2022年高考生物一轮复习单元双优检测AB卷(新高考专用)第三章细胞的能量供应和利用A卷一、选择题:本题共18小题,每小题2分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.如图表示光照下叶肉细胞中A、B两种细胞器间的气体交换。下列叙述正确的是()A.黑暗条件下A不能产生CO2B.A能产生ATP,B不能产生ATPC.植物正常生长时,B产生的O2全部被A利用D.白天适当升温,夜晚适当降温能增加农作物的产量【答案】D【解析】A、A是线粒体、B是叶绿体。黑暗条件下,不能发生光合作用,只能进行呼吸作用,B的生理功能将停止,A的生理功能继续进行,所以能继续产生CO2,A错误;B、A是线粒体、B是叶绿体,两者都可以产生ATP,B错误;C、当光合作用强度大于呼吸作用强度时,植物才可以正常生长,B结构产生的O2被A结构全部利用以外,还有剩余的被排出细胞外,C错误;D、夜间适当降温,与呼吸作用有关的酶的活性降低,呼吸作用强度减弱,即能降低A结构的生理功能;白天适当升温,由于有光照和与光合作用有关的酶活性升高,B结构的生理功能提高比A结构更明显,故白天适当升温,夜晚适当降温能增加农作物的产量,D正确。故选D。2.某企业以秸秆为原料,通过微生物的乙醇发酵生产酒精。下列叙述正确的是()A.生成酒精的酶主要分布在细胞溶胶和线粒体中B.秸秆中含有的糖类均可以被微生物细胞直接吸收C.生产酒精时所释放的能量最终来自ATP中的化学能D.酒精发酵时形成的CO2释放到细胞外至少需要通过两层磷脂分子【答案】D【解析】
A、微生物细胞内生成酒精是在无氧条件下进行的,而无氧呼吸进行的场所是在细胞质基质(细胞溶胶)中,A错误;B、秸秆中含有纤维素等糖类,纤维素属于多糖,不能直接被细胞吸收利用,B错误;C、生产酒精时所释放的能量最终来自太阳能,C错误;D、细胞质基质中,酒精发酵时形成的CO2释放到细胞外至少需通过一层细胞膜,而一层细胞膜是由两层磷脂分子组成,D正确。故选D。3.将某绿色植物置于适宜的光照强度和温度条件下培养,突然将CO2浓度由1%降低至0.003%,短时间内,下列变化不会发生的是()A.叶绿体中ATP的合成速率减慢B.叶绿体中NADPH的消耗速率加快C.三碳酸的含量降低D.五碳糖的含量升高【答案】B【解析】A、CO2浓度下降,光反应也会减慢,故ATP的合成速率会减慢,A正确;B、CO2浓度下降,暗反应减慢,故NADPH的消耗速率会减慢,B错误;CD、结合分析可知,CO2浓度下降,短时间内CO2的固定下降,C5消耗减少,C3的还原几乎不变,C5生成几乎不变,故C5增多,C3含量降低,C、D正确。故选B。4.在氧气充足的条件下,肿瘤细胞的能量供应仍主要依赖效率较低的糖酵解途径,并产生大量乳酸。甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)是糖酵解途径中的一个关键酶。下列叙述正确的是()A.氧气充足时,肿瘤细胞内的丙酮酸主要参与柠檬酸循环B.有氧条件下糖酵解能产生ATP,无氧条件下不能C.糖酵解仅产生少量ATP,产生乳酸时可产生大量能量D.可通过抑制GAPDH的活性来抑制肿瘤细胞的增殖【答案】D【解析】A、柠檬酸循环是有氧呼吸第二阶段,在氧气充足的条件下,肿瘤细胞的能量供应仍主要依赖效率较低的糖酵解途径,可知氧气充足时,肿瘤细胞内的丙酮酸主要进行无氧呼吸产生乳酸,A错误;B、有氧和无氧条件下,糖酵解都能产生ATP,B错误;C、糖酵解仅产生少量ATP,产生乳酸时丙酮酸中的能量转移到乳酸,不产生能量,C错误;
D、GAPDH是糖酵解途径中的一个关键酶,故可通过抑制GAPDH的活性来抑制糖酵解,从而抑制肿瘤细胞的增殖,D正确。故选D。5.澳大利亚科学家从蓝细菌中提取了一种被称作叶绿素f的新叶绿素,它能够吸收红光和红外光进行光合作用。下列叙述正确的是()A.叶绿素f主要分布在蓝细菌叶绿体中B.利用50%乙醇提取叶绿素f并采用纸层析法进行分离C.叶绿素f具有与叶绿素a和叶绿素b相同的生理功能D.叶绿素f能够吸收红光和红外光,扩大了可利用太阳光的范围【答案】D【解析】A、蓝细菌是原核生物,没有叶绿体,A错误;B、色素易溶于有机溶剂,所以应利用无水乙醇提取叶绿素f并采用纸层析法进行分离,B错误;C、叶绿素f与叶绿素a和叶绿素b吸收的光不同,生理功能可能不同,C错误;D、由题意可知,叶绿素f能够吸收红光和红外光进行光合作用,所以扩大了可利用的太阳能的范围,D正确。故选D。6.如图表示酵母菌发酵实验过程及相关物质的检测。物质甲、乙为乙醇发酵的产物,其中X、Y分别代表()A.酒精黄色B.酒精蓝色C.植物油黄色D.植物油蓝色【答案】C【解析】由于物质甲、乙为乙醇发酵的产物,物质甲和乙是酵母菌在无氧条件下的产物,则加入X是为了营造无氧环境,则X为植物油;由于酵母菌无氧呼吸产物为酒精和二氧化碳,酒精可与酸性重铬酸钾反应变为灰绿色,二氧化碳可与溴麝香草酚蓝溶液反应,由蓝变绿再变黄,则物质甲为二氧化碳,最终变为黄色。故选C。7.据交警反映,驾驶员若食用荔枝后,立即用酒精检测仪吹气检测,秒变“酒驾”。其原因是荔枝糖分含量较高,且荔枝果皮较厚,氧气不易进入。下列叙述错误的是()A.氧气很难进入荔枝果实中,造成荔枝进行厌氧呼吸,易产生酒精B.因为荔枝进行厌氧呼吸时无法产生[H],所以不能产生H2O
C.荔枝进行厌氧呼吸时,大部分能量仍然没有释放出来D.若要检测荔枝中是否含有酒精,可用酸性重铬酸钾溶液进行检测【答案】B【解析】A、氧气很难进入荔枝果实中,造成荔枝进行厌氧呼吸,产生酒精和二氧化碳,A正确;B、荔枝进行厌氧呼吸第一阶段产生[H],B错误;C、厌氧呼吸属于不彻底氧化分解,少部分能量转移至ATP中储存,还有大部分能量存在酒精等有机物质中,其余的都以热能释放,C正确;D、使用酸性重铬酸钾溶液检测酒精,酒精使酸性重铬酸钾溶液由橙色变成灰绿色,D正确。故选B。8.在酵母菌和葡萄糖的混合液中通入不同浓度的O2,产生的酒精和二氧化碳量如图所示。当氧气浓度为a时,下列叙述正确的是()A.酵母菌厌氧呼吸释放9molCO2B.酵母菌需氧呼吸消耗15molO2C.用于厌氧呼吸的葡萄糖占总量的D.需氧呼吸与厌氧呼吸释放能量的比是1∶1【答案】C【解析】A、酵母菌厌氧呼吸产生的酒精量与二氧化碳量相等,酵母菌厌氧呼吸释放6molCO2,A错误;B、酵母菌需氧呼吸消耗15-6=9molO2,B错误;C、酵母菌厌氧呼吸与需氧呼吸消耗的葡萄糖之比是(6÷2):(9÷6)=2:1,因此用于无氧呼吸的葡萄糖的比例是2/3,C正确;D、由C项分析可知,需氧呼吸与厌氧呼吸消耗的葡萄糖之比是1:2,需氧呼吸释放的能量远大于厌氧呼吸,需氧呼吸与厌氧呼吸释放能量的比例不是1:1,D错误。故选C。9.下表是有关酶专一性的探究实验,“-”表示不加。下列叙述正确的是()试管123456
本尼迪特试剂2mL2mL2mL2mL2mL2mL1%淀粉溶液3mL-3mL-3mL-2%蔗糖溶液-3mL-3mL-3mL新鲜唾液--1mL1mL--蔗糖酶溶液----1mL1mL实验结果A.本实验可用碘-碘化钾溶液代替本尼迪特试剂B.设置1号、2号试管的主要目的是检测底物的纯度及证明其为非还原糖C.实验用的蔗糖溶液和淀粉溶液,应提前配好放置一段时间后待用D.若3号试管水浴加热后出现红黄色沉淀,则说明检验液中含麦芽糖【答案】B【解析】A、由于碘-碘化钾不能证明蔗糖是否水解,故本实验不可用碘-碘化钾溶液代替本尼迪特试剂,A错误;B、1和2号试管为空白对照组,设置1号、2号试管的主要目的是检测底物的纯度及证明其为非还原糖,B正确;C、实验需要用刚配制好的蔗糖溶液和淀粉溶液,C错误;D、若3号试管水浴加热后出现红黄色沉淀,则说明检验液中含还原糖,但不能说明还原糖一定是麦芽糖,D错误。故选B。10.金鱼别号“金鳞仙子”,它有一种独特的生存本领:能在严重缺氧的恶劣环境中生存几天,这是因为金鱼在长期适应环境的过程中,逐渐形成了“分解葡萄糖,产生乙醇”的奇异代谢过程,而这些乙醇对于金鱼机体没有什么害处,反而能加速循环。下列关于细胞呼吸的叙述错误的是()A.金鱼具有相应酶,可催化相应反应的进行B.金鱼细胞中进行需氧呼吸的场所是细胞溶胶和线粒体C.金鱼的需氧呼吸过程和厌氧呼吸过程都能分解有机物并产生CO2D.金鱼生存环境恶劣,因此其厌氧呼吸各阶段均产生ATP以提供能量【答案】D
【解析】A、酶具有专一性,金鱼具有相应酶,可催化相应反应的进行,A正确;B、需氧呼吸的场所是细胞溶胶和线粒体,B正确;C、由于金鱼无氧呼吸过程是产生乙醇的无氧呼吸方式,二氧化碳与乙醇同时产生,故金鱼的需氧呼吸过程和厌氧呼吸过程都能分解有机物并产生CO2,C正确;D、鱼生厌氧呼吸第二阶段不产生ATP,D错误。故选D。11.下图表示生物体内发生的两个化学反应,请判断下列相关说法中正确的是()A.ATP分子水解时,图中所示的化学键③④最易断裂B.图中酶1和酶2的化学本质相同,但是二者的种类不同C.细胞中的吸能反应一般与ATP的合成反应相联系D.ATP与ADP间相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内【答案】B【解析】A、远离腺苷的高能磷酸键最易断裂和形成,所以ATP分子水解时,图中所示的化学键④最易断裂,A错误;B、酶1为ATP水解酶,酶2为ATP合成酶,化学本质都是蛋白质,故酶1和酶2的化学本质相同,但是二者的种类不同,B正确;C、细胞中的吸能反应一般与ATP的水解反应相联系,C错误;D、ATP为直接能源物质,ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性,D错误。故选B。12.如图表示人体细胞中的两类细胞呼吸类型。据图分析,下列叙述错误的是()A.①过程会为②③过程提供物质B.②过程仍有大量能量未被释放
C.③过程既产生[H],也消耗[H]D.①②过程一定在无氧条件下发生,①③一定在有氧条件下发生【答案】D【解析】A、①过程会产生丙酮酸和[H],丙酮酸和[H用于②③过程,故①过程会为②③过程提供物质,A正确;B、①过程葡萄糖分解成丙酮酸和[H],释放出少量的能量,②是无氧呼吸的第二阶段,该过程不产生能量,有机物中的能量没有被释放,B正确;C、③包括有氧呼吸的第二、第三阶段,有氧呼吸的第二阶段产生[H],有氧呼吸第三阶段消耗[H],C正确;D、①②过程为无氧呼吸,可以在无氧或氧气不足的条件下发生,①③过程为有氧呼吸,一定在有氧条件下发生,D错误。故选D。13.将两株植物(同种)放在封闭的玻璃罩内,并置于室外进行培养,容器内温度适宜且恒定(如图甲所示)。假定玻璃罩内植物的生理状态和自然环境中相同,且空气湿度对植物蒸腾作用的影响、微生物对CO2浓度影响均忽略不计。现用CO2浓度测定仪测定了该玻璃罩内一昼夜的CO2浓度的变化情况,绘制成乙图中的曲线。下列叙述正确的是()A.图甲中,影响光合作用的外界因素主要有光照强度和CO2浓度B.图乙中,24h与0h相比,植物体内有机物总量的变化情况呈上升趋势C.图乙中,DE段与EF段相比,光合作用较慢的是DE段D.图乙中,光合速率等于呼吸速率的点是E和F点【答案】A【解析】A、图甲中,在有光的条件下,影响光合作用的外界因素主要有光照强度和CO2浓度,A正确;B、由图乙可知24点时二氧化碳浓度比0点时高,说明植物体内有机物分解大于有机物合成,即有机物总量减少,B错误;
C、EF段与DE段相比,二氧化碳浓度低,暗反应中二氧化碳固定减少,所以DE段与EF段相比,光合作用较慢的是EF段,C错误;D、根据图乙中曲线分析,D点和G点刚好达到平衡点,表明此时的光合速率等于呼吸速率,D错误。故选A。14.为了研究某绿色植物的代谢情况,某同学将该植物置于密闭容器内(已知该容器内CO2和O2的初始浓度相等,气体含量相对值为1)。在早上6:00将该容器移至阳光下,日落后移到暗室中,测得容器中两种气体的相对含量如图所示。据图分析,下列叙述正确的是()A.光合作用强度与细胞呼吸强度相等的时刻是10:00和20:00B.6:00到8:00,该植物的光合作用强度大于细胞呼吸强度C.20:00,该绿色植物的干重最大,经历一昼夜该植物不能生长D.20:00后,该绿色植物产生CO2的场所为细胞溶胶和线粒体【答案】D【解析】A、由分析可知,8时、17时是气体变化的拐点,8时、17时光合作用与呼吸作用相等,A错误;B、6~8时,小室中二氧化碳增加,氧气含量减少,是由于光合作用小于呼吸作用,小室中二氧化碳积累,氧气含量下降,B错误;C、分析题图曲线知,17时光合作用与呼吸作用相等,此时植物体内有机物积累量最大,干重最大,经历一昼夜后二氧化碳有增加,氧气减少,说明没有有机物的积累,该植物不能生长,C错误;D、分析题图曲线知,20时后氧气的吸收量小于二氧化碳的释放量,故该植物既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸,故该绿色植物产生CO2的场所为细胞溶胶(细胞质基质)和线粒体,D正确。故选D。15.在玻璃温室中,某研究小组的同学分别用三种单色光对某种绿叶蔬菜进行补充光源(补光)试验,结果如图所示。补光的光强度为150μmol·m-2·s-1,补光时间为上午7:00~10:00,温度适宜。下列叙述正确的()
A.植物的光合速率随着补光的光强度的增强而加快B.450nm补光组光合速率与呼吸速率均大于对照组C.580nm补光对光合速率的增加具有一定的抑制作用D.若450nm补光组在9:00突然换成680nm补光,短时间内细胞中的三碳酸含量将增加【答案】C【解析】A、植物的光合速率随着补光的不同波长而加快(580nm-680nm)或降低(450nm-580nm),A错误;B、450nm补光组只在上午7:00~10:00补光,补光后二氧化碳吸收速率(即净光合速率)高于对照组,但由于呼吸速率未知,故无法得知450nm补光组光合速率与呼吸速率与对照组大小关系,B错误;C、与对照组相比,给植株补充580nm光源时,植株吸收二氧化碳的速率降低,说明此光源对该植株的生长有抑制作用,对光合速率的增加也具有一定的抑制作用,C正确;D、680nm补光组二氧化碳吸收速率最大,若450nm补光组在9:00突然换成680nm补光,则短时间内光反应增强,C3的还原加快(C3消耗增加),二氧化碳的固定几乎不变,故C3的含量会下降,D错误。故选C。16.将一份刚采摘的新鲜蓝莓用高浓度的CO2处理48h后,贮藏在温度为1℃的冷库内。另一份则始终在l℃的冷库内贮藏。从采后算起每10天取样一次,测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量,计算二者的比值得到下图所示曲线。下列结论不正确的是()
A.比值大于1,表明蓝莓既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸B.第20天对照组蓝莓产生的乙醇量高于CO2处理组C.第40天对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多D.贮藏蓝莓前用CO2短时处理,能抑制其在贮藏时的无氧呼吸【答案】C【解析】A、有氧呼吸氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等,厌氧呼吸不吸氧只释放二氧化碳,CO2释放量和O2吸收量的比值大于1,表明蓝莓既进行有氧呼吸,又进行厌氧呼吸,A正确;B、第20天,处理组CO2释放量和O2吸收量的比值等于1,只进行有氧呼吸,对照组大于1,存在厌氧呼吸,对照组乙醇量高于CO2处理组,B正确;C、第40天,对照组CO2释放量和O2吸收量的比值等于2,设有氧呼吸消耗的葡萄糖为x,厌氧呼吸消耗的葡萄糖为y,则有关系式(6x+2y)÷6x=2,解得x∶y=1∶3,厌氧呼吸消耗的葡萄糖多,C错误;D、分析题图曲线知,贮藏蓝莓前用高浓度的CO2处理48h,能抑制其在贮藏时的厌氧呼吸,D正确。故选C。17.如图为植物光合作用强度随光照强度变化的曲线图,下列叙述错误的是()A.a点时叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体B.b点时植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等
C.已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃,此图表示该植物处于25℃环境中,若将温度提高到30℃时,则a点上移,b点左移,d点下移D.当植物缺镁时,b点将右移【答案】C【解析】A、a点没有光照,植物只能进行呼吸作用,所以产生ATP的细胞器只有线粒体,A正确;B、b点植物对O2的吸收量为0,此时植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等,B正确;C、根据题意可知:温度从25℃提高到30℃后,光合速率减慢,呼吸速率加快。图中a点代表呼吸速率,现呼吸速率加快,故a点上移;由于光合速率减慢,呼吸速率加快,因此b点右移;d点表示最大光合速率,现光合速率减慢,故d点上移,C错误;D、b点表示光合速率等于呼吸速率,当植物缺Mg时,光合速率降低,只有增大光照强度才能提高光合速率,才能等于呼吸速率,即植物缺Mg时,b点将向右移动,D正确。故选C。18.如图表示培养液中浓度及溶氧量对小麦根系细胞吸收速率的影响。下列有关两曲线形成机理的解释正确的是()A.曲线ab段的形成是由于细胞膜上载体数量未达到饱和且能量充足B.曲线cd段的形成是由于细胞内过多,细胞大量排出C.e点表明植物根系可以通过自由扩散的方式吸收D.曲线bc、fg段的形成一定都是由于细胞膜上载体数量有限【答案】A【解析】A、曲线ab段是随着培养液中K+浓度增加,K+吸收速率增加,限制性因素是K+浓度,但能量充足,而且细胞膜上K+载体数量未达到饱和,A正确;B、曲线cd段的形成是由于培养液浓度过大,导致细胞失水,细胞代谢减弱,为主动运输提供的能量减少导致,B错误;
C、e点表明植物根系可以通过无氧呼吸为主动运输提供能量来吸收钾离子,C错误;D、bc段限制因素不再是培养液中K+浓度,限制因素可能是载体数量,也可能是能量供应;fg段限制因素可能是载体数量,也可能是培养液中K+浓度,D错误。故选A。二、非填空题:本题共4小题,共64分。19.下面是有关酶的探究实验,A组同学的课题是探究pH对过氧化氢酶活性的影响,B组同学的课题是探究酶的专一性。Ⅰ.A组同学设计了如下实验,请根据提供的材料用具,完成下面的实验,并回答有关问题:材料用具:试管,量筒,滴管,试管架,pH试纸,新鲜的质量分数为20%的鸡肝研磨液,新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液,质量分数为5%的盐酸溶液,质量分数为5%的氢氧化钠溶液,蒸馏水等。(1)实验步骤:①如图所示,先在1号、2号、3号试管中各加入2mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液,再向1号试管内加入1mL蒸馏水,向2号试管内加入_______________,向3号试管内加入_________________,并振荡试管。②向1号、2号、3号试管内各滴入2滴新鲜的质量分数为20%的鸡肝研磨液。③仔细观察各试管内__________________,并记录实验现象。(2)实验结果:_______________________________。(3)实验结论:__________________________。Ⅱ.B组同学探究酶的专一性,现用可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液以及唾液淀粉酶溶液、本尼迪特试剂等材料进行实验。(1)实验步骤(完成空格中的内容):操作顺序操作项目甲试管乙试管A注入可溶性淀粉溶液2mL—
B注入__________________—2mLC注入__________________1mL1mL①取两支洁净的试管,编上号,然后按照上表中的要求进行操作。②轻轻振荡这两支试管,使试管内的液体混合均匀,然后将试管的下半部浸入37℃左右的热水中,保温5min。③取出试管,各加入1mL本尼迪特试剂,并振荡摇匀。④将两支试管的下半部放进80~100℃的热水中,保温2min。⑤观察并记录两支试管内溶液颜色发生的变化。(2)实验结果:_________________。(3)实验结论:________________。(4)实验分析:该实验的自变量是________________。【答案】1mL(等量)氢氧化钠溶液1mL(等量)盐酸溶液产生气泡的多少1号试管内产生的气泡较多,2号和3号试管内产生的气泡较少过酸过碱可以影响过氧化氢酶的活性B蔗糖溶液C唾液淀粉酶溶液甲试管出现红黄色沉淀,乙试管不出现红黄色沉淀酶具有专一性加入试管的淀粉与蔗糖(或“反应物的不同”或“反应物的种类”)【解析】Ⅰ、(1)①实验目的是探究pH对过氧化氢酶活性的影响,故先在1号、2号、3号试管中各加入2mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液,再向l号试管内加入lmL蒸馏水,向2号试管内加入1mL(等量)氢氧化钠溶液,向3号试管内加入1mL(等量)盐酸溶液,并振荡试管。②据题分析可知,向1号、2号、3号试管内各滴入2滴鸡肝研磨液。③过氧化氢分解会产生氧气,冒出气泡,气泡的多少反应了过氧化氢酶活性的高低。仔细观察各试管内产生气泡的多少,并记录。(2)在最适pH时,酶的活性最高;当高于或低于最适pH时,酶的活性都会降低。故实验结果为:1号试管内产生的气泡较多;2号和3号试管内产生的气泡较少。(3)实验结果表明,过酸、过碱可以影响过氧化氢酶的活性。Ⅱ、(1)探究酶的专一性,需要设计对照实验,B组应注入蔗糖溶液,C组注入唾液淀粉酶溶液。(2)由于淀粉酶可分解淀粉产生还原性糖,而不能分解蔗糖,所以加入本尼迪特试剂水浴加热后,甲试管出现红黄色沉淀,乙试管不出现红黄色沉淀。(3)唾液淀粉酶可以催化淀粉水解为还原糖,不能催化蔗糖水解为还原糖,即酶具有专一性。
(4)因为淀粉酶能将可溶性淀粉分解成葡萄糖(麦芽糖),葡萄糖属于还原糖,与本尼迪特试剂发生作用,生成红黄色沉淀。淀粉酶不能将蔗糖分解成葡萄糖,蔗糖不与本尼迪特试剂发生作用生成红黄色沉淀,可推知该实验的自变量是加入试管的淀粉与蔗糖(或“反应物的不同”或“反应物的种类”)。20.欲探究酵母菌细胞的呼吸方式,请完成下列相关实验及其分析。Ⅰ.材料用具(略)Ⅱ.实验步骤:(1)如图甲,用注射器反复抽取空气后,夹上弹簧夹备用。(2)如图乙,吸取25mL酵母菌培养液,再吸入25mL锥形瓶中的空气,夹上弹簧夹,编号A组。_____,夹上弹簧夹,编号B组。(3)将A、B两组装置置于35℃的环境中,观测注射器内气体体积的变化。一定时间后,在A组气体体积变化前停止培养。(4)从A、B两组中各取2mL酵母菌培养液,分别注入两支洁净的试管中,编号甲、乙。向两试管中分别滴加0.5mL_____溶液,并轻轻振荡,使它们混合均匀,观察颜色变化:_____。然后再分别用0.1%溴麝香草酚蓝水溶液对两组注射器内气体进行检测,A、B组均由蓝变绿再变黄。Ⅲ.实验分析:(1)上述实验步骤(1)中反复抽取空气的目的是_____。(2)上述实验步骤(3)中在A组气体体积变化前停止培养的原因是_____。Ⅳ.实验结论:酵母菌既能进行需氧呼吸也能进行厌氧呼吸。Ⅴ.实验讨论:若要继续探究酵母菌细胞呼吸的场所,需设法将_____和_____分离,补充_____作为反应底物,再进行实验。【答案】用另一注射器吸取25mL酵母菌培养液5%重铬酸钾甲组不变色、乙组变灰绿色使NaOH吸收CO2,减少锥形瓶中的CO2,以保证A组吸取气体时,吸取的气体主要是O2防止A组酵母菌进行厌氧呼吸线粒体细胞溶胶丙酮酸【解析】Ⅱ.实验步骤:(1)如图1,用注射器反复抽取空气后,夹上弹簧夹备用。(2)如图2,吸取25mL酵母菌培养液,再吸入25mL锥形瓶中的空气,夹上弹簧夹,编号A组。
实验设计遵循等量性原则和单一变量原则,所以用另一注射器吸取25mL酵母菌培养液,夹上弹簧夹,编号B组。(3)将A、B两组装置置于35℃的环境中,观测注射器内气体体积的变化。一定的时间后,在A组气体体积变化前停止培养。(4)从A、B两组中各取2mL酵母菌培养液,分别注入两支洁净的试管中,编号甲、乙。生成物中有没有酒精可用酸性重铬酸钾来鉴定,所以可向两试管中分别滴加0.5ml5%酸性重铬酸钾溶液,并轻轻振荡,使它们混合均匀,观察颜色变化:甲组进行有氧呼吸无酒精的生成,不变色、乙组无氧呼吸产生酒精,变为灰绿色。然后再分别用0.1%溴麝香草酚蓝水溶液对两组注射器内气体进行检测,A、B组均有二氧化碳的生成,颜色均由蓝变绿再变黄。Ⅲ.实验分析:(1)上述实验步骤(1)中反复抽取空气的目的是排除无关变量的干扰,去除锥形瓶内空气中的CO2。(2)上述实验步骤(3)中在A组气体体积变化前停止培养目的是防止氧气耗完,A组酵母菌进行无氧呼吸。Ⅳ.实验结论:酵母菌既能消耗氧气进行有氧呼吸产生二氧化碳和水也能进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。Ⅴ.实验讨论:有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段场所相同,但后面阶段进行的场所不同,且是丙酮酸开始出现不同。因此要继续探究酵母菌细胞呼吸的场所,需设法将线粒体和细胞溶胶(细胞质基质)分离,补充丙酮酸作为反应底物,再进行实验。21.入侵植物加拿大一枝黄花给许多地区带来了较大危害,在用除草剂“草甘膦”进行防除的同时,难免会影响本地植物的生长。为此,科研人员研究了低浓度草甘膦处理前后加拿大一枝黄花和白茅(本地物种)的光合作用特性,结果如图所示。(1)大量研究表明,草甘膦能有效抑制多数外来物种的生长发育,根据表1和表2可知,草甘膦抑制植物生长发育的原因不包括____________。A.抑制光反应ATP的合成B.抑制碳反应ATP的水解C.影响光能的吸收D.影响光能的转化
(2)图中当光照较弱时,净光合速率为负值,原因是总光合作用速率____________(填“大于”“等于”或“小于”)细胞呼吸速率。表1草甘膦对叶绿体色素的影响表2草甘膦对膜上ATP酶活力的影响叶片处理浓度叶绿素的量(dmp)胡萝卜素的量(dmp)叶黄素的量(dmp)处理(mM)ATP活力(μmolATPmgchl-1h-1)014281426313058对照52.70.1mM481662185900527.51.0mM321554254843620.5(3)对比图中“对照组”曲线,加拿大一枝黄花相比白茅更有生长优势的原因是__________。A.加拿大一枝黄花对光的利用效率更高B.随光照增强,加拿大一枝黄花的净光合速率不断上升C.白茅净光合作用速率随光照强度增加而增加D.光照较强时,加拿大一枝黄花净光合速率下降(4)结合图中数据分析:施用低浓度的草甘膦是否能起到有效防治入侵物种的目的?请阐述理由__________。【答案】B小于A否。施用低浓度草甘膦后,加拿大一枝黄花的净光合速率仍显著大于白茅(处理组),即低浓度草甘膦对本地物种白茅也有着明显的影响,所以不能起到有效防治入侵种的目的【解析】(1)AB、在表2中可看出,草甘膦可以使膜上ATP酶的活性降低,可知草甘膦抑制光反应ATP的合成但不抑制暗反应ATP的水解,因为光反应在类体膜上进行,暗反应在叶体基质中进行,A不符合题意,B符合题意;CD、在光合作用的光反应中,色素的作用是吸收、传递、转化光能,在表1中可看出草甘膦能够降低光合作用色素的总含量(胡萝卜素和叶黄素大幅度降低),说明草甘膦能影响光能的吸收和影响光能的转化,从而抑制植物生长发育,CD不符合题意。故选B。
(2)净光合速率=总光合速率-呼吸速率,可用总光合作用生成的有机物-呼吸作用消耗的有机物表示,图中当光照较弱时净光合速率为负值,说明总光合作用速率小于呼吸作用速率。(3)A、由题中曲线图可知:相同的光照度下,加拿大一枝黄花的净光合作用速率大于白茅的净光合作用速率,说明加拿大一枝黄花对光的利用效率更高,A正确;B、随光照增强,加拿大一枝黄花的净光合速率先上升后平衡趋于稳定,B错误;C、白茅净光合作用速率随光照强度增加先增加后平衡趋于稳定,C错误;D、光照较强时加拿大一枝黄花净光合速率趋于稳定,D错误。故选A。(4)由曲线图可知:施用低浓度的草甘膦后,加拿大一枝黄花和白茅的净光合作用速率均下降,但加拿大一枝黄花和白茅的净光合作用速率均大于白茅,所以不能起到有效防治入侵物种加拿大一枝黄花的目的。22.某工厂生产了一种加酶洗衣粉,其包装袋上印有如下说明:成分:含碱性蛋白酶等。用法:洗涤前先将衣服浸于洗衣粉水内数小时,使用温水效果最佳。注意:切勿用于丝质及羊毛衣料。用后彻底清洗双手。请回答下列问题:(1)某同学为探究该洗衣粉中酶催化作用的最适温度,参考如图甲实验材料及方法进行实验,并把结果用曲线图表示,如图乙。①由图乙曲线可知,使用该加酶洗衣粉的最适温度约为_____。②图乙中,在0℃与75℃时,酶的催化效率基本都降为0;当温度再度回到45℃,后者的催化作用已不能恢复,这是因为_____。③该学生在实验过程中可通过观察_____来判断酶的催化效率。(2)该加酶洗衣粉的去污原理是_____。(3)推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉,有利于生态环境保护,这是因为_____。【答案】45℃高温条件下酶的结构已遭到破坏(或酶的活性已丧失)胶片上蛋白膜存在的时间长短用蛋白酶催化污垢中蛋白质的水解酶可以被微生物分解,又可以避免水体富营养化【解析】(1)①由图乙曲线可知,由图可知该酶在45℃下催化效率最高,故该温度是最适合温度。
②低温能够使酶的活性降低,温度回升后活性可以恢复,温度过高,酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活(或酶的活性已丧失),所以在0℃和75℃时,酶的催化效率基本都降为零,但温度再升到45℃,后者由于酶空间结构已遭到破坏,故催化作用已不能恢复。③洗衣粉中含有碱性蛋白酶,可以水解胶片上的蛋白质,该学生在实验过程中可通过观察胶片上蛋白膜存在的时间长短来判断酶的催化效率。(2)污渍中含有蛋白质,该加酶洗衣粉中含有碱性蛋白酶,去污原理是用蛋白酶催化污垢中蛋白质的水解。(3)酶可以被微生物分解,又可以避免水体富营养化,故推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉,有利于生态环境保护。