精品解析：内蒙古呼和浩特市2024-2025学年高一上学期期末学业质量监测考试生物试卷

呼和浩特市2024—2025学年第一学期高一年级学业质量监测 生物学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号写在答题卡上。 2.选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在本试卷上，否则无效。本试卷满分100分，考试时间75分钟。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 肺炎支原体是能引起人患肺炎的单细胞生物（如图）。研究发现，对治疗细菌性肺炎具有良好疗效的青霉素对支原体肺炎的治疗效果不佳，从细胞结构角度分析最可能的原因是（ ） A. 肺炎支原体无细胞核 B. 肺炎支原体无细胞壁 C. 二者细胞膜结构不同 D. 细菌遗传物质是RNA 2. 科研人员在对离体蛙心进行实验时发现，用不含Ca+和K+的生理盐水灌注蛙心，其收缩不能维持；用含有少量Ca+和K+的生理盐水灌注时，蛙心可持续跳动数小时。实验说明Ca+和K+（ ） A. 对于维持细胞的正常形态有重要作用 B. 对维持生物体的生命活动有重要作用 C. 是细胞某些复杂化合物的重要组成成分 D. 为蛙心细胞提供能量，使其持续跳动 3. 绿色荧光蛋白是一种能发光的蛋白质，功能类似于示踪元素，可以标识生物体内蛋白质的位置。绿色荧光蛋白在功能上区别于其他蛋白质的原因不包括（ ） A. 特定的氨基酸数目 B. 一定的氨基酸排列顺序 C. 氨基酸脱水缩合方式 D. 肽链的空间结构 4. 痢疾内变形虫是寄生于人体肠道中的真核生物。它无线粒体，可分泌蛋白分解酶溶解人的肠壁组织，并引发阿米巴痢疾。下列生理过程与痢疾内变形虫上述现象无关的是（ ） A. 肠壁细胞膜蛋白的水解 B. ATP与ADP的相互转化 C. 有氧呼吸释放能量 D. 膜成分的更新 5. 下表是洋葱植株（如图）不同部位在生物学实验中的应用，其中材料选择最恰当的一组是 实验 A B C D 检测组织中还原糖 ① ⑤ ③ ④ 观察叶绿体和细胞质的流动 ③ ① ② ⑤ 观察质壁分离和复原 ② ④ ① ③ 绿叶中色素的提取和分离 ④ ② ⑤ ⑤ A. A B. B C. C D. D 6. 取两个分别装有等量淀粉溶液和葡萄糖溶液的透析袋，置于装有清水的A、B试管中。向A试管中加入适量的碘液，向B试管中加入适量的斐林试剂，观察实验现象。下列叙述正确的是（ ） A. 透析袋对物质的进出具有选择透过性 B. 葡萄糖可以通过协助扩散进出透析袋 C. A试管透析袋内溶液将发生颜色变化 D. B试管透析袋外溶液出现砖红色沉淀 7. 如图表示H⁺和蔗糖进出植物细胞的方式。据图分析下列处理可使蔗糖进入细胞速率加快的是（ ） A. 降低细胞外蔗糖浓度 B. 降低细胞中H⁺的浓度 C. 降低ATP合成酶活性 D. 降低共转运蛋白数量 8. 科学家在研究果蝇细胞时发现了一种具有多层膜的细胞器—PXo小体。磷酸盐进入PXo小体后会转化为磷脂。当细胞中磷酸盐不足时，在其他细胞器的作用下PXo小体被降解，释放磷脂供细胞利用。下列相关叙述错误的是（ ） A. PXo小体膜参与细胞生物膜系统的构成 B. PXo小体的功能与粗面内质网相同 C. PXo小体膜上可能含有合成磷脂的酶 D. 溶酶体可能参与了PXo小体的降解 9. 过氧化物酶体是一种含多种酶的细胞器，其中过氧化氢酶是其标志酶，可分解细胞代谢产生的过氧化氢。如图表示过氧化物酶体产生的一种途径。下列叙述正确的是（ ） A. 过氧化氢酶是探究酶最适温度的理想材料 B. 过氧化物酶体是合成过氧化物酶的场所 C. 基质蛋白与膜蛋白具有相同的空间结构 D. 过氧化物酶体的形成与膜的流动性有关 10. 牲畜宰杀放血后，肌肉组织供氧中断，发生如下反应:ADP+磷酸肌酸⇌ATP+肌酸；磷酸肌酸被大量消耗后，细胞会发生一系列反应生成乳酸，使肉类发酸。下列叙述错误的是（ ） A. 动物细胞合成ATP时，能量一定直接来自呼吸作用 B. ATP末端的磷酸基团脱离后与肌酸结合生成磷酸肌酸 C. 上述反应有利于为供氧中断后的肌肉细胞提供能量 D. 牲畜宰杀放血后立即冷冻处理可适当缓解肉类发酸 11. 新生无毛哺乳动物体内存在一种含有大量线粒体的褐色脂肪组织，褐色脂肪细胞的线粒体内膜含有蛋白质U。蛋白质U不影响组织细胞对氧气的利用，但能抑制呼吸过程中ADP转化为ATP。据此推测当蛋白质U发挥作用时（ ） A. 细胞中葡萄糖不能氧化分解 B. 只在细胞质基质中进行无氧呼吸 C. 细胞中会积累大量ATP备用 D. 生物体可大量散热维持体温恒定 12. 下图为某突变型酵母菌的细胞呼吸过程示意图（其它生理活动及对ATP的需求与野生型酵母菌基本相同），①②代表细胞呼吸的不同阶段。将适量突变型和野生型酵母菌悬液分别与葡萄糖溶液混合后，各自装入培养瓶中密闭培养。下列关于突变型酵母菌的叙述，正确的是（ ） A. 阶段①产生的ATP比阶段②产生的少 B. 有氧条件下①产生的[H]可与O2结合 C. 将在细胞质基质中显著积累丙酮酸 D. 对葡萄糖的消耗较野生型酵母菌多 13. 下图表示用韭菜宿根进行的相关对照实验流程。下列叙述正确的是（ ） A. 提取色素时需加入二氧化硅以防止色素被破坏 B. 结果①观察到的色素带数目和颜色深浅均相同 C. 结果②可观察到红外光和紫外光消失或减淡 D. 实验结果表明光照影响叶绿体中色素的合成 14. 2，6二氯酚靛酚是一种能结合氢的蓝色物质，在适宜条件下，将其加入到含有叶绿体的叶片提取液中，被还原成无色，提取液中有氧气释放。与此过程中相关说法不正确的是（　　） A. 该过程的适宜条件应包含光照 B. 该过程在叶绿体类囊体上进行 C. 该过程需要ATP提供能量 D. 该过程能产生[H]和氧气 15. 图a为三角叶滨藜和野姜的光合作用相关曲线，图b为长期在一定光强下生长的两株三角叶滨藜的光合作用相关曲线，相关说法错误的是（ ） A. 野姜能够在较低光照强度下达到其最大光合速率 B. 相同光照强度下三角叶滨藜净光合速率大于野姜 C. PAR＞800时增加CO2可能会提高野姜光合速率 D. 图b表明叶片的光合作用特性与其生长条件有关 二、选择题:本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全得1分，有选错得0分。 16. 盐胁迫会导致秋茄细胞产生过量的H2O2，引起某种水通道蛋白合成增加。该水通道蛋白可将过量的H2O2运输到液泡中降解，进而减少盐胁迫所造成的损伤。研究发现氯化汞能使水通道蛋白关闭。下列说法错误的是（ ） A. H2O2与水通道蛋白结合后进入液泡 B. 液泡中的H2O2含量比细胞质基质中的高 C. 水通道蛋白因能转运H2O与H2O2而不具特异性 D. 氯化汞可加重盐胁迫对秋茄细胞所造成的损伤 17. 如图甲是哺乳动物M的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，细胞体积（V）与初始体积（V0）之比的变化曲线；图乙是红细胞裂解后形成正常方向小泡和外翻性小泡的示意图。下列分析错误的是（ ） A. 红细胞内溶液浓度与150mmol·L⁻¹NaCl溶液相当 B. 250mmol·L⁻¹NaCl溶液不影响红细胞的正常代谢 C. 细胞裂解及小泡的形成体现生物膜的选择透过性 D. 外翻性小泡膜外侧可能不含有信号分子的受体 18. 下图是某绿色植物细胞内生命活动示意图：其中①～⑤表示生理过程，A～D表示物质，甲、乙表示结构。相关叙述正确的是（ ） A. ①过程进行的场所是细胞质基质 B. B、D在③、⑤过程中仅作还原剂 C. 甲、乙代表的结构都具有双层膜 D. 产生ATP的生理过程有①②③④⑤ 19. 下列有关农业谚语及其生物学原理的解释正确的是（ ） 选项 农谚 生物学原理的解释 A 甘蔗秆秆长，适当放宽行 甘蔗茎秆较长，增加种植密度可提高产量 B 伏日深耕田，赛过水浇园 中耕松土有利于植物根细胞吸收有机物，降低对水的需求 C 种地不倒茬，十年九抓瞎 作物连续多年选择性吸收矿质元素，土壤将不适宜其生长 D 腊雪如盖被，春雪冻死鬼 不同作物、同一作物的不同生长期需要的环境条件不同 A. A B. B C. C D. D 20. 科学家提取光合细菌细胞膜上的蛋白质复合物M和真核细胞线粒体内膜上的蛋白质复合物N，与人工脂双层膜构建重组囊泡，实验并得出如下表所示结果。下列叙述错误的是（ ） 组别 囊泡类型 囊泡内溶液pH 囊泡外溶液pH 囊泡外溶液ATP 黑暗 光照 黑暗 光照 黑暗 光照 甲 M+人工脂双层膜 不变 ↓↓↓ 不变 ↑↑↑ 无 无 乙 N+人工脂双层膜 不变 不变 不变 不变 无 无 丙 M+N+人工脂双层膜 不变 ↓ 不变 ↑ 无 有 丁 人工脂双层膜 不变 不变 不变 不变 无 无 注：4组囊泡均置于富含ADP和Pi的溶液中，囊泡内外溶液pH均为7，“↓”和“↑”表示下降和上升，数量表示变化幅度。 A. M为H+载体，运输H+的能量来自ATP B. M能接受光能，且具有ATP合酶的功能 C. 乙组和丙组对比，说明N不能接受光能 D. 丙组中ATP合成需要的能量来自囊泡内H+的内流 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21. 米饭等食物进入消化道后，大多数糖类经消化后会以葡萄糖等单糖的形式被小肠上皮细胞吸收。下图表示肠道内的葡萄糖、Na+等营养物质通过小肠上皮细胞的细胞膜进出细胞的过程。其中钠钾泵可以利用ATP水解获得的能量把Na+运出细胞，把K+运入细胞。请回答下列问题： （1）食物中除含有葡萄糖外，还有单糖________（写出三种）。 （2）据图判断，在K+和Na+经钠钾泵协助进出细胞的过程中，两种离子的跨膜运输方式属于________，判断依据是________。此过程中，钠钾泵________（填“需要”或“不需要”）与两种离子结合，自身构象________（填“发生”或“不发生”）改变。 （3）据图判断，在葡萄糖和Na+经钠驱动的葡萄糖载体蛋白协助进入细胞的过程中，Na+的跨膜运输方式属于________，葡萄糖进入细胞时所消耗的能量来自________。 （4）依据以上分析可知，图中细胞膜上蛋白质的作用有________。 22. 科学家通过研究蛋白质在细胞内合成、运输和分泌的过程，提出了信号肽假说，并因此获得诺贝尔生理学或医学奖。回答下列问题： （1）有些蛋白质在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用，这类蛋白质叫作________（如消化酶等），此过程需要核糖体、内质网、________和线粒体等细胞器的参与。科学家追踪蛋白质的合成和分泌过程常采用的实验方法是________。 （2）信号肽假说基本内容如图所示：游离核糖体最初合成的一小段肽链作为信号序列被SRP识别，导致肽链合成暂停；结合信号序列的SRP通过与________识别将核糖体携带至内质网上，肽链合成恢复，之后转运至内质网腔，切除信号序列，进而形成折叠的蛋白质。 （3）为证明上述假说内容，科学家构建了体外反应体系，实验分组及结果如下表。组别1中合成的肽链比正常肽链多一段的原因是______；组别2中合成的肽链上______（填“含有”或“不含有”）信号序列，其比正常肽链少一段的原因是______。 实验组别 核糖体 SRP 内质网 实验结果 1 + - - 合成的肽链比正常肽链多一段 2 + + - 合成的肽链比正常肽链少一段 3 + + + 合成的肽链与正常肽链长度一致 注:“+”表示反应体系中存在该结构；“-”表示反应体系中不存在该结构。 23. 酪蛋白约占牛乳中蛋白质含量的80%，牛乳酪蛋白经胰蛋白酶水解后可使牛乳变得澄清，其水解率越高，澄清度也就越大，水解生成的活性肽对多种微量元素的吸收有促进作用。某团队为研究胰蛋白酶水解牛乳酪蛋白制备活性肽乳的最佳工艺条件进行了相关实验。请回答下列问题: （1）胰蛋白酶在常温下放置存在催化自身水解的现象，据此可知胰蛋白酶的化学本质是______。为避免自身水解现象，工业用胰蛋白酶可以在______条件下保存。 （2）研究人员对活性肽乳制备反应中胰蛋白酶在不同条件下活性的差异进行了研究，结果如下图所示: ①实验的因变量为______，可用______作为观测指标。 ②结果表明，在温度为______、pH为______条件范围内酶活性最强。 ③结合上述研究结果，欲进一步探究胰蛋白酶水解活性最佳的温度和pH条件组合，作为制备活性肽乳的最佳工艺条件，请写出实验设计的思路:______。 24. 储存水果时应尽量降低其呼吸强度以减少有机物的消耗。为探究草莓果实的适宜储存条件，某生物兴趣小组称取三等份同一品种、大小一致、成熟度相同的草莓果实分别装入容积相同的瓶内，密封后置于不同温度下储存，每隔12h测定各瓶中CO2的生成速率。 处理温度 不同时间测定的CO2生成速率（mL·kg-1·h-1） 12h 24h 36h 48h 60h 15℃ 47 43 40 38 37 10℃ 24 21 19 17 16 5℃ 4.9 3.7 2.8 2.5 2.5 （1）草莓细胞中能产生CO2的场所是_______，实验过程中，可以用_______溶液检测CO2的生成，其现象是溶液颜色由蓝变绿再变黄。 （2）与15℃相比，同一时间测量时5℃条件下草莓果实的CO2生成速率较低，主要原因是_______。实验期间，随着储存时间的增加，CO2生成速率持续降低，原因是_______。 （3）检测发现实验初期瓶中气体的压强基本不变，后期压强逐渐增大。请对这一现象作出解释_______。 （4）某同学发现，随着实验时间的继续延长，各瓶中CO2的生成速率又都有所上升，据此认为应该在放草莓的保鲜袋上扎几个小孔后再冷藏，储存效果更好。你是否支持该同学的观点，请说明理由_______。 25. 某课题组构建了一种非天然的CO2转化循环（CETCH循环），该循环利用多种生物的相关酶组合，将CO2转化为工业原料羟基乙酸，提高了CO2固定效率。课题组还利用液滴微流控技术，将该循环与菠菜的叶绿体类囊体结合在一起，构建了人造叶绿体，如图所示。请回答下列问题： （1）在该人造叶绿体中，光反应进行的场所是_______，CETCH循环相当于菠菜叶绿体光合作用过程的_______阶段。如果不利用该结构，CETCH循环体系也能生产羟基乙酸，但需要在其中加入必需的酶和相应底物后，再不断地提供_______作为驱动剂。 （2）同等条件下，人造叶绿体固定二氧化碳的效率明显高于天然叶绿体，最可能的原因是_______。 （3）在光合作用固定二氧化碳量相等的情况下，该人造叶绿体氧气的释放量_______（填“高于”、“低于”或“等于”）菠菜，原因是_______。 （4）人造叶绿体具有广阔的应用前景和潜在价值，请举例说明。_______（答出1点即可）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 呼和浩特市2024—2025学年第一学期高一年级学业质量监测 生物学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号写在答题卡上。 2.选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在本试卷上，否则无效。本试卷满分100分，考试时间75分钟。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 肺炎支原体是能引起人患肺炎的单细胞生物（如图）。研究发现，对治疗细菌性肺炎具有良好疗效的青霉素对支原体肺炎的治疗效果不佳，从细胞结构角度分析最可能的原因是（ ） A. 肺炎支原体无细胞核 B. 肺炎支原体无细胞壁 C. 二者细胞膜结构不同 D. 细菌遗传物质是RNA 【答案】B 【解析】 【详解】A、细菌和肺炎支原体均无细胞核，A错误； B、青霉素能干扰细菌细胞壁的合成，可用于细菌性肺炎的治疗，但对支原体引起的肺炎无疗效，究其原因是肺炎支原体无细胞壁，B 正确； C、细菌和肺炎支原体的细胞膜结构很相似，C 错误； D、细菌和肺炎支原体的遗传物质都是DNA，D错误。 故选B。 2. 科研人员在对离体蛙心进行实验时发现，用不含Ca+和K+的生理盐水灌注蛙心，其收缩不能维持；用含有少量Ca+和K+的生理盐水灌注时，蛙心可持续跳动数小时。实验说明Ca+和K+（ ） A. 对于维持细胞的正常形态有重要作用 B. 对维持生物体的生命活动有重要作用 C. 是细胞某些复杂化合物的重要组成成分 D. 为蛙心细胞提供能量，使其持续跳动 【答案】B 【解析】 【详解】A、维持细胞正常形态主要依赖渗透压平衡，而题干中蛙心收缩功能异常与细胞形态无关，A错误； B、实验表明，缺乏Ca2+和K+时蛙心无法维持收缩，说明这两种离子对心脏跳动的生命活动起关键作用，B正确； C、若Ca2+和K+是化合物成分，则完全缺乏时会导致结构破坏，但实验中补充少量即可恢复功能，说明其作用与组成化合物无关，C错误； D、无机盐不能直接提供能量，能量来源于有机物氧化分解，D错误。 故选B。 3. 绿色荧光蛋白是一种能发光的蛋白质，功能类似于示踪元素，可以标识生物体内蛋白质的位置。绿色荧光蛋白在功能上区别于其他蛋白质的原因不包括（ ） A. 特定的氨基酸数目 B. 一定的氨基酸排列顺序 C. 氨基酸脱水缩合方式 D. 肽链的空间结构 【答案】C 【解析】 【详解】A、特定的氨基酸数目不同会导致蛋白质结构差异，进而影响功能，A正确； B、氨基酸的排列顺序改变会直接引起蛋白质结构变化，导致功能差异，B正确； C、氨基酸脱水缩合方式对所有蛋白质均相同（均通过肽键连接），因此不会导致功能差异，C错误； D、肽链的空间结构不同会使蛋白质功能不同，D正确。 故选C。 4. 痢疾内变形虫是寄生于人体肠道中的真核生物。它无线粒体，可分泌蛋白分解酶溶解人的肠壁组织，并引发阿米巴痢疾。下列生理过程与痢疾内变形虫上述现象无关的是（ ） A. 肠壁细胞膜蛋白的水解 B. ATP与ADP的相互转化 C. 有氧呼吸释放能量 D. 膜成分的更新 【答案】C 【解析】 【详解】A、蛋白分解酶可水解肠壁细胞膜蛋白，属于酶的直接作用，A不符合题意； B、蛋白分解酶属于分泌蛋白，分泌蛋白的加工、运输和分泌过程需消耗ATP，ATP与ADP的转化是能量供应基础，B不符合题意； C、有氧呼吸需线粒体参与，而该生物无线粒体，无法进行有氧呼吸，C符合题意； D、分泌蛋白通过囊泡运输，涉及细胞膜、高尔基体膜等膜成分更新，D不符合题意。 故选C。 5. 下表是洋葱植株（如图）不同部位在生物学实验中的应用，其中材料选择最恰当的一组是 实验 A B C D 检测组织中还原糖 ① ⑤ ③ ④ 观察叶绿体和细胞质的流动 ③ ① ② ⑤ 观察质壁分离和复原 ② ④ ① ③ 绿叶中色素的提取和分离 ④ ② ⑤ ⑤ A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【分析】图中，①是根尖，②为鳞片叶内表皮，③是鳞片叶外表皮，④为鳞片叶肉细胞，⑤是管状叶。 【详解】检测组织中还原糖应该选择富含还原糖又无色的材料，即④鳞片叶肉细胞；观察叶绿体和细胞质的流动应该选择含叶绿体的材料，即⑤管状叶；观察质壁分离和复原应该选择成熟的植物细胞，如③鳞片叶外表皮，含紫色大液泡，方便观察；绿叶中色素的提取和分离，应该选择含叶绿体的材料，即⑤管状叶。综上所述，ABC错误，D正确。 故选D。 6. 取两个分别装有等量淀粉溶液和葡萄糖溶液的透析袋，置于装有清水的A、B试管中。向A试管中加入适量的碘液，向B试管中加入适量的斐林试剂，观察实验现象。下列叙述正确的是（ ） A. 透析袋对物质的进出具有选择透过性 B. 葡萄糖可以通过协助扩散进出透析袋 C. A试管透析袋内溶液将发生颜色变化 D. B试管透析袋外溶液出现砖红色沉淀 【答案】C 【解析】 【详解】A、透析袋由半透膜构成，大分子无法通过半透膜，小分子可以自由通过，因此透析袋对物质的进出没有选择透过性，A错误； B、半透膜上没有蛋白质，协助扩散是顺浓度运输，需要蛋白质的协助，因此葡萄糖进出透析袋不是协助扩散，B错误； C、向A试管中加入适量的碘液，碘能进入透析袋，透析袋内的淀粉遇碘变蓝，因此A试管透析袋内溶液将发生颜色变化，C正确； D、葡萄糖属于还原糖，还原糖与斐林试剂发生作用，在水浴加热（50～65℃）的条件下会生成砖红色沉淀，向B试管中加入适量的斐林试剂，虽然葡萄糖能通过透析袋而进入清水中，但因没有进行水浴加热，所以B试管透析袋外溶液不会出现砖红色沉淀，D错误。 故选C。 7. 如图表示H⁺和蔗糖进出植物细胞的方式。据图分析下列处理可使蔗糖进入细胞速率加快的是（ ） A. 降低细胞外蔗糖浓度 B. 降低细胞中H⁺的浓度 C. 降低ATP合成酶活性 D. 降低共转运蛋白数量 【答案】B 【解析】 【详解】AB、据图可知，H+通过质子泵运出细胞需要消耗ATP，说明是逆浓度梯度进行的，即H+分布是细胞外浓度高于细胞内，而蔗糖的跨膜运输方式是借助H+浓度势能实现的，故降低细胞质H+浓度能够加大势能，从而使蔗糖进入细胞速率加快，而降低细胞外蔗糖浓度不利于蔗糖运输，A错误，B正确； C、降低ATP合成酶活性会影响，H+跨膜运输进而影响蔗糖运输，C错误； D、蔗糖跨膜运输需要转运蛋白协助，降低膜上共转运蛋白数量会导致蔗糖运输减慢，D错误。 故选B。 8. 科学家在研究果蝇细胞时发现了一种具有多层膜的细胞器—PXo小体。磷酸盐进入PXo小体后会转化为磷脂。当细胞中磷酸盐不足时，在其他细胞器的作用下PXo小体被降解，释放磷脂供细胞利用。下列相关叙述错误的是（ ） A. PXo小体膜参与细胞生物膜系统的构成 B. PXo小体的功能与粗面内质网相同 C. PXo小体膜上可能含有合成磷脂的酶 D. 溶酶体可能参与了PXo小体的降解 【答案】B 【解析】 【详解】A、PXo小体作为细胞器，其膜结构属于生物膜系统的一部分，参与构成生物膜系统，A正确； B、粗面内质网的功能是蛋白质的加工和运输，而PXo小体的功能是合成磷脂，与光面内质网功能类似，B错误； C、PXo小体内磷酸盐转化为磷脂需要酶的催化，相关酶可能附着在其膜上，C正确； D、溶酶体含有水解酶，负责分解衰老的细胞器，题干中PXo小体被降解可能由溶酶体参与，D正确。 故选B。 9. 过氧化物酶体是一种含多种酶的细胞器，其中过氧化氢酶是其标志酶，可分解细胞代谢产生的过氧化氢。如图表示过氧化物酶体产生的一种途径。下列叙述正确的是（ ） A. 过氧化氢酶是探究酶最适温度的理想材料 B. 过氧化物酶体是合成过氧化物酶的场所 C. 基质蛋白与膜蛋白具有相同的空间结构 D. 过氧化物酶体的形成与膜的流动性有关 【答案】D 【解析】 【详解】A、加热可加快过氧化氢的分解，不适宜用过氧化氢酶作为探究酶最适温度的实验材料，A错误； B、过氧化物酶的化学本质是蛋白质，其合成的场所是核糖体，B错误； C、基质蛋白与膜蛋白具有不同的空间结构及生物学功能，C错误； D、过氧化物酶体可由内质网出芽生成，此过程与细胞膜的流动性有关，D正确。 故选D。 10. 牲畜宰杀放血后，肌肉组织供氧中断，发生如下反应:ADP+磷酸肌酸⇌ATP+肌酸；磷酸肌酸被大量消耗后，细胞会发生一系列反应生成乳酸，使肉类发酸。下列叙述错误的是（ ） A. 动物细胞合成ATP时，能量一定直接来自呼吸作用 B. ATP末端的磷酸基团脱离后与肌酸结合生成磷酸肌酸 C. 上述反应有利于为供氧中断后的肌肉细胞提供能量 D. 牲畜宰杀放血后立即冷冻处理可适当缓解肉类发酸 【答案】A 【解析】 【详解】A、动物细胞合成ATP的能量来源包括呼吸作用（有氧/无氧）和磷酸肌酸分解。题干中供氧中断时，ATP的生成直接依赖磷酸肌酸分解，而非呼吸作用，A错误； B、ATP末端的磷酸基团脱离后与肌酸结合生成磷酸肌酸，对应反应式逆过程（ATP+肌酸→ADP+磷酸肌酸），B正确； C、供氧中断后，磷酸肌酸分解为ADP提供磷酸基团生成ATP，可短暂维持细胞能量供应，C正确； D、冷冻抑制酶活性，减少乳酸生成，缓解发酸，D正确。 故选A。 11. 新生无毛哺乳动物体内存在一种含有大量线粒体的褐色脂肪组织，褐色脂肪细胞的线粒体内膜含有蛋白质U。蛋白质U不影响组织细胞对氧气的利用，但能抑制呼吸过程中ADP转化为ATP。据此推测当蛋白质U发挥作用时（ ） A. 细胞中葡萄糖不能氧化分解 B. 只在细胞质基质中进行无氧呼吸 C. 细胞中会积累大量ATP备用 D. 生物体可大量散热维持体温恒定 【答案】D 【解析】 【详解】A、由题意可知，当蛋白质U发挥作用时抑制呼吸过程中ADP 转化为ATP，但葡萄糖在细胞质基质中被氧化分解，释放一定的能量，A错误； B、细胞可以利用氧气，说明细胞可进行有氧呼吸，有氧呼吸第二、三阶段发生在线粒体中，并非只在细胞质基质进行无氧呼吸，B错误； C、当蛋白质U发挥作用时抑制呼吸过程中ADP 转化为ATP，细胞中不会积累大量的ATP，实际上细胞中ATP的含量很少，C错误； D、当蛋白质U发挥作用时，线粒体内膜上ATP的合成速率下降，代谢反应释放的能量转化为热能的比例增加，维持体温，D正确。 故选D。 12. 下图为某突变型酵母菌的细胞呼吸过程示意图（其它生理活动及对ATP的需求与野生型酵母菌基本相同），①②代表细胞呼吸的不同阶段。将适量突变型和野生型酵母菌悬液分别与葡萄糖溶液混合后，各自装入培养瓶中密闭培养。下列关于突变型酵母菌的叙述，正确的是（ ） A. 阶段①产生的ATP比阶段②产生的少 B. 有氧条件下①产生的[H]可与O2结合 C. 将在细胞质基质中显著积累丙酮酸 D. 对葡萄糖的消耗较野生型酵母菌多 【答案】D 【解析】 【详解】A、由图可知：突变型酵母菌只能进行无氧呼吸，阶段①表示细胞呼吸第一阶段，产生少量能量，阶段②表示无氧呼吸第二阶段，不产生能量，故阶段①产生的ATP比阶段②产生的多，A错误； B、突变型酵母菌只能进行无氧呼吸，所以在有氧条件下，①（细胞呼吸第一阶段）产生的[H]不能与O2结合，B错误； C、由图可知，突变型酵母菌在细胞质基质中进行的细胞呼吸第一阶段产生丙酮酸，丙酮酸能够进一步生成乙醇，因此在细胞质基质中不会显著积累丙酮酸，C错误； D、突变型酵母菌只能进行无氧呼吸，在产生相同能量的情况下，无氧呼吸消耗的葡萄糖比有氧呼吸多，而野生型酵母菌可以进行有氧呼吸，故突变型酵母菌对葡萄糖的消耗较野生型酵母菌多，D正确。 故选D。 13. 下图表示用韭菜宿根进行的相关对照实验流程。下列叙述正确的是（ ） A. 提取色素时需加入二氧化硅以防止色素被破坏 B. 结果①观察到的色素带数目和颜色深浅均相同 C. 结果②可观察到红外光和紫外光消失或减淡 D. 实验结果表明光照影响叶绿体中色素的合成 【答案】D 【解析】 【详解】A、提取色素时，加入二氧化硅有助于研磨充分，加入碳酸钙是防止研磨中色素被破坏，A错误； B、光下生长的韭菜可以提取到叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素，会出现四条条带，避光生长的韭黄可以提取到叶黄素、胡萝卜素，会出现两条条带，所以结果①观察到的色素带数目和颜色深浅有区别，B错误； C、光下生长的韭菜可以提取到叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素，避光生长的韭黄可以提取到叶黄素、胡萝卜素，叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以实验结果②难以观察到红外光和紫外光消失或减淡，C错误； D、光下生长的韭菜可以提取到叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素，避光生长的韭黄可以提取到叶黄素、胡萝卜素，表明光照影响叶绿体中色素的合成，D正确。 故选D。 14. 2，6二氯酚靛酚是一种能结合氢的蓝色物质，在适宜条件下，将其加入到含有叶绿体的叶片提取液中，被还原成无色，提取液中有氧气释放。与此过程中相关说法不正确的是（　　） A. 该过程的适宜条件应包含光照 B. 该过程在叶绿体类囊体上进行 C. 该过程需要ATP提供能量 D. 该过程能产生[H]和氧气 【答案】C 【解析】 【分析】 光合作用过程包括光反应和暗反应两个阶段，在光反应过程中发生的物质变化是水的光解以及还原氢和ATP的生成，该过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上；暗反应过程中的物质变化包括二氧化碳的固定和C3的还原，该过程的场所是叶绿体基质。 题意分析，在适宜条件下，将2，6二氯酚靛酚加入到含有叶绿体的叶片提取液中，被还原成无色，说明有还原剂产生；提取液中有氧气释放，说明该过程有O2产生。说明叶绿体是光合作用光反应阶段的场所。 【详解】A、光反应需要光照，所以该过程的适宜条件应包含光照，A正确； B、根据分析可知，光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜，而题意显示，在适宜条件下，将2，6二氯酚靛酚加入到含有时绿体的叶片提取液中，被还原成无色，提取液中有氧气释放，说明发生了光反应过程，因此，该过程在叶绿体类囊体上进行，B正确； C、该过程不能说明需要ATP提供能量，该过程中有光能提供，C错误； D、在适宜条件下，将2，6二氯酚靛酚加入到含有叶绿体的叶片提取液中，被还原成无色，提取液中有氧气释放，说明该过程能产生[H]和O2，D正确。 故选C。 【点睛】 15. 图a为三角叶滨藜和野姜的光合作用相关曲线，图b为长期在一定光强下生长的两株三角叶滨藜的光合作用相关曲线，相关说法错误的是（ ） A. 野姜能够在较低光照强度下达到其最大光合速率 B. 相同光照强度下三角叶滨藜净光合速率大于野姜 C. PAR＞800时增加CO2可能会提高野姜光合速率 D. 图b表明叶片的光合作用特性与其生长条件有关 【答案】B 【解析】 【详解】A、分析图a可知，当PAR＞800时，野姜的净光合速率不再变化，而三角叶滨藜的净光合速率依然在上升，因此野姜能够在较低光照强度下达到其最大光合速率，A正确； B、分析图a可知，当光照强度较弱时，相同光照强度下三角叶滨藜净光合速率小于野姜；当光照强度较强时，相同光照强度下三角叶滨藜净光合速率大于野姜，B错误； C、当PAR＞800时，野姜净光合速率不再变化，此时光照强度不再是限制因素，增加CO2可能会提高野姜光合速率，C正确； D、分析图b可知：光下生长的三角叶滨藜光饱和点（光合速率达到最大值时所需要的最小光照强度）更大，表明叶片的光合作用特性与其生长条件有关，D正确。 故选B。 二、选择题:本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全得1分，有选错得0分。 16. 盐胁迫会导致秋茄细胞产生过量的H2O2，引起某种水通道蛋白合成增加。该水通道蛋白可将过量的H2O2运输到液泡中降解，进而减少盐胁迫所造成的损伤。研究发现氯化汞能使水通道蛋白关闭。下列说法错误的是（ ） A. H2O2与水通道蛋白结合后进入液泡 B. 液泡中的H2O2含量比细胞质基质中的高 C. 水通道蛋白因能转运H2O与H2O2而不具特异性 D. 氯化汞可加重盐胁迫对秋茄细胞所造成的损伤 【答案】ABC 【解析】 【分析】载体蛋白在转运离子或分子时，会与离子或分子结合，导致发生自身构象的改变，载体蛋白运输物质是协助扩散或主动运输。通道蛋白转运物质时自身构象不发生改变，不需要与分子或离子结合，通道蛋白运输物质是协助扩散。 【详解】A、通道蛋白转运物质时自身构象不发生改变，不需要与分子或离子结合，所以水通道蛋白运输过氧化氢时不需要和过氧化氢结合，A错误； B、通道蛋白运输物质一般是协助扩散，协助扩散是顺浓度梯度运输，所以液泡中的过氧化氢含量比细胞质基质中的低，B错误； C、特异性是指能转运一种或一类物质，水通道蛋白能转运水与过氧化氢说明其有特异性，C错误； D、氯化汞能使水通道蛋白关闭，从而使过氧化氢不能运输到液泡中降解，因此可以加重盐胁迫对秋茄细胞所造成的损伤，D正确。 故选ABC。 17. 如图甲是哺乳动物M的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，细胞体积（V）与初始体积（V0）之比的变化曲线；图乙是红细胞裂解后形成正常方向小泡和外翻性小泡的示意图。下列分析错误的是（ ） A. 红细胞内溶液浓度与150mmol·L⁻¹NaCl溶液相当 B. 250mmol·L⁻¹NaCl溶液不影响红细胞的正常代谢 C. 细胞裂解及小泡的形成体现生物膜的选择透过性 D. 外翻性小泡膜外侧可能不含有信号分子的受体 【答案】BC 【解析】 【详解】A、红细胞相当于一个渗透系统，在低浓度的NaCl溶液中吸水膨胀，在高浓度的NaCl溶液失水皱缩，当细胞内溶液浓度和外界溶液浓度等渗时，细胞既不失水也不吸水，细胞体积基本不变，图甲当红细胞的体积(V)与初始体积(V0)之比等于1时，说明细胞体积不变，此时对应的外界溶液浓度（即150mmol·L-1）和细胞内液浓度相当，A正确； B、根据图甲坐标变化红细胞在250 mmol·L-1NaCl溶液中失水较多，进而影响该细胞代谢，B错误； C、细胞裂解和小泡形成体现了生物膜的流动性，C错误； D、外翻性小泡因其结构已遭到破坏，不能行使正常的功能，故其膜外侧可能不含有信号分子的受体，D正确。 故选BC。 18. 下图是某绿色植物细胞内生命活动示意图：其中①～⑤表示生理过程，A～D表示物质，甲、乙表示结构。相关叙述正确的是（ ） A. ①过程进行的场所是细胞质基质 B. B、D在③、⑤过程中仅作还原剂 C. 甲、乙代表的结构都具有双层膜 D. 产生ATP的生理过程有①②③④⑤ 【答案】AC 【解析】 【分析】分析题图可知：甲表示线粒体，乙表示叶绿体。①为发生在细胞质基质中的有氧呼吸的第一阶段；②为发生在线粒体基质中的有氧呼吸的第二阶段；③为发生在线粒体内膜上的有氧呼吸的第三阶段；④为发生在类囊体薄膜上的光反应阶段；⑤为发生在叶绿体基质中暗反应阶段。A表示丙酮酸，B表示[H]，C表示ADP和Pi以及NADP+，D表示ATP和NADPH。 【详解】A、①过程表示有氧呼吸的第一阶段，进行的场所是细胞质基质，A正确； B、B为有氧呼吸产生的[H]，在③所示的有氧呼吸的第三阶段与O2结合生成H2O；D表示在光反应阶段产生的ATP和NADPH，在⑤所示的暗反应阶段，NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段C3的还原，同时也储存部分能量供C3的还原利用，ATP为C3的还原提供能量，B错误； C、甲表示线粒体，乙表示叶绿体，甲、乙代表的结构都具有双层膜，C正确； D、①、②、③分别表示有氧呼吸的第一、第二、第三阶段，④、⑤分别表示光合作用的光反应阶段、暗反应阶段，产生ATP的生理过程有①②③④，D错误。 故选AC。 19. 下列有关农业谚语及其生物学原理的解释正确的是（ ） 选项 农谚 生物学原理的解释 A 甘蔗秆秆长，适当放宽行 甘蔗茎秆较长，增加种植密度可提高产量 B 伏日深耕田，赛过水浇园 中耕松土有利于植物根细胞吸收有机物，降低对水的需求 C 种地不倒茬，十年九抓瞎 作物连续多年选择性吸收矿质元素，土壤将不适宜其生长 D 腊雪如盖被，春雪冻死鬼 不同作物、同一作物的不同生长期需要的环境条件不同 A. A B. B C. C D. D 【答案】CD 【解析】 【分析】合理密植是指在单位面积上，栽种作物或树木时密度要适当，行株距要合理。合理密植有利于充分利用光能，提高光合效率。种植过密，植物叶片相互遮盖，只有上部叶片进行光合作用；种植过稀，部分光能得不到利用，光能利用率低。只有合理密植才是最经济的做法。 【详解】A、“甘蔗秆秆长，适当放宽行”中的“放宽行”表明要合理密植，适当控制农作物种植密度，可提高光能利用率，能增加作物产量，A错误； B、“伏日深耕田，赛过水浇园”由于中耕松土能切断表土毛细管，减少水分蒸发，同时可以促进根系有氧呼吸，有利于植物根细胞吸收无机盐，促进作物生长，B错误； C、“种地不倒茬，十年九抓瞎”若连续多年在同一地块上种植同一作物，作物连续多年选择性吸收矿质元素，会出现矿质元素缺乏或土壤理化性质不适宜作物生长的现象，C正确； D、“腊雪如盖被，春雪冻死鬼”表明不同的作物生长需要的环境条件不同，同时谚语中提出温度对作物的影响，说明作物需要保暖和水分，D正确。 故选CD。 20. 科学家提取光合细菌细胞膜上的蛋白质复合物M和真核细胞线粒体内膜上的蛋白质复合物N，与人工脂双层膜构建重组囊泡，实验并得出如下表所示结果。下列叙述错误的是（ ） 组别 囊泡类型 囊泡内溶液pH 囊泡外溶液pH 囊泡外溶液ATP 黑暗 光照 黑暗 光照 黑暗 光照 甲 M+人工脂双层膜 不变 ↓↓↓ 不变 ↑↑↑ 无 无 乙 N+人工脂双层膜 不变 不变 不变 不变 无 无 丙 M+N+人工脂双层膜 不变 ↓ 不变 ↑ 无 有 丁 人工脂双层膜 不变 不变 不变 不变 无 无 注：4组囊泡均置于富含ADP和Pi的溶液中，囊泡内外溶液pH均为7，“↓”和“↑”表示下降和上升，数量表示变化幅度。 A. M为H+载体，运输H+的能量来自ATP B. M能接受光能，且具有ATP合酶的功能 C. 乙组和丙组对比，说明N不能接受光能 D. 丙组中ATP合成需要的能量来自囊泡内H+的内流 【答案】ABD 【解析】 【分析】表格分析：M+人工脂双层膜组在黑暗条件下无任何变化，但在光照的条件下，囊泡内溶液pH下降，囊泡外溶液pH升高，但囊泡外溶液没有ATP生成，说明在光照的条件下，M发挥运输H+的作用。N+人工脂双层膜组无论在黑暗还是光照的条件下，都无任何变化，M +N+人工脂双层膜组在光照的条件下能合成ATP。综合分析，M是H+的运输载体，N具有ATP合成酶的作用。 【详解】A、据表分析，只有在光照的条件下，M才能运输H+，说明运输H+需要消耗能量，能量来自光能，A错误； B、M能接受光能，但不具有ATP合酶的功能，B错误； C、乙组无论光照还是黑暗条件下均无ATP产生，也没有H+的运输，而丙组在乙组的基础上加入了M，光照条件下就有ATP的产生，说明N不能接受光能，C正确； D、综合分析，M能吸收光能并使囊泡内外产生内高外低的H+浓度差，提供动力势能，N具有ATP合成酶的作用在二者的共同作用下，最终产生了ATP，D错误。 故选ABD。 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21. 米饭等食物进入消化道后，大多数糖类经消化后会以葡萄糖等单糖的形式被小肠上皮细胞吸收。下图表示肠道内的葡萄糖、Na+等营养物质通过小肠上皮细胞的细胞膜进出细胞的过程。其中钠钾泵可以利用ATP水解获得的能量把Na+运出细胞，把K+运入细胞。请回答下列问题： （1）食物中除含有葡萄糖外，还有单糖________（写出三种）。 （2）据图判断，在K+和Na+经钠钾泵协助进出细胞的过程中，两种离子的跨膜运输方式属于________，判断依据是________。此过程中，钠钾泵________（填“需要”或“不需要”）与两种离子结合，自身构象________（填“发生”或“不发生”）改变。 （3）据图判断，在葡萄糖和Na+经钠驱动的葡萄糖载体蛋白协助进入细胞的过程中，Na+的跨膜运输方式属于________，葡萄糖进入细胞时所消耗的能量来自________。 （4）依据以上分析可知，图中细胞膜上蛋白质的作用有________。 【答案】（1）果糖、半乳糖、脱氧核糖、核糖等 （2） ①. 主动运输 ②. 逆浓度梯度运输、需消耗能量、需载体蛋白协助 ③. 需要 ④. 发生 （3） ①. 协助扩散 ②. 钠离子浓度梯度 （4）运输、催化 【解析】 【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。 【小问1详解】 单糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖；食物中除葡萄糖外，还含有的单糖有果糖、核糖、脱氧核糖和半乳糖等。 【小问2详解】 由图可知，钾离子和钠离子经钠钾泵协助进出细胞的过程中，两种离子的跨膜运输方式属于主动运输，因为都为逆浓度梯度运输、需消耗能量、需载体蛋白协助。钠钾泵是属于载体蛋白，需要和被转运的物质结合，且会发生自身构象的改变。 【小问3详解】 在葡萄糖和钠离子经钠驱动的葡萄糖载体蛋白协助进入细胞的过程中，钠离子的跨膜运输方式属于协助扩散，因为其为顺浓度梯度运输，且需要转运蛋白的协助，由图可知，葡萄糖进入细胞时旁边未有ATP的水解，其所消耗的能量直接来自钠离子浓度梯度。 【小问4详解】 图中细胞膜上蛋白质可以运输物质，催化ATP的水解，所以有运输、催化等作用。 22. 科学家通过研究蛋白质在细胞内合成、运输和分泌的过程，提出了信号肽假说，并因此获得诺贝尔生理学或医学奖。回答下列问题： （1）有些蛋白质在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用，这类蛋白质叫作________（如消化酶等），此过程需要核糖体、内质网、________和线粒体等细胞器的参与。科学家追踪蛋白质的合成和分泌过程常采用的实验方法是________。 （2）信号肽假说基本内容如图所示：游离核糖体最初合成的一小段肽链作为信号序列被SRP识别，导致肽链合成暂停；结合信号序列的SRP通过与________识别将核糖体携带至内质网上，肽链合成恢复，之后转运至内质网腔，切除信号序列，进而形成折叠的蛋白质。 （3）为证明上述假说内容，科学家构建了体外反应体系，实验分组及结果如下表。组别1中合成的肽链比正常肽链多一段的原因是______；组别2中合成的肽链上______（填“含有”或“不含有”）信号序列，其比正常肽链少一段的原因是______。 实验组别 核糖体 SRP 内质网 实验结果 1 + - - 合成的肽链比正常肽链多一段 2 + + - 合成的肽链比正常肽链少一段 3 + + + 合成的肽链与正常肽链长度一致 注:“+”表示反应体系中存在该结构；“-”表示反应体系中不存在该结构。 【答案】（1） ①. 分泌蛋白 ②. 高尔基体 ③. 同位素标记法 （2）DP##SRP受体 （3） ①. 无SRP，肽链可继续合成，但无法进入内质网切除信号肽 ②. 含有 ③. SRP不能与DP（SRP）受体结合，导致肽链合成无法恢复 【解析】 【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。 【小问1详解】 有些蛋白质在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用，这类蛋白质叫分泌蛋白，分泌蛋白的合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。科学家常采用同位素标记法的实验方法来追踪蛋白质的合成和分泌过程。 【小问2详解】 分析题图可知：蛋白质首先在游离核糖体起始合成，最初合成的一小段肽链作为信号序列被SRP识别，导致肽链合成暂停；结合信号序列的SRP通过与SRP受体识别将核糖体携带至内质网上，肽链合成恢复，之后转运至内质网腔，切除信号序列，进而形成折叠的蛋白质。 【小问3详解】 据图可知，信号序列需要在内质网中被切除，对比组别1和2的结果，组别1反应体系中不存在SRP，肽链可继续合成，但无法进入内质网切除信号肽，因此核糖体上合成的肽链比正常肽链长。结合图中信息可知，只有结合了信号序列的SRP与内质网上的SRP受体识别并结合后，肽链的延伸才会继续，对比组别2和3的结果，组别2反应体系中含有信号序列，但是不存在内质网，SRP不能与SRP受体结合，导致肽链无法继续合成，则合成的肽链比正常肽链少一段。 23. 酪蛋白约占牛乳中蛋白质含量的80%，牛乳酪蛋白经胰蛋白酶水解后可使牛乳变得澄清，其水解率越高，澄清度也就越大，水解生成的活性肽对多种微量元素的吸收有促进作用。某团队为研究胰蛋白酶水解牛乳酪蛋白制备活性肽乳的最佳工艺条件进行了相关实验。请回答下列问题: （1）胰蛋白酶在常温下放置存在催化自身水解的现象，据此可知胰蛋白酶的化学本质是______。为避免自身水解现象，工业用胰蛋白酶可以在______条件下保存。 （2）研究人员对活性肽乳制备反应中胰蛋白酶在不同条件下活性的差异进行了研究，结果如下图所示: ①实验的因变量为______，可用______作为观测指标。 ②结果表明，在温度为______、pH为______条件范围内酶活性最强。 ③结合上述研究结果，欲进一步探究胰蛋白酶水解活性最佳的温度和pH条件组合，作为制备活性肽乳的最佳工艺条件，请写出实验设计的思路:______。 【答案】（1） ①. 蛋白质 ②. 低温 （2） ①. 牛乳酪蛋白的水解率 ②. 澄清度 ③. 40-60℃ ④. 6-8 ⑤. 在pH为6-8的范围内设置更小的pH梯度，每个pH下在40-60℃的范围内设置不同的温度梯度，水解率最高的pH和温度组合即胰蛋白酶制备活性肽乳的最佳工艺条件（pH为6-8的范围内设置更小的pH梯度，找出最适pH，然后在最适pH条件下，在40-60℃的范围内设置不同的温度梯度，探究最适温度条件） 【解析】 【分析】酶是具有催化作用的有机物，具有专一性、高效性和作用条件较温和等特点。 【小问1详解】 胰蛋白酶的作用底物是蛋白质，存在催化自身水解现象，说明胰蛋白酶的化学本质是蛋白质。为避免自身水解现象，工业用胰蛋白酶需冷藏保存，原因是在低温条件下，酶的活性很低，不易发生自身水解反应。 【小问2详解】 ①根据题图中纵坐标可知，因变量为牛乳酪蛋白的水解率，根据题干信息“牛乳酪蛋白经胰蛋白酶水解后可使牛乳变澄清”可知，澄清度可作为观测指标。 ②最适pH和最适温度范围的确定方法是在最高值两侧取值，根据题图曲线可知，最适温度范围为40~60℃、最适pH范围为6~8。 ③欲进一步探究胰蛋白酶水解活性最佳的温度和pH组合，需在pH为6~8的范围内设置更小的pH梯度，每个pH下在40~60℃范围内设置不同的温度梯度组，水解率最高组的pH和温度组合即胰蛋白酶制备活性肽乳的最佳工艺条件。 24. 储存水果时应尽量降低其呼吸强度以减少有机物的消耗。为探究草莓果实的适宜储存条件，某生物兴趣小组称取三等份同一品种、大小一致、成熟度相同的草莓果实分别装入容积相同的瓶内，密封后置于不同温度下储存，每隔12h测定各瓶中CO2的生成速率。 处理温度 不同时间测定的CO2生成速率（mL·kg-1·h-1） 12h 24h 36h 48h 60h 15℃ 47 43 40 38 37 10℃ 24 21 19 17 16 5℃ 4.9 3.7 2.8 2.5 2.5 （1）草莓细胞中能产生CO2的场所是_______，实验过程中，可以用_______溶液检测CO2的生成，其现象是溶液颜色由蓝变绿再变黄。 （2）与15℃相比，同一时间测量时5℃条件下草莓果实的CO2生成速率较低，主要原因是_______。实验期间，随着储存时间的增加，CO2生成速率持续降低，原因是_______。 （3）检测发现实验初期瓶中气体的压强基本不变，后期压强逐渐增大。请对这一现象作出解释_______。 （4）某同学发现，随着实验时间的继续延长，各瓶中CO2的生成速率又都有所上升，据此认为应该在放草莓的保鲜袋上扎几个小孔后再冷藏，储存效果更好。你是否支持该同学的观点，请说明理由_______。 【答案】（1） ①. 细胞质基质和线粒体基质 ②. 溴麝香草酚蓝 （2） ①. 低温降低了细胞呼吸相关酶的活性 ②. 由于草莓果实进行细胞呼吸需要消耗氧气释放CO2，密闭容器中CO2浓度增加，O2浓度减小，在一定程度上抑制了种子的细胞呼吸 （3）实验初期氧气浓度高，草莓进行有氧呼吸消耗的O2和产生的CO2的量相同，装置中气体量不变，因此实验初期装置中气体的压强基本不变；随着储存时间的增加，密闭容器中CO2浓度增加，O2减少，草莓果实会进行无氧呼吸，不消耗O2但是释放CO2，导致装置中气体量增加，压强逐渐增大。 （4）支持，在盛放草莓的保鲜袋上扎几个小孔后可减少CO2的浓度，抑制其无氧呼吸 【解析】 【分析】细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸，氧气充足的条件下细胞进行有氧呼吸，吸收氧气释放二氧化碳，在氧气不足时细胞进行无氧呼吸，无氧呼吸不吸收氧气。由于细胞呼吸是酶促反应，酶的活性受温度的影响，因此细胞呼吸也受温度影响。 【小问1详解】 草莓细胞进行有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质，进行无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质，CO2可以使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。 【小问2详解】 根据题意和表格分析可知，由于细胞呼吸是酶促反应，酶的活性受温度的影响，所以与15℃相比，5℃条件下低温抑制了细胞呼吸相关酶的活性，导致草莓果实的CO2生成速率较低。随着储存时间的增加，由于草莓果实进行细胞呼吸需消耗O2释放CO2，密闭容器中CO2浓度增加，O2浓度减少，在一定程度上抑制了草莓的细胞呼吸，导致CO2生成速率逐渐降低。 【小问3详解】 根据题意和题表分析可知，实验初期，O2浓度高，草莓果实进行有氧呼吸消耗的O2与产生的CO2量相同，装置中气体量不变，因此实验初期瓶中气体的压强基本不变，随着储存时间的增加，由于草莓果实进行细胞呼吸需消耗O2释放CO2，密闭容器中CO2浓度增加，O2浓度减少，草莓果实会进行无氧呼吸，无氧呼吸不消耗O2但可产生CO2，导致装置中气体量增加，压强逐渐增大。 【小问4详解】 支持该同学的观点，理由是随着实验时间的继续延长，草莓果实的无氧呼吸增强，各瓶中CO2的生成速率有所上升，在盛放草莓的保鲜袋上扎几个小孔后可减少CO2的浓度，抑制其无氧呼吸，再冷藏，储存效果更好。 25. 某课题组构建了一种非天然的CO2转化循环（CETCH循环），该循环利用多种生物的相关酶组合，将CO2转化为工业原料羟基乙酸，提高了CO2固定效率。课题组还利用液滴微流控技术，将该循环与菠菜的叶绿体类囊体结合在一起，构建了人造叶绿体，如图所示。请回答下列问题： （1）在该人造叶绿体中，光反应进行的场所是_______，CETCH循环相当于菠菜叶绿体光合作用过程的_______阶段。如果不利用该结构，CETCH循环体系也能生产羟基乙酸，但需要在其中加入必需的酶和相应底物后，再不断地提供_______作为驱动剂。 （2）同等条件下，人造叶绿体固定二氧化碳的效率明显高于天然叶绿体，最可能的原因是_______。 （3）在光合作用固定二氧化碳量相等的情况下，该人造叶绿体氧气的释放量_______（填“高于”、“低于”或“等于”）菠菜，原因是_______。 （4）人造叶绿体具有广阔的应用前景和潜在价值，请举例说明。_______（答出1点即可）。 【答案】（1） ①. 类囊体 ②. 暗反应 ③. ATP和NADPH （2）与天然叶绿体相比，人造叶绿体CETCH循环中催化二氧化碳固定的酶的催化效率高 （3） ①. 高于 ②. 菠菜进行细胞呼吸会消耗掉部分氧气 （4）减少CO₂的排放，缓解温室效应；将人造叶绿体整合进生物体提高光合作用效率；开发清洁能源，缓解石油危机；将人造叶绿体作为人造细胞的产能系统等。 【解析】 【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）包括水的光解产生NADPH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）包括CO2被C5固定形成C3，C3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】 在该人造叶绿体中，光反应进行的场所是类囊体；卡尔文循环分为CO2的固定和C3的还原两个基本过程。题中的CETCH循环相当于菠菜叶绿体光合作用过程的暗反应阶段。如果不利用该结构，只通过CETCH循环也能大量获得羟基乙酸，使得生产成本大大降低，CETCH循环正常进行时，因CO2固定效率高，自身产生的ATP和NADPH不能满足需求，除需要相关酶组合的催化和相应底物外，还需要不断地提供ATP和NADPH。 【小问2详解】 同等条件下，人造叶绿体固定CO2的效率高，最可能的原因是人造叶绿体 CETCH 循环中催化 CO2固定的酶催化效率高，因而能提高暗反应效率，进而提高了有机物合成效率。 【小问3详解】 在光合作用固定二氧化碳量相等的情况下，该人造叶绿体氧气的释放量“高于”菠菜，这是因为菠菜进行细胞呼吸会消耗掉光合作用产生的氧气，而在人造叶绿体中没有呼吸作用对氧气的消耗。 【小问4详解】 人造叶绿体能进行光合作用，且效率更高，所以有着广阔的应用前景，主要体现在：通过光合作用高效降低大气中CO2，缓解温室效应；将人造叶绿体整合进入生物体以增强其光合作用；开发清洁能源，缓解石油危机；将人造叶绿体用作人造细胞的产能系统等。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $