重庆市涪陵区2024-2025学年高一下学期3月月考生物试卷（解析版）

这是一份重庆市涪陵区2024-2025学年高一下学期3月月考生物试卷（解析版），共19页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 氧化型辅酶Ⅰ（NAD+）是参与细胞呼吸的重要物质，线粒体内膜上的MCART1蛋白能转运氧化型辅酶Ⅰ进入线粒体。如图为线粒体内膜上发生的电子传递及生化反应。下列相关叙述错误的是（ ）
A. NAD+在细胞质基质和线粒体基质中生成NADH
B. NADH在线粒体内膜上直接与O2结合生成水
C. H+顺浓度进入线粒体基质时会将电化学势能储存在ATP中
D. 氧化型辅酶Ⅰ通过MCART1进入线粒体，说明生物膜能控制物质进出
【答案】B
【分析】细胞的有氧呼吸是指需氧代谢类型的细胞在有氧条件下，将细胞内的有机物氧化分解产生CO2和H2O，并将葡萄糖中的化学能转化为其他形式的能量的过程，有氧呼吸有三个阶段：第一阶段是葡萄糖生成丙酮酸的过程；第二阶段是丙酮酸经过一系列的氧化反应，最终生成CO2和NADH；第三阶段为电子传递链过程，前两个阶段产生的NADH最终与O2反应生成水，并产生大量能量的过程。
【详解】A、有氧呼吸的前两个阶段都会生成NADH，因此NAD+在细胞质基质和线粒体基质中生成NADH，A正确；
B、由图可知，NADH在线粒体内膜上先被分解不能直接与O2结合生成水，B错误；
C、分析题图，NADH中的H+和电子被电子传递体所接受，使得线粒体内膜外侧H+浓度升高，在线粒体内膜两侧形成一个质子跨膜梯度，NADH中的能量变为H+的电化学势能，再通过H+向膜内跨膜运输变为ATP中的能量，C正确；
D、氧化型辅酶Ⅰ通过MCART1进入线粒体，则说明生物膜能控制物质进出，D正确。
故选B。
2. 酵母菌是生物学研究中常见的“模式生物”，下列关于酵母菌的说法中，错误的是（ ）
A. 酵母菌和人呼吸作用均可产生 CO2，二者产生该物质的场所不完全相同
B. 酵母菌有氧呼吸产生的[H]实际上是还原型辅酶Ⅰ，即 NADPH
C. 若酵母菌生活环境中 CO2 浓度过高，则可抑制其呼吸作用的进行
D. 酵母菌既可用于探究有氧呼吸，也可用于探究无氧呼吸
【答案】B
【分析】酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧环境下都能生存，属于兼性厌氧菌。它属于高等微生物的真菌类。有细胞核、细胞膜、细胞壁、线粒体、相同的酶和代谢途径。酵母无害，容易生长，空气中、土壤中、水中、动物体内都存在酵母。有氧气或者无氧气都能生存。
【详解】A、酵母菌和人进行有氧呼吸均可在线粒体基质中产生 CO2，但无氧呼吸时，酵母菌可在细胞质基质中产 生 CO2，而人无氧呼吸时只产生乳酸，不产生 CO2，因此二者产生 CO2 的场所不完全相同，A 正确；
B、酵母菌有 氧呼吸产生的[H]实际上是还原型辅酶Ⅰ，即 NADH，而不是 NADPH，NADPH 是还原型辅酶Ⅱ，它是光合作用 时光反应的产物，B 错误；
C、CO2是酵母菌化学反应的生成物，根据化学反应原理，若酵母菌生活环境中 CO2过高， 则可抑制其呼吸作用向正反应方向进行，C 正确；
D、酵母菌是兼性厌氧型菌，既可用于探究有氧呼吸，也可用于 探究无氧呼吸，D 正确。
故选B。
3. 在相同、适宜的条件下，测得甲、乙植物同一天的CO2吸收速率变化情况如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. b点时，甲、乙植物的叶绿体固定CO2的速率不一定相等
B. 对于乙植物来说，bc段下降和de段下降的原因是一样的
C. 甲植物可能存在特殊途径从而适应低浓度CO2的环境
D. 一天后，甲、乙植物的有机物均得到了积累
【答案】B
【分析】图中两植物夜间只有呼吸作用，白天开始进行光合作用，6时左右和18时，光合作用速率等于呼吸作用；6-18时光合作用速率大于呼吸作用。
【详解】A、b点时，甲、乙植物的净光合速率相等，但二者呼吸速率不一定相等，因此叶绿体固定CO2的速率不一定相等，A正确；
B、对于乙植物来说，bc段下降的原因是中午气温过高，气孔关闭，导致CO2吸收减少，de段下降的原因是光照强度降低，两者不同，B错误；
C、甲植物中午气孔关闭CO2吸收减少时，仍能保持较高的光合速率，推测可能存在特殊途径从而适应低浓度CO2的环境，C正确；
D、一天内，甲、乙植物坐标轴上方的面积大于坐标轴下方的面积，即白天积累的有机物大于夜间消耗的有机物，有机物均得到了积累，D正确。
故选B。
4. 磷酸肌酸是一种高能磷酸化合物。它能在肌酸激酶的催化下，将自身的磷酸基团转移到ADP分子中，合成ATP，从而在一段时间内将细胞中的ATP量维持在正常水平。研究者对蛙的肌肉组织进行短暂电刺激，检测对照组和实验组（肌肉组织用肌酸激酶阻断剂处理）肌肉收缩前后ATP和ADP的量，结果如下表所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 对照组肌肉收缩前后没有ATP和ADP的相互转化
B. 实验组中有ATP的消耗，也有ATP的生成
C. 肌酸激酶与ATP合成酶催化合成ATP的底物相同
D. 肌酸激酶与ATP合成酶催化合成ATP的能量来源相同
【答案】B
【分析】ATP是细胞中的直接能源物质，细胞中含量一般较低。
【详解】A、对照组肌肉收缩前后ATP和ADP含量保持不变，说明ATP和ADP的相互转化处于动态平衡，A错误；
B、肌肉细胞呼吸作用释放的能量少部分可用于合成ATP，且实验组肌肉细胞收缩后ATP含量降低ADP含量升高，故实验组中有ATP的消耗，也有ATP的生成，B正确。
C、磷酸肌酸在肌酸激酶的催化下，将自身的磷酸基团转移到ADP分子中合成ATP，ATP合成酶催化ADP和磷酸基团合成ATP，C错误；
D、肌酸激酶催化合成ATP的能量来源是磷酸肌酸这种高能磷酸化合物，ATP合成酶催化合成ATP的能量主要来源是细胞呼吸释放的热能，D错误。
故选B。
5. 硝化细菌通过化能合成作用形成有机物，有关叙述正确的是（ ）
A. 该过程需要在具有NH3和O2的条件下才可以进行
B. 该过程与光合作用非常相似，都要光合色素
C. 硝化细菌属于异养型生物
D. 与植物光合作用不同的是该过程是将NH3和O2转化成有机物
【答案】A
【分析】除了绿色植物，自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫做化能合成作用，这些细菌也属于自养生物。例如，生活在土壤中的硝化细菌，不能利用光能，但是能将土壤中的氨(NH3)氧化成亚硝酸(HNO2)，进而将亚硝酸氧化成硝酸(HNO3)。硝化细菌能够利用这两个化学反应中释放出的化学能，将二氧化碳和水合成为糖类，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动。
【详解】A、硝化细菌化能合成作用的过程是利用氨氧化释放的化学能将二氧化碳和水合成有机物，氨氧化需要氧气，所以该过程需要在具有NH3和O2的条件下才可以进行，A正确；
B、化能合成作用不需要光合色素，光合作用需要光合色素吸收光能，二者不同，B错误；
C、硝化细菌能利用无机物合成有机物，属于自养型生物，C错误；
D、硝化细菌化能合成作用是将二氧化碳和水转化成有机物，同时将氨氧化释放能量，并非将NH3和O2转化成有机物，D错误。
故选A。
6. 生物学家Lynn Margu1is在《真核细胞的起源》书中正式提出好氧细菌被变形虫状的原始真核细胞吞噬后、经过长期共生能成为线粒体，蓝藻被吞噬后经过共生能变成叶绿体。下列选项中不符合这个假说的是（ ）
A. 线粒体和叶绿体都有其独特的DNA
B. 线粒体和叶绿体都具有和原核细胞相同的核糖体结构
C. 绿体都具有双层膜，其内膜成分比例与细菌、蓝藻相似
D. 利用差速离心法获得线粒体、叶绿体可以在培养细菌的培养基独立生活
【答案】D
【分析】叶绿体是具有双膜结构的细胞器，内含少量DNA、RNA和核糖体，是能进行半自主复制的细胞器；
蓝藻细胞没有细胞核，只含有一种细胞器是核糖体，蓝藻细胞的细胞质中含有DNA和RNA。
【详解】A、线粒体和叶绿体都有其独特的DNA，A不符合题意；
B、线粒体和叶绿体都具有和原核细胞相同的核糖体结构，不符合题意；
C、线粒体和叶绿体都具有双层膜，其内膜成分比例与细菌、蓝藻相似，C不符合题意；
D、线粒体和叶绿体属于内共生半自主性细胞器，不能够在培养基中独立生活，D符合题意。故选D。
7. 体内尿酸过多，会以尿酸盐结晶的形式沉积于关节以及关节周围。吞噬细胞吞噬尿酸盐结晶后，会破坏吞噬细胞的溶酶体膜引起吞噬细胞自溶死亡，同时溶酶体中的水解酶等导致炎症反应的物质会被释放出来，进而引发急性炎症，形成痛风。下列叙述正确的是（ ）
A. 正常情况下，尿酸会出现在人体的内环境中
B. 生物膜系统中不同膜的组成、结构和功能相似
C. 尿酸盐引起吞噬细胞自溶性死亡属于细胞凋亡
D. 吞噬细胞摄取尿酸盐结晶时需消耗能量，属于主动转运
【答案】A
【分析】溶酶体是细胞中的酶仓库，内含有多种水解酶，是细胞中的消化车间，其功能表现为能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
【详解】A、正常情况下，尿酸作为代谢废物，会出现在人体的内环境中，A正确；
B、生物膜系统中不同膜的组成很相近，但功能各不相同，B错误；
C、结合题意可知，尿酸盐引起吞噬细胞自溶性死亡会引起机体发生急性炎症，即表现对机体有害，因而不属于细胞凋亡，C错误；
D、吞噬细胞摄取细胞外液中的尿酸盐结晶属于胞吞，不需要载体蛋白的协助，不属于主动转运，D错误。
故选A。
8. 下列关于小球藻细胞光合作用与有氧呼吸的叙述，错误的是（ ）
A. 都能产生[H]并且利用[H]
B. 都需要以水作为反应的原料
C. 都会受N、P等矿质元素的影响
D. 都能产生ATP并用于各项生命活动
【答案】D
【详解】A、光合作用的光反应产生[H]，在暗反应消耗暗反应，有氧呼吸在第一和第二阶段都产生[H]，在第三阶段利用[H]，A正确；
B、光合作用光反应需要水，有氧呼吸第二阶段需要水，B正确；
C、光合作用和有氧呼吸都需要酶和Pi，都会受N、P等矿质元素的影响，C正确；
D、光合作用产生的ATP只能用于其暗反应，D错误。
故选D
9. 植物具有“CO2的猝发”现象，“CO2的猝发”指的是正在进行光合作用的叶片突然停止光照后，短时间内会释放出大量的CO2。如图为适宜条件下某植物叶片遮光前CO2吸收速率和遮光后CO2释放速率随时间变化的曲线。下列说法错误的是（ ）
A. 遮光后叶绿体中光反应和暗反应都立即停止
B. 光照条件下，A的面积越大植物生长速度越快
C. 遮光后短时间内叶绿体中C5/C3比值会降低
D. 遮光前，该植物叶片固定CO2的速率为10μml•m-2•s-1
【答案】A
【分析】图中反映了遮光前后植物吸收或释放CO2速率变化，在遮光后短时间内CO2释放速率明显超过细胞在同等条件下细胞呼吸作用释放CO2速率。从图形可看出当遮光一段时间后二氧化碳释放速率达到稳定，由于遮光后植物没有光合作用只有呼吸作用所以B值就应代表该植物呼吸作用释放二氧化碳速率，因此虚线代表遮光后短时间内除呼吸作用释放二氧化碳外其他途径释放二氧化碳速率。
【详解】A、光照停止后，由于光反应产生的ATP和NADPH还没有完全消耗尽，所以暗反应并没有立即停止，A错误；
B、图中A的面积代表的是植物净光合作用量，净光合作用量越大则植物生长越快，B正确；
C、遮光后光反应不能进行，为暗反应提供的ATP和NADPH减少，导致暗反应C3的还原速度减慢，叶绿体中C3含量会增加而C5含量会减少，所以短时间内C5/C3比值会降低，C正确；
D、计算该植物在光照条件下叶绿体固定CO2的速率时，应该加上释放CO2速率，所以该植物在光照条件下叶绿体固定CO2的速率为7+3=10μml·m-2·S-1，D正确。
故选A。
10. 下图表示绿色植物光合作用的部分过程，图中a～c表示相关物质，甲、乙为结构。下列有关说法正确的是（ ）
A. 甲为叶绿体，乙为细胞质基质
B. a、b、c依次为O2、NADPH、ADP
C. 适宜条件下，当外界CO2含量升高时，a的产生速率会增加
D. 该过程合成的ATP大部分运出叶绿体外，用于绿色植物的各种生命活动
【答案】C
【分析】据图分析，图示表示光合作用的光反应阶段发生在叶绿体类囊体薄膜上的相关生化反应，图中甲表示类囊体薄膜，乙为叶绿体基质，a为O2，b为NADPH，c为ADP和Pi。
【详解】A、据图分析，甲为叶绿体类囊体薄膜，乙为叶绿体基质，A错误；
B、a为水光解产生的O2，b为NADP+和H+合成的NADPH，c为ATP水解产生的ADP和Pi，B错误；
C、外界CO2含量升高，暗反应速率加快，光反应速率也会加快，O2的释放速率加快，C正确；
D、光合作用过程合成的ATP用于叶绿体自身消耗，D错误。
故选C。
11. 阳光穿过森林中的空隙形成“光斑”，图表示一株生长旺盛的植物一片叶子在“光斑”照射前后的光合作用过程中吸收CO2和释放O2的有关曲线，下列分析错误的是( )
A. 图中实线代表二氧化碳吸收速率
B. “光斑”照射开始时，二氧化碳吸收速率慢于氧气释放速率
C. “光斑”移开后，虚线立即下降，一段时间后，实线才开始下降，这是因为“光斑”照射产生的ATP和[H]还可以继续还原C3
D. B点以后植物无法进行光合作用
【答案】D
【分析】光合作用的过程包括光反应和暗反应两个阶段：
①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a．水的光解：2H2O 4[H]+O2
b．ATP的生成：ADP+Pi+光能ATP。
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质：
a．CO2的固定：CO2 +C52C3
b．三碳化合物的还原：2C3 （CH2O）+C5
【详解】A、当“光斑”开始照射叶片时，光照强度突然增高，光反应首先增强，因此突然升高的应当是氧气释放速率，当光反应增强后，促进暗反应的增强，所以二氧化碳吸收速率稍慢，故虚线为氧气释放速率，实线为二氧化碳吸收速率，A正确；
B、当“光斑”开始照射叶片时，光照强度突然增高，光反应首先增强，因此突然升高的应当是氧气释放速率，当光反应增强后，促进暗反应的增强，所以二氧化碳吸收速率稍慢，B正确；
C、光斑移开后，氧气释放速率马上下降，二氧化碳吸收速率过一段时间才开始下降，因为光反应产生的ATP与[H]还可以继续进行C3的还原，C正确；
D、B点后，实线和虚线重合，依然有氧气释放，因此还可以进行光合作用，D错误。
故选D。
12. 下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述，正确的是（ ）
A. 解离时间要尽量长，以确保根尖组织细胞充分分离
B. 临时装片镜检时，视野中最多的是处于分裂后期的细胞
C. 视野中不同细胞的DNA数目均相同，染色体数可能不同
D. 细胞周期各时期持续时间的比例与相应时期细胞数量之比例相等
【答案】D
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。
【详解】A、解离时间一般在3-5min，时间过长，过于酥软，不利于用镊子取出进行漂洗，A错误；
B、由于细胞分裂间期的时间长，因此临时装片镜检时，视野中最多的是处于有丝分裂间期的细胞，B错误；
C、由于在一个细胞周期中，一个细胞中核DNA数目和染色体数目均会发生变化，因此，视野中不同细胞的DNA数目可能不同，染色体数也可能不同，C错误；
D、细胞周期各时期持续时间的比例与相应时期细胞数量之比例相等，据此可通过各个时期的细胞在观察细胞总数中所占的比例来确定各个时期在细胞周期中的长短，D正确。
故选D。
13. 下列关于细胞结构和功能的叙述，正确的是（ ）
A. 液泡是可以调节植物细胞内的环境，且含有糖类、蛋白质、无机盐、色素和RNA
B. 细胞骨架由蛋白质组成，能维持细胞形态，还能锚定并支撑许多细胞器
C. 生物膜系统指生物体内的膜结构，活细胞均有生物膜系统
D. 支原体和酵母菌一样有细胞壁、质膜、细胞质，但是支原体没有以核膜为界限的细胞核
【答案】B
【详解】A、液泡中没有RNA，A错误；
B、真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架，细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关，B正确；
C、生物膜系统是指细胞器膜、细胞膜、核膜等结构共同构成生物膜系统，生物体内的如视网膜、口腔黏膜不是生物膜系统，且原核细胞没有生物膜系统，C错误；
D、支原体没有细胞壁，是原核细胞，D错误。
故选B。
14. 将玉米的根尖细胞放在含3H的培养基中培养至第一次有丝分裂的中期（只考虑其中一条染色体上的DNA），下图能正确表示该细胞分裂中期的是（ ）

A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】有丝分裂过程：
（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；
（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；
（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；
（4）后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；
（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】将玉米的根尖细胞放在含3H的培养基中培养至第一次有丝分裂的中期（只考虑其中一条染色体上的DNA），由于DNA复制表现为半保留复制，即每条染色体上含有两个DNA分子，分别位于一个染色单体上，此时的每个DNA分子中一条单链含有3H放射性，一条单链不含放射性，可用图B表示，即B正确。
故选B。
15. 下图表示细胞分裂过程中染色体的形态变化。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲→乙的过程只发生在有丝分裂的间期
B. 丙→丁的过程出现了新的核膜和核仁
C. 丁→戊的过程着丝点分裂使姐妹染色单体分开
D. 戊时期细胞中染色体数与DNA分子数比为1∶2
【答案】C
【分析】染色质和染色体是同一物质在不同时期的不同形态。染色体出现在有丝分裂的前期、中期、后期，消失于末期。
【详解】A、甲→乙的过程表示染色质的复制，可以发生在有丝分裂的间期和减数分裂的间期，A错误；
B、丙→丁的过程是染色质缩短变粗变成染色体的过程，这时候核膜和核仁消失，B错误；
C、丁→戊的过程着丝点分裂使姐妹染色单体分开成子染色体，C正确；
D、戊时期细胞中染色体数与DNA分子数比为1∶1，D错误。
故选C。
二、非选择题（共 5 题，共 55 分）
16. 线粒体不仅是细胞的能量工厂，也在细胞凋亡的调控中起重要作用，如下图所示。
（1）线粒体中的细胞色素嵌入在______，参与有氧呼吸第______阶段的化学反应。
（2）当紫外线、DNA损伤、化学因素等导致细胞损伤时，线粒体外膜的通透性发生改变，细胞色素被释放到______中，与蛋白A结合，消耗______，使______，进而激活C-3酶，引起细胞凋亡。
（3）细胞凋亡是细胞的______死亡，该过程由______决定，凋亡细胞解体后被吞噬细胞吞噬，由细胞内的______（细胞器）将其消化。
【答案】①. 线粒体内膜的磷脂双分子层中 ②. 三 ③. 细胞质基质 ④. ATP ⑤. C-9酶前体转化为活化的C-9酶 ⑥. 编程性 ⑦. 基因 ⑧. 溶酶体
【分析】线粒体是具有双膜结构的细胞器，普遍存在于真核细胞中，是有氧呼吸的主要场所，细胞生命活动95%以上的能量来自线粒体，线粒体通过内膜向内凹陷形成嵴增大膜面积；有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中，有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质中，有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上；溶酶体是消化的车间，含有多种水解酶，能吞噬衰老、损伤的细胞器及病原体；题图分析：细胞损伤时，线粒体外膜的通透性发生改变，细胞色素c被释放到细胞溶胶（或“细胞质基质”）中，与蛋白A结合，在ATP的作用下，使C-9酶前体转化为活化的C-9酶，活化的C-9酶激活C-3酶，引起细胞凋亡。
【详解】（1）线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段，因此线粒体中的细胞色素c嵌入在线粒体内膜上的磷脂双分子层中；
（2）由题图可知，当紫外线、DNA损伤、化学因素等导致细胞损伤时，线粒体外膜的通透性增大，细胞色素c被释放到细胞质基质，与蛋白A结合，在ATP的作用下，使 C-9酶前体转化为活化的C-9酶，活化的C-9酶激活C-3酶，引起细胞凋亡；
（3）细胞凋亡是细胞自动结束生命的现象，又称为细胞编程性死亡，该过程由基因决定，凋亡细胞解体后被吞噬细胞吞噬，由细胞内的溶酶体将其消化分解。
17. 光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照、高O2和低CO2情况下发生的一个生化过程，它是光合作用中的一个损耗能量的副反应，呼吸与光合作用的关系如图所示，过氧化物酶体是一种细胞器。降低光呼吸速率曾一度被认为是提高光合作用效率的途径之一，但是后来研究发现，光呼吸对细胞有着很重要的保护作用。据此回答下列问题：

（1）光呼吸和光合作用都能利用的物质是__________，光合作用利用该物质的场所是__________，光呼吸中生成CO2的场所__________。
（2）Rubisc酶是一种双功能性酶，其“双功能性”体现在__________。
（3）为与光呼吸相区别，研究人员常把细胞呼吸称为“暗呼吸”，从反应条件和场所两方面，列举光呼吸与暗呼吸的不同__________。
（4）在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，对细胞造成伤害，此时光呼吸可以对细胞起到保护作用，推测其原因是__________。
【答案】（1）①. RUBP ②. 叶绿体基质 ③. 线粒体
（2）CO2浓度较高时，该酶催化C5与CO2反应，完成光合作用；O2浓度较高时，该酶催化C5与O2反应
（3）光呼吸需要光照才能进行，其场所是叶绿体基质、过氧化物酶体和线粒体；而暗呼吸有光无光均能进行，其场所是细胞质基质和线粒体
（4）光呼吸消耗光反应产生的过多NADPH和ATP等，防止代谢产物积累对细胞造成损害
【分析】光呼吸和暗反应中CO2的固定都利用了Rubisc酶，在其作用下，光呼吸过程中RUBP与O2反应，生产1分子的C3酸和1分子的乙醇酸，光合作用中RUBP和CO2反应，生成2分子的C3酸。
【小问1详解】
根据图示信息，光呼吸过程中RUBP与O2反应，生产1分子的C3酸和1分子的乙醇酸，光合作用中RUBP和CO2反应，生成2分子的C3酸，该过程属于暗反应，发生在叶绿体基质；光呼吸过程中，乙醇酸运到过氧化物酶体，形成的中间产物在线粒体被分解成CO2。
【小问2详解】
Rubisc酶即可催化光呼吸，也可以催化光合作用中CO2的固定过程，即CO2浓度较高时，该酶催化C5与CO2反应，完成光合作用；O2浓度较高时，该酶催化C5与O2反应。
【小问3详解】
光呼吸是在光照、高O2和低CO2情况下发生的一个生化过程，光呼吸需要光照才能进行，其场所是叶绿体基质、过氧化物酶体和线粒体；而暗呼吸有光无光均能进行，其场所是细胞质基质和线粒体，主要为细胞生命获得提供能量。
【小问4详解】
光呼吸消耗能量，但光呼吸也具有一定的意义，光反应转换的能量超过暗反应的需要，对细胞造成伤害，光此时呼吸消耗光反应产生的过多NADPH和ATP等，防止代谢产物积累对细胞造成损害。
18. ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，在蛋白激酶的作用下，ATP可将某些蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，从而推动细胞内系列反应的进行(机理如图所示)。回答下列有关问题：
（1）水稻细胞中合成ATP的能量来自___________(生理过程)。ATP为主动运输供能的过程实质上就是载体蛋白___________的过程。主动运输过程中，载体蛋白中的能量变化是___________(填变化趋势)。
（2）正常细胞中ATP与ADP的相互转化处于___________中。这种功能机制在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了___________。
（3）为了研究萤火虫发光与ATP的关系，某研究小组做了下列相关实验。器材试剂：培养皿、试管、活萤火虫、质量浓度为0.0001g/mL的葡萄糖溶液、ATP制剂、生理盐水、蒸馏水等。
实验步骤：请补全实验步骤及现象。
实验结论：ATP是细胞内的直接能源物质。研究发现，萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。推测萤火虫发光的原因是___________接受ATP提供的能量后被激活，在___________的催化作用下，荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。
【答案】（1）①. 细胞呼吸和光合作用 ②. 磷酸化 ③. 先增加后减少
（2）①. 动态平衡 ②. 生物界的统一性
（3）①. 5mLATP制剂 ②. 5mL蒸馏水 ③. 恢复发光 ④. 荧光素 ⑤. 荧光素酶
【分析】据图分析，ATP可将蛋白质磷酸化，形成ADP，而磷酸化的蛋白质会改变形状做功，形成Pi和产物。
【小问1详解】
水稻是绿色植物，能够进行光合作用和呼吸作用，故水稻细胞中合成ATP的能量来自细胞呼吸和光合作用；题图可知，ATP为主动运输供能的过程实质上就是载体蛋白的磷酸化的过程；主动运输是消耗能量的过程，因此载体蛋白中的能量先增加后减少。
【小问2详解】
正常细胞中ATP与ADP的相互转化是时刻不停进行的，处于动态平衡中；这种功能机制在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。
【小问3详解】
分析题意，本实验目的是验证ATP是细胞内直接的能源物质而葡萄糖不是直接能源物质，则实验的自变量是加入的物质种类，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故实验中一组加入ATP，一组加入葡萄糖，对照组加入等量蒸馏水，因变量为是否发光。实验步骤为：
①取三支相同的试管分别编号为1、2、3，各加相同量的捣碎的发光器、生理盐水。
②发光器熄灭时，1组加ATP制剂5ml（a），2组加0.0001g/mL葡萄糖溶液5mL，3组加蒸馏水5ml（b）。
③观察每组的发光状态并纪录。结果预测：1试管恢复发光（c），2试管不再发光，3试管不再发光，则说明ATP是生命活动的直接能源物质而葡萄糖不是直接能源物质。测萤火虫发光的原因是荧光素接受ATP提供的能量后被激活，在荧光素酶的催化作用下，荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。
19. 图甲为有丝分裂过程中一个细胞核内DNA分子数变化曲线图，图乙为有丝分裂各时期图像（顺序已打乱），请回答：
（1）图甲中可表示为一个完整的细胞周期的是________段，分别指出图乙中1～5的名称：[1]________，[2]________，[3]________，[4]________，[5]________。
（2）图乙中细胞分裂的正确排序是____________________。其中染色单体形成于图______，消失于图______。
（3）若甲、乙两图表示同一种生物的细胞分裂，则甲图中的2N＝________。
（4）图乙中染色体数与其他各图不同的是图________，引起不同的原因是____________________________________，此时有染色体________条，DNA分子________个，染色单体________条。
（5）研究染色体数目和形态最好的是图乙中的________时期，此时细胞内染色体、DNA和染色体数之比为____________。
（6）动物细胞有丝分裂与图乙中不同之处主要表现在图________、图________与图________。
【答案】①. f→l ②. 细胞板 ③. 核仁 ④. 纺锤丝（体）⑤. 染色体 ⑥. 细胞壁 ⑦. C→E→D→A→B→F ⑧. C ⑨. A ⑩. 6 ⑪. A、B ⑫. 着丝点分裂，两条染色单体变成两条染色体 ⑬. 12 ⑭. 12 ⑮. 0 ⑯. D ⑰. 1∶2∶2 ⑱. C ⑲. E ⑳. B、F
【分析】分析题图，图甲中f→l为一个细胞周期，包括分裂间期和分裂期；图乙中：A为有丝分裂的后期，B为有丝分裂的末期，C为间期，D为有丝分裂的中期，E为有丝分裂的前期，F为末期形成子细胞。
【详解】（1）一个完整的细胞周期是从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止，据此分析图甲可知：f→l段可表示为一个完整的细胞周期。在图乙中，[1]为细胞板，[2]为核仁，[3]是纺锤丝（体），[4]是染色体，[5]为细胞壁。
（2）依据图乙中各细胞内的染色体的形态和行为特点可推知：A、B、C、D、E、F分别处于有丝分裂的后期、末期、间期、中期、前期、末期形成子细胞，因此细胞分裂的正确排序是C→E→D→A→B→F。图乙中细胞分裂过程中，染色单体形成于间期，对应图C，消失于后期，对应图A。
（3）若甲、乙两图表示同一种生物的细胞分裂，则图甲中的2N表示体细胞核中的DNA分子数，而体细胞核中的DNA分子数是处于有丝分裂中期细胞中的染色体数，因此2N＝6。
（4）在有丝分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，细胞中的染色体数目暂时加倍，导致处于有丝分裂的后期、末期的细胞中染色体数与其他各时期不同，所以图乙中染色体数与其他各图不同的是图A与图B，此时有染色体12条，核DNA分子12个，染色单体0条。
（5）研究染色体数目和形态最好是在中期，其细胞中的染色体的形态比较稳定，数目比较清晰，是研究染色体数目和形态的最佳时期，对应图乙的D图，此时含有染色单体，细胞内染色体：DNA：染色单体数=1:2:2。
（6）图乙为植物细胞有丝分裂各时期图像，动物细胞有丝分裂与图乙中不同之处主要表现在：图C所示的间期、图E所示的前期与图B、F所示的末期，具体表现为：动物细胞在间期中心粒进行复制，植物细胞没有此现象；动植物细胞有丝分裂前期纺锤体的形成方式不同；动植物细胞有丝分裂末期细胞质一分为二的方式不同。
20. 图1表示人体造血干细胞有丝分裂过程的部分图像，图2表示该细胞分裂不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系，回答下列问题。
（1）造血干细胞形成各种血细胞，各类血细胞的功能各不相同，根本原因是____。成熟红细胞失去全能性的原因是____。
（2）图1中①〜④在一个细胞周期中的正确排序为____（填序号），染色单体数和核DNA数目相等的细胞是____（填序号）。植物细胞有丝分裂过程中处在细胞①所示时期时与细胞①不同的是____。细胞④含有____条染色体（已知人体细胞有23对染色体）。
（3）图2中BC段形成的原因是____，EF段形成的原因是____。图1中____细胞处于FG段。
（4）研究发现，细胞能严格有序的增殖与细胞周期中存在保证核DNA复制和染色体分配质量的多个检验点有关。只有相应的过程检验合格，细胞才能顺利进入下一个时期。部分检验点如图所示。图中检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否____（填序号：①损伤和修复、②完成复制）；检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂的检验点是____。
【答案】（1）①. 基因的选择性表达 ②. 无细胞核
（2）①. ②③④① ②. ②③ ③. 赤道板位置出现细胞板，细胞板扩展形成新的细胞壁 ④. 92
（3）①. DNA复制 ②. 着丝粒分裂 ③. ①④
（4）① ①② ②. 检验点5
【分析】细胞周期是指连续分裂细胞，从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止。细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂期有分为前期、中期、后期、末期。有丝分裂特点：
⑴分裂间期：DNA的复制和有关蛋白质的合成。
⑵分裂期（以高等植物细胞为例）：
①前期：染色质丝螺旋化形成染色体，核仁解体，核膜消失，细胞两极发出纺缍丝，形成纺缍体。
②中期：染色体的着丝粒排列在赤道板（赤道板只是一个位置，不是真实的结构，因此赤道板在显微镜下看不到）上。染色体的形态稳定，数目清晰，便于观察。这个时期是观察染色体的最佳时期。
③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，分别移向细胞两极，分向两极的两套染色体形态和数目完全相同。
④末期：染色体变成染色质，纺缍体消失，出现新的核膜和核仁，出现细胞板，扩展形成细胞壁，将一个细胞分成两个子细胞。
【小问1详解】
细胞分化的原因：基因选择性表达不同。哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，没有生物生长发育所需要的基因，失去全能性。
【小问2详解】
细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂期有分为前期、中期、后期、末期。图中①形成新的核膜核仁是末期，②形成染色体是前期，③着丝粒排列在赤道板是中期，④着丝粒分裂向两极移动是后期，故排序是②③④①。染色单体数和核DNA数目相等的时期是前期、中期。植物细胞末期出现细胞板，扩展成细胞壁。人体细胞有23对染色体，即46条，后期着丝点断裂，加倍为92条。
【小问3详解】
图2中BC段染色体与核DNA数之比由1变为1/2，即完成了DNA复制，染色体数目不变，DNA数目加倍。EF段染色体与核DNA数之比由1/2变为1，即完成了着丝粒分裂，染色体数目加倍，DNA数目不变。
【小问4详解】
图中检验点1、2和3依次处在间期的G1-S、S、G2-M，其主要作用在于检验DNA分子是否损伤和修复，DNA是否完成复制；检验点5主要检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂。对照组/（10-6mL·g-1）
实验组/（10-6mL·g-1）
磷酸腺苷
收缩前
收缩后
收缩前
收缩后
ATP
1.30
1.30
1.30
0.75
ADP
0.60
0.60
0.60
0.95
试管
1
2
3
步骤①
捣碎的发光器+生理盐水(发光熄灭时立即进行步骤②)
步骤②
a．___________
5mL葡萄糖溶液
b．___________
现象
c．___________
不再发光
不再发光