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C单元 细胞的代谢 C1 酶、ATP及代谢类型 30．[2012·重庆卷] Ⅱ.C1乙醇可部分替代石油燃料，利用纤维素酶、酵母菌等可将纤维素转化成乙醇，耐高温纤维素酶可以加速催化纤维素的水解，从而有利于酵母菌发酵产生乙醇。 (1)某研究小组将产纤维素酶的菌株，通过诱变和高温筛选获得新菌株。为探究新菌株所产纤维素酶能否耐受
结果与结论：①若____________________________，则表明该纤维素酶能耐受 ②若______________________________________，则表明该纤维素酶不能耐受 (2)酶母菌发酵产生的乙醇属于__________(填“初级”或“次级”)代谢产物。 30．Ⅱ.(1) ①试管1内呈蓝色，试管2内有砖红色沉淀产生 ②试管1和2内均呈蓝色 (2)次级 [解析] Ⅱ.本小题利用纤维素生产乙醇为背景，对酶的相关实验及微生物的代谢产物的有关知识和学生的实验设计能力进行考查。(1)该实验的目的是探究纤维素酶能否耐受 33．C1[2012·全国卷] 某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤： ①在A、B、C、D、E 5 支试管中分别加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5 mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1 mL。 ②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1 mL，摇匀。 ③将5支试管放入 ④取出各试管，分别加入斐林试剂2 mL，摇匀。 ⑤观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。 上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数)，以便实验能得到正确的预期结果。 (1)________________________________________________________________________。 (2)________________________________________________________________________。 33．(1)③中 (2)在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在沸水浴中一段时间。因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应显色 [解析] 本题以酶的探究性实验为载体考查实验方案的分析、评价与改进。唾液淀粉酶的最适温度为 29．C1 [2012·广东卷] 食品种类多，酸碱度范围广。生物兴趣小组拟探究在食品生产中应用范围较广的蛋白酶，查阅相关文献，得知： (1)pH对不同蛋白酶的活力影响有差异，据图5可知，________更适宜作为食品添加剂，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 蛋白酶的活力可用________________________________________________________________________的量来表示。 图5 (2)该蛋白酶的提取工艺流程如下： 沉淀物 (粗酶制剂)―→测酶活力 (单位：U) 兴趣小组分别对酶保护剂浓度、提取液pH进行了探究实验。结果显示，酶保护剂浓度在0.02～0.06 mol/L范围内，酶活力较高；提取液pH在6.0～8.0范围内，酶活力较高。他们认为，要进一步提高粗酶制剂的酶活力，以达到最佳提取效果，还需对酶保护剂浓度和提取液pH进行优化，并确定以此为探究课题。请拟定课题名称，设计实验结果记录表。 29．(1)木瓜蛋白酶 在pH 4～9范围内，木瓜蛋白酶的活力高、稳定 单位时间内产物增加(单位时间内反应底物减少) (2)课题名称：探究酶保护剂浓度和提取液pH对木瓜蛋白酶提取效果的影响 实验结果记录表 酶活力(单位：U)
[解析] (1)审题结合图形和文字，在题目中已经提供了信息“食品种类多，酸碱度范围广”所以选择的食品添加剂应该有广的酸碱适应范围，从图形中，我们可以看出木瓜蛋白酶的适应范围最广，活力高、稳定，所以可以选作食品添加剂。蛋白酶的活力可用单位时间内产物增加(单位时间内反应底物减少)的量来表示。(2)实验设计，我们应该明确实验目的，此实验的实验目的是为了探究酶保护剂浓度和提取液pH对木瓜蛋白酶提取效果的影响，所以我们可以将酶保护剂浓度和提取液pH作为自变量。 26．C1[2012·福建卷]回答下列Ⅰ、Ⅱ题： Ⅰ.大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。 图1 图2 (1)查询资料得知， (2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15～ ①探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是________，可用________试剂鉴定。 ②胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在________。 ③为了控制实验温度，装有酶和底物的试管应置于______中以保持恒温。单位时间内________可以表示蛋白酶催化效率的高低。 ④实验结果如图2，据此能否确认该假设成立？________________________________________________________________________。 理由是：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低____________的比例，比减少对海洋的污染。 Ⅱ.双酚A是一种化工原料，对动物生殖机能有影响。研究人员进行“双酚A对中国林蛙精巢芳香化酶水平的影响”实验。主要过程是：将性成熟雄蛙分组，实验组置于含双酚A的水体饲养，同时作空白对照。一定时间后检测雄蛙精巢芳香化酶水平，并对精巢进行制片镜检。结果显示，实验组芳香化酶水平高于空白对照组，且精子发育异常。请回答： (1)已知芳香化酶能促进雄性激素转化为雌性激素。据此推测双酚A进入雄蛙体内后，使其体内雌性激素水平________，从而导致精子发育异常。为比较双酚A和雌性激素对精巢机能的影响，可另设置一水体中含________的实验组。 胞，并统计精子发育异常比例。 (3)林蛙体内雌性激素分泌后经________运输到靶细胞，与靶细胞的________结合产生调节作用。 26．Ⅰ. (1)幽门盲囊蛋白酶 (2)①蛋白质 双缩脲 ②2和8 ③水浴 底物消耗量(或产物生成量) ④不能 据图可知，随着温度提高酶活性逐步升高，酶活性峰值未出现 (3)淀粉、脂肪 Ⅱ.( 1)升高 雌性激素 (2)染色体 (3)体液(或血液) 受体 [解析] Ⅰ. 本题主要考查酶的相关知识。涉及酶的本质、检测和影响酶活性的因素等。(1)从图1可知，三种蛋白酶在各自最适pH值下，幽门盲囊蛋白酶对应的酶活性值最大，所以催化效率最高。(2)①酶具有专一性，蛋白酶只能催化蛋白质的水解，干酪素为蛋白质类化合物，可用双缩脲试剂检测；②要验证大菱鲆蛋白酶的最适温度，要遵循单一变量、对照、重复等原则，并控制其他无关变量相同，由题意可知，此实验温度为自变量，pH等为无关变量，为了得到准确的结果，pH应与相对应的蛋白酶的最适值，由图1可知，胃蛋白酶最适pH为2，幽门盲囊蛋白酶最适pH为8；③为了控制温度保持不变，底物和酶的试管应置于水浴中以保持恒温，酶的催化效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；④由图2可以看出，当温度从15～ Ⅱ.本题以实验为背景材料，考查有关减数分裂、激素等知识。(1)由题中实验结果可知，双酚A进入雄蛙体内后，可以提高雄蛙体内芳香化酶的水平，而芳香化酶能促进雄性激素转化为雌性激素，所以双酚A进入雄蛙体内后，雌性激素含量增加。要比较双酚A和雌性激素对精巢机能的影响，可设置水中含有雌性激素的实验组作为条件对照，培养一段时间后对精巢进行镜检，观察实验结果。(2)减数分裂各时期主要根据染色体数目和行为特征来判断，所以镜检用高倍镜观察细胞的染色体。(3)激素通过体液运输到达相应的靶器官或靶细胞，与相应的受体结合，从而调节靶器官或靶细胞的生命活动。 1．C1 [2012·北京卷] 细胞中不能合成ATP的部位是( ) A．线粒体的内膜 B．叶绿体中进行光反应的膜结构 C．内质网的膜 D．蓝藻(蓝细菌)中进行光反应的膜结构 1．C [解析] 本题考查ATP的合成场所，考查学生的识记能力。在光合作用和呼吸作用过程中均有ATP的合成。线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，有ATP合成，A说法正确；光合作用的光反应过程也有ATP的合成，B、D说法正确；内质网主要进行合成代谢，该处只能消耗ATP，C说法错误。 C2 物质的输入和输出 1．C2[2012·浙江卷] 人体肝细胞内CO2分压和K＋浓度高于细胞外，而O2分压和Na＋浓度低于细胞外，上述四种物质中通过主动转运进入该细胞的是( ) A．CO2 B．O 1．C [解析] 本题考查物质的跨膜运输，考查学生的理解、分析能力。要求学生理解主动转运和被动转运的特点。CO2是肝细胞代谢产物，需要运出细胞。O2和Na＋是顺浓度梯度进入肝细胞。只有K＋是逆浓度梯度进入肝细胞，所以答案选C。 31．C2 [2012·北京卷] 科学家为了研究蛋白A的功能，选用细胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母细胞进行实验，处理及结果见下表。
(1)将Ⅰ组卵母细胞放入低渗溶液后，水分子经自由扩散(渗透)穿过膜的________进入卵母细胞。 (2)将蛋白A的mRNA注入卵母细胞一定时间后，该mRNA________的蛋白质进入细胞膜，使细胞在低渗溶液中体积________。 (3)与Ⅱ组细胞相比，Ⅲ组细胞对水的通透性________，说明HgCl2对蛋白A的功能有________作用。比较Ⅲ、Ⅳ组的结果，表明试剂M能够使蛋白A的功能________。推测HgCl2没有改变蛋白A的氨基酸序列，而是破坏了蛋白A的________。 (4)已知抗利尿激素通过与细胞膜上的________结合，可促进蛋白A插入肾小管上皮细胞膜中，从而加快肾小管上皮细胞对原尿中水分子的________。 (5)综合上述结果，可以得出__________________的推论。 31．(1)磷脂双分子层 (2)翻译 迅速增大 (3)明显降低 抑制 部分恢复 空间结构 (4)受体 重吸收 (5)蛋白A是水通道蛋白 [解析] 本题考查蛋白A在细胞膜中对水的通透性的影响，考查分析推理和理解能力。(1)水分子进出细胞的方式有自由扩散和水通道蛋白协助扩散，而自由扩散直接穿过细胞膜的两层磷脂分子层。(2)因非洲爪蟾没有蛋白A基因或该基因关闭，注射蛋白A的mRNA后，由于生物共用一套遗传密码子，所以可以翻译出蛋白A，蛋白A进入细胞膜后，促进水分子进出细胞，当细胞处于低渗溶液时，由于渗透作用和蛋白A协助扩散作用使水分子大量进入细胞，细胞体积迅速增大。(3)由题意可知，实验Ⅰ为对照组，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为实验组， 由实验Ⅱ和实验Ⅰ比较分析，可以得出，蛋白A可以提高细胞对水的通透性，实验Ⅲ与实验Ⅱ相比，细胞对水的通透性要低，这两组实验的唯一变量为HgCl2，说明HgCl2对蛋白A有抑制作用。实验Ⅳ中加入M物质后，细胞对水的通透性恢复，说明M物质能解除HgCl2对蛋白A的抑制作用，因此，HgCl2没有改变蛋白A的氨基酸序列，只是改变了蛋白A的空间结构。(4)抗利尿激素能促进肾小管和集合管对原尿中水的重吸收，而激素的作用原理是通过与靶细胞的相应受体结合，从而激活靶细胞，使其发挥相应的功能。(5)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ相互比较可以得出，蛋白A是水通道蛋白。 C3 植物的水分代谢与植物的矿质营养 C4 细胞呼吸 29．C4[2012·课标全国卷] 将玉米种子置于 图3 (1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成________，再通过________作用为种子萌发提供能量。 (2)萌发过程中在________小时之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为________mg。 (3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为________mg·粒－1·d－1。 (4)若保持实验条件不变，120小时后萌发种子的干重变化趋势是________，原因是__________________。 29．(1)葡萄糖 呼吸(或生物氧化) (2)72～96 26.5 (3)22 (4)下降 幼苗细胞呼吸消耗有机物，且不能进行光合作用 [解析] 本题考查种子萌发过程中细胞代谢的变化过程，其中主要涉及呼吸作用，考查学生的读图能力与实际应用能力。 (1)淀粉是玉米种子的重要储能物质，在萌发过程中需先水解为葡萄糖，再通过呼吸作用产生直接能源物质ATP才能被利用。(2)种子干重的减少代表呼吸消耗，种子消耗储存的有机物越多，呼吸速率越大，干重下降越快，从图中可看出72～96小时呼吸速率最大，这段时间每粒种子呼吸消耗的平均干重为204.2－177.7＝26.5 mg。(3)胚乳干重的减少是一部分用于呼吸作用消耗，另一部分转化成幼苗的组成物质了，因此转化速率应该是胚乳干重的减少与呼吸作用消耗差值，从图中看应为两条线斜率相差最大的时间段，即在96～120小时之间。此时，胚乳干重的减少为(从118.1 mg减少到91.1 mg)27 mg；呼吸作用消耗为(从177.7 mg减少到172.7 mg)5 mg。由此得出其最大转化速率＝(27－5)÷(120－96)×24＝22 mg·粒－1·d－1。(4)在 23．C4[2012·江苏卷] 图3表示细胞呼吸作用的过程，其中1～3 代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是( ) 图3 A．1 和3 都具有双层生物膜 B．1 和2 所含酶的种类不同 C．2 和3 都能产生大量ATP D．甲、乙分别代表丙酮酸、[H] 23．BD [解析] 本题考查细胞呼吸过程、场所等知识。由题中图可知1是细胞质基质无膜结构，3是线粒体内膜为单层膜，故A错。1中含有有氧呼吸第一阶段及无氧呼吸第一、第二阶段化学反应所需酶，2中含有有氧呼吸第二阶段化学反应所需的酶，不同化学反应所需酶的种类不同，故B正确。2为有氧呼吸第二阶段场所，产生能量较少，故C错。甲代表有氧呼吸第一阶段的产物丙酮酸，乙代表的是有氧呼吸前两个阶段产生的[H]，故D正确。 29．C4 [2012·安徽卷] 为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞 质基质和线粒体，与酵母菌分别装入A～F试管中，加入不同的物质，进行了如下实验(见下表)。
注：“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质。 (1)会产生CO2和H2O的试管有________，会产生酒精的试管有________，根据试管________的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所。(均填试管编号) (2)有氧呼吸产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2,4－二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散，表明DNP使分布在________的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解________(填“能”或“不能”)继续进行。 29．(1)C、E B、F B、D、F (2)线粒体内膜 能 [解析] 本题通过探究实验考查细胞呼吸的过程，考查学生的分析与探究能力。有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段均在细胞质基质中进行，一分子葡萄糖分解可产生两分子丙酮酸，在无氧条件下，酵母菌细胞第一阶段产生的丙酮酸可以分解为CO2和酒精(场所为细胞质基质)，在有氧条件下，丙酮酸可以进入线粒体，与水发生反应产生CO2和少量的能量，前两个阶段产生的[H]与氧结合生成水。(1)葡萄糖不能进入线粒体中，产生CO2和H2O的是能够进行有氧呼吸的C和E(实验过程中必须提供氧气)；会产生酒精的试管进行的是无氧呼吸，场所在细胞质基质中，符合条件的只有试管B、F；试管D中，葡萄糖不能进入线粒体，即使不提供氧气也不能产生酒精，说明无氧呼吸的场所不在线粒体，与B、F试管中的结果相对照可以确定酵母菌进行无氧呼吸的场所是细胞质基质。(2)有氧呼吸第三阶段的酶附着在线粒体内膜上。试管E中进行的是有氧呼吸，DNP不影响与氧的结合，故不会影响葡萄糖的氧化分解。 C5 光能在叶绿体中的转换及光合作用 2．C5、F1、I1[2012·福建卷] 下表是生物科学史上一些经典实验的叙述，表中“方法与结果”和“结论或观点”能相匹配的是( )
2.A [解析] 细胞学说要点之一是新细胞可以从老细胞中产生，A项符合细胞学说的基本观点。B项中只能说明胚芽鞘的向光性与尖端有关，B不匹配。C项说明光合作用的场所是在叶绿体，光合作用需要光照条件，C不匹配。D项是格里菲思的肺炎双球菌的体内转化实验，说明S型菌中存在着转化因子，D错误。 C6 影响光合作用速率的因素和提高光能利用率 30．C6[2012·浙江卷] 某植物在停止供水和恢复供水条件下，气孔开度(即气孔开放程度)与光合速率的变化如图所示。 请回答： (1)停止供水后，光合速率下降。这是由于水是______的原料，又是光合产物在植物体内________的主要介质。 (2)在温度、光照相同的条件下，图中A点与B点相比，光饱和点低的是________点，其主要原因是____________________________。 (3)停止供水一段时间后，叶片发黄，原因是____________________________。此时类囊体结构破坏，提供给碳反应的______________减少。 (4)生产实践中，可适时喷施植物激素中的________，起到调节气孔开度的作用。 30．(1)光合作用 运输 (2)B 气孔开度降低，CO2吸收减少(答出一项即可) (3)叶绿素合成速度变慢或停止(或叶绿素分解)，类胡萝卜素的颜色显露出来(答出一项即可) NADPH和ATP (4)脱落酸 [解析] 本题考查光合作用速率的影响因素，综合考查学生读图、识图能力和对光合作用速率影响因素的综合分析能力。水是构成生物体的物质之一，光合作用中以水和CO2等无机物为原料合成有机物，同时水作为良好的溶剂，是生物体内物质运输的主要介质。A、B两点相比，B点气孔开度小，吸收的CO2少，导致B点光饱和点降低。叶片发黄说明类胡萝卜素的颜色显露出来了，从题意停止供水来分析，叶绿素合成少于分解，含量下降才会出现这种现象。在类囊体中进行的是光反应，类囊体破坏，光反应提供给碳反应的原料NADPH和ATP减少。脱落酸具有调节气孔开度的作用，所以可喷施一定浓度的脱落酸。 33．C6[2012·江苏卷] 为探究低浓度NaHSO3溶液对水稻光合速率的影响，某研究小组做了如下实验，请完成实验报告并回答下列问题： (1)实验报告 ①材料用具： 乳熟期的温室盆栽水稻，1 mmol/L NaHSO3 溶液，蒸馏水，喷壶，光合分析测定仪等。 图13 ②实验步骤： 第一步：选取若干__________________的水稻植株随机平均分成甲、乙两组，甲组为对照组，乙组为实验组。第二步：每天傍晚分别将等量的______、__________喷洒在甲、乙两组的水稻叶片上，次日上午测定光合速率。 ③结果与分析： 实验结果见图13，经分析可以得出的结论是________________________________________________________________________。 (2)研究发现NaHSO3增加了叶片内叶绿体形成ATP 的能力，推测其作用部位是叶绿体的________，进而加快对图14中________(填字母A ～ D)物质的利用。 图14 (3)研究小组利用上述条件设计实验，证明了0.2 μmol/ L 硫酸甲酯吩嗪(PMS)和1 mmol/ L NaHSO3效应相同，两者共同处理既不存在累加效应，也无抑制效应。请用柱形图绘制出实验结果(实验光照强度为1 000 μmol·m－2·s－1)。 33．(1)②株型、长势、叶片均一 蒸馏水 1 mmol/ L NaHSO3溶液 ③不同光照强度下低浓度NaHSO3溶液均可提高水稻光合速率 (2)类囊体 A、B、D (3)见下图 [解析] 本题考查光合作用的过程及影响光合作用的因素，考查学生实验设计、分析能力。(1)实验需满足对照原则和等量原则，因此选择的植物应该是生长状况完全相同的，同时应设置喷洒蒸馏水一组作为对照。比较图13中两条曲线可知，在不同的光照强度下，低浓度NaHSO3均可提高水稻光合速率。(2)ATP是光反应的产物，光反应发生在叶绿体类囊体中，因此NaHSO3作用于此部位。图14中A、B、C、D依次为CO2、C3、(CH2O)、C5，ATP的增加可加快暗反应，加快对A、B、D的利用，从而生成更多的C。(3)据题意可知，单独用0.2 μmol/L PMS处理、0.2 μmol/L PMS和1 mmol/L NaHSO3共同处理均与1mmol/L NaHSO3单独处理结果相同。 26．C6、D1 [2012·广东卷] 荔枝叶片发育过程中，净光合速率及相关指标的变化见下表。
注：“－”表示未测数据。 (1)B的净光合速率较低，推测原因可能是：①叶绿素含量低，导致光能吸收不足；②__________，导致__________。 (2)将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中，一段时间后，A的叶肉细胞中，将开始积累________；D的叶肉细胞中，ATP含量将________。 (3)与A相比，D合成生长素的能力________；与C相比，D的叶肉细胞的叶绿体中，数量明显增多的结构是________。 (4)叶片发育过程中，叶面积逐渐增大，是________的结果；D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著，其根本原因是________。 26．(1)气孔相对开放度小 CO2吸收不足 (2)乙醇 增加 (3)较低 类囊体(基粒) (4)细胞分裂和细胞生长 基因选择性表达 [解析] 光合作用的强度可以通过测定一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量地表示。(1)影响光合速率的因素有外因(光照强度、温度、二氧化碳浓度等)和内因(叶绿素的含量、酶等)，结合表格中的信息，B组叶绿素含量为1.1 mg/g·fw，叶绿素含量低，导致光能吸收不足；气孔相对开放度为55%，开放度比较小，导致CO2吸收不足，因此B的净光合效率较低。(2)A叶片的净光合速率为－2.8 mg/g·fw，即光合速率小于呼吸速率，且由于是密闭的容器，导致容器内氧气越来越少而进行无氧呼吸，产生乙醇和CO2，积累乙醇。D叶片中，光合速率大于呼吸速率，且由于是密闭的容器，导致容器内二氧化碳越来越少，暗反应减弱，而光反应不变，导致ATP增加。(3)相比成熟叶片，幼嫩的叶是合成生长素的主要部位之一；叶绿素分布在叶绿体中基粒的类囊体薄膜上，从表格中可推知，由于总叶绿素含量增长，因此，D的叶肉细胞的叶绿体中，类囊体(基粒)明显增多。(4)叶片发育过程中，叶片面积逐渐增大，是由于细胞分裂和细胞生长使细胞的数量和体积增加；细胞分化的根本原因是基因选择性表达。 C C8 光合作用和呼吸作用的综合应用 30．[2012·重庆卷] Ⅰ.C8长叶刺葵是棕榈科热带植物，为了解其引种到重庆某地后的生理状况，某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日，观测得到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图。 (1)据图分析： ①光合作用消耗ATP最快的时刻是________。根吸水能力最强的时刻是________。 ②直接引起蒸腾速率变化的生理指标是__________；推测导致12：00时光合速率出现低谷的环境因素主要是________(填“光照”或“CO ③在14：00时若适当提高CO2浓度，短时间内叶绿体中[H]含量的变化是________。 (2)若该地土壤缺钙，一段时间后该植物首先表现出钙缺乏症的是________(填“老叶”或“幼叶”)。 (3)假设若干年后将引种后代重新移栽回原产地，与原产地长叶刺葵杂交不育，原因是地理隔离导致了________。 30．Ⅰ.(1)①10：00 12：00 ②气孔导度 光照 ③降低 (2)幼叶 (3)生殖隔离 [解析] 本小题考查植物代谢和生物进化的有关知识以及识图和获取信息的能力，题目考查难度属中等。 (1)植物光合作用越强，消耗ATP也就越多，因此上午10：00消耗ATP最快；蒸腾作用会产生对水向 上的拉力，蒸腾作用越强，根吸收水分的能力也就越强，据图可知，12：00时根吸收水分的能力很强；蒸腾作用是通过气孔散失水分，因此气孔导度越大，蒸腾速率越快；12：00时光合作用出现低谷，此时气孔导度最高，植物可以通过开张的气孔吸收CO2，因此此时的影响因素可能是光照。若适当提高CO2浓度，则C3合成增加，还原C3所消耗的[H]会增多，所以短时间叶绿体内[H]的含量降低；(2)钙属于不能转移利用的元素，因此若土壤中缺钙，幼叶会首先出现缺素症状。(3)移栽回来的长叶刺葵与原产地的长叶刺葵杂交不育，说明已经产生生殖隔离。 30．[2012·四川卷] 回答下列Ⅰ、Ⅱ小题。 Ⅰ.C8科研人员获得一种叶绿素b完全缺失的水稻突变体，该突变体对强光照环境的适应能力更强。请回答： (1)提取水稻突变体的光合色素，应在研磨叶片时加入________，以防止色素被破坏，用纸层析法分离该突变体叶片的光合色素，缺失的色素带应位于滤纸条的________。 (2)该突变体和野生型水稻的O2释放速率与光照强度的关系如图所示。当光照强度为n时，与野生型相比，突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率________。当光照强度为m时，测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，据此推测，突变体固定CO2形成________的速率更快，对光反应产生的__________消耗也更快，进而提高了光合放氧速率。 (3)如果水稻出现叶绿素a完全缺失的突变，将无法进行光合作用，其原因是________________________________________________________________________。 30．Ⅰ.(1)CaCO3 最下端 (2)较大 C3 NADPH、ATP (3)缺失叶绿素a不能完成光能转换 [解析] Ⅰ.本题考查叶绿体中色素的提取和分离实验及光合作用的有关知识。(1)提取叶绿体中的色素时，加入CaCO3，可以防止研磨时叶绿体中的色素受到破坏；叶绿素b在滤纸条上随层析液扩散的速度最慢，因此用纸层析法分离突变体叶片的光合色素时，缺失的色素带应位于滤纸条的最下端。(2)植物在有光照的情况下，既进行光合作用，也进行细胞呼吸，因此O2释放速率应为净光合速率，它是O2产生速率和呼吸速率的差值，分析图中曲线可知，光照强度为0时，突变体吸收O2量大于野生型，说明野生型的呼吸速率小于突变体，当光照强度为n时，野生型和突变体的净光合速率相等，那么突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率大于野生型；气孔开放程度大有利于CO2的吸收，从而使固定CO2形成C3的速率加快，对NADPH、ATP消耗也就会增加。(3)只有少数特殊状态下的叶绿素a具有转化光能的作用，如果水稻出现叶绿素a完全缺失的突变，将无法将吸收的光能转化成电能和NADPH、ATP中的化学能，光合作用也就无法进行。 2．C8[2012·山东卷] 夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．甲植株在a点开始进行光合作用 B．乙植株在e点有机物积累量最多 C．曲线b～c段和d～e段下降的原因相同 D．两曲线b～d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭 2．D [解析] 本题主要考查影响光合作用的因素以及对曲线图的分析能力。图中光合作用开始的点 在a点之前，a点时光合作用等于呼吸作用，故A错；只要光合作用大于呼吸作用，有机物就一直在积累，图中6～18时有机物一直在积累，所以18时植物体内有机物积累量最大，故B错；曲线b～c段下降的原因是由于光照太强，叶片气孔关闭，叶片吸收的二氧化碳减少造成的；d～e段下降的原因是光照强度的减弱，故C错；乙植株出现b～d段的原因是气孔关闭，但是甲植株没有出现该现象，说明甲植株没有出现关闭的现象，故D对。 31．C8[2012·全国卷] 金鱼藻是一种高等沉水植物，有关研究结果如图所示(图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差，以每克鲜重每小时释放O2的微摩尔数表示)。 图1 据图回答下列问题： (1)该研究探讨了____________________对金鱼藻________的影响。其中，因变量是____________。 (2)该研究中净光合速率达到最大时的光照度为________lx。在黑暗中，金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气________μmol。 (3)该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是____________________。 31．(1)光照度、NaHCO3浓度、pH 净光合速率 净光合速率 (2)12.5×103 8 (3)酶活性受pH的影响 [解析] 据图分析，a、b两图表示光照度对净光合速率的影响，c图表示NaHCO3(CO2)浓度对净光合速率的影响，d图表示pH对净光合速率的影响。实验的因变量是净光合速率(即实验测得的每克鲜重金鱼藻每小时释放O2的量)。图b表示光照度12.5×103 lx时，净光合速率达到最大值。图a表示在光照度为0时，金鱼藻每克鲜重每小时消耗氧气8 μmol。 pH对净光合速率的影响是主要是影响了酶的活性。 C9 人和动物体内三大营养物质的代谢 C10 生物固氮 C11 细胞的代谢综合 8．L 回答下列问题： (1)AFB1属于________类致癌因子。 (2)AFB1能结合在DNA的G上，使该位点受损伤变为G′，在DNA复制中，G′会与A配对。现有受损伤部位的序列为，经两次复制后，该序列突变为________。 (3)下图为采用基因工程技术生产AFB1解毒酶的流程图。 ―→ⅡPCR表达纯化 据图回答问题： ①在甲、乙条件下培养含AFB1解毒酶基因的菌株，经测定，甲菌液细胞密度小、细胞含解毒酶；乙菌液细胞密度大、细胞不含解毒酶。过程Ⅰ应选择________菌液的细胞提取总RNA，理由是________________________________________________________________________。 ②过程Ⅱ中，与引物结合的模板是________________________________________________________________________。 ③检测酵母工程菌是否合成了AFB1解毒酶，应采用________方法。 (4)选取不含AFB1的饲料和某种实验动物为材料，探究该AFB1解毒酶在饲料中的解毒效果。实验设计及测定结果见下表。
据表回答问题： ①本实验的两个自变量分别为________________________________________________________________________。 ②本实验中，反映AFB1解毒酶解毒效果的对照组是______________。 ③经测定，某污染饲料中AFB1含量为100 μg/kg，则每千克饲料应添加______________克AFB1解毒酶，解毒效果最好，同时节约了成本。 (5)采用蛋白质工程进一步改造该酶的基本途径是：从提高酶的活性出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的______________序列。 8．(1)化学 (2) (3)①甲 甲菌液细胞的AFB1解毒酶基因已转录生成mRNA，而在乙菌液细胞中该基因未转录 ②AFB1解毒酶基因的cDNA ③抗原—抗体杂交 (4)①AFB1的添加量和AFB1解毒酶的添加量 ②B组(或B组＋A组) ③5 (5)脱氧核苷酸 [解析] 本题考查基因工程与蛋白质工程的相关内容，考查学生的识图能力和综合分析能力。 (1)黄曲霉毒素B1(AFB1)是一种化学物质，属于化学类致癌因子。 (2)根据题中信息可知G′会与A配对，所以受损伤部位的序列经一次复制后，变为—TAA——AG′T—和—AGT——TCA—序列，再经一次复制后变为—ATT——TAA—、—TAA——AG′T—、—TCA——AGT—和—AGT——TCA—序列，该序列经两次复制后突变为—ATT——TAA—。 (3)①过程Ⅰ应选择甲菌液的细胞提取总RNA ，理由是甲菌液细胞中含AFB1解毒酶，意味着完成了基因的表达，转录出了mRNA ，而乙菌液细胞中不含AFB1解毒酶，未发生转录，所以应选择甲菌液的细胞提取总RNA；②过程Ⅱ中，根据图示可以看出与引物结合的模板是cDNA；③检测基因是否表达应采用抗原－抗体杂交方法。 (4)①由表中信息可知AFB1的有无和AFB1解毒酶的含量是本实验的两个自变量。②本实验中，A组是无添加AFB1、无添加AFB1解毒酶的对照组，B组是无添加AFB1解毒酶的对照组。C～F组与B组(或B组＋A组)对照能反应AFB1解毒酶的解毒效果。③从表中信息可以得出，某污染饲料中AFB1含量为100 μg/kg 时，每千克饲料应添加 (5)蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)。 5．C11[2012·天津卷] 设置不同CO2浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率(光合速率＝净光合速率＋呼吸速率)，结果见下图。据图判断，下列叙述正确的是( ) A．与d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多 B．与d2浓度相比，d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP多 C．若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3，则K1>K2>K3 D．密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物 5．A [解析] 本题考查光合作用与呼吸作用综合的相关内容，考查学生的识图能力与综合分析能力。植物细胞光反应生成的[H]与总光合速率(光合速率＝净光合速率＋呼吸速率)有关，d1浓度下与d3浓度下净光合速率相同，但d1浓度下呼吸速率大，所以d1浓度下总光合速率大，细胞光反应生成的[H]多，A项正确；根据题图可知，d3 浓度下呼吸速率小于d2浓度下的呼吸速率，单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP比d2浓度下的要少，B项错误；因实验是以蓝藻种群为单位进行研究的，呼吸消耗大，就能说明种群数量大，故d2浓度的K2值最大，d1、d3 浓度下K1值>K3值，C项错误；判断是否为兼性厌氧生物，需要制造无光、密闭条件，还需要设置对照组，D项错误。 30．[2012·四川卷] 回答下列Ⅰ、Ⅱ小题。 Ⅱ.C11研究表明，癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程，据图分析回答问题： (1)图中A代表细胞膜上的________。葡萄糖进入癌细胞后，在代谢过程中可通过________作用形成非必需氨基酸，也可通过形成五碳糖进而合成________作为DNA复制的原料。 (2)在有氧条件下，癌细胞呼吸作用的方式为________________。与正常细胞相比，①～④过程在癌细胞中明显增强的有________(填编号)，代谢途径发生这种变化的意义在于能够________________________________________________________________________， 从而有利于癌细胞的增殖。 (3)细胞在致癌因子的影响下，________基因的结构发生改变而被激活，进而调控________的合成来改变代谢途径。若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，图中的过程________(填编号)不宜选为作用位点。 30．Ⅱ.(1)载体蛋白 氨基转换 脱氧核苷酸 (2)有氧呼吸和无氧呼吸 ①②③ 产生大量的中间产物，为合成DNA和蛋白质等重要物质提供原料 (3)原癌 酶 ①④ [解析] Ⅱ.本题是在新的问题情境中考查教材中有关细胞内的营养物质代谢、细胞呼吸以及细胞癌变的有关知识。(1)葡萄糖的吸收需要载体蛋白的协助，故图中A代表细胞膜上的载体蛋白；葡萄糖被分解成中间代谢产物后，可以通过氨基转换作用形成非必需氨基酸，脱氧核苷酸是DNA的基本单位，由此可知葡萄糖还可以通过形成五碳糖进而合成脱氧核苷酸，成为DNA复制的原料。(2)图中显示有氧条件下葡萄糖在细胞中既可彻底氧化分解成CO2和H2O，也可产生乳酸，因此此时癌细胞呼吸作用的方式为有氧呼吸和无氧呼吸；由题干“癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异”，图中④过程有氧呼吸产生ATP最多，说明癌细胞与正常分化细胞相差不大；由题干“癌细胞从内环境摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍”说明癌细胞内①②③过程明显增强。代谢途径发生这种变化的意义在于能产生大量的中间产物，为合成DNA和蛋白质等重要物质提供原料，从而有利于癌细胞的增殖。(3)细胞在致癌因子的影响下，原癌基因被激活，进而可以通过调控酶的合成来改变代谢途径；与正常细胞相比，癌细胞的异常代谢途径主要是②和③，因此若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，①和④不能作为作用位点。 1．C11 [2012·福建卷] 下列有关豌豆的叙述，正确的是( ) A．萌发初期，种子的有机物总重量增加 B．及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害 C．进入夜间，叶肉细胞内ATP合成停止 D．叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多 1．B [解析] 萌发初期，不能进行光合作用，萌发所需要的营养物质是由种子提供的，所以有机物不断消耗，A错误。积水过多，根细胞的无氧呼吸可产生酒精，对细胞有害，及时排涝，可以避免酒精毒害，B正确。进入夜间，叶肉细胞通过呼吸作用也可以产生ATP，C错误。叶绿素的吸收光谱是红光和蓝紫光。叶片黄化，说明叶绿素含量减少，这样对红光的吸收会减少，D错误。 1．[2012·陕西三模]某些小分子物质能逆浓度梯度跨膜运输进入细胞，最可能的原因是( ) A．细胞需要该物质 B．细胞膜具有选择透过性 C．某些膜蛋白是依赖于ATP的载体分子 D．细胞膜具有一定的流动性 1．C [解析] 逆浓度梯度跨膜运输是一个主动运输的过程，主动运输是需载体蛋白(膜运输蛋白)的协助，需消耗细胞呼吸产生的ATP，故C选项正确。 2. [2012·豫东模拟]如图表示木瓜蛋白酶和胃蛋白酶对抗体的消化作用，根据图示实验结果，不能得出的结论是( ) A．蛋白酶能使抗体失活，说明抗体的化学本质是蛋白质 B．木瓜蛋白酶和胃蛋白酶只能在特定部位打开肽键 C．木瓜蛋白酶和胃蛋白酶的化学本质均是蛋白质 2．C [解析] 该实验结果无法证明两种蛋白酶的化学本质是蛋白质，故选择C选项。 3．[2012·苏北一模]下列有关人体细胞内ATP的叙述，错误的是( ) A．一个ATP分子中含有两个高能磷酸键 B．人体细胞合成ATP时都需要氧气的参与 C．内质网上的核糖体合成免疫球蛋白时需要消耗ATP D．正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化 3．B [解析] 人体细胞进行无氧呼吸时，也能释放少量能量(ATP)。 4．[2012·衡水期末]如图是探究酵母菌呼吸作用方式的实验装置。下列说法不正确的是( ) A．装置中酵母菌培养液换成冷的培养液，产生气泡速率下降 B．两个装置均需要在黑暗条件下进行实验 C．装置乙中加水的主要目的是制造无氧环境 D．装置乙中被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的能量没有全部存留在酒精中 4．B [解析] 呼吸作用需要许多酶的催化作用，所以降低温度后，呼吸作用速率会下降，A选项正确。黑暗或光照对酵母菌的细胞呼吸没有明显的影响，B选项错误。水中溶氧量很低，所以酵母菌只能进行无氧呼吸，可以产生酒精与二氧化碳，二氧化碳以气体形式释放出去，C选项正确。呼吸作用产生的能量，一部分转移到ATP中，大部分以热能的形式散失，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量少，因为酒精中还含有一部分能量，D选项正确。 5．[2012·江西联考]图中①～④曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系。在下列各选项中，错误的是( ) A．①图中的X因素可表示CO2浓度 B．②图中Y因素可能代表N、P、K等必需元素 C．③图中，其他条件适宜，当植物缺Mg时，b点将向左移动 D．④图中Z因素(Z3>Z2>Z1)可以表示CO2浓度，当光照强度小于c值时，限制光合速率增加的主要因素是光照强度 5．C [解析] 在一定范围内，CO2越多，光合作用速率越快，但当CO2浓度达到饱和时，则不再增加，A选项正确。在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高使植物吸水困难，从而导致光合作用速率下降，B选项正确。Mg是合成叶绿素不可缺少的元素，植物缺Mg时，叶绿素合成减少，光反应减弱，植物细胞欲达到光补偿点，需增加光照强度，故b点将向右移动，C选项错误。当光照强度小于c值时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子(光照强度)，随其不断加强，光合速率不断提高，D选项正确。 6．[2012·金华期末]将如图所示装置放在光照充足、温度适宜的环境中，观察并分析实验现象，能得出的结论是( ) A．实验后期甲瓶和丁瓶中的生物都只进行厌氧呼吸 B．小球藻光合作用和呼吸作用的共同产物有ATP、CO2和H2O C．乙管中小球藻与丙试管中小球藻的光合速率相同 D．小球藻产生O2和酵母菌产生CO2均在生物膜上进行 6．A [解析] 在甲装置中，实验初期酵母菌主要进行有氧呼吸，锥形瓶中气体总量不发生变化，气压不发生变化，不会有气体由乙装置进入甲装置，当氧气消耗完，甲装置中的酵母菌就只能进行厌氧呼吸，而酵母菌的无氧呼吸产生二氧化碳和酒精，使得甲装置中的气体量增加，气压增大会有气体从甲装置进入乙装置，甲装置中不会有氧气的进入，酵母菌在实验后期只进行厌氧呼吸，A选项正确。 |
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