2024~2025学年湖南省长沙市望城区长沙市雷锋学校高一上学期12月月考生物试卷（解析版）

这是一份2024~2025学年湖南省长沙市望城区长沙市雷锋学校高一上学期12月月考生物试卷（解析版），共21页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1. 主动运输是由载体蛋白所介导的物质逆着电化学梯度或浓度进行跨膜转运的方式，如图1根据能量来源的不同，可将主动运输分为3种类型，其中光驱动泵主要发现于细菌细胞中，图2为小肠上皮细胞吸收和转运葡萄糖过程图。据图分析，下列选项错误的是（ ）

A. 葡萄糖进入小肠上皮细胞的运输靠协同转运蛋白
B. 直接利用光能的光驱动泵主要位于细菌的类囊体薄膜上
C. 通过主动运输转运物质时，一般是逆浓度梯度运输
D. ATP驱动泵为转运蛋白，同时具有催化作用
【答案】B
【详解】A、葡萄糖和Na＋是依靠协同转运蛋白运输的，A正确；
B、细菌没有类囊体薄膜，B错误；
C、通过主动运输转运物质时，大多数是逆浓度梯度运输，C正确；
D、ATP驱动泵为转运蛋白，同时可以作为催化ATP的酶具有催化作用，D正确。
故选B。
2. 图中表示部分化合物的元素组成，其中数字表示元素。下列相关叙述中不正确的是( )
A. 图中所示①②为大量元素，③④为微量元素
B. 人体缺③会影响正常的有氧呼吸功能
C. 甲状腺激素、血红蛋白等从细胞中分泌到细胞外的方式是胞吐
D. 图示化合物合成过程都需要消耗能量
【答案】C
【分析】据图可以知道，①为合成叶绿素的元素，故为镁元素，②为合成核酸、ATP的元素，故为磷元素，③为合成血红蛋白的元素，故为铁元素，④为合成甲状腺激素的元素，故为碘元素。
【详解】A、图中所示①为镁元素，属于大量元素，②为P元素，属于大量元素，③为铁元素，④为碘元素，均属于微量元素，A正确；
B、人体缺，③会影响血红蛋白的合成，从而造成氧气运输能力降低，故影响正常的有氧呼吸功能，B正确；
C、血红蛋白为胞内蛋白，不属于分泌蛋白，C错误；
D、图示化合物合成过程中都需要消耗能量，D正确；
故选C。
3. 下列关于组成细胞的化学元素和化合物的叙述，正确的是（ ）
A. 生物界和非生物界在元素组成上具有统一性，因此地壳中的元素在生物体内都能找到
B. 晒干的种子细胞内不含有结合水，有利于种子长时间储存
C. 组成活细胞的化合物中蛋白质含量最多
D. 细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在
【答案】D
【详解】A、生物界和非生物界在元素组成上具有统性，组成生命体的化学元素在无机自然界中都可以找到，但是有些地壳中的元素在生物体内找不到，如稀有气体元素，放射性元素等，A错误；
B、晒干的种子只是很大程度上的减少了细胞的自由水的含量，也是含有少量自由水的，B错误；
C、组成细胞的化合物中水含量最多，C错误；
D、细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在，D正确。
故选D。
4. 在细胞有丝分裂过程中，观察染色体的形态和数目的最佳时期是（ ）
A. 间期B. 中期
C. 后期D. 前期
【答案】B
【分析】有丝分裂中期，染色体的着丝点排列于赤道板上，且染色体形态稳定，数目清晰。
【详解】ABCD、根据有丝分裂过程中染色体的形态和数目变化可知，有丝分裂中期染色体形态最稳定，数目最清晰，所以在细胞有丝分裂过程中，观察染色体的形态和数目的最佳时期是中期，ACD错误，B正确。
故选B
5. 下列生物大分子中，空间结构及功能多样性最高的是（ ）
A. 蛋白质B. DNAC. 甘油三酯D. 纤维素
【答案】A
【分析】蛋白质的功能：①构成细胞和生物体的重要物质，即结构蛋白，如羽毛、头发、蛛丝、肌动蛋白；②催化作用：如绝大多数酶；③传递信息，即调节作用：如胰岛素、生长激素；④免疫作用：如免疫球蛋白（抗体）； ⑤运输作用：如红细胞中的血红蛋白。DNA是遗传信息的储存者，是大多数生物的遗传物质。甘油三酯是动植物细胞内良好的储能物质。纤维素是构成植物细胞壁的主要成分。
【详解】蛋白质结构具有多样性，具有构成细胞结构、催化、免疫、运输等多种功能，DNA一般为双链结构，能储存遗传信息，甘油三酯由甘油和脂肪酸构成，是储能物质，纤维素是构成植物细胞壁的重要成分，综上分析，空间结构及功能多样性最高的是蛋白质，即A正确，BCD错误。
故选A。
6. 下列有关酶与ATP的叙述，正确的是（ ）
A. 酶和ATP不能在同一个细胞中合成
B. 分化细胞中的RNA聚合酶是基因选择性表达的结果
C. ATP水解供能不能发生在原核细胞膜上
D. ATP合成酶可降低ATP合成需要的活化能
【答案】D
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，除了成熟的红细胞外，细胞中都能合成酶；ATP是细胞中的能量通货，所有活细胞均能通过呼吸作用产生ATP；细胞分化的本质是基因的选择性表达，但ATP合成酶基因、RNA聚合酶基因和呼吸酶基因等基因在所有细胞中都表达，与细胞分化无关；原核细胞的细胞膜上会发生主动转运等生命活动，也存在ATP的水解；酶是生物催化剂，可以显著降低化学反应所需要的活化能。
【详解】A、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，而所有活细胞均能通过呼吸作用产生ATP，因此酶和ATP能在同一个细胞中合成，A错误；
B、某些基因如RNA聚合酶基因等在所有细胞中都表达，与细胞分化无关，B错误；
C、原核细胞细胞膜上也消耗ATP，也能发生ATP的水解，C错误；
D、酶作用的原理是降低化学反应所需的活化能，因此ATP合成酶可降低ATP合成需要的活化能，D正确。
故选D
7. 干细胞是一类具有分裂和分化能力的细胞，体外培养干细胞可以对受到损伤的组织或器官进行修复或更换。下列关于干细胞的叙述，错误的是（ ）
A. 干细胞利用端粒酶使端粒长度缩短，维持持续分裂
B. 干细胞的分化方向，与细胞中基因的执行情况有关
C. 骨髓移植的根本目的是为了提供正常的造血干细胞
D. 干细胞富含线粒体，利于其进行旺盛的代谢活动
【答案】A
【详解】A、端粒酶可修复变短的端粒，使细胞维持分裂，A错误；
B、干细胞的分化方向，是基因选择性表达的结果，即与细胞中基因的执行情况有关，B正确；
C、骨髓移植的根本目的是为了提供正常的造血干细胞，使造血干细胞能分化出功能正常的血细胞，C正确；
D、线粒体是细胞的动力工厂，干细胞富含线粒体，利于其进行旺盛的代谢活动，D正确。
故选A。
8. 与植物细胞相比，细菌细胞中没有的是（ ）
A. 细胞壁
B. 细胞质
C. 成形的细胞核
D. 细胞膜
【答案】C
【分析】植物细胞属于真核细胞，细菌细胞属于原核细胞，两者在结构上最明显的差异是有无以核膜为界限的细胞核，识记结构上的异同是本题的解题关键。
【详解】A、植物细胞具有细胞壁，成分为纤维素和果胶，细菌也有细胞壁，成分为肽聚糖，A不符合题意；
B、两种细胞中都有细胞质，进行复杂的代谢，B不符合题意；
C、与真核细胞相比，原核细胞没有成形的细胞核，C符合题意；
D、两种细胞都有细胞膜，D不符合题意。
故选C。
9. 细胞自噬在维持细胞稳态中发挥重要作用，下图是巨自噬的发生过程。LC3蛋白是最早发现的自噬标记物，在细胞自噬过程中与自噬体膜上的磷脂共价结合。“双荧光体系”（将LC3与红绿两种荧光蛋白融合）是一种可靠的研究自噬的方法，可以用LC3亮点来反映细胞内自噬囊泡的数量，绿色荧光在酸性环境下易淬灭，红色荧光不易淬灭，以下说法正确的是（ ）
A. 巨自噬普遍存在于具有细胞结构的生物中
B. 对细胞进行饥饿处理会使LC3亮点减少
C. 在荧光显微镜的红绿合成图像中自噬体呈黄色，自噬溶酶体呈红色，可以根据颜色变化监测自噬体到自噬溶酶体的转化
D. 清除衰老、损伤的细胞和细胞器是通过自噬作用完成的
【答案】C
【分析】分析题图：细胞中衰老的细胞器被一种双膜结构包裹，形成自噬体，接着自噬体的外膜与溶酶体膜融合，释放包裹的物质到溶酶体中，使包裹物在一系列水解酶的作用下降解。
【详解】A、分析图可看出，巨自噬过程中的底物通常是受损或衰老的线粒体等细胞器，少部分真核细胞和所有原核细胞中没有线粒体，A错误；
B、据题干信息可知，LC3亮点反映了细胞内自噬囊泡的数量，当细胞养分不足时，细胞“自噬作用”会增强，以补充自身对营养物质的需求，因此，对细胞进行饥饿处理会使LC3亮点增多，B错误；
C、据题干信息“绿色荧光在酸性环境下易猝灭，红色荧光不易淬灭”，自噬体呈黄色；自噬溶酶体是自噬体与溶酶体融合形成的，溶酶体内是酸性环境，则自噬溶酶体呈红色，则可以根据黄色变化为红色的情况判断自噬体到自噬溶酶体的转化，C正确；
D、清除衰老、受损的细胞器是通过细胞的自噬作用完成的，衰老的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的，D错误。
故选C。
10. 动物细胞中不存在的化合物是（ ）
A. 脂肪B. 蛋白质C. 葡萄糖D. 纤维素
【答案】D
【分析】糖类包括：单糖、二糖、多糖：单糖中包括五碳糖和六碳糖，其中五碳糖中的核糖是RNA的组成部分，脱氧核糖是DNA的组成部分，而六碳糖中的葡萄糖被形容为“生命的燃料”；二糖包括麦芽糖、蔗糖和乳糖，其中麦芽糖和蔗糖是植物细胞中特有的，乳糖是动物体内特有的；多糖包括淀粉、纤维素和糖原，其中淀粉和纤维素是植物细胞特有的，糖原是动物细胞特有的。
【详解】A、脂肪是主要的储能物质，存在于动物细胞中，A不符合题意；
B、蛋白质是生命活动的主要承担者，存在于动物细胞中，B不符合题意；
C、葡萄糖是单糖，存在于动物细胞中，C不符合题意；
D、纤维素为植物多糖，不存在于动物细胞中，D符合题意。
故选D。
11. 将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3支试管中，并向这3支试管内同时滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液。在有氧条件下，最终能产生CO2和H2O的试管是（ ）
A. 甲B. 丙C. 甲和乙D. 丙和乙
【答案】B
【详解】甲试管中只含有酵母菌细胞质基质的上清液是细胞质基质和葡萄糖，在无氧条件下，细胞质基质中可以进行无氧呼吸，产生二氧化碳和酒精；在有氧条件下，只进行细胞呼吸第一阶段，产生丙酮酸和[H]；
乙试管中只含有酵母菌细胞器线粒体和葡萄糖，线粒体是有氧呼吸的主要场所，在线粒体中发生有氧呼吸的第二、第三阶段的反应，进入线粒体参与反应的是丙酮酸，葡萄糖不能在线粒体中反应；
丙试管中未离心处理过的酵母菌培养液含有细胞质基质、线粒体和葡萄糖，在有氧条件下，最终能进行有氧呼吸产生二氧化碳和水。B正确。
故选B。
12. 长期以来，人们一直认为细胞器之间主要通过囊泡连接。然而最新成像技术发现，成对的细胞器仅相隔10～30纳米，距离足够近，即使是最小的病毒也难以在它们之间通过。它们之间的结合点形成了交换脂类、离子和其他分子物质的连接，甚至有科学家拍到了大鼠细胞内线粒体与内质网直接接触的相关照片。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 内质网和高尔基体都能形成囊泡
B. 线粒体和内质网直接接触可能与蛋白质的运输有关
C. 内质网只与线粒体直接接触，与其他细胞器都是间接接触
D. 细胞器之间的物质运输和信息交流与其自身的结构息息相关
【答案】C
【分析】线粒体是动植物细胞都有的细胞器；为双层膜结构，是有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”；
内质网是动植物细胞都有的细胞器，为单层膜形成的网状结构，是细胞内蛋白质的合成和加工，以及脂质合成的“车间”；
高尔基体是动植物细胞都有的细胞器；是单层膜构成的囊状结构，是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”，在动物细胞中，高尔基体与分泌有关；在植物细胞中则参与细胞壁形成。
【详解】A、细胞中能 形成囊泡的结构有细胞膜 、内质网和高尔基体，A正确；
B、内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道，推测线粒体和内质网的直接接触可能与蛋白质的运输有关，B正确；
C、题干中只提到了内质网与线粒体的直接接触，不能说明内质网只与线粒体直接接触，C错误；
D、结构决定功能，细胞器之间的物质运输、信息交流等功能与其自身的结构息息相关，D正确。
故选C。
二、多选题
13. 研究人员采用不同光质的荧光灯对日光温室内番茄定时补光进行实验，研究不同光质补光对番茄生长、产量及品质的影响，结果如下表所示。下列相关叙述错误的是（ ）
注：字母CK、B、R、RB分别代表白光、蓝光、红光、红蓝混合光处理。
A. 吸收、转化光能的色素分布于番茄叶肉细胞中叶绿体的类囊体薄膜上
B. 红光可通过增加叶面积及叶绿素含量来促进光合作用，使番茄产量增加
C. 蓝光可能会抑制细胞的分裂，实际种植过程中不宜对番茄单独补充蓝光
D. B和R对株高具有协同作用，与番茄细胞含有光敏色素及蓝光受体有关
【答案】CD
【分析】题表分析，本实验的目的是探究不同光质的荧光灯对日光温室内番茄定时补光对番茄生长、产量及品质的影响，实验结果显示，补充红光和红蓝光均有增产效果，而补充蓝光并未起到增产和提高番茄品质的作用。
【详解】A、吸收、转化光能的色素分布于番茄叶肉细胞中叶绿体的类囊体薄膜上，因此，该部位是光合作用光反应的场所，A正确；
B、结合表格信息可知，红光组与对照组相比，叶绿体含量上升，且叶面积变大，同时表现为单过质量和单果数均增加，因而推测，补充红光可通过增加叶面积及叶绿素含量来促进光合作用，使番茄产量增加，B正确；
C、结合表格信息可知，蓝光处理组与对照组相比，叶绿素含量下降、叶面积变小，同时叶片数也基本没有增加，因而表现为单果质量下降，单株果数也基本没有增加，因而单株产量下降，据此可推测，蓝光是通过降低叶绿素含量和减小叶面积导致减产，因此，实际种植过程中不宜对番茄单独补充蓝光，不能看出蓝光通过抑制番茄细胞分裂实现了减产，C错误；
D、根据实验结果可知，单独补充B造成减产，而单独使用引起番茄产量上升，而B和R同时使用并没有看出明显好于RB组的株高数据，因而不能说明B和R对株高具有协同作用，光合色素吸收的是可见光，而光敏色素吸收的是红光和远红光，D错误。
故选CD。
14. 下图所示为来自同一人体的4种细胞，下列叙述错误的是（ ）
A. 各细胞中生命活动均主要由核酸承担
B. 各细胞形态、功能不同是因为细胞中的蛋白质种类和数量不同
C. 虽然人体各细胞大小不同，但细胞中含量最多的化合物相同
D. 虽然人体各细胞的生理功能不同，但吸收葡萄糖的方式相同
【答案】AD
【分析】图所示为来自同一人体的4种细胞，它们形态和功能不同，根本原因是不同细胞在分化过程中基因选择性表达的种类不完全相同，造成不同细胞内含有的蛋白质种类和数量不完全相同。
【详解】A、蛋白质是一切生命活动的主要承担者，故各细胞中生命活动均主要由蛋白质承担，A错误；
B、各细胞形态、功能不同是因为基因的选择性表达，导致细胞中的蛋白质种类和数量不同，B正确；
C、虽然各细胞大小不同，但细胞中含量最多的化合物相同，都是水，C正确；
D、成熟红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，而小肠上皮细胞吸收葡萄糖为主动运输，D错误。
故选AD。
15. 为了探究不同光照强度对番茄幼苗光合色素含量的影响，设计实验如表所示，实验结果如图所示。下列说法正确的是（ ）
激光和LED补光栽培实验光源设计
注：表中“—”表示未补同一列的单色光；光量子通量密度和色温代表光照强度，数值越大代表光照强度越强
A. 白光补激光处理组幼苗的所有色素含量显著高于对照组
B. 白光补LED光处理组的叶绿素b的含量与对照组无显著差异
C. 激光可能影响叶绿素b的合成
D. 据结果可知，激光可能会促进类胡萝卜素的合成
【答案】BCD
【分析】光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
【详解】A、分析题图可知，白光补激光处理组（T2、T3）幼苗的叶绿素a和类胡萝卜素的含量显著高于对照组，叶绿素b的含量低于对照组，A错误；
B、分析题图可知，白光补ED光处理组（T1）幼苗的叶绿素b和类胡萝卜素的含量与对照组无显著差异，B正确；
C、分析题图可知，白光补激光组（T2、T3）幼苗的叶绿素b的含量少于对照组和T1组，可能是因为激光影响了叶绿素b的合成，C正确；
D、分析题图可知，T2组和T3组处理的类胡萝卜素含量高于对照组和T1组，说明激光可能会促进类胡萝卜素的合成，D正确。
故选BCD。
16. ACM为星形胶质细胞的培养液，ATRA为全反式维甲酸。为探究胚胎干细胞（ES）分化为神经元的机制，研究人员采取用ATRA单独诱导和ATRA联合ACM诱导ES定向生成神经元样细胞。结果发现，联合诱导组的分化细胞中NF-200和NSE（两者为神经元特异性标志物）的表达率高于单独用ATRA组。下列叙述错误的是（ ）
A. ES定向生成神经元样细胞，细胞器的数量不变
B. ES定向生成神经元样细胞，核遗传物质不变
C. 与单独用ATRA组比，单独用ACM组的NF-200和NSE表达率更高
D. ACM中可能存在某种诱导细胞分化的因子
【答案】AC
【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】AB、ES定向生成神经元样细胞过程中发生细胞分化，细胞器的数量改变，细胞的形态、结构改变，但核遗传物质不变，发生了基因的选择性表达，A错误、B正确；
C、没有进行单独用ACM诱导胚胎干细胞分化的实验，不能得出单独用ACM组比单独用ATRA组的NF-200和NSE表达率高的结论，C错误。
D、TRA联合ACM诱导ES定向生成神经元样细胞，NF-200和NSE（两者为神经元特异性标志物）的表达率高于单独用ATRA组，说明ACM中可能存在某种诱导细胞分化的因子，D正确；
故选AC。
三、非选择题
17. 请回答下列何题：
（1）种子萌发过程中产生的CO2中的氧元素来自______________（填“葡萄糖和水”或“葡萄糖”或“水和氧气”）。
（2）小麦种子吸水萌发的初期，CO2释放量比O2的吸收量多了3~4倍，原因是______________________________________ 。
（3）农田生产中松土能促进农作物根系的生长，进而促进植株生长，从根的生理活动角度分析，原因是______________________。但是在农业上也提倡免耕法，即在农业生产中尽量少用松土措施，因为农田松土易造成水土流失，并可能加剧温室效应，试分析农田松土加剧温室效应的原因：_________________________。
【答案】①. 葡萄糖和水 ②. 无氧呼吸强度大于有氧呼吸强度 ③. 松土可以促进根的有氧呼吸，有利于根吸收矿质离子，促进根系的生长，进而促进植株生长 ④. 由于松土促进了土壤微生物的有氧呼吸，增加了二氧化碳的分解和排放，从而使温室效应变得更加严重
【详解】（1）种子萌发过程中会进行有氧呼吸，由有氧呼吸反应方程式可知，产生的CO2中的氧元素来自葡萄糖和水。
（2）由有氧呼吸和无氧呼吸反应方程式可知，当无氧呼吸和有氧呼吸相等时，CO2释放量与O2的吸收量之比为4：3，若CO2释放量比O2的吸收量多了3~4倍，说明无氧呼吸强度大于有氧呼吸强度。
（3）松土可以促进根的有氧呼吸，有利于根吸收矿质离子，促进根系的生长，进而促进植株生长。由于松土促进了土壤微生物的有氧呼吸，增加了二氧化碳的分解和排放，从而使温室效应和全球气候变暖问题变得更加严重。此外，农田松土易造成水土流失，还增加了农业生产的成本。为此，农业生产上应当提倡免耕法。
18. 下图一表示叶肉细胞中的部分生理过程，图二表示25℃时，A、B两种植物的光合作用中，光照强度和氧气释放速率的关系。请据图分析回答下列问题：
（1）物质d主要为过程②提供__________，形成物质d的能量和H+分别来源于（光反应）__________、__________。
（2）图一中的反应过程进行的场所是___________________。从新陈代谢的角度来看，过程④、⑤分别称为___________________。
（3）比较图二A、B两种植物，植物（ ）较耐阴。
（4）给予A植物3klx光照16小时黑暗8小时，一昼夜中葡萄糖的积累量是______mg。若A植物的呼吸熵（呼吸作用产生的CO2量/消耗的O2量）为0.9，在6.5klx光照强度下，它除了完全吸收利用呼吸作用产生的CO2外，还应从外界吸收CO2______________mml/m2·h。
（5）若B植物光合作用和细胞呼吸作用的最适温度分别是30℃、25℃，将温度提高到30℃，其他条件不变。理论上，图二中m点位置如何变化？__________。
【答案】①. H+和能量（H+）②. 叶绿素a分子释放的高能电子 ③. 水光解产生的H+进入叶绿体基质后与NADP+结合（叶绿体基质中的H+）④. 叶绿体基质、细胞质基质、线粒体 ⑤. 同化作用、异化作用（合成代谢、分解代谢）⑥. B ⑦. 0 ⑧. 42 ⑨. 左移
【详解】（1）解读题图一可知，本图是通过卡尔文循环把光合作用与细胞呼吸联系起来，物质d主要为过程②提供H+和能量（H+），形成物质d的能量是叶绿素a分子释放的高能电子，H+分别来源于（光反应）水光解产生的H+进入叶绿体基质后与NADP+结合。
（2）图一中的反应过程是细胞呼吸、暗反应，进行的场所是叶绿体基质、细胞质基质、线粒体，从新陈代谢的角度来看，过程④是同化作用、⑤是异化作用。
（3）观察题图二可知，B光的补偿点和饱和点都比A小，所以植物B较耐阴。
（4）分析A曲线知，光照为3klx时的净光合强度是10，呼吸强度是20，给予A植物3klx光照16小时黑暗8小时，一昼夜中葡萄糖的积累量=16×10-8×20=0。A植物呼吸强度用氧气吸收量表示是20，释放的二氧化碳是0.9×20=18，6.5klx光照强度下实际光合速率是60，则植物A需从外界吸收60-18=42 mml/m2二氧化碳。
（5）将温度提高到30℃，光合作用强度增加，呼吸强度减弱，光的补偿点降低，m左移。
19. 如图显示有丝分裂过程中的姐妹染色单体及着丝粒、动粒结构，其中动粒有驱动染色体分离的作用。据图回答问题。
（1）如图所示染色体正处于细胞分裂的_____期。
A.S期 B.G2期 C.中期 D.后期
（2）在正常情况下，图示中的姐妹染色单体_____。
A.含有相同的遗传信息 B.含有等位基因
C.分别来自父方和母方 D.不含有非等位基因
（3）细胞分裂时，染色体中被纺锤丝捕获的结构是_____（着丝粒/动粒）。当纺锤丝变短时，染色体出现的行为是_____。
相关研究表明，姐妹染色单体分离与黏连蛋白降解有关。黏连蛋白是一个蛋白复合体，至少含有4种亚单位，分离酶能剪切其中的一个亚单位，从而使黏连蛋白解聚。通常情况下，分离酶与securin蛋白结合而不表现出活性。进入有丝分裂后期时，细胞中的后期促进复合体（APX）被激活，此复合体能特异性选择并引导secrin蛋白降解，激活分离酶。APX自身不能独立工作，需要Cdc20（一种辅助因子）协助确定和选择被降解的靶蛋白种类及靶蛋白降解时间。
（4）有丝分裂后期，姐妹染色单体分离的原因是_____。
A.黏连蛋白发生解聚 B.securin蛋白被降解
C.APX与分离酶结合 D.Cdc20被抑制
（5）上述资料能表明的事实是_____。
A.姐妹染色单体的分离与纺锤丝的活动无关
B.姐妹染色单体的分离不仅仅是动粒驱动的结果
C.姐妹染色单体的分离需要酶的参与
D.黏连蛋白、APX等物质的作用结果导致细胞染色体数目加倍。
【答案】①. C ②. A ③. 着丝粒 ④. 已分离的染色单体在纺锤丝的牵引下向细胞两级移动 ⑤. AB ⑥. ACD
【分析】细胞周期分为两个阶段：分裂间期和分裂期。
（1）分裂间期主要变化：DNA复制、蛋白质合成。
（2）分裂期主要变化：
1）前期：①出现染色体：染色质螺旋变粗变短的结果；②核仁逐渐解体，核膜逐渐消失；③纺锤体形成纺锤丝。
2）中期：染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上.染色体形态、数目清晰，便于观察。
3）后期：着丝点分裂，两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体，纺锤丝牵引分别移向两极。
4）末期：①纺锤体解体消失；②核膜、核仁重新形成；③染色体解旋成染色质形态；④细胞质分裂，形成两个子细胞（植物形成细胞壁，动物直接从中部凹陷）。
【详解】（1）分析图解可知，图中染色体的着丝点的两侧有纺锤丝牵引，并且染色体高度螺旋，因此该染色体正处于细胞分裂的中期，故选C。
（2）在正常情况下，一条染色体上的两条染色单体上的DNA分子是由同一个DNA分子复制而来，因此两条染色单体上具有的遗传信息是相同的，故选A。
（3）细胞分裂时，染色体中被纺锤丝捕获的结构是着丝粒。当纺锤丝变短时，染色体出现的行为是已分离的染色单体在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动。
（4）A、分析题意可知，“姐妹染色单体分离与黏连蛋白降解有关”，A正确；
B、“进入有丝分裂后期时，细胞中的后期促进复合体（APX）被激活，此复合体能特异性选择并引导secrin蛋白降解”，B正确；
C、根据题干信息，APX并没有与分离酶结合，C错误；
D、“APX自身不能独立工作，需要Cdc20（一种辅助因子）协助确定和选择被降解的靶蛋白种类及靶蛋白降解时间”，即Cdc20没有被抑制，D错误。
故选AB。
（5）A、姐妹染色单体的分离与纺锤丝的活动无关，A正确；
B、姐妹染色单体的分离就是动粒驱动的结果，B错误；
C、姐妹染色单体的分离需要酶的参与，C正确；
D、黏连蛋白、APX等物质的作用结果导致细胞染色体数目加倍，D正确。
故选ACD。
20. 玉米幼苗在春季遇连续低温天气会减产。为了研究低温胁迫对玉米幼苗生长的影响，科研人员开展了相关研究。回答下列问题：
（1）细胞膜的脂质过氧化损伤是低温伤害植物的一种表现，损伤程度可通过检测叶片的电导率进行分析（叶片的损伤程度越高电导率越高）。科研人员选择低温敏感型和耐受型两个玉米品种进行不同低温与不同时间胁迫处理，相关研究结果如图所示。
据图可知，在一定范围内，同一品种玉米的细胞膜损伤程度与温度呈____（填“正”或“负”）相关，与处理时间呈____（填“正”或“负”）相关。两个玉米品种中，低温耐受型玉米品种是____。
（2）玉米细胞中的过氧化物酶（POD）能清除膜脂过氧化产生的过氧化氢，抑制氧自由基的产生，从而减轻膜脂过氧化的程度。该酶有利于玉米幼苗抵御低温胁迫，使低温耐受型玉米幼苗保持相对稳定的净光合速率。推测低温耐受型玉米在一定程度上能抵御低温胁迫的原因可能是____（答出两点）。
（3）聚糠萘合剂（PKN）是一种抗冷调节剂。科研人员以玉米幼苗叶片为实验材料，探究了低温胁迫下PKN对玉米叶片光合作用的影响，结果如表所示。
①分离玉米叶片中的光合色素时可利用____法，其中叶绿素分布在从上往下数第____条色素带。
②随着胁迫天数的增加，PKN组和清水组净光合速率均减小，分析表中数据，推测其原因是____。
③某同学对实验结果进行分析时提出以下观点，你认为错误的是____。
A．低温胁迫下，玉米叶片中自由水含量/结合水含量的值增大
B．培养液中N的含量可能影响PKN的作用效果
C．清水组胁迫第5天时的叶片干重低于胁迫前
【答案】（1）①. 负 ②. 正 ③. 先玉335
（2）细胞中的过氧化物酶（POD）活性增强，能清除膜脂过氧化产生的过氧化氢，抑制氧自由基的产生
（3）①. 纸层析法 ②. 三、四 ③. 随着胁迫天数的增加，PKN组和清水组的叶绿素含量和气孔导度均下降，导致净光合速率减小 ④. AC
【分析】分析柱状图可知，植物细胞膜损伤程度增大，相对电导率增大；温度低，时间延长会导致植物细胞膜损伤程度增大；相较而言，先玉335受低温胁迫的影响较小。
【小问1详解】
随温度降低，同一品种玉米的细胞膜损伤程度增大，所以同一品种玉米的细胞膜损伤程度与温度呈负相关；随着胁迫时间延长，玉米的细胞膜损伤程度增大，所以与处理时间呈正相关；分析柱状图可知，植物细胞膜损伤程度增大，相对电导率增大；相较而言，先玉335的导电功率低，受低温胁迫的影响较小，故两个玉米品种中，耐冷型玉米品种是先玉335。
【小问2详解】
低温耐受型玉米细胞中的过氧化物酶（POD）活性增强，清除膜脂过氧化产生的过氧化氢，抑制氧自由基的产生，从而减轻膜脂过氧化的程度。
【小问3详解】
分离色素用的是纸层析法，分离的色素从上往下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b；随着胁迫天数的增加，PKN组和清水组净光合速率均减小，分析表中数据，推测其原因是随着胁迫天数的增加，PKN组和清水组的叶绿素含量和气孔导度均下降，导致净光合速率减小；低温胁迫下，玉米叶片中自由水含量/结合水含量的值减小，A错误；培养液中N的含量可能影响PKN的作用效果，B正确；清水组胁迫第5天时的叶片干重低高于胁迫前，因为净光合速率一直大于零，一直有有机物的积累，C错误。故选AC
21. 番茄植株生长发育适宜的温度及光照分别为15~32℃、500~800μml·m-2·s-1。我国北方日光温室夏季栽培生产过程中常遭遇35℃亚高温并伴有强光辐射的环境，会造成作物减产。
请回答下列问题。
（1）如图为番茄叶绿体类囊体膜上发生的部分反应过程。
①图中PSⅡ和PSⅠ是由蛋白质和光合色素组成的复合物，具有________光能的作用。
②据图可知，如图过程最终实现光能转变为________和ATP中的能量，其中促进ATP合成的直接动力是_________。
（2）为研究亚高温高光对番茄光合作用的影响，研究者将番茄植株在不同培养环境下培养5天后测定相关指标如下表。
①从表中数据可知，亚高温高光条件下净光合速率的下降并不是气孔因素引起的，理由是________。
②Rubisc是催化暗反应阶段中_________（过程）的关键酶，亚高温高光条件下该酶活性的下降导致暗反应速率下降，光反应产物NADPH和ATP在细胞中的含量_________，进而抑制光反应。
（3）植物通常会有一定的应对机制来适应逆境。D1蛋白是PSⅡ复合物的组成部分，对维持PSⅡ的结构和功能起重要作用。已有研究表明，在亚高温高光下，过剩的光能可使D1蛋白失活。研究者对D1蛋白植物应对亚高温高光逆境的关系进行了研究，请完成下表。
【答案】（1）①. 吸收、传递、转化 ②. NADPH ③. 类囊体膜两侧的H+浓度差
（2）①. 气孔导度下降，但胞间CO2浓度却上升 ②. CO2固定 ③. 增加
（3）①. 生长状况（或生理状态）相似 ②. 在亚高温高光（HH）下培养 ③. 番茄通过合成新的D1蛋白以缓解亚高温高光对光合作用的抑制 ④. 抑制程度会加剧，因为Deg蛋白酶的活性被抑制后不能把失活的D1蛋白降解，新合成的D1蛋白无法修复PSⅡ的结构和功能
【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应的场所为类囊体薄膜，包括水的光解生成H+和氧气，以及ATP、NADPH的合成；暗反应的场所为叶绿体基质，包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。
【小问1详解】
①PSⅡ和PSⅠ是由蛋白质和叶绿素等光合色素组成的复合物，具有吸收、传递和转化光能的作用。
②光合作用的光反应阶段，发生在类囊体薄膜上，PSⅡ中的光合色素吸收光能后，将水光解为氧气和H+，同时产生的电子传递给PSⅠ，可用于NADP+和H+结合形成NADPH。同时在ATP酶的作用下，氢离子顺浓度梯度转运提供分子势能，促使ADP与Pi反应形成ATP，故通过光反应过程，将光能转化到NADPH和ATP中的化学能。
【小问2详解】
①为研究亚高温高光对番茄光合作用的影响，实验的自变量是温度和光照强度，表中数据显示亚高温高光组与对照组相比，净光合速率、气孔导度、Rubisc活性都下降，但胞间CO2浓度却上升，说明亚高温高光条件下净光合速率的下降并不是气孔因素引起的。
②Rubisc催化的过程是暗反应中CO2固定的关键酶，发生的反应是CO2+C5→C3。该酶活性下降导致C3的合成减少，C3还原需要的光反应产物NADPH（[H]）和ATP减少，而光反应产物NADPH（[H]）和ATP生成不变，所以细胞中两者含量会增加，进而引起光能转化率降低，即抑制光反应。
【小问3详解】
①为了减少实验误差，实验的无关变量应该保持一致，所以实验材料应该选取生长状况（或生理状态）相似的番茄植株18株，均分为甲、乙、丙三组。
②本实验是为了探究D1蛋白植物对亚高温高光（HH）逆境的关系，所以实验的自变量为是否提供亚高温高光（HH）条件，则实验组乙组是在亚高温高光（HH）下培养，丙组用适量的SM（SM可抑制D1蛋白的合成）处理番茄植株并在亚高温高光（HH）下培养。
③根据实验结果可知，对照组Pn变化不大，乙组Pn下降，丙组Pn显著下降，说明番茄通过合成新的D1蛋白以缓解亚高温高光对光合作用的抑制。
④Deg蛋白酶位于类囊体腔侧，主要负责受损D1蛋白的降解，如果抑制Deg蛋白酶的活性，则不能把失活的D1蛋白降解，新合成的D1蛋白无法修复PSⅡ的结构和功能，在亚高温高光下番茄光合作用受抑制程度会加剧。
处理
株高（cm）
茎粗（mm）
叶面积（cm2）
叶片数
叶绿素含量（mg·g-1）
单果质量 （g）
单株果数（个）
单株产量（g）
CK
96.7
13.2
578.7
16.7
1.65
206.2
5.7
978.0
B
98.2
12.7
534.7
16.9
1.64
189.9
5.8
915.3
R
100.4
12.3
622.1
16.7
1.77
211.1
6.7
1197.0
RB
98.1
12.7
588.6
16.4
1.70
201.1
6.0
1011.1
处理组
光量子通量密度PPFD/（μml·m-2·s-1）
激光
LED
白光
R
B
R
B
色温
对照组
—
—
—
—
88
T1组
—
—
12
6
70
T2组
12
6
—
—
70
T3组
18
—
—
—
70
胁迫天数
叶绿素含量（mg·g-1）
净光合速率（μmlCO2·m-2·s-1）
气孔导度（mml·m-2·s-1）
PKN组
清水组
PKN组
清水组
PKN组
清水组
0
0.55
0.56
8.91
8.06
40.58
36.78
1
0.49
0.50
7.92
6.89
34.45
30.56
3
0.42
0.33
5.75
4.17
18.67
13.67
5
0.37
0.26
4.38
2.81
11.56
4.32
组别
温度（℃）
光照强度（μml·m-2·s-1）
净光合速率（μml·m-2·s-1）
气孔导度（mml·m-2·s-1）
胞间CO2浓度（ppm）
Rubisc活性（U·m-1）
对照组（CK）
25
500
12.1
114.2
308
189
亚高温高光组（HH）
35
1000
1.8
31.2
448
61
实验步骤的目的
简要操作过程
实验材料的准备
选取①________的番茄植株18株，均分为甲、乙、丙三组
对照组处理
甲组的处理如（2）中的CK组
实验组处理
乙组的处理为②________；丙组用适量的SM（SM可抑制D1蛋白的合成）处理番茄植株并在亚高温高光（HH）下培养
结果测定和处理
定期测定各组植株的净光合速率（Pn），绘制曲线如图
实验结果分析
根据实验结果分析番茄植株缓解亚高温高光对光合作用抑制的机制：③________。
Deg蛋白酶位于类囊体腔侧，主要负责受损D1蛋白的降解，如果抑制Deg蛋白酶的活性，请你预测在亚高温高光下番茄光合作用受抑制程度并说明理由；④________。