高中生物物质循环和能量流动的基本规律及其应用综合题

取某植物的少量根尖组织,滴加清水制成临时装片如图A,以此研究植物细胞的一些生命活动,整个实验过程保证细胞始终处于生活状态:

（1）向盖玻片一侧滴加一定浓度的X溶液,在另一侧用吸水纸吸水,使根尖组织周围充满X溶液,用一定的方法检测细胞内X的浓度随时间的变化情况如图C,据图判断物质X进入细胞的方式应该为_________,细胞吸收X的速率由__________________决定。
（2）在显微镜下同时观察到图B所示细胞,整个实验过程中,该细胞发生的形态变化是________________。
（3）为了更好地观察图B所示细胞在实验过程中的现象,可以选择紫色洋葱表皮细胞作为材料,实验开始后液泡的颜色变化为_________ （填“变深”或者“变浅”）。

将浸润在0．3g/L蔗糖溶液中的紫色洋葱表皮制成装片，放在显微镜下观察，结果如图所示。请据图回答下列问题：

（1）洋葱表皮细胞通过渗透作用失水，导致细胞发生质壁分离，原生质层在该过程中充当了    。以下结构或物质属于原生质层的是    。

A．液泡膜

B．线粒体

C．液泡色素

D．细胞核

E．细胞壁
（2）请在坐标系中绘出细胞吸水力随质壁分离程度的变化曲线。

（3）若将装片放在80℃的条件下处理一段时间（装片中的溶液仍保持0．3 g/mL）后，放在显微镜下观察，在清晰看到细胞结构后为了更准确判断A处颜色，应该如何操作显微镜？            。

为探究膜的透性，设计了如图所示的实验装置，其中E、F、G为用猪膀胱制成的小袋，内盛有溶液甲或溶液乙，上端分别接上口径相同的小玻璃管，起初3支小玻璃管内的液面高度相同，已知体积V_G＞V_E＝V_F，甲、乙，丙三种溶液分别为质量浓度为0．2 g/mL、0．1 g/mL、0．3 g/mL的蔗糖溶液。

（1）几分钟后，3支小玻璃管中的液面       （上升、下降），其程度排序是__________。
（2）对比分析e、f小玻璃管中的现象可知，引起实验差异的原因是_______。
（3）该实验说明_______________。
（4）若将两组这样的装置，一组放于37 ℃的恒温箱中，一组放于0 ℃的恒温箱中，几分钟后观察，可见两装置中e玻璃管中的现象是两装置中e玻璃管的液面都下降，放于37 ℃恒温箱中的较放于0 ℃恒温箱中的下降程度大，说明________________。

（16分，每空2分）下面是某同学所做的有关过氧化氢在不同条件下分解的验证性实验。
实验材料和用具:新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、质量分数为3．5%的FeCl₃溶液、蒸馏水、酒精灯、温度计等。
实验步骤：

步骤	试管编号
a	b	c	d	e
加入试剂	3% H2O2溶液 2 mL	3% H2O2溶液 2 mL	3% H2O2溶液 2 mL	3% H2O2溶液 2 mL	H2O 2 mL
设置反 应条件	常温	常温	常温	0 ℃	常温
蒸馏水	FeCl3溶液	肝脏研磨液	煮熟的肝脏研磨液	肝脏研磨液
剂量	2滴	2滴	2滴	2滴	2滴
观察气泡产生

请根据该实验回答下列问题。
（1）在上述实验中,短时间内产生气泡最多的试管是     号,原因是                    。
（2）假如b、c两试管的实验现象均不明显,从所给的实验材料分析,最可能的原因是   
该同学设计e组的实验目的是                            。
（3）假若a～d号的实验都是为了验证酶的某项特性而设置的对照,那么,实验组设置的不科学的是号,主要违背了         原则,应如何改进?                          。
（4）如果仅将上述实验条件由常温改为90 ℃水浴,重复实验,气泡产生最多的试管是    号。

下图是生物膜流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图,其中离子通道是一种通道蛋白,该通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道,具有离子选择性。图中甲、乙代表膜结构成分，①～④代表跨膜运输方式，a~d代表被转运的物质，请据图回答有关问题。

（1）很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜,不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一说法。这证明组成细胞膜的主要成分中有[ ]               。从功能上来说，它是一层                膜。
（2）鲨鱼体内能积累大量的盐,盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外,经研究,鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的,那么其跨膜运输的方式是                        。
（3）对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca²⁺的吸收明显减少,但K⁺、C₆H₁₂O₆的吸收不受影响,最可能的原因是该毒素抑制了心肌细胞膜上转运Ca²⁺的[  ]                 的活性。
（4）在①～④中，代表主动运输的是       ，维生素D进入小肠上皮细胞应是        。
（5）物质通过细胞膜与膜的流动性有密切关系，为了探究温度对膜的流动性的影响，有人做了下述实验：分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质，然后让两个细胞在37 ℃条件下融合并培养，40 min后，融合的细胞膜上红色和绿色的荧光均匀相间分布。
①有人认为该实验不够严密，其原因是缺少             实验。
②本实验可以通过在相同时间、不同温度下培养后，观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上的分布情况来判断实验结果，还可以通过比较                     来判断实验结果。

图1表示小肠细胞吸收葡萄糖的情况。为进一步探究细胞吸收葡萄糖的方式与细胞内、外液葡萄糖浓度差的关系，有人设计了如图2实验（记作甲）：锥形瓶内盛有130mg/dL的葡萄糖溶液以及生活的小肠上皮组织切片。溶液内含细胞生活必须的物质（浓度忽略不计）。实验初，毛细玻璃管内的红色液滴向左缓缓移动，5min起速率逐渐加快，此时，锥形瓶内葡萄糖溶液的浓度为a mg/dL。

（1）图1显示：曲线AB段、BC段，小肠细胞吸收葡萄糖方式依次属于             。分析CD段变化原因可能是载体失活而不是载体饱和，理由是：当载体饱和时，         而使细胞内浓度升高，这与事实矛盾。
（2）图2锥形瓶红色液滴的移动直接显示瓶内         含量的变化。
（3）为验证5min时造成红色液滴移动速率加快的直接因素，需要设计一个对比实验（记作乙）：乙实验装置的不同之处是5min 时用呼吸抑制处理小肠上皮细胞。假定呼吸被彻底阻断，预期结果：①实验开始5 min时，液滴移动情况是：实验甲突然加快，实验乙____   ；②葡萄糖溶液浓度变化情况是：实验甲         实验乙           。
（4）若用相等质量的成熟红细胞替代小肠上皮细胞，红色液滴移动情况是____         。

正常细胞内K^＋浓度约为细胞外的30倍，细胞外Na^＋浓度约为细胞内的12倍。当细胞内外的Na^＋浓度差、K^＋浓度差减小时，细胞膜上的Na^＋/K^＋－ATP酶发挥作用，这种酶可以通过水解ATP，将细胞内的Na^＋移出膜外，将细胞外的K^＋移入膜内。具体过程如图所示：

（1）膜内外Na^＋具有浓度差，与膜的________性有关。
（2）比较图2和图3，当Na^＋和K^＋________浓度差流过Na^＋/K^＋－ATP酶时，将ADP合

成ATP，说明进行ATP合成或分解的反应条件取决于________。
（3）生物膜系统的________作用及能量是维系细胞有序性的基础，线粒体内膜上主要完成类似图________（填编号）的过程。

下面是某组织细胞部分结构及生理过程的示意图。请据图回答：

（1）在人体内胆固醇既是组成________的重要成分，又参与血液中脂质的运输。胆固醇合成后以低密度脂蛋白（LDL）形式进入血液，细胞需要时LDL与其受体结合成复合物以________方式运输进入细胞。
（2）溶酶体中的多种水解酶是在结构[2]____________________上合成的，水解酶从合成到进入溶酶体的途径是：2→________→溶酶体（用数字和箭头表示）。
（3）图中过程⑥→⑨说明溶酶体具有分解衰老、损伤的细胞器的功能，溶酶体的功能说明其膜的结构特点是___________________________________________。

生物学实验中常用普通光学显微镜，试回答：
(1)一个细小物体若被显微镜放大50倍，这里“被放大50倍”是指放大该标本的________。
(2)当显微镜的目镜为10×、物镜为10×时，在视野直径范围内看到一行相连的8个细胞，若目镜不变、物镜换成40×时，则在视野中可看到细胞________个，所看到视野的亮度比原来_____。
(3)在光照明亮的实验室里，用白色洋葱表皮细胞观察失水之后的细胞，在显微镜视野中能清晰看到细胞壁，但看不清楚细胞膜是否与细胞壁发生质壁分离，为便于判明，此时应(  )
A．改用凹面反光镜，放大光圈
B．改用凹面反光镜，缩小光圈
C．改用平面反光镜，放大光圈
D．改用平面反光镜，缩小光圈
(4)从低倍镜换高倍镜观察的基本步骤是：先在低倍镜下找到物像，把物像移到视野的________，然后转动__   ______，把高倍物镜转到镜筒的正中央，在视野中看到模糊的物像，最后调节________________，把物像调清楚。
(5)在用显微镜观察玻片标本时，如果要观察的物像位于视野的右上方，应向________移动玻片，方能使要观察的物像位于视野的中央；在玻片上写一个字母“p”，则在显微镜的视野中观察到的是________。
(6)如图是显微镜下观察到的几种细胞或组织图像(D中细胞取自猪的血液)。

科学家依据________________将细胞分为原核细胞和真核细胞，属于原核细胞的________(填标号)。图中能进行光合作用的是________ (填标号)，A、B所示细胞都有的细胞器是________。

(9分)成熟的植物细胞具有中央大液泡,可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。如图甲表示渗透装置吸水示意图,图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系,图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下列问题:

(1)由图甲漏斗液面上升可知,实验初始时c两侧浓度大小是a________b。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在________,最终液面不再上升,当液面不再上升时,c两侧浓度大小是a________b。
(2)图丙中相当于图甲中c结构的是_______________ (填序号),结构②中充满的液体是________。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是________。

A．细胞液>外界溶液	B．细胞液<外界溶液
C．细胞液=外界溶液	D．都有可能

(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中,发现细胞液泡体积增大,说明细胞在渗透吸水,细胞能否无限吸水? ________，原因是________________________________。
(4)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中,发现细胞液泡体积也在增大。当液泡体积不再增大时,细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等? ________。

图中甲和乙是洋葱表皮细胞的两种状态，请识图回答以下问题：

（1）乙图所处的这种状态叫           。
（2）细胞液是图中的__ _ ___（填序号），由甲渐变到乙时，细胞液颜色变化为      （变深/变浅）。当细胞处在乙图的生理状态时，4处充满           。
（3）2的结构模型是下列的          （填字母）。

图1表示植物从土壤中吸收某种矿质离子的示意图，图2表示某生物膜的部分结构，图中A、B、C、D表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式，请据图回答下列问题。

(1)图1中表示的矿质离子进入细胞的运输方式是_________，水分子进出细胞的方式是_________。
(2)如果图1中的矿质离子在土壤中含量过高，会导致植物死亡，请你分析植物死亡的原因：___________。
(3)若图2是癌细胞的细胞膜，则______(填写字母)比正常细胞少，可以表示细胞吸收O₂和排出CO₂的方式分别是_________和_________(填写字母)。
(4)某哺乳动物的一种成熟细胞除细胞膜外，不具其他膜结构。下图中能正确表示在一定O₂浓度范围内，K⁺进入该细胞的速度与O₂浓度关系的是___________。

图甲中a、b、c、d表示某植物根尖的不同区域，图乙是用高倍显微镜观察到的该植物组织切片有丝分裂的模式图。请回答下列问题：

（1）观察根尖有丝分裂时应选择     (填字母)区域的细胞，请按细胞有丝分裂过程排列图乙中细胞A、B、C、D的顺序:            ，该区域的细胞中能产生ATP的细胞器        。制作临时装片的步骤是解离、                  、制片。
（2）细胞是独立分裂的，但不能选定一个细胞持续观察它的整个分裂过程，原因是                。
（3）观察细胞质壁分离时可选择     (填字母)区域的细胞，③和④过程中细胞核遗传物质    (填“会”或“不”)发生改变。
（4）若下图E、F、G、H表示该个体有性生殖过程中不同时期的细胞，a、b、c、d 表示某四种结构或物质在不同时期的数量变化。

根据a、b、c、d在不同时期的数量变化规律，判断a、b、c分别是什么结构或 物质：
a                   ；b                  ；c                  。

实验开启生物科学的大门，请回答实验的有关问题。
①生物组织中还原糖的鉴定
⑤叶绿体中色素的提取和分离
②生物组织中脂肪的鉴定
⑥探究酵母菌细胞呼吸的方式
③生物组织中蛋白质的鉴定
⑦观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
④观察植物细胞的质壁分离和复原
（1）在上述实验过程中，需要加热的实验有________(填序号)，常用到酒精的实验有⑤和________(填序号)，实验⑤中酒精所起的作用是______________。
（2）由于实验材料用品或试剂所限，有时候需要设法替代。下列各项处理中正确 的是___________。

A．做实验①时，可用甘蔗汁代替梨汁

B．做实验③时，可用稀释的蛋清代替豆浆

C．做实验⑤时，可用滤纸代替纱布进行过滤

D．做实验⑦时，可用醋酸洋红代替龙胆紫

（3）实验④选用洋葱鳞片叶内表皮细胞，滴加质量浓度为0.075 g/mL的胭脂红溶液(胭脂红是一种水溶性的大分子食用色素，呈红色)，观察到了质壁分离现象，其实验结果应为下图中的_______(填序号)。

（4）同学甲做实验⑤后，绘制了四种色素在滤纸上分离情况(如图1所示)。据图分析，溶解度最大的色素是            ；同学乙由于研磨绿叶过程中漏加了某些试剂或药品，导致实验结果不理想(如图2所示)，该同学漏加的试剂或药品是                      。

如图所示为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答问题。

(1)很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一说法。这证明组成细胞膜的主要成分中有[ ]__________________。从功能上来说，它是一层________膜。
(2)鲨鱼体内能积累大量的盐，盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外，经研究，鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的，那么其跨膜运输的方式是__________。
(3)对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca^2＋的吸收明显减少，但K^＋、C₆H₁₂O₆的吸收不受影响，最可能的原因是该毒素抑制了心肌细胞膜上转运Ca^2＋的[  ]______________的活性。
(4)在①～④中，代表主动运输的是________。
(5)维生素D进入小肠上皮细胞应是图中编号________代表的运输方式。