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8.光合作用是自然界中最基本的物质和能量代谢.根据光合作用相关实验和细胞代谢方面的知识回答如图有关问题:

(1)若将甲装置用来探究CO2是否是光合作用的原料,则还应该再增加一个装置,做法是将NaHCO3溶液换成等量的(1%)NaOH溶液,其他条件同该装置
(2)图乙装置可用来探究光照强度对光合作用强度的影响.根据该图的材料及设置,可以确定该实验的无关变量有温度、清水的量、CO2的含量等(写出两种即可).
(3)采用“半叶法”对菠菜叶片的光合作用强度进行测定(图丙)的大致过程是,将对称叶片的一部分(U)遮光,另一部分(V)不遮光,并设法使两部分之间的物质不发生转移.用适宜强度的光照射6h后,在U和V的对应部位截取等面积的叶片,烘干称重,分别记为MU和MV.若M=MV-MU,则M表示V中被截取部分6h内光合作用合成的有机物总量.U处叶肉细胞内所发生的生理过程,用反应式可表示为C6H12O6+6H2O+6O2$\stackrel{酶}{→}$6CO2+12H2O+能量.
(4)图丁是恩格尔曼实验装置改装示意图,光线先通过三棱镜再通过叶绿体色素提取液后照射到玻片上的水绵,一段时间后,水绵周围好氧细菌分布无显著变化,其原因是色素提取液吸收了红光和蓝紫光,水绵不同部分的光合作用变化不大.恩格尔曼实验的结论是叶绿体是进行光合作用的场所.

分析 本题主要考查影响光合作用的环境因素.
1、温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱.
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强.当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强.
3、光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强.当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强.

解答 解:(1)若将甲装置用来探究CO2是否是光合作用的原料,则还应该再增加一个装置,做法是将NaHCO3溶液换成等量的1%NaOH溶液,其他条件同该装置.若要探究CO2浓度对光合作用速率的影响,应采取的做法是至少再设置两组NaHCO3溶液浓度不同的该装置,其他条件同该装置.若用来探究元素X是否为植物的必需矿质元素,则还应该再增加一个装置,做法是将水槽中的完全培养液替换成等量的只缺少元素X的完全培养液,其他条件同该装置.
(2)图乙装置可用来探究光照强度对光合作用强度的影响.自变量只有光照强度,其他对实验结果有影响的,如温度、清水的量、CO2的含量等都属于无关变量,各组设置要相同.
(3)根据题意分析,用适宜强度的光照射6h后,在U和V的对应部位截取等面积的叶片,烘干称重,分别记为MU和MV.若M=MV-MU,则M表示V中被截取部分6h内光合作用合成的有机物总量.U处的叶肉细胞遮光,只能进行呼吸作用,用反应式可表示为C6H12O6+6H2O+6O2$\stackrel{酶}{→}$6CO2+12H2O+能量.
(4)因为色素提取液吸收了红光和蓝紫光,水绵不同部分的光合作用变化不大,所以光线先通过三棱镜再通过叶绿体色素提取液后照射到玻片上的水绵,一段时间后,水绵周围好氧细菌分布无显著变化.恩格尔曼实验的结论是氧气是叶绿体释放出来的,叶绿体是进行光合作用的场所.
故答案为:
(1)(1%)NaOH
(2)温度、清水的量、CO2的含量等(其他合理答案也给分)
(3)6h内光合作用合成的有机物总量  C6H12O6+6H2O+6O2$\stackrel{酶}{→}$6CO2+12H2O+能量
(4)色素提取液吸收了红光和蓝紫光,水绵不同部分的光合作用变化不大    叶绿体

点评 本题意在考查学生对知识的理解能力.光合作用过程是考查的重点和难点,可以通过流程图分析,表格比较,典型练习分析强化学生的理解.要注意,光合作用合成有机物,而呼吸作用分解有机物.光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气,呼吸作用为光合作用提供二氧化碳和水.

练习册系列答案
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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

1.GLUT4是脂肪细胞和骨骼肌细胞等细胞中的蛋白质,主要作用是将葡萄糖通过协助扩散运输送入细胞内,在正常状态下GLUT4位于细胞内的贮存囊泡中,不起转运葡萄糖的作用,仅在胰岛素的信号刺激下,才能易位至细胞膜上,促进餐后葡萄糖进入组织细胞中储存起来,胰岛素的作用如图如示,回答下列问题.
(1)图中①的名称是(胰岛素)受体.已知内质网、核糖体和高尔基体直接参与了GLUT4的合成、加工或运输,则这些细胞器在GLUT4的合成、加工和运输过程中行使功能的先后顺序是核糖体→内质网→高尔基体.人体的胰岛B细胞中含有(含有、不含有)GLUT4基因.
(2)图中所示过程说明胰岛素能促进含有 GLUT4 分子的囊泡从细胞内移动到细胞膜上.驱动GLUT4转运葡萄糖的动力主要来自葡萄糖浓度差(填葡萄糖浓度差或ATP分解).
(3)据图分析,饭后1小时血糖浓度恢复正常水平的调节机理:饭后血糖升高→胰岛素水平提高→囊泡与细胞膜融合→细胞膜上 GLUT4 数量增加→葡萄糖吸收进入细胞内增多→血糖降低,而2型糖尿病人胰岛素分泌正常甚至还偏高,但靶细胞存在“胰岛素抵抗”,从细胞膜的组成看,可能的原因是胰岛素受体或GLUT4两者的数量不足或结构异常.

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

19.下列有关实验叙述正确的是(  )
A.将新鲜梨汁与斐林试剂混合后会出现砖红色
B.提取菠菜叶片中的色素需用70%的酒精
C.用花生子叶为实验材料进行脂肪鉴定时,需用50%盐酸溶液洗去浮色
D.在探究培养液中酵母菌数量动态变化实验中,无需设置空白对照组

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16.在某草原生态系统的一条食物链A→B→C中,各种群一年时间内能量的同化、利用和传递等的统计(单位:百万千焦/年)如表.下列相关叙述正确的是(  )
种群输入的
总能量
用于生长发育和繁殖的能量呼吸
消耗
传递给
分解者
传递给下一营养级未被利用的能量
A65.53.015.041.5
B15.050.52.5
C20.61.4微量(不计)
A.种群A、B、C构成了该生态系统的生物群落
B.种群A储存在体内的能量为59.5百万千焦/年
C.种群B呼吸消耗的能量为5百万千焦/年
D.能量从种群B到种群C的传递效率为12%

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3.基因疫苗指的是DNA疫苗,是将编码外源性抗原的基因插入到含真核表达系统的质粒上,然后将质粒直接导入人或动物体内,让其在宿主细胞中表达抗原蛋白,诱导机体产生免疫应答.回答下列问题:
(1)要获得编码抗原的基因,首先要提取出病原体的DNA或RNA,并将RNA逆转录成DNA,要大量获得表达特异抗原的基因,可采用PCR方法.
(2)将抗原基因插入质粒的过程,即构建基因表达载体的过程,通常一个基因表达载体的组成,除了抗原基因(目的基因)外,还有启动子、终止子、标记基因.
(3)一般将重组质粒利用显微注射(或基因枪法)的方法送入受体细胞,进入细胞核并表达抗原蛋白.
(4)与传统疫苗相比,基因疫苗不仅能在宿主体内较长时间存在,还可以诱导产生体液免疫和细胞免疫(填“体液免疫”“细胞免疫”或“体液免疫和细胞免疫”).
(5)一个质粒载体可插入多个抗原基因组成多价疫苗,导入这样的疫苗可达到预防多种疾病的目的.
(6)基因疫苗是在基因治疗技术的基础上发展而来的.基因治疗是把正常基因导入病人体内,使该基因表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的.

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13.人的血清白蛋白(HSA)在临床上需求量很大,通常从人血中提取.但由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重.如果应用基因工程和克隆技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,那么利用牛的乳汁生产血清白蛋白就成为可能.其大致过程如下:
Ⅰ.采集良种供体奶牛的卵母细胞和精液,通过体外受精,形成奶牛受精卵;
Ⅱ.将人血清白蛋白基因导入奶牛受精卵,形成重组细胞;
Ⅲ.电脉冲刺激重组细胞促使其形成早期胚胎;
Ⅳ.将胚胎移植到受体母牛的子宫中,最终发育成转基因小牛.
请回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中,在体外受精前,需要对奶牛的精子进行获能处理.受精时,往往一个卵母细胞只能和一个精子结合,受精过程中防止多精入卵的生理反应包括透明带反应和卵黄膜封闭作用
(2)实验步骤Ⅲ中,进行动物早期胚胎的体外培养时,培养液中除了含有各种无机盐和有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外,还要添加激素 和动物血清.
(3)实验步骤Ⅳ中,在胚胎移植前可以取囊胚的滋养层细胞 做DNA分析鉴定性别,应选择性别为雌性的奶牛胚胎进行移植.
(4)若需迅速得到大量转基因奶牛,现有两种处理方法:
方法A:在步骤Ⅳ中将早期胚胎分离成若干个胚胎细胞,让其分别发育成一头小牛.进行上述操作时,应选择发育良好形态正常的桑椹胚或囊胚进行操作.
方法B:在步骤Ⅳ中将早期胚胎细胞的细胞核移植到普通黄牛的去核卵细胞细胞中,使其重组并发育成新胚胎.为获得大量可供移植的胚胎细胞核,可将早期胚胎细胞分离出来,在添加了的抑制因子培养液中,将其培养成能够增殖而不发生分化的胚胎干细胞,再从该细胞中提取所需的细胞核.上述两种方法中,最能保持步骤Ⅳ中早期胚胎细胞遗传特征的是方法A.

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20.下列关于细胞癌变的叙述中,正确的是(  )
A.癌细胞的结构、形态、功能发生了改变,是细胞分化的结果
B.若剔除受精卵中的原癌基因,可以使新生儿正常出生且不患癌症
C.细胞癌变的原因可以在光学显微镜下找到
D.机体难以大量清除癌细胞,可能和其凋亡基因异常有关

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17.供体器官不足和器官移植后免疫排斥是当今器官移植面临的主要问题.请回答下列问题:
(1)医学上,从新生儿脐带血中分离出细胞,建立脐血库,以备使用.在细胞诱导培养时,培养液中出了需要加入诱导因子以外,还需要加入血清、血浆 等一些天然成分作为营养物质;还要向培养液中通入CO2的目的是维持培养液的pH.
(2)将病人正常的体细胞注入处于MⅡ中期的去核卵母细胞中,通过电刺激方法使两细胞融合,经过诱导分化形成相应的组织、器官,用于组织器官的移植.
(3)目前科学家正试图利用基因工程方法对猪的器官进行改造.将器官供体基因组导入某种调节因子,抑制或除去抗原决定基因,再通过诱导技术克隆猪器官代替人器官进行移植.在该过程中,调控基因表达的序列是启动子和终止子.

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15.下列关于动、植物激素的叙述,不正确的是(  )
A.用一定浓度的赤霉素溶液处理芹菜植株,可以明显提高其产量
B.新买的猕猴桃和成熟的苹果放在一起几天后变软,与植物激素乙烯有关
C.雄性激素具有增强肌肉力量,提高速度和耐力的作用
D.补充甲状腺激素的方法只能注射,不能口服

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