精品解析：湖南省长沙市天心区长沙市长郡中学2025-2026学年高一上学期1月期末生物试题

高一生物学期末 时量：75分钟 满分：100分 第I卷 选择题（共40分） 一、选择题（本题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. “竹外桃花三两枝，春江水暖鸭先知。”这一千古名句生动形象地勾画出早春的秀丽景色。下列与其相关的生命系统的叙述正确的是（　　） A. 桃花属于生命系统的器官层次 B. 一片江水中的所有鱼构成一个种群 C. 地球上最大的生态系统是海洋生态系统 D. 江水等无机环境不参与生命系统的组成 2. 木质素的化学降解需要消耗高热量，而使用酶进行降解则是一个更为环保的过程。自然界中，真菌和细菌能够用它们分泌的木质素降解酶（一种蛋白质）分解木质素。下列有关叙述正确的是（ ） A. 与化学降解木质素相比，酶降解耗能较多 B. 木质素降解酶合成不一定需要内质网和高尔基体参与 C. 酶的合成过程都以氨基酸为原料，同时有水的生成 D. 木质素降解酶只能催化化学反应，不能作为化学反应的反应物 3. 苏轼描述月饼的诗句有“小饼如嚼月，中有酥和饴”。下列有关叙述错误的是（　　） A. 鉴定“饴”是否为还原糖，可将其溶解后滴加斐林试剂并作水浴加热处理 B. 人体摄入的小饼中含有的淀粉不能直接被细胞吸收利用 C. 麦芽糖分解得到葡萄糖，进入人体细胞后可以合成多糖。也可转变成脂肪和某些氨基酸 D. 用显微镜观察苏丹Ⅲ染色后的“小饼”切片，可见橘黄色的脂肪滴 4. 我国2022年3月22日第30个“世界水日”“中国水周”活动主题为“推进地下水超采综合治理，复苏河湖生态环境”。下列有关水对生命活动影响的叙述，正确的是（　　） A. 晒干的小麦种子不含自由水，代谢强度低，便于贮藏 B. 植物幼嫩部位比衰老部位代谢旺盛是因为幼嫩部位自由水含量占比较高 C. 与未萌发的小麦种子相比，正在萌发的小麦种子中自由水与结合水的比值下降 D. 越冬的植物体内自由水比结合水的含量高，有利于植物抵抗寒冷的环境 5. 如图为细胞核结构模式图，下列有关叙述错误的是（ ） A. ①主要由DNA和蛋白质组成，可用碱性染料着色 B. ②在真核细胞分裂的过程中会出现解体和重建的动态变化 C. ③具有双层膜，其主要成分是磷脂和蛋白质 D. 某些蛋白质和DNA等大分子物质进出细胞核需要消耗能量 6. 离体蛙心用任氏液处理后仍能有节律的自动收缩、舒张，并维持较长时间。实验发现，不含Ca2+的任氏液无法维持蛙心的跳动，含有少量Ca2+的任氏液中蛙心可持续跳动数小时。下列相关叙述正确的是（　　） A. 该实验证明Ca2+对维持细胞形态有重要作用 B. Ca2+等无机盐离子为蛙心持续跳动提供能量 C. 实验说明无机盐有助于维持细胞的生命活动 D. 青蛙体内的Ca2+只能以离子形式存在 7. 协助扩散需要细胞膜上转运蛋白的协助。图甲、乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种协助扩散方式，其中通道蛋白介导的协助扩散比载体蛋白介导的快1000倍。下列有关叙述正确的是（ ） A. 载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上是静止不动的 B. 无机盐离子主要以通道蛋白介导的方式被植物细胞吸收 C. 甲、乙两种方式均需要转运蛋白，故属于主动运输 D. 载体蛋白和通道蛋白均具有一定的专一性 8. 人体棕色脂肪细胞的线粒体内膜上有一种特殊的通道蛋白UCP，可与ATP合成酶竞争性地将膜间隙高浓度的H+回收到线粒体基质，从而降低了质子电化学梯度，同时将脂肪分解释放的能量几乎全部转化为热能（见下图）。下列说法正确的是（　　） A. ATP合成酶运输H+的方式为主动运输 B. 若UCP的数量增多、活性增强，则ATP/ADP的值越大 C. UCP蛋白活性增强，有利于机体适应寒冷环境 D. 脂肪以脂滴的形式存在细胞中，包裹脂肪的脂滴膜最可能由磷脂双分子层构成 9. 为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下分组栽培，其他条件相同且适宜，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法（一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比）分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是（ ） A. 叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散的越慢 B. 氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素 C. 光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 D. 分光光度法测定类胡萝卜素的含量时可使用蓝紫光区段 10. 反应物浓度与酶促反应速率的关系如图所示，曲线b表示在最适温度、最适pH条件下进行反应所得的结果。下列分析错误的是（ ） A. 若实验温度升高10°C，则曲线可能发生由b到a的变化 B. 限制曲线MN段反应速率的主要因素是反应物浓度 C. 若N点时向反应物中再加入少量反应物，则反应曲线会变为c D. 若减小pH，重复该实验，则M、N点的位置均会下移 11. 黑白瓶法可用于研究赛里木湖中浮游植物生产量，所用白瓶完全透光，黑瓶不透光。用若干个黑白瓶，装入某湖泊一定水层的1L湖水后密闭，进行实验测试，结果如图所示。下列相关说法正确的是（ ） A. a光照强度下白瓶24小时后的溶解氧为浮游植物的总光合量 B. a光照强度下白瓶中生物24小时呼吸消耗氧气量为7mg C. a光照强度下不能满足瓶中生物对氧气所需量 D. a光照下白瓶中生物产生ATP的场所是线粒体和叶绿体 12. 如图为“观察植物根尖细胞有丝分裂”实验的主要操作步骤。下列有关叙述错误的是（　　） A. ①放在温暖的地方，并注意经常换水 B. ②中的液体为15%的盐酸和95%的酒精按1：1配制而成 C. ③是漂洗，培养皿中为清水，时间约10min D. ④是染色，培养皿中为苏丹Ⅲ染液，时间3~5min 13. 图甲表示细胞有丝分裂不同时期染色体数/核DNA数的变化，AD表示分裂间期：图乙、图丙分别表示高等动物甲、高等植物乙有丝分裂某时期的图像。下列相关叙述正确的是（ ） A. 图甲中BC段和EF段形成的原因分别是染色体数加倍和核DNA数加倍 B. 图乙细胞的下一时期，细胞中染色体数：染色单体数：核DNA数=2：1：1 C. 图丙中结构H为细胞板，与结构H形成密切相关的细胞器是高尔基体 D. 动物甲与植物乙有丝分裂过程存在显著差异的是图乙和丙所示时期 14. 研究真核细胞结构和功能时，常采用差速离心法分离细胞器。某同学用该方法对菠菜的叶肉细胞进行了如图所示操作，其中S1～S4表示上清液，P1～P4表示沉淀物。下列叙述错误的是（　　） A. 从离心1至离心4的过程应逐渐提高离心的速率 B. 选择动物细胞为材料比选择植物细胞更易获得匀浆 C. DNA存在于S1、S2和P1、P2、P3中 D. P1中的细胞核是遗传信息库，同时也是细胞代谢的中心 15. 某研究小组从小鼠细胞中分离出甲、乙、丙三种细胞器，并测定其中三种有机物含量如图所示。下列有关叙述正确的是（　　） A. 甲具有双层膜结构，可能是叶绿体或线粒体 B. 乙可能含有多种酸性水解酶 C. 丙合成的性激素能调节机体的生命活动 D. 醋酸杆菌与该细胞共有的细胞器只有丙 二、选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题备选答案中，有一个或一个以上符合题意的正确答案。每小题全部选对得4分，少选得2分，多选、错选、不选得0分。） 16. 尿素作为氮肥可以直接被植物根细胞吸收、利用。根据土壤中尿素浓度不同，吸收机制分为①、②两种，如图所示。细胞质基质中的尿素可被TIPs通道蛋白转运到液泡中，防止其在细胞质基质中积累过多产生毒害作用，下列叙述合理的是（　　） A. TIPs通道蛋白转运尿素时不会与尿素分子结合 B. DUR3载体蛋白在转运尿素分子过程中空间结构会发生变化 C. 外界尿素浓度较低时，细胞通过机制②吸收尿素 D. 当尿素在细胞质基质中积累时，TIPs通道蛋白的数量可能增加 17. 如图是DNA和RNA组成的结构示意图，下列叙述正确的是（　　） A. 硝化细菌含有DNA和RNA，DNA主要分布于拟核区 B. 染色体DNA上每个脱氧核糖均连着2个磷酸和1个碱基 C. 依据图中2′位置的基团可以区分脱氧核糖、核糖 D. DNA多种多样的空间结构储存了大量遗传信息 18. iPS细胞(诱导多能干细胞)能自我更新并可分化为脂肪细胞、成纤维细胞、肌细胞、成骨细胞等。下列叙述正确的是（　　） A. iPS细胞增殖过程中，中心粒在前期倍增 B. iPS细胞分化为不同细胞过程中，核DNA基本不变 C. 肌细胞受外界不良因素的影响而死亡，这属于细胞凋亡 D. 细胞核体积减小是成纤维细胞衰老的典型特征之一 19. 无氧运动能增加肌肉体积，增强肌肉力量，但无氧运动产生的乳酸会导致肌肉酸痛。图是乳酸在人体内的代谢过程。据图及所学知识分析下列叙述错误的是（　　） A. 无氧运动会引起肌肉酸痛，其消除离不开肝组织的代谢活动 B. 肌肉细胞无氧呼吸和有氧呼吸都会产生中间产物丙酮酸 C. 肌肉细胞无氧呼吸比有氧呼吸释放能量多 D. 肌肉细胞进行无氧呼吸和有氧呼吸都能产生ATP 20. 呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”，如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 图中的NADH来源于细胞质基质和线粒体基质 B. Cytc所处的位置为细胞膜外 C. 图示过程释放的能量大多用于合成ATP D. H+借助F0和F1，以主动运输的方式进入膜内 第Ⅱ卷 非选择题（共50分） 三、原文填空（本题共5小题，每小题2分，共10分） 21. 细胞都有相似的基本结构，如细胞膜、细胞质和细胞核，这反映了细胞的______。 22. 核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和________中具有极其重要的作用。 23. 一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫作______。 24. 能量通过______在吸能反应和放能反应之间流通。 25. 细胞分化是细胞中的______________的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。 四、简答题（本题共4小题，除标记外，每空2分，共40分） 26. 胰岛B细胞合成并分泌胰岛素。研究发现，细胞最先合成的是前胰岛素原，加工后成为有活性的胰岛素，胰岛素发挥作用后会失活并被降解。图1是人胰岛素的产生过程，图2是胰岛B细胞部分结构图，①～⑤为细胞结构。 （1）据图1、图2分析，前胰岛素原首先是在胰岛B细胞的[ ]______中以氨基酸为原料起始合成的，合成信号肽以后转移到[ ]_______上继续合成。 （2）前胰岛素原在肽酶的作用下，断裂_______键并加工成为胰岛素原。通过囊泡运输到高尔基体，继续加工成有活性的胰岛素，由囊泡包裹，沿着_______移动到细胞膜并与之融合，将胰岛素分泌到细胞外。 （3）胰岛素起完作用后会被灭活，通常测定______浓度来衡量胰岛B细胞合成与分泌胰岛素的能力。 27. 某兴趣小组的同学利用洋葱作为实验材料进行了相关实验，同学甲将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的蔗糖溶液中，图1是显微镜下观察到的某一时刻的图像。同学乙选取紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的KNO3溶液中，测得细胞液浓度与该溶液浓度的比值（P值）随时间的变化曲线如图2所示。请回答下列问题： （1）图1中细胞的质壁分离指的是细胞壁和______的分离，植物细胞发生质壁分离除了要求有大液泡外，还需的植物细胞自身的结构特点是______。 （2）图1对应时刻的细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是细胞液浓度_______（填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”）外界溶液浓度。 （3）图2中t0～t1时间段液泡中细胞液的浓度_______（填“变大”“变小”或“不变”），t0～t1时间段内液泡体积最小的时刻是_______。 （4）同学丙利用渗透作用实验原理测定洋葱细胞液浓度的大致范围。将细胞液浓度相同的多个洋葱细胞（图3）置于不同浓度的蔗糖溶液中，出现下图所示a~c三种细胞状态，则细胞液浓度最可能位于下列哪两个细胞所对应的蔗糖溶液浓度之间：_______。 28. 1897年德国科学家毕希纳发现，利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵；还有研究发现，乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论，利用下列材料和试剂进行了实验。材料和试剂：酵母菌、酵母汁、A溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子）B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子）、葡萄糖溶液、无菌水。实验共分6组，其中4组的实验处理和结果如下表。 组别 实验处理 实验结果 ① 葡萄糖溶液+无菌水 - ② 葡萄糖溶液+酵母菌 + ③ 葡萄糖溶液+_______ + ④ 葡萄糖溶液+A溶液 - ⑤ 葡萄糖溶液+B溶液 - ⑥ 葡萄糖溶液+_______ + 注：“+”表示有乙醇生成，“-”表示无乙醇生成回答下列问题。 （1）第③组和第⑥组空白处分别是________、_______。 （2）第⑤组无乙醇生成的原因是________。 （3）根据_______组合实验结果可验证乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子。 （4）若为了研究B溶液中离子M对乙醇发酵是否是必需的，可增加一组实验，该组的处理是_______。 29. 油菜是重要的油料作物，但我国部分油菜种植区土壤钾含量偏低使其产量下降。为探究缺钾胁迫对油菜光合作用的影响，科研人员进行了相关研究。 （1）在组成油菜细胞的元素中，钾属于_______（填“大量”或“微量”）元素。 （2）科研人员选取缺钾的田块进行试验，设置施钾肥（不缺钾）和不施钾肥两个处理，在越冬期检测油菜光合作用相关指标，结果如下表。研究者认为缺钾引起的气孔导度下降不是油菜净光合速率下降的主要原因，依据是______。 处理 净光合速率/（μmol·m-2·s-1） 气孔导度/（molH2O·m-2·s-1） 胞间CO2浓度/（μmolCO2·mol-1） 叶绿素含量/（mg·g-1） 施钾肥 23.3 0.35 234 0.64 不施钾肥 16.8 0.20 267 0.42 注：气孔导度表示气孔开放的程度。 （3）Rubisco是一种双功能酶，既能催化暗反应中C5（RuBP）的羧化反应（C5与CO2结合形成C3分子），也能催化光呼吸中RuBP的氧化反应（如图1）。钾含量对Rubisco活性的影响如图2所示。 ①光反应形成的______驱动在叶绿体基质中进行的暗反应。 ②下列对光呼吸的叙述：正确的有______。 A．吸收O2并释放CO2 B．需要消耗ATP中的化学能 C．耗损一部分有机碳 D．速率不受温度和钾含量的影响 （4）请综合上述研究结果，推测缺钾导致油菜产量下降的原因_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一生物学期末 时量：75分钟 满分：100分 第I卷 选择题（共40分） 一、选择题（本题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. “竹外桃花三两枝，春江水暖鸭先知。”这一千古名句生动形象地勾画出早春的秀丽景色。下列与其相关的生命系统的叙述正确的是（　　） A. 桃花属于生命系统的器官层次 B. 一片江水中的所有鱼构成一个种群 C. 地球上最大的生态系统是海洋生态系统 D. 江水等无机环境不参与生命系统的组成 【答案】A 【解析】 【分析】1、生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。 2、 地球上最基本的生命系统是细胞。分子、原子、化合物不属于生命系统。 3、生命系统各层次之间层层相依，又各自有特定的组成、结构和功能。 【详解】A、桃花为生殖器官，属于生命系统的器官层次，A正确； B、一片江水中的所有鱼不是同一个物种，不构成一个种群，B错误； C、地球上最大的生态系统是生物圈，C错误； D、江水等属于非生物物质，属于生态系统的一部分，参与生命系统的组成，D错误。 故选A。 2. 木质素的化学降解需要消耗高热量，而使用酶进行降解则是一个更为环保的过程。自然界中，真菌和细菌能够用它们分泌的木质素降解酶（一种蛋白质）分解木质素。下列有关叙述正确的是（ ） A. 与化学降解木质素相比，酶降解耗能较多 B. 木质素降解酶的合成不一定需要内质网和高尔基体参与 C. 酶的合成过程都以氨基酸为原料，同时有水的生成 D. 木质素降解酶只能催化化学反应，不能作为化学反应的反应物 【答案】B 【解析】 【分析】酶的作用机理：降低化学反应所需要的活化能。酶的特性：高效性、专一性、作用条件较温和。 【详解】A、酶的作用实质是降低了化学反应所需的活化能，故与化学降解木质素相比，酶降解耗能少，A错误； B、据题干信息“真菌和细菌能够用它们分泌的木质素降解酶（一种蛋白质）分解木质素”可知，但细菌无内质网和高尔基体，故木质素降解酶的合成不一定需要内质网和高尔基体的参与，B正确； C、酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA，合成RNA的原料是核糖核苷酸，C错误； D、木质素降解酶作为催化剂能催化化学反应，木质素降解酶（一种蛋白质）也能作为底物被蛋白酶分解，D错误。 故选B。 3. 苏轼描述月饼的诗句有“小饼如嚼月，中有酥和饴”。下列有关叙述错误的是（　　） A. 鉴定“饴”是否为还原糖，可将其溶解后滴加斐林试剂并作水浴加热处理 B. 人体摄入的小饼中含有的淀粉不能直接被细胞吸收利用 C. 麦芽糖分解得到葡萄糖，进入人体细胞后可以合成多糖。也可转变成脂肪和某些氨基酸 D. 用显微镜观察苏丹Ⅲ染色后的“小饼”切片，可见橘黄色的脂肪滴 【答案】D 【解析】 【详解】A、“饴”指麦芽糖，属于还原糖。鉴定还原糖需使用斐林试剂，在水浴加热条件下产生砖红色沉淀，A正确； B、淀粉为多糖，需经消化水解成葡萄糖（单糖）才能被细胞吸收利用，B正确； C、麦芽糖水解为葡萄糖后，葡萄糖可参与合成糖原（多糖），也可通过代谢转化为脂肪或非必需氨基酸，C正确； D、苏丹Ⅲ染液用于脂肪鉴定，但“小饼”主要成分为淀粉，脂肪含量低且分布不均；显微镜观察需制作薄而透明的切片，月饼切片过于厚实且含大量淀粉颗粒，无法清晰观察到橘黄色脂肪滴，D错误。 故选D。 4. 我国2022年3月22日第30个“世界水日”“中国水周”活动的主题为“推进地下水超采综合治理，复苏河湖生态环境”。下列有关水对生命活动影响的叙述，正确的是（　　） A. 晒干的小麦种子不含自由水，代谢强度低，便于贮藏 B. 植物幼嫩部位比衰老部位代谢旺盛是因为幼嫩部位自由水含量占比较高 C. 与未萌发的小麦种子相比，正在萌发的小麦种子中自由水与结合水的比值下降 D. 越冬的植物体内自由水比结合水的含量高，有利于植物抵抗寒冷的环境 【答案】B 【解析】 【分析】1、自由水：细胞中绝大部分以自由水形式存在的，可以自由流动的水。其主要功能：（1）细胞内的良好溶剂。（2）细胞内的生化反应需要水的参与。（3）多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。（4）运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。 2、结合水：细胞内的一部分与其他物质相结合的水，它是组成细胞结构的重要成分；代谢旺盛的细胞中，自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大，有利于抵抗不良环境（高温、干旱、寒冷等）。 【详解】A、自由水与结合水的比值与新陈代谢有关，比值越高，细胞新陈代谢越旺盛，种子晒干后，仍含有自由水，只是自由水与结合水的比值较少，降低种子的代谢速率，便于贮藏，A错误； B、自由水相对含量高，代谢旺盛，植物幼嫩部位比衰老部位代谢旺盛是因为自由水含量比例较高，B正确； C、正在萌发的种子细胞代谢活动旺盛，自由水相对含量增加，因此自由水与结合水的比值上升，C错误； D、细胞中结合水所占比例增大，有利于抵抗不良环境（高温、干旱、寒冷等），则越冬的植物体内自由水/结合水比值降低，D错误。 故选B。 5. 如图为细胞核结构模式图，下列有关叙述错误的是（ ） A. ①主要由DNA和蛋白质组成，可用碱性染料着色 B. ②在真核细胞分裂的过程中会出现解体和重建的动态变化 C. ③具有双层膜，其主要成分是磷脂和蛋白质 D. 某些蛋白质和DNA等大分子物质进出细胞核需要消耗能量 【答案】D 【解析】 【详解】A、①是染色质，其主要由DNA和蛋白质组成，染色体可用醋酸洋红液或甲紫溶液等碱性染料着色，A正确； B、②是核仁，核仁在分裂前期逐渐解体消失，在末期重新形成，即在真核细胞有丝分裂的过程中会出现解体和重建的动态变化，B正确； C、③是核膜，为双层膜结构，在细胞周期中发生周期性消失和重现，其主要成分是磷脂和蛋白质，C正确； D、蛋白质和RNA等大分子物质通过核孔进出细胞具有选择性，同时需要消耗能量，但DNA不能出细胞核，D错误。 故选D。 6. 离体蛙心用任氏液处理后仍能有节律的自动收缩、舒张，并维持较长时间。实验发现，不含Ca2+的任氏液无法维持蛙心的跳动，含有少量Ca2+的任氏液中蛙心可持续跳动数小时。下列相关叙述正确的是（　　） A. 该实验证明Ca2+对维持细胞形态有重要作用 B. Ca2+等无机盐离子为蛙心持续跳动提供能量 C. 实验说明无机盐有助于维持细胞的生命活动 D. 青蛙体内的Ca2+只能以离子形式存在 【答案】C 【解析】 【分析】许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用，有的无机盐还参与维持酸碱平衡和渗透压。 【详解】A、该实验不能证明Ca2+对维持细胞形态有重要作用，A错误； B、Ca2+等无机盐离子不能为蛙心持续跳动提供能量，B错误； C、Ca2+对于维持离体的蛙的心脏跳动具有重要作用，这说明Ca2+对于维持生物体的生命活动具有重要作用，C正确； D、青蛙体内的Ca2+也能以化合物形式存在，D错误。 故选C。 7. 协助扩散需要细胞膜上转运蛋白的协助。图甲、乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种协助扩散方式，其中通道蛋白介导的协助扩散比载体蛋白介导的快1000倍。下列有关叙述正确的是（ ） A. 载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上是静止不动的 B. 无机盐离子主要以通道蛋白介导的方式被植物细胞吸收 C. 甲、乙两种方式均需要转运蛋白，故属于主动运输 D. 载体蛋白和通道蛋白均具有一定的专一性 【答案】D 【解析】 【分析】协助扩散需要载体蛋白，物质顺浓度梯度运输，不需要能量 【详解】A、细胞膜上的蛋白质是有流动性的，不是静止不动的，A错误； B、无机盐离子的运输方式主要是主动运输，B错误； C、主动运输还需要能量，题目已说明图甲、乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种协助扩散方式，不是主动运输，C错误； D、载体蛋白和通道蛋白均具有一定的专一性，选择性运输特定的物质，D正确。 故选D。 8. 人体棕色脂肪细胞的线粒体内膜上有一种特殊的通道蛋白UCP，可与ATP合成酶竞争性地将膜间隙高浓度的H+回收到线粒体基质，从而降低了质子电化学梯度，同时将脂肪分解释放的能量几乎全部转化为热能（见下图）。下列说法正确的是（　　） A. ATP合成酶运输H+的方式为主动运输 B. 若UCP的数量增多、活性增强，则ATP/ADP的值越大 C. UCP蛋白活性增强，有利于机体适应寒冷环境 D. 脂肪以脂滴的形式存在细胞中，包裹脂肪的脂滴膜最可能由磷脂双分子层构成 【答案】C 【解析】 【分析】根据题干信息分析，BAT线粒体内膜上的ATP合成酶具有运输H+的作用和催化ATP合成的作用，能在H+跨膜运输的浓度梯度的推动下合成ATP；而通道蛋白UCP能增大线粒体内膜对H+的通透性，消除H+的浓度梯度，使得能量更多的转化为热能，抑制了ATP的合成，实现了产热增加。 【详解】A、由题意可知，高浓度的H+通过ATP合成酶（一种兼具运输功能的蛋白质）顺浓度梯度，由线粒体膜间隙进入线粒体基质为协助扩散，A错误； B、若UCP的数量增多、活性增强，ATP的合成越少，则ATP/ADP的比值越小，B错误； C、通道蛋白UCP可与ATP合成酶竞争性的将膜间隙高浓度的H+回收到线粒体基质，同时将脂肪分解释放的能量几乎全部转化为热能，可见UCP蛋白活性增强，有利于适应寒冷环境，C正确； D、脂肪在脂肪细胞中以脂滴存在，脂滴膜最可能由磷脂单分子层构成，且磷脂脂溶性尾部与油脂侧相近，D错误。 故选C。 9. 为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下分组栽培，其他条件相同且适宜，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法（一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比）分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是（ ） A. 叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散的越慢 B. 氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素 C. 光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 D. 分光光度法测定类胡萝卜素的含量时可使用蓝紫光区段 【答案】A 【解析】 【详解】A、叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散的越快，溶解度越低，随层析液在滤纸上扩散的越慢，A错误； B、叶绿素的组成元素是C、H、O、N、Mg，所以氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素，B正确； C、不同光合色素颜色不同，因此光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 ，叶绿素多使叶片呈现绿色，而秋季类胡萝卜素增多使叶片呈黄色，C正确； D、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以分光光度法测定类胡萝卜素的含量时可使用蓝紫光区段，D正确。 故选A。 10. 反应物浓度与酶促反应速率的关系如图所示，曲线b表示在最适温度、最适pH条件下进行反应所得的结果。下列分析错误的是（ ） A. 若实验温度升高10°C，则曲线可能发生由b到a的变化 B. 限制曲线MN段反应速率的主要因素是反应物浓度 C. 若N点时向反应物中再加入少量反应物，则反应曲线会变为c D. 若减小pH，重复该实验，则M、N点的位置均会下移 【答案】C 【解析】 【分析】题干中提出“曲线b表示在最适温度、最适pH条件下”进行的，因此此时的酶活性最强，改变温度或pH都会降低酶的活性，使曲线下降。 【详解】A、题干信息可知，曲线b表示在最适温度、最适pH条件下进行反应所得的结果，故若从M点开始温度升高10℃，酶的活性下降，则曲线可能发生由b到a的变化，A正确； B、图中可以看出，在曲线MN段反应速率与反应物浓度呈正相关，因此反应物浓度是限制曲线MN段反应速率的主要因素，B正确； C、N点时向反应物中再加入少量反应物，酶促反应速率不变（反应曲线不会变为c），因为此时底物已经处于饱和，C错误； D、题干信息可知，该酶处适宜条件，故减小pH，酶的活性下降，重复该实验，则M、N点的位置均会下移，D正确。 故选C。 11. 黑白瓶法可用于研究赛里木湖中浮游植物生产量，所用白瓶完全透光，黑瓶不透光。用若干个黑白瓶，装入某湖泊一定水层的1L湖水后密闭，进行实验测试，结果如图所示。下列相关说法正确的是（ ） A. a光照强度下白瓶24小时后的溶解氧为浮游植物的总光合量 B. a光照强度下白瓶中生物24小时呼吸消耗氧气量为7mg C. a光照强度下不能满足瓶中生物对氧气所需量 D. a光照下白瓶中生物产生ATP的场所是线粒体和叶绿体 【答案】B 【解析】 【详解】A、分析题意，白瓶是透光瓶，可进行光合作用和呼吸作用，黑瓶是不透光瓶，只能进行呼吸作用，在相同条件下培养一定时间，黑瓶中所测得的数据可以得知正常的呼吸耗氧量，白瓶中氧气的变化量是净光合作用量，白瓶中24小时后的溶解氧代表初始溶解氧+光合生产量-呼吸消耗量，A错误； B、黑瓶中生物只进行呼吸作用，瓶中呼吸消耗氧气量代表了湖水中生物的呼吸强度，消耗的氧气为10-3=7mg，B正确； C、a光照下，瓶中生物24小时后溶解氧的含量还是为10，说明净光合作用等于0，即a光照下，可以满足瓶中生物对氧气所需量，C错误； D、a光照下白瓶中植物可进行呼吸作用和光合作用，其场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体，D错误。 故选B。 12. 如图为“观察植物根尖细胞有丝分裂”实验的主要操作步骤。下列有关叙述错误的是（　　） A. ①放在温暖的地方，并注意经常换水 B. ②中的液体为15%的盐酸和95%的酒精按1：1配制而成 C. ③是漂洗，培养皿中为清水，时间约10min D. ④是染色，培养皿中为苏丹Ⅲ染液，时间3~5min 【答案】D 【解析】 【详解】A、培养根尖时，①放在温暖的地方，并注意经常换水,保证根正常的生长，A正确； B、②为解离液，其中的液体为15%盐酸和95%酒精按体积比为1∶1 配制而成，B正确； C、③是漂洗，用清水即可，时间要适宜，10分钟左右最好，否则影响下一步的制作装片的效果，C正确； D、④是染色，培养皿中常用的染色剂是甲紫或醋酸洋红溶液，苏丹Ⅲ染液是染脂肪的，D错误； 故选D。 13. 图甲表示细胞有丝分裂不同时期染色体数/核DNA数的变化，AD表示分裂间期：图乙、图丙分别表示高等动物甲、高等植物乙有丝分裂某时期的图像。下列相关叙述正确的是（ ） A. 图甲中BC段和EF段形成的原因分别是染色体数加倍和核DNA数加倍 B. 图乙细胞的下一时期，细胞中染色体数：染色单体数：核DNA数=2：1：1 C. 图丙中结构H为细胞板，与结构H形成密切相关细胞器是高尔基体 D. 动物甲与植物乙有丝分裂过程存在显著差异的是图乙和丙所示时期 【答案】C 【解析】 【分析】分析图1：BC段形成的原因是DNA复制；AD表示有丝分裂间期；DE段每条染色体上含有2个DNA，表示有丝分裂前期和中期；EF段形成的原因是着丝粒分裂，代表有丝分裂后期；FG段每条染色体上含有1个DNA，表示有丝分裂末期； 分析图2：该细胞处于有丝分裂中期； 分析图3：该细胞处于有丝分裂末期，结构H为细胞板。 【详解】A、图甲中BC段为分裂间期的S期，DNA数加倍的主要原因是DNA的复制，EF段形成的原因是着丝粒分裂，A错误； B、图乙中有纺锤体和染色体，着丝粒排列在赤道板上，处于有丝分裂中期，图乙细胞的下一时期为有丝分裂后期，此时期没有姐妹染色单体，B错误； C、结构H为细胞板，该细胞处于有丝分裂末期，结构H最终形成子细胞的细胞壁，与其形成密切相关的细胞器是高尔基体，C正确； D、高等动物甲、高等植物乙有丝分裂过程存在的显著差异是：①有丝分裂前期：动物细胞的纺锤体由中心体发出的星射线形成，而植物细胞的纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝形成：②图丙为有丝分裂末期，在植物细胞有丝分裂末期，细胞板由细胞的中央向四周扩展，将细胞一分为二，最终形成新的细胞壁，动物细胞有丝分裂末期细胞膜向内凹陷，将细胞一分为二，D错误。 故选C。 14. 研究真核细胞的结构和功能时，常采用差速离心法分离细胞器。某同学用该方法对菠菜的叶肉细胞进行了如图所示操作，其中S1～S4表示上清液，P1～P4表示沉淀物。下列叙述错误的是（　　） A. 从离心1至离心4的过程应逐渐提高离心的速率 B. 选择动物细胞为材料比选择植物细胞更易获得匀浆 C. DNA存在于S1、S2和P1、P2、P3中 D. P1中的细胞核是遗传信息库，同时也是细胞代谢的中心 【答案】D 【解析】 【详解】A、图示四次离心，试管中的物质或结构质量越来越低，离心机的转速设置应该是依次变大，A正确； B、植物细胞存在细胞壁，不会出现吸水涨破，动物细胞无细胞壁，易吸水涨破，B正确； C、真核生物DNA主要分布在细胞核中，还有少量分布在叶绿体和线粒体中，图中的P1、P2、P3、S1、S2都含有DNA，C正确； D、P1中的细胞核是遗传信息库，同时也是细胞代谢的控制中心，D错误。 故选D。 15. 某研究小组从小鼠细胞中分离出甲、乙、丙三种细胞器，并测定其中三种有机物的含量如图所示。下列有关叙述正确的是（　　） A. 甲具有双层膜结构，可能是叶绿体或线粒体 B. 乙可能含有多种酸性水解酶 C. 丙合成的性激素能调节机体的生命活动 D. 醋酸杆菌与该细胞共有的细胞器只有丙 【答案】BD 【解析】 【分析】分析题图：脂质和蛋白质是生物膜的重要组成成分，这说明甲和乙含有膜结构，丙没有膜结构；甲含有核酸，应该是线粒体；乙不含核酸，可能是内质网、高尔基体、溶酶体等；丙含有核酸，应该是核糖体。 【详解】A、甲含有蛋白质和磷脂，说明含有生物膜，甲还含有核酸，说明是线粒体，小鼠细胞内不含叶绿体，A错误； B、乙含有蛋白质和磷脂，说明含有生物膜，但不含核酸，因此乙可能为内质网、高尔基体、溶酶体等，溶酶体内含有多种酸性水解酶，B正确； C、丙含有核酸，不含磷脂，应为核糖体，核糖体是合成蛋白质的场所，性激素本质为脂质，不是蛋白质，性激素的合成场所是内质网，C错误； D、醋酸杆菌为原核生物，由原核细胞构成，小鼠细胞为真核细胞，原核细胞和真核细胞共有的细胞器是核糖体，丙是核糖体，因此醋酸杆菌与该细胞共有的细胞器只有丙，D正确。 故选BD。 二、选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题备选答案中，有一个或一个以上符合题意的正确答案。每小题全部选对得4分，少选得2分，多选、错选、不选得0分。） 16. 尿素作为氮肥可以直接被植物根细胞吸收、利用。根据土壤中尿素浓度不同，吸收机制分为①、②两种，如图所示。细胞质基质中尿素可被TIPs通道蛋白转运到液泡中，防止其在细胞质基质中积累过多产生毒害作用，下列叙述合理的是（　　） A. TIPs通道蛋白转运尿素时不会与尿素分子结合 B. DUR3载体蛋白转运尿素分子过程中空间结构会发生变化 C. 外界尿素浓度较低时，细胞通过机制②吸收尿素 D. 当尿素在细胞质基质中积累时，TIPs通道蛋白的数量可能增加 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、通道蛋白在转运物质时，不需要与所转运的物质结合，只是形成一个通道让物质通过。TIPs是通道蛋白，所以TIPs通道蛋白转运尿素时不会与尿素分子结合，A正确； B、载体蛋白在转运物质的过程中，其空间结构会发生变化，从而实现对物质的运输。DUR3是载体蛋白，所以DUR3载体蛋白在转运尿素分子过程中空间结构会发生变化，B正确； C、从图中可以看出，机制①需要消耗ATP，属于主动运输，主动运输一般是细胞逆浓度梯度吸收物质的方式；机制②不需要消耗ATP，属于协助扩散，协助扩散是细胞顺浓度梯度吸收物质的方式。当外界尿素浓度较低时，细胞要吸收尿素需要逆浓度梯度进行，此时应该通过机制①（主动运输）吸收尿素，C错误； D、当尿素在细胞质基质中积累时，为了防止其积累过多产生毒害作用，细胞会将更多的尿素转运到液泡中，TIPs通道蛋白可将细胞质基质中的尿素转运到液泡中，所以TIPs通道蛋白的数量可能增加，D正确。 故选ABD。 17. 如图是DNA和RNA组成的结构示意图，下列叙述正确的是（　　） A. 硝化细菌含有DNA和RNA，DNA主要分布于拟核区 B. 染色体DNA上每个脱氧核糖均连着2个磷酸和1个碱基 C. 依据图中2′位置的基团可以区分脱氧核糖、核糖 D. DNA多种多样的空间结构储存了大量遗传信息 【答案】AC 【解析】 【详解】A、硝化细菌含有DNA和RNA，DNA主要分布于拟核区，A正确； B、双链DNA分子末端的脱氧核糖上连接一个磷酸和一个碱基，B错误； C、判断脱氧核糖、核糖主要依靠图中五碳糖的2'位置的基团，脱氧核糖的2'位置比核糖少了一个氧原子，C正确； D、DNA的核苷酸排列顺序极其多样，储存了大量遗传信息，DNA为双螺旋结构，没有丰富的空间结构，D错误。 故选AC。 18. iPS细胞(诱导多能干细胞)能自我更新并可分化为脂肪细胞、成纤维细胞、肌细胞、成骨细胞等。下列叙述正确的是（　　） A. iPS细胞增殖过程中，中心粒在前期倍增 B. iPS细胞分化为不同细胞的过程中，核DNA基本不变 C. 肌细胞受外界不良因素的影响而死亡，这属于细胞凋亡 D. 细胞核体积减小是成纤维细胞衰老的典型特征之一 【答案】B 【解析】 【详解】A、中心粒在细胞分裂的间期倍增，而非前期。前期主要发生核膜消失、染色体形成等变化，A错误； B、iPS细胞分化为不同细胞的过程是基因选择性表达的结果，核DNA（遗传物质）保持不变，B正确； C、肌细胞受外界不良因素（如物理、化学损伤）导致的死亡属于细胞坏死，细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡，C错误； D、成纤维细胞衰老时，细胞核体积增大（核膜内折），而非减小，D错误。 故选B。 19. 无氧运动能增加肌肉体积，增强肌肉力量，但无氧运动产生的乳酸会导致肌肉酸痛。图是乳酸在人体内的代谢过程。据图及所学知识分析下列叙述错误的是（　　） A. 无氧运动会引起肌肉酸痛，其消除离不开肝组织的代谢活动 B. 肌肉细胞无氧呼吸和有氧呼吸都会产生中间产物丙酮酸 C. 肌肉细胞无氧呼吸比有氧呼吸释放能量多 D. 肌肉细胞进行无氧呼吸和有氧呼吸都能产生ATP 【答案】C 【解析】 【分析】呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸。可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。无氧呼吸的全过程，可以概括地分为两个阶段，这两个阶段需要不同酶的催化，但都是在细胞质基质中进行的。第一个阶段是，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的[H]，并且释放出少量的能量。这一阶段不需要氧的参与，是在细胞质基质中进行的。第二个阶段是，丙酮酸在酶（与催化有氧呼吸的酶不同）的催化作用下，转化成乳酸。葡萄糖分子中的大部分能量则存留在乳酸中。 【详解】A、肌细胞无氧呼吸产生乳酸，乳酸积累使肌肉酸痛，乳酸进入肝脏中又可以重新生成葡萄糖，因此其消除离不开肝组织的代谢活动，A正确； B、肌肉细胞无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段都会产生中间产物丙酮酸，B正确； C、肌肉细胞无氧呼吸产生的乳酸含有大量能量，释放的能量比有氧呼吸释放能量少，C错误； D、在高强度运动时，机体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，在有氧条件和无氧条件下肌糖原都能氧化分解提供能量，产生ATP，D正确。 故选C。 20. 呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”，如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 图中的NADH来源于细胞质基质和线粒体基质 B. Cytc所处的位置为细胞膜外 C. 图示过程释放的能量大多用于合成ATP D. H+借助F0和F1，以主动运输的方式进入膜内 【答案】BCD 【解析】 【详解】A、有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质能产生NADH，有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质也能产生NADH，所以图中的NADH来源于细胞质基质和线粒体基质，A正确； B、据题意分析，该反应发生在线粒体内膜上，所以Cytc所处的位置线粒体内膜的外侧，B错误； C、图示过程表示有氧呼吸第三阶段，释放的能量大多以热能形式散失，少部分用于合成ATP，C错误； D、据图可知，H+借助F0和F1进入膜内（顺浓度梯度），且利用H+膜两侧的电化学势能差驱动ATP合成，属于协助扩散，D错误。 故选BCD。 第Ⅱ卷 非选择题（共50分） 三、原文填空（本题共5小题，每小题2分，共10分） 21. 细胞都有相似的基本结构，如细胞膜、细胞质和细胞核，这反映了细胞的______。 【答案】统一性 【解析】 【详解】细胞统一性是指不同类型的细胞（如真核细胞与原核细胞、不同的真核细胞）在结构上具有相似性，例如都具有细胞膜、细胞质，真核细胞还具有细胞核等基本结构。 22. 核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和________中具有极其重要的作用。 【答案】蛋白质的生物合成 【解析】 【分析】核酸包括DNA和RNA两类，绝大多数生物的遗传物质是DNA，RNA可作为媒介或工具参与蛋白质的合成。 【详解】核酸是遗传信息的携带者，蛋白质是生命活动的体现者，核酸通过转录、翻译等过程控制蛋白质的合成。 23. 一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫作______。 【答案】脱水缩合 【解析】 【分析】氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH2）相连接，同时脱去一分子水的过程；连接两个氨基酸的化学键是肽键，其结构式是-CO-NH-。 【详解】根据上述分析可知，一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫作脱水缩合。 24. 能量通过______在吸能反应和放能反应之间流通。 【答案】ATP分子 【解析】 【详解】ATP是细胞中的能量通货，ATP的水解与吸能反应相联系，而ATP的合成与放能反应相联系，可见能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。 25. 细胞分化是细胞中的______________的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。 【答案】基因选择性表达 【解析】 【详解】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，叫做细胞分化。细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。比如，在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态，与抗体合成有关的基因则处于关闭状态。 四、简答题（本题共4小题，除标记外，每空2分，共40分） 26. 胰岛B细胞合成并分泌胰岛素。研究发现，细胞最先合成的是前胰岛素原，加工后成为有活性的胰岛素，胰岛素发挥作用后会失活并被降解。图1是人胰岛素的产生过程，图2是胰岛B细胞部分结构图，①～⑤为细胞结构。 （1）据图1、图2分析，前胰岛素原首先是在胰岛B细胞的[ ]______中以氨基酸为原料起始合成的，合成信号肽以后转移到[ ]_______上继续合成。 （2）前胰岛素原在肽酶的作用下，断裂_______键并加工成为胰岛素原。通过囊泡运输到高尔基体，继续加工成有活性的胰岛素，由囊泡包裹，沿着_______移动到细胞膜并与之融合，将胰岛素分泌到细胞外。 （3）胰岛素起完作用后会被灭活，通常测定______浓度来衡量胰岛B细胞合成与分泌胰岛素的能力。 【答案】（1） ①. ⑤游离核糖体 ②. ④粗面内质网 （2） ①. 肽 ②. 细胞骨架 （3）C肽 【解析】 【分析】图中①为囊泡，②为高尔基体，③为线粒体，④为粗面内质网，⑤为游离核糖体。 【小问1详解】 核糖体是多肽链的合成场所，前胰岛素原首先是在胰岛B细胞的⑤游离核糖体中以氨基酸为原料经脱水缩合，合成多肽链；合成信号肽以后转移到④粗面内质网上继续合成。 【小问2详解】 肽酶可以水解肽键，将前胰岛素原水解成信号肽序列和胰岛素原；胰岛素原经囊泡运输到②高尔基体中继续加工成有活性的胰岛素；高尔基体以囊泡包裹加工好的胰岛素，沿着细胞骨架进行移动，与细胞膜融合，将胰岛素分泌出去。 【小问3详解】 胰岛素是激素，作用后会被分解，C肽的稳定性高于胰岛素，因此通常测定C肽浓度来衡量胰岛B细胞合成与分泌胰岛素的能力，而不直接测定胰岛素含量。 27. 某兴趣小组的同学利用洋葱作为实验材料进行了相关实验，同学甲将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的蔗糖溶液中，图1是显微镜下观察到的某一时刻的图像。同学乙选取紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的KNO3溶液中，测得细胞液浓度与该溶液浓度的比值（P值）随时间的变化曲线如图2所示。请回答下列问题： （1）图1中细胞的质壁分离指的是细胞壁和______的分离，植物细胞发生质壁分离除了要求有大液泡外，还需的植物细胞自身的结构特点是______。 （2）图1对应时刻的细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是细胞液浓度_______（填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”）外界溶液浓度。 （3）图2中t0～t1时间段液泡中细胞液的浓度_______（填“变大”“变小”或“不变”），t0～t1时间段内液泡体积最小的时刻是_______。 （4）同学丙利用渗透作用实验原理测定洋葱细胞液浓度的大致范围。将细胞液浓度相同的多个洋葱细胞（图3）置于不同浓度的蔗糖溶液中，出现下图所示a~c三种细胞状态，则细胞液浓度最可能位于下列哪两个细胞所对应的蔗糖溶液浓度之间：_______。 【答案】（1） ①. 原生质层 ②. 原生质层的伸缩性大于细胞壁 （2）无法确定 （3） ①. 变大 ②. t1 （4）a～c 【解析】 【分析】植物细胞发生质壁分离的外界条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度，而植物自身具备的结构特点是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。 【小问1详解】 图1中细胞的质壁分离指的是细胞壁和原生质层的分离，植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度，植物细胞自身应具备的结构特点是原生质层的伸缩性大于细胞壁。 【小问2详解】 在观察植物细胞质壁分离与复原实验中，当细胞处于质壁分离状态时，此时细胞可能正在发生质壁分离，也可能完成质壁分离，还可能处于质壁分离的复原过程中，因此，图1对应时刻的细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是细胞液浓度可能大于、等于或小于外界溶液浓度，无法确定。 【小问3详解】 图2中t0～t1时间段细胞液浓度与该溶液浓度的比值小于1，此时细胞失水，因此液泡中细胞液浓度变大。图2中t1时刻以后细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞吸水，液泡体积增大，因此t1时刻液泡体积最小。 【小问4详解】 分析题图：图中a细胞基本没有变化，但液泡有点变大，说明细胞吸水，细胞液的浓度大于外界溶液的浓度；b细胞发生明显的质壁分离现象，细胞失水较多，说明细胞液的浓度明显小于外界溶液的浓度；c细胞发生质壁分离现象，细胞失水，说明细胞液的浓度小于外界溶液的浓度，但浓度差不大。由液泡缩小程度和质壁分离程度，可以判断细胞液浓度最精确的范围是在a～c两个细胞之间。 28. 1897年德国科学家毕希纳发现，利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵；还有研究发现，乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论，利用下列材料和试剂进行了实验。材料和试剂：酵母菌、酵母汁、A溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子）B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子）、葡萄糖溶液、无菌水。实验共分6组，其中4组的实验处理和结果如下表。 组别 实验处理 实验结果 ① 葡萄糖溶液+无菌水 - ② 葡萄糖溶液+酵母菌 + ③ 葡萄糖溶液+_______ + ④ 葡萄糖溶液+A溶液 - ⑤ 葡萄糖溶液+B溶液 - ⑥ 葡萄糖溶液+_______ + 注：“+”表示有乙醇生成，“-”表示无乙醇生成回答下列问题。 （1）第③组和第⑥组空白处分别是________、_______。 （2）第⑤组无乙醇生成的原因是________。 （3）根据_______组合实验结果可验证乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子。 （4）若为了研究B溶液中离子M对乙醇发酵是否是必需的，可增加一组实验，该组的处理是_______。 【答案】（1） ①. 酵母汁 ②. A溶液+B溶液 （2）无催化乙醇发酵的酶 （3）④和⑥ （4）葡萄糖溶液+A溶液+去除了离子M的B溶液 【解析】 【分析】本实验的目的是为验证无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”，所给实验材料中，葡萄糖溶液为反应的底物，在此实验中为无关变量，其用量应一致。酵母菌为细胞生物，与其对应的酵母汁无细胞结构，可用以验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”，而A溶液和B溶液分别含有大分子和各类小分子、离子。 【小问1详解】 为验证上述无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”的结论，还需要加设两组实验，一组为③葡萄糖溶液+酵母汁，预期实验结果为有乙醇生成，另外一组为⑥葡萄糖溶液+A溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子，包括相关酶）+B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子），此组预期结果为有乙醇生成。 【小问2详解】 ⑤葡萄糖溶液+B溶液无乙醇生成，没有A溶液，而A溶液含有酵母汁中的各类生物大分子，即是无催化乙醇发酵的酶。 【小问3详解】 ④葡萄糖溶液+A溶液，结果无乙醇生成；⑥葡萄糖溶液+A溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子，包括相关酶）+B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子），结果有乙醇产生。两组对比可验证乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子。 【小问4详解】 据题干信息可知，M离子存在于B溶液中，故为验证M对乙醇发酵是否为必需的，则应加设一组实验，即葡萄糖溶液+A溶液+去除了离子M的B溶液，若有乙醇生成，则证明M不是必需的，若无乙醇生成，则证明M是必需的。 29. 油菜是重要的油料作物，但我国部分油菜种植区土壤钾含量偏低使其产量下降。为探究缺钾胁迫对油菜光合作用的影响，科研人员进行了相关研究。 （1）在组成油菜细胞的元素中，钾属于_______（填“大量”或“微量”）元素。 （2）科研人员选取缺钾的田块进行试验，设置施钾肥（不缺钾）和不施钾肥两个处理，在越冬期检测油菜光合作用相关指标，结果如下表。研究者认为缺钾引起的气孔导度下降不是油菜净光合速率下降的主要原因，依据是______。 处理 净光合速率/（μmol·m-2·s-1） 气孔导度/（molH2O·m-2·s-1） 胞间CO2浓度/（μmolCO2·mol-1） 叶绿素含量/（mg·g-1） 施钾肥 23.3 0.35 234 0.64 不施钾肥 16.8 0.20 267 0.42 注：气孔导度表示气孔开放的程度。 （3）Rubisco是一种双功能酶，既能催化暗反应中C5（RuBP）的羧化反应（C5与CO2结合形成C3分子），也能催化光呼吸中RuBP的氧化反应（如图1）。钾含量对Rubisco活性的影响如图2所示。 ①光反应形成的______驱动在叶绿体基质中进行的暗反应。 ②下列对光呼吸的叙述：正确的有______。 A．吸收O2并释放CO2 B．需要消耗ATP中的化学能 C．耗损一部分有机碳 D．速率不受温度和钾含量的影响 （4）请综合上述研究结果，推测缺钾导致油菜产量下降的原因_______。 【答案】（1）大量 （2）缺钾组油菜叶片胞间CO2浓度高于施钾肥组 （3） ①. ATP和NADPH ②. ABC （4）一方面，缺钾使油菜叶绿素含量减少，抑制了光反应，减少了为暗反应提供的ATP和NADPH，导致产量下降；另一方面，缺钾抑制了RuBP的羧化速率，并提高了RuBP的氧化与羧化速率的比值，抑制了暗反应，导致产量下降 【解析】 【分析】1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。 2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。 【小问1详解】 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg属于大量元素。 【小问2详解】 缺钾组油菜叶片胞间CO2浓度高于施钾肥组，由此推测缺钾引起的气孔导度下降不是油菜净光合速率下降的主要原因。 【小问3详解】 ①色素吸收光能后先转变为化学能，储存在ATP和NADPH中，驱动在叶绿体基质中进行的暗反应。 ②由图1可知，光呼吸能催化O2和RuBP生成磷酸乙醇酸，作为光呼吸底物，此过程会氧化光合中间产物RuBP，导致部分有机碳以CO2的形式损失，而且，此代谢过程消耗ATP中的化学能，ABC正确；温度会影响酶的活性，随着钾含量的增加，RuBP的羧化速率（暗反应）上升，且RuBP的氧化（光呼吸）与羧化速率的比值下降，因此光呼吸受温度和钾含量的影响，D错误。 故选ABC。 【小问4详解】 一方面，缺钾使油菜叶绿素含量减少，抑制了光反应，减少了为暗反应提供的ATP和NADPH；另一方面，缺钾抑制了RuBP的羧化速率，并提高了RuBP的氧化与羧化速率的比值，抑制了暗反应，油菜光合作用被抑制，导致产量下降，因此缺钾会导致油菜产量下降。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $