精品解析：宁夏回族自治区银川一中2027届高三上学期第一次月考生物试卷

银川一中2027届高三年级第一次月考 生物试卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．作答时，务必将答案写在答题卡上，写在本试卷及草稿纸上无效。 3．考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。 1. 农谚有云“谷连谷，坐着哭”，指在同一块土地上连续多年只种谷子，其产量会逐年下降。下列相关叙述错误的是（　　） A. 谷子由根部吸收的无机盐既参与物质组成，又能维持细胞的形态和功能 B. 不同的农作物对土壤矿质元素的需求是有差异的 C. 谷子秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐 D. “谷连谷，坐着哭”可能与土壤缺乏某些矿质元素有关 2. 葡萄糖分解成丙酮酸的过程需要磷酸果糖激酶催化，该酶既可以与AMP、ADP和Pi结合，又可以与ATP结合，从而使酶的活性得到调节。当细胞需要提高产热量时，对该酶的调节情况是（ ） A. 与ADP结合，活性升高 B. 与ADP结合，活性下降 C. 与ATP结合，活性升高 D. 与ATP结合，活性下降 3. 某同学在进行大肠杆菌培养时，培养基不慎被污染，培养基中除出现若干大肠杆菌菌落外，还滋生了其他细菌和真菌，下列叙述正确的是（ ） A. 可通过转基因技术，将抗真菌基因导入大肠杆菌染色体，避免真菌污染 B. 大肠杆菌菌落中的一个大肠杆菌可以属于生命系统的不同层次 C. 除大肠杆菌菌落外，滋生的其他细菌和真菌构成一个群落 D. 大肠杆菌和真菌中以磷脂双分子层为骨架的膜结构共同构成了生物膜系统 4. 科学家在研究某种能够快速连续奔跑的羚羊时，发现其腿部肌肉细胞的线粒体在形态和功能上发生了适应性变化。电子显微镜下观察到，这些线粒体的内膜向内折叠形成的嵴，其数量和密度远超普通动物细胞。请你根据这一情境及所学的线粒体知识，分析以下哪项推断最合理（ ） A. 丰富的嵴增大了线粒体内膜的面积，有利于葡萄糖快速进入线粒体进行彻底氧化分解 B. 线粒体为有氧呼吸的主要场所，线粒体中发生的反应均不消耗ATP C. 该结构特点有利于附着更多与有氧呼吸第三阶段有关的酶，促进氧气利用，产生更多ATP D. 线粒体通过形成丰富的嵴，将化学能直接转化为动能，为羚羊肌肉的快速收缩供能 5. 活细胞成像技术可以捕捉细胞运动过程的信息，结果直观可靠。使用激光扫描共聚焦显微镜（LSCM）进行活细胞成像，具有快速直观、简单易操作的优点。下列关于细胞的结构与功能的描述不合理的是（ ） A. 通过LSCM可观测到细胞骨架在细胞运动中起着非常重要的作用 B. 胞吞等动态过程不仅消耗能量，还需要细胞膜上的载体蛋白协助 C. 借助LSCM可研究囊泡的功能 D. 为保证细胞的完整性可适当降低激光强度 6. 绿藻、褐藻等低等光合植物经酶解发酵等工艺可生产出海藻肥，该肥料富含海藻多糖、酚类聚合物等有机质，是良好的农业肥料。下列叙述错误的是（ ） A. 绿藻的光合色素偏好吸收远红光和蓝紫光 B. 酶解发酵过程可能有酵母菌等多种微生物参与 C. 海藻肥经微生物分解后可为陆地植物提供N、P、K等元素 D. 与蓝细菌相比，褐藻细胞结构的主要区别是具有以核膜包被的细胞核 7. 水是细胞鲜重中含量最多的化合物，下列相关叙述错设的是（ ） A. ATP在参与Ca2+主动运输的载体蛋白处与水反应形成ADP和Pi B. 干旱地区生长的植物细胞中，结合水与自由水的比值较高 C. 质壁分离复原时，成熟植物细胞的吸水能力会逐渐增大 D. 光合作用光反应阶段，水在类囊体薄膜上生成O2和NADPH 8. 高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累，使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白，以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工，此过程称为“未折叠蛋白质应答反应（UPR）”。下列叙述正确的是（ ） A. 错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解 B. 合成新的分子伴侣蛋白所需的能量主要由线粒体提供，细胞质基质也可提供部分ATP C. UPR过程中，细胞核通过核孔将合成的分子伴侣蛋白直接运输至内质网发挥作用 D. 植物通过UPR降低内质网中分子伴侣蛋白的合成量，从而减少能量消耗以应对高温胁迫 9. 洋葱叶分为真叶和鳞片叶，真叶光合作用制造的有机物运输到鳞片叶储存。某同学以紫色洋葱为材料进行系列实验。下列叙述正确的是（ ） A. 用鳞片叶外表皮观察质壁分离时，细胞紫色区域逐渐变小说明其正在失水 B. 观察真叶细胞的细胞质流动时，在普通光学显微镜下可观察到叶绿体基粒 C. 分离真叶中各种色素时，依据滤纸条上色素带次序可判断色素的含量 D. 粗提取的DNA溶于2mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后显蓝色 10. 酶和ATP贯穿细胞全部代谢过程，下列相关叙述正确的是（ ） A. 细胞内所有酶的催化作用都需要ATP水解供能 B. ATP中的腺苷由腺嘌呤和脱氧核糖组成，远离腺苷的特殊的化学键易断裂 C. 低温抑制酶活性的原理是破坏酶的空间结构，升温后酶活性无法恢复 D. 同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中，如呼吸酶存在于所有活细胞 11. 某生物兴趣小组为探究酶在反应过程中的作用及影响因素，利用甲图所示装置做了如下实验：在最适条件下，将浸过肝脏研磨液的大小相同的4片滤纸片放入15 mL质量分数为3%的H2O2溶液中，每隔2min观察一次红色液滴的移动距离，然后根据数据绘制出乙图曲线，下列叙述正确的是（　　） A. 若将甲图装置中的滤纸片改为2片，乙图中a点将下移 B. 若要乙图中的a点向上移动，可增加H2O2溶液的体积 C. 若放入浸过煮熟肝脏研磨液的4片滤纸片，每隔 2min观察一次，红色液滴不移动 D. 若甲图中的实验pH适当调高，则产生气体量为amL 的时间小于b 12. 水稻根细胞中，无氧呼吸第二阶段通过以下两个反应完成。水稻根系细胞在水淹一段时间后，酶Ⅰ和酶Ⅱ的表达量明显增加，无氧呼吸增强。下列说法错误的是（　　） ①丙酮酸乙醛+CO2 ②乙醛+NADH+H+ 乙醇+NAD+ A. 根细胞利用葡萄糖进行无氧呼吸释放CO2只发生在反应①中 B. 反应①和②均发生在细胞质基质中 C. 该时间段内，反应①和②产生的ATP增加 D. 水稻根细胞中的葡萄糖经过无氧呼吸时，其中的能量大部分存留在乙醇中 13. 在有氧呼吸中，葡萄糖分解产生的丙酮酸先转化成乙酰CoA，再氧化分解生成（和。人体缺乏营养时，脂滴自噬分解脂肪产生的脂肪酸，进一步在线粒体中氧化分解供能。脂肪酸产生和代谢过程如图所示，下列叙述错误的是（ ） A. 乙酰CoA 来源于丙酮酸、脂肪酸等，将糖类和脂质代谢联系起来 B. 脂滴自噬过程中，细胞中溶酶体功能较为活跃 C. 糖类和脂肪氧化分解的相同代谢过程是③，其场所为线粒体 D. 细胞中葡萄糖分解成丙酮酸和脂酰CoA分解过程中有[H]生成，但不释放能量 14. 真核生物蛋白质修饰有多种形式，如磷酸化、乙酰化等。蛋白质磷酸化的过程是在蛋白激酶催化下将ATP或GTP的磷酸基团转移至底物蛋白特定氨基酸残基。组蛋白乙酰化会削弱其与DNA的结合力，使染色质松弛。下列叙述错误的是（ ） A. 蛋白质发生磷酸化后其空间结构会发生改变 B. 真核生物磷酸化程度与线粒体功能密切相关 C. 主动运输过程中通常会发生载体蛋白的磷酸化 D. 真核细胞有丝分裂中期组蛋白乙酰化程度最高 15. 细胞质酸化是植物面临的生存威胁之一，液泡可对细胞内的环境起调节作用，这与液泡膜上的质子泵（H+-ATP酶）密切相关，H+-ATP酶以ATP水解产生的能量将H+泵入液泡，以维持胞质pH平衡。下图为液泡膜上H+-ATP酶维持胞质pH平衡示意图，下列说法错误的是（ ） A. H+-ATP酶的作用是催化ATP水解、作为运输H+载体 B. 胞外H+进入细胞质基质的过程不消耗细胞提供的能量 C. 细胞外环境、细胞质基质、细胞液三者中，pH最大的是液泡液 D. H+-ATP酶运输H+的方式是主动运输，该过程影响H+运输速率的因素有温度、O2浓度等 16. 下图为叶绿体中光合作用的过程示意图，其中①—⑨代表不同的物质或结构。下列关于该过程的叙述，正确的是（ ） A. 结构①上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，吸收的光能用于将水分解为②和H+ B. 若突然停止光照，短时间内物质⑧（C3）的含量会下降，物质⑨（C5）的含量会上升 C. 阶段Ⅱ必须在无光条件下才能进行，其发生的场所是叶绿体基质 D. 物质④和⑤分别是NADPH和ADP+Pi，它们均在类囊体薄膜上产生 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 胆固醇是一种难溶于水的脂质，需与蛋白质结合形成低密度脂蛋白（LDL）后在血液中完成转运。肝脏是维持机体胆固醇稳态的核心器官；当血液中胆固醇水平过高时，肝细胞会加速摄取回收血液中的LDL；当血液中胆固醇水平过低时，肝细胞则会加快胆固醇的合成与释放。如图是肝脏细胞回收血液中LDL的示意图，A～D表示相关结构，请回答下列问题。 （1）胆固醇的组成元素有____________，它是构成________________________的重要成分。 （2）脱去包被的A与内吞体融合，内吞体中酸性的环境使得LDL及其受体蛋白的____________发生改变，进而导致____________________________________。LDL受体再次被转运至细胞膜，其意义是________________________________________________________________________。 （3）他汀类药物是临床上常用的降脂药。请结合图中肝细胞回收LDL的途径，从胆固醇的来源和去路两个角度，推测他汀类药物降低血液中的胆固醇水平的机制是_____________________________________________________________________。 18. 下图1为糖类概念图，图2是葡萄糖转化为脂肪的过程，请分析回答下列问题： （1）如果图1中物质①为乳糖，则G是________；①水解后产生G和葡萄糖，葡萄糖进入细胞，可作为细胞生命活动所需的________。如果G为葡萄糖，经缩合反应形成的物质③是组成植物细胞的结构物质，则物质③是________。 （2）若青少年长期偏爱高糖膳食，则图2发生于________的①过程会加强，最终促进脂肪酸和X____________（名称）合成脂肪，导致体内积累脂肪。 （3）如图3为某植物种子在黑暗条件下萌发和生长过程中蛋白质、总糖、脂肪含量变化趋势曲线。下列叙述正确的是____________。 A. 蛋白质与双缩脲试剂作用显紫色，一定范围内蛋白质含量越高紫色越深 B. 种子黑暗条件下萌发总糖含量下降的原因之一是细胞呼吸消耗糖类供能却不进行光合作用 C. 结合图2和图3信息可知糖类、蛋白质和脂肪等物质代谢是相互关联的 D. 种子萌发的过程中只发生了细胞的分裂，没有发生细胞分化 （4）螃蟹是深受人们喜爱的餐桌美食，蟹壳具有保护支撑作用主要是因为其含有____________，该物质还可用于废水处理，其原理是____________。 19. 研究表明，在盐胁迫下大量的Na+进入植物根部细胞，会抑制K+进入细胞，导致细胞中Na+/K+的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长，如图是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图，其根细胞生物膜借助质子泵（H+-ATP酶）使两侧H+形成的电化学梯度，在物质转运过程中发挥了十分重要的作用。请回答下列问题。 （1）盐碱地上大多数植物很难生长，主要原因是土壤溶液浓度大于____________，植物无法从土壤中获取充足的水分甚至导致萎蔫。图中各种离子的运输，体现了细胞膜____________的功能。 （2）当盐浸入根周围的环境时，Na+以____________方式顺浓度梯度大量进入根部细胞。据图分析，各结构中H+浓度分布存在差异，该差异主要由____________转运H+来维持的。这种H+的分布特点为SOS1和NHX两种转运蛋白运输Na+提供了动力，帮助根细胞将Na+转运到细胞膜外和液泡内，从而减少Na+对胞内代谢的影响，____________（填“提高”或“降低”）细胞液的渗透压。Na+和H+通过NHX反向进出液泡的运输方式分别是____________。 （3）若使用ATP抑制剂处理细胞，Na+的排出量会____________（填“减少”“增多”或“不变”），其原因是___________________________。 20. Rubisco是植物光合作用暗反应阶段的关键酶。水稻中的Rubisco由核基因（S）编码的小亚基和叶绿体基因（L）编码的大亚基组成。通过对野生型水稻S基因进行编辑，获得了单基因突变体植株，以研究Rubisco对光合作用的影响。回答下列问题： （1）Rubisco小亚基在____________（填细胞器）上合成，暗反应中Rubisco催化CO2与C5结合生成C3，C3的还原需要光反应提供____________和____________。研究发现，突变体与野生型叶片中Rubisco的蛋白结构无明显差异且功能未发生改变，但突变体叶片中Rubisco总活性显著降低，可能的原因是________________________________________________________________________。 （2）水稻在大气CO2浓度条件下净光合速率与光照强度关系如图所示。已知突变体与野生型的呼吸速率基本一致，推测突变体的净光合速率变化曲线：与野生型相比，突变体的光饱和点________（填“左移”“不变”或“右移”）；在达到光饱和点之前，突变体净光合速率的限制因素是________；在C区提高________时，野生型净光合速率的变化趋势为先升高后趋于稳定。 （3）野生型与突变体净光合速率的变化曲线会出现部分重合，重合部分会在________区出现，推测曲线重合的原因________________________________________________________________。 21. 下图展示了利用基因工程技术将紫苏DGAT1基因导入四尾栅藻的过程。图中表格列出了三种限制酶的识别序列及切割位点（箭头所示），质粒pCAMBIA上含有卡那霉素抗性基因作为标记基因。请据图分析并回答下列问题： （1）在构建基因表达载体时，若使用BamHⅠ切割质粒，而使用BglⅡ切割含目的基因的DNA片段，两者混合后加入DNA连接酶可以成功构建重组质粒。请从分子水平解释其原因是：____________。但是，这种连接方式存在一个显著的缺陷，即重组后的杂交位点____________（填“能”或“不能”）再被BamHⅠ或BglⅡ切割，这会导致____________。 （2）观察图示中目的基因（DGAT1）两侧的酶切位点分布，若直接使用BglⅡ对含目的基因的DNA片段进行单酶切，虽然能获得目的基因，但将其与经BamHⅠ切割的质粒连接时，会出现目的基因与质粒____________（填“正向”或“反向”）连接的情况，导致基因无法正确转录。 （3）在筛选转化了重组质粒的大肠杆菌时，通常使用含卡那霉素的培养基。然而，若某同学操作失误，使用了EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切质粒和目的基因（假设目的基因两端已加装相应接口），结果发现部分菌落能在卡那霉素培养基上生长，但提取质粒检测后发现并未插入目的基因。造成这一假阳性结果最可能的原因是：________________________________。 （4）图中步骤①表示以总RNA为模板合成cDNA的过程。若要特异性地扩增出DGAT1基因，在步骤②进行PCR扩增时，设计引物必须依据____________的核苷酸序列。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 银川一中2027届高三年级第一次月考 生物试卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．作答时，务必将答案写在答题卡上，写在本试卷及草稿纸上无效。 3．考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。 1. 农谚有云“谷连谷，坐着哭”，指在同一块土地上连续多年只种谷子，其产量会逐年下降。下列相关叙述错误的是（　　） A. 谷子由根部吸收的无机盐既参与物质组成，又能维持细胞的形态和功能 B. 不同的农作物对土壤矿质元素的需求是有差异的 C. 谷子秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐 D. “谷连谷，坐着哭”可能与土壤缺乏某些矿质元素有关 【答案】C 【解析】 【分析】1、细胞中含量最多的四种元素为C、H、O、N，不同作物细胞内元素种类大体相同，体现生物界的统一性，但元素含量相差较大，体现生物界的差异性。 2、细胞内含量最多的化合物是水，存在形式有自由水和结合水，自由水与细胞代谢强度有关，结合水与抗逆性有关。 【详解】A、谷子由根部吸收的无机盐既参与物质组成，又能维持细胞的形态和功能，如N元素是构成蛋白质的元素，维持细胞的酸碱平衡如碳酸氢根等，维持细胞的形态，如液泡中的无机盐可维持渗透压，A正确； B、不同的农作物细胞内元素的含量相差较大，因此对土壤矿质元素的需求是有差异的，B正确； C、谷子秸秆充分晒干后，自由水大量丢水，其体内剩余的物质主要是糖类和蛋白质等有机物，还有少量的结合水以及无机盐，C错误； D、“谷连谷，坐着哭”，指在同一块土地上连续多年只种谷子，可能造成土壤中缺乏某种元素，导致其产量会逐年下降，D正确。 故选C。 2. 葡萄糖分解成丙酮酸的过程需要磷酸果糖激酶催化，该酶既可以与AMP、ADP和Pi结合，又可以与ATP结合，从而使酶的活性得到调节。当细胞需要提高产热量时，对该酶的调节情况是（ ） A. 与ADP结合，活性升高 B. 与ADP结合，活性下降 C. 与ATP结合，活性升高 D. 与ATP结合，活性下降 【答案】A 【解析】 【详解】当细胞需要提高产热量时，细胞能量消耗多，ADP含量相对较高，磷酸果糖激酶与ADP结合后活性升高，可加快葡萄糖分解为丙酮酸的反应，促进细胞呼吸，增加产热，A正确。 3. 某同学在进行大肠杆菌培养时，培养基不慎被污染，培养基中除出现若干大肠杆菌菌落外，还滋生了其他细菌和真菌，下列叙述正确的是（ ） A. 可通过转基因技术，将抗真菌基因导入大肠杆菌染色体，避免真菌污染 B. 大肠杆菌菌落中的一个大肠杆菌可以属于生命系统的不同层次 C. 除大肠杆菌菌落外，滋生的其他细菌和真菌构成一个群落 D. 大肠杆菌和真菌中以磷脂双分子层为骨架的膜结构共同构成了生物膜系统 【答案】B 【解析】 【详解】A、大肠杆菌是原核生物，没有染色体结构，无法将抗真菌基因导入其染色体，A错误； B、大肠杆菌为单细胞生物，一个大肠杆菌既属于生命系统的细胞层次，又属于个体层次，可属于生命系统的不同层次，B正确； C、群落是指一定区域内所有生物的总和，该培养基中的所有生物（包括大肠杆菌、其他细菌、真菌等）才能构成群落，仅其他细菌和真菌不能构成群落，C错误； D、生物膜系统由细胞膜、核膜和细胞器膜共同构成，大肠杆菌是原核生物，无核膜和具膜细胞器，不存在生物膜系统，D错误。 4. 科学家在研究某种能够快速连续奔跑的羚羊时，发现其腿部肌肉细胞的线粒体在形态和功能上发生了适应性变化。电子显微镜下观察到，这些线粒体的内膜向内折叠形成的嵴，其数量和密度远超普通动物细胞。请你根据这一情境及所学的线粒体知识，分析以下哪项推断最合理（ ） A. 丰富的嵴增大了线粒体内膜的面积，有利于葡萄糖快速进入线粒体进行彻底氧化分解 B. 线粒体为有氧呼吸的主要场所，线粒体中发生的反应均不消耗ATP C. 该结构特点有利于附着更多与有氧呼吸第三阶段有关的酶，促进氧气利用，产生更多ATP D. 线粒体通过形成丰富的嵴，将化学能直接转化为动能，为羚羊肌肉的快速收缩供能 【答案】C 【解析】 【详解】A、有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，葡萄糖在此分解为丙酮酸后才能进入线粒体，葡萄糖不能直接进入线粒体，A错误； B、线粒体是半自主细胞器，其内部进行DNA复制、蛋白质合成等生命活动时需要消耗ATP，并非线粒体中所有反应都不消耗ATP，B错误； C、有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜，丰富的嵴增大了内膜面积，可附着更多与有氧呼吸第三阶段有关的酶，促进氧气与[H]结合，产生更多ATP，C正确； D、线粒体是将有机物中的稳定化学能转化为ATP中活跃的化学能，ATP水解释放的能量才可转化为肌肉收缩的动能，不能直接将化学能转化为动能，D错误。 5. 活细胞成像技术可以捕捉细胞运动过程的信息，结果直观可靠。使用激光扫描共聚焦显微镜（LSCM）进行活细胞成像，具有快速直观、简单易操作的优点。下列关于细胞的结构与功能的描述不合理的是（ ） A. 通过LSCM可观测到细胞骨架在细胞运动中起着非常重要的作用 B. 胞吞等动态过程不仅消耗能量，还需要细胞膜上的载体蛋白协助 C. 借助LSCM可研究囊泡的功能 D. 为保证细胞的完整性可适当降低激光强度 【答案】B 【解析】 【详解】A、细胞骨架具有维持细胞形态及支撑某些细胞器的功能，对细胞的运动、分裂、分化等生命活动起着重要作用，可通过LSCM观测，A不符合题意： B、胞吞过程需要消耗能量及膜上受体蛋白识别，但不需要载体蛋白协助，B符合题意： C、通过LSCM可观察到细胞内囊泡的动态过程进而研究其功能，C不符合题意： D、在技术允许的范围内，使用LSCM时适当降低激光强度会减少对细胞的损伤，D不符合题意。 6. 绿藻、褐藻等低等光合植物经酶解发酵等工艺可生产出海藻肥，该肥料富含海藻多糖、酚类聚合物等有机质，是良好的农业肥料。下列叙述错误的是（ ） A. 绿藻的光合色素偏好吸收远红光和蓝紫光 B. 酶解发酵过程可能有酵母菌等多种微生物参与 C. 海藻肥经微生物分解后可为陆地植物提供N、P、K等元素 D. 与蓝细菌相比，褐藻细胞结构的主要区别是具有以核膜包被的细胞核 【答案】A 【解析】 【详解】A、绿深属于真核藻类，含叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜,这类色素主要吸收可见光中的红光和蓝紫光，远红光波长不在可见光范围内，不是其主要吸收光，A错误； B、发酵过程需要多种微生物参与，酵母菌是常见的发酵微生物，因此酶解发酵过程可能有酵母菌等多种微生物参与，B正确； C、海藻肥中的有机质无法直接被植物根系吸收，需经微生物将有机质分解为无机盐，释放N、P、K等矿质元素供给植物利用，C正确； D、蓝细菌是原核生物，无核膜包被的细胞核，褐藻是真核生物，具有以核膜包被的细胞核，这是二者细胞结构的主要区别，D正确。 7. 水是细胞鲜重中含量最多的化合物，下列相关叙述错设的是（ ） A. ATP在参与Ca2+主动运输的载体蛋白处与水反应形成ADP和Pi B. 干旱地区生长的植物细胞中，结合水与自由水的比值较高 C. 质壁分离复原时，成熟植物细胞的吸水能力会逐渐增大 D. 光合作用光反应阶段，水在类囊体薄膜上生成O2和NADPH 【答案】C 【解析】 【分析】水是细胞鲜重中含量最多的化合物，分为自由水和结合水。自由水作用具有：良好溶剂、运输营养物质和代谢废物、为细胞提供液体环境、参与多种化学反应。 【详解】A、ATP在参与Ca2+主动运输的载体蛋白处与水反应形成ADP和Pi，即ATP的水解，提供能量，A正确； B、干旱地区生长的植物细胞中，结合水与自由水的比值较高，抗逆性增强，B正确； C、质壁分离复原时，成熟植物细胞的吸水，渗透压逐渐减小，细胞吸水能力会逐渐减小，C错误； D、光合作用光反应阶段，水在类囊体薄膜上生成O2和NADPH，D正确。 故选C。 8. 高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累，使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白，以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工，此过程称为“未折叠蛋白质应答反应（UPR）”。下列叙述正确的是（ ） A. 错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解 B. 合成新的分子伴侣蛋白所需的能量主要由线粒体提供，细胞质基质也可提供部分ATP C. UPR过程中，细胞核通过核孔将合成的分子伴侣蛋白直接运输至内质网发挥作用 D. 植物通过UPR降低内质网中分子伴侣蛋白的合成量，从而减少能量消耗以应对高温胁迫 【答案】B 【解析】 【详解】A、高尔基体的功能是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，不负责降解蛋白质，错误折叠或未折叠蛋白质的降解需要蛋白质水解酶的参与，对于植物细胞而言，液泡具有类似动物溶酶体的功能，可以对这些蛋白进行降解，A错误； B、线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所，是细胞生命活动的主要供能结构，合成分子伴侣蛋白所需能量主要由线粒体提供，细胞质基质可进行细胞呼吸第一阶段，也可以产生少量 ATP，提供部分能量，B正确； C、分子伴侣蛋白的本质是蛋白质，合成场所是核糖体，细胞核是转录的场所，仅能通过核孔向外运输mRNA等物质，不能直接合成并运输蛋白质到内质网，C错误； D、高温胁迫下发生UPR，会使细胞合成更多的分子伴侣蛋白，帮助蛋白质正确折叠，恢复内质网正常功能，而非降低分子伴侣蛋白合成量，D错误。 9. 洋葱叶分为真叶和鳞片叶，真叶光合作用制造的有机物运输到鳞片叶储存。某同学以紫色洋葱为材料进行系列实验。下列叙述正确的是（ ） A. 用鳞片叶外表皮观察质壁分离时，细胞紫色区域逐渐变小说明其正在失水 B. 观察真叶细胞的细胞质流动时，在普通光学显微镜下可观察到叶绿体基粒 C. 分离真叶中各种色素时，依据滤纸条上色素带次序可判断色素的含量 D. 粗提取的DNA溶于2mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后显蓝色 【答案】A 【解析】 【详解】A、紫色洋葱鳞片叶外表皮的紫色色素存在于液泡的细胞液中，细胞失水发生质壁分离时，原生质层收缩，液泡体积减小，因此紫色区域逐渐变小，A正确； B、叶绿体基粒属于亚显微结构，普通光学显微镜无法观察到亚显微结构，仅能观察到叶绿体的整体形态，B错误； C、滤纸条上色素带的次序由色素在层析液中的溶解度决定，溶解度越高扩散越快、位置越靠上，色素的含量需要通过色素带的宽度判断，C错误； D、DNA与二苯胺试剂反应呈现蓝色需要沸水浴加热的条件，常温下加入二苯胺试剂不会显蓝色，D错误。 10. 酶和ATP贯穿细胞全部代谢过程，下列相关叙述正确的是（ ） A. 细胞内所有酶的催化作用都需要ATP水解供能 B. ATP中的腺苷由腺嘌呤和脱氧核糖组成，远离腺苷的特殊的化学键易断裂 C. 低温抑制酶活性的原理是破坏酶的空间结构，升温后酶活性无法恢复 D. 同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中，如呼吸酶存在于所有活细胞 【答案】D 【解析】 【详解】A、不是所有酶的催化反应都需要ATP水解供能，例如细胞呼吸等放能反应中，酶催化的反应会伴随ATP合成，不需要ATP供能，A错误； B、ATP中的腺苷由腺嘌呤和核糖组成，B错误； C、低温仅抑制酶活性，不会破坏酶的空间结构，升温后酶活性可以恢复，C错误； D、维持细胞基本生命活动的酶会存在于分化程度不同的活细胞中，比如所有活细胞都需要进行细胞呼吸，因此呼吸酶几乎存在于所有活细胞中，D正确。 11. 某生物兴趣小组为探究酶在反应过程中的作用及影响因素，利用甲图所示装置做了如下实验：在最适条件下，将浸过肝脏研磨液的大小相同的4片滤纸片放入15 mL质量分数为3%的H2O2溶液中，每隔2min观察一次红色液滴的移动距离，然后根据数据绘制出乙图曲线，下列叙述正确的是（　　） A. 若将甲图装置中的滤纸片改为2片，乙图中a点将下移 B. 若要乙图中的a点向上移动，可增加H2O2溶液的体积 C. 若放入浸过煮熟肝脏研磨液的4片滤纸片，每隔 2min观察一次，红色液滴不移动 D. 若甲图中的实验pH适当调高，则产生气体量为amL 的时间小于b 【答案】B 【解析】 【详解】A、滤纸片上含有过氧化氢酶，若将甲图装置中的滤纸片改为2片，酶量减少，酶促反应速率减慢，到达反应平衡点的时间变长，但最终产生的气体量不变，A错误； B、若要乙图中的a点向上移动，可增加 H2O2溶液的体积，H2O2溶液的含量决定气体的量，B正确； C、若放入浸过煮熟肝脏研磨液的4片滤纸片，酶在高温下变性失活，不能催化底物分解，但H2O2在常温下也能分解，每隔2min观察一次，红色液滴也能移动，C错误； D、若甲图中的实验调高pH，酶促反应速率降低，到达反应平衡点产生气体量为amL的时间大于b，D错误。 故选B。 12. 水稻根细胞中，无氧呼吸第二阶段通过以下两个反应完成。水稻根系细胞在水淹一段时间后，酶Ⅰ和酶Ⅱ的表达量明显增加，无氧呼吸增强。下列说法错误的是（　　） ①丙酮酸乙醛+CO2 ②乙醛+NADH+H+ 乙醇+NAD+ A. 根细胞利用葡萄糖进行无氧呼吸释放CO2只发生在反应①中 B. 反应①和②均发生在细胞质基质中 C. 该时间段内，反应①和②产生的ATP增加 D. 水稻根细胞中的葡萄糖经过无氧呼吸时，其中的能量大部分存留在乙醇中 【答案】C 【解析】 【详解】A、水稻根细胞利用葡萄糖进行无氧呼吸时，第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸的过程不产生CO2，第二阶段仅反应①生成CO2，因此无氧呼吸释放的CO2只发生在反应①中，A正确； B、无氧呼吸的两个阶段全部发生在细胞质基质中，反应①②属于无氧呼吸第二阶段，场所均为细胞质基质，B正确； C、无氧呼吸仅第一阶段释放少量能量、生成少量ATP，第二阶段的反应①和②均不产生ATP，因此不存在这两个反应产生的ATP增加的情况，C错误； D、水稻根细胞无氧呼吸只释放少量能量，葡萄糖中的大部分能量存留在无氧呼吸的终产物乙醇中，D正确。 13. 在有氧呼吸中，葡萄糖分解产生的丙酮酸先转化成乙酰CoA，再氧化分解生成（和。人体缺乏营养时，脂滴自噬分解脂肪产生的脂肪酸，进一步在线粒体中氧化分解供能。脂肪酸产生和代谢过程如图所示，下列叙述错误的是（ ） A. 乙酰CoA 来源于丙酮酸、脂肪酸等，将糖类和脂质代谢联系起来 B. 脂滴自噬过程中，细胞中溶酶体功能较为活跃 C. 糖类和脂肪氧化分解的相同代谢过程是③，其场所为线粒体 D. 细胞中葡萄糖分解成丙酮酸和脂酰CoA分解过程中有[H]生成，但不释放能量 【答案】D 【解析】 【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，释放少量能量；第二阶段是丙酮酸和H2O反应生成CO2和NADH，释放少量能量；第三阶段是O2和NADH反应生成水，释放大量能量。 【详解】A、在有氧呼吸中葡萄糖分解产生的丙酮酸可转化为乙酰CoA，人体缺乏营养时脂滴自噬分解脂肪产生的脂肪酸也能转化为乙酰CoA，所以乙酰CoA来源于丙酮酸、脂肪酸等，将糖类和脂质代谢联系起来，A正确； B、溶酶体含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器以及吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等，脂滴自噬过程中需要溶酶体中的水解酶发挥作用，所以细胞中溶酶体功能较为活跃，B正确； C、依据题图信息可知，糖类和脂肪氧化分解的相同代谢过程是③，产物中CO2是有氧呼吸第二阶段的产物，产生场所为线粒体基质，H2O是有氧呼吸第三阶段的产物，产生场所为线粒体内膜，所以③过程的场所是线粒体，C正确； D、细胞中葡萄糖分解成丙酮酸的过程中有[H]（NADH）生成，同时释放少量能量，脂酰CoA分解过程中有[H]（NADH）生成，也会释放能量，D错误。 故选D。 14. 真核生物蛋白质修饰有多种形式，如磷酸化、乙酰化等。蛋白质磷酸化的过程是在蛋白激酶催化下将ATP或GTP的磷酸基团转移至底物蛋白特定氨基酸残基。组蛋白乙酰化会削弱其与DNA的结合力，使染色质松弛。下列叙述错误的是（ ） A. 蛋白质发生磷酸化后其空间结构会发生改变 B. 真核生物磷酸化程度与线粒体功能密切相关 C. 主动运输过程中通常会发生载体蛋白的磷酸化 D. 真核细胞有丝分裂中期组蛋白乙酰化程度最高 【答案】D 【解析】 【详解】A、蛋白质磷酸化过程会结合磷酸基团，磷酸基团带电，会改变蛋白质的电荷分布，进而导致其空间结构发生改变，A正确； B、蛋白质磷酸化需要ATP或GTP提供磷酸基团和能量，真核细胞中ATP主要由线粒体通过有氧呼吸产生，因此磷酸化程度与线粒体功能密切相关，B正确； C、主动运输需要消耗能量，多数情况下载体蛋白会被ATP提供的磷酸基团磷酸化，发生空间结构改变以完成物质运输，因此主动运输过程通常会发生载体蛋白的磷酸化，C正确； D、有丝分裂中期染色质高度螺旋化形成染色体，而题干明确组蛋白乙酰化会削弱组蛋白与DNA的结合，使染色质松弛，因此此时组蛋白乙酰化程度很低，并非最高，D错误。 15. 细胞质酸化是植物面临的生存威胁之一，液泡可对细胞内的环境起调节作用，这与液泡膜上的质子泵（H+-ATP酶）密切相关，H+-ATP酶以ATP水解产生的能量将H+泵入液泡，以维持胞质pH平衡。下图为液泡膜上H+-ATP酶维持胞质pH平衡示意图，下列说法错误的是（ ） A. H+-ATP酶的作用是催化ATP水解、作为运输H+载体 B. 胞外H+进入细胞质基质的过程不消耗细胞提供的能量 C. 细胞外环境、细胞质基质、细胞液三者中，pH最大的是液泡液 D. H+-ATP酶运输H+的方式是主动运输，该过程影响H+运输速率的因素有温度、O2浓度等 【答案】C 【解析】 【分析】由题干信息可知，H+进入液泡需要消耗能量，也需要载体蛋白，故跨膜方式为主动运输，则液泡内的细胞液中H+浓度大于细胞质基质，说明H+运出液泡是顺浓度梯度，因此方式是协助扩散；H+出细胞需要消耗能量，也需要载体蛋白，故跨膜方式为主动运输，即细胞外液中H+高于细胞质基质。 【详解】A、酶具有催化作用，结合图示可知，H+-ATP酶还能运输H+，是H+的载体蛋白，A正确； B、结合图示可知，H+运出细胞需要消耗能量，因此运进细胞属于协助扩散，不消耗能量，B正确； C、结合图示可知，H+主动运输进入液泡，方向为低→高，因此细胞质基质中的H+浓度低，结合图示可知，细胞质基质中的H+比细胞外的低，因此细胞质基质中的H+浓度最小，pH最大，C错误； D、H+-ATP酶运输H+时消耗ATP和需要载体蛋白，属于主动运输；温度（影响分子运动、影响呼吸产生ATP）、O2的浓度（影响呼吸中ATP的合成）、载体蛋白的数量等都会影响主动运输的速率，D正确。 故选C。 16. 下图为叶绿体中光合作用的过程示意图，其中①—⑨代表不同的物质或结构。下列关于该过程的叙述，正确的是（ ） A. 结构①上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，吸收的光能用于将水分解为②和H+ B. 若突然停止光照，短时间内物质⑧（C3）的含量会下降，物质⑨（C5）的含量会上升 C. 阶段Ⅱ必须在无光条件下才能进行，其发生的场所是叶绿体基质 D. 物质④和⑤分别是NADPH和ADP+Pi，它们均在类囊体薄膜上产生 【答案】A 【解析】 【详解】A、结构①为类囊体薄膜，其上的光合色素中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，整体光合色素主要吸收红光和蓝紫光，吸收的光能可将水分解为②O2和H+、电子，A正确； B、突然停止光照，光反应产生的ATP和NADPH减少，C3的还原速率下降，短时间内CO2固定仍正常进行，持续消耗C5生成C3，因此⑨C3含量上升，⑧C5含量下降，B错误； C、阶段Ⅱ为暗反应，不需要光直接参与，有光、无光条件下都可进行（只要有ATP和NADPH供应即可），发生场所是叶绿体基质，C错误； D、④是NADPH，⑤是ADP+Pi，NADPH和ATP在类囊体薄膜上产生，而ADP+Pi是暗反应消耗ATP后生成的，产生场所为叶绿体基质，D错误。 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 胆固醇是一种难溶于水的脂质，需与蛋白质结合形成低密度脂蛋白（LDL）后在血液中完成转运。肝脏是维持机体胆固醇稳态的核心器官；当血液中胆固醇水平过高时，肝细胞会加速摄取回收血液中的LDL；当血液中胆固醇水平过低时，肝细胞则会加快胆固醇的合成与释放。如图是肝脏细胞回收血液中LDL的示意图，A～D表示相关结构，请回答下列问题。 （1）胆固醇的组成元素有____________，它是构成________________________的重要成分。 （2）脱去包被的A与内吞体融合，内吞体中酸性的环境使得LDL及其受体蛋白的____________发生改变，进而导致____________________________________。LDL受体再次被转运至细胞膜，其意义是________________________________________________________________________。 （3）他汀类药物是临床上常用的降脂药。请结合图中肝细胞回收LDL的途径，从胆固醇的来源和去路两个角度，推测他汀类药物降低血液中的胆固醇水平的机制是_____________________________________________________________________。 【答案】（1） ①. C、H、O ②. 动物细胞膜 （2） ①. 空间结构 ②. LDL与其受体分离 ③. 提高受体利用率，提升肝细胞对血液中LDL的摄取效率 （3）来源角度：抑制肝细胞内胆固醇的合成，减少内源性胆固醇的产生；去路角度：增加肝细胞膜上LDL受体的数量，促进肝脏对血液中LDL的摄取和回收，加速胆固醇的清除 【解析】 【小问1详解】 胆固醇属于固醇类物质，由C、H、O组成，是构成动物细胞膜的重要成分。 【小问2详解】 蛋白质的功能依赖特定的空间结构，内吞体中酸性的环境使得LDL及其受体蛋白的空间结构改变，导致两者亲和力下降，LDL与其受体分离。LDL受体再次被转运至细胞膜，再次发挥作用，提高了受体的利用率，从而提升肝细胞对血液中LDL的摄取效率。 【小问3详解】 由题干可知，当血液中胆固醇水平过低时，肝细胞则会加快胆固醇的合成与释放。从胆固醇的来源角度分析，他汀类药物可能是通过抑制肝细胞内胆固醇的合成，减少内源性胆固醇的产生来发挥降低胆固醇的功能；当血液中胆固醇水平过高时，肝细胞会加速摄取回收血液中的LDL，从胆固醇的去路角度分析，他汀类药物可能是通过增加肝细胞膜上LDL受体的数量，促进肝脏对血液中LDL的摄取和回收，从而加速胆固醇的清除。 18. 下图1为糖类概念图，图2是葡萄糖转化为脂肪的过程，请分析回答下列问题： （1）如果图1中物质①为乳糖，则G是________；①水解后产生G和葡萄糖，葡萄糖进入细胞，可作为细胞生命活动所需的________。如果G为葡萄糖，经缩合反应形成的物质③是组成植物细胞的结构物质，则物质③是________。 （2）若青少年长期偏爱高糖膳食，则图2发生于________的①过程会加强，最终促进脂肪酸和X____________（名称）合成脂肪，导致体内积累脂肪。 （3）如图3为某植物种子在黑暗条件下萌发和生长过程中蛋白质、总糖、脂肪含量变化趋势曲线。下列叙述正确的是____________。 A. 蛋白质与双缩脲试剂作用显紫色，一定范围内蛋白质含量越高紫色越深 B. 种子黑暗条件下萌发总糖含量下降的原因之一是细胞呼吸消耗糖类供能却不进行光合作用 C. 结合图2和图3信息可知糖类、蛋白质和脂肪等物质代谢是相互关联的 D. 种子萌发的过程中只发生了细胞的分裂，没有发生细胞分化 （4）螃蟹是深受人们喜爱的餐桌美食，蟹壳具有保护支撑作用主要是因为其含有____________，该物质还可用于废水处理，其原理是____________。 【答案】（1） ①. 半乳糖 ②. 主要能源物质 ③. 纤维素 （2） ①. 细胞质基质 ②. 甘油 （3）ABC （4） ①. 几丁质##壳多糖 ②. 几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合 【解析】 【小问1详解】 如果图1中物质①为乳糖，则G是半乳糖；①水解后产生G和葡萄糖，葡萄糖进入细胞，可作为细胞生命活动所需的主要能源物质，葡萄糖被称为细胞中生命的燃料。如果G为葡萄糖，经缩合反应形成的物质③是组成植物细胞的结构物质，则物质③是纤维素，纤维素和果胶是细胞壁的主要成分。 【小问2详解】 若青少年长期偏爱高糖膳食，则图2发生于细胞质基质的①过程（可表示有氧呼吸的第一阶段）会加强，最终促进脂肪酸和X甘油合成脂肪，导致体内积累脂肪，引起肥胖。 【小问3详解】 A、蛋白质与双缩脲试剂作用显紫色且在一定范围内蛋白质含量越高，紫色越深，据此可对蛋白质的含量进行定性分析，A正确； B、根据图示可知，种子黑暗条件下萌发过程中，总糖含量处于下降状态，这是因为细胞呼吸消耗糖类供能却不进行光合作用，B正确； C、图3结果说明在种子萌发的过程中，消耗的糖和脂肪可以转变为蛋白质，图2显示了糖类向脂肪的转变途径，因而可知糖类、蛋白质和脂肪等物质代谢是相互关联的，即在一定条件下可以相互转化，C正确； D、种子萌发的过程中不仅发生了细胞的分裂，还发生细胞分化，因而种子萌发会长成完整的植株，D错误。 故选ABC。 【小问4详解】 蟹壳主要成分是几丁质（壳多糖）；几丁质可以和废水中重金属离子结合，因此可用于废水处理。 19. 研究表明，在盐胁迫下大量的Na+进入植物根部细胞，会抑制K+进入细胞，导致细胞中Na+/K+的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长，如图是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图，其根细胞生物膜借助质子泵（H+-ATP酶）使两侧H+形成的电化学梯度，在物质转运过程中发挥了十分重要的作用。请回答下列问题。 （1）盐碱地上大多数植物很难生长，主要原因是土壤溶液浓度大于____________，植物无法从土壤中获取充足的水分甚至导致萎蔫。图中各种离子的运输，体现了细胞膜____________的功能。 （2）当盐浸入根周围的环境时，Na+以____________方式顺浓度梯度大量进入根部细胞。据图分析，各结构中H+浓度分布存在差异，该差异主要由____________转运H+来维持的。这种H+的分布特点为SOS1和NHX两种转运蛋白运输Na+提供了动力，帮助根细胞将Na+转运到细胞膜外和液泡内，从而减少Na+对胞内代谢的影响，____________（填“提高”或“降低”）细胞液的渗透压。Na+和H+通过NHX反向进出液泡的运输方式分别是____________。 （3）若使用ATP抑制剂处理细胞，Na+的排出量会____________（填“减少”“增多”或“不变”），其原因是___________________________。 【答案】（1） ①. 植物根部细胞的细胞液浓度 ②. 控制物质进出细胞 （2） ①. 协助扩散 ②. 质子泵 ③. 提高 ④. Na+进入液泡为主动运输，H+出液泡为协助扩散 （3） ①. 减少 ②. 由于H+逆浓度梯度运出细胞的方式为主动运输，需要ATP为其提供能量，使用ATP抑制剂处理细胞，H+运出细胞减少，而Na+的排出依赖于H+浓度差，因此Na+排出量减少 【解析】 【小问1详解】 盐碱地的土壤溶液浓度过高，当土壤溶液浓度大于植物根细胞的细胞液浓度时，根细胞会失水，导致植物无法获取充足水分甚至萎蔫。图中不同离子通过不同的转运蛋白进出细胞，体现了细胞膜能控制物质进出细胞的功能，且这种转运具有选择性，也体现了细胞膜的选择透过性。 【小问2详解】 Na+借助通道蛋白HKT1进入根部细胞的方式为协助扩散；H+通过质子泵从细胞内进入细胞外和进入液泡，维持膜外和液泡内高浓度H+，所以H+浓度差主要通过质子泵维持，根细胞将Na+转运到细胞膜外和液泡内，从而减少Na+对胞内代谢的影响，液泡内Na+浓度升高，提高了细胞液渗透压，Na+通过NHX进出液泡的运输方式由H+浓度差提供能量，其运输方式是主动运输，而H+是顺浓度梯度进行的，所以其运输方式是协助扩散。 【小问3详解】 由于H+逆浓度梯度运出细胞的方式为主动运输，需要ATP为其提供能量，使用ATP抑制剂处理细胞，H+运出细胞减少，而Na+的排出依赖H+浓度差，因此Na+排出量减少。 20. Rubisco是植物光合作用暗反应阶段的关键酶。水稻中的Rubisco由核基因（S）编码的小亚基和叶绿体基因（L）编码的大亚基组成。通过对野生型水稻S基因进行编辑，获得了单基因突变体植株，以研究Rubisco对光合作用的影响。回答下列问题： （1）Rubisco小亚基在____________（填细胞器）上合成，暗反应中Rubisco催化CO2与C5结合生成C3，C3的还原需要光反应提供____________和____________。研究发现，突变体与野生型叶片中Rubisco的蛋白结构无明显差异且功能未发生改变，但突变体叶片中Rubisco总活性显著降低，可能的原因是________________________________________________________________________。 （2）水稻在大气CO2浓度条件下净光合速率与光照强度关系如图所示。已知突变体与野生型的呼吸速率基本一致，推测突变体的净光合速率变化曲线：与野生型相比，突变体的光饱和点________（填“左移”“不变”或“右移”）；在达到光饱和点之前，突变体净光合速率的限制因素是________；在C区提高________时，野生型净光合速率的变化趋势为先升高后趋于稳定。 （3）野生型与突变体净光合速率的变化曲线会出现部分重合，重合部分会在________区出现，推测曲线重合的原因________________________________________________________________。 【答案】（1） ①. 核糖体 ②. ATP ③. NADPH ④. 突变体中Rubisco酶合成量减少，酶总浓度降低，酶总催化活性显著下降 （2） ①. 左移 ②. 光照强度 ③. CO2浓度（二氧化碳浓度） （3） ①. A ②. 低光照强度下，光反应产生的ATP和NADPH不足，是光合速率的主要限制因素，A区光照强度较低，Rubisco活性差异不影响暗反应速率 【解析】 【小问1详解】 核基因编码的Rubisco小亚基属于蛋白质，在细胞质的核糖体上合成。暗反应中C3的还原需要光反应提供ATP和NADPH。Rubisco的蛋白结构、功能均未发生改变，但总活性下降，说明突变体中S基因的突变影响了Rubisco的合成过程，使突变体中Rubisco酶合成量减少，导致Rubisco酶总浓度降低，酶总催化活性显著下降。 【小问2详解】 与野生型相比，突变体的Rubisco总活性更低，暗反应中固定CO2的能力下降，需要的光反应产物（ATP、NADPH）更少，因此在更低的光照强度下光合速率就不再随光照升高而上升，光饱和点左移。达到光饱和点之前，突变体的净光合速率随光照强度的升高而升高，说明此时的主要限制因素是光照强度。C区是光照强度超过野生型光饱和点的区域，此时光照已经不再是限制因素，大气CO2浓度条件下，暗反应的限制因素主要是CO2浓度，适当提高CO2浓度，暗反应速率会上升，净光合速率会随之升高，待CO2浓度达到饱和点后趋于稳定。 【小问3详解】 结合题意及题图信息可知，A区光照强度极低，限制光合作用的关键因素是光照强度，此时光反应产生的ATP和NADPH不足，暗反应速率低，Rubisco活性差异不影响暗反应速率，因此突变体和野生型净光合速率没有明显差异，仅随光照强度同步变化，曲线重合。 21. 下图展示了利用基因工程技术将紫苏DGAT1基因导入四尾栅藻的过程。图中表格列出了三种限制酶的识别序列及切割位点（箭头所示），质粒pCAMBIA上含有卡那霉素抗性基因作为标记基因。请据图分析并回答下列问题： （1）在构建基因表达载体时，若使用BamHⅠ切割质粒，而使用BglⅡ切割含目的基因的DNA片段，两者混合后加入DNA连接酶可以成功构建重组质粒。请从分子水平解释其原因是：____________。但是，这种连接方式存在一个显著的缺陷，即重组后的杂交位点____________（填“能”或“不能”）再被BamHⅠ或BglⅡ切割，这会导致____________。 （2）观察图示中目的基因（DGAT1）两侧的酶切位点分布，若直接使用BglⅡ对含目的基因的DNA片段进行单酶切，虽然能获得目的基因，但将其与经BamHⅠ切割的质粒连接时，会出现目的基因与质粒____________（填“正向”或“反向”）连接的情况，导致基因无法正确转录。 （3）在筛选转化了重组质粒的大肠杆菌时，通常使用含卡那霉素的培养基。然而，若某同学操作失误，使用了EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切质粒和目的基因（假设目的基因两端已加装相应接口），结果发现部分菌落能在卡那霉素培养基上生长，但提取质粒检测后发现并未插入目的基因。造成这一假阳性结果最可能的原因是：________________________________。 （4）图中步骤①表示以总RNA为模板合成cDNA的过程。若要特异性地扩增出DGAT1基因，在步骤②进行PCR扩增时，设计引物必须依据____________的核苷酸序列。 【答案】（1） ①. 两种限制酶切割后产生相同的黏性末端（GATC），DNA连接酶可催化连接 ②. 不能 ③. 后续无法通过酶切鉴定回收目的基因 （2）反向 （3）质粒自身环化（或未切开的质粒/切开的质粒重新连接）导入了大肠杆菌 （4）DGAT1基因（或目的基因） 【解析】 【小问1详解】 两种限制酶切割后产生了相同的黏性末端（GATC），黏性末端可以碱基互补配对，DNA 连接酶能够催化二者之间磷酸二酯键的形成，完成连接。 二者连接后形成的杂交位点序列为5'-GGATCT-3'，既不符合BamHⅠ的完整识别序列5'-GGATCC-3'，也不符合BglⅡ的完整识别序列5'-AGATCT-3'，因此两种酶都无法识别并切割该杂交位点。由于杂交位点不再被原限制酶识别切割，后续无法通过对应酶切的方式验证质粒是否插入目的基因，也不能通过酶切操作分离获取插入的目的基因，增加了重组子鉴定和后续操作的难度。 【小问2详解】 单酶切后质粒、目的基因两端黏性末端完全一样。 目的基因有方向（看图上箭头代表转录方向，转录必须从启动子→终止子），连接时，目的基因正着插（正向）、倒着插（反向）都可以。 反向插入时，启动子驱动转录的方向和目的基因方向相反，基因不能正常转录，无法表达出产物。 【小问3详解】 双酶切理论上可以避免质粒自身环化，但如果酶切不完全，残留的未被切割的环状质粒、或者两个不同黏性末端发生错配自连重新环化的质粒，都带有功能正常的卡那霉素抗性基因，导入大肠杆菌后能在筛选培养基上生长，但这类质粒并没有插入目的基因，属于假阳性菌落。 【小问4详解】 PCR的引物需要和目的基因两条链的3'端序列互补配对，因此要特异性扩增DGAT1基因，必须根据DGAT1基因（目的基因）两端的核苷酸序列来设计引物，才能精准定位扩增的起始和终止位置。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $