精品解析：安徽省六安市金安区安徽省六安第一中学2024-2025学年高一上学期1月期末生物试题

六安一中2024年秋学期高一年级期末考试 生物试卷 时间：75分钟 分值：100分 一、选择题（每题3分，16小题，共48分） 1. 液泡和溶酶体均含有水解酶，二者的形成与内质网和高尔基体有关。生物老师上课请学生描述相关知识点，下列叙述有误的是（ ） A. 甲同学说：液泡和溶酶体均是具有单层膜的细胞器 B. 乙同学说：内质网上附着的核糖体，其rRNA均在核仁中合成 C. 丙同学说：两者内部酸性条件的形成均依赖内质网和高尔基体的参与 D. 丁同学说：核糖体合成的水解酶不需经内质网和高尔基体加工 2. 在一定条件下，斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀，去除沉淀后的溶液蓝色变浅，测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。下表是用该方法检测不同样本的结果。下列叙述错误的是（　　） 样本 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 吸光值 0.616 0.606 0.595 0.583 0.571 0564 葡萄糖含量（mg/mL） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 A. 斐林试剂与样本混合后不会立即生成砖红色沉淀 B. 吸光值与样本的葡萄糖含量有关，与斐林试剂的用量也有关 C. 若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖含量可能小于0.4mg/mL D. 在一定范围内葡萄糖含量越高，反应液去除沉淀后蓝色越深 3. 蛋白激酶和蛋白磷酸酶是信号通路的“开关分子”，即蛋白激酶能催化蛋白质的磷酸化过程，蛋白磷酸酶能催化蛋白质的去磷酸化过程，其机理如图。下列相关叙述正确的是（ ） A. 蛋白质磷酸化过程需要ATP水解提供的Pi，但需要消耗能量 B. 在蛋白激酶的作用下，蛋白质的结构和功能会发生变化 C. 蛋白质的磷酸化和去磷酸化过程是化学反应中的可逆反应 D. ATP水解掉两个磷酸基团后能作为合成DNA的原料 4. 图1表示酶量一定、条件适宜的情况下底物浓度对酶促反应速率的影响曲线，其中“Vmax”表示该条件下最大反应速率，“Km”表示在该条件下达到1/2 Vmax时的底物浓度。图2为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图。下列相关叙述错误的是（ ） A. 底物浓度和抑制剂影响酶促反应速率的原理不相同 B. Km的大小可体现酶与底物结合能力的强弱 C. 若升高反应体系的温度，则图1中的M点将向左下方移动 D. 在反应体系中分别加入适量上述两种抑制剂，Vmax都会下降 5. 下图为大豆胚轴原生质体对蔗糖的吸收速率与外部蔗糖浓度的关系。低浓度时（小于10mmol/L），吸收速率表现出饱和特性；在较高浓度下（大于10mmol/L），吸收速率在测定范围内仍为线性增加。实验发现，抑制ATP合成，能阻断具有饱和特征的吸收，而不影响线性部分的吸收。下列相关叙述错误的是（ ） A. 低浓度时蔗糖的吸收属于主动运输 B. 蔗糖溶液低浓度和高浓度时，运输蔗糖的转运蛋白的种类可能不同 C. 大豆原生质体在一定浓度的蔗糖溶液中会发生质壁分离现象 D. 细胞对蔗糖的吸收与转运蛋白的种类、蔗糖溶液的浓度都有关 6. ADH（乙醇脱氢酶）和LDH（乳酸脱氢酶） 是厌氧呼吸的关键酶，其催化代谢途径如图甲所示。Ca²⁺对淹水胁迫的辣椒幼苗根厌氧呼吸的影响实验结果，如图乙所示。下列叙述正确的是（ ） A. 酶E和 LDH 都能催化丙酮酸发生反应，说明LDH不具有专一性 B. 辣椒幼苗根每个细胞厌氧呼吸只能产生乳酸或乙醇一种产物 C. Ca2+影响ADH、LDH的活性，能减少乙醇和乳酸积累造成的伤害 D. ADH和LDH 催化反应过程中不会释放能量用于 ATP 的形成 7. 基质金属蛋白酶MMP2和MMP9是癌细胞转移的关键酶。MMP2和MMP9可以降解明胶，明胶（动物胶原蛋白水解的产物）可被某染液染成蓝色，因此可以利用含有明胶的凝胶电泳检测这两种酶在不同条件下的活性。据下图分析，下列叙述正确的是（ ） A. SDS可以提高MMP2和MMP9酶活性 B. 10℃破坏了MMP2和MMP9的空间结构 C. 缓冲液用于维持MMP2和MMP9酶活性 D 明胶中只有氨基酸，不可能含有蛋白质 8. 在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法错误的是（ ） A. 4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻 B. 与25℃时相比，4℃时有氧呼吸产热多 C. 与25℃时相比，4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多 D. DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少 9. 下图是某绿藻适应水生环境，提高光合效率的机制图。光反应产生的物质X可进入线粒体促进ATP合成。下列叙述错误的是（ ） A. 物质X通过提高有氧呼吸的两个阶段，促进HCO3-进入细胞质基质 B HCO3-利用载体蛋白从细胞质基质进入叶绿体基质，需要消耗能量 C. 水光解产生的H+直接提高叶绿体基质CO2水平，有利于CO2参与暗反应 D. 光反应通过确保暗反应CO2的供应帮助该绿藻适应水环境 10. 仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是（　　） A. 细胞失水过程中，细胞液浓度增大，吸水能力增强 B. 干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的高 C. 失水比例相同的情况下，内层细胞更易发生质壁分离 D. 干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用 11. 植物细胞胞质溶胶中的、通过离子通道进入液泡，Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡，以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中，夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度 B. 、通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能 C. Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量 D. 白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行 12. 原生质体（细胞除细胞壁以外的部分）表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞内的浓度≥0．3 mol/L B. 乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原 C. 该菌的正常生长和吸水失水都依赖其光面内质网的功能 D. 若将该菌先65℃水浴灭活后，再用 NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化 13. 为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他条件相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法（一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比）分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是（ ） A. 叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素 B. 分离提取液中的光合色素可采用纸层析法 C. 光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 D. 测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段 14. 植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ，通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获（如图所示）。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是（　　） A. 叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强 B. Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱 C. 强光下LHCⅡ与PSⅡ结合，会减弱对光能的捕获 D. PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O2 15. 在两种光照强度下，不同温度对某植物 CO2 吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是（　　） A. 在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升 B. 在高光强下，M点左侧 CO2 吸收速率升高与光合酶活性增强相关 C. 在图中两个CP点处，植物叶肉细胞中光合速率等于其呼吸速率 D. 图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大 16. 叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。 下列分析正确的是（ ） A. 0min时，A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度 B. 30min时，B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组 C. 30min时，限制A组光合速率的主要因素是光照时间 D. 与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更长 二、非选择题（4小题，共计52分） 17. 脂肪酸和甘油合成脂肪存储于脂滴中。糖类代谢异常时，脂肪可分解为脂肪酸为机体供能。为研究脂肪酸供能的转运路径，科研人员让小鼠成纤维细胞摄入红色荧光标记的外源脂肪酸后，分别置于细胞培养液和无机盐缓冲液中培养，用绿色荧光、蓝色荧光分别标记细胞的脂滴和线粒体，分析荧光重合程度，结果如图所示。 回答下列问题： （1）用无机盐缓冲液培养的目的是使细胞处于营养匮乏状态，动员__________为细胞供能。 （2）据图分析，标记的脂肪酸能被细胞吸收并存储于脂滴中，依据是__________；在无机盐缓冲液培养的细胞中，脂肪酸的转运路径是从脂滴转运到__________。 （3）实验结果发现，在一定时间内，无机盐缓冲液培养的细胞中脂滴的数量增加。推测脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关，理由是在营养匮乏时，溶酶体可降解受损或功能退化的细胞结构释放脂肪酸。欲为该推测提供实验证据，利用小鼠成纤维细胞和3-MA（一种自噬抑制剂）为材料设计实验，完善实验思路并写出支持推测的预期结果。 ①实验思路：对照组的小鼠成纤维细胞和实验组的小鼠成纤维细胞分别置于_____________和__________中培养。一段时间后，观察并比较两组_____________。 ②预期结果：___________________。 18. 图1中Ⅰ～Ⅴ是线粒体内膜上一组酶的复合物，其中复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ可以进行电子传递。罗哌卡因是一种麻醉药，具有治疗人甲状腺癌的作用。研究人员用生理盐水配制不同浓度的罗哌卡因溶液处理甲状腺癌细胞中的线粒体，并对线粒体中ATP的含量、内膜上4种复合物活性（数值越高活性越强）以及甲状腺癌细胞的凋亡率进行了测定，结果如下表。 罗哌卡因的量 复合物Ⅰ 复合物Ⅱ 复合物Ⅲ 复合物Ⅳ ATP含量 细胞凋亡率（%） 对照组 1.02 1.01 0.99 098 1.1 4.62 0.1mM 0.75 0.78 0.97 0.95 0.62 11.86 0.5mM 0.35 0.58 0.95 0.99 0.41 20.17 1mM 0.23 0.41 0.98 0.97 0.23 34.66 （1）有氧呼吸产生ATP的具体场所有_________；在图1生理过程中，复合物V具有_________的双重功能。 （2）表中对照组的处理方法是：用_______处理甲状腺癌细胞中的线粒体 。实验结果说明罗哌卡因促进细胞的凋亡（一种死亡方式），推测其作用机制是_____________。 （3）罗哌卡因对于甲状腺癌细胞凋亡的诱导率只能达到35%左右，推测甲状腺癌细胞的主要呼吸方式是___________。 （4）甲状腺球蛋白是甲状腺滤泡上皮细胞合成的一种大分子糖蛋白复合物，其合成加工过程中直接参与的具膜细胞器有______________。 19. 学家发现，光能会被类囊体转化为“某种能量形式”，并用于驱动产生ATP（如图I）。为探寻这种能量形式，他们开展了后续实验。 （1）制备类囊体时，提取液中应含有适宜浓度的__________（填“蔗糖”或“酒精”），以保证其结构完整，原因是保持类囊体内外的____________，避免类囊体破裂；为避免膜蛋白被降解，提取液应保持___________（填“低温”或“常温”）。 （2）在图I实验基础上进行图II实验，发现该实验条件下，也能产生ATP。但该实验无法证明某种能量是来自于光能还是膜两侧H+的电化学势能；为探究自然条件下类囊体膜内外产生H+浓度差的原因，对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理，结果如图III所示，悬液的pH在光照处理时升高，原因是___________，造成溶液pH升高 。类囊体膜内外的H+浓度差是通过光合电子传递和H+转运形成的，电子的最终来源物质是________________。 （3）用菠菜类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体，能在光下生产目标多碳化合物。若要实现黑暗条件下持续生产，需稳定提供的物质有_________。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，若要增产，可采取的有效措施有___________（答两点）。 20. 原产热带的观赏植物一品红，花小，顶部有像花瓣一样的红色叶片，下部叶片绿色。回答下列问题： （1）科学研究一般经历观察现象、提出问题、查找信息、作出假设、验证假设等过程。 ①某同学观察一品红的叶片颜色，提出了问题：红叶是否具有光合作用能力。 ②该同学检索文献获得相关资料：植物能通过光合作用合成淀粉。检测叶片中淀粉时需进行脱色处理，具体做法是：先将叶片浸入沸水处理；再转入热甲醇处理；然后将叶片置于含有少量水的培养皿内并展开，滴加碘-碘化钾溶液（或碘液），观察颜色变化。 ③结合上述资料，作出的实验假设之一是：若一品红的红色叶片__的能力，则红色叶片内无法检测到淀粉。 ④注意：下表所做实验及预期结果对应上述假设。 分组处理 预期结果 绿叶+光照 变蓝 绿叶+黑暗 不变蓝 红叶+光照 不变蓝 红叶+黑暗 不变蓝 ⑤分析：检测叶片淀粉的方法中，叶片浸入沸水处理的目的是______________。热甲醇处理的目的是_______________。 （2）对一品红研究发现，红叶和绿叶的叶绿素含量分别为0．02g（Chl）·m-2和0．20g（Chl）·m-2，红叶含有较多的水溶性花青素。在不同光强下测得的qNP值和电子传递速率（ETR）值分别如图甲、乙所示。qNP值反映叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力；ETR值反映光合膜上电子传递的速率，与光反应速率呈正相关。花青素与叶绿素的吸收光谱如图丙所示。 ①分析图甲可知，在光强500～2000μmol·m-2·s-1范围内，相对于绿叶，红叶的叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能能力较弱。分析图乙可知，在光强800～2000μmol·m-2·s-1，范围内，红叶并未出现类似绿叶的光合作用被__________现象。结合图丙可知，强光下，贮藏于红叶细胞__________内的花青素可通过________方式达到保护叶绿体的作用。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 六安一中2024年秋学期高一年级期末考试 生物试卷 时间：75分钟 分值：100分 一、选择题（每题3分，16小题，共48分） 1. 液泡和溶酶体均含有水解酶，二者的形成与内质网和高尔基体有关。生物老师上课请学生描述相关知识点，下列叙述有误的是（ ） A. 甲同学说：液泡和溶酶体均是具有单层膜的细胞器 B. 乙同学说：内质网上附着的核糖体，其rRNA均在核仁中合成 C. 丙同学说：两者内部酸性条件的形成均依赖内质网和高尔基体的参与 D. 丁同学说：核糖体合成的水解酶不需经内质网和高尔基体加工 【答案】D 【解析】 【分析】液泡和溶酶体是细胞中的细胞器，具有不同的功能。液泡主要调节细胞内的环境，溶酶体则与细胞内的消化和分解有关。内质网是蛋白质合成和加工的场所，高尔基体对来自内质网的蛋白质进行进一步加工和分类。 【详解】A、液泡和溶酶体都由单层膜包裹，因此液泡和溶酶体均是具有单层膜的细胞器，A正确； B、内质网上附着的核糖体的rRNA在均在核仁内合成的，B正确； C、液泡和溶酶体内部的酸性条件的形成，依赖其膜上的转运蛋白，而转运蛋白的合成与加工依赖内质网和高尔基体的参与，C正确； D、液泡有类似溶酶体的功能，故二者中均有水解酶，核糖体合成的水解酶经内质网和高尔基体加工后进入溶酶体或液泡，D错误。 故选D。 2. 在一定条件下，斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀，去除沉淀后的溶液蓝色变浅，测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。下表是用该方法检测不同样本的结果。下列叙述错误的是（　　） 样本 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 吸光值 0.616 0.606 0.595 0.583 0.571 0.564 葡萄糖含量（mg/mL） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 A. 斐林试剂与样本混合后不会立即生成砖红色沉淀 B. 吸光值与样本的葡萄糖含量有关，与斐林试剂的用量也有关 C. 若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖含量可能小于0.4mg/mL D. 在一定范围内葡萄糖含量越高，反应液去除沉淀后蓝色越深 【答案】D 【解析】 【分析】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）。 【详解】A、斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，会产生砖红色沉淀，A正确； B、吸光值与溶液的浓度有关，故与样本的葡萄糖含量和斐林试剂的用量有关，B正确； C、由表格内容可知，葡萄糖含量越高，吸光值越小，若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖含量小于0.4mg/mL，即葡萄糖含量在0.3mg/mL～0.4mg/mL，C正确； D、在一定范围内葡萄糖含量越高，生成的砖红色沉淀（氧化亚铜）越多，反应液去除沉淀后的溶液中游离的Cu2+越少，则蓝色越浅，D错误。 故选D。 3. 蛋白激酶和蛋白磷酸酶是信号通路的“开关分子”，即蛋白激酶能催化蛋白质的磷酸化过程，蛋白磷酸酶能催化蛋白质的去磷酸化过程，其机理如图。下列相关叙述正确的是（ ） A. 蛋白质磷酸化过程需要ATP水解提供的Pi，但需要消耗能量 B. 在蛋白激酶的作用下，蛋白质的结构和功能会发生变化 C. 蛋白质的磷酸化和去磷酸化过程是化学反应中的可逆反应 D. ATP水解掉两个磷酸基团后能作为合成DNA的原料 【答案】B 【解析】 【分析】由图示可知：蛋白激酶能催化蛋白质的磷酸化，需要ATP在蛋白激酶的催化下形成ADP，即此过程需要ATP水解供能；蛋白磷酸酶能催化蛋白质的去磷酸化过程，需要水在蛋白磷酸酶的催化下进行。 【详解】A、通过图示可知，蛋白质磷酸化过程需要蛋白激酶的作用，同时ATP水解产生ADP和Pi，即需要ATP水解提供能量，A错误； B、蛋白激酶作用于载体蛋白后，催化载体蛋白的磷酸化，ATP末端的磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，导致其空间结构发生了改变，将它所结合的离子或分子从细胞膜的一侧转运到另一侧并释放出来，载体蛋白随后又恢复原状，因此载体蛋白磷酸化导致其构象发生的是可逆的改变，B正确； C、从消耗酶的角度来看，蛋白质的磷酸化过程需要蛋白激酶，蛋白质去磷酸化过程需要蛋白磷酸酶，两种酶是不一样的，因此蛋白质的磷酸化和去磷酸化过程为不可逆反应，C错误； D、ATP水解掉两个磷酸基团后产物是腺嘌呤核糖核苷酸，是合成RNA的原料，D错误。 故选B。 4. 图1表示酶量一定、条件适宜的情况下底物浓度对酶促反应速率的影响曲线，其中“Vmax”表示该条件下最大反应速率，“Km”表示在该条件下达到1/2 Vmax时的底物浓度。图2为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图。下列相关叙述错误的是（ ） A. 底物浓度和抑制剂影响酶促反应速率的原理不相同 B. Km的大小可体现酶与底物结合能力的强弱 C. 若升高反应体系的温度，则图1中的M点将向左下方移动 D. 在反应体系中分别加入适量上述两种抑制剂，Vmax都会下降 【答案】D 【解析】 【分析】竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点从而降低反应物与酶结合的机会，非竞争性抑制剂与酶的非活性部位结合，反应物不能与活性部位结合，竞争性抑制剂的化学结构与底物的结构相似，非竞争性抑制剂的分子结构与底物的不相似。 【详解】A、底物浓度不影响酶本身的活性，而酶抑制剂抑制酶的活性，二者酶促反应速率的原理不相同，A正确； B、Km表示反应速率为1/2Vmax时的底物浓度，Km值越大，表明酶与底物结合的能力越低，所以Km的大小可体现酶与底物结合能力的强弱，B正确； C、由于图1是在条件适宜下进行的，若升高反应体系的温度，最大反应速率降低，因此所需底物减少，所以M点将向左下方移动，C正确； D、竞争性抑制剂与酶竞争底物，随着底物浓度增加，则酶与底物结合机会增多，反应速率逐渐增大，最终达到Vmax，并保持不变，D错误。 故选D。 5. 下图为大豆胚轴原生质体对蔗糖的吸收速率与外部蔗糖浓度的关系。低浓度时（小于10mmol/L），吸收速率表现出饱和特性；在较高浓度下（大于10mmol/L），吸收速率在测定范围内仍为线性增加。实验发现，抑制ATP合成，能阻断具有饱和特征的吸收，而不影响线性部分的吸收。下列相关叙述错误的是（ ） A. 低浓度时蔗糖的吸收属于主动运输 B. 蔗糖溶液低浓度和高浓度时，运输蔗糖的转运蛋白的种类可能不同 C. 大豆原生质体在一定浓度的蔗糖溶液中会发生质壁分离现象 D. 细胞对蔗糖的吸收与转运蛋白的种类、蔗糖溶液的浓度都有关 【答案】C 【解析】 【分析】把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中，使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中，发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。 【详解】A、低浓度时（小于10mmol/L），吸收速率表现出饱和特性，且抑制ATP合成能阻断具有饱和特征的吸收，这符合主动运输需要能量和载体蛋白的特点，所以低浓度时蔗糖的吸收属于主动运输，A正确； B、低浓度时吸收表现出饱和特性，高浓度时吸收速率在测定范围内仍为线性增加，且抑制ATP合成只影响低浓度时的吸收，这表明低浓度和高浓度时运输蔗糖的机制可能不同，转运蛋白的种类可能不同，B正确； C、大豆胚轴原生质体没有细胞壁，不会发生质壁分离现象，C错误； D、从低浓度和高浓度时吸收速率的不同特点以及转运蛋白可能不同等情况可以看出，细胞对蔗糖的吸收与转运蛋白的种类、蔗糖溶液的浓度都有关，D正确。 故选C 6. ADH（乙醇脱氢酶）和LDH（乳酸脱氢酶） 是厌氧呼吸的关键酶，其催化代谢途径如图甲所示。Ca²⁺对淹水胁迫的辣椒幼苗根厌氧呼吸的影响实验结果，如图乙所示。下列叙述正确的是（ ） A. 酶E和 LDH 都能催化丙酮酸发生反应，说明LDH不具有专一性 B. 辣椒幼苗根每个细胞厌氧呼吸只能产生乳酸或乙醇一种产物 C. Ca2+影响ADH、LDH的活性，能减少乙醇和乳酸积累造成的伤害 D. ADH和LDH 催化反应过程中不会释放能量用于 ATP 的形成 【答案】D 【解析】 【分析】酶的特性：①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。 ③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。 【详解】A、酶具有专一性，酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或者一类化学反应，A错误； B、辣椒幼苗根每个细胞中都含有ADH和LDH，故厌氧呼吸既能产生乳酸，也可产生乙醇，B错误； C、由图乙可知，Ca2+能减弱LDH的活性，增强ADH的活性，结合甲图可知，LDH能催化乳酸生成，ADH能催化乙醛生成乙醇，故Ca2+影响ADH、LDH 的活性，能减少乙醛和乳酸积累造成的伤害，C错误； D、根据题意“ADH（乙醇脱氢酶）和LDH（乳酸脱氢酶） 是厌氧呼吸的关键酶”可知，厌氧呼吸只有第一阶段才有少量能量释放，由图甲可知，这两种酶不在第一阶段发挥作用，故ADH和LDH催化反应过程中不会释放能量用于 ATP 的形成，D正确。 故选D。 7. 基质金属蛋白酶MMP2和MMP9是癌细胞转移的关键酶。MMP2和MMP9可以降解明胶，明胶（动物胶原蛋白水解的产物）可被某染液染成蓝色，因此可以利用含有明胶的凝胶电泳检测这两种酶在不同条件下的活性。据下图分析，下列叙述正确的是（ ） A. SDS可以提高MMP2和MMP9酶活性 B. 10℃破坏了MMP2和MMP9的空间结构 C. 缓冲液用于维持MMP2和MMP9酶活性 D. 明胶中只有氨基酸，不可能含有蛋白质 【答案】C 【解析】 【分析】分析题干，MMP2和MMP9可以降解明胶，明胶可被某染液染成蓝色，MMP2和MMP9活性越高，明胶被分解的越多，蓝色颜色越淡或蓝色消失。 【详解】A、37℃保温、加SDS、加缓冲液那组比37℃保温、不加SDS、加缓冲液那组的MMP2和MMP9条带周围的透明带面积更小，说明明胶被降解的更少，故MMP2和MMP9活性更低，因此，SDS可降低MMP2和MMP9活性，A错误； B、与30℃（不加SDS）相比，10℃（不加SDS），MMP2和MMP9条带周围的透明带面积更小，说明明胶被降解的更少，故MMP2和MMP9活性更低，因此，10℃保温降低了MMP2和MMP9活性，并非破坏空间结构，B错误； C、缓冲液可以维持pH条件的稳定，从而维持MMP2和MMP9活性，C正确； D、明胶是蛋白酶水解后的混合产物，含有氨基酸和水溶性蛋白质，D错误。 故选C。 8. 在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法错误的是（ ） A. 4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻 B. 与25℃时相比，4℃时有氧呼吸产热多 C. 与25℃时相比，4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多 D. DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少 【答案】A 【解析】 【分析】分析题图：与25℃条件下相比，25℃+DNP条件下ATP生成量减少，而耗氧量增加，说明DNP的存在可抑制ATP的合成；与25℃条件下相比，4℃条件下ATP生成量降低，耗氧量增加。 【详解】A、根据题意，电子经线粒体内膜最终传递给氧气，电子传递过程中会促进ATP合成，结合题图可知，4℃时线粒体中能合成ATP，故说明电子传递未受阻，A错误； B、根据题图可知，与25℃时相比，4℃时耗氧量增加，说明4℃时有氧呼吸加强产热多，B正确； C、根据题图可知，与25℃时相比，4℃时耗氧量增加，说明4℃时有氧呼吸加强，则消耗葡萄糖的量多，C正确； D、题干信息可知H+经ATP合成酶返回线粒体基质并促使ATP合成；DNP使H+不经ATP合成酶返回基质中，会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，导致ATP合成减少，D正确。 故选A。 9. 下图是某绿藻适应水生环境，提高光合效率的机制图。光反应产生的物质X可进入线粒体促进ATP合成。下列叙述错误的是（ ） A. 物质X通过提高有氧呼吸的两个阶段，促进HCO3-进入细胞质基质 B. HCO3-利用载体蛋白从细胞质基质进入叶绿体基质，需要消耗能量 C. 水光解产生的H+直接提高叶绿体基质CO2水平，有利于CO2参与暗反应 D. 光反应通过确保暗反应的CO2的供应帮助该绿藻适应水环境 【答案】C 【解析】 【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程，光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上)：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成，光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中)：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成淀粉等有机物。 呼吸作用是指生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程，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。 【详解】A、光反应产生的物质X可进入线粒体促进ATP合成，因此物质X可通过提高有氧呼吸水平促进HCO3-进入细胞质基质，A正确； B、HCO3-进入叶绿体基质也需要线粒体产生的ATP供能，属于主动运输，载体蛋白能参与该过程，B正确； C、据图可知，光反应中水光解产生的H+先促进HCO3-进入类囊体，并与HCO3-在类囊体腔内反应产生CO2，因此能提高类囊体腔CO2水平，C错误； D、据图可知，光反应生成的物质X（O2）促进线粒体的有氧呼吸，产生更多的ATP，有利于HCO3-进入叶绿体基质，产生CO2，保证了暗反应的CO2供应，D正确。 故选C。 10. 仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是（　　） A. 细胞失水过程中，细胞液浓度增大，吸水能力增强 B. 干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的高 C. 失水比例相同的情况下，内层细胞更易发生质壁分离 D. 干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用 【答案】C 【解析】 【分析】成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及这两层膜之间的细胞质称为原生质层。原生质层具有选择透过性，相当于一层半透膜，植物细胞能通过原生质发生吸水或失水现象。 【详解】A、细胞失水过程中，水从细胞液流出，细胞液浓度增大，A正确； B、依题意，干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，则外层细胞的细胞液单糖多，且外层细胞还能进行光合作用合成单糖，故外层细胞液浓度比内部薄壁细胞的细胞液浓度高，B正确； C、依题意，内部薄壁细胞细胞壁的伸缩性比外层细胞的细胞壁伸缩性更大，失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离，C错误； D、依题意，干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，有利于外层细胞光合作用产物向内部薄壁细胞转移，可促进外层细胞的光合作用，D正确。 故选C。 11. 植物细胞胞质溶胶中的、通过离子通道进入液泡，Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡，以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中，夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度 B. 、通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能 C. Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量 D. 白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行 【答案】C 【解析】 【分析】液泡内的细胞液中H+浓度大于细胞质基质，说明H+运出液泡是顺浓度梯度，因此方式是协助扩散；液泡膜上的载体蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+、Ca2+转运到液泡内，说明Na+、Ca2+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度，因此该过程Na+、Ca2+的进入液泡的方式为主动运输。 【详解】A、由图可知，细胞液的pH3-6，胞质溶胶的pH7.5，说明细胞液的H+浓度高于细胞溶胶，若要长期维持膜内外的H+浓度梯度，需通过主动运输将细胞溶胶中的H+运输到细胞液中，A正确； B、通过离子通道运输为协助扩散，、通过离子通道进入液泡属于协助扩散，不需要ATP直接供能，B正确； C、液泡膜上的载体蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+、Ca2+转运到液泡内，说明Na+、Ca2+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度，因此该过程Na+、Ca2+的进入液泡的方式为主动运输，需要消耗能量，能量由液泡膜两侧的H+电化学梯度提供，C错误； D、白天蔗糖进入液泡，使光合作用产物及时转移，减少光合作用产物蔗糖在细胞质基质中过度积累，有利于光合作用的持续进行，D正确。 故选C。 12. 原生质体（细胞除细胞壁以外的部分）表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞内的浓度≥0．3 mol/L B. 乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原 C. 该菌的正常生长和吸水失水都依赖其光面内质网的功能 D. 若将该菌先65℃水浴灭活后，再用 NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化 【答案】C 【解析】 【分析】假单孢菌属于细菌，具有细胞壁和液泡，当细胞液浓度小于外界溶液的浓度时，原生质体中的水分就透过细胞膜进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过细胞膜进入到原生质体中，原生质体逐渐变大，导致原生质体表面积增加。 【详解】A、分析甲组结果可知，随着培养时间延长，与0时（原生质体表面积大约为0.5μm2）相比，原生质体表面积增加逐渐增大，甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，说明细胞吸水，表明细胞中浓度>0.3 mol/L ，A正确； B、分析乙、丙组结果可知，与0时（原生质体表面积大约分别为0.6μm2、0.75μm2）相比乙丙组原生质体略有下降，说明乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原，B正确； C、该菌正常生长，细胞由小变大可导致原生质体表面积增加，该菌没有内质网，C错误； D、若将该菌先65℃水浴灭活，细胞死亡，原生质层失去选择透过性，再用 NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化，D正确。 故选C。 13. 为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他条件相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法（一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比）分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是（ ） A. 叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素 B. 分离提取液中的光合色素可采用纸层析法 C. 光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 D. 测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段 【答案】D 【解析】 【分析】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。（3）各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏。（4）结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。 【详解】A、提取光合色素加入碳酸钙可以防止色素被破坏，A正确； B、由于不同色素在层析液中溶解度不同，因此在滤纸上的扩散速度不同，从而达到分离的效果，这是纸层析法，B正确； C、不同光合色素颜色不同，因此光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 ，叶绿素多使叶片呈现绿色，而秋季类胡萝卜素增多使叶片呈黄色，C正确； D、叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收蓝紫光，所以不能用蓝紫光波段测定叶绿素含量，D错误。 故选D。 14. 植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ，通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获（如图所示）。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是（　　） A. 叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强 B. Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱 C. 强光下LHCⅡ与PSⅡ结合，会减弱对光能的捕获 D. PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O2 【答案】C 【解析】 【分析】1、叶绿体由双层膜包被，内部有许多基粒。每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的4种色素就分布在类囊体的薄膜上。基粒与基粒之间充满了基质。在叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的色素分子，在类囊体膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的酶。这是叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础。 2、由题干信息结合图示可知，强光下LHC蛋白激酶的催化LHCⅡ与PSⅡ的分离，弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，来改变对光能的捕获强度。 【详解】A、叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，LHCⅡ与PSⅡ分离减少，PSIⅡ光复合体对光能的捕获增强，A正确； B、Mg2+是叶绿素的组成成分，其含量减少会导致PSⅡ光复合体上的叶绿素含量减少，导致对光能的捕获减弱 ，B正确； C、弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，增强对光能的捕获，C错误； D、PSⅡ光复合体能吸收光能，并分解水，水的光解产生H+、电子和O2，D正确。 故选C。 15. 在两种光照强度下，不同温度对某植物 CO2 吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是（　　） A. 在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升 B. 在高光强下，M点左侧 CO2 吸收速率升高与光合酶活性增强相关 C. 在图中两个CP点处，植物叶肉细胞中光合速率等于其呼吸速率 D. 图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大 【答案】C 【解析】 【分析】分析题图：实验的自变量为叶温和光照强度，因变量为CO2吸收速率，即净光合速率，净光合速率＝总光合速率－呼吸速率；高光强下，随着叶温升高，净光合速率升高后降低；低光强下，随叶温升高，净光合速率一直降低。 【详解】A、在低光强下，光合速率较低，随温度升高，呼吸速率上升，导致净光合速率较低，故在低光强下，CO2吸收速率（净光合速率）随叶温升高而下降的原因与呼吸速率上升相关，A正确； B、结合题图可知，在高光强下，M点左侧CO2吸收速率（净光合速率）升高，横坐标叶温为自变量，随温度升高，与光合酶活性增强相关，B正确； C、结合题图可知，图中高光强和低光强曲线对应的CP处对应的CO2吸收速率均为0，即CP处植物的光合速率等于呼吸速率，但因该植物有些细胞不进行光合作用，故该植物叶肉细胞中光合速率大于呼吸速率，C错误； D、分析题图可知，曲线对应的纵坐标为CO2吸收速率即净光合速率，而净光合速率＝总光合速率－呼吸速率，M为高光强的最高点，故图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大，D正确。 故选C。 16. 叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。 下列分析正确的是（ ） A. 0min时，A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度 B. 30min时，B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组 C. 30min时，限制A组光合速率的主要因素是光照时间 D. 与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更长 【答案】B 【解析】 【分析】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。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。植物实际光合速率 = 净光合速率+呼吸速率。 【详解】A、题图横坐标是光照时间，在0min之前，A和B两组已经黑暗了一段时间，而二者不是相同条件，B组已经用壳梭孢素处理，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放，所以B组和A组胞间CO2浓度不相等，A错误； B、30min时，B组的光合速率相对值高于A组，叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组，B正确； C、30min时，限制A组光合速率的主要因素是气孔开放度，随着光照时间增加，A组光合速率相对值不再改变，限制因素不是光照时间，C错误； D、题意叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。B组达到最高平衡点用的光照时间比A组短，与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更短，D错误。 故选B。 二、非选择题（4小题，共计52分） 17. 脂肪酸和甘油合成脂肪存储于脂滴中。糖类代谢异常时，脂肪可分解为脂肪酸为机体供能。为研究脂肪酸供能的转运路径，科研人员让小鼠成纤维细胞摄入红色荧光标记的外源脂肪酸后，分别置于细胞培养液和无机盐缓冲液中培养，用绿色荧光、蓝色荧光分别标记细胞的脂滴和线粒体，分析荧光重合程度，结果如图所示。 回答下列问题： （1）用无机盐缓冲液培养的目的是使细胞处于营养匮乏状态，动员__________为细胞供能。 （2）据图分析，标记的脂肪酸能被细胞吸收并存储于脂滴中，依据是__________；在无机盐缓冲液培养的细胞中，脂肪酸的转运路径是从脂滴转运到__________。 （3）实验结果发现，在一定时间内，无机盐缓冲液培养的细胞中脂滴的数量增加。推测脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关，理由是在营养匮乏时，溶酶体可降解受损或功能退化的细胞结构释放脂肪酸。欲为该推测提供实验证据，利用小鼠成纤维细胞和3-MA（一种自噬抑制剂）为材料设计实验，完善实验思路并写出支持推测的预期结果。 ①实验思路：对照组的小鼠成纤维细胞和实验组的小鼠成纤维细胞分别置于_____________和__________中培养。一段时间后，观察并比较两组_____________。 ②预期结果：___________________。 【答案】（1）脂肪 （2） ①. 红色荧光与绿色荧光重合程度高 ②. 线粒体 （3） ①. 不含有3-MA的无机盐缓冲液 ②. 含有3-MA的无机盐缓冲液 ③. 细胞中脂滴的数量 ④. 实验组细胞中脂滴的数量少于对照组 【解析】 【分析】细胞能量来源脂肪是细胞中良好的储能物质，但糖代谢供能异常或供能不足时，脂肪可通过氧化分解供能细胞处于营养匮乏状态，启动储能物质供能。营养物质足够时，细胞把脂肪酸和甘油合成脂肪存储于脂滴。溶酶体与细胞自噬溶酶体可分解细胞内受损或功能退化的细胞结构，参与细胞自噬。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营养缺乏的条件下（无机缓冲液），细胞启动细胞自噬产生脂肪酸，使细胞中脂滴的数量增加。实验设计遵循对照原则、单一变量原则。实验目的是验证脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关的推测脂毒性的原因。 【小问1详解】 在无机盐缓冲液中培养的目的是使细胞处于营养匮乏状态，此时细胞需要动员自身储存的物质来供能。因为糖类代谢异常时，脂肪可分解为脂肪酸供能，所以这里动员的是脂肪为细胞供能。 【小问2详解】 据图分析，标记的脂肪酸能被细胞吸收并存储于脂滴中，依据是在0h时就有红绿荧光重合，这表明标记的脂肪酸能被细胞吸收并存储于脂滴中，因为绿色荧光标记脂滴，红色荧光标记外源脂肪酸，两者重合说明脂肪酸进入了脂滴。在无机盐缓冲液培养的细胞中，从图中可以看出红蓝荧光重合度随时间增加，红绿荧光重合度随时间降低，所以脂肪酸的转运路径是从脂滴转运到线粒体。 【小问3详解】 溶酶体参与细胞自噬，可分解细胞内的受损或功能退化的细胞结构，若脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关，那么在无机盐缓冲液培养下，营养匮乏时，细胞自噬过程中溶酶体分解细胞内受损或功能退化的细胞结构产生脂肪酸，从而使脂滴数量增加。欲为该推测提供实验证据，利用小鼠成纤维细胞和3-MA（一种自噬抑制剂）为材料设计实验，实验的自变量是是否添加3-MA，因变量是细胞中脂滴的数量。 ①实验思路：对照组的小鼠成纤维细胞置于不含有3-MA的无机盐缓冲液中培养，实验组的小鼠成纤维细胞置于含有3-MA的无机盐缓冲液中培养。一段时间后，观察并比较两组脂滴的数量。 ②预期结果：实验组细胞中脂滴的数量少于对照组。因为如果脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关，那么抑制自噬后，脂滴数量就不会增加或者增加很少。 18. 图1中Ⅰ～Ⅴ是线粒体内膜上一组酶的复合物，其中复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ可以进行电子传递。罗哌卡因是一种麻醉药，具有治疗人甲状腺癌的作用。研究人员用生理盐水配制不同浓度的罗哌卡因溶液处理甲状腺癌细胞中的线粒体，并对线粒体中ATP的含量、内膜上4种复合物活性（数值越高活性越强）以及甲状腺癌细胞的凋亡率进行了测定，结果如下表。 罗哌卡因的量 复合物Ⅰ 复合物Ⅱ 复合物Ⅲ 复合物Ⅳ ATP含量 细胞凋亡率（%） 对照组 1.02 1.01 0.99 0.98 1.1 4.62 0.1mM 0.75 0.78 0.97 0.95 0.62 11.86 0.5mM 0.35 0.58 0.95 0.99 041 20.17 1mM 0.23 0.41 0.98 0.97 0.23 34.66 （1）有氧呼吸产生ATP的具体场所有_________；在图1生理过程中，复合物V具有_________的双重功能。 （2）表中对照组的处理方法是：用_______处理甲状腺癌细胞中的线粒体 。实验结果说明罗哌卡因促进细胞的凋亡（一种死亡方式），推测其作用机制是_____________。 （3）罗哌卡因对于甲状腺癌细胞凋亡的诱导率只能达到35%左右，推测甲状腺癌细胞的主要呼吸方式是___________。 （4）甲状腺球蛋白是甲状腺滤泡上皮细胞合成的一种大分子糖蛋白复合物，其合成加工过程中直接参与的具膜细胞器有______________。 【答案】（1） ①. 细胞质基质、线粒体基质和内膜 ②. 运输和催化 （2） ①. 等量的生理盐水 ②. 抑制复合物Ⅰ和Ⅱ的活性，进而抑制有氧呼吸第三阶段，最终抑制ATP产生，造成细胞能量供应不足而死 （3）无氧呼吸 （4）内质网和高尔基体 【解析】 【分析】从表格中的数据看出，随着罗哌卡因浓度的提高，复合物Ⅰ和复合物Ⅱ的活性逐渐降低，而复合物Ⅲ和复合物Ⅳ基本不受影响，ATP水平不断降低，细胞凋亡率升高。说明该物质可以降低线粒体中复合物的活性，抑制ATP的合成，促进细胞凋亡。 【小问1详解】 有氧呼吸产生ATP的场所：细胞质基质（有氧呼吸第一阶段，产生少量ATP）、线粒体基质（有氧呼吸第二阶段，产生少量ATP）、线粒体内膜（有氧呼吸第三阶段，产生大量ATP）。图1中，复合物V可以运输H+同时催化ADP形成ATP，所以具有运输和催化的作用。 【小问2详解】 研究人员用生理盐水配置不同浓度的罗哌卡因溶液处理甲状腺癌细胞中的线粒体，所以对照组用等量的生理盐水处理甲状腺癌细胞中的线粒体；随着罗哌卡因浓度的提高，细胞凋亡率提高，可以说明罗帕卡因促进细胞凋亡。比较表格数据，可以发现与对照组相比，加入罗哌卡因的组别复合物Ⅰ、Ⅱ的活性明显降低，说明了罗哌卡因抑制复合物Ⅰ、Ⅱ的活性，抑制有氧呼吸第三阶段，从而抑制ATP产生促进细胞凋亡。 【小问3详解】 罗哌卡因抑制了线粒体能量的供应，但对甲状腺癌细胞凋亡的诱导率只能达到35%左右，说明甲状腺癌细胞供能还可以通过细胞质基质，通过无氧呼吸供能。 【小问4详解】 分泌蛋白合成和加工相关的细胞器有：核糖体、内质网、高尔基体和线粒体，其中直接参与的具膜细胞器是内质网和高尔基体。 19. 学家发现，光能会被类囊体转化为“某种能量形式”，并用于驱动产生ATP（如图I）。为探寻这种能量形式，他们开展了后续实验。 （1）制备类囊体时，提取液中应含有适宜浓度的__________（填“蔗糖”或“酒精”），以保证其结构完整，原因是保持类囊体内外的____________，避免类囊体破裂；为避免膜蛋白被降解，提取液应保持___________（填“低温”或“常温”）。 （2）在图I实验基础上进行图II实验，发现该实验条件下，也能产生ATP。但该实验无法证明某种能量是来自于光能还是膜两侧H+的电化学势能；为探究自然条件下类囊体膜内外产生H+浓度差的原因，对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理，结果如图III所示，悬液的pH在光照处理时升高，原因是___________，造成溶液pH升高 。类囊体膜内外的H+浓度差是通过光合电子传递和H+转运形成的，电子的最终来源物质是________________。 （3）用菠菜类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体，能在光下生产目标多碳化合物。若要实现黑暗条件下持续生产，需稳定提供的物质有_________。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，若要增产，可采取的有效措施有___________（答两点）。 【答案】（1） ①. 蔗糖 ②. 渗透压 ③. 低温 （2） ①. 类囊体膜外H+被转移到类囊体腔内 ②. 水 （3） ①. NADPH、ATP和CO2 ②. 增加二氧化碳的浓度和适当提高环境温度 【解析】 【分析】1、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH与氧气，以及ATP的形成。 2、光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物，三碳化合物在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。 【小问1详解】 制备类囊体时，其提取液中需要添加适宜浓度的蔗糖，保持类囊体内外的渗透压，避免类囊体破裂，以保证其结构完整。提取液应该保持低温降低蛋白酶的活性，避免膜蛋白被降解。 【小问2详解】 从图II实验中可知，在光照条件下，将处于pH=4的类囊体转移到pH=8的锥形瓶中，再在遮光的条件下加入ADP和Pi，也产生了ATP，但该实验不能充分证明“某种能量形式”是类囊体膜内外的H+浓度差，因为实验II是在光照条件下对类囊体进行培养，无法证明某种能量是来自于光能还是来自膜内外氢离子浓度差。对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理，悬液的pH在光照处理时升高，推测可能是类囊体膜外H+被转移到类囊体膜内，造成溶液pH升高。类囊体膜内外的H+浓度差是通过光合电子传递和H+转运形成的，光反应过程中，水的光解伴随着电子的传递，故电子的最终来源是水。 【小问3详解】 人工叶绿体，能在光下生产目标多碳化合物，若要在黑暗条件下持续生产，则需要提供光反应产生的物质NADPH和ATP，以及暗反应的原料CO2。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，说明暗反应已经达到最大速率，增加二氧化碳的浓度和适当提高环境温度增加酶的活性，可有效提高光合效率。 20. 原产热带观赏植物一品红，花小，顶部有像花瓣一样的红色叶片，下部叶片绿色。回答下列问题： （1）科学研究一般经历观察现象、提出问题、查找信息、作出假设、验证假设等过程。 ①某同学观察一品红的叶片颜色，提出了问题：红叶是否具有光合作用能力。 ②该同学检索文献获得相关资料：植物能通过光合作用合成淀粉。检测叶片中淀粉时需进行脱色处理，具体做法是：先将叶片浸入沸水处理；再转入热甲醇处理；然后将叶片置于含有少量水的培养皿内并展开，滴加碘-碘化钾溶液（或碘液），观察颜色变化。 ③结合上述资料，作出的实验假设之一是：若一品红的红色叶片__的能力，则红色叶片内无法检测到淀粉。 ④注意：下表所做实验及预期结果对应上述假设。 分组处理 预期结果 绿叶+光照 变蓝 绿叶+黑暗 不变蓝 红叶+光照 不变蓝 红叶+黑暗 不变蓝 ⑤分析：检测叶片淀粉的方法中，叶片浸入沸水处理的目的是______________。热甲醇处理的目的是_______________。 （2）对一品红研究发现，红叶和绿叶的叶绿素含量分别为0．02g（Chl）·m-2和0．20g（Chl）·m-2，红叶含有较多的水溶性花青素。在不同光强下测得的qNP值和电子传递速率（ETR）值分别如图甲、乙所示。qNP值反映叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力；ETR值反映光合膜上电子传递的速率，与光反应速率呈正相关。花青素与叶绿素的吸收光谱如图丙所示。 ①分析图甲可知，在光强500～2000μmol·m-2·s-1范围内，相对于绿叶，红叶的叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能能力较弱。分析图乙可知，在光强800～2000μmol·m-2·s-1，范围内，红叶并未出现类似绿叶的光合作用被__________现象。结合图丙可知，强光下，贮藏于红叶细胞__________内的花青素可通过________方式达到保护叶绿体的作用。 【答案】（1） ①. 不具有光合作用的能力 ②. 增加细胞透性，使水溶性色素渗出 ③. 充分去除脂溶性色素 （2） ①. 抑制 ②. 液泡 ③. 吸收过剩光能（蓝光、绿光） 【解析】 【分析】根据题意及表格内容可知，该实验为对照实验，需要设置绿叶+光照、绿叶+黑暗、红叶+光照、红叶+黑暗四个小组。图甲：自变量为光照强度和叶片颜色，因变量为qNP值；图乙：自变量为光照强度和叶片颜色，因变量为ETR值。 【小问1详解】 根据实验的问题，提出假设一：若一品红的红色叶片具有光合作用的能力，则红色叶片内可检测到淀粉； 假设二：若一品红的红色叶片不具有光合作用的能力，则红色叶片内无法检 测到淀粉。 为探究红叶是否像绿叶一样具有光合作用的能力，需分别设置绿叶+光照、绿叶+黑暗、红叶+光照、红叶+黑暗四个小组。若假设红叶具有光合作用能力成立，则红叶+光照组中，溶液变蓝；红叶+黑暗组中，溶液不变蓝。若假设红叶不具有光合作用能力成立，则红叶+光照组中，溶液不变蓝；红叶+黑暗组中，溶液不变蓝。整个实验步骤中，先用沸水处理叶片，增加细胞透性，使水溶性色素渗出；再将叶片转移到甲醇溶液中充分去除脂溶性色素，以免影响后续实验结果的观察。 【小问2详解】 分析图甲可知，自变量为光照强度和叶片颜色，因变量为qNP值，当光照强度为500～2000μmol·m-2·s-1范围内时，红叶的qNP值较小，即红叶中叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力较弱。分析图乙可知，随着光照强度的增加，绿叶的ETR值显增大，当光照强度超过800μmol·m-2·s-1时，ETR值减小，即随着光照强度增加，绿叶光合速率先增大后减小，推出光照强度超过一定范围时，绿叶的光合作用反而被抑制。而根据图示可知，在光照强度为500～2000μmol·m-2·s-1范围内时，红叶并未出现光合作用被抑制的情况。红叶中叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力较低，结合图丙可知，储藏在细胞的液泡中花青素，可通过吸收吸收多余光能（蓝光、绿光）的方式，从而保护叶绿体不受强光损伤。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$