高中生物实验题

如图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的 $Rubisco$酶对 $C{O}_2$的 $K_m$为 $450\mu mol•L^{﹣1}$（ $K_m$越小，酶对底物的亲和力越大），该酶既可催化 $RuBP$与 $C{O}_2$反应，进行卡尔文循环，又可催化 $RuBP$与 $O_2$反应，进行光呼吸（绿色植物在光照下消耗 $O_2$并释放 $C{O}_2$的反应）。该酶的酶促反应方向受 $C{O}_2$和 $O_2$相对浓度的影响。与水稻相比，玉米叶肉细胞紧密围绕维管束鞘，其中叶肉细胞叶绿体是水光解的主要场所，维管束鞘细胞的叶绿体主要与 $ATP$生成有关。玉米的暗反应先在叶肉细胞中利用 $PEPC$酶（ $PEPC$对 $C{O}_2$的 $K_m$为 $7\mu mol•L^{﹣1}$）催化磷酸烯醇式丙酮酸（ $PEP$）与 $C{O}_2$反应生成 $C_4$，固定产物 $C_4$转运到维管束鞘细胞后释放 $C{O}_2$，再进行卡尔文循环。回答下列问题：

（1）玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是＿＿＿＿＿＿（填具体名称），该产物跨叶绿体膜转运到细胞质基质合成＿＿＿＿＿＿（填“葡萄糖”“蔗糖”或“淀粉”）后，再通过＿＿＿＿＿＿长距离运输到其他组织器官。

（2）在干旱、高光照强度环境下，玉米的光合作用强度＿＿＿＿＿＿（填“高于”或“低于”）水稻。从光合作用机制及其调控分析，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（答出三点即可）。

（3）某研究将蓝细菌的 $C{O}_2$浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中 $C{O}_2$浓度大幅提升，其他生理代谢不受影响，但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（答出三点即可）。

乙烯是植物果实成熟所需的激素，阻断乙烯的合成可使果实不能正常成熟，这一特点可以用于解决果实不耐储存的问题，以达到增加经济效益的目的。现有某种植物的3个纯合子（甲、乙、丙），其中甲和乙表现为果实不能正常成熟（不成熟），丙表现为果实能正常成熟（成熟），用这3个纯合子进行杂交实验，F₁自交得F₂，结果见下表。

实验	杂交组合	F1	F2
①	甲×丙	不成熟	不成熟：成熟＝3：1
②	乙×丙	成熟	成熟：不成熟＝3：1
③	甲×乙	不成熟	不成熟：成熟＝13：3

回答下列问题。

（1）利用物理、化学等因素处理生物，可以使生物发生基因突变，从而获得新的品种。通常，基因突变是指 　 　。

（2）从实验①和②的结果可知，甲和乙的基因型不同，判断的依据是 　 。

（3）已知丙的基因型为aaBB，且B基因控制合成的酶能够催化乙烯的合成，则甲、乙的基因型分别是 　 　；实验③中，F₂成熟个体的基因型是 　 　，F₂不成熟个体中纯合子所占的比例为 　　 。

某研究小组以某种哺乳动物（动物甲）为对象研究水盐平衡调节，发现动物达到一定程度时，尿量明显减少并出现主动饮水行为；而大量饮用清水后，尿量增加。回答下列问题。

（1）哺乳动物水盐平衡的调节中枢位于 　 　。

（2）动物甲大量失水后，其单位体积细胞外液中溶质微粒的数目会 　 　，信息被机体内的某种感受器感受后，动物甲便会产生一种感觉即 　 　，进而主动饮水。

（3）请从水盐平衡调节的角度分析，动物甲大量饮水后尿量增加的原因是 　 。

某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后糖产生。回答下列问题。

（1）叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是 　 　（答出1种即可）。叶绿体中光合色素分布 　 　上，其中类胡萝卜素主要吸收 　 　（填“蓝紫光”“红光”或“绿光”）。

（2）将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下悬浮液中不能产生糖，原因是 　 　。

（3）叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果。

　 　。

海南是我国火龙果的主要种植区之一、由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。

回答下列问题。

（1）光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是＿＿＿＿＿；用纸层析法分离叶绿体色素获得的 $4$条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第＿＿＿＿＿条。

（2）本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是＿＿＿＿＿，该光源的最佳补光时间是＿＿＿＿＿小时/天，判断该光源是最佳补光光源的依据是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度（简要写出实验思路）。 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

一般情况下，植物开花时间与传粉动物的活跃期会相互重叠和匹配。全球气候变化可能对植物开花时间或传粉动物活跃期产生影响，导致原本时间上匹配关系发生改变，称为物候错配。物候错配会影响植物的传粉和结实，可引起粮食减产，甚至发生生态安全问题。生产上为了减轻物候错配造成的影响，常通过人工授粉提高产量。回答下列问题:

（1）光和温度属于生态系统信息传递中的____________信息。

（2）延胡索是一种依靠熊蜂传粉的早春短命药用植物。全球气温升高会使延胡索提前开花起始时间统计结实率（如图），测数据延胡索开花起始时间并统计结实率（如图），监测数据表明__________。从物候错配的角度分析延胡索结实率降低的原因是__________。

（3）为进一步验证物候错配会影响延胡索的传粉和结实。科研人员在物候错配的区域设置同等条件的A和B两个样地。其中，A样地中的延胡索保持自然状态生长；B样地中的延胡索则进行__________，分别统计两样地延胡索的结实率。支持"物候错配会造成延胡索自然结实率降低"观点的实验结果为__________。

大气中浓度持续升高的CO ₂会导致海水酸化，影响海洋藻类生长进而影响海洋生态。龙须菜是我国重要的一种海洋大型经济藻类，生长速度快，一年可多次种植和收获。科研人员设置不同大气CO ₂浓度（大气CO ₂浓度LC和高CO ₂浓度HC）和磷浓度（低磷浓度LP和高磷浓度HP）的实验组合进行相关实验，结果如下图所示。

回答下列问题：

（1）本实验的目的是探究在一定光照强度下，____________。

（2）ATP水解酶的主要功能是____________。ATP水解酶活性可通过测定____________表示。

（3）由图1、2可知，在较强的光照强度下，HC+HP处理比LC+HP处理的龙须菜净光合速率低，推测原因是在酸化环境中，龙须菜维持细胞酸碱度的稳态需要吸收更多的矿质元素，因而细胞____________增强，导致有机物消耗增加。

（4）由图2可知，大气CO ₂条件下，高磷浓度能____________龙须菜的净光合速率。磷等矿质元素的大量排放导致了某海域海水富营养化，有人提出可以在该海域种植龙须菜。结合以上研究结果，从经济效益和环境保护的角度分析种植龙须菜的理由是____________。

[生物--选修1：生物技术实践]

豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进行发酵，并在 $32h$ 内定期取样观测发酵效果。回答下列问题：

（1）该实验的自变量是____________________、__________________________。

（2）如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是__________________________。

（3）如果在实验后，发现 $32h$ 内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是__________________________。

（4）从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为__________________________，脂肪转变为__________________________。

将室温（ $25℃$ ）饲养的某种体温为 $37℃$ 的哺乳动物（动物甲）随机分为两组，一组放入 $41℃$ 环境中 $1h$ （实验组）另一组仍置于室温环境中（对照组）。期间连续观察并记录这两组动物的相关行为，如果：实验初期，实验组动物的静卧行为明显减少，焦虑不安行为明显增加，回答下列问题：

（1）实验中，实验组动物皮肤的毛细血管会___________，汗液分泌会___________，从而起到调节体温的作用。

（2）实验组动物出现焦虑不安行为时，其肾上腺髓质分泌的激素会__________。

（3）本实验中设置对照组的目的是__________。

（4）若将室温饲养的动物甲置于 $0℃$ 的环境中，该动物会冷得发抖，耗氧量会_________，分解代谢会_________。

下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。

据图回答下列问题：

（1）图中 ① 、 ② 、 ③ 、 ④ 代表的物质依次是_______________________、_______________________、_______________________、_________________，[H]代表的物质主要是_________________。

（2）B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在_________________（填"B和C""C和D"或"B和D"）。

（3）C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_________________。

[生物——选修1：生物技术实践]

绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机溶剂，难溶于水，且受热、受潮易分解。其提取流程为：植物甲 $\to$粉碎 $\to$加溶剂 $\to$振荡 $\to$收集提取液 $\to$活性炭处理 $\to$过滤去除活性炭 $\to$蒸馏（含回收溶剂） $\to$重结晶 $\to$成品。回答下列问题：

（1）在提取物质W时，最好应选用的一种原料是         （填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”）的植物甲，不宜选用其他两种的原因是          。

（2）提取物质W时，振荡的作用是          。

（3） 活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是     。

（4）现有丙酮（沸点 $56℃$）、乙醇（沸点约 $78℃$）两种溶剂，在提取物质W时，应选用丙酮作为提取剂，理由是          。

（5）该实验操作过程中应注意的事项是        （答出两点即可）。

已知某种昆虫的有眼（A）与无眼（a）、正常刚毛（B）与小刚毛（b）、正常翅（E）与斑翅（e）这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：

（1）若 $A/a$ 、 $B/b、E/e$ 这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。（要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论）

（2）假设 $A/a$ 、 $B/b$ 这两对等位基因都位于X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。（要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论）

为研究胰岛素的生理作用，某同学将禁食一段时间的实验小鼠随机分为A、B、C、D四组，A组腹腔注射生理盐水，B、C、D三组均腹腔注射等量胰岛素溶液，一段时间后，B、C、D三组出现反应迟钝、嗜睡等症状，而A组未出现这些症状。回答下列问题：

⑴ B、C、D三组出现上述症状的原因是         。

⑵ B、C、D三组出现上述症状后进行第二次注射，给B组腹腔注射生理盐水；为尽快缓解上述症状给C组注射某种激素、给D组注射某种营养物质。那么C组注射的激素是        ，D组注射的营养物质是       。

⑶ 第二次注射后，C、D两组的症状得到缓解，缓解的机理分别是       。

干旱可促进植物体内脱落酸（ABA）的合成。取正常水分条件下生长的某种植物的野生型和ABA缺失突变体幼苗，进行适度干旱处理，测定一定时间内茎叶和根的生长量，结果如图所示。

回答下列问题：

⑴ 综合分析上图可知，干旱条件下，ABA对野生型幼苗的作用是       。

⑵ 若给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA，推测植物叶片的蒸腾速率会         ，以对环境的变化作出反应。

⑶ ABA有“逆境激素”之称，其在植物体中的主要合成部位有        （答出两点即可）。

⑷ 根系是植物吸收水分的主要器官。根细胞内水分的主要作用有      （答出两点即可）

利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题：

⑴ $\mathit{DNA}$ 合成阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的 $\mathit{DNA}$ 合成可逆抑制剂，处于          期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的          期，以达到细胞周期同步化的目的。

⑵ 秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制            ，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞            （填"会"或"不会"）被阻断在间期。

⑶ 血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是           （答出1点即可）。