湖南省益阳市普通高中质量检测2024-2025学年高一上学期1月期末生物试卷（解析版）

这是一份湖南省益阳市普通高中质量检测2024-2025学年高一上学期1月期末生物试卷（解析版），共19页。试卷主要包含了单项选择题，不定项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 细胞是生命活动的基本单位。下列叙述不支持这一结论的是（ ）
A. 人体发育离不开细胞的分裂和分化
B. 离体的叶绿体在一定的条件下能释放氧气
C. 病毒需要寄生在活细胞中才能进行增殖
D. 蓝细菌能够独立完成生命活动
【答案】B
【分析】细胞是生物体结构和功能的基本单位。一切生物的生命活动都是在细胞内或细胞的参与下完成的，病毒无细胞结构，但必须依赖活细胞才能完成其生命活动。
【详解】A、人作为多细胞生物，其发育离不开细胞的分裂和分化，说明生命活动离不开细胞，A不符合题意；
B、离体的叶绿体是细胞器，属于细胞内的一部分，不能体现生命活动离不开细胞，B符合题意；
C、病毒需要寄生在活细胞中才能进行增殖，说明生命活动离不开细胞，C不符合题意；
D、蓝细菌是单细胞生物，能独立进行运动和分裂，因此能支持细胞是生命活动的基本单位，D不符合题意。
故选B。
2. 下列关于真核生物和原核生物的叙述，正确的是（ ）
A. 蓝细菌、酵母菌、大肠杆菌等原核生物的结构一般比较简单
B. 原核细胞内没有线粒体，所以原核生物不能进行有氧呼吸
C. 原核细胞和真核细胞均通过细胞分裂产生新细胞
D. 真核生物的遗传物质为DNA，部分原核生物的遗传物质为RNA
【答案】C
【详解】A、酵母菌是真菌，属于真核生物，不是原核生物。蓝细菌和大肠杆菌是原核生物，A错误；
B、虽然原核细胞内没有线粒体这种复杂的细胞器，但部分原核生物含有与有氧呼吸相关的酶，能够进行有氧呼吸，如硝化细菌等，B错误；
C、原核细胞通过二分裂的方式产生新细胞，真核细胞可以通过有丝分裂、无丝分裂、减数分裂等方式产生新细胞，它们均通过细胞分裂产生新细胞，C正确；
D、细胞生物（包括真核生物和原核生物）的遗传物质都是DNA，只有部分病毒的遗传物质是RNA，D错误。
故选C。
3. 科学家发现了一种被称作GFAJ-1的独特细菌，这种细菌能利用剧毒化合物砒霜中的砷来代替磷元素构筑生命分子和参与生化反应。根据材料预测，以下说法错误的是（ ）
A. GFAJ-1细菌体内砷元素含量可能比铜、铁元素多
B. GFAJ-1细菌可利用砷元素合成蛋白质核酸、糖类等物质
C. 砷对多数生物有毒可能是因为砷能够替代磷参与生化反应，制造混乱
D. 该种细菌可用于被砷元素污染的水体和土壤的净化
【答案】B
【分析】组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类：
（1）大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素，包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，其中C、H、O、N为基本元素，C为最基本元素，O是含量最多的元素。
（2）微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素，包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、M等。
【详解】A、因为砷元素能代替磷元素构筑生命分子，而磷是大量元素，铜、铁是微量元素，所以GFAJ-1细菌体内砷元素含量可能比铜、铁元素多，A正确；
B、蛋白质的组成元素主要有C、H、O、N，有的还含有S等，核酸的组成元素是C、H、O、N、P（在该细菌中砷代替磷），糖类的组成元素是C、H、O，糖类中不含有砷元素，不能利用砷元素合成糖类，B错误；
C、由于砷能替代磷参与生化反应，而多数生物体内是以磷正常参与生化反应的，砷的替代可能会制造混乱，从而对多数生物有毒，C正确；
D、这种细菌能利用砷，所以可用于被砷元素污染的水体和土壤的净化，D正确。
故选B。
4. 经常饮用奶茶容易导致人体肥胖，患糖尿病。某品牌奶茶宣称自己的奶茶零糖零脂肪，有学生欲对其相关成分进行鉴定。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 用斐林试剂检测时，若水浴加热后不呈砖红色，则说明奶茶中不含糖。
B. 用双缩脲试剂检测时，若不呈紫色，则说明奶茶中没有加入鲜奶
C. 用碘液检测时，若不呈蓝色，则说明奶茶中不含淀粉
D. 用苏丹Ⅲ染液检测时，若不呈橘黄色，则说明奶茶中不含脂肪
【答案】A
【分析】生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）；（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应；（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色；（4）淀粉遇碘液变蓝。
【详解】A、斐林试剂用于检测还原糖，在水浴加热条件下，还原糖可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。奶茶中含有的糖不一定都是还原糖，比如蔗糖就不是还原糖，不能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀。所以即使水浴加热后不呈砖红色，也不能说明奶茶中不含糖，A错误；
B、双缩脲试剂可与蛋白质发生紫色反应。鲜奶中富含蛋白质。用双缩脲试剂检测时，若不呈紫色，说明奶茶中没有能与双缩脲试剂反应的蛋白质，也就意味着奶茶中没有加入鲜奶，B正确；
C、碘液遇淀粉变蓝色。 用碘液检测时，若不呈蓝色，根据碘液与淀粉的显色反应原理，可说明奶茶中不含淀粉，C正确；
D、苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色。用苏丹Ⅲ染液检测时，若不呈橘黄色，说明奶茶中没有被苏丹Ⅲ染液染色的脂肪，即奶茶中不含脂肪，D正确。
故选A。
5. 牛奶中大约80%的蛋白为酪蛋白，其中最为常见的是A1和A2两种类型的β-酪蛋白。在蛋白酶的作用下，A1型会产生一种七肽，部分人饮用后可能出现牛乳不耐受症状（如过敏、肠胃不适等），但A2型不会。下图为两种酪蛋白的结构及酶解位点。下列叙述错误的是（ ）

A. 构成酪蛋白的各种氨基酸的区别在于R基不同
B. 两种酪蛋白链的主要区别是氨基酸种类和数目不同
C. Val（缬氨酸）是一种必需氨基酸，在人体细胞内不能合成
D. 在蛋白酶的作用下，酶解位点处肽键水解断裂
【答案】B
【分析】蛋白质的结构多样性决定蛋白质结构多样性的直接原因是构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差方别，根本原因是基因的多样性。
【详解】A、构成酪蛋白的各种氨基酸的区别在于R基不同，A正确；
B、两种酪蛋白链的主要区别是氨基酸种类不同，B错误；
C、组成人体蛋白质的氨基酸有21种，其中有8种是人体细胞不能合成的，它们是赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸，这些氨基酸必须从外界环境中获取，因此，被称为必需氨基酸，C正确；
D、在蛋白酶的作用下，酶解位点处肽键水解断裂，D正确。
故选B。
6. 最新研究表明，由光驱动的分子转子能识别特定的细胞，并在细胞膜上钻孔，通过钻的孔将某些药物运送到这些细胞中，其他物质不能随意进入。如图为钻孔过程的示意图，下列有关说法错误的是（ ）

A. Ⅰ中磷脂分子的排列与其头部的亲水性和尾部的疏水性有关
B. 分子转子与特定细胞识别主要取决于细胞膜上的通道蛋白
C. 这些药物通过钻的孔进入细胞，体现了细胞膜具有选择透过性
D. 分子转子为癌症的靶向治疗开辟了新思路
【答案】B
【详解】A、细胞膜中磷脂分子头部亲水、尾部疏水，所以在形成膜结构时，头部朝向膜两侧与水接触，尾部相对排在内侧，A正确；
B、分子转子能识别特定细胞，主要取决于细胞膜上的糖蛋白，而非通道蛋白。糖蛋白具有识别、信息交流等功能，B错误；
C、药物通过钻的孔进入细胞，其他物质不能随意进入，体现了细胞膜对物质进出的选择性，即具有选择透过性，C正确；
D、分子转子能识别特定细胞并运送药物，可实现药物精准作用于目标细胞，为癌症靶向治疗开辟新思路，D正确。
故选B。
7. 某学生用紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料，制成临时装片后，利用0.3g/mL蔗糖溶液和清水，进行植物细胞吸水和失水的观察。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 乙图细胞处于质壁分离状态，b处为细胞液
B. 图甲到乙的变化是由于细胞周围溶液浓度低于细胞液浓度
C. 发生质壁分离和复原，说明原生质层伸缩性小于细胞壁
D. 该实验过程中虽然未另设对照组，但存在自身前后对照
【答案】D
【分析】图甲与图乙构成对照，可得出在0.3g/mL蔗糖溶液中细胞发生了质壁分离现象，此时细胞内原生质层收缩。a为细胞液，b为外界溶液，c为细胞液。
【详解】A、图像乙是细胞的质壁分离现象，此时细胞壁以内，原生质层以外的部分（b）充满了蔗糖溶液，A错误；
B、图像从甲到乙发生了细胞的渗透失水，是由于细胞液浓度低于细胞周围溶液浓度导致的，B错误；
C、发生质壁分离和复原的内因是原生质层伸缩性大于细胞壁，C错误；
D、质壁分离和复原的实验过程中滴加溶液前后形成了自身对照，D正确。
故选D。
8. 红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶(PAL)能催化苯丙氨酸生成桂皮酸，进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取 PAL 酶液，测定 PAL 的活性，测定过程如下表。下列叙述错误的是（ ）
A. 低温提取以避免PAL 失活
B. 30℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗
C. ④加H2O补齐反应体系体积
D. ⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应
【答案】B
【详解】A、温度过高酶失活，因此本实验采用低温提取，以避免PAL 失活，A正确；
B、B、本实验是测定酶活性的实验，需要根据单位时间内产物生成量来计算酶活性，所以不能在 1h 内将试管里的苯丙氨酸消耗完，否则产物量由实验开始时的底物量决定，而与酶活性无关，无法达到实验目的，B错误；
C、④加H2O，补齐了②试管1没有加入的液体的体积，即补齐反应体系体积，保存无关变量相同，C正确；
D、pH过低或过高酶均会失活，⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应，D正确。
故选B。
9. 图1为ATP的结构简式，图2为ATP与ADP相互转化的关系。在动物细胞中，以下说法正确的是（ ）
A. 细胞生命活动需要消耗大量能量，因此细胞中ATP含量很高
B. 图1中A代表腺苷，c处的化学键最容易断裂
C. 图2中能量①可来自吸能反应
D. 图2中能量②可用于大脑思考等需要能量的生命活动
【答案】D
【分析】分析题图1，该图是ATP的结构，其中A是腺嘌呤，五碳糖为核糖，bc是特殊的化学键。图2是ATP水解和合成过程，左边是ATP合成过程，右边表示ATP水解过程 。
【详解】A、细胞中ATP和ADP含量较少，A错误；
B、图1中A代表腺嘌呤，B错误；
C、图2中反应①表示ATP的合成，ATP的合成与放能反应相联系，C错误；
D、图2中ATP水解释放的能量用于各项生命活动，包括大脑思考等生命活动，D正确。
故选D。
10. 呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 图示过程是有氧呼吸的第三阶段，是有氧呼吸过程中释放能量最多的阶段
B. 有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气
C. 高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H+跨过内膜到达线粒体基质
D. H+借助F0和F1，以被动运输的方式进入线粒体基质
【答案】C
【分析】据图分析：图示过程表示在线粒体内膜上发生的一系列化学反应，在线粒体内膜中存在一群电子传递链，在电子传递链中，特殊的分子所携带的氢和电子分别经过复杂的步骤传递给氧，最后形成水，在这个过程中产生大量的ATP。
【详解】A、据图可知，图示为线粒体内膜的过程，表示有氧呼吸的第三阶段，该阶段是有氧呼吸过程中产能最多的阶段，A正确；
B、在电子传递链中，有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气，生成水，B正确；
C、高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H+跨过内膜到达线粒体膜间隙，C错误；
D、H+借助F0和F1（ATP合成酶复合体）顺浓度梯度进入线粒体基质，不消耗能量，是以被动运输（协助扩散）的方式进入线粒体基质，D正确。
故选C。
11. 当细胞发出程序性死亡信号时，NINJ1被激活并在细胞膜表面聚集，形成类似“拉链”的聚合物，最终导致细胞膜裂解。阻断NINJ1的聚集，可以抑制细胞膜的破裂，从而保护组织免受损伤。进一步确认，细胞程序性死亡是由NINJ1介导的细胞膜自主切割引起的细胞解体。下列说法错误的是（ ）
A. 细胞的程序性死亡是一种自然的生理过程
B. NINJ1被激活的过程受基因的调控
C. 阻断NINJ1的聚集，可以增加细胞膜的稳定性
D. 人早期胚胎发育过程中，NINJ1不会被激活
【答案】D
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础，能维持组织细胞数目的相对稳定，是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、细胞的程序性死亡即细胞凋亡，是一种由基因决定的自然的生理过程，A正确；
B、细胞程序性死亡是由基因控制的，NINJ1参与细胞程序性死亡过程，所以NINJ1被激活的过程受基因的调控，B正确；
C、阻断NINJ1的聚集，可以抑制细胞膜的破裂，从而增加细胞膜的稳定性，C正确；
D、人早期胚胎发育过程中，存在细胞的程序性死亡，如手指间细胞的凋亡，所以NINJ1会被激活，D错误。
故选D。
12. 2017年中国科学院的科研人员利用体细胞核移植技术，将供体猴A的体细胞导入去核的卵母细胞（来自受体猴B）中，最终得到2只克隆猴——“中中”和“华华”。下列相关叙述，正确的是（ ）
A. 克隆猴的获得证实了动物体细胞具有全能性
B. 该过程证明细胞核发挥功能时，不需要细胞质的协助
C. 克隆猴不同组织的发育依赖基因的选择性表达
D. “中中”和“华华”的性状完全由供体猴A亲本决定
【答案】C
【分析】动物体细胞核移植技术是指将动物的一个体细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。该技术的原理是动物细胞核的全能性。
【详解】A、克隆猴是通过体细胞核移植技术得到的，这只能证明动物体细胞的细胞核具有全能性，而不能证明动物体细胞具有全能性，A错误；
B、在核移植过程中，去核的卵母细胞为重组细胞提供了必要的细胞质环境，细胞质中含有多种物质和因子，对细胞核发挥功能以及重组细胞的发育等都有重要作用，所以细胞发挥功能时需要细胞质的协助，B错误；
C、在个体发育过程中，细胞会分化形成不同的组织和器官，细胞分化的实质就是基因的选择性表达，克隆猴不同组织的发育依赖于基因的选择性表达，C正确；
D、“中中”和“华华”的细胞核遗传物质来自供体猴A，而细胞质中也含有少量的遗传物质，这些细胞质遗传物质来自受体猴B的卵母细胞，所以它们的性状不完全由供体猴A亲本决定，D错误。
故选C。
二、不定项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一个或多个符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
13. 伞藻是一种单细胞生物，由伞帽、伞柄和假根三部分构成，其细胞核位于假根内。科学家以伞形帽和菊花形帽的两种伞藻为材料做嫁接实验，如图所示。下列相关分析错误的是（ ）
A. 嫁接后的伞藻含有两种细胞的成分
B. 该实验说明伞帽的形态与伞柄有关
C. 该嫁接实验充分说明细胞核控制伞帽形状
D. 该实验探究过程进行了组互对照
【答案】BC
【详解】A、嫁接后的伞藻含有两种细胞的成分，假根和伞柄的细胞成分不同，A正确；
B、该实验说明伞帽的形态构与假根有关，B错误；
C、该嫁接实验能说明假根控制伞帽形状，但假根内有细胞核和细胞质，不能充分说明细胞核控制伞帽形状，C错误；
D、该实验将菊花形的伞柄嫁接到伞形的假根上，长出伞形帽，伞形的伞柄嫁接到菊花形的假根上，长出菊花形的伞帽，探究过程进行了组互对照，D正确。
故选BC。
14. 如图所示，某一天然化学反应进行到t1时，加入一定量的酶，该反应在最适条件下进行直到终止下列叙述错误的是（ ）
A. 酶适宜在最适温度下保存
B. 适当降低反应温度t2会右移
C. 高温破坏酶的空间结构，使酶永久性失活
D. t2时反应物浓度为零是因为反应物消耗殆尽
【答案】A
【详解】A、酶适宜在低温下保存，A错误；
B、题干给出的为最适条件，降低反应温度使酶活性下降，反应时间变长，即时间t2会右移，B正确；
C、温度过高会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久性失活，因而酶促反应的进行需要适宜的温度，C正确；
D、结合图示可知，t2时反应物被消耗完，故反应物浓度为0，D正确。
故选A。
15. 光合作用和呼吸作用的原理在生产中具有广泛的应用。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 大雨后对农田及时排涝能防止马铃薯块茎受酒精毒害
B. 合理密植有利于改善田间CO2浓度和光能利用率
C. 低温、低氧、干燥等条件有利于水果和蔬菜的保鲜
D. 植物工厂可利用红色和绿色的光源来提高蔬菜的产量
【答案】ACD
【详解】A、马铃薯无氧呼吸产生乳酸，A错误；
B、合理密植有利于农作物对光能利用，改善田间CO2浓度和光能利用率，促进光合作用的进行，有利于作物的生长，B正确；
C、低温、低氧、湿度适宜等条件有利于水果和蔬菜的保鲜，C错误；
D、绿色植物主要吸收蓝紫光和红光，因此不能利用绿光来提高蔬菜的产量，D错误。
故选ACD。
16. 研究发现，直肠癌患者体内存在癌细胞和肿瘤干细胞。用姜黄素治疗，会引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达，诱发癌细胞凋亡；而肿瘤干细胞因膜上具有高水平的ABCG2蛋白，能有效排出姜黄素，从而逃避凋亡，并增殖分化形成癌细胞。下列说法错误的是（ ）
A. 肿瘤干细胞与癌细胞中没有相同的蛋白质
B. 癌细胞表面糖蛋白减少，易转移
C. 编码BAX蛋白和ABCG2蛋白的基因都属于原癌基因
D. 用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗，可促进肿瘤干细胞凋亡
【答案】AC
【详解】A、题干仅表明肿瘤干细胞和癌细胞在某些蛋白表达上有差异（如癌细胞有BAX等凋亡蛋白，肿瘤干细胞有高水平ABCG₂蛋白），但不能就此得出两者没有相同蛋白质的结论。实际上，细胞中存在许多维持基本生命活动的蛋白是共有的，A错误；
B、癌细胞表面糖蛋白减少，细胞间黏着性降低，这是癌细胞易转移的重要特征之一，B正确；
C、原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。 BAX等凋亡蛋白能诱发癌细胞凋亡，其对应的基因应属于抑癌基因相关范畴；ABCG₂蛋白能帮助肿瘤干细胞逃避凋亡并增殖分化形成癌细胞，也不属于原癌基因直接控制的范畴。所以编码这两种蛋白的基因都不属于原癌基因，C错误；
D、因为肿瘤干细胞因膜上有高水平ABCG₂蛋白能排出姜黄素逃避凋亡，那么用ABCG₂抑制剂可抑制其排出姜黄素的功能，再联合姜黄素，就能让姜黄素发挥作用，进而促进肿瘤干细胞凋亡，D正确。
故选AC。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
17. 下图是生态系统中常见的几种单细胞生物，结合生物学知识，据图回答下面的问题：
（1）变形虫在生命系统结构层次中属于______。
（2）酵母菌是一类______（填“自养”或“异养”）生物。
（3）大肠杆菌与草履虫相比，主要的区别是______。
（4）与绿色开花植物细胞的结构和功能相似的生物是______，判断依据______。
【答案】（1）细胞和个体
（2）异养 （3）没有以核膜为界限的细胞核
（4）①. 衣藻、眼虫 ②. 含有叶绿体，能进行光合作用
【分析】原核细胞和真核细胞最主要的区别是有无核膜包被的细胞核，大肠杆菌属于原核生物，眼虫、变形虫、酵母菌、衣藻和草履虫都是真核生物。
【小问1详解】
变形虫是单细胞生物，一个细胞就是一个个体，所以在生命系统结构层次中既属于细胞层次，又属于个体层次。
【小问2详解】
酵母菌不能自己制造有机物，需要从外界获取现成的有机物来维持生命活动，所以酵母菌是一类异养生物。
【小问3详解】
大肠杆菌是原核生物，草履虫是真核生物，原核生物与真核生物相比，主要的区别是没有以核膜为界限的细胞核。
【小问4详解】
衣藻和眼虫都含有叶绿体，能够进行光合作用，这与绿色开花植物细胞能进行光合作用的功能相似，且它们都具有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核等结构，与绿色开花植物细胞结构相似。
18. 柽柳等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长，如图是其根细胞参与抵抗盐胁迫的部分结构示意图，其根细胞生物膜两侧H+形成的电化学梯度，在物质转运过程中发挥了重要作用。
（1）H+转运出细胞的方式为______，其转运蛋白构象______（填“会”或“不会”）发生改变。
（2）进一步研究发现，在盐胁迫下大量的Na+持续进入植物根部细胞，会抑制K+进入细胞，导致细胞中Na+/K+的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。图中H+的分布差异使Na+在NHX的作用下进入液泡，请推测其意义是______。（答出1点）
（3）某研究小组提出：脯氨酸可通过调节柽柳细胞内Na+和K+浓度来增强其应对盐胁迫的能力。据此完善相关实验进行验证。
材料选择：对照组（略）；实验组应选取的植株______（填序号）。
①正常柽柳植株 ②无法合成脯氨酸转运蛋白的突变体柽柳植株
培养环境：用一定浓度的NaCl溶液模拟盐胁迫环境。
检测指标：______。实验结果及结论：对照组与实验组的检测结果存在明显差异。
【答案】（1）①. 主动运输 ②. 会
（2）降低细胞质基质中Na+的浓度，降低其对细胞的伤害（提高细胞液的渗透压，增加细胞对水的吸收；使Na+/K+比例正常；细胞内酶活性恢复；促进细胞内蛋白质的正常合成等）
（3）① ② ②. 两组柽柳细胞内Na+和K+浓度
【分析】分析题图，SOS1将H+运进细胞质基质的同时，将Na+排出细胞。NHX将H+运入细胞质基质的同时，将Na+运输到液泡内。
【小问1详解】
从图中可以看到，H⁺转运出细胞是从低浓度向高浓度运输，且需要消耗ATP，根据物质跨膜运输方式的特点，可知其方式为主动运输。 转运蛋白在运输物质时，会与被运输物质结合，其构象会发生改变，所以转运蛋白构象会发生改变。
【小问2详解】
已知盐胁迫下大量Na⁺进入细胞会带来诸多危害，而H⁺的分布差异使Na⁺在NHX的作用下进入液泡。 从降低危害角度看，可降低细胞质基质中Na⁺的浓度，减少其对细胞的伤害；从渗透调节角度，能提高细胞液的渗透压，增加细胞对水的吸收；从离子比例和细胞代谢角度，可使Na⁺/K⁺比例正常，使细胞内酶活性恢复，促进细胞内蛋白质的正常合成等。
【小问3详解】
要验证脯氨酸可通过调节柽柳细胞内Na⁺和K⁺浓度来增强其应对盐胁迫的能力。对照组省略，实验组应选取能体现脯氨酸作用差异的植株。正常柽柳植株可以正常利用脯氨酸，无法合成脯氨酸转运蛋白的突变体柽柳植株不能正常利用脯氨酸，通过对比二者可验证脯氨酸的作用，所以实验组应选取②无法合成脯氨酸转运蛋白的突变体柽柳植株。 因为要验证的是脯氨酸对细胞内Na⁺和K⁺浓度的调节作用，所以检测指标是两组柽柳细胞内Na⁺和K⁺浓度。
19. 为探究突变体ygl3（mu）与野生型（MT）玉米光合作用的差异，研究者在相同条件下种植突变体ygl3和野生型玉米，测定了5叶期第4片叶的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度，结果如图所示。回答下列问题。
（1）提取玉米叶中的光合色素时，为防止研磨时色素被破坏，需加入少许______。
（2）玉米叶片中的光合色素包括叶绿素、______，吸收的光能有两个用途，一是将H2O分解为O2和H+等，形成______和______，驱动在叶绿体基质中进行的暗反应。
（3）据图分析，与野生型相比，突变体ygl3的净光合速率明显______，研究者认为不是叶片气孔导度减小的缘故，依据是______；推测可能的原因是______。
【答案】（1）CaCO3（碳酸钙）
（2）①. 类胡萝卜素（叶黄素和胡萝卜素）②. ATP ③. NADPH（顺序可换）
（3）①. 降低 ②. 与野生型相比，突变体ygl3的胞间CO2浓度更大 ③. 叶绿素含量下降
【分析】光合作用的过程。①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a.水的光解；b.ATP和NADPH的生成。
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a.CO2的固定；b.C3的还原。
【小问1详解】
提取光合色素时，加入碳酸钙（CaCO3）可中和有机酸，防止研磨时色素被破坏。
【小问2详解】
玉米叶片中的光合色素包含两大类，即叶绿素和类胡萝卜素。吸收的光能有两个重要用途：其一，在光反应阶段，将H2O分解为O2和H+，与此同时，利用光能将ADP和Pi合成ATP，以及将NADP+还原为NADPH。ATP和NADPH中储存着活跃的化学能，用于驱动在叶绿体基质中进行的暗反应（卡尔文循环），在暗反应中，CO2被固定并还原形成糖类等有机物。
【小问3详解】
分析图表数据，与野生型相比，突变体ygl3的气孔导度较小，按照常理，气孔导度小会使外界CO2进入叶片细胞间隙的量减少，胞间CO2浓度应该降低。然而实际情况是突变体ygl3的胞间CO2浓度更大，这就说明突变体ygl3净光合速率明显降低的原因不是叶片气孔导度减小。
进一步推测其可能的原因：由于突变体ygl3的叶绿素含量下降，导致光反应吸收的光能减少，光反应产生的ATP和NADPH相应减少。而暗反应中CO2的固定和还原都需要ATP和NADPH的参与，ATP和NADPH减少使得暗反应速率下降，对胞间CO2的利用减少，从而导致胞间CO2浓度升高。
20. 某科研小组取洋葱（2n=16）根尖进行有丝分裂实验，高倍显微镜下观察到的图象如图1所示。
（1）在制作根尖临时装片时，需要经过解离、漂洗、______和制片等步骤。实验中，将根尖用盐酸和酒精混合液处理后，需用清水漂洗几次，目的是______。
（2）制片完成后，选择根尖分生区细胞进行观察，显微镜下分生区细胞的形态特点是______。
（3）图1中细胞丙所处时期的主要特征是______，其染色体和核DNA的数量比例为______。
（4）科研人员发现用PC6+离子辐射处理洋葱后，某些姐妹染色单体的一端可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构（如图2）。“染色体桥”在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体分别移到细胞两极。图1中______（填“甲”、“乙”或“丙”）所处的时期容易观察到“染色体桥”。若某细胞进行有丝分裂时出现了一个“染色体桥”，其子细胞中的染色体数目将______。（填“增加”、“不变”或“减少”）
【答案】（1）①. 染色 ②. 洗去药液，防止解离过度
（2）细胞呈正方形，排列紧密
（3）①. 每条染色体的着丝粒排列在赤道板上 ②. 1:2
（4）①. 乙 ②. 不变
【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）。
【小问1详解】
制作根尖临时装片的步骤依次为解离、漂洗、染色和制片。解离时用盐酸和酒精混合液处理根尖，解离后用清水漂洗几次，目的是洗去药液，防止解离过度，以免影响染色效果。
【小问2详解】
根尖分生区细胞的形态特点是细胞呈正方形，排列紧密 。
【小问3详解】
图1中细胞丙每条染色体的着丝粒排列在赤道板上，这是有丝分裂中期的主要特征。 有丝分裂中期，每条染色体含有两条姐妹染色单体，所以染色体和核DNA的数量比例为1:2。
【小问4详解】
“染色体桥”在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体分别移到细胞两极，图1中乙细胞处于有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体移向两极。虽然出现了“染色体桥”，但最终形成的两条子染色体分别移到细胞两极，进入子细胞，所以子细胞中的染色体数目不变。
21. 液泡在种子形成阶段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）糊粉层细胞合成谷蛋白的细胞器是______。
（2）分析图示过程，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______。（填“先增大后减小”或“不变”或“先减小后增大”）。
（3）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______法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______（填“一”或“二”），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）核糖体 （2）先增大后减小
（3）①. 同位素标记（同位素示踪） ②. 一 ③. 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 ④. 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
【分析】分泌蛋白的合成过程大致是：首先，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。因此在分泌蛋白合成、加工和运输过程中，内质网的膜面积减少，高尔基体的膜面积几乎不变，细胞膜的膜面积增加。
【小问1详解】
蛋白质的合成场所为核糖体。
【小问2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。
【小问3详解】
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。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。
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。
步骤
处理
试管1
试管2
①
苯丙氨酸
1.0ml
1.0ml
②
HCL溶液（6ml/L）
——
0.2ml
③
PAL酶液
1.0ml
1.0ml
④
试管1加0.2mlH2O，2支试管置30℃水浴1小时
⑤
HCL溶液（6ml/L）
0.2ml
——
⑥
试管2加0.2mlH2O，测定2支试管中的产物量