2025人教版高中生物必修1同步练习题--第5章　细胞的能量供应和利用（含解析）

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2025人教版高中生物必修1
第5章　细胞的能量供应和利用
全卷满分100分　考试用时75分钟
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.图中的曲线是同一反应的酶促反应和非酶促反应曲线,下列相关叙述正确的是(　　)
A.E1是酶促反应的活化能,a和c曲线是酶促反应曲线
B.E2是酶促反应的活化能,b和d曲线是酶促反应曲线
C.E3是酶促反应的活化能,b和c曲线是酶促反应曲线
D.E2是酶促反应的活化能,a和c曲线是酶促反应曲线
2.如图是ATP和ADP相互转化的过程,下列叙述不正确的是(　　)
A.图中“D”代表ADP,“T”代表ATP,“E”代表能量
B.原核细胞中也可以发生ATP和ADP的相互转化过程
C.ATP中的“A”与RNA中的碱基A含义相同
D.ATP中的能量可以转化为光能和化学能
3.下列关于光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是(　　)
A.原核生物无法进行光合作用和细胞呼吸
B.植物的光合作用和细胞呼吸同时进行
C.光合作用形成的有机物能被细胞呼吸利用
D.细胞呼吸产生的CO2不能作为光合作用的原料
4.人体肌纤维分成快肌纤维和慢肌纤维两种,快肌纤维几乎不含线粒体,与短跑等剧烈运动有关,慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关。下列叙述正确的是(　　)
A.消耗等量的葡萄糖,快肌纤维比慢肌纤维产生的ATP少
B.快肌纤维无氧呼吸和慢肌纤维有氧呼吸均产生CO2
C.慢肌纤维的线粒体外膜上有转运葡萄糖的载体
D.快肌纤维产生的乳酸由丙酮酸氧化而来
5.下列有关绿叶中色素的提取和分离实验的叙述,正确的是(　　)
A.提取光合色素时加入SiO2的目的是使研磨充分并保护色素不被破坏
B.色素在提取液中的溶解度不同,导致色素带的位置不同
C.对研磨液过滤时需要在玻璃漏斗的基部放一层滤纸
D.正常情况下,滤纸条上色素带最宽的色素颜色为蓝绿色
6.图中①②③表示生物体内的细胞代谢过程,下列叙述正确的是(　　)
A.合成葡萄糖时,过程①利用的是化学能,过程②利用的是光能
B.能进行过程①的生物是异养生物,能进行过程②的生物是自养生物
C.白天绿色植物在过程②大于过程③时,一定能正常生长
D.绿色植物进行过程②产生的葡萄糖可在过程③的线粒体中被利用
7.科学家已弄清萤火虫发光的原理(如下图所示)。根据该原理设计的ATP快速荧光检测仪(其中含有荧光素、荧光素酶等物质),可用来快速检测食品表面的微生物,下列相关说法正确的是(　　)
A.ATP是细胞中的能量“货币”,细胞中储存大量ATP为生命活动提供能量
B.萤火虫发光需要荧光素酶的催化,它可以催化荧光素转化为荧光素酰腺苷酸
C.荧光素酶的合成和催化底物的过程都需要消耗ATP
D.无论是需氧型生物还是厌氧型生物均可用ATP快速荧光检测仪检测
8.将一个土豆切成大小和薄厚相同的若干土豆片,取4个土豆片,放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针管中(如图甲),测定气体产量如图乙。下列叙述错误的是(　　)
　
A.若用FeCl3替换土豆片,产气量最高值不变
B.若针管中加入8个土豆片,产气速率会增加
C.若针管中加入4个煮熟的土豆片,图乙中曲线不变
D.若针管中加入的过氧化氢浓度增加,产气量最高值增加
9.为探究植物组织提取物A影响种子萌发的作用机理,某实验小组将小麦种子横切为“有胚”和“无胚”两部分,用清水浸泡后,分别把两部分及等量缓冲液加入4支试管中,并按表中的操作进行实验。保温一段时间后,取各试管中等量的上清液,加碘检测,结果见表。请据表分析下列说法错误的是(　　)
编号 半粒种子(10粒) 物质A 物质A抑制剂 检测结果(蓝色深浅)
1 有胚 - - +
2 无胚 - - +++
3 无胚 0.2 mL - +
4 无胚 0.2 mL 0.2 mL +++
注:“-”为不添加相应物质,“+”为浅蓝色,“+++”为深蓝色。
A.1、2号试管结果说明小麦种子产生淀粉酶与胚有关
B.1、3号试管检测结果相同可能因为有胚部分的物质A诱导淀粉酶的合成
C.3号与2、4号试管结果不同,说明物质A可以诱导无胚部分产生淀粉酶
D.根据表格可推测,小麦种子在成熟过程中物质A的含量逐渐增多
10.图甲表示细胞呼吸的部分物质变化,图乙表示温度对细胞呼吸速率的影响曲线。下列相关叙述正确的是(　　)
　　
A.马铃薯块茎中能进行①③④过程,过程①中NADH来源于有氧呼吸第一阶段
B.图中①②③过程进行的场所有部分重叠,温度对①②③④过程均有影响
C.若某生物可以进行②④和①④过程,则可用CO2释放量来表示其细胞呼吸强度
D.图乙中BC段与细胞呼吸有关的酶的活性逐渐降低,B点对应的温度最适合保存果蔬
11.羊草属禾本科植物,据叶色可分为灰绿型和黄绿型两种。在夏季晴朗日子的不同时间对两种羊草的净光合速率进行测定,结果如图。据图分析错误的是(　　)
A.8~18时两种羊草始终处于有机物的积累状态
B.10~12时两种羊草净光合速率下降可能是气孔关闭影响暗反应过程
C.14~16时两种羊草净光合速率逐渐升高是光照强度逐渐增强所致
D.灰绿型羊草净光合速率高于黄绿型可能与叶中叶绿素含量不同有关
12.利用装置甲,在相同条件下分别将绿色植物E、F的叶片制成大小相同的叶圆片,抽出空气,进行光合作用速率测定。图乙是利用装置甲测得的数据绘制成的坐标图。下列叙述正确的是(　　)
　
A.从图乙可看出,F植物适合在较强光照下生长
B.光照强度为1 klx时,装置甲中放置植物E的叶圆片进行测定时,液滴不移动
C.光照强度为3 klx时,E、F两种植物的叶圆片产生氧气的速率相等
D.光照强度为6 klx时,装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
13.某同学为研究酶的特性,进行了一系列相关实验,结果如表所示,下列叙述错误的是(　　)
试剂或操作 试管A 试管B 试管C 试管D 试管E
质量分数为1%的 淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
新鲜唾液 1 mL — — 1 mL 1 mL
蔗糖酶 — 1 mL — — —
恒温水浴 37 ℃ 37 ℃ 37 ℃ 0 ℃ 80 ℃
A.本实验的自变量是酶的种类、温度、酶的有无
B.试管A、B对照,可证明酶的专一性,检测试剂可用碘液
C.试管A、C对照,可证明酶具有高效性,检测试剂可用斐林试剂
D.试管A、D、E对照可证明酶活性受温度的影响,检测试剂不可用斐林试剂
14.荔枝甜美多汁,将新鲜的荔枝放入纸箱中密封保存,第3天取果时发现果实发热,存放时间长会闻到酒味。下列有关叙述错误的是(　　)
A.细胞进行无氧呼吸时,有机物的能量大部分以热能形式散失
B.荔枝果实产生酒精的场所是线粒体,同时伴随着CO2的释放
C.纸箱密封性越高,荔枝释放CO2量与吸收O2量的比值越大
D.为了保鲜荔枝,应将其放在低温、低氧和湿度适宜的环境中
15.落地生根叶片上的气孔具有白天关闭、晚上开放的生理特点。如图是其叶肉细胞中发生的部分生理过程,实线代表白天发生的物质变化,虚线代表夜晚发生的物质变化。下列说法正确的是(　　)
A.白天落地生根叶肉细胞内CO2固定的直接产物是OAA
B.落地生根夜晚气孔打开吸收CO2,但无法进行光反应,所以无法合成ATP
C.夜晚落地生根叶肉细胞液泡中pH降低与苹果酸的储存有关
D.落地生根的这种生理特点有利于其适应高温干旱的环境
16.如图为测定一叶片光合作用强度装置的示意图,其中叶室由透明玻璃材料制成。装置运行后,仪器气路管道中的气体流速满足正常测定的需求。一定实验条件下,黑暗时测出叶室内单位时间CO2的变化值为Q,光照下测出叶室内单位时间CO2的变化值为P。下列说法错误的是(　　)
A.P表示的是该实验条件下叶片CO2的固定速率
B.在光照时,若该叶片单位时间内实际光合作用消耗CO2的值为W,则W=P+Q
C.若该实验条件下24 h内光照时间为12 h,则只要P>Q,该植物就能正常生长
D.在光照时,若叶室突然停止空气供应,则短时间内该叶片叶绿体中C3减少、C5增多
三、非选择题(本题共5小题,共60分。)
17.(12分)土壤酶活性可反映土壤中各生物化学过程的动向和强度,某研究所研究了不同沼液含量对花生的不同生长时期土壤微生物中脱氢酶和脲酶(一种能催化尿素水解成氨和CO2的酶)的活性影响,结果如图所示,其中CK表示施加一定量不加沼液的清水,BS15、BS30、BS45和BS100分别表示施加含沼液15%、30%、45%和100%的等量溶液。回答下列问题:
(1)该实验的自变量为　　　　　　　　　　　　　　　,　　　　(填“符合”或“不符合”)实验的单一变量原则。
(2)脲酶可衡量土壤质量,脱氢酶是胞内氧化还原酶,酶活性可以作为土壤中微生物的氧化能力的指标。由图可知,土壤质量、微生物氧化能力最高的处理组为　　　　。
(3)资料显示,沼液pH高于土壤pH,绝大多数土壤微生物适宜在中性环境中生存繁殖,据此分析花生开花期时BS100组脲酶活性低于BS45组的可能原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)研究人员欲设计实验探究脲酶作用的最适温度,请写出实验的基本思路:
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(提供的材料:脲酶提取液,一定浓度的尿素溶液,其他需要的材料)。
18.(10分)篮球运动一次进攻的时间限制是24 s,因此需要运动员在短时间内进行高强度运动。高强度运动结束后运动员感到肌肉酸痛、疲劳。
(1)图1表示细胞内葡萄糖的代谢过程,a、b、c代表生理过程,甲、乙代表物质,篮球运动员进行运动训练时,肌细胞主要通过图1的　　　　(填字母)过程将葡萄糖等有机物氧化分解,产生　　　　为运动员直接提供能量。其中物质甲　　　　在肌细胞的　　　　中彻底氧化分解为二氧化碳和水。
(2)篮球运动员进行高强度运动训练时,肌细胞内葡萄糖的氧化分解不彻底,可产生乳酸。为减轻运动员高强度运动训练后的肌肉酸痛感,将24名运动员随机分成2组,训练结束后,实验组增加30 min低强度放松运动,而对照组直接休息。检测血液乳酸半时反应时间(乳酸浓度下降一半时所用时间),结果如图2。
①据图可知,实验组的乳酸半时反应时间低于对照组,说明30 min低强度放松运动的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②研究发现,葡萄糖分解产生的乳酸从肌细胞扩散到血液中,进而在肝脏中重新转化为葡萄糖,葡萄糖释放到血液中,最终又回到肌细胞中。从物质与能量的角度解释出现这种转化的意义是　　　　　　　　　　　　　。
③结合本研究,为篮球运动员提出一条有关缓解肌肉酸痛的合理建议　　　　　　　　 　　　　　　。
19.(14分)某同学将生长旺盛的银边天竺葵(幼叶叶片全绿色,成熟叶片边缘银白色)置于密闭容器内(已知该容器内CO2和O2的初始浓度相等,气体含量相对值为1),在天气晴朗的早6时将该容器移至阳光下,日落后移到暗室中,测得容器中两种气体的相对含量如图所示。请回答下列问题:
注:两条曲线在20时前沿水平虚线上下对称,20时后不对称。
(1)利用银边天竺葵成熟叶片提取叶绿体色素的实验中,对叶片进行　　　　　　　　　　的处理,能够提高提取液中叶绿体色素的含量。
(2)图中在　　　　　时该植株的光合作用强度等于呼吸作用强度,此时叶绿体中CO2的来源是　　　　　　　　　　　　。
(3)从6时到8时,影响曲线变化的主要环境因素是　　　　　　,此环境因素对光合作用产生的影响是　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(从光反应与暗反应的关系角度具体分析)。
(4)相比较17时,20时该植物干重　　　　(填“增多”“减少”或“一样多”)。
(5)分析两条曲线在20时后不对称的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
20.(11分)粮食作物生长过程中,将光合作用产生的有机物储存在作物籽粒内的过程称为灌浆。研究人员发现一水稻突变株,籽粒灌浆异常,造成减产。为揭示突变体发生异常的原因,开展如下实验。
(1)水稻利用光反应产生的　　　　　　,在　　　　　　中将CO2转化为C3,进而形成　　　　　　　。
(2)蔗糖等光合作用产物在叶片和籽粒之间的运输,直接影响作物产量的高低。研究人员分别检测野生型水稻和突变体水稻叶片和籽粒中的蔗糖含量,结果如图1。
①据图1推测,突变体中的蔗糖从叶片到籽粒的运输受阻,引起籽粒灌浆异常,进而造成减产。作出该推测的依据是:与野生型水稻相比,突变体水稻　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②为验证以上推测,科研人员开展图2所示实验,请补充完善表格中的实验方案(填字母)。
组别 实验材料 处理 检测
对照组 野生型水稻 Ⅱ.　　 Ⅲ.　　
实验组 Ⅰ.　　 施加14C蔗糖
a.野生型水稻　　b.突变体水稻　　c.施加14C蔗糖
d.施加清水　　e.处理叶片的放射性强度　　f.籽粒的放射性强度
21.(13分)早期地球大气中的O2浓度很低,到了大约3.5亿年前,大气中O2浓度显著增加,CO2浓度明显下降。现在大气中的CO2浓度约为390 μmol·mol-1,是限制植物光合作用速率的重要因素。核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)是一种催化CO2固定的酶,在低浓度CO2条件下,催化效率低。有些植物在进化过程中形成了CO2浓缩机制,极大地提高了Rubisco所在局部空间位置的CO2浓度,促进了CO2的固定。回答下列问题:
(1)真核细胞叶绿体中,在Rubisco的催化下,CO2被固定形成　　　,进而被还原生成糖类,此过程发生在　　中。
(2)海水中的无机碳主要以CO2和HC两种形式存在,水体中CO2浓度低、扩散速度慢,有些藻类具有图1所示的无机碳浓缩过程。图中HC浓度最高的场所是　　　　(填“细胞外”或“细胞质基质”或“叶绿体”),可为图示过程提供ATP的生理过程有　　　　　　　　　　　　。
图1
(3)某些植物还有另一种CO2浓缩机制,部分过程见图2。在叶肉细胞中,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)可将HC转化为有机物,该有机物经过一系列的变化,最终进入相邻的维管束鞘细胞释放CO2,提高了Rubisco附近的CO2浓度。
图2
①由这种CO2浓缩机制可以推测,PEPC与无机碳的亲和力　　　　(填“高于”“低于”或“等于”)Rubisco。
②图2所示的物质中,可由光合作用光反应提供的是　　　　　　。图中由Pyr转变为PEP的过程属于　　　　(填“吸能反应”或“放能反应”)。
③若要通过实验验证某植物在上述CO2浓缩机制中碳的转变过程及相应场所,可以使用　　　　技术。
附加题
1.将玉米的PEPC酶基因与PPDK酶基因导入水稻后,在某一温度下测得光照强度对转双基因水稻和原种水稻的光合速率的影响,如图1;在光照强度为1 000 μmol··s-1下测得温度影响光合速率的曲线如图2。
图1 图2
请据图回答下列问题:
(1)本实验的自变量是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)据图分析,转双基因水稻　　　　(填“是”或“不是”)通过提高相关酶的最适温度来增强光合速率的。若降低温度,重复图1相关实验,A点会向　　　　移动。
(3)后续研究发现,光照强度大于转双基因水稻光饱和点后,喷施适宜浓度ATP溶液,其光合速率有明显提高,推测光照强度大于光饱和点后,限制转双基因水稻光合速率的主要过程是　　　　　阶段。
(4)研究者提取这两种植株的等质量叶片中的色素,结果发现两植株各种光合色素含量无显著差异,则可推测转双基因水稻是通过提高　　　　　　(填场所)处的相关反应过程来提高光合速率的。
(5)叶绿素b/叶绿素a的值可作为植物光能利用率的判断指标。经研究发现,高温可使植物的叶绿素b/叶绿素a的值减小,若通过色素的提取和分离实验验证该结论,预期结果是
　。
2.为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,研究者选取至少具有10个棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图1、图2,回答下列问题。
(1)由图1可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率　　　　。本实验中对照组(空白对照组)植株CO2固定速率相对值是　　　　　。
(2)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中　　　　　　　　　增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量减少,　　　　降低,进而在叶片中积累。
(3)综合上述结果可推测,叶片光合产物的积累会　　　　光合作用。
(4)一种验证上述推测的方法为:去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官,检测叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比,若检测结果是　　　　　　　　　　　　　　　,则支持上述推测。
3.图1表示西瓜幼苗叶肉细胞中光合作用和有氧呼吸的部分过程,其中C3和C5在不同代谢过程中表示不同的化合物;图2为该植物光合作用速率、呼吸作用速率随温度变化的曲线图,请据图回答下列问题。
图1
图2
(1)图1中过程①至⑤表示的生化反应中,可以产生ATP的过程是　　　　　。
(2)由图2可知,A点时叶肉细胞光合速率　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸速率。
(3)西瓜的叶肉细胞在光下合成糖,以淀粉的形式储存。通常认为若持续光照,淀粉的积累量会增加,但科研人员有了新的发现:给予植物48小时持续光照,测定叶肉细胞中的淀粉量,淀粉积累量的变化规律如图3所示。
图3
图4
①为了解释图3的实验现象,研究人员提出了两种假设。
假设一:当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后,淀粉的合成停止。
假设二:当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后,淀粉的合成与水解同时存在。
为验证假设,科研人员测定了叶肉细胞的CO2吸收量和淀粉水解产物(麦芽糖)的含量,结果如图4所示。实验结果支持上述假设　　　。请运用图中证据进行阐述:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②为进一步确定该假设成立,研究人员在第12小时测得叶肉细胞中的淀粉含量为a,为叶片光合作用通入仅含14C标记的14CO2 4小时,在第16小时测得叶肉细胞中淀粉总量为b,14C标记的淀粉含量为c。若淀粉量a、b、c的关系满足　　　　　　　　(用关系式表示),则该假设成立。
答案全解全析
第5章　细胞的能量供应和利用
1.D 2.C 3.C 4.A 5.D 6.A 7.D 8.C
9.D 10.B 11.C 12.D 13.C 14.AB 15.CD 16.AC
1.D　分析曲线可知,图中的E2和E3是化学反应的活化能,由于酶可以降低化学反应的活化能,使反应速率提高,因此E2是酶促反应的活化能,对应的a、c曲线是酶促反应曲线;E3是非酶促反应的活化能,对应的b、d曲线是非酶促反应曲线,故选D。
2.C　ATP和ADP相互转化的能量供应机制在所有生物的细胞内都是一样的,所以原核细胞中也可发生该过程,B正确;ATP中“A”的含义是腺苷(腺嘌呤与核糖结合而成的基团),而RNA中碱基A的含义为腺嘌呤,C错误;ATP中的能量可以在不同生理活动中转化为不同形式的能量,如在萤火虫发光部位转化为光能,在有机物的合成中转化为稳定的化学能等,D正确。
3.C　蓝细菌是原核生物,可以进行光合作用和细胞呼吸,A错误;植物细胞在黑暗条件下只能进行呼吸作用,不能进行光合作用,B错误;光合作用合成有机物,呼吸作用分解有机物,光合作用形成的有机物能被细胞呼吸利用,C正确;细胞呼吸产生的CO2能作为光合作用的原料,D错误。
4.A　快肌纤维几乎不含线粒体,主要进行无氧呼吸,则消耗等量的葡萄糖,快肌纤维比慢肌纤维产生的ATP少,A正确;快肌纤维无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,B错误;线粒体不能分解葡萄糖,没有转运葡萄糖的载体,C错误;快肌纤维产生的乳酸由丙酮酸还原而来,D错误。
5.D　提取色素时加入SiO2的目的是使研磨充分,加入碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏,A错误;色素在层析液中的溶解度不同,导致色素带的位置不同,B错误;对研磨液过滤时需要在玻璃漏斗的基部放一层尼龙布(不能用滤纸),C错误;绿叶中色素含量最高(滤纸条上色素带最宽)的是叶绿素a,为蓝绿色,D正确。
6.A　①表示化能合成作用,合成葡萄糖时利用的是化学能;②表示光合作用,合成葡萄糖时利用的是光能,A正确。能进行过程①或过程②的生物可以将无机物转化为有机物,均是自养生物,B错误。植物夜间会进行呼吸作用消耗有机物,所以白天绿色植物在过程②大于过程③时,不一定能正常生长,C错误。葡萄糖不能在线粒体中被利用,葡萄糖在细胞质基质中分解成为丙酮酸才能进入线粒体,D错误。
7.D　ATP在细胞内的含量很少,但ATP与ADP在细胞内的相互转化十分迅速,可以为生命活动提供能量,A错误;由题图可知,萤火虫发光需要荧光素酶的催化,荧光素酶可以催化荧光素酰腺苷酸转化为氧合荧光素,B错误;由题图可知,荧光素酰腺苷酸在荧光素酶的作用下被氧化发光,不需要消耗ATP,C错误;ATP快速荧光检测仪中含有荧光素、荧光素酶等物质,可用来快速检测食品表面的微生物,无论是需氧型生物还是厌氧型生物均可产生ATP,均可用ATP快速荧光检测仪检测,D正确。
8.C　土豆片中含有过氧化氢酶,FeCl3和过氧化氢酶都能催化过氧化氢分解,过氧化氢的量一定时,与FeCl3相比,酶的催化效率更高,使过氧化氢完全分解的时间更短,但最终产生的产物量不变,若针管中加入的过氧化氢浓度增加,则产气量最高值增加,A、D正确;若针管中加入8个土豆片(过氧化氢酶的量增加),反应速率(产气速率)会加快,B正确;煮熟的土豆片中的过氧化氢酶在高温条件下失活,不再具有催化功能,而过氧化氢自身分解速率较慢,故图乙中曲线达到平衡点所需要的时间会延长,即曲线会发生变化,C错误。
9.D　与2号试管(无胚)相比,1号试管(有胚)的检测结果中试管蓝色较浅、淀粉含量较少,说明1号试管中小麦种子产生淀粉酶与胚有关,A正确。3号试管(无胚),但加入物质A后,结果与1号试管(有胚)相同,说明可能是胚中的物质A诱导了淀粉酶的合成,B正确。3号试管物质A发挥作用,较多淀粉被水解;4号试管物质A不能发挥作用,2号试管的结果与4号相同;根据以上分析可知,物质A可以诱导无胚部分产生淀粉酶,促进淀粉水解,C正确。小麦种子在成熟过程中淀粉含量增加,而物质A可促进淀粉水解,因此小麦种子在成熟过程中物质A的含量逐渐减少,D错误。
10.B　分析图甲各过程:①为有氧呼吸,②为乳酸型无氧呼吸,③为酒精型无氧呼吸,④为ATP合成过程。马铃薯块茎中能进行①②④过程,过程①中NADH来源于有氧呼吸第一、二阶段,A错误;有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同,①②③④过程中均有酶的参与,都受温度影响,B正确;若某生物可以进行②④和①④过程,则不可用CO2释放量来表示其细胞呼吸强度,因为②乳酸型无氧呼吸不产生CO2,C错误;图乙中B点对应的温度细胞呼吸速率最大,不利于保存果蔬,D错误。
11.C　净光合速率>0时,植物积累有机物,题图中8~18时两种羊草的净光合速率都>0,始终处于有机物的积累状态,A正确;10~12时两种羊草净光合速率下降可能是正午温度过高,蒸腾作用过强,植物的部分气孔关闭,影响了CO2的吸收,进而影响了暗反应过程,B正确;14~16时(光照强度应逐渐降低),两种羊草净光合速率逐渐升高是气孔打开,吸收的CO2增加所致,C错误;叶绿素可吸收并转化光能,因此叶绿素的含量会影响植物的光合速率,灰绿型羊草净光合速率高于黄绿型可能与叶中叶绿素含量不同有关,D正确。
12.D　由图乙可知,F植物叶圆片的光补偿点和光饱和点都比E植物低,适合在较弱光照下生长,A错误。
光照强度 题图信息 选项分析
1 klx E叶圆片的呼吸速率>光合速率 装置甲中E叶圆片会吸收装置中的O2,使液滴左移,B错误
3 klx 叶圆片净光合速率:E=F,呼吸速率:E>F E、F叶圆片产生O2的速率(总光合速率)不相等,C错误
6 klx 叶圆片净光合速率:E>F E叶圆片释放的O2多→叶圆片浮到液面所需时间:E比F短,D正确
13.C　分析表格数据:
对照 试管A、B 试管A、C 试管A、D、E
自变量 酶的种类 酶的有无 温度
选项分析 唾液淀粉酶(唾液)能催化淀粉水解,蔗糖酶不能催化淀粉水解,可证明淀粉酶的专一性,鉴定试剂可用碘液,B正确 可证明酶具有催化作用,但并不能说明酶具有高效性,酶的高效性需与无机催化剂对比得出,C错误 可证明酶活性受温度影响;斐林试剂使用时需水浴加热,会影响本实验的自变量,检测试剂可用碘液,D正确
14.AB　细胞进行无氧呼吸时,有机物的能量大部分存留在酒精或乳酸中,A错误。荔枝果实产生酒精的过程属于无氧呼吸,场所是细胞质基质,B错误。
为了保鲜荔枝,应将其放在低温、低氧和湿度适宜的环境中,减少有机物消耗的同时保持水果的品质,D正确。
15.CD　由题图信息可知,夜晚落地生根叶肉细胞的细胞质基质中,CO2与PEP反应生成OAA,即CO2固定的直接产物是OAA,A错误。落地生根夜晚气孔打开吸收CO2,进而合成苹果酸,由于没有光照,无法进行光反应,但可以进行细胞呼吸,依然可以合成ATP,B错误。夜晚,落地生根叶片的气孔打开吸收CO2,合成的苹果酸储存在液泡中,使液泡pH降低,C正确。由图可知,夜晚,落地生根叶片的气孔打开吸收CO2,合成的苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中储存的苹果酸分解释放CO2,从而用于光合作用,所以落地生根的这种生理特点有利于其适应高温干旱的环境,D正确。
16.AC　光照下测出的叶室内单位时间CO2的变化值P表示净光合速率(CO2的吸收速率),CO2的固定速率表示总光合速率,A错误;黑暗时测出的叶室内单位时间CO2的变化值Q表示呼吸速率,光照时该叶片单位时间内实际光合作用消耗CO2的值W表示总光合速率,总光合速率(W)=净光合速率(P)+呼吸速率(Q),B正确;若该实验条件下24 h内光照时间为12 h,若P>Q,则说明该叶片的净光合速率大于0,但不能说明该植物的净光合速率大于0(正常生长),C错误;在光照时,若叶室突然停止空气供应,则CO2的固定减慢,但C3的还原正常进行,短时间内该叶片叶绿体中C3减少、C5增多,D正确。
17.答案　(除标注外,每空2分)(1)花生的不同生长时期和沼液含量　符合　(2)BS45　(3)与BS45组相比,BS100组土壤pH较高,导致脲酶活性降低　(4)设置一系列的温度梯度(1分),其他条件相同且适宜(1分),将脲酶提取液和一定浓度的尿素溶液分组,每组在对应的温度下分别保温后再混合(强调底物和酶分开保温,然后再混合,1分),一段时间后,检测各组尿素的剩余量或者产物(氨或CO2)的生成量(1分)
解析　(4)该实验的目的是探究脲酶作用的最适温度,则实验的自变量为温度,需设置一系列的温度梯度;观察的指标为尿素的分解程度,即尿素的剩余量或产物的生成量。实验还应遵循单一变量原则和对照原则,实验设计思路见答案。
18.答案　(除标注外,每空1分)(1)ab　ATP　丙酮酸(C3H4O3)　线粒体　(2)①加速血液循环,降低肌肉中积累的乳酸,减轻运动造成的肌肉酸痛(2分)　②使乳酸中剩余的能量可以被利用,减少体内物质和能量的浪费(2分)　③每次高强度运动结束后进行30 min的低强度放松运动(2分)
解析　(1)ab过程为有氧呼吸过程,产生的能量的一部分可储存在ATP中,直接为运动员供能。有氧呼吸中,葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸(甲),丙酮酸进入线粒体被彻底分解为二氧化碳和水。(2)①题述实验的自变量为运动员训练结束后是否进行低强度放松运动。实验组(30 min低强度放松运动)的乳酸半时反应时间低于对照组,即实验组乳酸含量降低快,说明30 min低强度放松运动的作用是加速血液循环,降低肌肉中积累的乳酸,减轻运动造成的肌肉酸痛。
19.答案　(每空2分)(1)剪去银白边和叶脉并剪碎叶片　(2)8和17　从外界环境吸收(或从密闭容器内吸收)和呼吸作用释放　(3)光照强度　光反应向暗反应提供的ATP和NADPH较少,使暗反应中C3的还原受到抑制　(4)减少　(5)叶肉细胞不进行光合作用,植物细胞既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸
解析　分析题图,得到下表:
时间 分析植株的呼吸作用强度和光合作用强度的关系
6时至8时 呼吸作用强度>光合作用强度
8时 光合作用强度=呼吸作用强度
8时至17时 呼吸作用强度<光合作用强度
17时 光合作用强度=呼吸作用强度
17时后 光合作用强度<呼吸作用强度
(2)图中在8时、17时,该植株含叶绿体的细胞的光合作用强度=该植株所有细胞的呼吸作用强度,则对于含叶绿体的细胞而言,光合作用强度>呼吸作用强度,因此叶绿体中CO2的来源是从外界环境吸收(或从密闭容器内吸收)和呼吸作用释放。(3)从6时到8时,该植株光合作用强度<呼吸作用强度,但光合作用在逐渐增强,影响曲线变化的主要环境因素是光照强度。此时间段光照强度较弱,光反应向暗反应提供的ATP和NADPH较少,使暗反应中C3的还原受到抑制。(4)17时植株光合作用强度=呼吸作用强度,此后光照强度逐渐减弱,直至消失,光合作用强度<呼吸作用强度,说明17时植物有机物积累量最大,即干重最大。
20.答案　(除标注外,每空2分)(1)ATP和NADPH　叶绿体基质　　(糖类等)有机物　(2)①叶片中的蔗糖含量高,籽粒中的蔗糖含量低　②b(1分)　c(1分)　ef(1分)
解析　(2)①据图1可知,与野生型相比,突变体叶片中蔗糖含量高,而籽粒中蔗糖含量低,故推测,突变体中的蔗糖从叶片到籽粒的运输受阻,引起籽粒灌浆异常,进而造成减产。②为验证以上推测,则应选择突变体和野生型植株为实验材料,且可运用同位素标记法进行探究,实验设计应遵循对照原则与单一变量原则,故对照组是野生型水稻,并施加14C蔗糖(c),而实验组应选择突变体水稻(b),然后分别检测处理叶片的放射性强度(e)和籽粒的放射性强度(f)。
21.答案　(除标注外,每空2分)(1)C3(1分)　叶绿体基质(1分)　(2)叶绿体　细胞呼吸、光反应　(3)①高于　②NADPH、ATP　吸能反应　③同位素标记(1分)
解析　(1)暗反应中,CO2被固定形成C3,进而被还原生成糖类,此过程发生在叶绿体基质中。(2)图1中藻类可通过HC的两次逆浓度梯度转运实现无机碳浓缩,转运方式均为主动运输,因此叶绿体中HC浓度最高。图中消耗ATP的过程有主动运输和暗反应(卡尔文循环),前者需要的ATP主要由细胞呼吸提供,后者需要的ATP一般由光反应提供。(3)①图2所示植物叶肉细胞叶绿体中,PEPC催化HC与PEP结合形成OAA,OAA通过一系列的变化生成Mal,Mal进入相邻维管束鞘细胞释放CO2,提高了Rubisco附近的CO2浓度,这说明PEPC与无机碳的亲和力高于Rubisco。②图2所示物质中,可由光反应提供的是ATP和NADPH。图中由Pyr转变为PEP的反应需要消耗ATP,为吸能反应。③利用同位素标记技术可以验证CO2浓缩机制中碳的转变过程及相应场所。
附加题
1.答案　(1)光照强度、温度、是否转双基因(或水稻品种)　(2)不是　左下　(3)光反应　(4)叶绿体基质　(5)高温组的滤纸条上黄绿色的色素带的宽度与蓝绿色的色素带的宽度的比值小于对照组
解析　(1)题述实验分别研究了光照强度、温度对转双基因水稻和原种水稻的光合速率的影响,即自变量有光照强度、温度、有无转双基因。(2)图2是在光照强度为1 000 μmol·m-2·s-1时测得的,图1中光照强度为1 000 μmol·m-2·s-1时,原种水稻的净光合速率为20 μmol CO2·m-2·s-1,转双基因水稻的净光合速率为25 μmol CO2·m-2·s-1,结合图2可知,A点时的温度为30 ℃,则降低温度,水稻光合作用减弱,A点会向左下移动。(3)光反应阶段产生的ATP可用于暗反应C3的还原。(4)光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段,光合色素参与光反应过程,若两植株各种光合色素含量无显著差异,可推测转双基因水稻通过促进暗反应过程来提高光合速率,暗反应的场所是叶绿体基质。(5)高温使叶绿素b/叶绿素a的值减小,叶绿素a呈蓝绿色,叶绿素b呈黄绿色,若通过色素的提取和分离实验验证该结论,则预期结果为高温组的滤纸条上黄绿色的色素带的宽度与蓝绿色的色素带的宽度的比值小于对照组。
2.答案　(1)逐渐下降　28　(2)淀粉和蔗糖的含量　输出量　(3)抑制　(4)未遮光叶片的光合产物含量下降,光合速率上升
解析　 (1)由图1可知,随着去除棉铃百分率的提高,CO2固定的相对速率(即叶片光合速率)逐渐下降;当去除棉铃百分率为0时(空白对照组),CO2固定的相对速率(即叶片光合速率)相对值为28。(2)(3)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中淀粉和蔗糖含量都在增加(有机物在叶片积累),说明光合产物不能及时被运出,CO2固定的相对速率(即叶片光合速率)下降。(4)部分叶片遮光后,未遮光叶片制造的有机物输出增多,其中有机物的含量下降;累积的有机物对光合作用的抑制减弱,光合速率上升。
3.答案　(1)①③　(2)大于　(3)①二　实验结果显示,叶肉细胞持续(或并未停止)吸收CO2,麦芽糖含量快速增加,说明淀粉的合成和水解同时存在　②b-a解析　(1)图1中①表示葡萄糖分解成丙酮酸,为有氧呼吸第一阶段,可产生少量ATP。③表示丙酮酸产生CO2,为有氧呼吸第二阶段,可产生少量ATP。②④⑤表示光合作用的暗反应阶段,不产生ATP。(2)由图2可知,A点时,植物从空气中吸收的二氧化碳量为0,说明植物所有细胞呼吸产生的CO2正好全部用于叶肉细胞的光合作用,即植物的净光合速率为0,但此时叶肉细胞的光合速率>呼吸速率。(3)①叶肉细胞的CO2吸收量代表光合作用中淀粉的积累量,麦芽糖的含量代表淀粉的水解量。分析图4可知,CO2吸收量基本不变,即淀粉的合成没有停止,而从6小时开始麦芽糖的含量逐渐增加,说明淀粉在不断水解,即淀粉的合成和水解同时存在,故支持假设二。②第12小时测得叶肉细胞中的淀粉含量为a,第16小时测得叶肉细胞中淀粉总量为b,则b-a代表通入CO2的4小时内淀粉的积累量,若该值小于这4小时内淀粉合成总量c,即b-a21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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