精品解析：河南省安阳市2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题

高一生物学 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：人教版必修1第1章~第5章第3节。 一、选择题：本题共20小题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 研究发现，人偏肺病毒(hMPV)与肺炎链球菌均可引发秋冬季呼吸道感染，症状均表现为持续咳嗽、胸闷气短等。下列叙述正确的是（　　） A. hMPV的增殖依赖于宿主细胞体现了生命活动离不开细胞 B. hMPV与肺炎链球菌所属生命系统结构层次均为细胞和个体 C. 肺炎链球菌与hMPV的结构差异体现了细胞的多样性 D. 可以利用抑制病毒细胞壁合成的药物治疗hMPV感染 2. 下列关于生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测的叙述，正确的是（　　） A. 斐林试剂乙液经稀释调整后，可用于生物组织中蛋白质的检测 B. 检测还原糖时，斐林试剂甲液和乙液混合后会立即出现砖红色 C. 经苏丹Ⅲ染液染色后，花生子叶切片中的脂肪颗粒直接肉眼可见 D. 使用双缩脲试剂时需要先混合A、B液，再将其加入待测样品中 3. 研究发现乙酰基七肽可通过抑制神经信号传递减少皱纹生成，该物质为人工合成的小分子链状多肽。下列叙述正确的是（　　） A. 乙酰基七肽与双缩脲试剂反应呈蓝色 B. 该多肽水解终产物为多种不同的核苷酸 C. 氨基酸的种类、排列顺序会影响该多肽功能 D. 乙酰基七肽由7个单体通过7个肽键连接 4. 微卫星DNA(STR)是真核生物核DNA中的高度重复序列，其序列差异可用于亲子鉴定、刑侦破案等领域。下列叙述错误的是（　　） A. STR序列的个体特异性可用于DNA亲子鉴定 B. 不同个体STR序列差异体现了DNA分子的多样性 C. 真核细胞的STR序列中有A、G、C、T、U五种碱基 D. STR序列彻底水解可得到磷酸、脱氧核糖和含氮碱基 5. 胰岛B细胞分泌胰岛素时，线粒体外膜常与内质网直接锚定连接。下列叙述正确的是（　　） A. 胰岛素分泌过程中，高尔基体是分拣蛋白质的“交通枢纽” B. 胰岛B细胞内线粒体的数量越多，细胞合成胰岛素的效率越低 C. 线粒体外膜与内质网膜直接相连，说明二者的膜成分完全一致 D. 该连接仅能加快内质网对线粒体的物质运输，与能量无关 6. 研究发现，早老性痴呆症患者脑细胞中核孔复合体功能异常，导致细胞核与细胞质间的物质交换受阻，影响神经元功能。核孔复合体由核孔蛋白构成，是大分子物质进出细胞核的通道。下列叙述错误的是（　　） A. 代谢越旺盛的细胞通过核孔进行物质和信息交流越频繁 B. 核孔复合体对物质运输具有选择性，DNA无法通过核孔 C. 核孔复合体功能异常会影响细胞质中蛋白质进入细胞核发挥作用 D. 核孔仅存在于细胞核的外膜上，是核质之间信息交流的唯一通道 7. 如图为某动物细胞的细胞核结构示意图。下列叙述正确的是（　　） A. 细胞核是细胞代谢的主要场所和遗传的控制中心 B. 结构4与某种RNA的合成及核糖体的形成有关 C. 结构3主要由DNA和蛋白质组成，易被酸性染料染色 D. 结构5的外膜与高尔基体膜直接相连，有利于物质运输 8. 肿瘤细胞的侵袭能力与细胞骨架的动态重构密切相关。下列关于细胞骨架的叙述，正确的是（ ） A. 细胞骨架是由蛋白质纤维和纤维素交织成的网架结构 B. 细胞骨架属于生物膜系统的一部分，能实现物质运输 C. 细胞骨架的动态变化会影响肿瘤细胞的侵袭能力，体现其功能多样性 D. 细胞骨架仅参与细胞的运动过程，与细胞分裂、分化等生命活动无关 9. 某实验小组用半透膜(不允许单糖和蔗糖通过，允许水分子通过)制作U型装置：甲侧加质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，乙侧加等体积的质量浓度为0.3g/mL的果糖溶液。待液面不再变化时，甲、乙两侧都加入等量的蔗糖酶。下列叙述正确的是（　　） A. 加入蔗糖酶后，甲侧溶液浓度降低，液面上升 B. 实验过程中，乙侧液面先上升后下降，最终不变 C. 加入蔗糖酶后，甲侧溶液中水分子大量向乙侧移动 D. 最终达到平衡时，甲、乙两侧溶液浓度相同 10. 据报道，中科院解析出磷酸根转运蛋白XPR1的结构，其通过TM9b构象变化介导磷酸根顺浓度梯度外排。上海交大通过界面能(界面原子由于键合环境改变而相对于内部原子增加的能量)驱动脂质体囊泡，借助油滴通道实现DNA等水溶性分子的可逆跨膜运输，该过程中需将DNA修饰为油溶性复合物。下列叙述错误的是（　　） A. XPR1介导的磷酸根外排体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能 B. XPR1介导磷酸根外排的方式与红细胞吸收葡萄糖的方式不相同 C. 利用油滴通道运输DNA的过程可能与界面能的波动有关 D. 上述研究体现了生物膜或人工膜对物质的运输具有选择性 11. 某兴趣小组将同一植物的成熟叶肉细胞分别置于Ⅰ(葡萄糖溶液)溶液和Ⅱ、Ⅲ两种不同浓度的蔗糖溶液中，记录原生质体(植物细胞去除细胞壁后的结构)相对体积变化(初始体积相同)，实验后将细胞放回低浓度溶液(c点操作)。下列叙述正确的是（　　） A. Ⅰ溶液中的细胞在a点时已经完成质壁分离复原 B. 细胞在b点时因过度吸水胀破导致体积不再变化 C. Ⅲ溶液的浓度最低，细胞的失水速率远大于吸水速率，原生质体体积持续减小 D. c点时，将Ⅰ溶液中的细胞放回低浓度溶液中，仍有水分子不断进出原生质体 12. 丝氨酸蛋白酶是一类以丝氨酸残基为活性中心的蛋白酶家族，通过催化肽键断裂实现蛋白质水解。胰蛋白酶、凝血酶和纤溶酶等是该蛋白酶家族的重要成员。下列叙述错误的是（ ） A. 胰蛋白酶催化蛋白质水解时有水分子生成 B. 纤溶酶和胰蛋白酶的化学本质都是蛋白质 C. 破坏胰蛋白酶中的丝氨酸残基可能导致酶永久失活 D. 凝血酶可在适宜的体内或体外环境中发挥催化作用 13. 过渡态理论认为，反应物需先形成过渡态（化学反应中反应物转化为产物时必须经过的一个瞬时高能状态）才能转化为产物，其能量越低，反应越容易进行，反应速率越快。活化能是反应物达到过渡态所需的最低能量，活化能越低反应速率越快。某团队解析的甲、乙两种酶催化同一生化反应的能量变化如图所示，其中a、b为反应过渡态。下列叙述正确的是（ ） A. 甲酶降低的活化能为E1，催化效率高于乙酶 B. 乙酶通过降低E2来加速反应，使产物能量降低 C. 该反应为吸能反应，酶可改变反应的能量变化 D. 与甲酶相比，乙酶催化反应时，反应速率更快 14. GTP(鸟苷三磷酸)与ATP功能类似，其分子结构简式为G—P~P~P，水解可释放大量能量供细胞利用。下列叙述错误的是（　　） A. GTP中的“G”代表鸟苷，由鸟嘌呤和核糖组成 B. GTP中远离鸟苷的特殊化学键易断裂释放能量 C. GTP彻底水解能得到磷酸、核糖和鸟嘌呤 D. 细胞内GTP的合成往往与吸能反应相联系 15. 运动会期间，短跑运动员在起跑瞬间肌肉细胞需快速供能，此过程依赖细胞内ATP与ADP的快速转化。如图为某运动员肌细胞内ATP与ADP的转化过程，ATP水解释放能量驱动肌肉收缩，同时细胞通过代谢快速合成ATP补充。下列叙述正确的是（ ） A. ATP水解产生的能量2可以转化为电能 B. 图中M、N组成的物质可用于合成DNA C. 人体内合成ATP所需的能量1可来自光能和呼吸作用释放的化学能 D. 短跑运动员在剧烈运动时，细胞内ATP的水解速率远快于合成速率 16. 科研人员用氨气营造无氧环境，用氧气传感器监测气体浓度，优化探究酵母菌呼吸方式的实验，发现其代谢随氧气变化灵活调整。若实验过程中酵母菌细胞呼吸的底物只有葡萄糖，下列叙述错误的是（ ） A. 有氧条件下，酵母菌彻底氧化分解葡萄糖，产物为和水 B. 无氧条件下，酵母菌在细胞质基质中产生ATP和NADH C. 若两种呼吸方式产生等量，则无氧呼吸消耗的葡萄糖少于有氧呼吸 D. 可用酸性重铬酸钾溶液检测无氧呼吸的产物，溶液会由橙色变为灰绿色 17. 某研究员探究“抑制剂对蔗糖酶催化蔗糖水解速率的影响”得到图1曲线，图2为酶浓度一定时，温度与反应速率的关系。已知实验初始条件均为最适pH，下列叙述错误的是（ ） A. 图1所示实验的自变量包括底物浓度、抑制剂的有无和种类 B. 图1中底物浓度小于时，底物浓度是限制曲线②增长的一个因素 C. 图2中a点后反应速率骤降是因为高温破坏了酶的空间结构 D. 图2中a点对应温度是该酶的最适温度，应在该温度条件下保存酶 18. 据报道，乳腺癌、胰腺癌等肿瘤细胞存在“瓦博格效应”，即氧气充足时，这些肿瘤细胞也优先通过无氧呼吸供能，且其线粒体功能异常，呼吸酶活性改变。下列叙述正确的是（　　） A. 该类肿瘤细胞的能量主要来自无氧呼吸时丙酮酸转化为乳酸的过程 B. 肿瘤细胞中的丙酮酸大多数进入线粒体进一步分解为水和二氧化碳 C. 氧气充足时，相同质量的葡萄糖分解，肿瘤细胞产生的ATP少于正常细胞 D. 乳腺癌细胞中的线粒体功能异常可能导致有氧呼吸酶的活性高于正常细胞 19. 兴趣小组设计如图装置1和装置2探究萌发的油菜种子的细胞呼吸类型，通过调节活塞使液滴初始归零，每隔10分钟记录液滴移动情况。实验过程中，萌发的油菜种子只以脂肪为原料进行细胞呼吸，进行有氧呼吸时，产物为CO2和水，且消耗的O2量大于产生的CO2量，进行无氧呼吸时不产生CO2。下列叙述正确的是（　　） A. 为使实验结果更准确，可将两装置中萌发的油菜种子换成死油菜种子作为对照组 B. 若油菜种子同时进行两种呼吸方式，则装置1中的液滴左移，装置2中的液滴右移 C. 若油菜种子只进行有氧呼吸，则装置1中的液滴右移，装置2中的液滴左移 D. 若油菜种子只进行无氧呼吸，则装置1中的液滴不动，装置2中的液滴右移 20. 研究发现，气雾栽培通过根系悬空+高压雾化供液为作物根系提供高氧环境，配合生态发酵床回收微生物分解有机物释放的热量，同时果蔬采摘后采用“低温+低氧高碳”气调贮藏，可有效提高果蔬产量，延长贮藏期。下列叙述错误的是（　　） A. 气雾栽培的高氧环境可促进根系有氧呼吸，为矿质吸收提供能量 B. 发酵床中微生物有氧呼吸释放的热能，可辅助维持温室适宜温度 C. 气调贮藏需控制低氧而非无氧，避免果蔬无氧呼吸产生酒精导致变质 D. 若大幅提高气调贮藏的CO2浓度，可以完全抑制呼吸作用延长保鲜期 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 21. 如图1为某动物细胞亚显微结构示意图，其中1~7表示相关细胞结构；图2为分泌蛋白的合成与分泌过程示意图，其中甲、乙、丙表示细胞器。回答下列问题： （1）图1中具有双层膜的细胞结构有___________(填序号)，结构6的功能是___________，可采用___________法从细胞中分离结构6. （2）图2中物质Q是___________，分泌蛋白合成的场所是图1中的___________(填序号)，在合成过程中主要由___________(填图1序号)提供能量。若用同位素标记法追踪物质Q在细胞内的转移过程，其依次经过的甲、乙、丙分别是___________(填名称)。若用35S标记物质Q，则35S位于物质Q的___________上。 （3）结合图1和图2，简要说明分泌蛋白的合成和分泌过程体现的细胞结构之间的关系是___________(答一点)。 22. 某生物兴趣小组在“观察植物细胞的质壁分离与复原”实验中，选择洋葱鳞片叶内表皮(易撕取且无色透明)开展实验，实验中使用不同染色剂处理，结合图甲(已质壁分离的细胞，①、②为相关区域)、图乙(细胞失水量随处理时间的变化曲线)回答下列问题： （1）质壁分离指的是___________的分离，图甲中①代表的区域是___________，②中液体的浓度会随质壁分离的进行逐渐___________(填“增大”或“降低”)。 （2）用添加少量伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶内表皮细胞，观察到的现象中，红色区域对应的是图甲中的___________(填序号)，该红色区域的边缘紧挨着原生质层中的___________(填结构名称)；若该处理对应图乙中的曲线a，用另外一种溶液处理后获得了曲线b，推测曲线b出现的原因可能是___________；曲线b的OA段细胞液浓度___________(填“持续增大”“保持不变”或“持续减小”)。 （3）若用添加少量中性红(活细胞液泡可吸收，死细胞仅细胞核着色)的蔗糖溶液处理，观察到细胞内仅细胞核被染色，结合染色剂特性，分析该细胞的状态并说明出现该状态的原因___________。 23. 研究发现，拟南芥的ABC家族转运蛋白ABCG16可介导植物细胞内茉莉酸向外转运，该过程依赖ATP供能和ABCG16构象的变化。科学家通过超微玻璃电极构建人工纳米通道，实现了对不同电荷、亲(疏)水性分子的选择性跨膜运输。回答下列问题： （1）ABCG16介导的茉莉酸跨膜运输方式为___________，判断依据是___________。该运输方式与自由扩散相比，最显著的优势是___________。 （2）人工纳米通道可通过调节内壁的亲(疏)水性和电荷实现对不同分子的选择性运输，体现了生物膜(或人工膜)具有___________的功能特性。若人工纳米通道处于“亲水、正电”状态，更易转运___________(填“带负电的水溶性分子”或“带正电的脂溶性分子”)。 （3）结合天然转运蛋白(如ABCG16)和人工纳米通道的运输机制，分析二者在实现“选择性跨膜运输”方面的共同点___________(答一点)。 （4）研究发现，茉莉酸是一种重要的植物内源生长调节物质。在植物受到干旱、虫咬、紫外线等胁迫时，体内茉莉酸含量会上升，并启动防御系统，促进苦味物质和抗菌蛋白的合成，帮助植物抵抗外界伤害。请你以拟南芥幼苗为实验材料设计实验，对上述研究结果进行验证，写出简要实验思路即可，各物质的具体检测方法不作要求。实验思路：___________。 24. 已知β-淀粉酶不耐高温，但在pH=3.3时仍保留部分活性，其催化淀粉水解的产物为麦芽糖；α-淀粉酶耐较高温度，但在pH=3.3时完全失活。为探究“物质M、Ca2+对β-淀粉酶在50℃下稳定性的影响”，研究小组设计实验并测定不同处理组的酶活性，结果如图。回答下列问题： （1）酶活性可用___________(答一种)表示，该实验中可用___________(填试剂名称)检测淀粉水解情况，不用斐林试剂的原因是___________。 （2）淀粉酶只能水解淀粉，不能水解蔗糖，体现了酶的___________性。α-淀粉酶和β-淀粉酶常共存于植物组织中，若要单独测定β-淀粉酶的活性，可先将从植物组织中提取的酶液置于___________条件下处理一段时间，之后将反应条件调至最适，加入淀粉溶液进行反应。 （3）结合图示分析：与对照组相比，2%M溶液处理能___________(填“提高”或“降低”)β-淀粉酶的稳定性；综合各处理组可知，___________处理组最有利于长时间维持β-淀粉酶的活性，判断依据是___________。 25. 研究表明，微生物呼吸可调节长期秸秆还田的土壤碳库。某团队基于此设计实验：取不同秸秆还田量(S1：0kg/hm2；S2：4500kg/hm2)的土壤，分15℃、35℃两组恒温培养，监测微生物呼吸速率及ATP生成量，结果如下表(“+”表示ATP生成量相对值)： 处理组 S1-15℃ S1-35℃ S2-15℃ S2-35℃ 呼吸产物 CO2+H2O CO2+少量酒精 CO2+H2O CO2+H2O ATP生成量 ++ +++ ++++ +++++ 结合上述信息及所学知识，回答下列问题： （1）实验中“恒温培养”的目的是___________，设置S1组的作用是___________，本实验的自变量是___________。 （2）从呼吸作用的角度分析，S1-35℃组产生少量酒精的原因是___________。S1-35℃组能产生少量酒精，而不产生乳酸的原因是___________。若参与秸秆分解的微生物有细菌，也有真菌，则S1-35℃组产生ATP的场所是___________。与S1-15℃组相比，S2-35℃组ATP生成量更高的原因是___________(答两点)。 （3）适宜的秸秆还田量有利于农业生产效率的提高，秸秆还田量过高，反而不利于农作物生长。从细胞呼吸角度分析，其原因可能是___________(答一点)；微生物呼吸作用释放的能量中，一部分储存在ATP中，另一部分___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一生物学 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：人教版必修1第1章~第5章第3节。 一、选择题：本题共20小题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 研究发现，人偏肺病毒(hMPV)与肺炎链球菌均可引发秋冬季呼吸道感染，症状均表现为持续咳嗽、胸闷气短等。下列叙述正确的是（　　） A. hMPV的增殖依赖于宿主细胞体现了生命活动离不开细胞 B. hMPV与肺炎链球菌所属生命系统结构层次均为细胞和个体 C. 肺炎链球菌与hMPV的结构差异体现了细胞的多样性 D. 可以利用抑制病毒细胞壁合成的药物治疗hMPV感染 【答案】A 【解析】 【详解】A、hMPV是病毒，无细胞结构，其增殖需在宿主细胞内完成，依赖宿主细胞的物质和能量，体现了生命活动离不开细胞的基本观点，A正确； B、hMPV（病毒）不属于任何生命系统结构层次（因其无细胞结构），而肺炎链球菌（原核生物）属于细胞层次和个体层次，B错误； C、肺炎链球菌为原核细胞构成的生物，而hMPV无细胞结构，二者结构差异体现的是生物类型的多样性（病毒与非细胞生物、原核生物的差异），并非“细胞的多样性”（细胞多样性指真核、原核细胞等差异），C错误； D、hMPV是病毒，无细胞壁结构，因此抑制细胞壁合成的药物（如青霉素）对其无效，该类药物仅对细菌（如肺炎链球菌）有效，D错误。 故选A。 2. 下列关于生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测的叙述，正确的是（　　） A. 斐林试剂乙液经稀释调整后，可用于生物组织中蛋白质的检测 B. 检测还原糖时，斐林试剂甲液和乙液混合后会立即出现砖红色 C. 经苏丹Ⅲ染液染色后，花生子叶切片中的脂肪颗粒直接肉眼可见 D. 使用双缩脲试剂时需要先混合A、B液，再将其加入待测样品中 【答案】A 【解析】 【详解】A、斐林试剂乙液为0.05 g/mL的CuSO4溶液，双缩脲试剂B液为0.01 g/mL的CuSO4溶液。将斐林试剂乙液适当稀释后，其浓度与双缩脲试剂B液接近，可用于蛋白质检测，A正确； B、斐林试剂甲液（0.1 g/mL NaOH）与乙液混合后，需在50~65℃水浴加热才能出现砖红色沉淀，常温下不会立即显色，B错误； C、苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，但花生子叶切片中的脂肪颗粒需借助显微镜观察，肉眼无法直接识别细胞内的脂肪颗粒，C错误； D、双缩脲试剂使用时需先加入A液（0.1 g/mL NaOH），营造碱性环境，再加入B液（0.01 g/mL CuSO4），若提前混合会导致Cu2+在碱性环境中沉淀失效，D错误。 故选A。 3. 研究发现乙酰基七肽可通过抑制神经信号传递减少皱纹生成，该物质为人工合成的小分子链状多肽。下列叙述正确的是（　　） A. 乙酰基七肽与双缩脲试剂反应呈蓝色 B. 该多肽水解终产物为多种不同的核苷酸 C. 氨基酸的种类、排列顺序会影响该多肽功能 D. 乙酰基七肽由7个单体通过7个肽键连接 【答案】C 【解析】 【详解】A、乙酰基七肽含多个肽键，可与双缩脲试剂发生紫色反应（非蓝色），A错误； B、多肽水解终产物为氨基酸（非核苷酸），核苷酸是核酸的基本单位，B错误； C、多肽功能取决于氨基酸种类、数量、排列顺序及空间结构，该表述符合生物学原理，C正确； D、链状七肽由7个氨基酸脱水缩合形成，肽键数=氨基酸数-1=6个（非7个），D错误。 故选C。 4. 微卫星DNA(STR)是真核生物核DNA中的高度重复序列，其序列差异可用于亲子鉴定、刑侦破案等领域。下列叙述错误的是（　　） A. STR序列的个体特异性可用于DNA亲子鉴定 B. 不同个体STR序列差异体现了DNA分子的多样性 C. 真核细胞的STR序列中有A、G、C、T、U五种碱基 D. STR序列彻底水解可得到磷酸、脱氧核糖和含氮碱基 【答案】C 【解析】 【详解】A、STR序列在不同个体间存在差异，具有个体特异性，可用于DNA亲子鉴定，A正确； B、不同个体STR序列的差异由碱基排列顺序决定，体现了DNA分子的多样性，B正确； C、STR属于核DNA序列，其碱基组成为腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T），不含尿嘧啶（U），U是RNA特有的碱基，C错误； D、STR是DNA序列，彻底水解产物包括磷酸、脱氧核糖和含氮碱基，D正确。 故选C。 5. 胰岛B细胞分泌胰岛素时，线粒体外膜常与内质网直接锚定连接。下列叙述正确的是（　　） A. 胰岛素分泌过程中，高尔基体是分拣蛋白质的“交通枢纽” B. 胰岛B细胞内线粒体的数量越多，细胞合成胰岛素的效率越低 C. 线粒体外膜与内质网膜直接相连，说明二者的膜成分完全一致 D. 该连接仅能加快内质网对线粒体的物质运输，与能量无关 【答案】A 【解析】 【详解】A、胰岛素为分泌蛋白，其合成需经内质网加工和高尔基体修饰分拣，高尔基体负责对蛋白质进行分拣、包装和转运，是分泌蛋白运输的"交通枢纽"，A正确； B、线粒体为胰岛素合成提供能量，数量增多可提高能量供应效率，从而提升胰岛素合成效率，B错误； C、生物膜成分相似（均含磷脂、蛋白质），但不同膜的功能蛋白种类不同，线粒体外膜与内质网膜直接相连利于物质交换，但二者膜成分不完全一致，C错误； D、该连接不仅加速内质网与线粒体间的物质交换（如脂质、Ca²⁺），还利于线粒体为内质网提供能量（如胰岛素折叠加工需ATP），D错误。 故选A。 6. 研究发现，早老性痴呆症患者脑细胞中核孔复合体功能异常，导致细胞核与细胞质间的物质交换受阻，影响神经元功能。核孔复合体由核孔蛋白构成，是大分子物质进出细胞核的通道。下列叙述错误的是（　　） A. 代谢越旺盛的细胞通过核孔进行物质和信息交流越频繁 B. 核孔复合体对物质运输具有选择性，DNA无法通过核孔 C. 核孔复合体功能异常会影响细胞质中蛋白质进入细胞核发挥作用 D. 核孔仅存在于细胞核的外膜上，是核质之间信息交流的唯一通道 【答案】D 【解析】 【详解】A、核孔复合体是核质间物质运输和信息交流的通道，代谢旺盛的细胞（如神经元）需频繁进行核质交换，故物质和信息交流更频繁，A正确； B、核孔复合体具有选择性，允许RNA、蛋白质等大分子通过，但DNA分子无法通过核孔（DNA主要存在于核内），B正确； C、核孔复合体功能异常会阻碍大分子物质（如细胞质中的蛋白质进入细胞核）的运输，影响核内生命活动，与题干描述一致，C正确； D、核孔贯穿核内膜与外膜（双层核膜），且小分子物质可通过核膜自由扩散，核孔并非核质信息交流的唯一通道，D错误。 故选D。 7. 如图为某动物细胞的细胞核结构示意图。下列叙述正确的是（　　） A. 细胞核是细胞代谢的主要场所和遗传的控制中心 B. 结构4与某种RNA的合成及核糖体的形成有关 C. 结构3主要由DNA和蛋白质组成，易被酸性染料染色 D. 结构5的外膜与高尔基体膜直接相连，有利于物质运输 【答案】B 【解析】 【详解】A、细胞核是细胞代谢的控制中心，不是代谢的主要场所，A错误； B、结构4核仁与某种RNA（rRNA）的合成及核糖体的形成有关，B正确； C、结构3为染色质，主要由DNA和蛋白质组成，容易被碱性染料染成深色，C错误； D、结构5的外膜与内质网膜直接相连，有利于物质运输，D错误。 故选B。 8. 肿瘤细胞的侵袭能力与细胞骨架的动态重构密切相关。下列关于细胞骨架的叙述，正确的是（ ） A. 细胞骨架是由蛋白质纤维和纤维素交织成的网架结构 B. 细胞骨架属于生物膜系统的一部分，能实现物质运输 C. 细胞骨架的动态变化会影响肿瘤细胞的侵袭能力，体现其功能多样性 D. 细胞骨架仅参与细胞的运动过程，与细胞分裂、分化等生命活动无关 【答案】C 【解析】 【详解】A、细胞骨架由蛋白质纤维（如微管、微丝）构成，A错误； B、细胞骨架是蛋白质网络结构，没有生物膜成分，不属于生物膜系统，B错误； C、题干明确提到肿瘤细胞侵袭与细胞骨架动态重构相关，说明其动态变化影响细胞运动能力，同时细胞骨架还具有支持、运输等功能，体现功能多样性，C正确； D、细胞骨架不仅参与细胞运动，还参与有丝分裂（如纺锤体由微管构成）、细胞分化等生命活动，D错误。 故选C。 9. 某实验小组用半透膜(不允许单糖和蔗糖通过，允许水分子通过)制作U型装置：甲侧加质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，乙侧加等体积的质量浓度为0.3g/mL的果糖溶液。待液面不再变化时，甲、乙两侧都加入等量的蔗糖酶。下列叙述正确的是（　　） A. 加入蔗糖酶后，甲侧溶液浓度降低，液面上升 B. 实验过程中，乙侧液面先上升后下降，最终不变 C. 加入蔗糖酶后，甲侧溶液中水分子大量向乙侧移动 D. 最终达到平衡时，甲、乙两侧溶液浓度相同 【答案】B 【解析】 【详解】A、加入蔗糖酶后，蔗糖被水解为葡萄糖和果糖，甲侧溶质分子增多，溶液浓度升高，渗透压增大，水分子会从乙侧向甲侧移动，导致甲侧液面上升，而不是溶液浓度降低，A错误； B、实验开始时，由于半透膜不允许果糖和蔗糖通过，只允许水分子通过，且两侧溶液质量浓度相同，但蔗糖是二糖，果糖是单糖，所以甲侧溶液的物质的量浓度低于乙侧，水分子从甲侧流向乙侧，乙侧液面先上升；加入蔗糖酶后，蔗糖水解为葡萄糖和果糖，甲侧溶质分子增多，溶液浓度升高，渗透压增大，水分子又从乙侧流向甲侧，乙侧液面下降，最终达到平衡不再变化，B正确； C、加入蔗糖酶后，是乙侧溶液中的水分子大量向甲侧移动，C错误； D、最终达到平衡时，因为甲侧蔗糖水解后溶质分子增多，渗透压大，所以甲侧溶液浓度高于乙侧，D错误。 故选B。 10. 据报道，中科院解析出磷酸根转运蛋白XPR1的结构，其通过TM9b构象变化介导磷酸根顺浓度梯度外排。上海交大通过界面能(界面原子由于键合环境改变而相对于内部原子增加的能量)驱动脂质体囊泡，借助油滴通道实现DNA等水溶性分子的可逆跨膜运输，该过程中需将DNA修饰为油溶性复合物。下列叙述错误的是（　　） A. XPR1介导的磷酸根外排体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能 B. XPR1介导磷酸根外排的方式与红细胞吸收葡萄糖的方式不相同 C. 利用油滴通道运输DNA的过程可能与界面能的波动有关 D. 上述研究体现了生物膜或人工膜对物质的运输具有选择性 【答案】B 【解析】 【详解】A、XPR1作为转运蛋白介导磷酸根顺浓度梯度外排，属于被动运输，体现了细胞膜控制物质进出的功能，A正确； B、XPR1介导的磷酸根外排为顺浓度梯度的协助扩散（需载体蛋白），而红细胞吸收葡萄糖同样为顺浓度梯度的协助扩散（依赖GLUT蛋白），两者运输方式相同，B错误； C、题干明确说明界面能驱动脂质体囊泡实现DNA运输，该过程依赖界面能波动完成可逆跨膜，C正确； D、XPR1仅转运磷酸根（生物膜选择性），DNA需修饰为油溶性复合物才能通过油滴通道（人工膜选择性），均体现膜的选择性，D正确。 故选B。 11. 某兴趣小组将同一植物的成熟叶肉细胞分别置于Ⅰ(葡萄糖溶液)溶液和Ⅱ、Ⅲ两种不同浓度的蔗糖溶液中，记录原生质体(植物细胞去除细胞壁后的结构)相对体积变化(初始体积相同)，实验后将细胞放回低浓度溶液(c点操作)。下列叙述正确的是（　　） A. Ⅰ溶液中的细胞在a点时已经完成质壁分离复原 B. 细胞在b点时因过度吸水胀破导致体积不再变化 C. Ⅲ溶液的浓度最低，细胞的失水速率远大于吸水速率，原生质体体积持续减小 D. c点时，将Ⅰ溶液中的细胞放回低浓度溶液中，仍有水分子不断进出原生质体 【答案】D 【解析】 【详解】A、Ⅰ溶液是葡萄糖溶液，细胞先失水（原生质体体积减小），后葡萄糖进入细胞，细胞吸水使原生质体体积恢复，但a点时原生质体体积仍小于初始体积，未完成质壁分离复原，A错误； B、b点体积不再变化是因为细胞吸水达到平衡，B错误； C、原生质体体积越小，细胞失水越多，说明外界溶液浓度越高，因此Ⅲ溶液浓度最高；后期原生质体体积不再持续减小（曲线趋于平缓），是因为失水与吸水达到平衡，C错误； D、活细胞的细胞膜具有选择透过性，水分子的进出是动态平衡的，因此c点将Ⅰ溶液中的细胞放回低浓度溶液，仍有水分子不断进出原生质体，D正确。 故选D。 12. 丝氨酸蛋白酶是一类以丝氨酸残基为活性中心的蛋白酶家族，通过催化肽键断裂实现蛋白质水解。胰蛋白酶、凝血酶和纤溶酶等是该蛋白酶家族的重要成员。下列叙述错误的是（ ） A. 胰蛋白酶催化蛋白质水解时有水分子生成 B. 纤溶酶和胰蛋白酶的化学本质都是蛋白质 C. 破坏胰蛋白酶中的丝氨酸残基可能导致酶永久失活 D. 凝血酶可在适宜的体内或体外环境中发挥催化作用 【答案】A 【解析】 【详解】A、蛋白质水解的本质是肽键断裂，该过程需要水分子参与（消耗水），并非生成水分子，A错误； B、纤溶酶和胰蛋白酶都属于丝氨酸蛋白酶家族，而蛋白酶的化学本质通常是蛋白质，B正确； C、丝氨酸残基是该类蛋白酶的活性中心，酶的活性中心被破坏会导致酶的空间结构不可逆改变，进而永久失活，C正确； D、酶的催化作用仅依赖适宜的温度、pH等条件（与体内或体外环境无关），因此凝血酶在适宜的体内或体外环境中都能发挥催化作用，D正确。 故选A。 13. 过渡态理论认为，反应物需先形成过渡态（化学反应中反应物转化为产物时必须经过的一个瞬时高能状态）才能转化为产物，其能量越低，反应越容易进行，反应速率越快。活化能是反应物达到过渡态所需的最低能量，活化能越低反应速率越快。某团队解析的甲、乙两种酶催化同一生化反应的能量变化如图所示，其中a、b为反应过渡态。下列叙述正确的是（ ） A. 甲酶降低的活化能为E1，催化效率高于乙酶 B. 乙酶通过降低E2来加速反应，使产物能量降低 C. 该反应为吸能反应，酶可改变反应的能量变化 D. 与甲酶相比，乙酶催化反应时，反应速率更快 【答案】D 【解析】 【详解】A、甲酶降低的活化能是反应物能量与甲酶催化的过渡态能量差，图中没有无酶时所需要的活化能，因此无法判断甲酶降低的活化能是多少，A错误； B、乙酶降低的活化能是反应物能量与乙酶催化的过渡态能量差，图中没有无酶时所需要的活化能，因此无法判断乙酶降低了多少活化能，B错误； C、图中产物能量低于反应物，该反应为放能反应，酶不改变反应的能量变化，仅降低活化能，C错误； D、依题意可知，反应物达到过渡态所需的最低能量为活化能，活化能越低，反应速率越快，与甲酶相比，乙酶催化时，反应物达到过渡态所需能量更少，即活化能更低，反应速率更快，D正确。 故选D。 14. GTP(鸟苷三磷酸)与ATP功能类似，其分子结构简式为G—P~P~P，水解可释放大量能量供细胞利用。下列叙述错误的是（　　） A. GTP中的“G”代表鸟苷，由鸟嘌呤和核糖组成 B. GTP中远离鸟苷的特殊化学键易断裂释放能量 C. GTP彻底水解能得到磷酸、核糖和鸟嘌呤 D. 细胞内GTP的合成往往与吸能反应相联系 【答案】D 【解析】 【详解】A、GTP中的“G”代表鸟苷，由鸟嘌呤（含氮碱基）和核糖（五碳糖）通过糖苷键连接形成，符合核苷酸基本结构，A正确； B、GTP分子结构简式为G—P~P~P，其中远离鸟苷的两个磷酸键为特殊的化学键，储存大量化学能，水解时易断裂释放能量供细胞利用，B正确； C、GTP彻底水解时，鸟苷部分水解为鸟嘌呤和核糖，磷酸基团水解为磷酸，最终产物为磷酸、核糖和鸟嘌呤，C正确； D、细胞内GTP的合成属于耗能过程，需消耗能量（如ATP水解），因此与放能反应相联系；吸能反应需消耗GTP或ATP提供的能量，而非合成GTP，D错误。 故选D。 15. 运动会期间，短跑运动员在起跑瞬间肌肉细胞需快速供能，此过程依赖细胞内ATP与ADP的快速转化。如图为某运动员肌细胞内ATP与ADP的转化过程，ATP水解释放能量驱动肌肉收缩，同时细胞通过代谢快速合成ATP补充。下列叙述正确的是（ ） A. ATP水解产生的能量2可以转化为电能 B. 图中M、N组成的物质可用于合成DNA C. 人体内合成ATP所需的能量1可来自光能和呼吸作用释放的化学能 D. 短跑运动员在剧烈运动时，细胞内ATP的水解速率远快于合成速率 【答案】A 【解析】 【详解】A、ATP水解释放的能量可转化为电能（电鳗放电）等多种形式的能量，A正确； B、图中M是腺嘌呤，N是核糖，M、N组成的物质为腺苷，可用于合成RNA，不能用于合成DNA，B错误； C、自然界中，合成ATP所需的能量1可来自光能和呼吸作用释放的化学能，但人体内ATP合成所需的能量通常来自呼吸作用释放的化学能，不能来自光合作用，C错误； D、剧烈运动时耗能快，ATP与ADP的转化速率会加快以满足供能需求，ATP合成与水解的速率均会加快，二者相差不会太大，处于动态平衡中，D错误。 故选A。 16. 科研人员用氨气营造无氧环境，用氧气传感器监测气体浓度，优化探究酵母菌呼吸方式的实验，发现其代谢随氧气变化灵活调整。若实验过程中酵母菌细胞呼吸的底物只有葡萄糖，下列叙述错误的是（ ） A. 有氧条件下，酵母菌彻底氧化分解葡萄糖，产物为和水 B. 无氧条件下，酵母菌在细胞质基质中产生ATP和NADH C. 若两种呼吸方式产生等量，则无氧呼吸消耗的葡萄糖少于有氧呼吸 D. 可用酸性重铬酸钾溶液检测无氧呼吸的产物，溶液会由橙色变为灰绿色 【答案】C 【解析】 【详解】A、有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，葡萄糖在细胞质基质分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体彻底氧化分解为CO₂和H₂O，A正确； B、无氧条件下，酵母菌在细胞质基质中进行无氧呼吸（酒精发酵），第一阶段产生少量ATP和NADH，B正确； C、有氧呼吸消耗1分子葡萄糖可产生6分子CO2，无氧呼吸需消耗3分子葡萄糖才能产生6分子CO2，若两种呼吸方式产生等量CO2，则无氧呼吸消耗的葡萄糖少于有氧呼吸，C错误； D、无氧呼吸产物酒精可用酸性重铬酸钾检测，其在酸性条件下与酒精反应由橙色变为灰绿色，D正确。 故选C。 17. 某研究员探究“抑制剂对蔗糖酶催化蔗糖水解速率的影响”得到图1曲线，图2为酶浓度一定时，温度与反应速率的关系。已知实验初始条件均为最适pH，下列叙述错误的是（ ） A. 图1所示实验的自变量包括底物浓度、抑制剂的有无和种类 B. 图1中底物浓度小于时，底物浓度是限制曲线②增长的一个因素 C. 图2中a点后反应速率骤降是因为高温破坏了酶的空间结构 D. 图2中a点对应温度是该酶的最适温度，应在该温度条件下保存酶 【答案】D 【解析】 【详解】A、图1所示实验的自变量有底物浓度、抑制剂的有无及种类，A正确； B、图1中底物浓度小于S1时，限制曲线②增长的因素有底物浓度和抑制剂，B正确； C、图中a到b的变化是温度升高超过最适值，高温破坏酶的空间结构使其失活导致的，C正确； D、a点对应温度是酶的最适温度，但酶通常在低温下保存，而不是在最适温度下保存，D错误。 故选D。 18. 据报道，乳腺癌、胰腺癌等肿瘤细胞存在“瓦博格效应”，即氧气充足时，这些肿瘤细胞也优先通过无氧呼吸供能，且其线粒体功能异常，呼吸酶活性改变。下列叙述正确的是（　　） A. 该类肿瘤细胞的能量主要来自无氧呼吸时丙酮酸转化为乳酸的过程 B. 肿瘤细胞中的丙酮酸大多数进入线粒体进一步分解为水和二氧化碳 C. 氧气充足时，相同质量的葡萄糖分解，肿瘤细胞产生的ATP少于正常细胞 D. 乳腺癌细胞中的线粒体功能异常可能导致有氧呼吸酶的活性高于正常细胞 【答案】C 【解析】 【详解】A、无氧呼吸过程中，丙酮酸转化为乳酸不产生ATP；肿瘤细胞的能量主要来自无氧呼吸第一阶段（葡萄糖→丙酮酸）产生的少量ATP，而非丙酮酸转化为乳酸过程，A错误； B、根据"瓦博格效应"，肿瘤细胞在氧气充足时仍优先进行无氧呼吸，故其丙酮酸主要在细胞质基质中转化为乳酸，而非进入线粒体氧化分解，B错误； C、氧气充足时，正常细胞通过有氧呼吸（1分子葡萄糖产生约30-32分子ATP）供能；肿瘤细胞优先进行无氧呼吸（1分子葡萄糖仅产生2分子ATP），因此相同质量葡萄糖分解时，肿瘤细胞ATP产量显著低于正常细胞，C正确； D、题干指出肿瘤细胞"线粒体功能异常，呼吸酶活性改变"，结合"瓦博格效应"的特征（有氧条件下仍依赖低效无氧呼吸），可推断其有氧呼吸相关酶活性应低于正常细胞，D错误。 故选C。 19. 兴趣小组设计如图装置1和装置2探究萌发的油菜种子的细胞呼吸类型，通过调节活塞使液滴初始归零，每隔10分钟记录液滴移动情况。实验过程中，萌发的油菜种子只以脂肪为原料进行细胞呼吸，进行有氧呼吸时，产物为CO2和水，且消耗的O2量大于产生的CO2量，进行无氧呼吸时不产生CO2。下列叙述正确的是（　　） A. 为使实验结果更准确，可将两装置中萌发的油菜种子换成死油菜种子作为对照组 B. 若油菜种子同时进行两种呼吸方式，则装置1中的液滴左移，装置2中的液滴右移 C. 若油菜种子只进行有氧呼吸，则装置1中的液滴右移，装置2中的液滴左移 D. 若油菜种子只进行无氧呼吸，则装置1中的液滴不动，装置2中的液滴右移 【答案】A 【解析】 【详解】A、将两装置中萌发的油菜种子换成死油菜种子可以用于排除装置对实验的干扰，可以使实验结果更准确，A正确； B、油菜种子的呼吸底物是脂肪，有氧呼吸消耗的O2量大于产生的CO2量，进行无氧呼吸时不产生CO2；若油菜种子同时进行两种呼吸方式，则装置1中的液滴左移，装置2中的液滴左移，B错误； C、若油菜种子只进行有氧呼吸，消耗的O2量大于产生的CO2量，则装置1中的液滴左移，装置2中的液滴左移，C错误； D、若油菜种子只进行无氧呼吸，无氧呼吸时不产生CO2，则装置1中的液滴不动，装置2中的液滴也不动，D错误。 故选A。 20. 研究发现，气雾栽培通过根系悬空+高压雾化供液为作物根系提供高氧环境，配合生态发酵床回收微生物分解有机物释放的热量，同时果蔬采摘后采用“低温+低氧高碳”气调贮藏，可有效提高果蔬产量，延长贮藏期。下列叙述错误的是（　　） A. 气雾栽培的高氧环境可促进根系有氧呼吸，为矿质吸收提供能量 B. 发酵床中微生物有氧呼吸释放的热能，可辅助维持温室适宜温度 C. 气调贮藏需控制低氧而非无氧，避免果蔬无氧呼吸产生酒精导致变质 D. 若大幅提高气调贮藏的CO2浓度，可以完全抑制呼吸作用延长保鲜期 【答案】D 【解析】 【详解】A、根系有氧呼吸为主动运输吸收矿质元素提供能量，气雾栽培的高氧环境利于该过程，A正确； B、发酵床微生物分解有机物时进行有氧呼吸，释放的热能可被回收利用以维持温室温度，B正确； C、低氧条件抑制果蔬有氧呼吸但避免无氧呼吸产生酒精（导致细胞中毒变质），符合气调贮藏原理，C正确； D、提高CO₂浓度可抑制呼吸，但过高浓度会破坏细胞膜结构（或导致生理代谢紊乱），无法完全抑制呼吸且可能加速腐烂，D错误。 故选D。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 21. 如图1为某动物细胞亚显微结构示意图，其中1~7表示相关细胞结构；图2为分泌蛋白的合成与分泌过程示意图，其中甲、乙、丙表示细胞器。回答下列问题： （1）图1中具有双层膜的细胞结构有___________(填序号)，结构6的功能是___________，可采用___________法从细胞中分离结构6. （2）图2中物质Q是___________，分泌蛋白合成的场所是图1中的___________(填序号)，在合成过程中主要由___________(填图1序号)提供能量。若用同位素标记法追踪物质Q在细胞内的转移过程，其依次经过的甲、乙、丙分别是___________(填名称)。若用35S标记物质Q，则35S位于物质Q的___________上。 （3）结合图1和图2，简要说明分泌蛋白的合成和分泌过程体现的细胞结构之间的关系是___________(答一点)。 【答案】（1） ①. 1、5 ②. 参与细胞分裂过程，形成纺锤体 ③. 差速离心法 （2） ①. 氨基酸 ②. 4 ③. 1 ④. 核糖体、内质网、高尔基体 ⑤. R基 （3）生物膜系统（内质网、高尔基体、细胞膜等）通过囊泡相互联系，直接或间接相连；各细胞器（核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等）分工合作，共同完成分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程，体现了细胞结构之间的协调配合。 【解析】 【分析】图1中，1是线粒体、2是核膜、3是内质网、4是核糖体、5是细胞膜、6是中心体、7是高尔基体。 【小问1详解】 图1中具有双层膜的细胞结构有1（线粒体）、5（核膜）。 结构6是中心体，其功能是参与细胞分裂过程，形成纺锤体。 分离细胞器常用的方法是差速离心法。 【小问2详解】 图2为分泌蛋白的合成与分泌过程示意图，蛋白质合成的原料是氨基酸，因此图2中物质Q是氨基酸。 分泌蛋白合成的场所是图1中的4（核糖体）。 在合成过程中主要由1（线粒体） 提供能量。 若用同位素标记法追踪物质Q在细胞内的转移过程，其依次经过的甲、乙、丙分别是核糖体、内质网、高尔基体。 若用35S标记物质Q，氨基酸中只有R基（侧链基团）可能含有硫元素，因此35S会标记在氨基酸的R基上。 【小问3详解】 生物膜系统（内质网、高尔基体、细胞膜等）通过囊泡相互联系，直接或间接相连；各细胞器（核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等）分工合作，共同完成分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程，体现了细胞结构之间的协调配合。 22. 某生物兴趣小组在“观察植物细胞的质壁分离与复原”实验中，选择洋葱鳞片叶内表皮(易撕取且无色透明)开展实验，实验中使用不同染色剂处理，结合图甲(已质壁分离的细胞，①、②为相关区域)、图乙(细胞失水量随处理时间的变化曲线)回答下列问题： （1）质壁分离指的是___________的分离，图甲中①代表的区域是___________，②中液体的浓度会随质壁分离的进行逐渐___________(填“增大”或“降低”)。 （2）用添加少量伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶内表皮细胞，观察到的现象中，红色区域对应的是图甲中的___________(填序号)，该红色区域的边缘紧挨着原生质层中的___________(填结构名称)；若该处理对应图乙中的曲线a，用另外一种溶液处理后获得了曲线b，推测曲线b出现的原因可能是___________；曲线b的OA段细胞液浓度___________(填“持续增大”“保持不变”或“持续减小”)。 （3）若用添加少量中性红(活细胞液泡可吸收，死细胞仅细胞核着色)的蔗糖溶液处理，观察到细胞内仅细胞核被染色，结合染色剂特性，分析该细胞的状态并说明出现该状态的原因___________。 【答案】（1） ①. 原生质层与细胞壁  ②. 细胞壁与原生质层之间的间隙 ③. 增大 （2） ①. ① ②. 细胞膜 ③. 溶液中的溶质可进入细胞，细胞先发生质壁分离，后因溶质进入细胞液和细胞失水，使细胞液浓度大于外界溶液，细胞发生质壁分离主动复原 ④. 持续增大 （3）细胞失水过多，导致细胞死亡 【解析】 【分析】质壁分离与复原的实验：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。 【小问1详解】 图甲中①表示细胞壁与原生质层之间的间隙，②表示液泡，质壁分离是指细胞壁与原生质层的分离，②液泡中的液体（细胞液）的浓度会随质壁分离的进行逐渐增大。 【小问2详解】 伊红是植物细胞不吸收的红色染料，所以伊红不会通过原生质层，所以当用添加少量伊红的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶内表皮细胞后，会发生质壁分离，细胞壁具有全透性，所以红色区域对应的是图甲中的①（细胞壁与原生质层之间的间隙），该红色区域的边缘紧挨着原生质层中的细胞膜；若该处理对应图乙中的曲线a，用另外一种溶液处理后获得了曲线b，曲线b失水量先增大后减小，即先发生质壁分离，后发生质壁分离的主动复原，发生该现象的原因是溶液的溶质可进入细胞，在刚开始一段时间，外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水发生质壁分离，后因溶质进入细胞液和细胞失水，使细胞液浓度大于外界溶液，细胞发生质壁分离主动复原；OA段，细胞失水量不断增大，细胞液浓度持续增大。 【小问3详解】 依据题干信息，活细胞液泡可吸收中性红，死细胞仅细胞核着色，用添加少量中性红的蔗糖溶液处理细胞后，观察到细胞内仅细胞核被染色，说明细胞因失水过多，导致细胞已死亡。 23. 研究发现，拟南芥的ABC家族转运蛋白ABCG16可介导植物细胞内茉莉酸向外转运，该过程依赖ATP供能和ABCG16构象的变化。科学家通过超微玻璃电极构建人工纳米通道，实现了对不同电荷、亲(疏)水性分子的选择性跨膜运输。回答下列问题： （1）ABCG16介导的茉莉酸跨膜运输方式为___________，判断依据是___________。该运输方式与自由扩散相比，最显著的优势是___________。 （2）人工纳米通道可通过调节内壁的亲(疏)水性和电荷实现对不同分子的选择性运输，体现了生物膜(或人工膜)具有___________的功能特性。若人工纳米通道处于“亲水、正电”状态，更易转运___________(填“带负电的水溶性分子”或“带正电的脂溶性分子”)。 （3）结合天然转运蛋白(如ABCG16)和人工纳米通道的运输机制，分析二者在实现“选择性跨膜运输”方面的共同点___________(答一点)。 （4）研究发现，茉莉酸是一种重要的植物内源生长调节物质。在植物受到干旱、虫咬、紫外线等胁迫时，体内茉莉酸含量会上升，并启动防御系统，促进苦味物质和抗菌蛋白的合成，帮助植物抵抗外界伤害。请你以拟南芥幼苗为实验材料设计实验，对上述研究结果进行验证，写出简要实验思路即可，各物质的具体检测方法不作要求。实验思路：___________。 【答案】（1） ①. 主动运输 ②. 该过程依赖ATP供能，且需要ABCG16转运蛋白介导 ③. 可以逆浓度梯度选择性运输物质 （2） ①. 选择透过性 ②. 带负电的水溶性分子 （3）都依赖自身特定的结构特征来识别并结合目标运输分子 （4）选取生长状况一致的拟南芥幼苗，随机均分为两组。分组的目的是设置实验组和对照组，保证初始条件一致，排除无关变量干扰。 实验组施加一种或多种胁迫处理（如干旱、紫外线照射）；对照组不施加任何胁迫处理，置于相同环境中培养。在相同且适宜的条件下培养一段时间后，分别检测两组幼苗体内的茉莉酸、苦味物质、抗菌蛋白的含量。 【解析】 【分析】自由扩散是由高浓度到低浓度运输，不需要转运蛋白，不消耗能量，主动运输是由低浓度到高浓度运输，需要转运蛋白，消耗能量。 【小问1详解】 题目明确指出ABCG16介导的茉莉酸跨膜运输依赖ATP供能，且需要ABCG16转运蛋白介导，因此该过程为主动运输方式。自由扩散是顺浓度梯度进行，不需要载体和能量，只能被动运输物质，运输速率受浓度差限制。主动运输最突出的优势是可以逆浓度梯度运输物质，能够根据细胞生命活动的需求，主动摄取或排出特定物质；同时因为有转运蛋白的介导，还具备选择性运输特定物质的能力。 【小问2详解】 生物膜（或人工膜）的选择透过性，指的是膜能够允许特定的物质通过，而阻止其他物质通过的特性。 人工纳米通道通过调节内壁的亲疏水性和电荷，实现对不同电荷、亲（疏）水性分子的选择性运输，这正是选择透过性的直接体现。运输的难易程度与通道特性和分子特性的匹配度相关： 通道内壁亲水的特性，会更利于水溶性分子通过，而不利于脂溶性分子； 通道带正电，会通过静电吸引作用，更易结合并转运带负电的分子。 综上，“亲水、正电” 的人工纳米通道更易转运带负电的水溶性分子。 【小问3详解】 对于天然转运蛋白（如 ABCG16）：依靠自身特定的空间构象，只能识别并结合与构象匹配的特定物质（如茉莉酸），构象变化还会协助物质完成跨膜转运。对于人工纳米通道：依靠内壁预设的亲疏水性和电荷属性，筛选出与之相匹配的分子，从而实现对特定分子的选择性运输。二者实现选择性跨膜运输的核心逻辑一致，共同点是都依赖自身特定的结构特征来识别并结合目标运输分子。 【小问4详解】 本实验的目的是验证 “植物受到干旱、虫咬、紫外线等胁迫时，体内茉莉酸含量上升，并启动防御系统，促进苦味物质和抗菌蛋白合成”，实验设计需遵循对照原则、单一变量原则、等量原则。实验变量：自变量是是否施加胁迫处理（干旱、虫咬、紫外线等）；因变量是茉莉酸含量、苦味物质含量、抗菌蛋白含量。无关变量：拟南芥幼苗的生长状况、培养温度、光照、湿度等，需保证各组完全相同且适宜。实验思路：选取生长状况一致的拟南芥幼苗，随机均分为两组。分组的目的是设置实验组和对照组，保证初始条件一致，排除无关变量干扰。实验组施加一种或多种胁迫处理（如干旱、紫外线照射）；对照组不施加任何胁迫处理，置于相同环境中培养。在相同且适宜的条件下培养一段时间后，分别检测两组幼苗体内的茉莉酸、苦味物质、抗菌蛋白的含量。 24. 已知β-淀粉酶不耐高温，但在pH=3.3时仍保留部分活性，其催化淀粉水解的产物为麦芽糖；α-淀粉酶耐较高温度，但在pH=3.3时完全失活。为探究“物质M、Ca2+对β-淀粉酶在50℃下稳定性的影响”，研究小组设计实验并测定不同处理组的酶活性，结果如图。回答下列问题： （1）酶活性可用___________(答一种)表示，该实验中可用___________(填试剂名称)检测淀粉水解情况，不用斐林试剂的原因是___________。 （2）淀粉酶只能水解淀粉，不能水解蔗糖，体现了酶的___________性。α-淀粉酶和β-淀粉酶常共存于植物组织中，若要单独测定β-淀粉酶的活性，可先将从植物组织中提取的酶液置于___________条件下处理一段时间，之后将反应条件调至最适，加入淀粉溶液进行反应。 （3）结合图示分析：与对照组相比，2%M溶液处理能___________(填“提高”或“降低”)β-淀粉酶的稳定性；综合各处理组可知，___________处理组最有利于长时间维持β-淀粉酶的活性，判断依据是___________。 【答案】（1） ①. 单位时间单位质量的酶消化多少底物（淀粉）表示 ②. 碘-碘化钾 ③. 斐林试剂的使用需要水浴加热，会干扰实验 （2） ①. 专一性 ②. pH=3.3条件 （3） ①. 提高 ②. 30mmol/LCa2++2%M溶液 ③. 酶活性相对值较高且在较长时间内维持β-淀粉酶的活性 【解析】 【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，酶具有专一性、高效性、作用条件温和的特性。 【小问1详解】 酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示，如单位时间单位质量的酶消化多少底物（淀粉）表示。淀粉遇到碘-碘化钾变成蓝色，该实验中可用碘-碘化钾检测淀粉水解情况，不用斐林试剂的原因是，实验目的是探究物质M、Ca2+对β-淀粉酶在50℃下稳定性的影响，而斐林试剂的使用需要水浴加热，会干扰实验。 【小问2详解】 酶具有专一性和高效性，淀粉酶只能水解淀粉，不能水解蔗糖，体现了酶的专一性；题干信息：已知β-淀粉酶不耐高温，但在pH=3.3时仍保留部分活性，其催化淀粉水解的产物为麦芽糖；α-淀粉酶耐较高温度，但在pH=3.3时完全失活；α-淀粉酶和β-淀粉酶常共存于植物组织中，若要单独测定β-淀粉酶的活性，可先将从植物组织中提取的酶液置于pH=3.3条件下处理一段时间，使α-淀粉酶完全失活，之后将反应条件调至最适，加入淀粉溶液进行反应。 【小问3详解】 题图可知，与对照组相比，2%M溶液酶活性相对值较高，可见2%M溶液处理能提高β-淀粉酶的稳定性；30mmol/LCa2++2%M溶液处理组酶活性相对值较高且在较长时间内维持β-淀粉酶的活性，故30mmol/LCa2++2%M溶液处理组最有利于长时间维持β-淀粉酶的活性。 25. 研究表明，微生物呼吸可调节长期秸秆还田的土壤碳库。某团队基于此设计实验：取不同秸秆还田量(S1：0kg/hm2；S2：4500kg/hm2)的土壤，分15℃、35℃两组恒温培养，监测微生物呼吸速率及ATP生成量，结果如下表(“+”表示ATP生成量相对值)： 处理组 S1-15℃ S1-35℃ S2-15℃ S2-35℃ 呼吸产物 CO2+H2O CO2+少量酒精 CO2+H2O CO2+H2O ATP生成量 ++ +++ ++++ +++++ 结合上述信息及所学知识，回答下列问题： （1）实验中“恒温培养”的目的是___________，设置S1组的作用是___________，本实验的自变量是___________。 （2）从呼吸作用的角度分析，S1-35℃组产生少量酒精的原因是___________。S1-35℃组能产生少量酒精，而不产生乳酸的原因是___________。若参与秸秆分解的微生物有细菌，也有真菌，则S1-35℃组产生ATP的场所是___________。与S1-15℃组相比，S2-35℃组ATP生成量更高的原因是___________(答两点)。 （3）适宜的秸秆还田量有利于农业生产效率的提高，秸秆还田量过高，反而不利于农作物生长。从细胞呼吸角度分析，其原因可能是___________(答一点)；微生物呼吸作用释放的能量中，一部分储存在ATP中，另一部分___________。 【答案】（1） ①. 排除温度波动对实验结果的干扰，保证实验的单一变量 ②. 作为对照组 ③. 秸秆还田量、温度 （2） ①. 35℃下，S1 组秸秆还田量低，土壤中氧气供应不足，微生物进行了（部分）无氧呼吸   ②. 该条件下的微生物（细胞）缺乏催化乳酸生成的酶 ③. 细胞质基质、线粒体 ④. 35℃更接近微生物的适宜温度，酶的活性更高，细胞呼吸速率更快； S2-35℃进行有氧呼吸，有机物分解彻底 （3） ①. 秸秆还田量过高，微生物大量繁殖，会与农作物争夺氧气，导致农作物根细胞因缺氧进行无氧呼吸，产生酒精毒害根细胞 ②. 以热能的形式散失 【解析】 【分析】有氧呼吸包括三个阶段，第一阶段发生的反应和无氧呼吸的第一阶段相同，发生在细胞质基质中，产生少量的ATP，第二、三阶段发生的场所在线粒体中，在线粒体中能将丙酮酸彻底分解，释放大量的能量，而无氧呼吸的第二阶段没有能量释放，产物是乳酸或酒精和二氧化碳，无氧呼吸的产物种类由相关基因决定。 【小问1详解】 “恒温培养” 的目的是排除温度波动对实验结果的干扰，保证实验的单一变量。 设置S1组的作用是：作为对照组（S1是低秸秆还田量组，与S2高还田量组对比，可探究秸秆还田量对土壤微生物呼吸的影响）。根据表格可知，本实验的自变量是秸秆还田量和温度。 【小问2详解】 S1-35℃产生少量酒精的原因是：35℃下，S1组秸秆还田量低，土壤中氧气供应不足，微生物进行了无氧呼吸，无氧呼吸过程中产生了酒精和 CO2。 S1-35℃产生酒精而非乳酸的原因是该条件下的微生物（细胞）缺乏催化乳酸生成的酶。若参与秸秆分解的微生物有细菌，也有真菌，则S1-35℃产生ATP的场所是：细胞质基质、线粒体（细菌是原核生物，ATP产生于细胞质基质；真菌是真核生物，有氧呼吸（或部分有氧 + 部分无氧）时，ATP产生于细胞质基质和线粒体）。与S1-15℃组相比，S2-35℃ATP 生成量更高的原因是： 35℃更接近微生物的适宜温度，酶的活性更高，细胞呼吸速率更快；S2-35℃进行有氧呼吸，有机物分解彻底，释放能量多。 【小问3详解】 根据表格信息可知， 秸秆还田量过高不利于农作物生长的原因是：秸秆还田量过高，微生物大量繁殖，会与农作物争夺氧气，导致农作物根细胞因缺氧进行无氧呼吸，产生酒精毒害根细胞（或无氧呼吸供能不足，影响根系生长）。 微生物呼吸释放的能量中，除储存于ATP外，另一部分以热能的形式散失（细胞呼吸释放的能量，大部分以热能形式散失，少部分转移到ATP中）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $