2023-2024学年甘肃省兰州市教育局第四片区联考高三上学期期中生物试题 （解析版）

2023-2024学年第一学期联片办学期中考试试卷高三年级生物学总分100分考试时间75分钟一、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.甲流病毒（IAV）是一种RNA包膜病毒。其表面的血凝素（一种糖蛋白）能帮助病毒识别宿主细胞表面的特定受体。下列说法错误的是（）A.检测甲流病毒种类差异可以测定其RNA的碱基排列顺序B.加热或75%酒精处理会杀死甲流病毒C.病毒必须依赖活细胞才能生存，体现了生物的生命活动离不开细胞D.甲流病毒血凝素与宿主细胞膜上受体的识别，体现了细胞间的信息交流【答案】D【解析】【分析】病毒是非细胞生物，只能寄生在活细胞中进行生命活动。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体；根据遗传物质来分，分为DNA病毒和RNA病毒；病毒由核酸和蛋白质组成。【详解】A、遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了基因的多样性；故检测甲流病毒种类差异可以测定其RNA的碱基排列顺序，A正确；B、高温或75%的酒精可以是蛋白质变性，甲流病毒由RNA和蛋白质组成；故加热或75%酒精处理会杀死甲流病毒，B正确；C、病毒没有细胞结构，病毒必须依赖活细胞才能生存，这体现了生物的生命活动离不开细胞，C正确；D、病毒没有细胞结构，故甲流病毒血凝素与宿主细胞膜受体的结合不能体现细胞间的信息交流，D错误。故选D。2.蓝细菌细胞内有一组具有发色团的水溶性蛋白。叫做藻蓝蛋白，负责光合作用过程中光的捕获，并将能量逐级传递给叶绿素。作为一种天然色素分子，藻蓝蛋白被用作某些食品和饮料中蓝色的来源，但因其蓝色不稳定、不宜受热和对酸碱度要求较高，无法用于需要高温处理的食物。下列说法正确的是（）A.藻蓝蛋白的合成需要经过内质网和高尔基体加工B.藻蓝蛋白和叶绿素位于蓝细菌叶绿体中类囊体薄膜上C.藻蓝蛋白无法用于要高温处理的食物因为蛋白质高温条件易水解D.开发新型的耐热的藻蓝蛋白可以尝试从嗜热性细菌细胞中提取【答案】D【解析】【分析】原核生物无以核膜为界限的细胞核，无核膜、核仁、染色体，DNA不与蛋白质结合，有核糖体，但无其他细胞器；真核生物有核膜、核仁，细胞核中的DNA与蛋白质结合形成染色体，有核糖体和其它他细胞器。【详解】A、蓝细菌属于原核生物，没有内质网和高尔基体，A错误；B、蓝细菌属于原核生物，没有叶绿体，B错误；C、由题意可知，藻蓝蛋白无法用于要高温处理的食物是因为其蓝色不稳定、不宜受热，C错误；D、嗜热性细菌是原核生物，开发新型的耐热的藻蓝蛋白可以尝试利用基因工程从嗜热性细菌细胞中提取，D正确。故选D3.研究组成细胞的物质，实际上就是在探寻生命的物质基础，帮助我们建立科学的生命观。下列有关化合物在细胞生命活动中的作用的叙述，错误的是（）A.自由水在线粒体中既能参加反应，也能溶解多种物质B.磷脂既参与构成生物膜，也参与人体血液中脂质的运输C.K+既参与形成静息电位，也参与维持细胞内液的渗透压D.DNA是细胞内的遗传物质，其上基因可指导合成蛋白质【答案】B【解析】【分析】1、水对生命活动的影响：（1）对代谢的影响：自由水含量高，代谢强度大。（2）对抗性的影响：结合水含量高，抗寒、抗旱性强。2、线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所，该过程中氧气从细胞质基质进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段，二氧化碳从线粒体产生后进入细胞质基质。【详解】A、自由水在线粒体中既能参加有氧呼吸的第三阶段的反应，也能溶解多种物质，A正确；B、胆固醇在血液中参与脂质的运输，同时是构成动物细胞膜的成分，磷脂只参与构成生物膜，B错误；C、K+主要维持细胞内液渗透压，同时静息电位的产生是由于钾离子外流引起的，C正确；D、DNA是细胞内的遗传物质，其上基因可指导合成蛋白质DNA，D正确。故选B。4.英国医生塞达尼•任格对离体蛙心进行实验中发现，用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心，收缩不能维持。用含少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙心可持续跳动数小时。实验说明钙盐和钾盐（）A.对维持生物体的生命活动有重要作用 B.是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分C.对维持细胞的形态有重要作用 D.为蛙心的持续跳动提供能量【答案】A【解析】【分析】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+是血红蛋白的组成成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。2、维持细胞的生命活动，如钙离子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。【详解】A、用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心，收缩不能维持。用含少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙心可持续跳动数小时。两者对比分析，能说明钙盐和钾盐对维持生物体的生命活动有重要作用，A正确；B、实验不能说明钙盐和钾盐是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分，B错误；C、无机盐具有维持细胞渗透压，保持细胞形态有重要作用，但是本实验未体现，C错误；D、无机盐不能提供能量，故钙盐和钾盐不具有提供能量的作用，D错误。故选A。5.细胞的各种膜结构间相互联系和转移的现象称为“膜流”，下列有关“膜流”的叙述正确的是（）A.细胞质中与RNA合成有关的蛋白酶进入细胞核中与“膜流”有关B.唾液淀粉酶的合成与分泌过程中，高尔基体作为“膜流”的枢纽C.乙酰胆碱的释放、质壁分离和吞噬细胞摄取抗原都体现“膜流”现象D.硝化细菌也可通过“膜流”现象实现细胞膜成分的更新【答案】B【解析】【详解】A、RNA与合成有关的蛋白酶即RNA聚合酶，细胞质中的RNA聚合酶进入通过核孔进入细胞核，不存在膜流现象，A错误；B、唾液淀粉酶的化学本质是分泌蛋白，合成与分泌过程中存在“膜流”现象，而高尔基体作为“膜流”的枢纽，B正确；C、乙酰胆碱属于神经递质，由囊泡运输，囊泡的膜和细胞膜融合，以胞吐的方式把神经递质运输到突触间隙，存在“膜流”现象，质壁分离和吞噬细胞摄取抗原不存在膜结构间的相互转移，不存在膜流现象，C错误；D、真核细胞中含有细胞膜、细胞器膜和核膜等多种生物膜，普遍存在“膜流”现象；而硝化细菌属于原核细胞，只有细胞膜一种生物膜，不存在“膜流”现象，D错误。故选B。【分析】1、根据题干中“细胞中膜性结构成分的相互移位和转移的现象称为‘膜流’”解答。2、分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜。【点睛】6.生物科学史是生物科学形成、发展和演变的历程，是探索生命现象及其本质的史实，下列科学方法与科学史实验的对应及实验内容有关描述，正确的是（）选项科学方法实验A提出假说罗伯特森在光学显微镜下观察到细胞膜呈现“暗-亮-暗”三层结构，提出细胞膜由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成B植物组织培养斯图尔德取胡萝卜韧皮部细胞，放入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养，结果这些细胞旺盛分裂，直接发育成一株新植株C建构模型辛格和尼科尔森通过对细胞膜的成分分析，在新的观察和实验证据的基础上，提出了细胞膜的流动镶嵌模型D同位素标记法恩格尔曼采用放射性同位素标记法，用水绵为材料证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】【分析】植物组织培养技术：1、过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）→愈伤组织→胚状体→植株（新植体）。2、原理：植物细胞的全能性。3、条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。【详解】A、在电子显微镜下，罗伯特森观察到细胞膜呈现“暗-亮-暗”的三层结构，A错误；B、斯图尔德取胡萝卜韧皮部的一些细胞，放入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养，结果形成一个细胞团，继而长出了根、茎和叶，移栽后最终长成了一株新的胡萝卜植株，B错误；C、1972年辛格和尼科尔森通过对细胞膜的成分分析，在新的观察和实验证据的基础上，提出了关于细胞膜的分子结构模型，即流动镶嵌模型，C正确；D、恩格尔曼用水绵和好氧细菌为材料用实验证明了叶绿体是进行光合作用的场所，氧气是叶绿体释放出来的，没有采用同位素标记法，D错误。故选C。7.NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源，NH4+的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动，NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多时，细胞内NH4+的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是（）A.NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATPB.NO3-通过SLAH3转运到细胞外的方式属于主动运输C.铵毒发生后，增加细胞外的NO3-会减轻铵毒D.载体蛋白NRT1．1转运NO3-和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关【答案】C【解析】【分析】物质跨膜运输主要包括两类方式：被动运输和主动运输，被动运输又包括自由扩散和协助扩散，被动运输是由高浓度向低浓度一侧扩散，而主动运输是由低浓度向高浓度一侧运输。其中协助扩散需要载体的协助，但不需要消耗能量，而主动运输既需要消耗能量，也需要载体的协助。【详解】A、由题干信息可知，NH4+的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的，所以NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量不是来自ATP，A错误；B、由图上可以看到，NO3-进入根细胞膜是H+的浓度梯度驱动，进行的逆浓度梯度运输，所以NO3-通过SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度运输，属于被动运输，B错误；C、铵毒发生后，H+在细胞外更多，增加细胞外的NO3-，可以促使H+向细胞内转运，减少细胞外的H+，从而减轻铵毒，C正确；D、据图可知，载体蛋白NRT1.1转运NO3-属于主动运输，主动运输的速率与其浓度无必然关系；运输H+属于协助扩散，协助扩散在一定范围内与膜内外浓度呈正相关，超过一定范围后不成比例，D错误。故选C。8.实验材料的选择与实验目的相匹配是实验成功的关键。下列关于酶实验的选材与实验目的不相匹配的是（）A.利用淀粉酶、蔗糖酶、淀粉和碘液验证酶的专一性B.利用荧光素酶、荧光素、ATP、重金属离子探究重金属对酶活性的影响C.利用过氧化氢、新鲜猪肝研磨液和氯化铁溶液验证酶的高效性D.利用淀粉酶、淀粉、不同pH的缓冲液探究pH对酶活性的影响【答案】D【解析】【分析】酶是活细胞产生的一类具有催化作用的蛋白质或RNA。酶活性受强酸、强碱、高温、重金属盐等多种因素的影响，酶的特点有高效性、专一性和作用条件较温和。研究酶的特性有很多实验，如常用过氧化氢和过氧化氢酶来验证酶的高效性，而常用无机催化剂作为条件对照；常用蔗糖和蔗糖酶、淀粉和淀粉酶等来验证酶的专一性，酶的专一性指一种酶只能催化一种或少数几种相似的底物；研究温度对酶活性的影响常用淀粉和淀粉酶来进行等等。【详解】A、用同一种酶催化不同底物，或者用不同种类的酶催化同种底物，都能验证酶的专一性，A正确；

B、利用荧光素酶、荧光素、ATP、重金属离子探究重金属对酶活性的影响，自变量是重金属离子的有无（浓度），B正确；

C、利用过氧化氢、新鲜猪肝研磨液（过氧化氢酶）和氯化铁溶液（无机催化剂）验证酶的高效性，C正确；

D、酸也能催化淀粉水解，探究pH对酶活性的影响故不适应用淀粉，D错误。

故选D。9.浆水是西北人熟知的夏季一种传统的发酵食品，它是用芹菜，卷心菜等蔬菜为原料发酵制成的，口感微酸，消暑解渴营养丰富。兰州大学近日发布了一项最新研究。从浆水中分离出有益菌--发酵乳酸杆菌JL-3，发现浆水可通过降解动物体内的尿酸来控制尿酸的积累。下列叙述错误的是（）A.浆水制作过程中需要将器皿和原料用开水烫干净，目的是防止杂菌污染B.发酵乳酸杆菌JL-3的遗传物质DNA主要分布在细胞核中C.浆水的食用消暑解渴和控制尿酸体现了生物多样性的直接价值D.浆水制作过程需要保持适宜温度，有利于微生物的发酵【答案】B【解析】【分析】微生物的发酵在食品的制作中有重要的作用，如泡菜，酸奶变酸要靠乳酸菌的发酵作用，酵母菌用来酿酒，霉菌和毛霉会引起食物的变质。【详解】A、浆水制作过程中需要将器皿和原料用开水烫干净，进行消毒，其目的是防止杂菌污染，A正确；B、乳酸杆菌JL-3属于原核生物，遗传物质DNA分布在细胞的拟核中，B错误；C、直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的，故对人类有食用、药用和工业原料等使用意义的可以体现生物多样性的直接价值，C正确；D、果酒、果醋、泡菜和腐乳制作过程中菌种生活的温度条件不同，因此浆水制作过程中，需要将温度控制在发酵菌种的最适温度范围内，D正确。故选B。10.保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是（）A.比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后<①处理后B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为③>①>②【答案】D【解析】【分析】分析图示可知：滴加蔗糖溶液①后，气孔大小基本不变，说明进出保卫细胞的水分子基本保持动态平衡，蔗糖溶液①为保卫细胞的等渗溶液；滴加蔗糖溶液②后，气孔变小，说明保卫细胞失水皱缩，蔗糖溶液②为保卫细胞的高渗溶液；滴加蔗糖溶液③后，气孔变大，说明保卫细胞吸水膨胀，蔗糖溶液③为保卫细胞的低渗溶液。【详解】A、据分析可知，蔗糖溶液①为保卫细胞的等渗溶液，蔗糖溶液③为保卫细胞的低渗溶液，所以蔗糖溶液③处理后的保卫细胞吸水，细胞液浓度降低，而蔗糖溶液①处理后的保卫细胞细胞液浓度基本保持不变，因此保卫细胞细胞液浓度，③处理后<①处理后，A正确；B、据分析可知，蔗糖溶液②为保卫细胞的高渗溶液，则质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，B正确；C、蔗糖溶液③为保卫细胞的低渗溶液，因此蔗糖溶液③处理后的保卫细胞吸水，所以滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C正确；D、据分析可知，蔗糖溶液①为保卫细胞的等渗溶液，蔗糖溶液②为保卫细胞的高渗溶液，蔗糖溶液③为保卫细胞的低渗溶液，所以3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③，D错误。故选D。【点睛】本题考查植物细胞质壁分离和复原的实验，意在考查学生的识图能力、判断能力以及从题干中获取信息的能力，运用所学知识进行实验分析的能力。11.食用菠萝后口腔常常有发麻的感觉，这是因为菠萝含有蛋白酶，食用时会对口腔和消化道的黏膜产生损害。人们经常会将菠萝用盐水浸泡处理一段时间再食用。某同学为了研究用盐水浸泡能否破坏蛋白酶，进行如下实验：分组1233NaCl浓度0．1mol/L0．5mol/L1．0mol/L菠萝用量100g100g100g处理时间30min30min30min蛋白酶活力备注：（酶活力测定方法：单位时间内，菠萝提取液可催化酪蛋白分解出酪氨酸，比色测酪氨酸含量）下列叙述正确的是（）A.设计实验时要参考日常浸泡所用的盐水浓度和时间，表中分组即可达到实验目的B.实验的可变因素是盐水浓度，也可以将菠萝用量或处理时间作为自变量C.用盐水浸泡菠萝的主要目的是为了杀死或抑制细菌等微生物D.蛋白酶活力测定时，酪氨酸含量越多说明酶促反应速率越快【答案】D【解析】【分析】实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，叫作无关变量。除作为自变量的因素外，其余因素（无关变量）都保持一致，并将结果进行比较的实验叫作对照实验。【详解】A、还要不添加氯化钠的空白对照组，A错误；B、为达到实验目的，菠萝用量和处理时间均为无关变量，B错误；C、用盐水浸泡的主要目的是为了破坏蛋白酶，C错误；D、酪氨酸越多说明酪蛋白分解的越多，说明酶促反应速率越快，D正确。故选D。12.甲、乙两个三角瓶中有等量葡萄糖液，向甲加入一定量的酵母菌，向乙加入由等量酵母菌研磨过滤后获得的提取液（不含酵母细胞）。一段时间后，甲、乙中均有酒精和CO2的产生。下列分析错误的是（）A.甲乙两个反应体系中催化酒精产生的酶种类相同B.随着反应的持续进行，甲瓶内酶的数量可能增多C.甲乙两个反应体系中产生等量酒精所消耗的葡萄糖量相同D.实验结果支持巴斯德“发酵必须有酵母细胞存在”的观点【答案】D【解析】【详解】酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸，甲、乙两个反应体系中都能产生酒精，说明都进行了无氧呼吸，根据酶专一性特点，故催化酒精产生的酶种类相同，A正确；酶是活细胞产生的，因为甲瓶中活的酵母菌，生长繁殖过程中会产生酶，故甲瓶内酶的数量可能增多，B正确；酵母菌无氧呼吸才能产生酒精，故甲乙两个反应体系中，产生等量酒精所消耗的葡萄糖量相同，C正确；巴斯德发现酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在，但乙反应体系中不含酵母细胞，也能发生发酵，故实验结果否定了巴斯德“发酵必须有酵母细胞存在”的观点，D错误。13.近日，中科院研究团队成功地从特定野生葡萄籽中提取出原花青素C1(PCC1)。PCC1可清除自由基，减少细胞氧化损伤。单独对老年小鼠使用PCC1,发现小鼠体内部分衰老细胞被清除，而正常细胞依然保持活力，生存期大幅延长，提升了老年小鼠的健康状况和平均寿命。下列相关叙述正确的是（）A.自由基攻击生物体内的脂质等物质，导致细胞膜流动性升高B.衰老细胞的细胞核体积减小，核膜内折，染色质收缩、染色加深C.原花青素C1能够选择性诱导衰老细胞凋亡D.细胞凋亡通常是病理性变化，而细胞坏死是生理性变化【答案】C【解析】【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小。但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，运输物质功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐积累；（4）有些酶活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。【详解】A、自由基攻击生物体内的脂质等物质，导致细胞衰老，细胞膜流动性降低，A错误；B、衰老细胞的细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深，B错误；C、由“对老年小鼠使用PCC1,发现小鼠体内部分衰老细胞被清除，而正常细胞依然保持活力，”可知，原花青素C1能够选择性诱导衰老细胞凋亡，C正确；D、细胞凋亡通常是生理性变化，而细胞坏死是病理性变化，D错误。故选C。14.细胞自噬是细胞通过溶酶体或液泡降解自身组分以达到维持细胞内正常生理活动及稳态的细胞代谢过程。下列说法错误的是（）A.细胞自噬过程中会发生膜的重排B.细胞营养匮乏时，通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量C.自噬过度或自噬不足都会引发细胞代谢紊乱，甚至导致细胞死亡D.细胞自噬为动物独有的代谢机制，与个体健康息息相关【答案】D【解析】【分析】细胞在特殊情况下会发生自噬作用，能够将细胞内受损、变性的蛋白质或细胞器运输到溶酶体内并降解，分解产生的产物有用的则会被细胞回收利用，没有用的则会排出细胞外。【详解】A、细胞自噬过程中伴随了膜的融合，会发生膜的重排，A正确；B、在特殊情况下，如细胞营养匮乏时，通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量，B正确；C、自噬是细胞的一种保护机制，自噬过度或自噬不足都会引发细胞代谢紊乱，甚至导致细胞死亡，C正确；D、细胞自噬并不是动物独有的代谢机制，D错误。故选D。15.一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养，培养液中的O2和CO2相对含量变化如图所示。下列相关叙述错误的是（）A.t1时，酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸B.t2时，酵母菌产生CO2的场所主要是细胞质基质C.t3时，培养液中葡萄糖消耗速率比t1时快D.若升高培养温度，O2相对含量达到稳定所需时间会缩短【答案】D【解析】【分析】酵母菌是兼性厌氧菌，既可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸。有氧呼吸可以分为三个阶段：第一阶段：在细胞质的基质中反应式：C6H12O6（葡萄糖）2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量第二阶段：在线粒体基质中进行反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O20[H]+6CO2+少量能量第三阶段：在线粒体的内膜上，这一阶段需要氧气的参与，在线粒体内膜上进行反应式：24[H]+6O212H2O+大量能量【详解】A、t1时，酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，A正确；B、t2时，培养液中氧气含量几乎不发生改变，说明此时酵母菌主要进行无氧呼吸，其产生CO2的场所主要是细胞质基质，B正确；C、t3时，酵母菌只进行无氧呼吸，此时培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快，C正确；D、图中曲线表示的是最适温度下的反应，若升高温度培养，有关酶的活性降低，O2相对含量达到稳定所需时间会延长，D错误。故选D。二、非选择题：（本大题5小题，共55分）16.番茄是生物学中常用的实验材料。阅读下面材料，回答问题：材料一：某班学生进行新鲜番茄植株叶片色素的提取和分离实验，研磨时未加入CaCO3，实验结果如图甲所示。图乙是番茄植株进行光合作用的示意图，其中PSⅡ和PSⅠ是吸收、传递、转化光能的光系统。材料二：某研究者测得番茄植株在CK条件（适宜温度和适宜光照）和HH条件（亚高温高光）下，培养5天后的相关指标数据如下表。组别温度/℃光照强度/（μmol·m-2·s-1）净光合速率/（μmol·m-2·s-1）气孔导度/（mmol·m-2·s-1）胞间CO2浓度/ppmRubisco活性/（U·mL-1）CK2550012．1114．2308189HH3510001．831．244861注：两组实验，除温度和光照有差异外，其余条件相同且适宜。（1）分析图甲所示实验结果可知，含量最多的色素为_____，可见光通过三棱镜后，照射到材料一中的色素提取液，发现其与正确操作下获得的色素提取液的吸收光谱差异最大在于_____光。（2）PSⅡ中的色素吸收光能后，将H2O分解为H+和_____。图乙中ATP和NADPH为过程_____（填序号）供能，其中H+在_____积累，从而推动ATP的合成。（3）由表中数据可以推知，HH条件下番茄净光合速率的下降的原因_____。此条件下的短时间内光反应产物NADPH和ATP在叶绿体中的含量_____（选填“增加”、“减少”或“不变”）。（4）D1蛋白是PSⅡ复合物的组成部分，对维持PSⅡ的结构和功能起重要作用，且过剩的光能可使D1蛋白失活。已知药物SM可抑制D1蛋白的合成，某研究人员利用番茄植株为验证HH条件下净光合速率降低与D1蛋白有关。请补充实验思路并预测结果。实验思路：____分成甲、乙、丙三组，甲组处在CK条件（适宜温度和适宜光照），乙组处在HH条件（亚高温高光），丙组处在___________，其他条件相同且适宜，连续5天每天定期测定各组植株的_______。预测结果为：________。【答案】16.①.叶黄素②.红17.①.O2②.③③.类囊体腔18.①.由于Rubisco活性下降影响了CO2固定过程，进而引起光合效率降低②.增加19.①.把生理状态相同的番茄随机均（等量）②.在HH条件（亚高温高光），并且加入适量的药物SM③.D1蛋白含量④.D1蛋白含量依次甲组>乙组>丙组【解析】【分析】据图分析可知：①PSⅠ和PSⅡ在光反应中发挥作用，位于叶绿体的类嚢体薄膜上。②PSⅡ吸收光能后，一方面将H2O分解为O2和H+，同时将产生的电子传递给PSⅠ用于将NADP+和H+结合形成NADPH。③另一方面，在ATP合成酶的作用下，H+顺浓度梯度转运，为ADP和Pi合成ATP提供能量。④光反应过程实现了能量由光能转换为活跃化学能的过程。【小问1详解】分析图甲，由于胡萝卜素在层析液中溶解度最大，扩散最快，距离点样处距离最远。故从点样出依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素，图甲所示实验结果可知，含量最多的色素为叶黄素。由于叶绿体中叶绿素明显减少，可见光通过三棱镜后，照射到材料一中的色素提取液，发现其对红光的吸收明显减少。【小问2详解】根据分析可知，PSⅡ中的色素吸收光能后，将H2O分解为H+和氧气。前者在类囊体腔中通过ATP合成酶的协助进行转运，促使ADP完成磷酸化；图乙中过程③为C3的还原，图乙中ATP和NADPH为暗反应过程③供能。【小问3详解】根据表格数据可知，HH组的胞间CO2的浓度高于CK组，而Rubisco活性低于CK组，所以HH条件下番茄净光合速率的下降并不是由于气孔关闭导致光合作用缺乏原料CO2造成的，而是由于Rubisco活性下降影响了②过程（二氧化碳的固定）的速率，进而引起光能的转化效率降低。由于HH组的Rubisco活性降低，二氧化碳固定形成C3的速率降低，C3还原消耗的NADPH和ATP减少，所以此条件下的光反应产物NADPH和ATP在叶绿体中的含量将增加。【小问4详解】利用番茄植株进行的三组实验中，实验的自变量是番茄是否用SM处理、培养条件是否为亚高温高光，因变量是D1蛋白含量。把生理状态相同的番茄随机均分成甲、乙、丙三组，甲组处在CK条件（适宜温度和适宜光照），乙组处在HH条件（亚高温高光），丙组处在HH条件（亚高温高光），并且加入适量的药物SM，其他条件相同且适宜，连续5天每天定期测定各组植株的D1蛋白含量。甲、乙组都是未用SM处理、D1蛋白的合成正常的番茄，不同的是甲在常温、适宜光照下培养，乙组是在亚高温高光下培养，净光合速率下降，说明亚高温高光对光合作用有抑制效应。丙组用适量的SM（SM可抑制D1蛋白的合成）处理番茄植株，在亚高温高光（HH）下培养，与乙组相比，净光合速率下降更明显，说明亚高温高光对番茄植株净光合速率的抑制是因为抑制了D1蛋白的合成，所以预期实验结果D1蛋白含量依次甲组>乙组>丙组。17.几丁质是昆虫外骨骼的重要成分，几丁质的催化降解主要依赖于N-乙酰-β-D葡萄糖苷酶（NAGase）的作用，温度、pH和NAGase催化水解产物对NAGase活力的影响如图1所示，请回答下列问题：（1）NAGase的基本组成单位最可能是_______，从90℃降到最适温度过程中，它的活性_____（变大、变小、基本不变），NAGase作用的最适PH为_____。（2）NAGase通过和几丁质结合，形成酶—几丁质复合物，几丁质水解后的产物葡萄糖、半乳糖、蔗糖对NaGase的催化活力均有_______作用，其中作用最强的是_____。（3）研究发现精氨酸能降低NAGase的催化效率，如图2是降低酶活力的两个模型，判断精氨酸降低NAGase活力类型的方法是在研究实验中加入精氨酸，同时不断提高底物浓度，如果NAGase的催化效率____（能、不能）提高，则属于模型A。（4）酶分子具有相应底物的活性中心，用于结合并催化底物反应。研究人员又进行了另一个实验。在37℃、适宜pH等条件下，用NaCl和CuSO4，研究Cu2+、Cl-对唾液淀粉酶催化淀粉水解速率的影响，得到实验结果如图所示，已知Na+和几乎不影响该反应。①本实验的自变量是______，②Q点条件下淀粉完全水解所需的时间较P的____，③推测Cu2+降低反应速率的机理是_____________。【答案】（1）①.氨基酸②.基本不变③.6（2）①.抑制②.葡萄糖（3）能（4）①.淀粉溶液浓度和无机盐种类②.长③.Cu2+是重金属离子，会破坏唾液淀粉酶的空间结构，从而使酶变性【解析】【分析】题图分析，图1中第一个图显示：NAGase催化活力受温度影响，40℃条件下酶活力最强，该温度是NAGase酶的最适宜温度，高于或低于该温度，酶的活性都会降低；第二个图表明；NAGase催化活力受pH的影响，6.0pH条件下酶活力最强，该pH是NAGase酶的最适宜pH，高于或低于该pH，酶的活性都会降低；第三个图表明：NAGase催化活力随水解的产物葡萄糖、半乳糖、蔗糖浓度的增加均减小，因此这三种糖对NAGase的催化活力均有抑制作用；其中随葡萄糖浓度增加，NAGase的催化活力下降速度更显著，因此对于NAGase的催化活力抑制作用最强的是葡萄糖；图2A模型表示竞争性抑制，图B模型表示非竞争性抑制。【小问1详解】绝大多数酶的化学本质是蛋白质，因此，NAGase的基本组成单位最可能是氨基酸，从90℃降到最适温度过程中，它的活性基本不变，因为此时NAGase已经失活，结合图示可知NAGase作用的最适PH为6。【小问2详解】NAGase通过和几丁质结合，形成酶—几丁质复合物，几丁质水解后的产物葡萄糖、半乳糖、蔗糖对NaGase的催化活力均有抑制作用，结合图示可以看出，其中作用最强的是葡萄糖，因为随着葡萄糖浓度的增加，该酶活力下降最大。【小问3详解】研究发现精氨酸能降低NAGase的催化效率，在研究实验中底物已饱和的条件下加入精氨酸，同时不断提高底物浓度，如果反应速率能提高，说明精氨酸能降低NAGase的催化效率的机理是精氨酸通过与反应底物竞争活性部位而抑制酶的活性，即为模型A；如果反应速率不能提高，则说明精氨酸能降低NAGase的催化效率的机理是精氨酸通过与酶结合，使酶的结构发生改变而抑制酶活性，即为模型B。【小问4详解】①本实验的目的是研究Cu2+、Cl-对唾液淀粉酶催化淀粉水解速率的影响，结合实验处理的结果可知，本实验的自变量是淀粉溶液浓度和无机盐种类。②Q点条件下淀粉完全水解所需的时间较P的长，因为在相同淀粉浓度条件下，甲组的淀粉水解速率更大；③Cu2+是重金属离子，会破坏唾液淀粉酶的空间结构，从而使酶变性，进而导致酶促反应速率下降。18.如图1表示某一动物（2N=4）个体体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系；图2表示该动物在细胞增殖过程中细胞内染色体数目变化曲线；图3表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系；图4表示该生物体内一组细胞分裂图像。请分析并回答：（1）图4中甲、乙、丙属于有丝分裂的是_____，该动物是一个_____（雌/雄）性动物。乙图产生的子细胞名称为_____。（2）图1中a、b、c表示染色体的是_____（填字母），图1_____对应的细胞内不可能存在同源染色体。（3）图2中姐妹染色单体分离发生在_____（填数字序号）阶段；B过程表示生物体内发生了_____作用。（4）图3中AB段形成的原因是_____，图3中CD段形成的原因是_____。（5）图4中丙图细胞所处的分裂时期属于图2中_____（填数字序号）阶段。图4中乙图所示的细胞中相应的数量关系对应图1中的_____。【答案】18.①.甲②.雌③.次级卵母细胞和（第一）极体19.①.a②.Ⅲ和Ⅳ20.①.③⑥②.受精21.①.DNA复制②.着丝粒（点）分裂22.①.②②.Ⅱ【解析】【分析】1、据图分析：图1：a代表染色体、b代表染色单体、c代表核DNA。2、图2：A表示减数分裂，B表示受精作用，C表示有丝分裂。3、图4：甲细胞含有同源染色体，且着丝点（粒）分裂，姐妹染色单体分开，处于有丝分裂后期；乙细胞含同源染色体，且同源染色体分离移向细胞两极，处于减数第一次分裂后期；丙细胞不含有同源染色体，着丝点（粒）排列赤道板上，处于减数第二次分裂中期。【小问1详解】分析图4，甲细胞含有同源染色体，且着丝点（粒）分裂，姐妹染色单体分开，处于有丝分裂后期；乙细胞含同源染色体，且同源染色体分离移向细胞两极，处于减数第一次分裂后期；丙细胞不含有同源染色体，着丝点（粒）排列赤道板上，处于减数第二次分裂中期，即甲属于有丝分裂，乙、丙属于减数分裂；【小问2详解】根据图1可知，b数目可为0，c的数目等于a或为a的二倍，故a代表染色体、b代表染色单体、c代表核DNA；图1的Ⅲ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1：2：2，但数目均只有l中的一半，可能处于减数第二次分裂前期和中期。图1的Ⅳ中没有染色单体，染色体数：DNA分子=1：1，且染色体数目是体细胞的一半，可能处于减数第二次分裂末期，减数第二次分裂不存在同源染色体，因此图1的Ⅲ和Ⅳ对应的细胞内不可能存在同源染色体。【小问3详解】姐妹染色单体的分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，分别对应于图2中⑥、③阶段；B过程染色体数目加倍至体细胞染色体数目，故表示生物体内发生了受精作用。【小问4详解】图3中AB段每条染色体上的DNA含量由1变为2，形成的原因是DNA复制；每条染色体含有姐妹染色单体，染色体和核DNA数之比由1：1变为1：2，CD段表示着丝点（粒）分裂，每条染色体只含1个DNA分子。【小问5详解】图4中丙图细胞处于减数第二次分裂中期，对应于图2中的②；图4中的乙细胞处于减数第一次分裂后期，染色体：染色单体数：DNA分子数=1：2：2，对应图1中的Ⅱ。19.图甲表示O2浓度对某种蔬菜产生CO2的影响，图乙表示当其他条件均适宜时，该种蔬菜在不同温度和不同光照强度条件下的光合速率变化情况。请回答下列问题：（1）图甲中A点时，植物细胞产生的CO2场所是______；影响A点位置高低的主要环境因素是_______。（2）为了有利于贮藏该种蔬菜，贮藏室内的O2浓度应该调节到图甲中_____点所对应的浓度。B点之后，CO2释放量增加，其主要原因是_______。（3）图乙中，25℃条件下，光照强度为2klx时，该植物叶肉细胞中产生ATP的细胞器是________；由图乙可以判断，在两条曲线的交点处，该植物光合作用制造的有机物15℃条件下_______（选填“大于”或“等于”或“小于”）25℃条件下的量；若降低CO2浓度，则P点向_______（方向）移动。【答案】（1）①.细胞质基质②.温度（2）①.B②.随着氧气浓度的