1、高频考向练1新陈代谢1.某生物兴趣小组为探究酶的特性和影响因素进行了如下实验(注:“+”表示有加入,“-”表示没有加入)。请依据下列实验设计,回答下列问题。试管编号1号2号3号4号5号2mLH2O2溶液+2滴蒸馏水+-2滴FeCl3溶液-+-2滴新鲜肝研磨液-+质量分数为5%的盐酸-+-质量分数为5%的NaOH溶液-+观察气泡多少和产生速率(1)在制备新鲜肝研磨液时,加入SiO2的目的是,以破坏肝细胞,释放出过氧化氢酶。(2)实验中1号与3号试管对比是为了验证,2号与3号试管对比是为了验证。若要研究pH对酶活性的影响,则应选用号试管进行对比。(3)在探究温度对酶活性的影响时,可选用淀粉和小麦种
2、子中的-淀粉酶作为实验材料。该实验宜选用萌发的小麦种子提取-淀粉酶的主要理由是。小麦种子发芽时,胚产生的赤霉素诱导-淀粉酶的合成,其主要机理是。由此说明,植物的生长发育过程在根本上是的结果。该实验中可以在反应后滴加直接观察颜色的深浅来检测实验结果。实验结果表明:55 和75 条件下,-淀粉酶具有相同的活性,从酶的特性分析,其原因是。2.某科研小组为研究高温对植物光合速率的影响,将甲、乙两种植物从25 环境移入40 环境中培养,测得相关数据如图1所示。图2表示在25 环境中,光照强度对这两种植物光合速率的影响。请回答下列问题。图1图2(1)根据图1分析,在40 环境中,植物甲的光合速率降低主要是
3、由于其光能捕获率大幅度下降,受到了限制;植物乙的光合速率下降的原因主要是。(2)据图2可知,在25 环境中,植物甲、乙的光补偿点(A点)相等,那么将其移入40 环境中培养后,能否判断这两种植物的光补偿点的关系?。在光照强度为D时,两种植物细胞间CO2浓度均远低于空气中CO2浓度,其原因是。(3)叶绿素b/叶绿素a的值可作为植物光能利用率的判断指标。经研究发现,高温可降低植物的叶绿素b/叶绿素a的值,可通过实验验证该结论,预期结果是。3.为探究Ca2+对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响,研究人员进行了如下实验。(一)材料用具:略(二)方法步骤:组别步骤1步骤2步骤3步骤4甲清水浸辣椒种子正
4、常条件下(不淹水)培养幼苗测定辣椒幼苗根系总长度及根细胞乳酸脱氢酶(LDH)和乙醇脱氢酶(ADH)的酶活性乙?淹水条件下培养幼苗丙CaCl2溶液浸辣椒种子?(三)实验结果:请回答下列问题。(1)乙组步骤1的处理是;丙组步骤3的处理是。(2)已知,LDH催化丙酮酸转化为乳酸,ADH催化由丙酮酸转化来的乙醛还原为乙醇(即酒精)。据实验结果分析:淹水导致辣椒幼苗根细胞无氧呼吸(填“增强”或“减弱”),从而(填“促进”或“抑制”)根的生长。若分别制取三组辣椒幼苗根系提取液,并滴加溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液,则三组中,丙组提取液颜色变为色,且程度最(填“深”或“浅”)。淹水条件下,适当施用Ca2+可减少根
5、细胞无氧呼吸产物的积累,从而减轻其对根细胞的伤害。4.某同学利用黑藻探究“光照强度对光合速率的影响”,设计实验装置如图乙所示。图甲表示在一定光照强度下装置乙中黑藻叶肉细胞的部分代谢过程,其中a、b、c、d代表不同的细胞结构,代表不同的物质。请回答下列问题。甲乙(1)图甲结构a、b、c中存在光合色素的是(用字母表示),提取和分离光合色素依次用(填试剂)。(2)图甲中在b内参与有氧呼吸的阶段,代表(填物质),能够产生的细胞器有(用字母表示)。(3)若在适宜光照强度下,图乙装置中有色小液滴向右移动,当CO2浓度突然降低时,短期内叶绿体中H的含量将(填“增多”“减少”或“不变”)。一定时间内有色小液滴
6、的移动距离代表一定量的黑藻单位时间内的量。本实验要设置对照实验校正外界环境引起的误差,如何设置?。5.(2021广西玉林二模)某学校研究小组利用叶面积相等的A、B两种植物的叶片分别进行了以下两组实验(假设两组实验在相同且适宜的温度下进行,且忽略光照对呼吸作用的影响)。实验一:将A、B两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中,给予充足的光照,利用红外测量仪每隔5 min测定小室中的CO2浓度,结果如图甲所示。实验二:给予不同强度的光照,测定A、B两种植物叶片的CO2吸收量和CO2释放量,结果如图乙所示。请据图分析回答下列问题。甲乙(1)实验一中固定CO2能力较强的植物是;实验一010 min期间
7、,A植物通过光合作用制造的有机物总量比B植物;实验过程中,若突然降低光照强度,则叶绿体中ADP、C3和C5中的量会在短时间内增加。(2)实验一2540 min期间,两个密闭小室内CO2浓度维持相对稳定的原因是。(3)从实验二结果看,若单独种植A、B两种植物,种植密度过大,则净光合速率下降幅度较大的是B植物,判断的依据是。答案：1.答案(1)有助于充分研磨(2)酶具有催化作用酶具有高效性3、4、5(3)小麦种子在萌发时会产生大量的-淀粉酶赤霉素能诱导-淀粉酶基因的表达(或转录和翻译)基因组在一定时间和空间上的程序性表达碘液在最适温度前后,酶可能有相同的催化效率解析(1)在制备新鲜肝研磨液时,加入
8、SiO2的目的是有助于充分研磨,以破坏肝细胞,释放出过氧化氢酶。(2)3号试管加入的新鲜肝研磨液中含有过氧化氢酶,因此实验中1号与3号试管对比是为了验证酶具有催化作用,2号与3号试管对比是为了验证酶具有高效性。4、5号试管分别加入了质量分数为5%的盐酸和质量分数为5%的NaOH溶液,因此若要研究pH对酶活性的影响,则应选用3、4、5号试管进行对比。(3)小麦种子中含淀粉丰富,萌发时形成大量-淀粉酶,所以该实验宜选用萌发的小麦种子提取-淀粉酶。小麦种子发芽时,胚产生的赤霉素诱导-淀粉酶的合成,其主要机理是赤霉素能诱导-淀粉酶基因的表达(或转录和翻译)。由此说明,植物的生长发育过程在根本上是基因组
9、在一定时间和空间上的程序性表达的结果。可用碘液显色方法来判定-淀粉酶的活性。实验结果表明:55和75条件下,-淀粉酶具有相同的活性,从酶的特性分析,其原因是在最适温度前后,酶可能有相同的催化效率。2.答案(1)光反应气孔导度下降,该植物吸收的CO2量减少,导致暗反应受限(2)不能植物光合作用较强,消耗细胞间CO2的速率较快(3)色素的提取和分离高温组的滤纸条上黄绿色的色素带宽度与蓝绿色的色素带宽度的比值小于对照组的解析(1)据图1分析,在40环境中,植物甲的光能捕获率大幅度下降,导致光反应受到了限制,因此植物甲的光合速率降低;植物乙的光合速率下降的原因可能是气孔导度下降,使该植物吸收的CO2量
10、减少,导致暗反应受限。(2)据图2可知,在25环境中,植物甲、乙的光补偿点(A点)相等,但将其移入40环境中培养后,由于40环境中两种植物的呼吸速率未知,故不能判断这两种植物的光补偿点的关系。在光照强度为D时,已经达到甲、乙植物的光饱和点,此时的植物光合作用较强,消耗细胞间CO2的速率较快,故两种植物细胞间CO2浓度均远低于空气中CO2浓度。(3)叶绿素b呈黄绿色,叶绿素a呈蓝绿色,若要观察植物中叶绿素b/叶绿素a的值是否降低,可通过色素的提取和分离实验,观察两种色素带的宽度来检验;若高温可降低植物的叶绿素b/叶绿素a的值,则高温组的滤纸条上黄绿色的色素带宽度与蓝绿色的色素带宽度的比值小于对照
11、组的。3.答案(1)清水浸辣椒种子淹水条件下培养幼苗(2)增强抑制灰绿深乳酸和乙醛(只写乳酸也可)解析(1)首先根据实验目的(探究Ca2+对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响)判断丙组除了步骤1的Ca2+处理外,还应该有步骤3的淹水处理,然后根据实验的对照原则和单一变量原则,可以判断乙组步骤1应用清水浸辣椒种子。(2)据“根系总长度结果图”可知,淹水条件下根系总长度比正常条件下短,说明淹水会抑制根的生长,淹水时缺氧,使根细胞无氧呼吸增强。重铬酸钾在酸性(浓硫酸溶液)条件下,与酒精反应呈灰绿色,据“ADH结果图”可知,丙曲线位于最上方,说明ADH的酶活性最高,即产生的乙醇最多,所以丙组提取液
12、变为灰绿色的程度最深。由于乙醛的危害比乙醇大,结合实验结果图和题干信息可知,淹水条件下,适当施用Ca2+可减少根细胞无氧呼吸产物乳酸和乙醛的积累,从而减轻其对根细胞的伤害。4.答案(1)a无水乙醇、层析液(顺序不能颠倒)(2)第二丙酮酸a、b(3)增多释放O2(或O2释放)用等量的死黑藻植物代替黑藻,其他装置与图示相同解析(1)根据分析可知,图甲中结构a是叶绿体,b是线粒体,c是液泡,其中存在光合作用色素的是a叶绿体;提取光合作用色素需要用无水乙醇,分离光合作用色素需要用层析液。(2)图甲中是水,在b线粒体内参与有氧呼吸的第二阶段;是丙酮酸;是ATP,能产生ATP的细胞器是叶绿体和线粒体。(3
13、)在适宜光照强度下,图乙装置中有色小液滴将向右移动,说明此时黑藻的光合作用强度大于呼吸作用强度;当CO2浓度突然降低时,暗反应产生的C3减少,导致消耗的ATP和H减少,所以短期内叶绿体中H的含量将增多。若一定时间内有色小液滴向右移动,说明此时黑藻的光合作用强度大于呼吸作用强度,则移动的距离代表黑藻单位时间内净光合作用的效率(释放O2的量或O2释放的量)。本实验要设置对照实验校正外界环境引起的误差,用等量的死黑藻植物代替黑藻,其他装置与图示相同。5.答案(1)B(植物)少ADP和C3(2)两种植物叶片的CO2吸收量与CO2释放量相等(3)B植物的光饱和点大于A植物,B植物比A植物更适于生活在强光
14、下;种植密度过大,植株接受的光照强度减弱,导致B植物净光合速率下降幅度比A植物大解析(1)由题图可知,与A植物相比,B植物叶片在密闭小室内的CO2浓度更低,说明B植物固定CO2的能力更强;实验一从开始经过10min,A植物和B植物叶片在小室中CO2的减少量相同,都是0.8,植物净光合产量相同,但是分析图乙可知,A植物的呼吸作用强度小于B植物的呼吸作用强度,而植物制造有机物的量=植物净光合产量+植物呼吸消耗的有机物的量,因此A植物通过光合作用制造的有机物总量比B植物少;实验过程中,若突然降低光照强度,则光反应产生的ATP和H减少,消耗ADP速率减慢,三碳化合物的还原(消耗速率)也随之减弱,C5生产速率减慢,因此叶绿体中ADP、C3的量会在短时间内增加,而C5的量会在短时间内减少。(2)实验一2540min期间,两种植物叶片的CO2吸收量与CO2释放量相等,所以两个密闭小室内CO2浓度维持相对稳定。(3)从实验二结果看,B植物的光饱和点大于A植物,B植物比A植物更适于生活在强光下;种植密度过大,植株接受的光照强度减弱,导致B植物净光合速率下降幅度比A植物大。