2024~2025学年高一(上)第三次月考(新高考通用)生物试卷(解析版)
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这是一份2024~2025学年高一(上)第三次月考(新高考通用)生物试卷(解析版),共27页。试卷主要包含了本试卷分第Ⅰ卷两部分,测试范围,难度系数等内容,欢迎下载使用。
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版2019必修1第1-5章。
5.难度系数:0.75
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共15个小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列叙述正确的是( )
A.大肠杆菌和蓝细菌在结构上有统一性,具体体现在它们都有细胞壁、细胞膜、细胞质(核糖体)及相同类型的遗传物质等
B.蓝细菌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.颤蓝细菌与发菜都能进行光合作用,颤蓝细菌含光合色素,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】原核生物没有以核膜为界限的细胞核,只有唯一的一种细胞器。
【详解】A、大肠杆菌和蓝细菌均是原核生物,大肠杆菌和蓝细菌在结构上有统一性,具体体现在它们都有细胞壁、细胞膜、细胞质(核糖体)及相同类型的遗传物质(DNA)等,A正确;
B、蓝细菌为原核生物,变形虫为真核生物,蓝细菌与变形虫结构上的根本区别是有无以核膜为界限的细胞核,B错误;
C、颤蓝细菌与发菜都属于原核生物,所以发菜没有叶绿体,C错误;
D、细胞学说揭示了动物和植物统一性,并没有揭示多样性,D错误。
故选A。
2.如图表示有关生物大分子的简要概念图,下列叙述正确的是( )
A.若B为葡萄糖,则C在动物细胞中可能为乳糖
B.若C为RNA,则B为核糖核苷酸,A为C、H、O、N
C.若C具有信息传递、运输催化等功能,则B可能为氨基酸
D.若B为脱氧核苷酸,则C是一切生物的遗传物质
【答案】C
【分析】图中A是构成生物大分子的化学元素,B是组成生物大分子的基本单位,C是生物大分子。多糖(淀粉、糖原和纤维素)、蛋白质、核酸等生物大分子都是由许多单体(分别为葡萄糖、氨基酸、核苷酸)连接而成,因而被称为多聚体。
【详解】A、若B为葡萄糖,则C为多糖,在动物细胞中的多糖可能为糖原,乳糖属于二糖,不是生物大分子,A错误;
B、若C为RNA,则B为核糖核苷酸,A为C、H、O、N、P,B错误;
C、若C具有信息传递、运输、催化等功能,则C可能为蛋白质,此时B为氨基酸,C正确;
D、若B为脱氧核苷酸,则C为DNA,DNA是大多数生物的遗传物质,有些病毒的遗传物质是RNA,D错误。
故选C。
3.生物大分子通常都有一定的分子结构规律,即由单体按一定的排列顺序和连接方式形成多聚体。下列表述正确的是( )
A.若该图表示一段RNA结构模式图,则1表示核糖,2表示磷酸基团,3表示碱基
B.若该图表示一段单链DNA的结构模式图,则1表示磷酸基团,2表示脱氧核糖,3表示碱基
C.若该图表示一段肽链的结构模式图,则1表示肽键,2表示中心碳原子,3的种类一般是21种
D.若该模式图用来表示多糖的结构,则淀粉、糖原、纤维素的结构是相同的
【答案】A
【分析】(1)组成蛋白质的基本单位是氨基酸(约有21种),氨基酸通过脱水缩合反应生成肽键,氨基酸间通过肽键连接成蛋白质。
(2)DNA的双螺旋结构:①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
(3)淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合形成的多糖。
【详解】A、若该图表示一段RNA结构模式图,其基本单位为核糖核苷酸,核糖分别连接磷酸基团和碱基,核糖-磷酸交替成链,则1表示核糖,2表示磷酸基团,3表示碱基,A正确;
B、若该图表示一段单链DNA的结构模式图,其基本单位为脱氧核糖核苷酸,脱氧核糖分别连接磷酸基团和碱基,脱氧核糖糖-磷酸交替成链,则1表示脱氧核糖,2表示磷酸基团,3表示碱基,B错误;
C、若该图表示一段肽链的结构模式图,则1表示中心碳原子,2表示肽键,3(R基)的种类一般是21种,C错误;
D、若该模式图用来表示多糖的结构,虽然多糖的单体均为葡萄糖,但淀粉、糖原、纤维素形成的结构是不相同的,D错误。
故选A。
4.图是根尖细胞部分结构示意图。下列叙述错误的是( )
A.结构①③⑤⑥的膜参与构成该细胞的生物膜系统
B.细胞骨架与结构⑤⑥等细胞器的锚定密切相关
C.结构②⑦都有双层膜结构,且都与信息传递有关
D.若离体培养该细胞,破坏结构⑤会使细胞内染色体数目加倍
【答案】C
【分析】图示为高等植物细胞的部分结构图,①为核膜,②为核孔,③为内质网,④为核糖体,⑤为高尔基体,⑥为线粒体,⑦是胞间连丝。
【详解】A、生物膜系统是由细胞膜、核膜和细胞器膜构成的,图中①核膜、③内质网、⑤高尔基体、⑥线粒体均为具膜的结构,生物膜系统可将各种细胞器分隔开、区域化,可使细胞内同时进行多种化学反应,保证生命活动高效有序的进行,A正确;
B、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、能量转化等生命活动密切相关,B正确;
C、结构②核孔是大分子物质进出细胞核的通道,可进行信息传递,⑦胞间连丝可实现细胞间的信息传递,但二者不是双层膜结构,C错误;
D、⑤高尔基体与细胞壁的形成有关,若离体培养该细胞,破坏结构⑤后由于不能合成新的细胞壁,不能将加倍的染色体平均分向两个子细胞,因此会使细胞内染色体加倍,D正确。
故选C。
5.下图是细胞核结构模式图,①~⑤表示细胞核的各种结构。下列叙述错误的是( )
A.②是核质之间的RNA、蛋白质等大分子进出的通道
B.③存在于以蛋白质成分为主的网架结构的液体中
C.④参与形成的核糖体可附着在结构①⑤上
D.人的红细胞在衰老过程中⑤内折,③收缩、染色加深
【答案】D
【分析】分析题图:图示为细胞核结构模式图,其中①内质网;②为核孔,是生物大分子进出细胞核的通道;③为染色质,主要成分是DNA和蛋白质;④为核仁,与某种RNA的合成和核糖体的形成有关;⑤为核膜,具有双层膜。
【详解】A、②为核孔,是蛋白质和RNA分子出入细胞核的通道,A正确;
B、③为染色质,存在于以蛋白质成分为主的网架结构的液体中,B正确;
C、④是核仁,与。核糖体的形成有关,核糖体可以附着于结构⑤核膜的外膜和①内质网上,C正确;
D、人的衰老红细胞中无染色质,D错误。
故选D。
6.在一定条件下,将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于某种溶液中,测得细胞液浓度与外界溶液浓度的比值变化曲线如图。下列相关叙述错误的是( )
A.出现图示比值说明外界溶液中的溶质能被吸收
B.达到图中B点所用的时间受外界温度、溶质种类等因素的影响
C.当溶质可被细胞吸收时,恢复为正常状态时细胞液的浓度不变
D.从t1到t2,细胞液浓度持续增加,细胞吸水能力也随之增强
【答案】C
【分析】据图分析,将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的某溶液中,细胞液浓度与该溶液浓度的比值逐渐增加,开始小于1,说明外界溶液浓度大,细胞失水,发生质壁分离;后来大于1,说明细胞液浓度大于外界溶液,细胞吸水,发生质壁分离的复原。
【详解】A、如果外界溶液中的溶质不能被细胞吸收,则细胞失水达到内外溶液浓度比值为1时,达到渗透平衡,水分进出细胞相同,比值将不再变化。但题目中的比值增大到了3,说明外界溶液中的溶质能被吸收,A正确;
B、从比值可知,最初外界溶液的浓度大于细胞液的浓度,B点时内外浓度相当,水分出入细胞的速度受外界温度的影响,溶质种类影响细胞能否吸收,也会影响达到B点的时间,B正确;
C、当溶质可被细胞吸收时,恢复为正常状态时细胞液的浓度增加,因为溶质进入细胞后,细胞液的浓度增加,C错误;
D、t1到t2时,细胞失水增加,细胞液浓度增加,细胞吸水能力增强,D正确。
故选C。
7.水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散称为渗透作用。下图表示将某一成熟植物细胞放 入某种溶液后某一时刻的状态(此时细胞有活性)。下列有关说法正确的是( )
A.此时植物细胞液的浓度与外界溶液浓度相等
B.图中由①②③组成的结构相当于发生渗透作用所需的半透膜
C.洋葱鳞片叶内表皮细胞液泡中无色素存在,故不能作为观察质壁分离的材料
D.若某种溶液为一定浓度的硝酸钾溶液,则该细胞最终不一定会回到正常细胞状态
【答案】D
【分析】成熟的植物细胞发生质壁分离原因:内因:(1)原生质层相当于一层半透膜;(2)原生质层的伸缩性比细胞壁大。外因:细胞液的浓度小于外界溶液的浓度。
【详解】A、此时植物细胞液的浓度不一定与外界溶液浓度相等,也有可能比外界溶液浓度小,还有可能大于外界溶液浓度,A错误;
B、植物细胞的原生质层相当于发生渗透作用所需的半透膜,由图中③④⑤组成,B错误;
C、只要是具有中央大液泡的活的植物细胞都可以作为观察质壁分离的材料,洋葱鳞片叶内表皮细胞有中央大液泡,能作为观察质壁分离的材料,C错误;
D、成熟植物细胞置于一定浓度的硝酸钾溶液中,它可能会发生质壁分离且能自动复原,但若硝酸钾溶液浓度过高,则植物细胞死亡,无法发生质壁分离复原,D正确。
故选D。
8.乳糖是最易被人体吸收的二糖,能够提高乳蛋白和乳脂的利用率。乳糖合成酶含有α、β两个亚基,亚基α单独存在时不能催化乳糖的合成,但能催化半乳糖与蛋白质结合形成糖蛋白;当亚基α与β结合后,才能催化乳糖的形成。下列说法正确的是( )
A.乳糖合成酶的两个亚基结合后催化半乳糖与蛋白质形成乳糖
B.乳糖合成酶具有专一性
C.亚基α能为半乳糖与蛋白质的结合提供能量
D.乳糖合成酶的两个亚基单独存在时不具备催化能力
【答案】B
【分析】乳糖是动物体内的二糖,由一分子葡萄糖和一分子半乳糖构成。乳糖合成酶含有α、β两个亚基,亚基α单独存在时不能催化乳糖的合成,但能催化半乳糖与蛋白质结合形成糖蛋白;当亚基α与β结合后,才能催化乳糖的形成。
【详解】A、乳糖是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖脱水形成的,所以乳糖合成酶催化半乳糖和葡萄糖形成乳糖,A错误;
B、酶具有专一性,故乳糖合成酶具有专一性,B正确;
C、亚基α为乳糖合成酶的一个亚基,具有催化功能,不能为半乳糖与蛋白质的结合提供能量,C错误;
D、亚基α单独存在时不能催化乳糖的合成,但能催化半乳糖与蛋白质结合形成糖蛋白,D错误。
故选B。
9.某同学从黑曲霉中分离到某种蛋白酶,在不同温度下处理不同时间后,检测该酶的酶活力变化,结果如下图所示。下列分析正确的是( )
A.该蛋白酶的最适反应温度和最适保存温度均接近60℃
B.温度为60℃时,该蛋白酶的催化效率随时间延长不断下降
C.温度为40~60℃时,该蛋白酶保持较高稳定性
D.70℃处理60min后降温到50℃,该蛋白酶活性恢复
【答案】B
【分析】酶作用条件较温和,温度过高或者过低均会降低酶的活性。温度过高会破坏酶的空间结构。
【详解】AB、实验结果显示,温度为60℃时,随着处理时间的延长,该蛋白酶的酶活力不断下降,从而使催化效率不断下降,说明该蛋白酶的最适保存温度不是60℃,酶应该在低温条件下保存,A错误,B正确;
C、温度为50~60℃时,随着处理时间的延长,该蛋白酶的酶活力不断下降,且60℃处理90min后,该蛋白酶失活,故温度为40~60℃时,该蛋白酶并未保持较高稳定性,C错误;
D、70℃处理60min后该蛋白酶已变性失活,降温到50℃也无法恢复活性,D错误。
故选B。
10.下图表示 ATP的结构,相关叙述不正确的是( )
A.细胞内 ATP的水解往往伴随着吸能反应
B.用γ位³²P标记的 ATP可以合成带有³²P的RNA
C.动植物细胞中合成 ATP 的场所不完全相同
D.骨骼肌细胞中 ATP的含量低
【答案】B
【分析】细胞生命活动的直接能源物质是ATP,ATP的结构简式是A-P~P~P,其中“A”是腺苷,“P”是磷酸;“A”代表腺苷,“T”代表3个。
【详解】A、ATP的水解能释放能量,故ATP水解往往伴随着吸能反应,为其提供能量,A正确;
B、ATP分子水解两个特殊化学键后,得到RNA的基本单位之一是腺嘌呤核糖核苷酸,故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA,B错误;
C、细胞中产生ATP的场所是细胞质基质、叶绿体和线粒体,植物细胞有叶绿体,动物细胞没有,叶绿体中也能产生ATP(光合作用的光反应),所以动植物细胞中合成ATP的场所不完全相同,C正确;
D、ATP在细胞中含量少,但可以和ADP快速转换维持ATP的平衡,因此骨骼肌细胞中 ATP的含量低,D正确。
故选B。
11.玉米是我国一种重要的粮食作物。当玉米根部受到水淹后,处于缺氧初期,根组织细胞主要进行产乳酸的无氧呼吸,随后进行产乙醇的无氧呼吸,相关细胞代谢过程如图所示。糖酵解是指在无氧条件下,葡萄糖在细胞质中经一系列反应被分解成为丙酮酸的过程。下列有关说法正确的是( )
A.图中物质A是果糖,进入细胞后被磷酸化的过程属于放能反应
B.图中的丙酮酸在氧气充足时,可在线粒体基质中与O2反应生成CO2
C.缺氧初期根细胞内产生乳酸导致pH降低,使丙酮酸脱羧酶活性上升
D.图中葡萄糖经糖酵解后,多数能量转移到ATP中,另一部分以热能形式散失
【答案】C
【分析】(1)无氧呼吸分为两个阶段:第一阶段:葡萄糖分解成丙酮酸和[H],并释放少量能量;第二阶段丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳,不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。
(2)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。
【详解】A、分析图可知,一分子蔗糖水解可产生一分子葡萄糖和一分子果糖,故物质A是果糖;果糖进入细胞后被磷酸化,该过程需要消耗ATP释放的能量,属于吸能反应,A错误;
B、图中的丙酮酸在氧气充足时,可进入线粒体,在线粒体基质中分解产生CO2,但不与O2反应,B错误;
C、题图可知,缺氧初期玉米根组织初期阶段主要进行产乳酸的无氧呼吸,导致胞内pH降低,使乳酸脱氢酶活性降低,丙酮酸脱羧酶活性上升,最终导致乙醇生成量增加,C正确;
D、糖酵解过程其实就是葡萄糖分解生成丙酮酸和[H],并释放能量的过程;葡萄糖中的能量分为少量释放的能量和大部分未释放的能量(储存在丙酮酸和[H]中),其中释放的能量去路为ATP中活跃的化学能和大部分热能,D错误。
故选C。
12.肺炎克雷伯菌(Kpn)存在于某些人群的肠道中,可通过细胞呼吸不断产生大量乙醇,引起内源性酒精性肝病。下列叙述正确的是( )
A.Kpn在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇并产生大量ATP
B.Kpn无氧呼吸使有机物中稳定的化学能大部分转化为热能
C.乳酸菌、酵母菌、Kpn都可以引起内源性酒精性肝病
D.高糖饮食可能会加重内源性酒精性肝病患者的病情
【答案】D
【分析】在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量的过程,就是无氧呼吸。
【详解】A、Kpn在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇,该阶段无能量释放,A错误;
B、Kpn无氧呼吸使有机物中稳定的化学能大部分储存在有机物中,少部分转化为热能,B错误;
C、乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,不产生酒精,不能引起内源性酒精性肝病,C错误;
D、高糖环境提供了丰富的碳源,促进了无氧呼吸产生乙醇的过程,故高糖饮食可能会加重内源性酒精性肝病患者的病情,D正确。
故选D。
13.某实验小组用新鲜菠菜为材料进行“绿叶中色素的提取和分离”实验,得到的实验结果如图所示(A、B是滤纸条上的标记)。下列叙述正确的是( )
A.第Ⅱ条色素带表示的色素呈蓝绿色,其含量最多
B.第Ⅳ条色素带表示的色素在层析液中的溶解度最低
C.若植物缺失第Ⅲ条色素带,则对红光的吸收明显减少
D.将滤纸条放入层析液时,层析液的液面应该没过B处
【答案】A
【分析】图中Ⅰ表示叶绿素b,Ⅱ表示叶绿素a,Ⅲ表示叶黄素,Ⅳ类胡萝卜素。
【详解】A、图中第Ⅱ条色素带表示叶绿素a,呈蓝绿色,其含量最多,A正确;
B、第Ⅳ条色素带扩散距离最远,说明其在层析液中的溶解度最高,B错误;
C、第Ⅲ条色素带表示叶黄素,叶黄素主要吸收蓝紫光,对红光不吸收,缺失叶黄素会导致植株对蓝紫光吸收能力减弱,C错误;
D、层析液的液面应低于滤纸条上的滤液细线,防止色素溶解到层析液中,即层析液的液面应该低于画线处,D错误。
故选A。
14.近年来全球气候变化日益加剧,多重联合胁迫对作物生长发育及产量的不利影响日益严重。研究者设计了如图所示实验,研究环境胁迫对苗期玉米净光合速率的影响。下列叙述正确的是( )
A.25天最适条件培养目的是控制自变量
B.双重胁迫比单一胁迫对胁迫期净光合速率的影响小
C.双重胁迫有助于冷害对玉米造成伤害的恢复
D.胁迫期双重胁迫光合作用合成的有机物最少
【答案】C
【分析】由图可知,本实验中处理条件和时间是自变量,净光合速率是因变量。玉米在不同条件和不同时期下净光合速率不同,在不同条件下,胁迫期中净光合速率由大到小依次为:CT、D、C、D&C,在恢复期,净光合速率变化最大的是D组,其次是D&C,然后是C组,CT组几乎无变化。
【详解】A、25天最适条件培养目的是使各组玉米在被胁迫前的长势相同,排除无关变量的影响,A错误;
B、由乙图可知,在胁迫期,双重胁迫与单一胁迫相比较,净光合速率下降幅度更大,故双重胁迫比单一胁迫对胁迫期净光合速率的影响大,B错误;
C、由乙图的恢复期看,双重胁迫比单一冷害的净光合速率高,故可推测双重胁迫有助于提高冷害本身对玉米造成伤害的恢复程度,C正确;
D、在胁迫期,双重胁迫的净光合速率最低,但是由于各个胁迫条件下的呼吸速率未知,故无法判断是哪个条件下的合成有机物(总光合速率)最多,D错误。
故选C。
15.叶绿体膜上的磷酸转运器能将光合产物以磷酸丙糖的方式运出叶绿体,磷酸丙糖在细胞质中转化成蔗糖,同时磷酸转运器将等量的Pi转入叶绿体,如图所示。已知盐胁迫可使叶绿体膜上的磷酸转运器数量明显下降,用一定浓度的NaCl溶液处理叶肉细胞,将不会出现的现象是( )
A.叶肉细胞吸收的CO2增加B.叶肉细胞中蔗糖的合成减少
C.叶肉细胞中积累的淀粉增加D.叶绿体中合成的ATP减少
【答案】A
【分析】图中暗反应产物磷酸丙糖在叶绿体中合成淀粉,如果磷酸丙糖被运出叶绿体,则会在细胞质基质中合成蔗糖。
【详解】由题意可知,盐胁迫可使叶绿体膜上的磷酸转运器数量明显下降,故用一定浓度的NaCl溶液处理叶肉细胞,会使叶绿体膜上的磷酸转运器数量明显下降,叶绿体基质中运出叶绿体的磷酸丙糖减少,细胞质基质中蔗糖的合成减少,磷酸丙糖滞留在叶绿体中,导致叶绿体中淀粉的合成增加,从而抑制了暗反应的进行,使CO2的吸收减少,进而光反应减弱,产生的ATP减少,A符合题意。
故选A。
二、不定项选择题:本题共5个小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
16.传统月饼由糖浆做皮,颜色是金黄色,而冰皮月饼的部分原料是糯米,做成的月饼外观呈白色。现在人们可通过购买冰皮月饼预拌粉快速制作出好看,好吃的冰皮月饼。下列有关冰皮月饼预拌粉(溶解在水中)中还原糖,脂肪、蛋白质和淀粉的鉴定实验的叙述,正确的是( )
A.四种物质的鉴定实验中,只有一种物质的鉴定实验需要进行水浴加热
B.可用碘液检测冰皮月饼预拌粉中是否含有淀粉,若呈蓝色则含有淀粉
C.做完还原糖鉴定实验后,剩余的斐林试剂装入棕色瓶便于以后使用
D.在蛋白质鉴定实验中,若加入的CuSO4溶液过量,可能观察到样液呈蓝色
【答案】ABD
【分析】在生物实验中,关于物质鉴定的实验,我们需要了解以下知识: -还原糖的鉴定使用斐林试剂,水浴加热产生砖红色沉淀。-脂肪的鉴定使用苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液),呈现橘黄色(或红色)。蛋白质的鉴定使用双缩脲试剂,产生紫色反应。 淀粉的鉴定使用碘液,呈现蓝色。
【详解】 A、四种物质的鉴定实验中,只有还原糖的鉴定需要进行水浴加热,A正确;
B、淀粉遇碘液变蓝,可用碘液检测冰皮月饼预拌粉中是否含有淀粉,若呈蓝色则含有淀粉,B 正确;
C 、斐林试剂需要现配现用,做完还原糖鉴定实验后,剩余的斐林试剂不能装入棕色瓶留以后使用,C错误;
D 、在蛋白质鉴定实验中,先加NaOH溶液营造碱性环境,后加4滴CuSO4 溶液,若加入的CuSO4溶液过量,可能会影响实验结果,导致样液呈蓝色,D正确。
故选ABD。
17.如图1是分泌蛋白的合成、加工、分泌过程示意图,其中a、b、c、d表示细胞器,图2表示动物细胞某些细胞器中部分有机物的含量,下列叙述正确的是( )
A.研究图1生理过程一般采用的方法是差速离心法
B.图1中物质 X 与核酸的化学组成中共有的元素一定有C、H、O、N
C.图2中乙可表示图1中的b、c两种细胞器,丙的形成与核仁有关
D.图2中甲对应图1中的d,图1中的生理过程不在原核细胞中进行
【答案】BCD
【分析】图1是分泌蛋白的合成、加工、分泌过程示意图,a是核糖体,b是内质网,c是高尔基体,d是线粒体。图2表示动物细胞某些细胞器中部分有机物的含量,甲有蛋白质、脂质和微量的核酸,d为线粒体;细胞器乙没有核酸,但是有蛋白质和脂质,则为具膜细胞器(线粒体除外);丙中不含脂质,无膜结构,含有核酸和蛋白质,应为核糖体。
【详解】A、图1是分泌蛋白的合成、加工、分泌过程示意图,研究该生理过程一般采用的方法是同位素标记法,A错误;
B、图1中物质X是氨基酸,氨基酸与核酸的化学组成中共有的元素一定有C、H、O、N,B正确;
C、图2乙中含有蛋白质和脂质,表示的细胞器具有膜结构,但是没有核酸,可表示图1中的b(内质网)、c(高尔基体);丙中不含脂质,无膜结构,含有核酸和蛋白质,应为核糖体,其形成与核仁有关,C正确;
D、图2中甲为线粒体,图1中d为线粒体,原核细胞中没有内质网、高尔基体、线粒体等结构,图1中的生理过程不在原核细胞中进行,D正确。
故选BCD。
18.土壤盐化是目前的主要环境问题之一。植物在盐化土壤中生长时,大量Na+会迅速流入细胞,形成胁迫,影响植物正常生长。耐盐植物可通过Ca2+介导的离子跨膜运输,减少Na+在细胞内的积累,从而提高抗盐胁迫的能力,其主要机制如图所示。下列分析,不正确的是( )
A.若使用ATP抑制剂处理细胞,排出H+量减少,排出Na+的量减少
B.在盐胁迫下,Na+进入细胞的运输方式是协助扩散
C.途径①和途径②都是Ca2+通过促进转运蛋白转运Na+进入或运出细胞内来提高植物抗盐胁迫能力
D.适量增施钙肥可促进在盐化土壤中生长的耐盐作物增产
【答案】C
【分析】题图分析:H+泵出细胞的过程中需要载体蛋白协助并消耗能量,属于主动运输;膜外H+顺浓度梯度经转运蛋白C流入胞内的同时,可驱动转运蛋白C将Na+排到胞外过程,Na+排出细胞的过程消耗氢离子电化学势能并需要转运蛋白协助,属于主动运输;在盐胁迫下,盐化土壤中大量Na+会迅速流入细胞形成胁迫,即顺浓度梯度进行,Na+进入细胞时需要载体蛋白协助,故其运输方式是协助扩散。
【详解】A、Na+排出细胞是借助H+的浓度差由转运蛋白C运出,H+浓度差的维持需要ATP供能,若ATP减少,则Na+运出也会减少,A正确;
B、Na+进入细胞经过转运蛋白,不消耗能量,为协助扩散,B正确;
C、从图中看出,途径①胞外Ca2+通过转运蛋白A运入细胞的同时将Na+进入细胞,而途径②中是H+提供能量将Na+运出细胞,C错误;
D、耐盐植物可通过Ca2+介导的离子跨膜运输,减少Na+在细胞内的积累,从而提高抗盐胁迫的能力,所以适量增施钙肥可促进在盐化土壤中生长的耐盐作物增产,D正确。
故选C。
19.某兴趣小组发现樱桃受到机械损伤后容易腐烂,查阅相关资料后推测樱桃腐烂可能与机械损伤引起樱桃有氧呼吸速率升高有关。图1表示樱桃的细胞呼吸过程,A~E表示物质,①~④表示过程。为验证机械损伤是否能引起樱桃有氧呼吸速率升高,设计实验装置如图2所示,忽略外界环境因素影响。下列相关叙述正确的是( )
A.图1中②③④的场所分别是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜
B.橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下可以与E发生化学反应,变成灰绿色
C.图2中将樱桃消毒的主要目的是排除樱桃表面微生物呼吸作用的影响
D.与完整未损伤的樱桃相比,若图2装置中放入损伤的樱桃则有色液滴向右移动更快
【答案】ABC
【分析】分析图1,①过程是有氧呼吸(或无氧呼吸)的第一阶段,②过程是无氧呼吸的第二阶段,③过程是有氧呼吸的第二阶段,④过程是有氧呼吸的第三阶段,A是水,B是二氧化碳,C是[H](NADH、还原型辅酶Ⅰ),D是氧气,E是酒精。
【详解】A、图1中②③④分别是无氧呼吸第二阶段、有氧呼吸第二、三阶段,场所分别是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜,A正确;
B、E是酒精,橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下可以与酒精发生化学反应,变成灰绿色,B正确;
C、图2装置中的樱桃需要消毒,消毒的主要目的是杀死樱桃表面微生物,排除樱桃表面微生物呼吸作用对实验的干扰,C正确;
D、由于图2装置中放入了NaOH溶液,所以樱桃有氧呼吸速率可用单位时间内氧气的消耗量来表示的,所以无论放入哪种樱桃,有色液滴应向左移动,D错误。
故选ABC。
20.甲图表示在乙图n点条件下测得的某阳生植物光合作用随光照强度的变化曲线(乙图中其他环境条件均适宜)。下列说法正确的是( )
A.b点时叶肉细胞的光合速率等于细胞呼吸速率
B.根据两图数据可知,乙图所示的光合作用强度是总光合作用强度
C.根据乙图,植物所处环境条件由n变为m时,短时间内叶绿体中C5含量将降低
D.要使该植物在n点条件下正常生长(昼夜等长),则光照强度的设置范围应大于X
【答案】CD
【分析】光合作用强度与呼吸作用强度相等时外界环境的光照强度,称为光补偿点。若光照强度外的某一因素使得光合作用减弱,则光补偿点向右移动以使光合作用强度仍等于呼吸作用强度,反之左移。光合作用强度达到最大时外界环境的最低光照强度,称为光饱和点。若光照强度外的某一因素使得光合作用减弱,则需要的光照强度减弱,光饱和点左移,反之右移。
【详解】A、b点是植物的光补偿点,此时光合速率=呼吸速率,但由于植物细胞中有不能进行光合作用的细胞,故叶肉细胞的光合作用速率>细胞呼吸速率,A错误;
B、净光合速率是植物绿色组织在光照条件下测得的值——单位时间内CO2的吸收量或O2的释放量,根据两图数据可知,乙图表示的是净光合作用强度,B错误;
C、将n换成m点条件,即增大了CO2的浓度,增加CO2浓度会使C5的消耗量增加,而其生产量在短时间内无明显变化,所以C5含量降低,C正确;
D、由图可知,该植物呼吸作用强度为2,若白天和黑夜的时间各为12h,则该植物光合作用时间为12小时,呼吸作用时间为24小时,当CO2吸收量超过2时,光合作用积累的有机物才能弥补呼吸作用消耗的有机物,因此要使该植物正常生活,则光照强度应大于X,D正确。
故选CD。
三、非选择题:本题共5题,共55分。
21.酵母菌的线粒体在饥饿和光照等条件下会损伤,线粒体产生的一种外膜蛋白可以引起其发生特异性的“自噬”现象。线粒体外会出现双层膜而成为“自噬体”,与溶酶体结合形成“自噬溶酶体”(如图所示),回答下列问题:
(1)细胞内受损的线粒体可在自噬溶酶体体内被降解,该过程利用了溶酶体中的 (填“水解”或“合成”)酶。若用同位素标记法验证“自噬溶酶体中的酶来自高尔基体”,则被标记的放射性物质在图中所示结构中出现的顺序依次为 。
(2)自噬小泡上的LC3蛋白与受损线粒体上的parkin蛋白进行 后,自噬小泡延伸包裹受损线粒体形成自噬体并与溶酶体融合,自噬分解后的产物,如果是对细胞有用的物质,可以 ,废物则被排出细胞外。
(3)酵母菌液泡内富含水解酶,科学家在研究液泡与自噬的关系时,以野生型酵母菌为对照组,以液泡水解酶缺陷型酵母菌为实验组,在饥饿状态下, (填“野生型”或“液泡水解酶缺陷型”)酵母菌细胞中出现自噬泡大量堆积现象。
(4)为探究B蛋白在自噬体形成过程中的作用,科研人员进行了相关实验。
①在合成B蛋白过程中首先合成多肽链,然后在细胞质中折叠形成一定的 结构。
②实验处理及结果如图所示(B蛋白基因能控制合成B蛋白),依据实验结果推测B蛋白的作用是 (填“诱导”或“抑制”)自噬体的形成。
【答案】(1)水解 高尔基体、溶酶体、自噬溶酶体
(2)识别并结合 再利用
(3)液泡水解酶缺陷型
(4)空间 诱导
【分析】细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。
【详解】(1)细胞内受损的线粒体可在自噬溶酶体体内被降解,该过程利用了溶酶体中的水解酶。若用同位素标记法验证“自噬溶酶体中的酶来自高尔基体”,由图可知被标记的放射性物质在图中所示结构中出现的顺序依次为高尔基体、溶酶体、自噬溶酶体。
(2)自噬小泡上的LC3蛋白与受损线粒体上的parkin蛋白进行识别并结合后,自噬小泡延伸包裹受损线粒体形成自噬体并与溶酶体融合,自噬分解后的产物,如果是对细胞有用的物质,可以再利用,废物则被排出细胞外。
(3)酵母菌液泡内富含水解酶,在饥饿状态下,液泡水解酶缺陷型酵母菌液泡中出现自噬体大量堆积的现象。
(4)①在合成B蛋白过程中首先合成多肽链,然后在细胞质中折叠形成一定的空间结构。
②由图可知,b组破坏B蛋白基因之后,细胞内自噬体数目减少,可以推测B蛋白的作用是诱导自噬体的形成。
22.葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质,常被形容为“生命的燃料”。图1为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的示意图,GLUT是一种葡萄糖载体蛋白。图2表示GLUT介导的肝细胞和原核生物细胞对葡萄糖的摄取速率与葡萄糖浓度的关系。请据图回答下列问题:
(1)据图1分析,小肠上皮细胞膜上运载葡萄糖的载体有 ,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式为 ,Na+-K+-ATP酶的作用是 。
(2)图2的曲线中B点制约葡萄糖摄取速率的因素主要是 。GLUT介导的葡萄糖运输方式称为 。
(3)最新研究表明,若肠腔葡萄糖浓度较高,葡萄糖主要通过载体蛋白(GLUT2)的协助通过协助扩散的方式进入小肠上皮细胞。在协助扩散的同时,通过载体蛋白(SGLT1)的主动运输过程也在发生。但主动运输的载体(SGLT1)容易饱和,协助扩散吸收葡萄糖的速率比主动运输快数倍。请你设计实验加以验证,并预期实验结果。
实验步骤:
第一步:取甲(敲除了SGLT1载体蛋白基因的小肠上皮细胞)、乙(敲除了GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞)、丙(正常的小肠上皮细胞),三组其他生理状况均相同。
第二步:将甲、乙、丙三组细胞分别置于 溶液中,其他条件相同,培养适宜时间。
第三步:检测三组培养液中的 。
实验结果:若 ,则验证了上述研究结果。
【答案】(1)Na+驱动的葡萄糖同向转运载体、GLUT 主动运输 运输钠钾离子和催化ATP水解
(2)GLUT数量 协助扩散
(3)相同浓度的高浓度葡萄糖 葡萄糖浓度 丙组培养液中葡萄糖浓度小于甲组,甲组培养液中葡萄糖浓度小于乙组
【分析】题图分析,图1中:小肠上皮细胞通过主动运输(逆浓度梯度)吸收葡萄糖,该过程消耗的能量是钠离子的梯度势能,葡萄糖从小肠上皮细胞运出的方式为协助扩散,因为该过程是顺浓度梯度进行的。
【详解】(1)图1中,小肠上皮细胞膜上运载葡萄糖的载体有两种类型,一类是Na+驱动的葡萄糖同向转运载体,该载体运输葡萄糖的方式为主动运输、一类载体蛋白是GLUT,其转运葡萄糖的方式是协助扩散,即小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输,该过程消耗的是钠离子的梯度势能;结合图示可以看出,Na+-钠离子K+ATP酶的作用是运输钠、钾离子和催化该过程ATP水解,即钠离子和钾离子的运输方式为主动运输,消耗的是ATP中的能量。
(2)图2的曲线中B点制约葡萄糖摄取速率的因素主要是GLUT数量,因为此时葡萄糖的转运速率不再因为葡萄糖浓度的上升的上升,即此时限制葡萄糖转运速率的因素不再是葡萄糖的浓度变化。GLUT介导的葡萄糖运输方式称为协助扩散,因为该过程中影响葡萄糖运输速率的因素是葡萄糖浓度和载体的数量。
(3)最新研究表明,若肠腔葡萄糖浓度较高,葡萄糖主要通过载体蛋白(GLUT2)的协助通过协助扩散的方式进入小肠上皮细胞。在协助扩散的同时,通过载体蛋白(SGLT1)的主动运输过程也在发生。但主动运输的载体(SGLT1)容易饱和,协助扩散吸收葡萄糖的速率比主动运输快数倍。本实验的目的是验证肠腔葡萄糖浓度较高时,协助扩散吸收葡萄糖的速率比主动运输快数倍,则实验的自变量应该是载体种类的差异,各组均创造相同的高浓度葡萄糖环境,比较各组葡萄糖吸收速率。实验步骤如下:
第一步:甲组敲除了SGLTI载体蛋白基因的小肠上皮细胞只能进行协助扩散,乙组敲除了GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞只能进行主动运输,丙组正常的小肠上皮细胞可以同时进行主动运输和协助扩散,保证三组细胞活性均相同。
第二步:将甲、乙、丙三组细胞分别置于相同浓度的高浓度葡萄糖溶液中,培养一段时间,其他条件相同且适宜;
第二步:检测培养液中葡萄糖的浓度。
本实验为验证性实验,相应的结果为:丙组同时进行主动运输和协助扩散,葡萄糖的吸收速率最快,故培养液中葡萄糖浓度最小;由于协助扩散速率大于主动运输,故乙组吸收葡萄糖的速率慢,培养液中葡萄糖的剩余量最多,浓度最大,即丙组培养液中葡萄糖浓度小于甲组,甲组培养液中葡萄糖浓度小于乙组,则可证明上述结论。
23.生物学是一门重视实验的科学。图1和图2是某兴趣小组根据实验绘制的“影响H2O2分解速率”的曲线图,图3是该兴趣小组绘制的“温度对麦芽糖酶活性影响”的曲线图。请回答下列问题:
(1)图1和图2所代表的实验中,实验的自变量依次为 、 。
(2)图2酶促反应中限制bc段O2产生速率的主要因素是 。由图1和图3可得出酶具有的特性分别是 。
(3)该兴趣小组还根据图3做了关于温度影响麦芽糖酶活性的实验,探究经过温度t4处理的酶,当温度降低到t3时,其活性是否可以恢复到较高水平。他们进行了如下实验:取3支试管,分别编号为A、B、C,各加入适宜浓度的该酶溶液1mL;关于自变量的设置:A和B作为对照组应分别在温度为 的水浴装置中保温适宜时间,C作为实验组的处理为 。
(4)麦芽糖酶可以催化麦芽糖水解为葡萄糖,但实验结果不能用斐林试剂检测,原因是 。
(5)另外班上有其他兴趣小组想要研究钙对小鼠生理状况的影响,请简要写出实验设计思路: 。
【答案】(1)催化剂种类 H2O2浓度
(2)过氧化氢酶量(浓度)高效性和作用条件较温和
(3)t3、t4 先在温度为t4的水浴装置中保温适宜时间,后在温度为t3的水浴装置中保温适宜时间
(4)麦芽糖和葡萄糖均为还原糖,它们(在水浴加热条件下)均能与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀
(5)①选择生理状况相同的健康小鼠若干只,随机均分成甲乙两组;
②甲组小鼠饲喂适量无钙的饲料(提供不含钙离子的饮用水);乙组小鼠饲喂等量含钙的饲料(提供等量富含钙离子的饮用水)。
③将甲乙小鼠放在相同且适宜的环境中饲养一段时间,并随时观察其生理状况。
【分析】据图分析:图1实验中,实验自变量为催化剂种类,即过氧化氢酶和Fe3+;图2实验中,实验自变量为H2O2浓度。图1所示实验中,加过氧化氢酶,氧气的产生量比加入FeCl3增加快,说明酶的催化作用具有高效性。图2中ab段的限制因素为H2O2的浓度,bc段H2O2浓度不再是限制因素,限制因素可能是过氧化氢酶数量。图3是研究温度影响麦芽糖酶活性的实验,在一定温度范围内,酶活性随温度升高而上升,到某一温度时,酶活性达到最大,超过此温度,酶活性开始下降,甚至失活。
【详解】(1)图1探究的是催化剂的种类对H2O2分解速率的影响,自变量是催化剂种类;图2探究的是H2O2的浓度对H2O2分解速率的影响,自变量是H2O2的浓度;图3探究的是温度对H2O2酶活性的影响,自变量是温度。
(2)图2中ab段,随着过氧化氢浓度的增大,O2产生速率也不断增大,说明过氧化氢浓度是限制ab段O2产生速率的主要因素;bc段,O2产生速率不再随过氧化氢浓度的增大而增大,过氧化氢的浓度不再是限制因素,此时的主要限制因素为过氧化氢酶数量(浓度)。图1实验探究的是催化剂的种类对H2O2分解速率的影响,与无机催化剂作对比,可说明酶具有高效性。图3探究的是温度对H2O2酶活性的影响,自变量是温度,低温酶活性减弱,高温酶活性减弱甚至丧失,说明酶具有作用条件较温和的特性。
(3)由于实验目的是研究经过t4温度处理的酶,当温度降低到t3时,其活性是否可以恢复到较高水平,故根据实验目的,实验需分为三组,一组温度设定在t3,一组温度设定在t4,一组温度应从t4降到t3。因此A和B作为对照组应分别在温度为t3、t4的水浴装置中保温适宜时间,C作为实验组的处理为先在温度为t4的水浴装置中保温适宜时间,后在温度为t3的水浴装置中保温适宜时间。
(4)因为麦芽糖和葡萄糖均为还原糖,它们均能与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀,所以不能用斐林试剂检测麦芽糖酶是否催化麦芽糖水解为葡萄糖这一实验结果。
(5)实验探究的是钙对小鼠生理状况的影响,自变量是钙的有无,检测指标是小鼠的生理状况,因此实验设计思路是:①选择生理状况相同的健康小鼠若干只,随机均分成甲乙两组;②甲组小鼠饲喂适量无钙的饲料(提供不含钙离子的饮用水);乙组小鼠饲喂等量含钙的饲料(提供等量富含钙离子的饮用水)。③将甲乙小鼠放在相同且适宜的环境中饲养一段时间,并随时观察其生理状况。
24.种子萌发时的呼吸速率是衡量种子活力的重要指标。研究人员对小麦播种后到长出真叶(第10天,开始进行光合作用)期间的部分数据统计如下表。回答下列问题:
(1)小麦种子萌发时需要吸收大量的水,水分子进入细胞后的作用有 (答出2点即可)。小麦种子萌发长出根系后可以从土壤中吸收无机盐,该过程 (填“需要”或“不需要”)细胞呼吸提供能量。
(2)下图表示萌发的小麦种子内发生的相关生理过程,A~E表示物质,①~④表示生理过程。物质C是 ,物质E可用 溶液检测。与种子萌发第6天相比,第8天进行的生理过程不包括 (填序号),此过程 (填“有”或“无”)ATP产生。
(3)小麦种子萌发过程中糖类含量的变化如下图所示。种子干重主要是指种子中 的含量,分析小麦种子播种后第2天,种子干重略有增加的原因是 。
【答案】(1)水是细胞内良好的溶剂,许多种物质能够在水中溶解;细胞内的许多生物化学反应也都需要水的参与;运输营养物质和代谢废物 需要
(2)NADH 酸性重铬酸钾 ② 无
(3)有机物 种子中淀粉大量水解为还原糖,需要消耗水分
【分析】水在细胞中以两种形式存在,绝大部分的水呈游离状态,可以自由流动,叫作自由水;一部分水与细胞内的其他物质相结合,叫作结合水。种子萌发过程中吸收的水分主要是细胞中的自由水。
当呼吸底物为葡萄糖时,细胞有氧呼吸反应式:,无氧呼吸反应式为或。
【详解】(1)种子萌发过程中吸收的大量水分主要是细胞中的自由水,水具有一下作用:①水是细胞内良好的溶剂,许多种物质能够在水中溶解; ②细胞内的许多生物化学反应也都需要水的参与;③多细胞生物体的绝大多数细胞,必须浸润在以水为基础的液体环境中;④水在生物体内的流动,可以把营养物质运送到各个细胞,同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物运送到排泄器官或者直接排出体外;种子根系从土壤吸收无机盐的方式为主动运输,主动运输的特点是逆浓度梯度运输、需要载体蛋白、需要消耗细胞代谢提供的能量。
(2)据图分析,葡萄糖可初步分解为丙酮酸和NADH,则图中①表示细胞呼吸第一阶段,A表示丙酮酸;丙酮酸和水进一步发生反应属于有氧呼吸第二阶段,发生于线粒体基质,生成二氧化碳和NADH,因此,图中C既为葡萄糖初步分解产物,又为丙酮酸与水反应的产物,则C为NADH,B为CO2,④为有氧呼吸第二阶段;葡萄糖初步分解的产生的NADH和丙酮酸参加有氧呼吸第二阶段生成的NADH最终会在线粒体内膜与O2发生彻底的氧化还原反应生成H2O,则图中D为O2,③为有氧呼吸第三阶段;图中A还可经无氧呼吸第二阶段转化为酒精和CO2,因此图中②表示无氧呼吸第二阶段,E表示酒精;物质E为酒精,可用酸性重铬酸钾溶液检测,酒精与酸性重铬酸钾反应,颜色变化为橙色变为灰绿色;据表可知,种子萌发第6天氧气吸收量小于二氧化碳释放量,说明此时细胞既进行有氧呼吸,又进行产物为酒精和CO2的无氧呼吸,种子萌发第8天,氧气吸收量等于CO2释放量,说明此时细胞只进行有氧呼吸,题图中过程①有氧呼吸和无氧呼吸均会进行,过程②只有无氧呼吸会进行,因此与种子萌发第6天相比,第8天进行的生理过程不包括②无氧呼吸;无氧呼吸第二阶段没有能力释放,也没有ATP产生。
(3)种子干重是指种子中除了水分以外的其他物质的重量,包括各种有机物和无机盐,种子中无机盐的含量很少,因此可以把种子干重近似看成有机物的重量;据图分析,种子萌发第二天淀粉占比开始减数,还原糖占比增加,说明萌发过程中淀粉水解为还原糖,过程中消耗水,水分子中的元素基团通过水解作用进入还原糖导致种子干重略有增加。
25.为探究光照强度对白玉枇杷幼苗生理特性的影响,研究人员选取生长状态良好且长势一致的白玉枇杷幼苗,用一层、二层、三层遮荫网分别对白玉枇杷幼苗进行遮荫处理(记为T1、T2、T3组,网层数越多,遮荫效果越好),对照组不进行遮荫处理,其他条件一致。一段时间后,测定相关数据见表1(表中叶绿素SPAD值与叶绿素含量成正相关)。回答下列有关问题:
表1
(1)提取白玉枇杷叶片中的色素时,选择无水乙醇作为提取液的依据是 。提取液中的类胡萝卜素主要吸收 光。光合作用过程中,CO2进入叶绿体后,可与C5结合生成 。随后被 还原,经过一系列的反应转化为糖类。
(2)与对照组相比,遮荫后T3组单株总干重较低,造成这个结果的内因是 ,外因是 。与对照组植株相比,T1、T2组叶片中可溶性糖含量低、单株总干重却高,原因是 。
(3)研究人员对盐胁迫状态下的白玉枇杷幼苗的生理变化进行了研究(丙二醛是生物膜中的脂质过氧化的产物),结果如表2。
表2
①盐胁迫会造成植物生物膜损伤,判断依据是 。
②盐胁迫会导致白玉枇杷叶片气孔的开放程度下降,从而降低其光合速率,原因是 。白玉枇杷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 (填“提高”或“降低”)植物吸水能力,从而适应盐胁迫环境。
【答案】(1)绿体中的色素易溶于无水乙醇 蓝紫 C3 NADPH
(2) T3组叶绿素含量太低 光照强度太低 T1、T2组叶片合成的有机物更多的运输到茎秆,使植物茎秆粗壮,更有利于适应弱光环境
(3)与空白对照组相比,盐胁迫状态下丙二醛含量急剧增加 气孔的开放程度下降,导致进入叶肉细胞的CO2量减少,光合速率下降 提高
【分析】光合作用的过程,根据是否需要光能,这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应(碳反应)两个阶段。光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能,有以下两方面用途。一是将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。这样,光能就转化为储存在ATP中的化学能。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。
【详解】(1)由于光合色素易溶于无水乙醇,所以提取光合色素常采用无水乙醇。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。光合作用过程中,CO2进入叶绿体后,先经过CO2的固定,即CO2与C5结合生成C3,随后被NADPH还原,经过一系列反应转化为糖类。
(2)依据题干和表格信息可知,T3组单株总干重较低的内因是T3组叶绿素含量太低,T1、T2、T3组是用一、二、三层遮荫网分别对白玉枇杷幼苗进行遮荫处理,说明外因是光照强度太低。而与对照组植株相比,T1、T2组叶片中可溶性糖含量低、单株总干重却高,其原因可能是T1、T2组叶片合成的有机物更多的运输到茎秆,使植物茎秆粗壮,更有利于适应弱光环境。
(3)与空白对照组相比,盐胁迫状态下丙二醛含量急剧增加,丙二醛是生物膜中的脂质过氧化的产物,由此可知,盐胁迫会造成植株生物膜损伤。 盐胁迫会导致气孔的开放程度下降,因为气孔的开放程度下降,导致进入叶肉细胞的CO2量减少,白玉枇杷的光合速率下降。白玉枇杷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,提高其渗透压,故有利于提高植物吸水能力,从而适应盐胁迫环境。
时间/d
0
2
4
6
8
种子干重/g
10.0
11.2
9.8
8.4
1.1
O₂ 吸收量/mml
3.2
18.6
54.0
96.5
126.0
CO₂ 释放量/mml
4.1
172.7
154.0
112.8
126.0
实验组测量指标
对照
T1
T2
T3
单株总干重(g)
7.02
9.01
7.75
6.15
叶绿素(SPAD)
41.52
46.49
43.84
35.03
叶片可溶性糖(mg/g)
25.09
20.41
15.41
11.14
NaCl/(g·kg-1)
叶绿素/(mg·kg-1)
光合速率/(μml·m-2·s-1)
脯氨酸含量/(μg·g-1)
丙二醛含量/(μml·g-1)
0
6.2
17
20
5
0.25
3.0
14
440
36
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