高中生物第三章细胞的代谢课时2课件（浙科版必修1）

第三章　细胞的代谢\n全章综合检测\n答案1.B　根据实验结果中,ATP与注入的32P标记的磷酸的放射性强度几乎一致,可推测注入的32P标记的磷酸中的磷全部进入ATP,但不能说明细胞内全部的ADP都转化成了ATP,A错误;根据实验结果推测,仅ATP末端一个磷酸基团被32P标记,故32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性,B正确、C错误;ATP与ADP的相互转化主要发生在细胞溶胶中,D错误。一、选择题(本大题共21小题,每小题2分,共42分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)。1.[2022浙江台州高一上期末考试]研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞,1~2min后迅速分离出细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记,并测得ATP与注入的32P标记的磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是(　　)A.该实验表明,细胞内全部的ADP都转化成了ATPB.32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性C.32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等D.ATP与ADP相互转化速度快,且转化主要发生在细胞核内\n2.[2022浙江“衢温5+1”联盟高一上期中考试]除ATP以外,体内还有其他的高能化合物,如磷酸肌酸等。磷酸肌酸可以认为是体内ATP的储存库,主要存在于肌肉和脑组织中,其转化如图所示。下列叙述错误的是(　　)A.ATP分子中含有1个腺苷、2个高能磷酸键、3个磷酸基团B.磷酸肌酸水解是放能反应,放出的能量可以直接用于肌肉收缩等生命活动C.当体内ATP合成过剩时,ATP的磷酸基团可与肌酸在相关酶的作用下形成磷酸肌酸D.当体内ATP消耗过快时,磷酸肌酸中的能量可转移到ATP中答案2.B　ATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团组成,3个磷酸基团之间有2个高能磷酸键,A正确;磷酸肌酸水解伴随着ATP的合成,故磷酸肌酸水解是放能反应,但其放出的能量不能直接用于肌肉收缩等生命活动,而是用于合成ATP,B错误;由图可知,当体内ATP合成过剩时,ATP的磷酸基团可与肌酸在相关酶的作用下反应生成磷酸肌酸,C正确;据图推测,当体内ATP消耗过快时,磷酸肌酸可水解释放能量,该能量可用于合成ATP,故磷酸肌酸中的能量可转移到ATP中,D正确。\n3.[2022浙江温州高一月考]下列关于酶的叙述,正确的是(　　)A.过氧化氢酶适于在较低温度和适宜的pH条件下进行保存B.酶比无机催化剂催化效率高的原因是酶可与底物特异性结合C.具有专一性的胃蛋白酶不能催化食物中多种蛋白质的水解D.一种酶在不同pH条件下催化同一种化学反应的最适温度不同答案3.A　高温、过酸、过碱容易使酶失活,所以过氧化氢酶应在低温和适宜的pH条件下进行保存,A正确;酶比无机催化剂催化效率高的原因是酶降低活化能的作用更显著,B错误;胃蛋白酶具有专一性,它能催化食物中多种蛋白质的水解,而不催化其他反应,如多糖的水解,C错误;一种酶在不同pH条件下催化同一种化学反应的最适温度相同,D错误。\n4.[2022浙江慈溪中学高一期末考试]将牛奶和姜汁混合,能使牛奶凝固。某同学在不同温度的等量牛奶中加入等量新鲜姜汁,观察结果如表:根据以上结果分析,下列叙述正确的是(　　)A.新鲜姜汁中含有能使牛奶凝固的酶,可用实验结束时凝固的牛奶量表示酶活性B.进一步测定最适温度,可设置60℃、65℃、75℃、80℃四个温度C.20℃和100℃时15min后仍未凝固,都是因为酶的空间结构遭到破坏,酶失去活性D.将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合,能够提高实验结果的准确度温度20℃40℃60℃80℃100℃结果15min后仍未凝固14min内完全凝固1min后完全凝固10min后完全凝固15min后仍未凝固注:用煮沸过的姜汁重复这项实验,牛奶在实验设置的任何温度下均不能凝固。\n答案4.D　新鲜姜汁能使牛奶凝固,且凝固时间受温度影响,可能是因为新鲜姜汁中含有能使牛奶凝固的酶,酶活性可以用单位时间内凝固的牛奶量表示,A错误;由表格信息可知,60℃时牛奶凝固的时间较短,因此最适温度应该在60℃左右,如果进一步测定最适温度,设置的温度范围应该在60℃左右,比如从40℃到80℃,B错误;该实验说明酶发挥作用需要适宜的温度,100℃时未凝固,是因为酶的空间结构遭到破坏,酶的活性已经丧失,20℃时未凝固,是因为酶的活性太低,酶的空间结构并未遭到破坏,C错误;为了保证实验结果的准确性,应该将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合,D正确。\n5.在适宜的条件下,某实验小组在一定量的淀粉溶液中加入少量淀粉酶,酶促反应速率随反应时间的变化如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)A.AB段限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量B.若增加淀粉酶的用量并进行重复实验,则B点会向左上方移动C.若在D点时加入适量的淀粉酶,则曲线的走势会发生明显改变D.BC段酶促反应速率下降的原因是底物浓度逐渐降低答案5.C　AB段酶促反应速率保持稳定,此时底物充足,限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量,A正确;若增加淀粉酶的用量并进行重复实验,则酶促反应速率会加快,底物会更早出现不足,因此B点会向左上方移动,B正确;BC段酶促反应速率下降的原因是底物浓度逐渐降低,D点之后酶促反应速率降低,限制因素应是底物不足,故若在D点时加入适量的淀粉酶,则曲线的走势不会发生明显改变,C错误,D正确。\n6.取某植物的成熟叶片,用打孔器获取叶圆片,等分成两份,分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中,得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时,检测甲、乙两组的溶液浓度,发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是(　　)A.甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高B.若测得乙糖溶液浓度不变,则乙组叶细胞的净吸水量为零C.若测得乙糖溶液浓度降低,则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离D.若测得乙糖溶液浓度升高,则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组答案6.D　甲、乙两组糖溶液的质量浓度(单位为g/mL)相同,但甲糖的相对分子质量大于乙糖,所以甲、乙两组糖溶液的物质的量浓度不同(甲<乙),将相同的叶细胞浸入两种不同物质的量浓度的溶液中,在吸水和失水的表现上可能不同。据题意可推测,甲糖溶液浓度低于叶细胞的细胞液浓度,叶细胞吸水导致甲糖溶液浓度升高,A正确;若测得乙糖溶液浓度不变,则乙糖溶液浓度等于叶细胞的细胞液浓度,水分子进出乙组叶细胞的量相等,净吸水量为零,B正确;若测得乙糖溶液浓度降低,则乙糖溶液浓度高于叶细胞的细胞液浓度,乙组叶肉细胞可能会发生渗透失水而表现为质壁分离,C正确;若测得乙糖溶液浓度升高,则甲、乙浓度均小于叶细胞的细胞液浓度,两组细胞均吸水,但由于甲糖溶液的物质的量浓度小于乙糖溶液,所以乙组叶细胞的净吸水量小于甲组叶细胞,D错误。\n7.[2022浙北G2高一期中联考]某科研小组进行了小鼠肝细胞在不同浓度的NaCl溶液中发生体积和数量变化的实验,并用一定的仪器定期检测肝细胞的数量和肝细胞的体积,所得的结果如图所示(注:不考虑实验过程中肝细胞增殖)。下列分析正确的是(　　)A.b点的肝细胞体积比a点的小,是因为b点的细胞发生了渗透作用失水而皱缩B.c点和d点的细胞数量相同,是因为虽然细胞吸水,但细胞结构仍然完整C.当细胞体积不再发生变化时,说明此时细胞内外的NaCl浓度相等D.若将某一个肝细胞放在等渗的NaCl溶液中,则肝细胞仍能发生渗透作用答案7.A　根据题意,b点的肝细胞体积比a点的小,是因为随着NaCl溶液浓度升高,细胞失水而皱缩,A正确;c点和d点的细胞数量相同,是因为随着NaCl溶液浓度升高,细胞失水,但细胞结构仍然完整,B错误;当细胞体积不再发生变化时,细胞可能过度失水,已经死亡,C错误;渗透是水分子通过半透膜的扩散,而扩散是分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的过程,没有浓度差将不会发生渗透作用,故若将某一个肝细胞放在等渗的NaCl溶液中,则肝细胞不能发生渗透作用,D错误。\n8.下列有关物质出入细胞的方式的叙述,正确的是(　　)A.小分子物质只能以被动转运或主动转运的方式进出细胞B.主动转运对降低细胞膜两侧物质的浓度差有重要作用C.主动转运和易化扩散过程中载体蛋白都会发生形变D.通过渗透作用,水分子可以顺溶液浓度梯度进出细胞答案8.C　小分子物质一般能以扩散、易化扩散或主动转运的方式进出细胞,而有些小分子也能通过胞吐出细胞,A错误;主动转运能将物质从低浓度一侧运到高浓度一侧,对维持细胞膜两侧物质的浓度差有重要作用,而被动运输能够顺浓度梯度转运物质,有利于降低细胞膜两侧物质的浓度差,B错误;载体蛋白与被转运的分子或离子结合后,其形状会发生变化,因此主动转运和易化扩散过程中载体蛋白都会发生形变,C正确;通过渗透作用,水分子从溶液浓度小的一侧运到溶液浓度大的一侧,即水分子是逆溶液浓度梯度进出细胞的,D错误。\n9.ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白,参与细胞吸收多种营养物质,每一种ABC转运蛋白对物质运输都具有特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示,下列有关叙述正确的是(　　)A.ABC转运蛋白可提高O2的跨膜运输速度B.ABC转运蛋白可协助葡萄糖顺浓度梯度进入细胞C.Cl-和氨基酸依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运输D.若ATP水解受阻,则ABC转运蛋白不能完成转运过程答案9.DO2的跨膜运输方式为扩散,不需要载体蛋白协助,A错误;据图可知,ABC转运蛋白发挥作用的过程伴随着ATP水解供能,葡萄糖顺浓度梯度进入细胞不需要耗能,B错误;据题干信息“每一种ABC转运蛋白对物质运输都具有特异性”,可知Cl-和氨基酸跨膜运输依赖的ABC转运蛋白不同,C错误;据图可知,ABC转运蛋白功能的发挥伴随着ATP水解的过程,故若ATP水解受阻,则ABC转运蛋白不能完成转运过程,D正确。\n答案10.C　根据题意可知,线粒体外膜上的孔蛋白通道打开时可以让丙酮酸自由通过,不需要消耗能量,因此其运输方式不为主动转运,A错误;丙酮酸借助特异性转运蛋白,利用H+(质子)电化学梯度由膜间隙进入线粒体基质,会消耗能量,因此为主动转运,B错误;由图可知,H+(质子)通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙是逆浓度梯度运输,且需要载体蛋白,所以其运输方式为主动转运,C正确;蛋白质变性剂会使蛋白质变性,从而丧失相应的功能,如运输功能,线粒体内膜蛋白质含量高,故加入蛋白质变性剂会降低线粒体内膜对一些物质的运输速率,D错误。10.[2022浙江精诚联盟高一联考]线粒体外膜上分布着孔蛋白,孔蛋白通道打开时,分子量小于5000Da的丙酮酸可以自由通过。线粒体内膜由于蛋白质含量高而导致其通透性低,丙酮酸通过与H+(质子)协同运输[利用H+(质子)电化学梯度]的方式由膜间隙进入线粒体基质,如图所示。下列相关分析正确的是(　　)A.丙酮酸经过孔蛋白进入线粒体膜间隙的方式为主动转运B.丙酮酸从膜间隙进入线粒体基质没有消耗ATP,属于协助扩散C.H+(质子)通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙的方式为主动转运D.加入蛋白质变性剂会提高线粒体内膜对各种物质的运输速率\n11.[2022浙江金华高一期中考试]在2021年东京奥运会男子100米半决赛中,苏炳添以半决赛第一的成绩闯入决赛并打破亚洲纪录,成为中国首位闯入奥运会男子100米决赛的运动员。下列叙述正确的是(　　)A.在100米短跑比赛中,运动员腿部肌肉的能量供应直接来自葡萄糖B.运动员在参加短跑比赛时细胞内ATP的含量远高于参加长跑比赛时细胞内ATP的含量C.不同运动状态下肌肉细胞呼吸方式不同,说明同一种酶可以催化不同反应D.在100米短跑比赛中,运动员腿部肌肉细胞中CO2的产生场所只有线粒体基质答案11.D　ATP为直接能源物质,因此在100米短跑比赛中,运动员腿部肌肉的能量供应直接来自ATP,A错误;细胞内ATP含量相对稳定,运动员在参加短跑比赛时细胞内ATP的含量不会远高于参加长跑比赛时细胞内ATP的含量,B错误;酶具有专一性,同一种酶只能催化同一种底物或者少数几种相似底物的反应,C错误;人肌肉细胞的厌氧呼吸不会产生CO2,所以在100米短跑比赛中,运动员腿部肌肉细胞中CO2的产生场所只有线粒体基质,D正确。\n12.如图表示某植物种子在萌发过程中不同阶段CO2释放速率的变化曲线。下列叙述错误的是(　　)A.第Ⅰ阶段,种子吸水后代谢增强,细胞呼吸释放的CO2增多B.第Ⅱ阶段,种子细胞呼吸释放的CO2主要来自线粒体基质C.第Ⅲ阶段,种子细胞呼吸增强的原因可能是种皮破裂,需氧呼吸强度逐渐增强D.第Ⅳ阶段,种子细胞呼吸减弱的原因可能是细胞呼吸缺乏底物答案12.B　第Ⅰ阶段,种子吸水后代谢增强,细胞呼吸释放的CO2增多,A正确;第Ⅱ阶段,种子细胞主要进行厌氧呼吸,释放的CO2主要来自细胞溶胶,B错误;第Ⅲ阶段,种子细胞呼吸增强的原因可能是种皮破裂,需氧呼吸强度逐渐增强,C正确;第Ⅳ阶段,种子细胞呼吸减弱的原因可能是细胞呼吸缺乏底物,D正确。\n13.有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的O2时,其产生的酒精和CO2的量如图所示。据图中信息推断,错误的是(　　)A.当O2浓度为a%时,酵母菌没有进行需氧呼吸,只进行厌氧呼吸B.当O2浓度为b%和d%时,酵母菌细胞呼吸的过程有所不同C.当O2浓度为c%时,有2/5的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵D.在a%、b%、c%、d%4种不同O2浓度下,细胞都能产生[H]和ATP答案13.C　当O2浓度为a%时,酒精产生量与CO2产生量相等,说明此时酵母菌只进行厌氧呼吸,A正确;当O2浓度为b%时,产生CO2的量多于产生酒精的量,说明酵母菌进行了需氧呼吸和厌氧呼吸,当O2浓度为d%时,没有酒精产生,说明酵母菌只进行需氧呼吸,因此当O2浓度为b%和d%时酵母菌的细胞呼吸过程有所不同,B正确;当O2浓度为c%时,产生6mol酒精的同时会产生6molCO2,需要消耗3mol葡萄糖,剩余的9molCO2来自需氧呼吸,需消耗1.5mol葡萄糖,因此有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵,C错误;无论是厌氧呼吸还是需氧呼吸都能产生[H]和ATP,D正确。\n14.如图甲是菠菜叶肉细胞中的叶绿体亚显微结构示意图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示不同的部位;图乙是光合作用的碳反应过程示意图,其中①②表示物质。下列相关叙述正确的是(　　)A.光合色素存在于图甲的Ⅱ中,图乙过程发生在图甲的Ⅲ上B.常用95%的酒精提取和分离菠菜叶肉细胞中的光合色素C.图乙中物质①是三碳酸,物质②可被运送到叶绿体外转变成蔗糖D.若图乙中CO2供应停止,则短时间内RuBP的含量将减少答案14.C　光合色素在光反应过程中起作用,存在于图甲的Ⅲ类囊体膜上,图乙过程表示光合作用的碳反应,发生在图甲的Ⅱ叶绿体基质中,A错误;提取光合色素时,95%的酒精是提取液,分离色素需要层析液(乙醚或石油醚等),B错误;分析图乙可知,物质①是三碳酸,三碳酸在光反应产物ATP和NADPH的作用下形成物质②(三碳糖),三碳糖作为原料,可在叶绿体内作为合成淀粉、蛋白质和脂质等物质的原料,也可运送到叶绿体外转变成蔗糖,C正确;若图乙中CO2供应停止,则CO2固定过程受阻,消耗的RuBP减少,短时间内RuBP的含量将增加,D错误。\n15.迁移率是用层析法分离混合色素中各种成分的重要指标,可用于色素的鉴定。以新鲜菠菜绿叶为材料进行色素的提取和分离实验,得到表中结果。下列相关叙述,正确的是(　　)A.使用层析液分离色素时,滤纸上的滤液细线要低于层析液液面B.新鲜菠菜绿叶的色素提取液呈绿色主要是由于存在色素3、4C.4种色素在层析液中的溶解度由大到小依次是色素4、3、2、1D.迁移率为0.95和0.53的色素主要吸收可见光中的红光和蓝紫光答案15.B　使用层析液分离色素时,滤纸上的滤液细线要高于层析液液面,A错误;色素提取液呈绿色主要是由于含有叶绿素a和叶绿素b,两者在层析液中的溶解度较低,扩散距离较近,可对应表中的色素3、4,B正确;各色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同,溶解度越大,扩散速度越快,溶解度越小,扩散速度越慢,故4种色素在层析液中的溶解度由大到小依次是色素1、2、3、4,C错误;迁移率为0.95和0.53的色素分别对应胡萝卜素和叶黄素,两者主要吸收可见光中的蓝紫光,D错误。层析液色素1色素2色素3色素4移动距离/cm8.007.604.241.600.80迁移率—0.950.530.200.10注:迁移率=色素移动距离/层析液移动距离。\n16.[2022浙江慈溪高三月考]如图所示生理过程中,P680和P700表示两种特殊状态的叶绿素a,PQ、Cytb6f、PC、Fd是传递电子的蛋白质,其中PQ在传递电子的同时还能将H+转运至类囊体腔中,M表示某种生物膜。其中乙侧的H+浓度远高于甲侧,在该浓度差中储存着一种势能,该势能是形成ATP的前提。据图分析,下列说法错误的是(　　)A.使膜两侧H+浓度差增加的过程有水分子的光解和PQ主动转运H+B.通过研磨、过滤获得的光合色素提取液,即使给予充足光照仍无法释放O2C.CF0和CF1与催化ATP的合成、转运H+有关,很可能是蛋白质D.图示反应最初提供电子的是特殊状态的叶绿素a,最终接受电子的是NADPH答案16.D　根据题中“PQ在传递电子的同时还能将H+转运至类囊体腔中”及图示推测,乙侧为类囊体腔,甲侧为叶绿体基质。由于乙侧的H+浓度远高于甲侧,因此,使膜两侧H+浓度差增加的过程有水分子的光解和PQ主动转运H+,A正确;植物体进行光反应不仅需要光合色素吸收转换光能,还需要酶、适宜的温度等,所以即使给予光合色素提取液充足光照也不能进行光反应产生O2,B正确;由图可知,CF0和CF1在图中所示生理过程中的作用是催化ATP的合成、转运H+,具有催化功能和载体功能,很可能是蛋白质,C正确;根据图中所示,水光解后产生O2、H+和电子,故最初提供电子的物质为水,水光解后产生的电子和H+将NADP+还原为NADPH,故最终接受电子的物质为NADP+,D错误。\n17.如图表示蝴蝶兰在正常条件下和长期干旱条件下CO2吸收速率的日变化曲线,据图分析,下列叙述正确的是(　　)A.长期干旱条件下,叶肉细胞在10~16时不能进行光合作用B.正常条件下,12时CO2吸收速率最快,此时植株干重达到一天中最大C.正常条件下,叶肉细胞在0~6时和20~24时不能产生ATPD.长期干旱条件下,蝴蝶兰可能通过夜间吸收CO2以适应环境答案17.D　长期干旱条件下,叶肉细胞在10~16时CO2的吸收速率降为0,即净光合速率为0,光合速率等于呼吸速率,此时也在进行光合作用,A错误;正常条件下,12时CO2吸收速率最快,表明此时有机物积累最快,但是之后有机物还在积累,植株干重在20时之前与横轴的交点处达到一天中最大,B错误;正常条件下,叶肉细胞在0~6时和20~24时可通过呼吸作用产生ATP,C错误;从图中可以看出,长期干旱条件下,蝴蝶兰可在夜间吸收CO2并储存在细胞中,而在白天关闭气孔防止水分过度蒸发,以适应干旱环境,D正确。\n18.[2022浙江精诚联盟高二联考]取某种植物生长状态一致的新鲜叶片用打孔器打出圆片,平均分成四组,分别置于相同的密闭装置内。在其他条件相同且适宜的情况下,分别置于不同温度下(T1<T2<T3<T4)。测量各装置内O2的变化量,结果如下表,下列叙述错误的是(　　)A.在实验设定的温度范围内,呼吸作用强度随着温度的升高而升高B.在实验的四种温度下,该植物在T3温度下经光合作用制造的有机物的量最多C.光照相同时间,T4温度下装置内O2的释放量与细胞呼吸消耗的O2量相等D.若均给予14小时光照、10小时黑暗,则该植物在四种温度条件下均有有机物积累答案18.B　由表可知,在实验设定的温度范围内,黑暗下O2的消耗量逐渐增加,即呼吸作用强度随着温度的升高而升高,A正确;光照下O2的增加量可代表净光合速率,黑暗下O2的消耗量可代表呼吸速率,根据总光合速率=净光合速率+呼吸速率,可知T4温度下,植物的总光合速率最大,即经光合作用制造的有机物的量最多,B错误;在相同光照条件下,T4温度下光照下O2的增加量=黑暗下O2的消耗量,即T4温度下装置内O2的释放量与细胞呼吸消耗的O2量相等,C正确;一昼夜植物有机物的积累量可用“光照时间×净光合速率-黑暗时间×呼吸速率”表示,据此可知,T1温度下,该数值为14×2.7-10×2>0,T2温度下,该数值为14×6-10×4>0,T3温度下,该数值为14×12.5-10×8>0,T4温度下,该数值为14×12-10×12>0,因此该植物在四种温度条件下有机物积累量均大于0,即均有有机物积累,D正确。温度T1T2T3T4光照下O2的增加量(mg/h)2.76.012.512.0黑暗下O2的消耗量(mg/h)2.04.08.012.0\n19.[2022浙南名校联盟高三联考]“小液流法”可估测菠菜叶片细胞的细胞液浓度,在甲、乙两组试管中加入等量相同浓度的蔗糖溶液,取适量大小相同的菠菜叶圆片(细胞液浓度一致)置于甲组试管中,放置一段时间,在此期间多次摇晃试管,再向甲组试管中滴加微量显色剂(忽略对蔗糖溶液浓度的影响)充分摇匀后吸取少量有色溶液,插入乙组试管溶液中部,从吸管中挤出一滴有色溶液,观察记录有色液滴升降情况,改变蔗糖溶液浓度,重复以上实验步骤,得到如表所示实验结果,下列叙述错误的是(　　)A.叶片在甲组试管中吸水或失水的情况,会直接影响有色液滴在乙组试管中的升降B.菠菜叶片细胞的细胞液浓度介于0.15~0.20mol/L之间C.1、2、3号试管中有色液滴均下降,其中下降最快的是试管3中的液滴D.取甲组试管中的叶片进行显微观察,试管6中菠菜叶片细胞中叶绿体分布最密集甲组/乙组试管编号123456加入的蔗糖溶液浓度(mol/L)0.050.100.150.200.250.30有色液滴升降情况↓↓↓↑↑↑\n答案19.C　分析题干信息:甲、乙两组试管中放置等量相同浓度的蔗糖溶液,若菠菜叶片细胞的细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度,则在甲组试管中将出现细胞吸水,导致甲组试管中蔗糖溶液浓度增大,再将甲组试管中的溶液转移至乙组试管中部,由于该液滴浓度大,在乙组试管中表现为下降,菠菜叶片细胞的细胞液浓度与甲组试管中溶液的浓度差越大,细胞吸水越多,吸取的甲组试管中的液滴浓度越大,液滴下降越快;若菠菜叶片细胞的细胞液浓度小于蔗糖溶液,则在甲组试管中将出现细胞失水,甲组试管中的液滴转移到乙组试管中后表现为上升,A正确。据表可知,加入的蔗糖溶液浓度为0.15mol/L时,细胞吸水,有色液滴下降,加入的蔗糖溶液浓度为0.20mol/L时,细胞失水,有色液滴上升,因此菠菜叶片细胞的细胞液浓度介于0.15~0.20mol/L之间,B正确。根据液滴升降情况,得到试管1、2、3中蔗糖溶液浓度小于菠菜叶片细胞的细胞液浓度,其中1号试管中蔗糖溶液浓度最小,故液滴下降最快,C错误。细胞失水越多,观察到的叶绿体分布越密集,试管6中蔗糖溶液浓度最大,菠菜叶片细胞失水最多,质壁分离程度最大,叶绿体分布最密集,D正确。\n20.2,4-二硝基苯酚(DNP)能抑制线粒体内膜合成ATP,但不影响此部位[H]与O2的结合以及能量的释放。将部分酵母菌破碎后获取线粒体和细胞溶胶,进行如表所示各组实验。下列有关叙述正确的是(　　)A.丙组和丁组的葡萄糖分解后释放出的能量一样多B.乙组和丁组都可以进行厌氧呼吸,两组产生的乙醇量基本相同C.甲组、丙组和戊组中产生的丙酮酸都能在线粒体中分解产生CO2D.丙组和戊组都可以进行需氧呼吸,丙组产生的H2O、CO2和ATP的量都多于戊组组别反应条件甲1mol葡萄糖+线粒体+充足氧气乙1mol葡萄糖+细胞溶胶+缺乏氧气丙1mol葡萄糖+完整酵母菌+充足氧气丁1mol葡萄糖+完整酵母菌+缺乏氧气戊1mol葡萄糖+完整酵母菌+充足氧气+DNP\n答案20.B　分析表格:甲组中线粒体不能直接利用葡萄糖,因此不会发生反应;乙组和丁组中都可以发生厌氧呼吸,产物是乙醇和二氧化碳;丙组和戊组中都可以发生需氧呼吸,产物是二氧化碳和水,但由于戊组加入了DNP,因此该组产生的ATP比丙组少。丙组和丁组的差别在于是否有氧气,即丙组中进行的是需氧呼吸,丁组中进行的是厌氧呼吸,则反应完成后,丙组葡萄糖分解后的能量去路只有热能和ATP中储存的能量,而丁组葡萄糖中的能量大多数储存在乙醇中,少数释放出来,释放的能量中一部分以热能的形式散失,一部分储存在ATP中,即两组释放的能量不一样多,A错误;乙组和丁组中进行的是厌氧呼吸,反应完成后乙组和丁组产生了乙醇,由于底物量相同,两组产生的乙醇量基本相同,B正确;由于线粒体不能直接利用葡萄糖,因此甲组不能产生丙酮酸,也不会发生丙酮酸进入线粒体进一步氧化分解产生CO2的过程,而丙组和戊组中产生的丙酮酸都能在线粒体中分解产生CO2,C错误;丙组和戊组都具备需氧呼吸的条件,且底物量相同,因此反应完成后丙组和戊组产生相同数量的H2O和CO2,但戊组加入的2,4-二硝基苯酚(DNP)会抑制线粒体内膜合成ATP,因此丙组产生的ATP的量多于戊组,D错误。\n21.为研究有机物的积累对苹果叶片光合作用的影响,研究人员将B组苹果叶片上下的枝条进行环割处理(如图1)以阻断有机物的运输,A组不作处理。然后在白天不同时间测定两组叶片净光合速率的变化,实验结果如图2所示。下列说法错误的是(　　)A.5时B组苹果叶片叶肉细胞内产生ATP的场所有线粒体、细胞溶胶和叶绿体B.分析图2可知,13时B组苹果叶片内有机物的含量最高C.7时后B组净光合速率明显低于A组,说明叶片中有机物积累会抑制光合作用的进行D.图2A、B两组曲线的两个峰值中,下午的峰值均比上午低,可能与上午光合作用较强,积累了有机物有关\n答案21.B　5时B组净光合速率为0,即光合速率与呼吸速率相等,此时B组叶肉细胞内产生ATP的场所有线粒体、细胞溶胶和叶绿体,A正确;11~13时,B组叶片的净光合速率已小于0,这段时间光合速率小于呼吸速率,有机物被不断消耗,故13时B组苹果叶片内有机物的含量并非最高,B错误;根据题意分析,B组苹果叶片上下的枝条进行环割处理,其光合产物不能及时输出,7时后B组净光合速率明显低于A组,说明叶片中光合产物的积累会抑制光合作用的进行,C正确;若上午光合作用较强,积累了有机物,则有机物的积累会抑制下午光合作用的进行,从而会导致A、B两组曲线中,下午的峰值比上午低,D正确。\n二、非选择题(本大题共4小题,共43分)。22.(9分)在农业生产中,人们发现麦穗发芽会影响小麦的产量和品质。某兴趣小组为探究麦穗发芽率与淀粉酶活性的关系,进行了相关实验。请补充实验方案并回答问题。实验材料及用品:萌发时间相同的A品种和B品种小麦种子提取液(不含淀粉)、恒温水浴锅、缓冲液、碘-碘化钾溶液、蒸馏水、一系列不同浓度的淀粉溶液等。(1)实验步骤:①取三组试管,每组若干支,分别标为甲、乙、丙。②在每组的每支试管中分别加入1mL缓冲液。③向甲组的每支试管中加入0.5mLA品种小麦种子提取液,向乙组的每支试管中加入0.5mL,向丙组的每支试管中加入等量的蒸馏水。④在甲、乙、丙三组的每支试管中分别加入1mL,摇匀,在相同且适宜温度下保温。⑤处理相同时间后,终止反应,冷却至常温,分别加入适量,观察记录颜色变化情况。(2)实验结果:三组试管均变蓝,且蓝色由深到浅依次为丙组>乙组>甲组,说明。该兴趣小组的另一实验表明,处理相同的时间,A品种小麦的麦穗发芽率高于B品种,通过这两个实验能推测出的结论是。(3)某同学按(1)中方案进行了实验,实验结果却是甲、乙两组都没有变蓝,而丙组显示蓝色。试分析可能的原因是。\n答案22.【答案】　(除标明外,每空2分)(1)③B品种小麦种子提取液(1分)　④一定浓度的淀粉溶液(1分)　⑤碘-碘化钾溶液(1分)　(2)A品种小麦的淀粉酶活性高于B品种　淀粉酶活性越高,麦穗发芽率越高　(3)使用的淀粉溶液浓度偏小,淀粉被消耗完(合理即可)\n23.(11分)[2022浙江杭州高一期末考试]囊性纤维化是一种遗传病,患者细胞中氯离子浓度升高,支气管被异常黏液堵塞,导致这一疾病发生的主要原因是细胞膜上CFTR蛋白功能异常。如图1表示正常人和该病患者的氯离子跨膜运输的示意图,请回答下列问题:(1)正常情况下,支气管上皮细胞在转运氯离子时,氯离子首先与CFTR蛋白结合,在ATP水解释放的能量的推动下,CFTR蛋白的发生变化,从而将它所结合的氯离子转运到膜的另一侧。(2)囊性纤维化患者的主要临床表现为支气管中黏液增多,导致支气管反复感染和气道阻塞,呼吸急促。据图分析囊性纤维化患者支气管中黏液增多的原因是。\n(3)根据能量来源的不同,可将动物细胞膜上的主动转运分为原发性主动转运和继发性主动转运,如图2中K+进入细胞属于原发性主动转运,葡萄糖进入细胞属于继发性主动转运。通过分析,氯离子在CFTR蛋白的协助下转运至细胞外,属于主动转运。图2中驱动葡萄糖进入细胞所需的能量来源于。(4)科研人员发现,红细胞在清水中很容易吸水涨破,而水生动物的卵母细胞在清水中不易吸水涨破,红细胞快速吸水与细胞膜上的水通道蛋白CHIP28有关。请你设计实验验证这一结论,写出简单的设计思路并预期结果。(注:水通道蛋白CHIP28可插入其他生物细胞膜上)\n答案23.【答案】(除标明外,每空2分)(1)形状　(2)患者的CFTR蛋白异常,无法将氯离子主动转运至细胞外,导致水分子向膜外扩散的速度减慢,支气管细胞表面的黏液不能被及时稀释,黏稠的分泌物不断积累　(3)原发性　Na+浓度梯度　(4)实验思路:将水通道蛋白CHIP28插入不含有水通道蛋白的水生动物的卵母细胞的细胞膜上,再将该卵母细胞放入清水中。预期结果:该卵母细胞迅速吸水膨胀后涨破。(3分)【解析】(1)由图1可知,氯离子跨膜运输所借助的CFTR蛋白属于载体蛋白,在正常细胞内,氯离子在该蛋白的协助下通过主动转运方式转运至细胞外,转运过程中,该蛋白形状发生改变。(2)据图1分析可知,囊性纤维化患者的CFTR蛋白异常,无法将氯离子主动转运至细胞外,导致水分子向膜外扩散的速度减慢,支气管细胞表面的黏液不能被及时稀释,黏稠的分泌物不断积累。(3)分析图2可知,原发性主动转运直接利用ATP为载体蛋白转运物质提供能量,继发性主动转运的能量来源于某种离子的跨膜浓度梯度。通过分析可知,氯离子在CFTR蛋白的协助下利用ATP水解释放的能量转运至细胞外,属于原发性主动转运。图2中葡萄糖的跨膜运输属于继发性主动转运,驱动葡萄糖进入细胞所需的能量来源于Na+浓度梯度。\n24.(10分)人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如图所示,其中甲、乙表示物质,模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。(1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是,模块3中的甲可与CO2结合,甲为。(2)若正常运转过程中气泵突然停转,则短时间内乙的含量将(填“增加”或“减少”)。若气泵停转时间较长,模块2中的能量转换效率也会发生改变,原因是。(3)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量(填“高于”“低于”或“等于”)植物,原因是。(4)干旱条件下,很多植物光合作用速率降低,主要原因是。人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低,在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。\n答案24.【答案】(除标明外,每空1分)(1)模块1和模块2　五碳糖　(2)减少　模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足(2分)　(3)高于　人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类(或植物呼吸作用消耗糖类)(2分)　(4)叶片气孔开放程度降低,CO2的吸收量减少(2分)【解析】(1)根据题图可知,模块1利用太阳能发电装置将吸收的光能转换为电能,模块2利用电能电解水生成H+和O2,并发生能量转换的过程。该系统中的模块1和模块2相当于叶绿体中光反应功能。模块3将大气中的CO2转换为糖类,相当于光合作用的碳反应。碳反应中的CO2的固定为CO2和五碳糖结合生成三碳酸,三碳酸在光反应提供的NADPH和ATP的作用下被还原,随后经过一系列反应形成糖类和五碳糖,故该系统中模块3中的甲为五碳糖,乙为三碳酸。(2)若正常运转过程中气泵突然停转,则CO2浓度突然降低,CO2的固定受阻,而三碳酸的还原短时间内仍正常进行,因此短时间内会导致三碳酸含量减少。碳反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+,若该系统气泵停转时间较长,则模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足,从而导致模块2中的能量转换效率也会发生改变。(3)由于植物中糖类的积累量=光合作用合成糖类的量-细胞呼吸消耗糖类的量。与植物相比,该系统没有呼吸作用消耗糖类,所以在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量高于植物。(4)干旱条件下,土壤含水量低,导致植物叶片气孔开放程度降低,CO2的吸收量减少。因此,干旱条件下,很多植物光合作用速率降低。\n25.(13分)在植物体内,制造或输出有机物的组织器官被称为“源”,接纳有机物用于生长或贮藏的组织器官被称为“库”。小麦是重要的粮食作物,其植株最后长出的、位于最上部的叶片称为旗叶(如图所示),旗叶对籽粒产量有重要贡献。回答以下问题:(1)旗叶是小麦最重要的“源”。与其他叶片相比,旗叶光合作用更有优势的环境因素是。在旗叶的叶肉细胞中,叶绿体内有更多的类囊体堆叠,这为阶段提供了更多的场所。(2)在光合作用过程中,光反应与碳反应相互依存,依据是。“源”光合作用所制造的有机物一部分用于“源”自身的和,另一部分输送至“库”。(3)籽粒是小麦开花后最重要的“库”。为指导田间管理和育种,科研人员对多个品种的小麦旗叶在不同时期的光合特性指标与籽粒产量的相关性进行了研究,结果如表所示。表中数值代表相关性,数值越大,表明该指标对籽粒产量的影响越大。\n①气孔导度主要影响光合作用中的供应。以上研究结果表明,在期旗叶气孔导度对籽粒产量的影响最大。若在此时期干旱导致气孔开放程度下降,籽粒产量会明显降低,有效的增产措施是。②根据以上研究结果,在小麦的品种选育中,针对灌浆后期和末期,应优先选择旗叶的品种进行进一步培育。(4)若研究小麦旗叶与籽粒的“源”“库”关系,以下研究思路合理的是(多选)。A.阻断旗叶有机物的输出,检测籽粒产量的变化B.阻断籽粒有机物的输入,检测旗叶光合作用速率的变化C.使用H218O浇灌小麦,检测籽粒中含18O的有机物所占的比例D.使用14CO2饲喂旗叶,检测籽粒中含14C的有机物所占的比例答案25.【答案】(除标明外,每空1分)(1)光强度　光反应　(2)光反应为碳反应提供ATP和NADPH,碳反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+(2分)　呼吸作用　生长发育　(3)①CO2灌浆前　合理灌溉　②叶绿素含量高(2分)　(4)ABD(2分)\n答案【解析】(1)与其他叶片相比,旗叶位于植株的最上部,能充分接受光照。类囊体是光合作用光反应的场所,旗叶叶肉细胞的叶绿体内有更多的类囊体堆叠,这为光反应阶段提供了更多的场所。(2)光合作用包括光反应和碳反应两个阶段,这两个阶段相互影响、相互依存,光反应为碳反应提供ATP和NADPH,碳反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。叶肉细胞通过光合作用制造的有机物一部分用于“源”(叶片)自身的呼吸作用和生长发育,另一部分输送至“库”。(3)①气孔是气体进出叶片的主要途径,气孔导度主要影响光合作用中CO2的供应。表中数据显示,在灌浆前期气孔导度和胞间CO2浓度与籽粒产量的相关性均最大,说明这一时期需要较多的CO2,此时的旗叶气孔导度对籽粒产量的影响最大。若在此时期因干旱导致气孔开放程度下降,籽粒产量会明显降低,所以应在灌浆前期合理灌溉,避免因干旱造成减产。②根据以上研究结果,在小麦的灌浆后期和末期,籽粒产量与气孔导度和胞间CO2浓度的相关性下降,而与叶绿素含量的相关性增加,因此针对灌浆后期和末期,应优先选择旗叶叶绿素含量高的品种进行进一步培育。(4)阻断旗叶有机物的输出,检测籽粒产量的变化,若籽粒的产量有所下降,说明旗叶为籽粒提供有机物,A合理;如果旗叶和籽粒之间有“源”“库”关系,阻断籽粒有机物的输入,旗叶会因有机物积累引起光合作用速率下降,B合理;使用H218O浇灌小麦,H218O会进入小麦全身细胞,无法确定籽粒中含18O的有机物是否来自旗叶,C不合理;使用14CO2饲喂旗叶,旗叶进行光合作用将14C固定在有机物中,检测籽粒中含14C的有机物所占的比例,可以证明旗叶是否为籽粒提供有机物,D合理。