专题07 细胞的代谢（2019人教版）-【好题汇编】备战2024-2025学年高二生物下学期期末真题分类汇编（人教版2019）

专题07 细胞的代谢 1．（23-24高二下·辽宁葫芦岛·期末）黑藻可用作生物学实验材料，下列说法错误的是（    ） A．黑藻叶片薄、叶绿体较大、便于观察，分布广、易取材 B．观察黑藻的细胞质流动时以液泡的运动为标志 C．若实验时室温提高，黑藻细胞质的流动速度加快 D．黑藻是观察质壁分离和质壁分离复原实验的良好材料 【答案】B 【分析】生物材料的选取是试验成功的关键，黑藻作为一种绿色高等植物，有很多优点，比如，叶肉细胞呈单层，叶绿体大而清晰，代谢旺盛，做试验时操作容易，原料容易获取，在河流、池塘、很多，并且花鸟鱼虫市场都有出售。因此黑藻可谓一材多用，不愧为生物实验的好材料。 【详解】A、黑藻作为一种绿色高等植物，有很多优点，比如，叶肉细胞呈单层，叶绿体大而清晰，代谢旺盛，做试验时操作容易，原料容易获取，在河流、池塘、很多，并且花鸟鱼虫市场都有出售，A正确； B、观察黑藻的细胞质流动时以叶绿体的运动为标志，B错误； C、温度升高，分子运动加快，故适当提高温度可提高黑藻细胞质的流动速度，C正确； D、黑藻叶肉细胞呈单层，有大液泡，有细胞壁，是进行质壁分离以及质壁分离复原实验的良好材料，D正确。 故选B。 2．（23-24高二下·黑龙江大庆·期末）为探究植物耐寒机制，某研究小组以洋葱鳞片叶外表皮为实验材料，先分别在常温与低温（4℃）下处理24小时，然后在常温下进行质壁分离实验，结果如表： 初始细胞质壁分离所需时间/秒 相同时间质壁分离细胞占比/% 相同时间液泡长度与细胞长度比值/% 常温处理组 80 100 41 4℃低温处理组 166 35 80 下列有关实验的叙述错误的是（    ） A．液泡长度与细胞长度比值越大，说明细胞失水越多，质壁分离程度越大 B．质壁分离实验过程需将实验材料置于同种外界溶液中 C．由实验结果推测，植物细胞可通过增加细胞液浓度适应低温环境 D．初始细胞质壁分离所需时间长短与细胞内外溶液浓度差有关 【答案】A 【分析】渗透作用需具备两个条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。质壁分离和质壁分离复原中水分子移动速度主要受膜两侧溶液的浓度差影响。成熟的植物细胞构成渗透系统，可发生渗透作用。质壁分离的原因：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层。最早出现质壁分离所需时间越长，说明细胞液浓度相对越大，与外界溶液的浓度差越小。 【详解】A、液泡长度与细胞长度比值越大，说明细胞失水越少，质壁分离程度越小，A错误； B、该实验的自变量是温度，外界溶液的种类是无关变量，因此质壁分离实验过程需将实验材料置于不同温度条件下的同种外界溶液中，B正确； C、表中数据表明，与常温状态相比，4℃处理的植物细胞的失水速率和质壁分离程度都降低，因此得出推论：植物细胞可能通过增加细胞液的浓度（如低温下淀粉分解成可溶性糖增多），使细胞失水减少，适应低温环境，C正确； D、初始细胞质壁分离所需时间长短与细胞内外溶液浓度差有关，细胞内外溶液浓度差越大，初始细胞质壁分离所需时间越短，反之越长，D正确。 故选A。 3．（23-24高二下·河北·期末）鲜切水果容易出现褐变现象，这与过氧化物酶（POD）和多酚氧化酶（PPO）在有氧条件下催化酚类物质经一系列反应转化为多聚色素有关。细胞中的酚类物质可被聚乙烯吡咯烷酮（PVPP）去除。下列叙述正确的是（    ） A．POD和PPO参与代谢反应会消耗活化能 B．POD和PPO催化不同的反应体现了酶的高效性 C．浸水或低温冷藏可减缓鲜切水果的褐变程度 D．PVPP应用于水果保鲜的机理与低温冷藏的相同 【答案】C 【分析】酶是活细胞产生的有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶具有高效性、专一性和作用条件温和的特点。 【详解】A、酶作为生物催化剂，其主要作用是降低化学反应的活化能，使反应更容易进行，但酶本身并不消耗活化能，A错误； B、酶的高效性是指酶能够显著加快反应速率，但并不意味着一种酶只能催化一种反应。POD和PPO催化不同的反应，这体现了酶的专一性，即每种酶只能催化特定种类的化学反应，B错误； C、鲜切水果的褐变现象与过氧化物酶（POD）和多酚氧化酶（PPO）的活性有关。这些酶在有氧条件下会催化酚类物质转化为多聚色素，导致水果褐变。浸水可以减少水果表面的氧气浓度，从而抑制酶的活性；低温冷藏则可以降低酶的活性温度，同样可以减缓酶的催化作用，C正确； D、聚乙烯吡咯烷酮（PVPP）能够去除细胞中的酚类物质，从而阻断了酚类物质被酶催化转化为多聚色素的途径，达到保鲜的目的。而低温冷藏则是通过降低酶的活性来减缓反应速率，从而保鲜。两者的机理并不相同，D错误。 故选C。 4．（23-24高二下·河北·期末）下列有关细胞呼吸及其原理应用的叙述，错误的是（    ） A．酒精发酵会产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的物质 B．酵母菌无氧呼吸会产生使酸性重铬酸钾溶液变为灰绿色的物质 C．稻田需要定期排水，主要是避免缺氧产生的乳酸毒害水稻幼根 D．地窖中甘薯的呼吸作用会增加密闭环境内CO2浓度，有利于储藏 【答案】C 【分析】探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理是：1、酵母菌是兼性厌氧型生物；2、酵母菌呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水鉴定，因为CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，或使澄清石灰水变浑浊；3、酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用重铬酸钾鉴定，由橙色变成灰绿色。 【详解】A、二氧化碳会使溴麝香草酚蓝水溶液变黄，酒精发酵是会产生二氧化碳使溴麝香草酚蓝溶液变黄，A正确； B、酵母菌无氧呼吸会产生酒精，使酸性重铬酸钾溶液变为灰绿色，B正确； C、稻田定期排水是为了防止水稻根无氧呼吸产生酒精而导致烂根，C错误； D、地窖中甘薯的呼吸作用会增加密闭环境内CO2浓度，可以抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗，有利于贮藏，D正确。 故选C。 5．（23-24高二下·河北·期末）在氧气充足的条件下，癌细胞的能量供应仍主要依赖效率较低的糖酵解途径，并产生大量乳酸。甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GAPDH）是该途径中的一个关键酶。下列叙述正确的是（    ） A．癌细胞无氧呼吸时，葡萄糖中的能量只有小部分转移到乳酸中 B．有氧或无氧条件下，癌细胞进行细胞呼吸都能产生大量ATP C．癌细胞无氧呼吸产生乳酸的主要场所是线粒体基质 D．用GAPDH活性抑制剂治疗癌症可能会影响正常细胞的代谢 【答案】D 【分析】细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型，其中有氧呼吸指细胞在O2的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程，场所在细胞质基质和线粒体；无氧呼吸只在细胞质基质中进行。 【详解】A、癌细胞无氧呼吸时，葡萄糖中能量大部分储存在乳酸中，少部分释放，而释放的能量大部分以热能形式散失，少部分生成ATP，A错误； B、据题干信息分析可知，在氧气充足的条件下，癌细胞的能量供应仍主要依赖效率较低的糖酵解途径，即主要进行无氧呼吸释放的少量能量，合成少量ATP，B错误； C、癌细胞无氧呼吸产生乳酸的过程是在细胞质基质中进行的，C错误； D、甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GAPDH）是糖酵解途径中的一个关键酶，抑制GAPDH的活性会使癌细胞代谢减弱，可能也会同时影响正常细胞的代谢，D正确。 故选D。 6．（23-24高二下·河北保定·期末）“庄稼百样巧，肥是无价宝”。下列相关叙述错误的是（　　） A．农作物在施肥前往往需要松土，松土能增强根的呼吸作用 B．施肥后适当浇水，有利于肥中无机盐溶解从而利于根系吸收 C．有机肥能为农作物提供有机物和二氧化碳，有助于农作物生长 D．农作物从肥料中获得的无机盐大多以离子的形式存在于细胞中 【答案】C 【分析】合理施肥：合理施肥是实现高产、稳产、低成本，环保的一个重要措施。要做到因土施磷、看地定量；根据各类作物需肥要求，合理施用；掌握关键、适期施氮；深施肥料、保肥增效；有机肥与无机肥配合施用。 【详解】A、松土的主要目的是增加土壤中的氧气含量，根系进行呼吸作用需要氧气，而松土可以减少土壤紧实度，使空气更容易渗透到土壤中，从而增强根的呼吸作用，呼吸作用旺盛有利于根系的生长和对养分的吸收，A正确； B、施肥后，肥料中的无机盐需要溶解在水中才能被植物根系吸收。适当浇水可以加速无机盐的溶解，形成土壤溶液，使根系更容易吸收到这些养分，B正确； C、有机肥在土壤中经过微生物的分解作用，会释放出二氧化碳和无机盐等养分供植物吸收利用。然而，有机肥本身并不能直接为农作物提供有机物，植物通过光合作用合成自身所需的有机物，而不是从土壤中直接吸收，C错误； D、农作物从肥料中获得的无机盐，在进入植物体后，大多会溶解在细胞液中，以离子的形式存在，这些离子在细胞内参与各种生理活动，对植物的生长和发育起着重要作用，D正确。 故选C。 7．（23-24高二下·河北·期末）某同学从新鲜菠菜叶提取和分离光合色素的结果如图所示，其中甲～丁为色素带。下列分析错误的是（    ） A．丁的带宽最小，其色素在层析液中的溶解度最大 B．甲～丁的颜色依次为黄绿色、蓝绿色、黄色和橙黄色 C．避免滤液细线触及层析液是实验成功的关键操作之一 D．未加SiO2或未重复画滤液细线会导致色素带颜色变深 【答案】D 【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素，溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。 【详解】A、分离色素原理为各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素，溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢，由此可知，丁在层析液中的溶解度最大，A正确； B、滤纸条从上到下依次是：丁胡萝卜素（橙黄色）、丙叶黄素（黄色）、乙叶绿素a（蓝绿色）、甲叶绿素b（黄绿色），B正确； C、层析时滤液细线不能触及层析液，否则色素溶于层析液中，不能在滤纸条上扩散，故避免滤液细线触及层析液是实验成功的关键操作之一，C正确； D、研磨时未加SiO2会使研磨不充分，色素释放的少，画滤液细线时未重复画，造成滤液细线所含色素含量过少，故未加SiO2或未重复画滤液细线会导致色素带颜色变浅，D错误。 故选D。 8．（23-24高二下·山东泰安·期末）如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述错误的是（    ）    A．A点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体 B．B点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等 C．已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，如图表示该植物处于25℃环境中，则将温度提高到30℃时，A点上移，B点左移，D点上移 D．当植物缺Mg时，B点将向右移 【答案】C 【分析】结合题意分析图，图中A点只进行呼吸作用，B表示光合作用的补偿点，此时光合作用等于呼吸作用，C点表示光合作用的饱和点，D表示净光合速率。 【详解】A、A点时为叶肉细胞只进行呼吸作用，因此叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体，A正确； B、B点时氧气的吸收量和释放量为0，表明叶绿体产生的氧气刚好利用于线粒体的呼吸作用，因此光合作用强度等于呼吸作用强度，B正确； C、根据题意可知：温度从25℃提高到30℃后，光合速率减慢，呼吸速率加快。图中A点代表呼吸速率，现呼吸速率加快，故A点上移；由于光合速率减慢，呼吸速率加快，因此B点右移；D点表示最大光合速率，现光合速率减慢，故D点上移，C错误； D、B点表示光合速率等于呼吸速率，当植物缺Mg时，光合速率降低，只有增大光照强度才能提高光合速率，才能等于呼吸速率，即植物缺Mg时，B点将向右移动，D正确。 故选C。 二、多选题 9．（23-24高二下·河北·期末）为观察植物细胞的质壁分离及复原，某实验小组用物质的量浓度为2mol·L-1的乙二醇溶液和2mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，得到其原生质体相对体积变化情况，如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．该实验不能选用植物根尖分生区的细胞 B．a~b段，细胞的失水量逐渐增多，渗透压逐渐增大 C．a~e段，细胞的吸水能力逐渐增强，细胞在e点开始吸收乙二醇 D．e~c段，细胞保有生理活性，细胞逐渐恢复到原状 【答案】ABD 【分析】由图可知，某种植物细胞处于乙二醇溶液中，外界溶液浓度高于细胞液浓度，发生质壁分离，原生质体体积变小，细胞液浓度增大；同时乙二醇溶液以自由扩散的方式进入细胞，细胞液浓度增加，细胞吸水，一段时间后发生质壁分离复原。 【详解】A、根尖分生区细胞不具有中心大液泡，故观察植物细胞的质壁分离及复原，不应选用植物根尖分生区的细胞，A正确； B、ab段时间内原生质体相对体积减小，说明细胞的失水量逐渐增多，渗透压逐渐增大，B正确； C、a~e段，随着细胞失水量的增多，细胞液的渗透压逐渐增大，细胞的吸水能力逐渐增强，但是，细胞开始吸收乙二醇是从a点开始的，C错误； D、e~c段，细胞原生质体相对体积逐渐增大，说明细胞保有生理活性，发生了质壁分离的主动复原，D正确。 故选ABD。 10．（23-24高二下·河南新乡·期末）图Ⅰ、图Ⅱ为细胞中由转运蛋白介导的物质跨膜运输的示意图。下列叙述正确的是（    ）    A．图Ⅰ中的载体蛋白每次转运时都会发生自身构象的改变 B．图Ⅰ中的载体蛋白只允许与自身结合部位相适应的分子或离子通过 C．图Ⅱ中的通道蛋白每次运输时分子或离子均需要与通道蛋白结合 D．图Ⅱ中的通道蛋白只允许与自身通道的直径和形状相适配的物质通过 【答案】ABD 【分析】小分子物质进出细胞的方式主要为自由扩散、协助扩散和主动运输。气体分子和一些脂溶性的小分子可发生自由扩散；葡萄糖进入红细胞、钾离子出神经细胞和钠离子进入神经细胞属于协助扩散，不需要能量，借助于载体进行顺浓度梯度转运；逆浓度梯度且需要载体和能量的小分子运输方式一般为主动运输。 【详解】AB、溶质分子经过载体蛋白时其构象发生改变，载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，AB正确； CD、通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，溶质分子经过通道蛋白时不需要与通道蛋白结合，C错误、D正确。 故选ABD。 11．（23-24高二下·河北·期末）研究人员提取了菠菜叶绿体的类囊体并放入pH=4的缓冲液中，置于黑暗条件一段时间后使H+在类囊体内外渗透平衡。再将类囊体转移到pH=8的缓冲液中并加入ADP和Pi，可检测到ATP生成，而对照组未检测到ATP生成，实验过程如图所示。下列分析错误的是（    ）      A．该实验模拟的是希尔反应 B．加入缓冲液的目的是维持酶的活性稳定 C．光反应产生ATP所需的能量可源于H+浓度梯度 D．对照组缺乏光照导致类囊体不能产生ATP 【答案】ABD 【分析】光合作用的光反应过程的场所是类囊体薄膜，在光下水被分解为还原氢与氧气，同时合成ATP，且其合成ATP与膜内外存在H+梯度（H+浓度差）有关。 【详解】A、希尔从细胞中分离出叶绿体，在加入铁盐或其他氧化剂的条件下照光后发现，即使不提供CO2叶，叶绿体也可以释放O2，这一过程被称为希尔反应，而该实验室探究光反应产生ATP的原理，因此，该实验模拟的不是希尔反应，A错误； B、加入缓冲液的目的是维持pH的稳定，B错误； C、实验组中类囊体内外存在H+浓度梯度，结果能产生ATP，而对照组中类囊体内外没有H+浓度梯度，结果不能产生ATP，说明光反应产生ATP所需的能量可源于H+浓度梯度，C正确； D、实验组和对照组都没有光照，但实验组能产生ATP，对照组缺乏H+浓度梯度导致类囊体不能产生ATP，D错误。 故选ABD。 12．（23-24高二下·辽宁朝阳·期末）下图甲、乙分别为某植物在不同温度和光照强度下（其余条件相同）测得相关指标的变化曲线（单位：mmol·cm-2·h-1）下列叙述不正确的是（　　） A．图甲30℃时，该植物固定CO2的速率为8 mmol·cm-2·h-1 B．图甲40℃条件下，若黑夜和白天时间相等，该植物能正常生长 C．图乙是该植物在30℃时测得的CO2吸收量随光照强度的变化 D．图乙中F点为该条件下的光饱和点，此时若增加光照强度，该点不移动 【答案】ABD 【分析】分析图甲中，实线表示吸收CO2速率，为净光合作用速率，虚线为CO2产生速率，表示呼吸作用速率，40°C时净光合速率等于呼吸速率；图乙中，呼吸速率为2mmol·cm-2·h-1，处于光饱和点时总光合作用为10mmol·cm-2·h-1。 【详解】A、图甲中，实线表示吸收二氧化碳速率，为净光合作用速率，虚线为CO2产生速率，表示呼吸作用速率，图甲30°C时，该植物固定CO2的速率为8+2=10mmol·cm-2·h-1，A错误； B、图甲40°C条件下，植物净光合速率和呼吸速率相等，若白天和黑夜时间相等，则有机物不会积累，植物不能生长，B错误； C、图乙中植物的CO2最大吸收量为8，结合图甲，可知图2是该植物在30°C时测得的CO2吸收量随光照强度的变化，C正确； D、图乙中F点所对应的光照强度为该条件下的光饱和点，D错误。 故选ABD。 13．（23-24高二下·河北·期末）夏季在温室栽培黄瓜常伴随高温胁迫，为给越夏黄瓜生产技术提供理论依据，科研人员对不同条件下温室黄瓜叶片光合作用的长期变化展开研究。下列叙述错误的是（    ）    A．该实验的自变量为温度、增施的CO2浓度，无关变量为光照强度等 B．由图可知，在高温条件下，增施CO2可一定程度解除高温对光合速率的抑制 C．为充分利用呼吸作用产生的CO2，实践中应尽可能增大种植密度 D．单独高温处理时黄瓜叶片净光合速率最低，主要原因是高温使酶失活 【答案】ACD 【分析】图形分析：自变量为温度、二氧化碳浓度和处理天数，因变量为净光合速率，图中可以看出，在3～9天期间，不同处理组黄瓜叶片净光合速率从高到低依次是：高温+高浓度CO2组＞高温+中浓度CO2组＞常温通风组＞高温组。 【详解】A、结合图示可知，该实验的自变量为温度、增施的CO2浓度和处理天数，无关变量为光照强度等，因变量是净光合速率，A错误； B、对比2、3和2、4可知，高温下增施二氧化碳可解除高温对光合速率的抑制，B正确； C、实践中应合理密植，种植密度过大不会增加有效光合作用面积，反而会增加呼吸消耗，进而导致产量下降，C错误； D、单独高温处理时黄瓜叶片净光合速率最低，主要原因是高温条件下呼吸作用增强，因而增加了呼吸消耗，导致产量下降，D错误。 故选ACD。 三、解答题 14．（23-24高二下·河北保定·期末）研究人员为探究不同遮光对甜樱桃光合特性和果实风味的影响，筛选最适合甜樱桃生长的光照条件。使用遮光网覆盖树体顶端模拟不同光照强度，设全光照（CK）、遮光率15%（A）、遮光率35%（B）、遮光率45%（C）共4组处理，实验结果如表所示。 处理 总光合色素（mg·g-1） 可溶性糖（mg·g-1） 可滴定酸（mg·g-1） 糖酸比 表观量子效率（μmol·m-2·s-1） 净光合速率μmolCO2·m2·s-1） 叶片温度（℃） CK 2.07 104 5.5 18.86 0.081 11.1 30.2 A 2.08 107 4.8 22.0 0.089 12.3 28.3 B 2.21 104 5.9 17.5 0.078 10.9 25.3 C 2.36 100 5.7 17.4 0.069 10.2 25.2 注：糖、酸含量和比值决定果实风味；表观量子效率：反映叶片利用弱光的能力，其值大表明利用弱光的能力强。回答下列问题： (1)甜樱桃的光合色素位于叶绿体的 ，提取光合色素的原理是 ，经提取后测定光合色素的含量。 (2)测定甜樱桃的净光合速率是以 为指标；已知A组和CK组总光合速率相差不大，但A组的净光合速率显著高于CK组，其原因可能是 。 (3)据表分析，提高甜樱桃果实风味最佳的处理组是 ，理由 。 (4)据表分析，随着遮光率上升，甜樱桃利用弱光的能力变 ；其中C组处理的表观量子效率显著降低，可能的原因有哪几项 。（A．光合色素含量降低；B．叶片温度过高导致酶的活性降低；C．重度遮光下光合酶活性减弱；D．重度遮光下利用弱光的能力弱）。 【答案】(1) 类囊体薄膜 绿叶中的色素能溶于有机溶剂无水乙醇中 (2) 二氧化碳的吸收量 A组的温度低于对照组，呼吸速率较慢，消耗的有机物较少 (3) A组 A组的糖酸比最高 (4) 弱 CD 【分析】CK组为对照组，实验组为A～C组，且A～C组的遮光率逐渐上升。由表中数据可知，A组的糖酸比和表观量子效率都最大，因此A组的风味最佳、利用弱光的能力最强。 【详解】（1）光合色素位于叶绿体的类囊体薄膜上。提取光合色素的原理是：绿叶中的色素能够溶于有机溶剂无水乙醇中。 （2）净光合速率的表示方法有二氧化碳的吸收量、氧气的释放量、有机物的积累量。图中测定甜樱桃的净光合速率是以二氧化碳的吸收量为指标。A组和CK组总光合速率相差不大，但是A组的温度低于对照组（CK组），呼吸速率较慢，消耗的有机物较少，导致A组的净光合速率显著高于CK组。 （3）因为糖、酸含量和比值决定果实风味，糖酸比越大，风味越佳，而A组的糖酸比最高，所以提高甜樱桃果实风味最佳的处理组是A组。 （4）表观量子效率，反映叶片利用弱光的能力，其值大表明利用弱光的能力强。 表中信息显示：A～C组，随着遮光率上升，表观量子效率逐渐降低，说明甜樱桃利用弱光的能力变弱。其中C组处理的表观量子效率显著降低，可能是因为：重度遮光下光合酶活性减弱，利用弱光的能力减弱，CD正确；遮光条件下，光合色素的含量通常会增多，叶片温度会降低，AB错误。 故选CD。 15．（23-24高二下·云南曲靖·期末）在一定浓度的CO2和适当温度条件下，测定植物叶片在不同光照条件下的光合作用速度，给出了光照强度与该植物叶片光合作用速度的关系和CO2的转移方向图，分析下图并回答问题： (1)在图1中b点所示条件下，该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位是 。 (2)在图1中，在c点时，叶绿体中ADP的移动方向是从 移向 。 (3)在一昼夜中，将该植物叶片置于8k1x光照下10小时，其余时间置于黑暗中，则每100cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为 mg;将该植物叶片从光下移到黑暗中，叶绿体中C3化合物含量短时间内将 。 (4)若已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25°C和30°C,上图曲线表示该植物在30°C时光合作用速度与光照强度的关系。若将温度降低到25°C的条件下（原光照强度和CO2浓度不变），理论上b点将向 移动。 (5)图1曲线中a、c两点所代表的光合作用强度分别与图2甲、乙、丙、丁的对应关系是：a点和c点分别对应 。 (6)由图1可知，在b点时，该植物叶肉细胞内光合作用强度 （填大于、小于、等于）细胞呼吸强度。 【答案】(1)叶绿体、线粒体、细胞质基质 (2) 叶绿体基质 类囊体薄膜 (3) 36 上升 (4)左 (5)乙、丁 (6)大于 【分析】1、图1是植物光合作用速率与光照强度之间的关系，曲线表明，在一定的范围内，随光照强度增加，光合作用速率增强，超过一定强度后，随光照强度增加，光合作用速率不再增强，a点是呼吸强度，b点是光的补偿点，此时光合速率与呼吸速率相等，c点是光的饱和点。 2、分析图2可知，甲中线粒体产生的二氧化碳一部分进入叶绿体，一部分排除细胞外，说明光合作用小于呼吸作用；乙中线粒体产生的二氧化碳全部排除细胞外，说明细胞只进行呼吸作用，不进行光合作用；丙图线粒体产生的二氧化碳正好被叶绿体吸收，说明光合作用与呼吸作用相等；丁图中叶绿体吸收的二氧化碳来自线粒体和细胞外，说明光合作用大于呼吸作用。 【详解】（1）由图可知，b点是光的补偿点，此时光合速率与呼吸速率相等，细胞既进行呼吸作用，又进行光合作用，因此此时该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位是叶绿体、线粒体、细胞质基质。 （2）由图可知，c点是光的饱和点，光合作用中暗反应消耗ATP产生的ADP转移到叶绿体类囊体薄膜上合成ATP，暗反应发生的场所是叶绿体基质，因此叶绿体中ADP的移动方向是从叶绿体基质移向类囊体薄膜。 （3）由题图可知，8klx光照下，植物的净光合速率为12CO2mg/ 100cm2叶•小时，植物的呼吸速率为6CO2mg/ 100cm2叶•小时，则每100cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为12×10-6×14=36mg。将该植物叶片从光下移到黑暗中，二氧化碳固定形成三碳化合物的速度在短时间内保持不变，由于无光不能进行光反应产生ATP和[H]（NADPH），因此三碳化合物还原速度下降，叶肉细胞中三碳化合物的含量上升。 （4）30°C是呼吸作用的最适温度，温度降低到25°C，该温度是光合作用的最适温度，因而光合速率上升，呼吸速率下降，所以在较弱的光下，光合作用就可以与呼吸作用强度相等，即b点将向左移动。 （5）由图1可知，a点只有呼吸作用，c点光合作用强度大于呼吸作用强度，因此对应的图分别为乙（线粒体产生的二氧化碳全部排除细胞外，说明细胞只进行呼吸作用，不进行光合作用）、丁（叶绿体吸收的二氧化碳来自线粒体和细胞外，说明光合作用大于呼吸作用）。 （6）b点是光的补偿点，对于整个植株来说，此时光合速率与呼吸速率相等，该植物包括叶肉细胞等能进行光合作用的细胞和不能进行光合作用的细胞，该植物进行呼吸作用的细胞远多于进行光合作用的细胞，所以此时该植物叶肉细胞内光合作用强度大于细胞呼吸强度。 1．（23-24高二下·吉林松原·期末）植物在越冬期会发生一系列的代谢变化以提高抗寒能力，从而适应低温生境。下列关于植物越冬时期代谢特点的分析，不合理的是（　　） A．细胞内的自由水与结合水的比值会降低 B．细胞呼吸速率减慢，糖分等物质的消耗减少 C．合成的脱落酸含量增多以维持种子休眠 D．细胞液浓度降低以保障多种组织的水分供应 【答案】D 【分析】细胞内水的存在形式是自由水和结合水，自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用，结合水是细胞结构的主要组成成分；自由水与结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦然 【详解】A、自由水可以结冰而伤害植物，结合水则不会结冰，因此自由水与结合水的比值下降可增强植物的抗寒能力，A正确； B、细胞呼吸速率减弱，消耗的有机物减少，细胞中积累的糖分增多，有利于植物抗寒，B正确； C、冬季来临前，植物体内脱落酸的含量增多以维持种子休眠，有利于植物抗寒，C正确； D、由于提高细胞液的浓度可使植物的结冰温度降低，植物在越冬期可溶性糖含量增加可增大细胞液浓度，有利于植物抗寒，D错误。 故选D。 2．（23-24高二下·辽宁大连·期末）用物质的量浓度均为2mol•L-1乙二醇溶液和蔗糖溶液分别处理某种植物细胞，测得原生质体体积变化情况如图所示。下列叙述正确的是（    ）    A．该细胞可能是某植物根尖分生区细胞 B．AB段细胞失水，且吸水能力逐渐增大 C．C点时乙二醇开始进入细胞，细胞液浓度升高 D．A、D两点细胞液浓度相等 【答案】B 【分析】1、由图可知，某种植物细胞处于乙二醇溶液中，外界溶液浓度高于细胞液浓度，发生质壁分离，质生质体体积变小，细胞液浓度增大；随后乙二醇溶液以自由扩散的方式进入细胞，细胞液浓度增加，细胞吸水，发生质壁分离复原。 2、某种植物细胞处于蔗糖溶液中，外界溶液浓度高于细胞液浓度，发生质壁分离，质生质体体积变小；又由于蔗糖溶液浓度较大，细胞会失水过多而死亡。 【详解】A、植物根尖分生区的细胞无大液泡，不能发生质壁分离现象，图中细胞能发生质壁分离，所以不是根尖分生区的细胞，A错误； B、AB段原生质层的相对体积减少，说明细胞失水，细胞液浓度在逐渐增大，吸水能力逐渐增大，B正确； C、C点之前已经有乙二醇进入细胞，细胞液浓度升高，C错误； D、CD段为细胞的自动复原过程，说明物质乙二醇能进入细胞，由于物质乙二醇进入了细胞，细胞液的浓度增加，所以A、D两点所在时刻的植物细胞液浓度不相等，D错误。 故选B。 3．（23-24高二下·内蒙古·期末）图甲、乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种跨膜运输方式，其中通道蛋白介导的扩散比载体蛋白介导的快1000倍。下列叙述错误的是（　　） A．载体蛋白和通道蛋白介导物质运输时都不消耗能量 B．通道蛋白介导溶质分子是顺浓度梯度运输的 C．载体蛋白和通道蛋白介导运输的物质都有特异性 D．溶质分子跨膜时会与介导的载体蛋白相结合 【答案】A 【分析】转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。 【详解】A、通道蛋白只能介导被动运输(协助扩散)，有些载体蛋白介导主动运输，有些载体蛋白介导被动运输，由此可知，有些载体蛋白介导物质运输时需要消耗能量，A错误； B、通道蛋白能介导协助扩散，即通道蛋白介导溶质分子是顺浓度梯度运输的，B正确； C、载体蛋白和通道蛋白对运输的物质不同，均具有一定的特异性，C正确； D、载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变，即溶质分子跨膜时会与介导的载体蛋白相结合，D正确。 故选A。 4．（23-24高一上·四川成都·期末）某同学通过和酶催化分解来验证酶的高效性，实验结果如图所示。下列对该实验的分析，正确的是（    ）    A．酶能提供分子活化所需的能量 B．实线为加入催化分解的实验 C．若降低实验的温度，M点可能右移 D．比较两组实验结果还能说明酶具有专一性 【答案】C 【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分的酶是蛋白质，少数酶是RNA。 2、酶的特性：①高效性：②专一性：③酶的作用条件较温和。 3、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。 【详解】A、过氧化氢酶是生物催化剂，其催化原理是降低化学反应所需要的活化能，A错误； B、虚线为加入FeCl3催化H2O2分解的实验，反应速率更慢，B错误； C、若题中曲线是在最适温度下测定的，若降低温度则酶活性降低，反应时间变长，故M、N点可能右移，C正确； D、该实验说明过氧化氢酶催化效率高于FeCl3催化效率，即酶具有高效性，不能说明酶具有专一性（一种酶催化一种或一类化学反应），D错误。 故选C。 5．（23-24高二下·广东韶关·期末）果蔬在储存和运输过程中褐变的主要原因是多酚氧化酶（PPO）催化酚形成黑色素。为探究不同温度对两种PPO活性的影响，某同学设计了相关实验，结果如下图。下列叙述正确的是（    ）    A．本实验的自变量是温度，因变量是酚剩余量 B．据图分析，相同温度条件下酶A的活性更高 C．应在30℃~40℃之间设置多个温度梯度探究酶B的最适温度 D．低温可以减少储存和运输过程中的果蔬褐变 【答案】D 【分析】题图分析：本实验的目的是探究不同温度条件下两种多酚氧化酶活性的大小，本实验的自变量是温度和酶的种类，因变量是酚的剩余量；无关变量有pH、反应时间、溶液的量、酶的浓度等。 【详解】A、由题意可知，本实验的自变量是温度和酶的种类，因变量是酚剩余量，A错误； B、据图分析，相同温度条件下酶A对应酚的剩余量较多，说明其的活性更低，B错误； C、由图可知，酶活性在40℃时相对较高，应在30℃~50℃之间设置多个温度梯度探究酶B的最适温度，C错误； D、由图可知，低温条件下，多酚氧化酶活性相对较低，可以减少储存和运输过程中的果蔬褐变，D正确。 故选D。 6．（23-24高二下·河北·期末）糖酵解是将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATP生成的一系列化学反应，是有氧呼吸和无氧呼吸共有的途径。研究发现，即使在氧浓度充足条件下，癌细胞的能量供应仍主要依赖糖酵解途径，并产生大量乳酸。下列相关叙述正确的是（    ） A．糖酵解可为细胞生命活动提供大量的ATP B．有氧条件下葡萄糖在线粒体中彻底氧化为CO2和H2O C．在癌细胞中乳酸和CO2都在细胞质基质中产生 D．与正常细胞相比，癌细胞需要消耗更多的糖维持生命活动 【答案】D 【分析】细胞的呼吸方式主要分为有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸的第一阶段为糖酵解阶段，与无氧呼吸的第一个阶段是完全相同的，此时由葡萄糖发酵产生丙酮酸和[H]，释放少量的能量。氧气充足时，会继续进行有氧呼吸的三羧酸循环和电子传递链过程，而氧气不充足时会产生酒精和二氧化碳或乳酸。 【详解】A、糖酵解途径是细胞中葡萄糖分解成丙酮酸并伴有少量ATP的过程，该过程发生在细胞质基质中，A错误； B、有氧条件下葡萄糖在细胞质基质中分解成丙酮酸，而后丙酮酸进入线粒体中彻底氧化为CO2和H2O，同时会释放大量能量，B错误； C、在癌细胞中乳酸在细胞质基质中产生，CO2在线粒体中产生，C错误； D、据题意可知，即使在氧浓度充足条件下，癌细胞的能量供应仍主要依赖糖酵解途径，并产生大量乳酸，因此，与正常细胞相比，癌细胞需要消耗更多的糖维持生命活动，D正确。 故选D。 7．（23-24高二下·河北·期末）农业生产中，农作物生长所需的氮素可以NO3-的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收NO3-的速率与O2浓度的关系如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．根细胞吸收NO3-会消耗细胞代谢产生的能量 B．a点后，作物乙吸收NO3-的速率主要受载体蛋白数量的限制 C．中耕松土有利于作物甲和作物乙对NO3-的吸收 D．作物甲根细胞膜上的NO3-载体蛋白的数量比作物乙的少 【答案】D 【分析】根细胞从土壤吸收无机盐离子的方式主要是主动运输，该运输方式的特点是：从低浓度一侧运输到高浓度一 侧， 需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。 【详解】A、主动运输是低浓度向高浓度运输，需要能量的供给，由图可知，当氧气浓度小于a点时，随着O2浓度的增加，根细胞对NO3- 的吸收速率也增加，说明根细胞吸收NO3-需要消耗细胞代谢产生的能量，A正确； B、图中a点以后，随着氧浓度的增加，作物乙吸收NO3-不再增加，此时限制作物乙吸收NO3-的主要因素是是载体蛋白的数量，不再是O2浓度，B正确； C、中耕松土有利于增加土壤中的含氧量，促进根细胞的有氧呼吸，有利于作物甲和作物乙对NO3-的吸收，C正确； D、相同氧浓度条件下，作物甲吸收NO3-的速率高于作物乙，说明作物甲根细胞膜上的NO3-载体数量可能比作物乙多，D错误。 故选D。 二、多选题 8．（23-24高二下·陕西榆林·期末）下表关于实验中出现异常现象的原因分析，合理的是（　　） 选项 实验名称 实验现象 可能原因 A 绿叶中色素的提取和分离 滤纸条上未出现明显的色素条带 滤液细线没及层析液 B 探究土壤微生物对淀粉的分解作用 实验组用斐林试剂检测不出现砖红色沉淀 加斐林试剂后未水浴加热 C DNA的粗提取与鉴定 实验组试管中未出现蓝色 选择新鲜猪肝为材料 D 探究植物细胞的吸水和失水 加入清水后未出现质壁分离复原现象 使用的蔗糖浓度过高 A．A B．B C．C D．D 【答案】ABD 【分析】DNA的粗提取与鉴定原理：DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在不同浓度的 NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 mol/L 的NaCl溶液。在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作 为鉴定DNA的试剂。 【详解】A、绿叶中色素的提取和分离实验中，若滤液细线没及层析液，则滤纸条上的色素会溶于层析液，导致滤纸条上未出现明显的色素条带，A符合题意； B、探究土壤微生物对淀粉的分解作用，淀粉分解后会产生葡萄糖（还原糖），可用斐林试剂检测，若不出现砖红色沉淀，可能是由于加斐林试剂后未水浴加热导致的，B符合题意； C、新鲜猪肝细胞含有DNA，可用于DNA的粗提取和鉴定，实验组试管中未出现蓝色，可能原因是未进行沸水加热，C不符合题意； D、探究植物细胞的吸水和失水的实验，若使用蔗糖浓度过高，会导致细胞过度失水死亡，加入清水后不会出现质壁分离复原现象，D符合题意。 故选ABD。 9．（23-24高二下·吉林·期末）下图的渗透装置中，S1为1mol·L-1的蔗糖溶液，S2为蒸馏水，S3为1mol·L-1的葡萄糖溶液，一段时间后，向装置A漏斗中加入适量的蔗糖酶。假设两个装置的半透膜都只允许水和单糖通过，初始时半透膜两侧液面高度一致。下列有关叙述正确的是（    ） A．装置A漏斗中液面先上升，加酶后会继续上升而后下降最后稳定 B．若装置A半透膜面积增大一倍，则达到渗透平衡时，漏斗内外液面的高度差变大 C．装置B中的现象是S3溶液液面先上升后下降，最终两侧溶液浓度相同 D．装置B中葡萄糖分子通过半透膜从其相对含量高的一侧向相对含量低的一侧的扩散称为渗透作用 【答案】AC 【分析】渗透作用的原理是水分子等溶剂分子由单位体积中分子数多的一侧透过半透膜向单位体积内分子数少的一侧扩散，如图装置A中烧杯中S2为蒸馏水，而漏斗中S1为1mol/L的蔗糖溶液，所以烧杯中单位体积内水分子数多于漏斗中单位体积内的水分子数，所以水分子会透过半透膜由烧杯向漏斗内渗透，使漏斗内液面上升；同理，B装置中起始半透膜两侧溶液浓度不等，水分子仍然会发生渗透作用。 【详解】A、由于渗透作用，装置A漏斗中液面先上升，加酶后会继续上升而后随着蔗糖分解且分解产物透过半透膜而下降最后稳定，A正确； B、若装置A半透膜面积增大一倍，则达到渗透平衡时，漏斗内外液面的高度差不变，B错误； C、装置B中，S2为蒸馏水，S3为1mol·L-1的葡萄糖溶液，由于S3溶液浓度大于S2，故S3侧液面先上升，由于S3中的葡萄糖能够通过半透膜进入S2中，故S3液面会下降，最终S3和S2液面持平，C正确； D、渗透作用指的是水等溶剂分子经过半透膜的扩散，据此推测，装置B中葡萄糖分子通过半透膜从其相对含量高的一侧向相对含量低的一侧的扩散不属于渗透作用，D错误。 故选AC。 10．（23-24高二下·内蒙古·期末）某同学从新鲜菠菜叶提取和分离光合色素的结果如图所示，其中甲~丁为色素带。下列分析错误的是（　　） A．丁的带宽最小，其色素在层析液中的溶解度最小 B．甲~丁的颜色依次为黄绿色、蓝绿色、黄色和橙黄色 C．避免滤液细线触及层析液是实验成功的关键操作之一 D．未加SiO2或未重复画滤液细线会导致色素带颜色变深 【答案】AD 【分析】叶绿体色素的提取和分离实验： 提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。 分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素，溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。 【详解】A、分离色素原理为各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素，溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢，由此可知，丁在层析液中的溶解度最大，A错误； B、滤纸条从上到下依次是：丁胡萝卜素（橙黄色）、丙叶黄素（黄色）、乙叶绿素a（蓝绿色）、甲叶绿素b（黄绿色），B正确； C、层析时滤液细线不能触及层析液，否则色素溶于层析液中，不能在滤纸条上扩散，故避免滤液细线触及层析液是实验成功的关键操作之一，C正确； D、研磨时未加SiO2会使研磨不充分，色素释放的少，画滤液细线时未重复画，造成滤液细线所含色素含量过少，故未加SiO2或未重复画滤液细线会导致色素带颜色变浅，D错误。 故选AD。 三、实验题 11．（23-24高二下·陕西宝鸡·期末）某小组利用塑料饮水杯、充氧泵、空气过滤器、回旋式单向阀、硅胶管等材料制作的一种新型的果酒、果醋两用发酵装置，如下图。请分析回答 (1)制作果酒、果醋的微生物的代谢类型分别是 型、 型。 (2)图中 和不锈钢气泡石能为发酵罐中的培养液进行充氧操作， 能为通入的空气进行无菌过滤，从而对发酵罐中的培养液实现无菌换气。 (3)酿制果酒时一般将温度控制在 ℃，图示装置一般要先通气后紧闭软管夹，通气的目的是 。若要检测果汁发酵后是否有酒精产生，可从出料口取2mL发酵液加入试管，再滴加0.5mL 溶液，观察是否呈现灰绿色。 (4)图中排气构件由回旋式单向阀通过硅胶塞连接于排气口而成，使用前先在单向阀内装入约1/3体积冷却的开水，这样处理的主要好处有 。（至少答出两点） 【答案】(1) 异养兼性厌氧 异养好氧 (2) 充氧泵 空气过滤器 (3) 18～30 有利于酵母菌的繁殖 酸性重铬酸钾 (4)及时排出气体、防止外界杂菌的污染、通过气泡的生成了解发酵状况、排气不需要人工控制等 【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理：（1）在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖； （2）在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳; 2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 【详解】（1）参与果酒制作的微生物是酵母菌，为异养兼性厌氧型真菌，参与果醋制作的微生物是醋酸菌，为异养好氧细菌； （2）由图示装置可知，通电后的充氧泵和不锈钢气泡石能为发酵罐中的培养液进行充氧操作，空气过滤器能为通入的空气进行无菌过滤，从而对发酵罐中的培养液实现无菌换气； （3）酵母菌发酵的最适温度为18~30℃；通气目的是为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气；用酸性重铬酸钾可以检测酒精，操作步骤为从出料口取2mL发酵液加入试管，再滴加酸性重铬酸钾溶液，观察溶液是否呈现灰绿色； （4）排气构件由回旋式单向阀通过硅胶塞连接于排气口而成，使用前先在单向阀内装入约1/3体积冷却的开水，利用水封的原理，不仅能将发酵过程产生的气体及时排出发酵罐，并通过单向阀中气泡的生成了解发酵状况，还能有效隔绝外界空气对发酵介质的氧化及外界杂菌的污染，同时排气不需要人工控制，使用方便。 12．（23-24高二下·北京海淀·期末）大豆是一种光周期敏感作物，产量受日照长短变化影响较大。籽重是决定大豆产量的关键性状之一。为探究控制大豆籽重的关键基因及其光周期效应机制，科研人员展开如下研究。 (1)光不仅作为信号调节大豆种子的发育，还为植物的光合作用提供 。 (2)研究人员鉴定到一个控制大豆籽重的关键基因D，在长日照和短日照处理条件下分别检测了正常植株籽重、基因D功能缺失突变体植株（突变基因用d表示）籽重以及种子中D表达水平。结果表明：长日照条件下D对大豆籽重起抑制作用，而短日照条件下对大豆籽重不起作用。以下实验结果能为上述结论提供证据的有 （多选）。 a、长日照条件下，D在种子中表达水平很高 b、短日照条件下，D在种子中不表达或表达水平很低 c、长日照条件下，正常植株籽重明显高于突变体植株 d、短日照条件下，正常植株籽重和突变体植株无明显差异 e、任何光照条件下，D过表达植株比突变体植株产生的籽重更小 (3)已知S是一种介导蔗糖从种皮转运到胚的载体蛋白，在长日照条件下，可能与D基因表达的D蛋白存在相互作用。为研究正常植株中D蛋白与S蛋白对大豆种子积累有机物的作用，研究人员设计下图所示流程，获得下表结果。 组别 导入载体 荧光检测情况 黄色荧光 红色荧光 1 　nY和cY 　- 　+ 2 　nY-D和S-cY 　+ 　+ 3 　nY-d和S-cY 　- 　+ 4 　Ⅰ、 　- 　+ 5 　Ⅱ、 　- 　+ ①I和II导入的载体分别为 。 ②若第2组出现 荧光，则说明D蛋白和S蛋白在大豆种子质膜中存在相互作用。 ③为进一步确定D蛋白调控籽重的机制，用C蔗糖处理正常植株和突变体植株的种子12小时，检测种皮和胚中C蔗糖含量。若实验结果为 ，则支持“D蛋白抑制S蛋白功能，进而抑制蔗糖从种皮到胚的转运”。 (4)请结合本研究阐释“我国春大豆主产区是东北地区，而非长江以南地区”的原因 。 【答案】(1)能量 (2)abde (3) nY和S-cY、nY-D和cY 质膜处为叠加的红色和黄色（或“质膜处为橙色”） 正常植株种皮中的13C蔗糖含量高于突变体，但胚中的13C蔗糖含量低于突变体 (4)春季，自北向南，日照时间变长（或“大豆为短日照植物”）；长江以南地区在春季日照时间长，D基因对大豆籽重起抑制作用；而东北地区此季节日照时间短，D基因对大豆籽重不起作用 【分析】光不仅作为信号调节大豆种子的发育、还为植物的光合作用提供能量。 【详解】（1）光不仅作为信号调节大豆种子的发育、还为植物的光合作用提供能量。 （2）长日照条件下D对大豆籽重起抑制作用，而短日照条件下对大豆籽重不起作用，以下实验结果能为上述结论提供证据的有，a，长日照条件下，D在种子中表达水平很高；因为长日照条件下D对大豆籽重起抑制作用；b、短日照条件下，D在种子中不表达或表达水平很低，因为短日照条件下对大豆籽重不起作用；d、短日照条件下，正常植株籽重和突变体植株无明显差异，因为短日照条件下对大豆籽重不起作用；e、任何光照条件下，D过表达植株比突变体植株产生的籽重更小，D过表达，长日照条件下D对大豆籽重起抑制作用。 （3）①通过表格对比，可以得到I和Ⅱ导入的载体分别为nY和S-cY、nY-D和cY； ②因为nY和cY不能自组装发出黄色荧光，但它们分别连接的蛋白相互靠近时，nY和cY这两部分在空间上彼此靠近，才能被激发出荧光，所以若第2组出现质膜处为叠加的红色和黄色（或“质膜处为橙色”）则说明D蛋白和S蛋白在大豆种子质膜中存在相互作用； ③为进一步确定D蛋白调控籽重的机制，用13C蔗糖处理正常植株和突变体植株的种子12小时，检测种皮和胚中13C蔗糖含量。若实验结果为正常植株种皮中的13C蔗糖含量高于突变体，但胚中的13C蔗糖含量低于突变体则说明D蛋白和S蛋白在大豆种子质膜中存在相互作用。 （4）“我国春大豆主产区是东北地区，而非长江以南地区”的原因：春季，自北向南，日照时间变长（或“大豆为短日照植物”）；长江以南地区在春季日照时间长，D基因对大豆籽重起抑制作用；而东北地区此季节日照时间短，D基因对大豆籽重不起作用。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题07 细胞的代谢 1．（23-24高二下·辽宁葫芦岛·期末）黑藻可用作生物学实验材料，下列说法错误的是（    ） A．黑藻叶片薄、叶绿体较大、便于观察，分布广、易取材 B．观察黑藻的细胞质流动时以液泡的运动为标志 C．若实验时室温提高，黑藻细胞质的流动速度加快 D．黑藻是观察质壁分离和质壁分离复原实验的良好材料 2．（23-24高二下·黑龙江大庆·期末）为探究植物耐寒机制，某研究小组以洋葱鳞片叶外表皮为实验材料，先分别在常温与低温（4℃）下处理24小时，然后在常温下进行质壁分离实验，结果如表： 初始细胞质壁分离所需时间/秒 相同时间质壁分离细胞占比/% 相同时间液泡长度与细胞长度比值/% 常温处理组 80 100 41 4℃低温处理组 166 35 80 下列有关实验的叙述错误的是（    ） A．液泡长度与细胞长度比值越大，说明细胞失水越多，质壁分离程度越大 B．质壁分离实验过程需将实验材料置于同种外界溶液中 C．由实验结果推测，植物细胞可通过增加细胞液浓度适应低温环境 D．初始细胞质壁分离所需时间长短与细胞内外溶液浓度差有关 3．（23-24高二下·河北·期末）鲜切水果容易出现褐变现象，这与过氧化物酶（POD）和多酚氧化酶（PPO）在有氧条件下催化酚类物质经一系列反应转化为多聚色素有关。细胞中的酚类物质可被聚乙烯吡咯烷酮（PVPP）去除。下列叙述正确的是（    ） A．POD和PPO参与代谢反应会消耗活化能 B．POD和PPO催化不同的反应体现了酶的高效性 C．浸水或低温冷藏可减缓鲜切水果的褐变程度 D．PVPP应用于水果保鲜的机理与低温冷藏的相同 4．（23-24高二下·河北·期末）下列有关细胞呼吸及其原理应用的叙述，错误的是（    ） A．酒精发酵会产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的物质 B．酵母菌无氧呼吸会产生使酸性重铬酸钾溶液变为灰绿色的物质 C．稻田需要定期排水，主要是避免缺氧产生的乳酸毒害水稻幼根 D．地窖中甘薯的呼吸作用会增加密闭环境内CO2浓度，有利于储藏 5．（23-24高二下·河北·期末）在氧气充足的条件下，癌细胞的能量供应仍主要依赖效率较低的糖酵解途径，并产生大量乳酸。甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GAPDH）是该途径中的一个关键酶。下列叙述正确的是（    ） A．癌细胞无氧呼吸时，葡萄糖中的能量只有小部分转移到乳酸中 B．有氧或无氧条件下，癌细胞进行细胞呼吸都能产生大量ATP C．癌细胞无氧呼吸产生乳酸的主要场所是线粒体基质 D．用GAPDH活性抑制剂治疗癌症可能会影响正常细胞的代谢 6．（23-24高二下·河北保定·期末）“庄稼百样巧，肥是无价宝”。下列相关叙述错误的是（　　） A．农作物在施肥前往往需要松土，松土能增强根的呼吸作用 B．施肥后适当浇水，有利于肥中无机盐溶解从而利于根系吸收 C．有机肥能为农作物提供有机物和二氧化碳，有助于农作物生长 D．农作物从肥料中获得的无机盐大多以离子的形式存在于细胞中 7．（23-24高二下·河北·期末）某同学从新鲜菠菜叶提取和分离光合色素的结果如图所示，其中甲～丁为色素带。下列分析错误的是（    ） A．丁的带宽最小，其色素在层析液中的溶解度最大 B．甲～丁的颜色依次为黄绿色、蓝绿色、黄色和橙黄色 C．避免滤液细线触及层析液是实验成功的关键操作之一 D．未加SiO2或未重复画滤液细线会导致色素带颜色变深 8．（23-24高二下·山东泰安·期末）如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述错误的是（    ）    A．A点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体 B．B点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等 C．已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，如图表示该植物处于25℃环境中，则将温度提高到30℃时，A点上移，B点左移，D点上移 D．当植物缺Mg时，B点将向右移 二、多选题 9．（23-24高二下·河北·期末）为观察植物细胞的质壁分离及复原，某实验小组用物质的量浓度为2mol·L-1的乙二醇溶液和2mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，得到其原生质体相对体积变化情况，如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．该实验不能选用植物根尖分生区的细胞 B．a~b段，细胞的失水量逐渐增多，渗透压逐渐增大 C．a~e段，细胞的吸水能力逐渐增强，细胞在e点开始吸收乙二醇 D．e~c段，细胞保有生理活性，细胞逐渐恢复到原状 10．（23-24高二下·河南新乡·期末）图Ⅰ、图Ⅱ为细胞中由转运蛋白介导的物质跨膜运输的示意图。下列叙述正确的是（    ）    A．图Ⅰ中的载体蛋白每次转运时都会发生自身构象的改变 B．图Ⅰ中的载体蛋白只允许与自身结合部位相适应的分子或离子通过 C．图Ⅱ中的通道蛋白每次运输时分子或离子均需要与通道蛋白结合 D．图Ⅱ中的通道蛋白只允许与自身通道的直径和形状相适配的物质通过 11．（23-24高二下·河北·期末）研究人员提取了菠菜叶绿体的类囊体并放入pH=4的缓冲液中，置于黑暗条件一段时间后使H+在类囊体内外渗透平衡。再将类囊体转移到pH=8的缓冲液中并加入ADP和Pi，可检测到ATP生成，而对照组未检测到ATP生成，实验过程如图所示。下列分析错误的是（    ）      A．该实验模拟的是希尔反应 B．加入缓冲液的目的是维持酶的活性稳定 C．光反应产生ATP所需的能量可源于H+浓度梯度 D．对照组缺乏光照导致类囊体不能产生ATP 12．（23-24高二下·辽宁朝阳·期末）下图甲、乙分别为某植物在不同温度和光照强度下（其余条件相同）测得相关指标的变化曲线（单位：mmol·cm-2·h-1）下列叙述不正确的是（　　） A．图甲30℃时，该植物固定CO2的速率为8 mmol·cm-2·h-1 B．图甲40℃条件下，若黑夜和白天时间相等，该植物能正常生长 C．图乙是该植物在30℃时测得的CO2吸收量随光照强度的变化 D．图乙中F点为该条件下的光饱和点，此时若增加光照强度，该点不移动 13．（23-24高二下·河北·期末）夏季在温室栽培黄瓜常伴随高温胁迫，为给越夏黄瓜生产技术提供理论依据，科研人员对不同条件下温室黄瓜叶片光合作用的长期变化展开研究。下列叙述错误的是（    ）    A．该实验的自变量为温度、增施的CO2浓度，无关变量为光照强度等 B．由图可知，在高温条件下，增施CO2可一定程度解除高温对光合速率的抑制 C．为充分利用呼吸作用产生的CO2，实践中应尽可能增大种植密度 D．单独高温处理时黄瓜叶片净光合速率最低，主要原因是高温使酶失活 三、解答题 14．（23-24高二下·河北保定·期末）研究人员为探究不同遮光对甜樱桃光合特性和果实风味的影响，筛选最适合甜樱桃生长的光照条件。使用遮光网覆盖树体顶端模拟不同光照强度，设全光照（CK）、遮光率15%（A）、遮光率35%（B）、遮光率45%（C）共4组处理，实验结果如表所示。 处理 总光合色素（mg·g-1） 可溶性糖（mg·g-1） 可滴定酸（mg·g-1） 糖酸比 表观量子效率（μmol·m-2·s-1） 净光合速率μmolCO2·m2·s-1） 叶片温度（℃） CK 2.07 104 5.5 18.86 0.081 11.1 30.2 A 2.08 107 4.8 22.0 0.089 12.3 28.3 B 2.21 104 5.9 17.5 0.078 10.9 25.3 C 2.36 100 5.7 17.4 0.069 10.2 25.2 注：糖、酸含量和比值决定果实风味；表观量子效率：反映叶片利用弱光的能力，其值大表明利用弱光的能力强。回答下列问题： (1)甜樱桃的光合色素位于叶绿体的 ，提取光合色素的原理是 ，经提取后测定光合色素的含量。 (2)测定甜樱桃的净光合速率是以 为指标；已知A组和CK组总光合速率相差不大，但A组的净光合速率显著高于CK组，其原因可能是 。 (3)据表分析，提高甜樱桃果实风味最佳的处理组是 ，理由 。 (4)据表分析，随着遮光率上升，甜樱桃利用弱光的能力变 ；其中C组处理的表观量子效率显著降低，可能的原因有哪几项 。（A．光合色素含量降低；B．叶片温度过高导致酶的活性降低；C．重度遮光下光合酶活性减弱；D．重度遮光下利用弱光的能力弱）。 15．（23-24高二下·云南曲靖·期末）在一定浓度的CO2和适当温度条件下，测定植物叶片在不同光照条件下的光合作用速度，给出了光照强度与该植物叶片光合作用速度的关系和CO2的转移方向图，分析下图并回答问题： (1)在图1中b点所示条件下，该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位是 。 (2)在图1中，在c点时，叶绿体中ADP的移动方向是从 移向 。 (3)在一昼夜中，将该植物叶片置于8k1x光照下10小时，其余时间置于黑暗中，则每100cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为 mg;将该植物叶片从光下移到黑暗中，叶绿体中C3化合物含量短时间内将 。 (4)若已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25°C和30°C,上图曲线表示该植物在30°C时光合作用速度与光照强度的关系。若将温度降低到25°C的条件下（原光照强度和CO2浓度不变），理论上b点将向 移动。 (5)图1曲线中a、c两点所代表的光合作用强度分别与图2甲、乙、丙、丁的对应关系是：a点和c点分别对应 。 (6)由图1可知，在b点时，该植物叶肉细胞内光合作用强度 （填大于、小于、等于）细胞呼吸强度。 1．（23-24高二下·吉林松原·期末）植物在越冬期会发生一系列的代谢变化以提高抗寒能力，从而适应低温生境。下列关于植物越冬时期代谢特点的分析，不合理的是（　　） A．细胞内的自由水与结合水的比值会降低 B．细胞呼吸速率减慢，糖分等物质的消耗减少 C．合成的脱落酸含量增多以维持种子休眠 D．细胞液浓度降低以保障多种组织的水分供应 2．（23-24高二下·辽宁大连·期末）用物质的量浓度均为2mol•L-1乙二醇溶液和蔗糖溶液分别处理某种植物细胞，测得原生质体体积变化情况如图所示。下列叙述正确的是（    ）    A．该细胞可能是某植物根尖分生区细胞 B．AB段细胞失水，且吸水能力逐渐增大 C．C点时乙二醇开始进入细胞，细胞液浓度升高 D．A、D两点细胞液浓度相等 3．（23-24高二下·内蒙古·期末）图甲、乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种跨膜运输方式，其中通道蛋白介导的扩散比载体蛋白介导的快1000倍。下列叙述错误的是（　　） A．载体蛋白和通道蛋白介导物质运输时都不消耗能量 B．通道蛋白介导溶质分子是顺浓度梯度运输的 C．载体蛋白和通道蛋白介导运输的物质都有特异性 D．溶质分子跨膜时会与介导的载体蛋白相结合 4．（23-24高一上·四川成都·期末）某同学通过和酶催化分解来验证酶的高效性，实验结果如图所示。下列对该实验的分析，正确的是（    ）    A．酶能提供分子活化所需的能量 B．实线为加入催化分解的实验 C．若降低实验的温度，M点可能右移 D．比较两组实验结果还能说明酶具有专一性 5．（23-24高二下·广东韶关·期末）果蔬在储存和运输过程中褐变的主要原因是多酚氧化酶（PPO）催化酚形成黑色素。为探究不同温度对两种PPO活性的影响，某同学设计了相关实验，结果如下图。下列叙述正确的是（    ）    A．本实验的自变量是温度，因变量是酚剩余量 B．据图分析，相同温度条件下酶A的活性更高 C．应在30℃~40℃之间设置多个温度梯度探究酶B的最适温度 D．低温可以减少储存和运输过程中的果蔬褐变 6．（23-24高二下·河北·期末）糖酵解是将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATP生成的一系列化学反应，是有氧呼吸和无氧呼吸共有的途径。研究发现，即使在氧浓度充足条件下，癌细胞的能量供应仍主要依赖糖酵解途径，并产生大量乳酸。下列相关叙述正确的是（    ） A．糖酵解可为细胞生命活动提供大量的ATP B．有氧条件下葡萄糖在线粒体中彻底氧化为CO2和H2O C．在癌细胞中乳酸和CO2都在细胞质基质中产生 D．与正常细胞相比，癌细胞需要消耗更多的糖维持生命活动 7．（23-24高二下·河北·期末）农业生产中，农作物生长所需的氮素可以NO3-的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收NO3-的速率与O2浓度的关系如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．根细胞吸收NO3-会消耗细胞代谢产生的能量 B．a点后，作物乙吸收NO3-的速率主要受载体蛋白数量的限制 C．中耕松土有利于作物甲和作物乙对NO3-的吸收 D．作物甲根细胞膜上的NO3-载体蛋白的数量比作物乙的少 二、多选题 8．（23-24高二下·陕西榆林·期末）下表关于实验中出现异常现象的原因分析，合理的是（　　） 选项 实验名称 实验现象 可能原因 A 绿叶中色素的提取和分离 滤纸条上未出现明显的色素条带 滤液细线没及层析液 B 探究土壤微生物对淀粉的分解作用 实验组用斐林试剂检测不出现砖红色沉淀 加斐林试剂后未水浴加热 C DNA的粗提取与鉴定 实验组试管中未出现蓝色 选择新鲜猪肝为材料 D 探究植物细胞的吸水和失水 加入清水后未出现质壁分离复原现象 使用的蔗糖浓度过高 A．A B．B C．C D．D 9．（23-24高二下·吉林·期末）下图的渗透装置中，S1为1mol·L-1的蔗糖溶液，S2为蒸馏水，S3为1mol·L-1的葡萄糖溶液，一段时间后，向装置A漏斗中加入适量的蔗糖酶。假设两个装置的半透膜都只允许水和单糖通过，初始时半透膜两侧液面高度一致。下列有关叙述正确的是（    ） A．装置A漏斗中液面先上升，加酶后会继续上升而后下降最后稳定 B．若装置A半透膜面积增大一倍，则达到渗透平衡时，漏斗内外液面的高度差变大 C．装置B中的现象是S3溶液液面先上升后下降，最终两侧溶液浓度相同 D．装置B中葡萄糖分子通过半透膜从其相对含量高的一侧向相对含量低的一侧的扩散称为渗透作用 10．（23-24高二下·内蒙古·期末）某同学从新鲜菠菜叶提取和分离光合色素的结果如图所示，其中甲~丁为色素带。下列分析错误的是（　　） A．丁的带宽最小，其色素在层析液中的溶解度最小 B．甲~丁的颜色依次为黄绿色、蓝绿色、黄色和橙黄色 C．避免滤液细线触及层析液是实验成功的关键操作之一 D．未加SiO2或未重复画滤液细线会导致色素带颜色变深 三、实验题 11．（23-24高二下·陕西宝鸡·期末）某小组利用塑料饮水杯、充氧泵、空气过滤器、回旋式单向阀、硅胶管等材料制作的一种新型的果酒、果醋两用发酵装置，如下图。请分析回答 (1)制作果酒、果醋的微生物的代谢类型分别是 型、 型。 (2)图中 和不锈钢气泡石能为发酵罐中的培养液进行充氧操作， 能为通入的空气进行无菌过滤，从而对发酵罐中的培养液实现无菌换气。 (3)酿制果酒时一般将温度控制在 ℃，图示装置一般要先通气后紧闭软管夹，通气的目的是 。若要检测果汁发酵后是否有酒精产生，可从出料口取2mL发酵液加入试管，再滴加0.5mL 溶液，观察是否呈现灰绿色。 (4)图中排气构件由回旋式单向阀通过硅胶塞连接于排气口而成，使用前先在单向阀内装入约1/3体积冷却的开水，这样处理的主要好处有 。（至少答出两点） 12．（23-24高二下·北京海淀·期末）大豆是一种光周期敏感作物，产量受日照长短变化影响较大。籽重是决定大豆产量的关键性状之一。为探究控制大豆籽重的关键基因及其光周期效应机制，科研人员展开如下研究。 (1)光不仅作为信号调节大豆种子的发育，还为植物的光合作用提供 。 (2)研究人员鉴定到一个控制大豆籽重的关键基因D，在长日照和短日照处理条件下分别检测了正常植株籽重、基因D功能缺失突变体植株（突变基因用d表示）籽重以及种子中D表达水平。结果表明：长日照条件下D对大豆籽重起抑制作用，而短日照条件下对大豆籽重不起作用。以下实验结果能为上述结论提供证据的有 （多选）。 a、长日照条件下，D在种子中表达水平很高 b、短日照条件下，D在种子中不表达或表达水平很低 c、长日照条件下，正常植株籽重明显高于突变体植株 d、短日照条件下，正常植株籽重和突变体植株无明显差异 e、任何光照条件下，D过表达植株比突变体植株产生的籽重更小 (3)已知S是一种介导蔗糖从种皮转运到胚的载体蛋白，在长日照条件下，可能与D基因表达的D蛋白存在相互作用。为研究正常植株中D蛋白与S蛋白对大豆种子积累有机物的作用，研究人员设计下图所示流程，获得下表结果。 组别 导入载体 荧光检测情况 黄色荧光 红色荧光 1 　nY和cY 　- 　+ 2 　nY-D和S-cY 　+ 　+ 3 　nY-d和S-cY 　- 　+ 4 　Ⅰ、 　- 　+ 5 　Ⅱ、 　- 　+ ①I和II导入的载体分别为 。 ②若第2组出现 荧光，则说明D蛋白和S蛋白在大豆种子质膜中存在相互作用。 ③为进一步确定D蛋白调控籽重的机制，用C蔗糖处理正常植株和突变体植株的种子12小时，检测种皮和胚中C蔗糖含量。若实验结果为 ，则支持“D蛋白抑制S蛋白功能，进而抑制蔗糖从种皮到胚的转运”。 (4)请结合本研究阐释“我国春大豆主产区是东北地区，而非长江以南地区”的原因 。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$