北京市海淀区2024_2025学年高一生物上学期1月期末考试试卷含解析

这是一份北京市海淀区2024_2025学年高一生物上学期1月期末考试试卷含解析，共30页。
3.答案一律填涂或书写在答题纸上，在试卷上作答无效。
4.在答题纸上，选择题用2B铅笔作答，其余题用黑色字迹签字笔作答。
5.考试结束，请将本试卷和答题纸一并交回。
第一部分（选择题共45分）
一、选择题：本部分共30小题，1~15题每小题1分，16~30题每小题2分，共45分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 蓝细菌和酵母菌都具有的细胞器是（ ）
A. 内质网B. 高尔基体C. 线粒体D. 核糖体
【答案】D
【解析】
【分析】蓝细菌是原核生物，酵母菌是真核生物，两者细胞结构的差异决定了共有细胞器的种类。
【详解】A、内质网是真核生物细胞器，蓝细菌（原核生物）不含内质网，A错误；
B、高尔基体是真核生物中参与蛋白质加工的细胞器，蓝细菌无此结构，B错误；
C、线粒体是真核生物进行有氧呼吸的主要场所，蓝细菌进行光合作用和有氧呼吸的酶分布于细胞质和细胞膜，无线粒体，C错误；
D、核糖体是蛋白质合成的场所，原核生物和真核生物均含有核糖体，D正确。
故选D。
2. 图是支原体结构模式图。下列关于支原体叙述正确的是（ ）

A. 有染色体
B. 可以合成蛋白质
C. 无法进行细胞呼吸
D. 可进行光合作用
【答案】B
【解析】
【分析】原核细胞：没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色质；没有复杂的细胞器（只有核糖体一种细胞器）；含有细胞膜、细胞质，遗传物质是DNA。
【详解】A、支原体是原核生物，没有染色体，A错误；
B、支原体是原核生物，含有核糖体，可以合成蛋白质，B正确；
C、支原体虽然没有线粒体，但含有与细胞呼吸有关的酶，可以进行细胞呼吸，C错误；
D、支原体不含叶绿体，也没有光合色素和与光合作用有关的酶，不能进行光合作用，D错误。
故选B。
3. 下列关于细胞中的化合物叙述，不正确的是（ ）
A. 晒干的种子有利于储藏是因为不含自由水
B. 淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖
C. 高温处理后的蛋白质仍能与双缩脲试剂反应呈紫色
D. 组成ATP、DNA和RNA分子的元素种类相同
【答案】A
【解析】
【分析】1、化合物的元素组成：（1）蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成，有些还含有S；（2）核酸的组成元素为C、H、O、N、P；（3）脂质的组成元素有C、H、O，有些还含有N、P；（4）糖类的组成元素为C、H、O。
2、检测蛋白质实验的原理是：双缩脲试剂可与含有2个或2个以上肽键的化合物发生紫色反应。
【详解】A、晒干的种子中自由水含量极低，但并非完全不含自由水，此时细胞代谢活动减弱，利于储藏，A错误；
B、淀粉、糖原、纤维素均为由葡萄糖单体通过不同方式连接形成的多糖，B正确；
C、高温破坏蛋白质的空间结构但未破坏肽键，双缩脲试剂可与肽键反应呈紫色，C正确；
D、ATP、DNA、RNA均含有C、H、O、N、P五种元素，元素种类相同，D正确。
故选A。
4. 葡萄果实甜美多汁，营养丰富，其营养物质主要储存在（ ）
A. 液泡B. 叶绿体C. 细胞质基质D. 细胞间隙
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查植物细胞结构与功能，其中液泡主要存在于植物的细胞中，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白 质等，可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺，需结合各选项对应的细胞结构及其作用进行判断。
【详解】A、液泡是植物细胞中储存营养物质的主要结构，其内的细胞液含有大量水分、糖类、色素等物质。葡萄果实的甜味物质如果糖、葡萄糖等主要储存在液泡中，A正确；
B、叶绿体是进行光合作用的场所，主要存在于叶肉细胞中，而成熟果实细胞中叶绿体已退化，不负责储存营养物质，B错误；
C、细胞质基质是细胞质中液态部分，负责多种生化反应（如呼吸作用第一阶段），但并非储存大量营养物质的主要场所，C错误；
D、细胞间隙是细胞之间的空隙，可能含有少量细胞间液，但并非细胞内储存营养的结构，D错误。
故选A。
5. 下列关于“检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质”实验操作步骤的叙述，正确的是（ ）
A. 鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液
B. 斐林试剂在水浴加热的条件下可使还原糖产生紫色反应
C. 鉴定脂肪时使用苏丹Ⅲ染液，之后滴加50%酒精溶液，目的是洗去浮色
D. 鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液应混合均匀后，再加入含样品的试管中
【答案】C
【解析】
【分析】生物大分子的检测方法：蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应；淀粉遇碘液变蓝；还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀；脂肪需要使用苏丹Ⅲ染色，使用酒精洗去浮色以后在显微镜下观察，可以看到橘黄色的脂肪颗粒。
【详解】A、斐林试剂用于鉴定还原糖时，需将甲液（NaOH）和乙液（CuSO4）混合后使用，并在沸水浴条件下生成砖红色沉淀。选项A描述“先加甲液摇匀后加乙液”不符合实际操作方法，A错误；
B、斐林试剂与还原糖在沸水浴条件下反应生成砖红色沉淀，而紫色反应是双缩脲试剂与蛋白质结合后的现象，选项B混淆了试剂与颜色反应，B错误；
C、苏丹Ⅲ染液用于脂肪鉴定时，染色后需用50%酒精洗去浮色，避免多余染料干扰观察，此描述符合实验操作，C正确；
D、双缩脲试剂需先加A液（NaOH）创造碱性环境，再加B液（CuSO4），若混合后加入会破坏反应条件，无法显色，D错误。
故选C。
6. 下列有关细胞核的叙述，不正确的是（ ）
A. 核膜为双层膜，把核内物质与细胞质分开
B. 细胞代谢和遗传的控制中心
C. DNA等大分子物质可以通过核孔进入细胞质
D. 核仁与核糖体的形成有关
【答案】C
【解析】
【分析】细胞核包括核膜（将细胞核内物质与细胞质分开）、染色质（DNA和蛋白质）、核仁（与某种RNA（rRNA）的合成以及核糖体的形成有关）、核孔（核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流）．功能：细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是细胞遗传和代谢的控制中心。
【详解】A、核膜由双层膜构成，将细胞核内的物质与细胞质分隔开，A正确；
B、细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是细胞遗传和代谢的控制中心，B正确；
C、DNA主要存在于细胞核内，不能通过核孔进入细胞质，而RNA（如mRNA）可通过核孔运输，C错误；
D、核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，在有丝分裂过程中，核仁有规律地消失和重建，D正确。
故选C。
7. 对植物细胞质壁分离和复原实验进行分析，得不到证实的是
A. 原生质层具有选择透过性
B. 细胞处于生活状态或已死亡
C. 细胞液和周围溶液浓度的关系
D. 溶质分子进出细胞的方式
【答案】D
【解析】
【详解】A、原生质层具有选择透过性，水分子可以自由通过，蔗糖等不能通过，A错误；
B、当外界溶液远大于细胞液浓度时，植物细胞会因为过度失水，而皱缩，最终死亡，变成全透性，B错误；
C、当外界溶液和细胞液存在浓度差时，细胞会发生失水或吸水，细胞的形态也会随着发生改变，故能够判断出细胞液和周围溶液的浓度关系，C错误；
D、由于不同的物质进出细胞的方式不同，故在实验中，不能判断出溶质分子进出细胞的方式，D正确。
故选D。
8. 与无机催化剂相比，酶所特有的是（ ）
A. 都是蛋白质
B. 为化学反应提供能量
C. 催化化学反应更高效
D. 能降低反应的活化能
【答案】C
【解析】
【分析】酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的）。
【详解】A、酶绝大多数蛋白质，少数是RNA（如RNA酶），因此并非“都是蛋白质”，A错误；
B、催化剂的作用是降低反应的活化能，而非提供能量，酶和无机催化剂均不提供能量，B错误；
C、酶的催化效率通常远高于无机催化剂（如过氧化氢酶比Fe³⁺高效），这是酶的特性之一，C正确；
D、降低反应活化能是酶和无机催化剂的共同作用机制，并非酶特有，D错误。
故选C。
9. 一分子ATP中，含有的特殊化学键（～）和磷酸基团的数目分别是（ ）
A. 2和3B. 1和3C. 2和1D. 4和6
【答案】A
【解析】
【分析】ATP的结构：一分子腺嘌呤、一分子核糖、三分子磷酸。
【详解】一分子ATP中，含有3个磷酸基团，三个磷酸基团之间通过两个特殊化学键（~）连接，结构式为A-P~P~P，A正确，BCD错误。
故选A。
10. 若一只小鼠吸入18O2，该鼠体内最先出现含有18O的化合物是（ ）
A. 水B. 乳酸C. 丙酮酸D. 二氧化碳
【答案】A
【解析】
【分析】有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。
【详解】A、氧气（O2）在有氧呼吸第三阶段作为最终氢受体，与[H]结合生成水（H2O），吸入的18O2直接参与此过程，因此最先形成的含18O的化合物是水，A正确；
B、乳酸是无氧呼吸产物，其氧元素来源于葡萄糖分解，与吸入的氧气无关，B错误；
C、丙酮酸是葡萄糖分解的产物，其氧元素来自葡萄糖和细胞质基质中的水，与吸入的氧气无关，C错误；
D、二氧化碳（CO2）产生于有氧呼吸第二阶段，其氧元素来自丙酮酸和水中的氧，但第二阶段的水可能来自第三阶段生成的含18O的水，此时CO2中的18O出现时间晚于水，D错误。
故选A。
11. 把新鲜的叶绿素溶液放在光源和分光镜之间，观察发现光谱中主要的吸收区在（ ）
A. 绿光部分B. 蓝紫光部分C. 红光和蓝紫光部分D. 黄橙光部分
【答案】C
【解析】
【分析】叶绿体中的色素主要为叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
【详解】叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，故把新鲜叶绿素溶液放在光源和分光镜之间，在光谱中可以看到最强的吸收区在红光区域和蓝紫光区域，C正确，ABD错误。
故选C。
12. 正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后其叶绿体内不可能立即发生的现象是
A. O2的产生停止B. CO2的固定加快
C. ATP/ADP比值下降D. C3含量升高
【答案】B
【解析】
【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+PiATP。
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、用黑布迅速将培养瓶罩上，即突然停止光照，光反应停止，O 2的产生停止，A正确；
B、用黑布迅速将培养瓶罩上，即突然停止光照，光反应停止，还原氢和ATP的合成受阻，导致三碳化合物的还原受阻，进而导致CO 2的固定应减慢，B错误；
C、用黑布迅速将培养瓶罩上，即突然停止光照，光反应停止，还原氢和ATP的合成受阻，ATP 的含量减小， 比值下降，C正确；
D、光反应为暗反应供[H]、ATP去还原C 3，突然停止光照，光反应停止，导致C 3化合物的还原减弱，则C 3化合物消耗减少，C 3化合物剩余的相对增多，D正确。
故选B。
【点睛】本题考查了影响光合作用的环境因素以及光合作用过程中的物质变化，考生在分析时明确罩上黑布后光反应将立即停止，然后根据光反应中物质变化判断ATP和NADPH的含量变化，进而确定对二氧化碳固定的影响。
13. 采用一定量羟基脲加入菠菜根尖培养液，能特异性抑制DNA合成，使细胞分裂停止。羟基脲发生作用是在细胞分裂的（ ）
A. 分裂间期B. 前期C. 中期D. 后期
【答案】A
【解析】
【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞，从一个细胞分裂完成开始到下一次分裂完成时为止，包括分裂间期、前期、中期、后期和末期；分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期提供物质准备。
【详解】细胞分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，采用一定量羟基脲加入菠菜根尖培养液，能特异性抑制DNA合成，则羟基脲发生作用是在细胞分裂的间期，A符合题意。
故选A。
14. 蝌蚪发育为花背蟾蜍的过程中，其尾部细胞发生的变化主要为（ ）
A. 细胞增殖B. 细胞衰老C. 细胞坏死D. 细胞凋亡
【答案】D
【解析】
【分析】细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程，又称为细胞编程性死亡，细胞凋亡有利于生物个体完成正常发育，维持内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰。
【详解】A、细胞增殖指细胞通过分裂增加数量的过程，而蝌蚪尾部消失是结构退化，并非细胞分裂，A错误；
B、细胞衰老是细胞生理功能衰退的现象，虽可能伴随部分细胞衰老，但尾部整体消失的主因并非衰老，B错误；
C、细胞坏死是由外界因素导致的被动死亡，属于病理性损伤，而蝌蚪尾部消失是发育中的主动过程，C错误；
D、细胞凋亡是由基因调控的主动的、程序性死亡，是生物体正常发育的必要过程。蝌蚪尾部退化属于细胞凋亡，D正确。
故选D。
15. 下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是（ ）
A. 分裂能力越强的细胞，寿命通常越短
B. 衰老的细胞中，细胞核体积变小，染色质收缩
C. 细胞生长过程中，相对表面积增大，物质交换效率提高
D. 细胞自噬对于维持细胞内部环境的稳定也具有一定意义
【答案】D
【解析】
【分析】1、细胞凋亡是由基因控制的细胞自动结束生命的过程；细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
2、细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发稳定性差异的过程；细胞分化的实质：基因的选择性表达。
3、衰老细胞的特征：细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；多种酶的活性降低，呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
【详解】A、分裂能力越强，细胞寿命越长，比如癌细胞能够保持无限增殖的能力，从而具有不死性，A错误；
B、衰老细胞的特点之一就是细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深，B错误；
C、细胞生长过程中，细胞体积增大，其相对表面积（表面积与体积的比值）减小，物质交换的效率降低，C错误；
D、通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定，D正确。
故选D。
16. 细菌被归为原核生物的原因是（ ）
A. 细胞体积小B. 单细胞C. 没有核膜D. 没有DNA
【答案】C
【解析】
【分析】原核细胞与真核细胞的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核。原核生物都是单细胞生物。
【详解】原核细胞和真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，因此细菌被归为原核生物的原因是其没有核膜，原核生物都是单细胞生物，细胞体积一般比真核细胞小，且拟核中有DNA存在，但这些不是将细菌归为原核生物的原因。综上所述，C正确，ABD错误。
故选C。
17. 遨游太空五个月的水稻种子和种植有各种蔬菜的“太空菜园”搭乘宇宙飞船返回地球。下列叙述错误的是（ ）
A. 水稻种子萌发时结合水与自由水的比值低于休眠时
B. 太空中植物细胞内含量较多的元素有C、H、O、N
C. “太空菜园”中的蔬菜属于生命系统的种群层次
D. 种植培养基中应含有Mg2+以保障叶绿素的合成
【答案】C
【解析】
【分析】许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，反之亦然。
【详解】A、种子萌发时新陈代谢增强，自由水含量增加，结合水与自由水的比值降低，A正确；
B、细胞中含量较多的元素为C、H、O、N，属于大量元素，B正确；
C、“各种蔬菜”包含不同物种，属于多个种群，C错误；
D、Mg2+是叶绿素的组成元素，培养基中需提供Mg2+以保证叶绿素合成，D正确。
故选C。
18. 低等植物和动物共有的、在细胞分裂中起重要作用的细胞器是
A. 高尔基体B. 中心体C. 叶绿体D. 核糖体
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞中与有丝分裂有关的细胞器：中心体（与纺锤体的形成有关）、核糖体（间期蛋白质的合成）、线粒体（提供能量）．高等植物细胞与有丝分裂有关的细胞器：核糖体（间期蛋白质的合成）、线粒体（提供能量）、高尔基体（与细胞壁的形成有关．低等植物细胞与有丝分裂有关的细胞器：中心体（与纺锤体的形成有关）、核糖体（间期蛋白质的合成）、线粒体（提供能量）、高尔基体（与细胞壁的形成有关。
【详解】A、动物细胞分裂过程中，高尔基体没有起到重要作用，A错误；
B、中心体是低等植物和动物共有的，与细胞有丝分裂有关，B正确；
C、动物细胞没有叶绿体，C错误；
D、几乎所有的细胞都含有核糖体，D错误。
故选B。
19. 图是细胞膜的亚显微结构模式图，①~③表示构成细胞膜的物质，下列叙述不正确的是（ ）
A. ①由蛋白质和胆固醇组成，与细胞识别有关
B. ②的种类繁多，参与细胞膜的各种主要功能
C. ②③都可以移动，符合细胞膜的流动镶嵌模型特点
D. ③构成了细胞膜基本骨架，组成元素有C、H、O、N、P
【答案】A
【解析】
【分析】据图分析，图中①是糖蛋白，②是蛋白质，③是磷脂双分子层，因上侧存在糖蛋白，故上侧是细胞膜外侧。
【详解】A、图中①是糖蛋白，由蛋白质和糖类组成，与细胞识别有关，A错误；
B、②表示膜蛋白，功能越复杂的细胞膜，膜蛋白的种类和数量就越多，B正确；
C、由于构成生物膜的③磷脂分子和大部分②蛋白质分子还可以运动的，所以生物膜的结构特点是具有一定的流动性，C正确；
D、③磷脂分子由亲水的头部和疏水的尾部组成，磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架，磷脂分子的元素组成为C、H、O、N、P，D正确。
故选A。
20. 都具有双层膜结构，并含有DNA分子的一组细胞结构是（ ）
A. 线粒体、叶绿体、细胞核
B. 液泡、线粒体、核糖体
C. 内质网、线粒体、叶绿体
D. 溶酶体、叶绿体、高尔基体
【答案】A
【解析】
【分析】DNA分布在真核细胞的细胞核、叶绿体和线粒体中；含有双层膜的细胞结构为细胞核、叶绿体、线粒体。
【详解】A、线粒体和叶绿体为双层膜结构，且均含有少量DNA；细胞核的核膜为双层膜，其内的染色体含DNA。三者均符合条件，A正确；
B、液泡为单层膜，核糖体无膜结构，均不满足双层膜条件，B错误；
C、内质网为单层膜结构，不符合条件，C错误；
D、溶酶体和高尔基体均为单层膜结构，不符合条件，D错误。
故选A。
21. 特化的细胞分泌产生的分泌物（如激素、黏液或某些酶）没有立即分泌到胞外而是储存在分泌细胞内，当细胞受到胞外信号刺激时，分泌泡才与质膜融合并将内含物释放出去，这种现象称为调节型胞吐。下列说法正确的是（ ）
A. 线粒体膜的成分更新与调节型胞吐有关
B. 人体进食后分泌消化酶的过程属于调节型胞吐
C. 分泌物的胞吐过程不需要线粒体等结构提供能量
D. 人体细胞均可通过调节型胞吐分泌相关物质
【答案】B
【解析】
【分析】胞吐一般转运大分子物质，需要能量，不需要载体蛋白。
【详解】A、线粒体膜的属于胞内膜，其成分更新与调节型胞吐无关，A错误；
B、人体进食后受到食物刺激分泌消化酶的过程属于调节型胞吐，B正确；
C、分泌物的胞吐过程需要线粒体等结构提供能量，C错误；
D、特化的细胞才可通过调节型胞吐分泌相关物质，D错误。
故选B。
22. 植物细胞不一定具有的生理过程是（ ）
A. [H]的生成
B. 染色体的复制
C. ATP与ADP转换
D. 蛋白质的合成
【答案】B
【解析】
【分析】细胞内能量的供应机制为ATP与ADP之间相互转换。
【详解】A、[H]的生成可发生在呼吸作用（所有活细胞）和光合作用光反应（含叶绿体的细胞）。即使无叶绿体的细胞（如根尖细胞）仍可通过呼吸生成[H]，A不符合题意；
B、染色体复制仅发生在进行有丝分裂或减数分裂的细胞中。成熟植物细胞（如叶肉细胞、导管细胞）若不再分裂，则无此过程，B符合题意；
C、ATP与ADP的转换是所有活细胞维持生命活动的能量代谢基础，C不符合题意；
D．蛋白质合成在核糖体中进行，所有活细胞均需合成蛋白质以维持功能，D不符合题意。
故选B。
23. 在不损伤植物细胞内部结构的情况下，能去除细胞壁的物质是（ ）
A. 盐酸B. 蛋白酶C. 纤维素酶D. 淀粉酶
【答案】C
【解析】
【分析】植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，需用相应酶分解。
【详解】A、盐酸会破坏细胞膜和细胞质结构，导致细胞死亡，无法保持内部结构完整，A不符合题意；
B、蛋白酶分解蛋白质，但细胞壁不含蛋白质，无法去除细胞壁，且可能损伤细胞膜，B不符合题意；
C、纤维素酶可水解细胞壁中的纤维素，且不破坏以磷脂和蛋白质为主的细胞膜及内部结构，C符合题意；
D、淀粉酶分解淀粉，而细胞壁不含淀粉，无法去除细胞壁，D不符合题意。
故选C。
24. ATP是生命活动的直接能源物质。下列叙述正确的是（ ）
A. 同一细胞内合成的ATP，其用途可能不同
B. ATP末端的磷酸基团转移势能较低，导致远离A的化学键易断裂
C. ATP与ADP的相互转化，表明能量可以循环利用
D. ATP水解释放的Pi使载体蛋白磷酸化，但未伴随能量的转移
【答案】A
【解析】
【分析】ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP分子的结构可以简写成A-P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，~代表一种特殊的化学键。
【详解】A、同一细胞中，ATP可通过光合作用（叶绿体）或呼吸作用（细胞质基质、线粒体）合成，合成的ATP可用于不同生理过程（如主动运输、物质合成等），A正确；
B、ATP末端磷酸基团转移势能较高，导致远离腺苷的高能磷酸键易断裂并释放能量，B错误；
C、ATP与ADP的转化是物质可逆的循环，但能量不可循环（ATP水解释放的能量大部分以热能散失），C错误；
D、ATP水解时，Pi与载体蛋白结合使其磷酸化，此过程伴随能量转移（用于载体构象改变），D错误。
故选A。
25. 细胞有氧呼吸产生的[H]与氧结合形成水，2，4-二硝基苯酚（DNP）对该过程没有影响，但能抑制该过程ATP的合成。下列有关DNP作用的叙述，正确的是（ ）
A. 抑制氧气进入红细胞
B. 主要在线粒体基质中发挥作用
C. 作用于组织细胞时，机体散失的热能将增加
D. 导致细胞中ATP/ADP的比例上升
【答案】C
【解析】
【分析】据题意可知，2，4-二硝基苯酚（DNP）对[H]与氧结合形成水的过程没有影响，但能抑制ATP合成，表明DNP影响线粒体内膜的酶催化形成ATP的过程，能量最终以热能形式散失。
【详解】A、根据题意，DNP主要抑制有氧呼吸第三阶段ATP的合成，而氧气通过自由扩散进入红细胞，不消耗ATP，故DNP不会抑制氧气进入红细胞，A错误；
B、根据题意可知，2，4-二硝基苯酚（DNP）对[H]与氧结合形成水的过程没有影响，但能抑制ATP合成，有氧呼吸第三阶段产生的ATP最多，其场所为线粒体内膜，故DNP主要在线粒体内膜中发挥作用，B错误；
C、根据题意，DNP作用于组织细胞时，使线粒体内膜的酶无法催化形成ATP，结果以热能形式散失，故机体散失的热能将增加，C正确；
D、ATP合成被抑制时，ATP减少而ADP积累，故ATP/ADP比值下降，D错误。
故选C。
26. 关于叶绿体中色素的提取和分离实验，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 提取色素研磨叶片时加入少许CaCO3是为了避免色素被破坏
B. 色素的提取液是75%的乙醇，层析液是丙酮
C. 为便于层析，需要将层析液没过滤液细线
D. 为促进色素分子在滤纸上的扩散，层析时试管要敞口
【答案】A
【解析】
【分析】绿色中色素的提取和分离原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。绿叶中的色素都可以溶解在层析液中，但不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。
【详解】A、CaCO₃可中和细胞液中的有机酸，防止叶绿体色素被破坏，A正确；
B、提取色素应使用无水乙醇（溶解色素），层析液由石油醚、丙酮和苯混合而成，而非75%乙醇，B错误；
C、层析液不可没过滤液细线，否则色素会溶解于层析液导致无法分离，C错误；
D、层析需在密闭容器中进行，避免层析液挥发，敞口会降低分离效果，D错误。
故选A。
27. 在一天中，中午光照最为强烈，气温也最高。图是在晴朗的夏天探究遮光对绿萝净光合速率影响的实验数据结果。下列相关分析不正确的是（ ）
A. 推测12：30时Ⅱ组绿萝净光合速率最低的主要原因是气孔关闭
B. Ⅱ组d点前有机物的积累量高于c点前的积累量
C. Ⅲ组b点细胞呼吸有机物的消耗量等于光合作用合成量
D. I组a点前净光合速率的变化主要受CO2浓度影响
【答案】D
【解析】
【分析】影响光合作用强度的外界因素:空气中二氧化碳的浓度，土壤中水分的多少，光照的长短与强弱、光的成分以及温度的高低等，都是影响光合作用强度的外界因素。光合作用强度可以通过测定一定时间内原料消耗量或产物生成的数量来定量地表示。
【详解】A、Ⅱ组不遮光，12：30时，光照最为强烈，气温也最高，气孔关闭，植物从外界获取的二氧化碳减少，光合作用下降，同时气温高，细胞呼吸作用增强，因此绿萝净光合速率最低，A正确；
B、据图可知，Ⅱ组从c点到d点虽然净光合速率下降，但净光合速率仍然大于0，因此此段时间内仍然在积累有机物，d点前有机物的积累量高于c点前的积累量，B正确；
C、Ⅲ组b点是与横坐标交点，表示净光合速率为0，实际光合速率=净光合速率+呼吸速率，说明细胞呼吸有机物的消耗量等于光合作用合成量，C正确；
D、I组a点前，随着光照强度的增加，净光合速率在增加，因此净光合速率的变化主要受光照强度的影响，D错误。
故选D。
28. 近年来，越来越多的农户建设温室大棚种植农作物，为提高产量，下列措施不适当的是（ ）
A. 增加室内CO2浓度
B. 适当延长光照时间
C. 缩小大棚内昼夜温差
D. 增加室内光照强度
【答案】C
【解析】
【分析】在提高大棚作物产量的过程中，可以增大昼夜温差，降低夜间有机物的消耗；或白天的时候适当增加光照强度、延长光照时间、增加室内CO2浓度等均有助提高光合作用速率，可以提高产量。
【详解】A、增加CO₂浓度可提高光合作用的暗反应速率，促进有机物积累，有利于提高产量，A正确；
B、适当延长光照时间能延长光合作用时间，增加有机物的合成，有利于提高产量，，B正确；
C、缩小昼夜温差会减弱夜间呼吸作用对有机物的消耗，但白天适当高温促进光合作用、夜间低温抑制呼吸作用更有利于有机物积累，因此缩小温差会减少有机物积累，不利于提高产量，C错误；
D、增加室内光照强度可提高光合速率，有利于提高产量，D正确。
故选C。
29. 下列关于细胞周期的叙述，正确的是（ ）
A. 生物体所有的细胞都具有细胞周期
B. 细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂开始到分裂完成时为止
C. 细胞分裂期较分裂间期的时间要短
D. 子代细胞产生后均立即进入下一个细胞周期
【答案】C
【解析】
【分析】细胞周期：连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止所经历的全过程。
【详解】A、并非所有细胞都有细胞周期，只有连续分裂的细胞（如某些生发层细胞）才具有细胞周期，而高度分化的细胞（如神经细胞）无细胞周期，A错误；
B、细胞周期应从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，而非“从一次分裂开始”，B错误；
C、分裂间期占细胞周期的90%~95%，时间远长于分裂期，因此分裂期较分裂间期短，C正确；
D、子代细胞可能会进行分化，并非立即进入下一周期，D错误。
故选C。
30. 医学上把已经消除体细胞“记忆”，且恢复到胚胎细胞状态的细胞称为“重编程”细胞。研究发现，将通透性强的纤维原细胞短暂地暴露于鼠胚胎干细胞提取物中能获得“重编程”细胞。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 提取物一定通过改变细胞的遗传物质获得“重编程”细胞
B. “重编程”细胞的获得过程会改变细胞的形态、结构和功能
C. “重编程”细胞的获得过程体现了纤维原细胞的全能性
D. 该项研究表明正常机体内细胞的分化过程是可逆的
【答案】B
【解析】
【分析】细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。
【详解】A、提取物可通过调控基因表达（如表观遗传修饰改变）使纤维原细胞重编程，但遗传物质未改变，A错误；
B、纤维原细胞分化为“重编程”细胞时，形态、结构和功能发生改变（如从分化状态恢复为未分化状态），B正确；
C、细胞全能性需发育完整个体，而“重编程”仅恢复多能性，未体现全能性，C错误；
D、题干实验为体外人工干预，无法说明正常机体内分化可逆，D错误。
故选B。
第二部分（非选择题共55分）
二、非选择题：本部分共7小题，共55分。
31. 镰状细胞贫血患者红细胞中的血红蛋白异常，严重威胁患者健康。
（1）成人的血红蛋白（HbA）由四条肽链组成，其中两条α链各含141个氨基酸，两条β链各含146个氨基酸，相邻氨基酸之间通过______反应形成肽键，HbA所含的肽键数是____个。每条肽链盘曲折叠形成有一定空间结构的亚基。
（2）HbA的β链第6位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸，导致产生了异常的血红蛋白（HbS）。两种氨基酸的R基团结构如图1所示，写出缬氨酸的结构式_____。

（3）HbA可溶且不聚集。图2显示，与HbA相比，HbS由于β亚基结构改变产生疏水突起，______，大量多聚体聚集形成不溶性纤维，使红细胞由两面凹的圆饼状扭曲成镰刀状，运输氧气能力_______。镰状红细胞容易破裂，阻塞血管，导致部分组织受损。

【答案】（1） ①. 脱水缩合 ②. 570
（2） （3） ①. 一个HbSβ亚基的疏水突起与另一HbSβ亚基的疏水口袋结合，形成多聚体 ②. 降低
【解析】
【分析】氨基酸通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱出一分子水的过程，连接两个氨基酸的化学键是肽键。
【小问1详解】
氨基酸通过脱水缩合反应生成肽键，HbA由四条肽链组成，其中两条α链各含141个氨基酸，两条β链各含146个氨基酸，则所含的肽键数是141×2+146×2-4=570个。
【小问2详解】
根据图1可知缬氨酸的R基，则缬氨酸的结构式为 。
【小问3详解】
分析图2，对比HbA与HbS结构可知，与HbA相比，HbS由于β亚基结构改变产生疏水突起，而多聚体的形成是因为一个HbSβ亚基的疏水突起与另一HbSβ亚基的疏水口袋结合。大量多聚体聚集形成不溶性纤维，使红细胞由两面凹的圆饼状扭曲成镰刀状，运输氧气能力降低。
32. 柿果的涩味主要由可溶性单宁引起，涩柿不能在树上完成脱涩，需要人工处理使其脱涩方可食用。
（1）使用高浓度CO2处理涩柿，制造_____（填“有氧”或“低氧”）环境，柿果中的糖类物质在多种酶的作用下，在果肉细胞的_____中可被分解为丙酮酸和_______，最终产生乙醇和_____。此过程的部分产物在多种酶的作用下转化为乙醛。乙醛是一种脂溶性的小分子物质，可通过______的方式进入柿果细胞液泡，与其中的可溶性单宁反应，形成不溶性单宁，从而减少涩味（图1所示）。
（2）某品种涩柿经白酒喷洒后，检测柿果脱涩过程中可溶性单宁在单宁中的占比，结果如图2.据此，请在答题纸中画出该柿果脱涩过程中不溶性单宁占比的变化趋势_______。
（3）下列有关高浓度CO2处理涩柿脱涩的叙述，正确的包括_______（多选）。
A. 丙酮酸进入线粒体基质分解消耗细胞内氧气促进脱涩
B. 提高丙酮酸脱羧酶、乙醇脱氢酶的活性利于涩柿脱涩
C. 使用有氧呼吸抑制剂可以促进涩柿脱涩
D. 从丙酮酸转化为乙醇的过程释放少量ATP
（4）明朝徐光启编纂的《农政全书》中写道“醂柿，水一瓮，置柿其中，数日即熟……”，即温水浸泡柿果可以促进柿果脱涩。请结合题目信息，分析该传统做法的生物学原理_________。
【答案】（1） ①. 低氧 ②. 细胞质基质 ③. [H] ④. CO2 ⑤. 自由扩散
（2） （3）BC
（4）使用温水浸泡，营造无氧呼吸环境，同时提高温度增加酶的活性
【解析】
【分析】无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为不彻底氧化产物，同时释放出少量能量的过程。
【小问1详解】
使用高浓度CO2处理涩柿，可以制造低氧环境；糖类物质细胞质基质中可被分解为丙酮酸和[H]，最终产生乙醇和CO2，这是无氧呼吸的两个阶段。根据题意，乙醛是一种脂溶性的小分子物质，则可通过自由扩散的方式进入柿果细胞液泡。
小问2详解】
图2是柿果脱涩过程中可溶性单宁在单宁中的占比，则不溶性单宁占比的变化趋势与之相反，可表示为：
【小问3详解】
A、在高浓度CO2处理创造的低氧环境中，丙酮酸在细胞质基质中转化为酒精和二氧化碳，A错误；
B、由图1可知，丙酮酸脱羧酶、乙醇脱氢酶均会催化乙醛的生成，进而生成不溶性丹宁，减少涩味，故提高丙酮酸脱羧酶、乙醇脱氢酶的活性利于涩柿脱涩，B正确；
C、使用有氧呼吸抑制剂可以抑制有氧呼吸，增加乙醇的生成，从而促进涩柿脱涩，C正确；
D、从丙酮酸转化为乙醇的过程不释放能量，不产生ATP，D错误。
故选BC。
【小问4详解】
使用温水浸泡，营造无氧呼吸环境，同时提高温度增加酶的活性，故温水浸泡柿果可以促进柿果脱涩。
33. 乳糖酶用于乳制品工业，可将乳制品中低甜度的乳糖分解为较甜的葡萄糖和半乳糖，供乳糖不耐受人群食用。
（1）乳糖酶可水解乳糖，但不能水解淀粉，这体现了酶具有__________性的特点。通过测量单位时间内生成的__________的量，可表示乳糖酶活性。
（2）为探究温度对乳糖酶活性的影响，研究人员设置了系列温度梯度，进行相关实验。
①实验步骤如下：配制一定浓度的乳糖溶液，_________（按正确顺序选填下列选项前字母，下列选项可不限于选择一次），结果如图1.

a、将适量乳糖酶加入乳糖溶液
b、取适量乳糖酶
c、保温至相应温度
d、相应温度下检测酶活性
②本实验中需控制的无关变量有_____（写出2个）。
③适宜条件下，将乳糖酶在不同温度下保温充足时间，再在酶活性最高的温度下检测其残余酶活性，由此得到酶的热稳定性数据，结果如图1.据图分析工业生产中应用乳糖酶的最佳温度，并说明理由：________。
（3）一定反应条件下，乳糖分解产生半乳糖后还有低聚半乳糖（GOS）的生成，图2为其作用机理示意图。

①根据图2所示，乳糖酶催化乳糖分解产生葡萄糖及半乳糖-酶复合体，_______，生成GOS。
②一段时间后，检测各种产物量，结果如图3.据图分析，在4小时GOS产量达到最高，随后开始下降，结合图2推测下降的原因是：_______。
（4）GOS虽不能被人体所吸收，但能促进肠道内一些益生菌的增殖。综上所述，说明应用乳糖酶生产乳制品的优势：_____。
【答案】（1） ①. 专一 ②. 葡萄糖
（2） ①. cbcacd ②. pH、酶量、反应时间 ③. 45℃，据图1可知45℃下乳糖酶的活性最高，且残余酶活性没有明显下降，热稳定性高
（3） ①. 半乳糖-酶复合体中的半乳糖分子转移到乳糖分子上 ②. 随乳糖浓度下降，半乳糖—酶复合体减少，GOS合成速率下降，而乳糖酶催化GOS降解速度加快，GOS的降解大于合成
（4）一方面乳糖酶可分解乳制品中的乳糖，适于乳糖不耐受人群食用，分解产生的葡萄糖和半乳糖甜度高、口感好；另一方面，所生成的GOS可促进益生菌增殖，有助于调节肠道菌群
【解析】
【分析】1、酶的特性：①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍；②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应；③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。2、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【小问1详解】
酶具有专一性，故乳糖酶只能水解乳糖，不能水解淀粉，乳糖酶的活性可以用单位时间内单位体积中产物的生成量或底物的消耗量来表示，故通过测量单位时间内生成的葡萄糖或半乳糖的量，可表示乳糖酶活性。
【小问2详解】
①为探究温度对乳糖酶活性的影响，需要配制一定浓度的乳糖溶液保温至相应温度，取适量乳糖酶，保温至相应温度，将适量乳糖酶加入乳糖溶液，保温至相应温度后在相应温度下检测酶活性。故正确顺序是cbcacd。
②本实验是探究温度对乳糖酶活性的影响，故pH、酶量、反应时间等无关变量需要保持相同且适宜。③据图1可知45℃下乳糖酶的活性最高，且残余酶活性没有明显下降，热稳定性高，故工业生产中应用乳糖酶的最佳温度为45℃。
【小问3详解】
①根据图2所示，乳糖酶催化乳糖分解产生葡萄糖及半乳糖-酶复合体，半乳糖-酶复合体中的半乳糖分子转移到乳糖分子上，生成GOS。②GOS是由半乳糖-酶复合体中的半乳糖分子转移到乳糖分子上形成的，在4小时GOS产量达到最高，随乳糖浓度下降，半乳糖—酶复合体减少，GOS合成速率下降，而乳糖酶催化GOS降解速度加快，GOS的降解大于合成，故GOS含量随后开始下降。
【小问4详解】
GOS能促进肠道内一些益生菌的增殖，应用乳糖酶生产乳制品的优势在于一方面乳糖酶可分解乳制品中的乳糖，适于乳糖不耐受人群食用，分解产生的葡萄糖和半乳糖甜度高、口感好；另一方面，所生成的GOS可促进益生菌增殖，有助于调节肠道菌群。
34. 分蘖是影响水稻产量的重要因素，科研人员研究了高氮对水稻分蘖的影响，发现水稻细胞膜上的蛋白S在其中起到了关键作用。
（1）氮作为组成细胞的重要元素，被水稻吸收后可以用于合成_____等生物大分子。研究发现高氮条件下水稻分蘖数量增加。
（2）统计野生型水稻和S蛋白缺失突变体在高氮条件下的分蘖数，结果如图1，说明S蛋白_______。
（3）研究发现S蛋白具有单糖转运功能，科研人员以无葡萄糖转运蛋白的酵母细胞为实验材料并做为对照，将导入S蛋白的酵母细胞为实验组，两组细胞培养至一定数量后，转移到含不同浓度¹³C标记葡萄糖的培养液中，检测葡萄糖摄取速率，结果如图2.据图可知，对照组几乎不转运葡萄糖，实验组细胞摄取葡萄糖速率的变化趋势是_______，推测原因是______。为判断S蛋白转运葡萄糖的方式是协助扩散还是主动运输，写出实验设计思路：_________。
（4）综上所述，高氮环境促进分蘖的机制是：高氮引起S蛋白含量降低，从而_____了茎基部细胞外的葡萄糖水平，葡萄糖可作为信号分子，调控水稻分蘖数量增加。
【答案】（1）蛋白质、核酸
（2）抑制水稻分蘖 （3） ①. 随葡萄糖浓度升高而增大，之后趋于稳定 ②. 葡萄糖浓度较低时，转运蛋白S充足，随葡萄糖浓度升高，转运的葡萄糖量增加，速率增大，葡萄糖达到一定浓度后，因转运蛋白S数量有限，参与转运的S蛋白达到饱和，葡萄糖摄取速率不再增加 ③. 将导入S蛋白的酵母细胞分为两组，一组加入细胞呼吸抑制剂，一组不做处理，置于相同条件下培养，检测两组细胞葡萄糖摄取速率
（4）提高
【解析】
【分析】不同物质跨膜运输的方式不同，包括主动运 输、被动运输和胞吞、胞吐，其中被动运输 包括协助扩散和自由扩散。 (1)主动运输的特点:①消耗能量(来自于 ATP水解或离子电化学势能)，②需要转运蛋 白协助，③逆浓度梯度进行。 (2)协助扩散的特点:①不消耗能量，②需 要转运蛋白协助，③顺浓度梯度进行。 (3)自由扩散的特点:①不消耗能量， ②不 需要转运蛋白协助，③顺浓度梯度进行。
【小问1详解】
蛋白质、核酸等生物大分子含有N 元素，水稻吸收的N可以用于合成这些物质。
【小问2详解】
分析图1可知，在高氮条件下，野生型 水稻的分蘖数少于S蛋白缺失突变体的，说明 S蛋白抑制水稻分蘖。
【小问3详解】
分析图2曲线易知对照组13C葡萄糖摄取速率接近于0，基本不变，说明几乎不转运葡萄糖；而实验组细胞摄取葡萄糖速率在一定范围内随葡萄糖浓度升高而增大，之后趋稳定。S蛋白具有单糖转运功能，实验组酵母 菌中导入了S蛋白，而对照组未导入，由此可以推测实验组发生上述变化的原因是葡萄糖浓度较低时，转运蛋白S充足，随葡萄糖浓度升高，转运的葡萄糖量增加，速率增大，葡萄糖达到一定浓度后，因转运蛋白S数量有 限，参与转运的S蛋白达到饱和，葡萄糖摄取速率不再增加。协助扩散还是主动运输的主要区别在于是否需要消耗细胞代谢产生的能量，因此要判断S蛋白转运葡萄糖的方式是协助扩散还是主动运输，应将能量的有无设置为自变量，相关的实验思路为:将导入S蛋白的酵母细胞分为两组，一组加入细胞呼吸抑制剂，一组不做处理，置于相同条件下培养，检测两组细胞葡萄糖摄取速率。
【小问4详解】
根据上述分析，高氮引起S蛋白含量降 低，从而提高了茎基部细胞外的葡萄糖水平，而葡萄糖可作为信号分子，调控水稻分蘖数量增加。
35. 镉（Cd）是一种有毒的重金属元素，土壤和水环境中的Cd可被植物吸收。氧化石墨烯（GO）常被用于废水处理。为研究GO对植物是否有修复功能，科研人员进行了下列实验。
（1）科研人员以大蒜为实验材料，实验处理及结果如下表。
注：有丝分裂指数（%）=分裂期细胞数/细胞总数×100%
对比______组数据，可知Cd抑制了大蒜根部细胞的有丝分裂及根生长。对比1、2组根长数据，可知GO处理对大蒜根的生长具有_______。对比3、4组根长及有丝分裂指数，分析GO对Cd抑制根生长的作用及原因_____。
（2）为探究Cd及GO对细胞有丝分裂过程的影响，科研人员取上述组别的根尖分生区细胞制作装片，进行显微观察。
①制片前需先对根尖进行_____，然后漂洗和染色。
②图1为显微镜下观察到的部分细胞图像。图中A和B为正常进行有丝分裂的细胞，A细胞中染色体数与核DNA分子数之比为_____。染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上，之后着丝粒分裂，_____分开，成为两条染色体，平均分配到细胞两极。
③对比B、C细胞，发现Cd处理的细胞有丝分裂出现异常。图中B、C细胞均处于有丝分裂_____期，染色体在________的牵引下运动，分别移向细胞两极，C细胞箭头所指位置出现了落后的染色体。
（3）分别检测第3、4组大蒜根部细胞吸收的Cd的分布情况，结果如图2.
据图2可知，与3组相比，4组处理后Cd在大蒜根细胞中的分布变化为：________。据此推测GO发挥作用的原因是：GO使Cd________，减少Cd向细胞内部迁移。
【答案】（1） ①. 1、3 ②. 促进作用 ③. 一定程度上缓解了Cd对大蒜根生长的抑制作用，原因是GO可减弱Cd对根尖细胞有丝分裂的抑制
（2） ①. 解离 ②. 1：2 ③. 姐妹染色单体 ④. 后 ⑤. 纺锤丝
（3） ①. 在细胞壁中分布增多，在细胞可溶性部分、细胞器中的分布减少 ②. 更多积累在细胞壁上
【解析】
【分析】有丝分裂装片的制作流程为：解离→漂洗→染色→制片。
【小问1详解】
对比1、3组数据，可知3组7天根长、有丝分裂指数均低于1组，说明Cd抑制了大蒜根部细胞的有丝分裂及根生长。对比1、2组根长数据，2组7天根长、有丝分裂指数均大于1组，可知GO处理对大蒜根的生长具有促进作用。对比3、4组根长及有丝分裂指数，4组7天根长、有丝分裂指数均高于3组，植物生长是细胞分裂、细胞生长共同作用的结果，推测GO一定程度上缓解了Cd对大蒜根生长的抑制作用，原因可能是GO可减弱Cd对根尖细胞有丝分裂的抑制。
【小问2详解】
①制片前需先对根尖进行解离处理，使组织细胞相互分离，然后漂洗和染色。
②图1为显微镜下观察到的部分细胞图像。图中A和B为正常进行有丝分裂的细胞，A细胞处于有丝分裂中期，染色体数与核DNA分子数之比为1∶2。染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上，之后着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，平均分配到细胞两极。
③对比B、C细胞，发现Cd处理的细胞有丝分裂出现异常。图中B、C细胞染色体向细胞两极运动，均处于有丝分裂后期，染色体在纺锤丝的牵引下运动，分别移向细胞两极，C细胞箭头所指位置出现了落后的染色体。
【小问3详解】
据图2可知，与3组相比，4组处理后Cd在大蒜根细胞中的分布变化为：在细胞壁中分布增多，在细胞可溶性部分、细胞器中的分布减少。据此推测GO发挥作用的原因是：GO使Cd更多积累在细胞壁上，减少Cd向细胞内部迁移。
36. 学习以下材料，回答以下问题。
脂滴——脂质代谢与能量稳态的调节者
脂滴是由磷脂分子包裹甘油三酯和胆固醇等脂质构成的一种细胞器。它在细胞内储存脂类物质，对维持脂质代谢平衡和机体能量稳态具有重要作用。
内质网是脂质合成的主要场所，脂滴来源于内质网，其形成过程见图1.脂滴与内质网、线粒体和溶酶体等多种细胞器之间存在相互作用，这种互作不需要两个细胞器的膜融合，大多由互作区域蛋白-蛋白相互作用或者蛋白-脂质相互作用介导，从而拉近两个细胞器。脂滴与多种细胞器的互作膜促进了脂质分子在细胞器间的快速流动，从而提升脂质代谢的效率。
脂滴与线粒体之间存在相互作用。线粒体吸收脂滴释放的游离脂肪酸，并通过氧化分解这些脂肪酸，为细胞提供生命活动所需能量。这两种细胞器协同工作，高效执行脂质的合成与分解，提高了细胞的代谢效率。若脂滴与相关的细胞器间相互作用出现缺陷，可能会扰乱脂质代谢的平衡，从而引发多种疾病。科研人员研究线粒体融合蛋白M在棕色脂肪组织（BAT）中的作用时，研究者发现M蛋白介导了线粒体与脂滴的相互作用，利用M蛋白缺失的细胞，观察其内部的脂滴与线粒体，结果见图2.与正常小鼠相比，M蛋白缺失小鼠在高脂饮食下产热量降低；而低脂饮食下体内BAT中脂肪含量更高。
饥饿或寒冷条件可触发脂滴自噬。细胞首先识别需要降解的脂滴，自噬体包裹住脂滴，并将其运送至溶酶体中进行降解。研究发现参与自噬体形成的A蛋白还可参与脂滴与溶酶体之间的相互作用。
脂滴积累可能导致脂肪肝等多种疾病，探索与脂滴相互作用的细胞器蛋白及其功能，可以为攻克代谢性疾病提供新的视角和潜在的药物靶标。
（1）据图1，一些脂质首先在内质网膜的_____层之间合成并积累，在一些脂滴表面蛋白的参与下从膜上出芽，正在形成的脂滴由_______（选填“单”或“双”）层磷脂分子包裹，最终与内质网脱离，形成独立的细胞结构，上述过程依赖于细胞膜具有______性。
（2）当细胞需要能量时，脂滴可与线粒体互作，将脂肪水解为_____和脂肪酸，脂肪酸被快速运入线粒体，进而通过有氧呼吸，释放大量能量。
据图2科研人员认为M蛋白促进了脂滴与线粒体的相互作用，判断依据是_____M蛋白缺失小鼠在不同饮食下出现产热及脂肪含量异常，推测原因是____。
（3）科研人员检测了饥饿处理后的正常细胞和A蛋白缺失细胞中的脂滴含量，发现______，表明A蛋白对于自噬途径中脂滴的降解至关重要。
（4）据文中信息，梳理细胞中脂滴形成和被分解利用的途径___________。
【答案】（1） ①. 磷脂双分子 ②. 单 ③. 流动
（2） ①. 甘油 ②. 与正常细胞相比，M蛋白缺失的细胞中的脂滴与线粒体之间的接触减少 ③. 高脂饮食下，脂滴释放的脂肪酸无法有效转移到线粒体进行氧化，细胞有氧呼吸减弱，进而产热量降低；低脂饮食下，脂滴内的脂肪难以被水解，使得BAT中脂肪含量更高
（3）A蛋白缺失细胞中的脂滴含量高于正常细胞
（4） ①. 脂滴中的脂肪水解为脂肪酸，进入线粒体被氧化分解 ②. 脂滴自噬，通过溶酶体降解脂滴
【解析】
【分析】糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪，而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。
【小问1详解】
依据图1可知，一些脂质首先在内质网膜的磷脂双分子层之间合成并积累，并在一些脂滴表面蛋白的参与下从膜上出芽，由于脂滴具有疏水性，磷脂分子的尾部具有疏水性，头部具有亲水性，依据相似相溶原理，所以正在形成的脂滴由单层磷脂分子包裹，最终与内质网脱离，形成独立的细胞结构，该过程的实现体现了细胞膜的结构特点——具有一定的流动性。
【小问2详解】
当细胞需要能量时，脂滴可与线粒体互作，将脂肪水解为甘油和脂肪酸，脂肪酸被快速运入线粒体，进而通过有氧呼吸，释放大量能量。依据图2，可知，与正常细胞相比较，M蛋白缺失的细胞中的脂滴与线粒体之间的接触减少，由此可知，M蛋白促进了脂滴与线粒体的相互作用。依据题干信息“与正常小鼠相比，M蛋白缺失小鼠在高脂饮食下产热量降低；而低脂饮食下体内BAT中脂肪含量更高”，所以M蛋白缺失的小鼠在不同饮食下之所以出现产热及脂肪含量异常，可能是由于：①高脂饮食下，脂滴释放的脂肪酸无法有效转移到线粒体进行氧化，细胞有氧呼吸减弱，进而产热量降低；②而在低脂饮食下，脂滴内的脂肪难以被水解，使得BAT中脂肪含量更高。
【小问3详解】
若A蛋白对自噬途径中脂滴的降解至关重要，则经过饥饿处理后，A蛋白缺失细胞中的脂滴含量应高于正常细胞。
【小问4详解】
脂滴与线粒体之间存在相互作用。线粒体吸收脂滴释放的游离脂肪酸，并通过氧化分解这些脂肪酸，为细胞提供生命活动所需能量，所以内质网合成脂质，进而导致脂滴形成，进而导致在正常条件下与线粒体结合，脂滴中的脂肪水解为脂肪酸，进入线粒体被氧化分解，为生命活动提供能量；但当营养物质匮乏时，脂滴自噬，通过溶酶体降解脂滴，进而为生命活动提供能量。
37. P蛋白是水稻中的一种磷（Pi）转运蛋白，可促进磷向叶片的运输。研究发现P蛋白含量低的水稻突变体的产量显著低于野生型水稻（WT），科研人员对相关机制展开了研究。

（1）在温度适宜、光照强度充足条件下，检测WT与突变体水稻叶片净光合速率，结果如图1.据图可知，当CO2浓度高于600μml·ml-1，与WT相比，限制突变体净光合速率增长的主要因素是_____。
（2）图2为叶肉细胞光合作用过程示意图。

①叶绿体类囊体膜上的_____捕获光能后激发的高能电子在类囊体膜上传递，最终与NADP+、H+结合形成NADPH；伴随电子传递，叶绿体基质中的H+被泵入类囊体，使类囊体腔中H+浓度_____叶绿体基质，H+顺浓度梯度通过类囊体膜上的ATP合酶，驱动ATP的合成。
②研究人员检测WT和突变体类囊体内外pH的变化量，若结果显示_____，推测突变体类囊体膜上参与电子传递的蛋白减少。
③叶片中的磷是光反应产物_______合成的原料，突变体叶片缺磷会导致合成上述物质的原料不足。
（3）磷酸丙糖是暗反应中______（过程）的产物，据图2推测暗反应产物受影响导致突变体减产的原因是：叶片中磷含量不足，导致一方面______，另一方面________，种子淀粉含量降低，产量降低。
（4）根据本研究，为使突变体增产，下列思路可行的有_________（多选）。
A. 提高水稻中P蛋白含量
B. 提高叶片中的磷含量
C. 增加胚乳细胞中磷含量
D. 增加类囊体膜上参与电子传递的蛋白
【答案】（1）叶片的磷含量
（2） ①. 光合色素 ②. 高于 ③. 突变体类囊体内外pH的变化量低于野生型 ④. ATP、NADPH
（3） ①. C3还原 ②. 磷酸丙糖的合成量减少 ③. 磷酸丙糖由叶绿体基质到细胞质基质的运输受阻，进而运往种子的蔗糖减少 （4）ABD
【解析】
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。 光合作用根据是否需要光照，可以概括地分为光反应和暗反应。光反应阶段必须需要光照才能进行，发生在类囊体薄膜上。主要发生水的光解，NADPH的合成，ATP的合成；暗反应阶段有没有光照都能进行，发生在叶绿体基质中，主要发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原。光反应和暗反应之间是紧密联系的，能量转化和物质变化密不可分。
【小问1详解】
分析图1可知，当CO₂浓度高于600μml·ml⁻¹时，CO₂浓度已充足，不再是限制因素；题目明确温度适宜、光照强度充足，因此光照和温度也非限制因素。结合题干信息，P蛋白可促进磷向叶片运输，突变体P蛋白含量低，导致磷运输不足，而磷是光合作用中ATP等物质合成的重要原料。因此，此时限制突变体净光合速率增长的主要因素是磷的含量。
【小问2详解】
①叶绿体类囊体膜上的光合色素（叶绿素和类胡萝卜素）捕获光能后激发高能电子。伴随电子传递，叶绿体基质中的H+被泵入类囊体，使类囊体腔中H+浓度高于叶绿体基质。
②若突变体类囊体膜上参与电子传递的蛋白减少，那么H+被泵入类囊体腔的量减少，类囊体内外pH的变化量（突变体的）小于野生型（WT）的。
③叶片中的磷是光反应产物ATP和NADPH 合成的原料，二者均含有P元素。
【小问3详解】
磷酸丙糖是暗反应中C3的还原过程的产物。叶片中的磷是光反应产物ATP和NADPH 合成的原料，叶片中磷含量不足，ATP和NADPH合成少，暗反应减弱，导致磷酸丙糖的合成量减少。另一方面，叶片中磷含量不足，磷酸丙糖转运蛋白吸收的Pi少，那么输出的磷酸丙糖也减少，导致一方面磷酸丙糖从叶绿体输出减少，磷酸丙糖由叶绿体基质到细胞质基质的运输受阻，进而运往种子的蔗糖减少，种子淀粉含量降低，产量降低。
【小问4详解】
组别
处理
0天根长（cm）
7天根长（cm）
有丝分裂指数（%）
1
水
1
5
1.01
2
10mg/LGO溶液
1
7
2.18
3
50μml/LCd2+溶液
1
1
0.65
4
50μml/LCd2+溶液+10mg/LGO溶液
1
1.5
0.74