厦门一中2023-2024学年高一上学期第二次适应性练习
生物答案
一、选择题(20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个选项符合要求)
1. 下图所示的四个方框代表蓝细菌、新冠病毒、水绵和酵母菌,其中阴影部分表示它们都具有的某种物质或结构。阴影部分可能包含( )
A. 核糖体 B. 染色体
C. DNA D. RNA
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,题图中蓝细菌属于原核生物,酵母菌、水绵属于真核生物,它们都是细胞生物;新冠病毒属于病毒,无细胞结构;阴影部分代表它们共有的结构或物质。
【详解】AB、新冠病毒无细胞结构,不含核糖体和染色体(蓝细菌也不含染色体)等结构,AB错误;
C、新冠病毒的遗传物质是RNA,不含DNA,C错误;
D、据图分析,图示阴影部分是新冠病毒和原核生物、真核生物的共同点,上述生物共有的成分是RNA,D正确;
故选D。
2. 图为细胞膜结构示意图,有关叙述不正确是( )
A. [2]为磷脂双分子层,是构成膜的基本支架
B. 离子进入细胞的方向是A→B
C. 功能越复杂的细胞膜,[1] [3]的种类和数量越多
D. 构成膜的[2]仅可侧向移动,[1] [3]则不能移动
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,1表示蛋白质,2表示磷脂双分子层,3表示糖蛋白。
【详解】A、图中2表示两层磷脂分子,它构成膜的基本支架,A正确;
B、3表示糖蛋白,位于膜外侧,所以离子进入细胞的方向是A→B,B正确;
C、膜功能的复杂程序主要取决于膜成分中1蛋白质的种类和数量,功能越复杂的细胞膜1的种类和数量越多,C正确;
D、细胞膜上绝大多数的蛋白质和磷脂双分子都具有一定的流动性,D错误。
故选D。
3. 如图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收 K+和 NO3曲线。影响 A、B两点和 B、C两点吸收量不同的因素分别是()
A. 载体数量、能量 B. 能量、载体数量
C. 载体数量、离子浓度 D. 能量、离子浓度
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析,横轴为氧浓度,即与有氧呼吸提供能量有关,说明运输方式是主动运输,同时主动运输需要消耗载体蛋白,不同的离子运输所使用的载体蛋白不同,其在细胞膜上的数量也不相同。
【详解】无机盐离子K+和NO3-的吸收是主动运输,与载体和能量有关,据图可知:A、B两点在同一曲线(吸收NO3-)上,载体数量相同,因变量是氧浓度,A点大于B,A点有氧呼吸较强,提供能量较多,则主动运输吸收的NO3-较多;而B、C两点对应的氧浓度一样,说明有氧呼吸提供的能量一样,不同的是B所在的曲线NO3-载体数量多于A所在曲线K+载体数量,B正确,ACD错误。
故选B。
4. ATP的结构如图所示,①③表示组成ATP的化学基团,②④表示化学键。下列有关叙述正确的是( )
A. ①为腺嘌呤,即结构简式中的A
B. ②为一种稳定的普通磷酸键
C. 在ATP与ADP相互转化中,③可重复利用
D. 若化学键④断裂,可生成化合物ADP
【答案】C
【解析】
【分析】ATP的中文名称叫三磷酸腺苷,其结构简式为A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,-代表普通磷酸键,~代表特殊的化学键。ATP是细胞生命活动的直接能源物质,在体内含量不高,可与ADP在体内迅速转化。①是腺嘌呤,②和④是特殊的化学键,③是磷酸基团。
【详解】A、①为腺嘌呤,结构简式中的A是腺苷,A错误;
B、化学键②为特殊的化学键,B错误;
C、③是磷酸基团,在ATP-ADP循环中可重复利用,C正确;
D、若④特殊的化学键断裂,即丢掉两个磷酸基团,则左边的化合物是AMP(或腺嘌呤核糖核苷酸),D错误。
故选C。
5. 核酶是一类具有催化功能的小分子RNA,可降解特定的RNA。下列关于核酶的叙述错误的是( )
A. 核酶可为化学反应提供活化能
B. 核酶与脂肪酶的元素组成不完全相同
C. 核酶的基本单位是核糖核苷酸
D. 核酶能在比较温和的条件下发挥作用
【答案】A
【解析】
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA。
2、酶的特性:高效性、专一性和作用条件温和。
【详解】A、核酶可降低化学反应所需活化能,A错误;
B、核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子,组成元素是C、H、O、N、P,脂肪酶的化学本质是蛋白质,组成元素是C、H、O、N,因此核酶与脂肪酶有四种元素相同,B正确;
C、核酶是一类具有催化功能的小分子RNA,基本单位是核糖核苷酸,C正确;
D、酶发挥作用需要在较为温和条件下进行,需要适宜的温度的pH,D正确。
故选A。
6. 下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是()
A. 当温度为t2时,该反应的活化能最高 B. 当反应物浓度提高时,t2对应的数值可能会增加
C. 温度在t2时比在t1时更适合酶的保存 D. 酶的空间结构在t1时比t3时破坏更严重
【答案】B
【解析】
【分析】影响酶活性的因素有:温度、pH值等。在适宜的温度条件下,酶的活性达到最高;低于最适温度条件时酶活性会下降,高于最适温度条件时酶活性也会下降,并且在高温条件下会导致酶的空间结构改变,进而导致酶失活;在低温条件下会使酶活性降低。
【详解】A、当温度为t2时,化学反应速率最快,即酶的催化效率最高,降低活化能的效果更为显著,则该反应需要的活化能最低,A错误;
B、当反应物浓度增大时,化学反应速率可能加快,t2对应的数值可能会增加,B正确;
C、酶活性在t2时比t1高,但低温条件下酶的分子结构更稳定,即酶适合在低温条件下保存,C错误;
D、酶活性在t1时与t3相差不大,但t1时的低温只是抑制了酶的活性,而t3是高温使酶失活,故酶的空间结构在t3时比t1时破坏更严重,D错误。
故选B。
7. 下列过程中不会发生“ATPADP+Pi+能量”这一过程的是( )
A. 有氧呼吸中O2和[H]结合
B. 叶绿体基质中C3被还原
C. Ca2+向细胞外的主动运输
D. 胰岛B细胞分泌胰岛素
【答案】A
【解析】
【分析】ATP是细胞生命活动的直接能源物质。ATP的水解与细胞内的吸能反应相联系,从而提供能量;ATP的合成一般与放能反应相联系,因此ATP被称为能量“通货”。
【详解】A、线粒体内膜上O2和[H]结合发生在有氧呼吸的第三阶段,该阶段释放大量能量,合成大量的ATP,因此该过程发生了ATP的合成,A符合题意;
B、叶绿体基质中C3被还原需要消耗光反应产生的ATP,因此该过程发生了ATP的水解,B不符合题意;
C、Ca2+向细胞外的主动运输需要消耗ATP,因此发生ATP的水解,C不符合题意;
D、胰岛B细胞向外分泌胰岛素属于胞吐,需要消耗ATP,发生ATP的水解,D不符合题意。
故选A。
8. 科学家从蚕豆保卫细胞中发现了K+通道蛋白。1998年,美国科学家麦金农解析了K+通道蛋白的结构及开关过程(示意图如下)。下列叙述错误的是( )
A. K+通道蛋白功能与组成其的氨基酸序列有关
B. K+借助通道蛋白进行跨膜运输的方式是主动运输
C. K+通道开启或关闭过程会发生自身构象的改变
D. K+通道蛋白只能运输K+,体现了通道蛋白具有特异性
【答案】B
【解析】
【分析】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;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;主动运输的特点是需要载体和能量。
【详解】A、K+通道蛋白的化学本质是蛋白质,蛋白质的功能与其结构有关,故氨基酸种类、数目、排序及多肽链的空间结构等都可决定蛋白质的功能,A正确;
B、据图可知,K+借助通道蛋白进行跨膜运输不消耗能量,属于协助扩散,B错误;
C、从题图上可以看出,K+通道开启或关闭过程会发生自身构象的改变,从而完成对钾离子的运输,C正确;
D、通道蛋白只能运输特定的物质,如K+通道蛋白只能运输K+,体现了通道蛋白具有特异性,D正确。
故选B。
9. 下图是在相同条件下放置的探究酵母菌细胞呼吸方式的两组实验装置。以下叙述正确的是( )
A. 两个装置均需要置于黑暗条件下进行
B. 装置甲中NaOH 的作用是吸收Ⅰ处的二氧化碳
C. 装置乙中应让Ⅱ密闭放置一段时间后,再与Ⅲ连接
D. 装置乙中Ⅲ处石灰水浑浊程度高于装置甲中的石灰水
【答案】C
【解析】
【分析】1、实验中的变量(1)自变量:是否有氧气。(2)因变量:澄清的石灰水变混浊的程度,滴加酸性重铬酸钾溶液后的颜色变化等。(3)无关变量:酵母菌以及培养液的用量、培养时间、温度等。
2、此实验为对比实验,两组实验均为实验组。
3、进行实验前必须检验装置的气密性,否则会因细胞呼吸产生的CO2不能全部通入澄清的石灰水中导致实验失败。
4、乙组Ⅱ瓶应封口放置一段时间,待瓶内的O2消耗完后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。
【详解】A、酵母菌在光照和黑暗中均可进行细胞呼吸,且光照不影响细胞呼吸,故两个装置均在光照或黑暗条件下进行,A错误;
B、装置甲是进行酵母菌的有氧呼吸的实验,其中NaOH的作用是吸收空气中的CO2,确保与澄清的石灰水变浑浊的CO2只来自酵母菌的有氧呼吸,B错误;
C、装置乙中应让Ⅱ密闭放置一段时间,彻底消耗其中的氧气,形成无氧环境,然后再与Ⅲ连接,C 正确;
D、有氧呼吸比无氧呼吸产生的二氧化碳更多,故装置乙中Ⅲ处石灰水浑浊程度低于装置甲中的石灰水,D错误。
故选C。
10. 图是叶绿体局部结构模式图。在相应区域发生的生物学过程不包括
A. ①的膜上面发生色素吸收光能的过程
B. ①的膜上面发生水的光解(释放O2)
C. 在②中CO2转化为C3化合物
D. 在②中发生ATP的合成
【答案】D
【解析】
【分析】叶绿体是光合作用的场所,光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,其中光反应发生在叶绿体基粒上,暗反应发生在叶绿体基质中。分析图解:图中①表示叶绿体类囊体膜,②表示叶绿体基质。
【详解】图中①是叶绿体类囊体膜,上面分布着可以吸收光能的光合色素,A正确;①是叶绿体类囊体膜,是水的光解和ATP产生的场所,B正确;②表示叶绿体基质,是二氧化碳固定生成三碳化合物的场所,C正确;②叶绿体基质是暗反应的场所,需要消耗ATP,D错误。
11. 将一批刚采摘的大小及生理状况均相近的新鲜蓝莓均分为两份,一份用高浓度的CO2处理48h后,贮藏在温度为1℃的冷库内,另一份则直接贮藏在1℃的冷库内。从采后算起每10天定时定量取样一次,测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量,计算二者的比值得到如图所示曲线。下列叙述与实验结果不一致的是()
A. 曲线中比值大于1时,表明蓝莓既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸
B. 第20天对照组蓝莓产生的乙醇量高于CO2处理组
C. 第40天对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多
D. 贮藏蓝莓前用高浓度的CO2处理适宜时间,能抑制其在贮藏时的无氧呼吸
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析,当储藏天数小于等于10天时,两组蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值等于1,说明都只进行有氧呼吸;当储藏天数大于10天时,对照组的CO2释放量和O2吸收量的比值大于1,说明蓝莓既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸;CO2处理组当储藏天数小于等于20天时,蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值等于1,说明只进行有氧呼吸;当储藏天数大于20天时,蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值大于1,说明蓝莓既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸。
【详解】A、有氧呼吸氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等,无氧呼吸不吸氧只释放二氧化碳,CO2释放量和O2吸收量的比值大于1,表明蓝莓既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸,A正确;
B、第20天,处理组CO2释放量和O2吸收量的比值等于1,只进行有氧呼吸;对照组比值大于1,存在无氧呼吸,对照组乙醇量高于CO2处理组,B正确;
C、第40天,对照组CO2释放量和O2吸收量的比值等于2,设有氧呼吸消耗的葡萄糖为x,无氧呼吸消耗的葡萄糖为y,则有关系式(6x+2y)÷6x=2,解得x∶y=1∶3,无氧呼吸消耗的葡萄糖多,C错误;
D、分析题图曲线可知,储藏10天后,处理组蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值小于对照组,说明贮藏蓝莓前用高浓度的CO2处理48h,能一定程度上抑制其在贮藏时的无氧呼吸,D正确。
故选C。
12. 下图示显微镜下某真核细胞中线粒体及周围的局部结构。下列相关叙述正确的是()
A. 结构①中发生葡萄糖的分解但不生成ATP
B. 结构②上丙酮酸被彻底分解为CO2和H2O
C. 结构③中[H]与O2结合生成水并释放大量能量
D. 结构①②③中均有参与细胞呼吸的相关酶
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸第一阶段:场所为细胞质基质,利用葡萄糖生成丙酮酸、还原氢和少量能量;第二阶段发生在线粒体基质,利用丙酮酸和水生成还原氢和少量能量;第三阶段在线粒体内膜,还原氢和氧气生成水,释放大量能量。
【详解】A、结构①中发生葡萄糖的分解也生成ATP,A错误;
B、结构②和③上丙酮酸被彻底分解为CO2和H2O,B错误;
C、结构②中[H]与O2结合生成水并释放大量能量,C错误;
D、结构①②③中均有参与细胞呼吸的相关酶,D正确。
故选D。
13. 将细菌紫膜质(蛋白质)和ATP合成酶镶嵌到由磷脂双分子层组成的人工膜上,构成脂质体。光照条件下,脂质体会发生如下过程。下列有关叙述不合理的是()
A. 丙图过程可将光能转化为ATP中活跃的化学能,类似于光合作用光反应过程
B. 丙图过程体现了ATP合成酶可同时发挥催化与运输两大功能
C. 紫膜质可在光下将H+运入脂质体,再通过H+顺浓度梯度运出的过程驱动ATP合成
D. H+运人脂质体和运出脂质体均需要膜蛋白协助,属于同种跨膜运输方式
【答案】D
【解析】
【分析】1、像水分子这样,物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。
2、主动运输:物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
【详解】AC、根据图示,丙图过程紫膜质可在光照下将H+运入脂质体,再通过H+顺浓度梯度运出的过程驱动ATP合成,该过程可将光能转化为ATP中活跃的化学能,类似光合作用光反应,AC正确;
B、丙图过程中ATP合成酶一方面作为酶催化ATP的形成,另一方面以转运蛋白身份转运H+,体现了蛋白质分子可同时发挥催化与运输两大功能,B正确;
D、由图可知,H+逆浓度梯度从膜外运送到膜内,需要光提供能量,属于主动运输,但从脂质体内部转移到外部没有消耗能量,属于协助扩散,因此H+进出脂质体并非同种跨膜运输方式,D错误。
故选D。
14. 一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。下列叙述错误的是
氧浓度(%) a b c d
产生CO2的量(mol) 0.9 1.3 1.5 3.0
产生C2H5OH的量(mol) 0.9 0.7 06 0
A. 氧浓度为a时,只进行无氧呼吸
B. 氧浓度为b时,经有氧呼吸产生的CO2为0.6 mol
C. 氧浓度为c时,消耗的葡萄糖中有50%用于酒精发酵
D. 氧浓度为d时,只进行有氧呼吸
【答案】C
【解析】
【详解】A.氧气浓度为a时,产生的二氧化碳的量和产生的酒精的量相等,只进行无氧呼吸,A正确;
B.氧气浓度为b时,无氧呼吸产生酒精的量为0.7mol,产生的二氧化碳应为0.7mol,则有氧呼吸产生的二氧化碳量为:1.3-0.7=0.6mol,B正确;
C.氧气浓度为c时,无氧呼吸产生的酒精量为0.6mol,产生的二氧化碳量应为0.6mol,消耗的葡萄糖为0.3mol,则有氧呼吸产生的二氧化碳为1.5-0.6=0.9mol,消耗的葡萄糖量为0.15mol,无氧呼吸消耗的葡萄糖为有氧呼吸消耗的葡萄糖的2倍,即消耗的葡萄糖有2/3用于酒精发酵,C错误;
D.氧气浓度为d时,无酒精产生,说明酵母菌只进行有氧呼吸,D正确;
因此,本题答案选C。
15. 在相对封闭的环境中,科研人员研究了番茄在不同光照强度下光合作用相关指标的变化情况,结果如下表,下列叙述错误的是()
光照强度 叶绿素a含量/叶绿素b含量 C3的最大消耗速率(μmol·m-2·s-1) 有机物含量(g·L-1)
晴天时的光照 4.46 31.7 1.9
多云时的光照 4.07 11.2 1.2
A. 根据纸层析法得到的两种色素带宽度可精确计算出二者含量比值
B. 据表推测叶绿素a在较高的光强下更有利于对光能的吸收和利用
C. 多云时,光反应速率较慢导致C3的最大消耗速率低于晴天时
D. 实验结果说明,较强的光照有利于有机物的积累和植物的生长
【答案】A
【解析】
【分析】1、绿叶中的色素不只有一种,它们都能溶解在层析液中,但不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。这样,绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。
2、光反应产生的 NADPH 和 ATP 可参与暗反应中 C3 的还原过程。
3、滤纸上色素带的宽度与色素的含量有关,色素含量越多的,色素带越宽
【详解】 A 、利用纸层析法得到的色素带的宽窄只能说明含量多与少,不能精确计算数量, A 错误;
B 、与多云时相比,晴天时的光照强度更高,叶绿素 a 含量/叶绿素 b 含量更大,说明在较高的光强下,叶绿素 a 对光能的吸收和利用更强,产生的 NADPH 和 ATP 更多,则 C3 的的最大消耗速率更快,光合作用更强, B 正确;
C 、多云时光照强度弱,光反应产生的 ATP 和 NADPH 不足导致 C3的还原过程减弱,则 C3 的最大消耗速率低, C 正确;
D 、由表格可知,晴天时的光照条件下有机物含量更多,说明较强的光照有利于有机物的积累和植物的生长, D 正确。
故选A。
16. 光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如下图。据图分析不能得出()
A. 低于最适温度时,光合速率随温度升高而升高
B. 在一定的范围内,CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高
C. CO2浓度为200μL·L-1时,温度对光合速率影响小
D. 10℃条件下,光合速率随CO2浓度的升高会持续提高
【答案】D
【解析】
【分析】由题图分析可得:
(1)图中所展现有两个影响光合速率的因素:一个是CO2的浓度,另一个是温度。
(2)当温度相同时,光合速率会随着CO2的浓度升高而增大;当CO2的浓度相同时,光合速率会随着温度的升高而增大,达到最适温度时,光合速率达到最高值,后随着温度的继续升高而减小。
(3)当CO2浓度为200μL·L-1时,最适温度为25℃左右;当CO2浓度为370μL·L-1时,最适温度为30℃;当CO2浓度为1000μL·L-1时,最适温度接近40℃。
【详解】A、分析题图可知,当CO2浓度一定时,光合速率会随着温度的升高而增大,达到最适温度时,光合速率达到最高值,后随着温度的继续升高而减小,A正确;
B、分析题图可知,当CO2浓度为200μL·L-1时,最适温度为25℃左右;当CO2浓度为370μL·L-1时,最适温度为30℃;当CO2浓度为1000μL·L-1时,最适温度接近40℃,可以表明在一定范围内,CO2浓度的升高会使光合作用最适温度升高,B正确;
C、分析题图可知,当CO2浓度为200μL·L-1时,光合速率随温度的升高而改变程度不大,光合速率在温度的升高下,持续在数值为10处波动,而CO2浓度为其他数值时,光合速率随着温度的升高变化程度较大,曲线有较大的变化趋势,所以表明CO2浓度为200μL·L-1时,温度对光合速率影响小,C正确;
D、分析题图可知,10℃条件下,CO2浓度为200μL·L-1至370μL·L-1时,光合速率有显著提高,而370μL·L-1至1000μL·L-1时,光合速率无明显的提高趋势,而且370μL·L-1时与1000μL·L-1时,两者光合速率数值接近同一数值,所以不能表明10℃条件下,光合速率随CO2浓度的升高会持续提高,D错误。
故选D。
17. 研究表明,线粒体功能异常与衰老的发生和发展密切相关。科研人员研究中药党参对某种衰老模型小鼠肝细胞线粒体中酶活性的影响,以此了解其对延缓衰老的作用及机制,实验结果如下表。下列相关分析不合理的是( )
组别 a酶活性相对值 b酶活性相对值
正常小鼠组 11.76 55.44
模型小鼠组 7.75 38.57
党参提取物低剂量组 7.66 38.93
党参提取物中剂量组 9.81 43.15
(注:a酶存在于线粒体基质中,b酶存在于线粒体内膜上,二者均与细胞呼吸相关。)
A. 本实验中的正常小鼠和模型小鼠均为对照组
B. 细胞呼吸中a酶和b酶催化的反应均需消耗氧气
C. 党参提取物剂量由低到高,a酶和b酶的活性增强
D. 高剂量党参提取物可能改善衰老小鼠的线粒体功能
【答案】B
【解析】
【分析】分析表格:正常小鼠组和模型小鼠组均为对照组,党参提取物中剂量组与党参提取物低剂量组、模型小鼠组相比,a酶和b酶的活性显著提高,说明党参提取物可显著提高线粒体中a、b酶活性进而延缓小鼠衰老。
【详解】A、该实验的自变量是党参提取物剂量,正常小鼠组和模型小鼠组均为对照组,A正确;
B、根据题干信息分析,a酶和b酶都是线粒体中的酶,a酶存在于线粒体基质中,b酶存在于线粒体内膜上,因此两种酶催化的分别是有氧呼吸的第二和第三阶段,其中酶b催化的第三阶段需要氧气的参与,B错误;
C、由表格可知,与模型小鼠组相比,随着党参提取物剂量的升高,a酶和b酶的活性逐渐增强,C正确;
D、与模型小鼠组相比,党参提取物高剂量组两种酶的活性相对最高,说明高剂量党参提取物可通过增强a酶和b酶的活性来改善衰老小鼠的线粒体功能,D正确。
故选B。
18. 下列关于光合作用和呼吸作用的叙述,正确的是
A. 光合作用和呼吸作用总是同时进行
B. 光合作用形成的糖类能在呼吸作用中被利用
C. 光合作用产生的ATP主要用于呼吸作用
D. 光合作用与呼吸作用分别在叶肉细胞和根细胞中进行
【答案】B
【解析】
【分析】(1)植物利用光能把二氧化碳和水制造出有机物来储存能量的过程叫光合作用。用公式表示为:二氧化碳+水有机物+氧;(2)把有机物加以分解成二氧化碳和水释放能量的过程叫呼吸作用,用公式表示为:有机物+氧二氧化碳+水,据此可以解答本题。
【详解】光合作用在有光的条件下进行,而呼吸作用每时每刻在进行,A错误;光合作用制造有机物,呼吸作用分解有机物,呼吸作用分解的有机物是光合作用所制造的,二者互相联系,B正确;光合作用产生的ATP用于暗反应,不用于呼吸作用,C错误;叶肉细胞既进行光合作用也进行呼吸作用,而根细胞只能进行呼吸作用,D错误;故选B。
19. 下列有关实验方案或现象叙述正确是()
编号 实验名称 实验材料 实验方案或现象
A 酶的高效性 三氯化铁,肝脏研磨液 (含有过氧化氢酶),过 氧化氢等 用三氯化铁和过氧化氢酶分别催化等量过氧化氢分解,待过氧化氢完全分解后,检测产生的气体总量
B 观察细胞质流动 新鲜黑藻叶片,清水等 叶片需要染色
C 探究温度对酶活性的影响实验 淀粉、淀粉酶溶液、冰块、沸水等 将淀粉和淀粉酶混合后,放在不同温度下保温一段时间后,观察颜色变化
D 探究酵母菌细胞呼吸方式 酵母菌、葡萄糖等 有氧、无氧两组之间形成相互对照;葡萄糖浓度、温度等属于无关变量。
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】1、酶是活细胞产生的具有催化作用的一类有机物,大部分酶是蛋白质,少部分是RNA。
2、酵母菌细胞既可以进行有氧呼吸,也可以进行无氧呼吸。无氧呼吸产生酒精。探究酵母菌细胞呼吸的方式,酒精和酸性重铬酸钾发生反应,从而使橙色的重铬酸钾溶液转变成灰绿色。
【详解】A、产生气体的量与过氧化氢的浓度和量有关,与催化剂种类无关,因此检测产生气体的总量无法验证酶具有高效性,A错误;
B、新鲜黑藻叶片细胞中含有绿色的叶绿体,细胞质为无色,叶绿体可随着细胞质的流动而流动,所以叶绿体的运动可以作为观察细胞质流动的标志,无需染色,B错误;
C、在“探究温度对酶活性的影响”实验中,先将淀粉液与淀粉酶液分别置于不同温度条件下,然后再将同一温度下的淀粉液与淀粉酶液混合,以保证反应在设定条件下进行,C错误;
D、酵母菌细胞既可以进行有氧呼吸,也可以进行无氧呼吸,故通过创设有氧、无氧的环境,可以形成相互对照;试验中有无氧气属于自变量,葡萄糖浓度、温度等属于无关变量,无关变量应保持等量且适宜,D正确。
故选D。
20. 下列关于生物科学研究方法和相关实验的叙述中错误的是()
A. 模型构建:细胞膜流动镶嵌模型
B. 同位素标记:分泌蛋白的合成与分泌
C. 单因子对照实验:用18O分别标记H2O和CO2探究光合作用O2来源
D. 差速离心:叶绿体中色素的分离和细胞中各种细胞器的分离
【答案】D
【解析】
【分析】1、同位素标记法:同位素可用于追踪物质运行和变化的规律,例如噬菌体侵染细菌的实验。
2、模型法:人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助于具体的实物或其他形象化的手段,有的则通过抽象的形式来表达。
【详解】A、人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的,细胞膜流动镶嵌模型属于物理模型,A正确;
B、同位素可用于追踪物质运行和变化的规律,可以用3H标记的亮氨酸研究分泌蛋白的合成与分泌的过程,B正确;
C、用18O分别标记H2O和CO2探究光合作用中O2的来源,该实验中采用了单因子对照实验法,C正确;
D、叶绿体中色素的分离方法是纸层析法,差速离心法常用于细胞中各种细胞器的分离,D错误。
故选D。
二、非选择题(4小题,共60分)
21. Ⅰ.酶的抑制剂能降低酶的活性,不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究了两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响,对实验的结果进行分析并绘图如下所示。
(1)绝大多数酶的化学本质是_____。
(2)该实验的自变量是_____,因变量是_____。实验中对无关变量应进行控制,该实验的无关变量有_____(答出两项即可)。
(3)据图分析,抑制剂_____(填类型)的作用最可能是使酶分子的形状发生了变化,酶与底物的结合位点不适于接纳底物分子。随着底物浓度的升高,抑制剂_____(填类型)的作用逐渐减小甚至消失。
II.猕猴桃的溃疡病是由假单胞杆菌(利用植株中蔗糖水解成的单糖作为主要营养物质进行繁殖)引起的一种细菌性病害表现为枝条叶片溃烂,严重时引起植株大面积死亡。科研人员选取金丰(机病)和金魁(抗病)两个品种,测定植株不同部位细胞中的蔗糖酶活性,研究其与溃疡病的关系,结果如下图所示。
(4)蔗糖酶只能分解蔗糖而不能分解淀粉,体现了酶的_____性。
(5)蔗糖酶活性测定:将等量的金魁和金丰提取液分别加入到_____溶液中,反应所得产物能与_____试剂发生作用,经水浴加热后生成_____色沉淀,根据沉淀的多少计算出还原糖的生成量,最后通过反应速率反映酶活性。
(6)分析上图可知,金丰中_____(填植株的部位)酶活性高金魁;感病前后金丰酶活性的变化_____金魁。
(7)综合分析金丰不抗病的原因是_____。
【答案】(1)蛋白质 (2) ①. 抑制剂种类和底物浓度 ②. 酶促反应速率 ③. 温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量等
(3) ①. I ②. II
(4)专一 (5) ①. 等量的蔗糖 ②. 斐林 ③. 砖红
(6) ①. 枝条和叶片 ②. 大于(或高于)
(7)金丰本身蔗糖酶活性较高,感病后蔗糖酶活性又明显升高,蔗糖酶将植株中的蔗糖水解为单糖为假单胞杆菌提供营养,加速其繁殖。
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
【小问1详解】
酶的化学本质大多数是蛋白质,少数是RNA。
【小问2详解】
由图可知,该实验的自变量有两个,分别是抑制剂种类和底物浓度;该实验的无关变量有温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量、反应时间等,无关变量应保持等量且适宜。
【小问3详解】
据图分析,抑制剂Ⅰ的作用最可能是使酶分子形状发生了变化,酶与底物的结合位点不适于接纳底物分子,故底物浓度增加后酶促反应速率基本不变;随着底物浓度的升高,抑制剂Ⅱ的作用逐渐减小甚至消失,故一定时间后反应速率随底物浓度变大。
【小问4详解】
酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,蔗糖酶只能分解蔗糖而不能分解淀粉,体现了酶的专一性。
【小问5详解】
蔗糖被蔗糖酶分解后会产生还原糖,还原糖可与斐林试剂反应,实验设计应遵循单一变量原则,故将等量的金魁和金丰提取液分别加入到等量的蔗糖溶液中,反应所得产物能与斐林试剂发生作用,水浴加热后生成砖红色沉淀。
【小问6详解】
据图分析可知,金丰中枝条中和叶片酶活性均高于金魁;感病前后金丰酶活性的变化大于金魁。
【小问7详解】
酶的作用特点具有高效性等特点,据图分析,金丰本身蔗糖酶活性较高,感病后蔗糖酶活性又明显升高,蔗糖酶将植株中的蔗糖水解为单糖为假单胞杆菌提供营养,加速其繁殖。
22. Ⅰ.耐力性运动是指机体进行持续一定时间的低中等强度的运动,如步行、游泳、慢跑、骑行等,有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式。图1为肌纤维(骨骼肌细胞)细胞呼吸过程示意图。
(1)肌纤维细胞氧呼吸的化学反应式可以简写成_____。
(2)图中A物质是_____,B物质是_____,其中催化A物质生成B物质的一系列酶应位于_____。①②③中,代表能量最多的是_____。
(3)研究人员以小鼠为实验动物,研究了耐力性运动训练及停止训练的过程中,肌纤维中线粒体数量出现的适应性变化,训练过程中每周给予实验小鼠同等强度的耐力性运动训练,结果如图2.请回答问题:
①由图2可知,经过约_____周的训练之后,肌纤维中线粒体的数量趋于稳定。若停训1周立即恢
复训练,则一段时间后_____(请选填“能”或“不能”)使线粒体的数量恢复到接近停训前的水平:若停训1周后继续停止训练,4周后线粒体数量将降至_____水平。
②有研究认为耐力性运动训练出现的线粒体适应性变化对预防冠心病、糖尿病和肥胖等具有关键作用,但连续耐力性运动可能造成肌肉疲惫等不适感。请结合本研究结果从运动训练周期的角度对耐力性运动训练提出建议_____。
II.氰化物是一类带有氰基(-CN)的化合物,有剧毒,人体微量摄入即有致命风险。实际上,氰化物广泛存在于生物界,许多植物可合成氰化物。请回答下列问题。
(4)当植物枝叶遭受动物食时储存在成熟植物细胞最大的细胞器_____中氰化物被释放出来,会阻断动物的有氧呼吸氰化物可抑制位于_____的复合体IV的活性(图1),使其不能将电子传递给氧气,导致第一、二阶段产生的_____无法与氧气结合生成水。对于动物而言,除无法利用氧气产生大量ATP外,同时无氧呼吸增强造成_____积累,影响正常生命活动。
(5)氰化物对植物自身不会产生毒害作用的原因之一是植物存在一种交替氧化酶(AOX),可将电子传递给氧气,这一机制称为“抗氰呼吸”(图2)。抗氰呼吸产生的ATP比较_____,释放的热能比较多,可促使植物花香迅速散发吸引昆虫传粉。
(6)植物具有上述能力的意义是_____。
【答案】(1)C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
(2) ①. 丙酮酸 ②. 二氧化碳(CO2) ③. 线粒体基质 ④. ③
(3) ①. 4 ②. 能 ③. 开始训练 ④. 进行5周耐力性运动训练后可停止训练1周后恢复训练
(4) ①. 液泡 ②. 线粒体内膜 ③. [H] ④. 酒精(乙醇) (5)少
(6)有利于花序发育,促使挥发物质挥发,吸引昆虫传粉
【解析】
【分析】有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段发生于细胞质基质,1分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸,产生少量[H]并释放少量能量;第二阶段发生于线粒体基质,丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和[H]并释放少量能量;第三阶段发生于线粒体内膜,[H]与氧气结合成水并释放大量能量。
【小问1详解】
肌纤维细胞有氧呼吸的化学反应式可以简写成:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。
【小问2详解】
分析图可知,图中A是呼吸作用第一阶段的产物,表示丙酮酸,B表示二氧化碳,丙酮酸分解为二氧化碳是有氧呼吸第二阶段的反应,发生于线粒体基质中,即催化A物质生成B物质的一系列酶应位于线粒体基质中;有氧呼吸三个阶段中,第三阶段生成的能量最多,即①②③中代表能量最多的是③。
【小问3详解】
①由图2可知,经过4周的训练后,肌纤维中线粒体的数量趋于稳定。若停训1周立即恢复训练,经过大约两周又能使线粒体的数量恢复到停训前的水平;若停训的时间长,4周后降至训开始训练时的水平。
②据图分析可知,5周内耐力性运动训练的时间与肌纤维中线粒体的数量成正比例关系,超过5周继续耐力训练,线粒体的数量并不会增加,且连续耐力性运动可能造成肌肉疲惫等不适感,但停训1周立即恢复训练,则一段时间后能使线粒体的数量恢复到接近停训前的水平,所以从运动训练周期的角度对耐力性运动训练提出建议是进行5周耐力性运动训练后可停止训练1周后恢复训练。
【小问4详解】
成熟植物细胞最大的细胞器是液泡;由图可知,复合体IV上发生的化学反应的反应物为氧气,生成物为水,故复合体IV上发生的化学反应为有氧呼吸第三阶段,而有氧呼吸第三阶段的场所为线粒体内膜,因此氰化物可抑制位于线粒体内膜的复合体IV的活性,使其不能将电子传递给氧气,导致第一、二阶段产生的NADH([H])无法与氧气结合生成水,无法利用氧气产生大量ATP,进而影响正常生命活动;植物无氧呼吸的产物之一是酒精,酒精积累影响正常生命活动。
【小问5详解】
分析题意,AOX的存在使有氧呼吸第三阶段能够进行,还原氢和氧气结合生成水,但该过程中消耗的电子量减少,因而产生的ATP比较少,更多的能量以热能形式释放。
【小问6详解】
植物开花时花器官通过“抗氰呼吸”产热,即抗氰呼吸过程中产生的热量较多,有利于花序发育,促使挥发物质挥发,吸引昆虫传粉。
23. 人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如下图所示,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)光合作用过程中,位于叶绿体_____上的光合色素能够捕获光能,光反应产生的_____可供暗反应使用。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)干旱会导致气孔开度减小,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。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. ATP和NADPH ③. 模块1和模块2 ④. 五碳化合物(或:C5)
(2) ①. 减少 ②. 模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP不足
(3) ①. 高于 ②. 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,暗反应减弱,光合速率降低
【解析】
【分析】分析题图,模块1将光能转化为电能,模块2将电能转化为活跃的化学能,模块3将活跃的化学能转化为糖类(稳定的化学能),结合光合作用的过程可知,模块1和模块2相当于光反应阶段,模块3相当于暗反应阶段。在模块3中,CO2和甲反应生成乙的过程相当于暗反应中CO2的固定,因此甲为C5,乙为C3。
【小问1详解】
光合色素位于叶绿体的类囊体薄膜,可以捕获光能;光反应为暗反应提供ATP和NADPH;叶绿体中光反应阶段是将光能转化成电能,再转化成ATP中活跃的化学能,题图中模块1将光能转化为电能,模块2将电能转化为活跃的化学能,两个模块加起来相当于叶绿体中光反应的功能;在模块3中,CO2和甲反应生成乙的过程相当于暗反应中CO2的固定,因此甲为五碳化合物(或C5)。
【小问2详解】
据分析可知乙为C3,气泵突然停转,大气中CO2无法进入模块3,相当于暗反应中CO2浓度降低,短时间内CO2浓度降低,C3合成减少,而C3仍在正常还原,因此C3的量会减少。若气泵停转时间较长,模块3中CO2的量严重不足,导致暗反应的产物ADP、Pi和NADP+不足,无法正常供给光反应的需要,因此模块2中的能量转换效率也会发生改变。
【小问3详解】
糖类的积累量=产生量-消耗量,在植物中光合作用产生糖类,呼吸作用消耗糖类,而在人工光合作用系统中没有呼吸作用进行消耗,因此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要高于植物。
【小问4详解】
在干旱条件下,植物为了保住水分会将叶片气孔开放程度降低,导致二氧化碳的吸收量减少,暗反应减弱,因此光合作用速率降低。
24. 植物工厂是全人工光照等环境条件智能化控制的高效生产体系。生菜是植物工厂常年培植的速生蔬菜。回答下列问题。
(1)提取生菜叶绿体中的色素,可用_____作为提取液。用圆形滤纸层析分离色素,其装置如下图中甲所示,分离结果如图乙中所示,①~④表示色素带。其中③为_____(填色素的名称、颜色),色素分离的原理_____
(2)植物工厂用营养液培植生菜过程中,需定时向营养液通入空气,目的是_____。
(3)植物工厂选用红蓝光组合LED灯培植生菜,选用红蓝光的依据是_____。生菜成熟叶片在不同光照强度下光合速率的变化曲线如图,培植区的光照强度应设置在_____点所对应的光照强度:为提高生菜产量,可在培植区适当提高CO2浓度,该条件下B点的移动方向是_____。
(4)将培植区的光照/黑暗时间设置为14h/10h,研究温度对生菜成熟叶片光合速率和呼吸速率的影响,结果如图,光合作用最适温度比呼吸作用最适温度_____;若将培植区的温度从T5调至T6,培植24h后,与调温前相比,生菜植株的有机物积累量_____。
【答案】(1) ①. 无水乙醇 ②. 叶绿素a、蓝绿色 ③. 色素在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上的扩散速度不一样
(2)增加培养液中的溶氧量,促进根部细胞进行呼吸作用
(3) ①. 植物光合作用色素主要吸收红光和蓝紫光 ②. B ③. 右上方
(4) ①. 低 ②. 下降
【解析】
【分析】色素可以溶解在无水乙醇中,故可以用无水乙醇提取色素;四种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液扩散速度快,反之较慢,进而可以把四种色素分离开来,故可以用层析液分离色素。
【小问1详解】
色素易溶于有机溶剂,故提取生菜叶绿体中的色素,可用无水乙醇作为提取液;色素在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上的扩散速度不一样,可根据此原理分离色素,用纸层析法分离色素滤纸条上的色素带颜色由近及远依次呈黄绿色(叶绿素b)、蓝绿色(叶绿素a)、黄色(叶黄素)、橙黄色(胡萝卜素),故图中的③是叶绿素a,颜色是蓝绿色。
【小问2详解】
营养液中的生菜长期在液体的环境中,根得不到充足的氧,影响呼吸作用,从而影响生长,培养过程中要经常给营养液通入空气,其目的是促进生菜根部细胞呼吸。
【小问3详解】
由于叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,所以选用红蓝光组合LED灯培植生菜可以提高植物的光合作用,从而提高生菜的产量;B点为光饱和点对应的最大光合速率,因此培植区的光照强度应设置在B点所对应的光照强度,根据题干“为提高生菜产量,可在培植区适当提高CO2浓度”可知:该条件下光合速率增大,则B点(光饱和点)向右上方移动。
【小问4详解】
根据曲线可知:在此曲线中光合速率的最适温度为T5,而在该实验温度范围内呼吸速率的最适温度还未出现,所以光合作用最适温度比呼吸作用最适温度低;有机物的积累=光合作用有机物的制造量-呼吸作用消耗的有机物量,若将培植区的温度从T5调至T6,导致光合速率减小而呼吸速率增大,生菜植物的有机物积累量将下降。
1厦门一中2023-2024学年高一上学期第二次适应性练习
生物学科
一、选择题(20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个选项符合要求)
1. 下图所示的四个方框代表蓝细菌、新冠病毒、水绵和酵母菌,其中阴影部分表示它们都具有的某种物质或结构。阴影部分可能包含( )
A. 核糖体 B. 染色体
C. DNA D. RNA
2. 图为细胞膜结构示意图,有关叙述不正确的是( )
A. [2]为磷脂双分子层,是构成膜的基本支架
B. 离子进入细胞的方向是A→B
C. 功能越复杂的细胞膜,[1] [3]的种类和数量越多
D. 构成膜[2]仅可侧向移动,[1] [3]则不能移动
3. 如图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收 K+和 NO3曲线。影响 A、B两点和 B、C两点吸收量不同的因素分别是()
A. 载体数量、能量 B. 能量、载体数量
C. 载体数量、离子浓度 D. 能量、离子浓度
4. ATP的结构如图所示,①③表示组成ATP的化学基团,②④表示化学键。下列有关叙述正确的是( )
A. ①为腺嘌呤,即结构简式中的A
B. ②为一种稳定的普通磷酸键
C. 在ATP与ADP相互转化中,③可重复利用
D. 若化学键④断裂,可生成化合物ADP
5. 核酶是一类具有催化功能的小分子RNA,可降解特定的RNA。下列关于核酶的叙述错误的是( )
A. 核酶可为化学反应提供活化能
B. 核酶与脂肪酶的元素组成不完全相同
C. 核酶的基本单位是核糖核苷酸
D. 核酶能在比较温和的条件下发挥作用
6. 下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是()
A. 当温度为t2时,该反应的活化能最高 B. 当反应物浓度提高时,t2对应的数值可能会增加
C. 温度在t2时比在t1时更适合酶的保存 D. 酶的空间结构在t1时比t3时破坏更严重
7. 下列过程中不会发生“ATPADP+Pi+能量”这一过程的是( )
A. 有氧呼吸中O2和[H]结合
B. 叶绿体基质中C3被还原
C. Ca2+向细胞外的主动运输
D. 胰岛B细胞分泌胰岛素
8. 科学家从蚕豆保卫细胞中发现了K+通道蛋白。1998年,美国科学家麦金农解析了K+通道蛋白的结构及开关过程(示意图如下)。下列叙述错误的是( )
A. K+通道蛋白的功能与组成其的氨基酸序列有关
B. K+借助通道蛋白进行跨膜运输的方式是主动运输
C. K+通道开启或关闭过程会发生自身构象的改变
D. K+通道蛋白只能运输K+,体现了通道蛋白具有特异性
9. 下图是在相同条件下放置探究酵母菌细胞呼吸方式的两组实验装置。以下叙述正确的是( )
A. 两个装置均需要置于黑暗条件下进行
B. 装置甲中NaOH 的作用是吸收Ⅰ处的二氧化碳
C. 装置乙中应让Ⅱ密闭放置一段时间后,再与Ⅲ连接
D. 装置乙中Ⅲ处石灰水浑浊程度高于装置甲中的石灰水
10. 图是叶绿体局部结构模式图。在相应区域发生的生物学过程不包括
A. ①的膜上面发生色素吸收光能的过程
B. ①的膜上面发生水的光解(释放O2)
C. 在②中CO2转化为C3化合物
D. 在②中发生ATP的合成
11. 将一批刚采摘的大小及生理状况均相近的新鲜蓝莓均分为两份,一份用高浓度的CO2处理48h后,贮藏在温度为1℃的冷库内,另一份则直接贮藏在1℃的冷库内。从采后算起每10天定时定量取样一次,测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量,计算二者的比值得到如图所示曲线。下列叙述与实验结果不一致的是()
A. 曲线中比值大于1时,表明蓝莓既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸
B. 第20天对照组蓝莓产生的乙醇量高于CO2处理组
C. 第40天对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多
D. 贮藏蓝莓前用高浓度的CO2处理适宜时间,能抑制其在贮藏时的无氧呼吸
12. 下图示显微镜下某真核细胞中线粒体及周围的局部结构。下列相关叙述正确的是()
A. 结构①中发生葡萄糖的分解但不生成ATP
B. 结构②上丙酮酸被彻底分解为CO2和H2O
C. 结构③中[H]与O2结合生成水并释放大量能量
D. 结构①②③中均有参与细胞呼吸的相关酶
13. 将细菌紫膜质(蛋白质)和ATP合成酶镶嵌到由磷脂双分子层组成的人工膜上,构成脂质体。光照条件下,脂质体会发生如下过程。下列有关叙述不合理的是()
A. 丙图过程可将光能转化为ATP中活跃的化学能,类似于光合作用光反应过程
B. 丙图过程体现了ATP合成酶可同时发挥催化与运输两大功能
C. 紫膜质可在光下将H+运入脂质体,再通过H+顺浓度梯度运出过程驱动ATP合成
D. H+运人脂质体和运出脂质体均需要膜蛋白协助,属于同种跨膜运输方式
14. 一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。下列叙述错误的是
氧浓度(%) a b c d
产生CO2的量(mol) 0.9 1.3 1.5 3.0
产生C2H5OH的量(mol) 0.9 0.7 0.6 0
A. 氧浓度为a时,只进行无氧呼吸
B. 氧浓度为b时,经有氧呼吸产生的CO2为0.6 mol
C. 氧浓度为c时,消耗的葡萄糖中有50%用于酒精发酵
D. 氧浓度为d时,只进行有氧呼吸
15. 在相对封闭的环境中,科研人员研究了番茄在不同光照强度下光合作用相关指标的变化情况,结果如下表,下列叙述错误的是()
光照强度 叶绿素a含量/叶绿素b含量 C3的最大消耗速率(μmol·m-2·s-1) 有机物含量(g·L-1)
晴天时的光照 4.46 31.7 1.9
多云时的光照 4.07 11.2 1.2
A. 根据纸层析法得到的两种色素带宽度可精确计算出二者含量比值
B. 据表推测叶绿素a在较高的光强下更有利于对光能的吸收和利用
C. 多云时,光反应速率较慢导致C3的最大消耗速率低于晴天时
D. 实验结果说明,较强的光照有利于有机物的积累和植物的生长
16. 光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如下图。据图分析不能得出()
A. 低于最适温度时,光合速率随温度升高而升高
B. 在一定范围内,CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高
C. CO2浓度为200μL·L-1时,温度对光合速率影响小
D. 10℃条件下,光合速率随CO2浓度的升高会持续提高
17. 研究表明,线粒体功能异常与衰老的发生和发展密切相关。科研人员研究中药党参对某种衰老模型小鼠肝细胞线粒体中酶活性的影响,以此了解其对延缓衰老的作用及机制,实验结果如下表。下列相关分析不合理的是( )
组别 a酶活性相对值 b酶活性相对值
正常小鼠组 11.76 55.44
模型小鼠组 7.75 38.57
党参提取物低剂量组 7.66 38.93
党参提取物中剂量组 9.81 43.15
(注:a酶存在于线粒体基质中,b酶存在于线粒体内膜上,二者均与细胞呼吸相关。)
A. 本实验中的正常小鼠和模型小鼠均为对照组
B. 细胞呼吸中a酶和b酶催化的反应均需消耗氧气
C. 党参提取物剂量由低到高,a酶和b酶的活性增强
D. 高剂量党参提取物可能改善衰老小鼠的线粒体功能
18. 下列关于光合作用和呼吸作用的叙述,正确的是
A. 光合作用和呼吸作用总是同时进行
B. 光合作用形成的糖类能在呼吸作用中被利用
C. 光合作用产生的ATP主要用于呼吸作用
D. 光合作用与呼吸作用分别在叶肉细胞和根细胞中进行
19. 下列有关实验方案或现象叙述正确的是()
编号 实验名称 实验材料 实验方案或现象
A 酶的高效性 三氯化铁,肝脏研磨液 (含有过氧化氢酶),过 氧化氢等 用三氯化铁和过氧化氢酶分别催化等量过氧化氢分解,待过氧化氢完全分解后,检测产生的气体总量
B 观察细胞质流动 新鲜黑藻叶片,清水等 叶片需要染色
C 探究温度对酶活性的影响实验 淀粉、淀粉酶溶液、冰块、沸水等 将淀粉和淀粉酶混合后,放在不同温度下保温一段时间后,观察颜色变化
D 探究酵母菌细胞呼吸方式 酵母菌、葡萄糖等 有氧、无氧两组之间形成相互对照;葡萄糖浓度、温度等属于无关变量。
A. A B. B C. C D. D
20. 下列关于生物科学研究方法和相关实验的叙述中错误的是()
A. 模型构建:细胞膜流动镶嵌模型
B. 同位素标记:分泌蛋白的合成与分泌
C. 单因子对照实验:用18O分别标记H2O和CO2探究光合作用O2来源
D. 差速离心:叶绿体中色素的分离和细胞中各种细胞器的分离
二、非选择题(4小题,共60分)
21. Ⅰ.酶的抑制剂能降低酶的活性,不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究了两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响,对实验的结果进行分析并绘图如下所示。
(1)绝大多数酶的化学本质是_____。
(2)该实验的自变量是_____,因变量是_____。实验中对无关变量应进行控制,该实验的无关变量有_____(答出两项即可)。
(3)据图分析,抑制剂_____(填类型)的作用最可能是使酶分子的形状发生了变化,酶与底物的结合位点不适于接纳底物分子。随着底物浓度的升高,抑制剂_____(填类型)的作用逐渐减小甚至消失。
II.猕猴桃的溃疡病是由假单胞杆菌(利用植株中蔗糖水解成的单糖作为主要营养物质进行繁殖)引起的一种细菌性病害表现为枝条叶片溃烂,严重时引起植株大面积死亡。科研人员选取金丰(机病)和金魁(抗病)两个品种,测定植株不同部位细胞中的蔗糖酶活性,研究其与溃疡病的关系,结果如下图所示。
(4)蔗糖酶只能分解蔗糖而不能分解淀粉,体现了酶_____性。
(5)蔗糖酶活性测定:将等量的金魁和金丰提取液分别加入到_____溶液中,反应所得产物能与_____试剂发生作用,经水浴加热后生成_____色沉淀,根据沉淀的多少计算出还原糖的生成量,最后通过反应速率反映酶活性。
(6)分析上图可知,金丰中_____(填植株的部位)酶活性高金魁;感病前后金丰酶活性的变化_____金魁。
(7)综合分析金丰不抗病的原因是_____。
22. Ⅰ.耐力性运动是指机体进行持续一定时间的低中等强度的运动,如步行、游泳、慢跑、骑行等,有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式。图1为肌纤维(骨骼肌细胞)细胞呼吸过程示意图。
(1)肌纤维细胞氧呼吸的化学反应式可以简写成_____。
(2)图中A物质是_____,B物质是_____,其中催化A物质生成B物质的一系列酶应位于_____。①②③中,代表能量最多的是_____。
(3)研究人员以小鼠为实验动物,研究了耐力性运动训练及停止训练的过程中,肌纤维中线粒体数量出现的适应性变化,训练过程中每周给予实验小鼠同等强度的耐力性运动训练,结果如图2.请回答问题:
①由图2可知,经过约_____周的训练之后,肌纤维中线粒体的数量趋于稳定。若停训1周立即恢
复训练,则一段时间后_____(请选填“能”或“不能”)使线粒体的数量恢复到接近停训前的水平:若停训1周后继续停止训练,4周后线粒体数量将降至_____水平。
②有研究认为耐力性运动训练出现的线粒体适应性变化对预防冠心病、糖尿病和肥胖等具有关键作用,但连续耐力性运动可能造成肌肉疲惫等不适感。请结合本研究结果从运动训练周期的角度对耐力性运动训练提出建议_____。
II.氰化物是一类带有氰基(-CN)的化合物,有剧毒,人体微量摄入即有致命风险。实际上,氰化物广泛存在于生物界,许多植物可合成氰化物。请回答下列问题。
(4)当植物枝叶遭受动物食时储存在成熟植物细胞最大的细胞器_____中氰化物被释放出来,会阻断动物的有氧呼吸氰化物可抑制位于_____的复合体IV的活性(图1),使其不能将电子传递给氧气,导致第一、二阶段产生的_____无法与氧气结合生成水。对于动物而言,除无法利用氧气产生大量ATP外,同时无氧呼吸增强造成_____积累,影响正常生命活动。
(5)氰化物对植物自身不会产生毒害作用的原因之一是植物存在一种交替氧化酶(AOX),可将电子传递给氧气,这一机制称为“抗氰呼吸”(图2)。抗氰呼吸产生的ATP比较_____,释放的热能比较多,可促使植物花香迅速散发吸引昆虫传粉。
(6)植物具有上述能力的意义是_____。
23. 人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如下图所示,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)光合作用过程中,位于叶绿体_____上的光合色素能够捕获光能,光反应产生的_____可供暗反应使用。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)干旱会导致气孔开度减小,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。
24. 植物工厂是全人工光照等环境条件智能化控制的高效生产体系。生菜是植物工厂常年培植的速生蔬菜。回答下列问题。
(1)提取生菜叶绿体中的色素,可用_____作为提取液。用圆形滤纸层析分离色素,其装置如下图中甲所示,分离结果如图乙中所示,①~④表示色素带。其中③为_____(填色素的名称、颜色),色素分离的原理_____
(2)植物工厂用营养液培植生菜过程中,需定时向营养液通入空气,目的是_____。
(3)植物工厂选用红蓝光组合LED灯培植生菜,选用红蓝光的依据是_____。生菜成熟叶片在不同光照强度下光合速率的变化曲线如图,培植区的光照强度应设置在_____点所对应的光照强度:为提高生菜产量,可在培植区适当提高CO2浓度,该条件下B点的移动方向是_____。
(4)将培植区的光照/黑暗时间设置为14h/10h,研究温度对生菜成熟叶片光合速率和呼吸速率的影响,结果如图,光合作用最适温度比呼吸作用最适温度_____;若将培植区的温度从T5调至T6,培植24h后,与调温前相比,生菜植株的有机物积累量_____。
1