广东省广州市天河区2024-2025学年高一上学期期末考试生物试题
一、选择题（本题共16小题，共40分。第1~12小题，每小题2分；第13~16小题，每小题4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．（2025高一上·天河期末）下列关于微生物的叙述，正确的是（ ）
A．蓝细菌内含有叶绿体，能进行光合作用
B．酵母菌有细胞壁和核糖体，属于原核生物
C．大肠杆菌细胞内不含线粒体，但能进行呼吸作用
D．支原体属于原核生物，细胞内含有染色质和核糖体
2．（2025高一上·天河期末）由光驱动的分子转子能识别特定的细胞，并在细胞膜上钻孔，将某些药物送到这些细胞中，其他物质不能随意进入，如图所示。下列有关说法错误的是（ ）
A．将治疗物运运送到细胞中，分子转子需钻开磷脂双分子层
B．细胞膜中磷脂分子的排列与其头部的疏水性和尾部的亲水性有关
C．分子转子能识别特定细胞的机理与细胞膜上的糖蛋白有关
D．分子转子为癌症的靶向治疗开辟了新思路
3．（2025高一上·天河期末）对于婴幼儿来说，辅食的营养配方要满足婴儿生长发育的能量需求和营养需求。每100g 米粉中蛋白质≥7g、乳清蛋白≥100μg、脂肪≤10g，还含有人体所需要的多种维生素、矿物质（钙、铁、锌、硒等）。下列说法正确的是（ ）
A．滴加斐林试剂可用于检测米粉中的蛋白质
B．滴加苏丹Ⅲ可用于检测米粉中的脂肪
C．每100g米粉中，多种维生素、矿物质（钙、铁、锌、硒等）大约82g
D．米粉中的淀粉可被婴儿直接吸收
4．（2025高一上·天河期末）部分成年女性喜欢每天给脸部敷上面膜，下列有关叙述，错误的是（ ）
A．面膜中含有的水分主要是结合水
B．长时间使用面膜，当其干燥后会吸收皮肤中的水分和养分
C．面膜里的水分只是暂时渗入脸部皮肤角质层，不能长期提高脸部细胞含水量
D．适当补充水分，会促进脸部皮肤细胞的新陈代谢。
5．（2025高一上·天河期末）某同学利用蔗糖溶液，通过实验测定了紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液浓度。下列关于实验思路及基本原理的叙述，错误的是（ ）
A．需配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液
B．紫色洋葱鳞片叶表皮细胞需长时间浸泡在蔗糖溶液中
C．需记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度
D．根据实验结果只能估算出细胞液中大致的物质浓度
6．（2025高一上·天河期末）某半透膜的结构模型如图甲所示，膜上小孔的直径为x纳米。用该半透膜为材料的实验装置如图乙所示。已知A物质分子的直径为y（y>x）纳米，水分子的直径为z（zA．增加 B．减少
C．不变 D．先增加后减少
7．（2025高一上·天河期末）广东徐闻县被网友称为“菠萝的海”。新鲜菠萝直接食用会“蜇嘴”，是因为菠萝蛋白酶分解口腔黏膜上的蛋白质导致黏膜损伤而引发的。下列说法正确的是（ ）
A．保存菠萝的最佳温度为40℃
B．用凉开水泡过的菠萝吃起来也不会“蜇嘴”
C．酸酸甜甜的菠萝咕噜肉吃起来不会“蜇嘴”
D．菠萝蛋白酶可以为蛋白质的水解反应提供活化能
8．（2025高一上·天河期末）“蓝眼泪”是生存在海中的夜光藻等微生物受到海浪拍击时，发出蓝色荧光，这一过程与ATP密切相关。以下关于ATP叙述错误的是（ ）
A．ATP是夜光藻细胞内直接能源物质
B．发出的荧光所需能量由ATP水解提供
C．ATP的合成伴随着细胞的放能反应
D．ATP中的A是指腺嘌呤
9．（2025高一上·天河期末）紫苏叶片是紫苏合成有机物的主要器官。紫苏叶片呈紫色与其细胞内含有的花青素有关。花青素易溶于水、乙醇等极性溶剂中。某同学欲提取紫苏叶片中的色素，下列操作错误的是（ ）
A．实验材料应选取新鲜的紫苏叶片
B．研磨叶片时添加二氧化硅有助于研磨充分
C．研磨叶片时需要添加蒸馏水以溶解叶片中的各种色素
D．研磨液需经单层尼龙布过滤后收集滤液
10．（2025高一上·天河期末）生物学是一门以实验为基础的自然科学，下列有关说法错误的是（ ）
A．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
B．某同学用橡皮泥制作的真核细胞三维结构模型属于物理模型
C．在探究植物细胞的吸水和失水实验中，存在自身前后对照
D．细胞学说的建立过程运用了完全归纳法
11．（2025高一上·天河期末）细胞呼吸的原理在生产和生活中得到了广泛的应用。下列有关叙述错误的是（ ）
A．适时疏松土壤有利于农作物根系生长
B．包扎伤口时，选用不透气的消毒纱布
C．适量有氧运动能避免肌细胞无氧呼吸
D．降低温度和氧含量可以延长粮食的保质期
12．（2025高一上·天河期末）细胞有丝分裂完成后，平均分配到两个子细胞的物质是（ ）
A．细胞核DNA B．线粒体DNA C．核糖体RNA D．叶绿体DNA
13．（2025高一上·天河期末）关于“探究酵母菌的呼吸方式”实验，下列说法正确的是（ ）
A．可用溴麝香草酚蓝溶液变成灰绿色检测酒精的生成
B．因酵母菌是异养兼性厌氧菌，所以才能成功完成两个对比实验
C．为了使酵母菌有充足的氧气，可直接向酵母菌培养液通入空气
D．如果产生的气体是CO2，则酵母菌只进行有氧呼吸
14．（2025高一上·天河期末）科研小组将番茄和水稻幼苗放在配制好含有Mg2+，Ca2+、的完全培养液中培养。已知三种离子的初始浓度相同，一段时间后，测定培养液中各种离子的相对浓度。结果如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．该实验的因变量是不同的离子和植物种类
B．细胞吸水与吸收离子是两个相对独立的过程
C．三种离子中，水稻中的载体数量最小
D．当培养液中Ca2+浓度低于初始浓度时，说明番茄不进行Ca2+主动运输
15．（2025高一上·天河期末）某课题小组在实验室中模拟夏季一天中的光照强度，并测定不同时间点某植物幼苗的光合速率，结果如图所示。图中括号内的数字表示时间，11时的光合速率、14时的光照强度为一天中的最大值。下列叙述正确的是（ ）
A．F点表示光照强度最大，产生ATP、NADPH速率最快
B．A点表示6时和18时光合速率相等，所以A点为光补偿点
C．8时到10时限制该植物幼苗光合速率的主要环境因素为CO2浓度
D．15时的光合速率小于11时可能因为暗反应速率慢导致
16．（2025高一上·天河期末）细胞呼吸是联系糖类、脂肪和蛋白质相互转化的枢纽。如图是人体肝细胞内的部分生化反应及其联系的示意图。图中编号表示过程，字母表示物质。下列叙述错误的是（ ）
A．摄入葡萄糖过多，A会转化为脂肪储存
B．缺氧时肝细胞释放的CO2量大于吸收的O2量
C．有氧运动会减少A转化为甘油和脂肪酸
D．④过程中大部分化学能转化成热能
二、非选择题（共5题，共60分）
17．（2025高一上·天河期末）不同细胞含有的细胞器有差异。下图A、Ｂ是细胞亚显微结构模式图，数字代表细胞结构，请据图回答：
（1）若图A细胞是能产生并分泌抗体（蛋白质）的浆细胞，其合成、加工和分泌抗体所经过的细胞器是 （填图中标号）。分泌蛋白的合成及分泌过程中，细胞膜的面积 （填“增大”、“不变”或“减小”）。
（2）科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌过程中，常采用的实验方法是 。
（3）在水稻田中有时会出现极少量的白化苗，该白化苗由于不能通过光合作用合成有机物质而很快死亡，你认为这是由细胞中[ ] 发育异常导致的。“停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花”，与之有关的细胞结构是[ ] 。（填图中标号及对应名称）
（4）图A、B中不属于生物膜系统的有 （填图中标号）。
（5）研究表明硒对线粒体膜有稳定作用，可以推测人体缺硒时心肌细胞最易受损，其原因是 。
18．（2025高一上·天河期末）囊性纤维病是一种严重的遗传疾病，患者由于气管上皮细胞内氯离子向外运输异常造成气管表面H2O量减少，导致患者支气管外黏液不能及时被稀释，粘稠的液体粘附在气管细胞表面，使纤毛运动和咳嗽的清除作用下降，最终造成肺部细菌感染。如图是囊性纤维病的病因图解。请回答下列问题：
（1）囊性纤维病的发病原因是肽链的某个氨基酸缺失，导致组成CFTR 蛋白的氨基酸的 发生改变，进而发生错误折叠，使CFTR蛋白质的空间结构发生改变，CFTR蛋白的异常主要影响了细胞膜的 功能。
（2）CFTR蛋白是一种能催化ATP 水解的酶，当 与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了，在CFTR蛋白这种酶的作用下，ATP分子的 容易脱离下来与CFTR蛋白结合，这一过程伴随着能量的释放，这就是CFTR蛋白的 ，释放的能量用于Cl－的 。
（3）随着氯离子在患者气管细胞内的浓度逐渐升高，H2O分子扩散至膜外的速度会 ，致使细胞膜外的黏液不能及时被稀释而积累。
19．（2025高一上·天河期末）教材中探究环境因素对光合作用强度影响的方案中将装有叶圆片的烧杯放在强、中、弱三种光照下，比较同一时间段内各烧杯中叶圆片浮起的数量。但叶圆片会不会无限的增多呢 某同学将通过数学建模的方法重复并拓展了这个实验，对光照强度和光合作用强度的关系进一步探究。
实验步骤：
1.确定光强点
在8个50mL烧杯中加入2%碳酸氢钠溶液至同一高度，在暗室中打开100W的白炽台灯，用数字照度计找到光照强度为0、1000、2000、3000、4000、5000、6000 和 7000 lux 的点，用标签纸做好标记，将烧杯放在上面，注意避免烧杯前后的阴影遮挡。如图甲所示。
2.制作叶圆片
用打孔器在长势较好的红薯叶上打下若干直径相等的叶圆片。将叶圆片置于20mL注射器内，吸入蒸馏水后，用手指堵住注射器前端的小孔，拉动活塞，使叶圆片内的气体溢出。重复2~3次，直到叶圆片全部沉入水底。
3.记录浮起时长
将叶圆片放入盛有碳酸氢钠溶液的烧杯中，开始计时，记录每一个叶圆片从烧杯底部浮起到液面所需的时长。如图乙所示
4.数据处理及分析
以光照强度为横坐标，浮起时间的倒数为纵坐标，用描点法绘制出光合曲线。如图丙所示。
（1）该探究实验的自变量是 ，因变量是 ，无关变量有 （至少2点）。
（2）用打孔器在叶片上打孔时，尽量避开 处，至少制作 片。
（3）为保证实验的科学性，在数据处理时，要算出每个光照强度下一个烧杯中叶圆片浮起时间的 。
（4）若要继续探究光补偿点大约对应的光照强度，则在此实验的基础上，主要的改动是 。
20．（2025高一上·天河期末）图1为葡萄糖在不同生物体内代谢过程的图解，其中①-⑤表示过程、AB表示物质；图2表示不同O2体积分数的气体交换情况。据下图回答问题：
（1）若图1表示硝化细菌的代谢过程，则不应该有 过程（填标号），产生的H218O含有放射性，其放射性来自反应物中的 （物质名称）。
（2）若某生物细胞呼吸方式有图1中①③和①④⑤两种，则其细胞呼吸强度 （可以/不可以）用CO2释放量来表示，原因是 。
（3）若图2表示某植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化，当O2浓度达到25%以后，O2吸收量不再继续增加的内部限制因素是 ； 点最适于储存水果蔬菜，判断理由是 。
21．（2025高一上·天河期末）脊髓灰质炎病毒，内含一股单链RNA。当它入侵其他生物体如人的细胞时，脊髓灰质炎病毒的蛋白质会攻击中枢神经系统的脊髓灰质，造成运动神经元的麻痹，下肢无法正常发育及运动。美国纽约州立大学的3位病毒学家根据脊髓灰质炎病毒RNA的碱基编码，人工合成病毒的DNA模板，再把脊髓灰质炎病毒的 DNA 结构还原为RNA结构。同时将等量的RNA结构、天然脊髓灰质炎病毒、X物质注射到健康大鼠中，一周后，观察三组大鼠身体及运动状况。过程如下图所示。甲、乙两组的实验结果几乎一样。这个研究结果随后发表在2002年7月12日的《科学快报》上。请回答下列问题。
（1）脊髓灰质病毒的蛋白质外壳和RNA共有的组成元素有 ，它们的单体分别是 。
（2）DNA模板与病毒RNA组成成分的主要区别有 ，三人研究小组首先人工合成DNA模板，而非合成或提取RNA，从RNA的结构角度分析，其原因可能是 。
（3）丙组中，研究者给小鼠注射的X物质应该是 ，预期丙组的实验结果是 。
（4）人工合成DNA模板不意味着人类制造了生命，从生命系统结构层次的角度，其解释是 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、蓝细菌属于原核生物，其细胞结构中无叶绿体。但蓝细菌含有叶绿素和藻蓝素，能够进行光合作用，A错误。
B、酵母菌是单细胞真菌，属于真核生物。虽然其细胞具有细胞壁和核糖体，但真核生物的特征是具有成形的细胞核（核膜包被），而非原核生物。B错误。
C、大肠杆菌是原核生物，细胞内无线粒体。但原核生物的细胞膜上含有与呼吸作用相关的酶，能够进行有氧呼吸或无氧呼吸（具体类型取决于环境条件），C正确。
D、支原体是原核生物，其细胞内无核膜包被的细胞核，遗传物质以拟核形式存在（无染色质结构），但含有核糖体，D错误。
故选C。
【分析】1、原核细胞和真核细胞最主要的区别就是原核细胞没有核膜包被的典型细胞核，原核细胞具有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体、拟核以及遗传物质DNA等。
2、蓝藻、破伤风杆菌、支原体属于原核生物，原核生物只有核糖体一种细胞器。
2．【答案】B
【知识点】细胞膜的成分；细胞膜的功能；细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、分子转子需要穿过细胞膜将药物送入细胞。细胞膜由磷脂双分子层构成，分子转子要进入细胞，确实需要钻开磷脂双分子层，A 正确。
B、细胞膜中磷脂分子的排列确实与其头部的亲水性和尾部的疏水性有关，与题中“头部的疏水性和尾部的亲水性”相关描述相反，B 错误。
C、分子转子能够识别特定细胞，这种识别作用通常与细胞膜上的糖蛋白有关，因为糖蛋白在细胞识别中起重要作用，C 正确。
D、分子转子能够靶向特定细胞并送入药物，这为癌症等疾病的靶向治疗提供了新的思路，D 正确。
故选B。
【分析】细胞膜的功能：（1）将细胞与外界环境分开，保障了细胞内部环境的稳定。①对于原始生命，膜的出现起到至关重要的作用，它将生命物质与非生命物质分隔开，称为相对独立的系统。②对于原生生物，如草履虫，它属于单细胞生物，它与外界环境的分界面也是细胞膜。（2）控制物质进出细胞。细胞膜中控制物质进出功能的物质主要是细胞膜上的蛋白质；（3）进行细胞间的信息交流。实行细胞间的信息交流的物质是细胞膜上的糖蛋白。
3．【答案】B
【知识点】检测蛋白质的实验；糖类的种类及其分布和功能；脂质的种类及其功能；检测脂肪的实验；组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、斐林试剂通常用于检测还原糖（如葡萄糖、果糖等）的存在，而不是用于检测蛋白质。检测蛋白质通常使用双缩脲试剂，A错误。
B、苏丹Ⅲ是一种脂肪染色剂，可以将脂肪染成橙红色，常用于检测脂肪的存在，B正确。
C、题目中提到每100g米粉中蛋白质≥7g、乳清蛋白≥100μg、脂肪≤10g，还含有人体所需的多种维生素和矿物质。即使将这些成分的最大或最小值相加，也不可能达到题目中暗示的剩余部分（即82g）全部是维生素和矿物质。实际上，维生素和矿物质在米粉中的含量通常较低，不可能占据如此大的比例，C错误。
D、淀粉是一种多糖，婴儿（以及成人）的消化系统不能直接吸收多糖。淀粉需要在消化道内被酶分解成单糖（如葡萄糖）后才能被吸收，D错误。
故选B。
【分析】1、多糖、蛋白质和核酸是生物大分子。2、细胞中的元素分为大量元素和微量元素，大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg。
4．【答案】A
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A、面膜中的水分主要是自由水，因为它没有与其他物质紧密结合，可以自由移动并渗入皮肤。结合水是与细胞内其他物质紧密结合的水，不参与代谢活动，也不是面膜中水分的主要形式，A错误。B、面膜在长时间使用并干燥后，其材质可能会变得干燥并从皮肤中吸收水分和养分，这符合皮肤护理的常识。如果面膜使用时间过长，当面膜纸变干时，它可能会反过来吸收皮肤的水分，B正确。
C、面膜里的水分确实只是暂时渗入脸部皮肤的角质层，给皮肤带来短暂的湿润感，但并不能长期提高脸部细胞的含水量。皮肤的真皮层才是皮肤水分的主要储存地，而面膜的水分很难渗透到真皮层，C正确。
D、适当补充水分对皮肤健康至关重要，它会促进脸部皮肤细胞的新陈代谢，有助于皮肤保持弹性和光泽。水是细胞代谢活动所必需的，参与多种生化反应，D正确。
故选A。
【分析】细胞内主要以自由水与结合水的形式存在，自由水是细胞内良好的溶剂，自由水能自由移动，对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用；细胞内的自由水有利于新陈代谢的顺利进行，因此生命活动旺盛的细胞中自由水的含量就越高。
5．【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、为了找到开始发生质壁分离的蔗糖溶液浓度，必须配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液来进行实验。这是因为在没有预先知道细胞液确切浓度的情况下，只能通过尝试不同的浓度来找到临界点，A正确。
B、紫色洋葱鳞片叶表皮细胞不能长时间浸泡在蔗糖溶液中，特别是高浓度的蔗糖溶液中。长时间浸泡会导致细胞过度失水而死亡，这样即使再将其置于低浓度溶液中，细胞也不会发生质壁分离复原现象。此外，长时间浸泡还可能影响实验结果的准确性，B错误。
C、实验中需要记录的是细胞开始发生质壁分离时的蔗糖溶液浓度，这个浓度与细胞液的浓度大致相等。通过记录这个浓度，可以估算出细胞液的浓度，C正确。
D、由于实验是通过观察质壁分离现象来估算细胞液浓度的，因此得到的结果只能是一个大致的范围或估算值，而不是精确值。这是因为质壁分离的发生不仅与细胞液浓度有关，还受到细胞壁弹性、细胞年龄和健康状况等多种因素的影响，D正确。
故选B。
【分析】质壁分离的原理：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
6．【答案】B
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】由题可得：半透膜上的小孔直径为x纳米。A物质分子的直径为y纳米，且 y>x。水分子的直径为z纳米，且z半透膜特性：半透膜允许小分子通过，但阻止大分子通过。在此题中，水分子可以通过半透膜，而A物质分子不能，因为y>x。
渗透作用：水分子会从低溶质浓度的一侧（烧杯）向高溶质浓度的一侧（透析袋内）移动，试图平衡两侧的浓度差。
水分流动方向：由于A物质不能通过半透膜，水分子会进入透析袋，导致烧杯中的水量减少。
根据渗透作用原理，水分子会进入含有A物质的透析袋，导致烧杯中的水量减少。B符合题意。
故选B。
【分析】渗透作用指水分子等溶剂分子通过半透膜从低浓度运输到高浓度的扩散。
7．【答案】C
【知识点】酶促反应的原理；酶的特性
【解析】【解答】A、酶在适宜温度范围内活性较高，菠萝蛋白酶的最适温度可能在40℃左右（接近人体温度），因此40℃下酶活性较高，“蜇嘴”现象会更明显，不适合长期保存。保存菠萝应选择低温（如冷藏），低温可以抑制酶活性，延缓菠萝成熟和变质。A错误。
B、凉开水是煮沸后冷却的水，可能含有较少的氧气或其他物质，但对菠萝蛋白酶的活性影响不大。
菠萝蛋白酶的活性主要受温度、pH等影响，凉开水无法有效抑制酶活性。实际生活中，用盐水浸泡菠萝可以部分抑制酶活性，但凉开水无此效果。B错误。
C、菠萝咕噜肉是一道酸甜口味的菜肴，通常含有糖和醋（酸性物质）。菠萝蛋白酶在酸性环境下（如胃酸或添加的醋）活性会受到抑制，甚至失活。因此，在酸性条件下，菠萝蛋白酶无法有效分解口腔黏膜蛋白质，不会“蜇嘴”。C正确。
D、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而不是提供活化能。菠萝蛋白酶作为酶，可以加速蛋白质水解反应，但它是通过降低活化能实现的。D错误。
故选C。
【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一类化合物的化学反应。③作用条件较温和：绝大多数酶是蛋白质，高温、过酸或过碱都会导致蛋白质变性失活。
8．【答案】D
【知识点】ATP的化学组成和特点；ATP与ADP相互转化的过程；ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、ATP（腺苷三磷酸）是生物体内直接的能量货币，几乎所有的能量需求都直接由ATP提供。夜光藻发出荧光需要能量，这一能量直接来源于ATP的水解。A正确。B、荧光是夜光藻细胞内的一些蛋白质（如荧光素酶）在ATP水解提供能量的作用下，与荧光素发生反应发出的。ATP水解为ADP和磷酸，同时释放能量，这些能量被用于荧光素与氧气的反应，产生荧光。B正确。
C、ATP的合成通常与细胞的放能反应（如糖解作用、柠檬酸循环、氧化磷酸化等）相偶联。在这些反应中，释放的能量被用于将ADP和磷酸合成ATP。C正确。
D、ATP中的“A”实际上是指腺苷，而不是腺嘌呤。腺苷由腺嘌呤和核糖组成，ATP是腺苷与三个磷酸基团相连形成的。因此，说ATP中的A仅指腺嘌呤是不准确的，它忽略了核糖的部分。D错误。
故选D。
【分析】细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性。ATP在细胞内的含量很少，但ATP与ADP在细胞内的相互转化十分迅速，即可以为生命活动提供能量。
9．【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、新鲜的紫苏叶片含有较高的花青素和其他色素，且细胞活性较高，易于提取。使用新鲜叶片可以确保提取的色素量和纯度。A正确。
B、二氧化硅（SiO2）是一种常用的研磨助剂，它可以增加研磨时的摩擦力，帮助破碎细胞壁和细胞膜，使色素更容易释放。在植物色素提取实验中，添加二氧化硅是常见的做法。B正确。
C、题目中提到花青素易溶于水、乙醇等极性溶剂中，但紫苏叶片中除了花青素外，还可能含有其他脂溶性色素（如叶绿素、类胡萝卜素等）。如果仅添加蒸馏水，虽然可以溶解花青素，但无法有效提取脂溶性色素。通常，在提取植物色素时，会使用有机溶剂（如乙醇、丙酮等）或混合溶剂来同时提取水溶性和脂溶性色素。C错误
D、研磨后的混合物中含有细胞碎片、粗纤维等杂质，需要通过过滤来去除。单层尼龙布可以有效地过滤掉这些杂质，同时允许色素溶液通过。过滤后的滤液即为含有色素的提取液。D正确。
故选C。
【分析】 提取和分离叶绿体色素的关键：①叶片要新鲜、浓绿；②研磨要迅速、充分；③滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以免滤液挥发。分离叶绿体色素的关键是：一是滤液细线要细且直，而且要重复划几次；二是层析液不能没及滤液线。
10．【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法；真核细胞的三维结构模型；质壁分离和复原；细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、差速离心法是一种常用的生物分离技术，它利用不同的离心速度和时间来分离不同大小和密度的颗粒。在逐渐提高离心速率的过程中，较大的颗粒会先沉淀下来，而较小的颗粒则需要更高的离心速度才能沉淀。A正确。
B、物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。在生物学中，物理模型常用于表示分子、细胞、组织或器官的结构。用橡皮泥制作的真核细胞三维结构模型正是一种物理模型，它可以帮助理解细胞内部的结构和组成。B正确。
C、在探究植物细胞的吸水和失水实验中，通常使用同一细胞的初始状态（如未处理时的细胞形态）作为对照，然后观察细胞在吸水或失水后的变化。这种设计属于自身前后对照，即同一实验对象在不同时间点的比较。C正确。
D、细胞学说的建立是基于多位科学家的研究成果和观察，通过归纳和总结得出的。然而，这个过程并不是完全归纳法。完全归纳法是指对某一类事物的全部个体进行观察和分析，从而得出关于这类事物的普遍性结论。而细胞学说的建立并没有对所有细胞进行观察和分析。实际上，细胞学说的建立更多地运用了不完全归纳法，即基于部分观察结果来推断整体规律。D错误。
故选D。
【分析】在分离细胞中的细胞器时，将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆，将匀浆放入离心管中，采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。
11．【答案】B
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、农作物根系生长需要氧气进行有氧呼吸，以提供能量和中间产物。土壤板结会导致氧气不足，根系进行无氧呼吸，产生酒精等有害物质，对根系造成毒害。适时疏松土壤可以增加土壤中的氧气含量，促进根系的有氧呼吸，有利于根系生长和对矿质元素的吸收。A正确。B、包扎伤口时，如果选用不透气的消毒纱布，会形成一个缺氧环境，有利于厌氧菌的繁殖。而伤口感染往往是由细菌引起的，包括需氧菌和厌氧菌。为了抑制细菌繁殖，包扎伤口时应选用透气的消毒纱布，以保持伤口处的氧气供应，抑制厌氧菌的生长。B错误
C、肌细胞在无氧条件下可以进行无氧呼吸，产生乳酸和少量能量。但无氧呼吸产生的能量远少于有氧呼吸，且乳酸积累会导致肌肉疲劳和酸痛。适量有氧运动可以促进肌细胞的有氧呼吸，提供足够的能量，避免无氧呼吸产生的乳酸积累。C正确。
D、粮食的呼吸作用会消耗有机物，释放能量，并可能产生有害物质。降低温度和氧含量可以降低呼吸作用速率，减少有机物的消耗和有害物质的产生。为了延长粮食的保质期，可以采取低温、低氧等储存条件，以抑制粮食的呼吸作用。D正确。
故选B。
【分析】细胞呼吸的环境影响因素和应用：（1）温度：主要是通过影响呼吸酶的活性来实现的。
应用：①生产上常用这一原理在低温下贮藏水果、蔬菜.②在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降低温度，降低呼吸作用，减少有机物的消耗，提高产量。（2）O2的浓度：是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。应用：①中耕松土促进植物根部有氧呼吸。②无氧发酵过程需要严格控制无氧环境。③低氧仓储粮食、水果和蔬菜。（3）CO2浓度：是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。应用：在蔬菜水果的保鲜中，增加CO2的浓度也具有良好的保鲜效果。在冬天北方地区常用地窖来贮藏大白菜、甘薯等。（4）水：作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率。应用：①粮食在收仓前要进行晾晒处理。②干种子萌发前进行浸泡处理。
12．【答案】A
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】有丝分裂是细胞增殖的主要方式，其特点是亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中。染色体是遗传物质DNA的主要载体，在细胞核中。细胞核DNA主要位于细胞核的染色体上，是有丝分裂过程中被精确分配的主要遗传物质。线粒体DNA位于线粒体内，线粒体是细胞质中的细胞器，其DNA在细胞分裂时随机分配到子细胞中，不是平均分配。核糖体RNA核糖体是蛋白质合成的场所，其RNA在细胞质中合成，并在细胞分裂时随机分配到子细胞中，不是平均分配。叶绿体DNA位于叶绿体内（植物细胞特有），叶绿体也是细胞质中的细胞器，其DNA在细胞分裂时同样随机分配到子细胞中，不是平均分配。
在有丝分裂过程中，细胞核内的染色体经过复制后，通过纺锤丝的牵引，精确地平均分配到细胞的两极，最终形成两个遗传上完全相同的子细胞。因此，细胞核DNA是有丝分裂完成后平均分配到两个子细胞的物质。A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
【分析】有丝分裂过程中，间期进行DNA的复制，使DNA数目加倍，末期细胞核中的DNA平均分配到两个子细胞中。
13．【答案】B
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、溴麝香草酚蓝溶液实际上是一种酸碱指示剂，用于检测二氧化碳的存在。在酸化条件下，该溶液会由蓝变绿再变黄，而不是变成灰绿色。检测酒精的常用试剂是酸性的重铬酸钾溶液，在酸性条件下，重铬酸钾与酒精发生化学反应，由橙红色变成灰绿色。A错误。B、酵母菌是一种异养兼性厌氧菌，这意味着它既可以在有氧条件下进行有氧呼吸，也可以在无氧条件下进行无氧呼吸。这一特性使得酵母菌成为探究细胞呼吸方式的理想材料，因为它能够在一个实验中同时展示两种呼吸方式的效果，从而进行对比。B正确。
C、虽然通入空气可以增加培养液中的氧气含量，但直接通入空气可能会带走培养液中的酵母菌，特别是如果通入的空气流速过快。此外，实验中通常通过连接锥形瓶和装有NaOH溶液的锥形瓶来控制氧气和二氧化碳的进出，而不是直接通入空气。C错误。
D、酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生二氧化碳。在有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸产生二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生二氧化碳和酒精。因此，仅凭产生的气体是二氧化碳，并不能断定酵母菌只进行有氧呼吸。D错误
故选B。
【分析】探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理是：①酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。进行有氧呼吸产生水和CO2 ，无氧呼吸产生酒精和CO2 。②CO2的检测方法：CO2使澄清石灰水变浑浊，CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄③酒精的检测：橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色。
14．【答案】B
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A、实验的因变量应是离子的浓度变化，自变量是植物种类。A错误
B、植物细胞在吸水时，水分通过渗透作用进入细胞，而离子吸收则通过主动运输完成，二者可以独立进行。B正确
C、根据图表，水稻对SiO44 的吸收量最大，说明其载体数量应较多。C错误
D、番茄吸收Ca2+是通过主动运输完成的，当培养液中Ca2+浓度低于初始浓度时，说明番茄吸收Ca2+。D错误。
故选B。
【分析】主动运输是指物质沿着逆化学浓度梯度差(即物质从低浓度区移向高浓度区) 的运输方式，主动运输不但要借助于镶嵌在细胞膜上的一种特异性的传递蛋白质分子作为载体(即每种物质都由专门的载体进行运输)，而且还必须消耗细胞代谢所产生的能量来完成。
15．【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、F点的光照强度最大，光反应速率确实会很快，但是光合速率不仅仅取决于光反应，还受暗反应的影响。在光照强度达到一定程度后，光合速率会达到饱和，即光照强度再增加，光合速率也不会明显增加。此外，过高的光照强度可能会导致气孔关闭，从而影响CO2的吸收，进而影响暗反应。A错误
B、光补偿点是指光合速率等于呼吸速率时的光照强度。而A点只是表示在6时和18时的光合速率相等，这两个时间点的光照强度并不一定相同，更不能确定光合速率是否等于呼吸速率。B错误
C、在8时到10时，光照强度在逐渐增加，此时限制光合速率的主要因素应该是光照强度，而不是CO2
浓度。因为在这个时间段内，随着光照强度的增加，光合速率也在增加，说明光照强度是限制因素。C错误
D、15时的光照强度与11时相同，但是光合速率却小于11时。这可能是因为随着光照时间的延长，植物体内的某些生理过程发生了变化，导致暗反应速率减慢。例如，高温导致气孔关闭，影响CO2的吸收；或者光合产物的积累反馈抑制了光合作用等。D正确。
故选D。
【分析】影响光合作用的外界因素主要是光照强度、温度、CO2浓度等。细胞内合成ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸。绿色植物的实际光合作用速率－呼吸速率=净光合作用速率。
16．【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、当摄入的葡萄糖超过身体的能量需求时，多余的葡萄糖会被转化为脂肪作为能量储存。
葡萄糖首先通过糖酵解作用转化为丙酮酸（A），然后丙酮酸可以进一步转化为乙酰辅酶A，最终用于合成脂肪酸和甘油三酯，即脂肪。A正确。
B、在缺氧条件下，肝细胞主要通过无氧呼吸来产生能量。在动物细胞中，无氧呼吸的产物是乳酸，而不是CO2。即使在部分缺氧的情况下，肝细胞仍然可以进行有氧呼吸，但此时由于氧气不足，有氧呼吸的速率会降低。在有氧呼吸中，每消耗一个氧气分子会产生一个CO2分子（在葡萄糖完全氧化的情况下）。因此，在部分缺氧的情况下，释放的CO2量应小于或等于吸收的O2量，但绝不会大于。B错误。
C、有氧运动时，身体的能量需求增加，这会导致葡萄糖的分解速率加快以满足能量需求。在有氧条件下，丙酮酸（A）主要进入线粒体进行进一步的有氧呼吸，而不是被转化为甘油和脂肪酸用于脂肪储存。C正确。
D、在有氧呼吸的第三阶段，即电子传递链和氧化磷酸化过程中，大部分能量以热能的形式散失。
只有一小部分能量被用于合成ATP，这是细胞的主要能量货币。D正确。
故选B。
【分析】分析题图：①是葡萄糖转变为A丙酮酸，称为糖酵解的过程；过程③是三羧酸循环，发生在线粒体基质中；产生能量最多的阶段是有氧呼吸第三阶段的反应，即④过程。
17．【答案】（1）2、10、4；增大
（2）同位素标记法
（3）6叶绿体；8液泡
（4）2、3、9
（5）心肌细胞中线粒体含量多，缺硒时线粒体膜不稳定，影响心肌细胞的能量供应，导致心肌细胞最易受损
【知识点】其它细胞器及分离方法；细胞器之间的协调配合；细胞的生物膜系统；动、植物细胞的亚显微结构
【解析】【解答】(1)在浆细胞中，抗体（蛋白质）的合成、加工和分泌过程涉及多个细胞器。首先，抗体作为蛋白质在（2）核糖体上开始合成，然后经过内质网（10）的加工和运输，再到达高尔基体（4）进行进一步的加工和分泌。
在这个过程中，由于内质网形成囊泡包裹蛋白质运输到高尔基体，以及高尔基体形成囊泡包裹蛋白质运输到细胞膜，同时细胞膜通过胞吐分泌抗体，这些过程都伴随着膜的融合和转化，因此细胞膜的面积会增大。
(2)同位素标记法是一种常用的生物学研究方法。在研究分泌蛋白的合成和分泌过程时，科学家可以利用放射性同位素标记氨基酸等物质，然后追踪这些标记物质在细胞内的转移途径，从而揭示分泌蛋白的合成和分泌过程。
(3)白化苗是由于细胞中6叶绿体发育异常，无法正常进行光合作用合成有机物质，所以很快死亡。“停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花”，描述的是枫叶在秋天变红的现象，这与液泡（8）中的色素有关。
随着秋季的到来，气温下降，叶绿素分解，而液泡中的花青素等色素颜色显现，使得枫叶变红。
(4)生物膜系统是由细胞膜、细胞器膜和核膜等结构共同构成的。在图 A 和图 B 中，2 核糖体和 3 中心体没有膜结构，不属于生物膜系统； 9细胞壁也不属于生物膜系统。
(5)心肌细胞中含有大量的线粒体，因为心肌细胞需要持续不断地收缩和舒张，为心脏的泵血功能提供动力，这需要消耗大量的能量。线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，为细胞提供能量。当人体缺硒时，硒对线粒体膜的稳定作用缺失，线粒体膜不稳定会影响线粒体的功能，进而影响心肌细胞的能量供应，导致心肌细胞最易受损。
【分析】题图分析：A表示动物细胞，B表示植物细胞，其中1表示线粒体，2表示核糖体，3表示中心体，4表示高尔基体，5表示细胞膜，6表示叶绿体，7表示核膜，8表示液泡，9表示细胞壁，10表示内质网。
（1）若图A细胞是能产生并分泌抗体（蛋白质）的浆细胞，抗体的化学本质是蛋白质，属于分泌蛋白，蛋白质的合成场所是2核糖体，合成后将在10内质网中加工，而后再进入4高尔基体中进行进一步的加工成成熟的蛋白质，分泌到细胞外。
分泌蛋白的合成和分泌过程中蛋白质以囊泡的形式从内质网脱离下来与高尔基体结合，而后被加工成熟的分泌蛋白以囊泡的形式脱离高尔基体，移向细胞膜最后通过胞吐过程释放出去，可见，在过程中高尔基体的膜面积先增加后恢复，而细胞膜的面积增大。
（2）科学家为了研究分泌蛋白的合成和分泌过程，采用放射性同位素标记法，标记合成蛋白质的氨基酸，从而明确了分泌蛋白的合成和分泌过程。
（3）在水稻田中有时会出现极少量的白化苗，其原因是细胞中6叶绿体发育异常，因而表现白化苗，白化苗不能通过光合作用合成有机物而很快死亡。“停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花”，与之有关的细胞结构是8液泡，即液泡与叶片和果实的颜色有关。
（4）生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜等，图中核糖体和中心体不具有膜结构，即2、3不属于生物膜系统，9细胞壁也不属于生物膜系统。
（5）因为心肌细胞中线粒体含量多，缺硒时线粒体膜不稳定，影响心肌细胞的能量供应，导致心肌细胞最易受损，所以硒对线粒体膜有稳定作用，可以推测人体缺硒时心肌细胞最易受损。
18．【答案】（1）排列顺序；控制物质进出细胞
（2）底物；远离A的高能磷酸键；磷酸化；主动运输
（3）减慢
【知识点】细胞膜的功能；细胞膜的流动镶嵌模型；ATP的作用与意义；主动运输
【解析】【解答】(1)蛋白质的结构与功能密切相关，而蛋白质的结构由氨基酸的数目、种类、排列顺序以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构决定。囊性纤维病的发病原因是肽链的某个氨基酸缺失，这直接导致了组成CFTR蛋白的氨基酸的排列顺序发生改变。
由题干可知，CFTR蛋白的功能是运输氯离子，而细胞膜的功能包括控制物质进出细胞等，CFTR蛋白是细胞膜上的一种载体蛋白。所以CFTR蛋白的异常主要影响了细胞膜的控制物质进出细胞功能。
(2)酶活性激活需要与相应底物结合，CFTR蛋白是一种能催化ATP水解的酶，当底物（ATP）与其相应位点结合时，其酶活性就被激活。ATP水解时，远离腺苷（A）的高能磷酸键容易断裂，释放出能量。
在CFTR蛋白这种酶的作用下，ATP分子的远离A的高能磷酸键容易脱离下来与CFTR蛋白结合，这一过程伴随着能量的释放。酶所催化的反应称为酶促反应，CFTR蛋白催化ATP水解的过程就是CFTR蛋白的酶促反应（或催化作用）。释放的能量可用于各种生命活动，在氯离子运输过程中，释放的能量用于
Cl 的主动运输，因为主动运输需要载体蛋白和能量，CFTR蛋白作为载体蛋白，利用ATP水解释放的能量将氯离子逆浓度梯度运输。
(3)随着氯离子在患者气管细胞内的浓度逐渐升高，细胞内外的氯离子浓度差增大。然而，由于CFTR蛋白异常，氯离子不能正常运输到细胞外，细胞内氯离子浓度高使得水的扩散方向受到影响，水分子向膜外扩散的速度会减慢。细胞膜外的黏液是稀薄的，依赖于水的正常扩散来稀释，水分子扩散速度减慢致使细胞膜外的黏液不能及时被稀释而积累。
【分析】题图分析：图示表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用，功能正常的CFTR蛋白能协助氯离子转运至细胞外，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释；功能异常的CFTR蛋白不能协助氯离子转运至细胞外，导致肺部细胞表面的黏液不断积累。
（1）囊性纤维病的发病原因是肽链的某个氨基酸缺失，导致组成CFTR 蛋白的氨基酸的排列顺序发生改变，进而发生错误折叠，使CFTR蛋白质的空间结构发生改变，从而影响CFTR蛋白的功能，这体现了细胞膜具有选择透过性，体现了细胞膜具有控制物质进出的功能；
（2）CFTR蛋白是一种能催化ATP 水解的酶，当底物与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了，酶起催化作用；在CFTR蛋白这种酶的作用下，ATP发生水解，远离A的高能磷酸键容易脱离下来与CFTR蛋白结合，这一过程伴随着能量的释放，同时产生游离的磷酸集团，该集团与CFTR蛋白结合，也就是CFTR蛋白的磷酸化；由图可知，图示表示CFTR蛋白在运输氯离子过程中需要消耗ATP水解产生的能量，因此运输方式为主动运输；
（3）随着氯离子在患者气管细胞内的浓度逐渐升高，细胞内渗透压升高，水分不容易外出，H2O分子扩散至膜外的速度会减慢，致使细胞膜外的黏液不能及时被稀释而积累。
19．【答案】（1）光照强度；叶圆片从烧杯底部浮起到液面所需的时长的倒数；碳酸氢钠溶液浓度、叶圆片数量、叶圆片生理状态等
（2）叶脉；多个
（3）平均值
（4）缩小光照强度梯度，在0-1000lux之间设置更多光照强度梯度进行实验
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)自变量是实验中人为改变的变量。在该探究实验中，实验目的是探究光照强度对光合作用强度的影响，通过设置不同光照强度（0、1000、2000、3000、4000、5000、6000 和 7000 lux）来观察对实验结果的影响，所以自变量是光照强度。
因变量是随着自变量的变化而变化的变量。本实验是通过记录叶圆片从烧杯底部浮起到液面所需的时长来反映光合作用强度，时长越短，光合作用强度越强，为了更直观地表示光合作用强度，通常用时长的倒数作为因变量，即叶圆片从烧杯底部浮起到液面所需的时长的倒数。
无关变量是指除自变量外，可能影响实验结果的其他变量。在本实验中，为了保证实验结果是由光照强度的变化引起的，需要控制其他变量保持相同且适宜，如碳酸氢钠溶液浓度（为光合作用提供稳定的二氧化碳来源）、叶圆片数量（保证每次实验的材料数量一致）、叶圆片生理状态（生理状态相同的叶圆片光合作用能力相近）等。
(2)叶脉部位含有大量的纤维组织，结构比较坚韧，如果在叶脉处打孔，得到的叶圆片可能形状不规则，且叶脉处的细胞结构和生理功能与叶肉细胞有所不同，可能会影响实验结果。所以用打孔器在叶片上打孔时，尽量避开叶脉处。为了保证实验有足够的材料进行重复实验，减少偶然因素对实验结果的影响，至少制作多个叶圆片。
(3)在实验中，为了减小实验误差，使实验结果更准确可靠，在数据处理时，要算出每个光照强度下一个烧杯中叶圆片浮起时间的平均值。通过求平均值可以消除个别叶圆片因自身特殊情况（如叶圆片受损等）对实验结果的影响。
(4)光补偿点是指植物光合作用速率等于呼吸作用速率时的光照强度，此时植物净光合速率为 0。在原实验中设置的光照强度梯度较大，在 0 - 1000 lux 之间可能没有准确找到光补偿点对应的光照强度。为了更准确地探究光补偿点大约对应的光照强度，需要缩小光照强度梯度，在 0 - 1000 lux 之间设置更多光照强度梯度进行实验，这样可以更精确地确定光补偿点对应的光照强度值。
【分析】自变量：想研究且可人为改变的变量称为自变量。 因变量：随着自变量的变化而变化的变量称为因变量。 无关变量：在实验中，除了自变量外，实验过程中存在一些可变因素，能对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。
（1）根据实验目的“对光照强度和光合作用强度的关系进一步探究”以及实验步骤1中“找到光照强度为0、1000、2000、3000、4000、5000、6000 和7000lux的点”可知，该实验是通过改变光照强度来探究其对光合作用强度的影响，所以自变量是光照强度。从实验步骤3“记录每一个叶圆片从烧杯底部浮起到液面所需的时长”以及步骤4“以光照强度为横坐标，浮起时间的倒数为纵坐标，用描点法绘制出光合曲线”，可以看出是通过叶圆片浮起时间的倒数来反映光合作用强度，即因变量是叶圆片从烧杯底部浮起到液面所需的时长的倒数。在该实验中，如碳酸氢钠溶液的浓度（步骤1中都为2%）、叶圆片的数量（应保持一致）、叶圆片的生理状态（都选取长势较好的红薯叶）、烧杯的规格（都为50mL且溶液加至同一高度）、环境温度、光照时间等都可能影响实验结果，所以这些都属于无关变量。
（2）叶片的叶脉处细胞结构与叶肉细胞不同，且叶脉中没有叶绿体，不能进行光合作用，会影响实验结果的准确性，所以用打孔器在叶片上打孔时，尽量避开叶脉处，为了保证实验结果的可靠性和准确性，避免偶然性，至少制作多个叶圆片。
（3）为保证实验的科学性，减小实验误差，在数据处理时，要算出每个光照强度下一个烧杯中叶圆片浮起时间的平均值，因为单个叶圆片浮起时间可能存在偶然性，通过计算平均值可以更准确地反映该光照强度下叶圆片浮起的一般情况。
（4）光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。在此实验中，目前设置的光照强度最低为1000lux ，没有更小的光照强度设置，若要继续探究光补偿点大约对应的光照强度，则在此实验的基础上，主要的改动是缩小光照强度梯度，在0-1000lux之间设置更多光照强度梯度进行实验，重复上述实验步骤，记录叶圆片浮起时间，绘制光合曲线，从而找出光补偿点大约对应的光照强度。
20．【答案】（1）②③；18O2
（2）不可以；该生物无氧呼吸不产生CO2
（3）呼吸酶的数量是有限的；C；C点CO2的释放量最少，此时细胞呼吸最弱，有机物的消耗最少
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义；细胞呼吸原理的应用；影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】(1)硝化细菌是化能合成作用的细菌，其能量来源是氧化氨过程中释放的化学能，它能进行有氧呼吸，不能进行产生酒精或乳酸的无氧呼吸。图1中① - ⑤过程，①为有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段，②为产生酒精的无氧呼吸第二阶段，③为产生乳酸的无氧呼吸第二阶段，④为有氧呼吸第二阶段，⑤为有氧呼吸第三阶段。所以若图1表示硝化细菌的代谢过程，则不应该有②③过程。
在有氧呼吸第三阶段，[H]与O2结合生成水，所以产生的H218O
中的放射性来自反应物中的18O2。
(2)图1中①③代表无氧呼吸，①④⑤代表有氧呼吸。当细胞呼吸方式同时存在有氧呼吸和无氧呼吸（①③和①④⑤两种方式）时，由于无氧呼吸不产生CO2，只有有氧呼吸产生CO2，此时CO2释放量等于有氧呼吸CO2释放量，而细胞呼吸强度是有氧呼吸强度与无氧呼吸强度之和，所以不能用CO2释放量来表示细胞呼吸强度，原因是该生物无氧呼吸不产生CO2。
(3)当O2浓度达到25%以后，随着氧气浓度的增加，O2吸收量不再继续增加，此时的内部限制因素是呼吸酶的数量是有限的。因为酶的数量是有限的，当所有呼吸酶都参与反应时，反应速率达到最大，氧气吸收量不再增加。
储存水果蔬菜时，要降低细胞呼吸强度，减少有机物的消耗。从图2可以看出，C点CO2的释放量最少，CO2释放量是细胞呼吸强度的指标之一，CO2释放量少说明此时细胞呼吸最弱，有机物的消耗最少，所以C点最适于储存水果蔬菜。
【分析】分析图1可知：①表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，②表示酒精发酵的第二阶段，③表示乳酸发酵的第二阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段，⑤表示有氧呼吸的第三阶段。依据图2中不同氧浓度下CO2释放量和O2吸收量数值的大小明辨细胞呼吸方式。
（1）分析图1可知：①表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，②表示酒精发酵的第二阶段，③表示乳酸发酵的第二阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段，⑤表示有氧呼吸的第三阶段。硝化细菌是进行化能合成作用的自养需氧型生物，只能进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳（即③过程）或乳酸（即②过程），所以若图1表示硝化细菌的代谢过程，则不应该有②③过程。有氧呼吸产生的水是在线粒体内膜NADH与氧气结合形成的，所以产生的H2O中的18O来自反应物中的18O2。
（2）若某生物进行图2中①（有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶）③（乳酸发酵的第二阶段）和①④（有氧呼吸的第二阶段）⑤（有氧呼吸的第三阶段）两种呼吸方式，因为该生物无氧呼吸不产生CO2，所以不能通过CO2的释放量表示呼吸强度。
（3）由于呼吸酶的数量是有限的，所以当O2浓度达到25%以后，O2吸收量不再继续增加。C点CO2的释放量最少，此时细胞呼吸最弱，有机物的消耗最少，所以在C点最适于储存水果蔬菜。
21．【答案】（1）C、H、O、N；氨基酸、核糖核苷酸
（2）DNA模板的五碳糖是脱氧核糖，含碱基A、T、C、G；病毒RNA的五碳糖是核糖，含碱基A、U、C、G；RNA是单链结构，不稳定，易发生变异和水解
（3）生理盐水；大鼠身体及运动状况正常
（4）生命系统最基本的结构层次是细胞，人工合成DNA模板没有细胞结构，不能独立完成生命活动，所以不意味着人类制造了生命
【知识点】DNA与RNA的异同；细胞是生物体的结构和功能单位；蛋白质的元素组成
【解析】【解答】(1)组成元素：脊髓灰质炎病毒的蛋白质外壳主要由C、H、O、N等元素组成，因为蛋白质的基本组成单位是氨基酸，氨基酸中一定含有C、H、O、N这四种元素。RNA由C、H、O、N、P组成，其基本组成单位核糖核苷酸中含有磷酸基团（含P）、含氮碱基（含N）以及核糖（含C、H、O）。所以脊髓灰质炎病毒的蛋白质外壳和RNA共有的组成元素是C、H、O、N。
蛋白质的单体是氨基酸，氨基酸通过脱水缩合形成肽链，进而构成蛋白质。RNA的单体是核糖核苷酸，多个核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接形成RNA链。所以它们的单体分别是氨基酸、核糖核苷酸。
(2)DNA模板与病毒RNA组成成分的主要区别：从五碳糖角度来看，DNA模板中的五碳糖是脱氧核糖，而病毒RNA中的五碳糖是核糖。从含氮碱基方面分析，DNA模板含有的碱基是A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）、C（胞嘧啶）、G（鸟嘌呤）；病毒RNA含有的碱基是A（腺嘌呤）、U（尿嘧啶）、C（胞嘧啶）、G（鸟嘌呤），即DNA模板有T无U，病毒RNA有U无T。
人工合成DNA模板而非合成或提取RNA的原因：RNA是单链结构，相比双链的DNA结构更不稳定。单链RNA在溶液中容易发生局部构象改变，也就是易发生变异。同时，RNA在细胞内或环境中容易被RNA酶催化水解，因为RNA酶在自然界中分布广泛且稳定性较高，这使得RNA的保存和操作难度较大。所以三人研究小组首先人工合成DNA模板，而非合成或提取RNA。
(3)在该实验中，甲组注射的是根据脊髓灰质炎病毒RNA人工合成的RNA结构，乙组注射的是天然脊髓灰质炎病毒，为了遵循实验的对照原则，丙组作为空白对照，给小鼠注射的X物质应该是生理盐水。因为生理盐水对小鼠的身体及运动状况无实质性影响，能与其他两组形成对比，从而更准确地观察和分析甲、乙两组中病毒相关物质对小鼠的作用。
由于丙组注射的是生理盐水，不含有脊髓灰质炎病毒的相关致病物质，所以预期丙组的大鼠身体及运动状况正常。这可以与甲、乙两组中因病毒作用导致大鼠出现运动神经元麻痹、下肢无法正常发育及运动等情况形成鲜明对比，进一步验证病毒对大鼠的影响。
(4)生命系统最基本的结构层次是细胞，细胞是生物体结构和功能的基本单位，具有独立的代谢和遗传等生命活动能力。
人工合成的DNA模板只是一个大分子物质，它没有细胞结构，不能独立完成新陈代谢、生长发育、繁殖等生命活动。例如，它不能自主进行物质和能量的交换，不能对内外环境的变化作出相应的调节和反应等。而生命必须是能够独立完成一系列生命活动的整体，所以人工合成DNA模板不意味着人类制造了生命。
【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。
（1）蛋白质的组成元素主要有C、H、O、N，RNA的组成元素为C、H、O、N、P，因此脊髓灰质病毒的蛋白质外壳和RNA共有 的组成元素有C、H、O、N；组成蛋白质的单体是氨基酸，组成RNA的单体是核糖核苷酸。
（2）组成DNA和RNA的五碳糖和含氮碱基存在差异，组成DNA模板的五碳糖是脱氧核糖，含碱基A、T、C、G；组成病毒RNA的五碳糖是核糖，含碱基A、U、C、G，由于RNA是单链结构，不稳定，易发生变异和水解，而DNA为双链结构，比较稳定，因此研究小组首先人工合成DNA模板，而非合成或提取RNA。
（3）根据题意可知，甲、乙、丙分别为：将等量的RNA结构、天然脊髓灰质炎病毒、X物质注射到健康大鼠中，根据等量原则和对照原则可知，丙为对照组，因此给小鼠注射的X物质应该是生理盐水，生理盐水能维持细胞正常的渗透压，不会攻击中枢神经系统的脊髓灰质，因此大鼠身体及运动状况正常。
（4）由于生命系统最基本的结构层次是细胞，人工合成DNA模板没有细胞结构，不能独立完成生命活动，所以不意味着人类制造了生命。
1 / 1广东省广州市天河区2024-2025学年高一上学期期末考试生物试题
一、选择题（本题共16小题，共40分。第1~12小题，每小题2分；第13~16小题，每小题4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．（2025高一上·天河期末）下列关于微生物的叙述，正确的是（ ）
A．蓝细菌内含有叶绿体，能进行光合作用
B．酵母菌有细胞壁和核糖体，属于原核生物
C．大肠杆菌细胞内不含线粒体，但能进行呼吸作用
D．支原体属于原核生物，细胞内含有染色质和核糖体
【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、蓝细菌属于原核生物，其细胞结构中无叶绿体。但蓝细菌含有叶绿素和藻蓝素，能够进行光合作用，A错误。
B、酵母菌是单细胞真菌，属于真核生物。虽然其细胞具有细胞壁和核糖体，但真核生物的特征是具有成形的细胞核（核膜包被），而非原核生物。B错误。
C、大肠杆菌是原核生物，细胞内无线粒体。但原核生物的细胞膜上含有与呼吸作用相关的酶，能够进行有氧呼吸或无氧呼吸（具体类型取决于环境条件），C正确。
D、支原体是原核生物，其细胞内无核膜包被的细胞核，遗传物质以拟核形式存在（无染色质结构），但含有核糖体，D错误。
故选C。
【分析】1、原核细胞和真核细胞最主要的区别就是原核细胞没有核膜包被的典型细胞核，原核细胞具有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体、拟核以及遗传物质DNA等。
2、蓝藻、破伤风杆菌、支原体属于原核生物，原核生物只有核糖体一种细胞器。
2．（2025高一上·天河期末）由光驱动的分子转子能识别特定的细胞，并在细胞膜上钻孔，将某些药物送到这些细胞中，其他物质不能随意进入，如图所示。下列有关说法错误的是（ ）
A．将治疗物运运送到细胞中，分子转子需钻开磷脂双分子层
B．细胞膜中磷脂分子的排列与其头部的疏水性和尾部的亲水性有关
C．分子转子能识别特定细胞的机理与细胞膜上的糖蛋白有关
D．分子转子为癌症的靶向治疗开辟了新思路
【答案】B
【知识点】细胞膜的成分；细胞膜的功能；细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、分子转子需要穿过细胞膜将药物送入细胞。细胞膜由磷脂双分子层构成，分子转子要进入细胞，确实需要钻开磷脂双分子层，A 正确。
B、细胞膜中磷脂分子的排列确实与其头部的亲水性和尾部的疏水性有关，与题中“头部的疏水性和尾部的亲水性”相关描述相反，B 错误。
C、分子转子能够识别特定细胞，这种识别作用通常与细胞膜上的糖蛋白有关，因为糖蛋白在细胞识别中起重要作用，C 正确。
D、分子转子能够靶向特定细胞并送入药物，这为癌症等疾病的靶向治疗提供了新的思路，D 正确。
故选B。
【分析】细胞膜的功能：（1）将细胞与外界环境分开，保障了细胞内部环境的稳定。①对于原始生命，膜的出现起到至关重要的作用，它将生命物质与非生命物质分隔开，称为相对独立的系统。②对于原生生物，如草履虫，它属于单细胞生物，它与外界环境的分界面也是细胞膜。（2）控制物质进出细胞。细胞膜中控制物质进出功能的物质主要是细胞膜上的蛋白质；（3）进行细胞间的信息交流。实行细胞间的信息交流的物质是细胞膜上的糖蛋白。
3．（2025高一上·天河期末）对于婴幼儿来说，辅食的营养配方要满足婴儿生长发育的能量需求和营养需求。每100g 米粉中蛋白质≥7g、乳清蛋白≥100μg、脂肪≤10g，还含有人体所需要的多种维生素、矿物质（钙、铁、锌、硒等）。下列说法正确的是（ ）
A．滴加斐林试剂可用于检测米粉中的蛋白质
B．滴加苏丹Ⅲ可用于检测米粉中的脂肪
C．每100g米粉中，多种维生素、矿物质（钙、铁、锌、硒等）大约82g
D．米粉中的淀粉可被婴儿直接吸收
【答案】B
【知识点】检测蛋白质的实验；糖类的种类及其分布和功能；脂质的种类及其功能；检测脂肪的实验；组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、斐林试剂通常用于检测还原糖（如葡萄糖、果糖等）的存在，而不是用于检测蛋白质。检测蛋白质通常使用双缩脲试剂，A错误。
B、苏丹Ⅲ是一种脂肪染色剂，可以将脂肪染成橙红色，常用于检测脂肪的存在，B正确。
C、题目中提到每100g米粉中蛋白质≥7g、乳清蛋白≥100μg、脂肪≤10g，还含有人体所需的多种维生素和矿物质。即使将这些成分的最大或最小值相加，也不可能达到题目中暗示的剩余部分（即82g）全部是维生素和矿物质。实际上，维生素和矿物质在米粉中的含量通常较低，不可能占据如此大的比例，C错误。
D、淀粉是一种多糖，婴儿（以及成人）的消化系统不能直接吸收多糖。淀粉需要在消化道内被酶分解成单糖（如葡萄糖）后才能被吸收，D错误。
故选B。
【分析】1、多糖、蛋白质和核酸是生物大分子。2、细胞中的元素分为大量元素和微量元素，大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg。
4．（2025高一上·天河期末）部分成年女性喜欢每天给脸部敷上面膜，下列有关叙述，错误的是（ ）
A．面膜中含有的水分主要是结合水
B．长时间使用面膜，当其干燥后会吸收皮肤中的水分和养分
C．面膜里的水分只是暂时渗入脸部皮肤角质层，不能长期提高脸部细胞含水量
D．适当补充水分，会促进脸部皮肤细胞的新陈代谢。
【答案】A
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A、面膜中的水分主要是自由水，因为它没有与其他物质紧密结合，可以自由移动并渗入皮肤。结合水是与细胞内其他物质紧密结合的水，不参与代谢活动，也不是面膜中水分的主要形式，A错误。B、面膜在长时间使用并干燥后，其材质可能会变得干燥并从皮肤中吸收水分和养分，这符合皮肤护理的常识。如果面膜使用时间过长，当面膜纸变干时，它可能会反过来吸收皮肤的水分，B正确。
C、面膜里的水分确实只是暂时渗入脸部皮肤的角质层，给皮肤带来短暂的湿润感，但并不能长期提高脸部细胞的含水量。皮肤的真皮层才是皮肤水分的主要储存地，而面膜的水分很难渗透到真皮层，C正确。
D、适当补充水分对皮肤健康至关重要，它会促进脸部皮肤细胞的新陈代谢，有助于皮肤保持弹性和光泽。水是细胞代谢活动所必需的，参与多种生化反应，D正确。
故选A。
【分析】细胞内主要以自由水与结合水的形式存在，自由水是细胞内良好的溶剂，自由水能自由移动，对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用；细胞内的自由水有利于新陈代谢的顺利进行，因此生命活动旺盛的细胞中自由水的含量就越高。
5．（2025高一上·天河期末）某同学利用蔗糖溶液，通过实验测定了紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液浓度。下列关于实验思路及基本原理的叙述，错误的是（ ）
A．需配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液
B．紫色洋葱鳞片叶表皮细胞需长时间浸泡在蔗糖溶液中
C．需记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度
D．根据实验结果只能估算出细胞液中大致的物质浓度
【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、为了找到开始发生质壁分离的蔗糖溶液浓度，必须配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液来进行实验。这是因为在没有预先知道细胞液确切浓度的情况下，只能通过尝试不同的浓度来找到临界点，A正确。
B、紫色洋葱鳞片叶表皮细胞不能长时间浸泡在蔗糖溶液中，特别是高浓度的蔗糖溶液中。长时间浸泡会导致细胞过度失水而死亡，这样即使再将其置于低浓度溶液中，细胞也不会发生质壁分离复原现象。此外，长时间浸泡还可能影响实验结果的准确性，B错误。
C、实验中需要记录的是细胞开始发生质壁分离时的蔗糖溶液浓度，这个浓度与细胞液的浓度大致相等。通过记录这个浓度，可以估算出细胞液的浓度，C正确。
D、由于实验是通过观察质壁分离现象来估算细胞液浓度的，因此得到的结果只能是一个大致的范围或估算值，而不是精确值。这是因为质壁分离的发生不仅与细胞液浓度有关，还受到细胞壁弹性、细胞年龄和健康状况等多种因素的影响，D正确。
故选B。
【分析】质壁分离的原理：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
6．（2025高一上·天河期末）某半透膜的结构模型如图甲所示，膜上小孔的直径为x纳米。用该半透膜为材料的实验装置如图乙所示。已知A物质分子的直径为y（y>x）纳米，水分子的直径为z（zA．增加 B．减少
C．不变 D．先增加后减少
【答案】B
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】由题可得：半透膜上的小孔直径为x纳米。A物质分子的直径为y纳米，且 y>x。水分子的直径为z纳米，且z半透膜特性：半透膜允许小分子通过，但阻止大分子通过。在此题中，水分子可以通过半透膜，而A物质分子不能，因为y>x。
渗透作用：水分子会从低溶质浓度的一侧（烧杯）向高溶质浓度的一侧（透析袋内）移动，试图平衡两侧的浓度差。
水分流动方向：由于A物质不能通过半透膜，水分子会进入透析袋，导致烧杯中的水量减少。
根据渗透作用原理，水分子会进入含有A物质的透析袋，导致烧杯中的水量减少。B符合题意。
故选B。
【分析】渗透作用指水分子等溶剂分子通过半透膜从低浓度运输到高浓度的扩散。
7．（2025高一上·天河期末）广东徐闻县被网友称为“菠萝的海”。新鲜菠萝直接食用会“蜇嘴”，是因为菠萝蛋白酶分解口腔黏膜上的蛋白质导致黏膜损伤而引发的。下列说法正确的是（ ）
A．保存菠萝的最佳温度为40℃
B．用凉开水泡过的菠萝吃起来也不会“蜇嘴”
C．酸酸甜甜的菠萝咕噜肉吃起来不会“蜇嘴”
D．菠萝蛋白酶可以为蛋白质的水解反应提供活化能
【答案】C
【知识点】酶促反应的原理；酶的特性
【解析】【解答】A、酶在适宜温度范围内活性较高，菠萝蛋白酶的最适温度可能在40℃左右（接近人体温度），因此40℃下酶活性较高，“蜇嘴”现象会更明显，不适合长期保存。保存菠萝应选择低温（如冷藏），低温可以抑制酶活性，延缓菠萝成熟和变质。A错误。
B、凉开水是煮沸后冷却的水，可能含有较少的氧气或其他物质，但对菠萝蛋白酶的活性影响不大。
菠萝蛋白酶的活性主要受温度、pH等影响，凉开水无法有效抑制酶活性。实际生活中，用盐水浸泡菠萝可以部分抑制酶活性，但凉开水无此效果。B错误。
C、菠萝咕噜肉是一道酸甜口味的菜肴，通常含有糖和醋（酸性物质）。菠萝蛋白酶在酸性环境下（如胃酸或添加的醋）活性会受到抑制，甚至失活。因此，在酸性条件下，菠萝蛋白酶无法有效分解口腔黏膜蛋白质，不会“蜇嘴”。C正确。
D、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而不是提供活化能。菠萝蛋白酶作为酶，可以加速蛋白质水解反应，但它是通过降低活化能实现的。D错误。
故选C。
【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一类化合物的化学反应。③作用条件较温和：绝大多数酶是蛋白质，高温、过酸或过碱都会导致蛋白质变性失活。
8．（2025高一上·天河期末）“蓝眼泪”是生存在海中的夜光藻等微生物受到海浪拍击时，发出蓝色荧光，这一过程与ATP密切相关。以下关于ATP叙述错误的是（ ）
A．ATP是夜光藻细胞内直接能源物质
B．发出的荧光所需能量由ATP水解提供
C．ATP的合成伴随着细胞的放能反应
D．ATP中的A是指腺嘌呤
【答案】D
【知识点】ATP的化学组成和特点；ATP与ADP相互转化的过程；ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、ATP（腺苷三磷酸）是生物体内直接的能量货币，几乎所有的能量需求都直接由ATP提供。夜光藻发出荧光需要能量，这一能量直接来源于ATP的水解。A正确。B、荧光是夜光藻细胞内的一些蛋白质（如荧光素酶）在ATP水解提供能量的作用下，与荧光素发生反应发出的。ATP水解为ADP和磷酸，同时释放能量，这些能量被用于荧光素与氧气的反应，产生荧光。B正确。
C、ATP的合成通常与细胞的放能反应（如糖解作用、柠檬酸循环、氧化磷酸化等）相偶联。在这些反应中，释放的能量被用于将ADP和磷酸合成ATP。C正确。
D、ATP中的“A”实际上是指腺苷，而不是腺嘌呤。腺苷由腺嘌呤和核糖组成，ATP是腺苷与三个磷酸基团相连形成的。因此，说ATP中的A仅指腺嘌呤是不准确的，它忽略了核糖的部分。D错误。
故选D。
【分析】细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性。ATP在细胞内的含量很少，但ATP与ADP在细胞内的相互转化十分迅速，即可以为生命活动提供能量。
9．（2025高一上·天河期末）紫苏叶片是紫苏合成有机物的主要器官。紫苏叶片呈紫色与其细胞内含有的花青素有关。花青素易溶于水、乙醇等极性溶剂中。某同学欲提取紫苏叶片中的色素，下列操作错误的是（ ）
A．实验材料应选取新鲜的紫苏叶片
B．研磨叶片时添加二氧化硅有助于研磨充分
C．研磨叶片时需要添加蒸馏水以溶解叶片中的各种色素
D．研磨液需经单层尼龙布过滤后收集滤液
【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、新鲜的紫苏叶片含有较高的花青素和其他色素，且细胞活性较高，易于提取。使用新鲜叶片可以确保提取的色素量和纯度。A正确。
B、二氧化硅（SiO2）是一种常用的研磨助剂，它可以增加研磨时的摩擦力，帮助破碎细胞壁和细胞膜，使色素更容易释放。在植物色素提取实验中，添加二氧化硅是常见的做法。B正确。
C、题目中提到花青素易溶于水、乙醇等极性溶剂中，但紫苏叶片中除了花青素外，还可能含有其他脂溶性色素（如叶绿素、类胡萝卜素等）。如果仅添加蒸馏水，虽然可以溶解花青素，但无法有效提取脂溶性色素。通常，在提取植物色素时，会使用有机溶剂（如乙醇、丙酮等）或混合溶剂来同时提取水溶性和脂溶性色素。C错误
D、研磨后的混合物中含有细胞碎片、粗纤维等杂质，需要通过过滤来去除。单层尼龙布可以有效地过滤掉这些杂质，同时允许色素溶液通过。过滤后的滤液即为含有色素的提取液。D正确。
故选C。
【分析】 提取和分离叶绿体色素的关键：①叶片要新鲜、浓绿；②研磨要迅速、充分；③滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以免滤液挥发。分离叶绿体色素的关键是：一是滤液细线要细且直，而且要重复划几次；二是层析液不能没及滤液线。
10．（2025高一上·天河期末）生物学是一门以实验为基础的自然科学，下列有关说法错误的是（ ）
A．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
B．某同学用橡皮泥制作的真核细胞三维结构模型属于物理模型
C．在探究植物细胞的吸水和失水实验中，存在自身前后对照
D．细胞学说的建立过程运用了完全归纳法
【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法；真核细胞的三维结构模型；质壁分离和复原；细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、差速离心法是一种常用的生物分离技术，它利用不同的离心速度和时间来分离不同大小和密度的颗粒。在逐渐提高离心速率的过程中，较大的颗粒会先沉淀下来，而较小的颗粒则需要更高的离心速度才能沉淀。A正确。
B、物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。在生物学中，物理模型常用于表示分子、细胞、组织或器官的结构。用橡皮泥制作的真核细胞三维结构模型正是一种物理模型，它可以帮助理解细胞内部的结构和组成。B正确。
C、在探究植物细胞的吸水和失水实验中，通常使用同一细胞的初始状态（如未处理时的细胞形态）作为对照，然后观察细胞在吸水或失水后的变化。这种设计属于自身前后对照，即同一实验对象在不同时间点的比较。C正确。
D、细胞学说的建立是基于多位科学家的研究成果和观察，通过归纳和总结得出的。然而，这个过程并不是完全归纳法。完全归纳法是指对某一类事物的全部个体进行观察和分析，从而得出关于这类事物的普遍性结论。而细胞学说的建立并没有对所有细胞进行观察和分析。实际上，细胞学说的建立更多地运用了不完全归纳法，即基于部分观察结果来推断整体规律。D错误。
故选D。
【分析】在分离细胞中的细胞器时，将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆，将匀浆放入离心管中，采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。
11．（2025高一上·天河期末）细胞呼吸的原理在生产和生活中得到了广泛的应用。下列有关叙述错误的是（ ）
A．适时疏松土壤有利于农作物根系生长
B．包扎伤口时，选用不透气的消毒纱布
C．适量有氧运动能避免肌细胞无氧呼吸
D．降低温度和氧含量可以延长粮食的保质期
【答案】B
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、农作物根系生长需要氧气进行有氧呼吸，以提供能量和中间产物。土壤板结会导致氧气不足，根系进行无氧呼吸，产生酒精等有害物质，对根系造成毒害。适时疏松土壤可以增加土壤中的氧气含量，促进根系的有氧呼吸，有利于根系生长和对矿质元素的吸收。A正确。B、包扎伤口时，如果选用不透气的消毒纱布，会形成一个缺氧环境，有利于厌氧菌的繁殖。而伤口感染往往是由细菌引起的，包括需氧菌和厌氧菌。为了抑制细菌繁殖，包扎伤口时应选用透气的消毒纱布，以保持伤口处的氧气供应，抑制厌氧菌的生长。B错误
C、肌细胞在无氧条件下可以进行无氧呼吸，产生乳酸和少量能量。但无氧呼吸产生的能量远少于有氧呼吸，且乳酸积累会导致肌肉疲劳和酸痛。适量有氧运动可以促进肌细胞的有氧呼吸，提供足够的能量，避免无氧呼吸产生的乳酸积累。C正确。
D、粮食的呼吸作用会消耗有机物，释放能量，并可能产生有害物质。降低温度和氧含量可以降低呼吸作用速率，减少有机物的消耗和有害物质的产生。为了延长粮食的保质期，可以采取低温、低氧等储存条件，以抑制粮食的呼吸作用。D正确。
故选B。
【分析】细胞呼吸的环境影响因素和应用：（1）温度：主要是通过影响呼吸酶的活性来实现的。
应用：①生产上常用这一原理在低温下贮藏水果、蔬菜.②在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降低温度，降低呼吸作用，减少有机物的消耗，提高产量。（2）O2的浓度：是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。应用：①中耕松土促进植物根部有氧呼吸。②无氧发酵过程需要严格控制无氧环境。③低氧仓储粮食、水果和蔬菜。（3）CO2浓度：是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。应用：在蔬菜水果的保鲜中，增加CO2的浓度也具有良好的保鲜效果。在冬天北方地区常用地窖来贮藏大白菜、甘薯等。（4）水：作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率。应用：①粮食在收仓前要进行晾晒处理。②干种子萌发前进行浸泡处理。
12．（2025高一上·天河期末）细胞有丝分裂完成后，平均分配到两个子细胞的物质是（ ）
A．细胞核DNA B．线粒体DNA C．核糖体RNA D．叶绿体DNA
【答案】A
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】有丝分裂是细胞增殖的主要方式，其特点是亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中。染色体是遗传物质DNA的主要载体，在细胞核中。细胞核DNA主要位于细胞核的染色体上，是有丝分裂过程中被精确分配的主要遗传物质。线粒体DNA位于线粒体内，线粒体是细胞质中的细胞器，其DNA在细胞分裂时随机分配到子细胞中，不是平均分配。核糖体RNA核糖体是蛋白质合成的场所，其RNA在细胞质中合成，并在细胞分裂时随机分配到子细胞中，不是平均分配。叶绿体DNA位于叶绿体内（植物细胞特有），叶绿体也是细胞质中的细胞器，其DNA在细胞分裂时同样随机分配到子细胞中，不是平均分配。
在有丝分裂过程中，细胞核内的染色体经过复制后，通过纺锤丝的牵引，精确地平均分配到细胞的两极，最终形成两个遗传上完全相同的子细胞。因此，细胞核DNA是有丝分裂完成后平均分配到两个子细胞的物质。A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
【分析】有丝分裂过程中，间期进行DNA的复制，使DNA数目加倍，末期细胞核中的DNA平均分配到两个子细胞中。
13．（2025高一上·天河期末）关于“探究酵母菌的呼吸方式”实验，下列说法正确的是（ ）
A．可用溴麝香草酚蓝溶液变成灰绿色检测酒精的生成
B．因酵母菌是异养兼性厌氧菌，所以才能成功完成两个对比实验
C．为了使酵母菌有充足的氧气，可直接向酵母菌培养液通入空气
D．如果产生的气体是CO2，则酵母菌只进行有氧呼吸
【答案】B
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、溴麝香草酚蓝溶液实际上是一种酸碱指示剂，用于检测二氧化碳的存在。在酸化条件下，该溶液会由蓝变绿再变黄，而不是变成灰绿色。检测酒精的常用试剂是酸性的重铬酸钾溶液，在酸性条件下，重铬酸钾与酒精发生化学反应，由橙红色变成灰绿色。A错误。B、酵母菌是一种异养兼性厌氧菌，这意味着它既可以在有氧条件下进行有氧呼吸，也可以在无氧条件下进行无氧呼吸。这一特性使得酵母菌成为探究细胞呼吸方式的理想材料，因为它能够在一个实验中同时展示两种呼吸方式的效果，从而进行对比。B正确。
C、虽然通入空气可以增加培养液中的氧气含量，但直接通入空气可能会带走培养液中的酵母菌，特别是如果通入的空气流速过快。此外，实验中通常通过连接锥形瓶和装有NaOH溶液的锥形瓶来控制氧气和二氧化碳的进出，而不是直接通入空气。C错误。
D、酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生二氧化碳。在有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸产生二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生二氧化碳和酒精。因此，仅凭产生的气体是二氧化碳，并不能断定酵母菌只进行有氧呼吸。D错误
故选B。
【分析】探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理是：①酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。进行有氧呼吸产生水和CO2 ，无氧呼吸产生酒精和CO2 。②CO2的检测方法：CO2使澄清石灰水变浑浊，CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄③酒精的检测：橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色。
14．（2025高一上·天河期末）科研小组将番茄和水稻幼苗放在配制好含有Mg2+，Ca2+、的完全培养液中培养。已知三种离子的初始浓度相同，一段时间后，测定培养液中各种离子的相对浓度。结果如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．该实验的因变量是不同的离子和植物种类
B．细胞吸水与吸收离子是两个相对独立的过程
C．三种离子中，水稻中的载体数量最小
D．当培养液中Ca2+浓度低于初始浓度时，说明番茄不进行Ca2+主动运输
【答案】B
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A、实验的因变量应是离子的浓度变化，自变量是植物种类。A错误
B、植物细胞在吸水时，水分通过渗透作用进入细胞，而离子吸收则通过主动运输完成，二者可以独立进行。B正确
C、根据图表，水稻对SiO44 的吸收量最大，说明其载体数量应较多。C错误
D、番茄吸收Ca2+是通过主动运输完成的，当培养液中Ca2+浓度低于初始浓度时，说明番茄吸收Ca2+。D错误。
故选B。
【分析】主动运输是指物质沿着逆化学浓度梯度差(即物质从低浓度区移向高浓度区) 的运输方式，主动运输不但要借助于镶嵌在细胞膜上的一种特异性的传递蛋白质分子作为载体(即每种物质都由专门的载体进行运输)，而且还必须消耗细胞代谢所产生的能量来完成。
15．（2025高一上·天河期末）某课题小组在实验室中模拟夏季一天中的光照强度，并测定不同时间点某植物幼苗的光合速率，结果如图所示。图中括号内的数字表示时间，11时的光合速率、14时的光照强度为一天中的最大值。下列叙述正确的是（ ）
A．F点表示光照强度最大，产生ATP、NADPH速率最快
B．A点表示6时和18时光合速率相等，所以A点为光补偿点
C．8时到10时限制该植物幼苗光合速率的主要环境因素为CO2浓度
D．15时的光合速率小于11时可能因为暗反应速率慢导致
【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、F点的光照强度最大，光反应速率确实会很快，但是光合速率不仅仅取决于光反应，还受暗反应的影响。在光照强度达到一定程度后，光合速率会达到饱和，即光照强度再增加，光合速率也不会明显增加。此外，过高的光照强度可能会导致气孔关闭，从而影响CO2的吸收，进而影响暗反应。A错误
B、光补偿点是指光合速率等于呼吸速率时的光照强度。而A点只是表示在6时和18时的光合速率相等，这两个时间点的光照强度并不一定相同，更不能确定光合速率是否等于呼吸速率。B错误
C、在8时到10时，光照强度在逐渐增加，此时限制光合速率的主要因素应该是光照强度，而不是CO2
浓度。因为在这个时间段内，随着光照强度的增加，光合速率也在增加，说明光照强度是限制因素。C错误
D、15时的光照强度与11时相同，但是光合速率却小于11时。这可能是因为随着光照时间的延长，植物体内的某些生理过程发生了变化，导致暗反应速率减慢。例如，高温导致气孔关闭，影响CO2的吸收；或者光合产物的积累反馈抑制了光合作用等。D正确。
故选D。
【分析】影响光合作用的外界因素主要是光照强度、温度、CO2浓度等。细胞内合成ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸。绿色植物的实际光合作用速率－呼吸速率=净光合作用速率。
16．（2025高一上·天河期末）细胞呼吸是联系糖类、脂肪和蛋白质相互转化的枢纽。如图是人体肝细胞内的部分生化反应及其联系的示意图。图中编号表示过程，字母表示物质。下列叙述错误的是（ ）
A．摄入葡萄糖过多，A会转化为脂肪储存
B．缺氧时肝细胞释放的CO2量大于吸收的O2量
C．有氧运动会减少A转化为甘油和脂肪酸
D．④过程中大部分化学能转化成热能
【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、当摄入的葡萄糖超过身体的能量需求时，多余的葡萄糖会被转化为脂肪作为能量储存。
葡萄糖首先通过糖酵解作用转化为丙酮酸（A），然后丙酮酸可以进一步转化为乙酰辅酶A，最终用于合成脂肪酸和甘油三酯，即脂肪。A正确。
B、在缺氧条件下，肝细胞主要通过无氧呼吸来产生能量。在动物细胞中，无氧呼吸的产物是乳酸，而不是CO2。即使在部分缺氧的情况下，肝细胞仍然可以进行有氧呼吸，但此时由于氧气不足，有氧呼吸的速率会降低。在有氧呼吸中，每消耗一个氧气分子会产生一个CO2分子（在葡萄糖完全氧化的情况下）。因此，在部分缺氧的情况下，释放的CO2量应小于或等于吸收的O2量，但绝不会大于。B错误。
C、有氧运动时，身体的能量需求增加，这会导致葡萄糖的分解速率加快以满足能量需求。在有氧条件下，丙酮酸（A）主要进入线粒体进行进一步的有氧呼吸，而不是被转化为甘油和脂肪酸用于脂肪储存。C正确。
D、在有氧呼吸的第三阶段，即电子传递链和氧化磷酸化过程中，大部分能量以热能的形式散失。
只有一小部分能量被用于合成ATP，这是细胞的主要能量货币。D正确。
故选B。
【分析】分析题图：①是葡萄糖转变为A丙酮酸，称为糖酵解的过程；过程③是三羧酸循环，发生在线粒体基质中；产生能量最多的阶段是有氧呼吸第三阶段的反应，即④过程。
二、非选择题（共5题，共60分）
17．（2025高一上·天河期末）不同细胞含有的细胞器有差异。下图A、Ｂ是细胞亚显微结构模式图，数字代表细胞结构，请据图回答：
（1）若图A细胞是能产生并分泌抗体（蛋白质）的浆细胞，其合成、加工和分泌抗体所经过的细胞器是 （填图中标号）。分泌蛋白的合成及分泌过程中，细胞膜的面积 （填“增大”、“不变”或“减小”）。
（2）科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌过程中，常采用的实验方法是 。
（3）在水稻田中有时会出现极少量的白化苗，该白化苗由于不能通过光合作用合成有机物质而很快死亡，你认为这是由细胞中[ ] 发育异常导致的。“停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花”，与之有关的细胞结构是[ ] 。（填图中标号及对应名称）
（4）图A、B中不属于生物膜系统的有 （填图中标号）。
（5）研究表明硒对线粒体膜有稳定作用，可以推测人体缺硒时心肌细胞最易受损，其原因是 。
【答案】（1）2、10、4；增大
（2）同位素标记法
（3）6叶绿体；8液泡
（4）2、3、9
（5）心肌细胞中线粒体含量多，缺硒时线粒体膜不稳定，影响心肌细胞的能量供应，导致心肌细胞最易受损
【知识点】其它细胞器及分离方法；细胞器之间的协调配合；细胞的生物膜系统；动、植物细胞的亚显微结构
【解析】【解答】(1)在浆细胞中，抗体（蛋白质）的合成、加工和分泌过程涉及多个细胞器。首先，抗体作为蛋白质在（2）核糖体上开始合成，然后经过内质网（10）的加工和运输，再到达高尔基体（4）进行进一步的加工和分泌。
在这个过程中，由于内质网形成囊泡包裹蛋白质运输到高尔基体，以及高尔基体形成囊泡包裹蛋白质运输到细胞膜，同时细胞膜通过胞吐分泌抗体，这些过程都伴随着膜的融合和转化，因此细胞膜的面积会增大。
(2)同位素标记法是一种常用的生物学研究方法。在研究分泌蛋白的合成和分泌过程时，科学家可以利用放射性同位素标记氨基酸等物质，然后追踪这些标记物质在细胞内的转移途径，从而揭示分泌蛋白的合成和分泌过程。
(3)白化苗是由于细胞中6叶绿体发育异常，无法正常进行光合作用合成有机物质，所以很快死亡。“停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花”，描述的是枫叶在秋天变红的现象，这与液泡（8）中的色素有关。
随着秋季的到来，气温下降，叶绿素分解，而液泡中的花青素等色素颜色显现，使得枫叶变红。
(4)生物膜系统是由细胞膜、细胞器膜和核膜等结构共同构成的。在图 A 和图 B 中，2 核糖体和 3 中心体没有膜结构，不属于生物膜系统； 9细胞壁也不属于生物膜系统。
(5)心肌细胞中含有大量的线粒体，因为心肌细胞需要持续不断地收缩和舒张，为心脏的泵血功能提供动力，这需要消耗大量的能量。线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，为细胞提供能量。当人体缺硒时，硒对线粒体膜的稳定作用缺失，线粒体膜不稳定会影响线粒体的功能，进而影响心肌细胞的能量供应，导致心肌细胞最易受损。
【分析】题图分析：A表示动物细胞，B表示植物细胞，其中1表示线粒体，2表示核糖体，3表示中心体，4表示高尔基体，5表示细胞膜，6表示叶绿体，7表示核膜，8表示液泡，9表示细胞壁，10表示内质网。
（1）若图A细胞是能产生并分泌抗体（蛋白质）的浆细胞，抗体的化学本质是蛋白质，属于分泌蛋白，蛋白质的合成场所是2核糖体，合成后将在10内质网中加工，而后再进入4高尔基体中进行进一步的加工成成熟的蛋白质，分泌到细胞外。
分泌蛋白的合成和分泌过程中蛋白质以囊泡的形式从内质网脱离下来与高尔基体结合，而后被加工成熟的分泌蛋白以囊泡的形式脱离高尔基体，移向细胞膜最后通过胞吐过程释放出去，可见，在过程中高尔基体的膜面积先增加后恢复，而细胞膜的面积增大。
（2）科学家为了研究分泌蛋白的合成和分泌过程，采用放射性同位素标记法，标记合成蛋白质的氨基酸，从而明确了分泌蛋白的合成和分泌过程。
（3）在水稻田中有时会出现极少量的白化苗，其原因是细胞中6叶绿体发育异常，因而表现白化苗，白化苗不能通过光合作用合成有机物而很快死亡。“停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花”，与之有关的细胞结构是8液泡，即液泡与叶片和果实的颜色有关。
（4）生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜等，图中核糖体和中心体不具有膜结构，即2、3不属于生物膜系统，9细胞壁也不属于生物膜系统。
（5）因为心肌细胞中线粒体含量多，缺硒时线粒体膜不稳定，影响心肌细胞的能量供应，导致心肌细胞最易受损，所以硒对线粒体膜有稳定作用，可以推测人体缺硒时心肌细胞最易受损。
18．（2025高一上·天河期末）囊性纤维病是一种严重的遗传疾病，患者由于气管上皮细胞内氯离子向外运输异常造成气管表面H2O量减少，导致患者支气管外黏液不能及时被稀释，粘稠的液体粘附在气管细胞表面，使纤毛运动和咳嗽的清除作用下降，最终造成肺部细菌感染。如图是囊性纤维病的病因图解。请回答下列问题：
（1）囊性纤维病的发病原因是肽链的某个氨基酸缺失，导致组成CFTR 蛋白的氨基酸的 发生改变，进而发生错误折叠，使CFTR蛋白质的空间结构发生改变，CFTR蛋白的异常主要影响了细胞膜的 功能。
（2）CFTR蛋白是一种能催化ATP 水解的酶，当 与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了，在CFTR蛋白这种酶的作用下，ATP分子的 容易脱离下来与CFTR蛋白结合，这一过程伴随着能量的释放，这就是CFTR蛋白的 ，释放的能量用于Cl－的 。
（3）随着氯离子在患者气管细胞内的浓度逐渐升高，H2O分子扩散至膜外的速度会 ，致使细胞膜外的黏液不能及时被稀释而积累。
【答案】（1）排列顺序；控制物质进出细胞
（2）底物；远离A的高能磷酸键；磷酸化；主动运输
（3）减慢
【知识点】细胞膜的功能；细胞膜的流动镶嵌模型；ATP的作用与意义；主动运输
【解析】【解答】(1)蛋白质的结构与功能密切相关，而蛋白质的结构由氨基酸的数目、种类、排列顺序以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构决定。囊性纤维病的发病原因是肽链的某个氨基酸缺失，这直接导致了组成CFTR蛋白的氨基酸的排列顺序发生改变。
由题干可知，CFTR蛋白的功能是运输氯离子，而细胞膜的功能包括控制物质进出细胞等，CFTR蛋白是细胞膜上的一种载体蛋白。所以CFTR蛋白的异常主要影响了细胞膜的控制物质进出细胞功能。
(2)酶活性激活需要与相应底物结合，CFTR蛋白是一种能催化ATP水解的酶，当底物（ATP）与其相应位点结合时，其酶活性就被激活。ATP水解时，远离腺苷（A）的高能磷酸键容易断裂，释放出能量。
在CFTR蛋白这种酶的作用下，ATP分子的远离A的高能磷酸键容易脱离下来与CFTR蛋白结合，这一过程伴随着能量的释放。酶所催化的反应称为酶促反应，CFTR蛋白催化ATP水解的过程就是CFTR蛋白的酶促反应（或催化作用）。释放的能量可用于各种生命活动，在氯离子运输过程中，释放的能量用于
Cl 的主动运输，因为主动运输需要载体蛋白和能量，CFTR蛋白作为载体蛋白，利用ATP水解释放的能量将氯离子逆浓度梯度运输。
(3)随着氯离子在患者气管细胞内的浓度逐渐升高，细胞内外的氯离子浓度差增大。然而，由于CFTR蛋白异常，氯离子不能正常运输到细胞外，细胞内氯离子浓度高使得水的扩散方向受到影响，水分子向膜外扩散的速度会减慢。细胞膜外的黏液是稀薄的，依赖于水的正常扩散来稀释，水分子扩散速度减慢致使细胞膜外的黏液不能及时被稀释而积累。
【分析】题图分析：图示表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用，功能正常的CFTR蛋白能协助氯离子转运至细胞外，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释；功能异常的CFTR蛋白不能协助氯离子转运至细胞外，导致肺部细胞表面的黏液不断积累。
（1）囊性纤维病的发病原因是肽链的某个氨基酸缺失，导致组成CFTR 蛋白的氨基酸的排列顺序发生改变，进而发生错误折叠，使CFTR蛋白质的空间结构发生改变，从而影响CFTR蛋白的功能，这体现了细胞膜具有选择透过性，体现了细胞膜具有控制物质进出的功能；
（2）CFTR蛋白是一种能催化ATP 水解的酶，当底物与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了，酶起催化作用；在CFTR蛋白这种酶的作用下，ATP发生水解，远离A的高能磷酸键容易脱离下来与CFTR蛋白结合，这一过程伴随着能量的释放，同时产生游离的磷酸集团，该集团与CFTR蛋白结合，也就是CFTR蛋白的磷酸化；由图可知，图示表示CFTR蛋白在运输氯离子过程中需要消耗ATP水解产生的能量，因此运输方式为主动运输；
（3）随着氯离子在患者气管细胞内的浓度逐渐升高，细胞内渗透压升高，水分不容易外出，H2O分子扩散至膜外的速度会减慢，致使细胞膜外的黏液不能及时被稀释而积累。
19．（2025高一上·天河期末）教材中探究环境因素对光合作用强度影响的方案中将装有叶圆片的烧杯放在强、中、弱三种光照下，比较同一时间段内各烧杯中叶圆片浮起的数量。但叶圆片会不会无限的增多呢 某同学将通过数学建模的方法重复并拓展了这个实验，对光照强度和光合作用强度的关系进一步探究。
实验步骤：
1.确定光强点
在8个50mL烧杯中加入2%碳酸氢钠溶液至同一高度，在暗室中打开100W的白炽台灯，用数字照度计找到光照强度为0、1000、2000、3000、4000、5000、6000 和 7000 lux 的点，用标签纸做好标记，将烧杯放在上面，注意避免烧杯前后的阴影遮挡。如图甲所示。
2.制作叶圆片
用打孔器在长势较好的红薯叶上打下若干直径相等的叶圆片。将叶圆片置于20mL注射器内，吸入蒸馏水后，用手指堵住注射器前端的小孔，拉动活塞，使叶圆片内的气体溢出。重复2~3次，直到叶圆片全部沉入水底。
3.记录浮起时长
将叶圆片放入盛有碳酸氢钠溶液的烧杯中，开始计时，记录每一个叶圆片从烧杯底部浮起到液面所需的时长。如图乙所示
4.数据处理及分析
以光照强度为横坐标，浮起时间的倒数为纵坐标，用描点法绘制出光合曲线。如图丙所示。
（1）该探究实验的自变量是 ，因变量是 ，无关变量有 （至少2点）。
（2）用打孔器在叶片上打孔时，尽量避开 处，至少制作 片。
（3）为保证实验的科学性，在数据处理时，要算出每个光照强度下一个烧杯中叶圆片浮起时间的 。
（4）若要继续探究光补偿点大约对应的光照强度，则在此实验的基础上，主要的改动是 。
【答案】（1）光照强度；叶圆片从烧杯底部浮起到液面所需的时长的倒数；碳酸氢钠溶液浓度、叶圆片数量、叶圆片生理状态等
（2）叶脉；多个
（3）平均值
（4）缩小光照强度梯度，在0-1000lux之间设置更多光照强度梯度进行实验
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)自变量是实验中人为改变的变量。在该探究实验中，实验目的是探究光照强度对光合作用强度的影响，通过设置不同光照强度（0、1000、2000、3000、4000、5000、6000 和 7000 lux）来观察对实验结果的影响，所以自变量是光照强度。
因变量是随着自变量的变化而变化的变量。本实验是通过记录叶圆片从烧杯底部浮起到液面所需的时长来反映光合作用强度，时长越短，光合作用强度越强，为了更直观地表示光合作用强度，通常用时长的倒数作为因变量，即叶圆片从烧杯底部浮起到液面所需的时长的倒数。
无关变量是指除自变量外，可能影响实验结果的其他变量。在本实验中，为了保证实验结果是由光照强度的变化引起的，需要控制其他变量保持相同且适宜，如碳酸氢钠溶液浓度（为光合作用提供稳定的二氧化碳来源）、叶圆片数量（保证每次实验的材料数量一致）、叶圆片生理状态（生理状态相同的叶圆片光合作用能力相近）等。
(2)叶脉部位含有大量的纤维组织，结构比较坚韧，如果在叶脉处打孔，得到的叶圆片可能形状不规则，且叶脉处的细胞结构和生理功能与叶肉细胞有所不同，可能会影响实验结果。所以用打孔器在叶片上打孔时，尽量避开叶脉处。为了保证实验有足够的材料进行重复实验，减少偶然因素对实验结果的影响，至少制作多个叶圆片。
(3)在实验中，为了减小实验误差，使实验结果更准确可靠，在数据处理时，要算出每个光照强度下一个烧杯中叶圆片浮起时间的平均值。通过求平均值可以消除个别叶圆片因自身特殊情况（如叶圆片受损等）对实验结果的影响。
(4)光补偿点是指植物光合作用速率等于呼吸作用速率时的光照强度，此时植物净光合速率为 0。在原实验中设置的光照强度梯度较大，在 0 - 1000 lux 之间可能没有准确找到光补偿点对应的光照强度。为了更准确地探究光补偿点大约对应的光照强度，需要缩小光照强度梯度，在 0 - 1000 lux 之间设置更多光照强度梯度进行实验，这样可以更精确地确定光补偿点对应的光照强度值。
【分析】自变量：想研究且可人为改变的变量称为自变量。 因变量：随着自变量的变化而变化的变量称为因变量。 无关变量：在实验中，除了自变量外，实验过程中存在一些可变因素，能对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。
（1）根据实验目的“对光照强度和光合作用强度的关系进一步探究”以及实验步骤1中“找到光照强度为0、1000、2000、3000、4000、5000、6000 和7000lux的点”可知，该实验是通过改变光照强度来探究其对光合作用强度的影响，所以自变量是光照强度。从实验步骤3“记录每一个叶圆片从烧杯底部浮起到液面所需的时长”以及步骤4“以光照强度为横坐标，浮起时间的倒数为纵坐标，用描点法绘制出光合曲线”，可以看出是通过叶圆片浮起时间的倒数来反映光合作用强度，即因变量是叶圆片从烧杯底部浮起到液面所需的时长的倒数。在该实验中，如碳酸氢钠溶液的浓度（步骤1中都为2%）、叶圆片的数量（应保持一致）、叶圆片的生理状态（都选取长势较好的红薯叶）、烧杯的规格（都为50mL且溶液加至同一高度）、环境温度、光照时间等都可能影响实验结果，所以这些都属于无关变量。
（2）叶片的叶脉处细胞结构与叶肉细胞不同，且叶脉中没有叶绿体，不能进行光合作用，会影响实验结果的准确性，所以用打孔器在叶片上打孔时，尽量避开叶脉处，为了保证实验结果的可靠性和准确性，避免偶然性，至少制作多个叶圆片。
（3）为保证实验的科学性，减小实验误差，在数据处理时，要算出每个光照强度下一个烧杯中叶圆片浮起时间的平均值，因为单个叶圆片浮起时间可能存在偶然性，通过计算平均值可以更准确地反映该光照强度下叶圆片浮起的一般情况。
（4）光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。在此实验中，目前设置的光照强度最低为1000lux ，没有更小的光照强度设置，若要继续探究光补偿点大约对应的光照强度，则在此实验的基础上，主要的改动是缩小光照强度梯度，在0-1000lux之间设置更多光照强度梯度进行实验，重复上述实验步骤，记录叶圆片浮起时间，绘制光合曲线，从而找出光补偿点大约对应的光照强度。
20．（2025高一上·天河期末）图1为葡萄糖在不同生物体内代谢过程的图解，其中①-⑤表示过程、AB表示物质；图2表示不同O2体积分数的气体交换情况。据下图回答问题：
（1）若图1表示硝化细菌的代谢过程，则不应该有 过程（填标号），产生的H218O含有放射性，其放射性来自反应物中的 （物质名称）。
（2）若某生物细胞呼吸方式有图1中①③和①④⑤两种，则其细胞呼吸强度 （可以/不可以）用CO2释放量来表示，原因是 。
（3）若图2表示某植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化，当O2浓度达到25%以后，O2吸收量不再继续增加的内部限制因素是 ； 点最适于储存水果蔬菜，判断理由是 。
【答案】（1）②③；18O2
（2）不可以；该生物无氧呼吸不产生CO2
（3）呼吸酶的数量是有限的；C；C点CO2的释放量最少，此时细胞呼吸最弱，有机物的消耗最少
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义；细胞呼吸原理的应用；影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】(1)硝化细菌是化能合成作用的细菌，其能量来源是氧化氨过程中释放的化学能，它能进行有氧呼吸，不能进行产生酒精或乳酸的无氧呼吸。图1中① - ⑤过程，①为有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段，②为产生酒精的无氧呼吸第二阶段，③为产生乳酸的无氧呼吸第二阶段，④为有氧呼吸第二阶段，⑤为有氧呼吸第三阶段。所以若图1表示硝化细菌的代谢过程，则不应该有②③过程。
在有氧呼吸第三阶段，[H]与O2结合生成水，所以产生的H218O
中的放射性来自反应物中的18O2。
(2)图1中①③代表无氧呼吸，①④⑤代表有氧呼吸。当细胞呼吸方式同时存在有氧呼吸和无氧呼吸（①③和①④⑤两种方式）时，由于无氧呼吸不产生CO2，只有有氧呼吸产生CO2，此时CO2释放量等于有氧呼吸CO2释放量，而细胞呼吸强度是有氧呼吸强度与无氧呼吸强度之和，所以不能用CO2释放量来表示细胞呼吸强度，原因是该生物无氧呼吸不产生CO2。
(3)当O2浓度达到25%以后，随着氧气浓度的增加，O2吸收量不再继续增加，此时的内部限制因素是呼吸酶的数量是有限的。因为酶的数量是有限的，当所有呼吸酶都参与反应时，反应速率达到最大，氧气吸收量不再增加。
储存水果蔬菜时，要降低细胞呼吸强度，减少有机物的消耗。从图2可以看出，C点CO2的释放量最少，CO2释放量是细胞呼吸强度的指标之一，CO2释放量少说明此时细胞呼吸最弱，有机物的消耗最少，所以C点最适于储存水果蔬菜。
【分析】分析图1可知：①表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，②表示酒精发酵的第二阶段，③表示乳酸发酵的第二阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段，⑤表示有氧呼吸的第三阶段。依据图2中不同氧浓度下CO2释放量和O2吸收量数值的大小明辨细胞呼吸方式。
（1）分析图1可知：①表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，②表示酒精发酵的第二阶段，③表示乳酸发酵的第二阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段，⑤表示有氧呼吸的第三阶段。硝化细菌是进行化能合成作用的自养需氧型生物，只能进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳（即③过程）或乳酸（即②过程），所以若图1表示硝化细菌的代谢过程，则不应该有②③过程。有氧呼吸产生的水是在线粒体内膜NADH与氧气结合形成的，所以产生的H2O中的18O来自反应物中的18O2。
（2）若某生物进行图2中①（有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶）③（乳酸发酵的第二阶段）和①④（有氧呼吸的第二阶段）⑤（有氧呼吸的第三阶段）两种呼吸方式，因为该生物无氧呼吸不产生CO2，所以不能通过CO2的释放量表示呼吸强度。
（3）由于呼吸酶的数量是有限的，所以当O2浓度达到25%以后，O2吸收量不再继续增加。C点CO2的释放量最少，此时细胞呼吸最弱，有机物的消耗最少，所以在C点最适于储存水果蔬菜。
21．（2025高一上·天河期末）脊髓灰质炎病毒，内含一股单链RNA。当它入侵其他生物体如人的细胞时，脊髓灰质炎病毒的蛋白质会攻击中枢神经系统的脊髓灰质，造成运动神经元的麻痹，下肢无法正常发育及运动。美国纽约州立大学的3位病毒学家根据脊髓灰质炎病毒RNA的碱基编码，人工合成病毒的DNA模板，再把脊髓灰质炎病毒的 DNA 结构还原为RNA结构。同时将等量的RNA结构、天然脊髓灰质炎病毒、X物质注射到健康大鼠中，一周后，观察三组大鼠身体及运动状况。过程如下图所示。甲、乙两组的实验结果几乎一样。这个研究结果随后发表在2002年7月12日的《科学快报》上。请回答下列问题。
（1）脊髓灰质病毒的蛋白质外壳和RNA共有的组成元素有 ，它们的单体分别是 。
（2）DNA模板与病毒RNA组成成分的主要区别有 ，三人研究小组首先人工合成DNA模板，而非合成或提取RNA，从RNA的结构角度分析，其原因可能是 。
（3）丙组中，研究者给小鼠注射的X物质应该是 ，预期丙组的实验结果是 。
（4）人工合成DNA模板不意味着人类制造了生命，从生命系统结构层次的角度，其解释是 。
【答案】（1）C、H、O、N；氨基酸、核糖核苷酸
（2）DNA模板的五碳糖是脱氧核糖，含碱基A、T、C、G；病毒RNA的五碳糖是核糖，含碱基A、U、C、G；RNA是单链结构，不稳定，易发生变异和水解
（3）生理盐水；大鼠身体及运动状况正常
（4）生命系统最基本的结构层次是细胞，人工合成DNA模板没有细胞结构，不能独立完成生命活动，所以不意味着人类制造了生命
【知识点】DNA与RNA的异同；细胞是生物体的结构和功能单位；蛋白质的元素组成
【解析】【解答】(1)组成元素：脊髓灰质炎病毒的蛋白质外壳主要由C、H、O、N等元素组成，因为蛋白质的基本组成单位是氨基酸，氨基酸中一定含有C、H、O、N这四种元素。RNA由C、H、O、N、P组成，其基本组成单位核糖核苷酸中含有磷酸基团（含P）、含氮碱基（含N）以及核糖（含C、H、O）。所以脊髓灰质炎病毒的蛋白质外壳和RNA共有的组成元素是C、H、O、N。
蛋白质的单体是氨基酸，氨基酸通过脱水缩合形成肽链，进而构成蛋白质。RNA的单体是核糖核苷酸，多个核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接形成RNA链。所以它们的单体分别是氨基酸、核糖核苷酸。
(2)DNA模板与病毒RNA组成成分的主要区别：从五碳糖角度来看，DNA模板中的五碳糖是脱氧核糖，而病毒RNA中的五碳糖是核糖。从含氮碱基方面分析，DNA模板含有的碱基是A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）、C（胞嘧啶）、G（鸟嘌呤）；病毒RNA含有的碱基是A（腺嘌呤）、U（尿嘧啶）、C（胞嘧啶）、G（鸟嘌呤），即DNA模板有T无U，病毒RNA有U无T。
人工合成DNA模板而非合成或提取RNA的原因：RNA是单链结构，相比双链的DNA结构更不稳定。单链RNA在溶液中容易发生局部构象改变，也就是易发生变异。同时，RNA在细胞内或环境中容易被RNA酶催化水解，因为RNA酶在自然界中分布广泛且稳定性较高，这使得RNA的保存和操作难度较大。所以三人研究小组首先人工合成DNA模板，而非合成或提取RNA。
(3)在该实验中，甲组注射的是根据脊髓灰质炎病毒RNA人工合成的RNA结构，乙组注射的是天然脊髓灰质炎病毒，为了遵循实验的对照原则，丙组作为空白对照，给小鼠注射的X物质应该是生理盐水。因为生理盐水对小鼠的身体及运动状况无实质性影响，能与其他两组形成对比，从而更准确地观察和分析甲、乙两组中病毒相关物质对小鼠的作用。
由于丙组注射的是生理盐水，不含有脊髓灰质炎病毒的相关致病物质，所以预期丙组的大鼠身体及运动状况正常。这可以与甲、乙两组中因病毒作用导致大鼠出现运动神经元麻痹、下肢无法正常发育及运动等情况形成鲜明对比，进一步验证病毒对大鼠的影响。
(4)生命系统最基本的结构层次是细胞，细胞是生物体结构和功能的基本单位，具有独立的代谢和遗传等生命活动能力。
人工合成的DNA模板只是一个大分子物质，它没有细胞结构，不能独立完成新陈代谢、生长发育、繁殖等生命活动。例如，它不能自主进行物质和能量的交换，不能对内外环境的变化作出相应的调节和反应等。而生命必须是能够独立完成一系列生命活动的整体，所以人工合成DNA模板不意味着人类制造了生命。
【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。
（1）蛋白质的组成元素主要有C、H、O、N，RNA的组成元素为C、H、O、N、P，因此脊髓灰质病毒的蛋白质外壳和RNA共有 的组成元素有C、H、O、N；组成蛋白质的单体是氨基酸，组成RNA的单体是核糖核苷酸。
（2）组成DNA和RNA的五碳糖和含氮碱基存在差异，组成DNA模板的五碳糖是脱氧核糖，含碱基A、T、C、G；组成病毒RNA的五碳糖是核糖，含碱基A、U、C、G，由于RNA是单链结构，不稳定，易发生变异和水解，而DNA为双链结构，比较稳定，因此研究小组首先人工合成DNA模板，而非合成或提取RNA。
（3）根据题意可知，甲、乙、丙分别为：将等量的RNA结构、天然脊髓灰质炎病毒、X物质注射到健康大鼠中，根据等量原则和对照原则可知，丙为对照组，因此给小鼠注射的X物质应该是生理盐水，生理盐水能维持细胞正常的渗透压，不会攻击中枢神经系统的脊髓灰质，因此大鼠身体及运动状况正常。
（4）由于生命系统最基本的结构层次是细胞，人工合成DNA模板没有细胞结构，不能独立完成生命活动，所以不意味着人类制造了生命。
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