山东省菏泽第一中学2023-2024学年高一上学期12月月考生物试卷(含答案)
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这是一份山东省菏泽第一中学2023-2024学年高一上学期12月月考生物试卷(含答案),共23页。试卷主要包含了单选题,多选题,实验探究题,读图填空题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.美国科学家在对四膜虫编码rRNA前体的DNA序列的研究中发现,一段DNA转录产物可以将mRNA切断加工,也能够在特定位点切断RNA,使得它失去活性。科学家将其命名为核酶。真核生物的mRNA3'末端都有由100~200个A组成的Ply(A)尾。Ply(A)尾不是由DNA编码的,而是转录后的前mRNA以ATP为前体,由RNA末端腺苷酸转移酶,即Ply(A)聚合酶催化聚合到3'末端,如果不能及时合成Ply(A)尾巴,mRNA则不能在细胞质中被检测到。下列说法错误的是( )
A.核酶的化学本质是具有催化作用的蛋白质
B.核酶能降低化学反应的活化能
C.核酶能识别特定的核苷酸序列并断开磷酸二酯键
D.Ply(A)尾很可能用于增强mRNA的稳定性,避免受到核酶降解
2.下列关于ATP和酶的叙述,正确的选项数是( )
①哺乳动物成熟的红细胞中没有线粒体,不能产生ATP
②利用0.3g/ml蔗糖溶液及洋葱鳞片叶来进行的质壁分离和复原实验过程中不消耗ATP
③ATP和RNA具有相同的五碳糖
④有氧呼吸和无氧呼吸的各阶段都能形成ATP
⑤利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
⑥可利用过氧化氢和过氧化氢酶来探究pH对酶活性的影响
⑦ATP水解释放的磷酸基团与相关蛋白结合后,可通过改变其空间结构来影响其活性
⑧能合成激素的细胞一定能合成酶,许多放能反应与ATP合成相联系
A.四项B.五项C.六项D.七项
3.下图是Ca2+在载体蛋白协助下,进行跨细胞膜运输的过程图。据图分析不合理的是( )
A.此过程是主动运输,细胞在ATP供能的情况下主动吸收以提高胞内Ca2+浓度
B.跨膜运输时,Ca2+需与特定的载体蛋白紧密结合,表明载体蛋白具有特异性
C.该载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶,可降低ATP水解反应所需的活化能
D.载体蛋白的磷酸化导致其空间结构发生变化,每次转运都会发生同样的结构改变
4.Arf家族蛋白参与蛋白质的囊泡运输,它们有两种状态,分别为结合GDP的不活跃状态和结合GTP的活跃状态。GTP和ATP的结构和性质相似,区别仅为碱基A被G替代。活跃状态的Arf蛋白参与货物蛋白的招募和分选,保证货物蛋白进入特定囊泡等待运输。下列相关叙述和推测错误的是( )
A.GTP是由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合而成
B. Arf蛋白由不活跃状态转化为活跃状态可以释放能量
C.两种状态的Arf蛋白相互转化需要相应酶的催化
D.运输货物蛋白的囊泡可能来自内质网或高尔基体
5.脱氧核苷三磷酸(dNTP)和核苷三磷酸(NTP)参与核酸合成等多种生理过程,其结构如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.NTP、dNTP都能作为直接能源物质
B.NTP、dNTP以及磷脂分子的元素组成都为C、H、O、N、P
C.用32P标记ATP的α位的P,作为RNA合成的原料,可使RNA分子被标记
D.若X表示OH,该结构代表的物质dNTP可作为体内DNA分子复制的原料
6.人体成熟红细胞能够运输O2和CO2,其部分结构和功能如下图所示,①~⑤表示相关过程。下列叙述错误的是( )
A.血液流经肌肉组织时,气体A和B分别是CO2和O2
B.①和②是自由扩散,④和⑤是协助扩散
C.成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP,为③提供能量
D.成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中
7.如图是在适宜温度条件下测得的小麦种子气体交换相对值与O2浓度之间的关系。下列叙述正确的是( )
A.马铃薯块茎CO2释放总量与O2浓度之间的关系可以用上图表示
B.若图中的AB段与BC段的距离等长,则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗量的一半
C.P点时产生CO2的场所是线粒体内膜
D.图中O2吸收量最终不再增加的主要原因是细胞中呼吸酶的数量有限
8.细胞呼吸过程中形成的NADH等物质通过电子传递系统将电子传递给氧生成水,并偶联ATP合成的过程为氧化磷酸化,如图为细胞呼吸过程中电子传递和氧化磷酸化过程。已知人体棕色脂肪细胞线粒体内膜上有一种特殊通道蛋白UCP,可与ATP合成酶竞争性地将膜间隙高浓度的H⁺回收到线粒体基质。下列说法不正确的是( )
A.膜间隙高浓度的H+全部来自有机物的分解
B.UCP蛋白很可能具有顺浓度转运H+的作用
C.蛋白复合体运输H+和ATP合成酶运输H+的方式分别为主动运输和协助扩散
D.寒冷条件下棕色脂肪细胞被激活时,线粒体有氧呼吸释放的能量中热能所占比例明显增大
9.利用酵母菌酿酒时,早期阶段先通气,酵母菌大量增殖,增加菌体数量;酿酒阶段密封,产生酒精。下列关于酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的叙述正确的是( )
A.有氧呼吸过程中能量主要以热能散失,无氧呼吸过程中能量大部分储存在酒精中
B.有氧呼吸没有[H]的积累,无氧呼吸有[H]的积累
C.有氧呼吸在线粒体中进行,无氧呼吸在细胞质基质中进行
D.有氧呼吸能产生CO2,无氧呼吸不能产生CO2
10.为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用乙醇提取叶绿体色素,用石油醚进行纸层析,图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素带)。下列叙述错误的是( )
A.强光照导致了该植物叶绿素含量降低
B.类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照
C.色素Ⅱ、Ⅲ吸收光谱的吸收峰波长不同
D.画滤液线时,滤液在点样线上连续多次重复划线
11.下图甲表示某种植物叶肉细胞光合作用强度与光照强度的关系,图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构(图中M和N代表两种气体)。据图判断,下列说法正确的是(注:不考虑无氧呼吸)( )
A.图甲中的纵坐标数值即为图乙中的m4
B.图甲中c点时,图乙中有m1=n1=m4=n4
C.图甲中e点以后,图乙中n4不再增加,其主要原因是m1值太低
D.图甲中a、b、c、d、e任意一点,图乙中都有m1=n1>0,m2=n2>0
12.图甲是测定温度与某绿色植物光合作用、呼吸作用变化关系的曲线。图乙是测定该植物相关生理过程的实验装置。下列叙述正确的是( )
A.全天光照,则在25℃条件下植物制造的有机物的量最多
B.测净光合速率时,一段时间后若液滴不移动,此时该植物叶肉细胞净光合速率一定为0
C.若将乙装置中NaHCO3溶液换成蒸馏水,则在黑暗条件下可测得B曲线
D.交替进行12h光照、12h黑暗,24h后植物体内有机物含量,在30℃条件下增加,在 35℃ 条件下减少
13.对下列甲~丁图的描述 中,正确的是( )
A.图甲是生活在适宜环境中的绿色植物光合作用部分过程图解,A、B、C表示化合物,a、b表示生理过程,则C能为b过程提供还原剂,但不能提供能量
B.图乙曲线表示水稻叶片在多云天气时光合作用的强度。如果该图表示在晴天时叶片的光合作用强度,则b点应向右上方移动
C.图丙中,外部环境因素处于适宜的条件下,如果A、B曲线分别代表喜阴和喜阳两种植物的光合作用强度,那么B曲线应代表喜阳植物
D.图丁表示用相同培养液在相同光强下分别培养小球藻,则一定时间内B试管中小球藻繁殖速度加快,而C试管中小球藻繁殖速度逐渐减慢。
14.将一植株放在密闭玻璃罩内,置于室外一昼夜,获得实验结果如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.图甲中的光合作用开始于C点之前,结束于F点之后,D~E段CO2浓度下降不明显,原因是气孔关闭,植物的光合作用减弱
B.B~C段较A~B段CO2浓度增加减慢,原因是低温使植物呼吸作用减弱,到达图乙中的d点时,玻璃罩内CO2的浓度最高
C.图甲中的F点对应图乙中的g点,影响光合作用的外界因素主要有光照强度和CO2浓度
D.经过这一昼夜之后, G点较A点CO2浓度低,说明一昼夜该植物植物体的有机物含量会增加
15.如图表示夏季连续两昼夜内,某野外植物对CO2的吸收量和释放量的变化曲线图。S1~S5表示曲线与x轴围成的面积。下列叙述错误的是( )
A.在B点和Ⅰ点时,该植物的光合作用强度和呼吸作用强度相同
B.图中DE段不是直线的原因是夜间温度不稳定,影响植物的呼吸作用
C.如果S1+S3+S5>S2+S4,表明该植物在这两昼夜内有机物的积累为负值
D.图中S2明显小于S4,造成这种情况的主要外界因素最可能是CO2浓度
16.下图为真核细胞中的细胞呼吸示意图(底物全为葡萄糖),其中①②③④⑤表示生理过程,下列叙述错误的是( )
A.①②③发生在细胞质基质中,④⑤发生在线粒体中
B.①②③④生成的ATP量较少,⑤生成的ATP量较多
C.④阶段水中的氧原子会转移到终产物CO2中去
D.O2不足时,人体骨骼肌细胞产生的CO2量等于消耗的O2量
二、多选题
17.细胞内复杂的物质变化在温和条件下有序进行,离不开酶的催化。下列有关酶的实验,叙述错误的是( )
A.斯帕兰札尼让鹰吞下放入肉块的金属笼,一段时间后笼内的肉块消失,这说明胃对食物有化学性消化
B.“比较H2O2在不同条件下的分解”实验中,加热、Fe3+和过氧化氢酶促使H2O2分解的原因是在不同程度上降低了化学反应的活化能
C.“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验中,可通过滴加碘液检测溶液是否变蓝来说明酶的作用是否有专一性
D.“探究温度对酶活性的影响”实验中,应先将淀粉溶液与淀粉酶溶液分别置于特定温度条件下保温,然后再将它们混合
18.细胞内ATP合成与分解的过程如图所示。下列分析正确的是( )
A.过程①需要的能量只能来源于细胞呼吸
B.过程②释放的能量可用于吸收营养物质
C.过程①中的磷酸基团会使蛋白质分子磷酸化
D.过程①②的转化机制是生物界普遍存在的
19.景天科植物的叶子有一个很特殊的CO2固定方式:夜间气孔开放,吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中,白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用,其部分代谢途径如图所示。下列分析错误的是( )
A.如果白天适当提高CO2浓度,景天科植物的光合作用速率将随之提高
B.由景天科植物特殊的CO2固定方式推测其可能生活在高温干旱地区
C.白天景天科植物叶肉细胞中苹果酸的含量和葡萄糖的含量可能呈正相关
D.景天科植物参与卡尔文循环的CO2不只来自苹果酸的分解
20.植物的光合作用细胞依赖光照,但光能超过光合系统所能利用的能CO2光合器官可能遭到破坏,该现象称为光抑制。光呼吸能利用部分有机物,在吸收O2放出CO2的同时PR、 R、 GP,对光合器官起保护作用。图6为某植物叶片在白天和夜晚的气体交换过程,其中PR、R、GP代表不同的生理过程。下列相关叙述正确的是( )
A.图中的PR、R过程分别代表呼吸作用、光呼吸,叶片中有机物的积累量取决于GP、(真正光合作用)、R、PR的差值
B.光呼吸虽然消耗部分有机物,但是从一定程度上能避免光抑制的发生,具有一定的意义
C.植物通过调节叶片角度回避强光或进行细胞内叶绿体的避光运动均可减弱光抑制现象
D.在农业生产中,适当抑制白天光呼吸和夜间呼吸作用的进行,有利于提高农作物产量
三、实验探究题
21.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:______________。
22.研究人员利用密闭玻璃容器探究环境因素对光合作用的影响,下面两个图是在温度适宜、CO2浓度恒定为0.03%的条件下测得的某一植物的相关曲线。认真分析两图,回答下列问题:
(1)在叶绿体中产生O2的结构上,发生的能量转换是_____________________。
(2)图甲中,若将CO2浓度为0.03%突然改变为1%,则曲线与X轴的交点b向________移动;若原来的光照强度为8klx,将CO2浓度改变为1%后,O2的产生速率_______(不变或变大或变小)。
(3)得到图乙曲线的实验中,给植株光照时间共有_____________h。
(4)在图甲实验的环境条件下,若每天光照8小时,则平均光照强度至少要大于______klx时,植株才能够正常生长。
23.腌制的泡菜往往含有大量的细菌,可利用“荧光素—荧光素酶生物发光法”对市场上泡菜中的细菌含量进行检测。荧光素接受细菌细胞ATP中提供的能量后被激活,在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光,根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量。分析并回答下列问题。
(1)“荧光素—荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换的形式是______________能→光能。ATP的水解一般与_____________(吸能反应/放能反应)相联系。
(2)“荧光素—荧光素酶生物发光法”的操作过程是:①将泡菜研磨后离心处理,取一定量上清液放入分光光度计(测定发光强度的仪器)反应室内,加入等量的_______________________,在适宜条件下进行反应;②记录___________________并计算ATP含量;③测算出细菌数量。
(3)图甲是某课题组的实验结果(注:A酶和B酶分别是两种荧光素酶)分析图甲的实验结果可知,在40℃至60℃范围内,热稳定性较好的酶是__________________。
(4)研究人员用不同条件处理荧光素酶后,测定酶浓度与发光强度的关系如图乙所示。
①据图乙可知,Mg2+对荧光素酶的催化效率具有__________________(填“促进”或“抑制”)作用;
②Hg²⁺处理后酶活性降低可能是因为______________。
四、读图填空题
24.图甲是叶绿体模式图,图乙表示光合作用的部分过程,图丙表示在密闭恒温(温度为25℃)小室内测定的a、b两种不同植物光合作用强度和光照强度的关系。请回答下列问题:
(1)绿色叶片长时间浸泡在乙醇中会变成白色,原因是_________________________。图甲叶绿体中的色素主要吸收____________________,绿光因为吸收最少而被反射出去。
(2)图乙中A的作用是________________,①表示的过程是___________________。若光照强度突然减弱,短时间内叶绿体中含量随之减少的物质有______________________(填序号:①C5;②ATP;③[H];④C3)。
(3)图丙中光照强度为Z时,a、b植物固定二氧化碳速率之比为____________,对a植物而言,假如白天和黑夜的时间各为12h,平均光照强度在____________klx以上才能使该植物处于生长状态。若a植物光合速率和呼吸速率的最适温度分别是25℃和30℃,若将温度提高到30℃(其他条件不变),则图中M点的位置理论上的变化是________________________。
25.人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如图所示,其中甲、乙表示物质,模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。
(1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是_____________,模块3中的甲可与CO2结合,甲为_____________。
(2)若正常运转过程中气泵突然停转,则短时间内乙的含量将_____________(填“增加”或“减少”)。若气泵停转时间较长,模块2中的能量转换效率也会发生改变,原因是_____________。
(3)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量
(填“高于”“低于”或“等于”)植物,原因是_____________。
(4)干旱条件下,很多植物光合作用速率降低,主要原因是_____________。人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低,在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。
参考答案
1.答案:A
解析: A、核酶的化学本质是具有催化作用的RNA,A错误; B、核酶的作用机理是能降低化学反应的活化能,B正确; C、核酶能够在特定位点切断RNA,说明核酶能识别特定的核苷酸序列并断开磷酸二酯键, C正确; D、若不能及时合成Py(A)尾巴,mRNA则不能在细胞质中被检测到,说明Ply(A)尾很可能用于增强mRNA的稳定性,避免受到核酶降解,D正确。
故选:A。
2.答案:B
解析:①哺乳动物成熟的红细胞中没有线粒体,但可通过无氧呼吸产生少量的ATP,满足自身生命活动需要,①错误;
②质壁分离和复原实验过程中水的跨膜运输方式为被动运输,不消耗ATP,②正确;
③ATP和RNA具有相同的五碳糖,即核糖,③正确;
④有氧呼吸各阶段都能产生ATP,无氧呼吸只有第一阶段能产生ATP,④错误;
⑤由于碘液不能检测蔗糖是否水解,因此利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液不能验证酶的专一性,⑤错误;
⑥pH条件对过氧化氢本身的分解无影响,因此,可利用过氧化氢和过氧化氢酶反应探究pH对酶活性的影响,⑥正确;
⑦ATP水解释放的磷酸基团与相关蛋白结合后,可通过改变其空间结构来影响其活性,如主动运输过程中,ATP水解产生的磷酸与载体蛋白结合后引起了载体蛋白空间结构和活性的改变,⑦正确;
⑧能合成激素的细胞一定是活细胞,因而一定能合成酶,ATP合成过程需要消耗能量,因此,许多放能反应与ATP合成相联系,⑧正确。
故选B。
3.答案:A
解析:A、如图所示,有糖蛋白的一侧为细胞膜外一侧,Ca2+由细胞内向细胞外进行主动运输,A错误;
B、分析图可知,在跨膜运输时,Ca2+需与特定的载体蛋白紧密结合,能表明载体蛋白具有特异性,B正确;
C、从图可知,有ATP水解成ADP的过程,说明该载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶,酶是可以降低反应所需的活化能的,C正确;
D、在图示的主动运输过程中,载体蛋白的磷酸化导致其空间结构发生变化,且每次转运都会发生同样的结构改变,D正确。
故选A。
4.答案:B
解析:A、GTP中G表示鸟苷,P表示磷酸基团,则GTP是由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合而成,A正确; B、Arf结合GDP的不活跃状态和结合GTP的活跃状态,则Arf由不活跃状态转化为活跃状态需要储存能量,B错误; C、两种状态Arf蛋白的相互转化,需要相应酶的催化,C正确; D、运输货物蛋白的囊泡可能来自内质网或高尔基体,体现膜的流动性,D正确。
故选:B。
5.答案:D
解析:A、核苷三磷酸(NTP)、脱氧核苷三磷酸(dNTP)都能作为直接能源物质,A正确;
B、核苷三磷酸(NTP)、脱氧核苷三磷酸(dNTP)和磷脂分子的组成元素都是C、H、O、N、P,B正确;
C、ATP是腺苷三磷酸,由一个腺嘌呤、三个磷酸基团和一个核糖组成,脱去两个磷酸基团后可以作为RNA的合成原料之一,因此用32P标记ATP的α位的P,作为RNA合成的原料,可使RNA分子被标记,C正确;
D、若X表示OH,该结构代表的物质NTP,脱去两个磷酸基团后可以作为可作为体内RNA分子复制的原料,D错误。
故选D。
6.答案:D
解析:人体成熟红细胞能运输O2和CO2,肌肉细胞进行有氧呼吸时,消耗O2,产生CO2,红细胞将运输的O2供给肌肉细胞,将肌肉细胞产生的CO2运走,故气体A和B分别是CO2和O2,A正确;O2和CO2等小分子物质进出细胞的方式一般为自由扩散,④是葡萄糖通过转运蛋白进入红细胞,顺浓度梯度,不需要消耗能量,为协助扩散,⑤是H2O通过水通道蛋白进入红细胞,属于协助扩散,B正确;③为主动运输,人体成熟红细胞没有线粒体,不能进行有氧呼吸,只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP,为③提供能量,C正确;人体成熟红细胞没有核糖体,不能再合成新的蛋白质,细胞膜上的糖蛋白不能更新,由于细胞膜具有流动性,其表面的糖蛋白处于不断流动中,D错误。
7.答案:D
解析:A、马铃薯块茎无氧呼吸产生乳酸,不产生二氧化碳,A错误;B、1分子葡萄糖有氧呼吸生成6分子的二氧化碳;1分子的葡萄糖无氧呼吸生成2分子的二氧化碳,所以若图中的AB段与BC段的距离等长,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍,B错误;C、P点氧气吸收量等于二氧化碳释放量,所以只进行有氧呼吸,产生二氧化碳是在有氧呼吸的第二阶段,场所是在线粒体基质,C错误;D、图中氧气吸收量(有氧呼吸强度)最终不再增加时限制因素不再是氧气浓度,主要原因是细胞中呼吸酶的数量有限,D正确。故选D。
8.答案:A
解析:A、膜间隙高浓度的H+来自有氧呼吸第一和第二阶段,即来自有机物和水,A错误;
B、特殊通道蛋白UCP可与ATP合成酶竞争性地将膜间隙高浓度的H⁺回收到线粒体基质,其运输方式为顺浓度梯度,故UCP蛋白很可能具有顺浓度转运H⁺的作用,B正确;
C、蛋白复合体运输H+是逆浓度的,因此其运输方式是主动运输,ATP合成酶运输H+是顺浓度的,因此其运输方式是协助扩散,C正确;
D、棕色脂肪细胞被激活时,通过UCP转运修复了线粒体内膜两侧的H+电化学势能,有氧呼吸不能合成ATP,以热能形式散失所占比例明显增大,D正确。
故选A。
9.答案:A
解析:有氧呼吸过程中能量主要以热能散失,无氧呼吸过程中有机物分解不彻底,大部分能量储存在酒精中没有释放出来,A正确;有氧呼吸前两个阶段产生的[H]经过一系列反应与O2结合生成水,无氧呼吸第一阶段产生的[H]在第二阶段被消耗,B错误;有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行,第二、三阶段在线粒体中进行,无氧呼吸的两个阶段都在细胞质基质中进行,C错误;酵母菌有氧呼吸能产生CO2和H2O,无氧呼吸能产生酒精和CO2,D错误。
10.答案:D
解析:A、滤纸条从上到下依次是:Ⅰ胡萝卜素、Ⅱ叶黄素、Ⅲ叶绿素a、Ⅳ叶绿素b。据图分析,与正常光相比,强光照下叶绿素含量明显降低,说明强光照导致了该植物叶绿素含量降低,A正确;
B、与正常光相比,强光照下类胡萝卜素含量增加,说明类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照,B正确;
C、色素Ⅲ是叶绿素a、Ⅳ是叶绿素b,叶绿素a和叶绿素b吸收光谱的吸收峰波长不同,C正确;
D、分离色素时画滤液细线时,重复画线操作应在前一次画线晾干后再进行重复操作,D错误。
故选D。
11.答案:B
解析:A、图甲中的纵坐标数值是CO2的吸收量,图乙中m3表示CO2的吸收量,A错误;
B、图甲中c点时,光合速率等于呼吸速率,因此线粒体产生的二氧化碳刚好能供叶绿体利用,叶绿体产生的氧气刚好供线粒体利用,因此图乙中有m1=n1=m4=n4,B正确;
C、图甲中e点以后,图乙中n4不再增加,其主要原因是m3值太低,或温度的限制,C错误;
D、图甲中a、b、c、d、e任意一点,图乙中都有m1=n1>0,但由于d、e点细胞呼吸强度小于光合作用强度,应为m3=n3>0,c点细胞呼吸强度等于光合作用强度,m3=n3=0,c、d、e点时,m2=n2=0,D错误。
故选B。
12.答案:D
解析:A、在全天光照的情况下,30℃时CO2,吸收量与25℃时比下降的不多,但呼吸作用增加的更多,故制造的有机物更多,A错误; B、测量光合速率时,一段时间后若液滴对应的数据保持不变,植物光合速率等于呼吸速率,但植物非绿色部分只能进行呼吸作用,植物叶肉细胞的光合作用大于呼吸作用,B错误C、将乙装置中NaHCO3溶液换成氢氧化钠溶液,才可在黑暗条件下可测得B曲线,C错误; D、由于12h光照、12h黑暗,30℃时和35℃时的净光合作用分别大于和小于呼吸作用,所以30℃时有机物增加,35℃时有机物减少,D正确。
故选:D。
13.答案:D
解析:A、根据光合作用的过程可知,A是C5,B是C3,C是NADPH,a是二氧化碳的固定过程,b是C3的还原过程,NADPH可为C3的还原过程提供还原剂和供能,A错误;
B、若乙图表示晴天时的光合作用强度,则与多云天气时比较光照强度增加,所需CO2的浓度也增强,因此b点应该往右移动,B错误;
C、阳生植物达到最大光合作用速率所需要的光照强度比阴生植物高,故A代表阳生植物,B代表阴生植物,C错误;
D、A装置中酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸,都释放二氧化碳,能为小球藻的繁殖提供CO2,而乳酸菌的无氧呼吸不产生二氧化碳,C中CO2的浓度逐渐减小,因此一定时间内B试管中小球藻繁殖速度加快、而C试管中小球藻繁殖速度逐渐减慢,D正确。
14.答案:C
解析:A、根据题意和图示分析可知:B点后二氧化碳的增加量减少,同时对应的时间为4点,表示B点是开始进行光合作用,C、F点表示光合速率等于呼吸速率,光合作用消失的点是F点后,A正确; B、图乙中d点表示光合作用速率等于呼吸作用速率,d点后光合作用速率大于呼吸作用速率,使二氧化碳的浓度减少,故d点时密闭容器的二氧化碳浓度最高,B正确; C、图甲中的C、F点表明光合作用速率等于呼吸作用速率,根据相应的时间可知,与图乙中的d、h点相符,即C点对应d,F点对应h,C错误; D、由于G点二氧化碳浓度低于A点,表明经过这一昼夜之后,二氧化碳的含量减少,进行光合作用积累有机物,D正确。故选C。
15.答案:D
解析:图中B点和I点,该植物的光合作用强度和呼吸作用强度相同,A正确;图中DE段不是直线的原因是夜间温度不稳定,温度影响酶的活性,进而影响植物的呼吸作用强度,B正确;如果S1+S3+S5>S2+S4,呼吸作用强度大于净光合作用强度,表明该植物在这两昼夜内有机物的积累量为负值,C正确;图中S2明显小于S4,造成这种情况的主要外界因素最可能是光照强度不同,D错误。
16.答案:B
解析:A、①是细胞呼吸的第一阶段,②和③分别表示产生酒精和乳酸的无氧呼吸的第二阶段,①②③发生的场所皆为细胞质基质;④和⑤分别表示有氧呼吸的第二阶段和第三阶段,发生在线粒体中,A正确;
B、②③是无氧呼吸第二阶段,不生成ATP,B错误;
C、④阶段表示有氧呼吸的第二阶段,丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP,生成少量热能,水中的氧原子会转移到CO2中去,C正确;
D、人体无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,而有氧呼吸消耗的O2量和产生的CO2量始终相等,即O2不足时,人体骨骼肌细胞产生的CO2量等于消耗的O2量,D正确。
故选B。
17.答案:BC
解析:A、斯帕兰札尼将肉块放入金属笼内,排除胃对肉块的机械摩擦消化的影响,然后让鹰吞下去,一段时间后,笼内肉块消失了,这个实验说明了胃具有化学性消化的作用,A正确;
B、在“比较H2O2在不同条件下的分解”实验中,加热为H2O2分子提供了能量,Fe3+和过氧化氢酶降低了过氧化氢分解反应的活化能,B错误;
C、淀粉和蔗糖的水解产物都是还原糖,因此在“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验中,可通过检测是否有还原糖来说明酶的作用具有专一性,由于无论蔗糖是否被分解均不与碘液反应呈蓝色,故不能通过滴加碘液检测溶液是否变蓝来证明酶的作用有专一性,C错误;
D、在“探究温度对酶活性的影响”实验中,关键步骤是先将淀粉液和淀粉酶液分别在所对应的温度条件下保温相同时间,然后将同一温度保温下的淀粉液与淀粉酶液混合,D正确。
故选BC。
18.答案:BD
解析:进行光合作用时,过程①需要的能量可来源于光能,A项错误。过程①中的磷酸基团与ADP结合生成ATP,过程②释放的磷酸基团能使蛋白质等分子磷酸化,C项错误。
19.答案:AC
解析:A、由题意可知,白天适当提高CO2浓度,景天科植物的光合作用速率不会提高,因为此时叶肉细胞的气孔是关闭的,A错误;
B、由景天科植物特殊的CO2固定方式推测其可能生活在高温干旱地区,因为气孔白天关闭正好应对了高温干旱的环境,避免了水分大量蒸发,同时其固定CO2的机制也保证了光合作用的正常进行,B正确;
C、白天景天科植物叶肉细胞内苹果酸会通过脱羧作用形成CO2参与光合作用,进而合成葡萄糖,显然白天苹果酸的含量和葡萄糖的含量呈负相关,C错误;
D、景天科植物参与卡尔文循环的CO2除了来源于苹果酸的分解外,还有呼吸作用产生的CO2,D正确。
故选AC。
20.答案:BCD
解析:分析题图可知,由于叶片在夜晚和白天都进行R过程,故R代表呼吸作用,PR是叶片吸收O2和放出CO2的过程,因此是光呼吸,A错误;由题干可知光呼吸虽然消耗部分有机物,但可以消耗多余能量,对光合器官起保护作用,从一定程度上能避免光抑制的发生, B正确;光能超过光合系统所能利用的能量时,光合器官可能遭到破坏,植物本身的调节如叶子调节角度回避强光、叶绿体避光运动等都可以避免强光直射造成光合结构破坏,是对光抑制的保护性反应,C正确;白天光呼吸和夜间呼吸作用均会消耗光合作用的有机物,适当减少可以增多有机物的积累,增加农作物产量,D正确。
21.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
解析:(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。
22.答案:(1)光能转变成活跃的(ATP中)化学能
(2)左;变大
(3)14
(4)6
解析:(1)光合作用发生在叶绿体中,其中在类囊体膜上发生光反应产生氧气,该结构上所发生的能量转换是光能转变成活跃的(ATP中)化学能。
(2)曲线与X轴的交点b表示在该光照强度下,植物光合作用速率和呼吸作用速率相等。将二氧化碳浓度升高,则植物光合作用强度升高。若光合作用速率还要与呼吸作用速率相等,则要降低光照强度来降低光合作用速率,因此交点b要左移。光照强度在8klx时,已达到光饱和点,此时二氧化碳浓度是光合作用速率的限制因素。若提高二氧化碳浓度,则有利于光合作用速率的增加,氧气的产生速率变大。
(3)由图甲可知,该植物在实验条件下的呼吸强度为2。由图乙可知,AB段对应纵坐标为-1,GH对应纵坐标为-2,说明AB时间段内有光合作用,GH时间段内只有呼吸作用,所以,从A点开始进行光合作用,G点时光合作用消失,共有14小时光照时间。
(4)植株能够正常生成,说明有机物有积累,设此时净光合速率为xmml/h,由甲图可知,植物的呼吸速率为2mml/h,则真正的光合速率为(2+x)mml/h,若每天光照8小时,所以8×(2+x)-24×2>0,解得x>4,由甲图可知,净光合速率为4mml/h对应在曲线中的光照强度为6klx,因此若每天光照8小时,则平均光照强度至少要大于6klx时,植株才能够正常生长。
23.答案:(1)化学;吸能反应
(2)适量的荧光素和荧光素酶;发光强度
(3)A酶
(4)促进;Hg2+破坏了荧光素酶的空间结构
解析:(1)根据荧光素接受细菌细胞ATP中提供的能量后被激活,在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光可知,“荧光素-荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是化学能转变为光能,最终发出荧光;放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
(2)“荧光素—荧光素酶生物发光法”的操作过程是:①将泡菜研磨后进行离心处理,取一定量上清液放入分光光度计(测定发光强度的仪器)反应室内,加入等量适量的荧光素和荧光素酶,在适宜条件下进行反应;②记录发光强度并计算ATP含量;③测算出细菌数量。
(3)分析图甲可知该实验的自变量是酶的种类和温度,在40℃至60℃范围内,A酶的活性变化范围较小且活性高,因此热稳定性较好的酶是A酶。
(4)①据图乙可知,Mg2+对荧光素酶的催化效率具有促进作用,因为在酶浓度相等的条件下,加入Mg2+的发光强度大。
②Hg2+处理后酶活性降低可能是因为Hg²⁺是重金属离子,破坏了荧光素酶的空间结构。
24.答案:(1)绿叶中的色素溶解在乙醇中;红光和蓝紫光
(2)还原C3;二氧化碳的固定;①②③
(3)10∶7;Y;左下移
解析:(1)绿叶中的光合色素为有机物,可溶于有机溶剂乙醇中,因此,绿色叶片长时间浸泡在乙醇中色素会被乙醇溶解,叶片变成白色。叶绿体中的色素对不同波长的光吸收有差异,主要吸收红光和蓝紫光,绿光因为吸收最少而被反射出去,叶片呈绿色。
(2)图乙中A是[H],其作用是还原C3,②过程是C3的还原,①表示的过程是二氧化碳的固定。若光照强度突然减弱,则光反应强度减弱,产生的[H]和ATP减少,被还原的C3减少,剩余的C3增多,C5的变化与C3相反,C5含量减少,因此短时间内叶绿体中含量随之减少的物质有①②③。
(3)题图丙中光照强度为Z时,a、b植物二氧化碳的吸收速率分别是8mg·m-2·h-1、6mg·m-2·h-1,呼吸速率分别为2mg·m-2·h-1、1mg·m-2·h-1,故二氧化碳的固定速率分别是10mg·m-2·h-1、7mg·m-2·h-1,所以a、b植物固定二氧化碳速率之比为10∶7。对a植物而言,假如白天和黑夜的时间各为12h,当每小时二氧化碳的吸收量-每小时二氧化碳的产生量大于0时,才能使a植物处于生长状态。由题图可知,平均光照强度在Yklx以上时,每小时二氧化碳的吸收量-每小时呼吸作用二氧化碳的产生量大于0。25°C为a植物光合作用所需的最适温度,而呼吸作用的最适温度是30°C,所以若将温度提高到30°C,a植物的光合速率将下降,能达到的最大光合速率会下降,光饱和点左移,因此图中M点的位置理论上的变化是左下移。
25.答案:(1)模块1和模块2;五碳化合物(或:C5)
(2)减少;模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足
(3)高于;人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类(或:植物呼吸作用消耗糖类)
(4)叶片气孔开放程度降低,CO2的吸收量减少
解析:(1)该系统中的模块1和模块2的功能相当于光合作用光反应阶段光合色素对光能的吸收和水的光解,同时,通过模块1和模块2的能量转化为光能→电能→化学能(储存在ATP和NADPH中),所以该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是模块1和模块2。模块3的功能相当于光合作用的暗反应阶段,甲与CO2结合完成CO2的固定,甲为五碳化合物(或:C5)。
(2)正常运转过程中气泵突然停转,系统中CO2突然减少,CO2的固定减弱,但短时间内C3的还原不变,则短时间内乙(C3)的含量将减少。若气泵停转时间较长,则模块3为模块2提供的原料ADP、Pi和NADP+就会不足,进而影响模块2中的能量转换效率。
(3)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,由于该系统只进行光合作用,不进行呼吸作用,只有糖类的积累,没有糖类的消耗,所以该系统糖类的积累量高于植物。
(4)干旱条件下,很多植物为了减弱蒸腾作用,减少水分散失,会降低叶片气孔开放程度,使CO2的吸收量减少,植物光合作用速率降低。
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