C.在光源与II号杯之间加装滤色玻片 D.将II号杯置于不同温度的恒温水浴中 72.在本探究中,检测变量Y2的初始浓度(大麦插入前)不宜过高,否则_________。 【探究结论】植物根系以不等比例的方式吸收矿质和水分。
【答案】68.黑暗(或不同光照强度) 容器上的刻度 69.A
70.其它矿质元素(或至少三种以上的矿质元素名称) 71.D 72.会导致植株失水。
【解析】68. 实验设计要遵循对照原则,X1表示光照,则X2应表示黑暗或者不同强度的光照,以形成对照;大麦根系吸收水分(或蒸腾)会导致容器中液面的下降,可通过容器上的刻度来表示大麦根系水分吸收(或蒸腾量)的量。69. 不同条件下Z1和Z3、Z2和Z4表示对应的水分吸收量和矿质元素吸收量,若Z1:Z3和Z2:z4两个比值相同,则说明水分的吸收和矿质元素的吸收是同步的,否则则说明二者是不同步的,本题选A。70. 为了使得到的结论更有说服力,需要对不同矿质元素的吸收进行测定,则Y3至Yn应为其他不同的矿质元素(如N P K等)71. 为了将光能因素和热能因素分开,保持遵循实验的单一变量原则,可通过使光能因素相同或者热能因素相同来实现。通过D选项的途径,使得两组实验装置的温度相同,排除了温度对实验结果的干扰。本题选D。72.在探究实验中Y2的初始浓度不宜过高,当外界溶液浓度过高,大于细胞液浓度时,会导致植物根系细胞失水,不能正常的吸收水分,影响植株的生长和实验结果。
【试题点评】本题通过探究植物吸收水分和矿质元素两个过程的关系为切入点,考查了实验设计的单一变量原则和对照原则、实验数据的处理及植物细胞吸水失水条件与植物生长的关系等内容,难度中等。
酶与ATP
(2012福建卷)26.(28分)回答下列问题
Ⅰ. 大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中的蛋白酶的活性进行研究。
(1)查询资料得知,18℃时,在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。由图可知,在各自最适pH下,三种蛋白酶催化效率最高的是_________________。
(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15—18℃之间,学习小组假设:大菱鲆蛋白酶的最适温度在15—18℃间。他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度,探究三种酶的最适温度。
①探究试验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是__________,可用______________试剂鉴定。 ②胃蛋白酶实验组合幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在_________________。
③为了控制试验温度,装有酶和底物的试管应置于____________中以保持恒温。单位时间内_______可以表示蛋白酶催化效率高低。 ④实验结果如图2,据此能否确认该假设成立?____________。理由是:___________________________________________________。
【答案】 (1)幽门盲囊蛋白酶
(2)①蛋白质 双缩脲试剂 ②2 8 ③恒温箱 底物消耗量(或产物生成量) ④不能 在15℃~18℃范围内,随着温度的升高,酶活性一直在增强,没有出现下降的拐点,所以不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度 (3)、淀粉和脂肪
【解析】(1)、从图一可知,三种蛋白酶在各自最适PH值下,幽门盲囊蛋白酶对应的酶活性值最大,所以催化效率最高;(2)、①酶具有专一性,蛋白酶只能催化蛋白质的水解,干酪素为蛋白质类化合物,可用双缩脲试剂检测;②要验证大菱鲆蛋白酶的最适温度,要遵循单一变量、对照、重复等原则,并控制其他无关变量相同,由题意可知,此实验温度为自变量,PH值等为无关变量,为了得到准确的结果,PH应与相对应的蛋白酶的最适值,
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由图1可知,胃蛋白酶最适PH值为2,幽门盲囊蛋白酶最适PH值为8;③为了控制温度保持不变,底物和酶都应放在恒温箱中保温,酶的催化效率可以用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示;④由图2可以看出,当温度从15℃~18℃梯度变化过程中,随着温度的升高,蛋白酶的活性一直在增强,没有出现下降的拐点,因此,不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度在15℃到18℃;(3)、大菱鲆消化道内淀粉酶和脂肪酶少,对淀粉和脂肪的消化存在障碍,所以在人工投放饲料时要减少淀粉和脂肪的比例;
【试题点评】本题主要考查酶的相关知识。涉及酶的本质、检测和影响酶活性的因素等。形式上与实验和曲线分析相结合。实验主要是考查探究实验中无关变量的处理、因变量的观测、实验结果和结论的处理、曲线的分析等。这对学生生物学实验能力有较高的要求。
(2012广东卷)29.(16分)
食品种类多,酸碱度范围广。生物兴趣小组拟探究在食品生产应用范围较广的蛋白酶,查阅相关文献,得知:
(1) pH对不同蛋白酶的活力影响有差异。据图12可知,_________更适宜作为食品添加剂,理由是________。蛋白酶的活力可用________的量来表示。
(2)该蛋白酶的提取工艺流程如下:
兴趣小组分别对酶保护剂浓度、提取液pH进行了探究实验。结果显示,酶保护剂浓度在0.02-0.06mol/L范围内,酶活力较高;提取液pH在6.0-8.0范围内,酶活力较高。他们认为,要进一步提高粗酶制剂的美活力,以达到最佳提取效果,还需对酶保护剂浓度和提取液pH进行优化,并确定以此为探究课题。请拟定该课题名称,设计实验结果记录表。
【答案】(1)木瓜蛋白酶 由图可以看出,木瓜蛋白酶的活性不随PH的变化而变化 单位时间内 底物消耗(产物产生)
(2)课题:探究酶保护剂的最适浓度和提取液的最适PH 单位时间内底 物的消耗量 0.02 酶保护剂的浓度 0.03 0.04 0.05 0.06 6.0 6.2 6.4 6.6 6.8 提取液的PH 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0 【解析】(1)审题结合图形和文字,在题目中已经提供了信息“食品种类多,酸碱度范围广”所以选择的食品添加剂应该有广的酸碱适应范围,从图形中,我们可以看出木瓜蛋白酶的适应范围最广,所以可以选作食品添加剂。酶的活力,我们一般用酶催化的底物消耗量或者底物生成量来表示。
(2)实验设计,我们应该明确实验目的,这里的实验目的是为了探究酶保护剂的最适浓度和提取液的PH值,所以我们可以将酶保护剂的浓度和提取液的PH值作为自变量,因变量为单位时间内底物的消耗量。
(2012北京卷) 1.细胞中不能合成ATP的部位是( )
A.线粒体的内膜 B.叶绿体中进行光反应的膜结构 C. 内质网的膜 D.篮藻 (蓝细菌)中进行光反应的膜结构
答案:C
解析:考察细胞的结构和功能,理解能力。线粒体的内膜是有氧呼吸的第三阶段的场所,产生大量的ATP。光合
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作用的光反应,能够利用光能,合成ATP。内质网是有机物的合成场所,往往消耗ATP,不能合成ATP。
(2012全国卷大纲版)33.(8分)(注意:在试题卷上作答无效) 某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响,设计了如下实验步骤:
① 在A、B、C、D、E5支使观众分别加入pH5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5ml,再分别加入质量分数为1%的淀粉液1ml。②
各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1ml,摇匀。③ 将5支试管放入70℃恒温水浴中,保温时间相同且合适。
④ 取出各试管,分别加入斐林试剂2ml,摇匀。⑤ 观察各试管溶液的颜色,通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。 上述实验步骤中有2处错误,请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数),以便实验能得到正确的预期结果。
(1) 。 (2) 。
33.【解析】唾液淀粉酶的最适温度为37℃,在70℃时,由于高温使酶失去活性,干扰了PH对人唾液淀粉酶活性的影响。斐林试剂应在沸水浴中参与反应。
【答案】⑴③更正:将5支试管放入37℃恒温水浴中,保温时间相同且合适。理由:唾液淀粉酶的最适温度为37℃,在70℃时,由于高温使酶失去活性,干扰了PH对人唾液淀粉酶活性的影响。
⑵④更正:取出各试管,分别加入斐林试剂2mL,摇匀,将这些试管放出盛有开水的大烧杯中,用酒精灯加热煮沸2min(分)左右。理由:斐林试剂应在沸水浴中参与反应。
(2012海南卷)4.下列操作中,不可能导致淀粉酶活性发生变化的是 .
A.淀粉酶溶液中加入强酸 B.淀粉酶溶液中加入蛋白酶 C.淀粉酶溶液中加入淀粉溶液 D.淀粉酶经高温烘干制成粉剂
【答案】C
【解析】温度、pH都会影响酶活性,A、D不正确;淀粉酶的化学本质为蛋白质,蛋白酶会将其水解,从而使其活性发生改变,B不正确;淀粉酶溶液中加入淀粉溶液后,淀粉被水解,但是淀粉酶在反应前后结构和活性不变,C正确;综上,本题选C。
【试题点评】本题考查影响酶活性的因素,涉及到温度、pH等因素对酶活性的影响,考查学生对知识的理解应用能力,难度不大。
光合作用
(2012上海卷)17.图6表示叶绿体色素提取分离实验中纸层析的结果,据图判断用作实验材料的叶片颜色为( )
A.红色 B.黄色 C.绿色 D.紫色
【答案】B
【解析】叶绿体色素提取分离实验中,在纸层析上,从上往下(距离点样处由远到近)的色素依次是:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。而从图6可看出来,胡萝卜素、叶黄素明显高于叶绿素a、叶绿素b,故叶片呈黄色,B正确。
【试题点评】主要考查了实验叶绿体中色素提取分离、不同色素带表示的色素种类及其颜色等,要求能对实验现象和结果进行解释、分析,难度中等。
(2012福建卷)1 、下列有关碗豆的叙述,正确为是( )
A.萌发初期,种子的有机物总重量增加 B.及时排涝,能防止根细胞受酒精毒害 C.进人夜间,叶肉细胞内ATP 合成停止 D.叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多
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【答案】B
【解析】萌发初期所需要的营养物质是由种子提供的,此时还不能进行光合作用,所以有机物不断消耗。积水过多,根细胞的无氧呼吸可产生酒精,对细胞有害,及时排涝,可以减少酒精毒害。进入夜间,叶肉细胞通过呼吸作用也可以产生ATP。叶绿素的吸收光谱是红橙光和蓝紫光。叶片黄化,说明叶绿素含量减少。这样对红光的吸收会减少。
【试题点评】本题以豌豆为背景,考察有关植物细胞代谢的相关内容。主要涉及细胞呼吸、叶绿体等知识。要求学生能够运用相关知识对于日常生活和生产实际中的现象做出合理解释。试题中文字简洁,但是信息量大,对于学生的分析能力要求较高。
(2012广东卷)26.(16分)荔枝叶片发育过程中,净光合速率及相关指标的变化间下表。
叶片 A B C D 注:“____”表示未测数据.
(1)B的净光合速率较低,推测原因可能是:①叶绿素含量低,导致光能吸收不足;②___________,导致_______________。 (2)将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中,一段时间后,A的叶肉细胞中,将开始积累_________;D的叶肉细胞中,ATP含量将__________。
(3)与A相比,D合成生长素的能力________;与C相比,D的叶肉细胞的叶绿体中,数量明显增多的结构是_______________。 (4)叶片发育过程中,叶片面积逐渐增大,是______的结果;D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著,其根本原因是________。
发育情况 新叶展开前 新叶展开中 新叶展开完成 新叶已成熟 叶面积(最大面积的%) 19 87 100 100 总叶绿素含量 — 1.1 2.9 11.1 气孔相对开放度 — 55 81 100 净光合速率 -2.8 1.6 2.7 5.8 【答案】(1)气孔开放度相对低 二氧化碳供应不足(2)酒精 增多(3)低 基粒 (4)细胞分裂 基因的选择性表达
【解析】(1)影响光合速率的因素有外因(光照强度、温度、二氧化碳深度等)和内因(叶绿素的含量、酶等),结合表格中的信息,B组叶绿素含量为1.1mg/g.fw,叶绿素含量低,气孔开放程度为55%,开放程度比较低,二氧化碳吸收量比较少,导致光合效率较低。(2)A叶片净光合速率为-2.8mg/g.fw,即光合速率小于呼吸速率,且由于是密闭的容器,导致容器内氧气越来越少而进行无氧呼吸,产生酒精。D叶片中,光合速率大于呼吸速率,且由于是密闭的容器,导致容器内二氧化碳越来越少,暗反应减弱,而光反应不变,导致ATP增多。(3)相比成熟叶片,幼嫩的叶是合成生长素的主要部分之一;叶绿素分布在叶绿体中基粒的类囊体薄膜上,从表格中可推知,由于总叶绿素含量增长,因此D的叶肉细胞的叶绿体中,基粒明显增多。(4)细胞分裂使个体增大;细胞分化的根本原因是基因的选性表达。
(2012全国卷大纲版)31.(11分)(注意:在试题卷上作答无效)金鱼藻是一种高等沉水植物,有关研究结果如下图所示(图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差,以每克鲜重每小时释放CO2的微摩尔数表示)。
据图回答下列问题:
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(1)该研究探讨了 对金鱼藻 的影响,其中,因变量是 。 (2)该研究中净光合速率达到最大时的光照度为 lx。在黑暗中,金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气 μmol。 (3)该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是 。
【答案】⑴光照强度、CO2浓度、PH值 净光合速率 O2的释放速率 ⑵12.5X103 8 ⑶PH的大小会影响光合作用和呼吸作用过程中所需酶的活性
【解析】⑴根据题目中所给的四个曲线的纵轴和横轴可以看出,本研究探讨的是光照强度、CO2的浓度、和pH值对净光合速率的影响。同时,本实验的因变量是通过测定释放O2的速率来体现的。⑵根据曲线2可以判断出,在光照强度达到12.5X103后,净光合速率不再增加,此为光的饱和点。而呼吸速率的值也可以通过曲线1中与y轴的交点得出,为8。⑶pH值对净光合速率的影响,主要是通过影响光合作用和呼吸作用过程中所需酶的活性来实现的。
【试题点评】本题主要是通过实验和曲线的形式考查光合作用、酶等相关知识点。要求学生能够从题目中给出的曲线图进行分析。具体要求学生能够从曲线的坐标中找出实验目的,同时对于曲线中的一些特殊点的含义要理解。总体说来难度不是很大。
(2012重庆卷)30.(26分)
Ⅰ.长叶刺葵是棕榈科热带植物。为了解其引种到重庆某地后的生理状况,某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日,观测得到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图(题30图)。
(1)据图分析:①光合作用消耗ATP最快的时刻是________________。根吸水能力最强的时刻是____________。②直接引起蒸腾速率变化的生理指标是_____;推测导致12∶00时光合速率出现低谷的环境因素主要是_______(填“光照”或“CO2”)。③在14∶00时若适当提高CO2浓度,短时间内叶绿体中[H]含量的变化是___________。
(2)若该地土壤缺钙,一段时间后该植物首先表现出钙缺乏症的是____________(填“老叶”或“幼叶”)。
(3)假设若干年后将引种后代重新移栽回原产地,与原产地长叶刺葵杂交不育,原因是地理隔离导致了_____________。 II乙醇可部分替代石油燃料,利于纤维素酶、酵母菌等可将纤维素转化成乙醇、耐高温纤维素酶可以加速催化纤维素的水解,从而有利于酵母菌发酵产生乙醇。
(1)某研究小组将产生纤维素酶的菌株,通过诱变和高温筛选获得新菌株,为探究新菌株所产纤维素酶能否耐受80℃高温,进行了以下实验。
第一步 第二步 第三步 第四步 第五步 第六步 试管1 加入适量缓冲液 __________________________30min 加入__________________________ 60℃水浴保温10min 加入__________________________ 沸水浴中加热2min,观察实验现象 试管2 加入等量纤维素酶溶液(缓冲液配制) 结果与结论:①若__________________________,则表明该纤维素酶能耐受80℃高温;②若__________________________,则表
明该纤维素酶不能耐受80℃高温;
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