湖南省湖南名校大联考2024-2025学年高一上学期1月期末生物试卷（解析版）

这是一份湖南省湖南名校大联考2024-2025学年高一上学期1月期末生物试卷（解析版），共18页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24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. “黄梅时节家家雨，青草池塘处处蛙”，诗句中描写的是梅雨季节江南某池塘场景。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 青草池塘中最基本的生命系统是青草
B. 青草和蛙具有的生命系统结构层次相同
C. 青草池塘中的水不属于生命系统的组成部分
D. 青草池塘中各层次生命系统的维持和运转都以细胞为基础
【答案】D
【分析】生命系统的层次：细胞→组织→器官→系统（动物特有）→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。
【详解】A、青草池塘中最基本的生命系统是细胞，A错误；
B、与蛙具有的生命系统结构层次相比，青草没有系统层次，B错误；
C、青草池塘中的水、光等参与生命系统的组成，C错误；
D、细胞是基本的生命系统，生命系统各层次的形成、维持和运转都以细胞为基础，D正确。
故选D。
2. 如图表示人体内几种化学元素和化合物的相互关系，其中①代表化学元素，a，b代表有机小分子物质，A、B代表有机大分子物质。下列相关叙述错误的是（ ）
A. ①表示的元素为N、P，a表示核苷酸
B. b形成B的场所是核糖体，该过程产生水
C. B具有多样性，其结构不同导致功能不同
D. 人体肝脏细胞中的A主要分布于细胞质
【答案】D
【分析】由图可知，A与B组成染色体，B由b（含C、H、O、N、S等元素），则b为氨基酸，B为蛋白质，A为DNA，①为N、P，a为核苷酸。
【详解】A、由图可知，a为核苷酸，则①表示的元素为N、P，A正确；
B、b为氨基酸，其形成B蛋白质的场所是核糖体，该过程为脱水缩合，有水的产生，B正确；
C、B蛋白质具有多样性，根据其结构决定功能可知，其结构不同导致功能不同，C正确；
D、物质A是DNA，主要分布于细胞核，D错误。
故选D。
3. 人体细胞内存在一套复杂的生物膜系统。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 类囊体薄膜和线粒体内膜具有能量转换的作用
B. 构成生物膜的蛋白质分子在生物膜上呈对称分布
C. 生物膜起着划分和分隔细胞和细胞器的作用
D. 生物膜的基本支架是磷脂双分子层
【答案】B
【分析】细胞膜、核膜和细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统。生物膜的基本支架是磷脂双分子层。
【详解】A、类囊体薄膜是光合作用光反应阶段的场所，能将光能转化为化学能，线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，能将化学能转化为化学能和热能，二者均会进行能量的转换，A正确；
B、根据流动镶嵌模型可知，膜上的蛋白质有的覆盖在磷脂分子层上、有的嵌入或贯穿磷脂双分子层中，在膜的内外两侧分布不均匀，故构成生物膜的蛋白质分子在生物膜上呈不对称分布，B错误；
C、细胞膜可以将细胞分割开，细胞器膜将细胞中的细胞器分隔开，故生物膜起着划分和分隔细胞和细胞器的作用，C正确；
D、磷脂双分子层是生物膜的基本支架，D正确。
故选B。
4. 如图表示动物细胞核的结构模式图，数字编号代表相应的结构。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 结构②与大肠杆菌细胞内核糖体的形成有关
B. 动物细胞的遗传物质主要储存在结构①中
C. 结构④是包括DNA在内的大分子进出细胞核的通道
D. 结构③具有选择透过性，而结构④不具有选择透过性
【答案】B
【详解】A、图中的结构②是核仁，与真核细胞中的核糖体的形成有关，大肠杆菌是原核细胞，没有核仁，A错误；
B、结构①是染色质，细胞的遗传物质DNA主要储存在染色质中，B正确；
C、结构④是核孔，是大分子进出细胞核的通道，但细胞核中的DNA不会进入细胞质，C错误；
D、结构③是核膜，具有选择透过性，结构④核孔也具有选择透过性，D错误。
故选B。
5. 和是植物利用的主要无机氮源，的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动，的吸收由浓度梯度驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多时，细胞内的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 通过AMTs进入细胞的过程不是自由扩散
B. 同一种物质进出同一细胞的方式不一定相同
C. 铵毒发生后，增加细胞外的会减轻铵毒
D. NRT1.1能同时运输和，说明NRT1.1不具有特异性
【答案】D
【详解】A、NH通过AMTs进入细胞由根细胞膜两侧的电位差驱动，需要AMTs，其运输方式是协助扩散，不是自由扩散，A正确；
B、NO进入根细胞膜是H+的浓度梯度驱动，进行逆浓度梯度运输，属于主动运输，NO通过SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度运输，属于被动运输，B正确；
C、铵毒发生后，H+在细胞外积累，细胞外酸化，增加细胞外的 NO，可以促使H+向细胞内转运，减少细胞外的H+，从而减轻铵毒，C正确；
D、据图可知，载体蛋白NRT1.1能转运 NO和H+，但仍具有特异性，D错误。
故选D。
6. 大部分细胞都能够通过胞吞、胞吐摄入和排出特定的分子，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 胞吞过程需要膜上的蛋白质参与
B. 胞吐需要消耗细胞呼吸释放的能量
C. 消化腺细胞分泌消化酶的过程为胞吐
D. 胞吞和胞吐过程对物质不具有选择性
【答案】D
【分析】胞吞胞吐是大分子的进出细胞的方式，比如蛋白质的分泌等，胞吞胞吐体现了细胞膜具有流动性。
【详解】A、胞吞过程中被转运的物质需要膜上相应蛋白质的识别，据此可推测，胞吞过程需要膜上的蛋白质参与，A正确；
B、胞吐过程是一个消耗能量的过程，需要消耗细胞呼吸释放的能量，B正确；
C、消化酶的化学本质是蛋白质，属于分泌蛋白，消化腺细胞分泌消化酶的过程为胞吐，需要消耗能量，C正确；
D、胞吞胞吐过程需要依赖细胞膜上的糖蛋白的识别，具有选择性，D错误。
故选D。
7. 下列关于“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的叙述，正确的是（ ）
A. 本实验的自变量是酶的种类，过氧化氢溶液浓度属于无关变量
B. 本实验中加入FeCl3组和加入肝脏研磨液组的作用机理不同
C. 与加FeCl3组比，加肝脏研磨液组中过氧化氢分解得更快，证明酶具有高效性
D. 若将四支试管置于100℃水浴中，加肝脏研磨液的试管内反应速率仍为最快
【答案】C
【分析】本实验中，自变量是过氧化氢所处的条件，因变量是过氧化氢的分解速度，通过气泡产生的速度体现出来，无关变量有过氧化氢的量、酶的用量等。
【详解】A、自变量是不同的处理条件﹐包括是否加热，是否加入催化剂，催化剂的种类，酶的种类不是本实验的自变量，A错误；
B、FeCl3和过氧化氢酶的作用机理相同，都是降低化学反应的活化能，B错误；
C、与加FeCl3试管相比，加肝脏研磨液的试管中过氧化氢分解得更快，证明酶具有高效性，C正确；
D、高温会使酶失去活性，加肝脏研磨液的试管内反应速率不再为最快的，D错误。
故选C。
8. ATP在代谢中是不可缺少的物质。下列关于ATP的叙述，正确的是（ ）
A. ATP的结构简式可表示为A~P~P~P，含有的五碳糖是核糖
B. 运动员在剧烈运动时，人体细胞内ATP的含量会大幅度增加
C. ATP中的能量可来源于光能和化学能，也可转化为光能和化学能
D. 酶的合成过程需要ATP供能，此过程都发生在细胞质的核糖体中
【答案】C
【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、ATP的结构简式可表示为A~P~P~P，含有的五碳糖是核糖，A错误；
B、运动员在剧烈运动时，人体细胞内ATP的合成速率增大，同时ATP的水解速率也增大，因此人体细胞内ATP的含量不会大幅度增加，B错误；
C、ATP中的能量可来源于光能和化学能，也可转化为光能和化学能，C正确；
D、绝大多数酶是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，少数酶是RNA，RNA的合成不发生在细胞质的核糖体上，D错误。
故选C。
9. 科研人员将酵母菌培养液进行离心处理，把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分，然后按下表进行实验：
下列相关叙述正确的是（ ）
A. 四组培养液中能完成有氧呼吸全过程的是乙组
B. 甲组培养液中会有酒精生成，丙组不会生成CO2
C. 乙组中的葡萄糖会被酵母菌的线粒体氧化分解
D. 取乙组和丁组培养液进行检测，都不能检出酒精
【答案】D
【分析】酵母菌是真菌的一种，属于真核生物。酵母菌为兼性厌氧型，既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。
【详解】A、由于四组培养液中都没有包含完整的酵母菌细胞，因此四组都不能完成有氧呼吸的全过程（缺少催化完成某些过程的酶），A错误；
B、丙组只有细胞质基质，在不通入氧气的条件下也可以将葡萄糖分解得到酒精和CO2，B错误；
C、乙组仅有酵母菌的细胞器没有细胞质基质，而葡萄糖的分解在细胞质基质中进行，因此乙组的葡萄糖不会被利用，C错误；
D、乙组的葡萄糖没有办法被利用，不会生成酒精，丁组没有细胞质基质，葡萄糖也不会被利用，也不会生成酒精，D正确。
故选D。
10. 细胞呼吸是细胞产生ATP的主要方式，分为有氧呼吸和无氧呼吸。下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是（ ）
A. 动植物细胞进行细胞呼吸时释放的能量大部分以热能的形式散失
B. 人体成熟红细胞可优先利用其内血红蛋白结合的O2进行有氧呼吸
C. 线粒体是有氧呼吸的主要场所，无线粒体的细胞只能进行无氧呼吸
D. 细胞呼吸各阶段均能产生ATP,有氧呼吸第三阶段产生的ATP最多
【答案】A
【详解】A、动植物细胞进行细胞呼吸时释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分转化成ATP中的化学能，A正确；
B、人体成熟红细胞没有线粒体，只能进行无氧呼吸，它不能利用血红蛋白结合的O2进行有氧呼吸，B错误；
C、线粒体是真核细胞有氧呼吸的主要场所，原核细胞没有线粒体，但有的原核细胞可以进行有氧呼吸，如蓝细菌等，C错误；
D、无氧呼吸第二阶段不产生ATP，只发生物质转化，D错误。
故选A。
11. 在温室大棚中，不同CO2浓度和光照强度下蔬菜净光合速率的变化趋势（呼吸作用稳定）如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 获得该图的前提是温室内温度相同且适宜
B. P点前限制光合作用速率的因素主要是CO2浓度
C. Q点时限制a曲线光合作用速率的因素主要是光照强度
D. 用18O分别标记水和CO2，可知氧气中的О全部来自水
【答案】C
【分析】光合作用整个过程中是合成有机物并储存光能的过程。具体过程分光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段中，色素吸收、传递光能，并将光能变为 ATP 活跃的化学能。暗反应过程中，将ATP 活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能。
【详解】A、温室内温度属于无关变量，应保持相同且适宜，A正确；
B、P点前，无论是哪种光照强度，净光合速率随CO2浓度的增大而增大，此时，限制光合作用速率的因素主要是CO2浓度，B正确；
C、a曲线已经是高光强，此时随CO2浓度增加，净光合作用速率已经不再改变，此时限制光合作用的因素主要是内因（色素数量﹑酶的活性等），C错误；
D、故用18O分别标记水和CO2，可以发现当用18O分别标记水时，产生的氧气中才含有18O，光合作用光反应阶段产生的O2来源于水，D正确。
故选C。
12. 下列关于细胞呼吸和光合作用原理的应用，正确的是（ ）
A. 制作酸奶时，应通入空气使乳酸菌快速繁殖
B. 将水果放在高温、低氧的条件下，有利于储存
C. 大棚种植蔬菜时，施用有机肥可提高产量
D. 塑料大棚用红色的薄膜，有利于提高蔬菜的产量
【答案】C
【详解】A、乳酸菌属于厌氧生物，进行无氧呼吸产生乳酸，因此制作酸奶时，要严格控制无氧环境，A错误；
B、将水果放在低温、低氧的条件下，细胞呼吸较弱，有机物消耗较少，有利于储存，B错误；
C、大棚种植蔬菜，施用有机肥可以改善土壤理化性质，提高土壤肥力，自然会增产，C正确；
D、植物在吸收红光和蓝紫光的同时也能吸收其他波长的光，因此塑料大棚应用无色的薄膜，有利于提高蔬菜的产量，D错误。
故选C。
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
13. 小米又称粟米，是“五谷”之一，也是北方人最喜爱的主要粮食之一。小米的营养成分非常丰富﹐含铁量突出，有很好的补血效果。下列关于小米的叙述，正确的是（ ）
A. 新鲜的小米叶肉细胞中含量最高的化合物和有机物分别是水和蛋白质
B. 小米植株吸收的P元素主要用于合成细胞所需的核糖、磷脂等化合物
C. 食用小米有很好的补血效果体现了无机盐参与形成细胞内重要化合物
D. 组成小米细胞的元素没有一种是细胞特有的，在无机自然界中都能找到
【答案】ACD
【分析】（1）组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类。（2）组成细胞的化合物包括无机物和有机物；无机物包括水和无机盐；有机物包括蛋白质、糖类、脂质和核酸，鲜重含量最多的化合物是水，干重含量最多的有机物是蛋白质。
【详解】A、新鲜的小米叶肉细胞中含量最高的化合物和有机物分别是水和蛋白质，A正确；
B、小米植株吸收P元素主要用于合成核酸、磷脂等化合物，核糖不含有P元素，B错误；
C、小米中含有的丰富的 Fe可参与构成血红蛋白，食用小米有很好的补血效果体现了无机盐参与形成细胞内重要化合物，C正确；
D、组成小米细胞的元素没有一种是细胞特有的，在无机自然界中都能找到，D正确。
故选ACD。
14. 如图为U形渗透装置，把质量分数相同的果糖溶液和蔗糖溶液用膀胱膜(允许水分子通过，不允许蔗糖和果糖分子通过)隔开，实验起始前液面高度相同。下列推测和判断错误的是（ ）
A. 起始前两侧溶液质量浓度相等，但物质的量浓度不相等
B. 推测装置内溶液渗透平衡时，乙侧溶液液面高于甲侧
C. 装置内溶液渗透平衡时，将没有水分子通过中间的膀胱膜
D. 用纱布或滤纸取代膀胱膜也会出现相同的实验现象
【答案】CD
【分析】渗透作用是指水等溶剂分子通过半透膜的扩散，其发生的条件：①具有半透膜，②膜两侧溶液有浓度差。
【详解】AB、甲、乙两侧分别是蔗糖溶液和果糖溶液，且质量浓度相同，由于蔗糖是二糖，果糖是单糖，因此两侧溶液的物质的量浓度不相等，甲侧溶液渗透压低于乙侧溶液，水分子进入乙侧溶液更多，使甲侧液面降低、乙侧溶液液面升高，AB正确；
C、渗透平衡时，仍有水分子通过膀胱膜，只是此时左右两侧水分子通过膀胱膜的速率相同，C错误；
D、用纱布或滤纸不是半透膜，如果取代膀胱膜不会出现相同的实验现象，D错误。
故选CD。
15. 荧光反应是指荧光素与氧气反应生成氧化荧光素并且发出荧光的化学反应，该反应需要ATP和荧光素酶的参与。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 荧光素酶能显著降低荧光素与氧气反应的活化能
B. 温度和pH均会影响荧光素与氧气的荧光反应速率
C. 探究ATP不同含量对荧光反应速率的影响时，荧光素酶浓度是无关变量
D. 一定温度、pH和ATP含量条件下，荧光素酶浓度越高，荧光反应速率越快
【答案】D
【分析】酶具有专一性、高效性、作用条件温和的特性。酶通过降低化学反应的活化能而促进反应的进行。
【详解】A、酶的作用是通过降低化学反应的活化能促进反应的进行，荧光素酶能显著降低荧光素与氧气反应的活化能，A正确；
B、温度和pH均通过影响酶活性从而影响荧光素与氧气的荧光反应速率，B正确；
C、探究ATP不同含量对荧光反应速率的影响时，ATP含量为自变量，反应速率为因变量，荧光素酶浓度是无关变量，C正确；
D、一定温度、pH和ATP含量条件下，在一定范围内，随荧光素酶浓度增加，荧光反应速率增大，受ATP含量限制或荧光素量限制，荧光反应速率不再增大，D错误。
故选D。
16. 如图为“绿叶中色素的提取和分离”实验的部分材料、用具及步骤。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 图中步骤③画滤液细线时要快速重复画多次
B. 图中步骤④加盖的目的是防止层析液挥发
C. 若步骤①中物质A能提取色素，则该物质可为无水乙醇
D. 若步骤①中物质B可使研磨充分，则该物质为二氧化硅
【答案】BCD
【详解】A、图中步骤③画滤液细线时，画好一条滤液细线后，待滤液干后，再重画一到两次，A错误；
B、层析液容易挥发，图中步骤④加盖的目的是防止层析液挥发，B正确；
C、色素能溶解于有机溶剂，若步骤①中物质A能提取色素，则该物质可为无水乙醇，C正确；
D、二氧化硅能促进研磨，若步骤①中物质B可使研磨充分，则该物质为二氧化硅，D正确。
故选BCD。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
17. 下图为动植物细胞亚显微结构模式图，据图回答下列问题：
（1）分离各种细胞器的方法是____；图中结构⑨的名称是____，该结构具有____层膜；图甲和图乙细胞中都有且含核酸的细胞器____（填编号）。
（2）若图乙细胞可以合成、分泌抗体（一种分泌蛋白）到细胞外，合成抗体的场所是____（填编号），合成、分泌的过程需要经过的具膜细胞器依次是____（填名称），合成和分泌该蛋白质前后它们的膜面积变化情况依次是____。
（3）观察图甲中细胞器⑤常取藓类的小叶或取菠菜叶的____；如果直接用高倍显微镜观察，可能会出现的情况是____（答两点）。
【答案】（1）①. 差速离心法 ②. 中心体 ③. 0 ④. ①④
（2）①. ④ ②. 内质网、高尔基体 ③. 内质网的膜面积减小，高尔基体的膜面积基本不变
（3）①. 稍带些叶肉的下表皮 ②. 找不到观察对象；高倍物镜镜头压破玻片、损坏镜头；观察视野较小；观察视野较暗等
【小问1详解】
差速离心法主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法，分离各种细胞器的方法是差速离心法。据图可知，⑨中心体，没有膜结构。图甲为植物细胞，图乙为动物细胞，他们共有的含核酸细胞器是线粒体和核糖体，由图可知，①是线粒体，④是核糖体。所以图甲和图乙细胞中都有且含核酸的细胞器①④。
【小问2详解】
抗体为蛋白质，合成抗体的场所是核糖体，由图可知，④为核糖体。氨基酸在核糖体上合成后要进入内质网加工，内质网加工后的产物进入高尔基体进行再加工，再经囊泡与细胞膜融合，把蛋白质分泌出细胞。所以合成、分泌的过程需要经过的具膜细胞器依次是内质网、高尔基体。合成和分泌该蛋白质前后内质网的面积相对减小，高尔其体的面积基本不变。
【小问3详解】
据图可知，图甲中的细胞器⑤是叶绿体，要观察叶绿体常取藓类的小叶或取菠菜叶的稍带些叶肉的下表皮，观察其中的叶肉细胞可观察到叶绿体。高倍镜观察的实际范围小，反光面积小，如果直接用高倍显微镜观察，可能会出现的情况是找不到观察对象；高倍物镜镜头压破玻片、损坏镜头；观察视野较小；观察视野较暗等。
18. 小肠是人体吸收营养物质的重要器官，上皮细胞膜上有很多与物质吸收运输有关的蛋白质，图1是人体小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程示意图，G蛋白是细胞上的一种葡萄糖载体蛋白，图2是G蛋白发挥作用的示意图。回答下列问题：
（1）图1中小肠上皮细胞吸收Na+的运输方式为______，该过程______（填“消耗”或“不消耗”）能量。
（2）图2中G蛋白运输葡萄糖时构象______，该运输方式是______，判断依据是______。
（3）图1中钠钾泵具有的作用是______，其在小肠上皮细胞通过S蛋白吸收葡萄糖过程中发挥作用的具体表现是______。
【答案】（1）①. 协助扩散 ②. 不消耗
（2）①. 发生改变 ②. 协助扩散 ③. 顺浓度梯度进行，需要载体蛋白协助
（3）①. 转运和催化 ②. 维持小肠上皮细胞内较低的Na+浓度，保障肠腔中Na+顺浓度梯度进入小肠上皮细胞；同时为葡萄糖进入细胞提供电化学势能（Na+浓度梯度）
【分析】由图解可知：葡萄糖进入小肠上皮细胞时，是由低浓度向高浓度一侧运输，为主动运输；而运出细胞时，是从高浓度向低浓度一侧运输，为协助扩散。钠离子进入小肠上皮细胞时，是由高浓度向低浓度一侧运输，为协助扩散；而运出细胞时，则是由低浓度向高浓度一侧运输，为主动运输。
【小问1详解】
由图1可知，小肠上皮细胞吸收Na+是由高浓度向低浓度运输，需要转运蛋白，为协助扩散，该过程不消耗能量。
【小问2详解】
图2中G蛋白运输葡萄糖时需要与葡萄糖结合，并发生构象改变，根据图1可知，G蛋白运输葡萄糖是从高浓度向低浓度运输，为协助扩散。
【小问3详解】
图示钠钾泵可运输钠、钾离子，并能催化ATP水解，因此钠钾泵具有转运和催化的功能。小肠上皮细胞上的S蛋白可将葡萄糖和钠离子运进细胞，其中钠离子是从高浓度向低浓度运输，为葡萄糖的吸收提供化学势能，而钠钾泵可逆浓度梯度运输钠离子，维持小肠上皮细胞内较低的Na+浓度，保障肠腔中Na+顺浓度梯度进入小肠上皮细胞，同时为葡萄糖进入细胞提供电化学势能（Na+浓度梯度）。
19. 土壤酶活性可反映土壤中各生物化学过程的动向和强度，某研究所研究了不同沼液含量对花生的不同生长时期土壤微生物中脱氢酶和脲酶（一种能催化尿素水解成氨和二氧化碳的酶)的活性影响，结果如图所示，其中CK表示施一定量不加沼液的清水，BS15、BS30、BS45和BS100表示施分别含沼液15%、30%、45%和100%的等量溶液。回答下列问题：

（1）该实验的自变量为______________,______________(填“是”或“否”)符合实验的单一变量原则。
（2）脲酶可衡量土壤质量，脱氢酶是胞内氧化还原酶，酶活性可以作为土壤中微生物的氧化能力的指标。由图可知，能提高土壤质量且微生物氧化能力高的处理为______________。
（3）资料显示，沼液pH高于土壤pH,绝大多数土壤微生物适宜在中性环境中生存繁殖，据此分析花生开花期时BS100组脲酶活性低于BS45组的可能原因：______________。
（4）研究人员欲设计实验探究脲酶作用的最适温度，请写出实验的基本思路：____________________________(提供的材料：脲酶提取液，一定浓度的尿素溶液，其他需要的材料)。
【答案】（1）①. 不同的花生生长时期和沼液含量 ②. 是
（2）BS45 （3）与BS45组相比，BS100组使土壤pH过高，导致脲酶活性降低
（4）设置一系列的温度梯度，其他条件相同且适宜，将脲酶提取液和一定浓度的尿素溶液分组，在各温度下分别保温后再混合（强调底物和酶分开保温，然后再混合），一段时间后，检测各组尿素的剩余量或者产物(氨或二氧化碳)的生成量
【小问1详解】
该实验中人为改变的量是不同的花生生长时期和沼液含量，因此不同的花生生长时期和沼液含量属于自变量，该实验符合实验的单一变量原则。
【小问2详解】
根据图中的曲线可知，处理组为BS45时，脱氢酶和脲酶的活性最高，所以BS45能提高土壤质量且微生物氧化能力。
【小问3详解】
与BS45组相比，BS100组使土壤pH过高，导致脲酶活性降低，则花生开花期时BS100组脲酶活性低于BS45组。
【小问4详解】
该实验为了探究脲酶作用的最适温度，则实验的自变量为温度，观察的指标为尿素的分解程度，实验遵循单一变量和等量原则，则实验设计思路如下：
设置一系列的温度梯度，其他条件相同且适宜，将脲酶提取液和一定浓度的尿素溶液分组，在各温度下分别保温后再混合（强调底物和酶分开保温，然后再混合），一段时间后，检测各组尿素的剩余量或者产物(氨或二氧化碳)的生成量。
20. 金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天，肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同，如图表示金鱼缺氧状态下，细胞中部分代谢途径，回答下列问题：

（1）图中物质X代表的是________。③和④产物不同的直接原因是_______________________。金鱼无氧呼吸产生的酒精可以用________________（试剂）进行检测。
（2）正常条件下，若给金鱼肌细胞提供标记的，一段时间后会在中检测到，原因是___________________________。
（3）金鱼细胞进行有氧呼吸的反应式为______________________________________________________。
（4）在严重缺氧环境中，金鱼肌细胞将乳酸转化为酒精具有的意义是___________________________。
【答案】（1）①. 丙酮酸 ②. 酶的种类不同 ③. 酸性重铬酸钾
（2）标记的与[H]反应生成标记的水，然后和丙酮酸反应生成标记的
（3）
（4）严重缺氧时，金鱼的肌细胞将乳酸转化成酒精后可通过鳃血管排出体外，防止酸中毒，以维持细胞正常的代谢
【分析】分析图可知，图中①表示肌糖原的分解，②为细胞呼吸第一阶段，物质X是丙酮酸，③是生成酒精的无氧呼吸第二阶段，④产生乳酸的无氧呼吸的第二阶段，⑤生成乳酸是无氧呼吸第二阶段，⑥为乳酸进入肌细胞。
【小问1详解】
分析图可知，②为细胞呼吸第一阶段葡萄糖分解成X丙酮酸，则物质X是丙酮酸。③是生成酒精的无氧呼吸第二阶段，④产生乳酸的无氧呼吸的第二阶段，③和④产物不同的直接原因是酶的种类不同。金鱼无氧呼吸产生的酒精可以用酸性重铬酸钾试剂来检测，若出现灰绿色，说明金鱼无氧呼吸产生了酒精。
【小问2详解】
因为18O标记的O2与[H]反应生成18O标记的水，然后和丙酮酸反应生成18O标记的CO2，故若给金鱼肌细胞提供18O标记的O2 ，一段时间后会在CO2 中检测到18O。
【小问3详解】
金鱼细胞进行有氧呼吸的反应式为C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。
【小问4详解】
金鱼其它细胞无氧呼吸产生的乳酸，随着乳酸的积累，酸性不断增强，会破坏金鱼的内环境稳态，经过图中的转化过程，乳酸转化成酒精，酒精通过鳃血管排出体外，减少乳酸的积累，有利于维持内环境稳态，维持细胞的正常代谢。
21. 科研人员对小麦光暗转换中的适应机制开展了研究，小麦在适宜环境中生长。科研人员测定小麦由暗到亮过程中CO2吸收速率的变化，结果如图所示。回答下列问题：
（1）小麦光合作用中的能量变化为：光能→_______→糖类等有机物中的化学能。结果显示0．5min后，CO2吸收速率才迅速升高，此时小麦叶肉细胞中合成ATP的场所是_______。若在10min时停止光照，短时间内小麦叶肉细胞中C3的含量会_______（填“增加”“减少”或“不变”）。
（2）研究发现，与正常小麦相比，种植在缺Mg2+土壤中的同品种小麦，在相同且适宜光照下光合速率较低，其原因是_______。长期干旱会使小麦的气孔开放程度降低，导致小麦光合速率大幅度下降，主要原因是_______。
（3）在小麦生长期间，及时进行松土能够提高小麦产量，其原理是_______。
【答案】（1）①. ATP和NADPH中的化学能 ②. 细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜和类囊体薄膜 ③. 增加
（2）①. 土壤中缺Mg2+导致小麦叶绿素含量降低，吸收的光能较少，光反应速率较低，进而影响光合速率 ②. 干旱导致小麦气孔关闭，吸收的CO2减少，导致CO2供应不足
（3）增加土壤氧气含量，促进根细胞的有氧呼吸，合成更多ATP，促进对矿质元素的吸收
【分析】光合作用：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。
【小问1详解】
光合作用过程中的能量转变是：光能经过光反应被固定在ATP和NADPH中，称为ATP和NADPH中的活跃的化学能，在经过暗反应，ATP和NADPH中活跃的化学能转化至有机物中，成为稳定的化学能，所以转变过程是光能→ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。据图可知，0.5min后，CO2吸收速率大于0，说明光合作用大于呼吸作用，此时小麦叶肉细胞中合成ATP的场所是细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜和类囊体薄膜。突然停止光照，短时间内光反应减慢，光反应产生的NADPH和ATP减少，C3的还原减慢，二氧化碳的固定几乎不变，故 C3增多。
【小问2详解】
镁元素是叶绿素中的重要元素，土壤中缺Mg2+导致小麦叶绿素含量降低，吸收的光能较少，光反应速率较低，进而影响光合速率。长期干旱会使小麦的气孔开放程度降低，干旱导致小麦气孔关闭，吸收的CO2减少，导致CO2供应不足，小麦光合速率大幅度下降。
【小问3详解】
影响光合作用的因素有光照强度、温度、二氧化碳浓度、水分和无机盐等，及时进行松土，能够增加土壤氧气含量，促进根细胞的有氧呼吸，合成更多ATP，促进对矿质元素的吸收，进而提高小麦光合作用，提高产量。
组别
所含成分
葡萄糖溶液
是否通气
甲
上清液（只含酵母菌的细胞质基质）
10 mL
通入氧气
乙
沉淀物（只含有酵母菌的细胞器）
10 mL
通入氧气
丙
上清液（只含酵母菌的细胞质基质）
10 mL
不通入氧气
丁
沉淀物（只含有酵母菌的细胞器）
10 mL
不通入氧气