学习讲义参考答案与解析

第一单元 细胞的分子组成

第1讲 走近细胞

研教材夯实双基

[教材精研]

一、1.非细胞结构 蛋白质 核酸 活细胞 单个细胞 分化的细胞

2.(1)细胞 生物圈 (2)组织 器官 系统 细胞 个体 (3)不

属于 繁殖 (4)种群 群落 无机环境 (5)系统 生命系统

二、1.蜂窝状小室 活细胞 细胞学说 通过分裂 2.动植物 细胞产

物 结构和功能 分裂而来 3.细胞 生物体结构 结构基础

三、核膜 拟核 细胞膜、细胞质、核糖体 细胞核 多样性

四、对光 调焦 低倍镜 视野中央 转换器

[基础诊断]

1.(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)√ (8)√

(9)× (10)√

2.(1)甲、乙 有无以核膜为界限的细胞核 (2)核糖体 拟核 (3)核

糖体 DNA (4)蛋白质 (5)自养 叶绿素和藻蓝素

研考点核心突破

考点一

[命题探究]

考向一

1.A [真核细胞的核 DNA 为链状,原核细胞的拟核 DNA 为环状,A 正

确;真核生物细胞主要进行有丝分裂,原核细胞是以二分裂方式增殖,

B错误;真核生物和原核生物都有需氧型和厌氧型,C错误;真核生物

也有单细胞生物,D错误。]

2.D [原核细胞中的支原体不含细胞壁,真核细胞中的动物细胞不含

细胞壁,A 错误。哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,B 错误。念珠藻

属于原核生物,其细胞中无细胞核、无核孔;绿藻为真核生物,有核孔,

但核孔具有选择性,脱氧核糖核酸一般不能通过核孔进出细胞,C 错

误。大肠杆菌和真核生物的遗传物质相同,都是 DNA,且都遵循中心

法则,D正确。]

考向二

3.C [细胞都有脂质、蛋白质、核糖体,①正确;细胞一般都以 ATP作为

直接能源物质,②正确;组成细胞的元素和化合物种类基本相同,但含

量差异较大,③错误;细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而

来,并由细胞和细胞产物所构成,④正确;细胞都以 DNA 作为遗传物

质,⑤正确;生物共用一套遗传密码,⑥正确;新细胞都是通过老细胞

分裂而来的,⑦正确。]

4.B [蓝藻细胞内虽没有内质网、高尔基体等细胞器,但其细胞质和细

胞膜上存在着相应的酶,能对蛋白质进行加工,A 错误;蓝藻是原核生

物,其细胞中没有核膜,转录和翻译可以同时进行,因此在 DNA 周围

分布着大量核糖体,通过 RNA 传递遗传信息合成多肽,B正确;原核

生物不能进行有性生殖,所以其基因的传递不遵循孟德尔遗传定律,C

错误;蓝藻没有叶绿体,但是有叶绿素和藻蓝素,所以可以进行光合作

用,D错误。]

考点二

[命题探究]

考向一

5.D [病毒只有一种核酸———DNA 或 RNA,由4种碱基和4种核苷酸

组成,A 错误;病毒的核酸中含有 C、H、O、N、P 元素,不含 S,因此利

用病毒侵染35S标记的宿主细胞不能标记病毒的核酸,B错误;病毒没

有细胞结构,不能进行细胞呼吸,C 错误;HIV 主要攻击人体的 T 细

胞,所以 HIV 可在 T细胞内合成 mRNA 和蛋白质,D正确。]

6.B [新冠病毒的遗传物质为 RNA,单链结构不稳定,容易发生突变,

T2 噬菌体的遗传物质为 DNA,不容易发生突变,A 错误;糖蛋白具有

识别功能,故刺突糖蛋白可能与宿主细胞特异性受体的识别和介导病

毒进入细胞有关,B 正确;病毒没有细胞结构,其生命活 动 离 不 开 细

胞,C 错误;细胞膜控制物质进出的功能是相对的,新冠病毒入侵细

胞,并不能说明细胞膜有控制物质进出的功能,D错误。]

考向二

7.C [对患者集中隔离治疗是控制传染源的有效措施,A 正确;新冠病

毒是单链 RNA 病毒,变异较快,疫苗可能对变异后的病毒预防效果较

差,因此研制起来比较困难,B正确;痊愈患者捐献的血浆中含有针对

新冠病毒的抗体,有助于治疗危重病人,C 错误;“勤洗手,带口罩”可

以有效预防呼吸道传染病,D正确。]

考点三

[命题探究]

考向

8.D [本题考查显微镜的成像特点及使用方法。高倍镜下细胞质流向

是逆时针的,则细胞中细胞质流向应是逆时针的,A 错误;在显微镜下

观察到的物像是实物的倒像,即物像在视野的左下方,实物在视野的

右上方,所以,要将视野左下方的物像移到视野中央,应把装片向左下

方移动,再换用高倍镜,B错误;用显微镜的凹面反光镜反光,会使视

野更明亮,对观察到的细胞数目多少无影响,C错误;在观察植物细胞

有丝分裂实验中,先用低倍镜,再换用高倍镜,D正确。]

9.[解析] (1)图一中的镜头有螺纹,表示显微镜的物镜;物镜越长,放

大倍数越大;在使用显微镜时,应先用低倍镜观察。(2)①要仔细观察

叶绿体的形态时,应使用高倍镜观察且使放大倍数为最大,所以显微

镜的目镜、物镜及其与盖玻片间的距离组合为 b、c、A,此时放大倍数

为15×40=600倍。②物镜转换为40×后,则物体的长度和宽度在原

来的基础上各放大4倍,因此视野中可检测到的细胞数为96÷4÷4=

6(个)。③放大倍数越大,视野越暗,因此c与d的显微视野中比较明

亮的是d。④当移动装片时,异物不动,转换高倍镜后,异物仍可观察

到,说明异物存在于目镜上。(3)①用显微镜观察标本时,视野中的黑

边圆圈是制作装片时产生的气泡。②由于显微镜下观察到的是倒像,

气泡位于视野右上方,所以换高倍镜观察前,应向右上方移动标本将

气泡移到视野的中央。

[答案] (1)物 甲 (2)①b、c、A 600 ②6 ③d ④B

(3)①气泡 ②右上方 用显微镜观察到的是倒像

[答长句 规范训练]

10.[解析] (1)换用高倍显微镜的操作流程:在低倍镜下观察清楚,找

到物像→移动载玻片,将物像移到视野中央→转动转换器换用高倍

镜观察→调节反光镜或光圈使视野变亮,转动细准焦螺旋直到物像

清晰。因此正确的操作顺序是acbd。(2)该细胞有以核膜为界限的

细胞核,属于真核细胞。(3)若此湖水体被污染、富营养化等,湖中的

蓝藻会使湖泊发生水华现象;蓝藻因含有藻蓝素和叶绿素可以进行

光合作用,属于生产者。(4)种群是一定区域内所有同种生物个体的

总和,细菌不是一种生物,而是一类生物的总称,因此不能构成种群;

生命系统结构层次中的生态系统包括生物群落和无机环境,因此湖

中的水及无机盐等属于生命系统的结构层次的组成成分。

[答案] (1)acbd (2)真核细胞 此细胞具有以核膜为界限的细胞

核 (3)水华 藻蓝素和叶绿素 生产者 (4)不能 种群是一定区

域内所有同种生物个体的总和,细菌不是一种生物,而是一类生物

的总称 属于 生命系统结构层次中的生态系统包括生物群落和无

机环境

研真题感悟考情

1.B [飞沫传播是新型冠状病毒的传播途径之一,戴口罩可有效切断该

传播途径,减少病原微生物在人与人之间的传播,A 正确;病毒是寄生

生物,只有依赖活细胞才能增殖,不能在餐具上增殖,且食盐溶液不改

变蛋白质的空间结构,不能起到阻止病毒增殖的作用,B错误;高温可

通过破坏病原体蛋白质的空间结构导致蛋白质变性,故煮沸处理餐具

可杀死病原体,C正确;生活中接触的物体表面可能存在病原微生物,

勤洗手可减少皮肤表面病原微生物的数量,降低感染风险,D正确。]

2.D [新冠病毒进入宿主细胞的跨膜运输方式属于胞吞,A 错误;病毒

没有细胞结构,没有核糖体这一细胞器,B错误;新冠病毒是 RNA 病

毒,其遗传物质是 RNA,组成 RNA 的核苷酸为核糖核苷酸,肺炎双球

菌是原核生物,其遗传物质是 DNA,组成 DNA 的核苷酸为脱氧核苷

酸,C错误;新冠病毒和肺炎双球菌的某些蛋白质可作为抗原引起机

体发生免疫反应,D正确。]

3.D [新冠病毒含有核酸和蛋白质,通过核酸检测可诊断机体中是否

存在新冠病毒的核酸,以达到排查新冠病毒感染者的目的,A 正确;教

室经常开窗通风可以促进空气流动,降低室内病原微生物的密度,B

正确;通常新冠肺炎患者的症状之一是发烧,因此通过体温测量可初

步排查新冠肺炎患者,C正确;体积分数为70%的酒精可以使病毒蛋

白变性,但饮酒不能预防新冠肺炎,D错误。]

4.C [所有的生物都是由一个或多个细胞组成的,细胞是所有生物的结构

和功能的单位,说明生物具有统一性和多样性,A、D正确。所有的细胞必

定是由已存在的细胞产生的,说明生物具有遗传性,B正确。生物的变异

是不定向的,C错误。]

第2讲 细胞中的元素和无机物

研教材夯实双基

[教材精研]

一、1.种类 统一性 含量 差异 2.有选择 化合物 N、P、S、K、

Ca、Mg Fe、Mn、Zn、Cu、B、MO C、H、O、N

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— 467 —

二、1.含量最多 无机盐 干重最多 1%~2% 2.O、C、H、N 水、蛋

白质 C、O、N、H 蛋白质

三、1.斐林试剂 砖红色 蓝色 2.橘黄色 苏丹Ⅳ 3.双缩脲试剂

四、1.细胞结构 营养物质和代谢废物 液体环境 良好溶剂 生化反

应 2.复杂化合物 酸碱平衡 生命活动 正常的渗透压

[基础诊断]

1.(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)√

(9)√ (10)√

2.(1)不同意 功能重要性 H2O O H (2)淡盐水 水盐平衡

(3)质量分数为0.9% 液体环境的浓度 生活环境维持在相对稳定

(4)外液渗透压 Na+ 和 Cl- (5)对照 作对比 说服力 (6)不与

斐林试剂发生反应 (7)试剂 A 颜 色 反 应 (8)有 机 溶 剂 酒 精

清水

研考点核心突破

考点一

[命题探究]

考向一

1.B [本题考查大量元素和微量元素的判断及其作用。缺 Mg时叶绿

素合成受阻,植物叶片变黄,但 Mg是大量元素,A 不符合题意;油菜

缺 B时只开花不结果,B是微量元素,说明微量元素是维持正常生命

活动不可缺少的,B符合题意;哺乳动物血液中 Ca2+ 的含量太低会出

现抽搐,但 Ca是大量元素,C不符合题意;缺 P会影响 ATP的合成,

但 P是大量元素,D不符合题意。]

2.B [本题考查生物体的元素组成,意在考查考生的理解能力。组成生

物体的元素都来自无机环境,A 错误。在地球生命系统中,组成细胞

的最基本元素是碳元素,B正确。微量元素是生物体中含量很少但又

不可缺少的元素,C错误。生物体所必需的每一种元素都是不可被完

全替代的,D错误。]

考向二

3.A [一般来说,动物细胞和植物细胞干重中均含有大量的蛋白质和

糖类等有机物,所以碳元素的含量能说明有机物是动植物体内干物质

的主要成分,A 正确;不同生物体细胞中所含化学元素的种类基本相

同,但元素含量相差很大,B错误;氨基酸的 R基中可能含有S元素,C

错误;表中的数据为化学元素占细胞干重的质量分数,所以 H、O 的含

量不能说明植物体内含水多,D错误。]

4.B [本题考查细胞内化合物及化学元素的含量。题图乙表示活细胞

中的元素含量,因此a为 O,b为 C,c为 H。若题图甲表示细胞干重,

细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质,则 A 是蛋白质,其必含的元

素为 C、H、O、N,A 正确。细胞鲜重中含量最多的化合物是水,其次是

蛋白质,则 A、B化合物依次是水和蛋白质;题图乙中a、b、c依次表示

O、C、H,B错误。细胞鲜重中含量最多的化合物是水,因此若题图甲

表示正常细胞,则 A 化合物为水,其中不含b(C元素),C正确。若题

图甲表示完全脱水的细胞,即细胞处于干重状态,则此时含量最多的

元素为题图乙中的b(C元素),D正确。]

考点二

[命题探究]

考向一

5.B [水是有氧呼吸第二阶段的原料,A 错误;代谢较慢的生物体内,其

自由水与结合水的比值相对较低,B 正确;种子晾晒过程中丢失的水

主要是自由水,C错误;成熟植物细胞发生质壁分离,与液泡的失水直

接相关,D错误。]

6.B [为确保实验结果的可靠性、有效性,该实验应选用互花米草生活

地方的海水,选用自来水则破坏了实验的准确性,A 错误。自由水与

结合水比值的大小与细胞代谢旺盛程度和抗逆性有关,自由水与结合

水的比值越小,抗逆性越强,由甲曲线可知,水淹时间为3h/d时,自由

水与结合水的比值最低,互花米草的抗逆性最强,B 正确。在水淹时

间为24h/d时,植物因缺氧而长时间进行无氧呼吸,导致供能不足和

酒精毒害,使得互花米草长势最差,C 错误。随水淹时间延长,K+ 吸

收速率逐渐下降,与植物水淹后无氧呼吸供能不足有关,D错误。]

考向二

7.C [本题考查实验分析能力。本实验的自变量是无机盐 X 的有无,

实验组缺无机盐 X,对照组应使用含无机盐 X的“完全培养液”培养小

麦幼苗,A 正确;将小麦幼苗在缺少无机盐 X 的“完全培养液”中培养

一段时间后,出现了叶片发黄的现象,据此推测无机盐 X 可能含镁元

素,B正确;当植物缺镁时,叶绿素合成减少,光 反 应 下 降,叶 绿 体 内

[H]的合成速率下降,C错误;植物吸收无机盐具有选择性,若植物吸

收水的速率大于吸收某种无机盐离子的速率,实验结束时,培养液中

该种无机盐离子浓度可能会增加,D正确。]

8.[解析] 本题考查元素与化合物等知识,意在考查考生的理解能力以

及实验与探究能力,培养了考生的科学探究这一核心素养。(1)细胞

中含有氮元素的化合物有蛋白质、核酸、磷脂、ATP、叶绿素等。分析

题干信息与题图可知,本实验中幼苗的初始大小与生长状况、培养液

的pH 和浓度、培养温度、光照强度、CO2 浓度等均为无关变量。(2)

若乙组中幼苗出现异常生长的现象,可初步判定 N 是幼苗正常生长

的必需元素,为使实验更加严谨,可在这些生长异常的幼苗营养液中

加入适宜浓度的 N,幼苗恢复正常生长,可进一步证明 N 是幼苗正常

生长的必需元素。(3)分析题意可知,若实验过程中幼苗均出现了萎

蔫现象,可能的原因是培养液浓度过高,使植物失水。

[答案] (1)蛋白质、核酸、磷脂、ATP、叶绿素等(写出四个即可,其他

答案合理也给分) 幼苗的初始大小与生长状况、培养液的 pH 和浓

度、培养温度、光照强度、CO2 浓度等(写出两个即可,其他答案合理也

给分) (2)在这些生长异常的幼苗营养液中加入适宜浓度的 N 幼

苗恢复正常生长

(3)培养液浓度过高,使植物失水(其他答案合理也可)

考点三

[命题探究]

考向一

9.D [淀粉的检测和观察用的试剂通常是碘液,出现蓝色,A 正确;检

测还原糖时可用斐林试剂,出现砖红色,B正确;脂肪的鉴定可用苏丹

Ⅲ或苏丹Ⅳ染液,颜色变化为橘黄色或红色,C正确;蛋白质的鉴定可

用双缩脲试剂,颜色反应为紫色,D错误。]

10.D [本题考查还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定。双缩脲试剂由0.1g/

mL的 NaOH 溶液和 0.01g/mL 的 CuSO4 溶液组成,斐林 试 剂 由

0.1g/mL的 NaOH 溶液和0.05g/mL的 CuSO4 溶液组成,A 正确;

花生种子富含脂肪且子叶肥厚,是用于脂肪鉴定的理 想 材 料,B 正

确;食用花生油颜色较深,而苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色,不易

观察到颜色变化,故最好选用苏丹Ⅳ染液,它可以将脂肪染成红色,C

正确;甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等含有较多的蔗糖,蔗糖不是

还原糖,D错误。]

考向二

11.C [苏丹Ⅲ染液能将脂肪染成橘黄色,而不是红色,A 项错误;加入

斐林试剂并水浴加热,出现砖红色沉淀,说明发芽的大麦中含有还原

糖,但不一定是麦芽糖,B项错误;碘液可用于鉴定淀粉,淀粉遇碘液

变蓝色,加入碘液,呈现蓝色,说明发芽的大麦中 含 有 淀 粉,C 项 正

确;双缩脲试剂 能 与 蛋 白 质 发 生 显 色 反 应,产 生 紫 色 络 合 物,D 项

错误。]

12.[解析] 本题主要考查生物组 织 中 还 原 糖、脂 肪 和 蛋 白 质 的 检 测

的相关知识,意在考查 考 生 的 理 解 应 用 能 力。(1)梨 中 含 有 较 多

的可溶性还原糖,且梨的组织细胞的 颜 色 浅,不 会 干 扰 颜 色 反 应。

(2)小麦种子含淀粉较多,花生种子含脂肪 较 多,故 花 生 种 子 更 适

宜用来鉴定脂肪。实验中染色以后 需 要 使 用 酒 精 洗 去 浮 色,以 便

于观察。(3)小麦种子含淀粉较多,淀粉不 是 还 原 糖,故 小 麦 种 子

不适合用来做还原糖的鉴定。(4)蛋白 质 可 与 双 缩 脲 试 剂 反 应 产

生紫色络合物。

[答案] (1)梨 梨的组织细胞的颜色浅,且还原糖含量较高 (2)

小麦种子中的脂肪含量没有花生种子的高,且不容易做切片 洗去

切片的浮色 (3)小麦种子中的糖类化合物主要是淀粉,淀粉不是还

原糖 (4)双缩脲试剂 紫

[答长句 规范训练]

13.[解析] (1)植物细胞内的含氮有机物有蛋白质、磷脂、ATP、核酸

等,其中在核糖体上合成的为蛋白质,在细胞核中合成的是 DNA 和

RNA,植物叶绿体中的光合色素有叶绿素和类胡萝卜素,其中含氮

的光合色素是叶绿素。(2)本实验的目的是验证作物甲对硝酸铵中

的 NH+

4 和 NO3 的吸收具有偏好性,因变量是作物甲对二者的吸收

量,因此可将生理状态相同的若干作物甲培养在适宜浓度的以硝酸

铵为唯一氮源的营养液中,在适宜条件下培养一段时间,并测定实验

后营养液中的 NH+

4 和 NO3 的浓度,最后进行比较,如果实验后营

养液中的 NH+

4 的 浓 度 低 于 NO3 ,可 说 明 作 物 甲 对 硝 酸 铵 中 的

NH+

4 的吸收具有偏好性;反之,则说明作物甲对硝酸铵中的 NO3

的吸收具有偏好性。

[答案] (1)蛋白质 核酸 叶绿素

(2)实验思路:配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源),用该营养液培养

作物甲,一段时间后,检测营养液中 NH+

4 和 NO3 剩余量。预期结

果和结论:若营养液中 NO3 剩余量小于 NH+

4 剩余量,则说明作物

甲偏好吸收 NO3 ;若营养液中 NH+

4 剩余量小于 NO3 剩余量,则说

明作物甲偏好吸收 NH+

4 。

研真题感悟考情

1.C [A、水是植物细胞液的主要成分,细胞液主要存在于液泡中,充盈

的液泡使植物细胞保持坚挺,故根系吸收的水有利于植物保持固有姿

态,A 正确;B、结合水与细胞内其他物质相结合,是植物细胞结构的重

要组成成分,B正确;C、细胞的有氧呼吸第二阶段消耗水,第三阶段产

生水,C错误;D、自由水参与细胞代谢活动,故自由水和结合水比值的

改变会影响细胞的代谢活动,自由水与结合水比值越高,细胞代谢越

旺盛,反之亦然,D正确。]

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2.D [本题主要考查细胞中无机化合物的相关知识,意在考查考生的

理解能力,考查的核心素养是生命观念。自由水是生化反应的介质,

也能作为反应物直接参与生化反应,A 错误;结合水是细胞结构的重

要组成成分,植物成熟细胞中的自由水主要存在于液泡中,B错误;无

机盐参与维持细胞的酸碱平衡,也能参与有机物的合成,如 Fe2+ 是合

成血红蛋白分子必需的无机盐离子,C错误;无机盐多以离子形式存

在,对维持生命活动有重要作用,D正确。]

3.D [本题考查无机盐的生理作用。若哺乳动物血液中 Ca2+ 含量过

低,则会发生肌肉抽搐,A 错误;Mg

2+ 是叶绿素的必需成分,B 错误;

组成油脂的化学元素为 C、H、O,其合成时不需要 P,C 错误;HCO3

属于缓冲物质,具有维持人血浆酸碱平衡的作用,D正确。]

4.C [本题考查细胞中水的存在形式和功能。风干种子中自由水含量

减少,细胞呼吸强度降低,有机物消耗减慢,A 项正确、C项错误;风干

种子中自由水含量减少,其上微生物不易生长繁殖,B项正确;风干种

子中自由水含 量 减 少,其 结 合 水 与 自 由 水 的 比 值 较 风 干 前 大,D 项

正确。]

第3讲 生命活动的主要承担者———蛋白质

研教材夯实双基

[教材精研]

一、1.C、H、O、N 一个氨基 一个羧基 同一个碳原子上 非必需氨

基酸 必需氨基酸

二、1.(1)脱水缩合 核糖体 (2)二肽 (3)肽键 —NH—CO—

2.(1)脱水缩合 多肽 (2)发生变性 结构 功能 不可逆

3.酶 载体蛋白 蛋白质 淋巴因子 染色体中的蛋白质

[基础诊断]

1.(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)×

(9)× (10)×

2.(1)不相同 空间结构没有改变 生物活性 空间结构发生了改变

(2)空间结构 蛋白酶分解 (3)不能 氨基酸后才可被吸收 脱水

缩合

研考点核心突破

考点一

[命题探究]

考向一

1.D [本题考查蛋白质的检测、氨基酸的结构特点以及蛋白质的加工

等知识,意在考查考生获取信息的能力。未折叠的蛋白质中含有肽

键,能与双缩脲试剂发生紫色反应,A 错误;由题干信息可知同型半胱

氨酸与半胱氨酸的区别是同型半胱氨酸的 R 基中多一个—CH2—,B

错误;由题干 信 息 “同 型 半 胱 氨 酸 R 基 中 的 巯 基 (—SH)前 多 一 个

‘—CH2—’,含同型半胱氨酸的多肽链容易在内质网中形成未折叠蛋

白,”可推测同型半胱氨酸与其他氨基酸之间能正常形成肽键,C 错

误;人体内同型半胱氨酸积累,可能会导致多肽链在内质网中形成未

折叠蛋白,进而影响细胞间的信息交流,D正确。]

2.B [三种物质都是构成蛋白质的氨基酸,都可用氨基酸的结构通式表

示,A 正确;图中三种氨基酸共同点应为“至少都含有一个氨基、一个

羧基”,B错误;双缩脲试剂鉴定蛋白质产生紫色反应,是由于蛋白质

中有肽键,氨基酸中无肽键,故不能与双缩脲试剂发生紫色反应,C正

确;三种化合物两两结合形成的物质中游离的氨基数分别是1、1、1,D

正确。]

考向二

3.B [据图分析,a主要是 C、H、O、N,有的还含有S,b是氨基酸,c是肽

键,①是脱水缩合过程。氨基酸的种类由 R 基决定,但是 R 基可以是

不同的基团,所以元素组成不一定相同,A 正确。蛋白质分子是指由

一条或几条多肽链组成的具有一定空间结构的化合物,B错误。肽键

数=氨基酸数-肽链数,若是环状肽链,则多肽中 b的数目等于c的

数目;若是链状肽链,则多肽中b的数目大于c的数目,C正确。氨基

酸脱水缩合形成多肽链的场所只有核糖体,D正确。]

4.D [本题考查蛋白质的结构及功能。胰核糖核酸酶是蛋白质,其空

间结构的形成与肽链的盘曲、折叠方式等有关,A 正确;分析题干可

知,该实验说明环境因素能影响蛋白质的空间结构而影响其功能,B

正确;由于胰核糖核酸酶的化学本质是蛋白质,因此用强酸、强碱等处

理会使其空间结构发生改变而失活,C正确;根据题意,巯基乙醇和尿

素处理破坏了胰核糖核酸酶的空间结构导致其变性,没有破坏其肽

键,D错误。]

考点二

[命题探究]

考向一

5.B [本题考查蛋白质的有关计算。分析题干信息可知,该多肽中含有

4个 N 原子,而组成多肽链的几种氨基酸都只含有一个 N 原子,因此

该多肽链是由4个氨基酸脱水缩合形成的,故含有3个肽键,A 正确;

该多肽链含有4个氨基酸,根据 S原子守恒,可知其中有2个是半胱

氨酸(C3H7NO2S),因此最多含有3种氨基酸,B错误;根据以上分析

可知,该多肽链中含有4个氨基酸,其中包括两个半胱氨酸,再结合 C

原子守恒可知,另 外 两 个 氨 基 酸 是 苯 丙 氨 酸(C9H11NO2)和 亮 氨 酸

(C6H13NO2),4个氨基酸脱去3分子水,因此含有的 O 是2×4-3=

5,H 是7×2+11+13-3×2=32,C正确;该肽链是由2个半胱氨酸

(C3H7NO2S)、1个苯丙氨酸(C9H11NO2)和1个亮氨酸(C6H13NO2)

形成的,因此只有1个羧基,D正确。]

6.A [题图是某四十九肽经内切酶作用后的情况,其中内切酶作用于

苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,经内切酶处理该多肽后,形成1—

16、18—30、33—49三个片段,说明该四十九肽第17、31和32号位为

苯丙氨酸,C正确;题中短肽的形成过程共需要断裂5个肽键,消耗5

个水分子,A 错误;断裂的5个肽键分别位于16号和17号之间、17号

和18号之间、30号和31号之间、31号和32号之间、32号和33号之

间,每个苯丙氨酸含有2个氧原子、每个水分子含有1个氧原子,短肽

A、B、C比该四十九肽的氧原子数少2×3—5=1个,B正确;外切酶专

门作用于肽链末端的肽键,若该四十九肽用蛋白外切酶处理,最终可

得到49个氨基酸,D正确。]

考向二

7.C [已知该蛋白质分子在形成时共脱去水的总相对分子质量 为 1

746,由此可以计算出脱去的水分子数目为1746÷18=97个,假设组

成该蛋白质的氨基酸数目为 N,则该蛋白质的相对分子质量=氨基酸

数目×氨基酸平均相对分子质量-脱去的水的总相对分子质量=N

×128-1746=11054,N=100个,所以组成该蛋白质的肽链数=氨

基酸数目—脱去的水分子数=100-97=3条,C正确。]

[答长句 规范训练]

8.[解析] (1)组成蛋白质的元素主要是 C、H、O、N。构成人体蛋白质

的氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸,在人体细胞内不能合成的

氨基酸为必需氨基酸,必需氨基酸含量的多少是衡量蛋白质食品营养

价值高低的主要依据。(2)蛋白质具有多种多样的功能与其结构有

关,从氨基酸层面分析,蛋白质具有多样性的原因有构成蛋白质的氨

基酸的种类、数目和排列顺序的多样性,从肽链层面分析,原因有多肽

链的盘曲折叠方式及其形成的空间结构千差万别。(3)高温加热后,

组成蛋白质的肽键并未断裂,仍能与双缩脲试剂发生紫色反应。使用

双缩脲试剂检测蛋白质时,需先加1mLA 液(NaOH 溶液),再滴加4

滴 B液(CuSO4 溶液)。(4)高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、

松散,肽键被暴露出来,容易被蛋白酶水解,这是吃熟鸡蛋容易消化的

原因。(5)氨基酸脱水缩合形成多肽时,脱去的水分子中的氢原子来

自一个氨基酸中的氨基和另一个氨基酸中的羧基。

[答案] (1)必需 (2)多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构

千差万别 (3)能 先加 A 液(NaOH 溶液),再加 B液(CuSO4 溶液)

(4)高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,肽键被暴露出

来,容易被蛋白酶水解 (5)氨基和羧基

研真题感悟考情

1.D [蛋白水解酶是水解蛋白质的酶,能使肽键断开,本题中特异的蛋

白水解酶会诱导植物细胞凋亡,不会使磷酸二酯键断开,A 项错误;一

般情况下,钙离子通过主动运输的方式进入植物细胞,B项错误;据题

干信息可知,细胞色素c是位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的一种化

学物质,有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质,有氧呼吸的第三阶

段发生在线粒体内膜,因此,细胞色素c与有氧呼吸的第三阶段有关,

C项错误;植物受病原菌感染后,特异的蛋白水解酶被激活,从而诱导

植物细胞编程性死亡,同时病原菌被消灭,这样就避免了病原菌对邻

近细胞的进一步感染,D项正确。]

2.C [本题考查细胞中蛋白质的功能。浆细胞产生的特异性抗体可与

相应抗原结合而发挥免疫功能,A 正确;肌细胞中的肌球蛋白、肌动蛋

白等参与肌肉收缩,B正确;参与氧气运输的血红蛋白中有 Fe2+ ,而

没有 Mg

2+ ,C 错误;染色体主要由蛋白质和 DNA 组成,所以细胞核

中某些蛋白质是染色体的重要组成成分,D正确。]

3.B [在神经调节中,位于突触后膜的受体能识别并与神经递质结合,

A 正确;在激素调节中,位于靶细胞膜上且能识别并结合激素的膜蛋

白为受体蛋白,B错误;在光合作用过程中,位于叶绿体类囊体膜上能

催化 ATP合成的膜蛋白为酶,C正确;癌细胞膜上的某些特殊蛋白质

为抗原,能够被免疫系统识别,从而引起特异性免疫,D正确。]

4.[解析] (1)氨基酸是生物体中组成蛋白质的基本单位;氨基酸在核

糖体上脱水缩合形成肽键;胃蛋白酶属于分泌蛋白;高尔基体在分泌

蛋白形成过程中的作用是对来自内质网的分泌蛋白进行加工、分类和

包装。(2)蛋白质中正确的氨基酸序列和空间结构决定了其生物学功

能;蛋白质变性是空间结构遭到了破坏,失去了生物活性。变性蛋白

质的肽键暴露出来,暴露的肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质降解。(3)

编码血红蛋白多肽链的 mRNA 序列中一个碱基被替换,但其未引起

血红蛋白中氨基酸序列改变,说明突变前后 mRNA 上相应密码子对

应同一种氨基酸,即遗传密码具有简并性。

[答案] (1)氨基酸 核糖体 胃蛋白酶 对蛋白质进行加工、分类

和包装 (2)空间 蛋白质变性使肽键暴露,暴露的肽键易与蛋白酶

接触,使蛋白质降解 (3)遗传密码具有简并性

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— 469 —

第4讲 核酸、糖类和脂质

研教材夯实双基

[教材精研]

一、1.C、H、O、N、P 含氮碱基 五碳糖 脱氧核苷酸 4种 2.遗传

信息 遗传、变异和蛋白质的生物合成 甲基绿 吡罗红 细胞核

细胞质

二、甲基绿 吡罗红 0.9%的 NaCl 盐酸 蒸馏水 吡罗红甲基绿

三、1.核糖 脱氧核糖 葡萄糖 核酸 主要能源 麦芽糖 淀粉 纤

维素 糖原 储能 细胞壁 储能物质 2.脂肪 C、H、O 贮能

磷脂 生物膜 胆固醇 性激素 维生素 D 细胞膜 脂质 发育

生殖细胞 钙和磷

[基础诊断]

1.(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)× (8)×

(9)× (10)×

2.(1)不都是 核糖 脱氧核糖 纤维素 不提供能量 (2)C、H 的含

量高 消耗的氧气多 水多 能量也多 (3)不相同 核苷酸 碱基

五碳糖 CO2 H2O 小分子肽 氨基酸 CO2 H2O

研考点核心突破

考点一

[命题探究]

考向一

1.C [核酸分为 DNA 和 RNA 两类,二者都可以携带遗传信息,病毒的

核酸也是携带遗传信息的物质,但病毒没有细胞结构,A 错误;双链

DNA 都是双螺旋结构,DNA 具有多样性的原因主要是碱基排列顺序

不同,B错误;新型冠状病毒的遗传物质 RNA 是单链的,结构不稳定,

较双链 DNA 更易突变,C正确;真核生物细胞质中的线粒体、叶绿体

也存在遗传物质,D错误。]

2.B [本题考查不同生物体内碱基、核苷酸、五碳糖的种类。T4 噬菌体

属于 DNA 病毒,只含有 DNA 一种核酸,所以含有4种碱基、4种(脱

氧)核苷酸、1种五碳糖(脱氧核糖),A 错误;烟草叶肉细胞和豌豆根

毛细胞同时含有 DNA 和 RNA 两种核酸,所以含有8种核苷酸(4种

脱氧核苷酸+4种核糖核苷酸)、2种五碳糖(脱氧核糖和核糖)、5种

碱基,B正确,D错误;烟草花叶病毒属于 RNA 病毒,只含有 RNA 一

种核酸,所以含有4种碱基、4种(核糖)核苷酸、1种五碳糖(核糖),C

错误。]

考向二

3.C [本题考查观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布实验。该实验的正

确操作步骤应该是制片—水解—冲洗—染色—观察,A 错误;实验中

应加入甲基绿吡罗红混合染色剂,B 错误;盐酸能够改变细胞膜的通

透性,加速染色剂进入细胞,C 正确;叶肉细胞含有绿色的叶绿体,对

实验结果的观察有影响,D错误。]

4.B [染色时用甲基绿吡罗红混合液染色,A 错误。盐酸能改变细胞膜

的通透性,并使染色质的 DNA 和蛋白质分离,便于染色,B正确。观

察染色情况时,应选择色泽较浅的区域,C错误。高倍镜下观察,细胞

质基本呈红色,细胞核呈绿色,D错误。]

考点二

[命题探究]

考向一

5.C [苏丹Ⅲ和苏丹Ⅳ均可用于检测花生中的油脂成分,呈现的颜色分

别是橘黄色和红色,A 错误;罗伯特森用电镜观察细胞膜,看到了暗—

亮—暗三层结构,推测细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质构成,B错误;

胆固醇是构成动物细胞膜的成分,并参与人体内血液中脂质的运输,C

正确;S型肺炎双球菌荚膜的主要成分是多糖,而不是脂质,D错误。]

6.D [由题意可知,海藻糖是非还原二糖,非还原糖不能与斐林试剂在

水浴加热条件下反应产生砖红色沉淀,A 错误;植物细胞中常见的二

糖是蔗糖和麦芽糖,而动物细胞中常见的二糖是乳糖,B错误;海藻糖

属于糖类,其组成元素是C、H、O,磷脂的组成元素包括C、H、O、N、P,

二者的组成元素不相同,C错误;脱水缩合反应可发生在“单体形成多

聚体”的过程中,如葡萄糖形成淀粉、纤维素、糖原,氨基酸形成蛋白

质,核苷酸形成核酸的过程中,D正确。]

考向二

7.A [本题考查单体与多聚体的知识。分泌蛋白属于多聚体,在胞内

合成、分泌到胞外发挥作用,A 正确;多聚体都是以碳链为基本骨架

的,B错误;单体进入细胞的方式不一定是主动运输,如葡萄糖进入红

细胞的方式是协助扩散,C错误;多聚体最终水解的产物不一定是单

体,如核酸彻底水解的产物不是核苷酸,而是磷酸、碱基和五碳糖,D

错误。]

8.C [本题考查生物大分子的组成、功能及分布。若 B为葡萄糖,则 C

为多糖,在动物细胞中的多糖为糖原,乳糖属于二糖,不是生物大分

子,A 错误;若C为 RNA,则B为核糖核苷酸,A 为C、H、O、N、P,B错

误;若 C具有信息传递、运输、催化等功能,则 C 为蛋白质,B 为氨基

酸;C正确;若 B为脱氧核苷酸,则 C 为 DNA,DNA 可能存在于线粒

体、叶绿体、细胞核、拟核、DNA 病毒中,D错误。]

[答长句 规范训练]

9.[解析] 本题考查组成细胞的化合物的种类、功能等知识,意在考查

考生的识记能力和理解能力。(1)由题图可知,a为糖类,c为多糖,人

和动物细胞中的储能物质为糖原,糖原有两种:肝糖原和肌糖原,肝糖

原能水解为葡萄糖补充血糖、供能,而肌糖原只能在肌肉细胞中氧化

形成乳酸。(2)b为蛋白质,蛋白质结构的多样性与氨基酸的种类、数

量和排列顺序有关,蛋白质功能的多样性主要是由其空间结构决定

的。(3)脂质包括脂肪、磷脂和固醇,磷脂的组成元素为 C、H、O、N、

P,与 RNA(e)组成元素相同,磷脂是构成生物膜的重要成分。(4)用

紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞来观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布,

因为外表皮细胞中有紫色液泡,里面的色素会影响对实验结果的观

察。盐酸的作用是改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时

使染色质中的 DNA 和蛋白质分离,利于 DNA 与染色剂结合。

[答案] (1)肝糖原能水解为葡萄糖补充血糖、供能,而肌糖原只能在

肌肉细胞中氧化形成乳酸 (2)种类、数量和排列顺序 空间结构

(3)构成生物膜的重要成分 (4)内 染色质中的 DNA 和蛋白质分

离,利于 DNA 与染色剂结合

研真题感悟考情

1.C [A、酶的化学本质是蛋白质或 RNA,抗体的化学本质是蛋白质,

激素的化学本质是有机物,如蛋白质、氨基酸的衍生物、脂质等,只有

蛋白质才是由氨基酸通过肽键连接而成的,A 错误;B、糖原是生物大

分子,脂肪不是生物大分子,且激素不一定是大分子物质,如甲状腺激

素是含碘的 氨 基 酸 衍 生 物,B 错 误;C、酶 的 化 学 本 质 是 蛋 白 质 或

RNA,抗体的化学成分是蛋白质,蛋白质是由氨基酸连接而成的多聚

体,核酸是由核苷酸连接而成的多聚体,氨基酸和核苷酸都含有氮元

素,C正确;D、人体主要的能源物质是糖类,核酸是生物的遗传物质,

脂肪是机体主要的储能物质,D错误。]

2.B [本题主要考查细胞中有机物的种类及作用,考查的核心素养是生

命观念。淀粉的结构单元是葡萄糖,A 项错误。胆固醇属于脂质,是

人体所需的物质,B项正确。蛋白质通常不作为能源物质,生物体内

重要的贮能物质有糖原、淀粉和脂肪,C 项错误。人细胞中储存遗传

信息的物质是 DNA,D项错误。]

3.B [本题主要考查细胞中生物大分子的相关知识,意在考查考生的理

解能力,考查的核心素养是生命观念。生物大分子都以碳链为基本骨

架,A 正确;多糖、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子,单糖、二糖

以及脂质等不属于生物大分子,B 错误;种类繁多的生物大分子是以

小分子为基本组成单位通过脱水缩合而成的,C 正确;细胞中生物大

分子的合成需要酶来催化,D正确。]

4.C [植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,A 错误;淀粉与纤维素

中所含的元素均为 C、H、O,B 错误;分解淀粉的酶是淀粉酶,分解纤

维素的酶是纤维素酶,C正确;纤维素是由葡萄糖聚合而成的多糖,D

错误。故选 C。]

5.D [本题主要考查细胞中的糖类、细胞的物质输入和输出,意在考查

考生的理解能力和获取信息能力,考查的核心素养是科学思维。纤维

素的基本组成单位是葡萄糖,A 正确;品系 F的纤维细胞SUT表达水

平高,蔗糖经SUT转运进入纤维细胞后逐渐积累,在纤维细胞的加厚

期被大量水解后参与纤维素的合成,曲线甲纤维细胞中的蔗糖含量先

快速升高,之后降低,说明曲线甲表示品系 F纤维细胞中的蔗糖含量,

B正确;曲线乙表示普通棉花品系纤维细胞中的蔗糖含量,推测15~

18天为纤维细胞的加厚期,此时期蔗糖被大量水解,所以15~18天曲

线乙下降,C正确;由题图可知;品 系 F 纤 维 细 胞 的 加 厚 期 在 9~12

天,普通棉花品系纤维细胞的加厚期在15~18天,提高 SUT 的表达

水平会使纤维细胞加厚期提前,D错误。]

单元微专题(1)

[命题探究]

1.A [正常情况下,干种子吸水萌发时,自由水含量增加,细胞代谢作

用增强,呼吸强度增强,有机物不断分解;当幼苗开始进行光合作用

时,有机物含量会逐渐增加。根据题干中的提示“黑暗中”“黄化苗”可

知,其不能进行光合作用合成有机物,所以有机物总量减少。]

2.A [图中①阶段表示由胚珠发育为幼嫩种子,该阶段细胞分裂和代

谢旺盛;②阶段种子由幼嫩到成熟,较①阶段代谢缓慢、细胞含水量下

降;③阶段要经过晾晒,细胞大量失水;④阶段需大量吸水才能使种子

由休眠状态转化为细胞分裂和代谢旺盛的萌发状态。所以①④阶段

细胞分裂和代谢旺盛,自由水与结合水的比值高,②阶段种子成熟过

程中还原糖大量转化为淀粉,A 错误、B正确。种子晾晒不彻底,含水

量较高,易滋生霉菌而导致种子霉变,C 正确。①④阶段大多数细胞

处于连续分裂状态,分裂间期会发生 DNA 复制,D正确。]

3.C [本题考查有机物的检测及相互转化。大多数酶的化学本质是蛋

白质,主要组成元素是 C、H、O、N,有的含有 S,其他4种有机物均为

糖类,组成元素为 C、H、O,A 正确;10月的酥梨样液中果糖含量高,果

糖是还原糖,所以用斐林试剂检测,10月的酥梨样液中砖红色最深,B

正确;淀粉水解形成麦芽糖和葡萄糖,不会形成蔗糖和果糖,C 错误;

据题图分析,酶增加则淀粉含量下降,推测该酶是淀粉酶,将淀粉分解

为单糖或二糖,导致酥梨细胞液浓度逐渐变大,细胞内液的渗透压逐

渐变大,D正确。]

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— 470 —

4.[解析] (1)风干种子失去了大部分自由水,细胞中的水主要以结合

水的形式存在。经阶段Ⅰ吸水后,种子中的水主要以自由水的形式存

在。(2)在阶段Ⅱ,种子吸水量变化不大,吸水速率小于阶段Ⅰ,但自

由水含量增加,代谢增强,呼吸速率大于阶段Ⅰ。(3)细胞膜由磷脂双

分子层构成基本支架,由于磷脂分子的尾部具有疏水性,少量的水分

子可以经磷脂分子间隙进入细胞,大部分应经过水通道蛋白进入。

[答案] (1)结合水 自由水 (2)小于 大于 (3)磷脂(或脂质)双

分子层 水通道蛋白

5.[解析] 本题考查种子萌发过程中的物质变化。(1)据图甲分析,在

种子萌发过程中,胚乳组织中的脂肪酶催化脂肪水解成甘油、脂肪酸,

并转化为糖类(葡萄糖、蔗糖)以作为胚生长和呼吸消耗的能源物质。

催化脂肪水解的酶是脂肪酶,其化学本质是蛋白质。(2)从图乙中曲

线看出,在前7d种子的干重在增加,这说明脂肪在不断转化成糖类

等其他形式的有机物,糖类物质中 O 含量大于脂肪,因此导致种子干

重增加的主要元素是 O;由图乙曲线可看出,第7d至第10d萌发种

子(含幼苗)的干重逐渐下降。(3)淀粉遇碘变蓝,向萌发第7d的种

子匀浆中滴加适量碘液,匀浆变蓝,说明有淀粉形成;蓖麻能通过光合

作用制造有机物,是一种自养型生物。(4)用苏丹Ⅲ染液对种子切片

进行染色,用50%酒精洗去浮色,然后在显微镜下观察,可以看到橘黄

色的脂肪颗粒。

[答案] (1)甘油 脂肪酸 糖类 蛋白质 (2)O(或氧元素) 下

降 (3)淀粉 自养 (4)洗去浮色 橘黄色

6.D [淀粉遇碘液会出现蓝色,A 正确;葡萄 糖 与 斐 林 试 剂 经 水 浴 加

热,会呈砖红色,B正确;蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色,不需要水

浴加热,C正确;脂肪被苏丹Ⅳ染液染成红色,脂肪被苏丹Ⅲ染液染成

橘黄色,D错误。故选 D。]

7.C [苏丹Ⅲ染液能使细胞中的油脂呈橘黄色,A 错误;磷脂主要参与

质膜结构的组成,B错误;胆固醇可使动物细胞膜具有一定的刚性,C

正确;植 物 蜡 对 植 物 细 胞 起 保 护 作 用,不 是 膜 结 构 的 组 成 成 分,D

错误。]

8.B [斐林试剂只能检测出待测样液中是否含有还原糖,葡萄糖、麦芽

糖等都是还原糖,不能说明该待测样液中含葡萄糖,A 错误;苏丹Ⅲ染

液和苏丹Ⅳ染液都能用于检测组织切片内的脂肪,但苏丹Ⅲ染液的染

色时间是3min,苏丹Ⅳ染液的染色时间是1min,B正确;双缩脲试剂

本身呈蓝色,即使待测样液中不含蛋白质,加入双缩脲试剂后样液颜

色也会发生改变,C错误;斐林试剂和双缩脲试剂所含物质种类相同,

但是物质的浓度不完全相同,使用方法也不同,D错误。]

9.B [甲实验为还原糖的鉴 定,所 用 的 试 剂 为 斐 林 试 剂,需 要 将 甲 液

(NaOH 溶液)、乙液(CuSO4 溶液)等量混合后加入待测组织样液中;

丙实验为蛋白质的鉴定,所用的试剂为双缩脲试剂,使用双缩脲试剂

时,向待测组织样液中先加 A 液(NaOH 溶液),后加 B液(CuSO4 溶

液),A 错误。乙实验为脂肪的鉴定,选用苏丹Ⅲ染液和苏丹Ⅳ染液中

的任意一种即可,B正确。若甲实验的鉴定结果为待测组织样液中出

现砖红色沉淀,说明该野果中含有还原糖,而还原糖包括葡萄糖、麦芽

糖、果糖等,C错误。若丁实验结果为细胞核呈绿色、细胞质呈红色,

则说明 DNA 主 要 分 布 在 细 胞 核 中,RNA 主 要 分 布 在 细 胞 质 中,D

错误。]

10.A [脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,可用苏丹Ⅲ染液对花生子叶

切片染色后进行显微观察,A 正确;与糖类相比,相同质量的脂肪氧

化分解释放的能量更多,B错误;由于在种子发育过程中,可溶性糖

可转化形成脂肪,该过程中催化脂肪合成的酶活性可能较高,C 错

误;种子萌发所需能量的直接来源是 ATP,D错误。]

第二单元 细胞的结构与物质运输

第1讲 细胞膜与细胞核

研教材夯实双基

[教材精研]

一、1.磷脂 胆固醇 功能有关 种类和数量越多 细胞膜外侧 糖蛋

白 2.脂溶性物质 脂质 脂质 蛋白质 表面积的两倍 连续的

两层 蛋白质—脂质—蛋白质 流动性 流动镶嵌模型 3.(1)①

糖蛋白 ②磷脂双分子层 ③蛋白质分子 (2)①流动性 ②磷脂

分子 蛋白质分子 5.细胞与外界环境分隔开 物质进出 信息交

流 选择透过性 细胞分泌的化学物质 相邻两个细胞的细胞膜接

触 细胞通道

二、1.纤维素和果胶 高尔基体 2.支持和保护 全透

三、1.①核糖体 ③物质 信息 ④存在状态 (1)核膜、核仁、染色质

(2)核膜和核仁 2.储存和复制 遗传信息库 代谢和遗传

[基础诊断]

1.(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)√ (8)×

(9)√ (10)×

2.(1)③ 染色质 ④核仁 ⑤ 核膜 (2)⑥ 核孔 (3)外 ① 内

质网 细胞核 细胞质 (4)细胞的遗传信息库 代谢 遗传 决定

性 (5)真核 电子

研考点核心突破

考点一

[命题探究]

考向一

1.B [本题考查细胞膜的流动性和选择透过性。活细胞的细胞膜具有

选择透过性,细胞死亡,细胞膜丧失选择透过性,故选择透过性是活细

胞的一个重要特征,A 正确;细胞膜上的载体蛋白具有特异性,磷脂分

子不具有特异性,B错误;细胞的胞吞和胞吐体现了细胞膜的流动性,

C正确;钾离子通过主动运输的形式进出细胞需要依靠细胞膜上运输

钾离子的载体,体现了细胞膜的选择透过性,D正确。]

2.D [本题考查生物膜的结构及功能。线粒体、叶绿体的膜是由双层

膜构成的,细胞膜是单层膜,由双层磷脂分子构成的,A 错误;动物细

胞融合依赖细胞膜的流动性,钠、钾离子的进出依赖细胞膜的选择透

过性,B错误;膜上的糖蛋白具有信息传递的作用,但不能转移信息分

子,C错误;胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血

液中脂质的运输,D正确。]

考向二

3.A [细胞膜将细胞与外界环境分隔开,保障了细胞内部环境的相对

稳定,属于细胞膜的功能,①正确;水生植物丽藻通过细胞膜的主动运

输使细胞中 K+ 浓度比池水高,体现了细胞膜可以控制物质进出的功

能,②正确;细胞膜外表面存在糖被,与细胞表面的识别、细胞间的信

息传递等功能有密切关系,细胞间的信息交流属于细胞膜的功能之

一,③正确;桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型,认为磷脂分子和大多

数蛋白质分子是可以运动的,属于细胞膜的结构特点,不属于细胞膜

的功能,④错误。综上所述,A 符合题意。]

4.D [A、B、C三图中,靶细胞都是通过细胞膜上的受体接收信号分子

的,A 正确;从图中可以看出细胞间的信息交流方式多种多样,B 正

确;细胞膜上有信息接收功能的物质很可能是糖蛋白,C正确;细胞间

的信息传递形式有三种类型,一是通过化学物质,二是通过细胞膜直

接接触,三是通过胞间连丝,所以细胞间的信息交流不都是通过相邻

细胞的细胞膜的接触传递信息的,D错误。]

考向三

5.D [活细胞的细胞膜具有选择透过性以保证物质选 择 性 地 出 入 细

胞,维持细胞正常的生命活动。水溶性染色剂(PI)不是细胞所需物

质,因而不能通过活细胞的细胞膜。细胞死亡后,细胞膜及其他生物

膜的选择透过性丧失,溶于水中的物质(如 PI)都可以通过,从而使细

胞核着色,所以 D正确。]

6.A [本题考查细胞膜的相关知识。根据题意可知,使用激光照射使

某区域内标记的荧光分子产生不可逆的淬灭(漂白),一段时间后淬灭

部位荧光再现了,说明细胞膜没有失去流动性,A 错误;温度会影响细

胞膜的流动性,故淬灭部位荧光再现速率会受温度的影响,B正确;若

不用激光照射淬灭,而是细胞膜的两部分分别被绿色和红色荧光染料

标记,由于细胞膜具有一定的流动性,一段时间后两种颜色的荧光均

匀分布,C正确;F2 后若再进行一次激光照射淬灭,由于荧光分子数量

减少,则分布均匀后荧光强度会更低,D正确。]

考点二

[命题探究]

考向一

7.D [核孔是大分子物质进出细胞核的通道,能够控制物质进出,核孔

的数目因细胞种类及代谢状况不同而有差别,A 正确;从功能上讲,核

孔复合体具有双向性,表现在既介导蛋白质的入核转运,又介导 RNA

的出核转运,B正确;核孔运输障碍发生的根本原因可能是编码核孔

复合体的基因发生突变,导致核孔复合物体不能正常形成或功能异常

所致,C正确;核膜是双层膜,由四层磷脂分子组成,D错误。]

8.D [本题考查细胞核的结构和功能。①染色质主要由 DNA 和蛋白

质组成,在细胞分裂不同时期呈现不同状态,A 正确;② 核仁与某种

RNA 的合成以及核糖体的形成有关,B正确;③核膜在细胞周期中发

生周期性变化,其主要成分是磷脂和蛋白质,C正确;核孔是蛋白质和

RNA 等大分子物质进出细胞核的通道,但核孔具有选择性,如 DNA

不能通过核孔,D错误。]

考向二

9.C [决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核,①正确;将

(c)中藻杯切掉后,不能再生第二杯(d),说明(c)中不含合成藻杯形态

的遗传信息,决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息不是来自细胞

质,②错误;本实验不能说明杯状藻藻杯的形态发生是由细胞核和细

胞质的遗传物质共同作用的结果,③错误;决定杯状藻藻杯的形态发

生的遗传信息最终来自细胞核,细胞核中遗传信息通过转录形成 mRNA,进入细胞质中,(b)含有细胞核中遗传信息通过转录形成的 mRNA,因此可以再生一杯,④正确。综上所述,正确的是①④。]

10.[解析] 本题通过伞藻核移植实验考查细胞核的结构和功能。(1)

嫁接实验结果说明伞帽形态可能由细胞核决定。(2)在研究过程中

做了伞藻嫁接实验,再做核移植实验,可排除假根中其他物质的影

响,是对伞藻嫁接实验的补充。(3)欲证明细胞核的功能,上述实验

都需同时进行对照实验。(4)细胞质是细胞代谢的主要场所,故构建

伞帽的各种物质是在细胞质中通过多种代谢途径产生的。(5)细胞

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— 471 —

核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。(6)细胞作为基本

的生命系统,使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地

进行。

[答案] (1)细胞核 (2)假根中其他物质的影响 (3)对照 (4)细

胞质 (5)遗传信息 代谢和遗传 (6)生命系统

[答长句 规范训练]

11.(1)不是,细胞膜不仅可以将细胞和外界环境分隔开,从而保障细胞

内部环境的相对稳定,还能控制物质进出细胞,细胞需要的物质才能

进入细胞,不需要的物质或有害的物质不容易进入细胞。

(2)体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。

12.[解析] (1)正常细胞膜的基本支架是由磷脂双分子层构成的,在真

核细胞中能产生囊泡的细胞器有内质网和高尔基体。(2)细胞的直

接能源物质是 ATP,即三磷酸腺苷。(3)在蒸馏水中,“类细胞”内溶

液的浓度高于外界,因渗透吸水而发生破裂。细胞吸收 K+ 的方式

是主动运输,需要能量和载体,而“类细胞”无法吸收 K+ 可能是缺少

运输 K+ 的载体。(4)如果希望“类细胞”内的药物只作用于癌细胞,

则需要在该“类细胞”的脂质膜中加入能与癌细胞特异性结合的信号

分子。

[答案] (1)磷脂双分子层 内质网、高尔基体 (2)三磷酸腺苷

(3)“类细胞”内溶液的浓度高于外界,因吸水而发生破裂 缺少运输

K+ 的载体 (4)能与癌细胞特异性结合的信号分子(特异性结合的

抗体)

研真题感悟考情

1.A [在真核细胞中,内质网可参与脂质的合成,在细胞核中,DNA 可

转录形成 RNA,A 正确;蛋白质在核糖体上合成,B、D选项错误;DNA

可在细胞核中合成,而 RNA 不可在内质网中合成,C选项错误。]

2.B [细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,真核细胞

中的染色质存在于细胞核中,A、C正确;真核细胞的翻译过程发生在

细胞质中,B错误;细胞核内遗传物质 DNA 的生物合成需要消耗能

量,D正确。]

3.D [雌激素由卵巢分泌后,随血液运输到达全身各处,作用于乳腺细

胞的受体,将信息传递给乳腺细胞;而精子进入卵细胞的过程要经历

精子和卵细胞之间的识别和结合,精子通过与卵细胞的直接接触将信

息传递给卵细胞,故选 D。]

4.[解析] 本题主要考查生物膜的结构和功能、兴奋的传递和光合作用

的光反应等知识,意在考查考生的理解能力,考查的核心素养是生命

观念、科学思维。(1)细胞膜是生命系统的边界,具有控制物质进出细

胞的功能。(2)突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成,是一个神

经元与另一个神经元或另一细胞间相互接触的结构,可参与信息传递

过程。(3)高尔基体是具有单层膜的细胞器,其主要功能是将来自内

质网的蛋白质进行加工、分类与包装,然后送到细胞特定的部位或分

泌到细胞外。(4)生物膜主要由脂质和蛋白质组成。(5)叶绿体的类

囊体膜是光合作用光反应(将光能转化为化学能)的场所,在光反应阶

段,类囊体膜上的色素可以吸收、传递和转化光能,这些能量可以用于

H2O 的光解,产生 O2 和[H],也可以用于合成 ATP。

[答案] (1)细胞膜 (2)参与信息传递 (3)对蛋白质进行加工、修

饰 (4)脂质和蛋白质 (5)叶肉细胞进行光合作用时,光能转化为化

学能的过程发生在类囊体膜上

第2讲 细胞器与生物膜系统

研教材夯实双基

[教材精研]

一、1.细胞质基质 细胞器 2.(1)氨基酸 核苷酸 酶 (2)提供场所

物质 主要场所 3.(1)主要场所 光合作用 加工 脂质 加

工、分类、包装 衰老、损伤 吞噬并杀死 调节 蛋白质 有丝分

裂 (2)差速离心法 细胞膜 离心速度

二、1.内质网 内质网和高尔基体 消化酶 抗体 2.附着在内质网上

的核糖体 内质网 高尔基体 流动性

三、1.能量转换 酶 高效有序 2.(1)①基本相似 蛋白质和磷脂

②功能不同 种类和数量 糖蛋白 很少或没有 (2)①磷脂双分

子层 基本支架 流动性 ②高尔基体膜 内质网膜 (3)核糖体

内质网 高尔基体 细胞膜

四、1.①清水 ②藓类 下表皮 ③盖玻片 叶片细胞 形态和分布

2.①健那绿染液 ②消毒牙签 口腔上皮细胞 ①蓝绿色

[基础诊断]

1.(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)× (8)×

(9)× (10)√

2.[解析] Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表的细胞类型依次为动物细胞、高等植物细

胞、低等植物细胞、蓝藻。原核生物和真核生物共同具有的细胞器是

⑨核糖体;由于Ⅱ和Ⅲ中都具有叶绿体,所以能够进行光合作用,而Ⅳ

蓝藻没有叶绿体,但也可以进行光合作用,因此场所和Ⅱ、Ⅲ不同;病

毒类生物只 能 营 寄 生 生 活,在 宿 主 细 胞 的 核 糖 体 上 合 成 自 身 的 蛋

白质。

[答案] (1)动物细胞、高等植物细胞、低等植物细胞、蓝藻 核糖体

(2)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 不完全相同 (3)电子 亚显微

(4)寄生 宿主细胞的核糖体

3.(1)叶绿体的类囊体薄膜 线粒体内膜 内质网膜 高尔基体膜 细

胞膜 细胞器膜 核膜 (2)叶绿体由类囊体堆叠形成基粒,线粒体

内膜向内腔折叠形成嵴。e的膜面积变小,f的膜面积先增大后减小,

前后基本保持不变 (3)分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细

胞的病毒或病菌 (4)减少彼此干扰,保证化学反应高效、有序地进行

研考点核心突破

考点一

[命题探究]

考向一

1.C [本题考查细胞的结构。结构①为中心体,在分裂间期复制,一般

情况下,人体内高度分化的细胞不能分裂,中心体也不能进行复制,A

错误。结构②为高尔基体,结构④为内质网,而氧化丙酮酸的酶属于

细胞呼吸酶,主要存在于线粒体中,因此该酶不可能存在于结构②和

④上,B错误。结构③是核仁,与rRNA 的合成以及核糖体的形成有

关,代谢旺盛的细胞中核仁的数量多、体积大,C正确。结构⑥是线粒

体,线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸和无氧呼吸第

一阶段发生在细胞质基质中,因此细胞中催化 ATP合成的酶分布在

细胞质基质和结构⑥中,D错误。]

2.B [本题考查动植物细胞亚显微结构的相关知识,意在考查考生的识

图能力和分析能力。在进行长跑的过程中,人大腿肌肉感到酸痛,是

因为此时大腿肌肉细胞的细胞质基质中产生了乳酸,A 正确;将紫色

洋葱鳞片叶外表皮细胞置于适宜浓度的硝酸钾溶液中,由于硝酸钾溶

液中的硝酸根离子和钾离子能被细胞吸收,所以细胞会先发生质壁分

离,之后会发生质壁分离的自动复原,B错误;图中能发生碱基互补配

对的细胞 器 有 ③ (核 糖 体,能 进 行 翻 译)、⑥ (线 粒 体,含 有 少 量 的

DNA,能 进 行 DNA 复 制、转 录 和 翻 译)、⑩ (叶 绿 体,含 有 少 量 的

DNA,能进行 DNA 复制、转录和翻译),C 正确;胰岛素是分泌蛋白,

在胰岛素合成和分泌过程中,高尔基体膜面积几乎不变,D正确。]

考向二

3.D [本题考查细胞自噬的相关知识。入侵的细菌和病毒可通过囊泡

包裹运输并与溶酶体融合,引发细胞自噬,A 正确;降解受损蛋白质的

酶主要是溶酶体中的水解酶,其本质是蛋白质,在核糖体上合成,B正

确;溶酶体不能合成自身代谢所需的直接能源物质 ATP,溶酶体所需

要的 ATP是在细胞质基质或线粒体中合成的,C 正确;从根本上讲,

细胞通过自噬对细胞内物质进行循环利用是由细胞内的基因决定的,

D错误。]

4.[解析] (1)高等植物细胞特有结构是细胞壁、叶绿体和大液泡;动物

细胞和低等植物细胞则含有中心体。(2)染色体容易被碱性染料(如

龙胆紫)染成深色,主要由 DNA 和蛋白质组成。(3)根细胞中无叶绿

体;线粒体是有氧呼吸的主要场所,底物主要是葡萄糖,是细胞内的

“动力工厂”。(4)高尔基体在动物细胞中参与分泌蛋白的加工和分

泌,在植物体内参与细胞壁(纤维素)的形成。(5)切开西瓜流出的汁

液主要是细胞液,存在于液泡中。

[答案] (1)[2]细胞壁 [4]叶绿体 [14]液泡 中心体 (2)[7]染

色质 DNA 和蛋白质 (3)[4]叶绿体 [11]线粒体 有氧呼吸 葡

萄糖 (4)[5]高尔基体 与细胞壁的形成有关 (5)[14]液泡

考向三

5.A [本题考查观察线粒体和叶绿体的实验。在真核细胞中线粒体的

分布比叶绿体更普遍,A 正确;可选择菠菜的叶肉细胞观察叶绿体,但

不能用来观察线粒体,因为绿色的叶绿体会有颜色干扰,B错误;光学

显微镜下观察不到二者的外膜和内膜,需在电子显微镜下才能观察

到,C 错误;制作菠菜叶临时装片时,应取菠菜叶稍带些叶肉的下表

皮,D错误。]

考点二

[命题探究]

考向一

6.C [乳汁蛋白最初在内质网中形成具有一定空间结构的蛋白质,A 错

误;乳汁蛋白最初在附着在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链,B

错误;乳汁蛋白的合成、加工和运输过程需要呼吸作用提供能量,受呼

吸作用的影响,C正确;内质网膜与高尔基体膜的组成成分相似,但不完

全相同,D错误。]

7.B [本题考查对分泌蛋白的合成和分泌过程的分析。分泌蛋白均由

附着在内质网上的核糖体合成,A 正确;甲型突变体在内质网中积累

了大量的蛋白质,但是这些蛋白质没有经过高尔基体的加工,不具备

生物活性,B错误;由题图可知,乙型突变体的高尔基体能接受来自内

质网的囊泡,但不能形成囊泡将蛋白质分泌出去,导致膜面积异常增

大,C正确;根据题干信息可知,丙型突变体是线粒体缺陷型酵母菌,

但其还能通过无氧呼吸提供能量,所以丙型突变体仍能进行分泌蛋白

的合成和分泌,D正确。]

考向二

8.B [本题考查生物膜系统的结构和功能。生物膜的组成成分和结构

很相似,主要由磷脂分子和蛋白质组成,A 错误;细胞膜在细胞的物质

运输、能量转换和信息传递过程中起重要作用,B正确;囊泡可以联系

内质网、高尔基体和细胞膜,更新这些结构的膜成分,中心体无膜结

构,C错误;原核细胞不存在细胞核和多种具膜细胞器,但是具有细胞

膜,细胞膜属于生物膜,D错误。]

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— 472 —

[答长句 规范训练]

9.[解析] (1)图中①号位是—COOH,—COOH 要参与脱水缩合形成

肽键,若只有这个部位的 H 被标记,放射性大部分会出现在 H2O 中,

蛋白质的放射性很弱,因而不能达到追踪蛋白质的目的。(2)要检测

不同细胞器的放射性强度,常常需要将各种细胞器分开,而分离细胞

器常采用差速离心法。分泌蛋白的合成和分泌依次通过的细胞结构

是核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜,因此,在分离出来的各种细

胞器中,首先出现放射性的是核糖体。(3)在分泌蛋白合成和分泌的

过程中,内质网产生的囊泡与高尔基体膜融合,使其膜面积增加;而高

尔基体产生的囊泡与之脱离,又使其膜面积减小,所以膜面积先增加

后减小的细胞器是高尔基体。高尔基体的主要功能是对来自内质网

的蛋白质进行进一步修饰加工,然后形成包裹着蛋白质的囊泡,通过

囊泡将蛋白质分泌到细胞外。

[答案] (1)不能 脱水缩合形成肽键时,①号位被标记的3H 大都要

参与 H2O 的形成,导致蛋白质的放射性很弱,不能达到追踪的目的

(2)差速离心 核糖体 (3)高尔基体 对来自内质网的蛋白质进行

进一步修饰加工,然后形成包裹着蛋白质的囊泡向细胞膜运输

10.[解析] (1)该细胞器选择性清除自身受损、衰老的细胞器,这说明

该细胞器是溶酶体。(2)过剩的生物大分子不与某种介导分子结合

很难进入溶酶体,这说明介导分子与溶酶体膜受体蛋白存在特异性

识别(或信息传递等)。冬眠的哺乳动物不再进食,需要介导分子引

导过剩的生物大分子自噬,为细胞生命活动提供营养物质,这是哺乳

动物在冬眠时细胞内介导分子明显增多的原因。(3)溶酶体内的pH

在5.0左右,细胞质基质的pH 约为7.2,这说明溶酶体通过主动运

输运输 H+ (H+ 逆浓度运输),来保证溶酶体内部的酸性环境。

[答案] (1)溶酶体 (2)信息传递(或信息交流、特异性识别) 冬

眠动物不再进食,需要介导分子引导过剩的生物大分子自噬,为细胞

生命活动提供(游离的小分子)营养物质

(3)主动运输 保证溶酶体内部的酸性环境

研真题感悟考情

1.D [蓝藻属于原核生物,不含高尔基体、线粒体和叶绿体,A 错误;高

尔基体不含 DNA,线粒体和叶绿体中含有 DNA,B错误;高尔基体不

能合成 ATP,C错误;高尔基体、线粒体和叶绿体都是具膜结构,都含

有蛋白质和磷脂,D正确。]

2.D [本题考查了叶绿体、溶酶体、核膜、线粒体等细胞结构的相关知

识,意在考查考生对基础知识的理解和掌握。叶绿体的类囊体膜是光

反应进行的场所,光反应可产生 ATP,ATP合成需要相关酶的参与,

因此类囊体膜上存在催化 ATP合成的酶,A 正确;溶酶体内部含有多

种水解酶,某些情况下,溶酶体膜破裂,释放出的酶会造成细胞结构的

破坏,B正确;细胞的核膜是双层膜结构,核孔的存在实现了核质之间

频繁的物质交换和信息交流,C 正确;线粒体 DNA 位于线粒体基质

中,它能参与编码有氧呼吸第二、三阶段的酶,D错误。]

3.[解析] 本题考查细胞的结构和功能、光合作用等知识,意在考查考

生的理解能力和综合运用能力,培养考生科学思维、生命观念等核心

素养。(1)为研究细胞器的功能,在分离细胞器时一定要保证细胞器

结构的完整和功能的正常,因此本实验所用溶液 B的pH 应与细胞质

基质的相同,渗透压应与细胞内的相同。(2)离心沉淀出细胞核后,细

胞质基质组分和线粒体均分布在上清液中,与有氧呼吸有关的酶在细

胞质基质和线粒体中,因此在适宜的条件下,上清液能将葡萄糖彻底

分解。(3)将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中,照光后有氧气释

放;如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光,因为

类囊体膜是 H2O 分解释放 O2 的场所,叶绿体膜破裂不影响类囊体膜

的功能,所以仍有氧气释放。

[答案] (1)pH 应与细胞质基质的相同,渗透压应与细胞内的相同

(2)细胞质基质组分和线粒体 (3)有 类囊体膜是 H2O 分解释放

O2 的场所,叶绿体膜破裂不影响类囊体膜的功能

4.[解析] 本题主要考查细胞核和细胞器的结构和功能。(1)图中3种

结构清晰,可根据其典型特征判断出甲为细胞核,乙为线粒体,丙为叶

绿体。有丝分裂前期核膜解体、核仁消失,且洋葱根尖细胞没有叶绿

体,故处于有丝分裂中期的洋葱根尖细胞中含有乙(线粒体)。(2)图

甲中结构c是核仁,根据题意蛋白质合成活跃则结构c较大,蛋白质合

成不活跃则结构c较小,而蛋白质合成的场所是核糖体,所以结构c

(核仁)与④核糖体的形成有关。(3)线粒体扩大膜面积的方式是通过

e内膜向腔内折叠形成嵴;叶绿体增大膜面积的方式是通过 h类囊体

堆叠形成叶绿体基粒,生物膜的功能之一是为多种酶提供附着位点,

是许多生化反应的场所。

[答案] (1)细胞核 乙 (2)④ (3)e、h 酶

第3讲 细胞的物质输入和输出

研教材夯实双基

[教材精研]

一、1.半透膜 2.①半透膜 ②浓度差 大于 液面上升 3.(1)细胞

膜 细胞质 外界溶液 ①> 失水皱缩 ②< 吸水膨胀 ③=

进出平衡 (2)细胞膜 液泡膜 细胞液 ①质壁分离 ②质壁

分离复原 ③细胞维持原来形态

二、1.高 低 高 低 低 高 载体 能量 载体 能量 载体 能

量 浓度差 浓度差 载体 载体的种类和数量 2.载体 能量

流动性

[基础诊断]

1.(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)√

(9)× (10)×

2.(1)自由扩散 协助扩散或主动运输 载体蛋白的数量有限或能量供

应不足 (2)自由扩散或协助扩散 主动运输 载体蛋白的数量

(3)温度影响磷脂分子和蛋白质分子的运动速率,影响膜的流动性;另

外温度也影响酶的活性,进而影响能量的供应

研考点核心突破

考点一

[命题探究]

考向一

1.D [渗透作用发生的必备条件是有半透膜和膜两侧有浓度差,A 正

确;根据题干信息“在半透膜的原水一侧施加适当强度的外界压力,原

水透过半透膜时,只允许水透过”,可以推测,反渗透法淡化海水时,施

加的外界压力应大于海水渗透压,B正确;植物的原生质层由细胞膜、

液泡膜及两层膜之间的细胞质组成,细胞膜和液泡膜都具有选择透过

性,所以整个原生质层相当于一种具有选择透过性的半透膜,C正确;

反渗透法淡化海水时,所用的是人工合成的半透膜,不含有载体蛋白,

D错误。]

2.D [本题考查渗透作用。根据题意可知,实验刚开始时S1 与 S3 溶液

的浓度相同,因此水分子从 S2 侧进入另一侧的速度一样,A 正确;刚

开始,由于装置B中S3 溶液浓度大于S2,故S3 侧液面先上升,由于S3

中的葡萄糖能够通过半透膜进入S2 中,故 S3 液面会下降,最终 S3 和

S2 液面持平,B正确;实验起始时,由于装置 A 中的 S1 溶液浓度大于

S2,故漏斗中的液面会上升,加酶后,酶能催化蔗糖水解为葡萄糖和果

糖,使S1 溶液浓度增大,漏斗中液面继续上升,由于葡萄糖能够通过

半透膜进入S2,使S1 与S2 溶液浓度差减小,漏斗中的液面会下降,C

正确;若不加酶,装置 A 达到渗透平衡时 S1 溶液浓度大于 S2,装置 B

中葡萄糖能通过半透膜,最后两侧的葡萄糖溶液浓度相等,所以最后

漏斗中蔗糖溶液浓度大于 U 型管两侧的葡萄糖溶液浓度,即 S3 溶液

浓度大于S3 溶液浓度,D错误。]

考向二

3.B [无论细胞吸水还是失水,水分子都可以双向通过细胞膜进出细

胞,A 错误;A~B区间细胞液渗透压降低,说明细胞吸水,因细胞壁伸

缩性较小,故细胞体积变化较小,但液泡体积明显增大,B正确;B~C

区间细胞液渗透压升高,主要是溶质分子(物质甲)进入细胞所致,物

质甲从实验开始即可进入细胞,C、D错误。]

4.D [本题考查植物细胞的失水和吸水,意在考查考生的图文转换能

力和理论联系实际的能力。通过图示可以看出a组和b组实验前长度

/实验后长度的比值都小于1,表明细胞吸水导致细条变长。a组实验

前长度/实验后长度的比值小于b组实验前长度/实验后长度的比值,

说明b组吸水较少,因此b组液泡中的溶质浓度比a组的高,A 错误;

根据柱形图分析可知,f组细胞失水,而b组细胞吸水,因此浸泡导致f

组细胞中液泡的失水量大于 b组细胞的,B错误;水分进出细胞的方

式是自由扩散,不消耗能量,C错误;根据柱形图可知,蔗糖溶液的浓

度为0.4mol·L-1的c组细胞吸水,而蔗糖溶液的浓度为0.5mol·

L-1的d组细胞失水,所以使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于

0.4~0.5mol·L-1,D正确。]

考点二

[命题探究]

考向一

5.B [本题考查物质跨膜运输等知识,意在考查考生的获取信息能力、

分析判断能力。分析题干信息,细胞膜上的 Na+/H+ 逆向转运蛋白

可将细胞质内的 Na+ 逆浓度梯度排出细胞,可知该过程中 Na+ 的运

输方式为主动运输,主动运输需要载体蛋白协助和细胞代谢供能,故

Na+ 排出细胞需要载体蛋白协助和消耗能量,A 正确;将 Na+ 运入液

泡内可增大细胞液的浓度,从而增大细胞的吸水能力,B错误;该转运

蛋白的功能体现了生物膜的选择透过性,C正确;分析题干信息,该转

运蛋白能够将 Na+ 运入液泡内,Na+ 运入液泡中可使细胞液的浓度增

大,从而使植物的抗盐性提高,故提高该转运蛋白基因的表达可提高

植物的抗盐性,D正确。]

6.B [本题考查物质运输的方式。据题图可知,B方式表示协助扩散,

甘油进出细胞的方式是自由扩散,葡萄糖分子可以通过协助扩散进入

细胞,A 错误;图 A 表示自由扩散,图 C 表示主动运输,图 D 表示胞

吐,温度会影响酶的活性进而影响能量的供应,影响 C、D 方式的运输

速率,温度还会影响膜的流动性进而影响 A、B、C、D方式的运输速率,

B正确;载体蛋白发挥作用后不会失活,C错误;胞吐体现了膜的流动

性,即膜的结构特点,D错误。]

7.[解析] 本题考查物质跨膜运输的方式,意在考查考生的识图和理解

能力。由图可知,图甲运输方式是物质从高浓度到低浓度,不需要载

体和能量,为自由扩散。图乙运输方式是物质从低浓度到高浓度,需

要载体和能量,为主动运输。自由扩散和主动运输的区别是自由扩散

不需要载体和能量。小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运

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— 473 —

输,其吸收过程除了与能量有关外,还需要载体 D 的帮助。氧气分子

从肺泡扩散到血液中的方式是自由扩散。细胞膜功能的不同主要由

细胞膜上的蛋白质决定。

[答案] (1)主动运输 乙 D (2)自由扩散 甲 载体 能量

(3)A

考向二

8.A [本题考查物质出入细胞的方式,意在考查考生的理解能力和分

析能力。成熟红细胞吸收 K+ 的方式是主动运输,由于其无线粒体,

只能进行无氧呼吸,故成熟红细胞吸收 K+ 的速率与 O2 浓度变化无

关;成熟红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,不需要消耗能量,故其

吸收葡萄糖的速率与 O2 浓度变化也无关,故 A 符合题意。]

9.A [本题考查影响物质跨膜运输的因素。据图可知,小麦根系细胞

吸收 K+ 的方式是主动运输。曲线ab段,随着营养液中 K+ 浓度的增

加,小麦根系细胞吸收 K+ 的速率逐渐增加,该段的影响因素主要是

K+ 的浓度,而 K+ 载体数量和能量均充足,A 正确。曲线cd段的形成

是由于营养液中 K+ 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,B错误。e点营养液中 O2 相对含量为0,但植

物根系可通过无氧呼吸为主动运输提供能量来吸收 K+ ,C 错误。曲

线bc段的限制因素不再是营养液中 K+ 浓度,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,也可能是营养 液 中

K+ 浓度,D错误。]

考点三

[命题探究]

考向一

10.A [本题考查植物细胞质壁分离的实验。紫色洋葱鳞片叶外表皮

细胞中的原生质层是指细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质,故不

属于原生质层的结构有细胞壁、细胞核和细胞液,A 正确;该实验中

三次观察都是低倍镜观察,B 错误;该实验中进行了两次处理,第一

次处理滴加的是0.3g·mL-1的蔗糖溶液,第二次处理滴加的是清

水,C错误;若将紫色洋葱鳞片叶外表皮换成内表皮,也会发生质壁

分离现象,只是观察到的现象不明显,D错误。]

11.A [本题考查植物细胞的质壁分离和复原现象。题图中所示细胞

可能正在发生质壁分离,也可能正在发生质壁分离的复原,A 错误;

题图中B/A 的值越大细胞液的浓度越小,吸水能力越小,B正确;植

物细胞发生质壁分离的原因之一是原生质层的伸缩性大于细胞壁,C

正确;台盼蓝溶液不能进入活细胞,将洋葱鳞片叶内表皮细胞置于混

有台盼蓝的蔗糖溶液中,原生质层外溶液是蓝色,细胞液无色,可以

观察到质壁分离现象,D正确。]

考向二

12.D [洋葱内表皮细胞也可发生质壁分离,A 错误;据图分析,A 点时

细胞发生质壁分离,原生质体体积缩小,B 点时细胞处于正常状态,

由于细胞壁的伸缩性很小,A、B 点时植物细胞体积基本相同,B 错

误;B点之后,水分子整体上表现为进入细胞,细胞液的渗透压逐渐

减小,细胞吸水力下降,C错误;在一定浓度的 KNO3 溶液中,细胞发

生质壁分离后,随着植物细胞通过主动运输不断吸收 K+ 和 NO3 ,细

胞液的渗透压逐渐增大,细胞吸水力逐渐升高,植物细胞会发生质壁

分离复 原,原 生 质 体 相 对 体 积 可 能 会 由 0.5 自 动 恢 复 到 1.0,D

正确。]

[答长句 规范训练]

13.[解析] (1)据图分析可知,曲线a表示协助扩散或主动运输,曲线b

表示自由扩散,其物质运输速率与载体蛋白数量无关。若曲线a表

示主动运输,载体蛋白数量达到一定数值时,再增加载体蛋白的数

量,细胞对物质 M 的运输速率可能不再增加,其原因可能是能量供

应有限或被运输物质的量有限;若曲线a表示协助扩散,原因只能是

被运输物质的量有限。(2)自由扩散的运输速率只与膜两侧物质浓

度差有关,与细胞的能量供应无关;协助扩散的物质运输速率受载体

蛋白数量的限制,不受细胞能量供应的限制。(3)该实验的目的是探

究盐角草根部吸收 K+ 的方式是主动运输还是协助扩散,主动运输

和协助扩散的区别为是否需要细胞代谢供能,故能量的供应(细胞呼

吸条件)为自变量,K+ 的吸收速率为因变量。根据探究实验的对照

原则设置甲、乙两组,甲组给予正常的呼吸条件,乙组抑制细胞呼吸。

一段时间后测定两组盐角草根部吸收 K+ 的量,从而得出两组盐角

草的 K+ 吸收速率。若乙组植株对 K+ 的吸收速率明显小于甲组,说

明盐角草的根部吸收 K+ 的方式是主动运输;若两组植株对 K+ 的吸

收速率基本相同,说明盐角草的根部吸收 K+ 的方式是协助扩散。

[答案] (1)b 受能量供应限制(或受被运输物质的量限制,答案合

理即可) (2)物质 N 的跨膜运输方式为自由扩散,其运输速率只与

膜两侧物质浓度有关;与细胞的能量供应无关;物质 M 的跨膜运输

方式为协助扩散,物质运输速率受载体蛋白数量的限制,不受细胞能

量供应的限制 (3)实验思路:取甲、乙两组生长状况基本相同且良

好的盐角草幼苗,分别放入等量适宜浓度的含有相同浓度 K+ 的培

养液中;甲组给予正常的细胞呼吸条件,乙组抑制细胞呼吸;一段时

间后测定两组植株根系对 K+ 的吸收速率。预测实验结果:若乙组

植株对 K+ 的吸收速率明显小于甲组,说明盐角草的根部吸收 K+ 的

方式是主动运输;若两组植株对 K+ 的吸收速率基本相同,说明盐角

草的根部吸收 K+ 的方式是协助扩散

研真题感悟考情

1.D [甲、乙两组糖溶液的质量浓度(单位为 g/mL)相同,但甲糖的相

对分子质量大于乙糖,所以甲、乙两组糖溶液的物质的量浓度不同(甲

<乙),将相同的叶细胞浸入两种不同物质的量浓度的溶液中,在吸水

和失水的表现上可能不同。据题意可推测,甲糖溶液浓度低于叶细胞

的细胞液浓度,叶细胞吸水导致甲糖溶液浓度升高,A 正确;若测得乙

糖溶液浓度不变,则乙糖溶液浓度等于叶细胞的细胞液浓度,水分子

进出乙组叶细胞的量相等,净吸水量为零,B正确;若测得乙糖溶液浓

度降低,则乙糖溶液浓度高于叶细胞的细胞液浓度,乙组叶肉细胞可

能会发生渗透失水而表现为质壁分离,C 正确;若测得乙糖溶液浓度

升高,则甲、乙浓度均小于叶细胞的细胞液浓度,两组细胞均吸水,但

由于甲糖溶液的物质的量浓度小于乙糖溶液,所以乙组叶细胞的净吸

水量小于甲组叶细胞,D错误。]

2.C [用蓝光照射后,含有保卫细胞的溶液的 pH 下降,可推测细胞内

的 H+ 被转运到了细胞外,再结合题干信息可推测 H+ ATPase位于

保卫细胞质膜上,A 不符合题意;细胞内 pH 高 于 细 胞 外,即 细 胞 内

H+ 浓度低于细胞外,用蓝光照射后,溶液的 pH 明显降低,推测蓝光

可通过保卫细胞质膜上的 H+ ATPase发挥作用使细胞内的 H+ 逆

浓度梯度转运到细胞外,B不符合题意;H+ ATPase逆浓度梯度跨

膜转运 H+ 所需的能量来自 ATP水解,不是由蓝光直接提供,C符合

题意;溶液中的 H+ 不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫

细胞,D不符合题意。]

3.A [在酸性土壤中,小麦不能吸收利用土壤中的 N2,A 错误;农田适

时松土可以增加土壤中的氧气,增强农作物根系的有氧呼吸,有利于

农作物根细胞通过主动运输的方式对矿质元素进行吸收,B 正确;土

壤微生物可以将秸秆中的有机物分解成无机离子等,植物的根系能吸

收这些无机离子用于生命活动,C正确;给玉米施肥过多时,土壤渗透

压升高,当其高于玉米根的细胞液渗透压时,玉米会因根系水分外流

而出现“烧苗”现象,D正确。]

4.[解析] (1)生物膜的结构特点是具有一定的流动性。(2)离子通道

是由蛋白质复合物构成的,一种通道只能先让某种离子通过,而另一

些离子则不容易通过,即离子通道具有选择性。(3)细胞外的 K+ 可

以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。可知是主动运输过

程,主动运输需要消耗能量,而细胞中的能量由细胞呼吸提供,因此呼

吸抑制剂会影响细胞对 K+ 的吸收速率。

[答案] (1)具有一定的流动性 (2)蛋白质 顺浓度或选择性 (3)

细胞逆浓度梯度吸收 K+ 是主动运输过程,需要能量,呼吸抑制剂会

影响细胞呼吸供能,故使细胞主动运输速率降低

单元微专题(2)

[命题探究]

1.C [高尔基体是动植物细胞中都有但功能不同的细胞器,在动物细胞

内,高尔基体与细胞分泌物的形成有关,在植物细胞内,高尔基体与细

胞壁的形成有关,A 正确。动物细胞有丝分裂间期,中心粒复制,前期

时中心粒发出星射线,形成了纺锤体,B 正确。酸性水解酶在核糖体

上合成,溶酶体内不能合成酸性水解酶,C 错误。细胞核内转录出来

的 mRNA 从核孔中出来,与细胞质中的核糖体结合进行翻译过程,

mRNA 是翻译的模板,D正确。]

2.B [①结构是核糖体,是翻译的场所,转录主要在细胞核中进行,A 错

误;B物质从细 胞 质 通 过 核 孔 进 入 细 胞 核 中,可 能 是 细 胞 核 需 要 的

RNA 聚合酶,B正确;一般认为,有氧呼吸第二、三阶段的酶在线粒体

内合成,胃蛋白酶是分泌蛋白,属于 D 类物质,C错误;内质网和高尔

基体可对蛋白 质 进 行 加 工,蛋 白 质 每 次 进 出 需 穿 过 0 层 生 物 膜,D

错误。]

3.D [图中①~⑥依次为细胞核、核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、

叶绿体。真核细胞内,细胞核、线粒体、叶绿体内均可发生 DNA 的转

录,翻译则在核糖体上进行,A 错误。只有浆细胞才能分泌抗体,B错

误。与载体蛋白合成有关的细胞器有核糖体、线粒体、内质网、高尔基

体,C错误。内质网与脂质的合成有关,胆固醇是动物细胞膜的组成

成分,还可参与人体血液中脂质的运输,D正确。]

4.D [据“逆浓度梯度运入液泡”可知,Na+ 由细胞质基质进入液泡的过

程属于主动运输,A 正确;Na+ 通过主动运输进入液泡的过程体现液

泡膜的选择透过性,且该载体蛋白作用的结果是使细胞液浓度升高,

有利于增强细胞在盐碱地的吸水能力,提高植物的耐盐性,B、C正确,

D错误。]

5.A [“海水稻”能抗盐的根本原因是具有抗盐基因,A 正确;“海水稻”

细胞液的浓度比淡水稻高,吸水能力较普通水稻强,B错误;“海水稻”

在半咸水中生长主要进行有氧呼吸,C错误;“海水稻”根细胞吸收矿

质元素离子主要依靠主动运输,D错误。]

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— 474 —

第三单元 细胞的能量供应和利用

第1讲 降低化学反应活化能的酶

研教材夯实双基

[教材精研]

一、1.活细胞 催化作用 蛋白质 RNA 氨基酸 核糖核苷酸 核

糖体 2.催化作用 3.(1)常态 活跃状态 (2)降低化学反应的活

化能 4.(1)小、少、慢 大、多、快 (2)无机催化剂(FeCl3)和过氧

化氢酶 产生气泡数目多少 温度 新鲜程度

二、1.高效性 降低活化能 专一性 一种或一类 较温和 高温、过

酸或过碱 2.温度和pH 浓度 成正比

三、(1)-e (2)-a (3)-c (4)-d (5)-b

[基础诊断]

1.(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)√

(9)× (10)√

2.[解析] (1)土豆细胞中含有过氧化氢酶,所以可以作为本实验的材

料;该实验中,自变量是过氧化氢酶的量,因此可以通过改变土豆片的

数目来实现;本实验中的无关变量有过氧化氢溶液的量、溶液的 pH、

反应时间等。(2)酶的作用机理是降低化学反应的活化能。(3)酶的

专一性可以用同一种酶催化不同的底物的实验加以对照分析(或用不

同种酶催化同一种底物的实验加以对照分析),所以可以增加对照组,

将 H2O2 溶液换成其他底物或土豆片(内含 H2O2 酶)换成其他种类

的酶。

[答案] (1)过氧化氢酶 改变土豆片的数目 过氧化氢溶液的量、溶

液的pH、反应时间等 (2)降低化学反应的活化能

(3)增加对照组,将 H2O2 溶液换成其他底物(或者“增加对照组,将土豆

片换成其他种类的酶”)

研考点核心突破

考点一

[命题探究]

考向一

1.B [酶的化学本质是蛋白质或 RNA,所以酶的基本组成单位是氨基酸

或核糖核苷酸,A错误;所有活细胞都可进行细胞呼吸,都含有与细胞呼

吸有关的酶,B正确;酶的作用是催化化学反应,不能调节代谢,不参与

构成细胞结构,也不供能,C错误;酶催化作用的机理是降低化学反应所

需的活化能,D错误。]

2.B [本题考查酶的作用机理。据图可知,该题中的酶能够与底物 RNA

发生碱基互补配对,说明该酶是一种 RNA,其基本组成单位是核苷酸,

A正确;酶的作用机理是降低反应所需的活化能,而并非提供能量,B错

误;高温能够破坏酶的空间结构进而影响酶的催化效率,C正确;酶的专

一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,题图中 RNA 类酶与底

物 RNA之间的 碱 基 配 对 方 式 没 有 特 异 性,无 法 体 现 酶 的 专 一 性,D

正确。]

考向二

3.B [据图可知,bc段表示在有酶催化的条件下,化学反应进行所需要的

活化能,A正确;ac段表示在无催化剂催化条件下,使物质 A生成物质P

反应发生需要的活化能,B错误;ab段表示在有酶催化条件下降低的反

应的活化能,C正确;由于酶比无机催化剂降低化学反应的活化能更显

著,因此若将酶改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将向上移动,

D正确。]

考点二

[命题探究]

考向一

4.D [本题考查酶促反应的相关知识。据图可以判断,图中b表示在有

过氧化氢酶时的反应速率曲线,a表示无酶也无其他催化剂时的反应速

率曲线,A错误;酶适合在低温条件下保存,而图中 m 点所对应的温度

是该酶催化反应的最适温度,B错误;酶的高效性是与无机催化剂相比

较得出的,有酶和无酶相比较并不能说明酶具有高效性,C错误;在不同

pH 条件下,酶的催化效率不同,但酶的最适温度一般不变,D正确。]

5.D [由于酶具有其最适pH,高于或低于最适pH 的酶促反应速率可能

相同,因此无法判断 M、N两组实验中pH 的大小,A 错误;酶量的多少

会改变反应速率,但不会改变达到平衡点时生成物的量,即 M、N 两条

曲线最终会汇在一起,不符合题图,B错误;与无机催化剂相比,酶具有

高效性,在相同的条件下,若甲表示过氧化氢浓度,乙表示反应速率,则

N表示酶催化,M 表示 Fe3+ 催化,C错误;过氧化氢的分解受温度的影

响,温度越高,分解速率越快,若为等量的Fe3+ 催化,甲表示过氧化氢浓

度,乙表示反应速率,则 M 的温度可能低于 N,D正确。]

考向二

6.D [本题考查温度对酶活性的影响。分析图中曲线可知,40 ℃条件下

(B组)反应达到平衡时所需的时间最短,故该条件下酶活性最高,A 正

确;A组反应温度为20℃,低于该酶的最适温度,故在时间t1 之前,如

果 A组温度提高10℃,那么 A组酶催化反应的速率会加快,B正确;C

组的温度是60℃,据图可知,t2 时产物浓度不再增加,说明此温度下的

酶已经失活,即使向反应体系中加入底物,在t3 时,产物总量也不会发

生变化,C正确;酶在反应中起催化作用,不会影响生成产物的总量,故

向B组反应体系中增加2倍量的该酶,B组的反应速率会加快,但产物

总量不发生改变,D错误。]

7.C [本题考查酶的相关知识,意在考查考生的获取信息能力。图甲表

明,反应物浓度超过某一值后,反应速率不再随反应物浓度的增大而增

大,此时的限制因素是酶的浓度,A 正确;当温度超过最适温度后,酶的

空间结构会被破坏,故图乙中,a点到b点的变化是由于酶的空间结构

逐渐被破坏使酶的活性降低,B正确;胃蛋白酶的最适pH 约为1.5,与

图示中最适pH 约为8.0不符,C错误;图丁是在最适温度下测得的,温

度降低后酶的活性降低,底物完全反应所需要的时间延长,但最终生成

氨基酸的总量不变,即 M 值不变,D正确。]

考点三

[命题探究]

考向一

8.D [与无机催化剂相比,酶的催化具有高效性,以过氧化氢为底物,分

别添加过氧化氢酶和无机催化剂(如 Fe3+ )设置对照实验,可验证酶的

高效性,而向底物中分别添加过氧化氢酶和蒸馏水的对照实验,只可验

证酶具有催化作用,A项错误。蔗糖不能使碘液变蓝,蔗糖的分解产物

也不能使碘液变蓝;淀粉与唾液中淀粉酶混合一段时间后加入碘液,若

淀粉在淀粉酶的催化下完全分解,碘液也不会变蓝,故不能选用碘液作

为检测试剂,验证酶催化具有专一性,B项错误。探究酶作用的适宜温

度时,自变量为温度,应分别将酶和底物在不同温度下保温一段时间,然

后将相同温度条件下的酶与底物混合,这样混合过程不会导致温度发

生变化,C项错误。探究pH 对酶活性的影响时,自变量为pH,应设置

不同的pH 环境,温度为无关变量,应控制相同且适宜,D项正确。]

9.[解析] 本题考查酶的影响因素以及相关的实验探究。(1)根据酶的特

性,即酶的作用条件温和,如果温度过高会破坏酶的空间结构,使酶变性

失活。(2)本实验中有淀粉酶和过氧化氢酶可供选择,由于过氧化氢受

热易分解,故不能用过氧化氢和过氧化氢酶来研究温度对酶的影响,应

选择淀粉酶。(3)本实验选用淀粉和淀粉酶来研究温度对酶活性的影

响,其水解产物是还原糖,检测还原糖可用斐林试剂来检测,由于斐林试

剂使用过程中需要水浴加热,而加热会影响该实验的自变量,因此只能

选用碘液来检测底物的剩余量。

[答案] (1)会使酶的空间结构遭到破坏 (2)淀粉酶 过氧化氢受热

易分解 (3)检测产物需用斐林试剂,需水浴加热后观察现象,这将改变

各组设定的温度

考向二

10.D [分析表中信息可知该实验的目的有两个,一个是通过③④(③④

两组的温度适宜)验证酶的专一性;另一个目的是通过①③⑤探究温度

对酶活性的影响。若 Y为碘液,蔗糖无论水解与否,都不与碘液反应,

因此无法判断淀粉酶是否将蔗糖水解,A错误;验证酶的专一性时无关

变量应相同且适宜,①②两组实验的温度不是适宜温度,此温度下酶不

能正常发挥作用,所以不能用于验证酶的专一性,B错误;α-淀粉酶不

能催化蔗糖水解,②④⑥三组实验不能说明温度能影响酶活性,C错

误;本实验中α-淀粉酶溶液的用量等都是无关变量,D正确。]

11.[解析] (1)探究pH 对酶活性的影响实验,自变量是不同的pH,温度

是无关变量,无关变量在各组应保持相同且适宜,避免对实验结果的干

扰。由于实验所用的酶是胰蛋白酶,因此该实验应把12支试管放入

37℃的水浴中保温相同时间,该温度是酶的最适温度。(2)使用斐林

试剂检测时要水浴加热处理,会改变实验中的自变量温度,对实验结果

造成影响,尤其是冰水组,酶并未失活,在加热过程中活性会逐渐增强,

从而使底物分解。因此可改用碘液检测,再根据颜色深浅,判断底物的

分解程度。

[答案] (1)无关变量(或温度)不适宜 应把12支试管放入37 ℃的

水浴中保温相同时间 (2)检测结果的试剂不合适 应该是取出试管,

各加入等量的碘液

[答长句 规范训练]

12.[解析] 本题考查酶的特性及实验设计与实验结果的分析等,意在考

查考生的实验设计和分析能力。(1)酶发挥作用时易受环境影响而降

低或丧失生物学活性,这表明酶起催化作用时的作用条件要比较温和。

(2)分析题干信息可知,该实验的目的是“验证 Cd2+ 会使淀粉酶的活性

降低”,该实验的自变量是是否加入 Cd2+ 。实验中可取 A(作实验组)、

B两支试管,在 A、B两支试管中加入等量的从泥鳅体内提取的淀粉酶

溶液,然后往 A试管中加入适量的含 Cd2+ 的溶液,往 B试管中加入等

量的清水,在相同且适宜的条件下处理一段时间后,再往 A、B两支试

管中加入等量的淀粉溶液,一段时间后向两支试管中滴加等量的碘液,

观察并比较 A、B两支试管中的颜色变化。预期实验结果为 A 组试管

中的蓝色明显比B组试管中的深。

[答案] (1)比较温和 (2)往 A试管中加入适量的含Cd2+ 的溶液,往

B试管中加入等量的清水 观察并比较 A、B两支试管中的颜色变化

A组试管中显现蓝色,B组试管中不显现蓝色(或 A组试管中的蓝色

明显比B组试管中的深)

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— 475 —

研真题感悟考情

1.C [本题考查酶的相关知识,包括酶的化学本质、分布、发挥作用的场

所及保存温度等。真核细胞中 DNA主要分布于细胞核中,细胞质中的

线粒体和叶绿体中也有少量 DNA 分布,所以参与 DNA 合成的酶也可

分布于线粒体和叶绿体中,A 项错误。酶作为生物催化剂可以在生物

体内发挥作用,也可以在生物体外发挥作用,B项错误。盐析法主要用

于蛋白质的分离、纯化,胃蛋白酶的化学本质是蛋白质,因而可用盐析法

进行沉淀,C项正确。唾液淀粉酶催化反应的最适温度为37℃左右,而

该酶通常在低温下保存,D项错误。]

2.C [本题考查测定酶活力实验的相关知识,意在考查考生的理解能力

和实验探究能力。依题意可知,该实验的pH 为无关变量,为了排除pH

的干扰,应在酶和底物混合之前加入缓冲液,为酶促反应提供稳定的pH

环境,A、B、D项均错误,C项正确。]

3.D [本题考查细胞内的酶促反应过程以及酶的特性。据题中信息可

知,突变型细菌必须在培养基中添加甲、乙、丁才能生长,而野生型细菌

只要在培养基中添加甲就能生长,说明突变型细菌不能合成乙、丁,缺少

的应该是酶①、③,A错误;酶和底物结合后酶的形状会发生改变,B错

误;由于酶具有专一性,所以酶②只能催化乙转变为丙,不能催化丙转变

为丁,C错误;若丙→戊的反应受阻,由于乙还可以生成戊,所以突变型

细菌也能生长,D正确。]

4.D [比较表中试管 A和试管B中加入的物质,可知本实验的自变量是

催化剂的种类,A正确。本实验的检测指标可以是卫生香的燃烧程度,

也可以是产生气泡的速率,B正确。马铃薯匀浆中含有过氧化氢酶,二

氧化锰属于无机催化剂,通过比较二者催化过氧化氢分解的情况,可以

证明酶具有高效性,C正确。鸡肝匀浆中也含有过氧化氢酶,所以可以

用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验,D错误。]

第2讲 ATP 及其主要来源———细胞呼吸

研教材夯实双基

[教材精研]

一、1.C、H、O、N、P 腺苷 磷酸基团 高能磷酸键 光合作用、细胞呼吸

细胞质基质、线粒体、叶绿体、 ADP+Pi+能量

酶1

酶2

???ATP 远离腺苷

二、1.有氧呼吸 无氧呼吸 2.(1)C6H12O6+6O2+6H2O

酶

→6CO2+

12H2O+能量 (2)细胞质基质 C6H12O6

酶

→丙酮酸+[H] 线粒

体基质 丙酮酸+H2O

酶

→CO2+[H] 线粒体内膜 [H]+O2

酶

→

H2O (3)温和 逐步释放 ATP 3.(1)细胞质基质 (2)酒精+

CO2 乳酸 4.(1)C6H12O6 水 (2)第一阶段 第二阶段

三、1.异养兼性厌氧型 2.(1)①10%的 NaOH 溶液 ②消耗尽瓶中的 O2

(2)重铬酸钾 3.澄清的石灰水 溴麝香草酚蓝水溶液 由蓝变绿

再变黄 灰绿色 5.(2)CO2 酒精和 CO2

[基础诊断]

1.(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)√ (8)× (9)×

(10)√

2.[解析] 对照图解分析有氧呼吸过程。第一阶段发生在细胞质基质中,

1分子葡萄糖分解为2分子的丙酮酸,同时产生[H]和少量能量;第二阶

段发生在线粒体基质中,丙酮酸和水彻底分解为 CO2,同时产生[H]和

少量能量;第三阶段发生在线粒体内膜上,[H]和 O2 结合生成 H2O,同

时产生大量能量。

[答案] (1)葡萄糖 三 (2)线粒体 丙酮酸 二 三 三 (3)与

[H]结 合 生 成 H2O,产 生 大 量 的 能 量 C6H12O6 +6H2O+6O2 →

6CO2+12H2O+能量

研考点核心突破

考点一

[命题探究]

考向一

1.B [本题考查 ATP 的结构及特点。ATP 分子中的两个高能磷酸键储

存着大量能量,①错误,④正确;ATP 是生命活动的直接能源物质,②正

确;人体细胞内 ATP 含量很少,但转化速度很快,故能满足人体需求,③

错误,⑤正确。故选B。]

2.C [dATP 彻底水解后的产物有脱氧核糖、磷酸和腺嘌呤,共三种小分

子物质,A正确;光合作用过程中发生 ATP 的合成和分解,所以会发生

连接γ位磷酸基团的高能磷酸键的形成和断裂,B正确;ATP 中有两个

高能磷酸键,通常情况下,只有连接γ位磷酸基团的高能磷酸键的水解

释放的能量才可用于兴奋在神经元间的传递,C错误;dATP 中的两个

高能磷酸键水解掉后,剩余的部分是腺嘌呤脱氧核苷酸,它是组成 DNA

的基本单位之一,D正确。]

考向二

3.[解析] 本题考查 ATP 的利用。(1)ATP 的中文名称是三磷酸腺苷,

结构简写式为 A—P~P~P,其中 A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表

高能磷酸键,水解时远离 A 的高能磷酸键先断裂,为新陈代谢提供能

量。ATP 的合成一般与放能反应相关联,ATP 的水解一般与吸能反应

相关联。(2)细胞中 ATP 的主要来源有光合作用和呼吸作用:动物细胞

产生 ATP 的场所有细胞质基质和线粒体,植物叶肉细胞内合成 ATP 的

场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体,原核细胞中合成 ATP 的场所是细

胞质基质,可见细胞质基质是活细胞产生 ATP 的共同场所。(3)GTP

与 ATP 类似,远离 G的高能磷酸键容易断裂和形成,GTP与 GDP容易

相互转化。(4)①ATP 是细胞中直接的能源物质,荧光素接受 ATP 提

供的能量后被激活。②发光强度与 ATP 的含量呈正相关,因此可以根

据发光强度计算出生物组织中 ATP 的含量。③每个细菌细胞中 ATP

的含量大致相同且相对稳定,故可根据 ATP 的含量计算出细菌数量。

[答案] (1)三磷酸腺苷 水解 (2)呼吸作用和光合作用 细胞质基

质 (3)远离鸟苷(G)的高能磷酸键容易水解和形成 (4)①ATP ②

发光强度与 ATP 的含量成正相关 ③大致相同且相对稳定(相对稳定)

考点二

[命题探究]

考向一

4.D [高等动物细胞有氧呼吸产生 CO2,其中的氧来自葡萄糖和参加反

应的水,A错误;若细胞呼吸过程中消耗的 O2 等于生成的 CO2,可能进

行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸,B错误;有氧呼吸和无氧呼吸过程都

产生 NADH,NADPH 是光反应的产物,C错误;有氧呼吸生成的水中

的氧来自参加反应的氧气,用18O 标记葡萄糖,在生成的水中不能检

测到18O,D正确。]

5.[解析] (1)图甲中 A 表示丙酮酸,产生的部位是细胞质基质。(2)

水参与图甲中第④阶段有氧呼吸第二阶段的反应,该过程发生在乙图

中的线粒体基质b中。(3)苹果贮藏久了,会有酒味产生,这是因为苹

果细胞进行无氧呼吸产生了酒精,即发生了图甲中①③过程。粮食贮

藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象,这是因为粮食进行有氧呼吸

生成了大量的水。(4)光反应的场所发生在叶绿体的类囊体薄膜,光

合色素主要吸收红光和蓝紫光。(5)图丙中当光照强度为 B时,即光

补偿点,植物光合作用速率等于细胞呼吸速率。图中 C 点为光饱和

点,在 BC段随着光照强度的增加,叶肉细胞的光合作用不断增强,因

此该段限制植物光合速率的环境因素主要是光照强度。

[答案] (1)丙酮酸(和[H]) 细胞质基质 (2)b

(3)①③ 粮食在贮藏过程中进行有氧呼吸生成了水

(4)叶绿体的类囊体薄膜 红光和蓝紫 (5)光照强度

考向二

6.B [本题考查细胞呼吸类型及呼吸底物的判断。甲种子萌发释放的

CO2 量大于吸入的 O2 量,说明甲种子除了进行有氧呼吸(吸收 O2 量

等于释放 CO2 量)外,还进行无氧呼吸产生 CO2,乙种子萌发时吸入

O2 的量大于释放 CO2 的量,说明乙种子呼吸的底物除了葡萄糖外,还

有脂肪,因为脂肪中氢原子含量高,故脂肪氧化分解时消耗的 O2 多,

B正确。]

7.C [氧浓度为a时,产生酒精的量与产生 CO2 的量相等,说明酵母菌

只进行无氧呼吸,不进行有氧呼吸,A 正确。氧浓度为b时,产生 CO2

的量多于产生酒精的量,此时酵母菌同时进行有氧呼吸与无氧呼吸;

氧浓度为d时,不产生酒精,说明此时只进行有氧呼吸,B正确。当氧

浓度为c时,无氧呼吸产生6mol酒精,即产生6molCO2,消耗3mol

葡萄糖,有氧呼吸产生9molCO2,消耗1.5mol葡萄糖,则2/3的葡

萄糖用于酵母菌的无氧呼吸,C错误。有氧呼吸和无氧呼吸过程中都

能产生[H]和 ATP,D正确。]

考向三

8.D [本题考查酵母菌细胞呼吸方式的判断。装置1中酵母菌呼吸产

生的 CO2 都能被 NaOH 溶液吸收,因此液滴移动的距离仅表示酵母

菌有氧呼吸吸收的 O2 的量,因此依据装置1液滴的移动仅能判断酵

母菌是否进行有氧呼吸,A 正确;若用水代替 NaOH 溶液设置装置2,

水不会吸收 CO2,而有氧呼吸消耗的 O2 量等于产生的 CO2 量,因此

依据装置2液滴移动的情况可以判断酵母菌是否进行无氧呼吸,B正

确;用水代替 NaOH 溶液设置装置2,如果装置1中液滴左移,说明酵

母菌进行有氧呼吸消耗了 O2,装置2中液滴右移,说明酵母菌进行无

氧呼吸产生了 CO2,C正确;用水代替 NaOH 溶液设置装置2,以葡萄

糖为能源物质,若酵母菌只进行有氧呼吸,则液滴不移动,若酵母菌只

进行无氧呼吸,则液滴右移,若酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼

吸,则液滴右移,装置2中的液滴不可能向左移,D错误。]

9.[解析] 本题考查细胞呼吸、实验设计等知识,意在考查考生的理解

能力和获取信息的能力。装置中的 NaOH 溶液能吸收细胞呼吸产生

的二氧化碳,因此有色液滴移动的距离代表细胞呼吸消耗的氧气量。

(1)在适宜温度下,装置内的鲜樱桃可进行有氧呼吸,该过程会消耗装

置内的氧气,同时产生二氧化碳,但产生的二氧化碳被 NaOH 溶液吸

收,因此装置中气体总量减少,压强变小,有色液滴向左移动。(2)外

界温度等环境因素也可能会引起有色液滴的移动,因此必须设计校正

装置,校正装置的容器和试管中应分别放入与实验组等量消毒的无活

力的樱桃和与实验组等量的质量分数为20%的 NaOH 溶液。(3)该

实验的目的是验证机械损伤能引起樱桃有氧呼吸速率升高,该实验的

自变量是:樱桃是否受到机械损伤。因此第二步为:另设一套装置,向

容器内加入与实验组等量消毒的受到机械损伤后的樱桃,其他条件与

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实验组完全相同且适宜。第三步为观察因变量的变化,即比较a、b数

值的大小。若实验结果为b>a,则能得出机械损伤能引起樱桃有氧呼

吸速率升高的结论。

[答案] (1)樱桃的有氧呼吸 (2)与实验组等量消毒的无活力(如加

热后冷却)的樱桃 与实验组等量的质量分数为20%的 NaOH 溶液

(或5ml质量分数为20%的 NaOH 溶液) (3)①与实验组等量消毒

的受到机械损伤后的樱桃 与实验组完全相同且适宜 比较a、b数

值的大小 ②b>a

考点三

[命题探究]

考向一

10.B [本题考查细胞呼吸的类型。R 点时该植物器官产生的 CO2 量

最少,说明呼吸作用最弱,P点时 O2 的吸收量等于CO2 的生成量,说

明 P点只进行有氧呼吸,A 错误;该植物器官无氧呼吸产生的 CO2

量为 CO2 产生量与 O2 吸收量的差值,即 O、Q、R、P 四点围成的面

积,B正确;若AB=BR,说明无氧呼吸产生的 CO2 量与有氧呼吸产

生的 CO2 量相等,根据有氧呼吸与无氧呼吸的反应方程式可知,A

浓度下有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖量之比为1∶3,C错误;储

藏该植物器官,应使氧浓度保持在 A 点,原因是此时呼吸作用最弱,

有机物消耗最少,D错误。]

11.B [本题考查细胞呼吸的方式、影响因素及在生产生活中的应用。

图中 AB段 O2 浓度较高,白菜主要进行有氧呼吸,CD 段 O2 浓度较

低,白菜主要进行无氧呼吸,A 正确;BC 段 CO2 浓度几乎不上升的

原因是低氧抑制了白菜的有氧呼吸,此时细胞呼吸最弱,消耗有机物

最少,故此 O2 浓度条件最适合贮藏白菜,B错误,D 正确;从 B点开

始,有氧呼吸减弱,无氧呼吸逐渐增强,故从B点开始 O2 浓度是限制

有氧呼吸的主要因素,C正确。]

12.[解析] 本题考查影响细胞呼吸速率的因素。(1)若要测定植物的

呼吸强度,为了避免植物光合作用的影响,应在黑暗条件下进行,可

通过测定单位时间内该植株 CO2 释放量或 O2 吸收量来计算植物呼

吸速率。(2)本实验是在0 ℃条件下进行的,若呼吸酶的最适温度高

于0 ℃,若温度升高,且没有超过最适温度,则植株的呼吸强度增强,

曲线会上移。(3)分析题图可知,电场强度增加,呼吸强度降低,黄瓜

植株有机物的消耗减少。(4)乙烯能促进果实成熟,高压静电场处理

植株对果实成熟起到一定的抑制作用,其原因可能是果实细胞中乙

烯含量过低。

[答案] (1)黑暗 测量单位时间内该植株 CO2 释放量或 O2 吸收

量 (2)上移 温度升高,细胞中与细胞呼吸有关的酶活性增强

(3)减少 (4)乙烯

考向二

13.B [稻田定期排水,能防止根部细胞进行无氧呼吸产生酒精,A 正

确;包扎伤口时,选择透气的消毒纱布包扎,能避免厌氧微生物的繁

殖,B错误;皮肤破损较深或被锈铁钉扎伤后,较深伤口处的无氧环

境适合破伤风杆菌大量繁殖,C正确;利用酵母菌制酒时先通入空气

一段时间有利于酵母菌大量繁殖,然后再密封创造无氧环境使其进

行酒精发酵,D正确。]

[答长句 规范训练]

14.[解析] 本题考查了细胞呼吸的类型、二氧化碳的鉴定、影响细胞呼

吸的因素等知识,意在考查考生分析曲线、获取并迁移利用信息的能

力。(1)CO2 能使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,CO2 浓度不

同变色所需要的时间不同。另外,草莓果实细胞有氧呼吸与无氧呼

吸都会产生 CO2,故不能根据有无 CO2 的产生来判断草莓果实细胞

的呼吸类型。(2)随储藏温度的升高,草莓果实有机物氧化分解加

快,水分散失增多,鲜重下降。(3)在图示曲线中随着温度升高,草莓

果实细胞呼吸强度一直呈上升趋势,实验结果未出现峰值,因此无法

推断草莓果实呼吸相关酶的最适温度。(4)根据曲线信息可知,低温

时草莓果实细胞呼吸较弱,另外在低氧环境下细胞呼吸强度也较弱,

从而减少有机物的消耗,有利于草莓的运输。

[答案] (1)溴麝香草酚蓝 草莓果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸都

产生 CO2 (2)随储藏温度的升高,草莓果实有机物氧化分解加快,

水分散失增多,鲜重逐渐下降。

(3)不能 实验结果未出现峰值 (4)低温、低氧环境下储藏(合理即可)

研真题感悟考情

1.B [A、酵母菌有细胞核,是真菌生物,其代谢类型是异氧兼性厌氧

型,与无氧条件相比,在有氧条件下,产生的能量多,酵母菌的增殖速

度快,A 不符合题意;BC、酵母菌无氧呼吸在细胞质基质中进行,无氧

呼吸第一阶段产生丙酮酸、还原性的氢,并释放少量的能量,第二阶段

丙酮酸被还原性氢还原成乙醇,并生成二氧化碳,B符合题意,C不符

合题意;D、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都在第二阶段生成 CO2,D 不

符合题意。]

2.D [在反应底物是葡萄糖的情况下,细胞进行有氧呼吸和产乙醇的

无氧呼吸均可产生 CO2,其中产乙醇的无氧呼吸产生的 CO2 与乙醇

的分子数相等,有氧呼吸不产生乙醇,因而若产生的 CO2 与乙醇的分

子数相等,说明细胞只进行无氧呼吸,A 正确;根据有氧呼吸反应式,

在反应底物是葡萄糖的情况下,若细胞只进行有氧呼吸,则吸收 O2 的

分子数和释放 CO2 的分子数相等,B正确;根据无氧呼吸反应式,在反

应底物是葡萄糖的情况下,若细胞无氧呼吸产物是乳酸,则不需要消

耗 O2 也不产生 CO2,C 正确;有氧呼吸中,吸收 O2 的分子数和释放

CO2 的分子数相等,而无氧呼吸不消耗 O2,但可能产生 CO2,若细胞

同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,则吸收 O2 的分子数比释放 CO2 的分

子数少或两者的数目相等,D错误。]

3.B [马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸,葡萄糖是细胞呼吸的原

料而不是产物,A 错误;在马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段,葡萄

糖分解成丙酮酸,第二阶段在相应酶的催化下,丙酮酸转化为乳酸,B

正确;在马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段,1分子葡萄糖分解成2

分子丙酮酸,并且释放出少量能量,C 错误;一般来说,氧气浓度的升

高会抑制细胞的无氧呼吸,故马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高不

会增加酸味的产生,D错误。]

4.[解析] (1)(2)无氧条件下,某些细胞可以将葡萄糖分解成乙醇和

CO2,并释放少 量 能 量,该 过 程 为 无 氧 呼 吸,发 生 在 细 胞 质 基 质 中。

(3)(4)在真核细胞中,光合作用的光反应阶段发生在叶绿体的类囊体

膜上,叶绿体类囊体膜上的光合色素吸收的光能,有两方面的用途:①

将水分解成[H](NADPH)和氧,氧直接以分子的形式释放出去,[H]

(NADPH)被传递到叶绿体内的基质中,作为活泼的还原剂参与到暗

反应阶段的化学反应中去;②在有关酶的催化作用下,促成 ADP与 Pi

发生化学反应,形成 ATP。(5)在线粒体中可以发生有氧呼吸的第二

阶段和第三阶段,在有氧呼吸的第二阶段,丙酮酸和水彻底分解成二

氧化碳和[H](NADH),并释放出少量的能量;在有氧呼吸的第三阶

段,前两个阶段产生的[H](NADH)经过一系列的化学反应,与氧结

合形成水,同时释放出大量的能量。因此丙酮酸等在线粒体内氧化分

解的终产物除了 ATP外,还有二氧化碳和水。

[答案] (1)细胞质基质 (2)无氧呼吸 (3)光能 (4)O2、NADPH

(5)H2O、CO2

第3讲 能量之源———光与光合作用

研教材夯实双基

[教材精研]

一、(一)橙黄色 黄色 蓝绿色 类囊体薄膜上 纸层析法 (二)1.类

囊体 暗反应有关的酶 2.光合作用 3.类囊体膜 类囊体膜 叶

绿体基质 4.叶绿体被光束照射的部位

二、①—b ②—a ③—e ④—c ⑤—d ⑥—f

三、1.CO2+H2O

光能

叶绿体

→(CH2O)+O2 2.光、色素、酶 类囊体薄膜

ATP 活跃的化学能 酶 叶绿体基质 2C3 (CH2O) 有机

物中稳定 [H]和 ATP ADP、Pi

四、1.(1)单位时间内 糖类 (2)消耗的数量 产物生成 2.(1)CO2

的浓度 (2)多少 高低 (3)长短 强弱

[基础诊断]

1.(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)√

(9)× (10)√

2.[解析] (1)据图可知,A 是基粒,是进行光反应的场所;B为叶绿体

基质,为光合作用暗反应的场所,光反应为暗反应提供[H]和 ATP,暗

反应的产物甲是(CH2O)。(2)提取叶绿体 A 中 的色素常用的试剂是

无水乙醇(或丙酮),含量最多的色素为叶绿素a。(3)晴朗的夏季中午

由于温度过高,蒸腾作用过大,植物的气孔关闭,导致 CO2 供应不足,

从而引起光合速率的下降。当 CO2 供应量减少时,会引起 C3 含量减

少,C5 含量上升。(4)暗反应过程需要二氧化碳的参与,同时暗反应

需要多种酶的参与,因此直接影响暗反应过程的环境因素主要是二氧

化碳浓度和温度。

[答案] (1)[H]和 ATP (CH2O)或 C6H12O6、C6H12O6+H2O

(2)乙水无醇(或丙酮) 叶绿素a

(3)CO2 上升 (4)二氧化碳浓度 温度

研考点核心突破

考点一

[命题探究]

考向一

1.B [本题考查叶绿体色素的提取和分离、光合色素的功能等知识,意

在考查考生在理解和实验分析方面的能力。不同色素在层析液中的

溶解度不同,溶解度大的色素在滤纸上扩散的速度快,故叶绿体色素

能够在滤纸上分离开;实验中不能让层析液没及滤液细线,否则滤液

细线中的色素会扩散进入层析液中;叶绿体色素对绿光吸收最少,白

光穿过该滤液后再经三棱镜对光进行色散,则绿光强度基本不变;光

合作用需要多种色素的参与,且需叶绿体类囊体膜上多种酶的参与,

因此仅仅有叶绿素,光合作用是无法进行的。]

2.C [滤纸条上Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四条色素带分别表示胡萝卜素、叶黄素、叶

绿素a和叶绿素b。胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b吸收的光

能都可用于光反应中 ATP的合成,A 错误;叶绿素对绿光吸收最少,

绿光被反射出来,所以叶绿素的颜色为绿色,B 错误;从 图 中 可 以 看

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出,与正常光照下相比,强光照下类胡萝卜素含量增多而叶绿素含量

减少,推测强光照可能会抑制叶绿素的合成,促进类胡萝卜素的合成,

C正确;提取植物的色素时加入碳酸钙可防止叶绿素被破坏,若未加

碳酸钙,结果叶绿素对应的色素带会变窄,但类胡萝卜素对应的色素

带宽度不会增加,D错误。]

考向二

3.B [本题的创新之处在于将光合色素与光合作用的原理综合考查,着

重考查基于科学事实的合理推测能力,与高考命题思想相吻合。叶片

衰老过程中,叶绿素较易降解,类胡萝卜素主要呈黄色,导致叶片变

黄,A 正确;光合色素在光合作用中的作用是吸收、传递和转化光能,

与 CO2 的固定无直接关系,B错误;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,叶片黄化后,叶绿素含量大量减少,因此叶

片中的光合色素吸收的红光会大幅度减少,C 正确;叶绿体中的叶绿

素主要吸收红光和蓝紫光,因此缺乏类胡萝卜素的水稻突变体仍能捕

获蓝紫光,D正确。]

4.A [本题考查光合色素的吸收光谱和光合作用的影响 因 素。图 甲

中,a点时只有细胞呼吸,没有光合作用,此时叶肉细胞中产生 ATP

的细胞器只有线粒体,A 正确;图甲中,b点以前就已经开始进行光合

作用,b点是光补偿点,光合作用强度等于呼吸作用强度,c点时的净

光合速率大于零,故光合作用强度大于呼吸作用强度,B错误;叶绿素

主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,图乙中e代表

类胡萝卜素,f代表叶绿素,C错误;光合色素虽然能大量吸收蓝紫光,

但还吸收红光和其他光,因此用塑料大棚种植蔬菜时,应选用无色的

塑料薄膜,D错误。]

考向三

5.A [本题考查光合作用的相关知识,意在考查考生对叶绿体的结构、

色素的作用、光反应和暗反应过程的识记和理解。叶绿体内有很多的

基粒和类囊体,极大地扩展了受光面积,巨大的膜面积为光反应提供

了色素和酶的附着位点,与暗反应相关的酶分布在叶绿体基质中,A

项错误;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,

不能吸收红光,B项正确;光合色素可以吸收、传递和转化光能,用于

将水光解为氧气和[H]以及形成 ATP,C 项正确;O2 的产生需要光

照,(CH2O)的产生需要 CO2 作为原料,D项正确。]

6.[解析] (1)光合作用光反应的产物有 ATP、[H]和氧气,其中 ATP、

[H]参与暗反应中 C3 的还原。图中 A 表示类囊体薄膜,B表示叶绿

体基质,ATP在类囊体薄膜上产生后转移到基质中被利用。(2)暗反

应需要二氧化碳的参与,暗反应也需要多种酶的参与;酶的活性受温

度的影响,因此,可影响暗反应的外部因素有二氧化碳浓度、温度等。

(3)在叶绿体基质中合成的葡萄糖会进一步转化为淀粉,淀粉以淀粉

颗粒的形式存在。(4)ATP在暗反应中被利用后形成的 ADP和Pi是

光反应合成 ATP的原料。

[答案] (1)[H]和 ATP A→B (2)二氧化碳供应不足 温度过高

或过低 (3)淀粉 (4)提供 ADP、Pi

考点二

[命题探究]

考向一

7.A [本题考查光合作用的探索历程,意在考查考生的理解能力和实

验探究能力。选取同一叶片进行处理,让一半遮光,另一半曝光,可排

除无关变量的影响,A 错误;实验前将植物进行饥饿处理,是为了消耗

叶片中原有的淀粉,以免对实验结果造成干扰,B正确;碘液染色前进

行脱色处理,是为了避免叶绿体色素的干扰,C正确;碘液遇淀粉变蓝

色,蓝色所在的部位即淀粉储藏的部位,D正确。]

8.B [本题考查光合作用的探究历程。萨克斯把绿叶放置在暗处几小

时,目的是消耗掉叶片中的营养物质,然后再让叶片一半曝光,另一半

遮光,之后用碘蒸气处理叶片,发现曝光的一半呈深蓝色,遮光的一半

没有颜色变化,证明了淀粉是光合作用的产物,A 正确;恩格尔曼把载

有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中,然后用极

细的光束照射水绵,发现好氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集

中,证明了叶绿体是进行光合作用的场所,光合作用能够产生氧气,B

错误;卡尔文用14C标记的14CO2 供小球藻进行光合作用,然后追踪其

放射性,发现了碳原子的转移途径为14CO2→14C3→(14CH2O),C 正

确;鲁宾和卡门利用同位素18O 分别标记 CO2 和 H2O 探究植物的光

合作用,发现光合作用中氧气来源于水而不是 CO2,D正确。]

考向二

9.C [本题考查光合作用的相关知识,意在考查考生的识记能力。CO2

的固定实质上是将 CO2 与 C5 结合转变为 C3,A 错误;CO2 不能直接

被[H]还原,需要形成C3 后才能被[H]和 ATP还原,再经过一系列的

变化形成糖类,B错误;被还原的 C3 在有关酶的催化作用下,能形成

糖类和 C5,C正确;光照强度由强变弱时,ATP和[H]合成减少,C3 还

原减慢,C5 的生成量减少,所以短时间内 C5 含量会减少,D错误。]

10.[解析] 本题考查光合作用过程的相关知识,意在考查考生的综合

运用能力。(1)光反应阶段的化学反应是在叶绿体类囊体薄膜 上进

行的,暗反应所需的能量来自光反应产生的([H]和)ATP中活跃的

化学能。(2)由题意可知,该实验的自变量为光照强度和土壤类型。

光补偿点是当植物通过光合作用制造的有机物与呼吸作用消耗的物

质相平衡时的光照强度,乙组的光补偿点为400Lx;总光合作用速率

等于呼吸速率加上净光合速率,600Lx时,两组的净光合速率相等,

但甲组植株的呼吸速率小于乙组植株的呼吸速率,因此甲组植株的

总光合速率小于乙组植株的。(3)将甲组水稻所结种子播种到非盐

碱土壤中,对植株重复上述测定,结果与乙组数据无明显差异,说明

盐碱土壤环境没有导致甲组水稻发生可遗传变异。(4)当光照强度

大于1600Lx时,甲组光照强度已经达到饱和,限制甲组植株的光合

速率的内因有叶绿素数量、酶的活性、酶的数量等。此时给水稻植株

提供14CO2,14CO2 首先与植物体内的五碳化合物分子结合,形成两

个三碳化合物分子,在有关酶的催化作用下,三碳化合物接受 ATP

释放的能量并且被[H]还原,最终形成糖类。

[答案] (1)叶绿体类囊体薄膜 光反应产生的([H]和)ATP中活

跃的化学能(只写 ATP也得分) (2)光照强度和土壤类型 400Lx

甲<乙 总光合作用速率等于呼吸速率加上净光合速率,600Lx

时,两组植株的净光合速率相等,但甲组植株的呼吸速率小于乙组植

株的呼吸速率 (3)盐碱土壤环境没有导致甲组水稻发生可遗传变异

(4)叶绿素数量、酶的活性、酶的数量 14CO2—14C3—(14CH2O)

考向三

11.B [本题考查光合作用的暗反应。叶肉细胞利用14CO2 的场所是叶

绿体基质,A 错误;题中光照强度不变,五碳化合物浓度基本不变,B

正确;ab时间段含放射性的三碳化合物浓度不变的原因是14CO2 的

固定和三碳化合物的还原过程保持相对稳定,C错误;三碳化合物的

还原需要[H]和 ATP,但 CO2 固定不需要,D错误。]

考点三

[命题探究]

考向一

12.[解析] 本题考查植物光合作用的影响因素。(1)植物总光合速率

=净光合速率+呼吸速率,图中豌豆植株叶片对 CO2 的吸收速率表

示净光合速率,欲测定其总光合速率,还应在常温、黑暗条件下测定

该植株叶片的呼吸速率。(2)淀粉属于光合作用暗反应的产物,其合

成场所为叶绿体基质。蔗糖是由葡萄糖和果糖合成的。(3)阴天光

照不足,光合作用 的 主 要 影 响 因 素 不 是 CO2 浓 度,而 是 光 照 强 度,

CO2 足够暗反应所需,故无需额外增施 CO2。据图可知,短期内高温

+CO2 组的豌豆植株叶片净光合速率最大,故短期内高温条件下增

施 CO2 效果更明显,但从长期来看,由于光合作用产物淀粉不能被

及时的运出而积累在植物叶片中,进而抑制光合作用。

[答案] (1)在常温、黑暗条件下测定豌豆植株叶片的呼吸速率

(2)基质 葡萄糖和果糖 (3)阴天光照不足,光照强度是限制光合

作用的主要环境因素,CO2 足够暗反应所需 高温 有机物(淀粉)

在叶片中积累,抑制光合作用

考向二

13.D [曲线Ⅱ和Ⅲ的 CO2 浓度不同,光照强度为a时,造成曲线Ⅱ和

Ⅲ光合作用强度差异的原因是 CO2 浓度不同,A 正确;曲线Ⅰ和Ⅱ

的温度不同,光照强度为b时,造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的

原因是温度不同,B正确;由曲线图可知,光照强度为a~b,曲线Ⅰ、

Ⅱ光合作用强度随光照强度增强而增强,C 正确;光照强度为 b~c,

曲线Ⅱ光合作用强度随光照强度增强而缓慢增强,但曲线Ⅲ光合作

用强度随光照强度的增强不再变化,D错误。]

14.[解析] (1)随着光照强度的增强,光反应生成 ATP和 NADPH 的

量增加,从而提高有机物的合成速率。图中 b点是整个植株的光补

偿点,此时整个植株的光合速率等于呼吸速率,但能够进行光合作用

制造有机物的只有叶肉细胞,而进行呼吸作用消耗有机物的是整个

植株所有的活细胞,所以b点时叶肉细胞中光合速率大于呼吸速率。

在其他条件不变的情况下,将温度调节到30 ℃,呼吸作用增强,图中

曲线中a点将向下移动,b点表示光补偿点,要增强光合作用强度才

能保证光合作用速率等于呼吸作用速率,故b点将向右移动。(2)图

中c点时已经达到光饱和点,之后限制光合作用的因素不再是自变

量光照强度,25 ℃是光合作用的最适温度,故限制光合作用强度继

续上升的主要环境因素是 CO2 浓度。依此原理,在农业生产中可采

用施有机肥等提高小麦产量。(3)欲探究光合作用产物淀粉合成过

程的中间产物有哪些,可用同位素示踪法,用放射性同位素14C 标记

CO2,观察哪些物质中出现了放射性,则光合作用形成淀粉的中间产

物就有哪些。

[答案] (1)ATP和 NADPH 大于 右 (2)CO2 浓度 施有机肥

(3)用放射性同位素14C标记 CO2,观察哪些物质中出现了放射性,

则光合作用形成淀粉的中间产物就有哪些

[答长句 规范训练]

15.[解析] (1)Mg是组成叶绿素的重要元素,缺 Mg会导致韭菜幼苗

的叶绿素含量较少,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。缺 Mg组韭菜

幼苗的叶绿素含量较少,吸收的光能较少,净光合速率较低,导致积

累的有机物量较少。(2)适当遮光后,光照强度减弱,则幼苗光反应

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— 478 —

生成的 O2 量减少,而细胞呼吸产生 CO2 的过程基本不受影响,因此

幼苗进行光合作用产生 O2 的量/细胞呼吸产生 CO2 的量的值会变

小。(3)利用无水乙醇等有机溶剂可提取植物绿叶中的色素,利用纸

层析法可将提取到的色素进行分离,不同的光合色素在滤纸条上呈

现不同颜色的色素带。光照条件下生长的韭菜幼苗能正常合成叶绿

素,色素提取液随层析液在滤纸条上扩散后呈现4条色素带,即蓝绿

色(叶绿素a)、黄 绿 色 (叶 绿 素 b)、橙 黄 色 (胡 萝 卜 素)、黄 色 (叶 黄

素);在暗处生长的韭菜幼苗不能正常合成叶绿素,但能合成类胡萝

卜素,因此色素提取液随层析液在滤纸条上扩散后呈现明显的橙黄

色(胡萝卜素)和黄色(叶黄素)2条色素带,而蓝绿色和黄绿色的色

素带不明显或几乎没有。

[答案] (1)红光和蓝紫光 Mg是叶绿素的重要组成元素,缺 Mg

组幼苗叶绿素含量较少,吸收的光能较少,净光合速率较低,积累的

有机物量较少 (2)变小 (3)将部分韭菜幼苗置于光照条件下培养

(甲组),部分置于黑暗条件下培养(乙组)。一段时间后,提取并用纸

层析法分离两组韭菜叶中的色素,比较滤纸条上的色素带 甲组滤

纸条上的橙黄色和黄色的色素带与乙组滤纸条上的基本一致;甲组

滤纸条上有明显的蓝绿色和黄绿色的色素带,乙组滤纸条上蓝绿色

和黄绿色的色素带不明显或几乎没有

16.[解析] 本题考查光合作用、实验设计等知识,意在考查考生的理解

能力和实验与探究能力。(1)根据题意可知,若胞间 CO2 浓度下降,

则 CO2 的固定速率减慢,而 C3 的还原速率不变,最终会导致 C3 含

量降低;若胞间 CO2 浓度没有发生变化,则该植物光合速率下降的

原因可能是中午温度过高,与光合作用有关的酶活性降低。(2)该实

验的目的是探究中午气孔关闭现象出现的原因是光照过强还是温度

过高,因此需要设置实验组和处于适宜条件下的对照组(1500lx光

照,25 ℃环境中),其中一组实验组设置适宜温度(25 ℃)和过强的光

照强度(5000lx),另一组设置高温(38 ℃)和适宜的光照强度(1500

lx),处理一段时间后测定三组叶片的气孔开放程度。

[答案] (1)下降 胞间 CO2 浓度下降,CO2 的固定速率减慢,而 C3

的还原速率不变,导致 C3 的含量减少(答案合理即可) 中午温度过

高,与光合作用有关的酶的活性降低(答案合理即可) (2)取生理状

况相似的植株随机均分为三组,每组用光源照射,并在植物和光源间

用隔热的玻璃隔开,甲组给予1500lx光照,处于25 ℃环境中,乙组

给予1500lx光照,处于38 ℃环境中,丙组给予5000lx光照,处于

25 ℃环境中;处理一段时间后测定三组叶片的气孔开放程度。

研真题感悟考情

1.A [水是占细胞鲜重最多的化合物,矿质元素是构成细胞中主要化

合物的基础,植物幼苗生长过程中可从土壤中吸收水分和矿质元素使

植株质量增加;另外,植物在光照条件下可进行光合作用,通过吸收空

气中的 CO2 合成有机物使植株质量增加。故 A 符合题意。]

2.[解析] (1)除去杂草可以减少杂草和农作物之间对水分、矿质元素

和光的竞争,使能量更多地流向农作物;松土可以使土壤中 O2 含量增

多,有利于根细胞进行有氧呼吸,进而增强根对矿质元素的吸收等活

动。(2)肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收,因

而农田施肥的同时常适当浇水,以使肥料中的矿质元素溶解在水中;

另外,浇水还可以降低土壤溶液的渗透压,防止作物因过度失水而死

亡。(3)为了更充分地利用光照资源,间作过程中要确保高低作物的

合理搭配。株高较高的作物获取的光照充足,应选择光饱和点较高的

作物(作物 A);株高较低的作物获取的光照较少,应选择光饱和点较

低的作物(作物 C)。

[答案] (1)减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争;增加土壤氧气含

量,促进根系的呼吸作用 (2)肥料中的矿质元素只有溶解在水中才

能被作物根系吸收 (3)A 和 C 作物 A 光饱和点高且长得高,可利

用上层光照进行光合作用;作物 C光饱和点低且长得矮,与作物 A 间

作后,能利用下层的弱光进行光合作用

3.[解析] 本题考查植物渗透吸水、光合作用和植物激素调节等内容。

(1)经干旱处理后,植物根细胞的细胞液浓度增大,细胞液和外界溶液

的浓度差增大,植物的吸水能力增强。(2)干旱处理后,叶片气孔开度

减小,使 CO2 供应不足,暗反应减弱,从而导致光合作用减弱。(3)本

实验需先设计干旱处理与非干旱处理的对照,证明干旱条件下气孔开

度减小不是由缺水直接引起的;再设计在干旱条件下 ABA 处理组与

非 ABA 处理组的对照,证明干旱条件下气孔开度减小是由 ABA 引起

的。

[答案] (1)增强 (2)降低 气孔开度减小使供应给光合作用所需

的 CO2 减少 (3)取 ABA 缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开

度,经干旱处理后,再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔

开度不变。 将上述干旱处理的 ABA 缺失突变体植株分成两组,在

干旱条件下,一组进行 ABA 处理,另一组作为对照组,一段时间后,分

别测定两组的气孔开度。预期结果是 ABA 处理组气孔开度减小,对

照组气孔开度不变

4.[解析] 本题以甲、乙两种植物净光合速率随光照强度变化的曲线图

为载体,考查了植物的光合作用以及影响光合作用的环境因素,意在

考查考生的识图能力、分析能力。(1)由题图可知,乙的光饱和点及光

补偿点都比甲低,因此甲、乙两种植物在光照强度较低时乙更具有生

长优势。当光照强度大于a时,甲种植物的净光合速度更高,证明光

能的利用率较高的植物是甲。(2)根据曲线图可知,甲种植物的光饱

和点较高,对光照的需求大。当甲、乙两种植物单独种植时,如果种植

密度过大,植株接受的光照强度减弱,甲种植物净光合速率下降幅度

较大。(3)乙种植物的光补偿点较低,所以更适合在光照较弱的林下

种植。(4)夏日晴天中午温度过高,气孔部分关闭,因此进入叶肉细胞

的 CO2 不足,叶片的光合速率明显下降。

[答案] (1)甲 (2)甲 光照强度降低导致甲植物净光合速率降低

的幅度比乙大,种植密度过大,植株接受的光照强度减弱,导致甲植物

净光合速率下降幅度比乙大 (3)乙 (4)CO2

5.[解析] 本题考查光照强度与净光合速率的关系、叶绿素的提取等知

识。(1)树冠下层叶片达到最大净光合速率时所需的光照强度会低于

上层叶片,故由图中曲线可得出 A 叶片是树冠下层叶片。(2)光照强

度达到一定数值时,A 叶片的净光合速率开始下降,说明 CO2 的吸收

量减少,但测得放氧速率不变,由此可知,光反应速率基本不变,因此,

净光合速率下降的主要原因是光合作用的暗反应受到抑制。(3)常用

有机溶剂无水乙醇对叶绿素进行提取。

[答案] (1)下层 A 叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低

于 B叶片 (2)暗 (3)无水乙醇

第4讲 加固提升课:光合作用与细胞呼吸的关系

及其实验探究方法

研考点核心突破

加固提升点一

[命题探究]

考向一

1.D [本题考查光合作用和细胞有氧呼吸的过程以及二者之间的联系

等知识,意在考查考生的理解能力和综合运用能力。光合作用的光反

应阶段消耗 H2O 产生 O2,细胞有氧呼吸在第二阶段有 H2O 的消耗,

同时此阶段产生 CO2,A 正确。当用 H2

18O 对植物进行浇灌时,通过

蒸腾作用可使周围空气中存在 H2

18O,在有氧呼吸第二阶段有 H2

18O

参与反应,18O 可进入 CO2 中,在光合作用过程中,H2

18O参 与 光 反

应,产生的氧气中可能含有18O,B正确。光合作用光反应阶段产生的

O2 可供有氧呼吸第三阶段利用,C正确。在 CO2 的固定过程中不消

耗[H],而 CO2 被 固 定 后 生 成 的C3 在 被 还 原 过 程 中 消 耗 [H],D

错误。]

2.C [在适宜的光照下,若用 H2

18O 浇灌植物,H2

18O 与丙酮酸反应生

成 C18O2,C18O2 参与光合作用的暗反应,生成的葡萄糖中含有放射

性,A 正确;②过程表示吸收无机盐,运输方式为主动运输,需要能量,

⑤⑥为有氧呼吸过程,有 ATP产生,故②的进行与⑤⑥密切相关,③

表示光反应阶段,产生的 ATP只用于暗反应,⑦表示无氧呼吸的第二

阶段,不产生 ATP,故②的进行与③⑦无直接关系,B正确;蓝藻细胞

为原核细胞,没有叶绿体,C错误;叶肉细胞③光反应过程 O2 的产生

量小于⑥有氧呼吸过程 O2 的吸收量,则净光合作用量<0,则该细胞

内有机物的总量将减少,D正确。]

3.[解析] ①~⑤分别代表光反应、暗反应、有氧呼吸第一阶段、有氧呼

吸第二阶段、有氧呼吸第三阶段。a~h为物质名称:a代表光合色素、

b代表氧气、c代表 ATP、d代表 ADP、e代表[H]、f代表 C5、g代表二

氧化碳、h代表 C3。(1)光合色素(a)分布在叶绿体的类囊体薄膜上。

(2)暗反应(过程②)和有氧呼吸第一阶段(过程③)发生的场所分别是

叶绿体基质和细胞质基质。(3)图中5个过程中只有暗反应不能够产

生 ATP,而需要消耗 ATP。光反应、有氧呼吸第一阶段、有氧呼吸第

二阶段都能产生[H]。(4)光反应为暗反应提供[H]和 ATP。(5)二

氧化碳不足时,C3 因 合 成 减 少 而 含 量 下 降,C5 因 消 耗 减 少 而 含 量

增加。

[答案] (1)类囊体薄膜 (2)叶绿体基质 细胞质基质

(3)①③④⑤ ①③④ (4)c、e (5)下降(减少) 上升(增加)

考向二

4.C [图一中的BC段为凌晨2点至4点,此阶段植物只进行呼吸作用,

此阶段气温较低,植物呼吸作用减弱,因此 BC 段较 AB 段 CO2 浓度

增加减慢,A 正确;图一中 FG 段 CO2 下降明显减慢,说明净光合速率

下降,与图二中ef段出现 CO2 吸收速率下降的可能原因都是部分气

孔关闭,叶片吸收 CO2 的量减少,B正确;图二中gh段时虽然光照强

度减弱,但植物的净光合速率大于0,氧气含量增加,且到达h点(植物

光合速率=呼吸速率)时,该植株积累的有机物最多,C 错误;图一中

比较 A 点和I点,I点的二氧化碳浓度低于 A 点,说明经一昼夜后,玻

璃罩内 CO2 浓度减少,因此经一昼夜后,该植物体的有机物含量有所

增加,D正确。]

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5.[解析] 本题考查光合作用和呼吸作用的相关知识,意在考查考生的

图像分析和综合应用能力。(1)图甲中横轴以下 CO2 吸收速率为负

值,说明呼吸速率大于光合速率,横轴以上 CO2 的吸收速率大于0,说

明呼吸速率小于光合速率,所以曲线与横轴的交点 P 点和 Q 点表示

光合速率等于呼吸速率,图乙中 AD 段 CO2 浓度升高,说明呼吸速率

大于光合速率,DH 段 CO2 浓度下降,说明呼吸速率小于光合速率,所

以 D点时光合速率等于呼吸速率,同理,H 点时光合速率等于呼吸速

率。(2)图甲 T点出现的是“午休现象”,原因是中午温度过高,气孔关

闭,二氧化碳浓度降低,导致光合速率下降。同样的原因导致的光合

速率下降在图乙的 FG 段有所体现。(3)图甲中横轴以下表示消耗有

机物,横轴以上表示积累有机物,所以一昼夜有机物的积累量为S1-

(S2+S3)。(4)因为一昼夜,图乙密闭容器中 CO2 浓度减小,即光合

作用大于细胞呼吸,植物能正常生长。

[答案] (1)P、Q、D、H (2)气孔关闭,二氧化碳浓度降低,导致光合

速率下降 FG (3)S1-(S2+S3) (4)能,一昼夜,密闭容器中 CO2

浓度减小,即光合作用大于细胞呼吸,植物能正常生长

加固提升点二

[命题探究]

考向一

6.A [在光合作用过程中,CO2 通过气孔被叶肉细胞吸收,因此气孔关

闭会影响CO2 的吸收,方法2中,在实验前将叶片进行黑暗处理,消耗

叶片中的原有淀粉,使实验更具说服力,A 正确。18O 不具有放射性,

且方法1中检测指标是放射性有机物的分布是否均匀,O2 中的氧元

素主要通过有氧呼吸进入水中,而 CO2 中的碳元素可进入有机物中,

故应对 CO2 中的碳元素进行标记,B错误。在方法2中主要是因为需

要生成淀粉的量多些,便于观察,所以需要较长的光合作用时间,C错

误。若暗反应不能进行,也会影响光反应的进行,D错误。]

7.[解析] 本题考查与光合作用相关的实验探究。(1)根据题意,烧杯

中的碳酸氢钠溶液能保持容器内 CO2 浓度的平衡,故针筒移动的距

离代表植物通过光合作用释放 出 的 氧 气 量。针 筒 的 起 始 读 数 为 0.

2mL,30min后读数为0.6mL,则若以释放出的氧气量来代表光合作

用速率,该植物的光合作用速率是(0.6-0.2)÷(30÷60)=0.8(mL/

h)。(2)由于植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用,光合作

用产生的氧气一部分用于植物本身的呼吸,故测得的光合作用速率低

于植物实际 的 光 合 作 用 速 率。(3)凡 士 林 能 封 闭 气 孔,阻 止 叶 片 对

CO2 的吸收,影响植物光合作用暗反应中 CO2 的固定,从而影响光合

作用。(4)根据题意可知,只增加光照强度,植物光合作用速率不变,

说明光照强度不是其限制因素。将温度提升至30 ℃,针筒容量需要

调至0.8mL读数,才能使水滴维持在 X 的位置上,说明适当升高温

度后,植物光合作用速率增加,故在这两个实验中,光照不是限制光合

作用速率的主 要 因 素,而 温 度 才 是 限 制 光 合 作 用 速 率 的 主 要 因 素。

(5)植物光合色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,故可利用无水乙

醇提取该植物叶片中的色素,经过层析,在滤纸上可出现黄绿色、蓝绿

色、黄色、橙黄色的色素带,这些色素依次是叶绿素 b、叶绿素a、叶黄

素、胡萝卜素,它们分布在叶绿体的类囊体薄膜(或基粒)上。

[答案] (1)0.8 (2)偏低 植物同时进行呼吸作用,消耗了氧气

(3)暗 (4)在这两个实验中,光照不是限制光合作用的主要因素,温

度才是限制光合作用的主要因素 (5)叶绿素b、 叶绿素a、叶黄素、

胡萝卜素 类囊体薄膜上

考向二

8.D [玻璃瓶丙不透光,瓶内浮游植物只进行细胞呼吸,则植物细胞产

生[H]的场所为细胞质基质、线粒体基质,A 项正确。由于丙瓶为不

透光的玻璃瓶,一定时间内消耗的氧气量可代表瓶内生物的呼吸速

率,则在一昼夜内,丙瓶中生物细胞呼吸消耗的氧气量约为5.4-2.5

=2.9(mg),B项正确。二氧化碳溶于水中可导致溶液pH 发生变化,

乙瓶中光合作用的进行使氧气增多,二氧化碳减少,而丙瓶中生物只

进行呼吸作用,消耗氧气释放二氧化碳,故乙瓶水样的 pH 比丙瓶的

高,C项正确。在一昼夜内,乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气

量=净光合作用释放氧气量+呼吸作用消耗氧气量,约为(6.6—5.4)

+(5.4—2.5)=4.1(mg),D项错误。]

9.[解析] 本题主要考查植物的光合作用与呼吸作用,意在考查考生的

信息获取能力和实验分析能力。(1)1号试管中没有水草,2至7号试

管中均有水草,且2号试管没有光照,其中的水草只进行呼吸作用,其

余试管中的水草同时进行光合作用和呼吸作用,所以与 1号试管对

照,2至7号试管的实验结果是由不同光强下水草的光合作用和呼吸

作用引起的。若1号试管的溶液是蓝色,说明在没有水草的条件下,

光照会导致溶液中CO2 浓度发生变化,则2至7号试管的实验结果是

不可靠的。(2)2号试管遮光处理,其中的水草不进行光合作用,只进

行呼吸作用,故2号试管溶液中 CO2 浓度高于3号试管,所以2号试

管中溶液应呈现黄色。(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变

化,说明其中水草的光合作用强度等于呼吸作用强度,吸收与释放的

CO2 量相等。

[答案] (1)不同光强下水草的光合作用和呼吸作用 不可靠的

(2)黄色 水草不进行光合作用,只进行呼吸作用,溶液中 CO2 浓度

高于3号管 (3)光 合 作 用 强 度 等 于 呼 吸 作 用 强 度,吸 收 与 释 放 的

CO2 量相等

[答长句 规范训练]

10.[解析] 本题考查光合作用的相关实验,要求学生能根据具体实验

目的分析并设计实验。(1)将植株放在黑暗处48小时的目的是除去

叶片中原有的淀粉,以避免其对实验结果的干扰。(2)要证明光合作

用需要光,则需要曝光处理和遮光处理做对照,即需要比较 A 和 B;

要证明光合作用需要叶绿体,叶绿体为自变量,应比较 A 和 C 才能

得出结论。(3)选择 A 部分叶圆片(曝光,既能进行光合作用,也能

细胞呼吸)、B部分叶圆片(遮光,只能进行细胞呼吸),并将两叶圆片

分别烘干称重。用 MA 表示4h后叶片初始质量+光合作用有机物

的总产量-呼吸作用有机物的消耗量,MB 表示4h后初始质量-呼

吸作用有机物的消耗量。所以 A 叶圆片4小时内光合作用合成的有

机物总量 M 就是MA-MB。即 A 叶圆片的干重减去 B叶圆片的干

重,其差值是面积为s的叶圆片在4小时内的光合作用强度。(4)要

探究天竺葵光合作用的最适温度,自变量是温度,因变量是光合作用

强度。可先设计一组温度梯度较大的预实验进行探索,以节约人力、

物力。在预实验的基础上围绕光合作用强度较高时的温度范围,继

续设计一组温度梯度较小的实验,分别测定它们的光合作用强度,光

合作用强度最高时对应的温度即为天竺葵光合作用的最适温度。

[答案] (1)消耗原有的有机物 (2)A 和 B A 和 C

(3)能。选择 A、B两叶圆片,将两叶圆片分别烘干称重。A 叶圆片

的干重减去 B叶圆片的干重,其差值是面积为s的叶片在4小时内

的光合作用强度。

(4)①先设计一组温度梯度比较大的预实验进行探索。②在预实验

基础上围绕光合作用强度较高时的温度范围,再设计一组温度梯度

较小的实验,测定它们的光合作用强度。光合作用强度最高时的温

度就是最适温度。

11.[解析] 本题以图形为载体考查影响光合作用速率的因素等知识,

意在考查考生的识图析图能力和运用所学知识分析解决问题的能

力。(1)通过变换图甲中的光源可改变光照强度、光的波长(光质),

从而可以研究光强和光质对光合作用的影响。(2)光照强度和温度

都能显著影响光合速率,温度还能明显影响呼吸速率,净光合速率

(Pn)是总光合速率与呼吸速率的差值,若不精确控制温度则难以确

定光照强度与净光合速率(Pn)的关系,因此在实验过程中要精确控

制温度。(3)由图乙可知,达到最大 Pn的最低 NaHCO3 浓度为120

mg·L-1。在更 高 NaHCO3 浓 度 下,Pn 不 再 增 加 的 主 要 原 因 有

CO2 浓度达到了饱和点,藻细胞不能吸收更多的CO2;CA 量有限,不

能催化分解更多的 HCO3 。(4)绿藻培养过程中逐个计数是非常困

难的,但可以采用抽样检测的方法进行计数。

[答案] (1)变换图甲中的光源 (2)光照强度和温度都能显著影响

光合速率,温度还能明显影响呼吸速率,净光合速率(Pn)是总光合

速率与呼吸速率的差值,若不精确控制温度则难以确定光照与净光

合速率(Pn)的关系 (3)120mg·L-1 达到了 CO2 饱和点 CA

量有限 (4)抽样检测

研真题感悟考情

1.[解析] (1)白天有光照,叶肉细胞能利用液泡中储存的苹果酸脱羧

释放的 CO2 进行光合作用,也能利用光合作用产生的氧气和有机物

进行有氧呼吸,光合作用光反应阶段能将光能转化为化学能储存在

ATP中,有氧呼吸三阶段都能产生能量合成 ATP,因此叶肉细胞能产

生 ATP的场所有细胞质基质、线粒体(线粒体基质和线粒体内膜)、叶

绿体类囊体薄膜。光合作用为有氧呼吸提供有机物和氧气,反之,细

胞呼吸(呼吸作用)产生的二氧化碳也能用于光合作用暗反应,故光合

作用所需的 CO2 可来源于苹果酸脱羧和细胞呼吸(或呼吸作用)释放

的 CO2。(2)由于环境干旱,植物吸收的水分较少,为了维持机体的平

衡适应这一环境,气孔白天关闭能防止白天因温度较高蒸腾作用较强

导致植物体水分散失过多,晚上气孔打开吸收二氧化碳储存固定以保

证光合作用等生命活动的正常进行。(3)该实验自变量是植物甲所处

的生存环境是否干旱,由于夜间气孔打开吸收二氧化碳,生成苹果酸

储存在液泡中,导致液泡pH 降低,故可通过检测液泡的pH 验证植物

甲存在该特殊方式,即因变量检测指标是 液 泡 中 的 pH 值。实 验 思

路:取生长状态相同的植物甲若干株随机均分为 A、B 两组;A 组在

(湿度适宜的)正常环境中培养,B组在干旱环境中培养,其他条件相

同且适宜,一段 时 间 后,分 别 检 测 两 组 植 株 夜 晚 同 一 时 间 液 泡 中 的

pH,并求平均值。预期结果:A 组pH 平均值高于 B组。

[答案] (1)细胞质基质、线粒体(线粒体基质和线粒体内膜)、叶绿体

类囊体薄膜 细胞呼吸(或呼吸作用) (2)蒸腾作用过强导致水分散

失过多 光合作用 (3)实验思路:取生长状态相同的植物甲若干株

随机均分为 A、B两组:A 组在(湿度适宜的)正常环境中培养,B组在

干旱环境中培养,其他条件相同且适宜,一段时间后,分别检测两组植

株夜晚同一时间液泡中的pH,并求平均值。预期结果:A 组pH 平均

值高于 B组。

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— 480 —

2.[解析] 本题主要考查植物细胞的光合作用和呼吸作用,包括光合作

用的光反应和暗反应中的物质变化、ATP的产生场所、无氧呼吸的条

件等。(1)由分析可知,图中①表示光合作用光反应阶段水光解的产

物 O2;②是生成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)的反应物 NADP+ ;③是生

成 ATP的原料 ADP+Pi;④代表光合作用暗反应阶段参与固定 CO2

的物质 C5;图中[H]代表的物质是呼吸作用过程中的还原型辅酶Ⅰ

(NADH)。(2)细胞中生成 ATP的场所除叶绿体外还有细胞质基质

(C)和线粒体(D)。(3)细胞质基质中的丙酮酸可以转化成酒精的原

因是植物细胞缺氧,导致细胞进行无氧呼吸。

[答案] (1)O2 NADP+ ADP+Pi C5 NADH(或还原型辅酶

Ⅰ) (2)C和 D (3)在缺氧条件下进行无氧呼吸

3.[解析] 本题考查光合作用的过程及环境因素对光合作用的影响等

相关内容。(1)光强度、光波长、CO2 浓度、温度等都会影响光合作用

的速率。采用不同颜色的玻璃纸罩住聚光灯可创设不同波长的光,可

用于探究光波长对光合作用的影响。由于光合色素主要吸收红光和

蓝紫光,几乎不吸收绿光,所以用绿色玻璃纸罩住的实验组 O2 释放量

最少。水在光下分解为2。(2)实验中黑藻光合作用所需的 CO2 可来

自 NaHCO3 溶液,随着光合作用的进行,溶液中的 CO2 越来越少,导

致溶液pH 逐渐升高,因此可以用溶液 pH 的变化来估算光合速率的

变化。(3)黑藻的光合作用、呼吸作用都受温度影响,将其从适宜温度

下移到高温环境中,会导致相关酶因空间结构的改变而活性下降,从

而使光合作用和呼吸作用的强度减弱。

[答案] (1)光波长对光合作用的影响 绿色 红光和蓝紫 H+ 、

e- 和 O2 (2)黑藻将溶液中的 CO2 转化为有机物 (3)减弱、减弱

高温导致酶的结构改变,活性下降

4.[解析] 本题主要考查光合作用的过程及影响因素、光合作用和细胞

呼吸的关系等,意在考查考生的理解能力、分析能力和应用能力,考查

的核心素养是生命观念、科学思维。(1)根据题图可知,模块1利用太

阳能发电装置将吸收的光能转换为电能,模块2利用电能电解水生成

H+ 和 O2,并发生能量转换的过程。该系统中的模块1和模块2相当

于叶绿体中光反应功能。模块3将大气中的CO2 转换为糖类,相当于

光合作用的暗反应。暗反应中的 CO2 的固定为 CO2 和 C5 结合生成

C3,C3 在光反应提供的 NADPH 和 ATP的作用下被还原,随后经过

一系列反应形成糖类和 C5,故该系统中模块3中的甲为五碳化合物

(C5),乙为三碳化合物(C3)。(2)若正常运转过程中气泵突然停转,则

CO2 浓度突然降低,CO2 的固定受阻,而三碳化合物(C3)的还原短时

间内仍正常进行,因此短时间内会导致三碳化合物(C3)含量减少。暗

反应为光反应提供 ADP、Pi和 NADP+ ,若该系统气泵停转时间较长,

则模块3为模块2提供的 ADP、Pi和 NADP+ 不足,从而导致模块2

中的能量转换效率也会发生改变。(3)由于植物中糖类的积累量=光

合作用合成糖类的量-细胞呼吸消耗糖类的量。与植物相比,该系统

没有呼吸作用消耗糖类,所以在与植物光合作用固定的 CO2 量相等

的情况下,该系统糖类的积累量高于植物。(4)干旱条件下,土壤含水

量低,导致植物叶片气孔开放程度降低,CO2 的吸收量减少。因此,干

旱条件下,很多植物光合作用速率降低。

[答案] (1)模块1和模块2 五碳化合物(或C5) (2)减少 模块3

为模块2提供的 ADP、Pi和 NADP+ 不足

(3)高于 人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类(或植物呼吸作

用消耗糖类) (4)叶片气孔开放程度降低,CO2 的吸收量减少

单元微专题(3)

[命题探究]

1.C [图甲中,a点条件下,净光合速率不再随着光照强度的增强而增

大,说明此时光照强度不再是限制光合速率的因素,制约因素为温度、

CO2 浓度等,且结合图乙可知20℃ 低于最适温度,故适当提高温度,

净光合速率会增大,A 项错误。图乙中 b点与图甲中 a点的条件相

同,由图甲可知,在温度为20 ℃,大气 CO2 浓度和光照强度为 M 时,

植物已经达到光饱和点,故 b点条件下,光照强度不是限制光合速率

的因素,即增强光照不能增大净光合速率,B 项错误。由图乙可知,c

点时净光合速率最大,所对应温度为最适温度,之后净光合速率随着

温度的升高而减小,故c点条件下,适当提高温度,净光合速率减小,C

项正确。图甲为20 ℃时,净光合速率随光照强度的变化而变化的曲

线,图甲中a点对应图乙中的b点;由图乙可知,d点比 b点时对应的

净光合速率大,即在d点条件下,光照强度为 M 时,净光合速率并未

达到最大,此时若适当增强光照,净光合速率将增大,D项错误。]

2.C [分析表中数据可发现,低钾处理组与正常处理组相比;呼吸速率

和光补偿点都 增 大,A 正 确;正 常 情 况 下 甲 品 种 的 最 大 光 合 速 率 是

24.4+2.5=26.9(μmolCO2·m-2·s-1),B正确;当光合速率达到

最大值时增大光照强度,光合速率不再增加,主要受 CO2 浓度、温度

等的限制,C错误;对比表中叶绿素含量、最大净光合速率、光补偿点

等数据可知,在相同低钾土壤环境中同时种植甲、乙两种农作物,乙品

种比甲品种对低钾环境的适应能力要强,D正确。]

3.C [a点没有光照,此时植物细胞只进行呼吸作用,产生 ATP 的场所是

细胞质基质和线粒体,A错误;b点时光合速率等于呼吸速率,净光合速率

为0,实际光合速率为5mg·m-2·h-1,B错误;在c光照强度下光照9小

时,该叶片 一 昼 夜 中 CO2 的 净 吸 收 量 为 10 mg·m-2 ·h-1 ×9h5mg·m-2·h-1×15h=15mg·m-2,C正确;适当提高CO2 浓度,光合

速率增大,则b点左移,c点右上移,D错误。]

4.[解析] 本题考查光照强度对不同类型的水稻光合作用的影响。(1)据

图可知,纵坐标表示CO2 吸收速率,故光照强度为P 时的 CO2 吸收速率

表示净光合速率。(2)P点以前,随着光照强度的增大,A种类型水稻光合

速率不断增强,说明光照强度是其光合速率主要的限制因素。(3)根据题

意可知,突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半,故在较弱光照

条件下突变型水稻的净光合速率较弱,其光合速率会低于野生型;当光照

较强时,光照不再是影响光合作用的因素,由于突变型水稻固定 CO2 的酶

活性显著高于野生型,故突变型水稻的暗反应较强,其光合作用强度增

强,光饱和点比野生型的高。(4)由于色素在层析液中的溶解度不同,故

采用纸层析法将叶绿体色素进行分离。由于突变型水稻叶片的叶绿素含

量约为野生型的一半,故野生型水稻的滤纸条上靠近点样线的两条色素

(叶绿素a和叶绿素b)带颜色相对较深。

[答案] (1)净光合速率 (2)光照强度 (3)突变型水稻叶片的叶绿素含

量低于野生型,在光照较弱时,光合速率低于野生型;突变型水稻固定

CO2 的酶活性显著高于野生型,光饱和点较高 (4)纸层析法 野生型水

稻的滤纸条上靠近点样线的两条色素带颜色相对较深

5.[解析] (1)n点时,光照强度较弱,n点之后,随着光照强度的增加,光合

速率增加,因此限制植物光合速率的主要因素是光照强度;温度影响酶的

活性,植物在25℃条件下比在15 ℃条件下光合速率高,说明该温度提

高了与光合作用有关的酶的活性。(2)若环境中 CO2 浓度降低,CO2

与 C5 固定生成的 C3 减少,C3 还原消耗的 NADPH 减少,因此叶绿体

中 NADPH 合成速率将会变小;光合作用强度降低,P 点向左下方向

移动。(3)若将环境条件由图乙中的 b点变为c点,二氧化碳的含量

增加,生成三碳化合物增加,而三碳化合物的消耗不受影响,所以三碳

化合物增加;在图乙的c点,增强光照,光反应产生的[H]和 ATP 增

多,有利于暗反应的进行,光合作用强度增大。(4)综上所述在农业生

产中,可以通过增大光照强度、提高 CO2 浓度、适当升高温度来达到增

产的目的。

[答案] (1)光照强度 温度升高,与光合作用有关的酶的活性增强

(2)变小 左下 (3)增加 光照增强,光反应产生的[H]和 ATP

增多,有利于暗反应的进行 (4)增大光照强度、提高 CO2 浓度、适当

升高温度

第四单元 细胞的生命历程

第1讲 有丝分裂

研教材夯实双基

[教材精研]

一、2.表面积与体积 3.(1)连续分裂 (2)①连续分裂 ②分裂完成

③下一次分裂 ④分裂间期与分裂期

二、1.(1)DNA 分子的复制 有关蛋白质 (2)4、8 (1)染色体 (2)纺

锤体 (3)核膜、核仁 (4)4、8、8 (1)赤道板 (2)形态固定 数目

(3)4、8、8 (1)着丝点 染色单体 (2)8、8、0 (1)纺锤体 (2)核

膜、核仁 (3)细胞板 (4)4、4、0 2.纺锤丝 细胞板 星射线

3.染色体 分配到两个子细胞中去 遗传性状

三、染色体 纺锤丝 细胞核 蛙红细胞 中部

[基础诊断]

1.(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)× (8)×

(9)√ (10)√

2.[解析] 本题考查有丝分裂的过程、细胞周期及细胞不能无限长大的

原因等知识,主要考查考生理解有丝分裂和细胞不能无限长大的相关

理论并应用其正确回答问题的能力。

(1)从细胞的角度分析,细胞的数量和体积决定着根的长度和直径大

小。由于受细胞表面积与体积的比例和细胞核的控制范围的限制,细

胞不能无限长大。(2)图中的 A 细胞处于有丝分裂的间期,该时期的

细胞核内主要完成 DNA 复制,蛋白质的合成主要在细胞中的核糖体

上。D细胞处于有丝分裂末期,细胞中央的细胞板将向四周扩展逐渐

形成新的细胞壁。(3)秋水仙素能抑制纺锤体形成,不同分裂时期的

细胞运行到分裂前期时,秋水仙素会抑制纺锤体的形成,最终细胞周

期都会被秋水仙素阻断。

[答案] (1)细胞的数量和体积 细胞表面积与体积的比例 细胞核

的控制范围(两空答案顺序可调换) (2)DNA 的复制 细胞板 (3)

会 不同分裂时期的细胞运行到分裂前期时,秋水仙素会抑制纺锤体

的形成,最终细胞周期都会被秋水仙素阻断

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