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28，山东省聊城市2023-2024学年高一上学期期末生物试题
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这是一份28，山东省聊城市2023-2024学年高一上学期期末生物试题，共25页。
1．本试卷8页，满分100分，考试用时90分钟。
2．答题前，考生务必将姓名、考生号填写在答题卡规定的位置。考试结束后，将答题卡交回。
注意事项：
1．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净以后，再涂写其他答案标号。不涂在答题卡，只答在试卷上不得分。
2．选择题共20小题，1-15每小题2分，16-20每小题3分，共45分。非选择题共5小题，共55分。
一、选择题：本题15小题，每小题2分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 研究人员发现了一种菌体内有许多集光绿色体的罕见细菌，每个集光绿色体含有大量的叶绿素。这种细菌是人们迄今发现的第一种含有集光绿色体的喜氧微生物。下列叙述正确的是（ ）
A. 从生命系统的结构层次来看，该菌既是细胞层次又是个体层次
B. 该菌DNA主要以染色体的形式存在于细胞核
C. 该菌是好氧细菌，其生命活动所需能量主要由线粒体提供
D. 该菌集光绿色体应具有双层膜，属于可进行光合作用的自养生物
【答案】A
【解析】
【分析】根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类，原核细胞是组成原核生物的细胞这类细胞主要特征是没有以核膜为界的细胞核，同时也没有核膜和核仁，只有拟核。根据外表特征，可把原核生物分为放线菌、细菌、支原体、立克次氏体和衣原体等。
【详解】A、细菌是单细胞生物，从生命系统的结构层次来看，该菌既是细胞层次又是个体层次，A正确；
B、细菌是原核生物，没有染色体，B错误；
C、细菌是原核生物，没有线粒体，C错误；
D、细菌是原核生物，只有核糖体一种细胞器，因此集光绿色体只是能进行光合作用的场所，但不具有叶绿体双层膜的结构，D错误。
故选A。
2. 中华美食源远流长、盛誉全球。苏轼赋有“小饼如嚼月，中有酥与饴”的名句。“饴”——用麦芽制成的糖，“酥”——从牛奶、羊奶中提炼出的脂肪。下列叙述正确的是（ ）
A. 脂肪分子中H的含量少于糖类，而O的含量多于糖类
B. 糖类和脂肪都是细胞内良好的储能物质
C. 检测小饼配制的浊液中脂肪可以直接用苏丹Ⅲ染液染色观察
D. 糖类代谢发生障碍时，脂肪大量转化成糖类，糖尿病患者饮食应该限脂
【答案】C
【解析】
【分析】某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。糖类中的还原糖，如葡萄糖，与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。
【详解】A、与糖类相比，脂质分子中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更高，A错误；
B、糖类是细胞内主要的能源物质，脂肪是细胞内良好的储能物质，B错误；
C、脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，小饼配制的浊液中脂肪可以直接用苏丹Ⅲ染液染色观察，C正确；
D、糖类代谢发生障碍时，脂肪不能大量转化成糖类，糖尿病患者饮食应该限脂，D错误。
故选C。
3. 细胞“饥饿”时，溶酶体吞噬消化分解一部分细胞器来获取能量，形成细胞自噬；机体休克时，细胞溶酶体内的水解酶向组织内外释放，引起细胞和组织自溶。下列叙述错误的是（ ）
A. 溶酶体中的水解酶通常情况下对自身结构没有破坏作用
B. 细胞自噬过程中，溶酶体可为细胞直接提供能量
C. 血液中溶酶体水解酶的含量高低，可作为休克病人的测量指标
D. 细胞“自噬”或“自溶”，不论是有害还是有益，均是细胞或组织的适应性反应
【答案】B
【解析】
【分析】细胞自噬通俗地说， 细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量；在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，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。有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。研究表明，人类许多疾病的发生，可能与细胞自噬发生障碍有关，因此，细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。
【详解】A、溶酶体自身结构（如溶酶体膜）可能被相关基团修饰，导致溶酶体水解酶无法作用与自身结构，故对自身的结构没有破坏作用，A正确；
B、细胞自噬过程中，产生的有机物可以通过细胞代谢（如细胞呼吸）为细胞提供能量，为细胞直接提供能量是ATP，B错误；
C、根据题意，机体休克时，细胞溶酶体内的酶向组织内外释放，引起细胞和组织自溶，故休克病人的血液中溶酶体水解酶的含量与正常人不同，C正确；
D、细胞“自噬”或“自溶”可防止细胞损伤，促进细胞在营养缺乏的情况下存活，并对细胞毒性刺激作出反应，故不论是有害还是有益，均是细胞或组织的应急反应，D正确。
故选B。
4. 细胞学说的建立经过了漫长而曲折的过程，多位科学家通过观察法、归纳法等总结出细胞学说这一重要生物学理论，而且该学说还在不断地修正和完善。下列说法正确的是（ ）
A. 细胞学说提出“一切生物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物构成”
B. 魏尔肖提出了“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”是对细胞学说的重要补充
C. 细胞学说的建立运用了不完全归纳法，不完全归纳法得出的结论完全可信
D. 细胞学说揭示了动、植物的统一性和多样性，从而阐明了生物界的统一性和多样性
【答案】B
【解析】
【分析】1、细胞学说的建立者主要是两位德国科学家施莱登和施旺，后人根据他们分别于1838年和1839年发表的研究结果进行整理并加以修正，综合为以下要点： （1）细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；（2）细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命， 又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用；（3）新细胞是由老细胞分裂产生的。 细胞学说的内容，现在看起来似乎是显而易见的，当时却经历了漫长而曲折的建立过程。
2、归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。例如，从观察到植物的花粉、 胚珠、柱头等的细胞都有细胞核，得出植物细 胞都有细胞核这一结论，运用的就是归纳法。 归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。根据部分植物细胞都有细胞核而得出植物细胞都有 细胞核这一结论，实际上就是运用了不完全归纳法。如果观察了所有类型的植物细胞，并发 现它们都有细胞核，才得出植物细胞都有细胞核的结论，就是完全归纳法。科学研究中经常运用不完全归纳法。由不完全归纳得出的结论很可能是可信的，因此可以用来预测和判断，不过，也需要注意存在例外的可能。
【详解】A、细胞学说提出“一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成”，A错误；
B、施莱登和施旺两人共同提出： 一切动物和植物都是由细胞和细胞产物所构成，细胞是一切动、植物的基本单位，这就是细胞学说的基础；魏尔肖提出的“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”，被看作是对细胞学说的重要补充，B正确；
C、根据部分植物细胞都有细胞核而得出植物细胞都有细胞核这一结论，实际上就是运用了不完全归纳法；细胞学说的建立运用了不完全归纳法，科学研究中经常运用不完全归纳法。由不完全归纳得出的结论很可能是可信的，因此可以用来预测和判断，不过，也需要注意存在例外的可能，C错误；
D、细胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性，并揭示动物和植物的多样性，D错误。
故选B。
5. 核孔复合体（NPC）可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。最新研究表明，房颤这种心律失常疾病的致病机制是核孔复合体的运输障碍。下列叙述错误的是（ ）
A. 附着NPC的核膜为双层膜结构
B. NPC的数量变化可能与细胞代谢旺盛程度具有一致性
C. NPC保证了蛋白质、DNA等大分子物质进出细胞核
D. 心房颤动可能由细胞核与细胞质间的信息交流障碍引起
【答案】C
【解析】
【分析】细胞核能够控制细胞的代谢和遗传，是与细胞核的结构分不开的。细胞核由核膜（双层膜，把核内物质与细胞质分开）、核仁（与某种RNA 的合成以及核糖体的形成有关）、染色质（主要由DNA和蛋白质组成，DNA 是遗传信息的载体）和核孔（实现核质之间频繁的物质交换和信息交流）组成。
【详解】A、核膜是双层膜，能够把核内物质与细胞质分开，A正确；
B、NPC可实现细胞核与细胞质之间的交流，其数量越多，细胞代谢越旺盛，B正确；
C、NPC保证了蛋白质、RNA等大分子物质进出细胞核，DNA则不能，C错误；
D、房颤动的致病机制是核孔复合体的运输障碍，所以心房颤动的患者细胞核内外的信息交流可能会出现异常，D正确。
故选C。
6. 转运蛋白是协助物质跨膜运输的重要膜组分，它分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。下列叙述错误的是（ ）
A. 载体蛋白在转运物质时需与被转运物质结合，构象也会发生改变
B. 通道蛋白不与被转运物质结合，对被转运物质不具有选择性
C. 水分子通过通道蛋白进出细胞的速率远大于自由扩散
D. 处于不同浓度葡萄糖溶液中的细胞，葡萄糖可能通过不同的转运蛋白进入细胞
【答案】B
【解析】
【分析】物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也叫简单扩散。如水分子、气体分子、脂溶性物质。这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散，也叫易化扩散。转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。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，不需要与通道蛋白结合。
物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。
【详解】A、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，A正确；
B、通道蛋白不与被转运物质结合，对被转运物质具有选择性。如水通道蛋白，只允许水分子通过，B错误；
C、水分子能通过自由扩散进出细胞，水分子更多是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散进出细胞的，所以水分子通过通道蛋白进出细胞的速率远大于自由扩散，C正确；
D、细胞膜上分布有很多种转运蛋白，处于不同浓度葡萄糖溶液中的细胞，葡萄糖可能通过不同的转运蛋白进入细胞，D正确。
故选B。
7. 植物体内的多种有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成，而后进入细胞质基质，再通过液泡膜上的载体蛋白进入液泡。当液泡中有机酸浓度达到一定水平，会借助H+的化学势能运出液泡进入降解柠檬酸途径（如图）。下列叙述错误的是（ ）
A. 有机酸的产生部位主要是线粒体基质
B. 液泡可以调节植物细胞内液体环境的pH
C. H+进入液泡的过程伴随着载体蛋白的磷酸化和去磷酸化过程
D. H+进入液泡和柠檬酸运出液泡的跨膜运输方式不同
【答案】D
【解析】
【分析】物质跨膜运输方式分为主动运输和被动运输。主动运输的特点是逆浓度梯度、需要载体蛋白和消耗能量。被动运输包括自由扩散和协助扩散，均为顺浓度梯度的运输，其中，协助扩散还需要转运蛋白的协助。
【详解】A、有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成，所以有机酸的产生部位主要是线粒体基质，A正确；
B、液泡中有机酸浓度达到一定水平，会借助H+化学势能运出液泡，所以液泡可以调节植物细胞内液体环境的pH，B正确；
C、H+进入液泡借助于膜上的载体蛋白，通过消耗ATP，实现自身的磷酸化和去磷酸化过程，C正确；
D、H+进入液泡是主动运输的过程，柠檬酸运出液泡的过程依靠运输氢离子所产生的势能，也是主动运输，因而跨膜运输方式相同，D错误。
故选D。
8. 细胞所处的能量状态用ATP、ADP和AMP三种腺苷磷酸之间的关系式来表示，称为能荷。能荷=（[ATP]+1/2[ADP]）/（[ATP]+[ADP]+[AMP]）。[ATP]+[ADP]+[AMP]指总腺苷酸系统（ATP、ADP和AMP的总和）的浓度；[ATP]+1/2[ADP]指ATP及相当ATP的浓度。高能荷时，ATP生成过程被抑制，ATP的利用过程被激发；低能荷时，其效应相反。下列相关叙述正确的是（ ）
A. ATP中的“A”代表腺苷，远离“A”的两个磷酸基团具有相同的转移势能
B. 用32P标记的AMP，可以作为标记DNA的基本组成单位
C. 活细胞代谢过程中，能荷值不会持续趋向于“0”或“1”
D. 人体红细胞和小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程都会引起细胞能荷减小
【答案】C
【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。由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。
【详解】A、ATP中的“A”代表腺苷，远离“A”的末端磷酸基团具有较高的转移势能，A错误；
B、用32P标记的AMP，可以作为标记RNA的基本组成单位，B错误；
C、当细胞内的所有腺苷酸充分磷酸化为ATP ，其能荷值最大为1；当细胞内所有腺苷(酸)去磷酸化为AMP时，能荷值为零，据此推测能荷数值的变动范围在0~1之间，能荷值不会持续趋向于“0”或“1”，C正确；
D、人体红细胞吸收葡萄糖的过程是协助扩散，不消耗ATP，不会导致细胞能荷减小；小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程，消耗ATP，会引起细胞能荷减小，D错误。
故选C。
9. 黑藻是实验室常用的实验材料。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 以黑藻为材料观察叶绿体的形态和分布时，必须用电子显微镜进行观察
B. 以黑藻为材料观察细胞质流动的实验时，能看到叶绿体围绕细胞核流动且流动方向一致
C. 在做黑藻细胞质壁分离及复原实验时，可观察黑藻细胞质与细胞壁的位置
D. 在做黑藻细胞质壁分离及复原实验时，低倍镜下先后三次观察形成前后（自身）对照
【答案】D
【解析】
【分析】植物细胞的细胞膜外面有一层细胞壁。对于水分子来说，细胞壁是全透性的，即水分子可以自由地通过细胞壁，细胞壁的作用主要是保护和支持细胞，伸缩性比较小。以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。水进出细胞，主要是指水经过原生质层进出液泡。
水分子都是通过自由扩散进出细胞，后来的研究表明，水分子更多是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散进出细胞的。
【详解】A、以黑藻为材料观察叶绿体的形态和分布时，使用光学显微镜进行观察，A错误；
B、高度分化的黑藻叶片液泡很大，叶绿体被挤到细胞外层，且流动方向不一定相同，B错误；
C、在做黑藻细胞质壁分离及复原实验时，可观察黑藻原生质层与细胞壁的位置，C错误；
D、观察植物细胞质壁分离与复原实验的过程中，涉及三次显微镜观察，第一次是正常的细胞，第二次是质壁分离的细胞，第三次是质壁分离复原的细胞，三次都是在低倍镜下观察的，先后三次观察形成前后（自身）对照，D正确。
故选D。
10. 固定化酶是指在一定的空间范围内起催化作用，并能反复和连续使用的酶。固定化酶用于生产前，需要获得酶的有关数据。如图：曲线①表示相对酶活性，即某种酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比；曲线②表示残余酶活性，即将该种酶在不同温度下保温足够时间，再在酶活性最高的温度下测得的酶活性。下列分析错误的是（ ）
A. 任何温度下固定化酶只降低化学反应的活化能，其空间结构不会发生改变
B. 曲线①的自变量是温度，反应体系中溶液的pH属于无关变量
C. 由曲线②分析，温度越低越有利于固定化酶的保存
D. 若该种酶固定化后用于生产，使用的最佳温度是60～70℃
【答案】A
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。酶具有高效性、专一性和作用条件温和的特点。过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。
【详解】A、由曲线①得知，固定化酶的最适温度是80℃，当温度高于80℃，酶的活性下降，原因是高温使酶的空间结构改变，酶失去活性，A错误；
B、曲线①表示相对酶活性，即某种酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比，所以温度是自变量，因变量是酶的活性，无关变量是pH，B正确；
C、曲线②表示残余酶活性，发现温度越低，残余酶的活性越高，说明温度越低越有利于固定化酶的保存，C正确；
D、根据曲线①和②，在60～70℃条件下，酶的相对活性和残余酶活性均较高，因此使用该酶用于生产时的最适宜温度范围是60～70℃，D正确。
故选A。
11. 无氧运动能增加肌肉体积，增强肌肉力量，但无氧运动产生的乳酸会导致肌肉酸痛。下图是乳酸在人体内的代谢过程。下列叙述错误的是（ ）
A. 无氧运动会引起肌肉酸痛，其消除离不开肝组织的代谢活动
B. 肌肉细胞无氧呼吸过程中既有NADH的消耗，也有NADH的合成
C. 肌肉细胞中肌糖原不能分解产生葡萄糖可能是缺乏相关的酶
D. 肌肉细胞无氧呼吸过程中，葡萄糖分子中的大部分能量以热能形式散失
【答案】D
【解析】
【分析】呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸。可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。无氧呼吸的全过程，可以概括地分为两个阶段，这两个阶段需要不同酶的催化，但都是在细胞质基质中进行的。第一个阶段是，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的[H]，并且释放出少量的能量。这一阶段不需要氧的参与，是在细胞质基质中进行的。第二个阶段是，丙酮酸在酶（与催化有氧呼吸的酶不同）的催化作用下，转化成乳酸。葡萄糖分子中的大部分能量则存留在乳酸中。
【详解】A、肌细胞无氧呼吸产生乳酸，乳酸积累使肌肉酸痛，乳酸进入肝脏中又可以重新生成葡萄糖，因此其消除离不开肝组织的代谢活动，A正确；
B、肌肉细胞无氧呼吸过程中第一阶段会产生NADH，第二阶段又会消耗NADH，B正确；
C、当血糖浓度偏低时，肝糖原分解为葡萄糖可补充血糖，而肌肉细胞中肌糖原不能分解产生葡萄糖可能是缺乏相关的酶，C正确；
D、肌肉细胞无氧呼吸过程中，葡萄糖分子中的大部分能量存留在乳酸中，D错误。
故选D。
12. 选用红色苋菜叶做叶绿体色素提取与分离实验，由于红色苋菜叶肉细胞中花青素多于叶绿素而使叶片呈红色，分离结果显示滤纸条上依然只出现四条色素带。下列推断不合理的是（ ）
A. 用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏
B. 该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量
C. 若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但易出现色素带重叠
D. 滤纸条上并未出现花青素条带，可能的原因是花青素为水溶性色素
【答案】B
【解析】
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验中，提取色素时需要加入无水乙醇（或丙酮）、石英砂和碳酸钙，其中无水乙醇或丙酮的作用是溶解色素；石英砂的作用是使研磨更充分；碳酸钙的作用是防止研磨过程中色素被破坏。
【详解】A、用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙碳酸钙的作用是防止研磨过程中色素被破坏，A正确；
B、该实验中分离色素的方法是纸层析法，可根据各种色素在滤纸条上呈现的色素带的宽窄来比较判断各色素的含量，但该实验不能具体测定绿叶中各种色素含量，B错误；
C、画滤液细线时要间断画2～3次，即等上一次干了以后再画下一次，若连续多次重复画滤液细线虽可累积更多的色素，但会造成滤液细线过宽，易出现色素带重叠，C正确；
D、花青素存在于液泡中，溶于水不易溶于有机溶剂，所以滤纸条上并未出现花青素条带，可能的原因是花青素为水溶性色素，D正确。
故选B。
13. 叶绿体是一种动态的细胞器，随着光照强度的变化，其位置和分布会发生改变，该过程为叶绿体定位。CHUP1蛋白能与叶绿体移动有关的肌动蛋白（构成细胞骨架中微丝白的重要成分）相结合，用野生型拟南芥和CHUP1蛋白缺失型拟南芥进行实验，叶绿体的分布情况如图。下列叙述错误的是（ ）
A. 叶绿体定位是植物对光照环境变化的适应性表现
B. 由叶绿体定位现象可推测细胞骨架参与细胞器的锚定与支撑
C. 在强光照射下．叶绿体定位的意义在于叶肉细胞能充分地吸收光能，更多制造有机物
D. 在弱光照射下，CHUP1蛋白缺失型拟南芥比野生型拟南芥光反应速率低
【答案】C
【解析】
【分析】显微镜下的叶绿体由双层膜包被，内部有许多基粒。每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的4种色素就分布在类囊体的薄膜上。基粒与基粒之间充满了基质。叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
光合作用的过程包括一系列化学反应。根据是否需要光能，这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应（碳反应）两个阶段。光反应必须有光才能进行，光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的，光能就转化为储存在ATP和NADPH中的化学能。暗反应（碳反应）阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。
【详解】A、弱光条件下，叶绿体会汇集到细胞顶面，能最大限度的吸收光能，保证高效率的光合作用，而强光条件下，叶绿体移动到细胞两侧，以避免强光的伤害，可见叶绿体定位是植物对光照环境变化的适应性表现，A正确；
B、CHUP1可能是叶绿体与微丝骨架之间实现连接的重要蛋白质，在以微丝骨架为依托的叶绿体定位过程中发挥重要的作用，B正确；
C、在强光照射下．叶绿体定位的意义在于叶肉细胞能减少强光造成的损伤，C错误；
D、在弱光照射下，CHUP1蛋白缺失型拟南芥的叶肉细胞依然分布在细胞的底部，无法吸收光能，导致其光反应速率低于比野生型拟南芥，D正确。
故选C。
14. 真核细胞的细胞周期分为间期和分裂期（M期）．间期又分为DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）与DNA合成后期（G2期）三个时期。为了探究细胞周期运行的调控机制，研究人员取不同时期的细胞进行了融合实验，获得下表结果。下列推断正确的是（ ）
A. 诱导染色质凝缩成染色体的调控因子存在于M期细胞中，且随M期进行含量越来越高
B. G2期凝缩成双线状不利于分裂期遗传物质的平均分配
C. 将M期细胞和S期细胞融合．原S期细胞中染色质不会凝缩
D. 将M期细胞和S期细胞融合，原M期细胞染色体DNA不会复制
【答案】D
【解析】
【分析】格分析：M期细胞和G1期细胞融合，原G1期细胞中染色质出现凝缩，而M期细胞和G2期细胞融合，原G2期细胞中染色质出现凝缩，说明M期细胞中存在调控因子。S期细胞和G1期细胞融合，原G1期细胞核中DNA进行复制，说明S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子。
【详解】A、M期细胞和G1期细胞融合，原G1期细胞中染色质出现凝缩成单线状染色体；M期细胞和G2期细胞融合，原G2期细胞中染色质出现凝缩成双线状染色体，说明M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，但不能说明随着M期进行调控因子含量越来越高，A错误；
B、G2期凝缩成双线状的原因是G2期的细胞中DNA经过了复制，即每条染色体含有2个染色单体，有利于分裂期遗传物质的平均分配，B错误；
C、M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，将M期细胞和S期细胞融合，原S期细胞中染色质会凝缩，C错误；
D、M期细胞是分裂期的细胞，此时的细胞已经经历过间期DNA分子的复制，故将M期细胞和S期细胞融合，原M期细胞染色体DNA不会复制，D正确。
故选D。
15. 我国科研人员用小分子化学物质诱导人成体细胞转变为多潜能下细胞（CiPSC）后，再使用定向诱导分化剂使之再分化为胰岛细胞，移植到糖尿病猴体内能安全有效地降低血糖。下列叙述错误的是（ ）
A. CiPSC恢复了细胞正常的细胞周期
B. 与体内已高度分化的体细胞相比，CiPSC的全能性更高
C. 用CiPSC制备胰岛细胞的过程中遗传物质并没有发生变化
D. 人成体细胞转变为CiPSC的过程中端粒DNA序列会缩短
【答案】D
【解析】
【分析】细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。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，为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。在分裂间期结束之后，细胞就进入分裂期，开始进行细胞分裂。对于真核生物来说，有丝分裂是其进行细胞分裂的主要方式，分裂结束后，形成的子细胞又可以进入分裂间期。
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生稳定性差异的过程，叫作细胞分化。细胞分化是一种持久性的变化，一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
【详解】A、CiPSC再使用定向诱导分化剂使之再分化为胰岛细胞，因此恢复了细胞正常的细胞周期，A正确；
B、CiPSC有分化出胰岛细胞的潜能，因而与体内已高度分化的体细胞相比，CiPSC的全能性更高，B正确；
C、用CiPSC制备胰岛细胞的过程中遗传物质并没有发生变化，只是基因的选择性表达，C正确；
D、人成体细胞转变为CiPSC的过程中端粒DNA序列不会缩短，D错误。
故选D。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 胞间连丝是贯穿两个相邻细胞细胞壁的圆柱形细胞质通道。高等植物大多数相邻的细胞间能形成胞间连丝。初生胞间连丝是在形成细胞板时因内质网膜的插入而形成的；次生胞间连丝是由一些水解酶的作用使完整的细胞壁穿孔而形成的。正确的是（ ）
A. 体细胞的初生胞间连丝是在有丝分裂中期时形成
B. 次生胞间连丝的形成与纤维素酶、果胶酶等有关
C. 胞间连丝使相邻细胞生物膜形成了结构上的联系
D. 胞间连丝有利于相邻细胞间的物质交换和信息交流
【答案】BCD
【解析】
【分析】细胞间的信息交流，大多与细胞膜的糖蛋白（糖被、受体）有关，受体有膜上受体（信号分子不能进入细胞，如抗利尿激素、神经递质等）和胞内受体（信号分子能进入细胞内，如性激素）；高等植物细胞间信息的交流是通过胞间连丝实现的。细胞间的信息交流有多种方式，比如通过化学物质传递信息、细胞膜直接接触或胞间连丝传递信息。胞间连丝传递信息时不需要受体。
【详解】A、初生胞间连丝是在形成细胞板时因内质网膜的插入而形成的，体细胞的初生胞间连丝是在有丝分裂末期时形成 ，A错误；
B、次生胞间连丝是由一些水解酶的作用使完整的细胞壁穿孔而形成的，水解细胞壁需要纤维素酶、果胶酶，次生胞间连丝的形成与纤维素酶、果胶酶等有关 ，B正确；
C、初生胞间连丝是在形成细胞板时因内质网膜的插入而形成的，胞间连丝使相邻细胞的生物膜形成了结构上的联系 ，C正确；
D、胞间连丝是细胞壁、细胞膜上的通道，有利于相邻细胞间的物质交换和信息交流 ，D正确。
故选BCD。
17. 某兴趣小组用不同浓度的蔗糖溶液处理了细胞液浓度相同的一批马铃薯条，一定时间后测定马铃薯条的质量变化百分比：（实验后质量-初始质量）/初始质量×100%，结果如图。下列叙述错误的是（ ）
A. 马铃薯条细胞液的浓度小于0.2ml·L-1蔗糖溶液的浓度
B. 实验结束后，0.8ml·L-1的蔗糖溶液中马铃薯的细胞液的浓度最小
C. 马铃薯条细胞液浓度应介于0.2ml·L-1～0.3ml·L-1的蔗糖溶液之间
D. 实验结束后，0.6ml·L-1蔗糖溶液中马铃薯条吸水能力小于实验前
【答案】ABD
【解析】
【分析】植物细胞的细胞膜外面有一层细胞壁。对于水分子来说，细胞壁是全透性的，即水分子可以自由地通过细胞壁，细胞壁的作用主要是保护和支持细胞，伸缩性比较小。以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。水进出细胞，主要是指水经过原生质层进出液泡。
水分子都是通过自由扩散进出细胞，后来的研究表明，水分子更多是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散进出细胞的。
【详解】A、由图中数据可知，在浓度为0.2ml·L-1蔗糖溶液中马铃薯条的质量增加，说明马铃薯细胞吸水，即马铃薯条细胞液的渗透压大于0.2ml·L-1蔗糖溶液渗透压，A错误；
B、图中0.8ml·L-1蔗糖溶液中的马铃薯的细胞液渗透压最大，B错误；
C、图示说明，质量变化百分比曲线与横坐标的交点在0.2ml·L-1～0.3ml·L-1之间，说明马铃薯条细胞液浓度介于此浓度之间，C正确；
D、因在0.6ml·L-1蔗糖溶液中马铃薯条失水，所以，实验结束后，0.6ml·L-1蔗糖溶液中马铃薯条吸水能力大于实验前，D错误。
故选ABD。
18. 植物的光合作用可受多种环境因素的影响。下图表示A、B两种植物光合速率在适宜条件下受光照强度影响的变化曲线，下列叙述正确的是（ ）
A. 阴雨天气，生长受影响较大的是植物A
B. 光照强度等于b时，植物B叶肉细胞的真正光合速率大于0
C. 对植物B来说，若适当提高CO2浓度，b点将向右移动，d点将向右下移动
D. c点对应的光照强度下，植物A和植物B制造的有机物量相等
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图，图中光照强度为0时，植物只进行呼吸作用，a点就是指植物B呼吸作用氧气的吸收量；图中b点为光补偿点，此时光合速率等于呼吸速率；c点为植物A和植物B净光合速率相等的点。随着光照强度的增大，植物A、B的光合速率先增大后趋于稳定。
【详解】A、由图可知，A植物的光补偿点较B植物低，因此阴雨天气，生长受影响较大的是植物B，A错误；
B、光照强度等于b时，植物B的光合速率等于呼吸速率，叶肉细胞的真正光合速率（总光合速率）大于0，B正确；
C、b点是植物B的光补偿点，此光照强度下光合速率等于呼吸速率，若提高CO2浓度，b点将向左移动；d点时植物B的光合速率不再随光照强度增大而增大，受限于CO2浓度等因素，若提高CO2浓度，可继续增大O2吸收速率，d点将向右下移动，C错误；
D、c点对应的光照强度下，植物A和植物B积累的有机物量相等，但植物B呼吸作用消耗的有机物量大于植物A，因此植物B制造的有机物量比A多，D错误。
故选B。
19. 姐妹染色单体通过黏连蛋白相互黏着在一起，黏连蛋白被分离酶降解后姐妹染色单体分离。分裂期细胞进入后期前，分离酶与一种抑制性蛋白结合而不表现酶活性，当后期开始时，后期促进因子复合体（APC）被激活并介导抑制性蛋白的降解，解除其对分离酶的抑制作用。下列叙述错误的（ ）
A. 黏连蛋白可能在间期由附着于内质网的核糖体合成
B. 黏连蛋白被降解后，细胞中的染色体数目加倍，核DNA分子数不变
C. 在有丝分裂后期，姐妹染色单体的着丝粒在纺锤丝牵引下分裂
D. 抑制分离酶活性的药物可使连续分裂的细胞停滞在有丝分裂中期
【答案】AC
【解析】
【分析】有丝分裂后期着丝粒分裂，两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体，纺锤丝牵引分别移向两极。细胞分裂过程中姐妹染色单体的分离与黏连蛋白解聚有关，与纺锤丝牵引无关
【详解】A、间期DNA复制后形成姐妹染色单体，因此粘连蛋白在细胞分裂间期合成，但在间期由游离的核糖体合成，A错误；
B、粘连蛋白被降解后姐妹染色单体分离，细胞中的染色体数目加倍，但核DNA分子数不变，B正确；
C、由题意“姐妹染色单体通过黏连蛋白相互黏着在一起，黏连蛋白被分离酶降解后姐妹染色单体分离”可知，在有丝分裂后期，姐妹染色单体的着丝粒分裂不需要纺锤体的牵引，是相关酶的作用，C错误；
D、抑制分离酶活性的药物可使粘连蛋白不能被降解，导致姐妹染色单体不能分离，使连续分裂的细胞停滞在有丝分裂中期，D正确。
故选AC。
20. 下图表示细胞的生命历程，其中甲~辛表示相关生理过程。下列描述错误的是（ ）
A. 甲过程代表有丝分裂，乙过程提高了生物体各种生理功能的效率
B. 多细胞生物发育过程中发生丁过程的细胞都是衰老或被病原体感染的细胞
C. 戊是不利因素影响下，细胞正常代谢受损或中断导致的
D. 己过程中细胞内水分减少，细胞内各种酶活性均降低
【答案】BD
【解析】
【分析】分析题图：甲是细胞有丝分裂，乙是细胞分化，丙是细胞癌变，丁是细胞凋亡，庚辛是分化的细胞形成组织器官、系统、个体，戊是细胞坏死，己是细胞衰老。
【详解】A、甲过程表示由受精卵形成很多相同的细胞，表示有丝分裂，乙是细胞分化，其实质是基因选择性表达，形成了不同种类的细胞，提高了生物体各种生理功能的效率，A正确；
B、据图可知，丁是细胞凋亡，细胞凋亡有三种类型：细胞的编程性死亡；细胞的自然更新；被病原体感染的细胞的清除，因此多细胞生物发育过程中发生丁过程的细胞不都是衰老或被病原体感染的细胞，B错误；
C、戊是细胞坏死，是在不利因素影响下，细胞正常代谢受损或中断导致的， C正确；
D、己过程是细胞的衰老，细胞内与细胞衰老凋亡相关酶活性增强，D错误。
故选BD。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 我国北方入冬后，大部分植物体内会发生一系列适应低温的生理变化，抗寒力逐渐加强，该过程称为抗寒锻炼。少数植物体内会发生冰冻而受伤甚至死亡，这种现象称为冻害。关于冻害的机理，一是膜伤害假说，认为冰冻导致植物细胞膜系统受损，胞内物质外流，膜结合酶失活，膜相关生理活动受损。二是硫氢基假说，认为是组织结冰脱水，蛋白质硫氢基（-SH）减少而二硫键（-S-S-）增加，当解冻再吸水时，蛋白质二硫键仍保存，膜蛋白功能丧失，细胞死亡。
（1）进行抗寒锻炼的冬小麦．在不同时期细胞内水的含量变化结果如图所示。研究表明．从9月至12月，小麦幼苗中可溶性糖、可溶性蛋白等物质的含量显著增加，说明大部分水存在形式发生的变化是____。此时细胞代谢水平下降，抗寒能力____。
（2）细胞的生物膜系统包括____，按照膜伤害假说，植物细胞的细胞膜受损可以影响细胞膜____的功能，其功能特性____丧失。细胞膜上结合的酶成熟的场所是____，并通过____（填结构名称）运往细胞膜。
（3）按照硫氢基假说，参与脱氢形成二硫键的硫氢基（-SH）位于氨基酸的____（填结构名称），二硫键（-S-S-）增加改变了蛋白质的____，使其功能丧失。
【答案】（1） ①. 自由水转化为结合水（或：游离态转化为结合态） ②. 增强
（2） ①. 细胞膜、细胞器膜、核膜 ②. 控制物质进出细胞 ③. 选择透过性 ④. 高尔基体 ⑤. 囊泡
（3） ①. R基（或：侧链基团） ②. 空间结构
【解析】
【分析】1、水在细胞中以自由水和结合水两种形式存在；自由水的功能包括作为良好溶剂、参与细胞内的生物化学反应、构成液体环境、运输营养物质和代谢废物；结合水的功能是作为细胞结构的重要组成部分。
2、无机盐在生物体内含量不多，主要存在形式是离子，少量无机盐以化合态形式存在，例如血红蛋白中的铁，叶绿素中的镁等。
3、植物叶绿体中的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素含有镁。
【小问1详解】
图示分析：从9月至12月自由水含量下降，结合水含量上升，自由水转化为结合水，自由水含量少，细胞代谢水平下降，结合水含量多，抗寒能力增强。
【小问2详解】
细胞的生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜、核膜，按照膜伤害假说，植物细胞的细胞膜受损可以影响细胞膜控制物质进出细胞的功能，其功能特性选择透过性丧失。细胞膜上结合的酶成熟的场所是高尔基体，并通过囊泡运输，运往细胞膜。
【小问3详解】
脱氢形成二硫键的硫氢基（-SH）位于氨基酸的R基（或：侧链基团）。二硫键（-S-S-）增加改变了蛋白质的空间结构，使其功能丧失。
22. 光照强度和光质都会影响光合作用效率。
（1）研究人员将某植物在不同光质下培养一段时间后，测得叶绿素含量如图所示。实验结果说明____。但进一步研究发现，白光处理组比同等光照强度的蓝光处理组光合作用效率更低，推测可能的原因是____。
（2）光照过强可使植物光反应阶段的关键蛋白D1受损，出现光抑制现象，导致其光合作用效率大幅降低。有关光抑制的机制，一般认为：在强光下，一方面因NADP+不足，使电子传递给O2形成O2-1，另一方面会导致还原态电子积累，形成三线态叶绿素（3ch1），3ch1与O2反应生成单线态1O2，O2-1和1O2都非常活泼，如不及时清除，会攻击叶绿素和PSⅡ反应中心的D1蛋白，从而损伤光合结构。类胡萝卜素可快速淬灭3ch1，也可以直接清除1O2起到保护叶绿体的作用。请回答下列问题：
①类胡萝卜素主要吸收____光．纸层析法分离时，其位于滤纸条自上而下的第____条带。
②由题中信息可得，PSⅡ位于____（填细胞结构）。请从光反应和暗反应物质联系的角度，分析强光条件下NADP+不足的原因：____。
③研究表明，Ca2+能够缓解因光照过强引起的D1蛋白含量下降。以天竺葵为实验材料，设计实验验证该结论，简要写出实验思路：____。
【答案】（1） ①. 不同光质对叶绿素的合成影响不同，白光（复合光）更有利于叶绿素的形成 ②. 光合色素更多地利用蓝光
（2） ①. 蓝紫光 ②. 一、二 ③. （叶绿体）类囊体薄膜 ④. 强光下光反应产生NADPH的速率高于暗反应消耗NADPH的速率，导致光反应中NADP+供应不足（或强光下光反应消耗的NADP+速率高于暗反应产生NADP+的速率） ⑤. 将生长状况相同的天竺葵均分成三组，分别在过强光照、过强光照加Ca2+处理和适宜光照三种条件下培养，其他条件相同且适宜，培养一段时间后，检测各组D1蛋白含量
【解析】
【分析】光合作用的过程包括一系列化学反应。根据是否需要光能，这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应（碳反应）两个阶段。光反应必须有光才能进行，光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的，光能就转化为储存在ATP和NADPH中的化学能。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。暗反应也叫碳反应。
水、CO2、光能，都是影响光合作用强度的因素。只要影响到原料、能量的供应，都可能是影响光合作用强度的因素。
【小问1详解】
实验的自变量是不同光质，因变量是叶绿素含量。从图中可以看出，不同的光质，叶绿素含量不同，且白光条件下，叶绿素含量最高。由此可以得出结论：不同光质对叶绿素的合成影响不同，白光（复合光）更有利于叶绿素的形成。虽然白光更有利于叶绿素的形成，但是叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，因此白光处理组比同等光照强度的蓝光处理组光合作用效率更低。
【小问2详解】
①光合色素包含叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡卜素主要吸收蓝紫光。当用纸层析法分离光合色素时，滤纸条上的色素条带从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。因此类胡萝卜素位于滤纸条自上而下的第一、二条带。
②题目中提及“O2-1和1O2都非常活泼，如不及时清除，会攻击叶绿素和PSⅡ反应中心的D1蛋白，从而损伤光合结构”，说明PSⅡ位于类囊体薄膜上。强光下，光反应速率增强，产生的NADPH较多，而暗反应有光无光均可进行，在这种情况下，暗反应消耗NADPH的速率低于光反应产生NADPH的速率，导致光反应阶段需要的NADP+供应不足。
③根据实验结论“Ca2+能够缓解因光照过强引起的D1蛋白含量下降”分析，实验的自变量有是否有Ca2+以及光照强度的强弱，因变量是D1蛋白的含量。因此实验思路如下：将生长状况相同的天竺葵均分成三组，分别在过强光照、过强光照加Ca2+处理和适宜光照三种条件下培养，其他条件相同且适宜，培养一段时间后，检测各组D1蛋白含量。
23. 现将小球藻培养液均分成4份装入密闭培养瓶中，分别置于t1～t4种温度依次升高的环境中培养，并在一定光照强度和黑暗两种条件下测定密闭培养瓶中氧气的含量变化，结果如图所示。
（1）该实验的自变量是____。黑暗条件下，不同温度下的小球藻细胞对O2的消耗值不同，主要原因是____，小球藻细胞消耗O2的主要场所是____。
（2）t2温度时，光照条件下的小球藻产生ATP的细胞器有____；此时，小球藻细胞内通过水光解产生O2的速率是____mg/h。
（3）若将小球藻培养液的温度由t2升高到t3，一段时间内小球藻叶绿体内C3生成量的变化是____（填“升高”或“降低”），判断的依据是____。
（4）用18O标记密闭培养瓶中的O2，一段时间后检测到小球藻合成的糖类中出现了放射性，请写出18O的转化过程____（要求具体写出发生反应的阶段和物质变化）。
【答案】（1） ①. 温度、光照 ②. 不同温度下，与小球藻细胞呼吸有关的酶的活性不同 ③. 线粒体内膜
（2） ①. 叶绿体和线粒体 ②. 10
（3） ① 升高 ②. 温度升高，光下O2增加值变大，总光合作用增强，卡尔文循环加快（或：CO2固定加快）
（4）18O2参与有氧呼吸第三阶段生成H218O,后续有氧呼吸第二阶段有H218O参与，生成C18O2；C18O2参与光合作用的暗反应，生成糖类（CH218O）
【解析】
【分析】呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸。可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。有氧呼吸的主要场所是线粒体。有氧呼吸可以概括地分为三个阶段，每个阶段的化学反应都有相应的酶催化。
第一个阶段是，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的[H]，并且释放出少量的能量。这一阶段不需要氧的参与，是在细胞质基质中进行的。第二个阶段是，丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H]，并释放出少量的能量。这一阶段不需要氧直接参与，是在线粒体基质中进行的。第三个阶段是，上述两个阶段产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时释放出大量的能量。这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的。
【小问1详解】
将小球藻置于t1～t4种温度依次升高环境中培养，培养条件是一定光照强度和黑暗中进行，所以实验的自变量是温度、光照。当小球藻均处于黑暗条件下，小球藻只进行细胞呼吸，因此会消耗O2，那么温度就成为影响O2的消耗值的唯一变量，t1～t4温度逐渐升高，说明不同温度下，与小球藻细胞呼吸有关的酶的活性不同。有氧呼吸呼吸需要氧气的参与，是在有氧呼吸的第三阶段被利用，所以消耗氧气的主要场所是线粒体内膜。
【小问2详解】
在t2温度下给于小球藻光照，小球藻既能进行光合作用，又能进行呼吸作用，所以产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体。水光解产生O2的速率就是总光合速率，总光合速率=净光合速率+呼吸速率。光下O2的增加值就是净光合速率，黑暗中O2的消耗值就是呼吸速率，因此水光解产生O2的速率=4.0+6.0=10 mg/h。
【小问3详解】
小球藻培养液的温度由t2升高到t3，光下O2的增加值由6 mg/h增加到超过12 mg/h，净光合速率明显提高，说明总光合速率明显增强，暗反应速率加快，因此CO2与C5反应产生的C3的含量升高。
【小问4详解】
用18O标记密闭培养瓶中的O2，18O2作为原料，参与有氧呼吸的第三阶段合成H218O；H218O作为原料，参与有氧呼吸的第二阶段，与丙酮酸反应生成C18O2；C18O2作为原料，参与光合作用的碳反应阶段，经过一系列的反应生成糖类（CH218O）。
24. 耐力性运动是指机体进行一定时间（每次30min以上）的低中等强度的运动，如步行、游泳、慢跑、骑行等，有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式。耐力性运动既可以改善肌纤维的结构组成，又可以“燃烧”过多的皮下脂肪、修身健美。图1为有氧呼吸的部分过程示意图，其中①②表示线粒体部分结构；图2为探究耐力性运动训练或停止训练时，肌纤维中线粒体数量出现的适应性变化。请回答下列问题：
（1）写出耐力性运动中能量供应主要方式的总反应式：____（以葡萄糖为底物）。
（2）由图1可知沿结构②传递的电子的最终受体是____（填物质）。按照结构与功能观，与其进行有氧呼吸第三阶段的功能相适应，②与①相比特有的形态变化是____。I、Ⅲ、Ⅳ的作用可以____（填“增大”或“减少”）②两侧H+的浓度差，形成势能驱动ATP的合成。
（3）UCP也是一种分布在②上的H+转运蛋白，UCP的存在能够使能量更多以热能形式释放，请推测UCP转运H+的方向是____。肥胖者比较耐寒，据此推测脂肪细胞的线粒体中UCP的含量____（填“高于”或“低于”）肌肉细胞。
（4）根据图2肌纤维中线粒体数量出现的适应性变化情况，提出合理的体育锻炼建议____。
【答案】（1）C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量
（2） ①. O2 ②. 向内折叠形成嵴 ③. 增大
（3） ①. 从膜间隙流向线粒体基质 ②. 高于
（4）坚持体育锻炼，并且每次进行至少30min的有氧运动（耐力性运动）
【解析】
【分析】呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸。可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。有氧呼吸的主要场所是线粒体。有氧呼吸可以概括地分为三个阶段。
第一个阶段是，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的[H]，并且释放出少量的能量。这一阶段不需要氧的参与，是在细胞质基质中进行的。
第二个阶段是，丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H]，并释放出少量的能量。这一阶段不需要氧直接参与，是在线粒体基质中进行的。
第三个阶段是，上述两个阶段产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时释放出大量的能量。这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的。
【小问1详解】
有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式。耐力性运动中能量供应主要方式的总反应式：C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量，需要酶的催化。
【小问2详解】
结构②是线粒体内膜，线粒体内膜上，[H]脱氢产生氢离子和电子，电子沿着线粒体内膜上的电子传递链传递给氧气，最终产生水。①是线粒体外膜，②是线粒体内膜，相比于①，②向内折叠形成嵴，增大了内膜的表面积，便于酶的附着。通过I、Ⅲ、Ⅳ，将线粒体基质的H+泵入膜间隙，从而增大了基质和膜间隙的H+的浓度差，形成势能驱动ATP的合成。
【小问3详解】
UCP也是一种分布在②上的H+转运蛋白，UCP的存在能够使能量更多以热能形式释放，说明UCP破坏了H+的浓度差，即使H+从膜间隙流向线粒体基质。肥胖者比较耐寒，说明其通过UCP转运H+，使能量以热能的形式散失，产生更多热量，用于抵御寒冷，故脂肪细胞的线粒体中UCP的含量高于肌肉细胞。
【小问4详解】
据图2可知，训练能增加肌纤维中线粒体的数量，而停止训练后，线粒体数量下降。当继续训练后，线粒体的数量又重新增多。因此建议是坚持体育锻炼，并且每次进行至少30min的有氧运动（耐力性运动）。
25. 下图甲表示洋葱根尖的不同区域，图乙表示洋葱根尖细胞有丝分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系．图丙呈现的是细胞分裂过程中某一结构的形态变化情况。请据图分析并回答下列问题：
（1）图甲中适合作为观察有丝分裂实验的区域是____（填编号），该处细胞的特点是____；如果制片时取材长度达到了②或①区域，会发现大部分细胞没有出现图丙的变化，原因是____。
（2）图乙中c表示的是____的数量变化，处于2状态的细胞可能处于____分裂期的时期。
（3）图丙中，细胞核内发生I→Ⅱ生理变化时进行的主要代谢活动是____，Ⅱ→Ⅲ生理变化过程中细胞核发生的结构变化是____，观察与计数Ⅲ的最佳时期是____期。
（4）在观察细胞有丝分裂的实验中，制作临时装片时漂洗的目的是____。实验中即使操作正确，也难以看到一个细胞分裂的连续变化，主要原因是____。
【答案】（1） ①. ③ ②. 细胞呈正方形，排列紧密 ③. ②或①区域的细胞已经发生分化，细胞不再分裂
（2） ①. 染色单体 ②. 前、中
（3） ①. DNA分子复制和有关蛋白质的合成 ②. 核仁逐渐解体、核膜逐渐消失 ③. 中期
（4） ①. 洗去药液，防止解离过度（或：洗去残余的盐酸，便于染色体着色） ②. 解离时，细胞已经死亡
【解析】
【分析】在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态，就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。染色体容易被碱性染料（如甲紫溶液，旧称龙胆紫溶液）着色。观察植物根尖分生区细胞有丝分裂时，解离（用药液使组织中的细胞相互分离开来）、漂洗（洗去药液，防止解离过度）、染色（甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色）、制片（使细胞分散开来，有利于观察）。
【小问1详解】
图甲①~④，依次为成熟区、伸长区、分生区和根冠。观察细胞有丝分裂应该选择分生区细胞，即甲图中的③。分生区细胞呈正方形，排列紧密。如果制片时取材长度达到了②伸长区或①成熟区区域，会发现大部分细胞没有出现图丙的变化，原因是该区域的细胞已经发生分化，细胞不再分裂。
【小问2详解】
图乙时期1没有c，时期2有c，说明c是染色单体的数量变化。时期2中，a:c:b=2:2:1，可知此时的细胞中，一条染色体包含两条姐妹染色单体，因此是前、中分裂期的时期。
小问3详解】
丙中，细胞核内发生I→Ⅱ细胞处于分裂间期，该的过程是DNA的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞还有适度的生长。Ⅱ→Ⅲ过程是染色质缩短变粗形成了染色体，是前期的特征之一，除此之外，核仁逐渐解体、核膜逐渐消失是细胞核发生的结构变化。中期染色体的着丝粒排列在赤道板上，方便染色体的计数和观察。
【小问4详解】
有丝分裂的实验中，需要解离→漂洗→染色→制片→观察。其中漂洗的目的是洗去药液，防止解离过度（或：洗去残余的盐酸，便于染色体着色）。在一个细胞中，难以看到有丝分裂的全过程，原因是在解离的时候，细胞就已经死亡。细胞融合的组合方式
融合细胞中的现象
M期细胞和G1期细胞
原G1期细胞中出现染色质凝缩成单线状染色体
M期细胞和G2期细胞
原G2期细胞中出现染色质凝缩成双线状染色体
S期细胞和G1期细胞
原G2期细胞核中DNA进行复制
S期细胞和G2期细胞
原G2期细胞核中DNA没有启动复制
1．本试卷8页，满分100分，考试用时90分钟。
2．答题前，考生务必将姓名、考生号填写在答题卡规定的位置。考试结束后，将答题卡交回。
注意事项：
1．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净以后，再涂写其他答案标号。不涂在答题卡，只答在试卷上不得分。
2．选择题共20小题，1-15每小题2分，16-20每小题3分，共45分。非选择题共5小题，共55分。
一、选择题：本题15小题，每小题2分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 研究人员发现了一种菌体内有许多集光绿色体的罕见细菌，每个集光绿色体含有大量的叶绿素。这种细菌是人们迄今发现的第一种含有集光绿色体的喜氧微生物。下列叙述正确的是（ ）
A. 从生命系统的结构层次来看，该菌既是细胞层次又是个体层次
B. 该菌DNA主要以染色体的形式存在于细胞核
C. 该菌是好氧细菌，其生命活动所需能量主要由线粒体提供
D. 该菌集光绿色体应具有双层膜，属于可进行光合作用的自养生物
【答案】A
【解析】
【分析】根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类，原核细胞是组成原核生物的细胞这类细胞主要特征是没有以核膜为界的细胞核，同时也没有核膜和核仁，只有拟核。根据外表特征，可把原核生物分为放线菌、细菌、支原体、立克次氏体和衣原体等。
【详解】A、细菌是单细胞生物，从生命系统的结构层次来看，该菌既是细胞层次又是个体层次，A正确；
B、细菌是原核生物，没有染色体，B错误；
C、细菌是原核生物，没有线粒体，C错误；
D、细菌是原核生物，只有核糖体一种细胞器，因此集光绿色体只是能进行光合作用的场所，但不具有叶绿体双层膜的结构，D错误。
故选A。
2. 中华美食源远流长、盛誉全球。苏轼赋有“小饼如嚼月，中有酥与饴”的名句。“饴”——用麦芽制成的糖，“酥”——从牛奶、羊奶中提炼出的脂肪。下列叙述正确的是（ ）
A. 脂肪分子中H的含量少于糖类，而O的含量多于糖类
B. 糖类和脂肪都是细胞内良好的储能物质
C. 检测小饼配制的浊液中脂肪可以直接用苏丹Ⅲ染液染色观察
D. 糖类代谢发生障碍时，脂肪大量转化成糖类，糖尿病患者饮食应该限脂
【答案】C
【解析】
【分析】某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。糖类中的还原糖，如葡萄糖，与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。
【详解】A、与糖类相比，脂质分子中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更高，A错误；
B、糖类是细胞内主要的能源物质，脂肪是细胞内良好的储能物质，B错误；
C、脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，小饼配制的浊液中脂肪可以直接用苏丹Ⅲ染液染色观察，C正确；
D、糖类代谢发生障碍时，脂肪不能大量转化成糖类，糖尿病患者饮食应该限脂，D错误。
故选C。
3. 细胞“饥饿”时，溶酶体吞噬消化分解一部分细胞器来获取能量，形成细胞自噬；机体休克时，细胞溶酶体内的水解酶向组织内外释放，引起细胞和组织自溶。下列叙述错误的是（ ）
A. 溶酶体中的水解酶通常情况下对自身结构没有破坏作用
B. 细胞自噬过程中，溶酶体可为细胞直接提供能量
C. 血液中溶酶体水解酶的含量高低，可作为休克病人的测量指标
D. 细胞“自噬”或“自溶”，不论是有害还是有益，均是细胞或组织的适应性反应
【答案】B
【解析】
【分析】细胞自噬通俗地说， 细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量；在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，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。有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。研究表明，人类许多疾病的发生，可能与细胞自噬发生障碍有关，因此，细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。
【详解】A、溶酶体自身结构（如溶酶体膜）可能被相关基团修饰，导致溶酶体水解酶无法作用与自身结构，故对自身的结构没有破坏作用，A正确；
B、细胞自噬过程中，产生的有机物可以通过细胞代谢（如细胞呼吸）为细胞提供能量，为细胞直接提供能量是ATP，B错误；
C、根据题意，机体休克时，细胞溶酶体内的酶向组织内外释放，引起细胞和组织自溶，故休克病人的血液中溶酶体水解酶的含量与正常人不同，C正确；
D、细胞“自噬”或“自溶”可防止细胞损伤，促进细胞在营养缺乏的情况下存活，并对细胞毒性刺激作出反应，故不论是有害还是有益，均是细胞或组织的应急反应，D正确。
故选B。
4. 细胞学说的建立经过了漫长而曲折的过程，多位科学家通过观察法、归纳法等总结出细胞学说这一重要生物学理论，而且该学说还在不断地修正和完善。下列说法正确的是（ ）
A. 细胞学说提出“一切生物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物构成”
B. 魏尔肖提出了“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”是对细胞学说的重要补充
C. 细胞学说的建立运用了不完全归纳法，不完全归纳法得出的结论完全可信
D. 细胞学说揭示了动、植物的统一性和多样性，从而阐明了生物界的统一性和多样性
【答案】B
【解析】
【分析】1、细胞学说的建立者主要是两位德国科学家施莱登和施旺，后人根据他们分别于1838年和1839年发表的研究结果进行整理并加以修正，综合为以下要点： （1）细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；（2）细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命， 又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用；（3）新细胞是由老细胞分裂产生的。 细胞学说的内容，现在看起来似乎是显而易见的，当时却经历了漫长而曲折的建立过程。
2、归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。例如，从观察到植物的花粉、 胚珠、柱头等的细胞都有细胞核，得出植物细 胞都有细胞核这一结论，运用的就是归纳法。 归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。根据部分植物细胞都有细胞核而得出植物细胞都有 细胞核这一结论，实际上就是运用了不完全归纳法。如果观察了所有类型的植物细胞，并发 现它们都有细胞核，才得出植物细胞都有细胞核的结论，就是完全归纳法。科学研究中经常运用不完全归纳法。由不完全归纳得出的结论很可能是可信的，因此可以用来预测和判断，不过，也需要注意存在例外的可能。
【详解】A、细胞学说提出“一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成”，A错误；
B、施莱登和施旺两人共同提出： 一切动物和植物都是由细胞和细胞产物所构成，细胞是一切动、植物的基本单位，这就是细胞学说的基础；魏尔肖提出的“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”，被看作是对细胞学说的重要补充，B正确；
C、根据部分植物细胞都有细胞核而得出植物细胞都有细胞核这一结论，实际上就是运用了不完全归纳法；细胞学说的建立运用了不完全归纳法，科学研究中经常运用不完全归纳法。由不完全归纳得出的结论很可能是可信的，因此可以用来预测和判断，不过，也需要注意存在例外的可能，C错误；
D、细胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性，并揭示动物和植物的多样性，D错误。
故选B。
5. 核孔复合体（NPC）可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。最新研究表明，房颤这种心律失常疾病的致病机制是核孔复合体的运输障碍。下列叙述错误的是（ ）
A. 附着NPC的核膜为双层膜结构
B. NPC的数量变化可能与细胞代谢旺盛程度具有一致性
C. NPC保证了蛋白质、DNA等大分子物质进出细胞核
D. 心房颤动可能由细胞核与细胞质间的信息交流障碍引起
【答案】C
【解析】
【分析】细胞核能够控制细胞的代谢和遗传，是与细胞核的结构分不开的。细胞核由核膜（双层膜，把核内物质与细胞质分开）、核仁（与某种RNA 的合成以及核糖体的形成有关）、染色质（主要由DNA和蛋白质组成，DNA 是遗传信息的载体）和核孔（实现核质之间频繁的物质交换和信息交流）组成。
【详解】A、核膜是双层膜，能够把核内物质与细胞质分开，A正确；
B、NPC可实现细胞核与细胞质之间的交流，其数量越多，细胞代谢越旺盛，B正确；
C、NPC保证了蛋白质、RNA等大分子物质进出细胞核，DNA则不能，C错误；
D、房颤动的致病机制是核孔复合体的运输障碍，所以心房颤动的患者细胞核内外的信息交流可能会出现异常，D正确。
故选C。
6. 转运蛋白是协助物质跨膜运输的重要膜组分，它分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。下列叙述错误的是（ ）
A. 载体蛋白在转运物质时需与被转运物质结合，构象也会发生改变
B. 通道蛋白不与被转运物质结合，对被转运物质不具有选择性
C. 水分子通过通道蛋白进出细胞的速率远大于自由扩散
D. 处于不同浓度葡萄糖溶液中的细胞，葡萄糖可能通过不同的转运蛋白进入细胞
【答案】B
【解析】
【分析】物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也叫简单扩散。如水分子、气体分子、脂溶性物质。这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散，也叫易化扩散。转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。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，不需要与通道蛋白结合。
物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。
【详解】A、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，A正确；
B、通道蛋白不与被转运物质结合，对被转运物质具有选择性。如水通道蛋白，只允许水分子通过，B错误；
C、水分子能通过自由扩散进出细胞，水分子更多是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散进出细胞的，所以水分子通过通道蛋白进出细胞的速率远大于自由扩散，C正确；
D、细胞膜上分布有很多种转运蛋白，处于不同浓度葡萄糖溶液中的细胞，葡萄糖可能通过不同的转运蛋白进入细胞，D正确。
故选B。
7. 植物体内的多种有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成，而后进入细胞质基质，再通过液泡膜上的载体蛋白进入液泡。当液泡中有机酸浓度达到一定水平，会借助H+的化学势能运出液泡进入降解柠檬酸途径（如图）。下列叙述错误的是（ ）
A. 有机酸的产生部位主要是线粒体基质
B. 液泡可以调节植物细胞内液体环境的pH
C. H+进入液泡的过程伴随着载体蛋白的磷酸化和去磷酸化过程
D. H+进入液泡和柠檬酸运出液泡的跨膜运输方式不同
【答案】D
【解析】
【分析】物质跨膜运输方式分为主动运输和被动运输。主动运输的特点是逆浓度梯度、需要载体蛋白和消耗能量。被动运输包括自由扩散和协助扩散，均为顺浓度梯度的运输，其中，协助扩散还需要转运蛋白的协助。
【详解】A、有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成，所以有机酸的产生部位主要是线粒体基质，A正确；
B、液泡中有机酸浓度达到一定水平，会借助H+化学势能运出液泡，所以液泡可以调节植物细胞内液体环境的pH，B正确；
C、H+进入液泡借助于膜上的载体蛋白，通过消耗ATP，实现自身的磷酸化和去磷酸化过程，C正确；
D、H+进入液泡是主动运输的过程，柠檬酸运出液泡的过程依靠运输氢离子所产生的势能，也是主动运输，因而跨膜运输方式相同，D错误。
故选D。
8. 细胞所处的能量状态用ATP、ADP和AMP三种腺苷磷酸之间的关系式来表示，称为能荷。能荷=（[ATP]+1/2[ADP]）/（[ATP]+[ADP]+[AMP]）。[ATP]+[ADP]+[AMP]指总腺苷酸系统（ATP、ADP和AMP的总和）的浓度；[ATP]+1/2[ADP]指ATP及相当ATP的浓度。高能荷时，ATP生成过程被抑制，ATP的利用过程被激发；低能荷时，其效应相反。下列相关叙述正确的是（ ）
A. ATP中的“A”代表腺苷，远离“A”的两个磷酸基团具有相同的转移势能
B. 用32P标记的AMP，可以作为标记DNA的基本组成单位
C. 活细胞代谢过程中，能荷值不会持续趋向于“0”或“1”
D. 人体红细胞和小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程都会引起细胞能荷减小
【答案】C
【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。由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。
【详解】A、ATP中的“A”代表腺苷，远离“A”的末端磷酸基团具有较高的转移势能，A错误；
B、用32P标记的AMP，可以作为标记RNA的基本组成单位，B错误；
C、当细胞内的所有腺苷酸充分磷酸化为ATP ，其能荷值最大为1；当细胞内所有腺苷(酸)去磷酸化为AMP时，能荷值为零，据此推测能荷数值的变动范围在0~1之间，能荷值不会持续趋向于“0”或“1”，C正确；
D、人体红细胞吸收葡萄糖的过程是协助扩散，不消耗ATP，不会导致细胞能荷减小；小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程，消耗ATP，会引起细胞能荷减小，D错误。
故选C。
9. 黑藻是实验室常用的实验材料。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 以黑藻为材料观察叶绿体的形态和分布时，必须用电子显微镜进行观察
B. 以黑藻为材料观察细胞质流动的实验时，能看到叶绿体围绕细胞核流动且流动方向一致
C. 在做黑藻细胞质壁分离及复原实验时，可观察黑藻细胞质与细胞壁的位置
D. 在做黑藻细胞质壁分离及复原实验时，低倍镜下先后三次观察形成前后（自身）对照
【答案】D
【解析】
【分析】植物细胞的细胞膜外面有一层细胞壁。对于水分子来说，细胞壁是全透性的，即水分子可以自由地通过细胞壁，细胞壁的作用主要是保护和支持细胞，伸缩性比较小。以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。水进出细胞，主要是指水经过原生质层进出液泡。
水分子都是通过自由扩散进出细胞，后来的研究表明，水分子更多是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散进出细胞的。
【详解】A、以黑藻为材料观察叶绿体的形态和分布时，使用光学显微镜进行观察，A错误；
B、高度分化的黑藻叶片液泡很大，叶绿体被挤到细胞外层，且流动方向不一定相同，B错误；
C、在做黑藻细胞质壁分离及复原实验时，可观察黑藻原生质层与细胞壁的位置，C错误；
D、观察植物细胞质壁分离与复原实验的过程中，涉及三次显微镜观察，第一次是正常的细胞，第二次是质壁分离的细胞，第三次是质壁分离复原的细胞，三次都是在低倍镜下观察的，先后三次观察形成前后（自身）对照，D正确。
故选D。
10. 固定化酶是指在一定的空间范围内起催化作用，并能反复和连续使用的酶。固定化酶用于生产前，需要获得酶的有关数据。如图：曲线①表示相对酶活性，即某种酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比；曲线②表示残余酶活性，即将该种酶在不同温度下保温足够时间，再在酶活性最高的温度下测得的酶活性。下列分析错误的是（ ）
A. 任何温度下固定化酶只降低化学反应的活化能，其空间结构不会发生改变
B. 曲线①的自变量是温度，反应体系中溶液的pH属于无关变量
C. 由曲线②分析，温度越低越有利于固定化酶的保存
D. 若该种酶固定化后用于生产，使用的最佳温度是60～70℃
【答案】A
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。酶具有高效性、专一性和作用条件温和的特点。过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。
【详解】A、由曲线①得知，固定化酶的最适温度是80℃，当温度高于80℃，酶的活性下降，原因是高温使酶的空间结构改变，酶失去活性，A错误；
B、曲线①表示相对酶活性，即某种酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比，所以温度是自变量，因变量是酶的活性，无关变量是pH，B正确；
C、曲线②表示残余酶活性，发现温度越低，残余酶的活性越高，说明温度越低越有利于固定化酶的保存，C正确；
D、根据曲线①和②，在60～70℃条件下，酶的相对活性和残余酶活性均较高，因此使用该酶用于生产时的最适宜温度范围是60～70℃，D正确。
故选A。
11. 无氧运动能增加肌肉体积，增强肌肉力量，但无氧运动产生的乳酸会导致肌肉酸痛。下图是乳酸在人体内的代谢过程。下列叙述错误的是（ ）
A. 无氧运动会引起肌肉酸痛，其消除离不开肝组织的代谢活动
B. 肌肉细胞无氧呼吸过程中既有NADH的消耗，也有NADH的合成
C. 肌肉细胞中肌糖原不能分解产生葡萄糖可能是缺乏相关的酶
D. 肌肉细胞无氧呼吸过程中，葡萄糖分子中的大部分能量以热能形式散失
【答案】D
【解析】
【分析】呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸。可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。无氧呼吸的全过程，可以概括地分为两个阶段，这两个阶段需要不同酶的催化，但都是在细胞质基质中进行的。第一个阶段是，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的[H]，并且释放出少量的能量。这一阶段不需要氧的参与，是在细胞质基质中进行的。第二个阶段是，丙酮酸在酶（与催化有氧呼吸的酶不同）的催化作用下，转化成乳酸。葡萄糖分子中的大部分能量则存留在乳酸中。
【详解】A、肌细胞无氧呼吸产生乳酸，乳酸积累使肌肉酸痛，乳酸进入肝脏中又可以重新生成葡萄糖，因此其消除离不开肝组织的代谢活动，A正确；
B、肌肉细胞无氧呼吸过程中第一阶段会产生NADH，第二阶段又会消耗NADH，B正确；
C、当血糖浓度偏低时，肝糖原分解为葡萄糖可补充血糖，而肌肉细胞中肌糖原不能分解产生葡萄糖可能是缺乏相关的酶，C正确；
D、肌肉细胞无氧呼吸过程中，葡萄糖分子中的大部分能量存留在乳酸中，D错误。
故选D。
12. 选用红色苋菜叶做叶绿体色素提取与分离实验，由于红色苋菜叶肉细胞中花青素多于叶绿素而使叶片呈红色，分离结果显示滤纸条上依然只出现四条色素带。下列推断不合理的是（ ）
A. 用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏
B. 该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量
C. 若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但易出现色素带重叠
D. 滤纸条上并未出现花青素条带，可能的原因是花青素为水溶性色素
【答案】B
【解析】
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验中，提取色素时需要加入无水乙醇（或丙酮）、石英砂和碳酸钙，其中无水乙醇或丙酮的作用是溶解色素；石英砂的作用是使研磨更充分；碳酸钙的作用是防止研磨过程中色素被破坏。
【详解】A、用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙碳酸钙的作用是防止研磨过程中色素被破坏，A正确；
B、该实验中分离色素的方法是纸层析法，可根据各种色素在滤纸条上呈现的色素带的宽窄来比较判断各色素的含量，但该实验不能具体测定绿叶中各种色素含量，B错误；
C、画滤液细线时要间断画2～3次，即等上一次干了以后再画下一次，若连续多次重复画滤液细线虽可累积更多的色素，但会造成滤液细线过宽，易出现色素带重叠，C正确；
D、花青素存在于液泡中，溶于水不易溶于有机溶剂，所以滤纸条上并未出现花青素条带，可能的原因是花青素为水溶性色素，D正确。
故选B。
13. 叶绿体是一种动态的细胞器，随着光照强度的变化，其位置和分布会发生改变，该过程为叶绿体定位。CHUP1蛋白能与叶绿体移动有关的肌动蛋白（构成细胞骨架中微丝白的重要成分）相结合，用野生型拟南芥和CHUP1蛋白缺失型拟南芥进行实验，叶绿体的分布情况如图。下列叙述错误的是（ ）
A. 叶绿体定位是植物对光照环境变化的适应性表现
B. 由叶绿体定位现象可推测细胞骨架参与细胞器的锚定与支撑
C. 在强光照射下．叶绿体定位的意义在于叶肉细胞能充分地吸收光能，更多制造有机物
D. 在弱光照射下，CHUP1蛋白缺失型拟南芥比野生型拟南芥光反应速率低
【答案】C
【解析】
【分析】显微镜下的叶绿体由双层膜包被，内部有许多基粒。每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的4种色素就分布在类囊体的薄膜上。基粒与基粒之间充满了基质。叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
光合作用的过程包括一系列化学反应。根据是否需要光能，这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应（碳反应）两个阶段。光反应必须有光才能进行，光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的，光能就转化为储存在ATP和NADPH中的化学能。暗反应（碳反应）阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。
【详解】A、弱光条件下，叶绿体会汇集到细胞顶面，能最大限度的吸收光能，保证高效率的光合作用，而强光条件下，叶绿体移动到细胞两侧，以避免强光的伤害，可见叶绿体定位是植物对光照环境变化的适应性表现，A正确；
B、CHUP1可能是叶绿体与微丝骨架之间实现连接的重要蛋白质，在以微丝骨架为依托的叶绿体定位过程中发挥重要的作用，B正确；
C、在强光照射下．叶绿体定位的意义在于叶肉细胞能减少强光造成的损伤，C错误；
D、在弱光照射下，CHUP1蛋白缺失型拟南芥的叶肉细胞依然分布在细胞的底部，无法吸收光能，导致其光反应速率低于比野生型拟南芥，D正确。
故选C。
14. 真核细胞的细胞周期分为间期和分裂期（M期）．间期又分为DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）与DNA合成后期（G2期）三个时期。为了探究细胞周期运行的调控机制，研究人员取不同时期的细胞进行了融合实验，获得下表结果。下列推断正确的是（ ）
A. 诱导染色质凝缩成染色体的调控因子存在于M期细胞中，且随M期进行含量越来越高
B. G2期凝缩成双线状不利于分裂期遗传物质的平均分配
C. 将M期细胞和S期细胞融合．原S期细胞中染色质不会凝缩
D. 将M期细胞和S期细胞融合，原M期细胞染色体DNA不会复制
【答案】D
【解析】
【分析】格分析：M期细胞和G1期细胞融合，原G1期细胞中染色质出现凝缩，而M期细胞和G2期细胞融合，原G2期细胞中染色质出现凝缩，说明M期细胞中存在调控因子。S期细胞和G1期细胞融合，原G1期细胞核中DNA进行复制，说明S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子。
【详解】A、M期细胞和G1期细胞融合，原G1期细胞中染色质出现凝缩成单线状染色体；M期细胞和G2期细胞融合，原G2期细胞中染色质出现凝缩成双线状染色体，说明M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，但不能说明随着M期进行调控因子含量越来越高，A错误；
B、G2期凝缩成双线状的原因是G2期的细胞中DNA经过了复制，即每条染色体含有2个染色单体，有利于分裂期遗传物质的平均分配，B错误；
C、M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，将M期细胞和S期细胞融合，原S期细胞中染色质会凝缩，C错误；
D、M期细胞是分裂期的细胞，此时的细胞已经经历过间期DNA分子的复制，故将M期细胞和S期细胞融合，原M期细胞染色体DNA不会复制，D正确。
故选D。
15. 我国科研人员用小分子化学物质诱导人成体细胞转变为多潜能下细胞（CiPSC）后，再使用定向诱导分化剂使之再分化为胰岛细胞，移植到糖尿病猴体内能安全有效地降低血糖。下列叙述错误的是（ ）
A. CiPSC恢复了细胞正常的细胞周期
B. 与体内已高度分化的体细胞相比，CiPSC的全能性更高
C. 用CiPSC制备胰岛细胞的过程中遗传物质并没有发生变化
D. 人成体细胞转变为CiPSC的过程中端粒DNA序列会缩短
【答案】D
【解析】
【分析】细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。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，为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。在分裂间期结束之后，细胞就进入分裂期，开始进行细胞分裂。对于真核生物来说，有丝分裂是其进行细胞分裂的主要方式，分裂结束后，形成的子细胞又可以进入分裂间期。
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生稳定性差异的过程，叫作细胞分化。细胞分化是一种持久性的变化，一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
【详解】A、CiPSC再使用定向诱导分化剂使之再分化为胰岛细胞，因此恢复了细胞正常的细胞周期，A正确；
B、CiPSC有分化出胰岛细胞的潜能，因而与体内已高度分化的体细胞相比，CiPSC的全能性更高，B正确；
C、用CiPSC制备胰岛细胞的过程中遗传物质并没有发生变化，只是基因的选择性表达，C正确；
D、人成体细胞转变为CiPSC的过程中端粒DNA序列不会缩短，D错误。
故选D。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 胞间连丝是贯穿两个相邻细胞细胞壁的圆柱形细胞质通道。高等植物大多数相邻的细胞间能形成胞间连丝。初生胞间连丝是在形成细胞板时因内质网膜的插入而形成的；次生胞间连丝是由一些水解酶的作用使完整的细胞壁穿孔而形成的。正确的是（ ）
A. 体细胞的初生胞间连丝是在有丝分裂中期时形成
B. 次生胞间连丝的形成与纤维素酶、果胶酶等有关
C. 胞间连丝使相邻细胞生物膜形成了结构上的联系
D. 胞间连丝有利于相邻细胞间的物质交换和信息交流
【答案】BCD
【解析】
【分析】细胞间的信息交流，大多与细胞膜的糖蛋白（糖被、受体）有关，受体有膜上受体（信号分子不能进入细胞，如抗利尿激素、神经递质等）和胞内受体（信号分子能进入细胞内，如性激素）；高等植物细胞间信息的交流是通过胞间连丝实现的。细胞间的信息交流有多种方式，比如通过化学物质传递信息、细胞膜直接接触或胞间连丝传递信息。胞间连丝传递信息时不需要受体。
【详解】A、初生胞间连丝是在形成细胞板时因内质网膜的插入而形成的，体细胞的初生胞间连丝是在有丝分裂末期时形成 ，A错误；
B、次生胞间连丝是由一些水解酶的作用使完整的细胞壁穿孔而形成的，水解细胞壁需要纤维素酶、果胶酶，次生胞间连丝的形成与纤维素酶、果胶酶等有关 ，B正确；
C、初生胞间连丝是在形成细胞板时因内质网膜的插入而形成的，胞间连丝使相邻细胞的生物膜形成了结构上的联系 ，C正确；
D、胞间连丝是细胞壁、细胞膜上的通道，有利于相邻细胞间的物质交换和信息交流 ，D正确。
故选BCD。
17. 某兴趣小组用不同浓度的蔗糖溶液处理了细胞液浓度相同的一批马铃薯条，一定时间后测定马铃薯条的质量变化百分比：（实验后质量-初始质量）/初始质量×100%，结果如图。下列叙述错误的是（ ）
A. 马铃薯条细胞液的浓度小于0.2ml·L-1蔗糖溶液的浓度
B. 实验结束后，0.8ml·L-1的蔗糖溶液中马铃薯的细胞液的浓度最小
C. 马铃薯条细胞液浓度应介于0.2ml·L-1～0.3ml·L-1的蔗糖溶液之间
D. 实验结束后，0.6ml·L-1蔗糖溶液中马铃薯条吸水能力小于实验前
【答案】ABD
【解析】
【分析】植物细胞的细胞膜外面有一层细胞壁。对于水分子来说，细胞壁是全透性的，即水分子可以自由地通过细胞壁，细胞壁的作用主要是保护和支持细胞，伸缩性比较小。以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。水进出细胞，主要是指水经过原生质层进出液泡。
水分子都是通过自由扩散进出细胞，后来的研究表明，水分子更多是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散进出细胞的。
【详解】A、由图中数据可知，在浓度为0.2ml·L-1蔗糖溶液中马铃薯条的质量增加，说明马铃薯细胞吸水，即马铃薯条细胞液的渗透压大于0.2ml·L-1蔗糖溶液渗透压，A错误；
B、图中0.8ml·L-1蔗糖溶液中的马铃薯的细胞液渗透压最大，B错误；
C、图示说明，质量变化百分比曲线与横坐标的交点在0.2ml·L-1～0.3ml·L-1之间，说明马铃薯条细胞液浓度介于此浓度之间，C正确；
D、因在0.6ml·L-1蔗糖溶液中马铃薯条失水，所以，实验结束后，0.6ml·L-1蔗糖溶液中马铃薯条吸水能力大于实验前，D错误。
故选ABD。
18. 植物的光合作用可受多种环境因素的影响。下图表示A、B两种植物光合速率在适宜条件下受光照强度影响的变化曲线，下列叙述正确的是（ ）
A. 阴雨天气，生长受影响较大的是植物A
B. 光照强度等于b时，植物B叶肉细胞的真正光合速率大于0
C. 对植物B来说，若适当提高CO2浓度，b点将向右移动，d点将向右下移动
D. c点对应的光照强度下，植物A和植物B制造的有机物量相等
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图，图中光照强度为0时，植物只进行呼吸作用，a点就是指植物B呼吸作用氧气的吸收量；图中b点为光补偿点，此时光合速率等于呼吸速率；c点为植物A和植物B净光合速率相等的点。随着光照强度的增大，植物A、B的光合速率先增大后趋于稳定。
【详解】A、由图可知，A植物的光补偿点较B植物低，因此阴雨天气，生长受影响较大的是植物B，A错误；
B、光照强度等于b时，植物B的光合速率等于呼吸速率，叶肉细胞的真正光合速率（总光合速率）大于0，B正确；
C、b点是植物B的光补偿点，此光照强度下光合速率等于呼吸速率，若提高CO2浓度，b点将向左移动；d点时植物B的光合速率不再随光照强度增大而增大，受限于CO2浓度等因素，若提高CO2浓度，可继续增大O2吸收速率，d点将向右下移动，C错误；
D、c点对应的光照强度下，植物A和植物B积累的有机物量相等，但植物B呼吸作用消耗的有机物量大于植物A，因此植物B制造的有机物量比A多，D错误。
故选B。
19. 姐妹染色单体通过黏连蛋白相互黏着在一起，黏连蛋白被分离酶降解后姐妹染色单体分离。分裂期细胞进入后期前，分离酶与一种抑制性蛋白结合而不表现酶活性，当后期开始时，后期促进因子复合体（APC）被激活并介导抑制性蛋白的降解，解除其对分离酶的抑制作用。下列叙述错误的（ ）
A. 黏连蛋白可能在间期由附着于内质网的核糖体合成
B. 黏连蛋白被降解后，细胞中的染色体数目加倍，核DNA分子数不变
C. 在有丝分裂后期，姐妹染色单体的着丝粒在纺锤丝牵引下分裂
D. 抑制分离酶活性的药物可使连续分裂的细胞停滞在有丝分裂中期
【答案】AC
【解析】
【分析】有丝分裂后期着丝粒分裂，两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体，纺锤丝牵引分别移向两极。细胞分裂过程中姐妹染色单体的分离与黏连蛋白解聚有关，与纺锤丝牵引无关
【详解】A、间期DNA复制后形成姐妹染色单体，因此粘连蛋白在细胞分裂间期合成，但在间期由游离的核糖体合成，A错误；
B、粘连蛋白被降解后姐妹染色单体分离，细胞中的染色体数目加倍，但核DNA分子数不变，B正确；
C、由题意“姐妹染色单体通过黏连蛋白相互黏着在一起，黏连蛋白被分离酶降解后姐妹染色单体分离”可知，在有丝分裂后期，姐妹染色单体的着丝粒分裂不需要纺锤体的牵引，是相关酶的作用，C错误；
D、抑制分离酶活性的药物可使粘连蛋白不能被降解，导致姐妹染色单体不能分离，使连续分裂的细胞停滞在有丝分裂中期，D正确。
故选AC。
20. 下图表示细胞的生命历程，其中甲~辛表示相关生理过程。下列描述错误的是（ ）
A. 甲过程代表有丝分裂，乙过程提高了生物体各种生理功能的效率
B. 多细胞生物发育过程中发生丁过程的细胞都是衰老或被病原体感染的细胞
C. 戊是不利因素影响下，细胞正常代谢受损或中断导致的
D. 己过程中细胞内水分减少，细胞内各种酶活性均降低
【答案】BD
【解析】
【分析】分析题图：甲是细胞有丝分裂，乙是细胞分化，丙是细胞癌变，丁是细胞凋亡，庚辛是分化的细胞形成组织器官、系统、个体，戊是细胞坏死，己是细胞衰老。
【详解】A、甲过程表示由受精卵形成很多相同的细胞，表示有丝分裂，乙是细胞分化，其实质是基因选择性表达，形成了不同种类的细胞，提高了生物体各种生理功能的效率，A正确；
B、据图可知，丁是细胞凋亡，细胞凋亡有三种类型：细胞的编程性死亡；细胞的自然更新；被病原体感染的细胞的清除，因此多细胞生物发育过程中发生丁过程的细胞不都是衰老或被病原体感染的细胞，B错误；
C、戊是细胞坏死，是在不利因素影响下，细胞正常代谢受损或中断导致的， C正确；
D、己过程是细胞的衰老，细胞内与细胞衰老凋亡相关酶活性增强，D错误。
故选BD。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 我国北方入冬后，大部分植物体内会发生一系列适应低温的生理变化，抗寒力逐渐加强，该过程称为抗寒锻炼。少数植物体内会发生冰冻而受伤甚至死亡，这种现象称为冻害。关于冻害的机理，一是膜伤害假说，认为冰冻导致植物细胞膜系统受损，胞内物质外流，膜结合酶失活，膜相关生理活动受损。二是硫氢基假说，认为是组织结冰脱水，蛋白质硫氢基（-SH）减少而二硫键（-S-S-）增加，当解冻再吸水时，蛋白质二硫键仍保存，膜蛋白功能丧失，细胞死亡。
（1）进行抗寒锻炼的冬小麦．在不同时期细胞内水的含量变化结果如图所示。研究表明．从9月至12月，小麦幼苗中可溶性糖、可溶性蛋白等物质的含量显著增加，说明大部分水存在形式发生的变化是____。此时细胞代谢水平下降，抗寒能力____。
（2）细胞的生物膜系统包括____，按照膜伤害假说，植物细胞的细胞膜受损可以影响细胞膜____的功能，其功能特性____丧失。细胞膜上结合的酶成熟的场所是____，并通过____（填结构名称）运往细胞膜。
（3）按照硫氢基假说，参与脱氢形成二硫键的硫氢基（-SH）位于氨基酸的____（填结构名称），二硫键（-S-S-）增加改变了蛋白质的____，使其功能丧失。
【答案】（1） ①. 自由水转化为结合水（或：游离态转化为结合态） ②. 增强
（2） ①. 细胞膜、细胞器膜、核膜 ②. 控制物质进出细胞 ③. 选择透过性 ④. 高尔基体 ⑤. 囊泡
（3） ①. R基（或：侧链基团） ②. 空间结构
【解析】
【分析】1、水在细胞中以自由水和结合水两种形式存在；自由水的功能包括作为良好溶剂、参与细胞内的生物化学反应、构成液体环境、运输营养物质和代谢废物；结合水的功能是作为细胞结构的重要组成部分。
2、无机盐在生物体内含量不多，主要存在形式是离子，少量无机盐以化合态形式存在，例如血红蛋白中的铁，叶绿素中的镁等。
3、植物叶绿体中的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素含有镁。
【小问1详解】
图示分析：从9月至12月自由水含量下降，结合水含量上升，自由水转化为结合水，自由水含量少，细胞代谢水平下降，结合水含量多，抗寒能力增强。
【小问2详解】
细胞的生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜、核膜，按照膜伤害假说，植物细胞的细胞膜受损可以影响细胞膜控制物质进出细胞的功能，其功能特性选择透过性丧失。细胞膜上结合的酶成熟的场所是高尔基体，并通过囊泡运输，运往细胞膜。
【小问3详解】
脱氢形成二硫键的硫氢基（-SH）位于氨基酸的R基（或：侧链基团）。二硫键（-S-S-）增加改变了蛋白质的空间结构，使其功能丧失。
22. 光照强度和光质都会影响光合作用效率。
（1）研究人员将某植物在不同光质下培养一段时间后，测得叶绿素含量如图所示。实验结果说明____。但进一步研究发现，白光处理组比同等光照强度的蓝光处理组光合作用效率更低，推测可能的原因是____。
（2）光照过强可使植物光反应阶段的关键蛋白D1受损，出现光抑制现象，导致其光合作用效率大幅降低。有关光抑制的机制，一般认为：在强光下，一方面因NADP+不足，使电子传递给O2形成O2-1，另一方面会导致还原态电子积累，形成三线态叶绿素（3ch1），3ch1与O2反应生成单线态1O2，O2-1和1O2都非常活泼，如不及时清除，会攻击叶绿素和PSⅡ反应中心的D1蛋白，从而损伤光合结构。类胡萝卜素可快速淬灭3ch1，也可以直接清除1O2起到保护叶绿体的作用。请回答下列问题：
①类胡萝卜素主要吸收____光．纸层析法分离时，其位于滤纸条自上而下的第____条带。
②由题中信息可得，PSⅡ位于____（填细胞结构）。请从光反应和暗反应物质联系的角度，分析强光条件下NADP+不足的原因：____。
③研究表明，Ca2+能够缓解因光照过强引起的D1蛋白含量下降。以天竺葵为实验材料，设计实验验证该结论，简要写出实验思路：____。
【答案】（1） ①. 不同光质对叶绿素的合成影响不同，白光（复合光）更有利于叶绿素的形成 ②. 光合色素更多地利用蓝光
（2） ①. 蓝紫光 ②. 一、二 ③. （叶绿体）类囊体薄膜 ④. 强光下光反应产生NADPH的速率高于暗反应消耗NADPH的速率，导致光反应中NADP+供应不足（或强光下光反应消耗的NADP+速率高于暗反应产生NADP+的速率） ⑤. 将生长状况相同的天竺葵均分成三组，分别在过强光照、过强光照加Ca2+处理和适宜光照三种条件下培养，其他条件相同且适宜，培养一段时间后，检测各组D1蛋白含量
【解析】
【分析】光合作用的过程包括一系列化学反应。根据是否需要光能，这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应（碳反应）两个阶段。光反应必须有光才能进行，光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的，光能就转化为储存在ATP和NADPH中的化学能。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。暗反应也叫碳反应。
水、CO2、光能，都是影响光合作用强度的因素。只要影响到原料、能量的供应，都可能是影响光合作用强度的因素。
【小问1详解】
实验的自变量是不同光质，因变量是叶绿素含量。从图中可以看出，不同的光质，叶绿素含量不同，且白光条件下，叶绿素含量最高。由此可以得出结论：不同光质对叶绿素的合成影响不同，白光（复合光）更有利于叶绿素的形成。虽然白光更有利于叶绿素的形成，但是叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，因此白光处理组比同等光照强度的蓝光处理组光合作用效率更低。
【小问2详解】
①光合色素包含叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡卜素主要吸收蓝紫光。当用纸层析法分离光合色素时，滤纸条上的色素条带从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。因此类胡萝卜素位于滤纸条自上而下的第一、二条带。
②题目中提及“O2-1和1O2都非常活泼，如不及时清除，会攻击叶绿素和PSⅡ反应中心的D1蛋白，从而损伤光合结构”，说明PSⅡ位于类囊体薄膜上。强光下，光反应速率增强，产生的NADPH较多，而暗反应有光无光均可进行，在这种情况下，暗反应消耗NADPH的速率低于光反应产生NADPH的速率，导致光反应阶段需要的NADP+供应不足。
③根据实验结论“Ca2+能够缓解因光照过强引起的D1蛋白含量下降”分析，实验的自变量有是否有Ca2+以及光照强度的强弱，因变量是D1蛋白的含量。因此实验思路如下：将生长状况相同的天竺葵均分成三组，分别在过强光照、过强光照加Ca2+处理和适宜光照三种条件下培养，其他条件相同且适宜，培养一段时间后，检测各组D1蛋白含量。
23. 现将小球藻培养液均分成4份装入密闭培养瓶中，分别置于t1～t4种温度依次升高的环境中培养，并在一定光照强度和黑暗两种条件下测定密闭培养瓶中氧气的含量变化，结果如图所示。
（1）该实验的自变量是____。黑暗条件下，不同温度下的小球藻细胞对O2的消耗值不同，主要原因是____，小球藻细胞消耗O2的主要场所是____。
（2）t2温度时，光照条件下的小球藻产生ATP的细胞器有____；此时，小球藻细胞内通过水光解产生O2的速率是____mg/h。
（3）若将小球藻培养液的温度由t2升高到t3，一段时间内小球藻叶绿体内C3生成量的变化是____（填“升高”或“降低”），判断的依据是____。
（4）用18O标记密闭培养瓶中的O2，一段时间后检测到小球藻合成的糖类中出现了放射性，请写出18O的转化过程____（要求具体写出发生反应的阶段和物质变化）。
【答案】（1） ①. 温度、光照 ②. 不同温度下，与小球藻细胞呼吸有关的酶的活性不同 ③. 线粒体内膜
（2） ①. 叶绿体和线粒体 ②. 10
（3） ① 升高 ②. 温度升高，光下O2增加值变大，总光合作用增强，卡尔文循环加快（或：CO2固定加快）
（4）18O2参与有氧呼吸第三阶段生成H218O,后续有氧呼吸第二阶段有H218O参与，生成C18O2；C18O2参与光合作用的暗反应，生成糖类（CH218O）
【解析】
【分析】呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸。可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。有氧呼吸的主要场所是线粒体。有氧呼吸可以概括地分为三个阶段，每个阶段的化学反应都有相应的酶催化。
第一个阶段是，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的[H]，并且释放出少量的能量。这一阶段不需要氧的参与，是在细胞质基质中进行的。第二个阶段是，丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H]，并释放出少量的能量。这一阶段不需要氧直接参与，是在线粒体基质中进行的。第三个阶段是，上述两个阶段产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时释放出大量的能量。这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的。
【小问1详解】
将小球藻置于t1～t4种温度依次升高环境中培养，培养条件是一定光照强度和黑暗中进行，所以实验的自变量是温度、光照。当小球藻均处于黑暗条件下，小球藻只进行细胞呼吸，因此会消耗O2，那么温度就成为影响O2的消耗值的唯一变量，t1～t4温度逐渐升高，说明不同温度下，与小球藻细胞呼吸有关的酶的活性不同。有氧呼吸呼吸需要氧气的参与，是在有氧呼吸的第三阶段被利用，所以消耗氧气的主要场所是线粒体内膜。
【小问2详解】
在t2温度下给于小球藻光照，小球藻既能进行光合作用，又能进行呼吸作用，所以产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体。水光解产生O2的速率就是总光合速率，总光合速率=净光合速率+呼吸速率。光下O2的增加值就是净光合速率，黑暗中O2的消耗值就是呼吸速率，因此水光解产生O2的速率=4.0+6.0=10 mg/h。
【小问3详解】
小球藻培养液的温度由t2升高到t3，光下O2的增加值由6 mg/h增加到超过12 mg/h，净光合速率明显提高，说明总光合速率明显增强，暗反应速率加快，因此CO2与C5反应产生的C3的含量升高。
【小问4详解】
用18O标记密闭培养瓶中的O2，18O2作为原料，参与有氧呼吸的第三阶段合成H218O；H218O作为原料，参与有氧呼吸的第二阶段，与丙酮酸反应生成C18O2；C18O2作为原料，参与光合作用的碳反应阶段，经过一系列的反应生成糖类（CH218O）。
24. 耐力性运动是指机体进行一定时间（每次30min以上）的低中等强度的运动，如步行、游泳、慢跑、骑行等，有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式。耐力性运动既可以改善肌纤维的结构组成，又可以“燃烧”过多的皮下脂肪、修身健美。图1为有氧呼吸的部分过程示意图，其中①②表示线粒体部分结构；图2为探究耐力性运动训练或停止训练时，肌纤维中线粒体数量出现的适应性变化。请回答下列问题：
（1）写出耐力性运动中能量供应主要方式的总反应式：____（以葡萄糖为底物）。
（2）由图1可知沿结构②传递的电子的最终受体是____（填物质）。按照结构与功能观，与其进行有氧呼吸第三阶段的功能相适应，②与①相比特有的形态变化是____。I、Ⅲ、Ⅳ的作用可以____（填“增大”或“减少”）②两侧H+的浓度差，形成势能驱动ATP的合成。
（3）UCP也是一种分布在②上的H+转运蛋白，UCP的存在能够使能量更多以热能形式释放，请推测UCP转运H+的方向是____。肥胖者比较耐寒，据此推测脂肪细胞的线粒体中UCP的含量____（填“高于”或“低于”）肌肉细胞。
（4）根据图2肌纤维中线粒体数量出现的适应性变化情况，提出合理的体育锻炼建议____。
【答案】（1）C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量
（2） ①. O2 ②. 向内折叠形成嵴 ③. 增大
（3） ①. 从膜间隙流向线粒体基质 ②. 高于
（4）坚持体育锻炼，并且每次进行至少30min的有氧运动（耐力性运动）
【解析】
【分析】呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸。可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。有氧呼吸的主要场所是线粒体。有氧呼吸可以概括地分为三个阶段。
第一个阶段是，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的[H]，并且释放出少量的能量。这一阶段不需要氧的参与，是在细胞质基质中进行的。
第二个阶段是，丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H]，并释放出少量的能量。这一阶段不需要氧直接参与，是在线粒体基质中进行的。
第三个阶段是，上述两个阶段产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时释放出大量的能量。这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的。
【小问1详解】
有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式。耐力性运动中能量供应主要方式的总反应式：C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量，需要酶的催化。
【小问2详解】
结构②是线粒体内膜，线粒体内膜上，[H]脱氢产生氢离子和电子，电子沿着线粒体内膜上的电子传递链传递给氧气，最终产生水。①是线粒体外膜，②是线粒体内膜，相比于①，②向内折叠形成嵴，增大了内膜的表面积，便于酶的附着。通过I、Ⅲ、Ⅳ，将线粒体基质的H+泵入膜间隙，从而增大了基质和膜间隙的H+的浓度差，形成势能驱动ATP的合成。
【小问3详解】
UCP也是一种分布在②上的H+转运蛋白，UCP的存在能够使能量更多以热能形式释放，说明UCP破坏了H+的浓度差，即使H+从膜间隙流向线粒体基质。肥胖者比较耐寒，说明其通过UCP转运H+，使能量以热能的形式散失，产生更多热量，用于抵御寒冷，故脂肪细胞的线粒体中UCP的含量高于肌肉细胞。
【小问4详解】
据图2可知，训练能增加肌纤维中线粒体的数量，而停止训练后，线粒体数量下降。当继续训练后，线粒体的数量又重新增多。因此建议是坚持体育锻炼，并且每次进行至少30min的有氧运动（耐力性运动）。
25. 下图甲表示洋葱根尖的不同区域，图乙表示洋葱根尖细胞有丝分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系．图丙呈现的是细胞分裂过程中某一结构的形态变化情况。请据图分析并回答下列问题：
（1）图甲中适合作为观察有丝分裂实验的区域是____（填编号），该处细胞的特点是____；如果制片时取材长度达到了②或①区域，会发现大部分细胞没有出现图丙的变化，原因是____。
（2）图乙中c表示的是____的数量变化，处于2状态的细胞可能处于____分裂期的时期。
（3）图丙中，细胞核内发生I→Ⅱ生理变化时进行的主要代谢活动是____，Ⅱ→Ⅲ生理变化过程中细胞核发生的结构变化是____，观察与计数Ⅲ的最佳时期是____期。
（4）在观察细胞有丝分裂的实验中，制作临时装片时漂洗的目的是____。实验中即使操作正确，也难以看到一个细胞分裂的连续变化，主要原因是____。
【答案】（1） ①. ③ ②. 细胞呈正方形，排列紧密 ③. ②或①区域的细胞已经发生分化，细胞不再分裂
（2） ①. 染色单体 ②. 前、中
（3） ①. DNA分子复制和有关蛋白质的合成 ②. 核仁逐渐解体、核膜逐渐消失 ③. 中期
（4） ①. 洗去药液，防止解离过度（或：洗去残余的盐酸，便于染色体着色） ②. 解离时，细胞已经死亡
【解析】
【分析】在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态，就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。染色体容易被碱性染料（如甲紫溶液，旧称龙胆紫溶液）着色。观察植物根尖分生区细胞有丝分裂时，解离（用药液使组织中的细胞相互分离开来）、漂洗（洗去药液，防止解离过度）、染色（甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色）、制片（使细胞分散开来，有利于观察）。
【小问1详解】
图甲①~④，依次为成熟区、伸长区、分生区和根冠。观察细胞有丝分裂应该选择分生区细胞，即甲图中的③。分生区细胞呈正方形，排列紧密。如果制片时取材长度达到了②伸长区或①成熟区区域，会发现大部分细胞没有出现图丙的变化，原因是该区域的细胞已经发生分化，细胞不再分裂。
【小问2详解】
图乙时期1没有c，时期2有c，说明c是染色单体的数量变化。时期2中，a:c:b=2:2:1，可知此时的细胞中，一条染色体包含两条姐妹染色单体，因此是前、中分裂期的时期。
小问3详解】
丙中，细胞核内发生I→Ⅱ细胞处于分裂间期，该的过程是DNA的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞还有适度的生长。Ⅱ→Ⅲ过程是染色质缩短变粗形成了染色体，是前期的特征之一，除此之外，核仁逐渐解体、核膜逐渐消失是细胞核发生的结构变化。中期染色体的着丝粒排列在赤道板上，方便染色体的计数和观察。
【小问4详解】
有丝分裂的实验中，需要解离→漂洗→染色→制片→观察。其中漂洗的目的是洗去药液，防止解离过度（或：洗去残余的盐酸，便于染色体着色）。在一个细胞中，难以看到有丝分裂的全过程，原因是在解离的时候，细胞就已经死亡。细胞融合的组合方式
融合细胞中的现象
M期细胞和G1期细胞
原G1期细胞中出现染色质凝缩成单线状染色体
M期细胞和G2期细胞
原G2期细胞中出现染色质凝缩成双线状染色体
S期细胞和G1期细胞
原G2期细胞核中DNA进行复制
S期细胞和G2期细胞
原G2期细胞核中DNA没有启动复制
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