第二单元 细胞的生存与增殖单元测试卷(一)一、单项选择题1.(2020届河南九师联盟联考,6)下列关于细胞增殖的叙述,错误的是( )A.有丝分裂是动植物细胞进行细胞分裂的主要方式B.观察植物细胞有丝分裂时盐酸和酒精混合液的作用是解离C.有丝分裂中期是观察赤道板和染色体形态、结构的最佳时期D.细胞周期中染色体数目加倍和染色单体形成发生在不同时期答案 C 有丝分裂是动植物细胞进行细胞分裂的主要方式,A正确;观察植物细胞有丝分裂时盐酸和酒精混合液的作用是解离,B正确;有丝分裂中期是观察染色体形态、结构的最佳时期,但赤道板是虚拟的一个结构,不能观察到,C错误;细胞周期中,染色体数目加倍发生在有丝分裂后期,染色单体形成发生在有丝分裂间期,发生时期不同,D正确。2.(科学思维—归纳与概括)果蝇体细胞中有8条染色体,下列说法正确的是( )A.有丝分裂后期,细胞每一极都有4条染色体B.有丝分裂中期,染色单体和染色体数目均为8条C.有丝分裂后期,核DNA分子数与染色体数相同D.有丝分裂末期,细胞中央可以观察到细胞板答案 C 果蝇细胞有丝分裂后期,细胞每一极都有8条染色体,A错误;有丝分裂中期的细胞有8条染色体,16条染色单体,B错误;有丝分裂后期,着丝点分裂,染色单体分离,染色体数加倍,染色体数等于核DNA分子数,C正确;植物细胞有丝分裂末期,可以观察到细胞板,D错误。3.在动物细胞有丝分裂中期,若从细胞的某一极方向观察,染色体的排列情况是( )答案 D 观察细胞分裂图像时,同一时期,由于观察角度的不同,看到的图像也不相同,如中期时所有染色体的着丝点都排列在赤道板上,侧视时看到的是着丝点在一条线上,但如果从细胞的一极来看,就看不出来整齐排列的效果了,而是凌乱排列。4.(2019湖南永州一模,11)将3cm×3cm×6cm的含酚酞的琼脂块切成边长分别为1cm、2cm、3cm的正方体。将3种琼脂块放在装有NaOH溶液的烧杯内,淹没浸泡10分钟。下列说法错误的是( )A.3种琼脂块中,NaOH扩散速率一样B.3种琼脂块中,边长为3cm的正方体NaOH扩散速率最大C.琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小D.NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小答案 B 相同时间内,不同大小的琼脂块上NaOH扩散的深度相同,即扩散速率相同,A正确,B错误;琼脂块体积越大,表面积与体积之比越小,C正确;琼脂块越大,琼脂块中变红的体积所占的比例越小,物质运输的效率越低,D正确。题后反思 此实验中将琼脂块类比细胞,实验中测量不同大小的琼脂块上NaOH扩散的深度相同,这表明不同大小的琼脂块中NaOH扩散的速率相同,但琼脂块体积越大,相对表面积越小,物质运输的效率越低。进而推理得出,细胞体积越小,相对表面积越大,物质运输的效率越高。5.(科学思维—模型与建模)图1、图2分别为某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图,图3表示有丝分裂中不同时期每条染色体上DNA分子数的变化,图4表示有丝分裂中不同时期染色体和核DNA的数量关系。下列有关叙述不正确的是( )
A.图1所示细胞中共有4条染色体,8个DNA分子;图2所示细胞中共有0条姐妹染色单体B.图1所示细胞处于图3中BC段;完成图3中CD段变化的细胞分裂时期是后期C.有丝分裂过程中不会出现图4中d所示的情况D.图4中a可对应图3中的BC段;图4中c对应图3中的AB段答案 D 图1中每条染色体中含有2条姐妹染色单体,每条染色单体含有1个DNA分子;图2中姐妹染色单体分离后就不能再称为姐妹染色单体,只能称为染色体,A正确。图3纵坐标含义是“每条染色体上DNA分子数”,BC段表示每条染色体上有2个DNA分子,可对应图1所示细胞,CD段表示每条染色体上DNA分子数由2个变成1个,原因是后期着丝点分裂,B正确。图4中d表示细胞中核DNA数量为2N,染色体数量为4N,有丝分裂过程中不可能出现这种情况,C正确。图4中a可对应有丝分裂后期、末期,与图3中的BC段不对应;图3中AB段对应有丝分裂间期(S期),核DNA数量由2N→4N,D错误。6.(2019广东六校一模,16)如图为高等植物细胞(2n)处于有丝分裂不同时期的模式图,图中1代表囊泡,2代表细胞壁,3代表纺锤丝。下列分析正确的是( )A.图甲细胞中的着丝点分裂导致DNA数目加倍B.图乙细胞中的结构2是通过结构1与赤道板融合而形成的C.若加入DNA合成抑制剂,将会阻止图丙细胞的继续分裂D.若用秋水仙素抑制结构3的形成,则图甲细胞中的着丝点不能正常分裂答案 C 本题通过细胞分裂模式图的分析考查考生的科学思维素养。图甲为有丝分裂后期,图乙为有丝分裂末期,图丙为分裂形成的子细胞或间期细胞。DNA数目加倍原因是DNA复制,着丝点分裂导致染色体数目加倍,A错误;结构2是细胞板,是由结构1囊泡中的物质融合而形成的,赤道板不是真实的结构,B错误;若加入DNA合成抑制剂,将使细胞停留在间期,图丙细胞不能继续分裂,C正确;着丝点分裂与纺锤体无关,D错误。易错警示 用秋水仙素处理细胞,秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使得染色体不能分配到细胞两极,但着丝点能正常分裂。7.(20195·3改编)下表为人体从一个卵原细胞开始发生连续生理过程时,细胞染色体组数变化及各阶段相关特点的描述。下列说法正确的是( )生理过程甲乙丙……丁染色体组数2→1→2→11→22→4→2?相关描述性激素作用细胞膜功能体现遗传信息不变功能趋向专门化A.甲过程DNA复制一次,细胞分裂两次,产生四个生殖细胞B.甲过程和丙过程中都有着丝点的分裂,但前者进行了两次,后者进行了一次C.乙过程体现了细胞膜的信息交流功能,丁过程是遗传物质定向改变的结果D.丁过程后可能会出现细胞的凋亡
答案 D 根据染色体组数的变化可判断甲表示卵原细胞的减数分裂,乙表示受精作用,丙表示有丝分裂,丁表示细胞分化。甲过程中DNA复制一次,细胞分裂两次,产生1个生殖细胞(卵细胞)和3个极体,A错误;甲过程和丙过程中都有着丝点的分裂,甲过程是在减数第二次分裂后期发生一次,丙过程是在有丝分裂的后期发生一次,B错误;受精过程可体现细胞膜的信息交流功能,细胞分化过程中遗传物质一般没有发生改变,细胞分化的实质是基因选择性表达,C错误;丁过程为细胞分化的过程,分化后可能会出现细胞的凋亡,D正确。8.(2020届浙江温州十五校联考,21)如图是某同学在观察洋葱根尖细胞有丝分裂时拍摄的显微照片,下列叙述错误的是( )A.甲细胞中的染色体缩短到最小程度,便于研究B.乙细胞中染色体数目加倍C.丙细胞的细胞膜在赤道面(板)位置向内凹陷,形成环沟D.丁细胞处于分裂间期,细胞核内存在组蛋白答案 C 图中甲表示有丝分裂中期,染色体缩短到最小程度,形态数目较清晰,便于研究,A正确;乙表示有丝分裂后期,着丝点分裂,染色体数目加倍,B正确;丙表示洋葱根尖细胞有丝分裂的末期,细胞板向四周延伸把细胞一分为二,C错误;丁表示有丝分裂的间期,主要进行DNA的复制和蛋白质的合成,细胞核内存在组蛋白,D正确。知识拓展 组蛋白是指所有真核生物的细胞核中,与DNA结合存在的碱性蛋白质的总称。组蛋白与带负电荷的双螺旋DNA结合成DNA—组蛋白复合物。9.(2019江苏泰州一模,4)图1为洋葱根尖示意图,图2为洋葱根尖细胞有丝分裂显微照片,A、B、C、D是不同时期的细胞。下列相关叙述正确的是( )A.图2视野中的细胞位于图1的③部位B.实验中可观察到D时期逐渐变成B时期C.B与C细胞中染色体数及DNA数相同D.①②③④细胞中mRNA种类完全不同答案 A 分析题图,图1为洋葱根尖示意图,其中③是分生区,且只有分生区细胞才能进行有丝分裂,故图2视野中的细胞位于图1的③部位,A正确;图2中细胞都已经死亡,故实验中不能观察到D时期逐渐变成B时期,B错误;B细胞处于有丝分裂后期,此时着丝点分裂,染色体数目加倍,与C细胞中染色体数不同,C错误;①②③④细胞中mRNA种类不完全相同,D错误。10.(2019江西南昌十中第二次月考,15)图1为细胞的部分结构示意图,图2为一个细胞周期中RNA相对含量的变化。下列分析错误的是( )
图1图2A.若图1为浆细胞,则该细胞核膜上的核孔数目会明显增多B.图2中出现两个高峰主要是因为mRNA、tRNA均明显增多C.图2中分裂期RNA含量低,原因之一是染色体高度螺旋化D.若A基因表达的产物是呼吸酶,则每次转录的模板链相同答案 B 浆细胞中蛋白质的合成、分泌旺盛,需要较多的mRNA,所以核膜上的核孔数目会明显增多,A正确;图2中出现两个高峰主要与mRNA明显增多有关,翻译过程中搬运氨基酸的tRNA一般不会明显增多,B错误;分裂期染色体高度螺旋化,染色体DNA无法进行转录,RNA含量低,C正确;若要合成同一种蛋白质(如呼吸酶),则每次转录的模板链相同,D正确。题后悟道 图2中出现的两个高峰为G1期、G2期,G1期合成与DNA复制相关的蛋白质时会出现第一个高峰。在G2期,合成形成染色体、纺锤体等所需的蛋白质时会出现第二个高峰;出现这两个高峰主要是mRNA明显增多导致的。11.(2019西藏日喀则拉孜高级中学月考,2)图为某二倍体植物一个正在进行分裂的根尖细胞示意图,以下判断不正确的是( )①该细胞处于有丝分裂的后期,有4对同源染色体②图中细胞含有2个染色体组③该细胞很可能属于根尖分生区的细胞④该细胞发生了基因突变或交叉互换 A.②④B.①③C.②③D.①②答案 A 该细胞有同源染色体,且染色单体分开,分别移向两极,处于有丝分裂的后期,该细胞中两极各有2对同源染色体,共有4对同源染色体,①正确。1个染色体组是由一组非同源染色体构成的,该细胞中有4个染色体组,②错误。根尖分生区细胞可以发生有丝分裂,③正确。有丝分裂过程中不会发生交叉互换,交叉互换发生在减数第一次分裂的前期,图中出现A与a是基因突变的结果,④错误。综合分析可知正确选项是A。12.(2019湖南长沙雅礼中学月考,1)用含有3H标记的胸苷(甲组)和3H标记的尿苷(乙组)分别培养洋葱的根尖,一段时间后用甲基绿、吡罗红染料混合染色,分析实验结果正确的是( )A.甲组实验分生区细胞中红色区域可检测到强的放射性B.甲组实验成熟区细胞中绿色区域可检测到强的放射性
C.乙组实验分生区细胞中红色区域可检测到强的放射性D.乙组实验成熟区细胞中绿色区域可检测到强的放射性答案 C 甲基绿、吡罗红混合染色,DNA被染成绿色,RNA被染成红色。分生区能利用胸苷进行DNA复制,也能利用尿苷进行转录合成RNA。成熟区不能利用胸苷进行DNA复制,但能利用尿苷进行转录合成RNA。二、不定项选择题13.(2020届江苏宿迁泗洪中学三检,24)如图表示动物细胞生命历程,下列叙述正确的是( )A.真核生物的①过程的方式有有丝分裂、减数分裂和无丝分裂B.在个体发育过程中,有序的②过程能够通过细胞分化增加细胞的种类C.③过程中细胞含水量增加,酶活性下降,细胞核体积增大,细胞相对表面积减小D.④过程是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,对生物体的生长发育没有积极意义答案 AB 真核生物的①细胞增殖过程的方式有有丝分裂、减数分裂和无丝分裂,A正确;在个体发育过程中,有序的②细胞分化过程可以形成不同的细胞,因此能够增加细胞的种类,B正确;③细胞衰老过程中细胞含水量下降,多种酶活性降低,细胞核体积增大,细胞体积变小,细胞相对表面积增大,C错误;④细胞凋亡过程是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,对生物体的生长发育具有积极意义,D错误。14.(2017江苏扬、通、泰三模,22)下图表示某基因型为BbXDY的果蝇体内细胞分裂时,不同阶段细胞中染色体数和核DNA分子数。有关叙述正确的是( )A.图中“□”代表核DNA数,“n”等于4B.图中①代表的细胞中含同源染色体C.图中②代表的细胞中有4个染色体组D.图中③代表的细胞中可能不含基因D答案 BCD 一条染色体与其上的DNA的关系是1∶1或1∶2,由此可推断图中“□”代表染色体数,“n”等于4,A错误;图中①染色体数与体细胞中相同,且含有染色单体,属于有丝分裂前、中或减数第一次分裂时期的染色体的特点,这些时期都含有同源染色体,B正确;根据②染色体数目加倍,可推断②代表的细胞处于有丝分裂后期,染色体组也加倍,C正确;图中③代表的细胞中染色体数目减半,此细胞应为处于减数第二次分裂前、中期的细胞,正常情况下,细胞中只能含有等位基因中的一个,D正确。解题方法 ①从染色体和DNA的比例关系确定图形所属时期;②将染色体数与正常体细胞中染色体数进行比较,分析确定可能所处的时期。三、非选择题
15.(2019山东济宁一中收心考,44)如图甲表示洋葱根尖的不同区域,图乙表示洋葱根尖处于有丝分裂各阶段细胞核中DNA和细胞质中mRNA的含量变化,图丙呈现的是细胞分裂过程中的某一物质的形态变化。请分析回答下列问题:(1)图甲中①②③④细胞形态不同的根本原因是 ,进行实验获得图乙结果时, (能/不能)利用图甲②区细胞为材料。 (2)在a和c两时期, 催化mRNA分子合成,在d的最后阶段,最活跃的细胞器是 。 (3)丙图①→②和②→③表示的生理变化过程分别发生在图乙的 (填文字)阶段。根据诱变育种原理,诱变剂发挥作用的主要时期是图乙的 (填字母)阶段。 (4)在观察细胞有丝分裂的实验中,我们发现即使操作正确,也难以看到很多处于分裂期的细胞,主要原因是 。 答案 (1)基因的选择性表达 不能 (2)RNA聚合酶 高尔基体 (3)间期和分裂期(前期) b (4)分裂期持续时间短,细胞数目少解析 (1)图甲中①②③④细胞形态不同是细胞分化的结果,细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。图甲②为伸长区,其细胞不具有分裂能力,故不能利用该区细胞为材料。(2)在a和c两时期,mRNA的含量增多,说明在RNA聚合酶的催化下,正在进行旺盛的mRNA合成。d的最后阶段为有丝分裂的末期,末期植物细胞壁的形成与高尔基体有关。(3)丙图①→②表示间期染色体复制;②→③表示分裂前期染色质螺旋缠绕形成染色体。诱变剂诱发的基因突变主要发生在DNA复制过程中,即图乙的b阶段。(4)实验中观察到的分裂各期细胞数目的多少与各期在细胞周期中所占的比例有关。16.下表列出了教材中部分实验的材料、实验条件和观察内容,请回答有关问题:组别材料实验条件观察内容A浸泡过的花生种子清水、苏丹Ⅲ染液、体积分数为50%的酒精溶液等细胞中着色的小颗粒B菠菜叶无水乙醇、层析液等滤纸条上的色素带C洋葱根尖解离液、龙胆紫溶液等植物细胞的有丝分裂(1)A组实验中体积分数为50%的酒精溶液的作用是 。 (2)B组实验中,若取材合适且提取色素的过程操作很规范,但得到的滤纸条上的色素带颜色均非常淡,可能的原因除了滤纸条湿度大,没有预先进行干燥处理外,还有 。 (3)在做C组实验时,应选择图甲 (填编号)处细胞为材料。某同学在低倍显微镜下观察到图乙所示图像,此视野中处于分裂期的细胞数目过少,可能的原因有 。(填编号) a.视野选择不合适b.取材时间不合适c.制片时压片力量不合适d.解离时间不合适
(4)研究洋葱根尖处于有丝分裂各阶段细胞核中DNA和细胞质中mRNA的含量变化,获得如下图丙所示曲线。在a和c两时期, 催化mRNA分子合成,在e时期,最活跃的细胞器是 。图丁①→②、②→③表示的生理变化过程分别发生在有丝分裂的 (时期)。 答案 (1)洗去浮色 (2)画滤液细线次数不够 (3)③ a、b (4)RNA聚合酶 高尔基体 间期、前期解析 (1)A组实验中体积分数为50%的酒精溶液的作用是洗去花生子叶切片表面的浮色。(2)由题干所给信息“取材合适且提取色素的过程操作很规范”推测,色素带颜色浅的原因可能是画滤液细线的次数少或滤纸条湿度大。(3)在观察根尖细胞的有丝分裂实验中,应选择根尖分生区(③)细胞为材料;若视野中图乙所示处于分裂期的细胞数目过少,可能是观察时选择的位置不恰当,还有可能是取材时间不合适,该时间段内细胞有丝分裂不旺盛。(4)根据曲线图判断,a、c两个时期mRNA的含量高,是转录旺盛的时期,RNA聚合酶催化mRNA的合成;e时期植物细胞在赤道板位置形成细胞板,进而形成细胞壁,高尔基体与植物细胞壁的形成有关;①→②为DNA复制,发生在分裂间期,②→③为染色质高度螺旋化形成染色体,发生在分裂前期。17.(2020衡水中学九调,29)细胞周期按时间顺序可分为四个时期:G1期、S期、G2期和M期,如图所示,各时期所发生的主要生理变化及部分调控因子如表。请回答下列问题:时期主要生理变化部分调控因子G1为遗传物质DNA的合成做准备CDK4、CDK2(G1/S转换)SDNA合成CDK2G2主要完成蛋白质的合成,为进入分裂期做准备CDK1(G2/M转换)M核膜消失,染色体等发生变化CDK1G0静息状态,细胞不生长,也不分化图甲(1)DNA聚合酶作用于细胞周期的 期(填字母),纺锤体形成于 期(填字母),调控因子 的表达量增多,促进细胞周期从G1期向S期过渡。 (2)G1期如果缺少某些必需的营养成分(如必需氨基酸),细胞会终止其G1期的进程,进入 期(填字母),一旦补充了所缺少的成分后,细胞将回到G1期,这种调节的意义是可以避免 。 (3)若图甲中的1、2、3、4为一个细胞周期中的部分检查点,在DNA发生损伤时有阻滞细胞周期的作用。当DNA损伤出现在 期(填字母)时,CDK1形成的复合物滞留在细胞质中,不能进入细胞核内发挥作用,阻止细胞进入下一时期,可以推测检查点最可能是图甲中的 (填数字)。 (4)胸苷(TdR)双阻断法可使细胞周期同步化,若G1、S、S2、M期依次为10h、7h、3h、1h,经常一次阻断,S期细胞立刻被抑制,其余细胞最终停留在G1/S交界处;洗去TdR可恢复正常的细胞周期,
若要是所有细胞均停留在G1/S交界处,第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后 h到 h进行。 答案 (1)S M CDK2 (2)G0 物质和能量的浪费 (3)G1 3 (4)7 14解析 (1)DNA聚合酶催化DNA复制的过程,因此其作用于分裂间期中的S期;纺锤体形成于有丝分裂前期,即M期;根据表格分析可知细胞周期从G1期向S期过渡时,调控因子CDK2增多。(2)G1期如果缺少某些必需的营养成分(如必需氨基酸),细胞会终止其G1期的进程,则将不能进入S期,而是变成静息状态,细胞不生长,也不分化的G0期细胞;一旦补充了所缺少的成分后,细胞将回到G1期,这种调节可以避免物质和能量的浪费。(3)根据表格分析可知,CDK1出现于G2期,主要是促进G2期向M期转换,若DNA损伤导致CDK1形成的复合物滞留在细胞质中,不能进入细胞核内发挥作用,阻止细胞进入下一时期,说明DNA损伤发生在G2期,应该在3处进行检测。(4)根据题意分析,经第一次阻断,S期细胞立刻被抑制,则细胞至少停留在G1/S交界处,至少停留在S/G2交界处,前者通过7h达到后者,后者通过3+1+10=14h到达下一个周期的前者,因此若要是所有细胞均停留在G1/S交界处,第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后7h到14h进行。单元测试卷(二)一、单项选择题1.(2019湖北黄冈月考一,27)下列变化会出现在洋葱根尖分生区细胞分裂过程中的是( )A.间期,中心体进行复制和分离B.中期,可清晰地看到赤道板和染色体C.后期,在纺锤丝的牵拉下着丝点断裂D.末期,高尔基体参与细胞板的形成答案 D 本题以基础判断的形式考查考生的分析与判断能力,属于对科学思维素养的考查。洋葱是高等植物,没有中心体,A错误;赤道板不是真实存在的结构,B错误;有丝分裂后期,着丝点分裂,纺锤丝牵引染色体均匀地向两极移动,C错误;有丝分裂末期细胞板向四周扩展形成细胞壁,高尔基体与细胞壁的形成有关,D正确。2.(2020届天津耀华中学期初,16)如图表示细胞分裂过程中染色体的形态变化。下列叙述正确的是( )A.甲→乙的过程发生在分裂间期,需DNA聚合酶、RNA聚合酶参与相关物质的合成B.减数第二次分裂过程中不存在丁时期图形C.秋水仙素作用于丁→戊的过程中,抑制着丝点分裂D.戊阶段细胞中染色体数是核DNA分子数的两倍答案 A 图中甲→乙表示分裂间期,此时细胞中进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,此期需要DNA聚合酶、RNA聚合酶参与相关物质的合成,A正确;丙时期染色质高度螺旋化形成染色体,丁时期染色体形态稳定、数目清晰,染色体的着丝点排列在赤道板上,有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体符合这些特征,B错误;秋水仙素的作用时期是有丝分裂前期(乙→丙),其作用是抑制纺锤体的形成,C错误;戊时期表示着丝点分裂,姐妹染色单体分离,此时细胞中染色体数与核DNA分子数相等,D错误。3.(2020山东临沂期末,4)洋葱根尖分生区细胞和小鼠骨髓瘤细胞都能用于观察细胞的有丝分裂,下列有关二者的叙述,不正确的是( )A.观察到的细胞都处于细胞分裂的某个时期B.都可以通过染色体的行为变化判断细胞所处时期
C.都需要用某蛋白酶处理细胞使之分离以便于观察D.染色体组数目加倍都发生在细胞分裂的后期答案 C 在观察细胞的有丝分裂实验中,观察到的细胞是死细胞,都处于细胞分裂的某个时期,A正确;两种细胞在有丝分裂的过程中染色体的行为都会出现周期性变化,故都可以通过染色体的行为变化判断细胞所处时期,B正确;洋葱根尖分生区细胞需要用盐酸和酒精混合液解离细胞,小鼠骨髓瘤细胞需要用蛋白酶处理,C错误;有丝分裂的后期,着丝点分裂,染色体数目加倍,染色体组数目也加倍,D正确。4.(2019山东济南期末,12)下列关于“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验的叙述,正确的是( )A.显微镜下大多数细胞中观察不到细胞核B.可用酸性染料醋酸洋红液将染色体染成深色C.解离的目的是使组织中的细胞相互分离开来D.可观察到分裂中期细胞中的染色体排列在细胞板上答案 C 显微镜下大多数细胞处于分裂间期,有细胞核,A错误;醋酸洋红液是碱性染料,可将染色体染成深色,B错误;实验中将根尖放入质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的1∶1混合液中解离,目的是使组织中的细胞相互分离开来,C正确;有丝分裂中期细胞中的染色体排列在赤道板上,而细胞板出现在末期,D错误。知识拓展 用于染色体染色的试剂有龙胆紫溶液、醋酸洋红液等。5.如图是洋葱根尖细胞的分裂照片,①~⑤表示细胞周期的不同时期。下列相关叙述错误的是( )A.细胞质分裂在②时期开始进行B.⑤时期的核糖体上可能正在合成DNA聚合酶C.①时期细胞内的DNA与染色体数量之比大于1D.细胞周期中各时期的顺序是⑤→④→②→①→③答案 A 细胞质分裂在末期(③时期)开始进行,A错误;⑤时期表示间期,主要发生DNA的复制和有关蛋白质的合成,DNA的复制过程需要DNA聚合酶的参与,B正确;①表示后期,细胞质DNA与染色体DNA之和多于染色体数量,C正确;细胞周期中各时期的顺序是⑤(间期)→④(前期)→②(中期)→①(后期)→③(末期),D正确。 6.(2020届天津耀华中学期初,10)在人体细胞的分化和衰老的生命历程中不会发生变化的是( )A.酶的种类和活性B.酶加快反应的原理C.RNA的种类和含量D.细胞膜的通透性答案 B 由于基因的选择性表达,细胞分化中会形成不同种类的酶和不同的细胞内环境,细胞内不同的环境状态可导致酶的活性也不相同,A不符合题意;酶都是通过降低化学反应的活化能来加快反应速度的,B符合题意;基因的选择性表达会使细胞形成不同种类和含量的RNA,C不符合题意;细胞衰老过程中细胞膜的通透性会发生改变,D不符合题意。7.人衰老的红细胞具有下列哪些特征( )①水分减少,细胞萎缩 ②新陈代谢的速率减慢 ③某些酶的活性降低 ④呼吸速率上升 ⑤色素积累增多 ⑥细胞膜的通透性改变 ⑦细胞核体积增大 A.①②③④⑤⑥⑦B.①②③⑤⑥⑦C.①②③⑤⑥D.①②③④⑤⑥
答案 C 细胞衰老后,新陈代谢的速率减慢,细胞呼吸速率减慢,④错误;人成熟的红细胞没有细胞核,⑦错误。C项符合题意。8.(2019山东安丘第二次检测,22)下列关于人体细胞生命历程的叙述,正确的是( )A.细胞合成了呼吸酶说明细胞已发生了分化B.细胞癌变说明抑癌基因已突变成原癌基因C.细胞变小,核增大,核膜内折,说明细胞正在衰老D.细胞凋亡基因被激活说明细胞即将坏死答案 C 呼吸酶在正常细胞内都存在,不能体现出基因的选择性表达,A错误;细胞癌变说明抑癌基因和原癌基因发生了基因突变,B错误;细胞凋亡基因被激活说明细胞即将正常凋亡,D错误。9.(2019山东师大附中二模,13)下列关于细胞生命历程的叙述,错误的是( )A.细胞分化使细胞趋向专门化,细胞种类增多B.衰老细胞的细胞核体积减小,染色质固缩影响了DNA复制和转录C.物质运输效率随细胞的生长而降低D.致癌病毒可通过感染人的细胞后将其癌基因整合进人的基因组中诱发细胞癌变答案 B 细胞分化是子代细胞在形态结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,使细胞功能趋向专门化,细胞种类增多,A正确;衰老细胞的细胞核体积增大,B错误;细胞长大使细胞的相对表面积减小,从而使细胞的物质运输效率降低,C正确;D项为病毒致癌因子的致癌机理,D正确。二、不定项选择题10.(2020山东滨州三模)PLK1是一种对细胞周期有重要调控作用的蛋白激酶,可以催化磷酸基团转移到不同的特异性底物上,在促进纺锤体两极分配、染色体运动等方面具有重要作用。下列说法合理的是( )A.大肠杆菌增殖过程中PLK1活性较高B.PLK1在细胞分裂间期大量合成且达到最大活性C.通过阻断PLK1的表达可有效抑制肿瘤细胞增殖D.PLK1发挥作用时可能伴随着ATP的水解答案 CD 大肠杆菌无染色体且分裂过程中不出现纺锤体,故推测在大肠杆菌增殖过程中无需PLK1发挥作用,A不符合题意;由题意可知,PLK1主要在分裂期发挥作用,故推测其在分裂期达到最大活性,B不符合题意;PLK1对细胞周期有重要调控作用,阻断PLK1的表达可有效抑制肿瘤细胞的增殖,C符合题意;染色体的运动等需要消耗ATP,故PLK1发挥作用时,可能伴随着ATP的水解,D符合题意。11.(2020山东日照5月联考)MTT比色法是一种检测细胞存活的方法,其检测原理为活细胞的线粒体中存在的某种酶,可将黄色的MTT还原为结晶状的蓝紫色甲瓒,而死细胞中此酶无活性。二甲基亚砜(DMSO)能溶解细胞中的甲瓒,用酶联免疫检测仪在540nm波长处测定溶解了甲瓒的DMSO的光吸收值(OD540值)。活细胞数量与光吸收值成正比。研究人员采用MTT比色法检测不同浓度的姜黄素对离体肝癌细胞增殖的影响,实验结果如图所示。有关分析错误的是( )A.本实验的自变量是姜黄素的浓度和处理时间,因变量是OD540值B.姜黄素能抑制肝癌细胞增殖,且在一定范围内,随溶液浓度的增加抑制作用增强C.与其他时间段相比,在48~72h间姜黄素对肝癌细胞增殖抑制作用最明显D.为观察姜黄素对肝癌细胞的作用,后续相关实验可将姜黄素处理时间限定在48h答案 C 由图可以直接看出,本实验的自变量是姜黄素的浓度和处理时间,因变量为OD540值,A正确;与空白对照组相比,用姜黄素处理的实验组的OD540值都减小,
且随姜黄素浓度的增大和时间的增加效果愈加明显,说明姜黄素能抑制肝癌细胞增殖,且在一定范围内,随溶液浓度的增加抑制作用增强,B正确;由图示信息,不能得出在48~72h间姜黄素对肝癌细胞的增殖抑制作用最明显,为了降低药物对细胞的毒性作用,后续其他相关实验用姜黄素的处理时间可限定在48h,C错误,D正确。思维点拨 解答本题首先要依据实验目的“不同浓度的姜黄素对离体肝癌细胞增殖的影响”及题图,分析出实验的自变量是姜黄素的浓度和处理时间,因变量为OD540值。其次分析出图中OD540值与细胞增殖的关系,与空白对照组相比,用姜黄素处理的实验组的OD540值都减小,且随姜黄素浓度的增大和时间的增加效果愈加明显。最后结合选项进行解答。12.(2020山东青岛期末,16)在有丝分裂中,染色体的两条姐妹染色单体之间在相同的位置上可能发生部分交换(称为SCE)。将连续分裂的细胞放入含BrdU的培养液中培养,并用姬姆萨染料染色,可观察到SCE。其原理是BrdU可取代胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺入新合成的DNA中。双链都掺入BrdU的DNA分子所形成的姐妹染色单体着色较浅;而DNA分子中仅有一条链掺入BrdU或两条链都不掺入BrdU,所形成的姐妹染色单体着色深。两条姐妹染色单体有色差,可观察到交换现象,如图。将根尖分生组织放入含BrdU的培养液培养,下列叙述正确的是( )A.第一次分裂中期细胞经染色后,可观察到SCEB.第二次分裂中期的细胞若发生SCE,经染色均可通过显微镜观察到C.SCE现象需经过姐妹染色单体片段的交叉互换形成,因此属于基因重组D.SCE现象不会改变同一条染色体上基因的数目和排列顺序答案 BD 根据图示可知,第一次分裂中期每条染色体的每个DNA分子中都仅有一条链掺入BrdU,细胞经染色后,所形成的姐妹染色单体着色都深,观察不到SCE,A错误;第二次分裂中期,每条染色体中,有一个DNA分子中有一条链掺入BrdU,染色后呈深色,另一个DNA分子中两条链都掺入了BrdU,染色后呈浅色,因此,第二次分裂中期的细胞若发生SCE,经染色均可通过显微镜观察到,B正确;基因重组一般发生在减数分裂过程中,指位于非同源染色体上的非等位基因的自由组合及四分体内非姐妹染色单体间的交叉互换,C错误;SCE现象是染色体的两条姐妹染色单体之间在相同的位置上发生部分交换,不会改变同一条染色体上基因的数目和排列顺序,D正确。三、非选择题13.(2019四川成都高二期末,44)为了研究从植物中提取的可可碱是否可以作为除草剂,某科研小组开展了可可碱对鬼针草根尖细胞的有丝分裂和种子萌发影响的实验研究,结果如表。回答下列问题:可可碱浓度(mmol·L-1)分裂期细胞所占比例(%)种子发芽率(%)前期和中期后期和末期03.730.6981.50.12.900.6468.10.52.100.3818.61.01.960.242.3(1)利用显微镜观察鬼针草根尖细胞的有丝分裂时,需要制作临时装片,制作的流程为:取材→解离→ → →制片。有同学将临时装片放在显微镜下观察,视野中出现了较多的具有大液泡的长方形细胞和无细胞质、细胞核的导管细胞,出现这种结果可能的原因是 。 (2)进行观察时,区分细胞有丝分裂不同时期的依据是 。若要观察细胞中的染色体数目和形态,选择分裂 期的细胞效果较好,此时细胞中染色体的着丝点排列在 。 (3)根据实验结果分析,一定浓度的可可碱可降低农田中鬼针草数量,原因是 。
答案 (1)漂洗 染色 取材有误,视野中看到的是根尖成熟区细胞 (2)染色体的形态和分布特点 中 赤道板一个平面上 (3)可可碱能抑制鬼针草细胞的增殖和种子的萌发解析 (1)观察细胞的有丝分裂实验中,制作临时装片的步骤为:取材→解离→漂洗→染色→制片。根尖分生区细胞排列紧密、呈正方形、有的细胞正在分裂,若观察到具有大液泡的长方形细胞和无细胞质、细胞核的导管细胞,应该是取材错误,视野中看到的是根尖成熟区细胞。(2)区分细胞有丝分裂不同时期的依据是染色体的形态和分布特点。有丝分裂中期细胞染色体形态稳定、数目清晰,适宜用于观察染色体的数目和形态,此时细胞中染色体的着丝点排列在赤道板一个平面上,染色体高度螺旋。(3)表格信息显示,随着可可碱浓度的升高,种子的发芽率和分裂期细胞所占的比例均逐渐降低,究其原因是一定浓度的可可碱能抑制鬼针草细胞的增殖和种子的萌发。14.(2020届河北石家庄辛集中学期初,62)某植物体细胞中有12条染色体,图甲表示细胞有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化;图乙表示细胞有丝分裂过程中染色体的周期性变化。请据图回答: 甲 乙(1)图甲中AB段发生在图乙中的 (用字母与箭头表示)阶段。 (2)图甲中BC段对应的细胞中有染色体 条,核DNA 个。 (3)请依据图乙,用字母和箭头表示一个完整的细胞周期 ;染色体形态变化由c到d的时期活动明显加强的细胞器主要是 。 答案 (1)d→e (2)12 24 (3)d→d(或d→e→a→b→c→d) 高尔基体解析 (1)图甲中,AB段形成的原因是DNA复制,BC段包括有丝分裂前期和中期,CD段形成的原因是着丝点分裂,DE段表示有丝分裂后期和末期;乙图表示细胞有丝分裂过程中染色体的周期性变化,其中d→e表示分裂间期,a表示分裂前期,b表示分裂中期,c表示分裂后期,c→d表示分裂末期。图甲中AB段DNA复制,发生在图乙中的d→e段。(2)已知该植物体细胞中有12条染色体,图甲中BC段包括有丝分裂的前期、中期,每条染色体有2个DNA,对应的细胞中有染色体12条,核DNA24个。(3)细胞周期是指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所经历的全过程,所以一个完整的细胞周期是d→e→a→b→c→d(d→d);染色体形态变化由c到d发生在末期,此时需形成子细胞的细胞壁,所以该时期活动明显加强的细胞器主要是高尔基体。15.(20205·3原创题)同位素标记法是常用的测定细胞周期的方法之一。具体做法是将某种细胞在3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中短暂培养一段时间后,再移至普通培养基中继续培养,不同间隔时间取样,进行放射显影,在显微镜下观察计数,统计标记细胞的百分数。A:细胞核开始被标记;B:标记细胞开始进入分裂期;C:50%分裂期细胞被标记且在增加;D:50%分裂期细胞被标记且在减少;E:标记细胞第二次进入分裂期。试回答:(1)图示中进行诱变处理的最佳时期为 (填图示字母),原因是 。 (2)利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养细胞,只有处于 期的细胞才能被标记,实验开始时细胞核中被标记的物质是 。 (3)若利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液培养洋葱根尖,短时间培养、洗脱后, (填“分生区”“伸长区”或“成熟区”)部位的细胞在 结构中出现放射性。若用3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸培养液来培养细胞,则可在 (填“分生区”“伸长区”或“成熟区”)细胞中出现标记的RNA。
(4)该细胞一个周期平均经历的时间为 h,其中分裂间期时长为 h。 答案 (1)AB和DE 该期进行DNA分子复制,DNA分子稳定性低 (2)分裂间 DNA (3)分生区 细胞核、线粒体 分生区、伸长区、成熟区 (4)22 21解析 (1)S期DNA进行复制,此时期DNA稳定性较低,容易发生基因突变。因此,进行诱变处理的最佳时期为S期,图中AB和DE段均包括S期。(2)标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸合成DNA后,细胞才具有放射性,故只有处于分裂间期的细胞才能被标记。(3)根尖只有分生区细胞具有分裂能力,故在3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中对根尖短暂培养、洗脱后只有分生区细胞的细胞核和线粒体具有放射性。尿嘧啶核糖核苷酸是合成RNA的原料,活细胞均可合成RNA,故用3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸培养液培养根尖并洗脱后,则在分生区、伸长区和成熟区均可观察到放射性。(4)由B点(标记细胞开始进入分裂期)到E点(标记细胞第二次进入分裂期)的时间等于一个周期,为25h-3h=22h。B点细胞最早进入M期,C点时50%分裂期细胞被标记且在增加,则分裂期时长为(3.5h-3h)×2=1h,分裂间期时长为22h-1h=21h。试题命制说明 以同位素标记法研究细胞有丝分裂实验为素材,培养学生对实验结果进行分析、推理、判断的能力。素养考核解读 通过分析标记细胞的分裂规律,考查利用所学知识解决生物学问题的能力,试题的设计体现了对科学探究素养中结果分析要素及科学思维素养中模型与建模要素的考查。16.(2019天津河西一模,8)如图表示人体内部分结缔组织细胞的形成过程。成纤维细胞是疏松结缔组织的主要细胞,其形成过程未经人为调控;A细胞到单核细胞、血红细胞的几种途径中,部分属于人为调控过程,PU、GATA为两种蛋白质,是细胞内的调控因子,请回答下列问题:(1)过程①发生的根本原因是 ,过程②中,染色体组数目发生倍增的时期是 。 (2)为长期培养胚胎干细胞,建立一种培养体系,可按过程③操作。首先在培养皿底部用成纤维细胞制备饲养层,当饲养层细胞分裂生长到细胞表面相互接触时,细胞会停止增殖。此时,理论上培养皿底部形成的细胞层数为 ,然后将胚胎干细胞接种在饲养层上进行培养,由此推测,成纤维细胞可以分泌抑制 的物质。 (3)若要使血红细胞前体直接转变成单核细胞,则可行的人为调控措施是 。 答案 (1)基因的选择性表达 有丝分裂后期 (2)一层 细胞分化 (3)降低GATA的表达量(或增加PU的表达量)解析 (1)①是细胞分化,实质是基因的选择性表达;②过程是成纤维细胞增殖过程,是通过细胞有丝分裂实现的,细胞分裂过程中染色体组数目加倍的原因是着丝点分裂,发生在有丝分裂后期。(2)③过程是细胞培养,细胞原代培养存在接触抑制现象,当饲养层细胞分裂生长到细胞表面相互接触时,细胞会停止增殖。此时,培养皿底部形成的细胞层数是一层;胚胎干细胞在饲养层上培养时,细胞分裂但不分化,由此可以说明成纤维细胞可以分泌抑制细胞分化的物质。(3)由题图可知,增加GATA表达量能促进单核细胞转化成血红细胞,增加PU表达量能促进血红细胞转化成单核细胞,因此要使血红细胞前体直接转变成单核细胞,可以通过降低GATA的表达量或增加PU的表达量来实现。
17.(2019重庆巴蜀中学月考,29)德迪夫因在电子显微镜下发现溶酶体而获得1974年诺贝尔奖,并创造了“自噬”一词。请回答下列问题:(1)溶酶体中的水解酶合成场所是 。溶酶体内的pH=5.0左右,细胞质基质接近中性,由此可推测细胞质基质中的“H”进入溶酶体的运输方式最可能是 。 (2)大隅良典因在细胞自噬机制研究中的成就获得2016年诺贝尔生理学或医学奖。他发现酵母菌的线粒体在饥饿和光照等条件下损伤后会发生特异性的“自噬”现象,这体现了溶酶体有 的功能。 (3)自噬溶酶体内未被“消化”的细胞器残片碎体有可能沉积转变为脂褐素,妨碍胞内物质的交流和传递,影响细胞正常生理功能,这是细胞衰老的表现之一。此外,衰老细胞的细胞核出现的变化有 (请写出两点)。 (4)有研究表明,若细胞内受损线粒体无法被“自噬”,可引起细胞凋亡,即由 决定的细胞自动结束生命的过程,与该过程不同的是,细胞癌变发生了原癌基因和抑癌基因的突变。抑癌基因的作用主要是 。 答案 (1)核糖体 主动运输 (2)分解衰老、损伤的细胞器 (3)细胞核体积增大、染色质收缩、核膜向内折叠 (4)基因 阻止细胞不正常的增殖解析 本题主要考查生命观念素养中的结构与功能观。(1)通常水解酶的化学本质是蛋白质,合成场所是核糖体。细胞质基质pH接近中性,因此“H”进入溶酶体逆浓度梯度,属于主动运输。(2)溶酶体通过酸性水解酶可将细胞内衰老损伤的细胞器水解,说明溶酶体有分解衰老、损伤的细胞器的功能。(3)衰老细胞的细胞核的特征是体积增大,染色质收缩,核膜向内折叠等。(4)细胞凋亡是受基因控制的。原癌基因的作用主要是负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。抑癌基因的作用主要是阻止细胞不正常的增殖。单元测试卷(三)一、单项选择题1.(2018陕西榆林三模,2)如图曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中,细胞失水量的变化情况。相关叙述不正确的是( )A.该细胞可以是根尖成熟区的细胞B.若B溶液的浓度稍减小,则曲线中b点左移C.用一定浓度的KNO3溶液代替B溶液,可得到类似的结果D.ab段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大答案 D 据图中曲线变化可知,在A、B溶液中细胞发生了渗透作用,该细胞应该是具有大液泡的成熟细胞,可以是根尖成熟区细胞,A正确;若B溶液的浓度减小,则浓度差减小,相同时间内失水的程度变小,复原时所需要的时间变短,即a点下移,b点左移,B正确;据图可知,在B溶液中,植物细胞因吸收了溶质而发生质壁分离后自动复原,即ab段细胞因吸水细胞液浓度逐渐减小,如果用一定浓度的KNO3溶液代替B溶液可得到类似的结果,C正确,D错误。知识归纳 若将成熟的植物细胞置于适宜浓度的溶质可以进入细胞的外界溶液(KNO3、甘油、乙二醇等溶液)中,植物细胞可发生质壁分离后自动复原现象,分离后的“质”与“壁”彻底复原后,因细胞吸收了溶质,细胞液的浓度将高于初始浓度。
2.(2017辽宁重点高中协作校期末)如图为a、b、c三种物质的跨膜的运输方式示意图。下列相关叙述错误的是( )A.水和葡萄糖跨膜运输方式与a物质相同B.b物质的跨膜运输速率不受O2浓度的影响C.物质丁位于细胞膜的外表面,与细胞间的信息传递有关D.c物质跨膜运输消耗的ATP来自细胞呼吸答案 A 水的运输方式与a物质的相同,均为自由扩散,葡萄糖的跨膜运输需载体协助,A错误;b为离子通过离子通道顺浓度梯度运输,该运输方式不消耗能量,故运输速率与O2浓度无关,B正确;物质丁为糖蛋白,位于细胞膜外表面,与细胞间信息传递有关,C正确;c物质逆浓度梯度运输,消耗的ATP来自细胞呼吸,D正确。知能拓展 蛋白质在生物膜中的分布并不均匀对称,且分布位置不同的膜蛋白功能也有差别。如贯穿在磷脂双分子层中的蛋白质通常协助物质运输,位于内表面的蛋白质通常可起催化作用。镶在外表面的蛋白质通常与多糖结合在一起形成糖蛋白。3.(2020吉林长春四模)德国化学家毕希纳将酵母细胞放在石英砂中用力研磨,加水搅拌,再进行加压过滤,得到不含酵母细胞的提取液。在这些汁液中加入葡萄糖,一段时间后就冒出气泡,糖液变成了酒。下列分析错误的是( )A.加入石英砂的目的是使研磨更充分B.气泡可以使溴麝香草酚蓝水溶液变色C.产生酒精的过程必须有酵母细胞参与D.提取液中含有将葡萄糖转变成酒精的酶答案 C 加入石英砂的目的是使研磨更充分,A正确;气泡(CO2)可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,B正确;在不含酵母细胞的提取液中加入葡萄糖,一段时间后就冒出气泡,糖液变成了酒,说明产生酒精的过程不是必须有酵母细胞参与,提取液中含有将葡萄糖转变成酒精的酶,C错误,D正确。4.下列叙述正确的是( )A.在稀释的唾液中加入双缩脲试剂后出现紫色反应,说明唾液中含有唾液淀粉酶B.利用淀粉酶、淀粉、蔗糖探究酶的专一性时,可用碘液检测反应结果C.观察植物细胞的质壁分离和复原实验中,蔗糖分子可以穿过植物细胞原生质层中的细胞壁,但不能穿过细胞膜D.探究酵母菌呼吸方式的实验中所使用的溴麝香草酚蓝水溶液是一种指示剂,随着实验过程的进行,二氧化碳可以使其由蓝变绿再变为黄色答案 D 在稀释的唾液中加入双缩脲试剂后出现紫色反应,说明唾液中含有蛋白质(多肽),但不能证明该蛋白质(多肽)是唾液淀粉酶,A错误;无论蔗糖是否被水解,都不能与碘液反应,所以利用淀粉酶、淀粉、蔗糖探究酶的专一性时,不能用碘液检测反应结果,可用斐林试剂检测反应结果,B错误;原生质层是由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质构成的,不包括细胞壁,C错误;酵母菌呼吸产生的CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,D正确。5.(2020海南海口6月模拟)如图为光合作用暗反应的产物磷酸丙糖的代谢途径,其中磷酸丙糖转移蛋白(TPT)的活性是限制光合速率大小的重要因素。下列有关叙述正确的是( )
A.Pi输入叶绿体减少时,磷酸丙糖从叶绿体输出增多B.暗反应中磷酸丙糖的合成需要消耗光反应产生的ATPC.叶肉细胞的光合产物主要是以淀粉形式运出细胞的D.可通过提高TPT的活性来提高作物的淀粉产量答案 B 据图示信息可知,磷酸丙糖从叶绿体输出的同时伴随着Pi进入叶绿体,因此Pi输入叶绿体减少时磷酸丙糖从叶绿体中的输出减少,A错误;暗反应中磷酸丙糖的合成需要消耗光反应产生的ATP,B正确;据图分析可知,叶肉细胞的光合产物主要是以蔗糖形式运出细胞的,C错误;据图可知,当TPT活性提高时,暗反应产生的磷酸丙糖从叶绿体输出增多,则淀粉合成减少,D错误。6.(2018辽宁东北育才学校三模,13)为了研究两个小麦新品种P1、P2的光合作用特性,研究人员分别测定了新品种与原种(对照)叶片的净光合速率,结果如图所示。以下说法错误的是( )A.实验过程中光照强度和CO2初始浓度必须一致B.可用单位时间内进入叶绿体的CO2量表示净光合速率C.每组实验应重复多次,所得数据取平均值D.三个品种达到最大净光合速率时的温度没有显著差异答案 B 该实验过程中的光照强度和CO2初始浓度均属于无关变量,无关变量在实验过程中必须一致,A正确;可用单位时间内植物从外界环境中吸收的CO2量表示净光合速率,B错误;为了减小实验误差,每组实验应重复多次,所得数据取平均值,C正确;题图显示,三个品种达到最大净光合速率时的温度都是25℃左右,没有显著差异,D正确。解后反思 解答此类问题的关键:解读题图有效信息,准确把握实验目的,对比分析曲线的变化趋势,从中找出实验变量(自变量、因变量、无关变量),再依据实验设计的原则对照各选项作出合理判断。7.图甲为黑藻在适宜温度下O2释放速率随光照强度的变化。图乙是将黑藻放在适宜温度的密闭环境中,(不同时间内光照强度不同)测得的密闭环境中CO2浓度随时间的变化情况。下列叙述错误的是( )
A.图甲中,当光照强度相对值为2时,黑藻的氧气产生速率相对值为0B.图甲中,当光照强度相对值为7时,若要提高黑藻光合速率,可适当增加CO2浓度C.图乙中黑藻的光合速率等于呼吸速率的时间段是4~6h、8~10hD.由图乙分析,黑藻在该密闭环境中经过12h后有机物的含量上升答案 A 由图甲可知,当光照强度相对值为2时,黑藻的氧气释放速率的相对值为0,其呼吸作用消耗氧气的速率的相对值为2,所以其产生氧气的速率的相对值为2,A错误;图甲中,当光照强度相对值为7时,继续增加光照强度,黑藻光合速率不能提高,已知黑藻处于适宜温度下,可通过适当增加环境中CO2浓度来提高黑藻光合速率,B正确;图乙中,在4~6h、8~10h,密闭环境中CO2浓度没有发生变化,说明黑藻光合作用固定CO2的量与呼吸作用释放CO2的量相等,即光合速率等于呼吸速率,C正确;据图乙可知,黑藻在该密闭环境中经过12h后,密闭玻璃容器中的二氧化碳浓度比起始时的浓度低,所以黑藻在该12h内光合速率大于呼吸速率,有机物含量上升,D正确。二、不定项选择题8.(2020山东菏泽4月一模)将密闭玻璃罩中的一株天竺葵从0时开始到上午10时置于室外,测得玻璃罩内CO2浓度变化情况如图所示,下列分析正确的是( )A.D时刻叶肉细胞呼吸作用强度等于光合作用强度B.EF时段植株释放氧气的速率大于DE时段C.若实验继续进行,短时间内CO2浓度将下降D.仅根据图像无法判断B、C时刻呼吸强度的大小答案 BCD 在密闭玻璃罩中,随着时间的推移,CO2浓度增加表示植株的光合作用强度小于呼吸作用强度,CO2浓度降低表示植株的光合作用强度大于呼吸作用强度。D时刻整个植株的光合作用强度与呼吸作用强度相等,因此D时刻叶肉细胞的光合作用强度大于其呼吸作用强度,A错误;EF时段二氧化碳减少的速率大于DE时段,因此EF时段植株释放氧气的速率大于DE时段,B正确;若实验继续进行,该植株可继续进行光合作用,且光合作用强度大于呼吸作用强度,因此短时间内玻璃罩内CO2浓度将下降,C正确;仅根据图像无法判断B、C时刻呼吸强度的大小,D正确。三、非选择题9.兴趣小组研究温度及氮肥(硝酸盐)使用量对植物总光合速率的影响。他们将生理状态相同的实验植物随机分成9组,分别设置不同的温度和施氮量,给予适宜的光照,一段时间后分别测量实验容器内CO2的减少量。结果如图所示,请回答问题:
(1)N被植物根细胞吸收的方式是 。氮元素吸收后被运送到叶肉细胞内可用于合成多种化合物,其中NADPH的作用是 。 (2)与其他组比较,3、6、9组结果出现的最可能原因是 。 (3)上述实验数据不足以得出实验结论,原因是 ,完善的方法是 。 答案 (除注明外,每空2分)(1)主动运输(1分) 为光合作用暗反应阶段提供还原剂(和部分能量) (2)所施氮肥浓度过高,根细胞渗透失水,影响植株的生命活动 (3)仅测量获得实验条件下的净光合速率 在黑暗条件下重复上述实验,测量获得各组实验条件下的呼吸速率,进而计算获得总光合速率解析 (1)植物根细胞吸收无机盐离子的方式是主动运输。光合作用光反应产生的NADPH用于C3的还原,同时NADPH属于高能化合物,NADPH的作用是为光合作用暗反应阶段提供还原剂和部分能量。(2)题图中的3、6、9组是不同温度下的高施氮量处理组,据图发现,3、6、9组的净光合速率均低于对照组,最可能的原因是所施氮肥浓度过高,根细胞渗透失水,影响植株的生命活动。(3)本实验研究的是温度及氮肥(硝酸盐)使用量对植物总光合速率的影响,图中仅仅测量了实验条件下的净光合速率,还缺少呼吸速率的值,因此还需要在黑暗条件下重复题述实验,测量获得各组实验条件下的呼吸速率,进而计算获得总光合速率。10.(2018吉林实验中学高三月考,37)萌发的大麦种子中存在着两种淀粉酶:α-淀粉酶和β-淀粉酶。α-淀粉酶耐热不耐酸;β-淀粉酶耐酸不耐热,70℃处理15min即变性失活。为测定萌发种子中α-淀粉酶和β-淀粉酶活性的差异,将发芽3天的大麦种子加蒸馏水研磨匀浆、离心取上清液得到淀粉酶提取液,进行如下实验。操作步骤1号试管2号试管3号试管①加淀粉酶提取液1mL1mL1mL②预处理70℃恒温水浴15min,取出冰浴中冷却高温使α-淀粉酶和β-淀粉酶失活不处理③加缓冲液2mL2mL2mL④预保温40℃恒温水浴10min⑤加40℃预热的淀粉溶液2mL2mL2mL⑥保温40℃恒温水浴5min⑦测定加入试剂X,50~65℃水浴5min,测定砖红色沉淀物的量
回答下列问题:(1)步骤⑦中加入的试剂X为 。 (2)上述实验操作步骤中,步骤②中对1号试管进行操作的目的是 ;为达成实验目的,设置的1、2、3号试管中,为对照组的一组是 号试管。 (3)通过上述实验,能大致比较萌发3天时种子的α-淀粉酶和β-淀粉酶活性的大小,比较的方法是 。 答案 (1)斐林试剂 (2)使β-淀粉酶变性失活 2 (3)测定各试管沉淀物的量,1、2号试管的差值代表α-淀粉酶的活性,3、1号试管的差值代表β-淀粉酶的活性,差值大的表示该酶的活性大解析 (1)本实验的目的是测定萌发种子中α-淀粉酶和β-淀粉酶活性的差异,淀粉酶分解淀粉为还原糖,还原糖可以用斐林试剂进行鉴定,步骤⑦中加入的试剂X为斐林试剂。(2)β-淀粉酶耐酸不耐热,70℃处理15min即变性失活。题述实验操作步骤中,步骤②中对1号试管进行操作的目的是使β-淀粉酶变性失活,以测定大麦种子中α-淀粉酶催化效率,为达成实验目的,设置的1、2、3号试管中,为对照组的一组是2号试管(2号试管α-淀粉酶和β-淀粉酶均失活,不能将淀粉变为还原糖,2号和1号对比能测定α-淀粉酶催化效率)。(3)通过题述实验,可以测定各试管沉淀物的量,1、2号试管的差值代表α-淀粉酶的活性,3、1号试管的差值代表β-淀粉酶的活性,差值大的表示该酶的活性大,从而能大致比较萌发3天时种子的α-淀粉酶和β-淀粉酶活性的大小。解后反思 本实验通过对比实验结果衡量不同的酶在反应中的作用大小。单酶组与双酶组对比可说明缺失酶作用效率,单酶组与无酶组对比可说明该酶的作用效率。单元测试卷(四)一、单项选择题1.(2020届北京西城期中,10)以下呼吸作用在生活实际当中的应用,解释正确的是( )A.酸奶“胀袋”是由于乳酸菌呼吸产生大量气体B.伤口用纱布包扎有利于组织细胞有氧呼吸C.用酵母菌发酵产酒初期可以适当通入空气D.松土可避免植物根系有氧呼吸产生过多CO2答案 C 本题主要考查细胞呼吸的应用。乳酸菌是厌氧菌,无氧呼吸的产物为乳酸,A错误;一般伤口处的细菌为厌氧菌,用纱布包扎伤口,可增加通气量,抑制厌氧菌的无氧呼吸,从而抑制厌氧菌的大量增殖,防止感染(注意:组织细胞有氧呼吸所需要的氧气是通过呼吸系统及循环系统获得的),B错误;酵母菌发酵产酒初期适当通入空气有利于酵母菌的大量繁殖,获得更多的子代酵母菌用于后期的酒精发酵,C正确;给植物松土是为了避免植物根系缺氧造成的无氧呼吸产生的酒精对根部造成损害,D错误。2.(2019广东中山期末,4)为研究甲地某植物能否移植到乙地生长,某生物兴趣小组设计了一个测定该植物细胞液浓度的方案,实验结果如下表:浓度(mol/L)0.100.150.200.25质壁分离状况不分离刚分离分离显著分离显著他们又测定了乙地土壤溶液浓度,发现乙地土壤溶液的浓度适合该植物生长,则乙地土壤溶液浓度最可能是( ) A.≥0.15mol/LB.≤0.15mol/LC.<0.15mol/LD.0.10mol/L~0.25mol/L答案 C 植物细胞在浓度为0.10mol/L的溶液中不分离,而在浓度为0.15mol/L的溶液中刚好发生质壁分离,而细胞液浓度范围在未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围内,
说明该植物的细胞液浓度范围在0.10mol/L~0.15mol/L,植物需在低于细胞液浓度的土壤溶液中生长,土壤溶液浓度应小于0.15mol/L,C正确。3.(2019广东七校高三联考,2)如图是研究过氧化氢酶作用的实验结果,下列表述正确的是( )A.A图能说明酶催化作用具有专一性B.B图能说明酶能提高反应的活化能C.C图说明酶作用的最适宜温度是30℃D.D图中增加酶用量不能提高生成物的总量答案 D 图A说明酶的作用具有高效性,A错误;B图说明酶具有催化作用,B错误;C图说明酶的活性受温度影响,但不能判断最适宜温度,C错误;D图通过降低化学反应活化能来提高化学反应速率,但是不能改变反应平衡点,因此增加酶的用量不能提高生成物的总量,D正确。4.(2019湖北襄阳高二期末,2)人体胃壁细胞膜上的质子泵能催化ATP水解,并协助K+逆浓度梯度进入胃壁细胞,同时协助H+逆浓度梯度进入胃腔,从而维持胃腔的酸性环境。胃壁细胞内的K+又经过通道蛋白顺浓度梯度进入胃腔。下列分析不合理的是( )A.质子泵能降低化学反应活化能B.H+进入胃腔的跨膜运输方式是主动运输C.H+维持的胃腔酸性环境可使胃蛋白酶保持较高活性D.K+进、出胃壁细胞的跨膜运输方式相同答案 D 质子泵能催化ATP水解,说明质子泵具备酶的作用,可以降低化学反应的活化能,A正确;H+是逆浓度梯度进入胃腔的,属于主动运输,B正确;H+维持的胃腔酸性环境可使胃蛋白酶保持较高活性,C正确;K+逆浓度梯度进入胃壁细胞,又经过通道蛋白顺浓度梯度进入胃腔,两个过程的运输方式分别是主动运输和协助扩散,D错误。5.(2019河南天一大联考二模,2)为研究光合色素提取实验中二氧化硅颗粒大小(目值越大,表示颗粒越细)对叶绿素提取量的影响,某研究小组利用新鲜的菠菜叶片进行了一系列的色素提取与定量测定实验,实验结果如表。下列有关叙述错误的是( ) 二氧化硅叶绿素种类 颗粒大小(目)02050100200叶绿素a(mg/g)0.250.530.610.480.47叶绿素b(mg/g)0.160.080.090.110.12A.提取色素利用的原理是光合色素易溶于有机溶剂B.加入二氧化硅对叶绿素a和叶绿素b的提取均有益C.据表可知,用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量最多D.若叶片研磨过程中未加入碳酸钙,则表中数据均减小答案 B 根据光合色素易溶于有机溶剂的原理,可用无水乙醇来提取光合色素,A正确;分析表格数据可知,加入二氧化硅会使叶绿素b的含量减少,不利于叶绿素b的提取,B错误;根据表格数据可知,分别使用颗粒大小为20、50、100、200目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量分别为0.61mg/g、0.70mg/g、0.59mg/g、0.59mg/g,故用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量最多,C正确;碳酸钙可保护叶绿素,防止叶绿素被有机酸分解,若叶片研磨过程中未加入碳酸钙,则表中叶绿素a、叶绿素b值均会减小,D正确。
6.(2019河北易县中学高二期末,13)图为细胞膜的结构模式图及离子的跨膜运输。研究发现,哺乳动物细胞内K+浓度是细胞外液的30倍左右,而细胞外液中Na+的浓度约为细胞内的5倍。下列说法错误的是( )A.离子泵具有载体的运输作用及酶的催化作用B.K+以主动运输的方式由内环境进入组织细胞C.膜两侧Na+浓度差的维持与膜的选择透过性有关D.离子泵的作用会引起神经元合成并释放神经递质答案 D 图中离子泵作为运输K+和Na+的载体,同时还可催化分解ATP的分解,A正确;哺乳动物细胞内K+浓度是细胞外液的30倍左右,说明K+是以主动运输的方式由内环境进入组织细胞的,B正确;膜两侧Na+浓度差的维持与膜的选择透过性有关,C正确;离子泵与神经元合成并释放神经递质无关,D错误。7.(2018北京东城期末,5)甲图是某类酶发挥催化作用的模型。酶的抑制剂可以与酶结合并降低其活性,乙、丙两图分别表示两种不同类型抑制剂的作用原理。相关叙述不正确的是( )A.底物与酶活性部位互补时,酶才能发挥作用,因此酶有专一性B.抑制剂①与底物空间结构相似,竞争酶的活性部位C.抑制剂②会通过改变酶的结构进而影响酶促反应速率D.两种抑制剂对酶促反应的影响均可通过提高底物浓度来缓解答案 D 根据图甲知,当底物的结构和酶的活性部位能够互补结合时,酶才能发挥它的催化作用,所以酶具有专一性,故A正确;因抑制剂①与底物空间结构相似,它可以竞争酶的活性部位,故B正确;抑制剂②与酶活性部位以外的部位结合后,改变了酶的结构,影响了酶与底物的结合,进而影响酶促反应速率,故C正确;对于图乙而言,底物浓度越高,其与酶活性部位结合的机会就越大,则抑制剂①与酶活性部位结合的机会就越小,图丙中,抑制剂②是通过改变酶的空间结构抑制了酶的活性,故不能通过提高底物浓度来缓解抑制剂②对酶促反应的影响,故D错误。知识拓展 影响酶促反应速率的因素除了温度、pH、酶浓度、底物浓度,还有抑制剂。抑制剂可分为竞争性抑制剂(如抑制剂①)和非竞争性抑制剂(如抑制剂②)。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性部位,从而干扰了酶与底物的结合,使酶的催化活性降低,这种抑制可以通过增加底物的浓度使其抑制作用减弱;非竞争性抑制剂则是与酶活性部位以外的部位结合而改变活性部位的结构,使酶活性下降,不能通过增加底物的浓度来减弱这种抑制作用。8.(2019河北张家口高二期末,30)如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系,下列说法正确的是( )A.ac段为有氧呼吸,cd段为无氧呼吸
B.运动强度大于c后,肌肉细胞CO2的产生量将大于O2消耗量C.无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能散失,其余储存在ATP中D.若运动强度长时间超过c,会因为乳酸积累而使肌肉酸软乏力答案 D ac段和cd段都有O2消耗,也有乳酸产生,说明有氧呼吸和无氧呼吸同时存在,A错误;人体细胞无氧呼吸的产物为乳酸,肌肉细胞CO2产生量等于O2消耗量,B错误;无氧呼吸使有机物中的能量少部分释放出来,大部分储存在不彻底的分解产物(如乳酸)中,C错误;若运动强度长时间超过c,则会因乳酸积累而使肌肉酸软乏力,D正确。易错警示 人体无氧呼吸的产物为乳酸,不产生二氧化碳。9.(2018北京顺义期中,4)酶是细胞代谢不可缺少的催化剂,ATP是生命活动的直接能源物质。下图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图,以下说法错误的是( )A.叶绿体内合成的ATP比线粒体内合成的ATP用途单一B.酶a~c催化的反应(底物的量相同),Ⅲ过程产生⑤最少C.若要探究酶b的最适宜pH,实验的自变量范围应偏酸性D.直接控制酶a合成的物质,其基本组成单位是脱氧核苷酸答案 D 由图分析得知:①是ADP,②是AMP,③是腺苷,④是磷酸,⑤是能量,Ⅰ和Ⅱ断裂的都是高能磷酸键,Ⅲ断裂的是普通化学键。ATP中文名称叫三磷酸腺苷,结构简式A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表高能磷酸键,水解时远离A的磷酸键先断裂,释放的能量是细胞新陈代谢所需能量的直接来源。光合作用合成的ATP只能用于暗反应三碳化合物的还原,而线粒体合成的ATP可用于细胞内各项生命活动,A正确;①是ADP,②是AMP,③是腺苷,④是磷酸,⑤是能量,Ⅰ和Ⅱ断裂的都是高能磷酸键,Ⅲ断裂的是普通化学键,因此酶a~c催化的反应(底物的量相同),产生⑤最少的是Ⅲ过程,B正确;由图所示,酶b的适宜pH的变化范围应呈偏酸性,C正确;直接控制酶a合成的物质是mRNA,其基本组成单位是核糖核苷酸,D错误。故选D。10.(2019湖北荆、荆、襄、宜四地七校期末联考,3)小麦种子吸水萌发时的呼吸作用过程可分为如图所示的4个阶段。下列相关说法正确的是( )A.第1、2阶段,种子呼吸作用消耗的O2量高于CO2的产生量B.第3阶段种子吸收水分的主要方式是渗透作用C.第3阶段,胚根长出,种子的干重将增加D.从第1阶段到第3阶段,小麦种子胚细胞中的有机物种类将减少答案 B 第1、2阶段,小麦种子以无氧呼吸为主,呼吸作用消耗的O2量低于CO2的产生量,A错误;第3阶段胚根突破种皮,进入迅速吸水阶段,这主要是由胚根的生长引起的渗透性吸水,B正确;第3阶段,胚根长出,种子迅速吸水,种子的鲜重增加,由于此阶段种子不能进行光合作用,呼吸作用在此阶段大大增强,种子的干重将减少,C错误;从第1阶段到第3阶段,在萌发过程中,呼吸作用将种子中的贮藏物质分解成了种类繁多的有机小分子物质,满足生长发育所需,有机物的种类有所增加,D错误。
知识拓展 种子萌发过程中的细胞呼吸:种子萌发时的呼吸过程(CO2释放量)可分为4个时期,即急剧上升—滞缓—再急剧上升—显著下降。种子吸胀后,呼吸迅速上升,此时种皮未破裂,以无氧呼吸供能为主,此过程为第1阶段;在第2阶段,即滞缓阶段,种子呼吸作用产生的CO2变化不大,这表明此阶段的呼吸仍是以无氧呼吸为主;当胚根突破种皮而伸出时进入第3阶段,CO2的释放量大大增加,说明此时以有氧呼吸为主,形成了第二个呼吸高峰;第4阶段随着幼苗贮存物质消耗,呼吸作用逐渐降低,细胞呼吸促进了物质的转化,为种子萌发长成幼苗提供了营养物质。11.(2020届河南名师联盟联考,17)图甲表示由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图,图乙表示人成熟红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况,图丙中A为1mol/L的葡萄糖溶液,B为1mol/L的乳酸溶液,图丁是信号分子作用于靶细胞模式图,下列说法不正确的是( )A.由于磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部,图甲人工膜在水中磷脂分子排列成单层B.若将图乙所示细胞放在无氧环境中,葡萄糖和乳酸的跨膜运输都不会受到影响C.若用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,当液面不再变化时,左侧液面高度等于右侧液面高度D.图丁中①为信息分子,与靶细胞膜上的②特异性结合,体现了细胞膜的信息交流功能答案 A 本题以物质跨膜运输的模式图为素材,考查了知识综合运用能力,试题通过对不同物质跨膜运输特点的对比,体现了生命观念素养中的结构与功能观。由于磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部,图甲人工膜在水中磷脂分子排列成双层,头朝外侧,尾朝内侧,A错误;人成熟红细胞不进行有氧呼吸,故无氧环境中物质的运输不会受影响,B正确;因两侧溶液浓度相等,故当液面不再变化时,左侧液面高度等于右侧液面高度,C正确;信息分子作用于靶细胞,体现了细胞膜的信息交流功能,D正确。12.(2019北京大兴一模,3)将叶面积相等的A、B两种植物的叶片分别放置在相同的、温度适宜且恒定的密闭小室中,给予充足的光照,利用红外测量仪每隔5min测定一次小室中的CO2浓度,结果如图所示。对此实验叙述正确的是( )A.30min以后,两种植物叶片光合作用强度都与其呼吸作用强度相等B.当CO2浓度约为0.8mmol/L时,A、B两种植物的光合作用强度相等C.此实验可用于推测A植物比B植物具有更强的固定CO2的能力D.若第5min时光照强度突然降低,A植物密闭小室中C5含量将增加答案 A 本题考查植物光合作用和细胞呼吸的关系,以及不同植物对CO2利用能力的不同的相关知识。试题通过密闭容器中的曲线变化,考查学生获取信息、理论联系实际问题的能力。据图可知,30min后A植物、B植物所在小室中的CO2浓度保持不变,所以两种植物光合作用强度等于其细胞呼吸强度,A正确。当CO2浓度约为0.8mmol/L时,A、B小室中CO2浓度相等,只能说明两者的光合作用和呼吸作用的差值(净光合作用强度)相等,
而不能说明两者的实际光合作用强度相等,B错误。据图可知,密闭小室中A、B植物最后CO2浓度达到稳定,B植物密闭小室中剩余的CO2浓度更低,说明B植物能利用较低浓度的CO2进行光合作用,即固定CO2的能力更强,C错误。若第5min时光照强度突然降低,光反应产生的[H]和ATP减少,暗反应中C3被还原的过程受阻,C5生成量减少,同时CO2固定仍消耗C5,进而C5含量减少,D错误。知识归纳 呼吸作用产生CO2,光合作用消耗CO2,题干中说是密闭小室,所以当呼吸作用大于光合作用时,植物整体向外释放CO2,小室中的CO2浓度会升高;当光合作用大于呼吸作用时,植物整体吸收CO2,小室中的CO2浓度会降低;当光合作用与呼吸作用相等时,则小室中的CO2浓度保持不变。13.(2020江苏扬州三模,3)下列有关呼吸作用和光合作用的叙述,分析不合理的是( )图一图二A.图一中O2浓度为A时,CO2的释放量是O2的吸收量的2倍B.图一中C点之后CO2的释放量等于O2的吸收量C.图二中乙品种比甲品种呼吸速率低,且更适于生长在弱光环境中D.图二中G点时甲、乙叶肉细胞中固定CO2的速率相等答案 D 分析图一中C点之前有氧呼吸和无氧同时存在,在A点时有氧呼吸与无氧呼吸释放的二氧化碳含量相同,C点后细胞只进行有氧呼吸;图二中甲、乙两品种在一定范围内,随光照强度的增大光合速率升高,当达到一定值后,光合速率不再增加。有氧呼吸的反应式为C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量,无氧呼吸的反应式为C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量,在O2浓度为A时,有氧呼吸与无氧呼吸释放的二氧化碳量相等,据上述反应式可知,此时CO2的释放量是O2的吸收量的2倍,A正确;据题图分析可知,图一中C点之后细胞只进行有氧呼吸,据有氧呼吸的反应式可知CO2的释放量等于O2的吸收量,B正确;图二中当光照强度为0时可代表植物的呼吸速率,据图可知乙品种比甲品种呼吸速率低,且在低光照下乙品种光合速率高于甲品种,当光照强度增大到一定程度后乙品种光合速率低于甲品种,故乙品种比甲品种更适于生长在弱光环境中,C正确;图二中G点时甲、乙品种(含不进行光合作用的部位)的光合速率相等,但两种植物叶肉细胞中固定CO2的速率不一定相等,D错误。
14.(2020广东实验中学线上考试,4)如图表示一个番茄叶肉细胞内发生的部分代谢过程。其中①~⑤表示反应过程,A~L表示细胞代谢过程中的相关物质,a、b、c表示细胞的相应结构。以下说法正确的是( )A.①③过程发生的场所分别是类囊体和线粒体内膜B.当环境条件适合且G=I、D=K时,该番茄叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率C.C和J通常用[H]表示,是同一种物质D.光照由强变弱时,短时间内E含量会减少答案 B 图中①是光反应阶段,发生的场所是类囊体薄膜,③是有氧呼吸第一阶段,发生的场所是细胞质基质,A错误;依据反应机理,得知图中D是O2,G是CO2,I是CO2,K是O2,当环境条件适合且G=I、D=K时,该番茄叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率,B正确;C和J通常用[H]表示,但二者不是同一种物质,前者是NADPH,后者是NADH,C错误;E是C3,当光照由强变弱时,短时间内光反应产生的[H]和ATP减少,导致暗反应过程中C3的还原变慢,而CO2的固定基本不变,因此短时间C3的含量会增加,D错误。二、不定项选择题15.(2020届山东济南历城二中期中,12)如图表示紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在某一浓度的蔗糖溶液中,液泡体积和细胞吸水能力的相关曲线。不考虑细胞失活,下列叙述错误的是( )A.B点时,细胞液浓度小于此时的外界溶液浓度B.若适当增大外界溶液浓度,则A点将向左下方移动C.液泡体积为V1时,细胞液浓度大于外界溶液浓度D.细胞失水,细胞液浓度增大,导致细胞吸水能力增强答案 BC 由题意可知,紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在某一浓度的蔗糖溶液中发生了质壁分离,B点时细胞处于质壁分离状态,且此时细胞的质壁分离程度未达到最大,因此细胞液浓度小于此时的外界溶液浓度,A正确;若适当增大外界溶液浓度,则质壁分离程度将增大,A点将向左上方移动,B错误;液泡体积为V1时,细胞的质壁分离程度达到最大,细胞液浓度与外界溶液浓度相等,C错误;细胞失水,细胞液浓度增大,导致细胞吸水能力增强,D正确。思维点拨 质壁分离及复原过程中细胞液浓度、液泡体积和吸水能力的变化比较项目吸水或失水液泡体积细胞液浓度吸水能力质壁分离失水减小增大增大质壁分离复原吸水增大减小减小16.(2019北京大兴期末,13)人体细胞无氧呼吸会产生乳酸。研究发现,乳酸不仅是人体重要的代谢中间产物和能量载体,还可作为癌细胞的营养来源。下列相关叙述正确的是( )A.人体无氧呼吸产生乳酸的场所是细胞质基质和线粒体B.剧烈运动后血液中乳酸增多,但对血浆pH的变化不大C.无氧呼吸时,乳酸是重要的能量载体,细胞不产生ATPD.癌细胞的能量仅来自乳酸,与正常细胞相比代谢减缓
答案 B 人体细胞在细胞质基质进行无氧呼吸,产物是乳酸,A错误;剧烈运动后血液中乳酸增多,血浆中的NaHCO3等缓冲物质可以使血浆pH保持相对稳定,B正确;无氧呼吸第一阶段是C6H12O6(葡萄糖)C3H4O3(丙酮酸)+[H]+少量能量,能产生ATP,无氧呼吸第二阶段是C3H4O3(丙酮酸)+[H]C2H5OH+CO2,不产生ATP,C错误,癌细胞不仅可以利用葡萄糖,还可以利用乳酸,与正常细胞相比,细胞代谢更加旺盛,D错误。三、非选择题17.(2019福建厦门高二期末,36)为探究酶的浓度对酶促反应速率的影响,某兴趣小组以新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液和形状大小相同的新鲜土豆块作材料,设计了三个如图所示的实验装置,编号为A、B、C,分别加入1、2、3块土豆块。请回答:(1)实验中的酶促反应速率,可用 表示。 (2)除酶浓度外,影响酶促反应速率的因素还有 等(答岀两个即可)。 (3)能否用煮熟的土豆块进行上述实验? (填“能”或“否”),理由是 。 (4)B组实验结果如图所示,请在图中画出A、C两组对应的曲线。答案 (1)活塞移动速率(单位时间内活塞移动的距离) (2)反应溶液中的pH、温度、H2O2的量 (3)否 经高温处理,土豆中的过氧化氢酶空间结构被破坏,已变性失活(4)解析 (1)该实验的目的是探究酶的浓度对酶促反应的影响,土豆中含过氧化氢酶,自变量是土豆块数量不同(过氧化氢酶浓度不同),因变量是注射器内产生的气体量,酶促反应速率可用单位时间内注射器活塞移动的距离表示,移动距离越大,说明产生的气体量越多,酶促反应越快;也可用活塞移动速率来表示酶促反应速率。(2)除酶浓度外,其他因素如反应溶液中的pH、温度、H2O2的量、土豆块的大小、土豆块新鲜程度等均为无关变量,无关变量应该保持相同且适宜,这些变量也是影响酶促反应速率的因素。(3)不能用煮熟的土豆块进行题述实验,因为经高温处理,
土豆中的过氧化氢酶空间结构被破坏,已变性失活。(4)酶的浓度的大小,可改变化学反应的速率,但不改变到达化学平衡点的时间,土豆块中含有过氧化氢酶,块数越多,含有的酶的数量越多,越快完成酶促反应。18.(2020届广东佛山实验中学高三月考一,31)图为细胞呼吸过程,其中a、b表示物质,①~④表示主要步骤,请回答下列问题:(1)图中a、b表示的物质分别是 、 ; (2)无氧时,①过程中产生的[H],最终进入 (填物质名称)。马铃薯块茎无氧呼吸的途径为 (用图中数字表示)。 (3)图中②、③过程中都有CO2产生,其场所分别是 、 。 (4)有氧呼吸产生的[H]进入 中,伴随产生的能量大部分进入到ATP中 (填“是”或“否”)。 (5)②和④过程一般不会同时发生在同一生物体内,其原因是 。 (6)如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2,所消耗的葡萄糖之比是 。 答案 (1)丙酮酸 乳酸(2)酒精或乳酸 ①④(3)细胞质基质 线粒体(4)水 否(5)同一生物只含有同一途径的无氧呼吸酶(6)1∶3解析 有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸的第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],释放少量能量;第二阶段是丙酮酸和水反应生产二氧化碳和[H],释放少量能量;第三阶段是氧气和[H]反应生产水,释放大量能量,无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。分析图示,①表示细胞呼吸的第一阶段,③表示有氧呼吸的第二、三阶段,②表示产物是酒精和二氧化碳的无氧呼吸,a物质表示丙酮酸,b物质表示乳酸。(1)图中a物质表示丙酮酸,b物质表示乳酸。(2)无氧时,①细胞呼吸的第一阶段中产生的[H],最终进入到酒精或乳酸中,马铃薯块茎无氧呼吸产生乳酸,故途径为①④。(3)图中②是无氧呼吸,其场所是细胞质基质,③是有氧呼吸第二、三阶段,其场所是线粒体。(4)有氧呼吸产生的[H]进入水中,产生的能量大部分以热能形式散失。(5)由于同一生物只含有同一途径的无氧呼吸酶,因此②产物是酒精和二氧化碳的无氧呼吸和④产物是乳酸的无氧呼吸一般不会同时发生在同一生物体内。(6)如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2,根据反应式来计算,所消耗的葡萄糖之比是1∶3。19.(2019河北易县中学高二期末,30)不同种类的种子中储存的营养物质的种类不同。在科学研究中常用呼吸商RQ(RQ=释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积)来表示生物的有氧呼吸的能源物质的不同。下面是测定发芽种子呼吸商的两个装置图,请回答:(1)装置一中的小瓶中加入NaOH溶液的目的是 。 (2)若发芽种子已长出幼苗,进行该实验时,应将装置放置在何种条件下进行? ;原因是 。
(3)小琪同学来做这个实验,她将同一种正在发芽的种子等量分装入两个装置。假定其他操作步骤无误,她发现装置一中的着色液向左移动,而装置二中的着色液位置却不发生改变,则可推定该种子发芽过程所消耗的能源物质主要是 ,理由是 。若发现装置一与装置二中的着色液均向左移动,则该种子发芽过程中所消耗的能源物质主要是 ,理由是 。 答案 (1)吸收发芽种子呼吸产生的二氧化碳 (2)黑暗条件 避免幼苗进行光合作用,干扰细胞呼吸的气体量变化 (3)葡萄糖(或糖类) 以葡萄糖为能源物质进行有氧呼吸时,吸收的氧气量等于释放出的二氧化碳量 脂肪(或脂质) 脂肪中碳氢百分比含量较高,吸收的氧气量大于释放的二氧化碳量解析 (1)装置一的小瓶中加入NaOH溶液的目的是吸收发芽种子呼吸产生的CO2。(2)发芽种子长出的幼苗可进行光合作用,光合作用吸收CO2释放O2,会干扰呼吸作用引起的气体量变化,因此为避免幼苗进行光合作用,干扰细胞呼吸的气体量变化,应将该装置放于黑暗条件下进行。(3)小琪发现装置一中的着色液向左移动,而装置二中的着色液位置不发生改变,则可推定该种子发芽过程所消耗的能源物质主要是葡萄糖(或糖类),原因是以葡萄糖为能源物质进行有氧呼吸时吸收的O2量等于释放出的CO2量;若发现装置一与装置二中的着色液均向左移动,则该种子发芽过程中所消耗的能源物质主要是脂肪(或脂质),原因是脂肪中C、H百分比含量较高,吸收的O2量大于释放的CO2量。题后悟道 装置一的试管内装有NaOH,会吸收呼吸释放的CO2,因此装置一中液滴的移动是由O2的消耗决定的;装置二中无NaOH,液滴的移动是由消耗的O2与CO2的释放共同决定的,CO2的释放量是装置二与装置一液滴移动的距离差。20.(2019北京海淀二模,31)光合能力是作物产量的重要决定因素。为研究水稻控制光合能力的基因,科研人员获得了一种植株高度和子粒重量都明显下降的水稻突变体,并对其进行了相关实验。(1)叶绿体中的光合色素分布在类囊体膜上,能够 和利用光能。光反应阶段生成的ATP和[H]参与在 (场所)中进行的C3 过程,该过程的产物可以在一系列酶的作用下转化为蔗糖和淀粉。 (2)科研人员用电子显微镜观察野生型和突变体水稻的叶绿体,结果如图所示。与野生型相比,突变体的叶绿体出现了两方面的明显变化:① ;② 。此实验从 水平分析了突变体光合产量变化的原因。 (3)半乳糖脂是类囊体膜的主要脂质成分,对于维持类囊体结构具有重要作用,酶G参与其合成过程。测序发现,该突变体的酶G基因出现异常。科研人员测定了野生型、突变体和转入酶G基因的突变体中的半乳糖脂及叶绿素含量,结果如表所示。野生型突变体转入酶G基因的突变体半乳糖脂相对值342633叶绿素含量相对值3.422.533.41对比三种水稻的测定结果可知, 。 (4)综合上述研究,请解释在相同光照条件下,突变体产量下降的原因: 。
(5)若要利用酶G基因培育高产水稻,一种可能的思路是:将酶G基因转入 (选填“野生型”或“突变体”)水稻,检测 是否提高。 答案 (1)吸收 叶绿体基质 还原(2)①类囊体结构散乱 ②淀粉粒数量减少 细胞(3)突变体的半乳糖脂和叶绿素含量均低于野生型,转入酶G基因后两者含量恢复(4)酶G基因异常,半乳糖脂和叶绿素含量降低,影响类囊体结构,进而影响光反应,导致暗(碳)反应合成的蔗糖和淀粉减少(5)野生型 产量(或“光合速率”)解析 本题以叶绿体内在成分和结构的变化为切入点,由表及里,推断出G酶基因的功能,找出本题中影响突变体光合作用和植株产量的根本原因,并通过将G基因转入突变体中,进一步核实其作用。(1)叶绿体内的类囊体薄膜上分布着光合色素,光照后,光合色素吸收并利用特定波长的光,将水光解,产生氧气、还原氢和ATP。后两者在叶绿体基质中被用于暗反应三碳化合物的还原过程。(2)根据图中对应标注,很清晰地看到突变体水稻淀粉粒数目明显减少,且其类囊体变得松散、杂乱无序。此实验图中展示了叶绿体的亚显微结构,从细胞水平分析了突变体水稻光合作用变化的原因。(3)从表中可以看出,突变体的两项指标均明显低于野生型,而转入酶G基因后的突变体以上两指标又恢复到野生型的水平。用加减法的方法分析如下:野生型酶G基因突变型酶G基因突变型再转入酶G基因酶G基因有无+-+性状半乳糖脂相对值34叶绿素含量相对值3.42半乳糖脂相对值、叶绿素含量相对值均明显降低半乳糖脂相对值、叶绿素含量相对值恢复到野生型水平故酶G基因和半乳糖脂、叶绿素合成有关。(4)综合以上分析可知,酶G基因异常,导致水稻半乳糖脂和叶绿素含量降低,影响类囊体结构,进而影响光反应,导致暗(碳)反应合成的蔗糖和淀粉减少。(5)综上可知,酶G基因若转入突变型的水稻,只能得到与野生型产量相似的水稻,而不能得到高产水稻,因此可以考虑转入该基因到野生型水稻,通过检测叶片光合速率或者植株产量,判定该基因是否可以提高产量。单元测试卷(五)一、单项选择题1.薄荷油可以促进皮肤对药物的吸收。为研究其作用机理,科研人员将HaCaT细胞的膜蛋白进行某种荧光标记,用激光对膜的特定区域进行照射,使之淬灭(荧光消失),一段时间后测定相关指标如表所示。下列说法错误的是( )相关指标空白组薄荷油(溶解于DSMO)处理组淬灭区域的荧光恢复率(%)51.5381.12细胞内Ca2+浓度相对值71328108细胞膜Ca2+载体活性(U/mg)1.180.93A.应设置只加入DSMO的对照组B.薄荷油处理可以增加细胞膜的流动性C.细胞膜Ca2+载体能够将Ca2+由细胞外运输到细胞内D.薄荷油可能通过影响物质的跨膜运输促进对药物的吸收答案 C 为了使实验更有说服力,应设置只加入DSMO的对照组,因为空白组与薄荷油处理组之间不是只有一个变量,A正确;根据表中薄荷油处理组淬灭区域的荧光恢复率高于空白组,可知薄荷油处理可以增加细胞膜的流动性,B正确;经过薄荷油处理之后,细胞膜Ca2+载体活性下降,细胞内Ca2+
浓度升高,说明Ca2+向外转运减少,因此可知细胞膜Ca2+载体能够将Ca2+由细胞内运输到细胞外,C错误;分析可知,薄荷油可能通过影响物质的跨膜运输促进对药物的吸收,D正确。2.(2020江苏常州一模,5)下列有关酶的叙述,错误的是( )A.合成酶的模板是生物大分子B.有些酶只能在细胞外发挥作用C.高温使酶变性是不可逆的D.酶都能与双缩脲试剂产生紫色反应答案 D 酶的化学本质是蛋白质或RNA,合成蛋白质类的酶的模板是mRNA,合成RNA类的酶的模板可以是DNA,DNA和mRNA都是生物大分子,A正确;唾液淀粉酶、胃蛋白酶等消化酶只能在细胞外发挥作用,B正确;高温使酶变性是不可逆的,因为高温破坏了酶的空间结构,C正确;蛋白质类的酶能与双缩脲试剂产生紫色反应,但是RNA类的酶不可以,D错误。3.(2019江苏南京、盐城一模,4)酶是细胞代谢不可缺少的催化剂,ATP是生命活动的直接能源物质。如图是ATP逐级水解的过程图,其中③是腺苷,⑤是能量。下列有关叙述错误的是( )A.图中①含有一个高能磷酸键B.图中②是组成RNA的基本单位之一C.酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能D.酶a~c催化的反应(底物的量相同),Ⅲ过程释放⑤最多答案 D 结合题干信息分析题图,可确定①、②分别为ADP、AMP,其中ADP中含有一个高能磷酸键,AMP是一磷酸腺苷的简称,由一分子腺嘌呤、一分子磷酸和一分子核糖构成,A、B正确;酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能,C正确;ATP中含有两个高能磷酸键,ADP中含有一个高能磷酸键,AMP中没有高能磷酸键,若酶a~c催化的反应(底物的量相同),则Ⅲ过程释放⑤能量最少,D错误。解题关键 解答本题的关键是明确题图中的序号代表的含义,掌握ATP逐级水解的过程。4.(2018江苏扬州高邮中学二检,9)如图1为ATP的分子结构图,图2为ATP与ADP相互转化过程图。下列有关叙述正确的是( )A.图1中的A为腺嘌呤,B为腺苷B.图1中的化学键①在图2中很容易形成或断裂C.图2中过程Ⅱ所需的能量都来自细胞内有机物的氧化分解D.图2中过程Ⅰ和过程Ⅱ的能量肯定不同答案 D 图1中的A为腺苷,B为腺嘌呤核糖核苷酸,A错误;图1中的化学键②在图2中很容易形成或断裂,B错误;图2中过程Ⅱ所需的能量可以来自细胞内有机物的氧化分解,也可以来自光反应,C错误;过程Ⅰ的能量用于生物体的各项生命活动,过程Ⅱ的能量用于合成ATP,D正确。5.如图为人体细胞内葡萄糖代谢过程简图,①~③是生化反应过程,甲~丁代表相关物质。下列叙述错误的是( )A.①②③过程释放的能量只有少部分贮存在ATP中B.②③过程的正常进行需要有氧气的存在
C.甲、乙、丙、丁表示的物质各不相同D.图示生理过程也能发生在某些原核细胞中答案 C ①、②、③过程分别是需氧呼吸的三个阶段,都有能量释放,但释放的能量大部分以热能形式散失,只有少部分贮存在ATP中,A正确;②、③过程分别是需氧呼吸的第二、三阶段,其正常进行需要有氧气的存在,B正确;甲、乙、丙、丁表示的物质分别是丙酮酸、[H]、水、水,C错误;虽然原核生物缺乏线粒体,但醋杆菌、蓝藻等原核生物也能进行图示的需氧呼吸过程,D正确。6.野生型酵母菌在线粒体内需氧呼吸酶的作用下产生的[H]可与显色剂TTC结合,使酵母菌呈红色。呼吸缺陷型酵母菌缺乏上述相关酶。下列相关叙述不正确的是( )A.TTC可用来鉴别野生型和呼吸缺陷型酵母菌B.呼吸缺陷型酵母菌细胞呼吸也可产生[H]C.呼吸缺陷型酵母菌无法合成ATPD.呼吸缺陷型酵母菌产生的丙酮酸在细胞溶胶被分解答案 C 由题意可知,在需氧呼吸酶的作用下产生的[H]可与显色剂TTC结合使酵母菌呈红色,呼吸缺陷型酵母菌缺乏上述相关酶,不能发生上述相关反应而不能呈现红色,因此可以用TTC来鉴别野生型和呼吸缺陷型酵母菌,A正确;呼吸缺陷型酵母菌不能进行需氧呼吸,但可以进行厌氧呼吸,厌氧呼吸第一阶段能产生[H],B正确;呼吸缺陷型酵母菌能进行厌氧呼吸,释放少量能量,合成少量ATP,C错误;呼吸缺陷型酵母菌产生的丙酮酸在细胞溶胶被分解,产生酒精和二氧化碳,D正确。疑难突破 显色剂TTC能使野生型酵母菌呈红色,而不能使呼吸缺陷型酵母菌呈红色,所以可用TTC来鉴别野生型和呼吸缺陷型酵母菌,显色剂TTC不能使呼吸缺陷型酵母菌呈红色是因为呼吸缺陷型酵母菌缺乏需氧呼吸相关酶,而不是不产生[H],其可通过厌氧呼吸产生[H]。7.细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。表中有关措施与对应的目的不恰当的是( )选项应 用措 施目的A种子储存晒干降低水含量,降低细胞呼吸强度B乳酸菌制作酸奶先通气,后密封加快乳酸菌繁殖,有利于乳酸发酵C水果保鲜零摄氏度以上低温降低酶的活性,降低细胞呼吸强度D栽种农作物疏松土壤促进根需氧呼吸,利于吸收无机盐答案 B 种子晒干的过程中,丢失了大量的自由水,可以降低细胞呼吸强度,延长储存时间,A不符合题意;制作酸奶应该在无氧条件下进行,B符合题意;水果的保鲜应该在零摄氏度以上低温进行,降低酶的活性和细胞呼吸强度,C不符合题意;疏松土壤可以增加农作物根的需氧呼吸,利于吸收无机盐,D不符合题意。8.下列有关“光合色素的提取和分离”实验的叙述,正确的是( )A.菠菜绿叶在色素提取前用清水浸泡清洗提取效果会更好B.收集的色素提取液在适宜的光照下能进行光反应产生氧气C.光合色素易溶于乙醇,但层析液不可用乙醇替代D.胡萝卜素位于滤纸最上方,是因为其随提取液扩散最快答案 C 菠菜绿叶需要经过烘干、粉碎后进行研磨,A错误;光反应不仅需要色素,还需要相关的酶和原料如ADP、Pi、NADP+等,故收集的色素提取液在适宜的光照下不能进行光反应产生氧气,B错误;光合色素易溶于乙醇,但乙醇不能用来分离色素,层析液不可用乙醇替代,C正确;胡萝卜素位于滤纸最上方,是因为其随层析液扩散最快,D错误。易错易混 色素的提取和分离(1)提取色素的原理:绿叶中的色素可以溶解在95%乙醇中,故可以用95%乙醇提取绿叶中的色素。(2)分离色素的原理:不同的色素在层析液中的溶解度不同,随层析液的扩散速度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。9.如图所示为甘蔗叶肉细胞内的系列反应过程,下列有关说法正确的是( )
A.过程①中叶绿体中的四种色素都主要吸收蓝紫光和红光B.过程②只发生在叶绿体基质,过程③只发生在线粒体C.过程①产生[H],过程②消耗[H],过程③既产生也消耗[H]D.若过程②的速率大于过程③的速率,则甘蔗的干重就会增加答案 C 过程①为光反应阶段,叶绿体中的四种色素中叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,A错误。过程②为碳反应阶段,在甘蔗叶肉细胞中碳反应阶段只发生在叶绿体基质,过程③包括需氧呼吸的三个阶段和厌氧呼吸第一阶段,发生在细胞溶胶和线粒体,B错误。过程①光反应阶段产生[H],过程②碳反应阶段消耗[H],过程③包括需氧呼吸的三个阶段和厌氧呼吸第一阶段,需氧呼吸的三个阶段既产生也消耗[H],C正确。若过程②的速率大于过程③的速率,表示甘蔗叶肉细胞净光合速率大于零,叶肉细胞内会有有机物的积累,但对于整株甘蔗植株而言,叶肉细胞光合速率不一定大于整株甘蔗所有细胞的呼吸速率,甘蔗的干重不一定会增加,D错误。10.下列各曲线所代表的生物学含义及描述正确的是( )A.甲图表示人体肌肉细胞ATP的生成速率与氧气浓度的关系B.乙图表示蔬菜大棚中一天内CO2的浓度变化C.丙图表示酵母菌呼吸时氧气浓度与CO2产生量的关系,a点时ATP产生量最大D.丁图表示小鼠的离体细胞内酶活性与温度的关系答案 D 氧气充足情况下,肌肉细胞进行需氧呼吸,在一定范围内,随着氧气浓度增大,ATP生成速率也会相应增大,A错误;12:00左右,植物会出现光合午休现象,光合作用速率下降,但仍大于呼吸速率,大棚内的二氧化碳的浓度仍会下降,因此乙图不能表示蔬菜大棚中一天内CO2的浓度变化,B错误;酵母菌是兼性厌氧型生物,其进行需氧呼吸和厌氧呼吸时都能产生CO2,氧气浓度为0时,酵母菌只进行厌氧呼吸,随氧气浓度上升,厌氧呼吸受抑制,需氧呼吸加强,a点是细胞呼吸最弱的点,ATP产生量最小,C错误;酶的活性受温度影响,离体小鼠细胞内的酶的最适温度大约是38℃,D正确。11.(2020江苏南通海安高级中学月考,12)某生物兴趣小组就影响植物光合作用的因素进行了研究,获得如图所示的实验结果。下列有关分析正确的是( )A.该实验表明,温度、光照强度和CO2浓度都会影响植物光合作用的强度B.当光照强度大于7时,该植物在15℃和25℃的环境中合成有机物的速率相同
C.该植物可在较低温度、较弱光照的环境中快速生长D.随着温度的升高,该植物的呼吸速率逐渐增强答案 C 结合题干信息分析题图可知,该实验涉及两个自变量,即温度和光照强度,没有体现CO2浓度对植物光合作用的强度的影响,A错误;当光照强度大于7时,该植物在15℃和25℃的环境中积累有机物的速率相同,但由于呼吸速率不等,所以光合速率也不等,即合成的有机物的速率不相同,B错误;该植物在5℃、光照强度较弱的环境中,CO2的吸收速率上升也较快,故该植物在较低温度、较弱光照的环境中可快速生长,C正确;图中显示该植物的呼吸速率并未随着温度的升高而逐渐增强,当达到一定程度后该植物的呼吸速率反而会逐渐减弱,D错误。二、不定项选择题12.(2020山东淄博一模)以下有关细胞呼吸的叙述,正确的是( )A.田间管理中的中耕松土,可以提高玉米根细胞的呼吸作用B.人腰肌细胞与心肌细胞相比,前者线粒体数量和线粒体内嵴的数量多C.酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2,但产生CO2的场所不同D.小白鼠吸入18O2后,呼出的CO2不会含有18O,但尿液中会含有O答案 AC 田间管理中的中耕松土,可以提高玉米根细胞的呼吸作用,A正确;线粒体是有氧呼吸的主要场所,一般在新陈代谢旺盛的细胞中数目较多,人腰肌细胞与心肌细胞相比,后者线粒体数量和线粒体内嵴的数量多,B错误;酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2,但产生CO2的场所不同,前者是在线粒体基质,后者是在细胞质基质,C正确;氧气参与有氧呼吸第三阶段生成水,水参与有氧呼吸第二阶段产生CO2,所以小白鼠吸入18O2后,呼出的CO2中可能含有18O,D错误。13.(2020山东临沂二模)如图为某植物CO2消耗速率和CO2吸收速率随时间的变化曲线。下列说法正确的是( )A.该植物在7:00开始进行光合作用B.在18:00时,该植物有机物的积累量达到最大C.与18:00相比,7:00时C3的还原速率较快D.曲线b在10:00~12:00下降的主要原因是气孔关闭导致暗反应减弱答案 BC 由题图可知,题述植物在7:00时光合作用等于呼吸作用,因此7:00前就已开始进行光合作用了,只是光合作用强度小于呼吸作用强度,A错误;18:00时是一天中该植物的第二个光补偿点,此时该植物有机物的积累量达到最大,B正确;与18:00相比,7:00时CO2消耗速率更高,因此7:00时C3的还原速率较快,C正确;曲线a在10:00~12:00继续升高,说明暗反应增强,曲线b在10:00~12:00下降的主要原因是气温升高,呼吸作用增强,导致吸收的二氧化碳减少,D错误。易错警示 误认为12:00左右出现光合午休现象由题图可知,a曲线表示真正光合速率,b曲线表示净光合速率。10:00~12:00时真正光合速率加快,没有表现出光合午休现象。10:00~12:00时净光合速率下降是由呼吸作用增强导致的。14.绿色植物细胞内代谢过程如图所示。下列分析正确的是( )
A.①与②中膜结构中的蛋白质分子具有控制物质进出和降低化学反应的活化能的功能B.①过程释放的能量可用于②中高能磷酸键的形成C.①过程中的O2可来源于②,也可来自细胞外D.过程①中的[H]来自C6H12O6,与②中的[H]不是同一物质答案 AC ①与②中膜结构中的蛋白质分子具有控制物质进出和降低化学反应的活化能的功能,A正确;①过程释放的能量一部分转变为热能,另一部分储存到ATP中,用于各种生命活动,但②中ATP中高能磷酸键的形成所需的能量来自光能,B错误;①过程中的O2可来源于②,也可来自细胞外,C正确;若以C6H12O6作为呼吸底物,则过程①中的[H]来自C6H12O6和H2O,①中的[H]主要指NADH,②中的[H]是NADPH,①与②中的[H]不是同一物质,D错误。三、非选择题15.(2020湖南郴州质检一,36)研究者从生物组织中提取出两种酶:酶A和酶B,进行了一系列研究,回答下列问题:(1)将酶A分为两组,一组遇双缩脲试剂后呈现紫色反应;另一组用RNA酶处理后,不再具有催化活性。这表明酶A的化学组成为 。 (2)酶B是一种蛋白质,研究者采用定量分析方法测定不同pH对酶B的酶促反应速率(v)的影响,得到如图所示曲线。当pH偏离6.8时,酶促反应速率都会下降,下降的原因可能有三种:①pH变化破坏了酶B的空间结构,导致酶不可逆失活;②pH变化影响了底物与酶B的结合状态,这种影响是可逆的;③前两种原因同时存在。现要探究当pH=5时酶促反应速率下降的原因,请在上述实验基础上,简要写出实验思路(含预期结果及结论): 。 答案 (1)既含蛋白质又含RNA(2)先将酶B在pH=5的条件下处理一段时间,然后升高pH至6.8,测定其酶促反应速率;若测定速率=b,则为原因①;若测定速率=a,则为原因②;若b<测定速率<a,则为原因③解析 (1)将酶A分为两组,一组遇双缩服试剂后呈现紫色反应,说明酶A中含有蛋白质;另一组用RNA酶处理后,不再具有催化活性,根据酶的专一性,酶A中含有RNA。(2)根据题意可知,现要探究当pH=5时酶促反应速率下降的原因,可以先将酶B在pH=5的条件下处理一段时间,升高pH至6.8,测定其酶促反应速率。如果①pH变化破坏了酶B的空间结构,导致酶不可逆失活,则即使pH升高,酶活性也不会恢复,测定的速率为b;如果②pH变化影响了底物与酶B的结合状态,这种影响是可逆的,则pH升高后酶活性恢复,测定的速率为a;如果两种原因同时存在,则测定的速率会在a、b之间。16.(2019安徽安庆期末,27)图1所示是某同学为测定大豆种子呼吸速率所组装的实验装置。请回答:
图1(1)设置乙装置的目的是排除 的干扰。 (2)实验过程中有色液滴不断向左移动时, (填“能”或“不能”)说明有氧呼吸速率不断增强。 (3)图1所示装置只能测出有氧呼吸速率,若要测出发芽的大豆种子的无氧呼吸,还需设置对照组实验,对照组实验装置中以等量的蒸馏水代替浓NaOH溶液。图2是根据两组装置的测量结果绘制的大豆种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势。图2对照组有色液滴的移动距离表示 。图2显示,在12~24h期间,萌发种子的呼吸方式是 ,第48h后,萌发的种子O2吸收速率超过CO2释放速率,其原因是细胞呼吸的底物中可能还有 等物质。 答案 (1)微生物及环境因素 (2)不能 (3)大豆种子呼吸消耗的O2与释放的CO2的差 有氧呼吸和无氧呼吸 脂肪解析 (1)装置乙中装入加热杀死的发芽大豆种子,可排除微生物的呼吸作用和环境因素如温度、气压等的干扰。(2)实验过程中发芽的大豆种子有氧呼吸消耗O2,产生的CO2被浓NaOH溶液吸收,导致甲装置内气体体积变小,有色液滴不断向左移动时,只能说明氧气不断被消耗,但不能说明有氧呼吸速率不断增强。(3)对照组实验装置中以等量的蒸馏水代替浓NaOH溶液,有色液滴的移动距离表示消耗O2与产生CO2的体积差。图中12~24h期间,O2吸收速率基本不变,但CO2释放速率快速增加,说明萌发种子主要进行无氧呼吸,同时也进行有氧呼吸。相同质量的糖类和脂肪氧化分解时,脂肪由于氢含量较高,消耗的氧气量较大,第48h后,萌发的种子O2吸收速率超过CO2释放速率,说明细胞呼吸的底物中可能还有脂肪等物质。17.(2020湖北八校联考)水稻是我国南方一种重要的粮食作物。如图是水稻细胞中的光合作用过程,图中字母代表相应物质,数字代表生理过程。请据图回答相关问题:(1)分离类囊体中光合色素的方法是 。 (2)光照等条件适宜时,A物质的去路是 。 (3)晴朗夏季的早晨,在忽然增强光照的情况下检测到图中的A物质产生量忽然增多,但不久又恢复到正常水平,使A物质无法维持在一个较高水平的最可能外因是 ,在同一过程中C3的变化情况是 。 (4)资料显示,抗霉素A能够影响该植物的光合作用,导致NADP+含量减少,请简要写出验证该结论的实验思路: 。
答案 (1)纸层析法 (2)被线粒体利用、释放到细胞外(合理即可) (3)环境中CO2的供应量未能同步增加(合理即可) 先忽然减少,不久又恢复到正常水平 (4)取生理状况一致、大小相同的水稻叶片均分为两组,一组用抗霉素A处理,一组不做处理(或用清水处理),一段时间后分别检测两组叶片中NADP+的含量解析 (1)分离类囊体中光合色素的方法是纸层析法。(2)分析题图可知,A为O2,B为NADPH。光照等外部条件适宜时,植物体叶肉细胞的光合作用大于呼吸作用,此时光合作用产生的O2一部分进入线粒体中被利用,一部分释放到外界环境中。(3)晴朗夏季的早晨,若忽然增强光照,则光反应增强,O2产生量忽然增多,由于受到暗反应的制约,O2的产生量无法维持在一个较高的水平,此时制约暗反应的外因最可能是环境中的CO2浓度,故A物质无法维持在一个较高水平的最可能的外因是环境中CO2的供应量未能同步增加。该过程中C3的变化情况是先忽然减少,不久又恢复到正常水平。(4)要验证抗霉素A能够影响该植物的光合作用,导致NADP+含量减少,应取生理状况一致、大小相同的水稻叶片,并均分为两组,一组用抗霉素A处理,一组不做处理(或用清水处理),置于相同且适宜的条件下,一段时间后,分别检测两组叶片中NADP+的含量。思维点拨 本题考查了光合作用的光反应和暗反应过程,同时考查了学生设计实验的能力,回答此题注意单一变量原则和对照原则。18.(2020山东德州4月一模)植物吸收光能产生的电子既可以与NADP+结合形成NADPH,又可以与O2结合形成自由基。自由基能破坏细胞内某些重要化合物的结构,从而影响植物的生长。植物细胞内的SOD可将自由基分解为O2。为探究赤霉素对盐胁迫条件下甜玉米相关指数的影响,科研人员做了一系列实验,结果如表所示。回答下列问题:处理盐胁迫处理赤霉素处理72小时鲜重增加量(g)72小时光合色素增加量SOD活性(U·g-1)对照组--2.09-1.3631.1841组+-1.212-1.9330.7792组-+1.637-4.1134.4243组++1.6522.333.318注:“+”表示进行相关处理;“-”表示不做处理(1)根据结果分析,盐胁迫下SOD活性 (填“降低”或“升高”),甜玉米的净光合作用 (填“增强”“减弱”或“不变”)。 (2)植物吸收光能产生电子的场所是 。盐胁迫会造成植物气孔 ,暗反应减慢,NADP+数量减少,从而使 ,造成自由基增多。 (3)依据题干信息及表中数据,推测盐胁迫下赤霉素能增加植物体光合色素含量的原因是 。 答案 (除注明外,每空1分)(1)降低 减弱 (2)类囊体(薄)膜(2分) 关闭 光反应产生的电子更多地与O2结合形成自由基(2分) (3)赤霉素通过增加SOD的活性,(1分)减少盐胁迫下自由基的含量,(1分)减少自由基对色素(或合成色素所需相关酶)的破坏,(1分)从而使植物体光合色素含量增多解析 (1)将对照组和1组比较,在盐胁迫下SOD活性降低,72小时鲜重增加量降低,所以净光合作用减弱。(2)植物吸收光能产生电子的场所是叶绿体类囊体薄膜,盐胁迫会造成植物气孔关闭造成暗反应减慢,根据题干中“电子既可以与NADP+结合形成NADPH,又可以与O2结合形成自由基”可知,NADP+数量减少使光反应产生的电子更多地与O2结合形成自由基,造成自由基含量增多。(3)将1组和3组比较,3组的SOD活性增加,所以推测赤霉素通过增加SOD的活性,减少盐胁迫下自由基的含量,减少自由基对色素(或合成色素所需相关酶)的破坏,从而使植物体光合色素含量增多。
规范保分 第(3)题要答出植物体光合色素增加的因果关系逻辑链条:赤霉素通过增加SOD的活性→减少盐胁迫下的自由基含量→减少自由基对色素(或合成色素所需相关酶或与合成色素有关的物质)的破坏→使植物体光合色素含量增加。
