重庆市南开中学校2023-2024学年高三上学期第一次质量检测生物 Word版含解析.docx

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重庆市高2024届高三第一次质量检测生物试题考生注意：1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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.下列有关细胞的说法正确的是（）A.细胞都只以DNA储存和传递遗传信息B.细胞中的每种蛋白质都由21种氨基酸组成C.现存细胞都是通过分裂产生的D.能分裂的细胞都以一分为二的方式进行分裂【答案】D【解析】【分析】1、细胞的遗传信息储存在DNA中，通过转录和翻译把信息传递给蛋白质，由蛋白质体现性状。2、蛋白质由氨基酸组成，生物体构成蛋白质的氨基酸有21种。3、新细胞可以由老细胞经分裂产生，也可以经细胞融合形成。【详解】A、细胞中的RNA也可以传递遗传信息，A错误；B、细胞中蛋白质的组成是21种氨基酸，但并非每种蛋白质都由21种氨基酸组成，B错误；C、受精卵是由精子和卵子结合产生的，而非通过分裂产生，C错误；D、细胞学说认为，新细胞是由老细胞分裂产生的。能分裂的细胞都以一分为二的方式进行分裂，D正确。故选D。2.如图为蓝细菌结构示意图，其羧酶体中含有光合作用固定的酶。下列相关叙述错误的是（） A.蓝细菌不具有生物膜系统B.细胞壁富含纤维素和果胶C.气泡、类囊体等结构可能有利于细胞提升物质运输效率D.羧酶体的功能与核糖体联系紧密，并与绿色植物细胞的叶绿体基质类似【答案】B【解析】【分析】原核细胞：没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色质；没有复杂的细胞器（只有核糖体一种细胞器）；含有细胞膜、细胞质，遗传物质是DNA。【详解】A、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜，蓝细菌具有细胞膜，但不具有生物膜系统，A正确；B、植物细胞的细胞壁富含纤维素和果胶，细菌的细胞壁主要成分为肽聚糖，B错误；C、气泡、类囊体等结构增大了运输面积（相对表面积增大），可能有利于细胞提升物质运输效率，C正确；D、羧酶体中含有光合作用固定CO2的酶，光合作用固定CO2的酶存在于绿色植物细胞的叶绿体基质中，D正确。故选B。3.下列关于细胞学说叙述，正确的有几项？（）①细胞学说认为一切动植物都只由细胞构成②细胞学说阐明了生物界的统一性与差异性③细胞学说认为细菌是生命活动的基本单位④细胞学说的提出为生物学研究进入分子水平打下基础⑤细胞学说的研究过程运用了完全归纳法，因此是可信的A.0B.1C.2D.3【答案】B 【解析】【分析】细胞学说是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出的，其内容为：（1）细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞的产物所构成；（2）细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用；（3）新细胞可以从老细胞中产生。【详解】①细胞学说认为细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞的产物所构成，①错误；②细胞学说的重要内容之一是动物和植物都是由细胞发育而来的，阐明了动植物的统一性和生物界的统一性，但没有揭示动植物细胞和生物界的差异性，②错误；③根据细胞学说的观点，细胞是生命活动的基本单位，但不涉及细菌，③错误；④细胞学说的部分观点推动了生物学研究进入分子水平，为研究进入分子水平打下基础，④正确；⑤细胞学说的研究过程运用了不完全归纳法，其结果很可能是可信的，⑤错误；综上所述，有1项正确，即B正确。故选B。4.绿叶海蜗牛（没有贝壳，通体绿色像一片叶子）可将叶绿体从藻类的细胞中“偷”出来，存储在自己的消化道细胞之中。图1-4为绿叶海蜗牛消化道细胞不同细胞器的电镜照片，下列说法错误的是（）A.图1和图2所示细胞器共同参与分泌蛋白的运输B.图3和图4所示细胞器具有双层膜结构C.图3细胞器可作为绿叶海蜗牛消化道细胞的“养料制造车间”D.图2和图3所示细胞器中含有核酸【答案】B【解析】【分析】题图分析：图1、图2、图3和图4分别为高尔基体、线粒体、叶绿体和粗面内质网，其中叶绿体和线粒体为双层膜细胞器，内质网和高尔基体是单层膜细胞器。【详解】A、图1高尔基体、图2线粒体和图4粗面内质网共同参与分泌蛋白的运输，A正确；B、图3是叶绿体具有双层膜、图4粗面内质网为单层膜细胞器，B错误；C、图3叶绿体是绿色植物的养料制造车间，绿叶海蜗牛将叶绿体“偷”出来，用于制造养料，C正确； D、图2线粒体，图3叶绿体，它们都含有核酸，D正确。故选B。5.脂筏模型是对流动镶嵌模型的重要补充。下图为脂筏的结构示意图，下列叙述错误的是（）A.细胞膜主要是由脂质和蛋白质分子构成的B.脂筏的形成可能有助于高效地进行某些细胞代谢活动C.脂筏模型否定了“细胞膜具有一定的流动性”D.脂筏模型中蛋白质以不同的方式分布在磷脂双分子层中【答案】C【解析】【分析】流动镶嵌模型：1、磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是可以流动的；2、蛋白质分子有的镶嵌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，有的横跨整个磷脂双分子层，大多数蛋白质也是可以流动的；3、在细胞膜的外表，少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白，除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂。【详解】A、流动镶嵌模型认为，细胞膜主要是由脂质分子和蛋白质分子构成的，A正确；B、脂筏模型认为，细胞膜上存在单一组分相对富集的区域，推测可能帮助相关的细胞代谢活动高效进行，B正确；C、脂筏模型中存在相对有序的脂相，并未否定细胞膜具有一定的流动性，仅进行了补充，C错误；D、图中膜蛋白以不同形式镶嵌在细胞膜上，与流动镶嵌模型的内容一致，D正确。故选C。6.亲核蛋白是指在细胞质中合成后，需要或能够进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质。亲核蛋白通过核孔进行转运时，伴随GTP水解形成GDP。下列相关叙述错误的是（） A.形成核孔的结构蛋白属于亲核蛋白B.哺乳动物成熟红细胞可能不含亲核蛋白C.亲核蛋白可参与染色体组成D.亲核蛋白通过核孔转运的过程需要消耗能量【答案】A【解析】【分析】典型的细胞核是由双层核膜包被，核膜上的小孔称为核孔。细胞核内有核仁、染色质和核基质等结构。核仁为一个或数个圆球状结构，与核糖体形成有关。染色质呈细丝状，主要由DNA和蛋白质组成，可被苏木精、洋红等碱性染料染成深色。在细胞分裂时，染色质经过高度螺旋形成粗短的染色。【详解】A、核孔位于细胞核膜上，形成核孔的结构蛋白不在细胞核内，不属于亲核蛋白，A错误；B、哺乳动物成熟红细胞不含细胞核，不含核糖体等细胞器，因此不含亲核蛋白，B正确；C、染色质由DNA和蛋白质组成，这些蛋白质需要进入细胞核内发挥功能，属于亲核蛋白，C正确；D、亲核蛋白通过核孔进行转运时，需要GTP水解释放的能量，需要消耗能量，D正确。故选A。7.生物膜系统在结构和功能上联系紧密。COPⅠ、COPⅡ是两种包被膜泡，可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输，过程如图所示。膜泡和囊泡的运输均依赖于细胞骨架。下列说法正确的是（）A.抑制细胞骨架的形成将影响溶酶体的正常功能B.COPⅡ增多，COPⅠ减少，可导致乙的膜面积逐渐减少C.图中溶酶体膜与细菌细胞膜的融合体现了生物膜的流动性D.使用³H标记该细胞的亮氨酸，细胞外检测到的放射性全部来自于分泌蛋白【答案】A【解析】【分析】分析题图：图示表示细胞的生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系，其中COPⅠ、COPⅡ是被膜小泡，可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输；甲是内质网；乙是高尔基体。 【详解】A、甲、乙分别为粗面内质网、高尔基体。膜泡与囊泡的运输均依赖于细胞骨架，抑制细胞骨架的形成，将抑制溶酶体的功能，A正确；B、COPⅡ增多，COPⅠ减少，可能导致高尔基体膜面积增大，B错误；C、如图所示，溶酶体膜与内吞泡膜融合，而不与细菌细胞膜融合，该过程体现了生物膜的流动性，C错误；D、使用3H标记该细胞的亮氨酸，可能存在于溶酶体酶，消化吞入的细菌后被排出体外，不属于分泌蛋白，D错误。故选A。8.“合成生物学”是综合集成不同的技术原理，最终以达到生物学目的的一门新兴学科。如图为利用细菌视紫红质（一种能捕捉光能的膜蛋白）、ATP合酶和脂质体构建的一种人工合成脂质体。在黑暗和光照条件下检测有无H⁺跨膜运输及ATP的产生，结果如图所示。下列分析正确的是（）A.视紫红质是一种H⁺通道蛋白B.ATP合酶抑制剂可以抑制视紫红质对H⁺的运输C.用线粒体内膜上的呼吸酶代替视紫红质，可在同样条件下进行该实验D.该脂质体合成ATP的过程中，能量的转化形式为：光能→H⁺电化学势能→ATP中的化学能【答案】D【解析】【分析】由图可知，细菌脂膜质可以吸收光能，且将氢离子运入细胞；ATP合成酶可以将氢离子运出细胞，且催化ATP合成。【详解】A、如图所示过程为视紫红质作为载体蛋白利用光能主动运输H+，在人工合成脂质体内建立质子梯度，电化学势能驱动ATP合酶合成ATP，A错误；B、ATP合酶抑制剂抑制ATP的合成，而不能抑制视紫红质对H+的主动运输，B错误；C、线粒体内膜上的呼吸酶无法利用光能，无法在同样条件下进行该实验，C错误；D、该脂质体合成ATP的过程中，能量的转化形式为：光能→H+电化学势能→ATP中的化学能，D正确。故选D。9.呼吸熵（RQ）是指呼吸作用所释放的CO2与吸收O2 的物质的量的比值。下表为不同能源物质在完全氧化分解时的呼吸熵。下列说法正确的是（）能源物质糖类蛋白质油脂呼吸熵（RQ）1.000.800.71A.人体在剧烈运动时，有氧呼吸和无氧呼吸共同进行，RQ可能大于1B.只进行有氧呼吸的种子，若其RQ=0.8，则此时呼吸的底物一定是蛋白质C.油脂的RQ低于糖类，原因是油脂中氢原子相对含量较高D.测得酵母菌利用葡萄糖的RQ=7/6，则其有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖之比为1：1【答案】C【解析】【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。【详解】A、动物细胞进行产乳酸的无氧呼吸，不产生CO2，RQ不可能大于1，A错误；B、只进行有氧呼吸的种子，RQ=0.8时可能以不同比例进行着以糖类、蛋白质和油脂为底物的有氧呼吸，B错误；C、油脂的RQ低于糖类，原因是油脂中氢原子相对含量较高，呼吸作用需要的氧气更多，C正确；D、RQ=7/6，假设有氧呼吸释放的CO2为6份，则消耗的氧气为6份，消耗的葡萄糖为1份，则无氧呼吸释放的CO2为7-6=1份，消耗的葡萄糖为0.5份，因此其有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖之比为2：1，D错误。故选C。10.肿瘤细胞在有氧条件下也以无氧呼吸为主，称作Warburg效应。HK2是催化有氧呼吸第一阶段的关键酶，定位于线粒体外膜上，可将肿瘤细胞吸收的葡萄糖转化为6-磷酸葡萄糖（G-6-P），然而过量的Ｇ－６－Ｐ会促进HK2从线粒体外膜上脱落，通过消耗能量引起IκBα的磷酸化和降解，进而造成PD-L1的高表达，最终抑制了T细胞介导的肿瘤杀伤。主要过程如下图所示。下列说法正确的是（） A.Warburg效应会促进乳酸的合成B.NF-κB可以进入细胞核促进PD-Ll的表达，说明IκBα增强了NF-κB的活性C.磷酸化IκBα的磷酸基团最可能来自游离的磷酸基团D.HK2的脱落有利于肿瘤细胞抵抗T细胞的杀伤，可能是因为抑制了G-6-P的持续合成【答案】A【解析】【分析】Warburg效应是癌细胞在氧气充足情况下发生的无氧呼吸过程，该过程产生乳酸而不产生二氧化碳，该过程通过一系列过程最终促进PD-L1的表达暴露于癌细胞表面，从而抑制T细胞活性，导致肿瘤的免疫逃逸。【详解】A、Warburg效应为肿瘤细胞无氧呼吸过程，促进乳酸合成，A正确；B、IκBα的降解促进了NF-κB介导的PD-L1的表达，因此抑制了IκBα的活性，B错误；C、IκBα的磷酸化为耗能过程，磷酸化IκBα的磷酸基团最可能来自ATP，C错误；D、HK2的脱落抑制了G-6-P的持续合成，不利于肿瘤细胞无氧呼吸（也不利于肿瘤细胞抵抗T细胞的杀伤），而是因为促进PD-L1的表达，最终抑制了T细胞介导的肿瘤杀伤，有利于肿瘤细胞抵抗T细胞的杀伤，D错误。故选A。11.每次30分钟以上的低中等强度的有氧运动，可使线粒体形态发生适应性改变，是预防肥胖的关键因素。缺氧会导致肌纤维线粒体碎片化，ATP合成量大幅减少，而Drpl是保证线粒体正常分裂的重要蛋白，下图为相关检测数据。下列说法正确的是（）A.Drp1磷酸化水平降低导致线粒体结构损伤，使ATP合成减少B.有氧训练4周后肌纤维中Drp1磷酸化水平偏高，停止训练后立即降低C.线粒体内膜上存在的酶可催化O₂与NAD⁺反应 D.线粒体能像细菌一样分裂增殖，支持线粒体的内共生学说【答案】D【解析】【分析】题图分析：据图1曲线变化可知，训练可以提高肌纤维中线体粒数量，持续的训练可以维持线粒体的数量在一定量，停止训练后，肌纤维中线粒体数量立即下降。据图2数据分析可知肌纤维在缺氧状态下Drpl磷酸化水平比正常情况下高。【详解】A、缺氧会导致肌纤维线粒体碎片化，且Drpl磷酸化水平比正常情况下高，ATP合成量大幅减少，所以Drp1磷酸化水平降低不导致线粒体结构损伤，使ATP合成增加，A错误；B、有氧训练4周后肌纤维中Drpl磷酸化水平偏低，停止训练后Drpl磷酸化水平变化情况不明，B错误；C、线粒体内膜上存在的酶参与有氧呼吸第三阶段，可催化O2与NADH反应，C错误；D、线粒体的内共生学说认为线粒体来自于被真核细胞吞噬的原始需氧细菌，线粒体能像细菌一样分裂增殖，支持线粒体的内共生学说，D正确。故选D。12.利用东方百合和云南大百合进行植物体细胞杂交，部分结果如下表所示。下列相关说法错误的是（）组别12345PEG浓度（%）2530354045处理条件黑暗、27±3℃、15min融合率（%）1012153020A.原生质体的融合体现了细胞膜的流动性B.获得原生质体后，可用血细胞计数板进行计数C.低浓度PEG促进原生质体融合，高浓度抑制融合D.诱导形成的试管苗需移植到消毒后的蛭石或珍珠岩等环境中，待长壮后再移载入土【答案】C【解析】【分析】植物体细胞杂交技术将来自两个不同植物 体细胞融合成一个杂种细胞（植物体细胞杂交技术），把杂种细胞培育成植株（植物组织培养技术）。其原理是植物细胞具有全能性和细胞膜具有流动性。杂种细胞再生出新的细胞壁是体细胞融合完成的标志，细胞壁的形成与细胞内高尔基体有重要的关系。植物体细胞杂交技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍，在培育作物新品种方面取得的重大突破。题表分析：由图中数据可知，在黑暗、27±3℃、15min条件下，PEG浓度在35%-45%范围时，细胞融合率最高。【详解】A、细胞膜具有流动性，原生质体才能融合，A正确；B、获得原生质体后，细胞已经分散，可以利用血细胞计数板进行计数，B正确；C、从表格中看出，PEG浓度为40%时融合率最高，题中没有无PEG的对照组，不能说过高就是抑制了，C错误；D、诱导形成的试管苗需移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待长壮后再移载入土，D正确。故选C。13.Transwell实验可模拟肿瘤细胞侵袭过程。取用无血清培养液制成的待测细胞悬液加入底部铺有基质胶的上室中，下室为血清培养液，上下层培养液以一层具有一定孔径（小于肿瘤细胞直径）的聚碳酸酯膜（通常膜孔都被基质胶覆盖）分隔开，放入培养箱中培养，通过计数下室的细胞量即可反映细胞的侵袭能力，如下图所示。下列说法错误的是（）A.制作细胞悬液前可先用无血清的培养液培养12-24h，以进一步去除血清的影响B.进入下室的肿瘤细胞数量越多，说明肿瘤细胞的分裂能力越强C.肿瘤细胞必须分泌水解酶并通过变形运动才能穿过铺有基质胶的滤膜D.未铺胶的transwell实验可检测细胞的变形运动能力【答案】B【解析】【分析】据图分析，上下室之间有基质胶、聚碳酸酯膜，膜上有孔但比细胞直径要小，所以，细胞要能够水解基质胶，且能变形，才能从上室进入到下室，因此通过计数下室的细胞量可反映细胞的侵袭能力。【详解】A、制作细胞悬液前可先用无血清的培养液培养12-24h，以进一步去除血清的影响，A正确；B、由题意可知，可通过计数下室的细胞量反映细胞的侵袭能力，所以进入下室的细胞数越多，说明肿瘤细胞的侵袭能力越强，B错误； C、开始将肿瘤细胞加入膜上铺有基质胶的上室中，一段时间后在下室发现肿瘤细胞，说明肿瘤细胞可分泌水解酶将基质胶中的成分分解后进入下室，计数进入下室的细胞量可反映肿瘤细胞的侵袭能力，C正确；D、迁移是指细胞的运动能力，未铺胶的实验只能检测运动能力而不能检测侵袭能力，而侵袭是细胞在运动的同时会分泌出水解基质胶的酶，清除运动障碍，D正确。故选B。14.为制备抗RecQ解旋酶单克隆抗体（mAb），科研人员用RecQ解旋酶免疫小鼠（2n=40）后，疫后小鼠的脾细胞与骨髓瘤细胞（2n=54-64）进行融合，筛选杂交瘤细胞并检测相应单克隆抗体与RecQ解旋酶的特异性反应，相关检测结果如图1、2所示。下列有关说法错误的是（）A.取分裂中期的细胞更利于染色体计数，94﹣104组别对应为杂交瘤细胞，并可排除脾细胞之间相互融合或骨髓瘤细胞之间相互融合的可能性B.单克隆抗体制备过程中需要进行2次筛选和2次抗原检测C.图2显示该mAb能特异性与RecQ解旋酶结合，1%牛血清蛋白的作用为对照D.可将mAb制作成探针，检测肿瘤细胞或肿瘤患者病理切片中RecQ解旋酶的分布情况【答案】B【解析】【分析】单克隆抗体的制备过程是：对小动物注射抗原，从该动物的脾脏中获取B淋巴细胞，将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞，克隆化培养杂交瘤细胞(体内培养和体外培养)，最后获取单克隆抗体。【详解】A、细胞分裂中期利于染色体计数，杂交瘤细胞染色体数目在94-104之间，接近两种亲本细胞的染色体数目之和，并可排除脾细胞之间相互融合或骨髓瘤细胞之间相互融合的可能性，A正确； B、单克隆抗体的制备过程中需要进行2次筛选和1次抗原检测，第一次是用选择性培养基筛选出杂交瘤细胞；第二次是通过克隆化培养和抗体检测，进一步筛选出能产生人们所需要抗体的杂交瘤细胞，B错误；C、图2显示A结果为阳性，B结果为阴性，说明该mAb能特异性与RecQ解旋酶结合，1%牛血清蛋白的作用为对照，C正确；D、单克隆抗体与抗原会发生特异性结合反应，可将mAb制作成探针，根据特异性抗原抗体结合反应检测肿瘤细胞或肿瘤患者病理切片中RecQ解旋酶的分布情况，D正确。故选B。15.一对健康的夫妇生育了一位唇腭裂综合征患儿。为帮助该夫妇生育健康的孩子，医生通过试管婴儿技术得到4枚发育正常的胚胎，并检测相应细胞的基因，结果如下表。下列叙述错误的是（）胚胎编号1号2号3号4号极体类型第一极体第二极体第一极体第二极体第一极体第二极体第一极体第二极体突变基因检测结果突变型野生型野生型突变型野生型突变型突变型突变型A.为一次获得更多卵子，需对妻子注射促性腺激素以促进排卵B.进行上述基因检测的细胞不是滋养层细胞C.体外培养卵母细胞时，将培养皿置于二氧化碳培养箱中进行培养只为防止污染D.移植1号胚胎得到健康孩子的可能性最高【答案】C【解析】【分析】体外受精包括卵母细胞的采集和成熟、精子的获能和受精。卵母细胞的采集需要对妻子注射促性腺激素促进排卵，还需要在体外培养到一定时期;采集到的精子不能直接进行受精，需要在获能液中进行获能处理。【详解】A、可以通过注射促性腺激素来超数排卵，一次获得更多的卵子，A正确；B、基因检测使用了第一极体和第二极体，因此是受精卵，而不是滋养层细胞，B正确；C、体外培养时二氧化碳培养箱一方面为防止污染，另一方面为细胞培养提供温度和pH环境，C错误；C、第二极体的基因型与结合精子的卵子的基因型相同，因此移植1号胚胎得到健康孩子的可能性最高，D正确。故选C。 二、非选择题（共55分）16.所有生物的生存都离不开细胞呼吸。下图为细胞呼吸作用图解，a-d表示某种物质，①-⑤表示生理过程，请回答下列问题：（1）①-⑤中，反应过程中有ATP合成的有___________，释放能量最多的是______________。（2）图中b，c表示的物质分别是____________，e的去向是___________。（3）若苹果在某时间段内通过细胞呼吸释放了0.8mol的CO2，产生了0.6mol的H2O，则CO2产生的具体场所为______________，消耗的葡萄糖为__________mol。为了延长苹果的储藏时间，请从细胞呼吸的角度提出两条措施______________。【答案】（1）①.①②③②.③（2）①.水、水②.能量大部分以热能形式散失，少部分合成ATP（3）①.细胞质基质和线粒体基质②.0.3③.适当降低氧气浓度，适当降低储藏温度（零上低温）【解析】【分析】题图分析：据图分析，其中的a是丙酮酸，b是水，c是水，d是二氧化碳，e是反应释放的能量；过程①-⑤依次为呼吸作用第一阶段（细胞质基质）、有氧呼吸第二阶段（线粒体基质）、有氧呼吸第三阶段（线粒体内膜）、产酒精的无氧呼吸（第二阶段，细胞质基质）、产乳酸的无氧呼吸（第二阶段，细胞质基质）。【小问1详解】据图分析，其中的a是丙酮酸，b是水，c是水，d是二氧化碳，e是反应释放的能量；过程①-⑤ 依次为呼吸作用第一阶段（细胞质基质）、有氧呼吸第二阶段（线粒体基质）、有氧呼吸第三阶段（线粒体内膜）、产酒精的无氧呼吸（第二阶段，细胞质基质）、产乳酸的无氧呼吸（第二阶段，细胞质基质）。在细胞呼吸过程中，能合成ATP的过程有有氧呼吸过程及无氧呼吸第一阶段，即图中过程①②③。释放能量最多的是有氧呼吸第三阶段，即图中过程③。【小问2详解】图中物质b、c都是水，e是呼吸作用过程释放的能量。这些能量大部分以热能形式散失，少部分用于合成ATP，成为ATP中活跃的化学能。【小问3详解】非绿色植物细胞一段时间内细胞呼吸释放了0.8mol的CO2，产生了0.6mol的H2O，说明同时进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸，产生CO2的位置为细胞质基质和线粒体基质。呼吸作用产生H2O的量为0.6moL，说明有氧呼吸消耗的C6H12O6为0.05moL，有氧呼吸CO2的释放量为0.3moL；该时间段内有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，无氧呼吸CO2的释放量为0.8-0.3=0.5moL，无氧呼吸消耗的C6H12O6为0.25moL，共消耗C6H12O6为0.05+0.25=0.3moL。适当降低氧气浓度（而非隔绝氧气），适当降低储藏温度（零上的低温），可以通过减弱水果的呼吸作用，延长储藏时间。17.某同学在实验室中发现一瓶白色粉末。已知该粉末只能是蔗糖（由葡萄糖和果糖构成）或麦芽糖（由葡萄糖构成）中的一种。为了探究该粉末的成分，该同学设计了两种实验方案。（1）方案一：选用2个U型管、蒸馏水、只允许葡萄糖自由通过的半透膜、蔗糖酶和麦芽糖酶（加入体积和含量可忽略不计）作为实验器材和试剂。实验设计如下：①U型管B侧液体为蒸馏水；②U型管A侧液体为该粉末配制的溶液；③将两个U型管编号为1号和2号，向1号U型管A侧加入蔗糖酶，向2号U型管A侧加入麦芽糖酶，观察2个U型管内液面变化；④若___________，则粉末为蔗糖；否则为麦芽糖；⑤该实验______________（需要/不需要）再设置一组空白对照，理由是___________________。（2）方案二：酵母菌可以分泌蔗糖酶和麦芽糖酶，并利用不同的转运蛋白转运不同的单糖。因此选用果糖转运蛋白缺陷型酵母菌、新鲜配制的斐林试剂、质量分数为5%的该粉末溶液，组装了如下实验装置： ①该装置利用酵母菌的______呼吸，通过检测培养液的最终组分确定粉末的组成②间歇性向装置中通入无菌空气，并在25~35℃的环境中培养10h，取少量培养液滤液，用斐林试剂检测；③若__________________，则粉末为蔗糖；否则为麦芽糖；④实验中应将酵母菌的培养时间适当延长以_____________。【答案】（1）①.1号U型管平衡时A侧液而高于B侧液面②.不需要③.这两组实验为对比实验（相互对照实验）或每组前后自身对照（2）①.有氧②.出现砖红色沉淀③.耗尽溶液中的还原糖【解析】【分析】渗透作用指两种不同浓度的溶液隔以半透膜（允许溶剂分子通过，不允许溶质分子通过的膜），水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。或水分子从水势高的一方通过半透膜向水势低的一方移动的现象。【小问1详解】若溶液为蔗糖溶液，则加入蔗糖酶后蔗糖水解为果糖和葡萄，葡萄糖自由通过半透膜，而果糖无法通过，平衡时A侧溶液物质的量浓度高于B侧，渗透作用更强，吸水更多，液面高度更高；若溶液为麦芽糖溶液，则加入麦芽糖酶后麦芽糖水解为葡萄糖，葡萄糖自由通过半透膜，平衡时半透膜两侧物质的量浓度相等，A、B两侧液面等高。两个U型管分别加入蔗糖酶或麦芽糖酶，通过对结果的比较分析，判断粉末的成分，因此为对比实验，也叫相互对照实验；加酶前后液面的变化不需要设置空白对照组。【小问2详解】该装置通过酵母菌分泌的蔗糖酶或麦芽糖酶将二糖水解为单糖，利用果糖转运蛋白缺陷型酵母菌的有氧呼吸，完全消耗葡萄糖后，培养液中剩余果糖，则粉末为蔗糖，否则为麦芽糖。葡萄糖、果糖、麦芽糖等还原糖均可使用斐林试剂检测。将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖，以保证仅当溶液中剩余果糖时斐林试剂才会变色。18.碱法嫩化是一种传统的牛肉嫩化工艺，中国自古以来就有在炖煮牛肉中加入纯碱来提高牛肉嫩度的做法。为了探究牛肉嫩化的最佳条件，某研究小组进行了如下实验（剪切力越小，牛肉嫩度越高；Na2CO3溶液用自来水配制）： 实验结果如下表所示：表.不同浓度Na₂CO₃溶液对牛肉pH值及剪切力的影响Na₂CO₃浓度/（mol·L⁻¹）pH剪切力/kg05.55±0.0015.00±0.470.256.10±0.0214.36±0.270.306.30±0.0112.82±0.360.356.43±0.019.31±0.370.406.81±0.008.63±0.40请回答下列问题：（1）实验设计图中，横线处的处理方式为_____________；从上表的实验数据可以得出，处理所用的Na2CO3溶液浓度与牛肉嫩度的关系是____________________。（2）为了解碱法嫩化的原理，实验小组同学查阅了相关文献，并统计出如下结果： 根据表1、图2和图3的结果，推测碱法嫩化的原理是_________________；该研究小组中一位同学据此对实验设计提出改进方案，认为不应该用鲜嫩的M9和牛牛排，而应该用_________更高的老牛肉进行实验，以观察到更明显的嫩化效果。（3）利用生姜对牛肉进行腌制也可以起到一定的嫩化效果。该研究小组中一位同学想到：可以将生姜蛋白酶（最适pH=6.5;pH>8时失活）和0.4mol/LNa2CO3（pH≈12）溶液共同使用，以达到更好的嫩化效果，但随即否定了自己的想法，理由是________________；而同组另一位同学认为这种想法可行，他想到的方法是___________。【答案】（1）①.等量自来水②.在一定浓度范围内，Na2CO3溶液浓度越高，牛肉嫩度越高（2）①.Na2CO3通过提高肌肉中肌原纤维小片化指数（MFI）、降低胶原蛋白质量分数，提高肌肉嫩度，以达到嫩化目的②.胶原蛋白质量分数/肌原纤维/剪切力（3）①.过碱会使生姜蛋白酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活②.先用0.4mol/LNa2CO3溶液处理牛肉，使牛肉pH达到生姜蛋白酶的最适pH附近，再使用生姜蛋白酶进行处理（或先用生姜蛋白酶进行处理，再用0.4mol/LNa2CO3溶液处理牛肉）【解析】【分析】1、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学反应。（3）作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活。2、影响酶活性的因素：温度、pH、酶的抑制剂等。【小问1详解】根据实验设计 等量原则和单一变量原则，空白对照组应使用等量自来水处理，故横线处的处理方式为等量自来水处理；根据表1的数据，随着Na2CO3浓度升高，牛肉剪切力降低，因此嫩度升高。【小问2详解】根据表1、图2和图3的数据，随着Na2CO3浓度升高，肌原纤维小片化指数（MFI）升高，胶原蛋白含量下降，牛肉剪切力降低，提示嫩度升高，因此Na2CO3可能通过提高肌肉中肌原纤维小片化指数（MFI），降低胶原蛋白含量，来提高肌肉嫩度。因此胶原蛋白含量与牛肉嫩度呈负相关，老牛肉的胶原蛋白含量更高。【小问3详解】过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。生姜蛋白酶的最适pH=6，pH大于8时失活，0.4mol/LNa2CO3溶液pH大于8，会使生姜蛋白酶失活，不能同时使用；根据表1结果，不同浓度Na2CO3溶液可使牛肉pH维持在生姜蛋白酶的最适pH附近，因此可以先用0.4mol/LNa2CO3溶液处理牛肉，使牛肉pH达到生姜蛋白酶的最适pH附近，再使用生姜蛋白酶进行处理，以达到更好的嫩化效果。也可以先用生姜蛋白酶进行处理，再用0.4mol/LNa2CO3溶液处理牛肉。19.线粒体中某基因突变可引发莱氏综合征（LeighSyndrome）。医学工作者用来自卵子捐献者的健康线粒体取代了母亲卵子中的缺陷线粒体，随后用父亲的精子使融合后的卵子受精，诞生出世界首位“三亲婴儿”。下图为“三亲婴儿”技术路线示意图，回答下列问题：（1）该技术涉及_______________等操作（至少答两项）。（2）在促使捐献者及母亲超数排卵时，不宜长期过量使用性激素的原因是_____________。（3）图示重组卵母细胞应培养至______（时期），才具备与精子受精的能力，人工授精前需对精子进行_____处理。（4）“三亲婴儿”技术被认为可能有助于治疗某些不明原因的不孕不育症，并提高体外受精的成功率。医学工作者提出另一种“三亲婴儿”的技术路线：先___________________，然后将其细胞核转移到另一个细胞核已提前被移除的受精卵中。这样的受精卵也有三个遗传学亲本，并且不携带母亲的致病线粒体DNA。【答案】（1）动物细胞培养、动物细胞核移植、胚胎移植、早期胚胎培养等（2）长期过量使用的性激素会通过负反馈调节，导致性腺萎缩（3）①.MII②.获能 （4）先让父母双方的生殖细胞完成受精过程，产生受精卵【解析】【分析】据图分析：图示表示三亲婴儿的培育过程，由图可知，三亲婴儿的培育采用了核移植技术、体外受精技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等。所得三亲婴儿细胞的细胞质来自健康的捐献者，细胞核基因一半来自母亲，一半来自父亲，所以三亲婴儿融合了三亲的遗传物质。【小问1详解】该技术涉及核移植技术、体外受精技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技等操作。【小问2详解】性激素的合成受下丘脑-垂体-性腺轴的调节，通过长期过量使用性激素刺激母体，性激素会通过负反馈调节抑制垂体功能，导致性腺萎缩。【小问3详解】卵母细胞要处于MII才具备受精能力，所以重组卵母细胞应培养至MII期。精子要经过获能处理才具备受精能力，所以人工授精前要对精子进行获能处理。【小问4详解】可以先形成受精卵后再对受精卵的核进行移植，也能达到同样的目的。20.两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如图1所示。请回答下列问题：（1）过程①需要使用____________酶去除细胞壁。③要用到的方法有_________（物理法和化学法各举一例）。（2）过程②紫外线的作用是____________。（3）过程④培养基中需添加___________、无机盐、蔗糖等物质才能诱导愈伤组织形成，其中蔗糖的作用是____________________（至少答出一点）。（4）以普通小麦、中间偃麦草及杂种植株1~4的基因组DNA 为模板扩增出差异性条带，可用于杂种植株的鉴定，结果如图2所示。据图判断，再生植株1~4中一定是杂种植株的有_____________，判断依据是_______________。【答案】（1）①.纤维素酶和果胶②.离心法、电融合法、PEG融合法、高Ca2+-高pH融合法等（2）使中间偃麦草的染色体断裂（3）①.植物激素②.维持原生质体正常的形态和结构（或维持渗透压平衡）/提供能量来源、化学性质更稳定/防止杂菌滋生（4）①.1、2、4②.它们同时具有普通小麦和中间偃麦草的DNA片段【解析】【分析】题图解读：图1中的过程分别是：①是通过酶解法去除植物细胞壁，②是用紫外线诱导染色体变异，③是诱导融合形成杂种细胞，④为脱分化和再分化形成杂种植株的过程，体现了植物细胞的全能性，⑤为筛选耐盐小麦的过程。图2中，1、2、3、4号四种小麦新品种中，3号只含普通小麦的DNA片段，1、2、4号都同时含有普通小麦和中间偃麦草的DNA片段。【小问1详解】植物细胞壁组成成分是纤维素和果胶，所以过程①需要使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，制备原生质体。③促进原生质体融合的手段有物理法和化学法，包括离心法、电融合法、PEG融合法、高Ca2+-高pH融合法等。【小问2详解】不同剂量的紫外线可导致细胞中染色体发生不同程度的变异，过程②紫外线的作用是使中间偃麦草的染色体断裂。　【小问3详解】过程④为植物组织培养，在植物组织培养过程中，所用的培养基中要根据培养的目的加入不同的植物激素的浓度和比例，进行脱分化培养或再分化培养，而且还需要无机盐、蔗糖等物质才能诱导愈伤组织形成。蔗糖的作用有维持原生质体正常的形态和结构（或维持渗透压平衡），提供能量来源，化学性质更稳定，防止杂菌滋生。