精品解析:山西省山大附中李林中学等校2025~2026学年第一学期期末考试 高一年级生物试题
2026-02-10
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内容正文:
山大附中2025~2026学年第一学期期末考试高一年级生物试题
考试时间:75分钟 满分;100分
一、单选题(每题2分,共44分)
1. 下图表示不同条件下物质跨膜运输速率的变化,相关叙述正确的是( )
A. ①物质运输过程一定消耗ATP
B. ②物质运输过程一定不需要载体
C. ③过程能量不一定来自有氧呼吸
D. ④过程物质一定逆浓度梯度运输
2. 下列关于物质进出细胞的方式,叙述正确的是( )
A. 胞吐过程的发生与膜的流动性有关
B. 通过载体蛋白的物质转运属于主动运输
C. 分泌蛋白排出细胞会发生转运蛋白构象改变
D. 水分子通过通道蛋白进入细胞需消耗ATP
3. 2021年10月6日,本杰明·李斯特和大卫·麦克米兰因“对于有机小分子不对称催化的重要贡献”而获得2021年诺贝尔化学奖。下列关于生物催化剂酶的叙述,正确的是( )
A. 唾液淀粉酶进入胃后,其空间结构会改变
B. 酶的形状只适合与一种分子结合
C. 形成酶—底物复合物时底物形状未改变
D. 酶都是由活细胞产生的一类特殊蛋白质
4. 反应物浓度与酶促反应速率的关系如图所示,曲线b表示在最适温度、最适pH条件下进行反应所得的结果。下列分析错误的是( )
A. 若实验温度升高10°C,则曲线可能发生由b到a的变化
B. 限制曲线MN段反应速率的主要因素是反应物浓度
C. 若N点时向反应物中再加入少量反应物,则反应曲线会变为c
D. 若减小pH,重复该实验,则M、N点的位置均会下移
5. 磷酸肌酸是人体肌肉细胞和神经细胞中的一种高能磷酸化合物。在一定条件下,磷酸肌酸可以与ATP相互转化,过程如图1所示,图2为生物体内ATP与ADP相互转化的模式图。下列推测不合理的是( )
A. 当细胞内ATP含量较多时,ATP中的能量可转移至磷酸肌酸中
B. 图1的Ⅰ、Ⅱ过程中,各自所需的原料不同,所需的酶也不同
C. 细胞内的吸能反应与①过程相联系,放能反应与②过程相联系
D. ②过程可发生在叶绿体基质中,其产物可以转移至类囊体薄膜
6. 下列有关植物细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A. 糖类、脂肪、蛋白质等都可以作为呼吸底物
B. 植物细胞无氧呼吸的产物是酒精和CO2或乳酸和CO2
C. 细胞呼吸过程中释放热量,有助于种子萌发、幼苗生长
D. 油菜种子中含脂肪多,萌发时耗氧多,要注意适当浅播
7. 药物X和Y均可抑制有氧呼吸。为了研究这些药物的效应,科研人员分离了一些肌肉细胞,在有O₂供应的情况下分别用这两种药物处理,并测定细胞内ATP、NADH及丙酮酸水平,实验结果见下表。下列说法错误的是( )
分组
ATP
NADH
丙酮酸
对照(没有药物处理)
100%
100%
100%
药物X
2%
3%
5%
药物Y
20%
15%
150%
注:对照组的数据定为100%,以便比较
A. 药物X可能抑制有氧呼吸的第一阶段
B. 药物Y可能抑制有氧呼吸的三个阶段
C. 有氧呼吸的三个阶段均能产生ATP
D. 推测药物X对无氧呼吸也有抑制作用
8. 将破裂的酵母菌进行离心处理后,与未进行离心处理的完整酵母菌均在氧充足的条件下进行实验,如图所示,最终能通过细胞呼吸产生CO2和H2O的试管是( )
A. 甲、乙、丙 B. 甲和丙 C. 乙和丙 D. 甲、乙、丙、丁
9. 在自然界中,洪水、灌溉不均匀等因素易使植物根系供氧不足,造成“低氧胁迫”。研究人员采用无土栽培的方法,研究了“低氧胁迫”对两个黄瓜品种(A、B)根系细胞呼吸的影响,测得第6天时根系细胞中丙酮酸和酒精的含量,结果如表所示。下列叙述错误的是( )
实验处理
正常通气、品种 A
低氧、品种 A
正常通气、品种 B
低氧、品种 B
丙酮酸/(μmol•g-1)
0.18
0.20
0.19
0.34
酒精 /(μmol•g-1)
2.45
6.00
2.49
4.50
A. 该实验的自变量是通气量和黄瓜品种
B. 使用酸性的重铬酸钾溶液检测酒精时,溶液由橙色变为灰绿色
C. 在洪水、灌溉不均匀的情况下,根系更容易腐烂的是品种 B
D. 正常通气时,品种 A、B的有氧呼吸和无氧呼吸均在进行
10. 科学家用高速离心法打破叶绿体膜后,分离出类囊体和基质,在不同条件下进行实验(如下表所示),用来研究光合作用过程,下列选项中对各试管得到的产物情况判断正确的是( )
(注:表中的“+”表示“添加”,“-”表示“不添加”)
试管
叶绿体结构
光照
C18O2
ATP、NADPH
五碳化合物
甲
类囊体
+
+
-
-
乙
基质
-
+
+
+
丙
基质
+
+
-
+
丁
基质和类囊体
+
+
-
+
A. 甲试管可得到18O2
B. 乙试管可得到C3
C. 丙试管可得到葡萄糖
D. 丁试管得不到糖类
11. 对甲~丁图的描述中,正确的是( )
A. 图甲是生活在适宜环境中的绿色植物光合作用部分过程图解,A是五碳化合物,C能为b过程提供还原剂,不提供能量
B. 图乙曲线表示水稻叶片多云天气时光合作用强度,如果该图表示晴天时叶片的光合作用强度,则b点应向左方移动
C. 图丙中,外部环境因素处于适宜的条件下,如果A、B曲线分别代表喜阴和喜阳两种植物的光合作用强度,则曲线B应代表喜阳植物
D. 图丁表示用相同培养液在相同光下分别培养小球藻,则一定时间内B试管中小球藻繁殖速度加快,而C试管中小球藻繁殖速度逐渐减慢
12. 夏季晴朗的一天,甲乙两种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲植物在a点时叶肉细胞光合速率与呼吸速率相等
B. 乙植物在18时积累的有机物量最多
C. 乙植株b→c过程中叶绿体中C3的含量升高
D. 与甲植物相比,乙植物更适应干旱环境
13. 某同学用若干大小一致的新鲜菠菜叶随机均分为多组进行图示实验。每组实验均包含试管①和试管②,试管中为添加有指示剂的CO2缓冲液,初始颜色均为绿色,不同小组光照强度大小不同,其他环境条件相同且适宜,实验一段时间后观察指示剂颜色变化,所有的试管②仍为绿色。下列相关叙述正确的是( )
注:指示剂为溴麝香草酚蓝,变色范围:pH=6.0呈黄色,pH=7.0呈绿色,pH=7.6呈蓝色。
A. 本实验的目的是探究不同光照强度对光合速率的影响,同一小组试管①和试管②的光照强度不同
B. 若某小组试管①变蓝色,说明该组光照强度下叶片光合速率大于呼吸速率,叶片吸收CO2使溶液的pH上升
C. 若某小组的试管①变黄色,说明该组光照强度下叶片光合速率小于呼吸速率,线粒体内膜产生的CO2使pH下降
D. 若某小组的试管①仍为绿色,说明该组光照强度下叶片的总光合速率为0
14. 在大蒜根尖分生区组织细胞的一个细胞周期中,在同一时期发生的变化是( )
A. DNA的复制和纺锤体的形成
B. 着丝粒的分裂和姐妹染色单体的消失
C. DNA数目加倍和染色体数目加倍
D. 核膜、核仁的消失和细胞板的形成
15. 如图表示动物细胞有丝分裂时的染色体数、染色单体数和DNA分子数的数量关系.下列解释肯定不正确的是( )
A. ①可以用于表示细胞分裂的中期
B. ①时染色体的螺旋化程度可能达到最高
C. 间期用②表示最恰当
D. ③可表示细胞分裂完成
16. 关于细胞分化的叙述,错误的是( )
A. 一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡
B. 细胞分化使细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异
C. 实验表明,高度分化的植物细胞仍具有细胞的全能性
D. 细胞分化是由于不同种类的细胞含有的遗传物质DNA不同
17. 我国科学家用4种小分子化合物诱导小鼠已分化的成纤维细胞转变成iPS细胞。iPS细胞与胚胎干细胞类似,可用于获得多种细胞。下列说法错误的是( )
A. 相比于成纤维细胞,iPS细胞的分化程度更低
B. iPS细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
C. 小鼠细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程
D. 成纤维细胞能形成iPS细胞,证明其具有全能性
18. 端粒被科学家称作“生命时钟”,是存在于真核细胞染色体末端的一小段DNA—蛋白质复合体,细胞每分裂一次,端粒就缩短一截,端粒缩短到一定程度,细胞会衰老。如果端粒酶的活性较高,端粒就不易缩短。下列说法正确的是( )
A. 端粒是位于染色体两端的具有特殊序列的DNA片段
B. 端粒变短会导致细胞内所有酶的活性降低,代谢变慢
C. 如果端粒酶的活性很高,人体细胞就不会衰老、凋亡
D. 细胞衰老和凋亡的过程中存在着基因的选择性表达
19. 肠绒毛长度增加常引起肿瘤,肠上皮细胞增殖和死亡的平衡决定了肠绒毛长度。正常情况下,肠道干细胞产生新的肠上皮细胞,肠上皮细胞在向末端迁移的过程中,逐渐远离血液供应,导致末端细胞缺氧凋亡。下列相关叙述错误的是( )
A. 肠道干细胞经过有丝分裂和分化产生新的肠上皮细胞
B. 末端肠上皮细胞的凋亡受到了遗传机制决定的程序性调控
C. 末端肠上皮细胞凋亡是严重病理刺激下引起的细胞死亡
D. 细胞凋亡对人体维持内部环境的稳定起着非常关键的作用
20. 如图为人体细胞生命历程示意图,图中①~⑥为不同时期的细胞,a~d表示生理过程。下列叙述正确的是( )
A. a和b都会出现染色体加倍过程
B. 过程a细胞表面积增大,细胞物质交换效率升高
C. 过程d中细胞核体积增大,细胞膜的通透性改变
D. ①~⑥过程中细胞DNA及蛋白质的种类都相同
21. 如图是某植物根系细胞进行无氧呼吸和跨膜运输相关物质的过程示意图,数字表示过程。细胞能量供应不足时会导致过程④受阻,过程⑥以H⁺浓度梯度驱动乳酸跨膜运输。无氧呼吸使细胞质基质pH降低至一定程度时,过程②会转换为过程③。下列说法错误的是( )
A. 正常植物根系细胞液泡内pH高于细胞质基质
B. 过程④⑥的运输方式为主动运输,⑦为自由扩散
C. 过程②转换为过程③不能缓解细胞能量供应不足问题
D. 过程②转换为过程③有利于缓解植物根系细胞酸中毒
22. 生物学知识中的“比值”是一种数学模型,可较为准确地表示生命过程中两种(个)密切相关的量之间的关系。下列对各种“比值”变化的描述正确的是( )
A. 运动员在百米冲刺时,细胞呼吸CO2释放量/O2吸收量的值变大
B. 细胞分裂间期完成后,细胞中染色体数目/核DNA数的值变大
C. 细胞发生质壁分离时,原生质体的体积/整个细胞的体积的值变大
D. 降低环境中CO2浓度时,短时间内植物叶绿体中NADPH/NADP+的值变大
二、填空题(共四个小题,56分)
23. 番茄成熟过程中,呼吸速率首先降低,然后会出现呼吸高峰,之后又下降,随后果实即进入衰老阶段。图1为番茄果实细胞呼吸过程相关物质变化示意图,其中①~④为生理过程,A~E为相关物质。图2为不同气体条件下贮藏的番茄果实(果皮绿色时采摘)在成熟过程中CO2生成速率的变化曲线。
(1)图1中的C物质是________,C可参与②③过程,其作用分别是________;④过程的发生场所是________。
(2)图2实验的自变量有CO2浓度、________;该实验可根据CO2使________溶液由蓝变绿再变黄的时间长短为检测指标,检测呼吸作用强度,但不能用是否释放CO2作为判断番茄果实细胞呼吸类型的依据,理由是________。
(3)与对照组相比,图2实验组番茄果实成熟过程中呼吸速率的变化特点是________。请据此研究结果,提出延迟番茄果实成熟的合理方法:________。
24. 黄瓜是我国重要的蔬菜作物,研究人员用单层黑色遮阳网(遮荫率70%)对黄瓜幼苗进行遮荫,以自然条件下光照为对照,一段时间后,测定黄瓜的生长发育和光合特性变化,实验结果如下表所示:
株叶面积(cm2)
总叶绿素(mg·g-1FM)
净光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)
胞间CO2浓度(μmol·mol-1)
自然条件
2860
1.43
15.04
187
遮荫(70%)
3730
1.69
4.68
304
回答下列问题。
(1)叶绿素分布在______上,主要吸收可见光中的_____用于光合作用;实验中需要用________提取叶绿素,再测定其含量。
(2)实验组净光合速率显著低于对照组,主要原因是_______。
(3)研究结果表明,弱光条件下,黄瓜植株株高显著升高。研究者认为,这是由于弱光下植株光合产物向茎分配增多所致。为验证以上假设,需测定黄瓜植株各部分的_______,若测定结果为实验组茎干重占全株干重的比_______(填“高于”或“低于”)对照组,则支持上述假设。
(4)结合实验结果,提出大田种植黄瓜的增产措施_______(答出1点即可)。
25. 图1表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图,图2表示有丝分裂的不同时期每条染色体上DNA分子数变化情况,图3表示有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系。回答下列问题。
(1)图1所示细胞中有________条染色体,可对应图3中的______段,图1对应时期的细胞中发生的变化是_________。
(2)图1所示细胞的后一时期的细胞壁的形成跟________有关(填细胞器名称);图3中的________时期是不存在的。
(3)图2中AB段表示的含义是__________,含有染色单体的时期是________段。(填字母)
(4)若图1表示动物有丝分裂,则与植物细胞有丝分裂比,不同点体现在_________期和_______期。
26. 被誉为“沙漠英雄树”的胡杨是我国抗盐碱的重要林木树种,其耐盐碱且抗风沙。胡杨的根细胞通过调节相关物质的运输来抵抗盐胁迫,相关离子转运过程如图所示。回答下列问题:
(1)植物根毛细胞从土壤溶液中吸收水分依赖于根毛的细胞液浓度________(填“大于”或“等于”或“小于”)土壤溶液浓度。此外,根毛细胞还能选择性地从土壤溶液吸收某些无机盐离子,其选择透过性的结构基础是________。
(2)由图可知,H+通过H+-ATP酶不仅能从细胞质基质运入液泡,还能从细胞质基质运出细胞外,由此推测细胞膜外、细胞质基质以及液泡中,这三处溶液的pH值最大的是________。
(3)盐胁迫下Na+快速进入根细胞,使细胞质基质内积累大量Na+,而Na+会抑制绝大多数酶的活性。为维持细胞正常的生理功能:一方面Na+会以________方式进入液泡;另一方面Na+会以________方式排出细胞,从而避免细胞质基质内Na+的大量积累。
(4)水分子进入胡杨根细胞存在两种跨膜运输机制:一种是通过脂双层的自由扩散,另一种是通过水通道蛋白的协助扩散。某同学设计以下实验进行验证。
①实验步骤:
a.将生理状态相同的胡杨根细胞去除细胞壁获得原生质体,均分为甲、乙两组。
b.甲组用水通道蛋白抑制剂处理,乙组不作处理。
c.将甲、乙两组细胞制成装片,在盖玻片一侧滴清水,另一侧用吸水纸吸引,一段时间后,在显微镜下观察并记录________。
②实验结论:____________,说明水分子进入胡杨根细胞存在自由扩散和水通道蛋白介导的协助扩散两种跨膜运输方式。
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山大附中2025~2026学年第一学期期末考试高一年级生物试题
考试时间:75分钟 满分;100分
一、单选题(每题2分,共44分)
1. 下图表示不同条件下物质跨膜运输速率的变化,相关叙述正确的是( )
A. ①物质运输过程一定消耗ATP
B. ②物质运输过程一定不需要载体
C. ③过程能量不一定来自有氧呼吸
D. ④过程物质一定逆浓度梯度运输
【答案】C
【解析】
【分析】物质运输分为被动运输(自由扩散和协助扩散)和主动运输。 自由扩散:影响因素只有膜两侧物质浓度差,浓度差越大,运输速率越快 ,如氧气、二氧化碳等气体进出细胞。 协助扩散:除浓度差外,还受载体数量限制。浓度差增大,运输速率加快;载体饱和后,速率不再增加,如葡萄糖进入红细胞。 主动运输:受载体数量和能量供应影响。能量供应充足时,载体越多运输越快;载体充足时,能量供应越多运输越快。能量可来自有氧呼吸或无氧呼吸,如小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等。
【详解】A、观察中①的曲线,其运输速率在一定范围内随浓度差增大而增大,当达到一定浓度差后不再变化,这符合协助扩散或主动运输的特点。协助扩散不需要消耗 ATP,只有主动运输才消耗 ATP,所以不能确定①物质运输过程一定消耗 ATP,A 错误;
B、看到②的曲线,运输速率与能量无关,可能是自由扩散或协助扩散。协助扩散是需要载体的,所以不能说②物质运输过程一定不需要载体,B 错误;
C、对于③过程,其运输速率与能量有关,是主动运输。主动运输所需能量可以来自有氧呼吸,也可以来自无氧呼吸,C 正确;
D、分析④的曲线,其运输速率与载体数量有关,可能是协助扩散或主动运输。协助扩散是顺浓度梯度运输的,只有主动运输是逆浓度梯度运输,所以不能确定④过程物质一定逆浓度梯度运输,D 错误。
故选C。
2. 下列关于物质进出细胞的方式,叙述正确的是( )
A. 胞吐过程的发生与膜的流动性有关
B. 通过载体蛋白的物质转运属于主动运输
C. 分泌蛋白排出细胞会发生转运蛋白构象改变
D. 水分子通过通道蛋白进入细胞需消耗ATP
【答案】A
【解析】
【分析】物质进出细胞的方式包括被动运输、主动运输、胞吞和胞吐等。胞吞和胞吐需要能量,不需要载体蛋白,利用了细胞膜的流动性特点。
【详解】A、胞吞与胞吐过程中,包裹物质的小泡需要从细胞膜脱离或与细胞膜融合,这体现了细胞膜的流动性,A正确;
B、通过载体蛋白的物质转运属于主动运输或协助扩散,B错误;
C、分泌蛋白排出细胞的方式是胞吐,不需要转运蛋白参与,C错误;
D、水分子通过通道蛋白进入细胞的方式为协助扩散,不需要消耗ATP,D错误。
故选A。
3. 2021年10月6日,本杰明·李斯特和大卫·麦克米兰因“对于有机小分子不对称催化的重要贡献”而获得2021年诺贝尔化学奖。下列关于生物催化剂酶的叙述,正确的是( )
A. 唾液淀粉酶进入胃后,其空间结构会改变
B. 酶的形状只适合与一种分子结合
C. 形成酶—底物复合物时底物形状未改变
D. 酶都是由活细胞产生的一类特殊蛋白质
【答案】A
【解析】
【详解】唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质,随食物进入胃后,在胃蛋白酶以及胃酸的作用下,空间结构发生改变,功能丧失,A正确;酶分子的形状,只适合与一种或一类分子结合,因此酶的作用特点之一是具有专一性,B错误;酶与底物结合形成酶—底物复合物时,底物形状会发生改变,C错误;酶都是活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,D错误。
4. 反应物浓度与酶促反应速率的关系如图所示,曲线b表示在最适温度、最适pH条件下进行反应所得的结果。下列分析错误的是( )
A. 若实验温度升高10°C,则曲线可能发生由b到a的变化
B. 限制曲线MN段反应速率的主要因素是反应物浓度
C. 若N点时向反应物中再加入少量反应物,则反应曲线会变为c
D. 若减小pH,重复该实验,则M、N点的位置均会下移
【答案】C
【解析】
【分析】题干中提出“曲线b表示在最适温度、最适pH条件下”进行的,因此此时的酶活性最强,改变温度或pH都会降低酶的活性,使曲线下降。
【详解】A、题干信息可知,曲线b表示在最适温度、最适pH条件下进行反应所得的结果,故若从M点开始温度升高10℃,酶的活性下降,则曲线可能发生由b到a的变化,A正确;
B、图中可以看出,在曲线MN段反应速率与反应物浓度呈正相关,因此反应物浓度是限制曲线MN段反应速率的主要因素,B正确;
C、N点时向反应物中再加入少量反应物,酶促反应速率不变(反应曲线不会变为c),因为此时底物已经处于饱和,C错误;
D、题干信息可知,该酶处适宜条件,故减小pH,酶的活性下降,重复该实验,则M、N点的位置均会下移,D正确。
故选C。
5. 磷酸肌酸是人体肌肉细胞和神经细胞中的一种高能磷酸化合物。在一定条件下,磷酸肌酸可以与ATP相互转化,过程如图1所示,图2为生物体内ATP与ADP相互转化的模式图。下列推测不合理的是( )
A. 当细胞内ATP含量较多时,ATP中的能量可转移至磷酸肌酸中
B. 图1的Ⅰ、Ⅱ过程中,各自所需的原料不同,所需的酶也不同
C. 细胞内的吸能反应与①过程相联系,放能反应与②过程相联系
D. ②过程可发生在叶绿体基质中,其产物可以转移至类囊体薄膜
【答案】C
【解析】
【详解】A、据图可知,当细胞消耗大量ATP时,磷酸肌酸储存的化学能就可转移到ATP中,据此推测,当细胞内ATP含量较多时,ATP中的能量可转移至磷酸肌酸中,A正确;
B、Ⅰ、Ⅱ过程所需的原料不同,能量来源也不同,推测两个过程所需的酶也不同,B正确;
C、细胞内的吸能反应一般与ATP的水解(②过程)有关,放能反应与ATP的合成(①过程)有关,C错误;
D、光合作用的暗反应阶段消耗ATP,可发生在叶绿体基质中,其产物ADP和Pi可以转移至类囊体薄膜,进而用于ATP的合成,D正确。
故选C。
6. 下列有关植物细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A. 糖类、脂肪、蛋白质等都可以作为呼吸底物
B. 植物细胞无氧呼吸的产物是酒精和CO2或乳酸和CO2
C. 细胞呼吸过程中释放热量,有助于种子萌发、幼苗生长
D. 油菜种子中含脂肪多,萌发时耗氧多,要注意适当浅播
【答案】B
【解析】
【分析】有氧呼吸可以分为三个阶段:
第一阶段:在细胞质的基质中:1分子葡萄糖被分解为2分子丙酮酸和少量的还原型氢,释放少量能量;
第二阶段:在线粒体基质中进行,丙酮酸和水在线粒体基质中被彻底分解成二氧化碳和还原型氢;释放少量能量;
第三阶段:在线粒体的内膜上,前两个阶段产生的还原型氢和氧气发生反应生成水并释放大量的能量。
(2)无氧呼吸分为二个阶段:
第一阶段:和有氧呼吸第一阶段相同。
第二阶段:在细胞质基质中丙酮酸重新生成乳酸,一般植物细胞内生成酒精和二氧化碳。
【详解】A、糖类、蛋白质和脂肪均可以作为呼吸底物,A正确;
B、植物细胞无氧呼吸的产物是酒精和CO2或乳酸,乳酸发酵的产物中没有CO2,B错误;
C、细胞呼吸过程中,无论是无氧呼吸还是有氧呼吸均能释放热量,有助于种子萌发和幼苗生长,C正确;
D、脂肪中氧的质量分数比糖类中氧的质量分数少,故在细胞呼吸时,以脂肪做呼吸底物时耗氧量会比以糖类做呼吸底物时耗氧量大,因此需要适当浅播以保证氧气含量,D正确。
故选B。
【点睛】本题考查了细胞呼吸的过程,难点是D选项中需要考生理解脂质和糖类的区别,再结合呼吸作用进行解答。
7. 药物X和Y均可抑制有氧呼吸。为了研究这些药物的效应,科研人员分离了一些肌肉细胞,在有O₂供应的情况下分别用这两种药物处理,并测定细胞内ATP、NADH及丙酮酸水平,实验结果见下表。下列说法错误的是( )
分组
ATP
NADH
丙酮酸
对照(没有药物处理)
100%
100%
100%
药物X
2%
3%
5%
药物Y
20%
15%
150%
注:对照组的数据定为100%,以便比较
A. 药物X可能抑制有氧呼吸的第一阶段
B. 药物Y可能抑制有氧呼吸的三个阶段
C. 有氧呼吸的三个阶段均能产生ATP
D. 推测药物X对无氧呼吸也有抑制作用
【答案】B
【解析】
【分析】有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段在细胞质基质中进行,葡萄糖经酶催化生成丙酮酸、[H],释放少量能量;第二阶段在线粒体基质中进行,丙酮酸和水经酶催化生成二氧化碳、[H],释放少量能量;第三阶段在线粒体内膜上进行,[H]和氧气经酶催化生成水,释放大量能量。
【详解】A、对于药物X,与对照组相比,处理后细胞内ATP、NADH及丙酮酸水平都大幅降低,由于丙酮酸是有氧呼吸第一阶段的产物,所以药物X可能抑制有氧呼吸的第一阶段,导致后续反应无法正常进行,从而使ATP、NADH生成减少,A正确;
B、对于药物Y,处理后细胞内ATP和NADH水平降低,而丙酮酸水平大幅升高,说明丙酮酸的生成没有受到明显抑制,但后续反应受到抑制,可能是抑制了有氧呼吸的第二、三阶段,而不是三个阶段,B错误;
C、有氧呼吸的三个阶段中,第一阶段产生少量ATP,第二阶段产生少量ATP,第三阶段产生大量ATP,C正确;
D、无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同,药物X可能抑制有氧呼吸第一阶段,所以推测药物X对无氧呼吸也可能有抑制作用,D正确。
故选B。
8. 将破裂的酵母菌进行离心处理后,与未进行离心处理的完整酵母菌均在氧充足的条件下进行实验,如图所示,最终能通过细胞呼吸产生CO2和H2O的试管是( )
A. 甲、乙、丙 B. 甲和丙 C. 乙和丙 D. 甲、乙、丙、丁
【答案】C
【解析】
【分析】有氧呼吸的过程:
第一阶段:在细胞质的基质中,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,同时脱下4个[H];在葡萄糖分解的过程中释放出少量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,产生少量的ATP;
第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,两分子丙酮酸和6个水分子中的氢全部脱下,共脱下20个[H],丙酮酸被氧化分解成二氧化碳;在此过程释放少量的能量,其中一部分用于合成ATP,产生少量的能量;
第三阶段:在线粒体的内膜上,前两阶段脱下的共24个[H]与从外界吸收或叶绿体光合作用产生的6个O2结合成水;在此过程中释放大量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,产生大量的能量。
【详解】能产生CO2和H2O的细胞呼吸是有氧呼吸(的第二、三阶段),未进行离心处理的完整酵母菌可以进行有氧呼吸,分解葡萄糖产生CO2和H2O;线粒体是进行有氧呼吸的第二、三阶段的场所,需要的反应物是丙酮酸,可产生CO2和H2O,因此,试管乙和丙中能产生CO2和H2O,ABD错误,C正确。
故选C。
9. 在自然界中,洪水、灌溉不均匀等因素易使植物根系供氧不足,造成“低氧胁迫”。研究人员采用无土栽培的方法,研究了“低氧胁迫”对两个黄瓜品种(A、B)根系细胞呼吸的影响,测得第6天时根系细胞中丙酮酸和酒精的含量,结果如表所示。下列叙述错误的是( )
实验处理
正常通气、品种 A
低氧、品种 A
正常通气、品种 B
低氧、品种 B
丙酮酸/(μmol•g-1)
0.18
0.20
0.19
0.34
酒精 /(μmol•g-1)
2.45
6.00
2.49
4.50
A. 该实验的自变量是通气量和黄瓜品种
B. 使用酸性的重铬酸钾溶液检测酒精时,溶液由橙色变为灰绿色
C. 在洪水、灌溉不均匀的情况下,根系更容易腐烂的是品种 B
D. 正常通气时,品种 A、B的有氧呼吸和无氧呼吸均在进行
【答案】C
【解析】
【详解】A、自变量是实验中人为改变的因素,由表中信息可知,该实验的自变量是黄瓜品种和通气情况,A正确;
B、检测酒精需在酸性条件下与重铬酸钾反应,颜色变化为橙色→灰绿色,B正确;
C、低氧胁迫下,品种A的酒精含量(6.00)高于品种B(4.50),说明A的无氧呼吸更强,酒精积累更多,更易导致根系腐烂,C错误;
D、正常通气时,两品种的酒精含量均不为零,说明同时存在有氧呼吸和无氧呼吸,D正确。
故选C。
10. 科学家用高速离心法打破叶绿体膜后,分离出类囊体和基质,在不同条件下进行实验(如下表所示),用来研究光合作用过程,下列选项中对各试管得到的产物情况判断正确的是( )
(注:表中的“+”表示“添加”,“-”表示“不添加”)
试管
叶绿体结构
光照
C18O2
ATP、NADPH
五碳化合物
甲
类囊体
+
+
-
-
乙
基质
-
+
+
+
丙
基质
+
+
-
+
丁
基质和类囊体
+
+
-
+
A. 甲试管可得到18O2
B. 乙试管可得到C3
C. 丙试管可得到葡萄糖
D. 丁试管得不到糖类
【答案】B
【解析】
【详解】A、甲试管进行的是光反应,氧气中氧元素来源于水分子,所以得到的是O2,A错误;
B、乙试管有C18O2、ATP、NADPH,在叶绿体基质中发生光合作用的暗反应,暗反应发生的是二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,由于具有二氧化碳和有关的酶,可以得到三碳化合物(C3),B正确;
C、丙试管虽具有三碳化合物,但没有类囊体,所以得不到ATP、NADPH,故不能进行三碳化合物的还原,因而不能得到葡萄糖,C错误;
D、丁试管中具有叶绿体基质和类囊体,同时具有C18O2和C5,所以可以进行光合作用的光反应和暗反应过程,即光反应可以产生ATP和NADPH,暗反应也可以发生CO2的固定和C3的还原,所以丁试管中可以得到糖类,D错误。
故选B。
11. 对甲~丁图的描述中,正确的是( )
A. 图甲是生活在适宜环境中的绿色植物光合作用部分过程图解,A是五碳化合物,C能为b过程提供还原剂,不提供能量
B. 图乙曲线表示水稻叶片多云天气时光合作用强度,如果该图表示晴天时叶片的光合作用强度,则b点应向左方移动
C. 图丙中,外部环境因素处于适宜的条件下,如果A、B曲线分别代表喜阴和喜阳两种植物的光合作用强度,则曲线B应代表喜阳植物
D. 图丁表示用相同培养液在相同光下分别培养小球藻,则一定时间内B试管中小球藻繁殖速度加快,而C试管中小球藻繁殖速度逐渐减慢
【答案】D
【解析】
【分析】甲图中表示的是光合作用暗反应的过程,暗反应过程包括a-CO2的固定和b-C3的还原,因而甲图中A表示的为C5、B表示的为C3、C表示的为NADPH。
乙图表示的为CO2浓度与光合作用强度之间的关系,a~b段表示随着CO2浓度的升高,光合作用强度也在升高,此时限制因素为CO2浓度,b点后随着CO2浓度的升高,光合作用强度不再升高,此时限制因素为光照强度、温度等。
丙图表示的为光照强度与光合作用强度之间的关系,a代表A植物呼吸作用释放的CO2量、b代表A植物光补偿点、c代表A植物的最大光合速率、d代表A植物光饱和点时的光照强度。
丁图表示的酵母菌和乳酸菌无氧呼吸的产物,酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和CO2,CO2可为小球藻提供原料,乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸而无CO2,C中小球藻无法生存。
【详解】A、根据光合作用的过程可知,A是C5,B是C3,C是NADPH,a是二氧化碳的固定过程,b是C3的还原过程,NADPH可为C3的还原过程供还原剂和供能,A错误;
B、若乙图表示晴天时的光合作用强度,则与多云天气时比较光照强度增加,所需CO2的浓度也增强,因此b点应该往右移动,B错误;
C、阳生植物达到最大光合作用速率所需要的光照强度比阴生植物高,故A代表阳生植物,B代表阴生植物,C错误;
D、A装置中酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸,都释放二氧化碳,能为小球藻的繁殖提供CO2,而乳酸菌的无氧呼吸不产生二氧化碳,C中CO2的浓度逐渐减小,因此一定时间内B试管中小球藻繁殖速度加快、而C试管中小球藻繁殖速度逐渐减慢,D正确。
故选D。
12. 夏季晴朗的一天,甲乙两种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲植物在a点时叶肉细胞光合速率与呼吸速率相等
B. 乙植物在18时积累的有机物量最多
C. 乙植株b→c过程中叶绿体中C3的含量升高
D. 与甲植物相比,乙植物更适应干旱环境
【答案】B
【解析】
【详解】A、a点时甲植物光合作用固定的CO2与细胞呼吸产生的CO2相等,也就是叶肉细胞光合作用固定的CO2与叶肉细胞呼吸和其他细胞产生的CO2相等,故叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率,A错误;
B、有机物积累量最多是18时,因为18时之前光合速率大于呼吸速率,一直积累有机物,18时之后呼吸速率大于光合速率,开始消耗有机物,B正确;
C、乙植株b→c过程,温度太高气孔逐渐关闭,减少CO2的吸收,CO2固定速率减慢,C3的含量降低,C错误;
D、与甲植物相比,乙植物中午要关闭气孔,减少水分的散失,说明甲植物有其他的保水机制,中午不需要关闭气孔,更能适应干旱环境,D错误。
故选B。
13. 某同学用若干大小一致的新鲜菠菜叶随机均分为多组进行图示实验。每组实验均包含试管①和试管②,试管中为添加有指示剂的CO2缓冲液,初始颜色均为绿色,不同小组光照强度大小不同,其他环境条件相同且适宜,实验一段时间后观察指示剂颜色变化,所有的试管②仍为绿色。下列相关叙述正确的是( )
注:指示剂为溴麝香草酚蓝,变色范围:pH=6.0呈黄色,pH=7.0呈绿色,pH=7.6呈蓝色。
A. 本实验的目的是探究不同光照强度对光合速率的影响,同一小组试管①和试管②的光照强度不同
B. 若某小组试管①变蓝色,说明该组光照强度下叶片光合速率大于呼吸速率,叶片吸收CO2使溶液的pH上升
C. 若某小组的试管①变黄色,说明该组光照强度下叶片光合速率小于呼吸速率,线粒体内膜产生的CO2使pH下降
D. 若某小组的试管①仍为绿色,说明该组光照强度下叶片的总光合速率为0
【答案】B
【解析】
【详解】A、本实验的目的是探究不同光照强度对光合速率的影响,实验的自变量是光照强度不同,不同组别的光照强度不同,但同一小组试管①和试管②的光照强度应相同,A错误;
B、图中试管①在强光下,新鲜菠菜的叶子光合作用大于呼吸作用,因此溶液的pH升高,溶液的颜色由绿色变成蓝色(pH=7.6呈蓝色),B正确;
C、植物细胞在光照下可以进行光合作用和呼吸作用,光合作用吸收二氧化碳,使得溶液的pH升高,呼吸作用释放二氧化碳,使得溶液的pH降低,若某小组的试管①变黄色(pH=6.0呈黄色),说明此时溶液的pH降低,该组光照强度下叶片光合速率小于呼吸速率,但CO2是在线粒体基质产生的,C错误;
D、若某小组的试管①仍为绿色,说明叶片光合作用与呼吸作用相当,即净光合速率=0,而非总光合速率为0,D错误。
故选B。
14. 在大蒜根尖分生区组织细胞的一个细胞周期中,在同一时期发生的变化是( )
A. DNA的复制和纺锤体的形成
B. 着丝粒的分裂和姐妹染色单体的消失
C. DNA数目加倍和染色体数目加倍
D. 核膜、核仁的消失和细胞板的形成
【答案】B
【解析】
【详解】A、DNA的复制发生在间期的S期,纺锤体的形成发生在分裂期的前期,两者不在同一时期,A不符合题意;
B、着丝粒的分裂和姐妹染色单体的消失均发生在分裂期的后期(着丝粒分裂导致姐妹染色单体分离并消失),两者在同一时期,B符合题意;
C、 DNA数目加倍发生在间期的S期,染色体数目加倍发生在分裂期的后期(着丝粒分裂后染色体数目加倍),两者不在同一时期,C不符合题意;
D、核膜、核仁的消失发生在分裂期的前期,细胞板的形成发生在分裂期的末期,两者不在同一时期,D不符合题意。
故选B。
15. 如图表示动物细胞有丝分裂时的染色体数、染色单体数和DNA分子数的数量关系.下列解释肯定不正确的是( )
A. ①可以用于表示细胞分裂的中期
B. ①时染色体的螺旋化程度可能达到最高
C. 间期用②表示最恰当
D. ③可表示细胞分裂完成
【答案】C
【解析】
【分析】一条染色体上有1个DNA分子时,不含染色单体,一条染色体上有2个DNA分子时,含有两条染色单体。据题意图中a代表染色体,b表示染色单体,c表示DNA数目。
【详解】细胞分裂的中期一条染色体上有2个DNA分子,含有两条染色单体,A正确。①代表有丝分裂前期和中期,中期染色体的螺旋化程度达到最高,B正确。②染色体和DNA数目是体细胞的二倍,代表的是有丝分裂后期,C错误。③中染色体和DNA数目与体细胞相同,可表示细胞分裂完成,D正确。
【点睛】易混点:有丝分裂前期和中期染色体数:染色单体数:DNA分子数=1:2:2,后期染色体数:染色单体数:DNA分子数=1:0:1。后期染色体数目由于着丝点的分裂而加倍,同时染色单体消失。
16. 关于细胞分化的叙述,错误的是( )
A. 一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡
B. 细胞分化使细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异
C. 实验表明,高度分化的植物细胞仍具有细胞的全能性
D. 细胞分化是由于不同种类的细胞含有的遗传物质DNA不同
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞分化通常是稳定且不可逆的,分化的细胞一般会保持分化后的状态直至死亡,A正确;
B、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,B正确;
C、高度分化的植物细胞仍含有全套遗传物质,在离体等适宜条件下可表现出全能性(如植物组织培养),C正确;
D、细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,同一生物体的不同细胞遗传物质DNA相同,D错误。
故选D。
17. 我国科学家用4种小分子化合物诱导小鼠已分化的成纤维细胞转变成iPS细胞。iPS细胞与胚胎干细胞类似,可用于获得多种细胞。下列说法错误的是( )
A. 相比于成纤维细胞,iPS细胞的分化程度更低
B. iPS细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
C. 小鼠细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程
D. 成纤维细胞能形成iPS细胞,证明其具有全能性
【答案】D
【解析】
【详解】A、成纤维细胞是高度分化的细胞,而iPS细胞类似于胚胎干细胞,分化程度更低,A正确;
B、细胞分化的本质是基因选择性表达,iPS细胞分化时必然发生此过程,B正确;
C、细胞自然更新(如衰老、损伤细胞的清除)通过细胞凋亡实现,C正确;
D、全能性需发育为完整个体,成纤维细胞形成iPS细胞仅体现其分化潜能(多能性),未体现全能性,D错误。
故选D。
18. 端粒被科学家称作“生命时钟”,是存在于真核细胞染色体末端的一小段DNA—蛋白质复合体,细胞每分裂一次,端粒就缩短一截,端粒缩短到一定程度,细胞会衰老。如果端粒酶的活性较高,端粒就不易缩短。下列说法正确的是( )
A. 端粒是位于染色体两端的具有特殊序列的DNA片段
B. 端粒变短会导致细胞内所有酶的活性降低,代谢变慢
C. 如果端粒酶的活性很高,人体细胞就不会衰老、凋亡
D. 细胞衰老和凋亡的过程中存在着基因的选择性表达
【答案】D
【解析】
【分析】衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】A、端粒是位于染色体两端的一小段DNA—蛋白质复合体,A错误;
B、端粒变短会导致细胞内多种酶的活性降低,代谢变慢,有些酶的活性增强,如细胞衰老有关的酶,B错误;
C、细胞的衰老除了与端粒有关,还有其他因素的影响,细胞凋亡是受基因调控的过程, 所以如果端粒酶的活性很高,人体细胞也会衰老、凋亡,D错误;
D、细胞衰老和凋亡的过程都是由基因调控的,都存在着基因的选择性表达,D正确。
故选D。
19. 肠绒毛长度增加常引起肿瘤,肠上皮细胞增殖和死亡的平衡决定了肠绒毛长度。正常情况下,肠道干细胞产生新的肠上皮细胞,肠上皮细胞在向末端迁移的过程中,逐渐远离血液供应,导致末端细胞缺氧凋亡。下列相关叙述错误的是( )
A. 肠道干细胞经过有丝分裂和分化产生新的肠上皮细胞
B. 末端肠上皮细胞的凋亡受到了遗传机制决定的程序性调控
C. 末端肠上皮细胞凋亡是严重病理刺激下引起的细胞死亡
D. 细胞凋亡对人体维持内部环境的稳定起着非常关键的作用
【答案】C
【解析】
【分析】细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以常常被称为细胞程序性死亡。
【详解】A、肠道干细胞和肠上皮细胞在形态结构和功能上不同,肠道干细胞经过有丝分裂和分化产生新的肠上皮细胞,A正确;
BC、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,所以末端肠上皮细胞的凋亡受到了遗传机制决定的程序性调控,B正确,C错误;
D、细胞凋亡对于多细胞生物完成正常发育,维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素的干扰起着关键的作用,D正确。
故选C。
20. 如图为人体细胞生命历程示意图,图中①~⑥为不同时期的细胞,a~d表示生理过程。下列叙述正确的是( )
A. a和b都会出现染色体加倍过程
B. 过程a细胞表面积增大,细胞物质交换效率升高
C. 过程d中细胞核体积增大,细胞膜的通透性改变
D. ①~⑥过程中细胞DNA及蛋白质的种类都相同
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析:图示为人体细胞生命历程示意图,其中a表示细胞生长,b表示细胞分裂,c表示细胞分化,d为细胞衰老。
【详解】A、过程a细胞体积增大,此时细胞中发生了DNA复制和有关蛋白质的合成,但染色体并未加倍,A错误;
B、过程a细胞体积增大,细胞的表面积与体积的比值减小,,细胞物质交换效率降低,B错误;
C、过程d为细胞衰老,细胞衰老中细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深,细胞膜的通透性改变,C正确;
D、①~⑥细胞中的核DNA相同,蛋白质的种类有差异,D错误。
故选C。
21. 如图是某植物根系细胞进行无氧呼吸和跨膜运输相关物质的过程示意图,数字表示过程。细胞能量供应不足时会导致过程④受阻,过程⑥以H⁺浓度梯度驱动乳酸跨膜运输。无氧呼吸使细胞质基质pH降低至一定程度时,过程②会转换为过程③。下列说法错误的是( )
A. 正常植物根系细胞液泡内pH高于细胞质基质
B. 过程④⑥的运输方式为主动运输,⑦为自由扩散
C. 过程②转换为过程③不能缓解细胞能量供应不足问题
D. 过程②转换为过程③有利于缓解植物根系细胞酸中毒
【答案】A
【解析】
【详解】A、据题意分析可知,细胞能量供应不足时会导致过程④受阻,则过程④转运H+是主动运输的过程,说明细胞质基质中H+的浓度低于细胞液,细胞液的pH低于细胞质基质,A错误;
B、由“细胞能量供应不足时会导致过程④受阻”可知,过程④需要能量和载体蛋白,过程④为主动运输,过程⑥以H⁺浓度梯度驱动乳酸跨膜运输,过程⑥也为主动运输,过程⑦是CO2和酒精的运输途径,为自由扩散,B正确;
C、丙酮酸转化为乳酸或转化为酒精的过程为无氧呼吸的第Ⅱ阶段,无氧呼吸只在第Ⅰ阶段产生ATP,第Ⅱ阶段无ATP产生,过程②转换为过程③不能缓解细胞能量供应不足问题,C正确;
D、结合题意可知,无氧呼吸使细胞质基质pH降低至一定程度时,过程②会转换为过程③,由此推测过程②转换为过程③有利于缓解酸中毒,D正确。
故选A。
22. 生物学知识中的“比值”是一种数学模型,可较为准确地表示生命过程中两种(个)密切相关的量之间的关系。下列对各种“比值”变化的描述正确的是( )
A. 运动员在百米冲刺时,细胞呼吸CO2释放量/O2吸收量的值变大
B. 细胞分裂间期完成后,细胞中染色体数目/核DNA数的值变大
C. 细胞发生质壁分离时,原生质体的体积/整个细胞的体积的值变大
D. 降低环境中CO2浓度时,短时间内植物叶绿体中NADPH/NADP+的值变大
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸消耗有机物、氧气、水,生成二氧化碳、水,释放大量能量;无氧呼吸消耗有机物,生成酒精和二氧化碳或者乳酸,释放少量能量。
光合作用的过程及场所:光反应发生在类囊体薄膜中,主要包括水的光解和ATP的合成两个过程;暗反应发生在叶绿体基质中,主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。
【详解】A、运动员在百米冲刺时,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸消耗的氧气量等于产生的二氧化碳量,无氧呼吸不消耗氧气也不产生二氧化碳,所以运动员在百米冲刺时不会改变细胞呼吸CO2释放量/O2吸收量的值,A错误;
B、在间期DNA完成复制后,每条染色体仍由两条姐妹染色单体组成,表现为染色体数目不增多,而核DNA数目加倍,因此比值应变小,B错误;
C、细胞内发生质壁分离时,细胞壁伸缩性小,原生质层伸缩性大,原生质体体积缩小,细胞体积基本不变,因此原生质体的体积/整个细胞的体积的值变小,C错误;
D、环境中CO2浓度降低,会抑制卡尔文循环中的暗反应,导致NADPH的消耗减少,NADPH积累,使NADPH / NADP⁺值变大,D正确。
故选D。
二、填空题(共四个小题,56分)
23. 番茄成熟过程中,呼吸速率首先降低,然后会出现呼吸高峰,之后又下降,随后果实即进入衰老阶段。图1为番茄果实细胞呼吸过程相关物质变化示意图,其中①~④为生理过程,A~E为相关物质。图2为不同气体条件下贮藏的番茄果实(果皮绿色时采摘)在成熟过程中CO2生成速率的变化曲线。
(1)图1中的C物质是________,C可参与②③过程,其作用分别是________;④过程的发生场所是________。
(2)图2实验的自变量有CO2浓度、________;该实验可根据CO2使________溶液由蓝变绿再变黄的时间长短为检测指标,检测呼吸作用强度,但不能用是否释放CO2作为判断番茄果实细胞呼吸类型的依据,理由是________。
(3)与对照组相比,图2实验组番茄果实成熟过程中呼吸速率的变化特点是________。请据此研究结果,提出延迟番茄果实成熟的合理方法:________。
【答案】(1) ①. NADH([H]) ②. 还原丙酮酸、与O2结合生成水 ③. 线粒体基质
(2) ①. O2浓度和采摘后的天数 ②. 溴麝香草酚蓝 ③. 番茄果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2
(3) ①. 采摘后呼吸速率降低,呼吸速率下降时间晚于对照组,回升后没有出现明显呼吸高峰 ②. 提高CO2浓度和降低O2浓度
【解析】
【分析】有氧呼吸过程:第一阶段,发生在细胞质基质,1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,产生少量的[H],释放少量的能量;第二阶段,发生在线粒体基质,丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H],释放少量的能量;第三阶段,发生在线粒体内膜,前两个阶段产生的[H],经过一系列反应,与O2结合生成水,释放出大量的能量。
【小问1详解】
分析题图1可知,图1中的A物质为丙酮酸,C物质是NADH([H]),②为无氧呼吸第二阶段,③表示有氧呼吸第三阶段,④为有氧呼吸第二阶段,NADH([H])参与②③过程,其作用分别是还原丙酮酸、与O2结合生成水。④过程的发生场所是线粒体基质。
【小问2详解】
图2为不同气体条件下贮藏的番茄果实(果皮绿色时采摘)在成熟过程中CO2生成速率的变化曲线,分析题图2可知,实验的自变量有CO2浓度、O2浓度和采摘后的天数,因变量为CO2生成速率,可使用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2,原理是CO2使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,用时越短,CO2生成越多。检测呼吸作用强度,由于番茄果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2,故不能用是否释放CO2作为判断番茄果实细胞呼吸类型的依据。
【小问3详解】
分析题图2可知,实验组番茄果实采摘后呼吸速率降低,呼吸速率下降时间晚于对照组,回升后没有出现明显呼吸高峰。因此为延迟番茄果实成熟,可以采用提高CO2浓度和降低O2浓度的方式。
24. 黄瓜是我国重要的蔬菜作物,研究人员用单层黑色遮阳网(遮荫率70%)对黄瓜幼苗进行遮荫,以自然条件下光照为对照,一段时间后,测定黄瓜的生长发育和光合特性变化,实验结果如下表所示:
株叶面积(cm2)
总叶绿素(mg·g-1FM)
净光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)
胞间CO2浓度(μmol·mol-1)
自然条件
2860
1.43
15.04
187
遮荫(70%)
3730
1.69
4.68
304
回答下列问题。
(1)叶绿素分布在______上,主要吸收可见光中的_____用于光合作用;实验中需要用________提取叶绿素,再测定其含量。
(2)实验组净光合速率显著低于对照组,主要原因是_______。
(3)研究结果表明,弱光条件下,黄瓜植株株高显著升高。研究者认为,这是由于弱光下植株光合产物向茎分配增多所致。为验证以上假设,需测定黄瓜植株各部分的_______,若测定结果为实验组茎干重占全株干重的比_______(填“高于”或“低于”)对照组,则支持上述假设。
(4)结合实验结果,提出大田种植黄瓜的增产措施_______(答出1点即可)。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. 红光和蓝紫光 ③. 无水乙醇
(2)遮荫导致光照强度减弱,光反应产生的 ATP 和 NADPH 减少,进而使暗反应速率降低
(3) ①. 干重 ②. 高于
(4)保证充足的光照(如合理密植避免遮光、选择光照充足的地块种植等)
【解析】
【分析】1、温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强;当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
3、光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强;当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
【小问1详解】
叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用;叶绿素易溶于有机溶剂,因此可用无水乙醇提取。
【小问2详解】
遮荫导致光照强度减弱,光反应产生的 ATP 和 NADPH 减少,进而使暗反应速率降低,故实验组净光合速率显著低于对照组。
【小问3详解】
由题干可知,为了验证弱光下植株增高是否为光合产物向茎分配增多所致,需测定黄瓜植株各部分的干重,因为干重的增加量代表了光合产物净积累的多少。如果测定实验组茎干重占全株干重比高于对照组,则验证了假设,即弱光下植株光合产物向茎分配增多所致。
【小问4详解】
大田种植黄瓜的增产措施:保证充足的光照(如合理密植避免遮光、选择光照充足的地块种植等)。
25. 图1表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图,图2表示有丝分裂的不同时期每条染色体上DNA分子数变化情况,图3表示有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系。回答下列问题。
(1)图1所示细胞中有________条染色体,可对应图3中的______段,图1对应时期的细胞中发生的变化是_________。
(2)图1所示细胞的后一时期的细胞壁的形成跟________有关(填细胞器名称);图3中的________时期是不存在的。
(3)图2中AB段表示的含义是__________,含有染色单体的时期是________段。(填字母)
(4)若图1表示动物有丝分裂,则与植物细胞有丝分裂比,不同点体现在_________期和_______期。
【答案】(1) ①. 8 ②. a ③. 染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动
(2) ①. 高尔基体 ②. d
(3) ①. 进行DNA复制,每条染色体上的DNA分子数由1变为2,出现染色单体 ②. BC
(4) ①. 前 ②. 末
【解析】
【分析】细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。分裂间期是细胞增殖的物质准备和积累阶段,又人为地分为 G1期、S期和G2期。
【小问1详解】
分析题图1可知,图示细胞没有染色单体,处于有丝分裂后期,该时期染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动,细胞中含有8条染色体,8个DNA分子,对应图3中的a段。
【小问2详解】
图1所示细胞的后一时期为有丝分裂末期,该时期出现细胞板,细胞板逐渐扩展形成细胞壁,细胞壁的形成与高尔基体有关。细胞中染色体与核DNA的数目之比只能为1:1或1:2,而图3中的d时期染色体与核DNA的数目之比为2:1,故图3中的d时期是不存在的。
【小问3详解】
图2中AB段每条染色体上的DNA分子数由1变为2,发生了DNA复制,出现染色单体。BC段每条染色体上的DNA分子数为2,含有染色单体。
【小问4详解】
动物细胞的有丝分裂过程和植物细胞的有丝分裂过程不完全相同,不同点体现在前期和末期,动物细胞分裂前期两组中心粒发出星射线形成纺锤体,而植物细胞是细胞两极发生纺锤丝形成纺锤体。动物细胞末期不形成细胞板,细胞膜从细胞中部向内凹陷使细胞缢裂成两部分,植物细胞末期形成细胞板,扩展成细胞壁使细胞一分为二。
26. 被誉为“沙漠英雄树”的胡杨是我国抗盐碱的重要林木树种,其耐盐碱且抗风沙。胡杨的根细胞通过调节相关物质的运输来抵抗盐胁迫,相关离子转运过程如图所示。回答下列问题:
(1)植物根毛细胞从土壤溶液中吸收水分依赖于根毛的细胞液浓度________(填“大于”或“等于”或“小于”)土壤溶液浓度。此外,根毛细胞还能选择性地从土壤溶液吸收某些无机盐离子,其选择透过性的结构基础是________。
(2)由图可知,H+通过H+-ATP酶不仅能从细胞质基质运入液泡,还能从细胞质基质运出细胞外,由此推测细胞膜外、细胞质基质以及液泡中,这三处溶液的pH值最大的是________。
(3)盐胁迫下Na+快速进入根细胞,使细胞质基质内积累大量Na+,而Na+会抑制绝大多数酶的活性。为维持细胞正常的生理功能:一方面Na+会以________方式进入液泡;另一方面Na+会以________方式排出细胞,从而避免细胞质基质内Na+的大量积累。
(4)水分子进入胡杨根细胞存在两种跨膜运输机制:一种是通过脂双层的自由扩散,另一种是通过水通道蛋白的协助扩散。某同学设计以下实验进行验证。
①实验步骤:
a.将生理状态相同的胡杨根细胞去除细胞壁获得原生质体,均分为甲、乙两组。
b.甲组用水通道蛋白抑制剂处理,乙组不作处理。
c.将甲、乙两组细胞制成装片,在盖玻片一侧滴清水,另一侧用吸水纸吸引,一段时间后,在显微镜下观察并记录________。
②实验结论:____________,说明水分子进入胡杨根细胞存在自由扩散和水通道蛋白介导的协助扩散两种跨膜运输方式。
【答案】(1) ①. 大于 ②. 细胞膜上转运蛋白的种类和数量,或转运蛋白空间结构的变化
(2)细胞质基质 (3) ①. 主动运输 ②. 主动运输
(4) ①. 破裂的原生质体数目 ②. 一定的时间内,两组原生质体均破裂且甲组原生质体破裂数目(破裂比例)低于乙组
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要转运蛋白;主动运输从低浓度到高浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【小问1详解】
植物根毛细胞吸水时,细胞液浓度大于土壤溶液浓度,水分子顺浓度梯度进入细胞。根毛细胞选择吸收无机盐离子,体现细胞膜的选择透过性,其结构基础是细胞膜上转运蛋白的种类和数量,或转运蛋白空间结构的变化,不同转运蛋白转运特定离子,决定吸收的选择性。
【小问2详解】
H+-ATP酶运输H+消耗ATP(主动运输),使细胞质基质中H+浓度降低,细胞膜外和液泡中H+浓度升高(pH低)。所以三处溶液中pH最大的是细胞质基质。
【小问3详解】
由图,Na+进入液泡时,借助液泡膜上的转运蛋白,且伴随H+顺浓度梯度运输(利用H+电化学梯度),属于主动运输(需要转运蛋白,消耗能量)。Na+排出细胞时,通过细胞膜上的转运蛋白,利用H+顺浓度梯度运输的势能,也是主动运输,从而减少细胞质基质中Na+积累。
【小问4详解】
实验中,甲组用水通道蛋白抑制剂处理,乙组不作处理,观察破裂的原生质体数目。因为若存在水通道蛋白介导的协助扩散,甲组抑制水通道蛋白后,吸水速率慢,原生质体体积变化小;乙组可通过自由扩散和协助扩散吸水,体积变化大,可能导致原生质体破裂。
实验结论:若一定的时间内,两组原生质体均破裂且甲组原生质体破裂数目(破裂比例)低于乙组,说明水分子进入细胞有自由扩散(乙组和甲组都可进行)和水通道蛋白介导的协助扩散(乙组可进行,甲组因抑制剂受抑制)两种方式。
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