北京市西城区2023-2024学年高一1月期末生物试题（解析版）

PAGEPAGE1北京市西城区2023-2024学年高一1月期末试题第一部分本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1.2023年秋季多地流行支原体肺炎。支原体是一种原核生物，支原体细胞具有（）A.线粒体 B.核膜C.核糖体 D.染色体〖答案〗C〖祥解〗原核细胞与真核细胞的区别有：原核细胞体积小，无核膜、核仁，DNA上无蛋白质，除核糖体外，无其他细胞器。真核细胞体积较大，有核膜、核仁，DNA与蛋白质形成染色质(染色体)，细胞器的种类多，结构复杂。其中最主要的区别是：有无成形细胞核。【详析】A、支原体是一种原核生物，除核糖体外，无其他细胞器，A错误；B、判断支原体是原核生物的主要依据是无核膜包被的细胞核，B错误；C、支原体是一种原核生物，只有核糖体一种细胞器，C正确；D、DNA与蛋白质形成染色质(染色体)，是真核细胞才有的结构，D错误；故选C。2.《中国居民膳食指南》提出“规律进餐，足量饮水”“少油少盐，控糖限酒”等建议。以下说法正确的是（）A.水是生命之源，足量饮水有利于维持正常代谢水平B.糖类可以转化为脂肪，应减少纤维素等糖类的摄入C.胆固醇是“坏”脂质，应只吃鸡蛋的蛋白不吃蛋黄D.无机盐在体内含量少且作用微弱，应控制盐的摄入〖答案〗A〖祥解〗组成生物体的化合物包括有机物和无机物，有机物包括蛋白质、核酸、糖类和脂质；无机物包括水和无机盐；组成生物体的化合物中，水是含量最多的化合物，蛋白质是含量最多的有机化合物。【详析】A、水是生命之源，在代谢中起着重要作用，不可缺少，故足量饮水有利于维持正常代谢水平，A正确；B、人体内没有分解纤维素的酶，故纤维素不能被人体消化吸收，也不能被人体转化成脂肪，B错误；C、虽然胆固醇偏高可以对身体造成损害，但是胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输，所以应该适量摄入胆固醇，C错误；D、虽然无机盐在体内含量少，但无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要作用，D错误。故选A。3.胰岛素与细胞膜上的受体结合后，通过一系列信号转导，使血糖降低（如图）。下列相关叙述错误的是（）A.胰岛素通过与受体结合将信息传递给靶细胞B.囊泡与细胞膜融合依赖于生物膜的流动性C.葡萄糖通过GLUT4进入细胞属于主动运输D胰岛素促进糖原合成和葡萄糖氧化分解〖答案〗C〖祥解〗据图分析，胰岛素与胰岛素受体结合后，通过信号转导促进含GLUT4的囊泡与细胞膜融合，囊泡上的GLUT4进入了细胞膜，成为细胞膜上运输葡萄糖的载体，进而促进葡萄糖进入组织细胞。【详析】A、胰岛素是激素，作为信息分子，从图上可以看出，胰岛素与胰岛素受体结合后将信息传导给靶细胞进行信息传导，A正确；B、囊泡与细胞膜的融合依赖于细胞膜的流动性，B正确；C、葡萄糖通过GLUT4进入细胞，是从高浓度到低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，属于协助扩散，C错误；D、胰岛素与胰岛素受体结合后，通过信号传导促进葡萄糖通过葡萄糖转运蛋白GLUT4进入细胞，并促进葡萄糖的氧化分解和合成糖原，D正确；故选C。4.在鉴定下列物质时，所用试剂或预期结果错误的是（）选项物质试剂预期结果（呈现的颜色）A蛋白质双缩脲试剂紫色B蔗糖斐林试剂砖红色C脂肪苏丹III染液橘黄色D酒精重铬酸钾溶液灰绿色A.A B.B C.C D.D〖答案〗B〖祥解〗脂肪一般用苏丹Ⅲ检测，呈橘黄色；蛋白质用双缩脲试剂检测，呈紫色；还原糖用斐林试剂检测，呈砖红色沉淀；酒精用酸性重铬酸钾检测，呈灰绿色。【详析】A、双缩脲试剂与蛋白质反应，产生紫色，A正确；B、蔗糖是非还原糖，与斐林试剂反应不会产生砖红色沉淀，B错误；C、苏丹III试剂能将脂肪染成橘黄色，C正确；D、在酸性条件下，酒精与重铬酸钾呈灰绿色，D正确。故选B。5.内共生学说认为，线粒体起源于被一种祖先真核细胞吞噬的细菌（如图）。下列事实不支持该观点的是（）A.线粒体内膜的蛋白质/脂质比更接近于细菌质膜B.线粒体与细菌的基因组均为环状DNA分子C.线粒体中核糖体的成分与细菌的更相似D.线粒体中的蛋白质绝大多数由核DNA指导合成〖答案〗D〖祥解〗线粒体的内共生学说：该学说认为线粒体来源于细菌，即细菌被真核生物吞噬后，在长期的共生过程中，通过演变，形成了线粒体。在共生关系中，对共生体和宿主都有好处，原线粒体可从宿主处获得更多的营养，而宿主可借用原线粒体具有的氧化分解功能获得更多的能量。【详析】A、线粒体内膜的蛋白质与脂质比远大于外膜，接近于细菌细胞膜的成分，即线粒体的内膜可能来自细菌的细胞膜，这支持内共生学说，A错误；B、线粒体与细菌都含有环状DNA，具有相同之处，支持内共生学说，B错误；C、线粒体中核糖体的成分与细菌的更相似，支持内共生学说，C错误；D、线粒体的蛋白质大部分由细胞核DNA指导合成说明细胞核是遗传和代谢的控制中心，不能说明线粒体的独立作用，不能作为支持内共生学说的证据，D正确。故选D。6.磷酸肌酸（C~P）是一种高能磷酸化合物，可以发生反应：（肌酸）。运动时C~P的磷酸基团转移给ADP，生成ATP供肌肉收缩利用。下列叙述错误的是（）A.ATP的末端磷酸基团可挟能量转移给肌酸B.ATP是驱动肌肉收缩的直接能源物质C.剧烈运动会使肌肉细胞内C~P/C比值上升DC~P对维持肌肉细胞中ATP含量稳定有重要作用〖答案〗C〖祥解〗磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但不能直接为肌肉细胞供能，直接能源物质是ATP；剧烈运动时，消耗ATP加快，ADP转化为ATP的速率也加快，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上产生肌酸，导致磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降。【详析】A、当ATP与C（肌酸）结合生成C~P时，ATP的末端磷酸基团挟能量转移给肌酸，A正确；B、ATP是驱动生命活动的直接能源物质，B正确；C、剧烈运动时，消耗ATP加快，ADP转化为ATP的速率也加快，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，产生肌酸，导致磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降，C错误；D、当ATP含量少时，C~P会与ADP结合生成ATP，当ATP含量多时，ATP与C（肌酸）结合生成C~P，故C~P对维持肌肉细胞中ATP含量稳定有重要作用，D正确。故选C。7.竞争性抑制剂可与底物竞争性结合酶的活性位点，进而改变反应速率（如图）。下列叙述错误的是（）A.酶可以显著降低化学反应的活化能B.竞争性抑制剂与底物在结构上具有相似性C.加入竞争性抑制剂后的酶促反应曲线为bD.增加底物浓度可减弱竞争性抑制剂的效果〖答案〗C〖祥解〗酶是由生物活细胞产生的、对作用底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或者核糖核酸（RNA）。酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的，酶促反应需要最适的温度和最适的pH值条件。温度过高或过低，pH值过高或过低都会影响酶的活性，高温、过酸和过碱的条件会使酶永久失活。【详析】A、酶具有催化作用，能显著降低化学反应的活化能，A正确；B、竞争性抑制剂可与底物竞争性结合酶的活性位点，说明竞争性抑制剂与底物在结构上具有相似性，B正确；C、加入竞争性抑制剂后，酶促反应速率会下降，但是没有改变生成物的量，故加入竞争性抑制剂后的酶促反应曲线为a，C错误；D、增加底物浓度，可增加底物与酶结合的几率，可减弱竞争性抑制剂的效果，D正确。故选C。8.有些加酶洗衣粉不适于洗涤丝质、毛料衣物，主要原因是在洗衣粉中添加了（）A.蛋白酶 B.脂肪酶C.纤维素酶 D.淀粉酶〖答案〗A〖祥解〗加酶洗衣粉中常见的酶类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶，碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污迹从衣物上脱落．脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质，使洗衣粉具有更好的去污能力。【详析】丝质、毛料都主要含有蛋白质，蛋白酶能将大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，损坏衣物，BCD错误。故选A。9.兴趣小组同学选取正常玉米和黄化玉米的叶片，进行光合色素的提取和分离。下列相关叙述错误的是（）A.加入碳酸钙可防止研磨时色素被破坏B.分离色素时应让滤液细线浸入层析液中C.叶黄素在滤纸上的扩散速度快于叶绿素bD.黄化叶片吸收蓝紫光和红光的能力低于绿叶〖答案〗B〖祥解〗色素可以溶解在无水乙醇中，故可以用无水乙醇提取色素；四种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液扩散速度快，反之较慢，进而可以把四种色素分离开来，故可以用层析液分离色素。【详析】A、碳酸钙可以保护叶绿素，研磨绿叶时加入碳酸钙可防止色素被破坏，A正确；B、滤液细线要画得细、直、匀，滤液细线不能触及层析液，B错误；C、四种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液扩散速度快，反之较慢，叶黄素在滤纸上的扩散速度快于叶绿素b，C正确；D、黄化叶片缺少叶绿素，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，故黄化叶片吸收蓝紫光和红光的能力低于绿叶，D正确。故选B。10.香木莲属濒危树种，其原产地温凉湿润。为更好地引种保护，检测了香木莲幼苗在引种地夏季晴朗的白天净光合速率（Pn）的变化（如图）。下列相关叙述错误的是（）A.还可利用氧气的释放速率作为本实验的检测指标B.香木莲在8:00时积累有机物最多C.12:00时Pn低可能与气孔关闭有关D.在夏季中午对幼苗适度遮光，可提高引种保护的有效性〖答案〗B〖祥解〗植物在生长发育过程，受多种环境因素的影响，如光照强度、温度、水分等。植物可以进行光合作用，也可以进行呼吸作用，植物的净光合速率=真光合速率—呼吸速率。净光合速率可以用单位时间内CO2的吸收量、O2的释放量或有机物的积累量来表示。【详析】A、本实验的检测指标是净光合速率（Pn）的变化，净光合速率除可以用CO2的吸收速率表示外，还可以用氧气的释放速率表示，A正确；B、植物的Pn>0，说明植物的光合速率大于呼吸速率，就有有机物的积累，香木莲在8:00时的净光合速率（Pn）最大，有机物的积累速率最大，但此时香木莲积累的有机物并没有达到最大，B错误；C、夏季晴朗的白天，由于12:00时温度较高、光照较强，植物蒸腾作用较强，保卫细胞失水，气孔关闭，CO2吸收减少，光合作用减弱，Pn降低，C正确；D、在夏季中午时由于温度较高、光照较强，香木莲幼苗的净光合速率较小，不利于有机物的积累，所以在夏季中午对幼苗适度遮光，可提高引种保护的有效性，D正确。故选B。11.某实验小组利用下图装置探究酵母菌细胞呼吸的方式。下列相关叙述错误的是（）A.此实验装置可用于探究酵母菌有氧呼吸的产物B.使用NaOH溶液是为了排除通入空气中CO2的干扰C.澄清石灰水是用于检测酵母菌有氧呼吸产生的CO2D.酵母菌有氧呼吸的产物可使溴麝香草酚蓝溶液变黄〖答案〗D〖祥解〗探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理是：（1）酵母菌是兼性厌氧型生物；（2）酵母菌呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水鉴定，因为CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，或使澄清石灰水变浑浊；（3）酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用重铬酸钾鉴定，由橙色变成灰绿色。【详析】A、装置中有澄清石灰水，可用于探究酵母菌有氧呼吸的产物，A正确；B、使用NaOH溶液可以吸收CO2，可以排除通入空气中CO2的干扰，B正确；C、酵母菌呼吸产生的CO2可用澄清石灰水鉴定，因为CO2可使澄清石灰水变浑浊，C正确；D、酵母菌呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝水溶液检测，CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，D错误。故选D。12.酵母菌的无氧呼吸过程中，不会发生（）A.葡萄糖分解为丙酮酸并产生少量的[H]B.丙酮酸在线粒体中分解为酒精和CO2C.有机物氧化分解D.生成ATP〖答案〗B〖祥解〗酵母菌无氧呼吸的场所在细胞质基质，第一阶段：葡萄糖被分解成丙酮酸和[H]，同时释放少量能量；第二阶段：丙酮酸和[H]反应生成酒精和CO2。【详析】A、酵母菌无氧呼吸过程中，葡萄糖被分解为丙酮酸并产生少量的[H]，A正确；B、酵母菌无氧呼吸过程中，丙酮酸在细胞质基质中分解为酒精和CO2，B错误；C、酵母菌无氧呼吸过程中，将葡萄糖氧化分解，C正确；D、酵母菌无氧呼吸过程中，第一阶段有少量ATP产生，D正确。故选B。13.下图为某植物细胞有丝分裂不同时期的显微图片，一个细胞周期的正确排序为（）A.⑤③②④①⑥ B.⑤③④①②⑥C.④②①⑥⑤③ D.③⑤②④①⑥〖答案〗A〖祥解〗有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。【详析】分析图可知：①为有丝分裂后期，②③为有丝分裂前期，④为有丝分裂中期，⑤为有丝分裂间期，⑥为有丝分裂末期，一个细胞周期的正确排序为⑤③②④①⑥，A正确，BCD错误。故选A。14.有丝分裂原是调控细胞周期（如图）的重要信号分子。在分裂间期的某时间点（P）之前阻断有丝分裂原信号传导，细胞将停滞在当下状态不继续分裂；在P点后进行阻断，细胞在完成本次分裂后不继续分裂。用细胞核中DNA数量为2n的某种细胞进行阻断实验，直至所有细胞停止分裂，检测到细胞核中DNA数量为4n的细胞占10%。据此不能做出的推测是（）A.时间点P可能位于G2期B.中期细胞中染色体数量和DNA数量均为4nC.所有细胞停止分裂后，总细胞数目低于原细胞数目的2倍D.所有细胞停止分裂后，细胞核DNA数量为2n的细胞中染色体数量为2n〖答案〗B〖祥解〗细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成开始至下一次分裂完成为止，称为一个细胞周期，分为分裂期和分裂间期，分裂间期持续的时间远比分裂期长。【详析】A、由题干信息可知，当P之前阻断有丝分裂原信号传导，细胞将停滞在当下状态不继续分裂，但在P点后进行阻断，细胞在完成本次分裂后不继续分裂，推测时间点P可能位于G2期，A正确；B、中期细胞中染色体数量为2n，而DNA数量经过间期的复制为4n，B错误；C、所有细胞中P点之前处理的细胞不能分裂，P点之后处理的细胞能分裂并加倍，故总细胞数目低于原细胞数目的2倍，C正确；D、所有细胞中P点之前处理的细胞不能分裂，核DNA数为4n、染色体数为2n，P点之后处理的细胞分裂完成并停留在G1期，核DNA数为和染色体数均为2n，D正确。故选B。15.在鸡胚的趾原基发育到一定阶段时，趾间部分细胞消失并最终形成具有一定形状的鸡爪。在此阶段之前，无论把这些趾间细胞移植到鸡胚的哪一部位，这些细胞仍会按时消失。趾间部分细胞消失的现象属于（）A.细胞分化 B.细胞坏死C.细胞衰老 D.细胞凋亡〖答案〗D〖祥解〗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。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。【详析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程，鸡爪胚胎发育时期趾间细胞的消失属于细胞凋亡，D正确，ABC错误。故选D。第二部分本部分共6题，共70分。16.核蛋白是一类在细胞核中发挥作用的蛋白质，其上有核定位序列（NLS）。第一个被确定的NLS序列为Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val，该序列中的单个氨基酸改变所产生的突变型蛋白无法进入细胞核。核蛋白向核内运输过程如下图所示。（1）细胞内合成核蛋白的场所是____（细胞器）。（2）真核细胞通过核孔实现细胞核与细胞质之间的____和____。（3）GTP是一种高能磷酸化合物，其分子结构可简写为G-P~P~P。上图所示核蛋白入核的过程与以下物质运输方式中的____更类似。A.自由扩散 B.协助扩散C.主动运输 D.胞吞（4）核蛋白入核后NLS序列不会被切除。请根据有丝分裂过程中细胞核的周期性变化，推测NLS序列不被切除的原因____。〖答案〗（1）核糖体（2）①.物质交换②.信息交流（3）C（4）细胞分裂形成新的细胞核，NLS不被切除，保证原有核蛋白重新进入新细胞核〖祥解〗细胞核的结构：（1）核膜：双层膜，分开核内物质和细胞质；（2）核孔：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流；（3）核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关；（4）染色质：由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体。【小问1详析】细胞内合成核蛋白的场所是核糖体。【小问2详析】真核细胞通过核孔实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。【小问3详析】据图分析，转运核蛋白时既需要载体蛋白，又消耗GTP分解释放的能量，因此核蛋白入核过程的运输方式与主动运输更相似。故选C。【小问4详析】由题干和题图可知，NLS可保证整个蛋白质能够通过核孔复合体转运至细胞核内，细胞分裂形成新的细胞核，NLS若被切除，原有核蛋白无法重新进入新细胞核。17.科研人员在植物体内发现一种蛋白质A，以拟南芥为材料，对其与叶绿体发育的关系进行了研究。（1）拟南芥细胞中各种生物膜主要是由____和____组成。（2）科研人员获得缺少蛋白A的拟南芥植株，电镜观察其叶绿体结构，结果如图。图中箭头所指结构为____。图中结果表明蛋白A____。（3）蛋白A是由612个氨基酸组成的一种蛋白质。科研人员对蛋白A进行改造，测定了新蛋白质与磷脂酸（PA，一类磷脂）的结合及转运能力（如下表）。组别①②③④⑤不同蛋白质A原始蛋白AΔ76-83Δ76-101Asp-81-AlaHis-83-Ala结合并转运PA的能力100%70%0%90%70%注：Δ后数字表示该段氨基酸缺失；Asp-天冬氨酸，Ala-丙氨酸，His-组氨酸；“Asp-81-Ala”表示将第81位的Asp调整为Ala。与原始蛋白A相比，组成②~⑤组蛋白A的氨基酸的数目或种类发生改变，导致蛋白A的____改变，进而使其结合并转运PA的能力下降。（4）拟南芥细胞合成PA的主要场所是内质网。综合以上研究，推测蛋白A影响叶绿体发育的可能机制____。〖答案〗（1）①.脂质##磷脂②.蛋白质（2）①.基粒②.影响叶绿体的发育，有利于叶绿体中基粒的形成（3）空间结构（4）蛋白A可以与内质网合成的PA结合并将PA转运至叶绿体，使PA参与叶绿体中基粒的形成，有利于叶绿体的发育〖祥解〗1、叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。叶绿体由双层膜包被，内部有许多基粒，每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称为类囊体。叶绿体内有如此众多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积。2、生物膜包括细胞膜、核膜、细胞器膜，这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统，这些生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。【小问1详析】拟南芥细胞中的生物膜主要是细胞膜、核膜、细胞器膜，主要是由脂质（磷脂）和蛋白质构成的。【小问2详析】叶绿体中含有许多由类囊体堆叠而成的基粒，在电子显微镜下才能观察到，图中箭头所指的结构就是基粒。正常拟南芥的叶绿体中基粒多且厚，而缺少蛋白A的拟南芥的叶绿体中基粒少且薄，说明蛋白A影响叶绿体的发育，蛋白A的存在有利于叶绿体中基粒的形成。【小问3详析】蛋白质的结构具有多样性，因为组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序及肽链盘曲折叠形成的空间结构多种多样。蛋白质的功能和其结构有关，组成②~⑤组蛋白A的氨基酸的数目或种类发生改变，导致蛋白A的空间结构改变，功能也发生改变，导致其结合并转运PA的能力下降。【小问4详析】拟南芥细胞合成PA的主要场所是内质网，蛋白A有结合和转运PA的能力，缺乏蛋白A的拟南芥中叶绿体中的基粒合成受阻。综合以上研究，推测蛋白A影响叶绿体发育的可能机制是：蛋白A可以与内质网合成的PA结合并将PA转运至叶绿体，使PA参与叶绿体中基粒的形成，有利于叶绿体的发育。18.油菜是重要的油料作物，但我国部分油菜种植区土壤钾含量偏低，使其产量下降。为探究缺钾胁迫对油菜光合作用的影响，科研人员进行了相关研究。（1）在组成油菜细胞的元素中，钾属于____（填“大量”或“微量”）元素。（2）科研人员选取缺钾的田块进行试验，设置施钾肥（不缺钾）和不施钾肥两个处理，在越冬期检测油菜光合作用相关指标，结果如下表。处理净光合速率（μmol·m-2·s-1）气孔导度（molH2O·m-2·s-1）胞间CO2浓度（μmolCO2·mol-1）叶绿素含量（mg·g-1）施钾肥23.30.352340.64不施钾肥16.80.202670.42注：气孔导度表示气孔开放的程度。①在油菜的光合作用中，叶绿素的作用是____。②研究者认为缺钾引起的气孔导度下降不是油菜净光合速率下降的主要原因，依据是____。（3）Rubisco是一种双功能酶，既能催化暗反应中C5（RuBP）的羧化反应（C5与CO2结合形成C3分子），也能催化光呼吸中RuBP的氧化反应（如图1）。钾含量对Rubisco活性的影响如图2所示。①光反应形成的____驱动在叶绿体基质中进行的暗反应。②下列对光呼吸的叙述，正确的有____。A．吸收O2并释放CO2B．需要消耗ATP中的化学能C．耗损一部分有机碳D．速率不受温度和钾含量的影响（4）请综合上述研究结果，推测缺钾导致油菜产量下降的原因____。〖答案〗（1）大量（2）①.捕获光能（吸收光能）②.缺钾组油菜叶片胞间CO2浓度高于施钾肥组（3）①.ATP和NADPH②.ABC（4）一方面，缺钾使油菜叶绿素含量减少，抑制了光反应，减少了为暗反应提供的ATP和NADPH；另一方面，缺钾抑制了RuBP的羧化速率，并提高了RuBP的氧化与羧化速率的比值，抑制了暗反应；油菜光合作用被抑制，导致产量下降〖祥解〗光合作用包括光反应和暗反应阶段：1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。【小问1详析】钾属于大量元素。【小问2详析】①叶绿素属于光合色素，能够吸收光能。②缺钾组油菜叶片胞间CO2浓度高于施钾肥组，由此推测缺钾引起的气孔导度下降不是油菜净光合速率下降的主要原因。【小问3详析】①色素吸收光能后先转变为化学能，储存在ATP和NADPH中，驱动在叶绿体基质中进行的暗反应。②ABC、由图1可知，光呼吸能催化O2和RuBP生成磷酸乙醇酸，作为光呼吸底物，此过程会氧化光合中间产物RuBP，导致部分有机碳以CO2的形式损失，而且，此代谢过程消耗ATP中的化学能，ABC正确；D、温度会影响酶的活性，随着钾含量的增加，RuBP的羧化速率（暗反应）上升，且RuBP的氧化（光呼吸）与羧化速率的比值下降，因此光呼吸受温度和钾含量的影响，D错误。故选ABC。【小问4详析】一方面，缺钾使油菜叶绿素含量减少，抑制了光反应，减少了为暗反应提供的ATP和NADPH；另一方面，缺钾抑制了RuBP的羧化速率，并提高了RuBP的氧化与羧化速率的比值，抑制了暗反应；油菜光合作用被抑制，导致产量下降，因此缺钾会导致油菜产量下降。19.脂肪酸和氨基酸氧化分解时，产生多种有机酸中间产物。其中一些有机酸的过量积累会导致有机酸血症，表现出线粒体疾病特征。研究者利用线虫对其机制进行了研究。（1）线粒体是____的主要场所。细胞呼吸的实质是有机物氧化分解并____。（2）D-2HG是脂肪酸等氧化过程的中间产物（图1），D-2HG积累个体存在严重的发育障碍，且线粒体结构和功能异常。利用D酶/H酶缺失突变体线虫进行研究，当饲喂不产生维生素B12（VB12）的大肠杆菌时，发现只有野生型线虫的线粒体结构正常，检测四组线虫的D-2HG含量和ATP水平，结果如图2。研究者推测D-2HG不是导致线粒体缺陷的直接原因，做出推测的依据是____。（3）检测发现，三种突变体中3-HP含量均为野生型的400倍左右。D-2HG结构与α-KG结构相似。据此，研究者大胆提出假设，并在不同浓度D-2HG的环境中检测H酶活性，得到了支持假设的结果（图3）。该假设是____。（4）3-HP能与线粒体相关蛋白结合抑制线粒体发育。综合上述研究结果，请阐述D酶缺失导致线粒体缺陷的机制____。〖答案〗（1）①.有氧呼吸②.产生能量的过程（2）当H酶缺失，D酶正常时，D-2HG就会转化为α-KG，D-2HG的含量与野生型相同，ATP的含量应该也相同，但结合图2发现，H酶缺失的线虫产生的ATP的含量远低于野生型（3）D-2HG含量升高会抑制H酶活性（4）由图1可知，当D酶缺失后D-2HG就会积累，抑制了H酶活性，使3-HP含量升高，而3-HP能与线粒体相关蛋白结合抑制线粒体发育，导致线粒体缺陷〖祥解〗有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和NADH，同时产生少量的ATP，该过程发生在细胞质基质中，第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH，同时也产生少量的ATP，该过程发生在线粒体基质中，第三阶段是NADH与氧气在线粒体内膜上结合形成水，同时释放出大量的能量。小问1详析】线粒体是有氧呼吸的主要场所。细胞呼吸的实质是有机物氧化分解并产生能量的过程。【小问2详析】由图1可知，当H酶缺失，D酶正常时，D-2HG就会转化为α-KG，D-2HG的含量与野生型相同，ATP的含量应该也相同，但结合图2发现，H酶缺失的线虫产生的ATP的含量远低于野生型，所以推测D-2HG不是导致线粒体缺陷的直接原因。【小问3详析】结合图1和图3可知，研究者大胆提出假设，并在不同浓度D-2HG的环境中检测H酶活性，得到了支持假设的结果，该假设是D-2HG含量升高会抑制H酶活性。【小问4详析】由图1可知，当D酶缺失后D-2HG就会积累，抑制了H酶活性，使3-HP含量升高，而3-HP能与线粒体相关蛋白结合抑制线粒体发育，导致线粒体缺陷。20.随着年龄增长，肌肉损伤的恢复能力不断下降。其原因与蛋白质Gas1有关，该蛋白质会影响肌肉干细胞的相关行为。（1）肌肉干细胞可以通过____产生更多的干细胞，还能通过____形成成熟的肌肉细胞，从而实现肌肉损伤的恢复。（2）研究发现随着年龄增长表达Gas1基因的肌肉干细胞所占比例增加，据此推测，Gas1蛋白可能____（填“促进”或“抑制”）肌肉损伤修复。为进一步明确Gas1蛋白在肌肉损伤修复过程中的作用，分别检测4组小鼠肌肉损伤前后肌肉干细胞的数量变化，结果如下图所示，请在图中补充支持上述推测的结果____。（3）已知Ret蛋白能够促进肌肉修复。科研人员根据相关研究提出假设：Gas1蛋白通过与Ret蛋白结合而影响肌肉修复。支持该假设的证据包括____。A.Gas1蛋白和Ret蛋白在肌肉干细胞中定位区域相同B.Gas1基因的全面表达能导致Ret基因表达量的降低C.用Gas1蛋白特异性结合物质处理细胞匀浆获得的复合物中能检测到Ret蛋白D.Gas1蛋白去除某区域后无法结合Ret蛋白，其对肌肉修复的影响作用消失（4）根据以上研究提出一种治疗“肌肉衰退症”的思路____。〖答案〗（1）①.细胞分裂（分裂）②.细胞分化（分化）①.抑制②.（3）ACD（4）激活Ret蛋白的活性/抑制Gas1基因的表达/增强Ret基因的表达/抑制Gas1蛋白与Ret蛋白的结合〖祥解〗1、关于“细胞分化”，考生可以从以下几方面把握：（1）细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。（2）细胞分化的特点：普遍性、稳定性、不可逆性。（3）细胞分化的实质：基因的选择性表达。（4）细胞分化的结果：使细胞的种类增多，功能趋于专门化。2、干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括胚胎干细胞和成体干细胞等，有着自我更新能力及分化潜能，干细胞分为全能干细胞(如胚胎干细胞)、多能干细胞(如造血干细胞)和专能干细胞(如骨髓瘤细胞)，干细胞通过分离和分化，形成成特定的细胞或组织。【小问1详析】细胞通过细胞分裂进行增殖，因此肌肉干细胞可以通过细胞分裂产生更多的干细胞。通过细胞分化会使细胞种类增多，故肌肉干细胞通过细胞分化形成成熟的肌肉细胞。【小问2详析】随着年龄增长表达Gas1基因的肌肉干细胞所占比例增加，且肌肉损伤的恢复能力不断下降，由此推测，Gas1蛋白可能抑制肌肉损伤修复。分析左图，幼龄鼠中肌肉干细胞分裂能力较强，在损失后，对照组幼龄鼠肌肉中肌肉干细胞中只有一部分表达Gas1基因，而全面表达Gas1基因的幼龄鼠全部表达Gas1基因，Gas1蛋白可能抑制肌肉损伤修复，因此全面表达Gas1基因的幼龄鼠中肌肉干细胞的含量低于对照组幼龄鼠。分析右图，老年鼠中肌肉干细胞分裂能力较弱，因此对照组老年鼠肌肉干细胞的分裂较少，敲除Gas1基因的老年鼠由于不能表达出Gas1基因，因此，肌肉中肌肉干细胞分裂较多，由此所述：4组小鼠肌肉损伤前后肌肉干细胞的数量变化如图所示：。【小问3详析】A、Gas1蛋白通过与Ret蛋白结合而影响肌肉修复，由此分析，Gas1蛋白和Ret蛋白在肌肉干细胞中定位区域相同，A正确；B、Gas1基因的全面表达会导致Gas1蛋白与Ret蛋白的结合增加，但无法说明Gas1基因的全面表达能导致Ret基因表达量的降低，B错误；C、Gas1蛋白会与Ret蛋白结合，因此用Gas1蛋白特异性结合物质处理细胞匀浆获得的复合物中能检测到Ret蛋白，C正确；D、Gas1蛋白通过与Ret蛋白结合而影响肌肉修复，因此，如果Gas1蛋白去除某区域后无法结合Ret蛋白，Gas1蛋白对肌肉损伤修复的抑制作用会消失，D正确。故选ACD。【小问4详析】Gas1蛋白通过与Ret蛋白结合而影响肌肉修复，且Gas1蛋白可能抑制肌肉损伤修复，Ret蛋白能够促进肌肉修复，因此通过激活Ret蛋白的活性、抑制Gas1基因的表达、增强Ret基因的表达、抑制Gas1蛋白与Ret蛋白的结合。21.学习以下材料，回答（1）~（4）题。PXo小体—储存磷酸盐的细胞器磷酸盐（Pi）是生命不可缺少的营养物质