精品解析：福建省仙游第一中学2024-2025学年高三上学期10月考试生物试题

仙游一中2024-2025学年高三月考生物试卷 （满分100分，考试时间75分钟） 一、单项选择题（1-10每题2分,11-15 每题4分，共40分） 1. 幽门螺杆菌常寄生在胃黏膜组织中，损伤胃黏膜屏障，感染后可引起慢性胃炎和消化性溃疡甚至胃癌，被世界卫生组织列为第一类生物致癌因子。下列说法正确的是（ ） A. 幽门螺杆菌细胞内有五种碱基、八种核苷酸 B. 幽门螺杆菌细胞内能进行碱基互补配对的细胞器有线粒体和核糖体 C. 可以通过药物抑制幽门螺杆菌细胞核内DNA聚合酶的活性，抑制其繁殖 D. 幽门螺杆菌必须依赖于活细胞生存，因此与被感染者共用餐具，不会被传染 2. 下列关于化学试剂或相关操作的叙述正确的是（　　） A. 酒精在“新冠病毒预防”和“检测生物组织中的脂肪”中的作用相同 B. 盐酸在“观察根尖分生区细胞有丝分裂”和“探究pH对酶活性的影响”中的作用不同 C. CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质"中的作用相同 D. 在“观察植物细胞的质壁分离和复原”和“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”时均要使用高倍镜 3. 糖类和脂质是细胞中重要的化合物，下列叙述正确的是（ ） A. 糖原、淀粉和脂肪均可作为动物细胞中的储能物质 B. 脂肪和糖类的组成元素均为C、H、O，二者可大量相互转化 C. 维生素 D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 D. 食草动物可利用自身消化器官将纤维素分解成葡萄糖来获取能量 4. 下列有关生命科学研究方法及结论的叙述中，错误的是（ ） A. 卡尔文用14C标记的 CO₂供应小球藻进行光合作用，探明暗反应中碳的转移途径 B. 施莱登、施旺建立细胞学说和达尔文的自然选择学说用的都是不完全归纳法 C. 科学家向胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，揭示了分泌蛋白合成加工运输途径 D. 对生物膜结构的探索历程中，最初通过对膜成分的提取与检测认识了细胞膜的成分 5. 质膜上的Ca2+泵亦称为Ca2+-ATP酶，对维持细胞内Ca2+的低浓度状态具有重要作用。当Ca2+在内侧与Ca2+泵相应位点结合时，激活其酶活性，使ATP分子的末端磷酸基团脱离下来并与Ca2+泵结合，导致Ca2+泵磷酸化，空间结构发生变化，Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外完成去磷酸化。下图为Ca2+的磷酸化和去磷酸化过程示意图，下列相关说法错误的是（ ） A. 图示Ca2+泵运输Ca2+的方式是主动运输 B. Ca2+与Ca2+泵结合，促使其空间结构发生变化，随即将Ca2+释放到膜外 C. Ca2+泵能降低末端磷酸基团脱离所需的能量 D. 维持细胞内低浓度Ca2+的过程中，伴随着Ca2+泵磷酸化和去磷酸化的周期性改变 6. 人体细胞膜上存在葡萄糖的载体蛋白GLUT4，其数量存在如下图所示的调节机制。下列相关叙述错误的是（ ） A. 图中蛋白质具有参与组成细胞结构、运输、信息传递的功能 B. 细胞膜上GLUT4数量增加依赖于膜的流动性，影响了膜的选择透过性 C. GLUT4转运葡萄糖时会发生自身构象的改变 D. 胰岛素与蛋白M结合体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能 7. 将黑藻细胞破碎，分离出叶绿体和线粒体。将叶绿体和线粒体分别加入甲、乙两支试管中，甲中盛有适宜浓度的NaHCO3溶液，乙中盛有适宜浓度的丙酮酸溶液，两只试管处于充足光照且其他条件适宜的环境中，两支试管内都会产生气泡。下列说法正确的是（ ） A. 利用高倍显微镜可观察到黑藻细胞质的流动及叶绿体中的基粒 B. 若试管甲突然转为黑暗状态，叶绿体中的C5含量会迅速增加 C. 试管乙中产生的气泡能够使溴麝香草酚蓝溶液由绿变蓝再变黄 D. 两只试管中产生的气泡中的氧元素都可能来自反应物水中的氧 8. 如图表示科研人员测得的某株紫苏一天中CO2固定速率和CO2吸收速率随时间的变化曲线。据图分析错误的是（　　） A. 7：00时，紫苏根尖细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体 B. 曲线b在10：00-12：00之间下降的主要原因是此时气孔导度减小，CO2供应减少，光合速率减慢 C. 18：00时会发生NADPH从类囊体薄膜向叶绿体基质的移动 D. 与7：00相比，12：00时C3的合成速率较快 9. 2021年12月科学家发现：脂肪细胞分泌的脂肪酸结合蛋白FABP4可以与腺苷激酶（ADK）和核苷二磷酸激酶（NDPK） 结合，形成Fabkin激素复合物。在Fabkin激素复合体中，FABP4通过修饰NDPK和ADK的活性，改变细胞外ATP和ADP分子的含量水平，进而引起胰岛B细胞膜上的P2Y受体活性改变，最终诱发胰岛B细胞死亡，引起糖尿病。其调节机制如图所示，图中P2Y为胰岛B细胞膜上的受体。研究还发现敲除Fabp4基因或者注射Fabkin的单克隆抗体，均可使糖尿病小鼠恢复到了健康状态。下列说法错误的是（ ） A. 血液中的Fabkin通过与胰岛B细胞膜上的P2Y受体特异性结合发挥作用 B. 当Fabkin形成时，细胞外ADP/ATP比值降低，P2Y受体活性受抑制 C. 与糖尿病小鼠相比，Fabp4基因敲除小鼠的胰岛素分泌量显著增加 D. 注射靶向Fabkin的单克隆抗体后，ADK活性降低，NDPK活性增强 10. 人骨骼肌常分为快肌纤维和慢肌纤维，相较于慢肌纤维，快肌纤维更适合无氧呼吸，且收缩速度更快。图是两种肌纤维呼吸作用的关系图，MCT1、MCT4为膜上的转运蛋白。下列推测合理的是（ ） A. MCT1和MCT4均可转运乳酸，表明膜上转运蛋白没有特异性 B. 快肌纤维和慢肌纤维均只受自主神经支配 C. 剧烈运动时慢肌纤维释放的CO2量等于O2的吸收量 D. 剧烈运动时，快肌纤维的糖原能直接分解成葡萄糖并为肌肉收缩供能 11. “巴斯德效应”是普遍存在于高等动植物细胞中的与细胞呼吸有关的现象。“巴斯德效应”是指在有氧条件下，细胞通过有氧呼吸产生的大量ATP和柠檬酸，会抑制无氧呼吸中的关键酶——磷酸果糖激酶（PFK）的活性，但是哺乳动物成熟红细胞中不存在巴斯德效应。下列说法中正确的是（ ） A. 哺乳动物成熟红细胞中不存在巴斯德效应的原因是产生的ATP和柠檬酸过少 B. 哺乳动物成熟红细胞中不存在巴斯德效应的原因是细胞中无磷酸果糖激酶 C. 哺乳动物成熟红细胞中不存在巴斯德效应是与其功能相适应的 D. 随着氧浓度的升高，哺乳动物成熟红细胞的无氧呼吸会受到抑制 12. 某同学用淀粉溶液、淀粉酶、碘液、分光光度计等探究了温度对淀粉酶活性的影响，吸光值A与淀粉-碘分子络合物的浓度成正比，实验结果如下图所示，相关叙述正确的是（ ） A. 将淀粉和淀粉酶溶液先分别在室温下保温10min后混合，再在相应的温度下保温5min B. 温度在0℃和100℃条件下淀粉酶失活，不能催化淀粉的水解，淀粉的剩余量较大 C. 也可用淀粉溶液、淀粉酶、碘液等来探究pH对淀粉酶活性的影响 D. 根据实验结果推测40℃左右时溶液的蓝色最浅，淀粉酶的活性最强 13. 褪黑素是一种主要由松果体产生的神经内分泌激素，褪黑素可通过“下丘脑-垂体-性腺轴”影响生殖系统的发育。褪黑素的分泌昼少夜多，图1表示光信号刺激下的褪黑素分泌调节示意图。某实验小组通过研究光照时长对小鼠性成熟时间的影响，来探究褪黑素对小鼠生殖系统发育的影响，结果如图2所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. 图1中光信号刺激通过SCN影响褪黑素的分泌属于“神经调节” B. 由实验推知，褪黑素对“下丘脑-垂体-性腺轴”的分泌活动表现为促进效应 C. 实验表明，随光照时间的延长小鼠性成熟时间缩短，其与褪黑素合成减少有关 D. 研究结果表明长时间熬夜，可能导致性早熟 14. 光能超过光合系统所能利用的数量时，光合功能会下降，这种现象称为光抑制。光抑制主要表现为光系统Ⅱ光化学效率下降，以及饱和光强下光合速率的降低。光系统Ⅱ最大光化学效率（Fv/Fm）可用来表示光抑制程度，Fv/Fm的比值越高，光合作用效率越高，发生光抑制的程度越低‌。当光系统从环境中吸收的光能超出其光能利用能力时，光能以热能的形式耗散，称为非光化学猝灭（NPQ）。科研人员在低温和100umol.m-2.s-1光照强度条件下，研究了抗坏血酸（AsA）对甜椒的光抑制程度的影响，结果如图1和图2．下列说法错误的是（ ） A. 据图可知，4℃下更易发生光抑制，可能跟暗反应有关的酶活性下降导致光能需求减少有关 B. 光抑制可能跟光系统Ⅱ相关蛋白受损，导致电子传递受阻，光反应产物减少有关 C. 实验结果说明AsA能够通过减少热耗散（NPQ）来减轻甜椒的光抑制现象 D. 炎热夏天，适当的遮阴处理可以有效防止光抑制现象对植物的损害 15. 科学家在1827年第一次报告了切除蝌蚪甲状腺的实验，实验处理及结果如下表所示。下列分析错误的是（ ） 组别 第一步：处理措施 第二步：饲料喂养 实验结果 甲 手术摘除甲状腺 正常饲料 长成大蝌蚪，未发育成青蛙 乙 手术摘除甲状腺 含有甲状腺粉末的饲料 生长发育成正常青蛙 丙 ① 正常饲料 生长发育成正常青蛙 丁 ② 含有甲状腺粉末的饲料 发育加速，长成小型青蛙 A. 实验的自变量为是否摘除甲状腺和饲喂的饲料种类，因变量为蝌蚪生长发育的结果 B. ①和②处为“不做任何处理”，目的是作为对照排除无关变量对实验结果的干扰 C. 甲组分别与乙、丙组对照说明蝌蚪发育成正常青蛙可能跟甲状腺分泌的某种化学物质有关 D. 丙组与丁组对照说明过量的甲状腺分泌物能加速蝌蚪的生长发育 二、非选择题（四大题，共60分） 16. 脯氨酸是植物在盐胁迫条件下液泡中积累的重要氨基酸，在植物渗透调节中发挥关键作用。为研究盐胁迫条件下，脯氨酸浸种对水稻幼苗形态相关指标的影响，研究者做了相关实验，结果如下表所示。回答下列问题： 组别 处理方法 平均苗高/cm 平均根长/cm 平均根数/条 ① S0 6.42 3.30 8.80 ② S1 2.59 2.55 4.20 ③ S1+T1 4.99 3.54 5.67 ④ S1+T2 5.02 3.57 6.13 ⑤ S1+T3 6.11 4.14 6.47 注：S1指在水稻培养基中添加一定浓度的NaCl；T1～T3添加的脯氨酸浓度依次升高。 （1）盐胁迫下水稻细胞中散失的水分主要是__________；举例说明该种形式的水在水稻种子萌发过程中参与的具体生理过程有_______________________________（举出1例）。 （2）上述实验的处理方案中，S0的处理方式为___________。实验结果表明，用T1浓度的脯氨酸浸种__________（填“能”或“不能”）缓解盐胁迫对水稻性状的影响，依据是__________。 （3）根据题意和实验结果推测，水稻积累脯氨酸可缓解盐胁迫对水稻生长抑制的机理有： 一方面，脯氨酸可以_________________和__________________，从而提升水稻细胞的吸水能力；另一方面，脯氨酸可以__________________________，提升水稻的光合作用速率。 17. 根据光合作用中CO2的固定方式不同，可将植物分为C3植物（小麦、水稻）和C4植物（玉米）等类型。玉米叶肉细胞中的叶绿体较小、数目也少、有类囊体；相邻的维管束鞘细胞中叶绿体较大、数目较多、没有类囊体。C3植物固定CO2只有C3途径，C4植物固定CO2包括C4和C3两条途径（如图1所示）。Rubisco酶对CO2和O2都有亲和力，当CO2/O2比值高时，Rubisco酶可催化C5固定CO2合成有机物。高光照强度环境下，当CO2/O2比值低时，Rubisco酶可催化C5结合O2发生氧化分解，消耗有机物，此过程称为光呼吸，它会导致光合效率下降。研究发现，C4植物中PEP羧化酶对CO2的亲和力约是Rubisco酶的60倍。图2是在适宜温度、水分和一定的光照强度下，测得两类植物CO2的吸收速率随大气CO2浓度变化的情况。据图分析并回答下列问题： （1）C3植物和C4植物光合作用光反应阶段的产物是相同的，光反应阶段的产物是____________（答出3点即可），CO2固定的产物分别是____________。 （2）干旱会导致气孔开度减小，研究发现在同等程度干旱条件下，_________植物生长得好。在干旱、高光照强度环境下，C3植物会产生光呼吸现象，而C4植物一般不会产生光呼吸现象，请从两者的光合作用机制角度阐述其原理：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 （3）目前温室效应加剧，大气CO2浓度不断增加。据图分析，对C3植物和C4植物谁更有益？___________________________________________________________________。 18. 水稻是在我国广泛种植的粮食作物，其生长过程中经常面临营养缺乏的环境，磷饥饿是水稻最常面对的胁迫之一，但磷肥的大量使用对环境造成了严重威胁。研究发现，水稻可以通过启动磷饥饿反应(PSR)来应对低磷胁迫，其中，PHR2是该途径上的核心转录因子。其作用机制如下图： （1）缺磷会影响______________（至少写两个）等物质的合成，进而影响水稻光合作用。当水体中的N、P超标，会引起水生生物大量死亡的“水华”现象，其原因是_________。 （2）为了探究PHR2是否磷酸化对磷饥饿反应(PSR)的影响，研究人员在野生型水稻的基础上构建了磷酸化株系和磷酸化失活株系，并测定植株中磷含量，结果如图一所示。由此你得出的结论是___________________________________________________。 （3）由图一和图二可知，未磷酸化的PHR2与PSI基因上游的启动子结合后，______________（填“促进”或“抑制”）转录，进而调节基因表达。 （4）油菜素内酯(BR)在水稻磷饥饿反应(PSR)中具有调控作用，推测低磷胁迫下水稻启动磷饥饿反应(PSR)与BR有关。科研人员提出了“低磷胁迫通过诱导BR分泌启动磷饥饿反应(PSR)”的假说。请从下列选项中选择字母按顺序填入表格，补充验证上述假说的实验方案，你的选择是。 组别 材料 培养条件 检测指标 1 野生型水稻 正常培养基 ________ 2 ________ 3 _______ 低磷培养基 A.野生型水稻B.BR突变体水稻C.低磷培养基D.正常培养基 E.高磷培养基F.测定植株中的磷含量G.测定培养基中磷含量 若实验证实上述假说成立。请结合图二，阐述低磷胁迫下水稻磷饥饿反应的作用机制____________________________________________________________________________。 19. 糖尿病性外周神经病变（DPN）是临床上糖尿病较为常见的一种严重慢性并发症，主要表现为肢体乏力、运动异常、对物理刺激反应迟钝，常涉及坐骨神经、尺神经、股神经等，严重影响患者下肢功能。回答下列问题： （1）外周神经系统分布在全身各处，包括分别与脑和脊髓相连的__________。 （2）运动神经传导速度（MNCV）的测定是外周神经病变诊断过程中一种有效指标。科研人员分别对DPN模型鼠（模型组）和健康鼠（空白对照组）的MNCV进行在体（非离体）测定（图1），测定原理为刺激电极（S1）置于左侧坐骨切迹处的坐骨神经传出部位，记录电极（S2）置于同侧踝关节坐骨神经经过部位，运动神经传导速度（MNCV）=刺激电极与记录电极间的距离/传导时间。可推断模型组的MNCV ______（填“高于”或“低于”）空白对照组的MNCV。据图所示，若刺激电极位置不变，将记录电极放至R处，测得的MNCV______（填“增大”、“减小”或“不变”），原因是______________________________。 （3）临床上，常用甲钴胺治疗DPN。科研人员研发的新型药物G也能用于治疗DPN，且效果优于甲钴胺。下表是科研人员的验证实验，请补充完整。 组别 实验处理 检测指标 预期实验结果 1 空白对照组+生理盐水 实验疗程为4周，4周后检测各组MNCV 各组MNCV大小关系： _____________ 2 DPN模型组+生理盐水 3 _________________ 4 _________________ （4）神经生长因子（NGF）是由细胞分泌的一种生长因子，具有神经营养和促进轴突生长的生理作用，研究表明DPN的发生、发展和NGF有一定的相关性。NGF的靶细胞膜上存在两种受体，一种是受体TrkA，另一种是受体p75NTR。科研人员就新型药物G对细胞膜上TrkA和p75NTR的含量的影响进行实验，结果如图2。从图2中可推测出，药物G作用机理是通过________（填“提高”或“降低”）TrkA含量，______（填“提高”或“降低”）p75NTR含量，来对抗神经细胞凋亡，进而促进外周神经再生。 （5）对于该新型药物的研发到上市，在本实验的基础上后续还要对药物G进行进一步研究：____________________________。（写出一点即可） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 仙游一中2024-2025学年高三月考生物试卷 （满分100分，考试时间75分钟） 一、单项选择题（1-10每题2分,11-15 每题4分，共40分） 1. 幽门螺杆菌常寄生在胃黏膜组织中，损伤胃黏膜屏障，感染后可引起慢性胃炎和消化性溃疡甚至胃癌，被世界卫生组织列为第一类生物致癌因子。下列说法正确的是（ ） A. 幽门螺杆菌细胞内有五种碱基、八种核苷酸 B. 幽门螺杆菌细胞内能进行碱基互补配对的细胞器有线粒体和核糖体 C. 可以通过药物抑制幽门螺杆菌细胞核内DNA聚合酶的活性，抑制其繁殖 D. 幽门螺杆菌必须依赖于活细胞生存，因此与被感染者共用餐具，不会被传染 【答案】A 【解析】 【详解】A、幽门螺杆菌是原核生物，细胞内同时含有DNA和RNA，共包含A、T、C、G、U5种碱基，4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸共8种核苷酸，A正确； B、幽门螺杆菌为原核生物，仅含有核糖体一种细胞器，无线粒体结构，B错误； C、幽门螺杆菌是原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，不存在细胞核结构，C错误； D、幽门螺杆菌是具有细胞结构的原核生物，可独立完成生命活动，并非必须依赖活细胞生存，与被感染者共用餐具可能发生传染，D错误。 2. 下列关于化学试剂或相关操作的叙述正确的是（　　） A. 酒精在“新冠病毒预防”和“检测生物组织中的脂肪”中的作用相同 B. 盐酸在“观察根尖分生区细胞有丝分裂”和“探究pH对酶活性的影响”中的作用不同 C. CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质"中的作用相同 D. 在“观察植物细胞的质壁分离和复原”和“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”时均要使用高倍镜 【答案】B 【解析】 【分析】1、酒精是生物实验常用试剂，通常用于：（1）检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。（2）观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精和盐酸对材料进行解离。（3）绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素。（4）果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒。（5）DNA的粗提取和鉴定中可以体积分数为95%的冷却的酒精进一步纯化DNA。（6）证明光合作用产物有淀粉需用95%酒精对绿色叶片进行酒精水浴脱色，便于碘液染色等。 2、斐林试剂是由甲液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和乙液（质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液）组成，用于鉴定还原糖，使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中，且需水浴加热；双缩脲试剂由A液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和B液（质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液）组成，用于鉴定蛋白质，使用时要先加A液后再加入B液。 【详解】A、酒精在“新冠病毒预防”的作用是杀灭病毒，酒精在“检测生物组织中的脂肪”中的作用是洗去浮色，便于观察，故酒精在两个实验中的作用不同，A错误； B、盐酸在“观察根尖分生区细胞有丝分裂”的作用是对组织进行解离，盐酸在“探究pH对酶活性的影响”中的作用是调节pH值，故盐酸在两个实验中的作用不同，B正确； C、CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”的实验中，CuSO4与NaOH反应生成具有氧化性的氢氧化铜与还原糖中醛基发生氧化还原反应；在“检测生物组织的蛋白质”中的作用是与肽键结合，故硫酸铜在两个实验中作用不同，C错误； D、显微镜在“观察植物细胞的质壁分离和复原”的实验中只需用到低倍镜；在“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”的实验中先用低倍镜观察，再转换到高倍镜，D错误。 故选B。 3. 糖类和脂质是细胞中重要的化合物，下列叙述正确的是（ ） A. 糖原、淀粉和脂肪均可作为动物细胞中的储能物质 B. 脂肪和糖类的组成元素均为C、H、O，二者可大量相互转化 C. 维生素 D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 D. 食草动物可利用自身消化器官将纤维素分解成葡萄糖来获取能量 【答案】C 【解析】 【分析】细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。血液中的葡萄糖除供细胞利用外，多余的部分可以合成糖原储存起来；如果葡萄糖还有富余，就可以转变成脂肪和某些氨基酸。给家畜、家禽提供富含糖类的饲料，使它们肥育，就是因为糖类在它们体内转变成了脂肪。而食物中的脂肪被消化吸收后，可以在皮下结缔组织等处以脂肪组织的形式储存起来。但是糖类和脂肪之间的转化程度是有明显差异的。例如，糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪；而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。 【详解】A、淀粉不能作为动物细胞中的储能物质，A错误； B、糖类一般由C、H、O组成，糖类能大量转化为脂肪，脂肪只有在糖代谢发生障碍、能量供应不足时，才会少量转化为糖类，B错误； C、维生素 D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收，C正确； D、食草动物利用自身消化器官将纤维素分解成葡萄糖过程中不释放能量，D错误。 故选C。 4. 下列有关生命科学研究方法及结论的叙述中，错误的是（ ） A. 卡尔文用14C标记的 CO₂供应小球藻进行光合作用，探明暗反应中碳的转移途径 B. 施莱登、施旺建立细胞学说和达尔文的自然选择学说用的都是不完全归纳法 C. 科学家向胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，揭示了分泌蛋白合成加工运输途径 D. 对生物膜结构的探索历程中，最初通过对膜成分的提取与检测认识了细胞膜的成分 【答案】D 【解析】 【详解】A、卡尔文使用同位素标记法，用14C标记的CO2供给小球藻进行光合作用，探明了暗反应中碳的转移途径为CO2→C3→(CH2O)，A正确； B、施莱登、施旺仅观察了部分动植物细胞就归纳出细胞学说，达尔文基于大量生物进化的实例归纳出自然选择学说，二者均没有穷尽所有研究对象，都采用了不完全归纳法，B正确； C、科学家使用同位素标记法，向胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，依次追踪到放射性出现的位置，揭示了分泌蛋白合成、加工、运输的路径，C正确； D、生物膜探索历程中，最初是欧文顿通过细胞膜的通透性实验，推测细胞膜由脂质组成，并没有进行膜成分的提取与检测；对膜成分的提取与检测是后续的研究步骤，D错误。 5. 质膜上的Ca2+泵亦称为Ca2+-ATP酶，对维持细胞内Ca2+的低浓度状态具有重要作用。当Ca2+在内侧与Ca2+泵相应位点结合时，激活其酶活性，使ATP分子的末端磷酸基团脱离下来并与Ca2+泵结合，导致Ca2+泵磷酸化，空间结构发生变化，Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外完成去磷酸化。下图为Ca2+的磷酸化和去磷酸化过程示意图，下列相关说法错误的是（ ） A. 图示Ca2+泵运输Ca2+的方式是主动运输 B. Ca2+与Ca2+泵结合，促使其空间结构发生变化，随即将Ca2+释放到膜外 C. Ca2+泵能降低末端磷酸基团脱离所需的能量 D. 维持细胞内低浓度Ca2+的过程中，伴随着Ca2+泵磷酸化和去磷酸化的周期性改变 【答案】B 【解析】 【详解】A、图示泵运输时需要消耗ATP水解释放的能量，且逆浓度梯度将从低浓度的细胞内运输到高浓度的细胞外，符合主动运输的特点，A正确； B、与泵内侧位点结合后，首先要激活ATP酶活性，使ATP水解释放的磷酸基团结合到泵上使其磷酸化，空间结构发生变化后结合位点转向膜外侧，才能将释放到膜外，并非结合后随即释放，B错误； C、泵属于ATP酶，酶的作用是降低化学反应的活化能，因此可以降低ATP分子末端磷酸基团脱离所需的活化能，C正确； D、维持细胞内低浓度需要持续通过泵向外运输，每一次运输过程都伴随泵的磷酸化和去磷酸化，因此该过程存在二者的周期性改变，D正确。 6. 人体细胞膜上存在葡萄糖的载体蛋白GLUT4，其数量存在如下图所示的调节机制。下列相关叙述错误的是（ ） A. 图中蛋白质具有参与组成细胞结构、运输、信息传递的功能 B. 细胞膜上GLUT4数量增加依赖于膜的流动性，影响了膜的选择透过性 C. GLUT4转运葡萄糖时会发生自身构象的改变 D. 胰岛素与蛋白M结合体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能 【答案】D 【解析】 【分析】细胞膜主要是由磷脂构成的富有弹性的半透性膜，膜厚7~8nm，对于动物细胞来说，其膜外侧与外界环境相接触。其主要功能是选择性地交换物质，吸收营养物质，排出代谢废物，分泌与运输蛋白质。 【详解】A、图示中的蛋白质：胰岛素能传递信息，蛋白M、GLUT4参与构成细胞膜的结构，GLUT4能转运葡萄糖，A正确； B、由于囊泡与细胞膜融合导致细胞膜上GLUT4数量增加，依赖于膜的流动性，影响了细胞膜的选择透过性，B正确； C、GLUT4转运葡萄糖为协助扩散，载体蛋白GLUT4在转运时会发生自身构象的改变，C正确； D、胰岛素与蛋白M结合体现了细胞膜具有进行细胞间信息传递的功能，D错误。 故选D。 7. 将黑藻细胞破碎，分离出叶绿体和线粒体。将叶绿体和线粒体分别加入甲、乙两支试管中，甲中盛有适宜浓度的NaHCO3溶液，乙中盛有适宜浓度的丙酮酸溶液，两只试管处于充足光照且其他条件适宜的环境中，两支试管内都会产生气泡。下列说法正确的是（ ） A. 利用高倍显微镜可观察到黑藻细胞质的流动及叶绿体中的基粒 B. 若试管甲突然转为黑暗状态，叶绿体中的C5含量会迅速增加 C. 试管乙中产生的气泡能够使溴麝香草酚蓝溶液由绿变蓝再变黄 D. 两只试管中产生的气泡中的氧元素都可能来自反应物水中的氧 【答案】D 【解析】 【分析】分析实验可知，将叶绿体和线粒体分别加入甲、乙两支试管中，甲中盛有适宜浓度的NaHCO3溶液，乙中盛有适宜浓度的丙酮酸溶液，当处于充足光照且其他条件适宜的环境中，甲试管会进行光合作用产生氧气，乙试管会进行有氧呼吸的第二、三两个阶段产生二氧化碳。 【详解】A、用高倍显微镜可观察到黑藻细胞内叶绿体的形态分布及细胞质的流动，光学显微镜先不能观察到叶绿体的基粒，A错误； B、试管甲若突然转为黑暗状态，则ATP、NADPH产生量减少，还原C3生成C5的量减少，且C5仍在固定CO2，故则叶绿体中的C5含量会迅速降低，B错误； C、试管甲中产生氧气从而出现气泡，试管乙中产生二氧化碳从而出现气泡，可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，C错误； D、根据光合作用过程，试管甲中产生氧气中的氧元素来自于水，根据细胞呼吸的过程，试管乙中产生二氧化碳中的氧元素来自于水和丙酮酸，故两只试管中产生的气泡中的氧元素都可能来自反应物水中的氧，D正确。 故选D。 8. 如图表示科研人员测得的某株紫苏一天中CO2固定速率和CO2吸收速率随时间的变化曲线。据图分析错误的是（　　） A. 7：00时，紫苏根尖细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体 B. 曲线b在10：00-12：00之间下降的主要原因是此时气孔导度减小，CO2供应减少，光合速率减慢 C. 18：00时会发生NADPH从类囊体薄膜向叶绿体基质的移动 D. 与7：00相比，12：00时C3的合成速率较快 【答案】B 【解析】 【分析】影响光合作用的环境因素 1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。 2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 曲线a（CO2固定速率）表示总光合速率，曲线b（CO2吸收速率）表示净光合速率。 【详解】A、曲线a（CO2固定速率）表示总光合速率，曲线b（CO2吸收速率）表示净光合速率，据此并结合题图分析可知：紫苏根尖细胞只进行呼吸作用，产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体，A正确； B、在10：00-12：00时曲线a（CO2固定速率）一直在增加，说明光合作用在增强，曲线b下降的主要原因是此时温度高，光合速率与呼吸速率均上升，但呼吸速率上升幅度大于光合速率，B错误； C、18：00时，光合作用中NADPH从类囊体薄膜向叶绿体基质移动，C正确； D、与7：00相比，12：00时光照强，光反应速率快，暗反应速率也快，因此C3的合成速率较快，D正确。 故选B。 9. 2021年12月科学家发现：脂肪细胞分泌的脂肪酸结合蛋白FABP4可以与腺苷激酶（ADK）和核苷二磷酸激酶（NDPK） 结合，形成Fabkin激素复合物。在Fabkin激素复合体中，FABP4通过修饰NDPK和ADK的活性，改变细胞外ATP和ADP分子的含量水平，进而引起胰岛B细胞膜上的P2Y受体活性改变，最终诱发胰岛B细胞死亡，引起糖尿病。其调节机制如图所示，图中P2Y为胰岛B细胞膜上的受体。研究还发现敲除Fabp4基因或者注射Fabkin的单克隆抗体，均可使糖尿病小鼠恢复到了健康状态。下列说法错误的是（ ） A. 血液中的Fabkin通过与胰岛B细胞膜上的P2Y受体特异性结合发挥作用 B. 当Fabkin形成时，细胞外ADP/ATP比值降低，P2Y受体活性受抑制 C. 与糖尿病小鼠相比，Fabp4基因敲除小鼠的胰岛素分泌量显著增加 D. 注射靶向Fabkin的单克隆抗体后，ADK活性降低，NDPK活性增强 【答案】A 【解析】 【详解】A、分析题干信息和题图，Fabkin是通过FABP4改变NDPK和ADK两种酶的活性，调节细胞外的能量信号从而对胰岛B细胞发挥作用，所以血液中的Fabkin并没有与胰岛B细胞膜上的P2Y受体特异性结合而发挥作用，A错误； B、Fabkin存在时，ADK活化、NDPK被抑制，消耗ADP生成ATP；ADP变少、ATP变多，ADP/ATP比值下降，P2Y受体被抑制，胰岛B细胞死亡，B正确； C、敲除Fabp4，不能形成Fabkin，不会抑制胰岛B细胞，胰岛B细胞存活多，胰岛素分泌量显著增加，C正确； D、抗体结合Fabkin，FABP4失去作用，不再修饰ADK、NDPK，ADK活性下降、NDPK活性恢复增强，D正确。 10. 人骨骼肌常分为快肌纤维和慢肌纤维，相较于慢肌纤维，快肌纤维更适合无氧呼吸，且收缩速度更快。图是两种肌纤维呼吸作用的关系图，MCT1、MCT4为膜上的转运蛋白。下列推测合理的是（ ） A. MCT1和MCT4均可转运乳酸，表明膜上转运蛋白没有特异性 B. 快肌纤维和慢肌纤维均只受自主神经支配 C. 剧烈运动时慢肌纤维释放的CO2量等于O2的吸收量 D. 剧烈运动时，快肌纤维的糖原能直接分解成葡萄糖并为肌肉收缩供能 【答案】C 【解析】 【详解】A、转运蛋白的特异性是指其只能转运一种或一类物质，MCT1和MCT4均可转运乳酸，说明二者均是转运乳酸的特异性转运蛋白，不能证明转运蛋白无特异性，A错误； B、骨骼肌的肌纤维受躯体运动神经支配，可受意识调控，并非只受自主神经支配，B错误； C、人体细胞无氧呼吸的产物为乳酸，不产生，仅来自有氧呼吸，而有氧呼吸中的吸收量等于的释放量，因此无论慢肌纤维是否进行无氧呼吸，其释放的量都等于吸收量，C正确； D、肌细胞缺乏将糖原分解产物转化为葡萄糖的相关酶，肌糖原不能直接分解为葡萄糖，且直接为肌肉收缩供能的物质是ATP，D错误。 11. “巴斯德效应”是普遍存在于高等动植物细胞中的与细胞呼吸有关的现象。“巴斯德效应”是指在有氧条件下，细胞通过有氧呼吸产生的大量ATP和柠檬酸，会抑制无氧呼吸中的关键酶——磷酸果糖激酶（PFK）的活性，但是哺乳动物成熟红细胞中不存在巴斯德效应。下列说法中正确的是（ ） A. 哺乳动物成熟红细胞中不存在巴斯德效应的原因是产生的ATP和柠檬酸过少 B. 哺乳动物成熟红细胞中不存在巴斯德效应的原因是细胞中无磷酸果糖激酶 C. 哺乳动物成熟红细胞中不存在巴斯德效应是与其功能相适应的 D. 随着氧浓度的升高，哺乳动物成熟红细胞的无氧呼吸会受到抑制 【答案】C 【解析】 【详解】A、哺乳动物成熟红细胞没有线粒体，无法进行有氧呼吸，根本不能通过有氧呼吸产生ATP和柠檬酸，并非产生量过少，A错误； B、磷酸果糖激酶是无氧呼吸的关键酶，哺乳动物成熟红细胞只进行无氧呼吸，必须含有该酶才能完成呼吸供能，B错误； C、哺乳动物成熟红细胞的功能是运输氧气，若存在巴斯德效应，有氧条件下无氧呼吸会被抑制，而其无线粒体无法进行有氧呼吸产生ATP，会导致细胞供能障碍无法完成生理功能，因此不存在巴斯德效应是与其功能相适应的，C正确； D、哺乳动物成熟红细胞不存在巴斯德效应，且无线粒体只能进行无氧呼吸，氧浓度升高不会抑制其无氧呼吸，D错误。 12. 某同学用淀粉溶液、淀粉酶、碘液、分光光度计等探究了温度对淀粉酶活性的影响，吸光值A与淀粉-碘分子络合物的浓度成正比，实验结果如下图所示，相关叙述正确的是（ ） A. 将淀粉和淀粉酶溶液先分别在室温下保温10min后混合，再在相应的温度下保温5min B. 温度在0℃和100℃条件下淀粉酶失活，不能催化淀粉的水解，淀粉的剩余量较大 C. 也可用淀粉溶液、淀粉酶、碘液等来探究pH对淀粉酶活性的影响 D. 根据实验结果推测40℃左右时溶液的蓝色最浅，淀粉酶的活性最强 【答案】D 【解析】 【分析】温度低时酶只是活性降低，但未失活，温度过高时，酶失活。 【详解】A、探究温度对酶活性的影响时，应先将淀粉酶溶液和淀粉溶液分别控制到相同温度后再混合，A错误； B、0℃时，淀粉酶活性受到抑制，而不是失活，B错误； C、由于pH对淀粉自身水解有影响，故不能用淀粉溶液、淀粉酶、碘液等来探究pH对淀粉酶活性的影响，C错误； D、根据实验结果推测40℃左右时溶液的蓝色最浅，说明被水解的淀粉最多，淀粉酶的活性最强，D正确。 故选D。 13. 褪黑素是一种主要由松果体产生的神经内分泌激素，褪黑素可通过“下丘脑-垂体-性腺轴”影响生殖系统的发育。褪黑素的分泌昼少夜多，图1表示光信号刺激下的褪黑素分泌调节示意图。某实验小组通过研究光照时长对小鼠性成熟时间的影响，来探究褪黑素对小鼠生殖系统发育的影响，结果如图2所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. 图1中光信号刺激通过SCN影响褪黑素的分泌属于“神经调节” B. 由实验推知，褪黑素对“下丘脑-垂体-性腺轴”的分泌活动表现为促进效应 C. 实验表明，随光照时间的延长小鼠性成熟时间缩短，其与褪黑素合成减少有关 D. 研究结果表明长时间熬夜，可能导致性早熟 【答案】B 【解析】 【详解】A、图1中光信号经传入神经传导至神经中枢SCN，再经传出神经作用于松果体调节褪黑素分泌，该过程通过完整反射弧完成，属于神经调节，A正确； B、褪黑素分泌昼少夜多，结合图2可知光照时长越长，褪黑素分泌越少，小鼠性成熟时间越短，说明褪黑素越少越利于生殖系统发育，即褪黑素对“下丘脑-垂体-性腺轴”的分泌活动起抑制效应，而非促进，B错误； C、光照时间延长时褪黑素合成减少，对生殖系统发育的抑制作用减弱，因此小鼠性成熟时间缩短，C正确； D、长时间熬夜时夜间存在光刺激，会导致褪黑素分泌减少，对性腺轴的抑制作用减弱，可能导致性早熟，D正确。 14. 光能超过光合系统所能利用的数量时，光合功能会下降，这种现象称为光抑制。光抑制主要表现为光系统Ⅱ光化学效率下降，以及饱和光强下光合速率的降低。光系统Ⅱ最大光化学效率（Fv/Fm）可用来表示光抑制程度，Fv/Fm的比值越高，光合作用效率越高，发生光抑制的程度越低‌。当光系统从环境中吸收的光能超出其光能利用能力时，光能以热能的形式耗散，称为非光化学猝灭（NPQ）。科研人员在低温和100umol.m-2.s-1光照强度条件下，研究了抗坏血酸（AsA）对甜椒的光抑制程度的影响，结果如图1和图2．下列说法错误的是（ ） A. 据图可知，4℃下更易发生光抑制，可能跟暗反应有关的酶活性下降导致光能需求减少有关 B. 光抑制可能跟光系统Ⅱ相关蛋白受损，导致电子传递受阻，光反应产物减少有关 C. 实验结果说明AsA能够通过减少热耗散（NPQ）来减轻甜椒的光抑制现象 D. 炎热夏天，适当的遮阴处理可以有效防止光抑制现象对植物的损害 【答案】C 【解析】 【详解】A、对比25℃对照组和4℃低温胁迫组的Fv/Fm，4℃组Fv/Fm更低，说明光抑制程度更高；低温会降低暗反应相关酶的活性，暗反应速率下降，消耗的光反应产物减少，光能需求降低，过剩光能增多，因此更易发生光抑制，A正确； B、光抑制主要表现为光系统Ⅱ光化学效率下降，若光系统Ⅱ相关蛋白受损，会导致光反应电子传递受阻，ATP、NADPH等光反应产物生成减少，符合光抑制的特征，B正确； C、对比低温胁迫组和AsA处理组：AsA处理组的NPQ（热耗散）更高，同时Fv/Fm更高（光抑制程度更低），说明AsA是通过增加热耗散，减少过剩光能对光合结构的损伤，进而减轻光抑制，而非减少热耗散，C错误； D、光抑制是光能超过光合系统可利用的数量导致的，炎热夏天适当遮阴可降低光照强度，避免光能过剩，能有效防止光抑制对植物的损害，D正确。 15. 科学家在1827年第一次报告了切除蝌蚪甲状腺的实验，实验处理及结果如下表所示。下列分析错误的是（ ） 组别 第一步：处理措施 第二步：饲料喂养 实验结果 甲 手术摘除甲状腺 正常饲料 长成大蝌蚪，未发育成青蛙 乙 手术摘除甲状腺 含有甲状腺粉末的饲料 生长发育成正常青蛙 丙 ① 正常饲料 生长发育成正常青蛙 丁 ② 含有甲状腺粉末的饲料 发育加速，长成小型青蛙 A. 实验的自变量为是否摘除甲状腺和饲喂的饲料种类，因变量为蝌蚪生长发育的结果 B. ①和②处为“不做任何处理”，目的是作为对照排除无关变量对实验结果的干扰 C. 甲组分别与乙、丙组对照说明蝌蚪发育成正常青蛙可能跟甲状腺分泌的某种化学物质有关 D. 丙组与丁组对照说明过量的甲状腺分泌物能加速蝌蚪的生长发育 【答案】B 【解析】 【详解】A、本实验的自变量为是否摘除甲状腺、饲喂的饲料是否含有甲状腺粉末，因变量为蝌蚪生长发育的结果，A正确； B、为遵循单一变量原则，排除手术操作本身对实验结果的干扰，①和②的处理应为“做与甲、乙组相同的手术切口但不摘除甲状腺”，而非不做任何处理，否则甲组与丙组存在“是否进行手术”的额外变量，无法得出准确结论，B错误； C、甲组与乙组对照，自变量为饲料是否含甲状腺粉末，说明甲状腺粉末中的物质可促进蝌蚪发育；甲组与丙组对照，自变量为是否保留甲状腺，说明甲状腺与蝌蚪发育有关，两组对照可说明蝌蚪发育成正常青蛙可能跟甲状腺分泌的某种化学物质有关，C正确； D、丙组是正常蝌蚪饲喂正常饲料，丁组是正常蝌蚪饲喂含甲状腺粉末的饲料，丁组体内甲状腺激素含量高于正常水平，结果发育加速，说明过量的甲状腺分泌物能加速蝌蚪的生长发育，D正确。 二、非选择题（四大题，共60分） 16. 脯氨酸是植物在盐胁迫条件下液泡中积累的重要氨基酸，在植物渗透调节中发挥关键作用。为研究盐胁迫条件下，脯氨酸浸种对水稻幼苗形态相关指标的影响，研究者做了相关实验，结果如下表所示。回答下列问题： 组别 处理方法 平均苗高/cm 平均根长/cm 平均根数/条 ① S0 6.42 3.30 8.80 ② S1 2.59 2.55 4.20 ③ S1+T1 4.99 3.54 5.67 ④ S1+T2 5.02 3.57 6.13 ⑤ S1+T3 6.11 4.14 6.47 注：S1指在水稻培养基中添加一定浓度的NaCl；T1～T3添加的脯氨酸浓度依次升高。 （1）盐胁迫下水稻细胞中散失的水分主要是__________；举例说明该种形式的水在水稻种子萌发过程中参与的具体生理过程有_______________________________（举出1例）。 （2）上述实验的处理方案中，S0的处理方式为___________。实验结果表明，用T1浓度的脯氨酸浸种__________（填“能”或“不能”）缓解盐胁迫对水稻性状的影响，依据是__________。 （3）根据题意和实验结果推测，水稻积累脯氨酸可缓解盐胁迫对水稻生长抑制的机理有： 一方面，脯氨酸可以_________________和__________________，从而提升水稻细胞的吸水能力；另一方面，脯氨酸可以__________________________，提升水稻的光合作用速率。 【答案】（1） ①. 自由水 ②. 和丙酮酸反应生成CO2和[H]（或有氧呼吸第二阶段）、参与淀粉水解为葡萄糖 （2） ①. 水稻培养基中不添加NaCl（或用普通的培养基培养水稻） ②. 能 ③. 与②组相比，③组的水稻在苗高、根长、根数方面都有所增加 （3） ①. 提高细胞液的浓度 ②. 通过缓解盐胁迫造成的根长和根数减少 ③. 通过缓解盐胁迫造成的幼苗生长减慢 【解析】 【小问1详解】 细胞内的水分分为自由水和结合水，结合水是细胞结构的组成成分，不易散失；自由水可自由流动，盐胁迫下外界溶液渗透压较高，细胞主要散失自由水。自由水可作为反应物参与生化反应，种子萌发过程中，自由水可参与有氧呼吸第二阶段，也可参与淀粉、蛋白质等储存物质的水解过程。 【小问2详解】 本实验的自变量为是否进行盐胁迫、脯氨酸浸种的浓度，S0作为空白对照组，处理应为不作盐胁迫处理、不用脯氨酸浸种，其他条件与实验组保持一致。对比表中数据，S1+T1组的三个生长指标均显著高于仅盐胁迫的S1组，说明T1浓度的脯氨酸浸种能缓解盐胁迫对水稻生长的抑制作用。 【小问3详解】 据题干信息和实验结果可知，脯氨酸可以提高细胞液的浓度，从而提升水稻细胞的吸水能力；通过缓解盐胁迫造成的根长和根数减少，增强水稻根系的吸水能力；通过缓解盐胁迫造成的幼苗生长减慢，提升水稻的光合作用速率。 17. 根据光合作用中CO2的固定方式不同，可将植物分为C3植物（小麦、水稻）和C4植物（玉米）等类型。玉米叶肉细胞中的叶绿体较小、数目也少、有类囊体；相邻的维管束鞘细胞中叶绿体较大、数目较多、没有类囊体。C3植物固定CO2只有C3途径，C4植物固定CO2包括C4和C3两条途径（如图1所示）。Rubisco酶对CO2和O2都有亲和力，当CO2/O2比值高时，Rubisco酶可催化C5固定CO2合成有机物。高光照强度环境下，当CO2/O2比值低时，Rubisco酶可催化C5结合O2发生氧化分解，消耗有机物，此过程称为光呼吸，它会导致光合效率下降。研究发现，C4植物中PEP羧化酶对CO2的亲和力约是Rubisco酶的60倍。图2是在适宜温度、水分和一定的光照强度下，测得两类植物CO2的吸收速率随大气CO2浓度变化的情况。据图分析并回答下列问题： （1）C3植物和C4植物光合作用光反应阶段的产物是相同的，光反应阶段的产物是____________（答出3点即可），CO2固定的产物分别是____________。 （2）干旱会导致气孔开度减小，研究发现在同等程度干旱条件下，_________植物生长得好。在干旱、高光照强度环境下，C3植物会产生光呼吸现象，而C4植物一般不会产生光呼吸现象，请从两者的光合作用机制角度阐述其原理：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 （3）目前温室效应加剧，大气CO2浓度不断增加。据图分析，对C3植物和C4植物谁更有益？___________________________________________________________________。 【答案】（1） ①. O2、NADPH和ATP ②. C3、C3和C4 （2） ①. C4 ②. 在干旱、高光照强度环境下，C3植物CO2吸收减少，CO2/O2比值低，Rubisco酶催化C5结合O2发生氧化分解，产生光呼吸；C4植物的PEP羧化酶对CO2的亲和力强，可以利用低浓度的二氧化碳，维管束鞘细胞内CO2/O2比值高，Rubisco催化C5固定CO2合成有机物，不发生光呼吸 （3）C4植物能够利用低CO2浓度进行光合作用，C3植物能够利用更高浓度的CO2进行光合作用，C3植物的CO2饱和点大于C4植物，因此对C3更有益 【解析】 【小问1详解】 光反应依赖类囊体薄膜上的光合色素分解水，产物为O₂、NADPH和ATP；结合题图1和题干信息，C₃植物仅通过Rubisco酶直接将CO₂与C₅结合生成C₃，C₄植物存在两步CO₂固定：先在叶肉细胞由PEP羧化酶催化CO₂和PEP生成C₄，后续C₄释放的CO₂再进入C₃途径被固定为C₃，故CO₂固定的产物分别是C3、C3和C4。 【小问2详解】 干旱会导致气孔开度减小，胞间CO₂浓度降低，C₄植物的PEP羧化酶对CO₂亲和力极强，可以富集低浓度CO₂并在维管束鞘细胞内形成高CO₂环境，抑制Rubisco酶结合O₂的光呼吸过程，光合效率受影响更小，因此生长更好；而C₃植物没有CO₂富集机制，低CO₂环境下光呼吸显著消耗有机物，光合效率下降明显。在干旱、高光照强度环境下，C3植物会产生光呼吸现象，而C4植物一般不会产生光呼吸现象，其原理为：在干旱、高光照强度环境下，C3植物CO2吸收减少，CO2/O2比值低，Rubisco酶催化C5结合O2发生氧化分解，产生光呼吸；C4植物的PEP羧化酶对CO2的亲和力强，可以利用低浓度的二氧化碳，维管束鞘细胞内CO2/O2比值高，Rubisco催化C5固定CO2合成有机物，不发生光呼吸。 【小问3详解】 结合图2曲线题意可知，C4植物能够利用低CO2浓度进行光合作用，C3植物能够利用更高浓度的CO2进行光合作用，C3植物的CO2饱和点大于C4植物，温室效应加剧，大气CO2浓度不断增加，对C3植物更有益。 18. 水稻是在我国广泛种植的粮食作物，其生长过程中经常面临营养缺乏的环境，磷饥饿是水稻最常面对的胁迫之一，但磷肥的大量使用对环境造成了严重威胁。研究发现，水稻可以通过启动磷饥饿反应(PSR)来应对低磷胁迫，其中，PHR2是该途径上的核心转录因子。其作用机制如下图： （1）缺磷会影响______________（至少写两个）等物质的合成，进而影响水稻光合作用。当水体中的N、P超标，会引起水生生物大量死亡的“水华”现象，其原因是_________。 （2）为了探究PHR2是否磷酸化对磷饥饿反应(PSR)的影响，研究人员在野生型水稻的基础上构建了磷酸化株系和磷酸化失活株系，并测定植株中磷含量，结果如图一所示。由此你得出的结论是___________________________________________________。 （3）由图一和图二可知，未磷酸化的PHR2与PSI基因上游的启动子结合后，______________（填“促进”或“抑制”）转录，进而调节基因表达。 （4）油菜素内酯(BR)在水稻磷饥饿反应(PSR)中具有调控作用，推测低磷胁迫下水稻启动磷饥饿反应(PSR)与BR有关。科研人员提出了“低磷胁迫通过诱导BR分泌启动磷饥饿反应(PSR)”的假说。请从下列选项中选择字母按顺序填入表格，补充验证上述假说的实验方案，你的选择是。 组别 材料 培养条件 检测指标 1 野生型水稻 正常培养基 ________ 2 ________ 3 _______ 低磷培养基 A.野生型水稻B.BR突变体水稻C.低磷培养基D.正常培养基 E.高磷培养基F.测定植株中的磷含量G.测定培养基中磷含量 若实验证实上述假说成立。请结合图二，阐述低磷胁迫下水稻磷饥饿反应的作用机制____________________________________________________________________________。 【答案】（1） ①. ATP、NADPH ②. 使水体富营养化，导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖，使溶解氧减少 （2）PHR2磷酸化对植株吸收磷基本不影响，PHR2磷酸化失活会促进植物对磷的吸收 （3）促进 （4） ①. F ②. C ③. B ④. 低磷环境通过促进BR的分泌引起GSK2降解，从而使未磷酸化的PHR2与PSI基因的启动子结合，从而促进PSI基因表达，进而促进水稻对磷的吸收 【解析】 【小问1详解】 磷是光合作用相关的多种关键物质的组成元素，如光反应的ATP、NADPH、类囊体膜的磷脂、核酸等，缺磷会影响这些物质合成进而干扰光合过程；当水体中的N、P超标会引起“水华”现象。水体富营养化，会导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖，使溶解氧减少，最终导致水生生物缺氧死亡。 【小问2详解】 对比图一的柱形数据：磷酸化失活株系磷含量远高于野生型，磷酸化株系磷含量和野生型相近且远低于磷酸化失活株系，PHR2磷酸化对植株吸收磷基本不影响，PHR2磷酸化失活会促进植物对磷的吸收 【小问3详解】 结合图二可知，未磷酸化的PHR2结合PSI基因后，磷吸收量显著上升，说明未磷酸化的PHR2与PSI基因上游的启动子结合后促进了转录，最终提升水稻的磷吸收能力。 【小问4详解】 为验证“低磷通过诱导BR分泌启动PSR”的假说，实验设计逻辑是检测指标需要反映PSR的效果，因此①选F，即测定植株中的磷含量；第2组是野生型的低磷处理组，和第1组正常培养的野生型形成对照，因此培养条件②选C，低磷培养基；第3组需要设置BR功能缺失的突变体，在低磷条件下验证无BR时PSR无法正常启动，因此材料③选B，即 BR突变体水稻。 结合图二的机制通路，低磷环境通过促进BR的分泌引起GSK2降解，从而使未磷酸化的PHR2与PSI基因的启动子结合，从而促进PSI基因表达，进而促进水稻对磷的吸收。 19. 糖尿病性外周神经病变（DPN）是临床上糖尿病较为常见的一种严重慢性并发症，主要表现为肢体乏力、运动异常、对物理刺激反应迟钝，常涉及坐骨神经、尺神经、股神经等，严重影响患者下肢功能。回答下列问题： （1）外周神经系统分布在全身各处，包括分别与脑和脊髓相连的__________。 （2）运动神经传导速度（MNCV）的测定是外周神经病变诊断过程中一种有效指标。科研人员分别对DPN模型鼠（模型组）和健康鼠（空白对照组）的MNCV进行在体（非离体）测定（图1），测定原理为刺激电极（S1）置于左侧坐骨切迹处的坐骨神经传出部位，记录电极（S2）置于同侧踝关节坐骨神经经过部位，运动神经传导速度（MNCV）=刺激电极与记录电极间的距离/传导时间。可推断模型组的MNCV ______（填“高于”或“低于”）空白对照组的MNCV。据图所示，若刺激电极位置不变，将记录电极放至R处，测得的MNCV______（填“增大”、“减小”或“不变”），原因是______________________________。 （3）临床上，常用甲钴胺治疗DPN。科研人员研发的新型药物G也能用于治疗DPN，且效果优于甲钴胺。下表是科研人员的验证实验，请补充完整。 组别 实验处理 检测指标 预期实验结果 1 空白对照组+生理盐水 实验疗程为4周，4周后检测各组MNCV 各组MNCV大小关系： _____________ 2 DPN模型组+生理盐水 3 _________________ 4 _________________ （4）神经生长因子（NGF）是由细胞分泌的一种生长因子，具有神经营养和促进轴突生长的生理作用，研究表明DPN的发生、发展和NGF有一定的相关性。NGF的靶细胞膜上存在两种受体，一种是受体TrkA，另一种是受体p75NTR。科研人员就新型药物G对细胞膜上TrkA和p75NTR的含量的影响进行实验，结果如图2。从图2中可推测出，药物G作用机理是通过________（填“提高”或“降低”）TrkA含量，______（填“提高”或“降低”）p75NTR含量，来对抗神经细胞凋亡，进而促进外周神经再生。 （5）对于该新型药物的研发到上市，在本实验的基础上后续还要对药物G进行进一步研究：____________________________。（写出一点即可） 【答案】（1）脑神经和脊神经 （2） ①. 低于 ②. 减小 ③. S1到S2未经过突触， S1到R经过突触，兴奋在突触的传递速度比在神经纤维上传导慢（或“电信号从S1传递到R，需要经过突触，突触处发生信号的转换，消耗更多的时间”“电信号从S1传递到R，需要经过突触，存在突触延搁”） （3） ①. 1＞4＞3＞2（顺序应与3、4组处理对应） ②. DPN模型组+甲钴胺 ③. DPN模型组+药物G （4） ①. 提高 ②. 降低 （5）不同浓度的药物G的药效（给药剂量），用药疗程，毒副作用等进行研究 【解析】 【小问1详解】 外周神经系统分布在全身各处，包括分别与脑和脊髓相连的脑神经和脊神经。 【小问2详解】 DPN对物理刺激反应迟钝，分别对DPN模型鼠（模型组）和健康鼠（空白对照组）的MNCV进行在体（非离体）测定，测定原理为刺激电极（S1）置于左侧坐骨切迹处的坐骨神经传出部位，记录电极（S2）置于同侧踝关节坐骨神经经过部位，运动神经传导速度（MNCV）=刺激电极与记录电极间的距离/传导时间。可推断模型组的MNCV低于空白对照组的MNCV。若刺激电极位置不变，将记录电极放至R处，测得的MNCV减小，原因是电位从S1传递到R，需要经过突触，突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换，（并且还需经过肌纤维的传递）（电位从S1传递到R过程，需要经过突触，在突触处发生突触延搁，消耗更多的时间） 【小问3详解】 该实验目的是验证“新型药物G治疗DPN效果优于甲钴胺”，实验设计需要设置空白对照、模型空白、甲钴胺阳性对照、药物G实验组四组，遵循单一变量原则，后三组都为DPN模型鼠，分别施加等量的生理盐水、甲钴胺、药物G，因此，组别3和组别4的实验处理可分别为DPN模型组+甲钴胺、DPN模型组+药物G。由于健康鼠神经传导速度最快，药物G疗效优于甲钴胺，模型组仅注射生理盐水几乎没有恢复效果，因此MNCV大小为空白对照组（组别1）>药物G处理组（组别4）>甲钴胺处理组（组别3）>生理盐水处理的模型组（组别2）。 【小问4详解】 从图2中可以看出，与模型组相比，药物G提高了TrkA含量，降低了p75NTR含量，故可以推测：药物G作用机理是通过提高TrkA含量，降低p75NTR含量，来对抗神经细胞凋亡，进而促进外周神经再生。 【小问5详解】 对于该新型药物的研发到上市，在本实验的基础上后续还要对药物G进行进一步研究：如不同浓度的药物G的药效（给药剂量），用药疗程，毒副作用等进行研究。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $