陕西省商洛市镇安县陕西省镇安中学2025-2026学年高三上学期9月月考生物试题（含答案解析）

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本试卷共21题，满分100分。考试时间75分钟。
注意事项：
1.作答过程中保持安静，不得与其他同学交流、传递物品，独立完成作答。
2.严禁借用他人文具，如需文具或帮助，举手向监考老师申请。
3.不得将试卷、答题卡带出考场，按要求在规定时间内交卷。
一、选择题:本大题共16小题，每小题3分，共48分。
1.ATP 是生命活动的直接能源物质。下列生理过程不消耗 ATP 的是
A．C3的还原
B．大脑思考
C．小肠细胞吸收水
D．Ca2+载体蛋白磷酸化
2.年龄较大时,人体伤口愈合速度较慢。出现这种现象的主要原因最可能是
A．人体丧失了细胞分裂能力
B．人体的细胞凋亡过程受阻
C．人体的细胞衰老特征显现
D．人体的细胞分化过程增强
3.酸奶是一种酸甜口味的牛奶饮品,是以牛奶为原料,经发酵后再冷却的一种牛奶制品。某品牌酸奶的营养成分如表所示。下列叙述正确的是
A．酸奶中脂肪被人体消化吸收后可转化为葡萄糖
B．酸奶中蛋白质可被唾液淀粉酶水解为氨基酸
C．人体血液中钙离子含量过高会导致机体出现抽搐症状
D．含钠的无机盐在人体细胞中主要以化合物的形式存在
4.GM130 是一种定位于高尔基体的蛋白质,该蛋白质能够参与高尔基体对囊泡的捕获和融合,对维持高尔基体的形态发挥着极其重要的作用。下列叙述正确的是
A．细胞质基质能为高尔基体合成 GM130 提供原料
B．该蛋白质普遍存在于动植物细胞和细菌细胞中
C．促进 GM130 基因的表达,会使内质网和高尔基体之间积累的囊泡增多
D．若胰腺细胞中 GM130 基因突变而失去功能,则其分泌功能可能会减弱
5.土豆是全球公认的主要粮食作物。下列叙述正确的是
A．土豆中含量最多的化合物是淀粉
B．一个土豆属于生命系统的结构层次中的个体
C．土豆中的淀粉酶可用于探究温度对酶活性的影响
D．用碘液对萌发的土豆匀浆进行检测,可以确定淀粉是否转化为葡萄糖
6.关于动物细胞以葡萄糖为原料进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程,下列说法正确的是
A．有氧呼吸中,葡萄糖氧化分解为丙酮酸的过程不消耗O2,其余阶段消耗O2
B．有氧呼吸和无氧呼吸的第二阶段均只产生少量的 ATP
C．有氧呼吸过程中,既要消耗水,又会产生水
D．无氧呼吸过程中,葡萄糖中的大部分能量主要储存在酒精中
7.人体内某些细胞的部分生命历程,如图所示。下列叙述正确的是
A．Ⅰ过程为细胞分裂,Ⅱ过程为细胞分化
B．Ⅰ、Ⅱ过程产生的细胞的遗传物质一般相同
C．Ⅰ过程产生的细胞的 mRNA 相同,而蛋白质不同
D．图中的细胞从左向右,细胞的全能性依次升高
8.在农作物的栽培过程中,适当施加氮肥有利于提高光合作用,从而提高农作物的产量。下列不属于氮在植物光合作用中的作用的是
A．氮是植物叶绿体膜和类囊体膜的组成元素
B．氮参与了叶绿素 a 和叶绿素 b 的合成
C．参与光合作用的多种酶含氮元素
D．光合作用的最终产物中含氮元素
9.青蒿素（C15H22O5）是从青蒿中提取出来的一种具有抗疟疾效用的脂质类物质。青蒿素可以进入疟原虫(单细胞动物),干扰疟原虫线粒体的功能,阻断宿主红细胞为其提供营养,导致自噬泡形成,并不断排至虫体外,使疟原虫因损失大量细胞质而死亡,进而达到抗疟的目的。下列有关叙述正确的是
A．疟原虫和青蒿的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核
B．青蒿素是在青蒿细胞中的核糖体上合成的物质
C．青蒿素干扰线粒体的功能,导致葡萄糖不能氧化,使疟原虫死亡
D．疟原虫细胞内自噬泡与其细胞膜的融合体现了细胞膜的流动性
10.细胞自噬功能紊乱可能会导致神经退行性疾病、肿瘤等多种疾病。下图表示细胞自噬的部分过程,下列推测错误的是
A．包裹受损线粒体的自噬体具有 4 层磷脂分子
B．通过 c 降解得到的产物不能被再利用
C．图中 c 结构所含的多种水解酶是由核糖体合成的
D．受损线粒体的清除,有利于维持细胞内部环境的稳定
11.“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在清水和0.3g⋅mL−1蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图 1、2 所示,已知实验过程中细胞始终有活性。下列叙述错误的是
A．图 1 细胞发生渗透吸水,图 2 细胞发生渗透失水
B．图 1 细胞细胞液浓度升高,图 2 细胞细胞液浓度降低
C．图 1 和图 2 中进出细胞的水分子均是自由水
D．将图 2 细胞置于清水中,细胞会发生质壁分离复原
12.下列有关“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的叙述,正确的是
A．常选择甲紫溶液或醋酸洋红液等酸性染料对染色体进行染色
B．对洋葱根尖进行解离、染色之后,还需要进行漂洗,防止解离过度
C．根据各时期的细胞所占比例,可以大体推算某时期占细胞周期的时间比例
D．观察装片时,换用高倍镜后,要先用粗准焦螺旋调焦,再用细准焦螺旋调焦
13.某兴趣小组对菠菜叶中提取的光合色素进行分离,结果如图所示。据图分析,甲～丁中能够大量吸收红光的是
A．甲、乙
B．甲、丙
C．乙、丙
D．丙、丁
14.实验人员研究了低氧胁迫对 a、b 两个黄瓜品种根系细胞呼吸的影响,实验结果如表所示。下列叙述正确的是
注：“+”越多,酒精相对含量越高。
A．使用酸性的重铬酸钾检测酒精时,溶液由灰绿色变为橙色
B．品种 b 对O2的变化比品种 a 更敏感
C．正常通气时,品种 a、b 的有氧呼吸和无氧呼吸均在进行
D．低氧胁迫下,黄瓜根细胞产生的CO2均来自细胞质基质
15.某同学在光学显微镜下观察到的某根尖细胞分裂图像,如图所示。下列情况在该细胞中不可能出现的是
A．核 DNA 数等于染色体数
B．核仁解体,核膜消失
C．染色质成为染色体
D．从细胞两极发出纺锤丝
16.在一定温度下,生长在大田的某种植物的光合速率(CO2固定速率)和呼吸速率(CO2释放速率)对光照强度的响应曲线如图所示。下列叙述正确的是
A．光照强度小于a时,该植物可以正常生长
B．光照强度为a时,该植物合成ATP的场所仅有叶绿体和线粒体
C．光照强度小于b时,限制植物光合作用的主要环境因素是光照强度
D．光照强度大于b后,即使提高CO2浓度,植物的光合速率也不会再提高
二、非选择题:本大题共5小题，第17-20小题每小题10分，第21小题12分，共52分。
17.科研人员从某种微生物细胞中分离得到了一种酶Q,为了探究该酶的最适温度,进行了相关实验,实验结果如图甲所示。图乙为酶Q在40​∘C下催化一定量的底物时,生成物的量随时间变化的曲线图。回答下列问题：
(1)科研人员分别用RNA酶和蛋白酶处理酶Q,发现RNA酶处理后的酶Q活性不变,但蛋白酶处理后的酶Q不再有催化活性。实验结果表明,酶Q的化学本质是______,其基本骨架是______。
(2)进一步研究发现,酶Q的活性中心必须与Cu2+结合后才具备催化能力。根据酶Q单体的结构分析,Cu2+最可能与酶Q单体的_____₍填特定基团)结合。
(3)图甲所示实验中,时间属于_____₍填“自变量”“因变量”或“无关变量”)。科研人员根据图甲实验结果推测该种微生物能够生活在较高的温度环境中,做出判断的理由是______。
(4)据图乙分析,t2之后生成物的量不再变化的原因是______。
18.骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病。研究发现,患者软骨细胞膜上的Na+通道明显多于正常人,从而导致Na+内流过多,并影响NCX载体对Ca2+的运输,相关物质的运输机制如图所示。回答下列问题：
(1)Na+通过图中的Na+通道是_____₍填“顺”或“逆”)浓度梯度进行的跨膜运输,这种运输方式属于______。
(2)继发性主动转运是利用某种离子的浓度梯度来驱动其他物质的主动运输,Na+通过NCX载体的运输为继发性主动转运。根据题中信息可知,骨关节炎患者的软骨细胞内流的Ca2+_____₍填“增多”或“减少”),判断的理由是______。
(3)基于上述机理,若要缓解骨关节炎症状,_____₍填“NCX载体”或“Na+通道”)更适合作为研究药物的靶点,其方案是_____₍答出1点)。
19.为寻找调控蛋白分泌的相关基因,科学家用化学诱变剂处理酵母细胞,以酸性磷酸酶(P酶)为指标,在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株(sec1)。将酵母置于无磷酸盐培养液中,对sec1和野生型的胞外P酶的检测结果如图所示。回答下列问题：
①24℃培养
②转入37℃培养
③转回24℃,同时加入蛋白合成抑制剂
注：无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌,分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。
(1)研究P酶的分泌路径,常采用的实验方法是________。P酶分泌到细胞外的方式是________。
(2)科学家通过比较sec1在24℃和37℃培养条件下的胞外P酶活性变化,判定sec1是一种温度敏感型突变株,其判断理由是________。
(3)科学家在“由37℃转回24℃”的操作后,加入了蛋白合成抑制剂。
①该操作是为了检验以下哪一种假设？_______₍单选)。
A. 37℃高温导致P酶彻底失活
B. sec1在37℃下合成P酶的能力丧失
C. 积累在分泌泡中的P酶仍然具有被分泌的潜能
D. sec1的细胞膜在37℃下失去完整性
②请结合图中数据,说明支持该假设的证据是________。
(4)科学家又筛选出另一种温度敏感型突变株sec2。在37℃下培养1h后,电镜观察发现其内质网附近积累了大量的运输囊泡,但高尔基体结构扁平。据此推测,sec2的功能缺陷可能是________。
20.根据材料,回答下列问题：
植物的气孔由叶表皮上两个具有特定结构的保卫细胞构成,保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开,反之关闭。很多作物气孔的开闭会体现以下特征：
①在炎热夏季的中午,大多数作物的气孔会出现闭合现象；
②有些作物在干旱条件下,气孔会以数十分钟为周期进行周期性的闭合,称为“气孔振荡”；
③某些作物的气孔保持昼闭夜开的节律。
(1)炎热夏季的中午,很多作物气孔关闭,其对植物的意义是________。气孔关闭会直接影响光合作用的________反应,使得光合速率下降。
(2)与气孔持续关闭相比,干旱条件下气孔以“振荡”方式周期性开闭的优越性是________。
(3)生活在干旱环境中的植物A气孔保持昼闭夜开的节律,CO2的固定和利用如图一、二所示。图一的途径被称为“景天酸代谢(CAM)途径”,夜晚,气孔开放吸收的CO2在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)的催化下被固定；图二中白天气孔关闭后,CO2被释放出来用于光合作用。
①由于夜间无光照,植物A的光反应不能为暗反应提供______,从而导致夜晚植物A能吸收CO2,却不能合成（CH2O）。
②白天植物A进行光合作用所需的CO2来自______。
(4)基于植物A的这种特殊机制,科学家设想通过基因工程技术将PEPC的基因导入普通水稻中,以期培育出抗旱性更强的水稻品系。然而,简单导入基因可能效果不佳。请从图一揭示的机理角度分析,要实现这一设想,科学家可能还需确保水稻细胞具备哪些相应的结构或功能基础？_____₍答出1点)。
21.雪灵芝是青藏高原特有的野生药材,对癌细胞的增殖有一定的抑制作用。研究人员用一定浓度的雪灵芝提取液处理体外培养的某动物的癌细胞（2n=40）,24小时后用流式细胞仪(可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数)检测,结果如图所示。回答下列问题： (1)细胞周期包括分裂间期和分裂期(M期),分裂间期包括G₁、S(DNA合成期)、G₂期。图中a峰和b峰之间的细胞正处于______期,由图可推测,雪灵芝提取液抑制癌细胞增殖的机理可能是抑制了______过程。 (2)为探究抑制癌细胞增殖的雪灵芝提取液最适浓度,研究人员首先进行了预实验,然后再进行正式实验。 ①进行预实验的目的是______。 ②在预实验的基础上,利用流式细胞仪确认最适浓度,请完善实验思路：______,培养24小时后,用流式细胞仪检测并统计各组中S期细胞的百分比。其中最适浓度所对应的组别的S期细胞的百分比_____₍填“最高”或“最低”)。 (3)为进一步探究雪灵芝提取液抑制癌细胞增殖的机理,研究人员推测其作用靶点可能与线粒体的增殖有关。正常细胞分裂间期,线粒体的数目增多的方式有3种假设： Ⅰ.细胞利用磷脂、蛋白质等重新合成。 Ⅱ.细胞利用其他生物膜装配形成。 Ⅲ.线粒体分裂增殖形成。 通过放射性标记实验对上述假设进行探究,方法如下：先将一种链孢霉营养缺陷型突变株(自身不能合成胆碱)置于含³H标记的胆碱培养基中培养,然后再将其转入不含放射性标记的胆碱培养基中继续培养,定期取样,检测细胞中线粒体的放射性。已知胆碱是磷脂的前体,结果如表所示。
①实验中采用链孢霉营养缺陷型突变株的目的是______。 ②通过上述实验,初步判断3种假设中成立的是_____₍填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
陕西省商洛市镇安县陕西省镇安中学2025-2026学年高三上学期9月月考生物试题 答案与解析
1. C
解析：【详解】A、C3的还原属于光合作用暗反应阶段,需消耗光反应提供的ATP,A错误；
B、大脑思考涉及神经冲动的传导和传递,需消耗ATP供能,B错误；
C、小肠细胞吸收水的方式为自由扩散或协助扩散,均属于被动运输,不消耗ATP,C正确；
D、Ca2+载体蛋白磷酸化是主动运输的关键步骤,需消耗ATP供能,D错误。
故选C。
2. C
解析：【详解】A、人体并未完全丧失细胞分裂能力,如干细胞仍可分裂,但速度减慢,A错误；
B、细胞凋亡受阻可能导致异常细胞积累,与伤口愈合慢无直接关联,B错误；
C、细胞衰老导致代谢减弱、分裂能力下降,直接影响伤口处细胞的再生速度,C正确；
D、细胞分化是形成特定功能细胞的过程,分化后通常停止分裂,但分化增强并非主要原因,D错误。
故选C。
3. A
解析：【详解】A、脂肪分解产生的甘油可通过糖异生作用转化为葡萄糖,而脂肪酸不能直接转化,A正确；
B、唾液淀粉酶只能催化淀粉水解,蛋白质的水解需蛋白酶作用,而唾液中不含蛋白酶,B错误；
C、血钙含量过低会引起抽搐,过高则导致肌无力,C错误；
D、细胞中的无机盐(如钠离子)主要以离子形式存在,而非化合物形式,D错误。
故选A。
4. D
解析：【详解】A、蛋白质的合成场所是核糖体而非高尔基体,细胞质基质提供氨基酸作为原料,但高尔基体自身不能合成蛋白质,A错误；
B、细菌为原核生物,无高尔基体,因此不含GM130蛋白,B错误；
C、GM130促进囊泡与高尔基体融合,若其基因表达增强,囊泡积累减少,C错误；
D、GM130功能丧失会导致高尔基体无法有效处理囊泡,影响分泌蛋白的运输,使胰腺细胞分泌功能减弱,D正确。
故选D。
5. C
解析：【详解】A、土豆细胞中含量最多的化合物是水,A错误；
B、土豆是植物的块茎,属于器官层次,而非个体层次,B错误；
C、淀粉酶催化淀粉分解,不同温度处理酶活性后,可用碘液检测淀粉剩余量,C正确；
D、碘液只能检测淀粉是否存在,无法判断是否转化为葡萄糖,D错误。
故选C。
6. C
解析：【详解】A、有氧呼吸第一阶段将葡萄糖分解为丙酮酸,不消耗O​2；第二阶段和第三阶段中,只有第三阶段消耗O​2,第二阶段不消耗O​2,A错误；
B、有氧呼吸第二阶段产生少量ATP,而无氧呼吸的第二阶段不产生ATP,B错误；
C、有氧呼吸第二阶段需要水参与反应,第三阶段生成水,C正确；
D、动物细胞无氧呼吸的产物是乳酸而非酒精,且无氧呼吸中葡萄糖的大部分能量未被释放,仍储存在乳酸中,D错误。
故选C。
7. B
解析：【详解】A、细胞分裂的结果是细胞数量增加(形态结构基本不变)；而Ⅰ、Ⅱ过程均产生了形态、功能不同的细胞,属于细胞分化,并非细胞分裂。A错误；
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达(不同基因在不同细胞中被激活),但遗传物质(DNA)一般不改变。因此,Ⅰ、Ⅱ过程产生的细胞遗传物质通常相同,B正确；
C、Ⅰ 过程为细胞分化,由于基因选择性表达,不同细胞转录出的mRNA不同(只有部分基因会被转录),进而翻译出的蛋白质也不同,C错误；
D、细胞全能性(发育成完整个体的潜能)与分化程度负相关(分化程度越高,全能性越低)。图中细胞从左到右,分化程度逐渐升高(成体干细胞→各类体细胞→血细胞),因此全能性依次降低,而非升高,D错误。
故选B。
8. D
解析：【详解】A、叶绿体膜和类囊体膜主要成分为磷脂和蛋白质,均含有氮,A正确；
B、叶绿素a和叶绿素b的分子结构中含有氮元素,B正确；
C、光合作用相关的酶本质是蛋白质,含氮元素,C正确；
D、光合作用的最终产物是葡萄糖和氧气,均不含氮元素,D错误。
故选D。
9. D
解析：【详解】A、疟原虫为真核生物,青蒿为真核植物,两者均有以核膜为界限的细胞核,主要区别在于细胞结构(如细胞壁、液泡等)而非细胞核的存在,A错误；
B、青蒿素是脂质类物质,核糖体负责合成蛋白质,脂质的合成与光面内质网相关,B错误；
C、葡萄糖的初步氧化在细胞质基质中进行,线粒体功能被干扰仅影响后续有氧呼吸阶段,C错误；
D、自噬泡与细胞膜融合依赖膜的流动性,属于生物膜的结构特点,D正确。
故选D。
10. B
解析：【详解】A、自噬体是双层膜结构,一层膜由2层磷脂分子组成,所以双层膜就有2×2=4层磷脂分子。因此,包裹受损线粒体的自噬体具有4层磷脂分子,A正确；
B、c是溶酶体,溶酶体中的水解酶能将受损线粒体降解,降解得到的产物,如氨基酸、核苷酸等,是可以被细胞再利用的,B错误；
C、c(溶酶体)中的水解酶本质是蛋白质,而蛋白质的合成场所是核糖体,所以溶酶体所含的多种水解酶是由核糖体合成的,C正确；
D、受损线粒体若不及时清除,会影响细胞正常功能,甚至引发疾病。清除受损线粒体,有利于维持细胞内部环境的稳定,D正确。
故选B。
11. B
解析：【详解】A、图1细胞处于清水中,细胞液浓度大于清水浓度,根据渗透作用原理,水分子会从清水(低浓度)向细胞液(高浓度)扩散,所以细胞发生渗透吸水；图 2 细胞处于0.3g⋅mL-1蔗糖溶液中,蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度,水分子会从细胞液(低浓度)向蔗糖溶液(高浓度)扩散,细胞发生渗透失水,A正确；
B、图 1 细胞发生渗透吸水,细胞液中的水分增多,细胞液浓度会降低； 图 2 细胞发生渗透失水,细胞液中的水分减少,细胞液浓度会升高,B错误；
C、在渗透作用中,进出细胞的水分子都是自由水,因为结合水不能自由移动,无法参与渗透过程,C正确；
D、图 2 细胞处于蔗糖溶液中发生了质壁分离,由于实验过程中细胞始终有活性,将其置于清水中,细胞液浓度大于清水浓度,细胞会发生渗透吸水,从而出现质壁分离复原现象,D正确。
故选B。
12. C
解析：【详解】A、甲紫溶液和醋酸洋红液均为碱性染料,用于使染色体着色,A错误；
B、实验步骤应为解离→漂洗→染色→制片。若解离后直接染色,残留的盐酸会干扰染色效果,因此漂洗需在解离之后、染色之前进行,B错误；
C、细胞周期中各时期所占时间比例与处于该时期的细胞数量呈正相关,因此通过统计各时期细胞比例可推算时间比例,C正确；
D、换用高倍物镜后,只能使用细准焦螺旋调节焦距,粗准焦螺旋会导致镜头与载玻片碰撞,D错误。
故选C。
13. A
解析：【详解】用纸层析法分离光合色素时,色素在层析液中溶解度越高,扩散距离越远。扩散距离由远到近依次为：胡萝卜素(丁)、叶黄素(丙)、叶绿素a(乙)、叶绿素b(甲)。叶绿素(包括叶绿素a和叶绿素b,即甲和乙)主要吸收红光和蓝紫光。类胡萝卜素(包括胡萝卜素和叶黄素,即丁和丙)主要吸收蓝紫光。因此,能够大量吸收红光的是叶绿素a(乙)和叶绿素b(甲),A正确。
故选A。
14. C
解析：【详解】A、酸性的重铬酸钾与酒精反应后,颜色变化应为橙色变为灰绿色,A错误；
B、低氧胁迫下,品种a的酒精含量高于品种b,说明a的无氧呼吸更活跃,对低氧更敏感,B错误；
C、正常通气时,表中显示a、b的酒精含量均为“+”,表明存在无氧呼吸；同时氧气充足时,有氧呼吸为主,因此两种呼吸方式均在进行,C正确；
D、低氧胁迫下,若仍有少量氧气,根细胞可能同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,此时CO​2的来源包括线粒体(有氧呼吸第二阶段)和细胞质基质(无氧呼吸),D错误。
故选C。
15. A
解析：【详解】A、根尖细胞进行的是有丝分裂,该图为有丝分裂前期,根尖细胞核DNA数为染色体数的2倍,A符合题意；
B、该图为有丝分裂前期,前期的特点为核仁解体、核膜消失,B不符合题意；
C、该图为有丝分裂前期,前期会出现染色质高度螺旋化成为染色体,C不符合题意；
D、植物细胞有丝分裂前期,会从细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体,D不符合题意。
故选A。
16. C
解析：【详解】A、光照强度小于a时,光合速率小于呼吸速率,即净光合速率小于0。植物正常生长依赖净光合积累有机物,净光合速率=光合速率-呼吸速率,此时净光合小于0,该植物不能正常生长,A错误；
B、光照强度为a时,光合速率等于呼吸速率,即净光合速率为0,该植物合成ATP的场所仅有叶绿体、线粒体、细胞质基质,B错误；
C、光照强度小于b时,光照强度未达饱和的阶段,光照强度为主要限制因素,C正确；
D、光照强度等于b时,光照强度达饱和的阶段,提高CO2浓度,CO2固定速率才会增大,D错误。
故选C。
17. (1) ①. 蛋白质
②. 碳链
(2)羧基 (3) ①. 无关变量
②. 在60​∘C时底物剩余量最少,酶Q活性较高 (4)底物已被完全消耗
解析：【分析】酶的作用条件温和,最适温度条件下酶活性最高,温度过高,酶会变性失活,温度过低,酶活性下降但不会失活。
【小问1详解】
用 RNA 酶处理酶Q,酶Q活性不变,说明酶Q不是 RNA；用蛋白酶处理后,酶Q不再有催化活性,说明酶Q的化学本质是蛋白质。 蛋白质的基本骨架是由氨基酸通过脱水缩合形成的肽链,其基本骨架是碳链。
【小问2详解】
酶的活性中心往往与特定的基团结合从而发挥催化作用,由于酶Q的活性中心必须与Cu2+结合后才具备催化能力,而蛋白质中的羧基(-COOH)等基团可与金属离子结合,所以Cu2+最可能与酶Q单体的羧基结合。
【小问3详解】
图甲实验是探究酶Q的最适温度,自变量是温度,因变量是底物剩余量,时间在该实验中是无关变量,要保证各组实验时间相同。从图甲可以看出,在60℃时底物剩余量最少,说明在该温度下酶Q的活性较高,所以可推测该种微生物能够生活在较高的温度环境中。
【小问4详解】
图乙是酶Q在40℃下催化一定量的底物时,生成物的量随时间变化的曲线图,t2之后生成物的量不再变化,是因为底物已经被完全消耗,没有更多的底物可供酶催化反应,所以生成物的量不再增加。
18. (1) ①. 顺
②. 协助扩散
(2) ①. 增多
②. 患者软骨细胞膜上Na+通道蛋白增多,会使Na+内流增多,胞内Na+会积累,NCX载体会将胞内过多的Na+逆浓度排出胞外,需要利用Ca2+产生的电化学势能提供能量
(3) ①. Na+通道
②. 利用药物与Na+通道蛋白结合,减少Na+的内流
解析：【分析】被动运输：物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。被动运输分为自由扩散和协助扩散。自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞的物质扩散方式。协助扩散：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,也叫易化扩散。转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变。通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要和通道蛋白结合。
【小问1详解】
Na+通道运输Na+属于协助扩散,协助扩散不需要消耗能量,顺浓度梯度进行跨膜运输。
【小问2详解】
因为患者软骨细胞膜上Na+通道蛋白增多,会使Na+内流增多,胞内Na+会积累,NCX载体会将胞内过多的Na+逆浓度排出胞外,需要利用Ca2+产生的电化学势能提供能量,所以使得Ca2+内流增多。
【小问3详解】
因为患者是Na+通道蛋白明显多于正常人从而引发疾病,所以与NCX载体相比,Na+通道更适合作为研究药物的靶点。利用药物与Na+通道蛋白结合,减少Na+的内流。
19. (1) ①. 放射性同位素标记法
②. 胞吐
(2)转入37℃后,sec1胞外P酶从18U.mg−1上升至20U.mg−1,再下降至10U.mg−1,呈现先上升后下降的趋势
(3) ①. C
②. 由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后,不能形成新的蛋白质,但sec1胞外P酶却重新增加。
(4)sec2的功能缺陷是不能将内质网运输囊泡与高尔基体的融合。
解析：【分析】分析题图可知,24℃时sec1和野生型胞外P酶活性均随时间增加而增强,转入37℃后,sec1胞外P酶从18U.mg−1上升至20U.mg−1,再下降至10U.mg−1。
【小问1详解】
研究P酶的分泌路径,常采用的实验方法是放射性同位素标记法。大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐,故P酶分泌到细胞外的方式是一般通过胞吐作用分泌到细胞膜外。
【小问2详解】
据图可知,转入37℃后,sec1胞外P酶从18U.mg−1上升至20U.mg−1,再下降至10U.mg−1,呈现先上升后下降的趋势。
【小问3详解】
37℃培养1h后sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累,sec1是一种温度敏感型突变株,由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后,此时不能形成新的蛋白质,可以验证积累在分泌泡中的P酶仍然具有被分泌的潜能。由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后,不能形成新的蛋白质,但sec1胞外P酶却重新增加,最合理解释是24℃时突变型secl恢复活性,积累在分泌泡中的P酶重新分泌到细胞外。
【小问4详解】
运输囊泡无法与高尔基体融合,推测sec2的功能缺陷是不能介导内质网运输囊泡与高尔基体的融合。
20. (1) ①. 减少水分散失(降低蒸腾作用),避免植物因过度失水受损
②. 暗
(2)既能在气孔开放时吸收CO​2用于光合作用,又能在气孔关闭时减少水分散失,从而在干旱环境中兼顾 “保水” 与 “光合”,提高对干旱的适应能力。
(3) ①. ATP 和 NADPH
②. 夜间储存的苹果酸分解产生的 CO​2,以及细胞呼吸产生的 CO​2。
(4) 细胞具有能储存苹果酸的液泡；细胞中存在将草酰乙酸转化为苹果酸的相关酶； 细胞能在夜间表达 PEPC 基因,合成 PEPC 酶以固定 CO​2。
解析：【分析】1、气孔是植物与外界的联系通道,气孔的张开和关闭控制着植物水分蒸腾和CO2的吸收。
2、影响光合速率的环境因素有温度、光照强度、二氧化碳浓度。
【小问1详解】
炎热夏季中午气温高,蒸腾作用强,气孔关闭可减少水分散失(降低蒸腾作用),避免植物因过度失水受损。 气孔是 CO​2进入叶片的通道,气孔关闭导致CO​2供应不足；而CO​2是光合作用暗反应的原料,因此直接影响暗反应,使光合速率下降。
【小问2详解】
气孔持续关闭会严重限制CO​2供应,导致光合速率极低；而 “气孔振荡”(周期性开闭)既能在气孔开放时吸收CO​2用于光合作用,又能在气孔关闭时减少水分散失,从而在干旱环境中兼顾 “保水” 与 “光合”,提高对干旱的适应能力。
【小问3详解】
① 光反应为暗反应提供ATP 和 NADPH；夜间无光照,光反应无法进行,不能为暗反应提供这些物质,因此即使吸收了 CO​2,也无法合成 (CH​2O)。
②白天气孔关闭,光合作用所需的CO​2来自两部分：夜间储存的苹果酸分解产生的 CO​2,以及细胞呼吸产生的 CO​2。
【小问4详解】
植物A的CAM途径中,夜间PEPC催化CO​2固定为苹果酸,并储存于液泡中；白天苹果酸分解释放CO​2用于光合。因此,水稻需具备相应的结构或功能基础,例如： 细胞具有能储存苹果酸的液泡； 细胞中存在将草酰乙酸转化为苹果酸的相关酶； 细胞能在夜间表达 PEPC 基因,合成 PEPC 酶以固定 CO​2。(答出 1 点即可,如 “水稻细胞具有储存苹果酸的液泡”)
21. (1) ①. S
②. DNA复制
(2) ①. 为正式实验摸索条件,检验实验设计的科学性和可行性,避免盲目实验造成资源浪费。
②. 设置一系列浓度梯度的雪灵芝提取液处理体外培养的癌细胞,培养 24 小时后,用流式细胞仪检测并统计各组中S期细胞的百分比。
③. 最低
(3) ①. 排除细胞自身合成的胆碱对实验的干扰,确保放射性胆碱仅来自培养基,从而准确追踪线粒体膜的来源
②. Ⅲ
解析：【分析】以 “雪灵芝提取液抑制癌细胞增殖” 为背景,利用流式细胞仪(通过 DNA 含量分群)分析细胞周期：细胞周期分期：G1期(DNA 含量2n)、S期(DNA 合成期,含量2n→4n)、G2期和M期(DNA 含量4n)。实验逻辑：对比对照组与实验组的 DNA 含量分布,推测雪灵芝提取液抑制癌细胞增殖的机理(如影响S期 DNA 复制)。
【小问1详解】
细胞周期与雪灵芝提取液的作用机制细胞周期中,S期是DNA合成期(DNA含量从2n→4n)。流式细胞仪检测的 DNA 相对含量：a峰：DNA 含量为2n,对应G1期；b峰：DNA 含量为4n,对应G2和M期；a峰与b峰之间的细胞：DNA 含量介于2n和4n之间,处于S 期(DNA 正在复制)。对比对照组与实验组,实验组S期细胞比例显著减少,推测雪灵芝提取液抑制了DNA 复制(或 S 期的进行),从而抑制癌细胞增殖。
【小问2详解】
① 预实验的目的：为正式实验摸索条件,检验实验设计的科学性和可行性,避免盲目实验造成资源浪费。
② 实验思路：设置一系列浓度梯度的雪灵芝提取液处理体外培养的癌细胞,培养 24 小时后,用流式细胞仪检测并统计各组中S期细胞的百分比。由于雪灵芝提取液抑制S期(DNA 复制),最适浓度下S期细胞被抑制最显著,因此对应的S期细胞百分比最低。
【小问3详解】
① 采用链孢霉营养缺陷型突变株的目的：该突变株自身不能合成胆碱,可排除细胞自身合成的胆碱对实验的干扰,确保放射性胆碱仅来自培养基,从而准确追踪线粒体膜的来源。
② 实验结果分析：随着细胞增殖代数增加,线粒体的相对放射性依次减半(1 代2.0→2 代1.0→3 代0.5→4 代0.25),符合线粒体分裂增殖(假说 Ⅲ)的特点(线粒体分裂时,放射性标记的膜会平均分配到子线粒体中,导致放射性随代数减半)。若为 “重新合成(Ⅰ)” 或 “其他生物膜装配(Ⅱ)”,放射性不会呈现这种减半规律。因此,成立的假说是Ⅲ。项目
能量
蛋白质
脂肪
碳水化合物
钠
钙
每 100 g
288 kJ
2.6 g
3.0 g
7.8 g
60 mg
80 mg
品种
a
b
正常通气
+
+
低氧胁迫
+++++
++++
标记后细胞增殖的代数
1
2
3
4
测得的相对放射性
2.0
1.0
0.5
0.25