2023~2024学年安徽省阜阳市高一上期末联考生物试卷（解析版）

这是一份2023~2024学年安徽省阜阳市高一上期末联考生物试卷（解析版），共20页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 2023年3月22～28日是第三十六届“中国水周”，其活动主题是“强化依法治水，携手共护母亲河”，保护水资源是全人类的使命。科学家已经探明火星两极存在固态水，并由此推测火星上曾经或现在存在着生命。下列关于水的叙述，错误的是（ ）
A. 一切生命活动都离不开水是科学家推测火星上可能存在生命的依据
B. 带电荷的离子或分子都易与水结合，因此水是良好的溶剂
C. 冬季来临为抵抗寒冷，植物细胞增强代谢以增加能量供应，结合水/自由水比值减小
D. 水在生物体内的化学反应中既可充当反应物又可充当产物
【答案】C
【分析】细胞内的水的存在形式是自由水和结合水，结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，反之亦然。
【详解】A、生物体的绝大多数生化反应必须在水中进行，生命从一开始就离不开水，故火星上固态水的出现说明火星上曾经或现在存在着生命，A正确；
B、水分子是极性分子，易与带正电荷或负电荷的分子或离子结合，因此水是良好的溶剂，B正确；
C、在正常情况下，结合水越多，细胞抵抗寒冷等不良环境的能力越强，细胞中结合水/自由水比值增大，C错误；
D、水在生物体内的化学反应中既可充当反应物又可充当产物，如自由水在氨基酸的脱水缩合反应中可充当产物，也可在蛋白质水解反应中充当反应物，D正确。
故选C。
2. 如图甲、乙、丙为三种生物的结构模式图，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 三种生物在结构上的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核
B. 甲的遗传物质是RNA，乙、丙两种生物的遗传物质主要是DNA
C. 核糖体是乙和丙都具有的结构之一
D. 丙属于原核生物，该类生物都有细胞壁对其细胞进行保护
【答案】C
【详解】A、甲为HIV，无细胞结构，乙、丙都有细胞结构，乙为真核生物，丙为原核生物，主要区别是有无以核膜为界限的细胞核，A错误；
B、甲为HIV，其遗传物质为RNA，乙、丙遗传物质都是DNA，B错误；
C、乙、丙共有结构有细胞膜、细胞质、核糖体等，C正确；
D、原核生物中，支原体无细胞壁，D错误。
故选C。
3. 如图1是某细胞生物中某一蛋白质的结构示意图（三硫键的形成过程：—SH+—SH→—S—S—+H2），图2是该蛋白质的局部结构示意图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 由图1可知，该蛋白质在形成过程中相对分子质量减少了2214
B. 形成图2中②④⑥的过程在该生物细胞中的核糖体上进行
C. 高温会破坏图1中蛋白质的空间结构但并不破坏图2中的②，故该蛋白功能不受影响
D. 该蛋白质彻底水解后，产生各种游离的氨基酸共21种
【答案】B
【详解】A、图示蛋白质形成过程中，消耗124个氨基酸共形成123个肽键和3个二硫键，故其相对分子质量减少123×18+3×2=2220，A错误；
B、图2中②④⑥是肽键，氨基酸脱水缩合形成肽键在核糖体上进行，B正确；
C、高温会破坏图1蛋白质的空间结构，但并不破坏图2中的②肽键，导致其功能将受到影响，C错误；
D、构成蛋白质的氨基酸共21种，图示蛋白质形成时所需氨基酸可能少于21种，D错误。
故选B。
4. 如图是细胞膜的流动镶嵌模型示意图，①～③表示相关物质，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 植物细胞的边界是细胞壁，动物细胞的边界是细胞膜
B. 物质①可能是由糖类和蛋白质结合形成的糖蛋白，这些糖类分子叫作糖被
C. 物质①②是静止的，③可以侧向自由移动
D. 细胞膜的存在使得细胞不需要的物质均无法进入细胞
【答案】B
【分析】细胞膜的外表面还有糖类分子，它和蛋白质分子结合形成的糖蛋白，或与脂质结合形成的糖脂，这些糖类分子叫作糖被。糖被在细胞生命活动中具有重要的功能，如糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。
【详解】A、植物细胞最外层结构是细胞壁，但细胞壁是全透的，无法控制物质进出细胞，细胞膜可以控制物质进出细胞，故动植物细胞的边界都是细胞膜，A错误；
B、①是由糖类和蛋白质结合形成的糖蛋白，这些糖类分子叫作糖被，B正确；
C、细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要体现在构成膜的③磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的②蛋白质大多也能运动，C错误；
D、细胞膜控制物质进出细胞的能力是相对的，细胞不需要的物质不易进入细胞，如有些病毒、病菌也能侵入细胞使生物体患病，D错误。
故选B。
5. 高中生物实验课上经常选用黑藻叶片来制作临时装片进行高倍镜下观察叶绿体和细胞质的流动实验，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 菠菜叶下表皮细胞中叶绿体排列疏松且体积较大，可代替黑藻叶片细胞进行实验
B. 为保持细胞的活性，临时装片上必须滴加生理盐水而不能只滴加清水
C. 不选用根尖细胞进行观察是因为根尖细胞无叶绿体，且细胞质不流动
D. 供观察的黑藻，应事先放在光照、室温条件下培养
【答案】D
【分析】细胞中的叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，散布于细胞质中，可以在高倍显微镜下观察它的形态。细胞质流动的观察以叶绿体作为参照物。
【详解】A、菠菜叶下表皮细胞不含叶绿体，不可进行该实验，A错误；
B、植物细胞有细胞壁的支持和保护，不会发生吸水涨破，滴加清水即可，B错误；
C、根尖细胞虽然无叶绿体，但其细胞质也发生流动，C错误；
D、供观察的黑藻，应事先放在光照、室温条件下培养，D正确。
故选D。
6. 某校特色生物社团组织高一学生进行探究实践活动，如图为某同学利用紫色洋葱鳞片叶作为实验材料，探究植物细胞的吸水与失水实验的基本操作步骤。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 步骤B须在高倍镜下才能观察到代表液泡的紫色区域
B. 因为步骤C使用的蔗糖溶液浓度低于细胞液浓度，所以会发生质壁分离
C. 发生质壁分离时，液泡体积缩小，细胞膜在细胞中的相对位置不变
D. 若步骤C替换成适当浓度的葡萄糖溶液，则无需E步骤，也可观察到复原现象
【答案】D
【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，发生了质壁分离。
【详解】A、在低倍镜下即可观察到细胞的基本结构，紫色区域明显，A错误；
B、细胞液浓度低于外界溶液浓度时细胞失水，发生质壁分离现象，B错误；
C、质壁分离是原生质层与细胞壁分离，细胞膜与液泡膜伸缩性相当，都大于细胞壁，一同缩小体积，C错误；
D、葡萄糖可以进入细胞，使细胞内外浓度差减小，细胞可出现自动复原现象，D正确。
故选D。
7. 变形虫为单细胞动物，能在全身各处伸出伪足，当碰到食物时，变形虫会伸出伪足进行包围，其细胞质中的伸缩泡可以排出变形虫体内过多水分，食物泡可以消化食物养分。如图为变形虫的摄食和消化过程示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 溶酶体具有单层膜，在膜内对食物进行消化后溶酶体膜破裂
B. 变形虫进行胞吞、胞吐等过程时，不需要细胞提供能量
C. 变形虫消化食物需要溶酶体合成的碱性水解酶参与食物泡
D. 食物中的大分子物质被消化成小分子物质进入细胞质基质后可能会导致细胞从外界吸水
【答案】D
【分析】溶酶体是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，如果溶酶体的膜破裂，水解酶就会逸出至细胞质，可能造成细胞自溶。
【详解】A、溶酶体含有很多水解酶，如果溶酶体膜破损，水解酶溢出会导致细胞自溶，即溶酶体具有单层膜，在膜内对食物进行消化后不会导致溶酶体膜破裂，A错误；
B、变形虫进行胞吞、胞吐等过程时依赖细胞膜的流动性，需要细胞提供能量，B错误；
C、变形虫消化食物需要溶酶体中的酸性水解酶参与，溶酶体不能合成水解酶，C错误；
D、食物中的大分子物质被消化成小分子物质进入细胞质基质后会使细胞质基质浓度升高，渗透压增大，导致细胞从外界吸水，D正确。
故选D。
8. 过氧化物酶体是一种普遍存在于所有动物细胞和很多植物细胞中的细胞器，它由单层膜构成，内含一种或多种氧化酶类，其中常含有两种酶：一是依赖于黄素（FAD）的氧化酶，其作用是将底物氧化降解，并产生过氧化氢；二是过氧化氢酶，其作用是将过氧化氢分解形成水和氧气。由这两种酶催化的反应相互偶联可使细胞免受过氧化氢的毒害。在肝细胞或肾细胞中，过氧化物酶体可氧化分解血液中的有毒成分。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 由于含有氧化酶，因此过氧化物酶体和溶酶体的功能完全相同
B. 鸡的新鲜肝脏研磨液中所含有的过氧化氢酶可能来自破裂的过氧化物酶体
C. 人体肝细胞虽不能进行光合作用但能释放氧气
D. 推测饮酒后肝细胞分解酒精的过程可能与过氧化物酶体有关系
【答案】A
【分析】溶酶体内含有多种水解酶；膜上有许多糖，防止本身的膜被水解。作用：能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
【详解】A、过氧化物酶体和溶酶体中所含有的酶的种类不同，故二者的功能不同，A错误；
B、鸡的新鲜肝脏研磨液中含有过氧化氢酶，根据材料所述，过氧化氢酶来自过氧化物酶体，B正确；
C、人体细胞不能进行光合作用，但细胞中会有过氧化氢的分解，因而能释放氧气，C正确；
D、饮酒后酒精进入血液中，酒精在细胞中代谢会产生有毒成分，这些物质可依靠肝细胞中的过氧化物酶体中的酶来催化分解，D正确。
故选A。
9. 研究人员从某植物的果实中分离得到两种具有分解淀粉能力的A酶和B酶，并探究了温度对这两种酶活性的影响，得到的结果如图1，随后测定了不同pH条件下A酶分解淀粉的能力，得到的结果如图2。根据图中实验结果，不能得出的结论是（ ）
A. 两种酶的最适温度可能比较接近，但相同温度下A酶的活性高于B酶
B. 将A酶所处的反应温度从80℃降低为50℃，酶活性将提高约5倍
C. A酶在偏中性pH条件下催化淀粉分解的能力较强
D. 若探究pH对B酶活性的影响，得到的柱形图可能与图2不同
【答案】B
【分析】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、根据图1可看出，两种酶的最适温度范围大致都在40～60℃之间，但同一温度下，A酶的酶活性高于B酶，A正确；
B、由于80℃的高温条件下A酶的空间结构受到一定程度的破坏会导致酶活性降低，故将A酶所处的反应体系的温度从80℃降低为50℃后A酶的活性不会提高，B错误；
C、由图2可知，A酶在pH为7时1h后的淀粉剩余量最少，可推知该酶在偏中性pH条件下催化淀粉分解的能力较强，C正确；
D、图2是pH对A酶活性的影响，因B酶和A酶是不同的酶，若探究pH对B酶活性的影响，得到的柱形图可能与图2不同，D正确。
故选B。
10. 如图为探究酵母菌有氧呼吸的一种实验装置示意图，某同学认为该装置无法保证A瓶的NaOH溶液能完全吸收气泵泵入气体中的CO2。他在实验进行一段时间后从B瓶取出少量培养液加入试管中，再向试管中加入酸性重铬酸钾溶液，振荡摇匀后出现了灰绿色。已知葡萄糖可以和酸性重铬酸钾反应生成灰绿色物质，下列叙述最合理的是（ ）

A. 提高A瓶NaOH溶液的浓度可保证通入B瓶中的气体一定没有CO2
B. 用酸性重铬酸钾检测B瓶培养液出现灰绿色说明酵母菌有氧呼吸时也能产生酒精
C. 只需在A瓶和B瓶间再连接一个类似C瓶的装置，即可彻底吸收泵入气体中的CO2
D. 若通入B瓶的氧气量不足或培养液中的葡萄糖未完全耗尽，会使试管中出现橙色到灰绿色的变化
【答案】D
【详解】A、装置中A瓶的NaOH溶液可吸收泵入空气中的CO2，但有可能吸收不彻底而使CO2通过B瓶进入C瓶而使C瓶中的石灰水变浑浊，提高A瓶NaOH溶液的浓度不能保证通入B瓶中的气体一定没有CO2，A错误；
BD、用酸性重铬酸钾检测B瓶培养液出现灰绿色，可能是B瓶中进入的氧气量不足使一部分酵母菌进行无氧呼吸产生了酒精，也可能是培养液中的葡萄糖未耗尽（葡萄糖可以和酸性重铬酸钾反应生成灰绿色物质），B错误、D正确；
C、在A瓶和B瓶间再连通一个类似C瓶的装置，可根据该装置中的澄清石灰水是否变浑浊来检测从A瓶出来的气体中是否有CO2，但这并不表示该装置能彻底吸收泵入气体中的CO2（若气泵泵入气体的速度过快，则空气中的CO2不能被完全吸收，控制好泵入速度很重要），C错误。
故选D。
11. 为探究十字花科植物羽衣甘蓝的叶片中所含色素种类，某兴趣小组做了如下的色素分离实验：将羽衣甘蓝叶片色素提取液在滤纸上进行点样，第一次置于用石油醚、丙酮和苯配制成的层析液中层析分离，第二次再置于蒸馏水中进行层析，过程及结果如图所示，图中1～5代表不同类型的色素（5种色素在实验过程中不会挥发和氧化等）。下列分析错误的是（ ）
A. 用纸层析法分离色素，利用的是色素的溶解性将不同色素分离
B. 第一次分离出的四种色素中含量最多的可色素点样能是色素4
C. 图中结果可以表示色素的种类，色素5可能存在于液泡中
D. 以上结果可以看出提取出的色素中，与易溶于有机溶剂的色素相比，水溶性色素的种类少
【答案】B
【分析】纸层析法分离色素的原理是不同的色素分子在层析液中的溶解度不同，溶解度大的在滤纸条上的扩散速率快，反之则慢。
【详解】A、纸层析法分离色素，利用色素的溶解性将不同色素分离，A正确；
B、第一次分离出的色素，依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，含量最多的是色素3叶绿素a，B错误；
C、分离出的色素带数量表示种类，色素5易溶于水，可能存在于液泡中，C正确；
D、从结果看，溶于有机溶剂的色素有4种，溶于水的有1种，D正确。
故选B。
12. 在夏季晴朗的白天，分别测得玉米和花生的净光合速率（用单位时间单位叶面积吸收CO2的量表示）在不同时段的值如图曲线所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 玉米单位面积有机物积累量最多的时刻是11：00，之后有机物积累量都在减少
B. 9：30～11：00引起花生和玉米净光合速率变化趋势不同的原因可能是叶肉细胞中CO2供应量不同
C. 玉米和花生在17：00的光合作用速率可能不相等
D. 在18：30时玉米和花生净光合速率降到最低与呼吸速率的变化无直接关系
【答案】A
【分析】分析题图曲线可知，17点之前玉米净光合速率大于花生，17点玉米净光合速率与花生净光合速率相等，17点之后玉米净光合速率小于花生净光合速率；18：30玉米净光合速率为0，此时光合速率与呼吸速率相等；花生存在光合午休现象，玉米不存在光合午休现象。
【详解】A、玉米单位面积有机物积累速率（净光合速率）最大的时刻是11：00，之后积累速率下降，但只要积累速率大于零，则表示在积累有机物，因此积累量最大的时刻是18：30，A错误；
B、9：30～11：00玉米的净光合速率继续增大，而花生的净光合速率暂时下降，二者变化趋势不同的原因是随着温度的升高导致花生的气孔部分关闭，而玉米的气孔不关闭，这会引起光合作用过程中CO2供应量不同，B正确；
C、玉米和花生在17：00的净光合速率相等，但由于二者的呼吸速率未知，因此二者的光合作用速率可能不相等，C正确；
D、在18：30时玉米和花生净光合速率降到最低，这是由傍晚时刻光照强度明显下降引起的，与呼吸速率的变化无直接关系，D正确。
故选A。
13. 某同学以洋葱根尖作为材料进行了“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”的实验。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 若未能观察到处于有丝分裂时期的细胞，有可能是所选的区域不是分生区
B. 若发现不同细胞中的染色体数目不同，则原因是解离不够彻底使细胞出现重叠
C. 在视野中不能观察到染色体在纺锤丝的牵引下逐渐移向两极的现象
D. 若在解离后不进行漂洗，则可能无法看清细胞中的实际的染色体数目
【答案】B
【分析】观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂制片流程：解离→漂洗→染色→制片。
（1）解离：用药液使组织中细胞相互分离开来；
（2）漂洗：洗去药液，防止解离过度；
（3）染色：醋酸洋红液能使染色体着色；
（4）制片：使细胞分散开来，有利于观察。
【详解】A、采用洋葱根尖作为材料观察细胞的有丝分裂，应该选择分生区细胞（根尖其他区域的细胞不分裂），若未能观察到处于有丝分裂各时期的细胞，有可能是所选的区域不是分生区，A正确；
B、若发现不同细胞中的染色体数目不同，则可能是所观察到的细胞所处的时期不同，解离不彻底只会导致细胞未能分散开，不会影响每个细胞中本应具有的染色体数目，B错误；
C、由于解离过程中细胞已经死亡，因此不可能在视野中观察到染色体逐渐移向两极，C正确；
D、若在解离后不进行漂洗，则可能会导致解离过度使细胞中的染色体发生断裂，可能无法看清细胞中实际的染色体数目，D正确。
故选B。
14. 同一个多细胞生物体内存在多种不同形态和功能的细胞，这些细胞是由细胞分化得到的。下列关于细胞分化的叙述，正确的是（ ）
A. 细胞分化前必须进行有丝分裂，完成有丝分裂后的细胞都会进行细胞分化
B. 在细胞分化过程中会导致细胞的遗传物质发生改变才能引起基因的选择性表达
C. 通过细胞分化可以增加细胞的种类但不能增加细胞数量
D. 在细胞的一生中细胞分化随时都在进行以便在不同时期行使不同的功能
【答案】C
【分析】细胞分化是指在个体发育中，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。细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【详解】A、通常细胞分化前需要进行分裂，但不一定是有丝分裂，也可能是无丝分裂得到子细胞，而完成分裂的细胞有些会暂时停止分裂也不分化，有的会进行下一次分裂而不分化（如干细胞），A错误；
B、细胞分化的实质是基因的选择，该过程中遗传物质不变，B错误；
C、细胞分化可以增加细胞的种类，细胞分裂才能增加细胞数量，C正确；
D、正常情况下，细胞一旦发生分化就将保持分化后的状态直到死亡，不会在其一生中随时发生分化，D错误。
故选C。
15. 细胞凋亡和细胞坏死是细胞死亡的两种常见方式。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 细胞凋亡受到严格的基因控制，细胞坏死主要是受到病理损伤引起的
B. 细胞凋亡过程中会表达细胞中的所有基因，在这些基因的共同作用下细胞自主死亡
C. 细胞坏死的结果可能会导致周围的其他细胞也受到损伤，而细胞凋亡通常不会
D. 在器官的正常发育过程中存在细胞凋亡，细胞凋亡对于个体发育有积极意义
【答案】B
【分析】细胞凋亡与细胞坏死的区别：细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，属于正常的生命现象，对生物体有利；细胞坏死是由外界环境因素引起的，属于不正常的细胞死亡，对生物体有害。
【详解】A、细胞凋亡是指细胞在基因控制下自动结束生命的过程，受到严格的基因控制，而细胞坏死主要是受到病理损伤引起的，A正确；
B、就算是不发生凋亡的正常组织细胞内也不会表达所有基因，在细胞凋亡的过程中也不会表达所有的基因，B错误；
C、细胞坏死的结果可能会导致周围的其他细胞也受损伤，而细胞凋亡通常只是凋亡的细胞自主死亡，对周围其他细胞不会有损伤，C正确；
D、在器官的正常发育过程中存在细胞凋亡（如胎儿手的发育），细胞凋亡对于个体发育有着积极意义，D正确。
故选B。
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16. 翟中和院士说：“我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧!”细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧；各组分间分工合作成为一个整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。如图是真核细胞的结构模式图，回答下列问题：
（1）要想观察到上图所示结构，需要借助__________观察。与原核细胞相比，真核细胞的显著特点是__________。
（2）若图1为胰岛细胞，与胰岛素的合成及分泌到细胞外有关的细胞结构有___________（填序号）。分泌蛋白排出细胞外体现出细胞膜具有__________特性。科学家在研究分泌蛋白的合成和运输时所用的科学方法是__________。
（3）有人把细胞核比喻为细胞的“司令部”，其中起“司令”作用的是__________（填物质名称），其上的核孔的作用是__________。
（4）若图2代表的是低等植物，还应含有图1中的[ ]__________，其与__________有关。
【答案】（1）①. 电子显微镜 ②. 有核膜为界限的细胞核
（2）①. ①②③⑤⑦ ②. （一定的）流动性 ③. （放射性）同位素标记法
（3）①. DNA（或染色体或染色质）②. 进行核质之间频繁的物质交换和信息交流（某些大分子物质进出细胞核的通道）
（4）①. ⑥中心体 ②. 细胞的有丝分裂
【分析】细胞核能够控制细胞的代谢和遗传，细胞核的核膜为双层膜，把核内物质与细胞质分开；核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关；染色质由DNA和蛋白质组成；核孔实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
【小问1详解】
上图所示结构是动植物细胞的亚显微结构，需要借助电子显微镜观察。与原核细胞相比，真核细胞的显著特点是具有以核膜为界限的细胞核。
【小问2详解】
若图1为胰岛细胞，与胰岛素的合成及分泌到细胞外有关的细胞结构有①细胞膜②核糖体③内质网⑤线粒体⑦高尔基体。分泌蛋白排出细胞外的方式为胞吐，体现出细胞膜具有一定的流动性。科学家通过用同位素标记法标记氨基酸来研究分泌蛋白的合成和运输。
【小问3详解】
细胞核含有遗传物质DNA，是细胞遗传和代谢的控制中心，起“司令”作用。细胞核上的核孔是进行核质之间频繁的物质交换和信息交流的通道。
【小问4详解】
低等植物比高等植物要多出⑥中心体这种细胞器，中心体参与低等植物和动物细胞的有丝分裂过程。
17. 黄须菜是一种盐地碱蓬植物，主要生长于盐碱地，具有极强的抵抗盐、涝、旱等恶劣环境的能力。如图是生长在盐碱地的黄须菜根细胞参与抵抗盐胁迫的部分示意图（HKT1、AKT1、SOS1、NHX均为转运蛋白），回答下列问题：
（1）非盐地碱蓬植物一般不能在盐碱地生长，原因是__________。
（2）黄须菜可吸收的矿物质的种类与能力不同，主要取决于__________。
（3）分析上图可知，图示各结构中H+浓度分布存在差异，该差异主要由位于细胞膜上的H+-ATP泵转运H+来维持的。已知液泡内Na+浓度高于细胞质基质中Na+浓度，Na+、H+通过NHX反向进出液泡的运输方式分别是__________。
（4）Na+聚集到液泡中有助于提高细胞的__________（填“失水”或“吸水”）能力的同时，还能__________（从Na+浓度角度回答），避免细胞内各种生化反应受Na+影响。
（5）有人提出，盐碱地区的“黄须菜”根部成熟区细胞的细胞液浓度比普通土壤上生长的“黄须菜”的高。请参考“植物的吸水与失水实验”，设计实验方案，比较盐碱地区“黄须菜”、普通土壤地区“黄须菜”根部成熟区细胞的细胞液浓度的大小关系。请简要写出实验设计思路：__________。
【答案】（1）土壤溶液浓度大于细胞液浓度，根细胞失水死亡，使植株不能存活
（2）细胞膜上转运蛋白的种类与数量不同
（3）主动运输、协助扩散（顺序互换不得分）
（4）①. 吸水 ②. 降低细胞质基质中的Na+浓度（减少Na+在细胞质基质中的积累）
（5）实验思路：配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，分别取盐碱地区“黄须菜”根成熟区细胞和普通土壤地区“黄须菜”根成熟区细胞，由低浓度到高浓度进行质壁分离实验，观察对比两种植物细胞在每一蔗糖浓度下发生质壁分离的情况（，记录哪一种细胞先发生质壁分离，据此推算出盐碱地区“黄须菜”和普通土壤地区“黄须菜”根部成熟区细胞的细胞液浓度的大小）（合理即可，3分）
【分析】分析题图，根细胞的细胞质基质中pH为7.5，而细胞膜外和液泡膜内pH均为5.5，细胞质基质中H+含量比细胞膜外和液泡膜内低，H+运输到细胞膜外和液泡内是逆浓度梯度运输，运输方式为主动运输。
【小问1详解】
土壤溶液浓度大于细胞液浓度，根细胞失水死亡，使植株不能存活，非盐地碱蓬植物一般不能在盐碱地生长。
【小问2详解】
黄须菜可吸收的矿物质的种类与能力不同，主要取决于细胞膜上转运蛋白的种类与数量不同。
【小问3详解】
液泡内Na+浓度高于细胞质基质中Na+浓度，则Na+通过NHX反向进出液泡的运输方式属于主动运输，H+通过NHX进出液泡的运输方式属于协助扩散。
【小问4详解】
Na+聚集到液泡中使细胞液浓度增大，有助于提高细胞的吸水能力，同时还能降低细胞质基质中的Na+浓度。
【小问5详解】
实验思路：配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，分别取盐碱地区“黄须菜”根成熟区细胞和普通土壤地区“黄须菜”根成熟区细胞，由低浓度到高浓度进行质壁分离实验，观察对比两种植物细胞在每一蔗糖浓度下发生质壁分离的情况（，记录哪一种细胞先发生质壁分离，据此推算出盐碱地区“黄须菜”和普通土壤地区“黄须菜”根部成熟区细胞的细胞液浓度的大小）。
18. 如图是线粒体内膜的部分结构示意图，图中的基质是指线粒体基质。回答下列问题：
（1）将动物细胞破裂后用__________法可以分离得到线粒体。线粒体内膜上的脂类与蛋白质的比值为0．3：1，外膜中的比值接近1：1，这种差异的主要原因有__________。
（2）在有氧呼吸的第一阶段，葡萄糖被分解为丙酮酸和NADH，然后在__________条件下，丙酮酸进入线粒体，在__________（填场所）中完成有氧呼吸的第二阶段。
（3）在__________（填场所），有氧呼吸前两个阶段产生的NADH可被NADH脱氢酶催化生成NAD+、H+和电子，生成的H+可被运输到线粒体外膜和内膜间的膜间隙，此外还有其他蛋白质可将H+运往膜间隙，使膜间隙的H+浓度高于线粒体基质侧。H+从膜间隙运入线粒体基质的方式是__________。
（4）高等动物细胞产生的去甲肾上腺素（NE）能促进细胞生成大量的UCP蛋白运往线粒体内膜，UCP蛋白能促进H+进入线粒体基质，以消除线粒体内膜两侧的H+浓度差，从而对线粒体中ATP的合成起抑制作用，该过程不会改变呼吸速率。由此推测，NE发挥作用后，使呼吸作用过程中产生的热量___________（填“增加”“减少”或“不变”），做出该判断的理由是__________。
【答案】（1）①. 差速离心 ②. 线粒体内膜上含较多的与有氧呼吸有关的酶
（2）①. 有氧 ②. 线粒体基质
（3）①. 线粒体内膜 ②. 协助扩散
（4）①. 增加 ②. NE消除线粒体内膜两侧的H+浓度差抑制了ATP的合成，表明线粒体产生的能量中用于生成ATP的能量减少，更多能量将以热能形式散失，由此造成产热增加
【小问1详解】
分离各种细胞器的方法是差速离心法。线粒体内膜上的脂类与蛋白质的比值为0．3：1，外膜中的比值接近1：1，这种差异的主要原因有线粒体内膜上含较多的与有氧呼吸有关的酶。
【小问2详解】
在有氧呼吸的第一阶段，葡萄糖被分解为丙酮酸和NADH，然后在有氧条件下，丙酮酸进入线粒体，在线粒体基质中完成有氧呼吸的第二阶段。
【小问3详解】
有氧呼吸的第三阶段发生于线粒体内膜，NADH与氧气结合成水并释放大量能量，所以在线粒体内膜上，有氧呼吸前两个阶段产生的NADH可被NADH脱氢酶催化生成NAD+、H+和电子。由题意可知，膜间隙的H+浓度高于线粒体基质侧，因此H+从膜间隙运入线粒体基质的方式是协助扩散。
【小问4详解】
NE发挥作用后，使呼吸作用过程中产生的热量增加，理由是NE消除线粒体内膜两侧的H+浓度差抑制了ATP的合成，但该过程不会改变呼吸速率，表明线粒体产生的能量中用于生成ATP的能量减少，更多能量将以热能形式散失，由此造成产热增加。
19. 全球粮食危机一直存在，为解决现实中食物和能源短缺问题，科学家研究光合作用过程，提高光合作用效率，以此有效提高生物量。图甲表示绿色植物光合作用暗反应过程，图乙表示种植小麦的密闭大棚内一昼夜空气中的CO2含量变化曲线。回答下列问题：

（1）叶绿素主要吸收可见光中的__________用于光合作用，光合作用的暗反应阶段主要包括___________、__________两个过程。
（2）图乙中小麦光合作用强度和呼吸作用强度相等的点是___________。结合图示判断经过一昼夜后，小麦植株体内有机物含量__________（填“增多”“减少”或“不变”），原因是__________。
（3）实验室中提供多套图丙所示的装置，请用图丙装置探究光照强度对光合作用的影响，写出实验设计思路：__________。
（4）基于光合作用原理，研究人员研发出人工叶绿体，它是一个由磷脂双分子层包裹的微小水滴，内含以类囊体膜为基础的能量转化模块和多种酶，可利用太阳能连续进行CO2的固定与还原，是一个人工光合作用系统。与该人工叶绿体相比，植物细胞中的叶绿体在结构上的主要不同点在于__________，在固定等量CO2情况下，该系统中有机物的积累量__________（填“高于”“少于”或“等于”）植物，原因是__________。
【答案】（1）①. 红光和蓝紫光 ②. CO2的固定 ③. C3的还原
（2）①. B和D ②. 增多 ③. E点CO2浓度低于A点，说明经过一昼夜后密闭容器中CO2浓度减小，即光合作用强度大于呼吸作用强度，有机物含量增多
（3）取多套图丙装置，加入适宜浓度的NaHCO3溶液，放在相同且适宜的温度环境中，调整台灯的亮度不同（或调整台灯与广口瓶的距离），测定相同时间内O2释放量
（4）①. 植物细胞中的叶绿体含有双层生物膜（2层磷脂双分子层），膜上有蛋白质和多糖等物质 ②. 高于 ③. 该系统无呼吸作用的消耗
【分析】光合作用的过程十分复杂，它包括一系列化学反应。根据是否需要光能，这些化学反应可以分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段必须有光才能进行，这个阶段是在类囊体的薄膜上进行的，叶绿体中光合色素吸收的光能有两方面用途：一是将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与NADP+结合生成NADPH，NADPH作为活泼还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP，这样光能转化为储存在ATP中的化学能。暗反应阶段有光无光都能进行，这一阶段是在叶绿体的基质中进行的，CO2被利用，经过一系列反应后生成糖类。
【小问1详解】
光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，叶绿素主要吸收可见光中的红光和蓝紫光用于光合作用，光合作用的暗反应阶段主要包括CO2的固定、C3的还原。
【小问2详解】
图乙表示种植小麦的密闭大棚内一昼夜空气中的CO2含量变化曲线，AB段CO2的含量升高，说明呼吸作用强度大于光合作用强度，当CO2的浓度不再升高，说明呼吸作用强度等于光合作用强度，BD段CO2的含量升高，说明呼吸作用强度小于光合作用强度，当CO2的浓度不再降低，说明呼吸作用强度等于光合作用强度，图乙中小麦光合作用强度和呼吸作用强度相等的点是为B、D。比较A点和E点，E点CO2浓度低于A点，说明经过一昼夜后密闭容器中CO2浓度减小，即光合作用强度大于呼吸作用强度，有机物含量增多。
【小问3详解】
探究光照强度对光合作用的影响，实验自变量为光照强度，实验思路为：取多套图丙装置，加入适宜浓度的NaHCO3溶液，放在相同且适宜的温度环境中，调整台灯的亮度不同（或调整台灯与广口瓶的距离），测定相同时间内O2释放量。
【小问4详解】
与该人工叶绿体（一个由磷脂双分子层包裹的微小水滴）相比，植物细胞中的叶绿体含有双层生物膜（2层磷脂双分子层），膜上有蛋白质和多糖等物质。由于该系统无呼吸作用的消耗，故该系统中有机物的积累量高于植物。
20. 图甲、图乙分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某时期的模式图（图中所示为细胞中所有染色体），图丙表示有丝分裂不同时期每条染色体上DNA分子数的变化，图丁表示有丝分裂不同时期的细胞中染色体和核DNA的数量关系。回答下列问题：

（1）该生物正常的体细胞中的染色体数为__________条，若以图甲作为做出上述判断的参考图像，根据其所处的时期与染色体的特点写出得出上述结论的理由：__________。
（2）图乙对应的时期在图甲时期__________（填“之前”或“之后”），处于图丙中的________段，该段出现的原因是__________。
（3）在细胞有丝分裂过程中，每条染色体上的DNA分子数从1变为2的原因是__________，在正常分裂的细胞中，图乙中移到两极的两套染色体在组成上__________（填“相同”或“不同”），这种特征对于子细胞的意义是__________。
（4）图丁中__________（填图中字母）时期不可能出现在该生物的有丝分裂过程中，理由是___________。
【答案】（1）①. 4 ②. 图甲细胞处于有丝分裂中期，该时期细胞和体细胞相比染色体数相同，图甲中染色体数为4条，故正常体细胞中的染色体数也是4条
（2）①. 之后 ②. CD ③. 着丝粒分裂
（3）①. 在有丝分裂之前的间期DNA经过复制后加倍 ②. 相同 ③. 使子代细胞和亲代细胞之间保持遗传的稳定性
（4）①. d ②. 由于每条染色体上有1或2个DNA，DNA分子数应大于或等于染色体数，不可能出现染色体数多于DNA分子数的情况
【分析】分析图可知，图甲细胞含有同源染色体，且着丝粒整齐排列在赤道板上，处于有丝分裂中期。图乙细胞含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期。图丙表示有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量变化，其中AB段表示每条染色体上DNA含量由1个变为2个，是由于在有丝分裂之前的间期DNA经过复制后加倍；BC段表示每条染色体含有2个DNA分子，处于有丝分裂前期和中期；CD表示每条染色体上的DNA由2个变为1个，是由于后期着丝粒的分裂；D之后表示有丝分裂后期和末期。图丁中a、c表示染色体：DNA=1：1；b表示染色体：DNA=1：2；d表示染色体：DNA=2：1，这种情况不存在。
【小问1详解】
分析图可知，图甲细胞含有同源染色体，且着丝粒整齐排列在赤道板上，处于有丝分裂中期，该时期细胞和体细胞相比染色体数相同，此时细胞中含4条染色体，所以该生物正常的体细胞中的染色体数为4条。
【小问2详解】
图乙细胞含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期，在图甲时期之后。图丙CD表示每条染色体上的DNA由2个变为1个，是由于后期着丝粒的分裂，所以图乙处于图丙中的CD段。
【小问3详解】
在细胞有丝分裂过程中，每条染色体上的DNA分子数从1变为2的原因是在有丝分裂之前的间期DNA经过复制后加倍。在正常分裂的细胞中，图乙中移到两极的两套染色体在组成上相同，这种特征对于子细胞的意义是使子代细胞和亲代细胞之间保持遗传的稳定性。
【小问4详解】
由于每条染色体上有1或2个DNA，DNA分子数应大于或等于染色体数，不可能出现染色体数多于DNA分子数的情况，所以图丁中d时期不可能出现在该生物的有丝分裂过程中。