精品解析：北京市房山区2024-2025学年高一上学期期末生物试题

房山区2024-2025学年度第一学期学业水平调研（二） 高一生物学 本试卷共12页，满分100分，考试时长90分钟。考生务必将答案填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 第一部分（选择题共50分） 本部分共35题，1-20题每题1分，21-35题每题2分，共50分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 细胞学说揭示了（　　） A. 植物细胞与动物细胞的区别 B. 生物体结构的统一性 C. 细胞为什么能产生新的细胞 D. 认识细胞的曲折过程 【答案】B 【解析】 【详解】A、细胞学说指出动植物均由细胞构成，强调二者共性而非差异，A错误； B、细胞学说揭示了动植物结构的统一性（均由细胞构成），阐明了生物体结构的统一性，B正确； C、细胞学说提出“新细胞由老细胞分裂产生”，但未解释分裂机制，C错误； D、认识细胞的曲折过程不是细胞学说建立的目的，但细胞学说的建立经历了认识细胞的曲折过程，D错误。 故选B。 2. 下列元素中，构成生物大分子基本骨架的是（　　） A. 碳 B. 氢 C. 氧 D. 氮 【答案】A 【解析】 【详解】生物大分子包括蛋白质、核酸和多糖，生物大分子以碳链作为基本骨架，A正确，BCD错误。 故选A。 3. 熟鸡蛋比生鸡蛋易消化，是因为加热使鸡蛋中的蛋白质分子变得伸展、松散，容易被水解。高温改变了蛋白质分子的（ ） A. 氨基酸种类 B. 氨基酸数目 C. 肽键数目 D. 空间结构 【答案】D 【解析】 【分析】蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。例如，鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。 【详解】ABCD、蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象，熟鸡蛋比生鸡蛋易消化，是因为加热使鸡蛋中的蛋白质分子变性，从而使空间结构变得伸展、松散，容易被水解，ABC错误，D正确。 故选D。 4. 下列物质从复杂到简单的结构层次关系正确的是（ ） A. 染色体→DNA→脱氧核苷酸→基因 B. 染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸 C. 基因→染色体→脱氧核苷酸→DNA D. 染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因 【答案】B 【解析】 【详解】A、染色体→DNA→脱氧核苷酸→基因：基因是DNA的片段，脱氧核苷酸是DNA的基本单位，分解DNA时基因的结构已被破坏，不可能出现在脱氧核苷酸之后，A错误； B、染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸：染色体由DNA和蛋白质组成，DNA由多个基因构成，基因由脱氧核苷酸连接而成，符合从复杂到简单的层次，B正确； C、基因→染色体→脱氧核苷酸→DNA：基因属于DNA的片段，染色体包含DNA，顺序混乱且逻辑错误，C错误； D、染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因：脱氧核苷酸是DNA的组成单位，不可能先于DNA出现，D错误。 故选B。 5. 丰富多彩的生物世界具有高度的统一性。下列关于以细胞为基本单位的生物中，表述不正确的是（ ） A. 均以葡萄糖作为储能物质 B. 均以磷脂分子构成细胞膜骨架 C. 均以DNA分子携带遗传信息 D. 均以蛋白质为生命活动主要承担者 【答案】A 【解析】 【分析】糖类是细胞的主要能源物质；蛋白质是生命活动的主要承担者；细胞生物包括原核生物和真核生物两大类，原核生物和真核生物都含有DNA和RNA两种核酸，遗传物质都是DNA。 【详解】A、葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，不是储能物质，细胞内的储能物质主要是脂肪，A错误； B、所有细胞生物都具备细胞膜，均以磷脂分子构成细胞膜骨架，B正确； C、所有细胞生物都含有DNA和RNA两种核酸，遗传物质都是DNA，均以DNA分子携带遗传信息，C正确； D、所有细胞生物都以蛋白质为生命活动的主要承担者，D正确。 故选A。 6. 图为细胞膜结构示意图。下列说法不正确的是（ ） A. 1表示通道蛋白 B. 2表示膜的基本支架 C. 3表示糖蛋白 D. 乙侧为细胞的外侧 【答案】D 【解析】 【分析】流动镶嵌模型： （1）磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是可以流动的； （2）蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层．大多数蛋白质也是可以流动的。 （3）在细胞膜的外表，少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白．除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂。 【详解】A、蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层，1表示通道蛋白，A正确； B、磷脂双分子层构成膜的基本支架，2表示膜的基本支架，B正确； CD、在细胞膜的外表，少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白，3表示糖蛋白，甲侧为细胞的外侧，C正确，D错误。 故选D。 7. 胰岛素原是形成胰岛素的前体物质，被加工切去中间的片段C，最终形成由A、B两条肽链构成的胰岛素。以下细胞结构中没有参与胰岛素合成加工过程的是（　　） A. 内质网 B. 核糖体 C. 溶酶体 D. 高尔基体 【答案】C 【解析】 【分析】分泌蛋白是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，分泌蛋白的合成、加工和运输过程：最初是核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质由囊泡包裹着到达高尔基体，高尔基体对其进行进一步加工，然后形成囊泡经细胞膜分泌到细胞外，该过程消耗的能量由线粒体提供。 【详解】胰岛素属于分泌蛋白，其合成和分泌过程依次经过核糖体、内质网和高尔基体的合成和加工，该过程中无溶酶体参与，ABD正确，C错误。 故选C。 8. 在人体细胞中，各种结构能有条不紊地工作，共同完成细胞的生命活动，是因为细胞内存在控制细胞代谢活动的中心，这个“控制中心”是（ ） A. 细胞膜 B. 内质网 C. 线粒体 D. 细胞核 【答案】D 【解析】 【分析】细胞核的功能是遗传信息库，是遗传和代谢的控制中心。 【详解】A、细胞膜是细胞的边界，功能是控制物质进出细胞，将细胞与外界环境分隔开，参与细胞间的信息交流，A错误； B、内质网参与蛋白质的合成和加工，是脂质合成的车间，B错误； C、线粒体是有氧呼吸的主要场所，是动力车间，C错误； D、细胞核是遗传信息库，是遗传和代谢的控制中心，D正确。 故选D。 9. 食物中的纤维素难以被人体消化，原因是人体不能合成（ ） A. 蛋白酶 B. 纤维素酶 C. 脂肪酶 D. 麦芽糖酶 【答案】B 【解析】 【分析】纤维素是多糖，不溶于水，在人和动物体内很难被消化，即使草食类动物有发达的消化器官，也需借助某些微生物的作用才能分解这类多糖。与淀粉和糖原一样， 纤维素也是由许多葡萄糖连接而成的。 【详解】纤维素是多糖，不溶于水，人体不能合成水解纤维素的酶，因此食物中的纤维素在人和动物体内很难被消化，即使草食类动物有发达的消化器官，也需借助某些微生物的作用才能分解这类多糖，B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 10. ATP是细胞的能量“通货”，关于ATP的叙述错误的是（　　） A. 含有C、H、O、N、P B. 必须在有氧条件下合成 C. 胞内合成需要酶的催化 D. 可直接为细胞提供能量 【答案】B 【解析】 【分析】A代表腺苷，P代表磷酸基团，ATP中有1个腺苷，3个磷酸基团，2个高能磷酸键，结构简式为A-P～P～P。 【详解】A、ATP中含有腺嘌呤、核糖与磷酸基团，故元素组成为C、H、O、N、P，A正确； B、在无氧条件下，无氧呼吸过程中也能合成ATP，B错误； C、ATP合成过程中需要ATP合成酶的催化，C正确； D、ATP是生物体的直接能源物质，可直接为细胞提供能量，D正确。 故选B。 11. 下列物质中，以胞吐方式分泌到细胞外的是（　　） A. Na⁺ B. 二氧化碳 C. RNA D. 胰岛素 【答案】D 【解析】 【分析】胞吞和胞吐：大分子物质和颗粒性物质进出细胞的方式。细胞摄取大分子时，首先是大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫胞吞。细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。胞吞和胞吐过程需要消耗能量。 【详解】A、Na+为小分子离子，主要通过载体蛋白介导的主动运输或协助扩散进出细胞，无需胞吐，A错误； B、二氧化碳通过自由扩散穿过细胞膜，B错误； C、RNA属于核酸，主要在细胞核或细胞质中发挥作用，通常不分泌到细胞外，且其运输与核孔复合体有关，C错误； D、胰岛素为分泌蛋白，由核糖体合成后经内质网、高尔基体加工形成囊泡，最终通过胞吐释放到细胞外，D正确； 故选D。 12. 在有氧呼吸过程中，氧的直接作用是（ ） A. 为生物体直接供能 B. 与[H]结合生成水 C. 参与酶的催化作用 D. 氧化葡萄糖形成丙酮酸 【答案】B 【解析】 【分析】有氧呼吸的三个阶段： 第一阶段发生在细胞质基质中，反应方程式：C6H12O2C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋能量(少) 第二阶段发生在线粒体基质中，反应方程式：2C3H4O3＋6H2O6CO2＋20[H]＋能量(少) 第三阶段发生在线粒体内膜，反应方程式：24[H]＋6O212H2O＋能量(多) 【详解】A、生物体直接供能物质为ATP，A错误； B、在有氧呼吸第三阶段，氧与[H]结合生成水，B正确； C、氧不参与酶的催化作用，C错误； D、葡萄糖形成丙酮酸是在有氧呼吸第一阶段发生的，氧气参与有氧呼吸第三阶段，D错误。 故选B。 13. GLUT4是骨骼肌细胞膜上的葡萄糖转运蛋白。研究者测定了5名志愿者进行6周骑行运动训练前后骨骼肌中GLUT4的含量（如图）。由此可知，训练使骨骼肌细胞可能发生的变化是（ ） A. 合成的GLUT4增多 B. 消耗的葡萄糖减少 C. 分泌到细胞外的GLUT4增多 D. GLUT4基因的数量增多 【答案】A 【解析】 【详解】A、由题图可知，与训练前相比，训练后骨骼肌中GLUT4的相对含量增加，说明训练使骨骼肌细胞合成的GLUT4增多，A正确； B、训练后骨骼肌中GLUT4的含量增加，又因为GLUT4是骨骼肌细胞膜上的葡萄糖转运蛋白，因此训练可促进骨骼肌细胞对葡萄糖的吸收和利用，B错误； C、由于GLUT4是骨骼肌细胞膜上的蛋白质，因此训练后转移到细胞膜上的GLUT4增加，C错误； D、训练可促进GLUT4基因的表达，但无法改变GLUT4基因的数量，D错误。 故选A。 14. 下图是美国科学家鲁宾和卡门利用小球藻进行光合作用的实验示意图。图中X物质是（ ） A. O2 B. H2O C. H2 D. C3 【答案】A 【解析】 【分析】鲁宾和卡门采用放射性同位素标记法，通过设计对照实验，最终证明光合作用释放的氧气全部来自水。 【详解】该实验是小球藻进行光合作用的实验，其中X是水光解产生的氧气，A正确，BCD错误。 故选A。 15. 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. 加滤光片使光源变为绿光 D. 移动光源增加与叶片的距离 【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、增加叶片周围环境CO2浓度，CO2是光合作用暗反应的原料，原料增多可促进暗反应，进而促进光反应，提高光合作用强度，增加氧气释放量，有可能提高X（X为单位时间单位叶面积的氧气释放量），A 正确； B、将叶片置于4∘C的冷室中，低温会降低光合作用相关酶的活性，使光合作用强度下降，氧气释放量减少，会降低X，B 错误； C、植物对绿光吸收最少，加滤光片使光源变为绿光，会使植物吸收的光能减少，光合作用强度减弱，氧气释放量减少，会降低X，C 错误； D、移动光源增加与叶片的距离，光照强度减弱，光合作用强度下降，氧气释放量减少，会降低X，D 错误。 故选A。 16. 如图为“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中看到的某个视野，图中箭头所指细胞的主要特征是（　　） A. 染色体移向细胞两极 B. 核膜与核仁出现 C. 着丝粒排列在赤道板上 D. 细胞缢裂成两部分 【答案】A 【解析】 【分析】有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、箭头所指细胞分裂时期是分裂后期，特点为着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极，A正确； B、箭头所指细胞分裂时期是分裂后期，核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失是分裂末期的特点，B错误； C、箭头所指细胞分裂时期是分裂后期，着丝粒排列在赤道板上是分裂中期的特点，C错误； D、箭头所指细胞分裂时期是分裂后期，细胞缢裂成两部分是动物细胞分裂末期的特点，D错误。 故选A。 17. 纸层析法可分离光合色素，下列分离装置示意图中正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】光合色素的分离实验中，层析液有一定的挥发性和毒性，所以试管口需要加试管塞，同时有滤液细线的滤纸条的一端朝下，不能触到层析液，否则色素会溶解在层析液中，ABD错误，C正确。 故选C。 18. 为研究毒品海洛因的危害，将受孕7天的大鼠按下表随机分组进行实验，结果如下。 处理 检测项目 对照组 连续9天给予海洛因 低剂量组 中剂量组 高剂量组 活胚胎数/胚胎总数（%） 100 76 65 55 脑畸形胚胎数/活胚胎数（%） 0 33 55 79 脑中促凋亡蛋白Bax含量（ug·L-l） 6．7 7．5 10．0 12．5 以下分析不合理的是（　　） A. 低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育 B. 海洛因促进Bax含量提高会导致脑细胞凋亡 C. 对照组胚胎的发育过程中不会出现细胞凋亡 D. 结果提示孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险 【答案】C 【解析】 【分析】分析表格可知，本实验的自变量为海洛因的剂量，对照组为无海洛因的处理，因变量为大鼠的生理状况，主要包括活胚胎数/胚胎总数（%）、脑畸形胚胎数/活胚胎数（%）和脑中促凋亡蛋白Bax含量（ug·L-l）等指标，据此分析作答。 【详解】A、据表分析，低剂量组的脑畸形胚胎数/活胚胎数（%）为33%，与对照相比（0）明显升高，故低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育，A正确； B、BaX为脑中促凋亡蛋白，分析表格数据可知，与对照相比，海洛因处理组的Bax含量升高，故海洛因促进Bax含量提高会导致脑细胞凋亡，B正确； C、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡，是一种正常的生理现象，且据表可知，对照组的Bax含量为6.7，故对照组胚胎的发育过程中也会出现细胞凋亡，C错误； D、据表格数据可知，海洛因处理组的活胚胎数降低，脑畸形胚胎数和脑细胞凋亡率均升高，故推测孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险，D正确。 故选C。 19. 通常，动物细胞有丝分裂区别于植物细胞有丝分裂的是（ ） A. 核膜、核仁消失 B. 形成纺锤体 C. 着丝粒分裂 D. 中心粒周围发出星射线 【答案】D 【解析】 【详解】A、核膜、核仁消失发生在有丝分裂前期，是动植物细胞共有的特征，A不符合题意； B、纺锤体形成于有丝分裂前期，动植物细胞均会形成纺锤体（植物细胞由两极发出纺锤丝构成），B不符合题意； C、着丝粒分裂发生在有丝分裂后期，导致姐妹染色单体分离，该过程在动植物细胞中完全相同，C不符合题意； D、中心粒存在于动物细胞和低等植物细胞中，在分裂前期中心粒周围发出星射线形成纺锤体，而高等植物细胞无中心粒，由细胞两极直接发出纺锤丝构成纺锤体，D符合题意。 故选D。 20. 下列有关衰老细胞特征的叙述，不正确的是（ ） A. 衰老的细胞新陈代谢速率加快 B. 在衰老的细胞内有些酶的活性降低 C. 衰老的细胞呼吸速率减慢 D. 细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低 【答案】A 【解析】 【分析】衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。 【详解】A、衰老的细胞新陈代谢速率减慢，A错误； B、衰老的细胞中有些酶的活性降低，有些如与细胞凋亡有关的酶的活性升高，B正确； C、衰老的细胞呼吸速度减慢，能量转化慢，代谢慢，C正确； D、衰老细胞的细胞膜的通透性改变，使物质运输功能降低，物质交换变慢，代谢变慢，D正确。 故选A。 21. 人的胚胎发育早期经历过有尾阶段，后来尾部消失是因为发生了（　　） A. 细胞分化 B. 细胞生长 C. 细胞凋亡 D. 细胞分裂 【答案】C 【解析】 【分析】胚胎发育过程中尾部消失是细胞主动死亡的结果，属于细胞凋亡。 【详解】A、细胞分化是细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程，但不会直接导致结构消失，A错误； B、细胞生长指细胞体积增大，与尾部消失无关，B错误； C、细胞凋亡是由基因调控的主动的细胞死亡过程，胚胎尾部细胞程序性死亡导致结构消失，C正确； D、细胞分裂使细胞数量增加，与尾部退化无关，D错误。 故选C。 22. 下列关于细胞结构的说法中，正确的是（　　） A. 酵母菌具有以核膜为界限的细胞核 B. 同时具有中心体和叶绿体的细胞一般是高等植物细胞 C. 细胞中具有双层膜结构的细胞器是叶绿体、线粒体和液泡 D. 蓝细菌在生物进化中的重要意义表现在它具有叶绿体，能进行光合作用 【答案】A 【解析】 【分析】真核细胞与原核细胞的主要区别在于有无以核膜为界限的细胞核；中心体只存在于动物和低等植物细胞中；植物细胞区别于动物细胞特有的结构有细胞壁、叶绿体和大液泡；细胞中具有双层膜结构的细胞结构是叶绿体、线粒体和细胞核；蓝细菌细胞中具有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用，但蓝细菌只含一种细胞器，核糖体。 【详解】A、酵母菌属于真核生物中的真菌，真核生物的细胞核由核膜包裹，A正确； B、同时具有中心体和叶绿体的细胞可能是低等植物细胞（如藻类）或高等植物细胞（如叶肉细胞），并非“一般是高等植物细胞”，B错误； C、叶绿体和线粒体为双层膜细胞器，但液泡是单层膜结构，C错误； D、蓝细菌为原核生物，无叶绿体，其光合作用依赖细胞内的光合膜结构，D错误。 故选A。 23. 哺乳动物肝细胞的代谢活动十分旺盛，下列细胞结构与对应功能表述错误的是（　　） A. 细胞核：遗传物质储存和复制的场所 B. 线粒体：丙酮酸和水彻底分解为CO2和[H] C. 高尔基体：分泌蛋白的合成与加工包装场所 D. 溶酶体：“消化车间”降解失去功能的细胞组分 【答案】C 【解析】 【分析】细胞核的主要功能是贮存和复制遗传物质，是细胞中遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心；线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所；高尔基体是对来自内质网的蛋白质加工、分类和包装的“车间”及“发送站”；核糖体是合成蛋白质的场所；溶酶体分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵的病毒或细菌；液泡能调节细胞内的环境，使植物细胞保持坚挺；中心体与某些低等植物细胞及动物细胞有丝分裂有关。 【详解】A、细胞核是遗传物质储存和复制的场所，DNA复制和转录主要在此进行，A正确； B、线粒体中丙酮酸和水在第二阶段（基质中）彻底分解为CO₂和[H]，B正确； C、高尔基体负责分泌蛋白的加工、分类和包装，但蛋白质的合成场所是核糖体，而非高尔基体，C错误； D、溶酶体含多种水解酶，可降解细胞中衰老、损伤的细胞结构，D正确。 故选C。 24. 用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。第1组曲线是在pH=7．0、20℃条件下，向5mL1%的H2O2溶液中加入0．5mL酶悬液的结果。与第1组相比，第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了（ ） A. 悬液中酶的浓度 B. H2O2溶液的浓度 C. 反应体系的温度 D. 反应体系的pH 【答案】B 【解析】 【分析】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。由图可知，第2组比第1组生成的氧气的总量高。 【详解】A、提高酶的浓度能够提高速率，不能提高氧气的量，A错误； B、提高H2O2溶液的浓度，就是提高底物浓度，产物的量增加，B正确； C、适度的提高温度可以加快反应速率，不能提高产物的量，C错误； D、改变反应体系的pH，可以改变反应速率，不能提高产物的量，D错误。 故选B。 【点睛】 25. 光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP，照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中 A. 需要ATP提供能量 B. DCIP被氧化 C. 不需要光合色素参与 D. 会产生氧气 【答案】D 【解析】 【详解】【分析】该题主要考查光反应的有关知识。类囊体是光合作用光反应阶段的场所，光反应发生水的光解，产物是氧气和还原氢；以及ATP的合成。依据题中信息可判断，光照后溶液变为无色，说明有还原剂产生，DCIP被还原。 【详解】光反应发生在叶绿体类囊体上，有光时，产生氧气、NADPH和ATP，A错误；DCIP照光后由蓝色逐渐变为无色，是因为DCIP被[H]还原成无色，B错误；光合作用光反应阶段需要光合色素吸收光能，C错误；光合作用光反应阶段会产生氧气，D正确，所以选D。 【点睛】要根据“照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色”，推知产生了还原剂，进行了光反应。 26. 下图表示了某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系。据此，对该植物生理特性理解错误的是（ ） A. 呼吸作用的最适温度比光合作用的高 B. 净光合作用的最适温度约为25℃ C. 适合该植物生长的温度范围是10~50℃ D. 在0~25℃范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大 【答案】C 【解析】 【分析】总光合作用=呼吸作用+净光合作用。由图可知，呼吸作用的最适温度为50℃，总光合作用的最适温度约为30℃，净光合作用的最适温度约为25℃。 【详解】A、由分析可知，呼吸作用的最适温度比光合作用的高，A正确； B、由上图可知，植物体在25℃时，净光合速率最高，说明该温度为净光合作用的最适温度，B正确； C、由图可知，超过45℃，净光合速率为负值，没有有机物的积累，不适合生长，C错误； D、在0～25℃范围内，光合作用的增大速率大于呼吸作用，说明温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大，D正确。 故选C。 27. 在北京冬奥会的感召下，一队初学者进行了3个月高山滑雪集训，成绩显著提高，而体重和滑雪时单位时间的摄氧量均无明显变化。检测集训前后受训者完成滑雪动作后血浆中乳酸浓度，结果如下图。与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内（　　） A. 消耗的ATP不变 B. 无氧呼吸增强 C. 所消耗的ATP中来自有氧呼吸的增多 D. 骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP增多 【答案】B 【解析】 【分析】人体无氧呼吸的产物是乳酸。消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸产生的ATP多于无氧呼吸。 【详解】A、滑雪过程中，受训者耗能增多，故消耗的ATP增多，A错误； B、人体无氧呼吸的产物是乳酸，分体题图可知，与集训前相比，集训后受训者血浆中乳酸浓度增加，由此可知，与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，B正确； C、分体题图可知，与集训前相比，集训后受训者血浆中乳酸浓度增加，由此可知，与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，故所消耗的ATP中来自无氧呼吸的增多，C错误； D、消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸产生的ATP多于无氧呼吸，而滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，故骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP减少，D错误。 故选B。 28. 同位素示踪法研究小鼠杂交瘤细胞进行的DNA复制，放射性同位素最适合标记在（　　） A. 胞嘧啶 B. 胸腺嘧啶 C. 腺嘌呤 D. 鸟嘌呤 【答案】B 【解析】 【分析】细胞周期中的S期为DNA复制期，该过程需要4种游离的脱氧核苷酸作为原料。 【详解】细胞周期的S期指DNA合成期，主要进行DNA的合成，DNA中具有四种核苷酸，分别由腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶组成，RNA中没有胸腺嘧啶，因此放射性同位素最适合标记在胸腺嘧啶，即B正确，ACD错误。 故选B。 29. 在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco。下列叙述正确的是（ ） A. Rubisco存在于细胞质基质中 B. 激活Rubisco需要黑暗条件 C. Rubisco催化CO2固定需要ATP D. Rubisco催化C5和CO2结合 【答案】D 【解析】 【分析】暗反应阶段：场所是叶绿体基质 a．CO2的固定：CO2+C52C3 b．三碳化合物的还原： 【详解】A、Rubisco参与植物光合作用过程中的暗反应，暗反应场所在叶绿体基质，故Rubisco存在于叶绿体基质中，A错误； B、暗反应在有光和无光条件下都可以进行，故参与暗反应的酶Rubisco的激活对光无要求，B错误； C、Rubisco催化CO2固定不需要ATP，C错误； D、Rubisco催化二氧化碳的固定，即C5和CO2结合生成C3的过程，D正确。 故选D。 30. 葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程 A. 在无氧条件下不能进行 B. 只能在线粒体中进行 C. 不需要能量的输入 D. 需要酶的催化 【答案】D 【解析】 【详解】A、酵母菌无氧呼吸产生酒精，在无氧呼吸的第一阶段生成ATP，由此推知葡萄酒酿制期间，酵母菌细胞内由ADP转化为ATP的过程是在无氧条件下进行的，A错误。 B、无氧呼吸在酵母菌的细胞质基质中进行，B错误。 CD、ADP+Pi+能量ATP，C错误、D正确。 故选D。 31. 物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。下图为几种物质跨膜运输方式的示意图。下列有关叙述不正确的是（　　） A. 组成细胞膜的a、b两种物质通常不是静止的 B. 丙物质跨膜运输方式中物质一般由低浓度一侧向高浓度一侧运输 C. 甲、乙、丙三种物质跨膜运输方式对于维持活细胞正常的生命活动均有重要意义 D. 氧气跨膜运输通过乙方式进行 【答案】D 【解析】 【分析】分析题图：甲为自由扩散（通过磷脂双分子层的顺浓度梯度运输），乙为协助扩散（需要蛋白质协助的顺浓度梯度的运输，不消耗能量），丙为主动运输（消耗能量）。 【详解】A、细胞膜具有一定的流动性，组成细胞膜的b蛋白质和a磷脂分子通常不是静止的，A正确； B、据图分析，丙物质的运输方向是从低浓度一侧向高浓度一侧，需要载体和能量，表示主动运输，B正确； C、甲通过磷脂双分子层的顺浓度梯度运输，为自由扩散。乙需要蛋白质协助的顺浓度梯度的运输，不消耗能量，为协助扩散。丙为主动运输，甲、乙、丙三种物质跨膜运输方式体现细胞膜的选择透过性，对于维持活细胞正常的生命活动有重要意义，C正确； D、氧气跨膜运输方式是甲（自由扩散），而乙方式为协助扩散，D错误。 故选D。 32. 下图为洋葱根尖细胞周期的示意图。下列说法正确的是（　　） A. 由B→A→B为一个完整的细胞周期 B. 细胞周期大部分时间处于分裂期 C. DNA复制发生在A→B阶段 D. 不同物种不同细胞的细胞周期相同 【答案】C 【解析】 【分析】1、细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂完成为止，称为一个细胞周期，包括分裂间期和分裂期。 2、分析题图：图中A→B为分裂间期，B→A为分裂期，A→A表示一个细胞周期。 【详解】A、图中A→B为分裂间期，B→A为分裂期，A→B→A表示一个细胞周期，A错误； B、分裂间期占的时间更长，细胞周期中大部分时间处于分裂间期，B错误； C、图中A→B为分裂间期，B→A为分裂期，DNA复制发生在间期即A→B阶段，C正确； D、不同物种不同细胞的细胞周期一般不相同，D错误。 故选C。 33. 胡萝卜韧皮部一些细胞细胞经离体组织培养能培育成完整植株，这说明植物细胞具有（ ） A. 专一性 B. 全能性 C. 统一性 D. 差异性 【答案】B 【解析】 【分析】关于细胞的“全能性”，可以从以下几方面把握： （1）概念：细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整有机体或者分化成其他各种细胞的潜能和特性。 （2）细胞具有全能性的原因是：细胞含有该生物全部的遗传物质。 （3）细胞全能性大小：受精卵>干细胞>生殖细胞>体细胞。 （4）细胞表现出全能性的条件：离体、适宜的营养条件、适宜的环境条件。 【详解】细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整有机体或者分化成其他各种细胞的潜能和特性，细胞全能性是以细胞形成个体或者其他细胞为标志，用胡萝卜韧皮部细胞进行组织培养获得新植株，这说明植物细胞具有全能性，B正确，ACD错误。 故选B。 34. 如图是细胞生命活动及相互关系示意图，下列叙述错误的是（ ） A. 细胞增殖与基因的表达有关 B. 细胞分化涉及细胞信号转导过程 C. 细胞凋亡是所有细胞最终的命运 D. 细胞增殖、分化、衰老、凋亡是生物体发育的基础 【答案】C 【解析】 【分析】关于“细胞分化”，考生可以从以下几方面把握： （1）细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 （2）细胞分化的特点：普遍性、稳定性、不可逆性。 （3）细胞分化的实质：基因的选择性表达。 （4）细胞分化的结果：使细胞的种类增多，功能趋于专门化。 【详解】A、从图上看，基因表达能促进细胞增殖，故细胞增殖与基因的表达有关，A正确； B、从图上看，细胞信号转导可以促进细胞增殖和细胞分化，故细胞分化涉及信号转导，A正确； C、细胞正常的生命历程是：增殖、分化、衰老、凋亡，但有的细胞在外界环境条件急剧改变时，部分细胞会发生坏死，引起周围发生炎症，C错误； D、细胞增殖、分化、衰老、凋亡是生物体发育的基础，D正确。 故选：C。 35. 下列高中生物学实验中，用紫色的洋葱鳞片叶和黑藻叶片作为实验材料均可完成的是（ ） A. 观察叶绿体和细胞质流动 B. 提取和分离叶绿素 C. 观察细胞质壁分离及复原 D. 观察细胞的有丝分裂 【答案】C 【解析】 【分析】洋葱是比较好的实验材料，洋葱根尖分生区细胞观察植物细胞的有丝分裂；洋葱鳞片叶外表皮细胞，色素含量较多，用于观察质壁分离和复原；洋葱的绿叶做叶绿体中色素的提取和分离实验，叶肉细胞做细胞质流动实验，观察叶绿体的形态和分布；洋葱的内表皮细胞颜色浅、由单层细胞构成，适合观察DNA、RNA在细胞中的分布状况。 【详解】A、紫色洋葱鳞片叶细胞不含叶绿体，不能作为观察叶绿体的实验材料，黑藻的幼嫩叶片中含有大量的叶绿体，细胞质颜色比较深，易于观察叶绿体和细胞质流动，A错误； B、洋葱的管状叶呈绿色，可用于提取和分离叶绿体中的色素，而紫色洋葱鳞片叶细胞不能，B错误； C、洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色的大液泡，可作为观察细胞质壁分离和复原的材料，黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于细胞质壁分离及复原实验现象的观察，C正确； D、要作为观察有丝分裂的材料,材料本身必须能发生有丝分裂，洋葱磷片叶、黑藻叶片都不能发生有丝分裂，而洋葱的根尖分生区可作为观察有丝分裂的材料，色浅，无其他色素干扰，D错误。 故选C。 第二部分（非选择题共50分） 本部分共6题，共50分。 36. 脂滴（LD）是由单层磷脂分子包裹脂肪形成的一种亚细胞器，是细胞脂质代谢的核心结构。 （1）脂肪是构成细胞的主要成分之一，其主要作用为_____，与其同为脂类物质（除文中提到外）的还有_____。 （2）图1可知，LD起源于_____（细胞器），经脱离并迁移至细胞质中。根据细胞内脂肪酸的含量，LD或继续生长、或不同LD融合为大小不同的脂滴。该过程体现了生物膜_____的结构特点。 （3）胆碱是动物生长发育的必需营养素，在预防和治疗奶牛脂肪肝疾病中起着重要作用。为探究胆碱影响脂滴形成的作用机制，科研人员以奶牛为实验材料，进行了相关实验。 ①研究者在饲料中添加亚油酸（LA），创建了脂肪肝奶牛模型。 ②将其肝脏细胞培养在胆碱缺乏的培养液中24h，检测LD的大小和数量，结果如图2.推测胆碱的作用为_____。 ③用绿色荧光标记上述肝脏细胞并在活细胞成像系统上连续观察6h，每隔3min拍照一次，结果表明：胆碱缺乏后促进了脂滴融合，判断依据为在15min内，_____。 （4）围产期（从产仔前3周到分娩后3周）奶牛产生的脂肪酸会触发β-氧化形成，导致代谢功能障碍和相关脂肪肝病的发生。结合已学知识及上述研究，请你提出使奶牛顺利渡过围产期以提高奶牛寿命和牧场效益的思路_________。 【答案】（1） ①. 储能物质 ②. 性激素、维生素D、胆固醇（其中之一即可） （2） ①. 内质网 ②. 流动性 （3） ①. 降低脂滴大小及增加脂滴数量 ②. 与对照组相比，胆碱缺乏组的脂滴发生了两次融合现象 （4）减少饲料中油脂的含量，增加胆碱的含量 【解析】 【分析】脂肪是细胞中良好的储能物质，脂肪在生命活动需要时可被脂肪酶分解为甘油和脂肪酸，而后甘油和脂肪酸可通过多种途径进入细胞呼吸过程被氧化分解，为生命活动提供能量。 【小问1详解】 脂肪是细胞内良好的储能物质，其主要作用就是储存能量。 脂质包括脂肪、磷脂和固醇，题目中提到了磷脂，所以除文中提到外的脂类物质还有固醇。 【小问2详解】 从图 1 中可以清晰看到，脂滴（LD）起源于内质网，内质网的一部分形成脂滴并脱离迁移至细胞质中。 根据细胞内脂肪酸含量，LD 或继续生长、或不同 LD 融合为大小不同的脂滴，这一过程中生物膜能够发生融合等变化，体现了生物膜具有一定的流动性的结构特点。 【小问3详解】 观察图 2，对比对照组和胆碱缺乏组。在胆碱缺乏组中，LD（脂滴）的平均大小明显大于对照组，而总脂滴数量明显少于对照组。这就意味着胆碱能够抑制脂滴的生长（使得脂滴不会长得太大），同时促进脂滴的形成（让脂滴数量增多）。观察图 3 中对照组和胆碱缺乏组在 15min 内脂滴的变化情况，可以发现胆碱缺乏后促进了脂滴融合，因为与对照组相比，胆碱缺乏组的脂滴发生了两次融合现象。 【小问4详解】 从之前关于脂滴的研究可知，胆碱能够抑制脂滴的生长，促进脂滴的形成，还可能对脂滴融合有一定的调节作用。在奶牛围产期减少饲料中油脂的含量，增加胆碱的含量，可能有助于调节奶牛体内的脂质代谢，避免脂滴过度积累或异常融合，从而维持正常的代谢功能，减少脂肪肝病的发生。 37. 科学家因发现T蛋白及其作用机制而获得2021年诺贝尔生理学或医学奖。请回答问题： （1）T蛋白是细胞膜上的一种受体蛋白。辣椒素可与T蛋白结合，体现了细胞膜的________功能。两者结合后，激活细胞膜上的Ca2+通道，引起Ca2+自细胞外顺浓度梯度内流，Ca2+的运输方式为________，此过程________（填“消耗”或“不消耗”）细胞内产生的ATP。经一系列生理活动使人在吃辣椒后产生火辣辣的感觉（痛觉）。 （2）科学家推测较高温度也能激活T蛋白并产生痛觉，为此构建T蛋白失活的模型鼠进行实验，结果如图。 已知神经兴奋强度的相对值大于3才能产生痛觉。据图可知，温度高于________℃时，________鼠可能产生痛觉，从而证实上述推测。 （3）请从T蛋白的角度，推测有些人对辣味或热食耐受性更强的原因：________。 【答案】（1） ①. 信息交流 ②. 协助扩散 ③. 不消耗 （2） ①. 43 ②. 野生 （3）对辣味或热食耐受性更强的人可能是因为其T蛋白活性低（或T蛋白数量少） 【解析】 【分析】细胞膜的功能： 1、将细胞与外界环境分开；2、控制物质进出细胞；3、进行细胞间的信息交流。 【小问1详解】 细胞膜的功能：a、将细胞与外界环境分开；b、控制物质进出细胞；c、进行细胞间的信息交流，T蛋白是细胞膜上的一种受体蛋白，辣椒素可与T蛋白结合，体现了细胞膜的信息交流；TRPV1被辣椒素激活后，激活细胞膜上的Ca2+通道，造成的Ca2+顺浓度梯度内流属于协助扩散，不消耗ATP。 【小问2详解】 根据题图可知，模型鼠神经兴奋强度的相对值一直小于3，野生鼠神经兴奋强度的相对值3对应的温度是43℃，温度高于43℃可能会引起痛觉。 【小问3详解】 由小问2可推测，对辣味或热食耐受性更强的人可能是因为其T蛋白活性低（或T蛋白数量少），神经兴奋强度的相对值小，不能引起痛觉。 38. 为了研究ATP合成过程中能量转换机制，科学家利用提纯的大豆磷脂、某种细菌膜蛋白（Ⅰ）和牛细胞中的ATP合成酶（Ⅱ）构建ATP体外合成体系，如图所示。 （1）科学家利用人工体系模拟了在叶绿体中的类囊体和线粒体的_____合成ATP的能量转换过程。 （2）科学家利用人工体系进行了相关实验，如下表。 组别 人工体系 H⁺通过Ⅰ的转运 H⁺通过Ⅱ的转运 ATP 大豆磷脂构成的囊泡 Ⅰ Ⅱ 1 + + + 有 有 产生 2 + - + 无 无 不产生 3 + + - 有 无 不产生 注：“+”、“-”分别表示人工体系中组分的“有”、“无”。 ①比较第1组和第2组的结果可知，Ⅰ可以转运H⁺进入囊泡，使囊泡内的H⁺浓度升高。研究发现，第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明将H⁺运输到囊泡内为_____方式。 ②当第1组人工体系加入丙酮后，不再产生ATP，其原因可能是丙酮破坏了囊泡膜，导致囊泡内的H⁺_____。 ③比较第1组和第3组的结果可知，ATP的合成需要囊泡上_____（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）的协助，伴随_____的过程；ADP和Pi合成ATP。 （3）上述实验表明，人工体系产生ATP的能量转换过程模拟了叶绿体和线粒体中ATP的形成过程，该过程分别发生在光合作用的_____阶段和有氧呼吸_____阶段。 【答案】（1）内膜 （2） ①. 主动运输 ②. 从囊泡内泄露 ③. II ④. H+运出囊泡的过程 （3） ①. 光反应 ②. 第三 【解析】 【分析】分析题图：H+进入囊泡通过Ⅰ过程，需要光，说明该囊泡模拟的是叶绿体的类囊体薄膜；H+通过Ⅱ出囊泡，形成ATP，说明模拟的是类囊体薄膜和线粒体内膜。 【小问1详解】 根据图形分析已知该人工体系利用膜两侧H+浓度差合成ATP，模拟的是叶绿体的类囊体薄膜和线粒体的内膜上合成ATP的能量转换过程。 【小问2详解】 ①第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H+浓度高，大于囊泡外的H+浓度，将H⁺运输到囊泡内为逆浓度梯度，物质的运输方式为主动运输。 ②当第 1 组人工体系加入丙酮后不再产生 ATP，已知丙酮破坏了囊泡膜，而囊泡内 H⁺浓度原本高于囊泡外，此时囊泡膜被破坏，导致囊泡内的 H⁺外流（或渗漏），从而无法维持产生 ATP 所需的 H⁺浓度梯度等条件，所以不再产生 ATP。 ③比较第 1 组和第 3 组，第 1 组有 Ⅱ 时产生 ATP，第 3 组无 Ⅱ 时不产生 ATP，可知 ATP 的合成需要囊泡上Ⅱ 的协助。观察可知，伴随 H⁺通过 Ⅱ 向囊泡外转运的过程，ADP 和 Pi 合成 ATP。 【小问3详解】 人工体系产生ATP的能量转换过程，利用膜两侧H+浓度差合成ATP。在叶绿体中，该过程发生在光反应阶段，光反应阶段在类囊体薄膜上进行。 在线粒体中，该过程发生在有氧呼吸的第三阶段，该阶段在线粒体内膜上进行。 39. 为揭示有氧呼吸过程中的生化反应途径，科学家经历了复杂的探索。 （1）科学家用鸽子的飞行肌作为研究材料，因为飞行肌细胞呼吸速率较高，适合用于研究氧化分解过程。葡萄糖在细胞质基质中经过糖酵解（有氧呼吸第一阶段）产生的_____进入线粒体，最终分解为_____和水，合成_____，为肌细胞供能。 （2）20世纪30年代，科学家分别发现线粒体内存在两个反应过程，表示如下（字母代表不同中间产物）。 过程1：A→B→C→D→E 过程2：E→F→G→H 两个反应过程存在什么关系呢？科学家利用丙二酸（抑制E→F过程）和中间产物F进行实验，结果如下图所示。 根据实验结果分析，过程1与过程2最可能连成_____（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）代谢途径，理由是_____。 （3）现代生物技术为研究代谢过程提供了更直接的手段。例如，科学家曾用_____法追踪各种有氧呼吸中间产物转化的详细过程。 （4）有氧呼吸生化反应途径的揭示过程，给你带来的关于科学研究的启示有_____。 【答案】（1） ①. 丙酮酸 ②. CO2 ③. ATP （2） ①. II ②. 证据1：第3组和第1组相比，注射物质F，使过程1中的A和C增加，说明过程2可促进过程1；证据2：第3组和第2组相比，注射丙二酸，抑制了E→F的过程，导致E物质积累，支持II代谢途径的假设 （3）（同位素）示踪 （4）答案样例：技术促进科学发展、科学研究注重实验证据等，可从科学研究需要合理选材、巧妙设计、充分论证和善用技术等方面作答 【解析】 【分析】同位素示踪法（又称同位素标记法）是利用放射性同位素作为示踪剂，对研究对象进行标记的微量分析方法。这种方法把放射性同位素的原子参到其他物质中去，让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可知道放射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样分布的。 【小问1详解】 有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质，葡萄糖被分解为丙酮酸；有氧呼吸第二、三阶段发生在线粒体，丙酮酸进入线粒体后，在氧气的参与下被彻底氧化分解为CO2和水，并释放大量能量，合成ATP，为细胞生命活动供能。 【小问2详解】 根据实验结果分析，过程1与过程2最可能连成II代谢途径。证据1：第3组和第1组相比，虽然都注射了丙二酸，抑制了E→F的过程，但第3组因为多注射了F，使A和C的含量比第1组增加许多，说明过程2可促进过程1；证据2：第3组和第2组相比，由于第3组注射丙二酸，抑制了E→F的过程，导致E物质积累，使E的含量远高于第2组，故支持II代谢途径的假设。 【小问3详解】 科学家曾用同位素示踪法，通过检测放射性的位置，追踪各种有氧呼吸中间产物转化的详细过程。 【小问4详解】 有氧呼吸生化反应途径的揭示过程，带给我们的启示有：技术促进科学发展、科学研究注重实验证据等，可从科学研究需要合理选材、巧妙设计、充分论证和善用技术等。 40. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。 探究O2产生的光合作用科学实验史 光合作用过程是一个极其复杂的过程，科学家们经历了二百多年的探索，采用各种不同的科学技术，设计精妙和严谨的科学实验，探究光合作用的发生。 光合作用的研究可追溯到1771年，英国科学家普利斯特利（JosephPriestley）通过将植物和小鼠一同放入密闭玻璃罩内的实验，发现植物可“净化”空气。 1881年，德国科学家恩格尔曼（T。Engelmann）利用水绵和好氧性细菌进行实验，发现好氧细菌主要分布在七色光的红光和蓝紫光位置。大量实验后确定了光合作用的场所是叶绿体。 1937年，英国科学家希尔（R。Hill）利用离体叶绿体进行实验，在不提供CO2、只提供草酸铁作为电子受体的条件下，叶绿体不合成有机物，但可释放氧气。20世纪50年代中期，科学家发现叶绿体中具有NADP，在光照下可接受电子和H⁺，生成NADPH。那叶绿体中的氧气究竟是哪种反应物发生变化产生的呢？ 1941年，美国科学家鲁宾和卡门用含有不同比例重氧水（H₂¹⁸O）和重氧碳酸盐（KH¹⁸CO₃+K₂C¹⁸O₃）的溶液（自然界的氧元素中，¹⁸O含量为0.2%，故实验中¹⁶O含量为0.2%的水及碳酸盐即为普通的水及普通碳酸盐），供给小球藻进行光合作用，分阶段测量水中重氧水（H₂¹⁸O）的比例、碳酸盐中重氧碳酸盐的比例、释放氧气中重氧（¹⁸O₂）所占比例，数据如表1. 表1鲁宾、卡门的实验数据 组别 溶入的盐类 从溶解盐类到开始收集氧气的时间（min） 各阶段收集氧气结束的时间（min） ¹⁸O标记物所占比例（%） ①H₂¹⁸O ②KH¹⁸CO₃+K₂C¹⁸O₃ ③¹⁸O₂ 1 KHCO₃（0.09mol/L）+K₂CO₃（0.09mol/L） 0 0.85 0.20 45 110 0.85 0.41 0.84 110 225 0.85 0.55 0.85 225 350 0.85 0.61 0.86 2 KHCO₃（0.14mol/L）+K₂CO₃（0.06mol/L） 0 0.20 40 110 0.20 0.40 0.20 110 185 0.20 0.40 0.20 3 KHCO₃（0.06mol/L）+K₂CO₃（0.14mol/L） 0 0.20 0.68 10 50 0.20 0.21 50 165 0.20 0.57 0.20 注：空白格未测得数据。 经过该实验及其他科学家的不断实验和验证，终于证实了在光照下，叶绿体产生的氧气来源。同时该过程也总是伴随着ATP的合成。 （1）光合作用是植物利用CO₂和_____为原材料，利用_____能，将前两者合成糖类等有机物且释放_____的过程。 （2）根据文中信息恩格尔曼（T。Engelmann）利用水绵和好氧性细菌进行实验时，发现好氧细菌主要分布在红光和蓝紫光位置的主要原因为_____（至少写出2点）。 （3）1941年，美国科学家鲁宾和卡门发现，实验数据_____与_____（填写序号）比较，两者结果的一致性，证明O2的产生来自于_____。 （4）科学结论的得出往往是由多个不同实验结果相互证实的，不能仅靠单一实验结果，下列实验现象能佐证鲁宾和卡门实验结论的是_____（多选）。 A. 恩格尔曼用水绵和好氧细菌进行实验，证明叶绿体释放氧气 B. 希尔利用离体叶绿体进行实验，证明水的光解产生氧气 C. 用18O标记CO2，发现释放的O2都不含18O，证明O2均来自水 D. 利用14C标记CO2，探明CO2中的碳转换为有机物中的碳的过程 【答案】（1） ①. H2O##水 ②. 光 ③. O2##氧气 （2）水绵叶绿体中的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，光谱两端所释放的氧气量最多，好氧细菌多集中于此两处 （3） ①. ① ②. ③ ③. H2O##水 （4）AB 【解析】 【分析】鲁宾和卡门利用同位素标记法标记H2O和CO2中的O探究氧气的来源，卡尔文通过该实验后卡尔文用14C标记二氧化碳，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。 【小问1详解】 光合作用是植物利用CO₂和H2O为原材料，利用光能，将前两者合成糖类等有机物且释放O2的过程。 【小问2详解】 好氧细菌主要分布在红光和蓝紫光位置的主要原因为：水绵叶绿体中的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，光谱两端所释放的氧气量最多，好氧细菌多集中于此两处。 【小问3详解】 分析表格：对比¹⁸O标记物所占比例（%）中的①（H₂¹⁸O）与③（18O2），H₂¹⁸O的比例与18O2的比例基本相同，两者结果具有一致性，由此证明O2的产生来自于水。 【小问4详解】 鲁宾和卡门实验证明光合作用O2的产生来自于水。 A、恩格尔曼用水绵和好氧细菌进行实验，用极细光束照射水绵，有光的部位聚集好氧细菌，可以用于佐证水光解产生氧气，A正确； B、希尔利用离体叶绿体进行实验，证明水的光解产生氧气，B正确； C、用18O标记CO2，发现释放的O2都不含18O，该实验证明O2不是由CO2产生的，但不能证明O2的产生来自于水，C错误； D、利用14C标记CO2，探明CO2中的碳转换为有机物中的碳的过程，该过程并未标记O，并不能用于探究O2的产生，D错误。 故选AB。 41. 近年来，桉树种植引起了土壤退化、林下生物多样性丧失等生态问题。研究发现桉树释放的挥发性物质（挥发油）可被雨露带入土壤抑制周围植物的生长，研究人员以蚕豆为材料，探究桉叶挥发油是否通过干扰其他植物根尖有丝分裂进而发挥抑制作用。 （1）将不同体积的桉叶挥发油均匀涂抹在蚕豆种子培养瓶的瓶盖上，72小时后测定根长，结果如图1，本实验中的自变量为：_____，对照组的处理为_____。分析可知，桉叶挥发油对蚕豆根生长具有抑制作用，判断依据是_____。 （2）为寻找桉叶挥发油抑制蚕豆根生长的原因，研究人员取每组蚕豆根尖分生区，进行解离、_____、_____和制片，在显微镜下观察蚕豆根尖有丝分裂情况，部分结果如图2，图中B细胞处于有丝分裂的_____期，图中染色体断片的出现可能是桉叶挥发油导致细胞中染色体断裂导致的。 （3）染色体断片由于缺少着丝粒导致不能被_____牵引移向细胞两极，最终形成微核，推测经桉叶挥发油处理的细胞的微核率（微核数/观测细胞数）_____。 （4）根据上述研究结果，请你向相关的园林部门提出一项合理的园林绿化建议。 【答案】（1） ①. 桉叶挥发油体积 ②. 在蚕豆种子培养瓶的瓶盖上不涂抹桉叶挥发油 ③. 与对照组相比，随着桉叶挥发油体积（量）的增加，蚕豆种子的根长也随之变短 （2） ①. 漂洗 ②. 染色 ③. 后 （3） ①. 纺锤丝（体） ②. 增多 （4）种植对其他树种及生物无伤害影响的树木（景观树木） 【解析】 【分析】这道题以桉树种植引发的生态问题为背景，探究桉叶挥发油对其他植物生长的影响，题干信息可分层解读： 研究背景：指出近年来桉树种植出现土壤退化、林下生物多样性丧失等生态问题，且研究发现桉树释放的挥发油会被雨露带入土壤，抑制周围植物生长，引出后续对桉叶挥发油抑制作用机制的探究。 实验一：以蚕豆为材料，将不同体积桉叶挥发油均匀涂抹在蚕豆种子培养瓶瓶盖上，72 小时后测定根长，目的是探究桉叶挥发油对蚕豆根生长的影响，由此确定自变量是桉叶挥发油体积，需设置涂抹等量蒸馏水的对照组。 实验二：为找桉叶挥发油抑制蚕豆根生长的原因，对蚕豆根尖分生区进行解离、漂洗、染色、制片后观察有丝分裂情况，结合图示分析细胞所处时期及染色体断片成因。 知识拓展：基于染色体断片与微核形成的关系，推测桉叶挥发油对细胞微核率的影响。 实际应用：根据研究结果，要求向园林部门提出合理的园林绿化建议 。 【小问1详解】 在这个实验中，研究人员改变的是桉叶挥发油的体积，所以自变量为桉叶挥发油的体积。 对照组应是在蚕豆种子培养瓶的瓶盖上不涂抹桉叶挥发油。 观察可知，随着桉叶挥发油体积的增加，根长逐渐变短，与对照组（涂抹蒸馏水的组）相比，根长更短，所以桉叶挥发油对蚕豆根生长具有抑制作用。 【小问2详解】 观察植物细胞有丝分裂实验中，装片制作的步骤为解离、漂洗、染色和制片，所以此处应填漂洗、染色。 观察中 B 细胞，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动，所以 B 细胞处于有丝分裂的后期。 【小问3详解】 在细胞分裂过程中，染色体是由纺锤丝牵引移向细胞两极的，染色体断片由于缺少着丝粒导致不能被纺锤丝牵引移向细胞两极。 因为桉叶挥发油会导致染色体断裂形成染色体断片，进而形成微核，所以推测经桉叶挥发油处理的细胞的微核率（微核数 / 观测细胞数）会增多。 【小问4详解】 由于桉树释放的挥发油会抑制周围植物的生长，所以合理的园林绿化建议可以是：种植对其他树种及生物无伤害影响的树木（景观树木）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 房山区2024-2025学年度第一学期学业水平调研（二） 高一生物学 本试卷共12页，满分100分，考试时长90分钟。考生务必将答案填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 第一部分（选择题共50分） 本部分共35题，1-20题每题1分，21-35题每题2分，共50分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 细胞学说揭示了（　　） A. 植物细胞与动物细胞的区别 B. 生物体结构的统一性 C. 细胞为什么能产生新的细胞 D. 认识细胞的曲折过程 2. 下列元素中，构成生物大分子基本骨架的是（　　） A. 碳 B. 氢 C. 氧 D. 氮 3. 熟鸡蛋比生鸡蛋易消化，是因为加热使鸡蛋中的蛋白质分子变得伸展、松散，容易被水解。高温改变了蛋白质分子的（ ） A. 氨基酸种类 B. 氨基酸数目 C. 肽键数目 D. 空间结构 4. 下列物质从复杂到简单的结构层次关系正确的是（ ） A. 染色体→DNA→脱氧核苷酸→基因 B. 染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸 C. 基因→染色体→脱氧核苷酸→DNA D. 染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因 5. 丰富多彩的生物世界具有高度的统一性。下列关于以细胞为基本单位的生物中，表述不正确的是（ ） A. 均以葡萄糖作为储能物质 B. 均以磷脂分子构成细胞膜骨架 C. 均以DNA分子携带遗传信息 D. 均以蛋白质为生命活动主要承担者 6. 图为细胞膜结构示意图。下列说法不正确的是（ ） A. 1表示通道蛋白 B. 2表示膜的基本支架 C. 3表示糖蛋白 D. 乙侧为细胞的外侧 7. 胰岛素原是形成胰岛素的前体物质，被加工切去中间的片段C，最终形成由A、B两条肽链构成的胰岛素。以下细胞结构中没有参与胰岛素合成加工过程的是（　　） A. 内质网 B. 核糖体 C. 溶酶体 D. 高尔基体 8. 在人体细胞中，各种结构能有条不紊地工作，共同完成细胞的生命活动，是因为细胞内存在控制细胞代谢活动的中心，这个“控制中心”是（ ） A. 细胞膜 B. 内质网 C. 线粒体 D. 细胞核 9. 食物中的纤维素难以被人体消化，原因是人体不能合成（ ） A. 蛋白酶 B. 纤维素酶 C. 脂肪酶 D. 麦芽糖酶 10. ATP是细胞的能量“通货”，关于ATP的叙述错误的是（　　） A. 含有C、H、O、N、P B. 必须在有氧条件下合成 C. 胞内合成需要酶的催化 D. 可直接为细胞提供能量 11. 下列物质中，以胞吐方式分泌到细胞外的是（　　） A. Na⁺ B. 二氧化碳 C. RNA D. 胰岛素 12. 在有氧呼吸过程中，氧的直接作用是（ ） A. 为生物体直接供能 B. 与[H]结合生成水 C. 参与酶的催化作用 D. 氧化葡萄糖形成丙酮酸 13. GLUT4是骨骼肌细胞膜上的葡萄糖转运蛋白。研究者测定了5名志愿者进行6周骑行运动训练前后骨骼肌中GLUT4的含量（如图）。由此可知，训练使骨骼肌细胞可能发生的变化是（ ） A. 合成的GLUT4增多 B. 消耗的葡萄糖减少 C. 分泌到细胞外的GLUT4增多 D. GLUT4基因的数量增多 14. 下图是美国科学家鲁宾和卡门利用小球藻进行光合作用的实验示意图。图中X物质是（ ） A. O2 B. H2O C. H2 D. C3 15. 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. 加滤光片使光源变为绿光 D. 移动光源增加与叶片的距离 16. 如图为“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中看到的某个视野，图中箭头所指细胞的主要特征是（　　） A. 染色体移向细胞两极 B. 核膜与核仁出现 C. 着丝粒排列在赤道板上 D. 细胞缢裂成两部分 17. 纸层析法可分离光合色素，下列分离装置示意图中正确的是（ ） A. B. C. D. 18. 为研究毒品海洛因的危害，将受孕7天的大鼠按下表随机分组进行实验，结果如下。 处理 检测项目 对照组 连续9天给予海洛因 低剂量组 中剂量组 高剂量组 活胚胎数/胚胎总数（%） 100 76 65 55 脑畸形胚胎数/活胚胎数（%） 0 33 55 79 脑中促凋亡蛋白Bax含量（ug·L-l） 6．7 7．5 10．0 12．5 以下分析不合理的是（　　） A. 低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育 B. 海洛因促进Bax含量提高会导致脑细胞凋亡 C. 对照组胚胎的发育过程中不会出现细胞凋亡 D. 结果提示孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险 19. 通常，动物细胞有丝分裂区别于植物细胞有丝分裂的是（ ） A. 核膜、核仁消失 B. 形成纺锤体 C. 着丝粒分裂 D. 中心粒周围发出星射线 20. 下列有关衰老细胞特征的叙述，不正确的是（ ） A. 衰老的细胞新陈代谢速率加快 B. 在衰老的细胞内有些酶的活性降低 C. 衰老的细胞呼吸速率减慢 D. 细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低 21. 人的胚胎发育早期经历过有尾阶段，后来尾部消失是因为发生了（　　） A. 细胞分化 B. 细胞生长 C. 细胞凋亡 D. 细胞分裂 22. 下列关于细胞结构的说法中，正确的是（　　） A. 酵母菌具有以核膜为界限的细胞核 B. 同时具有中心体和叶绿体的细胞一般是高等植物细胞 C. 细胞中具有双层膜结构的细胞器是叶绿体、线粒体和液泡 D. 蓝细菌在生物进化中的重要意义表现在它具有叶绿体，能进行光合作用 23. 哺乳动物肝细胞的代谢活动十分旺盛，下列细胞结构与对应功能表述错误的是（　　） A. 细胞核：遗传物质储存和复制的场所 B. 线粒体：丙酮酸和水彻底分解为CO2和[H] C. 高尔基体：分泌蛋白的合成与加工包装场所 D. 溶酶体：“消化车间”降解失去功能的细胞组分 24. 用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。第1组曲线是在pH=7．0、20℃条件下，向5mL1%的H2O2溶液中加入0．5mL酶悬液的结果。与第1组相比，第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了（ ） A. 悬液中酶的浓度 B. H2O2溶液的浓度 C. 反应体系的温度 D. 反应体系的pH 25. 光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP，照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中 A. 需要ATP提供能量 B. DCIP被氧化 C. 不需要光合色素参与 D. 会产生氧气 26. 下图表示了某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系。据此，对该植物生理特性理解错误的是（ ） A. 呼吸作用的最适温度比光合作用的高 B. 净光合作用的最适温度约为25℃ C. 适合该植物生长的温度范围是10~50℃ D. 在0~25℃范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大 27. 在北京冬奥会的感召下，一队初学者进行了3个月高山滑雪集训，成绩显著提高，而体重和滑雪时单位时间的摄氧量均无明显变化。检测集训前后受训者完成滑雪动作后血浆中乳酸浓度，结果如下图。与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内（　　） A. 消耗的ATP不变 B. 无氧呼吸增强 C. 所消耗的ATP中来自有氧呼吸的增多 D. 骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP增多 28. 同位素示踪法研究小鼠杂交瘤细胞进行的DNA复制，放射性同位素最适合标记在（　　） A. 胞嘧啶 B. 胸腺嘧啶 C. 腺嘌呤 D. 鸟嘌呤 29. 在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco。下列叙述正确的是（ ） A. Rubisco存在于细胞质基质中 B. 激活Rubisco需要黑暗条件 C. Rubisco催化CO2固定需要ATP D. Rubisco催化C5和CO2结合 30. 葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程 A. 在无氧条件下不能进行 B. 只能在线粒体中进行 C. 不需要能量的输入 D. 需要酶的催化 31. 物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。下图为几种物质跨膜运输方式的示意图。下列有关叙述不正确的是（　　） A. 组成细胞膜的a、b两种物质通常不是静止的 B. 丙物质跨膜运输方式中物质一般由低浓度一侧向高浓度一侧运输 C. 甲、乙、丙三种物质跨膜运输方式对于维持活细胞正常的生命活动均有重要意义 D. 氧气跨膜运输通过乙方式进行 32. 下图为洋葱根尖细胞周期的示意图。下列说法正确的是（　　） A. 由B→A→B为一个完整的细胞周期 B. 细胞周期大部分时间处于分裂期 C. DNA复制发生在A→B阶段 D. 不同物种不同细胞的细胞周期相同 33. 胡萝卜韧皮部一些细胞细胞经离体组织培养能培育成完整植株，这说明植物细胞具有（ ） A. 专一性 B. 全能性 C. 统一性 D. 差异性 34. 如图是细胞生命活动及相互关系示意图，下列叙述错误的是（ ） A. 细胞增殖与基因的表达有关 B. 细胞分化涉及细胞信号转导过程 C. 细胞凋亡是所有细胞最终的命运 D. 细胞增殖、分化、衰老、凋亡是生物体发育的基础 35. 下列高中生物学实验中，用紫色的洋葱鳞片叶和黑藻叶片作为实验材料均可完成的是（ ） A. 观察叶绿体和细胞质流动 B. 提取和分离叶绿素 C. 观察细胞质壁分离及复原 D. 观察细胞的有丝分裂 第二部分（非选择题共50分） 本部分共6题，共50分。 36. 脂滴（LD）是由单层磷脂分子包裹脂肪形成的一种亚细胞器，是细胞脂质代谢的核心结构。 （1）脂肪是构成细胞的主要成分之一，其主要作用为_____，与其同为脂类物质（除文中提到外）的还有_____。 （2）图1可知，LD起源于_____（细胞器），经脱离并迁移至细胞质中。根据细胞内脂肪酸的含量，LD或继续生长、或不同LD融合为大小不同的脂滴。该过程体现了生物膜_____的结构特点。 （3）胆碱是动物生长发育的必需营养素，在预防和治疗奶牛脂肪肝疾病中起着重要作用。为探究胆碱影响脂滴形成的作用机制，科研人员以奶牛为实验材料，进行了相关实验。 ①研究者在饲料中添加亚油酸（LA），创建了脂肪肝奶牛模型。 ②将其肝脏细胞培养在胆碱缺乏的培养液中24h，检测LD的大小和数量，结果如图2.推测胆碱的作用为_____。 ③用绿色荧光标记上述肝脏细胞并在活细胞成像系统上连续观察6h，每隔3min拍照一次，结果表明：胆碱缺乏后促进了脂滴融合，判断依据为在15min内，_____。 （4）围产期（从产仔前3周到分娩后3周）奶牛产生的脂肪酸会触发β-氧化形成，导致代谢功能障碍和相关脂肪肝病的发生。结合已学知识及上述研究，请你提出使奶牛顺利渡过围产期以提高奶牛寿命和牧场效益的思路_________。 37. 科学家因发现T蛋白及其作用机制而获得2021年诺贝尔生理学或医学奖。请回答问题： （1）T蛋白是细胞膜上的一种受体蛋白。辣椒素可与T蛋白结合，体现了细胞膜的________功能。两者结合后，激活细胞膜上的Ca2+通道，引起Ca2+自细胞外顺浓度梯度内流，Ca2+的运输方式为________，此过程________（填“消耗”或“不消耗”）细胞内产生的ATP。经一系列生理活动使人在吃辣椒后产生火辣辣的感觉（痛觉）。 （2）科学家推测较高温度也能激活T蛋白并产生痛觉，为此构建T蛋白失活的模型鼠进行实验，结果如图。 已知神经兴奋强度的相对值大于3才能产生痛觉。据图可知，温度高于________℃时，________鼠可能产生痛觉，从而证实上述推测。 （3）请从T蛋白的角度，推测有些人对辣味或热食耐受性更强的原因：________。 38. 为了研究ATP合成过程中能量转换机制，科学家利用提纯的大豆磷脂、某种细菌膜蛋白（Ⅰ）和牛细胞中的ATP合成酶（Ⅱ）构建ATP体外合成体系，如图所示。 （1）科学家利用人工体系模拟了在叶绿体中的类囊体和线粒体的_____合成ATP的能量转换过程。 （2）科学家利用人工体系进行了相关实验，如下表。 组别 人工体系 H⁺通过Ⅰ的转运 H⁺通过Ⅱ的转运 ATP 大豆磷脂构成的囊泡 Ⅰ Ⅱ 1 + + + 有 有 产生 2 + - + 无 无 不产生 3 + + - 有 无 不产生 注：“+”、“-”分别表示人工体系中组分的“有”、“无”。 ①比较第1组和第2组的结果可知，Ⅰ可以转运H⁺进入囊泡，使囊泡内的H⁺浓度升高。研究发现，第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明将H⁺运输到囊泡内为_____方式。 ②当第1组人工体系加入丙酮后，不再产生ATP，其原因可能是丙酮破坏了囊泡膜，导致囊泡内的H⁺_____。 ③比较第1组和第3组的结果可知，ATP的合成需要囊泡上_____（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）的协助，伴随_____的过程；ADP和Pi合成ATP。 （3）上述实验表明，人工体系产生ATP的能量转换过程模拟了叶绿体和线粒体中ATP的形成过程，该过程分别发生在光合作用的_____阶段和有氧呼吸_____阶段。 39. 为揭示有氧呼吸过程中的生化反应途径，科学家经历了复杂的探索。 （1）科学家用鸽子的飞行肌作为研究材料，因为飞行肌细胞呼吸速率较高，适合用于研究氧化分解过程。葡萄糖在细胞质基质中经过糖酵解（有氧呼吸第一阶段）产生的_____进入线粒体，最终分解为_____和水，合成_____，为肌细胞供能。 （2）20世纪30年代，科学家分别发现线粒体内存在两个反应过程，表示如下（字母代表不同中间产物）。 过程1：A→B→C→D→E 过程2：E→F→G→H 两个反应过程存在什么关系呢？科学家利用丙二酸（抑制E→F过程）和中间产物F进行实验，结果如下图所示。 根据实验结果分析，过程1与过程2最可能连成_____（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）代谢途径，理由是_____。 （3）现代生物技术为研究代谢过程提供了更直接的手段。例如，科学家曾用_____法追踪各种有氧呼吸中间产物转化的详细过程。 （4）有氧呼吸生化反应途径的揭示过程，给你带来的关于科学研究的启示有_____。 40. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。 探究O2产生的光合作用科学实验史 光合作用过程是一个极其复杂的过程，科学家们经历了二百多年的探索，采用各种不同的科学技术，设计精妙和严谨的科学实验，探究光合作用的发生。 光合作用的研究可追溯到1771年，英国科学家普利斯特利（JosephPriestley）通过将植物和小鼠一同放入密闭玻璃罩内的实验，发现植物可“净化”空气。 1881年，德国科学家恩格尔曼（T。Engelmann）利用水绵和好氧性细菌进行实验，发现好氧细菌主要分布在七色光的红光和蓝紫光位置。大量实验后确定了光合作用的场所是叶绿体。 1937年，英国科学家希尔（R。Hill）利用离体叶绿体进行实验，在不提供CO2、只提供草酸铁作为电子受体的条件下，叶绿体不合成有机物，但可释放氧气。20世纪50年代中期，科学家发现叶绿体中具有NADP，在光照下可接受电子和H⁺，生成NADPH。那叶绿体中的氧气究竟是哪种反应物发生变化产生的呢？ 1941年，美国科学家鲁宾和卡门用含有不同比例重氧水（H₂¹⁸O）和重氧碳酸盐（KH¹⁸CO₃+K₂C¹⁸O₃）的溶液（自然界的氧元素中，¹⁸O含量为0.2%，故实验中¹⁶O含量为0.2%的水及碳酸盐即为普通的水及普通碳酸盐），供给小球藻进行光合作用，分阶段测量水中重氧水（H₂¹⁸O）的比例、碳酸盐中重氧碳酸盐的比例、释放氧气中重氧（¹⁸O₂）所占比例，数据如表1. 表1鲁宾、卡门的实验数据 组别 溶入的盐类 从溶解盐类到开始收集氧气的时间（min） 各阶段收集氧气结束的时间（min） ¹⁸O标记物所占比例（%） ①H₂¹⁸O ②KH¹⁸CO₃+K₂C¹⁸O₃ ③¹⁸O₂ 1 KHCO₃（0.09mol/L）+K₂CO₃（0.09mol/L） 0 0.85 0.20 45 110 0.85 0.41 0.84 110 225 0.85 0.55 0.85 225 350 0.85 0.61 0.86 2 KHCO₃（0.14mol/L）+K₂CO₃（0.06mol/L） 0 0.20 40 110 0.20 0.40 0.20 110 185 0.20 0.40 0.20 3 KHCO₃（0.06mol/L）+K₂CO₃（0.14mol/L） 0 0.20 0.68 10 50 0.20 0.21 50 165 0.20 0.57 0.20 注：空白格未测得数据。 经过该实验及其他科学家的不断实验和验证，终于证实了在光照下，叶绿体产生的氧气来源。同时该过程也总是伴随着ATP的合成。 （1）光合作用是植物利用CO₂和_____为原材料，利用_____能，将前两者合成糖类等有机物且释放_____的过程。 （2）根据文中信息恩格尔曼（T。Engelmann）利用水绵和好氧性细菌进行实验时，发现好氧细菌主要分布在红光和蓝紫光位置的主要原因为_____（至少写出2点）。 （3）1941年，美国科学家鲁宾和卡门发现，实验数据_____与_____（填写序号）比较，两者结果的一致性，证明O2的产生来自于_____。 （4）科学结论的得出往往是由多个不同实验结果相互证实的，不能仅靠单一实验结果，下列实验现象能佐证鲁宾和卡门实验结论的是_____（多选）。 A. 恩格尔曼用水绵和好氧细菌进行实验，证明叶绿体释放氧气 B. 希尔利用离体叶绿体进行实验，证明水的光解产生氧气 C. 用18O标记CO2，发现释放的O2都不含18O，证明O2均来自水 D. 利用14C标记CO2，探明CO2中的碳转换为有机物中的碳的过程 41. 近年来，桉树种植引起了土壤退化、林下生物多样性丧失等生态问题。研究发现桉树释放的挥发性物质（挥发油）可被雨露带入土壤抑制周围植物的生长，研究人员以蚕豆为材料，探究桉叶挥发油是否通过干扰其他植物根尖有丝分裂进而发挥抑制作用。 （1）将不同体积的桉叶挥发油均匀涂抹在蚕豆种子培养瓶的瓶盖上，72小时后测定根长，结果如图1，本实验中的自变量为：_____，对照组的处理为_____。分析可知，桉叶挥发油对蚕豆根生长具有抑制作用，判断依据是_____。 （2）为寻找桉叶挥发油抑制蚕豆根生长的原因，研究人员取每组蚕豆根尖分生区，进行解离、_____、_____和制片，在显微镜下观察蚕豆根尖有丝分裂情况，部分结果如图2，图中B细胞处于有丝分裂的_____期，图中染色体断片的出现可能是桉叶挥发油导致细胞中染色体断裂导致的。 （3）染色体断片由于缺少着丝粒导致不能被_____牵引移向细胞两极，最终形成微核，推测经桉叶挥发油处理的细胞的微核率（微核数/观测细胞数）_____。 （4）根据上述研究结果，请你向相关的园林部门提出一项合理的园林绿化建议。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $