精品解析:天津市第二十中学2026-2027学年高三上学期10月月考生物试卷
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内容正文:
2026-2027第一学期高三年级生物学科调研检测(10月)
一、单选题(每小题2分,共50分)
1. 科学家在贝氏布拉藻中发现了一种新型细胞器——硝质体。它是由1亿年前与其共生的固氮蓝细菌演化而来,外包有双层膜结构,内部含有固氮酶,能将氮气转化为氨,这使得贝氏布拉藻成为第一种已知的固氮真核生物。下列推测错误的是( )
A. 硝质体与叶绿体、线粒体都具有双层膜结构,都参与生物膜系统的构成
B. 硝质体的双层膜结构可能源于蓝细菌的细胞膜与宿主细胞的膜结构融合
C. 硝质体、线粒体和叶绿体含有的DNA都能与蛋白质结合成染色体
D. 固氮酶在硝质体内发挥作用,体现了生物膜可使各种细胞器分隔开
2. 恶性肿瘤细胞增殖失控,内部常处于缺氧、营养匮乏及低pH的微环境中,导致错误折叠的蛋白质在内质网中大量积累,进而诱发内质网应激(ERS)。ERS可诱导细胞合成CRT蛋白,相关作用机制如下图所示,下列说法正确的是( )
A. 只有正确折叠的蛋白质才能进入囊泡,运往高尔基体
B. 内质网加工蛋白质的速率过快是导致蛋白质错误折叠的直接原因
C. CRT蛋白可能提高了高尔基体对蛋白质的加工与修饰能力
D. 科学家研究分泌蛋白的合成与运输过程的方法是差速离心法
3. 含羞草叶枕的伸肌细胞是运动细胞中的一种,Cl⁻通道A蛋白夜晚在伸肌细胞膜上大量表达,Cl⁻外流进而激活同细胞膜上的K⁺通道打开,水分子外流,细胞收缩导致叶片闭合。相关分析错误的是( )
A. Cl⁻通过通道蛋白外流时,通道蛋白的构象会发生可逆改变
B. K⁺外流使伸肌细胞的细胞液渗透压降低导致水分子流出细胞
C. 若抑制伸肌细胞膜上水通道蛋白的活性,夜晚叶片闭合会变慢
D. 若用呼吸抑制剂处理含羞草,会直接抑制Cl⁻通过通道蛋白的运输
4. 透析袋是一种半透膜,水、葡萄糖等小分子和离子可以通过,而蔗糖、淀粉、蛋白质等则无法通过。某实验小组搭建了如图所示的实验装置验证上述结论。A是袋内溶液,烧杯中B是蒸馏水。下列叙述错误的是( )
A. 若A是蛋白质溶液,B中加入双缩脲试剂,则A中会发生紫色反应
B. 若A是淀粉溶液,B中加入碘-碘化钾溶液,则A会变蓝
C. 若A是葡萄糖溶液,则透析袋的体积会先增大后减小
D. 若A是质量分数为10%蔗糖溶液,B中加入质量分数为10%葡萄糖溶液,则透析袋体积不变
5. 小蚌兰叶片正面呈绿色,背面呈紫红色,常用作盆栽观赏。某兴趣小组为探究气孔开闭与细胞吸水、失水的关系进行了如下实验:①制作小蚌兰叶片下表皮临时装片;②用显微镜观察小蚌兰叶片下表皮细胞质壁分离程度及气孔张开程度;③配制不同浓度的蔗糖溶液;④将小蚌兰叶片下表皮临时装片中的清水换成不同浓度的蔗糖溶液;⑤观察并记录实验结果,实验结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
蔗糖溶液浓度/(g·mL-1)
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
0.55
质壁分离程度
—
—
—
—
+
++
++
+++
气孔张开程度
+++
+++
+++
++
+
—
—
—
注:“—”表示不能发生,“+”表示能发生,“+”越多表示程度越大。
A. 植物细胞原生质层的选择透过性只与细胞膜有关
B. 质壁分离过程中,植物细胞的吸水能力逐渐降低
C. 该下表皮细胞的细胞液浓度大约为0.55 g·mL-1
D. 小蚌兰在干旱条件下气孔快速关闭以减少水分散失
6. 中国科学团队发现了耐盐碱的关键基因,对于解决世界粮食问题有着重要意义。如图表示碱蓬等耐盐碱植物根毛细胞中液泡参与抵抗盐胁迫的相关机制(注:NHX和H+-ATP泵是液泡膜上的转运蛋白)。已知液泡对植物细胞内的环境起调节作用。研究表明,在盐胁迫下大量Na+进入植物根部细胞,使细胞内酶失活,影响蛋白质的正常合成。下列说法正确的是( )
A. 液泡中的H+浓度低于细胞质基质中的H+浓度
B. 依图判断,NHX能同时转运H+和Na+,所以不具有专一性
C. 降低细胞质基质中Na+浓度,可避免Na+使细胞内酶失活而影响蛋白质的正常合成
D. 从渗透压角度分析,降低细胞液Na+浓度有利于植物适应高盐碱环境
7. 果肉细胞液泡膜上的质子泵将H+运入液泡时消耗ATP,转运蛋白TST可利用H+浓度梯度在运输H+的同时将蔗糖运入液泡储存,增加果实甜度。下列说法错误的是( )
A. 该质子泵既具有催化作用,又具有运输作用
B. 蔗糖和H+经TST跨膜运输时均需要与其结合
C. 蔗糖和H+经TST进行同向且方式相同的运输
D. 抑制细胞的呼吸作用会影响H+和蔗糖的运输
8. 小肠上皮细胞朝向肠腔的一侧为游离面(图1),背离肠腔的一侧为基底面(图2),图1、图2中①~③均为转运蛋白。下列叙述正确的是( )
A. 葡萄糖可通过蛋白①协助扩散进入细胞
B. 通道蛋白②被Na+、K+激活后就可发生磷酸化
C. 蛋白③转运葡萄糖为协助扩散
D. 蛋白①③均能转运葡萄糖,故两者无特异性
9. 菠萝酶是从菠萝中提取出来的蛋白酶,具有美白去斑的功效。下列叙述正确的是( )
A. 验证菠萝酶化学本质是蛋白质,需先加双缩脲试剂A液再加B液后观察现象
B. 探究温度对菠萝酶活性影响实验,酶与底物混合后再置于不同温度水浴处理
C. 探究pH对菠萝酶活性影响实验,自变量为单位时间内蛋白块的大小变化
D. 探究提取的菠萝酶中是否混有还原糖,可加入斐林试剂直接观察颜色鉴别
10. 某科研人员从某种微生物体中分离得到了一种蛋白酶Q,为探究该酶的最适温度,进行了相关实验,图1表示在不同温度条件下,酶Q在相同时间内分解等量底物的结果;图2为酶Q在最适温度下催化一定量的底物时,反应速率的变化曲线。下列叙述正确的是( )
A. 分析图1实验结果可知,酶Q的最适温度应≥60℃
B. 分析图2的实验曲线,若在A点时温度升高10℃,则反应速率降低
C. 本实验宜用双缩脲试剂来检测各组的反应情况
D. pH为本实验的无关变量,实验过程中各组相同即可
11. 氨酰—tRNA合成酶(AARS)是一类催化氨基酸与其对应tRNA分子连接的酶。在体外实验中,向反应体系加入某种氨基酸、对应的tRNA、ATP,同时加入纯化的特定AARS后,能检测到负载氨基酸的tRNA(氨酰—tRNA)、AMP(腺苷单磷酸)和PPi(焦磷酸)的生成,机理如图所示(Ala为丙氨酸)。下列叙述正确的是( )
A. AARS在其作用前后发生磷酸化和去磷酸化
B. AARS发挥作用后会立即灭活,需不断合成
C. AMP不含特殊化学键,也不含有磷酸基团
D. tRNA装载特定氨基酸的过程属于吸能反应
12. 两种常用农药久效磷、敌百虫都是通过抑制害虫体内某消化酶活性来杀灭害虫的。图甲为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图,图乙为相同消化酶溶液在不同条件下,酶促反应速率随底物浓度变化的实验结果。下列叙述错误的是( )
A. 该实验的测量指标可以是单位时间内底物的消耗量
B. 非竞争性抑制剂和高温都能通过改变酶的空间结构来降低酶活性
C. 底物浓度相对值小于15时,对照组中限制酶促反应速率的主要因素是酶浓度
D. 久效磷、敌百虫分别为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂
13. 为验证Ca2+泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,研究人员设计了实验如表所示。已知Ca2+泵的活性依赖脂质膜环境,且ATP水解酶抑制剂、囊泡都需预保温才能完全起效。错误的是( )
组别
实验体系组成
甲组
缓冲液+含Ca2+泵的细胞膜囊泡+Ca2++ATP溶液
乙组
缓冲液+去除Ca2+泵的细胞膜囊泡+Ca2++ATP溶液
丙组
缓冲液+去Ca2+泵的细胞膜囊泡+ATP溶液
丁组
缓冲液+含Ca2+泵的细胞膜囊泡+Ca2++ATP溶液(ATP水解酶抑制剂与囊泡预保温30 min)
A. ATP水解释放的磷酸基团能使Ca2+泵分子磷酸化
B. 该实验需要检测各组体系中ADP和Ca2+浓度的变化
C. 甲组为对照组,乙、丙、丁组为实验组,运用了“减法原理”
D. 预测乙、丙、丁组的检测结果基本相同,缓冲液中Ca2+浓度均显著低于甲组
14. 将某种贴剂贴在患儿肚脐处可有效缓解小儿腹泻腹痛。如图所示,贴剂中的丁香酚经扩散最终进入胃壁细胞,刺激胃蛋白酶和胃酸分泌,进而促进食物的消化。下列叙述正确的是( )
A. 胃蛋白酶在胃壁细胞内合成后可通过胞吞分泌到胞外
B. 胃壁细胞膜上协助H+排出的H+-K+-ATP酶可为反应提供能量
C. H+-K+-ATP酶是介导协助扩散的载体蛋白
D. K+从胃腔进入胃壁细胞中与H+从胞内排出的方式相同
15. 某植物具有一定的水淹耐性,但长时间水淹会导致根系细胞中酶Ⅱ和酶Ⅲ的活性显著降低,酶Ⅴ的活性显著增加。下图为该植物根系中不同途径的细胞呼吸过程,下列相关叙述错误的是( )
注:①②③④⑤⑥表示过程。
A. 酶Ⅴ活性增加可能有利于其适应长时间水淹的环境
B. ④场所是线粒体基质,物质甲为还原性辅酶Ⅱ
C. ①⑤⑥代表无氧呼吸,无氧呼吸只有①释放少量能量
D. 细胞呼吸除了为生物体提供能量,还是生物体代谢的枢纽
16. 科学家在研究某种能够快速连续奔跑的羚羊时,发现其腿部肌肉细胞的线粒体在形态和功能上发生了适应性变化。电子显微镜下观察到,这些线粒体的内膜向内折叠形成的嵴,其数量和密度远超普通动物细胞。请你根据这一情境及所学的线粒体知识,分析以下哪项推断最合理( )
A. 丰富的嵴增大了线粒体外膜的面积,有利于葡萄糖快速进入线粒体进行彻底氧化分解
B. 线粒体为有氧呼吸的主要场所,线粒体中发生的反应均不消耗ATP
C. 该结构特点有利于附着更多与有氧呼吸第三阶段有关的酶,促进氧气利用,产生更多ATP
D. 线粒体通过形成丰富的嵴,将化学能直接转化为动能,为羚羊肌肉的快速收缩供能
17. 细胞有氧呼吸第三阶段中,NADH中的H⁺和电子可与O2结合生成H2O,并伴随ATP的合成,如图所示。当氧气缺乏时,此过程中ATP的合成减少,其原因是( )
A. 合成ATP的酶催化能力降低
B. 膜两侧浓度梯度增大
C. 第三阶段中电子的传递受阻
D. 释放的能量更多以热能形式散失
18. 某小组为测定某种子萌发时的呼吸方式,设计了如图所示的装置1和装置2。实验开始前,着色液滴均停留在初始位置,随后关闭活塞。在适宜的环境下,经过20分钟后读取刻度管中着色液滴移动的距离,假设a、b分别为装置1和装置2的着色液滴向左、向右移动距离,且呼吸底物仅考虑葡萄糖,以下说法不正确的是( )
A. 装置1中的X应是NaOH溶液5mL,装置1测定的数值可以代表种子有氧呼吸的相对值
B. 若实验前装置2内充满氮气,则着色液滴将不一定向右移动
C. 为了排除非生物因素对本实验测量结果的干扰,应对发芽种子表面进行酒精消毒处理
D. 若此种子有氧呼吸消耗的葡萄糖占细胞呼吸消耗葡萄糖总量的1/3,若测得b=8,则a=-12
19. 下列有关叶绿体和光合作用的几个简单实验,你认为哪一个结果是不可能的( )
A. 层析结果显示,叶绿素b位于滤纸条的最下端,是由于它在层析液中的溶解度最小
B. 将提取液放在自然光和三棱镜之间,从三棱镜的一侧观察,连续光谱中变暗(暗带)的区域是红光和蓝紫光区域
C. 在温暖的晴朗的一天的下午,在某植物的向阳处采得一片叶,用酒精隔水加热脱水,并加碘液处理叶片,显微镜下观察到叶绿体变成蓝色
D. 将叶绿体中色素的提取液置于适宜光源下照射5h,加碘液处理后溶液呈蓝色
20. 绿色硫细菌(厌氧菌)因缺乏处理氧自由基的酶,可进行不产氧的光合作用,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 绿色硫细菌在光合片层上将光能转化为NADPH和ATP中的化学能,用于暗反应
B. ATP合酶利用H+浓度差合成ATP,H+浓度差的形成只是因为高能电子提供能量导致H+跨膜运输
C. 绿硫细菌的光合片层的功能类似类囊体
D. 绿色硫细菌光合作用的光解底物是H2S而非H2O,这避免了大量氧气的产生,使得生命在氧气稀缺的环境中得以延续和发展
21. 番茄营养丰富,具有特殊风味。下图为番茄叶肉细胞中气体交换示意图,其中数字代表气体分子,字母代表气体运输的途径。下列叙述错误的是( )
A. ①是CO2,参与光合作用的暗反应
B. ②是O2,在线粒体内膜上参与反应
C. 只存在c、d途径时,番茄植株的光合作用强度等于呼吸作用强度
D. 只存在g、h途径时,番茄叶肉细胞中产生ATP的细胞器是线粒体
22. 为探究不同光质对盐胁迫下某作物生长的影响,将作物进行分组处理一段时间后,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. CO2浓度和温度是实验的无关变量
B. ①②对比说明不同的光质会影响呼吸速率
C. 可通过①③④对比探究实验光处理是否能完全抵消盐胁迫对作物生长的影响
D. 光照强度达到光补偿点之前④组的总光合速率始终小于③组
23. 将绿色植物甲、乙的叶片制成大小、质量、数量相同的“圆叶片”,抽出空气,制作两套相同装置(如图1),进行光合速率的测定。图2是利用测得的数据绘制成的曲线图。下列叙述错误的是( )
A. 光照下,图1中着色液滴向右移动的距离可以代表光合作用制造氧气的量
B. 光照强度为2klx时,植物甲的着色液滴不移动,植物乙的着色液滴向右移动
C. 光照强度为3klx时,在相同时间内,植物甲、乙的圆叶片上浮数量基本相同
D. 光照强度为7klx时,在相同时间内,植物甲、乙圆叶片制造有机物的量之比为7:4
24. 全球气候变化不断加重,多重胁迫对作物生长发育和产量的不利影响日益显著。研究者设计实验分析了玉米苗在最适条件(CT)、单一干旱(D)单一冷害(C),以及干旱和冷害双重胁迫(D&C)下的净光合速率差异如图。下列叙述错误的是( )
A. 25天生长期培养的目的是保证各组玉米苗在胁迫干预前长势一致
B. 单一干旱胁迫下,玉米苗光合作用过程中的O2释放量、C3生成量均会减少
C. 在双重胁迫下,冷害能够明显缓解干旱胁迫对玉米苗生长发育造成的损伤
D. 实验表明,冷害对玉米苗可造成部分不可逆损伤,适度干旱可提高其抗逆性
25. 科研人员将一盆绿萝放在透明且密闭的容器内,并在一定条件下培养,在不同温度下分别测定其黑暗条件下的CO₂释放量和适宜光照下CO₂吸收量并绘制曲线如图所示,图2表示绿萝叶肉细胞内的线粒体和叶绿体的关系。据图分析,正确的是( )
A. 24℃适宜光照条件下,绿萝的CO₂固定速率会大于60mol/s
B. 在29℃时,绿萝的呼吸速率等于光合速率
C. 植株的CO₂吸收速率为零时,其叶肉细胞的状态如图2中③所示
D. 在29℃且每天光照10小时的环境中,植株不能积累有机物
二、解答题(本大题共4小题,共50分)
26. 盐地碱蓬能生活在靠近海滩或者海水与淡水汇合的河口地区,它能在盐胁迫逆境中正常生长,与其根细胞独特的转运机制有关。下图是盐地碱蓬根细胞参与抵抗盐胁迫的示意图(HKT1、AKT1、SOS1和NHX均为转运蛋白)。请回答问题:
(1)据图分析,图示各结构中H+浓度分布存在差异,该差异主要由位于______________上的H+-ATP泵转运H+来维持的。为减少Na+对胞内代谢的影响,这种H+分布特点可使根细胞将Na+转运到细胞膜外、液泡内,该过程中转运Na+所需的能量来自于_____________。
(2)在高盐胁迫下,当盐浸入到根周围的环境时Na+借助通道蛋白HKT1大量进入根部细胞,同时抑制了K+进入细胞,导致细胞中Na+、K+的比例异常,使细胞内的酶失活,影响蛋白质的正常合成,盐地碱蓬的根细胞会借助Ca2+调节Na+、K+转运蛋白的功能,进而调节细胞中Na+、K+的比例。由此推测,细胞质基质中的Ca2+对HKT1和AKT1的作用依次为______________、_____________(填“激活”或“抑制”),使细胞内的蛋白质合成恢复正常。
(3)为验证Ca2+在高盐胁迫下对盐地碱蓬吸收Na+、K+的调节作用,科研小组进行实验:
①实验材料:盐地碱蓬幼苗、一定浓度的高盐培养液M(含NaCl和KCl)、Ca2+转运蛋白抑制剂溶液等。
②实验步骤:
a。取生长发育基本相同的盐地碱蓬幼苗分成甲、乙两组,加入等量一定浓度的高盐培养液M进行培养:
b。甲组加入2 mL蒸馏水,乙组加入_____________;
c。一段时间后,测定高盐培养液中Na+、K+浓度。
③预期实验结果及结论:与甲组相比,乙组培养液中_____________,说明Ca2+在一定程度上能调节细胞中Na+、K+的比例。
27. 参与酶促褐变反应的酶类主要是多酚氧化酶(PPO)。PPO主要游离在细胞质基质中,而酚类物质存在于细胞液中。探究“不同温度对PPO活性的影响”的实验步骤和结果记录如表。(注:反应底物充足;实验结果中“+”越多,褐色越深。)
步骤
试管1
试管2
试管3
试管4
试管5
试管6
试管7
试管8
①加入PPO粗酶液
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
②加入酚类底物
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
③混合
混合振荡
混合振荡
混合振荡
混合振荡
④温度预处理
0℃
15℃
30℃
45℃
⑤保温
置相应温度下水浴保温5 min,取出后立即加入2 mL三氯乙酸(强酸)
⑥观察实验结果
+
+++
+++++
+++
(1)实验步骤顺序有不妥之处,该实验正确的步骤是①→②→_________→⑥(用序号和箭头表示)。
(2)实验步骤中加入2 mL三氯乙酸的目的是__________________________________________。
(3)为探究PPO的最适温度,应如何进一步设置实验:___________________________________。
(4)酶的竞争性抑制剂与非竞争性抑制剂均可降低PPO活性,机理如图1所示。
①图2是底物或不同种类抑制剂对相同酶促反应速率的影响曲线,请问曲线2对应“A、B、C”3种类型中的_____类型。
②研究发现,L-半胱氨酸含有的特殊基团可以结合PPO上的铜,或取代组氨酸残基。据此可判断,L-半胱氨酸,属于酶的______________抑制剂。
28. 有些植物的花器官在开花期能够在短期内迅速产生并累积大量热能,使花器官温度显著高于环境温度,即“开花生热现象”。开花生热可以促使植物生殖发育顺利完成。
与高等动物相同,高等植物细胞的有氧呼吸过程能释放热量。有氧呼吸的第三阶段,有机物中的电子经UQ(泛醌,脂溶性化合物)、蛋白复合体(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)的作用,传递至氧气生成水,电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差,使能量转换成H+电化学势能,此过程称为细胞色素途径。最终,H+经ATP合成酶运回线粒体基质时释放能量,此能量用于ATP合成酶催化ADP和Pi形成ATP。如图1所示(“e”表示电子,“→”表示物质运输及方向)。这种情况下生热缓慢,不是造成植物器官温度明显上升的主要原因。
图1中的AOX表示交替氧化酶(蛋白质),是一种植物细胞中广泛存在的氧化酶,在此酶参与下,电子可不通过蛋白复合体Ⅲ和Ⅳ,而是直接通过AOX传递给氧气生成水,大量能量以热能的形式释放。此途径称为AOX途径。相较于细胞色素途径,有机物中电子经AOX途径传递后,最终只能产生极少量ATP。
荷花(N。 nucifera)在自然生长的开花阶段,具有开花生热现象。花器官呼吸作用显著增强,氧气消耗量大幅提高,使得花器官与周围环境温差逐渐增大。研究人员测定了花器官开花生热过程中不同途径的耗氧量,如图2所示。当达到生热最高峰时,AOX途径的呼吸作用比生热前显著增强,可占总呼吸作用耗氧量的70%以上。
线粒体解偶联蛋白(UCP)是位于高等动、植物线粒体内膜上的一类离子转运蛋白。UCP可以将H+通过膜渗漏到线粒体基质中,从而驱散跨膜两侧的H+电化学势梯度,使能量以热能形式释放。有些植物开花生热时,UCP表达量显著上升,表明UCP蛋白也会参与调控植物的开花生热。
(1)图1所示的膜结构是________________。
(2)有氧呼吸的第一、二阶段也会释放热量,但不会引起开花生热。原因是经过这两个阶段,有机物中的能量大部分储存在_____中。
(3)运用文中信息分析,在耗氧量不变的情况下,若图1所示的膜结构上AOX和UCP含量提高,则经膜上ATP合成酶催化形成的ATP的量______(选填“增加”、“不变”、“减少”)。原因是________________________。
(4)基于本文内容,下列叙述能体现高等动、植物统一性的是______________。
A. 二者均有线粒体
B. 二者均可借助UCP产热
C. 二者均可分解有机物产生ATP
D. 二者均通过AOX途径产生大量ATP
(5)若荷花开花生热过程中,经UCP产生的热量不少于AOX途径产热。则在“总呼吸”曲线仍维持图2状态时,细胞色素途径耗氧量占比会______(“增加”或“不变”或“减少”),AOX途径耗氧量占比会_______(“增加”或“不变”或“减少”)。
29. 在一定实验条件下,测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系(氧气浓度为15%)、呼吸作用与氧气浓度之间的关系及光合作用速率与温度之间的关系分别如下图所示,请据图回答下列问题:
(1)影响图甲中a曲线A点上下移动的主要外界因素是_______;若图甲中a曲线CO2浓度为0.08%,则B点将会_______移动(填“不”、“向左”或“向右”),短时间内C3含量将会_______。
(2)由图丙可知,40℃时,植物体_______(填“能”或“不能”)显示生长现象;而5℃时的状态可用图甲中(填字母)_______点表示。
(3)吊兰叶片翠绿、吸附甲醛能力突出,是室内空气净化的常用绿植。家居种植的吊兰品系多样,研究人员在相同的条件下分别测定了M1、M2、M3三个品种的光补偿点和光饱和点,结果如图2。三个品系更适宜室内种植的品种是_______,选择该品种的原因是________________________________________________。
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2026-2027第一学期高三年级生物学科调研检测(10月)
一、单选题(每小题2分,共50分)
1. 科学家在贝氏布拉藻中发现了一种新型细胞器——硝质体。它是由1亿年前与其共生的固氮蓝细菌演化而来,外包有双层膜结构,内部含有固氮酶,能将氮气转化为氨,这使得贝氏布拉藻成为第一种已知的固氮真核生物。下列推测错误的是( )
A. 硝质体与叶绿体、线粒体都具有双层膜结构,都参与生物膜系统的构成
B. 硝质体的双层膜结构可能源于蓝细菌的细胞膜与宿主细胞的膜结构融合
C. 硝质体、线粒体和叶绿体含有的DNA都能与蛋白质结合成染色体
D. 固氮酶在硝质体内发挥作用,体现了生物膜可使各种细胞器分隔开
【答案】C
【解析】
【详解】A、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜共同构成,硝质体、叶绿体、线粒体均为具有双层膜的细胞器,膜结构属于细胞器膜,都参与生物膜系统的构成,A正确;
B、根据内共生起源的特点,硝质体由被宿主胞吞的固氮蓝细菌演化而来,内层膜可来自蓝细菌自身的细胞膜,外层膜可来自宿主细胞包裹蓝细菌的囊泡膜,因此其双层膜结构可能源于蓝细菌细胞膜与宿主细胞的膜结构融合,B正确;
C、硝质体由原核生物蓝细菌演化而来,线粒体、叶绿体也属于半自主性细胞器,三者的DNA均为裸露的环状DNA,无法与蛋白质结合形成染色体,染色体是真核细胞核内DNA的特有存在形式,C错误;
D、硝质体的双层膜将其内部与细胞质基质分隔开,固氮酶可在硝质体内独立发挥作用,体现了生物膜可分隔各种细胞器,保证细胞内多种化学反应互不干扰、高效有序进行的功能,D正确。
2. 恶性肿瘤细胞增殖失控,内部常处于缺氧、营养匮乏及低pH的微环境中,导致错误折叠的蛋白质在内质网中大量积累,进而诱发内质网应激(ERS)。ERS可诱导细胞合成CRT蛋白,相关作用机制如下图所示,下列说法正确的是( )
A. 只有正确折叠的蛋白质才能进入囊泡,运往高尔基体
B. 内质网加工蛋白质的速率过快是导致蛋白质错误折叠的直接原因
C. CRT蛋白可能提高了高尔基体对蛋白质的加工与修饰能力
D. 科学家研究分泌蛋白的合成与运输过程的方法是差速离心法
【答案】A
【解析】
【详解】A、结合图示可知,错误折叠的蛋白质会被滞留在内质网中修复,只有正确折叠的蛋白质才能进入囊泡,运往高尔基体进行下一步加工,A正确;
B、题干明确说明恶性肿瘤细胞内缺氧、营养匮乏及低pH的微环境是导致蛋白质错误折叠积累的原因,并非内质网加工蛋白质速率过快,B错误;
C、由图可知CRT蛋白的作用是修复内质网中错误折叠的蛋白质,恢复内质网功能,其作用场所是内质网,不会提高高尔基体的加工与修饰能力,C错误;
D、研究分泌蛋白的合成与运输过程使用的方法是同位素标记法(同位素示踪法),差速离心法是分离不同细胞器的常用方法,D错误。
3. 含羞草叶枕的伸肌细胞是运动细胞中的一种,Cl⁻通道A蛋白夜晚在伸肌细胞膜上大量表达,Cl⁻外流进而激活同细胞膜上的K⁺通道打开,水分子外流,细胞收缩导致叶片闭合。相关分析错误的是( )
A. Cl⁻通过通道蛋白外流时,通道蛋白的构象会发生可逆改变
B. K⁺外流使伸肌细胞的细胞液渗透压降低导致水分子流出细胞
C. 若抑制伸肌细胞膜上水通道蛋白的活性,夜晚叶片闭合会变慢
D. 若用呼吸抑制剂处理含羞草,会直接抑制Cl⁻通过通道蛋白的运输
【答案】D
【解析】
【详解】A、离子通过通道蛋白运输时,通道蛋白存在门控机制,构象会发生可逆的开放、关闭改变,以允许特定离子通过,因此Cl-通过通道蛋白外流时,通道蛋白构象发生可逆改变,A正确;
B、K+外流使伸肌细胞内溶质微粒减少,细胞液渗透压降低,细胞外渗透压相对更高,水分子顺相对含量梯度流出细胞,B正确;
C、水分子跨膜运输主要依赖水通道蛋白的协助扩散,若抑制水通道蛋白活性,水分子外流速率减慢,细胞收缩速度变慢,因此夜晚叶片闭合会变慢,C正确;
D、Cl-通过通道蛋白的运输方式为协助扩散,不需要消耗细胞呼吸产生的能量,因此呼吸抑制剂不会直接抑制该运输过程,D错误。
4. 透析袋是一种半透膜,水、葡萄糖等小分子和离子可以通过,而蔗糖、淀粉、蛋白质等则无法通过。某实验小组搭建了如图所示的实验装置验证上述结论。A是袋内溶液,烧杯中B是蒸馏水。下列叙述错误的是( )
A. 若A是蛋白质溶液,B中加入双缩脲试剂,则A中会发生紫色反应
B. 若A是淀粉溶液,B中加入碘-碘化钾溶液,则A会变蓝
C. 若A是葡萄糖溶液,则透析袋的体积会先增大后减小
D. 若A是质量分数为10%蔗糖溶液,B中加入质量分数为10%葡萄糖溶液,则透析袋体积不变
【答案】D
【解析】
【详解】A、蛋白质是大分子,无法透过透析袋,双缩脲试剂的有效成分为小分子离子,可通过透析袋进入A侧和蛋白质反应产生紫色,因此A中会发生紫色反应,A正确;
B、淀粉是大分子无法透过透析袋,碘-碘化钾为小分子可通过透析袋进入A侧,和淀粉反应使A变蓝,B正确;
C、初始时A侧葡萄糖溶液渗透压高于B侧蒸馏水,水分子进入透析袋使体积增大;葡萄糖是小分子可透过透析袋,会逐渐扩散到B侧,A侧渗透压不断下降,水分子又从透析袋流出,因此透析袋体积先增大后减小,C正确;
D、相同质量分数下,葡萄糖的物质的量浓度高于蔗糖,且葡萄糖可透过透析袋、蔗糖无法透过。葡萄糖会从B侧扩散进入A侧,最终A侧同时含有蔗糖和葡萄糖,渗透压高于B侧,水分子进入透析袋,透析袋体积会增大,并非不变,D错误。
5. 小蚌兰叶片正面呈绿色,背面呈紫红色,常用作盆栽观赏。某兴趣小组为探究气孔开闭与细胞吸水、失水的关系进行了如下实验:①制作小蚌兰叶片下表皮临时装片;②用显微镜观察小蚌兰叶片下表皮细胞质壁分离程度及气孔张开程度;③配制不同浓度的蔗糖溶液;④将小蚌兰叶片下表皮临时装片中的清水换成不同浓度的蔗糖溶液;⑤观察并记录实验结果,实验结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
蔗糖溶液浓度/(g·mL-1)
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
0.55
质壁分离程度
—
—
—
—
+
++
++
+++
气孔张开程度
+++
+++
+++
++
+
—
—
—
注:“—”表示不能发生,“+”表示能发生,“+”越多表示程度越大。
A. 植物细胞原生质层的选择透过性只与细胞膜有关
B. 质壁分离过程中,植物细胞的吸水能力逐渐降低
C. 该下表皮细胞的细胞液浓度大约为0.55 g·mL-1
D. 小蚌兰在干旱条件下气孔快速关闭以减少水分散失
【答案】D
【解析】
【详解】A、原生质层由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质共同构成,其选择透过性与细胞膜、液泡膜都有关,A错误;
B、质壁分离过程中细胞不断失水,细胞液浓度逐渐升高,细胞的吸水能力逐渐增强,B错误;
C、由表格数据可知,蔗糖溶液浓度为0.35g·mL-1时细胞未发生质壁分离,0.40g·mL-1时开始出现质壁分离,说明细胞液浓度介于0.35~0.40g·mL-1之间,C错误;
D、干旱条件下细胞失水发生质壁分离,结合表格可知质壁分离程度越高气孔张开程度越小,气孔关闭可降低蒸腾作用,减少水分散失,D正确。
6. 中国科学团队发现了耐盐碱的关键基因,对于解决世界粮食问题有着重要意义。如图表示碱蓬等耐盐碱植物根毛细胞中液泡参与抵抗盐胁迫的相关机制(注:NHX和H+-ATP泵是液泡膜上的转运蛋白)。已知液泡对植物细胞内的环境起调节作用。研究表明,在盐胁迫下大量Na+进入植物根部细胞,使细胞内酶失活,影响蛋白质的正常合成。下列说法正确的是( )
A. 液泡中的H+浓度低于细胞质基质中的H+浓度
B. 依图判断,NHX能同时转运H+和Na+,所以不具有专一性
C. 降低细胞质基质中Na+浓度,可避免Na+使细胞内酶失活而影响蛋白质的正常合成
D. 从渗透压角度分析,降低细胞液Na+浓度有利于植物适应高盐碱环境
【答案】C
【解析】
【详解】A、由题图可知,细胞质基质中的H+进入液泡需要借助H+-ATP泵,需要消耗ATP,为逆浓度梯度运输,即液泡中H+浓度高于细胞质基质中H+浓度,A错误;
B、NHX作为载体蛋白,特异性运输H+和Na+,具有专一性,B错误;
C、由题图可知,Na+被转运进液泡,以减少细胞质基质中Na+浓度,避免高浓度Na+使细胞内酶失活而影响蛋白质的正常合成,C正确;
D、从渗透压角度分析,提高细胞液中Na+浓度,能提高细胞液的渗透压,增加细胞对水的吸收,从而适应高盐碱环境,D错误。
7. 果肉细胞液泡膜上的质子泵将H+运入液泡时消耗ATP,转运蛋白TST可利用H+浓度梯度在运输H+的同时将蔗糖运入液泡储存,增加果实甜度。下列说法错误的是( )
A. 该质子泵既具有催化作用,又具有运输作用
B. 蔗糖和H+经TST跨膜运输时均需要与其结合
C. 蔗糖和H+经TST进行同向且方式相同的运输
D. 抑制细胞的呼吸作用会影响H+和蔗糖的运输
【答案】C
【解析】
【详解】A、质子泵运输H⁺时消耗ATP,说明其可催化ATP水解,同时可运输H⁺跨膜,因此既具有催化作用又具有运输作用,A正确;
B、TST属于载体类转运蛋白,运输物质时需要与被转运的H⁺、蔗糖特异性结合,B正确;
C、H⁺经TST运输是顺浓度梯度的协助扩散,蔗糖经TST运输是逆浓度梯度的主动运输(依靠H⁺浓度梯度提供能量),二者运输方式不同;且H⁺顺浓度梯度的运输方向为从液泡到细胞质基质,蔗糖运输方向为从细胞质基质到液泡,二者运输方向相反,C错误;
D、抑制细胞呼吸会导致ATP生成减少,质子泵主动运输H⁺的过程受抑制,无法维持液泡内外的H⁺浓度梯度,进而影响蔗糖的协同运输,因此H⁺和蔗糖的运输都会受影响,D正确。
8. 小肠上皮细胞朝向肠腔的一侧为游离面(图1),背离肠腔的一侧为基底面(图2),图1、图2中①~③均为转运蛋白。下列叙述正确的是( )
A. 葡萄糖可通过蛋白①协助扩散进入细胞
B. 通道蛋白②被Na+、K+激活后就可发生磷酸化
C. 蛋白③转运葡萄糖为协助扩散
D. 蛋白①③均能转运葡萄糖,故两者无特异性
【答案】C
【解析】
【详解】A、蛋白①逆浓度差运输葡萄糖时,依赖Na+顺浓度梯度运输的化学势能,属于主动运输,A错误;
B、蛋白②是载体蛋白而非通道蛋白,B错误;
C、蛋白③转运葡萄糖是顺浓度梯度进行的协助扩散,C正确;
D、蛋白①和蛋白③虽都转运葡萄糖,但前者是主动转运,后者是协助扩散,两者结构存在差异,具有特异性,D错误。
9. 菠萝酶是从菠萝中提取出来的蛋白酶,具有美白去斑的功效。下列叙述正确的是( )
A. 验证菠萝酶化学本质是蛋白质,需先加双缩脲试剂A液再加B液后观察现象
B. 探究温度对菠萝酶活性影响实验,酶与底物混合后再置于不同温度水浴处理
C. 探究pH对菠萝酶活性影响实验,自变量为单位时间内蛋白块的大小变化
D. 探究提取的菠萝酶中是否混有还原糖,可加入斐林试剂直接观察颜色鉴别
【答案】A
【解析】
【详解】A、双缩脲试剂用于检测蛋白质时,需先加A液(NaOH)创造碱性环境,再加B液(CuSO₄)摇匀观察紫色反应,无需水浴。选项描述正确,A正确;
B、探究温度对酶活性的影响时,应先将酶和底物分别预温至目标温度后再混合,避免反应提前进行。选项描述混合后再水浴,无法保证温度控制,B错误;
C、该实验的自变量是不同pH值,因变量是蛋白块的变化(如体积减小或消失时间)。选项将因变量误作自变量,C错误;
D、斐林试剂检测还原糖在水浴加热条件下显砖红色沉淀,加入斐林试剂无法显砖红色沉淀,D错误。
故选A。
10. 某科研人员从某种微生物体中分离得到了一种蛋白酶Q,为探究该酶的最适温度,进行了相关实验,图1表示在不同温度条件下,酶Q在相同时间内分解等量底物的结果;图2为酶Q在最适温度下催化一定量的底物时,反应速率的变化曲线。下列叙述正确的是( )
A. 分析图1实验结果可知,酶Q的最适温度应≥60℃
B. 分析图2的实验曲线,若在A点时温度升高10℃,则反应速率降低
C. 本实验宜用双缩脲试剂来检测各组的反应情况
D. pH为本实验的无关变量,实验过程中各组相同即可
【答案】B
【解析】
【详解】A、图1仅测定了20~60℃范围内的底物剩余量,该范围内随温度升高酶活性逐渐升高,但未测定高于60℃的酶活性,也无法确定60℃前是否存在更高活性的温度点,不能得出酶Q的最适温度≥60℃的结论,A错误;
B、图2是酶Q在最适温度下测得的反应曲线,最适温度下升高温度会导致酶活性下降,因此A点时温度升高10℃,反应速率会降低,B正确;
C、蛋白酶Q本质为蛋白质,且蛋白质分解产生的多肽也含有肽键,均可与双缩脲试剂发生紫色反应,因此无法用双缩脲试剂检测各组反应情况,C错误;
D、pH为本实验的无关变量,实验过程中不仅要保证各组pH相同,还需要保证pH适宜,维持酶的正常活性,D错误。
11. 氨酰—tRNA合成酶(AARS)是一类催化氨基酸与其对应tRNA分子连接的酶。在体外实验中,向反应体系加入某种氨基酸、对应的tRNA、ATP,同时加入纯化的特定AARS后,能检测到负载氨基酸的tRNA(氨酰—tRNA)、AMP(腺苷单磷酸)和PPi(焦磷酸)的生成,机理如图所示(Ala为丙氨酸)。下列叙述正确的是( )
A. AARS在其作用前后发生磷酸化和去磷酸化
B. AARS发挥作用后会立即灭活,需不断合成
C. AMP不含特殊化学键,也不含有磷酸基团
D. tRNA装载特定氨基酸的过程属于吸能反应
【答案】D
【解析】
【详解】A、酶作为催化剂,在化学反应前后性质和结构不发生改变,由图也可知AARS反应前后未发生磷酸化和去磷酸化,A错误;
B、酶发挥催化作用后不会被灭活,可重复参与催化反应,并非需要不断合成,B错误;
C、AMP是腺苷单磷酸,由1分子腺嘌呤、1分子核糖和1分子磷酸基团组成,含有磷酸基团,C错误;
D、tRNA装载特定氨基酸的过程需要ATP水解释放能量,因此该过程属于吸能反应,D正确。
12. 两种常用农药久效磷、敌百虫都是通过抑制害虫体内某消化酶活性来杀灭害虫的。图甲为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图,图乙为相同消化酶溶液在不同条件下,酶促反应速率随底物浓度变化的实验结果。下列叙述错误的是( )
A. 该实验的测量指标可以是单位时间内底物的消耗量
B. 非竞争性抑制剂和高温都能通过改变酶的空间结构来降低酶活性
C. 底物浓度相对值小于15时,对照组中限制酶促反应速率的主要因素是酶浓度
D. 久效磷、敌百虫分别为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂
【答案】C
【解析】
【详解】A、酶促反应速率可以用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示,所以该实验的测量指标可以是单位时间内底物的消耗量,A正确;
B、非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温、过酸对酶活性影响的机理相同,都是改变酶的空间结构,且该抑制作用不可逆,B正确;
C、底物浓度相对值小于15时,对照组反应速率随底物浓度增加而上升,限制因素是底物浓度,而非酶浓度,C错误;
D、久效磷最终反应速率和对照组相同,所以久效磷是竞争性抑制剂,敌百虫组最终反应速率低于对照组,所以敌百虫是非竞争性抑制剂,D正确。
故选C。
13. 为验证Ca2+泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,研究人员设计了实验如表所示。已知Ca2+泵的活性依赖脂质膜环境,且ATP水解酶抑制剂、囊泡都需预保温才能完全起效。错误的是( )
组别
实验体系组成
甲组
缓冲液+含Ca2+泵的细胞膜囊泡+Ca2++ATP溶液
乙组
缓冲液+去除Ca2+泵的细胞膜囊泡+Ca2++ATP溶液
丙组
缓冲液+去Ca2+泵的细胞膜囊泡+ATP溶液
丁组
缓冲液+含Ca2+泵的细胞膜囊泡+Ca2++ATP溶液(ATP水解酶抑制剂与囊泡预保温30 min)
A. ATP水解释放的磷酸基团能使Ca2+泵分子磷酸化
B. 该实验需要检测各组体系中ADP和Ca2+浓度的变化
C. 甲组为对照组,乙、丙、丁组为实验组,运用了“减法原理”
D. 预测乙、丙、丁组的检测结果基本相同,缓冲液中Ca2+浓度均显著低于甲组
【答案】D
【解析】
【详解】A、Ca²⁺泵是参与Ca²⁺主动运输的载体蛋白,ATP水解释放的磷酸基团可使Ca²⁺泵分子磷酸化,使其空间结构改变,完成Ca²⁺的跨膜运输,A正确;
B、验证Ca²⁺泵的ATP水解酶活性,需要检测ATP水解产物ADP的含量变化;验证其运输Ca²⁺的载体功能,需要检测缓冲液中Ca²⁺的浓度变化,因此需检测两组指标,B正确;
C、甲组为未做处理的对照组,乙组去除Ca²⁺泵、丙组不添加Ca²⁺、丁组通过抑制剂抑制ATP水解酶活性,均是通过去除某种影响因素设置实验组,运用了实验设计的“减法原理”,C正确;
D、甲组Ca²⁺泵可正常发挥功能,将缓冲液中的Ca²⁺运入囊泡,因此甲组缓冲液Ca²⁺浓度显著降低;乙组无Ca²⁺泵、丁组Ca²⁺泵活性被抑制剂抑制,均无法转运Ca²⁺,缓冲液Ca²⁺浓度显著高于甲组,丙组未添加Ca²⁺,不能得出其Ca²⁺浓度低于甲组的结论,D错误。
14. 将某种贴剂贴在患儿肚脐处可有效缓解小儿腹泻腹痛。如图所示,贴剂中的丁香酚经扩散最终进入胃壁细胞,刺激胃蛋白酶和胃酸分泌,进而促进食物的消化。下列叙述正确的是( )
A. 胃蛋白酶在胃壁细胞内合成后可通过胞吞分泌到胞外
B. 胃壁细胞膜上协助H+排出的H+-K+-ATP酶可为反应提供能量
C. H+-K+-ATP酶是介导协助扩散的载体蛋白
D. K+从胃腔进入胃壁细胞中与H+从胞内排出的方式相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、胞吞是细胞将外界物质摄入细胞内的过程,而胞吐是细胞将内部合成的物质释放到细胞外的过程。胃蛋白酶是在胃壁细胞内合成后通过胞吐的方式分泌到胞外,而不是胞吞,A错误;
B、H⁺-K⁺-ATP酶利用 ATP 水解产生的能量将H⁺泵出细胞,同时将K⁺泵入细胞。因此,它不是提供能量,而是消耗能量来驱动离子的逆浓度梯度运输,B错误;
C、协助扩散是指物质顺浓度梯度运输,不需要消耗能量,通常由载体蛋白或通道蛋白介导。而H⁺-K⁺-ATP 酶需要消耗ATP来驱动离子的逆浓度梯度运输,介导的是主动运输而不介导协助扩散,C错误;
D、分析题图可知:K+从胃腔进入胃壁细胞中是从低浓度一侧运输到高浓度一侧,其方式为主动运输;胃壁细胞内的pH为7.3,胃腔中的pH为0.8,H+从胞内排出的方式为逆H+浓度梯度进行,也是主动运输,D正确。
故选D。
15. 某植物具有一定的水淹耐性,但长时间水淹会导致根系细胞中酶Ⅱ和酶Ⅲ的活性显著降低,酶Ⅴ的活性显著增加。下图为该植物根系中不同途径的细胞呼吸过程,下列相关叙述错误的是( )
注:①②③④⑤⑥表示过程。
A. 酶Ⅴ活性增加可能有利于其适应长时间水淹的环境
B. ④场所是线粒体基质,物质甲为还原性辅酶Ⅱ
C. ①⑤⑥代表无氧呼吸,无氧呼吸只有①释放少量能量
D. 细胞呼吸除了为生物体提供能量,还是生物体代谢的枢纽
【答案】B
【解析】
【详解】A、长时间水淹环境中氧气不足,有氧呼吸受抑制,酶Ⅴ参与无氧呼吸第二阶段,其活性增加可保证无氧呼吸顺利进行,为生命活动提供少量能量,同时避免乙醛积累毒害细胞,有利于植物适应水淹环境,A正确;
B、过程④是有氧呼吸第三阶段,场所为线粒体内膜;物质甲是NADH,即还原性辅酶Ⅰ,还原性辅酶Ⅱ(NADPH)是光合作用的特有产物,B错误;
C、①是无氧呼吸第一阶段,⑤⑥是产酒精的无氧呼吸第二阶段,无氧呼吸仅在第一阶段释放少量能量,第二阶段无能量释放,C正确;
D、细胞呼吸除为生物体提供能量外,其产生的中间产物可作为糖类、脂质、氨基酸等物质转化的枢纽,是生物体代谢的枢纽,D正确。
16. 科学家在研究某种能够快速连续奔跑的羚羊时,发现其腿部肌肉细胞的线粒体在形态和功能上发生了适应性变化。电子显微镜下观察到,这些线粒体的内膜向内折叠形成的嵴,其数量和密度远超普通动物细胞。请你根据这一情境及所学的线粒体知识,分析以下哪项推断最合理( )
A. 丰富的嵴增大了线粒体外膜的面积,有利于葡萄糖快速进入线粒体进行彻底氧化分解
B. 线粒体为有氧呼吸的主要场所,线粒体中发生的反应均不消耗ATP
C. 该结构特点有利于附着更多与有氧呼吸第三阶段有关的酶,促进氧气利用,产生更多ATP
D. 线粒体通过形成丰富的嵴,将化学能直接转化为动能,为羚羊肌肉的快速收缩供能
【答案】C
【解析】
【详解】A、嵴是线粒体内膜向内折叠形成的结构,并未增大外膜面积;且葡萄糖不能进入线粒体,需在细胞质基质中分解为丙酮酸后才能进入线粒体彻底氧化分解,A错误;
B、线粒体是有氧呼吸的主要场所,但线粒体内部进行的DNA复制、转录、蛋白质合成等生命活动需要消耗ATP,B错误;
C、有氧呼吸第三阶段的场所为线粒体内膜,丰富的嵴增大了线粒体内膜的面积,可附着更多与有氧呼吸第三阶段有关的酶,而有氧呼吸第三阶段需要消耗氧气、产生大量ATP,因此该结构特点有利于促进氧气利用,产生更多ATP,C正确;
D、线粒体可将有机物中的稳定化学能转化为热能和ATP中的活跃化学能,无法直接将化学能转化为动能,需ATP水解释放能量才能为肌肉收缩供能,D错误。
17. 细胞有氧呼吸第三阶段中,NADH中的H⁺和电子可与O2结合生成H2O,并伴随ATP的合成,如图所示。当氧气缺乏时,此过程中ATP的合成减少,其原因是( )
A. 合成ATP的酶催化能力降低
B. 膜两侧浓度梯度增大
C. 第三阶段中电子的传递受阻
D. 释放的能量更多以热能形式散失
【答案】C
【解析】
【详解】A、酶的催化能力不会因O₂缺乏直接降低,A错误;
B、O₂缺乏时,H⁺出膜变少,膜两侧H⁺浓度梯度是减小而非增大,B错误;
C、O₂缺乏时,消耗电子的O₂缺失,导致电子传递受阻,H⁺出膜变少,膜两侧H⁺浓度梯度减小,H⁺浓度差产生的电势能减少,ATP合成下降,C正确;
D、能量更多以热能形式散失不是O₂缺乏时ATP合成减少的直接原因,D错误。
18. 某小组为测定某种子萌发时的呼吸方式,设计了如图所示的装置1和装置2。实验开始前,着色液滴均停留在初始位置,随后关闭活塞。在适宜的环境下,经过20分钟后读取刻度管中着色液滴移动的距离,假设a、b分别为装置1和装置2的着色液滴向左、向右移动距离,且呼吸底物仅考虑葡萄糖,以下说法不正确的是( )
A. 装置1中的X应是NaOH溶液5mL,装置1测定的数值可以代表种子有氧呼吸的相对值
B. 若实验前装置2内充满氮气,则着色液滴将不一定向右移动
C. 为了排除非生物因素对本实验测量结果的干扰,应对发芽种子表面进行酒精消毒处理
D. 若此种子有氧呼吸消耗的葡萄糖占细胞呼吸消耗葡萄糖总量的1/3,若测得b=8,则a=-12
【答案】C
【解析】
【详解】A、图1装置1测的应是呼吸作用O2吸收值,故X是5mLNaOH溶液,用于吸收装置1中的CO2,容器中气体体积的改变便是O2减少值,可以代表种子有氧呼吸的相对值,A正确;
B、实验前装置2内充满氮气,种子会进行无氧呼吸,若进行的是产生乳酸的无氧呼吸,着色液滴将不移动,B正确;
C、要排除非生物因素对测量结果的干扰,应是将发芽种子换成等量煮熟的种子,C错误;
D、有氧呼吸消耗的葡萄糖占1/3,设有氧呼吸消耗的葡萄糖为Xmol,则无氧呼吸消耗的葡萄糖为2Xmol,根据有氧呼吸过程中,消耗葡萄糖量:消耗氧气量:产生二氧化碳量=1:6:6,可知有氧呼吸消耗氧气量为6Xmol,产生二氧化碳量为6Xmol;无氧呼吸过程中,消耗葡萄糖量:产生二氧化碳量=1:2,可知产生二氧化碳量为4Xmol。而a代表消耗氧气量6Xmol,b代表产生二氧化碳量-消耗氧气量=6Xmol+4Xmol-6Xmol=4Xmol,由于b=8,即4X气体体积为8,所以a=12,D正确。
19. 下列有关叶绿体和光合作用的几个简单实验,你认为哪一个结果是不可能的( )
A. 层析结果显示,叶绿素b位于滤纸条的最下端,是由于它在层析液中的溶解度最小
B. 将提取液放在自然光和三棱镜之间,从三棱镜的一侧观察,连续光谱中变暗(暗带)的区域是红光和蓝紫光区域
C. 在温暖的晴朗的一天的下午,在某植物的向阳处采得一片叶,用酒精隔水加热脱水,并加碘液处理叶片,显微镜下观察到叶绿体变成蓝色
D. 将叶绿体中色素的提取液置于适宜光源下照射5h,加碘液处理后溶液呈蓝色
【答案】D
【解析】
【详解】A、纸层析法分离色素的原理是色素在层析液中溶解度越小,随层析液在滤纸条上扩散速度越慢,叶绿素b扩散速度最慢,位于滤纸条最下端,该结果是可能的,A不符合题意;
B、叶绿体中的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,因此自然光穿过色素提取液后,红光和蓝紫光区域的光被大量吸收,连续光谱中对应区域会出现暗带,该结果是可能的,B不符合题意;
C、晴朗下午的向阳叶片已经通过光合作用在叶绿体中合成了淀粉,经酒精隔水加热脱色后加碘液,叶绿体中的淀粉遇碘变蓝,该结果是可能的,C不符合题意;
D、光合作用的完整过程需要叶绿体的类囊体薄膜、基质等结构共同参与,还需要多种酶、ADP、Pi等物质的协同作用,仅含有色素的提取液只能吸收光能,无法独立完成光合作用合成淀粉,因此加碘液后不会变蓝,该结果不可能出现,D符合题意。
20. 绿色硫细菌(厌氧菌)因缺乏处理氧自由基的酶,可进行不产氧的光合作用,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 绿色硫细菌在光合片层上将光能转化为NADPH和ATP中的化学能,用于暗反应
B. ATP合酶利用H+浓度差合成ATP,H+浓度差的形成只是因为高能电子提供能量导致H+跨膜运输
C. 绿硫细菌的光合片层的功能类似类囊体
D. 绿色硫细菌光合作用的光解底物是H2S而非H2O,这避免了大量氧气的产生,使得生命在氧气稀缺的环境中得以延续和发展
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图1可知:绿色硫细菌在光合片层上将光能转化为NADPH和ATP中的化学能,用于暗反应三碳酸的还原,A正确;
B、由图1可知:ATP合酶是一种跨膜蛋白,能够利用H+浓度差推动ATP的合成,H+浓度差形成的原因包括高能电子(e-)提供能量进行H+的跨膜运输,也包括内腔中H2S分解产生H+,细胞质基质中NADPH合成消耗H+,B错误;
C、绿色硫细菌进行不产氧的光合作用,也能产生ATP和NADPH,能为逆向TCA循环提供能量,该功能类似于叶绿体中的类囊体,C正确;
D、绿色硫细菌为厌氧菌,其光合作用的光解底物是H2S而非H2O,这避免了大量氧气的产生,使得生命在氧气稀缺的环境中得以延续和发展,D正确。
21. 番茄营养丰富,具有特殊风味。下图为番茄叶肉细胞中气体交换示意图,其中数字代表气体分子,字母代表气体运输的途径。下列叙述错误的是( )
A. ①是CO2,参与光合作用的暗反应
B. ②是O2,在线粒体内膜上参与反应
C. 只存在c、d途径时,番茄植株的光合作用强度等于呼吸作用强度
D. 只存在g、h途径时,番茄叶肉细胞中产生ATP的细胞器是线粒体
【答案】C
【解析】
【详解】AB、①是CO2,参与光合作用的暗反应,②是O2,在线粒体内膜与NADH结合生成水,AB正确;
C、只存在c、d途径时,番茄叶肉细胞的光合作用强度等于呼吸作用强度,但番茄植株中还有根、茎等非绿色组织,它们只进行呼吸作用,因此整个植株的光合作用强度小于呼吸作用强度,C错误;
D、只存在g、h途径时,番茄叶肉细胞只进行呼吸作用,产生ATP的细胞器是线粒体,D正确。
22. 为探究不同光质对盐胁迫下某作物生长的影响,将作物进行分组处理一段时间后,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. CO2浓度和温度是实验的无关变量
B. ①②对比说明不同的光质会影响呼吸速率
C. 可通过①③④对比探究实验光处理是否能完全抵消盐胁迫对作物生长的影响
D. 光照强度达到光补偿点之前④组的总光合速率始终小于③组
【答案】D
【解析】
【详解】A、本实验的目的为探究不同光质对盐胁迫下某作物生长的影响,自变量为不同光质和土壤盐含量;因变量为呼吸速率、光补偿点;除自变量外,影响作物光合和呼吸的其他因素如CO2浓度、温度为无关变量,A正确;
B、①组条件为“0mM NaCl+正常光”,②组为“0mM NaCl+实验光”,两组的自变量为光质,呼吸速率②>①,说明不同的光质会影响呼吸速率,B正确;
C、①组(0mM NaCl+正常光)是无盐胁迫的对照组;③组(150mM NaCl+正常光)是盐胁迫+正常光的实验组;④组(150mM NaCl+实验光)是盐胁迫+实验光的实验组。若④组的呼吸速率、光补偿点与①组接近,说明实验光能完全抵消150mM NaCl 的盐胁迫;若介于①③之间,说明仅能部分缓解,可实现实验目的,C正确;
D、④组呼吸作用强于③组,但是两组光补偿点相同,也就是呼吸速率等于总光合速率时的光照强度相等,所以④组达到光补偿点之前的总光合速率也大于③组,D错误。
故选D。
23. 将绿色植物甲、乙的叶片制成大小、质量、数量相同的“圆叶片”,抽出空气,制作两套相同装置(如图1),进行光合速率的测定。图2是利用测得的数据绘制成的曲线图。下列叙述错误的是( )
A. 光照下,图1中着色液滴向右移动的距离可以代表光合作用制造氧气的量
B. 光照强度为2klx时,植物甲的着色液滴不移动,植物乙的着色液滴向右移动
C. 光照强度为3klx时,在相同时间内,植物甲、乙的圆叶片上浮数量基本相同
D. 光照强度为7klx时,在相同时间内,植物甲、乙圆叶片制造有机物的量之比为7:4
【答案】A
【解析】
【详解】A、图1装置中,CO2缓冲液维持了CO2浓度的稳定,因此着色液滴的移动距离代表的是净光合速率(释放的O2量),而不是总光合速率(制造的O2量),A错误;
B、光照强度为2klx 时,植物甲的O2释放量为0,说明净光合速率为0,光合作用产生的O2刚好被呼吸作用消耗,因此液滴不移动。植物乙的O2释放量大于0,净光合速率大于0,会释放O2使液滴右移,B正确;
C、光照强度为3klx时,植物甲和乙的净光合速率相等,释放的O2量相等,因此在相同时间内,植物甲、乙的圆叶片上浮数量基本相同,C正确;
D、光照强度为7klx时,在相同时间内,植物甲圆叶片制造有机物的量为(50+20)=70mL/(10 cm²・h),植物乙圆叶片制造有机物的量为(30+10)=40mL/(10 cm²・h),所以在相同时间内,植物甲、乙圆叶片制造有机物的量之比为7:4,D正确。
故选A。
24. 全球气候变化不断加重,多重胁迫对作物生长发育和产量的不利影响日益显著。研究者设计实验分析了玉米苗在最适条件(CT)、单一干旱(D)单一冷害(C),以及干旱和冷害双重胁迫(D&C)下的净光合速率差异如图。下列叙述错误的是( )
A. 25天生长期培养的目的是保证各组玉米苗在胁迫干预前长势一致
B. 单一干旱胁迫下,玉米苗光合作用过程中的O2释放量、C3生成量均会减少
C. 在双重胁迫下,冷害能够明显缓解干旱胁迫对玉米苗生长发育造成的损伤
D. 实验表明,冷害对玉米苗可造成部分不可逆损伤,适度干旱可提高其抗逆性
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知:本实验中处理条件和时间是自变量,净光合速率是因变量。玉米在不同条件和不同时期下净光合速率不同,在不同条件下,胁迫期中净光合速率由大到小依次为:CT、D、C、D&C,在恢复期,净光合速率变化最大的是D组,其次是D&C,然后是C组,CT组几乎无变化。
【详解】A、实验过程中无关变量要保持一致,25天生长期培养是为了保证玉米的长势这个无关变量保持一致,A正确;
B、单一干旱胁迫下,玉米的净光合速率降低,O2释放量降低,产生的C3减少,B正确;
C、在双重胁迫下,玉米净光合速率下降的幅度更大,所以冷害能够明显加剧干旱胁迫对玉米苗生长发育造成的损伤,C错误;
D、实验中,C组在恢复期的净光合速率变化幅度不大,而D组在恢复期净光合速率变化幅度很大,所以冷害对玉米苗可造成部分不可逆损伤,适度干旱可提高其抗逆性,D正确。
故选C。
25. 科研人员将一盆绿萝放在透明且密闭的容器内,并在一定条件下培养,在不同温度下分别测定其黑暗条件下的CO₂释放量和适宜光照下CO₂吸收量并绘制曲线如图所示,图2表示绿萝叶肉细胞内的线粒体和叶绿体的关系。据图分析,正确的是( )
A. 24℃适宜光照条件下,绿萝的CO₂固定速率会大于60mol/s
B. 在29℃时,绿萝的呼吸速率等于光合速率
C. 植株的CO₂吸收速率为零时,其叶肉细胞的状态如图2中③所示
D. 在29℃且每天光照10小时的环境中,植株不能积累有机物
【答案】A
【解析】
【详解】A、二氧化碳固定量等于光照时CO2吸收速率加黑暗条件下CO2释放速率,实线24℃吸收速率约为52mol/s加虚线24℃释放速率10mol/s,故CO2固定速率62mol/s,大于60mol/s,A正确;
B、光照时CO2吸收速率为净光合速率,黑暗条件下CO2释放速率为呼吸速率,根据图1可知,29℃两曲线相交,但二者对应数值不同,光合速率大于呼吸速率,B错误;
C、由于植物体内存在不进行光合作用的细胞,因此当绿萝植株的CO2吸收速率(净光合速率)为零时,其叶肉细胞的净光合速率应该大于零,因此状态如图2中④所示,C错误;
D、29℃时叶片的净光合速率约为38mol/s,细胞呼吸速率约为18mol/s,在每天光照10小时的环境中一昼夜有机物的积累量为38×10-18×(24-10)=128,因此在29℃且每天光照10小时的环境中植株叶片能积累有机物,D错误。
故选A。
二、解答题(本大题共4小题,共50分)
26. 盐地碱蓬能生活在靠近海滩或者海水与淡水汇合的河口地区,它能在盐胁迫逆境中正常生长,与其根细胞独特的转运机制有关。下图是盐地碱蓬根细胞参与抵抗盐胁迫的示意图(HKT1、AKT1、SOS1和NHX均为转运蛋白)。请回答问题:
(1)据图分析,图示各结构中H+浓度分布存在差异,该差异主要由位于______________上的H+-ATP泵转运H+来维持的。为减少Na+对胞内代谢的影响,这种H+分布特点可使根细胞将Na+转运到细胞膜外、液泡内,该过程中转运Na+所需的能量来自于_____________。
(2)在高盐胁迫下,当盐浸入到根周围的环境时Na+借助通道蛋白HKT1大量进入根部细胞,同时抑制了K+进入细胞,导致细胞中Na+、K+的比例异常,使细胞内的酶失活,影响蛋白质的正常合成,盐地碱蓬的根细胞会借助Ca2+调节Na+、K+转运蛋白的功能,进而调节细胞中Na+、K+的比例。由此推测,细胞质基质中的Ca2+对HKT1和AKT1的作用依次为______________、_____________(填“激活”或“抑制”),使细胞内的蛋白质合成恢复正常。
(3)为验证Ca2+在高盐胁迫下对盐地碱蓬吸收Na+、K+的调节作用,科研小组进行实验:
①实验材料:盐地碱蓬幼苗、一定浓度的高盐培养液M(含NaCl和KCl)、Ca2+转运蛋白抑制剂溶液等。
②实验步骤:
a。取生长发育基本相同的盐地碱蓬幼苗分成甲、乙两组,加入等量一定浓度的高盐培养液M进行培养:
b。甲组加入2 mL蒸馏水,乙组加入_____________;
c。一段时间后,测定高盐培养液中Na+、K+浓度。
③预期实验结果及结论:与甲组相比,乙组培养液中_____________,说明Ca2+在一定程度上能调节细胞中Na+、K+的比例。
【答案】(1) ①. 细胞膜和液泡膜 ②. 细胞膜、液泡膜两侧的H+浓度差
(2) ①. 抑制 ②. 激活
(3) ①. 2 mL Ca2+转运蛋白抑制剂溶液 ②. Na+浓度较低,K+浓度较高
【解析】
【小问1详解】
题图显示:位于细胞膜和液泡膜上的H+-ATP泵,通过主动运输的方式,将细胞质基质中的H+分别转运至细胞外和液泡内,从而维持图示各结构中H+浓度分布的差异。H+顺浓度梯度进入细胞产生的势能将Na+运出根细胞,H+顺浓度梯度从液泡中出来产生的势能将Na+运入液泡内。可见,这种H+分布特点可使根细胞将Na+转运到细胞膜外、液泡内,该过程中转运Na+所需的能量来自于细胞膜、液泡膜两侧的H+浓度差(H+势能),进而减少Na+对胞内代谢的影响。
【小问2详解】
盐地碱蓬的根细胞会借助Ca2+调节Na+、 K+转运蛋白的功能,进而调节细胞中Na+、K+的比例,使细胞内的蛋白质合成恢复正常,说明细胞质基质中的Ca2+通过抑制HKT1的作用来阻止Na+进入细胞、通过激活AKT1的作用来促进K+进入细胞。
【小问3详解】
验证Ca2+在高盐胁迫下对盐地碱蓬吸收Na+、K+的调节作用,自变量是Ca2+转运蛋白抑制剂的有无,因变量是高盐培养液中Na+、K+浓度,而对实验结果有影响的无关变量应控制相同且适宜。据此结合实验设计应遵循的对照原则分析实验步骤可推知:乙组应加入2mLCa2+转运蛋白抑制剂溶液(或等量的Ca2+转运蛋白抑制剂溶液)。由于该实验是验证性实验,其结论是已知的,即在高盐胁迫下,细胞质基质中的Ca2+对HKT1和AKT1的作用依次为抑制、激活,但Ca2+转运蛋白抑制剂能够抑制Ca2+转运蛋白的作用,进而使乙组根细胞借助Ca2+调节Na+、 K+转运蛋白的功能受到抑制。所以预期的实验结果及结论是:与甲组相比,乙组培养液中Na+浓度较低,K+浓度较高,说明Ca2+在一定程度上能调节细胞中Na+、K+的比例。
27. 参与酶促褐变反应的酶类主要是多酚氧化酶(PPO)。PPO主要游离在细胞质基质中,而酚类物质存在于细胞液中。探究“不同温度对PPO活性的影响”的实验步骤和结果记录如表。(注:反应底物充足;实验结果中“+”越多,褐色越深。)
步骤
试管1
试管2
试管3
试管4
试管5
试管6
试管7
试管8
①加入PPO粗酶液
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
②加入酚类底物
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
③混合
混合振荡
混合振荡
混合振荡
混合振荡
④温度预处理
0℃
15℃
30℃
45℃
⑤保温
置相应温度下水浴保温5 min,取出后立即加入2 mL三氯乙酸(强酸)
⑥观察实验结果
+
+++
+++++
+++
(1)实验步骤顺序有不妥之处,该实验正确的步骤是①→②→_________→⑥(用序号和箭头表示)。
(2)实验步骤中加入2 mL三氯乙酸的目的是__________________________________________。
(3)为探究PPO的最适温度,应如何进一步设置实验:___________________________________。
(4)酶的竞争性抑制剂与非竞争性抑制剂均可降低PPO活性,机理如图1所示。
①图2是底物或不同种类抑制剂对相同酶促反应速率的影响曲线,请问曲线2对应“A、B、C”3种类型中的_____类型。
②研究发现,L-半胱氨酸含有的特殊基团可以结合PPO上的铜,或取代组氨酸残基。据此可判断,L-半胱氨酸,属于酶的______________抑制剂。
【答案】(1)④→③→⑤
(2)终止酶促反应 (3)在15℃~45℃范围内设置更小的温度梯度
(4) ①. B ②. 非竞争性
【解析】
【小问1详解】
本实验应该将酶和底物先放在不同的温度条件下一段时间,再将相同温度下的酶和底物混合,故“混合”步骤改在“温度预处理”之后,该实验正确的步骤是①→②→④→③→⑤→⑥。
【小问2详解】
加入三氯乙酸的目的是终止酶促反应(使PPO失活,防止反应继续进行而干扰结果)。
【小问3详解】
从实验结果来看,PPO的最适温度应在30℃左右,因此应在此温度两侧进一步设置温度梯度,即在15℃~45℃范围内进一步设置温度梯度。
【小问4详解】
竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性部位,但底物浓度足够高时,底物可以抢占活性位点,最大反应速率和对照组 A 一致;非竞争性抑制剂会降低最大反应速率。曲线 2 最大反应速率不变,属于竞争性抑制剂 B。L - 半胱氨酸结合酶上的铜、取代氨基酸残基,不是抢占底物结合位点,而是改变酶结构,属于非竞争性抑制剂。
28. 有些植物的花器官在开花期能够在短期内迅速产生并累积大量热能,使花器官温度显著高于环境温度,即“开花生热现象”。开花生热可以促使植物生殖发育顺利完成。
与高等动物相同,高等植物细胞的有氧呼吸过程能释放热量。有氧呼吸的第三阶段,有机物中的电子经UQ(泛醌,脂溶性化合物)、蛋白复合体(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)的作用,传递至氧气生成水,电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差,使能量转换成H+电化学势能,此过程称为细胞色素途径。最终,H+经ATP合成酶运回线粒体基质时释放能量,此能量用于ATP合成酶催化ADP和Pi形成ATP。如图1所示(“e”表示电子,“→”表示物质运输及方向)。这种情况下生热缓慢,不是造成植物器官温度明显上升的主要原因。
图1中的AOX表示交替氧化酶(蛋白质),是一种植物细胞中广泛存在的氧化酶,在此酶参与下,电子可不通过蛋白复合体Ⅲ和Ⅳ,而是直接通过AOX传递给氧气生成水,大量能量以热能的形式释放。此途径称为AOX途径。相较于细胞色素途径,有机物中电子经AOX途径传递后,最终只能产生极少量ATP。
荷花(N。 nucifera)在自然生长的开花阶段,具有开花生热现象。花器官呼吸作用显著增强,氧气消耗量大幅提高,使得花器官与周围环境温差逐渐增大。研究人员测定了花器官开花生热过程中不同途径的耗氧量,如图2所示。当达到生热最高峰时,AOX途径的呼吸作用比生热前显著增强,可占总呼吸作用耗氧量的70%以上。
线粒体解偶联蛋白(UCP)是位于高等动、植物线粒体内膜上的一类离子转运蛋白。UCP可以将H+通过膜渗漏到线粒体基质中,从而驱散跨膜两侧的H+电化学势梯度,使能量以热能形式释放。有些植物开花生热时,UCP表达量显著上升,表明UCP蛋白也会参与调控植物的开花生热。
(1)图1所示的膜结构是________________。
(2)有氧呼吸的第一、二阶段也会释放热量,但不会引起开花生热。原因是经过这两个阶段,有机物中的能量大部分储存在_____中。
(3)运用文中信息分析,在耗氧量不变的情况下,若图1所示的膜结构上AOX和UCP含量提高,则经膜上ATP合成酶催化形成的ATP的量______(选填“增加”、“不变”、“减少”)。原因是________________________。
(4)基于本文内容,下列叙述能体现高等动、植物统一性的是______________。
A. 二者均有线粒体
B. 二者均可借助UCP产热
C. 二者均可分解有机物产生ATP
D. 二者均通过AOX途径产生大量ATP
(5)若荷花开花生热过程中,经UCP产生的热量不少于AOX途径产热。则在“总呼吸”曲线仍维持图2状态时,细胞色素途径耗氧量占比会______(“增加”或“不变”或“减少”),AOX途径耗氧量占比会_______(“增加”或“不变”或“减少”)。
【答案】(1)线粒体内膜
(2)[H] (3) ①. 减少 ②. 有机物中的能量经AOX和UCP更多地被转换成了热能 (4)ABC
(5) ①. 增加 ②. 减少
【解析】
【小问1详解】
图1所示膜结构能消耗氧气生成水,为线粒体内膜。
【小问2详解】
有氧呼吸的第一、二阶段也会释放热量,但不会引起开花生热。原因是经这两个阶段,有机物中的能量大部分储存在[H]中。
【小问3详解】
由于有机物中的能量经AOX和UCP更多地被转换成了热能,所以在耗氧量不变的情况下,若图1所示膜结构上AOX和UCP含量提高,则经膜上ATP合成酶催化形成的ATP的量会减少。
【小问4详解】
高等动、植物细胞均有线粒体;线粒体是有氧呼吸的主要场所,二者均可分解有机物产生ATP;均可借助UCP产热;而AOX是一种植物细胞中广泛存在的氧化酶,是植物特有的产热途径,ABC符合题意,D不符合题意。
【小问5详解】
若荷花开花生热过程中,经UCP产生的热量不少于AOX途径产热。则在“总呼吸”曲线仍维持图2状态时,细胞色素途径的耗氧量占比会增加,而AOX途径耗氧量占比会减少,因经UCP产热,消耗的是经细胞色素途径中的复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ运输H+形成的H+电化学势能,若上述说法正确,会有更多的电子经复合体Ⅳ传递至氧气形成水,细胞色素途径耗氧量增加。因总呼吸耗氧量不变,所以AOX途径耗氧量占比会减少。
29. 在一定实验条件下,测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系(氧气浓度为15%)、呼吸作用与氧气浓度之间的关系及光合作用速率与温度之间的关系分别如下图所示,请据图回答下列问题:
(1)影响图甲中a曲线A点上下移动的主要外界因素是_______;若图甲中a曲线CO2浓度为0.08%,则B点将会_______移动(填“不”、“向左”或“向右”),短时间内C3含量将会_______。
(2)由图丙可知,40℃时,植物体_______(填“能”或“不能”)显示生长现象;而5℃时的状态可用图甲中(填字母)_______点表示。
(3)吊兰叶片翠绿、吸附甲醛能力突出,是室内空气净化的常用绿植。家居种植的吊兰品系多样,研究人员在相同的条件下分别测定了M1、M2、M3三个品种的光补偿点和光饱和点,结果如图2。三个品系更适宜室内种植的品种是_______,选择该品种的原因是________________________________________________。
【答案】(1) ①. 温度 ②. 向左 ③. 增加
(2) ①. 不能 ②. B
(3) ①. M2 ②. M2的光补偿点和光饱和点均低于M1和M3,在室内弱光下更具有生长优势
【解析】
【小问1详解】
图甲中A点代表呼吸强度,影响呼吸作用的主要外界因素是温度。B点光合作用强度等于呼吸作用强度,若a曲线的CO2浓度由0.03%提高至0.08%,则植物的光合作用强度增强,而呼吸作用强度不变,故B点左移。因CO2含量增加,故短时间内C3含量增加。
【小问2详解】
由图丙知:40℃时,植物的真正光合速率小于呼吸速率,故此温度下植物不能显示出生长现象。5℃时真正光合速率曲线与呼吸速率曲线交叉,说明此温度下的光合作用强度与呼吸作用强度相等,故与甲图B点意义相同。
【小问3详解】
光补偿点是光合作用和呼吸作用相等时对应的光照强度,光饱和点是光合作用最大时对应的光照强度;题图可知,M2品种的光补偿点和光饱和点最低,可见该品种在室内弱光下更具有生长优势,即三个品系更适宜室内种植的品种是M2。
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