2022-2023学年福建省龙岩市上杭县一中高三9月月考生物试题含解析
展开福建省龙岩市上杭县一中2022-2023学年高三9月月考生物试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列生物中,能利用CO2和水合成有机物的有( )种
①木耳 ②乳酸菌 ③肺炎双球菌 ④硝化细菌
⑤根瘤菌 ⑥蓝藻 ⑦酵母菌 ⑧团藻
A.2种 B.3种 C.4种 D.1种
【答案】B
【分析】生态系统中的生产者能够利用CO2和水合成有机物,包括光合作用和化能合成作用,因此把这些生物称为是自养型生物。能够进行光合作用的生物有:绿色植物、蓝藻等,能够进行化能合成作用的有硝化细菌。
【详解】①木耳属于分解者,只能分解有机物,不能自身合成有机物,①不符合题意;
②乳酸菌属于分解者,只能分解有机物,不能自身合成有机物,②不符合题意;
③肺炎双球菌属于分解者,只能分解有机物,不能自身合成有机物,③不符合题意;
④硝化细菌能够进行化能合成作用,即能利用CO2和水合成有机物,④符合题意;
⑤根瘤菌属于分解者,只能分解有机物,不能自身合成有机物,⑤不符合题意;
⑥蓝藻能够进行光合作用,即能利用CO2和水合成有机物,⑥符合题意;
⑦酵母菌属于分解者,只能分解有机物,不能自身合成有机物,⑦不符合题意;
⑧团藻能够进行光合作用,即能利用CO2和水合成有机物,⑧符合题意。
④、⑥、⑧符合题意即3种,B正确。A、C、D不正确。
故选B。
2.根瘤菌(属于细菌)与豆科植物共生形成根瘤。用豆科植物的根分离根瘤菌时,区分根瘤菌细胞与植物细胞的依据是( )
A.是否有细胞壁
B.是否有叶绿体
C.是否有染色质(体)
D.是否有核糖体
【答案】C
【分析】真核细胞和原核细胞的区别:
1.原核生物的细胞核没有核膜,即没有真正的细胞核。真核细胞有细胞核。
2.原核细胞没有染色体。染色体是由DNA和蛋白质构成的。而原核生物细胞内的DNA上不含蛋白质成分,所以说原核细胞没有染色体。真核细胞含有染色体。
3.原核细胞没有像真核细胞那样的细胞器。原核细胞只具有一种细胞器,就是核糖体。真核细胞含有多个细胞器。
4.原核生物的细胞都有细胞壁。细胞壁的成分与真核植物的细胞壁的组成成分不同。原核生物为肽聚糖、真核为纤维素和果胶。
【详解】A、根瘤菌细胞和植物细胞都具有细胞壁,A错误;
B、根瘤菌细胞没有叶绿体,但不是所有的植物细胞都有叶绿体,因而不可作为区分二者的依据,B错误;
C、根瘤菌细胞是原核细胞不具有染色体,植物细胞是真核细胞,细胞中有染色体,因此根据有无染色体结构,将二者区分开,C正确;
D、根瘤菌细胞和植物细胞都具有核糖体,无法将两者区分开,D错误。
故选C。
3.下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述中,错误的是( )
A.研磨时加入CaCO3可防止叶绿素在酸性条件下分解
B.滤纸条的一端剪去两角的目的是使色素带扩散均匀且比较直
C.画滤液细线时需迅速重复多画几次以增加色素的含量
D.滤纸条上相邻且距离滤液细线最远的两条色素带呈橙黄色和黄色
【答案】C
【分析】本题考查课本基础实验的原理和选材,要求学生掌握提取和分离叶绿体中色素的方法,理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用;并对实验现象和结果进行解释、分析、处理。
【详解】剪碎的绿叶放入研钵后应该依此加入二氧化硅(充分研磨)、碳酸钙(防止色素被破坏)和无水乙醇(提取色素),A项正确;滤纸条的一端剪去两角的目的是使色素带扩散均匀且比较直,防止色素带不整齐,B项正确;画滤液细线的要求是细、齐、直,待滤液干后,还要重复画几次,C项错误;实验成功后的结果应该可以清晰看到滤纸条上有四条色素带,从上到下依次是:胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽),色素带的宽窄与色素含量相关,D正确。
【点睛】叶绿体色素的提取和分离实验:
①提取色素原理:色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水酒精等提取色素;②分离色素原理:各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素.溶解度大,扩散速度快;溶解度小,扩散速度慢;
③各物质作用:无水乙醇或丙酮:提取色素;层析液:分离色素;二氧化硅:使研磨得充分;碳酸钙:防止研磨中色素被破坏;
④结果:滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽),色素带的宽窄与色素含量相关。
4.几丁质是由1000~3000个N-乙酰葡萄糖胺聚合而成,是广泛存在于甲壳类动物和昆虫外骨骼中的一种多糖。下列叙述正确的是( )
A.从昆虫外骨骼中提取到的几丁质和糖原的元素组成相同
B.若干个相连的氮原子构成的结构是几丁质的基本骨架
C.可用斐林试剂鉴定几丁质是否为还原糖
D.糖原和几丁质都是动物细胞内的储能物质
【答案】C
【分析】1、糖类的组成元素一般为C、 H、O,糖类分为单糖、二糖和多糖,二糖包括麦芽糖、蔗糖、乳糖,麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的,蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的,乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的;多糖包括淀粉、纤维素和糖原,淀粉是植物细胞的储能物质,糖原是动物细胞的储能物质,纤维素是植物细胞壁的组成成分。
2、几丁质的化学结构和植物纤维素非常相似,都是六碳糖的多聚体,分子量都在100万以上。几丁质的基本单位是N-乙酰葡萄糖胺,它是由1000~3000个乙酰葡萄糖胺聚合而成。
【详解】A、几丁质由N-乙酰葡萄糖胺聚合而成,组成元素一定包括C、H、O、N,而糖原只有C,H、O,A错误;
B、几丁质是一种多糖,属于生物大分子,而生物大分子都是由若干个相连的碳原子构成的碳链,B错误;
C、斐林试剂能与还原糖水浴加热生成砖红色沉淀,几丁质与斐林试剂在水浴加热的条件下反应不会出现砖红色沉淀,因而知道几丁质不是还原糖,C正确;
D、几丁质是广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中的一种多糖,不是储能物质,D错误。
故选C。
5.下列关于细胞中蛋白质的叙述,错误的是( )
A.溶酶体内存在可以破坏细胞结构的蛋白质
B.叶绿体基质内存在催化CO2固定的蛋白质
C.线粒体内膜上存在催化CO2产生的蛋白质
D.细胞膜上存在可以选择性运输离子的蛋白质
【答案】C
【分析】1、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。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
2、光合作用的过程:①光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体薄膜):水的光解产生还原氢与O2,以及ATP的形成;②暗反应阶段(场所是叶绿体的基质):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和还原氢的作用下还原生成糖类等有机物。
【详解】A、溶酶体是“消化车间”,内部含有多种水解酶(化学本质为蛋白质),能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌,A正确;
B、暗反应包括CO2固定和C3还原两大反应,而光合作用暗反应在叶绿体基质进行,故叶绿体基质含有催化CO2固定的酶,B正确;
C、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”, 线粒体基质进行丙酮酸的氧化分解,产生CO2 ,而线粒体内膜上完成氧与[H]的结合生成水,C错误;
D、细胞膜上的载体蛋白、通道蛋白可以选择性运输离子,D正确。
故选C。
6.下列有关图示实验的叙述中正确的是( )
A.甲图分离叶绿体色素的方法是纸层析法,提取色素用的叶片有可能是秋天的
B.乙图为低倍镜下根尖细胞,换高倍镜可观察到与细胞壁形成有关的高尔基体
C.丙图是验证酵母菌无氧呼吸装置,只能用溴麝香草酚蓝和Ca(OH)2鉴定产物
D.丁图细胞正在质壁分离复原,此时细胞的吸水能力和渗透压都在逐渐增强
【答案】A
【分析】1、绿体色素提取的原理:叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂,所以,可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素。色素分离原理:叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。
2、显微镜观察的物像是放大、倒立、相反的虚像。
3、质壁分离的原因分析:外因:外界溶液浓度>细胞液浓度;内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层;表现:液泡由大变小,细胞液颜色由浅变深,发生质壁分离,进而说明原生质层具有选择透过性。
【详解】A、分离叶绿体色素的方法是纸层析法,利用不同色素在层析液中溶解度不同,所以在滤纸条上扩散速度不同,从而分离,从图甲看出,③④条带较窄,说明叶绿素含量减少,因此该叶片可能是秋天的,叶绿素减少,叶片呈黄色,A正确;
B、高尔基体不能在高倍显微镜下观察到,只能在电子显微镜下观察到,B错误;
C、可以在酸性条件下,用重铬酸钾检验酵母菌无氧呼吸的产物,酒精,C错误;
D、如果丁图细胞正在质壁分离复原,则正在吸收水分,细胞液浓度变小,所以渗透压和吸水能力都减弱,D错误。
故选A。
7.下列关于减数分裂的叙述,正确的是( )
①减数分裂包括两次连续的细胞分裂 ②在次级卵母细胞中存在同源染色体 ③着丝点在第一次分裂后期一分为二 ④减数分裂的结果,染色体数减半,DNA数不变 ⑤同源染色体的分离,导致染色体数目减半 ⑥联会后染色体复制,形成四分体 ⑦染色体数目减半发生在第二次分裂的末期
A.①⑤ B.⑥⑦ C.①②③ D.①⑤⑥
【答案】A
【分析】减数分裂是连续两次细胞分裂,而染色体只复制一次,从精原细胞到初级精母细胞的过程中DNA复制、DNA加倍、染色体不加倍,着丝点在第二次分裂后期一分为二,减数分裂的结果是染色体数减半,DNA数减半,减数第一次分裂,同源染色体分离,同时非同源染色体自由组合,染色体复制后,在前期联会,形成四分体。
【详解】①减数分裂时染色体复制一次而细胞分裂两次,①正确;
②由于在减数第一次分裂同源染色体分离,因此次级卵母细胞中没有同源染色体,②错误;
③着丝点在减数第二次分裂后期一分为二,③错误;
④减数分裂的结果是DNA和染色体都减半,④错误;
⑤染色体数目减半的原因是同源染色体分离,⑤正确;
⑥染色体复制发生在联会之前,⑥错误;
⑦染色体数目减半发生在减数第一次分裂,⑦错误.
故选A。
【点睛】熟悉减数分裂过程中因染色体复制、同源染色体分离和着丝点点分裂导致的细胞内染色体数、染色单体数以及DNA分子数的变化规律是解题的关键。
8.钠钾泵位于动物细胞的细胞膜上,钠钾泵通过磷酸化和去磷酸化过程发生空间结构的变化,导致其与Na+、K+的亲和力发生变化(如下图所示)。钠钾泵还具有ATP水解酶的活性。下列有关分析错误的是( )
A.钠钾泵既能协助Na+、K+跨膜运输,又能催化ATP水解
B.钠钾泵的磷酸化导致空间结构发生改变,Na+被排出细胞
C.钠钾泵的去磷酸化过程为K+运入细胞提供能量
D.钠钾泵有利于维持细胞内外Na+、K+的浓度差
【答案】C
【分析】据图可知,ATP上的一个磷酸基团转移到钠钾泵上,导致钠钾泵的空间结构变化,Na+被排出,此过程需要ATP提供能量,运输方式是动运输;然后,胞外的 K+结合上去,其结合能导致磷酸基团释放,恢复钠钾泵的空间结构,如此循环重复。
【详解】A、据图可知,ATP上的一个磷酸基团转移到钠钾泵上,导致钠钾泵的空间结构变化,Na+被排出细胞;胞外的K+结合上去,其结合能导致磷酸基团释放,恢复钠钾泵的空间结构,如此循环重复,钠钾泵既能作载体,协助Na+、K+跨膜运输,又能起酶的功能,催化ATP水解,A正确;
B、依图1所示,ATP水解后产生ADP和Pi,并释放能量,Pi使钠钾泵磷酸化,同时在能量驱动下运出Na+,运入K+,B正确;
C、K+运入细胞是逆浓度梯度进行的,需要消耗能量,钠钾泵的去磷酸化只提供了Pi,此过程不能为K+运入细胞提供能量,C错误;
D、钠钾泵是逆浓度运输K+和Na+,从而维持细胞内外Na+和K+的浓度差,D正确。
故选C。
9.为了探究温度、pH对酶活性的影响,下列实验设计合理的是( )
实验编号
探究课题
选用材料与试剂
①
温度对酶活性的影响
过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液
②
温度对酶活性的影响
新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
③
pH对酶活性的影响
新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
④
pH对酶活性的影响
新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂
A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④
【答案】B
【分析】影响酶活性的因素主要是温度和pH,在最适温度 (pH)前,随着温度(pH) 的升高,酶活性增强;到达最适温度(pH) 时,酶活性最强,超过最适温度 (pH)后,随着温度(pH) 的升高,酶活性降低。另外低温酶不会变性失活,但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【详解】①、探究温度对酶活性的影响不能使用过氧化氢溶液,因为过氧化氢溶液受热易分解,其分解速率受温度的影响,①错误;
②、探究温度对酶活性的影响可用新制的淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液,最后用碘液检测是否水解,②正确;
③、探究pH对酶活性的影响,不能用新制的蔗糖酶溶液和可溶性淀粉溶液,因为酶具有专一性,蔗糖酶不能水解淀粉,③错误;
④、探究pH对酶活性的影响,不能用可溶性淀粉和淀粉酶,因为酸性条件可溶性淀粉溶液会被酸解,④错误。
综上所述,实验②说法错误,ACD错误,B正确。
故选B。
10.下图是生物体内ATP合成与分解示意图,下列叙述正确的的是
A.能量1可以来自蛋白质水解为氨基酸的过程
B.能量1可以来自丙酮酸的氧化分解
C.能量2可以用于叶绿体中H2O的光解
D.能量2可以用于光合作用中CO2的固定
【答案】B
【详解】A、能量1为合成ATP的能量,来自于呼吸作用或光合作用,A错误;
B、能量1可以来自丙酮酸的氧化分解,B正确;
C、H2O的光解所需能量来自于光能,C错误;
D、能量2可以用于各种需能的生命活动,但是光合作用中CO2的固定不需要消耗能量,D错误。
故选B。
【点睛】
11.已知小麦光合作用最适温度为25℃,呼吸作用最适温度为30℃,科学家研究小麦30℃时光照强度与光合作用强度的关系,得到如下图所示曲线。下列有关叙述错误的是( )
A.在25℃条件下研究时,cd段位置会上移,a点会上移
B.a点时叶肉细胞产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体
C.其他条件适宜,当植物缺Mg时,b点将向右移动
D.c点之后小麦光合作用强度不再增加,可能与叶绿体中酶的浓度有关
【答案】B
【分析】分析题图:a点时光照为零,细胞只进行呼吸作用;b点光合作用强度与呼吸作用强度相等,bc段光合作用强度大于呼吸作用强度,cd段光合作用强度不再增加。
【详解】A、酶的活性受温度的影响,由题文知小麦光合作用最适温度为25℃,呼吸作用最适温度为30℃,25℃条件下光合速率将增强,cd段位置会上移,呼吸作用强度会因为酶的活性受到抑制而下降,a点会上移,A正确;
B、a点时因没有光照,叶肉细胞只进行呼吸作用,产生ATP的细胞器只有线粒体;B错误;
C、当植物缺Mg时,叶绿素减少,光反应减弱,暗反应合成的有机物减少,b点将向右移动;C正确;
D、外界条件均适宜时,c点之后小麦光合作用强度不再增加是内因造成的,故可能与叶绿体中酶的浓度有关,D正确。
故选B。
12.当某果蝇细胞内有16条核DNA时,下列关于果蝇细胞分裂的叙述,正确的是( )
A.细胞中一定不存在同源染色体
B.着丝点分裂一定导致核DNA数目加倍
C.该细胞中染色体数目一定是其正常体细胞中染色体数目的2倍
D.若细胞质不均等分裂则该细胞一定是初级卵母细胞
【答案】D
【分析】减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
有丝分裂过程:
(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,即染色体的复制,DNA数目加倍,但染色体数目不变;
(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;
(3)中期:染色体形态固定、数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期;
(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,染色体数目加倍;
(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、果蝇体细胞内含有8条染色体,含有8个DNA分子,当细胞内有16条核DNA时,说明细胞经过了间期DNA复制,此时细胞可能处于减数第一次分裂的前、中、后期 ,也可能处于有丝分裂的前、中期、后期,此时细胞中存在同源染色体,A错误;
B、着丝点分裂不会导致DNA数目加倍,但会导致染色体数目加倍,B错误;
C、该细胞可能处于减数第一次分裂的前、中、后期 ,也可能处于有丝分裂的前、中期、后期,其中的染色体数目只有在有丝分裂后期才是正常体细胞中染色体数目的2倍,C错误;
D、由于该细胞可能处于处于减数第一次分裂的前、中、后期 ,也可能处于有丝分裂的前、中期、后期,因此,若细胞质不均等分裂则该细胞一定是初级卵母细胞,D正确。
故选D。
13.下列是某哺乳动物细胞分裂的图像,有关分析正确的是( )
A.含两对同源染色体的是甲、乙
B.丁图CD段所对应的是甲图所在的时期
C.一般会发生非同源染色体自由组合的是乙、丙所在的时期
D.该动物体细胞中的性染色体为X、Y
【答案】B
【分析】分析题图:甲细胞含有同源染色体,处于有丝分裂后期;乙图含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期,由于细胞质不均等分裂,可知该动物为雌性个体;丙图细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂中期。丁图表示细胞分裂过程中,一条染色体上DNA数目变化,其中AB段是由于DNA的复制形成的,CD段是由于着丝点分裂形成的。
【详解】A、乙含有同源染色体2对,但甲含有同源染色体4对,A错误;
B、丁图中CD段是着丝点分裂形成的,对应于甲图细胞,B正确;
C、基因重组只发生在减数第一次分裂前期或后期,而丙图处于减数第二次分裂过程,不会发生基因重组,C错误;
D、由乙图可知该动物是雌性个体,因此其性染色体为X、X,D错误。
故选B。
【点睛】本题结合细胞分裂图和曲线图,考查有丝分裂和减数分裂的相关知识,解答本题的关键是细胞分裂图及曲线图的辨别和分析,要求学生掌握有丝分裂过程和减数分裂过程特点,能正确区分两者,准确辨别图示细胞的分裂方式及所处时期。细胞分裂图象辨别的重要依据是同源染色体,要求学生能正确识别同源染色体,判断同源染色体的有无,若有同源染色体,还需判断同源染色体有无特殊行为。同时还要注意曲线图中纵坐标的含义,不要误认为是有丝分裂过程中DNA含量变化曲线图。
14.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时间段内,限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量
B.BC时间段内;酶促反应速率下降的原因是底物浓度逐渐降低
C.若在D点时加入适量的淀粉酶,则曲线的走势不会发生改变
D.若增加淀粉酶的用量并进行重复实验,则B点会向右上方移动
【答案】D
【分析】1、酶的特性是高效性、专一性和作用条件较温和。
2、酶具有高效性的原因是:与无机催化剂相比,酶降低反应活化能的作用更显著。
3、过酸、过碱或温度过高,都会使酶因空间结构被破坏而永久失活。
4、在一定的低温下,酶的活性低,但空间结构稳定,并未失活,在适宜温度下酶的活性可升高。
【详解】A、AB时间段内,限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量,A正确;
B、BC时间段内,酶促反应速率下降的原因是底物浓度逐渐降低,B正确;
C、D点限制反应速率的因素是底物浓度,若在D点时加入适量的淀粉酶,则曲线的走势不会发生改变,C正确;
D、若增加淀粉酶的用量并进行重复实验,反应速率在起始阶段会增大,反应速率加快,B点会向左上方移动,D错误。
故选D。
15.下列有关细胞代谢叙述,正确的是
A.与安静状态相比,运动时人体肌细胞中ATP/ADP的比值明显升高
B.与有氧状态相比,缺氧时人体肌细胞中NADH/NAD+的比值明显升高
C.与白天相比,夜间小麦叶绿体中NADPH/NADP+的比值明显降低
D.与气孔开放时相比,气孔关闭时小麦叶绿体中C5/C3的比值明显降低
【答案】C
【分析】本题考查细胞代谢活动的光合作用和细胞呼吸,熟悉掌握这两个代谢活动的过程及中间产物的来源和去路、物质含量的变化来解答此类问题。
【详解】A、ATP在细胞中含量少,但是ADP与ATP的转化速度很快,在运动时肌细胞进行无氧呼吸,故不论是在安静状态还是运动时,ATP/ADP的比值保持稳定,A错误;
B、缺氧时人体肌细胞中进行产生乳酸的无氧呼吸,只有在第一阶段产生NADH,然后在第二阶段被利用,故NADH/NAD+的保持相对稳定,B错误;
C、夜间小麦叶绿体中不进光合作用,光反应阶段产生的NADPH减少,NADPH/NADP+的比值明显降低,C正确;
D、气孔关闭时影响小麦叶绿体光合作用的暗反应阶段,生成的C3减少,消耗的C5少,细胞中C5增多,C5/C3的比值明显增加,D错误。
故选C。
16.图甲表示全光照和不同程度遮光对某种水稻(阳生植物)叶片中叶绿素含量的影响;图乙表示初夏某天在遮光50%条件下,温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。下列有关说法正确的是()
A.分析图甲,可以推测在叶面积相同的情况下,阴生植物的叶绿素含量高于阳生植物的
B.分析图甲,可知遮光90%条件下水稻的产量高于遮光50%条件下水稻的产量
C.分析图乙,可知8:00到12:00净光合速率降低,主要原因是气孔导度降低
D.分析图乙,可知8:00时水稻光合速率为零,18:00时有机物积累最多
【答案】A
【分析】分析图甲:表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响,遮光的百分比越大,叶绿素含量越多。
分析图乙:表示初夏某天在遮光50%条件下,温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。
【详解】A、分析柱形图可知,遮光的百分比越大,叶绿素含量越多,可以推测在叶面积相同的情况下,阴生植物的叶绿素含量高于阳生植物,A正确;
B、分析图甲,可知遮光90%条件下水稻的叶绿素含量高于遮光50%条件下的水稻,但遮光90%条件下的光照少遮光50%条件下,因此水稻的光合速率不一定高于遮光50%条件下的水稻,且产量的高低还要看呼吸作用的大小,B错误;
C、净光合作用速率=实际光合作用速率-呼吸速率,8:00到12:00光照强度增强,但气孔导度相对稳定,CO2供应受限制,实际光合作用速率增加,但幅度不大,且由于该时间段内温度升高,呼吸作用速率也增加,实际光合作用增加的速率小于呼吸作用增加的速率,因此净光合作用速率下降,C错误;
D、分析图乙,可知8点时水稻净光合速率最大,不为0,18点时净光合作用为0,积累有机物最多,D错误。
故选A。
二、综合题
17.Ⅰ、下图是某生物细胞进行有丝分裂的简图,据图回答:
(1)该图是高等植物细胞有丝分裂简图,理由是______。
(2)图示作为一个细胞周期还缺少处于间期的细胞简图,该期的主要变化是______。
(3)图A中纺锤丝的主要作用是______。
Ⅱ、细胞分裂是细胞生长过程中保持足够表面积,维持一定的生长速率的重要过程。
某学生用高倍显微镜取样观察洋葱根尖细胞有丝分裂的某个切片,并统计各时期的细胞数量。各时期细胞数记录在下表中,请回答下列问题。
细胞周期阶段
样本1
样本2
样本3
总数
间期
ML
M2
M3
M
前期
Al
A2
A3
A
分裂
中期
B1
B2
B3
B
后期
C1
C2
C3
C
期
末期
Dl
D2
D3
D
计数细胞的总数
N
若该实验的目的是为了研究细胞周期中每个时期分别所经历的时间长短,请分析:
(4)完成装片制作的流程是:解离→______→制片。
(5)表中的样本1、样本2、样本3具体是指什么______。
(6)如果洋葱根尖细胞的一个细胞周期大约720分钟,依据上表可计算其细胞分裂间期所需要的时间为:t=______表示。
【答案】(1)有细胞壁,没有中心体
(2)DNA复制和有关蛋白质合成
(3)牵引着丝粒分开(裂)后的子染色体移向细胞两极
(4)漂洗→染色
(5)三个不同视野中的细胞
(6)×720(分钟)
【分析】分析题图:A细胞中,着丝点分裂,染色体均匀地移向两极,处于有丝分裂后期;B细胞中,核膜、核仁逐渐解体消失,出现染色体和纺锤体,处于有丝分裂前期;C细胞中,染色体的着丝点整齐的排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;D细胞中,细胞中央出现细胞板,处于有丝分裂末期。
(1)
该图细胞有细胞壁,没有中心体,是高等植物细胞有丝分裂简图。
(2)
根据图中染色体行为可知,ABCD分别属于有丝分裂的后期、前期、中期和末期,因此作为一个细胞周期还缺少处于间期的细胞简图,该期的主要变化是DNA复制和有关蛋白质合成。
(3)
图A中纺锤丝的主要作用是,牵引着丝粒分开(裂)后的子染色体移向细胞两极。
(4)
观察细胞有丝分裂实验中,制作临时装片的流程为:解离→漂洗→染色→制片。
(5)
表中的样本1、样本2、样本3是指不同视野中的细胞。
(6)
根据表格可知,分裂间期占细胞周期的比例为,洋葱根尖细胞的一个细胞周期大约为720分钟,则分裂间期所需要的时间为×720(分钟)。
18.2019年10月7日,2019年诺贝尔生理学或医学奖公布,获得者是来自哈佛医学院的威廉·凯林、牛津大学的彼得·拉特克利夫以及美国约翰霍普金斯大学医学院的格雷格·塞门扎。他们发现:当氧气缺乏时,肾脏分泌促红细胞生成素(EPO)刺激骨髓生成新的红细胞,这一过程与一种蛋白质——缺氧诱导因子(HIF1)有关。科学家们为了探究HIF1的作用,进行了相关实验,结果如下表所示,分析并回答问题:
注射物
肿瘤质量/g
培养9 d
培养21 d
实验鼠
HIF1基因缺陷型胚胎干细胞
0.7
0.8
对照鼠
野生型胚胎干细胞
1.7
5.2
(1)上表实验结果得出的结论:HIF1可以______。
(2)由于肿瘤细胞具有______的特点,对营养物质和氧气的需求量较大。随着肿瘤增长超过了其血管供应,它的内部会缺氧,缺氧能够诱导肿瘤细胞产生______,进而促进肿瘤细胞周围血管红细胞的生成。
(3)利用昆明高海拔缺氧条件,我国中长跑运动员和足球运动员在比赛前,常常到这里的基地训练一段时间,有利于提高比赛成绩。结合上述材料和呼吸作用原理分析,原因是:______。
(4)请写出运动员在高海拔基地长跑训练时,分解葡萄糖为骨骼肌供能的主要呼吸过程的反应式______。
【答案】(1)促进肿瘤生长
(2) 无限增殖 缺氧诱导因子(HIF1)
(3)高海拔缺氧条件能促进运动员产生更多的促红细胞生成素(EPO),使运动员体内产生更多的红细胞,提高血液运输氧气的能力,促进有氧呼吸,提供更多能量
(4)C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量
【分析】据表分析:该实验的自变量是小鼠是否注射HIF1基因缺陷型胚胎干细胞和培养时间,因变量是肿瘤质量,数据表明实验鼠的肿瘤质量无论培养时间长短均减小,且肿瘤质量随培养时间的变化不明显。
(1)
据表分析可知,实验鼠注射的是HIF1基因缺陷型胚胎干细胞,与对照组相比实验组的肿瘤质量减小且变化不大,故可以得出HIF1可以促进肿瘤生长。
(2)
肿瘤细胞具有无限增殖的特点,随着肿瘤增长超过了其血管供应,它的内部会缺氧,缺氧能够诱导肿瘤细胞产生缺氧诱导因子(HIF1),进而促进肿瘤细胞周围血管红细胞的生成。
(3)
中长跑运动员和足球运动员在比赛前,常常到高海拔缺氧条件训练的原因是高海拔缺氧条件能促进运动员产生更多的促红细胞生成素(EPO),使运动员体内产生更多的红细胞,提高血液的运输氧气的能力,促进有氧呼吸,提供更多能量。
(4)
运动员在高海拔基地长跑训练时,分解葡萄糖为骨骼肌供能的方式是主要是无氧呼吸,故反应式C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+少量能量。
19.我国科学家在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成,这是典型的“0”到“1"”的原创性突破,对实现碳中和目标也具有具有里程碑式的意义。回答下列问题:
(1)植物叶肉细胞中利用CO2合成淀粉发生的具体场所是___________________,与植物光合作用合成淀粉相比,人工合成淀粉消耗同样多的CO2,积累的淀粉要高于植物,原因是__________________________________。
(2)研究发现,NaHSO3溶液对植物合成淀粉会产生影响。下图一为光照强度对某植物叶片净光合速率的影响。图二为图一C点所对应的光照条件下(其他条件与图一实验相同)不同浓度NaHSO3溶液对该植物净光合速率的影响(CK为空白对照组)。
①图一中B点时叶肉细胞的光合速率_______(填“大于”、“小于”或“等于”)呼吸速率。对该植物叶片喷施2mmol/LNaHSO3溶液后,能使图一中C点向______方移动。
②如果在图二基础上探究NaHSO3溶液对该植物总光合速率的影响,简要写出实验设计思路:_________________________________________________________________________________。
【答案】(1) 叶绿体基质 植物利用CO2合成的淀粉有一部分会被呼吸作用消耗,所以积累的少些
(2) 大于 上(方) 取与图二实验相同的植株若干,随机均分为6组,分别喷施等量图二所示的6种溶液,置于黑暗环境中培养,(其他条件相同且适宜,)测定各组呼吸速率,将对应的净光合速率与呼吸速率相加,即为总光合速率,然后比较分析
【分析】光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成有机物。
(1)
植物细胞中淀粉的合成是通过光合作用完成的,植物光合作用的场所是叶绿体,光合作用过程分为光反应和暗反应,其中光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上,其产物是氧气、还原氢和ATP,而暗反应的场所是叶绿体基质,该过程的产物是糖类等有机物,利用的原料是二氧化碳,即植物叶肉细胞中利用CO2合成淀粉发生的具体场所是叶绿体基质,与植物光合作用合成淀粉相比,人工合成淀粉消耗同样多的CO2,积累的淀粉要高于植物,这是因为植物利用CO2合成的淀粉有一部分会被呼吸作用消耗,即没有完全积累下来,所以积累的少些。而人工合成淀粉的过程中不含发生呼吸消耗。
(2)
①图一为光照强度对某植物叶片净光合速率的影响,其中B点时表示植物的呼吸作用和光合作用速率相等,而对于叶肉细胞来讲需要其光合速率大于呼吸速率才能满足植物光合速率和呼吸速率相等的状态,因为植物体内有些细胞不进行光合作用,只有有机物的消耗过程。结合图二分析可知,2mmol/LNaHSO3能促进光合作用的进行,提高 光合作用速率,据此可推测对该植物叶片喷施2mmol/LNaHSO3溶液后,能使图一中C点向上方移动。
②如果在图二基础上探究NaHSO3溶液对该植物总光合速率的影响,根据实验目的可知,实验中的自变量是NaHSO3溶液的浓度,因变量是总光合速率的变化,结合图二实验数据分析可知实验设计 思路如下:
取与图二实验相同的植株若干,随机均分为6组,分别喷施等量图二所示的6种溶液,置于黑暗(避免光照的影响)环境中培养,(其他条件相同且适宜,)测定各组呼吸速率,将对应条件下测定的净光合速率与呼吸速率相加,即为总光合速率,然后比较分析得出相应的结论。
【点睛】熟知光合作用过程中的物质变化和能量变化 是解答本题的 关键,能正确分析图示中的 曲线含义是解答本题的前提,掌握影响光合作用的影响因素对光合作用的影响机理是解答本题的另一关键,实验设计 能力是 本题的重要考查点。
20.酿酒酵母是一种单细胞真菌,研究人员将乙肝病毒(DNA毒)的表面抗原(HBsAg)的基因导入酿酒酵母细胞中成功生产乙肝疫苗,下图为基因工程制备乙肝疫苗的流程。
据图分析,回答下列问题。
(1)构建重组质粒过程应选用的限制酶是______。
(2)为了提高转基因的成功率,需要通过______技术扩增HBsAg基因,扩增中使用的 DNA 聚合酶不同于人体内的DNA 聚合酶,其最主要的特点是______。
(3)可采用影印接种法筛选成功导入HBsAg基因的酿酒酵母。先将无菌绒布覆盖在长有菌落的甲培养基表面,轻轻按压,使绒布面沾上菌落,不旋转绒布,然后将绒布上的菌落“复印”到乙培养基的相同位置上、通过比较甲、乙平板上菌落生长情况,可以筛选出所需要的菌种。如下图所示
乙培养基中应含______(卡那霉素/四环素),挑取培养基中的菌落______即为成功导入HBsAg基因的酿酒酵母菌落。
(4)为了检测是否表达出 HBsAg,应从成功导入 HBsAg基因的菌株中提取蛋白质,用______方法检测。
【答案】(1)BamHI 和 NindII
(2) PCR 耐高温
(3) 四环素 ①或②或①②
(4)抗原-抗体杂交
【分析】构建基因表达载体时所选用的酶不能破坏目的基因,且需要保留质粒上至少一个标记基因,为了保证质粒和目的基因的准确连接,防止质粒和目的基因的自身环化,切割目的基因两端的酶一般选不同的酶。
(1)
据图可知,EcoRV的酶切位点在目的基因内部,因此不能选择该酶切割,目的基因的右侧只能选择BamHI 切割,质粒上没有SmaI的切割位点,因此目的基因左侧只能选择NindII切割,故构建重组质粒过程应选用的限制酶是BamHI和NindII。
(2)
扩增目的基因(HBsAg基因)常用PCR技术;使用的 DNA聚合酶为耐高温的DNA聚合酶,因此使用的 DNA聚合酶最主要的特点是耐高温。
(3)
乙培养基中菌落数少于甲,说明乙培养基为选择培养基,根据重组质粒构建时选用了BamHI,会破坏四环素抗性基因,而卡那霉素抗性基因完整,因此乙培养基中应含四环素,乙中不能生长的菌体即为导入了目的基因的菌体,故挑取甲培养基中的菌落①或②或①②即为成功导入HBsAg基因的酿酒酵母菌落。
(4)
检测目的基因是否表达为蛋白质,可用抗原-抗体杂交的方法。
【点睛】本题考查基因工程的相关知识,意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息,运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确结论的能力。
三、实验题
21.现有两种淀粉酶A与B,某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性,设计实验如下:
实验原理:温度等条件可以影响酶的活性;淀粉在淀粉酶的催化作用下产生麦芽糖。
实验材料:一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、温度计等。
实验过程:如表所示。
组别步骤
1
2
3
4
5
6
7
8
①设置水浴缸温度(℃)
20
30
40
50
20
30
40
50
②取8支试管各加入淀粉溶液(mL),分别保温5 min
10
10
10
10
10
10
10
10
③另取8支试管各加入等量淀粉酶溶液,分别保温5 min
酶A
酶A
酶A
酶A
酶B
酶B
酶B
酶B
④将同组两个试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀,保温5 min
实验结果:图甲是40 ℃时测定酶A催化淀粉水解生成的麦芽糖的量随时间变化的曲线;图乙是实验第④步保温5分钟后对各组淀粉剩余含量进行检测的结果。
(1)该实验的自变量是______,无关变量有______(至少写出2种)。
(2)若适当降低温度,图甲中P点将向______(填“左”或“右”)移动,原因是______。
(3)若步骤③中淀粉酶的浓度适当降低,为保持图乙实验结果不变,则保温时间应______(填“缩短”“延长”或“不变”)。
(4)根据实验结果分析,下列叙述正确的是______。(单选)A.酶A在20 ℃条件时活性较高 B.酶A的活性小于酶B的活性
C.酶B在40 ℃条件时活性较高 D.大于50 ℃条件时,酶A部分失活
【答案】(1) 温度、酶的种类 pH、反应时间、溶液的量、淀粉的浓度、酶的浓度等
(2) 右 温度降低会引起酶A的活性下降,酶催化反应完成所需的时间增加
(3)延长
(4)C
【分析】酶能够催化化学反应的原因是降低了化学反应的活化能;影响酶活性的因素是温度、pH等。生物实验遵循的一般原则是对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则等。
(1)
变量是在实验过程中可以变化的量,根据表格可以看出本实验有两个自变量,即酶的种类和温度;无关变量有PH、反应时间、溶液的量、淀粉的浓度、酶的浓度等,无关变量应保持等量且适宜。
(2)
曲线中的P点表示的是生成物的最大值,此时淀粉已被完全分解,曲线表示的是在最适温度下的反应,降低温度,酶的活性降低,酶促反应的速率下降,P点将向右移动。
(3)
若步骤③中淀粉酶的浓度适当降低,酶促反应速率会降低,因此为保持图乙实验结果不变,则保温时间应延长。
(4)
A、据图分析,酶A在20℃条件时淀粉含量较多,酶活性相对其他温度时较低,A错误;
B、在20~50℃范围内,酶A活性在增强,在同一温度下酶A的活性小于酶B的活性,但50℃之后变化趋势无法判断,B错误;
C、据图分析,酶B在40℃条件时淀粉含量较少,所以酶B在40℃条件时活性较高,C正确;
D、50℃之后变化趋势无法判断,D错误。
故选C。
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