必修1 分子与细胞（专项训练）-2027届高考生物模块精炼与题型分类突破（河南专用）

**基本信息** 以章节为单元整合多地区模拟题，构建“概念辨析-实验分析-综合应用”三阶训练体系，强化生命观念与科学思维的融合。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |走近细胞|12题|原核与真核比较、实验选材分析|从细胞分类到生命系统层次构建| |组成细胞的分子|9题|元素化合物功能判断、物质鉴定|元素→化合物→功能的递进关系| |细胞的基本结构|11题|细胞器分工、生物膜系统|结构与功能相适应的生命观念| |物质输入和输出|13题|跨膜运输机制、实验设计|从被动运输到主动运输的逻辑链| |能量供应和利用|29题|酶特性、光合呼吸综合|能量转换与守恒的物质能量观| |细胞的生命历程|12题|细胞增殖分化、衰老凋亡|细胞生命活动的动态调控逻辑|

2026高三模拟题专项分类练习-必修一 第一章：走近细胞 1．（濮阳二模）蝗虫属于典型的陆生昆虫，通过体内气管系统直接与组织细胞完成气体交换。蝗虫体内氮元素可参与外骨骼的组成，铁元素参与呼吸链电子传递。下列有关蝗虫的叙述正确的是（　　） A．外骨骼中的氮元素全部以化合物的形式存在 B．体内的铁元素可通过参与构成血红素实现氧气运输 C．外骨骼中含有单体不是葡萄糖的多糖物质 D．表皮细胞液泡中积累的光合色素使其体表呈绿色 2．（濮阳二模）同位素标记法和荧光标记法是生物学研究中常用的示踪技术，均能对目标物质进行特异性标记与追踪，以揭示其在生命活动中的动态规律。下列方案可行的是（　　） 方案 实验目的 实验处理和检测方法 ① 探究小麦光合作用过程中CO2的氧元素去向 给小麦提供C18O2，检测放射性去向 ② 探究草履虫有氧呼吸时葡萄糖是否进入线粒体 给草履虫提供14C标记的葡萄糖，检测线粒体中是否出现放射性 ③ 观察DNA复制时的半保留复制特点 使用荧光标记技术追踪DNA复制，在细胞分裂过程中追踪荧光信号 ④ 检测小鼠体内某种结构蛋白基因的表达情况 将该基因启动子与荧光蛋白基因构建基因表达载体后，导入小鼠受精卵，发育为成鼠后检测其体内发出荧光的位置和强度 A．① B．② C．③ D．④ 3．（信阳二模）在细胞质中有许多不停忙碌的“部门”，它们统称为细胞器。下列有关细胞器之间分工、合作的说法正确的是（　　） A．线粒体是细胞中进行有氧呼吸的唯一细胞器，没有线粒体的细胞不能进行有氧呼吸 B．叶绿体内膜上分布着光合色素和酶，可将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能 C．在胰岛素的形成过程中，参与的具膜细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体 D．在细胞吞噬细菌的过程中，细胞膜的结构和成分通过囊泡运输的方式转移至溶酶体 4．（信阳二模）实验材料的选取是实验设计的关键环节，直接影响实验的成败和结果的可靠性。下列关于实验选材的叙述正确的是（　　） A．哺乳动物成熟的红细胞可用于制备细胞膜和DNA的粗提取与鉴定 B．黑藻叶片可用于观察叶绿体的形态和植物细胞的质壁分离与复原 C．洋葱根尖可用于观察减数分裂的过程和低温诱导染色体数目的变化 D．毛霉可用于探究细胞呼吸的方式和培养液中种群数量的动态变化 5．（信阳二模）某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关，图示为该作物水淹过程中两种酶的活性变化（不考虑乳酸发酵），下列相关叙述正确的是（　　） A．据图推测可知，甲酶参与有氧呼吸过程，乙酶参与无氧呼吸过程 B．水淹0~3d阶段，检测到根细胞有CO2的产生即可判断有酒精生成 C．水淹第3d时，根细胞进行呼吸作用时葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 D．水淹第4d时，甲酶活性下降可能与根细胞呼吸产生的代谢产物积累有关 6．（信阳二模）神经干细胞细胞质中被错误折叠或过度表达的APOE（载脂蛋白E）会进入细胞核，并与细胞核骨架和异染色质（结构紧凑，转录活性低）蛋白结合，将二者识别为“待降解的货物”，继而引发针对细胞核成分的“核自噬”。这种自噬促进神经干细胞的衰老，造成大脑神经元功能障碍，加速了阿尔茨海默病的病理进程。下列说法错误的是（　　） A．APOE蛋白诱导的“核自噬”可改变神经元细胞核的形态 B．神经干细胞中的溶酶体参与了针对细胞核成分的“核自噬” C．APOE基因启动子甲基化抑制其转录后可加速神经干细胞的衰老 D．干扰APOE介导的“核自噬”可为治疗阿尔茨海默病提供新途径 7．（郑州二测）以下实例中，物质运输的方式与其他选项不同的是（　　） A．生长素在幼根中的极性运输 B．红细胞从血浆中吸收钾离子 C．果脯在腌制过程中从周围环境吸收糖分 D．甲状腺滤泡上皮细胞从组织液中吸收碘 8．（新乡三模）病原学检查发现，引起肺炎的病原体包括支原体、肺炎链球菌、曲霉菌等多种类型。下列关于这些病原体的叙述，正确的是（    ） A．都在核糖体中合成蛋白质 B．都以DNA为主要遗传物质 C．均有以核膜为界限的细胞核 D．细胞的增殖都离不开中心体 9．（新乡三模）种子萌发是植物生命周期中重要的发育阶段，需要适宜的环境条件才能顺利启动。研究表明，适量的水分、适宜的温度和足够的氧气是种子萌发必不可少的环境条件。下列叙述错误的是（    ） A．小麦种子萌发时有机物总量减少，种类增加 B．油料作物种子萌发需氧量大，故播种宜浅播 C．种子萌发时结合水比例升高，细胞呼吸增强 D．缺氧时种子进行无氧呼吸，易产生酒精毒害 10．许洛平济质量检测）关于原核生物和真核生物，下列叙述错误的是（　　） A．原核细胞与真核细胞共有的细胞器是核糖体 B．原核细胞均有细胞壁，真核细胞不都有细胞壁 C．原核生物和真核生物中均存在自养型与异养型两类生物 D．原核生物和真核生物都含有两类核酸，且遗传物质都是DNA 11．（郑州一测）科学家对酿酒酵母的16条染色体进行了研究，重新设计并人工合成为1条染色体，这1条染色体就可以执行16条染色体的功能。将这条染色体移植到去核的酿酒酵母细胞后，细胞依然可以存活，并表现出相应的生命特征，关于这种细胞，下列叙述错误的是（　　） A．该细胞染色体的主要成分仍为DNA和蛋白质 B．该细胞染色体上基因的排列顺序可能与原来不同 C．该细胞含有核糖体、中心体、线粒体等多种细胞器 D．该细胞含有有氧呼吸、无氧呼吸的完整酶系统 12．（郑州一测）下列关于中学生物学实验的描述，错误的是（　　） ①探究淀粉酶和蔗糖酶对淀粉的水解作用 ②观察植物细胞的质壁分离现象 ③探究培养液中酵母菌种群数量的变化 ④观察植物细胞的有丝分裂 ⑤观察叶绿体和细胞质的流动 ⑥探究酵母菌细胞呼吸的方式 A．①⑥可通过观察颜色判断实验结果 B．⑥实验过程中使用了相互对照的方法 C．②④可使用洋葱的不同部位作为实验材料 D．②④⑤实验过程均须保持细胞活性 第二章：组成细胞的分子 1．（濮阳二模）蝗虫属于典型的陆生昆虫，通过体内气管系统直接与组织细胞完成气体交换。蝗虫体内氮元素可参与外骨骼的组成，铁元素参与呼吸链电子传递。下列有关蝗虫的叙述正确的是（　　） A．外骨骼中的氮元素全部以化合物的形式存在 B．体内的铁元素可通过参与构成血红素实现氧气运输 C．外骨骼中含有单体不是葡萄糖的多糖物质 D．表皮细胞液泡中积累的光合色素使其体表呈绿色 2．（信阳二模）芝麻叶面条是河南等地的传统特色面食，以小麦面粉和干制芝麻叶为主要原料。芝麻叶中富含蛋白质、脂肪、碳水化合物以及钙、铁、锌等物质。下列关于芝麻叶面条中元素和化合物的叙述，正确的是（　　） A．芝麻叶中的大量元素铁可用于合成人体血红蛋白 B．芝麻叶富含的不饱和脂肪酸长链中存在碳碳双键 C．芝麻叶中的纤维素和面条中的淀粉均属于多糖，在人体内均可被消化吸收 D．芝麻叶面条中的蛋白质、脂肪、淀粉都是以碳链为基本骨架的生物大分子 3．（郑州二测）以下实例中，物质运输的方式与其他选项不同的是（　　） A．生长素在幼根中的极性运输 B．红细胞从血浆中吸收钾离子 C．果脯在腌制过程中从周围环境吸收糖分 D．甲状腺滤泡上皮细胞从组织液中吸收碘 4．（郑外模拟）随着经济社会的发展，人们对健康生活方式日益关注。下列有关叙述正确的是（    ） A．补充特定的核酸，可增强基因的修复能力 B．纤维素容易被人体消化，被称为人类的“第七类营养素” C．日常炒菜时多使用豆油可减少不饱和脂肪酸的摄入 D．评价食物中蛋白质的营养价值时，应注重必需氨基酸的种类和含量 5．（开封二模）生命活动需要各种有机物。下列有关有机物的叙述正确的是（　　） A．磷脂是所有生物必不可少的脂质 B．多糖的基本单位都是葡萄糖 C．DNA和RNA水解后得到5种核苷酸 D．加热使蛋白质变性过程中肽键未断裂 6．（开封二模）果胶酶在生产生活中有广泛的应用。下列关于果胶酶的叙述正确的是（　　） A．果胶酶一定含C、H、O、N四种元素 B．果胶酶应在45℃~60℃的环境中保存 C．果胶酶为果胶的水解提供活化能 D．果胶酶处理植物细胞可得到原生质体 7．（适应性演练）甘氨酸属于非必需氨基酸，R基是一个氢原子。下列叙述错误的是（    ） A．甘氨酸含有一个氨基和一个羧基 B．人体内不能合成，可由食物获取 C．不能与双缩脲试剂发生紫色反应 D．可在核糖体上参与多肽链的形成 8．（许洛平济质量检测）人体摄入的淀粉必须经过消化分解成葡萄糖，才能被细胞吸收利用。葡萄糖既可作为细胞呼吸的底物，也可在特定组织器官中转化或储存。下列叙述正确的是（　　） A．淀粉与糖原的元素组成和基本单位都相同 B．葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为自由扩散 C．葡萄糖进入组织细胞后，在线粒体基质中被氧化分解 D．多余葡萄糖可在人体内转变成脂肪和某些必需氨基酸 9．（郑州一测）浓浓胡辣汤，人间烟火气。胡辣汤是中国北方地区常见的汤类名吃，用黄花菜、牛肉粒、淀粉、面筋等制作而成。下列叙述错误的是（　　） A．黄花菜的纤维素可在人体内被消化酶水解为葡萄糖 B．牛肉粒中的非必需氨基酸也可用于合成蛋白质 C．淀粉水解成的葡萄糖可以为生命活动提供能量 D．面筋中变性的蛋白质，生物活性和理化性质均发生了改变 第三章：细胞的基本结构 1．（濮阳二模）研究发现，某动物胚胎发育过程中，成纤维细胞生长因子（FGF）通过酶联受体通路诱导干细胞定向分化为神经细胞，机制如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．酶联受体在结合FGF前，其激酶区域具有高效催化活性 B．酶联受体是细胞膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用 C．调控蛋白的活化依赖于去磷酸化，进而调控神经相关基因的表达 D．该过程体现了细胞外信号分子可通过调控基因表达影响细胞分化 2．（信阳二模）在细胞质中有许多不停忙碌的“部门”，它们统称为细胞器。下列有关细胞器之间分工、合作的说法正确的是（　　） A．线粒体是细胞中进行有氧呼吸的唯一细胞器，没有线粒体的细胞不能进行有氧呼吸 B．叶绿体内膜上分布着光合色素和酶，可将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能 C．在胰岛素的形成过程中，参与的具膜细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体 D．在细胞吞噬细菌的过程中，细胞膜的结构和成分通过囊泡运输的方式转移至溶酶体 3．（信阳二模）实验材料的选取是实验设计的关键环节，直接影响实验的成败和结果的可靠性。下列关于实验选材的叙述正确的是（　　） A．哺乳动物成熟的红细胞可用于制备细胞膜和DNA的粗提取与鉴定 B．黑藻叶片可用于观察叶绿体的形态和植物细胞的质壁分离与复原 C．洋葱根尖可用于观察减数分裂的过程和低温诱导染色体数目的变化 D．毛霉可用于探究细胞呼吸的方式和培养液中种群数量的动态变化 4．（郑州二测）以下实例中，物质运输的方式与其他选项不同的是（　　） A．生长素在幼根中的极性运输 B．红细胞从血浆中吸收钾离子 C．果脯在腌制过程中从周围环境吸收糖分 D．甲状腺滤泡上皮细胞从组织液中吸收碘 5．（郑州二测）研究发现，细胞衰老后，除形态发生变化外，还会通过分泌特定炎症因子招募巨噬细胞前来将其清除，进而维持稳态。下列叙述错误的是（　　） A．细胞衰老后发生细胞萎缩，细胞核的体积变大 B．该研究说明机体通过特异性免疫清除衰老细胞 C．衰老细胞通过分泌炎症因子实现衰老细胞与免疫细胞间的信息交流 D．免疫细胞能识别并清除衰老的细胞依赖于免疫系统的免疫自稳功能 6．（洛阳3月检测）甲型流感病毒RNA聚合酶是一个由三个蛋白亚基（PA、PB1、PB2）组成的三聚体复合物。由钟南山院士团队研发的昂拉地韦——全球首款靶向甲型流感病毒RNA聚合酶PB2亚基的创新药，于2025年5月获批上市。下列叙述错误的是（    ） A．甲型流感病毒的遗传信息储存在核糖核苷酸序列中 B．PA、PB1、PB2三个蛋白亚基中氨基酸的排列顺序不同 C．甲型流感病毒RNA聚合酶在宿主细胞的核糖体上合成 D．昂拉地韦通过抑制RNA聚合酶的活性从而影响病毒基因的逆转录 7．（九师预测）科学家研究真核细胞内蛋白质的合成与运输过程时，发现内质网、高尔基体等膜性细胞器间可通过囊泡进行物质交换。下列叙述错误的是（　　） A．内质网膜可转化为高尔基体膜，说明二者膜成分和结构均相同 B．溶酶体膜、内质网膜、核膜和细胞膜等共同构成了生物膜系统 C．囊泡能将蛋白质从内质网运至高尔基体，说明生物膜参与胞内物质运输 D．生物膜系统可将细胞分隔成不同区室，保证了生命活动高效有序地进行 8．（豫南名校联考）α1-抗胰蛋白酶（AAT）是一种由肝细胞合成后分泌进入循环系统的细胞因子，可保护肺组织免受蛋白酶攻击。错误折叠的AAT进入内质网后会引起内质网上的LC3蛋白发生脂化修饰反应，激活细胞自噬，从而降解错误折叠的蛋白质。下列叙述错误的是（    ） A．AAT正常发挥作用依赖于其特异的空间构象 B．正常折叠的AAT会由内质网转入高尔基体进一步加工 C．错误折叠的AAT在内质网中的水解酶作用下被降解 D．若LC3的脂化修饰反应被抑制，则肝细胞中错误折叠的AAT可能增多 9．（豫南名校联考）细胞自噬贯穿于细胞的生命历程，对维持细胞稳态具有重要意义。下列相关叙述正确的是（　　） A．线粒体功能退化后可通过溶酶体降解后再利用，其中的磷脂可用于构建染色体 B．癌细胞通过增强自噬降解自身的结构成分，此过程与细胞分裂无关 C．自由基攻击生物膜的组成成分可导致细胞损伤，细胞自噬可清除部分受损结构以加速衰老 D．微生物入侵细胞时会发生细胞自噬，该过程受基因调控，可维持细胞内部环境的稳定 10．（郑州一测）科学家采用放射性同位素标记法研究分泌蛋白的合成和运输，下列叙述合理的是（　　） A．性激素也可作为分泌蛋白合成和运输的研究对象 B．将实验细胞放入含有3H-亮氨酸（标记R基）的培养液中短时间培养 C．放射性首先出现在高尔基体，然后出现在附着有核糖体的内质网 D．若使用3H标记亮氨酸的羧基，则更易于检测实验结果 11．（郑州一测）“春蚕不老，夕阳正红”是《感动中国》给“银发知播（13位退休教师组成的知识传播群体）”的颁奖词。下列相关叙述正确的是（　　） A．银发生成的原因是毛囊细胞合成黑色素的功能下降 B．春蚕可通过内质网降解受损或功能退化的细胞结构 C．细胞衰老的特征包括水分减少和细胞核的体积变小 D．春蚕化蝶的不同阶段，细胞中的mRNA的种类完全不同 第四章：细胞的物质输入和输出 1．（濮阳二模）为探究水通道蛋白（NtPIP）对作物耐涝性的影响，科研小组测定了油菜的野生型（WT）及NtPIP基因过量表达株（OE）在正常供氧（AT）和低氧（HT，模拟涝渍）条件下的根细胞呼吸速率和氧浓度，结果如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A．水分子通过NtPIP转运时需要消耗ATP，且需要与通道蛋白特异性结合 B．低氧环境下根细胞无氧呼吸产生乳酸，乳酸积累会导致油菜根细胞受损腐烂 C．与WT相比，OE在低氧条件下可维持更高的根细胞氧浓度，保证有氧呼吸正常进行 D．实验结果表明，NtPIP主要在正常供氧条件下发挥作用，显著提升细胞呼吸速率 2．（郑州二测）研究发现，细胞衰老后，除形态发生变化外，还会通过分泌特定炎症因子招募巨噬细胞前来将其清除，进而维持稳态。下列叙述错误的是（　　） A．细胞衰老后发生细胞萎缩，细胞核的体积变大 B．该研究说明机体通过特异性免疫清除衰老细胞 C．衰老细胞通过分泌炎症因子实现衰老细胞与免疫细胞间的信息交流 D．免疫细胞能识别并清除衰老的细胞依赖于免疫系统的免疫自稳功能 3．（洛阳3月检测）植物叶肉细胞将蔗糖从细胞质基质运到液泡的过程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．质子泵具有运输和催化ATP水解的功能 B．细胞质基质中的蔗糖进入液泡的转运方式为主动运输 C．抑制叶肉细胞的呼吸作用会导致细胞液的pH下降 D．抑制质子泵的功能会使蔗糖载体运输蔗糖的速率变慢 4．（郑外模拟）榴莲果肉富含蔗糖，在其果实发育过程中，蔗糖在筛管细胞与果肉库细胞间的转运机制如图所示。下列关于榴莲蔗糖转运的叙述错误的是（    ） A．载体L将筛管细胞内的H+不断运出，最终会使筛管细胞内外H+浓度相等 B．若用呼吸抑制剂处理筛管细胞，载体M向筛管细胞内转运蔗糖的速率下降 C．若将筛管细胞与库细胞之间的胞间连丝阻断，可能会使叶片的光合速率下降，导致榴莲减产 D．榴莲果实成熟后期库细胞内蔗糖水解为单糖，利于蔗糖转运、促进果实吸水膨大 5．(安阳预测)某地通过精选耐盐植物和兴修水利等措施，成功将大部分盐碱地“治”成米粮川，如图是所选耐盐植物细胞的部分物质运输机制。下列推断合理的是（    ） A．抗菌蛋白的分泌和水的吸收需膜上的载体蛋白参与 B．耐盐植物液泡的充盈程度与其膜内外H+浓度差有关 C．抑制ATP的合成不影响Na+排出细胞和进入液泡 D．细胞内具有运输作用的载体的组成成分都是蛋白质 6．(安阳预测)下图表示在最适温度和最适pH条件下，反应物浓度对某种酶催化反应速率的影响曲线。下列叙述错误的是（    ） A．酶催化反应的实质是降低化学反应的活化能 B．适当升高温度，a点的反应速率可能会降低 C．b点时，酶活性和化学反应速率都升至最大值 D．b点后，限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量 7．（鹤壁一模）SulP是一种硫酸盐阴离子转运蛋白，能够利用质子梯度，驱动细胞外的硫酸根离子跨细胞膜转运至特定区域，参与硫代谢。下列有关叙述正确的是（　　） A．硫酸根离子需与SulP相应位点结合才能被运输 B．硫酸根离子是通过SulP顺浓度梯度进入细胞的 C．氧气浓度降低对SulP转运硫酸根离子没有影响 D．硫酸根离子进入细胞后可用于合成各种氨基酸 8．（开封二模）线粒体丙酮酸载体（MPC）是镶嵌在线粒体内膜上的载体蛋白，依赖H+顺浓度梯度跨膜运输完成丙酮酸转运。实验发现，AKOS分子可与丙酮酸竞争MPC的结合位点。下列叙述错误的是（　　） A．丙酮酸通过主动运输进入线粒体内膜，与MPC结合可诱导其构象改变 B．若MPC的功能被抑制，细胞中有氧呼吸第二阶段可能受到影响 C．MPC转运丙酮酸的速率取决于膜两侧H+浓度差，与膜周围氧浓度无关 D．若AKOS用于癌症的治疗，则对线粒体依赖型癌症的治疗效果较好 9．（开封三模）为研究中药槐果碱对人类骨肉瘤细胞增殖的影响，研究人员进行了相关实验，用CCK-8法和流式细胞术测定了细胞增殖能力和细胞周期，结果如图1和图2所示（已知实验过程中没有细胞死亡）。450nm波长吸光度值与活细胞数量呈正相关。下列叙述正确的是（    ） A．由图1可推知，槐果碱能够使骨肉瘤细胞的细胞周期延长 B．由图2可推知，槐果碱可能抑制有丝分裂中纺锤体的形成 C．培养过程中需提供95%氧气+5%CO2的气体环境 D．若探究槐果碱作用机制，可检测G2/M期调控蛋白的表达水平 10．（洛阳检测）丙酮酸进入线粒体的过程由线粒体内膜上的丙酮酸载体(MPC)负责，MPC在向外和向内开放状态下呈现不同的结构特点，该过程依赖于线粒体内膜两侧pH的变化。下列叙述错误的是（    ） A．MPC转运丙酮酸的过程中其自身空间构象发生改变 B．MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会减少 C．有氧环境下，线粒体内膜两侧H⁺浓度梯度有利于丙酮酸的转运 D．在线粒体基质高pH环境中丙酮酸根会从 MPC结合位点上脱离下来 11．（新乡三模）科研人员对大肠杆菌细胞膜上的通道蛋白MscL和MscS在低渗环境中的作用开展研究。已知大肠杆菌吸水膨胀时，胞内离子和小分子溶质会顺浓度梯度流出，促使水分子流出。实验结果见下表，下列推断正确的是（    ） 实验组 实验处理 实验结果 甲 将野生型大肠杆菌置于清水中 细胞先快速膨胀，随后缓慢恢复至正常 乙 敲除大肠杆菌的MscL、MscS基因，再置于清水中 细胞快速膨胀后破裂 A．离子和小分子溶质顺浓度梯度流出使细胞吸水能力增强 B．大肠杆菌对细胞渗透压的调节依赖于MscL和MscS的功能 C．离子和小分子通过MscL和MscS流出的过程消耗ATP D．离子和小分子通过MscL和MscS流出的过程无选择性 12．（许洛平济质量检测）我国劳动人民在长期农业生产实践中积累了丰富的作物栽培和储藏经验。下列叙述正确的是（　　） A．清除杂草可以减弱养分竞争提高作物产量 B．春化处理冬小麦，可通过改变其遗传物质诱导开花 C．晒干种子、低温储藏果蔬，均是通过减少自由水含量减弱呼吸作用 D．作物过度密植，会因CO2供应不足导致光合作用和呼吸作用强度减弱 13．（郑州一测）参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，下列关于载体蛋白、酶和ATP的叙述，错误的是（　　） A．参与Ca2+主动运输的载体蛋白具有运输和催化作用 B．需要酶催化的反应都需要ATP提供能量 C．载体蛋白被磷酸化，导致其空间结构发生改变 D．若动物一氧化碳中毒会降低Ca2+主动运输的速率 第五章：细胞的能量供应和利用 第一节 降低化学反应活化能的酶 1．（濮阳二模）研究发现，某动物胚胎发育过程中，成纤维细胞生长因子（FGF）通过酶联受体通路诱导干细胞定向分化为神经细胞，机制如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．酶联受体在结合FGF前，其激酶区域具有高效催化活性 B．酶联受体是细胞膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用 C．调控蛋白的活化依赖于去磷酸化，进而调控神经相关基因的表达 D．该过程体现了细胞外信号分子可通过调控基因表达影响细胞分化 2．（信阳二模）实验材料的选取是实验设计的关键环节，直接影响实验的成败和结果的可靠性。下列关于实验选材的叙述正确的是（　　） A．哺乳动物成熟的红细胞可用于制备细胞膜和DNA的粗提取与鉴定 B．黑藻叶片可用于观察叶绿体的形态和植物细胞的质壁分离与复原 C．洋葱根尖可用于观察减数分裂的过程和低温诱导染色体数目的变化 D．毛霉可用于探究细胞呼吸的方式和培养液中种群数量的动态变化 3．（信阳二模）某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关，图示为该作物水淹过程中两种酶的活性变化（不考虑乳酸发酵），下列相关叙述正确的是（　　） A．据图推测可知，甲酶参与有氧呼吸过程，乙酶参与无氧呼吸过程 B．水淹0~3d阶段，检测到根细胞有CO2的产生即可判断有酒精生成 C．水淹第3d时，根细胞进行呼吸作用时葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 D．水淹第4d时，甲酶活性下降可能与根细胞呼吸产生的代谢产物积累有关 4．(安阳预测)下图表示在最适温度和最适pH条件下，反应物浓度对某种酶催化反应速率的影响曲线。下列叙述错误的是（    ） A．酶催化反应的实质是降低化学反应的活化能 B．适当升高温度，a点的反应速率可能会降低 C．b点时，酶活性和化学反应速率都升至最大值 D．b点后，限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量 5．（华大联盟预测）纳米酶是指具有类似酶催化功能的纳米材料，铁基纳米材料往往具备良好的类似过氧化物酶或过氧化氢酶（活性中心含有Fe3+）活性。下列关于酶的叙述，正确的是（    ） A．酶的化学本质是蛋白质和DNA B．酶和纳米酶的分子结构完全相同 C．过氧化氢酶催化活性不需要Fe3+参与 D．向H2O2中滴加新鲜肝脏研磨液有气泡冒出 6．（九师预测）生物兴趣小组探究温度对某酶促反应速率的影响，得到如图所示曲线。下列叙述错误的是（　　） A．温度为50~60℃时可测得该酶促反应的最大速率 B．30℃时该酶的活性较低，但酶的空间结构未被破坏 C．65℃时反应速率下降明显，主要是高温使酶的空间结构发生了不可逆破坏 D．若将实验中的底物更换为另一种有机物，该酶的最适温度可能会发生改变 7．（开封二模）果胶酶在生产生活中有广泛的应用。下列关于果胶酶的叙述正确的是（　　） A．果胶酶一定含C、H、O、N四种元素 B．果胶酶应在45℃~60℃的环境中保存 C．果胶酶为果胶的水解提供活化能 D．果胶酶处理植物细胞可得到原生质体 8．（开封二模）科学方法是实验成功的基石之一，下列关于科学方法的描述正确的是（　　） ①同位素标记的人—鼠细胞融合实验证明了细胞膜的流动性 ②探究酵母菌呼吸方式采用了对比实验法 ③希尔用同位素标记法研究离体叶绿体释放氧气的条件 ④沃森和克里克通过显微观察法发现了DNA的双螺旋结构 ⑤证明DNA半保留复制的实验运用了假说—演绎法 A．①③ B．②⑤ C．②④ D．③⑤ 9．（新乡三模）为了探究果胶酶的最适催化温度，某同学测量了不同条件下果泥的出汁情况。实验分组、处理及结果如下表，下列叙述正确的是（    ） 温度/℃ 20 30 40 50 60 70 80 不加酶过滤果汁量/L 0.9 0.9 1.2 1.0 1.0 0.9 1.0 加酶时过滤果汁量/L 3.2 3.3 3.6 3.7 3.1 2.9 0.9 加酶后果汁的增量/L 2.3 2.4 2.4 2.7 2.1 2.0 0.1 A．实验的自变量是温度，因变量是加入果胶酶后果汁的增量 B．由结果可知，不加酶的情况下，温度会影响果泥的出汁量 C．将果泥和果胶酶混合后，立即放入设定的温度下进行反应 D．可在40～50℃继续探究果胶酶催化反应的最适温度 10．（郑州一测）下列关于中学生物学实验的描述，错误的是（　　） ①探究淀粉酶和蔗糖酶对淀粉的水解作用 ②观察植物细胞的质壁分离现象 ③探究培养液中酵母菌种群数量的变化 ④观察植物细胞的有丝分裂 ⑤观察叶绿体和细胞质的流动 ⑥探究酵母菌细胞呼吸的方式 A．①⑥可通过观察颜色判断实验结果 B．⑥实验过程中使用了相互对照的方法 C．②④可使用洋葱的不同部位作为实验材料 D．②④⑤实验过程均须保持细胞活性 第二节 细胞的能量“货币”ATP 1．（郑州二测）以下实例中，物质运输的方式与其他选项不同的是（　　） A．生长素在幼根中的极性运输 B．红细胞从血浆中吸收钾离子 C．果脯在腌制过程中从周围环境吸收糖分 D．甲状腺滤泡上皮细胞从组织液中吸收碘 2．（开封二模）科学方法是实验成功的基石之一，下列关于科学方法的描述正确的是（　　） ①同位素标记的人—鼠细胞融合实验证明了细胞膜的流动性 ②探究酵母菌呼吸方式采用了对比实验法 ③希尔用同位素标记法研究离体叶绿体释放氧气的条件 ④沃森和克里克通过显微观察法发现了DNA的双螺旋结构 ⑤证明DNA半保留复制的实验运用了假说—演绎法 A．①③ B．②⑤ C．②④ D．③⑤ 3．（郑州一测）参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，下列关于载体蛋白、酶和ATP的叙述，错误的是（　　） A．参与Ca2+主动运输的载体蛋白具有运输和催化作用 B．需要酶催化的反应都需要ATP提供能量 C．载体蛋白被磷酸化，导致其空间结构发生改变 D．若动物一氧化碳中毒会降低Ca2+主动运输的速率 第三节 第四节 光合与呼吸 1．（濮阳二模）蝗虫属于典型的陆生昆虫，通过体内气管系统直接与组织细胞完成气体交换。蝗虫体内氮元素可参与外骨骼的组成，铁元素参与呼吸链电子传递。下列有关蝗虫的叙述正确的是（　　） A．外骨骼中的氮元素全部以化合物的形式存在 B．体内的铁元素可通过参与构成血红素实现氧气运输 C．外骨骼中含有单体不是葡萄糖的多糖物质 D．表皮细胞液泡中积累的光合色素使其体表呈绿色 2．（濮阳二模）为探究水通道蛋白（NtPIP）对作物耐涝性的影响，科研小组测定了油菜的野生型（WT）及NtPIP基因过量表达株（OE）在正常供氧（AT）和低氧（HT，模拟涝渍）条件下的根细胞呼吸速率和氧浓度，结果如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A．水分子通过NtPIP转运时需要消耗ATP，且需要与通道蛋白特异性结合 B．低氧环境下根细胞无氧呼吸产生乳酸，乳酸积累会导致油菜根细胞受损腐烂 C．与WT相比，OE在低氧条件下可维持更高的根细胞氧浓度，保证有氧呼吸正常进行 D．实验结果表明，NtPIP主要在正常供氧条件下发挥作用，显著提升细胞呼吸速率 3．（信阳二模）某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关，图示为该作物水淹过程中两种酶的活性变化（不考虑乳酸发酵），下列相关叙述正确的是（　　） A．据图推测可知，甲酶参与有氧呼吸过程，乙酶参与无氧呼吸过程 B．水淹0~3d阶段，检测到根细胞有CO2的产生即可判断有酒精生成 C．水淹第3d时，根细胞进行呼吸作用时葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 D．水淹第4d时，甲酶活性下降可能与根细胞呼吸产生的代谢产物积累有关 4．（郑州二测）下列有关C、H、O、N、P、S等元素的叙述，错误的是（　　） A．磷脂、胆固醇、ATP都含有C、H、O三种元素 B．15N、32P和35S均可用于研究DNA的半保留复制 C．T2噬菌体的化学组成中一定含有上述六种元素 D．上述元素在生物群落和非生物环境中循环往复运动 5．（洛阳3月检测）1897年德国科学家毕希纳发现，利用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。下列叙述错误的是（    ） 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＋酵母汁 ＋ ④ 葡萄糖溶液＋甲溶液 － ⑤ 葡萄糖溶液＋乙溶液 ？ ⑥ ？ ＋ 注：酵母汁（将酵母细胞研磨、过滤，得到的不含酵母菌细胞的提取液）；甲溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子）；乙溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子）；“＋”表示有乙醇生成，“－”表示无乙醇生成 A．葡萄糖可以作为酵母菌的能源物质 B．第⑤组实验有乙醇生成 C．第⑥组的实验处理为“葡萄糖溶液＋甲溶液＋乙溶液” D．可用酸性重铬酸钾检测乙醇的生成 6．（郑外模拟）随着经济社会的发展，人们对健康生活方式日益关注。下列有关叙述正确的是（    ） A．补充特定的核酸，可增强基因的修复能力 B．纤维素容易被人体消化，被称为人类的“第七类营养素” C．日常炒菜时多使用豆油可减少不饱和脂肪酸的摄入 D．评价食物中蛋白质的营养价值时，应注重必需氨基酸的种类和含量 7．（郑外模拟）2026年央视春晚中，“春酒”作为团圆、喜庆的文化符号亮相。春酒常以糯米为原料，经酵母菌发酵酿制而成，其制作流程为：制曲→浸米→蒸米→拌曲→入缸发酵→提取→装瓶。下列叙述错误的是（　　） A．糯米蒸熟后需冷却再接种酵母菌，防止高温杀死菌种 B．酿制春酒的前期需要氧气，以促进酵母菌进行有氧呼吸大量增殖 C．发酵过程中密闭、保持适宜温度，有利于酵母菌无氧呼吸产生酒精 D．若发酵液出现酸味，可能是发酵缸密封不严，乳酸菌进入并产生乙酸 8．（华大联盟预测）《农政全书》中记载：“醂柿，水一瓮，置柿其中，数日即熟……”其中“醂”指温水浸泡，该过程中细胞代谢产物丙酮酸和乙醇在相关酶的作用下可转变为乙醛，乙醛与可溶性单宁反应形成不溶性单宁，从而减少涩味。下列叙述错误的是（    ） A．“醂柿”能够促进细胞无氧呼吸，并提高相关酶的活性 B．柿肉细胞呼吸产生丙酮酸和乙醇的过程均在细胞质基质 C．通常来说，涩柿在成熟的过程中其乙烯的含量会减少 D．用白酒或高浓度的CO2密闭处理涩柿可能会加快其成熟过程 9．（开封二模）线粒体丙酮酸载体（MPC）是镶嵌在线粒体内膜上的载体蛋白，依赖H+顺浓度梯度跨膜运输完成丙酮酸转运。实验发现，AKOS分子可与丙酮酸竞争MPC的结合位点。下列叙述错误的是（　　） A．丙酮酸通过主动运输进入线粒体内膜，与MPC结合可诱导其构象改变 B．若MPC的功能被抑制，细胞中有氧呼吸第二阶段可能受到影响 C．MPC转运丙酮酸的速率取决于膜两侧H+浓度差，与膜周围氧浓度无关 D．若AKOS用于癌症的治疗，则对线粒体依赖型癌症的治疗效果较好 10．（洛阳检测）丙酮酸进入线粒体的过程由线粒体内膜上的丙酮酸载体(MPC)负责，MPC在向外和向内开放状态下呈现不同的结构特点，该过程依赖于线粒体内膜两侧pH的变化。下列叙述错误的是（    ） A．MPC转运丙酮酸的过程中其自身空间构象发生改变 B．MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会减少 C．有氧环境下，线粒体内膜两侧H⁺浓度梯度有利于丙酮酸的转运 D．在线粒体基质高pH环境中丙酮酸根会从 MPC结合位点上脱离下来 11．（适应性演练）链霉菌是一类好氧菌，可用于发酵生产抗生素。某链霉菌生长的最适温度为34℃，合成抗生素的最适温度为30℃。下列叙述错误的是（    ） A．链霉菌有氧呼吸第一个阶段需要氧的参与 B．及时补充碳源和氮源有利于菌群快速增殖 C．发酵液中溶氧量会影响链霉菌发酵产热量 D．连续发酵时，变温培养可提高抗生素产量 12．（新乡三模）种子萌发是植物生命周期中重要的发育阶段，需要适宜的环境条件才能顺利启动。研究表明，适量的水分、适宜的温度和足够的氧气是种子萌发必不可少的环境条件。下列叙述错误的是（    ） A．小麦种子萌发时有机物总量减少，种类增加 B．油料作物种子萌发需氧量大，故播种宜浅播 C．种子萌发时结合水比例升高，细胞呼吸增强 D．缺氧时种子进行无氧呼吸，易产生酒精毒害 13．（新乡三模）科研人员用红光（R）、蓝光（B）及不同比例的红蓝复合光处理生理状态相同的生菜叶片，测得叶片的净光合速率如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．5组实验的光照强度必须保持一致 B．光的波长可通过影响光反应过程来影响光合作用 C．适宜比例的红蓝复合光有利于提高生菜的光合速率 D．R组净光合速率最低的原因是红光不能被光合色素有效吸收 14．（许洛平济质量检测）我国劳动人民在长期农业生产实践中积累了丰富的作物栽培和储藏经验。下列叙述正确的是（　　） A．清除杂草可以减弱养分竞争提高作物产量 B．春化处理冬小麦，可通过改变其遗传物质诱导开花 C．晒干种子、低温储藏果蔬，均是通过减少自由水含量减弱呼吸作用 D．作物过度密植，会因CO2供应不足导致光合作用和呼吸作用强度减弱 15．（郑州一测）植物叶肉细胞光合作用与有氧呼吸两个过程中的物质变化如下图所示，其中①～④表示不同的反应。下列叙述正确的是（　　） A．图中的两处[H]代表同一物质 B．过程①②③都在生物膜上进行 C．过程④产生的[H]全部来自葡萄糖的分解 D．过程①②③④均伴有能量的转化 光和呼吸综合大题专练 1．（郑州一测）对比有机肥，化肥是速效肥。为解决梨园生产中过度依赖化肥导致土壤板结、果实品质下降的问题，科研人员以梨为材料，设置4组施肥处理：CK（不施肥）、T1（100%化肥）、T2（50%化肥+50%有机肥）、T3，测定土壤肥力及果实品质相关指标，部分结果如下表。 不同施肥处理后的指标 处理 土壤pH值 可溶性糖（%） 糖酸比 维生素C（mg·g-1） 果重（g） CK 7.9 7.3 31.3 3.4 210 T1 7.7 8.0 32.4 3.7 221 T2 7.4 10.0 48.7 4.1 257 T3 7.8 8.6 35.6 4.0 221 回答下列问题。 (1)无机盐对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用，具体表现为______（答出2条即可）。 (2)肥料中的无机盐会促进光反应的进行，光反应实质是光能引起的氧化还原反应，光反应中最终接受电子的物质（最终电子受体）是_______，而最初提供电子的物质（最初电子供体）是_______。 (3)我国新疆地区，夏季日照时间长，光照充足，昼夜温差大，那里出产的梨往往特别甜，这是因为_______。 (4)根据题意，T3的处理方式为_______。与T1相比，T2处理的果实可溶性糖含量提升了约_______%（保留整数）。实验结果说明有机无机肥配施对果实品质的改善作用优于单施化肥，可能的原因是_______。 2．（豫南名校联考）下图1是某植物通过①～④过程有效耗散过剩光能，清除活性氧，减轻光合结构损伤，以适应高光高温胁迫，其中NPQ以热能形式耗散能量。请回答下列问题。                                   图 1 (1)图1中PSⅡ、PSⅠ分布于__________上，该膜的基本骨架是__________。 (2)高光高温胁迫下，PSⅡ吸收的光能用于__________，还通过荧光和NPQ散失；PSⅠ吸收光能后释放电子，经过程②进行快速循环传递，导致光反应产生的ATP与NADPH的比值__________。 (3)过程③是指植物利用O2，消耗RuBP释放CO2的过程。据图分析高光高温条件下该过程增强的原因有__________、__________。 (4)为进一步研究过程③对植物耐受高光高温的影响，科研人员培育PGLP1基因过表达的植株，先在常温下测定野生型和转基因植株不同光照强度下的净光合速率（前测），再高光高温处理3小时后，在常温下测定不同光照强度下的净光合速率（后测），结果如图2。                         图 2 ①请完善培育转基因植株的流程：PCR获取和扩增PGLP1基因→构建重组Ti质粒→__________→组织培养获得转基因植株。 ②转基因植株后测的光饱和点比野生型植株后测的光饱和点__________（填“高”或“低”），原因是__________。 3．（豫南名校联考）大型海藻广泛分布于全球沿海区域，具有高效的光合固碳能力，是沿海生态系统中重要的成分。随着全球海洋暖化趋势明显，海水变暖或海洋热浪都会对大型海藻造成损害。研究人员模拟不同温度条件，检测大型海藻甲的光合指标变化，结果如图1、图2所示。回答下列问题： 注：光合有效辐射是指波长范围在400~700nm之间的太阳辐射强度。r表示受损D1蛋白的修复速率、k表示强光下D1蛋白的损伤速率。 (1)大型海藻能在岩基上形成大片的海藻床。海藻甲进行光合作用可提高海水的_____，还可为鱼类和底栖动物提供_____，有利于水生动物生长繁殖。研究海藻甲的光合色素种类时，可用_____提取色素，并用_____法进行分离。 (2)相对电子传递速率是指光合作用中的电子传递速率，D1蛋白是参与该过程的主要蛋白之一、电子传递发生于光合作用的_____阶段。随着光合有效辐射的增强，与20℃的条件相比，15℃和25℃条件下海藻甲的电子传递速率_____，影响海藻甲生长。结合图1和图2分析，造成这一变化的原因是_____。 (3)随着光照增强和温度升高，检测到海藻甲的核酮糖-1，5-二磷酸（RuBP）含量减少，结合光合作用过程分析，可能的原因是_____。 4．（豫南名校联考）光合作用不仅是水稻生长发育的基础，也是产量的决定因素。光照、无机盐等影响光合作用强度，进而影响作物产量。研究发现水稻磷酸转运蛋白SPDT和OsPH01；2通过茎节将Pi分配的偏向性不同（用箭头粗细表示），从而影响其籽粒灌浆，其主要影响机制如图1所示。图中TP代表磷酸丙糖，磷酸丙糖转运体TPT反向交换转运Pi和TP。 (1)图中TPT所在的膜是_____（填“叶绿体膜”或“类囊体膜”），蛋白质磷酸化后应是作为_____（填“酶”或“反应物”）。参与乙过程。水稻在适宜反应条件下，用白光照射一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光照射，短时间内化合物含量将_____（填“增加”“减少”或“不变”）。 (2)据图分析，若叶肉细胞质基质中Pi不足将直接导致叶绿体中_____含量下降，进而使暗反应减弱，从而影响作物籽粒灌浆。若要通过提高叶肉细胞的Pi含量使水稻增产，可提高_____基因的表达量。 (3)科研人员利用激光照射水稻种子，获得了水稻突变体。将野生型水稻和突变体水稻种植在同样干旱、温度相同且适宜的条件下，检测二者叶肉细胞的各项指标，所得结果如图2、图3、图4所示。 图2中，当光照强度为时，野生型水稻植株的干重变化是_____（填“增加”或“减小”）。根据图3、图4分析，在干旱条件下，突变型叶肉细胞的光合作用速率_____（填“大于”或“小于”）野生型叶肉细胞的光合作用速率，判断理由是_____________（答出两点）。 5．（许洛平济质量检测）科研人员以某高原种植的大豆品种中黄311为材料，探究低温（T2）、荫蔽（L2）及双重胁迫对大豆光合作用相关指标和株型的影响，设置T1L1（对照，正常温度+正常光）、T1L2、T2L1、T2L2四组处理，结果如表所示。 处理组 光合速率 气孔导度 胞间CO2浓度 光合色素含量 株高 茎粗 T1L2 -35.27% -70.37% +14.49% +52.83% +165.68% -26.02% T2L1 -35.59% -69.14% +11.76% -19.06% -50.91% -25.77% T2L2 -60.33% -70.37% +30.08% -29.27% -47.64% -31.89% 注：+表示增加，-表示下降，均表示与T1L1组相比的相对变化。 回答下列问题： (1)光反应产生的NADPH在暗反应中的作用是_______。 (2)如图为3组实验组大豆的两个时期的株型照片，据图判断，_______（填“A”、“B”或“C”）组照片最可能为T1L2组的株型照片。从适应环境角度分析，T1L2组光合色素含量上升的意义是_______。 (3)据表判断，T2L2组光合速率降低的主要因素为_______（填“气孔”或“非气孔”）限制，理由是_______。综合对比T1L2、T2L1、T2L2三组实验数据，双重胁迫比单一胁迫对大豆光合速率的影响更大，判断依据是_______。 (4)若要在高原推广玉米-大豆间作模式，结合本实验结果，提出种植时减少倒伏，提高大豆产量的措施_______。（答出1项即可） 6．（新乡三模）小麦是河南省的主要粮食作物之一。2025年，河南省作物分子育种研究院以抗旱性强的小麦新品种郑麦1860和常规品种周麦18为材料，进行了大田干旱胁迫实验，测定开花后小麦最顶端叶片的相关生理指标，结果如下表。回答下列问题。 品种 光合速率/（μmol·m-2·s-1） 气孔导度/（mol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度/（μmol·mol-1） 超氧化物歧化酶活性/（U·g-1） MDA/（nmol·g-1） 郑麦1860 18.5 0.32 220 185 4.8 周麦18 12.2 0.18 260 120 8.5 注：超氧化物歧化酶可清除细胞内的自由基，从而减少膜受损程度；MDA是膜脂过氧化的产物，其含量高低反映细胞膜受损程度。 (1)小麦的产量依赖于开花后小麦最顶端叶片的光合作用，其光反应的场所是________，光反应可为暗反应中C3的还原提供________（填物质）。 (2)据表可知，干旱胁迫下，______（填“郑麦1860”或“周麦18”）具有更好的抗氧化特性，判断依据是__________________________。 (3)小麦的产量还与物质转运有关。研究人员发现，叶片固定的光合产物需要向籽粒等部位转运，若对小麦进行适当的“打顶”（去除麦穗），一段时间后叶片的光合速率会下降，造成此现象的原因可能是___________________________。 (4)欲探究灌水量和施氮量对郑麦1860产量的影响，科研人员设置了如下实验处理：灌水因素：W1（正常灌水）、W2（干旱处理）； 施氮因素：N1（低氮处理）、N2（高氮处理）。 请简要写出实验思路： _____________。 7．（适应性演练）光合作用所利用光的波长通常在400～700nm之间。某些蓝细菌在特殊生境下可诱导合成叶绿素f，吸收穿透能力更强的远红光（740nm）进行光合作用。回答下列问题： (1)提取和分离光合色素分别使用____和____等有机溶剂。 (2)为观察光合色素对光的吸收情况，常用的方法为____。进一步测定不同色素的吸收光谱如图所示，若叶绿素a对应曲线③，则叶绿素f对应曲线____。 (3)叶绿素f可被远红光激发释放电子。在光反应中，电子的作用为____（答出一点即可）。在暗反应中，调节蛋白CP12被电子还原后可提升卡尔文循环中部分酶的活性。光照强度会影响暗反应中糖类的生成速率，其原因是____（答出两点即可）。 (4)将含叶绿素f的光合系统导入作物中，适合该作物的种植方式更多。为提高土地利用率并达到增产的效果，在农业生产中可采取的措施有____（答出两点即可）。 8．（洛阳检测）光合作用是生物圈唯一能够捕获和转化光能的生物学途径，该过程由光合色素、酶等多种化合物共同参与。Rubisco是光合作用中的关键酶，由核基因控制合成的小亚基和叶绿体基因控制合成的大亚基组成，属于双功能酶，其作用如图所示。 回答下列问题： (1)光合色素对特定波长光的吸收量可反映其含量。测定叶绿素的含量时，为减少类胡萝卜素的干扰应选择____(填“蓝紫光”或“红光”)。利用纸层析法分离光合色素时，距离滤液细线最远的条带所含的光合色素为____。 (2)Rubisco在细胞质基质和____(填细胞结构名称)的核糖体上合成。光照条件下， Rubisco可以催化C₅与CO₂反应生成____，再利用光反应产生的____将其还原; Rubisco也可以催化 C₅与O₂反应。推测 O₂与( 比值____(填“高”或“低”)时，有利于光呼吸而不利于光合作用的进行。 (3)水稻、小麦等作物中，光呼吸导致光合作用的转化效率明显降低，根据 Rubisco的特性，提高作物光合作用强度的措施有____(答出2点即可) (4)将高表达的 Rubisco基因转入某作物的野生型获得该酶含量增加的转基因品系(R)，研究发现，在饱和光照和适宜CO₂浓度条件下，R植株固定( 的速率比野生型更快。若使用同位素标记的方法设计实验对该发现直接加以验证，简要写出实验思路____。 9．（开封一模）在干旱地区，气孔振荡（气孔以数十分钟为一个周期进行周期性闭合的现象）是作物适应缺水环境的重要生理特征。研究人员对两种玉米品种（耐旱品种甲、敏感品种乙）进行干旱处理，测定不同干旱程度下（以土壤含水量表示）的气孔振荡周期、光合速率及籽粒产量，结果如下图。回答下列问题： (1)气孔的主要生理功能是_______和蒸腾作用。 (2)据图1推测，当土壤含水量下降时，两种玉米品种的气孔振荡周期变化趋势为_______，且在相同干旱程度下，品种甲的气孔振荡周期_______（填“长于”或“短于”）品种乙。在干旱条件下，气孔振荡对植物生长发育的意义是_____。 (3)结合图2分析，随着干旱程度加剧，品种乙的光合速率和籽粒产量下降幅度更显著，原因是_______（答出2点即可）。 (4)研究发现，气孔振荡的调控与植物激素脱落酸（ABA）有关。请设计实验验证“ABA能诱导玉米气孔产生振荡”，简要写出实验思路_______。 10．（开封三模）大豆是典型的短日照作物，其种子粒重受光周期调控。研究发现，Dt1基因编码的Dt1蛋白可响应光周期，通过影响Gm蛋白转运蔗糖的功能，调控种子粒重，具体机制如图所示。 (1)大豆光敏色素是一类________复合体，其感知光周期信号后，结构发生变化，该变化经信息传递系统传导到________内，影响Dt1等相关基因的表达，从而表现出相应的生物学效应。 (2)短日照条件下，大豆细胞内Dt1基因表达量低，对Gm蛋白的_______（填“促进”或“抑制”）作用减弱，进而影响蔗糖的转运。与短日照相比，长日照条件下的大豆种子粒重较低，试结合上述信息，阐述其原因是____________。 (3)结合上述光周期调控机制，从基因水平上提出1条提高我国南方地区（长日照条件更普遍）大豆产量的具体措施：_______，理由是____________。 11．（开封二模）光合作用被称为“地球上最重要的化学反应”。下图为植物叶绿体中光合作用部分反应的示意图。回答下列问题： (1)A、B、C、D中含有光合色素的是_____________。 (2)光反应阶段吸收光能，一方面将水分解产生氧和H+，同时水被叶绿体夺去两个电子，电子通过A、B、C、D最终传递给_____________。另一方面通过①②③途径在膜两侧形成_____________，其作用是_______________。 (3)ATP合酶由CF0单元和CF1单元组成，根据其位置推测CF1单元多由_____________（选填“疏水性”或“亲水性”）氨基酸残基组成，该单元体现了蛋白质的_____________功能。 (4)研究表明，高温逆境会使叶绿体中自由基增加。从光合作用过程的角度分析，自由基可能通过（答出2点）_____________等途径降低光合速率，导致农作物减产。 12．（九师预测）羧化体是蓝细菌和部分化能自养细菌中特有的胞内微区室，具有蛋白质外壳，可限制气体扩散，用于浓缩二氧化碳以提高光合效率。如图为蓝细菌细胞内HCO3－转运与光合作用的关联机制示意图。回答下列问题： (1)图中HCO3－进入细胞的方式是______，判断依据是_______。 (2)若细胞外HCO3－浓度降低，CO2浓度基本不变，一段时间后细胞内光反应速率______（填“增大”或“减小”），原因是______。 (3)Rubisco是光合作用阶段的关键酶，其在羧化体中的功能是______。当高等植物叶肉细胞内CO2浓度低于O2浓度时，Rubisco会催化O2与C5结合，引发光呼吸作用。蓝细菌中的羧化体能避免光呼吸的进行，防止光合效率降低，推测羧化体避免光呼吸的机理是______。 13．（华大联盟预测）水稻是我国主要的粮食作物之一。某团队对某植物工厂进行了研究，以湘早籼45号为试验材料，在16h光照、8h暗期循环条件下，设置4种光照强度处理（L1＝300μmol⋅m-2⋅s-1，L2＝450μmol⋅m-2⋅s-1，L3＝600μmol⋅m-2⋅s-1、L4＝750μmol⋅m-2⋅s-1），探究不同光照强度对水稻光合作用的影响。部分结果如图所示。 回答下列问题： (1)植物能够对光作出反应，光不仅为植物光合作用提供________，还可以作为信号调节植物生长发育。水稻通过光受体感知光信号并启动下游信号通路，调控叶绿素合成相关基因的表达，进而影响叶绿素的合成过程，这里的光受体是指________。 (2)研究发现，弱光环境下水稻叶绿素的相对含量随光照强度的降低而增加，这主要是水稻为适应弱光环境（弱光环境中蓝紫光比例相对增加）而产生的自我调节，通过增加叶绿素含量来提高________。增加的叶绿素含量中，主要是增加叶绿素b的含量，推测其原因是________。 (3)根据该研究结果分析，水稻在光照强度为________（填“L1”、“L2”、“L3”或“L4”）的处理下光合速率最大，而此光照强度下胞间CO2浓度较低的原因是________。 (4)植物工厂作为一种现代化的新型农业生产方式，与传统的水稻种植模式相比，优点是________（答一点）。 14．（鹤壁一模）番茄在开花结果期易遭遇连续的弱光胁迫，这会对番茄的产量和品质产生不良影响。目前人工补光技术已经成为解决这一问题的有效手段，因此筛选适合番茄植株补光的最佳光质组合具有现实意义。科研人员研究了不同光质组合对番茄叶片净光合速率、糖类含量及蔗糖合成酶活性的影响，结果如图和表所示[注：白光（CK）、白蓝组合光（WB）、白红组合光（WR）、白绿组合光（WG）、白红蓝组合光（WRB）]。回答下列问题： 处理 可溶性糖含量/（mg·g-1） 蔗糖含量/（mg·g-1） WB 240.24 57.45 WR 213.83 72.32 WG 172.72 79.25 WRB 265.25 46.27 CK 215.62 63.82 (1)叶绿体中可吸收红光的色素是_______。叶绿体中的色素吸收光能后，一部分光能用于合成ATP，还有一部分用于将水分解为_______和H+，其中H+主要用于合成NADPH，NADPH在暗反应中的作用是_______。 (2)实验中适合为番茄植株补光的最佳光质配比是_______；红、蓝、绿三种光中对光合作用可能有抑制的光是_______，理由是_______。 (3)有人结合图表分析，得出白红蓝组合光组番茄叶细胞中蔗糖合成酶是一种可逆酶，除能催化蔗糖合成外，也能在一定阶段催化蔗糖分解的结论，其分析推测的依据是_______。 15．(安阳预测)受植物光合作用（部分过程如图1所示）启发，我国科学家提出了一种实现CO2与水协同转化的通用策略，如图2所示。这项方案模拟植物暂存光生电子的生理机制，创新性地设计出一种电子存储路径（银修饰三氧化钨Ag/WO3），使其能够在光照时储存电子，并在需要时精准释放，从而实现对CO2与水反应速率和程度的精确调控，该方案在自然光条件下运行稳定。回答下列问题： (1)图1中的生物膜为_____，该生物膜适于进行光反应的结构基础是_____。 (2)图1中的产物除 NADPH外还有_____，图2中W6+的作用相当于图1生理过程中的_____（填物质）。图2在暗反应阶段，存储的W5+被氧化为W6+，释放出e-，e-用于_____。 (3)据图2分析，Ag/WO3能对CO2与水反应速率和程度的精确调控的原因是_____。该研究的意义是_____。 16．（郑外模拟）马桑是具有极强药用价值的多年生乔木。选择适宜的环境条件以提高其光合速率具有重要的科学价值和实践意义。研究人员对马桑的光合作用进行研究，结果如图1所示。马桑对铅（Pb）胁迫有一定的适应能力，研究发现ABC转运蛋白（PcABC）在马桑适应铅（Pb）胁迫中发挥重要作用。如图2为PcABC对Pb2+的转运途径之一。回答下列问题： (1)马桑绿叶中的色素经层析液分离，扩散最快的色素为_________。当光照强度为400μmol·m-2·s-1时，马桑植株的真正光合速率为_________μmol·m-2·s-1。 (2)光照强度大于1100μmol·m-2·s-1后，胞间CO2浓度增加的原因____________（至少答出2点）。 (3)图中Pb2+跨膜运输方式是________，判断的依据是________。 (4)土壤中的镉（Cd）也会对马桑产生不良影响。某生物兴趣小组猜想PcABC蛋白也能转运Cd2+，于是他们设计了如下实验： 备选材料用具：生理状况相同的马桑细胞若干；普通培养液；不含Pb2+、Cd2+的完全培养液；不含Pb2+、含Cd2+完全培养液；一定量能抑制PcABC活性的药物。 实验步骤： ①将生理状况相同的马桑细胞随机均分为甲、乙两组； ②甲组作为对照组，乙组作为实验组，分别需要进行的处理是甲：________，乙：_________； ③一段时间后，检测并比较___________。 预期结果及结论：__________。 17．（洛阳3月检测）某大学对纳米材料——石墨烯（FLG）提升水稻光合作用的机制进行了研究，结果如图所示，ROS为光合作用的副产物，它的积累会导致叶绿体产生氧化应激和结构损伤。 回答下列问题： (1)叶绿体中光合色素吸收的光能有以下两方面的用途：一方面将水分解为氧和，其中与氧化型辅酶Ⅱ结合形成______，二是在_______的催化作用下形成ATP。 (2)为验证FLG促进光合作用的机制，科研人员提取分离出类囊体和叶绿体基质进行实验，在最适温度下检测有添加和无添加FLG处理时AB两组的光合作用活性，装置和结果如图所示。 ①实验过程中应保证_______等无关变量相同且适宜。（答出2点即可） ②由图2结果推测，FLG在_______的转运促进了叶绿体的光合活性。 (3)为研究FLG对光合作用的具体促进机制，科研人员测定了强光下不同处理时水稻叶片的光合色素含量如图，实验结果表明______。 (4)FLG具有优异的导电性能，结合图1分析可知，FLG提升水稻光合作用的机制主要有__________。（答出2点即可） 18．（郑州二测）莱茵衣藻是一种单细胞真核绿藻，在低CO2浓度环境中可通过CO2浓缩机制（CCM）维持高效光合作用。其核心过程为：叶绿体内膜上的转运蛋白LciA能主动将细胞质基质中的转运至叶绿体内，随后在碳酸酐酶作用下将分解为CO2，从而提高Rubisco酶（用于CO2的固定）周围的CO2浓度。回答下列问题： (1)Rubisco酶在莱茵衣藻的_______（答出具体场所）中发挥作用，若在体外构建测定Rubisco酶活性的反应体系，该酶催化的底物是______，催化过程_______（填“需要”或“不需要”）消耗NADPH和ATP。 (2)研究人员进一步测定了野生型（WT）莱茵衣藻和LciA基因敲除型莱茵衣藻（△LciA）在不同CO2浓度下的净光合速率，结果如下表所示： CO2浓度 净光合速率相对值 WT莱茵衣藻 △LciA莱茵衣藻 大气CO2浓度（约400μmol⋅mol-1） 10 9.5 低CO2浓度（约为50μmol⋅mol-1） 7 2 结合表格数据分析，在低CO2浓度下，△LciA的净光合速率显著低于WT，原因是________；而在大气CO2浓度下，两者净光合速率差异较小，推测其原因是_______。 (3)为验证LciA蛋白具有介导转运进入叶绿体的功能，某研究小组取适量的WT和△LciA莱茵衣藻分别置于_______（填“低CO2浓度”或“高CO2浓度”）环境下培养，向两组培养体系中均加入，一段时间之后，进行放射性检测，若_______，即可证明上述结论。 19．（信阳二模）碳中和是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或其他温室气体排放总量，实现正负抵消，达到相对“零排放”，简单来说，就是排放量=吸收量。某研究团队为探究植物光合作用对碳中和的贡献，以转基因水稻（催化CO2固定的酶—Rubisco的活性提高）和野生型水稻为材料，在人工气候室中模拟不同CO2浓度（400µmol·mol-1和800µmol·mol-1）下的生长状况，测定相关指标如表所示。 组别 CO2浓度 /（µmol·mol-1） 净光合速率相对值 光补偿点相对值 叶片淀粉积累量相对值 野生型 400 15 50 100 野生型 800 22 30 180 转基因型 400 20 40 150 转基因型 800 28 20 250 注：光补偿点指当总光合速率等于呼吸速率时的光照强度 请分析回答下列问题： (1)Rubisco催化CO2固定的场所是______，产物C3在光反应生成的ATP和NADPH参与下合成糖类等有机物，其中NADPH的作用是______。 (2)CO2浓度升高使两种水稻的光补偿点均降低，原因是______。相同CO2浓度下转基因水稻的净光合速率高于野生型，其原因是______。据此推测，适当扩大______（填“野生型”或“转基因型”）水稻的种植面积可能更有利于实现碳中和的目标。 (3)从碳循环的角度分析，自然生态系统中，光合作用对实现“碳中和”的意义是______。 20．（濮阳二模）水稻是我国重要的粮食作物，其光合作用效率直接影响产量。光质、气孔运动及相关信号通路对光合速率均具有重要调控作用，其调控机制如图所示。回答下列问题： (1)图中结构①的名称是____，其上发生的能量变化是________；日光经通路1直接作用于叶绿体，光反应为暗反应提供的物质是______。 (2)气孔开放程度直接影响胞间CO2浓度，进而影响光合速率。结合图示分析，若用药物抑制气孔开放，短时间内叶肉细胞中C5的含量会______（填“上升”或“下降”），原因是_______。 (3)研究表明，通路2中红光可激活光敏色素，导致PIL15蛋白被降解，进而减弱脱落酸信号通路，促进气孔开放。远红光可使光敏色素失活，蓝光不依赖光敏色素可直接促进气孔开放。 ①科研人员用远红光分别处理野生型水稻和PIL15基因功能缺失突变体水稻，发现突变体水稻的气孔开度显著大于野生型。分析出现该现象的具体机制是_______。 ②相同光照强度下，用蓝光和红光分别处理野生型水稻，蓝光组净光合速率更高。结合图示及已知信息分析，其原因是______。 第六章：细胞的生命历程 第一节 细胞的增殖 1．（信阳二模）实验材料的选取是实验设计的关键环节，直接影响实验的成败和结果的可靠性。下列关于实验选材的叙述正确的是（　　） A．哺乳动物成熟的红细胞可用于制备细胞膜和DNA的粗提取与鉴定 B．黑藻叶片可用于观察叶绿体的形态和植物细胞的质壁分离与复原 C．洋葱根尖可用于观察减数分裂的过程和低温诱导染色体数目的变化 D．毛霉可用于探究细胞呼吸的方式和培养液中种群数量的动态变化 2．（洛阳3月检测）细胞分裂间期可划分为G1期（DNA合成前期）、S期（DNA合成期）和G2期（DNA合成后期），M期表示细胞分裂期。如表是不同分裂时期的细胞进行融合的实验结果，下列说法错误的是（    ） 融合的细胞 细胞融合结果 G1期+S期 原G1期细胞核中DNA进行复制 G2期+S期 原S期的DNA复制继续，原G2期细胞核中无DNA复制 G1期+M期 原G1期和G2期细胞中的染色质过早凝缩 G2期+M期 A．S期细胞中的物质会促进原G1期染色质DNA的复制 B．推测细胞中的DNA在一个细胞周期中只复制一次 C．M期细胞中的物质不会促进DNA的复制，但会促进染色质的凝缩 D．若将M期细胞和S期细胞融合，原M期细胞染色体DNA能复制 3．（开封三模）为研究中药槐果碱对人类骨肉瘤细胞增殖的影响，研究人员进行了相关实验，用CCK-8法和流式细胞术测定了细胞增殖能力和细胞周期，结果如图1和图2所示（已知实验过程中没有细胞死亡）。450nm波长吸光度值与活细胞数量呈正相关。下列叙述正确的是（    ） A．由图1可推知，槐果碱能够使骨肉瘤细胞的细胞周期延长 B．由图2可推知，槐果碱可能抑制有丝分裂中纺锤体的形成 C．培养过程中需提供95%氧气+5%CO2的气体环境 D．若探究槐果碱作用机制，可检测G2/M期调控蛋白的表达水平 第二节 细胞的分化 1．（濮阳二模）研究发现，某动物胚胎发育过程中，成纤维细胞生长因子（FGF）通过酶联受体通路诱导干细胞定向分化为神经细胞，机制如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．酶联受体在结合FGF前，其激酶区域具有高效催化活性 B．酶联受体是细胞膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用 C．调控蛋白的活化依赖于去磷酸化，进而调控神经相关基因的表达 D．该过程体现了细胞外信号分子可通过调控基因表达影响细胞分化 2．（信阳二模）神经干细胞细胞质中被错误折叠或过度表达的APOE（载脂蛋白E）会进入细胞核，并与细胞核骨架和异染色质（结构紧凑，转录活性低）蛋白结合，将二者识别为“待降解的货物”，继而引发针对细胞核成分的“核自噬”。这种自噬促进神经干细胞的衰老，造成大脑神经元功能障碍，加速了阿尔茨海默病的病理进程。下列说法错误的是（　　） A．APOE蛋白诱导的“核自噬”可改变神经元细胞核的形态 B．神经干细胞中的溶酶体参与了针对细胞核成分的“核自噬” C．APOE基因启动子甲基化抑制其转录后可加速神经干细胞的衰老 D．干扰APOE介导的“核自噬”可为治疗阿尔茨海默病提供新途径 3．（郑外模拟）CTNNB1基因能编码β-连环蛋白，是肝癌细胞中突变率较高的原癌基因。研究发现，突变的β-连环蛋白通过“转录调控+蛋白互作”激活肿瘤细胞巨胞饮（一种非特异性内吞作用，可摄取大量胞外营养物质），促进肿瘤细胞增殖。某药物通过在β-连环蛋白突变型肿瘤细胞中进一步激活巨胞饮，引发肿瘤细胞“巨泡式死亡”。下列相关分析错误的是（    ） A．正常的β-连环蛋白能抑制细胞的异常增殖，是细胞生长的“刹车系统” B．突变的β-连环蛋白激活癌细胞巨胞饮，有利于肿瘤细胞获取物质和能量 C．“巨泡式死亡”的原理可能是巨胞饮过度，导致细胞渗透压失衡使细胞膜破裂 D．“巨泡式死亡”与细胞凋亡的死亡过程存在差异 第三节 细胞的衰老和死亡 1．（华大联盟预测）科学家利用秀丽隐杆线虫研究器官发育和细胞凋亡，揭示了细胞发生凋亡的分子机制，如图所示。其中EGL-1、CED-3、CED-4和CED-9蛋白质参与细胞凋亡。下列叙述错误的是（    ） A．该图表明CED-9与CED-3的作用效应不同 B．CED-9是线粒体膜蛋白，其合成场所为核糖体 C．细胞凋亡是受到相关基因严格调控的程序性细胞死亡 D．图中体现了“CED-9→CED-4→CED-3”的多级放大调控 2．（开封二模）某科研团队探究细胞自噬与癌症发生的关系，利用致癌因子DEN诱发大鼠肝癌，并分别在肝癌起始期和发展期对大鼠用抑制细胞自噬发生的药物CQ处理，一段时间后观察各组大鼠肿瘤发生的情况，结果如下表。下列叙述错误的是（　　） 起始期 发展期 DEN  处理组 DEN+CQ  处理组 DEN  处理组 DEN+CQ  处理组 肿瘤发生率（%） 30 90 90 60 最大肿瘤体积（mm3） 3.5 17.1 312.0 8.3 肿瘤数量（个） 0.6 2.5 3.6 1.6 A．DEN可能通过诱发肝脏细胞原癌基因、抑癌基因突变导致肝癌 B．本实验还需设置用正常大鼠和用CQ单独处理大鼠组作为对照 C．在DEN诱发的肝癌起始期，细胞自噬会促进肿瘤的发生 D．此实验说明细胞自噬在肝癌发展不同时期对大鼠机体的作用不同 3．（开封三模）LC3B是自噬体形成的标志性蛋白。正常情况下，LC3B蛋白以可溶形式LC3B-Ⅰ存在；自噬激活时，LC3B-Ⅰ会脂化成LC3B-Ⅱ，并定位于自噬体膜上。Beclin-1蛋白与足细胞自噬的启动有关。为探讨氨氯地平对足细胞自噬功能的影响，科研人员用氨氯地平处理足细胞，检测相关蛋白的含量情况，结果如图所示。下列分析错误的是（    ） A．LC3B-Ⅱ/LC3B-Ⅰ的值与自噬体数量呈正相关 B．氨氯地平可抑制足细胞的自噬 C．Beclin-1蛋白可能促进足细胞自噬的启动 D．细胞自噬降解后的产物可被细胞再利用 4．（开封三模）细胞衰老是人体内发生的正常生命现象。下列叙述正确的是（    ） A．衰老细胞中酶的活性均显著降低，导致细胞代谢速率减慢 B．衰老细胞体积增大，但细胞核的体积减小，染色质收缩、染色加深 C．端粒DNA序列每次分裂后都会延长，但会损伤端粒内侧DNA序列 D．自由基攻击DNA可能引起基因突变，攻击蛋白质会使蛋白质活性下降 5．（开封一模）研究发现，铁死亡是细胞内铁代谢异常导致脂质过氧化物大量积累引发的细胞死亡，其发生与调控机制的部分信号通路如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．检测细胞中脂质过氧化水平可作为鉴定铁死亡的标准之一 B．铁死亡与细胞凋亡一样，是细胞正常的生命现象，对机体都是有利的 C．GSH不足使GPX4活性降低，无法及时清除H2O2，导致LPO积累引发铁死亡 D．脂质代谢中，铁死亡抑制剂可通过还原脂质过氧化产物、降低油酸等方式抑制铁死亡 6．（洛阳检测）细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程。下列叙述错误的是（    ） A．细胞衰老过程中，细胞内仍有蛋白质合成 B．人成熟红细胞程序性死亡会导致机体的衰老 C．随细胞分裂次数增加，端粒会缩短，可引起细胞衰老 D．神经细胞衰老后，突触处兴奋的传递效率降低 7．（豫南名校联考）α1-抗胰蛋白酶（AAT）是一种由肝细胞合成后分泌进入循环系统的细胞因子，可保护肺组织免受蛋白酶攻击。错误折叠的AAT进入内质网后会引起内质网上的LC3蛋白发生脂化修饰反应，激活细胞自噬，从而降解错误折叠的蛋白质。下列叙述错误的是（    ） A．AAT正常发挥作用依赖于其特异的空间构象 B．正常折叠的AAT会由内质网转入高尔基体进一步加工 C．错误折叠的AAT在内质网中的水解酶作用下被降解 D．若LC3的脂化修饰反应被抑制，则肝细胞中错误折叠的AAT可能增多 8．（豫南名校联考）细胞自噬贯穿于细胞的生命历程，对维持细胞稳态具有重要意义。下列相关叙述正确的是（　　） A．线粒体功能退化后可通过溶酶体降解后再利用，其中的磷脂可用于构建染色体 B．癌细胞通过增强自噬降解自身的结构成分，此过程与细胞分裂无关 C．自由基攻击生物膜的组成成分可导致细胞损伤，细胞自噬可清除部分受损结构以加速衰老 D．微生物入侵细胞时会发生细胞自噬，该过程受基因调控，可维持细胞内部环境的稳定 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026高三模拟题专项分类练习-必修一 第一章：走近细胞 1．（濮阳二模）蝗虫属于典型的陆生昆虫，通过体内气管系统直接与组织细胞完成气体交换。蝗虫体内氮元素可参与外骨骼的组成，铁元素参与呼吸链电子传递。下列有关蝗虫的叙述正确的是（　　） A．外骨骼中的氮元素全部以化合物的形式存在 B．体内的铁元素可通过参与构成血红素实现氧气运输 C．外骨骼中含有单体不是葡萄糖的多糖物质 D．表皮细胞液泡中积累的光合色素使其体表呈绿色 【答案】C 【知识点】组成细胞的元素、细胞器的结构、功能及分离方法、糖类的种类及分布 【详解】A、生物体内的氮元素既可以存在于蛋白质、几丁质等化合物中，也可以存在于铵根离子等含氮离子中，离子不属于化合物，因此外骨骼中的氮元素并非全部以化合物形式存在，A错误； B、题意显示，蝗虫通过气管系统直接与组织细胞完成气体交换，不需要血红素运输氧气，且蝗虫体内的铁元素功能是参与呼吸链电子传递，不参与构成血红素运输氧气，B错误； C、蝗虫外骨骼的重要组成多糖是几丁质，几丁质的单体为N-乙酰葡糖胺，不是葡萄糖，因此外骨骼中存在单体不是葡萄糖的多糖物质，C正确； D、蝗虫属于动物，动物细胞不存在液泡，也不能合成光合色素，其体表颜色与光合色素无关，D错误。 2．（濮阳二模）同位素标记法和荧光标记法是生物学研究中常用的示踪技术，均能对目标物质进行特异性标记与追踪，以揭示其在生命活动中的动态规律。下列方案可行的是（　　） 方案 实验目的 实验处理和检测方法 ① 探究小麦光合作用过程中CO2的氧元素去向 给小麦提供C18O2，检测放射性去向 ② 探究草履虫有氧呼吸时葡萄糖是否进入线粒体 给草履虫提供14C标记的葡萄糖，检测线粒体中是否出现放射性 ③ 观察DNA复制时的半保留复制特点 使用荧光标记技术追踪DNA复制，在细胞分裂过程中追踪荧光信号 ④ 检测小鼠体内某种结构蛋白基因的表达情况 将该基因启动子与荧光蛋白基因构建基因表达载体后，导入小鼠受精卵，发育为成鼠后检测其体内发出荧光的位置和强度 A．① B．② C．③ D．④ 【答案】D 【知识点】有氧呼吸过程、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、DNA分子的复制过程、特点及意义、目的基因的检测与鉴定 【详解】A、①中使用的18O是稳定同位素，不具备放射性，无法通过检测放射性的方法追踪氧元素的去向，A错误； B、②中葡萄糖需先在细胞质基质中分解为丙酮酸，才能进入线粒体参与有氧呼吸第二、三阶段，因此即便线粒体中检测到放射性，也无法判断放射性来自葡萄糖还是丙酮酸，不能达到实验目的，方案不可行，B错误； C、③中无法实现仅特异性标记某基因的两条母链，且仅通过追踪荧光信号无法区分半保留复制和全保留复制的差异，证明DNA半保留复制需结合密度梯度离心技术区分不同密度的DNA分子，方案不可行，C错误； D、④中启动子是RNA聚合酶识别结合、启动下游基因转录的关键序列，将结构蛋白基因的启动子与荧光蛋白基因重组后，荧光蛋白的表达位置、表达强度可直接对应反映该结构蛋白基因的表达位置和表达水平，方案可行，D正确。 3．（信阳二模）在细胞质中有许多不停忙碌的“部门”，它们统称为细胞器。下列有关细胞器之间分工、合作的说法正确的是（　　） A．线粒体是细胞中进行有氧呼吸的唯一细胞器，没有线粒体的细胞不能进行有氧呼吸 B．叶绿体内膜上分布着光合色素和酶，可将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能 C．在胰岛素的形成过程中，参与的具膜细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体 D．在细胞吞噬细菌的过程中，细胞膜的结构和成分通过囊泡运输的方式转移至溶酶体 【答案】D 【知识点】细胞器之间的协调配合、细胞器的结构、功能及分离方法、真核细胞与原核细胞 【详解】A、线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所，部分原核生物没有线粒体，但含有有氧呼吸相关酶，也可进行有氧呼吸，A错误； B、光合色素和光反应相关酶分布在叶绿体的类囊体薄膜上，并非叶绿体内膜，B错误； C、胰岛素属于分泌蛋白，核糖体是其合成场所，但核糖体无膜结构，因此参与胰岛素形成的具膜细胞器是内质网、高尔基体、线粒体，C错误； D、细胞吞噬细菌的过程属于胞吞，细胞膜内陷形成包裹细菌的囊泡，囊泡与溶酶体融合，该过程中细胞膜的结构和成分通过囊泡运输转移至溶酶体，D正确。 4．（信阳二模）实验材料的选取是实验设计的关键环节，直接影响实验的成败和结果的可靠性。下列关于实验选材的叙述正确的是（　　） A．哺乳动物成熟的红细胞可用于制备细胞膜和DNA的粗提取与鉴定 B．黑藻叶片可用于观察叶绿体的形态和植物细胞的质壁分离与复原 C．洋葱根尖可用于观察减数分裂的过程和低温诱导染色体数目的变化 D．毛霉可用于探究细胞呼吸的方式和培养液中种群数量的动态变化 【答案】B 【知识点】低温诱导植物染色体数目的变化实验、质壁分离及其复原实验、观察叶绿体、线粒体和细胞质流动实验、制备细胞膜 【详解】A、哺乳动物成熟红细胞无细胞核和众多细胞器，适合制备纯净细胞膜，但该细胞不含DNA，无法完成DNA的粗提取与鉴定实验，A错误； B、黑藻叶片薄，叶肉细胞内叶绿体大且形态清晰，可直接用于观察叶绿体的形态；同时叶肉细胞具有大液泡，呈绿色的细胞质可作为观测标记，也可用于观察植物细胞的质壁分离与复原，B正确； C、洋葱根尖分生区细胞为体细胞，只进行有丝分裂，不发生减数分裂，无法用于观察减数分裂过程，C错误； D、毛霉是需氧型生物，无法同时探究有氧、无氧两种细胞呼吸方式，D错误。 5．（信阳二模）某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关，图示为该作物水淹过程中两种酶的活性变化（不考虑乳酸发酵），下列相关叙述正确的是（　　） A．据图推测可知，甲酶参与有氧呼吸过程，乙酶参与无氧呼吸过程 B．水淹0~3d阶段，检测到根细胞有CO2的产生即可判断有酒精生成 C．水淹第3d时，根细胞进行呼吸作用时葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 D．水淹第4d时，甲酶活性下降可能与根细胞呼吸产生的代谢产物积累有关 【答案】D 【知识点】无氧呼吸过程、有氧呼吸过程 【详解】A、水淹时氧气减少，有氧呼吸减弱，无氧呼吸增强。 乙酶活性随水淹天数增加而降低，说明它与有氧呼吸相关，即乙酶参与有氧呼吸过程； 甲酶活性随水淹天数增加而升高，说明它与无氧呼吸相关，即甲酶参与无氧呼吸过程，A错误； B、0~3d 内，根细胞既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸。 有氧呼吸的产物是 CO₂和 H₂O，无氧呼吸的产物是酒精和 CO₂。 因此，检测到 CO₂，无法区分是有氧呼吸还是无氧呼吸产生的，不能直接判断有酒精生成，B错误； C、水淹第 3d 时，甲酶（无氧呼吸相关酶）活性较高，说明此时无氧呼吸占主导。 无氧呼吸中，葡萄糖的能量大部分储存在酒精中，只有少部分释放出来（其中少部分转化为 ATP，大部分以热能散失），C错误； D、水淹后期，无氧呼吸产生的酒精会在根细胞中大量积累，酒精对细胞有毒害作用，会影响酶的结构和活性，导致甲酶活性下降。 同时，CO₂积累导致细胞内 pH 改变，也会影响酶活性，D正确。 6．（信阳二模）神经干细胞细胞质中被错误折叠或过度表达的APOE（载脂蛋白E）会进入细胞核，并与细胞核骨架和异染色质（结构紧凑，转录活性低）蛋白结合，将二者识别为“待降解的货物”，继而引发针对细胞核成分的“核自噬”。这种自噬促进神经干细胞的衰老，造成大脑神经元功能障碍，加速了阿尔茨海默病的病理进程。下列说法错误的是（　　） A．APOE蛋白诱导的“核自噬”可改变神经元细胞核的形态 B．神经干细胞中的溶酶体参与了针对细胞核成分的“核自噬” C．APOE基因启动子甲基化抑制其转录后可加速神经干细胞的衰老 D．干扰APOE介导的“核自噬”可为治疗阿尔茨海默病提供新途径 【答案】C 【知识点】细胞自噬、细胞的衰老 【详解】A、“核自噬”会降解细胞核骨架、异染色质等细胞核成分，细胞核骨架是维持细胞核形态的重要结构，降解后会改变神经元细胞核的形态，A正确； B、细胞自噬的本质是溶酶体对细胞内受损、冗余结构的降解过程，“核自噬”属于细胞自噬的一种，需要溶酶体参与，B正确； C、APOE基因启动子甲基化抑制其转录，会导致APOE蛋白合成量减少，进而减少“核自噬”的发生，题干明确核自噬会促进神经干细胞衰老，因此该过程会延缓神经干细胞衰老，C错误； D、题干表明APOE介导的“核自噬”会加速阿尔茨海默病的病理进程，因此干扰该过程可减缓病理发展，为该病治疗提供新途径，D正确。 7．（郑州二测）以下实例中，物质运输的方式与其他选项不同的是（　　） A．生长素在幼根中的极性运输 B．红细胞从血浆中吸收钾离子 C．果脯在腌制过程中从周围环境吸收糖分 D．甲状腺滤泡上皮细胞从组织液中吸收碘 【答案】C 【知识点】主动运输、生长素的产生、分布及运输、协助扩散 【详解】A、生长素在幼根中的极性运输是逆浓度梯度的主动运输，需要载体蛋白协助、消耗能量，A不符合题意； B、红细胞内钾离子浓度远高于血浆，红细胞吸收钾离子为逆浓度梯度的主动运输，需要载体和能量，B不符合题意； C、果脯腌制时高浓度蔗糖溶液会使细胞过度失水死亡，细胞膜失去选择透过性，糖分顺浓度梯度自由扩散进入细胞，不属于主动运输，运输方式和其他选项不同，C符合题意； D、甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度远高于组织液，细胞吸收碘为逆浓度梯度的主动运输，需要载体和能量，D不符合题意。 8．（新乡三模）病原学检查发现，引起肺炎的病原体包括支原体、肺炎链球菌、曲霉菌等多种类型。下列关于这些病原体的叙述，正确的是（    ） A．都在核糖体中合成蛋白质 B．都以DNA为主要遗传物质 C．均有以核膜为界限的细胞核 D．细胞的增殖都离不开中心体 【答案】A 【详解】A、支原体、肺炎链球菌、曲霉菌等多种类型属于细胞生物，这些细胞生物中都含有核糖体，蛋白质的合成场所都是核糖体，A正确； B、题中三类生物均为细胞生物，细胞生物的遗传物质就是DNA，B错误； C、支原体、肺炎链球菌为原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，曲霉菌有以核膜为界限的细胞核，为真核生物，C错误； D、中心体仅分布在动物细胞和低等植物细胞中，原核生物只有核糖体一种细胞器，没有中心体，曲霉菌作为真菌也不存在中心体，三类生物的增殖均与中心体无关，D错误。 9．（新乡三模）种子萌发是植物生命周期中重要的发育阶段，需要适宜的环境条件才能顺利启动。研究表明，适量的水分、适宜的温度和足够的氧气是种子萌发必不可少的环境条件。下列叙述错误的是（    ） A．小麦种子萌发时有机物总量减少，种类增加 B．油料作物种子萌发需氧量大，故播种宜浅播 C．种子萌发时结合水比例升高，细胞呼吸增强 D．缺氧时种子进行无氧呼吸，易产生酒精毒害 【答案】C 【详解】A、小麦种子萌发时无法进行光合作用合成有机物，只通过细胞呼吸消耗有机物，因此有机物总量减少；细胞呼吸会将淀粉等大分子有机物分解为多种小分子中间产物、终产物，有机物种类增加，A正确； B、油料作物种子中脂肪含量高，脂肪的C、H比例远高于糖类，氧化分解时消耗的氧气更多，浅播可保障种子获得充足氧气，因此播种宜浅播，B正确； C、自由水含量与细胞代谢强度正相关，种子萌发时，自由水比例升高，结合水比例降低，细胞呼吸增强，C错误； D、植物细胞缺氧时进行无氧呼吸会产生酒精，酒精积累会破坏细胞结构，对种子产生毒害作用，D正确。 10．（许洛平济质量检测）关于原核生物和真核生物，下列叙述错误的是（　　） A．原核细胞与真核细胞共有的细胞器是核糖体 B．原核细胞均有细胞壁，真核细胞不都有细胞壁 C．原核生物和真核生物中均存在自养型与异养型两类生物 D．原核生物和真核生物都含有两类核酸，且遗传物质都是DNA 【答案】B 【详解】A、核糖体是原核细胞唯一含有的细胞器，真核细胞也普遍含有核糖体作为蛋白质的合成场所，因此原核细胞与真核细胞共有的细胞器是核糖体，A正确； B、原核细胞不都有细胞壁，比如支原体属于原核生物，无细胞壁结构，B错误； C、原核生物中蓝细菌属于自养型生物，大肠杆菌等属于异养型生物；真核生物中绿色植物属于自养型生物，动物、大部分真菌属于异养型生物，C正确； D、原核生物和真核生物都属于细胞结构生物，均含有DNA和RNA两类核酸，且细胞结构生物的遗传物质都是DNA，D正确。 11．（郑州一测）科学家对酿酒酵母的16条染色体进行了研究，重新设计并人工合成为1条染色体，这1条染色体就可以执行16条染色体的功能。将这条染色体移植到去核的酿酒酵母细胞后，细胞依然可以存活，并表现出相应的生命特征，关于这种细胞，下列叙述错误的是（　　） A．该细胞染色体的主要成分仍为DNA和蛋白质 B．该细胞染色体上基因的排列顺序可能与原来不同 C．该细胞含有核糖体、中心体、线粒体等多种细胞器 D．该细胞含有有氧呼吸、无氧呼吸的完整酶系统 【答案】C 【知识点】细胞器的结构、功能及分离方法、细胞核的结构、有氧呼吸过程、无氧呼吸过程 【详解】A、染色体主要由DNA和蛋白质（组蛋白）构成，人工合成的染色体仍需保留此基本组成以执行遗传功能，A正确； B、科学家对染色体重新设计，表明基因排列顺序可能被优化或调整，与天然染色体不同，B正确； C、酿酒酵母为真菌，含核糖体、线粒体等细胞器，但不含中心体（中心体仅存在于动物和低等植物细胞），C错误； D、移植后细胞“表现出生命特征”且酿酒酵母兼具需氧呼吸和厌氧呼吸能力，说明呼吸酶系统完整，D正确。 故选C。 12．（郑州一测）下列关于中学生物学实验的描述，错误的是（　　） ①探究淀粉酶和蔗糖酶对淀粉的水解作用 ②观察植物细胞的质壁分离现象 ③探究培养液中酵母菌种群数量的变化 ④观察植物细胞的有丝分裂 ⑤观察叶绿体和细胞质的流动 ⑥探究酵母菌细胞呼吸的方式 A．①⑥可通过观察颜色判断实验结果 B．⑥实验过程中使用了相互对照的方法 C．②④可使用洋葱的不同部位作为实验材料 D．②④⑤实验过程均须保持细胞活性 【答案】D 【知识点】有丝分裂实验、酶促反应的因素及实验、质壁分离及其复原实验、观察叶绿体、线粒体和细胞质流动实验 【详解】A、实验①通过斐林试剂检测还原糖生成砖红色沉淀，实验⑥通过溴麝香草酚蓝溶液检测二氧化碳或酸性重铬酸钾溶液检测酒精的颜色变化，均可通过观察颜色判断实验结果，A正确； B、实验⑥设置“有氧呼吸”和“无氧呼吸”两组进行相互对照，以比较呼吸方式差异，B正确； C、实验②（质壁分离）常选用洋葱鳞片叶外表皮（具紫色大液泡），实验④（有丝分裂）常选用洋葱根尖分生组织，二者使用不同部位，C正确； D、实验②（质壁分离）依赖渗透作用，需活细胞；实验④（有丝分裂）需解离（盐酸和酒精处理）杀死细胞；实验⑤（叶绿体和细胞质流动）需活细胞以观察细胞质流动，D错误。 故选D。 第二章：组成细胞的分子 1．（濮阳二模）蝗虫属于典型的陆生昆虫，通过体内气管系统直接与组织细胞完成气体交换。蝗虫体内氮元素可参与外骨骼的组成，铁元素参与呼吸链电子传递。下列有关蝗虫的叙述正确的是（　　） A．外骨骼中的氮元素全部以化合物的形式存在 B．体内的铁元素可通过参与构成血红素实现氧气运输 C．外骨骼中含有单体不是葡萄糖的多糖物质 D．表皮细胞液泡中积累的光合色素使其体表呈绿色 【答案】C 【知识点】组成细胞的元素、细胞器的结构、功能及分离方法、糖类的种类及分布 【详解】A、生物体内的氮元素既可以存在于蛋白质、几丁质等化合物中，也可以存在于铵根离子等含氮离子中，离子不属于化合物，因此外骨骼中的氮元素并非全部以化合物形式存在，A错误； B、题意显示，蝗虫通过气管系统直接与组织细胞完成气体交换，不需要血红素运输氧气，且蝗虫体内的铁元素功能是参与呼吸链电子传递，不参与构成血红素运输氧气，B错误； C、蝗虫外骨骼的重要组成多糖是几丁质，几丁质的单体为N-乙酰葡糖胺，不是葡萄糖，因此外骨骼中存在单体不是葡萄糖的多糖物质，C正确； D、蝗虫属于动物，动物细胞不存在液泡，也不能合成光合色素，其体表颜色与光合色素无关，D错误。 2．（信阳二模）芝麻叶面条是河南等地的传统特色面食，以小麦面粉和干制芝麻叶为主要原料。芝麻叶中富含蛋白质、脂肪、碳水化合物以及钙、铁、锌等物质。下列关于芝麻叶面条中元素和化合物的叙述，正确的是（　　） A．芝麻叶中的大量元素铁可用于合成人体血红蛋白 B．芝麻叶富含的不饱和脂肪酸长链中存在碳碳双键 C．芝麻叶中的纤维素和面条中的淀粉均属于多糖，在人体内均可被消化吸收 D．芝麻叶面条中的蛋白质、脂肪、淀粉都是以碳链为基本骨架的生物大分子 【答案】B 【知识点】生物大分子以碳链为骨架、组成细胞的元素、脂质的种类及功能 【详解】A、细胞中的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，铁属于微量元素，不属于大量元素，A错误； B、不饱和脂肪酸的长碳链中存在碳碳双键，饱和脂肪酸的长碳链中全为碳碳单键，B正确； C、人体不含分解纤维素的酶，纤维素无法在人体内被消化吸收，C错误； D、生物大分子包括多糖、蛋白质、核酸三类，脂肪相对分子质量较小，不属于生物大分子，D错误。 3．（郑州二测）以下实例中，物质运输的方式与其他选项不同的是（　　） A．生长素在幼根中的极性运输 B．红细胞从血浆中吸收钾离子 C．果脯在腌制过程中从周围环境吸收糖分 D．甲状腺滤泡上皮细胞从组织液中吸收碘 【答案】C 【知识点】主动运输、生长素的产生、分布及运输、协助扩散 【详解】A、生长素在幼根中的极性运输是逆浓度梯度的主动运输，需要载体蛋白协助、消耗能量，A不符合题意； B、红细胞内钾离子浓度远高于血浆，红细胞吸收钾离子为逆浓度梯度的主动运输，需要载体和能量，B不符合题意； C、果脯腌制时高浓度蔗糖溶液会使细胞过度失水死亡，细胞膜失去选择透过性，糖分顺浓度梯度自由扩散进入细胞，不属于主动运输，运输方式和其他选项不同，C符合题意； D、甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度远高于组织液，细胞吸收碘为逆浓度梯度的主动运输，需要载体和能量，D不符合题意。 4．（郑外模拟）随着经济社会的发展，人们对健康生活方式日益关注。下列有关叙述正确的是（    ） A．补充特定的核酸，可增强基因的修复能力 B．纤维素容易被人体消化，被称为人类的“第七类营养素” C．日常炒菜时多使用豆油可减少不饱和脂肪酸的摄入 D．评价食物中蛋白质的营养价值时，应注重必需氨基酸的种类和含量 【答案】D 【详解】A、补充的核酸属于生物大分子，进入人体消化道后会被消化分解为核苷酸、磷酸、五碳糖等小分子才能被吸收，无法以完整核酸的形式进入人体细胞参与基因修复，A错误； B、人体没有分解纤维素的酶，纤维素无法被人体消化吸收，其作用是促进肠道蠕动，B错误； C、豆油属于植物油，富含不饱和脂肪酸，日常多使用豆油会增加不饱和脂肪酸的摄入，C错误； D、必需氨基酸是人体细胞不能合成、必须从外界食物中获取的氨基酸，因此评价食物中蛋白质的营养价值时，应注重必需氨基酸的种类和含量，D正确。 5．（开封二模）生命活动需要各种有机物。下列有关有机物的叙述正确的是（　　） A．磷脂是所有生物必不可少的脂质 B．多糖的基本单位都是葡萄糖 C．DNA和RNA水解后得到5种核苷酸 D．加热使蛋白质变性过程中肽键未断裂 【答案】D 【知识点】蛋白质的变性、DNA与RNA的异同、糖类的种类及分布、脂质的种类及功能 【详解】A、生物包含细胞生物和非细胞生物（病毒），病毒无细胞结构，不存在细胞膜，不含磷脂，因此磷脂不是所有生物必不可少的脂质，A错误； B、多糖的基本单位不都是葡萄糖，例如几丁质的基本单位为N-乙酰葡糖胺，B错误； C、DNA初步水解可得到4种脱氧核苷酸，RNA初步水解可得到4种核糖核苷酸，二者水解后共得到8种核苷酸，C错误； D、加热导致蛋白质变性的本质是蛋白质的空间结构被破坏，过程中肽键并未断裂，变性后的蛋白质仍能与双缩脲试剂发生紫色反应，D正确。 6．（开封二模）果胶酶在生产生活中有广泛的应用。下列关于果胶酶的叙述正确的是（　　） A．果胶酶一定含C、H、O、N四种元素 B．果胶酶应在45℃~60℃的环境中保存 C．果胶酶为果胶的水解提供活化能 D．果胶酶处理植物细胞可得到原生质体 【答案】A 【知识点】酶的作用及机理、酶的本质、酶的特性 【详解】A、果胶酶的化学本质为蛋白质，蛋白质的基本组成元素包含C、H、O、N，因此果胶酶一定含有这四种元素，A正确； B、高温会破坏酶的空间结构使其失活，果胶酶需在低温（0~4℃）环境下保存，45℃~60℃多为果胶酶的适宜催化温度，不适合长期保存，B错误； C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，无法为化学反应提供活化能，C错误； D、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，需同时使用果胶酶和纤维素酶处理才能完全去除细胞壁得到原生质体，仅用果胶酶无法分解纤维素，不能得到原生质体，D错误。 7．（适应性演练）甘氨酸属于非必需氨基酸，R基是一个氢原子。下列叙述错误的是（    ） A．甘氨酸含有一个氨基和一个羧基 B．人体内不能合成，可由食物获取 C．不能与双缩脲试剂发生紫色反应 D．可在核糖体上参与多肽链的形成 【答案】B 【知识点】蛋白质的基本组成单位--氨基酸、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 【详解】A、组成生物体蛋白质的氨基酸至少含有1个氨基和1个羧基，且二者连接在同一个碳原子上，甘氨酸的R基为氢原子，不含额外的氨基或羧基，因此甘氨酸含有1个氨基和1个羧基，A正确； B、非必需氨基酸是人体细胞可以自行合成，不需要依赖食物获取的氨基酸，甘氨酸属于非必需氨基酸，人体能够合成，B错误； C、双缩脲试剂可与多肽或蛋白质中的肽键发生紫色反应，甘氨酸是氨基酸，不含肽键，因此不能与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确； D、核糖体是多肽链的合成场所，氨基酸是多肽链的基本组成单位，因此甘氨酸可作为原料在核糖体上参与多肽链的形成，D正确。 8．（许洛平济质量检测）人体摄入的淀粉必须经过消化分解成葡萄糖，才能被细胞吸收利用。葡萄糖既可作为细胞呼吸的底物，也可在特定组织器官中转化或储存。下列叙述正确的是（　　） A．淀粉与糖原的元素组成和基本单位都相同 B．葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为自由扩散 C．葡萄糖进入组织细胞后，在线粒体基质中被氧化分解 D．多余葡萄糖可在人体内转变成脂肪和某些必需氨基酸 【答案】A 【详解】A、淀粉和糖原都属于多糖，元素组成均为C、H、O，二者的基本组成单位都是葡萄糖，A正确； B．葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为主动运输，需要载体蛋白协助且消耗能量，不属于自由扩散，B错误； C、葡萄糖的初步氧化分解发生在细胞质基质，分解生成的丙酮酸才可进入线粒体基质继续参与反应，葡萄糖无法直接进入线粒体被氧化分解，C错误； D、必需氨基酸是人体细胞不能合成、必须从食物中获取的氨基酸，多余葡萄糖可在人体内转变成脂肪和某些非必需氨基酸，无法转化为必需氨基酸，D错误。 9．（郑州一测）浓浓胡辣汤，人间烟火气。胡辣汤是中国北方地区常见的汤类名吃，用黄花菜、牛肉粒、淀粉、面筋等制作而成。下列叙述错误的是（　　） A．黄花菜的纤维素可在人体内被消化酶水解为葡萄糖 B．牛肉粒中的非必需氨基酸也可用于合成蛋白质 C．淀粉水解成的葡萄糖可以为生命活动提供能量 D．面筋中变性的蛋白质，生物活性和理化性质均发生了改变 【答案】A 【知识点】蛋白质的基本组成单位--氨基酸、蛋白质的变性、糖类的种类及分布、糖类的功能 【详解】A、人体消化道内缺乏分解纤维素的酶（纤维素酶），因此黄花菜的纤维素无法在人体内被消化酶水解为葡萄糖，只能促进肠道蠕动，A错误； B、非必需氨基酸指人体可自身合成的氨基酸，与必需氨基酸一样，均可作为原料参与蛋白质的合成，B正确； C、淀粉经消化水解为葡萄糖后，可通过细胞呼吸氧化分解，释放能量用于生命活动，C正确； D、面筋中变性的蛋白质，空间结构被破坏，生物活性（如催化、运输等功能）丧失，理化性质（如溶解度降低、易被蛋白酶水解等）也发生改变，D正确。 故选A。 第三章：细胞的基本结构 1．（濮阳二模）研究发现，某动物胚胎发育过程中，成纤维细胞生长因子（FGF）通过酶联受体通路诱导干细胞定向分化为神经细胞，机制如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．酶联受体在结合FGF前，其激酶区域具有高效催化活性 B．酶联受体是细胞膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用 C．调控蛋白的活化依赖于去磷酸化，进而调控神经相关基因的表达 D．该过程体现了细胞外信号分子可通过调控基因表达影响细胞分化 【答案】D 【知识点】细胞膜的功能、酶的作用及机理、细胞的分化 【详解】A、由图可知，结合FGF前，酶联受体的激酶区域是无活性的，A错误； B、酶联受体可识别FGF，活化后具有激酶的催化活性，但它没有运输物质的功能，B错误； C、调控蛋白活化是获得了磷酸基团，属于磷酸化，C错误； D、FGF是细胞外信号分子，该过程中FGF通过一系列调控，最终通过影响核内基因表达诱导干细胞定向分化，体现了“细胞外信号分子可通过调控基因表达影响细胞分化”，D正确。 2．（信阳二模）在细胞质中有许多不停忙碌的“部门”，它们统称为细胞器。下列有关细胞器之间分工、合作的说法正确的是（　　） A．线粒体是细胞中进行有氧呼吸的唯一细胞器，没有线粒体的细胞不能进行有氧呼吸 B．叶绿体内膜上分布着光合色素和酶，可将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能 C．在胰岛素的形成过程中，参与的具膜细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体 D．在细胞吞噬细菌的过程中，细胞膜的结构和成分通过囊泡运输的方式转移至溶酶体 【答案】D 【知识点】细胞器之间的协调配合、细胞器的结构、功能及分离方法、真核细胞与原核细胞 【详解】A、线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所，部分原核生物没有线粒体，但含有有氧呼吸相关酶，也可进行有氧呼吸，A错误； B、光合色素和光反应相关酶分布在叶绿体的类囊体薄膜上，并非叶绿体内膜，B错误； C、胰岛素属于分泌蛋白，核糖体是其合成场所，但核糖体无膜结构，因此参与胰岛素形成的具膜细胞器是内质网、高尔基体、线粒体，C错误； D、细胞吞噬细菌的过程属于胞吞，细胞膜内陷形成包裹细菌的囊泡，囊泡与溶酶体融合，该过程中细胞膜的结构和成分通过囊泡运输转移至溶酶体，D正确。 3．（信阳二模）实验材料的选取是实验设计的关键环节，直接影响实验的成败和结果的可靠性。下列关于实验选材的叙述正确的是（　　） A．哺乳动物成熟的红细胞可用于制备细胞膜和DNA的粗提取与鉴定 B．黑藻叶片可用于观察叶绿体的形态和植物细胞的质壁分离与复原 C．洋葱根尖可用于观察减数分裂的过程和低温诱导染色体数目的变化 D．毛霉可用于探究细胞呼吸的方式和培养液中种群数量的动态变化 【答案】B 【知识点】低温诱导植物染色体数目的变化实验、质壁分离及其复原实验、观察叶绿体、线粒体和细胞质流动实验、制备细胞膜 【详解】A、哺乳动物成熟红细胞无细胞核和众多细胞器，适合制备纯净细胞膜，但该细胞不含DNA，无法完成DNA的粗提取与鉴定实验，A错误； B、黑藻叶片薄，叶肉细胞内叶绿体大且形态清晰，可直接用于观察叶绿体的形态；同时叶肉细胞具有大液泡，呈绿色的细胞质可作为观测标记，也可用于观察植物细胞的质壁分离与复原，B正确； C、洋葱根尖分生区细胞为体细胞，只进行有丝分裂，不发生减数分裂，无法用于观察减数分裂过程，C错误； D、毛霉是需氧型生物，无法同时探究有氧、无氧两种细胞呼吸方式，D错误。 4．（郑州二测）以下实例中，物质运输的方式与其他选项不同的是（　　） A．生长素在幼根中的极性运输 B．红细胞从血浆中吸收钾离子 C．果脯在腌制过程中从周围环境吸收糖分 D．甲状腺滤泡上皮细胞从组织液中吸收碘 【答案】C 【知识点】主动运输、生长素的产生、分布及运输、协助扩散 【详解】A、生长素在幼根中的极性运输是逆浓度梯度的主动运输，需要载体蛋白协助、消耗能量，A不符合题意； B、红细胞内钾离子浓度远高于血浆，红细胞吸收钾离子为逆浓度梯度的主动运输，需要载体和能量，B不符合题意； C、果脯腌制时高浓度蔗糖溶液会使细胞过度失水死亡，细胞膜失去选择透过性，糖分顺浓度梯度自由扩散进入细胞，不属于主动运输，运输方式和其他选项不同，C符合题意； D、甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度远高于组织液，细胞吸收碘为逆浓度梯度的主动运输，需要载体和能量，D不符合题意。 5．（郑州二测）研究发现，细胞衰老后，除形态发生变化外，还会通过分泌特定炎症因子招募巨噬细胞前来将其清除，进而维持稳态。下列叙述错误的是（　　） A．细胞衰老后发生细胞萎缩，细胞核的体积变大 B．该研究说明机体通过特异性免疫清除衰老细胞 C．衰老细胞通过分泌炎症因子实现衰老细胞与免疫细胞间的信息交流 D．免疫细胞能识别并清除衰老的细胞依赖于免疫系统的免疫自稳功能 【答案】B 【知识点】细胞膜的功能、细胞的衰老、非特异性免疫与特异性免疫、免疫系统的功能 【详解】A、细胞衰老的特征包括细胞内水分减少导致细胞萎缩、体积变小，同时细胞核体积增大、核膜内折、染色质收缩，A正确； B、巨噬细胞吞噬清除衰老细胞的过程对多种靶细胞均起作用，无特异性，属于非特异性免疫，B错误； C、炎症因子属于信息分子，衰老细胞分泌炎症因子后被免疫细胞识别，实现了衰老细胞和免疫细胞之间的信息交流，C正确； D、免疫系统的免疫自稳功能的作用是清除体内衰老、损伤的细胞，维持内环境稳态，清除衰老细胞依赖该功能，D正确。 6．（洛阳3月检测）甲型流感病毒RNA聚合酶是一个由三个蛋白亚基（PA、PB1、PB2）组成的三聚体复合物。由钟南山院士团队研发的昂拉地韦——全球首款靶向甲型流感病毒RNA聚合酶PB2亚基的创新药，于2025年5月获批上市。下列叙述错误的是（    ） A．甲型流感病毒的遗传信息储存在核糖核苷酸序列中 B．PA、PB1、PB2三个蛋白亚基中氨基酸的排列顺序不同 C．甲型流感病毒RNA聚合酶在宿主细胞的核糖体上合成 D．昂拉地韦通过抑制RNA聚合酶的活性从而影响病毒基因的逆转录 【答案】D 【知识点】蛋白质的结构及多样性、病毒结构、分类和增殖、中心法则及其发展 【详解】A、甲型流感病毒属于RNA病毒，遗传物质为RNA，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，遗传信息储存在核糖核苷酸的排列顺序中，A正确； B、PA、PB1、PB2是三种功能、结构均不同的蛋白亚基，不同蛋白质的氨基酸排列顺序存在差异，B正确； C、病毒没有细胞结构，不含核糖体等细胞器，其增殖所需的所有蛋白质都在宿主细胞的核糖体上合成，C正确； D、逆转录是逆转录病毒（如HIV）特有的过程，需要逆转录酶催化，以RNA为模板合成DNA；甲型流感病毒的RNA聚合酶催化的是病毒RNA的复制或转录过程，不参与逆转录，昂拉地韦抑制该酶活性不会影响逆转录过程，D错误。 7．（九师预测）科学家研究真核细胞内蛋白质的合成与运输过程时，发现内质网、高尔基体等膜性细胞器间可通过囊泡进行物质交换。下列叙述错误的是（　　） A．内质网膜可转化为高尔基体膜，说明二者膜成分和结构均相同 B．溶酶体膜、内质网膜、核膜和细胞膜等共同构成了生物膜系统 C．囊泡能将蛋白质从内质网运至高尔基体，说明生物膜参与胞内物质运输 D．生物膜系统可将细胞分隔成不同区室，保证了生命活动高效有序地进行 【答案】A 【知识点】生物膜系统的组成、功能及应用 【详解】A、内质网膜可通过囊泡转化为高尔基体膜，仅能说明二者膜的成分和结构相似，并非完全相同，二者膜上蛋白质的种类、含量存在差异，A错误； B、细胞膜、核膜和细胞器膜共同构成生物膜系统，B正确； C、内质网通过“出芽”形成具有单层膜结构的囊泡，由囊泡将蛋白质运至高尔基体，说明生物膜参与胞内物质运输，C正确； D、生物膜系统将细胞分隔为不同区室，使多种化学反应同时进行互不干扰，保证细胞生命活动高效有序进行，D正确。 8．（豫南名校联考）α1-抗胰蛋白酶（AAT）是一种由肝细胞合成后分泌进入循环系统的细胞因子，可保护肺组织免受蛋白酶攻击。错误折叠的AAT进入内质网后会引起内质网上的LC3蛋白发生脂化修饰反应，激活细胞自噬，从而降解错误折叠的蛋白质。下列叙述错误的是（    ） A．AAT正常发挥作用依赖于其特异的空间构象 B．正常折叠的AAT会由内质网转入高尔基体进一步加工 C．错误折叠的AAT在内质网中的水解酶作用下被降解 D．若LC3的脂化修饰反应被抑制，则肝细胞中错误折叠的AAT可能增多 【答案】C 【详解】A、蛋白质的功能由其特定的空间结构决定，AAT要正常发挥保护肺组织的生理功能，必然依赖其特异的空间构象，A正确； B、AAT是肝细胞合成的分泌蛋白，分泌蛋白的加工路径为核糖体合成→内质网初步加工→高尔基体进一步加工、分类包装→分泌到细胞外，因此正常折叠的AAT会由内质网转入高尔基体进一步加工，B正确； C、水解酶主要分布在溶酶体中，内质网无水解酶；且题干明确说明错误折叠的AAT通过激活细胞自噬降解，并非在内质网中被降解，C错误； D、根据题干信息，LC3脂化修饰是激活细胞自噬、降解错误折叠AAT的前提，若该修饰反应被抑制，细胞自噬无法激活，错误折叠的AAT不能被及时降解，因此肝细胞中错误折叠的AAT可能增多，D正确。 9．（豫南名校联考）细胞自噬贯穿于细胞的生命历程，对维持细胞稳态具有重要意义。下列相关叙述正确的是（　　） A．线粒体功能退化后可通过溶酶体降解后再利用，其中的磷脂可用于构建染色体 B．癌细胞通过增强自噬降解自身的结构成分，此过程与细胞分裂无关 C．自由基攻击生物膜的组成成分可导致细胞损伤，细胞自噬可清除部分受损结构以加速衰老 D．微生物入侵细胞时会发生细胞自噬，该过程受基因调控，可维持细胞内部环境的稳定 【答案】D 【详解】A、线粒体功能退化后可通过溶酶体降解后再利用，其中磷脂（磷脂是构成生物膜的重要成分）不可用于构建染色体，因染色体没有生物膜结构，A错误； B、癌细胞增强自噬提供的物质和能量有利于癌细胞持续快速分裂，因此与细胞分裂密切相关，B错误； C、自由基可攻击磷脂、DNA、蛋白质等造成细胞结构损伤；适度细胞自噬能降解受损细胞器和异常蛋白，减少损伤积累，从而延缓细胞衰老，C错误； D、微生物入侵细胞时会发生细胞自噬，该过程受基因调控，可维持细胞内部环境的稳定，D正确。 10．（郑州一测）科学家采用放射性同位素标记法研究分泌蛋白的合成和运输，下列叙述合理的是（　　） A．性激素也可作为分泌蛋白合成和运输的研究对象 B．将实验细胞放入含有3H-亮氨酸（标记R基）的培养液中短时间培养 C．放射性首先出现在高尔基体，然后出现在附着有核糖体的内质网 D．若使用3H标记亮氨酸的羧基，则更易于检测实验结果 【答案】B 【知识点】蛋白质的基本组成单位--氨基酸、细胞器的结构、功能及分离方法、细胞器之间的协调配合 【详解】A、性激素属于脂质中的固醇类物质，不属于分泌蛋白，不能作为分泌蛋白合成和运输的研究对象，A错误； B、亮氨酸是合成蛋白质的原料，其R基含氢原子，用3H标记R基可追踪蛋白质合成过程，短时间培养能清晰观察放射性在细胞器中的转移顺序，显示分泌蛋白合成和运输的路径，B正确； C、氨基酸合成蛋白质的场所是核糖体，所以放射性应首先出现在核糖体，随后转移至内质网（初步加工），然后到达高尔基体（进一步加工和运输），最后到细胞膜（分泌），C错误； D、若标记亮氨酸羧基（-COOH），在氨基酸脱水缩合形成肽键时，羧基会脱去羟基（-OH），导致3H进入水中，无法有效追踪完整过程，D错误。 故选B。 11．（郑州一测）“春蚕不老，夕阳正红”是《感动中国》给“银发知播（13位退休教师组成的知识传播群体）”的颁奖词。下列相关叙述正确的是（　　） A．银发生成的原因是毛囊细胞合成黑色素的功能下降 B．春蚕可通过内质网降解受损或功能退化的细胞结构 C．细胞衰老的特征包括水分减少和细胞核的体积变小 D．春蚕化蝶的不同阶段，细胞中的mRNA的种类完全不同 【答案】A 【知识点】细胞自噬、细胞凋亡、细胞的衰老、细胞的分化 【详解】A、银发生成的原因是毛囊中的黑色素细胞中酪氨酸酶的活性降低，黑色素的合成减少，A正确； B、春蚕体内降解受损或功能退化的细胞结构主要通过溶酶体完成，B错误； C、细胞衰老的特征包括水分减少和细胞核体积增大、核膜内折、染色质固缩，C错误； D、春蚕化蝶的不同阶段，细胞通过基因选择性表达实现形态和功能分化。该过程中，特定基因转录产生不同的mRNA，导致合成差异蛋白质，但维持细胞基本功能的基因（比如编码呼吸酶的基因）转录而成的mRNA仍相同，D错误。 故选A。 第四章：细胞的物质输入和输出 1．（濮阳二模）为探究水通道蛋白（NtPIP）对作物耐涝性的影响，科研小组测定了油菜的野生型（WT）及NtPIP基因过量表达株（OE）在正常供氧（AT）和低氧（HT，模拟涝渍）条件下的根细胞呼吸速率和氧浓度，结果如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A．水分子通过NtPIP转运时需要消耗ATP，且需要与通道蛋白特异性结合 B．低氧环境下根细胞无氧呼吸产生乳酸，乳酸积累会导致油菜根细胞受损腐烂 C．与WT相比，OE在低氧条件下可维持更高的根细胞氧浓度，保证有氧呼吸正常进行 D．实验结果表明，NtPIP主要在正常供氧条件下发挥作用，显著提升细胞呼吸速率 【答案】C 【知识点】无氧呼吸过程、影响细胞呼吸的因素、协助扩散 【详解】A、水通道蛋白（NtPIP）转运水分子的方式是协助扩散，特点是：  顺浓度梯度运输，不需要消耗 ATP； 通道蛋白只允许特定分子通过，但不需要与被转运物质特异性结合（载体蛋白才需要结合），A错误； B、油菜是植物，大多数植物根细胞无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，不是乳酸，B错误； C、对比 WT 和 OE 在低氧（HT）条件下的根细胞氧浓度（右图）：  WT 在 HT 条件下氧浓度很低； OE 在 HT 条件下氧浓度显著高于 WT。  再看左图的呼吸速率：  WT 在 HT 条件下呼吸速率大幅下降； OE 在 HT 条件下呼吸速率维持在较高水平，说明有氧呼吸能正常进行。  这表明 OE（NtPIP 过量表达）在低氧条件下可维持更高的根细胞氧浓度，从而保证有氧呼吸正常进行，C正确； D、正常供氧（AT）条件下，WT 和 OE 的呼吸速率、氧浓度差异很小； 低氧（HT）条件下，OE 的优势才明显体现（氧浓度和呼吸速率都显著高于 WT）。  这说明 NtPIP 主要在低氧（涝渍）条件下发挥作用，D错误。 2．（郑州二测）研究发现，细胞衰老后，除形态发生变化外，还会通过分泌特定炎症因子招募巨噬细胞前来将其清除，进而维持稳态。下列叙述错误的是（　　） A．细胞衰老后发生细胞萎缩，细胞核的体积变大 B．该研究说明机体通过特异性免疫清除衰老细胞 C．衰老细胞通过分泌炎症因子实现衰老细胞与免疫细胞间的信息交流 D．免疫细胞能识别并清除衰老的细胞依赖于免疫系统的免疫自稳功能 【答案】B 【知识点】细胞膜的功能、细胞的衰老、非特异性免疫与特异性免疫、免疫系统的功能 【详解】A、细胞衰老的特征包括细胞内水分减少导致细胞萎缩、体积变小，同时细胞核体积增大、核膜内折、染色质收缩，A正确； B、巨噬细胞吞噬清除衰老细胞的过程对多种靶细胞均起作用，无特异性，属于非特异性免疫，B错误； C、炎症因子属于信息分子，衰老细胞分泌炎症因子后被免疫细胞识别，实现了衰老细胞和免疫细胞之间的信息交流，C正确； D、免疫系统的免疫自稳功能的作用是清除体内衰老、损伤的细胞，维持内环境稳态，清除衰老细胞依赖该功能，D正确。 3．（洛阳3月检测）植物叶肉细胞将蔗糖从细胞质基质运到液泡的过程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．质子泵具有运输和催化ATP水解的功能 B．细胞质基质中的蔗糖进入液泡的转运方式为主动运输 C．抑制叶肉细胞的呼吸作用会导致细胞液的pH下降 D．抑制质子泵的功能会使蔗糖载体运输蔗糖的速率变慢 【答案】C 【知识点】主动运输 【详解】A、质子泵可以转运H+，同时催化ATP水解为ADP和Pi提供能量，A正确； B、蔗糖进入液泡依赖浓度梯度提供动力，该梯度的建立间接消耗能量，属于主动运输，B正确； C、抑制呼吸作用后ATP生成减少，质子泵运入液泡的H+减少，液泡（细胞液）中H+浓度降低，pH升高，不是下降，C错误； D、抑制质子泵功能后，液泡内外H+浓度差减小，协同运输蔗糖的动力不足，H+蔗糖载体运输蔗糖的速率变慢，D正确。 4．（郑外模拟）榴莲果肉富含蔗糖，在其果实发育过程中，蔗糖在筛管细胞与果肉库细胞间的转运机制如图所示。下列关于榴莲蔗糖转运的叙述错误的是（    ） A．载体L将筛管细胞内的H+不断运出，最终会使筛管细胞内外H+浓度相等 B．若用呼吸抑制剂处理筛管细胞，载体M向筛管细胞内转运蔗糖的速率下降 C．若将筛管细胞与库细胞之间的胞间连丝阻断，可能会使叶片的光合速率下降，导致榴莲减产 D．榴莲果实成熟后期库细胞内蔗糖水解为单糖，利于蔗糖转运、促进果实吸水膨大 【答案】A 【详解】A、载体L运输H+消耗ATP，属于主动运输，该过程会持续逆浓度梯度将H+运出筛管细胞，最终维持筛管细胞外H+浓度高于细胞内，不会使筛管细胞内外H+浓度相等，A错误； B、载体M向筛管内转运蔗糖，依赖筛管细胞外高H+的浓度梯度提供动力，而H+浓度梯度的维持需要消耗ATP（细胞呼吸提供能量）。呼吸抑制剂会抑制细胞呼吸，减少ATP生成，H+梯度无法维持，因此蔗糖转运速率下降，B正确；      C、蔗糖通过胞间连丝从筛管细胞运输到库细胞，阻断胞间连丝后，光合产物无法运输到果实积累，叶片中蔗糖积累会反馈抑制光合作用，使光合速率下降，最终导致榴莲减产，C正确；      D、蔗糖水解为单糖后，既降低了库细胞的蔗糖浓度，利于蔗糖继续向库细胞转运；又增加了细胞内溶质分子数，提高细胞渗透压，促进果实吸水膨大，D正确。 5．(安阳预测)某地通过精选耐盐植物和兴修水利等措施，成功将大部分盐碱地“治”成米粮川，如图是所选耐盐植物细胞的部分物质运输机制。下列推断合理的是（    ） A．抗菌蛋白的分泌和水的吸收需膜上的载体蛋白参与 B．耐盐植物液泡的充盈程度与其膜内外H+浓度差有关 C．抑制ATP的合成不影响Na+排出细胞和进入液泡 D．细胞内具有运输作用的载体的组成成分都是蛋白质 【答案】B 【详解】A、抗菌蛋白的分泌过程属于胞吐，依赖膜的流动性，不需要载体蛋白参与，大部分水通过水通道蛋白以协助扩散的方式被吸收，少部分水以自由扩散的方式进入细胞，A错误； B、耐盐植物液泡的pH低于细胞质基质，借助膜内外H+浓度差，驱动Na+转运至液泡内，Na+浓度增大，吸水能力增强，液泡充盈程度增大，B正确； C、Na+排出细胞（SOS1途径）和Na+进入液泡（NHX途径）不直接消耗ATP中的能量，但依赖H+浓度差提供动力，而这个浓度差是由消耗ATP的H+泵维持的，故抑制ATP的合成会影响Na+排出细胞和进入液泡，C错误； D、耐盐植物细胞中的基因表达时，RNA作为运输载体，可运输氨基酸，D错误。 6．(安阳预测)下图表示在最适温度和最适pH条件下，反应物浓度对某种酶催化反应速率的影响曲线。下列叙述错误的是（    ） A．酶催化反应的实质是降低化学反应的活化能 B．适当升高温度，a点的反应速率可能会降低 C．b点时，酶活性和化学反应速率都升至最大值 D．b点后，限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量 【答案】C 【详解】A、酶作为生物催化剂，其催化反应的实质是降低化学反应的活化能，A正确； B、该实验在最适温度条件下进行，因此升高温度，会使酶的活性降低，a点的反应速率可能会降低，B正确； C、b点时，化学反应速率达到了最大值，但酶活性与反应物浓度无关，该实验在最适温度、最适pH条件下进行，酶活性保持最高且不变，C错误； D、图中b点反应速率达到最大后，限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量，D正确。 7．（鹤壁一模）SulP是一种硫酸盐阴离子转运蛋白，能够利用质子梯度，驱动细胞外的硫酸根离子跨细胞膜转运至特定区域，参与硫代谢。下列有关叙述正确的是（　　） A．硫酸根离子需与SulP相应位点结合才能被运输 B．硫酸根离子是通过SulP顺浓度梯度进入细胞的 C．氧气浓度降低对SulP转运硫酸根离子没有影响 D．硫酸根离子进入细胞后可用于合成各种氨基酸 【答案】A 【知识点】主动运输、物质出入细胞的方式综合、协助扩散 【详解】AB、题干明确SulP"利用质子梯度驱动"，说明硫酸根离子逆浓度梯度运输，属于主动运输，则SulP作为载体蛋白，需与硫酸根离子特异性结合才能实现转运，符合载体蛋白特性，A正确，B错误； C、主动运输需消耗能量，氧气浓度降低会影响细胞呼吸产生的能量供应，从而影响转运效率，C错误； D、硫酸根离子仅参与合成含硫氨基酸，并非用于合成所有氨基酸，D错误。 故选A。 8．（开封二模）线粒体丙酮酸载体（MPC）是镶嵌在线粒体内膜上的载体蛋白，依赖H+顺浓度梯度跨膜运输完成丙酮酸转运。实验发现，AKOS分子可与丙酮酸竞争MPC的结合位点。下列叙述错误的是（　　） A．丙酮酸通过主动运输进入线粒体内膜，与MPC结合可诱导其构象改变 B．若MPC的功能被抑制，细胞中有氧呼吸第二阶段可能受到影响 C．MPC转运丙酮酸的速率取决于膜两侧H+浓度差，与膜周围氧浓度无关 D．若AKOS用于癌症的治疗，则对线粒体依赖型癌症的治疗效果较好 【答案】C 【知识点】主动运输、有氧呼吸过程、细胞癌变的原因及防治 【详解】A、丙酮酸依赖H⁺顺浓度梯度的电化学势能完成跨膜运输，属于主动运输；载体蛋白与转运的底物结合后会发生构象改变，从而完成物质转运过程，A正确； B、有氧呼吸第二阶段的场所为线粒体基质，原料是丙酮酸，若MPC功能被抑制，丙酮酸无法进入线粒体基质，有氧呼吸第二阶段可能受到影响，B正确； C、线粒体内膜两侧H⁺浓度差的维持依赖有氧呼吸第三阶段的电子传递链，而O₂是有氧呼吸第三阶段的最终电子受体，氧浓度会影响电子传递链的功能，进而影响H⁺浓度差，因此MPC转运丙酮酸的速率与氧浓度有关，C错误； D、AKOS可与丙酮酸竞争MPC的结合位点，抑制丙酮酸进入线粒体，线粒体依赖型癌症主要依靠线粒体有氧呼吸供能，因此AKOS对该类癌症的治疗效果较好，D正确。 9．（开封三模）为研究中药槐果碱对人类骨肉瘤细胞增殖的影响，研究人员进行了相关实验，用CCK-8法和流式细胞术测定了细胞增殖能力和细胞周期，结果如图1和图2所示（已知实验过程中没有细胞死亡）。450nm波长吸光度值与活细胞数量呈正相关。下列叙述正确的是（    ） A．由图1可推知，槐果碱能够使骨肉瘤细胞的细胞周期延长 B．由图2可推知，槐果碱可能抑制有丝分裂中纺锤体的形成 C．培养过程中需提供95%氧气+5%CO2的气体环境 D．若探究槐果碱作用机制，可检测G2/M期调控蛋白的表达水平 【答案】A 【详解】A、CCK-8法中450nm吸光度值与活细胞数量呈正相关，槐果碱组吸光度降低，说明槐果碱抑制了细胞增殖，使其细胞周期延长，A正确； B、与对照组相比，槐果碱组G0/G1期细胞比例显著升高，S期细胞比例显著降低，说明槐果碱将细胞周期阻滞在G0/G1期，抑制细胞进入S期，而纺锤体的形成在有丝分裂的前期，B错误； C、培养过程中需提供95%空气+5%CO2的气体环境，C错误； D、槐果碱主要将细胞阻滞在G0/G1期，因此应检测G0/G1期调控蛋白的表达水平，D错误。 10．（洛阳检测）丙酮酸进入线粒体的过程由线粒体内膜上的丙酮酸载体(MPC)负责，MPC在向外和向内开放状态下呈现不同的结构特点，该过程依赖于线粒体内膜两侧pH的变化。下列叙述错误的是（    ） A．MPC转运丙酮酸的过程中其自身空间构象发生改变 B．MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会减少 C．有氧环境下，线粒体内膜两侧H⁺浓度梯度有利于丙酮酸的转运 D．在线粒体基质高pH环境中丙酮酸根会从 MPC结合位点上脱离下来 【答案】B 【知识点】主动运输、有氧呼吸过程、无氧呼吸过程 【详解】A、由图可知，MPC转运丙酮酸根和H+时，丙酮酸根和H+共同与MPC结合使MPC构象改变，A正确； B、MPC功能减弱会抑制丙酮酸进入线粒体，就会有更多的丙酮酸在细胞质基质中进行无氧呼吸，从而导致产生更多的乳酸，动物细胞中乳酸积累将会增加，B错误； C、结合图示可知，丙酮酸根的运输需要丙酮酸转运蛋白(MPC)的参与，且需要H+电化学梯度(H+浓度差)，线粒体内膜两侧H⁺浓度梯度有利于丙酮酸的转运，C正确； D、根据图所示，当MPC向内开放时，线粒体基质的高pH环境导致H+从MPC上解离，同时丙酮酸根也从结合位点释放到基质中，D错误。 故选D。 11．（新乡三模）科研人员对大肠杆菌细胞膜上的通道蛋白MscL和MscS在低渗环境中的作用开展研究。已知大肠杆菌吸水膨胀时，胞内离子和小分子溶质会顺浓度梯度流出，促使水分子流出。实验结果见下表，下列推断正确的是（    ） 实验组 实验处理 实验结果 甲 将野生型大肠杆菌置于清水中 细胞先快速膨胀，随后缓慢恢复至正常 乙 敲除大肠杆菌的MscL、MscS基因，再置于清水中 细胞快速膨胀后破裂 A．离子和小分子溶质顺浓度梯度流出使细胞吸水能力增强 B．大肠杆菌对细胞渗透压的调节依赖于MscL和MscS的功能 C．离子和小分子通过MscL和MscS流出的过程消耗ATP D．离子和小分子通过MscL和MscS流出的过程无选择性 【答案】B 【详解】A、离子和小分子顺浓度梯度流出细胞，会使细胞内溶质浓度下降，细胞渗透压降低，细胞吸水能力减弱，A错误； B、野生型大肠杆菌含MscL和MscS，在清水中可恢复正常形态，敲除两种蛋白基因的大肠杆菌在清水中会破裂，说明大肠杆菌对渗透压的调节依赖MscL和MscS的功能，B正确； C、离子和小分子顺浓度梯度通过通道蛋白流出细胞，属于协助扩散，该过程不消耗ATP，C错误； D、通道蛋白对运输的物质具有选择性，仅允许和自身通道的直径、形状、电荷适配的物质通过，D错误。 12．（许洛平济质量检测）我国劳动人民在长期农业生产实践中积累了丰富的作物栽培和储藏经验。下列叙述正确的是（　　） A．清除杂草可以减弱养分竞争提高作物产量 B．春化处理冬小麦，可通过改变其遗传物质诱导开花 C．晒干种子、低温储藏果蔬，均是通过减少自由水含量减弱呼吸作用 D．作物过度密植，会因CO2供应不足导致光合作用和呼吸作用强度减弱 【答案】A 【详解】A、杂草和作物为种间竞争关系，二者会争夺阳光、水分、矿质养分等生存资源，清除杂草可降低竞争强度，使作物获得更多资源用于有机物积累，提高作物产量，A正确； B、春化处理是通过低温诱导冬小麦开花，该过程仅调控开花相关基因的表达，不会改变冬小麦的遗传物质，B错误； C、晒干种子确实是通过减少自由水含量减弱呼吸作用，但低温储藏果蔬的原理是低温抑制呼吸酶活性，且果蔬储藏需要保持适宜湿度，不能通过减少自由水的方式处理，C错误； D、作物过度密植时，叶片相互遮挡，光合作用减弱的主要原因是光照不足，同时植株数量多，总体呼吸作用强度升高，D错误。 13．（郑州一测）参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，下列关于载体蛋白、酶和ATP的叙述，错误的是（　　） A．参与Ca2+主动运输的载体蛋白具有运输和催化作用 B．需要酶催化的反应都需要ATP提供能量 C．载体蛋白被磷酸化，导致其空间结构发生改变 D．若动物一氧化碳中毒会降低Ca2+主动运输的速率 【答案】B 【知识点】主动运输、酶的作用及机理、ATP的功能及利用 【详解】A、题干明确指出参与Ca2+主动运输的载体蛋白兼具运输功能和催化ATP水解的酶活性，故其具有运输和催化作用，A正确； B、酶催化的反应不一定需要ATP供能，如分解反应（淀粉水解为麦芽糖）可释放能量，而合成反应（氨基酸脱水缩合）需ATP供能，B错误； C、主动运输中，载体蛋白磷酸化（结合ATP水解产生的磷酸基团）会改变其空间结构，实现物质转运，C正确； D、动物一氧化碳中毒会抑制有氧呼吸，减少ATP合成，而Ca2+主动运输需ATP供能，故速率降低，D正确。 故选B。 第五章：细胞的能量供应和利用 第一节 降低化学反应活化能的酶 1．（濮阳二模）研究发现，某动物胚胎发育过程中，成纤维细胞生长因子（FGF）通过酶联受体通路诱导干细胞定向分化为神经细胞，机制如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．酶联受体在结合FGF前，其激酶区域具有高效催化活性 B．酶联受体是细胞膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用 C．调控蛋白的活化依赖于去磷酸化，进而调控神经相关基因的表达 D．该过程体现了细胞外信号分子可通过调控基因表达影响细胞分化 【答案】D 【知识点】细胞膜的功能、酶的作用及机理、细胞的分化 【详解】A、由图可知，结合FGF前，酶联受体的激酶区域是无活性的，A错误； B、酶联受体可识别FGF，活化后具有激酶的催化活性，但它没有运输物质的功能，B错误； C、调控蛋白活化是获得了磷酸基团，属于磷酸化，C错误； D、FGF是细胞外信号分子，该过程中FGF通过一系列调控，最终通过影响核内基因表达诱导干细胞定向分化，体现了“细胞外信号分子可通过调控基因表达影响细胞分化”，D正确。 2．（信阳二模）实验材料的选取是实验设计的关键环节，直接影响实验的成败和结果的可靠性。下列关于实验选材的叙述正确的是（　　） A．哺乳动物成熟的红细胞可用于制备细胞膜和DNA的粗提取与鉴定 B．黑藻叶片可用于观察叶绿体的形态和植物细胞的质壁分离与复原 C．洋葱根尖可用于观察减数分裂的过程和低温诱导染色体数目的变化 D．毛霉可用于探究细胞呼吸的方式和培养液中种群数量的动态变化 【答案】B 【知识点】低温诱导植物染色体数目的变化实验、质壁分离及其复原实验、观察叶绿体、线粒体和细胞质流动实验、制备细胞膜 【详解】A、哺乳动物成熟红细胞无细胞核和众多细胞器，适合制备纯净细胞膜，但该细胞不含DNA，无法完成DNA的粗提取与鉴定实验，A错误； B、黑藻叶片薄，叶肉细胞内叶绿体大且形态清晰，可直接用于观察叶绿体的形态；同时叶肉细胞具有大液泡，呈绿色的细胞质可作为观测标记，也可用于观察植物细胞的质壁分离与复原，B正确； C、洋葱根尖分生区细胞为体细胞，只进行有丝分裂，不发生减数分裂，无法用于观察减数分裂过程，C错误； D、毛霉是需氧型生物，无法同时探究有氧、无氧两种细胞呼吸方式，D错误。 3．（信阳二模）某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关，图示为该作物水淹过程中两种酶的活性变化（不考虑乳酸发酵），下列相关叙述正确的是（　　） A．据图推测可知，甲酶参与有氧呼吸过程，乙酶参与无氧呼吸过程 B．水淹0~3d阶段，检测到根细胞有CO2的产生即可判断有酒精生成 C．水淹第3d时，根细胞进行呼吸作用时葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 D．水淹第4d时，甲酶活性下降可能与根细胞呼吸产生的代谢产物积累有关 【答案】D 【知识点】无氧呼吸过程、有氧呼吸过程 【详解】A、水淹时氧气减少，有氧呼吸减弱，无氧呼吸增强。 乙酶活性随水淹天数增加而降低，说明它与有氧呼吸相关，即乙酶参与有氧呼吸过程； 甲酶活性随水淹天数增加而升高，说明它与无氧呼吸相关，即甲酶参与无氧呼吸过程，A错误； B、0~3d 内，根细胞既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸。 有氧呼吸的产物是 CO₂和 H₂O，无氧呼吸的产物是酒精和 CO₂。 因此，检测到 CO₂，无法区分是有氧呼吸还是无氧呼吸产生的，不能直接判断有酒精生成，B错误； C、水淹第 3d 时，甲酶（无氧呼吸相关酶）活性较高，说明此时无氧呼吸占主导。 无氧呼吸中，葡萄糖的能量大部分储存在酒精中，只有少部分释放出来（其中少部分转化为 ATP，大部分以热能散失），C错误； D、水淹后期，无氧呼吸产生的酒精会在根细胞中大量积累，酒精对细胞有毒害作用，会影响酶的结构和活性，导致甲酶活性下降。 同时，CO₂积累导致细胞内 pH 改变，也会影响酶活性，D正确。 4．(安阳预测)下图表示在最适温度和最适pH条件下，反应物浓度对某种酶催化反应速率的影响曲线。下列叙述错误的是（    ） A．酶催化反应的实质是降低化学反应的活化能 B．适当升高温度，a点的反应速率可能会降低 C．b点时，酶活性和化学反应速率都升至最大值 D．b点后，限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量 【答案】C 【详解】A、酶作为生物催化剂，其催化反应的实质是降低化学反应的活化能，A正确； B、该实验在最适温度条件下进行，因此升高温度，会使酶的活性降低，a点的反应速率可能会降低，B正确； C、b点时，化学反应速率达到了最大值，但酶活性与反应物浓度无关，该实验在最适温度、最适pH条件下进行，酶活性保持最高且不变，C错误； D、图中b点反应速率达到最大后，限制酶促反应速率的主要因素是酶的数量，D正确。 5．（华大联盟预测）纳米酶是指具有类似酶催化功能的纳米材料，铁基纳米材料往往具备良好的类似过氧化物酶或过氧化氢酶（活性中心含有Fe3+）活性。下列关于酶的叙述，正确的是（    ） A．酶的化学本质是蛋白质和DNA B．酶和纳米酶的分子结构完全相同 C．过氧化氢酶催化活性不需要Fe3+参与 D．向H2O2中滴加新鲜肝脏研磨液有气泡冒出 【答案】D 【知识点】酶的作用及机理、酶的本质 【详解】A、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA，A错误； B、酶（酶是有机物）和纳米酶（纳米酶是纳米材料）的分子结构不同，B错误； C、据题意可知，过氧化氢酶的活性中心含有Fe3+，过氧化氢酶催化活性需要Fe3+参与，C错误； D、新鲜肝脏研磨液中含有过氧化氢酶，可将H2O2分解为H2O和O2，所以向H2O2中滴加新鲜肝脏研磨液有气泡冒出，D正确。 6．（九师预测）生物兴趣小组探究温度对某酶促反应速率的影响，得到如图所示曲线。下列叙述错误的是（　　） A．温度为50~60℃时可测得该酶促反应的最大速率 B．30℃时该酶的活性较低，但酶的空间结构未被破坏 C．65℃时反应速率下降明显，主要是高温使酶的空间结构发生了不可逆破坏 D．若将实验中的底物更换为另一种有机物，该酶的最适温度可能会发生改变 【答案】D 【知识点】酶促反应的因素及实验、酶的作用及机理、酶的特性 【详解】A、据图可知，实验温度范围内，酶促反应速率变化呈抛物线状，在温度为50~60℃时可达到最大，A正确； B、低温会降低分子运动频率，使酶与底物结合效率下降，从而使酶促反应速率降低，30℃低温不会破坏酶的空间结构，当温度回升后，酶活性可恢复，B正确； C、高温会使酶变性失活，变性是不可逆的，一旦发生，酶将永久失活，故65℃时反应速率显著下降，是因为酶已部分失活，C正确； D、不同底物可能影响反应速率或酶的专一性，但不会改变酶本身的最适温度，D错误。 7．（开封二模）果胶酶在生产生活中有广泛的应用。下列关于果胶酶的叙述正确的是（　　） A．果胶酶一定含C、H、O、N四种元素 B．果胶酶应在45℃~60℃的环境中保存 C．果胶酶为果胶的水解提供活化能 D．果胶酶处理植物细胞可得到原生质体 【答案】A 【知识点】酶的作用及机理、酶的本质、酶的特性 【详解】A、果胶酶的化学本质为蛋白质，蛋白质的基本组成元素包含C、H、O、N，因此果胶酶一定含有这四种元素，A正确； B、高温会破坏酶的空间结构使其失活，果胶酶需在低温（0~4℃）环境下保存，45℃~60℃多为果胶酶的适宜催化温度，不适合长期保存，B错误； C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，无法为化学反应提供活化能，C错误； D、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，需同时使用果胶酶和纤维素酶处理才能完全去除细胞壁得到原生质体，仅用果胶酶无法分解纤维素，不能得到原生质体，D错误。 8．（开封二模）科学方法是实验成功的基石之一，下列关于科学方法的描述正确的是（　　） ①同位素标记的人—鼠细胞融合实验证明了细胞膜的流动性 ②探究酵母菌呼吸方式采用了对比实验法 ③希尔用同位素标记法研究离体叶绿体释放氧气的条件 ④沃森和克里克通过显微观察法发现了DNA的双螺旋结构 ⑤证明DNA半保留复制的实验运用了假说—演绎法 A．①③ B．②⑤ C．②④ D．③⑤ 【答案】B 【知识点】生物膜结构的探索历程、探究酵母菌细胞呼吸的方式、DNA是遗传物质的间接证据、DNA分子的结构和特点 【详解】A、①中人—鼠细胞融合实验采用的是荧光标记法而非同位素标记法，③中希尔研究离体叶绿体释放氧气的实验未使用同位素标记法，两个描述均错误，A错误； B、②探究酵母菌呼吸方式设置有氧组和无氧组作为相互对照，属于对比实验法；⑤证明DNA半保留复制的实验先提出半保留复制的假说，再通过同位素标记、密度梯度离心技术验证假说，运用了假说—演绎法，两个描述均正确，B正确； C、④中沃森和克里克通过构建物理模型的方法发现了DNA的双螺旋结构，而非显微观察法，描述错误，C错误； D、③中希尔研究离体叶绿体释放氧气的实验未使用同位素标记法，描述错误，D错误。 9．（新乡三模）为了探究果胶酶的最适催化温度，某同学测量了不同条件下果泥的出汁情况。实验分组、处理及结果如下表，下列叙述正确的是（    ） 温度/℃ 20 30 40 50 60 70 80 不加酶过滤果汁量/L 0.9 0.9 1.2 1.0 1.0 0.9 1.0 加酶时过滤果汁量/L 3.2 3.3 3.6 3.7 3.1 2.9 0.9 加酶后果汁的增量/L 2.3 2.4 2.4 2.7 2.1 2.0 0.1 A．实验的自变量是温度，因变量是加入果胶酶后果汁的增量 B．由结果可知，不加酶的情况下，温度会影响果泥的出汁量 C．将果泥和果胶酶混合后，立即放入设定的温度下进行反应 D．可在40～50℃继续探究果胶酶催化反应的最适温度 【答案】B 【详解】A、本实验的自变量包括温度和是否添加果胶酶，因变量是过滤果汁量和果汁增量，A错误； B、不加酶的组别中，不同温度下过滤得到的果汁量存在差异，说明不加酶时温度会影响果泥的出汁量，B正确； C、探究温度对酶活性的影响时，需将果泥和果胶酶分别置于设定温度下保温一段时间后再混合。若直接混合后再保温，会导致混合初期温度偏离预设值，干扰实验结果，C错误； D、由加酶后果汁的增量可知，50℃时增量最高，30℃到60℃之间增量先升高后降低，因此应在30~60℃范围内缩小温度梯度继续探究最适温度，仅在40~50℃范围探究会遗漏可能的最适温度区间，D错误。 10．（郑州一测）下列关于中学生物学实验的描述，错误的是（　　） ①探究淀粉酶和蔗糖酶对淀粉的水解作用 ②观察植物细胞的质壁分离现象 ③探究培养液中酵母菌种群数量的变化 ④观察植物细胞的有丝分裂 ⑤观察叶绿体和细胞质的流动 ⑥探究酵母菌细胞呼吸的方式 A．①⑥可通过观察颜色判断实验结果 B．⑥实验过程中使用了相互对照的方法 C．②④可使用洋葱的不同部位作为实验材料 D．②④⑤实验过程均须保持细胞活性 【答案】D 【知识点】有丝分裂实验、酶促反应的因素及实验、质壁分离及其复原实验、观察叶绿体、线粒体和细胞质流动实验 【详解】A、实验①通过斐林试剂检测还原糖生成砖红色沉淀，实验⑥通过溴麝香草酚蓝溶液检测二氧化碳或酸性重铬酸钾溶液检测酒精的颜色变化，均可通过观察颜色判断实验结果，A正确； B、实验⑥设置“有氧呼吸”和“无氧呼吸”两组进行相互对照，以比较呼吸方式差异，B正确； C、实验②（质壁分离）常选用洋葱鳞片叶外表皮（具紫色大液泡），实验④（有丝分裂）常选用洋葱根尖分生组织，二者使用不同部位，C正确； D、实验②（质壁分离）依赖渗透作用，需活细胞；实验④（有丝分裂）需解离（盐酸和酒精处理）杀死细胞；实验⑤（叶绿体和细胞质流动）需活细胞以观察细胞质流动，D错误。 故选D。 第二节 细胞的能量“货币”ATP 1．（郑州二测）以下实例中，物质运输的方式与其他选项不同的是（　　） A．生长素在幼根中的极性运输 B．红细胞从血浆中吸收钾离子 C．果脯在腌制过程中从周围环境吸收糖分 D．甲状腺滤泡上皮细胞从组织液中吸收碘 【答案】C 【知识点】主动运输、生长素的产生、分布及运输、协助扩散 【详解】A、生长素在幼根中的极性运输是逆浓度梯度的主动运输，需要载体蛋白协助、消耗能量，A不符合题意； B、红细胞内钾离子浓度远高于血浆，红细胞吸收钾离子为逆浓度梯度的主动运输，需要载体和能量，B不符合题意； C、果脯腌制时高浓度蔗糖溶液会使细胞过度失水死亡，细胞膜失去选择透过性，糖分顺浓度梯度自由扩散进入细胞，不属于主动运输，运输方式和其他选项不同，C符合题意； D、甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度远高于组织液，细胞吸收碘为逆浓度梯度的主动运输，需要载体和能量，D不符合题意。 2．（开封二模）科学方法是实验成功的基石之一，下列关于科学方法的描述正确的是（　　） ①同位素标记的人—鼠细胞融合实验证明了细胞膜的流动性 ②探究酵母菌呼吸方式采用了对比实验法 ③希尔用同位素标记法研究离体叶绿体释放氧气的条件 ④沃森和克里克通过显微观察法发现了DNA的双螺旋结构 ⑤证明DNA半保留复制的实验运用了假说—演绎法 A．①③ B．②⑤ C．②④ D．③⑤ 【答案】B 【知识点】生物膜结构的探索历程、探究酵母菌细胞呼吸的方式、DNA是遗传物质的间接证据、DNA分子的结构和特点 【详解】A、①中人—鼠细胞融合实验采用的是荧光标记法而非同位素标记法，③中希尔研究离体叶绿体释放氧气的实验未使用同位素标记法，两个描述均错误，A错误； B、②探究酵母菌呼吸方式设置有氧组和无氧组作为相互对照，属于对比实验法；⑤证明DNA半保留复制的实验先提出半保留复制的假说，再通过同位素标记、密度梯度离心技术验证假说，运用了假说—演绎法，两个描述均正确，B正确； C、④中沃森和克里克通过构建物理模型的方法发现了DNA的双螺旋结构，而非显微观察法，描述错误，C错误； D、③中希尔研究离体叶绿体释放氧气的实验未使用同位素标记法，描述错误，D错误。 3．（郑州一测）参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，下列关于载体蛋白、酶和ATP的叙述，错误的是（　　） A．参与Ca2+主动运输的载体蛋白具有运输和催化作用 B．需要酶催化的反应都需要ATP提供能量 C．载体蛋白被磷酸化，导致其空间结构发生改变 D．若动物一氧化碳中毒会降低Ca2+主动运输的速率 【答案】B 【知识点】主动运输、酶的作用及机理、ATP的功能及利用 【详解】A、题干明确指出参与Ca2+主动运输的载体蛋白兼具运输功能和催化ATP水解的酶活性，故其具有运输和催化作用，A正确； B、酶催化的反应不一定需要ATP供能，如分解反应（淀粉水解为麦芽糖）可释放能量，而合成反应（氨基酸脱水缩合）需ATP供能，B错误； C、主动运输中，载体蛋白磷酸化（结合ATP水解产生的磷酸基团）会改变其空间结构，实现物质转运，C正确； D、动物一氧化碳中毒会抑制有氧呼吸，减少ATP合成，而Ca2+主动运输需ATP供能，故速率降低，D正确。 故选B。 第三节 第四节 光合与呼吸 1．（濮阳二模）蝗虫属于典型的陆生昆虫，通过体内气管系统直接与组织细胞完成气体交换。蝗虫体内氮元素可参与外骨骼的组成，铁元素参与呼吸链电子传递。下列有关蝗虫的叙述正确的是（　　） A．外骨骼中的氮元素全部以化合物的形式存在 B．体内的铁元素可通过参与构成血红素实现氧气运输 C．外骨骼中含有单体不是葡萄糖的多糖物质 D．表皮细胞液泡中积累的光合色素使其体表呈绿色 【答案】C 【知识点】组成细胞的元素、细胞器的结构、功能及分离方法、糖类的种类及分布 【详解】A、生物体内的氮元素既可以存在于蛋白质、几丁质等化合物中，也可以存在于铵根离子等含氮离子中，离子不属于化合物，因此外骨骼中的氮元素并非全部以化合物形式存在，A错误； B、题意显示，蝗虫通过气管系统直接与组织细胞完成气体交换，不需要血红素运输氧气，且蝗虫体内的铁元素功能是参与呼吸链电子传递，不参与构成血红素运输氧气，B错误； C、蝗虫外骨骼的重要组成多糖是几丁质，几丁质的单体为N-乙酰葡糖胺，不是葡萄糖，因此外骨骼中存在单体不是葡萄糖的多糖物质，C正确； D、蝗虫属于动物，动物细胞不存在液泡，也不能合成光合色素，其体表颜色与光合色素无关，D错误。 2．（濮阳二模）为探究水通道蛋白（NtPIP）对作物耐涝性的影响，科研小组测定了油菜的野生型（WT）及NtPIP基因过量表达株（OE）在正常供氧（AT）和低氧（HT，模拟涝渍）条件下的根细胞呼吸速率和氧浓度，结果如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A．水分子通过NtPIP转运时需要消耗ATP，且需要与通道蛋白特异性结合 B．低氧环境下根细胞无氧呼吸产生乳酸，乳酸积累会导致油菜根细胞受损腐烂 C．与WT相比，OE在低氧条件下可维持更高的根细胞氧浓度，保证有氧呼吸正常进行 D．实验结果表明，NtPIP主要在正常供氧条件下发挥作用，显著提升细胞呼吸速率 【答案】C 【知识点】无氧呼吸过程、影响细胞呼吸的因素、协助扩散 【详解】A、水通道蛋白（NtPIP）转运水分子的方式是协助扩散，特点是：  顺浓度梯度运输，不需要消耗 ATP； 通道蛋白只允许特定分子通过，但不需要与被转运物质特异性结合（载体蛋白才需要结合），A错误； B、油菜是植物，大多数植物根细胞无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，不是乳酸，B错误； C、对比 WT 和 OE 在低氧（HT）条件下的根细胞氧浓度（右图）：  WT 在 HT 条件下氧浓度很低； OE 在 HT 条件下氧浓度显著高于 WT。  再看左图的呼吸速率：  WT 在 HT 条件下呼吸速率大幅下降； OE 在 HT 条件下呼吸速率维持在较高水平，说明有氧呼吸能正常进行。  这表明 OE（NtPIP 过量表达）在低氧条件下可维持更高的根细胞氧浓度，从而保证有氧呼吸正常进行，C正确； D、正常供氧（AT）条件下，WT 和 OE 的呼吸速率、氧浓度差异很小； 低氧（HT）条件下，OE 的优势才明显体现（氧浓度和呼吸速率都显著高于 WT）。  这说明 NtPIP 主要在低氧（涝渍）条件下发挥作用，D错误。 3．（信阳二模）某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关，图示为该作物水淹过程中两种酶的活性变化（不考虑乳酸发酵），下列相关叙述正确的是（　　） A．据图推测可知，甲酶参与有氧呼吸过程，乙酶参与无氧呼吸过程 B．水淹0~3d阶段，检测到根细胞有CO2的产生即可判断有酒精生成 C．水淹第3d时，根细胞进行呼吸作用时葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 D．水淹第4d时，甲酶活性下降可能与根细胞呼吸产生的代谢产物积累有关 【答案】D 【知识点】无氧呼吸过程、有氧呼吸过程 【详解】A、水淹时氧气减少，有氧呼吸减弱，无氧呼吸增强。 乙酶活性随水淹天数增加而降低，说明它与有氧呼吸相关，即乙酶参与有氧呼吸过程； 甲酶活性随水淹天数增加而升高，说明它与无氧呼吸相关，即甲酶参与无氧呼吸过程，A错误； B、0~3d 内，根细胞既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸。 有氧呼吸的产物是 CO₂和 H₂O，无氧呼吸的产物是酒精和 CO₂。 因此，检测到 CO₂，无法区分是有氧呼吸还是无氧呼吸产生的，不能直接判断有酒精生成，B错误； C、水淹第 3d 时，甲酶（无氧呼吸相关酶）活性较高，说明此时无氧呼吸占主导。 无氧呼吸中，葡萄糖的能量大部分储存在酒精中，只有少部分释放出来（其中少部分转化为 ATP，大部分以热能散失），C错误； D、水淹后期，无氧呼吸产生的酒精会在根细胞中大量积累，酒精对细胞有毒害作用，会影响酶的结构和活性，导致甲酶活性下降。 同时，CO₂积累导致细胞内 pH 改变，也会影响酶活性，D正确。 4．（郑州二测）下列有关C、H、O、N、P、S等元素的叙述，错误的是（　　） A．磷脂、胆固醇、ATP都含有C、H、O三种元素 B．15N、32P和35S均可用于研究DNA的半保留复制 C．T2噬菌体的化学组成中一定含有上述六种元素 D．上述元素在生物群落和非生物环境中循环往复运动 【答案】B 【知识点】组成细胞的元素、噬菌体侵染细菌的实验、探究DNA的复制过程、物质循环的概念和特点 【详解】A、磷脂的元素组成为C、H、O、N、P，胆固醇属于脂质，元素组成为C、H、O，ATP的元素组成为C、H、O、N、P，三者都含有C、H、O元素，A正确； B、DNA的元素组成为C、H、O、N、P，不含S元素，因此³⁵S无法标记DNA，不能用于研究DNA的半保留复制，B错误； C、T2噬菌体由DNA和蛋白质外壳组成，DNA含有C、H、O、N、P元素，蛋白质含有C、H、O、N、P（几乎没有）、S元素，因此T2噬菌体的化学组成一定包含有上述六种元素，C正确； D、组成生物体的化学元素在生物群落和非生物环境之间循环往复运动，具有全球性，D正确。 5．（洛阳3月检测）1897年德国科学家毕希纳发现，利用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。下列叙述错误的是（    ） 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＋酵母汁 ＋ ④ 葡萄糖溶液＋甲溶液 － ⑤ 葡萄糖溶液＋乙溶液 ？ ⑥ ？ ＋ 注：酵母汁（将酵母细胞研磨、过滤，得到的不含酵母菌细胞的提取液）；甲溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子）；乙溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子）；“＋”表示有乙醇生成，“－”表示无乙醇生成 A．葡萄糖可以作为酵母菌的能源物质 B．第⑤组实验有乙醇生成 C．第⑥组的实验处理为“葡萄糖溶液＋甲溶液＋乙溶液” D．可用酸性重铬酸钾检测乙醇的生成 【答案】B 【知识点】无氧呼吸过程 【详解】A、组别②中葡萄糖和酵母菌共同培养可产生乙醇，说明酵母菌可利用葡萄糖进行无氧呼吸，葡萄糖可作为酵母菌的能源物质，A正确； B、第⑤组为葡萄糖溶液+乙溶液，乙溶液为含有酵母汁中的各类小分子和离子，不含催化乙醇发酵的酶（酶为生物大分子，存在于甲溶液中），无法进行乙醇发酵，无乙醇生成，B错误； C、本实验需验证乙醇发酵的酶需要小分子和离子辅助发挥作用，甲溶液含相关酶（大分子）、乙溶液含所需小分子和离子，因此第⑥组处理为葡萄糖溶液+甲溶液+乙溶液时，酶可在辅助因子作用下催化反应产生乙醇，与结果“+”对应，C正确； D、乙醇可与酸性重铬酸钾反应，使溶液由橙色变为灰绿色，D正确。 6．（郑外模拟）随着经济社会的发展，人们对健康生活方式日益关注。下列有关叙述正确的是（    ） A．补充特定的核酸，可增强基因的修复能力 B．纤维素容易被人体消化，被称为人类的“第七类营养素” C．日常炒菜时多使用豆油可减少不饱和脂肪酸的摄入 D．评价食物中蛋白质的营养价值时，应注重必需氨基酸的种类和含量 【答案】D 【详解】A、补充的核酸属于生物大分子，进入人体消化道后会被消化分解为核苷酸、磷酸、五碳糖等小分子才能被吸收，无法以完整核酸的形式进入人体细胞参与基因修复，A错误； B、人体没有分解纤维素的酶，纤维素无法被人体消化吸收，其作用是促进肠道蠕动，B错误； C、豆油属于植物油，富含不饱和脂肪酸，日常多使用豆油会增加不饱和脂肪酸的摄入，C错误； D、必需氨基酸是人体细胞不能合成、必须从外界食物中获取的氨基酸，因此评价食物中蛋白质的营养价值时，应注重必需氨基酸的种类和含量，D正确。 7．（郑外模拟）2026年央视春晚中，“春酒”作为团圆、喜庆的文化符号亮相。春酒常以糯米为原料，经酵母菌发酵酿制而成，其制作流程为：制曲→浸米→蒸米→拌曲→入缸发酵→提取→装瓶。下列叙述错误的是（　　） A．糯米蒸熟后需冷却再接种酵母菌，防止高温杀死菌种 B．酿制春酒的前期需要氧气，以促进酵母菌进行有氧呼吸大量增殖 C．发酵过程中密闭、保持适宜温度，有利于酵母菌无氧呼吸产生酒精 D．若发酵液出现酸味，可能是发酵缸密封不严，乳酸菌进入并产生乙酸 【答案】D 【详解】A、糯米蒸熟后温度较高，高温会导致酵母菌的蛋白质变性失活，因此需要冷却后再接种酵母菌，避免杀死菌种，A正确； B、酵母菌是兼性厌氧型微生物，发酵前期提供氧气可促进酵母菌进行有氧呼吸，实现大量增殖、增加菌种数量，为后期酒精发酵做准备，B正确； C、酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和二氧化碳，发酵过程中密闭可创造无氧环境，适宜温度能保证酵母菌呼吸相关酶的活性，有利于酒精生成，C正确； D、发酵液出现酸味，可能是发酵缸密封不严，乳酸菌进入并产生乳酸，而不是乙酸，醋酸菌进入并产生乙酸，D错误。 8．（华大联盟预测）《农政全书》中记载：“醂柿，水一瓮，置柿其中，数日即熟……”其中“醂”指温水浸泡，该过程中细胞代谢产物丙酮酸和乙醇在相关酶的作用下可转变为乙醛，乙醛与可溶性单宁反应形成不溶性单宁，从而减少涩味。下列叙述错误的是（    ） A．“醂柿”能够促进细胞无氧呼吸，并提高相关酶的活性 B．柿肉细胞呼吸产生丙酮酸和乙醇的过程均在细胞质基质 C．通常来说，涩柿在成熟的过程中其乙烯的含量会减少 D．用白酒或高浓度的CO2密闭处理涩柿可能会加快其成熟过程 【答案】C 【知识点】其他植物激素的产生、分布和功能、细胞呼吸原理在生产和生活中的应用、影响细胞呼吸的因素、无氧呼吸过程 【详解】A、“醂柿”营造低氧环境，可促进细胞无氧呼吸，温水浸泡提高温度，可提高相关酶的活性，A正确； B、细胞呼吸产生丙酮酸发生在细胞质基质，丙酮酸转化为乙醇也发生在细胞质基质，B正确； C、通常来说，涩柿在成熟的过程中其乙烯的含量会波动性增加，C错误； D、根据题意可知，用白酒（含乙醇）或高浓度的CO2（低氧促进细胞无氧呼吸）密闭处理涩柿可能会加快其成熟过程，D正确。 9．（开封二模）线粒体丙酮酸载体（MPC）是镶嵌在线粒体内膜上的载体蛋白，依赖H+顺浓度梯度跨膜运输完成丙酮酸转运。实验发现，AKOS分子可与丙酮酸竞争MPC的结合位点。下列叙述错误的是（　　） A．丙酮酸通过主动运输进入线粒体内膜，与MPC结合可诱导其构象改变 B．若MPC的功能被抑制，细胞中有氧呼吸第二阶段可能受到影响 C．MPC转运丙酮酸的速率取决于膜两侧H+浓度差，与膜周围氧浓度无关 D．若AKOS用于癌症的治疗，则对线粒体依赖型癌症的治疗效果较好 【答案】C 【知识点】主动运输、有氧呼吸过程、细胞癌变的原因及防治 【详解】A、丙酮酸依赖H⁺顺浓度梯度的电化学势能完成跨膜运输，属于主动运输；载体蛋白与转运的底物结合后会发生构象改变，从而完成物质转运过程，A正确； B、有氧呼吸第二阶段的场所为线粒体基质，原料是丙酮酸，若MPC功能被抑制，丙酮酸无法进入线粒体基质，有氧呼吸第二阶段可能受到影响，B正确； C、线粒体内膜两侧H⁺浓度差的维持依赖有氧呼吸第三阶段的电子传递链，而O₂是有氧呼吸第三阶段的最终电子受体，氧浓度会影响电子传递链的功能，进而影响H⁺浓度差，因此MPC转运丙酮酸的速率与氧浓度有关，C错误； D、AKOS可与丙酮酸竞争MPC的结合位点，抑制丙酮酸进入线粒体，线粒体依赖型癌症主要依靠线粒体有氧呼吸供能，因此AKOS对该类癌症的治疗效果较好，D正确。 10．（洛阳检测）丙酮酸进入线粒体的过程由线粒体内膜上的丙酮酸载体(MPC)负责，MPC在向外和向内开放状态下呈现不同的结构特点，该过程依赖于线粒体内膜两侧pH的变化。下列叙述错误的是（    ） A．MPC转运丙酮酸的过程中其自身空间构象发生改变 B．MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会减少 C．有氧环境下，线粒体内膜两侧H⁺浓度梯度有利于丙酮酸的转运 D．在线粒体基质高pH环境中丙酮酸根会从 MPC结合位点上脱离下来 【答案】B 【知识点】主动运输、有氧呼吸过程、无氧呼吸过程 【详解】A、由图可知，MPC转运丙酮酸根和H+时，丙酮酸根和H+共同与MPC结合使MPC构象改变，A正确； B、MPC功能减弱会抑制丙酮酸进入线粒体，就会有更多的丙酮酸在细胞质基质中进行无氧呼吸，从而导致产生更多的乳酸，动物细胞中乳酸积累将会增加，B错误； C、结合图示可知，丙酮酸根的运输需要丙酮酸转运蛋白(MPC)的参与，且需要H+电化学梯度(H+浓度差)，线粒体内膜两侧H⁺浓度梯度有利于丙酮酸的转运，C正确； D、根据图所示，当MPC向内开放时，线粒体基质的高pH环境导致H+从MPC上解离，同时丙酮酸根也从结合位点释放到基质中，D错误。 故选D。 11．（适应性演练）链霉菌是一类好氧菌，可用于发酵生产抗生素。某链霉菌生长的最适温度为34℃，合成抗生素的最适温度为30℃。下列叙述错误的是（    ） A．链霉菌有氧呼吸第一个阶段需要氧的参与 B．及时补充碳源和氮源有利于菌群快速增殖 C．发酵液中溶氧量会影响链霉菌发酵产热量 D．连续发酵时，变温培养可提高抗生素产量 【答案】A 【知识点】发酵工程的应用、细胞呼吸原理在生产和生活中的应用 【详解】A、有氧呼吸第一阶段为糖酵解过程，该过程不需要氧气参与，氧气仅参与有氧呼吸第三阶段与还原氢结合生成水的反应，A错误； B、碳源可为微生物生长提供能量，氮源可用于合成蛋白质、核酸等生命必需物质，及时补充碳源和氮源有利于菌群快速增殖，B正确； C、链霉菌为好氧菌，溶氧量会影响其有氧呼吸强度，有氧呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，因此发酵液溶氧量会影响发酵产热量，C正确； D、由题干可知，链霉菌生长最适温度为34℃，合成抗生素最适温度为30℃，连续发酵时先在34℃条件下培养使菌群快速扩增，再调整温度到30℃促进抗生素合成，变温培养可提高抗生素产量，D正确。 12．（新乡三模）种子萌发是植物生命周期中重要的发育阶段，需要适宜的环境条件才能顺利启动。研究表明，适量的水分、适宜的温度和足够的氧气是种子萌发必不可少的环境条件。下列叙述错误的是（    ） A．小麦种子萌发时有机物总量减少，种类增加 B．油料作物种子萌发需氧量大，故播种宜浅播 C．种子萌发时结合水比例升高，细胞呼吸增强 D．缺氧时种子进行无氧呼吸，易产生酒精毒害 【答案】C 【详解】A、小麦种子萌发时无法进行光合作用合成有机物，只通过细胞呼吸消耗有机物，因此有机物总量减少；细胞呼吸会将淀粉等大分子有机物分解为多种小分子中间产物、终产物，有机物种类增加，A正确； B、油料作物种子中脂肪含量高，脂肪的C、H比例远高于糖类，氧化分解时消耗的氧气更多，浅播可保障种子获得充足氧气，因此播种宜浅播，B正确； C、自由水含量与细胞代谢强度正相关，种子萌发时，自由水比例升高，结合水比例降低，细胞呼吸增强，C错误； D、植物细胞缺氧时进行无氧呼吸会产生酒精，酒精积累会破坏细胞结构，对种子产生毒害作用，D正确。 13．（新乡三模）科研人员用红光（R）、蓝光（B）及不同比例的红蓝复合光处理生理状态相同的生菜叶片，测得叶片的净光合速率如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．5组实验的光照强度必须保持一致 B．光的波长可通过影响光反应过程来影响光合作用 C．适宜比例的红蓝复合光有利于提高生菜的光合速率 D．R组净光合速率最低的原因是红光不能被光合色素有效吸收 【答案】D 【详解】A、在该实验中，光照强度属于无关变量，根据实验设计的单一变量原则，无关变量应保持相同且适宜，所以5组实验的光照强度必须保持一致，A正确； B、光的波长不同，意味着光的种类不同，而光合色素对不同波长的光吸收情况有差异，光的波长可通过影响光反应过程（如影响光合色素对光的吸收、转化等）来影响光合作用，B正确； C、从图中能够看出，与单独使用红光（R）和蓝光（B）相比，适宜比例的红蓝复合光下生菜的净光合速率更高，这表明适宜比例的红蓝复合光有利于提高生菜的光合速率，C正确； D、R组为红光处理组，净光合速率最低，其原因是光合色素对红光的吸收较少，而不是红光不能被光合色素有效吸收，D错误。 14．（许洛平济质量检测）我国劳动人民在长期农业生产实践中积累了丰富的作物栽培和储藏经验。下列叙述正确的是（　　） A．清除杂草可以减弱养分竞争提高作物产量 B．春化处理冬小麦，可通过改变其遗传物质诱导开花 C．晒干种子、低温储藏果蔬，均是通过减少自由水含量减弱呼吸作用 D．作物过度密植，会因CO2供应不足导致光合作用和呼吸作用强度减弱 【答案】A 【详解】A、杂草和作物为种间竞争关系，二者会争夺阳光、水分、矿质养分等生存资源，清除杂草可降低竞争强度，使作物获得更多资源用于有机物积累，提高作物产量，A正确； B、春化处理是通过低温诱导冬小麦开花，该过程仅调控开花相关基因的表达，不会改变冬小麦的遗传物质，B错误； C、晒干种子确实是通过减少自由水含量减弱呼吸作用，但低温储藏果蔬的原理是低温抑制呼吸酶活性，且果蔬储藏需要保持适宜湿度，不能通过减少自由水的方式处理，C错误； D、作物过度密植时，叶片相互遮挡，光合作用减弱的主要原因是光照不足，同时植株数量多，总体呼吸作用强度升高，D错误。 15．（郑州一测）植物叶肉细胞光合作用与有氧呼吸两个过程中的物质变化如下图所示，其中①～④表示不同的反应。下列叙述正确的是（　　） A．图中的两处[H]代表同一物质 B．过程①②③都在生物膜上进行 C．过程④产生的[H]全部来自葡萄糖的分解 D．过程①②③④均伴有能量的转化 【答案】D 【知识点】ATP的功能及利用、有氧呼吸过程、无氧呼吸过程、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化 【详解】A、图中①表示光反应阶段，光反应阶段产生的[H]是指还原性辅酶ⅡNADPH，④表示有氧呼吸的第一二阶段，该过程中产生的[H]是指还原性辅酶ⅠNADH，A错误； B、光反应阶段①发生在类囊体薄膜上，阶段②是暗反应阶段，发生在叶绿体基质中，有氧呼吸第三阶段③发生在线粒体内膜上，B错误； C、过程④包括有氧呼吸第一阶段和第二阶段，其中第一阶段产生的[H]来自葡萄糖，第二阶段产生的[H]来自丙酮酸和水，C错误； D、光反应阶段①产生ATP，暗反应阶段②消耗ATP，有氧呼吸③④过程均能产生ATP，即过程①②③④均伴有能量的转化，D正确。 故选D。 光和呼吸综合大题专练 1．（郑州一测）对比有机肥，化肥是速效肥。为解决梨园生产中过度依赖化肥导致土壤板结、果实品质下降的问题，科研人员以梨为材料，设置4组施肥处理：CK（不施肥）、T1（100%化肥）、T2（50%化肥+50%有机肥）、T3，测定土壤肥力及果实品质相关指标，部分结果如下表。 不同施肥处理后的指标 处理 土壤pH值 可溶性糖（%） 糖酸比 维生素C（mg·g-1） 果重（g） CK 7.9 7.3 31.3 3.4 210 T1 7.7 8.0 32.4 3.7 221 T2 7.4 10.0 48.7 4.1 257 T3 7.8 8.6 35.6 4.0 221 回答下列问题。 (1)无机盐对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用，具体表现为______（答出2条即可）。 (2)肥料中的无机盐会促进光反应的进行，光反应实质是光能引起的氧化还原反应，光反应中最终接受电子的物质（最终电子受体）是_______，而最初提供电子的物质（最初电子供体）是_______。 (3)我国新疆地区，夏季日照时间长，光照充足，昼夜温差大，那里出产的梨往往特别甜，这是因为_______。 (4)根据题意，T3的处理方式为_______。与T1相比，T2处理的果实可溶性糖含量提升了约_______%（保留整数）。实验结果说明有机无机肥配施对果实品质的改善作用优于单施化肥，可能的原因是_______。 【答案】(1)参与细胞内化合物的组成；维持细胞的酸碱平衡；维持细胞的渗透压平衡 (2) NADP+ H2O (3)白天日照时间长、光照充足，光合作用旺盛合成的有机物多，晚上气温低抑制细胞呼吸，有机物消耗少，这样梨树积累的有机物（糖类）就多 (4) 100%有机肥 25 化肥为速效肥，短期内能满足果树对矿质元素的需求，有机肥逐渐在微生物的作用下分解为无机盐，能持续为果树提供所需的营养元素 【知识点】验证性实验与探究性实验、影响光合作用的因素、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、细胞中的无机盐 【分析】实验目的是探究不同施肥量对果实品质的影响，实验的自变量为不同的有机肥+无机肥配施方式，因变量为土壤pH值、可溶性糖（%）、糖酸比、维生素C（mg·g-1）含量、果重（g）等。 【详解】（1）无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如钙可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。（3）维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。 （2）光反应中水在光下分解为H+、O2和e-，e-经传递最终与H+和NADP+结合生成NADPH，因此，光反应中最终的电子受体是NADP+，最终电子供体是H2O。 （3）在我国新疆地区，夏季日照时间长，光照充足，昼夜温差大，这样白天因温度适宜、光照充足而使得光合作用旺盛有机物合成多，晚上因温度低而导致呼吸作用微弱有机物消耗少，因此有机物积累多，储存在果实中的糖类多，那里出产的梨往往特别甜。 （4）根据题意可知，T3的处理方式为100%有机肥。与T1相比，T2处理的果实可溶性糖含量提升了约（10.0-8.0）÷8.0100%=25%（保留整数）。实验结果说明有机无机肥配施对果实品质的改善作用优于单施化肥，可能的原因是化肥为速效肥，短期内能满足果树对矿质元素的需求，有机肥逐渐在微生物的作用下分解为无机盐，能持续为果树提供所需的营养元素。 2．（豫南名校联考）下图1是某植物通过①～④过程有效耗散过剩光能，清除活性氧，减轻光合结构损伤，以适应高光高温胁迫，其中NPQ以热能形式耗散能量。请回答下列问题。                                   图 1 (1)图1中PSⅡ、PSⅠ分布于__________上，该膜的基本骨架是__________。 (2)高光高温胁迫下，PSⅡ吸收的光能用于__________，还通过荧光和NPQ散失；PSⅠ吸收光能后释放电子，经过程②进行快速循环传递，导致光反应产生的ATP与NADPH的比值__________。 (3)过程③是指植物利用O2，消耗RuBP释放CO2的过程。据图分析高光高温条件下该过程增强的原因有__________、__________。 (4)为进一步研究过程③对植物耐受高光高温的影响，科研人员培育PGLP1基因过表达的植株，先在常温下测定野生型和转基因植株不同光照强度下的净光合速率（前测），再高光高温处理3小时后，在常温下测定不同光照强度下的净光合速率（后测），结果如图2。                         图 2 ①请完善培育转基因植株的流程：PCR获取和扩增PGLP1基因→构建重组Ti质粒→__________→组织培养获得转基因植株。 ②转基因植株后测的光饱和点比野生型植株后测的光饱和点__________（填“高”或“低”），原因是__________。 【答案】(1) 类囊体膜（或类囊体薄膜） 磷脂双分子层 (2) 水的光解 升高 (3) CO2浓度降低、O2浓度升高，O2与CO2竞争Rubisco的能力增强 CAT活性升高，H2O2分解加快，对PGLP1的抑制减弱 (4) 将重组Ti质粒导入农杆菌→筛选转化成功的农杆菌侵染植物细胞 高 过程 ③增强，减轻高光高温对植物光合结构的损伤 【详解】（1）PSⅡ 和 PSⅠ 是光反应的核心蛋白复合体，分布于叶绿体类囊体（薄膜）上；生物膜的基本骨架是磷脂双分子层。 （2）高光高温胁迫下，PSⅡ 吸收的光能，一部分用于水的光解（将 H₂O 分解为 O₂和 H⁺），还有一部分通过荧光和 NPQ（以热能形式耗散能量）散失。PSⅠ 吸收光能后释放电子，经过程②进行快速循环传递，这一过程主要驱动 H⁺跨膜运输，促进 ATP 的合成，但不产生 NADPH。因此，光反应产生的 ATP 与 NADPH 的比值升高（变大）。 （3）过程③指植物利用O2，消耗RuBP释放CO2的过程，高光高温条件下该过程增强的原因：一是高光高温下，植物为减少水分散失，气孔关闭，叶肉细胞内 CO₂浓度降低，卡尔文循环中 CO₂的固定受阻，RuBP 更易与 O₂结合，促进过程③增强；二是高温导致CAT酶活性增强，使H2O2分解加快，对PGLP1的抑制减弱，加速了过程③的关键步骤（2 - 磷酸乙醇酸→乙醇酸）的进行，最终使整个过程③增强。 （4）培育转基因植株的流程：PCR 获取和扩增 PGLP1 基因→构建重组 Ti 质粒→将重组 Ti 质粒导入农杆菌→筛选转化成功的农杆菌侵染植物细胞→组织培养获得转基因植株。 转基因植株后测的光饱和点比野生型植株后测的光饱和点高，原因是PGLP1 基因过表达的植株，过程③（光呼吸）增强（PGLP1 酶促进 2 - 磷酸乙醇酸转化为乙醇酸，加快过程③进行），过程③可消耗高光高温下过剩的光反应产物，减少活性氧积累，减轻光合结构损伤，使植株在高光高温处理后仍能保持较高的光合效率。 3．（豫南名校联考）大型海藻广泛分布于全球沿海区域，具有高效的光合固碳能力，是沿海生态系统中重要的成分。随着全球海洋暖化趋势明显，海水变暖或海洋热浪都会对大型海藻造成损害。研究人员模拟不同温度条件，检测大型海藻甲的光合指标变化，结果如图1、图2所示。回答下列问题： 注：光合有效辐射是指波长范围在400~700nm之间的太阳辐射强度。r表示受损D1蛋白的修复速率、k表示强光下D1蛋白的损伤速率。 (1)大型海藻能在岩基上形成大片的海藻床。海藻甲进行光合作用可提高海水的_____，还可为鱼类和底栖动物提供_____，有利于水生动物生长繁殖。研究海藻甲的光合色素种类时，可用_____提取色素，并用_____法进行分离。 (2)相对电子传递速率是指光合作用中的电子传递速率，D1蛋白是参与该过程的主要蛋白之一、电子传递发生于光合作用的_____阶段。随着光合有效辐射的增强，与20℃的条件相比，15℃和25℃条件下海藻甲的电子传递速率_____，影响海藻甲生长。结合图1和图2分析，造成这一变化的原因是_____。 (3)随着光照增强和温度升高，检测到海藻甲的核酮糖-1，5-二磷酸（RuBP）含量减少，结合光合作用过程分析，可能的原因是_____。 【答案】(1) 溶氧量 食物和栖息场所 无水乙醇 纸层析 (2) 光反应 降低 15℃或25℃条件下的D1蛋白损伤速率远大于修复速率 (3)随着光照增强和温度升高，海藻甲的电子传递速率可能会降低，光反应速率降低，生成的ATP和NADPH减少，C3还原速率减慢，C5生成量减少 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段：光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收光能、传递光能，并将一部分光能用于水的光解生成H+、电子和氧气，另一部分光能用于合成ATP，还有NADPH的产生；暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物在光反应产生的NADPH和ATP的作用下被还原，进而合成有机物。 【详解】（1）海藻甲进行光合作用可提高海水的溶氧量，又可为鱼类和底栖动物提供食物和栖息场所，有利于水生动物生长繁殖。研究海藻甲的光合色素种类时，可用无水乙醇提取色素，并用纸层析法进行分离。 （2）电子传递发生于光合作用的光反应阶段。根据实验结果，随着光合有效辐射的增强，与20℃的条件相比，温度为15℃或25℃时，海藻甲的电子传递速率降低，影响海藻甲生长。D1蛋白是参与电子传递的主要蛋白之一，分析图2可知，15℃或25℃条件下的D1蛋白损伤速率远大于修复速率，造成电子传递速率降低。 （3）随着光照增强和温度升高，海藻甲的电子传递速率可能会降低，光反应速率降低，生成的ATP和NADPH减少，C3还原速率减慢，C5生成量减少，因而检测到海藻甲的RuBP含量减少。 4．（豫南名校联考）光合作用不仅是水稻生长发育的基础，也是产量的决定因素。光照、无机盐等影响光合作用强度，进而影响作物产量。研究发现水稻磷酸转运蛋白SPDT和OsPH01；2通过茎节将Pi分配的偏向性不同（用箭头粗细表示），从而影响其籽粒灌浆，其主要影响机制如图1所示。图中TP代表磷酸丙糖，磷酸丙糖转运体TPT反向交换转运Pi和TP。 (1)图中TPT所在的膜是_____（填“叶绿体膜”或“类囊体膜”），蛋白质磷酸化后应是作为_____（填“酶”或“反应物”）。参与乙过程。水稻在适宜反应条件下，用白光照射一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光照射，短时间内化合物含量将_____（填“增加”“减少”或“不变”）。 (2)据图分析，若叶肉细胞质基质中Pi不足将直接导致叶绿体中_____含量下降，进而使暗反应减弱，从而影响作物籽粒灌浆。若要通过提高叶肉细胞的Pi含量使水稻增产，可提高_____基因的表达量。 (3)科研人员利用激光照射水稻种子，获得了水稻突变体。将野生型水稻和突变体水稻种植在同样干旱、温度相同且适宜的条件下，检测二者叶肉细胞的各项指标，所得结果如图2、图3、图4所示。 图2中，当光照强度为时，野生型水稻植株的干重变化是_____（填“增加”或“减小”）。根据图3、图4分析，在干旱条件下，突变型叶肉细胞的光合作用速率_____（填“大于”或“小于”）野生型叶肉细胞的光合作用速率，判断理由是_____________（答出两点）。 【答案】(1) 叶绿体膜 酶 减少 (2) ATP、NADPH OsPH01;2 (3) 减少 大于 与野生型叶肉细胞相比，突变型叶肉细胞的叶绿素含量高，光反应速率快；RuBP羧化酶含量高，气孔导度大，胞间CO2浓度低，说明CO2固定的多，暗反应速率快 【详解】（1）图中TPT所在的膜与细胞质直接接触，叶绿体存在于细胞质中，而类囊体膜存在于叶绿体基质中，故TPT所在的膜为叶绿体膜；乙过程为卡尔文循环，二氧化碳还原为糖的过程需要ATP、NADPH、酶的参与，结合图示分析磷酸化的蛋白质作为酶在发挥作用；叶绿体中的色素主要吸收利用红光和蓝紫光，若由白光突然改用光照强度与白光相同的红光，可导致光反应速率加快，形成的ATP和NADPH增加，C3的还原速率加快，但短时间内CO2固定速率不变，故C3化合物含量将减少。 （2）结合图示可知，若叶肉细胞中Pi不足，光反应受抑制，产生的ATP、NADPH减少，从而抑制暗反应的进行，暗反应产生的TP减少，由于TP转运到细胞质中转变为蔗糖，蔗糖运往籽粒，因此导致运往籽粒的蔗糖减少，即影响作物籽粒灌浆；结合图示和题干信息可知，提高OsPH01;2基因的表达量，可以使得茎节将Pi偏向于分配给叶片，叶片的叶肉细胞中Pi多，光合作用速率快，产生的蔗糖多，蔗糖转移到籽粒，从而使水稻增产。 （3）分析题图，图2中，当光照强度为100μmol·m-2·s-1时，野生型水稻叶肉细胞的CO2吸收速率=0，说明此时叶肉细胞的净光合速率为0，但由于植物细胞有不能进行光合作用的细胞，故整株植物的净光合＜0，干重减小；叶绿素是光合色素，能够影响光反应过程，二氧化碳是暗反应的原料，根据图3、图4分析，在干旱条件下，与野生型叶肉细胞相比，突变型叶肉细胞的叶绿素含量高，光反应速率快；RuBP羧化酶含量高，气孔导度大，胞间CO2浓度低，说明CO2固定的多，暗反应速率快，故在干旱条件下，突变型叶肉细胞的光合作用速率大于野生型叶肉细胞的光合作用速率。 5．（许洛平济质量检测）科研人员以某高原种植的大豆品种中黄311为材料，探究低温（T2）、荫蔽（L2）及双重胁迫对大豆光合作用相关指标和株型的影响，设置T1L1（对照，正常温度+正常光）、T1L2、T2L1、T2L2四组处理，结果如表所示。 处理组 光合速率 气孔导度 胞间CO2浓度 光合色素含量 株高 茎粗 T1L2 -35.27% -70.37% +14.49% +52.83% +165.68% -26.02% T2L1 -35.59% -69.14% +11.76% -19.06% -50.91% -25.77% T2L2 -60.33% -70.37% +30.08% -29.27% -47.64% -31.89% 注：+表示增加，-表示下降，均表示与T1L1组相比的相对变化。 回答下列问题： (1)光反应产生的NADPH在暗反应中的作用是_______。 (2)如图为3组实验组大豆的两个时期的株型照片，据图判断，_______（填“A”、“B”或“C”）组照片最可能为T1L2组的株型照片。从适应环境角度分析，T1L2组光合色素含量上升的意义是_______。 (3)据表判断，T2L2组光合速率降低的主要因素为_______（填“气孔”或“非气孔”）限制，理由是_______。综合对比T1L2、T2L1、T2L2三组实验数据，双重胁迫比单一胁迫对大豆光合速率的影响更大，判断依据是_______。 (4)若要在高原推广玉米-大豆间作模式，结合本实验结果，提出种植时减少倒伏，提高大豆产量的措施_______。（答出1项即可） 【答案】(1)能量和还原剂 (2) C 增加光合色素含量，增强对光能的吸收和转化能力，以适应荫蔽环境的弱光条件 (3) 非气孔 该组气孔导度下降，但胞间CO2浓度显著上升 T2L2组光合速率的降低幅度（60.33%）显著大于 T1L2组（35.27%）和 T2L1组（35.59%）的单一胁迫的降低幅度。 (4)适当降低玉米种植密度 【详解】（1）这是光合作用的基础知识点，光反应产生的NADPH在暗反应中作为还原剂还原C₃，同时为暗反应提供能量。 （2）根据表格数据，仅荫蔽的T1L2组株高相比对照组升高幅度最大，题图中C组株高最高，符合该组特征；荫蔽环境光照不足，光合色素含量上升可以捕获更多光能，适应弱光环境，维持光合速率，是植物对环境的适应。 （3）若光合速率降低由气孔限制（气孔导度下降导致CO₂摄入不足）引起，则胞间CO₂浓度会下降；T2L2​气孔导度下降但胞间CO₂浓度反而升高，说明限制因素是叶肉细胞自身光合能力下降（如光合色素含量降低），属于非气孔限制；对比表格数据，T2L2组光合速率的降低幅度（60.33%）显著大于 T1L2组（35.27%）和 T2L1组（35.59%）的单一胁迫的降低幅度，说明双重胁迫对光合速率的影响更大。 （4）玉米-大豆间作时，玉米会遮挡光照使大豆处于荫蔽环境，结合实验结果，荫蔽会使大豆株高增加、茎秆变细，易倒伏，因此可通过适当降低玉米种植密度实现减倒伏提产量。 6．（新乡三模）小麦是河南省的主要粮食作物之一。2025年，河南省作物分子育种研究院以抗旱性强的小麦新品种郑麦1860和常规品种周麦18为材料，进行了大田干旱胁迫实验，测定开花后小麦最顶端叶片的相关生理指标，结果如下表。回答下列问题。 品种 光合速率/（μmol·m-2·s-1） 气孔导度/（mol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度/（μmol·mol-1） 超氧化物歧化酶活性/（U·g-1） MDA/（nmol·g-1） 郑麦1860 18.5 0.32 220 185 4.8 周麦18 12.2 0.18 260 120 8.5 注：超氧化物歧化酶可清除细胞内的自由基，从而减少膜受损程度；MDA是膜脂过氧化的产物，其含量高低反映细胞膜受损程度。 (1)小麦的产量依赖于开花后小麦最顶端叶片的光合作用，其光反应的场所是________，光反应可为暗反应中C3的还原提供________（填物质）。 (2)据表可知，干旱胁迫下，______（填“郑麦1860”或“周麦18”）具有更好的抗氧化特性，判断依据是__________________________。 (3)小麦的产量还与物质转运有关。研究人员发现，叶片固定的光合产物需要向籽粒等部位转运，若对小麦进行适当的“打顶”（去除麦穗），一段时间后叶片的光合速率会下降，造成此现象的原因可能是___________________________。 (4)欲探究灌水量和施氮量对郑麦1860产量的影响，科研人员设置了如下实验处理：灌水因素：W1（正常灌水）、W2（干旱处理）； 施氮因素：N1（低氮处理）、N2（高氮处理）。 请简要写出实验思路： _____________。 【答案】(1) 叶绿体类囊体膜 ATP和NADPH (2) 郑麦1860 郑麦1860的超氧化物歧化酶活性比周麦18更强，且MDA含量更低，细胞膜的受损程度更小 (3)“打顶”后光合产物输出减少，在叶片中积累，从而抑制了光合作用 (4)将生理状况良好且相同的郑麦1860随机均分为6组，分别进行W1、W2、W1N1、W1N2、W2N1、W2N2处理，每组设置3个以上重复实验；在成熟期分别测定每组的单位面积籽粒产量 【详解】（1）小麦的产量依赖于开花后小麦最顶端叶片的光合作用，其光反应的场所是叶绿体类囊体膜，因为该部位有与光合作用光反应有关的酶和色素，光反应可为暗反应中C3的还原提供ATP和NADPH，其中后者还可提供还原剂。 （2）据表可知，干旱胁迫下，与周麦18相比，“郑麦1860”叶片中超氧化物歧化酶活性更高，因而清除细胞内的自由基的能力更强，且叶片中MDA含量更低，说明在干旱胁迫下，郑麦1860细胞膜受损程度较低，因而可判断，郑麦1860”在干旱胁迫下具有更好的抗氧化特性。 （3）小麦的产量还与物质转运有关。研究人员发现，叶片固定的光合产物需要向籽粒等部位转运，若对小麦进行适当的“打顶”（去除麦穗），则光合产物输出减少，在叶片中积累，从而抑制了光合作用，因而一段时间后叶片的光合速率会下降。 （4）欲探究灌水量和施氮量对郑麦1860产量的影响，根据实验目的可知，本实验的自变量为灌水量和施肥量的不同，因变量是单位面积籽粒产量，为此，设置的实验处理如下：灌水因素：W1（正常灌水）、W2（干旱处理）； 施氮因素：N1（低氮处理）、N2（高氮处理）。  相应的实验思路可描述如下：将生理状况良好且相同的郑麦1860随机均分为6组，分别进行W1、W2、W1N1、W1N2、W2N1、W2N2处理，每组设置3个以上重复实验；在成熟期分别测定每组的单位面积籽粒产量，最可能的实验结果是W2N2处理组产量更高。 7．（适应性演练）光合作用所利用光的波长通常在400～700nm之间。某些蓝细菌在特殊生境下可诱导合成叶绿素f，吸收穿透能力更强的远红光（740nm）进行光合作用。回答下列问题： (1)提取和分离光合色素分别使用____和____等有机溶剂。 (2)为观察光合色素对光的吸收情况，常用的方法为____。进一步测定不同色素的吸收光谱如图所示，若叶绿素a对应曲线③，则叶绿素f对应曲线____。 (3)叶绿素f可被远红光激发释放电子。在光反应中，电子的作用为____（答出一点即可）。在暗反应中，调节蛋白CP12被电子还原后可提升卡尔文循环中部分酶的活性。光照强度会影响暗反应中糖类的生成速率，其原因是____（答出两点即可）。 (4)将含叶绿素f的光合系统导入作物中，适合该作物的种植方式更多。为提高土地利用率并达到增产的效果，在农业生产中可采取的措施有____（答出两点即可）。 【答案】(1) 无水乙醇 层析液 (2) 分别让不同颜色的光照射光合色素溶液 ④ (3) 可用于NADP+与H+结合形成NADPH 光照强度会影响ATP和NADPH的生成速率；光照强度会影响卡尔文循环中部分酶的活性 (4)密植；间作套种 【知识点】光合色素的种类、含量及功能、绿叶中色素的提取和分离实验 【详解】（1）光合色素易溶于有机溶剂，提取用无水乙醇溶解色素；分离色素用层析液，利用的原理是不同色素在层析液中溶解度不同的原理。 （2）研究光合色素对不同波长光的吸收情况，常用方法是测定色素的吸收光谱；根据题干，叶绿素f吸收740nm远红光，该波长大于普通叶绿素的吸收波长，横坐标波长向右增大，吸收峰在最右侧的④对应叶绿素f。 （3）光反应中，叶绿素吸收光被激发释放的电子，最终参与NADP⁺还原为NADPH，电子传递过程中也会推动ATP的合成。结合题干信息，光照影响糖类生成的原因：一是光照强度直接影响光反应ATP、NADPH的生成量，暗反应C₃的还原需要ATP和NADPH，因此影响糖类合成；二是光照强度影响光反应电子生成量，CP12需要被电子还原才能提升卡尔文循环酶的活性，因此也会影响暗反应速率。 （4）叶绿素f可以利用穿透能力强的远红光，因此可以通过合理密植（增加种植密度，下层叶片也可利用远红光）、间作套种（高低作物搭配，下层作物可利用透过来的远红光），提高光能和土地利用率，实现增产。 8．（洛阳检测）光合作用是生物圈唯一能够捕获和转化光能的生物学途径，该过程由光合色素、酶等多种化合物共同参与。Rubisco是光合作用中的关键酶，由核基因控制合成的小亚基和叶绿体基因控制合成的大亚基组成，属于双功能酶，其作用如图所示。 回答下列问题： (1)光合色素对特定波长光的吸收量可反映其含量。测定叶绿素的含量时，为减少类胡萝卜素的干扰应选择____(填“蓝紫光”或“红光”)。利用纸层析法分离光合色素时，距离滤液细线最远的条带所含的光合色素为____。 (2)Rubisco在细胞质基质和____(填细胞结构名称)的核糖体上合成。光照条件下， Rubisco可以催化C₅与CO₂反应生成____，再利用光反应产生的____将其还原; Rubisco也可以催化 C₅与O₂反应。推测 O₂与( 比值____(填“高”或“低”)时，有利于光呼吸而不利于光合作用的进行。 (3)水稻、小麦等作物中，光呼吸导致光合作用的转化效率明显降低，根据 Rubisco的特性，提高作物光合作用强度的措施有____(答出2点即可) (4)将高表达的 Rubisco基因转入某作物的野生型获得该酶含量增加的转基因品系(R)，研究发现，在饱和光照和适宜CO₂浓度条件下，R植株固定( 的速率比野生型更快。若使用同位素标记的方法设计实验对该发现直接加以验证，简要写出实验思路____。 【答案】(1) 红光 胡萝卜素 (2) 叶绿体 C₃ NADPH (NADPH、ATP) 高 (3)改造 Rubisco 使其具有更高的CO₂亲和力和催化效率；提升 Rubisco 附近的CO₂浓度 (4)将野生型植株和转基因品系R植株分别置于饱和光照、适宜CO₂浓度的环境中，用同位素14C标记的CO₂作为光合作用的碳源，培养相同时间后，检测并比较两组植株体内含14C的有机物的量（或14CO2的固定速率），若R植株的相关检测结果更高，则可直接验证该发现。 【知识点】光合色素的种类、含量及功能、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素 【分析】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。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。 【详解】（1）光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。测定叶绿素的含量时，为减少类胡萝卜素的干扰应选择红光。纸层析法分离光合色素时，由上到下依次是，胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色），距离滤液细线最远的条带所含的光合色素为胡萝卜素。 （2）Rubisco是光合作用中的关键酶，由核基因控制合成的小亚基和叶绿体基因控制合成的大亚基组成，故Rubisco在细胞质基质和叶绿体的核糖体上合成。Rubisco既可以催化羧化反应也可以催化加氧反应，O2与CO2比值低时，可以催化C5与CO2反应生成C3（CO2的固定），然后在光反应产生的ATP、NADPH的作用下C3被还原为（CH2O）和C5（C3的还原）。O2与CO2比值高时，Rubisco催化加氧反应，有利于光呼吸。 （3）水稻、小麦等作物中，光呼吸导致光合作用的转化效率明显降低，可通过改造 Rubisco 使其具有更高的CO2亲和力和催化效率或者提升 Rubisco 附近的CO2浓度(降低O2与CO2的比值)从而降低光呼吸。 （4）使用同位素标记法设计实验，验证导入高表达的 Rubisco基因的转基因品系(R)在饱和光照和适宜CO₂浓度条件下，R植株固定CO₂的速率比野生型更快。该实验的自变量是植物的种类（是否含有高表达的 Rubisco基因），因变量是14C的有机物的量（或14CO2的固定速率）。实验分为两组，将野生型植株和转基因品系R植株分别置于饱和光照、适宜CO₂浓度的环境中，用同位素14C标记的CO₂作为光合作用的碳源，培养相同时间后，检测并比较两组植株体内含14C的有机物的量（或14CO2的固定速率），若R植株的相关检测结果更高，则可直接验证该发现。 9．（开封一模）在干旱地区，气孔振荡（气孔以数十分钟为一个周期进行周期性闭合的现象）是作物适应缺水环境的重要生理特征。研究人员对两种玉米品种（耐旱品种甲、敏感品种乙）进行干旱处理，测定不同干旱程度下（以土壤含水量表示）的气孔振荡周期、光合速率及籽粒产量，结果如下图。回答下列问题： (1)气孔的主要生理功能是_______和蒸腾作用。 (2)据图1推测，当土壤含水量下降时，两种玉米品种的气孔振荡周期变化趋势为_______，且在相同干旱程度下，品种甲的气孔振荡周期_______（填“长于”或“短于”）品种乙。在干旱条件下，气孔振荡对植物生长发育的意义是_____。 (3)结合图2分析，随着干旱程度加剧，品种乙的光合速率和籽粒产量下降幅度更显著，原因是_______（答出2点即可）。 (4)研究发现，气孔振荡的调控与植物激素脱落酸（ABA）有关。请设计实验验证“ABA能诱导玉米气孔产生振荡”，简要写出实验思路_______。 【答案】(1)气体交换 (2) 逐渐缩短 短于 气孔关闭时减少水分散失，气孔打开时吸收CO2保证光合作用的正常进行 (3)品种乙的气孔振荡能力弱，一方面导致CO2供应不足，光合速率下降，另一方面导致蒸腾作用减弱，导致温度升高影响酶活性 (4)取生长状况一致的玉米叶片，均分为实验组和对照组，实验组喷施适宜浓度的ABA溶液，对照组喷施等量蒸馏水，在相同且适宜的条件下培养，观测两组叶片的气孔振荡周期 【知识点】验证性实验与探究性实验、影响光合作用的因素 【分析】由题干信息可知，在干旱条件下，气孔的周期性闭合不仅能够降低植物蒸腾作用对水分的散失，还能保障CO2的供应，使光合作用正常进行，故气孔振荡的现象可使植物适应干旱环境并能正常生长。影响光合作用的环境因素有：光照强度、CO2浓度、温度、水、矿质元素。 【详解】（1）气孔是植物与外界进行气体交换的通道，其主要生理功能是气体交换和蒸腾作用。 （2）据图1可知，当土壤含水量下降时，两种玉米品种的气孔振荡周期变化趋势为逐渐缩短，且在相同干旱程度下，品种甲的气孔振荡周期短于品种乙。在干旱条件下，气孔振荡对植物生长发育的意义是气孔关闭时减少水分散失，气孔打开时吸收CO2保证光合作用的正常进行，从而适应干旱环境。 （3）结合图2分析，随着干旱程度加剧，品种乙的光合速率和籽粒产量下降幅度更显著，原因如下：一方面品种乙的气孔振荡能力弱，导致CO2供应不足，光合速率下降，另一方面品种乙的耐旱能力弱，导致蒸腾作用减弱，导致温度升高影响酶活性，光合速率下降幅度大，进而籽粒产量下降更明显。 （4）要设计实验验证“ABA能诱导玉米气孔产生振荡”，自变量为有无ABA，因变量为叶片的气孔振荡周期，实验思路：取生长状况一致的玉米叶片，均分为实验组和对照组，实验组喷施适宜浓度的ABA溶液，对照组喷施等量蒸馏水，在相同且适宜的条件下培养，观测两组叶片的气孔振荡周期。 10．（开封三模）大豆是典型的短日照作物，其种子粒重受光周期调控。研究发现，Dt1基因编码的Dt1蛋白可响应光周期，通过影响Gm蛋白转运蔗糖的功能，调控种子粒重，具体机制如图所示。 (1)大豆光敏色素是一类________复合体，其感知光周期信号后，结构发生变化，该变化经信息传递系统传导到________内，影响Dt1等相关基因的表达，从而表现出相应的生物学效应。 (2)短日照条件下，大豆细胞内Dt1基因表达量低，对Gm蛋白的_______（填“促进”或“抑制”）作用减弱，进而影响蔗糖的转运。与短日照相比，长日照条件下的大豆种子粒重较低，试结合上述信息，阐述其原因是____________。 (3)结合上述光周期调控机制，从基因水平上提出1条提高我国南方地区（长日照条件更普遍）大豆产量的具体措施：_______，理由是____________。 【答案】(1) 色素-蛋白 细胞核 (2) 抑制 长日照诱导Dt1基因大量表达Dt1蛋白，进而抑制Gm蛋白转运蔗糖的功能，导致由种皮进入胚的蔗糖减少，有机物积累不足 (3) 利用基因编辑技术敲除大豆的Dt1基因（或利用基因工程技术培育Gm基因过表达的大豆新品种） 敲除Dt1基因后，Dt1蛋白无法合成，解除了对Gm蛋白的抑制作用，在长日照条件下也能高效转运蔗糖，提高种子粒重，从而提高产量（或Gm基因过表达可增强Gm蛋白的蔗糖转运功能，即使在长日照条件下，也能保证足够的蔗糖进入种子，提高种子粒重） 【详解】（1）光敏色素是一类色素-蛋白复合体，光敏色素感知光信号后，结构变化经信号传导，最终影响细胞核内的基因表达（如Dtl基因），从而调控生物学效应。 （2）短日照下Dt1基因表达量低，说明Dt1蛋白对Gm蛋白的抑制作用减弱（长日照下Dt1蛋白多，抑制作用强）。长日照条件下，长日照诱导Dt1基因大量表达Dt1蛋白，进而抑制Gm蛋白转运蔗糖的功能，导致由种皮进入胚的蔗糖减少，有机物积累不足，因此粒重较低。 （3）提高我国南方地区（长日照条件更普遍）大豆产量的具体措施为利用基因编辑技术敲除大豆的Dt1基因（或利用基因工程技术培育Gm基因过表达的大豆新品种），理由是敲除Dt1基因后，Dt1蛋白无法合成，解除了对Gm蛋白的抑制作用，在长日照条件下也能高效转运蔗糖，提高种子粒重，从而提高产量（或Gm基因过表达可增强Gm蛋白的蔗糖转运功能，即使在长日照条件下，也能保证足够的蔗糖进入种子，提高种子粒重）。 11．（开封二模）光合作用被称为“地球上最重要的化学反应”。下图为植物叶绿体中光合作用部分反应的示意图。回答下列问题： (1)A、B、C、D中含有光合色素的是_____________。 (2)光反应阶段吸收光能，一方面将水分解产生氧和H+，同时水被叶绿体夺去两个电子，电子通过A、B、C、D最终传递给_____________。另一方面通过①②③途径在膜两侧形成_____________，其作用是_______________。 (3)ATP合酶由CF0单元和CF1单元组成，根据其位置推测CF1单元多由_____________（选填“疏水性”或“亲水性”）氨基酸残基组成，该单元体现了蛋白质的_____________功能。 (4)研究表明，高温逆境会使叶绿体中自由基增加。从光合作用过程的角度分析，自由基可能通过（答出2点）_____________等途径降低光合速率，导致农作物减产。 【答案】(1)AD (2) NADP+ H⁺浓度梯度（质子电化学梯度 驱动 ATP 合酶催化 ADP 和 Pi 合成 ATP (3) 亲水性 催化、运输 (4)破坏光合色素，降低光能吸收转化效率；破坏类囊体膜上电子传递链、ATP 合酶等蛋白质结构，抑制 ATP 和 NADPH 合成（合理即可） 【知识点】蛋白质的功能、叶绿体的结构与功能、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素 【详解】（1）光合色素分布在光系统（光合反应中心）中，用于吸收、传递、转化光能。 A（PSⅡ）、D（PSⅠ）是光系统，含有光合色素；B、C 仅为电子传递载体，无光合色素。 （2）水光解失去电子，电子经 A→B→C→D 传递，最终用于NADP⁺的还原，电子最终传递给NADP+（与 H⁺结合生成 NADPH）。途径①②③不断把类囊体腔内侧 H⁺运到外侧（叶绿体基质侧），在膜两侧形成H⁺浓度梯度（质子电化学梯度 / 质子动力势）。该梯度的作用为 ATP 合成提供能量（驱动 H⁺顺浓度梯度回流，驱动 ATP 合酶催化 ADP 和 Pi 合成 ATP）。 （3）CF₁单元位于类囊体膜外侧（叶绿体基质水环境中），水环境中蛋白质亲水区域暴露在外，因此多由亲水性氨基酸残基组成；CF₀是跨膜通道，由疏水性氨基酸组成。CF₁单元催化 ADP+Pi 合成 ATP，体现蛋白质催化（催化 ATP 合成）功能；同时 CF₀通道控制 H⁺跨膜运输，整体 ATP 合酶还有运输功能。 （4）自由基会破坏细胞内分子，从光反应角度分析： 破坏光合色素（A、D 中的色素），降低光能吸收、传递、转化能力，光反应速率下降；破坏类囊体膜上电子传递链（A、B、C、D）、ATP 合酶的蛋白质结构，电子传递受阻、ATP 和 NADPH 合成减少；破坏水光解相关酶 / 结构，水光解速率下降；破坏暗反应相关酶，暗反应速率下降，进而制约光反应。 12．（九师预测）羧化体是蓝细菌和部分化能自养细菌中特有的胞内微区室，具有蛋白质外壳，可限制气体扩散，用于浓缩二氧化碳以提高光合效率。如图为蓝细菌细胞内HCO3－转运与光合作用的关联机制示意图。回答下列问题： (1)图中HCO3－进入细胞的方式是______，判断依据是_______。 (2)若细胞外HCO3－浓度降低，CO2浓度基本不变，一段时间后细胞内光反应速率______（填“增大”或“减小”），原因是______。 (3)Rubisco是光合作用阶段的关键酶，其在羧化体中的功能是______。当高等植物叶肉细胞内CO2浓度低于O2浓度时，Rubisco会催化O2与C5结合，引发光呼吸作用。蓝细菌中的羧化体能避免光呼吸的进行，防止光合效率降低，推测羧化体避免光呼吸的机理是______。 【答案】(1) 主动运输 需要转运蛋白且消耗能量 (2) 减小 细胞外HCO3－浓度降低、CO2浓度基本不变→细胞内CO2浓度降低→暗反应速率降低→暗反应为光反应提供的NADP+、ADP和Pi减少→光反应速率降低 (3) 参与暗反应，催化CO2固定或催化CO2与C5生成C3 羧化体可浓缩CO2，且限制CO2扩散，使羧化体内保持较高的CO2浓度，避免Rubisco催化O2与C3结合引发光呼吸 【知识点】主动运输、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素 【详解】（1）主动运输的定义是需要转运蛋白协助、消耗能量的跨膜运输，图示中HCO3－进入细胞符合该特点，因此为主动运输。 （2）细胞外 HCO₃⁻浓度降低，会导致蓝细菌吸收的 HCO₃⁻减少，进而羧化体内转化生成的 CO₂减少。 CO₂不足 → 暗反应中 C₃的还原速率降低 → 消耗的ATP和NADPH减少 → 暗反应为光反应提供的ADP、Pi 和 NADP⁺减少 → 光反应的原料不足，速率降低。 （3）Rubisco 是光合作用暗反应阶段的关键酶，它在羧化体中的功能是催化CO₂的固定（CO₂与 C₅结合生成 C₃）。 羧化体避免光呼吸的机理： 羧化体有蛋白质外壳，能限制气体扩散，把 CO₂浓缩在内部，让羧化体内始终保持高浓度的 CO₂。 这样 Rubisco 会优先催化CO₂与C₅结合（进行光合作用），而不会催化O₂与C₅结合（引发光呼吸），从而避免光呼吸降低光合效率。 13．（华大联盟预测）水稻是我国主要的粮食作物之一。某团队对某植物工厂进行了研究，以湘早籼45号为试验材料，在16h光照、8h暗期循环条件下，设置4种光照强度处理（L1＝300μmol⋅m-2⋅s-1，L2＝450μmol⋅m-2⋅s-1，L3＝600μmol⋅m-2⋅s-1、L4＝750μmol⋅m-2⋅s-1），探究不同光照强度对水稻光合作用的影响。部分结果如图所示。 回答下列问题： (1)植物能够对光作出反应，光不仅为植物光合作用提供________，还可以作为信号调节植物生长发育。水稻通过光受体感知光信号并启动下游信号通路，调控叶绿素合成相关基因的表达，进而影响叶绿素的合成过程，这里的光受体是指________。 (2)研究发现，弱光环境下水稻叶绿素的相对含量随光照强度的降低而增加，这主要是水稻为适应弱光环境（弱光环境中蓝紫光比例相对增加）而产生的自我调节，通过增加叶绿素含量来提高________。增加的叶绿素含量中，主要是增加叶绿素b的含量，推测其原因是________。 (3)根据该研究结果分析，水稻在光照强度为________（填“L1”、“L2”、“L3”或“L4”）的处理下光合速率最大，而此光照强度下胞间CO2浓度较低的原因是________。 (4)植物工厂作为一种现代化的新型农业生产方式，与传统的水稻种植模式相比，优点是________（答一点）。 【答案】(1) 能量 光敏色素/色素蛋白质复合体 (2) 光能捕获效率/对光能的吸收利用能力 叶绿素b主要吸收蓝紫光 (3) L3 光合速率增大，暗反应固定CO2速率增大，胞间CO2进入叶肉细胞增多，胞间CO2浓度降低 (4)精确控制水稻生长条件（如光照、温度、CO2浓度等）/解决传统水稻种植面积缩减问题 【知识点】光合色素的种类、含量及功能、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、光合作用原理的应用、参与调节植物生命活动的其他环境因素 【详解】（1）光合作用的光反应阶段需要光提供能量，所以光为植物光合作用提供能量。植物中能够感知光信号的光受体是光敏色素，水稻通过光受体（光敏色素）感知光信号并启动下游信号通路，调控叶绿素合成相关基因的表达，进而影响叶绿素的合成过程。 （2）叶绿素能吸收、传递和转化光能，弱光环境下水稻增加叶绿素含量是为了提高对光能的捕获效率（或对光能的吸收利用能力）。叶绿素b主要吸收蓝紫光，弱光环境中蓝紫光比例相对增加，所以增加的叶绿素含量中主要是增加叶绿素b的含量，弱光下增加叶绿素b含量可提高对蓝紫光的吸收能力。 （3）从光合速率的柱状图来看，光照强度为L3时，光合速率最大，胞间CO2浓度较低的原因是在L3光照强度下，光合速率增大，暗反应固定CO2速率增大，胞间CO2进入叶肉细胞增多，胞间CO2浓度降低。 （4）与传统的水稻种植模式相比，植物工厂可以精准控制水稻生长条件（如光照、温度、CO2浓度等），同时也能节省土地，解决传统水稻种植面积缩减问题。 14．（鹤壁一模）番茄在开花结果期易遭遇连续的弱光胁迫，这会对番茄的产量和品质产生不良影响。目前人工补光技术已经成为解决这一问题的有效手段，因此筛选适合番茄植株补光的最佳光质组合具有现实意义。科研人员研究了不同光质组合对番茄叶片净光合速率、糖类含量及蔗糖合成酶活性的影响，结果如图和表所示[注：白光（CK）、白蓝组合光（WB）、白红组合光（WR）、白绿组合光（WG）、白红蓝组合光（WRB）]。回答下列问题： 处理 可溶性糖含量/（mg·g-1） 蔗糖含量/（mg·g-1） WB 240.24 57.45 WR 213.83 72.32 WG 172.72 79.25 WRB 265.25 46.27 CK 215.62 63.82 (1)叶绿体中可吸收红光的色素是_______。叶绿体中的色素吸收光能后，一部分光能用于合成ATP，还有一部分用于将水分解为_______和H+，其中H+主要用于合成NADPH，NADPH在暗反应中的作用是_______。 (2)实验中适合为番茄植株补光的最佳光质配比是_______；红、蓝、绿三种光中对光合作用可能有抑制的光是_______，理由是_______。 (3)有人结合图表分析，得出白红蓝组合光组番茄叶细胞中蔗糖合成酶是一种可逆酶，除能催化蔗糖合成外，也能在一定阶段催化蔗糖分解的结论，其分析推测的依据是_______。 【答案】(1) 叶绿素（或叶绿素a和叶绿素b） O2 为C3的还原提供还原剂和能量 (2) 白红蓝组合光（或WRB） 绿光 与对照（CK）组相比，白绿组合光（WG）组净光合速率下降 (3)白红蓝组合光（WRB）组蔗糖合成酶活性最高，但叶片中蔗糖含量最低，说明蔗糖合成酶可能也催化了蔗糖的分解（答案合理即可） 【知识点】光合色素的种类、含量及功能、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素 【分析】光合作用的场所主要在叶绿体中进行。叶绿体结构：由外膜、内膜、基质和类囊体薄膜（光反应场所）组成，基质是暗反应场所。光合色素分布在类囊体薄膜上，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。功能：吸收、传递光能。 【详解】（1）①叶绿体中吸收红光的色素是叶绿素（包括叶绿素a和叶绿素b）。②叶绿体色素吸收光能后，水分解为氧气和H⁺。③在暗反应中的作用是作为还原剂，提供还原力，还能提供能量。 （2）①从图中净光合速率的柱形图看，WRB（白红蓝组合光）下净光合速率最高，所以最适合番茄植株补光的最佳光质配比是白红蓝组合光。WG（白绿组合光）处理下，净光合速率比对照组（CK）低，②所以绿光是对光合作用可能有抑制的光，③白绿组合光处理时番茄叶片净光合速率比对照组低。因此与对照（CK）组相比，白绿组合光（WG）组净光合速率下降。 （3）从表格看，不同光质组合下蔗糖合成酶活性有变化，而且蔗糖含量也有升有降。当光质组合改变时，蔗糖合成酶既能促进蔗糖合成，也能在另一些情况下（光质变化后）促进蔗糖分解（如某些组蔗糖含量降低），所以推测白红蓝组合光（WRB）组蔗糖合成酶活性最高，但叶片中蔗糖含量最低，说明蔗糖合成酶可能也催化了蔗糖的分解。 15．(安阳预测)受植物光合作用（部分过程如图1所示）启发，我国科学家提出了一种实现CO2与水协同转化的通用策略，如图2所示。这项方案模拟植物暂存光生电子的生理机制，创新性地设计出一种电子存储路径（银修饰三氧化钨Ag/WO3），使其能够在光照时储存电子，并在需要时精准释放，从而实现对CO2与水反应速率和程度的精确调控，该方案在自然光条件下运行稳定。回答下列问题： (1)图1中的生物膜为_____，该生物膜适于进行光反应的结构基础是_____。 (2)图1中的产物除 NADPH外还有_____，图2中W6+的作用相当于图1生理过程中的_____（填物质）。图2在暗反应阶段，存储的W5+被氧化为W6+，释放出e-，e-用于_____。 (3)据图2分析，Ag/WO3能对CO2与水反应速率和程度的精确调控的原因是_____。该研究的意义是_____。 【答案】(1) 叶绿体的类囊体薄膜 具有光合色素和与光反应有关的酶 (2) O2和ATP NADP+ 还原CO2 (3) Ag/WO3能在光照时将电子储存在W5+中，并在需要时借助Ag将W5+中的电子释放出来，调控参与还原CO2的电子数量，进而调控光合作用的反应速率和程度 为人工模拟光合作用、实现高效转化提供新的策略 【详解】（1）图1中生物膜上发生水的光解和 NADPH的生成，是光反应的场所类囊体薄膜，该结构适于进行光反应的结构基础是类囊体膜上附着有与光反应有关的酶和光合色素。 （2）光反应的产物有ATP、 NADPH和O2，图2中的W6+作氧化剂，也就是电子受体，在光反应中，电子受体是 NADP+；W6+→W5++e-，释放出e-，这些e-用于还原CO2。 （3）Ag/WO3能在光照时将电子储存在W5+中，并在需要时借助Ag将W5+中的电子释放出来，调控参与还原CO2的电子数量，进而调控CO2与水反应的速率和程度。该研究模拟了植物暂存光生电子的机制，为人工模拟光合作用、实现高效转化提供新的策略。 16．（郑外模拟）马桑是具有极强药用价值的多年生乔木。选择适宜的环境条件以提高其光合速率具有重要的科学价值和实践意义。研究人员对马桑的光合作用进行研究，结果如图1所示。马桑对铅（Pb）胁迫有一定的适应能力，研究发现ABC转运蛋白（PcABC）在马桑适应铅（Pb）胁迫中发挥重要作用。如图2为PcABC对Pb2+的转运途径之一。回答下列问题： (1)马桑绿叶中的色素经层析液分离，扩散最快的色素为_________。当光照强度为400μmol·m-2·s-1时，马桑植株的真正光合速率为_________μmol·m-2·s-1。 (2)光照强度大于1100μmol·m-2·s-1后，胞间CO2浓度增加的原因____________（至少答出2点）。 (3)图中Pb2+跨膜运输方式是________，判断的依据是________。 (4)土壤中的镉（Cd）也会对马桑产生不良影响。某生物兴趣小组猜想PcABC蛋白也能转运Cd2+，于是他们设计了如下实验： 备选材料用具：生理状况相同的马桑细胞若干；普通培养液；不含Pb2+、Cd2+的完全培养液；不含Pb2+、含Cd2+完全培养液；一定量能抑制PcABC活性的药物。 实验步骤： ①将生理状况相同的马桑细胞随机均分为甲、乙两组； ②甲组作为对照组，乙组作为实验组，分别需要进行的处理是甲：________，乙：_________； ③一段时间后，检测并比较___________。 预期结果及结论：__________。 【答案】(1) 胡萝卜素 9.5 (2)光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加 (3) 主动运输 该过程需要消耗ATP，且需要转运蛋白 (4) 用不含Pb2+、含Cd2+的完全培养液培养 用等量的不含Pb2+、含Cd2+的完全培养液并加入一定量能抑制PcABC活性的药物培养 两组培养液中Cd2+的剩余量 若甲组培养液中Cd2+的剩余量低于乙组，则说明PcABC能转运Cd2+；若甲组和乙组培养液中Cd2+的剩余量基本相同，则说明PcABC不能转运Cd2+ 【详解】（1）马桑绿叶中的色素经层析液分离，扩散最快的色素为胡萝卜素，因为胡萝卜素在层析液中的溶解度最高。当光照强度为400μmol·m-2·s-1时，真光合速率等于呼吸速率和净光合速率之和，据此可知，马桑植株的真正光合速率为8+1.5=9.5μmol·m-2·s-1。 （2）光照强度大于1100μmol·m-2·s-1后，光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加，因而胞间CO2浓度增加。 （3）图中Pb2+跨膜运输方式是主动运输，因为图示转运过程中不仅消耗能量，而且还需要转运蛋白。 【点睛】土壤中的镉（Cd）也会对马桑产生不良影响。某生物兴趣小组猜想PcABC蛋白也能转运Cd2+，即本实验的目的是要验证PcABC蛋白也能转运Cd2+，则实验的自变量为是否抑制PcABC蛋白，且实验中需要创设转运Cd2+的条件，因此他们设计了如下实验： ①将生理状况相同的马桑细胞随机均分为甲、乙两组； ②甲组作为对照组，乙组作为实验组，创设不同处理；甲：用不含Pb2+、含Cd2+的完全培养液培养，乙：用等量的不含Pb2+、含Cd2+的完全培养液并加入一定量能抑制PcABC活性的药物培养； ③一段时间后，检测并比较两组培养液中Cd2+的剩余量。 则可能的实验结果和相应的实验结论为：若甲组培养液中Cd2+的剩余量低于乙组，则说明PcABC能转运Cd2+；若甲组和乙组培养液中Cd2+的剩余量基本相同，则说明PcABC不能转运Cd2+。 17．（洛阳3月检测）某大学对纳米材料——石墨烯（FLG）提升水稻光合作用的机制进行了研究，结果如图所示，ROS为光合作用的副产物，它的积累会导致叶绿体产生氧化应激和结构损伤。 回答下列问题： (1)叶绿体中光合色素吸收的光能有以下两方面的用途：一方面将水分解为氧和，其中与氧化型辅酶Ⅱ结合形成______，二是在_______的催化作用下形成ATP。 (2)为验证FLG促进光合作用的机制，科研人员提取分离出类囊体和叶绿体基质进行实验，在最适温度下检测有添加和无添加FLG处理时AB两组的光合作用活性，装置和结果如图所示。 ①实验过程中应保证_______等无关变量相同且适宜。（答出2点即可） ②由图2结果推测，FLG在_______的转运促进了叶绿体的光合活性。 (3)为研究FLG对光合作用的具体促进机制，科研人员测定了强光下不同处理时水稻叶片的光合色素含量如图，实验结果表明______。 (4)FLG具有优异的导电性能，结合图1分析可知，FLG提升水稻光合作用的机制主要有__________。（答出2点即可） 【答案】(1) NADPH（还原型辅酶Ⅱ） （ATP合）酶 (2) 光照强度、二氧化碳浓度等 类囊体 (3)FLG对光合色素的含量没有影响 (4)FLG可加快PSⅡ的电子传递过程；FLG可捕获ROS，减少ROS对PSⅡ产生氧化应激和结构损伤，对PSⅡ起到一定的保护作用。 【知识点】光合色素的种类、含量及功能、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段：光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收光能、传递光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP；暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物在光反应产生的NADPH和ATP的作用下被还原，进而合成有机物。 【详解】（1）在光合作用光反应阶段，叶绿体中光合色素吸收的光能有两方面用途。一方面，将水分解为氧和H+，其中H+与氧化型辅酶Ⅱ结合形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）；另一方面，在（ATP合）酶的催化作用下形成ATP。 （2）该实验的自变量是有无FLG处理，所以影响光合作用的光照强度和二氧化碳浓度等属于无关变量，要保证相同且适宜。根据曲线图可知A组添加了FLG的光合作用强度大于对照组，而B组中添加了FLG的光合作用强度和对照组几乎一致，所以FLG促进的是光反应阶段，可推测出FLG在类囊体的转运促进了叶绿体的光合活性。 （3）根据柱形图判断无论是否添加FLG，三种色素的含量无差异，所以FLG不影响光合色素的含量。 （4）FLG具有优异的导电性能，结合图1分析可知，FLG提升水稻光合作用的机制主要有：FLG可加快PSⅡ的电子传递过程；FLG可捕获ROS，减少ROS对PSⅡ产生氧化应激和结构损伤，对PSⅡ起到一定的保护作用。 18．（郑州二测）莱茵衣藻是一种单细胞真核绿藻，在低CO2浓度环境中可通过CO2浓缩机制（CCM）维持高效光合作用。其核心过程为：叶绿体内膜上的转运蛋白LciA能主动将细胞质基质中的转运至叶绿体内，随后在碳酸酐酶作用下将分解为CO2，从而提高Rubisco酶（用于CO2的固定）周围的CO2浓度。回答下列问题： (1)Rubisco酶在莱茵衣藻的_______（答出具体场所）中发挥作用，若在体外构建测定Rubisco酶活性的反应体系，该酶催化的底物是______，催化过程_______（填“需要”或“不需要”）消耗NADPH和ATP。 (2)研究人员进一步测定了野生型（WT）莱茵衣藻和LciA基因敲除型莱茵衣藻（△LciA）在不同CO2浓度下的净光合速率，结果如下表所示： CO2浓度 净光合速率相对值 WT莱茵衣藻 △LciA莱茵衣藻 大气CO2浓度（约400μmol⋅mol-1） 10 9.5 低CO2浓度（约为50μmol⋅mol-1） 7 2 结合表格数据分析，在低CO2浓度下，△LciA的净光合速率显著低于WT，原因是________；而在大气CO2浓度下，两者净光合速率差异较小，推测其原因是_______。 (3)为验证LciA蛋白具有介导转运进入叶绿体的功能，某研究小组取适量的WT和△LciA莱茵衣藻分别置于_______（填“低CO2浓度”或“高CO2浓度”）环境下培养，向两组培养体系中均加入，一段时间之后，进行放射性检测，若_______，即可证明上述结论。 【答案】(1) 叶绿体基质 CO2和五碳化合物 不需要 (2) △LciA缺失LciA蛋白，低CO2浓度下，无法通过CCM机制将细胞质基质中的主动转运进入叶绿体 大气CO2浓度下，外界CO2浓度充足，可满足暗反应需求，CCM机制的作用被弱化 (3) 低CO2浓度 WT莱茵衣藻叶绿体中放射性强度显著高于△LciA莱茵衣藻 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、验证性实验与探究性实验 【详解】（1）莱茵衣藻是一种单细胞真核绿藻，含有叶绿体。Rubisco酶是参与光合作用暗反应的关键酶，暗反应的场所是叶绿体基质，所以该酶在叶绿体基质中发挥作用。在暗反应里，Rubisco酶会催化CO₂和C₅结合，生成三碳化合物（C₃），所以它催化的底物是CO₂和五碳化合物。NADPH和ATP是在光反应中产生，用于暗反应里C₃的还原过程，而Rubisco酶催化的是CO₂的固定，这个过程不需要消耗NADPH和ATP。 （2）根据题干信息，LciA蛋白是用来将细胞质基质中的HCO₃⁻转运至叶绿体内的，△LciA莱茵衣藻缺少这个蛋白，在低CO₂浓度环境下，没办法通过CCM机制富集CO₂，导致叶绿体周围CO₂浓度不足，暗反应受限，净光合速率就远低于野生型。在大气CO₂浓度下，环境里的CO₂本身就比较多，即使没有CCM机制，也能为暗反应提供足够的CO₂，所以两种衣藻的净光合速率差异就变小了。 （3）要验证LciA蛋白的转运功能，需要在能体现出CCM机制作用的环境下，低CO₂浓度环境下，CCM机制对莱茵衣藻的光合作用影响更显著，适合用来做这个实验。H¹⁴CO₃⁻带有放射性，如果LciA蛋白能转运HCO₃⁻进入叶绿体，那么野生型（WT）莱茵衣藻的叶绿体中就会积累更多的放射性HCO₃⁻，分解后产生的CO₂参与暗反应，最终叶绿体中的放射性强度会显著高于缺少LciA蛋白的△LciA莱茵衣藻。 19．（信阳二模）碳中和是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或其他温室气体排放总量，实现正负抵消，达到相对“零排放”，简单来说，就是排放量=吸收量。某研究团队为探究植物光合作用对碳中和的贡献，以转基因水稻（催化CO2固定的酶—Rubisco的活性提高）和野生型水稻为材料，在人工气候室中模拟不同CO2浓度（400µmol·mol-1和800µmol·mol-1）下的生长状况，测定相关指标如表所示。 组别 CO2浓度 /（µmol·mol-1） 净光合速率相对值 光补偿点相对值 叶片淀粉积累量相对值 野生型 400 15 50 100 野生型 800 22 30 180 转基因型 400 20 40 150 转基因型 800 28 20 250 注：光补偿点指当总光合速率等于呼吸速率时的光照强度 请分析回答下列问题： (1)Rubisco催化CO2固定的场所是______，产物C3在光反应生成的ATP和NADPH参与下合成糖类等有机物，其中NADPH的作用是______。 (2)CO2浓度升高使两种水稻的光补偿点均降低，原因是______。相同CO2浓度下转基因水稻的净光合速率高于野生型，其原因是______。据此推测，适当扩大______（填“野生型”或“转基因型”）水稻的种植面积可能更有利于实现碳中和的目标。 (3)从碳循环的角度分析，自然生态系统中，光合作用对实现“碳中和”的意义是______。 【答案】(1) 叶绿体基质 作为活泼的还原剂，提供能量 (2) CO2浓度升高促进了暗反应，在较低光照强度下总光合速率即可与呼吸速率相等 Rubisco是催化CO2固定的关键酶，其活性提高可促进CO2的固定，从而提高暗反应速率，使净光合速率提高 转基因型 (3)植物通过光合作用吸收大气中的CO2，将其转化为有机物并储存于生物体内，从而降低大气中的CO2浓度，有助于维持碳平衡，实现碳中和（合理即可） 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、总、净光合与呼吸、碳循环 【详解】（1）CO2​固定是光合作用暗反应的过程，暗反应的场所是叶绿体基质；暗反应中的还原需要光反应提供ATP和NADPH，NADPH的作用是既作为还原剂还原C3​，也为该过程提供能量。 （2）光补偿点是总光合速率等于呼吸速率时的光照强度。CO2浓度升高后，暗反应速率提升，整体光合速率增大，呼吸速率基本不变，因此只需要更低的光照强度就能达到"总光合=呼吸"，因此光补偿点降低，故原因是CO2浓度升高促进了暗反应，在较低光照强度下总光合速率即可与呼吸速率相等；根据题干信息，转基因水稻的Rubisco（催化CO2​固定的酶）活性更高，CO2​固定效率更高，总光合速率更大，因此净光合速率高于野生型，故原因是Rubisco是催化CO2固定的关键酶，其活性提高可促进CO2的固定，从而提高暗反应速率，使净光合速率提高；转基因水稻固定CO2​能力更强，扩大种植更有利于碳中和。 （3）从碳循环角度，光合作用是大气中的碳（无机碳）进入生物群落最主要的途径，可降低大气CO2​浓度，帮助维持碳平衡，助力实现碳中和，故意义为植物通过光合作用吸收大气中的CO2，将其转化为有机物并储存于生物体内，从而降低大气中的CO2浓度，有助于维持碳平衡，实现碳中和。 20．（濮阳二模）水稻是我国重要的粮食作物，其光合作用效率直接影响产量。光质、气孔运动及相关信号通路对光合速率均具有重要调控作用，其调控机制如图所示。回答下列问题： (1)图中结构①的名称是____，其上发生的能量变化是________；日光经通路1直接作用于叶绿体，光反应为暗反应提供的物质是______。 (2)气孔开放程度直接影响胞间CO2浓度，进而影响光合速率。结合图示分析，若用药物抑制气孔开放，短时间内叶肉细胞中C5的含量会______（填“上升”或“下降”），原因是_______。 (3)研究表明，通路2中红光可激活光敏色素，导致PIL15蛋白被降解，进而减弱脱落酸信号通路，促进气孔开放。远红光可使光敏色素失活，蓝光不依赖光敏色素可直接促进气孔开放。 ①科研人员用远红光分别处理野生型水稻和PIL15基因功能缺失突变体水稻，发现突变体水稻的气孔开度显著大于野生型。分析出现该现象的具体机制是_______。 ②相同光照强度下，用蓝光和红光分别处理野生型水稻，蓝光组净光合速率更高。结合图示及已知信息分析，其原因是______。 【答案】(1) 叶绿体的类囊体薄膜 光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能 ATP和NADPH (2) 上升 抑制气孔开放，胞间CO2浓度降低，CO2固定消耗的C5减少，而C3还原生成C5的过程短时间内不受影响，导致C5含量上升 (3) 远红光使光敏色素失活，PIL15蛋白降解减少，脱落酸信号通路增强，抑制气孔开放；PIL15基因功能缺失突变体中，脱落酸信号通路减弱，气孔开放程度更大 蓝光可不依赖光敏色素直接促进气孔开放，CO2供应更充足，光合速率更高；而红光通过激活光敏色素，降解PIL15蛋白，减弱脱落酸信号通路来促进气孔开放，响应较慢且效率较低 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、环境条件骤变时光合作用过程中各种物质含量变化规律、参与调节植物生命活动的其他环境因素 【详解】（1）图中结构①能参与水的光解产生氧气，所以①是叶绿体的类囊体薄膜，其上分布着光合色素和相关酶，是光反应的场所。在类囊体薄膜上，光合色素吸收光能，将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。光反应为暗反应提供ATP和NADPH，用于C3的还原。 （2）若用药物抑制气孔开放，胞间CO2浓度降低。CO2参与暗反应中CO2的固定过程，即CO2与C5结合生成C3，当CO2供应减少时，C5的消耗减少，而C3还原生成C5的过程短时间内不受影响，所以C5的含量上升。 （3）①对于野生型水稻，远红光使光敏色素失活，无法降解PIL15蛋白，PIL15蛋白会加强脱落酸信号通路，抑制气孔开放；而PIL15基因功能缺失突变体水稻本身就没有PIL15蛋白，不受其对脱落酸信号通路的加强作用影响，因此脱落酸信号通路始终被减弱，气孔保持开放，所以突变体水稻的气孔开度显著大于野生型。 ②蓝光不依赖光敏色素可直接促进气孔开放，使得胞间CO2浓度增加，暗反应速率加快，光合速率提高；而红光需要通过激活光敏色素，降解PIL15蛋白，减弱脱落酸信号通路来促进气孔开放，响应较慢且效率较低，相比之下，蓝光促进气孔开放的机制更直接，在相同光照强度下，蓝光组净光合速率更高。 第六章：细胞的生命历程 第一节 细胞的增殖 1．（信阳二模）实验材料的选取是实验设计的关键环节，直接影响实验的成败和结果的可靠性。下列关于实验选材的叙述正确的是（　　） A．哺乳动物成熟的红细胞可用于制备细胞膜和DNA的粗提取与鉴定 B．黑藻叶片可用于观察叶绿体的形态和植物细胞的质壁分离与复原 C．洋葱根尖可用于观察减数分裂的过程和低温诱导染色体数目的变化 D．毛霉可用于探究细胞呼吸的方式和培养液中种群数量的动态变化 【答案】B 【知识点】低温诱导植物染色体数目的变化实验、质壁分离及其复原实验、观察叶绿体、线粒体和细胞质流动实验、制备细胞膜 【详解】A、哺乳动物成熟红细胞无细胞核和众多细胞器，适合制备纯净细胞膜，但该细胞不含DNA，无法完成DNA的粗提取与鉴定实验，A错误； B、黑藻叶片薄，叶肉细胞内叶绿体大且形态清晰，可直接用于观察叶绿体的形态；同时叶肉细胞具有大液泡，呈绿色的细胞质可作为观测标记，也可用于观察植物细胞的质壁分离与复原，B正确； C、洋葱根尖分生区细胞为体细胞，只进行有丝分裂，不发生减数分裂，无法用于观察减数分裂过程，C错误； D、毛霉是需氧型生物，无法同时探究有氧、无氧两种细胞呼吸方式，D错误。 2．（洛阳3月检测）细胞分裂间期可划分为G1期（DNA合成前期）、S期（DNA合成期）和G2期（DNA合成后期），M期表示细胞分裂期。如表是不同分裂时期的细胞进行融合的实验结果，下列说法错误的是（    ） 融合的细胞 细胞融合结果 G1期+S期 原G1期细胞核中DNA进行复制 G2期+S期 原S期的DNA复制继续，原G2期细胞核中无DNA复制 G1期+M期 原G1期和G2期细胞中的染色质过早凝缩 G2期+M期 A．S期细胞中的物质会促进原G1期染色质DNA的复制 B．推测细胞中的DNA在一个细胞周期中只复制一次 C．M期细胞中的物质不会促进DNA的复制，但会促进染色质的凝缩 D．若将M期细胞和S期细胞融合，原M期细胞染色体DNA能复制 【答案】D 【知识点】细胞增殖的方式及细胞周期、有丝分裂的物质的变化规律 【分析】分析表格数据可知: M期细胞和G1期细胞融合，原G1期细胞中染色质出现凝缩；M期细胞和G2期细胞融合，原G2期细胞中染色质出现凝缩；说明M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子。S期细胞和G1期细胞融合，原G1期细胞核中DNA进行复制，说明S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子。 【详解】A、S期细胞含有DNA复制所需的物质，融合后促使G₁期细胞提前进入S期进行DNA复制，A正确； B、G₂期细胞已完成DNA复制，与S期融合后不再复制，说明DNA在一个细胞周期中仅复制一次，B正确； C、M期细胞含促使染色质凝缩的物质，但DNA复制已结束，不会促进复制，C正确； D、M期细胞已完成DNA复制（在S期），即使与S期细胞融合，原M期细胞的DNA不会再次复制，D错误。 故选D。 3．（开封三模）为研究中药槐果碱对人类骨肉瘤细胞增殖的影响，研究人员进行了相关实验，用CCK-8法和流式细胞术测定了细胞增殖能力和细胞周期，结果如图1和图2所示（已知实验过程中没有细胞死亡）。450nm波长吸光度值与活细胞数量呈正相关。下列叙述正确的是（    ） A．由图1可推知，槐果碱能够使骨肉瘤细胞的细胞周期延长 B．由图2可推知，槐果碱可能抑制有丝分裂中纺锤体的形成 C．培养过程中需提供95%氧气+5%CO2的气体环境 D．若探究槐果碱作用机制，可检测G2/M期调控蛋白的表达水平 【答案】A 【详解】A、CCK-8法中450nm吸光度值与活细胞数量呈正相关，槐果碱组吸光度降低，说明槐果碱抑制了细胞增殖，使其细胞周期延长，A正确； B、与对照组相比，槐果碱组G0/G1期细胞比例显著升高，S期细胞比例显著降低，说明槐果碱将细胞周期阻滞在G0/G1期，抑制细胞进入S期，而纺锤体的形成在有丝分裂的前期，B错误； C、培养过程中需提供95%空气+5%CO2的气体环境，C错误； D、槐果碱主要将细胞阻滞在G0/G1期，因此应检测G0/G1期调控蛋白的表达水平，D错误。 第二节 细胞的分化 1．（濮阳二模）研究发现，某动物胚胎发育过程中，成纤维细胞生长因子（FGF）通过酶联受体通路诱导干细胞定向分化为神经细胞，机制如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．酶联受体在结合FGF前，其激酶区域具有高效催化活性 B．酶联受体是细胞膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用 C．调控蛋白的活化依赖于去磷酸化，进而调控神经相关基因的表达 D．该过程体现了细胞外信号分子可通过调控基因表达影响细胞分化 【答案】D 【知识点】细胞膜的功能、酶的作用及机理、细胞的分化 【详解】A、由图可知，结合FGF前，酶联受体的激酶区域是无活性的，A错误； B、酶联受体可识别FGF，活化后具有激酶的催化活性，但它没有运输物质的功能，B错误； C、调控蛋白活化是获得了磷酸基团，属于磷酸化，C错误； D、FGF是细胞外信号分子，该过程中FGF通过一系列调控，最终通过影响核内基因表达诱导干细胞定向分化，体现了“细胞外信号分子可通过调控基因表达影响细胞分化”，D正确。 2．（信阳二模）神经干细胞细胞质中被错误折叠或过度表达的APOE（载脂蛋白E）会进入细胞核，并与细胞核骨架和异染色质（结构紧凑，转录活性低）蛋白结合，将二者识别为“待降解的货物”，继而引发针对细胞核成分的“核自噬”。这种自噬促进神经干细胞的衰老，造成大脑神经元功能障碍，加速了阿尔茨海默病的病理进程。下列说法错误的是（　　） A．APOE蛋白诱导的“核自噬”可改变神经元细胞核的形态 B．神经干细胞中的溶酶体参与了针对细胞核成分的“核自噬” C．APOE基因启动子甲基化抑制其转录后可加速神经干细胞的衰老 D．干扰APOE介导的“核自噬”可为治疗阿尔茨海默病提供新途径 【答案】C 【知识点】细胞自噬、细胞的衰老 【详解】A、“核自噬”会降解细胞核骨架、异染色质等细胞核成分，细胞核骨架是维持细胞核形态的重要结构，降解后会改变神经元细胞核的形态，A正确； B、细胞自噬的本质是溶酶体对细胞内受损、冗余结构的降解过程，“核自噬”属于细胞自噬的一种，需要溶酶体参与，B正确； C、APOE基因启动子甲基化抑制其转录，会导致APOE蛋白合成量减少，进而减少“核自噬”的发生，题干明确核自噬会促进神经干细胞衰老，因此该过程会延缓神经干细胞衰老，C错误； D、题干表明APOE介导的“核自噬”会加速阿尔茨海默病的病理进程，因此干扰该过程可减缓病理发展，为该病治疗提供新途径，D正确。 3．（郑外模拟）CTNNB1基因能编码β-连环蛋白，是肝癌细胞中突变率较高的原癌基因。研究发现，突变的β-连环蛋白通过“转录调控+蛋白互作”激活肿瘤细胞巨胞饮（一种非特异性内吞作用，可摄取大量胞外营养物质），促进肿瘤细胞增殖。某药物通过在β-连环蛋白突变型肿瘤细胞中进一步激活巨胞饮，引发肿瘤细胞“巨泡式死亡”。下列相关分析错误的是（    ） A．正常的β-连环蛋白能抑制细胞的异常增殖，是细胞生长的“刹车系统” B．突变的β-连环蛋白激活癌细胞巨胞饮，有利于肿瘤细胞获取物质和能量 C．“巨泡式死亡”的原理可能是巨胞饮过度，导致细胞渗透压失衡使细胞膜破裂 D．“巨泡式死亡”与细胞凋亡的死亡过程存在差异 【答案】A 【详解】A、CTNNB1是原癌基因，其编码的正常β-连环蛋白的作用是调节细胞周期，控制细胞正常生长和增殖进程，属于细胞生长的“油门系统”，抑癌基因的表达产物才是抑制细胞异常增殖的“刹车系统”，A错误； B、巨胞饮属于非特异性内吞，可摄取大量胞外营养物质，突变的β-连环蛋白激活癌细胞巨胞饮，有利于肿瘤细胞获取物质和能量，B正确； C、巨胞饮过度激活时，大量胞外物质进入细胞，会导致细胞内渗透压升高，细胞过度吸水引发细胞膜破裂，故“巨泡式死亡”的原理可能是渗透压失衡，C正确； D、细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡，过程有序，而“巨泡式死亡”是细胞膜破裂的异常死亡，二者死亡过程存在差异，D正确。 第三节 细胞的衰老和死亡 1．（华大联盟预测）科学家利用秀丽隐杆线虫研究器官发育和细胞凋亡，揭示了细胞发生凋亡的分子机制，如图所示。其中EGL-1、CED-3、CED-4和CED-9蛋白质参与细胞凋亡。下列叙述错误的是（    ） A．该图表明CED-9与CED-3的作用效应不同 B．CED-9是线粒体膜蛋白，其合成场所为核糖体 C．细胞凋亡是受到相关基因严格调控的程序性细胞死亡 D．图中体现了“CED-9→CED-4→CED-3”的多级放大调控 【答案】D 【知识点】细胞凋亡、细胞器的结构、功能及分离方法 【详解】A、据图分析，CED-9是凋亡的抑制因子，它通过结合CED-4，间接阻止CED-3被激活，从而抑制细胞凋亡，而CED-3是凋亡的执行因子，只有它被激活后，才能启动凋亡程序，促进细胞凋亡，因此CED-9与CED-3的作用效应不同，A正确； B、从图中可以看出，CED-9是线粒体膜蛋白，其合成场所为核糖体，B正确； C、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，细胞凋亡是受到相关基因严格调控的程序性细胞死亡，C正确； D、图中体现“EGL-1→CED-9→CED-4→CED-3”的多级调控，未体现放大调控，D错误。 2．（开封二模）某科研团队探究细胞自噬与癌症发生的关系，利用致癌因子DEN诱发大鼠肝癌，并分别在肝癌起始期和发展期对大鼠用抑制细胞自噬发生的药物CQ处理，一段时间后观察各组大鼠肿瘤发生的情况，结果如下表。下列叙述错误的是（　　） 起始期 发展期 DEN  处理组 DEN+CQ  处理组 DEN  处理组 DEN+CQ  处理组 肿瘤发生率（%） 30 90 90 60 最大肿瘤体积（mm3） 3.5 17.1 312.0 8.3 肿瘤数量（个） 0.6 2.5 3.6 1.6 A．DEN可能通过诱发肝脏细胞原癌基因、抑癌基因突变导致肝癌 B．本实验还需设置用正常大鼠和用CQ单独处理大鼠组作为对照 C．在DEN诱发的肝癌起始期，细胞自噬会促进肿瘤的发生 D．此实验说明细胞自噬在肝癌发展不同时期对大鼠机体的作用不同 【答案】C 【知识点】细胞癌变的原因及防治、验证性实验与探究性实验 【详解】A、DEN属于化学致癌因子，细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变，因此DEN可能通过诱发肝脏细胞原癌基因、抑癌基因突变导致肝癌，A正确； B、实验设计需遵循对照原则，设置正常大鼠组可排除无关变量对实验结果的干扰，设置CQ单独处理组可明确CQ本身对大鼠是否有致癌等影响，因此本实验还需设置这两组作为对照，B正确； C、肝癌起始期，与仅用DEN处理组相比，DEN+CQ（抑制自噬）处理组的肿瘤发生率、最大肿瘤体积、肿瘤数量均更高，说明抑制自噬会促进肿瘤发生，即正常情况下细胞自噬会抑制肿瘤发生，C错误； D、结合数据可知，肝癌起始期细胞自噬抑制肿瘤发生；发展期时，DEN+CQ处理组的肿瘤相关指标均低于仅用DEN处理组，说明发展期细胞自噬会促进肿瘤发生，即细胞自噬在肝癌发展不同时期对机体的作用不同，D正确。 3．（开封三模）LC3B是自噬体形成的标志性蛋白。正常情况下，LC3B蛋白以可溶形式LC3B-Ⅰ存在；自噬激活时，LC3B-Ⅰ会脂化成LC3B-Ⅱ，并定位于自噬体膜上。Beclin-1蛋白与足细胞自噬的启动有关。为探讨氨氯地平对足细胞自噬功能的影响，科研人员用氨氯地平处理足细胞，检测相关蛋白的含量情况，结果如图所示。下列分析错误的是（    ） A．LC3B-Ⅱ/LC3B-Ⅰ的值与自噬体数量呈正相关 B．氨氯地平可抑制足细胞的自噬 C．Beclin-1蛋白可能促进足细胞自噬的启动 D．细胞自噬降解后的产物可被细胞再利用 【答案】B 【详解】A、分析题图可知，自噬激活时LC3B-Ⅰ转化为定位于自噬体膜上的LC3B-Ⅱ，因此自噬体数量越多，LC3B-Ⅱ含量越高、LC3B-Ⅰ含量越低，即LC3B-Ⅱ/LC3B-Ⅰ的值与自噬体数量呈正相关，A正确； B、由图可知，随氨氯地平处理时间延长，LC3B-Ⅰ含量下降、LC3B-Ⅱ含量上升，说明自噬被激活，氨氯地平可促进足细胞自噬，B错误； C、随氨氯地平处理时间延长，Beclin-1蛋白随自噬增强而增多，可推测该蛋白可能促进足细胞自噬的启动，C正确； D、细胞自噬会降解细胞内衰老、损伤的细胞器或错误折叠的蛋白质等，降解后的产物如氨基酸、小分子有机物等可被细胞再利用，D正确。 4．（开封三模）细胞衰老是人体内发生的正常生命现象。下列叙述正确的是（    ） A．衰老细胞中酶的活性均显著降低，导致细胞代谢速率减慢 B．衰老细胞体积增大，但细胞核的体积减小，染色质收缩、染色加深 C．端粒DNA序列每次分裂后都会延长，但会损伤端粒内侧DNA序列 D．自由基攻击DNA可能引起基因突变，攻击蛋白质会使蛋白质活性下降 【答案】D 【详解】A、衰老细胞内多种酶的活性降低，但并非所有酶的活性均显著降低，与细胞衰老相关的酶活性可能升高，A错误； B、衰老细胞的体积减小，细胞核的体积增大，染色质收缩、染色加深，B错误； C、端粒DNA序列每次细胞分裂后都会缩短，当端粒缩短到一定程度时，才会损伤端粒内侧的正常DNA序列，C错误； D、自由基学说认为，自由基攻击DNA可能引起基因突变，攻击蛋白质会使蛋白质活性下降，最终导致细胞衰老，D正确。 5．（开封一模）研究发现，铁死亡是细胞内铁代谢异常导致脂质过氧化物大量积累引发的细胞死亡，其发生与调控机制的部分信号通路如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．检测细胞中脂质过氧化水平可作为鉴定铁死亡的标准之一 B．铁死亡与细胞凋亡一样，是细胞正常的生命现象，对机体都是有利的 C．GSH不足使GPX4活性降低，无法及时清除H2O2，导致LPO积累引发铁死亡 D．脂质代谢中，铁死亡抑制剂可通过还原脂质过氧化产物、降低油酸等方式抑制铁死亡 【答案】B 【知识点】细胞坏死、细胞凋亡 【详解】A、依据题干信息，铁死亡是细胞内铁代谢异常导致脂质过氧化物大量积累引发的细胞死亡，所以检测细胞中脂质过氧化水平可作为鉴定铁死亡的标准之一，A正确； B、铁死亡是细胞内铁代谢异常导致脂质过氧化物大量积累引发的细胞死亡，是不正常现象，对机体不利，B错误； C、据图可知，GSH不足会导致GPX4活性降低，进而不能抑制LPO，即导致H2O2不能及时被清除，导致LPO积累引发铁死亡，C正确； D、依据题干信息可知，铁死亡是由于细胞内铁代谢异常导致脂质过氧化物大量积累引发的，所以抑制铁死亡可通过还原脂质过氧化产物来实现；据图可知，油酸可通过油酸PUFAsLPO，所以也可以通过降低油酸抑制铁死亡，D正确。 故选B。 6．（洛阳检测）细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程。下列叙述错误的是（    ） A．细胞衰老过程中，细胞内仍有蛋白质合成 B．人成熟红细胞程序性死亡会导致机体的衰老 C．随细胞分裂次数增加，端粒会缩短，可引起细胞衰老 D．神经细胞衰老后，突触处兴奋的传递效率降低 【答案】B 【知识点】细胞的衰老、兴奋在神经元之间的传递、细胞凋亡 【详解】A、细胞衰老过程中，细胞仍进行新陈代谢，包括蛋白质的合成，尽管速率可能降低，A正确； B、人成熟红细胞程序性死亡（凋亡）是正常的生理过程，用于红细胞更新，不会导致机体整体衰老，机体衰老是多细胞、多系统共同衰退的结果，B错误； C、端粒是染色体末端的DNA-蛋白质复合体，随细胞分裂次数增加而缩短，当端粒缩短到一定程度时，会触发细胞衰老，C正确； D、神经细胞衰老后，其结构和功能退化，可能导致突触前膜神经递质释放减少或突触后膜受体敏感性下降，从而降低兴奋传递效率，D正确。 故选B。 7．（豫南名校联考）α1-抗胰蛋白酶（AAT）是一种由肝细胞合成后分泌进入循环系统的细胞因子，可保护肺组织免受蛋白酶攻击。错误折叠的AAT进入内质网后会引起内质网上的LC3蛋白发生脂化修饰反应，激活细胞自噬，从而降解错误折叠的蛋白质。下列叙述错误的是（    ） A．AAT正常发挥作用依赖于其特异的空间构象 B．正常折叠的AAT会由内质网转入高尔基体进一步加工 C．错误折叠的AAT在内质网中的水解酶作用下被降解 D．若LC3的脂化修饰反应被抑制，则肝细胞中错误折叠的AAT可能增多 【答案】C 【详解】A、蛋白质的功能由其特定的空间结构决定，AAT要正常发挥保护肺组织的生理功能，必然依赖其特异的空间构象，A正确； B、AAT是肝细胞合成的分泌蛋白，分泌蛋白的加工路径为核糖体合成→内质网初步加工→高尔基体进一步加工、分类包装→分泌到细胞外，因此正常折叠的AAT会由内质网转入高尔基体进一步加工，B正确； C、水解酶主要分布在溶酶体中，内质网无水解酶；且题干明确说明错误折叠的AAT通过激活细胞自噬降解，并非在内质网中被降解，C错误； D、根据题干信息，LC3脂化修饰是激活细胞自噬、降解错误折叠AAT的前提，若该修饰反应被抑制，细胞自噬无法激活，错误折叠的AAT不能被及时降解，因此肝细胞中错误折叠的AAT可能增多，D正确。 8．（豫南名校联考）细胞自噬贯穿于细胞的生命历程，对维持细胞稳态具有重要意义。下列相关叙述正确的是（　　） A．线粒体功能退化后可通过溶酶体降解后再利用，其中的磷脂可用于构建染色体 B．癌细胞通过增强自噬降解自身的结构成分，此过程与细胞分裂无关 C．自由基攻击生物膜的组成成分可导致细胞损伤，细胞自噬可清除部分受损结构以加速衰老 D．微生物入侵细胞时会发生细胞自噬，该过程受基因调控，可维持细胞内部环境的稳定 【答案】D 【详解】A、线粒体功能退化后可通过溶酶体降解后再利用，其中磷脂（磷脂是构成生物膜的重要成分）不可用于构建染色体，因染色体没有生物膜结构，A错误； B、癌细胞增强自噬提供的物质和能量有利于癌细胞持续快速分裂，因此与细胞分裂密切相关，B错误； C、自由基可攻击磷脂、DNA、蛋白质等造成细胞结构损伤；适度细胞自噬能降解受损细胞器和异常蛋白，减少损伤积累，从而延缓细胞衰老，C错误； D、微生物入侵细胞时会发生细胞自噬，该过程受基因调控，可维持细胞内部环境的稳定，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $