生物与生产、生活练习
一、选择题
1.常见农作物的种子分为淀粉种子、油料种子和豆类种子等。下列说法正确的是( )
A.与淀粉种子相比,在播种油料种子时需浅播
B.种子萌发形成幼苗后吸收的氮元素可用于合成蛋白质、脂肪和核酸
C.向萌发时期的这三类种子制备的研磨液中加入斐林试剂后即可出现砖红色沉淀
D.这三类种子的主要成分分别为淀粉、脂肪和蛋白质,它们都是生物大分子
2.低温会导致草莓果实着色不良,严重影响草莓的品质和价值。查尔酮合成酶(CHS)是果实中合成花青素的一种关键酶。下列叙述不正确的是( )
A.花青素主要存在于草莓果实细胞的细胞液中
B.CHS可为花青素合成反应提供所需的活化能
C.低温通过降低CHS的活性影响草莓果实着色
D.CHS催化反应的速率与花青素前体物质的浓度有关
3.汉代的《氾胜之书》记载:“芸苔(萝卜)定霜乃收,不足霜即涩”,说的是打了霜的萝卜要甜一些,农谚亦有“霜打蔬菜分外甜”的说法,“霜降”是中国传统节气,之后天气渐冷、初霜出现,农作物体内发生了一系列适应低温的变化,下列相关叙述错误的是( )
A.蔬菜在“霜降”后细胞中含量最多的化合物是糖类
B.“霜降”后蔬菜细胞内自由水与结合水的比值降低
C.蔬菜在“霜降”后光合作用和细胞呼吸都会减弱
D.萝卜食用部位储存的有机物主要来自叶肉细胞
4.手工制作的麦芽软糖香甜醇厚,利用的原理是淀粉酶催化淀粉水解产生麦芽糖,家庭制作麦芽软糖流程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.糖浆中的麦芽糖主要是麦芽生长过程中产生的
B.将糯米蒸熟能避免麦芽软糖制作过程中被杂菌污染
C.冷却至60 ℃的原因是淀粉酶的最适温度为60 ℃左右
D.搅拌、保温6小时的目的是让淀粉酶充分发挥作用
5.研究发现,短期内低浓度盐处理薄壳山核桃幼苗,可使其叶绿素含量有所增加,但长期盐胁迫会导致植株的叶绿素含量降低。下列有关叙述不正确的是( )
A.短期低浓度盐处理下植株的叶绿素含量有所增加,可能是因为植株产生了应激反应
B.短期低浓度盐处理下植株对红光的吸收量增加而对蓝紫光的吸收量不变
C.长期盐胁迫下叶肉细胞中类囊体上NADPH的合成量会下降
D.长期盐胁迫下叶肉细胞中糖类等有机物的产量会下降
6.化学除草是当前玉米生产中最常用的防止草害的措施,但除草剂使用不当会对玉米的生长产生危害。科研人员在其他条件均适宜的情况下,利用不同浓度的某种除草剂处理玉米幼苗,24 h后测定其氧气生成速率和氧气消耗速率,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.图中显示该种除草剂主要影响玉米幼苗的光合作用
B.当除草剂浓度为50 mg·L-1时,玉米幼苗不能生长
C.实验中,光合作用所需的二氧化碳都是通过气孔进入细胞的
D.测定氧气消耗速率时需在黑暗环境中进行
7.硝化抑制剂是一类进入土壤后能够影响土壤生化环境的物质,可以调节某些土壤酶活性,抑制亚硝化细菌生长、控制土壤中N向N、N转化,CP为无毒有效的硝化抑制剂。科研人员用15N稳定性同位素示踪技术,研究了推荐施氮量(180 kg·hm-2)、习惯施氮量(300 kg·hm-2)及添加CP对番茄氮素去向的影响及其增效机理。实验结果如图,分析不正确的是( )
A.习惯施氮量时,氮肥利用不充分,造成周边水体富营养化
B.CP处理后能使氮素得到有效利用,提高番茄产量
C.植物吸收N、N,更有利于番茄产量的提高
D.用15N稳定性同位素可定量研究植物对不同形式氮元素的吸收转化效率
8.成熟果实中ACC合成酶的活性明显提高,导致乙烯含量急剧上升。为了延长番茄储藏期,我国科学家利用基因工程技术成功将ACC合成酶反义基因导入到番茄细胞内,培育出转基因植株X。ACC合成酶反义基因转录出的反义RNA可与ACC合成酶基因转录出的mRNA结合,从而影响乙烯的合成。下列相关叙述,错误的是( )
A.植株X的果实细胞和根尖细胞中都有ACC合成酶基因
B.ACC合成酶反义基因通过影响翻译过程抑制ACC合成酶基因表达
C.ACC合成酶基因的表达产物乙烯可促进果实成熟
D.植株X体内与乙烯含量有关的基因至少有2种
9.胡辣汤是河南的特色美食,由多种天然中草药按比例配制的汤料,用骨头汤作底料,再加入胡椒和辣椒熬制,汤味浓郁、汤色靓丽、汤汁黏稠、香辣可口,每天早晨喝上一碗,无不酣畅淋漓。下列有关叙述正确的是( )
A.胡辣汤中的水、脂肪、蛋白质等可以被人体直接吸收
B.早餐饱食后体内胰岛素和胰高血糖素的含量均会下降
C.越喝热汤感觉越辣可能是因为热和辣激活了相同的受体
D.喝胡辣汤时出汗与剧烈运动时出汗的原理相同
10.在使用化妆品时,其中的乳化剂可在某些人体内转化为过敏原,引起过敏反应,导致脸部出现红肿,水泡等症状。如图为由乳化剂转化而来的过敏原引起过敏反应的机制。下列有关分析不正确的是( )
A.组织胺引起小血管通透性增加导致组织液增多出现水肿、水泡
B.T细胞与B细胞间的信息交流既有细胞膜的接触也有信号分子的传递
C.只是抗体与致敏肥大细胞结合不会引起致敏肥大细胞释放组织胺
D.再次接触过敏原才会出现过敏症状主要与记忆细胞能迅速增殖分化有关
二、非选择题
11.间作是指在同一田地上,同一生长期内,分行或分带相间种植两种或两种以上作物的种植方式。间作可提高土地利用率,由间作形成的作物复合群体可增加对阳光的截取与吸收,减少光能的浪费。如图1所示为大豆叶片中部分物质的代谢、运输途径,图2是大豆植株由黑暗转为光照后,光反应相对速率和热能散失比例随时间变化的曲线。回答下列问题。
(1)在大豆叶肉细胞中,催化合成TP的酶和催化TP合成蔗糖的酶分别存在于 。叶肉细胞的光合产物主要以蔗糖的形式进行长距离的运输,与淀粉相比,其优点是
。
(2)在强光下,大豆细胞内叶绿体捕获的能量一部分用于光反应,一部分在叶绿体中以热能的形式散失。暗反应不需要光但需要被光照激活,正常情况下,暗反应一般在光照0.5 min后才能被激活。0~0.5 min内光反应相对速率下降的原因最可能是 ,分析0.5~2 min内热能散失比例的大致变化是 (填“升高”“不变”或“降低”),其生物学意义是
。
(3)为选择适合与玉米套种的大豆品种,研究人员在相同的条件下分别测定了A、B、C三个品种大豆的光补偿点和光饱和点,结果如表:
品种 A B C
光补偿点(μmol·m-2·s-1) 100 40 60
光饱和点(μmol·m-2·s-1) 1 600 1 200 1 800
表中结果显示最适合与玉米套种的大豆品种是 ,理由是
。
增加环境中CO2浓度后,测得B的光饱和点显著提高,但C的光饱和点却没有显著改变,原因可能是
。
12.淀粉和蔗糖是光合作用的两种主要终产物,马铃薯下侧叶片合成的有机物主要运向块茎储藏,红薯叶片合成的有机物主要运向块根储存。如图是马铃薯和红薯光合作用产物的形成及运输示意图。在一定浓度的CO2和30 ℃条件下(细胞呼吸最适温度为30 ℃,光合作用最适温度为25 ℃),测定马铃薯和红薯在不同光照条件下的光合速率,结果如下表。分析回答:
分类 光合速率与呼吸速率相等时光照强度/klx 光饱和 时光照 强度 /klx 光饱和时CO2吸收量/(mg/100 cm2叶·小时) 黑暗条件下CO2释放量/(mg/100 cm2叶·小时)
红薯 1 3 11 5
马铃薯 3 9 30 12
(1)马铃薯下侧叶片叶肉细胞中的叶绿体可将光能转化为 ,同时氧化H2O产生O2。图中①过程发生在 (填场所)。如果突然停止光照,C5的含量短时间内的变化是 。
(2)为红薯叶片提供C18O2,块根中的淀粉会含18O,请写出元素18O转移的路径 (用图中相关物质的名称及箭头表示)。
(3)在电子显微镜下观察,可看到叶绿体内部有一些颗粒,它们被看作是叶绿体的“脂质仓库”,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是 。
(4)为了验证光合作用产物以蔗糖的形式运输,研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入植物,该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上。结果发现转基因植物出现严重的小根、小茎现象,其原因是 。研究发现蔗糖可直接进入液泡,该过程为逆浓度梯度运输,与该跨膜运输过程有关的细胞器有 。
(5)25 ℃条件下测得红薯光补偿点会 (填“小于”“大于”或“等于”)1 klx;30 ℃条件下,当光照强度为3 klx时,红薯和马铃薯固定CO2量的差值为 。
答案:
1. A 油料种子种脂肪含量高,而淀粉种子种淀粉含量高,油料作物种子萌发时需要消耗大量的氧气,所以需要浅播,A正确;脂肪的元素组成是C、H、O,B错误;萌发后期,会有葡萄糖的生成,故三类种子制备的研磨液,加斐林试剂水浴加热后才出现砖红色沉淀,C错误;脂肪不是生物大分子,淀粉、蛋白质是生物大分子,D错误。
2. B 花青素主要存在于草莓果实细胞的细胞液中,细胞液是植物细胞的液泡中的液体,A正确;查尔酮合成酶能够降低化学反应所需要的活化能,即CHS可降低花青素合成反应所需的活化能,并不是提供所需的活化能,B错误;低温能够降低酶的活性,故低温通过降低CHS的活性,从而影响草莓果实着色,C正确;酶催化反应的速率与反应物浓度有关,故CHS催化反应的速率与花青素前体物质的浓度有关,D正确。
3. A 蔬菜在“霜降”后细胞中含量最多的化合物是水,A错误;“霜降”降温,蔬菜细胞内自由水转化为结合水,自由水与结合水的比值降低,细胞代谢减弱,B正确;在“霜降”后,温度降低,会抑制呼吸酶和光合作用有关酶的活性,所以光合作用和细胞呼吸都会减弱,C正确;萝卜食用部位储存的有机物主要是由叶肉细胞进行光合作用产生的,D正确。
4. A 糖浆中的麦芽糖,主要是麦芽生长过程中产生的淀粉酶将淀粉水解形成的,A错误;高温能杀菌消毒,故将糯米蒸熟能避免麦芽软糖制作过程中被杂菌污染,B正确;淀粉酶的最适温度为60 ℃左右,高温会使酶变性,故糯米需冷却至60 ℃,C正确;搅拌、保温6小时的目的是让淀粉酶与底物充分结合,使酶充分发挥作用,D正确。
5. B 短期低浓度盐处理下植株的叶绿素含量有所增加,可能是因为植株为抵抗不良外界环境产生了应激反应,A正确;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,而短期低浓度盐处理下植株的叶绿素含量有所增加,故对红光和蓝紫光的吸收量都会增加,B错误;长期盐胁迫会导致植株的叶绿素含量降低,则植株叶肉细胞中类囊体薄膜上的叶绿素含量降低,吸收、传递和转化的光能减少,光反应产生的ATP和NADPH减少,导致暗反应减弱,C3的还原减弱,糖类等有机物的产量会下降,C、D正确。
6. C 分析题图可知,除草剂处理对玉米幼苗的氧气生成速率影响较大,即主要影响玉米幼苗的光合作用,A正确;当除草剂浓度为50 mg·L-1时,玉米幼苗的光合速率小于呼吸速率,玉米幼苗不能正常生长,B正确;光合作用固定的二氧化碳有两个来源,即从外界吸收和自身细胞呼吸产生,C错误;氧气消耗速率代表的是呼吸速率,测定玉米幼苗的呼吸速率时应在黑暗环境中进行,以避免光合作用的干扰,D正确。
7. C 水体富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。氮肥利用不充分会造成周边水体富营养化,A正确;从图上看,CP处理后提高了番茄产量,CP能抑制亚硝化细菌生长,控制土壤中N向N、N转化,使植物更好的吸收氮元素,提高番茄产量,B正确;CP抑制了土壤中N向N、N转化,从图上看,使用CP后番茄产量均提高,故植物吸收N更有利于番茄产量的提高,C错误;可以利用氮源的不同,用15N稳定性同位素定量研究植物对不同形式氮元素的吸收转化效率,D正确。
8. C 植株X的果实细胞和根尖细胞中所含的基因是相同的,即都有ACC合成酶基因,A正确;根据题意分析可知,ACC合成酶反义基因通过影响翻译过程抑制ACC合成酶其因表达,B正确;ACC合成酶基因的表达产物是ACC,不是乙烯,C错误;植株X体内的ACC合成酶基因、ACC合成酶反义基因与乙烯含量有关,植株X体内与乙烯含量有关的基因至少有2种,D正确。
9. C 蛋白质属于生物大分子,不能直接被人体吸收,需要分解为氨基酸才能被吸收,A错误;早餐饱食后体内血糖含量升高,此时胰岛素含量会升高,以降低血糖浓度,B错误;越喝热汤感觉越辣可能是因为热和辣激活了相同的受体,C正确;分析题意,喝胡辣汤时出汗原因是位于舌头的热觉感受器将刺激传给下丘脑体温调节中枢,在下丘脑的作用下使汗腺分泌增加;而在剧烈运动时,交感神经的作用加强,细胞代谢增强,产热量增加,从而导致出汗增多,两者原理不同,D错误。
10. D 组织胺引起小血管通透性增加,导致血浆中的物质进入组织液,使得组织液增多,出现水肿、水泡,A正确;结合图示可知,T细胞与B细胞的受体结合(细胞膜的接触),使其激活,又释放相应的物质(信号分子的传递)使其分裂,B正确;第一次接触过敏原后产生抗体,抗体吸附在致敏肥大细胞表面,第二次过敏原与其上的抗体接触,使得致敏肥大细胞释放组织胺,C正确;再次接触过敏原才会出现过敏症状主要与过敏原与吸附在致敏肥大细胞表面的受体结合有关,与记忆细胞无关,D错误。
11.解析:(1)由题图1可知,TP是在叶绿体基质中合成的,因此催化该过程的酶位于叶绿体基质中。TP合成后被运出叶绿体,在细胞质基质中合成蔗糖,催化该过程的酶存在于细胞质基质中。与淀粉相比,蔗糖是小分子且易溶于水,更利于运输。(2)光反应为暗反应提供NADPH和ATP,正常情况下,在光照0.5 min后暗反应被激活,而0~0.5 min内,光反应相对速率下降,其原因最可能是暗反应未被激活,光反应产生的NADPH和ATP积累抑制了光反应的进行。在0.5~2 min内,热能散失比例降低,其生物学意义是使吸收的光能更多地转化为有机物中的化学能储存起来。(3)分析表中数据可知,A、B、C三种大豆的光饱和点和光补偿点最小的是B,B适于在弱光下生长,因此最适合与玉米套种。光反应为暗反应提供NADPH和ATP,增加环境中CO2浓度后,B的光饱和点显著提高,C的光饱和点却没有显著改变,说明在原光饱和点的光照强度下,B的光反应产生了过剩的NADPH和ATP,C的光反应和暗反应可能都已饱和。
答案:(1)叶绿体基质、细胞质基质 蔗糖是小分子物质且溶于水,有利于运输 (2)暗反应未被激活,光反应产生的ATP和NADPH积累抑制了光反应的进行 降低 使吸收的光能更多地转化为有机物中的化学能储存起来 (3)B A、B、C三种大豆的光饱和点和光补偿点最小的是B,B适于在弱光下生长 在原光饱和点的光照强度下,B的光反应产生了过剩的NADPH和ATP,而C在光饱和点时光反应和暗反应可能都饱和
12.解析:(1)叶肉细胞的叶绿体可将光能转化为ATP和[H],同时氧化H2O产生O2,发生这些过程的场所是叶绿体的类囊体薄膜。图中①过程是光合作用的暗反应阶段的CO2的固定阶段,此过程发生在叶绿体基质,如果突然停止光照,但是暗反应还在继续,则C5的含量短时间内将减少。(2)为红薯叶片提供O,可以参与有氧呼吸第二阶段生成CO2,再进入光合作用过程暗反应中生成C3,被还原生成磷酸丙糖。进而形成蔗糖,蔗糖形成淀粉,即O→CO2→C3→磷酸丙糖→蔗糖→淀粉。(3)在电子显微镜下观察,可看到叶绿体内部有一些颗粒,它们被看作是叶绿体的脂质仓库”,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构。(4)蔗糖是由果糖和葡萄糖组成,转基因植物出现严重的小根、小茎现象,其原因是叶肉细胞壁上的蔗糖酶水解蔗糖,导致进入韧皮部的蔗糖减少,根和茎得到的糖不足,生长缓慢。研究发现蔗糖可直接进入液泡,该过程可被呼吸抑制剂抑制,说明运输方式为主动运输,该过程所需要的条件为载体和能量(或载体和ATP),与该跨膜运输过程有关的细胞器有线粒体和核糖体。(5)表格中是30 ℃条件下测定的数据,此时呼吸作用最强,如果将温度降到25 ℃(光合作用最适温度),则光合作用增强,呼吸作用减弱,光补偿点是指光合速率等于呼吸速率,因此25 ℃时光补偿点小于1 klx;当光照强度为3 klx时,红薯固定的CO2为11+5=16 mg/100 cm2叶·小时,而马铃薯光合作用和呼吸作用相等,为12 mg/100 cm2叶·小时,所以二者相差4 mg/100 cm2叶·小时。
答案:(1)ATP和[H] 叶绿体基质 停止光照,减少 (2)O→CO2→C3→磷酸丙糖→蔗糖→淀粉 (3)颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构 (4)叶肉细胞壁上的蔗糖酶水解蔗糖,导致进入韧皮部的蔗糖减少,根和茎得到的糖不足,生长缓慢 线粒体和核糖体 (5)小于 4 mg/100 cm2叶·小时