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1 . 下列生物学实验方法与对应原理不符合的是( )
选项 | 实验方法 | 原理 |
A | 用差速离心法分离细胞器 | 利用不同离心速率所产生的不同离心力,将各种质量和密度不同的细胞器分开 |
B | 用离心技术分离15N含量不同的DNA | 15N含量越高的DNA,放射性强度越高 |
C | 用纸层析法分离绿叶中的光合色素 | 不同的色素在层析液中的溶解度不同,在滤纸上扩散速度不同 |
D | 用酒精从洋葱研磨液中粗提取DNA | DNA不溶于酒精,而某些蛋白质溶于酒精 |
A.A | B.B | C.C | D.D |
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2 . 某实验小组以变叶葡萄和“贝达”葡萄试管苗为试验材料,接种于培养基上,分别置于LED白光(W)、红光(R)、黄光(Y)、蓝光(B)、绿光(G)、蓝光+红光(B+R)6种光质中,培养相同时间后,检测各组葡萄的净光合速率,结果如图1所示。回答下列问题:(1)光质直接影响葡萄试管苗光反应中___________ 过程,其场所在______ 。
(2)实验中WFL组为对照组,对其处理为____________ 。实验中变叶葡萄净光合速率在不同光质下均低于“贝达”葡萄,根本原因是__________ 。
(3)实验中黄光(Y)和绿光(G)下葡萄幼苗的净光合速率为负值,由此说明_______ 。与单色光相比,红蓝组合光(B+R)能显著提高葡萄的净光合速率,推测其原因可能是___________ 。
(4)小组成员还研究了“贝达”葡萄功能叶片中碳水化合物含量的变化,结果如图2所示。由图可知,“贝达”葡萄功能叶片中含量最高的可溶性糖是_________ ;研究发现,可溶性糖类在逐渐上升的同时,叶片的净光合速率却逐渐下降,推测可能的原因是__________ 。根据图示分析,开花后45~60d“贝达”葡萄功能叶片中葡萄糖、蔗糖含量上升,淀粉含量下降,可得出的结论是__________ 。
(2)实验中WFL组为对照组,对其处理为
(3)实验中黄光(Y)和绿光(G)下葡萄幼苗的净光合速率为负值,由此说明
(4)小组成员还研究了“贝达”葡萄功能叶片中碳水化合物含量的变化,结果如图2所示。由图可知,“贝达”葡萄功能叶片中含量最高的可溶性糖是
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3 . 根据光合作用中CO2的固定方式,可将植物分为C3植物和C4植物等类型。下图中图1和图2分别是C3植物和C4植物利用CO2的途径。请据图回答下列问题:(1)图1中所示过程发生在叶肉细胞叶绿体的_________ 结构中。_________ (填“C3”或“C4”)植物适合生活在干旱地区,判定理由是_________ 。
(2)C3植物和C4植物CO2的固定方式可以用_________ 法进行研究,该研究中自变量是_________ ,观察指标是_________ 。
(3)不同程度的干旱对某种C3植物光合作用的净光合速率、气孔导度(大小与气孔开度呈正相关)、胞间CO。浓度影响如图3所示:①据图3分析15%和20%的干旱在96h时,干旱不是主要通过气孔导度影响净光合速率,判定理由是_________ 。
②测定某种C4植物15%干旱条件下48h的净光合速率与24h相比并未出现明显下降,结合图1、图2、图3分析原因是_________ 。
(2)C3植物和C4植物CO2的固定方式可以用
(3)不同程度的干旱对某种C3植物光合作用的净光合速率、气孔导度(大小与气孔开度呈正相关)、胞间CO。浓度影响如图3所示:①据图3分析15%和20%的干旱在96h时,干旱不是主要通过气孔导度影响净光合速率,判定理由是
②测定某种C4植物15%干旱条件下48h的净光合速率与24h相比并未出现明显下降,结合图1、图2、图3分析原因是
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4 . 下列关于生物学实验和研究方法的叙述中,正确的是( )
A.提取色素的原理是色素在层析液中溶解度越大,在滤纸上扩散越快 |
B.利用洋葱根尖制作有丝分裂装片时,15%盐酸是为了破坏细胞间的果胶 |
C.探究酵母菌的呼吸方式可以用是否产生二氧化碳来予以确定 |
D.用纸层析法分离色素滤纸条上的色素带颜色自上而下依次呈黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色 |
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5 . 高等植物的光合产物以蔗糖形式从叶肉细胞运出后进入相邻叶脉细胞(SE-CC)的过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.叶肉细胞合成蔗糖过程所需能量由NADH和ATP提供 |
B.SE-CC运输蔗糖消耗的能量均来自线粒体 |
C.H+运输出SE-CC和蔗糖运输进SE-CC的方式都是主动运输 |
D.SU载体能同时运输蔗糖和H+,所以SU载体不具有特异性 |
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解题方法
6 . 小麦是我国最主要的粮食作物之一,其产量直接关系到国家的粮食安全。小麦的光反应过程包括多个反应,其中最重要的是发生在两种叶绿素蛋白质复合体(称为PSI和PSⅡ)中的电子被光激发的反应,如图所示。回答下列问题:(1)在提取小麦叶片中光合色素的过程中,研磨叶片常需要加无水乙醇、二氧化硅和_________ ,其中二氧化硅的作用是__________ 。用纸层析法分离色素时,叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是_________ 。
(2)PSI和PSⅡ位于叶绿体_________ (填结构)上,光照时,PSI和PSⅡ以串联的方式协同完成电子由水释放、传递给_________ (物质)最终生成NADPH的过程。
(3)据图推测H+经ATP合酶跨膜运输是_________ (填“顺”或“逆”)浓度梯度进行的。图示过程中发生的能量转化形式是_________ 。
(4)D1蛋白是PSⅡ复合物的组成部分,对维持PSⅡ的结构和功能起重要作用。过剩的光能会造成D1蛋白降解,使PSⅡ活性降低,进而导致光合作用强度减弱。研究者用含35S的甲硫氨酸标记叶片,强光下照射叶片,短时间内约有30%~50%的放射性进入D1蛋白,但观察不到D1蛋白有明显的净损失,其原因可能是__________ 。这种保护机制的意义是_________ 。
(2)PSI和PSⅡ位于叶绿体
(3)据图推测H+经ATP合酶跨膜运输是
(4)D1蛋白是PSⅡ复合物的组成部分,对维持PSⅡ的结构和功能起重要作用。过剩的光能会造成D1蛋白降解,使PSⅡ活性降低,进而导致光合作用强度减弱。研究者用含35S的甲硫氨酸标记叶片,强光下照射叶片,短时间内约有30%~50%的放射性进入D1蛋白,但观察不到D1蛋白有明显的净损失,其原因可能是
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7 . 学习以下材料,回答问题。
植物的共生固氮调控:氮(N)元素在自然界中存在多种形式,包括NH4+、N2、NO2-和NO3-。植物氮同化是指植物吸收环境里的NO3-或NH4+,合成氨基酸等含氮有机物的过程。大气中的N2是地球上最大的氨库,但植物无法直接利用它,需要依赖固氮微生物将其转化为离子形式才能吸收。而共生固氮根瘤菌可以侵染某些植物的根系,进行共生固氮。
固氮菌同化N2,形成NH4+并最终转化为有机物,是一个高耗能的还原反应过程。这个过程需要植物与固氮菌的协同作用才能完成。以豆科植物和中华根瘤菌为例,光合产物是促进根瘤菌侵染植物所必需的,光信号是促进地下根瘤发育的关键因子。当根瘤菌侵染植物时,会释放化学物质诱导植物根瘤形成基因的表达,植物细胞分裂并形成根瘤原基,最终形成包含类菌体的共生细胞(即根瘤细胞,如下图)。
根瘤菌是一类好氧细菌,它们在侵入植物后形成的类菌体进行呼吸作用时需要O2来维持。然而,O2会抑制固氮酶的活性。根瘤外侧形成皮质层,一定程度上阻碍O2进入根瘤。同时,豆科植物合成豆血红蛋白(Lb)与游离的O2结合,形成LbO2储存,再通过LbO2将O2传递给类菌体和根细胞的线粒体(如图)。这样,两个相互矛盾的反应在共生系统中均得以正常进行。注:…→表示运输;→表示化学反应
根瘤的固氮能力与豆科植物提供碳源和能量水平相协调,以平衡共生固氮和其它生命过程的碳消耗,保证植物在不同环境下正常生长。最近,我国科学家发现大豆根瘤中的能量感受器蛋白S和P可通过调控根瘤碳源的重新分配来调整根瘤的固氮能力。当根瘤细胞处于碳源供应上升的高能状态,AMP含量降低,使得蛋白S和P从与AMP结合形成的S-P异源二聚体状态,转变为S-S和P-P的同源二聚体。同源二聚体与转录因子Y(Y可促进上图中PK酶基因的转录)结合,并将Y锚定到线粒体上,使其不能入核,减少了植物细胞有氧呼吸对碳源的消耗,进而增强类菌体的碳源供应和根瘤固氮能力。
利用固氮生物提高土壤肥力可减少施用工业氮肥带来的土壤、水体等污染,对发展绿色农业具有重要意义。
(1)植物利用吸收的N元素可合成的两类生物大分子是________ 。
(2)据上述文字及图中信息分析,下列叙述不合理 的是______。
(3)结合文中图示信息,解释植物-类菌体共生系统保障固氮酶活性的原因:_________ 。
(4)据文中信息,从光合产物与光信号两方面,概括植物调控生物固氮的机制:_______ 。
(5)据文中信息结合图中植物根共生细胞代谢过程,从稳态与平衡的角度,分析植物调控高耗能生物固氮过程的分子机制:植物通过能量感受器蛋白S和P感知自身能量状态,_______ ,使PEP更多转化为苹果酸供应给类菌体,从而更高效利用植物光合作用合成的有机物作为碳源,实现碳-氮平衡。
(6)一些禾本科植物是重要的粮食作物,种植过程需要施加无机氮肥。有人尝试将固氮酶基因导入这些作物以提升产量,但效果不佳。请结合上述研究,提出利用共生固氮菌进行改造以提高禾本科植物粮食产量的思路________ 。
植物的共生固氮调控:氮(N)元素在自然界中存在多种形式,包括NH4+、N2、NO2-和NO3-。植物氮同化是指植物吸收环境里的NO3-或NH4+,合成氨基酸等含氮有机物的过程。大气中的N2是地球上最大的氨库,但植物无法直接利用它,需要依赖固氮微生物将其转化为离子形式才能吸收。而共生固氮根瘤菌可以侵染某些植物的根系,进行共生固氮。
固氮菌同化N2,形成NH4+并最终转化为有机物,是一个高耗能的还原反应过程。这个过程需要植物与固氮菌的协同作用才能完成。以豆科植物和中华根瘤菌为例,光合产物是促进根瘤菌侵染植物所必需的,光信号是促进地下根瘤发育的关键因子。当根瘤菌侵染植物时,会释放化学物质诱导植物根瘤形成基因的表达,植物细胞分裂并形成根瘤原基,最终形成包含类菌体的共生细胞(即根瘤细胞,如下图)。
根瘤菌是一类好氧细菌,它们在侵入植物后形成的类菌体进行呼吸作用时需要O2来维持。然而,O2会抑制固氮酶的活性。根瘤外侧形成皮质层,一定程度上阻碍O2进入根瘤。同时,豆科植物合成豆血红蛋白(Lb)与游离的O2结合,形成LbO2储存,再通过LbO2将O2传递给类菌体和根细胞的线粒体(如图)。这样,两个相互矛盾的反应在共生系统中均得以正常进行。注:…→表示运输;→表示化学反应
根瘤的固氮能力与豆科植物提供碳源和能量水平相协调,以平衡共生固氮和其它生命过程的碳消耗,保证植物在不同环境下正常生长。最近,我国科学家发现大豆根瘤中的能量感受器蛋白S和P可通过调控根瘤碳源的重新分配来调整根瘤的固氮能力。当根瘤细胞处于碳源供应上升的高能状态,AMP含量降低,使得蛋白S和P从与AMP结合形成的S-P异源二聚体状态,转变为S-S和P-P的同源二聚体。同源二聚体与转录因子Y(Y可促进上图中PK酶基因的转录)结合,并将Y锚定到线粒体上,使其不能入核,减少了植物细胞有氧呼吸对碳源的消耗,进而增强类菌体的碳源供应和根瘤固氮能力。
利用固氮生物提高土壤肥力可减少施用工业氮肥带来的土壤、水体等污染,对发展绿色农业具有重要意义。
(1)植物利用吸收的N元素可合成的两类生物大分子是
(2)据上述文字及图中信息分析,下列叙述
A.光合作用和呼吸作用均可为N同化过程提供还原剂 |
B.根通过主动运输从土壤中吸收NH4+、N2、O2、NO3- |
C.叶片合成的有机物主要以蔗糖的形式运输到根部 |
D.植物根细胞有氧呼吸释放的能量为固氮酶催化的反应供能 |
E.光合作用所固定的太阳能是生物固氮作用能量的根本来源 |
(4)据文中信息,从光合产物与光信号两方面,概括植物调控生物固氮的机制:
(5)据文中信息结合图中植物根共生细胞代谢过程,从稳态与平衡的角度,分析植物调控高耗能生物固氮过程的分子机制:植物通过能量感受器蛋白S和P感知自身能量状态,
(6)一些禾本科植物是重要的粮食作物,种植过程需要施加无机氮肥。有人尝试将固氮酶基因导入这些作物以提升产量,但效果不佳。请结合上述研究,提出利用共生固氮菌进行改造以提高禾本科植物粮食产量的思路
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解题方法
8 . 下列实验直接使用到无水乙醇的是( )
A.绿叶中色素的提取 |
B.菊花的组织培养 |
C.生物组织中脂肪的检测和观察 |
D.还原糖的鉴定 |
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解题方法
9 . 环境适宜的条件下,研究人员测定某植物在不同温度下的净光合速率、气孔开放程度及胞间CO2浓度,结果如下图。下列叙述不正确的是( )
A.胞间CO2进入叶肉细胞叶绿体基质被光合作用暗反应利用 |
B.5℃时,胞间CO2浓度较高的原因可能是光合作用相关酶的活性较低 |
C.叶温在30℃~40℃时,净光合速率下降主要是叶片气孔关闭所致 |
D.30℃下单位时间内有机物的积累量最大 |
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解题方法
10 . 马铃薯植株下侧叶片合成的有机物通过筛管主要运向块茎贮藏。图1是马铃薯光合作用产物的形成及运输示意图,图2是蔗糖进入筛分子-伴胞复合体(韧皮部)的一种模型。请回答下列问题:(1)图1所示的代谢过程中,需要的光反应产物是___ 。为马铃薯叶片提供C18O2,块茎中会出现18O的淀粉,请将18O转移的路径用箭头和文字补充完整:C18O2→___ →淀粉。
(2)研究发现,叶绿体中淀粉的大量积累会导致___ 膜结构被破坏,进而直接影响光反应。保卫细胞中淀粉含量增加会降低气孔导度,使___ ,进而抑制暗反应。
(3)图2中甲具有___ 酶活性。乙(SUT))是一种蔗糖转运蛋白,在成功导入蔗糖转运蛋白反义基因的马铃薯植株中SUT1的表达水平降低,叶片中可溶性糖和淀粉总量___ ,最终导致块茎产量___ 。
(2)研究发现,叶绿体中淀粉的大量积累会导致
(3)图2中甲具有
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