2018-2019学年 中图版必修1 细胞的新陈代谢 单元测试

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名称 2018-2019学年 中图版必修1 细胞的新陈代谢 单元测试
格式 zip
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资源类型 教案
版本资源 中图版
科目 生物学
更新时间 2019-04-25 07:59:53

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文档简介

细胞的新陈代谢
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图。以下分析不正确的是( )
A.从甲图中可知,细胞呼吸最旺盛时的温度对应B点。AB段可说明在一定的温度范围内,随着温度升高,细胞呼吸加快
B.乙图中曲线Ⅰ表示无氧呼吸类型,曲线Ⅱ表示有氧呼吸类型
C.如果乙图中曲线Ⅰ描述的是水稻根细胞的呼吸,那么在DE段根细胞内积累的物质是乳酸
D.曲线Ⅱ表示的生理过程所利用的有机物主要是葡萄糖,曲线II 最终趋于平衡,可能是受到温度或呼吸酶数量的限制
【答案】C
【解析】
试题分析:甲图中AB段随着温度的升高,呼吸的相对速率升高,说明AB段可说明在一定的温度范围内,随着温度升高,细胞呼吸加快,而B点是细胞呼吸速率最高的点,应是呼吸速率最旺盛的温度,故A正确。乙图中随着氧气浓度的增加,I呼吸速率下降说明代表的是无氧呼吸,II随着氧气浓度的增加呼吸速率增加说明是有氧呼吸,故B正确。如果乙图中曲线I描述的是水稻根细胞的呼吸,产生的是酒精和二氧化碳,故C错误。如果II表示的生理过程利用的是葡萄糖,曲线II最终区域平衡,限制因素不是氧气应是温度或呼吸酶的数量限制,故D正确。
考点:本题考查细胞呼吸相关知识,意在考察考生对知识点的理解掌握和对图形分析能力。
2.将某植物花冠切成大小和形状相同的细条,分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等),取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度,结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换,相关表述正确的是( )
A. 实验后,a组液泡中的溶质浓度比b组的高
B. 若在0.1mol·L-1的蔗糖溶液中完成相同的实验处理,实验结果可能与a组相同
C. a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组
D. 使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.6~0.7mol?L﹣1之间
【答案】B
【解析】图中纵坐标是实验前与实验后长度的比值,当此比例等于1,表示该细胞吸水与失水相等,细胞大小不变。当此比例小于1,表示该细胞吸水大于失水,外界溶液浓度小于细胞液浓度,如图中的abc点。当此比例大于1,表示该细胞吸水小于失水,外界溶液浓度大于细胞液浓度,如图中的def点。据图分析可知,a组细胞吸水多于b组,a组液泡中的溶质浓度低于b组,A错误;若用0.1mol?L-1的蔗糖溶液完成相同的实验处理,细条吸水程度更大,由于有细胞壁,实验结果可能与a组相同,B正确;水分是自由扩散进入细胞的,不消耗ATP,C错误;c组细胞吸水,d组细胞失水,细胞既不吸水也不失水的蔗糖溶液应该介于c组与d组对应的蔗糖浓度之间,即0.4~0.5mol?L-1之间,D错误。
3.下表是探究温度对纤维素酶活性的影响实验设计及结果:
【答案】D
【解析】由表中数据可知,温度是人为改变的变量称做自变量,A正确;还原糖生成量是通过颜色深浅反应体现出来,这与温度不同有关,是因变量,B正确;溶液中出现砖红色沉淀是因为纤维素被水解成了还原糖,C正确;②与①③组的温度相比,40℃最适宜,但实际上该纤维素酶最适温度可能低于或高于40℃,通过本实验只能说明该纤维素酶的最适温度在40℃左右,D错误。
【考点定位】酶的特性。
【名师点睛】本题结合对照实验考查温度对酶活性的探究,意在考查考生能从所给表中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。解答此题应依据实验遵循的单一变量原则等,通过实验目的或步骤(具有单一因素不同)找出实验变量(自变量、因变量、无关变量),在此基础上来判断实验组和对照组,进而对相应选项的实验设计思路作出判断。
4.下图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是
A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能
B.CO2可直接被[H]还原,再经过一系列的变化形成糖类
C.被还原的C3在有关酶的催化作用下,可再形成C5
D.光照强度由强变弱时,短时间内C5含量会升高
【答案】C
【解析】分析图示可知:CO2+C5→2C3表示二氧化碳的固定,此过程不消耗ATP,A项错误;
表示C3的还原,即CO2固定的产物C3可直接被[H]还原,再经过一系列的变化形成糖类,B项错误;被还原的C3在有关酶的催化作用下,可再形成C5,C项正确;光照强度由强变弱时,在短时间内,光反应生成的[H]和ATP减少,C3的还原过程受阻,导致C5的合成速率下降,而CO2的固定仍在进行,C5的分解速率不变,所以C5的含量会下降,D项错误。
【考点定位】光合作用的暗反应阶段。
【名师点睛】本题以“光合作用暗反应阶段的示意图”为载体,考查学生对光合作用的暗反应过程的掌握情况。解决此类问题的关键是要熟练识记并理解相关的知识点,系统地全面地构建知识网络。与光合作用过程有关的试题陷阱涉及光照和CO2对光合作用的影响问题时,学生常因缺少综合思维能力而出现错误。其中C3、C5的含量变化是个易错点,分析时只有理清C3、C5的“来源”与“去路”(C3产生于CO2的固定,消耗于C3的还原;C5产生于C3的还原,消耗于CO2的固定),才能避开试题陷阱。
5.下列有关ATP的叙述,不正确的是
A.ATP直接为生命活动供能的过程消耗水
B.人体在饥饿状态下,细胞中ATP的含量仍可保持动态平衡
C.ATP脱去两个磷酸基团后可以参与合成RNA
D.ATP的合成与水解所需的酶相同
【答案】D
【解析】
试题分析:ATP是生命活动的直接能源物质,ATP水解过程中消耗水,故A正确;ATP与ADP含量的动态平衡是正常进行生命活动的必要条件,故B正确;ATP脱去两个磷酸基团后剩下的部分为腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本单位之一,故C正确;ATP合成过程中需要ATP合成酶,而水解过程中需要ATP水解酶,因此所需要的酶不同,故D错误。
考点:本题考查ATP的有关知识,意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
6.下图表示在20℃条件下,A、B两种植物的光合速率随光照强度改变的变化曲线。下列有关光合作用的问题正确的是( )
A. 在较长时间连续阴雨的环境中,A、B植物相比,受到影响较大的是B植物。
B. 当光照强度为a时,比较A、B植物的有机物积累速率MA、MB和有机物合成速率NA、NB的大小,结果应分别为MA=MB、NA>NB
C. 光照强度为3klx时,A植物叶肉细胞内的光合速率等于呼吸速率
D. 将光照强度由4klx上升到8klx,B植物叶绿体内NADPH的含量将减少
【答案】B
【解析】试题分析:分析题图可知,植物B是阴生植物,A是阳生植物,因此与植物A相比,在较长时间连续阴雨的环境中,B植物受到的影响较小,A错误;光照强度为a时,植物A和植物B的净光合速率相等,因此有机物积累速率MA=MB,但是由于植物A的呼吸速率大于植物B,因此实际光合作用是NA>NB,B正确;光照强度为3klx时,光合作用速率与呼吸作用速率相等,由于植物体中有的细胞不进行光合作用,只进行呼吸作用,因此A植物叶肉细胞内的光合速率等于呼吸速率应该大于呼吸速率,C错误;将光照强度由4klx上升到8klx,光反应过程加快,产生的NADPH梳理增加,二氧化碳浓度不变,暗反应速率不变,消耗的NADPH不变,因此B植物叶绿体内NADPH的含量将增加,D错误.
考点:本题考查光合作用相关知识,意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。
7.构成大豆子叶细胞的细胞膜的基本骨架是( )
A. 蛋白质 B. 脂肪 C. 核酸 D. 磷脂双分子层
【答案】D
【解析】试题分析:细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子组成,磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架,所以D项正确,A、B、C项错误。
考点:本题考查细胞膜结构的相关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
8.关于酶的叙述,错误的是( )
A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B.低温能降低酶活性的原因是破坏了酶的空间结构
C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D.细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关
【答案】B
【解析】
试题分析:有些酶是生命活动所必须,比如呼吸作用有关的酶,那么在分化程度不同的细胞中都存在,A正确;导致酶空间结构发生破坏变形的因素有:过酸、过碱、高温等,低温只能抑制酶的活性,不会破坏结构,B错误;酶的作用实质即为降低反应所需活化能从而提高反应速率,C正确;酶的专一性保证了细胞代谢的有条不紊地进行,D正确。
考点:此题酶的作用本质、影响因素等知识,综合考查了对相关知识的理解和掌握情况,难度适中。
9.右图示两类不同植物在一天中的气孔张开面积变化。据图进行的分析不合理的是

A.Ⅰ类植物主要在夜间进行CO2的固定
B.Ⅱ类植物所需的CO2主要在白天吸收
C.沙漠中植物的气孔变化比较符合曲线Ⅰ
D.限制Ⅱ类植物光合作用强度的主要因素是水
【答案】D
【解析】本题考查的是植物光合作用的有关内容。由图可知,Ⅰ类植物主要生长在干旱炎热环境里,它们就是晚上进行暗反应,AC正确;Ⅱ类植物所需的CO2主要在白天吸收,B正确;限制Ⅱ类植物光合作用强度的主要因素是光照强度,D错。故本题选D。
10.有氧呼吸和无氧呼吸的实质是
A.生物体与外界进行气体交换
B.生物体内进行能量的转移和利用
C.进行ADP和ATP的转换
D.分解有机物和释放能量
【答案】 D
【解析】 有氧呼吸和无氧呼吸都是分解代谢,分解有机物,释放能量。
11.下表是某同学为验证酶的专一性而设计的实验方案,a~d表示4支试管,①~⑦表示实验步骤。对该实验方案的有关评价,错误的是( )
A.唾液淀粉酶属于无关变量 B.应将斐林试剂改为碘液
C.②④⑥的温度设置有一处错误 D.第②步操作可以省略
【答案】B
【解析】
12.下列关于生物体内酶的叙述,不正确的是( )
A.酶活性受温度和pH的影响
B.酶都是由活细胞产生的蛋白质
C.酶的分子结构决定其专一性
D.酶可以成为酶促反应的底物
【答案】B
【解析】
试题分析:酶的作用条件较温和,需要适宜的温度和pH,故A正确;酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA,B错误; C、酶具有一定的空间结构,酶的活性中心往往与底物分子在空间结构上有特殊的匹配关系,说明酶的分子结构决定其专一性,C正确; D、唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质,进入到胃中失去活性,被胃蛋白酶分解、故酶可以成为酶促反应的底物,D正确.。
考点:本题考查酶的定义和影响酶的活性的因素的相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络结构的能力。
13.如图为研究渗透作用的实验装置,漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,水分子可以透过半透膜,而蔗糖分子则不能。当渗透达到平衡时,液面差为m。下列有关叙述错误的是
A. 渗透平衡时,烧杯中的水分子仍然能够进入漏斗
B. 渗透平衡吋,溶液S1的浓度大于溶液S2的浓度
C. 若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,再次平衡时m将增大
D. 若向烧杯中加入适量同现S2浓度相等的庶糖溶液,再次平衡时m将减小
【答案】C
【解析】渗透平衡时,水分子进出漏斗的速率相等,A项正确;渗透平衡吋,漏斗内液面高于烧杯,溶液S1的浓度应大于溶液S2的浓度,B项正确;吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,再次平衡时m将减小,C项错误;由于漏斗中溶液浓度较大,进入漏斗的水分子较多,现S2浓度比原S2浓度浓度增大,加人适量同现S2浓度相等的庶糖溶液,再次平衡时m将减小,D项正确。
14.如图为探究CO2是否为植物光合作用原料的实验装置示意图。其中a为实验装置,b为对照装置。有关用塑料袋扎紧花盆的实验设计思路是:
A. 确保植株与外界空气进一步隔绝
B. 排除土壤中微生物代谢活动的干扰
C. 防止NaOH溶液对植物根系的影响
D. 避免土壤中自养微生物光合作用形成淀粉
【答案】B
【解析】玻璃钟罩就能确保植物与外界空气完全隔离,塑料袋扎紧花盆的目的不是使植株与外界空气进一步隔绝,A错误;本题的实验目的是探究CO2是否为植物光合作用原料,自变量是二氧化碳的有无,用塑料袋扎紧花盆是排除土壤微生物的代谢活动产生的CO2对实验结果的干扰,B正确;NaOH溶液在花盆外面,也无挥发性,塑料袋扎紧花盆目的不是防止NaOH溶液对植物根系的影响,C错误;土壤中没有光,微生物不能进行光合作用形成淀粉,D错误。
【点睛】本题是考查对实验设计的分析与评价能力,解题时要根据实验目的分析出自变量、无关变量,由于实验目的是“探究CO2是否为植物光合作用原料”,那么微生物属于无关变量,分析出这一点是解题的关键。
15.下图为某同学制作的酶催化作用的模型,下列叙述正确的是
A. 该模型属于物理模型,酶在反应前后本身不被消耗
B. 图中的A一定是蛋白质,因为A是酶
C. 若图中的B表示麦芽糖,A表示麦芽糖酶,D可表示果糖
D. 人体成熟的红细胞内无上述模型表示的反应过程
【答案】A
【解析】题图显示:A与B专一性结合,A在反应前后不发生变化,所以A代表酶,B代表底物,该模型属于物理模型,酶在反应前后本身不被消耗,A项正确;绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,因此图中的A是蛋白质或RNA,因为A是酶,B项错误;若B为麦芽糖,则A表示麦芽糖酶,C和D均为葡萄糖,C项错误;人体成熟的红细胞内无细胞核与众多的细胞器,因此不能合成酶,但能发生上述模型表示的反应过程,D项错误。
16.菠菜用清水怎么洗,清水颜色不变,但若放入沸水中一烫,水就变成绿色.这个现象是因为( )
A.在清水中没有物质出入细胞
B.清水中生物膜没有选择透过性
C.沸水中色素分解成小分子物质
D.沸水使生物膜失去选择透过性
【答案】D
【解析】
试题分析:生物膜的功能特点是具有选择通过性,用清水洗菠菜,清水中不见绿色物质,是生物膜具有选择透过性的体现;把菠菜放入沸水中一烫,高温杀死了细胞,细胞死亡后,其生物膜破裂,导致生物膜失去了选择透过性,菠菜的细胞液中绿色的物质进入清水,清水变绿.
解:A、细胞膜能控制物质进出,则菠菜在清水中至少有水分子的进出,A错误;
B、清水中生物膜具有选择透过性,B错误;
C、色素分解成小分子物质需要酶的催化,而高温会使酶失去活性,水立刻变成红色说明红色物质没有被分解,只是从细胞液中进入清水中,C错误;
D、菠菜放入沸水中一烫,高温破坏了生物膜的选择透过性,菠菜的细胞液中绿色的物质进入清水,清水变绿,D正确.
故选:D.
考点:生物膜的功能特性.
17.下图表示氧浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响。下列不正确的是
A.与a点相比,b点时与有氧呼吸相关酶的活性较低
B.与b点相比,限制c点有氧呼吸速率的因素有温度和氧浓度
C.氧浓度不变,a点时提高温度,细胞有氧呼吸速率一定会降低
D.氧浓度为0时,细胞中合成ATP的场所只有细胞质基质
【答案】C
【解析】
试题分析:图中曲线比较可发看出30℃酶的活性高于其他温度,A正确;与a点相比,曲线中的 C 点会随着温度和氧浓度的改变而改变,与b点相比,限制c点有氧呼吸速率的因素有温度和氧浓度,B正确;在氧浓度不变的情况下,如果有氧呼吸相关的酶的最适温度为30℃,则适当提高温度有氧呼吸的速率降低,如果有氧呼吸相关的酶的最适温度为30℃以上,则适当提高温度有氧呼吸的速率增大,C错误;当氧浓度为 0 时,洋葱根尖只进行无氧呼吸,场所为细胞质基质,D正确。
考点:本题考查影响细胞呼吸因素的知识。意在考查能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力。
18.ATP的结构式可简写为(  )
A.A~P-P~P    B.A~P~P~P    C.A-P~P~P    D.A~P~P-P
【答案】C
【解析】
19.下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是
A. 葡萄糖进出各种细胞的方式相同
B. 细胞的胞吞和胞吐过程都需要消耗能量
C. 经过糖腌制的番茄细胞对通过自由扩散进行物质运输.
D. 只要有载体蛋白的参与,都可以实现逆浓度运输物质
【答案】B
【解析】红细胞吸收葡萄糖是协助扩散,其它细胞吸收葡萄糖属于主动运输,二者进出细胞的方式不同,A错误;细胞的胞吞和胞吐过程都需要消耗能量,体现膜的流动性,B正确;糖腌过的番茄细胞膜失去活性,不能实现跨膜运输,C错误;有载体蛋白的参与的运输方式是主动运输或协助扩散,前者可逆浓度运输物质,后者只能顺浓度梯度运输,D错误。
20.下列关于细胞膜的叙述,不正确的是
A. 组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富
B. 癌细胞的转移与癌细胞膜成分的改变有关
C. 生物膜把各种细胞器分隔开,保证了细胞生命活动高效有序的进行
D. 不同功能的细胞,其细胞膜上蛋白质的种类和数量大体相同
【答案】D
【解析】组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富,A正确;由于癌细胞的细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞间的黏着性降低,在体内易扩散和转移,B正确;细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,保证了细胞生命活动高效、有序地进行,C正确;功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多,可见,不同功能的细胞,其细胞膜上蛋白质的种类和数量存在差异,D错误。
21.植物进行光合作用合成有机物的过程中,发生的变化合理的是
A. C02的固定和三碳化合物还原都消耗ATP和[[H]
B. 在较强光照下ADP由类囊体薄膜向叶绿体基质运动,ATP则是向相反方向运动
C. 能量转化的大致过程是:光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
D. 光反应与暗反应两个阶段都必须在光下才能进行
【答案】C
【解析】C02的固定过程不需要消耗ATP和[[H],A项错误;在较强光照下ATP在类囊体薄膜产生,向叶绿体基质运动,ADP则是向相反方向运动,B项错误;光合作用过程中能量转化的大致过程是:光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能,C项正确;光反应必须在光下才能进行,暗反应有光、无光均可进行,D项错误。
22.右图表示某有机物加入某种酶后从0℃逐渐升至80℃的环境中,反应过程的生成物总量与温度的关系图(温度本身对化学反应的影响忽略),依图判断,在0~80℃环境中,酶的活性变化曲线(pH适宜)正确的是( )

【答案】B
【解析】本题考查的是酶的活性的有关内容。通过有机物加入某种酶后从0℃逐渐升至80℃的环境中,反应过程的生成物总量与温度的关系图可知,60℃时酶已经失活,所以在0~80℃环境中,酶的活性变化曲线(pH适宜)正确的是B。故本题选B。
23.生态系统的生产力是指植被制造的有机物总量。有学者以“生产力假说”来解释物种多样性的原因,认为是高生产力造成了高的物种多样性。研究者在某山区研究,发现其生产力随着海拔高度增加而递减,且海拔高度与物种多样性关系如图所示.由此判断下列叙述正确的是( )
A.生产力最高的地区是物种多样性最高的地区
B.海拔l000m处物种多样性低而生产力高
C.高海拔地区的生产力比低海拔地区的高
D.此研究结果支持“生产力假说”
【答案】B
【解析】略
24.小麦叶肉细胞中,不能使ADP转化为ATP的场所是( )
A.叶绿体类囊体 B.线粒体内膜 C.叶绿体基质 D.线粒体基质
【答案】C
【解析】本题考查了ATP的相关知识。
在生物细胞内,ATP与ADP能相互转化,ATP ADP?+?Pi?+?能量。方程从左到右时能量代表释放的能量,用于一切生命活动。方程从右到左时能量代表转移的能量,动物中为呼吸作用转移的能量。植物中来自光合作用和呼吸作用。所以在小麦叶肉细胞中,能使ADP转化为ATP的场所有叶绿体类囊体、线粒体基质、线粒体内膜等;不能使ADP转化为ATP的场所为叶绿体基质。
25.下列有关实验的叙述中,正确的是
A. 观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中,先加吡罗红染液后加甲基绿染液
B. 探究酵母菌呼吸方式的实验中,在酸性条件下酒精遇重铬酸钾溶液显灰绿色
C. 探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验中,插条不能带有芽与叶
D. 通常用标志重捕法调查土壤中小动物类群的丰富度
【答案】B
【解析】试题分析:观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中,甲基绿吡罗红是混合染色剂,同时使用,A错误;探究酵母菌呼吸方式的实验中,在酸性条件下酒精遇重铬酸钾溶液显灰绿色,B正确;探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验中,要除去叶片,但插条可以有3-4个饱满的芽,故C错误,常用取样器取样调查土壤中小动物类群的丰富度,D错误。
考点:本题主要考查实验的相关知识,意在考查考生对相关知识的理解,把握知识间的内在联系。
二、非选择题
26.科学家通过对绿色植物转换CO2的研究中知道:在一定浓度范围内,绿色植物对外界CO2转换为定值,即实际光合作用消耗的CO2量=外界CO2量×转换率+呼吸作用CO2释放量。已测得呼吸作用释放CO2为0.6μmol/h,现用红外测量仪在恒温不同光照强度下测得如下数据,实际光合量用CO2表示。
外界CO2浓度(μmol/h)
实际光合量(μmol/h)
1.2
2.4
3.6
4.8
光照强度(klx)
1
0.6
0.6
0.6
0.6
2
1.62
2.64
3.66
4.68
(1)在有光条件下,可测得该植物__________速率,呼吸速率需在______条件下测定。
(2)当光照强度为1klx时,实际光合量都为0.6μmol/h,此时光合作用与呼吸作用的关系为________________________________;当光照强度为2klx时,实际光合量1.62μmol/h时,植物从外界吸收CO2为______μmol/h,植物对外界CO2转换率为_____。
(3)设外界CO2浓度为6.0μmol/h、光照强度为2klx时,植物对外界CO2转换率与上述相同,则该条件下绿色植物的实际光合量为______μmol/h。
【答案】 净光合 黑暗 光合作用强度等于呼吸作用强度 1.02 0.85 5.7
【解析】试题分析:分析表格中的信息可知,实验的自变量是外界二氧化碳的浓度和光照强度,因变量是实际光合量;实际光合作用强度=表观光合作用强度+呼吸作用强度,影响光合作用的环境因素有温度、光照强度、CO2浓度等。
(1)在有光条件下,直接测得数据都是净光合速率,呼吸速率必需在无光(黑暗)条件下测定。
(2)当光照强度为1klx时,实际光合量都为0.6μmol/h,由题意可知,呼吸作用释放CO2为0.6μmol/h,故此时光合作用强度=呼吸作用强度;当光照强度为2klx时,当实际光合量1.62μmol/h时,消耗C02的量=1.62μmol/h,植物从外界吸收CO2的量=1.62μmol/h-0.6umol/h=1.02μmol/h;植物对外界CO2转换率=1.02÷1.2=0.85。
(3)外界CO2浓度为6.0μmol/h、光照强度为2klx时,植物对外界CO2转换率为0.85时,从外界吸收的CO2的量=0.85×6.0=5.1μmol/h,而呼吸作用产生CO2的量0.6umol/h,故该条件下绿色植物的实际光合量为5.1μmol/h+0.6umol/h=5.7umol/h。
考点:呼吸作用和光合作用综合计算、影响光合作用的环境因素
点睛:本题的知识点是光合作用与呼吸作用的关系,光照强度和二氧化碳浓度对光合作用的影响,实际光合量、外界二氧化碳转化率的计算方法,分析题干和题图获取信息是解题的突破口,对于相关知识点的理解应用是解题的关键。
27.为研究光质对植物光合速率的影响,研究人员将生长状况一致的番茄植株平均分成三组,分别置于白光、红光和绿光的温室中培养,给予相同且适宜的条件。设定白天25℃,夜间18℃(光合作用最适温度为25℃,呼吸作用最适温度为30℃)。一段时间后检测,结果如表:
光的颜色
叶绿素a(mg·g-1)
气孔导度(H2Ommol·m-2·s-2)
单株干重(mg)
白光
0.96
60.26
46.59
红光
0.99
91.54
60.18
绿光
0.67
40.17
30.47
注:气孔导度表示气孔的张开程度。
回答下列问题:
(1)用层析法分离色素的原理是色素在层析液中的_________不同。
(2)实验结果表明:____________处理可以提高番茄的光合速率,其原理是_______________。
(3)如果将白天和夜间温度都升高10℃,单株干重会 _________(填“增加”“减少”或“不变”),原因是__________________。
【答案】溶解度红光一方面红光处理可以提高叶绿素a的含量,光反应速率提高;另一方面红光可能促进了气孔导度的增加,气孔张开有利于C02进入叶片,从而提高暗反应速率减少温度升高,超过光合作用的最适温度,光合速率下降,呼吸速率加快,有机物的积累量减少
【解析】
【分析】
叶绿体中色素的提取原理是利用各种色素都能溶解在无水乙醇,通过过滤获得含色素分子的滤液;分离的原理是利用各种在层析液中溶解度不同,溶解度大的扩散速度快。分析表格中实验内容,实验的自变量是不同光质,因变量有三个:叶绿素a含量、气孔导度和单株干重。对比结果可知:红光下,叶绿素a含量、气孔导度和单株干重均最大,而绿光下三者均小,分析原因:红光下,一方面叶绿素a含量多从而提高了光反应速率;另一方面红光使气孔导度增大,供应CO2更充足,提高了番茄的暗反应速率;进而使其积累的有机物增多,干重最重。
【详解】
(1)用层析法分离色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同,溶解度越大,色素分子在滤纸条上扩散速度越快。
(2)根据前面的分析可知,红光处理可以提高番茄的光合速率,原因在于红光处理一方面可以提高叶绿素a的含量,进而提高光反应速率;另一方面红光可能促进了气孔导度的增加,气孔张开有利于C02进入叶片细胞间隙,从而提高暗反应速率;两方面均导致光合速率提高,积累有机物增多,从而使干重增加。
(3)由于实验是在适宜条件下进行的,光合作用的最适温度为25℃,呼吸作用的温度为30℃,如果将白天温度升高10℃,超过光合作用的最适温度,植株净光合速率会下降;而夜间温度升高10℃,没有超过呼吸作用的最适温度,故呼吸速率会上升,这样一昼夜中,单株积累的有机物大量下降,所以其干重会减少。
【点睛】
结合光合作用的影响因素,如果叶片内叶绿素含量增加,直接影响的是光反应速率;如果是气孔张开程度(气孔导度)越大,导致外界CO2更容易扩散进入叶肉细胞间隙,从而提高光合作用中暗反应速率。
28.请根据所学知识回答下列有关实验的问题:
(1)在“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”的实验中,健那绿染液是使活细胞中的线粒体呈现______色的专一性染料。若在低倍镜下观察到某个线粒体位于视野的右下方,用高倍镜进一步观察前,应将装片向______方移动。
(2)制备细胞膜常用的实验材料是人或其他哺乳动物成熟的红细胞,原因是红细胞没有______和众多的细胞器。常用方法是将材料放入______中,让细胞吸水涨破,使细胞内容物流出。
(3)图是用紫色洋葱表皮细胞作实验材料,探究植物细胞吸水和失水的实验操作流程图:
其中步骤D可观察到液泡颜色变________(填“深”或“浅”)。步骤F可观察到液泡体积变________(填“大”或“小”)。
【答案】 蓝绿色 右下方 细胞核 蒸馏水 深 大
【解析】试题分析:某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应,可检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的存在;糖类中的还原糖(果糖、葡萄糖)与斐林试剂产生作用,生成砖红色沉淀;脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色(或被苏丹Ⅳ染液染成红色);淀粉遇碘变蓝色;蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。健那绿是活性染料,可以将线粒体染成蓝绿色。
(1)健那绿染液能使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色;由于显微镜下呈现的是倒立的虚像,因此换高倍镜观察前,要将某个线粒体移动到视野中央,应将标本向右下方移动。
(2)制备细胞膜常用的实验材料是人或其他哺乳动物成熟的红细胞,原因是红细胞没有细胞核和众多的细胞器膜的干扰;常用方法是将材料放入清水中,让细胞吸水涨破,使细胞内容物流出。
(3)图中步骤D观察到的是质壁分离过程,细胞失水,所以液泡的颜色变深;F步骤观察到的是质壁分离复原过程,细胞吸水,所以液泡的体积增大。
29.茶树是我国重要的经济作物。为探究外源油菜素内酯(EBR)对茶树光合作用的调节机制,科研人员将适宜浓度的EBR溶液喷施于龙井43(A)、清明早(B)、香菇寮白毫(C)三种茶树的叶片上,同时设置空白对照组(右图中的CK组)。处理24h后测定茶树叶片的净光合速率(Pn)、RuBP羧化酶(参与CO2的固定)活性以及rbcl蛋白(构成RuBP羧化酶的一种蛋白质)表达量,结果如下图,请分析回答:
(1)茶树叶肉细胞进行光合作用时,驱动光反应进行的能量是 ,驱动暗反应进行的能量是 。
(2)本实验中空白对照组的处理是在叶面喷施 ;实验中可用 来表示净光合作用速率。
(3)RuBP羧化酶能催化一分子CO2与一分子C5结合生成 ,该反应在叶绿体的 中进行。当光照突然减弱的开始阶段,叶绿体中C5含量的变化趋势是 。
(4)根据实验数据分析,外源EBR处理后净光合速率增幅最大的茶树品种是 。
(5)A品种光合作用速率增大的主要原因是 。
【答案】
(1)光能 ATP水解释放的化学能(仅答ATP不给分)
(2)等量的清水 单位时间内单位面积茶树叶片吸收CO2的量(或释放O2的量或有机物的积累量)
(3)两分子C3 基质 降低
(4)香菇寮白毫或C品种
(5)RuBP羧化酶的数量大幅增加
【解析】
(1)驱动光反应进行的能量是光能,驱动暗反应进行的能量是有光反应产生的ATP水解释放的化学能。
(2)在叶面喷施等量的清水做空白对照组的处理;可用单位时间内单位面积茶树叶片吸收CO2的量(或释放O2的量或有机物的积累量)来表示净光合作用速率。
(3)RuBP羧化酶能催化CO2+C5(即RuBP)→2C3,该酶催化的过程为光合作用暗反应过程中的CO2的固定,反应场所是叶绿体基质。当光照突然减弱的开始阶段,叶绿体中C5含量降低 。 是 。
(4)外源EBR处理后净光合速率增幅最大的是香菇寮白毫或C品种。
(5)RuBP羧化酶的数量大幅增加导致A品种光合作用速率增大。
【考点定位】光合作用的过程及场所。
30.(12分)染料二氯靛酚钠(DCPIP)的氧化态呈蓝紫色,被还原时可逐步呈现粉红色至无色。将纯净新鲜的叶绿体平均分成甲、乙2份,分别加入等量适量的0.35mol/LNaCl溶液和0.035mol/LNaCl溶液,摇匀制成悬液甲液和乙液。进行下列实验:
①取干净的试管4支,编成1、2、3、4号,在黑暗处按下图所示分别加入等量适量的悬液或试剂:
②将四支试管置于光照强度相同且适宜的光源下,再向每支试管中加入2滴蓝紫色的二氯靛酚钠溶液,摇匀,观察。
③实验现象、结果:1号试管产生气泡,溶液由蓝紫色逐渐变成粉红色,最终呈无色;其余三支试管无气泡,溶液均呈蓝紫色。回答问题:
(1)分析实验现象与结果:
① 1号试管气泡中的气体成分是__________________________。
② 2号试管没有气体产生,原因是________________________________________________
______________________________________________________________________________。
③ 1号试管蓝紫色消失的原因是:________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)该实验的实验原理:
①染料二氯靛酚钠(DCPIP)的氧化态呈蓝紫色,被还原时可逐步呈现粉红色至无色,可作为 __________________________________________________________________________;
②___________________________________________________________________________;
③____________________________________________________________________________。
【答案】(12分)(1)①氧气(O2) ② 0.035mol/LNaCl的浓度低于叶绿体基质(或:0.035mol/LNaCl是低渗溶液),叶绿体通过渗透作用吸水胀裂,(结构被破坏),不能进行光合作用(光反应,没有氧气产生)
③(光合作用)光反应分解水产生还原氢([H]或NADPH),还原氢还原二氯靛酚钠使其(从氧化态转变成还原态而)显无色。
(2)①光合作用产生还原剂的指示剂。②叶绿体只有保持结构的完整性才能进行光合作用(叶绿体是光合作用的基本单位);
③在低渗(低浓度)溶液中,(离体)叶绿体发生(通过)渗透作用吸水(胀裂)。
【解析】