A種子高;相同質(zhì)量的B糖類與相同質(zhì)量的C脂肪相比,耗氧量要小釋放的能量少,B溫度計(jì)讀數(shù)比C種子低。因此溫度計(jì)讀數(shù)TC最高,B錯(cuò)誤;
C、氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳,因此玻璃管中有色液滴移動(dòng)的距離是裝置中O2體積的變化,C錯(cuò)誤;
D、A、B兩試管有色液滴左移的速率不一樣,D錯(cuò)誤。
故選A。
二、多選題(共16分,4小題。每小題全對(duì)4分,錯(cuò)選0分,漏選2分)
13. 植物光合速率目前主要使用CO2紅外分析儀進(jìn)行測(cè)定,一般用單位時(shí)間內(nèi)同化CO2的微摩爾數(shù)表示。將生長(zhǎng)狀況相同的某種植物在不同溫度下分別暗處理1h,再光照1h(光照強(qiáng)度相同),測(cè)定分析儀密閉氣路中CO2的濃度,轉(zhuǎn)換得到如圖數(shù)據(jù)。下列分析正確的是( )
A. 該植物在29℃和30℃時(shí)依然表現(xiàn)生長(zhǎng)現(xiàn)象
B. 該植物細(xì)胞呼吸和光合作用的最適溫度分別是29℃和28℃
C. 在27℃、28℃和29℃時(shí),光合作用制造的有機(jī)物的量不相等
D. 30℃時(shí)光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率,CO2變化都是20微摩爾/小時(shí)
【答案】AC
【解析】
【分析】由題干和圖知,暗處理1h時(shí),此過程中,植物細(xì)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸作用,CO2濃度的增加量可以代表呼吸作用強(qiáng)度;再光照1h時(shí),此過程中,植物細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用和光合作用,光照后與暗處理前CO2濃度的減少量即代表:光合作用固定的CO2量(1h)-呼吸作用釋放的CO2量(2h)。
【詳解】A、暗處理的CO2濃度的增加量代表:呼吸作用強(qiáng)度,光照后與暗處理前的重量變化表示的是:光合進(jìn)行了1h和呼吸進(jìn)行了2h后的重量變化。四組溫度下,該植物都表現(xiàn)為生長(zhǎng)現(xiàn)象,A正確;
B、該植物細(xì)胞呼吸和光合作用的最適溫度都是29℃,因?yàn)楣夂献饔脧?qiáng)度即:CO2濃度的減少量+2×CO2濃度的增加量,29℃最大;呼吸作用強(qiáng)度也是在29℃最大,B錯(cuò)誤;
C、圖中白柱代表1h呼吸產(chǎn)生的CO2,黑柱代表1h光合作用吸收的CO2減去2h細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2,光合作用強(qiáng)度等于黑柱讀數(shù)減去2倍的白柱讀數(shù)。所以:27℃、28℃和29℃時(shí)光合作用固定的CO2分別為100、140、180,據(jù)此易知制造的有機(jī)物的量不相等,C正確;
D、30℃時(shí),光合作用速率大于細(xì)胞呼吸速率,呼吸作用:CO2變化是20微摩爾/小時(shí);光合作用:CO2變化是60微摩爾/小時(shí),D錯(cuò)誤。
故選AC。
【點(diǎn)睛】本題考查光合作用的相關(guān)知識(shí),意在考查考生具備驗(yàn)證簡(jiǎn)單生物學(xué)事實(shí)的能力,并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理。
14. 如圖是在適宜溫度條件下測(cè)得的某高等植物的非綠色器官的細(xì)胞呼吸與濃度之間的關(guān)系。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 當(dāng)濃度為時(shí),最適于儲(chǔ)存水果和蔬菜
B. 曲線I也可以表示乳酸菌的細(xì)胞呼吸與濃度之間的關(guān)系
C. 當(dāng)濃度為時(shí),該器官產(chǎn)生的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)
D. 當(dāng)濃度為時(shí),無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的3倍
【答案】BC
【解析】
【分析】高等綠色植物的非綠色器官細(xì)胞可以進(jìn)行無氧呼吸和有氧呼吸,其有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳和水,無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳。據(jù)圖分析,圖中曲線Ⅰ表示無氧呼吸,曲線Ⅲ表示有氧呼吸,曲線Ⅱ表示有氧呼吸和無氧呼吸釋放二氧化碳的總和。
【詳解】A、根據(jù)題圖分析可知,曲線I表示該器官進(jìn)行無氧呼吸時(shí)的CO2釋放速率,曲線III表示該器官進(jìn)行有氧呼吸時(shí)的CO2釋放速率,曲線II表示該器官進(jìn)行細(xì)胞呼吸時(shí)(包括有氧呼吸和無氧呼吸)的CO2釋放速率。當(dāng)O2濃度為a時(shí),該器官進(jìn)行細(xì)胞呼吸時(shí)的CO2釋放速率最低,此時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度最弱,消耗有機(jī)物少,且產(chǎn)生的有害物質(zhì)酒精也較少,故最適于儲(chǔ)存水果和蔬菜,A正確;
B、乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸,不產(chǎn)生CO2,B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)O2濃度為b時(shí),曲線II和曲線III重合,說明該器官只進(jìn)行有氧呼吸,產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì),C錯(cuò)誤;
D、曲線I和曲線III在d點(diǎn)重合,說明O2濃度為a時(shí),有氧呼吸和無氧呼吸的CO2釋放速率相等,根據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸的反應(yīng)式可知,1ml葡萄糖經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生6mlCO2,經(jīng)無氧呼吸產(chǎn)生2mlCO2,故產(chǎn)生等量CO2時(shí),無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的3倍,D正確。
故選BC。
15. 植物可通過質(zhì)膜H+泵把Na+排出細(xì)胞,也可通過液泡膜H+泵和液泡膜NHX載體把Na+轉(zhuǎn)入液泡內(nèi),以維持細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)Na+穩(wěn)態(tài)。為研究釩酸鈉(質(zhì)膜H+泵的專一抑制劑)和甘氨酸甜菜堿(GB)對(duì)玉米Na+轉(zhuǎn)運(yùn)和相關(guān)載體活性的影響,研究人員以NaCl處理模擬鹽脅迫進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下圖所示。下列敘述正確的是( )

A. 鹽脅迫下單獨(dú)使用GB或釩酸鈉處理均可使Na+外排增加
B. 鹽脅迫下GB可能通過調(diào)控質(zhì)膜H+泵活性增強(qiáng)外排,從而減少細(xì)胞內(nèi)Na+的積累
C. 鹽脅迫下細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)Na+排出細(xì)胞或轉(zhuǎn)入液泡都能增強(qiáng)植物的耐鹽性
D. 鹽脅迫下GB引起液泡中Na+濃度的顯著變化,與液泡膜H+泵活性有關(guān)
【答案】ABC
【解析】
【分析】分析第一第二兩個(gè)題圖可知,NaCl脅迫時(shí),加GB使Na+外排顯著增加,釩酸鈉處理抑制了質(zhì)膜H+泵后,NaCl脅迫時(shí),加GB使Na+外排略微增加;分析第三第四兩個(gè)題圖可知,NaCl脅迫時(shí),加GB使液泡膜NHX載體活性明顯增強(qiáng),而液泡膜H+泵活性幾乎無變化,所以GB引起鹽脅迫時(shí)液泡中Na+濃度的顯著變化,與液泡膜NHX載體活性有關(guān),而與液泡膜H+泵活性無關(guān)。
【詳解】A、對(duì)比分析題干中前兩個(gè)題圖可知,NaCl脅迫,加GB使Na+外排顯著增加,釩酸鈉處理后,NaCl脅迫時(shí),加GB使Na+外排略微增加說明鹽脅迫下單獨(dú)使用GB或釩酸鈉處理均可使Na+外排增加,A正確;
B、由第一幅圖可知,在沒有鹽脅迫時(shí),凈Na+流量為負(fù)值,且值比較小,說明只有很少Na+內(nèi)流入原生質(zhì)體內(nèi)。當(dāng)存在鹽脅迫時(shí),凈Na+流量為正值,說明主要依靠Na+外排適應(yīng)鹽脅迫環(huán)境,并且GB能促進(jìn)Na+外排。由第二幅圖可知,質(zhì)膜H+泵被礬酸鈉抑制后,存在鹽脅迫時(shí),凈Na+流量值有所降低,且GB組下降顯著,說明GB是通過調(diào)控質(zhì)膜Na+泵來影響Na+外排,B正確;
C、在鹽脅迫情況下,無論質(zhì)膜H+泵活性增強(qiáng)導(dǎo)致Na+外排量增加,還是液泡膜NHX載體活性增強(qiáng)促進(jìn)Na+進(jìn)入液泡,都可維持細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)Na+穩(wěn)態(tài),都能增強(qiáng)植物的耐鹽性,C正確;
D、由第三與第四幅圖可以得知,在有鹽脅迫時(shí),GB作用下液泡膜NHX載體活性有所增強(qiáng)H+泵活性沒有變化,說明GB引起鹽脅迫下液泡中Na+濃度的顯著變化,可能與液泡膜NHX載體活性增強(qiáng)有關(guān),而與液泡膜H+泵活性無關(guān),D錯(cuò)誤。
故選ABC。
16. 在適宜溫度和大氣CO2濃度條件下,測(cè)得某森林中林冠層四種主要植物幼苗的生理指標(biāo)(見表)。下列分析正確的是( )
注:光補(bǔ)償點(diǎn)指光合速率等于呼吸速率時(shí)的光強(qiáng);光飽和點(diǎn)指達(dá)到最大光合速率所需的最小光強(qiáng)。
A. 光照強(qiáng)度小于6千勒克斯時(shí),構(gòu)樹幼苗葉肉細(xì)胞需要的CO2全部來自外界
B. 光照強(qiáng)度為10千勒克斯時(shí),影響構(gòu)樹和刺槐幼苗光合速率的環(huán)境因素都有光照強(qiáng)度和CO2濃度等
C. 若將光照強(qiáng)度突然由2千勒克斯增加到4千勒克斯,短時(shí)間內(nèi)香樟幼苗葉肉細(xì)胞中的C3會(huì)減少
D. 在樹冠遮蔽嚴(yán)重、林下光照較弱的環(huán)境中,胡頹子和香樟的幼苗存活率高于刺槐和構(gòu)樹
【答案】CD
【解析】
【分析】根據(jù)題干和題表分析,影響表中植物光合作用的因素主要是光照強(qiáng)度,光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)呼吸作用速率等于光合作用速率,光飽和點(diǎn)以后,影響各種植物的光合作用速率的因素不再是自變量光照強(qiáng)度,而是溫度或CO2濃度等。真正的光合作用速率=呼吸作用速率+凈光合作用速率。
【詳解】A、光照強(qiáng)度小于6千勒克斯時(shí),構(gòu)樹幼苗葉肉細(xì)胞中光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度,所以需要的CO2全部來自于細(xì)胞呼吸,A錯(cuò)誤;
B、光照強(qiáng)度為10千勒克斯時(shí),構(gòu)樹幼苗光合速率未達(dá)到最大值,影響構(gòu)樹幼苗光合速率的環(huán)境因素是光照強(qiáng)度;光照強(qiáng)度為10千勒克斯時(shí),刺槐幼苗光合速率達(dá)到最大值,此時(shí)影響刺槐幼苗光合速率的環(huán)境因素為CO2濃度,B錯(cuò)誤;
C、若將光照強(qiáng)度突然由2千勒克斯增加到4千勒克斯,香樟幼苗葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生的[H]和ATP會(huì)增多,C3的還原速率加快,C3會(huì)減少,C正確;
D、由于胡頹子和香樟的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)均較低,在樹冠遮蔽嚴(yán)重、林下光照較弱的環(huán)境中,胡頹子和香樟的幼苗存活率高于刺槐和構(gòu)樹,D正確。
故選CD。
三、非選擇題(共60分,五大題)
17. 圖甲表示狗尾草的葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞中部分物質(zhì)代謝關(guān)系,其中的①~⑧代表代謝過程。請(qǐng)分析并回答下列問題:
(1)據(jù)圖甲分析,葉肉細(xì)胞CO2固定的產(chǎn)物天冬氨酸通過______(填結(jié)構(gòu)名稱)進(jìn)入維管束鞘細(xì)胞中,經(jīng)過一系列反應(yīng)后轉(zhuǎn)變?yōu)樘O果酸;圖甲中卡爾文循環(huán)發(fā)生的場(chǎng)所是______。代謝過程④⑤⑧中,屬于放能反應(yīng)的有______。
(2)龍舌草是一種水生植物,在同一葉肉細(xì)胞內(nèi)就能完成圖甲中類似代謝過程,據(jù)此推測(cè)龍舌草葉肉細(xì)胞中的葉綠體有______種類型。為了適應(yīng)水體中低CO2濃度的環(huán)境,龍舌草光合作用所需的CO2除了由蘋果酸提供外,還能吸收______用于光合作用。
(3)為進(jìn)一步探究龍舌草晝夜酸度變化趨勢(shì)與光合作用的關(guān)系,研究小組進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)并得出圖乙、圖丙所示的結(jié)果。
在低CO2濃度條件下,龍舌草葉片晝夜酸度變化規(guī)律是______。據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè),龍舌草葉片晝夜酸度變化的原因可能是______。
【答案】(1) ①. 胞間連絲 ②. 維管束鞘細(xì)胞的葉綠體基質(zhì) ③. ⑤
(2) ①. 2 ②. 水體中的CO2、水體中的HCO3-、自身細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的CO2
(3) ①. 夜晚升高,白天降低 ②. 蘋果酸夜晚積累,白天分解產(chǎn)生CO2,消耗蘋果酸
【解析】
【小問1詳解】
高等植物相鄰兩個(gè)細(xì)胞之間形成通道,攜帶信息的物質(zhì)可以通過通道進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞。根據(jù)圖甲可以看出,天冬氨酸通過細(xì)胞之間的通道,即胞間連絲,進(jìn)入維管束鞘細(xì)胞;據(jù)圖甲和已有知識(shí)可知,卡爾文循環(huán)(暗反應(yīng))發(fā)生的場(chǎng)所是維管束鞘細(xì)胞的葉綠體基質(zhì);據(jù)圖甲信息判斷,代謝過程④⑤⑧中,④將NADPH轉(zhuǎn)化為NADP+,根據(jù)光合作用光反應(yīng)的能量變化,推測(cè)該過程為吸能反應(yīng),⑤將NAD+轉(zhuǎn)化成NADH,根據(jù)細(xì)胞呼吸的能量變化,推測(cè)該過程為放能反應(yīng),⑧消耗了ATP,為吸能反應(yīng)。
【小問2詳解】
除圖甲所示光合作用類型外,還有常規(guī)光合作用類型(葉綠體中完成全部環(huán)節(jié)),故推測(cè)龍舌草葉肉細(xì)胞內(nèi)的葉綠體有2種類型;從圖甲可知,HCO3-和CO2可以相互轉(zhuǎn)化,據(jù)此判斷,龍舌草光合作用所需的CO2除由蘋果酸提供外,吸收水體中的CO2、自身細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的CO2、水體中的HCO3-產(chǎn)生的CO2均可用于其進(jìn)行光合作用。
【小問3詳解】
觀察圖乙可知,在低CO2濃度條件下,龍舌草葉片酸度變化為夜晚升高,白天降低;由圖丙可知,低CO2濃度條件下,蘋果酸含量白天降低,夜晚升高。據(jù)此推測(cè),龍舌草葉片晝夜酸度變化的原因可能是蘋果酸夜晚積累,白天分解產(chǎn)生CO2,消耗蘋果酸。
18. Rubisc酶是暗反應(yīng)中的關(guān)鍵酶,它催化CO2與RuBP生成三碳化合物。某實(shí)驗(yàn)小組欲研究水稻光合作用的相關(guān)生理過程,以水稻的低葉綠素含量突變體(YL)與野生型(WT)為實(shí)驗(yàn)材料,采用隨機(jī)分組設(shè)計(jì),設(shè)置3種氮肥處理,即0N(全生育期不施氮肥)、MN(全生育期施純氮120kg·hm-2)和HN(全生育期施純氮240kg·hm-2),并測(cè)定飽和光照強(qiáng)度(1000μml·m-2·s-1)下的氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度,結(jié)果如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:
(1)比較YL與WT的葉綠素含量差異時(shí),常用________提取葉綠素;限制暗反應(yīng)速率的內(nèi)在因素可能有____________________。
(2)圖示結(jié)果表明,在MN與HN處理下,YL與WT相比,前者氣孔導(dǎo)度較大,但二者胞間CO2濃度卻無顯著差異。由此推斷在MN與HN處理下,YL的光合速率________WT的,分析其原因是____________________。
(3)研究表明,葉綠素含量高并不是葉片光合速率大的必需條件。葉片中的葉綠素含量存在“冗余”現(xiàn)象,因此,適當(dāng)降低____________________將有助于減少葉片中氮素在合成葉綠素過程中的消耗,最終提高葉片光合速率。
(4)Rubisc酶催化CO2與RuBP生成三碳化合物的過程稱為________,葉肉細(xì)胞中Rubisc酶含量高,有利于提高光合速率,但合成Rubisc酶需要消耗大量的氮素。已知YL的Rubisc酶含量顯著高于WT的,結(jié)合題圖分析,與WT的氮素利用途徑相比,YL的氮素利用途徑可能是____________________。
【答案】(1) ①. 無水乙醇 ②. 光合作用有關(guān)酶的數(shù)量與活性
(2) ①. 高于 ②. YL較高光合速率會(huì)較快地固定與消耗胞間CO2,從而在一定程度上降低了胞間CO2濃度,使其與WT的胞間CO2濃度差異不大(或在MN與HN處理下,YL的氣孔導(dǎo)度大于WT的,但YL與WT的胞間CO2濃度基本相同,YL的光合作用消耗了更多的CO2)
(3)葉片中的葉綠素含量
(4) ①. CO2的固定 ②. YL更傾向于將氮素用于Rubisc酶的合成,而不是葉綠素的合成
【解析】
【分析】光合色素易溶于有機(jī)溶劑,葉綠素的提取用無水乙醇,光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng),光照強(qiáng)度、溫度、水、二氧化碳等因素影響光合作用速率。
【小問1詳解】
葉綠素的提取用無水乙醇;光合作用內(nèi)在因素中光合作用有關(guān)酶的數(shù)量與活性可以限制暗反應(yīng)速率。
【小問2詳解】
CO2是暗反應(yīng)的原料,在MN與HN處理下,YL與WT相比,前者氣孔導(dǎo)度較大,但二者胞間CO2濃度卻無顯著差異,YL較高的光合速率會(huì)較快地固定與消耗胞間CO2,從而在一定程度上降低了胞間CO2濃度,使其與WT的胞間CO2濃度差異不大(或在MN與HN處理下,YL的氣孔導(dǎo)度大于WT的,但YL與WT的胞間CO2濃度基本相同,YL的光合作用消耗了更多的CO2),因此YL的光合速率高于WT的。
【小問3詳解】
葉片中的葉綠素含量存在“冗余”現(xiàn)象,適當(dāng)降低葉片中的葉綠素含量,有助于減少葉片中氮素在合成葉綠素過程中的消耗,最終提高葉片光合速率。
【小問4詳解】
由題意可知,Rubisc酶是暗反應(yīng)中的關(guān)鍵酶,它催化CO2與RuBP生成三碳化合物,此過程稱為CO2的固定。合成Rubisc酶需要消耗大量的氮素,結(jié)合題圖分析,與WT的氮素利用途徑相比,YL更傾向于將氮素用于Rubisc酶的合成,而不是葉綠素的合成。
【點(diǎn)睛】本題考查暗反應(yīng)中的相關(guān)知識(shí),旨在讓學(xué)生通過題意對(duì)信息進(jìn)行有效的提取和分析,結(jié)合所學(xué)進(jìn)行準(zhǔn)確作答。
19. 為了提高植物的生態(tài)效益,有人做了相關(guān)實(shí)驗(yàn),繪出下列四圖。請(qǐng)回答有關(guān)的問題:

(1)甲圖中a和b表示的物質(zhì)是__________________________________。
(2)乙圖表示在二氧化碳充足的條件下,某植物光合速率與光照強(qiáng)度和溫度的關(guān)系。則植物在光照強(qiáng)度為4000勒克斯前,影響光合作用速率的主要因素是_______。
(3)丙圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時(shí),CO2釋放量和O2吸收量的關(guān)系圖,若細(xì)胞呼吸的底物是葡萄糖,則在氧濃度為c時(shí),無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量的_______倍。當(dāng)氧濃度為d時(shí),該植物器官進(jìn)行的細(xì)胞呼吸反應(yīng)式為___________________________________。
(4)丁圖是某興趣小組將該植物栽培在密閉玻璃溫室中,用紅外線測(cè)量?jī)x測(cè)得室內(nèi)的CO2濃度與時(shí)間關(guān)系的曲線。由圖丁可推知,光合速率與呼吸速率相等的點(diǎn)是_____。(填字母)
Ⅱ.對(duì)農(nóng)作物光合作用和呼吸作用的研究,可以指導(dǎo)我們的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。下面是某研究小組以番茄為材料所做的相關(guān)實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果,請(qǐng)回答相關(guān)問題。

(5)甲圖給我們的啟示是,在栽培農(nóng)作物時(shí)要注意______________。
(6)乙圖給我們的啟示是,在密閉大棚種植作物時(shí)要注意______________。
(7)將對(duì)稱葉片左側(cè)遮光右側(cè)曝光(如圖丙),并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠种g的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射12小時(shí)后,從兩側(cè)截取同等面積的葉片,烘干稱重,分別記為a和b(單位:g)。則b-a所代表的是12小時(shí)內(nèi)______________。
(8)裝置?。ㄈ鐖D丁)可用來探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響。根據(jù)該圖的材料及設(shè)置,可以確定該實(shí)驗(yàn)的因變量應(yīng)該是______________。
【答案】(1)ATP和[H]
(2)光照強(qiáng)度 (3) ①. 1.5 ②. C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量 (4)f和h (5)合理密植
(6)經(jīng)常補(bǔ)充CO2 (7)右側(cè)截取部分的光合作用制造的有機(jī)物總量
(8)單位時(shí)間上浮葉片數(shù)量
【解析】
【分析】本題兩大小題,第一大題考察影響光合速率的多因素分析、有氧呼吸和無氧呼吸的計(jì)算、密閉容器中植物進(jìn)行光合作用和呼吸作用二氧化碳的變化。第二大題考察提高光合作用的速率的措施、半葉法計(jì)算總光合速率、探究CO2對(duì)光照強(qiáng)度的影響的實(shí)驗(yàn)。
【小問1詳解】
甲圖(植物的光合作用)中a和b表示的物質(zhì)是ATP和[H]。
【小問2詳解】
乙圖表示在二氧化碳充足的條件下光照強(qiáng)度、溫度對(duì)植物光合作用的影響。植物在光照強(qiáng)度為4000勒克斯前,影響光合作用速率的主要因素是光照強(qiáng)度,4000勒克斯后,溫度影響光合速率的主要因素。
【小問3詳解】
由丙圖知:C點(diǎn)時(shí),植物進(jìn)行呼吸釋放6個(gè)CO2,吸收4個(gè)氧氣,說明植物進(jìn)行有氧呼吸釋放4個(gè)CO2,無氧呼吸釋放2個(gè)CO2,有氧呼吸消耗葡萄糖摩爾數(shù):產(chǎn)生的CO2摩爾數(shù)為1:6;無氧呼吸消耗葡萄糖摩爾數(shù):產(chǎn)生的CO2摩爾數(shù)為1:2.因此無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量的1.5倍。當(dāng)氧濃度為d時(shí),該植物器官只進(jìn)行有氧呼吸,進(jìn)行的細(xì)胞呼吸反應(yīng)式為C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。
【小問4詳解】
丁圖是某興趣小組將該植物栽培在密閉玻璃溫室中,用紅外線測(cè)量?jī)x測(cè)得室內(nèi)的CO2濃度與時(shí)間關(guān)系的曲線。由圖丁可推知,光合速率與呼吸速率相等的點(diǎn)是f.h兩個(gè)拐點(diǎn)。f點(diǎn)之前,呼吸作用大于光合作用,在f點(diǎn)之后h點(diǎn)之前,光合速率大于呼吸速率;在h點(diǎn)之后,呼吸速率大于光合速率。
【小問5詳解】
甲圖是種植密度對(duì)植物光合速率的影響,發(fā)現(xiàn)不同的種植密度,植物的光合速率不一樣,啟發(fā):合理密植。
【小問6詳解】
在密閉大棚(CO2濃度有限),種植作物時(shí)要注意補(bǔ)充CO2。
【小問7詳解】
左側(cè)葉子12小時(shí)內(nèi)只進(jìn)行呼吸作用,a=原葉重-呼吸消耗的質(zhì)量;右側(cè)葉子12小時(shí)內(nèi)進(jìn)行光合作用和呼吸作用,b=原葉重+凈光合作用產(chǎn)生的質(zhì)量,b-a=12小時(shí)內(nèi)右側(cè)截取部分的光合作用制造的有機(jī)物總量。
【小問8詳解】
圖丁可用來探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響,光合作用產(chǎn)生氧氣,可通過單位時(shí)間植物葉釋放的氧氣量來判斷光合速率,可以確定該實(shí)驗(yàn)的因變量應(yīng)該單位時(shí)間上浮葉片的數(shù)量。
【點(diǎn)睛】本題考察呼吸作用和光合作用相關(guān)知識(shí),以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),難度較大。其中關(guān)于植物在密閉容器進(jìn)行光合作用和呼吸作用時(shí)CO2的變化,搞清楚幾個(gè)拐點(diǎn)的意思,最后的點(diǎn)是高于起始點(diǎn),還是低于或者等于,如果終點(diǎn)和起始點(diǎn)的CO2量一樣,整個(gè)過程,凈光合速率為0,如果低于,說明凈光合大于0,反之小于0。
20. 2021年2月5日,國家航天局公布了“天問一號(hào)”傳回的首幅火星圖像,微博熱評(píng)第一就是:火星上能種菜嗎?火星大氣中的CO2占95.3%,N2占2.7%,O2占0.1%,大氣密度約是地球1%。(地球大氣中CO2占0.03%,N2占78%,O2占21%)。
(1)據(jù)此分析,自然條件下火星上可以種菜嗎?__________為什么?__________
(2)美國和中國都極為重視人工光合作用,期待這方面的突破能給移民火星帶來契機(jī)。自然光合作用中太陽能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)換效率極低,例如賽達(dá)伯格湖能量流動(dòng)圖解中 __________與入射太陽能之比還不到0.1%。
(3)為此有人工光合研究者從菠菜中分離類囊體膜(TEM),并將其與16種酶(類似卡爾文循環(huán)中的酶)一起包裹在油包水液滴中構(gòu)成人工光合系統(tǒng)。光照后,該系統(tǒng)中ATP增加,NADPH減少,并且生成了有機(jī)物,證明了該系統(tǒng)的有效性。
從細(xì)胞代謝的角度分析,該系統(tǒng)與葉肉細(xì)胞相比主要優(yōu)點(diǎn)是:
①_______________________________________________________________。
②_____________________________________________ ,從而提高光能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)化效率。
(4)下圖是驗(yàn)證該系統(tǒng)有效性的一個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^觀察中間產(chǎn)物NADPH的濃度變化,從而間接地檢測(cè)TEM驅(qū)動(dòng)16種酶中的G酶所催化的反應(yīng)的有效性。
上述實(shí)驗(yàn)分四組,在同等條件下在油包水液滴中分別加入等量有機(jī)物1和圖所示物質(zhì)。組1和組2的作用分別是:
組1 ____________________________________;組2 _______________________________。
實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是 ________________________________________________________。
【答案】 ①. 不能 ②. 火星上沒有充足的氧氣供植物(在夜晚)進(jìn)行呼吸作用(或有氧呼吸),(無法進(jìn)行正常生理活動(dòng)) ③. 生產(chǎn)者的同化量(或生產(chǎn)者固定太陽能的量) ④. 無呼吸作用,能夠更有效的積累有機(jī)物 ⑤. 能夠利用更少的ATP進(jìn)行有機(jī)物合成(或該系統(tǒng)能正常合成有機(jī)物且ATP增加) ⑥. 組1起(陰性)對(duì)照作用,排除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾(或組1起對(duì)照作用,保證NADPH的變化是因?yàn)榧尤隚酶而引起的(增加信度) ⑦. 組2起(空白)對(duì)照作用,和組3、組4對(duì)照,觀察加入G酶對(duì)NADPH變化的影響 ⑧. (在光照條件下)TEM可以驅(qū)動(dòng)G酶所催化的反應(yīng)(或G酶能夠在TEM存在的情況下催化反應(yīng)進(jìn)行)
【解析】
【分析】1、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者,營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈和食物網(wǎng))。
2、生態(tài)系統(tǒng)的功能是能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞。
3、分析題圖可知本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^觀察中間產(chǎn)物NADPH的濃度變化,從而間接地檢測(cè)TEM驅(qū)動(dòng)16種酶中的G酶所催化的反應(yīng)的有效性,自變量是G酶的催化有效性,因變量是中間產(chǎn)物NADPH的濃度。
【詳解】(1)分析題干可知火星上含有較高濃度的二氧化碳,不含有充足的氧氣,因此無法保證植物(在夜晚)進(jìn)行呼吸作用(或有氧呼吸),自然條件下火星上不可以種菜。
(2)流經(jīng)自然生態(tài)系統(tǒng)的總能量是指身生產(chǎn)者固定的太陽能。
(3)分析題圖干可知人工光合系統(tǒng)能夠進(jìn)行光合作用,而不能進(jìn)行呼吸作用,與葉肉細(xì)胞相比其優(yōu)點(diǎn)為無呼吸作用,能夠更有效的積累有機(jī)物,能夠利用更少的ATP進(jìn)行有機(jī)物合成。
(4)分析題圖可知本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^觀察中間產(chǎn)物NADPH的濃度變化,從而間接地檢測(cè)TEM驅(qū)動(dòng)16種酶中的G酶所催化的反應(yīng)的有效性,自變量是G酶的催化有效性,因變量是中間產(chǎn)物NADPH的濃度,由此可見組1組起對(duì)照作用,排除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾,組2起(空白)對(duì)照作用,和組3、組4對(duì)照,觀察加入G酶對(duì)NADPH變化的影響。分析曲線可知組3和組4的中間產(chǎn)物NADPH的濃度較低,由此說明(在光照條件下)TEM可以驅(qū)動(dòng)G酶所催化的反應(yīng)。
【點(diǎn)睛】本題重點(diǎn)考查生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí),要求考生能夠獲取題目有效信息,整合進(jìn)行答題。
21. ATP合酶是一個(gè)含多亞基的跨膜蛋白復(fù)合物,能利用質(zhì)子(H+)梯度產(chǎn)生的質(zhì)子流將ADP和Pi合成為ATP。它由頭部(F1)和嵌入膜內(nèi)的柄部(F0)組成。F1含5種亞基() ,F(xiàn)0含3種亞基() ,圖甲是其結(jié)構(gòu)示意圖。白念珠菌會(huì)引起系統(tǒng)性真菌感染疾病,為了尋找治療這種感染疾病的有效藥物,研究人員將野生型白念珠菌通過基因敲除等方法獲得了ATP2缺失株(ATP合酶 亞基編碼基因缺失)及ATP2回復(fù)株(ATP2缺失株恢復(fù)野生型基因序列),進(jìn)行了系列研究,圖乙和圖丙為部分研究結(jié)果。請(qǐng)分析回答:
(1)幾乎所有生物細(xì)胞中均存在ATP合酶,說明各種細(xì)胞內(nèi)的_________供應(yīng)機(jī)制相同,該事實(shí)體現(xiàn)了生物界具有______________性。
(2)據(jù)圖甲分析,ATP合酶的F0具有_________ 的特點(diǎn)(“親水性”或“疏水性”),它可作為H+通道,由此判斷,此處H+跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞讲豢赡苁莀____________。
(3)植物葉肉細(xì)胞中,圖甲M膜可能是___________。 在黑暗條件下,圖甲結(jié)構(gòu)產(chǎn)生ATP,則圖中H+產(chǎn)生于__________ 階段(填生理過程) ;光照條件下,若M膜兩側(cè)的H+濃度梯度突然消失,其他條件不變,短時(shí)間內(nèi)葉綠體中三碳化合物含量會(huì)____________。
(4)圖乙為體外培養(yǎng)條件下,實(shí)驗(yàn)所用白念珠菌的生長(zhǎng)曲線圖,結(jié)果表明:ATP2基因是白念珠菌存活的_________ (“必需基因” 或“非必需基因”)。
(5)圖丙為實(shí)驗(yàn)小鼠接種不同白念珠菌后的生存率示意圖,接種ATP2缺失株30天后小鼠的存活率為100% ,而接種野生型菌株和回復(fù)株的小鼠于第15天全部死亡,該結(jié)果說明了_________, 從而為篩選能夠作用于該靶點(diǎn)的抗真菌藥物提供科學(xué)基礎(chǔ)。
【答案】 ①. 能量 ②. 統(tǒng)一性 ③. 疏水性 ④. 自由擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸(胞吞胞吐) ⑤. 線粒體內(nèi)膜、類囊體; ⑥. 有氧呼吸第一、二階段 ⑦. 增加 ⑧. “非必需基因” ⑨. ATP2基因(ATP合酶亞基編碼基因)缺失后白念珠菌無法對(duì)小鼠造成致死性感染
【解析】
【分析】膜上的ATP核酶將ADP和Pi轉(zhuǎn)化成ATP,該酶在線粒體內(nèi)膜和葉綠體的類囊體薄膜上存在,參與有氧呼吸第三階段和光反應(yīng)階段的ATP合成,圖乙中ATP2缺失株吸光值(細(xì)菌數(shù)量)隨時(shí)間的增加而增加最終保持穩(wěn)定,增長(zhǎng)速率和最大值小于野生型植株和回復(fù)株,ATP2缺失株小鼠存活率100%,說明ATP2基因(ATP合酶亞基編碼基因)缺失后白念珠菌無法對(duì)小鼠造成致死性感染。
【詳解】(1)幾乎所有細(xì)胞都存在ATP合酶,ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì),說明各細(xì)胞內(nèi)的能量供應(yīng)機(jī)制相同,體現(xiàn)生物界的統(tǒng)一性;
(2)ATP合酶的F0端位于膜內(nèi),說明其具有疏水性的特點(diǎn),作為H+的通道,H+需要通道才能進(jìn)入膜內(nèi),說明不是自由擴(kuò)散,該過程產(chǎn)生ATP,說明不是主動(dòng)運(yùn)輸;
(3)葉肉細(xì)胞內(nèi)能產(chǎn)生ATP的有線粒體和葉綠體,M膜可能是線粒體內(nèi)膜或葉綠體類囊體薄膜,黑暗條件下光反應(yīng)不能進(jìn)行,產(chǎn)生ATP的為有氧呼吸,有氧呼吸第三階段的H+來自于有氧呼吸第一二階段,光照下,光反應(yīng)階段產(chǎn)生ATP和[H]用于暗反應(yīng)C3的還原,膜兩側(cè)的H+消失,ATP的產(chǎn)生受阻,C3還原減緩,C3積累增加;
(4)ATP2缺失株也能增殖,雖然數(shù)量受到一定的影響,但是能正常存活,說明ATP2基因是非必需基因;
(5)接種ATP2缺失株30天后小鼠的存活率為100% ,而接種野生型菌株和回復(fù)株的小鼠于第15天全部死亡,說明ATP2基因(ATP合酶亞基編碼基因)缺失后白念珠菌無法對(duì)小鼠造成致死性感染。
【點(diǎn)睛】本題考察細(xì)胞代謝中ATP的產(chǎn)生,需要學(xué)生能夠看懂圖,并且結(jié)合課本知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行遷移運(yùn)用,題目難度較大,對(duì)學(xué)生的能力要求較高。選項(xiàng)/框號(hào)
1
2
3
4
5
6
A
細(xì)胞中的脂質(zhì)
脂肪
磷脂
膽固醇
性激素
維生素D
B
植物細(xì)胞中的儲(chǔ)能物質(zhì)
脂肪
蛋白質(zhì)
多糖
淀粉
纖維素
C
細(xì)胞中的生物大分子
蛋白質(zhì)
多糖
核酸
核糖核苷酸
脫氧核糖核苷酸
D
動(dòng)物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)
細(xì)胞膜
細(xì)胞核
細(xì)胞質(zhì)
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
細(xì)胞器
物像大小
看到細(xì)胞數(shù)目
視野亮度
物像與裝片的距離
視野范圍
高倍鏡





低倍鏡



遠(yuǎn)

步驟
基本過程
試管1
試管2
試管3
試管4
試管5
試管6
1
加入1%淀粉溶液
3mL
-
3mL
-
3mL
-
2
加入2%蔗糖溶液
-
3mL
-
3mL
-
3mL
3
加入稀釋的人新鮮唾液
-
-
1mL
1mL
-
-
4
加入蔗糖酶溶液
-
-
-
-
1mL
1mL
5
37℃保溫15min,加本尼迪特試劑
2mL
2mL
2mL
2mL
2mL
2mL
6
80~100℃熱水浴2~3min,觀察


有紅黃色沉淀
無紅黃色沉淀
?
?
指標(biāo) 物種
構(gòu)樹
刺槐
香樟
胡頹子
光補(bǔ)償點(diǎn)(千勒克斯)
6
4
1.8
1.1
光飽和點(diǎn)(千勒克斯)
13
9
3.5
2.6

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