湖北省宜昌市协作体2024-2025学年高三（上）期中生物试卷（解析版）

这是一份湖北省宜昌市协作体2024-2025学年高三（上）期中生物试卷（解析版），共20页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围，3g·mL⁻¹的蔗糖溶液等等内容，欢迎下载使用。
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．答题前，考生务必用直径0．5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．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。
4．本卷命题范围：人教版必修1。
一、选择题：本题共18小题，每小题2分，共36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. 病毒是重要的病原体，尤其是近几年新冠病毒给全球生产生活带来极大的影响，研究发现，新冠病毒和T2噬菌体的核酸类型不同。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 新冠病毒的遗传物质比T2噬菌体的更容易发生基因突变
B. 将新冠病毒和T2噬菌体的遗传物质彻底水解都可以得到4种产物
C. 由于新冠病毒无细胞结构，所以该病毒不能直接在培养基中增殖
D. 新冠病毒灭活后可以作为抗原物质刺激人体的免疫系统发生免疫反应
【答案】B
【分析】（1）病毒是没有细胞结构的生物，由核酸和蛋白质组成，只含有1种核酸，不能独立生活。
（2）疫苗的本质是抗原，可以刺激人体产生记忆细胞，当人体再次遇到相同的抗原时，可以激发人体的二次免疫过程。
【详解】A、新冠病毒的遗传物质为单链RNA，T2噬菌体的遗传物质为双链DNA，新冠病毒的遗传物质比T2噬菌体的更容易发生基因突变，A正确；
B、将新冠病毒和T2噬菌体的遗传物质彻底水解都可以得到6种产物，分别为：磷酸＋核糖＋A、U、G、C和磷酸＋脱氧核糖＋A、T、G、C，B错误；
C、新冠病毒无细胞结构，需要寄生在活细胞中，故该病毒不能直接在培养基中增殖，C正确；
D、新冠病毒灭活后可以作为抗原物质，制备相应疫苗，刺激人体的免疫系统发生免疫反应，D正确。
故选B。
2. 成都世界大学生夏季运动会上，运动员在剧烈运动的情况下经常会饮用功能性饮料，这种饮品不仅可以为运动员补充水分，还可以补充葡萄糖、无机盐等物质。下列有关水和无机盐的叙述，错误的是（ ）
A. 人体细胞进行的有氧呼吸需要以水作为反应物
B. 多细胞生物体内的绝大多数细胞须浸润在以水为基础的液体环境中
C. 无机盐在人体内主要以化合物的形式存在，含量低，却有十分重要的作用
D. 缺少钙离子所引起的间歇性肌肉抽搐，可以通过服用钙片和维生素D补充
【答案】C
【分析】无机盐的作用：是细胞内复杂化合物的重要组成成分，许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有非常重要的作用。主要存在形式是离子。
【详解】A、生物细胞内的许多化学反应都需要水的参与，有氧呼吸需要以水为反应物，A正确；
B、多细胞生物的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中，B正确；
C、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，无机盐是细胞中含量很少的无机物，仅占细胞鲜重的1%~1.5%，但无机盐具有构成化合物、参与酸碱平衡等功能，十分重要，C错误；
D、维生素D能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收，间歇性肌肉抽搐的原因是血液中钙离子含量较低，可通过服用钙片及维生素D补充，D正确。
故选C。
3. 胶原蛋白是哺乳动物体内含量最多、分布最广的功能性蛋白，是细胞外基质的主要成分之一、胶原蛋白的水解产物含有多种必需氨基酸。目前已发现有些胶原蛋白氨基酸数目相同但分子结构差异较大。下列关于胶原蛋白的叙述，正确的是（ ）
A. 胶原蛋白属于分泌蛋白，通过主动运输出膜
B. 缬氨酸可能参与组成胶原蛋白
C. 加热会使胶原蛋白中的肽键断裂
D. 两种氨基酸数目相同的胶原蛋白的功能一定相同
【答案】B
【分析】氨基酸的结构特点是至少有一个氨基和一个羧基连接在同一各碳原子上，还含有一个氢原子和一个侧链基团。氨基酸通过脱水缩合形成多肽，组成生物蛋白质的氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸。
【详解】A、由题干信息可知，胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一，所以其属于分泌蛋白，分泌蛋白通过胞吐出膜，A错误；
B、胶原蛋白的水解产物含有多种必需氨基酸，缬氨酸是一种必需氨基酸，胶原蛋白中可能含有缬氨酸，B正确；
C、加热会破坏胶原蛋白的空间结构，不会使胶原蛋白中的肽键断裂，C错误；
D、两种氨基酸数目相同的胶原蛋白的空间结构不一定相同，它们的功能不一定相同，D错误。
故选B。
4. 2023年10月2日，瑞典卡罗琳医学院宣布2023年诺贝尔生理学或医学奖授予科学家卡塔林•考里科和德鲁•韦斯曼，以表彰他们在信使核糖核酸（mRNA）研究上的突破性发现。下列关于细胞内核酸的叙述正确的是（ ）
A. 原核生物的遗传物质均是RNA
B. 细胞中核酸的碱基种类少于HIV
C. 植物细胞的mRNA都由DNA转录而来
D. 核DNA上的密码子能决定氨基酸的种类
【答案】C
【分析】凡是具有细胞结构的生物其遗传物质是DNA，密码子是指mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。
【详解】A、原核生物中的遗传物质均是DNA，A错误；
B、细胞中的核酸有DNA和RNA，碱基种类有5种，HIV中含有的核酸是RNA，碱基有4种，B错误；
C、植物细胞的mRNA可以由核DNA和细胞质DNA转录产生，C正确；
D、核DNA上无密码子，mRNA上的密码子能决定氨基酸的种类，D错误。
故选C。
5. 第十四届亚洲营养大会的相关专家表示，我国成年居民肥胖率已超50%。高油高盐饮食在我国仍普遍存在，青少年摄入含糖饮料消费逐年上升，但全谷物、深色蔬菜、水果、奶类、鱼虾类和大豆类摄入普遍不足。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 某可乐中如果含有还原糖，加入斐林试剂水浴加热后会产生砖红色沉淀
B. 青少年摄入含糖饮料后，糖类就立刻全部转化成脂肪
C. 为了保证青少年微量元素Ca的摄入，可适当补充乳制品
D. 我国成年居民摄入的Na⁺可以用于维持细胞外的渗透压
【答案】D
【分析】斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，产生砖红色沉淀。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如蔗糖、淀粉等）。
【详解】A、检测还原糖所用试剂为斐林试剂，但可乐有颜色，加入斐林试剂后水浴加热不能观察到砖红色沉淀，A错误；
B、进入血液的葡萄糖，首先要供细胞利用，部分合成糖原，多余的才转化成脂肪，B错误；
C、Ca属于人体的大量元素，不是微量元素，C错误；
D、Na⁺主要维持细胞外液渗透压，D正确。
故选D。
6. 细胞的生物膜组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，在细胞的生命活动中起着极其重要的作用。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 完整的生物膜系统能保证细胞内同时进行多种反应而互不干扰
B. 植物的叶肉细胞和T2噬菌体都有复杂的生物膜系统
C. 细胞的生物膜系统能为所有的酶提供附着位点
D. 胃黏膜、眼角膜、小肠黏膜均属于生物膜系统
【答案】A
【分析】生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成，生物膜系统中各种生物膜在组成成分和结构上相似、在结构和功能上联系。生物膜系统在细胞生命活动中的意义：①细胞膜不仅时细胞具有相对稳定的环境，同时细胞在与外界进行物质运输、能量转换和信息传递中发挥重要作用；②许多化学反应都在生物膜上进行，广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点；③细胞内的生物膜将各种细胞器分开，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
【详解】A、完整的生物膜系统能够保证细胞内同时进行多种反应，而不会互相干扰，保证细胞生命活动高效、有序地进行，A正确；
B、T2噬菌体是非细胞生物，无生物膜系统，B错误；
C、细胞内有很多酶，有些酶可以在细胞质基质、线粒体基质中处于游离状态，C错误；
D、胃黏膜、眼角膜、小肠黏膜均不属于生物膜系统，D错误。
故选A。
7. 核孔复合体是镶嵌在内外核膜上的篮状复合体结构，主要由核孔蛋白构成。核孔复合体是一个双功能核质交换通道。核孔复合体数量会随细胞种类以及细胞所处的细胞周期中阶段不同而改变。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 哺乳动物成熟红细胞中核孔复合体的数量较少，因此红细胞代谢较弱
B. 核孔复合体转运物质有双向性，有利于核质之间频繁的物质交换和信息交流
C. 核糖体在细胞质中合成的蛋白质，可通过核孔进入细胞核
D. 细胞核中有DNA，使其成为遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
【答案】A
【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)。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、哺乳动物成熟红细胞没有细胞核，没有核孔复合体，A错误；
B、核孔是一些大分子物质进出细胞核的通道，因此核孔复合体转运物质具有双向性，有利于实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，B正确；
C、大多数蛋白质是在细胞质基质中的核糖体上合成的，DNA聚合酶等蛋白质可通过核孔运输进入细胞核内，C正确；
D、细胞核中有DNA（携带遗传信息），使其成为遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，D正确。
故选A。
8. 下列实验中，生物材料、试剂或药品及实验现象匹配正确的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【分析】苏丹Ⅲ染液可使花生种子中的脂肪染成橘黄色；选取洋葱鳞片叶外表皮细胞做质壁分离和复原实验，用到试剂0.3g·mL-1的蔗糖溶液；酵母菌细胞既可以进行有氧呼吸又可以进行无氧呼吸，溴麝香草酚蓝可使CO2由蓝变绿在变黄；绿叶中色素的提取和分离实验中加二氧化硅的目的是充分研磨，加碳酸钙的目的是防止色素被破坏，提取色素用无水乙醇，分离色素用层析液。
【详解】A、苏丹Ⅲ染液可将花生子叶切片中的脂肪染成橘黄色，体积分数为50%的酒精溶液可以洗去浮色，A错误；
B、观察植物细胞质壁分离实验应该选择成熟的植物细胞如紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，不能选择根尖分生区细胞，因为根尖分生区细胞没有大液泡，不能发生质壁分离，且没有颜色，不便于观察，B错误；
C、CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，C正确；
D、洋葱管状叶中含有叶绿素，绿叶中色素的提取和分离实验中加二氧化硅的目的是充分研磨，加碳酸钙的目的是防止色素被破坏，加无水乙醇来提取色素，用层析液来分离色素，最终分离出四条色素带，D错误。
故选C。
9. 下列有关细胞器结构和功能的叙述错误的是（ ）
A. 蓝细菌无叶绿体和线粒体，但能进行光合作用和有氧呼吸
B. 胰岛B细胞的生物膜系统是由核膜、细胞膜及各种细胞器膜构成的
C. 溶酶体含有的多种水解酶可参与分解衰老、损伤的细胞器
D. 参与高等植物细胞有丝分裂的细胞器有中心体、核糖体等
【答案】D
【分析】（1）动物细胞和低等植物细胞的中心体与有丝分裂过程中纺锤体的形成有关；核糖体在细胞分裂的间期参与蛋白质合成；细胞分裂时所需能量来自细胞中的线粒体。
（2）溶酶体内含有许多种水解酶，能够分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒和细菌，被比喻为细胞内的“消化车间”。
（3）生物膜系统：真核细胞的细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
（4）蓝细菌属于原核生物，原核细胞内没有线粒体和叶绿体等众多的细胞器，仅有核糖体一种细胞器。
【详解】A、蓝细菌没有叶绿体和线粒体，但是有藻蓝素和叶绿素能进行光合作用，也能进行有氧呼吸，A正确；
B、生物膜系统由核膜、细胞膜和细胞器膜等共同构成，B正确；
C、溶酶体含有多种水解酶，可参与分解衰老、损伤的细胞器，C正确；
D、高等植物细胞无中心体，部分低等植物才有中心体，D错误。
故选D。
10. 下图为细胞中ATP及其相关物质和能量的转化示意图（M表示酶，Q表示能量，甲、乙表示化合物），下列相关叙述正确的是（ ）
A. 甲是ADP，在叶绿体中甲的运输方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜
B. 乙是腺苷，其中含有的五碳糖是核糖，碱基是腺嘌呤
C. 小麦根尖细胞中的Q₁来自光能或无机物中的化学能
D. 由于M₁和M₂两种酶的作用机理相同，所以ATP和甲之间的相互转化是可逆的反应
【答案】A
【分析】（1）ATP分子的结构式可以简写成A-P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，~代表高能磷酸键 (特殊化学键)，其断裂时，大量的能量会释放出来。
（2）ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，ATP分子远离A那个高能磷酸键很容易水解，于是远离A那个P就脱离开来，形成游离的Pi，同时释放出大量的能量，ATP就转化成了ADP。
【详解】A、甲是ADP，在光合作用过程中，ADP的运输方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜，用于合成ATP，A正确；
B、乙是AMP，腺苷中不含Pi，B错误；
C、由于小麦根尖细胞中不含叶绿体，所以其中合成ATP所需的能量Q₁只能来自有机物中的化学能，小麦根尖细胞不能利用无机物中的能量，C错误；
D、ATP和ADP之间的相互转化不是简单的可逆反应，因为物质是可逆的，但能量不是可逆的，酶也不同，D错误。
故选A。
11. 某生物兴趣小组以紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料研究细胞的吸水和失水情况，下列有关分析正确的是（ ）
A. 在质壁分离过程中液泡体积逐渐减少，细胞的吸水能力增大
B. 处于质壁分离状态的细胞，外界溶液浓度小于细胞液浓度
C. 在质壁分离复原过程中，水分子只能从细胞液流入外界溶液
D. 随着外界溶液浓度越大，细胞质壁分离和复原的现象越明显
【答案】A
【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中；由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，发生质壁分离。无论发生质壁分离还是质壁分离复原，水分子一直都在进出细胞。
【详解】A、在质壁分离过程中，细胞失水导致液泡体积减少，细胞液浓度增大，细胞吸水能力增强，A正确；
B、处于质壁分离状态的细胞，细胞液浓度大于、小于或等于外界溶液浓度，B错误；
C、在质壁分离复原过程中，存在水分子的进出，只不过水分子流入细胞液的量多于流出量，C错误；
D、在一定范围内，随着外界溶液浓度增大，细胞质壁分离现象越明显，若外界溶液浓度过高，会导致细胞过度失水而死亡，不能发生复原现象，D错误。
故选A。
12. β-内酰胺酶可以催化水解碳青霉烯类等抗生素。下列有关β-内酰胺酶的叙述，错误的是（ ）
A. β-内酰胺酶能降低相关抗生素水解反应的活化能
B. β-内酰胺酶可能可以与双缩脲试剂发生紫色反应
C. β-内酰胺酶在低于最适pH时活性会降低甚至失活
D. 需在最适温度和最适pH条件下储存β-内酰胺酶
【答案】D
【分析】（1）酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
（2）酶的特性：①高效性；②专一性；③酶的作用的最适条件较温和（温度过高、PH过酸或过碱，酶的空间结构被破坏，酶失活）。
【详解】A、酶作为生物催化剂，加快反应速率的机理为降低化学反应所需要的活化能，A正确；
B、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA，β-内酰胺酶可能可以与双缩脲试剂发生紫色反应，B正确；
C、酶作用条件较温和，在低于最适pH时活性会降低甚至失活，C正确；
D、需在低温条件下储存β-内酰胺酶，酶的空间结构稳定，D错误。
故选D。
13. 若只考虑以葡萄糖为唯一细胞呼吸底物，下列有关马拉松运动员体内细胞呼吸的叙述，错误的是（ ）
A. 有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]被利用的场所是线粒体内膜
B. 无氧呼吸过程产生的能量大部分以热能形式散失
C. 若消耗同等质量的葡萄糖，有氧呼吸比无氧呼吸产生的ATP多
D. 若产生相同体积的二氧化碳，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量多
【答案】D
【分析】有氧呼吸的场所有细胞质基质、线粒体。无氧呼吸的场所为细胞质基质。
【详解】A、有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]，在有氧呼吸第三阶段被利用，场所是线粒体内膜，A正确；
B、无氧呼吸第一阶段产生的能量主要以热能形式散失，第二阶段不产生能量，B正确；
C、消耗同等质量的葡萄糖，有氧呼吸彻底氧化分解葡萄糖产生的ATP比无氧呼吸多，C正确；
D、产生相同体积的二氧化碳，有氧呼吸释放的能量比无氧呼吸多，D错误。
故选D。
14. 下列关于呼吸作用在生产上的应用的叙述，错误的是（ ）
A. 深耕松土、及时排水可促进根系对氧气的吸收
B. 马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会抑制酒精的产生
C. 酿制葡萄酒时密闭环境中酵母菌的发酵可抑制杂菌繁殖
D. 保持低温、低氧及干燥的环境有利于谷物保存
【答案】B
【分析】细胞呼吸原理的应用：
（1）种植农作物时，疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸，有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。
（2）利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒，利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。
（3）利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。
（4）稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。
（5）皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖，引起破伤风。
（6）提倡慢跑等有氧运动，避免剧烈运动导致氧的供应不足，使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸，引起肌肉酸胀乏力。
（7）粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。
（8）果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
【详解】A、深耕松土、及时排水可使土壤中氧气增多，有利于根系的有氧呼吸，A正确；
B、马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会提高马铃薯的有氧呼吸，抑制其无氧呼吸会使乳酸产生量下降，B错误；
C、酿制葡萄酒时密闭环境中酵母菌无氧呼吸可产生酒精，酒精积累后可抑制杂菌的生长，C正确；
D、低温、低氧及干燥的环境有利于谷物保存，D正确。
故选B。
15. 在光合作用的光反应中，叶绿素吸收的光能会被转化成电子进行传递。电子从光系统Ⅱ（PSⅡ）通过细胞色素b6f和质体蓝素（PC）转移到光系统I（PSI），最终生成NADPH。除此之外，PSⅡ还负责光合生物中水的光依赖性氧化，同时释放氧气和质子（（H⁺），质子可以推动ATP合成，过程如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）

A. 叶绿体类囊体薄膜上有参与光能转换为化学能的酶
B. 破坏PSⅡ会影响光反应中氧气的释放和ATP的合成
C. 若降低B侧的H⁺浓度，则有利于光反应过程中产生ATP
D. 通过光合电子传递链，光能最终转化到了NADPH和ATP中
【答案】C
【分析】根据题图分析，该生物膜为类囊体薄膜，即PSⅠ和PSⅡ分布在叶绿体的类囊体薄膜上，绿叶中的色素可用于吸收、传递、转化光能，光合作用包括光反应和暗反应，光反应中H2O分解为O2和H+，同时光反应还产生了NADPH和ATP，用于暗反应C3的还原过程。
【详解】A、光合作用的光反应阶段发生在类囊体薄膜上，因此叶绿体类囊体薄膜上有参与光能转换为化学能的酶，A正确；
B、由题意得：PSⅡ负责光合生物中水的光依赖性氧化，同时释放氧气和质子（H⁺），质子可以推动ATP合成，因此破坏PSⅡ会影响该过程中氧气的释放和ATP的合成，B正确；
C、降低B侧的H⁺浓度会减小类囊体膜两侧H⁺浓度差，不利于H⁺顺浓度运输到膜外，不利于ATP的合成，C错误；
D、叶绿素接受光的照射后被激发，在PSⅡ发生H₂O的光解，释放势能高的e⁻，e⁻的最终供体是H₂O，通过光合电子传递链，光能最终转化为ATP和NADPH中的化学能，D正确。
故选C。
16. 表1为某同学用大蒜根尖分生区细胞实验得出的有丝分裂周期及各阶段所经历的时长，图1表示实验对象中处于不同时期的细胞数量和核DNA的相对含量。下列相关叙述正确的是（ ）
表1
A. 若加入DNA合成抑制剂15h后，根尖分生区细胞将停留在S期
B. 图1中细胞数量的第二个峰值表示表1中的G₂+M期的细胞数量
C. 与G₁期细胞相比，G₂期细胞中染色体的数目加倍
D. 将周期阻断在DNA复制前会导致图1中第二个峰值上升
【答案】B
【分析】细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期历时长，占细胞周期的90%--95%，G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成，并且为下阶段S期的DNA合成做准备；S期最主要的特征是DNA的合成；G2期主要为M期做准备，但是还有RNA和蛋白质的合成，不过合成量逐渐减少。
【详解】A、加入DNA复制抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响。3．5+1．5+10=15h后，细胞将停留在S期或G₁/S期交界处，A错误；
B、图1中细胞数量呈现两个峰值，第二个峰值DNA含量为4C，已经完成复制，细胞数量少，因此，第二个峰值表示表1中的G₂期和M期的细胞数量，B正确；
C、S期位于G₁期和G₂期之间，S期进行DNA的复制，使每条染色体上的DNA由1变为2，但染色体数目不变，C错误；
D、处于图1中第一个峰值细胞中的DNA含量为2C，为G₁期的细胞，S期进行DNA的复制，将周期阻断在DNA复制前会导致图1中第一个峰值增高，D错误。
故选B。
17. 2023年9月中国科学院院士卞修武提出：干细胞是一类具有自我复制能力的“种子”，可以分化成多种功能的细胞来参与细胞替代和组织再生，有利于人体健康的维持和对损伤的修补。端粒酶可以修复受损的染色体DNA两端的端粒序列，下列关于人体干细胞的叙述错误的是（ ）
A. 干细胞在分裂间期会发生中心体的倍增
B. 干细胞的蛋白质骨架会影响其增殖过程
C. 干细胞在进行人体皮肤修复的过程中会发生基因选择性表达
D. 推测肝细胞中的端粒酶的活性比干细胞中端粒酶活性高
【答案】D
【分析】端粒存在于真核生物染色体的末端，是由DNA序列及其相关的蛋白质所组成的复合体。端粒酶是一种逆转录酶。
【详解】A、干细胞在分裂前的间期发生中心体的倍增，A正确；
B、细胞骨架与细胞的运动、分裂、分化等有关，因此干细胞的蛋白质骨架会影响其增殖过程，B正确；
C、干细胞可以分化成皮肤细胞，会发生基因的选择性表达，C正确；
D、干细胞分化程度低、增殖能力较强，人体肝细胞是高度分化的细胞，几乎不分裂，端粒酶用于修复染色体DNA两端的端粒，端粒酶活性越高，细胞分裂能力越强，由此可知肝细胞中的端粒酶的活性比干细胞中端粒酶活性低，D错误。
故选D。
18. 1996年发现位于第8对染色体的WRN基因，是首次鉴定的与人类衰老有关的基因，它的突变可引起寿命缩短或过早出现衰老，患者在青春期生长延缓，很快出现衰老。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 人体衰老细胞内的水分会减少，所有酶活性降低
B. 正常衰老的细胞最终死亡时细胞膜会先破裂
C. WRN基因突变会引起细胞核体积变大，核膜内折，染色质收缩，染色加深
D. WRN基因突变导致寿命缩短可归结为细胞的染色体受损或是序列改变
【答案】C
【分析】衰老细胞的特征：（1）细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢。（2）细胞内多种酶的活性降低。（3）细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累。（4）细胞内的呼吸速率减慢，细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。（5）细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。
【详解】A、人体衰老细胞内的水分会减少，多种酶活性降低，A错误；
B、正常衰老的细胞最终死亡属于细胞凋亡，细胞膜不破裂，B错误；
C、WRN基因突变会引起细胞核体积变大，核膜内折，染色质收缩，染色加深，C正确；
D、WRN基因突变导致寿命缩短是基因序列改变并非染色体受损，D错误。
故选C。
二、本题共4小题，共64分。
19. 动物细胞膜上的Na⁺泵（又称“Na⁺-K⁺泵”）和Ca²⁺泵是两种重要的膜转运蛋白。下图1是细胞膜上Na⁺泵的工作原理示意图，图2是肌质网（一种特殊的内质网）膜上Ca²⁺泵的工作原理示意图。回答下列问题：
（1）细胞膜内外的Na⁺和K⁺的电化学梯度可视为膜两侧相应离子的浓度差，这种浓度差依赖于Na⁺泵持续不断的工作而得以维持。据图1判断，与Ⅱ侧相比，Ⅰ侧浓度较高的是_____离子，浓度较低的是_____离子。温度会影响Na⁺泵运输离子，原因可能是_____（答两点）。
（2）Na⁺泵和Ca2+泵运输不同的离子，这体现了膜转运蛋白在运输物质时具有_____性。结合图1、图2判断，这两种转运蛋白参与的物质跨膜运输方式是_____，判断的理由是_____。如果抑制了线粒体内膜上酶的活性_____（填“会”或“不会”）影响两种泵的功能，原因是_____。
（3）在图2中，Ca²⁺泵每消耗1个ATP可以运输2个Ca²⁺离子。图2中Ca²⁺泵消耗ATP运输Ca²⁺的方向是_____（填“从Ⅲ到Ⅳ”或“从Ⅳ到Ⅲ”），推测肌质网腔中的Ca²⁺浓度_____（填“高于”或“低于”）细胞质基质中的Ca²⁺浓度。
（4）结合图1和图2写出Na⁺泵和Ca²⁺泵在运输物质时表现出的最主要区别是（不考虑运输离子的数量差别）：_____。
【答案】（1）①. Na（钠）②. K（钾）③. 温度影响细胞膜的流动性；温度影响细胞呼吸相关酶的活性，进而影响ATP的合成（或影响ATP水解酶等相关酶的活性）
（2）①. 特异（专一）②. 主动运输 ③. 二者都需要借助于ATP分解提供的能量且都需要载体蛋白协助来实现对离子的跨膜运输 ④. 会抑制呼吸酶的活性 ⑤. 会
（3）①. 从Ⅳ到Ⅲ ②. 高于
（4）Na⁺泵可转运（Na⁺和K⁺）两种离子，Ca²⁺泵只转运（（Ca²⁺）一种离子
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要蛋白质；主动运输从高浓度到低浓度，需要蛋白质，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。
（1）图1中，Ⅰ侧为细胞外侧，Ⅱ侧为细胞内侧，从图中可以看出，细胞外Na＋浓度高，细胞内K＋浓度高，故与Ⅱ侧相比，Ⅰ侧浓度较高的是Na＋离子，浓度较低的是K＋离子。Na+泵运输离子属于主动运输的过程，运输Na＋的蛋白质兼具催化ATP水解的功能，温度会影响Na+泵运输离子，原因可能是温度影响细胞膜的流动性；温度影响细胞呼吸相关酶的活性，进而影响ATP的合成（或影响ATP水解酶等相关酶的活性）。
（2）Na+泵和Ca2+泵运输不同的离子，这体现了膜转运蛋白在运输物质时具有特异（专一）性，从图1中看出，图中的转运蛋白在运输物质时需要消耗能量，属于主动运输，图2中的转运蛋白发挥作用时涉及蛋白质的磷酸化，也需要消耗能量，属于主动运输；故结合图1、图2判断，这两种转运蛋白参与的物质跨膜运输方式是主动运输，判断的理由是二者都需要借助于ATP分解提供的能量且都需要载体蛋白协助来实现对离子的跨膜运输。如果抑制了线粒体内膜上酶的活性会抑制呼吸酶的活性，从而会影响两种泵的功能。
（3） 从图2的图中相关箭头的指向可知，在图2中，Ca2+泵每消耗1个ATP可以运输2个Ca2+离子。图2中Ca2+泵消耗ATP运输Ca2+的方向是从Ⅳ到Ⅲ，运输方式消耗能量，为主动运输，故推测肌质网腔中的Ca2+浓度高于细胞质基质中的Ca2+浓度。
（4）分析图1、2可知，Na+泵和Ca2+泵在运输物质时表现出的最主要区别是Na+泵可转运（Na+和K+）两种离子，Ca2+泵只转运（Ca2+）一种离子。
20. 某兴趣小组欲利用粗榨草莓汁探究pH对果胶酶（最适温度45°C）活性的影响，进而对出汁率和澄清度的影响。
实验步骤：
①草莓汁与果胶酶溶液的制备。
②酶促反应。取4支试管，分别加入pH为1、3、5、7的草莓汁各4mL，再加入2%的果胶酶溶液各1mL。另取4支试管，分别加入pH为1、3、5、7的草莓汁各4mL，再加入蒸馏水各1mL作为对照。将所有试管放入45℃水浴锅反应5min，期间注意震荡使酶与底物充分混匀。然后转移至沸水浴中2min，静置，取出试管观察实验现象。
③测定出汁率和澄清度。
实验结果如下图1和图2所示，请根据所学内容回答下列问题：

（1）果胶酶的化学本质是_____，其作用机理是_____。
（2）将所有试管放入45℃水浴锅中水浴5min的目的是_____；如果提前取出，会_____（填“升高”或“降低”）出汁率；试管最后转移到沸水浴中2min的目的是_____。
（3）该实验中每个pH条件下均设有对照组（即加入蒸馏水1mL），其作用是_____。
（4）该实验_____（填“能”或“不能”）证明所加入果胶酶的最适pH是5，理由是_____。
【答案】（1）①. 蛋白质 ②. 降低果胶分解反应的活化能
（2）①. 达到最适温度，控制无关变量，减少误差 ②. 降低 ③. 使各试管中（酶促）反应终止##使果胶酶失活
（3）排除实验操作或环境条件变化对出汁率和澄清度的影响
（4）①. 不能 ②. 在pH=5的左右两侧范围内可能还存在某一pH使出汁率和澄清度都高于pH为5时##没有在pH=5附近再设置更小pH梯度的实验，所以不能确定pH为5就是果胶酶的最适pH。
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。
（1）果胶酶的化学本质是蛋白质，酶的作用机理是降低化学反应的活化能。
（2）将所有试管放入45℃水浴锅中水浴5min是为了让酶和草莓汁达到最适温度，控制无关变量，减少误差。如果提前取出，没有达到最适温度，酶的活性较低，则会降低出汁率。酶作用的发挥需要适宜条件，高温会破坏酶的空间结构使其失活，故试管最后转移到沸水浴中2min的目的是让酶高温变性，终止酶促反应。
（3） 该实验中每个pH条件下均设有对照组（即加入蒸馏水1mL），蒸馏水为中性条件，其作用是作为对照，进一步验证pH对酶的影响。
（4）实验范围内，在pH=5时出汁率和透光率均最高，但由于该实验中梯度范围较大，分组较少，不能证明所加入果胶酶的最适pH是5，还需要进一步设置梯度进行探讨。
21. 为研究万年青实际光合作用和细胞呼吸的最适温度，实验小组将一株万年青置于透明玻璃罩内，在不同温度下测定了适宜光照下的CO₂吸收速率和黑暗条件下的（CO₂释放速率，实验结果如图1、图2．回答下列问题：
（1）适宜光照下，在20℃时，万年青叶肉细胞中产生ATP的场所有_____，此时该植株细胞呼吸消耗O₂的速率约为_____；适宜光照下，24°C时，万年青植株实际光合作用固定CO₂的速率约为_____，29℃时，每日光照8h，万年青_____（填“能”或“不能”）正常生长，原因是_____。
（2）适宜光照下万年青实际光合作用的最适温度_____（填“高于”“低于”或“等于”）呼吸作用的最适温度，判断依据是_____。
（3）有人提出温度会影响万年青的色素含量。以万年青幼苗为材料，写出简要的实验思路：_____。
【答案】（1）①. 细胞质基质、叶绿体和线粒体（缺一不可）②. 10ml/s ③. 65ml/s ④. 不能 ⑤. 29℃时8h光合作用固定的CO₂量为280ml，24h呼吸作用消耗480ml，呼吸作用消耗的有机物的量大于光合作用制造的量，植物不能积累有机物，无法正常生长
（2）①. 低于 ②. 图1、图2各温度下测得两数值之和为实际光合作用强度，由图可知万年青实际光合作用的最适温度约为24℃，由图2可知其细胞呼吸的最适温度大于30℃（合理即可）
（3）取生理状态相似的万年青幼苗，随机均分为多组，分别置于一系列温度梯度、其余条件相同且适宜光照下培养一段时间后，分别取等量叶片提取并分离叶片中的色素，观察并比较各组的色素带宽度
【分析】影响光合作用的环境因素：
温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。
二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
（1）20°C时，适宜光照下万年青叶肉细胞能吸收二氧化碳，说明万年青叶肉细胞能够进行光合作用和呼吸作用，万年青叶肉细胞中产生ATP的场所是叶绿体、线粒体、细胞质基质。
分析图2可知，黑暗条件下，此时该植株细胞呼吸释放CO2的速率为10ml/s，则细胞呼吸消耗O2的速率约为10ml/s。
光照下万年青既进行细胞呼吸又进行光合作用，图2可知24℃时万年青呼吸作用释放的CO2速率为10ml/s，图1可知24℃时绿萝净光合速率为55ml/s，总光合速率=净光合速率+呼吸速率，固定CO2速率代表总光合速率；故24℃时，适宜光照下万年青光合作用固定CO2的速率=55+10=65ml/s。
29℃时8h光合作用固定的CO₂量为280ml，24h呼吸作用消耗480ml，呼吸作用消耗的有机物的量大于光合作用制造的量，植物不能积累有机物，无法正常生长。
（2）图1、图2各温度下测得两数值之和为实际光合作用强度，由图可知万年青实际光合作用的最适温度约为24℃，由图2可知其细胞呼吸的最适温度大于30℃，故适宜光照下万年青实际光合作用的最适温度低于呼吸作用的最适温度。
（3）为研究温度是否会影响万年青的色素含量，可以取生理状态相似的万年青幼苗，随机均分为多组，分别置于一系列温度梯度、其余条件相同且适宜光照下培养一段时间后，分别取等量叶片提取并分离叶片中的色素，观察并比较各组的色素带宽度。
22. 动物细胞有丝分裂将亲代细胞的染色体经过复制之后，精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。纺锤体的牵拉有利于遗传信息的均分。图1在有丝分裂过程中，动粒（多蛋白结构）位于着丝粒两侧，负责将着丝粒与纺锤丝连接在一起。图2是ADC诱导细胞凋亡的调节过程。回答下列问题：
（1）图1中，_____细胞所示时期是观察染色体形态和数目的最佳时期，甲细胞所处时期的特点是_____，甲细胞中有_____条染色体，乙细胞_____（填“可能”或“不可能”）发生基因重组，乙细胞的下一时期，细胞内核DNA、染色体、染色单体的数目之比为_____。
（2）在有丝分裂中期的早期阶段，动粒表面被覆盖纤维状蛋白形成纤维冠，纤维冠确保染色体的正常分离。若纤维冠不能形成，则可能导致细胞分裂停止在_____（时期），原因是_____。
（3）长春新碱（VCR）通过抑制微管蛋白聚合妨碍纺锤体的形成，从而阻断细胞分裂。据图2分析，VCR选择性杀伤肿瘤细胞的机理_____。
【答案】（1）①. 乙 ②. 核膜、核仁消失，出现纺锤体和染色体 ③. 14 ④. 不可能 ⑤. 28：28：0（1：1：0）
（2）①. 中期 ②. 纤维冠确保染色体的正常分离，染色体分离时期为后期，若纤维冠不能形成，可能导致细胞分裂过程受阻在有丝分裂中期
（3）VCR与抗体通过特殊的接头连接形成抗体—药物偶联物（ADC），ADC与肿瘤细胞表面特异性受体识别结合后，被内吞进入细胞，经溶酶体作用释放VCR，VCR通过抑制微管蛋白的聚合将细胞周期阻滞，最终细胞凋亡
【分析】有丝分裂不同时期的特点：
间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。
前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体。
中期：染色体形态固定、数目清晰。
后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极。
末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
（1）分析图1，乙细胞是有丝分裂中期，染色体形态固定、数目清晰，因此乙细胞所示时期是观察染色体形态和数目的最佳时期。甲细胞所处的时期是有丝分裂前期，特点是核膜、核仁消失，出现纺锤体和染色体。甲细胞中有14条染色体。乙细胞处于有丝分裂中期，不可能发生基因重组。乙细胞的下一时期为有丝分裂后期，该时期发生着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极，故此时期细胞内核DNA、染色体、染色单体的数目之比为1：1：0。
（2）由题意可知，纤维冠确保染色体的正常分离，染色体分离时期为后期，若纤维冠不能形成，可能导致细胞分裂过程受阻在有丝分裂中期。
（3）分析图2可知，VCR选择性杀伤肿瘤细胞的机理为VCR与抗体通过特殊的接头连接形成抗体—药物偶联物（ADC），ADC与肿瘤细胞表面特异性受体识别结合后，被内吞进入细胞，经溶酶体作用释放VCR，VCR通过抑制微管蛋白的聚合将细胞周期阻滞，最终细胞凋亡。
选项
生物材料
试剂或药品
实验现象
A
花生种子
苏丹Ⅲ染液、体积分数为50%的酒精溶液等
细胞中有红色的小颗粒
B
洋葱根尖分生区细胞
0．3g·mL⁻¹的蔗糖溶液等
细胞发生质壁分离和复原
C
酵母菌
葡萄糖溶液、溴麝香草酚蓝溶液等
溶液由蓝变绿再变黄
D
洋葱管状叶
二氧化硅、碳酸钙、体积分数为50%乙醇、层析液等
分离出四条色素带
周期
G₁
S
G₂
M
合计
时长（h）
10
7
3．5
1．5
22