精品解析:湖北省武汉市第十一中学2025-2026学年高一上学期1月月考生物试卷
2026-01-21
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修1 稳态与调节 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 湖北省 |
| 地区(市) | 武汉市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.03 MB |
| 发布时间 | 2026-01-21 |
| 更新时间 | 2026-01-21 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56079474.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
生物
一、单选题
1. 抗浪鱼是中国特有鱼类,仅产于云南抚仙湖,曾因过度捕捞、外来物种银鱼入侵等原因,数量急剧下降,2004年被列入中国物种红色名录红皮书,划定为濒危级别。下列有关叙述正确的是( )
A. 抚仙湖里所有鱼是一个种群
B. 抗浪鱼和芦苇包含的生命系统的结构层次完全相同
C. 抗浪鱼体内的一个细胞就可以完成各项生命活动
D. 抚仙湖中所有生物生命活动的正常进行均离不开细胞
2. 硝质体是继线粒体、叶绿体和其他载色体之后发现的又一种通过内共生演化形成的细胞器。科学家推测:在古海洋环境中,某单细胞真核藻类吞噬了固氮蓝细菌UCYN-A,且吞噬体最终演变成了硝质体。综上分析,下列不属于硝质体特点的是( )
A. 含有两层生物膜 B. 含有无膜细胞器
C. 含有DNA和RNA D. 含有染色质和染色体
3. 如图为某细胞膜的结构模型示意图,下列相关叙述正确的是( )
A. 所有物质②和物质③都能自由运动是细胞膜具有流动性的主要原因
B. 细胞膜的功能越复杂说明③的种类与数量越多
C. ①是指糖类分子,它与蛋白质或脂质一起构成了糖被
D. 细胞膜控制物质进出的功能与物质③有关,与物质②无关
4. 矮牵牛是研究花色的理想材料,其花色主要有红色和紫色。矮牵牛的花色主要与花青素有关,花青素的颜色会随着pH值的升高由红到紫再到蓝。科学家发现在液泡膜上存在将 H⁺转运至液泡内的 P 蛋白。下列叙述错误的是( )
A. 花青素主要存在于液泡中,水可作为花青素的提取剂
B. 矮牵牛花瓣可作为探究植物细胞吸水和失水的材料
C 红色、紫色矮牵牛花瓣细胞液泡膜上 P 蛋白数量可能不同
D. 增加液泡膜上 P 蛋白的数量可培育蓝花矮牵牛新品种
5. 某实验小组探究了不同浓度NaClO溶液中黑藻叶片的细胞质流动情况,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 洋葱根尖细胞不宜作为该实验的材料
B. 该实验以单位时间内线粒体运动的圈数作为观测指标
C. 随处理时间延长,黑藻细胞的代谢水平逐渐下降
D. 5min时,8%NaClO溶液处理可能使黑藻细胞死亡
6. 如图为真核细胞中生物膜系统部分结构的概念图,其中字母表示结构,①②表示分泌蛋白在细胞中的运输过程。下列有关叙述错误的是( )
A. C和G都是双层膜细胞器,两者生物膜的化学组成和结构基本相似,功能都与能量转换有关
B. K为高尔基体,起着重要的交通枢纽作用
C. 图中未体现的具膜细胞器还包括溶酶体、中心体等
D. 生物膜把细胞器分隔开,使细胞质内同时进行多种化学反应时不相互干扰
7. 下列关于科学方法的描述错误的是( )
A. 根据部分植物细胞都有细胞核得出植物细胞都有细胞核这一结论,运用了不完全归纳法
B. 科学探究中提出的假说是否正确取决于它是否能与不断得到的实验结果相吻合
C. 研究细胞膜的流动性时,人鼠细胞融合实验用到了荧光标记法
D. 用显微镜下拍摄的叶绿体照片直观地描述叶绿体的特征,属于构建物理模型法
8. 将大小、生理状态相同的两个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞分别浸没在甲、乙两种溶液中,液泡体积的变化如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A. AB段,乙溶液中细胞液浓度、细胞的吸水能力都逐渐变大
B. 甲溶液可以是一定浓度的KNO3溶液,甲溶液中细胞内液泡直径的变化是由于细胞能通过主动运输吸收K+和NO3-
C. 10min后,取出乙细胞并置于清水中,就能观察到质壁分离复原的现象
D. 该实验观察到紫色洋葱鳞片液泡直径的变化,说明细胞内含有的是成熟大液泡
9. 小分子溶质或者离子通过载体蛋白或通道蛋白进行跨膜运输的过程如下图所示。下列叙述中错误的是( )
A. 载体蛋白和通道蛋白都属于转运蛋白,在细胞膜、核膜和细胞器膜中广泛分布
B. 通道蛋白介导的物质运输方向是逆浓度梯度,且需要消耗能量
C. 胰岛B细胞分泌胰岛素不需要载体蛋白参与
D. 载体蛋白每次转运时都会发生自身构象的改变,分子或离子通过时需与其结合
10. 含酶牙膏中的淀粉酶催化分解牙齿缝隙食物残渣的过程如图所示,其中a~d表示不同的物质。下列叙述正确的是( )
A. 该反应过程可解释酶具有专一性的本质原因
B. 物质b浓度越大,该反应速率一定就越大
C. 物质a表示食物残渣中的淀粉
D. 物质a反应前后的数量及结构都会发生改变
11. 在植物细胞中参与淀粉水解的酶主要有α-淀粉酶和β-淀粉酶。β-淀粉酶不耐高温,但在pH=3.3时仍有部分活性,它能使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解。在淀粉、Ca2+等处理方式的影响下,β-淀粉酶在50℃条件下,经不同时间保存后的活性测定结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 若用淀粉和β-淀粉酶来探究酶的最适温度,可用斐林试剂来检测淀粉是否被分解
B. pH=3.3的条件下向淀粉溶液加入β-淀粉酶后,淀粉分子的能量会增多
C. β-淀粉酶水解淀粉的产物是葡萄糖,在一定范围内β-淀粉酶的活性随pH升高而增强
D. 比较可知,30mmol·L-1Ca2++2%淀粉处理方式最有利于较长时间维持β-淀粉酶的活性
12. 如图是ATP的结构示意图,其中a、b、c表示化学键,①②③④表示化学基团或结构。下列叙述错误的是( )
A. a、b、c均为磷酸键,其中a所含的能量最少
B. 形成c所需的能量可来源于光能也可来源于化学能
C. 图中的①是腺苷,②是脱氧核糖
D. b和c都断裂后所形成的产物④是RNA的基本组成单位之一
13. 下列哪种情况不会出现饱和现象( )
A. 氧气进入细胞时,氧气浓度差与运输速率的关系
B. 红细胞吸收葡萄糖时,葡萄糖浓度差与运输速率关系
C. 小肠上皮细胞吸收氨基酸时,细胞供能与运输速率的关系
D. 叶肉细胞吸收镁离子时,载体数量与运输速率的关系
14. 当金鱼处于寒冷冬天湖面冰封导致的缺氧的水环境中时,金鱼的非乙醇代谢组织(如大脑、肝脏和心脏)细胞中先进行正常的乳酸发酵,乳酸通过血液循环被运输到乙醇代谢组织(如骨骼肌)细胞中,在乳酸脱氢酶的催化下,重新氧化成物质X,然后转为乙醇,通过鱼鳃排到水体中。下列叙述错误的是( )
A. 金鱼的该种特殊的代谢途径可避免乳酸在体内过度积累
B. 物质X是丙酮酸,经②④释放的能量主要储存在ATP中
C. 在不同的金鱼细胞中,葡萄糖经途径①形成物质X的场所是相同的
D. 不同代谢组织中无氧呼吸产物不同与参与代谢的酶有关
15. 在“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验中,某小组同学设置了如图所示的实验装置,其中乙、丁中均为酵母菌培养液。下列相关叙述错误的是( )
A. 甲中的液体是NaOH溶液,可以排除空气中的对实验结果造成的干扰
B. 检测的产生时,可用溴麝香草酚蓝溶液,溶液颜色会由蓝变黄再变绿
C. 要待反应充分后,取乙和丁中的滤液来检测是否有酒精生成
D. 该实验为对比实验,有氧组与无氧组均为实验组,通过相互对照得出结论
16. 如图是高中生物探究性实验设计的示意图,下列叙述正确的是( )
A. 图中①处应为“作出假设”,比如“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验,酵母菌在有氧的条件下产生,无氧的条件下不产生
B. 图中②处应为“因变量”,比如“探究pH对酶活性的影响”实验,有无砖红色沉淀产生就是此变量
C. 图中③处应为“无关变量”,比如“探究唾液淀粉酶活性的最适温度”实验,温度梯度就是此变量
D. 图中④处应为“干扰因素”,比如叶肉细胞不可作为观察植物质壁分离的材料
17. 下图甲表示由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图,下图乙表示人的成熟红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况。图丙中A为1mol/L的葡萄糖溶液,B为1mol/L的乳酸溶液,且初始液面相平,下列说法错误的是( )
A. 磷脂分子由甘油、脂肪酸、磷酸等共同组成,图甲人工膜在水中磷脂分子排列成双层
B. 若图乙所示细胞放在无氧环境中,乳酸的跨膜运输会受到影响
C. 若用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,一段时间后,左侧液面等于右侧液面
D. 图丁中①为信号分子,与靶细胞细胞膜上的②特异性结合,体现了细胞膜具有信息交流的功能
18. 为研究某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响,研究者做了以下实验,将长势相同的该植物幼苗均分成7组,分别置于不同温度下,先暗处理1h,再光照1h,其他条件相同且适宜,测其干重变化,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 光照下该植物在26℃和28℃时的净光合速率相同
B. 光照下该植物在26℃时的净光合速率大于32℃时的净光合速率
C. 温度达到34℃时,该植物幼苗在光照条件下不能进行光合作用
D. 30℃条件下,一昼夜光照时间超过8h,该植物幼苗才能生长
19. 某高一同学在学习必修1第2章“细胞的分子组成”后总结了以下思维导图,图1表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系,其中甲代表图中有机物共有的元素,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是生物大分子,①、②、③、④分别为构成生物大分子的基本单位;图2为核酸的部分结构示意图。请回答下列问题:
(1)图1中甲代表的元素有_________;Ⅱ、Ⅲ所携带的遗传信息储存在图2的_________中。
(2)构成生物体的多糖中,Ⅰ是人和动物细胞的储能物质_________。
(3)“胖人怕热,瘦人怕撞”,是因为图1中的Ⅴ具有_________等功能。除Ⅴ外,常见的脂质还包括_________(写出2种),医生建议缺钙的婴幼儿在服用钙片的同时,还要服用少量的_________,能有效地促进人体肠道对钙的吸收。
(4)图1中的②和③在化学组成上的不同,体现在图2中_________(填字母)上。
(5)为鉴定酶X能否将图1中的Ⅳ水解,某同学进行如下操作:向含有Ⅳ的待测液中加入适量酶X(蛋白质),一段时间后再加入双缩脲试剂,观察待测液呈紫色,由此该同学得出“酶X不能将Ⅳ水解”的结论。你认为该同学的结论_________(填“正确”或“不正确”)。
20. 合理膳食是健康的基础,细胞通过氧化分解有机物获得能量,脂肪、蛋白质等有机物可以作为细胞呼吸的原料,也可以相互转化。如图甲是人体肝细胞内的部分生化反应及其联系的示意图。图中编号表示过程,字母表示物质。
(1)如图甲所示,在氧气充足的环境下,肝细胞可将葡萄糖、脂肪酸等有机物,经过一系列反应彻底氧化分解,将有机物中稳定的化学能最终转变为______。过程①③④中产生能量最多的过程是______。与葡萄糖相比,等量的脂肪酸彻底氧化分解消耗的氧气量______(更多、更少或相等)。
(2)如图乙所示,线粒体内膜上的质子泵能将NADH脱下的H⁺转运到线粒体内外膜间隙,使内外膜间隙中H⁺浓度增加;结构①能将H⁺运回线粒体基质,同时催化ATP的合成。下列叙述正确的是______。
A. 内质网膜上也含有大量能促进ATP合成的结构①
B. H⁺通过质子泵和结构①的跨膜运输方式都是主动运输
C. 抑制结构①的活性也会抑制无氧呼吸过程中ATP的产生
D. 结构①具有物质转运和催化ATP合成的功能
(3)耐力性运动是指机体进行一定时间(每次30min以上)的低中等强度的运动,如步行、游泳等,研究发现耐力性训练能够促进脂肪分解。探究耐力性运动训练或停止训练时,肌纤维中线粒体数量出现的适应性变化,实验结果如图丙所示。
在耐力性运动中,肌细胞能量供应的主要方式是______呼吸;由图可知,坚持训练肌纤维中线粒体数量的相对值变化情况__________________。
21. 水稻生长需依次经过抽穗期、灌浆期、乳熟期、蜡熟期等时期。下图是水稻叶肉细胞光合作用和呼吸作用部分过程示意图。
下表是水稻的早衰型品种和持绿型品种在相应实验条件下测得的光合作用指标。
生长时期
光补偿点(μmol·m-2·s-1)
光饱和点(μmol·m-2·s-1)
最大净光合速率CO2(μmol·m-2·s-1)
品种甲
品种乙
品种甲
品种乙
品种甲
品种乙
抽穗期
63
46
1936
2000
23.13
26.98
蜡熟期
75
72
1732
1365
19.17
12.63
(1)上图中④过程发生的场所是______。①—④过程中能产生ATP的有______。
(2)进入蜡熟期后,早衰型品种出现“籽叶皆黄”现象,而持绿型品种出现“叶青籽黄”的现象。用这个时期的两个品系叶片进行色素提取和分离实验,根据上表数据分析,在滤纸条上,由上到下第三条色素带较宽的是品系______。(填“甲”或“乙”)。
(3)科学家从水稻叶肉细胞中分离出类囊体用磷脂分子包裹形成下图1所示的“油包水液滴”结构,在其中加入足量NADP+、ADP等物质,并对该结构采取明暗交替处理,一段时间内检测此结构内产生NADPH的量,结果如下图2所示,说明“油包水液滴”内的人工光反应系统构建成功。原因是在明期类囊体上发生______产生并积累NADPH,在暗期NADPH的含量保持稳定其原因是______。
(4)进一步将相关酶等物质加入“油包水液滴”内,通入充足的______作为原料,形成化学反应循环。用该体系A组明暗(1秒光照,1秒黑暗)交替进行了60分钟,B组持续进行了30分钟光照,测定有机物含量,则A组______(填“>”“<”或“=”)B组。由暗转明期,C3含量会______。
(5)将四组相同的水稻培养在密闭的装置中,控制不同的温度条件,若12小时光照,12小时黑暗,依据图3的数据,t₁~t4比较,______温度更适于水稻生长。
22. 1897年德国科学家毕希纳发现,利用无细胞的酵母汁可以进行酒精发酵;还有研究发现,酒精发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论,利用下列材料和试剂进行了实验。
材料和试剂:酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)、葡萄糖溶液、无菌水。实验共分6组,其中4组的实验处理和结果如下表。
组别
①
②
③
④
⑤
⑥
实验处理
葡萄糖溶液+无菌水
葡萄糖溶液+酵母菌
葡萄糖溶液+A溶液
葡萄糖溶液+B溶液
?
?
实验结果
-
+
-
-
+
+
注:“+”表示有酒精生成,“-”表示无酒精生成
回答下列问题:
(1)实验中第③、④组未出现酒精的原因可能是________。若为了研究B溶液中离子M对酒精发酵是否是必需的,可增加一组实验,该组的处理是:葡萄糖溶液+________。
(2)⑤⑥组的实验处理分别是:葡萄糖溶液+________;葡萄糖溶液+________。本实验中,这些起辅助作用的小分子和离子存在于酵母菌、________。
(3)使用什么试剂检测酵母汁中是否含有酒精?________。依据细胞膜的功能特性,利用什么方法检测酵母汁中是否含有活细胞?________。
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生物
一、单选题
1. 抗浪鱼是中国特有鱼类,仅产于云南抚仙湖,曾因过度捕捞、外来物种银鱼入侵等原因,数量急剧下降,2004年被列入中国物种红色名录红皮书,划定为濒危级别。下列有关叙述正确的是( )
A. 抚仙湖里所有的鱼是一个种群
B. 抗浪鱼和芦苇包含的生命系统的结构层次完全相同
C. 抗浪鱼体内的一个细胞就可以完成各项生命活动
D. 抚仙湖中所有生物生命活动的正常进行均离不开细胞
【答案】D
【解析】
【详解】A、种群指同种生物所有个体总和,抚仙湖中的鱼包含多个物种,不能构成一个种群,A错误;
B、抗浪鱼(动物)的生命系统层次包含“系统”,而芦苇(植物)没有系统层次,两者结构层次不同,B错误;
C、抗浪鱼为多细胞生物,单个细胞无法独立完成所有生命活动,C错误;
D、细胞是生命活动的基本单位,所有生物的生命活动均以细胞为基础(如病毒依赖宿主细胞),D正确。
故选D。
2. 硝质体是继线粒体、叶绿体和其他载色体之后发现的又一种通过内共生演化形成的细胞器。科学家推测:在古海洋环境中,某单细胞真核藻类吞噬了固氮蓝细菌UCYN-A,且吞噬体最终演变成了硝质体。综上分析,下列不属于硝质体特点的是( )
A. 含有两层生物膜 B. 含有无膜细胞器
C. 含有DNA和RNA D. 含有染色质和染色体
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据内共生学说可知,吞噬体含有两层生物膜,即真核藻类的细胞膜和固氮蓝细菌UCYN - A的细胞膜,所以硝质体应含有两层生物膜,A正确;
B、固氮蓝细菌UCYN - A含有核糖体(无膜细胞器)、所以硝质体应含有无膜细胞器(核糖体),B正确;
C、固氮蓝细菌UCYN - A含有DNA和RNA,但不含染色体,C正确;
D、固氮蓝细菌UCYN - A不含染色体,D错误。
故选D。
3. 如图为某细胞膜的结构模型示意图,下列相关叙述正确的是( )
A. 所有物质②和物质③都能自由运动是细胞膜具有流动性的主要原因
B. 细胞膜的功能越复杂说明③的种类与数量越多
C. ①是指糖类分子,它与蛋白质或脂质一起构成了糖被
D. 细胞膜控制物质进出的功能与物质③有关,与物质②无关
【答案】B
【解析】
【详解】A、②是磷脂分子,③是蛋白质分子,细胞膜具有流动性的主要原因是磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质分子大多也能运动,A错误;
B、蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要的作用,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多,B正确;
C、①是糖类分子,它和蛋白质结合形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂,这些糖类分子叫做糖被,C错误;
D、磷脂双分子层是膜的基本支架,其内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不能自由通过,因此具有屏障作用。细胞膜控制物质进出的功能与物质③有关,与物质②也有关,D错误。
故选B。
4. 矮牵牛是研究花色的理想材料,其花色主要有红色和紫色。矮牵牛的花色主要与花青素有关,花青素的颜色会随着pH值的升高由红到紫再到蓝。科学家发现在液泡膜上存在将 H⁺转运至液泡内的 P 蛋白。下列叙述错误的是( )
A. 花青素主要存在于液泡中,水可作为花青素的提取剂
B. 矮牵牛花瓣可作为探究植物细胞吸水和失水的材料
C. 红色、紫色矮牵牛花瓣细胞液泡膜上 P 蛋白数量可能不同
D. 增加液泡膜上 P 蛋白的数量可培育蓝花矮牵牛新品种
【答案】D
【解析】
【详解】A、花青素是水溶性色素,储存在液泡中,可用水提取,A正确;
B、矮牵牛花瓣细胞具有大液泡,可用于观察质壁分离及复原现象,B正确;
C、红色花瓣液泡pH较低(H⁺浓度高),紫色花瓣pH较高(H⁺浓度低),P蛋白数量差异可能导致H⁺运输效率不同,C正确;
D、P蛋白将H⁺转运至液泡内会降低液泡pH,而蓝色需更高pH,增加P蛋白会进一步降低pH,无法得到蓝花,D错误。
故选D。
5. 某实验小组探究了不同浓度NaClO溶液中黑藻叶片的细胞质流动情况,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 洋葱根尖细胞不宜作为该实验的材料
B. 该实验以单位时间内线粒体运动的圈数作为观测指标
C. 随处理时间延长,黑藻细胞的代谢水平逐渐下降
D. 5min时,8%NaClO溶液处理可能使黑藻细胞死亡
【答案】B
【解析】
【详解】A、 观察细胞质流动,通常选用含有叶绿体等明显标志物且细胞质流动活跃的细胞,洋葱根尖细胞一般不含叶绿体,细胞质流动不明显,不宜作为该实验的材料,A正确;
B、 细胞质流动的观测指标可以是单位时间内叶绿体运动的圈数,通过统计叶绿体的运动情况来反映细胞质流动状态,不是线粒体,B错误;
C、从图中曲线趋势看,不同浓度NaClO溶液处理下,随着时间延长,细胞质流动速度下降,表明黑藻细胞的代谢水平逐渐下降,C正确;
D、5min时,8%NaClO溶液处理组的细胞质流动速度接近0,细胞质流动是细胞生命活动的体现,速度接近0可能使黑藻细胞死亡,D正确。
故选B。
6. 如图为真核细胞中生物膜系统部分结构的概念图,其中字母表示结构,①②表示分泌蛋白在细胞中的运输过程。下列有关叙述错误的是( )
A. C和G都是双层膜细胞器,两者生物膜的化学组成和结构基本相似,功能都与能量转换有关
B. K为高尔基体,起着重要的交通枢纽作用
C. 图中未体现的具膜细胞器还包括溶酶体、中心体等
D. 生物膜把细胞器分隔开,使细胞质内同时进行多种化学反应时不相互干扰
【答案】C
【解析】
【详解】A、C(叶绿体)和G(线粒体)都是双层膜细胞器,两者生物膜的化学组成和结构基本相似,功能都与能量转换有关,A正确;
B、分泌蛋白由附着在内质网上的核糖体合成后,经内质网初步加工,后形成具膜小泡,被包裹后运往高尔基体,高尔基体对蛋白质进一步修饰加工,再由具膜小泡包裹运往细胞膜(B),小泡膜与细胞膜融合,并将分泌蛋白分泌到细胞外,高尔基体起着重要的交通枢纽作用,B正确;
C、中心体没有膜结构的细胞器,C错误;
D、生物膜将细胞质分为一个个区室,使代谢同时进行,互不干扰,D正确。
故选C。
7. 下列关于科学方法的描述错误的是( )
A. 根据部分植物细胞都有细胞核得出植物细胞都有细胞核这一结论,运用了不完全归纳法
B. 科学探究中提出的假说是否正确取决于它是否能与不断得到的实验结果相吻合
C. 研究细胞膜的流动性时,人鼠细胞融合实验用到了荧光标记法
D. 用显微镜下拍摄的叶绿体照片直观地描述叶绿体的特征,属于构建物理模型法
【答案】D
【解析】
【详解】A、不完全归纳法是通过对部分样本的观察得出一般性结论。题干中根据部分植物细胞有细胞核推断所有植物细胞都有细胞核,属于不完全归纳法,A正确;
B、科学假说的正确性需通过实验结果验证,假说是否正确取决于它是否能与不断得到的实验结果相吻合,B正确;
C、人鼠细胞融合实验中,用荧光染料标记膜蛋白,通过观察荧光分布证明细胞膜流动性,属于荧光标记法,C正确;
D、显微镜拍摄的叶绿体照片属于实物图像,属于观察结果的直接呈现,而非构建模型,D错误。
故选D。
8. 将大小、生理状态相同的两个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞分别浸没在甲、乙两种溶液中,液泡体积的变化如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A. AB段,乙溶液中细胞液浓度、细胞的吸水能力都逐渐变大
B. 甲溶液可以是一定浓度的KNO3溶液,甲溶液中细胞内液泡直径的变化是由于细胞能通过主动运输吸收K+和NO3-
C. 10min后,取出乙细胞并置于清水中,就能观察到质壁分离复原的现象
D. 该实验观察到紫色洋葱鳞片液泡直径的变化,说明细胞内含有的是成熟大液泡
【答案】C
【解析】
【详解】A、AB 段乙溶液中,液泡直径逐渐减小,说明细胞失水(发生质壁分离)。细胞失水时,细胞液浓度会逐渐增大(水分减少,溶质相对增多),而细胞的吸水能力与细胞液浓度正相关,因此吸水能力也逐渐变大,A正确;
B、甲溶液中,细胞先失水(液泡缩小),后吸水(液泡恢复至初始大小),符合 “在KNO3溶液中发生质壁分离后自动复原” 的现象:细胞先因外界溶液浓度高而失水,随后通过主动运输吸收K+和NO3−,使细胞液浓度升高,进而吸水复原,B正确;
C、10min 后,乙溶液中的细胞液泡直径维持在较低水平(细胞持续失水),说明乙溶液可能是高浓度蔗糖溶液(蔗糖分子不能进入细胞)。此时细胞因长时间失水,可能已经过度失水死亡,即使置于清水中,也无法发生质壁分离复原,C错误;
D、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞是成熟的植物细胞,含有大液泡(液泡中含紫色色素),因此能通过液泡直径的变化(质壁分离 / 复原)观察细胞的吸水、失水过程,D正确。
故选C。
9. 小分子溶质或者离子通过载体蛋白或通道蛋白进行跨膜运输的过程如下图所示。下列叙述中错误的是( )
A. 载体蛋白和通道蛋白都属于转运蛋白,在细胞膜、核膜和细胞器膜中广泛分布
B. 通道蛋白介导的物质运输方向是逆浓度梯度,且需要消耗能量
C. 胰岛B细胞分泌胰岛素不需要载体蛋白参与
D. 载体蛋白每次转运时都会发生自身构象的改变,分子或离子通过时需与其结合
【答案】B
【解析】
【详解】A、转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白,它们在细胞膜、核膜、细胞器膜(如线粒体膜、叶绿体膜),用于实现物质的跨膜运输,A正确;
B、通道蛋白介导的物质运输属于协助扩散,其运输方向是顺浓度梯度,且不需要消耗能量;只有主动运输才是逆浓度梯度且需要消耗能量,B错误;
C、胰岛B细胞分泌胰岛素的方式是胞吐,胞吐过程不需要载体蛋白参与,而是依赖细胞膜的流动性,C正确;
D、载体蛋白在转运物质时,每次都会发生自身构象的改变,且分子或离子通过时需与载体蛋白结合,这是载体蛋白转运物质的特点,D正确。
故选B。
10. 含酶牙膏中的淀粉酶催化分解牙齿缝隙食物残渣的过程如图所示,其中a~d表示不同的物质。下列叙述正确的是( )
A. 该反应过程可解释酶具有专一性的本质原因
B. 物质b浓度越大,该反应速率一定就越大
C. 物质a表示食物残渣中的淀粉
D. 物质a反应前后的数量及结构都会发生改变
【答案】A
【解析】
【详解】A、淀粉酶能促进淀粉水解,该反应过程可解释酶具有专一性的本质原因,A正确;
B、物质b表示底物,在一定范围内浓度越大,该反应速率就越大,当酶达到饱和时,反应速率就不会随着底物浓度的增大而增大了,B错误;
C、物质a在反应前后不变,表示酶,C错误;
D、物质a表示酶,反应前后的数量及结构都不会发生改变,D错误。
故选A。
11. 在植物细胞中参与淀粉水解的酶主要有α-淀粉酶和β-淀粉酶。β-淀粉酶不耐高温,但在pH=3.3时仍有部分活性,它能使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解。在淀粉、Ca2+等处理方式的影响下,β-淀粉酶在50℃条件下,经不同时间保存后的活性测定结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 若用淀粉和β-淀粉酶来探究酶的最适温度,可用斐林试剂来检测淀粉是否被分解
B. pH=3.3的条件下向淀粉溶液加入β-淀粉酶后,淀粉分子的能量会增多
C. β-淀粉酶水解淀粉的产物是葡萄糖,在一定范围内β-淀粉酶的活性随pH升高而增强
D. 比较可知,30mmol·L-1Ca2++2%淀粉处理方式最有利于较长时间维持β-淀粉酶的活性
【答案】D
【解析】
【详解】A、若用淀粉和β-淀粉酶来探究酶的最适温度,自变量是温度,斐林试剂的使用需要水浴加热,会改变实验的温度,对实验有影响,A错误;
B、酶的作用机理是降低反应的活化能,并不能直接为底物分子提供能量,B错误;
C、β-淀粉酶能使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解,水解淀粉的产物是麦芽糖,C错误;
D、由图可知,30mmol·L-1Ca2++2%淀粉处理方式最有利于较长时间维持β-淀粉酶活性,D正确。
故选D。
12. 如图是ATP的结构示意图,其中a、b、c表示化学键,①②③④表示化学基团或结构。下列叙述错误的是( )
A. a、b、c均为磷酸键,其中a所含的能量最少
B. 形成c所需的能量可来源于光能也可来源于化学能
C. 图中的①是腺苷,②是脱氧核糖
D. b和c都断裂后所形成的产物④是RNA的基本组成单位之一
【答案】C
【解析】
【详解】A、a、b和c均为磷酸键,a是普通磷酸键,b和c是特殊的化学键(特殊化学键),故a所含的能量最少,A正确;
B、形成c所需的能量可由光合作用和呼吸作用提供,故可来源于光能也可来源于化学能,B正确;
C、图中的①是腺嘌呤,②是核糖,C错误;
D、b和c都断裂后形成的产物是④腺嘌呤核糖核苷酸和两个磷酸基团,其中腺嘌呤核糖核苷酸是RNA的基本组成单位之一,D正确。
故选C。
13. 下列哪种情况不会出现饱和现象( )
A. 氧气进入细胞时,氧气浓度差与运输速率的关系
B. 红细胞吸收葡萄糖时,葡萄糖浓度差与运输速率的关系
C. 小肠上皮细胞吸收氨基酸时,细胞供能与运输速率的关系
D. 叶肉细胞吸收镁离子时,载体数量与运输速率的关系
【答案】A
【解析】
【详解】A、氧气运输方式是自由扩散,自由扩散与物质浓度呈正相关,氧气浓度越大,氧气运输的速率越大,不会出现饱和现象,A符合题意;
B、红细胞吸收葡萄糖是协助扩散,影响协助扩散的因素是物质浓度和载体数量,在一定的范围内,葡萄糖浓度越大,物质运输速率越大,达到一定浓度时,受载体数量的限制,物质运输速率不再增大,因此葡萄糖浓度会达到饱和,B不符合题意;
C、小肠上皮细胞吸收氨基酸为主动运输,需载体和能量。若载体充足,供能增加会提升速率,但最终受载体数量限制而饱和,C不符合题意;
D、叶肉细胞吸收镁离子是主动运输,需要载体协助,且消耗能量,在一定的范围内,随着载体数量增多,物质运输速率增大,载体数量增大到一定数值,由于受能量限制,物质运输速率不再增大,此时载体数量达到饱和,D不符合题意。
故选A。
14. 当金鱼处于寒冷冬天湖面冰封导致的缺氧的水环境中时,金鱼的非乙醇代谢组织(如大脑、肝脏和心脏)细胞中先进行正常的乳酸发酵,乳酸通过血液循环被运输到乙醇代谢组织(如骨骼肌)细胞中,在乳酸脱氢酶的催化下,重新氧化成物质X,然后转为乙醇,通过鱼鳃排到水体中。下列叙述错误的是( )
A. 金鱼的该种特殊的代谢途径可避免乳酸在体内过度积累
B. 物质X是丙酮酸,经②④释放的能量主要储存在ATP中
C. 在不同的金鱼细胞中,葡萄糖经途径①形成物质X的场所是相同的
D. 不同代谢组织中无氧呼吸产物的不同与参与代谢的酶有关
【答案】B
【解析】
【详解】A、金鱼肌细胞产生的乳酸,通过血液循环运输到其他细胞(如肝细胞)中进一步代谢(转化为乙醇排出),可避免乳酸在体内过度积累,防止乳酸中毒,A正确;
B、物质X是丙酮酸(细胞呼吸第一阶段,葡萄糖分解为丙酮酸);步骤②(丙酮酸→乙醇)、步骤④(丙酮酸→乳酸)属于无氧呼吸第二阶段,该阶段不产生ATP(无氧呼吸的ATP仅在第一阶段产生);且无氧呼吸释放的能量大部分以热能散失,仅少部分储存于ATP中,B错误;
C、途径①是 “葡萄糖→物质 X(丙酮酸)”,即细胞呼吸第一阶段,无论哪种细胞,该过程的场所都是细胞质基质,因此不同金鱼细胞中,该过程的场所相同,C正确;
D、酶具有专一性:肌细胞中含 “乳酸脱氢酶”,使丙酮酸转化为乳酸;其他细胞中含 “乙醇脱氢酶”,使丙酮酸转化为乙醇。因此,不同组织无氧呼吸产物的差异与参与代谢的酶的种类有关,D正确。
故选B。
15. 在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中,某小组同学设置了如图所示的实验装置,其中乙、丁中均为酵母菌培养液。下列相关叙述错误的是( )
A. 甲中的液体是NaOH溶液,可以排除空气中的对实验结果造成的干扰
B. 检测的产生时,可用溴麝香草酚蓝溶液,溶液颜色会由蓝变黄再变绿
C. 要待反应充分后,取乙和丁中的滤液来检测是否有酒精生成
D. 该实验为对比实验,有氧组与无氧组均为实验组,通过相互对照得出结论
【答案】B
【解析】
【详解】A、甲中NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO₂,避免其干扰实验中酵母菌呼吸产生CO₂的检测,A正确;
B、溴麝香草酚蓝溶液检测CO₂时,颜色变化是由蓝变绿再变黄,而非“由蓝变黄再变绿”,B错误;
C、检测酒精时,取乙(有氧组)和丁(无氧组)的滤液且用酸性重铬酸钾检测;有氧呼吸的酵母菌不产生酒精,无氧呼吸的酵母产生酒精,充分反应也避免了葡萄糖对实验的干扰,C正确;
D、该实验为对比实验,有氧组和无氧组均为实验组,通过相互对照探究细胞呼吸方式,D正确。
故选B。
16. 如图是高中生物探究性实验设计的示意图,下列叙述正确的是( )
A. 图中①处应为“作出假设”,比如“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验,酵母菌在有氧的条件下产生,无氧的条件下不产生
B. 图中②处应为“因变量”,比如“探究pH对酶活性的影响”实验,有无砖红色沉淀产生就是此变量
C. 图中③处应为“无关变量”,比如“探究唾液淀粉酶活性的最适温度”实验,温度梯度就是此变量
D. 图中④处应为“干扰因素”,比如叶肉细胞不可作为观察植物质壁分离的材料
【答案】A
【解析】
【详解】A、假说-演绎法的基本步骤是提出问题→作出假设→演绎推理→实验验证→得出结论,故图中①处应为“作出假设”,比如“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验,酵母菌在有氧的条件下产生 CO2 ,无氧的条件下不产生 CO2属于作出假设,A正确;
B、自变量是指实验者操纵的假定的原因变量,因变量是指一种假定的结果变量,②处应为“因变量”,但“探究pH对酶活性的影响”实验中,底物不能选淀粉,因此检测的因变量不能是砖红色沉淀的有无,该实验一般选过氧化氢,因变量常检测氧气的产生速率,B错误;
C、图中③处应为“无关变量”,比如“探究唾液淀粉酶活性的最适温度”实验,pH就是此变量,温度梯度是自变量,C错误;
D、图中④处应为“干扰因素”,比如草莓不适用于根据颜色反应的还原糖的鉴定,以防颜色的干扰,叶肉细胞的原生质层含有叶绿素而呈现绿色,液泡内无色素细胞液呈现无色,可以作为观察植物质壁分离的材料,D错误。
故选A。
17. 下图甲表示由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图,下图乙表示人的成熟红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况。图丙中A为1mol/L的葡萄糖溶液,B为1mol/L的乳酸溶液,且初始液面相平,下列说法错误的是( )
A. 磷脂分子由甘油、脂肪酸、磷酸等共同组成,图甲人工膜在水中磷脂分子排列成双层
B. 若图乙所示细胞放在无氧环境中,乳酸的跨膜运输会受到影响
C. 若用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,一段时间后,左侧液面等于右侧液面
D. 图丁中①为信号分子,与靶细胞细胞膜上的②特异性结合,体现了细胞膜具有信息交流的功能
【答案】B
【解析】
【详解】A、磷脂分子由甘油、脂肪酸、磷酸等共同组成,磷脂分子有亲水性头部和疏水的尾部,因此在水中呈两层排列,A正确;
B、从图乙可知乳酸进入细胞的方式为主动运输,需要载体和能量,但哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸,因此当细胞处在无氧环境时,细胞产生的能量没有变化,乳酸的跨膜运输不会受到影响,B错误;
C、若用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,在单位体积的1mol/L的葡萄糖溶液和1mol/L的乳酸溶液中,溶质分子数相等,当液面不再变化时,左侧液面等于右侧液面,C正确;
D、图丁中①为信号分子,信号分子①与靶细胞细胞膜上的②特异性结合,体现了细胞膜的信息交流功能,D正确。
故选B。
18. 为研究某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响,研究者做了以下实验,将长势相同的该植物幼苗均分成7组,分别置于不同温度下,先暗处理1h,再光照1h,其他条件相同且适宜,测其干重变化,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 光照下该植物在26℃和28℃时的净光合速率相同
B. 光照下该植物在26℃时的净光合速率大于32℃时的净光合速率
C. 温度达到34℃时,该植物幼苗在光照条件下不能进行光合作用
D. 30℃条件下,一昼夜光照时间超过8h,该植物幼苗才能生长
【答案】D
【解析】
【详解】A、分析题意,暗处理1h前后的重量变化反映呼吸速率,光照1h后与暗处理前的重量变化=光合速率-2×呼吸速率,26℃时,呼吸速率是1mg/h,光合速率是5mg/h,净光合是4mg/h,28℃时呼吸速率是2,光照1h后与暗处理前的变化是3mg,光合速率-2×呼吸速率=3,可知光合速率是7mg,净光合速率=5mg/h,两者不同,A错误;
B、32℃时,暗处理1h后的重量变化是-4mg,说明呼吸速率是4mg/h,光照1h后与暗处理前的变化是0mg,光合速率-2×呼吸速率=0,此条件下光合速率是8mg/h,净光合速率是4mg/h,同理可推知,26℃时,呼吸速率是1mg/h光合速率是5mg/h,净光合是4mg/h,推出光照下26℃和32℃时该植物的净光合速率相等,B错误;
C、34°C时呼吸速率是2mg/h,光照1h后比暗处理前减少了3mg,光照1h后与暗处理前的重量变化=光合速率-2×呼吸速率,说明此时光合速率为1mg/h,C错误;
D、30°C条件下,呼吸强度为3mg/h,光合作用的强度是9mg/h,一昼夜光照时间等于8h则光合产生有机物为72mg,呼吸消耗为3×24=72mg,则大于8h时该植物幼苗有机物可以积累,才能生长,D正确。
故选D。
19. 某高一同学在学习必修1第2章“细胞的分子组成”后总结了以下思维导图,图1表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系,其中甲代表图中有机物共有的元素,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是生物大分子,①、②、③、④分别为构成生物大分子的基本单位;图2为核酸的部分结构示意图。请回答下列问题:
(1)图1中甲代表的元素有_________;Ⅱ、Ⅲ所携带的遗传信息储存在图2的_________中。
(2)构成生物体的多糖中,Ⅰ是人和动物细胞的储能物质_________。
(3)“胖人怕热,瘦人怕撞”,是因为图1中的Ⅴ具有_________等功能。除Ⅴ外,常见的脂质还包括_________(写出2种),医生建议缺钙的婴幼儿在服用钙片的同时,还要服用少量的_________,能有效地促进人体肠道对钙的吸收。
(4)图1中的②和③在化学组成上的不同,体现在图2中_________(填字母)上。
(5)为鉴定酶X能否将图1中的Ⅳ水解,某同学进行如下操作:向含有Ⅳ的待测液中加入适量酶X(蛋白质),一段时间后再加入双缩脲试剂,观察待测液呈紫色,由此该同学得出“酶X不能将Ⅳ水解”的结论。你认为该同学的结论_________(填“正确”或“不正确”)。
【答案】(1) ①. C、H、O ②. 核苷酸D的排列顺序(或碱基C排列顺序) (2)糖原
(3) ①. 保温、缓冲和减压 ②. 磷脂、固醇 ③. 维生素D (4)B、C
(5)不正确
【解析】
【分析】①是葡萄糖,Ⅰ是糖原;②是脱氧核苷酸,Ⅱ是DNA;③是核糖核苷酸,Ⅲ是RNA;④是氨基酸,Ⅳ是蛋白质;Ⅴ是脂肪。
【小问1详解】
图1中甲是图中各种有机物共有的元素,是C、H、O;Ⅱ是DNA,Ⅲ是RNA,II、III所携带的遗传信息储存在图2的碱基(C)的排列顺序(或核苷酸(D)的排列顺序)中。
【小问2详解】
生物体的多糖包括淀粉、纤维素、糖原和几丁质,I糖原是人和动物细胞的储能物质。
【小问3详解】
胖人V脂肪含量多,脂肪具有保温、缓冲和减压的功能,所以怕热;除了脂肪外,常见的脂质还包括磷脂、固醇。维生素D能有效地促进人体肠道对钙的吸收,所以医生建议缺钙的婴幼儿在服用钙片的同时,还要服用少量的维生素D。
【小问4详解】
图1中的②是DNA,③是RNA,二者的不同主要体现在B五碳糖上和碱基C上,DNA特有的碱基为T,RNA特有的碱基为U。
【小问5详解】
该同学的结论不正确,无论酶X能否将IV(蛋白质)水解,待测液中的酶X是蛋白质,遇双缩脲试剂均呈紫色,不能根据双缩脲的颜色反应来鉴定酶X能否将图1中的IV(蛋白质)。
20. 合理膳食是健康的基础,细胞通过氧化分解有机物获得能量,脂肪、蛋白质等有机物可以作为细胞呼吸的原料,也可以相互转化。如图甲是人体肝细胞内的部分生化反应及其联系的示意图。图中编号表示过程,字母表示物质。
(1)如图甲所示,在氧气充足的环境下,肝细胞可将葡萄糖、脂肪酸等有机物,经过一系列反应彻底氧化分解,将有机物中稳定的化学能最终转变为______。过程①③④中产生能量最多的过程是______。与葡萄糖相比,等量的脂肪酸彻底氧化分解消耗的氧气量______(更多、更少或相等)。
(2)如图乙所示,线粒体内膜上的质子泵能将NADH脱下的H⁺转运到线粒体内外膜间隙,使内外膜间隙中H⁺浓度增加;结构①能将H⁺运回线粒体基质,同时催化ATP的合成。下列叙述正确的是______。
A. 内质网膜上也含有大量能促进ATP合成的结构①
B. H⁺通过质子泵和结构①的跨膜运输方式都是主动运输
C. 抑制结构①的活性也会抑制无氧呼吸过程中ATP的产生
D. 结构①具有物质转运和催化ATP合成的功能
(3)耐力性运动是指机体进行一定时间(每次30min以上)的低中等强度的运动,如步行、游泳等,研究发现耐力性训练能够促进脂肪分解。探究耐力性运动训练或停止训练时,肌纤维中线粒体数量出现的适应性变化,实验结果如图丙所示。
在耐力性运动中,肌细胞能量供应的主要方式是______呼吸;由图可知,坚持训练肌纤维中线粒体数量的相对值变化情况__________________。
【答案】(1) ①. ATP中的化学能和热能 ②. ④ ③. 更多 (2)D
(3) ①. 有氧 ②. 先上升后保持相对稳定
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH,合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH,合成少量ATP;第三阶段是氧气和NADH反应生成水,合成大量ATP。
【小问1详解】
在氧气充足的环境下,肝细胞进行有氧呼吸,葡萄糖经过一系列反应彻底氧化分解为CO2和H2O。在细胞呼吸过程中,糖类中稳定的化学能最终转变为ATP中活跃的化学能和热能;图甲中①表示细胞呼吸第一阶段,③表示有氧呼吸第二阶段,④表示有氧呼吸第三阶段,在有氧呼吸过程中,第三阶段产生的能量最多,所以过程①③④中产生能量最多的过程是④。脂肪酸属于脂质,H多,与葡萄糖相比,等量的脂肪酸彻底氧化分解消耗的氧气量更多。
【小问2详解】
A、结构①参与ATP合成,主要分布在线粒体内膜上,内质网膜上不含大量能促进ATP合成的结构①,A错误;
B、由题干信息可知,H+通过质子泵是从线粒体基质转运到线粒体内外膜间隙,此过程需要消耗NADH分解产生能量,属于主动运输;而H+通过结构①运回线粒体基质,是顺浓度梯度进行的,且伴随ATP合成,属于协助扩散,并非主动运输,B错误;
C、结构①参与的是有氧呼吸过程,无氧呼吸发生在细胞质基质中,所以抑制结构①的活性不会抑制无氧呼吸过程中ATP的产生,C错误;
D、根据题干“结构①能将H+运回线粒体基质,同时催化ATP的合成”,能够明确结构①具有物质转运和催化ATP合成的功能,D正确。
故选D。
【小问3详解】
在耐力性运动中,由于运动时间较长且强度为低中等,肌细胞能量供应的主要方式是有氧呼吸。从图丙可以看出,坚持训练时,肌纤维中线粒体数量的相对值变化情况是先上升后保持相对稳定。
21. 水稻生长需依次经过抽穗期、灌浆期、乳熟期、蜡熟期等时期。下图是水稻叶肉细胞光合作用和呼吸作用部分过程示意图。
下表是水稻早衰型品种和持绿型品种在相应实验条件下测得的光合作用指标。
生长时期
光补偿点(μmol·m-2·s-1)
光饱和点(μmol·m-2·s-1)
最大净光合速率CO2(μmol·m-2·s-1)
品种甲
品种乙
品种甲
品种乙
品种甲
品种乙
抽穗期
63
46
1936
2000
23.13
26.98
蜡熟期
75
72
1732
1365
19.17
12.63
(1)上图中④过程发生的场所是______。①—④过程中能产生ATP的有______。
(2)进入蜡熟期后,早衰型品种出现“籽叶皆黄”现象,而持绿型品种出现“叶青籽黄”的现象。用这个时期的两个品系叶片进行色素提取和分离实验,根据上表数据分析,在滤纸条上,由上到下第三条色素带较宽的是品系______。(填“甲”或“乙”)。
(3)科学家从水稻叶肉细胞中分离出类囊体用磷脂分子包裹形成下图1所示的“油包水液滴”结构,在其中加入足量NADP+、ADP等物质,并对该结构采取明暗交替处理,一段时间内检测此结构内产生NADPH的量,结果如下图2所示,说明“油包水液滴”内的人工光反应系统构建成功。原因是在明期类囊体上发生______产生并积累NADPH,在暗期NADPH的含量保持稳定其原因是______。
(4)进一步将相关酶等物质加入“油包水液滴”内,通入充足的______作为原料,形成化学反应循环。用该体系A组明暗(1秒光照,1秒黑暗)交替进行了60分钟,B组持续进行了30分钟光照,测定有机物含量,则A组______(填“>”“<”或“=”)B组。由暗转明期,C3含量会______。
(5)将四组相同的水稻培养在密闭的装置中,控制不同的温度条件,若12小时光照,12小时黑暗,依据图3的数据,t₁~t4比较,______温度更适于水稻生长。
【答案】(1) ①. 细胞质基质和线粒体基质 ②. ①③④
(2)甲 (3) ①. 光反应 ②. NADPH没有生成也没有消耗
(4) ①. CO2 ②. > ③. 减少
(5)t3
【解析】
【分析】分析图1:①-④依次表示水的光解、暗反应、有氧呼吸第三阶段、有氧呼吸第一二阶段。油包水液滴中只含有磷脂,而磷脂分子的头部是亲水性的,尾部是疏水性的,故形成头部朝向水分子的油包水液滴。
【小问1详解】
图1中④过程分解葡萄糖形成CO2和[H],则代表有氧呼吸第一二阶段,发生场所在细胞质基质和线粒体基质。①-④依次表示水的光解(产生ATP)、暗反应(消耗ATP)、有氧呼吸第三阶段(产生ATP)、有氧呼吸第一二阶段(产生ATP),所以能产生ATP的过程是①③④。
【小问2详解】
进入蜡熟期后,早衰型品种出现“籽叶皆黄”现象,而持绿型品种则由于叶片中叶绿素的含量仍保持较高,往往出现“叶青籽黄”的现象。进入蜡熟期后,由于持绿型的叶片中仍含有较多的叶绿素,因此其光合作用速率仍维持较高水平,再结合表中数据可知,品种甲的光饱和点与最大净光合速率,在该时期均高于品种乙,因此可以推测品种甲属于持绿型,用这个时期的两个品系叶片进行色素提取和分离实验,在滤纸条上,由上到下第三条色素带较宽的是品系甲。
【小问3详解】
由图可知,在明期类囊体上发生光反应产生并积累NADPH,在暗期NADPH没有生成也没有消耗,其含量保持稳定,说明该系统构建成功。
【小问4详解】
光合作用暗反应需要二氧化碳及相关酶,而油包水液滴在适宜条件下进行光反应,故明暗交替处理下,通入充足的CO₂为原料,在相关酶的作用下可进行暗反应,所以模拟的为暗反应的过程。由于暗反应在无光的条件下也能进行,在明暗交替的情况下,使光下产生的ATP和NADPH能够及时被利用与再生,从而提高了光合作用中CO₂的同化量,暗反应可以为光反应提供原料,光合效率增加,所以A组明暗(1秒光照,1秒黑暗)交替进行了60分钟制造的有机物大于B组持续进行了30分钟光照制造的有机物。光合作用的暗反应的场所是叶绿体基质,将该植物叶片从黑暗下移到光照中,导致光反应产生的ATP和NADPH增加,这将促进暗反应中三碳化合物的还原,从而导致叶绿体中C3化合物含量短时间内将下降。
【小问5详解】
光照条件下的 O2增加值表示光照条件下的净光合速率。黑暗中O2消耗量表示呼吸作用。水稻能生长,需要24小时的净光合速率大于0,由图可知t3时24h的净光合速率大于最大,所以t3温度更适于水稻生长。
22. 1897年德国科学家毕希纳发现,利用无细胞的酵母汁可以进行酒精发酵;还有研究发现,酒精发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论,利用下列材料和试剂进行了实验。
材料和试剂:酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)、葡萄糖溶液、无菌水。实验共分6组,其中4组的实验处理和结果如下表。
组别
①
②
③
④
⑤
⑥
实验处理
葡萄糖溶液+无菌水
葡萄糖溶液+酵母菌
葡萄糖溶液+A溶液
葡萄糖溶液+B溶液
?
?
实验结果
-
+
-
-
+
+
注:“+”表示有酒精生成,“-”表示无酒精生成
回答下列问题:
(1)实验中第③、④组未出现酒精的原因可能是________。若为了研究B溶液中离子M对酒精发酵是否是必需的,可增加一组实验,该组的处理是:葡萄糖溶液+________。
(2)⑤⑥组的实验处理分别是:葡萄糖溶液+________;葡萄糖溶液+________。本实验中,这些起辅助作用的小分子和离子存在于酵母菌、________。
(3)使用什么试剂检测酵母汁中是否含有酒精?________。依据细胞膜的功能特性,利用什么方法检测酵母汁中是否含有活细胞?________。
【答案】(1) ①. A溶液中的酶与B溶液中的小分子和离子单独存在时均无法催化乙醇发酵 ②. A溶液+去除了离子M的B溶液
(2) ①. 酵母汁 ②. A溶液+B溶液 ③. 酵母汁和B溶液
(3) ①. 酸性重铬酸钾溶液 ②. 用台盼蓝对细胞染色后镜检,原理是细胞膜具有选择透过性:若为死细胞,则能被染色;酵母汁接种培养观察,原理是酵母菌可以繁殖出现菌落:一段时间后若酵母菌数量增加,则为活细胞。
【解析】
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
2、酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。
3、分析题干信息可知:本实验的目的是为验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”,所给实验材料中,葡萄糖溶液为反应的底物,在此实验中为无关变量,其用量应一致;酵母菌为细胞生物,与其对应的酵母汁无细胞结构,可用以验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”;而A溶液和B溶液分别含有大分子和各类小分子、离子。
【小问1详解】
实验的第③、④组是将葡萄糖溶液分别与A溶液和B溶液单独溶合,由于A溶液中的酶与B溶液中的小分子和离子单独存在时均无法催化乙醇发酵,所以第③、④组未出现乙醇。为了验证M对乙醇发酵的是否为必需的,可增设一组实验,即葡萄糖溶液+A溶液+去除了离子M的B溶液:若有乙醇生成,则证明B不是必需的,若无乙醇生成,则证明B是必需的。
【小问2详解】
由题意可知:为验证无细胞的酵母汁可以进行“乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”的结论,还需要加设两组实验,一组为葡萄糖溶液+酵母汁(预期实验结果为有乙醇生成),另外一组为葡萄糖溶液+A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子,包括相关酶)+B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子),此组预期结果为有乙醇生成;本实验中,起辅助作用的小分子和离子可在酵母菌(细胞中含有各类物质)、酵母汁和B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)中存在。
【小问3详解】
酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应会由橙色变为灰绿色,因此可用酸性重铬酸钾溶液检测。如果出现灰绿色,说明酵母汁中含有酒精;如果不出现灰绿色,酵母汁中不含酒精。依据细胞膜的选择透过性(活细胞的细胞膜具有选择透过性,死细胞丧失该特性),可采用台盼蓝染色法来检测:用台盼蓝对细胞染色后镜检,原理是细胞膜具有选择透性:若为死细胞,则能被染色;酵母汁接种培养观察,原理是酵母菌可以繁殖出现菌落:一段时间后若酵母菌数量增加,则为活细胞。
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