福建省部分达标高中2024-2025学年高三上学期期中考试生物试卷（解析版）

这是一份福建省部分达标高中2024-2025学年高三上学期期中考试生物试卷（解析版），共20页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷主要考试内容：人教版必修1、必修2第1章第1节。
一、单项选择题：本题共15小题，其中，1~10小题，每题2分；11~15小题，每题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。
1. 下列关于三种单细胞生物支原体、蓝细菌和眼虫的叙述，正确的是（ ）
A. 三者的遗传物质类型不同
B. 蓝细菌和眼虫都具有叶绿体，均能进行光合作用
C. 眼虫与植物和动物都有相似之处是证明生物界具有统一性的证据
D. 支原体依靠细胞壁将细胞与外界环境分隔开
【答案】C
【分析】由原核细胞构成的生物叫原核生物，由真核细胞构成的生物叫真核生物；原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色体，原核细胞只有核糖体一种细胞器，但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构，也含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】A、三种单细胞生物的遗传物质类型相同，都是DNA，A错误；
B、蓝细菌是原核生物，不具有叶绿体，B错误；
C、眼虫有叶绿体，与植物细胞类似；有眼点，能感受光的刺激，有鞭毛，能运动，这些特征与动物类似。可看出，眼虫与植物和动物都有相似之处是证明生物界具有统一性的证据，C正确；
D、支原体没有细胞壁，D错误。
故选C。
2. 细胞中的无机盐种类众多，行使不同的功能。下列因无机盐缺乏导致出现的生物异常症状的叙述，错误的是（ ）
A. 土壤中镁元素缺乏，会使植物叶绿素含量下降，光合作用能力下降
B. 摄入的食物中铁元素缺乏，会使血红素的含量降低，导致发生贫血
C. 人体内钠离子缺乏会引起神经细胞的兴奋性增强，引发肌肉酸痛
D. 某哺乳动物若血液中钙离子的含量偏低，则会出现抽搐等症状
【答案】C
【分析】无机盐的功能：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如：Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分；（2）维持细胞的生命活动．如血液钙含量低会抽搐；（3）维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
【详解】A、Mg2+是叶绿素的必要成分，土壤中镁元素缺乏，会使植物叶绿素含量下降，光合作用能力下降，A正确；
B、Fe2+是血红素的主要成分，摄入的食物中铁元素缺乏，会使血红素的含量降低，导致发生贫血，B正确；
C、Na＋等离子对于生命活动也是必不可少的，人体内Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等，C错误；
D、血液中钙离子含量过低，会出现抽搐等症状，过高会引起肌无力，D正确。
故选C。
3. 某植物体内结合水和自由水的相对质量分数随时间的变化情况如图所示。下列分析正确的是（ ）
A. 进入冬天，该植物体内自由水的相对含量增加，结合水的相对含量减少
B. 结合水和自由水均是细胞结构的重要成分
C. 该植物9月份的细胞代谢程度比12月份的更旺盛
D. 结合水/自由水的值下降可防止植物细胞因结冰而损害自身
【答案】C
【分析】水是活细胞中含量最多的化合物，细胞内水以自由水与结合水的形式存在，结合水是细胞和生物体的重要组成成分，自由水是细胞内良好的溶剂，细胞内的许多化学反应必须溶解在水中才能进行，水是化学反应的介质，水还参与细胞内的化学反应，自由水在生物体内流动还对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用，自由水与结合水的比值越高细胞新陈代谢越强，抗逆性越差，反之亦然；自由水与结合水的比值并不是一成不变的，在一定的情况下，自由水与结合水可以相互转化。
【详解】A、进入冬天，细胞代谢减弱，该植物体内自由水的相对含量减少，结合水的相对含量增加，A错误；
B、结合水才是细胞结构的重要成分，自由水则是细胞内的溶剂，可参与反应运输物质等，B错误；
C、该植物在9月份时自由水的相对含量比12月份高，所以9月份的细胞代谢程度比12月份的更旺盛，C正确；
D、结合水/自由水的值升高可防止植物细胞因结冰而损害自身，D错误。
故选C。
4. 下列有关细胞膜的叙述，正确的是（ ）
A. 磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架
B. 细胞膜是动物细胞的边界，不是植物细胞的
C. 细胞膜基本支架的内部是磷脂的亲水端，水溶性分子或离子能自由通过
D. 糖被分布在细胞膜内侧，糖被可参与细胞间的识别和信息传递
【答案】A
【分析】流动镶嵌模型认为，细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成，磷脂双分子层的基本支架其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有屏障作用。蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中；有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。
【详解】A、细胞膜的组成成分是蛋白质和脂质，其中磷脂含量最丰富，由磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架，A正确；
B、细胞膜是动植物细胞共同的边界，B错误；
C、细胞膜基本支架的内部是磷脂的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，C错误；
D、糖被分布在细胞膜外侧，糖被可参与细胞间的识别和信息传递，D错误。
故选A。
5. 蔗糖分子在叶肉细胞内合成后跨膜运输至筛管内的过程如图所示，最终蔗糖分子会转运至其他部位被储存、利用。据图分析，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 蔗糖的运输属于主动运输
B. 蔗糖分子运出叶肉细胞需要直接消耗ATP
C. ATP酶兼具催化功能和运输功能
D. 蔗糖载体和ATP酶功能的差异，本质原因是相应的基因不同
【答案】B
【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，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，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。
【详解】A、据图可知，蔗糖的运输需要这趟载体协助，且需要氢离子的浓度势能，方式是主动运输，A正确；
B、图示氢离子从筛管运往叶肉细胞需要消耗ATP，说明叶肉细胞的氢离子浓度高于筛管，故氢离子从叶肉细胞运往筛管的是顺弄梯度运输，可以产生浓度势能，蔗糖分子运出叶肉细胞借助的时氢离子的浓度势能，B错误；
C、ATP酶能够催化ATP水解，且可协助物质运输，故兼具催化功能和运输功能，C正确；
D、基因决定蛋白质的合成，蔗糖载体和ATP酶功能的差异，本质原因是相应的基因不同，D正确。
故选B。
6. 某实验小组用黑藻叶片和不同浓度的蔗糖溶液进行探究植物细胞质壁分离和复原的实验。下列叙述错误的是（ ）
A. 该实验为观察类实验，没有进行实验对照
B. 发生质壁分离时，无色液泡的体积缩小，绿色部分颜色加深
C. 不同浓度的蔗糖溶液可能导致液泡的体积缩小、扩大或不变
D. 叶片细胞质壁分离后滴加清水可能无法复原
【答案】A
【分析】一、在“探究植物细胞质壁分离和复原实验”中，质壁分离的前后可以对照，质壁分离过程和质壁分离的复原过程也可以形成对照，符合科学探究实验的对照原则；在逐渐发生质壁分离的过程中，细胞液的浓度增加，细胞液的渗透压升高，细胞的吸水能力逐渐增强；
二、原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
【详解】A、在“探究植物细胞质壁分离和复原实验”中，质壁分离的前后可以对照，质壁分离过程和质壁分离的复原过程也可以对照，不同浓度的蔗糖溶液就是相互对照，所以本实验有对照，A错误；
B、发生质壁分离时，细胞失水，液泡体积缩小，由于原生质层收缩，绿色部分相对集中，颜色加深，B正确；
C、不同浓度的蔗糖溶液会使细胞发生质壁分离（液泡体积缩小）或者质壁分离复原（液泡体积扩大），也可能不变，C正确；
D、如果蔗糖溶液浓度过高，细胞过度失水而死亡，滴加清水后就无法复原，D正确。
故选A。
7. ATP 的结构如图甲所示，ATP 与ADP 相互转化的关系式如图乙所示。下列相关叙述错误的是（ ）

A. 物质①为腺嘌呤核糖核苷酸，是构成rRNA的单体之一
B. ②处化学键断裂后，释放的磷酸基团能与蛋白质结合
C. 酶1 和酶2 催化不同的化学反应，说明酶有专一性
D. 生物合成ATP 所需的能量都来自有机物的氧化分解
【答案】D
【分析】ATP其结构式是：A-P～P～P。A表示腺苷、T表示三个、P表示磷酸基团、“～”表示特殊化学键。ATP来源于光合作用和呼吸作用。放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系。
【详解】A、物质①是ATP断裂两个磷酸基团的产物，为腺嘌呤核糖核苷酸，是构成rRNA的单体之一，A正确；
B、②表示特殊化学键，极不稳定，ATP分子末端的磷酸基团具有较高的转移势能，释放的磷酸基团能与蛋白质结合，B正确；
C、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，酶1 和酶2 催化不同的化学反应，说明酶有专一性，C正确；
D、ADP转化成ATP所需的能量来自有机物的氧化分解或光能，D错误。
故选D。
8. 中风的起因一般是由脑部血液循环障碍导致的局部神经结构损伤及功能缺失。科研人员在运用神经干细胞进行脑内移植治疗缺血性中风方面取得了一定的进展，中风患者局部神经结构损伤及功能缺失得到了一定程度的修复和重建。下列叙述正确的是（ ）
A. 脑部血液循环障碍导致局部神经细胞死亡属于细胞凋亡
B. 正常情况下，神经干细胞与其分裂分化形成的神经细胞具有相同的遗传信息
C. 神经干细胞参与损伤部位的修复过程体现了细胞的全能性
D. 神经干细胞分化形成神经细胞的过程是可逆的
【答案】B
【分析】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生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【详解】A、脑部血液循环障碍导致局部神经细胞死亡属于细胞坏死，A错误；
B、正常情况下，神经细胞是由神经干细胞增殖产生的后代，二者的基因组成相同，B正确；
C、细胞全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，因此运用神经干细胞参与损伤部位的修复不能体现细胞的全能性，C错误；
D、神经干细胞分化形成神经细胞的过程是不可逆的，D错误。
故选B。
9. 细胞周期包括分裂间期和分裂期，其中分裂间期分为G1期、S期（DNA合成期）和G2期。胸苷是一种DNA合成阻断剂，可使细胞停滞在细胞周期的S期，其他各时期的细胞不受影响。某动物肠上皮细胞的细胞周期各时期的时长如图所示。现向该动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷，据图分析，若要使该动物肠上皮细胞都停留在S期，则至少需要经历的时长是（ ）

A. 11.3hB. 11.9hC. 7.4hD. 5.2h
【答案】C
【分析】分析曲线图：图示表示某动物肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。有丝分裂过程中，DNA含量变化规律为：间期加倍（2N→4N），末期结束还原（2N）；染色体变化规律为：后期加倍（4N）。
【详解】加入过量的胸苷后，DNA的复制被抑制，而复制刚结束的（G2期细胞）经过2.2+1.8+3.4=7.4h进入S期，分裂过程被抑制，所以加入过量胸苷约7.4h后，肠上皮细胞都将停留在S期，C正确。
故选C。
10. 某同学为做“性状分离比的模拟实验”，选用了Ⅰ、Ⅱ小桶，并在其中分别放置一定数量的标记为D、d的小球。下列有关叙述正确的是（ ）

A. Ⅰ号小桶中两种小球的数量相同
B. 两个小桶中小球的总数量相同
C. Ⅰ号小桶中D球的数量与Ⅱ号小桶中D球的数量相同
D. 若从Ⅰ号小桶中选了D球，则需从Ⅱ号小桶中选d球
【答案】A
【分析】根据孟德尔对分离现象的解释，生物的性状是由遗传因子（基因）决定的，控制显性性状的基因为显性基因（用大写字母表示如：D），控制隐性性状的基因为隐性基因（用小写字母表示如：d），而且基因成对存在。遗传因子组成相同的个体为纯合子，不同的为杂合子。用Ⅰ、Ⅱ两个小桶分别代表雌雄生殖器官，Ⅰ、Ⅱ两小桶内的小球分别代表雌雄配子，用不同小球的随机结合，模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机组合。
【详解】A、两小桶中的小球总数可以不同，但每个小桶中D、d两种小球的数量一定要相等，D：d=1:1，A正确；
B、两个小桶中小球的总数量可以不同，因为往往雄配子多于雌配子，B错误；
C、Ⅰ号小桶中D球的数量与Ⅱ号小桶中D球的数量可以不相同，C错误；
D、若从Ⅰ号小桶中选了D球，则需从Ⅱ号小桶中随机抓取球，不能人为规定，D错误。
故选A。
11. 易位子是一种位于内质网膜上的蛋白质复合体，其中心有一个直径约为2纳米的通道，能与信号肽结合并引导新合成的多肽链进入内质网。多肽链若在内质网中未正确折叠，则会通过易位子被运回细胞质基质。下列说法错误的是（ ）
A. 易位子对运输的物质具有识别作用
B. 用³H标记亮氨酸的羧基能追踪分泌蛋白的合成和运输过程
C. 多肽链若在内质网中正确折叠，则可能会通过囊泡被运往高尔基体
D. 易位子功能异常可能会影响真核细胞内分泌蛋白的加工和运输过程
【答案】B
【分析】内质网对核糖体所合成的肽链进行加工，肽链经盘曲、折叠等形成一定的空间结构。通过一定的机制保证肽链正确折叠或对错误折叠的进行修正。
【详解】A、分析题意可知，易位子能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网，说明易位子具有识别能力，A正确；
B、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，因此不能用³H标记亮氨酸的羧基，否则在脱水缩合过程中³H会被脱去形成水，B错误；
C、若多肽链在内质网中正确折叠，则会运往高尔基体，该过程是通过囊泡运输的，C正确；
D、易位子是受体蛋白，易位子功能异常可能会导致新生肽链上的信号序列不能被识别，使新生肽链不能进入内质网进行加工，从而影响真核细胞内分泌蛋白的加工和运输过程，D正确。
故选B。
12. 小麦幼苗根系细胞能通过K+载体蛋白吸收外界环境中的K+。研究人员利用无土栽培技术培养小麦幼苗，检测营养液中不同的O2含量对小麦幼苗根系细胞吸收K+的影响，结果如图所示。下列分析正确的是（ ）
A. O2含量为0时，小麦幼苗根系细胞不能吸收K+
B. 小麦幼苗根系细胞吸收K+的方式是协助扩散
C. K+载体蛋白每次转运K+时，其空间结构都会发生变化
D. a点前，限制小麦幼苗根系细胞吸收K+的因素是K+载体蛋白的数量
【答案】C
【分析】根据题意和图示分析可知：a点之前小麦根系对K+吸收速率与营养液中O2浓度呈正相关，说明根系对K+的吸收是需要消耗细胞呼吸提供的能量，是主动运输，主动运输需要载体协助，同时消耗能量。
【详解】A、氧气含量为0时，细胞可进行无氧呼吸，小麦幼苗根系细胞通过消耗无氧呼吸产生的ATP来吸收K+，A错误；
B、图中a点之前，钾离子吸收速率与营养液中氧气含量成正比，在一定范围内，氧气含量越多，细胞有氧呼吸越旺盛，产生的ATP速率越快，说明钾离子的吸收需要消耗ATP，是主动运输，B错误；
C、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，C正确；
D、由图可知，a点之前，小麦幼苗根系细胞吸收K+的速率与氧气浓度呈正比，说明在a点之前，限制小麦幼苗根系细胞吸收K+的因素是细胞呼吸产生的ATP，D错误。
故选C。
13. 水淹、灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足，造成低氧胁迫。某研究小组利用水培技术探究了低氧条件对A、B两个黄瓜品种根细胞呼吸的影响，测得第6天时根细胞中丙酮酸和乙醇的含量，结果如图1、2所示。下列说法错误的是（ ）
A. 该实验的自变量是通气情况、黄瓜品种，因变量是丙酮酸和乙醇的含量
B. 氧气充足时，黄瓜根细胞产生丙酮酸的场所是细胞质基质
C. 正常通气和低氧胁迫情况下，根细胞均会进行有氧呼吸和无氧呼吸
D. 低氧胁迫情况下，品种A的根细胞中催化丙酮酸转化为乙醇的酶的活性低于品种B的
【答案】D
【分析】分析题图信息，对于同一品种的黄瓜而言，低氧情况和正常通气情况下都产生乙醇，且低氧情况下黄瓜根系细胞中的乙醇含量明显高于正常通气情况下。
【详解】A、由图中信息可知，该实验的自变量有两个，分别为黄瓜品种和通气情况，因变量为丙酮酸和乙醇的含量，A正确；
B、无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同，均为在细胞质基质中将葡萄糖氧化分解产生丙酮酸，B正确；
C、分析图中数据可知，在正常通气和低氧胁迫情况下，均有乙醇产生，说明存在无氧呼吸，两种情况下环境中均有氧，说明均有有氧呼吸，即正常通气和低氧胁迫情况下，根细胞均会进行有氧呼吸和无氧呼吸，C正确；
D、实验结果表明，低氧胁迫条件A品种根细胞中丙酮酸增加量小于B品种，而酒精增加量大于B品种，说明A品种根细胞中丙酮酸更多的转变为乙醇，丙酮酸转化为乙醇的酶的活性高于品种B，D错误。
故选D。
14. 为了研究淀粉合成与细胞质中ATP的关系，实验人员对拟南芥野生型WT和突变体ntt1（叶绿体失去运入ATP的能力）保卫细胞的淀粉粒面积进行了研究，结果如图所示，其中黑暗结束是指将WT和nntl置于黑暗中培养一段时间后，黑暗结束时检测淀粉粒面积。下列相关叙述不合理的是（ ）

A. 黑暗状态下，WT和nttl的叶绿体均不能通过进行光合作用来合成淀粉
B. 长时间光照有利于ntt1积累大量淀粉
C. 叶绿体中淀粉的合成依赖于细胞质中ATP的供应
D. 根据图中信息不能推测nttl在光照条件下光合作用情况
【答案】B
【分析】题图分析：光照条件下，随着时间延长，WT拟南芥的淀粉粒面积由小变大，而NTT突变体nttl拟南芥的淀粉粒面积几乎不变。
【详解】A、黑暗状态下，叶绿体不能合成NADPH和ATP，C3还原缺少NADPH和ATP，光合作用不能进行，因此，黑暗状态下，WT和nttl的叶绿体均不能通过进行光合作用来合成淀粉，A正确；
B、结合图示可以看出，光照2h条件和光照8h条件相比，ntt1淀粉粒面积较小，变化不大，长时间光照，ntt1也不会积累大量淀粉，B错误；
C、结合图示可知，黑暗时突变体ntt1淀粉粒面积远小于WT，突变体ntt1叶绿体失去运入ATP的能力，据此推测保卫细胞淀粉大量合成需要依赖细胞质中呼吸作用提供ATP ，C正确；
D、WT突变体ntt1叶绿体失去运入ATP的能力，黑暗状态和光照条件下，突变体ntt1保卫细胞的的淀粉粒几乎无变化（与细胞质中的ATP不能运入叶绿体有关），不能推测该突变体进行进行光合作用的情况，D正确。
故选B。
15. 某种自花受粉的农作物X的花色受到一对等位基因R/r的控制，其花色有黄色、乳白色和白色三种。让乳白色花的农作物X自交，F1中出现了三种花色，但让黄色花和白色花的农作物X自交，后代中只有黄色花或者白色花。不考虑变异，下列分析错误的是（ ）
A. 农作物X的黄色花受到基因R的控制，白色花受到基因r的控制
B. F1中乳白色花植株是杂合子，黄色花植株和白色花植株均是纯合子
C. 若让F1黄色花植株和白色花植株杂交，则F2中均表现为乳白色花
D. 若让F1乳白色花植株和白色花植株杂交，则F2中不可能出现黄色花
【答案】A
【分析】一、分离定律的实质是等位基因在减数分裂过程中分离，随机进入不同的配子‌。在杂合体内，等位基因位于同源染色体上，这些染色体在减数分裂时会发生分离，使得等位基因进入两个不同的配子中，从而独立地遗传给后代；分离定律的细胞学基础是同源染色体在减数分裂时的分离。在减数分裂过程中，细胞中的同源染色体对会经过复制后发生分离，这是分离定律的生物学基础；
二、题意分析：根据题干可知，农作物X的花色受一对等位基因R/r控制，有黄色、乳白色和白色三种。乳白色花自交后代有三种花色，黄色花和白色花自交后代只有黄色花或白色花。这表明黄色花和白色花是纯合子，而乳白色花是杂合子。
【详解】A、因为黄色花和白色花自交后代不发生性状分离，所以它们是纯合子，黄色花和白色花分别为RR和rr或rr和RR，即农作物X的黄色花受到基因R的控制，白色花受到基因r的控制，也可能黄色花受到基因r的控制，白色花受到基因R的控制，A错误；
B、乳白色花自交后代出现三种花色，说明乳白色花为杂合子（Rr），黄色花（RR或rr）和白色花（rr或RR）自交后代不变，是纯合子，B正确；
C、F1黄色花植株（RR）和白色花植株（rr）杂交，（或黄色花植株（rr）和白色花植株（RR）杂交），F2基因型为Rr，表现为乳白色花，C正确；
D、F1乳白色花植株（Rr）和白色花植株（rr或RR）杂交，F2基因型为Rr和rr（或RR），为乳白色花植株和白色花植株，不可能出现黄色花，D正确。
故选A。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
16. 溶酶体是细胞内的“消化车间”，对维持细胞内部环境的稳定，具有重要的作用。回答下列问题：
（1）溶酶体是具有____层生物膜的细胞器，能分解衰老、损伤的细胞器，原因是____。
（2）溶酶体膜上的TMEM175蛋白异常会引起溶酶体pH的改变，从而影响溶酶体的功能，使机体代谢出现异常，其部分机制如图1、2所示。已知溶酶体内的pH一般较细胞质基质的低。
①据图1分析，为维持溶酶体内较低的pH，其机制是____。
②H+通过正常的TMEM175蛋白进入细胞质基质中的运输方式是____。当神经元溶酶体中的TMEM175蛋白变异后，会导致神经元中α-Synuclein蛋白积累，进而可能引起帕金森综合征。结合题中信息和图1、2分析，其致病机理可能是____。
（3）处于营养缺乏条件下的真核细胞，可以通过溶酶体进行细胞自噬来获取生存所需的物质和能量。某研究小组为研究低糖条件和药物L对细胞自噬的影响，进行了相关实验，结果如图3所示。C组的处理方式是____。图3的实验结果说明了____。
【答案】（1）①. 单（或一） ②. 溶酶体中含有多种水解酶
（2）①. H+转运蛋白可以将细胞质基质中的H+转运至溶酶体内 ②. 协助扩散 ③. TMEM175蛋白异常会使溶酶体中的H+无法转运到细胞质基质，溶酶体中的pH下降，影响溶酶体中相关酶的活性，从而导致溶酶体功能异常，使细胞中α-Synuclein蛋白因无法被分解而聚积致病
（3）①. 低糖+药物L ②. 药物L对低糖引起的细胞自噬具有一定的抑制作用
【分析】溶酶体是“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细胞外。溶酶体中的水解酶是蛋白质，在核糖体上合成。
【小问1详解】溶酶体是具有1层生物膜的细胞器。溶酶体是一种单层膜的细胞器，它的结构特点使其能够包裹和处理各种物质；由于溶酶体中含有多种水解酶，能够水解衰老、损伤细胞器中的各种生物大分子，如蛋白质、核酸、多糖等，将其分解为小分子物质，从而实现对衰老、损伤细胞器的清理，维持细胞内部环境的稳定；
【小问2详解】①据图1分析，为维持溶酶体内较低的pH，其机制是溶酶体膜上的H+转运蛋白可以将细胞质基质中的H+转运到溶酶体内部，从而使溶酶体内的H+浓度升高，pH降低；
②从图中可以看出，H+是从溶酶体（高浓度）向细胞质基质（低浓度）运输，且需要转运蛋白TMEM175蛋白的协助，因此H+通过正常的TMEM175蛋白进入细胞质基质中的运输方式是协助扩散；当神经元溶酶体中的TMEM175蛋白变异后，会导致神经元中α-Synuclein会使溶酶体中的H+无法转运到细胞质基质，溶酶体中的pH下降，影响溶酶体中相关酶的活性，从而导致溶酶体功能异常，使细胞中α-Synuclein蛋白因无法被分解而聚积致病，从而可能引发帕金森综合征；
【小问3详解】由图3可知，A组是正常条件，B组是低糖条件，D组是药物L处理，根据实验设计的对照原则，C组应该是低糖条件下加药物L；图3的实验结果说明了在低糖条件下细胞自噬水平升高，药物L能抑制细胞自噬，且在低糖条件下加药物L时细胞自噬水平低于低糖条件下单独作用时的细胞自噬水平。
17. 细胞代谢过程中会产生一些对细胞有害的代谢废物，如H2O2。过氧化氢酶（CAT）是一种广泛存在于动物、植物和微生物体内的末端氧化酶，能将H2O2分解为O2和H2O。回答下列问题：
（1）为验证酶的特性，某实验小组在30℃条件下进行了如表所示的实验。对比实验______，可验证酶的高效性；对比实验______，可验证酶的专一性。
（2）该实验小组将新鲜肝脏研磨液煮沸后冷却至30℃，然后将其与H2O2混合，发现试管中无气泡产生，原因是______。
（3）调控CAT的生物合成对机体具有十分重要的意义。该实验小组在黑曲霉发酵培养过程中分别加入不同的金属离子（浓度均为2g・mL-1），培养结束后检测不同金属离子对菌体干重和CAT活力的影响，部分实验结果如图所示。
①该实验的自变量是______。
②据图分析，各金属离子中对黑曲霉生长的抑制作用最明显的是______。若要促进黑曲霉生长，减少生长过程中的代谢废物，最好选择金属离子______，判断依据是______。
【答案】（1）①. 1和2 ②. 2和3
（2）温度过高会导致酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活
（3）①. 金属离子种类、培养时间 ②. Zn2+ ③. Ca2+ ④. CaCO3对黑曲霉的菌体干重增加和 CAT活力的促进作用最明显
【分析】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。
【小问1详解】与无机催化剂相比，酶的催化效率较高，说明酶的高效性，据图可知，实验1和2自变量为催化剂种类，因此对比实验1和2可验证酶的高效性；酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或者一类化学反应，可以是同种酶催化不同的底物，或者不同的酶催化同一底物，因此对比实验2和3可验证酶的专一性。
【小问2详解】高温会导致酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，高温处理后即使将酶置于适宜温度下也不能再催化反应，因此将新鲜肝脏研磨液煮沸后冷却至30℃，然后将其与H2O2混合，试管中也无气泡产生。
【小问3详解】①从题干信息可知，该实验中分别加入不同的金属离子，该实验的自变量是金属离子种类；且从图中可知，本实验统计了24h和48h时菌体干重和CAT活力，因此本实验的自变量还有培养时间。
② 据图可知，ZnCO3组的菌体干重和CAT活力均最低，CaCO3组的菌体干重和CAT活力均最高，说明各金属离子中对黑曲霉生长的抑制作用最明显的是Zn2+，促进黑曲霉生长最好选择金属离子 Ca2+。
18. 在农作物的不同生长期施加复合肥，对农作物的产量有不同的影响。实验人员为研究这种影响，进行了相关实验。回答下列问题：
（1）某种复合肥中氮和磷的比例为4：1，氮、磷元素是组成农作物细胞的_____元素。同时含有这两种元素的有机物有_____（答出2点）等。
（2）实验人员以品种A水稻为实验材料，在不同时期施加复合肥，测定实验组的叶绿素含量和增产量（实验组和对照组的差值），结果如图1、2所示。
注：1亩=666.67m2
①叶绿素主要吸收_____光。实验结果表明，施加复合肥后，不同时期实验组的叶绿素含量均高于对照组的，这可能是因为_____。
②据图2分析，在_____期施加复合肥，品种A水稻的增产量最大。
（3）请设计实验比较复合肥对品种A、B不同时期的影响，写出简要的思路：_____。
【答案】（1）①. 大量 ②. ATP、NADPH、核酸
（2）①. 蓝紫光和红 ②. 水稻吸收复合肥中的氮元素后用于叶绿素的合成 ③. 分蘖
（3）在上述实验条件下栽培品种B，测定品种B的叶绿素含量和增产量，然后与品种A的进行比较
【分析】一、细胞中常见的化学元素中，含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素，称为大量元素； 有些元素含量很少，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、M等，称为微量元素。组成细胞的元素中，C、H、O、N这四种元素的含量很高，其原因与组成细胞的化合物有关。
二、绿叶中的光合素色有叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素包含叶绿素a和叶绿素b，主要吸收蓝紫光和 红光，类胡萝卜素包含胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光。
【小问1详解】细胞中常见的化学元素中，含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素，称为大量元素；同时含有N、P元素的有机物有ATP、核酸、NADPH、磷脂等。
【小问2详解】①叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，主要吸收蓝紫光和红光；‌‌复合肥是一种含有氮、磷、‌钾中两种或两种以上营养元素的化肥‌，施加复合肥后，不同时期实验组的叶绿素含量均高于对照组的，说明添加复合肥后细胞中叶绿素合成量增加，可能是因为水稻吸收复合肥中的氮元素后用于叶绿素的合成。
②具图可知，在不同时期施加复合肥后，检测品种A的增产量，在分蘖的增产量最大。
【小问3详解】题（2）中已经品种A水稻为实验材料，在不同时期施加复合肥，测定实验组的叶绿素含量和增产量，即已经有了复合肥对品种A不同时期影响的相关数据，因此要比较复合肥对品种A、B不同时期的影响，还需要在相同实验条件下，将实验材料换为品种B，重复上述实验过程，即在上述实验条件下栽培品种B，测定品种B的叶绿素含量和增产量，然后与品种A的进行比较。
19. 真核细胞分裂过程中，染色体完成复制后产生的姐妹染色单体依赖黏连蛋白保持相互黏附的状态，在分裂期才会分离并平均分配到子细胞中。分离酶（SEP）是水解黏连蛋白的关键酶。某个细胞周期的部分时期以及对应细胞内某些化合物的含量变化如图所示。回答下列问题：

注：SCR为保全素，APC为后期促进复合物。
（1）图示作为一个细胞周期还缺少处于_____期的细胞简图。图中处于分裂期的细胞中，染色体和核DNA比值为1：1的是_____（填图中的字母“a”“b”或“c”）。
（2）SEP的活性需要被严密调控。SCR能与SEP紧密结合，并充当假底物以阻断其活性，据图中信息分析，若APC的含量减少，则SCR的含量会_____（填“增加”或“减少”），SEP的活性会_____（填“增强”或“减弱”）。
（3）在人类细胞中，SEP在分裂间期时被阻挡在细胞核外。若此时核膜的通透性异常，则会使SEP处于细胞核内，其可能的结果是姐妹染色单体提早被分开，而此时_____，从而无法保证核DNA的平均分配。
【答案】（1）①. 前期、末 ②. c
（2）①. 增加 ②. 减弱
（3）纺锤丝还没有附着在着丝粒上，分开的染色体随意移动会使染色体分配混乱（合理即可）
【分析】由图可知，（a）时期APC含量很低，SCR与SEP结合；（b）时期，APC含量升高，与SCR结合，释放SEP，且SCR含量降低。
【小问1详解】根据图示，a为分裂间期，b为分裂中期，c是分裂后期，因此图示作为一个细胞周期还缺少处于分裂前期和末期的细胞简图，染色体和核DNA比值为1：1即着丝点分裂，没有姐妹染色单体的存在，是c图。
【小问2详解】根据图示，若APC的含量减少，则SCR的含量会增加，根据题意，SCR能与SEP紧密结合，并充当假底物以阻断其活性，因此SCR的含量增加以后，与SEP紧密结合，并充当假底物以阻断其活性，因此SEP的活性会减弱。
【小问3详解】如果间期核膜的通透性不恰当改变，使分离酶处于细胞核内，可能会导致姐妹染色单体提前分开，而此时纺锤丝还没有附着在着丝粒上，分开的染色体随意移动会使染色体分配混乱（合理即可），无法保证DNA平均分配。
20. 研究小组在研究某种植物时，发现纯合矮茎（A1）种群中出现一株高茎突变体（A2）。让该高茎植株与矮茎植株杂交，F1中高茎：矮茎=1：1；让F1高茎植株随机传粉，F2中高茎：矮茎=2：1。回答下列问题：
（1）高茎性状是_____（填“显性突变”或“隐性突变”）的结果。
（2）研究小组认为基因A1或A2可能存在致死效应，为此提出两种假说。假说一：花粉中含有基因A2的配子只有一半可育。假说二：基因型为_____的受精卵不能存活。
①进一步分析F1的实验结果后，研究小组否定了假说一，原因是_____。
②为探究假说二是否成立，研究人员用基因A1、A2的引物对F1和F2植株的相关基因进行PCR扩增，并对产物进行电泳分析，结果如图所示。电泳结果是否支持上述假说？_____（填“支持”或“不支持”），理由是_____。
（3）单体（2n-1）是指某对同源染色体少1条的个体，可用于基因定位，且单体产生的配子可育，但一对同源染色体均缺失的个体会死亡。研究人员为探究基因A1/A2是否位于5号染色体上，构建矮茎5号染色体单体并让其与高茎突变体杂交得到F1，选择F1中的单体随机传粉得到F2。根据上述信息和假说二分析，若F2的实验结果为_____，则基因A1/A2位于5号染色体上。
【答案】（1）显性突变
（2）①. A2A2 ②. 若高茎植株花粉含有基因A2的配子只有一半的育性，则亲本高茎植株与矮茎植株杂交，F1中高茎：矮茎的比例应为1：2，这与实验结果不符（合理即可） ③. 支持 ④. F2中高茎植株的基因型均为A1A2，不存在基因型为A2A2的植株（合理即可）
（3）高茎：矮茎=6：5
【分析】一、分离定律的实质是等位基因在减数分裂过程中分离，随机进入不同的配子‌。在杂合体内，等位基因位于同源染色体上，这些染色体在减数分裂时会发生分离，使得等位基因进入两个不同的配子中，从而独立地遗传给后代；
二、分离定律的细胞学基础是同源染色体在减数分裂时的分离‌。在减数分裂过程中，细胞中的同源染色体对会经过复制后发生分离，这是分离定律的生物学基础。
【小问1详解】由题意“让F1高茎植株随机传粉，F2中高茎：矮茎=2：1”可知，高茎性状是显性突变的结果；
【小问2详解】假说一：花粉中含有基因A2的配子只有一半可育。假说二：基因型为A2A2的受精卵不能存活。
①对于假说一，如果花粉中含有基因A2的配子只有一半可育，设雄配子A2:A1=1:2，雌配子A2:A1=1:1，则F1中高茎(A2A11/)植株随机传粉，后代高茎:矮茎=（1/3A2+2/3A1）×（1/2A2+1/2A1）=（1/6A2A2+1/2A2A1+1/3A1A1），高茎：矮茎=2：1，与实际结果相符，但是研究小组否定了假说一，原因是如果假说一成立，F1中高茎植株产生的含A2的雄配子与含A1的雄配子比例应为1:2，但实际杂交结果F1中高茎:矮茎= 1:1，说明雄配子比例不是1:2，所以否定了假说一；
②对于假说二，因为2中高茎:矮茎= 2:1，所以可能是基因型为A2A2的受精卵不能存活。从电泳结果看，F1高茎植株有基因A1和A2，F2高茎植株只有基因A1，没有基因A2的纯合子，这支持了基因型为A2A2的受精卵不能存活的假说，所以电泳结果支持上述假说。理由是F2高茎植株的基因型均为A1A2，没有A2A2个体，符合基因型为A2A2的受精卵不能存活的假说；
【小问3详解】假设基因A1/A2位于5号染色体上，且符合假说二。矮茎5号染色体单体为A1O（O表示缺失的染色体），高茎突变体为A1A2，矮茎5号染色体单体与高茎突变体杂交得到F1的基因型及比例为A1A1：A1O：A1A2：A2O=1：1：1：1，F1中的单体为A1O：A2O=1：1，产生的配子为1/4A1、1/4A2、1/2O，随机传粉得到F2，F2的情况如表所示：
，高茎：矮茎=6：5。
组别
加入物质
实验现象
实验1
2mLH2O2+2滴FeCl3
放出少量气泡
实验2
2mLH2O2+2滴新鲜肝脏研磨液
放出大量气泡
实验3
2mLH2O2+2滴新鲜唾液
无气泡产生