2024学年第一学期高一年级生物学期末考试试卷
（闭卷，满分100分，考试时间60分钟）
试卷说明：
1．试卷满分100分，考试时间60分钟，闭卷完成，不得使用计算器。
2．试题分为填空、单选、多选、编号选填和问答题。多选题和编号选填题均已注明。
3．所有答案请在答题纸指定位置作答，写在试卷上无效。
（一）囊性纤维化的机制（20分）
囊性纤维化是一种由肺部黏稠分泌物堵塞支气管，导致支气管反复感染和气道阻塞的呼吸系统疾病。这一疾病发生的主要原因CFTR蛋白功能异常，某种异常CFTR部分序列信息与正常蛋白差异如图1所示。图2表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用。
图1 图2
1．（6分）比较正常CFTR蛋白与该种异常的CFTR蛋白，两者具有相同的________，不同的________，无法确定是否相同的是________。（编号选填）
①元素组成 ②氨基酸种类 ③氨基酸数目 ④氨基酸序列 ⑤蛋白质功能 ⑥肽链的形成方式
⑦Cl 结合位点的结构
2．（3分）与异常关闭的CFTR蛋白合成相关的细胞器有________。（多选）
A．线粒体 B．内质网
C．核糖体 D．细胞核
3．（5分）据图2分析氯离子跨膜运输的方式属于________（自由扩散/协助扩散/主动运输），理由是________________________。
4．（4分）据图2可知，当患者细胞膜上CFTR蛋白异常处于关闭状态，________无法转运至细胞外，导致水分子向膜外扩散的速度________（加快/减慢/不变），使得支气管细胞表面的黏液不能被及时稀释，粘稠的分泌物不断积累而堵塞支气管。
5．（2分）根据囊性纤维化的发病机理，提出一种可用于治疗囊性纤维化药物的构思。
（二）龙胆花的绽放（20分）
花的开放对于成功授粉至关重要，部分植物的花能够反复开合，主要受细胞膨压调控，即原生质体对细胞壁的压力。研究探究了光照、温度对花瓣开合的影响，其中“+”表示有，“-”表示无，实验结果如图3所示。研究发现水通道蛋白在该过程中发挥了重要作用，其相关机理如图4所示。a，b表示物质运输相关的蛋白质，c表示酶。
图3 图4
6．（3分）据图3推测图4方框中的花朵行为是________（开放/闭合）。
7．（3分）据图4分析，龙胆花冠近轴表皮细胞会发生的生理过程有________。（多选）
A．细胞发生质壁分离现象可能会导致细胞开放
B．生物膜发生融合可能会导致花朵开放
C．c酶结构结构变化使得催化活性下降可能导致花朵闭合
D．a蛋白的磷酸化水平下降可能会导致花朵闭合
8．（3分）据图3、4与已学知识分析，下列促进龙胆花开花的措施有________。（编号选填）
①将龙胆花放在常温、黑暗条件 ②b蛋白抑制剂 ③喷洒c酶激活剂 ④灌溉适宜的水分
⑤喷洒适宜浓度的肥料
9．（5分）据图4并结合已学知识，分析龙胆花绽放的机理。
10．（6分）研究人员利用野生型和c酶缺陷的龙胆花，验证了c酶使水通道蛋白磷酸化，促进了光照下龙胆花的重新开放。请根据这一结论，在表1中补充实验分组。（编号选填）
表1
分组 材料 培养条件 因变量（检测指标）
对照组 （1） （2） （3）
实验组 （4） （5） （6）
①野生型龙胆花 ②c酶缺陷型龙胆花 ③水通道蛋白缺陷型龙胆花 ④低温、光照 ⑤常温、光照
⑥低温、黑暗 ⑦常温、黑暗 ⑧水通道蛋白的磷酸化水平 ⑨龙胆花的开放程度
（三）利用光合作用治疗动物骨关节炎（23分）
骨关节炎是一种常见的退行性疾病，研究发现病理性的软骨细胞表现出ATP和NADPH衰竭，导致细胞内合成代谢不足。研究人员利用菠菜为原料，获得了纳米类囊体单位（NTU）．再用小鼠软骨细胞膜“封装”制备出CM-NTU，并导入代谢损伤的小鼠软骨细胞，如图5所示，在体外实验中实现了利用光合作用改善动物细胞代谢。
图5
11．（2分）制取的NTU上能够发生光合作用的________（光反应/碳反应）。
12．（3分）下列有关CM-NTU制备的分析正确的是________。（多选）
A．利用小鼠软骨细胞膜封装NTU，易于被小鼠细胞识别后导入
R．小鼠软骨细胞通过胞吞的方式将CM-NTU导入细胞内将CM-NTU导入小鼠软骨细胞体现了细胞质膜具有流动性
D将CM-NTU导入小鼠软骨细胞体现了细胞质膜参与信息交流
13．（6分）在光照条件下，导入了CM-NTU的小鼠软骨细胞中可能发生的能量变化有________，能够产生ATP的生理过程有________。（编号选填）
①光能转变为活跃的化学能 ②活跃的化学能转变为稳定的化学能 ③稳定的化学能转变为活跃的化学能
④糖酵解 ⑤三羧酸循环 ⑥呼吸电子传递 ⑦光反应 ⑧碳反应
14．（4分）若要验证导入CM-NTU能够改善小鼠软骨细胞的代谢损伤，可以将受体细胞暴露在下照射一定时间，并检测细胞内________水平变化。（编号选填）
①白光 ②红光 ③绿光 ④ATP ⑤NADH ⑥NADPH ⑦CO2 ⑧五碳化合物
研究人员进一步发现，CM-NTU会重新编程细胞代谢，纠正退化软骨细胞中的能量和物质代谢不平衡，如图6所示。其中转录水平的高低可以一定程度上反映相关反应所需酶或蛋白质的合成情况。
图6
15．（4分）请据图6分析，导入CM-NTU后纠正退化软骨细胞中能量和物质代谢的机制。
16．（4分）为测试CM-NTU对小鼠骨关节炎的体内治疗效果，研究人员选取年龄、生理状态基本一致的右后肢关节炎模型小鼠若干，分为五组，设计并实施了如表2所示实验。请完善表中相应步骤设计。
表2
模型鼠分组 A组 B组 C组 D组 E组
关节处理 进行假手术 注射缓冲液 注射缓冲液 （1） （2）
光照处理 — 不光照 （3） 不光照 （4）
测定指标 小鼠右后肢最大爬地力量相对值
（四）金叶女贞的叶色之谜（18分）
校园花坛中种植有金叶女贞，其叶片颜色会随着叶龄发生变化，嫩叶的颜色为金黄色，成熟后转为黄绿色，老叶为绿色。学校生物工作室的兴趣小组选取校园中同龄的小叶女贞（绿叶）和金叶女贞通过色素层析和含量测定的实验探究叶色差异的原因。兴趣小组使用95%的乙醇作为层析液和溶解色素的提取液。部分实验结果如图7和表3所示。
图7
17．（3分）据图7和表3所示结果分析，下列说法中正确的是________。（多选）
A．层析液也可以使用其他有机溶剂，但色素条带的顺序会有不同
B．色素I、II、III依次是叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素
C．金叶女贞的叶绿体色素总含量远低于小叶女贞
D．金叶女贞黄叶呈黄色原因之一是叶绿素占比低
18．（2分）金叶女贞叶绿素的吸收光谱更接近下列各项中的________。
A． B．
C． D．
19．（6分）对于2种不同女贞光合效率的强弱，兴趣小组的成员之间产生了分歧。大部分同学认为小叶女贞的光合效率大于金叶女贞，而小萌则持相反的观点认为金叶女贞光能转化的效率更高。你认同哪种观点，请结合实验结果和所学知识说明理由。
兴趣小组进一步探究光照条件对金叶女贞叶色和生理指标的影响，在暑假期间开展了不同的遮光处理实验。部分实验结果如表4所示。
表4
20．（2分）与对照组相比，随遮光处理程度增加，各组金叶女贞叶片中发生的变化有________。
A．叶片颜色逐渐加深
B．光反应产生的还原性糖量先增后减
C．光反应中NADPH的产量不断增加
D．氧气的释放量不断增加
21．（3分）相较于20%遮光处理组，遮光超过20%的各实验组叶片中，叶绿素a和叶绿素b的含量增加，但还原性糖含量不升反降，推测其可能的原因是________。（多选）
A．叶肉细胞呼吸作用强度增加，光合产物分解加快
B．光照强度显著下降，叶绿体无法吸收足够光能，光反应受抑制、
C．单位时间内，NADPH的合成量增加，三碳化合物的还原过快
D．有更多的光合产物通过代谢转化合成叶绿素，以适应遮光环境
22．（2分）关于本实验结果的分析和推测正确的是________。
A．适当的遮光处理，可以有利于促进金叶女贞的生长发育
B．进一步提高遮光程度，可以使金叶女贞的叶色更绿更深
C．若要获得叶色层次丰富的金叶女贞，可以对整株植株进行遮光处理
D．若在寒假进行相同的实验，一定能得到同样的实验结果
（五）茶叶两三事（19分）
绿茶和红茶制茶工序不同，因此各具风味。这与茶叶中多酚氧化酶（PPO）的催化活性密切相关。图8所示PPO相对酶活性随温度变化，图9是红茶制作过程中PPO活性的变化。
绿茶制茶工序：采摘——杀青——揉捻—干燥
图8 图9
23．（2分）“杀青”是绿茶制茶的关键步骤，通过控制温度抑制茶多酚氧化分解，保留了茶叶天然的绿色和鲜爽的口感。据图8分析，合适的“杀青”温度应________。
A．小于20℃ B．介于30~35℃间
C．维持50℃左右 D．大于70℃
24．（3分）通过“萎凋”，茶叶中水分不断减少，而茶叶中PPO活性随萎凋时间的延长而增加。推测造成这一现象的原因可能是________。（多选）
A．萎凋失水使细胞内膜系统变性，PPO易被释放出来
B．萎凋失水使PPO的活性中心空间结构改变
C．萎凋失水时各种蛋白质被分解
D．萎凋失水时PPO的底物浓缩，浓度增加
25．（4分）“揉捻”是红茶制作的第二道工序，可破坏茶叶细胞结构使茶多酚与PPO接触反应。揉捻时可加入适量的________（纤维素酶/蛋白酶/PPO）提升处理效果，原因是该酶能够破坏________（细胞壁/叶绿体/茶多酚），有利于细胞内的物质浸出。
26．（3分）揉捻工序后至加热干燥处理，茶叶中PPO的活性显著持续下降。以下对这一现象的解释合理的是________。（多选）
A．揉捻破碎细胞释放各种有机酸，使pH接近PPO的最适pH
B．经过萎凋工序茶叶中的茶多酚大量减少
C．发酵过程中形成的中间产物可能对PPO有较强的变性作用
D．干燥处理时加热使PPO变性
茶叶中的黄酮醇苷是茶汤涩味的来源，制作红茶时，茶叶中的PPO可催化分解黄酮醇苷减少涩味。研究人员通过实验确定PPO的灭活时长。
预实验基本步骤如下：
I．将茶叶进行高温处理后，制备茶叶提取物。
II．将实验组溶液（茶叶提取物、PPO酶液和缓冲液）和对照组溶液置于40℃恒温摇床，振荡30分钟，使其反应。
Ⅲ．反应结束后，立即将各组溶液置于100℃条件下。
IV．在5、7、9、12和15min，分别对对照和实验组取样检测黄酮醇苷含量。
V．将各时刻取样的样品静置10小时，再次进行黄酮醇苷含量检测，比较10小时静置前后样品的黄酮醇苷含量变化。
实验结果如图10。
图10
27．（2分）制备茶叶提取物前进行高温处理的目的是________。
28．（3分）下列对于实验步骤和结果的分析合理的是________。（多选）
A．对照组溶液为茶叶提取物和缓冲液的混合液
B．反应后将各组溶液置于100℃条件下是加快酶促反应
C．b、c曲线分别表示实验组静置前、静置后的结果
D．PPO灭活的最短时长是7min
29．（2分）茶叶中还有过氧化氢酶（POD），POD单独处理茶叶对黄酮醇苷类物质含量无影响，但与PPO一同作用能明显增强PPO对黄酮醇苷类物质的分解作用。请结合所学知识推测其中可能的原因。
