福建省龙岩市一级联盟校2024-2025学年高三上学期11月期中联考生物试卷（解析版）

这是一份福建省龙岩市一级联盟校2024-2025学年高三上学期11月期中联考生物试卷（解析版），共22页。试卷主要包含了选择题，生物膜系统的功能等内容，欢迎下载使用。
（考试时间：75分钟 总分：100分）
一、选择题（1—10题每题2分，11—15每题4分，共40分。每题仅有一项答案最符合题意）
1. 下列有关生物膜的叙述，正确的是（ ）
A. 线粒体内膜上附着的酶可催化CO2的生成
B. 抗体的合成和运输离不开高尔基体膜的作用
C. 细胞衰老时，细胞膜的通透性改变使物质运输功能降低
D. 细胞膜上的糖蛋白等物质增多，细胞之间的黏着性降低，容易在体内分散和转移
【答案】C
【分析】一、细胞膜、细胞器膜以及核膜在成分与结构上相似，在结构与功能上紧密联系，共同构成了生物膜系统。
二、生物膜系统的功能：
（1）保证内环境的相对稳定，对物质运输、能量转换和信息传递等过程起决定作用。
（2）为多种酶提供附着位点，是许多生物化学反应的场所。
（3）分隔细胞器，保证细胞生命活动高效、有序地进行。
【详解】A、有氧呼吸第二阶段生成二氧化碳，有氧呼吸第二阶段场所为线粒体基质，故线粒体基质的酶可催化CO2的生成，A错误；
B、抗体的合成在核糖体上进行，B错误；
C、细胞衰老时，细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低，细胞代谢速率降低，C正确；
D、细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性降低，容易在体内分散和转移，D错误。
故选C。
2. 温度往往是影响生物学现象的重要因素之一，下列关于“温度”叙述正确的是（ ）
A. 高温、强酸、强碱都能破坏氨基酸的结构而使蛋白质变性
B. 常用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响
C. 由于水是极性分子，所以水的温度相对不容易改变，为细胞提供液体环境
D. 储藏水果、粮食的仓库，往往要通过降低温度、提高氧气含量等措施，来减弱水果、粮食的呼吸作用
【答案】B
【分析】一、蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
二、细胞呼吸的原理在生活和生产中得到了广泛的应用。生活中，馒头、面包、泡菜等许多传统食品的制作，现代发酵工业生产青霉素、味精等产品，都建立在对微生物细胞呼吸原理利用的基础上。在农业生产上，人们采取的很多措施也与调节呼吸作用的强度有关。例如，中耕松土、适时排水，就是通过改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用，以利于作物的生长；在储藏果实、蔬菜时，往往需要采取降低温度、降低氧气含量等措施减弱果蔬的呼吸作用，以减少有机物的消耗。
【详解】A、高温、强酸、强碱都能破坏蛋白质的空间结构而使蛋白质变性，A错误；
B、常用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响，两个实验所用的酶不可互换，B正确；
C、由于氢键的存在，水具有较高的比热容，这就意味着水的温度相对不容易发生改变，水的这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要，C错误；
D、可通过降低温度、降低氧气含量等措施来减弱水果、粮食的呼吸作用，D错误。
故选B。
3. 在催化反应中，竞争性抑制剂与底物（S）结构相似，可与S竞争性结合酶（E）的活性部位；反竞争性抑制剂只能与酶—底物复合物（ES）结合，不能直接与游离酶结合。抑制剂与E或ES结合后，催化反应无法进行，产物（P）无法形成。下列说法正确的是（ ）
A. 酶是多聚体，其基本组成单位是氨基酸或脱氧核苷酸
B. ES→P+E所需要的活化能与S直接转化为P所需要的活化能相等
C. 酶量一定的条件下，底物浓度越高，竞争性抑制剂的抑制效率越高
D. 反竞争性抑制剂与酶的结合位点可能是底物诱导酶空间结构改变后造成的
【答案】D
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物。酶的作用机理是能降低化学反应活化能。酶的特性：①高效性：酶能显著降低反应活化能，加快反应速率；②专一性：每种酶只能催化一种或一类化学反应；③酶的作用条件温和。
【详解】A、酶的本质是蛋白质，少部分是RNA，其基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，A错误；
B、酶的作用机理是能降低化学反应活化能，故ES→P+E（有酶催化）所需要的活化能比S直接转化为P所需要的活化能要低，B错误；
C、竞争性抑制剂与底物（S）结构相似，可与S竞争性结合酶（E）的活性部位，酶量一定的条件下，底物浓度越高，底物和酶结合的就越多，竞争性抑制剂的抑制效率越低，C错误；
D、反竞争性抑制剂是一类只能与酶-底物复合物(ES)结合，但不能直接与游离酶结合的抑制剂，因此反竞争性抑制剂与酶的结合位点可能是底物诱导酶空间结构改变产生的，D正确。
故选D。
4. 科学家发现，与ATP分子结构和功能相似的物质还有GTP、CTP、UTP。其中GTP的结构可简写成G—P~P~P，GTP可以由GDP接收ATP的一个磷酸基团转变而来，它能为细胞的生命活动提供能量。下列相关叙述错误的是（ ）
A. CTP与ATP的合成均与放能反应相联系
B. GTP分子末端的磷酸基团具有较高的转移势能
C. UTP分子彻底水解的产物为磷酸、核糖和尿嘧啶
D. ADP转化为ATP过程中，都需要生物膜上的相关酶催化
【答案】D
【分析】ATP结构式是A-P～P～P，其中A-表示腺苷、T-表示三个、P-表示磷酸基团，ATP是一种高能化合物，是生命活动能量的直接来源，ATP水解释放的能量来自末端的那个特殊的化学键的断裂，合成ATP所需能量来源于光合作用和呼吸作用，其场所是细胞质基质、叶绿体和线粒体。
【详解】A、CTP 与ATP结构相似，CTP与ATP的合成过程需要消耗能量，因而与许多放能反应相联系，A正确；
B、该分子的结构与ATP结构相似，GTP末端的磷酸基团具有较高的转移势能，因而也可作为直接能源物质，B正确；
C、UTP分子彻底水解的产物为3分子磷酸、1分子核糖和1分子尿嘧啶，C正确；
D、ADP转化为ATP过程中，不一定都需要生物膜上的相关酶催化，例如细胞呼吸第一阶段的场所是细胞质基质，可以将ADP转化为ATP，该过程没有在生物膜上发生，D错误。
故选D。
5. 苹果是一种富含有机酸和膳食纤维的水果，成熟后酸涩度下降，清甜可口。苹果果实成熟过程中部分物质相对含量变化及不同浓度臭氧处理对还原糖的影响如图所示。以下说法错误的是（ ）
A. 草食类动物因具有发达的消化器官，可以消化苹果中的纤维素
B. 可以通过适当降低储藏温度和使用一定剂量呼吸抑制剂来延缓果实衰老
C. 若果实中含有①，可使用斐林试剂与待测样液混合，水浴加热后有砖红色出现
D. 10天后实验组还原糖含量均高于对照组的可能原因是臭氧处理下，细胞的呼吸作用强度减弱
【答案】A
【分析】有机物的检测方法：蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应；淀粉遇碘液变蓝；还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀；脂肪需要使用苏丹Ⅲ染色，使用酒精洗去浮色以后在显微镜下观察，可以看到橘黄色的脂肪颗粒。
【详解】A、草食类动物体内不能分泌分解纤维素的酶，因此不能消化苹果中的纤维素，A错误；
B、降低储藏温度和使用一定剂量呼吸抑制剂来抑制细胞呼吸减少有机物的消耗延缓果实衰老，B正确；
C、①为果糖属于还原糖，可与斐林试剂在水浴加热的条件下形成砖红色沉淀，C正确；
D、由于用臭氧处理果实，果实细胞的呼吸作用强度减弱，还原糖的消耗量减少，故用臭氧处于的实验组的还原糖含量均高于对照组，D正确。
故选A。
6. 细胞内部与外部通过细胞膜进行营养物质和代谢产物的交换，以保障细胞内部环境相对稳定。当细胞内部环境恶化到一定程度时会触发细胞分裂、凋亡过程，其关系如图所示（横坐标表示细胞内部环境，范围0-1，0为最差，1为最好）。下列相关叙述错误的是（ ）

A. 细胞内部环境恶化程度会影响基因的表达
B. 图中B点的恶化程度是细胞分裂最旺盛的点
C. 若某细胞发生突变，使B点右移、A点左移，则该细胞可能变成癌细胞
D. 若细胞内部环境经常处于略低于B的状态，则细胞更容易发生癌变
【答案】B
【分析】分析题图：在细胞环境由1恶化到0的过程中，随着细胞分裂的进行，A点的细胞内部环境恶化程度高于B点；细胞分裂、凋亡由细胞内部环境恶化程度触发的主动过程，不属于被动过程。
【详解】A、当细胞内部环境恶化到一定程度时会触发细胞分裂、凋亡过程，细胞分裂、凋亡过程与相关基因的表达有关，A正确；
B、据图可知，图中B点的恶化程度是细胞开启分裂过程的点，B错误；
C、若某细胞因细胞突变导政B点右移的结果是细胞更易分裂，A点左移的结果是细胞更不易凋亡，这样最终结果是细胞数量增加，可能导致癌症，即该细胞可能变成癌细胞，C正确；
D、环境经经处中略低于B的状态时，细胞更易分裂，在分裂程中容易变异，所以更容易发生癌变，D正确。
故选B。
7. 甲状腺滤泡细胞内的碘浓度是血浆中碘浓度的30倍。血浆中碘进入滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体（NIS）介导的。哇巴因是钠钾泵抑制剂，硝酸根离子（）可以与竞争NIS。据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A. 钠碘同向转运体运输方式与其运输Na+方式不同
B. 同时影响和Na+进入甲状腺滤泡上皮细胞
C. 甲状腺激素的合成与分泌需要核糖体、内质网和高尔基体等细胞器分工合作
D. 寒冷时，添加哇巴因可促进甲状腺滤泡上皮细胞合成并分泌更多的甲状腺激素
【答案】A
【分析】根据题图分析：甲状腺滤泡细胞内的I-浓度是血浆中I-浓度的 30 倍，钠碘同向转运体运输I-的方式为主动运输。
【详解】A、甲状腺滤泡细胞内的I-浓度是血浆中I-浓度的 30倍，据图2可知，Na+通过钠钾泵出细胞消耗ATP为主动运输，则细胞外Na+浓度大于细胞内，故钠碘同向转运体运输I-的方式为主动运输，运输 Na+的方式为协助扩散，A正确；
B、硝酸根离子（NO3-）可以与I-竞争NIS，因此NO3-能够影响I-进入甲状腺滤泡上皮细胞，对Na+进入甲状腺滤泡上皮细胞无影响，B错误；
C、甲状腺激素为氨基酸衍生物，不是蛋白质，其合成场所不是核糖体，C错误；
D、哇巴因是钠钾泵抑制剂，会抑制Na+运出甲状腺滤泡细胞，导致细胞内外Na+浓度差变小，钠碘同向转运体运输I-时需要借助Na+的浓度梯度产生的电化学势能，因此哇巴因会抑制甲状腺滤泡细胞吸收碘，从而影响甲状腺激素的合成，D错误。
故选A。
8. 在西葫芦的皮色遗传中，已知黄皮基因（Y）对绿皮基因（y）为显性，但在另一白色显性基因（W）存在时，基因Y和y都不能表达，两对等位基因独立遗传。现有基因型WwYy的个体自交，其后代表型种类及比例是（ ）
A. 4种，9∶3∶3∶1B. 3种，12∶3∶1
C. 3种，9∶3∶4D. 2种，13∶3
【答案】B
【分析】依题意可知：当白色显性基因（W）存在时，基因Y和y都不能表达，所以白皮为W_Y_与W_yy，黄皮为wwY_，绿皮为wwyy。
【详解】由于两对基因独立遗传，所以基因型为WwYy的个体自交符合自由组合定律，产生的后代可表示为9W_Y_：3wwY_：3W_yy：1wwyy，由题干信息“在另一白色显性基因（W）存在时，基因Y和y都不能表达”可知，W_Y_和W_yy个体都表现为白色，占12/16；wwY_个体表现为黄色，占3/16；wwyy个体表现为绿色，占1/16，所以后代表型共3种，比例为白色：黄色：绿色=12：3：1，B正确，ACD错误。
故选B。
9. 在动植物细胞内，线粒体会频繁地发生融合与分裂，其分裂机制有两种：中区分裂和外周分裂，具体过程如图所示，以下说法错误的是（ ）

A. 外周分裂可以通过ROS/Ca2+形成的浓度梯度来定位分裂位点
B. 当外界ROS/Ca2+增加时，线粒体会出现外周分裂来保证自身生理活动
C. 中区分裂和外周分裂均需DRP1参与，且外周分裂需要溶酶体参与
D. 线粒体通过中区分裂实现了遗传物质的均分，符合孟德尔遗传定律
【答案】D
【分析】线粒体：真核细胞主要细胞器（动植物都有）；机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状，具有双膜结构，内膜向内突起形成“嵴”，内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶，是有氧呼吸第二、三阶段的场所，生命体95%的能量来自线粒体，又叫“动力工厂”。含少量的DNA、RNA。
【详解】A、线粒体通过外周分裂产生大小不一的子线粒体，其中较小的子线粒体不包含mtDNA，低膜电位，含有高ROS和Ca2+，较大的子线粒体正常膜电位，含有正常ROS和Ca2+，故外周分裂可以通过ROS/Ca2+形成的浓度梯度来定位分裂位点，A正确；
B、当外界ROS/Ca2+增加时，线粒体会出现外周分裂形成较小的子线粒体不包含mtDNA，低膜电位，含有高ROS和Ca2+，从而保证自身生理活动，B正确；
C、由图可知，DRP1为动力相关蛋白，中区分裂和外周分裂均需DRP1参与，且外周分裂需要溶酶体参与，C正确；
D、细胞核基因的遗传符合孟德尔的遗传定律，线粒体的基因不符合孟德尔遗传定律，D错误。
故选D。
10. 下图表示细胞凋亡过程，其中酶Ⅰ为核酸内切酶，能够切割核酸形成片段；酶Ⅱ为一类蛋白水解酶，能选择性地促进某些蛋白质的水解，从而造成细胞凋亡。下列叙述正确的是（ ）
A. 图示过程可发生在哺乳动物成熟红细胞衰老之后
B. 酶Ⅰ、酶Ⅱ最有可能分别作用于氢键和肽键
C. 吞噬细胞能吞噬分解凋亡的细胞体现了细胞膜的选择透过性
D. 死亡信号发挥作用后，细胞内将有新蛋白质的合成以及蛋白质的水解
【答案】D
【分析】细胞凋亡过程受基因控制，通过凋亡基因的表达，使细胞发生程序性死亡，它是一种主动的细胞死亡过程，对生物的生长发育起重要作用；首先凋亡诱导因子与细胞膜上的受体结合，发出凋亡信息，激活细胞中的凋亡基因，执行细胞凋亡，凋亡细胞最后变成小泡被吞噬细胞吞噬，并在细胞内完成分解。
【详解】A、哺乳动物成熟红细胞没有细胞核，A错误；
B、酶Ⅰ为核酸内切酶，能够切割核酸形成片段，故作用于磷酸二酯键；酶Ⅱ为一类蛋白水解酶，能选择性地促进某些蛋白质的水解，故作用于肽键，B错误；
C、吞噬细胞吞噬凋亡细胞时，体现了细胞膜具有一定的流动性，C错误；
B、死亡信号发挥作用后，由于基因的选择性表达，细胞内将有新型蛋白质的合成以及蛋白质的水解，D正确。
故选D。
11. 某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足，然后实验组停止浇水，对照组土壤水分条件保持适宜，实验结果如图所示。下列相关分析正确的是（ ）
A. 叶片光合速率下降和叶片叶绿素含量下降是同步的
B. 实验2-4d，光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的
C. 实验2-4d，叶片光合速率下降的原因可能是CO2的吸收减少
D. 实验4-8d，光合速率下降较快主要与干旱导致暗反应原料之一水的不足有关
【答案】C
【分析】分析实验，甲图中干旱条件下的光合速率在第2天开始下降，随着时间的推移，叶片光合速率下降越明显，乙图中干旱处理使叶绿素含量在第4天开始下降，且随着时间推移，叶片叶绿素含量下降越明显。
【详解】ABC、比较图甲和乙，图甲中光合速率在第2天就开始下降，而图乙中叶绿素含量在第4天才开始下降，因此叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降，故可知实验2-4d，光合速率下降不是由叶片叶绿素含量下降引起的，可能是由于干旱导致气孔关闭，叶片吸收CO2浓度下降，进而引起暗反应下降，使得光合速率下降，AB错误，C正确；
D、水是光反应的原料，不是暗反应的原料，D错误。
故选C。
12. 将玉米的PEPC酶基因与PPDK酶基因导入水稻后，在某一温度下测得光照强度对转双基因水稻和原种水稻的光合速率影响如图1，在光照为1000μml·m-2s-1下测得温度影响光合速率如图2．
请据图分析合理的是（ ）
A. 本实验的自变量光照强度和温度
B. 在温度25℃条件下，重复图1相关实验，A点会向右上方移动
C. 转双基因水稻不是通过提高相关酶的最适温度来增强光合速率
D. 在光照强度大于10x102 μml·m-2s-1后，给转双基因水稻喷施适宜浓度ATP溶液、其光合速率有明显提高，推测此光强下限制转双基因水稻光合速率的主要过程是碳反应阶段
【答案】C
【分析】据图分析：图1中，A表示原种水稻在某温度下的光饱和点，A点以前限制光合作用的因素是自变量光照强度，其后是温度和二氧化碳浓度。图2表示不同温度条件下，在光照为1000μml•m-2•s-1下两种水稻的净光合速率。
【详解】A、由题意可知本实验的自变量是水稻种类（水稻是否导入玉米的PEPC酶基因与PPDK酶基因）、光照强度和温度，A错误；
B、如图2可知图1是在30℃时做的实验，25时净光合变低，所以A点向左下移动，B错误；
C、据图2分析，两种水稻的相关酶最适温度都为35度，C正确;
D、ATP是光反应产生的，在光照强度大于10x102 μml·m-2s-1后，给转双基因水稻喷施适宜浓度ATP溶液、其光合速率有明显提高，推测此光强下限制转双基因水稻光合速率的主要过程是光反应阶段。D错误。
故选C。
13. 某研究所将拟南芥的三个抗盐基因SOS1、SOS2、SOS3导入玉米，筛选出成功整合的耐盐植株（三个基因都表达才表现为高耐盐性状）。如图表示三个基因随机整合的情况，让三株转基因植株自交，后代高耐盐性状的个体比例最高的是（ ）
A. 甲B. 乙C. 丙D. 三者相同
【答案】A
【分析】根据基因分离定律和自由组合定律的内容可知，决定生物体遗传性状的一对等位基因在配子形成时彼此分开，随机分别进入一个配子中。当具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在子一代产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的基因表现为自由组合。分析题图：甲细胞中三个抗盐基因SOS1、SOS2、SOS3都在一条染色体上，乙细胞中三个抗盐基因SOS1、SOS2位于一条染色体上，而SOS3位于非同源染色体上，丙细胞中三个抗盐基因SOS1和SOS2位于同源染色体的不同位置上，而SOS3位于非同源染色体上，且三个基因都表达才表现为高耐盐性状。
【详解】设三个抗盐基因SOS1、SOS2、SOS3分别用A、B、D来表示，植株甲可产生两种类型的配子，ABD和abd，比例为1∶1，让甲自交，后代高耐盐性状的个体比例是3/4；植株乙可产生ABD、AbD、aBd、abd这四种类型的配子，比例为1∶1∶1∶1，让乙自交，后代高耐盐性状的个体比例是9/16；植株丙可产生AbD、Abd、aBD、aBd这四种类型的配子，比例为1∶1∶1∶1，让丙自交，后代高耐盐性状的个体比例是6/16，因此A正确，BCD错误。
故选A。
14. 从某动物的组织中提取一些细胞，测定细胞中染色体数目（无变异发生），将这些细胞分为三组，每组的细胞数统计如甲图，乙图是取自该组织中的一个细胞。对图中所示结果分析正确的是（ ）
A. A组细胞只包含精子
B. B组细胞中有进行减数分裂的细胞
C. 该组织可能来自卵巢，乙细胞属于B组
D. C组中有一部分细胞可能正在发生同源染色体的分离
【答案】B
【分析】一、分析甲图：图甲中A组细胞染色体数目减半，可能表示减数第二次分裂前期、中期的细胞，或减数分裂结束形成的成熟的生殖细胞；B组细胞染色体数目与体细胞相同，可表示有丝分裂间、前、中、末期的细胞，也可以表示减数第一次分裂和减数第二次分裂后期的细胞；C组细胞染色体数目加倍，只能表示有丝分裂后期的细胞。
二、分析乙图：图乙细胞中正发生同源染色体的分离，处于减数第一次分裂后期，且细胞质均等分裂，为初级精母细胞。
【详解】A、A组细胞染色体数为N，可能是处于减数第二次分裂前期、中期的次级精母细胞、精细胞或精子，A错误；
B、B组细胞中染色体数目为2N，可以表示有丝分裂间期、前期、中期的细胞，也可以表示减数第一次分裂和减数第二次分裂后期的细胞，因此B组细胞中有进行减数分裂的细胞，B正确；
C、由于乙图中同源染色体分离，而细胞质均等分裂，所以细胞为初级精母细胞，因此该组织可能来自精巢，不可能来自卵巢，乙细胞处于减数第一次分裂后期，与体细胞染色体数目相同，可用2N表示，属于B组，C错误；
D、由于C组细胞的染色体数为4N，只能是有丝分裂后期，所以C组中不可能有细胞正在发生同源染色体的分离，D错误。
故选B。
15. 西南大学罗克明团队揭示了高温抑制拟南芥花序茎中维管发育，导致植株细弱、易倒伏。如图所示，温度信号关键因子PIF4通过抑制MIR166表达以释放转录因子HB15，抑制HD-ZIPIII基因表达，进而影响花序茎中的维管束数目和细胞壁形成。则下列说法错误的是（ ）
A. MIR166的表达可使维管组织增生
B. 高温可通过降低解旋酶活性进而抑制拟南芥相关基因的表达
C. 高温时，PIF4和HB15含量增加，HD-ZIPIII基因表达产物促进维管束和细胞壁的形成
D. 若要验证PIF4对MIR166的调控作用，可在高温条件下，敲除拟南芥的PIF4基因，观察MIR166的表达量变化
【答案】B
【分析】基因的表达包括转录和翻译，其中转录需要RNA聚合酶，该酶具有解旋和聚合核糖核苷酸单体的作用。
【详解】A、据题干信息“抑制MIR166表达以释放转录因子HB15”可知，MIR166的表达抑制转录因子HB15的合成，据图可知，HB15的表达抑制维管发育，故MIR166的表达促进维管发育，可使维管组织增生，A正确；
B、基因表达过程不需要解旋酶参与，B错误；
C、高温条件下，PIF4含量增加，抑制MIR166，使MIR166减少，则对HB15的抑制作用减弱，HB15含量会增加，则HB15抑制HD-ZIPIII基因表达作用增强，HD-ZIPIII基因不表达使维管束数目减少，所以反推HD-ZIPIII基因表达产物能促进维管束和细胞壁形成，C正确；
D、若要验证PIF4对MIR166的调控具有抑制作用，自变量为是否含有PIF4，故可在高温条件下，敲除拟南芥的PIF4基因（不能表达出PIF4，缺少PIF4），观察MIR166的表达量变化即可，D正确。
故选B。
二、非选择题（共5题，共60分）
16. 随着气温的逐渐降低，植物体内会发生一系列适应低温的生理变化，抗寒力逐渐加强，该过程称为抗寒锻炼。我国北方晚秋及早春时，寒潮入侵，气温骤然下降，会造成植物体内发生冰冻而受伤甚至死亡，这种现象称为冻害。某科研团队对冬小麦在不同时期细胞内水的含量及呼吸速率进行了研究，结果如图所示。回答下列问题：
（1）随着抗寒锻炼过程的推进，小麦细胞内水分发生的变化为______，出现这种变化的意义是______。
（2）为观察小麦种子中的脂肪颗粒，将其制成装片后用______染色，等量的脂肪比糖类含能量______（填“多”或“少”），但一般情况下脂肪却不是生物体利用的主要能源物质的原因是______。
（3）冬小麦抗寒锻炼前后细胞膜与液泡膜会发生如乙图所示的变化，锻炼后冬小麦抗寒能力会增强，请据乙图推测其原因是________________________。
【答案】（1）①. 总含水量减少和结合水含量相对增多（或自由水含量相对减少）②. 避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身
（2）①. 苏丹Ⅲ ②. 多 ③. 与糖类氧化相比，脂肪的氧化速率比糖类慢，而且需要消耗大量的氧；此外，糖类氧化可在无氧和有氧条件下进行
（3）质膜内陷形成向细胞外排水的通道，细胞质内水减少避免结冰
【分析】一、 水在细胞中以两种形式存在：
（1）一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫做结合水。结合水是细胞结构的重要组成成分，大约占细胞内全部水分的4.5%。
（2）细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动，叫做自由水。自由水是细胞内的良好溶剂，许多种物质溶解在这部分水中，细胞内的许多生物化学反应也都需要有水的参与。多细胞生物体的绝大多数细胞，必须浸润在以水为基确的液体环境中。水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物，运送到排泄器官或者直接排出体外。
二、细胞中结合水和自由水比例不同，细胞的代谢和抗逆性不同，当细胞内结合水与自由水比例相对增高时，细胞的代谢减慢，抗性增强；反之代谢快，抗性差。
三、代谢旺盛的细胞中，自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大，有利于抵抗不良环境（如高温、干旱、寒冷等）。
【小问1详解】当细胞内结合水与自由水比例相对增高时，细胞的代谢减慢，抗性增强，故随着抗寒锻炼过程的推进，小麦体内自由水含量相对减少，总含水量减少，结合水含量相对增多。出现这种变化的意义是避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身。
【小问2详解】为观察小麦种子中的脂肪颗粒，将其制成装片后用苏丹Ⅲ染色，与糖类相比，脂肪中H含量高，等量的脂肪比糖类含能量多，但一般情况下脂肪却不是生物体利用的主要能源物质的原因是与糖类氧化相比，脂肪的氧化速率比糖类慢，而且需要消耗大量的氧；此外，糖类氧化可在无氧和有氧条件下进行。
【小问3详解】据乙图分析，小麦抗寒锻炼后质膜内陷形成向细胞外排水的通道，细胞质内水减少避免结冰，冬小麦抗寒能力会增强。
17. 植物细胞被某好氧型致病细菌感染后会发生一系列防御反应，如启动超敏反应、抗毒素的合成等来限制病原扩散，具体过程如下图所示。请据图回答：
（1）图中致病细菌与植物细胞均具有的细胞器是______，致病菌诱发植物产生抗病反应的信号是______，其与质膜上的受体特异性结合的过程体现了质膜具有______的功能。
（2）植物细胞被感染后，Ca2+内流进入细胞，一方面与CaM蛋白结合，另一方面提升____________的活性，最终共同促进水杨酸、抗毒素、水解酶等物质的合成，提升植物抗病性。
（3）被感染的植物细胞，Ca2+通过______（选填“协助扩散”、“主动运输”、“胞吞”）的方式进入细胞，设计实验并验证你的猜想________________________。（写出实验设计思路即可）
（4）下列与植物细胞内一系列防御反应相关的叙述，错误的是（ ）
A. 活性氧和H2O2的强氧化性使致病细菌的生命活动受抑制
B. 植物合成的抗毒素属于其生命活动必需的初级代谢产物
C. 植物合成的水解酶可能会引起致病细菌细胞壁的降解
D. 水杨酸的含量可通过Ca2+参与的调节机制维持动态平衡
E. 参与细胞内信息传递过程的NO能影响植物细胞内的基因表达
【答案】（1）①. 核糖体 ②. 诱导子 ③. 信息交流
（2）NADPH氧化酶、NO合酶
（3）①. 协助扩散 ②. 等量的植物细胞随机均分成A、B两组，A组添加细胞呼吸抑制剂，B组添加等量清水，置于相同且适宜条件下，一段时间后，比较两组细胞对Ca2+的吸收速率
（4）B
【分析】一、细菌属于原核细胞，无成形的细胞核，植物细胞属于真核细胞，具有成形的细胞核。真原核细胞共有的细胞器是核糖体。
二、协助扩散不耗能，但需要载体蛋白，依靠的也是细胞膜内外的浓度差，由高浓度流向低浓度。
【小问1详解】致病细菌为原核生物，与植物细胞均具有的细胞器是核糖体，结合题图，致病菌诱发植物产生抗病反应的信号是诱导子，质膜上的受体与诱导子特异性结合的过程体现了质膜具有信息交流的功能。
【小问2详解】由图可知，Ca2+内流进入细胞，一方面与CaM蛋白结合，另一方面提升NADPH氧化酶、NO合酶的活性，最终共同促进水杨酸、植物抗毒素、水解酶等物质的合成，提升植物抗性。
【小问3详解】结合题图，Ca2+进入细胞为顺浓度梯度且需要蛋白质的协助，为协助扩散，不需要消耗能量，协助扩散和主动运输的主要差别在于是否耗能，故通过加入细胞呼吸抑制剂，观察其是否影响Ca2+吸收速率来进行验证，故其实验思路为：等量的植物细胞随机均分成A、B两组，A组添加细胞呼吸抑制剂，B组添加等量清水（空白对照），置于相同且适宜条件下，一段时间后，比较两组细胞对Ca2+的吸收速率。
【小问4详解】A、由图可知，活性氧和H2O2的会抑制致病细菌的生命活动，A正确；
B、植物合成的抗毒素属于次级代谢产物，B错误；
C、植物合成的水解酶可能会引起致病细菌细胞壁的降解，从而起到防御功能，C正确；
D、Ca2+与CaM蛋白结合形成CaM—Ca2+复合物，抑制水杨酸合成，水杨酸的含量可通过Ca2+参与的调节机制维持动态平衡，D正确；
E、结合题图，参与细胞内信息传递过程的NO能影响植物细胞内的基因表达从而影响水杨酸、抗毒素、水解酶的合成，E正确。
故选B。
18. 电离辐射会使人体细胞产生活性氧自由基（ROS），从而对细胞造成伤害。褪黑素是由脑松果体分泌的激素，经研究证明有促进机体清除ROS的能力。肝细胞的SOD（超氧化物歧化酶）可清除细胞内ROS，研究人员设计了实验，并检测了四组不同培养条件下离体肝细胞中SOD活性随处理时间变化的曲线，如下图。
注：甲组不进行电离辐射，也不添加褪黑素；乙组进行一定强度的电离辐射，不添加褪黑素；丁组不进行电离辐射，添加一定量的褪黑素。
（1）该实验的自变量为______，ROS产生后会攻击______，从而引起基因突变和导致细胞衰老。
（2）该实验中对丙组所做的处理为______，乙、丙两组实验结果可以说明______。
（3）通过该实验可以得出SOD与ROS的关系为______。
（4）上述实验活性氧（ROS）产生过程伴有H2O2产生，经不同处理后，请你预测乙、丙两组在一段时间内，H2O2含量的变化趋势是______。
【答案】（1）①. 电离辐射、褪黑素（处理时间）②. DNA和蛋白质
（2）①. 进行与乙组相同强度的电离辐射，并添加与丁组等量的褪黑素 ②. 褪黑素能降低电离辐射对SOD活性的影响，可促进机体清除细胞内ROS
（3）SOD为超氧化物歧化酶，可清除细胞内ROS，其活性也可能被ROS降低
（4）乙组中H2O2含量显著上升，而丙组H2O2含量仅在初期略有升高，随后趋于稳定
【分析】自由基是指异常活泼的带电分子或基团。自由基含有未配对电子，表现出高度的反应活泼性。在生命活动中，细胞不断进行的各种氧化反应中很容易产生自由基，辐射以及有害物质入侵也会刺激细胞产生自由基。自由基产生后，即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基。这些新产生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大。自由基还会攻击DNA，可能引起基因突变；攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老。
【小问1详解】根据题意分析可知本实验的自变量有3个，一个是处理时间，一个是否进行电离辐射，一个是是否添加褪黑素。ROS是活性氧自由基，能攻击正常的分子，如DNA和蛋白质，导致其活性下降，导致细胞衰老
【小问2详解】甲组实验属于对照组，乙、丙、丁属于实验组。丙组应进行与乙组相同强度的电离辐射，并添加与丁组等量的褪黑素，根据乙、丙两组的实验结果可知乙组中的SOD活性低于丙组中的，说明褪黑素能降低电离辐射对SOD活性的影响，可促进机体清除细胞内ROS。
【小问3详解】实验甲与实验乙组对比，乙组的SOD活性低，甲组的SOD活性高，又因为电离辐射会使人体细胞产生活性氧自由基（ROS），因此乙组中活性氧自由基（ROS）含量较高，所以SOD与ROS的关系有两种可能，SOD可能清除细胞内ROS或者SOD活性可能被ROS降低。
【小问4详解】SOD是超氧化物歧化酶，乙组的活性氧自由基（ROS）含量较高，SOD活性低，所以可推测乙组中H2O2含量显著上升，而丙组的SOD活性在初期较高，3天后降低，所以可以推测丙组H2O2含量仅在初期略有升高，随后趋于稳定。
19. 气孔是由两个保卫细胞围成的空腔，主要分布在植物叶片表皮。保卫细胞含有叶绿体，在光下可进行光合作用。研究者对气孔开闭的条件和机理进行了相关的研究。回答下列问题。
（1）研究人员以拟南芥为实验材料，在相同强度光照下进行实验，结果如图1所示，气孔导度大表示气孔开放程度大。

据图1分析，相同强度红光或蓝光照射下，单位时间内积累的有机物更多的是______，判断依据是______。
（2）研究表明可见光刺激植物细胞能导致淀粉水解为麦芽糖，并进一步转化为苹果酸进入液泡，促进气孔打开。研究人员欲研究蛋白质TOR激酶在气孔开闭中的作用及作用机理，以光照12h/黑暗12h为光照周期进行实验，结果如图2、3所示。

该实验控制自变量的原理是______（填“加法”或“减法”）原理，该实验的研究结论是______。
（3）进一步研究显示，在弱光下保卫细胞中的淀粉含量较低且不降解，气孔无法正常开放。当提供外源性蔗糖时，淀粉含量与降解能力均部分恢复，气孔开放程度增大。研究者认为，蔗糖可通过TOR激酶调节弱光下淀粉水解过程。淀粉水解能力可用淀粉水解酶的相对含量表示，请完善实验过程以验证该假说。
①将多株生长状况相近随机均分为4组，将各组植株置于______环境下培养若干天。
②对各组分别进行如表所示处理：
注：“+/一”分别表示“有/无”添加。
一段时间后检测光照后各组中______的相对含量，实验结果表现为2组比4组相对含量更高，3组与1组无显著差异，均小于4组，请完善表格。
【答案】（1）①. 蓝光 ②. 蓝光下，气孔导度较大，但胞间CO2浓度低，说明蓝光下单位时间内光合作用吸收的二氧化碳更多，积累的有机物更多
（2）①. 减法 ②. 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
（3）①. 弱光 ②. + ③. — ④. — ⑤. + ⑥. 淀粉水解酶
【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。呼吸作用一般指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物的分子（如糖类、脂类、蛋白质等），通过一步步反应降解成较小的、简单的终产物（如二氧化碳、乳酸、乙醇等）的过程。光合与呼吸的差值可用净光合速率来表示，具体指标可以是氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物积累量等。
【小问1详解】蓝光下，气孔导度较大，但胞间CO2浓度低，说明蓝光下单位时间内光合作用吸收的二氧化碳更多，净光合速率更大，积累的有机物更多。
【小问2详解】欲研究蛋白质TOR激酶在气孔开闭中的作用及作用机理，选用TOR激酶抑制剂处理作为实验组，TOR激酶不能发挥作用，为减法原理；与野生型相比，TOR激酶抑制剂组淀粉颗粒减少，气孔开度减少，可知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。
【小问3详解】本实验目的是验证蔗糖可通过TOR激酶调节弱光下淀粉水解过程的假说。将野生型拟南芥分为4组。第4组作为空白对照组，第2组与第3组分别添加蔗糖与TOR激酶抑制剂，将各组植株置于弱光开展实验，然后检测光照后各组中淀粉水解酶的表达量。2组比4组相对含量更高，3组与1组无显著差异，均小于4组，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。由于2组比4组相对含量更高，即可判定②填—,④填+，3组与1组无显著差异，即③填+,⑤填—。
20. 大豆是人类重要的植物蛋白来源。在成熟的大豆种子中，脂肪氧化酶含量较高，使得大豆脂肪酸在氧化过程中产生腥味物质，影响大豆产品的加工品质。脂肪氧化酶有3种，其中Lx2最为关键，其余两种作用较小；Lx2是由染色体上的单个显性基因（R）控制的，Lx2缺失是由其隐性基因（r）控制的，R对r为完全显性。回答下列问题：
（1）研究发现，与Lx2相比，r基因编码的蛋白质仅在532位的氨基酸发生了改变，由组氨酸（密码子为CAU、CAC）变为谷氨酰胺（密码子为CAA、CAG）。这一结果表明，R基因由于碱基对发生了______（填“替换”、“增添”或“缺失”）而突变为r基因。
（2）大豆是自花传粉植株，杂交实验时，需要在花未成熟时对______（填“父本”或“母本”）进行______处理。
（3）现有高产、稳产、抗病等综合性状优良的大豆M，以及引进的Lx2缺失的大豆N，为培育出综合性状优良、豆腥味低的新品种Y，科研人员采用了图1的方案：
说明：图中BC1表示与M杂交（简称回交）一次；BC1F1、BC1F2分别表示回交一次的子一代、回交一次再自交的子二代，其他类似。多次回交的目的是使其子代中具有更多的回交亲本M的优良性状。
①该方案中，M与N杂交的目的是________________________。
②若自交、与M回交交替进行5次后，高产、稳产、抗病等综合性状优良基因基本与M相同。得到的BC5F1中，能否直接筛选得到所需的优良品种Y？______，理由是________________________。
（4）有人认为，上述的育种方案会延缓育种的进程，提出可以让自交、与M回交同时进行，如图2所示。种植BC1F1，每株均选一朵花自交，选另一朵花与M回交，单独收获各自的种子。
①BC1F1自交的目的是________________________。
②为获得优良的品种Y，得到BC1F2和BC2F1后，后续的操作是______（只需写出至BC3F1即可）。
【答案】（1）替换
（2）①. 母本 ②. 去雄
（3）①. 将M和N中控制优良性状的基因集中在一起（将M和N中的优良性状通过交配集中在一起）②. 不能 ③. 得到的BC5F1基因型为Rr，还需自交才能分离出所需品种（得到的BC5F1基因型为Rr，而所需的是rr，所以不能直接筛选得到优良品种Y）
（4）①. 通过自交后代是否出现性状分离，区分BC1F2中的纯合子和杂合子 ②. 当植株自交后代出现豆腥味低的时，选择该株的回交种子种植，再同时进行自交以及与M回交（当BC1F2中出现豆腥味低的种子时，选择其对应的亲本回交得到的BC2F1留种。并种植，之后进行自交及同时与M回交）
【分析】杂交育种：杂交育种是指利用具有不同基因组成的同种生物个体进行杂交，获得所需要的表现型类型的育种方法。其原理是基因重组。方法：杂交→自交→选优。优点：能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。缺点：时间长，需及时发现优良性状。
【小问1详解】研究发现，与Lx2相比，r基因编码的蛋白质仅在532位的氨基酸发生了改变，由组氨酸（密码子为CAU、CAC)变为谷氨酰胺（密码子为CAA、CAG)。这一结果表明，基因中碱基数量没变，序列发生了改变，且这一改变是相应碱基对T/A被A/T，或C/G变成G/C引起的，即R基因由于碱基对发生了替换而突变为r基因。
【小问2详解】依题意，大豆是自花传粉植株，若要进行杂交实验，则需要在花未成熟时对母本进行去雄处理，以防止自花传，干扰杂交结果。
【小问3详解】①该方案中，M与N杂交的目的是为了“集优”，即将M和N中控制优良性状的基因集中在一个个体中（将M和N中的优良性状通过交配集中在一起）。
②若自交、与M回交交替进行5次后，高产、稳产、抗病等综合性状优良基因基本与M相同，但由于得到的BC5F1基因型为Rr，因此不能直接筛选得到所需的优良品种Y（rr），接下来还需让BC5F1自交才能分离出所需品种得到Y。
【小问4详解】①种植BC1F1，每株均选一朵花自交，其目的是通过自交观察后代是否出现性状分离，进而区分BC1F2中的纯合子和杂合子，同时选另一朵花与M回交，单独收获各自的种子，从而获得BC2F1。
②为获得优良的品种Y，得到BC1F2和BC2F1后，后续的操作是与第一步类似，首先需要找到植株自交后代出现豆腥味低的类型，同时选择该株的回交种子种植，然后每株均选一朵花自交，同时选另一朵花与M回交，单独收获各自的种子，从而获得BC3F1。
组别
1
2
3
4
蔗糖
+
I______
Ⅲ______
—
TOR激酶抑制剂
+
Ⅱ______
Ⅳ______
—