内容正文:
第三章素养检测卷
[时间:90分钟 满分:100分]
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一、选择题(本题包括20小题,每小题2分,共40分)
1.下列关于ATP的叙述,正确的是( )
A.ATP直接为生命活动提供能量
B.ATP不含有磷酸
C.ATP的结构简式为A~P~P~P
D.植物细胞夜间不能生成ATP
22
A
【解析】ATP为直接能源物质,能直接为生命活动提供能量,A正确;ATP含有磷酸,B错误;ATP的结构简式为A-P~P~P,C错误;植物细胞夜间可以进行细胞呼吸生成ATP,D错误。
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2.若对离体的人体小肠上皮细胞施用某种毒素,使细胞对Ca2+的吸收量明显减少,而K+、葡萄糖的吸收量不受影响。这种毒素的作用对象最可能是( )
A.呼吸酶 B.Ca2+的载体蛋白
C.细胞膜中的磷脂分子 D.K+的载体蛋白
22
B
【解析】人体小肠上皮细胞对Ca2+、K+、葡萄糖的吸收方式均为主动转运,需要相应的载体蛋白协助,同时消耗能量。若施用某种毒素,使细胞对Ca2+的吸收量明显减少,而K+、葡萄糖的吸收不受影响,这说明没有影响能量供应,影响的是Ca2+的载体蛋白的功能。
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3.细胞呼吸中葡萄糖分解为丙酮酸。下列有关叙述正确的是( )
A.在线粒体内膜上进行 B.不产生CO2
C.必须在有O2条件下进行 D.合成大量ATP
【解析】细胞呼吸中葡萄糖分解为丙酮酸属于需氧呼吸或厌氧呼吸的第一阶段,需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段都发生在细胞溶胶中,A错误;在需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸和[H],产生少量ATP,不产生CO2,有无O2都能进行,B正确,C、D错误。
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B
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4.酶分子表面有一个或多个袋状的凹陷为其活性部位,只有底物分子与活性部位精确契合,催化反应才能发生。下列叙述错误的是( )
A.酶的专一性与酶的活性部位有关
B.酶在催化过程中其空间结构发生了变化
C.酶只能在细胞内发挥催化作用
D.pH过大或过小会影响酶活性部位的构象
22
C
【解析】只有底物分子与活性部位精确契合,催化反应才能发生,说明酶的专一性与酶的活性部位有关,A正确;当酶分子与底物分子结合时,酶的结构发生改变,有利于将底物转化成产物,因此有利于生化反应的进行,B正确;酶在细胞内外均能发挥催化作用,C错误;pH过大或过小都可能会影响活性中心结构,进而影响酶的活性,D正确。
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5.下列有关细胞呼吸的两种方式,叙述正确的是( )
A.需氧呼吸逐步释放能量,厌氧呼吸瞬间释放能量
B.厌氧呼吸产生少量ATP,是因为厌氧呼吸有机物中大部分能量以热能形式散失了
C.需氧呼吸产生大量ATP,是因为需氧呼吸有机物中的能量全部转移给了ATP
D.需氧呼吸产生的ATP主要来自第三阶段
22
D
【解析】需氧呼吸和厌氧呼吸均逐步释放能量,只是厌氧呼吸第二阶段不释放能量,A错误;厌氧呼吸产生少量ATP,是因为大部分能量储存在酒精或乳酸中,B错误;糖类等有机物中的能量通过细胞呼吸将其中的能量一部分转移给ATP,大多数以热能形式散失,C错误;需氧呼吸的三个阶段都能产生ATP,其中第三阶段,[H]与氧气结合生成的ATP最多,D正确。
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6.下图所示为秋季银杏叶片中叶绿素含量和类胡萝卜素含量变化。下列叙述错误的是( )
A.纸层析法不能测得图中所示数据
B.11月7日的类胡萝卜素含量高于
总叶绿素含量
C.银杏叶色变黄的原因是类胡萝卜素含量的变化
D.银杏叶色变黄与总叶绿素含量呈负相关
22
C
【解析】纸层析法可将四种光合色素分离,但不能测定色素的含量,因此不能测得图中所示数据,A正确;11月7日的类胡萝卜素含量(略高于2.30 mg·g-1)高于总叶绿素含量(约为1.4 mg·g-1), B正确;银杏叶色变黄的主要原因是总叶绿素含量降低,C错误;叶绿素呈绿色,银杏叶色变黄与总叶绿素含量呈负相关,D正确。
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7.某同学以紫色洋葱鳞片叶内表皮为材料制作临时装片,滴加一定浓度的胭脂红(一种不能通过膜结构的水溶性红色大分子色素)溶液,显微镜下观察到某细胞(具有生物活性)的形态如图所示。下列叙述正确的是( )
A.a具有全透性
B.b处的颜色为红色
C.b处的浓度可能小于c处的浓度
D.水以主动转运的方式通过a
22
C
【解析】a为细胞膜,具有选择透过性,A错误;b处的颜色为液泡的颜色,即紫色,B错误;该细胞可能失水,b处的浓度可能小于c处的浓度,C正确;水以扩散(渗透)的方式通过a,D错误。
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阅读下列材料,回答第8、9题。
酵母菌属于真菌,在有氧环境和无氧环境中都能生活,广泛分布于自然界中,尤其在葡萄等水果和蔬菜上更多。在我们的生活以及食品、制药工业中,利用酵母菌的不同呼吸方式可以获得我们所需要的不同产物,如面包、馒头、各种酒类等。某
兴趣小组设计并实施了探究酵母
菌的呼吸方式(图1)及温度对酵母
菌细胞呼吸的影响(图2)实验。
22
8.工业生产中酵母菌的大量获得和各种酒类的制作主要利用酵母菌的呼吸方式分别是( )
A.需氧呼吸、厌氧呼吸 B.需氧呼吸、需氧呼吸
C.厌氧呼吸、厌氧呼吸 D.厌氧呼吸、需氧呼吸
【解析】酵母菌在有氧条件下大量繁殖,无氧条件下进行厌氧呼吸产生酒精,故工业生产中酵母菌的大量获得的呼吸方式是需氧呼吸,各种酒类的制作主要利用酵母菌的呼吸方式是厌氧呼吸,A正确。
A
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9.根据材料及实验结果图,下列叙述错误的是( )
A.图1中溴麝香草酚蓝溶液颜色变成黄色所需时间试管1大于试管2
B.图1装置甲中的葡萄糖溶液需煮沸冷却的目的之一是排除溶解氧
C.图2以糖度消耗为检测指标研究温度对酵母菌呼吸作用的影响
D.由图 2可知37 ℃是酵母菌呼吸作用的最适温度,适于科研或生产推广
22
D
【解析】据题图可知,甲中酵母菌进行厌氧呼吸,乙中酵母菌进行需氧呼吸,所以试管1中通入的二氧化碳少于试管2,则试管1中溴麝香草酚蓝溶液颜色变成黄色所需时间大于试管2,A正确;图1装置甲中的葡萄糖溶液煮沸冷却后加入的目的是排除溶解氧,避免水中氧气干扰实验结果,以控制实验的自变量,B正确;图2的自变量为温度,因变量为糖度消耗,即以糖度消耗为检测指标研究温度对酵母菌呼吸作用的影响,C正确;图中设置的温度梯度过大,并不能说明37 ℃是酵母菌呼吸作用的最适温度,D错误。
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10.细胞呼吸原理广泛用于生产实践中,下表中有关措施与对应目的错误的是( )
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选项 应用 措施 目的
A 种子储存 晒干 除去所有的水分,降低细胞呼吸强度
B 酵母菌酿酒 先通气,后密封 加快酵母菌繁殖,有利于酒精发酵
C 蔬菜保鲜 低温低氧 降低酶的活性,降低细胞呼吸
D 栽种庄稼 中耕松土 提高土壤含氧量,促进根细胞的需氧呼吸,从而促进根对矿质元素的吸收
A
【解析】种子储存过程中需要通过晒干降低自由水含量,进而降低细胞呼吸强度,延长储存时间,A错误;酵母菌是兼性厌氧微生物,发酵时先通气的目的是使酵母菌在有氧条件下进行需氧呼吸,使酵母菌大量繁殖,而后密封的目的是制造无氧环境,使酵母菌在无氧条件下产生酒精,B正确;蔬菜保鲜的目的是既要保持水分,又要降低细胞呼吸,而且还需要保证品质,所以保持零上低温是最好的方法,该条件下能降低酶的活性,从而降低细胞呼吸,但温度不能太低,否则零下低温会冻坏蔬菜,C正确;栽种庄稼的过程中疏松土壤的目的是提高土壤中氧气的含量,进而有利于根细胞的需氧呼吸,从而促进根部对矿质元素的吸收,D正确。
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11.下图表示某种物质排出细胞的过程(下方表示细胞内部),下列叙述正确的是( )
A. 该物质排出细胞的过程依赖于膜的功能特点
B.囊泡中包裹的物质只能是大分子,不能是小分子
C.囊泡包裹的物质在排出细胞时,穿过0层磷脂分子
D. 此时该细胞中靠近细胞膜的区域,线粒体的数量很少
22
C
【解析】据题图可知,该物质排出细胞表示胞吐,该过程依赖于膜的流动性,这是膜的结构特点,A错误;囊泡中包裹的物质一般是大分子物质,也可能是小分子物质,B错误;囊泡中包裹的物质排出细胞依赖的是膜融合,不穿膜,因此穿过0层磷脂分子,C正确;据题图可知,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将物质排出细胞,此过程需要线粒体的协助,所以此时细胞膜附近聚集的线粒体数量较多,D错误。
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12.Ⅰ型胶原蛋白是由动物软骨细胞产生的一种结构蛋白,某同学对蛋白酶A催化Ⅰ型胶原蛋白降解的最适条件进行初步探究,实验结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
A. 本实验的自变量是温度和pH
B.②和③组对照,说明蛋白酶
A需CaCl2激活
C.该实验证明蛋白酶A具有专一性和高效性
D.⑤组的催化效率低于②组是低温破坏酶的空间结构导致的
22
组别 pH CaCl2 温度/°C 底物降解率
① 9 + 90 38%
② 9 + 70 88%
③ 9 - 70 0
④ 7 + 70 58%
⑤ 9 + 50 65%
注:“+”表示有添加,“-”表示无添加。
B
【解析】分析表格可知,本实验的自变量包括温度、pH和CaCl2的有无,A错误;②和③组的自变量是CaCl2的有无,实验结果是②组的底物降解率高,据此推测蛋白酶A需 CaCl2 激活,B正确;该实验研究的是温度、pH、CaCl2对酶活性的影响,根据实验结果不能证明蛋白酶A具有专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应)和高效性(与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的效果更显著),C错误;低温不会破坏酶的空间结构,只能抑制酶活性,D错误。
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13.右图为洋葱外表皮细胞在不同溶液中,细胞吸水力和原生质体(细胞膜连同以内部分)相对体积(正常状态为 1.0)的
相互关系图解。以下说法错误的是( )
A.若将该细胞置于 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中,则该细胞会发生 B→A 过程
B.若将该细胞置于 0.1 g/mL(浓度稍高于细胞液)的 KNO3 溶液中,则该细胞会发生 A→B 过程
C.若将该细胞置于 0.5 g/mL(浓度大大高于细胞液)的蔗糖溶液中,一段时间以后再滴入清水,则会发生 A→B 过程
D.当细胞处于 A 状态时,细胞壁与细胞膜之间充满的是外界溶液
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C
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14.醋酸菌是原核生物,在有氧条件下可将乙醇氧化成醋酸,有些醋酸菌还能氧化醋酸生成CO2和H2O,反应如下图,乙醇制醋结束后通常会加入食盐。下列叙述正确的是( )
A.O酶与乙醇结合后一定不会发生形变
B.P酶为乙醛生成醋酸的过程提供能量
C.醋酸菌的生物膜系统为Q酶提供了附着位点
D.食盐的作用可能是防止醋酸继续生成CO2和H2O
22
D
【解析】O酶与乙醇(即酶与底物)结合后会发生空间结构的改变,A错误;P酶不能为乙醛生成醋酸的过程提供能量,而是能降低该化学反应的活化能,B错误;醋酸菌为原核生物,只有细胞膜这一种膜结构,不具有生物膜系统,C错误;乙醇制醋结束后通常会加入食盐,此时食盐起到了抑菌的作用,进而可防止醋酸继续生成CO2和H2O,D正确。
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15.餐厨垃圾提倡无害化、减量化处理,广泛存在于动植物和微生物中的脂肪酶可催化降解油脂,进而被产甲烷菌利用生产能源物质甲烷。研究小组设置温度梯度进行了脂肪酶催化效果的研究,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 甲烷产量积累主要集中在 20~30 d
B.脂肪酶由活细胞产生,可在细胞外发挥作用
C.在一定时间内不同温度下甲烷产量均随时间的延长而增加
D.35 ℃有利于脂肪酶活性提高,也为产甲烷菌提供了良好的生存环境
22
C
【解析】由题图可知,20~30 d甲烷产量最高,故甲烷产量积累主要集中在 20~30 d,A正确;脂肪酶是由活细胞产生的,并且可在细胞外发挥作用,B正确;据曲线分析,在一定时间内不同温度下甲烷产量均随时间的延长先增加后不变,C错误;35 ℃甲烷产量积累最多,说明35 ℃有利于脂肪酶活性提高,也为产甲烷菌提供了良好的生存环境,D正确。
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16.下图为植物光合作用强度随光强度变化的坐标图,已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃,图示曲线是在25 ℃环境下测得的。下列叙述不正确的是( )
A. A点时叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体
B. B点时植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等
C.若将温度提高到30 ℃时,A点上移,B点左移,D点下移
D.当植物缺镁时,B点将向右移
22
C
【解析】A点时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点为光补偿点,此时植物的光合作用强度与细胞呼吸强度相等,净光合速率为0,B正确。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,由于呼吸速率加快,故A点上移;由于光合速率减慢,呼吸速率加快,而光合速率要等于呼吸速率,只有增大光强度,因此B点右移;D点表示最大光合速率,由于光合速率减慢,故D点上移,C错误。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,只有增大光强度才能提高光合速率,从而等于呼吸速率,即植物缺Mg时,B点将向右移动,D正确。
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17.研究小组为了探究鄂西北的夏日晴天中午时气温和相对湿度对甲品种小麦净光合作用的影响,将生长状态一致的甲品种小麦植株分为五组,第一组在田间生长作为对照组,第二组至第五组在人工气候室中生长作为实验组,并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同。于中午12:30测定各组叶片的净光合速率,各组实验处理及结果如表所示:
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项目 第一组 第二组 第三组 第四组 第五组
实验
处理 温度/℃ 35 35 35 30 25
相对湿度/% 17 27 52 52 52
净光合速率 11.1 15.1 22.1 23.7 20.7
注:在同一温度下的呼吸速率相等。
根据本实验结果,推测下列叙述错误的是( )
A.中午时,相对湿度对甲品种小麦净光合速率的影响大于气温的影响
B.与第二组相比,第三组小麦的气孔开放程度大,吸收CO2速率快
C.与第三组相比,第四组小麦的真正光合速率较高
D.适当提高第五组气候室的环境温度能提高小麦的净光合速率
【解析】据题表分析:第一组、第二组、第三组的自变量是相对湿度,根据实验结果可知,相对湿度越大,小麦净光合速率越大;第三组、第四组、第五组的自变量是温度,适当提高温度可增加酶的活性,提高光
C
合速率。根据本实验结果可知,相同温度条件下,小麦净光合速率随相对湿度的增加而明显加快,但相对湿度相同时,小麦净光合速率随温度的变化不明显,由此推知中午时对小麦净光合速率影响较大的环境因素是相对湿度,A正确。比较第二组、第三组可推知,相对湿度增大,净光合速率较高,与气孔的开放程度大、吸收CO2快有关,B正确。比较第三组、第四组可推知,第四组小麦的净光合速率大于第三组,但第四组30 ℃时的呼吸速率可能小于第三组35 ℃时的呼吸速率,所以不能确定第三组与第四组的真正光合速率(真正光合速率=净光合速率+呼吸速率)的大小,C错误。比较第三组、第四组、第五组可推知,小麦光合作
用的最适温度在30 ℃左右,而第五组的25 ℃还远低于最适温度,所以若适当提高第五组的环境温度能提高小麦的净光合速率,D正确。
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18.[2024·南浔中学高一]将生鸡蛋的大头保持壳膜完好并去掉蛋壳,小头开个小孔让蛋清和蛋黄流出。在蛋壳内灌入质量分数为15%的蔗糖溶液,然后放在装有清水的烧杯中并用铅笔标上吃水线。下列分析错误的是( )
A. 壳膜相当于渗透装置中的半透膜
B.当水分子进出壳膜的速率相等时,
则壳膜内外溶液的浓度相等
C.若将清水换成质量分数为15%的KNO3溶液,则蛋壳可能先上浮后下沉
D.初期,水分子通过壳膜从清水向蔗糖溶液的扩散速率大于从蔗糖溶液向清水的扩散速率
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B
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19.科学家发现大肠杆菌体内有一种酶E,并通过实验研究该酶的成分,下列实验方案错误的是( )
A.用双缩脲试剂检测酶E,若出现紫色反应,则酶E的组成成分中含有蛋白质
B.用蛋白酶水解酶E,若反应后酶E催化能力降低,则酶E的组成成分中不含有蛋白质
C.用核糖核酸酶水解酶E,若反应后酶E失去催化能力,则酶E的组成成分中含有RNA
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B
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D.用蛋白酶水解酶E,若反应后酶E仍具有较强的催化能力,则酶E的组成成分中可能含有RNA
【解析】双缩脲试剂遇到蛋白质会出现紫色反应,若出现紫色反应,则酶E的组成成分中含有蛋白质,A正确;用蛋白酶水解酶E后,酶E的催化能力降低,说明酶E的组成成分中含有蛋白质,其被蛋白酶水解,B错误;用核糖核酸酶水解后,酶E的催化能力降低,说明酶E的组成成分中含有RNA,其被核糖核酸酶水解,C正确;用蛋白酶水解酶E,若反应后酶E仍具有较强的催化能力,说明酶E不含蛋白质,可能含有RNA,D正确。
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20.“从CO2到淀粉的人工合成”入选2021年度中国生命科学十大进展,中科院研究人员受到了自然光合作用的启发,在太阳能分解水的技术上,开发出了高效的化学催化剂,再利用“光能→电能→化学能”的能量转变方式,将CO2固定还原成了更容易溶于水的甲醇等一碳化合物(C1)。在这个步骤中,光能的能量转化效率超过10%,远超自然光合作用的能量利用效率(2%)。完整的人造
淀粉合成代谢路线(ASAP)如图
所示。下列叙述正确的是( )
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D
A. 图示过程与自然光合作用中CO2的固定过程相同
B. 在与植物光合作用固定CO2量相等的情况下,该过程糖类的积累量与植物相等
C.可用荧光标记法研究人工合成淀粉过程中碳原子的转移路径
D.该技术可以减轻干旱等环境因素带来的作物减产问题,并避免了化肥、农药等对环境的污染
【解析】图示过程CO2被H2固定生成甲醇,自然过程中,CO2被C5固定生成C3,A错误;该过程中固定的CO2中的碳全部进入葡萄糖,而光合
作用过程中,固定6个CO2,有一个进入葡萄糖,故该过程糖类的积累量大于植物,B错误;可用同位素标记法研究人工合成淀粉过程中碳原子的转移路径,C错误;自然状态下,光合作用受外界因素的影响,该技术可以减轻干旱等环境因素带来的作物减产问题,并避免了化肥、农药等对环境的污染,D正确。
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二、非选择题(本题包括5小题,共60分)
21.(12分)腺苷是ATP的代谢产物,是一种重要的促进睡眠物质。图1表示胞外腺苷的来源。请回答下列问题。
(1)ATP的中文名称是________________。图中AMP是合成_________(填“DNA”或“RNA”)的基本单位。
(2)人体内ATP的含量很少,但在剧烈运动时,每分钟约有0.5 kg的ATP
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腺苷三磷酸
RNA
转换为ADP,以供运动之需,但人体内ATP的总含量并没有太大变化,其原因是_______________________________________________。
(3)由图1可知,胞外腺苷的来源途径有①胞内囊泡中的ATP通过
________方式转运至胞外,脱去3个磷酸基团后产生腺苷;
②______________________________________。
(4)为了高特异性、高灵敏度地记录正常睡眠——觉醒周期中基底前脑(BF)胞外腺苷水平的变化,研究者设计了一种腺苷传感器(如图2),并使之表达在BF区细胞膜上。据图推测,传感器的工作原理可能是
ATP与ADP相互转化非常迅速且处于动态平衡中
胞吐
胞内腺苷通过腺苷转运体转运到胞外
_______________________________________________________________
_______________________________________________。
【解析】(1)ATP又叫腺苷三磷酸,其结构简式是A—P~P~P,ATP脱去两个磷酸后为AMP,AMP的名称为腺嘌呤核糖核苷酸,是合成RNA的基本单位。
(2)细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性。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且处于动态平衡中,可以为生命活动提供能量。
腺苷与腺苷受体结合后改变受体的空间结构,进而使绿色荧光蛋白发
出荧光,因此可通过检测荧光强度来指示腺苷浓度
(3)分析图1可知,ATP储存在囊泡中,与细胞膜融合,通过胞吐方式转运至胞外,脱去3个磷酸基团后产生腺苷(腺嘌呤和核糖),胞内腺苷也可以通过腺苷转运体转运到胞外。
(4)图2表示腺苷传感器,传感器的工作原理是腺苷与腺苷受体结合后改变受体的空间结构,进而使绿色荧光蛋白构象发生改变并在被激发后发出荧光,因此可通过检测荧光强度来指示腺苷浓度。
1
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3
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22.(12分)阅读以下资料,回答下列问题。
资料1:线粒体是细胞内的“动力车间”。关于线粒体的起源,有科学家推测是某个原始的真核细胞吞噬了一个细菌,经过逐步进化,形成了今天的线粒体。
资料2:细胞色素c是一种位于线粒体内的蛋白质,参与氧气还原成水的过程。若缺乏细胞色素c,细胞内的耗氧量会降低,生物将出现呼吸障碍。
资料3:储藏水果的仓库,往往要通过降低温度和氧气含量等来延长保存时间。
(1)据资料1推测,线粒体内含有的细胞器是__________;线粒体作为“动力车间”,在线粒体________(填“内膜”或“基质”)上会生成水并产生大量能量。
(2)由资料2可推知,细胞色素c可能直接参与需氧呼吸的第______阶段,若以葡萄糖为呼吸底物,则在该过程中生成物水中的氢来自
_______________,这个过程中释放出的大量能量的去向是
___________________________________。
(3)资料3中降低温度和氧气含量来延长水果保存时间的原因是
核糖体
内膜
三
葡萄糖和水
储存在ATP中和以热能的形式散失
_______________________________________________________________
___________________________________________,若要延长作物种子的保存时间,除了考虑这两个因素外,还需采取________的措施。
【解析】(1)分析资料1可知:线粒体起源于被原始真核生物吞噬的细菌,而构成细菌的原核细胞中只含有核糖体这一种细胞器,据此可推知线粒体内含有的细胞器是核糖体。需氧呼吸的第三阶段是在线粒体内膜上完成的,其过程是前两个阶段产生的[H]与氧结合生成水,并释放大量的能量。
低温可以降低酶的活性,进而降低细胞呼吸,减少有机物的消耗;氧
气浓度低会抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗
干燥
(2)需氧呼吸全过程分为三个阶段:第一阶段发生在细胞溶胶中,其过程是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,产生少量的[H],并释放少量的能量;第二阶段发生在线粒体基质中,其过程是丙酮酸与水被彻底分解生成CO2和[H],释放少量的能量;第三阶段是在线粒体内膜上完成的,其过程是前两个阶段产生的[H]与氧结合生成水,并释放大量的能量。分析资料2可知,细胞色素c参与线粒体内的氧气还原成水的过程,该过程发生在需氧呼吸的第三阶段。若以葡萄糖为呼吸底物,则在该过程中生成物水中的氢来自葡萄糖和水,这个过程释放出的大量能量的去向是储存在ATP中和以热能的形式散失。
(3)资料3中降低温度和氧气含量来延长水果保存时间的原因是低温可以降低酶的活性,进而降低细胞呼吸,减少有机物的消耗;氧气浓度低会抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。若要延长作物种子的保存时间,除了考虑这两个因素外,还需采取干燥措施。
23.(12分)某实验小组为了探究在不同的温度条件下,赤霉素(GA)对谷类种子α——淀粉酶合成的影响,分别在25 ℃和37 ℃条件下用赤霉素处理,一段时间后测定各组α——淀粉酶的活力,结果如图1所示,请回答下列问题。
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(1)该实验要选择对赤霉素敏感性强、萌发率高的谷类种子作为实验材料,其原因是
______________________________________________________________。
(2)该实验的自变量是______________________________,根据实验结果可知__________(填“温度”或“赤霉素”)对谷类种子α——淀粉酶合成的影响更显著。赤霉素通过诱导细胞合成与α——淀粉酶的合成相关的酶,促进α——淀粉酶的合成,试推测不同温度条件下,赤霉素对α——淀粉酶合成的诱导效果不同的原因:___________________________________
________________________________________。
使实验现象明显,实验时间较短,能提高实验效率(答案合理即可)
温度和是否用赤霉素(GA)处理
赤霉素
温度可影响与a——淀粉酶合成相关
的酶的活力,进而影响a——淀粉酶的合成
(3)已知酶的热稳定性与酶的空间结构有关。为进一步探究赤霉素在25 ℃和37 ℃的条件下,诱导合成的α——淀粉酶是否为同一种酶,提取分别在25 ℃和37 ℃条件下诱导合成的α——淀粉酶后,将二者均由常温加热到50 ℃,加热前后二者的活力变化情况如图2所示,根据实验结果可判断,赤霉素在25 ℃和37 ℃的条件下诱导合成的α——淀粉酶________(填“是”或“不是”)同一种酶,理由是______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
不是
50 ℃热处理后,两种诱导条件下产生的a—淀粉酶相对活力的下降幅度不同,说明二者的热稳定性不同,即二者的空间结构不同
【解析】(1)实验要选择对赤霉素敏感性强、萌发率高的谷类种子作为实验材料是因为可以使实验现象明显,实验时间较短,能提高实验效率。
(2)该实验的自变量是温度和是否用赤霉素处理,由题图可知,赤霉素对谷类种子α——淀粉酶合成的影响更显著。不同温度条件下,赤霉素对α——淀粉酶合成的诱导效果不同的原因可能是温度可影响与a——淀粉酶合成相关的酶的活力,进而影响a——淀粉酶的合成。
(3)由题图可知,赤霉素在25 ℃和37 ℃的条件下诱导合成的α——淀粉酶不是同一种酶,因为50 ℃热处理后,两种诱导条件下产生的a——淀粉
酶相对活力的下降幅度不同,说明二者的热稳定性不同,即二者的空间结构不同。
24.(12分)海水稻是我国特有的珍稀野生稻资源,与传统耐盐碱水稻相比,海水稻具备更为优良的耐盐碱性,其能在土壤盐分为3‰~12‰、pH为8以上的中重度盐碱地生长。下图是与海水稻耐盐碱性相关的生理过程示意图。回答下列问题。
1
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注:SOS1和NHX为膜上的两种蛋白质。
(1)据图分析,Na+进入细胞和进入液泡的运输方式分别是____________、____________。海水稻通过调节相关物质的运输,________(填“增大”或“减小”)细胞液的渗透压,有利于细胞________,从而提高其耐盐碱性。
(2)过量的Na+进入根细胞会对其产生毒害,结合题图分析,海水稻缓解该毒害的作用机理是_____________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________。
易化扩散
主动转运
增大
吸水
H+借助转运蛋白SOS1顺浓度梯度从细胞膜外运
输到细胞溶胶形成的势能,为Na+从细胞溶胶运输到细胞膜外提供了动
力;H+借助转运蛋白NHX顺浓度梯度从液泡内运输到细胞溶胶形成的
势能,为Na+从细胞溶胶运输到液泡内提供了动力
(3)海水稻根部根毛区细胞的细胞液浓度比普通水稻的______(填“高”或“低”),请参考“植物细胞的失水与吸水”实验,设计实验验证上述观点,要求简要写出实验设计思路并预期实验结果:______________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_____________。
【解析】(1)Na+由细胞外进入细胞的过程是由高浓度到低浓度,需要转运蛋白,为易化扩散;Na+由细胞溶胶进入液泡的过程是由低浓度到高
高
配制一系列浓度梯度的
蔗糖溶液,分别取耐盐碱水稻根的根毛区细胞和普通水稻根的根毛区细
胞,进行质壁分离实验,观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁
分离的情况
浓度,属于主动转运,能量来自H+跨膜运输的电势能。海水稻通过调节相关物质的运输,增大细胞液的渗透压,有利于细胞吸水,从而提高其耐盐碱性。
(2)过量的Na+进入根细胞会对其产生毒害,结合题图可知,海水稻缓解该毒害的作用机理是H+借助转运蛋白SOS1顺浓度梯度从细胞膜外运输到细胞溶胶形成的势能,为Na+从细胞溶胶运输到细胞膜外提供了动力;H+借助转运蛋白NHX顺浓度梯度从液泡内运输到细胞溶胶形成的势能,为Na+从细胞溶胶运输到液泡内提供了动力。
(3)海水稻根部根毛区细胞的细胞液浓度比普通水稻的高,实验设计时遵循对照原则和单一变量原则,利用质壁分离实验方法设计实验进行验证,可以通过设置一系列不同浓度的外界溶液,培养耐盐碱水稻根和普通水稻的根毛区细胞,观察比较每一浓度下发生质壁分离的情况,从而得出结论。因此其实验设计思路是配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液,分别取耐盐碱水稻根的根毛区细胞和普通水稻根的根毛区细胞,进行质壁分离实验,观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况。
25.(12分)衢州市的市树——香樟在众多小区都有种植。某小区计划在原有香樟品种甲的基础上引进新的品种乙,园林工作者在一定条件下测定了这两个品种的净光合速率与光强度的关系,如图所示, 其中 n1、n2分别为品种甲和品种乙的光饱和点。据图回答下列问题。
(1)要获得图中品种乙的曲线,下列实验设置无须考
虑的条件是_____。
A.足够的植株样本 B.环境温度保持不变
C.环境 CO2浓度保持不变 D.光强度保持不变
1
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8
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18
19
20
21
22
23
24
25
D
(2)在光强度为m时,品种乙的净光合速率为0,表示此时该品种光合作用合成有机物的速率________(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸作用消耗有机物的速率。原小区品种甲在光强度大于______(填“m”“n1”或“n2”)后净光合速率不再增加。
(3)图中显示 n2大于 n1,请分析产生这种现象的原因可能有
______________________________________________(写出两项)。
(4)为获得良好的引种效果,园林工作者探索了不同的灌溉方式及施肥配比实验(以氮/磷/钾配比施肥为例)对品种乙幼苗生长及生理特性的影响,相关数据如下表。
等于
n1
品种乙固定CO2的能力强、ATP合成酶数量多
注: CK为普通灌溉,氮/磷/钾=20.0/2.0/13.0 g/株;T1~T4为滴灌方式,氮/磷/钾配比分别为4.0/1.49/1 g/株, 20.0/2.0/13.0 g/株, 26.0/2.6/16.9 g/株, 32.0/3.2/20.8 g/株。
①从表中数据分析T1~T4的最大净光合速率变化趋势为
_________________,且在组别______达到最大值。
组别 生长情况 光合特性
苗高增长量/cm 增长量 最大净光合速率 m1点 m2点
T1 57.3 1 10.42 12.56 89 1 291
T2 58.40 13.30 13.74 84 1 340
T3 64.73 15.05 16.96 61 1 516
T4 64.54 24.62 15.33 61 1 494
CK 53.78 9.70 11.59 102 1 357
先增大后减小
T3
②结合以上分析, 请从不同角度给出合理的引种建议:
_______________________________(两项以上)。
【解析】(1)由题意可知,要测定品种乙的净光合速率与光强度的关系,需要测定不同光强度下的净光合速率,所以其他实验条件应该保持不变,即环境CO2浓度保持不变、环境温度保持不变、环境湿度保持不变、选用生长状态一致的植物、植物样本足够,可以减少偶然性,增加实验的准确性,D符合题意。
(2)在光强度为m时,品种乙的净光合速率为0,表示品种乙光合作用合成
滴灌、适当提高氮/磷/钾的量
的有机物全被呼吸作用消耗了,此时品种乙的光合作用合成有机物的速率等于呼吸作用消耗有机物的速率。由题图可知,品种甲在光强度大于n1后曲线趋于平缓,故品种甲在光强度大于n1后光合速率不再增加。
(3)由题图可知,光强度为0时,不进行光合作用,表示的是呼吸速率,两者的呼吸速率相同,由于品种乙可能固定CO2的能力强、ATP合成酶数量多、叶肉细胞内叶绿体的密度高等,都有利于植物的光合作用,故在呼吸速率相同时,光合作用越强,净光合速率越大,可利用的光强度也就越多,则 n2大于 n1。
(4)①从表中数据分析,T1~T4的最大净光合速率变化趋势为先增大后减小,且在组别T3达到最大值。②通过题表分析,可以通过滴灌、适当提高氮/磷/钾的量有利于品种乙幼苗生长。
感谢聆听,再见!
【解析】B→A过程为质壁分离过程,将该细胞置于质量浓度为 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中,细胞失水,发生质壁分离,A正确;A→B过程为质壁分离的复原,将该细胞置于质量浓度为0.1 g/mL的KNO3溶液时,K+和NO会通过主动转运进入细胞,使细胞液浓度逐渐升高后,外界的水进入细胞内,质壁分离自动复原,B正确;将该细胞置于质量浓度为0.5 g/mL的蔗糖溶液中时,溶液浓度过高,细胞过度失水死亡,导致细胞膜失去选择透过性,再滴入清水,质壁分离不能复原,不会发生A→B过程,C错误;当细胞处于A状态时,细胞的吸水能力很强,说明细胞此时处于质壁分离状态,细胞壁与细胞膜之间充满的是外界溶液,D正确。
乙醇乙醛醋酸 CO2+H2O
【解析】在本实验中,壳膜相当于渗透装置中的半透膜,A正确;由于壳膜内蔗糖溶液的浓度大于壳膜外清水的浓度,水分子通过壳膜从清水向蔗糖溶液的扩散速率大于从蔗糖溶液向清水的扩散速率,导致壳膜内的液面上升,由于有静水压的存在,当水分子进出壳膜的速率相等时,渗透作用达到平衡,但壳膜内蔗糖溶液的浓度仍高于烧杯中清水的浓度,B错误,D正确;若将清水换为质量分数为15%的KNO3溶液,由于壳膜内水分子的相对数量高于壳膜外,壳膜内的水就透过壳膜进入壳膜外,导致蛋壳上浮;后来由于K+和NO都可以通过半透膜,因此半透膜两侧的浓度差很快消失,壳膜外的水透过壳膜进入壳膜内,导致蛋壳下沉,C正确。
$$