2022-2023学年宁夏石嘴山市平罗中学高三上学期期中生物试题(重点班)含解析
展开宁夏石嘴山市平罗中学2022-2023学年高三上学期期中生物试题(重点班)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下图中甲、乙、丙是细胞内重要的三种多聚体,和为其单体。请结合此图,判断以下叙述中正确的有几项( )
①同一人肌肉细胞和肝细胞中,甲一般相同,乙、丙有所不同
②在人体细胞内,a共有8种
③ATP是由a连接三个磷酸基团形成的
④b可与双缩柡试剂发生紫色反应
⑤某些乙类物质能降低化学反应的活化能
⑥乙的组成元素与磷脂分子相同
⑦某些乙类物质有氢键
A.二项 B.三项 C.四项 D.五项
【答案】D
【分析】题图分析:图中甲、乙、丙为细胞内重要的三种多聚体,a和b为其单体。由于噬菌体的组成成分是蛋白质和DNA,SARS病毒的组成成分是蛋白质和RNA,因此图中a为核苷酸,甲是DNA,乙是RNA,b是氨基酸,丙是蛋白质。
【详解】①人体体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂形成的,因此同一人肌肉细胞和肝细胞中,甲DNA一般相同,但由于基因的选择性表达,乙RNA和丙蛋白质一般不完全相同,①正确。
②人体细胞内含有DNA和RNA两种核酸,因此含有8种a核苷酸(四种脱氧核苷酸+四种核糖核苷酸),②正确;
③ATP是由a中的腺嘌呤核糖核苷酸连接2个磷酸基团形成的,③错误;
④b为氨基酸,其不能与双缩脲试剂发生紫色反应,④错误;
⑤乙为RNA,某些RNA为酶,能降低化学反应的活化能,起到催化作用,⑤正确;
⑥乙为RNA,其组成元素与磷脂分子相同,都是C、H、O、N、P,⑥正确;
⑦乙为RNA,通常为单链结构,包括mRNA、tRNA和rRNA,其中tRNA存在局部双链结构,含有氢键,⑦正确。共五项正确。
故选D。
2.血液中谷丙转氨酶的含量是反映肝功能的指标之一。谷丙转氨酶存在于人体的各个细胞中,肝细胞中含量最高。若肝细胞受损,会有较多的谷丙转氨酶进入到血液里面,做肝功能检查时会出现谷丙转氨酶明显升高的情况。下列相关说法错误的是( )
A.谷丙转氨酶发挥作用的过程中自身不会被分解,但也要不断更新
B.谷丙转氨酶可作为检查肝功能的指标依据了细胞膜具有控制物质进出的功能
C.谷丙转氨酶属于胞内蛋白,因此在游离的核糖体合成后不需要进行加工
D.谷丙转氨酶在肝细胞中含量高是与肝脏的功能相适应的
【答案】C
【分析】谷丙转氨酶主要存在于肝细胞内,是肝细胞内一种重要的标志蛋白.血液中谷丙转氨酶含量升高,原因可能是患者肝细胞受损,细胞膜的控制物质进出细胞功能丧失。
【详解】A、酶在反应前后化学性质不变,由于酶活性也易受到影响,因此要不断更新,A正确;
B、正常情况下,谷丙转氨酶主要位于肝脏细胞中,若肝细胞受损,则控制物质进出细胞的功能受损,导致血液中谷丙转氨酶含量升高,B正确;
C、谷丙转氨酶属于胞内蛋白,但合成后仍需要进行加工,形成一定的空间结构,C错误;
D、谷丙转氨酶在肝细胞中含量高是与肝脏作为物质代谢的重要器官的功能是相适应的,D正确。
故选C。
3.新冠病毒的遗传物质RNA表达后,产物经剪切加工才能形成功能蛋白。抗新冠病毒药物M是一种核苷类似物,在新冠病毒复制时能掺入新合成的RNA,抑制病毒增殖。下列叙述错误的是( )
A.新冠病毒遗传物质的基本单位是核糖核苷酸
B.阻止蛋白酶的剪切加工能确保功能蛋白的完整性
C.新冠病毒RNA的复制和表达均发生在宿主细胞中
D.感染病毒的中晚期患者使用药物M治疗效果可能不佳
【答案】B
【分析】新冠病毒是RNA病毒,是由RNA和蛋白质组成,其RNA能自我复制和作为翻译的模板合成自身的蛋白质。
【详解】A、新冠病毒遗传物质是RNA,RNA的基本单位是核糖核苷酸,A正确;
B、新冠病毒的RNA表达后,经剪切加工才能形成功能蛋白,若阻止蛋白酶剪切加工,则其功能蛋白的完整性被破坏,功能受到影响,B错误;
C、新冠病毒营寄生生活,没有独立的新陈代谢能力,RNA的复制和表达均发生在宿主细胞中,C正确;
D、药物M抑制病毒增殖,感染病毒的中晚期患者,其体内病毒的含量已经很高,使用药物M治疗效果可能不佳,D正确。
故选B。
4.下列叙述正确的是( )
A.大肠杆菌和蓝藻在结构上有统一性,具体体现在它们都有细胞壁、细胞膜、细胞质(核糖体)等
B.蓝藻与变形虫结构上的根本区别是前者营养方式为自养,后者营养方式为异养
C.颤藻与发菜的共同点是都能进行光合作用,但颤藻含光合色素,而发菜细胞含叶绿体
D.细胞学说揭示了动物和植物统一性和生物体结构多样性
【答案】A
【分析】真核生物包括:动物、植物、原生生物等。原核生物包括细菌、蓝藻、支原体、衣原体、立克次氏体等。二者最根本的区别是有无以核膜为界限的细胞膜。蓝藻因为具有叶绿素和藻蓝素,所以能光合作用,属于自养生物。
【详解】A、大肠杆菌和蓝藻属于原核细胞,都有细胞膜、细胞质、核糖体、细胞壁、遗传物质都是DNA,A正确;
B、蓝藻是原核生物,变形虫是真核生物,根本区别是有无以核膜为界限的细胞核,蓝藻可以光合作用,属于自养生物,变形虫属于异养生物,B错误;
C、颤藻与发菜都属于原核生物,属于蓝藻,可以光合作用,没有叶绿体,有藻蓝素和叶绿素,C错误;
D、细胞学说揭示了生物界的统一性,没有揭示多样性,D错误。
故选A。
5.如下图1是细胞中3种化合物含量的扇形图,图2是活细胞中元素含量的柱状图,下列说法不正确的是(( )
A.若图1表示活细胞,则A、B化合物共有的元素中含量最多的是a
B.若图1表示完全脱水的细胞中主要化合物含量的扇形图,则A化合物可与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀
C.脂肪的组成元素为C、H、O,与糖类相比,其含氢量较高
D.若图1表示活细胞,则B化合物可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
【答案】B
【分析】细胞中含量最多的物质是水,其次是蛋白质;细胞鲜重中含量最多的元素依次是O、C、H、N,干重含量最多的元素依次是C、O、N、H。
【详解】A、根据题意和图示分析可知,若图1表示活细胞,则A、B化合物分别是水、蛋白质,图2细胞鲜重中a、b、c分别是O、C、H,所以A、B共有的元素中含量最多的是a,即氧元素,A正确;
B、图1表示细胞完全脱水后化合物含量扇形图,则A为蛋白质,能与双缩脲试剂发生作用出现紫色,斐林试剂与还原糖反应会出现砖红色沉淀,B错误;
C、脂肪的组成元素为C、H、O,与糖类相比,其碳和氢元素的比例较高,而氧元素的含量低,C正确;
D、若图1表示活细胞,则B化合物为蛋白质,蛋白质可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应,D正确。
故选B。
6.下图表示某酶的作用模式图。下列叙述错误的是( )
A.该酶合成后需要经过内质网的加工
B.该分子内部会出现碱基互补配对
C.催化过程中有氢键的形成
D.催化过程中有氢键的断裂
【答案】A
【分析】分析题图:图示表示某酶的作用模式图,该酶能和底物RNA间进行碱基互补配对,说明其化学本质是RNA。
【详解】A、由以上分析可知,该酶的化学本质是RNA,合成后不需要经过内质网的加工,A错误;
BC、该酶能和底物RNA间进行碱基互补配对,由此可见催化过程中有氢键的形成,B、C正确;
D、经过酶促反应后,酶与底物RNA分离,此时有氢键的断开,D正确。
故选A。
【点睛】要求考生识记酶的概念及化学本质,能正确分析题图,再结合图中信息准确判断各选项。
7.核孔与核纤层(组分为核纤层蛋白,存在于内层核膜内侧)紧密结合,成为核孔复合体。核孔复合体具有双功能和双向性。双功能表现在既有被动运输,又有主动运输;双向性表现在既介导蛋白质的入核运输,又介导RNA、RNP(含有RNA的核蛋白)等的出核运输。下列分析正确的是( )
A.如果某个细胞表达了核纤层蛋白,那么它一定完成了细胞分化
B.物质进出细胞核的方式都为需要载体、消耗能量的主动运输
C.RNP中含有的RNA和蛋白质均在细胞核内合成
D.核质间的物质交换体现了核膜的控制物质进出和信息交流的作用
【答案】D
【分析】细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。细胞核是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。
【详解】A、绝大多数真核细胞都有细胞核,都会表达核纤层蛋白基因,因此不能说明其已经完成了细胞分化,A错误;
B、由题意可知,物质进出细胞核的方式既有被动运输,又有主动运输,B错误;
C、RNP中含有的RNA在细胞核内合成 ,蛋白质在细胞质中的核糖体合成,C错误;
D、核质间的物质交换体现了核膜功能,即控制物质进出和信息交流的作用,D正确。
故选D。
8.头孢拉定是一种常见的医用口服抗生素,某人因长期服用头孢拉定,医生在其肠道中发现某种大肠杆菌的数量显著增加,下列分析正确的是( )
A.该菌中核糖体上合成的酶降解抗生素的能力比普通细菌的强
B.该菌含有的多种抗性基因都分布于细胞核中
C.头孢拉定是一种蛋白质,强酸性的环境会改变头孢拉定的空间结构,抑制其杀菌效果
D.该菌经化学成分分析,其含量最多的化合物是以碳链为骨架
【答案】A
【分析】原核细胞与真核细胞共有的特征是均有细胞膜、细胞质构成,均有核糖体这一合成蛋白质的细胞器,均以DNA作为遗传物质,原核细胞与真核细胞最明显的差异是有无核膜包被的成形的细胞核。
【详解】A、据题干分析可知,该菌具有抗药性,其核糖体上合成的酶降解抗生素的能力比普通细菌的强,A正确;
B、该菌属于原核生物,不含细胞核,B错误;
C、题干信息可知,头孢拉定是一种抗生素,不是蛋白质,C错误;
D、该菌经化学成分分析,其含量最多的化合物是水,以碳链为骨架的是生物大分子,如蛋白质、核酸等,D错误。
故选A。
9.蛋白质是生命的物质基础,是生命活动的主要承担者。下列有关蛋白质的叙述,错误的是( )
A.不同生物的细胞中蛋白质种类不同的根本原因是不同生物的DNA不同
B.蛋白质与DNA结合形成的染色质在某些细胞中可发生形态变化且能进行复制
C.分布于细胞膜上的糖蛋白由蛋白质和糖类构成,在物质运输及细胞识别中起决定性作用
D.细胞骨架是由蛋白质构成的网架结构,与细胞的运动、分裂、分化、能量转化等生命活动有关
【答案】C
【分析】蛋白质的结构多样性与氨基酸的数目、种类、排列顺序,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关。蛋白质的功能具有多样性:结构蛋白、催化功能、运输功能、调节功能、免疫功能等。
【详解】A、细胞中蛋白质的合成是在DNA的指导下合成的,据此可推测,不同生物的细胞中蛋白质种类不同的根本原因是不同生物的DNA不同,A正确;
B、蛋白质与DNA结合形成的复合物如染色质在细胞分裂过程中可以进行形态的变化,在分裂间期染色质可以进行复制,B正确;
C、蛋白质可与糖类结合形成糖蛋白,作为受体,一般分布于细胞膜外,在细胞识别中发挥作用,但糖蛋白与物质运输无关,C错误;
D、真核生物的细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构,与细胞的运动、分裂、分化有关,能维持细胞形态,D正确。
故选C。
10.各种生物的生命活动是在细胞内或细胞参与下完成的,下列有关说法不正确的是( )
A.细胞代谢是细胞内化学反应的统称
B.遗传和变异是以细胞内基因的传递和变化为基础的
C.生物与无机环境之间物质和能量的交换是以细胞代谢为基础的
D.激素通过直接参与细胞代谢来实现生命活动的调节
【答案】D
【分析】细胞是生物体结构和功能的基本单位,生命活动离不开细胞,单细胞生物单个细胞就能完成各种生命活动,多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动,病毒虽然没有细胞结构,但它不能独立生活,只有寄生在活细胞中才能表现出生命活动。
【详解】A、细胞代谢是生物体进行各项生命活动的基础,是细胞内化学反应的统称,A正确;
B、遗传和变异是以细胞内基因的传递和变化为基础的,因为基因是DNA行使遗传功能的基本单位,B正确;
C、生物与无机环境之间物质和能量的交换是以细胞代谢为基础的,因为物质是能量的载体,在物质变化过程中伴随着能量的转换,C正确;
D、激素不直接参与细胞代谢来,而是通过对代谢的调节实现对生命活动的调节,D错误。
故选D。
【点睛】
11.下列有关教材实验中使用的试剂和实验原理的叙述,正确的是( )
A.在“体验制备细胞膜的方法”和“植物细胞的吸水和失水”实验中,水的作用原理相近
B.盐酸在“观察细胞有丝分裂”和“观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布”实验中的作用相同
C.向某溶液中加入斐林试剂,水浴加热后出现砖红色沉淀,说明该溶液中含有葡萄糖
D.观察DNA和RNA 在细胞中的分布时,在洁净载玻片中央滴一滴清水后将刮下的口 腔上皮细胞涂抹其中
【答案】A
【分析】1、观察DNA和RNA在细胞中分布的实验中,盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色质中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合。
2、观察细胞有丝分裂实验中解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来。
【详解】A、在“体验制备细胞膜的方法”和“植物细胞的吸水和失水”中,水的作用原理相近,都是通过渗透作用吸水或失水,维持细胞形态或使细胞涨破,A正确;
B、盐酸在观察细胞有丝分裂过程中的作用是解离,使组织细胞分离开来;在观察细胞中DNA和RNA分布中的作用除了改变细胞膜的透性,加速染色剂进入细胞外,还具有使染色体中的DNA和蛋白质分离,加速DNA与染色剂结合的作用,B错误;
C、向某溶液中加入斐林试剂,水浴加热后出现砖红色沉淀,说明该溶液中含有还原糖,但不一定是葡萄糖,C错误;
D、观察DNA和RNA 在细胞中的分布时,为维持细胞形态,在洁净载玻片中央滴一滴生理盐水后将刮下的口 腔上皮细胞涂抹其中,D错误。
故选A。
12.青蒿素(C15H22O5)是当下治疗疟疾的最有效的药物,可使疟原虫的膜结构包裹核内的染色质形成自噬泡,自噬泡与溶酶体融合,使内容物降解。下列有关叙述错误的是( )
A.疟原虫细胞内的溶酶体可以合成多种水解酶
B.可用台盼蓝染色法检测疟原虫细胞膜的完整性
C.根据青蒿素(C15H22O5)的分子组成,可以确定青蒿素不是蛋白质
D.青蒿素可能使疟原虫无法进行遗传信息的传递和表达而死亡
【答案】A
【分析】细胞膜具有选择透过性,因此细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测。
【详解】A、溶酶体内的酶化学本质是蛋白质,合成场所是核糖体,溶酶体含有多种水解酶,A错误;
B、台盼蓝染液是细胞活性染料,常用于检测细胞膜的完整性,细胞损伤或死亡时,台盼蓝可穿透变性的细胞膜,与解体的DNA结合,使其着色,而活细胞能阻止染料进入细胞内,故可用台盼蓝染色法检测疟原虫细胞膜的完整性,B正确;
C、蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N,因此根据青蒿素(C15H22O5)的分子组成,可以确定青蒿素不是蛋白质,C正确;
D、根据题干知,青蒿素具有促进疟原虫的膜结构包裹核内染色质形成自噬泡自噬泡与溶酶体融合,使内容物降级解,可以判定青蒿素可能使疟原虫中染色体的 DNA 被水解,遗传信息无法进行表达和传递,D正确。
故选A。
13.线粒体属于半自主性细胞器,内含少量DNA、RNA及核糖体。在细胞生长发育的特定时期,线粒体可以通过“出芽”等方式完成增殖。下列有关线粒体的叙述,错误的是( )
A.有氧呼吸过程中线粒体基质中可合成ATP和NADH
B.线粒体中可能也会合成线粒体生命活动所需的蛋白质
C.线粒体“出芽”的过程与线粒体膜具有一定的流动性有关
D.线粒体中不存在由DNA与蛋白质组成的DNA蛋白质复合体
【答案】D
【分析】线粒体是真核细胞中主要的细胞器,机能旺盛的细胞中线粒体含量多。线粒体呈粒状或棒状,具有双层膜结构内膜向内折叠形成峭,基质和内膜上存在与有氧呼吸有关的酶,是有氧呼吸第二、三阶段的场所。生命体95%的能量来自线粒体,又被称为“动力工厂”。
【详解】A、线粒体基质是完成有氧呼吸第二阶段的场所,有氧呼吸第二阶段可以合成ATP和NADH,A正确;
B、根据题意,线粒体内含有少量DNA、RNA及核糖体,可以合成蛋白质,B正确;
C、“出芽”过程与线粒体膜具有一定的流动性有关,C正确;
D、线粒体增殖过程中会进行DNA复制,DNA复制过程中会形成由DNA和DNA聚合酶(或解旋酶)组成的DNA—蛋白质复合体,D错误。
故选D。
14.下图甲是人的红细胞长时间处在不同浓度的 NaCl 溶液中,红细胞的体积(V)与初始体积(V0)之比的变化曲线;图乙是某植物细胞在一定浓度的 KNO3溶液中原生质体体积的变化情况。 下列叙述正确的是( )
A.由图甲可见 250 mmol•L-1NaCl溶液不影响人红细胞的代谢
B.图乙中10min 内植物细胞液的浓度先减小后增大
C.图乙中 a 点原生质体体积最小,此时细胞吸水能力最小
D.图甲中浓度为 150 mmol•L-1NaCl无渗透现象,图乙中 b 点有渗透现象
【答案】D
【分析】1、甲图中当NaCl溶液浓度等于150mmol•L-1,红细胞的体积(V)与初始体积(V0)之比是1,该溶液浓度与细胞内液浓度的渗透压相等。随着NaCl溶液浓度的增加,红细胞的体积(V)与初始体积(V0)之比越来越小,细胞失去的水分越多。
2、乙图中植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中原生质体体积先减少后增加,最后表现为吸水,原生质体积较初始值变大。
【详解】A、从图甲可知,250mmol·L-1NaCl溶液时,红细胞的体积(V)与初始体积(V0)小于1,说明细胞失水了,会影响人红细胞的代谢,A错误;
B、图乙中,a点之前原生质体体积不断变小,细胞液浓度不断变大;a点细胞液浓度和外界溶液浓度相等;a点之后,植物细胞依旧能从外界吸水,说明细胞液浓度大于外界溶液浓度,所以10min内的细胞液浓度不断增大,B错误;
C、据乙图可知,在a点时,细胞失水量达到最大,之后细胞将从外界吸水,故a点细胞液浓度和外界溶液浓度相等,失水速率和吸水速率相等,故吸水能力不是最小,C错误;
D、图甲中浓度为150 mmol•L-1NaCl时,红细胞的体积(V)与初始体积(V0)之比是1,该溶液浓度与细胞内液浓度的渗透压相等,无渗透现象,图乙中b点细胞不断从外界溶液吸水,有渗透现象,D正确。
故选D。
15.超氧化物歧化酶(SOD)是一种源于生命体的活性物质,能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质,进而减缓生物体的衰老。某喜温植物幼苗在低温锻炼(10℃、6天)后,接着进行冷胁迫(2℃、12h),其细胞内SOD活性的动态变化图如下。下列相关分析错误的是( )
A.该实验目的为探究低温锻炼是否能提高植物抗寒能力
B.低温锻炼能提高SOD活性且其在冷胁迫后SOD活性相对较稳定
C.未锻炼组冷胁迫后SOD活性降低是由于其空间结构发生了改变
D.无论是否锻炼,胁迫后SOD降低化学反应活化能的能力均降低
【答案】C
【分析】分析图示,从图示数据表示的意义可知,无论是胁迫前还是胁迫后,锻炼过的植物中含有SOD活性均比未锻炼的要高。
【详解】 A、分析题图可知,A、B两组的区别是是否进行低温锻炼,接着进行冷胁迫,检测细胞内SOD活性的动态变化,SOD能够减缓生物体的衰老,能够反映植物的抗寒能力,故该实验目的为探究低温锻炼是否能提高植物抗寒能力,A正确;
B、低温锻炼能提高SOD活性且其在冷胁迫下活性下降更慢,说明SOD活性相对较稳定,B正确;
C、低温会使酶的活性降低,但空间结构不改变,C错误;
D、无论是否锻炼胁迫后SOD活性均降低,即降低化学反应活化能的能力均降低,D正确。
故选C。
16.下图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。下列说法正确的是( )
A.ab段为有氧呼吸,bc段为有氧呼吸和无氧呼吸,cd段为无氧呼吸
B.一般以糖为供能物时,肌肉细胞CO2的产生量始终等于O2的消耗量
C.bd段无氧呼吸时,有机物中的能量大部分以热能形式散失
D.若运动强度长时间超过c,乳酸大量积累导致血浆 pH显著下降
【答案】B
【分析】题图分析:图示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系,其中ac段,氧气消耗速率逐渐升高,而血液中的乳酸含量保持相对稳定;cd段氧气消耗速率不变,但血液中的乳酸含量逐渐升高。
【详解】A、ab段氧气消耗率逐渐增加,血液中乳酸水平低且保持相对稳定,说明以有氧呼吸为主,bc段乳酸水平逐渐增加,说明无氧呼吸逐渐加强,cd段氧气消耗率较高,血液中乳酸水平升高,说明该阶段在进行有氧呼吸的同时,无氧呼吸的强度不断加大,A错误;
B、人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,有氧呼吸过程中氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等,因此不论何时,肌肉细胞CO2的产生量都等于O2消耗量,B正确;
C、无氧呼吸过程有机物氧化分解不彻底,释放的能量少,大部分能量存留在不彻底的氧化产物乳酸中,C错误;
D、如果运动强度长期超过c,血液中乳酸水平过高,但由于缓冲物质的存在,不会导致内环境pH持续下降,D错误。
故选B。
17.某研究小组将水稻叶片置于一密闭、恒温的透明玻璃容器内,在不同的处理条件下,测得容器内氧气量 的变化如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.在 M 点后短时间内,叶片细胞内 C3的量增加
B.在 N 点时,水稻叶片光合作用停止,密闭容器内氧气量不再增加
C.5~15 min 区间该容器内氧气量增加的速率逐渐减小的限制因素是光照强度
D.若 0~15 min 区间水稻叶片呼吸速率稳定,则其光合作用产生 6×10-7mol 氧气
【答案】D
【分析】据图分析:在O~M之间,容器处于黑暗条件下,此时植物只进行呼吸作用,因此氧气的减少量可表示呼吸作用消耗量,同时也可以计算出呼吸速率;M之后,给予光照,此时植物同时进行光合作用和呼吸作用,因此氧气的增加量可以表示净光合作用量。
【详解】A、M点后短时间内,三碳化合物的还原开始,五碳化合物生成增加,叶片细胞内C5的量增加,A错误;
B、N点时,水稻叶片光合作用等于呼吸作用,密闭容器内氧气量不再增加,B错误;
C、5~15min区间该容器内氧气量增加的速率逐渐减小的原因是容器内二氧化碳不断被消耗,抑制了光反应的进行,导致氧气的释放速率减小,C错误;
D、根据题意可知前5分钟内的呼吸速率为5×10-7-4×10-7=1×10-7mol,5-15分钟内的净光合速率为8×10-7-4×10-7=4×10-7mol,0~15min区间水稻叶片呼吸速率稳定则其光合作用产生的氧气量为总光合作用,故产生的氧气量为4×10-7mol+2×1×10-7mol=6×10-7mol氧气,D正确。
故选D。
18.细胞生命活动中有关比值关系变化的叙述,正确的是
A.人体细胞内O2/CO2的浓度比值,线粒体内比细胞质基质高
B.细胞内结合水/自由水的含量比值,种子萌发时比休眠时高
C.植物表皮细胞中液泡/细胞的体积比值,在发生质壁分离时更高
D.适宜条件下光合作用中C5/C3的含量比值,在突然停止供应CO2后更高
【答案】D
【分析】细胞生命活动中有些物质之间的比值会发生改变,要根据具体的生理过程具体判断。
【详解】线粒体内进行有氧呼吸的第二、三阶段,第二阶段产生二氧化碳,第三阶段消耗氧气,氧气和二氧化碳都是自由扩散的方式进行进出细胞,从高浓度到低浓度,氧气从细胞质基质到线粒体,二氧化碳从线粒体出来到细胞质基质,因此人体细胞内O2/CO2的浓度比值,线粒体内比细胞质基质低,A错误。种子萌发时自由水多代谢旺盛,休眠时自由水少代谢弱,因此细胞内结合水/自由水的含量比值,种子萌发时比休眠时低,B错误。植物表皮细胞发生质壁分离时,细胞失水,液泡变小,而细胞体积变化较小,因此植物表皮细胞中液泡/细胞的体积比值,在发生质壁分离时更小,C错误。当突然停止CO2后,二氧化碳固定生成的C3减少,另一方面C3继续被还原,停止CO2后,消耗的C5减少,剩余的C5增多,且C3继续被还原还在生成C5,因此适宜条件下光合作用中C5/C3的含量比值,在突然停止供应CO2后更高,D正确。
【点睛】1.细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性,因此质壁分离时细胞的整个体积变化较小。2.细胞中C3和C5的变化量是指细胞中剩余的含量,不是消耗量。
19.将水稻、番茄幼苗分别放在含Mg2+、Ca2+和SiO44-的培养液中,一段时间后,发现番茄营养液中Mg2+、Ca2+浓度下降,而水稻培养液中Mg2+、Ca2+浓度升高,下列叙述正确的是( )
A.水稻培养液中Mg2+、Ca2+浓度升高,是水稻细胞外排离子的结果
B.植物根成熟区细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作用
C.番茄与水稻相比, 其对Mg2+、Ca2+ 需要量大,而对SiO44-需要量小
D.此实验说明植物根细胞对离子的吸收差异取决于培养液中离子的浓度
【答案】C
【分析】据题文的描述和图示分析可知:该题考查学生对物质跨膜运输的实例、主动运输等相关知识的识记和理解能力,以及获取信息、分析问题的能力。
【详解】水稻培养液中Mg2+、Ca2+浓度升高,是水稻吸收Mg2+、Ca2+的速度小于吸收水的速度,的结果,A错误;植物根成熟区细胞吸收矿质元素离子的方式为主动运输,B错误;一段时间后,水稻培养液中Mg2+与Ca2+浓度升高、SiO44-浓度降低,而番茄培养液中Mg2+与Ca2+浓度降低、SiO44-浓度升高,说明水稻吸收Mg2+与Ca2+量小于番茄吸收Mg2+与Ca2+量,水稻吸收SiO44-量大于番茄吸收SiO的量,即番茄与水稻相比,其对Mg2+、Ca2+需要量大,而对SiO44-需要量小,C正确;水稻和番茄对Mg2+、Ca2+、SiO44-离子的吸收方式都是主动运输,其吸收差异取决于根细胞膜上运输相应离子的载体数量与细胞呼吸产生的能量,D错误。
【点睛】解答此题需要明确:根细胞吸收矿质元素离子的方式是主动运输,需要以图中虚线为参照线。当培养液中某离子浓度小于初始浓度,是因为植物吸收该矿质元素离子的速度大于吸收水的速度;当培养液中某离子浓度大于初始浓度,说明植物对该矿质元素离子的吸收速度小于吸收水的速度,而不是植物分泌矿质元素进入到溶液中。在此基础上,以题意和图中信息为切入点,围绕植物对水、矿质元素的吸收等相关知识对各选项进行分析判断。
20.玉米叶肉细胞中的叶绿体较小数目也少但叶绿体内有基粒;相邻的维管束鞘细胞中叶绿体较大数目较多但叶绿体内没有基粒。玉米细胞除C3途径外还有另一条固定CO2的途径,简称C4途径如下图。研究发现,C4植物中PEP羧化酶对CO2的亲和力约是Rubisco酶的60倍。下列有关叙述错误的是( )
A.维管束鞘细胞中光合作用所利用的CO2都是C4分解释放的
B.若叶肉细胞中光合作用速率大于细胞呼吸速率,植物的干重不一定增加
C.玉米的有机物是在维管束鞘细胞通过C3途径合成的
D.干旱条件下C3途径植物光合速率比C4途径植物小
【答案】A
【分析】玉米存在C3和C4两个途径,夏季正午时会因气孔关闭,CO2吸收减少,但C4途径中的PEP羧化酶对CO2的亲和力很高,CO2通过C4途径进入C3途径,固定形成C3,C3被还原形成糖类物质。
【详解】A、在玉米的维管束鞘细胞中光合作用所利用的CO2来源有C4分解释放的和细胞呼吸产生的,A错误
B、若叶肉细胞中光合作用速率大于细胞呼吸速率,但对于整个植株来说,还有部分不能进行光合作用的细胞也要通过呼吸作用消耗有机物,故植物的干重不一定增加,B正确;
C、玉米的维管束鞘细胞能进行光合作用暗反应,故玉米的有机物是在维管束鞘细胞通过C3途径合成的,C正确;
D、在干旱条件下,植物叶片中的气孔部分关闭,导致植物吸收的CO2减小,相比于C3途径,C4途径中的PEP羧化酶对CO2的亲和力很高,C4进入维管束鞘细胞的叶绿体中分解产生CO2,故C3途径植物光合速率比C4途径植物小,D正确。
故选A。
21.如图为物质X的合成与分泌过程,甲、乙、丙、丁、戊表示细胞结构,其中甲、戊中含有RNA。下列说法中正确的是
A.图示过程只体现生物膜系统在功能上的联系而没有体现在结构上的联系
B.图示过程的实现只依赖于生物膜上的脂质分子的运动
C.在分泌蛋白的合成过程中,乙的膜面积减少、丁的膜面积增加
D.图示过程也能发生在原核细胞中
【答案】C
【详解】据图分析,物质X的基本单位是氨基酸,则物质X表示分泌蛋白;甲表示核糖体(含rRNA),乙表示内质网,丙表示高尔基体,丁表示细胞膜,戊表示线粒体(含少量DNA和RNA)。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。
分泌蛋白的合成过程可体现生物膜系统在结构和功能上的相互联系,A错误;分泌蛋白的合成和分泌过程,体现生物膜具有一定的流动性,即蛋白质和脂质分子都可以运动,B错误;在分泌蛋白的合成过程中,内质网会首先形成囊泡,其膜面积减少;之后囊泡转移到高尔基体,加工完之后,其膜又形成囊泡,所以高尔基体膜基本不发生变化;再之后,囊泡运输到细胞膜,使细胞膜面积增大,C正确;原核细胞中只含有核糖体,无其他细胞器,D错误。
22.下列说法正确的有( )项
①在电镜下观察颤藻细胞,可以看到其细胞核的主要结构由核膜、核仁和染色体组成
②线粒体是有氧呼吸的主要场所,在其中生成的产物有丙酮酸、[H]、CO2和水
③在“观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中,盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞
④矿工容易患硅肺的原因是肺泡细胞的溶酶体内缺少分解硅尘的酶
⑤细胞膜上糖蛋白减少导致细胞癌变,癌细胞容易扩散和转移
⑥观察植物细胞质壁分离的实验中,通常选取洋葱鳞片叶内表皮细胞制成临时装片
⑦洋葱根尖细胞中能合成水的细胞器有线粒体、叶绿体和核糖体
A.一 B.二 C.三 D.四
【答案】A
【分析】原核生物与真核生物的主要区别在于有无核膜包被的细胞核。
有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。
癌细胞的特点:无限增殖;糖蛋白减少,易分散转移;形态结构发生改变。
【详解】①颤藻属于原核细胞,无成形的细胞核,①错误;
②丙酮酸的产生场所是细胞质基质,②错误;
③在“观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中,盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,还可以促进染色体中蛋白质与DNA的分离,③正确;
④矿工容易患硅肺的原因是吞噬细胞的溶酶体内缺少分解硅尘的酶,④错误;
⑤细胞癌变导致糖蛋白减少,⑤错误;
⑥观察植物细胞质壁分离的实验中,通常选取洋葱鳞片叶外表皮细胞(含紫色大液泡)制成临时装片,⑥错误;
⑦洋葱根尖细胞无叶绿体,⑦错误。
综上所述,BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
【点睛】
23.ATP酶复合体存在于生物膜上,其主要功能是将生物膜一侧的H+搬运到另一侧,并催化ATP的形成。如图表示ATP酶复合体的结构和主要功能,下列分析正确的是( )
A.叶绿体中含有的ATP酶复合体分布在类囊体薄膜和基质中
B.ATP酶复合体具有的功能说明膜蛋白具有运输和催化作用
C.图中H+从B侧运输到A侧的跨膜运输需要细胞代谢提供能量
D.ATP酶复合体在线粒体中参与有氧呼吸的第二阶段和第三阶段
【答案】B
【分析】据题图分析可知:H+从B侧运输到A侧的跨膜运输是顺浓度梯度的,不但不需要消耗能量,而且会促使ADP和Pi合成ATP储存能量。
【详解】A、叶绿体在类囊体薄膜上合成ATP,所以ATP酶复合体分布在类囊体薄膜上,A错误;
B、由题可知, ATP酶复合体能将H+搬运到膜的另一侧,并催化ATP的形成,说明膜蛋白具有运输和催化作用,B正确;
C、 图中H+从B侧运输到A侧的跨膜运输是顺浓度梯度进行的,不但不需要细胞代谢提供能量,而且使 ADP和Pi合成ATP储存能量,C错误;
D、酶复合体存在于生物膜上,有氧呼吸的第三阶段在生物膜上进行,而第二阶段在线粒体基质中进行,所以酶复合体只参与有氧呼吸的第三阶段,D错误。
故选B。
24.图为一常见的坐标曲线图。该图能够表示的生物学含义是
A.人成熟红细胞中K+吸收量随O2浓度变化的情况
B.细胞代谢中反应速率随底物浓度变化的情况
C.某植物光合作用速率随光照强度变化的情况
D.萌发的种子中自由水含量随时间变化的情况
【答案】D
【分析】本题是对自由水含量与细胞新陈代谢的关系、酶促反应速率与底物浓度的关系、植物光合作用与光照强度的关系、主动运输与氧气浓度的关系的综合性考查,回忆相关知识点及相关的曲线模型,然后分析选项进行解答。
【详解】A、人体成熟的红细胞没有线粒体,不进行有氧呼吸,K+吸收量与氧气浓度无关,与图不符,A错误;
B、底物浓度为0时,反应速率也是0,因此曲线的起点应该是原点,与题图不符,B错误;
C、光照强度为0时,光合作用强度也是0,因此曲线的起点应该是原点,与题图不符,C错误;
D、萌发的种子中自由水含量逐渐增加,符合题图曲线,D正确。
故选D。
【点睛】对自由水含量与细胞新陈代谢的关系、酶促反应速率与底物浓度的关系、植物光合作用与光照强度的关系、主动运输与氧气浓度的关系的理解及建构科学、合理的曲线模型是解题的关键。
25.科研人员发现在小鼠新生胚胎细胞分裂过程中,微管(蛋白)桥网络从细胞中心向外生长并组装构成细胞骨架,此时相邻细胞间也连通着该微管桥。下列相关说法错误的是
A.细胞骨架与细胞分裂、物质运输等密切相关
B.早期胚胎相邻细胞间的信息交流可能与微管桥有关
C.细胞分裂前期,中心体复制然后移向两极
D.若水解微管桥网络,细胞形状会发生变化
【答案】C
【详解】A、细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,A正确;
B、由题意“相邻细胞间也连通着该微管桥”可推知:早期胚胎相邻细胞间的信息交流可能与微管桥有关,B正确;
C、中心体在有丝分裂的间期进行复制倍增,在有丝分裂的前期移向细胞的两极,C错误;
D、微管(蛋白)桥网络组装构成细胞骨架,能维持细胞形态、保持细胞内部结构的有序性,若水解微管桥网络,则细胞形状会发生变化,D正确。
故选C。
26.下列有关放射性同位素示踪实验的叙述,错误的是( )
A.35S标记甲硫氨酸,附着在内质网上的核糖体与游离的核糖体都可能出现放射性
B.用含标记35S的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,经保温、搅拌、离心后,沉淀物中放射性高
C.小鼠吸入18O2,则在其尿液中可以检测到H218O,呼出的CO2也可能含有C18O2
D.光照下给水稻提供14CO2,细胞内存在的14C转移途径14CO2→14C3→(14CH2O)
【答案】B
【分析】1、同位素示踪法是利用放射性核素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法,即把放射性同位素的原子添加到其他物质中去,让它们一起运动、迁移,再用放射性探测仪器进行追踪,就可知道放射性原子通过什么路径,运动到哪里了,是怎样分布的。
2、放射性同位素标记法在生物学中具有广泛的应用:
(1)用35S标记噬菌体的蛋白质外壳,用32P标记噬菌体的DNA,分别侵染细菌,最终证明DNA是遗传物质;
(2)用3H标记氨基酸,探明分泌蛋白的合成与分泌过程;
(3)15N标记DNA分子,证明了DNA分子的复制方式是半保留复制;
(4)卡尔文用14C标记CO2,研究出碳原子在光合作用中的转移途径,即CO2→C3→有机物;
(5)鲁宾和卡门用18O标记水,证明光合作用所释放的氧气全部来自于水。
【详解】A、附着在内质网上的核糖体与游离的核糖体都是蛋白质合成的场所,当它们以被35S标记甲硫氨酸为原料合成蛋白质时,都会出现放射性,A正确;
B、用含标记35S的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,经保温、搅拌、离心后,被35S的蛋白质外壳主要在上清液中,故上清液中放射性高,B错误;
C、小白鼠吸入18O2,18O2参与有氧呼吸的第三阶段生成H218O,H218O又可以作为反应物参与有氧呼吸的第二阶段产生C18O2,因此在其尿液中可以检测到H218O,呼出的CO2也可能含有C18O2,C正确;
D、给水稻提供14CO2,14CO2与C5反应生成14C3,14C3接受ATP释放的能量并且被[H]还原,一部分经过一系列变化,最终生成糖类。因此,14C在水稻光合作用过程中的转移途径是:14CO2→14C3→(14CH2O),D正确。
故选B。
【点睛】掌握同位素示踪法,结合光合作用、呼吸作用、分泌蛋白等过程进行分析,准确判断各选项便可。
27.图为某种植物幼苗(大小、长势相同)均分为甲、乙两组后,在两种不同浓度的KNO3溶液中培养时鲜重的变化情况(其它条件相同且不变),下列有关叙述,错误的是( )
A.对比两组幼苗鲜重变化,推测乙组KNO3溶液浓度高
B.3h时,两组幼苗都处于萎蔫状态
C.6h时,甲组幼苗开始吸收K+和NO3-
D.12h后,甲组幼苗的鲜重可能超过处理前,乙组幼苗死亡
【答案】C
【分析】植物细胞中,细胞膜和液泡膜,以及两层膜之间的细胞质称为原生质层,原生质层相当于一层半透膜,原生质层的伸缩性比细胞壁的大,当外界溶液浓度大于细胞液时,植物细胞会失水,发生质壁分离现象,如果外界溶液中溶质会进入细胞内,则在质壁分离后会发生自动复原;图中甲组幼苗的鲜重先降低后上升,就是发生了质壁分离后又发生自动复原。
【详解】A、据图可知,相同时间内,甲组幼苗鲜重减少的比乙组少,细胞失水较少,因此甲组溶液中KNO3溶液浓度低于乙组溶液,A正确;
B、3h时,两组幼苗的鲜重都已经下降,说明两组幼苗在两种不同浓度的KNO3溶液中均发生了失水,都处于萎蔫状态,B正确;
C、分析题图可知,甲组幼苗鲜重先下降后上升,说明发生质壁分离后自动复原,溶质可以进入细胞,所以从0h起,甲组幼苗根系就开始吸收K+、NO3-,C错误;
D、12h后,若继续培养,甲组幼苗根细胞在吸收K+、NO3-,导致细胞液浓度增加,会吸水,所以鲜重可能超过处理前,乙组幼苗会因为长时间失水过多而死亡,D正确。
故选C。
28.肌肉细胞的有氧呼吸和无氧呼吸是人体在不同活动水平上根据需氧供氧的不同情况而进行的两种供能方式,只不过两者比例有所不同而已。在400米跑中,有88%左右的能量是依靠有机物的无氧呼吸供能。下列有关叙述正确的是( )
A.400米跑中,腿部肌肉细胞中CO2的产生场所有细胞质基质和线粒体基质
B.400米跑中,腿部肌肉细胞中ATP的含量远高于安静时细胞内ATP的含量
C.400米跑中,腿部肌肉细胞无氧呼吸消耗的有机物远多于有氧呼吸
D.400米跑中,腿部肌肉细胞每摩尔葡萄糖生成的ATP的量比安静时多
【答案】C
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一 阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
2、无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同,在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳,在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
【详解】A、人体细胞中CO2只有经过有氧呼吸产生,故在400米短跑中,运动员腿部肌肉细胞中CO2的产生场所只有线粒体基质,A错误;
B、ATP和ADP是可以快速转化的,运动员在参加400米跑比赛时细胞内ATP的含量与安静时细胞内ATP的含量几乎相同,都比较少,B错误;
C、在400米跑中,有88%左右的能量是依靠有机物的无氧呼吸供能,这说明无氧呼吸分解的有机物更多,C正确;
D、400米跑中,运动员腿部肌肉细胞主要进行无氧呼吸,每摩尔葡萄糖生成的ATP的量比安静时少,D错误。
故选C。
29.如图中甲曲线表示在最适温度下,某种酶促反应速率与反应物浓度之间的关系。其余两条曲线分别表示该酶促反应速率随pH或温度的变化趋势。下列相关分析,正确的是
A.在A点适当提高温度或在B点适当增加酶的浓度,反应速率都将增大
B.图中E点代表该酶的最适pH,H点代表该酶的最适温度
C.在B点适当增加酶的浓度,反应速率将增大
D.由图可得,酶具有高效性
【答案】C
【分析】据题文的描述和图示分析可知:该题考查学生对影响酶活性的因素等相关知识的识记和理解能力,以及识图分析能力。
【详解】甲曲线是在最适温度下测定的,故在A点提高温度,反应速率将降低,A错误;低温条件下,酶活性降低,但酶活性不会丧失,而强酸、强碱或高温都会使酶活性失活,故题图中的乙曲线代表温度对酶促反应速率的影响,丙曲线代表pH对酶促反应速率的影响,所以图中E点对应的条件为该酶的最适温度,H点对应的条件为该酶的最适pH,B错误;B点后限制酶促反应速率的因素最有可能是酶的数量(或浓度),所以在B点适当增加酶的浓度,反应速率将增大,C正确;酶的高效性是指酶的催化效率高于无机催化剂的催化效率,由本题信息不能得出酶具有高效性,D错误。
【点睛】本题的易错点在于对B项的判断。因对“高温、过酸、过碱都会使酶失活,低温可降低酶的活性但不会导致酶失活”的记忆存在偏差而没能很好的把握曲线的变化趋势,依据题意“其余两条曲线分别表示该酶促反应速率随pH或温度的变化趋势”误认为:乙曲线表示该酶促反应速率随pH的变化趋势,丙曲线表示该酶促反应速率随温度的变化趋势。
30.下图是一种可测定呼吸强度的密闭系统装置,把三套装置放在隔热且适宜的条件下培养(三装置中种子的质量相等且不考虑温度引起的体积膨胀)。下列有关说法正确的是( )
A.玻璃管中有色液滴移动的距离是种子呼吸消耗氧气和释放二氧化碳的差值
B.A、B两试管有色液滴左移的速率一样
C.一段较短时间后,玻璃管中有色液滴移动距离的关系可能为 hC>hB>hA
D.当种子中的有机物消耗完毕,温度计读数TC最低
【答案】C
【分析】根据题意和图示分析可知:三个装置中产生的CO2都被NaOH溶液吸收,因此装置中会因O2的消耗,而导致气压的下降,所以液滴会向左移动,液滴向左移动的距离,表示有氧呼吸消耗的氧气量的多少。花生是油料作物种子,其中含脂肪较多,小麦等谷类种子含淀粉多,脂肪的H/C大于淀粉的H/C,消耗同质量的有机物,H/C值大的物质需氧量大,种子萌发时,呼吸作用(主要是有氧呼吸)增强,释放的能量多,因此油料作物种子(花生)萌发时需氧量比含淀粉多的种子(小麦)萌发时的需氧量多,释放的能量也多。当种子中的有机物消耗完毕后,温度计读数最高的是TC。
【详解】A、氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳,因此A、B两试管有色液滴移动是因为装置中O2体积变化引起的,A错误;
B、A与B的差别在于消毒与否,B种子未消毒,在单位时间内,呼吸作用强度大于A消耗的氧气多,同时两者呼吸作用产生的二氧化碳都被氢氧化钠吸收,所以B中消耗的氧气多,内外的压强差大,玻璃管中的水珠开始向左移动时的速率VB大于VA,B错误;
C、A与B的差别在于消毒与否,B种子未消毒,由于有细菌等微生物的存在,在单位时间内,呼吸作用强度大于A,消耗的氧气多,同时两者呼吸作用产生的二氧化碳都被氢氧化钠吸收,所以B中消耗的氧气多,内外的压强差大,玻璃管中的水珠开始向左移动时的速率VB大于VA,B与C的差别在于种子所含主要物质的不同,相同质量的糖与相同质量的脂肪相比,耗氧量要小,所以B中消耗的氧气比C少,内外的压强差小,玻璃管中的水珠开始向左移动时的速率VB小于Vc,所以一段时间后,玻璃管中的有色液滴移动的距离 hC>hB>hA,C正确;
D、B种子未消毒,由于有细菌等微生物的存在,在单位时间内,呼吸作用强度大于A,消耗的氧气多释放的能量多,B温度计读数比A种子高;相同质量的B糖类与相同质量的C脂肪相比,耗氧量要小释放的能量少,B温度计读数比C种子低,因此温度计读数TC最高,D错误。
故选C。
【点睛】分析本题的关键之处:一是氢氧化钠将管内二氧化碳全部吸收,引起液滴移动是因为氧气体积的变化;二是种子是否消毒,会导致不同试管内微生物的呼吸作用强度不同;三是不同种子含有的主要有机物不同,脂肪多的花生种子中H/C比例大于淀粉多的小麦种子中H/C比例,所以耗氧量更多。
31.为探究不同环境因素对某植物叶片中叶绿素含量的影响进行了相关实验,结果如图所示。下列叙述正确的是
A.本实验的自变量是叶绿素含量
B.由图中曲线可知,经低温和暗处理的该植物叶片中叶绿素含量下降最为明显
C.纸层析分离上述叶片色素提取液,第4组由上到下第一二条色素带会明显变窄
D.若在光照低温条件下,适度升温或遮光处理均可减少该植物叶片中叶绿素损失
【答案】D
【分析】滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽),色素带的宽窄与色素含量相关。根据曲线图分析可知:自变量为光照强度、温度,因变量为叶绿素相对含量.由图中曲线对比可知,4曲线(经低温和光照处理)的植物叶片中叶绿素含量下降最为明显。
【详解】A、分析曲线图可知,本实验的自变量为光照强度、温度,因变量为叶绿素含量,A错误;
B、由图中曲线对比可知,4曲线(经低温和光照处理)的植物叶片中叶绿素含量下降最为明显,B错误;
C、纸层析分离上述叶片色素提取液,第4组叶绿素含量较少,因此由上到下第三、四条色素带会明显变窄,C错误;
D、曲线4与其它曲线对比可知,若在光照低温条件下,适度升温或遮光处理均可减少该植物叶片中叶绿素损失,D正确。
故选D。
32.萌发的某种子中的酶有两个来源:一是由干种子中的酶活化而来,二是种子萌发时重新合成。研究发现,当种子萌发时,新的RNA在种子吸水后12h才会开始合成,而蛋白质的合成则在种子吸水后15-20min便可以开始。下列相关叙述正确的是( )
A.种子萌发过程中有机物的含量和种类均减少
B.干种子中没有自由水,但含有一定量的结合水
C.种子萌发时消耗的能量的根本来源是母体的光合作用
D.种子吸水后20min-12h,其细胞中不进行基因的转录,也不存在翻译过程
【答案】C
【分析】1、细胞中水的存在形式包括自由水和结合水,自由水和结合水的比值与新陈代谢的旺盛程度有关,新陈代谢越旺盛,该比值越高,否则越低。2、基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个步骤,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA,翻译是以mRNA为模板合成蛋白质,该过程需要mRNA作为模板,需tRNA转运氨基酸,还需要酶、能量和原料(氨基酸)。3、根据题干信息“一是由干燥种子种的酶活化而来”“新RNA在吸水后12h开始合成”可知有些酶、RNA可以在干种子中长期保存。
【详解】A、种子萌发时,有机物分解,获得的有机物的种类增加,A错误;
B、干燥的种子有自由水和结合水,只不过自由水的含量比鲜种子低,B错误;
C、种子萌发时消耗的有机物根本上来源于母体的光合作用,C正确;
D、根据题干信息可知:当种子萌发时,新的RNA在种子吸水后12h才会开始合成,而蛋白质的合成则在种子吸水后15~20min便可以开始。可见种子吸水后20min~12h,其细胞中不进行基因的转录,但存在翻译过程,D错误。
故选C。
33.某植物放置在密闭的玻璃钟罩中,首先将其放在光照下,然后突然将其放置在室内黑暗中一段时间,然后开启室内光源,测得密闭容器中CO2含量的变化如图,则下列叙述错误的是( )
A.BC段表示植物处于黑暗中玻璃钟罩中的CO2含量的变化图
B.DE段表示该植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等
C.B点植物积累的有机物比D点多
D.B至C的过程中,叶绿体中的C5含量是上升的
【答案】D
【分析】分析图解:左图中,玻璃罩中的植物在黑暗条件下只进行呼吸作用,此时温度会影响酶的活性,进而影响呼吸作用强度;在有光的条件下既进行呼吸作用,又进行光合作用,此时光照强度、CO2浓度均会影响光合速率。右图中,光照时,AB段,二氧化碳浓度降低,说明光合作用强度大于呼吸作用强度,BC段二氧化碳浓度不断上升,根据题意可知,该段只进行呼吸作用;CD段CO2浓度逐渐降低,说明光合作用强度大于呼吸作用强度;在DE段CO2浓度不变,说明光合作用强度=呼吸作用强度。
【详解】A、根据题意可知,BC段为黑暗条件,由于缺少光照,植物体无法进行光合作用,只进行呼吸作用,释放出二氧化碳,导致CO2浓度上升,故BC段表示植物处于黑暗中玻璃钟罩中的CO2含量的变化图,A正确;
B、在DE段CO2浓度不变,说明光合作用强度=呼吸作用强度,B正确;
C、从图中可以看出,BC段二氧化碳浓度不断上升,根据题意可知,该段只进行呼吸作用,消耗了有机物,而CD段CO2浓度逐渐降低,说明光合作用强度大于呼吸作用强度,此段又积累了部分有机物,由于二氧化碳的消耗最终合成了有机物,故比较B、D两点二氧化碳浓度可知,B点时积累的有机物高,C正确;
B、根据题意可知,BC段转为黑暗条件,光反应无法进行,叶绿体内[H]和ATP减少,C3的还原减慢直至不再还原,短时间内CO2的固定速率不变,故C5的含量将减少,D错误。
故选D。
34.有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的O2时,其产生的酒精和CO2的量如图所示。据图中信息推断正确的是( )
A.氧浓度为a、d时,酵母菌细胞呼吸涉及的酶均不同
B.氧浓度为c时,有2/3的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵
C.氧浓度为b时,酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体基质
D.氧浓度为a时,酵母菌细胞消耗[H]的过程伴随着ATP的生成
【答案】B
【分析】解答本题首先要熟练掌握有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应方程式。产物中如果有C02产生,则有两种可能:有氧呼吸或酒精发酵。
有氧呼吸过程中:分解葡萄糖:吸收的氧气:产生的二氧化碳=1:6:6;
无氧呼吸过程:分解葡萄糖:产生的二氧化碳:酒精=1:2:2。
【详解】A、氧气浓度为a时,产生酒精的量与释放二氧化碳的量相等,说明酵母菌只进行无氧呼吸;氧气浓度为d时,不产生酒精,说明该点只进行有氧呼吸不进行无氧呼吸,无氧呼吸第一阶段所用的酶与有氧呼吸第一阶段的酶相同,A错误;
B、设氧气浓度为c时有氧呼吸消耗的葡萄糖是x,无氧呼吸消耗的葡萄糖为y,由曲线得出关系式: 2y=6、6x+2y=15,解得:x=1.5、y=3,所以酒精发酵的葡萄糖占2/3,B正确;
C、氧气浓度为b时,产生二氧化碳的量多于产生的酒精量,此时酵母菌既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸,酵母菌有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质,酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳的场所是细胞质基质,C错误;
D、氧气浓度为a时,产生酒精的量与释放二氧化碳的量相等,说明酵母菌只进行无氧呼吸,不进行有氧呼吸,而在无氧呼吸过程中,酵母菌细胞消耗[H]的过程是第二阶段,无氧呼吸第二阶段不产生能量,没有伴随ATP的生成,D错误。
故选B。
【点睛】易错点:有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
35.下列有关酶和ATP的叙述,正确的是( )
A.酶的合成和水解都需要ATP供能,ATP的合成和水解都需要酶的催化
B.酶的合成都需要模板,ATP的合成不需要模板
C.酶的催化过程都需要ATP供能,ATP的供能都需要酶的催化
D.能合成酶的细胞都能合成ATP,能合成ATP的细胞也一定能合成酶
【答案】B
【分析】酶的本质是有机物,大多数酶是蛋白质,还有少量的RNA,高温、强酸、强碱会使蛋白质的空间结构发生改变而使酶失去活性;ATP中文名叫三磷酸腺苷,结构式简写A-P~P~P,由ADP合成ATP 所需能量,动物来自呼吸作用,植物来自光合作用和呼吸作用,ATP可在细胞器线粒体或叶绿体中和在细胞质基质中合成。
【详解】A、酶的合成需消耗能量,酶的水解不需要ATP供能,ATP的合成和水解都需要酶的催化作用,A错误;
B、酶的化学本质是蛋白质或RNA,都是大分子,其合成需要模板,而ATP是小分子,合成不需要模板,B正确;
C、酶催化化学反应不一定都需要ATP供能,如水的光解反应,暗反应CO2的固定,C错误;
D、能合成酶的细胞一定能合成ATP,但是能合成ATP的细胞不一定能合成酶,如哺乳动物成熟的红细胞,能合成ATP但不能合成酶,D错误。
故选B。
36.许多农业谚语涉及生物学原理在农业生产实践中的应用。下列有关谚语原理解释错误的是( )
A.“肥料不下,稻子不大”:作物生长所需的有机物主要来源于肥料
B.“犁地深一寸,等于上层粪”:犁地松土有利于根部细胞对矿质元素的吸收
C.“稀三箩,密三箩,不稀不密收九箩”:合理密植可提高单位面积农作物的净光合速率
D.“农家两大宝,猪粪、红花草(豆科植物)”:豆科植物根系上的根瘤菌起到固氮肥田的效果
【答案】A
【分析】土壤松土,促进根细胞呼吸作用,有利于主动运输,为矿质元素吸收供应能量。
【详解】A、有机物经过分解者的分解作用之后转变为无机物能被植物吸收利用,而植物不能利用其中的有机物,A错误;
B、犁地松土有利于增加根部细胞有氧呼吸,为根部吸收矿质元素提供能量来源,进而促进根部对矿质元素的吸收,B正确;
C、稀三箩,密三箩,不稀不密收九箩”,说明合理密植可提高单位面积农作物的净光合速率,原因是合理密植可以充分利用光能等资源,C正确;
D、由于豆科植物与根瘤菌互利共生,豆科植物为根瘤菌提供有机物,而根瘤菌具有固氮的作用,从而达到肥田的效果,D正确。
故选A。
37.将若干生长状况相同的植物平均分成6组,设置不同的温度,每组黑暗处理6h,然后给予适宜白光照射6h,在黑暗处理后和光照后分别截取同等面积的叶圆片,烘干称重,获得如表所示数据。请根据表中数据分析,下列有关说法错误的是( )
温度(℃)
15
20
25
30
35
40
黑暗处理后叶圆片干重(mg/dm2)
4.25
4.00
3.50
2.75
2.00
1.50
光照后叶圆片干重(mg/dm2)
6.00
6.50
6.75
6.50
5.50
4.50
A.若将实验中白光突然改为强度相同的红光,则短时间内,植株叶绿体中C5含量上升
B.该实验结果缺乏黑暗处理前的叶圆片的干重数据,故无法计算呼吸速率的数据
C.若每天交替光照、黑暗各12小时,则表中25℃时该植物积累的有机物最多
D.若昼夜不停地光照,则表中25℃为该植物生长的最适温度
【答案】D
【分析】表中自变量为温度,光照下吸收CO2的量为净吸收量,即净光合作用量,黑暗中放出CO2的量代表的是有机物的消耗量,也代表呼吸作用强度。
【详解】A、红光有利于光反应产生较多的ATP、[H],利于C3的还原,产生更多C5,将实验中白光突然改为强度相同的红光,则短时间内,植株叶绿体中C5上升,A正确;
BC、每天交替光照、黑暗各12小时,该植物积累的有机物应为光照时积累的有机物减去黑暗中消耗的有机物,设处理前叶圆片干重为X,则各温度下X与黑暗后叶圆片干重的差值代表呼吸作用消耗的有机物,光照后叶圆片干重与黑暗后叶圆片干重之差代表光照时积累的有机物,25℃时该植物积累的有机物最多,为12/6×(6.75-X) ,BC正确;
D、光照后叶圆片干重-黑暗后叶圆片干重代表净光合速率,昼夜不停地光照,30℃时光照时光照后叶圆片干重-黑暗后叶圆片干重的值最大,代表积累的有机物最多,因此30℃时为该植物生长的最适宜温度,D错误。
故选D。
38.大多数熊食性复杂,既吃植物也吃部分动物,且大多数熊有冬眠的习性,但其冬眠之前要吃大量的食物,其中的营养物质有相当多的部分转化为脂肪储存。下列相关叙述错误的是( )
A.熊冬眠时,脂肪也可转化成糖类来供能
B.熊冬眠前所食用的动植物细胞中含量最多的是脂肪
C.熊体内的脂肪具有保温作用,在冬眠期间也能分解利用
D.熊冬眠前大量进食,食物中的淀粉消化分解成葡萄糖
【答案】B
【分析】1、脂质分脂肪、磷脂和固醇,脂肪是良好的储能物质,磷脂是膜结构的主要组成成分;糖类是细胞内的主要能源物质。
2、活细胞中含量最多的化合物是水,最多的有机物是蛋白质。
3、食物中大分子物质需要消化分解为小分子物质后才能被吸收。
【详解】A、糖类是生命活动的主要能源物质,故熊冬眠时,脂肪也可转化成糖类来供能,A正确;
B、活细胞中含量最多的化合物是水,因此熊冬眠前所食用的动植物细胞中含量最多的是水,B错误;
C、脂肪是生物体内的储能物质,可作为备用能源冬眠时进行分解利用,动物内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用,动物体内的脂肪还具有保温的作用,C正确;
D、动物在冬眠前大量进食,这些食物被消化吸收后在体内主要转变成脂肪贮存,而食物中的淀粉需要消化分解成葡萄糖才能被熊吸收,D正确。
故选B。
【点睛】知道食物中大分子物质需要消化分解后才能被吸收、储能物质是脂肪、主要能源物质是糖类是解此题的关键。
39.下列关于生物学原理在农业生产上的应用叙述错误的是( )
A.“低温、干燥、低氧储存种子”能降低细胞呼吸减少有机物消耗
B.“正其行,通其风”能为植物提供更多的二氧化碳以提高光合作用效率
C.“露田、晒田”能为植物根系提供更多氧气促进细胞呼吸,有利于植物吸收水分
D.“间作套种”主要目的是利用不同作物根系对矿质元素吸收的差异,避免土壤肥力下降
【答案】C
【分析】提高农作物的光能的利用率的方法有:(1)延长光合作用的时间;(2)增加光合作用的面积(合理密植,间作套种);(3)光照强弱的控制;(4)必需矿质元素的供应;(5)CO2的供应(温室栽培多施有机肥或放置干冰,提高二氧化碳浓度)。
【详解】A、在低温、低氧、干燥的条件下,种子的细胞呼吸速率比较低,有机物的消耗较少,有利于储藏,A正确;
B、“正其行,通其风”可以确保通风透光,为光合作用提供充足的光照和二氧化碳,从而有利于提高光合作用的效率,B正确;
C、植物通过主动运输吸收无机盐离子,需要根细胞的呼吸作用提供能量,在农业生产中应当适当的“露田、晒田”,可以为根系提供更多氧气,促进细胞呼吸,有利于根吸收无机盐,C错误;
D、“间作套种”主要目的是利用不同作物根系对矿质元素吸收的差异,避免土壤肥力下降,D正确。
故选C。
40.冰菜是一种耐盐性极强的盐生植物,其茎,叶表面有盐囊细胞,富含钠,钾,胡萝卜素,氨基酸,抗酸化物等,是具有很高营养价值的蔬菜。下图表示盐囊细胞中4种离子的转运方式。下列叙述错误的是( )
A.P型和V型ATP酶转运H+为Na+、K+的转运提供动力
B.NHX运输Na+有利于降低细胞质基质中Na+含量,提高耐盐性
C.在CLC开放后,H+和Cl-顺浓度转运的方式属于主动运输
D.盐囊细胞膜上的某些载体蛋白可以同时具有运输和催化的功能
【答案】C
【分析】图中NHX将H+运入细胞的同时将Na+排出细胞,也可以将Na+运入液泡的同时将H+运出液泡,P型ATP酶可以将H+运出细胞,KUP将H+和K+运入细胞,V型ATP酶可以将H+运入液泡,CLC将H+运出液泡的同时,将Cl-运出液泡。
【详解】A、从图中看出P型和V型ATP酶通过消耗ATP主动运输将细胞质基质中的H+运出细胞或运入液泡,降低了细胞质基质中H+的浓度,液泡中H+可以顺浓度梯度进入细胞质基质中,产生电化学势能,驱动载体蛋白NHX,将Na+进行转运;由于P型ATP酶将H+运出细胞,细胞外的H+顺浓度梯度进入细胞质基质,驱动载体蛋白KUP,将K+进行转运,所以为Na+和K+的转运提供了动力,A正确;
B、NHX运输Na+有利于降低细胞质基质中Na+含量,增大液泡的细胞液浓度,提高耐盐性,B正确;
C、CLC开放后H+和Cl-顺浓度梯度转运属于协助扩散,C错误;
D、盐囊细胞膜上的某些载体蛋白,例如P型ATP酶,可以同时具有运输离子和催化ATP水解的功能,D正确。
故选C。
二、综合题
41.为研究海水稻的耐盐生理,研究人员对某耐盐海水稻在0.25g·kg-1NaCl盐胁迫状态下的生理变化进行研究,结果如下表所示。请回答下列问题:
NaCl(g·kg-1)
叶绿素/(mg·g-1)
光合速率/(μmol·m-2·s-1)
脯氨酸/(μg·g-1)
丙二醛/(μmol·g-1)
0
6.2
17
20
5
0.25
3.0
14
440
36
注:丙二醛是生物膜的脂质物质过氧化的产物,能直接反映膜的受损程度。
(1)植物在逆境下遭受伤害时,丙二醛含量越高,反映植物遭受逆境伤害的程度__________(填“越小”或“越大”)。欲在高盐地区引种水稻,应选择__________(填“盐敏感稻”或“海水稻”)。
(2)盐胁迫下,海水稻的光合速率会降低,据表分析,其原因可能是____________________的合成受阻,对光能的吸收减少。盐胁迫会导致气孔的开放程度下降,进入叶肉细胞的CO2量减少,直接影响光合作用的__________(填“光反应”或“暗反应”)过程,该过程发生在海水稻的__________(场所)。海水稻的细胞质中产生并积累大量可溶性的葡萄糖和脯氨酸等小分子物质,有利于____________________,从而使海水稻适应盐胁迫环境。
(3)为了探究盐胁迫条件对叶绿体形态和功能的影响,研究人员以正常条件及高盐胁迫条件下培养的成熟叶片作为实验材料,通过__________法获得叶绿体,并制成悬液。在配制叶绿体悬液时往往需要加入一定浓度的蔗糖溶液,主要目的可能是______________________________。
【答案】(1) 越大 海水稻
(2) 叶绿素 暗反应 叶绿体基质 减小细胞内外溶液浓度差,调节渗透平衡
(3) 差速离心 形成等渗溶液,维持叶绿体的正常形态和功能
【分析】分析表格可知,在0.25g·kg-1NaCl盐胁迫状态下,耐盐海水稻体内的叶绿素含量下降,光合速率下降,脯氨酸和丙二醛含量上升。
【详解】(1)根据表格注释,丙二醛是生物膜的脂质物质过氧化的产物,丙二醛含量越高,说明植物细胞膜的脂质物质过氧化程度高,细胞膜受到的伤害严重,反映植物遭受逆境伤害的程度越大。在高盐地区引种水稻,应选择对盐水不敏感的水稻,即海水稻。
(2)由表中实验结果可以看出,海水稻的光合速率下降,叶绿素的含量也减少,原因可能是叶绿素的合成受阻,导致对光能的吸收减少。CO2参与光合作用的暗反应过程,所以直接影响光合作用的暗反应过程,暗反应的场所是叶绿体基质。盐胁迫环境中的渗透压较高,海水稻的细胞质中产生并积累大量可溶性的葡萄糖和脯氨酸等小分子物质,就会使细胞内的渗透压增大,有利于减小细胞内外溶液浓度差,调节渗透平衡,从而使海水稻适应盐胁迫环境。
(3)分离细胞器的方法是差速离心法。叶绿体是具有膜结构的细胞器,配制叶绿体悬液时加入一定浓度的蔗糖溶液,目的是形成等渗溶液,维持叶绿体的正常形态和功能。
【点睛】本题综合性较强,主要考查光合作用过程,分离细胞器的方法,渗透作用的原理等内容。考查学生对题目中信息的获取能力,表格分析能力,以及图文转换能力,需要学生准确理解信息并结合所学知识准确作答。
42.脲酶能够将尿素分解成二氧化碳和氨(氨溶于水后形成铵根离子)。某研究人员利用一定浓度的尿溶液进行了铜离子对脲酶活性的影响实验,得到下图所示结果。请回答下列问题:
(1)1917年,美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶的结晶,并用多种方法证明了脲酶的化学本质是______________。
(2)图示实验的自变量为______________;实验结果表明,随着铜离子浓度的升高,脲酶的活性______________。图中显示,脲酶作用的最适温度范围是______________℃。为了进一步探究脲酶作用的最适温度,请写出实验设计的基本思路:______________。
(3)幽门螺杆菌是导致胃炎的罪魁祸首,该微生物也可以产生脲酶,并分泌到细胞外发挥作用,该微生物合成脲酶的过程中参与的细胞器是______________。13C呼气试验检测系统是国际上公认的幽门螺杆菌检查的“金标准”,被测者先口服用13C标记的尿素,然后向专用的呼气卡中吹气留取样本,即可以准确地检测出被测者是否被幽门螺杆菌感染。请简要说明呼气试验检测的原理:______________。
【答案】(1)蛋白质
(2) 温度和铜离子浓度 降低 40~60 在不加入铜离子(或铜离子浓度一定)的情况下,在温度为40~60℃范围内设置更小的温度梯度进行实验,测定尿素分解速率
(3) 核糖体 (幽门螺杆菌会产生脲酶,)脲酶能将尿素分解成NH3和13CO2,如果检测到被测者呼出的气体中含有13CO2,则说明被测者被幽门螺杆菌感染
【分析】1、美国的萨姆纳提取出脲酶结晶,并用多种方法证明其化学本质为蛋白质。
2、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。
3、酶的作用机理:
(1)活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
(2)作用机理:降低化学反应所需要的活化能。
【详解】(1)萨姆纳从刀豆种子中提出脲酶结晶,并用多种方法证明脲酶是蛋白质。
(2)图中温度和铜离子浓度是实验中人为改变的量是自变量,实验结果表明,随着铜离子浓度的升高,产生的铵根离子减少,说明脲酶的活性降低。图中显示,脲酶在50℃时活性最高,所以作用的最适温度范围是40~60℃。为了进一步探究脲酶作用的最适温度,在不加入铜离子(或铜离子浓度一定)的情况下,在温度为40~60℃范围内设置更小的温度梯度进行实验,测定尿素分解速率,尿素分解速率最高时的温度为脲酶作用的最适温度。
(3)脲酶是蛋白质,其合成场所是核糖体。被测者口服用13C标记的尿素,尿素中的碳原子是13C,分子式为13CO(NH2)2,如果胃部存在幽门螺杆菌,幽门螺杆菌会产生脲酶,则尿素会被水解,NH3和13CO2,若检测患者呼出的气体中含有13CO2,则代表胃部存在幽门螺杆菌。
【点睛】本题以美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶结晶为题材,考查酶的知识,考生识记酶的概念和本质、明确酶的特性是解答本题的关键。
43.图1是将玉米的PEPC酶(与CO2的固定有关)基因与PPDK酶(催化CO2初级受体“PEP”的生成)基因导入水稻后,在某一温度下测得光照强度对转双基因水稻和原种水稻的光合速率影响。图2是在光照为1000Lux下测得温度影响光合速率的变化曲线。请据图分析回答下列问题
(1)转基因成功后,正常情况下,PEPC酶应在水稻叶肉细胞的__________(填细胞结构)处发挥作用。
(2)原种水稻A点以后限制光合作用的主要环境因素为__________(答2点即可),转基因水稻__________(填“是”或“不是”)通过提高相关酶的最适温度来增强光合速率。
(3)图1是在__________℃下测得的结果,如调整温度为25℃,重复图1相关实验,A点会向_________移动。
(4)研究者提取了这两种水稻等质量叶片的光合色素,并采用纸层析法进行了分离,通过观察比较_________________,发现两种植株各种色素含量无显著差异,则可推断转基因水稻最可能是通过促进光合作用的暗反应来提高光合速率。
【答案】(1)叶绿体基质
(2) 温度、CO2浓度 不是
(3) 30℃ 左下
(4)色素带的颜色和宽窄
【分析】1、分析图1:两种水稻的起点相同,说明呼吸速率相同,其中A表示原种水稻在某温度下的光饱和点,A点以前限制光合作用的因素是光照强度,A点之后的外界限制因素主要是温度和二氧化碳浓度。
2、分析图2:图示表示不同温度条件下,在光照为1000Lux下两种水稻的净光合速率,两种水稻的相关酶最适温度都为35°C。
【详解】(1)由题可知, PEPC酶与CO2的固定有关,CO2的固定发生在叶绿体基质,故转基因成功后,正常情况下,PEPC酶应在水稻叶肉细胞的叶绿体基质处发挥作用。
(2)A点对应的光照已经是光饱和点,此时再增加光照强度不能再提高净光合速率,限制光合作用的是其他环境因素,如温度、CO2浓度等。由图2可知,两种水稻的最适温度并没有差别,所以转基因水稻不是通过提高相关酶的最适温度来增强光合速率。
(3)由图1可知,A点是原种水稻的光合速率最大值,A点时的净光合速率是20,根据图2可知,净光合速率是20对应的是30℃,因此结合图2判断,图1曲线所对应的温度应为30℃;据图2可知,在30℃条件下水稻的光合速率大于25℃时,故用温度25℃重复图1相关实验,则净光合速率减小,A点向左下移动。
(4)可以使用无水乙醇来提取叶片的光合色素,用纸层析法分离光合色素,色素带的颜色和宽窄可以反应色素的种类及含量,结果发现两植株各种光合色素含量无显著差异,可以推测转双基因水稻没有促进光反应,而是通过促进暗反应过程,来提高光合速率。
44.发酵能让食物改头换面,拥有全新的模样和味道。利用不同微生物的发酵作用制作食品历史悠久,遍布民间,称为传统发酵技术。利用传统发酵技术制作的果酒、果醋、腐乳、泡菜极大地丰富了人们的饮食。请回答下列问题:
(1)人类使用酿制葡萄酒的微生物主要是酵母菌,酵母菌繁殖的最适温度是____________。葡萄酒呈现深红色的原因是______________________。 将葡萄酒制作成果醋时,需要改变的环境条件是___________和_______。
(2)做酸菜鱼的“酸汤”是通过天然发酵而成的,参与该发酵过程的主要微生物是_____________。酸汤发酵初期,亚硝酸盐的含量逐渐增加,亚硝酸盐在适宜的pH、温度和一定的微生物作用等特定条件下,才会转变成致癌物_____________。出坛后的酸汤,若不及时食用,一段时间后会在其表面出现一层白膜,这是_____________(填微生物名称)繁殖引起的,与进行酸汤发酵的主要微生物相比,该微生物在结构上的最主要区别是_____________。
(3)腐乳是经微生物发酵后制成的食品,多种微生物参与了该发酵过程,其中起主要作用的微生物是_____________,其产生的蛋白酶可以使腐中的蛋白质被分解为_____________。
【答案】(1) 20 ℃左右 红葡萄皮的色素进入发酵液 通入无菌空气 将温度提高到30~35℃
(2) 乳酸菌 亚硝胺 酵母菌 有以核膜为界限的细胞核
(3) 毛霉 小分子肽和氨基酸
【分析】1、果酒制作的菌种:酵母菌;条件:起初为有氧条件,之后无氧进行酒精发酵;温度:18-25℃。
2、果醋制作的菌种:醋酸菌;条件:氧气充足;温度:30-35℃。
3、腐乳制作的菌种:多种微生物,起主要作用的是毛霉;温度:15-18℃。
4、泡菜制作的菌种:乳酸菌;条件:无氧、室温。
【详解】(1)酵母菌繁殖的最适温度是18-25℃,即20 ℃左右。葡萄酒呈现深红色,是因为红葡萄皮细胞液含有色素,这些色素在发酵过程中进入发酵液。将葡萄酒制作成果醋时,需要将条件控制为醋酸菌的最适生长条件,因此需要改变的环境条件是通入充足无菌空气和将温度提高到30~35℃。
(2)做酸菜鱼的“酸汤’是通过天然发酵而成的,该过程产生了乳酸,参与该发酵过程的主要微生物是乳酸菌。亚硝酸盐在适宜的温度、pH和一定的微生物作用等特定条件下,才会转变成亚硝胺,亚硝胺对人体有致癌作用。出坛后的酸汤,若不及时食用,一段时间后会在其表面出现一层白膜,这是产膜酵母菌大量繁殖形成的。进行酸汤发酵的主要微生物是乳酸菌,乳酸菌是细菌,属于原核生物,酵母菌是真核生物,与乳酸菌相比,酵母菌具有以核膜为界限的细胞核。
(3)制作腐乳时,利用了毛霉等微生物生产的蛋白酶和脂肪酶,将大分子物质分解为易吸收的小分子物质,其中蛋白酶可以使腐乳的蛋白质被分解为小分子肽和氨基酸。
45.研究人员将大麦细胞的LTP1基因导入啤酒酵母菌中,获得的啤酒酵母菌可产生LTP1蛋白,并酿出泡沫丰富的啤酒,下图为转基因啤酒酵母的生产过程。回答下列问题:
(1)已知DNA复制时子链的延伸方向是5'→3',图1中A、B、C、D在不同情况下可以作为引物,在PCR技术中,扩增LTP1基因,必须要有_____________,以便根据这一序列合成引物。扩增LTP1基因时应该选用_____________作为引物。
(2)_____________是实施基因工程的核心。图2中的B为质粒,质粒和LTP1基因结合形成重组质粒C。重组质粒C在受体细胞中能够稳定存在并发挥作用,在LTP1基因的首端必须具有_____________,尾端必须具有终止子,还必须含有标记基因和目的基因。
(3)为检测目的基因在受体细胞基因组中的整合情况,首先采用分子杂交技术检测LTP1基因是否导入成功,需要从转基因啤酒酵母中提取DNA,用_____________作探针与之杂交。还可分别用含有青霉素、四环素的两种选择培养基进行筛选,则有图2中C导入的酵母菌在选择培养基上的生长情况是_____________。
(4)为检测转基因啤酒酵母是否产生LTP1蛋白,除检测LTP1蛋白是否产生及含量外,还可观察转基因啤酒酵母所酿啤酒的______________进行判断,若能检测到LTP1蛋白,但效果差,可能的原因是_____________;若经检测确定细胞中无LTP1蛋白,可采用PCR技术检测细胞中的RNA,如果能检测到mRNA,则可能是_____________;如果检测后确定细胞中无LTP1蛋白的mRNA,但之前能检测到LTP1基因,则LTP1基因未能正常转录的原因可能是_____________。
【答案】(1) 一段已知的目的基因的核苷酸序列 B、C
(2) 构建基因表达载体 启动子
(3) 放射性同位素标记的目的基因(LTP1基因) 在含有青霉素的培养基上能存活,在含有四环素的培养基上不能存活
(4) 泡沫丰富程度 LTP1基因表达效率低,合成的LTP1蛋白少 (LTP1基因)未能正常翻译 LTP1基因反向插入质粒DNA分子中(答案合理即可)
【分析】分析题图:图示表示将使啤酒产生丰富泡沫的LTP1基因植入啤酒酵母菌中,使其产生LTP1蛋白,酿出泡沫丰富的啤酒的过程。图中A为获取目的基因的过程;B为质粒;c为基因表达载体。
【详解】(1)引物是一小段DNA或RNA,它能与DNA母链的一段碱基序列互补配对,必须先知道该段DNA的碱基序列。DNA复制时子链的延伸方向是5'→3',则应选择B,C引物,其子链的延伸方向是LTP1基因,如选择A、D引物,其子链的延伸方向是LTP1基因两边的部分。
(2)基因工程的核心是构建基因表达载体,在LTP1基因的首端必须具有启动子。
(3)用DNA分子杂交技术检测目的基因是否导入时,须用放射性同位素标记的目的基因(LTP1基因)单链作探针进行杂交。由于LTP1基因插入了抗四环素基因内部,抗四环素基因不能发挥作用,抗青霉素基因能正常发挥作用,故转基因啤酒酵母菌在含有青霉素的培养基上能存活,在含有四环素的培养基上不能存活。
(4)如导入LTP1基因成功,则可产生LTP1蛋白,并酿出泡沫丰富的啤酒;若能检测到LTPI蛋白,但效果差,则可能是LTP1基因表达效率低,合成的LTP1蛋白少;若经检测确定细胞中无LTP1蛋白,采用PCR技术能检测到细胞中的mRNA,则可能是LTP1基因未能正常翻译﹔如果检测细胞中无LTP1蛋白的mRNA,但之前能检测到LTP1基因,则LTP1基因未能正常转录的原因可能是LTP1基因反向插入质粒DNA分子中,或RNA聚合酶无法识别启动子(答案合理即可)。
【点睛】本题结合转基因啤酒酵母的培育过程图,考查基因工程的原理及技术,要求考生识记基因工程的原理、工具及操作步骤,能准确判断图中各过程及各物质的名称,并能结合颗意分析作答。
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36,宁夏石嘴山市平罗中学2023-2024学年高一上学期期末生物试题: 这是一份36,宁夏石嘴山市平罗中学2023-2024学年高一上学期期末生物试题,共31页。试卷主要包含了单选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年宁夏石嘴山市平罗中学高三上学期期中生物试题含解析: 这是一份2022-2023学年宁夏石嘴山市平罗中学高三上学期期中生物试题含解析,文件包含宁夏石嘴山市平罗中学2022-2023学年高三上学期期中生物试题原卷版docx、宁夏石嘴山市平罗中学2022-2023学年高三上学期期中生物试题Word版含解析docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共65页, 欢迎下载使用。