精品解析：河南省部分学校2027届高三上学期9月阶段考试生物试题

高三生物学 时间75分钟，满分100分 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 我国科研人员从滇藏地区的热泉中分离出了一种新型蓝细菌，这种蓝细菌中存在一种D1蛋白变体，偏好捕获较长波长的光进行光合放氧。下列关于这种新型蓝细菌的叙述，正确的是（ ） A. D1蛋白变体存在于蓝细菌的叶绿体基质中 B. D1蛋白变体更偏好捕获环境中的红光 C. 控制D1蛋白变体的基因位于染色体上 D. 含有个体和组织等生命系统层次 【答案】B 【解析】 【详解】A、蓝细菌属于原核生物，细胞中不含叶绿体这一细胞器，与光合作用相关的D1蛋白应位于光合片层结构上，不存在叶绿体基质，A错误； B、可见光中红光的波长显著长于蓝紫光，题干说明该D1蛋白偏好捕获较长波长的光，因此其更偏好捕获环境中的红光，B正确； C、蓝细菌为原核生物，细胞中没有染色体（染色体是真核生物特有的、由DNA和蛋白质结合形成的结构），控制D1蛋白变体的基因位于拟核的裸露环状DNA上，C错误； D、蓝细菌是单细胞生物，单个细胞就对应个体层次，不存在细胞分化形成的组织层次，D错误。 2. “雨前椿芽雨后笋”，笋中的钾元素对维持人体健康有重要作用。下列叙述错误的是（ ） A. 钾需要和通道蛋白相应位点结合才能被笋吸收 B. 钾在笋的细胞中主要以离子的形式存在 C. 笋中的钾元素被小肠细胞吸收后可用于维持细胞内渗透压 D. 降低神经细胞内的钾离子浓度，静息电位的绝对值减小 【答案】A 【解析】 【详解】A、通道蛋白转运物质时，仅允许大小、电荷适配的物质通过，不需要与转运物质结合，A错误； B、细胞中的无机盐主要以离子形式存在，钾在笋的细胞中主要以离子形式存在，B正确； C、钾离子是细胞内最主要的阳离子，功能之一是维持细胞内渗透压，笋中的钾被人体小肠细胞吸收后可发挥该作用，C正确； D、静息电位由钾离子外流形成，降低神经细胞内钾离子浓度会使细胞膜内外钾离子浓度差减小，钾离子外流量减少，静息电位（外正内负）的绝对值减小，D正确。 3. 某科研团队首次系统解析了嗜热古菌细胞膜中的主要脂质——甘油二烷基甘油四醚（GDGT）环化修饰对膜蛋白功能及细胞运动的调控机制，揭示了嗜热古菌通过动态调节膜脂结构适应极端环境的分子策略，如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 推测GDGT构成了嗜热古菌细胞膜的基本支架 B. 膜蛋白在GDGT两侧通常呈对称分布 C. GDGT环化修饰增强了嗜热古菌细胞膜的热稳定性 D. 组成嗜热古菌的膜蛋白和GDGT大都是可以流动的 【答案】B 【解析】 【详解】A、GDGT是嗜热古菌细胞膜的主要脂质，细胞膜的基本支架由脂质构成，因此可推测GDGT构成该古菌细胞膜的基本支架，A正确； B、依据细胞膜流动镶嵌模型，膜蛋白或镶在膜表面，或部分、全部嵌入膜脂，或贯穿整个膜结构，在膜两侧的分布是不对称的，B错误； C、由图可知，环境温度越高，GDGT的环化程度越高，说明GDGT环化修饰能增强细胞膜的热稳定性，帮助嗜热古菌适应高温环境，C正确； D、细胞膜具有流动性，组成细胞膜的大多数膜蛋白和膜脂（GDGT）都是可以流动的，D正确。 4. 生物膜的成分与其功能密切相关。某细胞的几种生物膜主要成分的相对含量如图所示，下列叙述错误的是（ ） A. 该细胞不可能是鸟类成熟的红细胞 B. 细胞中的内质网膜可与细胞膜直接相连 C. 内质网与高尔基体可通过其膜上的糖类进行信息交流 D. 线粒体内膜蛋白质含量高与其功能复杂有关 【答案】A 【解析】 【详解】A、鸟类属于非哺乳类脊椎动物，其成熟的红细胞依然具备细胞核和线粒体、内质网、高尔基体等完整的细胞器，存在图中所示的多种生物膜，因此该细胞可以是鸟类成熟的红细胞，A错误； B、内质网膜是细胞内分布最广的膜结构，可外连细胞膜、内连核膜，能与细胞膜直接相连，B正确； C、糖蛋白与细胞识别作用有密切关系，因此高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关，C正确； D、生物膜的功能越复杂，膜上蛋白质的种类和数量越多，线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，附着有大量有氧呼吸相关的酶，因此蛋白质含量高，D正确。 5. 胶原是一种由三条肽链拧成的纤维状蛋白质，在哺乳动物体内含量丰富。该蛋白质在C-前蛋白酶的作用下可在特定位置断裂，形成含有三条肽链的C-前肽。C-前肽含有750个氨基酸残基，并存在2个链内二硫键和5个链间二硫键。下列推测错误的是（ ） A. 动物细胞合成胶原时，需以一种含磷的大分子化合物作模板 B. 胶原蛋白含三条肽链，控制其合成的基因至少有三个 C. C-前蛋白酶对胶原蛋白的作用位点具有专一性 D. C-前肽形成二硫键时相对分子量减少14 【答案】B 【解析】 【详解】A、蛋白质的合成过程以mRNA为模板，mRNA属于含磷的大分子核酸类物质，因此动物细胞合成胶原时需要该类含磷大分子作模板，A正确； B、若构成胶原蛋白的三条肽链氨基酸序列完全相同，仅由1个基因控制合成即可，并非控制其合成的基因至少有三个，B错误； C、酶具有专一性，题干明确说明C-前蛋白酶可在胶原蛋白的特定位置断裂，说明其作用位点具有专一性，C正确； D、每形成1个二硫键会脱去2个H，相对分子质量减少2，C-前肽共含有2+5=7个二硫键，总相对分子质量减少7×2=14，D正确。 6. SLC39A14是位于肝细胞膜上的一种载体蛋白，可转运二价金属阳离子，能将锌、锰、亚铁等多种二价阳离子转运进肝细胞。研究发现，SLC39A14基因突变体的纯合体锰离子不能进入肝细胞，从而在血液中蓄积；而当血浆中的亚铁离子过多时，肝细胞内亚铁离子积累增多，锌和锰离子的积累减少。下列叙述错误的是（ ） A. 锌、锰、亚铁等二价阳离子在SLC39A14上有结合位点 B. 亚铁离子过量存在，抑制了SLC39A14对锌和锰离子的转运 C. 该事例体现了SLC39A14对金属离子转运的高度专一性 D. 加入呼吸抑制剂，可判断SLC39A14对金属离子的转运方式 【答案】C 【解析】 【详解】A、载体蛋白转运物质时需要先与被转运物质结合，SLC39A14可转运锌、锰、亚铁三种二价阳离子，说明这三种离子在该载体上均有对应结合位点，A正确； B、血浆中亚铁过多时，肝细胞内锌、锰积累量减少，是因为过量的亚铁竞争性结合SLC39A14，抑制了载体对锌、锰的转运，B正确； C、载体的专一性指一种载体仅能转运一种或一类物质，本题中SLC39A14可转运锌、锰、亚铁等多种不同的二价阳离子，不能体现高度专一性，C错误； D、主动运输需要消耗细胞呼吸产生的能量，协助扩散不需要消耗能量，加入呼吸抑制剂后若转运速率下降，说明转运方式为主动运输，若速率不变则为协助扩散，因此可判断转运方式，D正确。 7. 利氏综合征（Leigh）是一种罕见的遗传性线粒体脑病，其核心病因与线粒体功能障碍有关。我国科学家用红细胞的细胞膜制成“胶囊壳”，将健康线粒体包裹起来形成“线粒体胶囊”移植到患病小鼠细胞中（如图），成功实现移植线粒体与细胞自身线粒体融合，使小鼠症状得到了明显改善。下列叙述错误的是（ ） A. “胶囊壳”可减少移植过程对线粒体产生的损伤 B. 移植过程体现了生物膜具有流动性的功能特点 C. 移植的线粒体在受体细胞中可增殖 D. 与移植前相比，移植后受体细胞对氧的利用率提高 【答案】B 【解析】 【详解】A、红细胞细胞膜制成的“胶囊壳”可对包裹的健康线粒体起到保护作用，减少移植过程外界因素对线粒体的损伤，A正确； B、生物膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特点是具有选择透过性，移植过程中膜的融合体现的是生物膜具有流动性的结构特点，而非功能特点，B错误； C、由图可知移植后受体细胞内线粒体DNA增多，说明移植的线粒体可在受体细胞中完成增殖，C正确； D、线粒体是有氧呼吸第二、三阶段的场所，其中第三阶段消耗氧气合成ATP，移植后受体细胞ATP生成增多，说明受体细胞对氧的利用率有所提高，D正确。 8. 脱氧腺苷三磷酸（dATP）是细胞内一种重要的化合物，其结构如图所示，在DNA复制和修复中发挥重要作用。下列叙述错误的是（ ） A. 组成dATP的元素有C、H、O、N、P B. dATP脱去γ和β位的磷酸基团，是组成DNA的基本单位之一 C. 相对于β位的磷酸基团，γ位的磷酸基团更不稳定 D. 图中②表示脱氧核糖，③表示腺苷 【答案】D 【解析】 【详解】A、dATP与ATP的元素组成一致，均为C、H、O、N、P，A正确； B、dATP脱去γ和β位的磷酸基团后，剩余结构为腺嘌呤脱氧核苷酸，是DNA的基本组成单位之一，B正确； C、类比ATP的结构特点，远离五碳糖的高能磷酸键更不稳定、更容易断裂，γ位磷酸比β位距离五碳糖更远，因此γ位磷酸基团更不稳定，C正确； D、图中②是脱氧核糖，③是腺嘌呤（含氮碱基），腺苷是由腺嘌呤和五碳糖结合形成的结构，因此③不是腺苷，D错误。 9. 科学研究发现，海蜗牛的染色体中包含了一些特殊的藻类基因，这些基因编码的蛋白质能修复和保持来自藻类食物中的叶绿体，使其持续发挥作用。下列叙述正确的是（ ） A. 海蜗牛染色体中的藻类基因是通过突变产生的 B. 含叶绿体的海蜗牛具备合成糖类等有机物的功能 C. 海蜗牛可通过藻类基因合成叶绿体进行光合作用 D. 海蜗牛中的叶绿体可自主复制并遗传给下一代 【答案】B 【解析】 【详解】A、海蜗牛染色体中的藻类基因来自藻类食物，是外源基因整合到海蜗牛染色体上的，并非海蜗牛自身基因突变产生，A错误； B、叶绿体是光合作用的场所，光合作用的产物是糖类等有机物，因此含叶绿体的海蜗牛具备合成糖类等有机物的功能，B正确； C、题干明确说明藻类基因编码的蛋白质仅用于修复和保持从藻类食物中获取的叶绿体，海蜗牛不能通过这些基因合成叶绿体，C错误； D、海蜗牛的叶绿体来自食物中的藻类，不会进入海蜗牛的生殖细胞，无法遗传给下一代，且叶绿体的增殖也受细胞核基因调控，不能完全自主复制，D错误。 10. 某实验小组同学设计图示甲、乙两个装置以探究酵母菌细胞呼吸的方式。下列叙述正确的是（ ） A. 甲组为实验组，乙组为对照组，自变量为氧气的有无 B. a和d中葡萄糖和酵母菌浓度不同对实验结果不产生影响 C. 可在d和e之间添加一含澄清石灰水的试管，以排除空气中CO2的影响 D. 通过观察b、c中澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌的呼吸方式 【答案】C 【解析】 【详解】A、本实验为对比实验，甲、乙两组均为实验组，二者为相互对照关系，不存在单独的对照组，A错误； B、a和d中葡萄糖和酵母菌浓度属于实验的无关变量，需保持相同且适宜，若浓度不同会影响酵母菌细胞呼吸产生CO₂的速率，干扰实验结果，B错误； C、乙组中最右侧的10%NaOH溶液用于吸收通入空气中的CO₂，在其与d（酵母菌培养液）之间添加盛有澄清石灰水的试管，可检验空气中的CO₂是否被完全去除，避免空气中的CO₂进入后续检测装置干扰实验结果，C正确； D、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO₂，都能使澄清石灰水变浑浊，因此不能仅通过是否变浑浊判断呼吸方式，需根据澄清石灰水变浑浊的程度、速率判断，D错误。 11. 人体在进行剧烈运动时，肌细胞无氧呼吸供能占比随运动时间变化趋势如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 20 s时，肌细胞无氧呼吸产生的二氧化碳多于有氧呼吸 B. 60 s时，肌细胞有氧呼吸消耗的葡萄糖与无氧呼吸相等 C. 180 s时，肌细胞产生乳酸的反应发生在细胞质基质 D. 360～480 s，耗氧增加，葡萄糖在线粒体中的分解加快 【答案】C 【解析】 【详解】A、人体肌细胞无氧呼吸产物为乳酸，不产生二氧化碳，肌细胞释放的二氧化碳全部来自有氧呼吸，A错误； B、60s时无氧呼吸和有氧呼吸供能占比均为50%，但等量葡萄糖有氧呼吸释放的能量远多于无氧呼吸，要提供相同能量时无氧呼吸消耗的葡萄糖更多，B错误； C、肌细胞无氧呼吸产生乳酸的反应发生在细胞质基质，该反应的场所不会随运动时间发生改变，C正确； D、葡萄糖不能进入线粒体中分解，葡萄糖分解的第一阶段发生在细胞质基质，线粒体分解的底物是丙酮酸，D错误。 12. 细胞核的结构及部分物质在核质中的转运过程如图所示，其中数字表示结构，字母表示物质。下列叙述正确的是（ ） A. ①在细胞分裂间期与分裂期的组成成分及形态均存在差别 B. ②与核糖体的形成及tRNA的合成有关 C. a可表示DNA聚合酶的转运，b可表示DNA和RNA的转运 D. c表示的物质进出细胞核可以看作是被动运输 【答案】D 【解析】 【详解】A、①为染色质，染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态，二者组成成分均主要为DNA和蛋白质，组成成分无差别，仅存在形态差异，A错误； B、②为核仁，核仁与rRNA的合成以及核糖体的形成有关，不参与tRNA的合成，B错误； C、核孔具有选择透过性，DNA不能通过核孔运出细胞核，因此b不可表示DNA的转运，C错误； D、c为小分子物质，其进出细胞核的过程不需要消耗ATP，顺浓度梯度运输，可看作被动运输，D正确。 13. Lamin B是分布于核膜内侧的一种蛋白质，当其受到损伤或表达丧失时，会引起细胞衰老。下列叙述错误的是（ ） A. 细胞代谢产生的自由基可能会导致Lamin B损伤 B. Lamin B表达丧失导致细胞核体积变小 C. 与正常细胞相比，衰老细胞染色体端粒更短 D. Lamin B在核糖体上合成后通过核孔进入细胞核 【答案】B 【解析】 【详解】A、根据细胞衰老的自由基学说，细胞代谢产生的自由基会攻击细胞内的蛋白质等生物分子，因此细胞代谢产生的自由基可能导致Lamin B损伤，A正确； B、Lamin B表达丧失会引起细胞衰老，衰老细胞的特征是细胞核体积增大、核膜内折、染色质收缩，并非细胞核体积变小，B错误； C、根据细胞衰老的端粒学说，细胞每分裂一次染色体两端的端粒就会缩短一截，衰老细胞分裂次数多于正常细胞，因此染色体端粒更短，C正确； D、Lamin B本质为蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，蛋白质属于大分子物质，可通过核孔进入细胞核发挥作用，D正确。 14. 根据DNA是否完成复制，有丝分裂周期分为G1期（DNA复制前期）、S期（DNA复制期）、G2期（DNA复制后期）和M期（细胞分裂期）。在细胞周期进程中，多种蛋白质参与了调节。为探究Q基因表达的蛋白质在细胞周期中的作用，实验人员以敲除Q基因的小鼠肿瘤细胞为材料进行实验，统计不同分裂周期细胞的百分比，如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 与G1期细胞相比，G2期细胞的染色体和核DNA均加倍 B. 对照组是以小鼠正常的细胞为材料进行实验 C. Q基因表达的蛋白质可以促进细胞从G1期进入S期 D. 处于M期的细胞染色体和核DNA之比均为1∶2 【答案】C 【解析】 【详解】A、G₂期细胞完成DNA复制后核DNA数目加倍，但染色体着丝粒未分裂，染色体数目与G₁期相同并未加倍，A错误； B、本实验自变量为Q基因是否敲除，遵循单一变量原则，对照组应为未敲除Q基因的小鼠肿瘤细胞，B错误； C、实验组敲除Q基因后，G₁期细胞占比高于对照组、S期细胞占比低于对照组，说明敲除Q基因后细胞无法顺利从G₁期进入S期，可推断Q基因表达的蛋白质可促进细胞从G₁期进入S期，C正确； D、M期包含前期、中期、后期、末期，其中后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色体与核DNA数目之比为1:1，并非M期所有阶段比值均为1:2，D错误。 15. X基因表达的蛋白质X对维持减数分裂过程中染色体的稳定性有重要作用。实验人员观察某雄性动物X基因缺失突变体减数分裂过程，绘制部分不同分裂时期细胞图像，如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. c时期非姐妹染色单体发生互换增加了配子多样性 B. 非同源染色体上的非等位基因的自由组合发生在d时期 C. 通过图示分裂产生的次级精母细胞都不存在同源染色体 D. X基因表达的蛋白质可能具有阻止着丝粒提早分裂的作用 【答案】C 【解析】 【详解】A、c时期为四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，属于基因重组，可增加配子多样性，A正确； B、非同源染色体上的非等位基因的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期，即图中d时期，B正确； C、该个体为X基因缺失突变体，减数分裂染色体稳定性异常，从d时期细胞两极染色体数目不均等可判断，可能存在同源染色体未正常分离的情况，部分次级精母细胞会含有同源染色体，C错误； D、正常减数分裂Ⅰ过程中着丝粒不分裂，该X基因缺失突变体在减数分裂Ⅰ时期出现了着丝粒提前分裂的现象，说明X基因表达的蛋白质可能具有阻止着丝粒提早分裂的作用，D正确。 16. 急性电离辐射（IR）会造成严重的DNA损伤，从而激活细胞内的聚ADP-核糖聚合酶1（PARP1），激活的PARP1能与干扰素基因刺激因子（STING）结合，通过TBK1通路诱导促凋亡蛋白PUMA表达，促进细胞死亡。下列叙述正确的是（ ） A. IR引起DNA损伤可能会使细胞周期停止 B. 由IR引起的细胞死亡不受基因控制 C. 抑制PARP1的功能可促进PUMA表达 D. 阻止STING与PARP1结合的药物可用于肿瘤治疗 【答案】A 【解析】 【详解】A、细胞具有DNA损伤修复机制，当DNA发生损伤时，细胞周期会暂停，为DNA修复预留时间，因此IR引起的DNA损伤可能会使细胞周期停止，A正确； B、IR引起的细胞死亡属于细胞凋亡，该过程需要促凋亡蛋白PUMA的表达，细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡，受基因控制，B错误； C、根据题干通路，激活的PARP1是诱导PUMA表达的上游信号，抑制PARP1功能会中断该通路，抑制PUMA的表达，C错误； D、阻止STING与PARP1结合会阻断后续通路，抑制PUMA的表达，减少细胞凋亡，而肿瘤治疗需要促进肿瘤细胞凋亡，因此该类药物不能用于肿瘤治疗，D错误。 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 细胞进行分裂时需多种蛋白质参与调控。为探究驱动蛋白-1（PSS1）在水稻（2n=24）减数分裂过程中的作用，研究人员以野生型和PSS1基因缺失突变体水稻花粉母细胞为材料，观察其减数分裂过程，部分时期显微照片如图1（a和b在同一时期，c和d在同一时期），并绘制野生型水稻细胞分裂不同时期染色体、核DNA及姐妹染色单体的数量变化（图2）。回答下列问题： （1）图1中a所处的时期为__________，该时期细胞中共有_________个四分体；c相当于图2中的_________时期。 （2）图2中一定不含有同源染色体的时期有__________；由Ⅳ→Ⅲ细胞中发生的变化是________________。图2还可表示有丝分裂过程，其出现的先后顺序是Ⅲ→________（用数字和→表示）。 （3）根据图1推测PSS1蛋白在减数分裂中的作用是______________________；研究发现，PSS1基因缺失突变体形成的配子大多数没有育性，原因可能是__________________。 【答案】（1） ①. 减数分裂Ⅰ前期（或四分体时期） ②. 12 ③. Ⅱ （2） ①. Ⅳ和V ②. 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为独立染色体，染色体数目加倍 ③. Ⅱ→Ⅰ（→Ⅲ） （3） ①. 促进减数分裂过程中同源染色体的联会，有利于四分体的形成 ②. PSS1基因缺失导致减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，难以形成染色体数目正常的配子 【解析】 【小问1详解】 水稻体细胞染色体数2n=24，a中观察到约12个独立结构，符合减数分裂Ⅰ前期（或四分体时期）的特征；一个四分体对应一对联会的同源染色体，水稻共12对同源染色体，因此该时期共有12个四分体。图1的c染色体整齐地排列在赤道板位置，处于减数分裂Ⅰ中期，此时细胞中染色体数为24、姐妹染色单体数为48、核DNA数为48，对应图2的Ⅱ时期。 【小问2详解】 减数分裂Ⅰ结束后同源染色体已经完全分离，因此减数分裂Ⅱ全过程和最终形成的子细胞都不含同源染色体，对应图2的Ⅳ和Ⅴ时期。Ⅳ→Ⅲ的过程中姐妹染色单体数目从24变为0，染色体数从12变为24，是减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为独立染色体，染色体数目加倍的过程。若图2表示有丝分裂，起始点Ⅲ对应体细胞状态（染色体24、DNA24、无姐妹染色单体），后续顺序为：DNA复制后进入Ⅱ（染色体24、DNA48、姐妹染色单体48，对应有丝分裂前、中期）→着丝粒分裂进入Ⅰ（染色体48、姐妹染色单体0、DNA48，对应有丝分裂后期）→细胞一分为二进入Ⅲ（染色体24、DNA24、姐妹染色单体0），因此顺序为Ⅲ→Ⅱ→Ⅰ（→Ⅲ）。 【小问3详解】 对比野生型a（同源染色体正常联会）和突变体b的染色体散乱分布的特征，可推测PSS1的作用是促进减数分裂过程中同源染色体的联会，有利于四分体的形成。PSS1基因缺失导致减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，难以形成染色体数目正常的配子，因此大多没有育性。 18. 内质网作为真核细胞中蛋白质合成、折叠及修饰的核心细胞器，其功能稳态对细胞存活至关重要。当细胞遭遇缺氧、营养匮乏、感染或氧化应激等不良刺激时，内质网内未折叠或错误折叠的蛋白质大量积累，引发内质网应激（ERS）。内质网应激可通过激活细胞内的ATF6通路调控蛋白质稳态，如图所示。回答下列问题： （1）合成分泌蛋白时，首先在游离的核糖体上合成一段信号肽，这段信号肽与细胞质中的蛋白质SRP结合形成复合体，肽链合成停止。含SRP的复合体能与内质网上的SRP受体结合，信号肽和核糖体一起转移到内质网继续完成肽链的合成，并进行折叠。如果抑制细胞中SRP的合成，肽链_________（填“能”或“不能”）继续合成，_________（填“能”或“不能”）进入内质网进行折叠。研究发现，从内质网转移到高尔基体的多肽已不含信号肽序列，推测其原因可能是__________________。 （2）ATF6是一种结合在内质网膜上的蛋白质，当内质网内未折叠或错误折叠的蛋白质增多时，内质网启动应激反应，ATF6从内质网脱落，以_________的形式转移到高尔基体，并与其融合；位于高尔基体的酶S1P及S2P对其跨膜片段进行切割，产生活化的ATF6（N），S1P及S2P作用的化学键是_________；活化的ATF6（N）可进入_________中，促进XBP1基因的表达，加快未折叠或错误折叠蛋白质的降解。 （3）细胞处于营养匮乏的环境中时，XBP1基因的表达会_________（填“加快”或“减缓”），理由是___________________________。 【答案】（1） ①. 能 ②. 不能 ③. 信号肽在内质网中被相关酶剪切去除 （2） ①. 囊泡 ②. 肽键 ③. 细胞核 （3） ①. 加快 ②. 营养匮乏时，内质网内未折叠或错误折叠的蛋白质大量积累，引发内质网应激，内质网应激可通过激活ATF6通路，产生更多活化的ATF6（N）促进XBP1基因表达，调控蛋白质稳态 【解析】 【小问1详解】 信号肽与SRP结合后仅使肽链合成暂时停止，若抑制细胞中SRP的合成，肽链可以继续在游离核糖体上完成合成；但由于没有SRP介导复合体与内质网的SRP受体结合，合成的肽链无法被转运进入内质网折叠。后续内质网转运到高尔基体的多肽丢失信号肽，是信号肽在内质网中被相关酶剪切去除。 【小问2详解】 内质网到高尔基体的膜蛋白转运，依赖内质网出芽形成的囊泡完成膜融合运输；S1P、S2P是切割蛋白质肽链的蛋白酶，作用的化学键是氨基酸之间的肽键；活化的ATF6(N)作为调控基因表达的功能蛋白，需要进入细胞核结合在基因上，调控核内XBP1基因的转录过程。 【小问3详解】 结合题干信息，营养匮乏时，内质网内未折叠或错误折叠的蛋白质大量积累，引发内质网应激，内质网应激可通过激活ATF6通路，产生更多活化的ATF6（N）促进XBP1基因表达，调控蛋白质稳态。 19. 钠钙交换体（NCX）是细胞膜上的一种双向离子转运体，广泛分布于心肌细胞膜和骨骼肌的细胞膜上，如图所示为Ca2+、Na+进出心肌细胞的示意图。回答下列问题： （1）Ca2+通过NCX进入细胞的方式为_______________，钙泵将Ca2+转运出细胞的方式为__________。根据图示推测，钙泵和NCX都属于细胞膜上的_________（填“载体蛋白”或“通道蛋白”）。 （2）Na+通过NCX运出细胞是_________（填“顺浓度梯度”或“逆浓度梯度”），这种运输方式所需要的能量来自_______________。 （3）心肌细胞Ca2+浓度升高会引起心肌收缩，静息状态下，心肌细胞质基质Ca2+浓度极低，推测静息状态下，心肌细胞通过_______________、____________等途径降低细胞质基质Ca2+浓度。 （4）研究发现，骨关节炎患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白明显多于正常人。推测骨关节炎患者软骨细胞膜上Ca2+内流_________（填“增加”或“减少”）；如果开发对骨关节炎患者进行治疗的新药，NCX和Na+通道更适合作为研究药物的靶点的是_________，理由是____________________________________。 【答案】（1） ①. 协助扩散 ②. 主动运输 ③. 载体蛋白 （2） ①. 逆浓度梯度 ②. Ca2+顺浓度梯度进入细胞产生的浓度梯度势能（或Ca2+顺浓度梯度内流形成的电化学势能） （3） ①. 钙泵主动运输Ca2+出细胞 ②. 钙离子载体将Ca2+转入肌质网 （4） ①. 增加 ②. Na+通道蛋白 ③. 患者是Na+通道蛋白明显多于正常人而引发的疾病，所以与NCX载体相比，Na+通道更适合作为研究药物的靶点 【解析】 【小问1详解】  从图中可知细胞外Ca²⁺浓度高于胞内，Ca²⁺经NCX顺浓度梯度进入细胞，且需要转运蛋白协助、不直接消耗ATP，属于协助扩散；钙泵转运Ca²⁺是从胞内低浓度侧运到胞外高浓度侧，需要消耗能量，属于主动运输。NCX和钙泵都能结合离子并发生构象改变转运物质，因此都属于载体蛋白。 【小问2详解】 细胞外Na⁺浓度远高于胞内，Na⁺通过NCX运出细胞是从低浓度的胞内到高浓度的胞外，属于逆浓度梯度的主动运输，该过程不直接水解ATP，依赖Ca2+顺浓度梯度内流的浓度差势能驱动，属于协同转运的间接供能模式。 【小问3详解】 静息状态下细胞质基质Ca²⁺维持低浓度，一方面依靠钙泵主动将胞质Ca²⁺排出细胞，另一方面依靠肌质网上的钙离子载体将细胞质基质Ca²⁺转运进肌质网储存，共同降低细胞质基质Ca²⁺浓度。 【小问4详解】 骨关节炎患者软骨细胞膜上Na⁺通道更多，Na⁺内流更多会提升胞内Na⁺浓度，缩小膜两侧Na⁺浓度差，抑制NCX正向转运（Na⁺内流、Ca²⁺外流）的效率，激活NCX反向转运（Na⁺外流、Ca²⁺内流），最终使Ca²⁺内流增加；由于患者的异常特征是Na⁺通道蛋白数量显著多于正常人，靶向该通道可以针对性调控异常的Na⁺内流，精准改善Ca²⁺转运紊乱，比广泛分布的NCX作为靶点特异性更强、治疗指向性更明确。 20. 聚半乳糖醛酸酶（PG）是一种能够水解多聚半乳糖醛酸（PGA）的酶，其应用前景横跨食品、药品和生物技术等诸多关键领域。实验人员从某种微生物细胞中提取了一种PG，在不同温度和pH条件下测定酶活力，结果如图。回答下列问题： （1）PG能够催化PGA水解是因为____________；进行实验时，各组添加的底物和酶的量要__________，以排除底物和酶不足对实验结果的影响。 （2）测定温度对PG活力影响时，实验人员设置了13组实验，并在各自的温度下保温酶液与底物再进行混合，其目的是____________________。在20℃和70℃条件下，PG活力相差不大，与最适温度相比，这两种温度条件对PG活力的影响_________（填“相同”或“不相同”）。 （3）保持其他反应条件不变，将反应体系的pH从5.0逐渐调节到3.0，反应速度的变化为____________________；如果将反应体系的pH从9.0逐渐调节到6.0，反应速度的变化为____________；据图分析，如果将PG用于工业化生产，最好将反应的温度和pH分别控制在____________、______________。 （4）不同的培养基质对微生物合成PG有一定的影响。实验人员分别测定了在葡萄渣、苹果渣、柑橘渣培养基上，该种微生物发酵过程中产胞外PG的情况，如图2。三种基质中最不适合用于该种微生物发酵生产PG的是_________，理由是___________________________________________。 【答案】（1） ①. 酶能降低化学反应的活化能（或PG能降低PGA水解反应的活化能） ②. 充足且等量 （2） ①. 避免酶和底物在达到预设温度前发生反应（或保证反应全程在预设温度下进行），排除温度波动对实验结果的干扰 ②. 不相同 （3） ①. 逐渐降低 ②. 基本不变 ③. 50℃ ④. 5.5 （4） ①. 葡萄渣 ②. 以葡萄渣作为发酵基质时，该微生物产生的胞外PG活力最低，发酵产PG的效率最低 【解析】 【小问1详解】 酶的催化原理是降低化学反应的活化能，因此，PG能够催化PGA水解是因为酶能降低化学反应的活化能（或PG能降低PGA水解反应的活化能）；该实验的自变量是温度和pH。底物、酶的量属于无关变量，各组添加的底物和酶的量要充足且等量，以排除底物和酶不足对实验结果的影响。 【小问2详解】 将酶液和底物分别在设定温度下保温，其目的是避免酶和底物在达到预设温度前发生反应（或保证反应全程在预设温度下进行），排除温度波动对实验结果的干扰。低温（20℃）仅抑制酶的活性，不会破坏酶的空间结构；高温（70℃）已经破坏了酶的空间结构，二者对酶活力的影响不相同。 【小问3详解】 从图1可知，该酶最适pH值在5.0-6.0之间，pH从5.0往3.0调节时，酶活力逐渐下降，反应速度逐渐降低；pH为9.0时酶已经完全失活（空间结构被不可逆破坏），即使逐步将pH调回6.0，酶的活性也无法恢复，反应速度基本不变。结合图1的峰值，工业化生产选择酶活力最高的条件，即反应的温度和pH分别控制在50℃、5.5。 【小问4详解】 分析图2的三条曲线可知，以葡萄渣作为发酵基质时，该微生物产生的胞外PG活力最低，发酵产PG的效率最低，因此最不适合作为发酵产PG的培养基质。 21. “内共生假说”认为绿色植物的叶绿体起源于蓝细菌，因此研究蓝细菌的光合机制可为提高绿色植物的光合作用提供理论依据。相较于水稻等绿色植物，蓝细菌具有较高效率的固定CO2机制，如图。回答下列问题： （1）图中①和②过程属于光合作用中的___________阶段，其中___________（填“①”或“②”）过程需要光反应提供的___________。 （2）CO2通过细胞膜和光合片层的方式分别是____________、________________；Rubisco酶既可催化C5与CO2反应，也可催化C5与O2反应（光呼吸），光呼吸会使光合速率下降，原因是______________；相比于水稻，蓝细菌几乎不会进行光呼吸，推测原因可能是_______________________。 （3）实验人员将蓝细菌羧酶体合成相关基因导入水稻细胞，成功表达出了完整的羧酶体，但转基因水稻的光合速率无明显变化，据图分析其原因可能是_______________________。 【答案】（1） ①. 暗反应 ②. ② ③. ATP和NADPH （2） ①. 自由扩散 ②. 主动运输 ③. C5与O2反应会消耗可用于固定CO2的C5，也会竞争性结合催化CO2固定的Rubisco酶，导致CO2固定量减少，暗反应速率下降，进而光合速率下降 ④. 蓝细菌的Rubisco酶被包裹在羧酶体内，羧酶体可限制O2扩散进入，同时能富集CO2，使羧酶体内部CO2浓度远高于O2浓度，因此Rubisco酶几乎不会催化C5与O2的反应，蓝细菌几乎不进行光呼吸（或依赖细胞膜上的转运蛋白、光合片层上的CO2转运蛋白和NDH，以的形式促进羧酶体中CO2的富集，使羧酶体内部CO2浓度远高于O2浓度，因此Rubisco酶几乎不会催化C5与O2的反应，蓝细菌几乎不进行光呼吸） （3）水稻中缺少CO2转运蛋白和转运蛋白，不能对CO2进行富集 【解析】 【小问1详解】 图中①是CO₂的固定（C₅和CO₂生成C₃）、②是C₃的还原，二者都属于光合作用的暗反应阶段；其中C₃的还原，即②过程需要光反应提供的ATP供能、NADPH作为还原剂供能和供氢。  【小问2详解】 由图可知，CO₂跨细胞膜时不需要转运蛋白，不需要能量，其运输方式为自由扩散；CO₂通过光合片层时需要借助CO₂转运蛋白且该过程消耗能量，属于主动运输。C5与O2反应会消耗可用于固定CO2的C5，也会竞争性结合催化CO2固定的Rubisco酶，导致CO2固定量减少，暗反应速率下降，进而光合速率下降；蓝细菌的Rubisco酶被包裹在羧酶体内，羧酶体可限制O2扩散进入，同时能富集CO2，使羧酶体内部CO2浓度远高于O2浓度，因此Rubisco酶几乎不会催化C5与O2的反应，蓝细菌几乎不进行光呼吸。  【小问3详解】 蓝细菌能实现CO₂高效富集，依赖细胞膜上的CO₂转运蛋白、HCO₃⁻转运蛋白，以及光合片层上的HCO₃⁻转化富集系统，仅导入羧酶体合成基因的水稻，缺少上述配套的CO₂富集转运机制，无法在羧酶体内部形成高CO₂环境，因此不能提升光合速率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三生物学 时间75分钟，满分100分 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 我国科研人员从滇藏地区的热泉中分离出了一种新型蓝细菌，这种蓝细菌中存在一种D1蛋白变体，偏好捕获较长波长的光进行光合放氧。下列关于这种新型蓝细菌的叙述，正确的是（ ） A. D1蛋白变体存在于蓝细菌的叶绿体基质中 B. D1蛋白变体更偏好捕获环境中的红光 C. 控制D1蛋白变体的基因位于染色体上 D. 含有个体和组织等生命系统层次 2. “雨前椿芽雨后笋”，笋中的钾元素对维持人体健康有重要作用。下列叙述错误的是（ ） A. 钾需要和通道蛋白相应位点结合才能被笋吸收 B. 钾在笋的细胞中主要以离子的形式存在 C. 笋中的钾元素被小肠细胞吸收后可用于维持细胞内渗透压 D. 降低神经细胞内的钾离子浓度，静息电位的绝对值减小 3. 某科研团队首次系统解析了嗜热古菌细胞膜中的主要脂质——甘油二烷基甘油四醚（GDGT）环化修饰对膜蛋白功能及细胞运动的调控机制，揭示了嗜热古菌通过动态调节膜脂结构适应极端环境的分子策略，如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 推测GDGT构成了嗜热古菌细胞膜的基本支架 B. 膜蛋白在GDGT两侧通常呈对称分布 C. GDGT环化修饰增强了嗜热古菌细胞膜的热稳定性 D. 组成嗜热古菌的膜蛋白和GDGT大都是可以流动的 4. 生物膜的成分与其功能密切相关。某细胞的几种生物膜主要成分的相对含量如图所示，下列叙述错误的是（ ） A. 该细胞不可能是鸟类成熟的红细胞 B. 细胞中的内质网膜可与细胞膜直接相连 C. 内质网与高尔基体可通过其膜上的糖类进行信息交流 D. 线粒体内膜蛋白质含量高与其功能复杂有关 5. 胶原是一种由三条肽链拧成的纤维状蛋白质，在哺乳动物体内含量丰富。该蛋白质在C-前蛋白酶的作用下可在特定位置断裂，形成含有三条肽链的C-前肽。C-前肽含有750个氨基酸残基，并存在2个链内二硫键和5个链间二硫键。下列推测错误的是（ ） A. 动物细胞合成胶原时，需以一种含磷的大分子化合物作模板 B. 胶原蛋白含三条肽链，控制其合成的基因至少有三个 C. C-前蛋白酶对胶原蛋白的作用位点具有专一性 D. C-前肽形成二硫键时相对分子量减少14 6. SLC39A14是位于肝细胞膜上的一种载体蛋白，可转运二价金属阳离子，能将锌、锰、亚铁等多种二价阳离子转运进肝细胞。研究发现，SLC39A14基因突变体的纯合体锰离子不能进入肝细胞，从而在血液中蓄积；而当血浆中的亚铁离子过多时，肝细胞内亚铁离子积累增多，锌和锰离子的积累减少。下列叙述错误的是（ ） A. 锌、锰、亚铁等二价阳离子在SLC39A14上有结合位点 B. 亚铁离子过量存在，抑制了SLC39A14对锌和锰离子的转运 C. 该事例体现了SLC39A14对金属离子转运的高度专一性 D. 加入呼吸抑制剂，可判断SLC39A14对金属离子的转运方式 7. 利氏综合征（Leigh）是一种罕见的遗传性线粒体脑病，其核心病因与线粒体功能障碍有关。我国科学家用红细胞的细胞膜制成“胶囊壳”，将健康线粒体包裹起来形成“线粒体胶囊”移植到患病小鼠细胞中（如图），成功实现移植线粒体与细胞自身线粒体融合，使小鼠症状得到了明显改善。下列叙述错误的是（ ） A. “胶囊壳”可减少移植过程对线粒体产生的损伤 B. 移植过程体现了生物膜具有流动性的功能特点 C. 移植的线粒体在受体细胞中可增殖 D. 与移植前相比，移植后受体细胞对氧的利用率提高 8. 脱氧腺苷三磷酸（dATP）是细胞内一种重要的化合物，其结构如图所示，在DNA复制和修复中发挥重要作用。下列叙述错误的是（ ） A. 组成dATP的元素有C、H、O、N、P B. dATP脱去γ和β位的磷酸基团，是组成DNA的基本单位之一 C. 相对于β位的磷酸基团，γ位的磷酸基团更不稳定 D. 图中②表示脱氧核糖，③表示腺苷 9. 科学研究发现，海蜗牛的染色体中包含了一些特殊的藻类基因，这些基因编码的蛋白质能修复和保持来自藻类食物中的叶绿体，使其持续发挥作用。下列叙述正确的是（ ） A. 海蜗牛染色体中的藻类基因是通过突变产生的 B. 含叶绿体的海蜗牛具备合成糖类等有机物的功能 C. 海蜗牛可通过藻类基因合成叶绿体进行光合作用 D. 海蜗牛中的叶绿体可自主复制并遗传给下一代 10. 某实验小组同学设计图示甲、乙两个装置以探究酵母菌细胞呼吸的方式。下列叙述正确的是（ ） A. 甲组为实验组，乙组为对照组，自变量为氧气的有无 B. a和d中葡萄糖和酵母菌浓度不同对实验结果不产生影响 C. 可在d和e之间添加一含澄清石灰水的试管，以排除空气中CO2的影响 D. 通过观察b、c中澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌的呼吸方式 11. 人体在进行剧烈运动时，肌细胞无氧呼吸供能占比随运动时间变化趋势如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 20 s时，肌细胞无氧呼吸产生的二氧化碳多于有氧呼吸 B. 60 s时，肌细胞有氧呼吸消耗的葡萄糖与无氧呼吸相等 C. 180 s时，肌细胞产生乳酸的反应发生在细胞质基质 D. 360～480 s，耗氧增加，葡萄糖在线粒体中的分解加快 12. 细胞核的结构及部分物质在核质中的转运过程如图所示，其中数字表示结构，字母表示物质。下列叙述正确的是（ ） A. ①在细胞分裂间期与分裂期的组成成分及形态均存在差别 B. ②与核糖体的形成及tRNA的合成有关 C. a可表示DNA聚合酶的转运，b可表示DNA和RNA的转运 D. c表示的物质进出细胞核可以看作是被动运输 13. Lamin B是分布于核膜内侧的一种蛋白质，当其受到损伤或表达丧失时，会引起细胞衰老。下列叙述错误的是（ ） A. 细胞代谢产生的自由基可能会导致Lamin B损伤 B. Lamin B表达丧失导致细胞核体积变小 C. 与正常细胞相比，衰老细胞染色体端粒更短 D. Lamin B在核糖体上合成后通过核孔进入细胞核 14. 根据DNA是否完成复制，有丝分裂周期分为G1期（DNA复制前期）、S期（DNA复制期）、G2期（DNA复制后期）和M期（细胞分裂期）。在细胞周期进程中，多种蛋白质参与了调节。为探究Q基因表达的蛋白质在细胞周期中的作用，实验人员以敲除Q基因的小鼠肿瘤细胞为材料进行实验，统计不同分裂周期细胞的百分比，如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 与G1期细胞相比，G2期细胞的染色体和核DNA均加倍 B. 对照组是以小鼠正常的细胞为材料进行实验 C. Q基因表达的蛋白质可以促进细胞从G1期进入S期 D. 处于M期的细胞染色体和核DNA之比均为1∶2 15. X基因表达的蛋白质X对维持减数分裂过程中染色体的稳定性有重要作用。实验人员观察某雄性动物X基因缺失突变体减数分裂过程，绘制部分不同分裂时期细胞图像，如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. c时期非姐妹染色单体发生互换增加了配子多样性 B. 非同源染色体上的非等位基因的自由组合发生在d时期 C. 通过图示分裂产生的次级精母细胞都不存在同源染色体 D. X基因表达的蛋白质可能具有阻止着丝粒提早分裂的作用 16. 急性电离辐射（IR）会造成严重的DNA损伤，从而激活细胞内的聚ADP-核糖聚合酶1（PARP1），激活的PARP1能与干扰素基因刺激因子（STING）结合，通过TBK1通路诱导促凋亡蛋白PUMA表达，促进细胞死亡。下列叙述正确的是（ ） A. IR引起DNA损伤可能会使细胞周期停止 B. 由IR引起的细胞死亡不受基因控制 C. 抑制PARP1的功能可促进PUMA表达 D. 阻止STING与PARP1结合的药物可用于肿瘤治疗 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 细胞进行分裂时需多种蛋白质参与调控。为探究驱动蛋白-1（PSS1）在水稻（2n=24）减数分裂过程中的作用，研究人员以野生型和PSS1基因缺失突变体水稻花粉母细胞为材料，观察其减数分裂过程，部分时期显微照片如图1（a和b在同一时期，c和d在同一时期），并绘制野生型水稻细胞分裂不同时期染色体、核DNA及姐妹染色单体的数量变化（图2）。回答下列问题： （1）图1中a所处的时期为__________，该时期细胞中共有_________个四分体；c相当于图2中的_________时期。 （2）图2中一定不含有同源染色体的时期有__________；由Ⅳ→Ⅲ细胞中发生的变化是________________。图2还可表示有丝分裂过程，其出现的先后顺序是Ⅲ→________（用数字和→表示）。 （3）根据图1推测PSS1蛋白在减数分裂中的作用是______________________；研究发现，PSS1基因缺失突变体形成的配子大多数没有育性，原因可能是__________________。 18. 内质网作为真核细胞中蛋白质合成、折叠及修饰的核心细胞器，其功能稳态对细胞存活至关重要。当细胞遭遇缺氧、营养匮乏、感染或氧化应激等不良刺激时，内质网内未折叠或错误折叠的蛋白质大量积累，引发内质网应激（ERS）。内质网应激可通过激活细胞内的ATF6通路调控蛋白质稳态，如图所示。回答下列问题： （1）合成分泌蛋白时，首先在游离的核糖体上合成一段信号肽，这段信号肽与细胞质中的蛋白质SRP结合形成复合体，肽链合成停止。含SRP的复合体能与内质网上的SRP受体结合，信号肽和核糖体一起转移到内质网继续完成肽链的合成，并进行折叠。如果抑制细胞中SRP的合成，肽链_________（填“能”或“不能”）继续合成，_________（填“能”或“不能”）进入内质网进行折叠。研究发现，从内质网转移到高尔基体的多肽已不含信号肽序列，推测其原因可能是__________________。 （2）ATF6是一种结合在内质网膜上的蛋白质，当内质网内未折叠或错误折叠的蛋白质增多时，内质网启动应激反应，ATF6从内质网脱落，以_________的形式转移到高尔基体，并与其融合；位于高尔基体的酶S1P及S2P对其跨膜片段进行切割，产生活化的ATF6（N），S1P及S2P作用的化学键是_________；活化的ATF6（N）可进入_________中，促进XBP1基因的表达，加快未折叠或错误折叠蛋白质的降解。 （3）细胞处于营养匮乏的环境中时，XBP1基因的表达会_________（填“加快”或“减缓”），理由是___________________________。 19. 钠钙交换体（NCX）是细胞膜上的一种双向离子转运体，广泛分布于心肌细胞膜和骨骼肌的细胞膜上，如图所示为Ca2+、Na+进出心肌细胞的示意图。回答下列问题： （1）Ca2+通过NCX进入细胞的方式为_______________，钙泵将Ca2+转运出细胞的方式为__________。根据图示推测，钙泵和NCX都属于细胞膜上的_________（填“载体蛋白”或“通道蛋白”）。 （2）Na+通过NCX运出细胞是_________（填“顺浓度梯度”或“逆浓度梯度”），这种运输方式所需要的能量来自_______________。 （3）心肌细胞Ca2+浓度升高会引起心肌收缩，静息状态下，心肌细胞质基质Ca2+浓度极低，推测静息状态下，心肌细胞通过_______________、____________等途径降低细胞质基质Ca2+浓度。 （4）研究发现，骨关节炎患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白明显多于正常人。推测骨关节炎患者软骨细胞膜上Ca2+内流_________（填“增加”或“减少”）；如果开发对骨关节炎患者进行治疗的新药，NCX和Na+通道更适合作为研究药物的靶点的是_________，理由是____________________________________。 20. 聚半乳糖醛酸酶（PG）是一种能够水解多聚半乳糖醛酸（PGA）的酶，其应用前景横跨食品、药品和生物技术等诸多关键领域。实验人员从某种微生物细胞中提取了一种PG，在不同温度和pH条件下测定酶活力，结果如图。回答下列问题： （1）PG能够催化PGA水解是因为____________；进行实验时，各组添加的底物和酶的量要__________，以排除底物和酶不足对实验结果的影响。 （2）测定温度对PG活力影响时，实验人员设置了13组实验，并在各自的温度下保温酶液与底物再进行混合，其目的是____________________。在20℃和70℃条件下，PG活力相差不大，与最适温度相比，这两种温度条件对PG活力的影响_________（填“相同”或“不相同”）。 （3）保持其他反应条件不变，将反应体系的pH从5.0逐渐调节到3.0，反应速度的变化为____________________；如果将反应体系的pH从9.0逐渐调节到6.0，反应速度的变化为____________；据图分析，如果将PG用于工业化生产，最好将反应的温度和pH分别控制在____________、______________。 （4）不同的培养基质对微生物合成PG有一定的影响。实验人员分别测定了在葡萄渣、苹果渣、柑橘渣培养基上，该种微生物发酵过程中产胞外PG的情况，如图2。三种基质中最不适合用于该种微生物发酵生产PG的是_________，理由是___________________________________________。 21. “内共生假说”认为绿色植物的叶绿体起源于蓝细菌，因此研究蓝细菌的光合机制可为提高绿色植物的光合作用提供理论依据。相较于水稻等绿色植物，蓝细菌具有较高效率的固定CO2机制，如图。回答下列问题： （1）图中①和②过程属于光合作用中的___________阶段，其中___________（填“①”或“②”）过程需要光反应提供的___________。 （2）CO2通过细胞膜和光合片层的方式分别是____________、________________；Rubisco酶既可催化C5与CO2反应，也可催化C5与O2反应（光呼吸），光呼吸会使光合速率下降，原因是______________；相比于水稻，蓝细菌几乎不会进行光呼吸，推测原因可能是_______________________。 （3）实验人员将蓝细菌羧酶体合成相关基因导入水稻细胞，成功表达出了完整的羧酶体，但转基因水稻的光合速率无明显变化，据图分析其原因可能是_______________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $