专题07 细胞代谢探究实验（练）（解析版）-2021年高考生物二轮复习讲练测

专题 7 细胞代谢实验探究 （满分：100 分 时间：75 分钟） 一、选择题:本部分包括 20 题,每题 2 分,共计 40 分。每题只有一个选项最符合题意。 1．关于“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验，下列说法错误的是（ ） A．在有氧呼吸的装置中，可用 NaOH 溶液除去泵入空气中的 CO2 B．在无氧呼吸的装置中，需将酵母菌培养液封口放置一段时间后再实验 C．该实验采用了对比实验的方法，也叫相互对照实验 D．通过澄清的石灰水是否变浑浊判断细胞呼吸的方式 【答案】D 【详解】 A、由于空气中含有少量的 CO2，会影响实验结果，所以在有氧呼吸的装置中，用质量分数为 10%的 NaOH 溶液吸 收空气中的 CO2，A 正确； B、在无氧呼吸的装置中，需将酵母菌培养液封口放置一段时间，是为了消耗瓶中的氧气，创造无氧环境，B 正 确； C、探究酵母菌细胞呼吸方式实验的自变量是是否有氧气，所以通入空气组和未通入空气组之间形成相互对照， 该实验采用了对比实验的方法，C 正确； D、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生二氧化碳，都会使澄清石灰水变浑浊，故不能用来判断其细胞呼吸方 式，D 错误。 2．某研究小组利用检测气压变化的密闭装置来探究微生物的呼吸。实验设计如下：关闭活栓后，U 形管右管液 面高度变化反映瓶中的气体体积变化。实验开始时将右管液面高度调至参考点，实验中定时记录右管液面高度 相对于参考点的变化（忽略其他原因引起的容积变化）。下列有关说法不正确的是（ ） A．甲组右管液面变化，表示的是微生物呼吸时氧气的消耗量 B．乙组右管液面变化，表示的是微生物呼吸时 CO2 的释放量和 O2 消耗量之间的差值 C．甲组右管液面升高，乙组不变，说明微生物只进行有氧呼吸 D．甲组右管液面不变，乙组下降，说明微生物进行乳酸发酵 【答案】D 【详解】 A、甲组实验装置中 NaOH 的作用是吸收 CO2，有氧呼吸过程消耗 O2，产生的 CO2 被 NaOH 吸收，甲组右管液面变 化，表示的是微生物呼吸时氧气的消耗量，A 正确； B、乙组实验装置中无 NaOH 吸收 CO2，气体的变化是 O2 减少量与 CO2 的生成量的综合，因此乙组右管液面变化， 表示的是微生物呼吸时 CO2 的释放量和 O2 消耗量之间的差值，B 正确； C、甲组右管液面升高，说明细胞呼吸消耗 O2，进行有氧呼吸，乙组不变，说明 CO2 的释放量等于 O2 的消耗量， 因此微生物只进行有氧呼吸，C 正确； D、甲组右管液面不变，说明微生物不消耗 O2，即进行无氧呼吸，乙组下降，说明有 CO2 的释放，因此微生物进 行酒精发酵，不是乳酸发酵，D 错误。 故选 D。 3．如图所示装置测定酵母菌的细胞呼吸类型。在 25℃下经过 10 分钟再观察红色液滴的移动情况，下列对实验 结果的分析不符合实际的是 （ ） A．装置 1 的红色液滴向左移动的体积是细胞呼吸消耗氧气的体积，装置 2 的红色液滴向右移动的体积是细胞呼 吸释放 CO2 和消耗 O2 的体积之差 B．装置 1 的红色液滴左移，装置 2 的红色液滴右移，则说明酵母菌既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸 C．装置 1 的红色液滴不移动，装置 2 的红色液滴右移，则说明酵母菌只进行无氧呼吸 D．装置 1 的红色液滴左移动，装置 2 的红色液滴不移动，则说明酵母菌死亡 【答案】D 【详解】 A、装置 1 中 NaOH 溶液的作用是吸收细胞呼吸所产生的 CO2，红色液滴移动的距离是细胞进行有氧呼吸消耗的氧 气引起装置内的气体压强减小所致，因此红色液滴向左移动的体积代表有氧呼吸消耗的 O2 的体积；装置 2 中的 蒸馏水既不吸收 CO2、也不产生 O2，所以红色液滴向右移动的体积是细胞呼吸释放 CO2 和消耗 O2 的体积之差，A 正确； B、若装置 1 的红色液滴左移，装置 2 的红色液滴右移，则说明细胞呼吸产生的 CO2 量大于消耗的 O2 量，说明萌 发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，B 正确； C、若装置 1 的红色液滴不移动，说明没有 O2 消耗，装置 2 的红色液滴右移，说明细胞呼吸产生了 CO2，则说明 萌发的种子只进行无氧呼吸，C 正确； D、若装置 1 的红色液滴左移，说明有 O2 消耗，装置 2 的红色液滴不动，说明细胞呼吸产生的 CO2 量与消耗的 O2 量相等，由此可推知，萌发的种子只进行有氧呼吸，D 错误。 故选 D。 4．下图表示酵母菌在细胞呼吸过程中（底物为糖类），O2 浓度与 CO2 释放量、O2 吸收量之间的关系，其中 AB = BC。 下列叙述中错误的是（ ） A．在 O2 浓度在大于 0 小于 10%的范围内，酵母菌既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸 B．O2 浓度为 15%时，ATP 只产生于酵母菌的线粒体中 C．据图可知，O2 抑制酵母菌的无氧呼吸促进酵母菌的有氧呼吸 D．O2 浓度为 C 时，酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的 CO2，气体量相等 【答案】B 【详解】 A、O2 浓度在大于 0 小于 10%的范围内，CO2 的产生量大于 O2 的吸收量，所以同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，A 正确； B、浓度为 15%时，酵母菌只进行有氧呼吸，有氧呼吸第一阶段发生于细胞质基质，该阶段也能产生 ATP，B 错 误； C、随着氧气浓度的增大，有氧呼吸速率增大而无氣呼吸速率减小，所以氧气能促进有氧呼吸而抑制无氧呼吸， C 正确； D、由于 AB=BC， BC 是有氧呼吸 的消耗量，也是有氧呼吸产生的量，AB 是无氧呼吸产生的量，D 正确。 故选 B。 5．下列有关实验的叙述，完全正确的有几项（ ） ①检测还原糖时最好用番茄汁代替苹果汁做实验材料 ②观察叶绿体的实验中，取菠菜叶稍带叶肉的上表皮制作装片进行观察 ③探究呼吸作用方式实验中，酵母菌是最佳材料 ④制备细胞膜的实验中，采用吸水涨破法使细胞破裂 ⑤在观察洋葱鳞片叶内表皮细胞中 DNA 的分布时，应保持细胞的活性 ⑥科学家用电子显微镜观察到细胞膜呈清晰的亮—暗—亮三层结构，说明了细胞膜由脂质—蛋白质─脂质三层 结构构成 ⑦在光学显微镜下观察人口腔上皮细胞时可看到细胞核和核糖体 ⑧做质壁分离与复原实验时需要在光学显微镜下观察 3 次且只需低倍镜观察即可 A．两项 B．三项 C．四项 D．五项 【答案】B 【详解】 ①番茄汁有色不能用做颜色反应，所以检测还原糖时不能用番茄汁代替苹果汁做实验材料，①错误； ②带有少量叶肉的菠菜叶片上表皮的叶绿体小而多；而带有少量叶肉的菠菜叶片下表皮叶绿体大而少，便于观 察。因此观察叶绿体实验，最好用带有少量叶肉的菠菜叶片下表皮制作装片进行观察，②错误； ③酵母菌是兼性厌氧微生物，既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。探究呼吸作用方式实验中，酵母菌是最 佳材料，③正确； ④制备细胞膜的实验中，采用吸水涨破法使细胞破裂，④正确； ⑤在观察洋葱鳞片叶内表皮细胞中 DNA 的分布时，经过盐酸水解后细胞已经失去活性，⑤错误； ⑥科学家用电子显微镜观察到细胞膜呈清晰的暗—亮—暗三层结构，说明了细胞膜由蛋白质─脂质—蛋白质三 层结构构成，⑥错误； ⑦光学显微镜下观察不到核糖体，⑦错误； ⑧做质壁分离与复原实验时，要观察细胞正常形态、质壁分离和质壁分离复原三种状态，而且只需低倍镜观察 即可，⑧正确。 正确的有③④⑧三项。 故选 B。 6．将酵母菌研磨制成匀浆，离心后得到上清液（含细胞质基质）和沉淀物（含细胞器）。在正常供氧的条件下， 将等量的上清液、沉淀物和未经离心的匀浆分别加入甲、乙、丙 3 只试管中，再分别滴加等量、等浓度的葡萄 糖溶液，有 H2O 生成的试管是（ ） A．丙 B．甲、丙 C．乙、丙 D．甲、乙、丙 【答案】A 【详解】 甲试管中只含上清液，即细胞质基质，不能进行有氧呼吸第二、三阶段，因此最终不能产生水；乙试管中是沉 淀物，即含有线粒体，线粒体是有氧呼吸的主要场所，进入线粒体参与氧化分解的有机物是丙酮酸，不是葡萄 糖，因此没有水产生；丙试管是未离心的匀浆，含有细胞质基质和线粒体，因此在有氧条件下葡萄糖可彻底氧 化分解产生二氧化碳和水。即 A 正确，BCD 错误。 故选 A。 7．关于生物学实验中的变量，下列叙述正确的是（ ） A．实验中一定存在自变量 B．与实验结果无关的变量是无关变量 C．“探究酵母菌细胞呼吸的方式”是一个自身前后对照实验 D．“比较 H2O2 在不同条件下的分解”是一个空白对照实验 【答案】D 【详解】 A、对照实验和对比实验一般有自变量，但观察类实验没有自变量，比如观察叶绿体的实验，A 正确； B、无关变量，也称控制变量，指与自变量同时影响因变量的变化，但与研究目的无关的变量，B 错误； C、探究酵母菌细胞呼吸的方式实验属于对比试验（有氧和无氧情况下相互对比），自身无前后对照，C 错误； D、“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，有一个试管中的过氧化氢溶液不做任何处理，属于空白对照， D 正确。 故选 D。 8．下列探究细胞呼吸方式的四组实验，每支试管中都加入了等量底物，在反应时间相同的情况下，产生 CO2 最 多的是（ ） A．向加入了葡萄糖溶液和乳酸菌的密闭试管中通入空气 B．不向加入了葡萄糖溶液和乳酸菌的密闭试管中通入空气，且利用菜籽油覆盖液面 C．向加入了葡萄糖溶液和酵母菌的密闭试管中通入空气 D．不向加入了葡萄糖溶液和酵母菌的密闭试管中通入空气，且利用菜籽油覆盖液面 【答案】C 【详解】 A、乳酸菌为厌氧菌，只能进行无氧呼吸，故向加入了葡萄糖溶液和乳酸菌的密闭试管中通入空气，乳酸菌增殖 被抑制，且只能无氧呼吸，产物为乳酸，无二氧化碳产生，A 错误； B、不向加入了葡萄糖溶液和乳酸菌的密闭试管中通入空气，且利用菜籽油覆盖液面，乳酸菌进行无氧呼吸，产 物为乳酸，无二氧化碳的产生，B 错误； C、向加入了葡萄糖溶液和酵母菌的密闭试管中通入空气，则酵母菌能进行有氧呼吸，消耗等量底物的前提下， 释放的二氧化碳较多，C 正确； D、不向加入了葡萄糖溶液和酵母菌的密闭试管中通入空气，且利用菜籽油覆盖液面，营造无氧条件，酵母菌只 能进行无氧呼吸，释放的二氧化碳较少，D 错误 。 故选 C。 9．现有一瓶葡萄糖溶液，内置有适量的酵母菌。经测定，瓶中放出的 CO2 和吸收的 O2 的量分别为 5mol 和 3mol， 这是因为瓶中的酵母菌（ ） A．进行有氧呼吸和无氧呼吸，且消耗了 3/2 mol 葡萄糖 B．进行有氧呼吸和无氧呼吸，且消耗了 3mol 葡萄 C．只进行有氧呼吸，且消耗了 1/2 mol 葡萄糖 D．只进行有氧呼吸，且消耗了 5/6 mol 葡萄糖 【答案】A 【详解】 设酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖为 X，无氧呼吸消耗的葡萄糖为 Y，则有关系式：（6X+2Y）：6X=5：3，解得，X： Y=1：2，因此有 1/3 的葡萄糖进行有氧呼吸，2/3 葡萄糖进行无氧呼吸。瓶中放出的 CO2 和吸收的 O2 的量分别为 5mol 和 3mol，故瓶中的酵母菌进行有氧呼吸消耗了 1/2mol 葡萄糖，无氧呼吸消耗了 1mol 葡萄糖，共消耗了 3/2 mol 葡萄糖。 故选 A。 10．光合作用的强度直接关系农作物的产量。研究发现，影响绿色植物光合作用的因素有环境因素和物种本身 的因素（酶、色素等）。下列叙述错误的是（ ） A．环境因素可以通过影响物种本身的因素而间接影响光合作用 B．探究光照强度对光合速率的影响实验中，单位时间吸收的 CO2 量是因变量 C．合理密植、适当施肥都可以提高光合速率 D．光能驱动细胞中的光合作用过程，光照强度越大，植物的光合速率一定越快 【答案】D 【详解】 A、环境因素如温度可以通过影响内因如酶的活性而间接影响光合作用，A 正确； B、研究光合速率时，因变量可以是单位时间吸收的 CO2 量或单位时间释放的 O2 量，B 正确； C、合理密植可以提高光能的利用率、适当施肥都可以提高光合速率，C 正确； D、在一定的范围内，随着光照强度的增大，光反应就越快，光合速率越大，而超过一定的光照强度，光反应不 会增大，光合速率也不再增大，D 错误。 故选 D。 11．下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是 （ ） A．滤纸条插入时不能让滤液细线触及层析液 B．在画出一条滤液细线后紧接着重复画线 2～3 次 C．在研磨叶片时加入二氧化硅，防止色素被破坏 D．在层析液中溶解度最高的叶绿素 a 在滤纸条上扩散得最快 【答案】A 【详解】 A、滤纸条插入时不能让滤液细线触及层析液，否则色素溶于层析液中，将得不到色素带，A 正确； B、在画滤液细线时，每次都要等到上次画的线干了后才能画线，B 错误； C、在研磨叶片时加入二氧化硅，是为了保证研磨更加充分，C 错误； D、在层析液中溶解度最高的是胡萝卜素，在滤纸上扩散速度最快，D 错误。 故选 A。 12．如图表示从某植物新鲜叶片中提取的四种光合色素在滤纸上距离滤液细线的距离。下列叙述正确的是（ ） A．甲、乙两种色素主要吸收蓝紫光 B．丙、丁色素分布在叶片的液泡中 C．色素丁在层析液中的溶解度最高 D．图示色素参与光合作用所有过程 【答案】C 【详解】 A、甲、乙两种色素分别为叶绿素 b 和 a，主要吸收红光和蓝紫光，A 错误； B、丙、丁色素为光合色素，分布在叶片的叶绿体类囊体膜上，B 错误； C、色素丁扩散的最远，说明在层析液中的溶解度最高，C 正确； D、图示色素只参与光合作用的光反应过程，D 错误。 故选 C。 13．研究人员将某绿色植物置于密闭容器内，并控制容器中 CO2 始终充足，改变光照强度，用氧气传感器测量 容器内氧含量的变化，得到如下图所示的结果。下列相关分析正确的是（ ） A．0~T1 时，氧含量变化由无光造成 B．T1~T2 时，外界光照强度逐渐增强 C．T2 时，叶绿体产生的 O2 均释放到容器内 D．氧含量为 C 时，植物的净光合速率等于 1 【答案】B 【详解】 A、0～T1 时，氧含量降低，由于光合速率小于呼吸速率造成的，A 错误； B、T1～T2 时，氧气含量逐渐增加，说明光合速率逐渐增大，外界光照强度逐渐增强，B 正确； C、T2 时，光合速率大于呼吸速率，叶绿体产生的 O2 一部分释放到容器内，另一部分进入线粒体，C 错误； D、氧含量为 C 时，光合速率等于呼吸速率，植物的净光合速率等于 0，D 错误。 故选 B。 14．在适宜的温度下，某同学设计实验探究光照强度和 CO2 浓度对某种植物净光合速率的影响，结果如下图。 下列相关分析错误的是（ ） A．光照强度和 CO2 浓度都会影响植物的光合速率 B．CO2 浓度为 a 时，高、中、低光强下，植物都不能正常生长 C．CO2 浓度为 b 时，高光强下，植物的光合速率为 2m D．CO2 浓度为 c 时，限制植物光合速率的因素只有光照强度 【答案】D 【详解】 A、由分析可知：光照强度和 CO2 浓度都会影响植物的光合速率，A 正确； B、当 CO2 浓度为 a 时，高、中、低光强下，净光合速率均＜0，故植物都不能正常生长，B 正确； C、当 CO2 浓度为 b 时，高光强下该植物的净光合速率为 m，其呼吸速率=m，故植物的光合速率为 2m，C 正确； D、据图可知：CO2 浓度为 c 时，限制植物光合速率的因素不只有光照强度，对高光强实验组而言 CO2 浓度仍是其 限制因素，D 错误。 故选 D。 15．研究人员将某植物的绿色果肉薄片与 NaHCO3 溶液混合置于密闭反应室，提供一定的光照，水浴加热保持恒 温，测定反应室中 O2 浓度，结果如图所示。15～20 min O2 浓度不变，表明（ ） A．光合速率大于呼吸速率 B．光合速率等于呼吸速率 C．光合速率小于呼吸速率 D．光合作用已经停止 【答案】B 【详解】 15～20 min O2 浓度不变，表明净光合速率为 0，即光合速率减去呼吸速率为 0，光合速率等于呼吸速率，B 正 确， 故选 B。 16．1941 年，美国科学家鲁宾和卡门设计了如下实验，用 18O 分别标记 CO2（第一组）和 H2O（第二组），通过培 养小球藻悬浮液来研究光合作用中氧气的来源。下列叙述正确的是（ ） A．收集气体 A、B，两者均有放射性 B．第一组和第二组的设置属于相互对照实验 C．18O 如果只标记 H2O，不标记 CO2，也能充分说明光合作用的 O2 来自于水 D．该实验也可以证明光合作用中氧气的产生必须有光 【答案】B 【详解】 A、光合作用产生氧气中的氧来自于水，所以收集的气体 B 有放射性，A 没有，A 错误； B、第一组和第二组的设置属于相互对照实验，B 正确； C、18O 如果只标记 H2O，不标记 CO2，不能证明氧气中的氧是否来自 CO2，C 错误； D、没有无光条件的对照组，不能证明光合作用中氧气的产生必须有光，D 错误。 故选 B。 17．图一表示菠菜叶绿体中不同色素的吸收光谱，图二表示菠菜在不同光照强度和温度下的净光合速率。下列 叙述正确的是（ ） A．图一曲线①表示叶绿素 a B．图二甲表示较高温度，乙表示较低温度 C．菠菜的光合色素提取液可用于测定实际光合速率 D．提高光照强度不能提高甲、乙曲线的光饱和点 【答案】D 【详解】 A、由分析可知，图一曲线①表示类胡萝卜素，A 错误； B、图二甲表示最接近最适温度，图乙表示离最适温度较远，B 错误； C、实际光合速率是总光合速率，除光合色素以外还与暗反应速率有关，并且还要测定呼吸速率；C 错误； D、从图中看出，当其他条件不变时，提高光照强度不能提高甲、乙曲线的光饱和点，D 正确。 故选 D。 18．某同学用下图两套装置进行相关实验的探究，向锥形瓶 A 加入活酵母菌与葡萄糖的混合液；锥形瓶 C 加入 乳酸菌与葡萄糖的混合液；B、D 管加入等量的小球藻悬液，小球藻呈绿色，已知适宜条件下小球藻能在 20h 内 数量增加 4 倍。下列叙述正确的是（ ） A．两套装置中，各种生物的呼吸作用类型相同 B．光照一定时间，装置一小球藻悬液的颜色更绿 C．黑暗条件下，A、C 装置中细胞代谢所需 ATP 均主要来自线粒体 D．若装置二玻璃管中央滴加红色液滴，可观察乳酸菌的呼吸作用强度 【答案】B 【详解】 A、酵母菌为兼性厌氧型，既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸，乳酸菌为厌氧型，只能进行无氧呼吸，小球藻 也既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸，A 错误； B、由于酵母菌呼吸产生的二氧化碳能为小球藻的光合作用提供原料，而乳酸菌只能进行无氧呼吸，产生乳酸， 乳酸不能为小球藻提供光合作用的原料，因此光照一定时间，B 试管的小球藻光合作用速率要比 D 试管内的小 球藻光合速率要快，小球藻数量增加的多，悬液的颜色更绿，B 正确； C、乳酸菌是原核生物，细胞中没有线粒体，细胞代谢所需 ATP 只来自细胞质，C 错误； D、由于乳酸菌只能进行无氧呼吸，不消耗氧气，产物只有乳酸，没有气体变化。所以若装置二玻璃管中央滴加 红色液滴，也不能观察乳酸菌的呼吸作用强度，D 错误。 故选 B。 19．某研究小组为测定不同光照条件下黑藻的光合速率，将等量且生理状态相同的黑藻植株，分装于 6 对黑白 瓶（白瓶透光，黑瓶不透光）中，并向瓶中加入等量且溶氧量相同的干净湖水，分别置干六种不同的光照条件 下，24h 后 6 对黑白瓶中溶氧量变化情况（不考虑其它生物）如下表，以下说法错误的是（ ） 光照强度（klx） 0（黑暗） a b c d e 白瓶溶氧量（mg/L） -7 +0 +6 +8 +10 +10 黑瓶溶氧量（mg/L） -7 -7 -7 -7 -7 -7 A．可以根据黑瓶中溶氧量的变化来计算实验条件下黑藻的呼吸速率 B．该实验条件下光照强度为 a 时白瓶中的黑藻不能生长 C．白瓶中，当光照强度为 d 时，若其他条件不变，显著降低 CO2 浓度，短时间内叶肉细胞中 C5 化合物含量减少 D．可以根据白瓶中溶氧量的变化计算不同光强下黑藻的净光合速率 【答案】C 【详解】 A、由分析可知，黑瓶中不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，其中溶解氧的减少代表水体中生物的呼吸速率， 而干净的湖水意味着其中没有其他生物，只有黑藻，因此可以根据黑瓶中溶氧量的变化来计算实验条件下黑藻 的呼吸速率，A 正确； B、表中光照强度为 a 时白瓶中溶解氧变化量为 0，说明此时黑藻的净光合速率为 0，因此，该光照条件下的黑 藻不能生长，B 正确； C、白瓶中，当光照强度为 d 时，若其他条件不变，显著降低 CO2 浓度，则会导致 C5 的消耗减少，而 C3 的还原过 程基本不变，因此，短时间内叶肉细胞中 C5 化合物含量增加，C 错误； D、结合分析可知，白瓶中溶氧量的变化代表黑藻的净光合速率，因此可根据白瓶中溶氧量的变化计算不同光强 下黑藻的净光合速率，D 正确。 故选 C。 20．茶树是一年内多轮采摘的叶用植物，对氮元素需求较大，因此生产中施氮量往往偏多，成了资源浪费和环 境污染。为了科学施氮肥，科研小组测定了某品种茶树在不同施氮量情况下光合速率等指标，结果见下表。表 中氮肥农学效率＝（施氮肥的产量－不施氮肥的产量）/施氮肥的量，在茶叶收获后可通过计算得出；叶绿素含 量、净光合速率能直接用仪器快速检测。下列说法正确的是（ ） 施氮量（g•m-2） 叶绿素含量 （mg•m-1） 净光合速率 （µmol•m-2•s-1） 氮肥农学效率 （g•g-1） 0 1．28 9．96 - 25 1．45 10．41 1．51 40 1．52 12．54 2．42 55（生产中常用施氮量） 1．50 10．68 1．72 A．在茶树体内，氮元素不会参与二氧化碳转化为有机物的过程 B．氮元素与茶树体内叶绿素、ATP 合成有关，科学施氮肥能够促进光反应 C．40g/m2 不一定是最佳施氮量，最佳施氮量还需进一步扩大梯度进行测定 D．随施氮量不断提高，叶绿素含量、净光合速率及氮肥农学效率都会不断增加 【答案】B 【详解】 A、氮元素与茶树体内酶的合成以及 ATP、NADPH 的合成均有关，而二氧化碳转化为有机物的过程需要酶、ATP、 NADPH 的参与，所以氮元素会参与二氧化碳转化为有机物的过程，A 错误； B、氮元素与茶树体内叶绿素、ATP 合成有关，叶绿素具有吸收、转化、传递光能的作用，故科学施氮肥能够促 进光反应，B 正确； C、由于实验中浓度梯度较大，所以不能确定 40g/m2 一定是最佳施氮量，若要确定最佳施氮量还需进一步缩小 梯度进行测定，C 错误； D、从表格中可以看出，随施氮量不断提高，叶绿素含量、净光合速率及氮肥农学效率都是先增加后减小，D 错 误。 故选 B。 二、非选择题:共 60 分 21．以黄瓜为材料进行相关实验。回答下列问题： （1）黄瓜汁是使用黄瓜为原料制作的一款饮品。黄瓜汁和白梨汁比较，________更适合做还原性糖检测的材料， 用该材料不会干扰实验结果呈现的_______色。若要探究黄瓜叶片中色素的种类，分离时要用到的试剂是_______。 （2）RuBP 羧化酶能催化 CO2 的固定。为研究环境因素对黄瓜叶片细胞中 RuBP 羧化酶活性的影响，采用叶龄一 致的黄瓜叶片，在光强度、温度相同且适宜的实验条件下测得的 RuBP 羧化酶活性，如下图所示。 ①RuBP 羧化酶作用的场所是________。 ②由图可知，在黄瓜生长中，当_______条件时，RuBP 羧化酶的活性减小，对其生长、生理造成危害。 ③实验结果表明，土壤含盐量过高时，可通过_______缓解对黄瓜幼苗光合速率的抑制作用，实际中具体操作可 通过_______（说出一例）实现。 ④NaCl 浓度为 80mmol/L 时，将 CO2 浓度由 400μmol/mol 调到 800μmol/mol，一段时间后，叶肉细胞中三碳糖 含量的变化是________。 【答案】白梨汁 砖红 层析液 叶绿体基质 土壤含盐量增加，CO2 浓度减小 提高 CO2 浓度（或 “稀释盐度”） 施农家肥、秸杆还田、合理密植、适度浇水 先增加后处于平衡 【详解】 （1）黄瓜汁为绿色，而斐林试剂检测还原性糖时，在水浴加热的条件下会出现砖红色沉淀，黄瓜汁的绿色会影 响实验结果的观察，所以用白梨汁更适合做还原性糖检测的材料，用该材料不会干扰实验结果呈现的砖红色。 若要探究黄瓜叶片中色素的种类，分离时要用到的试剂是层析液。 （2）①RuBP 羧化酶能催化 CO2 的固定，所以 RuBP 羧化酶作用的场所是叶绿体基质。 ②由图可知，在黄瓜生长中，当土壤含盐量增加，CO2 浓度减小等条件时，RuBP 羧化酶的活性减小，使其光合 速率减小，影响其生长。 ③实验结果表明，土壤含盐量过高时，CO2 浓度高的组该酶的活性强，所以可通过提高 CO2 浓度缓解对黄瓜幼苗 光合速率的抑制作用，如施加有机肥可提高 CO2 浓度。 ④NaCl 浓度为 80mmol/L 时，将 CO2 浓度由 400μmol/mol 调到 800μmol/mol，RuBP 羧化酶活性增强，使 CO2 固 定形成 C3 的速率加快，C3 还原消耗的还原氢和 ATP 增加，会促进光反应增强，使光反应和暗反应达到新的平衡， 所以一段时间后，叶肉细胞中三碳糖含量的变化是先增加后处于平衡。 22．为研究棉花去棉铃（果实）后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有 10 个棉铃的植株，去除不同比 例棉铃，3 天后测定叶片的 2CO 固定速率以及蔗糖和淀粉的含量，结果如图： 请分析回答下列问题： （1）光合作用暗反应利用光反应产生的 ATP 和__________，在_________中将 2CO 转化为三碳化合物，进而形 成糖类。 （2）由图 1 可知，随着去除棉铃的百分率的提高，叶片光合速率_________。本实验中对照组（空白对照组） 植株的 2CO 固定速率相对值是_________。 （3）由图 2 可知，去除棉铃后，植株叶片中__________增加。已知叶片光合产物会运到棉铃等器官并被利用， 因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，输出量降低，进而在叶片中积累。综合上述结果可推测，叶片中 光合产物的积累会_________光合作用。 （4）一种验证上述推测的方法为：去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输 人的器官，检测未遮光叶片的光合产物含量和光合速率，与只去除棉铃植株的叶片相比，若检测结果是 ___________，则支持上述推测。 【答案】NADPH 叶绿体基质 逐渐下降 28 淀粉和蔗糖的含量 抑制 未遮光叶片的光合产物 含量下降，光合速率上升 【详解】 （1）光合作用的光反应为暗反应提供[H]/NADPH 和 ATP，暗反应可以为光反应提供 ADP、Pi、NADP+。暗反应阶 段，在叶绿体基质中 CO2 首先与五碳化合物结合后形成三碳化合物，然后经过还原后转化为淀粉和蔗糖等。 （2）由图 1 可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率逐渐下降。本实验中对照组（空白对照组）植株 为不去除棉铃植株，其 CO2 固定速率相对值是 28。 （3）由图 2 可知，去除棉铃后，植株叶片中淀粉和蔗糖的含量增加，因为叶片光合产物会被运到棉铃等器官并 被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，淀粉和蔗糖的输出量降低，在叶片积累。积累的光合产 物会抑制光合作用的正常进行。 （4）检测未遮光叶片的光合产物含量和光合速率，与只去除棉铃植株的叶片相比，若检测结果是未遮光叶片的 光合产物含量下降，光合速率上升，说明叶片光合产物被运到植物体各器官被利用，光合作用的产物减少对光 合作用具有促进作用。 23．以下有关光合作用和呼吸作用的图解，其中图丙表示光照强度与光合速率的关系，图丁表示夏季晴朗的 一天，某种绿色植物在 24 小时内 O2 吸收和释放速率的变化示意图（单位： mg/h），A、B 点对应时刻分别 为 6 点和 19 点。 （1）图丙 A、B 和 C 三点中_____点对应图乙状态。 （2）图丙中限制 A～C 段光合速率的主要环境因素是_____。若提高温度，曲线的 C 点的变化是_____（上 移；下移；不动；无法确定）。 （3）图丁中测得该植物一昼夜的 O2 净释放量为 300mg，假设该植物在 24 小时内呼吸速率不变，则该植物 一天通过光合作用产生的 O2 总量是_____mg。图中阴影部分所表示的 O2 释放量_____（大于、等于、小于） 300mg。 【答案】C 光照强度 无法确定 588 大于 【详解】 （1）图乙表示光合速率大于呼吸速率，丙图中 B 点以后表示光合作用大于呼吸作用，所以 A、B、C 三点中 C 与图乙状态对应。 （2）图丙中曲线表示在一定范围内，光合速率随光照强度的增加而增加，但超过一定的范围（光饱和点）后， 光合速率不再增加，说明在 AC 上限制光合作用强度的因素是光照强度，因为不知道最适温度，因此若提高温度， 曲线的 C 点变化将无法确定。 （3）呼吸速率为 12，故 24 小时呼吸量为 288，实际光合量=净光合量+呼吸量=300+288=588mg。该植物一昼夜 的 O2 净释放量为 300mg=白天光合作用量-一昼夜呼吸作用量，图乙中阴影部分所表示的 O2 释放量表示白天（AB 段）光合作用积累量，故该值大于 300mg。 24．小麦种子储存大量糖类，在其萌发过程中，有机物含量及生理活动均会发生变化，研究小组利用小麦种子 进行实验。 （1）为探究小麦种子萌发过程中淀粉及还原糖含量变化，实验过程如下： ①取小麦种子吸水后置于恒温培养箱中培养。 ②每隔一段时间随机取适量种子研磨制备成提取液，在两支试管中分别加入适量提取液，一支试管中加入适量 __________________ （试剂）并摇匀，另一支试管加入适量__________ （试剂）摇匀并水浴加热。观察两支 试管中溶液的__________________。 ③统计分析实验结果。 （2）经检测，小麦在萌发过程中淀粉和还原糖含量变化结果如下，请分析： ①在 12 时~36 时，小麦种子内淀粉含量快速下降，还原糖含量快速上升，原因是小麦种子萌发过程中产生较多 ___________________，使淀粉水解。 ②在 36 时~44 时，还原糖含量下降，原因是__________________。 （3）为进一步检测小麦种子的呼吸商（呼吸商=CO2 释放量/O2 吸收量）变化，在萌发过程中每隔一段时间取适 量小麦种子分成 2 组分别置于下图 2 个装置中，记录液滴移动数值并分析（外界影响因素忽略不计）。 ①装置 1 中 NaOH 溶液的作用是____________________。装置 1 红色液滴向左移动的数值可表示__________量。 ②萌发初期取样，测得装置 1 红色液滴向左移动 4 个单位，装置 2 红色液滴向右移动 4 个单位，则此时小麦种 子的呼吸商为__________。说明此时细胞呼吸方式主要是__________。在萌发后期，呼吸商接近 1，说明此时 细胞呼吸方式主要是____________________。 【答案】碘液（碘—碘化钾） 本尼迪特试剂 颜色变化 淀粉酶 细胞呼吸消耗大量葡萄糖 吸 收 CO2 O2 吸收 2 厌氧呼吸 需氧呼吸 【详解】 （1）②检测淀粉可用碘液，检测还原性糖可用本尼迪特试剂，故每隔一段时间随机取适量种子研磨制备成提取 液，在两支试管中分别加入适量提取液，一支试管中加入适量碘液试剂并摇匀，另一支试管加入适量本尼迪特 试剂摇匀并水浴加热。观察两支试管中溶液的颜色变化。 （2）①在 12 时~36 时，小麦种子内淀粉含量快速下降，还原糖含量快速上升，原因是小麦种子萌发过程中产 生较多淀粉酶，使淀粉水解形成还原性糖。 ②在 36 时~44 时，还原糖含量下降，原因是萌发的种子细胞呼吸消耗大量葡萄糖。 （3）①装置 1 中 NaOH 溶液的作用是吸收 CO2。则装置 1 红色液滴向左移动的数值可表示 O2 吸收量，即可表示 需氧呼吸强度。 ②萌发初期取样，测得装置 1 红色液滴向左移动 4 个单位，说明消耗氧为 4 个单位，需氧呼吸产生 CO2 也为 4 个单位，装置 2 红色液滴向右移动 4 个单位，表示产生 CO2 与消耗氧气的差值为 4 个单位，即厌氧呼吸产生 CO2 为 4 个单位，则此时小麦种子的呼吸商为（4+4）÷4=2。厌氧呼吸产生 4 个单位 CO2 消耗 2 单位葡萄糖，有氧 呼吸消耗 4 个单位氧，则消耗葡萄糖为 2/3 个单位，故说明此时细胞呼吸方式主要是厌氧呼吸。在萌发后期， 呼吸商接近 1，即产生的 CO2 接近消耗的 O2，说明此时细胞呼吸方式主要是需氧呼吸。