精品解析：海南省海口市海南中学2026—2027高三年级上学期第二次月考生物试题

海南中学2027届高三年级第2次月考 生物学试题 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的 1. 海南马鲛鱼富含多种必需氨基酸、不饱和脂肪酸、维生素D等营养素。相关叙述正确的是（ ） A. 必需氨基酸、不饱和脂肪酸、维生素D都含C、H、O、N B. 与脂肪类似，深海鱼的蛋白质也是一种以碳链为骨架的生物大分子 C. 不饱和脂肪酸含碳碳双键，熔点低，可降低血黏稠度 D. 维生素D属于胆固醇，能促进人肠道对钙和磷的吸收 2. 色氨酸可由动物肠道微生物产生。当色氨酸进入大脑时会转化为血清素，血清素是产生饱腹感的一种重要信号分子，最终会转化为褪黑素使人感觉困倦。下列叙述正确的是（ ） A. 色氨酸中至少含四种大量元素，人体细胞可利用其他氨基酸的转化来合成色氨酸 B. 已知食物A比B中色氨酸的含量低，若要产生同样的饱腹感，应需摄入更多食物B C. 人在吃饱之后容易产生困倦的直接原因是血液中色氨酸和血清素含量上升 D. 血液中色氨酸含量较多的动物肠道中，产生色氨酸的微生物可能更多 3. 科研人员向动物细胞的培养液中加入一种水溶性、不能跨膜转运的绿色荧光蛋白，培养一段时间后用荧光显微镜观察发现：细胞膜局部出现内陷，随后细胞质基质中出现大量含绿色荧光的游离囊泡。下列相关叙述正确的是（ ） A. 荧光囊泡的形成不需要依托生物膜的结构特点 B. 细胞质中荧光囊泡的定向移动依赖细胞骨架的支撑与运输 C. 细胞形成荧光囊泡的过程不需要消耗细胞代谢能量 D. 降低培养环境温度，会加快细胞内荧光囊泡的生成速率 4. 研究发现大肠杆菌存在一种应对低渗环境的“紧急泄压”响应。当大肠杆菌吸水膨胀时，离子和小分子溶质会通过细胞膜上的通道蛋白MscL和MscS运输到胞外，促使水分子流出。相关实验及结果见下表，下列叙述错误的是（ ） 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 ？ A. 离子通过MscL和MscS运输与水分子进出细胞的过程不消耗ATP B. 离子和小分子溶质运输到胞外会使细胞吸水能力减弱 C. 甲组细胞形态恢复正常的直接原因是细胞重新吸收溶质 D. 推测乙组实验结果为细胞快速膨胀后，形态不恢复正常 5. 胃酸（HCl）分泌过多会引发胃病，其分泌部分过程如图所示。进食时，质子泵（H+/K+-ATP酶）由静息态转变为活化态；停止进食后，则恢复为静息态。药物A仅与活化态的质子泵结合并使其不可逆失活；药物B可直接结合两种状态的质子泵的K+结合位点，抑制胃酸分泌。下列叙述错误的是（ ） A. 胃壁细胞的H+流向胃腔需要消耗能量 B. 胃酸分泌增加可能使血浆pH暂时上升 C. 药物B餐前或餐后均可服用，而药物A最好在餐后服用 D. 停服药物A后，胃液pH恢复，可能与合成新质子泵有关 6. 生物学中的“比值”是一种数学模型，可较为准确地表示生命活动中两个相关量之间的关系。下列对各种“比值”变化的描述中错误的是（ ） A. 运动员短跑时，其呼吸作用消耗的氧气/产生的二氧化碳的值小于1 B. 光照强度突然增大时，短时间内植物的叶肉细胞中C₃/ C₅的值可能不变 C. 在细胞增殖的物质准备阶段，细胞的表面积/体积的值变小 D. 置于KNO3溶液中的成熟植物细胞，原生质体体积/细胞体积的值可能先变小再变大 7. 淀粉酶是一个庞大的“酶家族”，包括α-淀粉酶（最适温度范围较大，哺乳动物体内的为37℃，工业耐高温菌体内的可达95℃以上）、-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、异淀粉酶等。某生物兴趣小组进行了“探究温度对淀粉酶甲和淀粉酶乙活性的影响”实验，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 淀粉酶乙可能是α-淀粉酶，但淀粉酶甲不可能是α-淀粉酶 B. 在实验温度范围内，淀粉酶甲的活性随温度的升高而下降 C. 进行该实验时，每组的pH、酶的用量等无关变量相同即可 D. 该实验条件下，淀粉酶乙在30℃和50℃时，催化效率基本相同 8. 下列关于生物学实验的叙述，正确的是（ ） A. 洋葱鳞片叶外表皮细胞可用来进行光合色素的提取和分离实验 B. 采用适宜浓度碱性重铬酸钾溶液来探究酵母菌细胞的呼吸方式 C. 采用斐林试剂检测某种饮品时出现砖红色，说明一定含有葡萄糖 D. 研究小球藻利用CO2转化为有机物的途径用了放射性同位素标记法 9. 研究人员将ATP合酶和细菌视紫红质定向插入囊泡中，进行了以下三组实验，在黑暗或光照条件下检测有无H+跨膜运输和ATP产生。下列相关说法正确的是（　　） 组别 实验一 实验二 实验三 实验材料 囊泡+细菌视紫红质+ATP合酶 囊泡+细菌视紫红质+ATP合酶 囊泡+ATP合酶 实验条件 光照 黑暗 光照 实验结果 A. 实验一和二对比，说明ATP合酶利用光能合成ATP B. 实验一和三对比，说明细菌视紫红质利用光能合成ATP C. 实验二和三对比，说明细菌视紫红质依赖光能进行H跨膜运输 D. 实验过程中，需要向囊泡外部添加ADP和Pi 10. 在充入了适量空气的恒温密闭发酵罐中，酵母菌以充足的葡萄糖为原料进行呼吸作用，随着时间的延长，呼吸作用中O2的消耗速率与CO2的产生速率比如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 从a到b时，有氧呼吸速率下降 B. 从b到d时，O2对无氧呼吸的抑制作用逐渐加强 C. c时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的速率不相等 D. d时以后，无氧呼吸速率始终不变 11. 紫色非硫细菌（GB-1）含有叶绿素a和类胡萝卜素。在光照厌氧条件下，通过逆浓度梯度吸收硫化物（作为氢供体）进行不产O2的光合作用。下列叙述正确的是（　　） A. GB-1生命活动所需要的能量主要由线粒体提供 B. GB-1需要借助细胞膜上的转运蛋白吸收硫化物 C. GB-1光合色素的分离实验，叶绿素a在层析液中溶解度最高 D. GB-1主要利用红光进行光合作用，把CO2和H2O转化为有机物 12. 鲊广椒也称为鲊辣椒，酸辣爽口，是土家族的特色发酵食品。某生物兴趣小组想从鲊广椒中筛选出优势乳酸菌，进行了如下实验：取鲊广椒样品，采用稀释涂布平板法接种于含适量CaCO3的培养基上，经培养得到了单菌落。下列叙述不正确的是（　　） A. 培养基中需加入琼脂 B. 应在无氧条件下培养 C. 培养得到的微生物均为乳酸菌 D. 应挑取透明圈明显的单菌落再纯化 13. 图示为生物体部分代谢过程。下列有关分析正确的是（ ） A. 所有的植物细胞都能进行①过程 B. 能进行过程③的生物不需要光照 C. ②和④过程只能发生在不同的细胞中 D. ②过程产生的水中的O部分来自于CO2 14. 蛋白激酶（PK）是催化蛋白质磷酸化的酶。这类酶催化从ATP转移出磷酸，并使其结合到特定蛋白质分子中的某些氨基酸残基上。PK分子内都存在一同源的约由270个氨基酸残基构成的催化结构区。下列叙述错误的是（ ） A. PK作用的底物包括ATP和特定的蛋白质 B. 蛋白质的磷酸化会改变蛋白质的构象和活性 C. 蛋白质的磷酸化需ATP供能，属于放能反应 D. 催化结构区是PK与底物结合和发生作用的区域 15. 青霉素发酵为高耗氧的液体深层发酵。研究发现，青霉菌代谢会产生一种前体产物，该前体产物在两种不同酶的催化作用下分别合成青霉素和头孢霉素。下列相关叙述错误的是（ ） A. 制备青霉菌的培养液时需要将pH调至中性或弱碱性 B. 发酵结束后可以采取提取、分离和纯化等方法获得发酵产品 C. 抑制催化头孢霉素合成酶的活性可能有利于增大青霉素的产量 D. 将血红蛋白基因导入青霉菌可为解决高耗氧问题提供新思路 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 腌制的泡菜往往含有大量的细菌，可利用“荧光素-荧光素酶生物发光法”对市场上泡菜中的细菌含量进行检测。荧光素接收细菌细胞ATP中提供的能量后被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光，根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量。分析并回答下列问题。 （1）“荧光素-荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换的形式是________（用文字与箭头表示）。 （2）“荧光素-荧光素酶生物发光法”的操作过程是：①将泡菜研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计（测定发光强度的仪器）反应室内，加入适量的________________________，在适宜条件下进行反应；②记录发光强度并计算ATP含量；③测算出细菌数量。④多次重复上述①②③过程，进而计算出细菌数量的平均值，求平均值的目的是_______________________________。根据ATP含量进而测算出细菌数量的依据是：每个细菌细胞中ATP含量_______________。 （3）研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度如图所示。其中高浓度盐溶液经稀释后酶活性可以恢复，高温和Hg2+处理后酶活性不可恢复。若要节省荧光素酶的用量，可以使用______处理；Hg2+处理后酶活性降低可能是因为_____________________________。 （4）为避免太空环境引起微生物变异，威胁到宇航员的健康，火箭发射前也可用上述技术对太空舱进行卫生检测，此时警戒值应________（填“上调”、“下调”或“不变”）。 17. Ⅰ．线粒体是ATP合成和某些氨基酸（如脯氨酸、鸟氨酸等）生产的场所。科研人员以体外培养的小鼠成纤维细胞（MEF）为材料，对线粒体调控这两个相互竞争的代谢途径（图1）的机制进行了研究。 （1）由图1可知，在线粒体内，谷氨酸可在P5CS催化下合成脯氨酸和鸟氨酸，也可通过有氧呼吸具体过程氧化供能。____________上含有ATP合酶等多种蛋白，是氧化磷酸化反应进行的场所。 （2）用含葡萄糖和缺乏葡萄糖的培养液分别培养MEF，一段时间后检测各组细胞耗氧量和脯氨酸水平，结果如图2、图3所示。由结果可知，和在含葡萄糖的培养基中生长的细胞相比，在缺乏葡萄糖的培养基中生长的细胞更多地依赖线粒体中的________________过程来合成ATP，但脯氨酸合成不受影响。 （3）电镜观察在缺乏葡萄糖培养基中生长的细胞，发现线粒体分化为两个亚群（Ⅰ、Ⅱ）。检测表明，Ⅰ型线粒体缺乏ATP合酶但富含P5CS，其中P5CS以活性更高的细丝形态存在，Ⅱ型线粒体富含ATP合酶但缺乏P5CS。阻止线粒体分化，会使氧化磷酸化或脯氨酸合成能力受损。葡萄糖培养基中生长的细胞，其线粒体没有分化。根据上述材料试分析线粒体分化的意义：___________________________________________________________________________________________________________________________________________。 Ⅱ．下图是细胞线粒体融合和分裂的示意图。回答相关问题。 （4）据图可知，线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2、内膜融合蛋白OPA1的作用实现了线粒体膜的融合，线粒体的长度明显变长。当细胞质基质中DRP1的S616位点磷酸化，DRP1定位于线粒体外膜上，会促进______________。 （5）已有研究发现肝癌肿瘤中心区域细胞中线粒体融合增强（会导致线粒体嵴密度增大、呼吸链复合体的活性增强、细胞耗氧速率增加等），细胞长度变长，为研究在营养缺乏时线粒体融合对肝癌细胞糖代谢的调控。研究者用肝癌细胞进行了实验，实验结果如下表，据表分析：（注：线粒体嵴密度=嵴数目/线粒体长度，乳酸脱氢酶催化丙酮酸生成乳酸） 指标组别 细胞耗氧速率 线粒体ATP产生量 胞外乳酸水平 线粒体嵴密度 呼吸链复合体的活性 乳酸脱氢酶的量 甲组：常规培养组 4.2 1.0 0.35 10.1 0.9 1.01 乙组：营养缺乏组 5.6 1.4 0.28 17.5 2.39 0.25 丙组：营养缺乏+抑制DRP1S637磷酸化 3.1 0.8 0.38 9.8 1.22 1.22 ①DRP1S637磷酸化________线粒体融合（填“促进”或“抑制”），得出该结论的依据是___________________________________________________________________________________________________________。 ②根据实验结果，将下列选项排序从而完善肝癌细胞在营养缺乏条件下的代谢调控途径，对应字母排列顺序是________。 营养缺乏→→→→→产能效率提高→适应营养缺乏环境 a．线粒体融合增强 b．DRP1S637磷酸化增强 c．细胞耗氧速率增加、线粒体ATP产生量增加 d．线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加 18. Ⅰ．植物的光合效率与叶绿体的形态结构建成密切相关，BG、GK为调控叶绿体发育的光响应基因，其表达产物能防止强光下过剩光能引发的光抑制，保护光合结构。请分析回答：（注：光抑制：植物吸收的光能超过光合作用所能利用的量时，会引起光能转化效率下降的现象） （1）光合色素吸收的光能将水分解产生H+、氧气和e-。若光照过强，光反应产生的e-不能完全被________结合利用，过剩的电子导致________的形成，破坏叶绿体，造成植物光合能力下降。 （2）研究人员在实验中发现一株叶绿素含量升高的拟南芥突变体。经鉴定，其BG基因功能缺失，命名为bg。下图是叶绿体亚显微结构，与野生型相比，可见突变体基粒（“[”所示）中的________________增多。 （3）已知GK蛋白促进叶绿体发育相关基因的转录，BG蛋白可以与GK蛋白结合。研究者构建了GK功能缺失突变体gk（叶绿素含量降低）及双突变体bggk。对三种突变体进行观察，发现双突变体的表型与突变体gk相同，由此推测BG通过________（选填“促进”或“抑制”）GK的功能影响叶绿体发育。gk与bg相比，强光条件下________（选填“gk”或“bg”）光抑制现象更明显。 （4）研究人员推测BG蛋白通过竞争性结合GK蛋白，从而抑制GK蛋白与CAO启动子DNA片段的结合，进而减少叶绿素的含量。为验证这一推测，科研人员设计并进行实验，反应一段时间后，经电泳检测DNA所在位置，下图2为在_____________下观察和照相获得的图谱。 据图分析可知，无GK蛋白时，全部为游离的DNA片段；仅加入GK蛋白时，________________；随着BG蛋白与GK蛋白的浓度比升高，________________________。实验结果证明预测成立。 Ⅱ．为研究低氧条件下光合作用与呼吸作用的关系，采集某植物叶片，将叶柄浸入H216O后，放于氧气置换为18O2的密闭装置中，浓度设正常（21%）和低氧（2%）两个水平，测定短时间内、不同光照条件下的净光合速率和呼吸作用速率。 （5）光照条件下，密闭装置中18O2逐渐减少，而16O2逐渐增加，此时呼吸作用消耗的氧气来源于________。设最初密闭装置中18O2的量为x μmol，120秒后测得18O2的量为：y μmol，16O2的量为z μmol，叶片面积为：a m2，则净光合速率为________μmol/（m2·s）。 （6）在两种氧浓度下，将叶片置于光照（强度为500 μmol PAR/（m2·s））、黑暗各1小时后，测定叶片中的糖含量。请推测低氧对叶片糖积累是否有利，并给出相应依据：______________________________________________________________________________________________________________________________。 19. 图1是基因型为AaBb的某高等动物（2n=4）体内细胞分裂图像，图2是测定的该动物体内细胞增殖不同时期的细胞①-⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。回答下列问题： （1）图1中甲细胞中同源染色体的对数是________对，图1中处于减数分裂的细胞按照时间先后的正确排序是____________________（用文字和箭头表示）。 （2）图1中丁细胞中具有B、b等位基因的原因可能是________________之间互换片段；则与该细胞来自同一个性母细胞的另一个细胞，其产生的子细胞的基因型为________________。 （3）图2中细胞①-⑦中属于配子的是____________________；细胞②的名称是________________；图2中根据染色体数与核DNA分子数的关系，无法确定分裂方式的细胞有________________。 （4）已知该动物还存在另外两对等位基因Y、y和R、r，经基因检测该动物产生的配子类型共有YR、Yr、yR和yr四种，且数量比例接近1∶8∶8∶1。若所有类型配子均可正常发育，则由此可推断出这两对等位基因在染色体上最可能的分布情况，请将其画在下图的方框中________。（四条竖线代表四条染色体） 20. 养殖场中的粪便是农家肥的重要来源之一，其中某些微生物可使氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3，影响畜禽健康。微生物中将尿素转化为NH3的酶是脲酶。为筛选出粪便中能利用氨氮化合物且减少NH3产生的微生物，某兴趣小组按如图所示的步骤进行实验，以获得目的菌株。回答下列问题： （1）用平板划线法分离菌株时，划线的某个平板培养后第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落，其他区域的划线上却均无菌落。操作失误的原因可能是________________________（答一点即可）。 （2）不同菌株的菌落特征存在差异，牛肉膏蛋白胨培养基中可以形成多个形态不同的菌落，其中与尿素唯一氮源培养基中菌落形态______（填“相同”或“不同”）的菌落最可能是过程②中筛选出的菌落。 （3）菌株甲和乙可减少粪便中NH3的产生，如在粪便中分别添加菌株甲和乙，其中使NH3减少更多的是菌株______（填“甲”或“乙”），原因是__________________________________________。 （4）通过过程③可分离出菌株甲和菌株乙，写出简要实验思路和预期实验结果及结论。实验思路：___________________。预期实验结果及结论：________________________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 海南中学2027届高三年级第2次月考 生物学试题 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的 1. 海南马鲛鱼富含多种必需氨基酸、不饱和脂肪酸、维生素D等营养素。相关叙述正确的是（ ） A. 必需氨基酸、不饱和脂肪酸、维生素D都含C、H、O、N B. 与脂肪类似，深海鱼的蛋白质也是一种以碳链为骨架的生物大分子 C. 不饱和脂肪酸含碳碳双键，熔点低，可降低血黏稠度 D. 维生素D属于胆固醇，能促进人肠道对钙和磷的吸收 【答案】C 【解析】 【详解】A、必需氨基酸的元素组成为C、H、O、N等，不饱和脂肪酸、维生素D（属于固醇类）的元素组成均只有C、H、O，A错误； B、蛋白质是以碳链为骨架的生物大分子，但脂肪不属于生物大分子，B错误； C、不饱和脂肪酸中存在碳碳双键，熔点较低，适量摄入可降低血液黏稠度，对心血管健康有益，C正确； D、维生素D和胆固醇同属于固醇类物质，二者是并列关系，维生素D可促进人肠道对钙和磷的吸收，D错误。 2. 色氨酸可由动物肠道微生物产生。当色氨酸进入大脑时会转化为血清素，血清素是产生饱腹感的一种重要信号分子，最终会转化为褪黑素使人感觉困倦。下列叙述正确的是（ ） A. 色氨酸中至少含四种大量元素，人体细胞可利用其他氨基酸的转化来合成色氨酸 B. 已知食物A比B中色氨酸的含量低，若要产生同样的饱腹感，应需摄入更多食物B C. 人在吃饱之后容易产生困倦的直接原因是血液中色氨酸和血清素含量上升 D. 血液中色氨酸含量较多的动物肠道中，产生色氨酸的微生物可能更多 【答案】D 【解析】 【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸，每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同。细胞中的氨基酸有21种，根据是否能在人体内合成分为必需氨基酸和非必需氨基酸，必需氨基酸，不能在人体内合成，必须从外界获取。 【详解】A、组成生物体蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，另外连在碳原子上的有一个氢原子和一个R基，故色氨酸中一定含有C、H、O、N四种大量元素，但色氨酸是必需氨基酸，不能在人体内合成，A错误； B、题意显示，色氨酸可由动物肠道微生物产生。当色氨酸进入大脑时会转化为血清素，血清素是产生饱腹感的一种重要信号分子，若要产生同样的饱腹感，应需摄入更多食物A，B错误； C、由题意可知，人在吃饱后产生困倦的直接原因是血液中褪黑素的含量增加，C错误； D、色氨酸是一种必需氨基酸，可由动物肠道微生物产生，故血液中色氨酸含量较多的动物，其肠道中产生色氨酸的微生物可能更多，D正确。 故选D。 3. 科研人员向动物细胞的培养液中加入一种水溶性、不能跨膜转运的绿色荧光蛋白，培养一段时间后用荧光显微镜观察发现：细胞膜局部出现内陷，随后细胞质基质中出现大量含绿色荧光的游离囊泡。下列相关叙述正确的是（ ） A. 荧光囊泡的形成不需要依托生物膜的结构特点 B. 细胞质中荧光囊泡的定向移动依赖细胞骨架的支撑与运输 C. 细胞形成荧光囊泡的过程不需要消耗细胞代谢能量 D. 降低培养环境温度，会加快细胞内荧光囊泡的生成速率 【答案】B 【解析】 【详解】A、荧光囊泡的形成是胞吞过程，需要依托生物膜具有一定流动性的结构特点，A错误； B、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，具有支撑细胞器、参与细胞内物质运输的功能，细胞质中荧光囊泡的定向移动依赖细胞骨架的支撑与运输，B正确； C、胞吞过程需要消耗细胞代谢产生的ATP，因此荧光囊泡的形成需要消耗能量，C错误； D、降低培养温度会降低细胞膜的流动性，同时会降低呼吸相关酶的活性使能量供应减少，因此会减慢荧光囊泡的生成速率，D错误。 4. 研究发现大肠杆菌存在一种应对低渗环境的“紧急泄压”响应。当大肠杆菌吸水膨胀时，离子和小分子溶质会通过细胞膜上的通道蛋白MscL和MscS运输到胞外，促使水分子流出。相关实验及结果见下表，下列叙述错误的是（ ） 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 ？ A. 离子通过MscL和MscS运输与水分子进出细胞的过程不消耗ATP B. 离子和小分子溶质运输到胞外会使细胞吸水能力减弱 C. 甲组细胞形态恢复正常的直接原因是细胞重新吸收溶质 D. 推测乙组实验结果为细胞快速膨胀后，形态不恢复正常 【答案】C 【解析】 【详解】A、离子通过MscL和MscS通道蛋白运输属于协助扩散，水分子进出细胞为自由扩散或协助扩散，二者均属于被动运输，不消耗ATP，A正确； B、离子和小分子溶质运输到胞外会降低细胞内渗透压，细胞吸水能力随之减弱，B正确； C、甲组细胞形态恢复正常的直接原因是离子和小分子溶质运出细胞，促使水分子流出细胞，若细胞重新吸收溶质会升高细胞内渗透压，会增强细胞吸水能力，无法恢复正常形态，C错误； D、乙组敲除MscL、MscS基因后无法合成对应通道蛋白，不能将离子和小分子溶质运到胞外，无法促使水分子流出，因此细胞快速膨胀后形态不能恢复正常，D正确。 5. 胃酸（HCl）分泌过多会引发胃病，其分泌部分过程如图所示。进食时，质子泵（H+/K+-ATP酶）由静息态转变为活化态；停止进食后，则恢复为静息态。药物A仅与活化态的质子泵结合并使其不可逆失活；药物B可直接结合两种状态的质子泵的K+结合位点，抑制胃酸分泌。下列叙述错误的是（ ） A. 胃壁细胞的H+流向胃腔需要消耗能量 B. 胃酸分泌增加可能使血浆pH暂时上升 C. 药物B餐前或餐后均可服用，而药物A最好在餐后服用 D. 停服药物A后，胃液pH恢复，可能与合成新质子泵有关 【答案】C 【解析】 【详解】A、H+从pH为7.0的胃壁细胞运输到pH为1.0的胃腔，属于逆浓度梯度运输，且该过程由H+/K+-ATP酶催化ATP水解供能，是主动运输，需要消耗能量，A正确； B、胃酸分泌增加时，胃壁细胞内的HCO3-会更多地运输到组织间隙，进而进入血浆，HCO3-为碱性缓冲物质，可能使血浆pH暂时上升，B正确； C、药物A仅能结合活化态的质子泵，进食时质子泵才转变为活化态，因此药物A最好在餐前/进食时服用，餐后质子泵恢复为静息态，药物A无法发挥作用；药物B可结合两种状态的质子泵，餐前餐后均可服用，C错误； D、药物A会使质子泵不可逆失活，停服药物A后，胃壁细胞合成新的质子泵，即可恢复H+分泌功能，使胃液pH恢复到正常水平，D正确。 6. 生物学中的“比值”是一种数学模型，可较为准确地表示生命活动中两个相关量之间的关系。下列对各种“比值”变化的描述中错误的是（ ） A. 运动员短跑时，其呼吸作用消耗的氧气/产生的二氧化碳的值小于1 B. 光照强度突然增大时，短时间内植物的叶肉细胞中C₃/ C₅的值可能不变 C. 在细胞增殖的物质准备阶段，细胞的表面积/体积的值变小 D. 置于KNO3溶液中的成熟植物细胞，原生质体体积/细胞体积的值可能先变小再变大 【答案】A 【解析】 【详解】A、人体细胞无氧呼吸的产物为乳酸，不产生CO₂，细胞产生的CO₂全部来自有氧呼吸，而有氧呼吸中消耗O₂的量等于产生CO₂的量，因此无论是否发生无氧呼吸，运动员呼吸作用消耗的氧气/产生的二氧化碳的值都等于1，不会小于1，A错误； B、若增大光照强度前，光照强度已经达到光饱和点，继续增大光照强度光合速率不会发生变化，短时间内叶肉细胞中C₃和C₅的含量保持稳定，C₃/ C₅的值不变，B正确； C、细胞增殖的物质准备阶段为分裂间期，间期细胞会适度生长，体积增大，细胞的相对表面积（表面积/体积）随细胞体积增大而减小，因此该比值变小，C正确； D、初始时KNO3溶液浓度高于细胞液浓度，细胞失水发生质壁分离，原生质体体积减小，细胞壁伸缩性小，细胞体积几乎不变，因此原生质体体积/细胞体积的比值变小；后续K+和NO3-通过主动运输进入细胞，细胞液浓度升高，细胞吸水发生质壁分离复原，原生质体体积增大，该比值变大，D正确。 7. 淀粉酶是一个庞大的“酶家族”，包括α-淀粉酶（最适温度范围较大，哺乳动物体内的为37℃，工业耐高温菌体内的可达95℃以上）、-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、异淀粉酶等。某生物兴趣小组进行了“探究温度对淀粉酶甲和淀粉酶乙活性的影响”实验，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 淀粉酶乙可能是α-淀粉酶，但淀粉酶甲不可能是α-淀粉酶 B. 在实验温度范围内，淀粉酶甲的活性随温度的升高而下降 C. 进行该实验时，每组的pH、酶的用量等无关变量相同即可 D. 该实验条件下，淀粉酶乙在30℃和50℃时，催化效率基本相同 【答案】D 【解析】 【详解】A、α-淀粉酶包括最适温度约37℃的哺乳动物来源类型，以及最适温度95℃以上的耐高温菌来源类型。淀粉酶乙的最适温度在40℃左右，可能是哺乳动物来源的α-淀粉酶；淀粉酶甲在20~50℃范围内活性随温度升高逐渐升高，未达到最适温度，有可能是耐高温的α-淀粉酶，A错误； B、淀粉剩余量越少，说明酶活性越高，淀粉酶甲的淀粉剩余量随温度升高逐渐减少，说明其分解的淀粉更多，活性随温度升高而升高，并非下降，B错误； C、本实验自变量为温度和淀粉酶种类，因变量为淀粉剩余量的相对值，每组的pH、酶的用量是无关变量，但无关变量除了要相同外，还需要保持适宜，避免无关变量不适宜抑制酶活性，干扰实验结果，C错误； D、淀粉酶乙在30℃和50℃时淀粉剩余量的相对值相同，说明相同条件下分解的淀粉量相同，催化效率基本相同，D正确。 8. 下列关于生物学实验的叙述，正确的是（ ） A. 洋葱鳞片叶外表皮细胞可用来进行光合色素的提取和分离实验 B. 采用适宜浓度碱性重铬酸钾溶液来探究酵母菌细胞的呼吸方式 C. 采用斐林试剂检测某种饮品时出现砖红色，说明一定含有葡萄糖 D. 研究小球藻利用CO2转化为有机物的途径用了放射性同位素标记法 【答案】D 【解析】 【详解】A、洋葱鳞片叶外表皮细胞不含叶绿体，没有光合色素，无法进行光合色素的提取和分离实验，A错误； B、重铬酸钾需要在酸性条件下才能与酒精发生灰绿色反应，以此探究酵母菌呼吸方式，碱性重铬酸钾无法完成该检测，B错误； C、斐林试剂水浴加热出现砖红色只能说明检测对象含有还原糖，还原糖包括葡萄糖、果糖、麦芽糖等，不一定是葡萄糖，C错误； D、研究小球藻中CO₂转化为有机物的卡尔文循环途径时，使用了14C标记的CO₂，属于放射性同位素标记法，可追踪碳元素的转移路径，D正确。 9. 研究人员将ATP合酶和细菌视紫红质定向插入囊泡中，进行了以下三组实验，在黑暗或光照条件下检测有无H+跨膜运输和ATP产生。下列相关说法正确的是（　　） 组别 实验一 实验二 实验三 实验材料 囊泡+细菌视紫红质+ATP合酶 囊泡+细菌视紫红质+ATP合酶 囊泡+ATP合酶 实验条件 光照 黑暗 光照 实验结果 A. 实验一和二对比，说明ATP合酶利用光能合成ATP B. 实验一和三对比，说明细菌视紫红质利用光能合成ATP C. 实验二和三对比，说明细菌视紫红质依赖光能进行H跨膜运输 D. 实验过程中，需要向囊泡外部添加ADP和Pi 【答案】D 【解析】 【分析】实验一和二对比，变量是光照的有无；实验一和三对比，变量是是否有细菌视紫红质；实验二和三无单一变量。 【详解】A、实验一和二对比，变量是光照的有无。在光照条件下实验一有H+跨膜运输和ATP产生，黑暗条件下实验二无H+跨膜运输和ATP产生。这说明细菌视紫红质利用光能进行H+跨膜运输，进而为ATP合酶合成ATP提供能量，而不是ATP合酶利用光能合成ATP，A错误; B、实验一和三对比，变量是是否有细菌视紫红质。实验一有细菌视紫红质，在光照下有H+跨膜运输和ATP产生；实验三没有细菌视紫红质，在光照下无H+跨膜运输和ATP产生。这说明细菌视紫红质利用光能进行H+跨膜运输，进而合成ATP，而不是细菌视紫红质直接利用光能合成ATP，B错误; C、实验二和三对比，实验二有细菌视紫红质但在黑暗条件下，无H+跨膜运输和ATP产生；实验三没有细菌视紫红质在光照下也无H+跨膜运输和ATP产生。这两个实验无法得出细菌视紫红质依赖光能进行H+跨膜运输的结论，C错误; D、ATP的合成需要原料ADP和Pi，所以实验过程中，需要向囊泡外部添加ADP和Pi，D正确。 故选D。 10. 在充入了适量空气的恒温密闭发酵罐中，酵母菌以充足的葡萄糖为原料进行呼吸作用，随着时间的延长，呼吸作用中O2的消耗速率与CO2的产生速率比如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 从a到b时，有氧呼吸速率下降 B. 从b到d时，O2对无氧呼吸的抑制作用逐渐加强 C. c时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的速率不相等 D. d时以后，无氧呼吸速率始终不变 【答案】A 【解析】 【详解】A、从a到b时，速率比（O₂消耗速率/CO₂产生速率）始终为1，说明该阶段酵母菌只进行有氧呼吸，无无氧呼吸。密闭发酵罐中O₂是有限的，随着时间延长O₂浓度逐渐降低，有氧呼吸的原料O₂不足，因此有氧呼吸速率逐渐下降，A正确； B、O₂对无氧呼吸的抑制作用随O₂浓度升高而增强，随O₂浓度降低而减弱。从b到d的过程中，罐内O₂浓度不断被消耗、逐渐降低，因此O₂对无氧呼吸的抑制作用是逐渐减弱的，而非加强，B错误； C、c点时速率比为3/4，即O₂消耗速率/CO₂总产生速率=3/4。假设O₂消耗速率为3k，则总CO₂产生速率为4k。根据有氧呼吸反应式，有氧呼吸中O₂消耗量等于CO₂产生量，因此有氧呼吸产生的CO₂为3k，对应消耗的葡萄糖量为3k/6=0.5k；无氧呼吸产生的CO₂为总CO₂减去有氧呼吸产生的CO₂，即4k-3k=k，根据无氧呼吸反应式，对应消耗的葡萄糖量为k/2=0.5k，说明此时有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等，C错误； D、d点时速率比为0，说明O₂消耗速率为0，有氧呼吸完全停止，此后酵母菌只进行无氧呼吸。但随着无氧呼吸的进行，酒精会不断积累，对酵母菌产生毒害作用，同时罐内CO₂积累导致pH下降，因此无氧呼吸速率会逐渐下降，并非始终不变，D错误。 11. 紫色非硫细菌（GB-1）含有叶绿素a和类胡萝卜素。在光照厌氧条件下，通过逆浓度梯度吸收硫化物（作为氢供体）进行不产O2的光合作用。下列叙述正确的是（　　） A. GB-1生命活动所需要的能量主要由线粒体提供 B. GB-1需要借助细胞膜上的转运蛋白吸收硫化物 C. GB-1光合色素的分离实验，叶绿素a在层析液中溶解度最高 D. GB-1主要利用红光进行光合作用，把CO2和H2O转化为有机物 【答案】B 【解析】 【详解】A、GB-1属于原核生物，无线粒体，其能量主要来自细胞膜进行的呼吸作用，A错误； B、硫化物逆浓度梯度吸收属于主动运输，需细胞膜上的载体蛋白协助，B正确； C、光合色素层析实验中，溶解度最高的是胡萝卜素，叶绿素a溶解度低于胡萝卜素，C错误； D、GB-1以硫化物为氢供体，不分解H2O，因此光合作用原料应为CO2和硫化物，而非H2O，D错误。 故选B。 12. 鲊广椒也称为鲊辣椒，酸辣爽口，是土家族的特色发酵食品。某生物兴趣小组想从鲊广椒中筛选出优势乳酸菌，进行了如下实验：取鲊广椒样品，采用稀释涂布平板法接种于含适量CaCO3的培养基上，经培养得到了单菌落。下列叙述不正确的是（　　） A. 培养基中需加入琼脂 B. 应在无氧条件下培养 C. 培养得到的微生物均为乳酸菌 D. 应挑取透明圈明显的单菌落再纯化 【答案】C 【解析】 【详解】A、采用稀释涂布平板法接种于含适量CaCO3的培养基上，经培养得到了单菌落，需要固体培养基，琼脂是常用的凝固剂，因此培养基中需加入琼脂，A正确； B、乳酸菌为异养厌氧型微生物，其代谢过程不需要氧气，应在无氧条件下培养，B正确； C、含CaCO3的培养基虽能通过透明圈初步筛选产酸菌，但其他能分解CaCO3的微生物（如某些醋酸菌）也可能存活，因此培养得到的微生物不全是乳酸菌，C错误； D、乳酸菌在含适量CaCO3的培养基中生长会产生乳酸，溶解CaCO3形成透明圈，因此应挑取透明圈明显的单菌落再纯化，D正确。 故选C。 13. 图示为生物体部分代谢过程。下列有关分析正确的是（ ） A. 所有的植物细胞都能进行①过程 B. 能进行过程③的生物不需要光照 C. ②和④过程只能发生在不同的细胞中 D. ②过程产生的水中的O部分来自于CO2 【答案】B 【解析】 【详解】A、①是光合作用，仅含有叶绿体的植物细胞（如叶肉细胞）可进行，植物根细胞等无叶绿体的细胞无法进行，A错误； B、③是化能合成作用，该过程利用无机物氧化释放的化学能合成有机物，不需要光照，B正确； C、②有氧呼吸和④产酒精的无氧呼吸可发生在同一细胞中，如酵母菌、植物叶肉细胞在不同氧条件下可分别进行这两个过程，C错误； D、有氧呼吸第三阶段[H]和O₂结合生成水，因此②过程产生的水中的O全部来自O₂，不来自CO₂，D错误。 14. 蛋白激酶（PK）是催化蛋白质磷酸化的酶。这类酶催化从ATP转移出磷酸，并使其结合到特定蛋白质分子中的某些氨基酸残基上。PK分子内都存在一同源的约由270个氨基酸残基构成的催化结构区。下列叙述错误的是（ ） A. PK作用的底物包括ATP和特定的蛋白质 B. 蛋白质的磷酸化会改变蛋白质的构象和活性 C. 蛋白质的磷酸化需ATP供能，属于放能反应 D. 催化结构区是PK与底物结合和发生作用的区域 【答案】C 【解析】 【详解】A、题意显示，蛋白激酶（PK）是催化蛋白质磷酸化的酶。这类酶催化从ATP转移出磷酸，并使其结合到特定蛋白质分子中的某些氨基酸残基上，PK作用的底物包括特定蛋白质和ATP，A正确； B、蛋白质的磷酸化会改变蛋白质的构象和活性，促进蛋白质发挥作用，B正确； C、蛋白质的磷酸化需ATP供能，属于吸能反应，即蛋白质的水解与吸能反应相联系，C错误； D、酶的催化结构区是PK与底物结合并发挥催化作用的关键区域，D正确。 故选C。 15. 青霉素发酵为高耗氧的液体深层发酵。研究发现，青霉菌代谢会产生一种前体产物，该前体产物在两种不同酶的催化作用下分别合成青霉素和头孢霉素。下列相关叙述错误的是（ ） A. 制备青霉菌的培养液时需要将pH调至中性或弱碱性 B. 发酵结束后可以采取提取、分离和纯化等方法获得发酵产品 C. 抑制催化头孢霉素合成酶的活性可能有利于增大青霉素的产量 D. 将血红蛋白基因导入青霉菌可为解决高耗氧问题提供新思路 【答案】A 【解析】 【详解】A、青霉菌属于真菌，适宜生长在偏酸性的环境中，培养青霉菌时，需要将培养液的pH调至酸性范围，A错误； B、发酵工程获得产物后，根据产物的性质，都需要经过提取、分离和纯化等步骤来得到最终的产品，青霉素是微生物发酵的代谢产物，发酵结束后确实需要通过这些方法获得成品，B正确； C、题干明确说明：同一种前体产物，在两种不同酶催化下分别合成青霉素和头孢霉素。如果抑制催化头孢霉素合成酶的活性，前体产物就会更多流向青霉素合成的途径，因此可以提高青霉素的产量，C正确； D、青霉素发酵是高耗氧过程，溶氧量不足会影响生产。血红蛋白可以结合运输氧气，如果将血红蛋白基因导入青霉菌，让青霉菌表达血红蛋白，提高它结合氧气的能力，就可以缓解高耗氧需求，解决溶氧不足的问题，是合理的育种思路，D正确。 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 腌制的泡菜往往含有大量的细菌，可利用“荧光素-荧光素酶生物发光法”对市场上泡菜中的细菌含量进行检测。荧光素接收细菌细胞ATP中提供的能量后被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光，根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量。分析并回答下列问题。 （1）“荧光素-荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换的形式是________（用文字与箭头表示）。 （2）“荧光素-荧光素酶生物发光法”的操作过程是：①将泡菜研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计（测定发光强度的仪器）反应室内，加入适量的________________________，在适宜条件下进行反应；②记录发光强度并计算ATP含量；③测算出细菌数量。④多次重复上述①②③过程，进而计算出细菌数量的平均值，求平均值的目的是_______________________________。根据ATP含量进而测算出细菌数量的依据是：每个细菌细胞中ATP含量_______________。 （3）研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度如图所示。其中高浓度盐溶液经稀释后酶活性可以恢复，高温和Hg2+处理后酶活性不可恢复。若要节省荧光素酶的用量，可以使用______处理；Hg2+处理后酶活性降低可能是因为_____________________________。 （4）为避免太空环境引起微生物变异，威胁到宇航员的健康，火箭发射前也可用上述技术对太空舱进行卫生检测，此时警戒值应________（填“上调”、“下调”或“不变”）。 【答案】（1）ATP中的化学能→光能 （2） ①. 荧光素和荧光素酶（溶液） ②. 减少实验误差，提高实验结果的准确性（说服力） ③. 大致相同（相对稳定） （3） ①. Mg2+ ②. Hg2+破坏了荧光素酶的空间结构（Hg2+使酶变性失活） （4）下调 【解析】 【小问1详解】 荧光素接受细菌ATP提供的化学能，经荧光素酶催化后发出荧光（光能），因此能量转换为：化学能→光能。 【小问2详解】 操作①中需加入的试剂：该方法依赖 “荧光素 + 荧光素酶” 的生物发光体系，因此需加入荧光素和荧光素酶。操作④的计算内容：多次重复实验后，需计算细菌数的平均值。该步骤的目的：减少实验误差，提高实验结果的准确性（重复实验取平均值是实验设计中减小误差的常用方法）。换算细菌数的依据：每个细菌细胞中ATP含量基本恒定（因此可通过 “ATP总含量 ÷ 单个细菌的ATP含量” 计算细菌数）。 【小问3详解】 由图1可知，Mg2+处理下，相同酶浓度的发光强度显著更高（酶活性更强），因此用Mg2+处理可在较低酶用量下达到足够的发光强度。Hg2+降低酶活性的原因：Hg2+是重金属离子，会破坏荧光素酶的空间结构（酶的活性依赖特定空间结构，重金属导致的变性是不可逆的，因此酶活性不可恢复）。 【小问4详解】 太空环境容易诱发微生物变异，少量细菌就有可能产生高致病性；因此允许的细菌总量要更低，警戒值下调，一旦细菌数量达到更低标准就报警。 17. Ⅰ．线粒体是ATP合成和某些氨基酸（如脯氨酸、鸟氨酸等）生产的场所。科研人员以体外培养的小鼠成纤维细胞（MEF）为材料，对线粒体调控这两个相互竞争的代谢途径（图1）的机制进行了研究。 （1）由图1可知，在线粒体内，谷氨酸可在P5CS催化下合成脯氨酸和鸟氨酸，也可通过有氧呼吸具体过程氧化供能。____________上含有ATP合酶等多种蛋白，是氧化磷酸化反应进行的场所。 （2）用含葡萄糖和缺乏葡萄糖的培养液分别培养MEF，一段时间后检测各组细胞耗氧量和脯氨酸水平，结果如图2、图3所示。由结果可知，和在含葡萄糖的培养基中生长的细胞相比，在缺乏葡萄糖的培养基中生长的细胞更多地依赖线粒体中的________________过程来合成ATP，但脯氨酸合成不受影响。 （3）电镜观察在缺乏葡萄糖培养基中生长的细胞，发现线粒体分化为两个亚群（Ⅰ、Ⅱ）。检测表明，Ⅰ型线粒体缺乏ATP合酶但富含P5CS，其中P5CS以活性更高的细丝形态存在，Ⅱ型线粒体富含ATP合酶但缺乏P5CS。阻止线粒体分化，会使氧化磷酸化或脯氨酸合成能力受损。葡萄糖培养基中生长的细胞，其线粒体没有分化。根据上述材料试分析线粒体分化的意义：___________________________________________________________________________________________________________________________________________。 Ⅱ．下图是细胞线粒体融合和分裂的示意图。回答相关问题。 （4）据图可知，线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2、内膜融合蛋白OPA1的作用实现了线粒体膜的融合，线粒体的长度明显变长。当细胞质基质中DRP1的S616位点磷酸化，DRP1定位于线粒体外膜上，会促进______________。 （5）已有研究发现肝癌肿瘤中心区域细胞中线粒体融合增强（会导致线粒体嵴密度增大、呼吸链复合体的活性增强、细胞耗氧速率增加等），细胞长度变长，为研究在营养缺乏时线粒体融合对肝癌细胞糖代谢的调控。研究者用肝癌细胞进行了实验，实验结果如下表，据表分析：（注：线粒体嵴密度=嵴数目/线粒体长度，乳酸脱氢酶催化丙酮酸生成乳酸） 指标组别 细胞耗氧速率 线粒体ATP产生量 胞外乳酸水平 线粒体嵴密度 呼吸链复合体的活性 乳酸脱氢酶的量 甲组：常规培养组 4.2 1.0 0.35 10.1 0.9 1.01 乙组：营养缺乏组 5.6 1.4 0.28 17.5 2.39 0.25 丙组：营养缺乏+抑制DRP1S637磷酸化 3.1 0.8 0.38 9.8 1.22 1.22 ①DRP1S637磷酸化________线粒体融合（填“促进”或“抑制”），得出该结论的依据是___________________________________________________________________________________________________________。 ②根据实验结果，将下列选项排序从而完善肝癌细胞在营养缺乏条件下的代谢调控途径，对应字母排列顺序是________。 营养缺乏→→→→→产能效率提高→适应营养缺乏环境 a．线粒体融合增强 b．DRP1S637磷酸化增强 c．细胞耗氧速率增加、线粒体ATP产生量增加 d．线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加 【答案】（1）线粒体内膜 （2）氧化磷酸化（或有氧呼吸第三阶段或［H］与O2结合生成水） （3）线粒体分化导致代谢分工，I 型专注于脯氨酸等物质的合成，Ⅱ 型专注于 ATP 合成。代谢分工提高了线粒体合成ATP和氨基酸的能力，使细胞能更好地应对营养缺乏环境，满足能量和营养需求 （4）线粒体分裂 （5） ①. 促进 ②. 乙组与甲组相比，细胞耗氧速率、线粒体 ATP 产生量、线粒体嵴密度和呼吸链复合体的活性均增加，表明营养缺乏会导致线粒体融合。丙组与乙组相比，丙组抑制 DRP1S637 磷酸化后，上述指标都下降，表明抑制 DRP1S637 磷酸化会抑制线粒体融合。因此DRP1S637磷酸化能促进线粒体融合。 ③. b→a→d→c 【解析】 【小问1详解】 有氧呼吸第三阶段（氧化磷酸化）在线粒体内膜上进行，线粒体内膜分布有ATP合酶等相关蛋白，是氧化磷酸化的反应场所。 【小问2详解】 图2显示缺葡萄糖组细胞耗氧量显著高于含葡萄糖组，耗氧量是有氧呼吸第三阶段的特征，说明葡萄糖缺乏时细胞更多依赖线粒体的氧化磷酸化（有氧呼吸第三阶段）合成ATP，同时图3显示两组脯氨酸水平无差异，脯氨酸合成不受影响。 【小问3详解】 线粒体分化形成功能特化的两个亚群，导致代谢分工，I 型专注于脯氨酸等物质的合成，Ⅱ 型专注于 ATP 合成。代谢分工提高了线粒体合成ATP和氨基酸的能力，使细胞能更好地应对营养缺乏环境，满足能量和营养需求。 【小问4详解】 结合图示信息，DRP1的S616位点磷酸化后定位在线粒体外膜，对应图中线粒体一分为二的过程，功能是促进线粒体分裂。 【小问5详解】 乙组与甲组相比，细胞耗氧速率、线粒体 ATP 产生量、线粒体嵴密度和呼吸链复合体的活性均增加，表明营养缺乏会导致线粒体融合。丙组与乙组相比，丙组抑制 DRP1S637 磷酸化后，上述指标都下降，表明抑制 DRP1S637 磷酸化会抑制线粒体融合。因此DRP1S637磷酸化能促进线粒体融合。营养缺乏首先引发DRP1S637磷酸化增强（b），该过程促进线粒体融合（a）；融合后的线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体活性增加（d）；最终表现为细胞耗氧速率增加、线粒体ATP产生量上升（c），产能效率提升，帮助细胞适应营养缺乏环境。 18. Ⅰ．植物的光合效率与叶绿体的形态结构建成密切相关，BG、GK为调控叶绿体发育的光响应基因，其表达产物能防止强光下过剩光能引发的光抑制，保护光合结构。请分析回答：（注：光抑制：植物吸收的光能超过光合作用所能利用的量时，会引起光能转化效率下降的现象） （1）光合色素吸收的光能将水分解产生H+、氧气和e-。若光照过强，光反应产生的e-不能完全被________结合利用，过剩的电子导致________的形成，破坏叶绿体，造成植物光合能力下降。 （2）研究人员在实验中发现一株叶绿素含量升高的拟南芥突变体。经鉴定，其BG基因功能缺失，命名为bg。下图是叶绿体亚显微结构，与野生型相比，可见突变体基粒（“[”所示）中的________________增多。 （3）已知GK蛋白促进叶绿体发育相关基因的转录，BG蛋白可以与GK蛋白结合。研究者构建了GK功能缺失突变体gk（叶绿素含量降低）及双突变体bggk。对三种突变体进行观察，发现双突变体的表型与突变体gk相同，由此推测BG通过________（选填“促进”或“抑制”）GK的功能影响叶绿体发育。gk与bg相比，强光条件下________（选填“gk”或“bg”）光抑制现象更明显。 （4）研究人员推测BG蛋白通过竞争性结合GK蛋白，从而抑制GK蛋白与CAO启动子DNA片段的结合，进而减少叶绿素的含量。为验证这一推测，科研人员设计并进行实验，反应一段时间后，经电泳检测DNA所在位置，下图2为在_____________下观察和照相获得的图谱。 据图分析可知，无GK蛋白时，全部为游离的DNA片段；仅加入GK蛋白时，________________；随着BG蛋白与GK蛋白的浓度比升高，________________________。实验结果证明预测成立。 Ⅱ．为研究低氧条件下光合作用与呼吸作用的关系，采集某植物叶片，将叶柄浸入H216O后，放于氧气置换为18O2的密闭装置中，浓度设正常（21%）和低氧（2%）两个水平，测定短时间内、不同光照条件下的净光合速率和呼吸作用速率。 （5）光照条件下，密闭装置中18O2逐渐减少，而16O2逐渐增加，此时呼吸作用消耗的氧气来源于________。设最初密闭装置中18O2的量为x μmol，120秒后测得18O2的量为：y μmol，16O2的量为z μmol，叶片面积为：a m2，则净光合速率为________μmol/（m2·s）。 （6）在两种氧浓度下，将叶片置于光照（强度为500 μmol PAR/（m2·s））、黑暗各1小时后，测定叶片中的糖含量。请推测低氧对叶片糖积累是否有利，并给出相应依据：______________________________________________________________________________________________________________________________。 【答案】（1） ①. NADP+##氧化型辅酶Ⅱ ②. 大量活性氧（自由基/O2-） （2）类囊体 （3） ①. 抑制 ②. bg （4） ①. 紫外灯 ②. 大部分CAO启动子片段与GK结合，只有极少游离的DNA片段 ③. 与GK 结合的DNA片段含量逐渐降低，游离的DNA片段增加 （5） ①. 装置中的18O2和光合作用产生的16O2 ②. （y+z-x）/（120•a） （6）是/有利，光照时两种氧浓度下净光合速率相同，但黑暗时低氧下呼吸作用速率更低 【解析】 【小问1详解】 光反应产生的e-最终会传递给NADP+（氧化型辅酶Ⅱ），其与H+结合生成NADPH，若光照过强，光反应产生的e-不能完全被NADP+结合利用，电子过剩，导致大量活性氧的形成，破坏叶绿体，造成植物光合能力下降。 【小问2详解】 下图1是使用电子显微镜观察到的叶绿体亚显微结构。通过观察可知，与野生型相比，突变体基粒中的类囊体增多。 【小问3详解】 对三种突变体进行观察，发现双突变体的表型与突变体gk相同，由此推测BG通过抑制GK的功能影响叶绿体发育。GK蛋白可促进叶绿素合成，GK功能缺失突变体gk无法合成功能正常的GK蛋白，叶绿素含量较低；bg是BG基因功能缺失的突变体，BG蛋白无法抑制GK蛋白，GK可正常促进叶绿素合成，叶绿素含量高。强光下叶绿素过量积累易引发光抑制，因此bg光抑制现象更明显。 【小问4详解】 为验证这一推测，科研人员设计并进行实验，反应一段时间后，经电泳检测DNA所在位置，下图2为在紫外灯下观察和照相获得的图谱。 据图分析可知，无GK蛋白时，全部为游离的DNA片段；仅加入GK蛋白时，大部分CAO启动子片段与GK结合，电泳条带位置靠上，只有极少游离的DNA片段；随着BG蛋白与GK蛋白的浓度比升高，与GK结合的DNA片段含量逐渐降低，而游离DNA片段逐渐增加。说明BG浓度越高，GK结合CAO启动子的能力越弱，推测BG通过与CAO启动子 DNA片段竞争结合GK蛋白，从而抑制GK与CAO启动子DNA片段的结合，实验结果证明预测成立。 【小问5详解】 将叶柄浸入H216O后，水参与光合作用生成氧气，因此其产生的氧气为16O2，若光照条件下，密闭装置中的18O2逐渐减少，说明呼吸作用消耗的氧气肯定来源于装置中原有的18O2，由于此时已经开始光合作用，因此呼吸作用消耗的氧气可能还包括光合作用产生的16O2。净光合速率=光合速率-呼吸速率，120 秒后，装置中的16O2完全由光合作用生成，而18O2则是初始量减去呼吸消耗量得到，因此装置中O2总含量=y+z−x, 观察题干信息中的单位可知，净光合速率=(y+z−x)÷a÷120=(y+z-x)/(120·a)μmol/(m2·s)。 【小问6详解】 题图显示，在500μmol/(m2·s)的光照强度下，低氧和正常氧的净光合速率几乎相同，说明糖的积累速率几乎相同，黑暗+低氧环境中呼吸速率更低，说明糖的消耗速率更低，因此综合来说，将叶片置于光照、黑暗各 1 小时，低氧有利于叶片积累糖。 19. 图1是基因型为AaBb的某高等动物（2n=4）体内细胞分裂图像，图2是测定的该动物体内细胞增殖不同时期的细胞①-⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。回答下列问题： （1）图1中甲细胞中同源染色体的对数是________对，图1中处于减数分裂的细胞按照时间先后的正确排序是____________________（用文字和箭头表示）。 （2）图1中丁细胞中具有B、b等位基因的原因可能是________________之间互换片段；则与该细胞来自同一个性母细胞的另一个细胞，其产生的子细胞的基因型为________________。 （3）图2中细胞①-⑦中属于配子的是____________________；细胞②的名称是________________；图2中根据染色体数与核DNA分子数的关系，无法确定分裂方式的细胞有________________。 （4）已知该动物还存在另外两对等位基因Y、y和R、r，经基因检测该动物产生的配子类型共有YR、Yr、yR和yr四种，且数量比例接近1∶8∶8∶1。若所有类型配子均可正常发育，则由此可推断出这两对等位基因在染色体上最可能的分布情况，请将其画在下图的方框中________。（四条竖线代表四条染色体） 【答案】（1） ①. 4##四 ②. 乙→丙→丁 （2） ①. （减Ⅰ前期）同源染色体的非姐妹染色单体 ②. aB、ab （3） ①. ① ②. 次级精母细胞 ③. ③④⑤⑥ （4）或 【解析】 【小问1详解】 甲图处于有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍为8条，同源染色体对数为4对。减数分裂细胞顺序：乙（减Ⅰ前期，同源染色体联会）→丙（减Ⅰ后期，同源染色体分离）→丁（减Ⅱ后期，着丝粒分裂）。 【小问2详解】 丁细胞（减Ⅱ后期）姐妹染色单体上出现B、b，是因为减Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了片段互换；初级性母细胞基因型为AaBb，交叉互换后，从丁细胞的基因分布可推知该次级性母细胞的基因型为AABb，则另一个次级性母细胞基因型为aaBb，其产生的子细胞的基因型为aB、ab。 【小问3详解】 丙图处于减数第一次分裂后期，此时细胞质均等分裂，故该动物为雄性。分析图2：①染色体数n、核DNA数n，无染色单体，为配子；②染色体数n、核DNA数2n，有染色单体，为次级精母细胞，可表示减Ⅱ前、中期；③染色体2n、DNA2n，可表示体细胞、有丝分裂末期或减Ⅱ后期；④⑤DNA复制中（S期），可表示有丝分裂间期或减Ⅰ前的间期；⑥染色体2n、DNA4n，可表示有丝分裂前、中期或减Ⅰ前、中、后期；⑦染色体4n、DNA4n，可表示有丝分裂后期，故无法确定分裂方式的细胞有③④⑤⑥。 【小问4详解】 配子比例YR：Yr：yR：yr=1：8：8：1，不符合自由组合的1：1：1：1，说明两对等位基因位于一对同源染色体上。亲本型配子（Yr、yR）占比高，重组型（YR、yr）占比低，故Y与r连锁在一条染色体上，y与R连锁在其同源染色体上，如下图：或。 20. 养殖场中的粪便是农家肥的重要来源之一，其中某些微生物可使氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3，影响畜禽健康。微生物中将尿素转化为NH3的酶是脲酶。为筛选出粪便中能利用氨氮化合物且减少NH3产生的微生物，某兴趣小组按如图所示的步骤进行实验，以获得目的菌株。回答下列问题： （1）用平板划线法分离菌株时，划线的某个平板培养后第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落，其他区域的划线上却均无菌落。操作失误的原因可能是________________________（答一点即可）。 （2）不同菌株的菌落特征存在差异，牛肉膏蛋白胨培养基中可以形成多个形态不同的菌落，其中与尿素唯一氮源培养基中菌落形态______（填“相同”或“不同”）的菌落最可能是过程②中筛选出的菌落。 （3）菌株甲和乙可减少粪便中NH3的产生，如在粪便中分别添加菌株甲和乙，其中使NH3减少更多的是菌株______（填“甲”或“乙”），原因是__________________________________________。 （4）通过过程③可分离出菌株甲和菌株乙，写出简要实验思路和预期实验结果及结论。实验思路：___________________。预期实验结果及结论：________________________________________________。 【答案】（1）第一区域划线结束，接种环灼烧后未冷却或第二区域划线未从第一区域划线末端开始划线 （2）不同 （3） ①. 乙 ②. 甲不产生脲酶而乙可以产生脲酶，粪便中可能还含有其他能产生脲酶的菌株而产生NH3，乙能分泌脲酶抑制剂，抑制粪便中其他菌株产生的脲酶的活性 （4） ①. 将过程②中筛出的“不能利用尿素”的各单菌落分别液体培养，后离心取上清液，加入脲酶与尿素的反应体系中，检测NH3产生量 ②. 若上清液不影响NH3的生成，则该菌株只是不产脲酶，为菌株甲；若上清液能明显抑制脲酶分解尿素，NH3生成量显著降低，则该菌株分泌酶抑制剂，为菌株乙 【解析】 【小问1详解】 用平板划线法分离菌株时，划线的某个平板培养后第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落，其他区域的划线上却均无菌落。导致失误的原因可能是：第一区域划线结束，接种环灼烧后未冷却（杀死了菌种）或第二区域划线未从第一区域划线末端开始划线，从而导致这种情况的出现。 【小问2详解】 牛肉膏蛋白胨培养基中可以生长利用尿素和不能利用尿素的微生物，而以尿素为唯一氮源的培养基上只能生长以尿素为氮源的微生物，所以与尿素唯一氮源培养基中菌落形态不同的菌落最可能是过程②中筛选出的菌落，该菌落不能利用尿素。 【小问3详解】 微生物中将尿素转化为NH3的酶是脲酶。甲不产生脲酶而乙可以产生脲酶，因此菌株甲和乙可减少粪便中NH3的产生。若要在菌株甲和乙选择一种添加在动物粪便中用以降低NH3对禽畜健康的影响，应选择菌株乙，因为粪便中可能还含有其他能产生脲酶的菌株而产生NH3，而乙能分泌酶抑制剂，抑制粪便中其他菌株产生的脲酶的活性。 【小问4详解】 实验思路：将过程②中筛出的“不能利用尿素”的各单菌落分别液体培养，离心取上清液，加入脲酶与尿素的反应体系中检测 NH3产生量。 预期结果及结论：若上清液不影响 NH3的生成，则该菌株只是不产脲酶，为甲；若上清液能明显抑制脲酶分解尿素，NH3生成量显著降低，则该菌株分泌脲酶抑制剂，为乙。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $