2023~2024学年湖南省濮阳市高一上学期期末生物试卷（解析版）

这是一份2023~2024学年湖南省濮阳市高一上学期期末生物试卷（解析版），共20页。试卷主要包含了选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 下列有关施莱登和施旺等人建立的细胞学说的叙述，正确的是（ ）
A. 细胞学说揭示了生物界中细胞的多样性
B. 施莱登和施旺利用完全归纳法提出了细胞学说
C. 细胞学说指出，除病毒外，所有的生物都是由细胞构成的
D. 细胞学说不仅解释了个体发育，也为生物进化论的确立埋下了伏笔
【答案】D
【分析】细胞学说是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出的，其内容为：（1）细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞的产物所构成；（2）细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用；（3）新细胞可以从老细胞中产生。
【详解】A、细胞学说阐明了生物界的统一性，A错误；
B、细胞学说的提出利用了不完全归纳法，B错误；
C、细胞学说没有提到病毒，C错误；
D、细胞学说不仅解释了个体发育，也为生物进化理论的确立埋下了伏笔，D正确。
故选D。
2. 下列关于生物体中的元素和化合物的叙述，错误的是（ ）
A. 组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在
B. 各种细胞中，含量较高的元素都是C、H、O、N
C. 剧烈运动时，脂肪可大量转化为糖类，有助于减肥
D. 给脱水的病人输入生理盐水不会使红细胞吸水涨破
【答案】C
【分析】组成细胞的元素大约有20种，C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等属于大量元素，Fe、Mn、B、Zn、M、Cu属于微量元素，其中C是最基本的元素；不同生物体的组成元素大体相同，但是含量差别较大。
【详解】A、组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在，A正确；
B、各种细胞中，含量较高的元素都是C、H、O、N，B正确；
C、剧烈运动时，脂肪可氧化分解，有助于减肥，但脂肪不能大量转化为糖类，C错误；
D、生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl溶液，其渗透压与血浆渗透压基本相等，给脱水的病人输入生理盐水不会使红细胞吸水涨破，D正确。
故选C。
3. 探究某种元素是否为植物必需元素，一般利用溶液培养法。下图为探究X元素是否为植物的必需元素的实验设计，下列相关说法正确的是（ ）
A. 该实验只须设置前后对照，无须再另设对照组实验
B. 通过检测叶片中X元素的含量，可验证该实验目的
C. 通过对比X元素的有无对植物的影响，可获得实验结论
D. 若X元素为P，则缺P会导致植物叶片出现黄化现象
【答案】C
【分析】判断元素是否是植物的必需元素，通常采用溶液培养法，在人工配制的完全培养液中，除去某种矿质元素，然后观察植物的生长发育的情况。
【详解】A、该实验须设置“植物+完全培养液”的对照组，以判断植物的生长是否正常，实验中向生长不正常的植物培养液中加入X盐的目的是进行二次对照（即前后对照），以增强说服力，A错误；
BC、对比X元素的有无对植物生长是否有影响，可以确定X元素是否是植物的必需元素，检测叶片中X元素的含量，并不能判断其是否是植物的必需元素，B错误，C正确；
D、若X元素为P，则缺P会导致植物叶片偏小且呈暗绿偏紫色，D错误。
故选C。
4. 几丁质是一种非还原糖，其化学式为（(C8H13O5N)n’）广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。下列叙述正确的是（ ）
A. 组成几丁质的单体是葡萄糖
B. 几丁质是一种主要的能源物质
C. 几丁质可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
D. 几丁质可用于废水处理、制作食品添加剂
【答案】D
【分析】几丁质是一种多糖，又称壳多糖，组成元素为C、H、O、N。几丁质及其衍生物在医药、化工等方面有广泛用途。例如：几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合，因此可用于废水处理；可以用于制作食品的包装纸和食品的添加剂；可以用于制作人造皮肤；等等。
【详解】A、几丁质的单体中含有氮元素，可知组成几丁质的单体不是葡萄糖，A错误；
B、几丁质不是能源物质，B错误；
C、几丁质不是还原糖，不能与斐林试剂反应，C错误；
D、几丁质可用于废水处理、制作食品添加剂，D正确。
故选D。
5. 蛋白质在游离的核糖体上合成后，需要分选并转运到特定的功能位点，其途径大致分为两条。途径一：蛋白质在游离的核糖体上合成后直接转运到线粒体、叶绿体及细胞核中；途径二：先在游离的核糖体上合成一小段肽链，然后在信号肽的引导下边合成边转移到内质网腔内，再经一系列加工转运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外。下列分析不合理的是（ ）
A. 决定蛋白质分选途径的关键因素是信号肽
B. 细胞核和细胞器中的蛋白质都来自途径一
C. 抗体、胰岛素、胰蛋白酶、膜蛋白等蛋白质来自途径二
D. 若敲除信号肽基因，则相应肽链会在细胞质基质中堆积
【答案】B
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程为，附着在内质网上的核糖体合成多肽链→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体对蛋白质进行加工、分类和包装→高尔基体“出芽”形成囊泡→分泌到细胞膜外，整个过程需要线粒体提供能量。
分析题意可知，滞留在细胞内的蛋白质在游离的核糖体上合成，分泌蛋白、细胞膜蛋白和溶酶体中酶在附着的核糖体上合成。
【详解】A、由题意，途径二的转运方式可知，决定蛋白质分选途径的关键因素是信号肽，A正确；
B、溶酶体中的蛋白质来自途径二，B错误；
C、据题可知，抗体、胰岛素、胰蛋白酶、膜蛋白都需要内质网的加工，故它们都来自途径二，C正确；
D、若敲除信号肽基因，途径二不能正常进行，相应肽链无法进入内质网，会在细胞质基质中堆积，D正确。
故选B。
6. 不同细胞之间具有很多的共性，下列关于细胞间共性的总结，正确的是（ ）
A. 活的植物细胞都具有细胞核
B. 一般都以葡萄糖作为直接能源物质
C. 核糖体的合成都与细胞中的核仁有关
D. 能进行光合作用的细胞都含有光合色素
【答案】D
【分析】细胞的结构既具有多样性，又具有统一性。不同细胞的结构有区别，如细胞根据有无细胞核分为原核细胞和真核细胞，真核细胞根据有无细胞壁分为植物细胞和动物细胞等；但是细胞又具有统一性，细胞均具有：细胞膜、细胞质、核糖体和遗传物质DNA。
【详解】A、高等植物成熟的筛管细胞没有细胞核，A错误；
B、细胞一般都以ATP作为直接能源物质，B错误；
C、原核细胞的核糖体合成与核仁无关，因为原核细胞没有核仁，C错误；
D、能进行光合作用的细胞，如叶肉细胞、蓝细菌等，都含有光合色素，只是光合色素的类型不完全相同，D正确。
故选D。
7. 1997年，科学家提出“脂筏模型”。脂筏是指细胞膜上由胆固醇聚集的微结构区，分子排列较紧密，流动性较低。脂筏就像一个蛋白质停泊的平台，与膜的信号转导、跨膜物质运输等均有密切的关系。下图为“脂筏模型”示意图，下列说法正确的是（ ）

A. ①和②在细胞膜上的分布都是对称的
B. 脂筏区域内外，细胞膜的流动性存在差异
C. 根据糖蛋白的位置判断，A侧为细胞膜内侧
D. 脂筏的存在阻碍了多细胞生物体内细胞间的信息交流
【答案】B
【分析】流动镶嵌模型：①磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是可以流动的；②蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层，大多数蛋白质也是可以流动的；③在细胞膜的外表，少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白，除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂。
【详解】A、蛋白质（①）在细胞膜上的分布是不对称的，A错误；
B、脂筏区域内是胆固醇聚集的微结构区，流动性较低，因此脂筏区域内外，细胞膜的流动性存在一定差异，B正确；
C、糖蛋白只位于细胞膜的外侧，故A侧为细胞膜外侧，B侧为细胞膜内侧，C错误；
D、分析题意可知，脂筏与膜的信号转导、跨膜物质运输等均有密切的关系，即脂筏与膜的信号转导有关，它的存在有利于细胞间的信息交流，D错误。
故选B。
8. 科学家通过向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸（分子式为C6H13NO2），研究了分泌蛋白的合成和分泌过程，下列相关说法正确的是（ ）
A. 标记的部位应选择亮氨酸的氨基或羧基
B. 标记氨基酸时可以用14C或18O等具有放射性的元素代替3H
C. 分泌蛋白的合成和分泌过程体现了内质网的交通枢纽作用
D. 在分泌蛋白的合成和分泌过程中，会发生膜成分的更新
【答案】D
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程：用3H标记亮氨酸追踪放射性物质的去向，核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】A、标记的部位不宜选择亮氨酸的氨基或羧基，因为氨基酸发生脱水缩合时氨基或羧基带有放射性标记的3H可能会脱落下来，从而不能追踪带3H的亮氨酸的去向，A错误；
B、18O没有放射性，不能用18O代替3H，B错误；
C、在分泌蛋白的合成与运输过程中，高尔基体起交通枢纽作用，C错误；
D、在分泌蛋白的合成和分泌过程中，内质网形成的囊泡会与高尔基体膜融合，高尔基体膜形成囊泡与细胞膜融合，该过程中均会发生膜成分的更新，D正确。
故选D。
9. 黑藻是多年生沉水草本植物，其叶片可用于观察细胞质的流动。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 黑藻细胞中既有叶绿体，又有中心体
B. 应取稍带些叶肉细胞的下表皮进行该实验
C. 显微镜下不同细胞的细胞质环流方向可能不同
D. 可用纸层析法对黑藻叶片中的色素进行提取与分离
【答案】C
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：①提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。②分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。
【详解】A、黑藻属于高等植物，细胞中没有中心体，A错误；
B、黑藻叶片由单层细胞构成，可直接放在显微镜下观察，若用菠菜叶作为实验材料，则应取稍带些叶肉的下表皮以获得更好的观察效果，B错误；
C、显微镜下不同细胞的细胞质环流方向可能不同，C正确；
D、纸层析法只能分离黑藻叶片中的光合色素，提取光合色素需要用到无水乙醇等有机溶剂，D错误。
故选C。
10. 初级主动运输是指直接依赖ATP水解而获取所需能量进行的主动运输，次级主动运输是指依赖于其他物质的顺浓度梯度所提供的电化学势能进行的主动运输。小肠上皮细胞吸收葡萄糖、Na+和K+的方式如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 蛋白1和蛋白2的功能不同，主要是因为二者的空间结构不同
B. 进行初级主动运输时，相关的转运蛋白都要发生空间结构的改变
C. 据图分析可知，小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式为次级主动运输
D. 图中Na+的跨膜运输既有初级主动运输，又有次级主动运输
【答案】D
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量，常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要载体，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。
【详解】A、根据结构决定功能可知，蛋白1和蛋白2的功能不同，主要是因为二者的空间结构不同，A正确；
B、进行初级主动运输时，相关的转运蛋白一定是载体蛋白，都要发生空间结构的改变，B正确；
C、图中葡萄糖的跨膜运输依赖于Na+顺浓度梯度所提供的电化学势能，属于次级主动运输，C正确；
D、图中Na+的跨膜运输既有初级主动运输（经蛋白2），又有协助扩散（经蛋白1），没有次级主动运输，D错误。
故选D
11. 1937年，英国植物学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液（含H2O，不含CO2）中加入铁盐或其他氧化剂，在光照下可以释放出氧气，这就是著名的希尔反应。下列说法正确的是（ ）
A. 希尔反应中的铁盐与光合作用中的NAD+的作用类似
B. 希尔反应说明水的光解与糖的合成并不是同一个反应
C. 希尔反应证明了光合作用放出的氧气全部来自于水
D. 希尔反应体现了细胞是生物体生命活动的基本单位
【答案】B
【分析】由题意可知，希尔反应为离体叶绿体在适当（铁盐或其他氧化剂、光照）条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应。
【详解】A、希尔反应中的铁盐与光合作用中的NADP+的作用类似，均相当于氧化剂，A错误；
B、希尔反应中没有加入CO2，不能进行糖的合成（暗反应），说明水的光解与糖的合成并不是同一个反应，B正确；
C、希尔反应没有对氧元素进行标记，无法证明光合作用放出的氧气全部来自于水，C错误；
D、希尔反应中使用的是离体叶绿体，不能体现细胞是生物体生命活动的基本单位，D错误。
故选B。
12. 人体细胞中的端粒DNA序列会随着细胞分裂次数增加而逐渐缩短，端粒DNA序列变短后，端粒内侧正常基因会受损，使细胞活动渐趋异常。而癌细胞中的端粒酶（由RNA和蛋白质形成的复合体）活性较高，能够将变短的端粒DNA序列重新加长。下列相关分析不合理的是（ ）
A. 端粒酶、染色体、核糖体的功能不同，但组成成分相同
B. 正常细胞的衰老可能与端粒内侧正常基因的DNA序列受损有关
C. 与癌细胞相比，正常细胞的细胞分裂次数有限，端粒酶的活性较低
D. 可通过抑制癌细胞中端粒酶的合成或降低端粒酶的活性来抑制癌细胞的增殖
【答案】A
【分析】端粒学说：每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA，称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。随着细胞分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸。在端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧的正常基因的DNA序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常，进而细胞逐渐衰老。
【详解】A、端粒酶由RNA和蛋白质组成，染色体主要由DNA和蛋白质组成，核糖体由RNA和蛋白质组成，三者的组成成分不同，分析不合理，A符合题意；
B、根据细胞衰老的“端粒学说”，并结合题干“人体细胞中的端粒DNA序列会随着细胞分裂次数增加而逐渐缩短，端粒DNA序列变短后，端粒内侧正常基因会受损，使细胞活动渐趋异常”可知，正常细胞的衰老可能与端粒内侧正常基因的DNA序列受损有关，分析合理，B不符合题意；
C、依题意，癌细胞中端粒酶活性较高，而正常细胞分裂次数有限，故与癌细胞相比，正常细胞中端粒酶的活性较低，分析合理，C不符合题意；
D、抑制癌细胞中端粒酶的合成或降低端粒酶的活性可抑制变短的端粒DNA序列重新加长，从而抑制癌细胞的增殖，分析合理，D不符合题意。
故选A。
13. 细胞周期可分为分裂间期（包括G1期、S期、G₂期）和分裂期（M期），如图是某动物细胞的细胞周期示意图，其中G1期10h，S期7h，G2期3.5h，M期1.5h。已知高浓度胸苷（TdR）可抑制S期的DNA复制，现通过胸苷（TdR）双阻断法使该动物细胞的细胞周期同步化，步骤如下（ ）
①阻断Ⅰ：将连续分裂的动物细胞培养在含有过量TdR的培养液中。
②解除：更换新鲜的不含TdR的培养液，进一步培养细胞。
③阻断Ⅱ：处理与阻断Ⅰ相同。
下列分析不合理的是（ ）
A. “阻断Ⅰ”处理的时长应不少于15h
B. “解除”处理的时长应控制在7h至15h之间
C. “解除”处理的目的是使细胞恢复正常的细胞周期运转
D. “阻断Ⅱ”处理后，所有细胞都停留在S期与G2期的交界处
【答案】D
【分析】抑制S期的DNA复制，处于分裂期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，所有最终细胞停留在G1/S交界处，以达到细胞周期同步化的目的。
【详解】A、“阻断Ⅰ”处理的时长应不少于G2期、M期和G1期的总时长，即15h，此时分裂期细胞最终停留在G1/S交界处，S期细胞直接停留在S期，A正确；
BC、“解除”处理的时长应控制在S期时长与G2期、M期和G1期的总时长之间，即7h至15h之间，保证所有细胞都能进行正常的细胞周期，BC正确；
D、“阻断Ⅱ”处理后，所有细胞都停留在G1期与S期交界处，D错误。
故选D。
二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
14. 细胞核是真核细胞内重要的细胞结构，是真核细胞区别于原核细胞最显著的标志。下图为细胞核及周围部分结构的示意图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 图中1既可与5相连，又可与质膜相连，构成细胞内的运输通道
B. 图中2是蛋白质、核酸等大分子物质自由进出细胞核的通道
C. 图中3为细胞内DNA的主要载体，在细胞分裂时高度螺旋化
D. 若图中4被破坏，则会导致细胞中蛋白质的合成受影响
【答案】ACD
【分析】图中1-5依次表示内质网、核孔、染色质、核仁、核膜。
【详解】A、5为核膜，内质网既可与核膜相连，又可与质膜相连，构成细胞内的运输通道，A正确；
B、图中2是核孔，是蛋白质、RNA等大分子物质进出细胞核的通道，具有选择透过性，DNA不能通过核孔出细胞核，B错误；
C、图中3是染色质，染色质是细胞内DNA的主要载体，染色质在细胞分裂时高度螺旋化，C正确；
D、图中4是核仁，与某种RNA的合成及核糖体的形成有关，由于核糖体是蛋白质的合成场所，若核仁被破坏，则会导致细胞中蛋白质的合成受影响，D正确。
故选ACD。
15. 为了研究植物细胞的质壁分离与复原现象，某同学利用成熟的植物细胞甲做了以下实验：
步骤一：将甲细胞置于乙溶液中，发现乙溶液浓度先降低，后保持相对稳定。
步骤二：将溶质丙加入乙溶液中，发现乙溶液浓度先升高，后降低，又升高，最后保持相对稳定。
下列说法错误的是（ ）
A. 质壁分离是指细胞质与细胞壁相互分离的现象
B. 在步骤一中，甲细胞细胞液的初始浓度小于乙溶液
C. 在步骤二中，甲细胞细胞液的最终浓度等于乙溶液
D. 溶质丙被甲细胞以主动运输的方式吸收
【答案】ACD
【详解】A、质壁分离是指原生质层与细胞壁相互分离的现象，A错误；
B、在步骤一中，乙溶液浓度先降低，说明甲细胞在失水，即甲细胞细胞液的初始浓度小于乙溶液，B正确；
C、在步骤二中，由于甲细胞有细胞壁，故甲细胞细胞液的最终浓度也可能大于乙溶液，C错误；
D、溶质丙是一种可以被甲细胞吸收的物质，但不一定是通过主动运输的方式吸收的，D错误。
故选ACD。
16. 动物细胞进入有丝分裂阶段，中心体负责纺锤体的组装，并受到PLK4（一种蛋白激酶）的调控。有研究表明，PLK4失活后，癌细胞可进行非中心体型纺锤体组装，此过程受TRIM37（一种泛素连接酶）和CEP192（一种多功能骨架蛋白）的影响，具体作用机制如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. PLK4活性正常时，中心体在前期复制并移向细胞两极
B. PLK4失活时，TRIM37过量表达可使癌细胞分裂终止
C. 非中心体型纺锤体的形成有利于后期染色体的正常分配
D. PLK4、TRIM37和CEP192的合成都需要内质网的加工
【答案】BC
【分析】由图可知，PLK4 失活后，TRIM37过量表达可抑制 PLK4 凝聚、促进 CEP192 的降解，故可知非中心体型纺锤体组装取决于 TRIM37 的水平。
【详解】A、中心体在间期复制，A错误；
B、PLK4失活时，TRIM37过量表达会抑制非中心体型纺锤体的形成，可使癌细胞分裂终止，B正确；
C、非中心体型纺锤体的形成有利于后期染色体的正常分配，从而保证癌细胞增殖，C正确；
D、PLK4、TRIM37和CEP192都是胞内蛋白，其合成不需要内质网的加工，D错误。
故选BC。
17. 下图表示细胞代谢过程中部分物质的变化过程，下列相关叙述错误的是（ ）

A. 能在酵母菌细胞中发生的是过程①③④
B. 人体剧烈运动时消耗的能量来自过程①②④
C. 过程④只能发生在线粒体中，且需要O2的参与
D. 过程⑤代表的一定是光合作用
【答案】BCD
【分析】图中过程①表示细胞呼吸的第一阶段，过程②表示乳酸发酵的第二阶段，过程③表示酒精发酵的第二阶段，过程④表示有氧呼吸的第二、三阶段，过程⑤表示光合作用或化能合成作用。
【详解】A、酵母菌是兼性厌氧型真菌，能在酵母菌细胞中发生的是过程①细胞呼吸的第一阶段③酒精发酵的第二阶段④有氧呼吸的第二、三阶段，A正确；
B、人体剧烈运动时消耗的能量来自过程①④，无氧呼吸的第二阶段（即过程②）不释放能量，B错误；
C、有些原核细胞也能发生过程④，但没有线粒体，C错误；
D、过程⑤表示光合作用或化能合成作用，D错误。
故选BCD。
18. 近年来，极端高温、干旱等全球性自然灾害频繁发生，为探讨高温、干旱胁迫对水稻幼苗光合特性的影响，为水稻的栽培提供参考资料，某同学开展相关研究。将水稻品种N22幼苗进行正常处理（CK）、单一高温胁迫处理（H）、干旱—高温交叉胁迫处理（DH），一周后测定相关指标，结果如下表所示。下列有关该实验的分析，不合理的是（ ）
A. 高温胁迫可能会导致叶绿素分解，降低光反应速率
B. 高温下，干旱胁迫通过使气孔关闭来降低暗反应速率
C. 对CK组突然增强光照，短期内C3/C5的比值增大
D. 适度的干旱预处理有利于提高水稻的耐热性
【答案】BC
【分析】分析题意，本实验目的是探究高温、干旱胁迫对水稻幼苗光合特性的影响，则实验的自变量是不同的处理，因变量是水稻幼苗的光合作用
【详解】A、高温胁迫下叶绿素含量下降，可能是因为高温胁迫导致了叶绿素分解，从而降低光反应，A正确；
B、与H组相比，DH组气孔导度变大，故推测高温下，干旱胁迫不会使气孔关闭，B错误；
C、对CK组突然增强光照，会导致短期内C3的还原增加，而C3的生成不变，即C3减少，C5增加，故短期内C3/C5的比值降低，C错误；
D、DH组净光合速率大于H组，说明适度的干旱预处理有利于提高水稻的耐热性，D正确。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共59分。
19. 正常动物细胞为了维持细胞内环境的平衡和稳定，需要不断降解那些功能丧失或者破损的物质或结构。通常，寿命较短的蛋白质通过泛素—蛋白酶体系统进行降解，具体过程是蛋白质先被泛素标记，然后被蛋白酶体识别和降解；寿命较长的蛋白质或者细胞结构则通过细胞自噬途径降解，降解过程如下图所示。请回答下列问题：

（1）泛素是一种蛋白质，其主要功能是__________，体现了蛋白质具有__________的功能。
（2）自噬前体来源于__________，其吞噬蛋白质或者细胞结构的过程体现了膜的__________。溶酶体与自噬体融合后能参与细胞自噬是因为________________________________。
（3）据图分析，溶酶体分解后的物质的去向是__________________________。
（4）在细胞衰老、受到损伤或微生物入侵时，进行细胞自噬的意义为___________________________。
【答案】（1）①. 标记需要被降解的蛋白质 ②. 信息传递
（2）①. 内质网 ②. 流动性 ③. 溶酶体内部含有多种水解酶
（3）对细胞有用的物质留在细胞中再利用，无用的物质排出细胞外
（4）清除衰老或受损的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定
【分析】由图可知，蛋白质被泛素标记后，由内质网形成的自噬前体将其包裹，随后和溶酶体结合而被降解，降解后的物质中，对细胞有用的物质留在细胞中再利用，无用的物质排出细胞外。
【小问1详解】
据题可知，泛素的主要功能是标记需要被降解的蛋白质，体现了蛋白质具有信息传递的功能。
【小问2详解】
据图可知，自噬前体来源于内质网，其吞噬蛋白质或者细胞结构的过程发生了生物膜的融合，体现了膜的流动性。溶酶体内部含有多种水解酶，所以能参与细胞自噬。
【小问3详解】
据图分析可知，溶酶体分解后的物质的去向是对细胞有用的物质留在细胞中再利用，无用的物质排出细胞外。
【小问4详解】
在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，进行细胞自噬的意义为清除衰老或受损的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。
20. 细菌紫膜质是一种从盐生盐杆菌的质膜中发现的特殊膜转运蛋白，该物质可吸收光能转运H+，使膜两侧产生H⁺浓度梯度。科学家利用细菌紫膜质、线粒体ATP合成酶、解偶联剂（能破坏H+浓度梯度）等材料构建人工脂质体（一种由磷脂双分子层组成的人工膜），进行了相关实验，探究ATP的产生机制，观察到如下图所示的结果。请回答下列问题：
（1）据图3分析，H+以___________方式从脂质体内部转移到外部，图示过程体现了ATP合成酶具有___________的功能。真核细胞中可能存在ATP合成酶的膜结构有_____________________________。
（2）ATP是种高能磷酸化合物，这是因为ATP末端的磷酸基团___________。
（3）图4无ATP产生，可能的原因是_____________________。2，4二硝基苯酚是一种能随意进出脂双层的弱电解质，在H+浓度高的溶液中以分子态形式存在，在H+浓度低的溶液中可电离产生H+。若将图3所示人工膜转移至含2，4-二硝基苯酚的溶液中，ATP的合成速率将_________。
【答案】（1）①. 协助扩散 ②. 催化和运输 ③. 叶绿体类囊体薄膜和线粒体内膜
（2）具有较高的转移势能（或有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势）
（3）①. 解偶联剂破坏了膜内外的H+浓度差 ②. 下降
【分析】据图示可知，图1中在光照条件下，H+能逆浓度跨膜运输，则跨膜运输的方式是主动运输，由图3可知，ATP合成酶能将H+势能转化为ATP中的化学能，ATP合成酶既具有催化作用也具有运输作用，若破坏跨膜H+浓度梯度会抑制ATP的合成。
【小问1详解】
据图3分析，H+顺浓度梯度从脂质体内部转移到外部，并为ATP合成提供了能量，该方式是协助扩散，图示过程体现了ATP合成酶具有催化（ATP合成）和运输（H+载体）的功能。能合成ATP的膜结构上具有ATP合成酶真核细胞中可能存在ATP合成酶的膜结构有叶绿体的类囊体薄膜和线粒体内膜。
【小问2详解】
ATP是一种高能磷酸化合物，这是因为ATP末端的磷酸基团具有较高的转移势能。
【小问3详解】
图4无ATP产生，可能的原因是解偶联剂破坏了膜内外的H+浓度差。2，4-二硝基苯酚能降低膜内外的H+浓度差，若将图3所示人工膜转移至含2，4-二硝基苯酚的溶液中，膜两侧的H+浓度差会减小，ATP的合成速率将下降。
21. 图1为某同学在观察洋葱根尖分生区组织细胞的有丝分裂时所绘制的图像，图2表示一个细胞周期中不同时期细胞中染色体数与核DNA数比值的变化关系。请回答下列问题：

（1）绘制细胞分裂图像属于构建模___________型。观察有丝分裂时，应该先在显微镜下找到处于图1中_______________（填序号）时期的细胞。
（2）图1中__________（填序号）时期处于图2中的FG段。图1中④时期，细胞内发生的主要变化是____________________________________。图2中EF段与染色体行为有关的主要变化是________________。
（3）该实验需要配制解离液，解离液的配方为_____________________。
（4）与高等植物细胞相比，高等动物细胞有丝分裂所特有的表现主要为________________________（答出两点）。
【答案】（1）①. 物理 ②. ②
（2）①. ①③ ②. 完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成 ③. 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体
（3）质量分数为15%的盐酸与体积分数为95%的酒精按1：1混合
（4）间期中心粒倍增；前期由中心粒发出星射线形成纺锤体；末期细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最终缢裂成两部分
【分析】根据有丝分裂中染色体的行为变化可知，图1中①~④分别表示处于有丝分裂后期、有丝分裂中期、有丝分裂末期、分裂间期的细胞。
【小问1详解】
绘制细胞分裂图像属于构建物理模型。观察有丝分裂时，应该先在显微镜下找到处于中期的细胞，即图1中的②，其染色体着丝粒整齐排列在赤道板上，此时是观察的最佳时期。
【小问2详解】
图2中的FG段由于着丝粒分裂，染色体与核DNA数之比为1：1，可表示有丝分裂有丝分裂后期和末期，对应图1中①③时期（即后期与末期）。④分裂间期细胞内发生的主要变化是完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。EF段与染色体行为有关的主要变化是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体。
【小问3详解】
解离液的配方为质量分数为15%的盐酸与体积分数为95%的酒精按1：1混合。
【小问4详解】
与高等植物细胞相比，高等动物细胞有丝分裂所特有的表现主要为间期中心粒倍增；前期由中心粒发出星射线形成纺锤体；末期细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最终缢裂成两部分。
22. 下图表示植物叶绿体进行光合作用的过程示意图，图中PSⅠ和PSⅡ表示光系统Ⅰ和光系统Ⅱ，二者都是由色素分子和蛋白质组成的复合物。请回答下列问题：
（1）据题分析，PSⅠ和PSⅡ位于__________________，二者在功能上的共同点是__________________。电子（e⁻）由水释放出来后，经过系列传递，电子的最终受体是__________________。在红光照射下，参与图示过程的色素主要是_______________________。
（2）PSⅠ主要介导________________（填物质）的产生，该物质的功能是___________________。
（3）研究表明，当O2浓度较高时，Rubisc还可以催化C5与O2反应，产物经一系列变化后在线粒体中生成CO2。与正常O2浓度相比，当O2浓度升高时，预测葡萄糖的合成速率将__________（填“上升”“下降”或“不变”），其原因是____________________________________________________。
【答案】（1）①. 叶绿体的类囊体薄膜 ②. 吸收、传递和转化光能 ③. NADP+ ④. 叶绿素
（2）①. NADPH ②. 作为活泼的还原剂参与暗反应（或C3的还原），并为其提供能量
（3）①. 下降 ②. O2与C5结合增多，减少了CO2与C5结合，参与暗反应过程的C5含量减少，暗反应速率下降
【分析】光合作用过程：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。
【小问1详解】
由图可知，PSI和PSⅡ参与水的光解、ATP和NADPH的生成，说明其位于叶绿体的类囊体薄膜上，二者是由色素分子和蛋白质组成的复合物，说明在功能上的共同点是吸收、传递和转化光能。据图可知，电子的最终受体是NADP+，其接受电子后和氢离子后形成NADPH，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，在红光照射下，参与该过程的色素主要是叶绿素。
【小问2详解】
由图可知，PS I主要介导NADPH的产生，NADPH作为活泼的还原剂参与暗反应（或C3的还原），为其提供能量。
【小问3详解】
与正常O2浓度相比，当O2浓度升高时，由于O2与C5结合增多，减少了CO2与C5结合，参与暗反应过程的C5含量减少，暗反应速率下降，导致葡萄糖的合成速率将下降。
23. 多酚氧化酶（PPO）催化酚类物质形成褐色物质是果蔬储存和运输过程中发生褐变的主要原因。为了探究pH对PPO活性的影响，某实验小组以马铃薯为材料，获得PPO粗提液，并以酚类物质为底物在不同pH下进行实验，实验结果用溶液的褐色程度来表示。请回答下列问题：
（1）PPO的作用机制是____________________。从实验结果来看，溶液褐色的程度越浅，说明酶的活性越__________。
（2）实验过程中，对PPO粗提液和酚类底物的处理是____________________；PPO粗提液和酚类底物混合后，各组均需在40℃下保温一段时间，选择40℃的原因可能是__________________________；各组保温温度相同的目的是____________________________。
（3）酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子，分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂，作用机制如图1所示。图2为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下，酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。
据图1分析，竞争性抑制剂引起酶活性降低的原因是__________。非竞争性抑制剂引起酶活性降低的原因是_____________。已知柠檬酸是PPO的非竞争性抑制剂，柠檬酸对PPO活性的影响应为曲线______（填图2中字母）对应的情况。
【答案】（1）①. 降低（酚类物质形成褐色物质的）反应所需的活化能 ②. 低
（2）①. 先将各组PPO粗提液在不同pH下处理一段时间，再与酚类底物混合 ②. 40℃是PPO发挥作用的适宜温度 ③. 排除温度对实验结果的影响
（3）①. 竞争性抑制剂的结构与底物的结构相似，可以与底物竞争酶的活性部位来影响催化效果 ②. 非竞争性抑制剂与酶结合后，诱导酶的空间结构发生改变，使底物无法与酶的活性部位结合 ③. c
【分析】酶：（1）酶活性：酶的活性受温度、pH、激活剂或抑制剂等因素的影响。（2）活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。（3）作用机理：催化剂是降低反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。（4）酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。（5）酶的特性：高效性、专一性、作用条件较温和（高温、过酸、过碱，都会使酶的结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活）。
【小问1详解】
PPO是一种酶，酶作用机制是降低反应所需的活化能。从实验结果来看，溶液的褐色程度越浅，说明产物越少，则酶的活性越低。
【小问2详解】
探究pH对PPO活性的影响时，应先将各组PPO粗提液在不同pH下处理，再与酚类底物混合。无关变量应保持相同且适宜，所以各组均在40℃下进行的原因可能是40℃是PPO发挥作用的适宜温度。各组保温温度相同可排除温度对实验结果的影响。
【小问3详解】
据图1分析，竞争性抑制剂引起酶活性降低的原因是竞争性抑制剂的结构与底物的结构相似，可以与底物竞争酶的活性部位来影响催化效果。非竞争性抑制剂引起酶活性降低的原因是非竞争性抑制剂与酶结合后，诱导酶的空间结构发生改变，使底物无法与酶的活性部位结合。竞争性抑制剂的抑制作用会随底物浓度变大而变小，而非竞争性抑制剂则不会，所以柠檬酸对PPO活性的影响应为曲线c对应的情况。
处理
叶绿素含量/（mg·g-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/（μml·ml-1）
蒸腾速率/（mml·m-2·s-1）
CK
2.15
5.38
0.34
395.32
1.42
H
0.45
1.78
0.12
362.78
0.48
DH
1.83
4.75
0.39
425.65
1.66