【精品解析】广东省梅州市兴宁市齐昌中学2024-2025学年高一上学期期末考试生物试卷

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广东省梅州市兴宁市齐昌中学2024-2025学年高一上学期期末考试生物试卷
一、单选题
1.(2025高一上·兴宁期末)在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验中,10%NaOH溶液的作用是(  )
A.检测O2的产生 B.检测CO2的产生
C.吸收空气中的O2 D.吸收空气中的CO2
2.(2025高一上·兴宁期末)下列四种核苷酸中,不可能在RNA中找到的是(  )
A. B.
C. D.
3.(2025高一上·兴宁期末)细胞膜的脂双层中,蛋白质分子的分布 (  )               
A.仅在内表面
B.仅在内表面与上表面
C.仅在两层之间  
D.在两层之间、内表面与外表面都有
4.(2025高一上·兴宁期末)如图所示,若用圆圈表示原核生物(a)、真核生物(b)、乳酸菌(c)、肺炎链球菌(d)、蘑菇(e)、细菌(f),则这些概念的从属关系正确的是(  )
A. B.
C. D.
5.(2025高一上·兴宁期末)下列关于无机盐的叙述,正确的是(  )
A.无机盐都以离子的形式存在
B.Na+和神经肌肉的兴奋性有关
C.Fe3+是血红蛋白的必要成分
D.H2PO4-作为原料参与油脂的合成
6.(2025高一上·兴宁期末)科学家通过体外诱导成纤维细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,称为iPS细胞。该细胞能够“转化”为多种类型的动物体细胞,流程如下。下列有关叙述错误的是(  )
A.由iPS细胞培育出多种体细胞的过程体现了细胞的全能性
B.成纤维细胞、iPS细胞和分化成的体细胞中具有不同的遗传信息
C.流程当中的两个“转化”步骤都涉及到细胞中基因的选择性表达
D.iPS细胞转化为多种体细胞的过程说明细胞分化也受到外界因素影响
7.(2025高一上·兴宁期末)下列对“生命系统”的认识,正确的是(  )
A.从生命系统的结构层次看,热带雨林是生态系统
B.蛋白质是生命活动的主要承担者,所以是生命系统
C.生命系统的结构层次中不包含无机环境
D.生命系统中的“系统”层次,是动植物个体都必须具备的
8.(2025高一上·兴宁期末)细胞分为原核细胞与真核细胞两大类。下列相关叙述错误的是(  )
A.原核细胞不具有以核膜为界的细胞核
B.原核细胞中没有细胞器,多种代谢反应均在细胞质中进行
C.真核细胞含多种分工合作的细胞器,使其能高效有序地进行生命活动
D.原核细胞和真核细胞中的遗传物质都是DNA
9.(2025高一上·兴宁期末)造血干细胞在骨髓中只能分化成各种血细胞,在体外某些促分化因子诱导下,还可以分化成神经细胞。下列相关叙述错误的是(  )
A.造血干细胞内基因的表达受环境因子影响
B.神经细胞不再具有生长、分裂和分化能力
C.同一个体的造血干细胞和神经细胞的遗传信息相同
D.神经细胞内血红蛋白基因处于关闭状态
10.(2025高一上·兴宁期末)比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性,结果如图,据此不能得出的推论是(  )
A.生物膜上存在着协助H2O通过的物质
B.生物膜对K+、Na+、Cl-的通透具有选择性
C.离子以易化扩散方式通过人工膜
D.O2扩散过程不需要载体蛋白
11.(2025高一上·兴宁期末)关于叶绿体和线粒体的叙述,正确的是(  )
A.都有色素和DNA
B.都有双层膜结构,内外膜上的蛋白质差别不大
C.都与能量的转换直接相关
D.酶主要分布在内膜上
12.(2025高一上·兴宁期末)哺乳动物的成熟红细胞是一种由造血干细胞经一系列生理过程转化而来的高度分化的细胞,其也会经历衰老和凋亡(如图)。结构上的特化使红细胞成为高效的氧气运输器,并适应了它们在血液循环中的特定功能。下列相关叙述正确的是(  )
A.网织红细胞内核基因转录频繁,蛋白质合成最旺盛
B.图示⑤过程该细胞内端粒变短,运输氧气的能力下降
C.图示①过程既有基因开始表达,也有基因停止表达
D.图示④过程会导致红细胞的呼吸强度高度依赖氧浓度
13.(2025高一上·兴宁期末)如图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂期,对图像的描述正确的是(  )
A.甲、乙、丙细胞分别处在有丝分裂的前期、后期和中期
B.甲、乙、丙细胞染色体数、染色单体数与DNA数之比均为1∶2∶1
C.甲细胞进行中心体复制,发出星射线,形成了纺锤体
D.该生物可能是高等植物
14.(2025高一上·兴宁期末)将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作),测得两种植物的光合速率 如下图所示(注:光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析,下 列叙述正确的是(  )
A.与单作相比,间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响
B.与单作相比,间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大
C.某些光照强度下间作提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率
D.大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作小于间作
15.(2025高一上·兴宁期末)为探究影响光合速率的因素,研究人员将某品种的玉米苗植株置于20℃条件下培养,其余培养条件及实验结果如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.该实验的自变量是土壤含水量
B.制约B点CO2吸收量的因素只有光照强度
C.D点与C点CO2吸收量有差别的原因是施肥与否
D.土壤含水量在40%~60%的条件下施肥的效果较好
16.(2025高一上·兴宁期末)高尔基体是有“极性”的,构成高尔基体的膜囊有顺面、中间和反面三部分。顺面接受由内质网合成的物质并转入中间膜囊进一步修饰加工,反面参与溶酶体酶(具有M6P标记)等蛋白质的分类和包装。下图是发生在高尔基体反面的3条分选途径。下列叙述错误的是(  )
A.组成型分泌可能有利于物质的跨膜运输
B.可调节性分泌离不开细胞间的信息交流
C.M6P受体数量减少会抑制衰老细胞器的分解
D.高尔基体膜上的蛋白质全部处于流动状态中
二、非选择题
17.(2025高一上·兴宁期末)根据所学知识,完成下列题目:
(1)在人体中组成蛋白质的氨基酸有   种,其中有8种是人体不能合成的被称为   ,双缩脲试剂鉴定蛋白质的实验原理是   ,二肽是否可以用双缩脲试剂检测   (填“是’或“否”),写出肽键的化学表达式   。
(2)脂肪是由三分子   和一分子甘油发生反应而形成的酯。
18.(2025高一上·兴宁期末)如图为叶绿体结构示意图,请据图回答下列问题:
(1)叶绿体主要存在于植物的   细胞里,是植物进行   的细胞器。
(2)吸收光能的色素分布在[ ]   上;与光合作用有关的酶分布在[ ]   上和[ ]   中。
(3)光反应为暗反应提供了   ,暗反应又为光反应提供了   。
(4)影响光合作用的环境因素主要有   (至少要说两点)
19.(2025高一上·兴宁期末)请阅读下列资料,分析并答问题。
资料: 科学家曾做过这样的实验。将变形虫切成两半,一半有核,一半无核。①无核的一半虽然仍能消化已经吞噬的食物,但不能摄取食物,对外界刺激不再发生反应,电镜下可以观察到退化的高尔基体、内质网等。②有核的一半情况则大不相同,照样摄食,对刺激仍有反应,失去的伸缩泡可以再生,还能生长和分裂。③如果用显微钩针将有核一半的细胞核钩出,这一半的行为就会像上述无核的一半一样。④如果及时植入同种变形虫的另一核,各种生命活动又会恢复。
(1)变形虫的运动、吞噬食物所体现的细胞膜的特性的结构基础是   ;细胞膜表面的糖类分子所形成的糖被的功能有:   。
(2)④中若植入另一种变形虫的细胞核,培养一段时间后,其性状与原变形虫    (填相同、不同或不一定相同),原因是   。
(3)核膜的功能是   ,保证了细胞生命活动   地进行。
20.(2025高一上·兴宁期末)I、下面是几种生物的基本结构单位,请据图回答:
Ⅱ、如图是四类细胞的亚显微结构模式图,请据图回答下列问题:
Ⅲ、如图A、B、C表示由干细胞分化而来的不同类型细胞。人体细胞内的溶酶体是一种含有多种水解酶的细胞器,其内部的pH为5左右。图A表示细胞内溶酶体的部分功能。请分析并回答下列问题:
(1)科学家依据   将细胞分为原核细胞和真核细胞。
(2)图中属于原核细胞的是   (填字母),此类细胞的DNA主要存在于   。
(3)图中不能称为一个生命系统是   (填字母),它在结构上不同于其他图示的显著特点是没有细胞结构。
(4)生活在湖水中的蓝细菌和绿藻,当水体富营养化时会大量繁殖形成   现象。
(5)从结构上看,细胞   (填罗马数字)没有以核膜为界限的细胞核。
(6)IV既含有③又含有叶绿体和细胞壁,所以确定IV是   细胞。
(7)四类细胞中共有的细胞器是   ,该细胞器的功能是   。四类细胞与周围环境进行信息交流均依赖   。(细胞结构)
(8)图中能够进行光合作用的细胞是   (填罗马数字)。
(9)将A细胞中的溶酶体分离出来,常采用的方法是   。
(10)若丙为胰岛素,要研究C细胞中丙的合成和运输过程,常采用的方法是   ,细胞内的亮氨酸用3H标记,在细胞中依次出现放射性的具膜细胞器为   。
21.(2025高一上·兴宁期末)光呼吸是植物在有适宜强度光照、高氧、低条件下发生的一系列反应。光呼吸消耗O2并生成。当O2浓度较高时,RuBP羧化酶催化固定反应减弱,催化C5发生加氧反应增强,加氧反应生成C2,再生成乙醇酸,如图所示。
回答下列问题:
(1)类囊体薄膜上的色素主要吸收   。RuBP羧化酶作用的场所是   。
(2)某些代谢中间产物的积累会对细胞造成损害,过氧化物酶体(由单层膜包裹的内含一种或几种氧化酶类的细胞器)被称为解毒中心,能分解有毒物质H2O2和乙醛酸,生成   参与暗反应过程。线粒体中产生的NADH的去向主要是   。
(3)2,3-环氧丙酸钾是一种光呼吸抑制剂,能抑制叶绿体中乙醇酸的合成,暗反应会被   (“促进”或“抑制”),以提高光合速率。
(4)从光反应和暗反应物质联系的角度分析,高浓度O2条件下,NADPH含量升高的原因是   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】本实验的核心目的是探究酵母菌在不同条件下的细胞呼吸方式,即是有氧呼吸还是无氧呼吸,以及这两种呼吸方式产生的产物是什么。在实验中,我们通常会设置两组实验,一组提供氧气(有氧条件),另一组不提供氧气(无氧条件),然后观察并比较两组实验中酵母菌的呼吸产物。
10%NaOH溶液在这个实验中的作用是关键。由于空气中存在CO2,这可能会干扰我们对酵母菌呼吸产物的准确判断。特别是当我们需要检测酵母菌是否产生了CO2时,空气中的CO2会成为一个额外的变量。为了消除这个干扰因素,我们使用10%NaOH溶液来吸收空气中的CO2。NaOH是一种强碱,它能与CO2反应生成碳酸钠和水,从而有效地将空气中的CO2去除。ABC错误,D正确
故选D
【分析】实验原理1、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌,进行有氧呼吸产生水和CO2,无氧呼吸产生C2H5OH和CO2。2、CO2的检测方法(1)CO2使澄清石灰水变浑浊(2)CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。3、酒精的检测橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应,变成灰绿色。
2.【答案】B
【知识点】DNA与RNA的异同
【解析】【解答】RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,其含有的碱基为腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U);DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,其含有的碱基为腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)。
A、该核苷酸中的碱基为G(鸟嘌呤),鸟嘌呤是RNA和DNA共有的碱基,所以含有鸟嘌呤的核糖核苷酸可能在RNA中找到。A正确
B、 该核苷酸中的碱基为T(胸腺嘧啶),胸腺嘧啶是DNA特有的碱基,RNA中不存在胸腺嘧啶,所以含有胸腺嘧啶的脱氧核糖核苷酸不可能在RNA中找到。B错误
C、该核苷酸中的碱基为A(腺嘌呤),腺嘌呤是RNA和DNA共有的碱基,所以含有腺嘌呤的核糖核苷酸可能在RNA中找到。C正确
D、该核苷酸中的碱基为U(尿嘧啶),尿嘧啶是RNA特有的碱基,所以含有尿嘧啶的核糖核苷酸能在RNA中找到。D正确
故选B
【分析】DNA和RNA的比较:
种类 英文缩写 基本组成单位 含氮碱基 存在场所
脱氧核糖核酸 DNA 脱氧核苷酸(由碱基、磷酸和脱氧核糖组成) A、T、C、G 主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在
核糖核酸 RNA 核糖核苷酸(由碱基、磷酸和核糖组成) A、U、C、G 主要存在细胞质中
3.【答案】D
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】膜的功能主要由蛋白质承担,功能越复杂的细胞膜,其蛋白质的含量越高,种类越多。细胞膜中蛋白质的位置有三种:镶在磷脂双分子层表面;嵌入磷脂双分子层;贯穿于磷脂双分子层,D正确,A、B、C错误。
故答案为:D。
【分析】细胞膜的结构:
(1)脂质:构成细胞膜的主要成分是磷脂,磷脂双分子层构成膜的基本骨架。
(2)蛋白质:膜的功能主要由蛋白质承担,功能越复杂的细胞膜,其蛋白质的含量越高,种类越多。①蛋白质的位置:有三种:镶在磷脂双分子层表面;嵌入磷脂双分子层;贯穿于磷脂双分子层。②种类:a、有的与糖类结合,形成糖被,有识别、保护、润滑等作用。b、有的起载体作用,参与主动运输过程,控制物质进出细胞。c、有的是酶,起催化化学反应的作用。
(3)特殊结构--糖被:①位置:细胞膜的外表。②本质:细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白。③作用:与细胞表面的识别有关;在消化道和呼吸道上皮细胞表面的还有保护和润滑作用。
4.【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】原核生物:没有以核膜为界限的细胞核,包括细菌、蓝藻等。真核生物:有以核膜为界限的细胞核,包括动物、植物、真菌等。细菌:属于原核生物,常见的细菌有乳酸菌、肺炎链球菌、大肠杆菌等。乳酸菌:是细菌的一种,属于原核生物。肺炎链球菌:是细菌的一种,属于原核生物。蘑菇:是真菌,属于真核生物。
A、该选项中细菌(f)包含了乳酸菌(c)和肺炎链球菌(d),但原核生物(a)和细菌(f)是包含关系,原核生物包含细菌等类群,而不是细菌包含原核生物,同时真核生物(b)包含蘑菇(e),此选项从属关系错误。
B、乳酸菌(c)和肺炎链球菌(d)都属于细菌(f),细菌(f)属于原核生物(a);蘑菇(e)属于真核生物(b),该选项从属关系正确。
C、原核生物(a)包含细菌(f),细菌(f)包含乳酸菌(c)和肺炎链球菌(d),而不是乳酸菌(c)包含细菌(f)和原核生物(a),此选项从属关系错误。
D、真核生物(b)包含蘑菇(e),而不是蘑菇(e)包含真核生物(b),此选项从属关系错误。
综上,B正确,A、C、D错误。
故选B。
【分析】真原核细胞的区别:
  原核细胞 真核细胞
大小 较小 较大
本质区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的真正的细胞核
细胞壁 主要成分是肽聚糖 植物:纤维素和果胶;真菌:几丁质;动物细胞无细胞壁
细胞核 有拟核,无核膜、核仁,DNA不与蛋白质结合 有核膜和核仁,DNA与蛋白质结合成染色体
细胞质 仅有核糖体,无其他细胞器 有核糖体线粒体等复杂的细胞器
遗传物质 DNA
举例 蓝藻、细菌等 真菌,动、植物
5.【答案】B
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、无机盐在细胞中主要以离子形式存在,但并非全部。例如,某些无机盐可以与其他物质结合形成化合物,如钙盐在骨骼中的存在形式。A错误
B、Na+在细胞外液中维持渗透压平衡,同时参与神经肌肉的兴奋性传导。例如,动作电位的产生依赖于Na+内流,说明Na+与神经肌肉的兴奋性密切相关。B正确。
C、血红蛋白中的铁是Fe2+,而不是Fe3+。Fe2+与氧气的结合和释放是血红蛋白功能的关键。C错误。
D、H2PO4-(磷酸二氢根离子)主要参与体液酸碱平衡的调节,以及作为磷的来源参与核酸、ATP等生物分子的合成。油脂的合成不需要H2PO4-作为原料,油脂主要由甘油和脂肪酸组成。D错误。
故选B。
【分析】无机盐主要以离子的形式存在,其生理作用有:(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如Fe2+是血红蛋白的主要成分,Mg2+是叶绿素的必要成分;(2)维持细胞的生命活动,如Ca可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐;(3)维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
6.【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。由iPS细胞培育出多种体细胞,体现了iPS细胞能够分化成多种不同类型的细胞,符合细胞全能性的概念,所以该过程体现了细胞的全能性,A正确。
B、成纤维细胞通过体外诱导形成iPS细胞,iPS细胞又能分化为多种体细胞,它们都是由同一个成纤维细胞经过一系列过程得到的,遗传物质是相同的。细胞分化的实质是基因的选择性表达,即不同细胞中表达的基因不同,但遗传信息并没有改变。所以成纤维细胞、iPS细胞和分化成的体细胞中具有相同的遗传信息,B错误。
C、流程当中的两个“转化”步骤,即成纤维细胞转化为iPS细胞以及iPS细胞转化为多种体细胞,这两个过程都涉及到细胞中基因的选择性表达。因为细胞在形态、结构和功能上发生改变的过程,都是基因选择性表达的结果,C正确。
D、从题干中可以看出,iPS细胞在不同的诱导物质作用下,能够转化为不同类型的体细胞,这说明外界的诱导物质(外界因素)对iPS细胞的分化方向产生了影响,即细胞分化也受到外界因素影响,D正确。
故选B。
【分析】1、干细胞的概念:动物和人体内保留着少量具有分裂和分化能力的细胞。
2、干细胞的分类:1)全能干细胞:具有形成完整个体的分化潜能。2)多能干细胞:具有分化出多种细胞组织的潜能。3)专能干细胞:只能向一种或两种密切相关的细胞类型分化。如神经干细胞可分化为各类神经细胞,造血干细胞可分化为红细胞、白细胞等各类血细胞。
7.【答案】A
【知识点】细胞是生物体的结构和功能单位;生命系统的结构层次
【解析】【解答】A、热带雨林包括了所有的生物及其无机环境,符合生态系统的定义。因此,从生命系统的结构层次看,热带雨林是生态系统,A正确。
B、蛋白质是生命活动的主要承担者,但蛋白质分子本身并不构成生命系统的结构层次。生命系统的最小结构层次是细胞,而不是蛋白质分子。B错误。
C、生命系统的结构层次中确实包含无机环境,特别是在生态系统这一层次中。生态系统是由生物群落和无机环境共同组成的。C错误。
D、生命系统中的“系统”层次并不是动植物个体都必须具备的。例如,植物的生命系统结构层次中通常不包含“系统”这一层次。D错误。
故选A
【分析】生命系统的结构层次从小到大依次为:细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈。生态系统是由生物群落及其所处的无机环境共同组成的动态平衡系统。
8.【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、原核细胞与真核细胞的主要区别之一就是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核,而真核细胞则有。这是原核细胞和真核细胞的基本特征之一,A正确。
B、原核细胞虽然结构相对简单,但它们并不是完全没有细胞器。例如,原核细胞中含有核糖体,这是一种重要的细胞器,负责蛋白质的合成,原核细胞的多种代谢反应确实在细胞质中进行,但这并不意味着它们没有细胞器。B错误。
C、真核细胞含有多种细胞器,如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等,这些细胞器分工合作,使得真核细胞能够高效有序地进行各种生命活动。这是真核细胞的基本特征之一,C正确。
D、无论是原核细胞还是真核细胞,它们的遗传物质都是DNA。DNA是生物体内遗传信息的载体,对细胞的生长、分裂和功能起着决定性的作用,D正确。
故选B。
【分析】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色体;原核细胞只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸(DNA和RNA)和蛋白质等物质。
9.【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,而基因的表达会受到环境因子的影响。造血干细胞在骨髓中和在体外某些促分化因子诱导下,分化的方向不同,这说明造血干细胞内基因的表达受环境因子影响,A正确。
B、神经细胞是高度分化的细胞,一般来说,高度分化的细胞不再具有分裂和分化的能力。但是,在某些特殊情况下,如神经组织受到损伤等,神经细胞也可能具有一定的修复和再生能力,而且这里说神经细胞不再具有生长能力是错误的,神经细胞可以生长(如轴突和树突的生长),只是不再进行细胞分裂和进一步的分化(在正常情况下),B错误。
C、同一个体的所有体细胞都是由受精卵经过有丝分裂产生的,有丝分裂过程中遗传物质保持不变,所以同一个体的造血干细胞和神经细胞的遗传信息相同,C正确。
D、细胞分化的实质是基因的选择性表达,造血干细胞能分化成各种血细胞,血红蛋白基因在造血干细胞中表达,而神经细胞是由造血干细胞在体外某些促分化因子诱导下分化而来的,神经细胞中血红蛋白基因不表达,处于关闭状态,D正确。
故选B。
【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质:基因的选择性表达。
10.【答案】C
【知识点】被动运输
【解析】【解答】A、从图中可以看出,生物膜对H2O的通透性大于人工膜对H2O的通透性。因为人工膜是双层磷脂,而生物膜除了磷脂双分子层外,还含有蛋白质等其他成分,所以推测生物膜上存在着协助H2O通过的物质(如水通道蛋白),A正确。
B、由图可知,生物膜对K+、Na+、Cl 的通透性不同,而人工膜对这三种离子的通透性相同且都很低。这表明生物膜对这些离子的通透具有选择性,这种选择性可能与生物膜上的载体蛋白有关,B正确
C、从图中能看到人工膜对不同离子的通透性相同且都很低,这说明离子不是以易化扩散(协助扩散)方式通过人工膜的。因为如果是协助扩散,不同离子由于载体蛋白的种类和数量不同,通透性应该会有差异,而人工膜没有载体蛋白,离子很难通过,C正确
D、从图中可知,O2通过生物膜和人工膜的通透性相同,这说明O2通过膜的方式是自由扩散,自由扩散不需要载体蛋白的协助,所以O2扩散过程不需要载体蛋白,D错误
故选C。
【分析】图中两种膜对甘油、二氧化碳、氧气三种物质的通透性相同;人工膜对三种离子的通透性相同,并且均处于较低值,而生物膜对三种离子的通透性不同;生物膜对水分子的通透性大于人工膜。
11.【答案】C
【知识点】线粒体的结构和功能;叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、叶绿体含有光合色素,线粒体不含色素,二者都含有少量DNA,A错误;
B、叶绿体和线粒体都有双层膜结构,线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,含有大量与有氧呼吸相关的酶,叶绿体内外膜的功能相对简单,因此二者内外膜上的蛋白质种类和含量差别较大,B错误;
C、叶绿体通过光合作用将光能转化为化学能,线粒体通过有氧呼吸将有机物中的化学能转化为热能和ATP中的化学能,二者都与能量的转换直接相关,C正确;
D、线粒体中与有氧呼吸相关的酶分布在内膜和基质中,叶绿体中与光合作用相关的酶分布在类囊体薄膜和基质中,并非主要分布在内膜上,D错误;
故答案为:C。
【分析】两者均为双层膜的半自主性细胞器,都含少量DNA,且都参与能量转换,但功能不同:叶绿体是光合作用场所,线粒体是有氧呼吸主要场所。二者膜结构上的蛋白质种类和含量差异较大,酶的分布也与其功能相适应。
12.【答案】C
【知识点】无氧呼吸的过程和意义;细胞分化及其意义;细胞的生命历程综合
【解析】【解答】A、哺乳动物的成熟红细胞内没有细胞核和大部分细胞器,网织红细胞内没有细胞核,不会出现核基因转录现象,A错误;
B、哺乳动物的成熟红细胞内没有细胞核和大部分细胞器,网织红细胞内没有细胞核,也就没有染色体,端粒是染色体的组成部分,因此该细胞内不存在端粒,B错误;
C、①过程表示细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达,图示①过程既有基因开始表达,也有基因停止表达,C正确;
D、④过程表示排出细胞器,排出细胞器会导致成熟红细胞只能进行无氧呼吸,无氧呼吸的呼吸强度与氧浓度无关,D错误。
故答案为:C。
【分析】图示表示哺乳动物红细胞的部分生命历程,造血干细胞先形成幼红细胞,幼红细胞排除细胞核后形成网织红细胞,网织红细胞丧失细胞器后形成成熟的红细胞,所以哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器。
无氧呼吸是指在厌氧条件下,厌氧或兼性厌氧微生物以外源无机氧化物或有机物作为末端氢(电子)受体时发生的一类产能效率较低的特殊呼吸。
过程:
13.【答案】A
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】甲细胞:染色体散乱排列,中心体发出星射线形成纺锤体,表明处于有丝分裂前期。乙细胞:姐妹染色单体已经分离,并移向细胞两极,表明处于有丝分裂后期。丙细胞:染色体整齐排列在赤道板上,表明处于有丝分裂中期。
A、甲、乙、丙细胞分别处在有丝分裂的前期、后期和中期。根据图像特征,A正确。
B、甲、乙、丙细胞染色体数、染色单体数与DNA数之比均为1:2:1。乙细胞中姐妹染色单体已经分离,染色单体数为0,因此比例不是1:2:1,B错误。
C、甲细胞进行中心体复制,发出星射线,形成了纺锤体。中心体复制发生在间期,而不是前期,C错误。
D、该生物可能是高等植物。高等植物细胞不含中心体,而甲细胞中有中心体,D错误。
故选A
【分析】①植物细胞的标志:有细胞壁,一般呈方形,分裂后期出现细胞板,无中心体;既有中心体又有细胞板的细胞为低等植物细胞。②动物细胞的标志:没有细胞壁,最外层是细胞膜,一般呈圆形,有中心粒,无细胞板,分裂末期通过缢裂方式分裂为两个细胞。③原核细胞的标志:无细胞核,没有染色体,只能进行二分裂,不能进行有丝分裂。
14.【答案】C
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、观察曲线,桑树在间作时,其光合速率曲线在低光照强度下的起点(代表呼吸速率)高于单作,说明桑树的呼吸强度增加。大豆在间作时,其光合速率曲线在低光照强度下的起点低于单作,说明大豆的呼吸强度减小,A错误。
B、光饱和点是光合速率达到最大值时的最低光照强度。从图中可以看出,桑树在间作时的光饱和点确实增大,但大豆的光饱和点减小,B错误。
C、观察曲线,在光照强度较低时(如5×102μmol m 2 s 1),间作的桑树光合速率高于单作,而间作的大豆光合速率低于单作。这符合C选项的描述,C正确。
D、大豆植株开始积累有机物时的光照强度是光补偿点,即光合速率等于呼吸速率时的光照强度。从图中可以看出,大豆单作时的光补偿点高于间作时的光补偿点,D错误。
故选C。
【分析】识图分析可知,曲线与横坐标的交点(即光补偿点)代表光合作用与呼吸作用速率相等,此点之后植物开始积累有机物。右图显示大豆单作光补偿点和光饱和点均大于间作;左图显示桑树间作时光饱和点大于单作。
15.【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、实验的自变量应该是研究者主动操纵的变量。根据题目描述和图表,实验设置了不同的土壤含水量和光照强度,并且比较了施肥和未施肥的情况。因此,实验的自变量包括土壤含水量、光照强度和是否施肥。A错误。
B、B点处于较低的光照强度和较高的土壤含水量条件下。根据图表,B点的CO2吸收量低于相同土壤含水量下高光照强度的点,也低于施肥后的点。因此,制约B点CO2吸收量的因素不仅仅是光照强度,还包括是否施肥。B错误。
C、D点和C点的光照强度不同,D点为高光照强度,C点为低光照强度。因此,D点与C点CO2吸收量的差别不仅仅是由于施肥与否,还受到光照强度的影响。C错误。
D、根据图表,在土壤含水量为40%~60%的条件下,施肥后的CO2吸收量显著高于未施肥的情况,尤其是在高光照强度下,D正确。
故选D。
【分析】分析题意,本实验目的是探究影响光合速率的因素,实验的自变量是土壤含水量、施肥情况和光照强度,因变量是光合速率,可通过二氧化碳的吸收量进行测定,据此分析作答。
16.【答案】D
【知识点】细胞膜的结构特点;其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、组成型分泌途径会将合成的蛋白质转运至细胞膜,这些蛋白质可能成为细胞膜上的载体蛋白等物质,而载体蛋白可以参与物质的跨膜运输,因此组成型分泌可能有利于物质的跨膜运输,A正确;
B、可调节性分泌需要接受外界的信号刺激,该过程依赖信号分子与细胞膜上受体的结合,进而引发细胞内的一系列调控反应,这一过程离不开细胞间的信息交流,B正确;
C、具有M6P标记的溶酶体酶需要与M6P受体结合才能完成分选和包装,进而形成溶酶体。若M6P受体数量减少,溶酶体酶的分选和包装会受到影响,溶酶体的形成受阻,而衰老细胞器的分解依赖溶酶体中的水解酶,因此会抑制衰老细胞器的分解,C正确;
D、高尔基体的顺面、中间和反面功能不同,膜上分布的蛋白质种类和数量也存在差异,部分蛋白质需要锚定在特定区域才能发挥作用,并非全部处于流动状态,D错误;
故答案为:D。
【分析】高尔基体具有极性,不同区域的膜囊执行不同的功能,顺面负责接收内质网转运的物质,反面参与蛋白质的分类和包装,这种功能差异依赖膜上特定蛋白质的分布。细胞的分泌分为组成型分泌和可调节性分泌,前者持续进行,后者受信号调控,与细胞间信息交流密切相关。溶酶体酶的分选依赖M6P标记与受体的结合,受体数量会影响溶酶体的形成和功能。生物膜具有一定的流动性,但膜上的蛋白质并非全部自由流动,部分蛋白质因功能需求锚定在特定位置,保证膜结构的有序性和功能的稳定性。
17.【答案】(1)21;必需氨基酸;具有两个或两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应,生成紫色的络合物;否;
(2)脂肪酸
【知识点】氨基酸的种类;蛋白质分子结构多样性的原因;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】(1)在人体中组成蛋白质的氨基酸有21种。组成人体蛋白质的氨基酸有21种,其中有8种(婴儿有9种,比成人多的一种是组氨酸)人体细胞不能合成,必须从外界环境中直接获取,这些氨基酸叫做必需氨基酸,另外13种氨基酸人体细胞能够合成,叫做非必需氨基酸。其中8种是人体不能合成的被称为必需氨基酸。如前面所述,必需氨基酸是人体自身不能合成,必须从食物中获取的氨基酸。
双缩脲试剂鉴定蛋白质的实验原理是具有两个或两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应,生成紫色的络合物。双缩脲试剂是由NaOH溶液和CuSO4溶液组成,在碱性条件下,蛋白质中的肽键与Cu2+反应形成紫色络合物,通过颜色反应可以鉴定蛋白质。双缩脲试剂检测的是具有两个或两个以上肽键的化合物,二肽只含有一个肽键,所以不能用双缩脲试剂检测。
肽键的化学表达肽键是氨基酸脱水缩合过程中形成的,由一个氨基酸的羧基( COOH)和另一个氨基酸的氨基( NH2)脱去一分子水形成。
(2)脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应而形成的酯。脂肪又叫甘油三酯,是由三分子脂肪酸和一分子甘油经过酯化反应形成的酯类物质,是细胞内良好的储能物质。
【分析】必需氨基酸:指人体(或其它脊椎动物)不能合成或合成速度远不适应机体的需要,必需由食物蛋白供给,这些氨基酸称为必需氨基酸。
(1)蛋白质的基本单位是氨基酸,组成蛋白质的氨基酸有21种;人体细胞不能合成的必须从外界获取的氨基酸称为必需氨基酸;双缩脲试剂鉴定蛋白质的实验原理是具有两个或两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应,生成紫色的络合物;二肽只含有一个肽键,不能用双缩脲试剂检测;肽键是氨基酸经脱水缩合形成的化学键,其化学表达式是。
(2)脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应而形成的酯,是细胞中良好的储能物质。
18.【答案】叶肉;光合作用;③类囊体薄膜;③类囊体薄膜;④叶绿体基质;NADPH, ATP;NADP+ ADP+Pi;光照强度,CO2 浓度,温度,H2O的多少 ,矿质元素的含量等
【知识点】影响光合作用的环境因素;叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】(1)叶绿体主要存在于植物的叶肉细胞里。这是因为叶肉细胞能够接受到充足的光照,为光合作用提供必要的能量条件。叶绿体是植物进行光合作用的细胞器。光合作用是绿色植物利用光能,将二氧化碳和水转化为储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程,叶绿体为这一重要生理过程提供了场所和相关物质基础。
(2)吸收光能的色素分布在③类囊体薄膜上。类囊体薄膜上含有多种光合色素,如叶绿素 a、叶绿素 b、胡萝卜素和叶黄素等,这些色素能够吸收、传递和转化光能,为光合作用的光反应阶段提供能量。
与光合作用有关的酶分布在③类囊体薄膜上和④叶绿体基质中。类囊体薄膜上的酶主要参与光反应过程,如水的光解和 ATP 的合成等;叶绿体基质中的酶则主要参与暗反应过程,如二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。这体现了结构与功能相适应的原理,不同的结构部位具有不同的酶,从而完成不同的生理功能。
(3)光反应为暗反应提供了 NADPH 和 ATP。在光反应阶段,水在光下分解产生氧气和 NADPH,同时利用光能合成 ATP。NADPH 和 ATP 为暗反应中三碳化合物的还原提供了还原力和能量。
暗反应又为光反应提供了 NADP+、ADP 和 Pi。在暗反应中,NADPH 参与三碳化合物还原后转化为 NADP+,ATP 参与反应后转化为 ADP 和 Pi,这些物质又可以重新回到光反应中,参与光反应的进行,从而保证光合作用的持续进行。
(4)光照强度:光照强度直接影响光合作用的光反应阶段。在一定范围内,随着光照强度的增加,光反应产生的 NADPH 和 ATP 增多,从而促进暗反应的进行,使光合速率加快;当光照强度达到一定值后,光合速率不再增加,此时光照强度不再是限制因素。CO2浓度:CO2 是光合作用暗反应的原料,CO2浓度直接影响暗反应中二氧化碳的固定过程。在一定范围内,增加CO2 浓度可以提高光合速率;当CO2 浓度达到一定值后,光合速率不再增加,此时CO2浓度不再是限制因素。
温度:温度主要通过影响酶的活性来影响光合作用。在一定范围内,随着温度的升高,酶的活性增强,光合速率加快;当温度超过一定值后,酶的活性下降,甚至失活,导致光合速率降低。
H2O的多少:水是光合作用的原料之一,同时水分的多少也会影响叶片的气孔开闭。当水分缺乏时,气孔关闭,CO2进入叶片受阻,从而影响光合作用的暗反应,导致光合速率下降。
矿质元素的含量:矿质元素如氮、磷、钾等是植物合成叶绿素、酶等物质的必需元素。缺乏矿质元素会影响叶绿素的合成和酶的活性,进而影响光合作用的进行。
【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢的过程,该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中;暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程,三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的还原氢和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。
题图分析:该图叶绿体结构示意图,其中①是叶绿体外膜、②为叶绿体内膜、③为类囊体薄膜、为光合作用光反应场所,④叶绿体基质、为暗反应场所。
19.【答案】构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子都是运动的;细胞表面的识别、细胞间的信息传递;不同;生物的性状主要是由细胞核中的 DNA 分子决定的(细胞核是遗传的控制中心);把核内物质和细胞质分开;高效、有序
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的结构特点;细胞核的功能;细胞核的结构
【解析】【解答】(1)变形虫可以改变形状进行运动,还能吞噬食物,这体现了细胞膜的流动性。细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成,构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子都是运动的,这使得细胞膜在结构上具有一定的流动性,从而为变形虫的运动、吞噬食物等行为提供了结构基础。
细胞膜表面的糖类分子和蛋白质分子结合形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂,糖类分子所形成的糖被具有多种重要功能。例如,在细胞识别过程中,糖被可以作为标志位点,让细胞能够识别“自己”和“非己”成分;在细胞间的信息传递方面,一些信号分子与细胞表面的糖被结合,从而将信息传递给细胞,实现细胞间的信息交流。所以其功能为细胞表面的识别、细胞间的信息传递。
(2)④中若植入另一种变形虫的细胞核,培养一段时间后,其性状与原变形虫不同。
细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。生物的性状主要是由细胞核中的DNA分子决定的,不同变形虫细胞核中的DNA分子不同,所含的遗传信息不同,控制合成的蛋白质等物质也不同,所以植入另一种变形虫的细胞核后,变形虫的性状会发生改变,与原变形虫不同。
(3)核膜是位于细胞核与细胞质之间的膜结构,其主要功能是把核内物质和细胞质分开。核膜将细胞核内的遗传物质等与细胞质中的各种细胞器、细胞质基质等分隔开来,形成相对独立的区域,使得细胞核内的物质和细胞质中的物质不会随意混合,保证了细胞核内遗传信息的稳定性和细胞质中各种代谢活动的相对独立性。
核膜上具有核孔,核孔是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道。同时,核膜的存在把核内物质和细胞质分开,这种分隔和联系共同保证了细胞生命活动能够高效、有序地进行。例如,在细胞分裂过程中,核膜的周期性消失和重建,以及核质之间的物质运输等过程,都体现了核膜对细胞生命活动有序进行的保障作用。
【分析】细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,细胞进行生命活动必须要保证细胞的完整性
20.【答案】(1)有无以核膜为界限的细胞核
(2)CD;拟核
(3)E
(4)水华
(5)Ⅲ
(6)低等植物
(7)核糖体;合成蛋白质的场所;细胞膜
(8)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
(9)差速离心法
(10)同位素标记法;内质网和高尔基体
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;动、植物细胞的亚显微结构
【解析】【解答】(1)科学家依据有无以核膜为界限的细胞核将细胞分为原核细胞和真核细胞。原核细胞没有以核膜为界限的细胞核,真核细胞有以核膜为界限的细胞核。
(2) C为细菌细胞,属于原核细胞;D为蓝细菌细胞,属于原核细胞;原核细胞的DNA主要存在于拟核中。 原核细胞的 DNA 主要存在于拟核区。
(3)图中 E(病毒)不能称为一个生命系统,病毒没有细胞结构,必须依赖活细胞才能生活。
(4)生活在湖水中的蓝细菌和绿藻,当水体富营养化时会大量繁殖形成水华现象。在海洋中,这种现象称为赤潮。
(5)从结构上看,细胞Ⅲ( 蓝细菌 )没有以核膜为界限的细胞核。
(6)Ⅳ既含有③(中心体)又含有叶绿体和细胞壁,中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中,同时有叶绿体和细胞壁,所以确定Ⅳ是低等植物细胞。
(7)四类细胞中共有的细胞器是核糖体,核糖体的功能是合成蛋白质的场所。
四类细胞与周围环境进行信息交流均依赖细胞膜,细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。
(8)图中能够进行光合作用的细胞是Ⅱ(植物细胞,有叶绿体)、Ⅲ(蓝细菌等能进行光合作用的原核生物,有光合色素)、Ⅳ(低等植物细胞,有叶绿体)。
(9)将 A 细胞中的溶酶体分离出来,常采用的方法是差速离心法。差速离心法是利用不同的离心速度所产生的不同离心力,将各种细胞器分离开。
(10)若丙为胰岛素,要研究 C 细胞中丙的合成和运输过程,常采用的方法是同位素标记法,用放射性同位素标记氨基酸,追踪氨基酸的转移途径。
胰岛素属于分泌蛋白,在细胞内合成后,需要经过内质网和高尔基体的加工,然后通过囊泡运输到细胞膜,分泌到细胞外。所以细胞内的亮氨酸用3H 标记,在细胞中依次出现放射性的具膜细胞器为内质网和高尔基体。
【分析】题图分析:图中A含有叶绿体、液泡和细胞壁,为植物细胞;B无细胞壁,但有中心体,为动物细胞;C为细菌细胞,属于原核细胞;D为蓝细菌细胞,属于原核细胞;E没有细胞结构,为病毒。
(1)原核生物与真核生物的根本区别是有无以核膜为界限的细胞核。
(2) C为细菌细胞,属于原核细胞;D为蓝细菌细胞,属于原核细胞;原核细胞的DNA主要存在于拟核中。
(3)图中E没有细胞结构,为病毒,因为细胞是最基本的生命系统,因此,E不能称为一个生命系统。
(4)生活在湖水中的蓝细菌和绿藻,当水体富营养化时会大量繁殖形成水华现象,其原因是淡水中的N、P元素增多。
(5)图Ⅲ细胞中没有成形的细胞核,有拟核,属于原核细胞中的蓝细菌;
(6) 图Ⅳ细胞有细胞壁、叶绿体、液泡,还含有③中心体,因此该细胞为低等植物细胞。
(7)图中Ⅰ细胞具有中心体等结构,没有细胞壁,属于动物细胞;图Ⅱ细胞有细胞壁、叶绿体、液泡等结构,没有中心体,属于高等植物细胞,Ⅲ细胞为蓝细菌,Ⅳ细胞为低等植物细胞,这四类细胞中共有的细胞器是核糖体,核糖体是合成蛋白质的场所,四类细胞与周围环境进行信息交流均依赖细胞膜,因为细胞膜是系统的边界。
(8)图中Ⅰ~Ⅳ各细胞中,Ⅱ和Ⅳ具有叶绿体(题图中的④)、Ⅲ不具有叶绿体但含有藻蓝素和叶绿素,均能够进行光合作用,即图中Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ均能进行光合作用。
(9)分离溶酶体等细胞器常用差速离心法。即将A细胞中的溶酶体分离出来采用的方法是差速离心法。
(10) 胰岛素是一种分泌蛋白,是由胰岛B细胞合成与分泌的,可以利用放射性同位素标记法研究其合成与运输的过程。分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,即将细胞内的亮氨酸用3H标记,由于核糖体无膜结构,因此在细胞中依次出现放射性的具膜细胞器为内质网和高尔基体。
21.【答案】(1)红光和蓝紫光;叶绿体基质
(2)甘油酸;还原O2生成H2O
(3)促进
(4)高O2条件下,CO2固定减弱,暗反应消耗NADPH减少,导致NADPH供应过多
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用综合;环境变化对光合作用中物质含量的影响
【解析】【解答】(1)类囊体薄膜上的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素,其中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,因此这些色素主要吸收红光和蓝紫光。RuBP羧化酶催化暗反应中CO2的固定过程,暗反应发生在叶绿体基质中,因此该酶作用的场所是叶绿体基质。
(2)从代谢途径来看,过氧化物酶体分解有毒物质H2O2和乙醛酸后,生成的甘油酸可以进入叶绿体,参与暗反应过程。线粒体是有氧呼吸的主要场所,其中产生的NADH会在有氧呼吸第三阶段,与O2结合生成H2O并释放大量能量,因此NADH的去向主要是还原O2生成H2O。
(3)2,3-环氧丙酸钾抑制叶绿体中乙醇酸的合成,也就是抑制了RuBP羧化酶催化C5的加氧反应,使得更多的C5可以参与CO2的固定反应,暗反应能够更高效地进行,因此暗反应会被促进。
(4)光反应产生的NADPH会供给暗反应,用于C3的还原过程。高浓度O2条件下,RuBP羧化酶催化CO2固定的反应减弱,暗反应的速率随之降低,对NADPH的消耗减少,而光反应仍在持续产生NADPH,因此会导致NADPH含量升高,原因就是高O2条件下,CO2固定减弱,暗反应消耗NADPH减少,导致NADPH供应过多。
【分析】光合色素分布在类囊体薄膜上,其吸收光谱决定了光合作用可利用的光的波长;暗反应的CO2固定和C3还原过程分别在叶绿体基质中进行,且需要光反应提供的NADPH和ATP。光呼吸是特殊条件下的代谢途径,高氧低CO2时,RuBP羧化酶的加氧活性增强,消耗C5生成乙醇酸,进而影响暗反应的进行。过氧化物酶体作为解毒细胞器,能分解光呼吸产生的有毒物质,生成可参与暗反应的物质,体现了细胞内代谢途径的关联性。光反应和暗反应紧密联系,暗反应对NADPH的消耗速率会影响光反应产物的积累,高氧条件下暗反应减弱,会导致NADPH含量上升。
(1)类囊体薄膜上的色素为光合色素,主要吸收红光和蓝紫光,用于光合作用的光反应。RuBP羧化酶用于催化CO2的固定,CO2固定的发生场所是叶绿体基质。
(2)过氧化物酶体能分解有毒物质H2O2和乙醛酸,这体现了过氧化物酶体的解毒作用。据题图可知,过氧化物酶体输出的产物是甘油酸,该物质可以参与暗反应过程。线粒体中产生的NADH主要用于有氧呼吸的第三阶段,还原O2的过程中生成水。
(3)2,3-环氧丙酸钾能够抑制叶绿体中乙醇酸的合成,即抑制RuBP羧化酶催化C5发生加氧的过程,则暗反应会被促进,从而提高光合速率。
(4)高O2条件下,CO2固定减弱,使暗反应消耗的NADPH减少,导致NADPH积累。
1 / 1广东省梅州市兴宁市齐昌中学2024-2025学年高一上学期期末考试生物试卷
一、单选题
1.(2025高一上·兴宁期末)在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验中,10%NaOH溶液的作用是(  )
A.检测O2的产生 B.检测CO2的产生
C.吸收空气中的O2 D.吸收空气中的CO2
【答案】D
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】本实验的核心目的是探究酵母菌在不同条件下的细胞呼吸方式,即是有氧呼吸还是无氧呼吸,以及这两种呼吸方式产生的产物是什么。在实验中,我们通常会设置两组实验,一组提供氧气(有氧条件),另一组不提供氧气(无氧条件),然后观察并比较两组实验中酵母菌的呼吸产物。
10%NaOH溶液在这个实验中的作用是关键。由于空气中存在CO2,这可能会干扰我们对酵母菌呼吸产物的准确判断。特别是当我们需要检测酵母菌是否产生了CO2时,空气中的CO2会成为一个额外的变量。为了消除这个干扰因素,我们使用10%NaOH溶液来吸收空气中的CO2。NaOH是一种强碱,它能与CO2反应生成碳酸钠和水,从而有效地将空气中的CO2去除。ABC错误,D正确
故选D
【分析】实验原理1、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌,进行有氧呼吸产生水和CO2,无氧呼吸产生C2H5OH和CO2。2、CO2的检测方法(1)CO2使澄清石灰水变浑浊(2)CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。3、酒精的检测橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应,变成灰绿色。
2.(2025高一上·兴宁期末)下列四种核苷酸中,不可能在RNA中找到的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】DNA与RNA的异同
【解析】【解答】RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,其含有的碱基为腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U);DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,其含有的碱基为腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)。
A、该核苷酸中的碱基为G(鸟嘌呤),鸟嘌呤是RNA和DNA共有的碱基,所以含有鸟嘌呤的核糖核苷酸可能在RNA中找到。A正确
B、 该核苷酸中的碱基为T(胸腺嘧啶),胸腺嘧啶是DNA特有的碱基,RNA中不存在胸腺嘧啶,所以含有胸腺嘧啶的脱氧核糖核苷酸不可能在RNA中找到。B错误
C、该核苷酸中的碱基为A(腺嘌呤),腺嘌呤是RNA和DNA共有的碱基,所以含有腺嘌呤的核糖核苷酸可能在RNA中找到。C正确
D、该核苷酸中的碱基为U(尿嘧啶),尿嘧啶是RNA特有的碱基,所以含有尿嘧啶的核糖核苷酸能在RNA中找到。D正确
故选B
【分析】DNA和RNA的比较:
种类 英文缩写 基本组成单位 含氮碱基 存在场所
脱氧核糖核酸 DNA 脱氧核苷酸(由碱基、磷酸和脱氧核糖组成) A、T、C、G 主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在
核糖核酸 RNA 核糖核苷酸(由碱基、磷酸和核糖组成) A、U、C、G 主要存在细胞质中
3.(2025高一上·兴宁期末)细胞膜的脂双层中,蛋白质分子的分布 (  )               
A.仅在内表面
B.仅在内表面与上表面
C.仅在两层之间  
D.在两层之间、内表面与外表面都有
【答案】D
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】膜的功能主要由蛋白质承担,功能越复杂的细胞膜,其蛋白质的含量越高,种类越多。细胞膜中蛋白质的位置有三种:镶在磷脂双分子层表面;嵌入磷脂双分子层;贯穿于磷脂双分子层,D正确,A、B、C错误。
故答案为:D。
【分析】细胞膜的结构:
(1)脂质:构成细胞膜的主要成分是磷脂,磷脂双分子层构成膜的基本骨架。
(2)蛋白质:膜的功能主要由蛋白质承担,功能越复杂的细胞膜,其蛋白质的含量越高,种类越多。①蛋白质的位置:有三种:镶在磷脂双分子层表面;嵌入磷脂双分子层;贯穿于磷脂双分子层。②种类:a、有的与糖类结合,形成糖被,有识别、保护、润滑等作用。b、有的起载体作用,参与主动运输过程,控制物质进出细胞。c、有的是酶,起催化化学反应的作用。
(3)特殊结构--糖被:①位置:细胞膜的外表。②本质:细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白。③作用:与细胞表面的识别有关;在消化道和呼吸道上皮细胞表面的还有保护和润滑作用。
4.(2025高一上·兴宁期末)如图所示,若用圆圈表示原核生物(a)、真核生物(b)、乳酸菌(c)、肺炎链球菌(d)、蘑菇(e)、细菌(f),则这些概念的从属关系正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】原核生物:没有以核膜为界限的细胞核,包括细菌、蓝藻等。真核生物:有以核膜为界限的细胞核,包括动物、植物、真菌等。细菌:属于原核生物,常见的细菌有乳酸菌、肺炎链球菌、大肠杆菌等。乳酸菌:是细菌的一种,属于原核生物。肺炎链球菌:是细菌的一种,属于原核生物。蘑菇:是真菌,属于真核生物。
A、该选项中细菌(f)包含了乳酸菌(c)和肺炎链球菌(d),但原核生物(a)和细菌(f)是包含关系,原核生物包含细菌等类群,而不是细菌包含原核生物,同时真核生物(b)包含蘑菇(e),此选项从属关系错误。
B、乳酸菌(c)和肺炎链球菌(d)都属于细菌(f),细菌(f)属于原核生物(a);蘑菇(e)属于真核生物(b),该选项从属关系正确。
C、原核生物(a)包含细菌(f),细菌(f)包含乳酸菌(c)和肺炎链球菌(d),而不是乳酸菌(c)包含细菌(f)和原核生物(a),此选项从属关系错误。
D、真核生物(b)包含蘑菇(e),而不是蘑菇(e)包含真核生物(b),此选项从属关系错误。
综上,B正确,A、C、D错误。
故选B。
【分析】真原核细胞的区别:
  原核细胞 真核细胞
大小 较小 较大
本质区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的真正的细胞核
细胞壁 主要成分是肽聚糖 植物:纤维素和果胶;真菌:几丁质;动物细胞无细胞壁
细胞核 有拟核,无核膜、核仁,DNA不与蛋白质结合 有核膜和核仁,DNA与蛋白质结合成染色体
细胞质 仅有核糖体,无其他细胞器 有核糖体线粒体等复杂的细胞器
遗传物质 DNA
举例 蓝藻、细菌等 真菌,动、植物
5.(2025高一上·兴宁期末)下列关于无机盐的叙述,正确的是(  )
A.无机盐都以离子的形式存在
B.Na+和神经肌肉的兴奋性有关
C.Fe3+是血红蛋白的必要成分
D.H2PO4-作为原料参与油脂的合成
【答案】B
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、无机盐在细胞中主要以离子形式存在,但并非全部。例如,某些无机盐可以与其他物质结合形成化合物,如钙盐在骨骼中的存在形式。A错误
B、Na+在细胞外液中维持渗透压平衡,同时参与神经肌肉的兴奋性传导。例如,动作电位的产生依赖于Na+内流,说明Na+与神经肌肉的兴奋性密切相关。B正确。
C、血红蛋白中的铁是Fe2+,而不是Fe3+。Fe2+与氧气的结合和释放是血红蛋白功能的关键。C错误。
D、H2PO4-(磷酸二氢根离子)主要参与体液酸碱平衡的调节,以及作为磷的来源参与核酸、ATP等生物分子的合成。油脂的合成不需要H2PO4-作为原料,油脂主要由甘油和脂肪酸组成。D错误。
故选B。
【分析】无机盐主要以离子的形式存在,其生理作用有:(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如Fe2+是血红蛋白的主要成分,Mg2+是叶绿素的必要成分;(2)维持细胞的生命活动,如Ca可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐;(3)维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
6.(2025高一上·兴宁期末)科学家通过体外诱导成纤维细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,称为iPS细胞。该细胞能够“转化”为多种类型的动物体细胞,流程如下。下列有关叙述错误的是(  )
A.由iPS细胞培育出多种体细胞的过程体现了细胞的全能性
B.成纤维细胞、iPS细胞和分化成的体细胞中具有不同的遗传信息
C.流程当中的两个“转化”步骤都涉及到细胞中基因的选择性表达
D.iPS细胞转化为多种体细胞的过程说明细胞分化也受到外界因素影响
【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。由iPS细胞培育出多种体细胞,体现了iPS细胞能够分化成多种不同类型的细胞,符合细胞全能性的概念,所以该过程体现了细胞的全能性,A正确。
B、成纤维细胞通过体外诱导形成iPS细胞,iPS细胞又能分化为多种体细胞,它们都是由同一个成纤维细胞经过一系列过程得到的,遗传物质是相同的。细胞分化的实质是基因的选择性表达,即不同细胞中表达的基因不同,但遗传信息并没有改变。所以成纤维细胞、iPS细胞和分化成的体细胞中具有相同的遗传信息,B错误。
C、流程当中的两个“转化”步骤,即成纤维细胞转化为iPS细胞以及iPS细胞转化为多种体细胞,这两个过程都涉及到细胞中基因的选择性表达。因为细胞在形态、结构和功能上发生改变的过程,都是基因选择性表达的结果,C正确。
D、从题干中可以看出,iPS细胞在不同的诱导物质作用下,能够转化为不同类型的体细胞,这说明外界的诱导物质(外界因素)对iPS细胞的分化方向产生了影响,即细胞分化也受到外界因素影响,D正确。
故选B。
【分析】1、干细胞的概念:动物和人体内保留着少量具有分裂和分化能力的细胞。
2、干细胞的分类:1)全能干细胞:具有形成完整个体的分化潜能。2)多能干细胞:具有分化出多种细胞组织的潜能。3)专能干细胞:只能向一种或两种密切相关的细胞类型分化。如神经干细胞可分化为各类神经细胞,造血干细胞可分化为红细胞、白细胞等各类血细胞。
7.(2025高一上·兴宁期末)下列对“生命系统”的认识,正确的是(  )
A.从生命系统的结构层次看,热带雨林是生态系统
B.蛋白质是生命活动的主要承担者,所以是生命系统
C.生命系统的结构层次中不包含无机环境
D.生命系统中的“系统”层次,是动植物个体都必须具备的
【答案】A
【知识点】细胞是生物体的结构和功能单位;生命系统的结构层次
【解析】【解答】A、热带雨林包括了所有的生物及其无机环境,符合生态系统的定义。因此,从生命系统的结构层次看,热带雨林是生态系统,A正确。
B、蛋白质是生命活动的主要承担者,但蛋白质分子本身并不构成生命系统的结构层次。生命系统的最小结构层次是细胞,而不是蛋白质分子。B错误。
C、生命系统的结构层次中确实包含无机环境,特别是在生态系统这一层次中。生态系统是由生物群落和无机环境共同组成的。C错误。
D、生命系统中的“系统”层次并不是动植物个体都必须具备的。例如,植物的生命系统结构层次中通常不包含“系统”这一层次。D错误。
故选A
【分析】生命系统的结构层次从小到大依次为:细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈。生态系统是由生物群落及其所处的无机环境共同组成的动态平衡系统。
8.(2025高一上·兴宁期末)细胞分为原核细胞与真核细胞两大类。下列相关叙述错误的是(  )
A.原核细胞不具有以核膜为界的细胞核
B.原核细胞中没有细胞器,多种代谢反应均在细胞质中进行
C.真核细胞含多种分工合作的细胞器,使其能高效有序地进行生命活动
D.原核细胞和真核细胞中的遗传物质都是DNA
【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、原核细胞与真核细胞的主要区别之一就是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核,而真核细胞则有。这是原核细胞和真核细胞的基本特征之一,A正确。
B、原核细胞虽然结构相对简单,但它们并不是完全没有细胞器。例如,原核细胞中含有核糖体,这是一种重要的细胞器,负责蛋白质的合成,原核细胞的多种代谢反应确实在细胞质中进行,但这并不意味着它们没有细胞器。B错误。
C、真核细胞含有多种细胞器,如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等,这些细胞器分工合作,使得真核细胞能够高效有序地进行各种生命活动。这是真核细胞的基本特征之一,C正确。
D、无论是原核细胞还是真核细胞,它们的遗传物质都是DNA。DNA是生物体内遗传信息的载体,对细胞的生长、分裂和功能起着决定性的作用,D正确。
故选B。
【分析】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色体;原核细胞只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸(DNA和RNA)和蛋白质等物质。
9.(2025高一上·兴宁期末)造血干细胞在骨髓中只能分化成各种血细胞,在体外某些促分化因子诱导下,还可以分化成神经细胞。下列相关叙述错误的是(  )
A.造血干细胞内基因的表达受环境因子影响
B.神经细胞不再具有生长、分裂和分化能力
C.同一个体的造血干细胞和神经细胞的遗传信息相同
D.神经细胞内血红蛋白基因处于关闭状态
【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,而基因的表达会受到环境因子的影响。造血干细胞在骨髓中和在体外某些促分化因子诱导下,分化的方向不同,这说明造血干细胞内基因的表达受环境因子影响,A正确。
B、神经细胞是高度分化的细胞,一般来说,高度分化的细胞不再具有分裂和分化的能力。但是,在某些特殊情况下,如神经组织受到损伤等,神经细胞也可能具有一定的修复和再生能力,而且这里说神经细胞不再具有生长能力是错误的,神经细胞可以生长(如轴突和树突的生长),只是不再进行细胞分裂和进一步的分化(在正常情况下),B错误。
C、同一个体的所有体细胞都是由受精卵经过有丝分裂产生的,有丝分裂过程中遗传物质保持不变,所以同一个体的造血干细胞和神经细胞的遗传信息相同,C正确。
D、细胞分化的实质是基因的选择性表达,造血干细胞能分化成各种血细胞,血红蛋白基因在造血干细胞中表达,而神经细胞是由造血干细胞在体外某些促分化因子诱导下分化而来的,神经细胞中血红蛋白基因不表达,处于关闭状态,D正确。
故选B。
【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质:基因的选择性表达。
10.(2025高一上·兴宁期末)比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性,结果如图,据此不能得出的推论是(  )
A.生物膜上存在着协助H2O通过的物质
B.生物膜对K+、Na+、Cl-的通透具有选择性
C.离子以易化扩散方式通过人工膜
D.O2扩散过程不需要载体蛋白
【答案】C
【知识点】被动运输
【解析】【解答】A、从图中可以看出,生物膜对H2O的通透性大于人工膜对H2O的通透性。因为人工膜是双层磷脂,而生物膜除了磷脂双分子层外,还含有蛋白质等其他成分,所以推测生物膜上存在着协助H2O通过的物质(如水通道蛋白),A正确。
B、由图可知,生物膜对K+、Na+、Cl 的通透性不同,而人工膜对这三种离子的通透性相同且都很低。这表明生物膜对这些离子的通透具有选择性,这种选择性可能与生物膜上的载体蛋白有关,B正确
C、从图中能看到人工膜对不同离子的通透性相同且都很低,这说明离子不是以易化扩散(协助扩散)方式通过人工膜的。因为如果是协助扩散,不同离子由于载体蛋白的种类和数量不同,通透性应该会有差异,而人工膜没有载体蛋白,离子很难通过,C正确
D、从图中可知,O2通过生物膜和人工膜的通透性相同,这说明O2通过膜的方式是自由扩散,自由扩散不需要载体蛋白的协助,所以O2扩散过程不需要载体蛋白,D错误
故选C。
【分析】图中两种膜对甘油、二氧化碳、氧气三种物质的通透性相同;人工膜对三种离子的通透性相同,并且均处于较低值,而生物膜对三种离子的通透性不同;生物膜对水分子的通透性大于人工膜。
11.(2025高一上·兴宁期末)关于叶绿体和线粒体的叙述,正确的是(  )
A.都有色素和DNA
B.都有双层膜结构,内外膜上的蛋白质差别不大
C.都与能量的转换直接相关
D.酶主要分布在内膜上
【答案】C
【知识点】线粒体的结构和功能;叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、叶绿体含有光合色素,线粒体不含色素,二者都含有少量DNA,A错误;
B、叶绿体和线粒体都有双层膜结构,线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,含有大量与有氧呼吸相关的酶,叶绿体内外膜的功能相对简单,因此二者内外膜上的蛋白质种类和含量差别较大,B错误;
C、叶绿体通过光合作用将光能转化为化学能,线粒体通过有氧呼吸将有机物中的化学能转化为热能和ATP中的化学能,二者都与能量的转换直接相关,C正确;
D、线粒体中与有氧呼吸相关的酶分布在内膜和基质中,叶绿体中与光合作用相关的酶分布在类囊体薄膜和基质中,并非主要分布在内膜上,D错误;
故答案为:C。
【分析】两者均为双层膜的半自主性细胞器,都含少量DNA,且都参与能量转换,但功能不同:叶绿体是光合作用场所,线粒体是有氧呼吸主要场所。二者膜结构上的蛋白质种类和含量差异较大,酶的分布也与其功能相适应。
12.(2025高一上·兴宁期末)哺乳动物的成熟红细胞是一种由造血干细胞经一系列生理过程转化而来的高度分化的细胞,其也会经历衰老和凋亡(如图)。结构上的特化使红细胞成为高效的氧气运输器,并适应了它们在血液循环中的特定功能。下列相关叙述正确的是(  )
A.网织红细胞内核基因转录频繁,蛋白质合成最旺盛
B.图示⑤过程该细胞内端粒变短,运输氧气的能力下降
C.图示①过程既有基因开始表达,也有基因停止表达
D.图示④过程会导致红细胞的呼吸强度高度依赖氧浓度
【答案】C
【知识点】无氧呼吸的过程和意义;细胞分化及其意义;细胞的生命历程综合
【解析】【解答】A、哺乳动物的成熟红细胞内没有细胞核和大部分细胞器,网织红细胞内没有细胞核,不会出现核基因转录现象,A错误;
B、哺乳动物的成熟红细胞内没有细胞核和大部分细胞器,网织红细胞内没有细胞核,也就没有染色体,端粒是染色体的组成部分,因此该细胞内不存在端粒,B错误;
C、①过程表示细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达,图示①过程既有基因开始表达,也有基因停止表达,C正确;
D、④过程表示排出细胞器,排出细胞器会导致成熟红细胞只能进行无氧呼吸,无氧呼吸的呼吸强度与氧浓度无关,D错误。
故答案为:C。
【分析】图示表示哺乳动物红细胞的部分生命历程,造血干细胞先形成幼红细胞,幼红细胞排除细胞核后形成网织红细胞,网织红细胞丧失细胞器后形成成熟的红细胞,所以哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器。
无氧呼吸是指在厌氧条件下,厌氧或兼性厌氧微生物以外源无机氧化物或有机物作为末端氢(电子)受体时发生的一类产能效率较低的特殊呼吸。
过程:
13.(2025高一上·兴宁期末)如图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂期,对图像的描述正确的是(  )
A.甲、乙、丙细胞分别处在有丝分裂的前期、后期和中期
B.甲、乙、丙细胞染色体数、染色单体数与DNA数之比均为1∶2∶1
C.甲细胞进行中心体复制,发出星射线,形成了纺锤体
D.该生物可能是高等植物
【答案】A
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】甲细胞:染色体散乱排列,中心体发出星射线形成纺锤体,表明处于有丝分裂前期。乙细胞:姐妹染色单体已经分离,并移向细胞两极,表明处于有丝分裂后期。丙细胞:染色体整齐排列在赤道板上,表明处于有丝分裂中期。
A、甲、乙、丙细胞分别处在有丝分裂的前期、后期和中期。根据图像特征,A正确。
B、甲、乙、丙细胞染色体数、染色单体数与DNA数之比均为1:2:1。乙细胞中姐妹染色单体已经分离,染色单体数为0,因此比例不是1:2:1,B错误。
C、甲细胞进行中心体复制,发出星射线,形成了纺锤体。中心体复制发生在间期,而不是前期,C错误。
D、该生物可能是高等植物。高等植物细胞不含中心体,而甲细胞中有中心体,D错误。
故选A
【分析】①植物细胞的标志:有细胞壁,一般呈方形,分裂后期出现细胞板,无中心体;既有中心体又有细胞板的细胞为低等植物细胞。②动物细胞的标志:没有细胞壁,最外层是细胞膜,一般呈圆形,有中心粒,无细胞板,分裂末期通过缢裂方式分裂为两个细胞。③原核细胞的标志:无细胞核,没有染色体,只能进行二分裂,不能进行有丝分裂。
14.(2025高一上·兴宁期末)将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作),测得两种植物的光合速率 如下图所示(注:光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析,下 列叙述正确的是(  )
A.与单作相比,间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响
B.与单作相比,间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大
C.某些光照强度下间作提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率
D.大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作小于间作
【答案】C
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、观察曲线,桑树在间作时,其光合速率曲线在低光照强度下的起点(代表呼吸速率)高于单作,说明桑树的呼吸强度增加。大豆在间作时,其光合速率曲线在低光照强度下的起点低于单作,说明大豆的呼吸强度减小,A错误。
B、光饱和点是光合速率达到最大值时的最低光照强度。从图中可以看出,桑树在间作时的光饱和点确实增大,但大豆的光饱和点减小,B错误。
C、观察曲线,在光照强度较低时(如5×102μmol m 2 s 1),间作的桑树光合速率高于单作,而间作的大豆光合速率低于单作。这符合C选项的描述,C正确。
D、大豆植株开始积累有机物时的光照强度是光补偿点,即光合速率等于呼吸速率时的光照强度。从图中可以看出,大豆单作时的光补偿点高于间作时的光补偿点,D错误。
故选C。
【分析】识图分析可知,曲线与横坐标的交点(即光补偿点)代表光合作用与呼吸作用速率相等,此点之后植物开始积累有机物。右图显示大豆单作光补偿点和光饱和点均大于间作;左图显示桑树间作时光饱和点大于单作。
15.(2025高一上·兴宁期末)为探究影响光合速率的因素,研究人员将某品种的玉米苗植株置于20℃条件下培养,其余培养条件及实验结果如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.该实验的自变量是土壤含水量
B.制约B点CO2吸收量的因素只有光照强度
C.D点与C点CO2吸收量有差别的原因是施肥与否
D.土壤含水量在40%~60%的条件下施肥的效果较好
【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、实验的自变量应该是研究者主动操纵的变量。根据题目描述和图表,实验设置了不同的土壤含水量和光照强度,并且比较了施肥和未施肥的情况。因此,实验的自变量包括土壤含水量、光照强度和是否施肥。A错误。
B、B点处于较低的光照强度和较高的土壤含水量条件下。根据图表,B点的CO2吸收量低于相同土壤含水量下高光照强度的点,也低于施肥后的点。因此,制约B点CO2吸收量的因素不仅仅是光照强度,还包括是否施肥。B错误。
C、D点和C点的光照强度不同,D点为高光照强度,C点为低光照强度。因此,D点与C点CO2吸收量的差别不仅仅是由于施肥与否,还受到光照强度的影响。C错误。
D、根据图表,在土壤含水量为40%~60%的条件下,施肥后的CO2吸收量显著高于未施肥的情况,尤其是在高光照强度下,D正确。
故选D。
【分析】分析题意,本实验目的是探究影响光合速率的因素,实验的自变量是土壤含水量、施肥情况和光照强度,因变量是光合速率,可通过二氧化碳的吸收量进行测定,据此分析作答。
16.(2025高一上·兴宁期末)高尔基体是有“极性”的,构成高尔基体的膜囊有顺面、中间和反面三部分。顺面接受由内质网合成的物质并转入中间膜囊进一步修饰加工,反面参与溶酶体酶(具有M6P标记)等蛋白质的分类和包装。下图是发生在高尔基体反面的3条分选途径。下列叙述错误的是(  )
A.组成型分泌可能有利于物质的跨膜运输
B.可调节性分泌离不开细胞间的信息交流
C.M6P受体数量减少会抑制衰老细胞器的分解
D.高尔基体膜上的蛋白质全部处于流动状态中
【答案】D
【知识点】细胞膜的结构特点;其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、组成型分泌途径会将合成的蛋白质转运至细胞膜,这些蛋白质可能成为细胞膜上的载体蛋白等物质,而载体蛋白可以参与物质的跨膜运输,因此组成型分泌可能有利于物质的跨膜运输,A正确;
B、可调节性分泌需要接受外界的信号刺激,该过程依赖信号分子与细胞膜上受体的结合,进而引发细胞内的一系列调控反应,这一过程离不开细胞间的信息交流,B正确;
C、具有M6P标记的溶酶体酶需要与M6P受体结合才能完成分选和包装,进而形成溶酶体。若M6P受体数量减少,溶酶体酶的分选和包装会受到影响,溶酶体的形成受阻,而衰老细胞器的分解依赖溶酶体中的水解酶,因此会抑制衰老细胞器的分解,C正确;
D、高尔基体的顺面、中间和反面功能不同,膜上分布的蛋白质种类和数量也存在差异,部分蛋白质需要锚定在特定区域才能发挥作用,并非全部处于流动状态,D错误;
故答案为:D。
【分析】高尔基体具有极性,不同区域的膜囊执行不同的功能,顺面负责接收内质网转运的物质,反面参与蛋白质的分类和包装,这种功能差异依赖膜上特定蛋白质的分布。细胞的分泌分为组成型分泌和可调节性分泌,前者持续进行,后者受信号调控,与细胞间信息交流密切相关。溶酶体酶的分选依赖M6P标记与受体的结合,受体数量会影响溶酶体的形成和功能。生物膜具有一定的流动性,但膜上的蛋白质并非全部自由流动,部分蛋白质因功能需求锚定在特定位置,保证膜结构的有序性和功能的稳定性。
二、非选择题
17.(2025高一上·兴宁期末)根据所学知识,完成下列题目:
(1)在人体中组成蛋白质的氨基酸有   种,其中有8种是人体不能合成的被称为   ,双缩脲试剂鉴定蛋白质的实验原理是   ,二肽是否可以用双缩脲试剂检测   (填“是’或“否”),写出肽键的化学表达式   。
(2)脂肪是由三分子   和一分子甘油发生反应而形成的酯。
【答案】(1)21;必需氨基酸;具有两个或两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应,生成紫色的络合物;否;
(2)脂肪酸
【知识点】氨基酸的种类;蛋白质分子结构多样性的原因;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】(1)在人体中组成蛋白质的氨基酸有21种。组成人体蛋白质的氨基酸有21种,其中有8种(婴儿有9种,比成人多的一种是组氨酸)人体细胞不能合成,必须从外界环境中直接获取,这些氨基酸叫做必需氨基酸,另外13种氨基酸人体细胞能够合成,叫做非必需氨基酸。其中8种是人体不能合成的被称为必需氨基酸。如前面所述,必需氨基酸是人体自身不能合成,必须从食物中获取的氨基酸。
双缩脲试剂鉴定蛋白质的实验原理是具有两个或两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应,生成紫色的络合物。双缩脲试剂是由NaOH溶液和CuSO4溶液组成,在碱性条件下,蛋白质中的肽键与Cu2+反应形成紫色络合物,通过颜色反应可以鉴定蛋白质。双缩脲试剂检测的是具有两个或两个以上肽键的化合物,二肽只含有一个肽键,所以不能用双缩脲试剂检测。
肽键的化学表达肽键是氨基酸脱水缩合过程中形成的,由一个氨基酸的羧基( COOH)和另一个氨基酸的氨基( NH2)脱去一分子水形成。
(2)脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应而形成的酯。脂肪又叫甘油三酯,是由三分子脂肪酸和一分子甘油经过酯化反应形成的酯类物质,是细胞内良好的储能物质。
【分析】必需氨基酸:指人体(或其它脊椎动物)不能合成或合成速度远不适应机体的需要,必需由食物蛋白供给,这些氨基酸称为必需氨基酸。
(1)蛋白质的基本单位是氨基酸,组成蛋白质的氨基酸有21种;人体细胞不能合成的必须从外界获取的氨基酸称为必需氨基酸;双缩脲试剂鉴定蛋白质的实验原理是具有两个或两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应,生成紫色的络合物;二肽只含有一个肽键,不能用双缩脲试剂检测;肽键是氨基酸经脱水缩合形成的化学键,其化学表达式是。
(2)脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应而形成的酯,是细胞中良好的储能物质。
18.(2025高一上·兴宁期末)如图为叶绿体结构示意图,请据图回答下列问题:
(1)叶绿体主要存在于植物的   细胞里,是植物进行   的细胞器。
(2)吸收光能的色素分布在[ ]   上;与光合作用有关的酶分布在[ ]   上和[ ]   中。
(3)光反应为暗反应提供了   ,暗反应又为光反应提供了   。
(4)影响光合作用的环境因素主要有   (至少要说两点)
【答案】叶肉;光合作用;③类囊体薄膜;③类囊体薄膜;④叶绿体基质;NADPH, ATP;NADP+ ADP+Pi;光照强度,CO2 浓度,温度,H2O的多少 ,矿质元素的含量等
【知识点】影响光合作用的环境因素;叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】(1)叶绿体主要存在于植物的叶肉细胞里。这是因为叶肉细胞能够接受到充足的光照,为光合作用提供必要的能量条件。叶绿体是植物进行光合作用的细胞器。光合作用是绿色植物利用光能,将二氧化碳和水转化为储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程,叶绿体为这一重要生理过程提供了场所和相关物质基础。
(2)吸收光能的色素分布在③类囊体薄膜上。类囊体薄膜上含有多种光合色素,如叶绿素 a、叶绿素 b、胡萝卜素和叶黄素等,这些色素能够吸收、传递和转化光能,为光合作用的光反应阶段提供能量。
与光合作用有关的酶分布在③类囊体薄膜上和④叶绿体基质中。类囊体薄膜上的酶主要参与光反应过程,如水的光解和 ATP 的合成等;叶绿体基质中的酶则主要参与暗反应过程,如二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。这体现了结构与功能相适应的原理,不同的结构部位具有不同的酶,从而完成不同的生理功能。
(3)光反应为暗反应提供了 NADPH 和 ATP。在光反应阶段,水在光下分解产生氧气和 NADPH,同时利用光能合成 ATP。NADPH 和 ATP 为暗反应中三碳化合物的还原提供了还原力和能量。
暗反应又为光反应提供了 NADP+、ADP 和 Pi。在暗反应中,NADPH 参与三碳化合物还原后转化为 NADP+,ATP 参与反应后转化为 ADP 和 Pi,这些物质又可以重新回到光反应中,参与光反应的进行,从而保证光合作用的持续进行。
(4)光照强度:光照强度直接影响光合作用的光反应阶段。在一定范围内,随着光照强度的增加,光反应产生的 NADPH 和 ATP 增多,从而促进暗反应的进行,使光合速率加快;当光照强度达到一定值后,光合速率不再增加,此时光照强度不再是限制因素。CO2浓度:CO2 是光合作用暗反应的原料,CO2浓度直接影响暗反应中二氧化碳的固定过程。在一定范围内,增加CO2 浓度可以提高光合速率;当CO2 浓度达到一定值后,光合速率不再增加,此时CO2浓度不再是限制因素。
温度:温度主要通过影响酶的活性来影响光合作用。在一定范围内,随着温度的升高,酶的活性增强,光合速率加快;当温度超过一定值后,酶的活性下降,甚至失活,导致光合速率降低。
H2O的多少:水是光合作用的原料之一,同时水分的多少也会影响叶片的气孔开闭。当水分缺乏时,气孔关闭,CO2进入叶片受阻,从而影响光合作用的暗反应,导致光合速率下降。
矿质元素的含量:矿质元素如氮、磷、钾等是植物合成叶绿素、酶等物质的必需元素。缺乏矿质元素会影响叶绿素的合成和酶的活性,进而影响光合作用的进行。
【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢的过程,该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中;暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程,三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的还原氢和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。
题图分析:该图叶绿体结构示意图,其中①是叶绿体外膜、②为叶绿体内膜、③为类囊体薄膜、为光合作用光反应场所,④叶绿体基质、为暗反应场所。
19.(2025高一上·兴宁期末)请阅读下列资料,分析并答问题。
资料: 科学家曾做过这样的实验。将变形虫切成两半,一半有核,一半无核。①无核的一半虽然仍能消化已经吞噬的食物,但不能摄取食物,对外界刺激不再发生反应,电镜下可以观察到退化的高尔基体、内质网等。②有核的一半情况则大不相同,照样摄食,对刺激仍有反应,失去的伸缩泡可以再生,还能生长和分裂。③如果用显微钩针将有核一半的细胞核钩出,这一半的行为就会像上述无核的一半一样。④如果及时植入同种变形虫的另一核,各种生命活动又会恢复。
(1)变形虫的运动、吞噬食物所体现的细胞膜的特性的结构基础是   ;细胞膜表面的糖类分子所形成的糖被的功能有:   。
(2)④中若植入另一种变形虫的细胞核,培养一段时间后,其性状与原变形虫    (填相同、不同或不一定相同),原因是   。
(3)核膜的功能是   ,保证了细胞生命活动   地进行。
【答案】构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子都是运动的;细胞表面的识别、细胞间的信息传递;不同;生物的性状主要是由细胞核中的 DNA 分子决定的(细胞核是遗传的控制中心);把核内物质和细胞质分开;高效、有序
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的结构特点;细胞核的功能;细胞核的结构
【解析】【解答】(1)变形虫可以改变形状进行运动,还能吞噬食物,这体现了细胞膜的流动性。细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成,构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子都是运动的,这使得细胞膜在结构上具有一定的流动性,从而为变形虫的运动、吞噬食物等行为提供了结构基础。
细胞膜表面的糖类分子和蛋白质分子结合形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂,糖类分子所形成的糖被具有多种重要功能。例如,在细胞识别过程中,糖被可以作为标志位点,让细胞能够识别“自己”和“非己”成分;在细胞间的信息传递方面,一些信号分子与细胞表面的糖被结合,从而将信息传递给细胞,实现细胞间的信息交流。所以其功能为细胞表面的识别、细胞间的信息传递。
(2)④中若植入另一种变形虫的细胞核,培养一段时间后,其性状与原变形虫不同。
细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。生物的性状主要是由细胞核中的DNA分子决定的,不同变形虫细胞核中的DNA分子不同,所含的遗传信息不同,控制合成的蛋白质等物质也不同,所以植入另一种变形虫的细胞核后,变形虫的性状会发生改变,与原变形虫不同。
(3)核膜是位于细胞核与细胞质之间的膜结构,其主要功能是把核内物质和细胞质分开。核膜将细胞核内的遗传物质等与细胞质中的各种细胞器、细胞质基质等分隔开来,形成相对独立的区域,使得细胞核内的物质和细胞质中的物质不会随意混合,保证了细胞核内遗传信息的稳定性和细胞质中各种代谢活动的相对独立性。
核膜上具有核孔,核孔是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道。同时,核膜的存在把核内物质和细胞质分开,这种分隔和联系共同保证了细胞生命活动能够高效、有序地进行。例如,在细胞分裂过程中,核膜的周期性消失和重建,以及核质之间的物质运输等过程,都体现了核膜对细胞生命活动有序进行的保障作用。
【分析】细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,细胞进行生命活动必须要保证细胞的完整性
20.(2025高一上·兴宁期末)I、下面是几种生物的基本结构单位,请据图回答:
Ⅱ、如图是四类细胞的亚显微结构模式图,请据图回答下列问题:
Ⅲ、如图A、B、C表示由干细胞分化而来的不同类型细胞。人体细胞内的溶酶体是一种含有多种水解酶的细胞器,其内部的pH为5左右。图A表示细胞内溶酶体的部分功能。请分析并回答下列问题:
(1)科学家依据   将细胞分为原核细胞和真核细胞。
(2)图中属于原核细胞的是   (填字母),此类细胞的DNA主要存在于   。
(3)图中不能称为一个生命系统是   (填字母),它在结构上不同于其他图示的显著特点是没有细胞结构。
(4)生活在湖水中的蓝细菌和绿藻,当水体富营养化时会大量繁殖形成   现象。
(5)从结构上看,细胞   (填罗马数字)没有以核膜为界限的细胞核。
(6)IV既含有③又含有叶绿体和细胞壁,所以确定IV是   细胞。
(7)四类细胞中共有的细胞器是   ,该细胞器的功能是   。四类细胞与周围环境进行信息交流均依赖   。(细胞结构)
(8)图中能够进行光合作用的细胞是   (填罗马数字)。
(9)将A细胞中的溶酶体分离出来,常采用的方法是   。
(10)若丙为胰岛素,要研究C细胞中丙的合成和运输过程,常采用的方法是   ,细胞内的亮氨酸用3H标记,在细胞中依次出现放射性的具膜细胞器为   。
【答案】(1)有无以核膜为界限的细胞核
(2)CD;拟核
(3)E
(4)水华
(5)Ⅲ
(6)低等植物
(7)核糖体;合成蛋白质的场所;细胞膜
(8)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
(9)差速离心法
(10)同位素标记法;内质网和高尔基体
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;动、植物细胞的亚显微结构
【解析】【解答】(1)科学家依据有无以核膜为界限的细胞核将细胞分为原核细胞和真核细胞。原核细胞没有以核膜为界限的细胞核,真核细胞有以核膜为界限的细胞核。
(2) C为细菌细胞,属于原核细胞;D为蓝细菌细胞,属于原核细胞;原核细胞的DNA主要存在于拟核中。 原核细胞的 DNA 主要存在于拟核区。
(3)图中 E(病毒)不能称为一个生命系统,病毒没有细胞结构,必须依赖活细胞才能生活。
(4)生活在湖水中的蓝细菌和绿藻,当水体富营养化时会大量繁殖形成水华现象。在海洋中,这种现象称为赤潮。
(5)从结构上看,细胞Ⅲ( 蓝细菌 )没有以核膜为界限的细胞核。
(6)Ⅳ既含有③(中心体)又含有叶绿体和细胞壁,中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中,同时有叶绿体和细胞壁,所以确定Ⅳ是低等植物细胞。
(7)四类细胞中共有的细胞器是核糖体,核糖体的功能是合成蛋白质的场所。
四类细胞与周围环境进行信息交流均依赖细胞膜,细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。
(8)图中能够进行光合作用的细胞是Ⅱ(植物细胞,有叶绿体)、Ⅲ(蓝细菌等能进行光合作用的原核生物,有光合色素)、Ⅳ(低等植物细胞,有叶绿体)。
(9)将 A 细胞中的溶酶体分离出来,常采用的方法是差速离心法。差速离心法是利用不同的离心速度所产生的不同离心力,将各种细胞器分离开。
(10)若丙为胰岛素,要研究 C 细胞中丙的合成和运输过程,常采用的方法是同位素标记法,用放射性同位素标记氨基酸,追踪氨基酸的转移途径。
胰岛素属于分泌蛋白,在细胞内合成后,需要经过内质网和高尔基体的加工,然后通过囊泡运输到细胞膜,分泌到细胞外。所以细胞内的亮氨酸用3H 标记,在细胞中依次出现放射性的具膜细胞器为内质网和高尔基体。
【分析】题图分析:图中A含有叶绿体、液泡和细胞壁,为植物细胞;B无细胞壁,但有中心体,为动物细胞;C为细菌细胞,属于原核细胞;D为蓝细菌细胞,属于原核细胞;E没有细胞结构,为病毒。
(1)原核生物与真核生物的根本区别是有无以核膜为界限的细胞核。
(2) C为细菌细胞,属于原核细胞;D为蓝细菌细胞,属于原核细胞;原核细胞的DNA主要存在于拟核中。
(3)图中E没有细胞结构,为病毒,因为细胞是最基本的生命系统,因此,E不能称为一个生命系统。
(4)生活在湖水中的蓝细菌和绿藻,当水体富营养化时会大量繁殖形成水华现象,其原因是淡水中的N、P元素增多。
(5)图Ⅲ细胞中没有成形的细胞核,有拟核,属于原核细胞中的蓝细菌;
(6) 图Ⅳ细胞有细胞壁、叶绿体、液泡,还含有③中心体,因此该细胞为低等植物细胞。
(7)图中Ⅰ细胞具有中心体等结构,没有细胞壁,属于动物细胞;图Ⅱ细胞有细胞壁、叶绿体、液泡等结构,没有中心体,属于高等植物细胞,Ⅲ细胞为蓝细菌,Ⅳ细胞为低等植物细胞,这四类细胞中共有的细胞器是核糖体,核糖体是合成蛋白质的场所,四类细胞与周围环境进行信息交流均依赖细胞膜,因为细胞膜是系统的边界。
(8)图中Ⅰ~Ⅳ各细胞中,Ⅱ和Ⅳ具有叶绿体(题图中的④)、Ⅲ不具有叶绿体但含有藻蓝素和叶绿素,均能够进行光合作用,即图中Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ均能进行光合作用。
(9)分离溶酶体等细胞器常用差速离心法。即将A细胞中的溶酶体分离出来采用的方法是差速离心法。
(10) 胰岛素是一种分泌蛋白,是由胰岛B细胞合成与分泌的,可以利用放射性同位素标记法研究其合成与运输的过程。分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,即将细胞内的亮氨酸用3H标记,由于核糖体无膜结构,因此在细胞中依次出现放射性的具膜细胞器为内质网和高尔基体。
21.(2025高一上·兴宁期末)光呼吸是植物在有适宜强度光照、高氧、低条件下发生的一系列反应。光呼吸消耗O2并生成。当O2浓度较高时,RuBP羧化酶催化固定反应减弱,催化C5发生加氧反应增强,加氧反应生成C2,再生成乙醇酸,如图所示。
回答下列问题:
(1)类囊体薄膜上的色素主要吸收   。RuBP羧化酶作用的场所是   。
(2)某些代谢中间产物的积累会对细胞造成损害,过氧化物酶体(由单层膜包裹的内含一种或几种氧化酶类的细胞器)被称为解毒中心,能分解有毒物质H2O2和乙醛酸,生成   参与暗反应过程。线粒体中产生的NADH的去向主要是   。
(3)2,3-环氧丙酸钾是一种光呼吸抑制剂,能抑制叶绿体中乙醇酸的合成,暗反应会被   (“促进”或“抑制”),以提高光合速率。
(4)从光反应和暗反应物质联系的角度分析,高浓度O2条件下,NADPH含量升高的原因是   。
【答案】(1)红光和蓝紫光;叶绿体基质
(2)甘油酸;还原O2生成H2O
(3)促进
(4)高O2条件下,CO2固定减弱,暗反应消耗NADPH减少,导致NADPH供应过多
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用综合;环境变化对光合作用中物质含量的影响
【解析】【解答】(1)类囊体薄膜上的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素,其中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,因此这些色素主要吸收红光和蓝紫光。RuBP羧化酶催化暗反应中CO2的固定过程,暗反应发生在叶绿体基质中,因此该酶作用的场所是叶绿体基质。
(2)从代谢途径来看,过氧化物酶体分解有毒物质H2O2和乙醛酸后,生成的甘油酸可以进入叶绿体,参与暗反应过程。线粒体是有氧呼吸的主要场所,其中产生的NADH会在有氧呼吸第三阶段,与O2结合生成H2O并释放大量能量,因此NADH的去向主要是还原O2生成H2O。
(3)2,3-环氧丙酸钾抑制叶绿体中乙醇酸的合成,也就是抑制了RuBP羧化酶催化C5的加氧反应,使得更多的C5可以参与CO2的固定反应,暗反应能够更高效地进行,因此暗反应会被促进。
(4)光反应产生的NADPH会供给暗反应,用于C3的还原过程。高浓度O2条件下,RuBP羧化酶催化CO2固定的反应减弱,暗反应的速率随之降低,对NADPH的消耗减少,而光反应仍在持续产生NADPH,因此会导致NADPH含量升高,原因就是高O2条件下,CO2固定减弱,暗反应消耗NADPH减少,导致NADPH供应过多。
【分析】光合色素分布在类囊体薄膜上,其吸收光谱决定了光合作用可利用的光的波长;暗反应的CO2固定和C3还原过程分别在叶绿体基质中进行,且需要光反应提供的NADPH和ATP。光呼吸是特殊条件下的代谢途径,高氧低CO2时,RuBP羧化酶的加氧活性增强,消耗C5生成乙醇酸,进而影响暗反应的进行。过氧化物酶体作为解毒细胞器,能分解光呼吸产生的有毒物质,生成可参与暗反应的物质,体现了细胞内代谢途径的关联性。光反应和暗反应紧密联系,暗反应对NADPH的消耗速率会影响光反应产物的积累,高氧条件下暗反应减弱,会导致NADPH含量上升。
(1)类囊体薄膜上的色素为光合色素,主要吸收红光和蓝紫光,用于光合作用的光反应。RuBP羧化酶用于催化CO2的固定,CO2固定的发生场所是叶绿体基质。
(2)过氧化物酶体能分解有毒物质H2O2和乙醛酸,这体现了过氧化物酶体的解毒作用。据题图可知,过氧化物酶体输出的产物是甘油酸,该物质可以参与暗反应过程。线粒体中产生的NADH主要用于有氧呼吸的第三阶段,还原O2的过程中生成水。
(3)2,3-环氧丙酸钾能够抑制叶绿体中乙醇酸的合成,即抑制RuBP羧化酶催化C5发生加氧的过程,则暗反应会被促进,从而提高光合速率。
(4)高O2条件下,CO2固定减弱,使暗反应消耗的NADPH减少,导致NADPH积累。
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