2019年高考生物真题分类汇编专题02:细胞的代谢

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名称 2019年高考生物真题分类汇编专题02:细胞的代谢
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2019-06-13 19:18:27

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2019年高考生物真题分类汇编专题02:细胞的代谢
一、单选题(共10题)
1.(2019?天津)下列过程需ATP水解提供能量的是(?? )
A.?唾液淀粉酶水解淀粉???????????????????????????????????????????B.?生长素的极性运输 C.?光反应阶段中水在光下分解????????????????????????????????D.?乳酸菌无氧呼吸的第二阶段
2.(2019?全国Ⅲ)若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发,得到n株黄化苗。那么,与萌发前的这n粒干种子相比,这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为(?? )
A.?有机物总量减少,呼吸强度增强?????????????????????????B.?有机物总量增加,呼吸强度增强 C.?有机物总量减少,呼吸强度减弱?????????????????????????D.?有机物总量增加,呼吸强度减弱
3.(2019?江苏)如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果,样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是(??? )
A.?研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素??????????????????B.?层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液 C.?在敞开的烧杯中进行层析时,需通风操作???????????D.?实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b
4.(2019?北京)光合作用是地球上最重要的化学反应,发生在高等植物、藻类和光合细菌中。
(1)地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的________。在碳(暗)反应中,RuBP羧化酶(R酶)催化CO2与RuBP(C5)结合,生成2分子C3。影响该反应的外部因素,除光照条件外还包括________(写出两个);内部因素包括________(写出两个)。
(2)R酶由8个大亚基蛋白(L)和8个小亚基蛋白(S)。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成,S由细胞核基因编码并________中由核糖体合成后进入叶绿体,在叶绿体的________中与L组装成有功能的酶。
(3)研究发现,原核生物蓝藻(蓝细菌)R酶的活性高于高等植物。有人设想通过基因工程技术将蓝藻R酶的S、L基因转入高等植物,以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L与基因转入高等植物(甲)的叶绿体DNA中,同时去除甲的L基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明,转基因植株中的R酶活性高于未转基因的正常植株。
①由上述实验能否得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测?请说明理由。________
②基于上述实验,下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括________。
a.蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质 b.蓝藻与甲都以R酶催化CO2的固定
c.蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成 d.在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同
5.(2019?天津)叶色变异是由体细胞突变引起的芽变现象。红叶杨由绿叶杨芽变后选育形成,其叶绿体基粒类囊体减少,光合速率减小,液泡中花青素含量增加。下列叙述正确的是(?? )
A.?红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别 B.?两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异可用普通光学显微镜观察 C.?两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较 D.?红叶杨细胞中花青素绝对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定
6.(2019?天津)植物受病原菌惑染后,特异的蛋白水解酸被激活,从而诱导植物细胞编程性死亡,同时病原菌被消灭。激活蛋白水解酶有两条途径:①由钙离子进入细胞后启动;②由位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的细胞色素c含量增加启动,下列叙述正确的是(?? )
A.?蛋白水解酶能使磷酸二酯键断开??????????B.?钙离子通过自由扩散进入植物细胞 C.?细胞色素c与有氧呼吸第一阶段有关???D.?细胞编程性死亡避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染
7.(2019?全国Ⅲ)下列关于人体组织液的叙述,错误的是(?? )
A.?血浆中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞 B.?肝细胞呼吸代谢产生的CO2可以进入组织液中 C.?组织液中的O2可以通过自由扩散进入组织细胞中 D.?运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程发生在组织液中
8.(2019?全国Ⅱ) 马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是(????? ) A.?马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖 B.?马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来 C.?马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP D.?马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生
9.(2019?全国Ⅱ) 某种H﹢-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白,具有ATP水解酶活性,能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H﹢。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中(假设细胞内的pH高于细胞外),置于暗中一段时间后,溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组,一组照射蓝光后溶液的pH明显降低;另一组先在溶液中加入H﹢-ATPase的抑制剂(抑制ATP水解),再用蓝光照射,溶液的pH不变。根据上述实验结果,下列推测不合理的是(????? ) A.?H﹢-ATPase位于保卫细胞质膜上,蓝光能够引起细胞内的H﹢转运到细胞外 B.?蓝光通过保卫细胞质膜上的H﹢-ATPase发挥作用导致H﹢逆浓度梯度跨膜运输 C.?H﹢-ATPase逆浓度梯度跨膜转运H﹢所需的能量可由蓝光直接提供 D.?溶液中的H﹢不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
10.(2019?全国Ⅰ)将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中,一段时间后植株达到40 g,其增加的质量来自于(?? )
A.?水、矿质元素和空气?????B.?光、矿质元素和水???C.?水、矿质元素和土壤???D.?光、矿质元素和空气
二、双选题(共1题)
11.(2019?江苏)有些实验可以通过染色改进实验效果,下列叙述合理的是(??? )
A.?观察菠菜叶肉细胞时,用甲基绿染色后叶绿体的结构更清晰 B.?在蔗糖溶液中加入适量红墨水,可用于观察白洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分离 C.?检测花生子叶中脂肪时,可用龙胆紫溶液对子叶切片进行染色 D.?探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化时,可用台盼蓝染液区分菌体死活
三、综合题(共4题)
12.(2019?全国Ⅲ)氮元素是植物生长的必需元素,合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。
(1)植物细胞内,在核糖体上合成的含氮有机物是________,在细胞核中合成的含氮有机物是________,叶绿体中含氮的光合色素是________。
(2)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH4﹢)和硝态氮(NO3﹣)。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH4﹢和NO3﹣的吸收具有偏好性(NH4﹢和NO3﹣同时存在时,对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证,要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
13.(2019?全国Ⅱ) 回答下列与生态系统相关的问题。
(1)在森林生态系统中,生产者的能量来自于________,生产者的能量可以直接流向________(答出2点即可)。
(2)通常,对于一个水生生态系统来说,可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量,可在该水生生态系统中的某一水深处取水样,将水样分成三等份,一份直接测定O2含量(A);另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中,密闭后放回取样处,若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。
在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下,本实验中C与A的差值表示这段时间内________;C与B的差值表示这段时间内________;A与B的差值表示这段时间内________。
14.(2019?全国Ⅰ)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片中的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小,回答下列问题。
(1)经干旱处理后,该植物根细胞的吸水能力________。
(2)与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会________,出现这种变化的主要原因是________。
(3)有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
15.(2019?江苏)叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成,其合成过程及部分相关代谢途径如下图所示。请回答下列问题:
(1)合成酶R时,细胞核DNA编码小亚基的遗传信息________到RNA上,RNA进入细胞质基质后指导多肽链合成;在叶绿体中,参与大亚基肽链合成的RNA中,种类最多的是________。
(2)进行光合作用时,组装完成的酶R需ATP参与激活,光能转化为ATP中的化学能是在________上(填场所)完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物(C3-l),C3-I还原为三碳糖(C3-Ⅱ),这一步骤需要________作为还原剂。在叶绿体中C3-Ⅱ除了进一步合成淀粉外,还必须合成化合物X以维持卡尔文循环,X为________。
(3)作为光合作用的重要成分,X在叶绿体中的浓度受多种因素调控,下列环境条件和物质代谢过程,与X浓度相关的有________(填序号)。
①外界环境的CO2浓度
②叶绿体接受的光照强度
③受磷酸根离子浓度调节的C3-ll输出速度
④酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强度
(4)光合作用旺盛时,很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中,假如以大量可溶性糖的形式存在,则可能导致叶绿体________。
四、实验探究题(共2题)
16.(2019?全国Ⅲ)培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。
回答下列问题。
(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株,这是因为植物细胞具有________。
(2)步骤③切取的组织块中要带有形成层,原因是________。
(3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基,其原因是________。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的________过程,最终可形成试管苗。
(4)步骤⑥要进行照光培养,其作用是________。
(5)经组织培养得到的植株,一般可保持原品种的________,这种繁殖方式属于________繁殖。
17.(2019?全国Ⅰ)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解,会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。
Ⅰ号培养基:在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5 g/L)。
Ⅱ号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量),X(15 g/L)。
Ⅲ号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量)。X(45 g/L)。
回答下列问题。
(1)在Ⅰ号培养基中,为微生物提供氮源的是________。Ⅱ、Ⅲ号培养基中为微生物提供碳源的有机物是________。
(2)若将土壤悬浮液接种在Ⅱ号液体培养基中,培养一段时间后,不能降解X的细菌比例会________,其原因是________。
(3)Ⅱ号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基,若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数,接种时,应采用的方法是________。
(4)假设从Ⅲ号培养基中得到了能高效降解X的细菌,且该菌能将X代谢为丙酮酸,则在有氧条件下,丙酮酸可为该菌的生长提供________和________。

答案解析部分
一、单选题
1. B
【考点】ATP的作用与意义,光合作用的过程和意义,无氧呼吸的过程和意义,生长素的产生、分布和运输情况
解:【解答】A、唾液淀粉酶水解淀粉,生成麦芽糖,是分解代谢释放能量, 不符合题意; B、生长素的极性运输从形态学上端运到形态学下端是以主动运输的方式进行的,需要ATP提供能量,,符合题意; C、光反应阶段中水在光下分解,需要光能,不需要ATP提供能量,不符合题意; D、乳酸菌无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸生成乳酸,不需要ATP提供能量,不符合题意 故答案为:B 【分析】细胞内产生与消耗ATP的生理过程
转化场所
常见的生理过程
细胞膜
消耗ATP:主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质
产生ATP:细胞呼吸第一阶段
叶绿体
产生ATP:光反应 消耗ATP:暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等
线粒体
产生ATP:有氧呼吸第二、三阶段 消耗ATP:自身DNA复制、转录、翻译等
核糖体
消耗ATP:蛋白质的合成
细胞核
消耗ATP:DNA复制、转录等
2. A
【考点】有氧呼吸的过程和意义
解:【解答】黑暗中的种子萌发后无法合成叶绿素,不能进行光合作用制造有机物,但是种子萌发需要细胞呼吸消耗有机物提供能量,因此有机物总量会减少。萌发前的干种子自由水少,代谢缓慢,萌发时吸收了水使自由水增多,代谢增强,尤其是需要细胞呼吸提供能量,因此呼吸强度增强。 故答案为:A 【分析】主要考查种子萌发时的细胞呼吸与光合作用。黑暗中萌发的种子因不能进行光合作用,而呼吸作用又消耗有机物而干重逐渐下降;种子在萌发过程中所进行的一系列复杂的生命活动,只有种子不断地进行呼吸,得到能量,才能保证生命活动的正常进行。休眠的种子含水量一般只占干重的10%左右。种子必须吸收足够的水分才能启动一系列酶的活动,开始萌发。 3. D
【考点】叶绿体色素的提取和分离实验
解:【解答】A.研磨时加入碳酸钙是为了保护叶绿素,A不符合题意; B.层析液可以由石油醚、丙酮和苯混合而成,也可以用92号汽油代替,B不符合题意; C.层析时,为了防止层析液挥发,需要用培养皿盖住小烧杯,C不符合题意; D.由图可知,蓝藻只有两条色素带,不含有叶绿色b,D符合题意
故答案为:D
【分析】(1)绿色植物的叶绿体中含有四种色素,纸层析后,形成的色素带从上到下依次是:胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。色素带高度代表溶解度,色素带的宽度代表含量。 (2)由图中色素带的位置可知,菠菜含有四种色素,蓝藻(原核生物)只含有叶绿素a和胡萝卜素。 4. (1)光能;温度、CO2浓度;色素含量及种类、酶的含量及活性 (2)细胞质基质;基质 (3)不能,因为转基因植株仍包含甲植株的S基因,不能排出转基因植株中R酶由蓝藻L蛋白和甲的S蛋白共同组成;a、b、c
【考点】光合作用的过程和意义,影响光合作用的环境因素,细胞与生命系统的结构层次
解:【解答】(1)地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的光能。在碳(暗)反应中,RuBP羧化酶(R酶)催化CO2与RuBP(C5)结合,生成2分子C3影响反应的外部因素,除光照外还有温度和CO2浓度,温度主要影响RuBP羧化酶(R酶)的活性,CO2的浓度影响CO2与RuBP(C5)结合;内部因素包括色素含量及种类、酶的含量及活性。 (2)R酶由8个大亚基蛋白(L)和8个小亚基蛋白(S)。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成,S由细胞核基因编码,但由于S不是外分泌蛋白所以在细胞质基质中的游离核糖体上合成后进入叶绿体,在叶绿体的基质中与L组装成有功能的酶。 (3)①上述实验中研究人员只去除了甲的的L基因,没有去除甲的S基因,所以不能推测出转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成,也可能是蓝藻的L与甲的S组装而成。②蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质、蓝藻与甲都以R酶催化CO2的固定、蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成都可以体现生物统一性,在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同体现了生物的差异性。 故答案为:(1)光能 温度、CO2浓度? 色素含量及种类、酶的含量及活性 (2)细胞质基质? 基质 (3)①不能,因为转基因植株仍包含甲植株的S基因,不能排除转基因植株中R酶由蓝藻L蛋白和甲S蛋白共同组成。② a、b、c 5. C
【考点】叶绿体结构及色素的分布和作用,影响光合作用的环境因素,质壁分离和复原,基因突变的特点及意义
解:【解答】A、基因是有遗传效应的DNA片段,在普通光学显微镜下观察不到DNA分子中碱基对的改变, 不符合题意; B、叶绿体基粒类囊体属于生物膜,用普通光学显微镜无法分辨其差异,,不符合题意; C、红叶杨比绿叶杨的叶绿体基粒类囊体少,光合速率小,要使红叶杨和绿叶杨的光合作用强度相等,红叶杨需要更强的光照,两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较,符合题意; D、红叶杨细胞中花青素的绝对含量不能通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定,不符合题意 故答案为:C 【分析】主要考查显微镜的使用、探究光照强弱对光合作用强度的影响实验和植物细胞的吸水和失水。光学显微镜下能观察到的结构有:细胞壁、叶绿体、大液泡和经染色的细胞核和线粒体;基因突变和基因重组不能在光学显微镜下观察到,在光学显微镜下能观察到的是染色体变异(包括染色体结构变异和染色体数目变异)。影响光合作用强度的外界因素有CO2浓度,土壤中水分的多少,光照强度、光的成分以及温度等。光合作用强度可以通过测定一定时间内原料消耗量或产物生成量表示。植物细胞的吸水和失水实验的观察指标是中央液泡大小、原生质层的位置等,但是无法测定花青素的绝对含量。
6. D
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同,光合作用的过程和意义,细胞的凋亡
解:【解答】A、蛋白水解酶能使蛋白质的肽键断裂,生成多肽,不是作用于磷酸二酯键, 不符合题意; B、钙离子进入植物细胞是主动运输而不是自由扩散,不符合题意; C、由于细胞色素c位于线粒体内膜上,有氧呼吸第三阶段反应的场所,有氧呼吸第一阶段是在细胞质基质中进行的,不符合题意; D、植物受病原菌感染后,特异的蛋白水解酶被激活,从而诱导植物细胞编程性死亡,使病原菌被消灭,避免了病原菌对邻近细胞的进一步感,符合题意 故答案为: D 【分析】主要考查细胞凋亡以及跨膜运输、有氧呼吸、蛋白质水解等有关知识。蛋白水解酶是催化蛋白质的肽键断裂,使其水解成多肽;无机盐离子通过主动运输从低浓度向高浓度运输;细胞色素c位于线粒体内膜上,生物氧化过程中的一个非常重要的电子传递体,位于线粒体内膜上,能增强细胞氧化,能提高氧的利用 , 参与细胞呼吸的第三阶段,使[H]和O2结合生成水;细胞编程性死亡包括生物发育过程细胞的编程性死亡、成熟生物体中细胞的自然更新及被病原体感染的细胞的清除等。细胞发生程序性死亡时,就像树叶或花的自然凋落一样,凋亡的细胞散在于正常组织细胞中,无炎症反应,不遗留瘢痕。死亡的细胞碎片很快被巨噬细胞或邻近细胞清除,不影响其他细胞的正常功能。
7. D
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同,有氧呼吸的过程和意义,无氧呼吸的过程和意义,内环境的组成
解:【解答】A、血浆中的葡萄糖先进入组织液然后再进入骨骼肌细胞, 不符合题意; B、肝细胞呼吸代谢产生的CO2从细胞中出来然后进入组织液中,不符合题意; C、O2可以通过自由扩散的方式进入组织细胞中参与有氧呼吸,不符合题意; D、运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程是无氧呼吸的第二阶段,发生在细胞质基质中,符合题意 故答案为:D 【分析】主要考查内环境成分的转换。血浆、组织液和淋巴都是细胞外液,共同构成机体内细胞生活的直接环境。血细胞所生活的液体环境是血浆,毛细血管壁的上皮细胞的内环境是指血浆和组织液。因细胞外液深居于身体内部,所以名为内环境,体的绝大部分细胞是不与血浆直接接触的,因此,这些细胞与毛细血管中的血浆不直接进行物质交换。但是,人体的绝大部分细胞浸浴在组织液中,细胞内液与组织液之间只隔着一层细胞膜,于是水分和一切可以通过细胞膜的物质,就在这两部分体液之间进行交换;细胞所需要的氧气等营养物质进入细胞;细胞产生的二氧化碳等废物进入组织液。由于组织液不断地形成,以及组织液不断地回流入血液,因此为细胞不断地提供所需要的营养物质并运走代谢废物。细胞与内环境之间就是这样进行物质交换的。血液在血管里不停地循环流动,一方面与人体各个部分的组织液交换;另一方面与肺、肾脏、和胃、肠等器官有着密切的关系。这样才能使人体细胞通过内环境不断地与外界进行物质交换。所以,内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
8. B
【考点】无氧呼吸的过程和意义
解:【解答】A、马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸,没有葡萄糖,A不符合题意; B、马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来,B符合题意; C、马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程能产生少量ATP,C不符合题意; D、马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会抑制无氧呼吸,减少酸味的产生,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】(1)动物细胞、玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块茎、乳酸菌等,进行有氧呼吸时,通过酶的催化作用,将葡萄糖等有机物氧化分解为乳酸,同时释放少量能量。
(2)马铃薯块茎细胞无氧呼吸的过程:第一阶段: 第二阶段: 9. C
【考点】细胞膜的成分,物质跨膜运输的方式及其异同
解:【解答】A、根据题意可知H+-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白,具有ATP水解酶活性,能够利用ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运氢离子,又知将某植物气孔保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中,细胞内的pH高于细胞外,即细胞内的H+浓度小于溶液,至于暗中一段时间后,溶液的pH不变,照射蓝光后,溶液的pH降低,即溶液的H+浓度增大,可见保卫细胞内的H+被转运到了溶液中,H+是从低浓度一侧转运到了高浓度一侧,可见保卫细胞膜上有H+-ATPase,A不符合题意; B、蓝光照射保卫细胞后,保卫细胞进行光合作用产生了有机物,有机物通过细胞呼吸氧化分解产生ATP,保卫细胞质膜上的H+-ATPase催化ATP水解并利用ATP水解释放的能量,将细胞内的H+逆浓度梯度转运到溶液中,B不符合题意; C、H+-ATPase逆浓度梯度跨膜转运H+所需的能量是由保卫细胞内有机物氧化分解产生的ATP直接提供,蓝光的作用是使保卫细胞进行光合作用,产生有机物,C符合题意; D、通过题意可知H+的转运需要载体和能量,且从高浓度向低浓度运输,属于主动运输,所以溶液中的H+不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞,D不符合题意。
故答案为:C
10. A
【考点】光合作用的过程和意义,组成细胞的元素和化合物
解:【解答】绿色植物生长的实质是光合作用大于呼吸作用,有机物积累的结果,根据光合作用与呼吸作用过程中的物质转变过程可知,植物增加的质量主要来自光合作用吸收的水分和空气中的二氧化碳。植物体内60%以上是水。水是构成植物体的最主要物质。矿质元素是植物生长的必需元素,很多化合物都含有一定量的矿质元素,缺少这类元素植物将不能健康生长。光作为能量来源通过光合作用转化为有机物中的化学能,而植物的生长是物质积累的结果。
故答案为:A
【分析】主要考查植物生长的原因。光合作用是指绿色植物通过叶绿体利用光能将二氧化碳和水转变为储存能量的有机物,同时释放氧气的过程,绿色植物生长的实质是光合作用大于呼吸作用,有机物积累的结果;细胞中含量最多的化合物是水,植物重量增加与吸收大量的水有关;矿质元素是指除碳、氢、氧以外,主要由根系从土壤中吸收的元素。矿质元素是植物生长的必需元素,缺少这类元素植物将不能健康生长,矿质元素可以促进营养吸收。
二、双选题
11. B,D
【考点】观察线粒体和叶绿体,质壁分离和复原,探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化,检测脂肪的实验
解:【解答】A.甲基绿使DNA呈现绿色,虽然叶绿体内有DNA,但是叶绿体本身呈绿色,其形态为扁平的椭球形或球形,因此用高倍显微镜观察叶绿体不需要染色,直接观察即可,A不符合题意; B.白色洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液无色,在蔗糖溶液中加入适量的红墨水使之成为红色后,会使观察到的质壁分离现象更明显,即细胞液无色,但原生质层外为红色,B符合题意; C.脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色或被苏丹Ⅳ染液染成红色,龙胆紫等碱性染料可将染色体染成深色,因此检测花生子叶中脂肪时,不能用龙胆紫溶液对子叶切片进行染色,龙胆紫染液为染染色体的,C不符合题意; D.活细胞的细胞膜有控制物质进出细胞的能力,其细胞膜可以阻止活细胞所不需要的台盼蓝染色剂进入,因此活细胞不能被台盼蓝染成蓝色,而当细胞死亡后,细胞膜的选择透过性丧失,台盼蓝染色剂才能进入细胞,因此被染成蓝色的均为死细胞,D符合题意。
故答案为:BD
【分析】(1)高中生物涉及到的染色剂: ①可溶性还原糖→斐林试剂→水浴加热→砖红色沉淀或可溶性还原糖→班氏试剂→砖红色沉淀 ②蛋白质→双缩脲试剂→紫色反应 ③脂肪→苏丹III→橙黄色或:脂肪→苏丹IV→红色 ④线粒体→健那绿活性染色剂→绿色 ⑤RNA→吡罗红→红色 ⑥DNA→甲基绿→绿色或DNA→二苯胺→水浴加热→蓝色 ⑦淀粉→碘液→蓝色 ⑧染色体→醋酸洋红→红色或:染色体→龙胆紫→紫色 ⑨酒精→重铬酸钾→墨绿色
(2)叶肉细胞中的叶绿体,散布于细胞质中,呈绿色、扁平的椭球形或球形,可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。 (3)具有中央液泡的成熟的植物细胞,当原生质层两侧的溶液具有浓度差、且外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,导致细胞壁与原生质层逐渐分离,即发生质壁分离,此时原生质层与细胞壁的间隙充满了外界溶液。 (4)活细胞的细胞膜对物质进出细胞具有选择透过性;细胞死亡后,细胞膜的选择透过性丧失。
三、综合题
12. (1)蛋白质;核酸;叶绿素 (2)答:实验思路:配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源),用该营养液培养作物甲,一段时间后,检测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量。
预期结果和结论:若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量,则说明作物甲偏好吸收NO3﹣;若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量,则说明作物甲偏好吸收NH4﹢。
【考点】其它细胞器的主要功能,细胞核的功能,物质跨膜运输的方式及其异同,叶绿体结构及色素的分布和作用
解:【解答】(1)蛋白质? 、 核酸 、 叶绿素都是含有氮元素的有机物,其中蛋白质在细胞质中的核糖体上合成,核酸中的DNA主要分布在细胞核中,叶绿体中的叶绿素也含有氮元素,叶黄素含C、H、O,胡萝卜素含C、H。 (2)据题可知,作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH4﹢和NO3﹣的吸收具有偏好性(NH4﹢和NO3﹣同时存在时,对一种离子的吸收量大于另一种),植物对物质的吸收量越大,则营养液中的剩余量越小,以通过配制硝酸铵为唯一氮源的营养液培养作物甲,一段时间后测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量为设计思路。理论上有两种结果,NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量或者NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量,从而总结出相应结论。 故答案为:(1)蛋白质???? 核酸???? 叶绿素 (2)实验思路:配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源),用该营养液培养作物甲,一段时间后,检测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量。 预期结果和结论:若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量,则说明作物甲偏好吸收NO3﹣;若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量,则说明作物甲偏好吸收NH4﹢。 【分析】主要考查植物生长的必需元素----氮元素。分子中含有氮元素的有机化合物通称为含氮有机物,常见的有蛋白质(多肽、氨基酸)、DNA(脱氧核苷酸)、RNA(核糖核苷酸)、NADH、NADPH、叶绿素、磷脂等。作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH4﹢和NO3﹣的吸收量不同,植物对物质的吸收量越大,则营养液中的剩余量越小,因此以检测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量为观察指标设计实验。若NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量说明吸收NO3﹣多,若NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量说明吸收NH4﹢多。据此答题。 13. (1)太阳能;初级消费者、分解者 (2)生产者净光合作用的放氧量;生产者光合作用的总放氧量;生产者呼吸作用的耗氧量
【考点】生态系统的结构,光合作用和呼吸作用的区别与联系,生态系统的能量流动
解:【解答】(1)在森林生态系统中,生产者主要是绿色植物,绿色植物可以通过光合作用将太阳能转化为化学能,将能量引入生物群落。生产者固定的能量一部分可以通过初级消费者的摄食直接流入初级消费者,一部分储存在残枝败叶或遗体里的能量可以直接流向分解者,还有一部分能量可以通过生产者的细胞呼吸进入无机环境。 (2)甲水样不透光其中的浮游植物只能进行呼吸作用消耗氧气,所以A与B的差值表示这段时间内生产者呼吸作用的耗氧量;乙水样透光其中的浮游植物即可进行光合作用释放氧气又可进行呼吸作用消耗氧气,所以C与A的差值表示这段时间内生产者净光合作用的放氧量;则C与B的差值表示这段时间内生产者净光合作用的放氧量与呼吸作用的耗氧量之和,即生产者光合作用的总放氧量。 故答案为:(1)太阳能? 初级消费者、分解者。(2)生产者净光合作用的放氧量;生产者光合作用的总放氧量;生产者呼吸作用的耗氧量。
2.净光合速率=总光合速率-呼吸速率 净光合速率:光照下测定的二氧化碳吸收或释放速率(或氧气释放或吸收速率)。
14. (1)增强 (2)降低;气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少 (3)取ABA缺失突变体植株,在正常条件下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度,预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。
将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组,在干旱条件下,一组进行ABA处理,另一组作为对照组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度,预期结果是ABA处理组气孔开度减小,对照组气孔开度不变。
【考点】影响光合作用的环境因素,渗透作用
解:【解答】(1)由题意知经干旱处理后,植物根细胞中溶质浓度增大,所以该植物根细胞的吸水能力将增强。 (2)由题意知干旱处理后叶片气孔开度减小,所以CO2吸收量减少,光合作用速率会降低 (3)取ABA缺失突变体植株,在正常情况下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度。预期结果干旱处理前后气孔开度不变。 将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组,在干旱情况下,一组进行ABA处理,另一组做对照组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小,对照组气孔开度不变.。 故答案为:(1)增强 ?(2)降低 ??叶片气孔导度减小,CO2吸收量减少,所以光合速率下降 ? (3)取ABA缺失突变体植株,在正常情况下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度。预期结果干旱处理前后气孔开度不变。 将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组,在干旱情况下,一组进行ABA处理,另一组做对照组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小,对照组气孔开度不变.。 【分析】(1)植物根部吸水主要靠主动运输吸收大量无机盐,使得自身细胞的浓度大于土壤浓度,从而让水顺浓度梯度运输进入细胞,所以细胞浓度越大,吸收能力越强。 (2)叶片气孔导度直接决定了可以从空气中吸收的CO2的量。
15. (1)转录;tRNA (2)类囊体;【H】;C5(五碳化合物) (3)①②③④ (4)吸水涨破
【考点】光合作用的过程和意义,影响光合作用的环境因素,渗透作用,遗传信息的转录,遗传信息的翻译
解:【解答】(1)DNA的遗传信息到RNA上通过的过程是转录,转录完成后再通过核糖体上的翻译形成小亚基。大亚基基因表达过程中需要一种mRNA,61种tRNA,故需要RNA种类最多的是tRNA。 (2)光合作用过程中合成ATP是在叶绿体的类囊体薄膜上完成。光合作用时作为还原剂的为[H]。在卡尔文循环中需要循环的物质为C5和ATP,所以该空填C5。 (3)①外界环境的CO2浓度,直接影响二氧化碳的固定,间接影响C3的还原,进而影响C5的浓度,故①符合题意 ②叶绿体接受的光照强度,直接影响光反应产生的[H]和ATP,间接影响C3的还原,进而影响C5的浓度,故②符合题意; ③磷酸根离子浓度,直接影响ATP的合成,间接影响C3的还原以及C3-II输出速度,进而影响C5的浓度,故③符合题意; ④酶R催化X与02结合产生C2化合物的强弱;直接影响酶R催化二氧化碳的固定,间接影响C3的还原,进而影响C5的浓度,故④符合题意; (4)光合作用合成的糖类,如以大量可溶性糖的形式存在,则叶绿体的的渗透压会增大,从外界环境中吸水,导致叶绿体吸水涨破。 故答案为: (1). 转录?? ?tRNA; (2). 类囊体薄膜?? ?[H]?? .C5(五碳化合物);(3). ①②③④; (4).吸水涨破
【分析】(1)转录翻译的比较 (2)光合作用相关知识点
四、实验探究题
16. (1)全能性(或答:形成完整植株所需的全部基因) (2)形成层容易诱导形成愈伤组织 (3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同;分化(或答:再分化) (4)诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用 (5)遗传特性;无性
【考点】叶绿体结构及色素的分布和作用,植物组织培养的过程
解:【解答】(1)细胞全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整生物体的潜能。在多细胞生物中,每个体细胞的细胞核都含有个体发育的全部基因,只要条件许可,都可发育成完整的个体。 (2)形成层细胞分裂能力强,细胞的全能性高,更容易诱导形成愈伤组织 (3)植物组织培养中,形成愈伤组织(脱分化)和诱导愈伤组织分化(再分化)时会用到生长素和细胞分裂素,只是两个时期所用激素的种类和浓度会有差别,脱分化过程中需要细胞增殖,所以生长素/细胞分裂素浓度比率会高一点,再分化时细胞分裂素/生长素浓度比率会高一点,因为细胞分裂素可以促进细胞分化,诱导组织生根发芽. (4)再分化需要在光照环境下进行,以诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用。 (5)植物的组织培养是根据植物细胞具有全能性这个理论,近几十年来发展起来的一项无性繁殖的新技术,是细胞有丝分裂的结果,遗传物质没有发生改变。 故答案为:(1)全能性(或答:形成完整植株所需的全部基因);(2)形成层容易诱导形成愈伤组织;(3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同??? 分化(或答:再分化);(4)诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用;(5)遗传特性??? 无性。 【分析】一个植物体的全部细胞,都是从受精卵经过有丝分裂产生的。受精卵是一个有着特异性的细胞,它具有本种植物所特有的全部遗传信息。因此,植物体内的每一个体细胞也都具有和受精卵完全有样的DNA序列和相同的细胞质环境。当这些细胞在植物体内时,全部遗传信息仍然被保存在DNA的序列链之中,一旦脱离了原来器官组织的束缚,成为游离状态,在一定的营养条件和植物激素的诱导下,细胞的全能性就能表现出来。于是就像一个受精卵那样,由单个细胞形成愈伤组织,然后成为胚状体,再进而长成一棵完整的植株。一般来说,细胞全能性高低与细胞分化程度有关,分化程度越高,细胞全能性越低,全能性表达越困难,。植物细胞全能性高于动物细胞,而生殖细胞全能性高于体细胞。幼嫩的细胞全能性高于衰老的细胞。细胞分裂能力强的全能性高于细胞分裂能力弱的。 植物的组织培养是根据植物细胞具有全能性这个理论,近几十年来发展起来的一项无性繁殖的新技术。植物的组织培养指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞,原生质体等,在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。主要包括脱分化与再分化两个阶段:已分化的细胞经过诱导后失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程叫脱分化,需要在无光环境下进行,这种未分化的细胞排列疏松而无规则,是一团无定形的薄壁细胞,称为愈伤组织。将处于脱分化状态的愈伤组织移植到合适的培养基(分化培养基)上继续培养,愈伤组织就会重新进行分化,并形成具有根、茎、叶的完整植株。这个过程就叫植物细胞的再分化,需要在光照环境下进行。 17. (1)牛肉膏、蛋白胨;X (2)下降;不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的细菌能够增殖 (3)稀释涂布平板法 (4)能量;合成其他物质的原料
【考点】有氧呼吸的过程和意义,测定某种微生物的数量,培养基对微生物的选择作用,培养基概述及其分类
解:【解答】(1)Ⅰ号培养基中含有N元素的物质只有牛肉膏蛋白胨,Ⅱ、Ⅲ号培养基中氯化钠,硝酸铵和其他无机盐都不含碳元素,所以惟一碳源只能是有机物X。 (2)Ⅱ号液体培养基中惟一碳源为有机物X,所以不能分解有机物X的细菌无法获得碳元素,故其无法合成细胞所需的有机物,细胞将会死亡。 (3)该问的关键点在于计数,但是由于平板划线法不能计数,而稀释涂布平板法能计数,所以该空填稀释涂布平板法。 (4)丙酮酸为呼吸作用的原料,且元素组成为C,H,O,所以能为细菌生长提供能量和碳源。 故答案为:(1)牛肉膏蛋白胨 ?有机物X? (2)下降 不能降解有机物X的细菌无法繁殖 (3)稀释涂布平板法 (4)能量和碳源 【分析】1.培养基的概念、种类及营养构成 (1)概念:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质。 (3)营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。 2、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法:计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。 3、接种方法:平板划线法和稀释涂布法。 (1)平板划线操作: ①挑取他含菌样品:选用平整、圆滑的接种环,按无菌操作法挑取少量菌种。 ②划A区:将平板倒置于煤气(酒精)灯旁,左手拿出皿底并尽量使平板垂直于桌面,有培养基一面向着煤气灯(这时皿盖朝上,仍留在煤气灯旁),右手拿接种环先在A区划3—4条连续的平行线(线条多少应依挑菌量的多少面定)。划完A区后应立即烧掉环上的残菌,以免因菌过多而影响后面各区的分离效果。在烧接种环时,左手持皿底并将其覆盖在皿盖上方(不要放入皿盖内),以防止杂菌的污染。 ③划其他区:将烧去残菌后的接种环在平板培养基边缘冷却一下,并使B区转到上方,接种环通过A区(菌源区)将菌带到B区,随即划数条致密的平行线。再从B区作C区的划线。最后经C区作D区的划线,D区的线条应与A区平行,但划D区时切勿重新接触A、B区,以免极该两区中浓密的菌液带到D区,影响单菌落的形成。随即将皿底放入皿盖中。烧去接种环上的残菌。 ④等平板凝固后,将平板倒置。 (2)稀释涂布法:是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,在适宜条件下培养。在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落。能够测定样品中活菌数的方法是:稀释涂布平板法。
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