重庆市沙坪坝区第一中学校2023-2024学年高一下学期3月月考生物试题(原卷版+解析版)
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生物试题卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题:本题共25小题,每小题2分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于细胞学说的叙述,错误的是( )
A. 细胞学说解释了个体发育,也为生物进化论埋下了伏笔
B. 细胞学说认为一切动植物都由细胞及细胞产物构成
C. 细胞学说认为细胞是生命活动的基本单位
D. 细胞学说揭示了动植物结构和功能的统一性
【答案】D
【解析】
【分析】细胞学说的内容为:
(1)细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞的产物所构成;
(2)细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用;
(3)新细胞可以从老细胞中产生。细胞学说揭示了细胞统一性和生物体结构的统一性。
【详解】A、细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论不仅解释了个体发育,也为生物进化论的确立埋下了伏笔,A正确;
B、一切动植物都是由细胞发育而来,并且由细胞和细胞产物构成,B正确;
C、细胞学说认为细胞是一个相对独立的单位,是生命活动的基本单位,C正确;
D、细胞学说使人们认识到植物和动物有着共同的结构基础,细胞学说阐明了动物和植物结构的统一性,但没有揭示动植物功能的统一性,D错误。
故选D。
2. 如图表示细胞中几种元素与相应化合物之间的关系,其中①③④代表单体,⑤⑥⑦代表多聚体。下列叙述正确的是( )
A. 若⑤具有催化作用,则①可与双缩脲试剂反应显紫色
B. 若②是动物细胞膜特有的组成成分,则②可以参与血液中脂质的运输
C. 若⑥主要分布在细胞核,则③中不含糖类
D. 若⑦是植物细胞壁的主要成分,则④只存在于植物细胞中
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:①的组成元素是C、H、O、N,最可能是氨基酸,则⑤是蛋白质;②和④的组成元素只有C、H、O,可能是单糖,则⑦可能是多糖;③的组成元素是C、H、O、N、P,可能是核苷酸,则⑥是核酸。
【详解】A、若⑤具有催化作用,则⑤是蛋白质,其基本组成单位①是氨基酸,氨基酸不会和双缩脲试剂发生反应,A错误;
B、若②是动物细胞膜特有的组成成分,则②为胆固醇,胆固醇可以参与血液中脂质的运输,B正确;
C、⑥是核酸,主要分布在细胞核中,则是DNA,其基本组成单位③是脱氧核苷酸,含有单糖脱氧核糖,C错误;
D、若⑦是植物细胞壁的主要成分,则是纤维素,基本组成单位④是葡萄糖,在动植物细胞中都存在,D错误。
故选B。
3. 绿叶海蜗牛(没有贝壳,通体绿色像一片叶子)可将叶绿体从藻类的细胞中“偷”出来,存储在自己的消化道细胞之中。图1-4为绿叶海蜗牛消化道细胞不同细胞器的电镜照片,下列说法错误的是( )
A. 图1和图2所示细胞器共同参与分泌蛋白的运输
B. 图3和图4所示细胞器具有双层膜结构
C. 图3细胞器可作为绿叶海蜗牛消化道细胞的“养料制造车间”
D. 图2和图3所示细胞器中含有核酸
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:图1、图2、图3和图4分别为高尔基体、线粒体、叶绿体和粗面内质网,其中叶绿体和线粒体为双层膜细胞器,内质网和高尔基体是单层膜细胞器。
【详解】A、图1高尔基体、图2线粒体和图4粗面内质网共同参与分泌蛋白的运输,A正确;
B、图3是叶绿体具有双层膜、图4粗面内质网为单层膜细胞器,B错误;
C、图3叶绿体是绿色植物的养料制造车间,绿叶海蜗牛将叶绿体“偷”出来,用于制造养料,C正确;
D、图2线粒体,图3叶绿体,它们都含有核酸,D正确。
故选B。
4. 下列有关“骨架”或“支架”的叙述,正确的是( )
A. 多聚体及单体均以碳原子构成的碳链为基本骨架
B. 多种多样的蛋白质构成了各种生物膜的基本支架
C. 位于细胞溶胶中的“细胞骨架”由蛋白质和纤维素构成
D. 脱氧核糖和磷酸交替连接构成DNA及RNA分子的骨架
【答案】A
【解析】
【分析】1、生物有机大分子以碳链为骨架。
2、细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。
3、DNA分子以磷酸和脱氧核糖交替连接为基本骨架。
【详解】A、单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,因此,生物大分子也是以碳链为基本骨架的,A正确;
B、生物膜的基本支架是磷脂双分子层,B错误;
C、“细胞骨架”是由蛋白质纤维构成的,C错误;
D、脱氧核糖和磷酸交替连接构成DNA分子的骨架,核糖和磷酸交替连接构成RNA分子的骨架,D错误。
故选A。
5. 下列叙述正确的是( )
A. 在生命活动旺盛的细胞中含有大量ATPB. 质壁分离是指细胞质和细胞壁发生分离
C. 所有生物都具有与细胞呼吸有关的酶D. 腺苷可以参与构成ATP和部分酶
【答案】D
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;酶的特性:专一性、高效性、作用条件温和;酶促反应的原理:酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】A、ATP在细胞中含量较少,A错误;
B、质壁分离是指原生质层(细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质)和细胞壁发生分离,B错误;
C、并非所有生物都具有与细胞呼吸有关的酶,如病毒无细胞结构,不含与细胞呼吸有关的酶,C错误;
D、腺苷是由腺嘌呤和核糖组成的,可以参与构成ATP和部分酶(RNA类的酶),D正确。
故选D。
6. 幽门螺杆菌(Hp)可引发胃炎、慢性咽炎和口腔溃疡等消化性疾病,Hp产生的脲酶能催化尿素分解为NH3和CO2。Hp可通过手、不洁食物和餐具等途径传染人,日常饮食中养成良好的卫生习惯能预防Hp感染。若需检测某人是否感染Hp,可使其服用含有以14C标记的尿素胶囊。下列叙述错误的是( )
A. Hp合成和分泌脲酶的过程需要生物膜系统的参与
B. 脲酶加热后仍可以与双缩脲试剂发生紫色反应
C. Hp的遗传物质是DNA,彻底水解可得到6种小分子物质
D. 服用胶囊后,可通过检测呼出气体是否带有放射性判断其是否感染
【答案】A
【解析】
【分析】1、生物膜系统概念:内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。
2、幽门螺杆菌为原核生物,没有细胞核,只有核糖体一种细胞器,以DNA为遗传物质,产生的脲酶催化分解尿素为NH3和CO2。
【详解】A、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜,而Hp属于原核生物,只有细胞膜一种生物膜,不具有生物膜系统,A错误;
B、脲酶的本质是蛋白质,酶在化学反应前后性质不变,故脲酶仍能与双缩脲试剂产生紫色反应,B正确;
C、Hp的遗传物质是DNA,彻底水解可得到脱氧核糖、磷酸和4种含氮碱基,共6种小分子物质,C正确;
D、分析题意可知,感染者呼出的14CO2是由脲酶分解尿素产生的,故服用以14C标记的尿素胶囊,检测其分解产物以判断机体是否感染Hp,D正确。
故选A。
7. 下列关于高中生物探究性实验的叙述,错误的是( )
A. “探究温度对淀粉酶活性的影响”实验,因变量是酶活性
B. “探究植物细胞的吸水和失水”实验,是对比实验,无对照组
C. “探究酵母菌细胞呼吸方式”实验,无关变量是培养液的体积、pH等
D. “探究光照强度对光合作用的影响”实验,需提前抽去圆形小叶片中的气体
【答案】B
【解析】
【分析】自变量是指实验者操纵的假定的原因变量;因变量是指一种假定的结果变量,它是实验自变量作用于实验对象之后所出现的效果变量;无关变量是指那些不是某实验所需研究的,自变量与因变量之外的一切变量的统称,会影响实验结果。
【详解】A、“探究温度对淀粉酶活性的影响”实验,自变量是温度,因变量是酶活性,A正确;
B、“探究植物细胞的吸水和失水”实验,存在自身前后对照,B错误;
C、“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验,自变量是有无氧气,无关变量是培养液的浓度、体积、pH等,C正确;
D、“探究光照强度对光合作用的影响”实验,需提前抽去圆形小叶片中的气体,使圆形小叶片沉到水底,通过相同时间圆形小叶片上浮的数量或圆形小叶片全部上浮所需的时间作为因变量,D正确。
故选B。
8. 某兴趣小组利用一定浓度的M溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,下图一为显微镜下观察到的该细胞的某一时刻示意图,图二为实验过程中测得其x/y值随时间的变化曲线图。下列叙述正确的是( )
A. t2时细胞液浓度等于t₀时细胞液浓度B. 随着x/y值增大,细胞吸水能力增强
C. M溶液的溶质微粒从t1时开始进入细胞D. t3时细胞内外存在浓度差,水分子进出处于动态平衡
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,处于一定浓度的M溶液中的细胞,随时间的推移,细胞失水量先逐渐增加,说明细胞发生质壁分离;而后又逐渐减少,说明M物质可被细胞吸收,细胞液浓度增加,发生质壁分离的复原。
【详解】A、t2时细胞恢复到t0状态,由于M溶液中的溶质微粒可以进入细胞膜,故t2时细胞液浓度增大,大于t0时细胞液浓度,A错误;
B、随着x/y值增大,细胞吸水,但吸水能力逐渐减弱,B错误;
C、x/y值增大说明M物质可被细胞吸收,且M溶液的溶质微粒从开始时刻就能进入植物细胞,C错误;
D、在t3时,由于溶质不断进入细胞液,质壁分离复原后由于细胞壁的阻挡,体积不再增大,所以细胞内外还存在浓度差,此时水分子进出细胞平衡,D正确。
故选D。
9. ATP和酶是细胞新陈代谢中必不可少的两种重要物质,下图1表示ATP的结构,图2表示酶作用的某种模型。下列选项错误的是( )
A. “~”代表的化学键不稳定的原因是两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥
B. 若图2中A表示过氧化氢酶,则图2反应往往与图1所示物质的合成相联系
C. 图2所示模型能够解释酶的专一性,但图中的B不可能为麦芽糖酶
D. 对大多数原核细胞而言,图1所示物质只能来自细胞呼吸
【答案】B
【解析】
【分析】ATP是细胞中主要的直接能源物质,中文名称叫腺苷三磷酸,结构简式A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表特殊化学键。由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因,这种化学键不稳定,ATP水解时末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势,具有较高的转移势能,当在ATP水解酶作用下水解时,脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合,从而使后者发生变化。
【详解】A、由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因,“~”代表的化学键不稳定,A正确;
B、若图2中A表示过氧化氢酶,过氧化氢的分解与ATP的合成无关,B错误;
C、酶只能催化与其结构互补的物质,因此图2所示模型能够解释酶的专一性,根据酶反应前后数量和性质不变可判断A为酶,B为底物,C正确;
D、大多数原核生物代谢类型为异养型,因此对大多数原核细胞而言,图1所示物质ATP只能来自细胞呼吸,D正确。
故选B。
10. 研究人员从青霉中提取淀粉酶,在不同温度条件下分别催化淀粉(等量且足量)发生水解反应,相同时间内产物的相对含量如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 先将酶和底物混合后,再放到相应温度下保温
B. 45℃条件下比40℃条件下酶活性更高
C. 据图可知,该淀粉酶的最适温度为45℃
D. 55℃条件下,可通过增加酶量来提高产物的相对含量
【答案】B
【解析】
【分析】柱形图分析:题图是研究人员从青菌中提取淀粉酶,在不同温度条件下分别催化(等量且足量)淀粉发生水解反应,相同时间内其产物的相对含量图,分析题图可知在35℃、40℃、45℃、50℃、55℃时,产物的相对含量先增加后减少,并且在以上设定的几种温度下,45℃时产物相对含量最多,55℃时产物相对含量最少(为零),说明在35℃、40℃、45℃、50℃、55℃中,45℃时酶的活性最高、55℃时酶已经变性失活。
【详解】A、实验中需要将酶和底物分别用不同的温度处理后,再将同一温度处理下的底物和酶混合后,再放到相应温度下保温,A错误;
B、结合图示可知,45℃时产物相对含量最高,故45℃条件下比40℃条件下酶活性更高,B正确;
C、据图可知,该淀粉酶的最适温度为45℃左右,C错误;
D、结合图示可以看出,55℃条件下没有产物生成,说明酶已经失活,不具有催化作用,不可通过增加酶量来提高产物的相对含量,D错误。
故选B。
11. 新型仿生体系能模拟生命基本单元的结构与功能,我国科学家在类细胞微囊体上实现了ATP合成酶功能的体外模拟(如下图所示)。分析下图中H+进出微囊的方式,不能得出的结论为( )
A. 牛细胞ATP合成酶起到运输和催化的功能B. 微囊内 pH值低于囊泡外
C. H+进出微囊方式均为主动转运D. 类细胞微囊体模拟了叶绿体的部分功能
【答案】C
【解析】
【分析】1、主动转运的条件:需要载体蛋白、消耗能量。方向:逆浓度梯度
2、镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质,能够协助这些物质顺浓度梯度跨膜运输,这些蛋白质称为转运蛋白。这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,叫作易化扩散。
【详解】A、由题图分析可知:牛细胞ATP合成酶可以将H+运出微囊,说明其具有运输的功能,牛细胞ATP合成酶可以催化ATP合成,所以具有催化功能,A正确;
B、由题图分析可知:H+运进微囊时需要消耗光能(能量),说明其运输方式是主动转运,即膜外H+浓度低(pH值大),膜内H+浓度低(pH值小),即微囊内 pH值低于囊泡外,B正确;
C、由题图分析可知:H+运进微囊时需要消耗光能(能量),运输方式是主动转运,H+运出微囊需要载体蛋白,不需要能量,运输方式是易化扩散,C错误;
D、叶绿体的类囊体薄膜可以促进ADP和Pi合成ATP,微囊体也可以,所以图示类细胞微囊体模拟了叶绿体的部分功能,D正确。
故选C。
12. 下图表示血糖浓度调节胰岛B细胞分泌胰岛素的过程及胰岛素降低血糖的机理,下列选项错误的是( )
A. 当血糖浓度升高时,葡萄糖以协助扩散的方式进入胰岛B细胞
B. 胰岛B细胞内的葡萄糖氧化分解过程加强,会导致Ca2+通道打开,从而促进胰岛素的释放
C. 胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,会降低GLUT4的数量,从而减少葡萄糖的摄入
D. 胰岛素可以促进组织细胞内葡萄糖氧化分解,合成糖原和转化成甘油三酯等过程
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图可知,当血糖浓度增加时,葡萄糖通过载体蛋白进入胰岛B细胞,葡萄糖氧化分解过程加强,引起细胞内ATP浓度增加,导致ATP敏感的钾离子通道关闭,K+外流受阻,导致Ca2+通道打开,进而触发Ca2+大量内流,由此引起胰岛素分泌。胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,一方面增加细胞膜上GLUT4的数量,促进葡萄糖进入组织细胞;另一方面促进组织细胞内葡萄糖合成糖原,转化成甘油三酯,从而降低血糖浓度。
【详解】A、 据图分析,葡萄糖进入胰岛B细胞需要载体蛋白的协助,顺浓度梯度运输,没有消耗能量,因此其运输方式为协助扩散,A正确;
B、当血糖浓度增加时,葡萄糖通过载体蛋白进入胰岛B细胞,葡萄糖氧化分解过程加强,引起细胞内ATP浓度增加,导致ATP敏感的钾离子通道关闭,K+外流受阻,导致Ca2+通道打开,进而触发Ca2+大量内流,从而促进胰岛素的释放,B正确;
C、 胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,促进含有GLUT4的囊泡向细胞膜移动,增加细胞膜上GLUT4的数量,促进葡萄糖进入组织细胞,C错误;
D、胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,促进组织细胞内葡萄糖合成糖原,转化成甘油三酯,从而降低血糖浓度,D正确。
故选C。
13. 玉米根细胞酸中毒时细胞质基质中pH值降低,原因是细胞供氧不足时,根细胞进行无氧呼吸致使液泡膜上运输H⁺能力下降,同时无氧呼吸产生的乳酸也增加H⁺浓度。为减轻细胞酸中毒危害,根细胞可将丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径。下列说法错误的是( )
A. 丙酮酸转化为乳酸所释放的能量主要转变为热能,因此只生成少量ATP
B. 酸中毒时,液泡膜上运输H⁺能力下降的原因可能是能量供应不足
C. 丙酮酸分解产生酒精的过程中,会消耗细胞质基质中的NADH
D. 长期供氧不足可能会使线粒体膜上丙酮酸载体蛋白数目减少
【答案】A
【解析】
【分析】1、根据题干信息可判断液泡膜运输H⁺方式为主动运输,需要消耗ATP;
2、无氧呼吸第二阶段丙酮酸转化为乳酸或酒精和二氧化碳的路径无能量释放,不能产生ATP。
【详解】A、丙酮酸转化为乳酸过程为无氧呼吸第二阶段,不释放能量也不产生ATP,A错误;
B、液泡膜上运输H⁺的方式为主动运输,酸中毒时呼吸作用减弱,能量供应减少,使液泡膜运输氢离子能力下降,B正确;
C、丙酮酸分解产生酒精为无氧呼吸第二阶段,该阶段会消耗细胞质基质中无氧呼吸第一阶段产生的NADH,C正确;
D、长期供氧不足会使细胞有氧呼吸减弱,需要运入线粒体的丙酮酸减少,可能会使线粒体膜上丙酮酸载体蛋白数目减少,D正确。
故选A。
14. 下图为生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图,下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞吸水膨胀时甲的厚度变小,体现了该膜具有选择透过性
B. 改变氧气浓度不会影响人体成熟红细胞对K+和Mg2+的吸收
C. 维生素D通过①方式进入细胞内被吸收
D. ④可代表哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖
【答案】B
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从高浓度到低浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【详解】A、细胞吸水膨胀时甲的厚度变小,体现了该膜具有流动性,A错误;
B、人体成熟红细不含细胞核和任何细胞器,不含线粒体,不能进行有氧呼吸, 故改变氧气浓度不会影响人体成熟红细胞对K+和Mg2+的吸收,B正确;
C、维生素D属于脂溶性分子,进入细胞的方式是自由扩散,但图中的①是从膜内到膜外(下侧有糖蛋白,是外侧),C错误;
D、哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖是协助扩散,而④是主动运输,D错误。
故选B。
15. 如图为人体内能源物质代谢的部分过程图解,下列相关叙述正确的是( )
A. 由于酶具有高效性的特点,因此a、b过程所需酶的种类不同
B. 人体合成蛋白质所需的氨基酸,均可由糖类通过代谢枢纽转化而来
C. 在糖类供能不足时,脂肪可大量转化为糖类并分解,满足人体能量需求
D. 脂肪分子中氢的含量比糖类高,所以单位质量的脂肪所含能量比糖类多
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析:a表示细胞呼吸的第一阶段;b表示甘油转化形成丙酮酸;c表示脂肪酸参与三羧酸循环;d表示脱氨基或转氨基作用;e表示二氧化碳。
【详解】A、由于酶具有专一性的特点,因此a、b过程所需酶的种类不同,A错误;
B、必需氨基酸只能从食物中获得,人体不能合成,B错误;
C、脂肪在糖类代谢发生障碍,引起供能不足时才会分解供能,而且不能大量转化为糖类,C错误;
D、脂肪分子中氢的含量比糖类高,所以氧化分解需要的氧气多,因而单位质量的脂肪所含能量比糖类多,D正确。
故选D。
16. 为研究淹水时不同浓度的KNO3溶液对某植物根系有氧呼吸速率的影响某小组以氧气的吸收量为衡量指标,以清水组为对照,绘制了植物根系有氧呼吸速率随淹水天数的变化曲线,结果如下图所示。下列分析正确的是( )
A. 除图中指标外,也可通过单位时间内CO2释放量来衡量有氧呼吸速率
B. 由图可知,未淹水状态下,KNO3溶液对对植物根细胞有氧呼吸存在抑制作用
C. 图中KNO3溶液浓度为30mml•L-1时,淹水对该植物根系有氧呼吸影响最小
D. KNO3溶液浓度越高,对淹水造成的有氧呼吸速率下降的缓解作用一定越强
【答案】C
【解析】
【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、由于该实验研究淹水时某植物根系有氧呼吸速率,淹水状况下有可能植物根系进行无氧呼吸,产生酒精和二氧化碳,因此不宜用单位时间内CO2的释放量来衡量有氧呼吸速率,A错误;
BD、从曲线走势分析,与清水组相比,淹水天数5天内,KNO3浓度越高,有氧呼吸速率越高,说明淹水时KNO3浓度对有氧呼吸速率降低有减缓作用,由于KNO3浓度为30 mml·L-1的实验组有氧呼吸速率最高,说明此浓度下减缓有氧呼吸降低的效果最好,但并不能说明KNO3溶液浓度越高,对淹水造成的有氧呼吸速率下降的缓解作用一定越强,BD错误;
C、由图可知,在三个实验组中,KNO3溶液浓度为30mml·L-1时,淹水对该植物根系有氧呼吸影响最小,C正确;
故选C。
17. 实验小组将某绿色植物置于密闭、透明的容器中,在T1时刻前后,分别给予X1和X2的不同光照强度,容器内CO2浓度的变化情况如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 该植物在实验期间无有机物积累
B. T1时刻后短期内叶绿体中C3减少
C. C~D段不再下降是受到光照强度的限制
D. A~B段叶肉细胞的光合速率一定小于呼吸速率
【答案】B
【解析】
【分析】容器内CO2减少,说明植物的光合速率大于呼吸速率,容器内CO2增加,说明植物的光合速率小于呼吸速率。
【详解】A、根据图示可知,实验结束后,容器内的CO2浓度比初始时小,说明该过程植物吸收了CO2,积累了有机物,A错误;
B、T1时刻后由X1→X2,光照强度增加,光反应产生的ATP和NADPH增加,还原的C3化合物增加,短时间内C3的合成速率不变,故短时间内C3减少,B正确;
C、C~D段不再下降是受到除光照强度之外的其他因素的限制,主要是二氧化碳浓度,C错误;
D、A~B段整个植物的光合速率一定小于呼吸速率,但叶肉细胞的光合速率不一定小于呼吸速率,D错误。
故选B。
18. 图甲中a、b、c、d表示洋葱根尖的不同区域,图乙为高倍显微镜下观察到的洋葱根尖分生区细胞有丝分裂图像。下列说法正确的是( )
A. 图甲c区细胞生长较快、细胞体积较大,是观察有丝分裂最佳区域
B. 可通过计数不同时期的细胞数目,推算出时长最长的时期为D细胞所处时期
C. 乙图A细胞的赤道板向四周扩展形成细胞壁,B细胞会发生染色质和中心体的复制
D. 若欲研究核仁解体、核膜消失的动态变化过程,需连续观察处于分裂前期的B细胞
【答案】B
【解析】
【分析】观察根尖分生组织细胞的有丝分裂的实验方法:①解离:上午10时至下午2时,剪去洋葱根尖2-3mm,立即放入盛入有盐酸和酒精混合液(1:1)的玻璃皿中,在温室下解离。目的:用药液使组织中的细胞相互分离开来。②漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛入清水的玻璃皿中漂洗。目的:洗去药液,防止解离过度。③染色:用碱性染液进行染色。目的:染料能使染色体着色。④制片:用镊子将这段根尖取出来,放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子尖把根尖能碎,盖上盖玻片,在盖玻片上再加一片载玻片。然后,用拇指轻轻的按压载玻片。目的:使细胞分散开来,有利于观察。
【详解】A、图甲中c区细胞为长方形,属于伸长区细胞,而观察有丝分裂最佳区域为b区,即分生区,细胞为正方形,排列紧密,有丝分裂旺盛,A错误;
B、图乙的D为细胞分裂的间期,在细胞周期中分裂间期时间远长于分裂期,所以大多数细胞都处在分裂间期,因此可通过计数不同时期的细胞数目,推算出时长最长的时期为D细胞所处时期,B正确;
C、洋葱细胞属于高等植物细胞,没有中心体,C错误;
D、由于在制作临时装片时解离液使细胞死亡,故实验过程中不能观察到细胞中核仁逐渐解体,核膜逐渐消失动态变化,D错误。
故答案为:B。
19. 下列图1表示有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系,图2表示细胞分裂不同时期每条染色体上DNA数的变化。下列有关叙述错误的是( )
A. 图1中有丝分裂发生的时间顺序可能是c→b→a→c
B. 图1中b时期与图2中②之后时期对应,此时可能发生染色质的高度螺旋化
C. 图2中与0时刻相比,①时刻的细胞中核DNA数目加倍,染色体数目不变
D. 图2中②时刻的细胞中,由于着丝粒的分裂,核DNA数目不变,染色体数目加倍
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析,图1中a的染色体和核DNA数目都是4n,表示有丝分裂后期,b可表示有丝分裂的前期和中期,c表示有丝分裂末期;图2每条染色体的DNA是1的时候表示DNA分子复制之前或着丝粒断裂之后,2表示DNA复制之后到着丝粒分裂之前。
【详解】A、图1中a的染色体和核DNA数目都是4n,表示有丝分裂后期,b可表示有丝分裂的前期和中期,c表示有丝分裂末期结束或间期,根据图1中染色体的变化情况可知,有丝分裂发生的时间顺序是c→b→a→c,A正确;
B、图1中b可表示有丝分裂的前期和中期,a为有丝分裂的后期,图2中②时期染色单体消失,说明处于有丝分裂后期,即图1中a时期与图2中②之后时期对应,B错误;
C、图2中0到①时期为有丝分裂前的间期,此期细胞中主要完成DNA的复制和相关蛋白质的合成,即核DNA数目加倍,染色体数目不变,C正确;
D、图2中②时期染色单体消失,说明处于有丝分裂后期,由于着丝粒的分裂,核DNA数目不变,染色体数目加倍,D正确。
故选B。
20. 绿色植物进行光合作用可以合成淀粉,我国科学家成功设计出了一条无绿色植物参与也能利用二氧化碳和水合成淀粉的路线(如图所示),其中①过程是利用无机催化剂催化完成的,②③④则是在酶的催化下完成的。下列相关叙述正确的是( )
A. 图中水电解形成的产物与水光解形成的产物是相同的
B. 上述路径的本质是将光能转化成有机物中活跃的化学能
C. ①过程为CO2的固定,也可由叶绿体基质中的某种酶催化
D. 消耗等量的CO2,上述路径积累的淀粉比植物体内积累的淀粉多
【答案】D
【解析】
【分析】结合图示可知,①②过程模拟的是CO2的固定,③④模拟三碳化合物的还原,需要消耗ATP和NADPH的能量。
【详解】A、水光解形成的产物是O2、H+和电子,图中水电解形成的产物是O2和H2,A错误;
B、上述路径并未形成含活跃化学能的有机物,因此该路径的本质是将光能转化成有机物中稳定的化学能,B错误;
C、①过程是二氧化碳与H2反应生成甲醛,不是CO2的固定,不可由叶绿体基质中的某种酶催化,C错误;
D、植物通过呼吸作用会消耗淀粉,上述过程是人工模拟淀粉的生成,不会进行呼吸作用消耗有机物,因此两者二氧化碳消耗相同,上述路径积累的淀粉多,D正确。
故答案为:D
21. 人的成熟红细胞经过几个阶段发育而来,各阶段细胞特征如下表。下列有关叙述正确的是( )
A. 上述四种细胞在细胞呼吸过程中均可产生二氧化碳
B. 成熟红细胞无法分裂,说明已细胞分化均丧失分裂能力
C. 表中各细胞生理功能不同的原因是分化过程中基因发生了改变
D. 细胞内合成了血红蛋白是造血干细胞分化为红细胞的标志
【答案】D
【解析】
【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【详解】A、表中成熟红细胞无线粒体等细胞器,只能进行无氧呼吸产生乳酸,不能产生二氧化碳,A错误;
B、成熟红细胞无法分裂,但幼红细胞仍具有分裂能力,分化程度不同的细胞分裂能力不同,部分分化的细胞仍具有分裂能力,B错误;
C、表中各细胞所含具有基因相同,他们的生理功能不同的原因是基因的选择性表达,C错误;
D、血红蛋白基因只在红细胞中表达,故细胞内合成了血红蛋白是造血干细胞分化为红细胞的标志,D正确。
故选D。
22. 下图为绿色植物某细胞内发生的两个生理过程。下列分析正确的是( )
A. ①、②过程中的还原型辅酶是同种物质,但用途不同
B. ①、②两处膜结构的基本支架相同,增大膜面积的原理也相同
C. 能进行②过程的细胞也能进行①过程,如根尖分生区细胞、叶肉细胞等
D. 鲁宾和卡门使用同位素示踪法,研究发现光合作用中O2全部来自于H2O
【答案】D
【解析】
【分析】由图分析,过程①为水的合成,发生在线粒体内膜上;过程②为水的分解,发生在类囊体薄膜上。
【详解】A、①过程中是还原型辅酶Ⅰ,②过程是还原型辅酶Ⅱ,不是同种物质,A错误;
B、①处膜结构为线粒体内膜,内膜向内折叠成嵴以增大膜面积,②处膜结构为类囊体薄膜,类囊体堆叠形成基粒以增大膜面积,B错误;
C、过程②为水的分解,发生在叶绿体的类囊体薄膜上,根尖分生区细胞没有叶绿体,不能进行②过程,C错误;
D、鲁宾和卡门用同位素(18O)示踪法研究了光合作用中氧气的来源,发现光合作用中O2全部来自于H2O,D正确。
故选D。
23. 农业生产中常喷洒农药防治害虫,但同时也会对植物的生命活动产生影响。某研究人员以科农1006(一种小麦品种)为实验材料,探究阿维菌素、吡虫啉、毒死蜱、乐果四种农药对小麦净光合速率的影响,实验结果如下图。下列说法正确的是( )
A. 无虫害干扰时施用农药,可能导致小麦籽粒中光合产物含量下降
B. 本实验自变量为农药种类,因变量为农药剂量及净光合速率
C. 由图可知,阿维菌素对科农1006正常生命活动的影响最大
D. 小麦叶片中的光合色素完全不吸收绿光,从而表现为绿色
【答案】A
【解析】
【分析】光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素,叶绿素主要吸收红光、蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
【详解】A、由图可知,在无虫害干扰的情况下,农药会导致小麦净光合速率下降,从而导致小麦子粒中光合产物含量下降,A正确;
B、本实验自变量为农药种类,农药剂量,因变量为净光合速率,B错误;
C、由图可知,吡虫啉和乐果都比阿维菌素对科农1006正常生命活动的影响大,C错误;
D、叶片呈绿色的原因是叶绿素几乎不吸收绿光,反射出绿光,不是完全不吸收绿光,D错误。
故选A。
24. 某生物兴趣小组开展多种环境因素对植物光合作用影响的探究活动。下表为实验测得的数据,A 、B、C、D、E为不同光照强度和不同CO2浓度下,马铃薯植株吸收或释放CO2速率(mg/h)随温度变化的数据,假设马铃薯植株呼吸消耗的均为葡萄糖,且不考虑CO2浓度变化对呼吸速率的影响。下列说法正确的是( )
A. 据表分析,本实验中植株光合速率最低的条件是:弱光、CO2浓度0.03%、40℃
B. E组45℃时无CO2吸收,可能是由于温度较高使酶的空间结构破坏并丧失活性的结果
C. 温度通过影响酶活性进而影响植株呼吸速率,40℃时,植株1h呼吸消耗葡萄糖180mg
D. 若某天光照14h,大棚内条件恒为全光照、0.03%CO2、30℃,则这一天植物无有机物积累
【答案】D
【解析】
【分析】黑暗条件下马铃薯只进行细胞呼吸,测得数值可代表呼吸速率,光照条件下马铃薯既进行光合作用又进行呼吸作用,测得的数值可代表净光合速率。
【详解】A、表格中当全光照、0.03%的CO2浓度、20℃时,马铃薯净光合速率为8,呼吸速率为10,根据净光合速率=总光合速率-呼吸速率,故总光合速率为18,比全光照、0.03%的CO2浓度、10℃时高,A错误;
B、E组45℃时净光合速率为0,说明总光合速率等于呼吸速率,仍有光合作用,酶并没有失活,B错误;
C、由表中数据可知:40℃时,植物呼吸作用释放CO2速率44mg/h,根据有氧呼吸反应式可知消耗葡萄糖(180×44)÷(6×44)=30,所以消耗30mg葡萄糖,C错误;
D、表格中当全光照、0.03%的CO2浓度、30℃时,马铃薯的净光合速率为4,呼吸速率为18,光照14h,CO2的吸收是56mg,但黑暗10小时,CO2的产生为180mg,所以一天没有有机物积累,D正确。
故选D。
25. 利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸来研究细胞周期长短,将用3H标记了的细胞移至普通培养基中培养,一段时间后取样检测细胞状态及放射性分布。取样时间及顺序如下:A(细胞核被标记)→B(一个被标记的细胞X开始进入分裂期)→C(细胞X着丝粒开始分裂)→D(细胞X分裂成两个子细胞,被标记细胞数目在增加)→E(标记细胞第二次进入分裂期)→G(被标记细胞的数目在减少)。实验小组对不同间隔时间所取的样品进行放射性检测、计数,统计标记细胞的数目,得到如下图结果。下列叙述错误的是( )
A. 该细胞分裂一次平均经历的时间约为10h
B. D~E期间,细胞内游离的³H标记的脱氧核苷酸数量会减少
C. G时被标记的细胞数目逐渐减少的原因可能是被标记的细胞死亡消失
D. 图甲位于图中的C~D期,由图可知,该细胞具有8条染色体,8条染色单体
【答案】D
【解析】
【分析】分析左图:由B(标记细胞开始进入分裂期)到D(细胞X分裂成两个子细胞)表示分裂期,时间为3h;由D(细胞X分裂成两个子细胞)到E(标记细胞第二次进入分裂期)表示分裂间期,时间为7h,所以一个细胞周期的时间为10h。图中AB和DE期表示分裂间期、BD表示分裂期。
图甲:着丝粒分裂,含有同源染色体,属于有丝分裂后期。
【详解】A、细胞分裂一次经历的时间为一个细胞周期,由题意可知,由B(标记细胞开始进入分裂期)到E(标记细胞第二次进入分裂期)时间上等于一个周期,时间为13-3=10h,A正确;
B、D~E段属于间期,发生DNA的复制,细胞内游离的³H标记的脱氧核苷酸数量会减少,B正确;
C、G时细胞经历时间过长,被标记的细胞数目逐渐减少的原因可能由于细胞的衰老、死亡,C正确;
D、图甲细胞为有丝分裂后期,原因是着丝粒已分裂,因此图甲分裂状态位于图1的C~D段,该细胞具有8条染色体,由于着丝粒已分裂,该细胞中不含染色单体;D错误。
故选D。
二、填空题:本题共5小题,每小题10分,共50分。
26. 某同学在实验室中发现一瓶白色粉末。已知该粉末只能是蔗糖(由葡萄糖和果糖构成)或麦芽糖(由葡萄糖构成)中的一种。为了探究该粉末的成分,该同学设计了两种实验方案。
(1)方案一:选用2个U形管、蒸馏水、只允许水和葡萄糖自由通过的半透膜、蔗糖酶和麦芽糖酶(加入体积和含量可忽略不计)作为实验器材和试剂。实验设计如下:
①U形管B侧液体为蒸馏水;
②U形管A侧液体为该粉末配制的溶液;
③将两个U形管编号为1号和2号,向1号U形管A侧加入蔗糖酶,向2号U形管A侧加入麦芽糖酶,观察2个U形管内液面变化;
④若____________(填“1”或“2”)号U形管渗透平衡时,A侧液面____________(填“高于”、“低于”或“等于”)B侧液面,则粉末为蔗糖;否则为麦芽糖;
⑤该实验____________(需要/不需要)再设置一组空白对照,理由是____________。
(2)方案二:酵母菌可以分泌蔗糖酶和麦芽糖酶,并利用不同的转运蛋白转运不同的单糖。因此选用果糖转运蛋白缺陷型酵母菌、新鲜配制的斐林试剂、质量分数为5%的该粉末溶液,组装了如图2实验装置:
①间歇性向装置中通入无菌空气,并在25~35℃的环境中培养10h,将C管口收集的气体通入溴麝香草酚蓝溶液中,可使其发生____________的颜色变化。
②取少量培养液滤液,用斐林试剂检测,若____________,则粉末为蔗糖;否则为麦芽糖。
③实验中应将酵母菌的培养时间适当延长的原因是____________。
【答案】(1) ①. 1 ②. 高于 ③. 不需要 ④. 这两组实验为对比实验(相互对照实验)或每组前后自身对照
(2) ①. 由蓝变绿再变黄 ②. 出现砖红色沉淀 ③. 耗尽溶液中的还原糖
【解析】
【分析】渗透作用指两种不同浓度的溶液隔以半透膜(允许溶剂分子通过,不允许溶质分子通过的膜),水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。或水分子从水势高的一方通过半透膜向水势低的一方移动的现象。
【小问1详解】
④若溶液为蔗糖溶液,1号U形管A侧加入蔗糖酶,蔗糖水解为果糖和葡萄,葡萄糖自由通过半透膜,而果糖无法通过,平衡时1号U形管A侧溶液物质的量浓度高于B侧,渗透作用更强,吸水更多,液面高度更高,即A侧液面高于B侧液面;若溶液为麦芽糖溶液,2号U形管A侧加入麦芽糖酶,麦芽糖水解为葡萄糖,葡萄糖自由通过半透膜,平衡时半透膜两侧物质的量浓度相等,A、B两侧液面等高。因此若号U形管渗透平衡时,A侧液面高于B侧液面,则粉末为蔗糖;否则为麦芽糖。
⑤两个U形管分别加入蔗糖酶或麦芽糖酶,通过对结果的比较分析,判断粉末的成分,因此为对比实验,也叫相互对照实验;加酶前后液面的变化不需要设置空白对照组。
【小问2详解】
①酵母菌呼吸作用可产生CO2,CO2可使溴麝香草酚蓝溶液发生由蓝变绿再变黄的颜色变化。
②该装置通过酵母菌分泌的蔗糖酶或麦芽糖酶将二糖水解为单糖,若粉末为蔗糖溶液,蔗糖经蔗糖酶分解为果糖和葡萄糖,利用果糖转运蛋白缺陷型酵母菌的有氧呼吸,完全消耗葡萄糖后,培养液中剩余果糖,用斐林试剂检测出现砖红色沉淀;若粉末为麦芽糖,麦芽糖水解后为葡萄糖,利用果糖转运蛋白缺陷型酵母菌的有氧呼吸,完全消耗葡萄糖后,与斐林试剂不能发生颜色反应。
③将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖,以保证仅当溶液中剩余果糖时斐林试剂才会变色。
27. 高等植物体内的光合产物会以蔗糖的形式从叶肉细胞移动到邻近的小叶脉,进入其中的筛管-伴胞复合体(SE-CC),再逐步汇入主叶脉运输到植物体的其他部位。如图为蔗糖进入SE-CC的途径之一。
(1)植物光合作用的产物有一部分是____________,还有一部分是蔗糖,光合产物通常以后者的形式运输。相较于前者,以蔗糖的形式运输的优点是____________。
(2)进入韧皮薄壁细胞的蔗糖可借助膜上单向载体W,顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间中(包括细胞壁),此运输方式属于____________。
(3)如图2所示,SE-CC的质膜上有“蔗糖-H⁺共运输载体”(SU载体),蔗糖从细胞外空间通过____________方式进入SE-CC中。使用细胞呼吸抑制剂会____________(“降低”或“提高”)蔗糖向SE-CC中的运输速率。原因是____________。
(4)研究发现叶片中部分SE-CC与周围韧皮薄壁细胞间也存在胞间连丝,推测除上述途径外,叶肉细胞中的蔗糖等物质还可直接通过胞间连丝顺利进入SE-CC,支持上述推测的实验结果有____________。
A. 用蔗糖跨膜运输抑制剂处理14CO2标记的叶片,SE-CC中检测到大量放射性蔗糖
B. 将不能通过质膜的荧光物质注入到叶肉细胞,在SE-CC中检测到荧光
C. 与正常植株相比,SU载体功能缺陷植株的叶肉细胞积累了更多的蔗糖
D. 叶片吸收14CO2后,放射性蔗糖很快出现于SE-CC附近的细胞外空间
【答案】(1) ①. 淀粉 ②. 蔗糖分子量较小且易溶于水
(2)协助扩散 (3) ①. 主动运输 ②. 降低 ③. 蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中是主动运输,使用细胞呼吸抑制剂会减少ATP的产生,降低主动运输速率,因此会降低蔗糖向SE-CC中的运输速率 (4)AB
【解析】
【分析】物质跨膜运输方式:
(1)自由扩散的特点是高浓度运输到低浓度,不需要载体和能量,如水,CO2,甘油;
(2)协助扩散的特点是高浓度运输到低浓度,需要载体,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;
(3)主动运输的特点是低浓度运输到高浓度,需要载体和能量,如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸,葡萄糖。
【小问1详解】
植物光合作用的产物有一部分是淀粉,还有一部分是蔗糖,光合产物通常以后者的形式运输。相较于前者,以蔗糖的形式运输的优点是蔗糖分子量较小且易溶于水。
【小问2详解】
由题意可知,韧皮薄壁细胞的蔗糖转运到SE-CC附近的细胞外空间中,需要载体蛋白,且是顺浓度梯度,故方式为协助扩散。
小问3详解】
根据胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间,在此形成较高的H+浓度可知,H+在膜两侧有浓度差,因此H+泵在膜两侧形成的H+浓度差有助于SU载体将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中,蔗糖进入SE-CC中是主动运输;蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中是主动运输,使用细胞呼吸抑制剂会减少ATP的产生,降低主动运输速率,因此会降低蔗糖向SE-CC中的运输速率。
【小问4详解】
A、用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片,叶片吸收14CO2后,放射性蔗糖几乎无法通过细胞膜进入到SE-CC,而在SE-CC中检测到大量放射性蔗糖,说明蔗糖可直接通过胞间连丝顺利进入SE-CC,A正确;
B、将不能通过质膜的荧光物质注入到叶肉细胞,说明荧光物质无法通过细胞膜进入到SE-CC,而在SE-CC中检测到荧光,说明荧光物质可直接通过胞间连丝顺利进入SE-CC,B正确;
C、根据前面的分析可知,将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中需要SU载体的协助,与正常植株相比,SU载体功能缺陷植株的叶肉细胞积累了更多的蔗糖,说明SU是将叶肉细胞中的蔗糖转运进SE-CC中的重要载体,不支持上述推测,C错误;
D、叶片吸收14CO2后,放射性蔗糖很快出现在SE-CC附近的细胞外空间中,说明叶肉细胞中的蔗糖没有进入SE-CC,不支持上述推测, D错误。
故选AB。
28. 为研究CO2浓度与绿色植物光合速率的关系,某生物兴趣小组分为1-4组,均进行如下实验:将打取的菠菜成熟叶圆片(面积相同),装入含蒸馏水的注射器中,抽出叶圆片内气体,使叶圆片下沉。然后在盛有不同浓度的NaHCO3溶液的小烧杯中各放入30个叶圆片,在相同温度和光照强度下进行实验(NaHCO3溶液浓度变化对溶液pH的影响忽略不计),10分钟后统计叶圆片上浮的数量,4个实验小组的实验结果如下表所示。
不同浓度的NaHCO3溶液中叶片上浮数量
(1)请写出光合作用的化学反应式:____________。
(2)1-4组的实验结果存在差异,原因可能是____________。
(3)在答题卡上相应坐标图中画出该实验中叶片上浮数量平均值的曲线图_________。
(4)在上述实验之后,兴趣小组的同学们用显微镜观察和引流法对不同浓度NaHCO3溶液中菠菜气孔导度(即气孔张开的程度大小)进行研究,结果如下。
不同浓度NaHCO3溶液中气孔导度对比(放大倍数相同)a~e依次为0%、1%、2%、3%、4%NaHCO3溶液处理
由表可知,NaHCO3溶液浓度为4%时,叶片上浮速率较慢,请结合图所示结果对叶片上浮速率较慢的原因进行分析:____________。
请结合表中结果,设计实验进一步探究使叶片上浮速率更快NaHCO3溶液浓度:________________________。
【答案】28. CO2+H2O(CH2O)+O2。
29. 选取的叶片之间存在差异、不同组实验操作存在差异
30. 31. ①. 4%时,溶液浓度较高,使保卫细胞失水,气孔关闭,二氧化碳供应不足,导致光合作用释放O2速率较慢,叶片上浮速率较慢 ②. 在1%-3%之间细化浓度梯度,设置多个不同的对照组,按照相同的实验操作重复进行实验,观察叶圆片的上浮速率
【解析】
【分析】根据表格分析可知:NaHCO3溶液为0时,植物不进行光合作用作用,不产生氧气,故叶片不浮起;在一定的范围内,随着NaHCO3溶液浓度的增大,产生的氧气增多,叶片浮起所需的时间减少;超过一定的范围,NaHCO3溶液浓度过大,叶圆片不上浮。 实验目的是探究CO2浓度对绿色植物光合速率的影响,自变量是CO2浓度(由NaHCO3提供),因变量是光合作用速率,可以以单位时间内叶片上浮数量作为检测指标。
【小问1详解】
光合作用的化学反应式为:CO2+H2O(CH2O)+O2。
【小问2详解】
从图中看出,1-4组实验结果存在差异,可能的原因有选取的叶片存在个体差异、实验操作存在差异带来误差等。
【小问3详解】
由表中不同浓度NaHCO3溶液中叶片上浮数量的平均值作图为
【小问4详解】
由图可知,NaHCO3溶液浓度为4%时,溶液浓度较高,使保卫细胞失水,气孔关闭,二氧化碳供应不足,导致光合作用释放O2速率较慢,叶片上浮速率较慢。
由表格中数据可知,使叶片上浮速率更快的NaHCO3溶液浓度应在1%-3%之间,因此可在1%-3%之间细化浓度梯度,设置多个不同的对照组,按照相同的实验操作重复进行实验,观察叶圆片的上浮速率。
29. 宁夏枸杞是著名的耐盐药用植物。为深入了解植物响应盐胁迫的机理,科研人员以宁夏枸杞幼苗为材料,设置0(A组)、100(B组)、200(C组)和300(D组)mml/L四个处理组,测定相关基因相对表达量及相关酶活性,检测结果如图1所示。其中CLH2、PAO分别代表叶绿素酶合成关键基因和叶绿素降解关键基因,核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶能催化CO2固定。请根据上述实验回答下列问题:
(1)为了研究盐胁迫条件对叶绿体形态及功能的影响,研究人员将不同盐胁迫条件下培养的宁夏枸杞幼苗叶片研磨,通过____________法分离获得叶绿体,将其加入浓度适宜的蔗糖的溶液中制成悬液,以保证叶绿体结构的完整,原因是____________。
(2)植物吸收N、Mg等元素,用于合成位于____________上的叶绿素。
(3)盐胁迫过程中枸杞叶片净光合速率随盐胁迫程度增大而逐渐下降。结合图1及光合作用的原理分析:①由于____________,导致参与暗反应的光反应产物____________减少;②由于____________,使固定的(CO2减少。
(4)Na⁺在细胞质基质中积累会影响植物生命活动。进一步研究发现,宁夏枸杞对高盐胁迫有一定的耐受性与根细胞Ca2+离子跨膜运输有关,其机理如图2所示。据图分析宁夏枸杞对高盐胁迫有一定耐受性的原因是____________。
【答案】(1) ①. 差速离心(法) ②. 蔗糖溶液能保持类囊体内外的渗透压,避免类囊体破裂或皱缩。
(2)类囊体薄膜 (3) ①. CLH2基因表达量下降,(PAO基因表达量几乎不变,)使叶绿素合成减少,吸收利用光能减少 ②. NADPH和ATP ③. 核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶活性降低
(4)Ca2+离子跨膜运输进入根细胞,激活钙响应蛋白复合物,促进细胞内多余的Na+运输排出细胞
【解析】
【分析】图1左图自变量为不同的NaCl浓度,因变量为叶片细胞中CLH2基因与PAO基因的表达量,实验目的为探究不同NaCl浓度对叶片细胞CLH2、PAO基因表达量的影响。以A组为对照组,B、C、D组中CLH2相对表达量下降,PAO相对表达量无明显变化,说明盐胁迫会抑制叶绿素的合成;右图自变量为不同NaCl浓度,因变量为核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶活性,相较于A组对照组,B、C、D组核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶活性下降,说明盐胁迫会抑制核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶活性。
【小问1详解】
分离细胞器的方法是差速离心法;为维持叶绿体的正常形态和功能,需保持细胞液内外的渗透压平衡,即需要形成等渗溶液,故配制叶绿体悬浮液时应加入-定浓度的蔗糖溶液;
【小问2详解】
植物吸收N、Mg等元素,用于合成叶绿素,叶绿素位于叶绿体类囊体薄膜上;
【小问3详解】
由图可知,盐胁迫会抑制CLH2基因表达,叶绿素的合成量减少导致叶片细胞中叶绿素含量下降,影响光能的吸收与转化,导致光反应程度降低,光反应阶段产物NADPH、ATP减少,进而降低暗反应过程;盐胁迫会抑制核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶活性,导致CO2固定速率降低,进而降低光合作用。
【小问4详解】
识图分析可知,一方面Ca2+离子跨膜运输进入根细胞,激活钙响应蛋白复合物,促进细胞内多余的Na+排出细胞,H+进入细胞。
30. 细胞周期包含四个阶段:G1期(为DNA复制作准备)、S期(DNA复制期)、G₂期(为细胞分裂期做准备)和M期(分裂期)。细胞周期严格有序地进行与细胞内的检控点密切相关,检控点是停止前一阶段事件而启动后一阶段事件的节点,部分检控点如图所示,其中MPF是通过G2检控点所必需的蛋白复合物。
(1)图中G1检控点和S检控点的作用分别是:____________。(填字母:A.检验DNA分子是否损伤和修复;B.检验DNA分子是否完成复制)
(2)据图分析,在不改变蛋白质含量的条件下,欲使更多的细胞阻滞在G2/M检控点,可采取的措施是____________。
(3)如图所示,动粒是附着于着丝粒上的一种结构,其外侧与动粒微管(一种纺锤体微管)连接,内侧与着丝粒相互交织。姐妹染色单体之间通过黏连蛋白相互黏着在一起,黏连蛋白能够被分离酶降解。分裂后期开始前,分离酶被结合而处于失活状态。分裂后期开始后,分离酶被释放并处于活化状态。
①相较于高等植物细胞,动物细胞发出动粒微管所依赖的特有细胞器是____________。除此之外,动植物细胞在分裂末期也存在重要区别,即:动物细胞细胞膜中部向内凹陷、缢裂成两个子细胞,高等植物细胞____________。
②当有丝分裂进行到中期时将细胞置于较低温度下,则姐妹染色单体分离所需时间会延长。根据上述材料推测其原因是:____________。
③研究表明,分离酶的活性在细胞分裂末期,尤其在进入下次细胞分裂的间期后,会急剧降低,以便细胞进行正常分裂。此阶段分离酶活性降低的生理意义是____________。
【答案】(1)AB (2)抑制CDK与周期蛋白特异性结合
(3) ①. 中心体 ②. 在赤道板的位置出现一个细胞板并逐渐扩展,形成细胞壁将细胞分隔为两个子细胞。 ③. 较低的温度使分离酶活性降低,从而降低黏连蛋白的降解速率,使姐妹染色单体分离时间延长。 ④. 防止下个细胞周期中,由于分离酶继续分解黏连蛋白使姐妹染色单体在进入后期之前提前分离。
【解析】
【分析】据图可知,CDK与周期蛋白结合可促进细胞进入分裂期,进入细胞分裂期后,MPF分离形成CDK和周期蛋白,周期蛋白降解,而CDK可在下一次分裂过程中继续使用。
【小问1详解】
G1检控点在G1末,可用于检验DNA分子是否损伤和修复,能否启动DNA复制,防止DNA损伤或突变的细胞进入S期,其作用为A;S检控点在S期末,用以检验DNA分子是否完成复制,DNA复制完毕才能进入G2期,因此其作用为B。
【小问2详解】
由图可知,CDK与周期蛋白结合形成MPF,MPF是通过G2检控点必需的蛋白复合物,因此可推测,若使更多细胞阻滞在G2/M检查点,可抑制CDK与周期蛋白特异性结合。
小问3详解】
①相较于高等植物细胞,动物细胞发出动粒微管所依赖的特有细胞器是中心体。动物细胞细胞膜中部向内凹陷、缢裂成两个子细胞,高等植物细胞在赤道板的位置出现一个细胞板并逐渐扩展,形成细胞壁将细胞分隔为两个子细胞。分离酶的活性在细胞分裂末期,尤其在进入下次细胞分裂的间期后,会急剧降低,以便细胞进行正常分裂
②由题干信息可知,姐妹染色单体之间通过黏连蛋白相互黏着在一起,黏连蛋白能够被分离酶降解,分裂后期开始后,分离酶被释放并处于活化状态。当有丝分裂进行到中期时将细胞置于较低温度下,则姐妹染色单体分离所需时间会延长,原因可能是较低的温度使分离酶活性降低,从而降低黏连蛋白的降解速率,使姐妹染色单体分离时间延长。
③分离酶的活性在细胞分裂末期,尤其在进入下次细胞分裂的间期后,会急剧降低,可防止下个细胞周期中,由于分离酶继续分解黏连蛋白使姐妹染色单体在进入后期之前提前分离,以便细胞进行正常分裂。阶段
造血干细胞
幼红细胞
网织红细胞
成熟红细胞
特征
无血红蛋白,有较强的分裂能力
核糖体丰富,开始合成血红蛋白,有分裂能力
核糖体等细胞器逐渐减少,分裂逐渐减弱
无细胞核、核糖体、线粒体等,血红蛋白含量高,无分裂能力
温度
组别
10℃
20℃
30℃
35℃
40℃
45℃
A
黑暗
-5
-10
-18
-34
-44
-34
B
弱光,CO2浓度为0.03%
2
0
-8
-24
-33
-29
C
适当遮阴,CO2浓度为0.03%
3
5
0
-16
-24
-24
D
全光照,CO2浓度为0.03%
5
8
4
2
0
-14
E
全光照,CO2浓度为1.22%
10
20
40
40
12
0
浓度
组别
0%
1%
2%
3%
4%
1组
0
3
20
18
2
2组
0
4
20
19
3
3组
0
7
18
16
4
4组
0
2
18
17
1
平均值
0
4
19
17.5
2.5
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