精品解析：福建省宁德市福鼎第四中学2023-2024学年高三上学期第一次月考生物试题

福鼎四中2023—2024学年第一学期第一次月考 高三生物试题 一、选择题（1-10题每题2分，11-15题每题4分，共40分） 1. 猴痘病毒是一种具有包膜的双链DNA病毒，能够在动物和人类之间传播。猴痘病毒侵染宿主细胞时，其包膜表面的糖蛋白识别并结合宿主细胞表面的受体，然后病毒包膜与宿主细胞膜融合完成侵染过程。下列描述正确的是（ ） A. 与艾滋病病毒相比，猴痘病毒的变异类型更多 B. 猴痘病毒是动物病毒，可直接用作基因工程的载体 C. 猴痘病毒的包膜来源于病毒最后所在的宿主细胞 D. 病毒包膜与宿主细胞表面受体的识别体现了细胞间的信息交流 2. 肌红蛋白（Mb）是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质，含有C、H、O、N、Fe五种元素，由一条肽链和一个血红素辅基构成。Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面，而非极性的侧链基团则被埋在分子内部。含有Fe2+的血红素辅基位于Mb表面内陷的疏水洞穴中，避免了Fe2+被氧化。下列说法错误的是（ ） A. Mb表面极性侧链基团可以与水分子结合，故Mb可溶于水 B. Mb中的疏水洞穴保证了血红素的储氧能力 C. 组成Mb的肽链中氧原子数一定多于氨基酸数 D. Mb复杂结构的形成与不同部位氨基酸之间形成的氢键和二硫键有关 3. 细菌素是由生活在竞争性多菌环境中的某些细菌产生的一类蛋白质或多肽，可通过在靶细胞膜上穿孔或抑制肽聚糖的合成抑制其他细菌的生长。下列描述正确的是（ ） A. 细菌素的分泌需要生物膜系统的参与 B. 肠道菌分泌细菌素更有利于其在肠道中生存 C. 细菌素可通过降低靶细胞膜的通透性导致靶细胞死亡 D. 细菌素与双缩脲试剂混合后需水浴加热才会发生紫色反应 4. 原核生物能不断地合成信号分子并将它们释放到周围环境中。若原核生物在一个地方聚集，信号分子的浓度就会升高并可能扩散到邻近的细胞中与受体结合，被激活的受体会启动一些只有在这种情况下才会启动的过程，这个过程叫做群体感应。群体感应造成最常见的变化是分泌糖类或蛋白质形成生物被膜。下列说法正确的是（ ） A. 扩散进细胞并与受体结合的信号分子可能为蛋白质 B. 若生物被膜与斐林试剂在水浴加热后产生砖红色沉淀，说明其中含有多糖 C. 生物被膜可以识别抗生素、消毒剂，并保护菌体不被破坏 D. 当种群密度变得相当大时，原核生物的代谢可能会发生改变 5. 结核病是由结核杆菌感染引起的一种慢性传染病。结核杆菌的菌体成分硫酸脑苷脂能抵抗宿主细胞的溶菌杀伤作用，使结核杆菌能在肺泡细胞内大量生长繁殖。下列说法错误的是（ ） A. 硫酸脑苷脂能抵抗肺泡细胞内溶酶体的溶菌作用 B. 结核杆菌营寄生生活，能利用宿主细胞的核糖体合成相关蛋白质 C. 吞噬细胞吞噬结核杆菌的过程需要蛋白质参与，并消耗能量 D. 能抑制结核杆菌细胞壁形成的药物可用于治疗结核病 6. 细胞自噬是细胞通过溶酶体降解自身受损或衰老细胞器和受损大分子物质的现象。衰老的线粒体会由内质网膜包被形成自噬体，自噬体与溶酶体结合形成的自噬溶酶体将线粒体降解。细胞内受损蛋白质可与热休克蛋白形成复合物，复合物与位于溶酶体膜上的受体结合，并在其作用下转入溶酶体进行降解。下列说法正确的是（ ） A. 溶酶体能够合成和分泌多种水解酶参与细胞自噬 B. 细胞自噬发生障碍可能会导致疾病的发生 C. 处于营养缺乏条件下的细胞，细胞自噬会变弱 D. 癌细胞中热休克蛋白比正常细胞内的含量多，抑制细胞自噬 7. 囊性纤维化患者的CTR转运Cl-功能异常，导致肺部黏稠分泌物堵塞支气管。CFTR是一种转运器，其细胞质侧具有ATP和Cl-的结合位点，ATP与CFTR结合，将引起CFTR上的Cl-结合位点转向膜外侧，ATP水解后其结构恢复原状，从而实现Cl-的跨膜运输。下列说法错误的是（ ） A. CFTR功能异常会导致肺部细胞外渗透压的改变 B. CFTR能够转运Cl-是因Cl-与其结合部位相适应 C. CFTR可以协助细胞逆浓度梯度从内环境中吸收Cl- D. CFTR的CI-结合位点由膜内转向膜外不需要ATP直接供能 8. 耐力性运动是指机体进行一定时间（每次30min以上）的低中等强度的运动，如步行、游泳、骑行等，有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式，在耐力性运动训练中肌纤维的线粒体数量会出现适应性变化。下列说法正确的是（ ） A. 有氧呼吸时，细胞产生的能量都储存在ATP中 B. 线粒体是人体细胞中唯一含有双层膜的细胞结构 C. 线粒体内膜上丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要H2O的参与 D. 坚持进行耐力性运动训练后，肌纤维中线粒体数量会适当增加 9. 谚语有云“有收无收在于水，收多收少在于肥”，水和无机盐在玉米等农作物的生长发育过程中发挥着重要的作用。下列说法不正确的是（ ） A. 在玉米种子萌发过程中，自由水所占的比例增加 B. 由于水分子内氢键的存在，水具有较高的比热容 C. N是构成玉米等农作物细胞膜、染色体、中心体的重要元素 D. 将玉米等农作物的秸秆充分晒干后，剩余的物质主要是无机物 10. 亲核蛋白是在细胞核内起作用的蛋白质，含有一段被称为核定位序列的特殊氨基酸序列，辅助其通过核孔进入细胞核。下列说法不正确的是（ ） A. DNA聚合酶、RNA聚合酶均可能含核定位序列 B. 亲核蛋白通过核孔进入细胞核的过程无选择性 C. 一般情况下，核孔数量与细胞代谢强度呈正相关 D. 核定位序列结构异常的亲核蛋白会在细胞质内积累 11. 我国科学家设计了一种如图所示的人造淀粉合成代谢路线（ASAP），成功将CO2和H2转化为淀粉。下列说法错误的是（ ） A. ①、②过程模拟暗反应中CO2的固定，③过程模拟C3的还原 B. 植物体内，C3的还原过程需要光反应提供NADPH和ATP C. 该过程与植物光合作用的本质都是将电能转化成化学能储存于有机物中 D. ASAP代谢路线有助于减少农药、化肥等对环境造成的负面影响 12. 如图是丙酮酸进入线粒体的过程。孔蛋白是线粒体外膜上的亲水性通道蛋白，可以允许丙酮酸顺浓度梯度自由通过。在H+的协助下，丙酮酸逆浓度梯度通过内膜进入线粒体基质，该过程不消耗ATP。下列说法错误的是（ ） A. 丙酮酸通过外膜和内膜都属于协助扩散 B. H+可以来源于有氧呼吸的第三阶段 C. 膜间隙中的H+浓度高于线粒体基质 D. 丙酮酸进入线粒体基质的速率受到氧浓度的影响 13. 生酮饮食（KD）是一种由高比例脂肪、极低碳水化合物和适量蛋白质组成饮食方案，能够通过增加抑制食欲的激素（如瘦素、胆囊收缩素），减少能量摄入达到减重的目的。研究发现，部分肿瘤细胞存在线粒体功能障碍，缺乏利用酮体的关键酶，其呼吸消耗的葡萄糖约为正常细胞的200倍，但ATP产量无显著增加。如图为KD饮食减重的机理模式图，下列说法错误的是（ ） A. 采取生酮饮食方案后，人体主要的能源物质是脂肪 B. 部分肿瘤细胞生命活动所需能量主要通过无氧呼吸获得 C. 相比正常细胞，生酮饮食对上述肿瘤细胞的影响较小 D. 生酮饮食可作为一种代谢调节疗法用于糖尿病、肥胖等疾病的治疗 14. 蛋白激酶A（PKA）由两个调节亚基和两个催化亚基组成，其活性受cAMP（腺苷酸环化酶催化ATP环化形成）调节（如下图）。活化的PKA催化亚基能将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化，改变这些蛋白的活性。下列有关说法正确的是（ ） A. 调节亚基具有结合到cAMP的结构域，催化亚基包含活性位点 B. 蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的水解 C. ATP不仅是生物的直接供能物质，还是合成cAMP、DNA等物质的原料 D. cAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基分离，释放出高活性催化亚基 15. 为研究多种环境因子对马铃薯植株光合作用的影响，某生物兴趣小组做了实验研究，实验结果如图所示。据图分析不正确的是（ ） A. 图中影响马铃薯植株光合作用速率的因素只有CO2浓度和温度 B. 在弱光、CO2浓度为0．03％、20℃条件下，马铃薯植株叶肉细胞的叶绿体中无O2产生 C. 马铃薯植株在适当遮阴、CO2浓度为0．03％、40℃条件下，光照强度不是限制光合作用速率的因素 D. 据图分析，在光照充足的条件下适当增加CO2浓度有利于提高马铃薯产量CO2吸收速率（mg／h） 三、非选择题 16. 低密度脂蛋白（LDL）是一种运载胆固醇进入外周组织细胞的脂蛋白颗粒，在血液中含量长期过高易引起动脉硬化，因此被称为“坏胆固醇”。下图为DL在细胞内代谢示意图。 （1）已知LDL表面覆盖有单层磷脂分子，磷脂的尾部朝向____________（填“内侧”、“外侧”或“均有可能”），原因是____________。 （2）细胞膜上的LDL受体与LDL结合后，通过____________过程将LDL摄入细胞，该过程体现了细胞膜____________的功能。 （3）LDL受体和溶酶体内水解酶均为蛋白质，请从蛋白质结构的角度分析两者功能不同的原因____________；这两种蛋白质的加工均需要高尔基体的参与，高尔基体的功能是____________。 （4）胆固醇是构成动物细胞膜重要成分，下图为不同温度下胆固醇对人工脂双层膜微粘度（与流动性负相关）影响的曲线。据图分析胆固醇对膜流动性的作用：___________。 17. 如图所示，图甲为由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图，图乙为人的成熟红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况，图丙中A侧为1mol/L的葡萄糖溶液，B侧为1mol/L的乳酸溶液，请据图回答以下问题： （1）成熟植物细胞中的_____相当于图丙中的半透膜。 （2）图乙中，葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是都需要_____。将图乙所示细胞置于蒸馏水中，由于细胞质的浓度_____外界溶液浓度（填“小于”“大于”“等于”），该细胞会吸水涨破。 （3）如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，则液面不再变化时，A侧液面_____（填“高于”“低于”或“等于”）B侧液面：如果在图甲所示人工膜上加上图乙中的蛋白质①，再作为图丙的半透膜，则液面不再变化时，A侧液面_____（填“高于”“低于”或“等于”）B侧液面。 （4）图甲所示人工膜两侧的离子存在浓度差，但离子不能通过该膜。在人工膜中加入少量缬氨霉素，K+即可从高浓度一侧通过该膜到达低浓度一侧，其他离子不能通过，则K+通过该膜的方式是_____。 （5）去除细胞壁的植物细胞称为原生质体。进一步研究发现，用蓝光处理保卫细胞的原生质体后K+的吸收量增加，其吸收机理如图所示。 ①据图分析，H+-ATP水解酶的作用有_____，H+进入保卫细胞的方式是_____。 ②保卫细胞因吸水膨胀导致气孔开度增大。据图分析，蓝光引起气孔开度增大的原因是_____。 18. 下图是小麦叶肉细胞光合作用过程示意图。PSI和PSⅡ是叶绿素和蛋白质构成的复合体，能吸收利用光能进行电子传递，在图中膜两侧建立H＋电化学梯度。图中数字表示生理过程，字母表示物质。请回答下列问题∶ （1）PSⅠ和PSⅡ所在膜结构的名称为_______________，将其上色素用纸层析法进行分离，利用的原理是_______________。 （2）图中B物质是_______________，D物质是_______________，E物质是_______________酶。光合作用暗反应阶段包括_______（填图中数字），为③过程提供能量的物质是_______________。 （3）从植株上取一健壮叶片，称量其质量为a，经黑暗处理0.5小时后质量为b，再光照处理1小时后质量为c，假设整个过程中呼吸作用速率不变，则该光照条件下，此叶片的实际光合速率可表示为_______________/小时（用a、b、c表示）。 19. 前不久，我国南方出现了数次强降雨。持续的强降雨天气，引发多地发生洪涝地质灾害，对农作物的生长及人民的生活造成了严重影响。请回答下列有关问题: （1）稻田需要定期排水，否则水稻幼根会变黑、腐烂，其主要原因是____________。 （2）为研究淹水时物质M对某植物根呼吸的影响，研究人员准备了四组该植物盆栽，其中一组淹入清水中，其余三组分别淹入不同浓度的M溶液中，保持液面高出盆土表面，每天定时测定该植物根有氧呼吸速率，结果如图。 ①图中A、B、C 三点中，____点在单位时间内与氧结合的[H]最多。图中结果显示，淹水时物质M对该植物根有氧呼吸速率降低有____作用。 ②淹水会造成根系缺氧，使植物地上部分和根系的生长受到阻碍，地上部分叶色变黄，叶绿素含量减少，导致光反应为暗反应提供的[H]和____减少;根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强，实验过程中能否改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标?____，请分析说明:__________________。 20. 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）。_____ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 福鼎四中2023—2024学年第一学期第一次月考 高三生物试题 一、选择题（1-10题每题2分，11-15题每题4分，共40分） 1. 猴痘病毒是一种具有包膜的双链DNA病毒，能够在动物和人类之间传播。猴痘病毒侵染宿主细胞时，其包膜表面的糖蛋白识别并结合宿主细胞表面的受体，然后病毒包膜与宿主细胞膜融合完成侵染过程。下列描述正确的是（ ） A. 与艾滋病病毒相比，猴痘病毒的变异类型更多 B. 猴痘病毒是动物病毒，可直接用作基因工程的载体 C. 猴痘病毒的包膜来源于病毒最后所在的宿主细胞 D. 病毒包膜与宿主细胞表面受体的识别体现了细胞间的信息交流 【答案】C 【解析】 【分析】病毒的结构非常简单，仅由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成；没有细胞结构，不能独立生活，只能寄生在活细胞内，并在寄主细胞内进行繁殖。一旦离开了活细胞，病毒就会变成结晶体。 【详解】A、艾滋病病毒是RNA病毒，RNA为单链结构，结构不稳定，易变异，猴痘病毒是一种具有包膜的双链DNA病毒，结构较稳定，与艾滋病病毒相比，猴痘病毒的变异类型更少，A错误； B、猴痘病毒是一种具有包膜的双链DNA病毒，经过加工后可用作基因工程的载体，B错误； C、猴痘病毒的包膜是类脂包膜，来源于最后所在的宿主细胞，C正确； D、发出信号和接受信号的必须都是细胞，才属于细胞间的信息交流，猴痘病毒无细胞，其识别宿主细胞不能体现细胞间的信息交流，D错误。 故选C。 2. 肌红蛋白（Mb）是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质，含有C、H、O、N、Fe五种元素，由一条肽链和一个血红素辅基构成。Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面，而非极性的侧链基团则被埋在分子内部。含有Fe2+的血红素辅基位于Mb表面内陷的疏水洞穴中，避免了Fe2+被氧化。下列说法错误的是（ ） A. Mb表面极性侧链基团可以与水分子结合，故Mb可溶于水 B. Mb中的疏水洞穴保证了血红素的储氧能力 C. 组成Mb的肽链中氧原子数一定多于氨基酸数 D. Mb复杂结构的形成与不同部位氨基酸之间形成的氢键和二硫键有关 【答案】D 【解析】 【分析】分析题意可知，Mb的极性侧链分布在分子表面，能与水结合，非极性侧链基团位于分子内部，含有Fe2+的血红素辅基位于Mb表面内陷的疏水洞穴中，能够避免与水溶液中的氧自由基等接触，避免了Fe2+被氧化，保证了Fe2+能与氧结合，即Mb的储氧功能。 【详解】A、Mb表面含有极性侧链基团，可溶于水，A正确； B、由分析可知，Mb中的疏水洞穴能避免血红素辅基中Fe2+被氧化，保证了Mb的储氧能力，B正确； C、由题意可知，Mb含有一条肽链，肽链中的氨基酸通过脱水缩合形成肽键，一个肽键含有一个氧原子，肽键数＝氨基酸数－1，肽链的末端的羧基含有两个氧原子，若不考虑侧链基团中的氧原子，则肽链中氧原子数＝肽键数+2＝氨基酸数+1，C正确； D、Mb含有C、H、O、N、Fe五种元素，不会形成二硫键，D错误。 故选D。 3. 细菌素是由生活在竞争性多菌环境中的某些细菌产生的一类蛋白质或多肽，可通过在靶细胞膜上穿孔或抑制肽聚糖的合成抑制其他细菌的生长。下列描述正确的是（ ） A. 细菌素的分泌需要生物膜系统的参与 B. 肠道菌分泌细菌素更有利于其在肠道中生存 C. 细菌素可通过降低靶细胞膜的通透性导致靶细胞死亡 D. 细菌素与双缩脲试剂混合后需水浴加热才会发生紫色反应 【答案】B 【解析】 【分析】原核细胞和真核细胞相比，最主要的区别是没有核膜包围的细胞核。原核细胞没有染色体，有一个环状的DNA分子，其所在区域叫拟核。原核细胞只有一种细胞器（核糖体）。题中细菌是原核细胞。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。 【详解】A、细菌素是细菌分泌蛋白质或多肽，细菌的膜结构只有细胞膜没有生物膜系统，A错误； B、肠道菌和其他细菌在肠道中可能存在竞争关系，会争夺营养和空间，肠道菌分泌细菌素抑制其他细菌，有利于其自身生存，B正确； C、细菌素可在靶细胞膜上穿孔，会增加细胞膜的通透性，C错误； D、双缩脲试剂鉴定蛋白质，不需要水浴加热条件，D错误。 故选B。 4. 原核生物能不断地合成信号分子并将它们释放到周围环境中。若原核生物在一个地方聚集，信号分子的浓度就会升高并可能扩散到邻近的细胞中与受体结合，被激活的受体会启动一些只有在这种情况下才会启动的过程，这个过程叫做群体感应。群体感应造成最常见的变化是分泌糖类或蛋白质形成生物被膜。下列说法正确的是（ ） A. 扩散进细胞并与受体结合的信号分子可能为蛋白质 B. 若生物被膜与斐林试剂在水浴加热后产生砖红色沉淀，说明其中含有多糖 C. 生物被膜可以识别抗生素、消毒剂，并保护菌体不被破坏 D. 当种群密度变得相当大时，原核生物的代谢可能会发生改变 【答案】D 【解析】 【分析】生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）。 【详解】A、蛋白质属于大分子，进细胞通过胞吞，A错误； B、多糖不具有还原性，不能用斐林试剂检测，B错误； C、生物被膜是由多糖-蛋白复合物形成的，具有阻止大多数抗生素和消毒剂渗透到细胞内（不没有识别作用），为生物被膜内的原核生物生存提供了保护，C错误； D、通过题干信息可知，原核生物在一个地方聚集，信号分子的浓度就会升高并可能扩散到邻近的细胞中与受体结合，被激活的受体会启动一些只有在这种情况下才会启动的过程，故当种群密度变得相当大时，原核生物的代谢可能会发生改变，D正确。 故选D。 5. 结核病是由结核杆菌感染引起的一种慢性传染病。结核杆菌的菌体成分硫酸脑苷脂能抵抗宿主细胞的溶菌杀伤作用，使结核杆菌能在肺泡细胞内大量生长繁殖。下列说法错误的是（ ） A. 硫酸脑苷脂能抵抗肺泡细胞内溶酶体的溶菌作用 B. 结核杆菌营寄生生活，能利用宿主细胞的核糖体合成相关蛋白质 C. 吞噬细胞吞噬结核杆菌的过程需要蛋白质参与，并消耗能量 D. 能抑制结核杆菌细胞壁形成的药物可用于治疗结核病 【答案】B 【解析】 【分析】分析题意可知，结核杆菌为原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，只有核糖体一种细胞器。该菌为胞内寄生菌。 【详解】A、由题意可知，硫酸脑苷脂能抵抗肺泡细胞的溶菌杀伤作用，而细胞内的溶酶体是发挥该作用的主体，故硫酸脑苷脂能抵抗肺泡细胞内溶酶体的溶菌作用，A正确； B、由分析可知，结核杆菌是胞内寄生菌，营寄生生活，在自身细胞中的核糖体上合成蛋白，B错误； C、吞噬细胞吞噬病原体需要进行细胞间的识别，该过程与细胞膜上的蛋白质有关，C正确； D、结核杆菌有细胞壁，能抑制其细胞壁形成的药物可抑制结核杆菌的增殖，从而可用于治疗结核病，D正确。 故选B。 6. 细胞自噬是细胞通过溶酶体降解自身受损或衰老细胞器和受损大分子物质的现象。衰老的线粒体会由内质网膜包被形成自噬体，自噬体与溶酶体结合形成的自噬溶酶体将线粒体降解。细胞内受损蛋白质可与热休克蛋白形成复合物，复合物与位于溶酶体膜上的受体结合，并在其作用下转入溶酶体进行降解。下列说法正确的是（ ） A. 溶酶体能够合成和分泌多种水解酶参与细胞自噬 B. 细胞自噬发生障碍可能会导致疾病的发生 C. 处于营养缺乏条件下的细胞，细胞自噬会变弱 D. 癌细胞中热休克蛋白比正常细胞内含量多，抑制细胞自噬 【答案】B 【解析】 【分析】1、溶酶体:含有多种酸性水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。溶酶体只存在于真核细胞中。 2、细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。 【详解】A、溶酶体内水解酶是在核糖体上合成的，A错误； B、细胞自噬基因突变会导致疾病，在严重的疾病中都包含了细胞自噬过程，B正确； C、当细胞处于低营养条件下，细胞自身自噬增强，C错误； D、由“细胞内受损蛋白质可与热休克蛋白形成复合物，复合物与位于溶酶体膜上的受体结合，并在其作用下转入溶酶体进行降解。”可知癌细胞中热休克蛋白比正常细胞内的含量多，其存活的原因可能是其能促进细胞自噬，D错误。 故选B。 7. 囊性纤维化患者的CTR转运Cl-功能异常，导致肺部黏稠分泌物堵塞支气管。CFTR是一种转运器，其细胞质侧具有ATP和Cl-的结合位点，ATP与CFTR结合，将引起CFTR上的Cl-结合位点转向膜外侧，ATP水解后其结构恢复原状，从而实现Cl-的跨膜运输。下列说法错误的是（ ） A. CFTR功能异常会导致肺部细胞外渗透压的改变 B. CFTR能够转运Cl-是因Cl-与其结合部位相适应 C. CFTR可以协助细胞逆浓度梯度从内环境中吸收Cl- D. CFTR的CI-结合位点由膜内转向膜外不需要ATP直接供能 【答案】C 【解析】 【分析】分析题意可知，囊性纤维病患者CFTR蛋白结构异常，使CFTR转运氯离子的功能异常，导致患者支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量生长繁殖，最终使肺功能严重受损。 【详解】A、CFTR功能异常会导致肺部细胞中的Cl-不能转运到细胞外，导致细胞内渗透压升高，细胞外渗透压的降低，A正确； B、CFTR能够Cl-特异性结合，通过空间结构的改变转运Cl-，B正确； C、由题意可知，CFTR可以协助细胞逆浓度梯度将Cl-运输到细胞外，C错误； D、由题意可知，CFTR与ATP结合后，引起CI-结合位点由膜内转向膜外，当ATP水解后，CFTR结构恢复原状，因此CI-结合位点由膜内转向膜外时，不需要ATP直接供能，D正确。 故选C。 8. 耐力性运动是指机体进行一定时间（每次30min以上）的低中等强度的运动，如步行、游泳、骑行等，有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式，在耐力性运动训练中肌纤维的线粒体数量会出现适应性变化。下列说法正确的是（ ） A. 有氧呼吸时，细胞产生的能量都储存在ATP中 B. 线粒体是人体细胞中唯一含有双层膜的细胞结构 C. 线粒体内膜上丙酮酸分解成CO2和[H]过程需要H2O的参与 D. 坚持进行耐力性运动训练后，肌纤维中线粒体数量会适当增加 【答案】D 【解析】 【分析】有氧呼吸的过程： 第一阶段：在细胞质的基质中。 反应式：C6H12O6（葡萄糖）2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量 （2ATP） 第二阶段：在线粒体基质中进行。 反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O20[H]+6CO2+少量能量 （2ATP） 第三阶段：在线粒体的内膜上，这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的。 反应式：24[H]+6O212H2O+大量能量（34ATP） 【详解】A、细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，有氧呼吸时只有约40%合成ATP，A错误； B、除线粒体外，细胞核核膜也是双层膜，B错误； C、丙酮酸分解成CO2和[H]的过程在线粒体基质中进行，C错误； D、有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式，在耐力性运动训练中肌纤维的线粒体数量会出现适应性变化，坚持进行耐力性运动训练，肌纤维中线粒体数量会适当增加，D正确。 故选D。 9. 谚语有云“有收无收在于水，收多收少在于肥”，水和无机盐在玉米等农作物的生长发育过程中发挥着重要的作用。下列说法不正确的是（ ） A. 在玉米种子萌发过程中，自由水所占的比例增加 B. 由于水分子内氢键的存在，水具有较高的比热容 C. N是构成玉米等农作物细胞膜、染色体、中心体的重要元素 D. 将玉米等农作物的秸秆充分晒干后，剩余的物质主要是无机物 【答案】D 【解析】 【分析】水在细胞中以两种形式存在，绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动，叫作自由水；一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫作结合水。细胞中自由水和结合水所起的作用是有差异的：自由水是细胞内良好的溶剂；结合水是细胞结构的重要组成部分，大约占细胞内全部水分的4.5%。细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，这样水就失去流动性和溶解性，成为生物体的构成成分。在正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛；而结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。 【详解】A、在玉米种子萌发过程中，自由水所占比例增加，新陈代谢旺盛，A正确； B、水分子间氢键的存在使水有较高的比热容，使水的温度不易发生改变，有利于维持生命系统的稳定，B正确； C、细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成，染色体主要由DNA和蛋白质组成，中心体的主要化学成分是蛋白质，磷脂、蛋白质和DNA都含有N，因此，N是构成玉米等农作物细胞膜、染色体、中心体的重要元素，C正确； D、自由水以游离的状态存在，将玉米秸秆充分晒干时，秸秆失去的水主要是自由水，其体内剩余的物质主要是有机物，D错误。 故选D。 10. 亲核蛋白是在细胞核内起作用的蛋白质，含有一段被称为核定位序列的特殊氨基酸序列，辅助其通过核孔进入细胞核。下列说法不正确的是（ ） A. DNA聚合酶、RNA聚合酶均可能含核定位序列 B. 亲核蛋白通过核孔进入细胞核的过程无选择性 C. 一般情况下，核孔数量与细胞代谢强度呈正相关 D. 核定位序列结构异常的亲核蛋白会在细胞质内积累 【答案】B 【解析】 【分析】细胞核由核膜、核仁和染色质组成，核膜上面有核孔。核膜具有双层膜，把核内物质与细胞质分开；核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关；染色质主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体；核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。 【详解】A、DNA聚合酶参与DNA的复制，RNA聚合酶参与转录，DNA的复制和转录均主要发生在细胞核中，所以DNA聚合酶、RNA聚合酶均可能含核定位序列，A正确； B、亲核蛋白等大分子物质通过核孔进入细胞核的过程具有选择性，B错误； C、一般情况下，代谢越旺盛，核孔数量就越多，所以，核孔数量与细胞代谢强度呈正相关，C正确； D、亲核蛋白含有一段被称为核定位序列的特殊氨基酸序列，辅助其通过核孔进入细胞核，若核定位序列结构异常，则不能从细胞质进入到细胞核中，所以核定位序列结构异常的亲核蛋白会在细胞质内积累，D正确。 故选B 11. 我国科学家设计了一种如图所示的人造淀粉合成代谢路线（ASAP），成功将CO2和H2转化为淀粉。下列说法错误的是（ ） A. ①、②过程模拟暗反应中CO2的固定，③过程模拟C3的还原 B. 植物体内，C3的还原过程需要光反应提供NADPH和ATP C. 该过程与植物光合作用的本质都是将电能转化成化学能储存于有机物中 D. ASAP代谢路线有助于减少农药、化肥等对环境造成的负面影响 【答案】C 【解析】 【分析】分析题图可知，该过程利用无机催化剂将二氧化碳还原为甲醛，再通过酶转化为三碳化合物和六碳化合物，最后转化为聚合淀粉；①②过程模拟二氧化碳的固定，③④过程模拟三碳化合物的还原。 【详解】A、分析题图，①②过程模拟暗反应中二氧化碳的固定，③④过程模拟暗反应中三碳化合物的还原，A正确； B、植物体内，C3的还原过程需要光反应提供NADPH和ATP，B正确； C、植物光合作用的本质是利用光能将无机物二氧化碳和水转化为有机物，同时将光能转化为有机物中的化学能，C错误； D、ASAP代谢路线是人工合成路线，无植物的生长过程，该过程有助于减少农药、化肥等对环境造成的负面影响，D正确。 故选C。 12. 如图是丙酮酸进入线粒体的过程。孔蛋白是线粒体外膜上的亲水性通道蛋白，可以允许丙酮酸顺浓度梯度自由通过。在H+的协助下，丙酮酸逆浓度梯度通过内膜进入线粒体基质，该过程不消耗ATP。下列说法错误的是（ ） A. 丙酮酸通过外膜和内膜都属于协助扩散 B. H+可以来源于有氧呼吸的第三阶段 C. 膜间隙中的H+浓度高于线粒体基质 D. 丙酮酸进入线粒体基质的速率受到氧浓度的影响 【答案】A 【解析】 【分析】分析题图：图示是丙酮酸进入线粒体的过程，其通过外膜需要孔蛋白协助，通过内膜时是逆浓度梯度进行的，且需要H+的协助，应该为主动运输。 【详解】A、丙酮酸逆浓度梯度通过内膜进入线粒体基质，属于主动运输，A错误； B、有氧呼吸第三阶段催化氧气生成水的酶可将H+运输到线粒体内膜和外膜之间，因此H+可以来源于有氧呼吸的第三阶段，B正确； C、膜间隙中的H+浓度高于线粒体基质，H+进入内膜为协助扩散，C正确； D、氧气与氢离子反应生成水，氢离子的浓度会影响丙酮酸的运输，所以丙酮酸进入线粒体的过程受O2浓度的影响，D正确。 故选A。 13. 生酮饮食（KD）是一种由高比例脂肪、极低碳水化合物和适量蛋白质组成的饮食方案，能够通过增加抑制食欲的激素（如瘦素、胆囊收缩素），减少能量摄入达到减重的目的。研究发现，部分肿瘤细胞存在线粒体功能障碍，缺乏利用酮体的关键酶，其呼吸消耗的葡萄糖约为正常细胞的200倍，但ATP产量无显著增加。如图为KD饮食减重的机理模式图，下列说法错误的是（ ） A. 采取生酮饮食方案后，人体主要的能源物质是脂肪 B. 部分肿瘤细胞生命活动所需能量主要通过无氧呼吸获得 C. 相比正常细胞，生酮饮食对上述肿瘤细胞的影响较小 D. 生酮饮食可作为一种代谢调节疗法用于糖尿病、肥胖等疾病的治疗 【答案】C 【解析】 【分析】生酮饮食是一个脂肪高比例、碳水化合物低比例，蛋白质和其他营养素合适的配方饮食；糖类是主要的能源物质，糖类能大量转化形成脂肪，脂肪只能少量转化形成糖类，多糖、蛋白质和核酸都是生物大分子。 【详解】A、生酮饮食（KD）是一种由高比例脂肪、极低碳水化合物和适量蛋白质组成的饮食方案，因此采取生酮饮食方案后，人体主要的能源物质是脂肪，A正确； B、部分肿瘤细胞存在线粒体（有氧呼吸的主要场所）功能障碍，缺乏利用酮体的关键酶，其呼吸消耗的葡萄糖约为正常细胞的200倍，但ATP产量无显著增加，说明部分肿瘤细胞生命活动所需能量主要通过无氧呼吸获得，B正确； C、由于部分肿瘤细胞存在线粒体功能障碍，缺乏利用酮体的关键酶，使酮体分解释放能量受阻，因此相比正常细胞，生酮饮食对上述肿瘤细胞的影响较大，C错误； D、生酮饮食（KD）能够通过增加抑制食欲的激素（如瘦素、胆囊收缩素），减少能量摄入达到减重的目的，因此可控制能源物质的摄入，从而用于糖尿病、肥胖等疾病的治疗，D正确。 故选C。 14. 蛋白激酶A（PKA）由两个调节亚基和两个催化亚基组成，其活性受cAMP（腺苷酸环化酶催化ATP环化形成）调节（如下图）。活化的PKA催化亚基能将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化，改变这些蛋白的活性。下列有关说法正确的是（ ） A. 调节亚基具有结合到cAMP的结构域，催化亚基包含活性位点 B. 蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的水解 C. ATP不仅是生物的直接供能物质，还是合成cAMP、DNA等物质的原料 D. cAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基分离，释放出高活性的催化亚基 【答案】ABD 【解析】 【分析】1、据题干的信息：活化的PKA催化亚基可将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化，改变这些蛋白的活性，说明蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的水解。 2、据图分析：活化的调节亚基与非活化的催化亚基可在cAMP的作用下产生无活性的调节亚基和游离态、活化的催化亚基。 【详解】A、据图分析：活化的调节亚基与非活化的催化亚基可在cAMP的作用下产生无活性的调节亚基和游离态、活化的催化亚基，说明调节亚基具有结合到cAMP的结构域，催化亚基包含活性位点，A正确； B、据题干的信息：活化的PKA催化亚基可将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化，改变这些蛋白的活性，ATP上的磷酸基团转移的过程即是ATP的水解过程，B正确； C、腺苷酸环化酶催化ATP环化形成cAMP，故ATP不仅是生物的直接供能物质，还是合成cAMP的原料，但ATP水解后形成的AMP（腺嘌呤核糖核苷酸）是合成RNA的原料，C错误； D、据图可知，cAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基分离，释放出高活性的催化亚基，D正确。 故选ABD。 15. 为研究多种环境因子对马铃薯植株光合作用的影响，某生物兴趣小组做了实验研究，实验结果如图所示。据图分析不正确的是（ ） A. 图中影响马铃薯植株光合作用速率的因素只有CO2浓度和温度 B. 在弱光、CO2浓度为0．03％、20℃条件下，马铃薯植株叶肉细胞的叶绿体中无O2产生 C. 马铃薯植株在适当遮阴、CO2浓度为0．03％、40℃条件下，光照强度不是限制光合作用速率的因素 D. 据图分析，在光照充足的条件下适当增加CO2浓度有利于提高马铃薯产量CO2吸收速率（mg／h） 【答案】ABC 【解析】 【分析】分析曲线图：本实验探究了温度、光照强度、二氧化碳浓度对光合作用的影响。黑暗条件下，植物只进行呼吸作用，因此实验中也测定了不同温度条件下的呼吸速率，曲线中的二氧化碳吸收速率表示净光合速率，总光合速率=净光合速率+呼吸速率。 【详解】A、分析曲线图可知，图中影响马铃薯植株光合作用速率的因素有CO2浓度、温度和光照强度，A错误； B、在弱光、CO2浓度为0.03%、 20°C条件下， 曲线中显示，此时的二氧化碳吸收速率为0， 表示此时植物的光合作用等于呼吸作用，即马铃薯植株叶肉细胞的叶绿体可以进行光合作用，因此其叶绿体中有氧气产生，B错误； C、CO2浓度为0.03%、40°C条件下， 在弱光、适当遮阴以及全光照三种条件下，植物的二氧化碳吸收速率不同， 说明光照强度仍然是限制光合速率的因素，C错误； D、据图分析，光照强度和二氧化碳浓度均会影响光合速率，故在光照充足的条件下适当增加CO2浓度有利于提高马铃薯产量CO2吸收速率，D正确。 故选ABC。 三、非选择题 16. 低密度脂蛋白（LDL）是一种运载胆固醇进入外周组织细胞的脂蛋白颗粒，在血液中含量长期过高易引起动脉硬化，因此被称为“坏胆固醇”。下图为DL在细胞内代谢示意图。 （1）已知LDL表面覆盖有单层磷脂分子，磷脂的尾部朝向____________（填“内侧”、“外侧”或“均有可能”），原因是____________。 （2）细胞膜上的LDL受体与LDL结合后，通过____________过程将LDL摄入细胞，该过程体现了细胞膜____________的功能。 （3）LDL受体和溶酶体内的水解酶均为蛋白质，请从蛋白质结构的角度分析两者功能不同的原因____________；这两种蛋白质的加工均需要高尔基体的参与，高尔基体的功能是____________。 （4）胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，下图为不同温度下胆固醇对人工脂双层膜微粘度（与流动性负相关）影响的曲线。据图分析胆固醇对膜流动性的作用：___________。 【答案】（1） ①. 内侧 ②. LDL是一种运载胆固醇，疏水的尾部朝向内侧 （2） ①. 胞吞 ②. 信息交流 （3） ①. 氨基酸的种类、数目和排列顺序不同，多肽链的盘曲折叠方式及其形成的结构不同。 ②. 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装， （4）在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性；在温度较低时，又可以提高膜的流动性。 【解析】 【分析】分析题意可知，细胞外的胆固醇与磷脂、蛋白质结合形成LDL，与细胞膜上的LDL受体说别并结合，形成受体-LDL复合物；通过胞吞作用进入细胞，形成网格蛋白包被的囊泡，并转运至胞内体；在胞内体中，LDL与其受体分离，受体随囊泡膜运到质膜，与质膜融合，受体重新分布在质膜上被利用；而分离后的LDL进入溶酶体内被水解酶水解，释放出游离的胆固醇被细胞利用。 【小问1详解】 磷脂分子的头部是亲水的，尾部是疏水的。由题意可知，LDL颗粒是单层膜结构，由于处于水环境，所以磷脂分子头部朝外，尾部朝向内侧。 【小问2详解】 由图可知，当细胞膜上的LDL受体与LDL结合后，细胞膜内陷形成囊泡，即通过胞吞摄入细胞。该过程中LDL与LDL受体相同结合，体现了细胞膜具有信息交流的功能。 【小问3详解】 LDL受体和溶酶体内的水解酶均为蛋白质，但构成两种蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序不同，多肽链盘曲折叠方式及其形成的空间结构不同，导致它们的功能不同。高尔基体的功能是能对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。 【小问4详解】 分析题图可知，人工膜的微粘度随温度的升高而逐渐降低，即其流动性逐渐升高；含胆固醇的人工膜的流动性增加幅度小于不含胆固醇的人工膜，说明在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性；在温度较低时，又可以提高膜的流动性。 17. 如图所示，图甲为由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图，图乙为人的成熟红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况，图丙中A侧为1mol/L的葡萄糖溶液，B侧为1mol/L的乳酸溶液，请据图回答以下问题： （1）成熟植物细胞中的_____相当于图丙中的半透膜。 （2）图乙中，葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是都需要_____。将图乙所示细胞置于蒸馏水中，由于细胞质的浓度_____外界溶液浓度（填“小于”“大于”“等于”），该细胞会吸水涨破。 （3）如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，则液面不再变化时，A侧液面_____（填“高于”“低于”或“等于”）B侧液面：如果在图甲所示人工膜上加上图乙中的蛋白质①，再作为图丙的半透膜，则液面不再变化时，A侧液面_____（填“高于”“低于”或“等于”）B侧液面。 （4）图甲所示人工膜两侧的离子存在浓度差，但离子不能通过该膜。在人工膜中加入少量缬氨霉素，K+即可从高浓度一侧通过该膜到达低浓度一侧，其他离子不能通过，则K+通过该膜的方式是_____。 （5）去除细胞壁的植物细胞称为原生质体。进一步研究发现，用蓝光处理保卫细胞的原生质体后K+的吸收量增加，其吸收机理如图所示。 ①据图分析，H+-ATP水解酶的作用有_____，H+进入保卫细胞的方式是_____。 ②保卫细胞因吸水膨胀导致气孔开度增大。据图分析，蓝光引起气孔开度增大的原因是_____。 【答案】（1）原生质层 （2） ①. 转运蛋白（或载体蛋白） ②. 大于 （3） ①. 等于 ②. 低于 （4）协助扩散 （5） ①. 运输H+和催化ATP的水解 ②. 协助扩散 ③. 蓝光促进H+-ATP水解酶将H+运出保卫细胞，在膜两侧形成H+电化学梯度（浓度梯度），有利于K+进入保卫细胞，使细胞液浓度升高，细胞吸水膨胀，气孔开度增大 【解析】 【分析】分析题意和题图，甲为人工膜，只含磷脂分子;乙为生物膜，蛋白质①是运输葡萄糖的载体，葡萄糖进入细胞需要载体，不需要能量，运输方式为协助扩散;蛋白质②为运输乳酸的载体，乳酸排出细胞需要载体和能量，运输方式为主动运输。 【小问1详解】 图丙是一个渗透装置，其中的半透膜模拟的是成熟植物细胞中的原生质层(包括细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质)。 【小问2详解】 图乙中，蛋白质①是运输葡萄糖的载体，葡萄糖进入细胞需要载体，不需要能量，运输方式为协助扩散;蛋白质②为运输乳酸的载体，乳酸排出细胞需要载体和能量，运输方式为主动运输，二者运输的共同点是都需要转运蛋白协助。将图乙所示细胞置于蒸馏水中，由于细胞质的浓度大于外界溶液浓度，该细胞会吸水涨破。 【小问3详解】 若用甲所示的人工膜作为丙中的半透膜，由于缺乏载体蛋白，葡萄糖和乳酸均不能通过半透膜，由于半透膜两侧的浓度相等，故液面不变，A侧液面等于B侧液面;若在甲中的人工膜上加入图乙的蛋白质①，再用作图丙的半透膜，则葡萄糖可以通过半透膜，乳酸不能通过半透膜，右侧液面浓度会升高，右侧液面会升高，当液面不再变化时，A侧液面会低于B侧。 【小问4详解】 在缺乏载体蛋白的人工膜两侧，离子不能通过，而加入缬氨霉素后，钾离子可以通过顺浓度梯度运输，而其他离子不能通过，说明缬氨霉素的化学本质是蛋白质，是运输钾离子的载体蛋白，钾离子顺浓度梯度的运输属于协助扩散。 【小问5详解】 ①由图可知，H+进入保卫细胞由高浓度到低浓度，需要载体蛋白协助，属于协助扩散，出保卫细胞是主动运输需要H+—ATP水解酶催化水解ATP提供能量，并转运;②蓝光促进H+—ATP水解酶将H+运出保卫细胞，在膜两侧形成H+电化学梯度（浓度梯度），有利于K+进入保卫细胞，使细胞液浓度升高，细胞吸水膨胀，气孔开度增大。 18. 下图是小麦叶肉细胞光合作用过程示意图。PSI和PSⅡ是叶绿素和蛋白质构成的复合体，能吸收利用光能进行电子传递，在图中膜两侧建立H＋电化学梯度。图中数字表示生理过程，字母表示物质。请回答下列问题∶ （1）PSⅠ和PSⅡ所在膜结构的名称为_______________，将其上色素用纸层析法进行分离，利用的原理是_______________。 （2）图中B物质是_______________，D物质是_______________，E物质是_______________酶。光合作用暗反应阶段包括_______（填图中数字），为③过程提供能量的物质是_______________。 （3）从植株上取一健壮叶片，称量其质量为a，经黑暗处理0.5小时后质量为b，再光照处理1小时后质量为c，假设整个过程中呼吸作用速率不变，则该光照条件下，此叶片的实际光合速率可表示为_______________/小时（用a、b、c表示）。 【答案】（1） ①. 类囊体（膜） ②. 不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸条上的扩散速度不同 （2） ①. C3 ②. ATP ③. ATP合成酶 ④. ②③ ⑤. ATP和NADPH （3）2a＋c－3b 【解析】 【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢的过程，该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中；暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程，三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的还原氢和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。题图分析，图示为光合作用过程，包括光反应和暗反应，水光解产生氧气和H+，光反应还产生NADPH和ATP，用于暗反应C3的还原过程，所以D为ATP，C为ADP和Pi。A为C5，B为C3，①过程为水的光解，②过程为二氧化碳的固定，③过程表示C3的还原。 【小问1详解】 PSⅠ和PSⅡ分别是光系统Ⅰ和光系统Ⅱ，是叶绿素和蛋白质构成的复合体，能吸收利用光能进行电子传递，所以其位于类囊体膜上。由于不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸条上的扩散速度不同，据此可利用层析液将不同色素进行分离。 【小问2详解】 根据分析可知，③过程表示C3的还原。图中B物质是C3，该过程消耗光反应产生的还原氢和ATP，因此，D物质是ATP，图示形成D过程中H+的跨膜运输方式是顺着浓度梯度运输，需要载体蛋白，为协助扩散，同时为ATP的生成提供能量，因此，E物质还具有催化功能，是ATP合成酶。光合作用暗反应阶段包括二氧化碳的固定和C3的还原，即图中的②③，能够为③过程提供能量的物质是ATP和NADPH。 【小问3详解】 从植株上取一健壮叶片，称量其质量为a，经黑暗处理0.5小时后质量为b，再光照处理1小时后质量为c，a-b为0.5小时的呼吸消耗，呼吸速率可表示为2（a-b），（c-b）为1小时的净光合速率，实际光合速率=净光合速率+呼吸速率，假设整个过程中呼吸作用速率不变，则该光照条件下，此叶片的实际光合速率可表示为（c-b）+2（a-b）=（2a＋c－3b）/小时。 19. 前不久，我国南方出现了数次强降雨。持续的强降雨天气，引发多地发生洪涝地质灾害，对农作物的生长及人民的生活造成了严重影响。请回答下列有关问题: （1）稻田需要定期排水，否则水稻幼根会变黑、腐烂，其主要原因是____________。 （2）为研究淹水时物质M对某植物根呼吸的影响，研究人员准备了四组该植物盆栽，其中一组淹入清水中，其余三组分别淹入不同浓度的M溶液中，保持液面高出盆土表面，每天定时测定该植物根有氧呼吸速率，结果如图。 ①图中A、B、C 三点中，____点在单位时间内与氧结合的[H]最多。图中结果显示，淹水时物质M对该植物根有氧呼吸速率降低有____作用。 ②淹水会造成根系缺氧，使植物的地上部分和根系的生长受到阻碍，地上部分叶色变黄，叶绿素含量减少，导致光反应为暗反应提供的[H]和____减少;根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强，实验过程中能否改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标?____，请分析说明:__________________。 【答案】（1）水稻的根细胞需要进行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果不定期排水，则稻田中的氧气不足，水稻的根细胞会进行酒精发酵，酒精就会对根细胞产生毒害作用，使根系变黑、腐烂(合理即可) （2） ①. A ②. 减缓 ③. ATP ④. 不能 ⑤. 因为无氧呼吸可能会产生CO2 【解析】 【分析】1、有氧呼吸的过程： 第一阶段：在细胞质的基质中： 反应式：1C6H12O6（葡萄糖）2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量 （2ATP）； 第二阶段：在线粒体基质中进行： 反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O 20[H]+6CO2+少量能量 （2ATP）； 第三阶段：在线粒体的内膜上： 反应式：24[H]+6O2 12H2O+大量能量（34ATP）。 2、无氧呼吸的过程： 第一阶段：在细胞质的基质中： 反应式：1C6H12O6（葡萄糖） 2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量 （2ATP）； 第二阶段：在细胞质基质： 反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+4[H] 2C2H5OH（酒精）+2CO2； 或2C3H4O3（丙酮酸）+4[H] 2C3H6O3（乳酸）。 3、光合作用过程： 【小问1详解】 水稻的根细胞需要进行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果不定期排水，则稻田中的氧气不足，水稻的根细胞会进行酒精发酵，酒精就会对根细胞产生毒害作用，使根系变黑、腐烂。 【小问2详解】 ①由图示可知，A、B、C三点中，A点有氧呼吸速率最高，在单位时间内生成的[H]最多。据图可知，加物质M溶液组与清水组对照，在相同时间加物质M溶液组有氧呼吸速率都高于清水组，说明M溶液对该植物根有氧呼吸速率降低有减缓作用。 ②淹水缺氧使叶绿素含量减少，使光反应减弱，光反应为暗反应提供的[H]和ATP减少；根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强，但不能改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标，因为无氧呼吸可能会产生CO2。 20. 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）。_____ 【答案】（1） ①. 叶绿素（或叶绿素a和叶绿素b） ②. 一和二 （2） ①. 红光+蓝光 ②. 6 ③. 不同的补光时间条件下，红光+蓝光光源组平均花朵数均最多 （3）三组长势相同，成花诱导完成的火龙果植株，经不同光照强度的白光处理相同时间到果实成熟时(其他条件相同且适宜)，分别测量不同组火龙果产量，产量最高的组的光照对应最适光照强度 【解析】 【分析】1、光合色素的提取和分离实验中，用纸层析法分离叶绿体色素的原理为，不同的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，分离后获得4条色素带，由下到上分别为叶绿素b（黄绿色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶黄素（黄色）、胡萝卜素（橙黄色），其中叶绿素a和叶绿素b统称为叶绿素，主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素统称为类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 2、分析题图，补光时间为6小时/天，且红光+蓝光组平均花朵数最多，即在此条件下最有利于火龙果成花。 【小问1详解】 火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是叶绿素a和叶绿素b，二者统称为叶绿素。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一条和第二条。 【小问2详解】 根据实验结果，三种补光光源中最佳的是红光+蓝光，因为在不同补光时间条件下，红光+蓝光组平均花朵数都最多，该光源的补光时间是6小时/天时，平均花朵数最多，所以最佳补光时间是6小时/天。 【小问3详解】 本实验要求对三种不同光照强度的白色光源，探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度，所以将生长状况相同的火龙果分三组，成花诱导完成后，经不同光照强度的白光处理相同时间到果实成熟时(其他条件相同且适宜)，分别测量不同组火龙果产量，产量最高组的光照对应最适光照强度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$