广东省部分学校2024-2025学年高一上学期12月期中生物试卷（解析版）

这是一份广东省部分学校2024-2025学年高一上学期12月期中生物试卷（解析版），共21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. 广东雷州湾是华南沿海越冬水鸟的重要栖息地。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 由细胞到水鸟经历组织、器官和系统层次
B. 广东雷州湾的全部越冬水鸟构成一个种群
C. 生活在广东雷州湾的全部动植物可构成群落
D. 越冬水鸟及其生活的无机环境可构成生态系统
【答案】A
【分析】生命系统的结构层次（1）生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。（2）地球上最基本的生命系统是细胞。分子、原子、化合物不属于生命系统。（3）生命系统各层次之间层层相依，又各自有特定的组成、结构和功能。（4）生命系统包括生态系统，所以应包括其中的无机环境。
【详解】A、水鸟属于动物，由细胞到水鸟经历组织、器官和系统，A正确；
B、生活在一定区域的同种生物的全部个体构成一个种群，广东雷州湾的全部越冬水鸟包括多种类型，不是一个种群内，B错误；
C、群落是一定区域的所有生物，生活在广东雷州湾的全部动植物不是所有生物，不能构成一个群落，C错误；
D、生态系统是一定区域的所有生物及无机环境，越冬水鸟及其生活的无机环境不能构成生态系统，D错误。
故选A。
2. 细胞内少数蛋白质在合成后会发生自我剪接现象，其中一段内含肽被剪切后，两侧的肽链能连接起来，具体过程如图所示，该内含肽的①和②两端对应的基团分别为（ ）
A. 氨基、氨基B. 氨基、羧基
C. 羧基、氨基D. 羧基、羧基
【答案】B
【分析】脱水缩合指一个氨基酸分子的羧基（-COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH2）相连接，同时脱出一分子水的过程。连接两个氨基酸分子的化学键叫作肽键。
【详解】脱水缩合指一个氨基酸分子的羧基（-COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH2）相连接，同时脱出一分子水的过程，连接两个氨基酸分子的化学键叫作肽键。由图可知，经蛋白质自剪接后，形成新的肽键将两侧肽链连接起来，内含肽中①、②处对应的化学基团分别是氨基（或-NH2）和羧基（或-COOH）。综上所述，B正确，ACD错误。
故选B。
3. 早期科学家在光学显微镜下观察到了细胞核内某结构呈现高密度、高折光性，该结构在光镜下表现为发亮的小点，则该结构最可能是（ ）
A. 核膜B. 核孔C. 染色体D. 核仁
【答案】C
【分析】细胞核中有DNA。DNA和蛋白质紧密结合成染色质。染色质是极细的丝状物，因容易被碱性染料染成深色而得名。细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体。细胞分裂结束时，染色体解螺旋，重新成为细丝状的染色质，被包围在新形成的细胞核里。因此，染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。
【详解】根据题意，早期科学家在光学显微镜下观察到了细胞核内某结构呈现高密度、高折光性，该结构在光镜下表现为发亮的小点。光学显微镜下只能观察到染色后的完整细胞核和其内的染色体，而核膜、核孔和核仁在电子显微镜下才能观察到。综上所述，C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
4. 科学家在长期的探究实验中总结出多种科学方法。下列有关实验探究和科学方法的搭配错误的是（ ）
A. 施旺和施莱登提出细胞学说—完全归纳法
B. 研究分泌蛋白合成过程—同位素标记法
C. 分离真核细胞的细胞器—差速离心法
D. 欧文顿的细胞膜通透性实验—提出假说
【答案】A
【详解】A、施莱德、施旺创立细胞学说，是根据部分植物或动物有细胞构成的而得出植物或动物都有细胞构成的这一结论，这运用了不完全归纳法，A错误；
B、用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法，研究分泌蛋白合成过程用3H标记亮氨酸属于同位素标记法，B正确；
C、真核细胞中各种细胞器的密度和大小都不同，因此利用差速离心法分离不同的细胞器，C正确；
D、通过已有的知识和信息提出解释某一现象的解说，再根据观察和研究对假说进行修正和补充的研究方法就是提出假说法，如细胞膜结构模型的探索过程，采用了提出假说法，其中欧文顿的细胞膜通透性实验属于细胞膜结构模型的探索过程，D正确。
故选A。
5. 豆科植物的根从土壤中以硼酸［H3BO3或B（OH）3］的形式吸收硼元素，吸收的硼元素能提高豆科作物根瘤菌的固氮活性，增加固氮量。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 硼元素和氮元素都是细胞中的大量元素
B. 细胞中的硼元素均以化合物的形式存在
C. 豆科植物吸收的氮元素可用于合成淀粉等有机物
D. 该实例说明无机盐能维持生物体正常的生命活动
【答案】D
【详解】A、硼元素是细胞中的微量元素，A错误；
B、根据题意，豆科植物的根从土壤中以硼酸［H3BO3或B（OH）3］的形式吸收硼元素，那么在细胞中的硼元素可以以离子形式存在，也可以以化合物的形式存在，B错误；
C、淀粉的组成元素只有C、H、O，C错误；
D、无机盐的作用可以维持生物体正常的生命活动，该实例中豆科植物的根从土壤中吸收的硼元素能提高豆科作物根瘤菌的固氮活性，增加固氮量，为豆科植物提供氮素营养，说明无机盐能维持生物体正常的生命活动，D正确。
故选D。
6. 我国科学家从拟南芥中克隆到一种具有转运脂肪作用的基因，由这种基因指导合成的蛋白质可以将脂肪从细胞中转移出去，并转化成糖类。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 动物细胞膜上所含的脂质主要是胆固醇和脂肪
B. 等质量的糖原和脂肪相比，糖原能储存更多能量
C. 脂肪转化为糖类后，C和H元素所占比例会下降
D. 与糖类转化为脂肪相比，脂肪更容易转化为糖类
【答案】C
【详解】A、动物细胞膜上所含的脂质主要是磷脂，还有少量胆固醇，A错误；
B、由于脂肪中氢比例比较高，因此相同质量的脂肪和糖类相比，脂肪含有更多的能量，B错误；
C、脂肪转化为糖类后，由于糖类中氧的含量相对较高，C 和 H 元素所占比例会下降，C正确；
D、与糖类转化为脂肪相比，糖类更容易转化为脂肪，D错误。
故选C。
7. 胞吞和胞吐主要介导大分子物质的跨膜运输。下列关于胞吞和胞吐的叙述，错误的是（ ）
A. 两者都会使细胞膜的表面积大小发生改变
B. 两者都只能逆着相对浓度的方向运输物质
C. 两者都依赖细胞膜具有流动性的结构特点
D. 两者都需要细胞为物质运输过程提供能量
【答案】B
【分析】一般而言，大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。
【详解】AD、细胞先将大分子包在小泡内，然后小泡与质膜融合，随后再将这些大分子分泌到细胞之内或外，这就是胞吞和胞吐，不需要载体，需要消耗能量，两者都会使细胞膜的表面积大小发生改变，AD正确；
B、胞吞和胞吐不一定是逆着相对浓度的方向运输物质，B错误；
C、细胞胞吞的过程中需要细胞膜凹陷，要依赖细胞膜的流动性，C正确。
故选B。
8. 丙型肝炎病毒（HCV）是一种可通过血液传播的RNA病毒。感染HCV的孕妇有可能将病毒传染给胎儿或新生儿。下列有关叙述正确的是（ ）
A. HCV的遗传物质中所含的单糖为脱氧核糖
B. 彻底水解HCV的遗传物质能获得5种碱基
C. 组成HCV的RNA和蛋白质都是生物大分子
D. HCV的遗传信息蕴藏在RNA的碱基种类中
【答案】C
【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，只有蛋白质外壳和内部的核酸构成，病毒的核酸重要一种（DNA或RNA），不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。
【详解】A、丙型肝炎病毒（HCV）是一种可通过血液传播的RNA病毒。因此HCV的遗传物质为RNA，其所含的单糖为核糖，A错误；
B、HCV的遗传物质为RNA，其彻底水解产物有6种，A、U、C、G、磷酸、核糖，其中碱基只有4种，B错误；
C、丙型肝炎病毒是一类RNA病毒，其结构组成为蛋白质和RNA，RNA和蛋白质都是生物大分子，C正确；
D、HCV的遗传物质为RNA，不同的RNA中碱基的排列顺序不同，因此HCV的遗传信息蕴藏在RNA的碱基排列顺序中，D错误。
故选C。
9. 如图表示电镜下观察到的细胞核及其周围的结构。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 细胞核内外的DNA和RNA可通过①进出细胞核
B. ②由4层磷脂分子构成，该结构具有选择透过性
C. ③具有运输通道，参与蛋白质的运输
D. ④由蛋白质和RNA组成，不参与构成生物膜系统
【答案】A
【分析】分析题图：①核孔可以控制某些大分子物质进出细胞核；②核膜是双层膜，具有选择透过性；③内质网在细胞内面积很大，为许多种酶提供附着位点；④核糖体由RNA 和蛋白质构成，是翻译的场所。
【详解】A、①为核孔，是大分子物质进出细胞核的通道，但DNA分子不可自由进出，A错误；
B、②为核膜，是双层膜，由4层磷脂分子构成，核膜属于生物膜，因此具有选择透过性，可让某些小分子或离子物质通过，B正确；
C、③为内质网，是蛋白质合成、加工和运输的通道，C正确；
D、④为核糖体，没有膜结构，不参与构成生物膜系统，由rRNA和蛋白质构成，是合成蛋白质的场所，D正确。
故选A。
10. AQP3是位于皮肤角质层能同时介导水和甘油运输的通道蛋白，AQP3可用于皮肤干燥治疗。下列有关叙述正确的是（ ）
A. AQP3运输甘油的方式可能是主动运输
B. AQP3能介导两种物质的运输，不具有专一性
C. AQP3发挥作用时会与被运输物质结合与分离
D. AQP3可调节角质层细胞内外的甘油浓度差
【答案】D
【分析】自由扩散的特点是高浓度运输到低浓度，不需要转运蛋白和能量；协助扩散的特点是高浓度运输到低浓度，需要转运蛋白，不需要能量；主动运输的特点是需要载体和能量。
【详解】A、AQP3是通道蛋白，只能进行协助扩散，不能进行主动运输，A错误；
B、AQP3是通道蛋白，只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，具有专一性，B错误；
C、AQP3是通道蛋白，发挥作用不需要与被运输的物质结合，C错误；
D、AQP3可将甘油由高浓度运至低浓度，调节角质层细胞内外的甘油浓度差，D正确。
故选D。
11. AMB—1是从淡水中分离出来的呈螺旋状的趋磁细菌。下列有关AMB—1的叙述，正确的是（ ）
A. 电镜下可见AMB—1的部分核糖体附着在内质网上
B. AMB—1和支原体都有细胞壁、细胞膜和细胞质等结构
C. AMB—1的遗传物质DNA能与蛋白质结合形成染色体
D. AMB—1能依赖单个细胞独立完成各项生命活动
【答案】D
【分析】细菌属于原核生物，原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成型的细胞核（没有核膜、核仁和染色体）；原核生物只有核糖体一种细胞器；只能进行二分裂生殖。但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构，也含有核酸（DNA和RNA）和蛋白质等物质。
【详解】A、根据题意，AMB—1是从淡水中分离出来的呈螺旋状的趋磁细菌，细菌属于原核生物，原核生物只有核糖体一种细胞器，没有内质网，A错误；
B、AMB—1和支原体都属于原核生物，但是支原体没有细胞壁，二者都有细胞膜和细胞质以及核糖体，B错误；
C、AMB—1属于原核生物，没有染色体存在，其遗传物质DNA在拟核中裸露存在，C错误；
D、AMB—1属于原核生物，是由单细胞构成的，因此能依赖单个细胞独立完成各项生命活动，D正确。
故选D。
12. 某实验小组以梨汁为材料，进行还原糖的鉴定实验。他们撰写的实验报告如下所示，其中正确的一项是（ ）
A. 原理：斐林试剂和还原糖在适宜条件下反应产生砖红色沉淀
B. 步骤：向试管依次加入梨汁和斐林试剂，振荡摇匀即可观察
C. 现象：加入斐林试剂后，溶液颜色由无色逐渐变为砖红色
D. 结论：梨汁中所含的各种糖类中，果糖所占比例最大
【答案】A
【分析】某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。糖类中的还原糖，如葡萄糖，与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。因此，可以根据有机物与某些化学试剂所产生的颜色反应，检测生物组织中糖类、脂肪或蛋白质的存在。
【详解】A、原理：斐林试剂和还原糖在适宜条件下（水浴加热）反应产生砖红色沉淀，A正确；
B、步骤：向试管依次加入梨汁和斐林试剂，振荡摇匀水浴加热后才能观察到砖红色沉淀，B错误；
C、现象：加入斐林试剂并水浴加热后，溶液颜色由蓝色逐渐变为砖红色，C错误；
D、结论：斐林试剂是鉴定还原糖的试剂，但不能具体检测到梨汁中果糖所占比例最大，D错误。
故选A。
13. 醋酸杆菌能产生高纯度纤维素，其生产的纤维素材料有助于伤口愈合并预防感染。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 醋酸杆菌属于生命系统中的细胞和个体层次
B. 醋酸杆菌产生纤维素会消耗细胞内的葡萄糖
C. 加快细胞增殖速率有利于提高纤维素的产量
D. 纤维素能为伤口处细胞的生命活动提供能量
【答案】D
【分析】生命系统的结构层次：（1）生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。（2）地球上最基本的生命系统是细胞。分子、原子、化合物不属于生命系统。（3）生命系统各层次之间层层相依，又各自有特定的组成、结构和功能。
【详解】A、醋酸杆菌是单细胞生物，属于生命系统中的细胞和个体层次，A正确；
B、纤维素是由葡萄糖经脱水缩合形成的多糖，故醋酸杆菌产生纤维素会消耗细胞内的葡萄糖，B正确；
C、醋酸杆菌能产生高纯度纤维素，加快细胞增殖速率有利于提高纤维素的产量，C正确；
D、纤维素材料有助于伤口愈合并预防感染，不能能为伤口处细胞的生命活动提供能量，D错误。
故选D。
14. 小麦晒种有利于储藏。我国对小麦入库有严格的标准，其安全水分标准在12.5%以下（小麦国家质量标准GB1351—2008）。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 小麦晒种过程会增大自由水和结合水的比值
B. 自由水增加能抑制细胞呼吸，延长储藏时间
C. 烘烤晒干的种子能促使其结合水转化为自由水
D 小麦种子含水量越低，就越有利于长期储藏留种
【答案】C
【分析】自由水与结合水的比例能反映细胞的代谢情况，自由水与结合水的比例越高，细胞代谢越旺盛。水的存在形式及生理功能：
【详解】A、小麦晒种过程会丢失大量自由水，因此自由水和结合水的比值降低，A错误；
B、自由水减少使得自由水和结合水的比值降低，细胞代谢减慢，因此自由水减少抑制细胞呼吸，延长储藏时间，B错误；
C、将晒干的种子放在试管中烘烤的过程中，部分结合水转化为自由水最终散失，C正确；
D、小麦晒种过程主要会丢失大量自由水，在一定范围内，小麦种子含水量越低，细胞代谢相对越缓慢，就越有利于长期储藏留种，但低于一定范围可能造成细胞失去活性，来年不利于再萌发，D错误。
故选C。
15. 科研人员利用某种方法从多种高等动物细胞中分离出了多种细胞器，并对其中的甲、乙、丙三种细胞器的物质组成进行定量分析，得出的结果：细胞器甲含有65%～70%的蛋白质、25%～30%的脂质，还有少量的DNA和RNA；细胞器乙含有60%～70%的蛋白质、约40%的脂质，但不含核酸；细胞器丙（低等植物细胞也有）主要含有蛋白质和核酸，且两者含量接近1∶1，不含磷脂。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 高等动物成熟细胞均是分离细胞器实验的理想材料
B. 细胞器甲是细胞的“动力车间”，其内外膜面积不等
C. 细胞器乙不是双层膜细胞器，其可能会形成一些囊泡
D. 细胞器丙是分布最广的细胞器，与细胞的有丝分裂有关
【答案】A
【详解】A、哺乳动物成熟的红细胞不含细胞器，不是分离细胞器实验的理想材料，A错误；
B、由题意可知，利用的是高等动物的细胞分离出的细胞器，且细胞器中含蛋白质、脂质和DNA和RNA，说明细胞器甲是细胞的“动力车间”——线粒体，线粒体内外膜面积不等，B正确；
C、细胞器乙含有脂质，但不含核酸，所以不是线粒体，推测是具有单层膜的细胞器，如内质网、高尔基体等，其中内质网和高尔基体等能形成一些囊泡，C正确；
D、细胞器丙（低等植物细胞也有）主要含有蛋白质和核酸，且两者含量接近1∶1，不含磷脂，推测是核糖体，核糖体是分布最广泛的细胞器，与细胞的有丝分裂有关，参与蛋白质的合成，D正确。
故选A。
16. 某实验小组以黑藻叶肉细胞为材料，测定了不同浓度的葡萄糖溶液中细胞质环流一圈所需的时间（T），实验结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 观察细胞质的环流速度可以以叶绿体的运动作为标志
B. 各组的温度和光照强度发生改变时不会影响实验结果
C. 适宜浓度的葡萄糖溶液可为细胞供能，加快细胞质流动
D. S3浓度时可能由于溶质浓度过高导致细胞失水，细胞质流动减弱
【答案】B
【分析】观察细胞质流动选择的材料是黑藻幼嫩的小叶，原因是叶子薄而小，叶绿体较大、数量较少。在适宜的温度和光照强度下，黑藻细胞质的流动速率较快。
【详解】A、叶肉细胞中的叶绿体，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，因此在观察细胞质流动时，通常以叶绿体的运动作为标志，A正确；
B、各组的温度和光照强度发生改变时会影响实验结果：如在适宜的温度和光照强度下，黑藻细胞质的流动速率较快，实验容易取得成功，B错误；
C、葡萄糖可作为细胞呼吸的底物，适宜浓度的葡萄糖溶液可为细胞供能，加快细胞质流动，C正确；
D、外界溶液浓度较高时细胞失水，结合图示可知，S3浓度是较高浓度，该浓度下可能由于溶质浓度过高导致细胞失水，细胞质流动减弱，D正确。
故选B。
17. 紫杉醇是一种可用于治疗多种实体瘤的脂溶性化疗药物。研究小组将紫杉醇包裹在表面有抗体（能与肿瘤细胞的抗原特异性结合）的脂质体中制备了紫杉醇脂质体。与直接注射紫杉醇注射液相比，紫杉醇脂质体递送药物有诸多优点，其优点不包括（ ）
A. 避免药物对其他非肿瘤细胞发生作用
B. 减缓药物释放速率，使药物充分利用
C. 提高治疗效果，改变药物的作用机制
D. 避免药物发挥作用前在细胞外被分解
【答案】C
【分析】分析题意可知，该脂质体由磷脂分子构成，内外均是亲水性头部，可推测其内包裹的药物是亲水性药物。
【详解】ABD、研究小组将紫杉醇包裹在表面有抗体（能与肿瘤细胞的抗原特异性结合）的脂质体中制备了紫杉醇脂质体，该操作技术可避免药物对其他非肿瘤细胞发生作用，同时由于被包裹，可减缓药物释放速率，使药物充分利用，能避免药物发挥作用前在细胞外被分解，ABD正确；
C、该技术不会改变药物的作用机制，否则会导致药物失效，C错误。
故选C。
18. 溶酶体膜蛋白（LAMPs）主要定位在溶酶体膜上，呈高度糖基化修饰，其功能包括维持溶酶体膜的稳定性、酸化溶酶体内腔（使其pH低于细胞质基质）、物质的降解以及降解产物的外排。下列有关叙述错误的是（ ）
A. LAMPs可能通过高度糖基化修饰避免被自身的水解酶降解
B. 溶酶体膜上可能有向溶酶体内部运输H⁺的离子通道蛋白
C. LAMPs的加工过程可能需要内质网和高尔基体参与
D. 溶酶体消化侵入细胞的病毒和细菌过程与膜的流动性有关
【答案】D
【分析】溶酶体主要分布在动物细胞中，是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
【详解】A、由题意知，溶酶体膜蛋白（LAMPs）能维持溶酶体膜的稳定性，由于溶酶体中含有多种水解酶，因此推测LAMPs可能通过高度糖基化修饰避免被自身的水解酶降解，以维持溶酶体膜的稳定性，A正确；
B、溶酶体膜蛋白（LAMPs）主要定位在溶酶体膜上，其功能可以酸化溶酶体内腔，使其pH低于细胞质基质，推测溶酶体膜上可能有向溶酶体内部运输H⁺的离子通道蛋白，维持其pH低于细胞质基质，B正确；
C、溶酶体膜蛋白（LAMPs）呈高度糖基化修饰，蛋白质的糖基化过程需要内质网和高尔基体的加工和运输，C正确；
D、溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，该过程利用了生物膜的流动性，D错误。
故选D。
19. 模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。下列不属于模型的是（ ）
A. 用彩泥捏出的细胞结构
B. 分泌蛋白研究过程中各部位放射性强度变化
C. 物质出入细胞方式的概念关系
D. 光学显微镜下观察到的洋葱表皮细胞
【答案】D
【分析】模型方法：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型，就是物理模型，它形象而概括地反映了所有DNA分子结构的共同特征。
【详解】A、用彩泥捏出的细胞结构属于物理模型，A不符合题意；
B、分泌蛋白研究过程中各部位放射性强度变化属于数学模型，B不符合题意；
C、物质出入细胞方式的概念关系属于概念模型，C不符合题意；
D、光学显微镜下观察到的洋葱表皮细胞是真实存在的，不属于构建模型，D符合题意。
故选D。
20. 实验小组将生理状态和初始细胞液浓度等相同的三组洋葱表皮细胞，分别置于不同浓度的蔗糖溶液中静置一段时间后，再取出细胞置于清水中，甲、乙、丙三组细胞在清水中的初始吸水速率大小关系为V丙>V乙>V甲，若整个过程中无溶质分子进出细胞，据此不能做出的推断是（ ）
A. 置于清水中，三组细胞的渗透吸水能力都会减弱
B. 三组蔗糖溶液中丙组的浓度最高，甲组浓度最低
C. 三组细胞在蔗糖溶液中都发生了不同程度的失水
D. 置于清水中最终状态下三组细胞的细胞液浓度相等
【答案】C
【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，既发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中，液泡逐渐变大，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，既发生了质壁分离复原。
【详解】A、置于清水中，三组细胞随着吸水过程的进行，细胞液浓度会逐渐降低，渗透吸水能力都会减弱，A不符合题意；
B、细胞在蔗糖溶液中失水越多（蔗糖浓度越大，且大于初始细胞液浓度）或吸水越少（蔗糖浓度越大，且小于初始细胞液浓度），取出后细胞液浓度就越大，在清水中的初始吸水速率越大，甲、乙、丙三组细胞在清水中的初始吸水速率大小关系为V丙>V乙>V甲，说明三组蔗糖溶液中丙组的浓度最高，甲组浓度最低，B不符合题意；
C、若在低渗或等渗的蔗糖溶液中，洋葱表皮细胞不一定会失水，C符合题意；
D、三组洋葱表皮细胞初始的生理状态和初始细胞液浓度相同，最终置于清水中，三组洋葱表皮细胞均吸收水分至最大限度，最终状态下三组细胞的细胞液浓度相等，D不符合题意。
故选C。
二、非选择题：本题共5小题，共50分。
21. 元素和化合物共同构成了生物体的基础，是生物体进行生命活动的物质基础。元素和化合物在生物体内通过复杂的相互作用和转化过程，维持着生物体的正常生命活动。如图表示元素和化合物之间的关系图，回答下列问题：
注：甲、乙、丙是生物大分子；c，d是构成相应物质的基本单位。
（1）图中a、e分别指的是_____。脂质中除了a和e以外，还有_____（答出2种即可）等。
（2）图中甲、乙、丙分别指的是_____，其中丙具有多样性，请从d角度进行分析：_____。
（3）在生物体内彻底水解得到的产物只有b的生物大分子是_____（答出2种即可）等。
（4）HIV的遗传信息存储在_____中，该物质在HIV的_____和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
【答案】（1）①. 脂肪、胆固醇 ②. 磷脂、性激素
（2）①. DNA、RNA、蛋白质 ②. 氨基酸的种类、数目、排列顺序多种多样
（3）淀粉、纤维素、糖原
（4）①. RNA##核糖核酸 ②. 遗传变异
【分析】分析题图，a是细胞中的储能物质，表示脂肪，b是细胞内重要的能源物质，表示葡萄糖，c表示核苷酸，d是核苷酸；甲是DNA，乙是RNA，丙是蛋白质。
【小问1详解】
图中a是细胞内良好的储能物质，表示脂肪，e参与血液中脂质的运输，表示胆固醇；脂质中除了a和e以外，还有磷脂、性激素、维生素D等。
【小问2详解】
图中甲和乙的元素组成是C、H、O、N、P，表示核酸，丙元素组成是C、H、O、N、S，表示蛋白质，由于甲和丙组成染色体，乙和丙构成构成染色体，则甲是DNA，乙是RNA；丙是蛋白质，具有多样性，从d氨基酸角度分析是因为氨基酸的种类、数目、排列顺序多种多样。
【小问3详解】
b是细胞内的重要能源物质，可参与构成生物大分子，故可表示葡萄糖，在生物体内彻底水解得到的产物只有b的生物大分子是淀粉、纤维素、糖原。
【小问4详解】
HIV是RNA病毒，其遗传信息存储在RNA中；RNA在HIV的遗传变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
22. 不同植物耐寒能力有较大的差异，植物可以通过改变细胞液浓度以适应低温环境。某实验小组欲利用质壁分离实验分别在常温和低温环境下探究洋葱和葫芦藓植物的耐寒机制，实验中将洋葱鳞片叶外表皮细胞和葫芦藓叶片置于0.3g/mL的蔗糖溶液中进行了相关质壁分离实验，实验结果如下表所示，回答下列问题：
（1）原生质层包括_____，本实验中处于质壁分离状态的细胞壁和细胞膜之间充满的是_____。
（2）利用葫芦藓叶片进行质壁分离实验中，无需进行染色，原因是其细胞质中含有_____。根据表格的实验结果可知，植物可以通过_____（填“升高”或“降低”）细胞液的浓度以适应低温环境。试从细胞内水的存在形式和相互转化的角度，解释细胞液浓度改变的原因_____。
【答案】（1）①. 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质 ②. 蔗糖溶液
（2）①. （中央）大液泡 ②. 升高 ③. 自由水可以转化为结合水，使自由水与结合水的比值降低，提高自身的耐寒性
【分析】研究表明，对于水分子来说，细胞壁是全透性的，即水分子可以自由地通过细胞壁，细胞壁的作用主要是保护和支持细胞，伸缩性比较小。成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。通常所说的水进出细胞，主要是指水经过原生质层进出液泡。
【小问1详解】
原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，由于水分子来说，细胞壁是全透性的，所以本实验中处于质壁分离状态的细胞壁和细胞膜之间充满的是外界溶液，即蔗糖溶液。
【小问2详解】
利用葫芦藓叶片进行质壁分离实验中，无需进行染色，原因是其细胞质中含有（中央）大液泡，液泡中含色素。表中数据表明，与常温状态相比，4℃处理的植物细胞的失水速率和质壁分离程度都降低，因此得出推论：植物细胞可能通过升高细胞液的浓度，适应低温环境。自由水和结合水的比值与细胞代谢速率、抗逆性有关，比值降低，细胞代谢速率减慢，抗逆性增强，耐寒植物细胞在低温环境下，自由水可以转化为结合水，使自由水与结合水的比值降低，提高自身的耐寒性。
23. 液泡作为植物成熟细胞内体积最大的细胞器，在植物的生长发育过程中行驶多种重要功能，在种子形成阶段液泡的主要功能是储存蛋白质。研究发现，正常水稻的糊粉层细胞内高尔基体能出芽产生囊泡，该囊泡膜上的GPA3蛋白能和液泡膜上的蛋白质特异性识别，从而将谷蛋白靶向运输到液泡中进行储存。下图1为谷蛋白在糊粉层细胞内合成和运输的过程示意图，回答下列问题：
（1）分析图示过程，构成②的膜的基本支架是_____。糊粉层细胞产生谷蛋白的过程中，结构③的膜面积变化过程为_____。细胞内的生物膜能使各种细胞器相对独立，使得细胞内多种化学反应互不干扰，这对于细胞的生命活动的意义是_____。
（2）现发现了一株异常水稻，该水稻胚乳出现萎缩、粉化，粒重减少了30%，研究人员对此做出了两种推测：
推测一：谷蛋白的合成受阻；
推测二：谷蛋白的运输发生障碍。
为了探究异常水稻粒重减少的原因，科研小组用放射性标记物追踪谷蛋白的合成过程，并检测相应部位的放射性相对强度，结果如图2所示。
①实验结果不支持推测_____，理由是_____。
②进一步研究发现，异常的GPA3蛋白具有诱发膜融合的功能，据此推测异常植株的细胞壁附近聚集了大量放射性物质的原因可能是_____。
【答案】（1）①. 磷脂双分子层 ②. 先增加后减少 ③. 保证了细胞生命活动高效、有序地进行
（2）①. 推测一 ②. 检测到正常水稻细胞和异常水稻细胞的高尔基体中放射性相同，而正常水稻细胞液泡中放射性远高于异常水稻液泡中的放射性，说明不是谷蛋白的合成受阻，而是高尔基体的囊泡在靶向运输GPA3蛋白到液泡的过程中发生了异常 ③. 来自高尔基体的囊泡膜上异常的GPA3蛋白诱发了囊泡与细胞膜的融合，从而将谷蛋白错误运输到细胞壁附近聚集
【小问1详解】
分析图1过程，图中②为来自内质网的囊泡，囊泡属于生物膜系统，因此构成②的膜的基本支架是磷脂双分子层。谷蛋白的产生和运输过程类似分泌蛋白，图中③是高尔基体，在谷蛋白的合成过程中，高尔基体接受了来自内质网的囊泡，然后高尔基体又出芽产生囊泡，包裹蛋白质运输到细胞膜，因此③高尔基体的膜面积变化过程为先增加后减少，细胞内的生物膜能使各种细胞器相对独立，使得细胞内多种化学反应互不干扰，这对于细胞的生命活动的意义是保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
【小问2详解】
①根据题意，该实验的目的是探究异常水稻粒重减少的原因是谷蛋白的合成受阻还是谷蛋白的运输发生障碍，由于谷蛋白最后经高尔基体形成的囊泡包裹，通过该囊泡膜上的GPA3蛋白能和液泡膜上的蛋白质特异性识别，从而将谷蛋白靶向运输到液泡中进行储存。根据实验结果可知，检测到正常水稻细胞和异常水稻细胞的高尔基体中放射性相同，说明谷蛋白在正常水稻和异常水稻细胞的高尔基体中含量相同，因此排除了谷蛋白的合成受阻的推测，而检测到正常水稻细胞液泡中放射性远高于异常水稻液泡中的放射性，说明高尔基体的囊泡在靶向运输GPA3蛋白到液泡的过程中异常。
②进一步研究发现，异常的GPA3蛋白具有诱发膜融合的功能，推测异常水稻来自高尔基体的囊泡上异常的GPA3蛋白和液泡膜上的蛋白质特异性识别能力降低，导致该囊泡上异常的GPA3蛋白诱发了囊泡与细胞膜的融合，从而将谷蛋白错误运输到细胞壁附近聚集。
24. 研究发现，当水稻处于高盐环境中时，Na+会通过Na+通道大量进入根部细胞，同时抑制K+进入细胞，导致细胞内的Na+和K+比例异常，从而影响细胞的代谢活动。我国科研团队培育出耐盐碱的新型海水稻品种，该品种海水稻可通过细胞膜和液泡膜上的Ca2+通道调节细胞质中的Ca2+浓度。已知Ca2+浓度改变可通过影响HKT1和AKT1的活性，进而使细胞内的Na+和K+比例恢复正常，以提高植物的耐盐碱能力。海水稻耐盐有关的部分生理过程如图所示，回答下列问题：

（1）图中细胞膜和液泡膜上的Ca2+通道运输Ca2+的方式属于_____，细胞质基质中的Ca2+浓度升高会_____（填“激活”或“抑制”）HKT1的活性，_____（填“激活”或“抑制”）AKT1的活性，使细胞内的蛋白质合成恢复正常。
（2）液泡膜上的NHX运输Na+的方式为主动运输的一种，液泡内H+浓度下降会_____（填“提高”或“降低”）NHX运输Na+的速度，理由是_____。盐碱环境中植物细胞液泡富集Na⁺的意义是_____。
（3）根据以上分析，为提高新型海水稻耐盐能力，施肥时应注意搭配一定量的_____。
【答案】（1）①. 协助扩散 ②. 抑制 ③. 激活
（2）①. 降低 ②. 液泡膜上的NHX运输Na+的方式为主动运输，该运输过程中运用了H+通过NHX顺浓度梯度运输产生的化学势能，而液泡内外H+浓度差减小，影响了H+通过NHX顺浓度梯度运输过程，产生的化学势能减少 ③. 盐碱环境中植物细胞液泡通过富集Na⁺使细胞液浓度升高，这避免了细胞质中Na⁺浓度过高对细胞代谢造成的不利影响，并且还通过调节渗透压促进根细胞吸水
（3）钙肥
【小问1详解】
借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散，也叫易化扩散。转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。因此图中细胞膜和液泡膜上的Ca2+通道运输Ca2+的方式属于协助扩散，根据题意，当水稻处于高盐环境中时，Na+会通过Na+通道大量进入根部细胞，同时抑制K+进入细胞，导致细胞内的Na+和K+比例异常。耐盐碱的海水稻可通过细胞膜和液泡膜上的Ca2+通道调节细胞质中的Ca2+浓度，已知Ca2+浓度改变可通过影响HKT1和AKT1的活性，由于HKT1能协助Na+进入细胞，AKT1能协助K+进入细胞，要使细胞中Na+/K+的比例恢复正常，则细胞质基质中的Ca2+抑制HKT1运输Na+，激活AKT1运输K+，进而使细胞内的Na+和K+比例恢复正常，使细胞内的蛋白质合成恢复正常。
【小问2详解】
根据题意，液泡膜上的NHX运输Na+的方式为主动运输，由图可知，该运输过程中运用了H+通过NHX顺浓度梯度运输产生的化学势能，液泡内H+浓度下降使液泡内外H+浓度差减小，使H+顺浓度梯度运输受到抑制，产生的化学势能减少，因此会使NHX运输Na+的速度降低。盐碱环境中植物细胞液泡通过富集Na⁺使细胞液浓度升高，这避免了细胞质中Na⁺浓度过高对细胞代谢造成的不利影响，并且还通过调节渗透压促进根细胞吸水，以提高植物的耐盐碱能力。
【小问3详解】
根据题意，耐盐碱的海水稻可通过细胞膜和液泡膜上的Ca2+通道调节细胞质中的Ca2+浓度，已知Ca2+浓度改变可通过影响HKT1和AKT1的活性，进而使细胞内的Na+和K+比例恢复正常，以提高植物的耐盐碱能力，因此为提高新型海水稻耐盐能力，施肥时应注意搭配一定量的钙肥。
25. 伞藻是一种能进行光合作用的大型单细胞藻类，体长可达10厘米，主要由含有细胞核的假根、中间的伞柄以及顶端的伞帽组成。研究发现，若在伞藻未长出帽状体前（早期），先将细胞核取出，伞藻不再长出帽状体；若晚期去除伞藻的细胞核并摘除伞帽，伞藻能长出小而不完整的帽状体（如图1所示）。据此科学家推测细胞核可能产生某种物质，这种物质能进入细胞质中参与伞帽的形成。回答下列问题：
（1）伞藻和蓝细菌都能进行光合作用，两者在结构上最大的区别是_____。
（2）根据科学家的推测，早期去除伞藻的细胞核后，伞藻不再长出帽状体的原因是_____。请以图示中长出不完全伞帽的伞藻为实验材料，设计实验验证科学家的推测（要求写出实验思路和预期结果）_____。
（3）科学家又做了图2所示的伞藻嫁接实验，将甲种菊花形帽伞藻的假根与乙种伞形帽伞藻的伞柄嫁接在一起，第一次长出的伞帽的形状呈中间类型，切除这一伞帽，第二次长出的伞帽为菊花形。
第一次长出的伞帽形状呈中间类型的原因是_____，第二次长出的伞帽的形状是菊花形，其原因是_____。
【答案】（1）蓝细菌没有以核膜为界限的细胞核
（2）①. 假根中的细胞核与帽状体的形成有密切关系 ②. 实验思路：将细胞核重新移入长出不完全伞帽的伞藻 预期结果：重新长出完整的伞帽
（3）①. 性状由细胞质与细胞核共同决定 ②. 细胞质中各种代谢活动或生命现象受细胞核控制，最终决定生物性状的主要是细胞核
【分析】细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，据此分析作答。
【小问1详解】
伞藻属于真核生物，蓝细菌属于原核生物，两者在结构上最大的区别是蓝细菌没有以核膜为界限的细胞核。
【小问2详解】
细胞核是遗传和代谢的控制中心，早期去除伞藻的细胞核后，伞藻不再长出帽状体的原因是假根中的细胞核与帽状体的形成有密切关系；若要通过实验验证科学家的推测，可将细胞核重新移入长出不完全伞帽的伞藻，观察其表现；由于本实验是验证实验，预期结果应与实验假设一致，故预期结果是重新长出完整的伞帽。
【小问3详解】
细胞核和细胞中都含有核酸，生物体的性状是由蛋白质体现，核酸控制蛋白质的合成，第一次长出的伞帽形状呈出现中间类型说明帽状体是细胞质和细胞核的核酸共同作用的结果；切除这一帽状体，长出的伞帽的形状是菊花形，说明帽状体的形态主要与伞藻的假根有关，即帽状体的形态可能受细胞核控制（细胞质中各种代谢活动或生命现象受细胞核控制，最终决定生物性状的主要是细胞核）。形式
自由水
结合水
定义
细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动
与细胞内的其他物质相结合的水
含量
约占细胞内全部水分的95%
约占细胞内全部水分的4.5%
功能
①细胞内良好的溶剂
②参与生化反应
③为细胞提供液体环境
④运送营养物质和代谢废物
是细胞结构的重要组成成分
联系
自由水和结合水能够随新陈代谢的进行而相互转化
洋葱鳞片叶外表皮细胞
葫芦藓叶片
常温
4℃
常温
4℃
初始细胞质壁分离所需的时间（分、秒）
1'20
2'46
2'33
3'50
相同时间细胞质壁分离占比（%）
100
35
100
30
相同时间原生质体长度/细胞长度的比值（%）
41
80
40
87