内容正文:
必考大题(一) 分子与细胞
(时间:30分钟 分值:50分)
1.(12分)(2024·湖北黄冈一模)正常人体成熟的红细胞呈双凹面的圆盘形,具有运输氧气和二氧化碳的作用。红细胞保持正常的形态与功能,对于机体完成生命活动具有重要作用。
(1)(2分)红细胞内运输氧气的血红蛋白由4条肽链组成,其中含有39个谷氨酸(R基:—CH2—CH2—COOH),则血红蛋白至少含有 个游离的羧基。
(2)(2分)在低渗溶液中,红细胞会吸水膨胀。此过程中水通过水通道蛋白AQP1协助扩散和通过磷脂分子间隙 进入细胞。
(3)(8分)科学家获得并利用AQP1的mRNA,以蛙卵细胞为实验材料,设计实验验证AQP1的功能。
①为取得理想的实验效果,科学家在众多的细胞中选择蛙卵细胞作为实验材料,从自变量的角度分析,该细胞具有的特点是 。
②请完善本实验的实验思路并预期实验结果。
编号
实验思路
预期实验结果
对照组
蛙卵细胞不做处理
Ⅱ.
,观察并统计
两组细胞破碎比例
Ⅲ.
实验组
Ⅰ.
2.(14分)(2024·吉林二模)腌制的泡菜往往含有大量的细菌,可利用“荧光素—荧光素酶生物发光法”对市场上泡菜中的细菌含量进行检测。荧光素接受细菌细胞ATP中提供的能量后被激活,在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光
(1)(4分)“荧光素—荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换的形式是 。ATP的水解一般与 (填“吸能反应”或“放能反应”)相联系。
(2)(4分)“荧光素—荧光素酶生物发光法”的操作过程是:①将泡菜研磨后离心处理,取一定量上清液放入分光光度计(测定发光强度的仪器)反应室内, 在适宜条件下进行反应;②记录 并计算ATP含量;③测算出细菌数量。
(3)(6分)酶的抑制剂能降低酶的活性,不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响,实验结果如图1。不同的抑制剂抑制酶活性原理如图2所示。
①据图1分析,随着底物浓度升高, (填抑制剂类型)的抑制作用逐渐减小。据图2分析,两种抑制剂降低酶促反应速率的原因分别是 。
②结合图1和图2分析抑制剂Ⅰ属于 性抑制剂。
3.(8分)(2024·九省联考贵州卷,17)大豆-玉米带状间作是重要的复合种植模式之一。在土壤条件相对一致的地块,采用相同的肥水管理,以大豆和玉米的单作模式作对照,测定两种模式下大豆和玉米光合特性指标及产量,结果如下表。
种植
模式
净光合速率/(μmol·m-2·s-1)
叶绿素
含量/
(mg·g-1)
胞间CO2浓度/(μmol·m-2·s-1)
单株平均产
量/g
单
作
大豆
16
20
279
103
玉米
18
50
306
265
间
作
大豆
11
24
307
84
玉米
22
58
320
505
回答下列问题。
(1)(2分)大豆幼叶发育为成熟叶过程中叶色由浅绿色逐渐变成深绿色,是因为光合色素中的 逐渐增多。为测定大豆的光合色素含量,提取光合色素常用的有机溶剂是 。
(2)(2分)相同生长时期,与单作玉米相比,间作玉米净光合速率更高。据表分析造成这种情况可能的原因是
。
(3)(2分)相同生长时期,与单作大豆相比,间作大豆植株的蒸腾速率、叶面温度基本不变,据表分析,间作大豆光合速率降低与被玉米遮阴有关,依据是
。
(4)(2分)农业生产中带状间作种植时,选择两种植物的原则有
(答出两点即可)。
4.(9分)(2024·湖南模拟)作为一种光合自养微生物,可沉微藻可以利用碳、氮、磷等物质合成淀粉、蛋白质及油脂等产物,因此可以用于改善水体富营养化,净化污水。然而,实验室低光照[400 μmol/(m2·s)]条件下获得的可沉微藻能否在真实自然光照强度下保持良好性状及性能有待商榷。为此,某污水处理厂设计了如下实验,研究在增加光照强度至接近自然光水平[800 μmol/(m2·s)]和及时补充CO2实验条件下,可沉微藻的生长情况。
主要装置及条件:实验包含3个反应器(2L),反应器设置如下表所示。实验初期为低光照[400 μmol/(m2·s)]条件,加光后光照条件为[800 μmol/(m2·s)]。
反应器
1号
2号
3号
光照
时间
24 h(全
天光照)
24 h(全
天光照)
10 h(模拟实际昼夜交替,光照与黑暗时间比为10 h∶14 h)
供给CO2
情况
不通入
间歇通
入CO2
间歇通入CO2
相关实验结果如图1、2所示:
(1)(3分)可沉微藻的 (填具体场所)上分布有吸收光能的色素分子,光合色素是 (填“脂溶性”或“水溶性”)色素,因此可用 提取。
(2)(2分)结合图1和图2分析,为何加光后,反应器中的生物量下降?
。
(3)(2分)3号反应器加光后生物量的减少小于1号和2号反应器,试分析原因
。
(4)(2分)结合题意分析,为使可沉微藻在自然状态下保持良好性状及性能,针对可沉微藻的生活环境,请为污水处理厂提供具体建议(至少答出两点)。
。
5.(7分)(2024·广东湛江模拟)植物工厂是全人工光照等环境条件智能化控制的高效生产体系。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示,不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下:CK组(白光)、A组(红光∶蓝光=1∶2)、B组(红光∶蓝光=3∶2)、C组(红光∶蓝光=2∶1),每组输出的功率相同。生菜是植物工厂常年培植的速生蔬菜。请回答下列问题:
(1)(1分)科研人员发现,浅绿生菜的光合速率远低于深绿生菜,因此研究人员猜测,浅绿生菜叶肉细胞中的叶绿素含量更少,直接影响光反应产物 的产生。
(2)(2分)植物工厂用营养液培植生菜过程中,需定时向营养液通入空气,目的是
。
(3)(4分)由图乙可知,A、B、C组的干重都比CK组高,原因是 。由图甲、图乙可知,选用红、蓝光配比为 ,最有利于生菜产量的提高,原因是
。
学科网(北京)股份有限公司
$学科网书城画
品牌书店·知名教辅·正版资源
b.2xXk.c0m●
您身边的互联网+教辅专家
必考大题〔一)
分子与细胞
1.(1)43(2)自由扩散(3)①细胞膜上不含通道蛋白AQP1②蛙卵细胞中注射AQP1的mRNA
将两组细胞都放入相同的低渗溶液中相同时间内,实验组细胞破碎比例多于对照组
解析(1)游离的羧基数量=游离的羧基肽链数+R基上羧基数,血红蛋白由4条肽链组成,因此含有
的游离的羧基数量为4+39=43(个)。(2)水分子进出细胞的方式为自由扩散和协助扩散,其中通过通
道蛋白的为协助扩散,通过磷脂分子间隙的为自由扩散。(3)①本实验以蛙卵细胞为实验材料,设计
实验验证AQP1的功能,AQP1为水通道蛋白,若细胞膜上存在AQP1,细胞容易吸水涨破。本实验的
自变量为AQP1的有无,因此从自变量的角度分析,蛙卵细胞膜上不含通道蛋白AQP1。②本实验验
证AQP1的功能,因此自变量为AQP1的有无,因此对照组为蛙卵细胞不做处理,即蛙卵细胞膜上不
含通道蛋白AQP1,实验组蛙卵细胞应注射AQP1的mRNA,使其细胞膜上含有通道蛋白AQP1,将两
组细胞都放入相同的低渗溶液中,观察并统计两组细胞破碎比例。预期实验结果为相同时间内,实验
组细胞破碎比例多于对照组。
2.(1)化学能→光能吸能反应(2)①荧光素和荧光素酶②发光强度(3)①抑制剂I竞争性
抑制剂与底物竞争结合位点,非竞争性抑制剂使酶的活性降低②竞争
解析(1)根据荧光素接受细菌细胞ATP中提供的能量后被激活,在荧光素酶的作用下形成氧化荧
光素并且发出荧光可知,“荧光素荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换形式是化学能转变为光
能,最终发出荧光;放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。(2)荧
光素一荧光素酶生物发光法”的操作过程是:①将泡菜研磨后进行离心处理,取一定量上清液放入
分光光度计(测定发光强度的仪器)反应室内,加入等量适量的荧光素和荧光素酶,在适宜条件下进行
反应:②记录发光强度并计算ATP含量:③测算出细菌数量。(3)①依据图1可知,抑制剂I所示曲
线,随着底物浓度的升高,抑制剂的抑制作用逐渐减小,结合图2可知,该抑制剂发挥作用时,只是与底
物竞争酶的活性中心,并没有改变酶的结构,属于竞争性抑制剂;而抑制剂Ⅱ所示曲线表示酶促反应
速率降低提高底物浓度后,酶促反应速率不变,可知该抑制剂属于非竞争性抑制剂,改变了酶的结构,
使酶的活性降低,酶促反应速率减慢。②结合图1和图2可知,抑制剂I不改变酶的结构,属于竞争
性抑制剂。
◆独家授权侵权必究
多学科网书城回
品牌书店·知名教辅·正版资源
b.ZXXk.com●
您身边的互联网+教辅专家
3.(1)叶绿素无水乙醇(2)间作玉米叶绿素含量多,光反应速度快,产生的ATP、NADPH多,从而
导致净光合速率快(3)间作大豆植株的蒸腾速率、叶面温度基本不变,表明细胞呼吸速率、气孔开
度基本不变,但间作的大豆胞间CO2浓度高,说明净光合速率下降的原因不是CO2不足,而是间作会
导致一定程度的遮阴
(4)植株的高度、植株的光照需求
解析(1)叶绿素的颜色为蓝绿色,叶绿素b为黄绿色,大豆幼叶发育为成熟叶过程中叶色由浅绿色
逐渐变成深绿色,是因为光合色素中的叶绿素逐渐增多。光合色素为脂溶性色素,提取需要脂溶性试
剂,因此选择无水乙醇。(2)据表分析,相同生长时期,与单作玉米相比,间作玉米叶绿素含量多,光反应
速度快,产生的ATP、NADPH多,从而导致净光合速率快。(3)由于间作大豆植株的蒸腾速率、叶面
温度基本不变,表明细胞呼吸速率、气孔开度基本不变,但间作的大豆胞间CO2浓度高,说明净光合
速率下降的原因不是CO2不足,而间作会导致一定程度的遮阴,因此推测间作大豆光合速率降低与被
玉米遮阴有关。(4)农业生产中带状间作种植时,选择的植物应该存在明显的高矮差异,植株应该是
喜阳和喜阴两种植物,这样既能保证植株正常的光合作用,又能充分利用光能,因此选择两种植物的
原则有植株的高度、植株的光照需求。
4.(1)类囊体薄膜(或叶绿体类囊体薄膜)脂溶性无水乙醇(2)加光后,光照强度增强,而可沉微藻
的叶绿素含量减少,减少对光能的吸收,降低光合作用强度,从而使生物量下降(3)3号反应器在光
暗交替环境下,叶绿素含量降低幅度比1号和2号反应器少,光合强度降低更少,因此生物量的减少
量小于1号和2号反应器(4)①适当减少光照(适当遮阴):②通入CO2:③提供光暗交替环境(自然
昼夜环境)
解析(1)可沉微藻属于真核生物,光合色素位于叶绿体类囊体薄膜上,光合色素属于脂溶性色素,可
用无水乙醇提取。(2)结合图1和图2可知,受到C02等因素的限制,加光后可沉微藻并不能充分利用
光能,为避免过剩光能进入对可沉微藻造成伤害,可沉微藻的叶绿素a含量降低,减少对光能的吸收:
从而降低光合作用,这是植物对不良环境的适应。(3)3号反应器提供的是光暗交替环境,与1号和2
号反应器相比,剩余光能更少,光抑制程度低,叶绿素a含量降低更少,因此光合强度降低幅度小,因此
生物量的减少量小于1号和2号反应器。(4)从题意分析,适当减弱光照强度、增加C02供应、提供
光暗交替环境均可提高可沉微藻的生物量。
5.(1)NADPH、ATP和O2(2)增加培养液中的溶氧量,促进根部细胞进行呼吸作用(3)光合色素主
要吸收红光和蓝紫光红光:蓝光=3:2叶绿素和氨含量最高,光合作用最强
·独家授权侵权必究
©学科网书城画
品牌书店·知名教辅·正版资源
b.2xXk.com●
您身边的互联网+教辅专家
解析(I)叶绿素的多少直接影响光合作用的光反应阶段,其产物有NADPH、ATP和O2。(2)定时
向营养液通入空气,可增加培养液中的溶氧量,促进根部细胞进行呼吸作用,从而促进根对无机盐离
子的吸收。(3)分析图乙可知,与CK组相比,A、B、C组的干重都较高。结合题意可知,CK组使用
的是白光照射,而A、B、C组使用的是红光和蓝光,光合色素主要吸收红光和蓝紫光,故A、B、C
组吸收的光更充分,光合作用速率更高,积累的有机物含量更高,植物干重更高。由图乙可知,当光质
配比为B组(红光:蓝光=3:2)时,植物的干重最高:结合图甲可知,B组植物叶绿素和氮含量都比A
组(红光:蓝光1:2)、C组(红光:蓝光=2:1)高,有利于植物充分吸收光能用于光合作用,即B组
植物的光合作用速率大于A组(红光:蓝光1:2)、C组(红光:蓝光2:1)两组,有机物积累量最
高,植物干重最大,最有利于生菜产量的增加。
◆独家授权侵权必究售
学科网书城画
品牌书店·知名教辅·正版资源
b.ZxXk.com●
您身边的互联网+教辅专家
◆独家授权侵权必究