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甘肃省部分学校2024-2025学年高三上学期9月月考生物试题
一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48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．（2024高三上·甘肃月考）铜绿假单胞菌是一种广泛分布于自然界中的细菌，能引起人类和动物多种疾病，可从草鱼及锦鲤等鱼类中分离得到。下列关于铜绿假单胞菌的叙述正确的是（　　）
A．铜绿假单胞菌属于原核生物，细胞中含有两类核酸
B．铜绿假单胞菌的蛋白质是在鱼细胞的核糖体上合成
C．铜绿假单胞菌可以通过有丝分裂方式进行大量增殖
D．铜绿假单胞菌的有机物中都含有C、H、O、N元素
【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、铜绿假单胞菌属于细菌，也就是原核生物。原核细胞中确实有DNA和RNA两类核酸，DNA储存遗传信息，RNA在遗传信息的传递和表达等过程中起作用，A符合题意；
B、铜绿假单胞菌自身具备核糖体，它能够利用自身的核糖体来合成自身的蛋白质，并非在鱼细胞的核糖体上合成，B不符合题意；
C、原核细胞的增殖方式为二分裂，有丝分裂是真核细胞特有的分裂方式之一。铜绿假单胞菌作为原核生物，不能以有丝分裂的方式进行增殖，C不符合题意；
D、细胞中的有机物种类繁多，必定含有C、H、O元素，然而不一定都含有N元素。比如葡萄糖，就只含有C、H、O三种元素，不含N元素，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，遗传物质相对集中于拟核区域，无核膜、核仁；真核细胞有核膜包被的细胞核，有明显核仁等构造。原核细胞只有核糖体这一种细胞器；真核细胞有线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、溶酶体等多种细胞器。原核细胞细胞壁主要成分是肽聚糖（支原体无细胞壁）；真核细胞中植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶，真菌细胞壁成分各异，动物细胞没有细胞壁。
2．（2024高三上·甘肃月考）人体免疫球蛋白由两条相同的重链和两条相同的轻链通过链间二硫键连接而成。不同的免疫球蛋白中重链和轻链靠近N端肽链游离氨基端的氨基酸序列变化很大，称为可变区；靠近C端肽链游离羧基端的氨基酸序列稳定，称为恒定区。下列相关叙述正确的是（　　）
A．构成人体某种免疫球蛋白的氨基酸种类至少有21种
B．不同免疫球蛋白功能上的差异主要由其空间结构决定
C．不同免疫球蛋白能与特定抗原结合是由可变区决定的
D．免疫球蛋白可清除细胞内相应抗原以维持机体的稳态
【答案】C
【知识点】氨基酸的种类；蛋白质分子结构多样性的原因；体液免疫
【解析】【解答】A、构成人体蛋白质的氨基酸一共有21种，这是所有人体蛋白质氨基酸的种类总数。对于某种特定的免疫球蛋白而言，其含有的氨基酸种类是小于等于21种的，也就是最多有21种，而不是至少有21种，A不符合题意；
B、不同免疫球蛋白都是由两条相同的重链和两条相同的轻链通过链间二硫键连接而成的四肽链结构。它们功能上的差异主要是由可变区氨基酸的种类、数量、排列顺序不同导致的，并非主要由空间结构决定，B不符合题意；
C、因为不同免疫球蛋白中靠近N端肽链游离氨基端的可变区氨基酸序列变化很大，这种多样性使得不同免疫球蛋白能够识别并与特定的抗原结合，所以不同免疫球蛋白能与特定抗原结合是由可变区决定的，C符合题意；
D、免疫球蛋白主要存在于体液中，它可特异性结合机体体液中的抗原，之后抗原与免疫球蛋白形成的复合物会被吞噬细胞清除，从而维持机体的稳态，而不是清除细胞内的相应抗原，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】蛋白质是生命活动的主要承担者，其基本组成单位是氨基酸。20种左右的氨基酸在形成肽链时排列顺序千变万化，肽链通过盘曲、折叠形成的空间结构千差万别，这样就形成了结构和功能极其多样的蛋白质。
3．（2024高三上·甘肃月考）下列有关HCl和NaOH溶液在生物学实验中应用的叙述，错误的是（　　）
A．在探究pH影响酶活性实验中，HCl和NaOH溶液分别用于设定酸性和碱性条件
B．检测还原糖时，先加入质量浓度为0.1g/mLNaOH溶液创造碱性环境
C．用一定浓度的HCl溶液处理黑藻叶肉细胞，将不会观察到质壁分离后的复原
D．探究酵母菌细胞呼吸方式时，用质量分数为10%的NaOH溶液吸收通入空气中的CO2
【答案】B
【知识点】检测还原糖的实验；探究影响酶活性的因素；质壁分离和复原；探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、在探究pH影响酶活性的实验中，我们需要设置不同的pH条件来研究酶活性的变化，HCl溶液可以用来设定酸性条件，NaOH溶液可以用来设定碱性条件，A不符合题意；
B、检测还原糖时使用的是斐林试剂，斐林试剂是将甲液（质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液）和乙液（质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液）等量混合均匀后再加入含样品的试管中，然后水浴加热观察现象，而不是先加入NaOH溶液创造碱性环境，B符合题意；
C、一定浓度的HCl溶液会使黑藻叶肉细胞死亡，因为细胞死亡后原生质层失去了选择透过性，就不会发生质壁分离后的复原现象，C不符合题意；
D、在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，用质量分数为10%的NaOH溶液可以吸收通入空气中的CO2，这样可以排除空气中CO2对实验结果的干扰，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）探究pH对酶活性的影响实验时，必须先将酶置于不同环境条件下(如加蒸馏水、加NaOH溶液、加盐酸)，然后再加入反应物。否则反应物会在未调节好pH的情况下就在酶的作用下发生反应，影响实验的准确性。
（2）糖类中的还原糖，如葡萄糖，与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。
（3）当细胞液与外界溶液之间出现浓度差时，细胞就会吸水或失水。由于原生质层和细胞壁的伸缩性不同，从而发生质壁分离或质壁分离复原。
（4）橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇（俗称酒精）发生化学反应，变成灰绿色。具体做法是：各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入2支干净的试管中。向试管中分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液（质量分数为95%~97%）并轻轻振荡，使它们混合均匀。观察试管中溶液的颜色变化。由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。
4．（2024高三上·甘肃月考）在细胞核中，rRNA和蛋白质分别组装成大、小亚基，大、小亚基经核孔进入细胞质基质，结合并组装成核糖体，组装过程如图。下列有关分析正确的是（　　）
A．核糖体是由单层生物膜构成的细胞器
B．rRNA和蛋白质在核仁中组装成核糖体
C．真核细胞的线粒体和叶绿体中可能含有核糖体
D．在宿主细胞中，病毒可利用自身核糖体合成蛋白质
【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法；细胞是生物体的结构和功能单位；病毒
【解析】【解答】A、核糖体是无膜结构的细胞器，它由蛋白质和rRNA组成，并非由单层生物膜构成，A不符合题意；
B、rRNA和蛋白质先在核仁中分别组装成大、小亚基，大、小亚基经核孔进入细胞质基质后才结合并组装成核糖体，而不是在核仁中就组装成完整的核糖体，B不符合题意；
C、线粒体和叶绿体含有少量的DNA，能进行转录和翻译合成部分蛋白质，而翻译过程需要核糖体参与，所以推测真核细胞的线粒体和叶绿体中可能含有核糖体，C符合题意；
D、病毒没有细胞结构，也就没有自身的核糖体，在宿主细胞中，病毒利用宿主细胞的核糖体来合成蛋白质，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）核糖体是细胞内合成蛋白质的场所，广泛分布于真核细胞和原核细胞中。核糖体是一种颗粒状非膜性结构，由大小两个亚基组成。有的核糖体游离在细胞质基质中，有的附着在内质网表面。
（2）原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，遗传物质相对集中于拟核区域，无核膜、核仁；真核细胞有核膜包被的细胞核，有明显核仁等构造。原核细胞只有核糖体这一种细胞器；真核细胞有线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、溶酶体等多种细胞器。原核细胞细胞壁主要成分是肽聚糖（支原体无细胞壁）；真核细胞中植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶，真菌细胞壁成分各异，动物细胞没有细胞壁。
（3）病毒无细胞结构，一般由核酸（DNA或RNA）和蛋白质外壳构成。像噬菌体由DNA和蛋白质外壳组成；烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成。专营细胞内寄生生活，离开宿主细胞后无生命活动，如流感病毒寄生于人体呼吸道上皮细胞。
5．（2024高三上·甘肃月考）真核细胞的核孔是由多种亲核蛋白构成的蛋白质复合物组成的复杂结构，控制着核质之间的物质运输。其中，亲核蛋白HPR1能协助mRNA的转移。下列有关分析正确的是（　　）
A．核孔主要运输蛋白质、核苷酸等生物大分子，且有单向性和选择性
B．细胞中被甲紫溶液染色成深色的物质都可以通过核孔进入细胞质
C．若HPR1基因发生突变，mRNA可能会大量集中在细胞核
D．细胞核是细胞的代谢中心，代谢旺盛的细胞中核孔数量较多
【答案】C
【知识点】细胞核的功能；基因突变的特点及意义；细胞核的结构
【解析】【解答】A、核孔主要运输蛋白质、RNA等生物大分子，核苷酸是小分子物质，不是通过核孔运输的。而且核孔对物质的运输具有双向性，如蛋白质可从细胞质进入细胞核，RNA可从细胞核进入细胞质，同时具有选择性，并非所有物质都能通过，A不符合题意；
B、被甲紫溶液染色成深色的物质是染色质（体），其主要成分是DNA和蛋白质，染色质（体）不能通过核孔进入细胞质，因为核孔虽允许某些大分子通过，但对于染色质（体）这样的结构无法通过，B不符合题意；
C、因为亲核蛋白HPR1能协助mRNA的转移，若HPR1基因发生突变，由该基因指导合成的亲核蛋白HPR1的结构和功能可能改变，可能失去协助mRNA转移的能力，那么mRNA就不能正常从细胞核转移到细胞质，从而会大量集中在细胞核中，C符合题意；
D、细胞质基质是细胞代谢的主要场所，细胞核是细胞代谢活动的控制中心，代谢旺盛的细胞中，核质之间的物质交换和信息交流频繁，核孔数量较多，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】细胞核主要由核膜、核仁、染色质、核基质等部分组成。核膜是细胞核的边界，由双层膜构成，外层常与粗面内质网相连。双层核膜并不是连续的，内、外层核膜常在某些部位相互融合形成环形开口，称为核孔。核孔周围镶嵌有许多蛋白质，构成一种复杂的结构，控制着物质的进出。核孔是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道。
6．（2024高三上·甘肃月考）蛋白质在一定浓度的Na+溶液中形成沉淀（盐析），会影响蛋白质的功能。盐碱地植物的根系对Na+有富集作用，其根尖成熟区细胞的细胞液中Na+浓度远高于土壤溶液和细胞质基质中的Na+浓度。下列有关叙述错误的是（　　）
A．液泡中较多的Na+增大细胞液浓度，有利于根细胞的渗透吸水
B．根细胞吸收Na+过程中，会发生ATP水解和Na+通道蛋白的磷酸化
C．盐胁迫条件下，液泡吸收细胞质基质中的Na+会对酶活性产生影响
D．大量种植并收割耐盐碱植物，可降低土壤的盐碱度达到逐步改良土壤的目的
【答案】B
【知识点】被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、在盐碱地这种土壤溶液渗透压较高的环境中，植物要从土壤溶液中吸收水分较为困难。而盐碱地植物根尖成熟区液泡中较多的Na+可以增大细胞液浓度，根据渗透作用原理，细胞液浓度增大有利于根细胞从土壤溶液中吸收水分，A不符合题意；
B、根细胞吸收Na+的方式是主动运输。主动运输需要载体蛋白的协助，同时需要消耗能量（ATP水解提供能量），并且是载体蛋白发生磷酸化，而不是Na+通道蛋白发生磷酸化，通道蛋白介导的是协助扩散，不消耗能量，B符合题意；
C、已知蛋白质在一定浓度的Na+溶液中会发生盐析从而影响蛋白质的功能，而酶大多是蛋白质。液泡吸收细胞质基质中的Na+后，细胞质基质中Na+浓度改变，会影响其中酶的活性，C不符合题意；
D、因为盐碱地植株的根系对Na+有富集作用，大量种植耐盐碱的植物，植物会从土壤中吸收Na+，对成年植株进行收割和集中处理，就相当于将土壤中的Na+移除，从而可降低土壤的盐碱度，达到逐步改良土壤的目的，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输分为自由扩散和协助扩散两类。
（2）物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。
7．（2024高三上·甘肃月考）在一定条件下，将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于某种溶液中，测得细胞液浓度与外界溶液浓度的比值变化曲线如图。下列相关叙述错误的是（　　）
A．出现图示比值说明外界溶液中的溶质不能被吸收或吸收量较少
B．达到图中B点所用的时间受外界温度、溶质种类等因素的影响
C．当溶质可被细胞吸收时，恢复为正常状态时细胞液的浓度不变
D．从t1到t2，细胞液浓度持续增加，细胞吸水能力也随之增强
【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、若外界溶液中的溶质不能被细胞吸收，细胞失水达到渗透平衡时，细胞液浓度与外界溶液浓度比值为1，之后比值不再变化。但图中比值增大到3，说明外界溶液中的溶质能被吸收，A不符合题意；
B、最初外界溶液浓度大于细胞液浓度，B点时两者浓度相当。水分出入细胞的速度受外界温度影响，温度影响分子运动速率，进而影响水分进出。溶质种类不同，细胞对其吸收情况不同，会影响细胞液浓度变化速度，从而影响达到B点的时间，B不符合题意；
C、当溶质可被细胞吸收时，恢复正常状态过程中，溶质进入细胞，细胞内溶质增多，细胞液浓度必然增加，而不是不变，C符合题意；
D、从t1到t2，细胞液浓度与外界溶液浓度比值＞1，细胞处于质壁分离复原状态。由于溶质被吸收，细胞液浓度持续增加，细胞吸水能力与细胞液浓度正相关，所以细胞吸水能力随之增强，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】当细胞液与外界溶液之间出现浓度差时，细胞就会吸水或失水。由于原生质层和细胞壁的伸缩性不同，从而发生质壁分离或质壁分离复原。
8．（2024高三上·甘肃月考）细胞中线粒体能够通过分裂实现增殖。分裂时，核基因控制合成的GTP酶有序地排列在线粒体外膜中央的分裂面上，形成环线粒体的纤维状结构。纤维状结构依靠GTP酶催化GTP（鸟苷三磷酸，其与ATP结构相似）水解提供的能量进行收缩，使线粒体分裂完成增殖。下列有关叙述错误的是（　　）
A．线粒体内的DNA分子在线粒体分裂前进行了复制
B．GTP水解两个磷酸基团后的结构是组成RNA的单体
C．GTP酶在核糖体上合成，具有降低化学反应活化能的生理功能
D．线粒体的半自主复制广泛发生在所有细胞的分裂间期
【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法；酶促反应的原理；ATP的化学组成和特点
【解析】【解答】A、线粒体是半自主性细胞器，含有DNA分子。在进行分裂前，为保证子代线粒体含有遗传物质，其内部的DNA分子会进行复制，A不符合题意；
B、GTP与ATP结构相似，ATP水解两个磷酸基团后是腺嘌呤核糖核苷酸，为RNA单体之一。同理，GTP水解两个磷酸基团后的结构是鸟嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的单体，B不符合题意；
C、GTP酶是蛋白质，蛋白质在核糖体上合成。酶具有降低化学反应活化能的作用，GTP酶能催化GTP水解，所以具有降低化学反应活化能的生理功能，C不符合题意；
D、线粒体的半自主复制并非只发生在细胞分裂间期，在细胞周期的其他时期也可能发生，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）线粒体是细胞的“动力车间”，具有半自主性。线粒体中的DNA能进行复制，其分裂过程涉及多种物质和能量变化。
（2）ATP是由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的。ATP是细胞内的直接能源物质，GTP与ATP结构相似。
（3）同无机催化剂相比，酶显著降低了化学反应的活化能。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有专一性、高效性，并对温度、pH等条件有严格的要求。
9．（2024高三上·甘肃月考）鸡蛋蛋清中含有蛋清蛋白、蛋白酶抑制因子等多种蛋白质，其中蛋清蛋白是制备优质多肽的天然原料。某研究人员对新鲜鸡蛋蛋清适度预热后用蛋白酶进行水解，探究酶用量及水解温度条件，获得下图1、图2所示结果。下列相关分析错误的是（　　）
A．实验前预热蛋清有利于实验中蛋白酶充分发挥作用
B．图1中，随着酶浓度增加酶活性逐渐降低，水解速率降低
C．探究蛋白酶的最适水解温度条件时，应选择与底物相同浓度的酶进行实验
D．60℃条件下水解度降低是因为高温导致蛋白酶的空间结构改变
【答案】B
【知识点】酶的特性；探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、鸡蛋蛋清中含有蛋白酶抑制因子，若不进行预热直接实验，这些抑制因子会抑制蛋白酶发挥作用。而适度预热能够使蛋白酶抑制因子失活，消除其对蛋白酶的抑制，从而让蛋白酶可以充分发挥作用，A不符合题意；
B、酶浓度对酶促反应速率有影响，但不会改变酶的活性。在图1中，随着酶浓度的增加，水解度及可溶性蛋白含量增加速率减小，这是因为酶逐渐达到饱和状态，底物与酶结合的机会相对减少，而不是酶的活性降低，B符合题意；
C、从图1能够观察到，当底物浓度和酶浓度等比时，水解率达到最高。因此在探究蛋白酶的最适水解温度条件时，为了保证实验的科学性和准确性，选择与底物相同浓度的酶进行实验是合理的，这样可以排除酶浓度差异对实验结果的干扰，更准确地探究温度对酶活性的影响，C不符合题意；
D、酶的活性受温度影响较大，在60℃时水解度降低，原因是高温破坏了蛋白酶的空间结构，使酶的活性降低，进而影响了蛋白酶对蛋清蛋白的水解作用，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】同无机催化剂相比，酶显著降低了化学反应的活化能。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有专一性、高效性，并对温度、pH等条件有严格的要求。
10．（2024高三上·甘肃月考）古人挖掘仓窖储存粟米。烘干窖壁防潮湿，五层措施护周全：即使用草木灰除湿防虫；用木板加固防潮；铺设席子隔绝尘埃；添加糠层防腐保干；最后再铺一层席子。这些措施保障了粮食的长久储存，为人们的生存提供了坚实的保障。下列相关叙述错误的是（　　）
A．烘干窖壁是为了去除窖内的水分，以防止粮食受潮霉变
B．糠层被视为天然的防腐剂，能保持粮食的干燥，延缓其变质
C．使用草木灰主要是因为其能够吸收水分，还能有效防止虫蛀
D．古人仓窖储存粟米的上述做法，也可用于水果和蔬菜的储藏
【答案】D
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、微生物的生长需要适宜的环境条件，潮湿的环境有利于微生物大量繁殖。粮食受潮后，微生物容易在上面生长，从而导致粮食霉变。烘干窖壁能够去除窖内多余的水分，破坏微生物生长的潮湿环境，防止粮食受潮霉变，A不符合题意；
B、糠层可以在一定程度上抑制微生物的生长，就像起到了天然防腐剂的作用。它能够减少外界水分对粮食的影响，保持粮食的干燥状态，进而延缓粮食变质的速度，B不符合题意；
C、草木灰是碱性物质，具有吸收水分的作用，可以降低窖内的湿度。同时，其碱性环境以及自身的一些特性能够有效防止虫蛀，并且抑制微生物的生长，C不符合题意；
D、粮食储存要求低温干燥的环境，这样可以降低粮食的呼吸作用等生理活动，减少营养物质的消耗，延长粮食保存时间。而水果和蔬菜储存时，虽然也需要降低温度来减弱呼吸作用，但同时需要保持一定的水分，以维持其新鲜度和口感。古人仓窖储存粟米的做法营造的是干燥环境，不符合水果和蔬菜储存对水分的要求，所以不可用于储存果蔬，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。
11．（2024高三上·甘肃月考）科学家Krebs在研究细胞呼吸时发现，丙酮酸进入线粒体后首先生成乙酰辅酶A（C2），乙酰辅酶A与草酰乙酸（C4）结合生成含有3个羧基的柠檬酸（C6），柠檬酸经4次脱氢，最终生成2分子CO2，并重新生成草酰乙酸。该过程后来被命名为三羧酸循环（又称柠檬酸循环）。下列有关叙述错误的是（　　）
A．有氧条件下，肌细胞和酵母菌都能在线粒体中进行三羧酸循环
B．柠檬酸中的氢可来自丙酮酸，柠檬酸脱下的氢用于合成NADH
C．在三羧酸循环过程中，既有H2O参与反应，也有H2O的生成
D．三羧酸循环产生的能量及生成的ATP均少于有氧呼吸第三阶段
【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、三羧酸循环是有氧呼吸第二阶段。在有氧条件下，肌细胞（动物细胞）和酵母菌（真菌）都能进行有氧呼吸，有氧呼吸的第二阶段在线粒体中进行，也就是能在线粒体中进行三羧酸循环，A不符合题意；
B、丙酮酸生成乙酰辅酶A（C2），乙酰辅酶A与草酰乙酸（C4）结合生成柠檬酸（C6），所以柠檬酸中的氢可来自丙酮酸。在细胞呼吸过程中，柠檬酸脱下的氢与NAD+结合用于合成NADH，B不符合题意；
C、三羧酸循环（有氧呼吸第二阶段）不会有H2O的生成，H2O的生成是发生在有氧呼吸第三阶段，C符合题意；
D、有氧呼吸分为三个阶段，第三阶段产生大量能量，生成大量ATP。三羧酸循环属于有氧呼吸第二阶段，其产生的能量及生成的ATP均少于有氧呼吸第三阶段，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质；非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。
12．（2024高三上·甘肃月考）为探究干旱胁迫及恢复浇水对玉米气孔阻力（表示气体通过气孔时遇到的阻力）的影响，科学家进行了相关实验，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（　　）
A．随着干旱胁迫时间延长，玉米蒸腾作用减弱，根系对离子的吸收能力下降
B．气孔阻力增大，玉米通过减少光合原料供应来降低光合速率以适应干旱环境
C．恢复浇水后气孔阻力减小，光反应产生的ATP和NADPH的量均呈上升趋势
D．气孔阻力不再变化时，玉米的光合速率与呼吸速率相等，此时没有物质的积累
【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、随着干旱胁迫时间延长，气孔阻力增大，气体交换受阻，玉米蒸腾作用减弱。因为离子的吸收需要能量和载体，且与蒸腾作用相关，蒸腾作用减弱会影响离子的运输，从而使根系对离子的吸收能力下降，A不符合题意；
B、气孔是二氧化碳进入植物细胞的通道，气孔阻力增大，二氧化碳进入量减少，而二氧化碳是光合作用的原料，所以玉米通过减少光合原料供应来降低光合速率以适应干旱环境，B不符合题意；
C、恢复浇水后气孔阻力减小，二氧化碳供应增加，暗反应加快，从而促进光反应，使光反应产生的ATP和NADPH的量均呈上升趋势，C不符合题意；
D、气孔阻力不再变化时，可能是气孔全开或全闭等情况，此时无法确定玉米的光合速率与呼吸速率的大小关系，不能得出此时没有物质积累的结论，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下，分解有机物，释放能量。但是，前者需要氧和线粒体的参与，有机物彻底氧化，释放的能量比后者多。
（2）光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中，叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量，裂解水，生成高能化合物ATP和NADPH，同时释放氧气；NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应（卡尔文循环），最终将二氧化碳合成为糖分子，并将能量储存到糖分子中。
13．（2024高三上·甘肃月考）微核检测技术被广泛应用于环境监测和食品安全性检测。微核是指细胞在不利环境诱导下，染色体断裂产生的小片段或迁移异常的整条染色体未能在细胞分裂末期进入子细胞核，而在细胞质中形成的微小核结构。科研人员研究发现，蚕豆根尖与动物试验的微核测试结果高度一致。如图是显微镜下蚕豆根尖细胞的微核结构，相关叙述正确的是（　　）
A．对蚕豆根尖进行解离需用75%酒精和15%盐酸混合液
B．在观察蚕豆根尖细胞分裂装片时，看到大部分细胞处于分裂期
C．微核形成可能与中心体发出的星射线没有附着在着丝粒上有关
D．蚕豆根尖的检测结果可为环境因素对其他生物遗传物质的影响提供参考
【答案】D
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、对蚕豆根尖进行解离时，需用体积分数95%酒精和质量分数15%盐酸混合液对蚕豆根尖2-3mm进行解离，其目的是使细胞相互分离开，而不是75%酒精，A不符合题意；
B、在观察蚕豆根尖细胞分裂的过程中，细胞周期包括分裂间期和分裂期，其中分裂间期持续的时间远远长于分裂期，所以大部分细胞处于分裂间期，而不是分裂期，B不符合题意；
C、蚕豆属于高等植物，高等植物细胞中不含中心体，中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中，所以微核形成不可能与中心体发出的星射线没有附着在着丝粒上有关，C不符合题意；
D、因为研究发现蚕豆根尖与动物试验的微核测试结果高度一致，这就表明蚕豆根尖的检测情况能够在一定程度上反映其他生物的情况，所以对于鉴定影响其他生物遗传物质的环境因素具有参考价值，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中，制片流程为：解离→漂洗→染色→制片。
14．（2024高三上·甘肃月考）在某动物（2N＝4））细胞分裂装片中，观察到下图所示的3个细胞图像，其中数字表示染色体，字母表示染色体上的基因。不考虑突变，下列有关分析正确的是（　　）
A．甲、乙、丙可能来自同一细胞，形成的先后顺序为乙→甲→丙
B．乙细胞含有4个染色体组，分别是①②、③④、⑤⑧和⑥⑦
C．甲细胞中发生同源染色体分离，丙细胞中发生非同源染色体自由组合
D．若乙细胞中②号染色体是X染色体，则丙细胞的基因型为bbXaXa
【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；基因的自由组合规律的实质及应用；减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、根据染色体的大小、颜色和细胞质的均裂方式判断，甲细胞（处于减数第一次分裂后期）可以来自乙细胞（处于有丝分裂后期）有丝分裂后产生的卵原细胞，但丙细胞（处于减数第二次分裂后期）的染色体组成与甲细胞减数分裂Ⅰ产生的次级卵母细胞或第一极体不匹配，所以丙不可能来自甲细胞，A不符合题意；
B、一个染色体组中的染色体均为非同源染色体。看到图乙细胞处于有丝分裂后期，含有4个染色体组，然而⑤⑧和⑥⑦是同源染色体，不能构成染色体组，B不符合题意；
C、从图甲细胞可以看到发生同源染色体分离，同时伴随着非同源染色体自由组合；图丙细胞处于减数第二次分裂后期，发生的是姐妹染色单体分离，C不符合题意；
D、若图乙中②号染色体是X染色体，再结合图甲可知，图丙细胞黑色染色体为X染色体，含基因a，白色染色体为常染色体，含基因b，所以丙细胞的基因型为bbXaXa，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）有丝分裂可以分为前期、中期、后期和末期。有丝分裂最重要的变化是，在纺锤体作用下将亲代细胞复制的染色体平均分配到两个子细胞中，从而保持了细胞在遗传上的稳定性。
（2）进行有性生殖的生物，在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中，染色体只复制一次，而细胞经减数分裂连续分裂两次，最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
（3）基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
15．（2024高三上·甘肃月考）2024年6月26日用多人干细胞培育的三维大脑模型面世。科学家将来自5个捐赠者的干细胞，浸泡在一种精确配制的混合溶液中，培育出首个包含多人细胞的3D大脑模型。下列相关叙述错误的是（　　）
A．在精确配制的混合溶液中干细胞可被定向诱导分化成脑部细胞
B．精确配制的混合溶液中的糖类是干细胞分化的主要能源物质
C．干细胞分化后，细胞内蛋白质数量会改变，但核酸数量不变
D．该研究可探索大脑发育机制及人脑对新药物和新疗法的反应等
【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义；干细胞的概念、应用及研究进展
【解析】【解答】A、在精确配制的混合溶液中，含有能定向诱导干细胞分化的物质，所以干细胞可被定向诱导分化成脑部细胞，A不符合题意；
B、糖类在细胞中可作为碳源参与细胞结构的构建等，同时也是细胞生命活动的主要能源物质，所以精确配制的混合溶液中的糖类是干细胞分化过程中所需能量的主要来源，是干细胞分化的主要能源物质，B不符合题意；
C、干细胞分化成脑细胞的过程中，基因进行选择性表达，会合成不同种类和数量的蛋白质，所以细胞内蛋白质数量会改变。同时，由于基因选择性表达，转录形成的RNA种类和数量也会发生变化，即核酸（RNA）数量会改变，并非核酸数量不变，C符合题意；
D、科学家利用这种用多人干细胞培育三维大脑模型的技术，获得大脑模型后，能够从多个方面加深对脑科学的研究，比如探索大脑的发育机制，预测人脑对新药物和新疗法的反应等，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫作细胞分化。细胞分化是一种持久性的变化，一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
16．（2024高三上·甘肃月考）端粒是染色体两端特殊的DNA-蛋白质复合物。端粒长度与端粒酶的活性密切相关，端粒酶是一种RNA-蛋白质复合物，可以逆转录修复端粒，过程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　）
A．在正常的人体细胞中，端粒酶的活性被明显激活
B．在癌症患者癌细胞中，端粒酶的活性被明显抑制
C．端粒酶具有逆转录酶的活性，原料X是脱氧核苷酸
D．端粒缩短到一定程度会引发细胞衰老，表现为细胞代谢和增殖速率减慢
【答案】C
【知识点】衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、正常人体细胞的分裂次数是有限的，这意味着端粒不会持续被修复，所以端粒酶的活性处于被严格抑制的状态，并非被明显激活。因为如果端粒酶活性被激活，端粒就会不断被修复，细胞就可能无限制分裂，这不符合正常细胞的生理特性，A不符合题意；
B、癌细胞的特点是能够无限增殖。为了保证细胞不断分裂，端粒需要保持一定长度，这就需要端粒酶发挥作用来修复端粒，所以在癌症患者的癌细胞中，端粒酶的活性是被明显激活的，而不是被抑制。若端粒酶活性被抑制，端粒会随着细胞分裂不断缩短，细胞就无法持续分裂，B不符合题意；
C、从图中可以看出，端粒酶能够以RNA为模板合成DNA，这符合逆转录酶的功能特点，即逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程。而合成DNA的原料是四种脱氧核苷酸，也就是原料X。所以端粒酶具有逆转录酶的活性，原料X是脱氧核苷酸，C符合题意；
D、当端粒缩短到一定程度会引发细胞衰老，细胞衰老时细胞的代谢速率会减慢，并且细胞会失去增殖能力，而不是增殖速率减慢。因为细胞衰老后，其生理功能逐渐衰退，无法再进行正常的分裂增殖，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】端粒由DNA和蛋白质组成。在细胞分裂过程中，端粒起着重要作用。端粒对维持染色体的稳定性和完整性至关重要。当端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧正常的DNA序列就会受到损伤，这会引发细胞内一系列反应，结果使细胞活动渐趋异常，进而促进细胞衰老。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17．（2024高三上·甘肃月考）纤维素合酶复合体（CSC）是一种膜蛋白，能在细胞膜上促进纤维素链的延伸；类受体蛋白激酶（RLKS）是一个膜蛋白家族（A、B、C、D），可以感知细胞外信号，调节植物的生长、发育和胁迫反应等，相关结构及作用如图所示。回答下列问题：
（1）植物细胞壁的主要成分是　 　，与细胞壁成分合成和运输相关的细胞结构是　 　。将植物组织浸泡在清水中一段时间，细胞不会涨破的原因是　 　。
（2）细胞内与CSC加工直接相关的细胞器有　 　，在加工过程中CSC通过　 　完成运输。CSC与RLKS功能不同，其根本原因是　 　。
（3）A类RLKS与细胞骨架直接相连，细胞骨架的作用是　 　（答两点）。
（4）B、C、D类RLKS将获得的信号传到细胞核，启动相关基因的表达，指导蛋白质的合成以控制生物性状。将信息从细胞核传到细胞质需要通过的结构是　 　。
【答案】（1）纤维素和果胶；高尔基体和细胞膜；植物细胞壁具有支持和保护的作用
（2）内质网和高尔基体；囊泡；控制CSC和RLKS合成的基因不同
（3）维持细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关
（4）核孔
【知识点】其它细胞器及分离方法；细胞器之间的协调配合；细胞骨架；细胞核的结构；细胞壁
【解析】【解答】（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。高尔基体参与细胞壁成分的加工和运输，在植物细胞中，高尔基体与细胞壁的形成有关；从图中可以看到细胞膜上具有CESA（纤维素合成酶复合体），说明细胞膜也参与了细胞壁成分的运输，所以与细胞壁成分合成和运输相关的细胞结构是高尔基体和细胞膜。植物细胞浸泡在清水中不会涨破，是因为植物细胞具有细胞壁，细胞壁对细胞具有支持和保护作用，能够限制细胞过度吸水膨胀。
（2）纤维素合酶复合体（CSC）是一种膜蛋白，在细胞内，内质网对蛋白质进行初步加工，高尔基体对来自内质网的蛋白质做进一步的修饰加工，所以与CSC加工直接相关的细胞器有内质网和高尔基体。在细胞内，内质网和高尔基体之间以及高尔基体与细胞膜之间，通过囊泡进行物质运输，所以在加工过程中CSC通过囊泡完成运输。蛋白质的功能是由其结构决定的，而蛋白质的结构是由基因决定的，所以CSC与RLKS功能不同，其根本原因是控制CSC和RLKS合成的基因不同。
（3）细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，其作用是维持细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
（4）核孔是细胞核与细胞质之间进行物质交换和信息交流的通道，基因表达过程中，转录形成的mRNA就是通过核孔从细胞核进入细胞质，与核糖体结合进行翻译过程，所以将信息从细胞核传到细胞质需要通过的结构是核孔。
【分析】（1）细胞核主要由核膜、核仁、染色质、核基质等部分组成。核膜是细胞核的边界，由双层膜构成，外层常与粗面内质网相连。双层核膜并不是连续的，内、外层核膜常在某些部位相互融合形成环形开口，称为核孔。核孔周围镶嵌有许多蛋白质，构成一种复杂的结构，控制着物质的进出。核孔是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道。
（2）细胞质中的细胞器并不是漂浮于细胞质中的，细胞质中有着支持它们的结构——细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
（3）细胞壁位于植物细胞细胞膜的外面，主要由纤维素和果胶构成，对细胞起支持与保护作用。
（4）分泌蛋白的合成和运输过程：内质网上的核糖体→合成肽链→进入内质网→加工一定空间结构的蛋白质→囊泡运输高尔基体→进一步加工成熟的蛋白质→囊泡运输细胞膜→分泌到细胞外分泌蛋白。
（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，与细胞壁成分合成和运输相关的细胞结构有高尔基体和细胞膜。高尔基体参与细胞壁成分的加工和运输，由图可知，细胞膜上具有CESA（纤维素合成酶复合体）。植物细胞浸泡在清水中不会涨破，是因为植物细胞具有细胞壁，对细胞具有支持和保护作用。
（2）纤维素合酶复合体（CSC）是一种膜蛋白，细胞内与CSC加工直接相关的细胞器有内质网和高尔基体，在加工过程中CSC通过囊泡完成运输。CSC与RLKS功能不同，其根本原因是控制CSC和RLKS合成的基因不同，直接原因是二者蛋白质的结构不同。
（3）A类RLKS与细胞骨架直接相连，细胞骨架的作用是维持细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
（4）B、C、D类RLKS将获得的信号传到细胞核，启动相关基因的表达，指导蛋白质的合成以控制生物性状。将信息从细胞核传到细胞质需要通过的结构是核孔。
18．（2024高三上·甘肃月考）多酚氧化酶是一类含Cu2+的氧化还原酶，广泛分布在动植物和微生物细胞中。有O2时，多酚氧化酶能催化酚类或多酚类物质和O2生成醌类物质，呈现红色、褐色，进一步反应呈现黑色。为探究不同生物体内多酚氧化酶的特性，研究人员分别以①橄榄多酚氧化酶、②苹果多酚氧化酶、③茶叶多酚氧化酶、④茶叶多酚氧化酶＋Cu2+、⑤茶叶多酚氧化酶＋亚硫酸氢钠为材料进行实验，实验结果如下表所示（注：OD值是在416nm波长时用分光光度计测定的吸光度，OD值越小，产物的生成量越多）。回答下列问题：
pH OD 组别 1 3 5 7 9 11
① 5.2 3.9 1.0 1.2 3.6 5.0
② 5.2 4.3 1.8 1.8 3.9 5.1
③ 5.2 4.5 2.5 2.3 4.2 5.0
④ 5.2 2.3 0.8 0.7 2.1 4.9
⑤ 5.2 4.9 4.3 4.0 4.8 5.2
（1）多酚氧化酶的化学元素组成为　 　。多酚氧化酶能催化醌类物质的生成，其作用机理是　 　。
（2）实验中pH=5时，3种多酚氧化酶中活性最强的是　 　。为探究苹果多酚氧化酶的最适pH，实验思路为　 　。
（3）影响酶活性的因素有　 　、抑制剂和激活剂等，上述实验中，Cu2+和亚硫酸氢钠分别是多酚氧化酶的　 　。
（4）桃、苹果、香蕉、荔枝等果实中含有较多的多酚氧化酶，褐变会导致果实品质下降，甚至腐败。为降低去皮后的果实和果汁褐变的速度，以利于保存。请你提出两点合理的建议　 　。
【答案】（1）C、H、O、N、Cu；降低化学反应的活化能
（2）①；在pH值为3-9℃之间设置更小的pH梯度，重复上述实验，则最短时间内出现黑色的那一组所对应的pH即为苹果多酚氧化酶的最适pH
（3）温度、pH；激活剂、抑制剂
（4）低温保存、糖水处理、淡盐水处理
【知识点】酶的本质及其探索历程；酶促反应的原理；酶的特性；探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】（1）酶的化学本质大多数是蛋白质，少数是RNA。多酚氧化酶是一类含Cu2+的氧化还原酶，说明其本质是蛋白质，蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，又因为该酶含Cu2+，所以多酚氧化酶的化学元素组成为C、H、O、N、Cu。酶的作用机理是降低化学反应的活化能，所以多酚氧化酶能催化醌类物质生成，也是通过降低化学反应的活化能来实现的。
（2）OD值越小，产物的生成量越多，酶活性越强。当pH=5时，观察①②③三组实验结果，第①组OD值最小，即产物生成量最多，所以此时3种多酚氧化酶中活性最强的是①橄榄多酚氧化酶。
要探究苹果多酚氧化酶的最适pH，根据表格中已有的pH范围3-9，可在这个pH值区间设置更小的pH梯度，重复上述实验。由于有O2时，多酚氧化酶能催化酚类或多酚类物质和O2生成醌类物质，呈现红色、褐色，进一步反应呈现黑色，所以最短时间内出现黑色的那一组所对应的pH即为苹果多酚氧化酶的最适pH。
（3）影响酶活性的因素有温度、pH、抑制剂和激活剂等。温度过高或过低、pH过酸或过碱都会影响酶的活性。第④组与第③组对比，第③组是茶叶多酚氧化酶，第④组是茶叶多酚氧化酶+Cu2+，加入Cu2+后OD值变小，产物的生成量增多，说明Cu2+能增强多酚氧化酶的活性，所以Cu2+是多酚氧化酶的激活剂；第⑤组与第③组对比，第⑤组是茶叶多酚氧化酶+亚硫酸氢钠，加入亚硫酸氢钠后OD值变大，产物的生成量减少，说明亚硫酸氢钠能抑制多酚氧化酶的活性，所以亚硫酸氢钠是多酚氧化酶的抑制剂。
（4）因为多酚氧化酶在有O2时能催化相关反应导致果实褐变，而低温可影响酶的活性，使酶活性降低，反应速率减慢；糖水处理、淡盐水处理可以在一定程度上隔绝空气，抑制氧化反应，所以采用低温保存、糖水处理、淡盐水处理等措施能在一定程度上延缓桃、苹果、香蕉、荔枝等果实的褐变。
【分析】同无机催化剂相比，酶显著降低了化学反应的活化能。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有专一性、高效性，并对温度、pH等条件有严格的要求。
（1）多酚氧化酶的化学元素组成为C、H、O、N、Cu，多酚氧化酶能催化醌类物质的生成，其作用机理是降低化学反应的活化能。
（2）pH=5时，①②③三组实验结果中第①组OD值最小，产物的生成量越多，说明橄榄多酚氧化酶的活性最强。为探究苹果多酚氧化酶的最适pH，可在pH值为3-9℃之间设置更小的pH梯度，重复上述实验，则最短时间内出现黑色的那一组所对应的pH即为苹果多酚氧化酶的最适pH。
（3）影响酶活性的因素有温度、pH、抑制剂和激活剂等，第④组与第③组对比，加入Cu2+后OD值变小，产物的生成量增多，说明Cu2+是多酚氧化酶的激活剂。第⑤组与第③组对比，加入亚硫酸氢钠后OD值变大，产物的生成量减少，说明亚硫酸氢钠是多酚氧化酶的抑制剂。
（4）低温可影响酶的活性，隔绝空气能抑制氧化反应，因此采用低温保存、糖水处理、淡盐水处理、柠檬水处理等措施能在一定程度上延缓桃、苹果、香蕉、荔枝等果实的褐变。
19．（2024高三上·甘肃月考）图示为线粒体内外膜的结构示意图，③是线粒体孔蛋白，负责将丙酮酸运输到膜间隙；④是线粒体丙酮酸载体（MPC），负责将丙酮酸运输到线粒体内部。①细胞色素C氧化酶、②ATP合酶是内膜上参与有氧呼吸第三阶段的蛋白质。回答下列问题：
（1）在有氧呼吸过程中，丙酮酸通过线粒体外膜和内膜进入线粒体内分别依赖于膜上的　 　，两种物质运输丙酮酸方式的差异是　 　。
（2）细胞在有氧条件下，通过电子传递链积累起线粒体内膜两侧的H+浓度梯度，据图可知，该浓度梯度存在起到的作用是　 　。在无氧条件下，丙酮酸不能进入线粒体的原因是　 　。NADH积累在细胞质基质中，将丙酮酸还原为　 　。
（3）氰化钾是一种剧毒物质，专一性破坏线粒体内膜上细胞色素C氧化酶的结构，使其不能将电子传递给氧气，导致ATP不能正常形成。氰化钾中毒会引起动物体温升高，原因可能是　 　。此外，动物中毒后血浆pH会下降，是因为　 　。
（4）急性氰化物中毒患者最主要的症状是缺氧，提高氧分压是抢救成功的关键。已知中毒小鼠在不抢救的状态下30分钟死亡，为探究提高氧分压的最早时间对中毒小鼠抢救的影响，以中毒的小鼠为实验材料，5分钟为时间间隔，写出实验方案　 　。
【答案】（1）线粒体孔蛋白、线粒体丙酮酸载体 (MPC)；前者为协助扩散，后者为主动运输
（2）促进ATP形成、丙酮酸进入线粒体基质；在无氧条件下，无法形成H+电化学势能，丙酮酸因缺乏动力而不能主动运输穿过线粒体内膜；乳酸或酒精和CO2
（3）氰化钾专一性破坏线粒体内膜上细胞色素C氧化酶，使其不能将电子传递给氧气，导致ATP不能正常形成，这样，物质氧化分解释放的能量更多以热能形式散失，进而会引起动物体温偏高；氰化钾中中毒，使丙酮酸不能进入线粒体内膜进行有氧呼吸第三阶段，而会在细胞质基质中转变为乳酸，导致中毒后血浆pH下降
（4）把中毒小鼠分成若干组，对每组小鼠依次间隔5分钟施加氧分压，观察各组小鼠的恢复状况
【知识点】物质进出细胞的方式的综合；有氧呼吸和无氧呼吸的比较；细胞呼吸综合
【解析】【解答】（1）观察可知，丙酮酸通过线粒体外膜时利用的是③线粒体孔蛋白，通过内膜时利用的是④线粒体丙酮酸载体（MPC）。对于运输方式，从图中看到，通过线粒体孔蛋白运输丙酮酸时，是顺浓度梯度，借助孔蛋白，不需要消耗能量，属于协助扩散；而通过线粒体丙酮酸载体（MPC）运输丙酮酸时，需要借助H+电化学势能提供能量来逆浓度梯度运输，属于主动运输。
（2）由图可知，有氧条件下积累的线粒体内膜两侧的H+浓度梯度形成了H+电化学势能，这个势能可以推动ATP合酶合成ATP，还能为丙酮酸进入线粒体基质提供动力，所以该浓度梯度存在起到的作用是促进ATP形成、丙酮酸进入线粒体基质。因为H+电化学势能的产生依赖有氧条件下的电子传递链，无氧条件下无法形成H+电化学势能，而丙酮酸进入线粒体基质是主动运输，依赖H+电化学势能提供动力，所以丙酮酸不能进入线粒体。在无氧条件下，动物细胞中NADH会将丙酮酸还原为乳酸，植物细胞和酵母菌等会将丙酮酸还原为酒精和CO2。
（3）氰化钾破坏线粒体内膜上细胞色素C氧化酶后，电子不能传递给氧气，有氧呼吸第三阶段受阻，ATP不能正常形成。物质氧化分解释放的能量原本大部分用于合成ATP，少部分以热能形式散失，现在ATP合成受阻，更多的能量就以热能形式散失，从而使动物体温升高。由于细胞色素C氧化酶被破坏，丙酮酸不能进入线粒体内膜进行有氧呼吸第三阶段，只能在细胞质基质中转变为乳酸，乳酸进入血浆会使血浆pH下降。
（4）为探究提高氧分压的最早时间对中毒小鼠抢救的影响，将中毒小鼠分成若干组，以5分钟为时间间隔，对每组小鼠依次间隔5分钟施加氧分压，然后观察各组小鼠的恢复状况，通过比较不同组小鼠的恢复情况来确定提高氧分压的最早有效时间。
【分析】（1）物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输分为自由扩散和协助扩散两类。物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。
（2）细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下，分解有机物，释放能量。但是，前者需要氧和线粒体的参与，有机物彻底氧化，释放的能量比后者多。细胞呼吸是细胞中物质代谢的枢纽，糖类、脂质和蛋白质的合成或分解都可以通过细胞呼吸联系起来。
（1）由图可知，有氧呼吸第一阶段产生的丙酮酸，通过线粒体外膜上的③线粒体孔蛋白运输，进入膜间隙，再通过线粒体内膜上的④线粒体丙酮酸载体(MPC)，进入线粒体内部。前者运输的动力是丙酮酸浓度差，其运输方式为协助扩散；后者运输动力是H+电化学势能，运输方式为主动运输。
（2）由图可知，在有氧条件下，通过电子传递链积累起线粒体内膜两侧的H+浓度梯度，可以形成H+电化学势能，推动ATP形成以及丙酮酸进入线粒体基质中。由图可知，H+电化学势能的产生需要氧气，所以在无氧条件下，丙酮酸因缺乏动力而不能主动运输进入线粒体基质。有氧条件下，NADH进入线粒体内膜，与 O2结合形成H2O，无氧条件下，NADH积累在细胞质基质中，将丙酮酸还原为乳酸或酒精和CO2。
（3）氰化钾是一种剧毒物质，会专一性破坏线粒体内膜上细胞色素C氧化酶的结构，使其不能将电子传递给氧气，导致ATP不能正常形成，物质氧化分解释放的能量更多以热能形式散失，因此氰化钾中毒会引起动物体温偏高。氰化钾中毒后，电子不能传递给氧气，会导致丙酮酸不能进入线粒体内膜，不能进行有氧呼吸第三阶段，丙酮酸会在细胞质基质中转变为乳酸，导致中毒后血浆pH下降。
（4）为探究提高氧分压的最早时间对中毒小鼠抢救的影响，把中毒小鼠分成若干组，对每组小鼠依次间隔5分钟施加氧分压，观察各组小鼠的恢复状况。
20．（2024高三上·甘肃月考）农业科技人员用等量的同种复合肥（N：P=4：1）分别处理不同生长期的水稻，测定实验组水稻的各项生理指标和增产量，部分实验数据如下表所示（其中增产量为实验组与对照组的差值）。回答下列问题：
叶绿素含量（mg·g-1） 胞间CO2浓度 （μmol·m-2·s-1） 净光合速率 （μmol·m-2·s-1） 呼吸速率 （μmol·m-2·s-1） 增产量 （kg/亩）
分蘖期 1.27 36.7 6.51 0.83 243.7
抽穗期 1.69 12.5 10.35 1.22 221.5
灌浆期 1.36 20.4 8.46 1.24 155.0
成熟期 0.78 42.1 6.62 1.05 41.2
（1）上述实验至少需要将同种水稻分成　 　组进行实验。实验组水稻不同生长期的叶绿素含量均高于对照组水稻相应生长期的叶绿素含量，最可能的原因是　 　。
（2）分蘖期水稻的光合速率和呼吸速率都较低，从早春气温较低的角度分析，是因为　 　。当土壤中含水量过高时，反而不利于分蘖期水稻的正常生长，可能的原因有　 　（答两点）。
（3）影响抽穗期和成熟期水稻光合速率的主要因素分别是　 　。等量的复合肥在　 　期施用最有效，判断的依据是　 　。
（4）在此实验基础上，若要进一步研究复合肥对水稻产量的影响，请你拟定一个实验名称，该实验名称为　 　。
（5）下图是研究人员用不同浓度的赤霉素溶液处理水稻，测得其光合作用相关指标的变化。
①从图中可知，气孔开放度与胞间CO2浓度之间的关系是　 　，赤霉素对光合作用的影响具体表现为　 　。
②强光下，激发态叶绿素会与氧分子反应形成单线态氧会损伤叶绿体，而类胡萝卜素可快速淬灭激发态叶绿素，起保护叶绿体的作用。缺乏类胡萝卜素的突变体光合速率下降，可能的原因是　 　。
【答案】（1）5；复合肥中含有N元素，水稻吸收N元素能合成更多的叶绿素
（2）早春气温较低，水稻与光合作用和细胞呼吸有关的酶活性低，导致分蘖期水稻的光合速率和呼吸速率都较低；水稻根部因缺氧进行无氧呼吸，根部能量供应不足，影响物质运输；无氧呼吸产生大量酒精而出现烂根现象等
（3）CO2浓度、叶绿素含量；分蘖；与其他生长期相比，分蘖期施肥水稻的增产量最大
（4）探究不同N、P比例的复合肥对水稻产量的影响
（5）负相关；一定浓度范围内随赤霉素浓度增加对光合速率的促进作用增加，浓度过高促进作用减弱，甚至起抑制作用；该突变体无法淬灭激发态叶绿素而使叶绿体受损；缺乏类胡萝卜素，吸收的蓝紫光减少，光合速率下降
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；影响光合作用的环境因素；影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】（1）因为要设置对照组（不施加复合肥）以及分别在分蘖期、抽穗期、灌浆期、成熟期施加复合肥的实验组，所以至少需要将同种水稻分成5组进行实验。复合肥中含有N元素，而N是叶绿素合成的必需元素，水稻吸收N元素能合成更多的叶绿素，所以实验组水稻不同生长期的叶绿素含量均高于对照组水稻相应生长期的叶绿素含量。
（2）酶的活性受温度影响，早春气温较低，水稻与光合作用和细胞呼吸有关的酶活性低，从而导致分蘖期水稻的光合速率和呼吸速率都较低。当土壤中含水量过高时，土壤中氧气含量减少，水稻根部因缺氧进行无氧呼吸。无氧呼吸一方面使根部能量供应不足，影响物质运输；另一方面无氧呼吸产生大量酒精，酒精对根部细胞有毒害作用，出现烂根现象等，这些都不利于分蘖期水稻的正常生长。
（3）由表格数据可知，抽穗期胞间CO2浓度较低，此时影响光合速率的主要因素是CO2浓度；成熟期叶绿素含量较低，影响光合速率的主要因素是叶绿素含量。从表格中的增产量数据来看，与其他生长期相比，分蘖期施肥水稻的增产量最大，所以等量的复合肥在分蘖期施用最有效。
（4）在此实验基础上，若要进一步研究复合肥对水稻产量的影响，可研究不同N、P比例的复合肥对水稻产量的影响，所以拟定的实验名称为探究不同N、P比例的复合肥对水稻产量的影响。
（5）观察可知，气孔开放度越大，胞间CO2浓度越低，二者呈负相关。从图中还可以看出，一定浓度范围内随赤霉素浓度增加对光合速率的促进作用增加，浓度过高促进作用减弱，甚至起抑制作用。缺乏类胡萝卜素的突变体，一方面无法淬灭激发态叶绿素而使叶绿体受损；另一方面，类胡萝卜素能吸收蓝紫光，缺乏类胡萝卜素，吸收的蓝紫光减少，从而导致光合速率下降。
【分析】（1）光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中，叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量，裂解水，生成高能化合物ATP和NADPH，同时释放氧气；NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应（卡尔文循环），最终将二氧化碳合成为糖分子，并将能量储存到糖分子中。
（2）细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下，分解有机物，释放能量。但是，前者需要氧和线粒体的参与，有机物彻底氧化，释放的能量比后者多。细胞呼吸是细胞中物质代谢的枢纽，糖类、脂质和蛋白质的合成或分解都可以通过细胞呼吸联系起来。
（3）赤霉素的主要作用：促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进细胞分裂与分化；促进种子萌发、开花和果实发育。
（1）科技人员用等量的同种复合肥（N：P=4：1）分别处理不同生长期的水稻，测定实验组水稻的各项生理指标和增产量，需要设置对照组（未施加复合肥）和实验组（施加复合肥），所以至少需要将同种水稻分成5组进行实验。实验组水稻不同生长期的叶绿素含量均高于对照组水稻相应生长期的叶绿素含量，最可能的原因是复合肥中含有N元素，水稻吸收N元素能合成更多的叶绿素。
（2）分蘖期水稻的光合速率和呼吸速率都较低，从早春气温较低的角度分析，是因为早春气温较低，水稻与光合作用和细胞呼吸有关的酶活性低，导致分蘖期水稻的光合速率和呼吸速率都较低。当土壤中含水量过高时，反而不利于分蘖期水稻的正常生长，可能的原因有水稻根部因缺氧进行无氧呼吸，根部能量供应不足，影响物质运输；无氧呼吸产生大量酒精而出现烂根现象等。
（3）由表可知，抽穗期水稻的叶绿素含量高于其他时期，而胞间CO2浓度却低于其他时期，所以影响抽穗期光合速率的主要因素是胞间CO2浓度，成熟期胞间CO2浓度高于其他时期，但叶绿素含量却低于其他时期，所以影响成熟期水稻光合速率的主要因素是叶绿素含量。表中分蘖期与其他生长期相比，分蘖期施肥水稻的增产量最大，则等量的复合肥在分蘖期施用最有效。
（4）在此实验基础上，若要进一步研究复合肥对水稻产量的影响，可配制具有不同N、P比例该复合肥溶液，探究不同N、P比例的复合肥对水稻产量的影响。
（5）①从图中可知，气孔开放度与胞间CO2浓度之间的关系是负相关，即气孔开放度越大，胞间CO2浓度越低，赤霉素对光合作用的影响具体表现为一定浓度范围内随赤霉素浓度增加对光合速率的促进作用增加，浓度过高促进作用减弱，甚至起抑制作用。
②强光下，激发态叶绿素会与氧分子反应形成单线态氧会损伤叶绿体，而类胡萝卜素可快速淬灭激发态叶绿素，起保护叶绿体的作用。缺乏类胡萝卜素的突变体光合速率下降，可能的原因是该突变体无法淬灭激发态叶绿素而使叶绿体受损；缺乏类胡萝卜素，吸收的蓝紫光减少，光合速率下降。
21．（2024高三上·甘肃月考）细胞周期分为分裂间期和分裂期（M期），分裂间期又分为G1期（DNA合成前期）、S期（DNA 合成期）和G2期（DNA合成后期）。细胞中的各种周期蛋白（Cyclin）与相应的蛋白激酶（Cdk）结合形成复合物，形成一系列检测点，以检测细胞周期是否正常进行。下图是人体（2N=46））细胞周期示意图，若检测到相应的过程正常完成，则细胞分裂进入下一阶段，否则细胞会暂停分裂。回答下列问题：
（1）蛋白激酶是一类催化蛋白质磷酸化的酶，周期蛋白（Cyclin）与蛋白激酶（Cdk）结合形成复合物的过程，实质是周期蛋白的磷酸化过程。该过程需要ATP的参与，ATP在周期蛋白磷酸化过程中的作用是　 　。蛋白激酶的特性有　 　（答两点）。
（2）细胞周期分为物质准备和细胞分裂两个连续的过程，物质准备过程包括图示中的时期是　 　。在物质准备阶段，细胞发生的主要变化是　 　。M期各个时期可以通过显微镜观察细胞中染色体的　 　来判断。
（3）据图分析，若Cdk2-CyclinE复合物检测到核DNA分子异常或没有复制，则细胞会停留在　 　。正常情况下，在检测点4～5之间检测到染色体的数量变化为　 　。
（4）若复合物检测到DNA分子受损，则细胞会暂停分裂，并激活细胞进行DNA分子修复，甚至引发细胞凋亡。细胞凋亡是指　 　的过程。
【答案】（1）磷酸基团和能量；专一性和高效性
（2）G1、S、G2；DNA复制和相关蛋白质的合成；数目和形态
（3）S期；46→92→46
（4）由基因决定的细胞自动结束生命的过程
【知识点】酶的特性；ATP的作用与意义；有丝分裂的过程、变化规律及其意义；细胞的凋亡
【解析】【解答】（1）ATP在周期蛋白磷酸化过程中，一方面提供磷酸基团使周期蛋白磷酸化，另一方面ATP水解释放能量为该过程供能，所以ATP的作用是提供磷酸基团和能量。蛋白激酶作为一种酶，具有酶的一般特性，即专一性，只能催化特定的化学反应；高效性，能显著降低化学反应的活化能，加快反应速率。
（2）根据题干中细胞周期的划分，物质准备过程即分裂间期，包括G1期（DNA合成前期）、S期（DNA合成期）和G2期（DNA合成后期），对应图示中的G1、S、G2期。在分裂间期这个物质准备阶段，细胞主要进行DNA的复制以及相关蛋白质的合成，为后续的细胞分裂做准备。在M期（分裂期）的不同时期，染色体的形态和数目会发生规律性变化，前期染色体散乱分布，中期染色体形态稳定、数目清晰，后期着丝粒分裂染色体数目加倍，末期染色体解螺旋，所以可以通过显微镜观察细胞中染色体的数目和形态来判断M期的各个时期。
（3）Cdk2-CyclinE复合物在S期发挥作用检测核DNA分子是否正常复制，若检测到核DNA分子异常或没有复制，根据“若检测到相应的过程正常完成，则细胞分裂进入下一阶段，否则细胞会暂停分裂”，细胞会停留在S期。检测点4～5之间表示M期，人体细胞正常染色体数为46条，在M期的后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，染色体数目加倍变为92条，末期结束细胞一分为二，染色体数目恢复为46条，所以染色体的数量变化为46→92→46。
（4）细胞凋亡是指由基因决定的细胞自动结束生命的过程，这是细胞的一种程序性死亡，对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
【分析】（1）有丝分裂可以分为前期、中期、后期和末期。有丝分裂最重要的变化是，在纺锤体作用下将亲代细胞复制的染色体平均分配到两个子细胞中，从而保持了细胞在遗传上的稳定性。
（2）ATP是由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的。ATP是一种高能磷酸化合物，在细胞中，它与ADP的相互转化实现储能和放能，从而保证细胞各项生命活动的能量供应。
（3）同无机催化剂相比，酶显著降低了化学反应的活化能。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有专一性、高效性，并对温度、pH等条件有严格的要求。
（4）细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，与细胞坏死不同。新细胞的产生和一些细胞的凋亡同时存在于多细胞生物体中。
（1）ATP在周期蛋白磷酸化过程中的作用是提供磷酸基团和能量；蛋白激酶是一种酶，故其特性为专一性和高效性。
（2）据题干信息“细胞周期分为分裂间期和分裂期（M期），分裂间期又分为G1期（DNA合成前期）、S期（DNA 合成期）和G2期（DNA合成后期）”可知，物质准备过程包括图示中的时期是G1、S、G2期；在物质准备阶段，细胞发生的主要变化是DNA复制和相关蛋白质的合成；M期（分裂期）可分为前、中、后、末期，可以通过显微镜观察细胞中染色体的数目和形态来判断。
（3）据题干信息“若检测到相应的过程正常完成，则细胞分裂进入下一阶段，否则细胞会暂停分裂”可知，若Cdk2-CyclinE复合物检测到核DNA分子异常或没有复制，则细胞会停留在S期；据图可知，检测点4～5之间表示M期，其中后期染色体数目会加倍，末期结束，染色体数目恢复，故染色体的数量变化为由46→92→46。
（4）细胞凋亡是指由基因决定的细胞自动结束生命的过程，对生物体正常的生命活动有积极意义。
1 / 1甘肃省部分学校2024-2025学年高三上学期9月月考生物试题
一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48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．（2024高三上·甘肃月考）铜绿假单胞菌是一种广泛分布于自然界中的细菌，能引起人类和动物多种疾病，可从草鱼及锦鲤等鱼类中分离得到。下列关于铜绿假单胞菌的叙述正确的是（　　）
A．铜绿假单胞菌属于原核生物，细胞中含有两类核酸
B．铜绿假单胞菌的蛋白质是在鱼细胞的核糖体上合成
C．铜绿假单胞菌可以通过有丝分裂方式进行大量增殖
D．铜绿假单胞菌的有机物中都含有C、H、O、N元素
2．（2024高三上·甘肃月考）人体免疫球蛋白由两条相同的重链和两条相同的轻链通过链间二硫键连接而成。不同的免疫球蛋白中重链和轻链靠近N端肽链游离氨基端的氨基酸序列变化很大，称为可变区；靠近C端肽链游离羧基端的氨基酸序列稳定，称为恒定区。下列相关叙述正确的是（　　）
A．构成人体某种免疫球蛋白的氨基酸种类至少有21种
B．不同免疫球蛋白功能上的差异主要由其空间结构决定
C．不同免疫球蛋白能与特定抗原结合是由可变区决定的
D．免疫球蛋白可清除细胞内相应抗原以维持机体的稳态
3．（2024高三上·甘肃月考）下列有关HCl和NaOH溶液在生物学实验中应用的叙述，错误的是（　　）
A．在探究pH影响酶活性实验中，HCl和NaOH溶液分别用于设定酸性和碱性条件
B．检测还原糖时，先加入质量浓度为0.1g/mLNaOH溶液创造碱性环境
C．用一定浓度的HCl溶液处理黑藻叶肉细胞，将不会观察到质壁分离后的复原
D．探究酵母菌细胞呼吸方式时，用质量分数为10%的NaOH溶液吸收通入空气中的CO2
4．（2024高三上·甘肃月考）在细胞核中，rRNA和蛋白质分别组装成大、小亚基，大、小亚基经核孔进入细胞质基质，结合并组装成核糖体，组装过程如图。下列有关分析正确的是（　　）
A．核糖体是由单层生物膜构成的细胞器
B．rRNA和蛋白质在核仁中组装成核糖体
C．真核细胞的线粒体和叶绿体中可能含有核糖体
D．在宿主细胞中，病毒可利用自身核糖体合成蛋白质
5．（2024高三上·甘肃月考）真核细胞的核孔是由多种亲核蛋白构成的蛋白质复合物组成的复杂结构，控制着核质之间的物质运输。其中，亲核蛋白HPR1能协助mRNA的转移。下列有关分析正确的是（　　）
A．核孔主要运输蛋白质、核苷酸等生物大分子，且有单向性和选择性
B．细胞中被甲紫溶液染色成深色的物质都可以通过核孔进入细胞质
C．若HPR1基因发生突变，mRNA可能会大量集中在细胞核
D．细胞核是细胞的代谢中心，代谢旺盛的细胞中核孔数量较多
6．（2024高三上·甘肃月考）蛋白质在一定浓度的Na+溶液中形成沉淀（盐析），会影响蛋白质的功能。盐碱地植物的根系对Na+有富集作用，其根尖成熟区细胞的细胞液中Na+浓度远高于土壤溶液和细胞质基质中的Na+浓度。下列有关叙述错误的是（　　）
A．液泡中较多的Na+增大细胞液浓度，有利于根细胞的渗透吸水
B．根细胞吸收Na+过程中，会发生ATP水解和Na+通道蛋白的磷酸化
C．盐胁迫条件下，液泡吸收细胞质基质中的Na+会对酶活性产生影响
D．大量种植并收割耐盐碱植物，可降低土壤的盐碱度达到逐步改良土壤的目的
7．（2024高三上·甘肃月考）在一定条件下，将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于某种溶液中，测得细胞液浓度与外界溶液浓度的比值变化曲线如图。下列相关叙述错误的是（　　）
A．出现图示比值说明外界溶液中的溶质不能被吸收或吸收量较少
B．达到图中B点所用的时间受外界温度、溶质种类等因素的影响
C．当溶质可被细胞吸收时，恢复为正常状态时细胞液的浓度不变
D．从t1到t2，细胞液浓度持续增加，细胞吸水能力也随之增强
8．（2024高三上·甘肃月考）细胞中线粒体能够通过分裂实现增殖。分裂时，核基因控制合成的GTP酶有序地排列在线粒体外膜中央的分裂面上，形成环线粒体的纤维状结构。纤维状结构依靠GTP酶催化GTP（鸟苷三磷酸，其与ATP结构相似）水解提供的能量进行收缩，使线粒体分裂完成增殖。下列有关叙述错误的是（　　）
A．线粒体内的DNA分子在线粒体分裂前进行了复制
B．GTP水解两个磷酸基团后的结构是组成RNA的单体
C．GTP酶在核糖体上合成，具有降低化学反应活化能的生理功能
D．线粒体的半自主复制广泛发生在所有细胞的分裂间期
9．（2024高三上·甘肃月考）鸡蛋蛋清中含有蛋清蛋白、蛋白酶抑制因子等多种蛋白质，其中蛋清蛋白是制备优质多肽的天然原料。某研究人员对新鲜鸡蛋蛋清适度预热后用蛋白酶进行水解，探究酶用量及水解温度条件，获得下图1、图2所示结果。下列相关分析错误的是（　　）
A．实验前预热蛋清有利于实验中蛋白酶充分发挥作用
B．图1中，随着酶浓度增加酶活性逐渐降低，水解速率降低
C．探究蛋白酶的最适水解温度条件时，应选择与底物相同浓度的酶进行实验
D．60℃条件下水解度降低是因为高温导致蛋白酶的空间结构改变
10．（2024高三上·甘肃月考）古人挖掘仓窖储存粟米。烘干窖壁防潮湿，五层措施护周全：即使用草木灰除湿防虫；用木板加固防潮；铺设席子隔绝尘埃；添加糠层防腐保干；最后再铺一层席子。这些措施保障了粮食的长久储存，为人们的生存提供了坚实的保障。下列相关叙述错误的是（　　）
A．烘干窖壁是为了去除窖内的水分，以防止粮食受潮霉变
B．糠层被视为天然的防腐剂，能保持粮食的干燥，延缓其变质
C．使用草木灰主要是因为其能够吸收水分，还能有效防止虫蛀
D．古人仓窖储存粟米的上述做法，也可用于水果和蔬菜的储藏
11．（2024高三上·甘肃月考）科学家Krebs在研究细胞呼吸时发现，丙酮酸进入线粒体后首先生成乙酰辅酶A（C2），乙酰辅酶A与草酰乙酸（C4）结合生成含有3个羧基的柠檬酸（C6），柠檬酸经4次脱氢，最终生成2分子CO2，并重新生成草酰乙酸。该过程后来被命名为三羧酸循环（又称柠檬酸循环）。下列有关叙述错误的是（　　）
A．有氧条件下，肌细胞和酵母菌都能在线粒体中进行三羧酸循环
B．柠檬酸中的氢可来自丙酮酸，柠檬酸脱下的氢用于合成NADH
C．在三羧酸循环过程中，既有H2O参与反应，也有H2O的生成
D．三羧酸循环产生的能量及生成的ATP均少于有氧呼吸第三阶段
12．（2024高三上·甘肃月考）为探究干旱胁迫及恢复浇水对玉米气孔阻力（表示气体通过气孔时遇到的阻力）的影响，科学家进行了相关实验，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（　　）
A．随着干旱胁迫时间延长，玉米蒸腾作用减弱，根系对离子的吸收能力下降
B．气孔阻力增大，玉米通过减少光合原料供应来降低光合速率以适应干旱环境
C．恢复浇水后气孔阻力减小，光反应产生的ATP和NADPH的量均呈上升趋势
D．气孔阻力不再变化时，玉米的光合速率与呼吸速率相等，此时没有物质的积累
13．（2024高三上·甘肃月考）微核检测技术被广泛应用于环境监测和食品安全性检测。微核是指细胞在不利环境诱导下，染色体断裂产生的小片段或迁移异常的整条染色体未能在细胞分裂末期进入子细胞核，而在细胞质中形成的微小核结构。科研人员研究发现，蚕豆根尖与动物试验的微核测试结果高度一致。如图是显微镜下蚕豆根尖细胞的微核结构，相关叙述正确的是（　　）
A．对蚕豆根尖进行解离需用75%酒精和15%盐酸混合液
B．在观察蚕豆根尖细胞分裂装片时，看到大部分细胞处于分裂期
C．微核形成可能与中心体发出的星射线没有附着在着丝粒上有关
D．蚕豆根尖的检测结果可为环境因素对其他生物遗传物质的影响提供参考
14．（2024高三上·甘肃月考）在某动物（2N＝4））细胞分裂装片中，观察到下图所示的3个细胞图像，其中数字表示染色体，字母表示染色体上的基因。不考虑突变，下列有关分析正确的是（　　）
A．甲、乙、丙可能来自同一细胞，形成的先后顺序为乙→甲→丙
B．乙细胞含有4个染色体组，分别是①②、③④、⑤⑧和⑥⑦
C．甲细胞中发生同源染色体分离，丙细胞中发生非同源染色体自由组合
D．若乙细胞中②号染色体是X染色体，则丙细胞的基因型为bbXaXa
15．（2024高三上·甘肃月考）2024年6月26日用多人干细胞培育的三维大脑模型面世。科学家将来自5个捐赠者的干细胞，浸泡在一种精确配制的混合溶液中，培育出首个包含多人细胞的3D大脑模型。下列相关叙述错误的是（　　）
A．在精确配制的混合溶液中干细胞可被定向诱导分化成脑部细胞
B．精确配制的混合溶液中的糖类是干细胞分化的主要能源物质
C．干细胞分化后，细胞内蛋白质数量会改变，但核酸数量不变
D．该研究可探索大脑发育机制及人脑对新药物和新疗法的反应等
16．（2024高三上·甘肃月考）端粒是染色体两端特殊的DNA-蛋白质复合物。端粒长度与端粒酶的活性密切相关，端粒酶是一种RNA-蛋白质复合物，可以逆转录修复端粒，过程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　）
A．在正常的人体细胞中，端粒酶的活性被明显激活
B．在癌症患者癌细胞中，端粒酶的活性被明显抑制
C．端粒酶具有逆转录酶的活性，原料X是脱氧核苷酸
D．端粒缩短到一定程度会引发细胞衰老，表现为细胞代谢和增殖速率减慢
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17．（2024高三上·甘肃月考）纤维素合酶复合体（CSC）是一种膜蛋白，能在细胞膜上促进纤维素链的延伸；类受体蛋白激酶（RLKS）是一个膜蛋白家族（A、B、C、D），可以感知细胞外信号，调节植物的生长、发育和胁迫反应等，相关结构及作用如图所示。回答下列问题：
（1）植物细胞壁的主要成分是　 　，与细胞壁成分合成和运输相关的细胞结构是　 　。将植物组织浸泡在清水中一段时间，细胞不会涨破的原因是　 　。
（2）细胞内与CSC加工直接相关的细胞器有　 　，在加工过程中CSC通过　 　完成运输。CSC与RLKS功能不同，其根本原因是　 　。
（3）A类RLKS与细胞骨架直接相连，细胞骨架的作用是　 　（答两点）。
（4）B、C、D类RLKS将获得的信号传到细胞核，启动相关基因的表达，指导蛋白质的合成以控制生物性状。将信息从细胞核传到细胞质需要通过的结构是　 　。
18．（2024高三上·甘肃月考）多酚氧化酶是一类含Cu2+的氧化还原酶，广泛分布在动植物和微生物细胞中。有O2时，多酚氧化酶能催化酚类或多酚类物质和O2生成醌类物质，呈现红色、褐色，进一步反应呈现黑色。为探究不同生物体内多酚氧化酶的特性，研究人员分别以①橄榄多酚氧化酶、②苹果多酚氧化酶、③茶叶多酚氧化酶、④茶叶多酚氧化酶＋Cu2+、⑤茶叶多酚氧化酶＋亚硫酸氢钠为材料进行实验，实验结果如下表所示（注：OD值是在416nm波长时用分光光度计测定的吸光度，OD值越小，产物的生成量越多）。回答下列问题：
pH OD 组别 1 3 5 7 9 11
① 5.2 3.9 1.0 1.2 3.6 5.0
② 5.2 4.3 1.8 1.8 3.9 5.1
③ 5.2 4.5 2.5 2.3 4.2 5.0
④ 5.2 2.3 0.8 0.7 2.1 4.9
⑤ 5.2 4.9 4.3 4.0 4.8 5.2
（1）多酚氧化酶的化学元素组成为　 　。多酚氧化酶能催化醌类物质的生成，其作用机理是　 　。
（2）实验中pH=5时，3种多酚氧化酶中活性最强的是　 　。为探究苹果多酚氧化酶的最适pH，实验思路为　 　。
（3）影响酶活性的因素有　 　、抑制剂和激活剂等，上述实验中，Cu2+和亚硫酸氢钠分别是多酚氧化酶的　 　。
（4）桃、苹果、香蕉、荔枝等果实中含有较多的多酚氧化酶，褐变会导致果实品质下降，甚至腐败。为降低去皮后的果实和果汁褐变的速度，以利于保存。请你提出两点合理的建议　 　。
19．（2024高三上·甘肃月考）图示为线粒体内外膜的结构示意图，③是线粒体孔蛋白，负责将丙酮酸运输到膜间隙；④是线粒体丙酮酸载体（MPC），负责将丙酮酸运输到线粒体内部。①细胞色素C氧化酶、②ATP合酶是内膜上参与有氧呼吸第三阶段的蛋白质。回答下列问题：
（1）在有氧呼吸过程中，丙酮酸通过线粒体外膜和内膜进入线粒体内分别依赖于膜上的　 　，两种物质运输丙酮酸方式的差异是　 　。
（2）细胞在有氧条件下，通过电子传递链积累起线粒体内膜两侧的H+浓度梯度，据图可知，该浓度梯度存在起到的作用是　 　。在无氧条件下，丙酮酸不能进入线粒体的原因是　 　。NADH积累在细胞质基质中，将丙酮酸还原为　 　。
（3）氰化钾是一种剧毒物质，专一性破坏线粒体内膜上细胞色素C氧化酶的结构，使其不能将电子传递给氧气，导致ATP不能正常形成。氰化钾中毒会引起动物体温升高，原因可能是　 　。此外，动物中毒后血浆pH会下降，是因为　 　。
（4）急性氰化物中毒患者最主要的症状是缺氧，提高氧分压是抢救成功的关键。已知中毒小鼠在不抢救的状态下30分钟死亡，为探究提高氧分压的最早时间对中毒小鼠抢救的影响，以中毒的小鼠为实验材料，5分钟为时间间隔，写出实验方案　 　。
20．（2024高三上·甘肃月考）农业科技人员用等量的同种复合肥（N：P=4：1）分别处理不同生长期的水稻，测定实验组水稻的各项生理指标和增产量，部分实验数据如下表所示（其中增产量为实验组与对照组的差值）。回答下列问题：
叶绿素含量（mg·g-1） 胞间CO2浓度 （μmol·m-2·s-1） 净光合速率 （μmol·m-2·s-1） 呼吸速率 （μmol·m-2·s-1） 增产量 （kg/亩）
分蘖期 1.27 36.7 6.51 0.83 243.7
抽穗期 1.69 12.5 10.35 1.22 221.5
灌浆期 1.36 20.4 8.46 1.24 155.0
成熟期 0.78 42.1 6.62 1.05 41.2
（1）上述实验至少需要将同种水稻分成　 　组进行实验。实验组水稻不同生长期的叶绿素含量均高于对照组水稻相应生长期的叶绿素含量，最可能的原因是　 　。
（2）分蘖期水稻的光合速率和呼吸速率都较低，从早春气温较低的角度分析，是因为　 　。当土壤中含水量过高时，反而不利于分蘖期水稻的正常生长，可能的原因有　 　（答两点）。
（3）影响抽穗期和成熟期水稻光合速率的主要因素分别是　 　。等量的复合肥在　 　期施用最有效，判断的依据是　 　。
（4）在此实验基础上，若要进一步研究复合肥对水稻产量的影响，请你拟定一个实验名称，该实验名称为　 　。
（5）下图是研究人员用不同浓度的赤霉素溶液处理水稻，测得其光合作用相关指标的变化。
①从图中可知，气孔开放度与胞间CO2浓度之间的关系是　 　，赤霉素对光合作用的影响具体表现为　 　。
②强光下，激发态叶绿素会与氧分子反应形成单线态氧会损伤叶绿体，而类胡萝卜素可快速淬灭激发态叶绿素，起保护叶绿体的作用。缺乏类胡萝卜素的突变体光合速率下降，可能的原因是　 　。
21．（2024高三上·甘肃月考）细胞周期分为分裂间期和分裂期（M期），分裂间期又分为G1期（DNA合成前期）、S期（DNA 合成期）和G2期（DNA合成后期）。细胞中的各种周期蛋白（Cyclin）与相应的蛋白激酶（Cdk）结合形成复合物，形成一系列检测点，以检测细胞周期是否正常进行。下图是人体（2N=46））细胞周期示意图，若检测到相应的过程正常完成，则细胞分裂进入下一阶段，否则细胞会暂停分裂。回答下列问题：
（1）蛋白激酶是一类催化蛋白质磷酸化的酶，周期蛋白（Cyclin）与蛋白激酶（Cdk）结合形成复合物的过程，实质是周期蛋白的磷酸化过程。该过程需要ATP的参与，ATP在周期蛋白磷酸化过程中的作用是　 　。蛋白激酶的特性有　 　（答两点）。
（2）细胞周期分为物质准备和细胞分裂两个连续的过程，物质准备过程包括图示中的时期是　 　。在物质准备阶段，细胞发生的主要变化是　 　。M期各个时期可以通过显微镜观察细胞中染色体的　 　来判断。
（3）据图分析，若Cdk2-CyclinE复合物检测到核DNA分子异常或没有复制，则细胞会停留在　 　。正常情况下，在检测点4～5之间检测到染色体的数量变化为　 　。
（4）若复合物检测到DNA分子受损，则细胞会暂停分裂，并激活细胞进行DNA分子修复，甚至引发细胞凋亡。细胞凋亡是指　 　的过程。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、铜绿假单胞菌属于细菌，也就是原核生物。原核细胞中确实有DNA和RNA两类核酸，DNA储存遗传信息，RNA在遗传信息的传递和表达等过程中起作用，A符合题意；
B、铜绿假单胞菌自身具备核糖体，它能够利用自身的核糖体来合成自身的蛋白质，并非在鱼细胞的核糖体上合成，B不符合题意；
C、原核细胞的增殖方式为二分裂，有丝分裂是真核细胞特有的分裂方式之一。铜绿假单胞菌作为原核生物，不能以有丝分裂的方式进行增殖，C不符合题意；
D、细胞中的有机物种类繁多，必定含有C、H、O元素，然而不一定都含有N元素。比如葡萄糖，就只含有C、H、O三种元素，不含N元素，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，遗传物质相对集中于拟核区域，无核膜、核仁；真核细胞有核膜包被的细胞核，有明显核仁等构造。原核细胞只有核糖体这一种细胞器；真核细胞有线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、溶酶体等多种细胞器。原核细胞细胞壁主要成分是肽聚糖（支原体无细胞壁）；真核细胞中植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶，真菌细胞壁成分各异，动物细胞没有细胞壁。
2．【答案】C
【知识点】氨基酸的种类；蛋白质分子结构多样性的原因；体液免疫
【解析】【解答】A、构成人体蛋白质的氨基酸一共有21种，这是所有人体蛋白质氨基酸的种类总数。对于某种特定的免疫球蛋白而言，其含有的氨基酸种类是小于等于21种的，也就是最多有21种，而不是至少有21种，A不符合题意；
B、不同免疫球蛋白都是由两条相同的重链和两条相同的轻链通过链间二硫键连接而成的四肽链结构。它们功能上的差异主要是由可变区氨基酸的种类、数量、排列顺序不同导致的，并非主要由空间结构决定，B不符合题意；
C、因为不同免疫球蛋白中靠近N端肽链游离氨基端的可变区氨基酸序列变化很大，这种多样性使得不同免疫球蛋白能够识别并与特定的抗原结合，所以不同免疫球蛋白能与特定抗原结合是由可变区决定的，C符合题意；
D、免疫球蛋白主要存在于体液中，它可特异性结合机体体液中的抗原，之后抗原与免疫球蛋白形成的复合物会被吞噬细胞清除，从而维持机体的稳态，而不是清除细胞内的相应抗原，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】蛋白质是生命活动的主要承担者，其基本组成单位是氨基酸。20种左右的氨基酸在形成肽链时排列顺序千变万化，肽链通过盘曲、折叠形成的空间结构千差万别，这样就形成了结构和功能极其多样的蛋白质。
3．【答案】B
【知识点】检测还原糖的实验；探究影响酶活性的因素；质壁分离和复原；探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、在探究pH影响酶活性的实验中，我们需要设置不同的pH条件来研究酶活性的变化，HCl溶液可以用来设定酸性条件，NaOH溶液可以用来设定碱性条件，A不符合题意；
B、检测还原糖时使用的是斐林试剂，斐林试剂是将甲液（质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液）和乙液（质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液）等量混合均匀后再加入含样品的试管中，然后水浴加热观察现象，而不是先加入NaOH溶液创造碱性环境，B符合题意；
C、一定浓度的HCl溶液会使黑藻叶肉细胞死亡，因为细胞死亡后原生质层失去了选择透过性，就不会发生质壁分离后的复原现象，C不符合题意；
D、在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，用质量分数为10%的NaOH溶液可以吸收通入空气中的CO2，这样可以排除空气中CO2对实验结果的干扰，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）探究pH对酶活性的影响实验时，必须先将酶置于不同环境条件下(如加蒸馏水、加NaOH溶液、加盐酸)，然后再加入反应物。否则反应物会在未调节好pH的情况下就在酶的作用下发生反应，影响实验的准确性。
（2）糖类中的还原糖，如葡萄糖，与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。
（3）当细胞液与外界溶液之间出现浓度差时，细胞就会吸水或失水。由于原生质层和细胞壁的伸缩性不同，从而发生质壁分离或质壁分离复原。
（4）橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇（俗称酒精）发生化学反应，变成灰绿色。具体做法是：各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入2支干净的试管中。向试管中分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液（质量分数为95%~97%）并轻轻振荡，使它们混合均匀。观察试管中溶液的颜色变化。由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。
4．【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法；细胞是生物体的结构和功能单位；病毒
【解析】【解答】A、核糖体是无膜结构的细胞器，它由蛋白质和rRNA组成，并非由单层生物膜构成，A不符合题意；
B、rRNA和蛋白质先在核仁中分别组装成大、小亚基，大、小亚基经核孔进入细胞质基质后才结合并组装成核糖体，而不是在核仁中就组装成完整的核糖体，B不符合题意；
C、线粒体和叶绿体含有少量的DNA，能进行转录和翻译合成部分蛋白质，而翻译过程需要核糖体参与，所以推测真核细胞的线粒体和叶绿体中可能含有核糖体，C符合题意；
D、病毒没有细胞结构，也就没有自身的核糖体，在宿主细胞中，病毒利用宿主细胞的核糖体来合成蛋白质，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）核糖体是细胞内合成蛋白质的场所，广泛分布于真核细胞和原核细胞中。核糖体是一种颗粒状非膜性结构，由大小两个亚基组成。有的核糖体游离在细胞质基质中，有的附着在内质网表面。
（2）原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，遗传物质相对集中于拟核区域，无核膜、核仁；真核细胞有核膜包被的细胞核，有明显核仁等构造。原核细胞只有核糖体这一种细胞器；真核细胞有线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、溶酶体等多种细胞器。原核细胞细胞壁主要成分是肽聚糖（支原体无细胞壁）；真核细胞中植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶，真菌细胞壁成分各异，动物细胞没有细胞壁。
（3）病毒无细胞结构，一般由核酸（DNA或RNA）和蛋白质外壳构成。像噬菌体由DNA和蛋白质外壳组成；烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成。专营细胞内寄生生活，离开宿主细胞后无生命活动，如流感病毒寄生于人体呼吸道上皮细胞。
5．【答案】C
【知识点】细胞核的功能；基因突变的特点及意义；细胞核的结构
【解析】【解答】A、核孔主要运输蛋白质、RNA等生物大分子，核苷酸是小分子物质，不是通过核孔运输的。而且核孔对物质的运输具有双向性，如蛋白质可从细胞质进入细胞核，RNA可从细胞核进入细胞质，同时具有选择性，并非所有物质都能通过，A不符合题意；
B、被甲紫溶液染色成深色的物质是染色质（体），其主要成分是DNA和蛋白质，染色质（体）不能通过核孔进入细胞质，因为核孔虽允许某些大分子通过，但对于染色质（体）这样的结构无法通过，B不符合题意；
C、因为亲核蛋白HPR1能协助mRNA的转移，若HPR1基因发生突变，由该基因指导合成的亲核蛋白HPR1的结构和功能可能改变，可能失去协助mRNA转移的能力，那么mRNA就不能正常从细胞核转移到细胞质，从而会大量集中在细胞核中，C符合题意；
D、细胞质基质是细胞代谢的主要场所，细胞核是细胞代谢活动的控制中心，代谢旺盛的细胞中，核质之间的物质交换和信息交流频繁，核孔数量较多，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】细胞核主要由核膜、核仁、染色质、核基质等部分组成。核膜是细胞核的边界，由双层膜构成，外层常与粗面内质网相连。双层核膜并不是连续的，内、外层核膜常在某些部位相互融合形成环形开口，称为核孔。核孔周围镶嵌有许多蛋白质，构成一种复杂的结构，控制着物质的进出。核孔是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道。
6．【答案】B
【知识点】被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、在盐碱地这种土壤溶液渗透压较高的环境中，植物要从土壤溶液中吸收水分较为困难。而盐碱地植物根尖成熟区液泡中较多的Na+可以增大细胞液浓度，根据渗透作用原理，细胞液浓度增大有利于根细胞从土壤溶液中吸收水分，A不符合题意；
B、根细胞吸收Na+的方式是主动运输。主动运输需要载体蛋白的协助，同时需要消耗能量（ATP水解提供能量），并且是载体蛋白发生磷酸化，而不是Na+通道蛋白发生磷酸化，通道蛋白介导的是协助扩散，不消耗能量，B符合题意；
C、已知蛋白质在一定浓度的Na+溶液中会发生盐析从而影响蛋白质的功能，而酶大多是蛋白质。液泡吸收细胞质基质中的Na+后，细胞质基质中Na+浓度改变，会影响其中酶的活性，C不符合题意；
D、因为盐碱地植株的根系对Na+有富集作用，大量种植耐盐碱的植物，植物会从土壤中吸收Na+，对成年植株进行收割和集中处理，就相当于将土壤中的Na+移除，从而可降低土壤的盐碱度，达到逐步改良土壤的目的，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输分为自由扩散和协助扩散两类。
（2）物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。
7．【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、若外界溶液中的溶质不能被细胞吸收，细胞失水达到渗透平衡时，细胞液浓度与外界溶液浓度比值为1，之后比值不再变化。但图中比值增大到3，说明外界溶液中的溶质能被吸收，A不符合题意；
B、最初外界溶液浓度大于细胞液浓度，B点时两者浓度相当。水分出入细胞的速度受外界温度影响，温度影响分子运动速率，进而影响水分进出。溶质种类不同，细胞对其吸收情况不同，会影响细胞液浓度变化速度，从而影响达到B点的时间，B不符合题意；
C、当溶质可被细胞吸收时，恢复正常状态过程中，溶质进入细胞，细胞内溶质增多，细胞液浓度必然增加，而不是不变，C符合题意；
D、从t1到t2，细胞液浓度与外界溶液浓度比值＞1，细胞处于质壁分离复原状态。由于溶质被吸收，细胞液浓度持续增加，细胞吸水能力与细胞液浓度正相关，所以细胞吸水能力随之增强，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】当细胞液与外界溶液之间出现浓度差时，细胞就会吸水或失水。由于原生质层和细胞壁的伸缩性不同，从而发生质壁分离或质壁分离复原。
8．【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法；酶促反应的原理；ATP的化学组成和特点
【解析】【解答】A、线粒体是半自主性细胞器，含有DNA分子。在进行分裂前，为保证子代线粒体含有遗传物质，其内部的DNA分子会进行复制，A不符合题意；
B、GTP与ATP结构相似，ATP水解两个磷酸基团后是腺嘌呤核糖核苷酸，为RNA单体之一。同理，GTP水解两个磷酸基团后的结构是鸟嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的单体，B不符合题意；
C、GTP酶是蛋白质，蛋白质在核糖体上合成。酶具有降低化学反应活化能的作用，GTP酶能催化GTP水解，所以具有降低化学反应活化能的生理功能，C不符合题意；
D、线粒体的半自主复制并非只发生在细胞分裂间期，在细胞周期的其他时期也可能发生，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）线粒体是细胞的“动力车间”，具有半自主性。线粒体中的DNA能进行复制，其分裂过程涉及多种物质和能量变化。
（2）ATP是由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的。ATP是细胞内的直接能源物质，GTP与ATP结构相似。
（3）同无机催化剂相比，酶显著降低了化学反应的活化能。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有专一性、高效性，并对温度、pH等条件有严格的要求。
9．【答案】B
【知识点】酶的特性；探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、鸡蛋蛋清中含有蛋白酶抑制因子，若不进行预热直接实验，这些抑制因子会抑制蛋白酶发挥作用。而适度预热能够使蛋白酶抑制因子失活，消除其对蛋白酶的抑制，从而让蛋白酶可以充分发挥作用，A不符合题意；
B、酶浓度对酶促反应速率有影响，但不会改变酶的活性。在图1中，随着酶浓度的增加，水解度及可溶性蛋白含量增加速率减小，这是因为酶逐渐达到饱和状态，底物与酶结合的机会相对减少，而不是酶的活性降低，B符合题意；
C、从图1能够观察到，当底物浓度和酶浓度等比时，水解率达到最高。因此在探究蛋白酶的最适水解温度条件时，为了保证实验的科学性和准确性，选择与底物相同浓度的酶进行实验是合理的，这样可以排除酶浓度差异对实验结果的干扰，更准确地探究温度对酶活性的影响，C不符合题意；
D、酶的活性受温度影响较大，在60℃时水解度降低，原因是高温破坏了蛋白酶的空间结构，使酶的活性降低，进而影响了蛋白酶对蛋清蛋白的水解作用，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】同无机催化剂相比，酶显著降低了化学反应的活化能。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有专一性、高效性，并对温度、pH等条件有严格的要求。
10．【答案】D
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、微生物的生长需要适宜的环境条件，潮湿的环境有利于微生物大量繁殖。粮食受潮后，微生物容易在上面生长，从而导致粮食霉变。烘干窖壁能够去除窖内多余的水分，破坏微生物生长的潮湿环境，防止粮食受潮霉变，A不符合题意；
B、糠层可以在一定程度上抑制微生物的生长，就像起到了天然防腐剂的作用。它能够减少外界水分对粮食的影响，保持粮食的干燥状态，进而延缓粮食变质的速度，B不符合题意；
C、草木灰是碱性物质，具有吸收水分的作用，可以降低窖内的湿度。同时，其碱性环境以及自身的一些特性能够有效防止虫蛀，并且抑制微生物的生长，C不符合题意；
D、粮食储存要求低温干燥的环境，这样可以降低粮食的呼吸作用等生理活动，减少营养物质的消耗，延长粮食保存时间。而水果和蔬菜储存时，虽然也需要降低温度来减弱呼吸作用，但同时需要保持一定的水分，以维持其新鲜度和口感。古人仓窖储存粟米的做法营造的是干燥环境，不符合水果和蔬菜储存对水分的要求，所以不可用于储存果蔬，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。
11．【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、三羧酸循环是有氧呼吸第二阶段。在有氧条件下，肌细胞（动物细胞）和酵母菌（真菌）都能进行有氧呼吸，有氧呼吸的第二阶段在线粒体中进行，也就是能在线粒体中进行三羧酸循环，A不符合题意；
B、丙酮酸生成乙酰辅酶A（C2），乙酰辅酶A与草酰乙酸（C4）结合生成柠檬酸（C6），所以柠檬酸中的氢可来自丙酮酸。在细胞呼吸过程中，柠檬酸脱下的氢与NAD+结合用于合成NADH，B不符合题意；
C、三羧酸循环（有氧呼吸第二阶段）不会有H2O的生成，H2O的生成是发生在有氧呼吸第三阶段，C符合题意；
D、有氧呼吸分为三个阶段，第三阶段产生大量能量，生成大量ATP。三羧酸循环属于有氧呼吸第二阶段，其产生的能量及生成的ATP均少于有氧呼吸第三阶段，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质；非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。
12．【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、随着干旱胁迫时间延长，气孔阻力增大，气体交换受阻，玉米蒸腾作用减弱。因为离子的吸收需要能量和载体，且与蒸腾作用相关，蒸腾作用减弱会影响离子的运输，从而使根系对离子的吸收能力下降，A不符合题意；
B、气孔是二氧化碳进入植物细胞的通道，气孔阻力增大，二氧化碳进入量减少，而二氧化碳是光合作用的原料，所以玉米通过减少光合原料供应来降低光合速率以适应干旱环境，B不符合题意；
C、恢复浇水后气孔阻力减小，二氧化碳供应增加，暗反应加快，从而促进光反应，使光反应产生的ATP和NADPH的量均呈上升趋势，C不符合题意；
D、气孔阻力不再变化时，可能是气孔全开或全闭等情况，此时无法确定玉米的光合速率与呼吸速率的大小关系，不能得出此时没有物质积累的结论，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下，分解有机物，释放能量。但是，前者需要氧和线粒体的参与，有机物彻底氧化，释放的能量比后者多。
（2）光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中，叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量，裂解水，生成高能化合物ATP和NADPH，同时释放氧气；NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应（卡尔文循环），最终将二氧化碳合成为糖分子，并将能量储存到糖分子中。
13．【答案】D
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、对蚕豆根尖进行解离时，需用体积分数95%酒精和质量分数15%盐酸混合液对蚕豆根尖2-3mm进行解离，其目的是使细胞相互分离开，而不是75%酒精，A不符合题意；
B、在观察蚕豆根尖细胞分裂的过程中，细胞周期包括分裂间期和分裂期，其中分裂间期持续的时间远远长于分裂期，所以大部分细胞处于分裂间期，而不是分裂期，B不符合题意；
C、蚕豆属于高等植物，高等植物细胞中不含中心体，中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中，所以微核形成不可能与中心体发出的星射线没有附着在着丝粒上有关，C不符合题意；
D、因为研究发现蚕豆根尖与动物试验的微核测试结果高度一致，这就表明蚕豆根尖的检测情况能够在一定程度上反映其他生物的情况，所以对于鉴定影响其他生物遗传物质的环境因素具有参考价值，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中，制片流程为：解离→漂洗→染色→制片。
14．【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；基因的自由组合规律的实质及应用；减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、根据染色体的大小、颜色和细胞质的均裂方式判断，甲细胞（处于减数第一次分裂后期）可以来自乙细胞（处于有丝分裂后期）有丝分裂后产生的卵原细胞，但丙细胞（处于减数第二次分裂后期）的染色体组成与甲细胞减数分裂Ⅰ产生的次级卵母细胞或第一极体不匹配，所以丙不可能来自甲细胞，A不符合题意；
B、一个染色体组中的染色体均为非同源染色体。看到图乙细胞处于有丝分裂后期，含有4个染色体组，然而⑤⑧和⑥⑦是同源染色体，不能构成染色体组，B不符合题意；
C、从图甲细胞可以看到发生同源染色体分离，同时伴随着非同源染色体自由组合；图丙细胞处于减数第二次分裂后期，发生的是姐妹染色单体分离，C不符合题意；
D、若图乙中②号染色体是X染色体，再结合图甲可知，图丙细胞黑色染色体为X染色体，含基因a，白色染色体为常染色体，含基因b，所以丙细胞的基因型为bbXaXa，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）有丝分裂可以分为前期、中期、后期和末期。有丝分裂最重要的变化是，在纺锤体作用下将亲代细胞复制的染色体平均分配到两个子细胞中，从而保持了细胞在遗传上的稳定性。
（2）进行有性生殖的生物，在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中，染色体只复制一次，而细胞经减数分裂连续分裂两次，最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
（3）基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
15．【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义；干细胞的概念、应用及研究进展
【解析】【解答】A、在精确配制的混合溶液中，含有能定向诱导干细胞分化的物质，所以干细胞可被定向诱导分化成脑部细胞，A不符合题意；
B、糖类在细胞中可作为碳源参与细胞结构的构建等，同时也是细胞生命活动的主要能源物质，所以精确配制的混合溶液中的糖类是干细胞分化过程中所需能量的主要来源，是干细胞分化的主要能源物质，B不符合题意；
C、干细胞分化成脑细胞的过程中，基因进行选择性表达，会合成不同种类和数量的蛋白质，所以细胞内蛋白质数量会改变。同时，由于基因选择性表达，转录形成的RNA种类和数量也会发生变化，即核酸（RNA）数量会改变，并非核酸数量不变，C符合题意；
D、科学家利用这种用多人干细胞培育三维大脑模型的技术，获得大脑模型后，能够从多个方面加深对脑科学的研究，比如探索大脑的发育机制，预测人脑对新药物和新疗法的反应等，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫作细胞分化。细胞分化是一种持久性的变化，一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
16．【答案】C
【知识点】衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、正常人体细胞的分裂次数是有限的，这意味着端粒不会持续被修复，所以端粒酶的活性处于被严格抑制的状态，并非被明显激活。因为如果端粒酶活性被激活，端粒就会不断被修复，细胞就可能无限制分裂，这不符合正常细胞的生理特性，A不符合题意；
B、癌细胞的特点是能够无限增殖。为了保证细胞不断分裂，端粒需要保持一定长度，这就需要端粒酶发挥作用来修复端粒，所以在癌症患者的癌细胞中，端粒酶的活性是被明显激活的，而不是被抑制。若端粒酶活性被抑制，端粒会随着细胞分裂不断缩短，细胞就无法持续分裂，B不符合题意；
C、从图中可以看出，端粒酶能够以RNA为模板合成DNA，这符合逆转录酶的功能特点，即逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程。而合成DNA的原料是四种脱氧核苷酸，也就是原料X。所以端粒酶具有逆转录酶的活性，原料X是脱氧核苷酸，C符合题意；
D、当端粒缩短到一定程度会引发细胞衰老，细胞衰老时细胞的代谢速率会减慢，并且细胞会失去增殖能力，而不是增殖速率减慢。因为细胞衰老后，其生理功能逐渐衰退，无法再进行正常的分裂增殖，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】端粒由DNA和蛋白质组成。在细胞分裂过程中，端粒起着重要作用。端粒对维持染色体的稳定性和完整性至关重要。当端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧正常的DNA序列就会受到损伤，这会引发细胞内一系列反应，结果使细胞活动渐趋异常，进而促进细胞衰老。
17．【答案】（1）纤维素和果胶；高尔基体和细胞膜；植物细胞壁具有支持和保护的作用
（2）内质网和高尔基体；囊泡；控制CSC和RLKS合成的基因不同
（3）维持细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关
（4）核孔
【知识点】其它细胞器及分离方法；细胞器之间的协调配合；细胞骨架；细胞核的结构；细胞壁
【解析】【解答】（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。高尔基体参与细胞壁成分的加工和运输，在植物细胞中，高尔基体与细胞壁的形成有关；从图中可以看到细胞膜上具有CESA（纤维素合成酶复合体），说明细胞膜也参与了细胞壁成分的运输，所以与细胞壁成分合成和运输相关的细胞结构是高尔基体和细胞膜。植物细胞浸泡在清水中不会涨破，是因为植物细胞具有细胞壁，细胞壁对细胞具有支持和保护作用，能够限制细胞过度吸水膨胀。
（2）纤维素合酶复合体（CSC）是一种膜蛋白，在细胞内，内质网对蛋白质进行初步加工，高尔基体对来自内质网的蛋白质做进一步的修饰加工，所以与CSC加工直接相关的细胞器有内质网和高尔基体。在细胞内，内质网和高尔基体之间以及高尔基体与细胞膜之间，通过囊泡进行物质运输，所以在加工过程中CSC通过囊泡完成运输。蛋白质的功能是由其结构决定的，而蛋白质的结构是由基因决定的，所以CSC与RLKS功能不同，其根本原因是控制CSC和RLKS合成的基因不同。
（3）细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，其作用是维持细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
（4）核孔是细胞核与细胞质之间进行物质交换和信息交流的通道，基因表达过程中，转录形成的mRNA就是通过核孔从细胞核进入细胞质，与核糖体结合进行翻译过程，所以将信息从细胞核传到细胞质需要通过的结构是核孔。
【分析】（1）细胞核主要由核膜、核仁、染色质、核基质等部分组成。核膜是细胞核的边界，由双层膜构成，外层常与粗面内质网相连。双层核膜并不是连续的，内、外层核膜常在某些部位相互融合形成环形开口，称为核孔。核孔周围镶嵌有许多蛋白质，构成一种复杂的结构，控制着物质的进出。核孔是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道。
（2）细胞质中的细胞器并不是漂浮于细胞质中的，细胞质中有着支持它们的结构——细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
（3）细胞壁位于植物细胞细胞膜的外面，主要由纤维素和果胶构成，对细胞起支持与保护作用。
（4）分泌蛋白的合成和运输过程：内质网上的核糖体→合成肽链→进入内质网→加工一定空间结构的蛋白质→囊泡运输高尔基体→进一步加工成熟的蛋白质→囊泡运输细胞膜→分泌到细胞外分泌蛋白。
（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，与细胞壁成分合成和运输相关的细胞结构有高尔基体和细胞膜。高尔基体参与细胞壁成分的加工和运输，由图可知，细胞膜上具有CESA（纤维素合成酶复合体）。植物细胞浸泡在清水中不会涨破，是因为植物细胞具有细胞壁，对细胞具有支持和保护作用。
（2）纤维素合酶复合体（CSC）是一种膜蛋白，细胞内与CSC加工直接相关的细胞器有内质网和高尔基体，在加工过程中CSC通过囊泡完成运输。CSC与RLKS功能不同，其根本原因是控制CSC和RLKS合成的基因不同，直接原因是二者蛋白质的结构不同。
（3）A类RLKS与细胞骨架直接相连，细胞骨架的作用是维持细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
（4）B、C、D类RLKS将获得的信号传到细胞核，启动相关基因的表达，指导蛋白质的合成以控制生物性状。将信息从细胞核传到细胞质需要通过的结构是核孔。
18．【答案】（1）C、H、O、N、Cu；降低化学反应的活化能
（2）①；在pH值为3-9℃之间设置更小的pH梯度，重复上述实验，则最短时间内出现黑色的那一组所对应的pH即为苹果多酚氧化酶的最适pH
（3）温度、pH；激活剂、抑制剂
（4）低温保存、糖水处理、淡盐水处理
【知识点】酶的本质及其探索历程；酶促反应的原理；酶的特性；探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】（1）酶的化学本质大多数是蛋白质，少数是RNA。多酚氧化酶是一类含Cu2+的氧化还原酶，说明其本质是蛋白质，蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，又因为该酶含Cu2+，所以多酚氧化酶的化学元素组成为C、H、O、N、Cu。酶的作用机理是降低化学反应的活化能，所以多酚氧化酶能催化醌类物质生成，也是通过降低化学反应的活化能来实现的。
（2）OD值越小，产物的生成量越多，酶活性越强。当pH=5时，观察①②③三组实验结果，第①组OD值最小，即产物生成量最多，所以此时3种多酚氧化酶中活性最强的是①橄榄多酚氧化酶。
要探究苹果多酚氧化酶的最适pH，根据表格中已有的pH范围3-9，可在这个pH值区间设置更小的pH梯度，重复上述实验。由于有O2时，多酚氧化酶能催化酚类或多酚类物质和O2生成醌类物质，呈现红色、褐色，进一步反应呈现黑色，所以最短时间内出现黑色的那一组所对应的pH即为苹果多酚氧化酶的最适pH。
（3）影响酶活性的因素有温度、pH、抑制剂和激活剂等。温度过高或过低、pH过酸或过碱都会影响酶的活性。第④组与第③组对比，第③组是茶叶多酚氧化酶，第④组是茶叶多酚氧化酶+Cu2+，加入Cu2+后OD值变小，产物的生成量增多，说明Cu2+能增强多酚氧化酶的活性，所以Cu2+是多酚氧化酶的激活剂；第⑤组与第③组对比，第⑤组是茶叶多酚氧化酶+亚硫酸氢钠，加入亚硫酸氢钠后OD值变大，产物的生成量减少，说明亚硫酸氢钠能抑制多酚氧化酶的活性，所以亚硫酸氢钠是多酚氧化酶的抑制剂。
（4）因为多酚氧化酶在有O2时能催化相关反应导致果实褐变，而低温可影响酶的活性，使酶活性降低，反应速率减慢；糖水处理、淡盐水处理可以在一定程度上隔绝空气，抑制氧化反应，所以采用低温保存、糖水处理、淡盐水处理等措施能在一定程度上延缓桃、苹果、香蕉、荔枝等果实的褐变。
【分析】同无机催化剂相比，酶显著降低了化学反应的活化能。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有专一性、高效性，并对温度、pH等条件有严格的要求。
（1）多酚氧化酶的化学元素组成为C、H、O、N、Cu，多酚氧化酶能催化醌类物质的生成，其作用机理是降低化学反应的活化能。
（2）pH=5时，①②③三组实验结果中第①组OD值最小，产物的生成量越多，说明橄榄多酚氧化酶的活性最强。为探究苹果多酚氧化酶的最适pH，可在pH值为3-9℃之间设置更小的pH梯度，重复上述实验，则最短时间内出现黑色的那一组所对应的pH即为苹果多酚氧化酶的最适pH。
（3）影响酶活性的因素有温度、pH、抑制剂和激活剂等，第④组与第③组对比，加入Cu2+后OD值变小，产物的生成量增多，说明Cu2+是多酚氧化酶的激活剂。第⑤组与第③组对比，加入亚硫酸氢钠后OD值变大，产物的生成量减少，说明亚硫酸氢钠是多酚氧化酶的抑制剂。
（4）低温可影响酶的活性，隔绝空气能抑制氧化反应，因此采用低温保存、糖水处理、淡盐水处理、柠檬水处理等措施能在一定程度上延缓桃、苹果、香蕉、荔枝等果实的褐变。
19．【答案】（1）线粒体孔蛋白、线粒体丙酮酸载体 (MPC)；前者为协助扩散，后者为主动运输
（2）促进ATP形成、丙酮酸进入线粒体基质；在无氧条件下，无法形成H+电化学势能，丙酮酸因缺乏动力而不能主动运输穿过线粒体内膜；乳酸或酒精和CO2
（3）氰化钾专一性破坏线粒体内膜上细胞色素C氧化酶，使其不能将电子传递给氧气，导致ATP不能正常形成，这样，物质氧化分解释放的能量更多以热能形式散失，进而会引起动物体温偏高；氰化钾中中毒，使丙酮酸不能进入线粒体内膜进行有氧呼吸第三阶段，而会在细胞质基质中转变为乳酸，导致中毒后血浆pH下降
（4）把中毒小鼠分成若干组，对每组小鼠依次间隔5分钟施加氧分压，观察各组小鼠的恢复状况
【知识点】物质进出细胞的方式的综合；有氧呼吸和无氧呼吸的比较；细胞呼吸综合
【解析】【解答】（1）观察可知，丙酮酸通过线粒体外膜时利用的是③线粒体孔蛋白，通过内膜时利用的是④线粒体丙酮酸载体（MPC）。对于运输方式，从图中看到，通过线粒体孔蛋白运输丙酮酸时，是顺浓度梯度，借助孔蛋白，不需要消耗能量，属于协助扩散；而通过线粒体丙酮酸载体（MPC）运输丙酮酸时，需要借助H+电化学势能提供能量来逆浓度梯度运输，属于主动运输。
（2）由图可知，有氧条件下积累的线粒体内膜两侧的H+浓度梯度形成了H+电化学势能，这个势能可以推动ATP合酶合成ATP，还能为丙酮酸进入线粒体基质提供动力，所以该浓度梯度存在起到的作用是促进ATP形成、丙酮酸进入线粒体基质。因为H+电化学势能的产生依赖有氧条件下的电子传递链，无氧条件下无法形成H+电化学势能，而丙酮酸进入线粒体基质是主动运输，依赖H+电化学势能提供动力，所以丙酮酸不能进入线粒体。在无氧条件下，动物细胞中NADH会将丙酮酸还原为乳酸，植物细胞和酵母菌等会将丙酮酸还原为酒精和CO2。
（3）氰化钾破坏线粒体内膜上细胞色素C氧化酶后，电子不能传递给氧气，有氧呼吸第三阶段受阻，ATP不能正常形成。物质氧化分解释放的能量原本大部分用于合成ATP，少部分以热能形式散失，现在ATP合成受阻，更多的能量就以热能形式散失，从而使动物体温升高。由于细胞色素C氧化酶被破坏，丙酮酸不能进入线粒体内膜进行有氧呼吸第三阶段，只能在细胞质基质中转变为乳酸，乳酸进入血浆会使血浆pH下降。
（4）为探究提高氧分压的最早时间对中毒小鼠抢救的影响，将中毒小鼠分成若干组，以5分钟为时间间隔，对每组小鼠依次间隔5分钟施加氧分压，然后观察各组小鼠的恢复状况，通过比较不同组小鼠的恢复情况来确定提高氧分压的最早有效时间。
【分析】（1）物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输分为自由扩散和协助扩散两类。物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。
（2）细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下，分解有机物，释放能量。但是，前者需要氧和线粒体的参与，有机物彻底氧化，释放的能量比后者多。细胞呼吸是细胞中物质代谢的枢纽，糖类、脂质和蛋白质的合成或分解都可以通过细胞呼吸联系起来。
（1）由图可知，有氧呼吸第一阶段产生的丙酮酸，通过线粒体外膜上的③线粒体孔蛋白运输，进入膜间隙，再通过线粒体内膜上的④线粒体丙酮酸载体(MPC)，进入线粒体内部。前者运输的动力是丙酮酸浓度差，其运输方式为协助扩散；后者运输动力是H+电化学势能，运输方式为主动运输。
（2）由图可知，在有氧条件下，通过电子传递链积累起线粒体内膜两侧的H+浓度梯度，可以形成H+电化学势能，推动ATP形成以及丙酮酸进入线粒体基质中。由图可知，H+电化学势能的产生需要氧气，所以在无氧条件下，丙酮酸因缺乏动力而不能主动运输进入线粒体基质。有氧条件下，NADH进入线粒体内膜，与 O2结合形成H2O，无氧条件下，NADH积累在细胞质基质中，将丙酮酸还原为乳酸或酒精和CO2。
（3）氰化钾是一种剧毒物质，会专一性破坏线粒体内膜上细胞色素C氧化酶的结构，使其不能将电子传递给氧气，导致ATP不能正常形成，物质氧化分解释放的能量更多以热能形式散失，因此氰化钾中毒会引起动物体温偏高。氰化钾中毒后，电子不能传递给氧气，会导致丙酮酸不能进入线粒体内膜，不能进行有氧呼吸第三阶段，丙酮酸会在细胞质基质中转变为乳酸，导致中毒后血浆pH下降。
（4）为探究提高氧分压的最早时间对中毒小鼠抢救的影响，把中毒小鼠分成若干组，对每组小鼠依次间隔5分钟施加氧分压，观察各组小鼠的恢复状况。
20．【答案】（1）5；复合肥中含有N元素，水稻吸收N元素能合成更多的叶绿素
（2）早春气温较低，水稻与光合作用和细胞呼吸有关的酶活性低，导致分蘖期水稻的光合速率和呼吸速率都较低；水稻根部因缺氧进行无氧呼吸，根部能量供应不足，影响物质运输；无氧呼吸产生大量酒精而出现烂根现象等
（3）CO2浓度、叶绿素含量；分蘖；与其他生长期相比，分蘖期施肥水稻的增产量最大
（4）探究不同N、P比例的复合肥对水稻产量的影响
（5）负相关；一定浓度范围内随赤霉素浓度增加对光合速率的促进作用增加，浓度过高促进作用减弱，甚至起抑制作用；该突变体无法淬灭激发态叶绿素而使叶绿体受损；缺乏类胡萝卜素，吸收的蓝紫光减少，光合速率下降
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；影响光合作用的环境因素；影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】（1）因为要设置对照组（不施加复合肥）以及分别在分蘖期、抽穗期、灌浆期、成熟期施加复合肥的实验组，所以至少需要将同种水稻分成5组进行实验。复合肥中含有N元素，而N是叶绿素合成的必需元素，水稻吸收N元素能合成更多的叶绿素，所以实验组水稻不同生长期的叶绿素含量均高于对照组水稻相应生长期的叶绿素含量。
（2）酶的活性受温度影响，早春气温较低，水稻与光合作用和细胞呼吸有关的酶活性低，从而导致分蘖期水稻的光合速率和呼吸速率都较低。当土壤中含水量过高时，土壤中氧气含量减少，水稻根部因缺氧进行无氧呼吸。无氧呼吸一方面使根部能量供应不足，影响物质运输；另一方面无氧呼吸产生大量酒精，酒精对根部细胞有毒害作用，出现烂根现象等，这些都不利于分蘖期水稻的正常生长。
（3）由表格数据可知，抽穗期胞间CO2浓度较低，此时影响光合速率的主要因素是CO2浓度；成熟期叶绿素含量较低，影响光合速率的主要因素是叶绿素含量。从表格中的增产量数据来看，与其他生长期相比，分蘖期施肥水稻的增产量最大，所以等量的复合肥在分蘖期施用最有效。
（4）在此实验基础上，若要进一步研究复合肥对水稻产量的影响，可研究不同N、P比例的复合肥对水稻产量的影响，所以拟定的实验名称为探究不同N、P比例的复合肥对水稻产量的影响。
（5）观察可知，气孔开放度越大，胞间CO2浓度越低，二者呈负相关。从图中还可以看出，一定浓度范围内随赤霉素浓度增加对光合速率的促进作用增加，浓度过高促进作用减弱，甚至起抑制作用。缺乏类胡萝卜素的突变体，一方面无法淬灭激发态叶绿素而使叶绿体受损；另一方面，类胡萝卜素能吸收蓝紫光，缺乏类胡萝卜素，吸收的蓝紫光减少，从而导致光合速率下降。
【分析】（1）光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中，叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量，裂解水，生成高能化合物ATP和NADPH，同时释放氧气；NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应（卡尔文循环），最终将二氧化碳合成为糖分子，并将能量储存到糖分子中。
（2）细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下，分解有机物，释放能量。但是，前者需要氧和线粒体的参与，有机物彻底氧化，释放的能量比后者多。细胞呼吸是细胞中物质代谢的枢纽，糖类、脂质和蛋白质的合成或分解都可以通过细胞呼吸联系起来。
（3）赤霉素的主要作用：促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进细胞分裂与分化；促进种子萌发、开花和果实发育。
（1）科技人员用等量的同种复合肥（N：P=4：1）分别处理不同生长期的水稻，测定实验组水稻的各项生理指标和增产量，需要设置对照组（未施加复合肥）和实验组（施加复合肥），所以至少需要将同种水稻分成5组进行实验。实验组水稻不同生长期的叶绿素含量均高于对照组水稻相应生长期的叶绿素含量，最可能的原因是复合肥中含有N元素，水稻吸收N元素能合成更多的叶绿素。
（2）分蘖期水稻的光合速率和呼吸速率都较低，从早春气温较低的角度分析，是因为早春气温较低，水稻与光合作用和细胞呼吸有关的酶活性低，导致分蘖期水稻的光合速率和呼吸速率都较低。当土壤中含水量过高时，反而不利于分蘖期水稻的正常生长，可能的原因有水稻根部因缺氧进行无氧呼吸，根部能量供应不足，影响物质运输；无氧呼吸产生大量酒精而出现烂根现象等。
（3）由表可知，抽穗期水稻的叶绿素含量高于其他时期，而胞间CO2浓度却低于其他时期，所以影响抽穗期光合速率的主要因素是胞间CO2浓度，成熟期胞间CO2浓度高于其他时期，但叶绿素含量却低于其他时期，所以影响成熟期水稻光合速率的主要因素是叶绿素含量。表中分蘖期与其他生长期相比，分蘖期施肥水稻的增产量最大，则等量的复合肥在分蘖期施用最有效。
（4）在此实验基础上，若要进一步研究复合肥对水稻产量的影响，可配制具有不同N、P比例该复合肥溶液，探究不同N、P比例的复合肥对水稻产量的影响。
（5）①从图中可知，气孔开放度与胞间CO2浓度之间的关系是负相关，即气孔开放度越大，胞间CO2浓度越低，赤霉素对光合作用的影响具体表现为一定浓度范围内随赤霉素浓度增加对光合速率的促进作用增加，浓度过高促进作用减弱，甚至起抑制作用。
②强光下，激发态叶绿素会与氧分子反应形成单线态氧会损伤叶绿体，而类胡萝卜素可快速淬灭激发态叶绿素，起保护叶绿体的作用。缺乏类胡萝卜素的突变体光合速率下降，可能的原因是该突变体无法淬灭激发态叶绿素而使叶绿体受损；缺乏类胡萝卜素，吸收的蓝紫光减少，光合速率下降。
21．【答案】（1）磷酸基团和能量；专一性和高效性
（2）G1、S、G2；DNA复制和相关蛋白质的合成；数目和形态
（3）S期；46→92→46
（4）由基因决定的细胞自动结束生命的过程
【知识点】酶的特性；ATP的作用与意义；有丝分裂的过程、变化规律及其意义；细胞的凋亡
【解析】【解答】（1）ATP在周期蛋白磷酸化过程中，一方面提供磷酸基团使周期蛋白磷酸化，另一方面ATP水解释放能量为该过程供能，所以ATP的作用是提供磷酸基团和能量。蛋白激酶作为一种酶，具有酶的一般特性，即专一性，只能催化特定的化学反应；高效性，能显著降低化学反应的活化能，加快反应速率。
（2）根据题干中细胞周期的划分，物质准备过程即分裂间期，包括G1期（DNA合成前期）、S期（DNA合成期）和G2期（DNA合成后期），对应图示中的G1、S、G2期。在分裂间期这个物质准备阶段，细胞主要进行DNA的复制以及相关蛋白质的合成，为后续的细胞分裂做准备。在M期（分裂期）的不同时期，染色体的形态和数目会发生规律性变化，前期染色体散乱分布，中期染色体形态稳定、数目清晰，后期着丝粒分裂染色体数目加倍，末期染色体解螺旋，所以可以通过显微镜观察细胞中染色体的数目和形态来判断M期的各个时期。
（3）Cdk2-CyclinE复合物在S期发挥作用检测核DNA分子是否正常复制，若检测到核DNA分子异常或没有复制，根据“若检测到相应的过程正常完成，则细胞分裂进入下一阶段，否则细胞会暂停分裂”，细胞会停留在S期。检测点4～5之间表示M期，人体细胞正常染色体数为46条，在M期的后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，染色体数目加倍变为92条，末期结束细胞一分为二，染色体数目恢复为46条，所以染色体的数量变化为46→92→46。
（4）细胞凋亡是指由基因决定的细胞自动结束生命的过程，这是细胞的一种程序性死亡，对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
【分析】（1）有丝分裂可以分为前期、中期、后期和末期。有丝分裂最重要的变化是，在纺锤体作用下将亲代细胞复制的染色体平均分配到两个子细胞中，从而保持了细胞在遗传上的稳定性。
（2）ATP是由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的。ATP是一种高能磷酸化合物，在细胞中，它与ADP的相互转化实现储能和放能，从而保证细胞各项生命活动的能量供应。
（3）同无机催化剂相比，酶显著降低了化学反应的活化能。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有专一性、高效性，并对温度、pH等条件有严格的要求。
（4）细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，与细胞坏死不同。新细胞的产生和一些细胞的凋亡同时存在于多细胞生物体中。
（1）ATP在周期蛋白磷酸化过程中的作用是提供磷酸基团和能量；蛋白激酶是一种酶，故其特性为专一性和高效性。
（2）据题干信息“细胞周期分为分裂间期和分裂期（M期），分裂间期又分为G1期（DNA合成前期）、S期（DNA 合成期）和G2期（DNA合成后期）”可知，物质准备过程包括图示中的时期是G1、S、G2期；在物质准备阶段，细胞发生的主要变化是DNA复制和相关蛋白质的合成；M期（分裂期）可分为前、中、后、末期，可以通过显微镜观察细胞中染色体的数目和形态来判断。
（3）据题干信息“若检测到相应的过程正常完成，则细胞分裂进入下一阶段，否则细胞会暂停分裂”可知，若Cdk2-CyclinE复合物检测到核DNA分子异常或没有复制，则细胞会停留在S期；据图可知，检测点4～5之间表示M期，其中后期染色体数目会加倍，末期结束，染色体数目恢复，故染色体的数量变化为由46→92→46。
（4）细胞凋亡是指由基因决定的细胞自动结束生命的过程，对生物体正常的生命活动有积极意义。
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