第三单元 细胞的能量供应和利用
时间：75 分钟 分值：100 分
一、选择题：本题共 15 小题，每小题 2 分，共 30 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．
下列关于生物体中酶的叙述正确的是( )
A.在细胞中,核外没有参与DNA 合成的酶
B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性
C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法
D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃
答案：C
解析:DNA 的合成主要发生在细胞核中,此外在线粒体和叶绿体中也能合成,因此细胞核、线粒体和叶绿体
中都有参与DNA 合成的酶,A 项错误;只要给予适宜的温度、pH 等条件,由活细胞产生的酶在生物体外也具
有催化活性,B 项错误;盐析可使蛋白质在水溶液中的溶解度降低,但不影响蛋白质的活性。而胃蛋白酶的化
学本质是蛋白质,因此从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法,C 项正确;唾液淀粉酶催化反应最适
温度是37 ℃,但是37 ℃不是保存该酶的最适温度,酶应该在低温条件下保存,D 项错误。
2．
关于呼吸作用的叙述正确的是( )
A.酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的气体
B.种子萌发时需要有氧呼吸为新器官的发育提供原料和能量
C.有机物彻底分解、产生大量ATP 的过程发生在线粒体基质中
D.通气培养的酵母菌液过滤后,滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色
答案：B
解析:酵母菌的无氧呼吸和有氧呼吸均会产生二氧化碳,二氧化碳与溴麝香草酚蓝溶液作用,可使溴麝香草酚
蓝溶液由蓝变绿再变黄,A 项错误;种子萌发时,种子中的有机物经有氧呼吸氧化分解,可为新器官的发育提
供原料和能量,B 项正确;有机物彻底分解、产生大量ATP 的过程是有氧呼吸第三阶段,场所是线粒体内膜,C
项错误;酸性的重铬酸钾可用于检测酒精,两者反应呈灰绿色,而通气培养时酵母菌进行有氧呼吸,不产生酒
精,故酵母菌液过滤后的滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后不会变为灰绿色,D 项错误。
3.
脱氧核苷三磷酸(ddNTP)属于非天然核苷酸,ddNTP 与脱氧核苷三磷酸(dNTP)的结构如图所示。
根据所学知识,下列选项不正确的是( )
A.若X 表示OH,该结构代表的物质dNTP 脱去两个磷酸基团后可作为体内DNA 分子复制的原料之一
B.若将ddNTP 加到正在复制的DNA 反应体系中,ddNTP 结合到子链后,子链的延伸会立即终止
C.ddNTP、dNTP 以及磷脂分子的元素组成都是C、H、O、N、P
D.若X 表示OH,碱基为A 时,该物质可为细胞的生命活动直接提供能量
答案：D
解析:dNTP 脱去两个磷酸基团后,变成脱氧核苷酸,可作为体内DNA 分子复制的原料之一,A 项正确;若将
ddNTP 加到正在复制的DNA 反应体系中,ddNTP 结合到子链后,因为没有3'的羟基,不能同后续的脱氧核苷
酸形成磷酸二酯键,因此,DNA 链不能继续延伸,B 项正确;若X 和2'处均为OH,碱基为A 时,该物质为ATP,可
为细胞的生命活动直接提供能量,D 项错误。
4.
很久以前,勤劳的中国人就发明了制饴(麦芽糖)技术,这种技术在民间沿用至今。麦芽糖制作的
大致过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.麦芽含有淀粉酶,不含麦芽糖
B.麦芽糖由葡萄糖和果糖结合而成
C.55~60 ℃保温可抑制该过程中细菌的生长
D.麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低
答案：C
解析:麦芽糖属于植物特有的二糖,在麦芽中存在麦芽糖,A 项错误;麦芽糖是由2 分子葡萄糖脱水缩合而成的,
B 项错误;细菌的生长需要适宜温度,据图可知,该过程中需要在55~60 ℃条件下保温6 h 左右,目的是利用
麦芽中的淀粉酶分解淀粉,同时可抑制细菌的生长,避免杂菌污染,C 项正确;由题图可知,麦芽中的淀粉酶在
55~60 ℃时活性较高,比人的唾液淀粉酶的最适温度高,D 项错误。
5.下列关于生物体中细胞呼吸的叙述正确的是( )
A.无氧呼吸过程中产生的ATP 显著少于有氧呼吸,因为有更多能量以热能的形式散失
B.向盛有线粒体的试管中注入葡萄糖,降低温度可降低其耗氧速率
C.人体内的CO2 都是有氧呼吸产生的
D.伤口宜选用透气性好的“创可贴”,有利于促进伤口细胞的有氧呼吸
答案：C
解析:在无氧呼吸过程中,葡萄糖中的能量大部分储存在不彻底的氧化产物酒精或乳酸中,少量能量被释放,A
项错误;向盛有线粒体的试管中注入葡萄糖,葡萄糖不能进入线粒体,不会在线粒体内氧化分解,B 项错误;人
体细胞无氧呼吸产生乳酸,在无氧呼吸过程中不消耗O2、不释放CO2,而有氧呼吸产生CO2 和水,C 项正确;
氧气抑制细胞的无氧呼吸,选用透气的消毒纱布或创可贴包扎伤口,可以抑制厌氧菌的无氧呼吸和增殖,进而
利于伤口愈合,D 项错误。
6.用酵母菌做实验材料探究细胞呼吸。首先对酵母菌培养液离心处理,然后将获取的酵母菌沉淀破碎并再
次离心,把含酵母菌细胞质基质的上清液、只含酵母菌细胞器的沉淀物及未离心处理过的酵母菌培养液分
装在甲、乙、丙3 支试管内,同时向各试管中加入等量、等浓度的葡萄糖溶液,均供氧充足,一段时间后,得到
葡萄糖和CO2 的相对含量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.图1 对应试管甲,其产生的CO2 中氧来自葡萄糖和水
B.图2 对应试管丙,反应结束后可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精
C.图3 对应试管乙,实验结果表明葡萄糖不能进入线粒体分解
D.图1 和图2 对应的试管中消耗等量的葡萄糖释放的能量相等
答案：C
解析:试管甲含有酵母菌细胞质基质的上清液,可进行无氧呼吸,无氧呼吸产生的CO2 中的氧来自葡萄糖,A
项错误;试管丙中含有未离心处理过的酵母菌培养液,供氧充足,可进行有氧呼吸,不会产生酒精,B 项错误;试
管乙只含酵母菌细胞器的沉淀物,对应图3,乙试管葡萄糖无消耗,实验结果表明葡萄糖不能进入线粒体分
解,C 项正确;图1 代表有氧呼吸,图2 代表无氧呼吸,消耗等量的葡萄糖,前者释放的能量多于后者,D 项错误。
7.某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析,下列有关叙述错误的是( )
A.该酶可耐受一定的高温
B.在t1 时,该酶催化反应速率随温度升高而增大
C.不同温度下,该酶达到最大催化反应速率时所需时间不同
D.相同温度下,在不同反应时间该酶的催化反应速率不同
答案：D
解析:据图可知,该酶在70 ℃条件下仍具有一定的活性,故该酶可以耐受一定的高温,A 项正确;据图可知,在
t1 时,该酶催化反应速率随温度升高而增大,即反应速率与温度的关系为40 ℃<50 ℃<60 ℃<70 ℃,B 项正
确;由题图可知,在不同温度下,该酶达到最大催化反应速率(曲线变平缓)时所需时间不同,其中70 ℃达到该
温度下的最大反应速率时间最短,C 项正确;相同温度下,不同反应时间内该酶的催化反应速率可能相同,如达
到最大反应速率(曲线平缓)之后的反应速率相同,D 项错误。
8.为探究酶的催化效率,某同学采用如图所示装置进行实验,实验分组、处理及结果如下表所示。
下列叙述错误的是( )
A.H2O2 分解生成O2 导致压强改变
B.从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时
C.250 s 时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行
D.实验结果说明酶的催化作用具有高效性
答案：C
解析:H2O2 的分解产物是H2O 和O2,其中O2 属于气体,会导致压强改变,A 项正确;甲、乙中溶液混合后催
化剂开始发挥作用,B 项正确;三组中的H2O2 溶液均为2 mL,完全分解后产生的相对压强应相同,据表可
知,250 s 之前Ⅰ组反应已结束,但250 s 时Ⅱ组和Ⅲ组压强仍未达到Ⅰ组的终止压强10.0 kPa,故250 s 时Ⅱ
组和Ⅲ组反应仍在进行,C 项错误;酶的高效性是指与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的作用更显著,
对比Ⅰ、Ⅱ组可知,在相同时间内,Ⅰ组(含过氧化氢酶)相对压强变化更快,说明酶的催化作用具有高效性,D
项正确。
9.如图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程,a~c 表示物质,①~④表示过程。下列有关叙述正确
的是 ( )
A.催化反应②和④的酶都存在于细胞质基质中
B.图中物质c 为[H],它只在有氧呼吸过程中产生
C.①④③过程为有氧呼吸的三个阶段,其中物质a、d 分别是丙酮酸和O2
D.图中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期,其中c 为ATP
答案：C
解析:②表示无氧呼吸的第二阶段,在细胞质基质中进行;④表示有氧呼吸的第二阶段,在线粒体基质中进
行,A 项错误;图中物质c 为[H],在有氧呼吸、无氧呼吸过程中均产生,B 项错误;①④③过程为有氧呼吸的三
个阶段,其中物质a、d 分别是丙酮酸和O2,图中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期,C 项正确、D 项
错误。
10.蛋白质磷酸化反应是指ATP 末端的磷酸转移到底物蛋白质的特定氨基上所进行的化学反应。磷酸化的
蛋白质活性改变后做功,从而参与细胞代谢,如图所示。下列说法错误的是( )
A.ATP 末端磷酸基团脱落时伴随能量的转移
B.磷酸化的蛋白质活性改变但并未变性
C.ATP 推动的细胞做功过程属于吸能反应
D.蛋白质的磷酸化过程伴随ATP 的水解,水解产物参与RNA 的合成
答案：D
解析:由题图可知,蛋白质的磷酸化过程伴随ATP 的水解,形成的产物之一是ADP,ADP 还需要再脱掉一个磷
酸基团才能参与RNA 的合成,D 项错误。
11.采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验,下列叙述错误的是( )
A.提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂B.研磨时加入CaO 可以防止叶绿素被氧化破坏
C.研磨时添加石英砂有助于色素提取D.画滤液细线时应尽量减少样液扩散
答案B
解析:叶绿体色素能溶解在无水乙醇或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水乙醇作为溶剂提取叶绿体色素,A 项
正确;研磨时加入CaCO3 可以防止叶绿素被氧化破坏,B 项错误;加入石英砂是为了使研磨更充分,从而使叶
绿体中的色素释放出来,C 项正确;画滤液细线时应尽量减少样液扩散,防止色素带之间部分重叠,D 项正确。
12.下列关于探究光合作用原理实验的叙述正确的是( )
A.希尔实验说明植物产生的O2 中的氧元素全部来自水
B.鲁宾和卡门利用同位素标记法检测O2 中的放射性情况,证明光合作用中O2 的来源
C.美国科学家阿尔农发现,光照下叶绿体可合成ATP 且该过程与水的光解相伴随
D.恩格尔曼用水绵、需氧细菌等材料通过对比实验证明了类囊体薄膜上有光合作用所必需的酶
答案：C
解析:希尔的实验说明离体叶绿体在适当条件下发生水的光解,产生O2,A 项错误;鲁宾和卡门利用同位素标
记法证明光合作用中产生的O2 全部来自水,但该实验用的18O 没有放射性,B 项错误;美国科学家阿尔农先
发现光照下叶绿体可合成ATP,后来又发现该过程总是与水的光解相伴随,C 项正确;恩格尔曼用水绵、需氧
细菌等材料通过对比实验证明了叶绿体吸收光能用于光合作用放氧,D 项错误。
13.如图是水稻光合作用基本过程的流程图,下列叙述错误的是( )
A.阶段Ⅰ发生在叶绿体的类囊体薄膜上,阶段Ⅱ发生在叶绿体基质中
B.物质1 为O2,物质2 为NADPH,物质5 为CO2
C.突然停止光照,短期内,物质4 会增多,物质6 会减少
D.突然停止CO2 供应,短期内,物质2 和物质4 均会减少
答案：D
解析:光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段,阶段Ⅰ是光反应,发生在叶绿体的类囊体薄膜上,阶段Ⅱ
是暗反应,发生在叶绿体基质中,A 项正确;根据图示以及光合作用过程可知,图中物质1 是O2,物质2 是
NADPH,物质5 是CO2,B 项正确;突然停止光照,光反应减弱,产生的ATP 和NADPH 减少,物质4(C3)的还原
减弱,生成的物质6(C5)减少,CO2 含量不变,CO2 固定过程消耗的物质6(C5)不变,短期内叶绿体中物质4(C3)
会增多,物质6(C5)的含量会减少,C 项正确;突然停止CO2 供应,暗反应减弱,C3 的生成量减少,消耗的
NADPH 减少,因此短期内,物质2(NADPH)会增多,物质4(C3)会减少,D 项错误。
14．请根据下图分析,下列有关植物进行光合作用和细胞呼吸的叙述正确的是( )
A.植物长时间处于黑暗中时,②③④⑥过程都会发生
B.晴朗夏天的中午,③④将减弱,净光合作用速率降低
C.晴朗夏天的上午10 时左右,北方植物的叶肉细胞中①多于⑥
D.进行②和③时,物质从产生部位到利用部位都将穿过8 层膜
答案：B
解析:植物叶肉细胞处于黑暗环境下,不能进行光合作用,只能进行细胞呼吸,②③④⑥过程都不会发生,A 项
错误;晴朗夏天的中午,植物为了降低蒸腾作用,气孔关闭,影响了叶肉细胞吸收二氧化碳,导致暗反应减弱,进
而导致光合作用强度减弱,B 项正确;晴朗夏天的上午10 左右,光合作用强度大于细胞呼吸强度,故没有二氧
化碳①的释放,C 项错误;叶绿体和线粒体都是双层膜的细胞器,物质从产生部位到利用部位都将穿过4 层
膜,8 层磷脂分子,D 项错误。
15.甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。下列叙述错误的是( )
A.甲、乙两种植物中,乙植物更适合在林下种植
B.当种植密度过大时,甲植物净光合速率下降幅度较乙大
C.当光照强度为b 时,甲植物总光合速率与乙植物总光合速率相等
D.当光照强度大于a 时,甲、乙两种植物中,对光能的利用率较高的植物是甲
答案：C
解析:乙植物与甲植物相比,光饱和点和光补偿点更小,更适合在林下种植,A 项正确;种植密度大意味着叶片
相互遮挡,光照强度减弱,从图像分析,在光照减弱过程中甲植物的净光合速率减弱更为明显,B 项正确;总光
合速率=呼吸速率+净光合速率,当光照强度为b 时,甲植物净光合速率与乙植物净光合速率相等,二者呼吸速
率未知,无法计算总光合速率,C 项错误;当光照强度大于a 时,乙植物即将达到光照的饱和点,而甲植物随光
照强度增强,光合速率仍在不断增加,且相同的光照强度下,甲植物的净光合速率大于乙,故植物甲对光能的
利用率高于植物乙,D 项正确。
二、
选择题：本题共5
小题，每小题3
分，共15 分。在每小题给出的四个选项中，有
一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3
分，选对但选不全得1
分，有选错得0 分。
1.研究人员在某块棉花田间作其他粮食作物并进行研究,以期缓解“棉粮争地”矛盾,部分实验结果如下图
所示。下列有关叙述正确的是
( )
A.与棉花间作可以提高玉米的产量,而甘薯的产量则降低
B.玉米单作的最大净光合速率小于甘薯单作的最大净光合速率
C.13:00 左右甘薯光合速率减弱的原因可能是CO2 供应不足
D.14:00~18:00 时植物光合速率不断下降,其主要原因是光照减弱
答案：ACD
解析：由图可知,与棉花间作可以提高玉米的产量,而甘薯的产量则降低,A 项正确;在单作状态下,玉米最大
净光合速率大于甘薯最大净光合速率,B 项错误;13:00 左右,甘薯光合速率减弱属于光合午休,原因是气孔大
量关闭,导致CO2 供应不足,C 项正确;14:00~18:00 时光照减弱,导致植物光合速率不断下降,D 项正确。
2.为研究某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响,研究者做了以下实验,将长势相同的该植物幼苗
均分成7 组,分别置于不同温度下,先暗处理1 h,再光照1 h,其他条件相同且适宜,测其干重变化,结果如图所
示。下列说法正确的是( )
A.光照下26 ℃和32 ℃时该植物的净光合速率相等
B.若光照强度突然增加,短时间内叶绿体基质中C3 的含量将会减少
C.30 ℃条件下,一昼夜光照时间超过8 h,该植物幼苗才能生长
D.温度达到34 ℃时,该植物幼苗在光照条件下不能进行光合作用
答案：ABC
解析： 32 ℃时,暗处理1 h 后的重量变化是-4 mg,说明呼吸速率是4 mg/h,光照1 h 后与暗处理前的变化是
0 mg,总光合速率-2×呼吸速率=0,此条件下总光合速率是8 mg/h,净光合速率是4,同理可推知,26 ℃时,呼吸
速率是1 mg/h,总光合速率是5 mg/h,净光合速率是4 mg/h,A 项正确;当光照强度突然增加时,光反应增强,产
生的ATP 和NADPH 增加,从而促进了C3 的还原,C3 的消耗速率加快,但是二氧化碳固定形成C3 的过程短
时间内不受影响,即C3 的生成速率不变,故C3 的含量将减少,B 项正确;30 ℃条件下,细胞呼吸速率为3
mg/h,总光合速率是9 mg/h,一昼夜光照时间若为8 h,则光合作用产生有机物为72 mg,细胞呼吸消耗的有机
物为3×24=72 mg,则大于8 h 该植物幼苗有机物可以积累,才能生长,C 项正确;34 ℃时呼吸速率是2 mg/h,光
照1 h 后比暗处理前减少了3 mg,光照1 h 后与暗处理前的重量变化=总光合速率-2×呼吸速率,说明此时总
光合速率为1 mg/h,D 项错误。
3.8 月下旬,在某校园内,甲、乙两株不同种植物CO2 吸收速率的变化如图。若按一昼夜进行统计,则下列说
法不正确的是( )
A.A 点之前,甲植株均同时进行光合作用和细胞呼吸
B.E 点时,乙植株有机物积累量达到最高
C.曲线BC 段和DE 段下降的原因相同
D.BD 段,观测到甲植株气孔保持关闭,可推测其拥有更为高效的光合系统
答案：ABC
解析：A 点之前,甲植株只进行细胞呼吸,光照强度达到一定程度,才开始进行光合作用,A 项错误;乙植株有
机物积累量最高的点是18 时左右CO2 吸收速率为0 的时刻,B 项错误;图中曲线BC 段下降的主要原因是气
温较高,蒸腾作用旺盛,气孔部分关闭导致CO2 吸收速率降低,DE 段下降的原因是光照强度减弱,光反应产生
NADPH 和ATP 的速率减慢,这两段下降的原因不相同,C 项错误;BD 段,观测到甲植株气孔保持关闭,但甲的
光合作用并没有减少,因此推测其拥有更为高效的光合系统,D 项正确。
4.在光照恒定、温度最适条件下,某研究小组用图1 的实验装置测量一小时内密闭容器中CO2 的变化量,绘
成曲线如图2 所示。下列叙述不正确的是( )
图1
图2
A.AB 段,叶绿体中ATP 从基质向类囊体膜运输
B.该绿色植物前30 分钟真正光合速率平均为64 ppm CO2/min
C.适当提高温度进行实验,该植物光合作用的光饱和点将增大
D.若第10 min 时突然黑暗,叶绿体基质中C3 的含量在短时间内将下降
答案：ＡＣＤ
解析： AB 段二氧化碳含量在下降,说明植物的光合作用大于细胞呼吸,光反应产生的ATP 从类囊体膜向叶
绿体基质运输,A 项错误;真正光合速率=净光合速率+呼吸速率,由AB 段可以计算出净光合速率=(1 680-
180)/30=50 (ppm CO2/min),由BC 段可以计算出呼吸速率=(600-180)/30=14 (ppm CO2/min),因此真正光合速
率平均为64 ppm CO2/min,B 项正确;题干中提出,该实验在最适温度条件下进行,因此适当提高温度进行实
验,光合速率下降,导致该植物光合作用的光饱和点将下降,C 项错误;若第10 min 时突然黑暗,导致光反应产
生的ATP 和[H]含量下降,抑制暗反应中C3 的还原,导致叶绿体基质中C3 的含量将增加,D 项错误。
5.为探究影响酶活性的因素、验证酶的专一性和高效性等，某同学设计了4 套方案，如表所示。下列相关
叙述不正确的是( )
方案
催化剂
底物
pH
温度
①
胃蛋白酶、
胰蛋白酶
蛋白块
中性
室温
②
淀粉酶
淀粉、蔗糖
适宜
适宜
③
蛋白酶
蛋白质
适宜
不同温度
④
过氧化氢酶、
氯化铁溶液
过氧化氢
强酸性
室温
A.方案①的目的是探究pH 对酶活性的影响，自变量是酶的种类
B．方案②的目的是验证淀粉酶的专一性，可用斐林试剂检测
C．方案③的目的是验证温度对酶活性的影响，可用双缩脲试剂检测
D．方案④的目的是验证酶的高效性，加酶的一组产生气泡数较多
答案：ACD
解析：在探究pH 对酶活性的影响实验中，自变量是pH，A 错误；淀粉酶能将淀粉水解为还原糖，不能
将蔗糖水解为还原糖，利用斐林试剂可检测底物是否被水解，B 正确；由于蛋白酶的化学本质是蛋白质，
能够与双缩脲试剂发生紫色反应，故不能用双缩脲试剂检测蛋白质是否被分解，C 错误；在高温、过酸或
过碱的条件下，酶的空间结构遭到破坏，使酶变性失活，因此强酸性条件下，过氧化氢酶失活，不能用
于验证酶的高效性，D 错误。
三、非选择题（本题5 个答题，共55 分）
21．脲酶能够将尿素分解成二氧化碳和氨(氨溶于水后形成铵根离子)。某研究人员利用一定浓度的尿素溶
液进行了铜离子对脲酶活性的影响实验,得到如图所示结果。请回答下列问题。
(1)1926 年,美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶的结晶,并用多种方法证明了脲酶的化学本质是
。
(2)图示实验的自变量为 ;实验结果表明,随着铜离子浓度的升高,脲酶的活
性 。图中显示,脲酶作用的最适温度范围是 ℃。为了进一步探究脲酶作用的
最适温度,请写出实验设计的基本思路:___________________________________
(3)幽门螺杆菌是导致胃炎的“罪魁祸首”,该微生物也可以产生脲酶,并分泌到细胞外发挥作用,该微生
物合成脲酶的过程中参与的细胞器是 。C-13 呼气试验检测系统是国际上公认的幽门螺
杆菌检查的“金标准”,被测者先口服用13C 标记的尿素,然后向专用的呼气卡中吹气留取样本,再将呼气卡
放入专用的检测仪内,就可以准确地检测出被测者是否感染幽门螺杆菌。请简要说明C-13 呼气试验检测的
原理:
___________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________
答案：（１）蛋白质（２）铜离子浓度和温度 逐渐降低 40~60
在不加入铜离子的情况下,在40~60 ℃温度范围内设置更小的温度梯度进行实验,测定铵根离子的质量浓度
（３）核糖体 幽门螺杆菌会产生脲酶,脲酶能将尿素分解成NH3 和CO2,被测者口服13C 标记的尿素
后,如果检测到呼出的气体中含有13CO2,则说明被测者被幽门螺杆菌感染
解析:(1)脲酶的化学本质是蛋白质。
(2) 由题图可知,本实验的自变量是铜离子浓度和温度。观察图中的曲线,在铜离子浓度为0 mol·L-1 时,40
℃和60 ℃条件下酶的活性相同,且都低于50 ℃时酶的活性,由温度对酶活性影响的曲线可知,最适温度在
40~60 ℃,为了进一步探究脲酶作用的最适温度,应该在40 ℃和60 ℃之间设置较小的温度梯度,设置系列
实验,实验条件除温度不同,其他条件应保持相同且适宜。
(3)幽门螺杆菌属于细菌,为原核生物,原核细胞中只有一种细胞器——核糖体(蛋白质的合成场所);由题干可
知,脲酶可以将尿素分解成二氧化碳和氨,当口服用13C 标记的尿素后,如果胃中存在幽门螺杆菌,则其产生
的脲酶可以将13C 标记的尿素分解为13CO2,故可通过呼气进行检测,判断被测者胃部是否存在幽门螺杆菌。
22.农业生产中,旱粮地低洼处易积水,影响作物根细胞的呼吸作用。据研究,某作物根细胞的呼吸作用与甲、
乙两种酶相关,水淹过程中其活性变化如图所示。
回答下列问题。
(1)正常情况下,作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸,从物质和能量的角度分析,其代谢特点有
;参与有氧呼吸的酶是 (选填“甲”或“乙”)。
(2)在水淹0~3 d 阶段,影响呼吸作用强度的主要环境因素是 ;水淹第3 d 时,经检测,作物根的
CO2 释放量为0.4 μmol·g-1· min-1,O2 吸收量为0.2 μmol·g-1· min-1,若不考虑乳酸发酵,无氧呼吸强度是
有氧呼吸强度的 倍。
(3)若水淹3 d 后排水,植株长势可在一定程度上得到恢复,从代谢角度分析,原因是
_________________________________________________________
_________________________________________________________(答出2 点即可)。
答案：（１）有氧条件下,将葡萄糖彻底氧化分解产生能量 有氧条件下,将葡萄糖彻底氧化分解产生能
量
（２）O2 的含量 3
（３）无氧呼吸产生酒精对植物有毒害作用,3 d 后排水可以将酒精排除,减轻毒害作用;3 d 后排水可以使
有氧呼吸增强,增加产能
解析:(1)正常情况下,作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸,有氧呼吸是在氧气充足的情况下,将葡萄糖彻
底氧化分解,将能量释放出来。随着水淹天数的增多,乙的活性降低,说明乙是与有氧呼吸有关的酶。
在水淹0~3 d 阶段,随着水淹天数的增加,氧气含量减少,有氧呼吸减弱,无氧呼吸增强。CO2 释放量为0.4
μmol·g-1· min-1,O2 吸收量为0.2 μmol·g-1· min-1,有氧呼吸需要消耗氧气,葡萄糖的消耗量、氧气消耗量
和CO2 释放量比值为1∶6∶6,无氧呼吸葡萄糖消耗量和CO2 释放量比值为1∶2,无氧呼吸产生0.2
μmol·g-1· min-1 CO2,通过计算可得无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3 倍。
(3)若水淹3 d 后排水,植物长势可在一定程度上得到恢复,一方面是排水后氧气含量上升,有氧呼吸增强,产
生的能量增多;另一方面,由图可知,第四天无氧呼吸有关的酶活性显著降低,可能是第四天无氧呼吸产生的
酒精毒害作用达到了一定程度,之后就很难恢复,所以要在水淹3 天排水。
23.高原地区蓝光和紫外光较强,常采用覆膜措施辅助林木育苗。为探究不同颜色覆膜对藏川杨幼苗生长的
影响,研究者检测了白膜、蓝膜和绿膜对不同光的透过率,以及覆膜后幼苗光合色素的含量,结果如下图、下
表所示。
回答下列问题。
(1)如上图所示,三种颜色的膜对紫外光、蓝光和绿光的透过率有明显差异,其中 光可被位于叶绿体
上的光合色素高效吸收后用于光反应,进而使暗反应阶段的C3 还原转化为 和 。与白膜覆盖相
比,蓝膜和绿膜透过的 较少,可更好地减弱幼苗受到的辐射。
(2)光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比,选择适当波长的光可对色素含量进行测定。提取光合色素时,
可利用 作为溶剂。测定叶绿素含量时,应选择红光而不能选择蓝紫光,原因是
_______________________________________________________________
(3)研究表明,覆盖蓝膜更有利于藏川杨幼苗在高原环境的生长。根据上述检测结果,其原因为
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________(答出2 点即可)。
答案：（１）蓝 类囊体薄膜 C5 (CH2O) 紫外光 （２）无水乙醇 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,选择红光而不选择蓝紫光,可以避免类胡萝卜素对实验结果的影响
（３）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,选择红光而不选择蓝紫光,可以避免类胡
萝卜素对实验结果的影响
解析:(1)三种不同颜色的光中,能被叶绿体中色素高效吸收的是蓝光,叶绿体中的色素位于类囊体薄膜上;暗
反应中C3 还原转化为C5 和(CH2O)。紫外光会对幼苗产生辐射,由题图可知,蓝膜和绿膜对紫外光的透过
率均低于白膜,可更好地减弱幼苗受到的辐射。
(2)提取叶绿体中的色素时,可用无水乙醇作为溶剂。通过光吸收值测定叶绿素含量时,选择红光而不选择蓝
紫光的原因是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,选择红光可以避免类胡萝卜素对
实验结果的影响。
(3)由题图可知,覆盖蓝膜后,紫外光的透过率低,可降低紫外光对藏川杨幼苗的伤害,蓝光的透过率高,用于光
合作用的光多,藏川杨幼苗的光合速率大;由题表可知,覆盖蓝膜后,幼苗叶绿素和类胡萝卜素的含量最高,可
以提高藏川杨幼苗对光能的利用率。
24.不同条件下植物的光合速率和光饱和点(在一定范围内,随光照强度的增加,光合速率增大,达到最大光合
速率时的光照强度称为光饱和点)不同,研究证实高浓度臭氧(O3)对植物的光合作用有影响。用某一高浓度
O3 连续处理甲、乙两种植物75 天,在第55 天、65 天、75 天分别测定植物净光合速率,结果如图1、图2 和
图3 所示。
注:曲线1 为甲对照组,曲线2 为乙对照组,曲线3 为甲实验组,曲线4 为乙实验组。
回答下列问题。
(1)图1 中,在高浓度O3 处理期间,若适当增加环境中的CO2 浓度,甲、乙植物的光饱和点会 (填“减
小”“不变”或“增大”)。
(2)与图3 相比,图2 中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小,表明
。
(3)从图3 分析可得到两个结论:①O3 处理75 天后,甲、乙两种植物的 ,表明
长时间高浓度的O3 对植物光合作用产生明显抑制;②长时间高浓度的O3 对乙植物的影响大于甲植物,表明
________________________________________________________
(4)实验发现,处理75 天后甲、乙植物中的基因A 表达量都下降,为确定基因A 功能与植物对O3 耐受力的
关系,使乙植物中基因A 过量表达,并用高浓度O3 处理75 天。若实验现象为
_______________________________________,则说明基因A 的功能与乙植物对O3 耐受力无关。
答案：（１）增大 （２）高浓度臭氧处理甲的时间越短,对甲植物光合作用的影响越小
（３）实验组的净光合速率均明显小于对照组 长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用
产生的抑制效果有差异 （４）基因A 过量表达与表达量下降时,乙植物的净光合速率相同
解析:(1)限制光饱和点的环境因素有温度、CO2 浓度,图1 中,在高浓度O3 处理期间,当光照强度增大到一定
程度时,净光合速率不再增大,出现了光饱和现象,若适当增加环境中的CO2 浓度,甲、乙植物的光饱和点会
增大。
图3
图2
图1
(2)与图3 相比,图2 中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小,表明高浓度臭氧处理甲的时间越短,对甲
植物光合作用的影响越小。
(3)据图3 可知,O3 处理75 天后,曲线3 净光合速率小于曲线1、曲线4 净光合速率小于曲线2,即甲、乙两种
植物的实验组的净光合速率均明显小于对照组,表明长时间高浓度的O3 对植物光合作用产生明显抑制;曲
线4 净光合速率(相对于曲线2)比曲线3 净光合速率(相对于曲线1)下降更明显,即长时间高浓度O3 对乙植
物的影响大于甲植物,表明长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异。
(4)实验发现,处理75 天后甲、乙植物中的基因A 表达量都下降,为确定基因A 功能与植物对O3 耐受力的
关系,可以使乙植物中基因A 过量表达,并用高浓度O3 处理75 天,比较基因A 过量表达与表达量下降时的
净光合速率,若两种条件下乙植物的净光合速率相同,则说明基因A 的功能与乙植物对O3 耐受力无关。
25.图1 是某植物细胞呼吸过程的简图,其中①~⑤为相关生理过程。该植物总光合速率与呼吸速率的比值
(P/R)随光照强度的变化情况如图2 所示。在晴朗的夏季,研究人员将该植物栽培于密闭玻璃罩内并置于室
外,用CO2 传感器测定密闭玻璃罩内一昼夜CO2 浓度的变化情况,结果如图3 所示。回答下列问题。
图1
图2
图3
(1)图1 中过程③消耗的[H]来自过程 (填序号),利用的O2 可能来自 (填细胞器名称)。
(2)图2 中若当地昼夜时长相等,白天的光照强度为m(a<m<b),则该植物 (填“能”或“不能”)正常
生长,原因是 。若该植株因患病
部分叶片出现白化现象,白化叶片的叶绿体内部结构会解体,则患病的该植物在P/R=1 时对应的光照强度
(填“大于a”“等于a”或“小于a”),原因是
(3)据图3 分析,该植物24 h 内有机物含量 (填“增加”“减少”或“不变”),出现该现象的依据是
。
答案： (1)①② 叶绿体
(2)不能 在昼夜时长相等的情况下,需要保证P/R 大于2,植物才能积累有机物以维持自身正常生长,而当光
照强度为m 时,P/R 小于2 大于a 当P/R=1 时,呼吸速率和光合速率相等,白化叶片的叶绿体内部结构解
体导致植物光合速率下降,需要更强的光照才能使光合速率等于呼吸速率
(3)增加 K 点玻璃罩内二氧化碳浓度低于起始点A 点,说明二氧化碳被植物吸收,植物积累了有机物
解析 (1)图1 中过程③为有氧呼吸的第三阶段,消耗的[H]来自过程①(有氧呼吸第一阶段)②(有氧呼吸第二
阶段),利用的O2 可能来自叶绿体,叶绿体是植物进行光合作用的场所,产物之一为O2。(2)植物总光合速率
与呼吸速率的比值(P/R)在m 光照下大于1 而小于2,图2 中若当地昼夜时长相等,即光照12 h(进行光合作用
和呼吸作用),黑暗12 h(只进行呼吸作用),光照12 h 积累的有机物量(净光合速率=总光合速率-呼吸速率)少
于黑暗12 h 消耗的有机物量,故该植物不能正常生长,在昼夜时长相等的情况下,需要保证P/R 大于2,植物
才能积累有机物来维持自身正常生长,而当光照强度为m 时,P/R 小于2。当P/R=1 时,呼吸速率和光合速率
相等,白化叶片的叶绿体内部结构解体导致植物光合速率下降,需要更强的光照才能使光合速率等于呼吸速
率,故若该植株因患病部分叶片出现白化现象,白化叶片的叶绿体内部结构会解体,则患病的该植物在P/R=1
时对应的光照强度大于a。(3)据图3 分析,该植物24 h 内有机物含量增加,因为K 点玻璃罩内二氧化碳浓度
低于起始点A 点,说明二氧化碳被植物吸收,植物积累了有机物。
