2024届高考生物一轮总复习阶段验收评价二细胞代谢与细胞的生命历程

阶段验收评价(二)　细胞代谢与细胞的生命历程

一、选择题(本题共16小题，共40分。第1～12小题，每小题2分；第13～16小题，每小题4分。每题只有一个正确选项)

1．酶和ATP是细胞代谢过程的两类重要物质，下列有关叙述正确的是(　 )

A．同一种酶不可能存在于分化程度不同的活细胞中

B．人在剧烈运动时，骨骼肌细胞中ATP含量比安静时更多

C．同一生物个体内的酶作用的最适温度和最适pH相同

D．细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性

解析：选D　分化程度不同的活细胞中有一些相同的酶，如呼吸酶，A错误；ATP在细胞中的含量较少且保持相对稳定，在需要能量多的细胞中ATP与ADP的转化速度较快，B错误；同一生物个体内的酶作用的最适pH不一定相同，如胃蛋白酶和胰蛋白酶的最适宜pH不同，C错误；ATP是细胞生命活动的直接能源物质，ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性，D正确。

2．过氧化氢酶(CAT)是植物体内主要的抗氧化酶之一，对植物起保护作用。用不同保鲜袋包装对菠菜CAT活性的影响如图所示。下列相关分析错误的是(　 )

A．与保鲜袋1相比，保鲜袋2包装更适用于储藏保鲜

B．取储藏8 d的菠菜提取液放入试管中可催化过氧化氢分解

C．蔬菜高温保存时间更短，可能是高温改变了CAT的活性

D．CAT在储藏的第4 d含量最低、第8 d含量最高

解析：选D　与保鲜袋1相比，保鲜袋2过氧化氢酶活性较高，更适用于储藏保鲜，A正确；由图可知，储藏8 d的菠菜中过氧化氢酶活性较高，可以催化过氧化氢分解，B正确；高温可能改变了酶的空间结构，改变了CAT的活性，使蔬菜在高温下保存时间更短，C正确；在图中范围内，CAT在储藏的第4 d活性最低，第8 d活性最高，8 d后数据未知，无法得出第4 d含量最低、第8 d含量最高的结论，D错误。

3．ATP合成酶参与生物体的氧化磷酸化和光合磷酸化，作用机理是在跨膜质子(H＋)电化学梯度驱动下合成 ATP，下列说法错误的是(　 )

A．该酶广泛分布于线粒体、叶绿体的内外膜和原核细胞的细胞膜上

B．ATP 合成酶跨膜部位呈疏水性，有利于与膜结合部位的稳定

C．H＋跨膜驱动ATP 合成的运输方式是协助扩散，需要转运蛋白协助

D．ATP 的合成在细胞中时刻进行并与ATP 的水解处于动态平衡

解析：选A　线粒体的外膜和叶绿体的内外膜上不会合成ATP，因此线粒体的外膜和叶绿体的内外膜上都没有ATP合成酶，A错误；磷脂双分子层内部是疏水性的，ATP合成酶跨膜部位呈疏水性，这样才能与磷脂双分子层牢固结合，B正确；H＋跨膜运输的方向是从高浓度到低浓度，这样才可以产生动力势能，驱动ATP合成，该过程需要转运蛋白协助，属于协助扩散，C正确；ATP的合成在细胞中时刻进行并与ATP的水解处于动态平衡，实现能量的供应，D正确。

4．科研人员分别在不同时间干旱胁迫(CK为0 h)条件下对3个葡萄品种(贝达、夏黑、晨香)叶片的叶绿素含量进行测定，以探究不同葡萄品种对干旱条件的响应，部分实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是(　 )

A．用纸层析法分离色素，干旱处理下夏黑绿色色素带最窄

B．干旱胁迫可能促进叶绿素的分解并抑制叶绿素的合成

C．干旱胁迫24 h、96 h，晨香、贝达叶片的光合速率相等

D．干旱胁迫条件下葡萄的呼吸速率可能会降低

解析：选C　由题图可知，干旱处理下夏黑叶绿素含量最低，故用纸层析法分离色素，干旱处理下夏黑绿色色素带最窄，A正确；根据题图可知，随着干旱胁迫时间延长，叶绿素含量逐渐降低，推测干旱可能导致叶绿素被分解，并抑制叶绿素的合成，B正确；分析题图可知，干旱胁迫24 h、96 h，晨香、贝达叶片的叶绿素含量相等，但还有其他因素影响光合速率，故不能说明二者的光合速率相等，C错误；干旱胁迫条件下，葡萄处于缺水状态，呼吸速率可能会降低，D正确。

5．以有氧呼吸为主的葡萄糖代谢是细胞获取能量的主要方式，但在肿瘤细胞中，无论氧气供应是否充足，肿瘤细胞都优先通过无氧呼吸的糖酵解途径(EMP)供能。下列说法错误的是(　 )

A．肿瘤细胞快速增殖，消耗大量营养物质，不利于正常细胞的生长

B．与有氧呼吸相比，EMP产生的ATP多，更适合肿瘤细胞快速生长

C．肿瘤细胞优先通过EMP供能，是对瘤体内部常处于缺氧状态的适应

D．可尝试通过研发EMP关键酶抑制剂，设计、生产抑制肿瘤的药物

解析：选B　分析题意可知，肿瘤细胞优先通过无氧呼吸的糖酵解途径(EMP)供能，而与有氧呼吸相比，无氧呼吸消耗等量葡萄糖时释放的能量较少，因此肿瘤细胞快速增殖会消耗大量营养物质，不利于正常细胞的生长，A正确，B错误；肿瘤细胞过快生长使其处于缺氧状态，因此肿瘤细胞优先通过EMP供能，是对瘤体内部常处于缺氧状态的适应，C正确；无论氧气供应是否充足，肿瘤细胞都优先通过EMP供能，由此推测可尝试通过研发EMP关键酶抑制剂，设计、生产抑制肿瘤的药物，通过抑制肿瘤细胞的无氧呼吸过程抑制细胞生长和增殖，D正确。

6．已知对酶的抑制有可逆抑制(与酶可逆结合，酶的活性能恢复)和不可逆抑制(与酶不可逆结合，酶的活性不能恢复)两种类型。淀粉通过与淀粉酶的活性中心结合完成水解反应。为研究X和Y两种溶液对淀粉酶催化淀粉水解速率的影响，科研人员在37 ℃、适宜pH等条件下进行了相关实验，得到的结果如图所示。下列分析正确的是(　 )

A．该实验的自变量是淀粉溶液浓度、加入溶液的种类和浓度

B．甲组反应速率更快，说明X降低了淀粉水解的活化能

C．Y是通过可逆抑制结合淀粉酶活性中心降低淀粉水解速率

D．等体积的淀粉溶液在P点条件下完全水解所需的时间较O点的长

解析：选D　据题意和题图可知，本实验的自变量包括淀粉溶液浓度、加入溶液的种类，但溶液的浓度不是自变量，A错误；据图可知，与对照组(乙组)相比，甲组加入X溶液后，淀粉水解的速率随淀粉溶液浓度增加而增加更快，推测X属于可逆抑制，其与淀粉酶的结合使酶活性降低，酶降低活化能的能力减弱，但该抑制作用可随淀粉溶液浓度增加而被解除，B错误；与对照组相比，丙组加入Y溶液后淀粉水解速率降低，且该速率不会随淀粉溶液浓度增加而增加，推测其与酶不可逆结合，酶的活性不能恢复，属于不可逆抑制，C错误；根据题图分析可知，O点和P点的淀粉水解速率相同，但P点对应的淀粉溶液浓度更大，所以在P点条件下淀粉完全水解所需的时间比O点长，D正确。

7．卡尔文将14C标记的CO2通入正在进行光合作用的小球藻培养液中，然后在培养后不同时间(0.5 s、3 s、10 s等)将培养液迅速倾入热乙醇中以杀死细胞，最后利用层析法和放射自显影技术进行物质的分离和鉴定，实验结果如图。下列相关分析不正确的是(　 )

A．用14C标记CO2可排除细胞中原有物质的干扰

B．热乙醇处理的目的是停止光合作用的进行

C．推测暗反应的初产物可能是3­磷酸甘油酸

D．可依据放射性的强弱推测出暗反应的过程

解析：选D　细胞中原有的CO2不含14C，用14C标记CO2可排除细胞中原有物质的干扰，A正确；热乙醇可以杀死细胞，用热乙醇处理的目的是停止光合作用的进行，以检测杀死细胞时，其光合作用进行的程度，B正确；放射性最先在3­磷酸甘油酸中出现，推测暗反应的初产物可能是3­磷酸甘油酸，C正确；该实验可通过放射性出现的先后顺序来推测暗反应的过程，D错误。

8．科学家通过将菠菜的“捕光器”与9种不同生物体的酶结合，制造了人造叶绿体。这种叶绿体可在细胞外工作、收集阳光，并利用产生的能量将CO2转化成富含能量的分子，有机物的转化过程如图，下列叙述错误的是(　 )

A．物质X表示NADPH，CO2浓度下降物质X的含量上升

B．通过添加不同的酶可能会制备出合成不同有机物的叶绿体

C．“捕光器”上的光合色素能将光能转化为ATP和物质X中的化学能

D．叶肉细胞和人造叶绿体合成等量的有机物时向外界释放的O2量相等

解析：选D　由图可知，物质X表示NADPH，CO2浓度下降导致CO2固定受到抑制，C3减少，C3的还原变慢，物质X的含量上升，A正确；由题意可知，通过将菠菜的“捕光器”与9种不同生物体的酶结合起来，制造了人造叶绿体，说明通过添加不同的酶可能会制备出合成不同有机物的叶绿体，B正确；“捕光器”上的光合色素能将光能转化为ATP和物质X中的化学能，C正确；叶肉细胞和人造叶绿体合成等量的有机物时，由于人造叶绿体不存在呼吸作用消耗O2，故人造叶绿体释放的O2多，D错误。

9．我国科学家模拟植物光合作用，设计了一条利用二氧化碳合成淀粉的人工路线，流程如图所示。下列叙述不正确的是(　 )

A．①②过程模拟暗反应中CO2的固定，③④过程模拟C3的还原

B．步骤①需催化剂，②③④既不需催化剂也不需消耗能量

C．该过程与植物光合作用的本质都是将光能转化成化学能储存于有机物中

D．该体系与植物光合作用固定的CO2量相等时，植物体内淀粉的积累量较低

解析：选B　①②③④过程是光合作用暗反应的模拟过程，①②过程模拟的是CO2的固定，③④过程模拟C3的还原，A正确；步骤③④的顺利进行，需要多种酶的催化，需要消耗能量，如ATP和NADPH中的化学能，B错误；植物光合作用的本质是利用光能将无机物二氧化碳和水转化为有机物，同时将光能转化为有机物中的化学能，图示过程也将二氧化碳和水转化为淀粉，同时储存能量，二者的本质是相同的，C正确；在与植物光合作用固定的CO2量相等时，该体系由于没有呼吸消耗淀粉，因此淀粉的积累量较高，D正确。

10．呼吸链是由一系列的递氢反应和递电子反应按一定顺序排列组成的连续反应体系，在有氧呼吸中将氢和电子最终呈递给氧，生成水的同时有ATP的生成。研究表明，当细胞处于低氧环境时，延胡索酸可作为电子受体，形成琥珀酸，使线粒体在这种环境中发挥功能。下列叙述不正确的是(　 )

A．真核细胞的有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上

B．在有氧呼吸中细胞产生的能量主要储存于ATP中，少量以热能形式释放

C．在低氧条件下，线粒体可继续进行细胞呼吸，但是没有水的生成

D．该项研究成果为某些造成组织缺氧的疾病的治疗提供了新的思路

解析：选B　真核细胞中有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上，A正确；在有氧呼吸中细胞产生的能量多数以热能的形式释放，少数储存在ATP中，B错误；在低氧条件下，延胡索酸是电子受体，形成琥珀酸，没有氢与氧的结合，因此没有水的生成，C正确；该项研究成果可为某些造成组织缺氧的疾病的治疗提供新的思路，D正确。

11．研究发现，直肠癌患者体内存在癌细胞和肿瘤干细胞。用姜黄素治疗会引起癌细胞内凋亡蛋白Bax高表达，与凋亡抑制蛋白Bcl­2结合形成二聚体，诱发癌细胞凋亡；而肿瘤干细胞膜上因具有ABCG2蛋白(一种ATP结合转运蛋白)，能有效排出姜黄素，从而避免凋亡，并增殖分化成癌细胞。下列说法错误的是(　 )

A．Bax、Bcl­2两种蛋白数量的比例是决定癌细胞凋亡的关键因素之一

B．用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗，可促进肿瘤干细胞凋亡

C．肿瘤干细胞分化成癌细胞过程中，蛋白质的种类和数量发生改变

D．在癌细胞中，Bax蛋白与ABCG2蛋白的作用表现为相抗衡

解析：选D　Bax属于凋亡蛋白，Bcl­2属于凋亡抑制蛋白，两种蛋白数量的比例是决定癌细胞凋亡的关键因素之一，A正确；姜黄素治疗会诱发癌细胞凋亡，ABCG2蛋白的抑制剂能防止姜黄素排出细胞，因此用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗，可促进肿瘤干细胞凋亡，B正确；癌细胞是由于原癌基因和抑癌基因突变引起的，肿瘤干细胞分化成癌细胞过程中，由于遗传物质发生改变，故蛋白质的种类和数量发生改变，C正确；分析题意可知，Bax蛋白高表达是姜黄素对细胞作用的结果，而ABCG2蛋白能通过排出姜黄素而避免凋亡，Bax蛋白与ABCG2蛋白的作用对象不同，不能称为抗衡，D错误。

12．细胞的衰老和凋亡是细胞正常的生命现象，对维持个体正常的生长发育及生命活动具有重要意义。下列叙述不正确的是(　 )

A．只有衰老的细胞才会发生细胞凋亡

B．细胞凋亡是基因控制的细胞程序性死亡

C．衰老细胞的细胞膜通透性改变，物质运输功能降低

D．衰老细胞内的水分减少，细胞新陈代谢速率减慢

解析：选A　蝌蚪尾巴的消失、被病原体感染的细胞的清除等都涉及细胞的凋亡，并非只有衰老的细胞才会发生细胞凋亡，A错误；细胞凋亡是基因控制的细胞程序性死亡的过程，对于多细胞生物完成正常发育、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，B正确；衰老细胞的细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低，C正确；衰老细胞内的水分减少，细胞新陈代谢速率减慢，D正确。

13．某实验小组欲探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响，分别量取等量pH不同的缓冲液于试管中，其他条件相同且适宜，利用新鲜肝脏研磨液、H2O2溶液、注射器等进行实验，记录并计算气体产生的平均速率，结果如图所示。下列叙述正确的是(　 )

A．实验需要将肝脏研磨液和H2O2溶液混合后再加入pH不同的缓冲液中进行测定

B．pH由5到7时气体产生速率上升较快，与pH为5～7时酶活性升高较快有关

C．由图示实验结果可知，过氧化氢酶需要在最适pH条件下保存

D．由图示结果推测，将某一试管中的pH由13调至7时，过氧化氢酶的活性会持续升高

解析：选B　实验需要先将每组的肝脏研磨液和H2O2溶液先调至相同pH后，然后再混合，并将不同组设置不同的pH进行实验，A错误；pH由5到7时气体产生速率上升较快，与pH为5～7时酶活性升高较快有关，B正确；该实验是探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响，不能说明过氧化氢酶需要在最适pH条件下保存，C错误；据图可知，在pH为13时，平均反应速率为0，说明酶变性失活，则将pH由13调至7时，过氧化氢酶的活性不变，D错误。

14．科研人员研究了温度对人工种植的蒲公英幼苗光合作用与呼吸作用的影响，其他条件相同且适宜，实验结果如图所示，下列说法错误的是(　 )

A．在光照条件下，蒲公英幼苗30 ℃与35 ℃总光合速率相同

B．昼夜时间相同且温度不变，则适合蒲公英生长的最适温度是25 ℃

C．P点时，叶肉细胞产生ATP的细胞器为叶绿体和线粒体

D．一直处于光照条件下，25 ℃最有利于蒲公英生长

解析：选B　实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，光照条件下，30 ℃环境中蒲公英的实际光合速率为3.5＋3＝6.5(mg/h)，35 ℃环境中蒲公英的实际光合速率为3＋3.5＝6.5(mg/h)，A正确；每天光照与黑暗时间相等，在恒温条件下，植物积累的有机物最多的温度应该为净光合速率与呼吸速率的差值最大时，即20 ℃时植物积累的有机物最多，故适合蒲公英生长的最适温度是20 ℃，B错误；P点时，净光合速率大于0，蒲公英既进行光合作用，又进行呼吸作用，叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体，叶绿体和线粒体是细胞器，C正确；在光照下，图中数据表明在25 ℃时，植物的净光合速率最大，最有利于植物的生长，D正确。

15．如图为某动物部分细胞分裂示意图。据图分析，下列叙述不正确的是(　 )

A．该动物是雌性动物，乙图处于有丝分裂中期，丙图处于减数分裂Ⅱ后期

B．甲细胞形成乙细胞的分裂方式为有丝分裂，可能发生基因突变，不可能发生基因重组

C．丙细胞有两个染色体组，分裂产生的子细胞是第二极体和卵细胞

D．丙细胞产生子细胞的过程中发生了等位基因的分离和非等位基因的自由组合

解析：选D　丙图处于减数分裂Ⅱ后期，胞质不均等分裂，说明此动物为雌性动物，乙图处于有丝分裂中期，A正确；乙图处于有丝分裂中期，因此甲细胞形成乙细胞的分裂方式为有丝分裂，可能发生基因突变，但不会发生基因重组，因为基因重组一般发生在减数分裂过程中，B正确；丙细胞中此时有两个染色体组，处于减数分裂Ⅱ后期，且胞质不均等分裂，说明该细胞为次级卵母细胞，因此分裂产生的子细胞是第二极体和卵细胞，C正确；由于丙细胞本身含有等位基因A、a，产生子细胞的过程中会发生等位基因的分离，但不会发生非等位基因的自由组合，因为非等位基因的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期，D错误。

16．某班研发了“细胞生命历程卡”游戏，游戏规则如下：老师打出“历程卡”，然后组长打出“细胞卡”，若“细胞卡”契合“历程卡”则得1分，反之不得分；随后三个组员分别打出“活动卡”，若“活动卡”同时契合“历程卡”与“细胞卡”则得1分，反之不得分，满分为4分。根据如下赛况，获胜的小组是(　 )

解析：选D　由题意可知，蛙的红细胞进行无丝分裂，不契合“历程卡”有丝分裂，故不得分；三个组员的“活动卡”虽然满足有丝分裂，但无法契合组长的“细胞卡”，故A组得0分。B组组员1打出的“活动卡”为细胞癌变，而非细胞衰老，不得分；原核生物发菜不具备核膜，因此组员2打出的“活动卡”不契合“细胞卡”，不得分，故B组得2分。C组组员1的“活动卡”为植物细胞的有丝分裂，不得分；组员3“活动卡”为细胞凋亡，不得分，故C组得2分。D组组员3的“活动卡”为细胞凋亡，不得分，故D组得3分获胜。

二、非选择题(本题共5小题，共60分)

17．(12分)为实现燕麦资源的高效利用，研究人员采用耐热α­淀粉酶处理燕麦麸来提取β­葡聚糖，现欲探究提取β­葡聚糖的最适条件，测定了在不同条件下的β­葡聚糖的提取率(如图所示)。回答下列问题：

(1)据图分析，影响燕麦麸中β­葡聚糖提取的因素有料液比、________________、水浴加热时间和水浴温度等，结合上述信息，推测温度影响β­葡聚糖提取率的原因最可能是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)据图分析，水浴加热时间在1～5 h内，β­葡聚糖提取率的变化为______________，在__________h水浴加热下提取率最高。

 (3)综合上述信息，若采用耐热α­淀粉酶从燕麦麸中提取β­葡聚糖，所需的最优化条件组合为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)研究人员欲在上述实验基础上，设计实验探究耐热α­淀粉酶的最适pH，请写出实验思路及最适pH确定方法。

实验思路：______________________________________________

________________________________________________________________________；

最适pH确定方法：____________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)图中显示，4个曲线图的横坐标依次为料液比、水浴温度、水浴加热时间和淀粉酶添加量，该4项因素对燕麦麸中β­葡聚糖的提取率都有影响；其中温度会影响淀粉酶活性，从而影响燕麦麸中的淀粉水解速率，进而影响β­葡聚糖的提取率。(2)据提取率随水浴加热时间的变化曲线图分析，水浴加热时间在1～5 h内，β­葡聚糖提取率的变化为先增加后下降，在4 h水浴加热下提取率最高。(3)分析题图，每条曲线都有峰值，峰值所对应的条件即为最优化条件，则在料液比为1∶10、水浴温度为75 ℃、水浴加热4 h和淀粉酶添加量为1.5%条件下的β­葡聚糖提取率最高。(4)研究人员要在题述实验基础上，探究耐热α­淀粉酶的最适pH，需要设置一系列pH梯度的缓冲(溶)液，在料液比为1∶10、水浴温度为75 ℃、淀粉酶添加量为1.5%的条件下，水浴加热4 h，检测各组β­葡聚糖的提取率。以测得的β­葡聚糖提取率最大值所对应的pH为基准，在其附近缩小浓度梯度再进行实验，直至出现提取率最大值，即为最适pH。

答案：(1)淀粉酶添加量　温度会影响淀粉酶活性，从而影响燕麦麸中的淀粉水解速率，进而影响β­葡聚糖的提取率　(2)先增加后下降　4　(3)料液比为1∶10、水浴温度为75 ℃、水浴加热4 h和淀粉酶添加量为1.5%　(4)设置一系列pH梯度的缓冲(溶)液，在料液比为1∶10、水浴温度为75 ℃、淀粉酶添加量为1.5%的条件下，水浴加热4 h，检测各组β­葡聚糖的提取率　以测得的β­葡聚糖提取率最大值所对应的pH为基准，在其附近缩小浓度梯度再进行实验，直至出现提取率最大峰值，即为最适pH

18．(12分)为了探究CO2浓度对光合作用的影响，科研人员将某水稻新品种幼苗种植于一个密闭小室内并使其处于最适环境中，只改变CO2浓度，测得幼苗干重、C3含量、C5含量的变化，结果如图所示。请回答下列问题：

(1)影响植物光合速率的环境因素主要包括______________________等；在光合作用过程中，发生的能量变化是____________________________________________________。

(2)曲线y和曲线z中，________代表C3含量的变化，判断依据是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)若在实验过程中，用14C标记的CO2供给新鲜叶片进行光合作用，则在光合作用过程中，14C的转移途径是__________________________________。

(4)5～15 min内水稻幼苗叶肉细胞的光合速率__________(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸速率，理由是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)影响植物光合速率的主要环境因素包括CO2浓度、温度及光照强度等；在光合作用过程中，光合色素先将光能转变成电能，再转变成ATP中活跃的化学能，最后转变成有机物中稳定的化学能。(2)根据卡尔文循环可知，1个CO2分子被C5固定后生成2分子C3，暗反应速率达到稳定时，C3的含量是C5的两倍。(3)若在实验过程中用14C标记的CO2供给新鲜叶片进行光合作用，则在光合作用过程中14C的转移途径是14CO2→14C3→(14CH2O)。(4)因为5～15 min内整株水稻幼苗的干重基本保持不变，说明叶肉细胞的光合速率等于整个植株的呼吸速率，而水稻幼苗的非绿色器官的细胞只进行细胞呼吸，不进行光合作用，所以叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率。

答案：(1)CO2浓度、温度及光照强度　光能→(电能→)ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能　(2)y　根据暗反应的特点，1个CO2分子被C5固定后生成2分子C3，暗反应速率达到稳定时，C3的量是C5的两倍。另外，C3在外界CO2浓度降低时含量减少，符合y曲线变化特点　(3)14CO2→14C3→(14CH2O)　(4)大于　5～15 min内整个水稻幼苗的干重基本保持不变，说明叶肉细胞的光合速率等于整个植株的呼吸速率，而水稻幼苗的非绿色器官的细胞只进行细胞呼吸，不进行光合作用(说明：答案中只要体现“叶肉细胞的光合速率＝叶肉细胞的呼吸速率＋非绿色器官的呼吸速率”即可给分)

19．(13分)干旱对植物光合作用的抑制包括气孔限制和非气孔限制，前者是指干旱使气孔开放数减少，从而使光合速率下降；后者指干旱使光合结构遭到破坏或活性下降，此时胞间CO2浓度并不亏缺。科研工作者探究干旱对某植物光合作用的气孔限制和非气孔限制的实验结果如图所示。CK为对照组(土壤含水量75%～80%)，W1为轻度干旱组(土壤含水量60%～65%)，W2为中度干旱组(土壤含水量50%～55%)，W3为重度干旱组(土壤含水量35%～40%)。

(1)相比于对照组，在轻度干旱条件下，植物的净光合速率__________，气孔导度下降主要影响光合作用的____________阶段。

(2)相比于对照组，在中度干旱条件下，植物的净光合速率下降，同时伴随着______________大幅下降和________________大幅下降，这表明净光合速率下降主要是气孔限制因素所致。浇水可解除干旱胁迫，请用文字和箭头形式说明给植物浇HO形成C6HO6的过程中18O的转移途径：______________________________________________________。

(3)在重度干旱条件下，植物胞间CO2浓度和净光合速率的变化________(填“相同”或“相反”)。研究者分析其净光合速率大幅下降主要是非气孔因素所致，其判断的理由是________________________________________________________________________，

请你分析植物在重度干旱条件下，生理方面的变化：①水分亏缺导致________________被破坏，从而直接影响光反应；②干旱胁迫导致将CO2固定、合成____________的一系列酶活性减弱；③光合产物的输出变慢，导致细胞内光合产物积累，阻碍了光合作用继续进行。

解析：(1)从图1可知，W1组的净光合速率低于CK组，说明在轻度干旱条件下，植物的净光合速率下降；气孔导度下降，使得CO2进入细胞减少，因此主要影响光合作用的暗反应阶段。(2)从图1可知，W2组和CK组对比，胞间CO2浓度大幅下降，从图2可知，W2组和CK组对比，叶绿素含量下降不明显，而气孔导度大幅下降，综合分析，中度干旱条件下植物净光合速率下降伴随的是胞间CO2浓度大幅下降和气孔导度大幅下降，表明该条件下，净光合速率下降主要是气孔限制因素所致。给植物浇HO，HO先参与有氧呼吸第二阶段，产生C18O2，然后在光合作用的暗反应中C18O2被固定，最终形成C6HO6,18O的转移途径见答案。(3)由图1可知，在重度干旱条件下，植物胞间CO2浓度升高，净光合速率下降，两者的变化相反。净光合速率大幅下降主要是非气孔因素所致，判断的理由是虽然气孔导度下降，但是胞间CO2浓度升高，且叶绿素含量下降，说明植物自身光合作用需要的CO2少于该条件下可为暗反应提供的CO2浓度。植物在重度干旱条件下的生理方面的变化有水分亏缺导致类囊体薄膜被破坏，从而直接影响光反应；干旱胁迫导致将CO2固定、合成C3的一系列酶活性减弱；光合产物的输出变慢，导致细胞内光合产物积累，阻碍了光合作用继续进行。

答案：(1)下降　暗反应　(2)胞间CO2浓度　气孔导度　HOC18O2C6HO6　(3)相反　虽然气孔导度下降，但是胞间CO2浓度升高，且叶绿素含量下降，说明植物自身光合作用利用的CO2少于该条件下可为暗反应提供的CO2浓度　类囊体薄膜　C3

20．(12分)大气中不断增加的CO2溶入海洋，使海水pH下降，从而导致海洋酸化，温度是海洋中赤潮暴发的主要环境因子之一。科研工作者以常见赤潮微藻——中肋骨条藻为研究对象，设置不同的温度梯度(5、10、15、20、25、30和35 ℃)和两个CO2浓度[大气CO2浓度(LC)和高CO2浓度(HC)]，研究其在不同温度及CO2浓度条件下光合生理特性的变化，结果如图1、图2、图3所示。

(1)结合题干和题图可知，本实验的目的是探究在不同温度条件下，________________________________________________________________________。

(2)中肋骨条藻光合作用中捕获光能的叶绿素a分布在叶绿体的________________上，其含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析，光反应是一种______(填“吸能”或“放能”)反应，产物有___________________________________________________________。

(3)据图分析可知，在低温(5 ℃和10 ℃)条件下，海水酸化时中肋骨条藻净光合速率降低的原因是______________________________________________________________

________________________________________________________________________，

进而影响中肋骨条藻的生长。据图2分析，从理论上可预测在________________________情况下，赤潮暴发的频率与规模将会最大。

(4)研究发现高CO2浓度条件下，中肋骨条藻与光合作用有关基因转录会受到影响，据此推测图1中低温条件下，导致叶绿素a含量偏低的原因也可能是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)由题图纵坐标可知，本实验的目的是探究在不同温度条件下，不同CO2浓度对中肋骨条藻叶绿素a含量、净光合速率、呼吸速率的影响。(2)植物光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上；光反应过程中光合色素吸收、转化光能，因此属于吸能反应；光反应产物有ATP、NADPH和O2。(3)净光合速率＝总光合速率－呼吸速率，在低温(5 ℃和10 ℃)条件下，海水酸化即高CO2浓度(HC)时，中肋骨条藻的呼吸速率显著增大，而叶绿素a增加量相对较少，导致总光合速率增加量小于呼吸速率增加量，从而导致净光合速率降低；据图2可知，20 ℃、海水酸化(高CO2浓度)情况下，中肋骨条藻净光合速率最大，生长最迅速，因此最可能会导致赤潮暴发。(4)高CO2浓度条件下，中肋骨条藻与光合作用有关基因转录会受到影响，推测低温条件下叶绿素a相关合成酶含量低，导致叶绿素a合成少。

答案：(1)不同CO2浓度对中肋骨条藻叶绿素a含量、净光合速率、呼吸速率的影响　(2)类囊体薄膜　吸能　ATP、NADPH、O2　(3)呼吸速率显著增大，而叶绿素a增加量相对较少，导致总光合速率增加量小于呼吸速率增加量　20 ℃、海水酸化(或高CO2浓度)　(4)在低温条件下，叶绿素a相关合成酶含量低，导致叶绿素a合成少

21．(11分)研究发现，雌激素及雌激素受体α(ER)信号通路在正常乳腺上皮细胞分化的过程中发挥着重要作用，同时也是乳腺癌细胞增殖所需。雌激素能增加乳腺癌细胞中周期蛋白(cyclinD)的表达量，而cyclinD能与周期蛋白依赖性激酶(CDK4/6)结合形成复合物，被激活的cyclinD­CDK4/6复合物磷酸化相关蛋白(Rb)，进而使转录抑制复合物Rb­E2F解聚，释放E2F转录因子而激活细胞进入S期和DNA复制所需的相关基因，促进乳腺癌细胞的增殖。CDK4/6的活性受到INK4家族蛋白(p16、p21)等的调节，作用机理如图所示。回答下列问题：

(1)乳腺上皮细胞癌变后，细胞周期________(填“延长”或“缩短”)；癌细胞具有形态结构发生显著变化、_________________________________________________________

____________________________________________________________(答一点)等特点。

(2)细胞周期包括G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(细胞分裂前期)和M期(细胞分裂期)。细胞周期的每一个步骤都必须在相关信号检查点的控制下依次进行，如果前一个细胞周期未完成，下一个细胞周期就不能进行。紫杉醇及雌激素受体拮抗剂具有较好的抗癌效果，前者能抑制纺锤体形成，其在M期的________期发挥作用，后者的作用导致细胞滞留在________(填“G1”“S”“G2”或“M”)期。

(3)CDK是肿瘤治疗的一个潜在靶点，激活的cyclinD­CDK4/6复合物__________(填“有利于”或“不利于”)肿瘤细胞增殖；选择性地______________(填“抑制”或“促进”)CDK有利于相关癌症的治疗。

解析：(1)乳腺上皮细胞癌变后，细胞周期缩短；癌细胞具有形态结构发生显著变化、能无限增殖、膜上糖蛋白减少、在体内易分散和转移等特点。(2)纺锤体的形成发生在分裂期的前期；分析题意可知，雌激素受体拮抗剂导致细胞滞留在G1期。(3)CDK是肿瘤治疗的一个潜在靶点，激活的cyclinD­CDK4/6复合物促进乳腺癌细胞的增殖；选择性地抑制CDK有利于相关癌症的治疗。

答案：(1)缩短　能无限增殖、膜上糖蛋白减少、在体内易分散和转移(答一点即可)　(2)前　G1　(3)有利于　抑制