第5章测评--人教版（2019）生物必修1(含解析）

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2025人教版生物必修1
第5章测评
一、单项选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1.(2024河北高考)下列关于酶的叙述,正确的是(　　)
A.作为生物催化剂,酶作用的反应物都是有机物
B.胃蛋白酶应在酸性、37 ℃条件下保存
C.醋酸菌中与发酵产酸相关的酶,分布于其线粒体内膜上
D.从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶
2.下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述,正确的是(　　)
A.设计pH对胰蛋白酶活性影响的实验方案时,可用双缩脲试剂检测蛋白质的水解情况
B.“探究pH对过氧化氢酶的影响”实验中,过氧化氢酶溶液中分别加入不同pH的缓冲液后再加入底物
C.“探究酶的专一性”实验中,可以使用碘液来检测淀粉与蔗糖是否水解
D.设计温度对淀粉酶活性影响的实验方案时,可选择斐林试剂检测反应产物
3.研究人员从青霉中提取淀粉酶,在不同温度条件下分别催化淀粉(等量且足量)发生水解反应,相同时间内产物的相对含量如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.先将酶和底物混合后,再放到相应温度下保温
B.45 ℃条件下比40 ℃条件下酶活性更高
C.据图可知,该淀粉酶的最适温度为45 ℃
D.55 ℃条件下,可通过增加酶量来提高产物的相对含量
4.(2024河北唐山高一期末)ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。下列关于ATP的叙述,错误的是 (　　)
A.ATP的结构简式为A—P~P~P B.内质网和细胞核中都有ATP的分布
C.ATP的水解反应与放能反应相联系 D.合成ATP所需要的能量可以来自细胞呼吸
5.研究人员将用32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞,1~2 min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记,并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列叙述正确的是 (　　)
A.ATP在细胞内含量很多,ATP与ADP相互转化速度快
B.用32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性
C.加入呼吸抑制剂可使细胞中的ATP生成减少,ADP生成增加
D.实验表明细胞内全部的ADP都转化成了ATP
6.(2024山东潍坊高一期末)下图是某同学设计的探究酵母菌呼吸方式的实验装置示意图,2号锥形瓶添加了蒸馏水、足量的酵母菌线粒体和适宜浓度的丙酮酸溶液。下列叙述错误的是(　　)
A.1号瓶中NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO2
B.3号瓶中溶液的颜色变化为由蓝变绿再变黄
C.该实验证明线粒体氧化分解的丙酮酸来自细胞质基质
D.若通入氮气,则3号瓶无颜色变化
7.如图所示为酵母菌细胞内部分物质代谢过程示意图,Ⅰ~Ⅴ表示过程,M、P代表物质,其中的一个生理过程不可能在酵母菌细胞内发生。下列有关叙述正确的是(　　)
A.过程Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ均释放能量,均有少量能量储存在ATP中
B.过程Ⅴ不可能在酵母菌细胞内发生,因为缺少相应的酶
C.向酵母菌培养液中通入18O2,一段时间后只能在水中检测到18O
D.物质P产生的场所是线粒体内膜,可用酸性重铬酸钾对其进行检测
8.(2024山东高考)心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞,随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低,生成NADH的速率减小,引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是(　　)
A.细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量
B.转运ITA时,载体蛋白L的构象会发生改变
C.该巨噬细胞清除死亡细胞后,有氧呼吸产生CO2的速率增大
D.被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解
9.农业生产中的谚语顺口溜都是劳动人民一代代积累的经验,是一种宝贵财富。下列关于生物学原理在农业生产上的应用,叙述正确的是(　　)
A.“春生夏长,秋收冬藏”——“夏长”主要影响因素是光照、温度
B.“正其行,通其风”——能为植物提供更多的光照,提高光合作用效率
C.“地尽其用田不荒,合理密植多打粮”——说明应尽量加大种植密度,增加农作物产量
D.“人黄有病,苗黄缺肥”——施肥越多越好,有利于植物合成叶绿素进行光合作用
10.如图为新鲜菠菜叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况,下列说法正确的是 (　　)
A.提取色素时加入二氧化硅是为了充分研磨,加入碳酸钙是为了防止滤液挥发
B.甲、乙、丙和丁分别为叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素
C.四种色素都能溶解在层析液中,丁色素的溶解度最低
D.镁元素缺乏会影响甲、乙、丙、丁四种色素的含量
11.光合作用的暗反应是卡尔文应用14C示踪的方法发现的,也叫卡尔文循环,主要包括三个阶段:羧化(CO2固定),还原和RuBP(五碳化合物)再生。下列叙述错误的是(　　)
A.羧化阶段参与固定CO2的是RuBP,产物是1分子3-磷酸甘油酸
B.还原阶段需要消耗光反应阶段产生的ATP和NADPH,并储存能量
C.再生阶段产生RuBP,能够保证卡尔文循环的持续进行
D.在还原阶段产生的一部分储能物质经过一系列反应生成(CH2O)
12.(2023北京卷)在两种光照强度下,不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图所示。对此图理解错误的是(　　)
A.在低光强下,CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升
B.在高光强下,M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关
C.在图中两个CP点处,植物均不能进行光合作用
D.图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
13.下图为与酶相关的两种曲线,下列叙述正确的是(　　)
甲
乙
A.图甲反映出酶可为反应提供活化能以促进反应进行
B.若将图甲中的酶更换为无机催化剂,则曲线峰值大于b
C.若图乙中X轴为pH,Y轴为酶促反应速率,其他条件不变,则对应的曲线为abc
D.若图乙中X轴为底物浓度,Y轴为酶促反应速率,其他条件不变,则对应的曲线为abd
14. 为探究酵母菌的呼吸方式,在连通CO2和O2传感器的100 mL锥形瓶中,加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培养液,密封后在最适温度下培养。培养液中O2和CO2相对含量变化见右图。下列有关分析正确的是 (　　)
A.t1→t2由CO2相对含量变化可知,酵母菌的有氧呼吸速率不变
B.t3时,培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快
C.若降低10 ℃培养,O2相对含量达到稳定所需时间会延后
D.实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾,溶液变化是由蓝变绿再变黄
15. 植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如图所示。下列相关叙述不正确的是(　　)
A.植物甲与植物乙光合作用所需要的能量都来自太阳能
B.叶温在36~45 ℃时,植物甲的净光合速率比植物乙的高
C.叶温为25 ℃时,植物甲的光合作用强度与细胞呼吸强度的差值不同于植物乙的
D.叶温为35 ℃时,植物甲与植物乙的光合作用强度与细胞呼吸强度的差值均为0
16.(2024山东高考)种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中,乙醇脱氢酶催化生成乙醇,与此同时NADH被氧化。下列说法正确的是(　　)
A.P点为种皮被突破的时间点
B.Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸
C.Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加
D.Q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多
三、非选择题:本题包括4小题,共60分。
17.(15分)(2024全国甲卷)在自然条件下,某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。回答下列问题。
(1)该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等,叶片有机物积累速率　　　　　(填“相等”或“不相等”),原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)在温度d时,该植物体的干重会减少,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)温度超过b时,该植物由于暗反应速率降低导致光合速率降低。暗反应速率降低的原因可能是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(答出一点即可)
(4)通常情况下,为了最大程度地获得光合产物,农作物在温室栽培过程中,白天温室的温度应控制在　　　　　　　　　　　最大时的温度。
18.(15分)如图1表示小肠细胞吸收葡萄糖的情况,为进一步探究细胞吸收葡萄糖的方式与细胞内、外液葡萄糖浓度差的关系,有人设计了如图2实验(记作甲):锥形瓶内盛有130 mg/dL的葡萄糖溶液以及有活性的小肠上皮组织切片。溶液内含细胞生活必需的物质(浓度忽略不计)。实验开始时,毛细玻璃管内的红色液滴向左缓缓移动,5 min后速率逐渐加快,此时,锥形瓶内葡萄糖溶液的浓度为a mg/dL。回答下列问题。
注:虚线表示细胞外葡萄糖浓度。
图1
图2
(1)图1显示:BC段,小肠细胞吸收葡萄糖的方式属于　　　　　　　。有同学认为CD段变化的原因可能是载体蛋白失活而不是载体蛋白饱和,该同学的理由是:当载体蛋白饱和时,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,这与图示结果矛盾。
(2)图2毛细玻璃管中红色液滴的移动直接显示瓶内　　　　　含量的变化。
(3)为验证5 min时造成红色液滴移动速率加快的直接因素,需要设计一个对比实验(记作乙),乙实验装置的不同之处是5 min时用呼吸抑制剂处理小肠上皮组织。假定细胞呼吸被彻底阻断,预期结果:①实验开始5 min时,液滴移动情况是实验甲突然加快,实验乙　　　　　;②葡萄糖溶液浓度的变化情况是实验甲　　　　,实验乙　　　　　。
(4)若用相等质量的成熟红细胞替代小肠上皮细胞,图2中红色液滴的移动情况是　　　　　。
19.(15分)(2023全国乙卷)植物的气孔由叶表皮上两个具有特定结构的保卫细胞构成。保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开,反之关闭。保卫细胞含有叶绿体,在光下可进行光合作用。已知蓝光可作为一种信号促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K+。有研究发现,用饱和红光(只用红光照射时,植物达到最大光合速率所需的红光强度)照射某植物叶片时,气孔开度可达最大开度的60%左右。回答下列问题。
(1)气孔的开闭会影响植物叶片的蒸腾作用、　　　　　　　　　　　(答出2点即可)等生理过程。
(2)红光可通过光合作用促进气孔开放,其原因是　。
(3)某研究小组发现在饱和红光的基础上补加蓝光照射叶片,气孔开度可进一步增大,因此他们认为气孔开度进一步增大的原因是,蓝光促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K+。请推测该研究小组得出这一结论的依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)已知某种除草剂能阻断光合作用的光反应,用该除草剂处理的叶片在阳光照射下气孔　　　　　(填“能”或“不能”) 维持一定的开度。
20.(15分)酵母菌是制作马奶酒的重要发酵菌种之一,科研人员对马奶酒中的酵母菌菌株进行研究。请回答下列问题。
(1)酵母菌在有氧条件下将葡萄糖彻底氧化分解,同时释放大量　　　　　,为其生命活动提供动力;在无氧条件下将葡萄糖分解为　　　　　。
(2)马奶中含有的糖类主要为乳糖。某些微生物可将乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,酵母菌可利用这些单糖发酵产生酒精,从而制成马奶酒。科研人员研究野生型酵母菌和马奶酒酵母菌的发酵情况,结果分别如下图所示。
野生型酵母菌发酵过程中的物质变化
马奶酒酵母菌发酵过程中的物质变化
①据图可知,野生型酵母菌首先利用　　　　　进行发酵,当这种糖耗尽时,酒精产量的增加停滞一段时间,才开始利用　　　　　　进行发酵。
②分析图中曲线,与野生型酵母菌相比,马奶酒酵母菌在利用葡萄糖、半乳糖或产生酒精等方面的不同点: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)马奶酒酵母菌不同于野生型酵母菌的营养利用方式,使其数量增加更快,这一优势使马奶酒酵母菌更好地　　　　　　　富含乳糖的生活环境。
第5章测评
1.D　酶的作用底物既可以是有机物,也可以是无机物,如淀粉酶催化淀粉(有机物)水解,过氧化氢酶催化过氧化氢(无机物)分解,A项错误。酶的作用条件较温和,过酸、过碱和高温都会使酶变性失活,低温条件下酶的活性很低,所以酶的保存条件是适宜的pH和低温,胃蛋白酶的最适pH为1.5,故胃蛋白酶应在酸性、低温条件下保存,B项错误。醋酸菌是细菌,为原核生物,没有线粒体,C项错误。成年牛、羊等草食类动物肠道中有分解纤维素的微生物,故从成年牛、羊等草食类动物肠道内容物中可获得纤维素酶,D项正确。
2.B　胰蛋白酶为蛋白质,无论胰蛋白酶活性是否丧失,都能与双缩脲试剂发生反应,故不可采用双缩脲试剂检测蛋白质的水解情况,A项错误;“探究pH对过氧化氢酶的影响”实验中,先分别加入不同pH的缓冲液,而后再加入底物,以保证酶和底物混合时pH为预设的pH,B项正确;碘液不能检测蔗糖是否水解,“探究酶的专一性”实验中,不能用碘液来检测淀粉与蔗糖是否水解,可用斐林试剂检测是否有还原糖产生,C项错误;由于斐林试剂与还原糖的反应需要水浴加热,会改变反应温度,故设计温度对淀粉酶活性影响的实验方案时,不能用斐林试剂检测反应产物,可用碘液检测淀粉的水解情况,D项错误。
3.B　实验中需要将酶和底物分别用不同的温度处理,将同一温度处理下的底物和酶混合后,再放到相应温度下保温,A项错误;结合图示可知,45 ℃时产物相对含量最高,故45 ℃条件下比40 ℃条件下酶活性更高,B项正确;该淀粉酶的最适温度为45 ℃左右,C项错误;55 ℃条件下没有产物生成,说明酶已经失活,不具有催化作用,不可通过增加酶量来提高产物的相对含量,D项错误。
4.C　ATP的结构简式为A—P~P~P,“~”为特殊化学键,A项正确;蛋白质的加工在内质网内进行,需要消耗能量,细胞核中能发生DNA的复制,需要消耗能量,都有ATP的分布,B项正确;许多吸能反应与ATP的水解相联系,许多放能反应与ATP的合成相联系,C项错误;合成ATP所需要的能量可以来自细胞呼吸、光合作用等,D项正确。
5.B　ATP在细胞内含量很少,通过ATP与ADP相互转化实现能量的供应,而且转化速度快,A项错误;腺苷中不含磷元素,因此用32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性,B项正确;加入呼吸抑制剂可抑制细胞呼吸,使细胞中ATP和ADP的相互转化过程减慢,因而ADP生成减少,ATP生成也减少,C项错误;实验表明1~2 min内生成的ATP的末端磷酸基团均被32P标记,但不能说明细胞内全部的ADP都转化成了ATP,D项错误。
6.C　题图为探究酵母菌呼吸方式的实验装置示意图,NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO2,排除空气中CO2的干扰,以保证3号锥形瓶的颜色变化只是由酵母菌有氧呼吸引起的,A项正确;CO2使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,B项正确;2号锥形瓶添加了蒸馏水、足量的酵母菌线粒体和适宜浓度的丙酮酸溶液,若3号锥形瓶发生的颜色变化是由蓝变绿再变黄,只能说明线粒体氧化分解丙酮酸,无法说明线粒体氧化分解的丙酮酸来自细胞质基质,C项错误;若通入氮气,则酵母菌在细胞质基质中进行无氧呼吸,产生CO2和酒精,但是2号锥形瓶添加了蒸馏水、足量的酵母菌线粒体和适宜浓度的丙酮酸溶液,无法完成无氧呼吸,则3号瓶无颜色变化,D项正确。
7.B　分析题图可知,物质M表示丙酮酸,物质P表示酒精,过程Ⅰ、Ⅳ、Ⅱ表示有氧呼吸;过程Ⅰ、Ⅴ表示产生乳酸的无氧呼吸;过程Ⅰ、Ⅲ表示产生酒精和CO2的无氧呼吸。可以产生能量的过程为有氧呼吸第一、二、三阶段和无氧呼吸第一阶段,即过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ,A项错误。过程Ⅴ表示产生乳酸的无氧呼吸第二阶段,不可能在酵母菌细胞内发生,因为缺少相应的酶,无法将丙酮酸转化成乳酸,B项正确。向酵母菌培养液中通入18O2,一段时间后可在水和CO2(有氧呼吸第二阶段需消耗水产生CO2)中检测到18O,C项错误。物质P是酒精,产生的场所是细胞质基质,可用酸性重铬酸钾对其进行检测,D项错误。
8.C　巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程涉及膜的融合、基因表达等,是一个耗能过程,需要细胞呼吸提供能量,A项正确;载体蛋白在转运相关物质时,要与被转运的物质结合,因此转运ITA时,载体蛋白L的构象会发生改变,B项正确;该巨噬细胞清除死亡细胞后,线粒体中NAD+浓度降低,有氧呼吸第二阶段受到抑制,产生CO2的速率下降,C项错误;溶酶体是细胞的“消化车间”,可将被吞噬的死亡细胞分解,D项正确。
9.A　“春生夏长,秋收冬藏”,“夏长”主要影响因素是光照、温度,有利于植物的生长,A项正确;“正其行,通其风”,能为植物提供更多的二氧化碳,提高光合作用效率,B项错误;“地尽其用田不荒,合理密植多打粮”,农作物种植密度合理有利于增产,原因是合理密植可以提高光等资源的利用率,但是种植密度也不能过大,C项错误;对农作物施肥过多,可能会导致土壤溶液浓度高于植物细胞液浓度,植物细胞过度失水甚至死亡,D项错误。
10.B　提取色素时加入碳酸钙是为了防止色素被破坏,A项错误;四种光合色素在层析液中溶解度高的扩散速度快,溶解度低的扩散速度慢,按照扩散速度高低排序分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,图中横坐标为扩散距离,丁的扩散距离最远,因此丁是胡萝卜素,丙、乙、甲分别是叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,B项正确;在层析液中,溶解度高的色素扩散速度快,丁扩散距离最远,可推知其扩散速度最快,因此丁色素的溶解度最高,C项错误;甲和乙分别代表叶绿素b和叶绿素a,镁元素参与叶绿素的合成,但是不参与胡萝卜素和叶黄素的合成,因此镁元素缺乏会影响甲、乙色素的含量,D项错误。
11.A　在羧化阶段,RuBP与CO2结合,1分子RuBP(五碳化合物)能与1分子的CO2结合生成2分子三碳化合物,即3-磷酸甘油酸,A项错误;还原阶段(C3的还原)需要消耗光反应阶段产生的ATP和NADPH,并储存能量,B项正确;RuBP(五碳化合物)再生可以保证RuBP含量的相对稳定,以保证卡尔文循环(羧化—还原—再生)持续稳定地进行,C项正确;在还原阶段接受能量并被还原的C3有两种代谢途径:一部分在酶的作用下经过一系列的反应转化为(CH2O),另一部分被还原为五碳化合物,D项正确。
12.C　CO2吸收速率代表净光合速率,低光强下,CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升,需要从外界吸收的CO2减少,A项正确;在高光强下,M点左侧CO2吸收速率升高的主要原因是光合酶的活性增强,B项正确;CP点代表呼吸速率等于光合速率,植物可以进行光合作用,C项错误;图中M点处CO2吸收速率最大,即净光合速率最大,也就是光合速率与呼吸速率的差值最大,D项正确。
13.BCD　图甲可反映出酶的作用机理为降低反应的活化能,而不是为反应提供活化能,A项错误;与无机催化剂相比,酶降低反应活化能的效果更显著,因此无机催化剂的曲线峰值大于b,B项正确;若图乙中X轴为pH,Y轴为酶促反应速率,随pH升高酶促反应速率先升高后降低,则对应的曲线为abc,C项正确;若图乙X轴为底物浓度,Y轴为酶促反应速率,随底物浓度升高酶促反应速率先升高后稳定,则对应的曲线为abd,D项正确。
14.BC　t1→t2,培养液中O2含量较低,同时O2的消耗速率也在降低,说明酵母菌的有氧呼吸速率不断下降,A项错误;t3时,O2含量几乎不变,说明此时酵母菌几乎只进行无氧呼吸,而曲线显示t3与t1时培养液中CO2相对含量的曲线斜率相同,即单位时间内t3和t1产生CO2的速率相同,而产生相同量的CO2,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍,因此t3时,溶液中葡萄糖的消耗速率比t1时快,B项正确;图中曲线表示的是最适温度下的反应,若降低10 ℃培养,有关酶的活性降低,O2相对含量达到稳定所需时间会延长,C项正确;酵母菌无氧呼吸时产生酒精,实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后会变成灰绿色,D项错误。
15.ABC　植物光合作用的最终能量来源于太阳能,A项正确;据图分析,叶温在36~45 ℃时,植物甲的净光合速率曲线比植物乙的曲线高,故植物甲的净光合速率比植物乙的高,B项正确;总光合作用速率=细胞呼吸速率+净光合作用速率,叶温为25 ℃时,植物甲的光合作用强度与细胞呼吸强度的差值即甲的净光合速率,此时甲的净光合速率低于植物乙的净光合速率,即植物甲的光合作用强度与细胞呼吸强度的差值不同于植物乙的,C项正确;叶温为35 ℃时,甲、乙两种植物的光合作用强度与细胞呼吸强度的差值表示净光合速率,均大于0且相等,D项错误。
16.ABD　P点时乙醇脱氢酶活性开始下降,说明自P点开始无氧呼吸减弱,即此时胚突破了种皮的限制,A项正确;Ⅰ阶段的O2快速消耗,且种皮限制O2进入种子,使子叶的O2供应不足,有氧呼吸受到抑制,B项正确;Ⅲ阶段O2抑制了种子的无氧呼吸,合成乙醇的速率逐渐下降,C项错误;Q处种子无氧呼吸与有氧呼吸被氧化的NADH相等,此时无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多,D项正确。
17.答案 (1)不相等　叶片在温度a和c时的呼吸速率不相等
(2)在温度d时,叶片的光合速率与呼吸速率相等,但该植物体某些不进行光合作用的部分(如根部细胞等)要进行细胞呼吸消耗有机物
(3)温度过高,暗反应中酶的活性下降(或温度过高,导致部分气孔关闭,CO2供应不足)
(4)光合速率和呼吸速率差值
解析 (1)叶片有机物积累速率是叶片光合作用制造的有机物与细胞呼吸消耗的有机物的差值,虽然该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等,但呼吸速率不相等,所以叶片有机物积累速率不相等。(2)在温度d时,叶片的光合速率与呼吸速率相等,即光合作用制造的有机物与细胞呼吸消耗的有机物相等,但该植物体有些细胞不进行光合作用(如根部细胞),要进行细胞呼吸消耗有机物,所以植物体的干重会减少。(3)影响暗反应速率的因素有温度、CO2浓度等。温度超过b时,暗反应中酶的活性下降,导致暗反应速率降低,且为了降低蒸腾作用,部分气孔关闭,使CO2供应不足,进而导致暗反应速率降低。(4)为了最大程度地获得光合产物,农作物在温室栽培过程中,白天温室的温度应控制在光合速率与呼吸速率差值最大时的温度,有利于有机物的积累。
18.答案 (1)主动运输　细胞仍然吸收葡萄糖而使细胞内葡萄糖浓度继续上升
(2)氧气
(3)停止移动　下降　不变
(4)不移动
解析 (1)曲线BC段细胞内的葡萄糖浓度高于细胞外,细胞吸收葡萄糖的方式属于主动运输。CD段变化原因可能是载体蛋白失活而不是载体蛋白饱和,理由是当载体蛋白饱和时,细胞仍然吸收葡萄糖而使细胞内葡萄糖浓度继续升高,这与图示结果矛盾。(2)锥形瓶中加入NaOH溶液,可吸收容器中的二氧化碳,小肠上皮细胞在葡萄糖溶液中进行细胞呼吸,吸收氧气,释放二氧化碳,二氧化碳被NaOH溶液吸收,毛细玻璃管中红色液滴的移动直接显示瓶内氧气含量的变化。(3)甲组和乙组的变量为是否存在细胞呼吸,甲组细胞进行细胞呼吸,乙组细胞不进行细胞呼吸,故液滴移动情况是实验甲突然加快,实验乙停止移动;葡萄糖溶液浓度变化情况是实验甲下降,实验乙不变。(4)人成熟红细胞中无线粒体,不能进行有氧呼吸,故红色液滴不移动。
19.答案 (1)光合作用、呼吸作用
(2)红光下,光合作用合成有机物使保卫细胞溶质浓度增大,保卫细胞吸水体积膨大,气孔打开
(3)饱和红光照射使叶片的光合速率已达到最大,排除了光合作用产物对气孔开度进一步增大的影响
(4)能
解析 (1)气孔是O2、CO2和H2O等分子进出的通道,其开度影响光合作用所需CO2的供应,影响有氧呼吸所需O2的供应及产物CO2的释放。
(2)保卫细胞在红光下进行光合作用,细胞中有机物增多,使细胞液浓度增大,进而使保卫细胞吸水,体积膨大,气孔打开。
(3)蓝光下气孔开放的原因有两方面,一是蓝光作为可见光能够提供光能通过光合作用使保卫细胞合成有机物,使保卫细胞溶质浓度增大;二是蓝光可作为一种信号促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K+,使保卫细胞溶质浓度增大,保卫细胞吸水体积膨大,气孔打开。为了验证蓝光对气孔开放的这两种效应,需要对这两种效应进行区分。研究者通过双光束实验,即在饱和红光照射的基础上补加蓝光照射叶片,观测气孔开度的变化。在该实验中,由于饱和红光照射使光合作用达到饱和状态,光合速率达到最大,此时补加蓝光照射,光合速率不再增加,由此排除了蓝光通过光合作用产物对气孔开度的影响。在此基础上可判断,补加蓝光照射后气孔开度进一步增大的原因是其他途径而非光合产物。以此作为判断依据,可以得出在饱和红光的基础上补加蓝光照射叶片,气孔开度进一步增大的原因是蓝光促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K+的结论。
(4)阳光是混合光,由红光、蓝光等多种颜色的光组成。用除草剂阻断光合作用的光反应后,光不能通过光合产物的产生引起气孔开放。除光合产物外,阳光中的蓝光可作为信号通过促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K+使保卫细胞溶质浓度增大,气孔开放。因此,用该除草剂处理的叶片在阳光照射下气孔能维持一定的开度。
20.答案 (1)能量　酒精和CO2
(2)葡萄糖　半乳糖　马奶酒酵母菌先利用半乳糖进行发酵,随后同时利用半乳糖和葡萄糖进行发酵;产生酒精的速度快;酒精浓度高峰出现早
(3)适应
解析 (1)酵母菌在有氧条件下将葡萄糖彻底氧化分解产生二氧化碳和水,同时释放大量能量,为其生命活动提供动力;在无氧条件下将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳,同时释放出少量的能量。(2)据图可知,野生型酵母菌发酵过程中葡萄糖的浓度先于半乳糖下降,可推知野生型酵母菌首先利用葡萄糖进行发酵,当这种糖耗尽时,酒精产量趋于平稳,一段时间后随着半乳糖的浓度下降酒精产量再次上升,可推测葡萄糖消耗完后,野生型酵母菌才开始利用半乳糖发酵。比较两图中的实验结果推测,与野生型酵母菌相比,马奶酒酵母菌在利用葡萄糖、半乳糖方面显示的是马奶酒酵母菌先利用半乳糖进行发酵,随后同时利用半乳糖和葡萄糖,在产生酒精方面马奶酒酵母菌发酵产生酒精的速度快,由此导致了酒精浓度高峰出现早。(3)由实验结果可知,马奶酒酵母菌与野生型酵母菌的营养利用方式有所不同,即马奶酒酵母菌能够先利用半乳糖进行快速发酵,故可推测马奶酒酵母菌比野生酵母菌能更好地适应富含乳糖的生活环境。
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