精品解析：福建省建瓯市芝华中学2024-2025学年高三上学期8月开学考试生物试题

使用日期：2024.8 2024年8月芝华中学高三年级生物学科试卷 完卷时间：75分钟；满分：100分 一、单项选择题（每小题2分，共40分。） 1. 细胞是生物体结构和功能的基本单位。下列叙述正确的是（ ） A. 病毒通常是由蛋白质外壳和核酸构成的单细胞生物 B. 原核生物因为没有线粒体所以都不能进行有氧呼吸 C. 哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同 D. 小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由叶绿体产生 2. 在生物学实验中，特定颜色的出现成为鉴定某种物质的重要依据。下列相关的实验分析中正确的是（　　） A. 利用植物组织样液与斐林试剂在水浴加热条件下的颜色可确定还原糖的种类 B. 向DNA提取液中加入二苯胺试剂后可观察溶液颜色变成蓝色 C. 在添加了氨基酸的培养液中加入双缩脲试剂后，可根据紫色深浅情况确定蛋白质含量 D. 用显微镜观察被苏丹Ⅲ染液染色的花生子叶临时装片可在细胞内看到橘黄色脂肪颗粒 3. 下列有关科学史和科学研究方法的说法错误的有几项（　　） ①卡尔文等用小球藻进行实验，最终探明了CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳 ②施莱登和施旺是细胞学说的主要建立者 ③用层析液提取菠菜绿叶中的色素后，再用纸层析法分离色素 ④辛格和尼科尔森提出了细胞膜的流动镶嵌模型被大多数人接受 ⑤鲁宾和卡门用放射性同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自于水 ⑥恩格尔曼用水绵进行实验证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧 A. 0项 B. 1项 C. 2项 D. 3项 4. 农谚有云：“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法，错误的是（ ） A. 种子萌发时，细胞内自由水所占的比例升高 B. 水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞 C. 水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成 D. 光合作用中，水的光解发生在类囊体薄膜上 5. 结构与功能观是生物学的基本观点之一。以下相关叙述错误的是（　　） A. 线粒体内膜折叠增大生物膜面积，为呼吸作用相关的酶提供附着位点 B. 同一个体中代谢越旺盛的细胞中染色体数量越多、核仁越大，核孔越多 C. 内质网膜围成管状、泡状或扁平囊状结构有利于物质的合成 D. 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量就越多 6. 物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述，正确的是（ ） A. 乙醇是有机物，不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞 B. 血浆中K+进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP C. 抗体在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过程不耗能 D 葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞 7. 红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶(PAL)能催化苯丙氨酸生成桂皮酸，进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取 PAL 酶液，测定 PAL 的活性，测定过程如下表。下列叙述错误的是（ ） 步骤 处理 试管1 试管2 ① 苯丙氨酸 1.0ml 1.0ml ② HCL溶液（6mol/L） —— 0.2ml ③ PAL酶液 1.0ml 1.0ml ④ 试管1加0.2mlH2O，2支试管置30℃水浴1小时 ⑤ HCL溶液（6mol/L） 0.2ml —— ⑥ 试管2加0.2mlH2O，测定2支试管中的产物量 A. 低温提取以避免PAL 失活 B. 30℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗 C. ④加H2O补齐反应体系体积 D. ⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应 8. 小肠是消化和吸收的主要器官，食物中的多糖和二糖被水解成单糖后，在小肠黏膜上皮细胞的微绒毛上被吸收。为研究葡萄糖的吸收方式，研究人员进行了体外实验，实验过程及结果如表所示，下列叙述错误的是（ ） 实验阶段 实验处理 实验结果 第一阶段 蛋白质抑制剂处理小肠微绒毛 葡萄糖的转运速率为0 第二阶段 在外界葡萄糖浓度为5mmol/L时，呼吸抑制剂处理小肠微绒毛 对照组葡萄糖的转运速率>实验组的转运速率，且实验组葡萄糖的转运速率=0 第三阶段 在外界葡萄糖浓度为100mmol/L 时，呼吸抑制剂处理小肠微绒毛 对照组葡萄糖的转运速率>实验组葡萄糖的转运速率，且实验组葡萄糖的转运速率>0 A. 小肠微绒毛吸收葡萄糖的方式，体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能 B. 小肠微绒毛吸收葡萄糖需要膜转运蛋白的协助 C. 随着外界葡萄糖浓度的增大，小肠微绒毛吸收葡萄糖的速率会一直增大 D. 小肠微绒毛上皮细胞内葡萄糖的浓度可能大于5 mmol/L 9. 下列关于酶的叙述，正确的是（ ） A. 作为生物催化剂，酶作用的反应物都是有机物 B. 胃蛋白酶应在酸性、37℃条件下保存 C. 醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶，分布于其线粒体内膜上 D. 从成年牛、羊等草食类动物肠道内容物中可获得纤维素酶 10. ATP是细胞的能量“通货”。下列关于ATP的叙述，正确的是（ ） A. ATP分子的结构式中含有三个特殊的化学键 B. ATP水解释放的磷酸基团参与蛋白质的合成 C. ATP的合成过程往往与放能反应相关联 D. ATP与ADP相互转化的能量供应机制可发生在所有生物体中 11. 用溴麝香草酚蓝法可以测定种子的生活力：将含有溴麝香草酚蓝的琼脂溶液倒入培养皿，冷却后制成琼脂平板；将吸足水的种子整齐地埋于琼脂中，置于适宜温度下培养，有生活力的种子能吸收O2、放出CO2，引起pH变化，导致种子附近的琼脂中溴麝香草酚蓝发生颜色变化。下列叙述正确的是（ ） A. O2充足时，有生活力种子放出的CO2来自线粒体基质 B. 为促进种子萌发，配制琼脂溶液时还需加入适量葡萄糖 C. 种子吸水后，细胞中自由水增多，代谢加快，抗逆性增强 D. 若种子周围的琼脂呈现蓝色，则可判定该种子具有活性 12. ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物，它们的结构只是碱基不同。下图是ATP的分子结构式，A、B表示物质，α－γ表示磷酸基团（Pi）的位置。下列叙述错误的是（　　） A. 组成四种高能磷酸化合物的碱基不同，B物质相同 B. 1分子ATP彻底水解可得到3种小分子物质和较多能量 C. 图中只含有α磷酸基团的磷酸化合物是RNA的基本组成单位 D. 叶肉细胞吸收K+所需的ATP来自于光合作用和呼吸作用 13. 糖类和脂肪在细胞生命活动中都具有重要作用。下列相关叙述错误的是（　　） A. 糖类是生命活动的主要能源物质 B. 脂肪是动物细胞良好的储能物质 C. 等质量的脂肪比糖类含能量更多 D. 糖类和脂肪都是由单体连接而成 14. 为了探究温度、pH对酶活性的影响，某同学进行了下列实验设计，其中最合理的是（　　） A. 探究温度对酶活性的影响时，选用过氧化氢溶液和新鲜的肝脏研磨液，用气球收集 B. 探究温度对酶活性的影响时，选用淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液，斐林试剂鉴定 C. 探究pH对酶活性的影响时，选用肝脏研磨液和过氧化氢溶液，观察气泡产生速度 D. 探究pH对酶活性的影响时，选用新制的蔗糖酶溶液和可溶性淀粉溶液，碘液鉴定 15. 植物光合作用吸收的CO2等于呼吸作用中放出的CO2时对应的光照强度称为光补偿点；当达到某一光照强度时，植物光合速率不再随光照强度增加而增加，该光照强度称为光饱和点。下表为甲、乙两个水稻品种在灌浆期、蜡熟期的光合作用相关数据。下列分析不正确的是（ ） 光补偿点（μmol·m-2·s-1） 光饱和点（μmol·m-2·s-1） 最大净光合速率（μ mol·CO2·m-2·s-1） 甲 乙 甲 乙 甲 乙 灌浆期 68 52 1853 1976 21.67 27.26 蜡熟期 75 72 1732 1365 19.17 12.63 注：灌浆期幼穗开始有机物积累，谷粒内含物呈白色浆状：蜡熟期米粒已变硬，但谷壳仍呈绿色。 A. 蜡熟期细胞呼吸增强可导致光补偿点增加 B. 甲品种相对于乙品种能获得更好的产量 C. 达到光补偿点时，叶肉细胞会向外释放O2 D. 适当降低光照强度对乙品种生长影响更大 16. 2021年9月24日在国际权威杂志《科学》发表了有关中国科学家人工合成淀粉的重大科技突破成果论文，引起全球关注。科研团队设计出11步反应的人工合成淀粉新途径，光合作用(A)和人工合成淀粉过程(B)的简单表述如图。下列叙述错误的是（ ） A. 人工合成淀粉过程与卡尔文循环相似，因此人工合成淀粉过程中应加入各种相应的催化酶，反应才能高效完成 B. A途径水的光解产生的E用于暗反应中C3的还原，人工合成淀粉的反应途径先利用太阳能发电，然后利用电能制氢，再用于合成反应 C. 利用人工合成淀粉在一定程度上可以减少农药、化肥的使用，避免对环境的污染 D. 在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，通过人工合成淀粉过程积累的淀粉的量等于植物积累的淀粉的量 17. 银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是（　　） A. 选择新鲜程度不同的叶片混合研磨 B. 研磨时用水补充损失的提取液 C. 将两组滤纸条置于同一烧杯中层析 D. 用过的层析液直接倒入下水道 18. 研究发现，敲除某种兼性厌氧酵母（WT）sqr基因后获得的突变株△sqr中，线粒体出现碎片化现象，且数量减少。下列分析错误的是（　　） A. 碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸 B. 线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱 C. 有氧条件下，WT 比△sqr的生长速度快 D. 无氧条件下，WT 比△sqr产生更多的ATP 19. 心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低，生成NADH的速率减小，引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是（　　） A. 细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量 B. 转运ITA时，载体蛋白L的构象会发生改变 C. 该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率增大 D. 被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解 20. 某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验，测定单位时间单位叶面积的氧气释放量，结果如图所示。若想提高X，可采取的做法是（ ） A. 增加叶片周围环境CO2浓度 B. 将叶片置于4℃冷室中 C. 给光源加滤光片改变光的颜色 D. 移动冷光源缩短与叶片的距离 二、非选择题（共60分） 21. 人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如下图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。 （1）该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是________________，模块3中的甲可与CO2结合，甲为________________。 （2）若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将________________ （填：增加或减少）。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因是________________。 （3）在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量________________ （填：高于、低于或等于）植物，原因是________________。 （4）干旱条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是________________。人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低，在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。 22. 科研人员为探究已活化的酵母菌的细胞呼吸速率，设计了如图所示实验。实验中以葡萄糖为细胞呼吸底物，据此回答下列问题： （1）上图所示装置中活化的酵母菌初期的细胞呼吸速率可以用单位时间内的_____来表示。一段时间后，装置中的红色液滴会向_____（填“左”“右”）移。 （2）实验应该在适宜且相同的温度条件下进行，温度属于实验要控制的_____变量。若要排除活化的酵母菌自身因素（实验误差）的影响或干扰，需要完善的设计是_____。 （3）若将装置中的酵母菌换成新鲜的绿色叶片，用来测定其细胞呼吸速率，则必须进行的操作是_____。 （4）若要继续探究酵母菌细胞呼吸分解、利用丙酮酸的场所，需要设法将_____分离，补充以_____作为反应底物的实验。 23. 为了研究pH对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组（pH=5．0）、B组（pH=7．0）和C组（pH=9．0），在最适温度下测定各组不同反应时间内的产物浓度（其他条件相同且适宜），结果见下图。回答下列问题： （1）该实验的自变量和因变量分别是_____。 （2）如果在时间T1时，向A组反应体系中增加1倍量的该种酶，其他条件保持不变，那么A组最后产物浓度_____（填“增加”或“不变”），原因是_____。 （3）该实验中，酶的活性大小除用图中的指标表示外，还可以用_____来表示。为进一步探究该酶作用的最适pH，实验的大致思路是：_____。 24. 人参是一种名贵药材，具有良好的滋补作用。口服α-干扰素在慢性乙肝、丙肝及部分肿瘤的治疗中有一定疗效。下图为科研人员制备能合成干扰素的人参愈伤组织细胞的流程，①～④表示相关的操作，EcoRⅠ、BamHⅠ为限制酶，它们的识别序列及切割位点如表所示。请回答下列问题： 限制酶 识别序列和切割位点 EcoR l G↓AATTC BamH l G↓GATCC （1）步骤①中，利用PCR技术扩增干扰素基因时，设计引物序列的主要依据是________________________。设计引物时需要避免引物之间形成____________，而造成引物自连。科研人员还在两种引物的一端分别加上了________和________序列，以便于后续的剪切和连接。 （2）过程②所构建的基因表达载体中未标注出的必需元件还有________，过程③中需先用____处理根瘤农杆菌以便将基因表达载体导入细胞。 （3）过程④中，科研人员提取愈伤组织细胞的RNA后，先通过______过程获得DNA，再进行PCR扩增，若最终未能检测出干扰素基因，其可能原因是______________________。（写两点） （4）治疗中发现，用于口服的α-干扰素在胃中会受到一定程度的破坏影响其功效，需要利用_____________技术加以改造，以达到满意效果。 （5）科研人员认为，将转干扰素基因的人参愈伤组织加工成的药物比单纯干扰素的疗效要好，其依据是______________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 使用日期：2024.8 2024年8月芝华中学高三年级生物学科试卷 完卷时间：75分钟；满分：100分 一、单项选择题（每小题2分，共40分。） 1. 细胞是生物体结构和功能的基本单位。下列叙述正确的是（ ） A. 病毒通常是由蛋白质外壳和核酸构成的单细胞生物 B. 原核生物因为没有线粒体所以都不能进行有氧呼吸 C. 哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同 D. 小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由叶绿体产生 【答案】C 【解析】 【分析】原核细胞和真核细胞最主要的区别是原核细胞没有核膜包被的典型的细胞核，但是它们均具有细胞膜、细胞质、核糖体以及遗传物质DNA等结构。原核生物虽没有叶绿体和线粒体，但是少数生物也能进行光合作用和有氧呼吸，如蓝藻。 【详解】A、病毒没有细胞结构，A错误； B、原核生物也可以进行有氧呼吸，原核细胞中含有与有氧呼吸相关的酶，B错误； C、哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同，如生殖细胞中染色体数目是体细胞的一半，C正确； D、小麦根细胞不含叶绿体，而线粒体是有氧呼吸的主要场所，小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由线粒体产生，D错误。 故选C。 2. 在生物学实验中，特定颜色的出现成为鉴定某种物质的重要依据。下列相关的实验分析中正确的是（　　） A. 利用植物组织样液与斐林试剂在水浴加热条件下的颜色可确定还原糖的种类 B. 向DNA提取液中加入二苯胺试剂后可观察溶液颜色变成蓝色 C. 在添加了氨基酸的培养液中加入双缩脲试剂后，可根据紫色深浅情况确定蛋白质含量 D. 用显微镜观察被苏丹Ⅲ染液染色的花生子叶临时装片可在细胞内看到橘黄色脂肪颗粒 【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染液鉴定，呈橘黄色。 【详解】A、利用斐林试剂只能鉴定组织样液中是否含有还原糖，但不能确定还原糖的种类，A错误； B、向DNA提取液中加入二苯胺试剂后需要水浴加热才可观察到溶液颜色变成蓝色，B错误； C、氨基酸不能与双缩脲试剂发生颜色反应，C错误； D、花生富含脂肪，脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色，因此用显微镜观察被苏丹Ⅲ染液染色的花生子叶临时装片可在细胞内看到橘黄色脂肪颗粒，D正确。 故选D。 3. 下列有关科学史和科学研究方法的说法错误的有几项（　　） ①卡尔文等用小球藻进行实验，最终探明了CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳 ②施莱登和施旺是细胞学说的主要建立者 ③用层析液提取菠菜绿叶中的色素后，再用纸层析法分离色素 ④辛格和尼科尔森提出了细胞膜的流动镶嵌模型被大多数人接受 ⑤鲁宾和卡门用放射性同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自于水 ⑥恩格尔曼用水绵进行实验证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧 A. 0项 B. 1项 C. 2项 D. 3项 【答案】C 【解析】 【分析】1、叶绿体色素的提取和分离实验：（1）提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。（2）分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。 【详解】①美国科学家卡尔文等用小球藻做实验：用14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，①正确； ②德国科学家施莱登和施旺是细胞学说的主要建立者，②正确； ③光合色素能溶于有机溶剂，因此可用无水乙醇提取菠菜绿叶中的色素，之后可用纸层析法分离色素，原因是各种光合色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，③错误； ④辛格和尼科尔森提出的细胞膜的流动镶嵌模型为大多数人所接受，④正确； ⑤鲁宾和卡门用18O标记水，光合作用释放的氧气全部是18O2，证明光合作用释放的氧气来自于水，利用了追踪元素之间的相对分子质量不同，18O没有放射性，⑤错误； ⑥恩格尔曼利用水绵和好氧细菌进行的实验，通过观察好氧细菌的分布情况，直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用释放氧气，⑥正确。 综上错误的选项有③⑤，共两项，C正确，ABD错误。 故选C。 4. 农谚有云：“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法，错误的是（ ） A. 种子萌发时，细胞内自由水所占的比例升高 B. 水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞 C. 水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成 D. 光合作用中，水的光解发生在类囊体薄膜上 【答案】C 【解析】 【分析】细胞内的水以自由水与结合水的形式存在，自由水具有能够流动和容易蒸发的特点，结合水与细胞内其他大分子物质结合是细胞的重要组成成分，自由水与结合水的比值越大，细胞新陈代谢越旺盛，抗逆性越差，自由水与结合水的比值越小细胞的新陈代谢越弱，抗逆性越强。 【详解】A、种子萌发时，代谢加强，结合水转变为自由水，细胞内自由水所占的比例升高，A正确； B、水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞，不需要消耗能量，B正确； C、丙酮酸的生成属于有氧呼吸第一阶段，没有水的参与，C错误； D、光合作用中，水的光解属于光反应阶段，发生在类囊体薄膜上，D正确。 故选C。 5. 结构与功能观是生物学的基本观点之一。以下相关叙述错误的是（　　） A. 线粒体内膜折叠增大生物膜面积，为呼吸作用相关的酶提供附着位点 B. 同一个体中代谢越旺盛的细胞中染色体数量越多、核仁越大，核孔越多 C. 内质网膜围成管状、泡状或扁平囊状结构有利于物质的合成 D. 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量就越多 【答案】B 【解析】 【分析】1、线粒体：内膜向线粒体的内腔折叠形成嵴，嵴的存在增大了内膜的表面积，为酶提供了大量的附着位点，有利于化学反应的进行。 2、内质网：由单层膜构成的复杂结构，它由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统。 【详解】A、线粒体的内膜向线粒体内腔折叠形成嵴，嵴的存在增大了内膜的表面积，为酶提供了大量的附着位点，有利于化学反应的进行，A正确； B、同一个体中细胞中所含染色体数目相同，而代谢旺盛的细胞，其核孔数量较多，蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁体积较大，B错误； C、内质网由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统，增大了细胞内的膜面积，有利于核糖体和酶的附着以及蛋白质的合成及加工，C正确； D、细胞膜的功能主要由蛋白质来行使，细胞膜的功能越复杂，蛋白质的种类和含量越多，D正确。 故选B。 6. 物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述，正确的是（ ） A. 乙醇是有机物，不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞 B. 血浆中的K+进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP C. 抗体在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过程不耗能 D. 葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞 【答案】B 【解析】 【分析】自由扩散：物质通过简单的扩散进出细胞的方式，如氧气、二氧化碳、脂溶性小分子。 主动运输：逆浓度梯度的运输。消耗能量，需要有载体蛋白。 【详解】A、乙醇是有机物，与细胞膜中磷脂相似相溶，可以通过扩散方式进入细胞，A错误； B、血浆中K+量低，红细胞内K+含量高，逆浓度梯度为主动运输，需要消耗ATP并需要载体蛋白，B正确； C、抗体分泌蛋白，分泌过程为胞吐，需要消耗能量，C错误； D、葡萄糖进入小肠上皮细胞等为主动运输，进入哺乳动物成熟的红细胞为协助扩散，D错误。 故选B。 7. 红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶(PAL)能催化苯丙氨酸生成桂皮酸，进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取 PAL 酶液，测定 PAL 的活性，测定过程如下表。下列叙述错误的是（ ） 步骤 处理 试管1 试管2 ① 苯丙氨酸 1.0ml 1.0ml ② HCL溶液（6mol/L） —— 0.2ml ③ PAL酶液 1.0ml 1.0ml ④ 试管1加0.2mlH2O，2支试管置30℃水浴1小时 ⑤ HCL溶液（6mol/L） 02ml —— ⑥ 试管2加0.2mlH2O，测定2支试管中的产物量 A. 低温提取以避免PAL 失活 B. 30℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗 C. ④加H2O补齐反应体系体积 D. ⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应 【答案】B 【解析】 【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。 2、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。 3、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低．另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。 【详解】A、温度过高酶失活，因此本实验采用低温提取，以避免PAL 失活，A正确； B、B、本实验是测定酶活性的实验，需要根据单位时间内产物生成量来计算酶活性，所以不能在 1h 内将试管里的苯丙氨酸消耗完，否则产物量由实验开始时的底物量决定，而与酶活性无关，无法达到实验目的，B错误； C、④加H2O，补齐了②试管1没有加入的液体的体积，即补齐反应体系体积，保存无关变量相同，C正确； D、pH过低或过高酶均会失活，⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应，D正确。 故选B。 8. 小肠是消化和吸收的主要器官，食物中的多糖和二糖被水解成单糖后，在小肠黏膜上皮细胞的微绒毛上被吸收。为研究葡萄糖的吸收方式，研究人员进行了体外实验，实验过程及结果如表所示，下列叙述错误的是（ ） 实验阶段 实验处理 实验结果 第一阶段 蛋白质抑制剂处理小肠微绒毛 葡萄糖的转运速率为0 第二阶段 在外界葡萄糖浓度为5mmol/L时，呼吸抑制剂处理小肠微绒毛 对照组葡萄糖的转运速率>实验组的转运速率，且实验组葡萄糖的转运速率=0 第三阶段 在外界葡萄糖浓度为100mmol/L 时，呼吸抑制剂处理小肠微绒毛 对照组葡萄糖的转运速率>实验组葡萄糖的转运速率，且实验组葡萄糖的转运速率>0 A. 小肠微绒毛吸收葡萄糖的方式，体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能 B. 小肠微绒毛吸收葡萄糖需要膜转运蛋白的协助 C. 随着外界葡萄糖浓度的增大，小肠微绒毛吸收葡萄糖的速率会一直增大 D. 小肠微绒毛上皮细胞内葡萄糖的浓度可能大于5 mmol/L 【答案】C 【解析】 【分析】若用蛋白质抑制剂处理小肠绒毛，则葡萄糖的转运速率为0，说明运输葡萄糖必须要转运蛋白的协助；在外界葡萄糖浓度为5mmol/L时，抑制细胞呼吸与正常情况下，细胞转运葡萄糖的速率不同，且有一种情况下速率为0，说明此时细胞转运葡萄糖为主动运输；在外界葡萄糖浓度为100mmol/L时，抑制细胞呼吸情况下，葡萄糖的转运速率与正常情况相比有所下降但不为0，说明此时细胞转运葡萄糖有主动运输和被动运输两种方式。综上，当外界葡萄糖浓度低时，小肠绒毛上皮细胞运输葡萄糖的方式为主动运输；当外界葡萄糖浓度高时，其运输方式有主动运输和协助扩散。 【详解】AB、用蛋白质抑制剂处理小肠微绒毛，葡萄糖的转运速率为0，说明运输葡萄糖需要转运蛋白的协助，转运蛋白只允许部分物质通过，这体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，AB正确； C、在外界葡萄糖浓度为5mmol/L时，抑制细胞呼吸与正常情况下，细胞转运葡萄糖的速率不同，且有一种情况下速率为0，说明此时细胞转运葡萄糖为主动运输；在外界葡萄糖浓度为100mmol/L时，抑制细胞呼吸情况下，葡萄糖的转运速率与正常情况相比有所下降但不为0，说明此时细胞转运葡萄糖有主动运输和被动运输两种方式。细胞膜上转运蛋白的数量是有限的，转运蛋白的运输能力是有限的，在被运输物质浓度太高时会达到饱和，运输速率不会一直增大，C错误； D、在外界葡萄糖浓度为5mmol/L 时，抑制细胞呼吸与正常情况下，对照组葡萄糖的转运速率＞实验组葡萄糖的转运速率，且实验组葡萄糖的转运速率=0，说明此时细胞转运葡萄糖为主动运输（逆浓度运输），故可推出小肠绒毛上皮细胞内葡萄糖的浓度大于5mmol/L，D正确。 故选C。 9. 下列关于酶的叙述，正确的是（ ） A. 作为生物催化剂，酶作用的反应物都是有机物 B. 胃蛋白酶应在酸性、37℃条件下保存 C. 醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶，分布于其线粒体内膜上 D. 从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶 【答案】D 【解析】 【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，应在最适pH、低温条件下保存。原核生物只有唯一的细胞器核糖体，无细胞核和其他细胞器。 【详解】A、一般来说，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，但其作用的反应物不一定是有机物，如过氧化氢酶作用的反应物过氧化氢就是无机物，A错误； B、胃蛋白酶应在酸性、低温下保存，B错误； C、醋酸杆菌是细菌，属于原核生物，不具有线粒体结构，C错误； D、成年牛、羊等草食类动物肠道中有可以分解纤维素的微生物，所以从其肠道内容物中可以获得纤维素酶，D正确。 故选D。 10. ATP是细胞的能量“通货”。下列关于ATP的叙述，正确的是（ ） A. ATP分子的结构式中含有三个特殊的化学键 B. ATP水解释放的磷酸基团参与蛋白质的合成 C. ATP的合成过程往往与放能反应相关联 D. ATP与ADP相互转化的能量供应机制可发生在所有生物体中 【答案】C 【解析】 【分析】ATP中文名称为腺苷三磷酸，结构简式：A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表特殊化学键。作用：水解时远离A的特殊的化学键断裂，释放能量，是新陈代谢所需能量的直接来源。 【详解】A、ATP结构简式为A-P～P～P，其中～表示特殊化学键，共2个，A错误； B、ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质磷酸化，磷酸化后的蛋白质空间结构和活性改变，但不参与蛋白质的合成，B错误； C、细胞中的吸能反应一般与ATP的水解反应相联，放能反应一般与ATP的合成反应相联系，C正确； D、病毒没有细胞结构，ATP与ADP间相互转化的能量供应机制在病毒体内不存在，D错误。 故选C。 11. 用溴麝香草酚蓝法可以测定种子的生活力：将含有溴麝香草酚蓝的琼脂溶液倒入培养皿，冷却后制成琼脂平板；将吸足水的种子整齐地埋于琼脂中，置于适宜温度下培养，有生活力的种子能吸收O2、放出CO2，引起pH变化，导致种子附近的琼脂中溴麝香草酚蓝发生颜色变化。下列叙述正确的是（ ） A. O2充足时，有生活力的种子放出的CO2来自线粒体基质 B. 为促进种子萌发，配制琼脂溶液时还需加入适量葡萄糖 C. 种子吸水后，细胞中自由水增多，代谢加快，抗逆性增强 D. 若种子周围的琼脂呈现蓝色，则可判定该种子具有活性 【答案】A 【解析】 【分析】凡有生活力的种子能不断地进行呼吸作用，吸收空气中的O2，同时放出CO2，CO2溶于水生成H2CO3，H2CO3不稳定解离成H+和HCO3－。由于H2CO3不断解离，就使周围介质酸度逐步增加。它的变色范围为pH6.0－7.6之间，它在酸性介质中呈黄色，在碱性介质中呈蓝色，中间经过绿色 【详解】A、O2充足时，有生活力的种子只进行有氧呼吸，放出的CO2来自线粒体基质，A正确； B、种子萌发时可利用细胞内的有机物进行氧化分解，配制琼脂溶液时无需加入葡萄糖，B错误； C、种子吸水后，细胞中自由水增多，代谢加快，抗逆性减弱，C错误； D、若种子周围的琼脂呈现黄色，说明种子进行了有氧呼吸释放CO2，则可判定该种子具有活性，D错误。 故选A。 12. ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物，它们的结构只是碱基不同。下图是ATP的分子结构式，A、B表示物质，α－γ表示磷酸基团（Pi）的位置。下列叙述错误的是（　　） A. 组成四种高能磷酸化合物的碱基不同，B物质相同 B. 1分子ATP彻底水解可得到3种小分子物质和较多能量 C. 图中只含有α磷酸基团的磷酸化合物是RNA的基本组成单位 D. 叶肉细胞吸收K+所需的ATP来自于光合作用和呼吸作用 【答案】D 【解析】 【分析】ATP的结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷（1分子核糖和1分子腺嘌呤组成），P代表磷酸基团。 【详解】A、ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物，它们的结构只是碱基的不同，A正确； B、1分子ATP彻底水解可得到3种小分子物质（磷酸、核糖、腺嘌呤）以及较多的能量，B正确； C、图中只含有α磷酸基团(即只有一个磷酸基团)的磷酸化合物为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一，C正确； D、叶肉细胞吸收K＋所需的ATP来自细胞呼吸，不来自光合作用，光合作用产生的ATP用于暗反应阶段，D错误。 故选D。 13. 糖类和脂肪在细胞生命活动中都具有重要作用。下列相关叙述错误的是（　　） A. 糖类是生命活动的主要能源物质 B. 脂肪是动物细胞良好的储能物质 C. 等质量的脂肪比糖类含能量更多 D. 糖类和脂肪都是由单体连接而成 【答案】D 【解析】 【分析】1、 糖类一般由C、H、O三种元素组成，分为单糖、二糖和多糖 ，是主要的能源物质。 常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等；植物细胞中常见的二糖是蔗糖和麦芽糖，动物细胞中常见的二糖是乳糖；植物细胞中常见的多糖是纤维素和淀粉，动物细胞中常见的多糖是糖原，淀粉是植物细胞中的储能物质，糖原是动物细胞中的储能物质。 2、组成脂质的元素主要是C、H、O ，有些脂质还含有P和N。脂肪是生物体良好的储能物质，此外还是一种很好的绝热体，分布在内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用；磷脂作用是构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分；固醇类包括胆固醇、性激素和维生素D。 【详解】ABC、糖类是细胞的主要能源物质，脂肪是细胞内良好的储能物质，其中脂肪分子中氧的含量远低于糖类，而氢的含量更高，这就决定了等质量的脂肪比糖类储存更多的能量，ABC正确； D、单体通常指组成生物大分子（如核酸、多糖、蛋白质等）的基本单位，单糖、二塘、脂肪不属于生物大分子，D错误。 故选D。 14. 为了探究温度、pH对酶活性的影响，某同学进行了下列实验设计，其中最合理的是（　　） A. 探究温度对酶活性的影响时，选用过氧化氢溶液和新鲜的肝脏研磨液，用气球收集 B. 探究温度对酶活性的影响时，选用淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液，斐林试剂鉴定 C. 探究pH对酶活性的影响时，选用肝脏研磨液和过氧化氢溶液，观察气泡产生速度 D. 探究pH对酶活性的影响时，选用新制的蔗糖酶溶液和可溶性淀粉溶液，碘液鉴定 【答案】C 【解析】 【分析】影响酶活性的因素：温度会影响过氧化氢的分解，过氧化氢和过氧化氢酶不宜作为实验材料来探究温度对酶活性的影响；由于酸性条件下淀粉易分解，因此淀粉不能作为探究PH对酶活性影响的实验材料；用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性时应该选用斐林试剂鉴定实验结果，不能选用碘液。 【详解】A、温度对过氧化氢的分解有较大影响，因此不能选择过氧化氢为底物的实验来研究温度对酶活性的影响，A错误； B、用斐林试剂检测还原糖的产生，需要进行加热，在加热过程中对酶的活性会有影响，因此不能选择斐林试剂，B错误； C、探究pH对酶活性的影响时，选用肝脏研磨液和过氧化氢溶液，过氧化氢分解速度的不同可以通过观察气泡产生速度来判断，C正确； D、酶具有专一性，蔗糖酶无法分解淀粉，D错误。 故选C。 【点睛】 15. 植物光合作用吸收CO2等于呼吸作用中放出的CO2时对应的光照强度称为光补偿点；当达到某一光照强度时，植物光合速率不再随光照强度增加而增加，该光照强度称为光饱和点。下表为甲、乙两个水稻品种在灌浆期、蜡熟期的光合作用相关数据。下列分析不正确的是（ ） 光补偿点（μmol·m-2·s-1） 光饱和点（μmol·m-2·s-1） 最大净光合速率（μ mol·CO2·m-2·s-1） 甲 乙 甲 乙 甲 乙 灌浆期 68 52 1853 1976 21.67 27.26 蜡熟期 75 72 1732 1365 19.17 12.63 注：灌浆期幼穗开始有机物积累，谷粒内含物呈白色浆状：蜡熟期米粒已变硬，但谷壳仍呈绿色。 A. 蜡熟期细胞呼吸增强可导致光补偿点增加 B. 甲品种相对于乙品种能获得更好的产量 C. 达到光补偿点时，叶肉细胞会向外释放O2 D. 适当降低光照强度对乙品种生长影响更大 【答案】B 【解析】 【分析】分析表格：灌浆期甲的最大净光合速率小于乙品种；蜡熟期甲的最大净光合速率大于乙；由灌浆期到成熟期，甲、乙品种的净光合速率均在下降。 【详解】A、光补偿点时光合速率等于呼吸速率，呼吸作用增强时，需要提高光照强度提高光合速率才会与呼吸速率相等，即光补偿点增加，A正确； B、表中数据表明，灌浆期乙品种的最大净光合速率大于甲品种，故可积累的有机物更多，能获得较高产量，B错误； C、光补偿点时，植株光合速率等于呼吸速率，但叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率，则叶肉细胞会向外释放O2，C正确； D、灌浆期乙品种的最大光合速率的光照强度更高，则适当降低光照强度对乙品种生长影响更大，D正确。 故选B。 16. 2021年9月24日在国际权威杂志《科学》发表了有关中国科学家人工合成淀粉的重大科技突破成果论文，引起全球关注。科研团队设计出11步反应的人工合成淀粉新途径，光合作用(A)和人工合成淀粉过程(B)的简单表述如图。下列叙述错误的是（ ） A. 人工合成淀粉过程与卡尔文循环相似，因此人工合成淀粉过程中应加入各种相应的催化酶，反应才能高效完成 B. A途径水的光解产生的E用于暗反应中C3的还原，人工合成淀粉的反应途径先利用太阳能发电，然后利用电能制氢，再用于合成反应 C. 利用人工合成淀粉在一定程度上可以减少农药、化肥的使用，避免对环境的污染 D. 在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，通过人工合成淀粉过程积累的淀粉的量等于植物积累的淀粉的量 【答案】D 【解析】 【分析】分析题图：模块A是光合作用的光反应、暗反应阶段，模块B是人工合成淀粉新途径。人工固定CO2合成糖类的反应过程与卡尔文循环反应过程相似，都利用水光解产生的氢还原二氧化碳。 【详解】A、酶能够提高反应速率，因此人工合成淀粉过程中应加入各种相应的催化酶，反应才能高效完成，A正确； B、由模块B人工合成淀粉的反应途径先利用太阳能发电，然后利用电能制氢，再用于合成反应，B正确； C、利用人工合成淀粉在一定程度上可以减少农药、化肥的使用，避免对环境的污染，C正确； D、在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，光合作用、人工合成淀粉两种途径合成糖类相同，而人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类，因此人工合成淀粉的积累量更多，D错误。 故选D。 17. 银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是（　　） A. 选择新鲜程度不同的叶片混合研磨 B. 研磨时用水补充损失的提取液 C. 将两组滤纸条置于同一烧杯中层析 D. 用过的层析液直接倒入下水道 【答案】C 【解析】 【分析】叶绿体色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂； 色素分离原理：叶绿体中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，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。 【详解】A、本实验目的是用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，选择新鲜程度不同的叶片分开研磨，A错误； B、色素溶于有机溶剂，提取液为无水乙醇，光合色素不溶于水，B错误； C、由于滤纸条不会相互影响，层析液的成分相同，两组滤纸条可以置于同一个烧杯中层析，C正确； D、用过的层析液含有石油醚、丙酮和苯，不能直接倒入下水道，D错误。 故选C。 18. 研究发现，敲除某种兼性厌氧酵母（WT）sqr基因后获得的突变株△sqr中，线粒体出现碎片化现象，且数量减少。下列分析错误的是（　　） A. 碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸 B. 线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱 C. 有氧条件下，WT 比△sqr的生长速度快 D. 无氧条件下，WT 比△sqr产生更多的ATP 【答案】D 【解析】 【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。 2、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，一般在大多数植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。 【详解】A、有氧呼吸的主要场所在线粒体，碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸，A正确； B、有氧呼吸第二、三阶段发生在线粒体，线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱，B正确； C、与△sqr相比，WT正常线粒体数量更多，有氧条件下，WT能获得更多的能量，生长速度比△sqr快，C正确； D、无氧呼吸的场所在细胞质基质，与线粒体无关，所以无氧条件下WT产生ATP的量与△sqr相同，D错误。 故选D 19. 心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低，生成NADH的速率减小，引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是（　　） A. 细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量 B. 转运ITA时，载体蛋白L的构象会发生改变 C. 该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率增大 D. 被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解 【答案】C 【解析】 【分析】由题意可知，心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低，生成NADH的速率减小，说明有氧呼吸减弱。 【详解】A、巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程为胞吞，该过程需要细胞呼吸提供能量，A正确； B、转运ITA为主动运输，载体蛋白L的构象会发生改变，B正确； C、由题意可知，心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低，生成NADH的速率减小，说明有氧呼吸减弱，即该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率减小，C错误； D、被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解，为机体的其他代谢提供营养物质，D正确。 故选C。 20. 某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验，测定单位时间单位叶面积的氧气释放量，结果如图所示。若想提高X，可采取的做法是（ ） A. 增加叶片周围环境CO2浓度 B. 将叶片置于4℃的冷室中 C. 给光源加滤光片改变光的颜色 D. 移动冷光源缩短与叶片的距离 【答案】A 【解析】 【分析】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。 【详解】A、二氧化碳是光合作用的原料，增加叶片周围环境CO2浓度可增加单位时间单位叶面积的氧气释放量，A符合题意； B、降低温度会降低光合作用的酶活性，会降低单位时间单位叶面积的氧气释放量，B不符合题意； C、给光源加滤光片相等于降低了光照强度，会降低光合速率，C不符合题意； D、移动冷光源缩短与叶片的距离会使光照强度增大，但单位时间单位叶面积的最大氧气释放量可能不变，因为光饱和点之后，光合作用强度不再随着光照强度的增强而增强，D不符合题意。 故选A。 二、非选择题（共60分） 21. 人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如下图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。 （1）该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是________________，模块3中的甲可与CO2结合，甲为________________。 （2）若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将________________ （填：增加或减少）。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因是________________。 （3）在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量________________ （填：高于、低于或等于）植物，原因是________________。 （4）干旱条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是________________。人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低，在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。 【答案】 ①. 模块1和模块2 ②. 五碳化合物（或：C5） ③. 减少 ④. 模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足 ⑤. 高于 ⑥. 人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类(或：植物呼吸作用消耗糖类) ⑦. 叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少 【解析】 【分析】1、光合作用中光反应和暗反应的比较： 比较项目 光反应 暗反应 场所 类囊体薄膜 叶绿体基质 条件 色素、光、酶、水、ADP、Pi 多种酶、CO2、ATP、[H] 反应产物 [H]、O2、ATP 有机物、ADP、Pi、NADP+、水 物质变化 水的光解：2H2O4[H]+O2 ATP的生成：ADP+Pi+光能ATP CO2的固定：CO2+C52C3 C3的还原：2C3（CH2O）+C5 能量变化 光能→电能→ATP中活跃的化学能 ATP中活跃的化学能→糖类等有机物中稳定的化学能 实质 光能转变为化学能，水光解产生O2和[H] 同化CO2形成（CH2O） 联系 ①光反应为暗反应提供[H]和ATP； ②暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+； ③ 光反应与暗反应相互偶联，离开了彼此均会受阻，即无光反应，暗反应无法进行。若无暗反应，有机物无法合成，同样光反应也会停止。 2、分析题图，模块1将光能转化为电能，模块2将电能转化为活跃的化学能，模块3将活跃的化学能转化为糖类（稳定的化学能），结合光合作用的过程可知，模块1和模块2相当于光反应阶段，模块3相当于暗反应阶段。在模块3中，CO2和甲反应生成乙的过程相当于暗反应中CO2的固定，因此甲为C5，乙为C3。 【详解】（1）叶绿体中光反应阶段是将光能转化成电能，再转化成ATP中活跃化学能，题图中模块1将光能转化为电能，模块2将电能转化为活跃的化学能，两个模块加起来相当于叶绿体中光反应的功能。在模块3中，CO2和甲反应生成乙的过程相当于暗反应中CO2的固定，因此甲为五碳化合物（或C5）。 （2）据分析可知乙为C3，气泵突然停转，大气中CO2无法进入模块3，相当于暗反应中CO2浓度降低，短时间内CO2浓度降低，C3的合成减少，而C3仍在正常还原，因此C3的量会减少。若气泵停转时间较长，模块3中CO2的量严重不足，导致暗反应的产物ADP、Pi和NADP+不足，无法正常供给光反应的需要，因此模块2中的能量转换效率也会发生改变。 （3）糖类的积累量=产生量-消耗量，在植物中光合作用产生糖类，呼吸作用消耗糖类，而在人工光合作用系统中没有呼吸作用进行消耗，因此在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量要高于植物。 （4）在干旱条件下，植物为了保住水分会将叶片气孔开放程度降低，导致二氧化碳的吸收量减少，因此光合作用速率降低。 【点睛】本题主要考查了光合作用过程中光反应和暗反应之间的区别与联系，以及影响光合作用速率的因素，需要考生识记相关内容，联系图中三个模块中能量和物质的变化，结合题干进行分析。 22. 科研人员为探究已活化的酵母菌的细胞呼吸速率，设计了如图所示实验。实验中以葡萄糖为细胞呼吸底物，据此回答下列问题： （1）上图所示装置中活化的酵母菌初期的细胞呼吸速率可以用单位时间内的_____来表示。一段时间后，装置中的红色液滴会向_____（填“左”“右”）移。 （2）实验应该在适宜且相同的温度条件下进行，温度属于实验要控制的_____变量。若要排除活化的酵母菌自身因素（实验误差）的影响或干扰，需要完善的设计是_____。 （3）若将装置中的酵母菌换成新鲜的绿色叶片，用来测定其细胞呼吸速率，则必须进行的操作是_____。 （4）若要继续探究酵母菌细胞呼吸分解、利用丙酮酸的场所，需要设法将_____分离，补充以_____作为反应底物的实验。 【答案】（1） ①. 红色液滴向左移动的距离 ②. 左移 （2） ①. 无关 ②. 设置一组对照实验，把活化的酵母菌换为等量的煮沸的酵母菌，其它装置保持不变即可 （3）把装置放在黑暗环境中进行 （4） ①. 细胞质基质和线粒体 ②. 丙酮酸 【解析】 【分析】装置中：NaOH吸收了CO2，所以液滴移动的距离代表O2的吸收量，即当液滴不动，则无O2吸收，表明没有进行有氧呼吸；当液滴向左移动，则吸收了O2，进行了有氧呼吸。 【小问1详解】 开始时装置中含有氧气，酵母菌进行有氧呼吸，消耗氧气，产生CO2，而NaOH吸收了CO2，所以消耗的O2会使液滴向左移动，因此装置中活化的酵母菌初期的细胞呼吸速率可以用单位时间内的红色液滴移动的距离来表示。由于酵母菌有氧呼吸消耗了装置内的氧气，因此会使装置内的气体减少，红色液滴左移。 【小问2详解】 实验中温度属于无关变量，应该在适宜且相同的温度条件下进行。若要排除活化的酵母菌自身因素的影响或干扰，需要完善的设计是：设置一组对照实验，把活化的酵母菌换成等量煮沸的酵母菌，其他装置保持不变即可。 【小问3详解】 若将装置中的酵母菌换成新鲜的绿色叶片，用来测定其细胞呼吸速率，则要阻止新鲜绿色叶片的光合作用，所以必须进行的操作是把装置放在黑暗环境中进行。 【小问4详解】 酵母菌细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。在细胞质基质中，葡萄糖等有机物氧化分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体继续氧化分解。酵母菌无氧呼吸的场所是细胞质基质，在细胞质基质中，葡萄糖等有机物氧化分解为丙酮酸，丙酮酸继续不彻底氧化分解，形成二氧化碳和酒精。因此若要继续探究酵母菌细胞呼吸分利用丙酮酸的场所，需要设法将细胞质基质和线粒体分离，补充以丙酮酸作为反应底物的实验。 23. 为了研究pH对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组（pH=5．0）、B组（pH=7．0）和C组（pH=9．0），在最适温度下测定各组不同反应时间内的产物浓度（其他条件相同且适宜），结果见下图。回答下列问题： （1）该实验的自变量和因变量分别是_____。 （2）如果在时间T1时，向A组反应体系中增加1倍量的该种酶，其他条件保持不变，那么A组最后产物浓度_____（填“增加”或“不变”），原因是_____。 （3）该实验中，酶的活性大小除用图中的指标表示外，还可以用_____来表示。为进一步探究该酶作用的最适pH，实验的大致思路是：_____。 【答案】（1）pH##pH和反应时间、产物浓度 （2） ①. 不变 ②. T1时，A组产物浓度不再增加的限制因素是底物的量有限，与酶的数量没有关系（或底物已被完全消耗） （3） ①. 单位时间内底物##反应物的消耗量 ②. 在pH为0～7．0的范围内，分别设置pH=0、pH=1．0……pH=7．0的组别进行重复实验，最适温度（其他条件相同且适宜）下测定各组不同反应时间内的产物浓度 【解析】 【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA;酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱和重金属可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活。 【详解】（1）该实验的自变量为pH和反应时间，因变量为产物浓度。酶促反应速率用单位时间内的产物浓度变化量来表示。 （2）T1时，A组产物浓度已达到稳定，说明底物已被完全分解，此时限制产物浓度的因素是底物的量，与酶的数量无关，因此，若此时向反应体系中增加1倍量的酶，A组产物浓度不变。 （3）A、B、C三组最终产物浓度相同，但达到最终产物浓度所需时间不同，说明三组中酶的活性不同。A组达到最终产物浓度所需的时间最短，故A组酶的活性最高。酶的活性大小除用图中的“产物浓度”作为指标外，还可以用“单位时间内底物（或反应物）的消耗量”作为指标。A、B、C三组产物浓度达到稳定的时间依次增加，说明酶的活性依次减弱，即A组（pH=5．0）酶的活性最高，由于无法确定该酶的最适pH与5．0的大小关系，故为进一步探究该酶的最适pH，应在pH为0～7．0的范围内开展实验，即在pH为0～7．0的范围内，分别设置pH=0、pH=1．0……pH=7．0的组别进行重复实验，最适温度（其他条件相同且适宜）下测定各组不同反应时间内的产物浓度。 24. 人参是一种名贵药材，具有良好的滋补作用。口服α-干扰素在慢性乙肝、丙肝及部分肿瘤的治疗中有一定疗效。下图为科研人员制备能合成干扰素的人参愈伤组织细胞的流程，①～④表示相关的操作，EcoRⅠ、BamHⅠ为限制酶，它们的识别序列及切割位点如表所示。请回答下列问题： 限制酶 识别序列和切割位点 EcoR l G↓AATTC BamH l G↓GATCC （1）步骤①中，利用PCR技术扩增干扰素基因时，设计引物序列的主要依据是________________________。设计引物时需要避免引物之间形成____________，而造成引物自连。科研人员还在两种引物的一端分别加上了________和________序列，以便于后续的剪切和连接。 （2）过程②所构建的基因表达载体中未标注出的必需元件还有________，过程③中需先用____处理根瘤农杆菌以便将基因表达载体导入细胞。 （3）过程④中，科研人员提取愈伤组织细胞的RNA后，先通过______过程获得DNA，再进行PCR扩增，若最终未能检测出干扰素基因，其可能原因是______________________。（写两点） （4）治疗中发现，用于口服的α-干扰素在胃中会受到一定程度的破坏影响其功效，需要利用_____________技术加以改造，以达到满意效果。 （5）科研人员认为，将转干扰素基因的人参愈伤组织加工成的药物比单纯干扰素的疗效要好，其依据是______________________________。 【答案】（1） ①. 干扰素基因两端的部分核苷酸序列 ②. 碱基互补配对 ③. GAATTC ④. GGATCC （2） ①. 复制原点 ②. Ca2+ （3） ①. 反转录 ②. 干扰素基因未能导入人参愈伤组织细胞或导入人参愈伤组织细胞的干扰素基因未能转录 （4）蛋白质工程 （5）药物既有干扰素治疗的作用，又有人参的滋补作用 【解析】 【分析】分析图解：图中过程①表示利用PCR技术扩增目的基因，过程②表示基因表达载体的构建，过程③表示将重组质粒导入根瘤农杆菌，过程④表示目的基因的检测和鉴定。 【小问1详解】 步骤①中，利用PCR技术扩增干扰素基因时，设计引物序列的主要依据是干扰素基因两端的部分核苷酸序列。设计的引物之间不能有碱基互补配对，否则引物自连，而不能与模板相连。由于需要用EcoRⅠ、BamHⅠ两种限制酶切割目的基因和质粒，因此科研人员还在两种引物的一端分别加上了GAATTC和GGATCC序列，以便于后续的剪切和连接。 【小问2详解】 基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子和复制原点，因此过程②所构建的基因表达载体中未标注出的必需元件还有复制原点；微生物细胞作为受体细胞时，需要钙离子处理使其变为感受态细胞，即过程③中需先用Ca2+处理根瘤农杆菌以便将基因表达载体导入细胞。 【小问3详解】 在利用反转录法合成目的基因时，科研人员提取愈伤组织细胞的RNA后，先通过逆转录过程获得DNA，再进行PCR扩增。干扰素基因未能导入人参愈伤组织细胞或导入人参愈伤组织细胞的干扰素基因未能转录，这会导致通过该方法不能检测出干扰素基因。 【小问4详解】 治疗中发现，用于口服的α-干扰素在胃中会受到一定程度的破坏影响其功效，需要利用蛋白质工程技术加以改造，以达到满意效果。 【小问5详解】 科研人员认为，将干扰素的治疗作用与人参的滋补作用相结合，能在抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等方面发挥协同作用，因此将转干扰素基因的人参愈伤组织加工成的药物比单纯干扰素的疗效要好。 【点睛】本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节问题，识记PCR技术的原理和过程，能结合所学的知识准确答题。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$