精品解析：重庆江津中学2025-2026学年度高2025级高一上期末考试生物试题

重庆江津中学2025-2026学年度高2025级高一上期末考试 生物试题 一、单选题：本大题共16小题，每小题3分，共48分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的 1. 某同学在烈日下参加足球比赛时突然晕倒，医生根据情况判断，立即给他做静脉滴注处理。请推测，这种情况下最合理的注射液应该是（　　） A. 生理盐水 B. 氨基酸溶液 C. 葡萄糖溶液 D. 葡萄糖生理盐水 2. 某 50 肽中有丙氨酸（R 基为-CH3）4 个，现脱掉其中的丙氨酸（相应位置如图所示）得到 4 条多肽链和 5 个氨基酸（脱下的氨基酸均以游离态正常存在）。下列有关叙述，错误的是（　　） A. 该 50 肽水解得到的几种有机物比原 50 肽增加了 8 个氧原子 B. 若将得到的 5 个氨基酸缩合成 5 肽，则有 5 种不同的氨基酸序列 C. 若将新生成的 4 条多肽链重新连接成一条长链将脱去 4 个 H2O 分子 D. 新生成的 4 条多肽链至少含有 4 个游离的羧基 3. 淀粉样前体蛋白（APP）是一种广泛存在于人体全身组织细胞上的单次跨膜蛋白，其经蛋白酶裂解形成的一系列蛋白肽，比如β-淀粉样蛋白（Aβ），被认为与阿尔茨海默症（简称“AD”， 表现为老年认知障碍）的发病过程相关。图显示了APP被降解切割的不同过程，下列相关叙述不合理的是（ ） A. 检测大脑神经元内Aβ的含量可作为AD诊断的一重要指标 B. 根据AD的症状表现。Aβ的聚集主要导致了神经元的受损 C. β分泌酶的切割位点位于图中①所指部位，破坏的是肽键 D. 抑制Aβ形成或抑制β分泌酶活性是对AD可行的治疗思路 4. 某蛋白质分子由2条肽链组成，共57个氨基酸，其中“—S—S—”由两个“—SH”(巯基)构成的二硫键，如图所示。下列计数错误的是 A. 该蛋白质分子中至少含2个游离的氨基 B. 该蛋白质分子共有52个肽键 C. 该蛋白质分子含3个二硫键 D. 该蛋白质分子形成过程中，相对分子质量减少了996 5. 胰腺腺泡细胞分泌胰蛋白酶（一种分泌蛋白）过程如图甲所示。向细胞内注射用放射性同位素3H标记的氨基酸，一段时间后，在细胞外检测到含有放射性的胰蛋白酶。图乙中a、b、c分别表示三种细胞器，图丙中的d、e、f分别代表三种具膜结构。下列有关说法错误的是（　　） A. 图甲中分泌蛋白最初合成的场所是②，其中所形成的化学键叫肽键，所需原料为氨基酸 B. 结合图甲、乙可知，胰蛋白酶合成、运输的过程中，依次经过的细胞器是②－a－核糖体、④－b－内质网、⑤－c－高尔基体 C. 图甲、图丙中表示同一种结构的是③与d、④与f、⑤与e，其面积的变化过程体现出生物膜具有一定的流动性 D. 经②③④获得的蛋白质有一部可以进入溶酶体 6. 关于真核细胞叶绿体的起源，古生物学家推测：被原始真核生物吞噬的蓝细菌有些未被消化，反而能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质，逐渐进化为叶绿体。下列叙述不支持该“推测”的是（ ） A. 蓝细菌和叶绿体内都含有核糖体 B. 蓝细菌的细胞壁与叶绿体的外膜都不含纤维素 C. 蓝细菌和叶绿体内的DNA都呈环状 D. 蓝细菌的细胞膜与叶绿体的内膜比较相似 7. 细胞可通过产生外泌体进行细胞间的物质交换和信息交流,外泌体产生的过程如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 结构①通过细胞膜内陷产生 B. 结构②内部的小囊泡由膜融合形成 C. 结构③降解后的物质可被细胞再利用 D. 外泌体与分泌蛋白两者产生及释放的过程有差异 8. 保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是（ ） A. 比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后 B. 质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中 C. 滴加③后有较多水分子进入保卫细胞 D. 推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ 9. 心肌细胞上广泛存在Na+-K+泵和Na+-Ca2+交换体（转入Na+的同时排出Ca2+），两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵。关于该药物对心肌细胞的作用，下列叙述正确的是（　　） A. 心肌收缩力下降 B. 细胞内液的钾离子浓度升高 C. 动作电位期间钠离子的内流量减少 D. 细胞膜上Na+-Ca2+交换体的活动加强 10. 盐碱化是农业生产的主要障碍之一、植物可通过质膜H+泵把Na+排出细胞，也可通过液泡膜H+泵和液泡膜NHX载体把Na+转入液泡内，以维持细胞质基质Na+稳态。下图是NaCl处理模拟盐胁迫，钒酸钠（质膜H+泵的专一抑制剂）和甘氨酸甜菜碱（GB）影响玉米Na+的转运和相关载体活性的结果。下列叙述错误的是（　　） A. 溶质的跨膜转运都会引起细胞膜两侧渗透压的变化 B. GB可能通过调控质膜H+泵活性增强Na+外排，从而减少细胞内Na+的积累 C. GB引起盐胁迫下液泡中Na+浓度的显著变化，与液泡膜NHX载体活性有关 D. 盐胁迫下细胞质基质Na+排出细胞或转入液泡都能增强植物的耐盐性 11. 从红色苋菜根部取最适宜做质壁分离与复原实验的细胞，将其浸润在质量浓度为0.3g/mL的溶液中制成临时装片，用显微镜观察到如图甲所示图像，图乙表示实验过程中相关物质跨膜运输的两种方式。下列叙述错误的是（ ） A. 该实验所取细胞不可以是苋菜根尖分生区细胞 B. 由于图甲中的O具有全透性，Q处充满了溶液 C. 图乙中曲线①可表示进入苋菜细胞的方式，曲线②可表示水进出苋菜细胞的方式 D. 质壁分离复原过程中，细胞液吸水能力逐渐增强 12. 科学家研究小麦20℃时光合作用强度与光照强度的关系，得到如图所示曲线，下列有关叙述不正确的是（　　） A. a点时，小麦叶肉细胞不进行光合作用 B. b点时，小麦光合作用速率等于呼吸作用速率 C. ab段光合作用强度大于呼吸作用强度 D. cd段曲线不再持续上升的原因可能是温度限制 13. 有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，通入不同浓度的氧气一段时间后，酵母菌细胞呼吸产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。可得出的结论是（　　） 氧浓度/％ a b c d 产生CO2的量 9mol 12.5mol 15mol 30mol 产生酒精的量 9mol 6.5mol 6mol 0mol A. 氧气浓度为a时酵母菌消耗葡萄糖的速率最快 B. 氧气浓度为b时无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量多 C. 氧气浓度为c时有2/5的葡萄糖用于无氧呼吸 D. 氧气浓度为d时产生CO2的场所只有线粒体基质 14. 某兴趣小组欲探究酵母菌在有氧、无氧条件下是否均能产生CO2，进行了如下实验，图2所示的实验环境温度和气压相对稳定。下列相关叙述中正确的是（　　） A. 欲探究酵母菌在无氧条件下可以产生CO2，图1中的装置连接是：d→b B. 检测CO2还可以用酸性条件下的重铬酸钾溶液 C. 如果图2中的酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，则红色液滴右移 D. 如果图2中的酵母菌只进行无氧呼吸，则红色液滴应右移 15. 某动物初级精母细胞中，一部分细胞的一对同源染色体的两条非姐妹染色单体间发生了片段互换，产生了4种精细胞，如图所示。若该动物产生的精细胞中，精细胞2、3所占的比例均为4%，则减数分裂过程中初级精母细胞发生交换的比例是（ ） A. 2% B. 4% C. 8% D. 16% 16. 某作物形成自交胚和克隆胚的过程如图1所示（以两对同源染色体为例），图2表示上述两途径细胞正常分裂过程中，部分细胞不同时期内染色单体、染色体和核DNA含量的关系。下列叙述错误的是（ ） A. 两途径在形成精子过程中，细胞内染色体数最多时都对应图2的时期Ⅰ B. 途径1的受精作用发生在图2的时期Ⅳ之后，染色体和核DNA都加倍 C. 途径1形成卵细胞时的不均等分裂发生于图2的时期Ⅰ→Ⅱ和Ⅲ→Ⅳ D. 与途径1相比，途径2形成精子的过程中不会发生基因重组 二、非选择题。（52分） 17. 瘦素是动物脂肪细胞分泌的一种蛋白质激素，机体脂肪储存量越大，瘦素分泌越多，其通过血液循环运输至下丘脑，下丘脑的某些细胞接受到瘦素信号后，机体能通过复杂的神经内分泌网络调节摄食行为，使摄食量减少。 （1）机体脂质中最常见的是脂肪，大多数动物脂肪室温时呈固态是因为含有___；糖类和脂肪的转化程度有明显差异，脂肪一般只在___时才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。 （2）瘦素的基本组成单位的区别在于___的不同。下丘脑中的靶细胞通过___来识别瘦素。 （3）现有两类患肥胖症的小鼠，A类小鼠肥胖是下丘脑的相关细胞无法接受瘦素信号所致，B类小鼠肥胖原因未知，分析以下实验: 组别 处理措施 正常饲喂一段时间后的实验结果 1 正常小鼠与A小鼠连体共生 正常小鼠摄食量明显减少，A小鼠无变化 2 正常小鼠与B小鼠连体共生 正常小鼠无变化，B小鼠摄食量略微减少 3 A小鼠与B小鼠连体共生 A小鼠无变化，B小鼠摄食量明显减少 （注:连体共生即通过手术使两只小鼠的血液循环贯通） ①根据实验结果推测，连体前A小鼠体内瘦素的含量比正常小鼠___，B小鼠肥胖的原因最可能是___。 ②为确保实验的严谨性，研究者还设计了一组对照组实验，处理措施为___。 18. 研究者用荧光染料对细胞膜上某些分子进行处理，并使膜发出荧光。再用高强度激光照射细胞膜的某区域，使其瞬间被“漂白”，即荧光消失。随后，该漂白区域荧光逐渐恢复，如图1。检测该区域荧光强度随时间的变化，绘制得到荧光漂白恢复曲线，如图2。请回答问题： （1）细胞膜以_________为基本支架，还含有蛋白质等成分，实验中通常对膜蛋白进行荧光标记。 （2）细胞膜上被漂白区域的荧光强度能恢复，推测其原因可能有：①被漂白物质的荧光会_________；②被漂白区域内外分子相互运动的结果。 （3）研究发现：如果去除细胞膜中的胆固醇，膜结构上蛋白质分子停泊的“平台”被拆解，漂白区域荧光恢复的时间缩短，说明胆固醇对膜中分子运动具有_________作用，该结果支持推测_________（填“①”或“②”）。 （4）最终恢复的荧光强度比初始强度_________，可能是荧光强度会自主下降或某些分子处于相对静止状态。 （5）该研究说明细胞膜具有_________性。 19. 下图1是神经细胞多种物质跨膜运输的示意图，其中字母表示被转运的物质，序号代表不同物质的运输方式。图2表示神经细胞内外的离子分布情况。回答下列问题： （1）Na+进入神经细胞的方式与图1中的___________方式相同，K+进入细胞的方式与图1中的___________方式相同。（填序号） （2）肾小管和集合管重吸收水时，水分子主要以___________（填序号）方式进入细胞。物质以③方式跨膜运输时，载体蛋白运输的物质具有专一性，原因是___________。 （3）为验证神经细胞跨膜吸收K+的方式，某同学设计了以下实验。已知细胞进行各项生命活动所需的能量主要来自有氧呼吸。补充完整实验步骤。 a．将培养的相同的小鼠神经细胞均分为甲、乙两组，置于培养液中培养并分别加入等量的含适宜浓度K+的溶液。 b．甲组给予正常的呼吸条件，乙组给予_________________________________。 c．培养一段时间后，_______________________________________________________。 d．预期结果及结论：_______________________________________________________。 20. 科学家发现，光能会被类囊体转化为“某种能量形式”，并用于驱动产生ATP（如图I）。为探寻这种能量形式，他们开展了后续实验。 （1）制备类囊体时，提取液中应含有适宜浓度的蔗糖，以保证其结构完整，原因是________；为避免膜蛋白被降解，提取液应保持________（填“低温”或“常温”）。 （2）在图I实验基础上进行图II实验，发现该实验条件下，也能产生ATP。但该实验不能充分证明“某种能量形式”是类囊体膜内外的H+浓度差，原因是________。 （3）为探究自然条件下类囊体膜内外产生H+浓度差的原因，对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理，结果如图III所示，悬液的pH在光照处理时升高，原因是________。类囊体膜内外的H+浓度差是通过光合电子传递和H+转运形成的，电子的最终来源物质是________。 （4）用菠菜类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体，能在光下生产目标多碳化合物。若要实现黑暗条件下持续生产，需稳定提供的物质有________。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，若要增产，可采取的有效措施有________（答两点）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 重庆江津中学2025-2026学年度高2025级高一上期末考试 生物试题 一、单选题：本大题共16小题，每小题3分，共48分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的 1. 某同学在烈日下参加足球比赛时突然晕倒，医生根据情况判断，立即给他做静脉滴注处理。请推测，这种情况下最合理的注射液应该是（　　） A. 生理盐水 B. 氨基酸溶液 C. 葡萄糖溶液 D. 葡萄糖生理盐水 【答案】D 【解析】 【分析】人正常的血糖浓度为0.8-1.2g/L，偏高会出现高血糖症状，偏低则容易引起低血糖，比如头晕眼花，甚至昏厥等等。 【详解】该同学突然晕倒，应该是低血糖的症状，所以需要补充葡萄糖溶液为身体提供能量，同时为了维持身体渗透压的平衡和维持神经系统的兴奋，所以应该补充葡萄糖生理盐水，D符合题意。 故选D。 2. 某 50 肽中有丙氨酸（R 基为-CH3）4 个，现脱掉其中的丙氨酸（相应位置如图所示）得到 4 条多肽链和 5 个氨基酸（脱下的氨基酸均以游离态正常存在）。下列有关叙述，错误的是（　　） A. 该 50 肽水解得到的几种有机物比原 50 肽增加了 8 个氧原子 B. 若将得到的 5 个氨基酸缩合成 5 肽，则有 5 种不同的氨基酸序列 C. 若将新生成的 4 条多肽链重新连接成一条长链将脱去 4 个 H2O 分子 D. 新生成的 4 条多肽链至少含有 4 个游离的羧基 【答案】C 【解析】 【详解】A、分析题图可知，丙氨酸的位置是21、27、35、49号氨基酸，因此如果脱掉4个丙氨酸应该水解掉8个肽键，需要8分子水，水解形成的有机物的氧原子增加8个，A正确； B、得到的5个氨基酸是4个丙氨酸和第50号氨基酸，这5个氨基酸脱水缩合形成肽链，最多形成5种不同的氨基酸序列，B正确； C、4条肽链经过脱水缩合反应形成一条肽链，由3个肽键连接，脱去3分子水，C错误； D、4肽链中至少含有4个游离的氨基和4个游离的羧基，D正确。 故选C。 3. 淀粉样前体蛋白（APP）是一种广泛存在于人体全身组织细胞上的单次跨膜蛋白，其经蛋白酶裂解形成的一系列蛋白肽，比如β-淀粉样蛋白（Aβ），被认为与阿尔茨海默症（简称“AD”， 表现为老年认知障碍）的发病过程相关。图显示了APP被降解切割的不同过程，下列相关叙述不合理的是（ ） A. 检测大脑神经元内Aβ的含量可作为AD诊断的一重要指标 B. 根据AD的症状表现。Aβ的聚集主要导致了神经元的受损 C. β分泌酶的切割位点位于图中①所指部位，破坏的是肽键 D. 抑制Aβ形成或抑制β分泌酶活性是对AD可行的治疗思路 【答案】A 【解析】 【分析】蛋白质结构多样性的直接原因：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别。 【详解】A、由图解可知， Aβ的聚集位于细胞外，所以应该检测大脑神经元外 Aβ的含量来作为 AD判断的一重要指标，A 错误； B、由题干信息，阿尔茨海默症（简称“AD”， 表现为老年认知障碍），推知Aβ的聚集主要导致了神经元的受损，B正确； C、APP为蛋白质，是氨基酸通过肽键连接而成的，β分泌酶的切割位点位于图中①所指部位，破坏的是肽键，C正确； D、分析题意可知，β-淀粉样蛋白（Aβ），被认为与阿尔茨海默症的发病过程相关（与Aβ形成有关，β分泌酶能促进Aβ形成），故抑制Aβ形成或抑制β分泌酶活性是对AD可行的治疗思路，D正确。 故选A。 4. 某蛋白质分子由2条肽链组成，共57个氨基酸，其中“—S—S—”由两个“—SH”(巯基)构成的二硫键，如图所示。下列计数错误的是 A. 该蛋白质分子中至少含2个游离的氨基 B. 该蛋白质分子共有52个肽键 C. 该蛋白质分子含3个二硫键 D. 该蛋白质分子形成过程中，相对分子质量减少了996 【答案】B 【解析】 【详解】该蛋白质有两条肽链，每条肽链至少有一个游离的氨基酸，所以该蛋白质分子至少含有2个游离的氨基，A正确。该蛋白质由57个氨基酸组成两条肽链，含有55个肽键，B错误。由图可知该蛋白质分子中含有3个二硫键，C正确。该蛋白质分子形成过程中，脱去了55个水和6个H，相对分子质量减少了18×55+6=996，D正确。 点睛：关于蛋白质的计算，每条肽链至少有一个游离的氨基和羧基，所以有几条肽链至少有几个游离的氨基酸和羧基；脱去的水分子数或形成的肽键数都是氨基酸数-肽链数。 5. 胰腺腺泡细胞分泌胰蛋白酶（一种分泌蛋白）过程如图甲所示。向细胞内注射用放射性同位素3H标记的氨基酸，一段时间后，在细胞外检测到含有放射性的胰蛋白酶。图乙中a、b、c分别表示三种细胞器，图丙中的d、e、f分别代表三种具膜结构。下列有关说法错误的是（　　） A. 图甲中分泌蛋白最初合成的场所是②，其中所形成的化学键叫肽键，所需原料为氨基酸 B. 结合图甲、乙可知，胰蛋白酶合成、运输的过程中，依次经过的细胞器是②－a－核糖体、④－b－内质网、⑤－c－高尔基体 C. 图甲、图丙中表示同一种结构的是③与d、④与f、⑤与e，其面积的变化过程体现出生物膜具有一定的流动性 D. 经②③④获得的蛋白质有一部可以进入溶酶体 【答案】B 【解析】 【分析】分泌蛋白合成与分泌过程：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。分析题图，甲图中①上具有核孔，为核膜，②为内质网上的核糖体，③为内质网，④为高尔基体，⑤为细胞膜；图乙中a、b、c分别表示核糖体、内质网、高尔基体；图丙中膜面积减少的d是内质网，先增加后减少的是高尔基体，增加的e是细胞膜。 【详解】A、图甲中分泌蛋白最初合成的场所是核糖体（②），此过程中发生脱水缩合反应，形成的化学键叫肽键，以氨基酸为原料，A正确； B、胰蛋白酶合成、运输的过程中，依次经过的细胞器是②－a－核糖体、③－b－内质网、④－c－高尔基体，B错误； C、图甲、图丙中③与d是内质网、④与f是高尔基体、⑤与e是细胞膜，其面积的变化过程体现出生物膜具有一定的流动性，C正确； D、经②③④获得的蛋白质可以进入溶酶体，或成为膜蛋白或分泌蛋白，D正确。 故选B。 6. 关于真核细胞叶绿体的起源，古生物学家推测：被原始真核生物吞噬的蓝细菌有些未被消化，反而能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质，逐渐进化为叶绿体。下列叙述不支持该“推测”的是（ ） A. 蓝细菌和叶绿体内都含有核糖体 B. 蓝细菌的细胞壁与叶绿体的外膜都不含纤维素 C. 蓝细菌和叶绿体内的DNA都呈环状 D. 蓝细菌的细胞膜与叶绿体的内膜比较相似 【答案】B 【解析】 【分析】题意分析，若被原始真核生物吞噬的蓝细菌有些未被消化，反而能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质，逐渐进化为叶绿体，则叶绿体和蓝细菌应该具有共性，核糖体、DNA、膜结构的共性都可支持该假说。蓝细菌是原核生物，没有核膜包被的细胞核，因为具有藻蓝素和叶绿素而能进行光合作用。 【详解】A、若叶绿体是被原始真核生物吞噬的蓝细菌有些未被消化最后和 真核细胞共生形成的，则蓝细菌和叶绿体内都含有核糖体，不符合题意，A错误； B、蓝细菌的细胞壁不含纤维素，叶绿体的外膜是一种生物膜也不含纤维素，但不可以作为支持上述“推测”的证据，符合题意，B正确； C、蓝细菌和叶绿体内的DNA都呈环状，支持叶绿体是被原始真核生物吞噬的蓝细菌有些未被消化形成的假说，不符合题意，C错误； D、蓝细菌的细胞膜与叶绿体的内膜比较相似，也能作为支持上述“推测”的证据，不符合题意，D错误。 故选B。 7. 细胞可通过产生外泌体进行细胞间的物质交换和信息交流,外泌体产生的过程如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 结构①通过细胞膜内陷产生 B. 结构②内部的小囊泡由膜融合形成 C. 结构③降解后的物质可被细胞再利用 D. 外泌体与分泌蛋白两者产生及释放的过程有差异 【答案】B 【解析】 【分析】外泌体是细胞内的内溶酶体微粒内陷形成的多囊泡体，经多囊泡体外膜与细胞膜融合后释放到胞外的膜囊泡。 【详解】A、据图可知，结构①是通过细胞膜内陷形成的，A正确； B、依据题图信息，无法得出，结构②内部的小囊泡是由膜融合形成，B错误； C、结构③表示溶酶体，其降解后的物质可以被细胞再利用，C正确； D、分泌蛋白的形成需要经过核糖体内质网高尔基体细胞膜的过程，外泌体不需要经过上述细胞结构的参与，即外泌体与分泌蛋白两者产生及释放的过程有差异，D正确。 故选B。 8. 保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是（ ） A. 比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后 B. 质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中 C. 滴加③后有较多水分子进入保卫细胞 D. 推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ 【答案】A 【解析】 【分析】气孔是由两两相对而生的保卫细胞围成的空腔，它的奇妙之处在于能够自动的开闭。气孔是植物体蒸腾失水的“门户”，也是植物体与外界进行气体交换的“窗口”。气孔的张开和闭合受保卫细胞的控制。 分析图示：滴加蔗糖溶液①后一段时间，保卫细胞气孔张开一定程度，说明保卫细胞在蔗糖溶液①中吸收一定水分；滴加蔗糖溶液②后一段时间，保卫细胞气孔关闭，说明保卫细胞在蔗糖溶液②中失去一定水分，滴加蔗糖溶液③后一段时间，保卫细胞气孔张开程度较大，说明保卫细胞在蔗糖溶液③中吸收水分多，且多于蔗糖溶液①，由此推断三种蔗糖溶液浓度大小为：②>①>③。 【详解】A、通过分析可知，①细胞处吸水量少于③处细胞，说明保卫细胞细胞液浓度①处理后>③处理后，A错误； B、②处细胞失水，故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，B正确； C、滴加③后细胞大量吸水，故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C正确； D、通过分析可知，推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③，D正确。 故选A。 【点睛】 9. 心肌细胞上广泛存在Na+-K+泵和Na+-Ca2+交换体（转入Na+的同时排出Ca2+），两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵。关于该药物对心肌细胞的作用，下列叙述正确的是（　　） A. 心肌收缩力下降 B. 细胞内液的钾离子浓度升高 C. 动作电位期间钠离子的内流量减少 D. 细胞膜上Na+-Ca2+交换体的活动加强 【答案】C 【解析】 【分析】静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。 【详解】 A、由题干和分析可知，药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵，影响Na+势能，从而导致Ca2+无法从细胞内转运到细胞外，使得细胞质中Ca2+浓度升高，导致心肌收缩力升高，A错误； B、由于该种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵，导致细胞内Na+浓度增高，K+浓度降低，B错误； C、动作电位期间Na+的内流量与细胞膜内外Na+浓度差有关，Na+-K+泵功能受到抑制，因此Na+浓度差减小，Na+的内流量减少，C正确； D、由题干和分析可知，药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵，影响Na+势能，细胞膜上Na+-Ca2+交换体的活动减弱，D错误。 故选C。 10. 盐碱化是农业生产的主要障碍之一、植物可通过质膜H+泵把Na+排出细胞，也可通过液泡膜H+泵和液泡膜NHX载体把Na+转入液泡内，以维持细胞质基质Na+稳态。下图是NaCl处理模拟盐胁迫，钒酸钠（质膜H+泵的专一抑制剂）和甘氨酸甜菜碱（GB）影响玉米Na+的转运和相关载体活性的结果。下列叙述错误的是（　　） A. 溶质的跨膜转运都会引起细胞膜两侧渗透压的变化 B. GB可能通过调控质膜H+泵活性增强Na+外排，从而减少细胞内Na+的积累 C. GB引起盐胁迫下液泡中Na+浓度的显著变化，与液泡膜NHX载体活性有关 D. 盐胁迫下细胞质基质Na+排出细胞或转入液泡都能增强植物的耐盐性 【答案】A 【解析】 【分析】据图分析：在盐胁迫条件下，用钒酸钠处理原生质体，对照、对照+GB两组Na+内流增多；NaCl、NaCl+GB两组Na+外排增多。与对照组相比，对照+GB的液泡膜NHX载体活性没有改变，而NaCl、NaCl+GB两组液泡膜NHX载体活性升高。与对照组相比，对照+GB的液泡膜H+泵活性没有改变，而NaCl、NaCl+GB两组液泡膜H+泵活性升高，且二者变化相同。 【详解】A、溶质的跨膜转运不一定都会引起细胞膜两侧渗透压的变化，如人体组织细胞时刻都进行溶质的跨膜运输，但正常情况下组织细胞膜内外渗透压基本不变，A错误； B、由图示可知，在盐胁迫条件下，NaCl+GB组比NaCl组Na+外排增多，若用钒酸钠处理，NaCl、NaCl+GB两组Na+外排基本相同，说明GB可能通过调控质膜H+泵活性增强Na+外排，从而减少细胞内Na+的积累，B正确； C、Na+跨膜运输的方式是主动运输，与能量和载体蛋白有关，由最后一个柱形图可知，盐胁迫下，NaCl、NaCl+GB两组液泡膜H+泵活性相同，说明GB对液泡膜H+泵活性无影响，即GB不是通过影响能量而是通过影响液泡膜NHX载体活性实现的，C正确； D、由题干信息“植物可通过质膜H+泵把Na+排出细胞，也可通过液泡膜H+泵和液泡膜NHX载体把Na+转入液泡内，以维持细胞质基质Na+稳态”可知，盐胁迫下细胞质基质Na+排出细胞或转入液泡都能维持细胞质基质Na+稳态，从而增强植物的耐盐性，D正确。 故选A。 11. 从红色苋菜根部取最适宜做质壁分离与复原实验的细胞，将其浸润在质量浓度为0.3g/mL的溶液中制成临时装片，用显微镜观察到如图甲所示图像，图乙表示实验过程中相关物质跨膜运输的两种方式。下列叙述错误的是（ ） A. 该实验所取细胞不可以是苋菜根尖分生区细胞 B. 由于图甲中的O具有全透性，Q处充满了溶液 C. 图乙中曲线①可表示进入苋菜细胞的方式，曲线②可表示水进出苋菜细胞的方式 D. 质壁分离复原过程中，细胞液吸水能力逐渐增强 【答案】D 【解析】 【分析】题图分析：图甲表示显微镜观察到质壁分离细胞图，其中O表示细胞壁，P表示原生质层，Q表示原生质层与细胞壁的间隙，其中存在的是外界溶液；图乙①表示物质运输与氧气有关，说明是主动运输，②表示与氧气无关，可能是自由扩散和协助扩散。 【详解】A、苋菜根尖分生区细胞没有液泡，图甲所示细胞发生了质壁分离，说明是具有中央液泡的成熟细胞，因此该实验所取细胞不可以是苋菜根尖分生区细胞，A正确； B、由于图甲中的O为细胞壁，具有全透性，Q处为原生质层与细胞壁的间隙，充满了KNO3溶液，B正确； C、图乙中曲线①表示物质运输与氧气有关，说明是主动运输，因而可表示 K+ 进入苋菜细胞的方式，曲线②表示的物质运输与氧气浓度无关，因而可表示水进出苋菜细胞的方式，C正确； D、质壁分离复原过程中，水逐渐进入细胞液中，因而细胞液的浓度下降，因此该过程中细胞的吸水能力逐渐减弱，D错误。 故选D。 12. 科学家研究小麦20℃时光合作用强度与光照强度的关系，得到如图所示曲线，下列有关叙述不正确的是（　　） A. a点时，小麦叶肉细胞不进行光合作用 B. b点时，小麦光合作用速率等于呼吸作用速率 C. ab段光合作用强度大于呼吸作用强度 D. cd段曲线不再持续上升的原因可能是温度限制 【答案】C 【解析】 【分析】1、影响植物光合作用的环境因素主要有：光照强度、温度、二氧化碳浓度等。 2、二氧化碳的吸收量随光照强度的增强而增多，当光照强度达到一定强度后，光照强度再增强，二氧化碳的吸收量不变。 3、图中a点只进行呼吸作用；b点表示光合作用的光补偿点，此时总光合速率等于呼吸速率；d点已经达到了光饱和，光照强度不再是光合作用的限制因素。 【详解】A、a点时无光照，所以小麦只进行呼吸作用，A正确； B、b点时，二氧化碳的吸收量为0，说明此时总光合速率等于呼吸速率，B正确； C、ab段光合作用强度小于呼吸作用强度，C错误； D、cd段继续增加光照强度，曲线不再持续上升，说明光照强度不再是主要的限制因素，可能是温度或CO2的浓度，D正确。 故选C。 13. 有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，通入不同浓度的氧气一段时间后，酵母菌细胞呼吸产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。可得出的结论是（　　） 氧浓度/％ a b c d 产生CO2的量 9mol 12.5mol 15mol 30mol 产生酒精的量 9mol 6.5mol 6mol 0mol A. 氧气浓度为a时酵母菌消耗葡萄糖的速率最快 B. 氧气浓度为b时无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量多 C. 氧气浓度为c时有2/5的葡萄糖用于无氧呼吸 D. 氧气浓度为d时产生CO2的场所只有线粒体基质 【答案】D 【解析】 【分析】酵母菌有氧呼吸的反应式是：C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量，无氧呼吸的反应式为：C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量；由于酵母菌有氧呼吸过程不产生酒精，因此可以根据酒精的产生量判断酵母菌的呼吸方式。 【详解】A、分析表格可知，氧气浓度为a时，产生的酒精的量与二氧化碳的量相等，因此酵母菌只进行无氧呼吸，葡萄糖的消耗量为4.5mol，氧气浓度为d时，只进行有氧呼吸，葡萄糖的消耗量为5mol，A错误； B、有氧呼吸释放的是大量能量，无氧呼吸释放的是少量能量，B错误； C、氧气浓度为c时，产生酒精的量为6mol，因此无氧呼吸产生二氧化碳的量也是6mol，无氧呼吸消耗葡萄糖的量为3mol，生二氧化碳的总量15mol，故有氧呼吸消耗葡萄糖的量为3/2mol，故氧气浓度为c时有2/3的葡萄糖用于无氧呼吸，C错误； D、氧气浓度为d时，酒精的产生量为0，说明只进行有氧呼吸，此时酵母菌产生的CO2全部来自有氧呼吸，场所为线粒体基质，D正确。 故选D。 14. 某兴趣小组欲探究酵母菌在有氧、无氧条件下是否均能产生CO2，进行了如下实验，图2所示的实验环境温度和气压相对稳定。下列相关叙述中正确的是（　　） A. 欲探究酵母菌在无氧条件下可以产生CO2，图1中的装置连接是：d→b B. 检测CO2还可以用酸性条件下的重铬酸钾溶液 C. 如果图2中的酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，则红色液滴右移 D. 如果图2中的酵母菌只进行无氧呼吸，则红色液滴应右移 【答案】A 【解析】 【分析】根据题意和图示分析可知：在探究酵母菌进行有氧呼吸产生CO2时，检验产生的CO2可以用澄清的石灰水，在向装置中通入空气时，为排除空气中CO2对实验结果的干扰，需要先通过10%的NaOH溶液除去CO2，所以实验装置的顺序为c→a→b（或c→b→a→b）；在无氧条件下，不需要通入不含CO2的空气，所以装置只需要d→b即可。 【详解】A、欲探究酵母菌在无氧条件下可以产生CO2，图1中的装置连接是：d无氧条件下含酵母菌的培养液→b澄清石灰水，A正确； B、检测酒精可以用酸性条件下的重铬酸钾溶液，B错误； C、如果图2中的酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，消耗氧气并产生二氧化碳，二氧化碳被氢氧化钠吸收，故则红色液滴左移，C错误； D、如果图2中的酵母菌只进行无氧呼吸，不消耗氧气，产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收，则红色液滴不移动，D错误。 故选A。 15. 某动物初级精母细胞中，一部分细胞的一对同源染色体的两条非姐妹染色单体间发生了片段互换，产生了4种精细胞，如图所示。若该动物产生的精细胞中，精细胞2、3所占的比例均为4%，则减数分裂过程中初级精母细胞发生交换的比例是（ ） A. 2% B. 4% C. 8% D. 16% 【答案】D 【解析】 【分析】减数分裂Ⅰ开始不久，初级精母细胞中原来分散的染色体缩短变粗并两两配对。联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。 【详解】从图示可以看出，一个初级精母细胞含有4条染色单体。对于单个细胞来说，当其中两条非姐妹染色单体发生一次交换后，这4条染色单体最终会分离到4个精细胞中。对于任何一个发生了互换的初级精母细胞而言，它产生的后代精细胞中，重组型的比例是 2/4 = 50%。不发生交换的细胞，其后代中重组型配子的比例是 0%。题中给出的“精细胞2占4%，精细胞3占4%”是在所有产生的精细胞（包括由发生交换的细胞产生的和由未发生交换的细胞产生的）中的总比例。因此，重组型配子（精细胞2 + 精细胞3）在总配子中所占的总比例为： 总重组比例 = 4% + 4% = 8%。设发生互换的初级精母细胞的比例为X。于是我们可以建立等式： (发生交换的细胞比例) × (这些细胞产生重组配子的比例) = (总的重组配子比例) ，即：X * 50% = 8%。解得X=16%。所以在减数分裂过程中，初级精母细胞发生交换的比例是16%，D正确。 故选D。 16. 某作物形成自交胚和克隆胚的过程如图1所示（以两对同源染色体为例），图2表示上述两途径细胞正常分裂过程中，部分细胞不同时期内染色单体、染色体和核DNA含量的关系。下列叙述错误的是（ ） A. 两途径在形成精子过程中，细胞内染色体数最多时都对应图2的时期Ⅰ B. 途径1的受精作用发生在图2的时期Ⅳ之后，染色体和核DNA都加倍 C. 途径1形成卵细胞时的不均等分裂发生于图2的时期Ⅰ→Ⅱ和Ⅲ→Ⅳ D. 与途径1相比，途径2形成精子的过程中不会发生基因重组 【答案】A 【解析】 【分析】1、由题意可知，可以通过两条途径获得F1的优良性状，途径1为正常情况下F1自交获得具有优良性状的子代，途径2中先对M植株进行基因改造，再诱导其进行有丝分裂而非减数分裂产生卵细胞，导致其卵细胞含有与N植株体细胞一样的遗传信息，再使得未受精的卵细胞发育成克隆胚，该个体与N植株的遗传信息一致。 2、图2中a是姐妹染色单体，b是染色体，c是DNA分子，比较4幅图，该细胞染色体数目为4，时期Ⅰ是有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂的细胞；时期Ⅱ是减数第二次分裂前期和中期的细胞，时期Ⅲ是减数第二次分裂后期、末期或有丝分裂结束后形成的子细胞，时期Ⅳ是减数分裂结束形成的子细胞。 【详解】A、图2中a是姐妹染色单体，b是染色体，c是DNA分子，径1是F1直接进行减数分裂，染色体最多处于减数第一次分裂，含有4条染色体，对应图2的时期Ⅰ；在途径2进行有丝分裂的后期，着丝粒断裂，染色体加倍，染色体条数最多，为8条，图中无对应时期，A错误； B、途径1的受精作用发生在图2的时期Ⅳ（减数第二次分裂，末期）之后，由于精子和卵细胞结合，二者的核发生融合，导致染色体和核DNA都加倍，B正确； C、途径1形成卵细胞时的不均等分裂发生于图2的时期Ⅰ→Ⅱ（减数第一次分裂→减数第二次分裂）和Ⅲ→Ⅳ（减数第二次分裂后期次级卵母细胞分裂时细胞质不均等），C正确； D、途径2中涉及的为有丝分裂，故与途径1（经过减数分裂）相比，途径2形成精子的过程中不会发生基因重组，D正确。 故选A。 二、非选择题。（52分） 17. 瘦素是动物脂肪细胞分泌的一种蛋白质激素，机体脂肪储存量越大，瘦素分泌越多，其通过血液循环运输至下丘脑，下丘脑的某些细胞接受到瘦素信号后，机体能通过复杂的神经内分泌网络调节摄食行为，使摄食量减少。 （1）机体脂质中最常见的是脂肪，大多数动物脂肪室温时呈固态是因为含有___；糖类和脂肪的转化程度有明显差异，脂肪一般只在___时才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。 （2）瘦素的基本组成单位的区别在于___的不同。下丘脑中的靶细胞通过___来识别瘦素。 （3）现有两类患肥胖症的小鼠，A类小鼠肥胖是下丘脑的相关细胞无法接受瘦素信号所致，B类小鼠肥胖原因未知，分析以下实验: 组别 处理措施 正常饲喂一段时间后的实验结果 1 正常小鼠与A小鼠连体共生 正常小鼠摄食量明显减少，A小鼠无变化 2 正常小鼠与B小鼠连体共生 正常小鼠无变化，B小鼠摄食量略微减少 3 A小鼠与B小鼠连体共生 A小鼠无变化，B小鼠摄食量明显减少 （注:连体共生即通过手术使两只小鼠的血液循环贯通） ①根据实验结果推测，连体前A小鼠体内瘦素的含量比正常小鼠___，B小鼠肥胖的原因最可能是___。 ②为确保实验的严谨性，研究者还设计了一组对照组实验，处理措施为___。 【答案】（1） ①. 饱和脂肪酸 ②. 糖代谢发生障碍，引起供能不足 （2） ①. R基 ②. 细胞膜上的受体 （3） ①. 高 ②. 不能正常产生瘦素 ③. 两只正常小鼠连体共生 【解析】 【分析】由题意可知A类小鼠肥胖是瘦素受体某因缺陷所致，故其瘦素含量比正常小鼠高，由实验2和3可知B组小鼠最可能是不能正常产生瘦素而导致肥胖，为排除手术对实验结果的干扰，可增设一组处理措施为两只正常小鼠连体共生的对照实验。 【小问1详解】 饱和脂肪酸的熔点较高，容易凝固，大多数动物脂肪室温时呈固态是因为含有饱和脂肪酸，糖类和脂肪的转化程度有明显差异，脂肪一般只在糖代谢发生障碍，引起供能不足时才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。 【小问2详解】 瘦素是蛋白质，其基本组成单位是氨基酸，氨基酸的区别在于R基的不同，激素作用的靶细胞的细胞膜上含有识别激素的受体，而其他的细胞上无相关受体。所以下丘脑中的靶细胞通过细胞膜上的受体来识别瘦素。 【小问3详解】 ①由第1组的实验结果（正常小鼠和A小鼠连体后其摄食量明显减少），可以看出A小鼠体内的瘦素比正常小鼠多。由第3组的实验结果（B小鼠和A小鼠连体后，B小鼠摄食量明显减少）和第2组的实验结果（B小鼠和正常小鼠连体后，B小鼠摄食量不发生明显的变化）可以推出B小鼠肥胖的可能原因是瘦素的分泌能力降低。 ②对照组就是为了让实验更有说服力而进行的一组实验，通常是为了排除某个因素的干扰。本实验中为了排除手术对实验结果的干扰，可增设一组两只正常小鼠连体共生的对照组，其他条件同实验组。 18. 研究者用荧光染料对细胞膜上某些分子进行处理，并使膜发出荧光。再用高强度激光照射细胞膜的某区域，使其瞬间被“漂白”，即荧光消失。随后，该漂白区域荧光逐渐恢复，如图1。检测该区域荧光强度随时间的变化，绘制得到荧光漂白恢复曲线，如图2。请回答问题： （1）细胞膜以_________为基本支架，还含有蛋白质等成分，实验中通常对膜蛋白进行荧光标记。 （2）细胞膜上被漂白区域的荧光强度能恢复，推测其原因可能有：①被漂白物质的荧光会_________；②被漂白区域内外分子相互运动的结果。 （3）研究发现：如果去除细胞膜中的胆固醇，膜结构上蛋白质分子停泊的“平台”被拆解，漂白区域荧光恢复的时间缩短，说明胆固醇对膜中分子运动具有_________作用，该结果支持推测_________（填“①”或“②”）。 （4）最终恢复的荧光强度比初始强度_________，可能是荧光强度会自主下降或某些分子处于相对静止状态。 （5）该研究说明细胞膜具有_________性。 【答案】（1）磷脂双分子层 （2）自行恢复 （3） ①. 限制 ②. ② （4）降低 （5）流动 【解析】 【分析】构成细胞膜的主要成分是磷脂，磷脂双分子层构成膜的基本骨架。细胞膜还含有糖类和蛋白质等成分。 【小问1详解】 构成细胞膜的主要成分是磷脂，磷脂双分子层构成膜的基本骨架。 【小问2详解】 由题意分析可知，细胞膜上被漂白区域的荧光强度得以恢复，推测可能的原因有：①被漂白物质的荧光会自行恢复； ②被漂白区域内外分子相互运动的结果。 【小问3详解】 如果用特定方法去除细胞膜中的胆固醇，膜结构上蛋白质分子停泊的“平台”拆解，则被漂白区域内外分子相互运动增强，漂白区域荧光恢复的时间缩短，这就说明胆固醇对膜中分子运动具有限制作用，该结果支持推测②。 【小问4详解】 由题意可知，当荧光强度会自主下降或细胞膜上某些分子处于相对静止状态时，最终恢复的荧光强度比初始强度低。 【小问5详解】 此项研究通过荧光标记细胞膜分子及荧光恢复与细胞膜上分子运动之间的关系说明细胞膜具有一定的流动性。 19. 下图1是神经细胞多种物质跨膜运输的示意图，其中字母表示被转运的物质，序号代表不同物质的运输方式。图2表示神经细胞内外的离子分布情况。回答下列问题： （1）Na+进入神经细胞的方式与图1中的___________方式相同，K+进入细胞的方式与图1中的___________方式相同。（填序号） （2）肾小管和集合管重吸收水时，水分子主要以___________（填序号）方式进入细胞。物质以③方式跨膜运输时，载体蛋白运输的物质具有专一性，原因是___________。 （3）为验证神经细胞跨膜吸收K+的方式，某同学设计了以下实验。已知细胞进行各项生命活动所需的能量主要来自有氧呼吸。补充完整实验步骤。 a．将培养的相同的小鼠神经细胞均分为甲、乙两组，置于培养液中培养并分别加入等量的含适宜浓度K+的溶液。 b．甲组给予正常的呼吸条件，乙组给予_________________________________。 c．培养一段时间后，_______________________________________________________。 d．预期结果及结论：_______________________________________________________。 【答案】（1） ①. ② ②. ③ （2） ①. ② ②. 载体蛋白只跟与自身结合部位相适应的分子或离子结合，具有特异性 （3） ①. 隔绝空气的呼吸条件 ②. 测定甲、乙两组神经细胞对K+的吸收速率 ③. 乙组吸收K+速率明显小于甲组吸收速率，说明神经细胞吸收K+的方式是主动运输 【解析】 【分析】分析题图：图1中①不需要载体蛋白的协助，代表自由扩散，②需要转运蛋白协助，且不消耗能量，代表协助扩散，③需要载体蛋白的协助并消耗能量，代表主动运输。 图2中Na+浓度细胞外多于细胞内，K+浓度细胞外低于细胞内。 【小问1详解】 Na+进入神经细胞是为顺浓度梯度运输，需要转运蛋白的协助，属于协助扩散，与图1中②方式相同，K+进入神经细胞的方式是从低浓度到高浓度，为主动运输，与图1中的③相同。 【小问2详解】 肾小管和集合管重吸收水时，水分子主要通过水通道蛋白以协助扩散方式进入，对应图1中的②。③为主动运输，需要载体蛋白。载体蛋白具有专一性，原因是载体蛋白只跟与自身结合部位相适应的分子或离子结合，具有特异性，而且每次转运时都会发生自身构象的变化。 【小问3详解】 该实验的目的是验证小鼠神经细胞吸收K+的方式是主动运输，主动运输需要能量，能量来自细胞呼吸。根据对照原则和单一变量原则，该实验的单一变量为是否能正常进行有氧呼吸供能，因此实验步骤为： a.将培养的相同的小鼠神经细胞均分为甲、乙两组，置于培养液中培养并分别加入等量的含适宜浓度K+的溶液。 b.甲组给予正常的呼吸条件，乙组给予隔绝空气的呼吸条件。 c.一段时间后测定甲、乙两组神经细胞对K+的吸收速率（或测定培养液中钾离子的减少量）。 d.实验结论： 乙组吸收K+速率明显小于甲组吸收速率，说明小鼠神经细胞吸收K+的方式是主动运输。 【点睛】本题考查细胞膜的结构和功能、物质跨膜运输方式，要求考生识记细胞膜的结构，能准确判断图中各结构的名称；识记3种小分子物质跨膜运输方式的特点，能准确判断图中各运输方式的名称，再结合所学的知识准确答题即可。 20. 科学家发现，光能会被类囊体转化为“某种能量形式”，并用于驱动产生ATP（如图I）。为探寻这种能量形式，他们开展了后续实验。 （1）制备类囊体时，提取液中应含有适宜浓度的蔗糖，以保证其结构完整，原因是________；为避免膜蛋白被降解，提取液应保持________（填“低温”或“常温”）。 （2）在图I实验基础上进行图II实验，发现该实验条件下，也能产生ATP。但该实验不能充分证明“某种能量形式”是类囊体膜内外的H+浓度差，原因是________。 （3）为探究自然条件下类囊体膜内外产生H+浓度差的原因，对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理，结果如图III所示，悬液的pH在光照处理时升高，原因是________。类囊体膜内外的H+浓度差是通过光合电子传递和H+转运形成的，电子的最终来源物质是________。 （4）用菠菜类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体，能在光下生产目标多碳化合物。若要实现黑暗条件下持续生产，需稳定提供的物质有________。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，若要增产，可采取的有效措施有________（答两点）。 【答案】（1） ①. 保持类囊体内外的渗透压，避免类囊体破裂 ②. 低温 （2）实验II是在光照条件下对类囊体进行培养，无法证明某种能量是来自于光能还是来自膜内外氢离子浓度差 （3） ①. 类囊体膜外H+被转移到类囊体膜内，造成溶液pH升高 ②. 水 （4） ①. NADPH、ATP和CO2 ②. 增加二氧化碳的浓度和适当提高环境温度 【解析】 【分析】1、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成。 2、光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物，三碳化合物在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。 【小问1详解】 制备类囊体时，其提取液中需要添加适宜浓度的蔗糖，保持类囊体内外的渗透压，避免类囊体破裂，以保证其结构完整。提取液应该保持低温降低蛋白酶的活性，避免膜蛋白被降解。 【小问2详解】 从图II实验中可知，在光照条件下，将处于pH=4的类囊体转移到pH=8的锥形瓶中，再在遮光的条件下加入ADP和Pi，也产生了ATP，但该实验不能充分证明“某种能量形式”是类囊体膜内外的H+浓度差，因为实验II是在光照条件下对类囊体进行培养，无法证明某种能量是来自于光能还是来自膜内外氢离子浓度差。 【小问3详解】 对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理，悬液的pH在光照处理时升高，推测可能是类囊体膜外H+被转移到类囊体膜内，造成溶液pH升高。类囊体膜内外的H+浓度差是通过光合电子传递和H+转运形成的，光反应过程中，水的光解伴随着电子的传递，故电子的最终来源是水。 【小问4详解】 人工叶绿体，能在光下生产目标多碳化合物，若要在黑暗条件下持续生产，则需要提供光反应产生的物质NADPH和ATP，以及暗反应的原料CO2。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，说明暗反应已经达到最大速率，增加二氧化碳的浓度和适当提高环境温度增加酶的活性，可有效提高光合效率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $