【生物】安徽省皖南八校2025-2026学年高三上学期第一次联考试卷（学生版+解析版）

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1．本试卷分选择题和非选择题两部分。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。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
3．本卷命题范围：必修1+必修2第1章～第2章。
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. 秋日时令，柿叶翻红。柿子作为一种广受欢迎的水果，含有丰富的糖、维生素、膳食纤维等。以柿子为原料制作而成的柿饼延长了柿子的食用周期，同时又增加了新的食用方式。下列相关说法错误的是（ ）
A. 柿子中含有丰富的C、H、O等元素，这些元素大多以化合物的形式存在
B. 柿子富含较多的葡萄糖和果糖，可被人体细胞直接吸收
C. 柿子成熟的过程中，溶酶体合成的酸性水解酶使细胞壁松散，果肉软化
D. 柿子中富含的膳食纤维很难被人体消化吸收，但能促进胃肠蠕动
【答案】C
【详解】A、C、H、O是构成生物体主要元素，在细胞中主要以化合物（如糖类、脂质、水等）形式存在，A正确；
B、葡萄糖和果糖均为单糖，可直接通过细胞膜进入人体细胞（如小肠上皮细胞通过载体协助吸收），B正确；
C、溶酶体中的水解酶由核糖体合成，经内质网和高尔基体加工后转运至溶酶体。植物细胞壁松散与纤维素酶、果胶酶有关，这些酶由核糖体合成，而非溶酶体直接合成，C错误；
D、膳食纤维（如纤维素）因人体缺乏相应酶无法消化，但可促进肠道蠕动，D正确。
故选C。
2. 肌红蛋白是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质，是一条由153个氨基酸组成的肽链盘绕一个含Fe的血红素辅基形成的。下列有关肌红蛋白的叙述，正确的是（ ）
A. Fe是肌红蛋白的基本组成单位
B. 肌肉中储存的糖原可在血糖低于正常值时分解以补充葡萄糖
C. 血液中检测到肌红蛋白数值增高，表明肌肉细胞内供氧充足
D. 可推测鲸、海豚等潜水哺乳类动物的肌肉中肌红蛋白特别丰富
【答案】D
【详解】A、Fe是血红素辅基的组成元素，而肌红蛋白的基本组成单位是氨基酸，A错误；
B、肌肉细胞中的肌糖原分解后只能产生乳酸或直接供能，不能转化为葡萄糖补充血糖，B错误；
C、肌红蛋白储存在肌肉细胞内，若血液中含量增高，可能因细胞缺氧导致膜通透性改变或细胞损伤，C错误；
D、鲸、海豚等潜水哺乳动物需长时间储存氧气，肌红蛋白的储氧功能可满足其需求，因此推测其肌肉中肌红蛋白丰富，D正确。
故选D。
3. CBASS系统是一种广泛存在于细菌中的先天性抗病毒免疫机制。其核心特征是在T2噬菌体感染细菌后，细菌体内的cGAS样酶催化合成特定的环状二核苷酸，其作为信号分子能够激活多种下游效应器蛋白，引发感染细胞的死亡从而阻止病毒扩散。下列相关说法，错误的是（ ）
A. cGAS样酶催化合成的环状二核苷酸不含游离的磷酸基团
B. 推测由CBASS系统介导的细菌死亡是一种程序性死亡
C. 细菌和T2噬菌体的遗传物质彻底水解的产物不完全相同
D. CBASS系统效应器蛋白激活后发挥的作用可能是降解核酸、诱导细胞裂解等
【答案】C
【详解】A、环状二核苷酸的结构中，磷酸基团通过磷酸二酯键连接成环，无游离磷酸基团，A正确；
B、程序性死亡由基因调控，题干中细菌主动启动死亡机制以阻止病毒扩散，符合程序性死亡特征，B正确；
C、细菌和T2噬菌体的遗传物质均为DNA，彻底水解产物均为脱氧核糖、磷酸及A、T、C、G碱基，产物完全相同，C错误；
D、效应器蛋白激活后需阻止病毒扩散，“降解核酸” 可破坏病毒遗传物质，“诱导细胞裂解” 可限制病毒复制或释放抗病毒信号，D正确。
故选C。
4. 下列与细胞结构相关的实验中，说法正确的是（ ）
A. 若从人的成熟红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成的单层分子的面积是细胞表面积的2倍
B. 科学家用同位素标记小鼠细胞和人细胞表面的蛋白质分子，并将两者融合，证实了细胞膜具有流动性
C. 使用3H标记亮氨酸的羧基，检测放射性研究分泌蛋白的合成和运输过程
D. 伞藻的嫁接实验说明伞帽的形态建成与细胞核有关
【答案】A
【详解】A、人成熟红细胞无细胞核和细胞器膜，其细胞膜中的脂质铺成单层面积应为细胞表面积的两倍，A正确；
B、证明细胞膜流动性的是荧光标记法，而非同位素标记，B错误；
C、亮氨酸羧基的³H在脱水缩合时形成水，无法追踪分泌蛋白，应标记氨基或主链的H，C错误；
D、通过伞藻嫁接实验证明了伞藻的形态结构特点取决于假根，还需要通过核移植实验才能充分证明伞藻的形态结构特点取决于假根中的细胞核，D错误。
故选A。
5. 某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料，探究植物的吸水和失水实验，实验过程中原生质体和液泡的体积随蔗糖溶液浓度变化如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 若将蔗糖溶液换成KNO3溶液，细胞一定会发生自动复原
B. 该实验材料也可用黑藻叶片替代洋葱鳞片叶外表皮
C. 在相应的蔗糖溶液中，洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水速度逐渐加快
D. 若抑制细胞的呼吸作用，图示实验结果会受到明显影响
【答案】B
【详解】A、在适宜浓度的KNO3溶液中，洋葱鳞片叶外表皮细胞能发生质壁分离后自动复原，但如果KNO3溶液浓度过大，细胞会因失水过多死亡而不能复原，A错误；
B、黑藻叶片的叶肉细胞中，液泡呈无色，但叶绿体的存在使原生质层呈绿色便于观察质壁分离现象，B正确；
C、在相应的蔗糖溶液中，细胞的失水使细胞液和外界溶液的浓度差缩小，故细胞的失水速度会因浓度差的缩小而逐渐减慢，C错误；
D、图示为细胞质壁分离的实验现象，质壁分离是水分子渗透作用的结果，水分子以被动运输的方式进出细胞，抑制细胞呼吸减少能量的供应对质壁分离结果没有明显影响，D错误。
故选B。
6. 酶的活性受某些物质的影响，有些物质能使酶的活性增加，称为酶的激活剂，有些物质能使酶的活性降低，称为酶的抑制剂。物质A和B对某种酶活性影响的变化曲线如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A. 该实验的自变量是添加物质的种类及是否添加酶
B. 据图可推测，物质A是酶的抑制剂，物质B是酶的激活剂
C. 改变底物浓度并不能改变酶的催化活性
D. 加入物质A提高了该酶促反应体系中产物的量
【答案】C
【详解】A、根据图示信息可知，该实验的自变量应为底物浓度和添加的物质类型，不包括酶，A错误；
B、物质A使反应速率上升→激活剂，物质B使反应速率下降→抑制剂，B错误；
C、酶的催化活性与温度、pH条件有关，与底物的浓度无关，C正确；
D、产物的量由底物决定，激活剂A只能改变酶的活性，改变反应速率，D错误。
故选C。
7. ATP生物发光技术是基于萤火虫发光原理，利用“荧光素酶—荧光素体系”快速检测腺苷三磷酸，评估待测样品的清洁度状况，其原理如图所示。下列相关说法错误的是（ ）
A. 荧光素被氧化的过程是吸能反应
B. 检测前需裂解细胞以释放胞内ATP
C. 测得荧光值越大，反应样品污染程度越高
D. 反应产物AMP可以作为DNA合成的原料之一
【答案】D
【详解】A、荧光素被氧化的过程需要ATP水解提供能量，吸能反应与ATP水解相联系，A正确；
B、ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，存在于细胞内，检测前需破坏细胞膜以释放ATP，B正确；
C、测得的荧光强度与样品中微生物数量呈正相关，C正确；
D、反应产物AMP是核糖核苷酸，而DNA的合成需要以脱氧核糖核苷酸为原料，因此AMP本身不能作为合成DNA的原料，D错误。
故选D。
8. 高原反应是人体快速进入高海拔地区，因低压、低氧环境引发的一系列生理应激反应，主要症状包括头痛头晕、乏力、呼吸急促等。结合细胞呼吸的原理，下列有关说法正确的是（ ）
A. 氧分压降低导致人体组织细胞生命活动所需的能量主要来自无氧呼吸
B. 细胞吸收的O2直接参与线粒体中丙酮酸分解成CO2和NADH的过程
C. 出现高原反应时，细胞释放的CO2分子数大于吸收的O2，引发血液pH的改变
D. 高原训练能提升运动员的运动能力，可能与血液中红细胞数量增加有关
【答案】D
【详解】A、人体组织细胞的主要能量来源始终是有氧呼吸，无氧呼吸仅作为补充且产能极少。高原低氧环境下，细胞虽可能部分进行无氧呼吸，但能量仍主要来自有氧呼吸，A错误；
B、线粒体中O₂参与的是有氧呼吸第三阶段（与[H]结合生成水），而丙酮酸分解为CO₂和NADH属于第二阶段，O₂不直接参与此过程，B错误；
C、人体细胞产生的CO₂全部来自有氧呼吸，且与消耗的O₂分子数相等（底物为葡萄糖时）。高原反应中CO₂与O₂的分子数仍相等，且血液pH通过缓冲系统维持稳定，C错误；
D、高原低氧环境会刺激机体产生更多红细胞，提高携氧能力，从而增强有氧呼吸效率，D正确。
故选D。
9. 为研究盐胁迫对水稻光合作用的影响，科研人员进行了相关实验，分别设置对照（0%NaCl）、低盐（0.2%NaC1）、高盐（0.4%NaC1）三组处理，测定相关指标如下表所示。盐胁迫下，水稻细胞可通过生物膜上的Na+转运蛋白来缓解盐胁迫带来的影响。下列叙述正确的是（ ）
注：Pn：净光合速率；Ci：胞间CO2浓度；Gs：气孔导度；SPAD：叶绿素相对含量指标。
A. 绿叶中的叶绿素a在层析液中的溶解度最大，据此分离得到的色素带最宽
B. 若水稻幼苗生长过程中缺Mg，不会对该实验的相关指标测定值及实验结论造成影响
C. 可分析得知，盐胁迫组光合作用对CO2的利用受到抑制，导致胞间CO2浓度升高
D. 高盐处理下，液泡膜上的Na+转运蛋白将Na+转运至液泡内，降低细胞液渗透压，可有效缓解盐胁迫带来的影响
【答案】C
【详解】A、叶绿素a在层析液中的溶解度低于胡萝卜素和叶黄素，但含量最多，故色素带最宽，A错误；
B、Mg是叶绿素的组成元素，缺Mg会导致叶绿素合成减少，SPAD值降低，从而影响光合速率（Pn）等指标，对实验结论造成干扰，B错误；
C、盐胁迫下，气孔导度（Gs）下降但胞间CO2浓度（Ci）升高，说明CO2的利用（暗反应）受阻，导致Ci积累，C正确；
D、液泡膜上的Na+转运蛋白将Na+转运至液泡内，可提高液泡渗透压，促进细胞吸水，缓解盐胁迫，D错误。
故选C。
10. 动物细胞有丝分裂间期可依次分为G1、S、G2期，在G1晚期启动中心体复制许可的机制，确保在S期中心体仅复制一次。若使用药物A在G1期阻断该机制，细胞将停滞在G1/S边界，若在S期才阻断该机制，会导致细胞仍可进入分裂期，但分裂期细胞中只有单个中心体，导致分裂期纺锤体异常。据此分析，下列说法错误的是（ ）
A. 分裂间期的DNA复制过程中可能也存在类似中心体的复制许可机制
B. 若在G1期使用药物A，药物A通过抑制中心体DNA的合成阻断S期进程
C. 细胞是否从有丝分裂间期进入分裂期可能与中心体有无复制无关
D. 单个中心体形成的异常纺锤体能牵引染色体，但染色体不能分离到两极
【答案】B
【详解】A、题干提到中心体复制许可机制确保S期仅复制一次，而DNA复制在S期同样受严格调控（如复制起点仅激活一次），可能存在类似机制，A正确；
B、中心体复制不涉及DNA合成，而是中心粒组装。药物A阻断的是许可机制的启动，而非抑制DNA合成，B错误；
C、题干指出，若在S期阻断许可机制，细胞仍能进入分裂期，说明进入分裂期与中心体是否完成复制无直接关联，C正确；
D、单个中心体无法形成双极纺锤体，染色体虽可能被牵引但无法均等分离至两极，D正确。
故选B。
11. 骨髓间充质干细胞具有自我更新和多向分化潜能，碱性磷酸化酶（ALP）是成骨细胞早期分化的重要标志，其活性变化能反映分化状态。为探究紫草素对间充质干细胞向成骨细胞分化的影响，研究人员以老年小鼠为研究对象进行了相关实验，在细胞培养第7天得到如图所示的结果。下列说法错误的是（ ）
A. 成骨细胞中检测到的ALP是基因选择性表达的结果
B. 老年个体存在着细胞普遍衰老的现象，衰老细胞核增大
C. 紫草素能促进间充质干细胞向成骨细胞分化，体现了细胞的全能性
D. 该实验结果说明紫草素可作为预防和治疗骨质疏松症的潜在药物
【答案】C
【详解】A、碱性磷酸化酶（ALP）是成骨细胞早期分化的重要标志，所以ALP的合成是基因选择性表达的结果，A正确；
B、多细胞生物体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程，衰老细胞具有细胞核体积增大的特点，B正确；
C、紫草素处理的实验组中，碱性磷酸化酶（ALP）的活性更高，说明紫草素能促进成骨细胞的分化，但不能体现细胞的全能性，C错误；
D、该实验以老年小鼠为实验材料，同对照组相比，紫草素处理可促进间充质干细胞向成骨细胞分化，改善骨骼质量，推测紫草素可作为预防和治疗骨质疏松症的潜在药物，D正确。
故选C。
12. 某医院对新生儿遗传病筛查时，发现一种隐性遗传病（相关基因用H/h表示），在人群中男性患者占比高于女性患者（女性患者的患病概率不为0）。已知该病致病基因位于性染色体上，不考虑X、Y染色体的同源区段，下列叙述正确的是（ ）
A. 该病致病基因很可能位于Y染色体上
B. 性染色体上的基因遗传时不遵循分离定律
C. 患该病的男患者的母亲也一定是患者
D. 患该病的女患者的父亲也一定是患者
【答案】D
【详解】A、若致病基因在Y染色体上，女性不可能患病，但题干中女性患者概率不为0，因此该基因位于X染色体上，A错误；
B、性染色体上的基因在减数分裂时随同源染色体分离而传递，遵循分离定律，B错误；
C、该病致病基因位于X染色体上，X染色体隐性遗传的男性患者（XhY）的致病基因来自母亲，但母亲可能为携带者（XHXh）而非患者，C错误；
D、女性患者基因型为XhXh，其中一个Xh必来自父亲。父亲仅有的X染色体为Xh，故其基因型为XhY，表现为患者，D正确。
故选D。
13. 如图为某果蝇细胞中染色体的示意图。已知其某个精原细胞在减数分裂过程中A基因与a基因所在的染色体片段发生了互换，不考虑其他变异，两对等位基因均为完全显性。下列分析正确的是（ ）
A. 该果蝇的同源染色体大小、形态相同，分别来自父方和母方
B. 该果蝇的次级精母细胞中最多有4个染色体组
C. 该果蝇与一只雌果蝇进行测交，后代的基因型有4种
D. 该精原细胞的A基因与a基因的分离仅发生在减数分裂Ⅰ后期
【答案】C
【详解】A、果蝇的性染色体（X、Y）形态不同，且同源染色体未必均分别来自父母（互换后部分片段可能重组），A错误；
B、果蝇2n=8，次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期因着丝粒分裂染色体数暂为8条，含2个染色体组（染色体组定义：非同源染色体组合，每组含4条），B错误；
C、该果蝇的基因型为AaXWY，可产生精子的类型为AXW、AY、aXW、aY，与隐性雌果蝇（aaXwXw）测交→后代基因型：AaXWXw、AaXwY、aaXWXw、aaXwY（共4种），C正确；
D、互换导致基因A与a的分离不止发生在减数分裂Ⅰ后期，减数分裂Ⅱ后期染色单体分开时基因A与a也会分离，D错误。
故选C。
14. 某种野茉莉存在自交不亲和现象，其雌蕊可抑制携带相同等位基因的花粉萌发。该植物有复等位基因系列Fx（F1、F2……F25），位于一对常染色体相同位置。若花粉携带的F基因与雌蕊任一F基因相同，则花粉管不能萌发（如图所示），从而花粉不能参与受精，导致不育。下列叙述正确的是（ ）

A. 基因F1、F2……F25的出现体现了基因突变的普遍性和随机性
B. 对野茉莉进行人工杂交实验的步骤与豌豆人工杂交的步骤相同
C. 若某小岛的野茉莉只有F1、F2、F3三种基因，则该群体只有杂合子
D. 由于Fx在常染色体上，不同基因型个体正交、反交的结果一定相同
【答案】C
【详解】A、F1～F25复等位基因的出现体现了基因突变的不定向性，没有体现普遍性，A错误；
B、野茉莉由于自交不亲和现象的存在，人工杂交不需要去雄，与豌豆不一致，B错误；
C、仅有F1、F2、F3时，因纯合子无法形成（雌蕊可抑制携带相同等位基因的花粉萌发），群体中仅有杂合子F1F2、F1F3、F2F3（3种基因型），C正确；
D、不同基因型个体正交、反交结果可能不相同，如正交（♀F1F2×♂F2F3）时雌蕊抑制花粉F2萌发，仅花粉F3能产生花粉管→子代为F1F3、F2F3，反交（♀F2F3×♂F1F2）时雌蕊抑制花粉F2萌发，仅花粉F1能产生花粉管→子代为F1F3、F1F2，其正、反交子代的基因型不同，D错误。
故选C。
15. 某自花传粉植物的花瓣形态有重瓣和单瓣，分别由基因D和d控制，花瓣颜色有紫色和白色，基因A编码花青素合成酶催化花青素合成使花瓣显色，但该酶在液泡内pH小于5时才被激活，基因B编码液泡膜上运输质子载体蛋白的合成，维持液泡内pH约为4.5的酸性环境，温度高于35℃仅破坏该载体蛋白的结构使其失活，三对基因独立遗传，将基因型为AaBbDd的该植物在25℃和40℃下分别自交，子代表型比例依次为（ ）
A. 25℃时紫花重瓣：紫花单瓣：白花重瓣：白花单瓣=27：9：21：7；40℃时为白花重瓣：白花单瓣=3：1
B. 25℃时全为紫花重瓣；40℃时紫花重瓣：白花单瓣=3：1
C. 25℃时紫花重瓣：白花重瓣=3：1；40℃时紫花重瓣：紫花单瓣：白花重瓣：白花单瓣=27：9：21：7
D. 25℃时紫花重瓣：紫花单瓣：白花重瓣=9：3：4；40℃时为白花重瓣：白花单瓣=3：1
【答案】A
【详解】A、在25℃时，B基因正常表达，液泡pH≈4.5，A_且B_的植株为紫花，其他为白花。Aa自交后A_占3/4，aa占1/4；Bb自交后B_占3/4，bb占1/4。紫花概率为3/4×3/4=9/16，白花为7/16。花瓣形态Dd自交后重瓣（D_）占3/4，单瓣（dd）占1/4。总比例为（9/16×3/4）:（9/16×1/4）:（7/16×3/4）:（7/16×1/4）=27:9:21:7，A正确；
B、25℃时并非全为紫花重瓣，因Aa和Bb自交会产生隐性表型，B错误；
C、40℃时B基因失活，液泡pH≥5，所有植株均为白花，与A基因无关，C错误；
D、25℃时白花包含重瓣和单瓣，D中“白花重瓣=4”未考虑单瓣比例，D错误。
故选A。
二、非选择题：本题共5个小题，共55分。
16. 冬虫夏草是一种真菌（冬虫夏草菌）寄生在蝙蝠蛾科幼虫体内形成的复合体，主要分布在我国青海、西藏等海拔4000m左右的高寒草甸地区，具有极高的药用价值。回答下列问题：
（1）在虫草菌和蝙蝠蛾幼虫细胞中均存在的含核酸的细胞结构有_____，细胞质中细胞器的锚定、细胞形态的维持及细胞的运动、分裂等都与______这一结构密切相关。
（2）冬虫夏草富含多种氨基酸，特别是必需氨基酸可供人体合成多种蛋白质，人体细胞中蛋白质种类繁多的直接原因是______。其另一种成分麦角甾醇，在紫外光照射下可转化为维生素D2（维生素D的形式之一），维生素D对人体的作用是______。
（3）虫草素也是冬虫夏草的有效活性成分，为探究其对肿瘤细胞的作用，科研人员用不同浓度的虫草素处理宫颈癌细胞（Hela细胞），得到图所示的实验结果。
分析图可知，虫草素对Hela细胞增殖的影响是_______。micrRNA参与调节下游信号通路，影响肿瘤的发生和发展，miR-135b-5p是其中一个特定、成熟的分子。为进一步研究虫草素影响Hela细胞侵袭转移的可能机制，科研人员对不同处理后miR-135b-5p的表达量进行测定，结果如图所示。根据表数据推测，虫草素对Hela细胞侵袭转移的影响过程可能是________。
【答案】（1）① 细胞核、线粒体、核糖体 ②. 细胞骨架
（2）①. 组成蛋白质的氨基酸的数目、种类和排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别 ②. 能有效促进人体肠道对钙和磷的吸收
（3）①. 虫草素对宫颈癌细胞（Hela细胞）的增殖具有抑制作用，且一定浓度范围内，浓度越高的虫草素抑制作用越明显 ②. 虫草素通过降低miR-135b-5p的表达水平来阻止宫颈癌细胞（Hela细胞）的侵袭和转移
【分析】癌细胞的特征：（1）具有无限增殖的能力；（2）细胞形态结构发生显著变化；（3）细胞表面发生改变，细胞膜上的糖蛋白等物质降低，导致细胞彼此间的黏着性减小，易于扩散转移；（4）失去接触抑制。
【解析】（1）核酸包括DNA和RNA，虫草菌细胞和蝙蝠蛾幼虫细胞均为真核细胞，两种细胞中的细胞核、线粒体、核糖体均含有核酸，细胞骨架的成分为蛋白质纤维，细胞质中细胞器的锚定、细胞形态的维持及细胞的运动、分裂等都与细胞骨架这一结构密切相关。
（2）组成蛋白质氨基酸的数目、种类和排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别，故人体细胞中蛋白质种类繁多。维生素D属于固醇，维生素D对人体的作用是能有效促进人体肠道对钙和磷的吸收。
（3）由图可知，与对照组相比，使用100μml/L的虫草素组和50μml/L的虫草素组的细胞密度值均有下降，且使用100μml/L的虫草素组比50μml/L的虫草素组的细胞密度值下降幅度更大，推测虫草素对宫颈癌细胞（Hela细胞）的增殖具有抑制作用，且一定浓度范围内，浓度越高的虫草素抑制作用越明显。由表格中数据可知，与对照组相比，使用100μml/L的虫草素组和50μml/L的虫草素组的miR-135b-5p的表达量均下降，推测虫草素通过降低miR-135b-5p的表达水平来阻止宫颈癌细胞（Hela细胞）的侵袭和转移。
17. 内质网膜上的钙泵能够从细胞质基质吸收Ca2+至内质网，使内质网中的Ca2+浓度高于细胞质基质和其他细胞器，线粒体和内质网可以通过特定区域（MAMs）膜上的蛋白质直接相连，内质网中Ca2+可通过该区域膜上的V蛋白和I蛋白进入线粒体内外膜的间隙，如下图所示。Ca2+通过M蛋白进入线粒体基质由膜两侧的浓度差和膜电位势共同驱动，线粒体基质中Ca2+浓度过高会抑制NADH的合成。回答下列问题：
（1）细胞中的线粒体和内质网在结构上直接相连，在功能上也存在联系，说出线粒体和内质网的功能联系：_______。（答出一点）
（2）内质网膜和线粒体膜的基本支架是_______，内质网膜上钙泵的具体作用是_________。
（3）线粒体增大膜面积的方式是_______，线粒体内膜的主要功能是________。
（4）线粒体内膜上有利用NADH分解释放的能量将H+从基质运输至膜间隙的酶。某同学据此提出假说：线粒体基质Ca2+浓度过高会导致线粒体吸收Ca2+减少。该同学提出假说的依据是_________。
（5）某糖尿病人的心肌细胞中线粒体和内质网相连的特定区域（MAMs）面积较正常人明显增大，I蛋白和V蛋白增多，分析该病人的心肌细胞功能严重受损原因是_________。
【答案】（1）线粒体可为内质网生命活动提供ATP；线粒体与内质网之间能进行Ca2+信号传递；内质网合成的磷脂可用于线粒体膜的构建等
（2）①. 磷脂双分子层 ②. 催化ATP的水解，并作为载体蛋白逆浓度梯度将Ca2+运入内质网
（3）①. 内膜向内折叠形成嵴 ②. 作为有氧呼吸第三阶段的场所，为与有氧呼吸相关的酶提供附着位点
（4）线粒体中Ca2+浓度过高会抑制NADH的合成，H+运输进入线粒体内、外膜间隙减少，线粒体内膜两侧的电位差减小，Ca2+进入线粒体基质减少
（5）特定区域（MAMs）面积增大，I蛋白和V蛋白增多，Ca2+进入线粒体的速率加快，从内质网进入线粒体的Ca2+增多，线粒体中NADH合成受抑制，ATP合成减少，心肌细胞功能受损
【分析】内质网能有效地增加细胞内的膜面积，其外连细胞膜，内连核膜，将细胞中的各种结构连成一个整体，具有承担细胞内物质运输的作用。根据内质网膜上有没有附着核糖体，将内质网分为滑面型内质网和粗面型内质网两种。滑面内质网上没有核糖体附着，这种内质网所占比例较少，但功能较复杂，它与脂类、糖类代谢有关；粗面内质网上附着有核糖体，其排列也较滑面内质网规则，功能主要与蛋白质的合成有关。
【解析】（1）线粒体是有氧呼吸的主要场所，可以产生能量，内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道，也是合成脂质的场所。它由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统。由图可知，粒体和内质网的功能联系：线粒体可为内质网生命活动提供ATP；线粒体与内质网之间能进行Ca2+信号传递；内质网合成的磷脂可用于线粒体膜的构建等。
（2）内质网膜和线粒体膜都是生物膜，生物膜的基本支架是磷脂双分子层，内质网膜上钙泵的具体作用是可以催化ATP的水解，并作为载体蛋白逆浓度梯度将Ca2+运入内质网。
（3）线粒体增大膜面积的方式是内膜向内折叠形成嵴，线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，主要功能是作为有氧呼吸第三阶段的场所，为与有氧呼吸相关的酶提供附着位点。
（4）由题意可知，Ca2+通过M蛋白进入线粒体基质由膜两侧的浓度差和膜电位势共同驱动，线粒体基质中Ca2+浓度过高会抑制NADH的合成，H+运输进入线粒体内、外膜间隙减少，线粒体内膜两侧的电位差减小，Ca2+进入线粒体基质减少。
（5）特定区域（MAMs）面积增大，I蛋白和V蛋白增多，Ca2+进入线粒体的速率加快，从内质网进入线粒体的Ca2+增多，由题意可知，线粒体基质中Ca2+浓度过高会抑制NADH的合成，线粒体中NADH合成受抑制，有氧呼吸第三阶段ATP合成减少，能量供应不足，心肌细胞功能受损。
18. 脂肪酶能够催化脂肪水解，在工业上的应用非常广泛，邻苯二甲酸酐（PA）能够与脂肪酶结合。猪胰脂肪酶（PPL）用邻苯二甲酸酐（PA）修饰之后的酶活性变化如图所示，以酶催化脂肪的分解速率（单位：μml·L-1·min-1）表示酶活性，PA-PPL表示邻苯二甲酸酐修饰过的脂肪酶。回答下列问题：
（1）细胞中酶的化学本质为______。
（2）分析曲线数据可知，胰脂肪酶PPL在修饰前后的最适pH______（填“发生”或“未发生”）改变。本实验的实验结论是______。在pH=5时，PA-PPL的活性高于PPL的原因是______。
（3）为探究胰脂肪酶PPL在邻苯二甲酸酐（PA）修饰后酶的最适温度是否改变，请提供简要的实验思路：______。
【答案】（1）蛋白质或RNA
（2）①. 未发生 ②. 在pH为5～8.5的范围内，邻苯二甲酸酐（PA）修饰可提高胰脂肪酶的活性 ③. pH=5时，PA-PPL的空间结构比PPL更稳定
（3）在最适pH条件下设置一系列温度梯度，检测并比较PPL和PA-PPL催化脂肪分解反应速率大小
【分析】酶是由活细胞合成的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是 RNA。影响酶促反应速率的因素主要有：温度、pH、底物浓度和酶浓度。
【解析】（1）酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数 的是RNA。
（2）分析曲线数据可知，胰脂肪酶PPL在修饰前后的最适pH未发生改变。根据实验结果可以分析得出本实验的结论是在pH为5～8.5的范围内，邻苯二甲酸酐（PA）修饰可提高胰脂肪酶的活性。在pH=5时，PA-PPL的活性高于PPL的原因是pH=5时，PA-PPL的空间结构比PPL更稳定，因而酶活性更高。
（3）为探究胰脂肪酶PPL在邻苯二甲酸酐（PA）修饰后酶的最适温度是否改变，则根据实验目的可推测，该实验的自变量是温度的不同，因变量是酶活性的变化，其他无关变量相同且适宜，具体的实验思路为：
在最适pH条件下设置一系列温度梯度，检测并比较PPL和PA-PPL催化脂肪分解反应速率大小，找到酶活性最高的温度即为适宜温度，而后比较其是否发生改变。
19. 冬小麦是重要的粮食作物，设计如下实验研究全球气候变暖背景下CO2浓度和温度升高对冬小麦光合作用的影响，实验数据如下表所示。回答下列问题：（光饱和点是冬小麦达到最大光合速率时所对应的光照强度；光补偿点是冬小麦净光合速率为0时的光照强度）
甲组：大气CO2浓度和大气温度；乙组：仅CO2浓度比甲组高200μml/ml；丙组：仅温度比甲组高2℃；丁组：CO2浓度比甲组高200μml/ml，温度比甲组高2℃。
（1）冬小麦的光合作用光反应发生的场所是_______，光合作用吸收的光能转化为化合物________中储存的能量用于暗反应中三碳化合物的还原。
（2）乙组最大净光合速率高于甲组，从光合作用的过程分析原因是_________。
（3）丙组与甲组相比，光饱和点下降，但最大净光合速率和甲组无显著差异。从表格数据分析，其原因是_______。
（4）全球气候变暖使得大气CO2浓度和温度均升高，研究人员认为需要培育在弱光下生长较好的耐阴品种冬小麦更适应全球变暖的环境变化，从表格数据分析其判断依据是________。
【答案】（1）①. 类囊体薄膜 ②. NADPH和ATP
（2）乙组的光饱和点高于甲组，光能吸收多，光反应速率快，产生ATP和NADPH多，二氧化碳浓度高于甲组，暗反应速率快，有机物合成多，最大光合速率比甲组高
（3）净光合速率等于真正光合速率和呼吸速率的差值，丙组光饱和点比甲组低，光合速率下降，但是细胞呼吸速率比甲组低，导致丙组和甲组的最大净光合速率无显著差异
（4）由丁组实验结果可知，CO2浓度和温度升高时冬小麦的光补偿点比甲组显著增大，弱光下光能利用减少，而耐阴品种在弱光下光合速率更快
【分析】光合作用的过程：
（1）光反应阶段：①场所：类囊体薄膜；②物质变化：水的光解、ATP的合成；③能量变化：光能→ATP、NADPH中活跃的化学能。
（2）暗反应阶段：①场所：叶绿体基质；②物质变化：CO2的固定、C3的还原；③能量变化：ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。
【解析】（1）光合作用光反应发生的场所是类囊体薄膜，光合作用吸收的光能转化为NADPH和ATP中的能量，然后用于暗反应中三碳化合物的还原。
（2）根据表格中的数据可知乙组的光饱和点高于甲组，光能吸收多，光反应速率快，产生ATP和NADPH多，二氧化碳浓度高于甲组，暗反应速率快，有机物合成多，乙组最大光合速率比甲组高。
（3）净光合速率等于真正光合速率和呼吸速率的差值，图中数据显示丙组光饱和点比甲组低，光合速率下降，但是细胞呼吸速率比甲组低，所以丙组和甲组的最大净光合速率无显著差异。
（4）由丁组实验结果可知，CO2浓度和温度升高时冬小麦的光补偿点比甲组显著增大，弱光下光能利用减少，而耐阴品种在弱光下光合速率更快，所以培育在弱光下生长较好的耐阴品种冬小麦会更适应全球变暖的环境变化。
20. 叶色变异的遗传现象在植物中比较常见，以绿色叶色的大白菜（记为P1）和黄色突变体pylm（记为P2）为亲本进行如下杂交实验，研究发现黄色突变体pylm的叶色由两对等位基因控制。
①实验1：亲本正、反交获得的F1均为绿色植株；
②实验2：F1自交得F2，F2中绿色植株：黄色植株=15：1；
③实验3：F1与P2回交的子代绿色植株：黄色植株=3：1；
④实验4：从F2绿色植株中选取若干自交得F3
回答下列问题：
（1）上述实验可判断控制白菜黄色突变体pylm叶色基因的遗传符合自由组合定律，自由组合定律的实质是_______。
（2）实验2中，F1自交得F2，F2中绿色植株有_______种基因型；实验3中，F1与P2回交的子代绿色植株有_______种基因型。
（3）欲从F2绿色植株中筛选基因型为一对基因隐性纯合、另一对基因杂合的白菜植株进行基因定位，根据F3的表型及比例不同将F2绿色植株分为三种类型，这三种绿色白菜的比例为_______，从中选择自交子代为_______的绿色个体即可。
（4）基因定位黄色突变体pylm的两对基因分别位于白菜的7号和9号染色体上，用60C诱变得到由单个隐性基因控制的另一株黄色白菜突变体pem1，研究发现控制该突变体pem1的隐性基因在染色体上的具体位置和黄色突变体pylm的基因不同。利用这两种纯合黄色突变体为实验材料设计实验验证上述结论。
①杂交实验方案：_______。
②预期实验结果：若上述杂交实验子代表型及比例为_______，则黄色突变体peml的隐性突变基因不在7号、9号染色体上；若上述杂交实验子代表型及比例为________，则黄色突变体peml的隐性突变基因位于7号或9号染色体上。
【答案】（1）减数分裂过程中，同源染色体上等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合
（2）①. 8 ②. 3
（3）①. 7：4：4 ②. 绿色：黄色=3：1
（4）①. 将两种纯合突变体相互杂交得F1，F1自交得F2，统计F2的表型及比例 ②. 绿色：黄色=45：19 ③. 绿色：黄色=11：5
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂形成配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【解析】（1）亲本正、反交获得的F1均为绿色植株，说明绿色对黄色为显性，F1自交得F2，F2中绿色植株∶黄色植株=15∶1，该比例为9∶3∶3∶1，据此推测，控制白菜黄色突变体pylm叶色基因的遗传符合自由组合定律，自由组合定律的实质是减数分裂过程中，同源染色体上等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合；
（2）实验2中，F1自交得F2，F2中绿色植株∶黄色植株=15∶1，据此可推测F2中绿色植株有8种基因型，若相关基因用A/a、B/b表示，则相应的基因型为AABB、AaBB、AABb、AaBb、AAbb、Aabb、aaBB、aaBb；实验3中，F1（AaBb）与P2（aabb）回交的子代基因型和表型比例为AaBb（绿色）∶Aabb（绿色）∶aaBb（绿色）∶aabb（白色）=1∶1∶1∶1，可见，绿色植株有3种基因型。
（3）从F2绿色植株（1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb）中选取若干自交得F3，其中1AABB、1AAbb、1aaBB、2AaBB、2AABb自交获得的子代均为绿色，占比为7/15；4AaBb自交产生的后代性状分离比为：绿色植株∶黄色植株=15∶1，占比为4/15；2Aabb、2aaBb自交产生的后代性状分离比为绿色植株∶黄色植株=3∶1，占比为4/7；可见，F3的表型及比例不同将F2绿色植株分为三种类型，这三种绿色白菜的比例为7∶4∶4，为了从F2绿色植株中筛选基因型为一对基因隐性纯合、另一对基因杂合的白菜植株进行基因定位，则需要选择自交子代为绿色∶黄色=3∶1的绿色个体即可。
（4）基因定位黄色突变体pylm的两对基因分别位于白菜的7号和9号染色体上，用60C诱变得到由单个隐性基因控制的另一株黄色白菜突变体pem1，研究发现控制该突变体pem1的隐性基因在染色体上的具体位置和黄色突变体pylm的基因不同。利用这两种纯合黄色突变体为实验材料设计实验验证上述结论。
①根据题意可以推测，黄色突变体pylm的基因型可表示为aabbEE，突变体pem1的基因型可表示为AABBee，将两种纯合突变体相互杂交得将上述两种纯合突变体相互杂交得F1（AaBbEe）,F1自交得F2，统计，统计F2的表型及比例；
②结合上述推测可知，F2中表型为黄色个体的比例为15/16（A_B_ee）×1/4+1/16(aabb__)=19/64，因此，若黄色突变体peml的隐性突变基因不在7号、9号染色体上，则杂交实验F2子代表型及比例为绿色∶黄色=45∶19。
若上述杂交实验中黄色突变体peml的隐性突变基因位于7号或9号染色体上，则F1（AaBebE）,F1自交得F2，其中表现为黄色个体的基因型为1/16AABeBe、2/16AaBeBe、1/16aaBeBe、1/16aabEbE，因此，统计F2的表型及比例为绿色∶黄色=11∶5。实验处理
Pn（μml·m-2·s-1）
Ci（μml·ml-1）
Gs（μml·m-2·s-1）
SPAD
对照
7.4
295
0.23
33.5
0.2%NaCl
4.9
320
0.19
32
0.4%NaCl
4
330
0.14
31.9
项目
0μml/L对照组
50μml/L的虫草素I组
100μml/L的虫草素Ⅱ组
宫颈癌Hela细胞侵袭率（%）
85.63±4.22
68.23±3.58
49.02±2.38
宫颈癌Hela细胞转移率（%）
60.00±5.42
45.28±4.07
19.87±2.39
miR-135b-5p相对表达量
1.99±0.05
1.68±0.04
1.34±0.03
实验组别
光饱和点（lux）
光补偿点（μml·m-2·s-1）
最大净光合速率（μmlCO2·m-2·s-1）
细胞呼吸速率（μmlCO2·m-2·s-1）
甲组
2235.92
12.83
18.28
1.01
乙组
2554.62
10.47
22.07
0.88
丙组
1475.33
4.19
19.99
0.42
丁组
1481.03
15.76
22.59
1.14