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1．事实概述类
蛋白质磷酸化和去磷酸化是调节和控制蛋白质活力和功能的最重要的机制。某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，调控蛋白质的活性和功能，如图所示：
(1)某种信号到达和信号减弱时发挥作用的酶分别是__________________________，体现了酶的______________(特性)。
(2)蛋白激酶催化的反应属于________(填“吸能”或“放能”)反应。
(3)蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，会造成的结果是_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
提示：(1)蛋白激酶和蛋白磷酸酶　专一性　(2)吸能　(3)会影响细胞信号传递，影响蛋白质功能发挥
2．判断依据类
关于真核细胞叶绿体的起源，科学家依据证据提出了一种解释：约十几亿年前，有一种原始真核生物吞噬了原始的蓝细菌，有些未被消化的蓝细菌，能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质，逐渐进化为叶绿体，演变过程如下图：
(1)按照这一推测，叶绿体的外膜和内膜的来源分别是____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)进一步推测，线粒体的形成过程是_____________________________
_____________________________________________________________________。
(3)在你的知识范围内找出支持这一假说的两条证据：____________________________________________________________________
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____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：(1)原始真核细胞的细胞膜和蓝细菌的细胞膜
(2)原始真核生物吞噬好氧型细菌形成的
(3)线粒体和叶绿体内含有DNA和RNA，在遗传上具有半自主性；线粒体和叶绿体内的DNA是环状，没有与蛋白质结合，与细菌相同；线粒体和叶绿体中都有核糖体，能独立合成蛋白质；在生物界中，吞噬现象普遍存在，如白细胞吞噬病菌(任选两条)
3．判断依据类
(1)生物毒素A(A)是由蛋白B(B)经过糖链修饰的糖蛋白，通过胞吞进入细胞，专一性地抑制人核糖体的功能。为研究A的结构与功能的关系，某科研小组取A、B和C(由A经加热处理获得，糖链不变)三种蛋白样品，分别加入三组等量的某种癌细胞(X)培养物中，适当培养后，检测细胞内样品蛋白的含量和X细胞活力(初始细胞活力为100%)。结果如下图：
①根据上述实验结果推断，A分子进入细胞时，与细胞表面受体结合的主要是其分子的哪一部分？________。判断的依据是________________________________
___________________________________________________________________。
②A能否抑制X细胞活力决定于______________，其判断依据是____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
③A导致X细胞活力下降的原因是______________________________________
____________________________________________________________________。
提示：①糖链　含有糖链的A和C均能进入细胞，但无糖链的B几乎不能进入细胞　②其空间结构　A能正常发挥抑制X细胞活力的作用，但蛋白空间结构被破坏的C则不能　③核糖体功能受到抑制，会使X细胞内蛋白质合成受阻
(2)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是________，判断的依据是______________________________________________
____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：甲　光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大
4．原因分析类
(1)生长环境中的CO2浓度由1%降低到0.03%时，植物的光饱和点的变化是________，原因是_________________________________________
____________________________________________________________________；
光补偿点的变化是________，原因是_____________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：降低　因为CO2浓度降低时，暗反应的强度低，所需要的ATP和NADPH少　升高　因为在合成有机物的量不变时，CO2浓度降低，所需要的光照强度增大
(2)某二倍体植物高茎(H)对矮茎(h)为显性，基因H、h在4号染色体上，则基因型为Hh的植株在进行减数分裂时，出现了一部分处于减数分裂Ⅱ中期的基因型为Hh的细胞，最可能的原因是_________________________________________
____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
若缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时，偶然出现了一个基因型为HH的配子，最可能的原因是_____________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示：在减数分裂Ⅰ前期，四分体中的非姐妹染色单体间发生了片段互换　减数分裂Ⅱ时基因H所在的姐妹染色单体未分开或分开后形成的两条染色体移向了细胞同一极
(3)细胞内部产生的蛋白质被包裹于囊泡之中，这些囊泡能够精准地运输。为了确定参与囊泡运输的基因，科学家筛选了两种酵母突变体，这两种突变体与野生型酵母电镜照片差异如下：
酵母突变体 与野生型酵母电镜照片的差异
Sec12基因突变体 突变体细胞内内质网特别大
Sec17基因突变体 突变体细胞内，内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡
据此推测两种基因编码的蛋白在囊泡运输中的作用：
①Sec12基因编码的蛋白质的作用_______________________________
_____________________________________________________________________。
②Sec17基因编码的蛋白质的作用________________________________
____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：①与内质网上囊泡的形成有关　②促进内质网与高基体间的蛋白质运输，控制囊泡正确移动(促进内质网发送的囊泡与高尔基体的融合)
5．分析评价类
(1)某同学做了如下实验：取A、B两支试管。在A管中加入煮熟的蚕豆子叶，B管中加入发芽的蚕豆子叶。在两管中分别加入甲烯蓝溶液(注：甲烯蓝氧化态为蓝色，接受氢后为无色)，一段时间后倒出溶液，两管中的子叶都呈蓝色，然后，两管分别加水淹没子叶、抽气、在水面上覆盖适量液状石蜡，37 ℃保温一段时间后，发现A管中的子叶不变色，B管中的子叶蓝色变浅。请思考分析：
①B管中子叶蓝色变浅的原因是________________________________
___________________________________________________________________。
②A管子叶不变色的原因是_____________________________________
____________________________________________________________，
实验中设置A管的目的是_______________________________________。
提示：①B管中子叶在无氧呼吸过程中产生的氢能使甲烯蓝还原　②A管中子叶细胞的酶失活，无呼吸作用　作对照实验
(2)为研究温度的变化对贮藏器官呼吸作用的影响，研究人员以马铃薯块茎为材料，进行了如下实验：
实验一：将两组相同的马铃薯块茎，分别置于低温(4 ℃)和室温(20 ℃)条件下贮藏10天，发现低温组块茎中淀粉酶含量显著高于室温组。
实验二：将马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃后，再回到20 ℃环境中，测定CO2的释放速率的变化，结果如下图所示。
①当马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃环境中，CO2的释放速率下降，其原因是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②当马铃薯块茎重新移回到20 ℃环境中，与之前20 ℃环境相比，CO2的释放速率明显升高。综合上述实验，合理的解释这一现象。_______________________
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_____________________________________________________________________。
提示：①温度降低导致酶的活性下降，呼吸作用产生的CO2减少
②在0 ℃环境中淀粉酶含量增加，催化淀粉水解生成的还原糖增加，为之后20 ℃条件下呼吸作用提供更多的底物，呼吸作用较之前20 ℃时强
6．原因分析类
CO2浓度增加会对植物光合作用速率产生影响。研究人员以大豆、甘薯、花生、水稻作为实验材料，分别进行三种不同实验处理，甲组提供大气CO2浓度(375 μmol·mol-1 )，乙组提供CO2浓度倍增环境(750 μmol·mol-1)，丙组先在CO2浓度倍增的环境中培养60 d，测定前一周恢复为大气CO2浓度。整个生长过程保证充足的水分供应，选择晴天上午测定各组的光合作用速率。结果如下图所示。回答下列问题：
(1)CO2浓度增加，作物的光合作用速率增加，理由是____________________________________________________________________
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(2)与甲组相比，乙组CO2浓度倍增，光合作用速率并没有倍增，此时限制光合速率增加的因素有_____________________________________________________
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(3)解释丙组的光合速率比甲组低的原因。____________________________________________________________________
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提示：(1)CO2是光合作用(或暗反应)的原料
(2)温度、光照强度
(3)植物长期处于CO2浓度倍增环境下，降低了固定CO2的酶含量或者活性，当恢复到大气CO2浓度后，已经降低的固定CO2的酶的含量或活性未能恢复，又失去了高浓度CO2的优势，因此会表现出比大气CO2浓度下更低的光合速率
7．实验思路类
(1)光照下，卡尔文给小球藻悬浮液通入14CO2, 一定时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析。实验发现，仅仅30 s的时间，放射性代谢产物多达几十种。缩短时间到7 s，发现放射性代谢产物减少到12种，想要探究CO2转化成的第一个产物是什么，实验思路是_____________________________________________
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提示：不断缩短光照时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析，直到最终提取物中只有一种放射性代谢产物，该物质即为CO2转化成的第一个产物
(2)研究表明，光照会影响韭菜叶绿素的合成，但不会影响类胡萝卜素的合成。请利用色素的提取和分离技术，以暗处生长的韭菜幼苗作为材料，设计实验以验证这一结论。实验思路是_________________________________________________
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提示：将部分韭菜幼苗置于光照条件下培养(甲组)，部分置于黑暗条件下培养(乙组)。一段时间后，提取并用纸层析法分离两组韭菜中的色素并比较滤纸条上的色素带
8．开放思维类
将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小。有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
实验思路：___________________________________________________________
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预期结果：___________________________________________________________
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提示：取ABA缺失突变体在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。将上述经干旱处理的ABA缺失突变体平均分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度　ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变
专题限时集训(一)　细胞
(建议用时：40分钟)
一、选择题
1．(2024·山东潍坊期中)人体内葡萄糖可以转化为脂肪，其转化过程如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．①②发生的场所均为线粒体基质
B．葡萄糖转化为脂肪后，组成元素不变
C．高糖饮食可使人体内脂肪积累导致肥胖
D．X物质是甘油，室温时脂肪是否呈液态主要取决于脂肪酸是否饱和
A　[①的过程发生在细胞质基质中，A错误。葡萄糖和脂肪都是由C、H、O三种元素构成，因此葡萄糖转化为脂肪后，组成元素不变，B正确。高糖饮食导致体内有过多的葡萄糖，会转化为脂肪，导致肥胖，C正确。脂肪是由甘油和脂肪酸组成的，若X物质能与脂肪酸结合生成脂肪，则X代表甘油，植物脂肪大多含不饱和脂肪酸，在室温时呈液态；大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态，D正确。]
2．(2024·山东潍坊一模)研究发现，酵母细胞中有些分泌蛋白不能边合成边跨膜转运，而是由结合 ATP 的分子伴侣Bip蛋白与膜整合蛋白 Sec63 复合物相互作用后，水解 ATP 驱动翻译后的转运途径。下列说法错误的是(　　)
A．真核细胞分泌蛋白的合成起始于附着在内质网上的核糖体
B．分泌蛋白边合成边跨膜转运的过程依赖于生物膜的流动性
C．上述特殊分泌蛋白合成后的运输与细胞骨架密切相关
D．单独的Bip蛋白能与 ATP 结合但不能直接将其水解
A　[真核细胞分泌蛋白的合成起始于游离核糖体，只是游离的核糖体会带着一段肽链进入内质网上继续进行合成和加工，A错误；分泌蛋白边合成边跨膜转运的过程依赖于生物膜的流动性这一生物膜的结构特性，B正确；细胞骨架参与物质运输，上述特殊分泌蛋白合成后的运输与细胞骨架密切相关，C正确；结合题干“而是由结合 ATP 的分子伴侣Bip蛋白与膜整合蛋白 Sec63 复合物相互作用后，水解 ATP 驱动翻译后的转运途径”可知，单独的Bip蛋白能与 ATP 结合但不能直接将其水解，D正确。]
3．(2024·江苏南通调研)植物根吸收主要由细胞膜两侧的电位差驱动的吸收由H＋浓度梯度驱动，相关转运机制如图。下列说法错误的是(　　)
进入细胞属于主动运输，需间接消耗ATP
B．膜内的H＋来源于NRT1.1的转运和的分解
C．转运H＋出细胞的载体蛋白，具有ATP水解酶活性
D．施用尿素可被植物根细胞直接吸收，其运输方式与相同
D　[据图可知进入根细胞膜是H＋的浓度梯度驱动进行的逆浓度梯度运输，属于主动运输，动力是H＋的浓度梯度，而H＋的浓度梯度的维持需要消耗ATP，因此进入细胞需间接消耗ATP，A正确；据图可知，膜内H＋一方面来源于的分解，另一方面通过载体蛋白NRT1.1顺浓度梯度运输运进细胞内，B正确；图中显示转运H＋出细胞的载体蛋白，同时能催化ATP水解形成ADP和Pi，具有ATP水解酶活性，C正确；由题干信息可知的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的，所以通过AMTs进入细胞消耗的能量不是来自ATP，而施用尿素可被植物根细胞直接吸收依赖ATP水解提供能量，两者运输方式并不相同，D错误。]
4．(2024·湖南师大附中二模)碘是甲状腺激素合成的原材料，甲状腺滤泡细胞内I－的浓度是血浆中I－浓度的30倍。血浆中I－进入滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体(NIS)介导的，如下图所示。哇巴因是钠钾泵抑制剂，硝酸根离子可以与I－竞争NIS。下列叙述正确的是(　　)
A．钠碘同向转运体运输I－的方式与其运输Na＋的方式相同
B．钠钾泵通过协助扩散将细胞内的钠离子顺浓度梯度运出
C．哇巴因可抑制NIS的功能，从而影响甲状腺激素的合成
能够同时影响Na＋和I－进入甲状腺滤泡上皮细胞
C　[根据题干信息“甲状腺滤泡细胞内的I－浓度是血浆中I－浓度的30倍”，血浆中I－进入滤泡上皮细胞是逆浓度梯度进行的，是主动运输，Na＋进入细胞是从高浓度向低浓度，为协助扩散，A错误；由图分析可知，钠钾泵消耗ATP将细胞内多余的钠离子逆浓度梯度运出，因此钠钾泵通过主动运输将细胞内的Na＋逆浓度梯度运出，B错误；哇巴因是钠钾泵抑制剂，则哇巴因抑制了NIS的功能，滤泡上皮细胞吸收I－受到抑制，则影响甲状腺激素的合成，C正确；根据题意，硝酸根离子可以与I－竞争NIS，则影响了I－进入甲状腺滤泡上皮细胞，D错误。]
5．(2024·湖北八市联考)研究者用仪器检测拟南芥叶片在光—暗条件下CO2吸收量的变化，每2 s记录一个实验数据，并在图中以点的形式呈现(光—暗处理过程中温度等条件保持适宜且稳定)，下列相关分析正确的是(　　)
A．200 s以后叶肉细胞内ATP和NADPH的合成均停止
B．光下拟南芥叶片的总光合速率约为0.2～0.6 μmol CO2·m-2·s-1
C．300 s后CO2释放量逐渐增加，并达到一个相对稳定的水平
D．据图可知光下拟南芥叶片可能存在另一个释放CO2的过程
D　[停止光照后叶肉细胞可以通过细胞呼吸合成ATP，A错误；总光合速率是净光合速率和呼吸速率之和，图中纵坐标为净光合速率，B错误；由图可知，300 s后CO2释放量减少并达到一个相对稳定的水平，C错误；停止光照后CO2的释放速率大于呼吸作用产生CO2的速率，说明存在另一个生理过程在释放CO2，D正确。]
6．(2024·湖南长沙联考)在有丝分裂中期，若出现单附着染色体(如下图所示)，细胞将停滞在分裂中期，直至该染色体与另一极的纺锤丝相连，并正确排列在赤道板上。此过程受位于前期和错误排列的中期染色体上的Mad2蛋白的监控，正确排列的中期染色体上没有Mad2蛋白。用玻璃微针勾住单附着染色体，模拟施加来自另一极的正常拉力时，细胞会进入分裂后期。下列叙述错误的是(　　)
A．当所有染色体上都存在Mad2蛋白时，细胞才能进入分裂后期
B．癌细胞的染色体排布异常时仍然能继续分裂可能与监控缺失有关
C．Mad2蛋白功能异常可能导致细胞发生染色体变异
D．Mad2蛋白基因的表达发生于有丝分裂前的间期并于有丝分裂前期结合到着丝粒上
A　[根据题意“正确排列的中期染色体上没有Mad2蛋白”，当所有染色体上的Mad2蛋白消失时，细胞才能进入分裂后期，A错误。染色体的排布和细胞的分裂受位于前期和错误排列的中期染色体上的Mad2蛋白的监控，而癌细胞的染色体排布异常时仍然能继续分裂可能与Mad2的监控功能异常有关，B正确。Mad2蛋白功能异常时染色体移动可能出现异常而导致染色体变异，C正确。细胞分裂过程中，DNA的复制和蛋白质的合成发生在分裂前的间期，Mad2蛋白基因的表达应发生于有丝分裂前的间期。Mad2蛋白监控纺锤丝在着丝粒上的着生，所以应于前期结合到着丝粒上，D正确。]
7．(2024·河北衡水中学检测)一个基因型为AaXbY的精原细胞减数分裂产生了三种基因型的精细胞，分别是aY、AXbXb、A。下列叙述错误的是(　　)
A．减数分裂Ⅰ过程中发生了基因重组
B．初级精母细胞的基因型为AAaaXbXbYY
C．三种基因型精细胞产生的原因是减数分裂Ⅰ发生异常
D．基因型为AXbXb和A的精细胞来自同一个次级精母细胞
C　[减数分裂Ⅰ后期发生同源染色体分离，非同源染色体自由组合时发生了基因重组，A正确；一个基因型为AaXbY的精原细胞经复制后，形成的初级精母细胞的基因型为AAaaXbXbYY，B正确；由分析可知，Xb与Xb是复制形成的，由异常精子细胞中的染色体组成可知，Xb与Xb所在的姐妹染色单体分开后移向同一极，因此三种基因型精细胞产生的原因是减数分裂Ⅱ后期发生异常，C错误；由分析可知，基因型为AXbXb和A的精细胞来自同一个次级精母细胞，D正确。]
8．(2024·山东菏泽一模)胰岛素可促进神经元上胰岛素受体的酪氨酸磷酸化，抑制神经元细胞凋亡。而炎症因子可诱导神经元上胰岛素受体的丝氨酸磷酸化，抑制胰岛素的上述功能，同时还引起神经元中的α-核蛋白功能异常，进一步加重胰岛素的功能障碍。下列叙述错误的是(　　)
A．胰岛素可促进神经元摄取和利用葡萄糖分子
B．炎症因子增多会提高神经元的细胞凋亡水平
C．α-核蛋白异常后通过负反馈调节维持神经元稳态
D．抑制受体的丝氨酸磷酸化可减轻患者神经元损伤
C　[胰岛素的作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，故胰岛素可促进神经元摄取和利用葡萄糖分子，A正确；由分析可知，炎症因子抑制胰岛素的功能，炎症因子增多会提高神经元的细胞凋亡水平，B正确；炎症因子可诱导神经元上胰岛素受体的丝氨酸磷酸化，抑制胰岛素的功能，同时还引起神经元中的α-核蛋白功能异常，进一步加重胰岛素的功能障碍，说明α-核蛋白异常后通过正反馈调节维持神经元稳态，C错误；抑制受体的丝氨酸磷酸化可减轻患者神经元损伤，D正确。]
9．(不定项)(2024·湖南雅礼中学检测)蓝细菌的细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH和丙酮酸等中间代谢物。蓝细菌光合作用的光反应除了利用水的光解产生ATP的途径1外，还存在一种只产生ATP不参与水光解的途径2。研究者构建了途径2被强化的工程菌K，在相同培养条件下，测定初始蓝细菌、工程菌K细胞质中ATP、NADH和NADPH含量，结果如下表：
菌株 ATP NADH NADPH
初始蓝细菌 626 32 49
工程菌K 829 62 49
注：数据单位为pmol/OD730。
下列说法错误的是(　　)
A．蓝细菌的ATP来源于光合作用和细胞呼吸
B．途径2的产物只有ATP和NADPH，没有O2
C．据表可知，工程菌K的有氧呼吸第三阶段被促进
D．据表可知，工程菌K的光反应中的水光解被抑制
BCD　[由题干可知，蓝细菌的光反应过程可以通过两种途径产生ATP，而且其有氧呼吸过程也会产生ATP，A正确；由题表可知，与初始蓝细菌相比，增强途径2的工程菌K的NADPH并没有增加，说明通过途径2生成ATP时，并没有生成NADPH，而且途径2不参与水光解，因此也没有O2生成，B错误；有氧呼吸的三个阶段都产生NADH，由题表可知，与初始蓝细菌相比，工程菌K的NADH显著增加，只能推测出其呼吸作用增强，无法确定是哪个阶段被促进，C错误；由上面分析可知，途径2不产生NADPH，只有途径1利用水光解产生NADPH，若工程菌K的光反应中的水光解被抑制，则会导致NADPH含量降低，与题表信息不符，D错误。]
10．(不定项)(2024·山东淄博二模)电子传递链是线粒体内膜上的一组酶复合体。在线粒体内膜上，氧化过程(电子传递)和磷酸化(形成ATP)相耦联(如图)。已知DNP可阻碍磷酸化过程而不影响氧化过程，使得呼吸作用仍可进行，但无法产生ATP。鱼藤酮可阻碍电子从复合体Ⅰ传递到UQ。氰化物可抑制电子从复合体Ⅳ传递给O2，但有些植物体还存在另外一条抗氰呼吸电子传递途径，电子通过复合体Ⅰ传递给UQ后直接传递给交替氧化酶，消耗氧气产生水，此过程无质子穿膜。下列说法正确的是(　　)
A．抗氰呼吸电子传递途径可被鱼藤酮抑制
B．植物抗氰呼吸时ATP的产生速率加快
C．DNP阻碍磷酸化后可使细胞的产热量增加
D．氰化物影响有氧呼吸的第三阶段
ACD　[分析题意，鱼藤酮可阻碍电子从复合体Ⅰ传递到UQ，故抗氰呼吸电子传递途径可被鱼藤酮抑制，A正确；抗氰呼吸电子传递途径中，电子通过复合体Ⅰ传递给UQ后直接传递给交替氧化酶，消耗氧气产生水，此过程无质子穿膜，则该过程ATP的产生受阻，B错误；正常情况下，有氧呼吸释放的能量大部分转化为热能，少部分转化为ATP中的能量，DNP可阻碍磷酸化过程而不影响氧化过程，使得呼吸作用仍可进行，但无法产生ATP，即DNP阻碍磷酸化后ATP的产生受阻，可使细胞的产热量增加，C正确；有氧呼吸的第三阶段是O2和[H]反应生成水，氰化物可抑制电子从复合体Ⅳ传递给O2，故氰化物影响有氧呼吸的第三阶段，D正确。]
11．(不定项)(2024·江苏盐城模拟)下图所示生理过程中，P680和P700表示两种特殊状态的叶绿素a，M表示某种生物膜，其中乙侧的H＋浓度远高于甲侧，在该浓度差中储存着一种势能，该势能是此处形成ATP的前提。据图分析，下列说法错误的是(　　)
A．乙侧的H＋完全来自甲侧
B．生物膜M是叶绿体类囊体薄膜，属于叶绿体内膜
C．CF0和CF1与催化ATP的合成、转运H＋有关，很可能是蛋白质
D．该场所产生的NADPH和ATP将参与暗反应中的CO2的固定
ABD　[根据光反应阶段的物质变化可知，乙侧的H＋除来自甲侧，还来自乙侧的水的光解过程，A错误；叶绿素存在于叶绿体的类囊体薄膜上，即膜M为(叶绿体)类囊体(薄)膜，其不属于叶绿体内膜，B错误；CF0和CF1是复杂的蛋白质，其在图中所示生理过程中的作用是催化ATP的合成、转运H＋，C正确；该场所产生的NADPH和ATP将参与暗反应中的三碳化合物的还原过程，D错误。]
12．(不定项)(2024·山东济宁二模)Klotho基因与人及小鼠的衰老密切相关。在启动子和终止子不变的情况下，该基因在人体内能表达出两种不同结构的蛋白质，分别为跨膜klotho蛋白和内环境中的klotho蛋白。klotho蛋白通过特定的通路诱导某种超氧化物歧化酶的表达，进而降低细胞中自由基的危害。下列说法错误的是(　　)
A．人血清中的klotho蛋白浓度随年龄的增长而降低
B．敲除Klotho基因的小鼠发生基因突变的概率增加
C．细胞通过调节转录过程合成出不同的klotho蛋白
D．Klotho基因通过控制酶的合成控制代谢，直接控制生物性状
CD　[研究表明，随着年龄的增长，人体内klotho蛋白的浓度会下降，这与人体的衰老过程密切相关，A正确；Klotho基因编码的蛋白质能够降低细胞中自由基的危害，所以敲除Klotho基因的小鼠可能会因为自由基的损害而增加基因突变的风险， B正确；由题意可知，在启动子和终止子不变的情况下，Klotho基因在人体内能表达出两种不同结构的蛋白质，这表明细胞可能通过调节翻译过程来合成不同的蛋白质，C错误；由题意可知，Klotho基因通过调控klotho蛋白的表达来诱导超氧化物歧化酶的合成，进而降低细胞中自由基的危害，这里的控制是间接的，通过调控代谢过程中的酶活性来影响细胞功能，是间接控制生物性状，D错误。]
二、非选择题
13．(2024·广东广州联考)光反应依赖类囊体薄膜上的PSⅡ光复合体(叶绿素－蛋白质复合体)。PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的吸收，LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化，其过程如图1所示。回答下列问题：
(1)PSⅡ光复合体上光合色素可用________提取，主要吸收可见光中的______________。
(2)根据信息分析，强光条件下，植物减弱对光能吸收的机理是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)光饱和点是指当光照强度上升到某一数值之后，光合作用速率不再继续随着光照强度增强而升高时的光照强度，科研人员测定了不同脱水率对海藻浒苔植物光合作用速率的影响，实验结果如图2所示。
①据图2结果分析，在一定范围内，随海藻浒苔脱水率增大，其光饱和点将会________(填“升高”“降低”或“不变”)。已知酶活性会受含水量影响，据此分析脱水导致光饱和点发生该变化的原因是______________________________
_____________________________________________________________________。
②在高潮沉水状态下，海藻浒苔对的利用能力很强，能直接吸收利用水中的作为光合无机碳源。在低潮干出状态下，海藻浒苔和空气直接接触，其光合作用速率会急剧下降，分析其原因是_________________________________
_______________________________________________________________________。
[解析]　(1)PSⅡ光复合体是叶绿素—蛋白质复合体，叶绿素溶解于无水乙醇中，所以PSⅡ光复合体上光合色素可用无水乙醇提取，叶绿素能吸收可见光中的红光和蓝紫光。(2)LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化，据题图可知，强光条件下，LHCⅡ与PSⅡ分离，因此强光条件下植物减弱对光能吸收的机理是，LHC蛋白激酶活性增强，促进LHCⅡ与PSⅡ的分离，使其吸收的光能减少。(3)①根据图示可知，光饱和点是指当光照强度上升到某一数值之后，光合作用速率不再继续升高时的光照强度，随着海藻浒苔脱水率的增大，其光饱和点会降低。已知酶活性会受含水量影响，则说明脱水降低了光合作用有关酶的活性，导致光合作用速率降低，导致光合作用速率达到最大值时的光照强度降低，即光饱和点降低。②海藻浒苔能直接吸收水中的作为光合无机碳源。在低潮干出状态下，海藻浒苔和空气直接接触，无法利用，而且空气中的CO2浓度较低，影响了暗反应阶段，导致光合作用速率下降。
[答案]　(1)无水乙醇　红光和蓝紫光　(2)强光条件下，LHC蛋白激酶活性增强，促进LHCⅡ与PSⅡ的分离，使吸收的光能减少　(3)①降低　脱水降低了光合作用有关酶的活性，导致光饱和点降低　②空气中的CO2浓度较低，影响了暗反应阶段，导致光合作用速率下降
14．(2024·湖南长沙联考)气孔是由一对保卫细胞围成的孔隙。保卫细胞含有叶绿体。大多数植物的气孔白天打开，晚上则保持很小的开度。但在干旱条件下，气孔会以数十分钟为周期进行周期性的开放和闭合，称为“气孔振荡”。
(1)关于气孔开闭的假说之一是：在光下，保卫细胞由于_____________________，导致CO2浓度下降，引起pH升高，促进酶促反应淀粉转化为葡萄糖，细胞中葡萄糖浓度增高，保卫细胞________(填“吸水”或“失水”)导致气孔开放。黑暗时，保卫细胞里葡萄糖浓度低，气孔关闭。
(2)“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应，有利于植物生理活动的正常进行。这种适应性体现在：植物面临干旱条件时，_______________________
_____________________________________________________________________。
(3)气孔开闭的调节是一个十分复杂的过程，研究者利用拟南芥展开了相关研究。
①研究员欲研究蛋白质TOR激酶在气孔开闭中的作用及作用机理，以光照12 h/黑暗12 h为光照周期进行实验，结果如下图1、图2所示：
本实验利用________(填“加法”或“减法”)原理控制实验变量。结合图1、图2所示的结果，可得出TOR激酶在气孔开闭调节中的作用原理是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
②研究发现，对于保卫细胞气孔能否打开的调控，蔗糖与TOR激酶起到相同的作用。为确定蔗糖和TOR激酶之间的关系，将野生型拟南芥分为4组开展实验，检测光照后各组中淀粉降解酶BAM1的相对表达量。
组别 1 2 3 4
蔗糖 － ＋ － ＋
TOR激酶抑制剂 － － ＋ ＋
注：“＋/－”分别表示“有/无”添加。
若实验结果表现为_____________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________，
则证明蔗糖通过TOR激酶调节淀粉代谢参与气孔运动。
[解析]　(1)在光下，保卫细胞进行光合作用，导致CO2浓度下降，引起pH升高，淀粉转化为葡萄糖，细胞中葡萄糖浓度增高，保卫细胞吸水导致气孔开放；黑暗时只进行呼吸作用，由于呼吸作用释放CO2，使pH降低，葡萄糖转化为淀粉，保卫细胞里葡萄糖浓度低，改变了水分扩散方向，气孔关闭。(2)“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应，有利于植物生理活动的正常进行，既能降低蒸腾作用强度，又能保障CO2供应，使光合作用正常进行。(3)①实验控制中的减法原理是设法排除某种因素对实验对象的干扰，用TOR激酶抑制剂抑制TOR激酶的作用，是利用减法原理控制实验变量；在图1中，野生型植株保卫细胞中的淀粉在开始光照后1 h内迅速降解，随后又开始积累。图2中，开始光照时，对照组和抑制剂处理组保卫细胞气孔开闭情况一致，光照1 h和3 h后，对照组保卫细胞气孔增大，抑制剂处理组保卫细胞气孔打开程度基本无明显变化，结合图1、2所示的结果，可得出的结论是TOR激酶促进光照下保卫细胞中淀粉的迅速降解，使气孔打开。②若与1组相比，2组相对表达量更高，3组与4组无显著差异，均小于1组，则能证明蔗糖通过TOR激酶调节淀粉代谢参与气孔运动，蔗糖与TOR激酶起到相同的调控作用。
[答案]　(1)进行光合作用，且光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量　吸水　(2)既能降低蒸腾作用，避免失水过多，又能保证CO2供应，使光合作用正常进行　(3)①减法　TOR激酶促进光照下保卫细胞中淀粉的迅速降解，使气孔打开　②2组比1组相对表达量更高；3组与4组无显著差异，均小于1组
15．(2024·河北石家庄联考)玉米是主要的粮食作物，增加种植密度是实现其增产的主要途径之一，但密度过大会导致植株产生避阴反应(植物感受周围光变化，引起茎向上伸长速度加快)，从而导致减产。回答下列问题：
(1)玉米叶绿体类囊体膜上的色素可将吸收的光能转化为____________中的化学能，进而通过暗反应储存在有机物中。玉米茎细胞伸长生长所需能量来自______________________(填细胞中的具体部位)。从有机物的分配角度分析，玉米产生避阴反应导致减产的原因是______________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)phyA基因表达的phyA蛋白是一种光敏色素，其能作为光信号的________在玉米产生避阴反应时参与调节。据表1分析，高密度种植的玉米细胞中phyA基因的表达量________(填“升高”或“降低”)。
表1
栽培密度 phyA蛋白相对含量
叶片 节间
低密度 a b
高密度 3.6a 1.7b
表2
组别 处理 千粒重/g 株高/cm
组1 不遮光 355 265
组2 透光率83% 337 290
组3 透光率50% 319 250
(3)玉米避阴反应还受其他因素调控。科研人员采用不同透光率的遮阳网对中密度种植的玉米进行了处理，结果如表2所示。据表2可知，该研究的自变量是________，玉米植株发生明显避阴反应的组别的透光率是________。推测另一组没有发生明显避阴反应的原因是________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　(1)玉米叶绿体类囊体膜上的色素吸收的光能可以转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，进而通过暗反应储存在有机物中。玉米茎细胞伸长生长所需能量来自细胞呼吸，细胞呼吸的场所为细胞质基质和线粒体。玉米产生避阴反应时，叶片光合作用合成的有机物大量运输到茎，用于茎的伸长生长，运输到种子中的有机物减少，从而导致玉米减产。(2)phyA蛋白是一种光敏色素，其作为光信号的受体在玉米产生避阴反应时参与调节。由表1可知，高密度种植的玉米细胞中phyA基因的表达量升高，产生了较多的phyA蛋白。(3)据表2可知，该实验的自变量为透光率，透光率改变光照强度，因此自变量也可以是光照强度。组2株高明显高于组1(对照组)株高，说明透光率为83%的处理诱导玉米植株产生了明显的避阴反应。组3未发生明显避阴反应的原因是虽然玉米细胞感受到环境中光照强度下降，调控茎伸长生长利于玉米植株接受更多光，但因为透光率下降引起光合作用下降，叶片合成及运输到茎的有机物不足，不能满足株高增加的需要。
[答案]　(1)ATP和NADPH　细胞质基质和线粒体　玉米叶片光合作用合成的有机物大量运输到茎，用于茎的伸长生长，运输到种子中的有机物减少，从而导致玉米减产　(2)受体　升高　(3)光照强度(或透光率)　83%　透光率下降引起光合作用减弱，叶片合成及运输到茎的有机物不足，不能满足株高增加的需要
16．(2024·湖北八市联考)我国是最大的苹果生产国，其栽培面积和年产量均居世界首位。干旱引起的苹果叶片早衰会严重影响果实产量和品质，叶绿素含量降低是叶片衰老的重要标志。某科研团队对苹果叶片衰老的分子机制开展了研究。
(1)相较于正常条件，干旱条件下苹果叶片的光合速率会显著降低，请结合题干信息推测其原因有：①干旱会__________________________________________，导致光反应减弱；②干旱会__________________________________________，导致暗反应减弱。
(2)M10和M2蛋白在调控叶片衰老中均具有重要作用。该团队为探究M10和M2蛋白与叶片衰老之间的关系，进行了三组实验，结果如图所示：
对照组选用的实验材料为_______________________________________________
___________________________________________苹果植株，实验结果初步表明
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)进一步研究表明，干旱条件下植物激素茉莉酸(JA)含量增多加速叶片衰老，调控机理如图所示。请综合上述研究，用符号“＋”或“－”将图示补充完整(“＋”表示促进或增加，“－”表示抑制或减少)。
(4)据以上信息可知植物生长发育的调控，是由________________________共同完成的。
[解析]　(1)题干信息指出，干旱引起叶片早衰，叶绿素含量降低是叶片衰老的重要标志，叶绿素在光合作用光反应中具有吸收、传递、转化光能的作用，叶绿素含量降低，光反应减弱；干旱环境，为减少植物体内水分散失，气孔导度下降，CO2吸收量减少，暗反应减弱。(2)题图显示，该实验的自变量为M10基因、M2基因的表达量，因变量为叶片中叶绿素含量。本实验应以生长旺盛的苹果植物作为对照组实验材料，防止衰老叶片中叶绿素含量降低对本实验的影响；据图分析，甲、乙两组比较，M10基因过量表达，叶绿素含量降低，可得出M10蛋白会加速叶绿素含量的降低，从而得出其可以促进叶片衰老；乙、丙两组比较，M10基因过量表达的前提下，M2基因过量表达，叶绿素含量降低量减少，可得出M2蛋白具有抑制M10蛋白的作用。(3)由题干得出，干旱引起叶片衰老；由小题(2)得出，M10蛋白加速叶片衰老，M2蛋白通过抑制M10蛋白对叶片的衰老具有减缓作用；由题干(3)得出JA含量增多加速叶片衰老。综合分析得出，JA含量增多，M10蛋白增多，M2蛋白减少，最终促进叶片衰老。(4)小题(1)分析得出环境因素影响植物生长发育，小题(2)分析得出基因表达调控影响植物生长发育，小题(3)分析得出激素调节影响植物生长发育。植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
[答案]　(1)降低叶片的叶绿素含量，吸收光能减少　使叶片气孔大量关闭， 吸收CO2减少
(2)M10和M2基因正常表达(或野生型或正常)　M10蛋白(含量增加)能促进叶片衰老，M2蛋白(含量增加)能抑制叶片衰老(或M2蛋白缓解M10蛋白促进叶片衰老的作用)　(3)①＋②＋③－④－　(4)基因表达调控、激素调节和环境因素调节
21世纪教育网(www.21cnjy.com)1．事实概述类
蛋白质磷酸化和去磷酸化是调节和控制蛋白质活力和功能的最重要的机制。某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，调控蛋白质的活性和功能，如图所示：
(1)某种信号到达和信号减弱时发挥作用的酶分别是_________________，体现了酶的______________(特性)。
(2)蛋白激酶催化的反应属于________(填“吸能”或“放能”)反应。
(3)蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，会造成的结果是___________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
2．判断依据类
关于真核细胞叶绿体的起源，科学家依据证据提出了一种解释：约十几亿年前，有一种原始真核生物吞噬了原始的蓝细菌，有些未被消化的蓝细菌，能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质，逐渐进化为叶绿体，演变过程如下图：
(1)按照这一推测，叶绿体的外膜和内膜的来源分别是_______________________
_____________________________________________________________________。
(2)进一步推测，线粒体的形成过程是____________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)在你的知识范围内找出支持这一假说的两条证据：______________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
3．判断依据类
(1)生物毒素A(A)是由蛋白B(B)经过糖链修饰的糖蛋白，通过胞吞进入细胞，专一性地抑制人核糖体的功能。为研究A的结构与功能的关系，某科研小组取A、B和C(由A经加热处理获得，糖链不变)三种蛋白样品，分别加入三组等量的某种癌细胞(X)培养物中，适当培养后，检测细胞内样品蛋白的含量和X细胞活力(初始细胞活力为100%)。结果如下图：
①根据上述实验结果推断，A分子进入细胞时，与细胞表面受体结合的主要是其分子的哪一部分？________。判断的依据是_______________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②A能否抑制X细胞活力决定于______________，其判断依据是_____________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
③A导致X细胞活力下降的原因是_______________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是________，判断的依据是_______________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
4．原因分析类
(1)生长环境中的CO2浓度由1%降低到0.03%时，植物的光饱和点的变化是________，原因是_____________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________；
光补偿点的变化是________，原因是_____________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)某二倍体植物高茎(H)对矮茎(h)为显性，基因H、h在4号染色体上，则基因型为Hh的植株在进行减数分裂时，出现了一部分处于减数分裂Ⅱ中期的基因型为Hh的细胞，最可能的原因是__________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
若缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时，偶然出现了一个基因型为HH的配子，最可能的原因是_______________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)细胞内部产生的蛋白质被包裹于囊泡之中，这些囊泡能够精准地运输。为了确定参与囊泡运输的基因，科学家筛选了两种酵母突变体，这两种突变体与野生型酵母电镜照片差异如下：
酵母突变体 与野生型酵母电镜照片的差异
Sec12基因突变体 突变体细胞内内质网特别大
Sec17基因突变体 突变体细胞内，内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡
据此推测两种基因编码的蛋白在囊泡运输中的作用：
①Sec12基因编码的蛋白质的作用_______________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②Sec17基因编码的蛋白质的作用_______________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
5．分析评价类
(1)某同学做了如下实验：取A、B两支试管。在A管中加入煮熟的蚕豆子叶，B管中加入发芽的蚕豆子叶。在两管中分别加入甲烯蓝溶液(注：甲烯蓝氧化态为蓝色，接受氢后为无色)，一段时间后倒出溶液，两管中的子叶都呈蓝色，然后，两管分别加水淹没子叶、抽气、在水面上覆盖适量液状石蜡，37 ℃保温一段时间后，发现A管中的子叶不变色，B管中的子叶蓝色变浅。请思考分析：
①B管中子叶蓝色变浅的原因是_________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②A管子叶不变色的原因是_____________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________，
实验中设置A管的目的是______________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)为研究温度的变化对贮藏器官呼吸作用的影响，研究人员以马铃薯块茎为材料，进行了如下实验：
实验一：将两组相同的马铃薯块茎，分别置于低温(4 ℃)和室温(20 ℃)条件下贮藏10天，发现低温组块茎中淀粉酶含量显著高于室温组。
实验二：将马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃后，再回到20 ℃环境中，测定CO2的释放速率的变化，结果如下图所示。
①当马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃环境中，CO2的释放速率下降，其原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②当马铃薯块茎重新移回到20 ℃环境中，与之前20 ℃环境相比，CO2的释放速率明显升高。综合上述实验，合理的解释这一现象。_________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
6．原因分析类
CO2浓度增加会对植物光合作用速率产生影响。研究人员以大豆、甘薯、花生、水稻作为实验材料，分别进行三种不同实验处理，甲组提供大气CO2浓度(375 μmol·mol-1 )，乙组提供CO2浓度倍增环境(750 μmol·mol-1)，丙组先在CO2浓度倍增的环境中培养60 d，测定前一周恢复为大气CO2浓度。整个生长过程保证充足的水分供应，选择晴天上午测定各组的光合作用速率。结果如下图所示。回答下列问题：
(1)CO2浓度增加，作物的光合作用速率增加，理由是_______________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)与甲组相比，乙组CO2浓度倍增，光合作用速率并没有倍增，此时限制光合速率增加的因素有____________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)解释丙组的光合速率比甲组低的原因。_________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
7．实验思路类
(1)光照下，卡尔文给小球藻悬浮液通入14CO2, 一定时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析。实验发现，仅仅30 s的时间，放射性代谢产物多达几十种。缩短时间到7 s，发现放射性代谢产物减少到12种，想要探究CO2转化成的第一个产物是什么，实验思路是_______________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)研究表明，光照会影响韭菜叶绿素的合成，但不会影响类胡萝卜素的合成。请利用色素的提取和分离技术，以暗处生长的韭菜幼苗作为材料，设计实验以验证这一结论。实验思路是__________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
8．开放思维类
将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小。有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
实验思路：___________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
预期结果：____________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共83张PPT)
长句表述训练(一)
专题一　细胞
1．事实概述类
蛋白质磷酸化和去磷酸化是调节和控制蛋白质活力和功能的最重要的机制。某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，调控蛋白质的活性和功能，如图所示：
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
(1)某种信号到达和信号减弱时发挥作用的酶分别是__________________________，体现了酶的______________(特性)。
(2)蛋白激酶催化的反应属于________(填“吸能”或“放能”)反应。
(3)蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，会造成的结果是___________________________________________________________。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
提示：(1)蛋白激酶和蛋白磷酸酶　专一性　(2)吸能　(3)会影响细胞信号传递，影响蛋白质功能发挥
2．判断依据类
关于真核细胞叶绿体的起源，科学家依据证据提出了一种解释：约十几亿年前，有一种原始真核生物吞噬了原始的蓝细菌，有些未被消化的蓝细菌，能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质，逐渐进化为叶绿体，演变过程如下图：
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
(1)按照这一推测，叶绿体的外膜和内膜的来源分别是___________________________________________________________
_________________________________________________________。
(2)进一步推测，线粒体的形成过程是__________________________
_________________________________________________________。
(3)在你的知识范围内找出支持这一假说的两条证据：_________________________________________________________。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
提示：(1)原始真核细胞的细胞膜和蓝细菌的细胞膜
(2)原始真核生物吞噬好氧型细菌形成的
(3)线粒体和叶绿体内含有DNA和RNA，在遗传上具有半自主性；线粒体和叶绿体内的DNA是环状，没有与蛋白质结合，与细菌相同；线粒体和叶绿体中都有核糖体，能独立合成蛋白质；在生物界中，吞噬现象普遍存在，如白细胞吞噬病菌(任选两条)
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
3．判断依据类
(1)生物毒素A(A)是由蛋白B(B)经过糖链修饰的糖蛋白，通过胞吞进入细胞，专一性地抑制人核糖体的功能。为研究A的结构与功能的关系，某科研小组取A、B和C(由A经加热处理获得，糖链不变)三种蛋白样品，分别加入三组等量的某种癌细胞(X)培养物中，适当培养后，检测细胞内样品蛋白的含量和X细胞活力(初始细胞活力为100%)。结果如下图：
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
①根据上述实验结果推断，A分子进入细胞时，与细胞表面受体结合的主要是其分子的哪一部分？________。判断的依据是________
___________________________________________________________。
②A能否抑制X细胞活力决定于______________，其判断依据是____
___________________________________________________________。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
③A导致X细胞活力下降的原因是_____________________________
___________________________________________________________。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
提示：①糖链　含有糖链的A和C均能进入细胞，但无糖链的B几乎不能进入细胞　②其空间结构　A能正常发挥抑制X细胞活力的作用，但蛋白空间结构被破坏的C则不能　③核糖体功能受到抑制，会使X细胞内蛋白质合成受阻
(2)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是________，判断的依据是____________________。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
提示：甲　光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大
4．原因分析类
(1)生长环境中的CO2浓度由1%降低到0.03%时，植物的光饱和点的变化是________，原因是_____________________________________
___________________________________________________________；
光补偿点的变化是________，原因是__________________________
___________________________________________________________。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
提示：降低　因为CO2浓度降低时，暗反应的强度低，所需要的ATP和NADPH少　升高　因为在合成有机物的量不变时，CO2浓度降低，所需要的光照强度增大
(2)某二倍体植物高茎(H)对矮茎(h)为显性，基因H、h在4号染色体上，则基因型为Hh的植株在进行减数分裂时，出现了一部分处于减数分裂Ⅱ中期的基因型为Hh的细胞，最可能的原因是____________
___________________________________________________________。
若缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时，偶然出现了一个基因型为HH的配子，最可能的原因是___________________________
___________________________________________________________。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
提示：在减数分裂Ⅰ前期，四分体中的非姐妹染色单体间发生了片段互换　减数分裂Ⅱ时基因H所在的姐妹染色单体未分开或分开后形成的两条染色体移向了细胞同一极
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
(3)细胞内部产生的蛋白质被包裹于囊泡之中，这些囊泡能够精准地运输。为了确定参与囊泡运输的基因，科学家筛选了两种酵母突变体，这两种突变体与野生型酵母电镜照片差异如下：
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
酵母突变体 与野生型酵母电镜照片的差异
Sec12基因突变体 突变体细胞内内质网特别大
Sec17基因突变体 突变体细胞内，内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡
据此推测两种基因编码的蛋白在囊泡运输中的作用：
①Sec12基因编码的蛋白质的作用_____________________________。
②Sec17基因编码的蛋白质的作用_____________________________。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
提示：①与内质网上囊泡的形成有关　②促进内质网与高基体间的蛋白质运输，控制囊泡正确移动(促进内质网发送的囊泡与高尔基体的融合)
5．分析评价类
(1)某同学做了如下实验：取A、B两支试管。在A管中加入煮熟的蚕豆子叶，B管中加入发芽的蚕豆子叶。在两管中分别加入甲烯蓝溶液(注：甲烯蓝氧化态为蓝色，接受氢后为无色)，一段时间后倒出溶液，两管中的子叶都呈蓝色，然后，两管分别加水淹没子叶、抽气、在水面上覆盖适量液状石蜡，37 ℃保温一段时间后，发现A管中的子叶不变色，B管中的子叶蓝色变浅。请思考分析：
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
①B管中子叶蓝色变浅的原因是_______________________________
___________________________________________________________。
②A管子叶不变色的原因是___________________________________
___________________________________________________________，
实验中设置A管的目的是___________________________________。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
提示：①B管中子叶在无氧呼吸过程中产生的氢能使甲烯蓝还原　②A管中子叶细胞的酶失活，无呼吸作用　作对照实验
(2)为研究温度的变化对贮藏器官呼吸作用的影响，研究人员以马铃薯块茎为材料，进行了如下实验：
实验一：将两组相同的马铃薯块茎，分别置于低温(4 ℃)和室温(20 ℃)条件下贮藏10天，发现低温组块茎中淀粉酶含量显著高于室温组。
实验二：将马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃后，再回到20 ℃环境中，测定CO2的释放速率的变化，结果如下图所示。
题号
1
3
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2
4
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8
7
①当马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃环境中，CO2的释放速率下降，其原因是____________________________________________________。
②当马铃薯块茎重新移回到20 ℃环境中，与之前20 ℃环境相比，CO2的释放速率明显升高。综合上述实验，合理的解释这一现象。
___________________________________________________________。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
提示：①温度降低导致酶的活性下降，呼吸作用产生的CO2减少
②在0 ℃环境中淀粉酶含量增加，催化淀粉水解生成的还原糖增加，为之后20 ℃条件下呼吸作用提供更多的底物，呼吸作用较之前20 ℃时强
6．原因分析类
CO2浓度增加会对植物光合作用速率产生影响。研究人员以大豆、甘薯、花生、水稻作为实验材料，分别进行三种不同实验处理，甲组提供大气CO2浓度(375 μmol·mol-1 )，乙组提供CO2浓度倍增环境(750 μmol·mol-1)，丙组先在CO2浓度倍增的环境中培养60 d，测定前一周恢复为大气CO2浓度。整个生长过程保证充足的水分供应，选择晴天上午测定各组的光合作用速率。结果如下图所示。回答下列问题：
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
(1)CO2浓度增加，作物的光合作用速率增加，理由是__________________________________________________________。
(2)与甲组相比，乙组CO2浓度倍增，光合作用速率并没有倍增，此时限制光合速率增加的因素有________________________________。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
(3)解释丙组的光合速率比甲组低的原因。______________________
___________________________________________________________。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
提示：(1)CO2是光合作用(或暗反应)的原料
(2)温度、光照强度
(3)植物长期处于CO2浓度倍增环境下，降低了固定CO2的酶含量或者活性，当恢复到大气CO2浓度后，已经降低的固定CO2的酶的含量或活性未能恢复，又失去了高浓度CO2的优势，因此会表现出比大气CO2浓度下更低的光合速率
7．实验思路类
(1)光照下，卡尔文给小球藻悬浮液通入14CO2, 一定时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析。实验发现，仅仅30 s的时间，放射性代谢产物多达几十种。缩短时间到7 s，发现放射性代谢产物减少到12种，想要探究CO2转化成的第一个产物是什么，实验思路是_______。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
提示：不断缩短光照时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析，直到最终提取物中只有一种放射性代谢产物，该物质即为CO2转化成的第一个产物
(2)研究表明，光照会影响韭菜叶绿素的合成，但不会影响类胡萝卜素的合成。请利用色素的提取和分离技术，以暗处生长的韭菜幼苗作为材料，设计实验以验证这一结论。实验思路是______________
___________________________________________________________。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
提示：将部分韭菜幼苗置于光照条件下培养(甲组)，部分置于黑暗条件下培养(乙组)。一段时间后，提取并用纸层析法分离两组韭菜中的色素并比较滤纸条上的色素带
8．开放思维类
将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小。有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
实验思路：_________________________________________________
__________________________________________________________。
预期结果：________________________________________________
__________________________________________________________。
题号
1
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6
8
7
提示：取ABA缺失突变体在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。将上述经干旱处理的ABA缺失突变体平均分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度　ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变
(建议用时：40分钟)
一、选择题
1．(2024·山东潍坊期中)人体内葡萄糖可以转化为脂肪，其转化过程如图所示。下列说法错误的是(　　)
专题限时集训(一)　细胞
题号
1
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16
A．①②发生的场所均为线粒体基质
B．葡萄糖转化为脂肪后，组成元素不变
C．高糖饮食可使人体内脂肪积累导致肥胖
D．X物质是甘油，室温时脂肪是否呈液态主要取决于脂肪酸是否饱和
题号
1
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16
√
A　[①的过程发生在细胞质基质中，A错误。葡萄糖和脂肪都是由C、H、O三种元素构成，因此葡萄糖转化为脂肪后，组成元素不变，B正确。高糖饮食导致体内有过多的葡萄糖，会转化为脂肪，导致肥胖，C正确。脂肪是由甘油和脂肪酸组成的，若X物质能与脂肪酸结合生成脂肪，则X代表甘油，植物脂肪大多含不饱和脂肪酸，在室温时呈液态；大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态，D正确。]
题号
1
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2．(2024·山东潍坊一模)研究发现，酵母细胞中有些分泌蛋白不能边合成边跨膜转运，而是由结合 ATP 的分子伴侣Bip蛋白与膜整合蛋白 Sec63 复合物相互作用后，水解 ATP 驱动翻译后的转运途径。下列说法错误的是(　　)
A．真核细胞分泌蛋白的合成起始于附着在内质网上的核糖体
B．分泌蛋白边合成边跨膜转运的过程依赖于生物膜的流动性
C．上述特殊分泌蛋白合成后的运输与细胞骨架密切相关
D．单独的Bip蛋白能与 ATP 结合但不能直接将其水解
题号
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√
A　[真核细胞分泌蛋白的合成起始于游离核糖体，只是游离的核糖体会带着一段肽链进入内质网上继续进行合成和加工，A错误；分泌蛋白边合成边跨膜转运的过程依赖于生物膜的流动性这一生物膜的结构特性，B正确；细胞骨架参与物质运输，上述特殊分泌蛋白合成后的运输与细胞骨架密切相关，C正确；结合题干“而是由结合 ATP 的分子伴侣Bip蛋白与膜整合蛋白 Sec63 复合物相互作用后，水解 ATP 驱动翻译后的转运途径”可知，单独的Bip蛋白能与 ATP 结合但不能直接将其水解，D正确。]
题号
1
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题号
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题号
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题号
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√
题号
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5．(2024·湖北八市联考)研究者用仪器检测拟南芥叶片在光—暗条件下CO2吸收量的变化，每2 s记录一个实验数据，并在图中以点的形式呈现(光—暗处理过程中温度等条件保持适宜且稳定)，下列相关分析正确的是(　　)
A．200 s以后叶肉细胞内ATP和NADPH的合
成均停止
B．光下拟南芥叶片的总光合速率约为
0.2～0.6 μmol CO2·m-2·s-1
C．300 s后CO2释放量逐渐增加，并达到一个相对稳定的水平
D．据图可知光下拟南芥叶片可能存在另一个释放CO2的过程
题号
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√
D　[停止光照后叶肉细胞可以通过细胞呼吸合成ATP，A错误；总光合速率是净光合速率和呼吸速率之和，图中纵坐标为净光合速率，B错误；由图可知，300 s后CO2释放量减少并达到一个相对稳定的水平，C错误；停止光照后CO2的释放速率大于呼吸作用产生CO2的速率，说明存在另一个生理过程在释放CO2，D正确。]
题号
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6．(2024·湖南长沙联考)在有丝分裂中期，若出现单附着染色体(如下图所示)，细胞将停滞在分裂中期，直至该染色体与另一极的纺锤丝相连，并正确排列在赤道板上。此过程受位于前期和错误排列的中期染色体上的Mad2蛋白的监控，正确排列的中期染色体上没有Mad2蛋白。用玻璃微针勾住单附着染色体，模拟施加来自另一极的正常拉力时，细胞会进入分裂后期。下列叙述错误的是(　　)
题号
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A．当所有染色体上都存在Mad2蛋白时，细胞才能进入分裂后期
B．癌细胞的染色体排布异常时仍然能继续分裂可能与监控缺失有关
C．Mad2蛋白功能异常可能导致细胞发生染色体变异
D．Mad2蛋白基因的表达发生于有丝分裂前的间期并于有丝分裂前期结合到着丝粒上
题号
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√
A　[根据题意“正确排列的中期染色体上没有Mad2蛋白”，当所有染色体上的Mad2蛋白消失时，细胞才能进入分裂后期，A错误。染色体的排布和细胞的分裂受位于前期和错误排列的中期染色体上的Mad2蛋白的监控，而癌细胞的染色体排布异常时仍然能继续分裂可能与Mad2的监控功能异常有关，B正确。Mad2蛋白功能异常时染色体移动可能出现异常而导致染色体变异，C正确。细胞分裂过程中，DNA的复制和蛋白质的合成发生在分裂前的间期，Mad2蛋白基因的表达应发生于有丝分裂前的间期。Mad2蛋白监控纺锤丝在着丝粒上的着生，所以应于前期结合到着丝粒上，D正确。]
题号
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7．(2024·河北衡水中学检测)一个基因型为AaXbY的精原细胞减数分裂产生了三种基因型的精细胞，分别是aY、AXbXb、A。下列叙述错误的是(　　)
A．减数分裂Ⅰ过程中发生了基因重组
B．初级精母细胞的基因型为AAaaXbXbYY
C．三种基因型精细胞产生的原因是减数分裂Ⅰ发生异常
D．基因型为AXbXb和A的精细胞来自同一个次级精母细胞
题号
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√
C　[减数分裂Ⅰ后期发生同源染色体分离，非同源染色体自由组合时发生了基因重组，A正确；一个基因型为AaXbY的精原细胞经复制后，形成的初级精母细胞的基因型为AAaaXbXbYY，B正确；由分析可知，Xb与Xb是复制形成的，由异常精子细胞中的染色体组成可知，Xb与Xb所在的姐妹染色单体分开后移向同一极，因此三种基因型精细胞产生的原因是减数分裂Ⅱ后期发生异常，C错误；由分析可知，基因型为AXbXb和A的精细胞来自同一个次级精母细胞，D正确。]
题号
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8．(2024·山东菏泽一模)胰岛素可促进神经元上胰岛素受体的酪氨酸磷酸化，抑制神经元细胞凋亡。而炎症因子可诱导神经元上胰岛素受体的丝氨酸磷酸化，抑制胰岛素的上述功能，同时还引起神经元中的α-核蛋白功能异常，进一步加重胰岛素的功能障碍。下列叙述错误的是(　　)
A．胰岛素可促进神经元摄取和利用葡萄糖分子
B．炎症因子增多会提高神经元的细胞凋亡水平
C．α-核蛋白异常后通过负反馈调节维持神经元稳态
D．抑制受体的丝氨酸磷酸化可减轻患者神经元损伤
题号
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√
C　[胰岛素的作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，故胰岛素可促进神经元摄取和利用葡萄糖分子，A正确；由分析可知，炎症因子抑制胰岛素的功能，炎症因子增多会提高神经元的细胞凋亡水平，B正确；炎症因子可诱导神经元上胰岛素受体的丝氨酸磷酸化，抑制胰岛素的功能，同时还引起神经元中的α-核蛋白功能异常，进一步加重胰岛素的功能障碍，说明α-核蛋白异常后通过正反馈调节维持神经元稳态，C错误；抑制受体的丝氨酸磷酸化可减轻患者神经元损伤，D正确。]
题号
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9．(不定项)(2024·湖南雅礼中学检测)蓝细菌的细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH和丙酮酸等中间代谢物。蓝细菌光合作用的光反应除了利用水的光解产生ATP的途径1外，还存在一种只产生ATP不参与水光解的途径2。研究者构建了途径2被强化的工程菌K，在相同培养条件下，测定初始蓝细菌、工程菌K细胞质中ATP、NADH和NADPH含量，结果如下表：
题号
1
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16
注：数据单位为pmol/OD730。
下列说法错误的是(　　)
A．蓝细菌的ATP来源于光合作用和细胞呼吸
B．途径2的产物只有ATP和NADPH，没有O2
C．据表可知，工程菌K的有氧呼吸第三阶段被促进
D．据表可知，工程菌K的光反应中的水光解被抑制
菌株 ATP NADH NADPH
初始蓝细菌 626 32 49
工程菌K 829 62 49
题号
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√
√
√
BCD　[由题干可知，蓝细菌的光反应过程可以通过两种途径产生ATP，而且其有氧呼吸过程也会产生ATP，A正确；由题表可知，与初始蓝细菌相比，增强途径2的工程菌K的NADPH并没有增加，说明通过途径2生成ATP时，并没有生成NADPH，而且途径2不参与水光解，因此也没有O2生成，B错误；有氧呼吸的三个阶段都产生NADH，由题表可知，与初始蓝细菌相比，工程菌K的NADH显著增加，只能推测出其呼吸作用增强，无法确定是哪个阶段被促进，C错误；由上面分析可知，途径2不产生NADPH，只有途径1利用水光解产生NADPH，若工程菌K的光反应中的水光解被抑制，则会导致NADPH含量降低，与题表信息不符，D错误。]
题号
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10．(不定项)(2024·山东淄博二模)电子传递链是线粒体内膜上的一组酶复合体。在线粒体内膜上，氧化过程(电子传递)和磷酸化(形成ATP)相耦联(如图)。已知DNP可阻碍磷酸化过程而不影响氧化过程，使得呼吸作用仍可进行，但无法产生ATP。鱼藤酮可阻碍电子从复合体Ⅰ传递到UQ。氰化物可抑制电子从复合体Ⅳ传递给O2，但有些植物体还存在另外一条抗氰呼吸电子传递途径，电子通过复合体Ⅰ传递给UQ后直接传递给交替氧化酶，消耗氧气产生水，此过程无质子穿膜。下列说法正确的是(　　)
题号
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A．抗氰呼吸电子传递途径可被鱼藤酮抑制
B．植物抗氰呼吸时ATP的产生速率加快
C．DNP阻碍磷酸化后可使细胞的产热量增加
D．氰化物影响有氧呼吸的第三阶段
题号
1
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√
√
√
ACD　[分析题意，鱼藤酮可阻碍电子从复合体Ⅰ传递到UQ，故抗氰呼吸电子传递途径可被鱼藤酮抑制，A正确；抗氰呼吸电子传递途径中，电子通过复合体Ⅰ传递给UQ后直接传递给交替氧化酶，消耗氧气产生水，此过程无质子穿膜，则该过程ATP的产生受阻，B错误；正常情况下，有氧呼吸释放的能量大部分转化为热能，少部分转化为ATP中的能量，DNP可阻碍磷酸化过程而不影响氧化过程，使得呼吸作用仍可进行，但无法产生ATP，即DNP阻碍磷酸化后ATP的产生受阻，可使细胞的产热量增加，C正确；有氧呼吸的第三阶段是O2和[H]反应生成水，氰化物可抑制电子从复合体Ⅳ传递给O2，故氰化物影响有氧呼吸的第三阶段，D正确。]
题号
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11．(不定项)(2024·江苏盐城模拟)下图所示生理过程中，P680和P700表示两种特殊状态的叶绿素a，M表示某种生物膜，其中乙侧的H＋浓度远高于甲侧，在该浓度差中储存着一种势能，该势能是此处形成ATP的前提。据图分析，下列说法错误的是(　　)
题号
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A．乙侧的H＋完全来自甲侧
B．生物膜M是叶绿体类囊体薄膜，属于叶绿体内膜
C．CF0和CF1与催化ATP的合成、转运H＋有关，很可能是蛋白质
D．该场所产生的NADPH和ATP将参与暗反应中的CO2的固定
题号
1
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√
√
√
ABD　[根据光反应阶段的物质变化可知，乙侧的H＋除来自甲侧，还来自乙侧的水的光解过程，A错误；叶绿素存在于叶绿体的类囊体薄膜上，即膜M为(叶绿体)类囊体(薄)膜，其不属于叶绿体内膜，B错误；CF0和CF1是复杂的蛋白质，其在图中所示生理过程中的作用是催化ATP的合成、转运H＋，C正确；该场所产生的NADPH和ATP将参与暗反应中的三碳化合物的还原过程，D错误。]
题号
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12．(不定项)(2024·山东济宁二模)Klotho基因与人及小鼠的衰老密切相关。在启动子和终止子不变的情况下，该基因在人体内能表达出两种不同结构的蛋白质，分别为跨膜klotho蛋白和内环境中的klotho蛋白。klotho蛋白通过特定的通路诱导某种超氧化物歧化酶的表达，进而降低细胞中自由基的危害。下列说法错误的是(　　)
A．人血清中的klotho蛋白浓度随年龄的增长而降低
B．敲除Klotho基因的小鼠发生基因突变的概率增加
C．细胞通过调节转录过程合成出不同的klotho蛋白
D．Klotho基因通过控制酶的合成控制代谢，直接控制生物性状
题号
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√
√
CD　[研究表明，随着年龄的增长，人体内klotho蛋白的浓度会下降，这与人体的衰老过程密切相关，A正确；Klotho基因编码的蛋白质能够降低细胞中自由基的危害，所以敲除Klotho基因的小鼠可能会因为自由基的损害而增加基因突变的风险， B正确；由题意可知，在启动子和终止子不变的情况下，Klotho基因在人体内能表达出两种不同结构的蛋白质，这表明细胞可能通过调节翻译过程来合成不同的蛋白质，C错误；由题意可知，Klotho基因通过调控klotho蛋白的表达来诱导超氧化物歧化酶的合成，进而降低细胞中自由基的危害，这里的控制是间接的，通过调控代谢过程中的酶活性来影响细胞功能，是间接控制生物性状，D错误。]
题号
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二、非选择题
13．(2024·广东广州联考)光反应依赖类囊体薄膜上的PSⅡ光复合体(叶绿素－蛋白质复合体)。PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的吸收，LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化，其过程如图1所示。回答下列问题：
题号
1
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(1)PSⅡ光复合体上光合色素可用_________提取，主要吸收可见光中的______________。
(2)根据信息分析，强光条件下，植物减弱对光能吸收的机理是___________________________________________________________
_______________________。
题号
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无水乙醇
红光和蓝紫光
强光条件下，LHC蛋白激酶活性增强，促进LHCⅡ与PSⅡ的分离，
使吸收的光能减少
(3)光饱和点是指当光照强度上升到某一数值之后，光合作用速率不再继续随着光照强度增强而升高时的光照强度，科研人员测定了不同脱水率对海藻浒苔植物光合作用速率的影响，实验结果如图2所示。
题号
1
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题号
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降低
脱水降低了光合作用有关酶的活性，导致光饱和点降低
空气中的CO2浓度较低，影响了暗反应阶段，导致光合作用速率
下降
[解析]　(1)PSⅡ光复合体是叶绿素—蛋白质复合体，叶绿素溶解于无水乙醇中，所以PSⅡ光复合体上光合色素可用无水乙醇提取，叶绿素能吸收可见光中的红光和蓝紫光。
(2)LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化，据题图可知，强光条件下，LHCⅡ与PSⅡ分离，因此强光条件下植物减弱对光能吸收的机理是，LHC蛋白激酶活性增强，促进LHCⅡ与PSⅡ的分离，使其吸收的光能减少。
题号
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14．(2024·湖南长沙联考)气孔是由一对保卫细胞围成的孔隙。保卫细胞含有叶绿体。大多数植物的气孔白天打开，晚上则保持很小的开度。但在干旱条件下，气孔会以数十分钟为周期进行周期性的开放和闭合，称为“气孔振荡”。
(1)关于气孔开闭的假说之一是：在光下，保卫细胞由于__________
____________________________________________________，导致CO2浓度下降，引起pH升高，促进酶促反应淀粉转化为葡萄糖，细胞中葡萄糖浓度增高，保卫细胞________(填“吸水”或“失水”)导致气孔开放。黑暗时，保卫细胞里葡萄糖浓度低，气孔关闭。
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进行光合作
用，且光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量
吸水
(2)“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应，有利于植物生理活动的正常进行。这种适应性体现在：植物面临干旱条件时，
___________________________________________________________
________________。
(3)气孔开闭的调节是一个十分复杂的过程，研究者利用拟南芥展开了相关研究。
①研究员欲研究蛋白质TOR激酶在气孔开闭中的作用及作用机理，以光照12 h/黑暗12 h为光照周期进行实验，结果如下图1、图2所示：
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既能降低蒸腾作用，避免失水过多，又能保证CO2供应，使光合作
用正常进行
本实验利用________(填“加法”或“减法”)原理控制实验变量。结合图1、图2所示的结果，可得出TOR激酶在气孔开闭调节中的作用原理是___________________________________________________
__________。
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减法
TOR激酶促进光照下保卫细胞中淀粉的迅速降解，使气
孔打开
②研究发现，对于保卫细胞气孔能否打开的调控，蔗糖与TOR激酶起到相同的作用。为确定蔗糖和TOR激酶之间的关系，将野生型拟南芥分为4组开展实验，检测光照后各组中淀粉降解酶BAM1的相对表达量。
组别 1 2 3 4
蔗糖 － ＋ － ＋
TOR激酶抑制剂 － － ＋ ＋
注：“＋/－”分别表示“有/无”添加。
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若实验结果表现为___________________________________________
_________________，则证明蔗糖通过TOR激酶调节淀粉代谢参与气孔运动。
[解析]　(1)在光下，保卫细胞进行光合作用，导致CO2浓度下降，引起pH升高，淀粉转化为葡萄糖，细胞中葡萄糖浓度增高，保卫细胞吸水导致气孔开放；黑暗时只进行呼吸作用，由于呼吸作用释放CO2，使pH降低，葡萄糖转化为淀粉，保卫细胞里葡萄糖浓度低，改变了水分扩散方向，气孔关闭。
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2组比1组相对表达量更高；3组与4组无显著差
异，均小于1组
(2)“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应，有利于植物生理活动的正常进行，既能降低蒸腾作用强度，又能保障CO2供应，使光合作用正常进行。
(3)①实验控制中的减法原理是设法排除某种因素对实验对象的干扰，用TOR激酶抑制剂抑制TOR激酶的作用，是利用减法原理控制实验变量；在图1中，野生型植株保卫细胞中的淀粉在开始光照后1 h内迅速降解，随后又开始积累。图2中，开始光照时，对照组和抑制剂处理组保卫细胞气孔开闭情况一致，光照1 h和3 h后，对照组保卫细胞气孔增大，抑制剂处理组保卫细胞气孔打开程度基本无明显变化，结合图1、2所示的结果，可得出的结论是TOR激酶促进光照下保卫细胞中淀粉的迅速降解，使气孔打开。
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②若与1组相比，2组相对表达量更高，3组与4组无显著差异，均小于1组，则能证明蔗糖通过TOR激酶调节淀粉代谢参与气孔运动，蔗糖与TOR激酶起到相同的调控作用。
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15．(2024·河北石家庄联考)玉米是主要的粮食作物，增加种植密度是实现其增产的主要途径之一，但密度过大会导致植株产生避阴反应(植物感受周围光变化，引起茎向上伸长速度加快)，从而导致减产。回答下列问题：
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(1)玉米叶绿体类囊体膜上的色素可将吸收的光能转化为__________
__________中的化学能，进而通过暗反应储存在有机物中。玉米茎细胞伸长生长所需能量来自______________________(填细胞中的具体部位)。从有机物的分配角度分析，玉米产生避阴反应导致减产的原因是_____________________________________________________
____________________________________________________。
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ATP和
NADPH
细胞质基质和线粒体
玉米叶片光合作用合成的有机物大量运输到茎，用于茎的伸
长生长，运输到种子中的有机物减少，从而导致玉米减产
(2)phyA基因表达的phyA蛋白是一种光敏色素，其能作为光信号的________在玉米产生避阴反应时参与调节。据表1分析，高密度种植的玉米细胞中phyA基因的表达量________(填“升高”或“降低”)。
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受体
升高
表1
栽培密度 phyA蛋白相对含量
叶片 节间
低密度 a b
高密度 3.6a 1.7b
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表2
组别 处理 千粒重/g 株高/cm
组1 不遮光 355 265
组2 透光率83% 337 290
组3 透光率50% 319 250
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(3)玉米避阴反应还受其他因素调控。科研人员采用不同透光率的遮阳网对中密度种植的玉米进行了处理，结果如表2所示。据表2可知，该研究的自变量是__________________，玉米植株发生明显避阴反应的组别的透光率是________。推测另一组没有发生明显避阴反应的原因是___________________________________________________
___________________________________。
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光照强度(或透光率)
83%
透光率下降引起光合作用减弱，叶片合成及运输到茎的有
机物不足，不能满足株高增加的需要
[解析]　(1)玉米叶绿体类囊体膜上的色素吸收的光能可以转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，进而通过暗反应储存在有机物中。玉米茎细胞伸长生长所需能量来自细胞呼吸，细胞呼吸的场所为细胞质基质和线粒体。玉米产生避阴反应时，叶片光合作用合成的有机物大量运输到茎，用于茎的伸长生长，运输到种子中的有机物减少，从而导致玉米减产。
(2)phyA蛋白是一种光敏色素，其作为光信号的受体在玉米产生避阴反应时参与调节。由表1可知，高密度种植的玉米细胞中phyA基因的表达量升高，产生了较多的phyA蛋白。
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(3)据表2可知，该实验的自变量为透光率，透光率改变光照强度，因此自变量也可以是光照强度。组2株高明显高于组1(对照组)株高，说明透光率为83%的处理诱导玉米植株产生了明显的避阴反应。组3未发生明显避阴反应的原因是虽然玉米细胞感受到环境中光照强度下降，调控茎伸长生长利于玉米植株接受更多光，但因为透光率下降引起光合作用下降，叶片合成及运输到茎的有机物不足，不能满足株高增加的需要。
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16．(2024·湖北八市联考)我国是最大的苹果生产国，其栽培面积和年产量均居世界首位。干旱引起的苹果叶片早衰会严重影响果实产量和品质，叶绿素含量降低是叶片衰老的重要标志。某科研团队对苹果叶片衰老的分子机制开展了研究。
(1)相较于正常条件，干旱条件下苹果叶片的光合速率会显著降低，请结合题干信息推测其原因有：①干旱会______________________
_______________，导致光反应减弱；②干旱会_________________
________________，导致暗反应减弱。
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降低叶片的叶绿素含量，
吸收光能减少
使叶片气孔大量关
闭，吸收CO2减少
(2)M10和M2蛋白在调控叶片衰老中均具有重要作用。该团队为探究M10和M2蛋白与叶片衰老之间的关系，进行了三组实验，结果如图所示：
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对照组选用的实验材料为_____________________________________
苹果植株，实验结果初步表明________________________________
___________________________________________________________
___________________。
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M10和M2基因正常表达(或野生型或正常)
M10蛋白(含量增加)能促进叶片衰老，
M2蛋白(含量增加)能抑制叶片衰老(或M2蛋白缓解M10蛋白促进叶
片衰老的作用)
(3)进一步研究表明，干旱条件下植物激素茉莉酸(JA)含量增多加速叶片衰老，调控机理如图所示。请综合上述研究，用符号“＋”或“－”将图示补充完整(“＋”表示促进或增加，“－”表示抑制或减少)。
(4)据以上信息可知植物生长发育的调控，是由__________________
_______________________共同完成的。
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①＋②＋③－④－
基因表达调控、激
素调节和环境因素调节
[解析]　(1)题干信息指出，干旱引起叶片早衰，叶绿素含量降低是叶片衰老的重要标志，叶绿素在光合作用光反应中具有吸收、传递、转化光能的作用，叶绿素含量降低，光反应减弱；干旱环境，为减少植物体内水分散失，气孔导度下降，CO2吸收量减少，暗反应减弱。
(2)题图显示，该实验的自变量为M10基因、M2基因的表达量，因变量为叶片中叶绿素含量。本实验应以生长旺盛的苹果植物作为对照组实验材料，防止衰老叶片中叶绿素含量降低对本实验的影响；据图分析，甲、乙两组比较，M10基因过量表达，叶绿素含量降低，可得出M10蛋白会加速叶绿素含量的降低，从而得出其可以促进叶片衰老；乙、丙两组比较，M10基因过量表达的前提下，M2基因过量表达，叶绿素含量降低量减少，可得出M2蛋白具有抑制M10蛋白的作用。
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(3)由题干得出，干旱引起叶片衰老；由小题(2)得出，M10蛋白加速叶片衰老，M2蛋白通过抑制M10蛋白对叶片的衰老具有减缓作用；由题干(3)得出JA含量增多加速叶片衰老。综合分析得出，JA含量增多，M10蛋白增多，M2蛋白减少，最终促进叶片衰老。
(4)小题(1)分析得出环境因素影响植物生长发育，小题(2)分析得出基因表达调控影响植物生长发育，小题(3)分析得出激素调节影响植物生长发育。植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
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