内容正文:
江苏省天一中学2027届高二5月调研测试
生物学科
一、单选题(30分)
1. 黑腹果蝇3号染色体上的裂翅基因A是显性基因,也是显性纯合致死基因。若要长久保存杂合子,需用到另一个位于3号染色体上的显性纯合致死基因B来形成永久杂种(也称平衡致死系统)。不考虑交叉互换,要保持一个平衡致死系统,两对等位基因在染色体上的位置和分布是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
2. 孟德尔利用豌豆杂交实验发现了遗传规律,被称为“遗传学之父”。下列叙述正确的是( )
A. 孟德尔杂交实验在豌豆花蕾期对母本进行去雄并套袋处理
B. 孟德尔所作假说的核心内容是“性状是由遗传因子决定的”
C. 孟德尔进行的测交实验属于假说—演绎法的演绎推理过程
D. 孟德尔发现的分离定律可以解释所有有性生殖生物的遗传现象
3. 生物膜是以磷脂双分子层为基本骨架的柔性结构。下列关于生物膜的叙述,正确的是( )
A. 细胞膜表面含有多种转运蛋白,进行细胞间的信息交流
B. 类囊体薄膜上含叶绿素和类胡萝卜素,能吸收、传递和转化光能
C. 线粒体内膜向内折叠形成“嵴”,可为丙酮酸分解提供更广阔的膜面积
D. 核膜为双层膜,膜上的核孔是蛋白质等大分子自由进出核的通道
4. 研究发现,玉米细胞质中T基因导致雄性不育,可被显性核恢复基因(R基因)恢复育性,作用机理如图所示。相关基因型的表示方法:质基因写在括号外,核基因写在括号内,如T(RR)。下列叙述正确的是( )
A. 减数分裂中R基因和T基因可以自由组合
B. T基因通常以精子为载体传递给下一代
C. R蛋白通过阻止T基因的表达恢复育性
D. T(Rr)的玉米自交,后代约有1/4为雄性不育个体
5. 某生物兴趣小组为探究植物细胞质壁分离与复原现象, 选用三种不同的植物材料进行实验并记录相关数据, 结果如表所示。下列相关说法正确的是( )
实验材料
细胞液初始浓度(mol/L)
蔗糖溶液浓度(mol/L)
质壁分离现象
质壁分离复原情况
紫色洋葱鳞片叶外表皮
0.3
0.45
明显
滴加清水后能复原
紫色洋葱鳞片叶内表皮
0.25
0.35
较不明显
菠菜叶肉细胞
0.2
0.3
有
A. 三种材料中, 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离速度最快
B. 蔗糖溶液浓度为0.3 mol/L时菠菜叶肉细胞不发生渗透作用
C. 可用台盼蓝染液染色后观察紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞的质壁分离现象
D. 若质壁分离后滴加清水不能复原说明细胞液浓度大于外界溶液浓度
6. 下列有关细胞结构及功能的叙述,合理的是( )
A. 浆细胞中含有中心体,与分裂前期纺锤体的形成有关
B. 内质网是蛋白质合成、加工的场所和运输通道
C. 细胞核因核仁而成为细胞代谢和遗传的控制中心
D. 细胞膜上的转运蛋白空间结构发生变化后失去运输功能
7. 图示光呼吸是植物细胞依赖光照吸收O2并放出CO2的过程。下列相关叙述错误的是( )
A. RuBP、PGA 分别属于五碳化合物、三碳化合物
B. 光呼吸能为光合作用的进行提供CO2、NADP+等
C. 若外界CO2浓度/O2浓度的值高,则利于光呼吸的进行
D. Rubisco既能催化CO2的固定, 也能催化 RuBP与O2的结合
8. 头籽北极虾的肌细胞中存在一种冷适应型乳酸脱氢酶 (LDH-c)。低温下,该酶可高效催化丙酮酸转化为乳酸。酶的结构稳定是其降低活化能的基础,已知在一定范围内温度越高,因热变性而失活的酶分子数量越多。下图表示温度对LDH-c酶促反应速率的影响。下列叙述正确的是( )
A. LDH-c催化丙酮酸转化为乳酸的过程中会生成少量ATP
B. 若用LDH-c抑制剂处理,肌细胞的呼吸速率将降为0
C. 7.5℃、22.5℃条件下,酶降低的活化能程度不同,反应速率相同
D. 温度从30℃降低到10℃,LDH-c 酶活性先增大后减小
9. 淀粉样前体蛋白(APP)被γ-分泌酶切割后的产物在人脑组织中沉积并产生淀粉样斑块,是阿尔茨海默病的核心病理特征之一。下列相关叙述错误的是( )
A. APP被切割前后均可与双缩脲试剂发生紫色反应
B. γ-分泌酶可显著降低APP水解反应所需的活化能
C. 控制APP合成的基因是阿尔茨海默病的致病基因
D. 干扰γ-分泌酶与APP的结合可缓解阿尔茨海默病
10. 为探究某种单细胞藻类吸收磷酸盐(Pi)的方式,将该藻类用含 32P 标记的 Pi 培养液培养并进行不同处理,测定各组 32P 的积累速率,结果如图所示。已知载体蛋白 S 的活性受 H+ 浓度梯度调控。下列叙述错误的是( )
A. 培养液中 Pi 和 H+ 的浓度是无关变量
B. 该藻类吸收 Pi 依赖 ATP 直接供能
C. 载体蛋白 S 是该藻类吸收 Pi 的必需蛋白
D. 实验结果说明该藻类吸收 Pi 的方式为主动运输
11. 可立氏循环是指在激烈运动时,肌肉细胞有氧呼吸产生NADH的速度超过其再形成的速度,这时肌肉中产生的丙酮酸由乳酸脱氢酶转变为乳酸,使再生,保证葡萄糖到丙酮酸能够继续产生ATP。肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入肝细胞,在肝细胞内通过葡萄糖异生途径转变为葡萄糖。下列说法正确的是( )
A. 肌细胞产生的乳酸需在肝细胞中重新合成葡萄糖,根本原因是相关基因的选择性表达
B. 机体进行可立氏循环时,肌细胞消耗的氧气量小于产生的二氧化碳量
C. 有氧呼吸过程中,NADH在细胞质基质中产生,在线粒体基质和内膜处被消耗
D. 丙酮酸被还原为乳酸的过程中,产生和少量ATP
12. 关于实验操作,下列叙述正确的是( )
A. 可用淀粉酶水解淀粉探究pH对酶活性的影响
B. 相较于黑藻,藓类更适合作为观察叶绿体形态与分布的材料
C. 洋葱的管状叶研磨过滤后,可用纸层析法提取叶绿体中的色素
D. 在制作洋葱根尖有丝分裂装片时用到了体积分数为75%的乙醇溶液
13. 研究人员将黑藻小叶浸润在滴加红墨水的0.3g/mL蔗糖溶液中,现象如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 滴加蔗糖溶液时,需用吸水纸在盖玻片另一侧引流
B. 该黑藻小叶细胞处于质壁分离的状态
C. ①和②及其之间的物质共同构成原生质层
D. ①②③区域的颜色依次是红色、绿色、无色
14. 外显率是指某一基因型个体在特定环境中表现出相应表型的百分率。基因型为aa的果蝇外显率为80%,其余表现为非间断脉翅。特定环境中两只非间断脉翅果蝇杂交,F1的表型为非间断脉翅:间断脉翅=4:1,F1随机交配得F2。下列叙述正确的是( )
A. 亲本的基因型组合可能为Aa×aa或Aa×Aa
B. 与F1相比,F2中间断脉翅的比例会下降
C. F2非间断脉翅中纯合子占3/8
D. 测交实验无法判定非间断脉翅果蝇的基因型
15. FrancisGalton爵士观察了Juscelinomys鼠的两个性状:逃生洞穴的存在概率(图1)和入口洞穴的长度(图2)。先取AB两个亲本杂交,子一代(F1)再与亲本A进行回交(BC),在BC鼠中入口长度于逃生洞穴的有无没有相关性。下列结论中不正确的是( )
A. 挖掘逃生通道的等位基因对缺一个少逃生通道的基因为显性
B. 子一代(F1)可以通过观察洞穴的方法从AB亲本中分辨出来
C. 入口通道的长度可能由多对基因决定
D. 决定入口洞穴长度的基因和决定逃生通道有无的基因位于非同源染色体上
二、多选题(15分)
16. 呼吸链由蛋白复合体I、III、IV等组成,它可以传递e-并将NADH脱下的氢与氧气结合生成水。下图表示线粒体中进行的部分生理过程,下列叙述错误的是( )
A. 丙酮酸从线粒体膜间隙进入线粒体基质需要ATP直接供能
B. 线粒体内膜和外膜上均分布着大量与呼吸作用有关的酶
C. 硝化细菌在生长、发育和繁殖过程中需要通过图示过程供能
D. 图中蛋白复合体I、III、IV处发生的过程属于有氧呼吸第三阶段,释放大量能量
17. 高等植物和红藻的叶绿体膜上都含有ADP/ATP转运蛋白(NTT),但转运方向不同。蓝细菌细胞膜上不含NTT,分别用上述两种NTT基因改造蓝细菌,获得图中甲、乙工程菌。甲、乙分别与缺乏线粒体的酵母细胞融合得到两种共生体,这两种共生体在缺乏有机碳源条件下存活状况不同。下列相关叙述正确的有( )
A. 在光下,含甲的共生体能产生NADPH和ATP
B. 在光下,乙能为共生体的酵母菌提供ATP
C. 在光下,含甲的共生体缺乏有机碳源能存活
D. 该实验能为真核细胞叶绿体的起源提供解释
18. 下列有关HCl和NaOH溶液在实验中的应用叙述正确的是 ( )
A. 检测还原糖时,先加入质量浓度为0.1g/mLNaOH溶液创造碱性环境
B. 植物根尖装片制作过程中,质量分数为15%的盐酸可用于配制解离液
C. 在探究pH影响酶活性实验中,盐酸和NaOH溶液分别用于设定酸性和碱性条件
D. 探究酵母菌细胞呼吸方式时,用质量分数为10%的NaOH溶液检测有氧呼吸产物
19. 金鱼在低氧条件下的部分代谢过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 图中①③过程有ATP的合成,②⑤过程没有ATP的合成
B. 在缺氧环境下没有O₂参与反应,无氧呼吸第二阶段不利用NADH
C. 金鱼的培养液加入酸性的重铬酸钾溶液,可能由橙色变成(灰)绿色
D. 金鱼的④⑤等途径可以防止无氧呼吸产物对金鱼体细胞产生毒害作用
20. 大气中CO₂浓度升高导致的温室效应会对农作物的生长产生影响。研究人员采用控制系统模拟了未来的气候情况,研究气候变化对水稻光合作用及产量的影响。实验组处理及水稻在灌浆期的光合特性如表所示。下列相关叙述正确的是( )
组别
处理
净光合速率(μmolm-2•s-1)
气孔导度(molm-2•s-1)
蒸腾速率(mmolm-2•s-1)
组1
CO2400μmol•mol-1,正常气温
15
0.12
2.8
组2
CO2400μmol•mol-1,正常气温+2℃
20
0.3
5.4
组3
CO2600μmol•mol-1,正常气温
25
0.1
2.7
组4
CO2400μmol•mol-1,正常气温+2℃
28
0.21
3.9
A. 本实验的自变量是 CO₂浓度,因变量可用O₂的释放速率表示
B. 与组2相比,组4水稻叶肉细胞吸收固定 CO₂更多,C₃含量高
C. 温度可通过促进光合作用相关酶的活性来提高水稻的净光合速率
D. 为大幅增加水稻净光合速率,可在适当升高温度的同时增加 CO₂浓度
三、解答题(55分)
21. I:科学家推测,在分泌蛋白的合成过程中,游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列,被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别,并引导核糖体附着于内质网上,继续蛋白质的合成,信号肽假说如下图所示。为证明该假说,科学家构建了体外的反应体系,结果见下表。(“+”代表存在,“—”不存在)
组别
核糖体
信号识别颗粒(SRP)
内质网
实验结果
1
+
—
—
合成的肽链比正常肽链长一段
2
+
+
—
合成的肽链比正常肽链短一段
3
+
+
+
合成的肽链与正常肽链一致
(1)若图示过程表示胰岛素的合成路径,最终胰岛素通过___________方式被运出细胞。上述过程中所需要的 ATP 可由__________ (填场所)产生。利用 3H标记亮氨酸的羧基,__________ (填“能”或“不能”)有效追踪这一过程。
(2)对比组别 2 和 3 的结果,结合图中信息可知,只有 ___________与内质网膜上的 DP(SRP受体)识别并结合后,肽链的延伸才会继续。
(3)根据信号肽假说,请分析:
①:组别 2 中的肽链___________(填“含有”或“不含有”)信号序列。
②:若在合成新生肽阶段就切除了信号序列,游离的核糖体___________(填“能”或“不能”)附着于内质网上。
II:纳米材料为癌症治疗带来了曙光。科研人员利用纳米材料 SW 诱导肝癌细胞凋亡开展相关实验。正常情况下,线粒体内膜上的质子泵能够将线粒体基质中的 泵到膜间隙,使得线粒体内膜两侧形成跨膜电位,为 ATP 的合成奠定了基础。
(4)科研人员使用不同浓度的 SW 溶液与肝癌细胞混合后,置于 培养箱中培养 48 小时后,检测肝癌细胞的线粒体膜电位。(已有实验证明对正常细胞无影响)
组别
实验材料
实验处理
实验结果
线粒体膜电位的相对值
ATP 合成酶活性相对值
1
人肝癌细胞
不加入 SW
100
100
2
加入 SW
59
78
1、2组比较说明SW能___________、___________导致肝癌细胞产生ATP的能力下降,___________(填“促进”或“抑制”)肝癌细胞凋亡。
(5)科研人员使用SW处理肝癌细胞,一段时间后,相关物质含量变化如下图所示。由于细胞中的___________蛋白表达量相对稳定,在实验中可作为___________。VADC为线粒体膜上的通道蛋白,SW处理肝癌细胞后,VADC含量___________,促进CYTC___________,与细胞凋亡因子结合,诱导细胞凋亡。
22. 叶黄不是秋,杂交构树出现了一株具有金黄色叶片表型的自发突变体,为了分析叶色形成的机制,科研人员展开以下研究。请回答下列问题:
(1)为测定不同叶片中叶绿素含量,可用______提取叶绿素。色素对特定波长光的吸收量可反映色素含量,为减少类胡萝卜素干扰,应选择______光来测定叶绿素含量。结果显示如下图,据图推测,突变体叶片呈金黄色的原因是______。
(2)为判断叶片中色素含量差异是否因叶绿体结构改变引起,科研人员对叶绿体亚显微结构进行观察。结果如下图所示:
与绿色叶片相比,突变体叶片中的叶绿体______(填结构名称)异常可能影响光能有效转化为______中的化学能,进而影响暗反应的进行。
(3)科研人员进一步测定了绿色叶片和突变体叶片的净光合速率等相关指标。结果如下表:
实验材料
净光合速率
(μmol·m-2·s-1)
气孔导度
(mmol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度
(μmol·mol-1)
蒸腾作用速率
(mol·m-2·s-1)
绿色叶片
23.55±0.37
367.83±2.28
245.5±2.67
6.91±0.79
突变体叶片
14.81±0.08
303.33±1.31
315.1±1.84
7.45±0.14
①胞间CO2进入叶绿体内参与暗反应过程时,在酶作用下,首先与______结合,生成______。
②植物净光合速率下降的原因有气孔限制因素(CO2供应不足)和非气孔限制因素(CO2得不到充分利用)。据表格分析,突变体叶片净光合速率下降主要由______(填“气孔限制”或“非气孔限制”)因素导致的,理由是和绿色叶片相比,突变体叶片气孔导度______,但是胞间CO2浓度______。
③科研人员对两种叶片进行定量蛋白质组学分析,推测光系统中的多种核心蛋白在突变体叶片中表达量______,从而导致对光能的利用效率下降,最终导致植物光合速率下降。
23. 2月29日为国际罕见病日。甲基丙二酸血症(MMA)是一种有机酸血症,主要是由于甲基丙二酰辅酶A变位酶(MCM)自身缺陷导致旁路代谢增强、有机酸积累引起,由等位基因A、a控制,发病率约为1/250000。图1为MCM在正常机体细胞内所发生的部分代谢过程。XLI是人类另一种较罕见的鱼鳞病分型,由等位基因T、t控制,在男性群体中发病率约为1/2000。图2是某家系的遗传系谱,其中Ⅰ-2不携带MMA和XLI相关的致病基因。请回答下列问题:
(1)分析图1,引起MMA的原因除了MCM自身缺陷外,还包括___。MCM参与的生理反应发生在机体细胞的___(填具体场所)。推测MMA的患病机理是___。
(2)分析图2,XLI的遗传方式为___,正常女性中携带者概率为___。相比于XL1,MMA的遗传特点是___。
(3)Ⅰ-1的基因型为___。ⅠI-2与IⅠ-3再生育一个女孩,患病概率为___。
(4)MMA临床表型及基因型复杂,至今已发现7种致病变异基因,其中由MUT基因突变致病称为单纯型MMA。图3为部分成员体细胞MUT基因测序结果:
①据图3判断,造成IⅠ-5、Ⅱ-6的MUT基因突变的原因分别是碱基对的___;②IⅠ-5、Ⅱ-6再生一个未患病孩子其MUT基因序列可能是___。
a.
b.
c.
d.
(5)MMA在各年龄段均可发病,多数见于新生儿期,常引起肝、肾、脑等多脏器损伤。结合以上分析,提出临床治疗的思路___。
24. 黄瓜花的类型(见下表)主要由A/a、B/b、D/d三对基因控制。a控制形成两性花,A控制形成单性花;B控制形成雌性株,b控制形成雌雄同株,d能增强雌雄同株中雌花的比例而形成强雌株。科研人员利用纯系亲本进行了如下杂交实验,请回答下列问题:
两性花
一朵花既有雌蕊又有雄蕊
单性花
雌性株
全株只有雌花
雌雄同株
一株上既有雌花又有雄花,比例相近
强雌株
全株雌花比例远高于雄花
(1)植株上_________(填“雄花”或“雌花”或“两性花”) 数量多是获得高产杂种优势黄瓜的基础。控制黄瓜性别的三对基因在染色体上的位置分布为______________。
(2)实验一亲本强雌性株的基因型为_______________。在实验的过程中需要对两组实验的F1进行诱雄处理, 目的是________________。
(3)实验一F2中:雌性株的基因型有____________种,雌性株与两性花株杂交,后代中两性花株的比例为_____________,强雌株与雌雄同株杂交后代中强雌株的比例为______________。
(4)实验二亲本雌性株三对基因中含有一对隐性基因,其基因型为_______________, F2的表型及比例为_______________。
25. 室内栽培常春藤能够有效清除甲醛污染。为研究其作用机制,科学家首先研究在密闭环境下常春藤正常的呼吸作用和光合作用,测定环境中的CO2浓度变化,结果如图1所示;而后将用特殊方法处理的甲醛通入密闭环境,研究常春藤处理甲醛的途径。具体过程如图2所示(其中HCHO为甲醛,RU5P和HU6P是中间产物)。回答下列问题:
(1)图1中弱光组常春藤的叶肉细胞内能产生ATP的场所有_____,其光合速率_____(填“大于”“小于”或“等于”)它的呼吸速率,d 时间内完全光照组植株的平均实际光合速率是_____(用图中字母表示)ppm/s。
(2)用_____(填试剂名称)分离图2叶绿体中的光合色素,其中溶解度最小的色素的颜色是_____;若科学家需要提取其中的核酮糖1,5-二磷酸羧化酶,研磨过程中应加入_____(填“生理盐水”“缓冲溶液”或“无菌水”),以便保持该酶的活性。
(3)图2中b代表的物质是_____。若要追踪循环②中甲醛的碳同化路径,可采用的处理方法是_____。
(4)甲醛在被常春藤吸收利用的同时,也会对常春藤的生长产生一定的影响,为此研究人员设计了甲醛胁迫下常春藤生长情况的实验。下表是常春藤在不同浓度甲醛胁迫下测得的可溶性糖的含量。甲醛脱氢酶(FALDH)是甲醛代谢过程中的关键酶,图3表示不同甲醛浓度下,该酶的活性相对值,图4是不同甲醛浓度下气孔导度(气孔的开放程度)的相对值。
不同甲醛浓度下常春藤可溶性糖的相对含量
组别
样品
0天
第1天
第2天
第3天
第4天
①
1个单位甲醛浓度的培养液
2271
2658
2811
3271
3425
②
2个单位甲醛浓度的培养液
2271
2415
2936
2789
1840
③
不含甲醛的培养液
2271
2311
2399
2399
2529
表中的实验组是_____(填组别序号)。1个单位甲醛浓度下,常春藤气孔开放程度下降,可溶性糖的含量增加,综合图表信息分析,下列叙述正确的有_____,综合上述信息,推测甲醛胁迫下常春藤的抗逆途径为_____。
A.1个单位甲醛浓度使FALDH的活性增强
B.甲醛代谢过程中能产生CO2用于光合作用
C.气孔开放度下降,导致光反应产物积累
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生物学科
一、单选题(30分)
1. 黑腹果蝇3号染色体上的裂翅基因A是显性基因,也是显性纯合致死基因。若要长久保存杂合子,需用到另一个位于3号染色体上的显性纯合致死基因B来形成永久杂种(也称平衡致死系统)。不考虑交叉互换,要保持一个平衡致死系统,两对等位基因在染色体上的位置和分布是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】A
【解析】
【分析】因存在平衡致死即AA或BB纯合致死,AAbb和aaBB会致死,因此AaBb自交后代不会有显性基因纯合。
【详解】Ab位于同一条染色体上,aB位于一条染色体上,产生配子有两种,Ab和aB,后代中有AAbb、aaBB致死,存活的类型是AaBb,①符合题意;等位基因位于同源染色体的同一位置,而不是同一条染色体上或同源染色体的不同位置,②③错误;AB位于同一条染色体上,ab位于一条染色体上,产生配子有两种,AB和ab,后代中有AABB致死,存活的类型是AaBb和aabb,杂合子的频率会逐渐减小,不能长久保存杂合子,④不符合题意。
故选A。
2. 孟德尔利用豌豆杂交实验发现了遗传规律,被称为“遗传学之父”。下列叙述正确的是( )
A. 孟德尔杂交实验在豌豆花蕾期对母本进行去雄并套袋处理
B. 孟德尔所作假说的核心内容是“性状是由遗传因子决定的”
C. 孟德尔进行的测交实验属于假说—演绎法的演绎推理过程
D. 孟德尔发现的分离定律可以解释所有有性生殖生物的遗传现象
【答案】A
【解析】
【详解】A、在豌豆杂交实验中,为防止自花传粉,需在花蕾期对母本去雄并套袋,待花粉成熟后进行人工授粉,A正确;
B、孟德尔假说的核心是“在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离”,B错误;
C、测交实验属于假说—演绎法中的实验验证阶段,而非演绎推理过程(演绎推理是预测测交结果),C错误;
D、分离定律适用于有性生殖生物的核遗传,但无法解释细胞质遗传或基因互作等现象,D错误。
故选A。
3. 生物膜是以磷脂双分子层为基本骨架的柔性结构。下列关于生物膜的叙述,正确的是( )
A. 细胞膜表面含有多种转运蛋白,进行细胞间的信息交流
B. 类囊体薄膜上含叶绿素和类胡萝卜素,能吸收、传递和转化光能
C. 线粒体内膜向内折叠形成“嵴”,可为丙酮酸分解提供更广阔的膜面积
D. 核膜为双层膜,膜上的核孔是蛋白质等大分子自由进出核的通道
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞膜表面含有多种转运蛋白,由于转运蛋白具有专一性,因而有利于细胞与环境之间的物质交换,A错误;
B、类囊体薄膜上含叶绿素和类胡萝卜素,能吸收、传递和转化光能,因而类囊体薄膜是光反应的场所,B正确;
C、线粒体内膜向内折叠形成嵴可增大[H]和氧气反应的酶的附着面积,而丙酮酸分解的酶分布在细胞质基质和线粒体基质中,C错误;
D、核孔是RNA和蛋白质等生物大分子进出细胞核的通道,DNA不能通过核孔,D错误。
故选B。
4. 研究发现,玉米细胞质中T基因导致雄性不育,可被显性核恢复基因(R基因)恢复育性,作用机理如图所示。相关基因型的表示方法:质基因写在括号外,核基因写在括号内,如T(RR)。下列叙述正确的是( )
A. 减数分裂中R基因和T基因可以自由组合
B. T基因通常以精子为载体传递给下一代
C. R蛋白通过阻止T基因的表达恢复育性
D. T(Rr)的玉米自交,后代约有1/4为雄性不育个体
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意可知,玉米含有T基因时可表示雄性不育,但存在R基因时又恢复育性,说明生物的性状是核质共同作用的结果。
【详解】A、自由组合定律是指位于非同源染色体上的非等位基因在减数分裂过程中自由组合。R基因位于细胞核,T基因位于细胞质,它们不遵循自由组合定律,A错误;
B、玉米的质基因主要通过卵细胞传递给下一代,而不是精子,所以T基因通常以卵细胞为载体传递给下一代,B错误;
C、由图可知,R蛋白与线粒体膜上的T蛋白结合,从而阻止T蛋白发挥作用(并非阻止T基因表达),恢复育性,C错误;
D、自交过程中,T基因可随母本遗传给子代,所以子代中雄性不育个体的基因型应为T(rr);基因型为Rr的玉米自交,产生基因型为rr的个体的概率为1/4,即雄性不育个体的概率=1/4,D正确。
故选D。
5. 某生物兴趣小组为探究植物细胞质壁分离与复原现象, 选用三种不同的植物材料进行实验并记录相关数据, 结果如表所示。下列相关说法正确的是( )
实验材料
细胞液初始浓度(mol/L)
蔗糖溶液浓度(mol/L)
质壁分离现象
质壁分离复原情况
紫色洋葱鳞片叶外表皮
0.3
0.45
明显
滴加清水后能复原
紫色洋葱鳞片叶内表皮
0.25
0.35
较不明显
菠菜叶肉细胞
0.2
0.3
有
A. 三种材料中, 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离速度最快
B. 蔗糖溶液浓度为0.3 mol/L时菠菜叶肉细胞不发生渗透作用
C. 可用台盼蓝染液染色后观察紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞的质壁分离现象
D. 若质壁分离后滴加清水不能复原说明细胞液浓度大于外界溶液浓度
【答案】A
【解析】
【详解】A、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液初始浓度(0.3mol/L)与蔗糖溶液浓度(0.45mol/L)的差值为0.15mol/L,是三种材料中浓度差最大的,浓度差越大,渗透失水速度越快,质壁分离现象越明显,因此其分离速度最快,A正确;
B、菠菜叶肉细胞的细胞液浓度为0.2 mol/L,蔗糖溶液浓度为0.3 mol/L时,细胞液浓度小于外界溶液浓度,仍会发生渗透作用(细胞失水),B错误;
C、台盼蓝染液用于鉴别死细胞(被染成蓝色),而质壁分离的细胞是活细胞,台盼蓝无法进入,无法显示质壁分离现象,C错误;
D、质壁分离后滴加清水不能复原,说明细胞可能因过度失水死亡,细胞膜失去选择透过性,D错误。
故选A。
6. 下列有关细胞结构及功能的叙述,合理的是( )
A. 浆细胞中含有中心体,与分裂前期纺锤体的形成有关
B. 内质网是蛋白质合成、加工的场所和运输通道
C. 细胞核因核仁而成为细胞代谢和遗传的控制中心
D. 细胞膜上的转运蛋白空间结构发生变化后失去运输功能
【答案】B
【解析】
【详解】A、浆细胞是高度分化的细胞,已失去分裂能力,因此其中心体与分裂无关,A错误;
B、内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道,粗面内质网与蛋白质的合成、加工的有关,B正确;
C、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,因其含有DNA(遗传信息),而非核仁,核仁与核糖体形成有关,C错误;
D、转运蛋白(如载体蛋白)通过空间结构变化实现物质运输,此变化是运输功能的必要条件,而非导致功能丧失,D错误。
故选B。
7. 图示光呼吸是植物细胞依赖光照吸收O2并放出CO2的过程。下列相关叙述错误的是( )
A. RuBP、PGA 分别属于五碳化合物、三碳化合物
B. 光呼吸能为光合作用的进行提供CO2、NADP+等
C. 若外界CO2浓度/O2浓度的值高,则利于光呼吸的进行
D. Rubisco既能催化CO2的固定, 也能催化 RuBP与O2的结合
【答案】C
【解析】
【详解】A、RuBP为1,5-二磷酸核酮糖,是卡尔文循环里起重要作用的一种五碳糖;PGA为三磷酸甘油酸,是一种三碳化合物,A正确;
B、图示可知,光呼吸要消耗ATP和NADPH,会产生NADP+,CO2,为光合作用提供原料,B正确;
C、光呼吸发生在氧气浓度高的情况下,故外界CO2浓度/O2浓度的值低,则利于光呼吸的进行,C错误;
D、图示可知,Rubisco既能催化CO2的固定,也能催化RuBP与O2的结合,D正确。
故选C。
8. 头籽北极虾的肌细胞中存在一种冷适应型乳酸脱氢酶 (LDH-c)。低温下,该酶可高效催化丙酮酸转化为乳酸。酶的结构稳定是其降低活化能的基础,已知在一定范围内温度越高,因热变性而失活的酶分子数量越多。下图表示温度对LDH-c酶促反应速率的影响。下列叙述正确的是( )
A. LDH-c催化丙酮酸转化为乳酸的过程中会生成少量ATP
B. 若用LDH-c抑制剂处理,肌细胞的呼吸速率将降为0
C. 7.5℃、22.5℃条件下,酶降低的活化能程度不同,反应速率相同
D. 温度从30℃降低到10℃,LDH-c 酶活性先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】A、丙酮酸转化为乳酸属于无氧呼吸第二阶段,无氧呼吸仅第一阶段产生少量ATP,第二阶段不产生ATP。因此,LDH-c 催化该过程不会生成 ATP,A错误;
B、肌细胞可进行有氧呼吸和无氧呼吸,LDH-c仅参与无氧呼吸的乳酸发酵过程。即使用 LDH-c 抑制剂,肌细胞仍可通过有氧呼吸维持呼吸速率,不会降为0,B错误;
C、从图中可见,7.5℃和 22.5℃时反应速率相同。酶降低活化能的程度与酶活性直接相关:7.5℃时酶活性较低(但热变性少),22.5℃时酶因热变性失活较多(但初始活性高),最终反应速率相同,但酶降低活化能的程度不同,C正确;
D、由图可知,该酶的最适温度在15℃,温度从30℃降低到10℃时,30℃下已因热变性失活的酶无法恢复活性,D错误。
故选C。
9. 淀粉样前体蛋白(APP)被γ-分泌酶切割后的产物在人脑组织中沉积并产生淀粉样斑块,是阿尔茨海默病的核心病理特征之一。下列相关叙述错误的是( )
A. APP被切割前后均可与双缩脲试剂发生紫色反应
B. γ-分泌酶可显著降低APP水解反应所需的活化能
C. 控制APP合成的基因是阿尔茨海默病的致病基因
D. 干扰γ-分泌酶与APP的结合可缓解阿尔茨海默病
【答案】C
【解析】
【详解】A、APP被切割前后均为多肽链结构,含有肽键,均可与双缩脲试剂发生紫色反应,A正确;
B、γ-分泌酶作为酶,通过降低APP水解反应的活化能来催化反应,B正确;
C、APP是分布于神经细胞膜上的重要跨膜蛋白,APP基因控制跨膜蛋白的合成,因此APP基因不是阿尔茨海默病(AD)的致病基因,阿尔茨海默病(AD)致病原因是γ-分泌酶切割APP导致的,C错误;
D、干扰γ-分泌酶与APP结合可减少切割产物的生成,从而缓解淀粉样斑块沉积,D正确。
故选C。
10. 为探究某种单细胞藻类吸收磷酸盐(Pi)的方式,将该藻类用含 32P 标记的 Pi 培养液培养并进行不同处理,测定各组 32P 的积累速率,结果如图所示。已知载体蛋白 S 的活性受 H+ 浓度梯度调控。下列叙述错误的是( )
A. 培养液中 Pi 和 H+ 的浓度是无关变量
B. 该藻类吸收 Pi 依赖 ATP 直接供能
C. 载体蛋白 S 是该藻类吸收 Pi 的必需蛋白
D. 实验结果说明该藻类吸收 Pi 的方式为主动运输
【答案】B
【解析】
【详解】A、无关变量(也称控制变量)是指与自变量同时影响因变量的变化,但与研究目的无关的变量,本实验要探究某种单细胞藻类吸收磷酸盐 (Pi)的方式,自变量为时间和加入抑制剂的种类,培养液中Pi和H+的浓度是无关变量,A正确;
BCD、据题意可知,与对照组相比,A组(加入ATP合成抑制剂)32P的积累速率降低,B组(加入载体蛋白S抑制剂)和C组32P的积累速率基本为0,说明该藻类吸收Pi与载体蛋白S有关,该藻类吸收Pi的方式为主动运输,载体蛋白S是该藻类吸收Pi的必需蛋白。但与B组相比,A组32P的积累速率较高,载体蛋白S的活性受H+浓度梯度调控,推测该藻类吸收Pi所需能量直接与H+浓度梯度有关,H+浓度梯度的维持依赖ATP,B错误,CD正确。
故选B。
11. 可立氏循环是指在激烈运动时,肌肉细胞有氧呼吸产生NADH的速度超过其再形成的速度,这时肌肉中产生的丙酮酸由乳酸脱氢酶转变为乳酸,使再生,保证葡萄糖到丙酮酸能够继续产生ATP。肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入肝细胞,在肝细胞内通过葡萄糖异生途径转变为葡萄糖。下列说法正确的是( )
A. 肌细胞产生的乳酸需在肝细胞中重新合成葡萄糖,根本原因是相关基因的选择性表达
B. 机体进行可立氏循环时,肌细胞消耗的氧气量小于产生的二氧化碳量
C. 有氧呼吸过程中,NADH在细胞质基质中产生,在线粒体基质和内膜处被消耗
D. 丙酮酸被还原为乳酸的过程中,产生和少量ATP
【答案】A
【解析】
【详解】A、肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入肝细胞,在肝细胞内通过葡萄糖异生途径转变为葡萄糖,根本原因是葡萄糖异生途径相关基因的选择性表达,A正确;
B、人体激烈运动时,肌细胞中既存在有氧呼吸,也存在无氧呼吸,有氧呼吸产生的CO2与消耗的O2相等,无氧呼吸不消耗O2,也不产生CO2,因此总产生的CO2与总消耗的O2的比值等于1,B错误;
C、有氧呼吸过程中,NADH在细胞质基质和线粒体基质中产生,在线粒体内膜处被消耗,C错误;
D、丙酮酸被还原为乳酸为无氧呼吸的第二阶段,该阶段生成NAD+,不产生ATP,D错误。
故选A。
12. 关于实验操作,下列叙述正确的是( )
A. 可用淀粉酶水解淀粉探究pH对酶活性的影响
B. 相较于黑藻,藓类更适合作为观察叶绿体形态与分布的材料
C. 洋葱的管状叶研磨过滤后,可用纸层析法提取叶绿体中的色素
D. 在制作洋葱根尖有丝分裂装片时用到了体积分数为75%的乙醇溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A、探究pH对酶活性的影响时,不能选用淀粉和淀粉酶,因为淀粉在酸性条件下会发生水解,会干扰实验结果,A错误;
B、藓类叶片薄,仅有1-2层叶肉细胞,叶绿体大且数量较少,便于观察叶绿体的形态与分布;而黑藻的叶绿体相对较小且数量多,观察效果不如藓类,B正确;
C、提取叶绿体色素需先用无水乙醇或丙酮等有机溶剂研磨过滤,得到色素提取液;纸层析法仅用于分离色素(如胡萝卜素、叶绿素等),不能直接用于提取,C错误;
D、制作洋葱根尖有丝分裂装片时,解离步骤使用盐酸和95%酒精(体积分数1:1)混合液,以分散细胞;75%乙醇主要用于消毒,不用于此实验,D错误。
故选B。
13. 研究人员将黑藻小叶浸润在滴加红墨水的0.3g/mL蔗糖溶液中,现象如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 滴加蔗糖溶液时,需用吸水纸在盖玻片另一侧引流
B. 该黑藻小叶细胞处于质壁分离的状态
C. ①和②及其之间的物质共同构成原生质层
D. ①②③区域的颜色依次是红色、绿色、无色
【答案】C
【解析】
【详解】A、滴加蔗糖溶液时,用吸水纸在盖玻片另一侧引流,可让溶液充分浸润材料,这是临时装片 “引流法” 的标准操作,A正确;
B、从图中可观察到 “细胞壁与原生质层分离”,符合质壁分离的特征,B正确;
C、原生质层的组成是 “细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质”。图中①是 “细胞壁与原生质层之间的空隙”(充满外界红墨水蔗糖溶液),并非原生质层的组成部分,C错误;
D、①是细胞壁与原生质层之间的区域(充满红墨水蔗糖溶液),颜色为红色;②是原生质层(含叶绿体),颜色为绿色;③是液泡内的细胞液(黑藻液泡细胞液本身无色),颜色为无色。因此①②③的颜色描述符合实际,D正确。
故选C。
14. 外显率是指某一基因型个体在特定环境中表现出相应表型的百分率。基因型为aa的果蝇外显率为80%,其余表现为非间断脉翅。特定环境中两只非间断脉翅果蝇杂交,F1的表型为非间断脉翅:间断脉翅=4:1,F1随机交配得F2。下列叙述正确的是( )
A. 亲本的基因型组合可能为Aa×aa或Aa×Aa
B. 与F1相比,F2中间断脉翅的比例会下降
C. F2非间断脉翅中纯合子占3/8
D. 测交实验无法判定非间断脉翅果蝇的基因型
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意可知,基因型为aa的果蝇外显率为80%,其余表现为非间断脉翅。因此非间断脉翅的个体基因型可能为AA、Aa和aa。
【详解】A、若亲本为Aa×aa,则子代aa出现的概率为1/2,由于基因型为aa的果蝇外显率为80%,其余表现为非间断脉翅,因此子代表现为间断脉翅的个体所占的比例为1/2×80%=2/5,与题意中子一代间断脉翅的个体所占的比例为1/5不符,A错误;
B、由于子代中出现了间断脉翅个体,且所占比例为1/5=80%×1/4,因此可判断亲本基因型为Aa×Aa,子一代基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,产生的雌雄配子种类和比例均为A∶a=1∶1,子一代自由交配得到的子二代基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,基因型为aa的果蝇外显率为80%,因此子二代间断脉翅个体所占的比例为80%×1/4=1/5,与子一代间断脉翅的比例相同,B错误;
C、子二代中非间断脉翅中基因型和比例为AA∶Aa∶aa=(1/4)∶(2/4)∶(1/4×20%)=5∶10∶1,因此子二代中非间断脉翅中纯合子占(5+1)÷(5+10+1)=3/8,C正确;
D、若非间断脉翅果蝇的基因型为AA,则测交后代基因型均为Aa,均为非间断脉翅;若非间断脉翅果蝇的基因型为Aa,则测交后代基因型及比例为Aa∶aa=1∶1,间断脉翅的个体所占的比例为1/2×80%=2/5,因此子代非间断脉翅∶间断脉翅=3∶2;若非间断脉翅果蝇的基因型为aa,则与aa杂交的后代基因型均为aa,由于aa的外显率为80%,因此子代表现为非间断脉翅∶间断脉翅=1∶4,因此测交实验可以判定非间断脉翅果蝇的基因型,D错误。
故选C。
15. FrancisGalton爵士观察了Juscelinomys鼠的两个性状:逃生洞穴的存在概率(图1)和入口洞穴的长度(图2)。先取AB两个亲本杂交,子一代(F1)再与亲本A进行回交(BC),在BC鼠中入口长度于逃生洞穴的有无没有相关性。下列结论中不正确的是( )
A. 挖掘逃生通道的等位基因对缺一个少逃生通道的基因为显性
B. 子一代(F1)可以通过观察洞穴的方法从AB亲本中分辨出来
C. 入口通道的长度可能由多对基因决定
D. 决定入口洞穴长度的基因和决定逃生通道有无的基因位于非同源染色体上
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:图1F1和B都有逃生通道,可判断出挖掘逃生通道为显性性状;图2F1和B通道长度基本重叠,无法通过观察洞穴的方法从AB亲本中分辨出来。
【详解】A、图1F1和B都有逃生通道,由此可见挖掘留逃生通道为显性性状,其相应基因对缺少一个逃生通道基因为显性,A正确;
B、由图2可知,F1和B通道长度基本重叠,无法通过观察洞穴的方法从AB亲本中分辨出来,B错误;
C、由题可知子代洞穴有逃生通道和无逃生通道的类型各占1/2,则假设控制有无逃生通道的基因为A/a,F1的基因型为Aa,亲本鼠的基因型为aa,F1回交后的基因型即表现型和比例为Aa(有逃生通道):aa(无逃生通道)=1:1,而F2中有1/8个体入口通道长度与亲本类似,故推测控制通道入口长度的基因不止一对,C正确;
D、由题干“在BC鼠中入口长度与逃生通道有无没有相关性”可知决定入口洞穴长度的基因和决定逃生通道有无的基因位于非同源染色体上,D正确。
故选B。
二、多选题(15分)
16. 呼吸链由蛋白复合体I、III、IV等组成,它可以传递e-并将NADH脱下的氢与氧气结合生成水。下图表示线粒体中进行的部分生理过程,下列叙述错误的是( )
A. 丙酮酸从线粒体膜间隙进入线粒体基质需要ATP直接供能
B. 线粒体内膜和外膜上均分布着大量与呼吸作用有关的酶
C. 硝化细菌在生长、发育和繁殖过程中需要通过图示过程供能
D. 图中蛋白复合体I、III、IV处发生的过程属于有氧呼吸第三阶段,释放大量能量
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、有氧呼吸第一阶段葡萄糖氧化分解为丙酮酸,由图可知丙酮酸从线粒体膜间隙进入线粒体基质所需的能量由H+浓度差提供,不需要ATP,A错误;
B、线粒体内膜上分布着大量与呼吸作用有关的酶,B错误;
C、硝化细菌没有线粒体,故在生长、发育和繁殖过程中不能通过图示方式供能,C错误;
D、有氧呼吸第三阶段是[H]与氧气结合生成水并释放大量能量,从图中可以看出在蛋白复合体I、Ⅲ、IV处发生的是[H](NADH 脱下的氢)与氧气结合生成水的过程,所以此处发生的是有氧呼吸第三阶段,释放大量能量,D正确。
故选ABC。
17. 高等植物和红藻的叶绿体膜上都含有ADP/ATP转运蛋白(NTT),但转运方向不同。蓝细菌细胞膜上不含NTT,分别用上述两种NTT基因改造蓝细菌,获得图中甲、乙工程菌。甲、乙分别与缺乏线粒体的酵母细胞融合得到两种共生体,这两种共生体在缺乏有机碳源条件下存活状况不同。下列相关叙述正确的有( )
A. 在光下,含甲的共生体能产生NADPH和ATP
B. 在光下,乙能为共生体的酵母菌提供ATP
C. 在光下,含甲的共生体缺乏有机碳源能存活
D. 该实验能为真核细胞叶绿体的起源提供解释
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、蓝细菌含有光合色素等可进行光合作用的物质,在光下可进行光反应产生NADPH和ATP,含甲的共生体含有改造后的蓝细菌部分,故在光下含甲的共生体能产生NADPH和ATP,A正确;
B、据图分析,乙工程菌的NTT转运方向是将ATP转运到细胞内,在光下乙工程菌产生的ATP不能转运到细胞外为共生体的酵母菌提供ATP,B错误;
C、在光下,含甲的共生体中的蓝细菌能进行光合作用,可以通过光合作用合成有机物,故虽然缺乏有机碳源,也能够存活,C正确;
D、该实验中蓝细菌与缺乏线粒体的酵母细胞融合形成共生体,且不同改造的蓝细菌形成的共生体存活状况不同,从一定程度上可以为真核细胞叶绿体的起源提供解释,D正确。
故选ACD。
18. 下列有关HCl和NaOH溶液在实验中的应用叙述正确的是 ( )
A. 检测还原糖时,先加入质量浓度为0.1g/mLNaOH溶液创造碱性环境
B. 植物根尖装片制作过程中,质量分数为15%的盐酸可用于配制解离液
C. 在探究pH影响酶活性实验中,盐酸和NaOH溶液分别用于设定酸性和碱性条件
D. 探究酵母菌细胞呼吸方式时,用质量分数为10%的NaOH溶液检测有氧呼吸产物
【答案】BC
【解析】
【详解】A、检测还原糖时,斐林试剂的使用需要将甲液(0.1g/mL NaOH)和乙液(0.05g/mL CuSO4)等量混合,在沸水浴条件下与还原糖反应生成砖红色沉淀,A错误;
B、植物根尖装片制作的解离步骤中,解离液是由质量分数15%的盐酸和体积分数95%的酒精按1:1混合配制而成的,因此15%的盐酸可用于配制解离液,B正确;
C、在探究pH对酶活性影响的实验中,HCl用于设定酸性条件,NaOH用于设定碱性条件,符合实验设计,C正确;
D、探究酵母菌细胞呼吸方式时,质量分数10%的NaOH溶液的作用是除去空气中的CO₂,而检测有氧呼吸产生的CO₂需用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝溶液,D错误。
故选BC。
19. 金鱼在低氧条件下的部分代谢过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 图中①③过程有ATP的合成,②⑤过程没有ATP的合成
B. 在缺氧环境下没有O₂参与反应,无氧呼吸第二阶段不利用NADH
C. 金鱼的培养液加入酸性的重铬酸钾溶液,可能由橙色变成(灰)绿色
D. 金鱼的④⑤等途径可以防止无氧呼吸产物对金鱼体细胞产生毒害作用
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、图中①③过程为无氧呼吸第一阶段,有ATP的合成,②⑤过程为无氧呼吸第二阶段,没有ATP的合成,A正确;
B、据无氧呼吸过程可知,无氧呼吸第二阶段利用NADH还原丙酮酸,B错误;
C、据图可知,金鱼肌细胞无氧呼吸的产物酒精会被排出体外,酒精与酸性的重铬酸钾溶液反应可呈现由橙色变为灰绿色的现象,C正确;
D、由图可知,金鱼的④⑤等途径可将乳酸形成丙酮酸后被继续利用,可将无氧呼吸产生的酒精排出体外,从而可防止无氧呼吸产物对金鱼体细胞产生毒害作用,D正确。
故选ACD。
20. 大气中CO₂浓度升高导致的温室效应会对农作物的生长产生影响。研究人员采用控制系统模拟了未来的气候情况,研究气候变化对水稻光合作用及产量的影响。实验组处理及水稻在灌浆期的光合特性如表所示。下列相关叙述正确的是( )
组别
处理
净光合速率(μmolm-2•s-1)
气孔导度(molm-2•s-1)
蒸腾速率(mmolm-2•s-1)
组1
CO2400μmol•mol-1,正常气温
15
0.12
2.8
组2
CO2400μmol•mol-1,正常气温+2℃
20
0.3
5.4
组3
CO2600μmol•mol-1,正常气温
25
0.1
2.7
组4
CO2400μmol•mol-1,正常气温+2℃
28
0.21
3.9
A. 本实验的自变量是 CO₂浓度,因变量可用O₂的释放速率表示
B. 与组2相比,组4水稻叶肉细胞吸收固定 CO₂更多,C₃含量高
C. 温度可通过促进光合作用相关酶的活性来提高水稻的净光合速率
D. 为大幅增加水稻净光合速率,可在适当升高温度的同时增加 CO₂浓度
【答案】BCD
【解析】
【分析】分析题干可知,自变量为温度和CO2浓度,通过净光合速率、气孔导度、蒸腾速率检测因变量。
【详解】A、本实验的自变量是CO₂浓度和温度,因变量为净光合速率、气孔导度、蒸腾速率,A错误;
B、与组2相比,组4的CO₂浓度更高,水稻叶肉细胞吸收固定的 CO₂更多,使得C₃含量增加,B正确;
C、由实验结果可知,与正常气温相比,正常气温+2℃组气孔导度、蒸腾速率均增大,可使水稻叶肉细胞吸收更多的CO₂用于暗反应,同时升温还可使与光合作用相关的酶活性增大,C正确;
D、由实验结果可知,为使水稻的净光合速率的增加幅度更大,可以采取的措施是在适当升高温度的同时增加CO₂浓度,D正确。
故选BCD。
三、解答题(55分)
21. I:科学家推测,在分泌蛋白的合成过程中,游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列,被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别,并引导核糖体附着于内质网上,继续蛋白质的合成,信号肽假说如下图所示。为证明该假说,科学家构建了体外的反应体系,结果见下表。(“+”代表存在,“—”不存在)
组别
核糖体
信号识别颗粒(SRP)
内质网
实验结果
1
+
—
—
合成的肽链比正常肽链长一段
2
+
+
—
合成的肽链比正常肽链短一段
3
+
+
+
合成的肽链与正常肽链一致
(1)若图示过程表示胰岛素的合成路径,最终胰岛素通过___________方式被运出细胞。上述过程中所需要的 ATP 可由__________ (填场所)产生。利用 3H标记亮氨酸的羧基,__________ (填“能”或“不能”)有效追踪这一过程。
(2)对比组别 2 和 3 的结果,结合图中信息可知,只有 ___________与内质网膜上的 DP(SRP受体)识别并结合后,肽链的延伸才会继续。
(3)根据信号肽假说,请分析:
①:组别 2 中的肽链___________(填“含有”或“不含有”)信号序列。
②:若在合成新生肽阶段就切除了信号序列,游离的核糖体___________(填“能”或“不能”)附着于内质网上。
II:纳米材料为癌症治疗带来了曙光。科研人员利用纳米材料 SW 诱导肝癌细胞凋亡开展相关实验。正常情况下,线粒体内膜上的质子泵能够将线粒体基质中的 泵到膜间隙,使得线粒体内膜两侧形成跨膜电位,为 ATP 的合成奠定了基础。
(4)科研人员使用不同浓度的 SW 溶液与肝癌细胞混合后,置于 培养箱中培养 48 小时后,检测肝癌细胞的线粒体膜电位。(已有实验证明对正常细胞无影响)
组别
实验材料
实验处理
实验结果
线粒体膜电位的相对值
ATP 合成酶活性相对值
1
人肝癌细胞
不加入 SW
100
100
2
加入 SW
59
78
1、2组比较说明SW能___________、___________导致肝癌细胞产生ATP的能力下降,___________(填“促进”或“抑制”)肝癌细胞凋亡。
(5)科研人员使用SW处理肝癌细胞,一段时间后,相关物质含量变化如下图所示。由于细胞中的___________蛋白表达量相对稳定,在实验中可作为___________。VADC为线粒体膜上的通道蛋白,SW处理肝癌细胞后,VADC含量___________,促进CYTC___________,与细胞凋亡因子结合,诱导细胞凋亡。
【答案】(1) ①. 胞吐 ②. 细胞质基质或线粒体 ③. 不能
(2)结合了信号序列的SRP
(3) ①. 含有 ②. 不能
(4) ①. 降低肝癌细胞线粒体膜电位的相对值 ②. 降低ATP 合成酶活性相对值 ③. 促进
(5) ①. GPDC ②. 标准对照 ③. 逐渐增多 ④. 由线粒体基质通过VADC通道蛋白转移到细胞质基质
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
【小问1详解】
胰岛素属于分泌蛋白,若图示过程表示胰岛素的合成路径,最终胰岛素通过胞吐方式被运出细胞。动物细胞的细胞质基质和线粒体均能产生ATP,上述过程中所需要的 ATP 可由细胞质基质和线粒体产生。一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基之间发生脱水缩合,形成水分子,如果用3H标记羧基,在氨基酸经过脱水缩合形成蛋白质的过程中,会脱掉羧基上的H生成水,则无法追踪上述蛋白质的合成和运输过程,故不能用3H标记亮氨酸的羧基来追踪这一过程。
【小问2详解】
对比组别2和3的结果可知,组别2反应体系中不存在内质网,则合成的肽链比正常肽链少一段。结合图中信息可知,只有结合了信号序列的SRP与内质网上的DP即SRP受体识别并结合后,肽链的延伸才会继续。
【小问3详解】
①组别2中反应体系中没有内质网,不能将信号序列切除,所以组别2中的肽链含有信号序列。②根据题干信息“游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列,被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别,新生肽与SRP结合后,停止蛋白质的合成,只有引导核糖体附着于内质网上,才能继续蛋白质的合成”,所以在合成新生肽阶段就切除了信号序列,游离的核糖体不能附着于内质网上。
【小问4详解】
题干信息:SW诱导肝癌细胞凋亡,结合题表可知,1、2组比较说明SW能降低肝癌细胞线粒体膜电位的相对值、降低ATP 合成酶活性相对值导致肝癌细胞产生ATP的能力下降,促进肝癌细胞凋亡。
【小问5详解】
分析题图可知,SW处理肝癌细胞,一段时间后,0.4s内,肝癌细胞中VADC含量逐渐增多,而肝癌细胞线粒体基质CYTC含量逐渐下降、细胞质基质CYTC含量逐渐增多,细胞质基质GPDC含量相对稳定;可见,细胞中的GPDC蛋白在实验中可作为标准对照,VADC为线粒体膜上的通道蛋白,SW处理肝癌细胞后,VADC含量逐渐增多,促进CYTC由线粒体基质通过VADC通道蛋白转移到细胞质基质,与细胞凋亡因子结合,诱导细胞凋亡。
22. 叶黄不是秋,杂交构树出现了一株具有金黄色叶片表型的自发突变体,为了分析叶色形成的机制,科研人员展开以下研究。请回答下列问题:
(1)为测定不同叶片中叶绿素含量,可用______提取叶绿素。色素对特定波长光的吸收量可反映色素含量,为减少类胡萝卜素干扰,应选择______光来测定叶绿素含量。结果显示如下图,据图推测,突变体叶片呈金黄色的原因是______。
(2)为判断叶片中色素含量差异是否因叶绿体结构改变引起,科研人员对叶绿体亚显微结构进行观察。结果如下图所示:
与绿色叶片相比,突变体叶片中的叶绿体______(填结构名称)异常可能影响光能有效转化为______中的化学能,进而影响暗反应的进行。
(3)科研人员进一步测定了绿色叶片和突变体叶片的净光合速率等相关指标。结果如下表:
实验材料
净光合速率
(μmol·m-2·s-1)
气孔导度
(mmol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度
(μmol·mol-1)
蒸腾作用速率
(mol·m-2·s-1)
绿色叶片
23.55±0.37
367.83±2.28
245.5±2.67
6.91±0.79
突变体叶片
14.81±0.08
303.33±1.31
315.1±1.84
7.45±0.14
①胞间CO2进入叶绿体内参与暗反应过程时,在酶作用下,首先与______结合,生成______。
②植物净光合速率下降的原因有气孔限制因素(CO2供应不足)和非气孔限制因素(CO2得不到充分利用)。据表格分析,突变体叶片净光合速率下降主要由______(填“气孔限制”或“非气孔限制”)因素导致的,理由是和绿色叶片相比,突变体叶片气孔导度______,但是胞间CO2浓度______。
③科研人员对两种叶片进行定量蛋白质组学分析,推测光系统中的多种核心蛋白在突变体叶片中表达量______,从而导致对光能的利用效率下降,最终导致植物光合速率下降。
【答案】(1) ①. 无水乙醇 ②. 红 ③. 突变体叶片中叶绿素含量下降;叶绿素a/b的比值、类胡萝卜素/叶绿素比值增加(改变)
(2) ①. 类囊体(基粒) ②. ATP和NADPH
(3) ①. 五碳化合物(C5/核酮糖—1,5—二磷酸/1,5—二磷酸核酮糖/RuBP) ②. 三碳化合物(C3/3—磷酸甘油酸/磷酸丙糖) ③. 非气孔限制 ④. 降低 ⑤. 上升 ⑥. 下降
【解析】
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验:1、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;2、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。
【小问1详解】
为测定不同叶片中叶绿素含量,可用无水乙醇提取叶绿素(有机溶剂可溶解叶绿素)。色素对特定波长光的吸收量可反映色素含量,为减少类胡萝卜素干扰,应选择红光来测定叶绿素含量(叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,红光下类胡萝卜素吸收少,干扰小)。据图推测,突变体叶片呈金黄色的原因是突变体叶片中叶绿素含量下降;叶绿素a/b的比值、类胡萝卜素/叶绿素比值增加,导致类胡萝卜素的颜色(黄色)显现出来。
【小问2详解】
据题图信息可知,与绿色叶片相比,突变体叶片中的叶绿体类囊体(基粒)异常(基粒堆叠松散、解体,结构紊乱),可能影响光能有效转化为ATP和NADPH(光反应产物,用于暗反应)中的化学能,进而影响暗反应的进行。
【小问3详解】
①胞间CO2进入叶绿体参与暗反应时,在酶作用下,首先与五碳化合物(C5)结合,生成三碳化合物(C3)。
②据表格分析,突变体叶片净光合速率下降主要由非气孔限制因素导致。理由是和绿色叶片相比,突变体叶片气孔导度降低,但胞间CO2浓度上升,说明CO2供应并非不足,而是CO2未得到充分利用。
③光系统中的多种核心蛋白在突变体叶片中表达量下降,导致光能利用效率下降,最终光合速率下降(核心蛋白减少会影响光反应对光能的捕获与转化)。
23. 2月29日为国际罕见病日。甲基丙二酸血症(MMA)是一种有机酸血症,主要是由于甲基丙二酰辅酶A变位酶(MCM)自身缺陷导致旁路代谢增强、有机酸积累引起,由等位基因A、a控制,发病率约为1/250000。图1为MCM在正常机体细胞内所发生的部分代谢过程。XLI是人类另一种较罕见的鱼鳞病分型,由等位基因T、t控制,在男性群体中发病率约为1/2000。图2是某家系的遗传系谱,其中Ⅰ-2不携带MMA和XLI相关的致病基因。请回答下列问题:
(1)分析图1,引起MMA的原因除了MCM自身缺陷外,还包括___。MCM参与的生理反应发生在机体细胞的___(填具体场所)。推测MMA的患病机理是___。
(2)分析图2,XLI的遗传方式为___,正常女性中携带者概率为___。相比于XL1,MMA的遗传特点是___。
(3)Ⅰ-1的基因型为___。ⅠI-2与IⅠ-3再生育一个女孩,患病概率为___。
(4)MMA临床表型及基因型复杂,至今已发现7种致病变异基因,其中由MUT基因突变致病称为单纯型MMA。图3为部分成员体细胞MUT基因测序结果:
①据图3判断,造成IⅠ-5、Ⅱ-6的MUT基因突变的原因分别是碱基对的___;②IⅠ-5、Ⅱ-6再生一个未患病孩子其MUT基因序列可能是___。
a.
b.
c.
d.
(5)MMA在各年龄段均可发病,多数见于新生儿期,常引起肝、肾、脑等多脏器损伤。结合以上分析,提出临床治疗的思路___。
【答案】(1) ①. 维生素B12缺乏 ②. 线粒体基质 ③. 患者体内的甲基丙二酰辅酶A无法转变成琥珀酰辅酶A,而是(经过旁路代谢)生成过多的甲基丙二酸无法通过尿液排出,造成有机酸异常积累而中毒
(2) ①. 伴X染色体隐性遗传 ②. 2/2001 ③. 男女发病率相等
(3) ①. AAXTXt或AaXTXt ②. 1/3006
(4) ①. 增添、替换 ②. acd
(5)确定病因,以减少甲基丙二酸累积,加快清除速率为基本原则
【解析】
【分析】人类遗传病特点:常染色体隐性:①可隔代遗传; ②发病率在近亲结婚时较高; ③男女发病率相等。X染色体隐性:①隔代遗传或交叉遗传; ②男性患者多于女性患者; ③女性患者的父亲、儿子都是患者。
【小问1详解】
据图1可知,甲基丙二酰辅酶A在甲基丙二酰辅酶A变位酶(MCM)和维生素B12的作用下能形成琥珀酰辅酶A,然后进入三羧酸循环,但如果甲基丙二酰辅酶A变位酶(MCM)自身缺陷,会导致甲基丙二酰辅酶不能转变成琥珀酰辅酶A,进而进入旁路代谢,产生更多的甲基丙二酸等,导致形成甲基丙二酸血症,据此可知,引起MMA的原因除了MCM自身缺陷外,还包括维生素B12缺乏。MCM能催化甲基丙二酰辅酶A形成琥珀酰辅酶A,然后进入三羧酸循环,三羧酸循环在线粒体基质中进行,因此推测MCM参与的生理反应发生在机体细胞的线粒体基质。MMA的患病机理是患者体内的甲基丙二酰辅酶A无法转变成琥珀酰辅酶A,而是(经过旁路代谢)生成过多的甲基丙二酸无法通过尿液排出,造成有机酸异常积累而中毒。
【小问2详解】
分析图2,Ⅰ-1和Ⅰ-2不患XLI,但生出ⅠI-1患该病,说明该病为隐性遗传病,Ⅰ-2不携带XLI相关的致病基因,说明XLI的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。该病在男性群体中发病率约为1/2000,说明Xt的基因频率为1/2000,那么XT基因频率为1999/2000,女性中XTXT为(1999/2000)2,XTXt为2×1/2000×1999/2000,XtXt为(1/2000)2,正常女性中XTXT:XTXt=1999:2,因此正常女性中携带者概率为2/2001。Ⅰ-3和Ⅰ-4不患MMA,但生出ⅠI-4患该病,说明该病为常染色体隐性遗传病,因此相比于XL1,MMA的遗传特点是男女发病率相等。
【小问3详解】
Ⅰ-1两病都不患,但有一个患XLI儿子,因此她的基因型为AAXTXt或AaXTXt。ⅠI-2不患病,但有一个患XLI的兄弟,对XLI来讲,其基因型为1/2XTXT、1/2XTXt,对MMA来讲,ⅠI-2父亲不携带MMA关的致病基因,母亲正常(人群中aa为1/250000,a基因频率为1/500,A基因频率为499/500,),基因型为AA:Aa=499:2,因此ⅠI-2基因型为499/501AA、2/501Aa;IⅠ-3正常,有一个患MMA的姐妹,对MMA来讲,其基因型为1/3AA、2/3Aa,对XLI来讲,其基因型为XTY,利用拆分法解自由组合定律,ⅠI-2与IⅠ-3再生育一个女孩,患病(aa__)概率为2/501×2/3×1/4=1/3006。
【小问4详解】
①据图3判断,造成IⅠ-5、Ⅱ-6的MUT基因突变的原因分别是碱基对的增添(增加了两个T)、替换(由G变为A)。
②MMA是常染色体隐性遗传病,IⅠ-5、Ⅱ-6都正常,但都含有一个突变基因,再生一个未患病孩子至少一条染色体是正常的,b中两条染色体上的MUT基因序列两个位点都是突变的,应该表示患病个体,a和d都只有一条染色体上含有突变基因,c两条染色体上都不含突变基因,因此acd可以表示正常个体,因此IⅠ-5、Ⅱ-6再生一个未患病孩子其MUT基因序列可能是acd。
【小问5详解】
甲基丙二酸血症(MMA)是一种有机酸血症,是有机酸积累引起,是一种常染色体隐性遗传病,MMA临床表型及基因型复杂,至今已发现7种致病变异基因,据此提出临床治疗的思路为确定病因,以减少甲基丙二酸累积,加快清除速率为基本原则。
24. 黄瓜花的类型(见下表)主要由A/a、B/b、D/d三对基因控制。a控制形成两性花,A控制形成单性花;B控制形成雌性株,b控制形成雌雄同株,d能增强雌雄同株中雌花的比例而形成强雌株。科研人员利用纯系亲本进行了如下杂交实验,请回答下列问题:
两性花
一朵花既有雌蕊又有雄蕊
单性花
雌性株
全株只有雌花
雌雄同株
一株上既有雌花又有雄花,比例相近
强雌株
全株雌花比例远高于雄花
(1)植株上_________(填“雄花”或“雌花”或“两性花”) 数量多是获得高产杂种优势黄瓜的基础。控制黄瓜性别的三对基因在染色体上的位置分布为______________。
(2)实验一亲本强雌性株的基因型为_______________。在实验的过程中需要对两组实验的F1进行诱雄处理, 目的是________________。
(3)实验一F2中:雌性株的基因型有____________种,雌性株与两性花株杂交,后代中两性花株的比例为_____________,强雌株与雌雄同株杂交后代中强雌株的比例为______________。
(4)实验二亲本雌性株三对基因中含有一对隐性基因,其基因型为_______________, F2的表型及比例为_______________。
【答案】(1) ①. 雌花 ②. 三对基因位于非同源染色体上
(2) ①. AAbbdd ②. 便于观察和统计不同性别的植株数量
(3) ①. 12 ②. 1/3 ③. 8/27
(4) ①. AABBdd ②. 雌性株:雌雄同株:强雌株=12:3:1
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
要获得高产杂种优势黄瓜,雌花数量多是基础。若要判断控制黄瓜性别的三对基因在染色体上的位置分布,由题可知,亲本为纯系,故实验一中强雌株为AAbbdd,两性花株为aa_ _ _ _,F1为雌性株,故应为AaBbDd(因为强雌株只能提供b和d,所以若要满足F1雌性株的性状,必须从亲本两性花株中得到B和D,再根据性状判断,A、B、D均为显性),反推亲本两性花为aaBBDD。通过分析实验一的F2可知,雌性株为A_B_ _ _,基因型比例应该为3/4×3/4=9/16,两性花株为aa_ _ _ _,基因型比例应该为1/4,强雌株应为A_ bbdd,基因型比例应该为3/4×1/4×1/4=3/64,雌雄同体应该为A_bbD_,基因型比例应该为3/4×3/4×1/4=9/64,所以F2比例为9/16:1/4:3/64:9/64=36:16:3:9。由上述分析可知,上述三对基因的遗传符合自由组合定律,所以这三对基因在染色体上的位置分布为三对基因位于非同源染色体上。
【小问2详解】
a控制形成两性花,A控制形成单性花;B控制形成雌性株,b控制形成雌雄同株,d能增强雌雄同株中雌花的比例而形成强雌株,实验一亲本强雌性株为纯合子,因此基因型为AAbbdd。在实验的过程中需要对两组实验的F1进行诱雄处理, 目的是便于观察和统计不同性别的植株数量。
【小问3详解】
实验一F2雌性株基因型为A_B_ _ _,总共有2×2×3=12 种不同的雌性株基因型。雌性花与两性花杂交,求后代两性花比例,只需要考虑A/a这一对等位基因,即A_与aa杂交,后代aa的比例,即2/3×1/2=1/3。强雌株与雌雄同株杂交,强雌株应为3A_bbdd(1/3AAbbdd、2/3Aabbdd),雌雄同体应该为9A_bbD_(1/9AAbbDD,2/9AabbDD,2/9AAbbDd,4/9AabbDd),得到强雌株A_bbdd的组合是1/3AAbbdd×2/9AAbbDd,1/3AAbbdd×4/9AabbDd,2/3Aabbdd×2/9AAbbDd,2/3Aabbdd×4/9AabbDd,概率是1/3×2/9×1/2+1/3×4/9×1/2+2/3×2/9×1/2+2/3×4/9×3/4×1/2=8/27。
【小问4详解】
由上分析,而且亲本为纯合,故实验二亲本为AAbbDD×AABB_ _,题干说雌性株有一隐性基因,故为AABBdd,则后代全部为雌性株AABbDd,自交后代全部是AA,对于BbDd,符合9:3:3:1,B_D _为雌性株,B_dd为雌性株,bbD_ 为雌雄同株,bbdd为强雌株。故后代比例为雌性株:雌雄同株:强雌株=12:3:1。
25. 室内栽培常春藤能够有效清除甲醛污染。为研究其作用机制,科学家首先研究在密闭环境下常春藤正常的呼吸作用和光合作用,测定环境中的CO2浓度变化,结果如图1所示;而后将用特殊方法处理的甲醛通入密闭环境,研究常春藤处理甲醛的途径。具体过程如图2所示(其中HCHO为甲醛,RU5P和HU6P是中间产物)。回答下列问题:
(1)图1中弱光组常春藤的叶肉细胞内能产生ATP的场所有_____,其光合速率_____(填“大于”“小于”或“等于”)它的呼吸速率,d 时间内完全光照组植株的平均实际光合速率是_____(用图中字母表示)ppm/s。
(2)用_____(填试剂名称)分离图2叶绿体中的光合色素,其中溶解度最小的色素的颜色是_____;若科学家需要提取其中的核酮糖1,5-二磷酸羧化酶,研磨过程中应加入_____(填“生理盐水”“缓冲溶液”或“无菌水”),以便保持该酶的活性。
(3)图2中b代表的物质是_____。若要追踪循环②中甲醛的碳同化路径,可采用的处理方法是_____。
(4)甲醛在被常春藤吸收利用的同时,也会对常春藤的生长产生一定的影响,为此研究人员设计了甲醛胁迫下常春藤生长情况的实验。下表是常春藤在不同浓度甲醛胁迫下测得的可溶性糖的含量。甲醛脱氢酶(FALDH)是甲醛代谢过程中的关键酶,图3表示不同甲醛浓度下,该酶的活性相对值,图4是不同甲醛浓度下气孔导度(气孔的开放程度)的相对值。
不同甲醛浓度下常春藤可溶性糖的相对含量
组别
样品
0天
第1天
第2天
第3天
第4天
①
1个单位甲醛浓度的培养液
2271
2658
2811
3271
3425
②
2个单位甲醛浓度的培养液
2271
2415
2936
2789
1840
③
不含甲醛的培养液
2271
2311
2399
2399
2529
表中的实验组是_____(填组别序号)。1个单位甲醛浓度下,常春藤气孔开放程度下降,可溶性糖的含量增加,综合图表信息分析,下列叙述正确的有_____,综合上述信息,推测甲醛胁迫下常春藤的抗逆途径为_____。
A.1个单位甲醛浓度使FALDH的活性增强
B.甲醛代谢过程中能产生CO2用于光合作用
C.气孔开放度下降,导致光反应产物积累
【答案】(1) ①. 细胞质基质、叶绿体和线粒体 ②. 大于 ③. (a-c)/d
(2) ①. 层析液 ②. 黄绿色 ③. 缓冲溶液
(3) ①. C5 ②. 同位素标记法
(4) ①. ①和② ②. AB ③. 一方面通过降低气孔的开放程度,减少甲醛的吸收;另一方面在低浓度(1个单位)甲醛时,还可以提高FALDH酶的活性,增强对甲醛的代谢能力
【解析】
【分析】光合作用的过程包括光反应和暗反应,光反应过程中的物质变化包括水的光解、ATP和NADPH的合成,暗反应过程包括二氧化碳的固定和C3的还原,C3还原过程会消耗ATP和NADPH,该过程中二者均可提供能量,此外NADPH还可提供还原剂。影响光合作用强度的外界因素有二氧化碳浓度、光照强度和温度等。
【小问1详解】
图1中弱光组二氧化碳浓度没有发生变化,说明此时常春藤的光合作用强度和呼吸作用强度相等,说明其既进行光合作用,也进行呼吸作用,因此,常春藤的叶肉细胞内能产生ATP的场所有细胞质基质、叶绿体和线粒体,对于常春藤整个植株来讲,光合作用速率等于呼吸作用速率,但对于其叶肉细胞来讲,光合速率大于呼吸速率,否则不能维持整个植株光合速率和呼吸速率的相等关系,d 时间内完全光照组植株的平均实际光合速率是呼吸速率和净光合速率之和,因而为(a-c)/dppm/s。
【小问2详解】
用层析液分离图2叶绿体中的光合色素,该设计的原理是根据叶绿体色素在层析液中的溶解度不同实现的,其中溶解度最小的色素叶绿素b,为黄绿色;若科学家需要提取其中的核酮糖1,5-二磷酸羧化酶,研磨过程中应加入“缓冲溶液”,以便保持该酶的活性。
【小问3详解】
图2中b代表的物质是C5,其可与二氧化碳反应生成C3,若要追踪循环②中甲醛的碳同化路径,可采用的处理方法是同位素标记法,即用14C标记甲醛观察放射性的走向。
【小问4详解】
本实验的目的是研究甲醛胁迫下常春藤的生长情况,因此实验的自变量为甲醛的有无和含量变化,因变量为常春藤的生长情况。据此可知,表中的实验组是①和②。1个单位甲醛浓度下,常春藤气孔开放程度下降,可溶性糖的含量增加;
A、由图3可知,1个单位甲醛浓度时FALDH的活性增强,进而促进了甲醛代谢,A正确;
B、结合图2可知,甲醛代谢过程中能产生CO2用于光合作用,B正确;
C、甲醛胁迫会导致气孔导度下降,二氧化碳可能供应不足,光合作用下降,可能会导致光合产物下降,C错误。
故选AB。
综合图示信息,推测甲醛胁迫下常春藤的抗逆途径为一方面通过降低气孔的开放程度,减少甲醛的吸收;另一方面在低浓度(1个单位)甲醛时,还可以提高FALDH酶的活性,增强对甲醛的代谢能力,进而提高了常春藤对甲醛的耐受性。
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