内容正文:
高2024级2026-2027学年秋期高三入学考试生物
满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色墨水签字笔填写清楚。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色墨水签字笔书写在答题卡的对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
3.考试结束后将答题卡收回。
第Ⅰ卷
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分)
1. 下列关于支原体、酵母菌、蓝细菌、水绵、小球藻、伞藻的叙述中,正确的是( )
A. 支原体与酵母菌的根本区别是有无细胞结构
B. 青霉素能抑制细菌细胞壁的形成,可用于治疗支原体感染引起的疾病
C. 水绵、小球藻和伞藻均有核膜包被的细胞核
D. 肺组织细胞为肺炎支原体蛋白的合成提供场所和原料
2. 下列关于元素和化合物叙述正确的是( )
A. 血红蛋白中Fe位于氨基酸的R基中
B. 结合水是细胞结构的重要组成成分,主要存在于液泡中
C. 纤维素是构成细胞壁的主要成分,不能作为生物的能源物质
D. 细胞能利用种类较少的小分子合成种类繁多的生物大分子
3. 北极熊冬季来临前大量捕食,积累皮下脂肪御寒、储能。其胃内容物含未消化的北极磷虾(外骨骼主要为几丁质),体内胆固醇、磷脂和维生素D对维持极夜环境下细胞的稳态至关重要。下列叙述正确的是( )
A. 北极熊肝细胞中的糖原和皮下脂肪均为含C、H、O的生物大分子
B. 几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合,因此可用于废水处理
C. 磷脂具有疏水头部和亲水尾部,其水解产物包含甘油、脂肪酸和磷酸等物质
D. 维生素D可促进肠道对钙、磷的吸收,其组成元素与磷脂相同,且同属于固醇类
4. 下图表示一分子的胰岛素原切去C肽后,转变成由A、B两条肽链构成的有活性的胰岛素(图中箭头表示切点,数字表示氨基酸序号)。下列说法正确的是( )
A. 胰岛素分子有49个肽键
B. 可通过口服胰岛素治疗相关疾病
C. 破坏一个二硫键不影响胰岛素的调节功能
D. 胰岛素分子含有1个游离的氨基和1个游离的羧基
5. 如图为某种核苷酸链片段的结构示意图,下列叙述正确的是( )
A. a为一个核苷酸,而b不是一个核苷酸
B. 若图中片段形成的核酸为单链,则不会形成氢键
C. 核酸分子中的①②③数目相等
D. 图中U换成T,就是细胞的遗传物质
6. 关于细胞膜组成与功能的探究,推论正确的是( )
A. 细胞膜与双缩脲试剂反应出现砖红色沉淀,表明细胞膜含有还原糖
B. 同位素标记的固醇类物质可以穿过细胞膜,表明细胞膜含有胆固醇
C. 细胞膜上聚集的荧光标记蛋白能均匀分散开,表明细胞膜具有信息传递功能
D. 植物细胞能发生质壁分离和复原,表明细胞膜具有选择透过性
7. RiboGreen试剂是一种灵敏的荧光染料,它能够与RNA结合,并在特定波长下发出荧光信号。用RiboGreen试剂处理白菜根尖细胞,能检测到荧光信号的结构是( )
A. 细胞壁 B. 叶绿体 C. 细胞骨架 D. 核糖体
8. 胰岛素原在内质网中正确折叠后被包裹在囊泡Ⅰ中,囊泡Ⅰ与高尔基体的融合依赖其膜上的v-SNARE蛋白与高尔基体膜上t-SNARE蛋白的特异性结合。毒素X可特异性破坏t-SNARE蛋白。下列叙述错误的是( )
A. 内质网膜和高尔基体膜的基本支架都是磷脂双分子层
B. 内质网中正确折叠的胰岛素原分子没有降血糖的作用
C. 囊泡Ⅰ的形成依赖于内质网膜的流动性,需消耗ATP
D. 毒素X处理会导致囊泡Ⅰ积聚,高尔基体膜面积变大
9. 研究人员在酵母细胞中发现了一种由液泡(功能上类似于动物细胞的溶酶体)、脂滴和细胞核组成的结构,称为“亚细胞轴承”,该结构的形成是动态可逆的,它的出现为细胞适应环境提供充足的能量保障。如图,下列相关叙述错误的是( )
A. “亚细胞轴承”的形成和动态变化离不开细胞核的控制
B. “亚细胞轴承”形成过程中,部分生物膜发生融合,体现了生物膜的功能特性
C. 液泡中含有多种水解酶,可参与脂滴的降解,维持细胞正常生活
D. 据题推测营养胁迫下“亚细胞轴承”中脂滴的利用效率将提高
10. 为观察植物细胞的吸水与失水现象,某同学用不同浓度蔗糖溶液处理红山茶花瓣表皮临时装片。用0.35 g·mL−1蔗糖溶液处理的结果如图1所示,通过软件计算不同浓度下液泡面积与细胞面积比值H的结果如图2.下列叙述正确的是( )
A. 图1中甲区域为外界蔗糖溶液,乙、丙区域不含外界溶液中的蔗糖
B. 图1丙区域表示细胞质基质,该面积可作为质壁分离的观察指标
C. 用0.45 g·mL−1蔗糖溶液处理,细胞失水量更大,图1乙区域平均面积更大
D. H值可反映细胞的质壁分离程度,H值越小质壁分离程度越低
11. 内质网是细胞内重要的Ca2+库,其Ca2+稳态的维持依赖多种跨膜运输机制(如图所示)。下列相关叙述正确的是( )
A. Ca2+通过Ca2+泵进入内质网的过程中,所需要的ATP均由线粒体提供
B. Ca2+通过IP3通道蛋白、雷诺丁通道蛋白的运输方式都属于协助扩散
C. 图中的三种Ca2+转运蛋白在转运Ca2+时都会发生构象的改变
D. 两种通道蛋白都运输Ca2+,说明二者的氨基酸序列与空间结构相同
12. 图1是人的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中,红细胞的体积(V)与初始体积(V0)之比的变化曲线;图2是某植物细胞在一定浓度的X溶液中原生质体体积的变化情况。下列叙述正确的是( )
A. 若将图1红细胞放入150mmol·L-1的葡萄糖溶液中,水分子进出细胞的速率相等
B. 图2中,a点时该植物细胞液泡的浓度达到最大,吸水能力最强
C. 若将图1红细胞分别放入200和250mmol·L-1的NaCl溶液中相同时间,前者的吸水能力大于后者
D. 图2中,b点时该植物细胞的细胞液浓度与外界溶液浓度相等
13. 反刍动物如牛羊的瘤胃中生活着多种能分解尿素的微生物,饲料中添加尿素能为牛羊等提供氮源,降低瘤胃中脲酶的活性可提高氮的利用率,从而有利于牛羊的生长。研究人员围绕表小檗碱和已知脲酶抑制剂AHA开展相关实验,实验结果如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 尿素可被牛羊细胞直接吸收利用,提供合成蛋白质所需的氮源
B. 据图可知表小檗碱也是脲酶抑制剂,但抑制作用比AHA弱
C. 实际应用中不宜选择2μM的表小檗碱来抑制瘤胃脲酶活性
D. 据图可知表小檗碱和AHA混合使用对脲酶的抑制效果更强
14. 在动植物细胞以葡萄糖为底物进行细胞呼吸的过程中,NAD+和NADH会发生下图所示的转换,下列叙述错误的是( )
A. ①过程中的H+可来自参与反应的葡萄糖和H2O
B. ②过程不可以发生在细胞质基质中,可以发生在线粒体内膜上
C. 有氧时线粒体基质中可以发生①过程并伴随ATP的生成
D. 无氧时丙酮酸被NADH还原生成酒精或乳酸但无ATP生成
15. 研究人员探究了叶片温度、CO2浓度对某植物光合速率的影响,结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 温度会影响酶活性,且仅对光合作用的暗反应阶段产生影响
B. 较高CO2浓度下,温度约为35℃时植物的实际光合速率最高
C. 30℃时,从低CO2浓度提至高CO2浓度,短时间内C5含量增加
D. 较高CO2浓度下,光合速率对温度变化的响应更显著
第Ⅱ卷
二、填空题:本大题共5小题,将答案书写在答题卡对应题号的横线上。
16. 注射胰岛素是治疗糖尿病的方法之一。图1为胰岛素原加工为胰岛素的过程,图2为肽链合成后在细胞内的去向,其中序号表示细胞结构。回答下列问题:
(1)前胰岛素原在相关___________的催化作用下去掉信号肽序列及中间序列后,在两条肽链中间形成了两个二硫键。若胰岛素含有51个单体,其中形成___________个肽键,该化合物中至少含有___________个游离的羧基。
(2)胰岛素的加工过程发生在图2中的___________(填序号)中,最后由④细胞膜通过___________方式运出细胞,该过程体现了细胞膜具有___________性。
(3)图2中___________(填序号)的膜参与构成生物膜系统。内质网具有严格的质量控制系统,只有正确折叠的蛋白质才会经囊泡运往高尔基体。未完成折叠或错误折叠的蛋白质会在内质网中积累,当超过内质网质量控制能力的限度时,会造成内质网的损伤,从而引起UPR(未折叠蛋白质应答反应)降解未折叠蛋白质或促进其折叠。推测UPR存在的意义是___________。
(4)请在下图所示坐标轴中绘出胰岛素合成分泌后细胞中这三种细胞结构的膜面积大小变化。
17. 几丁质(一种多糖)是昆虫外骨骼的重要成分,几丁质的降解主要依赖于N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAGase)的高效催化作用,温度、水解产物对NAGase活力的影响如图1所示,回答下列问题:
(1)NAGase在降解昆虫外骨骼的过程中只能与几丁质结合,体现了该酶的_______,该酶具有催化作用的实质是_______。
(2)图1-a中温度从40℃升高至60℃过程中,NAGase的活性大幅度下降,原因是_______。由图1-b可知几丁质水解后的产物葡萄糖、半乳糖、蔗糖对NAGase的催化活力的影响有_______。
(3)竞争性抑制剂与非竞争性抑制剂均可降低酶的活性,机理如图2所示。研究发现果糖能抑制NAGase的催化活力,为了探究果糖抑制该酶催化活力的机制,某研究小组取一系列浓度的几丁质溶液,每个浓度的几丁质溶液均分为a、b两组(记作a₁和b₁、a2和b2……)。
①本实验的自变量为_______,对照组应_______(填“添加”或“不添加”)果糖。
②若果糖抑制该酶催化活力的机制如图2中的模型甲,在图3中画出对应曲线_______。
(4)昆虫和线虫的表皮和卵壳中含有丰富的几丁质,分析NAGase在农业生产上的应用有_______。
18. 图1是真核细胞内呼吸作用过程的图解,图2表示酵母菌在不同氧气浓度下的氧气吸收量和无氧呼吸过程中二氧化碳的释放量,请据图回答下列有关问题:
(1)图1中能与酸性重铬酸钾溶液发生反应的物质是图中的________(填图中字母),颜色变化为________。
(2)剧烈运动时,骨骼肌细胞中能发生图1中________(填图中序号)过程,其中发生在细胞质基质的有________(填图中序号)过程。
(3)图1中能与溴麝香草酚蓝溶液发生颜色反应的物质是______(填图中字母),发生的颜色变化为______。
(4)图2中乙曲线所代表的呼吸过程可用图1中_______(填图中序号)过程表示,写出该过程的总反应式:_______。
(5)图2中在氧气浓度为b时甲乙曲线相交,此时有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比例为_______。
(6)不同生物进行无氧呼吸的过程和产物不同的原因是_______。
19. 茶叶有降压、提神和保健等功效。某科研人员在晴朗夏季的一天中探究茶树净光合速率和胞间CO2浓度的日变化规律,结果如下图。请据图回答下列问题:
(1)图中曲线表示净光合速率的是___________(填“实线”或“虚线”)。从胞间CO2浓度分析,与12点相比,14点时叶肉细胞中C3含量__________(填“高”或“低”)。
(2)研究CO2在植物体内的转移途径时,采用的方法是__________法。
(3)由于茶树光合“午休”影响产量,为减缓光合“午休”,该科研人员打算间种高茎玉米。请设计实验进行探究。(间作是指在同一田地上于同一生长期内,分行或分带相间种植两种或两种以上作物的种植方式。)
①该实验的目的是____________。
②该实验的自变量是_____________。
③检测“午休”时间的净光合速率与胞间CO2浓度,若_______,说明科研人员的研究达到预期目的。
20. 光抑制是指当植物吸收的光能超过其所需而导致光合速率下降的现象。光合复合体Ⅱ是光反应中吸收、传递并转化光能的一个重要场所,D1是其核心蛋白。在光能过剩时活性氧(ROS)的大量积累可直接破坏D1蛋白且抑制其合成,被破坏的D1降解后,空出相应的位置,新合成的D1占据相应位置,光系统Ⅱ得以修复。为探究高温胁迫对植物光合速率的影响机理,研究者进行了如下实验:
实验一:以野生型番茄植株为实验材料进行探究,在实验第3天时测定相关实验数据,如表所示(R酶参与碳反应)
组别
温度
气孔导度
(mol·m2·s1)
O2释放速率
(μmol·m2·s1)
胞间CO2浓度
(μmol·mol-1)
R酶活性
(U·mL-1)
甲
25℃
99.2
11.8
282
172
乙
40℃
30.8
1.1
403
51
(1)光合复合体Ⅱ位于_____上,其吸收的能量用于光反应阶段。叶肉细胞吸收的CO2,在_____(场所)被固定形成三碳化合物,接受_____释放的能量,经过一系列的反应转化为糖类,并进一步合成淀粉。
(2)由表中数据可知,CO2浓度_____(是/不是)限制乙组番茄植株光合速率的重要因素,理由是_____。
(3)综上所述,高温胁迫下番茄植株光反应速率减慢,分析其原因可能是:①_____;②_____。
实验二:已知叶绿素酶(CLH)能促进被破坏的D1降解。研究者以野生型番茄植株和CLH基因缺失的突变体植株为实验材料进行相关实验,测得实验结果如下图曲线所示(注:第1天之前为25℃,第1~3天为40℃,第4~5天为25℃)。
(4)结合实验二曲线图,从D1蛋白的角度分析,突变型植株光合速率较低的原因是_____。
(5)研究者补充设计以_____的突变型番茄植株为实验材料重复实验二,实验结果为上述结论提供支持证据。
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满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色墨水签字笔填写清楚。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色墨水签字笔书写在答题卡的对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
3.考试结束后将答题卡收回。
第Ⅰ卷
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分)
1. 下列关于支原体、酵母菌、蓝细菌、水绵、小球藻、伞藻的叙述中,正确的是( )
A. 支原体与酵母菌的根本区别是有无细胞结构
B. 青霉素能抑制细菌细胞壁的形成,可用于治疗支原体感染引起的疾病
C. 水绵、小球藻和伞藻均有核膜包被的细胞核
D. 肺组织细胞为肺炎支原体蛋白的合成提供场所和原料
【答案】C
【解析】
【详解】A、支原体是原核生物,酵母菌是真核生物,二者都具有细胞结构,根本区别是有无以核膜为界限的细胞核,A错误;
B、支原体无细胞壁结构,青霉素抑制细菌细胞壁形成的作用对支原体无效,无法治疗支原体感染,B错误;
C、水绵、小球藻、伞藻都属于真核生物,均有核膜包被的成形细胞核,C正确;
D、肺炎支原体是细胞生物,自身含有核糖体作为蛋白质合成的场所,不需要宿主细胞提供蛋白合成场所,D错误。
2. 下列关于元素和化合物叙述正确的是( )
A. 血红蛋白中Fe位于氨基酸的R基中
B. 结合水是细胞结构的重要组成成分,主要存在于液泡中
C. 纤维素是构成细胞壁的主要成分,不能作为生物的能源物质
D. 细胞能利用种类较少的小分子合成种类繁多的生物大分子
【答案】D
【解析】
【详解】A、血红蛋白中的Fe存在于血红素辅基中,并不属于组成血红蛋白的氨基酸的R基结构,A错误;
B、结合水是细胞结构的重要组成成分,而液泡中储存的水主要是自由水,B错误;
C、纤维素是植物细胞壁的主要组成成分,但可作为反刍动物、纤维素分解菌等生物的能源物质,C错误;
D、生物大分子包括多糖、蛋白质、核酸,分别以种类很少的单糖、氨基酸、核苷酸为单体合成,可形成种类繁多的生物大分子,D正确。
3. 北极熊冬季来临前大量捕食,积累皮下脂肪御寒、储能。其胃内容物含未消化的北极磷虾(外骨骼主要为几丁质),体内胆固醇、磷脂和维生素D对维持极夜环境下细胞的稳态至关重要。下列叙述正确的是( )
A. 北极熊肝细胞中的糖原和皮下脂肪均为含C、H、O的生物大分子
B. 几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合,因此可用于废水处理
C. 磷脂具有疏水头部和亲水尾部,其水解产物包含甘油、脂肪酸和磷酸等物质
D. 维生素D可促进肠道对钙、磷的吸收,其组成元素与磷脂相同,且同属于固醇类
【答案】B
【解析】
【详解】A、糖原属于多糖,是仅含C、H、O的生物大分子,但脂肪相对分子质量较小,不属于生物大分子,A错误;
B、几丁质属于多糖,具有结合溶液中重金属离子的特性,因此可用于废水处理,B正确;
C、磷脂的结构为亲水的头部和疏水的尾部,其水解产物包含甘油、脂肪酸和磷酸等物质,C错误;
D、维生素D属于固醇类,可促进肠道对钙、磷的吸收,其组成元素仅为C、H、O,而磷脂组成元素为C、H、O、N、P,二者元素组成不同,且磷脂属于脂质但不属于固醇类,D错误 。
4. 下图表示一分子的胰岛素原切去C肽后,转变成由A、B两条肽链构成的有活性的胰岛素(图中箭头表示切点,数字表示氨基酸序号)。下列说法正确的是( )
A. 胰岛素分子有49个肽键
B. 可通过口服胰岛素治疗相关疾病
C. 破坏一个二硫键不影响胰岛素的调节功能
D. 胰岛素分子含有1个游离的氨基和1个游离的羧基
【答案】A
【解析】
【详解】A、一分子的胰岛素原切去C肽后,转变成由A、B两条肽链构成的有活性的胰岛素,每个胰岛素分子由21+30=51个氨基酸组成,其具有的肽键数=氨基酸数-肽链数=51-2=49个,A正确;
B、胰岛素属于生物大分子,口服胰岛素会被消化道中的蛋白酶分解,失去作用效果,B错误;
C、胰岛素的本质是蛋白质,蛋白质的结构决定功能,若破坏一个二硫键,则胰岛素的空间结构会发生变化,其生物活性也将被改变,因而会影响胰岛素的调节功能,C错误;
D、胰岛素分子含有两条肽链,所以胰岛素分子至少含有2个游离的氨基和2个游离的羧基,D错误。
故选A。
5. 如图为某种核苷酸链片段的结构示意图,下列叙述正确的是( )
A. a为一个核苷酸,而b不是一个核苷酸
B. 若图中片段形成的核酸为单链,则不会形成氢键
C. 核酸分子中的①②③数目相等
D. 图中U换成T,就是细胞的遗传物质
【答案】A
【解析】
【详解】A、a为一个核苷酸,b包含一个核苷酸的碱基和五碳糖与另一个核苷酸的磷酸分子,不是一个核苷酸,A正确;
B、图示核酸中有碱基U,由此可判断为RNA,RNA通常为单链,但tRNA中会形成氢键,B错误;
C、核酸分子中的①②数目相等,③的数目少于①②,C错误;
D、DNA与RNA除碱基不同外,五碳糖种类也不同,因此U换成T,该分子也不是DNA分子,D错误。
6. 关于细胞膜组成与功能的探究,推论正确的是( )
A. 细胞膜与双缩脲试剂反应出现砖红色沉淀,表明细胞膜含有还原糖
B. 同位素标记的固醇类物质可以穿过细胞膜,表明细胞膜含有胆固醇
C. 细胞膜上聚集的荧光标记蛋白能均匀分散开,表明细胞膜具有信息传递功能
D. 植物细胞能发生质壁分离和复原,表明细胞膜具有选择透过性
【答案】D
【解析】
【详解】A、双缩脲试剂是检测蛋白质的试剂,与蛋白质反应呈紫色;检测还原糖需要用斐林试剂,水浴加热后才会生成砖红色沉淀,A错误;
B、固醇类物质能穿过细胞膜,是因为细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,根据“相似相溶”原理,固醇类(脂质)易通过,不能据此表明细胞膜含有胆固醇,B错误;
C、荧光标记蛋白均匀分散体现细胞膜的流动性(结构特点),与信息传递功能无关,C错误;
D、植物细胞能发生质壁分离和复原,是因为细胞膜允许水分子自由通过,而对蔗糖等物质的通过具有选择性,这表明细胞膜具有选择透过性(功能特性),D正确。
7. RiboGreen试剂是一种灵敏的荧光染料,它能够与RNA结合,并在特定波长下发出荧光信号。用RiboGreen试剂处理白菜根尖细胞,能检测到荧光信号的结构是( )
A. 细胞壁 B. 叶绿体 C. 细胞骨架 D. 核糖体
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,不含RNA,无法与RiboGreen试剂结合产生荧光,A错误;
B、叶绿体虽然含有少量RNA,但白菜根尖细胞长期处于黑暗环境,不存在叶绿体结构,B错误;
C、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构,组成成分只有蛋白质,不含RNA,无法产生荧光,C错误;
D、核糖体的组成成分为rRNA和蛋白质,含有RNA,且核糖体是白菜根尖细胞普遍存在的结构,可与该试剂结合产生荧光,D正确。
8. 胰岛素原在内质网中正确折叠后被包裹在囊泡Ⅰ中,囊泡Ⅰ与高尔基体的融合依赖其膜上的v-SNARE蛋白与高尔基体膜上t-SNARE蛋白的特异性结合。毒素X可特异性破坏t-SNARE蛋白。下列叙述错误的是( )
A. 内质网膜和高尔基体膜的基本支架都是磷脂双分子层
B. 内质网中正确折叠的胰岛素原分子没有降血糖的作用
C. 囊泡Ⅰ的形成依赖于内质网膜的流动性,需消耗ATP
D. 毒素X处理会导致囊泡Ⅰ积聚,高尔基体膜面积变大
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞内所有生物膜的基本支架均为磷脂双分子层,内质网膜和高尔基体膜都属于生物膜,因此二者基本支架都是磷脂双分子层,A正确;
B、内质网中折叠完成的胰岛素原还需要经过高尔基体的剪切加工,才能成为具有生物活性的胰岛素,进而发挥降血糖的作用,因此内质网中的胰岛素原无降血糖作用,B正确;
C、囊泡Ⅰ是内质网膜出芽形成的,该过程依赖生物膜的流动性,且囊泡运输属于耗能的主动过程,需要消耗ATP,C正确;
D、毒素X特异性破坏高尔基体膜上的t-SNARE蛋白,会导致囊泡Ⅰ无法与高尔基体融合,进而使囊泡Ⅰ在细胞质中积聚;高尔基体无法接收来自囊泡Ⅰ的膜补充,同时高尔基体自身还会不断出芽形成囊泡向外运输物质,因此高尔基体膜面积会减小,而不是变大,D错误。
9. 研究人员在酵母细胞中发现了一种由液泡(功能上类似于动物细胞的溶酶体)、脂滴和细胞核组成的结构,称为“亚细胞轴承”,该结构的形成是动态可逆的,它的出现为细胞适应环境提供充足的能量保障。如图,下列相关叙述错误的是( )
A. “亚细胞轴承”的形成和动态变化离不开细胞核的控制
B. “亚细胞轴承”形成过程中,部分生物膜发生融合,体现了生物膜的功能特性
C. 液泡中含有多种水解酶,可参与脂滴的降解,维持细胞正常生活
D. 据题推测营养胁迫下“亚细胞轴承”中脂滴的利用效率将提高
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞核是细胞的代谢控制中心,“亚细胞轴承”的形成和动态变化离不开细胞核的控制,A正确;
B、“亚细胞轴承”由液泡、脂滴和细胞核动态组成,该结构的形成是动态可逆的,据此推测,“亚细胞轴承”形成过程中,部分生物膜发生融合,体现了生物膜的结构特性,B错误;
C、题意显示,液泡在酵母中功能类似于动物细胞的溶酶体,含有多种水解酶(如脂肪酶、蛋白酶等),可参与脂滴的降解,维持细胞正常生活,C正确;
D、亚细胞轴承”的出现为细胞适应环境提供充足的能量保障,据此推测,营养胁迫下“亚细胞轴承”中脂滴的利用效率将提高,D正确。
10. 为观察植物细胞的吸水与失水现象,某同学用不同浓度蔗糖溶液处理红山茶花瓣表皮临时装片。用0.35 g·mL−1蔗糖溶液处理的结果如图1所示,通过软件计算不同浓度下液泡面积与细胞面积比值H的结果如图2.下列叙述正确的是( )
A. 图1中甲区域为外界蔗糖溶液,乙、丙区域不含外界溶液中的蔗糖
B. 图1丙区域表示细胞质基质,该面积可作为质壁分离的观察指标
C. 用0.45 g·mL−1蔗糖溶液处理,细胞失水量更大,图1乙区域平均面积更大
D. H值可反映细胞的质壁分离程度,H值越小质壁分离程度越低
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞壁具有全透性,图1中乙是细胞壁与原生质层之间的区域,可透过蔗糖,因此乙区域含外界蔗糖溶液,A错误;
B、图1丙区域是含色素的液泡,不是细胞质基质,B错误;
C、0.45 g·mL-1蔗糖溶液浓度更高,细胞渗透失水量更大,原生质层收缩程度更大,细胞壁与原生质层之间的乙区域平均面积更大,C正确;
D、H是液泡面积与细胞面积的比值,质壁分离程度越高,液泡体积越小,H值越小,因此H值越小质壁分离程度越高,D错误。
11. 内质网是细胞内重要的Ca2+库,其Ca2+稳态的维持依赖多种跨膜运输机制(如图所示)。下列相关叙述正确的是( )
A. Ca2+通过Ca2+泵进入内质网的过程中,所需要的ATP均由线粒体提供
B. Ca2+通过IP3通道蛋白、雷诺丁通道蛋白的运输方式都属于协助扩散
C. 图中的三种Ca2+转运蛋白在转运Ca2+时都会发生构象的改变
D. 两种通道蛋白都运输Ca2+,说明二者的氨基酸序列与空间结构相同
【答案】B
【解析】
【详解】A、Ca2+通过Ca2+泵进入内质网的过程属于主动运输,所需ATP主要由线粒体提供,细胞质基质也可产生ATP,A错误;
B、Ca2+顺浓度梯度通过IP3通道蛋白、雷诺丁通道蛋白的运输,需转运蛋白协助且不消耗ATP,都属于协助扩散,B正确;
C、Ca2+泵(载体蛋白)参与主动运输时会发生空间结构改变,但通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,其介导的协助扩散不依赖自身空间结构的改变,C错误;
D、IP3通道蛋白和雷诺丁通道蛋白是两种不同的蛋白质,其氨基酸序列和空间结构不会完全相同,D错误。
12. 图1是人的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中,红细胞的体积(V)与初始体积(V0)之比的变化曲线;图2是某植物细胞在一定浓度的X溶液中原生质体体积的变化情况。下列叙述正确的是( )
A. 若将图1红细胞放入150mmol·L-1的葡萄糖溶液中,水分子进出细胞的速率相等
B. 图2中,a点时该植物细胞液泡的浓度达到最大,吸水能力最强
C. 若将图1红细胞分别放入200和250mmol·L-1的NaCl溶液中相同时间,前者的吸水能力大于后者
D. 图2中,b点时该植物细胞的细胞液浓度与外界溶液浓度相等
【答案】B
【解析】
【详解】A、图1中150mmol·L-1的NaCl是红细胞的等渗溶液,NaCl为电解质,该溶液渗透压与红细胞细胞质渗透压相等;葡萄糖为非电解质,150mmol·L-1的葡萄糖溶液渗透压远低于红细胞细胞质渗透压,细胞吸水,水分子进细胞速率大于出细胞速率,A错误;
B、图2中细胞发生质壁分离后自动复原,a点原生质体体积最小,细胞失水量最多,细胞液浓度最高,吸水能力最强,B正确;
C、NaCl溶液浓度越高,红细胞失水量越多,细胞内液浓度越高,吸水能力越强。250mmol·L-1的NaCl浓度高于200mmol·L-1,后者吸水能力大于前者,C错误;
D、b点后原生质体体积仍在增大,说明细胞仍在吸水,因此b点时细胞液浓度大于外界溶液浓度,D错误。
13. 反刍动物如牛羊的瘤胃中生活着多种能分解尿素的微生物,饲料中添加尿素能为牛羊等提供氮源,降低瘤胃中脲酶的活性可提高氮的利用率,从而有利于牛羊的生长。研究人员围绕表小檗碱和已知脲酶抑制剂AHA开展相关实验,实验结果如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 尿素可被牛羊细胞直接吸收利用,提供合成蛋白质所需的氮源
B. 据图可知表小檗碱也是脲酶抑制剂,但抑制作用比AHA弱
C. 实际应用中不宜选择2μM的表小檗碱来抑制瘤胃脲酶活性
D. 据图可知表小檗碱和AHA混合使用对脲酶的抑制效果更强
【答案】C
【解析】
【详解】A、尿素不能被牛羊细胞直接吸收利用,尿素需要先被瘤胃中的微生物分解,才能进一步被利用合成蛋白质,A错误;
B、纵坐标为脲酶剩余活性,相同浓度下,剩余活性越低说明抑制作用越强。由图可知,相同浓度下表小檗碱处理组的脲酶剩余活性远低于AHA组,说明表小檗碱对脲酶的抑制作用比AHA强,B错误;
C、由图可知,表小檗碱浓度远低于2μM时,脲酶剩余活性已经接近0,抑制效果已经达到最大,使用2μM的表小檗碱不会提升抑制效果,只会增加成本,因此实际应用不宜选择该浓度,C正确;
D、图中仅给出两种物质单独使用的实验结果,没有二者混合使用的实验数据,无法得出混合使用抑制效果更强的结论,D错误。
14. 在动植物细胞以葡萄糖为底物进行细胞呼吸的过程中,NAD+和NADH会发生下图所示的转换,下列叙述错误的是( )
A. ①过程中的H+可来自参与反应的葡萄糖和H2O
B. ②过程不可以发生在细胞质基质中,可以发生在线粒体内膜上
C. 有氧时线粒体基质中可以发生①过程并伴随ATP的生成
D. 无氧时丙酮酸被NADH还原生成酒精或乳酸但无ATP生成
【答案】B
【解析】
【详解】A、①过程是NAD+生成NADH的过程,对应呼吸作用产生[H]的阶段:有氧呼吸第一阶段H+来自葡萄糖,第二阶段H+来自丙酮酸和参与反应的H2O,因此H+可来自葡萄糖和H2O,A正确;
B、②过程是NADH转化为NAD+的过程:无氧呼吸第二阶段发生在细胞质基质,该阶段NADH将丙酮酸还原,同时发生②过程生成NAD+,因此②过程可发生在细胞质基质;有氧呼吸第三阶段NADH在线粒体内膜被消耗,也会发生②过程,B错误;
C、有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质,该阶段丙酮酸和水反应产生CO2和NADH(发生①过程),同时生成少量ATP,C正确;
D、无氧呼吸仅第一阶段释放少量能量生成ATP,第二阶段丙酮酸被NADH还原生成酒精或乳酸,该阶段无ATP生成,D正确。
15. 研究人员探究了叶片温度、CO2浓度对某植物光合速率的影响,结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 温度会影响酶活性,且仅对光合作用的暗反应阶段产生影响
B. 较高CO2浓度下,温度约为35℃时植物的实际光合速率最高
C. 30℃时,从低CO2浓度提至高CO2浓度,短时间内C5含量增加
D. 较高CO2浓度下,光合速率对温度变化的响应更显著
【答案】D
【解析】
【详解】A、光合作用的光反应阶段和暗反应阶段都需要酶的催化,温度通过影响酶活性会对光反应和暗反应都产生影响,并非仅影响暗反应,A错误;
B、图中CO₂吸收量代表净光合速率,实际光合速率=净光合速率+呼吸速率,题目未提供呼吸速率数据,无法确定实际光合速率最高的温度,B错误;
C、CO₂浓度升高时,CO₂与C₅结合生成C₃的速率加快,C₅消耗增加,而C₃还原生成C₅的速率在短时间内不变,所以C₅含量会减少,C错误;
D、观察图中曲线,较高CO₂浓度下的曲线随温度变化的幅度比低CO₂浓度下的曲线更明显,说明较高CO₂浓度下光合速率对温度变化的响应更显著,D正确。
第Ⅱ卷
二、填空题:本大题共5小题,将答案书写在答题卡对应题号的横线上。
16. 注射胰岛素是治疗糖尿病的方法之一。图1为胰岛素原加工为胰岛素的过程,图2为肽链合成后在细胞内的去向,其中序号表示细胞结构。回答下列问题:
(1)前胰岛素原在相关___________的催化作用下去掉信号肽序列及中间序列后,在两条肽链中间形成了两个二硫键。若胰岛素含有51个单体,其中形成___________个肽键,该化合物中至少含有___________个游离的羧基。
(2)胰岛素的加工过程发生在图2中的___________(填序号)中,最后由④细胞膜通过___________方式运出细胞,该过程体现了细胞膜具有___________性。
(3)图2中___________(填序号)的膜参与构成生物膜系统。内质网具有严格的质量控制系统,只有正确折叠的蛋白质才会经囊泡运往高尔基体。未完成折叠或错误折叠的蛋白质会在内质网中积累,当超过内质网质量控制能力的限度时,会造成内质网的损伤,从而引起UPR(未折叠蛋白质应答反应)降解未折叠蛋白质或促进其折叠。推测UPR存在的意义是___________。
(4)请在下图所示坐标轴中绘出胰岛素合成分泌后细胞中这三种细胞结构的膜面积大小变化。
【答案】(1) ①. 酶 ②. 49 ③. 2
(2) ①. ②③ ②. 胞吐 ③. (一定的)流动
(3) ①. ②③④⑤⑥ ②. 能够在一定程度上减轻、缓解内质网的负担和损伤,避免细胞功能异常或死亡(叙述合理即可)
(4)
【解析】
【小问1详解】
结合图示可知,前胰岛素原在相关酶的催化作用下去掉信号肽序列及中间序列后,在两条肽链中间形成了两个二硫键。若胰岛素含有51个单体,且图中显示含有2条链,其中包含51-2=49个肽键,该化合物包含2条链,因而其中至少含有2个游离的羧基。
【小问2详解】
胰岛素的加工过程发生在图2中的②和③中,分别对应内质网和高尔基体;最后由④细胞膜通过胞吐方式运出细胞,该过程体现了细胞膜具有一定的流动性,且需要消耗能量。
【小问3详解】
生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜,图2中②内质网、③高尔基体、④细胞膜、⑤核膜、⑥线粒体的膜均参与构成生物膜系统。内质网具有严格的质量控制系统,只有正确折叠的蛋白质才会经囊泡运往高尔基体。未完成折叠或错误折叠的蛋白质会在内质网中积累,当超过内质网质量控制能力的限度时,会造成内质网的损伤,从而引起UPR(未折叠蛋白质应答反应)降解未折叠蛋白质或促进其折叠,据此推测UPR存在的意义是能够在一定程度上减轻、缓解内质网的负担和损伤,避免细胞功能异常或死亡。
【小问4详解】
胰岛素合成分泌过程中核糖体形成的多肽链直接进入内质网腔、对蛋白质进行初加工后以囊泡形式转移到高尔基体,在高尔基体加工成熟后再以囊泡形式转移到细胞膜上,最后以胞吐形式将胰岛素释放出去,据此可知,在内质网分泌后,内质网膜面积会减小,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积变大,据此绘图如下:
。
17. 几丁质(一种多糖)是昆虫外骨骼的重要成分,几丁质的降解主要依赖于N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAGase)的高效催化作用,温度、水解产物对NAGase活力的影响如图1所示,回答下列问题:
(1)NAGase在降解昆虫外骨骼的过程中只能与几丁质结合,体现了该酶的_______,该酶具有催化作用的实质是_______。
(2)图1-a中温度从40℃升高至60℃过程中,NAGase的活性大幅度下降,原因是_______。由图1-b可知几丁质水解后的产物葡萄糖、半乳糖、蔗糖对NAGase的催化活力的影响有_______。
(3)竞争性抑制剂与非竞争性抑制剂均可降低酶的活性,机理如图2所示。研究发现果糖能抑制NAGase的催化活力,为了探究果糖抑制该酶催化活力的机制,某研究小组取一系列浓度的几丁质溶液,每个浓度的几丁质溶液均分为a、b两组(记作a₁和b₁、a2和b2……)。
①本实验的自变量为_______,对照组应_______(填“添加”或“不添加”)果糖。
②若果糖抑制该酶催化活力的机制如图2中的模型甲,在图3中画出对应曲线_______。
(4)昆虫和线虫的表皮和卵壳中含有丰富的几丁质,分析NAGase在农业生产上的应用有_______。
【答案】(1) ①. 专一性 ②. 降低化学反应的活化能
(2) ①. 高温使酶的空间结构遭到破坏 ②. 在一定浓度范围内,三种水解产物都对NAGase的催化活力有抑制作用;随着水解产物浓度的增加,抑制作用增大;在相同浓度下,抑制作用葡萄糖大于半乳糖大于蔗糖
(3) ①. 几丁质浓度和是否添加果糖 ②. ③. 不添加
(4)防治害虫,作为生物杀虫剂,提高农作物的产量
【解析】
【分析】过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。在0℃左右时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性会升高。因此,酶制剂适宜在低温下保存。
【小问1详解】
酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。NAGase 在降解昆虫外骨骼时仅能与几丁质结合,体现了其对底物的选择性,即专一性。酶与无机催化剂的作用机理一致,均通过降低化学反应的活化能来加快反应速率。
【小问2详解】
酶的活性受温度影响显著,高温会破坏酶的空间结构(低温仅抑制活性,不破坏结构)。图 1-a 中,温度从 40℃升至 60℃时,NAGase 的空间结构因高温被破坏,导致活性大幅下降。结合图 1-b(推测趋势),在一定浓度范围内,三种水解产物都对NAGase的催化活力有抑制作用;随着水解产物浓度的增加,抑制作用增大;在相同浓度下,抑制作用葡萄糖大于半乳糖大于蔗糖。
【小问3详解】
①自变量是实验中人为改变的变量,本实验为 “几丁质浓度” 和 “是否添加果糖”(一组加果糖,一组不加,形成对照)。对照组:不添加果糖(用于对比果糖的抑制作用)。
②图 2 中模型甲为竞争性抑制剂(与底物竞争酶的活性位点),其特点是:当底物浓度足够高时,抑制剂的作用可被抵消,最终酶活性能接近正常水平(最大反应速率不变)。 对应图 3 的曲线应表现为:有果糖组的曲线始终在无果糖组下方,但最终趋近于无果糖组的最大活性。
结果如图:
【小问4详解】
昆虫和线虫的表皮、卵壳依赖几丁质维持结构,NAGase 可降解几丁质,导致害虫 / 线虫的结构破坏(如外骨骼软化、卵壳破裂),从而抑制其生存繁殖。因此,NAGase 可作为生物杀虫剂,减少化学农药使用,实现害虫防治、提高农作物产量。
18. 图1是真核细胞内呼吸作用过程的图解,图2表示酵母菌在不同氧气浓度下的氧气吸收量和无氧呼吸过程中二氧化碳的释放量,请据图回答下列有关问题:
(1)图1中能与酸性重铬酸钾溶液发生反应的物质是图中的________(填图中字母),颜色变化为________。
(2)剧烈运动时,骨骼肌细胞中能发生图1中________(填图中序号)过程,其中发生在细胞质基质的有________(填图中序号)过程。
(3)图1中能与溴麝香草酚蓝溶液发生颜色反应的物质是______(填图中字母),发生的颜色变化为______。
(4)图2中乙曲线所代表的呼吸过程可用图1中_______(填图中序号)过程表示,写出该过程的总反应式:_______。
(5)图2中在氧气浓度为b时甲乙曲线相交,此时有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比例为_______。
(6)不同生物进行无氧呼吸的过程和产物不同的原因是_______。
【答案】(1) ①. F ②. 橙色变成灰绿色
(2) ①. ①②③④ ②. ①④/④①
(3) ①. E ②. 由蓝色变成绿色再变成黄色
(4) ①. ①②③ ②. C6H12O6+6O2+6H2O6H2O+12H2O+大量能量
(5)1:3 (6)直接原因是酶不同,根本原因是基因不同或基因的选择性表达
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图1中①为有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段,A为丙酮酸,②为有氧呼吸第二阶段,E为二氧化碳,③为有氧呼吸的第三阶段,C为还原氢,D为氧气,④为产生乳酸的无氧呼吸,B为乳酸,⑤为产生酒精的无氧呼吸,F为酒精,E为二氧化碳。
【小问1详解】
图1中⑤为产生酒精的无氧呼吸,F为酒精,E为二氧化碳,F能与酸性重铬酸钾溶液发生反应,颜色变化为橙色变成灰绿色。
【小问2详解】
剧烈运动时,骨骼肌细胞中能同时进行有氧呼吸和产物为乳酸的无氧呼吸,即能发生图1中①②③④过程,其中发生在细胞质基质的有①④过程。
【小问3详解】
图1中能与溴麝香草酚蓝溶液发生颜色反应的物质是CO2,即图1中的E,发生的颜色变化为由蓝色变成绿色再变成黄色。
【小问4详解】
图2中乙曲线所代表的呼吸过程为有氧呼吸,可用图1中①②③过程表示,该过程的反应式为:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。
【小问5详解】
图2中在氧浓度为b时,甲乙曲线的交点表示有氧呼吸的O2吸收量与无氧呼吸的CO2释放量相等,由于有氧呼吸过程中氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等,因此在氧气浓度为b时,甲乙曲线的交点表示有氧呼吸和无氧呼吸释放的二氧化碳量相等,有氧呼吸、无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是1:3。
【小问6详解】
不同生物无氧呼吸的产物不同,直接原因是催化无氧呼吸的酶是不同的。根本原因是控制无氧呼吸有关酶的基因是不同的。
19. 茶叶有降压、提神和保健等功效。某科研人员在晴朗夏季的一天中探究茶树净光合速率和胞间CO2浓度的日变化规律,结果如下图。请据图回答下列问题:
(1)图中曲线表示净光合速率的是___________(填“实线”或“虚线”)。从胞间CO2浓度分析,与12点相比,14点时叶肉细胞中C3含量__________(填“高”或“低”)。
(2)研究CO2在植物体内的转移途径时,采用的方法是__________法。
(3)由于茶树光合“午休”影响产量,为减缓光合“午休”,该科研人员打算间种高茎玉米。请设计实验进行探究。(间作是指在同一田地上于同一生长期内,分行或分带相间种植两种或两种以上作物的种植方式。)
①该实验的目的是____________。
②该实验的自变量是_____________。
③检测“午休”时间的净光合速率与胞间CO2浓度,若_______,说明科研人员的研究达到预期目的。
【答案】(1) ①. 实线 ②. 高
(2)同位素标记法 (3) ①. 探究间种高茎玉米能否减缓茶树光合“午休” ②. 是否间种高茎玉米 ③. 实验组的净光合速率与胞间CO2浓度均高于对照组
【解析】
【分析】据图分析可知,12时,植物会出现“午休”现象,部分气孔会关闭,图示中虚线在12时降低,推测是胞间二氧化碳浓度的变化曲线,则另一条曲线表示净光合速率。
【小问1详解】
晴朗夏季的中午,植物会出现光合“午休”现象,导致净光合速率降低,胞间CO2浓度中午后可恢复,图中实线表示净光合速率。与12点相比,14点时胞间CO2浓度较高,有较多的二氧化碳被固定为C3,叶肉细胞中C3含量高。
【小问2详解】
研究CO2在植物体内的转移途径时,可采用放射性同位素标记法。CO2中的氧经光合作用转移到有机物和生成的水中,再经有氧呼吸第二阶段后转移到终产物CO2中。
【小问3详解】
①该实验的目的是探究间种高茎玉米能否减缓茶树光合“午休”。
②根据实验目的可确定该实验的自变量是是否间种高茎玉米。间种高茎玉米的为实验组,不间种高茎玉米的为对照组。
③若间种高茎玉米能减缓茶树光合“午休”,则实验组的净光合速率与胞间CO2浓度均高于对照组。
20. 光抑制是指当植物吸收的光能超过其所需而导致光合速率下降的现象。光合复合体Ⅱ是光反应中吸收、传递并转化光能的一个重要场所,D1是其核心蛋白。在光能过剩时活性氧(ROS)的大量积累可直接破坏D1蛋白且抑制其合成,被破坏的D1降解后,空出相应的位置,新合成的D1占据相应位置,光系统Ⅱ得以修复。为探究高温胁迫对植物光合速率的影响机理,研究者进行了如下实验:
实验一:以野生型番茄植株为实验材料进行探究,在实验第3天时测定相关实验数据,如表所示(R酶参与碳反应)
组别
温度
气孔导度
(mol·m2·s1)
O2释放速率
(μmol·m2·s1)
胞间CO2浓度
(μmol·mol-1)
R酶活性
(U·mL-1)
甲
25℃
99.2
11.8
282
172
乙
40℃
30.8
1.1
403
51
(1)光合复合体Ⅱ位于_____上,其吸收的能量用于光反应阶段。叶肉细胞吸收的CO2,在_____(场所)被固定形成三碳化合物,接受_____释放的能量,经过一系列的反应转化为糖类,并进一步合成淀粉。
(2)由表中数据可知,CO2浓度_____(是/不是)限制乙组番茄植株光合速率的重要因素,理由是_____。
(3)综上所述,高温胁迫下番茄植株光反应速率减慢,分析其原因可能是:①_____;②_____。
实验二:已知叶绿素酶(CLH)能促进被破坏的D1降解。研究者以野生型番茄植株和CLH基因缺失的突变体植株为实验材料进行相关实验,测得实验结果如下图曲线所示(注:第1天之前为25℃,第1~3天为40℃,第4~5天为25℃)。
(4)结合实验二曲线图,从D1蛋白的角度分析,突变型植株光合速率较低的原因是_____。
(5)研究者补充设计以_____的突变型番茄植株为实验材料重复实验二,实验结果为上述结论提供支持证据。
【答案】(1) ①. 叶绿体类囊体薄膜 ②. 叶绿体基质 ③. NADPH、ATP
(2) ①. 不是 ②. 气孔导度降低,但胞间CO2浓度却升高
(3) ①. R酶活性下降,暗反应速率下降,光反应速率下降 ②. 活性氧的大量积累,进而破坏光系统Ⅱ(D1蛋白)且抑制其修复(合成)
(4)突变型植株无法降解被破坏的D1,光系统Ⅱ难以修复
(5)CLH基因过量表达
【解析】
【小问1详解】
光合复合体Ⅱ是光反应中一个重要场所,光反应场所为类囊体薄膜;叶肉细胞吸收的CO2固定形成三碳化合物是光合作用的暗反应,场所为叶绿体基质。暗反应接受光反应提供的NADPH、ATP释放的能量,经过一系列的反应转化为糖类,并进一步合成淀粉。
【小问2详解】
CO2浓度不是限制乙组番茄植株光合速率的重要因素,因为气孔导度降低,但胞间CO2浓度却升高了。
【小问3详解】
表中数据显示,高温胁迫下番茄植株R酶活性下降,暗反应速率下降,光反应产生的ATP和NADPH的剩余量增加,抑制光反应;又因为光能过剩时活性氧的大量积累破坏光系统Ⅱ(D1蛋白),且抑制其修复,故高温胁迫下番茄植株光反应速率减慢。
【小问4详解】
被破坏的D1降解后,空出相应的位置,新合成的D1才能占据相应位置,光系统Ⅱ得以修复;CLH能促进被破坏的D1降解,CLH基因缺失的突变型植株光合速率低,其对应的D1蛋白量高,说明突变型植株无法降解被破坏的D1,光系统Ⅱ难以修复,导致光合速率较低。
【小问5详解】
实验二用CLH基因缺失的突变体植株为实验材料,为了找到更多证据可以用CLH基因过量表达的突变型番茄植株为实验材料重复实验二。
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