2026重庆市南开中学高三上学期8月开学考试生物试题含解析

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1.本试卷满分 100 分，考试时间 75 分钟。
2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书
写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。
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. 肺结核是由结核分枝杆菌感染人体肺部引起的一种慢性传染病，以下叙述正确的是（ ）
A. 结核分枝杆菌细胞只属于生命系统的“细胞”层次
B. 结核分枝杆菌和醋酸菌都没有细胞核和各种细胞器
C. 结核分枝杆菌在人体细胞的核糖体上合成蛋白质
D. 结核分枝杆菌和支原体都以脱氧核糖核酸为遗传物质
【答案】D
【解析】
【详解】A、结核分枝杆菌是单细胞生物，既属于生命系统 “细胞”层次，也属于“个体”层次，A 错误；
B、原核生物（如结核分枝杆菌、醋酸菌）没有细胞核，但含有唯一的细胞器-核糖体，B 错误；
C、结核分枝杆菌自身含有核糖体，其蛋白质的合成在自身核糖体完成，而非宿主细胞的核糖体，C 错误；
D、有细胞结构的生物遗传物质均为 DNA（脱氧核糖核酸），D 正确。
故选 D。
2. 番茄黄化曲叶病毒主要通过烟粉虱进行传播，遗传信息的流动如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 番茄黄化曲叶病毒的遗传物质中嘌呤碱基与嘧啶碱基的总数相等
B. 番茄黄化曲叶病毒通过烟粉虱侵染番茄，体现了细胞间的信息交流
C. 番茄黄化曲叶病毒的遗传物质和番茄核糖体中的核酸类型不同
D. 该病毒增殖所需的原料、能量、模板和酶由宿主番茄细胞提供
【答案】C
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【解析】
【详解】A、双链 DNA 分子中 A=T，G=C，即嘌呤与嘧啶的数目相等，分析题图可知，番茄黄化曲叶病毒
的遗传物质是单链 DNA，其嘌呤碱基与嘧啶碱基的总数不一定相等，A 错误；
B、番茄黄化曲叶病毒是无细胞结构的生物，其通过烟粉虱侵染番茄不能体现细胞间的信息交流，B 错误；
C、病毒的遗传物质是 DNA，而核糖体中的核酸为 rRNA，两者核酸类型不同，C 正确；
D、病毒增殖的原料（核苷酸、氨基酸）、能量（ATP）和酶由宿主提供，但模板是病毒自身的 DNA，而非
宿主提供，D 错误。
故选 C。
3. 豌杂面是重庆地区的特色美食，选择肥瘦相间的猪肉，用特有配方熬制成香浓杂酱，面条筋道有弹性，
豌豆软糯香甜，满满一碗有滋有味有营养。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 人体吸收豌杂面中的淀粉，转化为脂肪有利于储能
B. 豌豆细胞中 C、H、O、N 等元素主要以化合物的形式存在
C. 杂酱中的蛋白质在烹饪过程中由于肽键的断裂而变得伸展、松散，容易消化
D. 鉴定豌豆细胞是否含有脂肪颗粒的实验中，加入酒精有利于染色
【答案】B
【解析】
【详解】A、淀粉是人体重要的能源物质，人体吸收淀粉后，会先将其水解为葡萄糖，葡萄糖主要用于氧化
分解供能，只有当摄入的能量超过消耗时，才会有部分转化为脂肪储存。并非吸收的淀粉直接转化为脂肪
来储能，A 错误；
B、在细胞中，C、H、O、N 等元素大多以化合物的形式存在，比如蛋白质、核酸、糖类、脂质等化合物，
这些化合物是细胞结构和生命活动的重要物质基础，B 正确；
C、蛋白质在烹饪过程中变得伸展、松散，是因为高温破坏了蛋白质的空间结构，而肽键是连接氨基酸的化
学键，高温下肽键并不会断裂。蛋白质空间结构改变后，更易被蛋白酶水解，从而容易消化，C 错误；
D、鉴定细胞中脂肪颗粒时，常用苏丹Ⅲ染液染色，染色后需要用 50%的酒精洗去浮色，而不是加入酒精有
利于染色，D 错误。
故选 B。
4. 根据水分子及水分子间结合示意图，判断下列关于细胞中水的叙述，错误的是（ ）
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A. 水是良好的溶剂，带正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合
B. 图中①的存在使水在常温下能维持液态，且具有较高的比热容
C. 图中①断裂时结合水转变为自由水，有利于提高细胞的代谢
D. 在 DNA 复制过程中，伴随着 DNA 分子中①的断裂和形成
【答案】C
【解析】
【详解】A、水分子是极性分子，易与带正电荷或负电荷的分子结合，因此水是良好的溶剂，很多物质都能
溶于水，A 正确；
B、图中①为水分子之间易形成的氢键，氢键的存在使水在常温下呈液体状态，且具有较高的比热容，B 正
确；
C、图中的①表示水分子之间形成的氢键；结合水转变为自由水是断裂的水分子与蛋白质或多糖之间的氢键，
而不是水分子之间的氢键，C 错误；
D、①表示氢键，DNA 分子中也存在氢键；在 DNA 复制过程中，伴随着 DNA 分子中①的断裂和形成，D
正确。
故选 C。
5. 糖类和脂肪在细胞生命活动中都具有重要作用。下列相关叙述正确 是（ ）
A. 多糖和脂肪是细胞中的能源物质，均是由单体连接而成的多聚体
B. 鱼肝油是常见的营养品，其中的维生素 D 能有效地促进人体对铁的吸收
C. 几丁质是构成甲壳类动物外骨骼的主要成分，也可用于制作人造皮肤
D. 不饱和脂肪酸的熔点较高，不容易凝固，因此橄榄油在室温下通常呈液态
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【答案】C
【解析】
【详解】A、多糖由葡萄糖等单体聚合而成，属于多聚体；但脂肪由甘油和脂肪酸组成，并非由单体连接形
成多聚体，A 错误；
B、维生素 D 的作用是促进钙和磷的吸收，而维生素 C 可促进铁的吸收，B 错误；
C、几丁质是甲壳类动物外骨骼的主要成分，且因生物相容性良好可用于制作人造皮肤，C 正确；
D、不饱和脂肪酸因双键导致结构松散，熔点较低，故富含不饱和脂肪酸 橄榄油在室温下呈液态，D 错误。
故选 C。
6. 荧光标记法是一种利用荧光物质标记目标分子或结构，通过荧光特性进行追踪、定位或定量分析 技术，
广泛应用于生物学、医学和材料科学等领域。下列利用荧光标记法的实验描述错误的是（ ）
A. 相比同位素标记法，荧光标记法具有实时可视化、无放射性危害的特点
B. 端粒学说认为细胞分裂后端粒会缩短，可用荧光标记法研究染色体端粒
C. 将荧光素酶基因导入植物，可培育出在黑暗中能直接发光的“荧光树”
D. 将绿色、红色荧光染料分别标记的小鼠细胞和人细胞融合，证明细胞膜具有流动性
【答案】C
【解析】
【详解】A、荧光标记法通过荧光物质直接显示目标分子位置，无需放射性同位素的放射性检测，可实时观
察，A 正确；
B、端粒位于染色体末端，端粒学说认为细胞分裂后端粒会缩短，荧光标记可追踪其长度变化以验证端粒学
说，B 正确；
C、荧光素酶需与底物（如荧光素）反应才能发光，植物自身缺乏该底物，仅导入基因无法直接发光，C 错
误；
D、用绿色、红色荧光染料分别标记小鼠细胞和人细胞的细胞膜，细胞融合后，两种荧光均匀分布，证明了
细胞膜具有流动性，D 正确。
故选 C。
7. 提高心肌细胞细胞质基质的 Ca2+浓度，可促进肌丝收缩，随后心肌细胞舒张并通过图示过程恢复 Ca2+浓
度。下列有关叙述错误的是（ ）
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A. 心肌细胞的内质网可储存较高浓度的 Ca2+
B. Na+/Ca2+ 交换体运输 Na+、Ca2+的方式分别是协助扩散和主动运输
C. 推测钙泵和钠泵均具有 ATP 水解酶的作用
D. 推测心肌细胞释放 Ca2+和吸收 Ca2+均为主动运输
【答案】D
【解析】
【分析】主动运输是指物质往往逆浓度梯度，在载体蛋白和能量的作用下将物质运进或运出细胞膜的过程。
主动运输的意义在于它保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需的营养物质，主动排出
代谢废物和对细胞有害的物质。
【详解】A、从图中可知，钙离子通过钙泵进入内质网，此过程为主动运输，说明钙离子逆浓度梯度进入内
质网，因此内质网内钙离子浓度较高，A 正确；
B、心肌细胞通过钠泵将 Na+运输到细胞外，此过程为主动运输，Na+通过 Na+/Ca2+ 交换体运输是顺浓度运
输，为协助扩散，能为 Ca2+的逆浓度运输提供动力，说明 Ca2+的运输方式是主动运输，B 正确；
C、钙泵和钠泵运输钙、钠均为主动运输，需要消耗 ATP，推测钙泵和钠泵均具有 ATP 水解酶的作用，C
正确；
D、心肌细胞释放钙离子通过钙泵进行，为主动运输，那么心肌细胞吸收 Ca2+是顺浓度运输，运输方式应该
是协助运输，D 错误。
故选 D。
8. 某兴趣小组利用装置 a 研究渗透现象，分析植物细胞 b 的吸水和失水，下列说法正确的是（ ）
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A. 若将植物细胞 b 看作一个渗透系统，图中结构 5 相当于装置 a 的玻璃纸
B. 若把植物细胞 b 放在蔗糖溶液中，则图中结构 1、2 之间仍然是细胞质基质
C. 甲、乙分别加入 2ml/L 的蔗糖和葡萄糖溶液使液面齐平，最终液面高度将如图 a
D. 若装置 a、b 均处于渗透平衡状态，则图中结构 3 中的液体相当于漏斗中的溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物细胞的原生质层（包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质）相当于半透膜，图中结
构 5 是液泡膜，而装置 a 中的玻璃纸是半透膜，原生质层才相当于玻璃纸，A 错误；
B、把植物细胞 b 放在蔗糖溶液中，细胞会失水，发生质壁分离，结构 1（细胞壁）和 2（细胞膜）之间是
外界的蔗糖溶液，而非细胞质基质，B 错误；
C、甲、乙分别加入 2ml/L 的蔗糖和葡萄糖溶液使液面齐平，由于葡萄糖分子能通过玻璃纸，蔗糖分子不
能通过，所以葡萄糖溶液一侧的溶质分子会进入甲侧，导致甲侧溶液浓度升高，最终甲侧液面会高于乙侧，
C 正确；
D、若装置 a、b 均处于渗透平衡状态，图中结构 3 是细胞质，其中的液体与漏斗中的溶液成分不同，D 错
误。
故选 C。
9. 磷酸肌酸是肌肉或其他兴奋组织中的一种存储型高能磷酸化合物，它能在肌酸激酶的催化下将自身的磷
酸基团转移到 ADP 分子中来合成 ATP，以保障生命活动的正常进行。研究人员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、ADP 和 AMP 的含量变
化(单位为 10-6ml⋅g-1),"结果如下图。据此不能推出的结论是（ ）
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A. 对照组收缩前后数据没有变化，仍然发生了 ATP 和 ADP 的相互转化
B. 实验数据表明 ATP 中只有末端磷酸基团具有转移势能
C. 磷酸肌酸作为高能磷酸化合物，不能直接为生命活动提供能量
D. 磷酸肌酸参与维持细胞中 ATP 和 ADP 含量的相对稳定
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞内存在 ATP-ADP 循环，ATP 含量处于相对稳定状态；对照组收缩前后数据没有变化，仍
然发生了 ATP 和 ADP 的相互转化，A 正确；
B、实验组收缩后，ATP 变为 0.75，ADP 变为 0.95，AMP 变为 0.30，表明了不只有 ATP 中末端磷酸基团具
有转移势能，B 错误；
CD、题干信息：磷酸肌酸是肌肉或其他兴奋组织中的一种存储型高能磷酸化合物，它能在肌酸激酶的催化
下将自身的磷酸基团转移到 ADP 分子中来合成 ATP，以保障生命活动的正常进行；可见磷酸肌酸作为高能
磷酸化合物，不能直接为生命活动提供能量，且磷酸肌酸参与维持细胞中 ATP 和 ADP 含量的相对稳定，C
正确，D 正确。
故选 B。
10. 温度可以从多个方面影响酶促反应速率。下图中曲线 a 表示温度对底物分子能量的影响，曲线 b 表示温
度与酶空间结构稳定性的关系，曲线 c 表示温度对酶促反应速率的影响。据图分析下列叙述错误的是（
）
A. 高温促进过氧化氢分解可以用图中的 a 解释
B. 酶促反应速率大小与酶的空间结构有关，与反应物分子能量无关
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C. 低温条件下酶的空间结构稳定，因此适合于酶的储存
D. 酶空间结构稳定性不同时，酶促反应速率可能相同
【答案】B
【解析】
【详解】A、高温可以为过氧化氢的分解反应提供能量，温度越高，提供的能量越多，反应速率越快，可以
用图中的 a 来解释，A 正确；
B、酶促反应速率大小与酶的空间结构有关，与反应物分子的能量也有关，反应物分子具有的能量越多，反
应速率越快，B 错误；
C、低温使酶的活性处于抑制状态，此时酶的空间结构稳定，适合于酶的储存，C 正确；
D、在最适温度两侧，较低温度和较高温度时，酶的空间结构稳定性有差异，但酶促反应速率可能相同，D
正确。
故选 B。
11. 细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的，甲、乙、丙、丁四个研究小队利用不同的实验材料进行酶
特性的探究，但都无法实现探究目的，下列选项中的改进措施能实现探究目的的是（ ）
队别 选用材料与试剂 观察指标
甲 淀粉溶液、蔗糖溶液、蔗糖酶，碘液 碘液显色情况
乙 淀粉酶、可溶性淀粉溶液，不同 pH 值缓冲液，斐林试剂 斐林试剂显色情况
丙 新鲜猪肝研磨液、 溶液，卫生香 卫生香复燃程度
丁 蛋白酶，标准蛋白质溶液，双缩脲试剂 双缩脲试剂显色情况
A. 为探究酶具有专一性，甲队需要把蔗糖酶更换为淀粉酶，观察指标不变
B. 为探究酶最适 pH 的大致范围，乙队需要把斐林试剂更换为碘液，观察碘液的显色情况
C. 为探究酶具有高效性，丙队需要在材料中添加 FeCl₃溶液，观察指标不变
D. 为探究酶具有催化性，丁队需要把标准蛋白质溶液改为蛋白块，观察指标不变
【答案】C
【解析】
【详解】A、甲队使用蔗糖酶和淀粉、蔗糖，碘液只能检测淀粉是否分解，无法检测蔗糖是否被水解，因此
无法验证专一性。若更换为淀粉酶，两组底物（淀粉和蔗糖）均无法通过碘液显色差异判断反应结果，A
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错误；
B、酸会催化淀粉水解，因此不能利用淀粉和淀粉酶来探究酶最适 pH 的大致范围，B 错误；
C、丙队需验证酶的高效性，需与无机催化剂（如 FeCl₃）比较。添加 FeCl₃后，通过卫生香复燃程度可直观
比较催化效率，C 正确；
D、丁队使用双缩脲试剂检测蛋白酶催化后的产物，但蛋白酶自身为蛋白质，无论反应是否发生均显紫色。
改为蛋白块后，观察指标仍为双缩脲试剂显色，无法判断反应是否完成，D 错误。
故选 C。
12. 海洋中有多种藻类，红藻和蓝细菌的光合色素主要是藻胆素和叶绿素 a 构成，藻胆素(包括藻蓝素和藻
红素)是辅助色素之一，藻胆素与蛋白质紧密结合形成难溶于有机溶剂但可溶于稀盐溶液的各种藻胆蛋白。
这些藻胆蛋白最终附着在膜结构上，使不同藻胆素吸收的光能最终都传递给叶绿素 a 作用中心来参与光反
应过程，其结构和传递过程如下图。下列描述正确的是（ ）
A. 红藻光合色素的吸收光谱和绿藻相比存在明显差别
B. 可用无水乙醇来提取红藻中不同的藻胆蛋白，并用层析液进行分离
C. 藻胆素吸收的光能可直接用于光反应中 ATP 的合成
D. 蓝细菌和红藻的藻胆蛋白附着在叶绿体的类囊体薄膜上
【答案】A
【解析】
【详解】A、红藻的光合色素主要包括藻胆素和叶绿素 a，而绿藻的光合色素主要以叶绿素 a 和 b 为主，且
它们的吸收光谱也有差别，A 正确；
B、题意显示，藻胆素与蛋白质紧密结合形成难溶于有机溶剂但可溶于稀盐溶液的各种藻胆蛋白，而无水乙
醇是一种有机溶剂，因此不能用无水乙醇来提取红藻中不同的藻胆蛋白，B 错误；
C、题意显示，不同藻胆素吸收的光能最终都传递给叶绿素 a 作用中心来参与光反应过程，可见藻胆素吸收
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的光能不能直接用于光反应中 ATP 的合成，还需要叶绿素 a 的作用，C 错误；
D、蓝细菌为原核生物，细胞中没有叶绿体这一结构，因此其中的色素不会存在于叶绿体的类囊体薄膜上，
D 错误。
故选 A。
13. 为了探究光照强度对光合作用的影响，某实验小组选用若干完全相同的图 1 装置，在不同光照强度下进
行了实验，一小时后，统计了不同组的气体变化值，结果如图 2 所示。下列描述正确的是（ ）
A. 为到达实验目的，X 溶液应该选用 NaOH
B. 实验中气体体积的变化是由氧气或者二氧化碳导致
C. 光照强度由 4klx 突然升为 6klx，短期内 C3 含量会上升
D. 光照强度为 2klx 时，每小时该植物光合作用制造的氧气为 5mL
【答案】D
【解析】
【详解】A、探究光照强度对光合作用的影响，需要测量光合作用产生的氧气量或消耗的二氧化碳量。若 X
溶液选用 NaOH（NaOH 会吸收二氧化碳），则装置内的二氧化碳被吸收，无法进行光合作用，不能探究光
照强度对光合作用的影响，A 错误；
B、光照强度为 0 时装置中的植物只进行细胞呼吸，消耗氧气，光照强度较大时释放出氧气，实验中气体体
积的变化是由氧气导致，B 错误；
C、光照强度由 4klx 突然升为 6klx，光照强度增强，光反应产生的 ATP 和 NADPH 增多，C3 的还原加快，
而短期内二氧化碳的固定速率基本不变（合成 C3 速率不变），所以短期内 C3 含量会下降，C 错误；
D、光照强度为 0 时，气体变化值为 10mL，此时植物只进行呼吸作用，消耗的氧气量为 10mL；光照强度
为 2、4klx 时，气体变化值为 5mL，前者应为氧气消耗量，此时光合作用制造的氧气量=10-5=5mL，D 正确。
故选 D。
14. 微丝是一种细胞骨架，动物细胞增殖过程中，核膜形成后，微丝组成收缩环，收缩环不断收缩最终细胞
缢裂。下列关于收缩环的叙述，正确的是（ ）
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A. 收缩环的成分是纤维素和果胶，推动细胞膜向内凹陷
B. 纺锤体和收缩环的形成均与中心体有关
C. 在动物细胞中收缩环组装和星射线消失是在同一时期
D. 推测蛙的红细胞在无丝分裂过程中不会出现纺锤丝和微丝
【答案】C
【解析】
【详解】A、微丝是一种细胞骨架，细胞骨架的成分为纤维蛋白；微丝组成收缩环，可见收缩环的成分是纤
维蛋白，A 错误；
B、中心体参与纺锤体的形成；题干信息：收缩环的形成与微丝即细胞骨架有关，B 错误；
C、在动物细胞中收缩环组装（有丝分裂末期）和星射线消失（有丝分裂末期）是在同一时期，C 正确；
D、在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，所以叫作无丝分裂，如蛙的红细胞的无丝分裂；细胞无
丝分裂的过程比较简单，一般是细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成为两个细胞核；接着， 整个细
胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞；蛙的红细胞在无丝分裂过程中不会出现纺锤丝，但会出现微丝，
D 错误。
故选 C。
15. 在果蝇神经干细胞的分裂过程中，存在一种特殊的不对称分裂，如图 1 所示，该过程中细胞的物质分配
不均衡，染色体的分配如图 2，下列叙述正确的是（ ）
A. 分裂产生的两个子细胞遗传物质相同，均保持干细胞特性
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B. 不对称分裂的过程中染色体不是随机分配的
C. 两个子细胞中细胞器和染色体的数量不一致
D. 不对称分裂与减数分裂均导致子细胞染色体数目减半
【答案】B
【解析】
【详解】A、结合图示可知，分裂过程经过了 DNA 复制，因而产生的两个子细胞遗传物质相同，但只有体
积较大的细胞（含有永生链）保持干细胞特性，A 错误；
B、结合图示可以看出，不对称分裂的过程中染色体不是随机分配的，图中含有永生链的染色体进入到同一
个子细胞中，B 正确；
C、图中两个子细胞染色体的数量是一致的，而细胞器的数量可能有差别，C 错误；
D、不对称分裂没有引起细胞中染色体数目减半，且减数分裂过程中只有减数第一次分裂产生的子细胞染色
体数目减半，总体来说，减数分裂产生了染色体数目减半的子细胞，D 错误。
故选 B。
二、非选择题(共 55 分)
16. 1965 年，我国科学家第一次用人工方法合成具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素。图为加工形成某
种胰岛素的示意图，图中数字表示氨基酸的序号，-S-S-(二硫键)由半胱氨酸 R 基中的巯基(-SH)形成，回答
下面的问题。
（1）若氨基酸平均相对分子质量为 a，则图中胰岛素分子的相对分子质量为____________________。
（2）胰岛素由一个胰岛素基因指导合成，成熟的胰岛素却含有两条肽链，据图分析其原因是___________。
（3）据图推测胰岛素至少含有__________________个半胱氨酸，半胱氨酸的分子式为 C3H7NO2S，根据氨
基酸的结构通式推测其 R 基可表示为__________________，利用同位素标记法探究胰岛素是否还含有另一
种含硫氨基酸———甲硫氨酸，实验设计思路是_________________。
【答案】（1）51a−888
（2）胰岛素基因的表达产物在加工过程中切除了 A 链与 B 链中间的 C 肽
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（3） ①. 6 ②. −CH2SH ③. 用含有 35S 标记的甲硫氨酸的培养液，培养转基因工程菌，检测经
加工所得的成熟胰岛素是否含有放射性/用含有 35S 标记的甲硫氨酸来培养胰岛 B 细胞，检测分泌的胰岛素
是否含有放射性
【解析】
【分析】氨基酸形成多肽过程中的相关计算：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数，蛋白质的相对分子
质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18，游离氨基或羧基数=肽链数+R 基中含有的
氨基或羧基数，至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数。
【小问 1 详解】
首先明确胰岛素分子中氨基酸的数量：由图可知，胰岛素由 A 链（21 个氨基酸）和 B 链（30 个氨基酸）组
成，所以氨基酸总数为 21+30=51 个。然后考虑形成肽键时脱去的水分子数：在形成蛋白质时，脱去的水分
子数 = 氨基酸数 - 肽链数，这里有 2 条肽链，所以脱去的水分子数为 51−2=49 个。接着看二硫键的形成：
图中有 3 个二硫键（-S-S -），每形成一个二硫键脱去 2 个 H。最后计算胰岛素分子的相对分子质量：根据公
式，蛋白质相对分子质量 = 氨基酸总相对分子质量—脱去水分子的总相对分子质量—形成二硫键脱去 H 的
总相对分子质量。氨基酸平均相对分子质量为 a，所以胰岛素分子的相对分子质量为 51a−49×18−3×2=51a−
882−6=51a−888。
【小问 2 详解】
胰岛素基因的表达产物在加工过程中切除了 A 链与 B 链中间的 C 肽，从而形成了含有两条肽链的成熟胰岛
素。
【小问 3 详解】
因为每个二硫键（-S-S -）是由 2 个半胱氨酸 R 基中的巯基（-SH）形成的，图中有 3 个二硫键，所以至少
含有 6 个半胱氨酸。氨基酸的结构通式为 H2N−CH(COOH)−R，已知半胱氨酸的分子式为 C3H7NO2S，根据
氨基酸结构通式，其 R 基可表示为−CH2SH。利用同位素标记法探究胰岛素是否还含有另一种含硫氨基酸 —
—甲硫氨酸，实验设计思路是：用含有 35S 标记的甲硫氨酸的培养液，培养转基因工程菌，检测经加工所得
的成熟胰岛素是否含有放射性/用含有 35S 标记的甲硫氨酸来培养胰岛 B 细胞，检测分泌的胰岛素是否含有
放射性。
17. 酵母菌是酿酒的主要菌种，图为酵母菌部分结构模式图，回答下列问题。
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（1）酵母菌是真核生物，判断依据是___________，它的新陈代谢类型是_________，它和紫色洋葱鳞片叶
外表皮细胞的区别有____________________(写出 2 点)。
（2）研究发现利用死亡的酵母菌也可以进行酒精发酵，参与酒精发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子
辅助。某研究小组为验证上述结论，利用下列材料和试剂进行了实验。
材料和试剂：甲溶液(含有酵母菌中的各类生物大分子)、乙溶液(含有酵母菌中的各类小分子和离子)、葡萄
糖溶液、无菌水。
请填写实验设计思路
①分组实验：_______________。
②实验条件和检测：_________________。
【答案】（1） ①. 具有核膜包被的细胞核 ②. 异养兼性厌氧型 ③. 液泡所含色素不同；增殖能
力不同；细胞壁的成分不同（酵母菌细胞细胞壁的成分是几丁质，洋葱鳞片叶外表皮细胞细胞壁的成分是
纤维素和果胶）
（2） ①. 第一组∶适量甲溶液+适量乙溶液＋适量葡萄糖溶液； 第二组：等量甲溶液＋与第一组中乙溶
液等量的无菌水+等量葡萄糖溶液 ②. 在相同且适宜的无氧条件下反应一段时间，葡萄糖耗尽后用酸性
重铬酸钾检测是否有酒精 生成
【解析】
【分析】真核细胞和原核细胞的本质区别是具有以核膜为界限的细胞核。
【小问 1 详解】
酵母菌之所以是真核生物，其原因是具有具有核膜包被 细胞核，酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型。
酵母菌细胞壁的成分是几丁质；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞壁的成分是纤维素和果胶。另外二者液
泡所含色素不同；增殖能力不同，酵母菌可以增殖，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞不再增殖；
【小问 2 详解】
实验目的是验证死亡的酵母菌可以进行酒精发酵及“酒精发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”，
所给实验材料中，葡萄糖溶液为反应的底物，应保持一致，实验的自变量为是否含有各类小分子和离子， 所
以实验可以分为分为两组，第一组∶适量甲溶液+适量乙溶液＋适量葡萄糖溶液； 第二组：等量甲溶液＋与
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第一组中乙溶液等量的无菌水+等量葡萄糖溶液，在相同且适宜的无氧条件下反应一段时间，葡萄糖耗尽后
用酸性重铬酸钾检测是否有酒精生成，观察是否出现灰绿色，依据实验原理，可以推知第一组出现灰绿色，
说明可以进行酒精发酵。
18. 某绿色植物的根细胞既能进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸。研究发现表层土壤由于氧气充足，根细胞不
能进行无氧呼吸。科研小组利用图 1 装置探究是氧气直接抑制无氧呼吸，还是通过有氧呼吸的产物间接对
无氧呼吸产生的抑制作用。准备生物材料，将植物根细胞去壁后破碎获得材料 1(细胞匀浆)，取材料 1 一部
分离心后得到材料 2(悬浮液，只含有细胞质基质)和材料 3(沉淀物，含有线粒体)，然后进行实验分组和处理，
如表所示：
分组 B 瓶所用试剂 通气情况 生物材料
甲 质量分数 5%的葡萄糖溶液+无菌水 持续通入氮气 材料 2
质量分数 5%的葡萄糖溶液+无菌水+大
乙 持续通入氮气 ①
量 ATP
丙 质量分数 5%的葡萄糖溶液+无菌水 ③ ②
实验结果：甲组和丙组澄清石灰水变浑浊，且浑浊程度相当；乙组澄清石灰水无明显变化，据此回答下列
问题
（1）补齐表格中的①___________②____________③_________，乙组中加入大量 ATP 的目的是
_____________。
（2）如图 2 所示，在有氧和无氧条件下 NADH 都需要不断被利用并再生出 才能使反应持续进行。
其中物质 A 是____________，从底物角度考虑有氧呼吸的第____________阶段会和无氧呼吸的第二阶段产
生竞争，也在一定程度上抑制了植物根细胞的无氧呼吸。
（3）推测充足氧气________(填“能”或“不能”)抑制哺乳动物的成熟红细胞的无氧呼吸，理由是
_______________。
【答案】（1） ①. 材料 2 ②. 材料 2 ③. 持续通入氧气 ④. 模拟有氧呼吸产生大量 ATP 的结
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果
（2） ①. 丙酮酸（C3H4O3） ②. 二和三
（3） ①. 不能 ②.
哺乳动物成熟红细胞没有线粒体，只能无氧呼吸，因此既不能通过底物竞争来抑制无氧呼吸，也不能通过
产生大量 ATP 来抑制无氧呼吸；同时哺乳动物成熟红细胞的功能是运输氧气，因此氧气也不能直接抑制其
无氧呼吸
【解析】
【分析】1、无氧呼吸分为两个阶段：第一阶段：葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，并释放少量能量；第二阶段丙
酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳，不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。
2、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段
是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；
第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量 ATP。
【小问 1 详解】
分析题意，本实验目的是探究是氧气直接抑制无氧呼吸，还是通过有氧呼吸的产物间接对无氧呼吸产生的
抑制作用，分析表格处理方式，甲组中质量分数 5%的葡萄糖溶液+无菌水，且持续通入氮气，营造的是无
氧条件，生物材料是细胞质基质，该组作为对照，实验结果是澄清石灰水变浑浊，证明无氧条件下细胞质
基质能进行无氧呼吸，为排除线粒体的干扰和保持单一变量，组别乙和丙都选择材料 2，乙组中用大量 ATP
来探究有氧呼吸的产物对无氧呼吸的间接抑制效果，组别丙应该是持续通入氧气，来探究氧气能否直接抑
制无氧呼吸。实验结果乙组石灰水不变浑浊（无 CO₂产生），说明 ATP 抑制了无氧呼吸。
【小问 2 详解】
在无氧呼吸第二阶段，NADH 被用于还原丙酮酸（物质 A）生成乙醇，同时再生 NAD⁺，故物质 A 是丙酮
酸；分析题意，在有氧和无氧条件下 NADH 都需要不断被利用并再生出 才能使反应持续进行，故
从底物角度考虑有氧呼吸的第二、三阶段和无氧呼吸的第二阶段产生竞争，也在一定程度上抑制了植物根
细胞的无氧呼吸。
【小问 3 详解】
哺乳动物成熟红细胞没有线粒体，只能无氧呼吸，因此既不能通过底物竞争来抑制无氧呼吸，也不能通过
产生大量 ATP 来抑制无氧呼吸；同时哺乳动物成熟红细胞的功能是运输氧气，因此氧气也不能直接抑制其
无氧呼吸。因此氧气既不能直接也不能间接抑制哺乳动物成熟红细胞的有氧呼吸。
19. RuBP 羧化/加氧酶是光合作用中常用的一种双功能酶，在该酶的催化作用下，C5 与 O2 结合发生光呼吸，
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或 C5 与 CO2 结合发生光合作用暗反应(如图 1)。两种反应比例取决于细胞质基质中 O2 与 CO2 的相对含量。
图 2 是科学家在适宜光照条件下，测量得到的植物甲(低光呼吸植物)和植物乙(高光呼吸植物)在不同 CO2
条件下总光合速率与温度的关系。
（1）由图 1 可知光呼吸和卡尔文循环都能利用的物质除了 C5 还有____________，所填物质产生的场所
是_________。
（2）叶肉细胞中消耗 O2 的场所有_______________，卡尔文循环中 CO2 中碳元素的转移途径是
______________(用文字和箭头表示)。
（3）据图 2 分析，在大气 CO2 浓度条件下，40℃时限制甲、乙两种植物光合速率的主要环境因素分别是
____________；已知植物乙光合的最适温度是 45 ℃，CO2 浓度不影响光合相关酶的活性，请结合光呼吸和
卡尔文循环，解释在正常大气 CO2 浓度下、温度从 40℃升高到光合作用最适温度的过程中，植物乙总光合
作用速率不升反降的原因是_______________。
【答案】（1） ①. NADPH、ATP ②. 叶绿体的类囊体薄膜
（2） ①. 线粒体、叶绿体 ②.
（3） ①. 温度、CO2 浓度 ②. 温度升高，气孔关闭，使细胞内的 O2/CO2 上升，光呼吸增强，暗反
应减弱，使光合作用降低的效果超过了温度上升对酶活性促进作用，因此光合速率不升反降
【解析】
【分析】光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧、低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是
光合作用一个损耗能量的副反应。近年来的研究结果表明，光呼吸是在长期进化过程中，为了适应环境变
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化，提高抗逆性而形成的一条代谢途径，具有重要的生理意义。
【小问 1 详解】
根据图 1，光呼吸和卡尔文循环都能利用的物质除了 C5 还有 NADPH、ATP，产生 NADPH 和 ATP 的场所
是叶绿体的类囊体薄膜。
【小问 2 详解】
叶肉细胞中既可以进行有氧呼吸又可以进行光呼吸，有氧呼吸中消耗氧气的场所是线粒体内膜，光呼吸中
消耗氧气的场所是叶绿体基质。卡尔文循环中 CO2 中碳元素先经 CO2 的固定过程固定到 C3 中，再经过 C3
的还原过程转移到碳水化合物中，用文字和箭头可表示为
。
【小问 3 详解】
根据图 2，40℃时，甲在正常大气 CO2 浓度和高 CO2 浓度的光合速率相同，但都低于 45℃时甲的光合速率；
乙在正常大气 CO2 浓度下的光合速率远低于在高 CO2 浓度的光合速率，所以在大气 CO2 浓度条件下，40℃
时限制甲、乙两种植物光合速率的主要环境因素分别是温度、CO2 浓度。由于植物乙光合最适温度是 45℃，
温度从 40℃上升到 45℃过程中，光合作用酶的活性上升，但同时温度升高，气孔关闭，使细胞内 O2/CO2
上升，光呼吸加强，暗反应减弱，进而导致光合速率降低，其效果超过了酶活性上升的影响，因此表现为
光合速率不升反降。
20. 我国科学家首次在猪胚胎内成功培养出了含有人体细胞的中期肾脏(中肾)，为器官移植开辟了新途径。
该成果利用胚胎与干细胞的互补产生嵌合体，嵌合体将发育成胚胎的缺陷器官。用 DsRed(一种红色荧光蛋
白)标记不同的 iPS 细胞，将已标记 iPS 细胞注射到猪囊胚中进行培养，各种细胞的嵌合能力如图 1 所示。
敲除猪成纤维细胞中的肾脏发育关键基因，然后按照图 2 的操作流程获得重构胚。再将改造后的人源 iPS
细胞注射到重构胚中，形成嵌合胚胎。进而在代孕母猪体内，可形成含人源化中肾的猪胚胎，过程如图 2
所示。
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（1）据图 1 分析，最终应选择_________细胞进行图 2 中步骤⑤的实验。选择 iPS 细胞进行实验，而非成
体干细胞是因为____________________。
（2）图 2 中步骤①可以采用显微操作法或_______等方法对卵母细胞去核，步骤③可用_______(填两种具体
方法)激活重构胚。
（3）研究发现，人源化中肾随着嵌合体胚胎的发育无法继续存活或者无法发育成可做供体器官的成熟肾脏，
推测原因可能是(写出两点原因)____________________。
【答案】（1） ①. 4CL ②. iPS 细胞全能性更高，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，
并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能；而成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的
细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力
（2） ①. 梯度离心、紫外线短时间照射、化学物质处理 ②. 电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成
抑制剂（任选两个）
（3）
由于含有人的细胞，出现排斥反应，因此可能出现人源化中肾在猪体内无法存活；由于敲除了猪成纤维细
胞中的肾脏发育关键基因，因此猪体内肾脏的发育不完整
【解析】
【分析】诱导多能干细胞简称 iPS 细胞，其功能类似胚胎干细胞，具有分化为成年动物体内的任何一种类型
的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。因为诱导 iPS 细胞的过程无须破坏胚胎，而
且 iPS 细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应，所以科
学家普遍认为 iPS 细胞的应用前景优于胚胎干细胞。
【小问 1 详解】
据图 1 分析，几种 iPS 细胞中，4CL 的 DsRed 面积/囊胚面积（%）值最大，说明 4CL 细胞的嵌合能力最强，
故进行图 2 中步骤⑤的实验可以选择 4CL 细胞。选择 iPS 细胞进行实验，而非成体干细胞是因为 iPS 细胞
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全能性更高，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至
个体的潜能；而成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能
力。
【小问 2 详解】
图 2 中步骤①的目的是对卵母细胞去核，普遍使用的去核方法是显微操作法，也可以采用梯度离心、紫外
线短时间照射和化学物质处理等方法。步骤③激活重构胚可以采用物理或化学方法，如电刺激、Ca2+ 载体、
乙醇、蛋白酶合成抑制剂等， 使其完成细胞分裂和发育进程。
【小问 3 详解】
研究发现，人源化中肾随着嵌合体胚胎的发育无法继续存活或者无法发育成可做供体器官的成熟肾脏，推
测原因可能是：由于含有人的细胞，出现排斥反应，因此可能出现人源化中肾在猪体内无法存活；由于敲
除了猪成纤维细胞中的肾脏发育关键基因，因此猪体内肾脏的发育不完整，等。
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