【生物】河南省洛阳市强基联盟2024-2025学年高一上学期12月月考试题（解析版）

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一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列现象属于渗透作用的是（ ）
A. 水分子通过细胞壁B. 葡萄糖分子通过细胞膜
C. 葡萄糖分子通过原生质层D. 水分子通过原生质层
【答案】D
【分析】渗透作用：是指水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。渗透作用产生必须具备两个条件：具有半透膜和半透膜两侧的溶液具有浓度差。
【详解】A、细胞壁是由纤维素和果胶组成，具有全透性，不属于半透膜，A错误；
BC、葡萄糖分子不是溶剂分子，所以不属于渗透作用，BC错误；
D、细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质组成原生质层，而原生质层具有选择透过性，相当于半透膜。另外水分子是溶剂分子，所以通过原生质层进入细胞属于渗透作用，D正确。
故选D。
2. 图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态（此时细胞有活性）。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 图甲装置中漏斗内液面高度不变时，半透膜两侧没有水分子进出
B. 由图乙可知漏斗内外溶液浓度差在减小，直至两侧液体浓度相等
C. 图丙中相当于图甲中半透膜的是③④⑤，②中的液体是外界溶液
D. 图丙所示细胞正在发生质壁分离，细胞液浓度小于外界溶液浓度
【答案】C
【分析】水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
【详解】A、图甲装置中漏斗内液面高度不变时，半透膜两侧仍有水分子进出，只是进出速率相同，A错误；
B、由图乙可知，漏斗内外溶液浓度差在减小，但是两侧液体浓度最终不相等，B错误；
C、图丙中相当于图甲中半透膜的是③④⑤，结构②中充满的液体是外界溶液，C正确；
D、图丙只是一个成熟植物细胞放在某外界溶液中的一种状态，可能正在发生质壁分离，也可能正在发生质壁分离复原，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的大小关系无法确定，D错误。
故选C。
3. 如图①②③表示构成细胞膜的物质，a、b、c表示物质进入细胞的三种不同方式。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 白细胞吞噬细菌与图中细胞膜的流动性有关
B. 离子都是通过图中c的方式进出细胞
C. 性激素进入细胞的方式为图中的b方式
D. 物质以方式c进入细胞时，③结构可能发生改变
【答案】B
【分析】根据题意可知，图中①是糖蛋白，②是磷脂双分子层，③是载体蛋白；a为协助扩散，b为自由扩散，c为主动运输。
【详解】A、白细胞利用细胞膜流动性完成对细菌的包裹、吞噬，A正确；
B、离子的运输如果从低浓度向高浓度运输则属于主动运输，如果从高浓度向低浓度运输则属于协助扩散，B错误；
C、性激素属于脂质，进入细胞的方式为图中b自由扩散，C正确；
D、物质以方式c主动运输进入细胞时，③蛋白质与其结合，因而其结构可能发生改变，D正确。
故选B。
4. 已知动物细胞胞外Na+浓度比胞内高，而K+浓度比胞内低。Na+-K+泵是一种分布在细胞膜上的酶，可以水解ATP，同时依赖自身构象改变逆浓度梯度泵出3个Na+、泵入2个K+。以维持细胞内高K+低Na+的离子环境。下列相关叙述正确的是( )
A. Na+通过动物细胞膜的跨膜运输方式为主动运输
B. 动物细胞内的K+顺浓度梯度运输到细胞外需消耗ATP
C. Na+-K+泵将Na+泵出细胞、K+泵入细胞的方式均为主动运输
D. Na+-K+泵能同时泵出3个Na+、泵入2个K+，说明其不具有特异性
【答案】C
【分析】主动运输可以逆浓度进行物质运输，需要能量和载体蛋白。协助扩散属于被动转运，需要载体蛋白的参与，只能顺浓度梯度进行。
【详解】A、Na+通过动物细胞膜的跨膜运输方式不一定为主动运输，如Na+进入细胞为协助扩散，A错误；
B、动物细胞内的K+顺浓度梯度运输到细胞外不需消耗ATP，B错误；
C、Na+-K+泵将Na+泵出细胞、K+泵入细胞的方式均为逆浓度运输，均为主动运输，C正确；
D、Na+-K+泵能同时泵出3个Na+、泵入2个K+，但还是具有特异性，不是任何离子都能运输，D错误。
故选C。
5. 科学家阿格雷发现，细胞膜上水通道蛋白运输水分的速度约为水分子自由扩散速率的1000倍，并成功分离出水通道蛋白，此后，科学家先后发现了Na＋通道蛋白和K＋通道蛋白等多种通道蛋白。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 通道蛋白的合成过程需要多种细胞器的参与
B. 水分子经水通道蛋白的运输方式为协助扩散
C. 水通道蛋白能运输水分子和Na＋、K＋等多种无机盐
D. 水通道蛋白能高效运输水分可能与通道蛋白的结构有关
【答案】C
【详解】A、通道蛋白属于膜蛋白，其合成过程类似于分泌蛋白，在核糖体上合成，经过内质网、高尔基体的加工后转运至细胞膜，A正确；
B、水分子经水通道蛋白的运输方式为协助扩散，B正确；
C、水通道蛋白具有特异性，只能运输水分子，C错误；
D、结构决定功能，水通道蛋白能高效运输水分可能与通道蛋白的结构有关，D正确。
故选C。
6. 下列关于胞吞和胞吐的叙述，错误的是（ ）
A. 胞吞可向细胞内输入固体物质和非固体物质
B. 胞吐过程中形成的囊泡可实现膜成分的更新
C. 大分子蛋白质通过核孔进入细胞核的方式为胞吞
D. 变形虫摄取水中的有机物颗粒需借助于胞吞来完成
【答案】C
【分析】胞吞和胞吐是大分子物质进出细胞的方式，不需要载体，但需要能量，体现了细胞膜的流动性。
【详解】A、被细胞胞吞的可以是大分子物质、衰老细胞或病原体，而物质或细胞是存在于液体环境中的，因此胞吞时液体物质和固体物质均会被胞吞，A正确；
B、胞吐过程中形成的囊泡可实现膜成分的更新，如高尔基体与内质网之间通过囊泡相互转化实现膜成分的更新，B正确；
C、胞吞指的是细胞通过吞噬作用等将某种外来物质吸收到细胞内，而大分子蛋白质通过核孔从细胞质进入细胞核，并不涉及从细胞外摄取，因此不属于胞吞，C错误；
D、有机物颗粒为大分子，变形虫摄取水中的有机物颗粒通过胞吞实现，D正确。
故选C。
7. 我国研究团队发现了青蒿素合成过程中的一种重要的酶FtmOX1，这一发现加快了青蒿素人工合成的历程。下列有关该酶的叙述，错误的是（ ）
A. 酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的
B. 该酶对青蒿素的合成具有调节作用
C. 催化反应前后该酶的结构不发生改变
D. 该酶是由活细胞产生的有机物
【答案】B
【分析】酶是由活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。作用机理：能够降低化学反应的活化能；酶需要在温和的条件，温度和pH均会影响酶活性。
【详解】A、在最适宜的温度和pH条件下活性最高，所以酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的，A正确；
B、根据题意可知，该酶对青蒿素的合成具有催化作用，B错误；
C、酶作为催化剂在催化反应前后结构不变，C正确；
D、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，D正确。
故选B。
8. 如图取3支试管分别加入2mL可溶性淀粉溶液，并编号为①②③组，分别放置于0℃、30℃、60℃水浴，然后在每支试管中加入1mL温度分别为0℃、30℃、60℃的等量唾液淀粉酶溶液，各组温度保持5min后，观察实验结果。下列关于该实验的说法，错误的是（ ）
A. 该实验无法确定唾液淀粉酶催化的最适温度
B. 碘液的体积是无关变量，也会影响实验结果
C. 将①组的温度升高至30℃后蓝色变浅至消失
D. 可以在淀粉溶液和淀粉酶溶液混合后再控制相应温度
【答案】D
【详解】A、由于本实验的温度梯度设置过大，无法确定唾液淀粉酶催化的最适温度，A正确；
B、分析题意可知，该实验探究的是温度影响酶活性，所以温度是自变量，所以该实验碘液的体积是无关变量，也会影响实验结果，B正确；
C、低温不会使唾液淀粉酶变性，适当升高温度后，酶活性升高，所以将①组的温度升高至30℃后蓝色变浅至消失，C正确；
D、分析题意可知，该实验探究的是温度影响酶活性，所以温度是自变量，应该控制好淀粉溶液和淀粉酶溶液的温度再混合，D错误。
故选D。
9. 如图为ATP与ADP 相互转化的示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A. ATP分子中有3个特殊的化学键
B. 甲过程与乙过程在细胞中同时存在
C. ATP与 ADP彻底水解的产物种类不同
D. 乙过程所需的能量只来自化学能
【答案】B
【分析】ATP的中文名称叫腺苷三磷酸，其结构简式为A-P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，-代表普通磷酸键，~ 代表特殊的化学键。ATP为直接能源物质，在体内含量不高，可与ADP在体内迅速转化。
【详解】A、ATP分子中有2个特殊的化学键，A错误；
B、甲过程（ATP水解）与乙过程（ATP合成）在细胞中同时存在，保证了能量供应，B正确；
C、ATP与ADP彻底水解的产物种类相同，都为腺嘌呤、磷酸和核糖，C错误；
D、乙过程所需的能量可来自化学能和光能，D错误。
故选B。
10. 如图是某运动员在参加田径比赛时，肌肉细胞中ATP含量和时间的关系图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 肌肉细胞中ATP含量虽少，但能迅速合成
B. B点时，ATP的产生和消耗速率相等
C. 由图可知，ATP合成和水解是可逆反应
D. 由A到E时间内的ATP都由有氧呼吸产生
【答案】A
【分析】图中显示，在运动的前3秒内，ATP含量降低，而后再升高，直至达到稳定。
【详解】A、肌肉细胞中ATP含量虽少，但能通过和ADP的快速转化，迅速合成 ，A正确；
B、B点ATP的含量降低，所以ATP的产生速率小于消耗速率，B错误；
C、在ATP合成和水解中，所需的酶不同，且能量的来源和去路不同，因此不是可逆反应，C错误；
D、A到E时间内的ATP有些是由无氧呼吸产生的，D错误。
故选A。
11. 下列关于酶和ATP的叙述，正确的是（ ）
A. 过酸、过碱和高温都能破坏酶分子的空间结构使酶失活
B. 酸性条件下，酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸
C. 酶催化反应最适温度和最适保存温度相同，酶的催化过程中一定有ATP消耗
D. ATP中的特殊的化学键在形成过程中伴随着吸能反应的进行，完成能量的储存
【答案】A
【分析】酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶具有高效性、专一性、作用条件温和。
【详解】A、酶活性取决于其特有的空间结构，过酸、过碱和高温能破坏酶分子的空间结构从而导致酶失活，A正确；
B、酸性条件下进行的酶促反应中的酶也是耐酸的，例如胃液中的胃蛋白酶，在催化反应完成后并未被降解成氨基酸，B错误；
C、酶催化反应最适温度和最适保存温度不同，后者的温度需要的是能最大程度降低酶活性的低温，酶的催化过程中不一定有ATP消耗，C错误；
D、ATP中的特殊的化学键在形成过程中伴随着放能反应的进行，完成能量的储存，D错误。
故选A。
12. 如图是“探究酵母菌呼吸方式”的装置示意图，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 甲装置探究酵母菌有氧呼吸，乙装置探究酵母菌无氧呼吸
B. 相同时间后，实验最可能的结果是C的混浊程度大于F
C. 从B瓶和E瓶中取样加入酸性重铬酸钾溶液，溶液均变为灰绿色
D. A瓶的作用是除去空气中的CO2，C瓶的作用是检验产生的CO2
【答案】C
【分析】根据题意和图示分析可知：装置甲探究的是酵母菌的有氧呼吸，其中质量分数为10%的NaOH溶液的作用是除去空气中的二氧化碳，澄清石灰水的作用是检测有氧呼吸产生的二氧化碳；装置乙探究的是酵母菌的无氧呼吸，其中澄清石灰水的作用是检测无氧呼吸产生的二氧化碳。
【详解】A、由于甲组左侧连接气泵，通过不断通入氧气，B中酵母菌可进行有氧呼吸，因此可用于探究酵母菌的有氧呼吸；乙组没有氧气通入，用于探究酵母菌的无氧呼吸，A正确；
B、由于消耗相同葡萄糖时，有氧呼吸释放的CO2大于无氧呼吸释放的CO2，故相同时间后，实验最可能的结果是C的混浊程度大于F，B正确；
C、B瓶内酵母菌进行有氧呼吸，不产生酒精，因此从B瓶中取样加入酸性重铬酸钾溶液，溶液不会变为灰绿色，C错误；
D、A瓶中NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2，保证C中CO2来自B瓶酵母菌产生，C瓶的作用是检验酵母菌呼吸产生的CO2，D正确。
故选C。
13. 现有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合液，当通入不同浓度的氧气时，产生的酒精和CO2的量如图所示（实线表示酒精的生成量，虚线表示CO2的生成量）。下列叙述正确的是（ ）
A. 在氧浓度为a时，酵母菌无氧呼吸消耗1ml葡萄糖
B. 在氧浓度为a时，用于有氧呼吸的葡萄糖占总量的1/3
C. 在氧浓度为a时，无氧呼吸与有氧呼吸释放能量的比是2：1
D. 在氧浓度为a时，酵母菌能够将酒精彻底氧化分解，释放CO2和能量
【答案】B
【分析】分析题图曲线可知，在氧浓度为a时，酵母菌无氧呼吸产生的酒精是6mL，无氧呼吸产生的二氧化碳也是6mL，有氧呼吸产生的二氧化碳则是l5-6=9mL，根据无氧呼吸的反应式可知，无氧呼吸消耗的葡萄糖是3mL，有氧呼吸消耗的葡萄糖是1.5mL。
【详解】A、由图分析可知，在氧浓度为a时，酵母菌无氧呼吸消耗3mL葡萄糖，A错误；
B、由图分析可知，在氧浓度为a时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是3mL，有氧呼吸消耗的葡萄糖是1.5mL，因此用于有氧呼吸的葡萄糖占总量的1.5/ ( 1.5+3) =1/3，B正确；
C、由图分析可知，在氧浓度为a时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是3mL，则产生3×2=6分子ATP，有氧呼吸消耗的葡萄糖是1.5mL，则产生1.5×38=57分子ATP，可知无氧呼吸与有氧呼吸释放能量的比不是2∶1，C错误；
D、在氧浓度为a时，酵母菌既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，无氧呼吸时，酵母菌不能将酒精彻底氧化分解，释放CO2和能量，D错误。
故选B。
14. 研究发现，举重运动员腹肌细胞中线粒体数量通常比正常人的多。下列与线粒体有关的叙述，正确的是（ ）
A. 有氧呼吸过程细胞质基质和线粒体基质中都能产生［H］
B. 线粒体基质中存在着催化［H］和氧气反应生成水所需酶
C. 线粒体中的葡萄糖分解成CO2和［H］的过程不需要O2的直接参与
D. 线粒体外膜的面积比内膜面积大，但内膜上蛋白质含量比外膜高
【答案】A
【分析】有氧呼吸的过程：第一阶段发生在细胞质基质，葡萄糖在酶的催化作用下生成丙酮酸和少量的［H］，释放少量能量；第二阶段发生在线粒体基质，丙酮酸和水发生反应，被彻底分解成CO2和［H］，释放少量能量；第三阶段发生在线粒体内膜上，［H］和氧气反应生成水，并释放大量能量。
【详解】A、有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质，第二阶段的场所是线粒体基质，两个阶段均可产生［H］，A正确；
B、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，该阶段氧气和［H］反应生成水，该过程需要酶的催化，B错误；
C、葡萄糖在细胞质基质中分解，线粒体中不包含葡萄糖，C错误；
D、线粒体的内膜面积比外膜面积大，D错误。
故选A。
15. 细胞呼吸原理在人们的日常生活和生产上有广泛的应用。下列有关细胞呼吸的应用与其生物学原理不相符的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【分析】细胞呼吸原理的应用
（1）种植农作物时，疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸，有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。
（2）利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒，利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。
（3）利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。
（4）稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。
（5）皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖，引起破伤风。
（6）提倡慢跑等有氧运动，剧烈运动会导致氧气供应不足，使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸，引起肌肉酸胀乏力。
（7）粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。
（8）果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
【详解】A、包扎伤口时，要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料，防止厌氧菌的繁殖，A错误；
B、提倡慢跑等有氧运动，剧烈运动会导致氧气供应不足，使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸，引起肌肉酸胀乏力，B正确；
C、皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，为避免破伤风杆菌的大量繁殖造成感染，要及时清理伤口并注射破伤风抗毒血清，C正确；
D、根吸收无机盐需要消耗能量，故花盆土壤板结，要及时松土通气，以促进根对无机盐的吸收，D正确。
故选A。
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16. 洋葱是绿色开花植物，其鳞茎粗大，近球形，贮藏着大量的营养物质，是我国主要栽培的蔬菜品种。某同学进行“植物细胞的吸水与失水”实验。所用材料为紫色的洋葱鳞片叶外表皮，试剂是蔗糖溶液和清水。实验步骤如图1所示，图2是在蔗糖溶液中观察到的洋葱鳞片叶外表皮细胞的结构示意图。
回答下列问题：
（1）成熟植物细胞发生质壁分离的条件是____________。
（2）图1B步骤主要观察洋葱鳞片叶外表皮细胞中___________的大小以及原生质层的位置，原生质层对应图2中的____________(填数字)。图1F步骤观察时发现质壁分离不能复原，原因可能是___________。
（3）若外界溶液浓度相同，用紫色洋葱鳞片叶外表皮的不同部位观察到的质壁分离程度可能不同，原因是___________。
（4）图2中结构1的主要成分是______________若该图表示洋葱鳞片叶外表皮细胞正处于质壁分离过程中，在显微镜下可观察到的现象是____________。
【答案】（1）外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞壁的伸缩性小于原生质层
（2）①. 中央液泡 ②. 2、4、5 ③. 细胞失水过多死亡
（3）不同部位细胞的细胞液浓度不同
（4）①. 纤维素和果胶 ②. 中央液泡逐渐变小，颜色变深，原生质层与细胞壁逐渐分离
【分析】质壁分离的原因分析:外因:外界溶液浓度>细胞液浓度;内因:原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层;表现:液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离。
分析图2：1细胞壁；2细胞膜；3细胞核；4液泡膜；5细胞质；6细胞壁与细胞膜之间；7细胞液。
【小问1详解】
植物细胞发生质壁分离的条件是外界溶液浓度高于细胞液浓度，原生质层的伸缩性大于细胞壁
【小问2详解】
利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞观察植物细胞的质壁分离和复原，观察的对象主要是细胞中的中央液泡的大小以及原生质层的位置；原生质层包括细胞膜、细胞质以及液泡膜，所以是2、4、5；图1中D处观察到质壁分离现象，进行步骤E后，F处观察与滴加清水前无明显变化，可能的原因是外界蔗糖溶液浓度过大导致细胞失水过多而死亡。
【小问3详解】
由于不同细胞的细胞液浓度存在差异，所以外界溶液浓度相同时，用紫色洋葱鳞片叶外表皮的不同部位观察到的质壁分离程度可能不同。
【小问4详解】
结构1是细胞壁，主要成分是纤维素和果胶；细胞处于质壁分离时，可观察到：液泡变小，细胞液颜色变深，原生质层与细胞壁分离。
17. 小肠是人体吸收营养物质的重要器官，上皮细胞膜上有很多与物质吸收运输有关的蛋白质，图1是人体小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程示意图，G蛋白是细胞上的一种葡萄糖载体蛋白，图2是G蛋白发挥作用的示意图。回答下列问题：
（1）图1中小肠上皮细胞吸收Na+的运输方式为________，该过程________（填“消耗”或“不消耗”）能量。
（2）图2中G蛋白运输葡萄糖时构象________，该运输方式是________，判断依据是________________。
（3）图1中钠钾泵具有的作用是________，其在小肠上皮细胞通过S蛋白吸收葡萄糖过程中发挥作用的具体表现是____________________。
【答案】（1）①. 协助扩散 ②. 不消耗
（2）①. 发生改变 ②. 协助扩散 ③. 顺浓度梯度进行，需要载体蛋白协助
（3）①. 转运和催化 ②. 维持小肠上皮细胞内较低的Na+浓度，保障肠腔中Na+顺浓度梯度进入小肠上皮细胞；同时为葡萄糖进入细胞提供电化学势能（Na+浓度梯度）
【分析】题图分析：葡萄糖进入小肠上皮细胞时，是由低浓度向高浓度一侧运输，为主动运输；而运出细胞时，是从高浓度向低浓度一侧运输，为协助扩散。钠离子进入小肠上皮细胞时，是由高浓度向低浓度一侧运输，为协助扩散；而运出细胞时，则是由低浓度向高浓度一侧运输，为主动运输。
【小问1详解】
图1中小肠上皮细胞吸收Na+的运输方式是顺浓度梯度进行的，需要转运蛋白的协助，因而属于协助扩散，该过程不消耗能量。
【小问2详解】
图2中G蛋白运输葡萄糖时构象发生改变，且是顺浓度梯度进行的，因而该运输方式是协助扩散，因而该运输过程表现出的特点是顺浓度梯度进行，不消耗能量，但需要转运蛋白的转运。
【小问3详解】
图1中钠钾泵在转运钠离子和钾离子的同时，还催化ATP的水解，因而其表现出的作用是转运和催化，小肠上皮细胞通过S蛋白吸收葡萄糖过程中是逆浓度进行的，因而为主动运输，此时消耗的是钠离子的电化学势能，因而为了实现葡萄糖不断通过S蛋白运进小肠上皮细胞，需要维持钠离子的梯度势能，而通过钠钾泵的作用能维持小肠上皮细胞内低钠的状态，即钠钾泵在该过程中的作用可描述为：维持小肠上皮细胞内较低的Na+浓度，保障肠腔中Na+顺浓度梯度进入小肠上皮细胞；同时为葡萄糖进入细胞提供电化学势能。
18. 土壤酶活性可反映土壤中各生物化学过程的动向和强度，某研究所研究了不同沼液含量对花生的不同生长时期土壤微生物中脱氢酶和脲酶（一种能催化尿素水解成氨和二氧化碳的酶)的活性影响，结果如图所示，其中CK表示施一定量不加沼液的清水，BS15、BS30、BS45和BS100表示施分别含沼液15%、30%、45%和100%的等量溶液。回答下列问题：

（1）该实验的自变量为______________,______________(填“是”或“否”)符合实验的单一变量原则。
（2）脲酶可衡量土壤质量，脱氢酶是胞内氧化还原酶，酶活性可以作为土壤中微生物的氧化能力的指标。由图可知，能提高土壤质量且微生物氧化能力高的处理为______________。
（3）资料显示，沼液pH高于土壤pH,绝大多数土壤微生物适宜在中性环境中生存繁殖，据此分析花生开花期时BS100组脲酶活性低于BS45组的可能原因：______________。
（4）研究人员欲设计实验探究脲酶作用的最适温度，请写出实验的基本思路：____________________________(提供的材料：脲酶提取液，一定浓度的尿素溶液，其他需要的材料)。
【答案】（1）①. 不同的花生生长时期和沼液含量 ②. 是
（2）BS45 （3）与BS45组相比，BS100组使土壤pH过高，导致脲酶活性降低
（4）设置一系列的温度梯度，其他条件相同且适宜，将脲酶提取液和一定浓度的尿素溶液分组，在各温度下分别保温后再混合（强调底物和酶分开保温，然后再混合），一段时间后，检测各组尿素的剩余量或者产物(氨或二氧化碳)的生成量
【小问1详解】
该实验中人为改变的量是不同的花生生长时期和沼液含量，因此不同的花生生长时期和沼液含量属于自变量，该实验符合实验的单一变量原则。
【小问2详解】
根据图中的曲线可知，处理组为BS45时，脱氢酶和脲酶的活性最高，所以BS45能提高土壤质量且微生物氧化能力。
【小问3详解】
与BS45组相比，BS100组使土壤pH过高，导致脲酶活性降低，则花生开花期时BS100组脲酶活性低于BS45组。
【小问4详解】
该实验为了探究脲酶作用的最适温度，则实验的自变量为温度，观察的指标为尿素的分解程度，实验遵循单一变量和等量原则，则实验设计思路如下：
设置一系列的温度梯度，其他条件相同且适宜，将脲酶提取液和一定浓度的尿素溶液分组，在各温度下分别保温后再混合（强调底物和酶分开保温，然后再混合），一段时间后，检测各组尿素的剩余量或者产物(氨或二氧化碳)的生成量。
19. 某同学用下列图①～⑤锥形瓶进行“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验，实验中通过挤压⑤号瓶中胶头滴管向瓶中加入FeCl3溶液。回答下列问题：
（1）图中③接入橡皮球与⑤锥形瓶的作用都是___________，若实验中用⑤号而不用③号锥形瓶，写出用⑤号的一组实验装置的连接方式为___________（填序号），如果与用③号锥形瓶的相比，此装置的反应速度较快，看到的实验现象是___________。
（2）结合本实验目的，需设置另一组实验装置是___________（填序号），该组装置和第（1）题中用⑤号的一组实验装置组成的实验称为___________，该装置连接好后需要放置一段时间再进行检测，目的是___________，为了鉴定该装置中酵母菌呼吸作用的产物，除了图中检测的物质外，还需要检测___________。
【答案】（1）①. 为酵母菌提供氧气 ②. ⑤②④ ③. ④中石灰水变混浊的时间缩短（单位时间内混浊程度大）
（2）①. ①④ ②. 对比实验 ③. 消耗尽①中的氧气，形成无氧环境 ④. 有无酒精的生成
【小问1详解】
图中③接入橡皮球，与外界空气相通，可以为酵母菌提供氧气；⑤锥形瓶中会发生过氧化氢的分解，也可以为酵母菌提供氧气；一般用③②④来探究酵母菌的有氧呼吸，若实验中用⑤号锥形瓶来做实验，则连接方式为⑤②④，与用③号锥形瓶的相比，由于⑤产生的氧气较多，酵母菌的有氧呼吸速率较快，产生二氧化碳的速率较快，故④中石灰水变混浊的时间缩短。
【小问2详解】
本实验是探究酵母菌细胞呼吸方式，需设置另一组无氧呼吸的实验装置是①④，该组装置和第（1）题中用⑤号的一组实验装置组成的实验称为对比实验，该装置连接好后需要放置一段时间再进行检测，目的是消耗尽①中的氧气，形成无氧环境。酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，为了鉴定该装置中酵母菌呼吸作用的产物，除了图中检测的物质外，还需要用重铬酸钾溶液检测有无酒精的生成。
20. 如图甲为植物非绿色器官细胞呼吸作用过程示意图（仅部分），图乙的锥形瓶中是新鲜的土豆块茎碎丁。回答下列问题：

（1）该植物细胞中，图甲中过程②发生的场所是_____，过程①②③的共同点是_____。若该植物有氧呼吸与无氧呼吸消耗C6H12O6的量相等，则两种方式对应产生Y的比值为_____。
（2）将图乙中装置置于适宜温度环境中，一段时间后，分析红色液滴没有发生移动，可能的情况一：土豆细胞仅进行有氧呼吸，消耗的O2量等于_____；情况二：土豆细胞_____；情况三：土豆细胞仅进行无氧呼吸，此时土豆细胞中与呼吸作用有关的反应式是_____。
（3）若在锥形瓶中放入装有_____的小烧杯，红色液滴左移，则可以得出的结论是_____。
【答案】（1）①. 线粒体基质 ②. 都释放能量、产生ATP ③. 3：1
（2）①. 产生的二氧化碳 ②. 既进行有氧呼吸，也进行产生乳酸的无氧呼吸 ③. C6H12O62C3H6O3+能量
（3）①. 氢氧化钠 ②. 装置中的土豆块进行了有氧呼吸
【分析】题图分析：图甲中①表示细胞呼吸的第一阶段，②表示有氧呼吸的第二阶段，③表示有氧呼吸的第三阶段，④表示无氧呼吸的第二阶段。其中X是参与有氧第三阶段的O2，Y是无氧呼吸产物CO2。
【小问1详解】
图甲中过程①为细胞呼吸第一阶段，发生场所是细胞质基质，过程②为有氧呼吸的第二阶段，发生的场所是线粒体基质，有氧呼吸的三个阶段都能产生ATP，即图中①②③的共同点是都有能量的释放，因而有ATP的产生，若该植物有氧呼吸与无氧呼吸消耗等量的C6H12O6，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，一分子的葡萄糖进行有氧呼吸和无氧呼吸产生的二氧化碳依次为6分子的二氧化碳和2分子的二氧化碳 ，因此，这两种方式对应产生Y的比例为3：1。
【小问2详解】
将图乙中装置置于适宜温度环境中，一段时间后，分析红色液滴没有发生移动，说明此时土豆细胞仅进行有氧呼吸，消耗的O2量等于产生的二氧化碳的量；或者是土豆细胞既进行有氧呼吸，也进行产生乳酸的无氧呼吸；也可能是土豆细胞仅进行产生乳酸的无氧呼吸，不进行有氧呼吸，该过程中土豆细胞中发生的 呼吸作用有关的反应式为C6H12O62C3H6O3+能量。
【小问3详解】
若在锥形瓶中放入装有氢氧化钠的小烧杯，由于有氧呼吸消耗氧气产生二氧化碳随后二氧化碳被吸收，导致锥形瓶中气压下降，因此，红色液滴左移，因此，可以得出的结论是锥形瓶中的土豆块进行了有氧呼吸过程。
选项
应用
原理
A
选用透气的“创可贴”、消毒纱布来包扎伤口
保证伤口处细胞的有氧呼吸
B
提倡有氧运动
避免剧烈运动发生无氧呼吸，积累过多乳酸引起肌肉酸胀无力
C
被锈钉扎伤后及时到医院注射破伤风抗毒血清
破伤风杆菌是厌氧菌，锈钉容易造成该菌感染，破伤风抗毒血清可减少该菌繁殖
D
花盆中土壤板结，需要及时松土透气
促进根的有氧呼吸，从而促进根对无机盐的吸收