内容正文:
天津市第三中学2026~2027学年度第一学期
高三年级阶段性检测试卷
生物
(2026.10)
第I卷 选择题
一、单选题(共35题,每题2分,共70分)
1. 将某动物的红细胞置于甲、乙和丙三种不同浓度的蔗糖溶液中,其水分进出情况如下图所示,箭头及其粗细分别表示水分子出入的方向和数量。下列叙述正确的是( )
A. 三种溶液浓度大小为:甲<乙<丙
B. 一段时间后,甲中的细胞会发生质壁分离现象
C. 用光学显微镜观察,可看到乙中的细胞发生渗透作用
D. 若再次置于蒸馏水中,丙中的细胞吸水速率最小
2. 将紫色洋葱鳞片叶外表皮均分为生理状态相似的甲乙两组,将甲乙两组细胞分别浸泡在不同溶质的溶液中,间断测得甲乙两组细胞的失水情况如下图所示。下列分析正确的是( )
A. 4min时,甲组细胞吸水能力一定高于乙组细胞
B. 两组细胞在4min时的吸水能力都大于2min时
C. 若乙组溶质是甘油,乙组胞内甘油浓度会超过胞外
D. 若乙组溶质是KNO3,乙组细胞渗透压最高点在处理时间8min时
3. 细胞运输物质有多种方式,如自由扩散(甲)、协助扩散(乙)、主动运输(丙)、胞吞和胞吐(丁),不同运输方式有不同的特点。①不需要细胞提供能量,没有膜蛋白协助;②被转运物质可不与转运蛋白结合,具有高度选择性;③逆浓度梯度运输,ATP直接或间接提供能量;④物质包裹在磷脂双分子层中运输;⑤可涉及内质网和高尔基体的膜融合;⑥顺浓度梯度运输,需特异性膜蛋白协助;⑦光能驱动H⁺跨膜泵入叶绿体类囊体的运输;⑧神经递质在突触间隙的运输方式。下列运输方式与特点或实例对应错误的是( )
A. 丙—③⑦ B. 乙—②⑥ C. 甲—①⑧ D. 丁—④⑤
4. 某同学利用幼嫩的黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后,继续进行“质壁分离”实验,示意图如下。
下列叙述正确的是( )
A. 实验过程中叶肉细胞处于失活状态
B. ①与②的分离,与①的选择透过性无关
C. 与图甲相比,图乙细胞吸水能力更强
D. 与图甲相比,图乙细胞体积明显变小
5. 骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病,研究发现患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白明显多于正常人,从而影响NCX载体蛋白对Ca2+的运输,据图分析,下列叙述错误的是( )
A. Na+通道运输Na+不需要消耗ATP
B. 运输Na+时,Na+通道和NCX载体均需与Na+结合
C. 患者软骨细胞的Ca2+内流增多
D. 与NCX载体相比,Na+通道更适合作为研究药物的靶点
6. 某种加酶洗衣粉包装袋上注有下列信息:本品含有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶;洗涤前先浸泡15~20min,特别脏的衣物可减少浸泡用水量;请勿使用60℃以上热水。下列叙述错误的是( )
A. 该洗衣粉含多种酶,不适合洗涤纯棉衣物
B. 洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其分解
C. 减少浸泡衣物的用水量可提高酶的浓度
D. 水温过高导致酶活性下降
7. ATP是一种能为生命活动供能的化合物,下列过程不消耗ATP的是( )
A. 肌肉的收缩 B. 光合作用的暗反应
C. Ca2+载体蛋白的磷酸化 D. 水的光解
8. GTP(鸟苷三磷酸)的结构和作用与ATP类似。线粒体分裂时,具有GTP酶活性的发动蛋白组装成环线粒体的纤维状结构,该结构依靠GTP水解驱动线粒体缢缩,使其一分为二。下列叙述正确的是( )
A. GTP因含三个特殊的化学键而具有较多能量
B. GTP酶为GTP的水解提供了活化能
C. 推测发动蛋白具有催化、运动等功能
D. GTP去掉两个磷酸基团后可参与DNA的合成
9. 核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子,可降解特定的mRNA序列。下列关于核酶的叙述,正确的是
A. 核酶与脂肪酶仅有三种元素相同
B. 核酶的基本单位是氨基酸
C. 核酶可降低化学反应所需活化能
D. 核酶不具有专一性和高效性
10. 为验证酶的专一性,采用的最佳实验方案是( )
选项
等量的底物
分别加入等量的酶
分别加入等量的试剂
a组
b组
A
麦芽糖
葡萄糖
麦芽糖酶
斐林试剂
B
蔗糖
麦芽糖
蔗糖酶
斐林试剂
C
淀粉
蔗糖
淀粉酶
斐林试剂
D
淀粉
蔗糖
淀粉酶
碘液
A. A B. B C. C D. D
11. 在高等植物细胞中,下列过程只发生在生物膜上的是( )
A. 以DNA为模板合成RNA B. 光合作用中CO2的固定
C. 葡萄糖分解产生丙酮酸 D. 光合作用中的光反应
12. 下图是叶绿体局部结构模式图,在相应区域发生的生物学过程不包括( )
A. ①的膜上面发生色素吸收光能的过程
B. ①的膜上面发生水的光解(释放氧气)
C. 在②中发生ATP的合成
D. 在②中CO2转化为C3化合物
13. 辅酶Ⅰ(NAD+)在细胞呼吸和代谢过程中起重要作用。辅酶Ⅰ在细胞质基质中合成,因其带有电荷,无法通过自由扩散的方式通过线粒体内膜,只能借助线粒体内膜上的MCART1蛋白转运进入线粒体。下列叙述错误的是( )
A. NAD+可在线粒体基质中被转化为还原型辅酶I
B. 抑制MCART1蛋白的功能,细胞耗氧量下降
C. MCART1蛋白的合成开始于游离的核糖体
D. 无氧呼吸过程中丙酮酸生成乳酸也消耗NAD+
14. 研究发现,在线粒体内膜两侧存在H+浓度差。H+顺浓度梯度经ATP合成酶转移至线粒体基质的同时,驱动ATP的合成(如下图)。
根据图示得出的下列结论,错误的是( )
A. ATP合成酶中存在跨膜的H+通道
B. H+可直接穿过内膜磷脂双分子层
C. 此过程发生在有氧呼吸第三阶段
D. 线粒体的内、外膜功能存在差异
15. 在离体的叶绿体悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂,光照下可以释放氧气。科研小组在此基础上,用不同浓度的蔗糖溶液配制成叶绿体悬浮液,加入2,6-二氯靛酚(蓝色的2,6-二氯靛酚可被还原为无色),一段时间后观察溶液颜色变化,结果如下表。
组别
1
2
3
4
蔗糖溶液浓度(mol/L)
0.2
0.4
0.6
0.8
颜色深浅
+++
+
++
++++
注:“+”越多代表颜色越深
下列叙述错误的是( )
A. 实验中加入2,6-二氯靛酚含量和浓度应相同
B. 本实验中蓝色越深,水分解产生的氧气越多
C. 2,6-二氯靛酚与希尔反应中铁盐的作用相似
D. 该实验可探究渗透压对叶绿体活性的影响
16. 种子在萌发过程中需要消耗氧气。如图表示豌豆干种子吸水萌发过程中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系。已知无氧呼吸中,乙醇脱氢酶催化生成乙醇,与此同时NADH被氧化。下列叙述正确的是( )
A. p点之前种子主要进行有氧呼吸
B. 氧气浓度不会影响乙醇脱氢酶活性
C. q点时有氧和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖
D. NAD+可在细胞质基质和线粒体内膜上产生
17. 农业谚语往往蕴含生物学原理。下列有关农业谚语的解释错误的是( )
A. “春雨漫了垄,麦子豌豆丢了种”雨水过多会减弱种子光合作用,不利于收获
B. “霜前霜米如糠﹐霜后霜谷满仓”霜降后降温可减弱细胞呼吸,实现作物的增产
C. “正其行,通其风”保证空气流通,能为植物提供更多的CO2,提高光合速率
D. “千担粪下地,万担粮归仓”有机肥分解后为植物提供无机盐和CO2,增强光合作用
18. 某实验小组为探究酵母菌的呼吸方式,做了以下两组实验:用注射器 A 缓慢吸入 25mL 酵母菌葡萄糖培养液,倒置,排尽注射器中的气体,再吸入 25mL 无菌氧气,密封;用注射器 B 缓慢吸入 25mL 酵母菌葡萄糖溶液,倒置,排尽注射器中的气体,密封。将两注射器置于 25℃的水浴锅中保温一段时间,以下说法错误的是( )
A. 该实验中,注射器 A 为实验组,注射器 B 为对照组
B. 若注射器 A 中的气体体积大于 25mL,说明酵母菌进行了无氧呼吸
C. 检测容器 B 中酵母菌培养过程生成的酒精,应延长培养时间,以耗尽培养液中的葡萄糖
D. 将注射器 A 中产生的气体通入溴麝香草酚蓝溶液中,可观察到溶液颜色由蓝变绿再变黄
19. 某生物探究小组以红色苋菜叶片为实验材料,用无水乙醇提取叶片中的色素,如图甲、乙两组分别是以层析液和蒸馏水分离色素得到的结果。已知植物花青素易溶于无水乙醇和蒸馏水,不溶于层析液中,光合色素不溶于蒸馏水。下列叙述错误的是( )
A. 提取色素过程中加入二氧化硅的目的是使研磨充分
B. 甲组滤纸条从上往下第三条色素带的颜色是蓝绿色
C. 层析后乙组滤液细线处的颜色是无色
D. 紫红色的花青素分布在液泡中,乙组滤液细线上方的色素带的颜色是紫红色
20. 对绿色植物的光合作用和呼吸作用过程进行比较,下列叙述错误的是( )
A. 类囊体膜上消耗H2O,而线粒体基质中生成H2O
B. 叶绿体基质中消耗CO2,而线粒体基质中生成CO2
C. 类囊体膜上生成O2,而线粒体内膜上消耗O2
D. 叶绿体基质中合成有机物,而线粒体基质中分解有机物
21. 成熟促进因子(MPF)是一种能催化蛋白质磷酸化的酶,它能使细胞从分裂间期进入到分裂期。下列有关叙述错误的是( )
A. 在细胞周期中,MPF的浓度会出现周期性变化和波动
B. MPF的合成与染色质的复制都发生在细胞分裂间期
C. 若抑制MPF的活性,细胞将停留在分裂期无法完成分裂
D. MPF通过磷酸化靶蛋白改变其空间结构以实现功能调控
22. 植物光合速率受多种环境因素的影响。下图表示在不同环境条件下某植物的光合速率变化情况,相关叙述正确的是( )
A. 光照强度在5~6时,植物光合速率随光照强度升高而升高
B. 光照强度一定时,CO2浓度对光合速率的影响比温度的影响明显
C. 光照强度为1时,植物光合速率极低,细胞中ATP的含量几乎为0
D. 光照强度和CO2浓度一定时,植物光合速率随着温度升高而不断加快
23. 红松(阳生)和人参(阴生)均为我国北方地区的植物。如图为两种植物在温度、水分均适宜的条件下,光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图,下列叙述错误的是( )
A. 当光照强度为A时,持续光照一昼夜后人参干重不会增加
B. 光照强度大于D时,可能是温度限制了红松P/R值的增大
C. 若适当增施含镁的肥料,一段时间后人参的A点左移
D. 光照强度为C时,红松和人参的光合速率有可能不同
24. 如图表示植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的过程示意图,其中a、b、c、d表示生理过程,甲表示细胞器,乙表示反应场所。下列有关叙述正确的是( )
A. a过程产生的NADPH可以用于CO2的固定
B. 甲的内膜上含有催化ATP合成的酶
C. 给植物提供H218O一段时间后,产物O2、(CH2O)、CO2、H2O都会出现18O
D. 光照条件下植物根细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成
25. 龙血树在《本草纲目》中被誉为“活血圣药”,有消肿止痛、收敛止血的功效。图甲、乙为同一批龙血树分别在不同温度、光照强度下相关指标的变化曲线(其余条件均相同)(单位:mmol。cm-2.h-1下列说法错误的是( )
A. 据图甲分析,温度为30℃和40℃时,叶绿体消耗CO2的速率相等
B. 图甲40℃条件下,若黑夜和白天时间相等,龙血树不能正常生长
C. 补充适量的矿质元素可能导致图乙中D点左移
D. 若图乙是30℃下测得的结果,则图甲A点对应的光照强度为4klx
26. 将某一植株放在密闭玻璃罩内,在夏季晴朗的一天置于室外一昼夜,获得实验结果如图1(C点开始有光照)、图2所示。下列有关说法错误的是( )
A. 图1中BC段较AB段CO2浓度增加减慢,是因为低温使植物呼吸作用减弱
B. 图1、图2中分别出现FG段与ef段的变化,原因是部分气孔关闭,叶片吸收CO2的速率减少
C. 图2中gh段O2含量增加,且到达i点时,该植株积累的有机物最多
D. 图示结果表明,该植株经过这一昼夜之后,植物体内有机物含量有所增加
27. 某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验,测定单位时间单位叶面积的氧气释放量,结果如图所示。若想提高X,可采取的做法是( )
A. 增加叶片周围环境CO2浓度
B. 将叶片置于4℃的冷室中
C. 给光源加滤光片改变光的颜色
D. 移动冷光源缩短与叶片的距离
28. 动物细胞有丝分裂后期纺锤体伸长,细胞两极远离。某动物M基因的突变会导致有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少,从而影响细胞的增殖。关于M基因突变的细胞,下列叙述正确的是( )
A. 分裂前期不能形成梭形纺锤体
B. 分裂中期着丝粒无法排列在赤道板上
C. 分裂后期染色体数能正常加倍
D. 分裂末期细胞两极染色体数相同
29. 蝗虫的体细胞中有24条染色体,某同学通过观察蝗虫细胞分裂的过程,绘制出细胞分裂过程中部分时期每条染色体上DNA含量的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 图中a点时观察的细胞中发生过染色体复制
B. ab段可表示有丝分裂中期和减数分裂I中期
C. bc段可表示细胞分裂过程中染色体数目加倍
D. cd段代表的细胞中不含有同源染色体的存在
30. 同源染色体是种系内在进化上具有共同祖先、起源相同的染色体。下列相关叙述错误的是( )
A. 同源染色体的相同位置一般具有相同的基因种类,各基因线性排列顺序相同
B. 同源染色体一般具有相同的形状、大小、结构和功能,可在细胞分裂时联会
C. 随着性别分化,出现了X、Y染色体同源不同型、仅保留部分同源区段的现象
D. 随着染色体复制,细胞核中可能产生新的等位基因,同时导致同源染色体的数量加倍
31. 在模拟太空射线环境下培养的洋葱根尖分生区细胞制作的临时装片,在显微镜下观察,发现细胞 A中姐妹染色单体分离,但有一条染色体的着丝粒未分裂;细胞B中纺锤丝牵引染色体移动时,有一组染色体移动方向异常。下列相关叙述正确的是( )
A. 在临时装片的制作过程中,应在滴加染液后再进行漂洗
B. 细胞A处于有丝分裂中期,此时染色体形态、数目稳定
C. 细胞B中染色体移动异常,可能是纺锤体功能异常导致
D. 若持续观察,细胞A完成有丝分裂产生两个正常子细胞
32. 某同学用光学显微镜观察网球花胚乳细胞分裂,视野中(如图)可见( )
A. 细胞质分离 B. 等位基因分离
C. 同源染色体分离 D. 姐妹染色单体分离
33. 某哺乳动物的体细胞核DNA含量为2C,对其体外培养细胞的核DNA含量进行检测,结果如图所示,其中甲、乙、丙表示不同核DNA含量的细胞及其占细胞总数的百分比。
下列叙述错误的是( )
A. 甲中细胞具有核膜和核仁
B. 乙中细胞进行核DNA复制
C. 丙中部分细胞的染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上
D. 若培养液中加入秋水仙素,丙占细胞总数的百分比会减小
34. 某实验室制作的某雄性动物的精原细胞相关模型中,一对染色体(甲和乙)联会情况如图所示。下列相关分析合理的是( )
A. 此现象最可能出现在该细胞减数分裂Ⅰ前期
B. 制作该模型时甲、乙颜色可以不同,长度必须相同
C. 图中染色体互换后,甲的两条染色单体上一定会出现等位基因
D. 图中非同源染色体上的非等位基因发生了重组,从而使配子具有多样性
35. 下图为某动物 (2n=4)中两个处于不同分裂时期的细胞(不考虑基因突变)。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 甲细胞可能来自雄性生殖器官,而乙细胞不可能来自雄性生殖器官
B. 甲细胞的子细胞继续分裂,产生的4个子细胞为成熟的雄性生殖细胞
C. 乙细胞中每1个着丝粒分裂后形成1对同源染色体,共有4对同源染色体
D. 甲细胞产生的2个子细胞基因型不同,乙细胞产生的2个子细胞基因型相同
第II卷 非选择题(共3题,共40分)
36. 科研人员从植物叶绿体中分离类囊体,构建含类囊体的人工细胞,并探究光照等因素对人工细胞功能的影响。请回答下列问题:
(1)细胞破碎后,在适宜温度下用低渗溶液处理,涨破______膜,获得类囊体悬液。经离心分离获得类囊体,为保持其活性,需加入______溶液重新悬浮,并保存备用。
(2)类囊体浓度用单位体积类囊体悬液中叶绿素的含量表示。吸取5μL类囊体悬液溶于995μL的______溶液中,混匀后,测定出叶绿素浓度为3μg/mL,则类囊体的浓度为______μg/mL。
(3)为检测类囊体活性,实验前需对类囊体进行多次洗涤,目的是消除类囊体悬液中原有光反应产物对后续实验结果的影响,这些产物主要有______。
(4)已知荧光素PY的强弱与pH大小正相关。图示具有光反应活性的人工细胞,在适宜光照下,荧光强度______(填“变强”“不变”或“变弱”),说明类囊体膜具有的功能有______。
(5)在光反应研究的基础上,利用人工细胞开展类似碳反应生成糖类的实验研究,理论上还需要的物质有______。
37. 在许多植物中,花的开放对于成功授粉至关重要,部分植物的花能够反复开合,主要是相关细胞膨压,即原生质体对细胞壁的压力变化引起的。龙胆花在处于低温(16℃)下30min内发生闭合而在转移至正常生长温度(22℃)、光照条件下30min内重新开放,这与花冠近轴表皮细胞膨压变化有关,水通道蛋白在该过程中发挥了重要作用(水通道蛋白磷酸化后运输水的活性增强),其相关机理如图所示。
(1)水分子进出龙胆花花冠近轴表皮细胞的运输方式除图所示方式外还有_____。
(2)据图分析,囊泡通过膜融合将水通道蛋白转移到细胞膜,体现了细胞膜的_____特点。蛋白激酶GsCPK16使水通道蛋白磷酸化_____(填“会”或“不会”)引起水通道蛋白构象的改变。
(3)据图分析,龙胆花由低温转正常温度、光照条件下重新开放的机理是:一方面温度升高促使___________,另一方面光照促进___________________,进而激活蛋白激酶GsCPK16,使水通道蛋白磷酸化,运输水的活性增强,膨压_____,花朵重新开放。
(4)结合上述信息,对种植龙胆花的花农提出一条提高授粉成功率的建议:_____。
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天津市第三中学2026~2027学年度第一学期
高三年级阶段性检测试卷
生物
(2026.10)
第I卷 选择题
一、单选题(共35题,每题2分,共70分)
1. 将某动物的红细胞置于甲、乙和丙三种不同浓度的蔗糖溶液中,其水分进出情况如下图所示,箭头及其粗细分别表示水分子出入的方向和数量。下列叙述正确的是( )
A. 三种溶液浓度大小为:甲<乙<丙
B. 一段时间后,甲中的细胞会发生质壁分离现象
C. 用光学显微镜观察,可看到乙中的细胞发生渗透作用
D. 若再次置于蒸馏水中,丙中的细胞吸水速率最小
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,甲细胞处于高浓度溶液中,细胞失水量大于吸水量,使得细胞皱缩;乙细胞处于等浓度的溶液中,细胞吸水和失水,处于动态平衡;丙细胞处于低浓度的溶液中,细胞吸水量大于失水量,细胞膨胀。
【详解】A、处于甲溶液中细胞失水大于吸水,说明红细胞内液浓度小于外界溶液浓度,处于乙溶液中细胞失水等于吸水,细胞内外浓度相等,处于丙溶液中细胞吸水大于失水,说明大于外界溶液浓度,因此甲>乙>丙,A错误;
B、图示细胞为动物的红细胞,不会发生质壁分离现象,B错误;
C、渗透作用指的是水分子通过膜从低浓度处流向高浓度处,乙中细胞水分子进出平衡,不能发生渗透现象,C错误;
D、丙中细胞内液浓度最小,若再次置于蒸馏水中,丙中的细胞吸水速率最小,D正确。
故选D。
2. 将紫色洋葱鳞片叶外表皮均分为生理状态相似的甲乙两组,将甲乙两组细胞分别浸泡在不同溶质的溶液中,间断测得甲乙两组细胞的失水情况如下图所示。下列分析正确的是( )
A. 4min时,甲组细胞吸水能力一定高于乙组细胞
B. 两组细胞在4min时的吸水能力都大于2min时
C. 若乙组溶质是甘油,乙组胞内甘油浓度会超过胞外
D. 若乙组溶质是KNO3,乙组细胞渗透压最高点在处理时间8min时
【答案】B
【解析】
【分析】1、质壁分离发生的条件有:成熟的植物细胞、外界溶液浓度大于细胞液浓度、细胞壁的伸缩性。
2、质壁分离后能自动复原的溶液有KNO3溶液、乙二醇溶液、甘油、尿素溶液等。
【详解】A、4min时,只能确定甲组细胞比乙组细胞失去了更多水,但是甲乙溶液溶质不同,乙组可以发生质壁分离自动复原,所以乙组的溶质是可以进入细胞的。所以渗透压无法判断,故此时甲、乙两组细胞的吸水能力不确定,A错误;
B、从图中可以看出,2min到4min的过程中,两组细胞都在失水,细胞液浓度逐渐增大。由于细胞吸水能力与细胞液浓度呈正相关,细胞液浓度越大,吸水能力越强,所以两组细胞在4min时的吸水能力都大于2min时,B正确;
C、由实验结果可知,乙组细胞发生质壁分离后能自动复原,说明溶质可被细胞吸收,可以是甘油,但由于甘油是通过自由扩散方式被细胞吸收的,所以乙组胞内甘油浓度不会超过胞外,C错误;
D、由图可知,8min后乙组细胞已经在吸水,说明细胞渗透压最高点在6—8min之间,D错误。
故选B。
3. 细胞运输物质有多种方式,如自由扩散(甲)、协助扩散(乙)、主动运输(丙)、胞吞和胞吐(丁),不同运输方式有不同的特点。①不需要细胞提供能量,没有膜蛋白协助;②被转运物质可不与转运蛋白结合,具有高度选择性;③逆浓度梯度运输,ATP直接或间接提供能量;④物质包裹在磷脂双分子层中运输;⑤可涉及内质网和高尔基体的膜融合;⑥顺浓度梯度运输,需特异性膜蛋白协助;⑦光能驱动H⁺跨膜泵入叶绿体类囊体的运输;⑧神经递质在突触间隙的运输方式。下列运输方式与特点或实例对应错误的是( )
A. 丙—③⑦ B. 乙—②⑥ C. 甲—①⑧ D. 丁—④⑤
【答案】C
【解析】
【分析】自由扩散的特点:顺浓度梯度运输、不需要转运蛋白的协助、不消耗能量;协助扩散的特点:顺浓度梯度运输、需要转运蛋白的协助、不消耗能量;主动运输的特点:逆浓度梯度运输、需要载体蛋白的协助、消耗能量。
【详解】A、丙(主动运输)对应③(逆浓度梯度,ATP供能)和⑦(光能驱动H⁺泵入类囊体)。主动运输需要载体和能量,光能驱动的H⁺运输属于主动运输(光能间接供能),③⑦正确,A正确;
B、乙(协助扩散)对应②(可不与转运蛋白结合,高度选择性)和⑥(顺浓度梯度,需膜蛋白协助)。协助扩散通过通道或载体蛋白,通道蛋白运输时物质可不直接结合,且具有选择性,②⑥正确,B正确;
C、甲(自由扩散)对应①(不需能量和膜蛋白)和⑧(神经递质在突触间隙运输)。神经递质在突触间隙的运输属于细胞外液的扩散,不涉及跨膜运输,而自由扩散需跨膜,⑧错误,C错误;
D、丁(胞吞/胞吐)对应④(物质包裹在磷脂层中)和⑤(涉及内质网、高尔基体膜融合)。胞吞/胞吐通过囊泡运输,且分泌蛋白需细胞器膜融合,④⑤正确,D正确。
故选C。
4. 某同学利用幼嫩的黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后,继续进行“质壁分离”实验,示意图如下。
下列叙述正确的是( )
A. 实验过程中叶肉细胞处于失活状态
B. ①与②的分离,与①的选择透过性无关
C. 与图甲相比,图乙细胞吸水能力更强
D. 与图甲相比,图乙细胞体积明显变小
【答案】C
【解析】
【分析】在逐渐发生质壁分离的过程中,细胞液的浓度增加,细胞液的渗透压升高,细胞的吸水能力逐渐增强。
【详解】A、“观察叶绿体和细胞质流动”和“观察质壁分离”,均需保持细胞活性,A错误;
B、①与②的分离,与①的选择透过性有关,其原因就是因为蔗糖可通过全透性的细胞壁,但不能通过具有选择透过性的细胞膜,B错误;
C、与图甲相比,图乙细胞处于失水状态,细胞液渗透压升高,吸水能力更强,C正确;
D、与图甲相比,图乙细胞体积几乎不变(植物细胞体积是看细胞壁),D错误。
故选C。
5. 骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病,研究发现患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白明显多于正常人,从而影响NCX载体蛋白对Ca2+的运输,据图分析,下列叙述错误的是( )
A. Na+通道运输Na+不需要消耗ATP
B. 运输Na+时,Na+通道和NCX载体均需与Na+结合
C. 患者软骨细胞的Ca2+内流增多
D. 与NCX载体相比,Na+通道更适合作为研究药物的靶点
【答案】B
【解析】
【分析】被动运输:物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。被动运输分为自由扩散和协助扩散。自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞的物质扩散方式。协助扩散:借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,也叫易化扩散。转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变。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。分子或离子通过通道蛋白时,不需要和通道蛋白结合。
【详解】A、Na+通道运输Na+属于协助扩散,协助扩散不需要消耗能量,A正确;
B、Na+通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,B错误;
C、因为患者软骨细胞膜上Na+通道蛋白增多,会使Na+内流增多,胞内Na+会积累,NCX载体会将胞内过多的Na+逆浓度排出胞外,需要利用Ca2+产生的电化学势能提供能量,所以使得Ca2+内流增多,C正确;
D、因为患者是Na+通道蛋白明显多于正常人从而引发疾病,所以与NCX载体相比,Na+通道更适合作为研究药物的靶点,D正确。
故选B。
6. 某种加酶洗衣粉包装袋上注有下列信息:本品含有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶;洗涤前先浸泡15~20min,特别脏的衣物可减少浸泡用水量;请勿使用60℃以上热水。下列叙述错误的是( )
A. 该洗衣粉含多种酶,不适合洗涤纯棉衣物
B. 洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其分解
C. 减少浸泡衣物的用水量可提高酶的浓度
D. 水温过高导致酶活性下降
【答案】A
【解析】
【分析】酶是由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;酶的特性:专一性、高效性、作用条件温和;酶促反应的原理:酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】A、酶具有专一性,纯棉衣物的主要成分是纤维素,而该洗衣粉含有的酶为蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶,均无法分解纤维素,故不会损坏纯棉衣物,A错误;
B、洗涤前浸泡可延长酶与污渍的接触时间,有利于酶与污渍结合催化其分解,B正确;
C、一定范围内,减少用水量会提高酶的浓度,从而加快反应速率,C正确;
D、酶活性的发挥需要适宜温度,高温会破坏其空间结构导致酶活性下降,故勿使用60℃以上热水,D正确。
故选A。
7. ATP是一种能为生命活动供能的化合物,下列过程不消耗ATP的是( )
A. 肌肉的收缩 B. 光合作用的暗反应
C. Ca2+载体蛋白的磷酸化 D. 水的光解
【答案】D
【解析】
【分析】ATP(腺苷三磷酸)是一种高能磷酸化合物,在细胞中,它与ADP的相互转化实现储能和放能,从而保证细胞各项生命活动的能量供应。生成ATP 的途径主要有两条:一条是植物体内含有叶绿体的细胞,在光合作用的光反应阶段生成ATP;另一条是活细胞能通过细胞呼吸生成ATP。
【详解】A、肌肉收缩通过肌球蛋白与肌动蛋白相互作用,需要ATP水解供能,A不符合题意;
B、光合作用暗反应中C3的还原需要消耗ATP(来自光反应产生的ATP),B不符合题意;
C、ATP为主动运输供能时载体蛋白空间结构发生变化,Ca²⁺载体蛋白磷酸化需ATP水解提供磷酸基团和能量,C不符合题意;
D、水的光解发生在光反应阶段,由光能驱动,不消耗ATP,反而生成ATP,D符合题意。
故选D。
8. GTP(鸟苷三磷酸)的结构和作用与ATP类似。线粒体分裂时,具有GTP酶活性的发动蛋白组装成环线粒体的纤维状结构,该结构依靠GTP水解驱动线粒体缢缩,使其一分为二。下列叙述正确的是( )
A. GTP因含三个特殊的化学键而具有较多能量
B. GTP酶为GTP的水解提供了活化能
C. 推测发动蛋白具有催化、运动等功能
D. GTP去掉两个磷酸基团后可参与DNA的合成
【答案】C
【解析】
【分析】ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP分子的结构可以简写成A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键。由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因,使得这种化学键不稳定,末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势,也就是具有较高的转移势能。当ATP在酶的作用下水解时,脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合,从而使后者发生变化。
【详解】A、GTP含有2个特殊的化学键,A错误;
B、酶的作用机理是降低化学反应的活化能而非提供活化能,B错误;
C、结合题意分析可知,发动蛋白具有 GTP酶活性,说明其具有催化作用,且线粒体分裂时发动蛋白组装成环线粒体的纤维状结构,该结构依靠GTP水解驱动线粒体缢缩,该过程体现了发动蛋白具有运动功能,C正确;
D、依题意,GTP的结构与ATP类似,GTP去掉两个磷酸基团后的结构是组成RNA的基本单位,D错误。
故选C。
9. 核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子,可降解特定的mRNA序列。下列关于核酶的叙述,正确的是
A. 核酶与脂肪酶仅有三种元素相同
B. 核酶的基本单位是氨基酸
C. 核酶可降低化学反应所需活化能
D. 核酶不具有专一性和高效性
【答案】C
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA。酶的作用机理是降低化学反应的活化能;酶的作用特性包括专一性、高效性、作用条件温和。
【详解】A、核酶本质是RNA,脂肪酶本质是蛋白质,共有的元素有C、H、O、N,A错误;
B、核酶的基本单位是核糖核苷酸,B错误;
C、核酶的作用机理是降低化学反应所需活化能,C正确;
D、核酶具有专一性、高效性和作用条件温和的特性,D错误。
故选C。
10. 为验证酶的专一性,采用的最佳实验方案是( )
选项
等量的底物
分别加入等量的酶
分别加入等量的试剂
a组
b组
A
麦芽糖
葡萄糖
麦芽糖酶
斐林试剂
B
蔗糖
麦芽糖
蔗糖酶
斐林试剂
C
淀粉
蔗糖
淀粉酶
斐林试剂
D
淀粉
蔗糖
淀粉酶
碘液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、麦芽糖水解后生成葡萄糖,麦芽糖和葡萄糖均为还原性糖,与斐林试剂作用均有砖红色沉淀物生成,即用斐林试剂不能判断麦芽糖和葡萄糖是否被水解,A错误;
B、由以上A的分析,斐林试剂不能判断麦芽糖是否被水解,B错误;
C、淀粉和蔗糖均为非还原性糖,不能与斐林试剂作用产生砖红色沉淀,它们水解的产物均为葡萄糖可与斐林试剂作用产生砖红色沉淀,即斐林试剂可检测淀粉或蔗糖是否被水解,C正确;
D、蔗糖和蔗糖的水解产物葡萄糖与碘液均不发生颜色反应,即碘液不能检测蔗糖是否被水解,D错误。
故选C。
11. 在高等植物细胞中,下列过程只发生在生物膜上的是( )
A. 以DNA为模板合成RNA B. 光合作用中CO2的固定
C. 葡萄糖分解产生丙酮酸 D. 光合作用中的光反应
【答案】D
【解析】
【详解】A、以DNA为模板合成RNA的过程为转录,高等植物细胞中转录主要发生在细胞核中,还可发生在线粒体基质、叶绿体基质中,均不发生在生物膜上,A错误;
B、光合作用中CO₂的固定属于暗反应阶段,发生在叶绿体基质中,不发生在生物膜上,B错误;
C、葡萄糖分解产生丙酮酸是细胞呼吸第一阶段,发生在细胞质基质中,不发生在生物膜上,C错误;
D、光合作用的光反应阶段发生在叶绿体的类囊体薄膜上,类囊体薄膜属于生物膜,且该过程仅在此处发生,D正确。
12. 下图是叶绿体局部结构模式图,在相应区域发生的生物学过程不包括( )
A. ①的膜上面发生色素吸收光能的过程
B. ①的膜上面发生水的光解(释放氧气)
C. 在②中发生ATP的合成
D. 在②中CO2转化为C3化合物
【答案】C
【解析】
【详解】AB、图中①是类囊体薄膜,是光反应的场所。光反应中,色素吸收光能、水的光解(释放氧气)以及 ATP 的合成均在此发生,AB正确;
CD、②是叶绿体基质,是暗反应的场所。暗反应中会发生 CO₂转化为 C₃化合物的过程,同时消耗光反应产生的 ATP,不会合成 ATP,C错误,D正确。
故选C。
13. 辅酶Ⅰ(NAD+)在细胞呼吸和代谢过程中起重要作用。辅酶Ⅰ在细胞质基质中合成,因其带有电荷,无法通过自由扩散的方式通过线粒体内膜,只能借助线粒体内膜上的MCART1蛋白转运进入线粒体。下列叙述错误的是( )
A. NAD+可在线粒体基质中被转化为还原型辅酶I
B. 抑制MCART1蛋白的功能,细胞耗氧量下降
C. MCART1蛋白的合成开始于游离的核糖体
D. 无氧呼吸过程中丙酮酸生成乳酸也消耗NAD+
【答案】D
【解析】
【详解】A、线粒体基质中进行有氧呼吸的第二阶段(柠檬酸循环),此过程中产生的氢与NAD⁺结合生成NADH(还原型辅酶Ⅰ),A正确;
B、线粒体内膜上完成有氧呼吸的第三阶段,线粒体内膜上的MCART1蛋白负责将NAD⁺转运至线粒体内,若抑制MCART1蛋白的功能,会导致线粒体内NAD⁺减少,生成的NADH减少,使NADH与氧结合的过程减弱,细胞耗氧量下降,B正确;
C、核糖体是蛋白质的合成车间,MCART1蛋白为线粒体内膜上的膜蛋白,其合成起始于游离核糖体,随后转移到粗面内质网加工,再经囊泡运输至线粒体,C正确;
D、无氧呼吸中,丙酮酸转化为乳酸的过程中有NADH的消耗,伴随着NAD⁺的生成,D错误。
故选D。
14. 研究发现,在线粒体内膜两侧存在H+浓度差。H+顺浓度梯度经ATP合成酶转移至线粒体基质的同时,驱动ATP的合成(如下图)。
根据图示得出的下列结论,错误的是( )
A. ATP合成酶中存在跨膜的H+通道
B. H+可直接穿过内膜磷脂双分子层
C. 此过程发生在有氧呼吸第三阶段
D. 线粒体的内、外膜功能存在差异
【答案】B
【解析】
【分析】有氧呼吸过程分为三个阶段:有氧呼吸第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H],释放少量能量发生在细胞质基质中;有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢,释放少量能量,发生在线粒体基质中;有氧呼吸第三阶段是[H]和氧气结合形成水,产生大量能量,发生在线粒体内膜上。图中结构ATP合成酶能够驱动ATP的合成,说明H+通过特殊的结构ATP合成酶不需要消耗能量,说明ATP合成酶有H+通道的作用。
【详解】A、据题中信息可知,H+可顺浓度梯度经ATP合成酶转移至线粒体基质,推测ATP合成酶中存在跨膜的H+通道,A正确;
B、通过ATP合成酶中的H+通道穿过内膜磷脂双分子层,而不是直接穿过内膜磷脂双分子层,B错误;
C、有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上,由题图可知H+顺浓度梯度经线粒体内膜上的ATP合成酶转移至线粒体基质的同时驱动ATP的合成,据此推测该过程发生在有氧呼吸第三阶段,C正确;
D、线粒体内膜能进行有氧呼吸第三阶段,外膜将线粒体与外界分隔开来,二者功能不同,D正确。
故选B。
15. 在离体的叶绿体悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂,光照下可以释放氧气。科研小组在此基础上,用不同浓度的蔗糖溶液配制成叶绿体悬浮液,加入2,6-二氯靛酚(蓝色的2,6-二氯靛酚可被还原为无色),一段时间后观察溶液颜色变化,结果如下表。
组别
1
2
3
4
蔗糖溶液浓度(mol/L)
0.2
0.4
0.6
0.8
颜色深浅
+++
+
++
++++
注:“+”越多代表颜色越深
下列叙述错误的是( )
A. 实验中加入2,6-二氯靛酚含量和浓度应相同
B. 本实验中蓝色越深,水分解产生的氧气越多
C. 2,6-二氯靛酚与希尔反应中铁盐的作用相似
D. 该实验可探究渗透压对叶绿体活性的影响
【答案】B
【解析】
【详解】A、实验中加入的2,6-二氯靛酚是无关变量,含量和浓度应相同,A正确;
B、蓝色的2,6-二氯靛酚可被还原为无色,颜色越深,说明被还原的程度越低,即叶绿体光反应中电子传递活性越弱,水分解产生的氧气越少,B错误;
C、希尔反应中,铁盐作为人工电子受体,接受光反应传递的电子,2,6-二氯靛酚同样作为电子受体被还原,两者作用相似,C正确;
D、不同浓度的蔗糖溶液会改变渗透压,影响叶绿体结构完整性,从而影响其活性(如光反应效率),所以该实验可探究渗透压对叶绿体活性的影响,D正确。
故选B。
16. 种子在萌发过程中需要消耗氧气。如图表示豌豆干种子吸水萌发过程中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系。已知无氧呼吸中,乙醇脱氢酶催化生成乙醇,与此同时NADH被氧化。下列叙述正确的是( )
A. p点之前种子主要进行有氧呼吸
B. 氧气浓度不会影响乙醇脱氢酶活性
C. q点时有氧和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖
D. NAD+可在细胞质基质和线粒体内膜上产生
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析,在种皮被突破前,种子主要进行无氧呼吸,种皮被突破后,种子吸收氧气量增加,有氧呼吸加强,无氧呼吸减弱。
【详解】A、p点之前种子没有被胚根突破,氧气浓度较低,乙醇脱氢酶活性较高,说明p点之前种子主要进行无氧呼吸,A错误;
B、随着子叶耗氧量增加,乙醇脱氢酶活性降低,说明氧气浓度影响乙醇脱氢酶活性,B错误;
C、q点时,有氧呼吸和无氧呼吸被氧化的NADH相对值相同,根据有氧呼吸和无氧呼吸的化学方程式可知,无氧呼吸消耗的葡萄糖比有氧呼吸消耗的葡萄糖多,C错误;
D、在细胞质基质中,丙酮酸与NADH反应生成乙醇和CO2,同时产生NAD+;在线粒体内膜上,NADH与氧结合生成水,同时产生NAD+,D正确。
故选D。
17. 农业谚语往往蕴含生物学原理。下列有关农业谚语的解释错误的是( )
A. “春雨漫了垄,麦子豌豆丢了种”雨水过多会减弱种子光合作用,不利于收获
B. “霜前霜米如糠﹐霜后霜谷满仓”霜降后降温可减弱细胞呼吸,实现作物的增产
C. “正其行,通其风”保证空气流通,能为植物提供更多的CO2,提高光合速率
D. “千担粪下地,万担粮归仓”有机肥分解后为植物提供无机盐和CO2,增强光合作用
【答案】A
【解析】
【分析】影响呼吸作用的外界因素:温度、水分、氧气和二氧化碳浓度是影响呼吸作用的主要因素。 (1)温度:温度对呼吸作用的强度影响最大。温度升高,呼吸作用加强;温度过高,呼吸作用减弱; (2)水分:植物含水量增加,呼吸作用加强;(3)氧气:在一定范同内,随着氧气浓度的增加,呼吸作用显著加强;(4)二氧化碳:二氧化碳浓度大大超出正常值时,抑制呼吸作用。在储藏蔬菜、水果、粮食时采取低温、干燥、充加二氧化碳等措施,可延长储藏时间。
【详解】A、春天雨水过多会减少土壤中的O2含量,从而限制了种子有氧呼吸的进行,降低种子的萌发率,A错误;
B、霜降前的降温若过早,会导致稻谷等农作物收成不好,而霜降后的降温则对农作物有利,B正确;
C、正其行,通其风,可以增加植物间的气体(如O2和CO2)流通,为植物提供更多的CO2,有利于植物提高光合速率,C正确;
D、有机肥中的有机物被微生物分解后能为植物提供无机盐和CO2等物质,增强作物的光合作用,D正确。
故选A。
18. 某实验小组为探究酵母菌的呼吸方式,做了以下两组实验:用注射器 A 缓慢吸入 25mL 酵母菌葡萄糖培养液,倒置,排尽注射器中的气体,再吸入 25mL 无菌氧气,密封;用注射器 B 缓慢吸入 25mL 酵母菌葡萄糖溶液,倒置,排尽注射器中的气体,密封。将两注射器置于 25℃的水浴锅中保温一段时间,以下说法错误的是( )
A. 该实验中,注射器 A 为实验组,注射器 B 为对照组
B. 若注射器 A 中的气体体积大于 25mL,说明酵母菌进行了无氧呼吸
C. 检测容器 B 中酵母菌培养过程生成的酒精,应延长培养时间,以耗尽培养液中的葡萄糖
D. 将注射器 A 中产生的气体通入溴麝香草酚蓝溶液中,可观察到溶液颜色由蓝变绿再变黄
【答案】A
【解析】
【分析】分析题意可知,装置A探究酵母菌的有氧呼吸,装置B探究酵母菌的无呼吸。该实验的自变量为有无氧气。在有氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生酒精,还产生少量的二氧化碳。
【详解】A、注射器A加入了氧气,探究有氧呼吸,注射器B未加入氧气,探究无氧呼吸,两者都是实验组,A错误;
B、若酵母菌只进行有氧呼吸,气体体积不变,而注射器A中的气体体积大于25mL,说明酵母菌开始进行无氧呼吸(无氧呼吸产生CO₂,导致气体体积增加),B正确;
C、检测容器 B 中酵母菌培养过程生成的酒精,延长培养时间可确保葡萄糖被完全消耗,避免残留葡萄糖干扰酒精检测,C正确;
D、注射器A中的气体为二氧化碳,将其通入溴麝香草酚蓝水溶液中,颜色会由蓝变绿再变黄,D正确。
故选A。
19. 某生物探究小组以红色苋菜叶片为实验材料,用无水乙醇提取叶片中的色素,如图甲、乙两组分别是以层析液和蒸馏水分离色素得到的结果。已知植物花青素易溶于无水乙醇和蒸馏水,不溶于层析液中,光合色素不溶于蒸馏水。下列叙述错误的是( )
A. 提取色素过程中加入二氧化硅的目的是使研磨充分
B. 甲组滤纸条从上往下第三条色素带的颜色是蓝绿色
C. 层析后乙组滤液细线处的颜色是无色
D. 紫红色的花青素分布在液泡中,乙组滤液细线上方的色素带的颜色是紫红色
【答案】C
【解析】
【分析】1、提取色素:(1)称取5g绿色叶片并剪碎,去除叶脉等部分;(2)加药品:二氧化硅、碳酸钙和丙酮,研磨时加约5mL二氧化硅的作用是使研磨更加充分、迅速;碳酸钙的作用是保护叶绿素不分解;丙酮用来溶解提取叶绿体中的色素;(3)研钵研磨→漏斗过滤→将提取液收集到试管内并塞紧管口。2、制滤纸条。3、滤液划线:(1)用毛细管吸少量的滤液沿铅笔线处小心均匀地划一条滤液细线;(2)干燥后重复划3次。4、纸上层析:(1)向烧杯中倒入3mL层析液(以层析液不没及滤液细线为准);(2)将滤纸条尖端朝下略微斜靠烧杯内壁,轻轻插入层析液中;(3)用培养皿盖盖上烧杯。5、观察结果:滤纸条上出现四条宽度、颜色不同的彩带,从上到下依次为:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,最宽:叶绿素a;最窄:胡萝卜素。
【详解】A、提取绿叶中的色素时,加入二氧化硅的目的是使研磨充分,A正确;
B、由分析可知,甲组滤纸条从上往下第三条色素带含有的色素是叶绿素a,颜色是蓝绿色,B正确;
C、乙组是用蒸馏水分离色素,光合色素不溶于蒸馏水,故滤液细线处的颜色是深绿色,C错误;
D、紫红色的花青素分布在液泡中,为水溶性,因此乙组滤液细线上方的色素带的颜色是紫红色,D正确。
故选C。
20. 对绿色植物的光合作用和呼吸作用过程进行比较,下列叙述错误的是( )
A. 类囊体膜上消耗H2O,而线粒体基质中生成H2O
B. 叶绿体基质中消耗CO2,而线粒体基质中生成CO2
C. 类囊体膜上生成O2,而线粒体内膜上消耗O2
D. 叶绿体基质中合成有机物,而线粒体基质中分解有机物
【答案】A
【解析】
【分析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段发生在类囊体薄膜上,完成水的光解和ATP的合成,暗反应阶段发生在叶绿体基质,完成二氧化碳的固定和三碳化合物的还原。
【详解】A 、类囊体膜上进行水的光解消耗H2O,而线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段生成H2O,线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段不生成H2O,A错误;
B、叶绿体基质中进行暗反应,消耗CO2进行二氧化碳的固定,线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段,涉及丙酮酸和水反应生成CO2,B正确;
C、类囊体膜上进行水的光解生成O2,线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段,消耗O2和NADH生成水,C正确;
D、叶绿体基质中进行暗反应,合成葡萄糖等有机物,线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段,分解有机物(丙酮酸),生成CO2和NADH,D正确。
故选A。
21. 成熟促进因子(MPF)是一种能催化蛋白质磷酸化的酶,它能使细胞从分裂间期进入到分裂期。下列有关叙述错误的是( )
A. 在细胞周期中,MPF的浓度会出现周期性变化和波动
B. MPF的合成与染色质的复制都发生在细胞分裂间期
C. 若抑制MPF的活性,细胞将停留在分裂期无法完成分裂
D. MPF通过磷酸化靶蛋白改变其空间结构以实现功能调控
【答案】C
【解析】
【分析】连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。
【详解】A、MPF能促使细胞从分裂间期进入分裂期,在细胞周期中,分裂间期和分裂期是周期性变化的,所以MPF的浓度会随着细胞周期出现周期性变化和波动,A正确;
B、MPF是一种酶,其合成在分裂间期,核DNA分子的复制也在分裂间期,B正确;
C、因为MPF能促使细胞从分裂间期进入分裂期,若抑制MPF的活性,细胞将停留在分裂间期,无法进入分裂期,C错误;
D、MPF是一种能催化蛋白质磷酸化的酶,通过磷酸化靶蛋白改变其空间结构,进而实现功能调控,D正确。
故选C。
22. 植物光合速率受多种环境因素的影响。下图表示在不同环境条件下某植物的光合速率变化情况,相关叙述正确的是( )
A. 光照强度在5~6时,植物光合速率随光照强度升高而升高
B. 光照强度一定时,CO2浓度对光合速率的影响比温度的影响明显
C. 光照强度为1时,植物光合速率极低,细胞中ATP的含量几乎为0
D. 光照强度和CO2浓度一定时,植物光合速率随着温度升高而不断加快
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据图示可以看出在光照强度为5~6时,植物已经到达光饱和点,光合速率不再随光照强度升高而升高,A错误;
B、光照强度一定时,相同CO2浓度时不同温度时光合速率差距比相同温度时高低CO2浓度时光合速率差距小,因此CO2浓度对光合速率的影响比温度的影响明显,B正确;
C、细胞中的ATP可以来源于呼吸作用,当光照强度为1时,植物的光合速率很低但可以进行呼吸速率产生ATP,C错误;
D、在一定温度范围内,酶的活性会随着温度的升高而逐渐增大,光合速率增加,而超过了最适温度后,酶会因高温而逐渐丧失活性,光合速率会随着温度的升高而逐渐下降,D错误。
故选B。
23. 红松(阳生)和人参(阴生)均为我国北方地区的植物。如图为两种植物在温度、水分均适宜的条件下,光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图,下列叙述错误的是( )
A. 当光照强度为A时,持续光照一昼夜后人参干重不会增加
B. 光照强度大于D时,可能是温度限制了红松P/R值的增大
C. 若适当增施含镁的肥料,一段时间后人参的A点左移
D. 光照强度为C时,红松和人参的光合速率有可能不同
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:阳生植物的光饱和点大于人参,说明红松为阳生植物,而人参为阴生植物。
【详解】A、光照强度为A时,对于人参而言,光合作用速率与呼吸速率的比值( P/R)为1,即光合速率等于呼吸速率,没有有机物的净积累,因此,持续光照一昼夜后人参干重不会增加,A正确;
B、光照强度在D点时红松P/R值达到最大,此后随着光照强度的增加,光合速率也不再增加,则此时限制光合速率的因素是光照强度以外的其他因素,即在D点之后,限制红松 P/R值增大的主要外界因素才是CO2,不是温度,因为图示曲线是在最适温度条件下获得的,B错误;
C、镁是合成叶绿素的原料,适当增施含镁的肥料,会增加人参叶肉细胞中叶绿素的含量,进而促进光反应,提高光合速率,则在较低的光照强度下就可达到与呼吸速率相等的状态,即一段时间后人参的A点左移,C正确;
D、光照强度为C时,红松和人参的P/R相等,由于红松是阳生植物,而人参为阴生植物,因此二者的呼吸速率有差别,进而可推测二者的光合速率有可能不同,D正确。
故选B。
24. 如图表示植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的过程示意图,其中a、b、c、d表示生理过程,甲表示细胞器,乙表示反应场所。下列有关叙述正确的是( )
A. a过程产生的NADPH可以用于CO2的固定
B. 甲的内膜上含有催化ATP合成的酶
C. 给植物提供H218O一段时间后,产物O2、(CH2O)、CO2、H2O都会出现18O
D. 光照条件下植物根细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用,使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光,而只是依赖于NADPH和ATP的提供,故称为暗反应阶段。
【详解】A、a过程为水的光解,产生的NADPH可以用于C3的还原,A错误;
B、甲是叶绿体,叶绿体的类囊体薄膜上含有催化ATP合成的酶,B错误;
C、给植物提供H218O一段时间后,a过程产生18O2,水参与有氧呼吸的第二阶段(H2O+丙酮酸→CO2+[H]+能量),c过程会出现C18O2,18O2参与有氧呼吸的第三阶段生成水,d过程会出现H218O,b过程为CO2参与的暗反应,C18O2参与b过程会生成(CH218O),C正确;
D、根细胞没有叶绿体,根细胞只能进行呼吸作用,ATP合成场所是细胞质基质、线粒体,D错误。
故选C。
25. 龙血树在《本草纲目》中被誉为“活血圣药”,有消肿止痛、收敛止血的功效。图甲、乙为同一批龙血树分别在不同温度、光照强度下相关指标的变化曲线(其余条件均相同)(单位:mmol。cm-2.h-1下列说法错误的是( )
A. 据图甲分析,温度为30℃和40℃时,叶绿体消耗CO2的速率相等
B. 图甲40℃条件下,若黑夜和白天时间相等,龙血树不能正常生长
C. 补充适量的矿质元素可能导致图乙中D点左移
D. 若图乙是30℃下测得的结果,则图甲A点对应的光照强度为4klx
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析:图甲中,实线表示吸收二氧化碳速率,虚线表示呼吸速率,40℃时净光合速率等于呼吸速率为5。图乙中,呼吸速率为2,光饱和点时,总光合作用为10。
【详解】A、图甲中,CO2吸收速率表示净光合作用速率,CO2产生速率表示呼吸作用速率,叶绿体消耗的CO2量是指总光合作用量,根据总光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率,可知温度为30 ℃时,叶绿体消耗CO2的速率=8+2=10(mmol·cm-2·h-1);温度为40 ℃时,叶绿体消耗CO2的速率=5+5=10(mmol·cm-2·h-1),A正确;
B、由图甲可知,40 ℃条件下,龙血树净光合速率和呼吸速率相等,若白天和黑夜时间相等,则有机物不会积累,植物不能生长,B正确;
C、补充适量的无机盐可能使龙血树的光合作用速率增加,则光补偿点会降低,即D点左移,C正确;
D、30℃下图乙中,呼吸速率为2,光饱和点4klx时,总光合作用为10,当光照强度大于4klx,总光合作用仍为10,而图甲30℃下,A点对应CO2吸收速率表示净光合作用速率为8,CO2产生速率表示呼吸作用速率为2,总光合速率为10,则图甲 A 点对应的光照强度为等于或大于4klx,D错误。
故选D。
26. 将某一植株放在密闭玻璃罩内,在夏季晴朗的一天置于室外一昼夜,获得实验结果如图1(C点开始有光照)、图2所示。下列有关说法错误的是( )
A. 图1中BC段较AB段CO2浓度增加减慢,是因为低温使植物呼吸作用减弱
B. 图1、图2中分别出现FG段与ef段的变化,原因是部分气孔关闭,叶片吸收CO2的速率减少
C. 图2中gh段O2含量增加,且到达i点时,该植株积累的有机物最多
D. 图示结果表明,该植株经过这一昼夜之后,植物体内有机物含量有所增加
【答案】C
【解析】
【分析】分析图解:图一中,二氧化碳浓度上升表示呼吸作用大于光合作用或光合作用为0,二氧化碳浓度下降时,表示光合作用大于呼吸作用;D点时玻璃钟罩内CO2浓度最高,此时净光合速率为0;H点玻璃钟罩内CO2浓度最低,此时净光合速率为0。图二中,纵坐标表示植物吸收或释放CO2的速率,d、h两点植物净光合速率为0;f点时可能由于光照过强导致气孔关闭,二氧化碳吸收减少,导致光合作用强度下降。
【详解】A、图1中的B点为凌晨,此时植物只进行呼吸作用,凌晨气温下降,植物呼吸作用减弱,因此BC段较AB段 CO2 浓度增加减慢的原因是低温使植物呼吸作用减弱,A正确;
B、图1、图2中分别出现FG段与ef段的变化,原因是此时处于中午,光照较强,温度较高,部分气孔关闭,叶片吸收 CO2 的量减少,B正确;
C、图2中gh段仍表现为吸收 CO2 ,说明 O2 含量仍在增加,且到达h点时,该植株积累的有机物最多,C错误;
D、图1中比较A点和J点的 CO2 浓度低于A点,说明该植物一昼夜总体表现为吸收 CO2 用于合成有机物,因此经过这一昼夜之后,植物体的有机物含量会有所增加,D正确。
故选 C。
27. 某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验,测定单位时间单位叶面积的氧气释放量,结果如图所示。若想提高X,可采取的做法是( )
A. 增加叶片周围环境CO2浓度
B. 将叶片置于4℃的冷室中
C. 给光源加滤光片改变光的颜色
D. 移动冷光源缩短与叶片的距离
【答案】A
【解析】
【分析】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。
【详解】A、二氧化碳是光合作用的原料,增加叶片周围环境CO2浓度可增加单位时间单位叶面积的氧气释放量,A符合题意;
B、降低温度会降低光合作用的酶活性,会降低单位时间单位叶面积的氧气释放量,B不符合题意;
C、给光源加滤光片相等于降低了光照强度,会降低光合速率,C不符合题意;
D、移动冷光源缩短与叶片的距离会使光照强度增大,但单位时间单位叶面积的最大氧气释放量可能不变,因为光饱和点之后,光合作用强度不再随着光照强度的增强而增强,D不符合题意。
故选A。
28. 动物细胞有丝分裂后期纺锤体伸长,细胞两极远离。某动物M基因的突变会导致有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少,从而影响细胞的增殖。关于M基因突变的细胞,下列叙述正确的是( )
A. 分裂前期不能形成梭形纺锤体
B. 分裂中期着丝粒无法排列在赤道板上
C. 分裂后期染色体数能正常加倍
D. 分裂末期细胞两极染色体数相同
【答案】C
【解析】
【分析】有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、M基因突变影响有丝分裂后期纺锤体伸长情况,并未提及分裂前期无法形成纺锤体。实际上有丝分裂前期是可以正常形成纺锤体的,A错误;
B、有丝分裂中期染色体的着丝粒排列在赤道板上,这一过程主要与纺锤体微管的牵引等有关。M基因突变只是影响后期纺锤体伸长,不影响中期染色体着丝粒在赤道板上排列这一正常过程,B错误;
C、有丝分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,导致染色体数目加倍。虽然M基因突变影响纺锤体,但着丝粒分裂这一过程本身不受影响,染色体数是可以正常加倍的,C正确;
D、因为M基因突变导致有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少。这会影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动的正常进行,进而影响分裂末期细胞两极染色体数,D错误。
故选C。
29. 蝗虫的体细胞中有24条染色体,某同学通过观察蝗虫细胞分裂的过程,绘制出细胞分裂过程中部分时期每条染色体上DNA含量的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 图中a点时观察的细胞中发生过染色体复制
B. ab段可表示有丝分裂中期和减数分裂I中期
C. bc段可表示细胞分裂过程中染色体数目加倍
D. cd段代表的细胞中不含有同源染色体的存在
【答案】D
【解析】
【分析】图中ab段每条染色体含有2个DNA,可表示有丝分裂前、中期,减数第一次分裂,减数第二次分裂前、中期。cd段每条染色体含有1个DNA,可代表有丝分裂末期、减数第二次分裂末期。
【详解】A、图中a点时观察的细胞中每条染色体含有2个DNA,说明发生过染色体复制,A正确;
B、ab段每条染色体含有2个DNA,可表示有丝分裂中期和减数分裂I中期,B正确;
C、bc段发生的原因是着丝粒分裂,可表示细胞分裂过程中染色体数目加倍,C正确;
D、cd段可代表有丝分裂末期、减数第二次分裂末期,其中有丝分裂末期的细胞中含有同源染色体的存在,D错误。
故选D。
30. 同源染色体是种系内在进化上具有共同祖先、起源相同的染色体。下列相关叙述错误的是( )
A. 同源染色体的相同位置一般具有相同的基因种类,各基因线性排列顺序相同
B. 同源染色体一般具有相同的形状、大小、结构和功能,可在细胞分裂时联会
C. 随着性别分化,出现了X、Y染色体同源不同型、仅保留部分同源区段的现象
D. 随着染色体复制,细胞核中可能产生新的等位基因,同时导致同源染色体的数量加倍
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因在染色体上呈线性排列,且同源染色体的相同位置一般具有相同的基因种类,各基因线性排列顺序相同,A正确;
B、同源染色体一般具有相同的形状、大小、结构和功能,可在细胞增殖时如减数第一次分裂前期发生联会,B正确;
C、随着性别分化,出现了X、Y染色体同源不同型,X、Y染色体长度不同,仅在部分同源区段联会,C正确;
D、染色体复制后形成姐妹染色单体,同源染色体数量不变,D错误。
故选D。
31. 在模拟太空射线环境下培养的洋葱根尖分生区细胞制作的临时装片,在显微镜下观察,发现细胞 A中姐妹染色单体分离,但有一条染色体的着丝粒未分裂;细胞B中纺锤丝牵引染色体移动时,有一组染色体移动方向异常。下列相关叙述正确的是( )
A. 在临时装片的制作过程中,应在滴加染液后再进行漂洗
B. 细胞A处于有丝分裂中期,此时染色体形态、数目稳定
C. 细胞B中染色体移动异常,可能是纺锤体功能异常导致
D. 若持续观察,细胞A完成有丝分裂产生两个正常子细胞
【答案】C
【解析】
【分析】观察植物细胞有丝分裂实验的操作步骤为:解离(用酒精和盐酸的混合液对根尖进行解离,使组织细胞分离)→漂洗(洗去解离液,便于着色)→染色(用碱性染料对染色体进行染色)→制片→观察。
【详解】A、临时装片制作步骤为解离→漂洗→染色→制片,漂洗应在染色前进行,A错误;
B、细胞 A中姐妹染色单体分离,此时细胞处于有丝分裂后期而不是中期,B错误;
C、纺锤体功能异常会导致染色体无法被正常牵引,从而出现移动方向异常,C正确;
D、解离时细胞已死亡,细胞A无法继续完成有丝分裂过程,D错误。
故选C。
32. 某同学用光学显微镜观察网球花胚乳细胞分裂,视野中(如图)可见( )
A. 细胞质分离 B. 等位基因分离
C. 同源染色体分离 D. 姐妹染色单体分离
【答案】D
【解析】
【分析】有丝分裂过程:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、细胞质分离可以在光学显微镜下观察到,如植物细胞中出现细胞板,题图中没有出现细胞板,不处于末期,故没发生细胞质分离,A错误;
B、等位基因分离发生在减数分裂过程中,胚乳细胞不能进行减数分裂,且等位基因显微镜下不可见,B错误;
C、同源染色体分离发生在减数分裂过程中,胚乳细胞不能进行减数分裂,C错误;
D、图中染色体均匀分布在细胞两极,可知着丝粒已经分裂,姐妹染色单体形成的染色体在分离,D正确。
故选D。
33. 某哺乳动物的体细胞核DNA含量为2C,对其体外培养细胞的核DNA含量进行检测,结果如图所示,其中甲、乙、丙表示不同核DNA含量的细胞及其占细胞总数的百分比。
下列叙述错误的是( )
A. 甲中细胞具有核膜和核仁
B. 乙中细胞进行核DNA复制
C. 丙中部分细胞的染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上
D. 若培养液中加入秋水仙素,丙占细胞总数的百分比会减小
【答案】D
【解析】
【分析】1、分裂间期是有丝分裂的准备阶段。细胞内发生着活跃的代谢变化,最重要的变化是发生在S期的DNA复制。S期之前的G1期,主要是合成DNA复制所需的蛋白质,以及核糖体的增生,S期之后的G2期,合成M期所必需的一些蛋白质。当分裂间期结束,细胞进入分裂期时,组成染色质的DNA已经完成复制,有关蛋白质已经合成。这些复杂的变化需要较长的时间,因此在细胞周期中,分裂间期的时间总是长于M期。
2、题图分析:据图中核DNA含量及占比分析,甲为G1期和有丝分裂末期细胞,乙为S期细胞,丙为G2期和有丝分裂分裂期的细胞。
【详解】A、据图可知,甲中细胞核DNA含量为2C的细胞,在甲乙丙三组细胞占比最大,说明此时细胞处于分裂间期的G1期,DNA还未进行复制,此时细胞具有核膜和核仁,A正确;
B、据图可知,乙中细胞核DNA含量为2C-4C,说明细胞处于S期,细胞进行DNA复制,B正确;
C、据图可知,丙中细胞核DNA含量为4C,说明细胞处于G2期和分裂期。当细胞处于有丝分裂中期时,细胞中染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上,C正确;
D、秋水仙素抑制纺锤体形成,若培养液中加入秋水仙素,细胞无法完成细胞分裂,丙占细胞总数的百分比会增加,D错误。
故选D。
34. 某实验室制作的某雄性动物的精原细胞相关模型中,一对染色体(甲和乙)联会情况如图所示。下列相关分析合理的是( )
A. 此现象最可能出现在该细胞减数分裂Ⅰ前期
B. 制作该模型时甲、乙颜色可以不同,长度必须相同
C. 图中染色体互换后,甲的两条染色单体上一定会出现等位基因
D. 图中非同源染色体上的非等位基因发生了重组,从而使配子具有多样性
【答案】A
【解析】
【分析】据图分析,图中的甲、乙是一对同源染色体,且图中同源染色体的非姐妹染色单体之间在发生交叉互换,属于基因重组。
【详解】A、图中甲、乙是一对同源染色体,发生了联会现象,联会最可能出现在该细胞减数分裂Ⅰ前期,A正确;
B、甲、乙是某雄性动物的一对同源染色体,分别代表来自母方和父方的染色体,制作该模型时甲、乙颜色可以不同,但长度一般相同,但X、Y同源染色体长度不同,B错误;
C、图中染色体互换后,甲的两条染色单体上可能会出现等位基因或相同基因,C错误;
D、图示是同源染色体非姐妹染色单体间的互换,属于基因重组,基因重组使配子具有多样性,不是非同源染色体上的非等位基因发生了重组,D错误。
故选A。
35. 下图为某动物 (2n=4)中两个处于不同分裂时期的细胞(不考虑基因突变)。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 甲细胞可能来自雄性生殖器官,而乙细胞不可能来自雄性生殖器官
B. 甲细胞的子细胞继续分裂,产生的4个子细胞为成熟的雄性生殖细胞
C. 乙细胞中每1个着丝粒分裂后形成1对同源染色体,共有4对同源染色体
D. 甲细胞产生的2个子细胞基因型不同,乙细胞产生的2个子细胞基因型相同
【答案】D
【解析】
【分析】图甲细胞同源染色体分离,非同源染色体自由组合,处于减数第一次分裂后期;图乙细胞着丝粒分裂,染色体均分到细胞两极,处于有丝分裂后期。
【详解】A、甲细胞处于减数第一次分裂后期,且细胞质均等分裂,可能是初级精母细胞,来自雄性生殖器官;乙细胞处于有丝分裂后期,雄性生殖器官中的精原细胞也能进行有丝分裂,所以乙细胞也可能来自雄性生殖器官,A错误;
B、甲细胞是初级精母细胞,其子细胞为次级精母细胞,次级精母细胞继续分裂产生精细胞,精细胞经过变形才能成为成熟的雄性生殖细胞,B错误;
C、乙细胞进行的是有丝分裂,有丝分裂后期着丝粒分裂后形成的两条子染色体不是同源染色体,C错误;
D、甲细胞在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,所以产生的 2 个子细胞基因型不同;乙细胞进行有丝分裂,产生的 2 个子细胞与亲代细胞基因型相同,即乙细胞产生的 2 个子细胞基因型相同,D正确。
故选D。
第II卷 非选择题(共3题,共40分)
36. 科研人员从植物叶绿体中分离类囊体,构建含类囊体的人工细胞,并探究光照等因素对人工细胞功能的影响。请回答下列问题:
(1)细胞破碎后,在适宜温度下用低渗溶液处理,涨破______膜,获得类囊体悬液。经离心分离获得类囊体,为保持其活性,需加入______溶液重新悬浮,并保存备用。
(2)类囊体浓度用单位体积类囊体悬液中叶绿素的含量表示。吸取5μL类囊体悬液溶于995μL的______溶液中,混匀后,测定出叶绿素浓度为3μg/mL,则类囊体的浓度为______μg/mL。
(3)为检测类囊体活性,实验前需对类囊体进行多次洗涤,目的是消除类囊体悬液中原有光反应产物对后续实验结果的影响,这些产物主要有______。
(4)已知荧光素PY的强弱与pH大小正相关。图示具有光反应活性的人工细胞,在适宜光照下,荧光强度______(填“变强”“不变”或“变弱”),说明类囊体膜具有的功能有______。
(5)在光反应研究的基础上,利用人工细胞开展类似碳反应生成糖类的实验研究,理论上还需要的物质有______。
【答案】(1) ①. 叶绿体 ②. 等渗
(2) ①. 有机溶剂 ②. 600
(3)ATP、NADPH
(4) ①. 变弱 ②. 使水分子分解产生H+;转运H+
(5)各种酶和原料CO2、C5
【解析】
【分析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段,光反应的场所是在叶绿体的类囊体薄膜上,暗反应的场所是叶绿体基质中。
【小问1详解】
类囊体位于叶绿体内,故细胞破碎后,在适宜温度下用低渗溶液处理,涨破叶绿体内外膜,获得类囊体悬液。经离心分离获得类囊体,为保持其活性,保持类囊体的渗透压,需加入等渗溶液重新悬浮,并保存备用。
【小问2详解】
类囊体浓度用单位体积类囊体悬液中叶绿素的含量表示。由于叶绿素溶解在有机溶剂,故吸取5μL类囊体悬液溶于995μL的有机溶剂溶液中,稀释200倍,混匀后,测定出叶绿素浓度为3μg/mL,1ml=1000μL,则类囊体的浓度为600μg/mL。
【小问3详解】
光反应产物有O2、NADPH和ATP。
【小问4详解】
已知荧光素PY的强弱与pH大小正相关。图示具有光反应活性的人工细胞,类囊体膜进行类囊体膜上分布着光合色素(如叶绿素),在适宜光照下,这些色素能够捕捉光能并将其转化为化学能。在类囊体膜上裂解水分子,产生氧气、质子(H⁺)和电子,其中氧气释放到胞外,质子被运出类囊体腔,pH降低,荧光强度变弱。
【小问5详解】
要进行暗反应,需要各种酶和原料CO2、C5。
37. 在许多植物中,花的开放对于成功授粉至关重要,部分植物的花能够反复开合,主要是相关细胞膨压,即原生质体对细胞壁的压力变化引起的。龙胆花在处于低温(16℃)下30min内发生闭合而在转移至正常生长温度(22℃)、光照条件下30min内重新开放,这与花冠近轴表皮细胞膨压变化有关,水通道蛋白在该过程中发挥了重要作用(水通道蛋白磷酸化后运输水的活性增强),其相关机理如图所示。
(1)水分子进出龙胆花花冠近轴表皮细胞的运输方式除图所示方式外还有_____。
(2)据图分析,囊泡通过膜融合将水通道蛋白转移到细胞膜,体现了细胞膜的_____特点。蛋白激酶GsCPK16使水通道蛋白磷酸化_____(填“会”或“不会”)引起水通道蛋白构象的改变。
(3)据图分析,龙胆花由低温转正常温度、光照条件下重新开放的机理是:一方面温度升高促使___________,另一方面光照促进___________________,进而激活蛋白激酶GsCPK16,使水通道蛋白磷酸化,运输水的活性增强,膨压_____,花朵重新开放。
(4)结合上述信息,对种植龙胆花的花农提出一条提高授粉成功率的建议:_____。
【答案】(1)自由扩散
(2) ①. 一定流动性 ②. 会
(3) ①. 促进水通道蛋白去磷酸化,并转移至细胞膜 ②. 促进钙离子进入细胞 ③. 增大
(4)龙胆花开花期间,适当提高温度,并给予适宜光照
【解析】
【小问1详解】
由图可知,水分子进出龙胆花花冠近轴表皮细胞需要水通道蛋白,这种运输方式为协助扩散,另一种不需要水通道蛋白,这种运输方式为自由扩散。
【小问2详解】
据图分析,囊泡通过膜融合将水通道蛋白转移到细胞膜,体现了细胞膜的流动性特点。磷酸化会造成蛋白质空间构象发生改变,故蛋白激酶GsCPK16使水通道蛋白磷酸化会引起水通道蛋白构象的改变。
【小问3详解】
龙胆花由低温转正常温度、光照条件下,一方面温度升高促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜,另一方面光照促进Ca2+运输至细胞内,激活蛋白激酶GsCPK16,使水通道蛋白磷酸化,运输水的活性增强,膨压增大,花朵重新开放。
【小问4详解】
结合上述信息,给种植龙胆花的花农提高授粉成功率的建议是:龙胆花开花期间,适当提高温度,并给予适宜光照,确保花的开放。
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