专题02 细胞的代谢与生命周期（期末真题汇编，江苏专用）高三生物上学期

专题02 细胞的代谢与生命周期 4大高频考点概览 考点01 细胞呼吸 考点02 光合作用 考点03 细胞的增殖 考点04 细胞的分化、衰老与死亡 地 城 考点01 细胞呼吸 1．(23-24高三上·江苏扬州·期末)下图为人体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述错误的是（    ）    A．三羧酸循环是多糖和脂肪分解代谢的最终共同途径 B．三羧酸循环、呼吸链发生场所分别为线粒体基质和内膜 C．图示说明脂肪转化为葡萄糖一定需要通过乙酰CoA D．减肥困难的原因之一是脂肪一般不会大量转化为糖类 2．(23-24高三上·江苏苏州·期末)当细胞接受到凋亡信号后，位于线粒体内膜上的细胞色素c（参与电子传递）会释放进而引发细胞凋亡。研究人员用某种药物处理家蚕细胞不同时间后，用凝胶电泳法测定细胞不同结构中细胞色素c及微管蛋白的含量，结果如下图所示。下列有关叙述错误的是（　　） A．细胞色素c参与有氧呼吸第三阶段的化学反应 B．在细胞中含量比较稳定的微管蛋白可作为实验参照 C．该种药物可促使细胞色素c释放到细胞质基质 D．凝胶电泳分离不同蛋白分子的关键是所带电荷性质 3．(24-25高三上·江苏苏州·期末)剧烈运动时，肌细胞中葡萄糖氧化分解产生NADH的速率超过呼吸链消耗NADH的速率，此时NADH可以将丙酮酸还原为乳酸。乳酸随血液进入肝细胞后转化为葡萄糖，又回到血液，可供肌肉运动所需，该过程称为乳酸循环。下列叙述正确的是（   ） A．剧烈运动时，肌糖原可分解成葡萄糖来补充血糖 B．丙酮酸还原成乳酸时产生的能量用于合成少量ATP C．丙酮酸还原成乳酸使NADH再生，以保证葡萄糖氧化分解的正常进行 D．乳酸循环能避免乳酸损失导致的物质和能量浪费及乳酸堆积引起的酸中毒 地 城 考点02 光合作用 4．(24-25高三上·江苏扬州·期末)下列关于高中生物学实验的叙述，正确的是（    ） A．黑藻可替代紫色洋葱鳞片叶用于探究植物细胞的吸水和失水 B．DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同且能溶于冷酒精 C．在观察叶绿体和细胞质的流动实验中，可观察到叶绿体中的类囊体结构 D．苯酚品红溶液能将活细胞中染色体染成深色，体现了生物膜的选择透过性 5．(24-25高三上·江苏常州·期末)关于植物的光合午休现象，下列叙述错误的是（　　） A．该现象主要发生在炎热夏季的中午，以防止植物因蒸腾作用过强而失水 B．造成该现象发生的原因是气孔关闭，导致植物的光合作用缺少CO2 C．此阶段该植物的光合作用速率降低，但净光合作用大于0 D．为缓解植物光合午休现象，应在中午给植物大量浇水 6．(23-24高三上·江苏常州教育学会·期末)下列关于细胞中元素和化合物的叙述，错误的是（    ） A．蛋白质和核酸结构具有多样性，且决定其功能的多样性 B．糖原的分子结构与支链淀粉相似，主要存在于肝和肌肉中 C．ATP和NADPH组成元素相同，都能为细胞代谢提供能量 D．糖皮质激素和胰岛素是大分子激素，且都由内分泌腺分泌 7．(23-24高三上·江苏常州教育学会·期末)某同学利用醋酸杆菌和普通载玻片重复恩格尔曼实验，对装片进行12小时的暗处理后给予全光照，实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是（    ）    A．醋酸杆菌对氧气不敏感，需要更换需氧菌进行实验 B．不断增大培养液中醋酸杆菌密度，实验现象越明显 C．为方便观察，最好将普通载玻片换成单凹面载玻片 D．进行本实验时，无需考虑醋酸杆菌培养液的浓度 8．(24-25高三上·江苏苏州·期末)下列关于细胞中化合物的叙述，错误的是（   ） A．细胞膜上、细胞质基质中负责运输氨基酸的载体都具有特异性 B．多糖既可为细胞生命活动的提供能量，也可参与构成细胞结构 C．不同植物花瓣颜色的差异与叶绿体中色素吸收不同波长的光有关 D．细菌的DNA可与蛋白质结合形成复合物，完成重要的生命活动 9．(23-24高三上·江苏苏州·期末)拟南芥的气孔导度与昼夜节律密切相关。科研人员利用野生型拟南芥及突变体Z、T进行相关研究结果如图1，图2是野生型拟南芥在不同条件下叶绿素含量，图3表示突变体T及Z在相应条件下测得的结果。下列有关叙述正确的有（　　） A．光合色素的含量、气孔导度均可影响植物的光合速率 B．据图1可知突变体Z的生物钟周期比野生型拟南芥长 C．据图2可知环境昼夜周期与植物生物钟周期不匹配会影响光合速率 D．图3实验还应补充突变体Z、T在T24条件下的实验数据作为对照 10．(23-24高三上·江苏盐城、南京·期末)关于绿叶中色素的提取和分离实验，下列叙述正确的是（    ） A．将菠菜叶片40-50℃烘干后，再加入SiO2、CaCO3和无水乙醇充分研磨，效果可能更佳 B．把新鲜滤液放在光源和分光镜之间，观察到最强吸光区是红外光和蓝紫光 C．溶解度大的色素与滤纸结合能力更强 D．分离色素时需充分层析30min后，方可取出滤纸条观察色素带 11．(23-24高三上·江苏盐城、南京·期末)景天科、仙人掌科等植物（CAM植物），夜间固定CO2产生有机酸，白天有机酸脱羧释放出CO2进入卡尔文循环，如图所示。请回答下列问题： (1)夜间，来自外界环境和 产生的CO2转化为HCO3-，在PEP羧化酶催化下直接与磷酸烯醇式丙酮酸（C3）结合生成 (2)白天，液泡中的苹果酸（C4）被运输到细胞质基质进行氧化脱羧，释放出的CO2直接进入 参与卡尔文循环，同时生成的 则进入叶绿体生成淀粉，该生理变化将导致液泡的pH （填“升高”或“降低”）。 (3)叶肉细胞中能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，从细胞结构角度分析，原因是细胞具有 系统。 (4)玉米、甘蔗等C4植物叶肉细胞中CO2被固定到四碳化合物（C4）中，随后C4进入维管束鞘细胞中，C4又释放出的CO2参与卡尔文循环，进而生成有机物。由此可见，C4植物中的固定CO2和合成糖发生在同一时间，而空间错开。而CAM植物中固定CO2和合成糖的特点是 。CAM植物的气孔在白天时关闭，夜间时打开，有利于适应 环境。 (5)Rubisco是一个双功能酶，既能催化C5与CO2发生羧化反应固定CO2，又能催化C5与O2发生加氧反应进行光呼吸，其催化方向取决于CO2和O2相对浓度，从而导致光合效率下降。CAM植物可在夜晚吸收大量的CO2，转变为苹果酸储存在液泡中，在白天苹果酸脱羧释放CO2，使得叶绿体中CO2浓度 ，在与O2竞争 时有优势，因此有人认为CAM途径是景天科植物长期进化得到的一种可以 光呼吸的碳浓缩机制。 12．(23-24高三上·江苏扬州·期末)某实验小组欲研究水稻光合作用的相关生理过程，以水稻的低叶绿素含量突变体（YL）和野生型（WT）为实验材料，采用随机分组设置3种氮肥处理，即ON（全生育期不施氮肥）、MN（全生育期施纯氮120kg·hm-2）和HN（全生育期施纯氮240kg·hm-2），并测定饱和光照强度（1000μmol·m-2·s-1）下的气孔导度和胞间CO2浓度，结果如图1所示。请分析回答下列问题： (1)比较YL与WT的叶绿素含量差异时，常用 提取叶绿素。分析图示结果，可以推断在MN与HN处理下，YL的光合速率 WT的光合速率，原因是 。 (2)研究表明，叶绿素含量高并不是叶片光合速率大的必需条件。叶片中的叶绿素含量存在“冗余”现象，因此，适当 将有助于减少叶片中氮素在合成叶绿素过程中的消耗，最终提高叶片光合速率。Rubisco酶为固定CO2的酶，合成Rubisco酶也需要消耗大量的氮素，已知YL的Rubisco酶含量显著高于WT，结合题图分析，与WT相比，YL在氮素利用途径上的不同点是 ， (3)Rubisco酶是一种双功能酶，在O2浓度高时也能催化O2和C5结合，引发光呼吸，使水稻的光合效率降低20%至50%，造成产量损失。研究发现，蓝细菌具有羧酶体，可降低其光呼吸，图2为蓝细菌的结构模式图及部分代谢过程示意图。 ①蓝细菌与水稻细胞相比，在结构上的最主要区别是前者 。蓝细菌的光合片层上存在捕获光能的色素是 ，其暗反应的场所有 。图2物质F表示 ，物质C的作用是 。②结合图2和所学知识分析，蓝细菌光呼吸较低的原因有 。 a．蓝细菌有线粒体，通过有氧呼吸消耗O2、产生CO2，胞内O2/CO2较低 b．羧酶体的外壳会阻止O2进入、CO2逃逸，保持羧酶体内高CO2浓度环境 c．蓝细菌有碳泵等多个无机碳运输途径，能使细胞中的CO2浓度保持在较高水平 13．(24-25高三上·江苏无锡·期末)谷子是我国北方的重要作物。为探究氮肥与干旱处理对谷子生理特性的影响，研究人员进行了相关实验，在苗期和孕穗期进行不同处理，结束后测定不同生长时期根系脱落酸（ABA）含量及开花期叶片净光合速率，结果如图1、2。请回答问题：    注：①各组处理方式为：CKNo：正常水+不施氮；CKN1：正常水+施氮；W1N1：苗期干旱+施氮；W1N0：苗期干旱+不施氮；W2N1：孕穗期干旱+施氮；W2N0：孕穗期干旱+不施氮。②谷子的生长依次经历苗期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、成熟期。 (1)光系统Ⅱ（PSⅡ）是类囊体膜中的一种光合作用单位，其功能是利用光能将水裂解，释放 ；干旱条件下气孔关闭，会阻碍 （填物质）进入叶片，导致PSⅡ活性与 循环间能量需求的不平衡，最终损伤光合结构。 (2)ABA是一种强烈响应逆境胁迫的激素。根据图1，植物在遭受水分胁迫时，ABA含量 ，从而促进根系生长，增大根系表面积和分布范围，以保证根系对 的吸收来应对胁迫。 (3)氮是影响植物光合作用的重要因素。由图2可知，干旱处理对谷子的净光合作用的效应表现为 ，施氮后谷子净光合速率增强，综合图1、图2分析其原因，一方面是由于施氮可以增加光系统Ⅱ中 （填物质名称）和相关蛋白质的含量，有利于光合产物的合成；另一方面是 ，加速了养分的运输，促进光合作用。 (4)PSⅡ对逆境胁迫敏感，是衡量逆境胁迫对光合器官伤害的有效指标。PHI（E₀）表示PSⅡ吸收的光能用于电子传递的效能，PHI（D0）代表吸收的光能用于热耗散的比率。推测水、氮胁迫下，PHI（E0）、PHI（D0）的变化分别为 、 。 14．(24-25高三上·江苏苏州·期末)玉米是一种C4植物，下图表示玉米的叶肉细胞和维管束鞘细胞（叶绿体无基粒）中部分物质代谢过程，其中Rubisco和PEPC代表参与代谢的酶。请回答下列问题：    (1)据图可知，玉米叶片光反应发生在 的叶绿体中，固定CO2的场所有 和 。 (2)图中参与卡尔文循环的CO2来自 等过程，丙糖磷酸的去处有：在叶绿体中合成淀粉， 。玉米叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构，有助于维管束鞘细胞散失的CO2再次被 捕获。 (3)Rubisco是暗反应中的关键酶，其活性受到Rubisco活化酶（RCA）的调节。但玉米的RCA基因的表达水平低于C3植物水稻。研究人员在玉米植株中过表达水稻的RCA（OsRCA）基因，以期提高玉米的Rubisco活性，请完成下表。 实验目的 实验步骤 克隆OsRCA基因 提取水稻叶片总RNA，逆转录获得cDNA作为模板进行PCR 转基因玉米植株的获得 利用① 法将目的基因导入玉米细胞中，获得转基因玉米植株。 目的基因导入的检测 对WT和转基因植株叶片的DNA进行② 检测 ③ 的检测 采用实时荧光定量PCR（RNA检测技术）和Western-Blot（蛋白质检测技术）对转基因植株叶片作进一步检测 Rubisco活力的检测 称取0.1g鲜叶置于研钵中，加入1mL提取液进行研磨，离心后取④ （填“上清液”或“沉淀物”）进行Rubisco酶活力检测 光合特性的检测 进行WT和转基因植株的⑤ （填“真”或“净”）光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度的测定 15．(24-25高三上·江苏常州·期末)图1为胡杨叶片部分生理过程的示意图，其中甲、乙、丙代表结构，A、B代表物质，①②代表以C5为原料进行的相关生理过程。请回答下列问题： (1)在甲、乙、丙中，多糖含量比例最高的结构是 ，其形成与 (填某种细胞器)相关。乙中的光合色素分布于 上，其在滤纸条上的扩散速度与其在层析液中的 有关，滤纸条上色素带最宽的色素主要吸收 光。 (2)在甲、乙、丙中，能以O2为原料进行化学反应的结构是 ，乙中的Rubisco是双功能酶，能同时催化过程①和过程②。当过程②增强时，叶肉细胞的光合速率会降低，主要原因是 。 (3)单位时间内物质A的减少量可表示植物细胞 (从“光合作用”“净光合作用”中选填)速率。图2为科研人员在胡杨生长的旺季，选择晴天作为测量日，进行实验数据的收集后绘制的曲线图。 ①胡杨在生长旺季的每天6：00~20：00时间范围内，胞间CO2浓度变化趋势 ，8月的胞间CO2浓度在8：00时较6月时低的主要原因是 。 ②可以判断该实验的地点会出现极度干旱的月份是 。 16．(23-24高三上·江苏苏州·期末)有研究者从菠菜中分离出类囊体膜，将其与16有机物2种酶（类似卡尔文循环中的酶）一起包裹在油包水滴中，构建出如图1所示的人工光合系统，其中a、b代表结构。请回答下列问题：    (1)该人工光合系统须包裹在油包水滴中，这与磷脂分子 的特点有关。 (2)人工光合系统经照光后顺利合成出有机物，证明该系统能进行光合作用，其中光反应发生在结构 （填字母）。过程c类似于光合作用中的 （填具体生理过程），此过程中NADPH的作用有 。与叶肉细胞相比，该系统可积累更多的有机物，原因有 。 (3)结构a中的叶绿素含量可通过实验测定：先用有机溶剂提取色素，然后将提取到的色素溶液置于 （填“红光”、“蓝紫光”或“白光”）下测定吸光度。使用该种光源的原因是 。 (4)为进一步探究光合作用过程中CO2转化为有机物的具体途径，科学家通过构建下图2所示装置进行研究，实验步骤见下表。    操作步骤 实验目的 黑暗条件下向单细胞藻类提供14CO2 追踪放射性元素去向 整个装置置于摇床以一定速率振荡 将仪器中物质充分混匀 使用冷光灯照射 防止① 影响实验结果 每隔5s将一些细胞排入热酒精中固定 ② 固定后的藻细胞制成匀浆，利用放射自显影等技术获得图3所示图谱（斑点是含有放射性的化合物） 揭示不同化合物出现的时间顺序 据图3分析：CO2转化为有机物的途径中，化合物X、Y、Z形成的先后顺序是 。    17．(24-25高三上·江苏扬州·期末)下图1表示拟南芥生物膜上发生的某生理过程。NADH被复合体Ⅰ氧化后产生的电子经过一系列复合体传递给复合体Ⅳ最终将O2还原（途径甲），该生物膜上还存在交替氧化酶（AOX），该酶能直接利用复合体Ⅰ传递的电子催化O2的还原（途径乙），这对拟南芥抵抗强光、干旱等逆境具有重要意义。请回答下列问题：    (1)图1所示生理过程发生的具体场所是 ，复合体Ⅳ向膜外运输H+的方式是 。 (2)与途径甲相比，途径乙向膜外运输H+ （填“较多”或“较少”），在耗氧量不变的情况下，若AOX含量提高，则膜上产生ATP的量 （填“增加”“不变”或“减少”）。 (3)AOX在维持光合作用效率的过程中也存在着精细的调控机制，为探究AOX途径对不同光照下光合色素光能捕获效率的影响，进行了如下实验： 组别 处理方式 实验结果 ① 叶片+正常光照 ② 叶片+正常光照+A_____ ③ 叶片+B_____ ④ 叶片+高光照+AOX途径抑制剂 完善表中处理方式：A ，B 。分析实验结果，可得出结论： 。 (4)进一步研究发现AOX途径通过调节胞外ATP（eATP）和胞内ATP（iATP）水平，在线粒体和叶绿体之间进行信号传导，从而影响光合作用。机制如图2：    ①光系统是指由蛋白质和光合色素组成的复合物，光合色素的功能是 。 ②eATP作为一种信号分子可调节植物的光合作用，据图分析其依据是 。 ③在光照过强时，NADPH过多会导致光合系统受损。据图分析当AOX途径受阻时，光合速率下降的原因是 。 18．(23-24高三上·江苏常州教育学会·期末)下图1为银杏光反应过程的电子传递示意图，I~IV表示结构，X表示代谢过程，请回答下列问题。 (1)光合色素存在于 （填序号）等结构上，其所吸收的光能将一些光合色素中的高能电子激发出来。这些高能电子经过一系列传递后，进行代谢过程X，这个过程是 。失去电子的色素最终从 中夺取电子后，参与光反应。 (2)为探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响，研究人员将银杏分别置于CO2浓度为700μmol·mol-1（实验组）和370μmol·mol-1（对照组）的气室中培养。在第1生长季（0~100天）和第2生长季（360~450天），测定银杏叶片净光合速率和叶绿素含量的变化，分别如图2、图3所示。 在第1生长季节的前20天，银杏叶片净光合速率增加的原因是 。叶绿素含量不是限制第2生长季节银杏叶片净光合速率的主要因素，理由是 。 (3)为进一步探寻原因，研究人员用银杏叶片为材料进行了希尔反应，测定出希尔反应的活力，以反映电子传递速率的大小，请完成下表。 分步实验目标 简易操作 制备离体叶绿体 称取处于两个生长季的银杏叶片各10g，剪碎，加入适量冷提取剂进行研磨后，过滤至离心管中，进行① ，获取离体叶绿体的悬浮液，置于冰浴中备用，此时所用缓冲溶液的浓度与② 相当。 构建希尔反应体系 取等量的两种离体叶绿体的悬浮液（悬浮液中有H2O，但没有CO2），加入铁盐或其他氧化剂。 测定希尔反应活力 将两种希尔反应体系置于③ 条件下，离体叶绿体将在适当条件下发生的化学反应是④ 。一段时间后，测定、计算相关产物的含量。 经研究发现，在高CO2浓度条件下，与第1生长季相比，第2生长季希尔反应活力降低。该实验结论是⑤ 。 地 城 考点03 细胞的增殖 19．(23-24高三上·江苏扬州·期末)以洋葱为实验材料可进行多项实验。下列叙述错误的是（    ） A．用一定浓度的尿素溶液处理洋葱鳞片叶细胞，可观察到质壁分离和自动复原现象 B．以洋葱为材料进行DNA粗提取时，加入的研磨液中往往含有洗涤剂和食盐 C．显微镜观察洋葱根尖分生区的一个视野中，往往看不到细胞周期各时期的图像 D．向洋葱根尖研磨液中加入双缩脲试剂后未出现紫色反应，表明该根尖中不含蛋白质 20．(24-25高三上·江苏扬州·期末)随体是位于染色体末端的、圆形或圆柱形的染色体片段，通过次缢痕与染色体主要部分相连（如图），人类并非所有的染色体都含有随体这一结构。下列有关说法错误的是（    ）    A．随体主要由DNA和蛋白质组成 B．随体的形态、大小是识别染色体的重要特征 C．随体的复制发生在细胞分裂前的间期 D．随体的数量在有丝分裂后期和减数分裂II后期会加倍 21．(23-24高三上·江苏扬州·期末)核小体是染色质的结构单位，每个核小体由180～200个碱基对的DNA缠绕组蛋白八聚体1.75圈形成。下列有关核小体的叙述正确的是（    ） A．核小体存在于真核生物的细胞核、线粒体和叶绿体中 B．核小体在酶的催化下可以水解为氨基酸和核糖核苷酸 C．核小体的组装发生在细胞分裂前的间期 D．核小体排列紧密有利于RNA聚合酶与启动子结合 地 城 考点04 细胞的分化、衰老与死亡 22．(24-25高三上·江苏无锡·期末)下列关于细胞生命历程的叙述正确的是（    ） A．植物细胞的遗传物质在增殖过程中均能精确地平均分配 B．高度分化的动物细胞功能趋向于专门化，不能再进行增殖 C．自由基可以攻击蛋白质分子，使蛋白质活性下降而导致细胞衰老 D．严重的病理性刺激使细胞正常代谢活动受损或中断而导致细胞凋亡 23．(24-25高三上·江苏常州·期末)较低水平的活性氧有利于维持软骨细胞的稳态，但骨关节病变后，活性氧水平显著升高并诱导软骨细胞凋亡。下列相关叙述错误的有（　　） A．正常软骨细胞中的线粒体不会产生活性氧 B．过量活性氧会促进程序性死亡基因的表达 C．降低活性氧水平是治疗骨关节炎的有效靶点 D．骨关节炎患者软骨细胞内H2O2酶活性下降 24．(23-24高三上·江苏盐城、南京·期末)下列关于细胞生命历程的叙述错误的是（    ） A．细胞周期检验点基因发生突变可能导致细胞癌变生长 B．细胞内外部环境诱导细胞分化而发生基因的选择性表达 C．过氧化氢酶可以及时清除过氧化氢，防止氧化性损伤导致的细胞衰老 D．细胞凋亡和细胞坏死往往是基因与内外环境共同作用的结果 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 细胞的代谢与生命周期 4大高频考点概览 考点01 细胞呼吸 考点02 光合作用 考点03 细胞的增殖 考点04 细胞的分化、衰老与死亡 地 城 考点01 细胞呼吸 1．(23-24高三上·江苏扬州·期末)下图为人体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述错误的是（    ）    A．三羧酸循环是多糖和脂肪分解代谢的最终共同途径 B．三羧酸循环、呼吸链发生场所分别为线粒体基质和内膜 C．图示说明脂肪转化为葡萄糖一定需要通过乙酰CoA D．减肥困难的原因之一是脂肪一般不会大量转化为糖类 【答案】C 【详解】A、据图可知，多糖和脂肪都能分解为乙酸CoA然后进入线粒体进行三羧酸循环，所以三羧酸循环是多糖和脂肪分解代谢的最终共同途径，A正确； B、三羧酸循环产生CO2和[H]是有氧呼吸的第二阶段，发生在线粒体基质，呼吸链消耗氧气，生成ATP，发生场所为线粒体内膜，B正确； C、脂肪转化为葡萄糖可以通过脂肪→甘油和脂肪酸→葡萄糖途径进行，可以不通过乙酰CoA，C错误； D、体内脂肪一般在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时才会分解提供能量，且不能大量转化成糖类，所以减肥困难，D正确。 故选C。 2．(23-24高三上·江苏苏州·期末)当细胞接受到凋亡信号后，位于线粒体内膜上的细胞色素c（参与电子传递）会释放进而引发细胞凋亡。研究人员用某种药物处理家蚕细胞不同时间后，用凝胶电泳法测定细胞不同结构中细胞色素c及微管蛋白的含量，结果如下图所示。下列有关叙述错误的是（　　） A．细胞色素c参与有氧呼吸第三阶段的化学反应 B．在细胞中含量比较稳定的微管蛋白可作为实验参照 C．该种药物可促使细胞色素c释放到细胞质基质 D．凝胶电泳分离不同蛋白分子的关键是所带电荷性质 【答案】D 【详解】A、细胞色素c位于线粒体内膜上参与电子传递，线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，A正确； B、实验结果中，用微管蛋白作为实验参照，是因为其在细胞中含量比较稳定，B正确； C、使用药物后，随着时间延长，线粒体中的细胞色素c逐渐减少，而细胞质基质中的细胞色素c逐渐增多，可以推测该种药物可促使细胞色素c释放到细胞质基质，C正确； D、凝胶电泳分离不同蛋白分子的关键是分子大小，D错误。 故选D。 3．(24-25高三上·江苏苏州·期末)剧烈运动时，肌细胞中葡萄糖氧化分解产生NADH的速率超过呼吸链消耗NADH的速率，此时NADH可以将丙酮酸还原为乳酸。乳酸随血液进入肝细胞后转化为葡萄糖，又回到血液，可供肌肉运动所需，该过程称为乳酸循环。下列叙述正确的是（   ） A．剧烈运动时，肌糖原可分解成葡萄糖来补充血糖 B．丙酮酸还原成乳酸时产生的能量用于合成少量ATP C．丙酮酸还原成乳酸使NADH再生，以保证葡萄糖氧化分解的正常进行 D．乳酸循环能避免乳酸损失导致的物质和能量浪费及乳酸堆积引起的酸中毒 【答案】D 【详解】A、肌糖原不会分解补充血糖，A错误； B、丙酮酸还原成乳酸是无氧呼吸第二阶段，该阶段没有ATP产生，B错误； C、依题意，丙酮酸还原为乳酸时消耗NADH，生成NAD+，以保证葡萄糖氧化分解的正常进行，C错误； D、依题意，当产生NADH的速率超过呼吸链消耗NADH的速率时，NADH可以将丙酮酸还原为乳酸，乳酸可通过转化为葡萄糖重新进行入循环，这种机制能避免乳酸损失导致的物质能量浪费及乳酸堆积导致的酸中毒，D正确。 故选D。 地 城 考点02 光合作用 4．(24-25高三上·江苏扬州·期末)下列关于高中生物学实验的叙述，正确的是（    ） A．黑藻可替代紫色洋葱鳞片叶用于探究植物细胞的吸水和失水 B．DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同且能溶于冷酒精 C．在观察叶绿体和细胞质的流动实验中，可观察到叶绿体中的类囊体结构 D．苯酚品红溶液能将活细胞中染色体染成深色，体现了生物膜的选择透过性 【答案】A 【详解】A、黑藻是一种水生植物，其叶片细胞具有明显的中央大液泡，可通过观察细胞质中叶绿体的聚集情况，观察植物细胞的吸水和失水现象，黑藻可替代紫色洋葱鳞片叶用于探究植物细胞的吸水和失水，A正确； B、DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度确实不同（通常在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最低），但DNA不溶于冷酒精，B错误； C、在观察叶绿体和细胞质流动的实验中，通常只能看到叶绿体的整体形态和运动，无法观察到叶绿体内部的类囊体结构。类囊体结构需要在电子显微镜下才能观察到，C错误； D、苯酚品红溶液是一种染色剂，通常用于染色固定的细胞或组织，而不是活细胞，活细胞的生物膜具有选择透过性，会阻止苯酚品红等大分子染料进入细胞内部，不能体现了生物膜的选择透过性，D错误。 故选A。 5．(24-25高三上·江苏常州·期末)关于植物的光合午休现象，下列叙述错误的是（　　） A．该现象主要发生在炎热夏季的中午，以防止植物因蒸腾作用过强而失水 B．造成该现象发生的原因是气孔关闭，导致植物的光合作用缺少CO2 C．此阶段该植物的光合作用速率降低，但净光合作用大于0 D．为缓解植物光合午休现象，应在中午给植物大量浇水 【答案】D 【详解】AB、光合午休是由于植物因防止蒸腾作用过强而失水过多而关闭气孔，导致CO2的吸收减少，从而导致植物缺少CO2，从而影响光合作用的现象，常发生在炎热夏季的中午，AB正确； C、光合午休发生中，植物由于吸收CO2减少，光合作用速率降低，但净光合作用速率仍然大于0，C正确； D、为缓解植物光合午休现象，可以采用遮光等措施降低温度，但不能在中午给植物大量浇水，否则可能影响植物生长，D错误。 故选D。 6．(23-24高三上·江苏常州教育学会·期末)下列关于细胞中元素和化合物的叙述，错误的是（    ） A．蛋白质和核酸结构具有多样性，且决定其功能的多样性 B．糖原的分子结构与支链淀粉相似，主要存在于肝和肌肉中 C．ATP和NADPH组成元素相同，都能为细胞代谢提供能量 D．糖皮质激素和胰岛素是大分子激素，且都由内分泌腺分泌 【答案】D 【详解】A、蛋白质结构具有多样性，核酸的结构也具有多样性，其多样性的原因是其中碱基的排列顺序千变万化，蛋白质和核酸结构的多样性决定了其功能的多样性，A正确； B、糖原的分子结构与支链淀粉相似，主要存在于肝和肌肉中，分别为肝糖原和肌糖原，其中肝糖原可直接分解为葡萄糖进入血液中，B正确； C、ATP和NADPH组成元素相同，都是C、H、O、N、P，均能为细胞代谢，如暗反应过程提供能量，C正确； D、糖皮质激素为固醇类激素，为小分子，而胰岛素的化学本质是蛋白质，为大分子激素，它们都由内分泌腺分泌，D错误。 故选D。 7．(23-24高三上·江苏常州教育学会·期末)某同学利用醋酸杆菌和普通载玻片重复恩格尔曼实验，对装片进行12小时的暗处理后给予全光照，实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是（    ）    A．醋酸杆菌对氧气不敏感，需要更换需氧菌进行实验 B．不断增大培养液中醋酸杆菌密度，实验现象越明显 C．为方便观察，最好将普通载玻片换成单凹面载玻片 D．进行本实验时，无需考虑醋酸杆菌培养液的浓度 【答案】C 【详解】A、醋酸杆菌对氧气敏感，属于好氧型微生物，A错误； B、适当增大培养液中醋酸杆菌密度，有助于实验现象的观察，但过大，反而效果不理想，B错误； C、为方便观察，最好将普通载玻片换成单凹面载玻片，使光线聚集某部位，有利于观察到醋酸杆菌聚集到照光的部位，C正确； D、进行本实验时，需要考虑醋酸杆菌培养液的浓度，否则会影响醋酸杆菌的生长，D错误。 故选C。 8．(24-25高三上·江苏苏州·期末)下列关于细胞中化合物的叙述，错误的是（   ） A．细胞膜上、细胞质基质中负责运输氨基酸的载体都具有特异性 B．多糖既可为细胞生命活动的提供能量，也可参与构成细胞结构 C．不同植物花瓣颜色的差异与叶绿体中色素吸收不同波长的光有关 D．细菌的DNA可与蛋白质结合形成复合物，完成重要的生命活动 【答案】C 【分析】1、含有色素的细胞器有叶绿体和液泡，其中叶绿体中的色素与光合作用有关，液泡中的色素与花、果实等颜色有关。 2、常见的多糖有：淀粉、糖原、纤维素、几丁质（壳多糖）。 【详解】A、细胞膜上负责运输氨基酸的载体为蛋白质，细胞质基质中负责运输氨基酸的载体为tRNA，它们都具有特异性，A正确； B、多糖既可为细胞生命活动的提供能量（如糖原、淀粉），也可参与构成细胞结构（如纤维素是构成植物细胞壁的重要成分），B正确； C、不同植物花瓣颜色的差异与液泡中的色素有关，C错误； D、细菌的DNA可与蛋白质结合形成复合物，完成重要的生命活动，如DNA复制和转录时，DNA都会与相应的酶（化学本质是蛋白质）结合形成复合物，D正确。 故选C。 9．(23-24高三上·江苏苏州·期末)拟南芥的气孔导度与昼夜节律密切相关。科研人员利用野生型拟南芥及突变体Z、T进行相关研究结果如图1，图2是野生型拟南芥在不同条件下叶绿素含量，图3表示突变体T及Z在相应条件下测得的结果。下列有关叙述正确的有（　　） A．光合色素的含量、气孔导度均可影响植物的光合速率 B．据图1可知突变体Z的生物钟周期比野生型拟南芥长 C．据图2可知环境昼夜周期与植物生物钟周期不匹配会影响光合速率 D．图3实验还应补充突变体Z、T在T24条件下的实验数据作为对照 【答案】ACD 【详解】A、光合色素的含量（影响光反应过程）、气孔导度（影响二氧化碳的吸收进而影响暗反应）均可影响植物的光合速率，A正确； B、分析题图，突变体Z的周期为16小时左右，突变体T的周期为28小时左右，野生型的周期节律为24h，与野生型相比，突变体Z的周期节律较短，而突变体T的周期节律则变长，B错误； C、分析图2，T24的叶绿素含量最高，T20叶绿素含量次之，T28的叶绿素含量最低，说明环境昼夜周期与植物生物钟周期不匹配会影响叶绿素含量，进而影响光合速率，C正确； D、根据图3分析可知，该实验的自变量是突变体的种类（生物周期不同）、环境昼夜周期，因变量是叶绿素含量，因此该实验的目的是探究植物生物钟周期与环境昼夜周期之间匹配程度是否通过影响叶绿素含量而影响光合作用。该实验环境昼夜用期只有T20、T28，而没有T24，且没有野生型的实验情况，所以应该补充突变体Z和T在T24条件下的实验，D正确。 故选ACD。 10．(23-24高三上·江苏盐城、南京·期末)关于绿叶中色素的提取和分离实验，下列叙述正确的是（    ） A．将菠菜叶片40-50℃烘干后，再加入SiO2、CaCO3和无水乙醇充分研磨，效果可能更佳 B．把新鲜滤液放在光源和分光镜之间，观察到最强吸光区是红外光和蓝紫光 C．溶解度大的色素与滤纸结合能力更强 D．分离色素时需充分层析30min后，方可取出滤纸条观察色素带 【答案】A 【详解】A、在提取菠菜叶绿体色素的实验中，取新鲜叶片的干粉，加入SiO2、CaCO3和无水乙醇后，迅速、充分研磨成匀浆，过滤后得到色素滤液，A正确； B、叶绿体中的色素主要为叶绿素和类胡萝素，其中叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，所以把新鲜叶绿素溶液放在光源与分光镜之间，可以看到光谱中吸收最强的是红光与蓝紫光，B错误； C、提取色素后，利用色素在层析液中的溶解度不同可将色素分离，色素在层析液中溶解度越高，层析时与滤纸的结合能力越低，在滤纸上的扩散得快，反之则慢，C错误； D、分离色素时层析10min后，取出，风干，观察色素带，D错误。 故选A。 11．(23-24高三上·江苏盐城、南京·期末)景天科、仙人掌科等植物（CAM植物），夜间固定CO2产生有机酸，白天有机酸脱羧释放出CO2进入卡尔文循环，如图所示。请回答下列问题： (1)夜间，来自外界环境和 产生的CO2转化为HCO3-，在PEP羧化酶催化下直接与磷酸烯醇式丙酮酸（C3）结合生成 (2)白天，液泡中的苹果酸（C4）被运输到细胞质基质进行氧化脱羧，释放出的CO2直接进入 参与卡尔文循环，同时生成的 则进入叶绿体生成淀粉，该生理变化将导致液泡的pH （填“升高”或“降低”）。 (3)叶肉细胞中能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，从细胞结构角度分析，原因是细胞具有 系统。 (4)玉米、甘蔗等C4植物叶肉细胞中CO2被固定到四碳化合物（C4）中，随后C4进入维管束鞘细胞中，C4又释放出的CO2参与卡尔文循环，进而生成有机物。由此可见，C4植物中的固定CO2和合成糖发生在同一时间，而空间错开。而CAM植物中固定CO2和合成糖的特点是 。CAM植物的气孔在白天时关闭，夜间时打开，有利于适应 环境。 (5)Rubisco是一个双功能酶，既能催化C5与CO2发生羧化反应固定CO2，又能催化C5与O2发生加氧反应进行光呼吸，其催化方向取决于CO2和O2相对浓度，从而导致光合效率下降。CAM植物可在夜晚吸收大量的CO2，转变为苹果酸储存在液泡中，在白天苹果酸脱羧释放CO2，使得叶绿体中CO2浓度 ，在与O2竞争 时有优势，因此有人认为CAM途径是景天科植物长期进化得到的一种可以 光呼吸的碳浓缩机制。 【答案】(1)线粒体（或细胞呼吸） Pi和草酰乙酸（答全给分） (2)叶绿体基质 磷酸丙糖 升高 (3)生物膜 (4)发生在同一个细胞内（空间相同），但时间错开 干旱（缺水） (5)升高 Rubisco 抑制 【详解】（1）由题图可知，夜间来自外界环境和线粒体（或细胞呼吸）产生的CO2转化为HCO3-，在PEP羧化酶催化下直接与磷酸烯醇式丙酮酸（C3）结合生成Pi和草酰乙酸。 （2）由题图可知，白天，液泡中的苹果酸（C4）被运输到细胞质基质进行氧化脱羧，释放出的CO2直接进入叶绿体基质参与卡尔文循环，同时生成的磷酸丙糖则进入叶绿体生成淀粉，该生理变化将导致液泡的pH升高（由于苹果酸使液泡pH降低，而液泡中苹果酸减少导致pH升高）。 （3）细胞内的细胞膜、细胞器膜和核膜共同构成生物膜系统；叶肉细胞中能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，从细胞结构角度分析，原因是细胞具有生物膜系统。 （4）根据题干信息：景天科、仙人掌科等植物（CAM植物），夜间固定CO2产生有机酸，白天有机酸脱羧释放出CO2进入卡尔文循环，结合题图可知，CAM植物中固定CO2和合成糖的特点是发生在同一个细胞内（空间相同），但时间错开；CAM植物的气孔在白天时关闭，夜间时打开，有利于适应干旱（缺水）环境。 （5）根据题干信息可知，CAM植物可在夜晚吸收大量的CO2，转变为苹果酸储存在液泡中，在白天苹果酸脱羧释放CO2，使得叶绿体中CO2浓度升高，在于O2竞争Rubisco时有优势；光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程，由上述分析可知，CAM途径是景天科植物长期进化得到的一种可以抑制光呼吸的碳浓缩机制。 12．(23-24高三上·江苏扬州·期末)某实验小组欲研究水稻光合作用的相关生理过程，以水稻的低叶绿素含量突变体（YL）和野生型（WT）为实验材料，采用随机分组设置3种氮肥处理，即ON（全生育期不施氮肥）、MN（全生育期施纯氮120kg·hm-2）和HN（全生育期施纯氮240kg·hm-2），并测定饱和光照强度（1000μmol·m-2·s-1）下的气孔导度和胞间CO2浓度，结果如图1所示。请分析回答下列问题： (1)比较YL与WT的叶绿素含量差异时，常用 提取叶绿素。分析图示结果，可以推断在MN与HN处理下，YL的光合速率 WT的光合速率，原因是 。 (2)研究表明，叶绿素含量高并不是叶片光合速率大的必需条件。叶片中的叶绿素含量存在“冗余”现象，因此，适当 将有助于减少叶片中氮素在合成叶绿素过程中的消耗，最终提高叶片光合速率。Rubisco酶为固定CO2的酶，合成Rubisco酶也需要消耗大量的氮素，已知YL的Rubisco酶含量显著高于WT，结合题图分析，与WT相比，YL在氮素利用途径上的不同点是 ， (3)Rubisco酶是一种双功能酶，在O2浓度高时也能催化O2和C5结合，引发光呼吸，使水稻的光合效率降低20%至50%，造成产量损失。研究发现，蓝细菌具有羧酶体，可降低其光呼吸，图2为蓝细菌的结构模式图及部分代谢过程示意图。 ①蓝细菌与水稻细胞相比，在结构上的最主要区别是前者 。蓝细菌的光合片层上存在捕获光能的色素是 ，其暗反应的场所有 。图2物质F表示 ，物质C的作用是 。②结合图2和所学知识分析，蓝细菌光呼吸较低的原因有 。 a．蓝细菌有线粒体，通过有氧呼吸消耗O2、产生CO2，胞内O2/CO2较低 b．羧酶体的外壳会阻止O2进入、CO2逃逸，保持羧酶体内高CO2浓度环境 c．蓝细菌有碳泵等多个无机碳运输途径，能使细胞中的CO2浓度保持在较高水平 【答案】(1)无水乙醇 高于 YL的气孔导度大于WT，但YL与WT的胞间CO2浓度基本相同，YL的光合作用消耗了更多的CO2 (2)降低叶片中的叶绿素含量 YL更倾向于将氮素用于Rubisco酶的合成，而不是叶绿素的合成 (3)无成形的细胞核（或无核膜） 叶绿素和藻蓝素 细胞质基质和羧酶体 ATP 作为还原剂并提供能量 b、c 【详解】（1）叶绿素的提取用无水乙醇；CO2是暗反应的原料，在MN与HN处理下，YL与WT相比，YL的气孔导度大于WT，但YL与WT的胞间CO2浓度基本相同，YL的光合作用消耗了更多的CO2从而在一定程度上降低了胞间CO2浓度，使其与WT的胞间CO2浓度差异不大，因此YL的光合速率高于WT的。 （2）叶片中的叶绿素含量存在“冗余”现象，适当降低叶片中的叶绿素含量，有助于减少叶片中氮素在合成叶绿素过程中的消耗，最终提高叶片光合速率。合成Rubisco酶需要消耗大量的氮素，结合题图分析，与WT的氮素利用途径相比，YL更倾向于将氮素用于Rubisco酶的合成，而不是叶绿素的合成。 （3）蓝细菌为原核生物，与水稻细胞相比，在结构上的最主要区别是无成形的细胞核（或无核膜）；蓝细菌的光合片层上存在捕获光能的色素是叶绿素和藻蓝素；由图2可以看出其暗反应的场所有细胞质基质和羧酶体；图2物质F表示ATP；物质C是NADPH，其作用是为三碳酸的还原提供能量和还原剂。 a、蓝细菌无线粒体，a错误； b、此外，羧酶体的外壳也会阻止O2进入、CO2逃逸，保持羧酶体内高CO2浓度环境。这些都使得 CO2与O2竞争结合C5的过程中占优势，使蓝细菌光呼吸较低，b正确； c、蓝细菌有碳泵等多个无机碳运输途径，能使细胞中的CO2浓度保持在较高水平，c正确。 故选bc。 13．(24-25高三上·江苏无锡·期末)谷子是我国北方的重要作物。为探究氮肥与干旱处理对谷子生理特性的影响，研究人员进行了相关实验，在苗期和孕穗期进行不同处理，结束后测定不同生长时期根系脱落酸（ABA）含量及开花期叶片净光合速率，结果如图1、2。请回答问题：    注：①各组处理方式为：CKNo：正常水+不施氮；CKN1：正常水+施氮；W1N1：苗期干旱+施氮；W1N0：苗期干旱+不施氮；W2N1：孕穗期干旱+施氮；W2N0：孕穗期干旱+不施氮。②谷子的生长依次经历苗期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、成熟期。 (1)光系统Ⅱ（PSⅡ）是类囊体膜中的一种光合作用单位，其功能是利用光能将水裂解，释放 ；干旱条件下气孔关闭，会阻碍 （填物质）进入叶片，导致PSⅡ活性与 循环间能量需求的不平衡，最终损伤光合结构。 (2)ABA是一种强烈响应逆境胁迫的激素。根据图1，植物在遭受水分胁迫时，ABA含量 ，从而促进根系生长，增大根系表面积和分布范围，以保证根系对 的吸收来应对胁迫。 (3)氮是影响植物光合作用的重要因素。由图2可知，干旱处理对谷子的净光合作用的效应表现为 ，施氮后谷子净光合速率增强，综合图1、图2分析其原因，一方面是由于施氮可以增加光系统Ⅱ中 （填物质名称）和相关蛋白质的含量，有利于光合产物的合成；另一方面是 ，加速了养分的运输，促进光合作用。 (4)PSⅡ对逆境胁迫敏感，是衡量逆境胁迫对光合器官伤害的有效指标。PHI（E₀）表示PSⅡ吸收的光能用于电子传递的效能，PHI（D0）代表吸收的光能用于热耗散的比率。推测水、氮胁迫下，PHI（E0）、PHI（D0）的变化分别为 、 。 【答案】(1)O2和电子 CO2 卡尔文 (2)增加 水分和养分/水分和无机盐/水分和矿质元素 (3)苗期干旱处理提高净光合速率、孕穗期干旱处理降低净光合速率 叶绿素 氮肥能降低ABA含量，叶片气孔开度增大，蒸腾作用增强 (4)下降 升高 【详解】（1）在光反应中，光合色素吸收光能，水裂解释放O2和电子。电子传递、ATP和NADPH的形成是耦合在一起的，共同完成光反应。气孔是气体分子进出叶片的通道，卡尔文循环消耗光反应产生的ATP和NADPH，干旱条件下气孔关闭，会阻碍CO2进入叶片，导致PSⅡ活性与卡尔文循环间循环间能量需求的不平衡，最终损伤光合结构。 （2）据图1可知，与正常浇水组相比，植物在遭受水分胁迫时，ABA含量增加，从而促进根系生长，增大根系表面积和分布范围，以保证根系对水分和养分（无机盐、矿质元素）的吸收来应对胁迫。 （3）据图2可知，与CKNo组比，W1N0组净光合速率大，与CKNo组比，W2N0组的净光合作用速率更小，说明苗期干旱处理提高净光合速率、孕穗期干旱处理降低净光合速率。蛋白质和叶绿素含N元素，氮肥被叶肉细胞吸收后可用于合成叶绿素和蛋白质。因此，施氮肥一方面可增加光系统Ⅱ中叶绿素和蛋白质的含量，有利于光合产物的合成。据图2可知，与不施氮肥组比，施氮肥可降低ABA的含量，ABA具有抑制气孔张开的作用。因此，施氮肥另一方面可降低ABA含量，叶片气孔开度增大，蒸腾作用增强，加速了养分的运输，促进光合作用。 （4）光系统Ⅱ (PSⅡ) 在逆境胁迫条件下，如干旱和氮限制，会导致PSⅡ的功能受损，其吸收的光能用于电子传递的能力（PHI（E₀））降低，同时为了保护光合器官，植物会增加热耗散（PHI（D₀）升高），以便减轻光损伤。图中施氮和正常水处理组的谷子净光合速率较高表明，氮素供应可以提高PSⅡ的效率，从而缓解缺水、缺氮给谷子带来的伤害。 14．(24-25高三上·江苏苏州·期末)玉米是一种C4植物，下图表示玉米的叶肉细胞和维管束鞘细胞（叶绿体无基粒）中部分物质代谢过程，其中Rubisco和PEPC代表参与代谢的酶。请回答下列问题：    (1)据图可知，玉米叶片光反应发生在 的叶绿体中，固定CO2的场所有 和 。 (2)图中参与卡尔文循环的CO2来自 等过程，丙糖磷酸的去处有：在叶绿体中合成淀粉， 。玉米叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构，有助于维管束鞘细胞散失的CO2再次被 捕获。 (3)Rubisco是暗反应中的关键酶，其活性受到Rubisco活化酶（RCA）的调节。但玉米的RCA基因的表达水平低于C3植物水稻。研究人员在玉米植株中过表达水稻的RCA（OsRCA）基因，以期提高玉米的Rubisco活性，请完成下表。 实验目的 实验步骤 克隆OsRCA基因 提取水稻叶片总RNA，逆转录获得cDNA作为模板进行PCR 转基因玉米植株的获得 利用① 法将目的基因导入玉米细胞中，获得转基因玉米植株。 目的基因导入的检测 对WT和转基因植株叶片的DNA进行② 检测 ③ 的检测 采用实时荧光定量PCR（RNA检测技术）和Western-Blot（蛋白质检测技术）对转基因植株叶片作进一步检测 Rubisco活力的检测 称取0.1g鲜叶置于研钵中，加入1mL提取液进行研磨，离心后取④ （填“上清液”或“沉淀物”）进行Rubisco酶活力检测 光合特性的检测 进行WT和转基因植株的⑤ （填“真”或“净”）光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度的测定 【答案】(1)叶肉细胞 叶肉细胞的细胞质基质 维管束鞘细胞的叶绿体 (2)苹果酸转化（成丙酮酸）和细胞呼吸（或有氧呼吸，或三羧酸循环） （在细胞质基质中）合成蔗糖 PEPC (3)农杆菌转化（或花粉管通道法，或基因枪法） PCR OsRCA基因表达（水平或情况） 上清液 净 【详解】（1）由图可知，玉米叶片叶肉细胞中的叶绿体可合成ATP，而维管束鞘细胞中的叶绿体进行卡尔文循环，说明其光反应发生于叶肉细胞的叶绿体中。叶肉细胞的细胞质基质可将CO2在PEPC的催化下生成草酰乙酸，即CO2的固定可发生于叶肉细胞的细胞质基质和维管束鞘细胞的叶绿体。 （2）图中参与卡尔文循环的CO2来自苹果酸分解和呼吸作用产生等。由图可知，丙糖磷酸在叶绿体中合成淀粉，在细胞质基质中合成蔗糖，随后运进维管束。玉米叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构，有助于维管束鞘细胞散失的CO2再次被叶肉细胞吸收，随后被PEPC捕获，生成草酰乙酸。 （3）常利用农杆菌转化法或花粉管通道法将目的基因导入植物细胞。常用PCR技术检测目的基因是否导入受体细胞和是否转录，可利用实时荧光定量PCR（RNA检测技术）和Western-Blot（蛋白质检测技术）对转基因植株叶片作进一步检测目的基因的表达情况。经离心后，酶位于上清液中，所以取上清液进行酶活力的检测。Rubisco是暗反应中的关键酶，通过影响暗反应而影响光合作用，但不影响呼吸作用，所以最后检测光合特性时，对净光合速率进行检测。 15．(24-25高三上·江苏常州·期末)图1为胡杨叶片部分生理过程的示意图，其中甲、乙、丙代表结构，A、B代表物质，①②代表以C5为原料进行的相关生理过程。请回答下列问题： (1)在甲、乙、丙中，多糖含量比例最高的结构是 ，其形成与 (填某种细胞器)相关。乙中的光合色素分布于 上，其在滤纸条上的扩散速度与其在层析液中的 有关，滤纸条上色素带最宽的色素主要吸收 光。 (2)在甲、乙、丙中，能以O2为原料进行化学反应的结构是 ，乙中的Rubisco是双功能酶，能同时催化过程①和过程②。当过程②增强时，叶肉细胞的光合速率会降低，主要原因是 。 (3)单位时间内物质A的减少量可表示植物细胞 (从“光合作用”“净光合作用”中选填)速率。图2为科研人员在胡杨生长的旺季，选择晴天作为测量日，进行实验数据的收集后绘制的曲线图。 ①胡杨在生长旺季的每天6：00~20：00时间范围内，胞间CO2浓度变化趋势 ，8月的胞间CO2浓度在8：00时较6月时低的主要原因是 。 ②可以判断该实验的地点会出现极度干旱的月份是 。 【答案】(1)甲 高尔基体 类囊体薄膜 溶解度 蓝紫光和红光 (2)乙、丙 过程②会使更多的C5和O2结合，降低了CO2的固定量 (3)净光合作用 先减少后增加 大气中CO2虽相对较多，但净光合速率增加较快 6/六 【详解】（1）甲表示细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，纤维素是多糖，乙表示叶绿体，合成通过光合作用合成糖类，但不一定可以合成大量的多糖，丙表示线粒体，利用的直接原料是丙酮酸，所以在甲、乙、丙中，多糖含量比例最高的结构是甲细胞壁，细胞壁的形成与高尔基体有关。乙叶绿体中的光合色素分布在类囊体薄膜上，其在滤纸条上的扩散速度与其在层析液中的溶解度有关，溶解度越大，扩散速度越快，色素的含量越高，色素带越宽，滤纸条上色素带最宽的是叶绿素a，其主要吸收红光和蓝紫光。 （2）依据题图信息可知，Rubisco是双功能酶，即可以催化C5与CO2的反应，也可以催化C5和O2的反应，即在乙叶绿体内，可以以O2为原料参与化学反应，同时O2也可以在丙线粒体的内膜上参与有氧呼吸第三阶段的反应，综上，在甲、乙、丙中，能以O2为原料进行化学反应的结构是乙和丙。①表示C5与CO2的反应，②表示C5和O2的反应，当过程②增强时，则C5与CO2的反应速度就会减慢，即CO2的固定量减少，叶肉细胞的光合速率降低。 （3）A表示CO2，单位时间内CO2的减少量，即单位时间内CO2的吸收量，其可表示植物细胞的净光合作用速率。 ①依据图2中的左图可知，胡杨在生长旺季的每天6：00~20：00时间范围内，胞间CO2浓度经历了先减少后增加的变化，8月的胞间CO2浓度在8：00时之所以较6月时低，原因在于：虽然8月份大气中的CO2较多，但是右图中显示，8月份8:00时的净光合速率增加幅度明显大于6月份相同时刻。 ②结合图2中的两图，可知，整体上看，6月份的胞间CO2浓度和净光合速率均明显低于7月和8月，据此可推知，该实验的地点会出现极度干旱的月份是6月份。 16．(23-24高三上·江苏苏州·期末)有研究者从菠菜中分离出类囊体膜，将其与16有机物2种酶（类似卡尔文循环中的酶）一起包裹在油包水滴中，构建出如图1所示的人工光合系统，其中a、b代表结构。请回答下列问题：    (1)该人工光合系统须包裹在油包水滴中，这与磷脂分子 的特点有关。 (2)人工光合系统经照光后顺利合成出有机物，证明该系统能进行光合作用，其中光反应发生在结构 （填字母）。过程c类似于光合作用中的 （填具体生理过程），此过程中NADPH的作用有 。与叶肉细胞相比，该系统可积累更多的有机物，原因有 。 (3)结构a中的叶绿素含量可通过实验测定：先用有机溶剂提取色素，然后将提取到的色素溶液置于 （填“红光”、“蓝紫光”或“白光”）下测定吸光度。使用该种光源的原因是 。 (4)为进一步探究光合作用过程中CO2转化为有机物的具体途径，科学家通过构建下图2所示装置进行研究，实验步骤见下表。    操作步骤 实验目的 黑暗条件下向单细胞藻类提供14CO2 追踪放射性元素去向 整个装置置于摇床以一定速率振荡 将仪器中物质充分混匀 使用冷光灯照射 防止① 影响实验结果 每隔5s将一些细胞排入热酒精中固定 ② 固定后的藻细胞制成匀浆，利用放射自显影等技术获得图3所示图谱（斑点是含有放射性的化合物） 揭示不同化合物出现的时间顺序 据图3分析：CO2转化为有机物的途径中，化合物X、Y、Z形成的先后顺序是 。    【答案】(1)一端（或头部）亲水、一端（或尾部）疏水 (2)a C3的还原 提供能量、作还原剂 不进行细胞呼吸消耗，合成的有机物不运输出该系统，不需要用于自身组分的构建 (3)红光 叶绿素能吸收红光，类胡萝卜素不吸收红光；用红光检测可排除类胡萝卜素对结果的干扰 (4)水温改变 杀死细胞（或使酶失活），停止（光合）反应（或代谢） X、Y、Z 【详解】（1）人工光合系统是由菠菜中分离出类囊体膜，与16有机物2种酶一起包裹在油包水滴中构建而成，这与磷脂分子头部具有亲水性，尾部具有疏水性有关。 （2）分析题图可知，a为类囊体薄膜，是光反应发生的场所；一种有机物经过程c转化为另一种有机物，过程c类似于光合作用中的C3的还原，此过程需要NADPH作为还原剂、提供能量。与叶肉细胞相比，该系统可积累更多的有机物，因为该系统不进行细胞呼吸消耗，合成的有机物不运输出该系统，不需要用于自身组分的构建。 （3）测定结构a，即类囊体薄膜中叶绿素含量的实验步骤：先用有机溶剂提取色素，由于叶绿素能吸收红光，类胡萝卜素不吸收红光，且用红光检测可排除类胡萝卜素对结果的干扰，可以将提取到的色素溶液置于红光下测定吸光度，根据色素溶液吸光度的大小判断叶绿素含量的多少。 （4）探究光合作用过程中CO2转化为有机物的具体途径，实验过程中，要使用冷光灯照射，以防止水温改变影响实验结果；还要每隔5s将一些细胞排入热酒精中固定，以杀死细胞（或使酶失活），停止（光合）反应（或代谢）。分析题图3可知，斑点X先出现，随后是斑点Y，最后才出现斑点Z，已知斑点是含有放射性的化合物，故CO2转化为有机物的途径中，化合物X、Y、Z形成的先后顺序是X、Y、Z。 17．(24-25高三上·江苏扬州·期末)下图1表示拟南芥生物膜上发生的某生理过程。NADH被复合体Ⅰ氧化后产生的电子经过一系列复合体传递给复合体Ⅳ最终将O2还原（途径甲），该生物膜上还存在交替氧化酶（AOX），该酶能直接利用复合体Ⅰ传递的电子催化O2的还原（途径乙），这对拟南芥抵抗强光、干旱等逆境具有重要意义。请回答下列问题：    (1)图1所示生理过程发生的具体场所是 ，复合体Ⅳ向膜外运输H+的方式是 。 (2)与途径甲相比，途径乙向膜外运输H+ （填“较多”或“较少”），在耗氧量不变的情况下，若AOX含量提高，则膜上产生ATP的量 （填“增加”“不变”或“减少”）。 (3)AOX在维持光合作用效率的过程中也存在着精细的调控机制，为探究AOX途径对不同光照下光合色素光能捕获效率的影响，进行了如下实验： 组别 处理方式 实验结果 ① 叶片+正常光照 ② 叶片+正常光照+A_____ ③ 叶片+B_____ ④ 叶片+高光照+AOX途径抑制剂 完善表中处理方式：A ，B 。分析实验结果，可得出结论： 。 (4)进一步研究发现AOX途径通过调节胞外ATP（eATP）和胞内ATP（iATP）水平，在线粒体和叶绿体之间进行信号传导，从而影响光合作用。机制如图2：    ①光系统是指由蛋白质和光合色素组成的复合物，光合色素的功能是 。 ②eATP作为一种信号分子可调节植物的光合作用，据图分析其依据是 。 ③在光照过强时，NADPH过多会导致光合系统受损。据图分析当AOX途径受阻时，光合速率下降的原因是 。 【答案】(1)线粒体内膜 主动运输 (2)较少 减少 (3)AOX途径抑制剂 高光照 与正常光照条件相比，高光照条件下AOX途径会明显提高光合色素光能捕获效率 (4)①吸收、传递和转化光能 ②eATP需要与（细胞膜上）的DORN1（受体）结合后才能激发细胞内的信号传导 ③当AOX途径受阻时，叶绿体中过多的NADPH不能形成NADH进入线粒体被消耗，导致叶绿体中NADPH堆积，影响光反应的进一步进行 【详解】（1）图示过程中有还原氢的氧化过程以及ATP的生成，其为有氧呼吸的第三阶段，说明图示细胞的生物膜为线粒体内膜。复合体Ⅳ向膜外运输H+的同时，并同时实现了对氢的氧化过程，根据ATP的产生过程可推测，此时氢离子转运的方式是逆浓度梯度进行的，因此运输方式为主动运输。 （2）因交替氧化酶的存在，电子经复合体Ⅳ的传递量减少，致使膜外H+浓度减小，驱动ATP合酶合成ATP减少，因此途径乙向膜外运输H+较少，途径甲可将更多的能量转移到ATP中，故在耗氧量不变的情况下，若AOX含量提高，则膜上产生ATP的量将减少。 （3）该实验的自变量为是否高光照以及是否加入AOX途径抑制剂，①②形成对照，因此②为AOX途径抑制剂，③④形成对照，因此③为高光照。①②组与③④组比较可知，高光照和加入AOX途径抑制剂均能使光能捕获效率降低，推测与正常光照条件相比，高光照条件下AOX途径会明显提高光合色素光能捕获效率。 （4）①光合色素能够吸收、传递和转化光能。 ②据图可知，eATP与DORNI受体结合，激发细胞内的信号转导，据此可推测eATP最可能是作为一种信号分子调节植物的光合作用。 ③当AOX途径受阻时，叶绿体中过多的NADPH不能形成NADH进入线粒体被消耗，导致叶绿体中NADPH堆积，影响光反应的进一步进行，从而光合速率下降。 18．(23-24高三上·江苏常州教育学会·期末)下图1为银杏光反应过程的电子传递示意图，I~IV表示结构，X表示代谢过程，请回答下列问题。 (1)光合色素存在于 （填序号）等结构上，其所吸收的光能将一些光合色素中的高能电子激发出来。这些高能电子经过一系列传递后，进行代谢过程X，这个过程是 。失去电子的色素最终从 中夺取电子后，参与光反应。 (2)为探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响，研究人员将银杏分别置于CO2浓度为700μmol·mol-1（实验组）和370μmol·mol-1（对照组）的气室中培养。在第1生长季（0~100天）和第2生长季（360~450天），测定银杏叶片净光合速率和叶绿素含量的变化，分别如图2、图3所示。 在第1生长季节的前20天，银杏叶片净光合速率增加的原因是 。叶绿素含量不是限制第2生长季节银杏叶片净光合速率的主要因素，理由是 。 (3)为进一步探寻原因，研究人员用银杏叶片为材料进行了希尔反应，测定出希尔反应的活力，以反映电子传递速率的大小，请完成下表。 分步实验目标 简易操作 制备离体叶绿体 称取处于两个生长季的银杏叶片各10g，剪碎，加入适量冷提取剂进行研磨后，过滤至离心管中，进行① ，获取离体叶绿体的悬浮液，置于冰浴中备用，此时所用缓冲溶液的浓度与② 相当。 构建希尔反应体系 取等量的两种离体叶绿体的悬浮液（悬浮液中有H2O，但没有CO2），加入铁盐或其他氧化剂。 测定希尔反应活力 将两种希尔反应体系置于③ 条件下，离体叶绿体将在适当条件下发生的化学反应是④ 。一段时间后，测定、计算相关产物的含量。 经研究发现，在高CO2浓度条件下，与第1生长季相比，第2生长季希尔反应活力降低。该实验结论是⑤ 。 【答案】(1)Ⅰ、Ⅲ 电子与NADP+和H+结合在酶的催化下形成NADPH 水 (2)随着生长时间的延长，银杏叶片汇总叶绿素含量持续升高 第二生长季节的叶绿素含量显著高于第一生长季节，但光合速率低 (3)差速离心 细胞质基质 光照 水的光解、产生氧气 限制第二生长季节银杏叶净光合速率的主要原因是电子传递速率下降，光反应速率下降 【详解】（1）光合色素参与光合作用的光反应过程，光反应过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上，这些色素能吸收、传递和转化光能，可见，光合色素存在于Ⅰ、Ⅲ等结构上，其所吸收的光能将一些光合色素中的高能电子激发出来。这些高能电子经过一系列传递后，进行代谢过程X，这个过程是电子与NADP+和H+结合在酶的催化下形成NADPH。失去电子的色素最终从水中夺取电子后，参与光反应，即光反应中水是最终的电子供体。 （2）本实验的目的是探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响，实验的自变量是二氧化碳浓度的高低和处理时间的长短，实验结果显示在第1生长季节的前20天，银杏叶片净光合速率增加，但此时单位叶面积叶绿素含量并未增加，则据此推测，此时导致净光合速率上升的原因是随着生长时间的延长，银杏叶片总叶绿素含量持续升高，进而引起了总光合速率上升，同时二氧化碳浓度上升促进了暗反应进行进而促进了光合速率的上升。结合图示可知，叶绿素含量不是限制第2生长季节银杏叶片净光合速率的主要因素，因为实验结果显示，第二生长季节的叶绿素含量显著高于第一生长季节，但光合速率反而下降。 （3）为进一步探寻原因，研究人员用银杏叶片为材料进行了希尔反应，测定出希尔反应的活力，以反映电子传递速率的大小，实验操作如下： 第一步：制备离体叶绿体。称取处于两个生长季的银杏叶片各10g，剪碎，加入适量冷提取剂进行研磨后，过滤至离心管中，进行差速离心，获得离体叶绿体，制备离体叶绿体的悬浮液，置于冰浴中备用，此时所用缓冲溶液的浓度与细胞质基质相当，这样可以保证叶绿体的正常形态和功能。 第二步：构建希尔反应体系。取等量的两种离体叶绿体的悬浮液（悬浮液中有O2，但没有CO2），加入铁盐或其他氧化剂。 第三步：测定希尔反应活力将两种希尔反应体系置于光照条件下，离体叶绿体发生的化学反应是水的光解、产生氧气。一段时间后，测定、计算相关产物的含量。本实验需要设置不同二氧化碳浓度条件下的希尔反应。 经研究发现，在高CO2浓度条件下，与第1生长季相比，第2生长季希尔反应活力降低。根据该实验结果可推测第二生长季节银杏叶净光合速率下降的原因电子传递速率下降，光反应速率下降，即限制第二生长季节银杏叶净光合速率的因素是电子传递速率下降，光反应速率下降。 地 城 考点03 细胞的增殖 19．(23-24高三上·江苏扬州·期末)以洋葱为实验材料可进行多项实验。下列叙述错误的是（    ） A．用一定浓度的尿素溶液处理洋葱鳞片叶细胞，可观察到质壁分离和自动复原现象 B．以洋葱为材料进行DNA粗提取时，加入的研磨液中往往含有洗涤剂和食盐 C．显微镜观察洋葱根尖分生区的一个视野中，往往看不到细胞周期各时期的图像 D．向洋葱根尖研磨液中加入双缩脲试剂后未出现紫色反应，表明该根尖中不含蛋白质 【答案】D 【详解】A、用一定浓度的尿素溶液处理洋葱鳞片叶细胞，由于尿素溶液可以进入细胞内，所以可观察到质壁分离和自动复原现象，A正确； B、以洋葱为材料进行DNA粗提取时，加入的研磨液中往往含有洗涤剂和食盐，洗涤剂的作用是瓦解细胞膜，食盐的作用是溶解DNA，B正确； C、由于处于分裂期各时期的细胞少，显微镜观察洋葱根尖分生区的一个视野，往往看不全细胞周期各时期的图像，C正确； D、洋葱根尖研磨液中加入双缩脲试剂未出现紫色，可能是蛋白质含量少，反应不明显，而不是没有蛋白质，D错误。 故选D。 20．(24-25高三上·江苏扬州·期末)随体是位于染色体末端的、圆形或圆柱形的染色体片段，通过次缢痕与染色体主要部分相连（如图），人类并非所有的染色体都含有随体这一结构。下列有关说法错误的是（    ）    A．随体主要由DNA和蛋白质组成 B．随体的形态、大小是识别染色体的重要特征 C．随体的复制发生在细胞分裂前的间期 D．随体的数量在有丝分裂后期和减数分裂II后期会加倍 【答案】D 【详解】A、染色体主要由DNA和蛋白质构成，随体位于染色体上，所以随体也主要由DNA和蛋白质构成，A正确； B、人类并非所有的染色体都含有随体这一结构，且不同染色体上随体的形态、大小可能不同，所以随体的形态、大小是识别染色体的重要特征之一，B正确； C、随体位于染色体上，会随着染色体的复制而复制，所以随体的复制发生在细胞分裂前的间期，C正确； D、随体的数量在DNA复制时加倍，D错误。 故选D。 21．(23-24高三上·江苏扬州·期末)核小体是染色质的结构单位，每个核小体由180～200个碱基对的DNA缠绕组蛋白八聚体1.75圈形成。下列有关核小体的叙述正确的是（    ） A．核小体存在于真核生物的细胞核、线粒体和叶绿体中 B．核小体在酶的催化下可以水解为氨基酸和核糖核苷酸 C．核小体的组装发生在细胞分裂前的间期 D．核小体排列紧密有利于RNA聚合酶与启动子结合 【答案】C 【详解】A、核小体是染色质的结构单位，真核生物的线粒体和叶绿体中没有染色质，A错误； B、核小体由DNA和组蛋白形成，水解后得到脱氧核苷酸和氨基酸，B错误； C、细胞分裂间期完成染色质的复制，所以核小体的组装发生在细胞分裂的间期，C正确； D、核小体排列紧密有利于维持染色质结构的相对稳定，但不利于RNA聚合酶与启动子结合，D错误。 故选C。 地 城 考点04 细胞的分化、衰老与死亡 22．(24-25高三上·江苏无锡·期末)下列关于细胞生命历程的叙述正确的是（    ） A．植物细胞的遗传物质在增殖过程中均能精确地平均分配 B．高度分化的动物细胞功能趋向于专门化，不能再进行增殖 C．自由基可以攻击蛋白质分子，使蛋白质活性下降而导致细胞衰老 D．严重的病理性刺激使细胞正常代谢活动受损或中断而导致细胞凋亡 【答案】C 【详解】A、植物细胞的核遗传物质在增殖过程中均能精确地平均分配，细胞质的遗传物质在增殖过程中随机分配到子细胞中，A错误； B、高度分化的动物细胞在特殊情况下也会继续增殖，如肝脏细胞属于高度分化的细胞，一般不增殖，当肝脏在受到病毒、药物或其他因素损害时，能够启动自我修复机制，受损的肝细胞会被新生成的肝细胞所替代，维持肝脏的正常功能，B错误； C、根据自由基学说，自由基可以攻击蛋白质分子，使蛋白质活性下降而导致细胞衰老，C正确； D、严重的病理性刺激使细胞正常代谢活动受损或中断而导致细胞坏死，D错误。 故选C。 23．(24-25高三上·江苏常州·期末)较低水平的活性氧有利于维持软骨细胞的稳态，但骨关节病变后，活性氧水平显著升高并诱导软骨细胞凋亡。下列相关叙述错误的有（　　） A．正常软骨细胞中的线粒体不会产生活性氧 B．过量活性氧会促进程序性死亡基因的表达 C．降低活性氧水平是治疗骨关节炎的有效靶点 D．骨关节炎患者软骨细胞内H2O2酶活性下降 【答案】AD 【详解】A、较低水平的活性氧有利于维持软骨细胞的稳态，所以正常软骨细胞中的线粒体会产生活性氧，A错误； B、骨关节病变后，活性氧水平显著升高并诱导软骨细胞凋亡，细胞凋亡是有基因控制的死亡，所以过量活性氧会促进程序性死亡基因的表达，B正确； C、骨关节病变后，活性氧水平显著升高并诱导软骨细胞凋亡，则降低活性氧水平是治疗骨关节炎的有效靶点，C正确； D、骨关节炎病变时，活性氧水平显著升高，细胞中的超氧化物歧化酶可将O2-转化为H2O2和O2，随之过氧化氢酶催化H2O2分解为H2O和O2，因此骨关节炎病变患者体内的过氧化氢酶表达量升高，D错误。 故选AD。 24．(23-24高三上·江苏盐城、南京·期末)下列关于细胞生命历程的叙述错误的是（    ） A．细胞周期检验点基因发生突变可能导致细胞癌变生长 B．细胞内外部环境诱导细胞分化而发生基因的选择性表达 C．过氧化氢酶可以及时清除过氧化氢，防止氧化性损伤导致的细胞衰老 D．细胞凋亡和细胞坏死往往是基因与内外环境共同作用的结果 【答案】B 【详解】A、细胞周期检验点基因发生突变可能导致细胞癌变生长，A正确； B、细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞内外部环境诱导基因的选择性表达而发生细胞分化，B错误； C、过氧化氢酶可以及时清除过氧化氢，防止氧化性损伤导致的细胞衰老，C正确； D、细胞凋亡和细胞坏死往往是基因与内外环境共同作用的结果，D正确。 故选B。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $