資源簡介

1．事實概述類
蛋白質磷酸化和去磷酸化是調節和控制蛋白質活力和功能的最重要的機制。某些蛋白質在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位點發生磷酸化和去磷酸化，參與細胞信號傳遞，調控蛋白質的活性和功能，如圖所示：
(1)某種信號到達和信號減弱時發揮作用的酶分別是__________________________，體現了酶的______________(特性)。
(2)蛋白激酶催化的反應屬于________(填“吸能”或“放能”)反應。
(3)蛋白質特定磷酸化位點的氨基酸缺失，會造成的結果是_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
提示：(1)蛋白激酶和蛋白磷酸酶　專一性　(2)吸能　(3)會影響細胞信號傳遞，影響蛋白質功能發揮
2．判斷依據類
關于真核細胞葉綠體的起源，科學家依據證據提出了一種解釋：約十幾億年前，有一種原始真核生物吞噬了原始的藍細菌，有些未被消化的藍細菌，能依靠原始真核生物的“生活廢物”制造營養物質，逐漸進化為葉綠體，演變過程如下圖：
(1)按照這一推測，葉綠體的外膜和內膜的來源分別是____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)進一步推測，線粒體的形成過程是_____________________________
_____________________________________________________________________。
(3)在你的知識范圍內找出支持這一假說的兩條證據：____________________________________________________________________
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提示：(1)原始真核細胞的細胞膜和藍細菌的細胞膜
(2)原始真核生物吞噬好氧型細菌形成的
(3)線粒體和葉綠體內含有DNA和RNA，在遺傳上具有半自主性；線粒體和葉綠體內的DNA是環狀，沒有與蛋白質結合，與細菌相同；線粒體和葉綠體中都有核糖體，能獨立合成蛋白質；在生物界中，吞噬現象普遍存在，如白細胞吞噬病菌(任選兩條)
3．判斷依據類
(1)生物毒素A(A)是由蛋白B(B)經過糖鏈修飾的糖蛋白，通過胞吞進入細胞，專一性地抑制人核糖體的功能。為研究A的結構與功能的關系，某科研小組取A、B和C(由A經加熱處理獲得，糖鏈不變)三種蛋白樣品，分別加入三組等量的某種癌細胞(X)培養物中，適當培養后，檢測細胞內樣品蛋白的含量和X細胞活力(初始細胞活力為100%)。結果如下圖：
①根據上述實驗結果推斷，A分子進入細胞時，與細胞表面受體結合的主要是其分子的哪一部分？________。判斷的依據是________________________________
___________________________________________________________________。
②A能否抑制X細胞活力決定于______________，其判斷依據是____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
③A導致X細胞活力下降的原因是______________________________________
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提示：①糖鏈　含有糖鏈的A和C均能進入細胞，但無糖鏈的B幾乎不能進入細胞　②其空間結構　A能正常發揮抑制X細胞活力的作用，但蛋白空間結構被破壞的C則不能　③核糖體功能受到抑制，會使X細胞內蛋白質合成受阻
(2)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強度的變化趨勢如圖所示。甲、乙兩種植物單獨種植時，如果種植密度過大，那么凈光合速率下降幅度較大的植物是________，判斷的依據是______________________________________________
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提示：甲　光照強度降低導致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大，種植密度過大，植株接受的光照強度減弱，導致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大
4．原因分析類
(1)生長環境中的CO2濃度由1%降低到0.03%時，植物的光飽和點的變化是________，原因是_________________________________________
____________________________________________________________________；
光補償點的變化是________，原因是_____________________________________
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提示：降低　因為CO2濃度降低時，暗反應的強度低，所需要的ATP和NADPH少　升高　因為在合成有機物的量不變時，CO2濃度降低，所需要的光照強度增大
(2)某二倍體植物高莖(H)對矮莖(h)為顯性，基因H、h在4號染色體上，則基因型為Hh的植株在進行減數分裂時，出現了一部分處于減數分裂Ⅱ中期的基因型為Hh的細胞，最可能的原因是_________________________________________
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若缺失一條4號染色體的高莖植株減數分裂時，偶然出現了一個基因型為HH的配子，最可能的原因是_____________________________________________
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提示：在減數分裂Ⅰ前期，四分體中的非姐妹染色單體間發生了片段互換　減數分裂Ⅱ時基因H所在的姐妹染色單體未分開或分開后形成的兩條染色體移向了細胞同一極
(3)細胞內部產生的蛋白質被包裹于囊泡之中，這些囊泡能夠精準地運輸。為了確定參與囊泡運輸的基因，科學家篩選了兩種酵母突變體，這兩種突變體與野生型酵母電鏡照片差異如下：
酵母突變體 與野生型酵母電鏡照片的差異
Sec12基因突變體 突變體細胞內內質網特別大
Sec17基因突變體 突變體細胞內，內質網和高爾基體間積累大量的未融合小泡
據此推測兩種基因編碼的蛋白在囊泡運輸中的作用：
①Sec12基因編碼的蛋白質的作用_______________________________
_____________________________________________________________________。
②Sec17基因編碼的蛋白質的作用________________________________
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提示：①與內質網上囊泡的形成有關　②促進內質網與高基體間的蛋白質運輸，控制囊泡正確移動(促進內質網發送的囊泡與高爾基體的融合)
5．分析評價類
(1)某同學做了如下實驗：取A、B兩支試管。在A管中加入煮熟的蠶豆子葉，B管中加入發芽的蠶豆子葉。在兩管中分別加入甲烯藍溶液(注：甲烯藍氧化態為藍色，接受氫后為無色)，一段時間后倒出溶液，兩管中的子葉都呈藍色，然后，兩管分別加水淹沒子葉、抽氣、在水面上覆蓋適量液狀石蠟，37 ℃保溫一段時間后，發現A管中的子葉不變色，B管中的子葉藍色變淺。請思考分析：
①B管中子葉藍色變淺的原因是________________________________
___________________________________________________________________。
②A管子葉不變色的原因是_____________________________________
____________________________________________________________，
實驗中設置A管的目的是_______________________________________。
提示：①B管中子葉在無氧呼吸過程中產生的氫能使甲烯藍還原　②A管中子葉細胞的酶失活，無呼吸作用　作對照實驗
(2)為研究溫度的變化對貯藏器官呼吸作用的影響，研究人員以馬鈴薯塊莖為材料，進行了如下實驗：
實驗一：將兩組相同的馬鈴薯塊莖，分別置于低溫(4 ℃)和室溫(20 ℃)條件下貯藏10天，發現低溫組塊莖中淀粉酶含量顯著高于室溫組。
實驗二：將馬鈴薯塊莖從20 ℃移到0 ℃后，再回到20 ℃環境中，測定CO2的釋放速率的變化，結果如下圖所示。
①當馬鈴薯塊莖從20 ℃移到0 ℃環境中，CO2的釋放速率下降，其原因是_____________________________________________________________________
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②當馬鈴薯塊莖重新移回到20 ℃環境中，與之前20 ℃環境相比，CO2的釋放速率明顯升高。綜合上述實驗，合理的解釋這一現象。_______________________
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提示：①溫度降低導致酶的活性下降，呼吸作用產生的CO2減少
②在0 ℃環境中淀粉酶含量增加，催化淀粉水解生成的還原糖增加，為之后20 ℃條件下呼吸作用提供更多的底物，呼吸作用較之前20 ℃時強
6．原因分析類
CO2濃度增加會對植物光合作用速率產生影響。研究人員以大豆、甘薯、花生、水稻作為實驗材料，分別進行三種不同實驗處理，甲組提供大氣CO2濃度(375 μmol·mol-1 )，乙組提供CO2濃度倍增環境(750 μmol·mol-1)，丙組先在CO2濃度倍增的環境中培養60 d，測定前一周恢復為大氣CO2濃度。整個生長過程保證充足的水分供應，選擇晴天上午測定各組的光合作用速率。結果如下圖所示。回答下列問題：
(1)CO2濃度增加，作物的光合作用速率增加，理由是____________________________________________________________________
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(2)與甲組相比，乙組CO2濃度倍增，光合作用速率并沒有倍增，此時限制光合速率增加的因素有_____________________________________________________
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(3)解釋丙組的光合速率比甲組低的原因。____________________________________________________________________
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提示：(1)CO2是光合作用(或暗反應)的原料
(2)溫度、光照強度
(3)植物長期處于CO2濃度倍增環境下，降低了固定CO2的酶含量或者活性，當恢復到大氣CO2濃度后，已經降低的固定CO2的酶的含量或活性未能恢復，又失去了高濃度CO2的優勢，因此會表現出比大氣CO2濃度下更低的光合速率
7．實驗思路類
(1)光照下，卡爾文給小球藻懸浮液通入14CO2, 一定時間后殺死小球藻，同時提取產物并分析。實驗發現，僅僅30 s的時間，放射性代謝產物多達幾十種。縮短時間到7 s，發現放射性代謝產物減少到12種，想要探究CO2轉化成的第一個產物是什么，實驗思路是_____________________________________________
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提示：不斷縮短光照時間后殺死小球藻，同時提取產物并分析，直到最終提取物中只有一種放射性代謝產物，該物質即為CO2轉化成的第一個產物
(2)研究表明，光照會影響韭菜葉綠素的合成，但不會影響類胡蘿卜素的合成。請利用色素的提取和分離技術，以暗處生長的韭菜幼苗作為材料，設計實驗以驗證這一結論。實驗思路是_________________________________________________
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提示：將部分韭菜幼苗置于光照條件下培養(甲組)，部分置于黑暗條件下培養(乙組)。一段時間后，提取并用紙層析法分離兩組韭菜中的色素并比較濾紙條上的色素帶
8．開放思維類
將生長在水分正常土壤中的某植物通過減少澆水進行干旱處理，該植物根細胞中溶質濃度增大，葉片中的脫落酸(ABA)含量增高，葉片氣孔開度減小。有研究表明：干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。請以該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)為材料，設計實驗來驗證這一結論。要求簡要寫出實驗思路和預期結果。
實驗思路：___________________________________________________________
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預期結果：___________________________________________________________
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提示：取ABA缺失突變體在正常條件下測定氣孔開度，經干旱處理后，再測定氣孔開度。預期結果是干旱處理前后氣孔開度不變。將上述經干旱處理的ABA缺失突變體平均分成兩組，在干旱條件下，一組進行ABA處理，另一組作為對照組，一段時間后，分別測定兩組的氣孔開度　ABA處理組氣孔開度減小，對照組氣孔開度不變
專題限時集訓(一)　細胞
(建議用時：40分鐘)
一、選擇題
1．(2024·山東濰坊期中)人體內葡萄糖可以轉化為脂肪，其轉化過程如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A．①②發生的場所均為線粒體基質
B．葡萄糖轉化為脂肪后，組成元素不變
C．高糖飲食可使人體內脂肪積累導致肥胖
D．X物質是甘油，室溫時脂肪是否呈液態主要取決于脂肪酸是否飽和
A　[①的過程發生在細胞質基質中，A錯誤。葡萄糖和脂肪都是由C、H、O三種元素構成，因此葡萄糖轉化為脂肪后，組成元素不變，B正確。高糖飲食導致體內有過多的葡萄糖，會轉化為脂肪，導致肥胖，C正確。脂肪是由甘油和脂肪酸組成的，若X物質能與脂肪酸結合生成脂肪，則X代表甘油，植物脂肪大多含不飽和脂肪酸，在室溫時呈液態；大多數動物脂肪含有飽和脂肪酸，室溫時呈固態，D正確。]
2．(2024·山東濰坊一模)研究發現，酵母細胞中有些分泌蛋白不能邊合成邊跨膜轉運，而是由結合 ATP 的分子伴侶Bip蛋白與膜整合蛋白 Sec63 復合物相互作用后，水解 ATP 驅動翻譯后的轉運途徑。下列說法錯誤的是(　　)
A．真核細胞分泌蛋白的合成起始于附著在內質網上的核糖體
B．分泌蛋白邊合成邊跨膜轉運的過程依賴于生物膜的流動性
C．上述特殊分泌蛋白合成后的運輸與細胞骨架密切相關
D．單獨的Bip蛋白能與 ATP 結合但不能直接將其水解
A　[真核細胞分泌蛋白的合成起始于游離核糖體，只是游離的核糖體會帶著一段肽鏈進入內質網上繼續進行合成和加工，A錯誤；分泌蛋白邊合成邊跨膜轉運的過程依賴于生物膜的流動性這一生物膜的結構特性，B正確；細胞骨架參與物質運輸，上述特殊分泌蛋白合成后的運輸與細胞骨架密切相關，C正確；結合題干“而是由結合 ATP 的分子伴侶Bip蛋白與膜整合蛋白 Sec63 復合物相互作用后，水解 ATP 驅動翻譯后的轉運途徑”可知，單獨的Bip蛋白能與 ATP 結合但不能直接將其水解，D正確。]
3．(2024·江蘇南通調研)植物根吸收主要由細胞膜兩側的電位差驅動的吸收由H＋濃度梯度驅動，相關轉運機制如圖。下列說法錯誤的是(　　)
進入細胞屬于主動運輸，需間接消耗ATP
B．膜內的H＋來源于NRT1.1的轉運和的分解
C．轉運H＋出細胞的載體蛋白，具有ATP水解酶活性
D．施用尿素可被植物根細胞直接吸收，其運輸方式與相同
D　[據圖可知進入根細胞膜是H＋的濃度梯度驅動進行的逆濃度梯度運輸，屬于主動運輸，動力是H＋的濃度梯度，而H＋的濃度梯度的維持需要消耗ATP，因此進入細胞需間接消耗ATP，A正確；據圖可知，膜內H＋一方面來源于的分解，另一方面通過載體蛋白NRT1.1順濃度梯度運輸運進細胞內，B正確；圖中顯示轉運H＋出細胞的載體蛋白，同時能催化ATP水解形成ADP和Pi，具有ATP水解酶活性，C正確；由題干信息可知的吸收是根細胞膜兩側的電位差驅動的，所以通過AMTs進入細胞消耗的能量不是來自ATP，而施用尿素可被植物根細胞直接吸收依賴ATP水解提供能量，兩者運輸方式并不相同，D錯誤。]
4．(2024·湖南師大附中二模)碘是甲狀腺激素合成的原材料，甲狀腺濾泡細胞內I－的濃度是血漿中I－濃度的30倍。血漿中I－進入濾泡上皮細胞是由鈉碘同向轉運體(NIS)介導的，如下圖所示。哇巴因是鈉鉀泵抑制劑，硝酸根離子可以與I－競爭NIS。下列敘述正確的是(　　)
A．鈉碘同向轉運體運輸I－的方式與其運輸Na＋的方式相同
B．鈉鉀泵通過協助擴散將細胞內的鈉離子順濃度梯度運出
C．哇巴因可抑制NIS的功能，從而影響甲狀腺激素的合成
能夠同時影響Na＋和I－進入甲狀腺濾泡上皮細胞
C　[根據題干信息“甲狀腺濾泡細胞內的I－濃度是血漿中I－濃度的30倍”，血漿中I－進入濾泡上皮細胞是逆濃度梯度進行的，是主動運輸，Na＋進入細胞是從高濃度向低濃度，為協助擴散，A錯誤；由圖分析可知，鈉鉀泵消耗ATP將細胞內多余的鈉離子逆濃度梯度運出，因此鈉鉀泵通過主動運輸將細胞內的Na＋逆濃度梯度運出，B錯誤；哇巴因是鈉鉀泵抑制劑，則哇巴因抑制了NIS的功能，濾泡上皮細胞吸收I－受到抑制，則影響甲狀腺激素的合成，C正確；根據題意，硝酸根離子可以與I－競爭NIS，則影響了I－進入甲狀腺濾泡上皮細胞，D錯誤。]
5．(2024·湖北八市聯考)研究者用儀器檢測擬南芥葉片在光—暗條件下CO2吸收量的變化，每2 s記錄一個實驗數據，并在圖中以點的形式呈現(光—暗處理過程中溫度等條件保持適宜且穩定)，下列相關分析正確的是(　　)
A．200 s以后葉肉細胞內ATP和NADPH的合成均停止
B．光下擬南芥葉片的總光合速率約為0.2～0.6 μmol CO2·m-2·s-1
C．300 s后CO2釋放量逐漸增加，并達到一個相對穩定的水平
D．據圖可知光下擬南芥葉片可能存在另一個釋放CO2的過程
D　[停止光照后葉肉細胞可以通過細胞呼吸合成ATP，A錯誤；總光合速率是凈光合速率和呼吸速率之和，圖中縱坐標為凈光合速率，B錯誤；由圖可知，300 s后CO2釋放量減少并達到一個相對穩定的水平，C錯誤；停止光照后CO2的釋放速率大于呼吸作用產生CO2的速率，說明存在另一個生理過程在釋放CO2，D正確。]
6．(2024·湖南長沙聯考)在有絲分裂中期，若出現單附著染色體(如下圖所示)，細胞將停滯在分裂中期，直至該染色體與另一極的紡錘絲相連，并正確排列在赤道板上。此過程受位于前期和錯誤排列的中期染色體上的Mad2蛋白的監控，正確排列的中期染色體上沒有Mad2蛋白。用玻璃微針勾住單附著染色體，模擬施加來自另一極的正常拉力時，細胞會進入分裂后期。下列敘述錯誤的是(　　)
A．當所有染色體上都存在Mad2蛋白時，細胞才能進入分裂后期
B．癌細胞的染色體排布異常時仍然能繼續分裂可能與監控缺失有關
C．Mad2蛋白功能異常可能導致細胞發生染色體變異
D．Mad2蛋白基因的表達發生于有絲分裂前的間期并于有絲分裂前期結合到著絲粒上
A　[根據題意“正確排列的中期染色體上沒有Mad2蛋白”，當所有染色體上的Mad2蛋白消失時，細胞才能進入分裂后期，A錯誤。染色體的排布和細胞的分裂受位于前期和錯誤排列的中期染色體上的Mad2蛋白的監控，而癌細胞的染色體排布異常時仍然能繼續分裂可能與Mad2的監控功能異常有關，B正確。Mad2蛋白功能異常時染色體移動可能出現異常而導致染色體變異，C正確。細胞分裂過程中，DNA的復制和蛋白質的合成發生在分裂前的間期，Mad2蛋白基因的表達應發生于有絲分裂前的間期。Mad2蛋白監控紡錘絲在著絲粒上的著生，所以應于前期結合到著絲粒上，D正確。]
7．(2024·河北衡水中學檢測)一個基因型為AaXbY的精原細胞減數分裂產生了三種基因型的精細胞，分別是aY、AXbXb、A。下列敘述錯誤的是(　　)
A．減數分裂Ⅰ過程中發生了基因重組
B．初級精母細胞的基因型為AAaaXbXbYY
C．三種基因型精細胞產生的原因是減數分裂Ⅰ發生異常
D．基因型為AXbXb和A的精細胞來自同一個次級精母細胞
C　[減數分裂Ⅰ后期發生同源染色體分離，非同源染色體自由組合時發生了基因重組，A正確；一個基因型為AaXbY的精原細胞經復制后，形成的初級精母細胞的基因型為AAaaXbXbYY，B正確；由分析可知，Xb與Xb是復制形成的，由異常精子細胞中的染色體組成可知，Xb與Xb所在的姐妹染色單體分開后移向同一極，因此三種基因型精細胞產生的原因是減數分裂Ⅱ后期發生異常，C錯誤；由分析可知，基因型為AXbXb和A的精細胞來自同一個次級精母細胞，D正確。]
8．(2024·山東菏澤一模)胰島素可促進神經元上胰島素受體的酪氨酸磷酸化，抑制神經元細胞凋亡。而炎癥因子可誘導神經元上胰島素受體的絲氨酸磷酸化，抑制胰島素的上述功能，同時還引起神經元中的α-核蛋白功能異常，進一步加重胰島素的功能障礙。下列敘述錯誤的是(　　)
A．胰島素可促進神經元攝取和利用葡萄糖分子
B．炎癥因子增多會提高神經元的細胞凋亡水平
C．α-核蛋白異常后通過負反饋調節維持神經元穩態
D．抑制受體的絲氨酸磷酸化可減輕患者神經元損傷
C　[胰島素的作用是促進組織細胞加速攝取、利用和儲存葡萄糖，故胰島素可促進神經元攝取和利用葡萄糖分子，A正確；由分析可知，炎癥因子抑制胰島素的功能，炎癥因子增多會提高神經元的細胞凋亡水平，B正確；炎癥因子可誘導神經元上胰島素受體的絲氨酸磷酸化，抑制胰島素的功能，同時還引起神經元中的α-核蛋白功能異常，進一步加重胰島素的功能障礙，說明α-核蛋白異常后通過正反饋調節維持神經元穩態，C錯誤；抑制受體的絲氨酸磷酸化可減輕患者神經元損傷，D正確。]
9．(不定項)(2024·湖南雅禮中學檢測)藍細菌的細胞質中同時含有ATP、NADPH、NADH和丙酮酸等中間代謝物。藍細菌光合作用的光反應除了利用水的光解產生ATP的途徑1外，還存在一種只產生ATP不參與水光解的途徑2。研究者構建了途徑2被強化的工程菌K，在相同培養條件下，測定初始藍細菌、工程菌K細胞質中ATP、NADH和NADPH含量，結果如下表：
菌株 ATP NADH NADPH
初始藍細菌 626 32 49
工程菌K 829 62 49
注：數據單位為pmol/OD730。
下列說法錯誤的是(　　)
A．藍細菌的ATP來源于光合作用和細胞呼吸
B．途徑2的產物只有ATP和NADPH，沒有O2
C．據表可知，工程菌K的有氧呼吸第三階段被促進
D．據表可知，工程菌K的光反應中的水光解被抑制
BCD　[由題干可知，藍細菌的光反應過程可以通過兩種途徑產生ATP，而且其有氧呼吸過程也會產生ATP，A正確；由題表可知，與初始藍細菌相比，增強途徑2的工程菌K的NADPH并沒有增加，說明通過途徑2生成ATP時，并沒有生成NADPH，而且途徑2不參與水光解，因此也沒有O2生成，B錯誤；有氧呼吸的三個階段都產生NADH，由題表可知，與初始藍細菌相比，工程菌K的NADH顯著增加，只能推測出其呼吸作用增強，無法確定是哪個階段被促進，C錯誤；由上面分析可知，途徑2不產生NADPH，只有途徑1利用水光解產生NADPH，若工程菌K的光反應中的水光解被抑制，則會導致NADPH含量降低，與題表信息不符，D錯誤。]
10．(不定項)(2024·山東淄博二模)電子傳遞鏈是線粒體內膜上的一組酶復合體。在線粒體內膜上，氧化過程(電子傳遞)和磷酸化(形成ATP)相耦聯(如圖)。已知DNP可阻礙磷酸化過程而不影響氧化過程，使得呼吸作用仍可進行，但無法產生ATP。魚藤酮可阻礙電子從復合體Ⅰ傳遞到UQ。氰化物可抑制電子從復合體Ⅳ傳遞給O2，但有些植物體還存在另外一條抗氰呼吸電子傳遞途徑，電子通過復合體Ⅰ傳遞給UQ后直接傳遞給交替氧化酶，消耗氧氣產生水，此過程無質子穿膜。下列說法正確的是(　　)
A．抗氰呼吸電子傳遞途徑可被魚藤酮抑制
B．植物抗氰呼吸時ATP的產生速率加快
C．DNP阻礙磷酸化后可使細胞的產熱量增加
D．氰化物影響有氧呼吸的第三階段
ACD　[分析題意，魚藤酮可阻礙電子從復合體Ⅰ傳遞到UQ，故抗氰呼吸電子傳遞途徑可被魚藤酮抑制，A正確；抗氰呼吸電子傳遞途徑中，電子通過復合體Ⅰ傳遞給UQ后直接傳遞給交替氧化酶，消耗氧氣產生水，此過程無質子穿膜，則該過程ATP的產生受阻，B錯誤；正常情況下，有氧呼吸釋放的能量大部分轉化為熱能，少部分轉化為ATP中的能量，DNP可阻礙磷酸化過程而不影響氧化過程，使得呼吸作用仍可進行，但無法產生ATP，即DNP阻礙磷酸化后ATP的產生受阻，可使細胞的產熱量增加，C正確；有氧呼吸的第三階段是O2和[H]反應生成水，氰化物可抑制電子從復合體Ⅳ傳遞給O2，故氰化物影響有氧呼吸的第三階段，D正確。]
11．(不定項)(2024·江蘇鹽城模擬)下圖所示生理過程中，P680和P700表示兩種特殊狀態的葉綠素a，M表示某種生物膜，其中乙側的H＋濃度遠高于甲側，在該濃度差中儲存著一種勢能，該勢能是此處形成ATP的前提。據圖分析，下列說法錯誤的是(　　)
A．乙側的H＋完全來自甲側
B．生物膜M是葉綠體類囊體薄膜，屬于葉綠體內膜
C．CF0和CF1與催化ATP的合成、轉運H＋有關，很可能是蛋白質
D．該場所產生的NADPH和ATP將參與暗反應中的CO2的固定
ABD　[根據光反應階段的物質變化可知，乙側的H＋除來自甲側，還來自乙側的水的光解過程，A錯誤；葉綠素存在于葉綠體的類囊體薄膜上，即膜M為(葉綠體)類囊體(薄)膜，其不屬于葉綠體內膜，B錯誤；CF0和CF1是復雜的蛋白質，其在圖中所示生理過程中的作用是催化ATP的合成、轉運H＋，C正確；該場所產生的NADPH和ATP將參與暗反應中的三碳化合物的還原過程，D錯誤。]
12．(不定項)(2024·山東濟寧二模)Klotho基因與人及小鼠的衰老密切相關。在啟動子和終止子不變的情況下，該基因在人體內能表達出兩種不同結構的蛋白質，分別為跨膜klotho蛋白和內環境中的klotho蛋白。klotho蛋白通過特定的通路誘導某種超氧化物歧化酶的表達，進而降低細胞中自由基的危害。下列說法錯誤的是(　　)
A．人血清中的klotho蛋白濃度隨年齡的增長而降低
B．敲除Klotho基因的小鼠發生基因突變的概率增加
C．細胞通過調節轉錄過程合成出不同的klotho蛋白
D．Klotho基因通過控制酶的合成控制代謝，直接控制生物性狀
CD　[研究表明，隨著年齡的增長，人體內klotho蛋白的濃度會下降，這與人體的衰老過程密切相關，A正確；Klotho基因編碼的蛋白質能夠降低細胞中自由基的危害，所以敲除Klotho基因的小鼠可能會因為自由基的損害而增加基因突變的風險， B正確；由題意可知，在啟動子和終止子不變的情況下，Klotho基因在人體內能表達出兩種不同結構的蛋白質，這表明細胞可能通過調節翻譯過程來合成不同的蛋白質，C錯誤；由題意可知，Klotho基因通過調控klotho蛋白的表達來誘導超氧化物歧化酶的合成，進而降低細胞中自由基的危害，這里的控制是間接的，通過調控代謝過程中的酶活性來影響細胞功能，是間接控制生物性狀，D錯誤。]
二、非選擇題
13．(2024·廣東廣州聯考)光反應依賴類囊體薄膜上的PSⅡ光復合體(葉綠素－蛋白質復合體)。PSⅡ光復合體上的蛋白質LHCⅡ通過與PSⅡ結合或分離來增強或減弱對光能的吸收，LHCⅡ與PSⅡ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化，其過程如圖1所示。回答下列問題：
(1)PSⅡ光復合體上光合色素可用________提取，主要吸收可見光中的______________。
(2)根據信息分析，強光條件下，植物減弱對光能吸收的機理是_____________________________________________________________________
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(3)光飽和點是指當光照強度上升到某一數值之后，光合作用速率不再繼續隨著光照強度增強而升高時的光照強度，科研人員測定了不同脫水率對海藻滸苔植物光合作用速率的影響，實驗結果如圖2所示。
①據圖2結果分析，在一定范圍內，隨海藻滸苔脫水率增大，其光飽和點將會________(填“升高”“降低”或“不變”)。已知酶活性會受含水量影響，據此分析脫水導致光飽和點發生該變化的原因是______________________________
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②在高潮沉水狀態下，海藻滸苔對的利用能力很強，能直接吸收利用水中的作為光合無機碳源。在低潮干出狀態下，海藻滸苔和空氣直接接觸，其光合作用速率會急劇下降，分析其原因是_________________________________
_______________________________________________________________________。
[解析]　(1)PSⅡ光復合體是葉綠素—蛋白質復合體，葉綠素溶解于無水乙醇中，所以PSⅡ光復合體上光合色素可用無水乙醇提取，葉綠素能吸收可見光中的紅光和藍紫光。(2)LHCⅡ與PSⅡ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化，據題圖可知，強光條件下，LHCⅡ與PSⅡ分離，因此強光條件下植物減弱對光能吸收的機理是，LHC蛋白激酶活性增強，促進LHCⅡ與PSⅡ的分離，使其吸收的光能減少。(3)①根據圖示可知，光飽和點是指當光照強度上升到某一數值之后，光合作用速率不再繼續升高時的光照強度，隨著海藻滸苔脫水率的增大，其光飽和點會降低。已知酶活性會受含水量影響，則說明脫水降低了光合作用有關酶的活性，導致光合作用速率降低，導致光合作用速率達到最大值時的光照強度降低，即光飽和點降低。②海藻滸苔能直接吸收水中的作為光合無機碳源。在低潮干出狀態下，海藻滸苔和空氣直接接觸，無法利用，而且空氣中的CO2濃度較低，影響了暗反應階段，導致光合作用速率下降。
[答案]　(1)無水乙醇　紅光和藍紫光　(2)強光條件下，LHC蛋白激酶活性增強，促進LHCⅡ與PSⅡ的分離，使吸收的光能減少　(3)①降低　脫水降低了光合作用有關酶的活性，導致光飽和點降低　②空氣中的CO2濃度較低，影響了暗反應階段，導致光合作用速率下降
14．(2024·湖南長沙聯考)氣孔是由一對保衛細胞圍成的孔隙。保衛細胞含有葉綠體。大多數植物的氣孔白天打開，晚上則保持很小的開度。但在干旱條件下，氣孔會以數十分鐘為周期進行周期性的開放和閉合，稱為“氣孔振蕩”。
(1)關于氣孔開閉的假說之一是：在光下，保衛細胞由于_____________________，導致CO2濃度下降，引起pH升高，促進酶促反應淀粉轉化為葡萄糖，細胞中葡萄糖濃度增高，保衛細胞________(填“吸水”或“失水”)導致氣孔開放。黑暗時，保衛細胞里葡萄糖濃度低，氣孔關閉。
(2)“氣孔振蕩”是植物對干旱條件的一種適應性反應，有利于植物生理活動的正常進行。這種適應性體現在：植物面臨干旱條件時，_______________________
_____________________________________________________________________。
(3)氣孔開閉的調節是一個十分復雜的過程，研究者利用擬南芥展開了相關研究。
①研究員欲研究蛋白質TOR激酶在氣孔開閉中的作用及作用機理，以光照12 h/黑暗12 h為光照周期進行實驗，結果如下圖1、圖2所示：
本實驗利用________(填“加法”或“減法”)原理控制實驗變量。結合圖1、圖2所示的結果，可得出TOR激酶在氣孔開閉調節中的作用原理是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
②研究發現，對于保衛細胞氣孔能否打開的調控，蔗糖與TOR激酶起到相同的作用。為確定蔗糖和TOR激酶之間的關系，將野生型擬南芥分為4組開展實驗，檢測光照后各組中淀粉降解酶BAM1的相對表達量。
組別 1 2 3 4
蔗糖 － ＋ － ＋
TOR激酶抑制劑 － － ＋ ＋
注：“＋/－”分別表示“有/無”添加。
若實驗結果表現為_____________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________，
則證明蔗糖通過TOR激酶調節淀粉代謝參與氣孔運動。
[解析]　(1)在光下，保衛細胞進行光合作用，導致CO2濃度下降，引起pH升高，淀粉轉化為葡萄糖，細胞中葡萄糖濃度增高，保衛細胞吸水導致氣孔開放；黑暗時只進行呼吸作用，由于呼吸作用釋放CO2，使pH降低，葡萄糖轉化為淀粉，保衛細胞里葡萄糖濃度低，改變了水分擴散方向，氣孔關閉。(2)“氣孔振蕩”是植物對干旱條件的一種適應性反應，有利于植物生理活動的正常進行，既能降低蒸騰作用強度，又能保障CO2供應，使光合作用正常進行。(3)①實驗控制中的減法原理是設法排除某種因素對實驗對象的干擾，用TOR激酶抑制劑抑制TOR激酶的作用，是利用減法原理控制實驗變量；在圖1中，野生型植株保衛細胞中的淀粉在開始光照后1 h內迅速降解，隨后又開始積累。圖2中，開始光照時，對照組和抑制劑處理組保衛細胞氣孔開閉情況一致，光照1 h和3 h后，對照組保衛細胞氣孔增大，抑制劑處理組保衛細胞氣孔打開程度基本無明顯變化，結合圖1、2所示的結果，可得出的結論是TOR激酶促進光照下保衛細胞中淀粉的迅速降解，使氣孔打開。②若與1組相比，2組相對表達量更高，3組與4組無顯著差異，均小于1組，則能證明蔗糖通過TOR激酶調節淀粉代謝參與氣孔運動，蔗糖與TOR激酶起到相同的調控作用。
[答案]　(1)進行光合作用，且光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量　吸水　(2)既能降低蒸騰作用，避免失水過多，又能保證CO2供應，使光合作用正常進行　(3)①減法　TOR激酶促進光照下保衛細胞中淀粉的迅速降解，使氣孔打開　②2組比1組相對表達量更高；3組與4組無顯著差異，均小于1組
15．(2024·河北石家莊聯考)玉米是主要的糧食作物，增加種植密度是實現其增產的主要途徑之一，但密度過大會導致植株產生避陰反應(植物感受周圍光變化，引起莖向上伸長速度加快)，從而導致減產。回答下列問題：
(1)玉米葉綠體類囊體膜上的色素可將吸收的光能轉化為____________中的化學能，進而通過暗反應儲存在有機物中。玉米莖細胞伸長生長所需能量來自______________________(填細胞中的具體部位)。從有機物的分配角度分析，玉米產生避陰反應導致減產的原因是______________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)phyA基因表達的phyA蛋白是一種光敏色素，其能作為光信號的________在玉米產生避陰反應時參與調節。據表1分析，高密度種植的玉米細胞中phyA基因的表達量________(填“升高”或“降低”)。
表1
栽培密度 phyA蛋白相對含量
葉片 節間
低密度 a b
高密度 3.6a 1.7b
表2
組別 處理 千粒重/g 株高/cm
組1 不遮光 355 265
組2 透光率83% 337 290
組3 透光率50% 319 250
(3)玉米避陰反應還受其他因素調控。科研人員采用不同透光率的遮陽網對中密度種植的玉米進行了處理，結果如表2所示。據表2可知，該研究的自變量是________，玉米植株發生明顯避陰反應的組別的透光率是________。推測另一組沒有發生明顯避陰反應的原因是________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　(1)玉米葉綠體類囊體膜上的色素吸收的光能可以轉化為ATP和NADPH中活躍的化學能，進而通過暗反應儲存在有機物中。玉米莖細胞伸長生長所需能量來自細胞呼吸，細胞呼吸的場所為細胞質基質和線粒體。玉米產生避陰反應時，葉片光合作用合成的有機物大量運輸到莖，用于莖的伸長生長，運輸到種子中的有機物減少，從而導致玉米減產。(2)phyA蛋白是一種光敏色素，其作為光信號的受體在玉米產生避陰反應時參與調節。由表1可知，高密度種植的玉米細胞中phyA基因的表達量升高，產生了較多的phyA蛋白。(3)據表2可知，該實驗的自變量為透光率，透光率改變光照強度，因此自變量也可以是光照強度。組2株高明顯高于組1(對照組)株高，說明透光率為83%的處理誘導玉米植株產生了明顯的避陰反應。組3未發生明顯避陰反應的原因是雖然玉米細胞感受到環境中光照強度下降，調控莖伸長生長利于玉米植株接受更多光，但因為透光率下降引起光合作用下降，葉片合成及運輸到莖的有機物不足，不能滿足株高增加的需要。
[答案]　(1)ATP和NADPH　細胞質基質和線粒體　玉米葉片光合作用合成的有機物大量運輸到莖，用于莖的伸長生長，運輸到種子中的有機物減少，從而導致玉米減產　(2)受體　升高　(3)光照強度(或透光率)　83%　透光率下降引起光合作用減弱，葉片合成及運輸到莖的有機物不足，不能滿足株高增加的需要
16．(2024·湖北八市聯考)我國是最大的蘋果生產國，其栽培面積和年產量均居世界首位。干旱引起的蘋果葉片早衰會嚴重影響果實產量和品質，葉綠素含量降低是葉片衰老的重要標志。某科研團隊對蘋果葉片衰老的分子機制開展了研究。
(1)相較于正常條件，干旱條件下蘋果葉片的光合速率會顯著降低，請結合題干信息推測其原因有：①干旱會__________________________________________，導致光反應減弱；②干旱會__________________________________________，導致暗反應減弱。
(2)M10和M2蛋白在調控葉片衰老中均具有重要作用。該團隊為探究M10和M2蛋白與葉片衰老之間的關系，進行了三組實驗，結果如圖所示：
對照組選用的實驗材料為_______________________________________________
___________________________________________蘋果植株，實驗結果初步表明
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)進一步研究表明，干旱條件下植物激素茉莉酸(JA)含量增多加速葉片衰老，調控機理如圖所示。請綜合上述研究，用符號“＋”或“－”將圖示補充完整(“＋”表示促進或增加，“－”表示抑制或減少)。
(4)據以上信息可知植物生長發育的調控，是由________________________共同完成的。
[解析]　(1)題干信息指出，干旱引起葉片早衰，葉綠素含量降低是葉片衰老的重要標志，葉綠素在光合作用光反應中具有吸收、傳遞、轉化光能的作用，葉綠素含量降低，光反應減弱；干旱環境，為減少植物體內水分散失，氣孔導度下降，CO2吸收量減少，暗反應減弱。(2)題圖顯示，該實驗的自變量為M10基因、M2基因的表達量，因變量為葉片中葉綠素含量。本實驗應以生長旺盛的蘋果植物作為對照組實驗材料，防止衰老葉片中葉綠素含量降低對本實驗的影響；據圖分析，甲、乙兩組比較，M10基因過量表達，葉綠素含量降低，可得出M10蛋白會加速葉綠素含量的降低，從而得出其可以促進葉片衰老；乙、丙兩組比較，M10基因過量表達的前提下，M2基因過量表達，葉綠素含量降低量減少，可得出M2蛋白具有抑制M10蛋白的作用。(3)由題干得出，干旱引起葉片衰老；由小題(2)得出，M10蛋白加速葉片衰老，M2蛋白通過抑制M10蛋白對葉片的衰老具有減緩作用；由題干(3)得出JA含量增多加速葉片衰老。綜合分析得出，JA含量增多，M10蛋白增多，M2蛋白減少，最終促進葉片衰老。(4)小題(1)分析得出環境因素影響植物生長發育，小題(2)分析得出基因表達調控影響植物生長發育，小題(3)分析得出激素調節影響植物生長發育。植物生長發育的調控，是由基因表達調控、激素調節和環境因素調節共同完成的。
[答案]　(1)降低葉片的葉綠素含量，吸收光能減少　使葉片氣孔大量關閉， 吸收CO2減少
(2)M10和M2基因正常表達(或野生型或正常)　M10蛋白(含量增加)能促進葉片衰老，M2蛋白(含量增加)能抑制葉片衰老(或M2蛋白緩解M10蛋白促進葉片衰老的作用)　(3)①＋②＋③－④－　(4)基因表達調控、激素調節和環境因素調節
21世紀教育網(www.21cnjy.com)1．事實概述類
蛋白質磷酸化和去磷酸化是調節和控制蛋白質活力和功能的最重要的機制。某些蛋白質在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位點發生磷酸化和去磷酸化，參與細胞信號傳遞，調控蛋白質的活性和功能，如圖所示：
(1)某種信號到達和信號減弱時發揮作用的酶分別是_________________，體現了酶的______________(特性)。
(2)蛋白激酶催化的反應屬于________(填“吸能”或“放能”)反應。
(3)蛋白質特定磷酸化位點的氨基酸缺失，會造成的結果是___________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
2．判斷依據類
關于真核細胞葉綠體的起源，科學家依據證據提出了一種解釋：約十幾億年前，有一種原始真核生物吞噬了原始的藍細菌，有些未被消化的藍細菌，能依靠原始真核生物的“生活廢物”制造營養物質，逐漸進化為葉綠體，演變過程如下圖：
(1)按照這一推測，葉綠體的外膜和內膜的來源分別是_______________________
_____________________________________________________________________。
(2)進一步推測，線粒體的形成過程是____________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)在你的知識范圍內找出支持這一假說的兩條證據：______________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
3．判斷依據類
(1)生物毒素A(A)是由蛋白B(B)經過糖鏈修飾的糖蛋白，通過胞吞進入細胞，專一性地抑制人核糖體的功能。為研究A的結構與功能的關系，某科研小組取A、B和C(由A經加熱處理獲得，糖鏈不變)三種蛋白樣品，分別加入三組等量的某種癌細胞(X)培養物中，適當培養后，檢測細胞內樣品蛋白的含量和X細胞活力(初始細胞活力為100%)。結果如下圖：
①根據上述實驗結果推斷，A分子進入細胞時，與細胞表面受體結合的主要是其分子的哪一部分？________。判斷的依據是_______________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②A能否抑制X細胞活力決定于______________，其判斷依據是_____________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
③A導致X細胞活力下降的原因是_______________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強度的變化趨勢如圖所示。甲、乙兩種植物單獨種植時，如果種植密度過大，那么凈光合速率下降幅度較大的植物是________，判斷的依據是_______________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
4．原因分析類
(1)生長環境中的CO2濃度由1%降低到0.03%時，植物的光飽和點的變化是________，原因是_____________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________；
光補償點的變化是________，原因是_____________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)某二倍體植物高莖(H)對矮莖(h)為顯性，基因H、h在4號染色體上，則基因型為Hh的植株在進行減數分裂時，出現了一部分處于減數分裂Ⅱ中期的基因型為Hh的細胞，最可能的原因是__________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
若缺失一條4號染色體的高莖植株減數分裂時，偶然出現了一個基因型為HH的配子，最可能的原因是_______________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)細胞內部產生的蛋白質被包裹于囊泡之中，這些囊泡能夠精準地運輸。為了確定參與囊泡運輸的基因，科學家篩選了兩種酵母突變體，這兩種突變體與野生型酵母電鏡照片差異如下：
酵母突變體 與野生型酵母電鏡照片的差異
Sec12基因突變體 突變體細胞內內質網特別大
Sec17基因突變體 突變體細胞內，內質網和高爾基體間積累大量的未融合小泡
據此推測兩種基因編碼的蛋白在囊泡運輸中的作用：
①Sec12基因編碼的蛋白質的作用_______________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②Sec17基因編碼的蛋白質的作用_______________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
5．分析評價類
(1)某同學做了如下實驗：取A、B兩支試管。在A管中加入煮熟的蠶豆子葉，B管中加入發芽的蠶豆子葉。在兩管中分別加入甲烯藍溶液(注：甲烯藍氧化態為藍色，接受氫后為無色)，一段時間后倒出溶液，兩管中的子葉都呈藍色，然后，兩管分別加水淹沒子葉、抽氣、在水面上覆蓋適量液狀石蠟，37 ℃保溫一段時間后，發現A管中的子葉不變色，B管中的子葉藍色變淺。請思考分析：
①B管中子葉藍色變淺的原因是_________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②A管子葉不變色的原因是_____________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________，
實驗中設置A管的目的是______________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)為研究溫度的變化對貯藏器官呼吸作用的影響，研究人員以馬鈴薯塊莖為材料，進行了如下實驗：
實驗一：將兩組相同的馬鈴薯塊莖，分別置于低溫(4 ℃)和室溫(20 ℃)條件下貯藏10天，發現低溫組塊莖中淀粉酶含量顯著高于室溫組。
實驗二：將馬鈴薯塊莖從20 ℃移到0 ℃后，再回到20 ℃環境中，測定CO2的釋放速率的變化，結果如下圖所示。
①當馬鈴薯塊莖從20 ℃移到0 ℃環境中，CO2的釋放速率下降，其原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②當馬鈴薯塊莖重新移回到20 ℃環境中，與之前20 ℃環境相比，CO2的釋放速率明顯升高。綜合上述實驗，合理的解釋這一現象。_________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
6．原因分析類
CO2濃度增加會對植物光合作用速率產生影響。研究人員以大豆、甘薯、花生、水稻作為實驗材料，分別進行三種不同實驗處理，甲組提供大氣CO2濃度(375 μmol·mol-1 )，乙組提供CO2濃度倍增環境(750 μmol·mol-1)，丙組先在CO2濃度倍增的環境中培養60 d，測定前一周恢復為大氣CO2濃度。整個生長過程保證充足的水分供應，選擇晴天上午測定各組的光合作用速率。結果如下圖所示。回答下列問題：
(1)CO2濃度增加，作物的光合作用速率增加，理由是_______________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)與甲組相比，乙組CO2濃度倍增，光合作用速率并沒有倍增，此時限制光合速率增加的因素有____________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)解釋丙組的光合速率比甲組低的原因。_________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
7．實驗思路類
(1)光照下，卡爾文給小球藻懸浮液通入14CO2, 一定時間后殺死小球藻，同時提取產物并分析。實驗發現，僅僅30 s的時間，放射性代謝產物多達幾十種。縮短時間到7 s，發現放射性代謝產物減少到12種，想要探究CO2轉化成的第一個產物是什么，實驗思路是_______________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)研究表明，光照會影響韭菜葉綠素的合成，但不會影響類胡蘿卜素的合成。請利用色素的提取和分離技術，以暗處生長的韭菜幼苗作為材料，設計實驗以驗證這一結論。實驗思路是__________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
8．開放思維類
將生長在水分正常土壤中的某植物通過減少澆水進行干旱處理，該植物根細胞中溶質濃度增大，葉片中的脫落酸(ABA)含量增高，葉片氣孔開度減小。有研究表明：干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。請以該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)為材料，設計實驗來驗證這一結論。要求簡要寫出實驗思路和預期結果。
實驗思路：___________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
預期結果：____________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
21世紀教育網(www.21cnjy.com)(共83張PPT)
長句表述訓練(一)
專題一　細胞
1．事實概述類
蛋白質磷酸化和去磷酸化是調節和控制蛋白質活力和功能的最重要的機制。某些蛋白質在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位點發生磷酸化和去磷酸化，參與細胞信號傳遞，調控蛋白質的活性和功能，如圖所示：
題號
1
3
5
2
4
6
8
7
(1)某種信號到達和信號減弱時發揮作用的酶分別是__________________________，體現了酶的______________(特性)。
(2)蛋白激酶催化的反應屬于________(填“吸能”或“放能”)反應。
(3)蛋白質特定磷酸化位點的氨基酸缺失，會造成的結果是___________________________________________________________。
題號
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3
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4
6
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7
提示：(1)蛋白激酶和蛋白磷酸酶　專一性　(2)吸能　(3)會影響細胞信號傳遞，影響蛋白質功能發揮
2．判斷依據類
關于真核細胞葉綠體的起源，科學家依據證據提出了一種解釋：約十幾億年前，有一種原始真核生物吞噬了原始的藍細菌，有些未被消化的藍細菌，能依靠原始真核生物的“生活廢物”制造營養物質，逐漸進化為葉綠體，演變過程如下圖：
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8
7
(1)按照這一推測，葉綠體的外膜和內膜的來源分別是___________________________________________________________
_________________________________________________________。
(2)進一步推測，線粒體的形成過程是__________________________
_________________________________________________________。
(3)在你的知識范圍內找出支持這一假說的兩條證據：_________________________________________________________。
題號
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7
提示：(1)原始真核細胞的細胞膜和藍細菌的細胞膜
(2)原始真核生物吞噬好氧型細菌形成的
(3)線粒體和葉綠體內含有DNA和RNA，在遺傳上具有半自主性；線粒體和葉綠體內的DNA是環狀，沒有與蛋白質結合，與細菌相同；線粒體和葉綠體中都有核糖體，能獨立合成蛋白質；在生物界中，吞噬現象普遍存在，如白細胞吞噬病菌(任選兩條)
題號
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8
7
3．判斷依據類
(1)生物毒素A(A)是由蛋白B(B)經過糖鏈修飾的糖蛋白，通過胞吞進入細胞，專一性地抑制人核糖體的功能。為研究A的結構與功能的關系，某科研小組取A、B和C(由A經加熱處理獲得，糖鏈不變)三種蛋白樣品，分別加入三組等量的某種癌細胞(X)培養物中，適當培養后，檢測細胞內樣品蛋白的含量和X細胞活力(初始細胞活力為100%)。結果如下圖：
題號
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8
7
①根據上述實驗結果推斷，A分子進入細胞時，與細胞表面受體結合的主要是其分子的哪一部分？________。判斷的依據是________
___________________________________________________________。
②A能否抑制X細胞活力決定于______________，其判斷依據是____
___________________________________________________________。
題號
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7
③A導致X細胞活力下降的原因是_____________________________
___________________________________________________________。
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7
提示：①糖鏈　含有糖鏈的A和C均能進入細胞，但無糖鏈的B幾乎不能進入細胞　②其空間結構　A能正常發揮抑制X細胞活力的作用，但蛋白空間結構被破壞的C則不能　③核糖體功能受到抑制，會使X細胞內蛋白質合成受阻
(2)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強度的變化趨勢如圖所示。甲、乙兩種植物單獨種植時，如果種植密度過大，那么凈光合速率下降幅度較大的植物是________，判斷的依據是____________________。
題號
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8
7
提示：甲　光照強度降低導致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大，種植密度過大，植株接受的光照強度減弱，導致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大
4．原因分析類
(1)生長環境中的CO2濃度由1%降低到0.03%時，植物的光飽和點的變化是________，原因是_____________________________________
___________________________________________________________；
光補償點的變化是________，原因是__________________________
___________________________________________________________。
題號
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8
7
提示：降低　因為CO2濃度降低時，暗反應的強度低，所需要的ATP和NADPH少　升高　因為在合成有機物的量不變時，CO2濃度降低，所需要的光照強度增大
(2)某二倍體植物高莖(H)對矮莖(h)為顯性，基因H、h在4號染色體上，則基因型為Hh的植株在進行減數分裂時，出現了一部分處于減數分裂Ⅱ中期的基因型為Hh的細胞，最可能的原因是____________
___________________________________________________________。
若缺失一條4號染色體的高莖植株減數分裂時，偶然出現了一個基因型為HH的配子，最可能的原因是___________________________
___________________________________________________________。
題號
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8
7
提示：在減數分裂Ⅰ前期，四分體中的非姐妹染色單體間發生了片段互換　減數分裂Ⅱ時基因H所在的姐妹染色單體未分開或分開后形成的兩條染色體移向了細胞同一極
題號
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7
(3)細胞內部產生的蛋白質被包裹于囊泡之中，這些囊泡能夠精準地運輸。為了確定參與囊泡運輸的基因，科學家篩選了兩種酵母突變體，這兩種突變體與野生型酵母電鏡照片差異如下：
題號
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8
7
酵母突變體 與野生型酵母電鏡照片的差異
Sec12基因突變體 突變體細胞內內質網特別大
Sec17基因突變體 突變體細胞內，內質網和高爾基體間積累大量的未融合小泡
據此推測兩種基因編碼的蛋白在囊泡運輸中的作用：
①Sec12基因編碼的蛋白質的作用_____________________________。
②Sec17基因編碼的蛋白質的作用_____________________________。
題號
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8
7
提示：①與內質網上囊泡的形成有關　②促進內質網與高基體間的蛋白質運輸，控制囊泡正確移動(促進內質網發送的囊泡與高爾基體的融合)
5．分析評價類
(1)某同學做了如下實驗：取A、B兩支試管。在A管中加入煮熟的蠶豆子葉，B管中加入發芽的蠶豆子葉。在兩管中分別加入甲烯藍溶液(注：甲烯藍氧化態為藍色，接受氫后為無色)，一段時間后倒出溶液，兩管中的子葉都呈藍色，然后，兩管分別加水淹沒子葉、抽氣、在水面上覆蓋適量液狀石蠟，37 ℃保溫一段時間后，發現A管中的子葉不變色，B管中的子葉藍色變淺。請思考分析：
題號
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①B管中子葉藍色變淺的原因是_______________________________
___________________________________________________________。
②A管子葉不變色的原因是___________________________________
___________________________________________________________，
實驗中設置A管的目的是___________________________________。
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提示：①B管中子葉在無氧呼吸過程中產生的氫能使甲烯藍還原　②A管中子葉細胞的酶失活，無呼吸作用　作對照實驗
(2)為研究溫度的變化對貯藏器官呼吸作用的影響，研究人員以馬鈴薯塊莖為材料，進行了如下實驗：
實驗一：將兩組相同的馬鈴薯塊莖，分別置于低溫(4 ℃)和室溫(20 ℃)條件下貯藏10天，發現低溫組塊莖中淀粉酶含量顯著高于室溫組。
實驗二：將馬鈴薯塊莖從20 ℃移到0 ℃后，再回到20 ℃環境中，測定CO2的釋放速率的變化，結果如下圖所示。
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①當馬鈴薯塊莖從20 ℃移到0 ℃環境中，CO2的釋放速率下降，其原因是____________________________________________________。
②當馬鈴薯塊莖重新移回到20 ℃環境中，與之前20 ℃環境相比，CO2的釋放速率明顯升高。綜合上述實驗，合理的解釋這一現象。
___________________________________________________________。
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提示：①溫度降低導致酶的活性下降，呼吸作用產生的CO2減少
②在0 ℃環境中淀粉酶含量增加，催化淀粉水解生成的還原糖增加，為之后20 ℃條件下呼吸作用提供更多的底物，呼吸作用較之前20 ℃時強
6．原因分析類
CO2濃度增加會對植物光合作用速率產生影響。研究人員以大豆、甘薯、花生、水稻作為實驗材料，分別進行三種不同實驗處理，甲組提供大氣CO2濃度(375 μmol·mol-1 )，乙組提供CO2濃度倍增環境(750 μmol·mol-1)，丙組先在CO2濃度倍增的環境中培養60 d，測定前一周恢復為大氣CO2濃度。整個生長過程保證充足的水分供應，選擇晴天上午測定各組的光合作用速率。結果如下圖所示。回答下列問題：
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(1)CO2濃度增加，作物的光合作用速率增加，理由是__________________________________________________________。
(2)與甲組相比，乙組CO2濃度倍增，光合作用速率并沒有倍增，此時限制光合速率增加的因素有________________________________。
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(3)解釋丙組的光合速率比甲組低的原因。______________________
___________________________________________________________。
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提示：(1)CO2是光合作用(或暗反應)的原料
(2)溫度、光照強度
(3)植物長期處于CO2濃度倍增環境下，降低了固定CO2的酶含量或者活性，當恢復到大氣CO2濃度后，已經降低的固定CO2的酶的含量或活性未能恢復，又失去了高濃度CO2的優勢，因此會表現出比大氣CO2濃度下更低的光合速率
7．實驗思路類
(1)光照下，卡爾文給小球藻懸浮液通入14CO2, 一定時間后殺死小球藻，同時提取產物并分析。實驗發現，僅僅30 s的時間，放射性代謝產物多達幾十種。縮短時間到7 s，發現放射性代謝產物減少到12種，想要探究CO2轉化成的第一個產物是什么，實驗思路是_______。
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提示：不斷縮短光照時間后殺死小球藻，同時提取產物并分析，直到最終提取物中只有一種放射性代謝產物，該物質即為CO2轉化成的第一個產物
(2)研究表明，光照會影響韭菜葉綠素的合成，但不會影響類胡蘿卜素的合成。請利用色素的提取和分離技術，以暗處生長的韭菜幼苗作為材料，設計實驗以驗證這一結論。實驗思路是______________
___________________________________________________________。
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提示：將部分韭菜幼苗置于光照條件下培養(甲組)，部分置于黑暗條件下培養(乙組)。一段時間后，提取并用紙層析法分離兩組韭菜中的色素并比較濾紙條上的色素帶
8．開放思維類
將生長在水分正常土壤中的某植物通過減少澆水進行干旱處理，該植物根細胞中溶質濃度增大，葉片中的脫落酸(ABA)含量增高，葉片氣孔開度減小。有研究表明：干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。請以該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)為材料，設計實驗來驗證這一結論。要求簡要寫出實驗思路和預期結果。
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實驗思路：_________________________________________________
__________________________________________________________。
預期結果：________________________________________________
__________________________________________________________。
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提示：取ABA缺失突變體在正常條件下測定氣孔開度，經干旱處理后，再測定氣孔開度。預期結果是干旱處理前后氣孔開度不變。將上述經干旱處理的ABA缺失突變體平均分成兩組，在干旱條件下，一組進行ABA處理，另一組作為對照組，一段時間后，分別測定兩組的氣孔開度　ABA處理組氣孔開度減小，對照組氣孔開度不變
(建議用時：40分鐘)
一、選擇題
1．(2024·山東濰坊期中)人體內葡萄糖可以轉化為脂肪，其轉化過程如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
專題限時集訓(一)　細胞
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A．①②發生的場所均為線粒體基質
B．葡萄糖轉化為脂肪后，組成元素不變
C．高糖飲食可使人體內脂肪積累導致肥胖
D．X物質是甘油，室溫時脂肪是否呈液態主要取決于脂肪酸是否飽和
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A　[①的過程發生在細胞質基質中，A錯誤。葡萄糖和脂肪都是由C、H、O三種元素構成，因此葡萄糖轉化為脂肪后，組成元素不變，B正確。高糖飲食導致體內有過多的葡萄糖，會轉化為脂肪，導致肥胖，C正確。脂肪是由甘油和脂肪酸組成的，若X物質能與脂肪酸結合生成脂肪，則X代表甘油，植物脂肪大多含不飽和脂肪酸，在室溫時呈液態；大多數動物脂肪含有飽和脂肪酸，室溫時呈固態，D正確。]
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2．(2024·山東濰坊一模)研究發現，酵母細胞中有些分泌蛋白不能邊合成邊跨膜轉運，而是由結合 ATP 的分子伴侶Bip蛋白與膜整合蛋白 Sec63 復合物相互作用后，水解 ATP 驅動翻譯后的轉運途徑。下列說法錯誤的是(　　)
A．真核細胞分泌蛋白的合成起始于附著在內質網上的核糖體
B．分泌蛋白邊合成邊跨膜轉運的過程依賴于生物膜的流動性
C．上述特殊分泌蛋白合成后的運輸與細胞骨架密切相關
D．單獨的Bip蛋白能與 ATP 結合但不能直接將其水解
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A　[真核細胞分泌蛋白的合成起始于游離核糖體，只是游離的核糖體會帶著一段肽鏈進入內質網上繼續進行合成和加工，A錯誤；分泌蛋白邊合成邊跨膜轉運的過程依賴于生物膜的流動性這一生物膜的結構特性，B正確；細胞骨架參與物質運輸，上述特殊分泌蛋白合成后的運輸與細胞骨架密切相關，C正確；結合題干“而是由結合 ATP 的分子伴侶Bip蛋白與膜整合蛋白 Sec63 復合物相互作用后，水解 ATP 驅動翻譯后的轉運途徑”可知，單獨的Bip蛋白能與 ATP 結合但不能直接將其水解，D正確。]
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5．(2024·湖北八市聯考)研究者用儀器檢測擬南芥葉片在光—暗條件下CO2吸收量的變化，每2 s記錄一個實驗數據，并在圖中以點的形式呈現(光—暗處理過程中溫度等條件保持適宜且穩定)，下列相關分析正確的是(　　)
A．200 s以后葉肉細胞內ATP和NADPH的合
成均停止
B．光下擬南芥葉片的總光合速率約為
0.2～0.6 μmol CO2·m-2·s-1
C．300 s后CO2釋放量逐漸增加，并達到一個相對穩定的水平
D．據圖可知光下擬南芥葉片可能存在另一個釋放CO2的過程
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D　[停止光照后葉肉細胞可以通過細胞呼吸合成ATP，A錯誤；總光合速率是凈光合速率和呼吸速率之和，圖中縱坐標為凈光合速率，B錯誤；由圖可知，300 s后CO2釋放量減少并達到一個相對穩定的水平，C錯誤；停止光照后CO2的釋放速率大于呼吸作用產生CO2的速率，說明存在另一個生理過程在釋放CO2，D正確。]
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6．(2024·湖南長沙聯考)在有絲分裂中期，若出現單附著染色體(如下圖所示)，細胞將停滯在分裂中期，直至該染色體與另一極的紡錘絲相連，并正確排列在赤道板上。此過程受位于前期和錯誤排列的中期染色體上的Mad2蛋白的監控，正確排列的中期染色體上沒有Mad2蛋白。用玻璃微針勾住單附著染色體，模擬施加來自另一極的正常拉力時，細胞會進入分裂后期。下列敘述錯誤的是(　　)
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A．當所有染色體上都存在Mad2蛋白時，細胞才能進入分裂后期
B．癌細胞的染色體排布異常時仍然能繼續分裂可能與監控缺失有關
C．Mad2蛋白功能異常可能導致細胞發生染色體變異
D．Mad2蛋白基因的表達發生于有絲分裂前的間期并于有絲分裂前期結合到著絲粒上
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A　[根據題意“正確排列的中期染色體上沒有Mad2蛋白”，當所有染色體上的Mad2蛋白消失時，細胞才能進入分裂后期，A錯誤。染色體的排布和細胞的分裂受位于前期和錯誤排列的中期染色體上的Mad2蛋白的監控，而癌細胞的染色體排布異常時仍然能繼續分裂可能與Mad2的監控功能異常有關，B正確。Mad2蛋白功能異常時染色體移動可能出現異常而導致染色體變異，C正確。細胞分裂過程中，DNA的復制和蛋白質的合成發生在分裂前的間期，Mad2蛋白基因的表達應發生于有絲分裂前的間期。Mad2蛋白監控紡錘絲在著絲粒上的著生，所以應于前期結合到著絲粒上，D正確。]
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7．(2024·河北衡水中學檢測)一個基因型為AaXbY的精原細胞減數分裂產生了三種基因型的精細胞，分別是aY、AXbXb、A。下列敘述錯誤的是(　　)
A．減數分裂Ⅰ過程中發生了基因重組
B．初級精母細胞的基因型為AAaaXbXbYY
C．三種基因型精細胞產生的原因是減數分裂Ⅰ發生異常
D．基因型為AXbXb和A的精細胞來自同一個次級精母細胞
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C　[減數分裂Ⅰ后期發生同源染色體分離，非同源染色體自由組合時發生了基因重組，A正確；一個基因型為AaXbY的精原細胞經復制后，形成的初級精母細胞的基因型為AAaaXbXbYY，B正確；由分析可知，Xb與Xb是復制形成的，由異常精子細胞中的染色體組成可知，Xb與Xb所在的姐妹染色單體分開后移向同一極，因此三種基因型精細胞產生的原因是減數分裂Ⅱ后期發生異常，C錯誤；由分析可知，基因型為AXbXb和A的精細胞來自同一個次級精母細胞，D正確。]
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8．(2024·山東菏澤一模)胰島素可促進神經元上胰島素受體的酪氨酸磷酸化，抑制神經元細胞凋亡。而炎癥因子可誘導神經元上胰島素受體的絲氨酸磷酸化，抑制胰島素的上述功能，同時還引起神經元中的α-核蛋白功能異常，進一步加重胰島素的功能障礙。下列敘述錯誤的是(　　)
A．胰島素可促進神經元攝取和利用葡萄糖分子
B．炎癥因子增多會提高神經元的細胞凋亡水平
C．α-核蛋白異常后通過負反饋調節維持神經元穩態
D．抑制受體的絲氨酸磷酸化可減輕患者神經元損傷
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C　[胰島素的作用是促進組織細胞加速攝取、利用和儲存葡萄糖，故胰島素可促進神經元攝取和利用葡萄糖分子，A正確；由分析可知，炎癥因子抑制胰島素的功能，炎癥因子增多會提高神經元的細胞凋亡水平，B正確；炎癥因子可誘導神經元上胰島素受體的絲氨酸磷酸化，抑制胰島素的功能，同時還引起神經元中的α-核蛋白功能異常，進一步加重胰島素的功能障礙，說明α-核蛋白異常后通過正反饋調節維持神經元穩態，C錯誤；抑制受體的絲氨酸磷酸化可減輕患者神經元損傷，D正確。]
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9．(不定項)(2024·湖南雅禮中學檢測)藍細菌的細胞質中同時含有ATP、NADPH、NADH和丙酮酸等中間代謝物。藍細菌光合作用的光反應除了利用水的光解產生ATP的途徑1外，還存在一種只產生ATP不參與水光解的途徑2。研究者構建了途徑2被強化的工程菌K，在相同培養條件下，測定初始藍細菌、工程菌K細胞質中ATP、NADH和NADPH含量，結果如下表：
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注：數據單位為pmol/OD730。
下列說法錯誤的是(　　)
A．藍細菌的ATP來源于光合作用和細胞呼吸
B．途徑2的產物只有ATP和NADPH，沒有O2
C．據表可知，工程菌K的有氧呼吸第三階段被促進
D．據表可知，工程菌K的光反應中的水光解被抑制
菌株 ATP NADH NADPH
初始藍細菌 626 32 49
工程菌K 829 62 49
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BCD　[由題干可知，藍細菌的光反應過程可以通過兩種途徑產生ATP，而且其有氧呼吸過程也會產生ATP，A正確；由題表可知，與初始藍細菌相比，增強途徑2的工程菌K的NADPH并沒有增加，說明通過途徑2生成ATP時，并沒有生成NADPH，而且途徑2不參與水光解，因此也沒有O2生成，B錯誤；有氧呼吸的三個階段都產生NADH，由題表可知，與初始藍細菌相比，工程菌K的NADH顯著增加，只能推測出其呼吸作用增強，無法確定是哪個階段被促進，C錯誤；由上面分析可知，途徑2不產生NADPH，只有途徑1利用水光解產生NADPH，若工程菌K的光反應中的水光解被抑制，則會導致NADPH含量降低，與題表信息不符，D錯誤。]
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10．(不定項)(2024·山東淄博二模)電子傳遞鏈是線粒體內膜上的一組酶復合體。在線粒體內膜上，氧化過程(電子傳遞)和磷酸化(形成ATP)相耦聯(如圖)。已知DNP可阻礙磷酸化過程而不影響氧化過程，使得呼吸作用仍可進行，但無法產生ATP。魚藤酮可阻礙電子從復合體Ⅰ傳遞到UQ。氰化物可抑制電子從復合體Ⅳ傳遞給O2，但有些植物體還存在另外一條抗氰呼吸電子傳遞途徑，電子通過復合體Ⅰ傳遞給UQ后直接傳遞給交替氧化酶，消耗氧氣產生水，此過程無質子穿膜。下列說法正確的是(　　)
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A．抗氰呼吸電子傳遞途徑可被魚藤酮抑制
B．植物抗氰呼吸時ATP的產生速率加快
C．DNP阻礙磷酸化后可使細胞的產熱量增加
D．氰化物影響有氧呼吸的第三階段
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ACD　[分析題意，魚藤酮可阻礙電子從復合體Ⅰ傳遞到UQ，故抗氰呼吸電子傳遞途徑可被魚藤酮抑制，A正確；抗氰呼吸電子傳遞途徑中，電子通過復合體Ⅰ傳遞給UQ后直接傳遞給交替氧化酶，消耗氧氣產生水，此過程無質子穿膜，則該過程ATP的產生受阻，B錯誤；正常情況下，有氧呼吸釋放的能量大部分轉化為熱能，少部分轉化為ATP中的能量，DNP可阻礙磷酸化過程而不影響氧化過程，使得呼吸作用仍可進行，但無法產生ATP，即DNP阻礙磷酸化后ATP的產生受阻，可使細胞的產熱量增加，C正確；有氧呼吸的第三階段是O2和[H]反應生成水，氰化物可抑制電子從復合體Ⅳ傳遞給O2，故氰化物影響有氧呼吸的第三階段，D正確。]
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11．(不定項)(2024·江蘇鹽城模擬)下圖所示生理過程中，P680和P700表示兩種特殊狀態的葉綠素a，M表示某種生物膜，其中乙側的H＋濃度遠高于甲側，在該濃度差中儲存著一種勢能，該勢能是此處形成ATP的前提。據圖分析，下列說法錯誤的是(　　)
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A．乙側的H＋完全來自甲側
B．生物膜M是葉綠體類囊體薄膜，屬于葉綠體內膜
C．CF0和CF1與催化ATP的合成、轉運H＋有關，很可能是蛋白質
D．該場所產生的NADPH和ATP將參與暗反應中的CO2的固定
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√
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ABD　[根據光反應階段的物質變化可知，乙側的H＋除來自甲側，還來自乙側的水的光解過程，A錯誤；葉綠素存在于葉綠體的類囊體薄膜上，即膜M為(葉綠體)類囊體(薄)膜，其不屬于葉綠體內膜，B錯誤；CF0和CF1是復雜的蛋白質，其在圖中所示生理過程中的作用是催化ATP的合成、轉運H＋，C正確；該場所產生的NADPH和ATP將參與暗反應中的三碳化合物的還原過程，D錯誤。]
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12．(不定項)(2024·山東濟寧二模)Klotho基因與人及小鼠的衰老密切相關。在啟動子和終止子不變的情況下，該基因在人體內能表達出兩種不同結構的蛋白質，分別為跨膜klotho蛋白和內環境中的klotho蛋白。klotho蛋白通過特定的通路誘導某種超氧化物歧化酶的表達，進而降低細胞中自由基的危害。下列說法錯誤的是(　　)
A．人血清中的klotho蛋白濃度隨年齡的增長而降低
B．敲除Klotho基因的小鼠發生基因突變的概率增加
C．細胞通過調節轉錄過程合成出不同的klotho蛋白
D．Klotho基因通過控制酶的合成控制代謝，直接控制生物性狀
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CD　[研究表明，隨著年齡的增長，人體內klotho蛋白的濃度會下降，這與人體的衰老過程密切相關，A正確；Klotho基因編碼的蛋白質能夠降低細胞中自由基的危害，所以敲除Klotho基因的小鼠可能會因為自由基的損害而增加基因突變的風險， B正確；由題意可知，在啟動子和終止子不變的情況下，Klotho基因在人體內能表達出兩種不同結構的蛋白質，這表明細胞可能通過調節翻譯過程來合成不同的蛋白質，C錯誤；由題意可知，Klotho基因通過調控klotho蛋白的表達來誘導超氧化物歧化酶的合成，進而降低細胞中自由基的危害，這里的控制是間接的，通過調控代謝過程中的酶活性來影響細胞功能，是間接控制生物性狀，D錯誤。]
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二、非選擇題
13．(2024·廣東廣州聯考)光反應依賴類囊體薄膜上的PSⅡ光復合體(葉綠素－蛋白質復合體)。PSⅡ光復合體上的蛋白質LHCⅡ通過與PSⅡ結合或分離來增強或減弱對光能的吸收，LHCⅡ與PSⅡ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化，其過程如圖1所示。回答下列問題：
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(1)PSⅡ光復合體上光合色素可用_________提取，主要吸收可見光中的______________。
(2)根據信息分析，強光條件下，植物減弱對光能吸收的機理是___________________________________________________________
_______________________。
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無水乙醇
紅光和藍紫光
強光條件下，LHC蛋白激酶活性增強，促進LHCⅡ與PSⅡ的分離，
使吸收的光能減少
(3)光飽和點是指當光照強度上升到某一數值之后，光合作用速率不再繼續隨著光照強度增強而升高時的光照強度，科研人員測定了不同脫水率對海藻滸苔植物光合作用速率的影響，實驗結果如圖2所示。
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降低
脫水降低了光合作用有關酶的活性，導致光飽和點降低
空氣中的CO2濃度較低，影響了暗反應階段，導致光合作用速率
下降
[解析]　(1)PSⅡ光復合體是葉綠素—蛋白質復合體，葉綠素溶解于無水乙醇中，所以PSⅡ光復合體上光合色素可用無水乙醇提取，葉綠素能吸收可見光中的紅光和藍紫光。
(2)LHCⅡ與PSⅡ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化，據題圖可知，強光條件下，LHCⅡ與PSⅡ分離，因此強光條件下植物減弱對光能吸收的機理是，LHC蛋白激酶活性增強，促進LHCⅡ與PSⅡ的分離，使其吸收的光能減少。
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14．(2024·湖南長沙聯考)氣孔是由一對保衛細胞圍成的孔隙。保衛細胞含有葉綠體。大多數植物的氣孔白天打開，晚上則保持很小的開度。但在干旱條件下，氣孔會以數十分鐘為周期進行周期性的開放和閉合，稱為“氣孔振蕩”。
(1)關于氣孔開閉的假說之一是：在光下，保衛細胞由于__________
____________________________________________________，導致CO2濃度下降，引起pH升高，促進酶促反應淀粉轉化為葡萄糖，細胞中葡萄糖濃度增高，保衛細胞________(填“吸水”或“失水”)導致氣孔開放。黑暗時，保衛細胞里葡萄糖濃度低，氣孔關閉。
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進行光合作
用，且光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量
吸水
(2)“氣孔振蕩”是植物對干旱條件的一種適應性反應，有利于植物生理活動的正常進行。這種適應性體現在：植物面臨干旱條件時，
___________________________________________________________
________________。
(3)氣孔開閉的調節是一個十分復雜的過程，研究者利用擬南芥展開了相關研究。
①研究員欲研究蛋白質TOR激酶在氣孔開閉中的作用及作用機理，以光照12 h/黑暗12 h為光照周期進行實驗，結果如下圖1、圖2所示：
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既能降低蒸騰作用，避免失水過多，又能保證CO2供應，使光合作
用正常進行
本實驗利用________(填“加法”或“減法”)原理控制實驗變量。結合圖1、圖2所示的結果，可得出TOR激酶在氣孔開閉調節中的作用原理是___________________________________________________
__________。
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減法
TOR激酶促進光照下保衛細胞中淀粉的迅速降解，使氣
孔打開
②研究發現，對于保衛細胞氣孔能否打開的調控，蔗糖與TOR激酶起到相同的作用。為確定蔗糖和TOR激酶之間的關系，將野生型擬南芥分為4組開展實驗，檢測光照后各組中淀粉降解酶BAM1的相對表達量。
組別 1 2 3 4
蔗糖 － ＋ － ＋
TOR激酶抑制劑 － － ＋ ＋
注：“＋/－”分別表示“有/無”添加。
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若實驗結果表現為___________________________________________
_________________，則證明蔗糖通過TOR激酶調節淀粉代謝參與氣孔運動。
[解析]　(1)在光下，保衛細胞進行光合作用，導致CO2濃度下降，引起pH升高，淀粉轉化為葡萄糖，細胞中葡萄糖濃度增高，保衛細胞吸水導致氣孔開放；黑暗時只進行呼吸作用，由于呼吸作用釋放CO2，使pH降低，葡萄糖轉化為淀粉，保衛細胞里葡萄糖濃度低，改變了水分擴散方向，氣孔關閉。
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2組比1組相對表達量更高；3組與4組無顯著差
異，均小于1組
(2)“氣孔振蕩”是植物對干旱條件的一種適應性反應，有利于植物生理活動的正常進行，既能降低蒸騰作用強度，又能保障CO2供應，使光合作用正常進行。
(3)①實驗控制中的減法原理是設法排除某種因素對實驗對象的干擾，用TOR激酶抑制劑抑制TOR激酶的作用，是利用減法原理控制實驗變量；在圖1中，野生型植株保衛細胞中的淀粉在開始光照后1 h內迅速降解，隨后又開始積累。圖2中，開始光照時，對照組和抑制劑處理組保衛細胞氣孔開閉情況一致，光照1 h和3 h后，對照組保衛細胞氣孔增大，抑制劑處理組保衛細胞氣孔打開程度基本無明顯變化，結合圖1、2所示的結果，可得出的結論是TOR激酶促進光照下保衛細胞中淀粉的迅速降解，使氣孔打開。
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②若與1組相比，2組相對表達量更高，3組與4組無顯著差異，均小于1組，則能證明蔗糖通過TOR激酶調節淀粉代謝參與氣孔運動，蔗糖與TOR激酶起到相同的調控作用。
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15．(2024·河北石家莊聯考)玉米是主要的糧食作物，增加種植密度是實現其增產的主要途徑之一，但密度過大會導致植株產生避陰反應(植物感受周圍光變化，引起莖向上伸長速度加快)，從而導致減產。回答下列問題：
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(1)玉米葉綠體類囊體膜上的色素可將吸收的光能轉化為__________
__________中的化學能，進而通過暗反應儲存在有機物中。玉米莖細胞伸長生長所需能量來自______________________(填細胞中的具體部位)。從有機物的分配角度分析，玉米產生避陰反應導致減產的原因是_____________________________________________________
____________________________________________________。
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ATP和
NADPH
細胞質基質和線粒體
玉米葉片光合作用合成的有機物大量運輸到莖，用于莖的伸
長生長，運輸到種子中的有機物減少，從而導致玉米減產
(2)phyA基因表達的phyA蛋白是一種光敏色素，其能作為光信號的________在玉米產生避陰反應時參與調節。據表1分析，高密度種植的玉米細胞中phyA基因的表達量________(填“升高”或“降低”)。
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受體
升高
表1
栽培密度 phyA蛋白相對含量
葉片 節間
低密度 a b
高密度 3.6a 1.7b
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表2
組別 處理 千粒重/g 株高/cm
組1 不遮光 355 265
組2 透光率83% 337 290
組3 透光率50% 319 250
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(3)玉米避陰反應還受其他因素調控。科研人員采用不同透光率的遮陽網對中密度種植的玉米進行了處理，結果如表2所示。據表2可知，該研究的自變量是__________________，玉米植株發生明顯避陰反應的組別的透光率是________。推測另一組沒有發生明顯避陰反應的原因是___________________________________________________
___________________________________。
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光照強度(或透光率)
83%
透光率下降引起光合作用減弱，葉片合成及運輸到莖的有
機物不足，不能滿足株高增加的需要
[解析]　(1)玉米葉綠體類囊體膜上的色素吸收的光能可以轉化為ATP和NADPH中活躍的化學能，進而通過暗反應儲存在有機物中。玉米莖細胞伸長生長所需能量來自細胞呼吸，細胞呼吸的場所為細胞質基質和線粒體。玉米產生避陰反應時，葉片光合作用合成的有機物大量運輸到莖，用于莖的伸長生長，運輸到種子中的有機物減少，從而導致玉米減產。
(2)phyA蛋白是一種光敏色素，其作為光信號的受體在玉米產生避陰反應時參與調節。由表1可知，高密度種植的玉米細胞中phyA基因的表達量升高，產生了較多的phyA蛋白。
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(3)據表2可知，該實驗的自變量為透光率，透光率改變光照強度，因此自變量也可以是光照強度。組2株高明顯高于組1(對照組)株高，說明透光率為83%的處理誘導玉米植株產生了明顯的避陰反應。組3未發生明顯避陰反應的原因是雖然玉米細胞感受到環境中光照強度下降，調控莖伸長生長利于玉米植株接受更多光，但因為透光率下降引起光合作用下降，葉片合成及運輸到莖的有機物不足，不能滿足株高增加的需要。
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16．(2024·湖北八市聯考)我國是最大的蘋果生產國，其栽培面積和年產量均居世界首位。干旱引起的蘋果葉片早衰會嚴重影響果實產量和品質，葉綠素含量降低是葉片衰老的重要標志。某科研團隊對蘋果葉片衰老的分子機制開展了研究。
(1)相較于正常條件，干旱條件下蘋果葉片的光合速率會顯著降低，請結合題干信息推測其原因有：①干旱會______________________
_______________，導致光反應減弱；②干旱會_________________
________________，導致暗反應減弱。
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降低葉片的葉綠素含量，
吸收光能減少
使葉片氣孔大量關
閉，吸收CO2減少
(2)M10和M2蛋白在調控葉片衰老中均具有重要作用。該團隊為探究M10和M2蛋白與葉片衰老之間的關系，進行了三組實驗，結果如圖所示：
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對照組選用的實驗材料為_____________________________________
蘋果植株，實驗結果初步表明________________________________
___________________________________________________________
___________________。
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M10和M2基因正常表達(或野生型或正常)
M10蛋白(含量增加)能促進葉片衰老，
M2蛋白(含量增加)能抑制葉片衰老(或M2蛋白緩解M10蛋白促進葉
片衰老的作用)
(3)進一步研究表明，干旱條件下植物激素茉莉酸(JA)含量增多加速葉片衰老，調控機理如圖所示。請綜合上述研究，用符號“＋”或“－”將圖示補充完整(“＋”表示促進或增加，“－”表示抑制或減少)。
(4)據以上信息可知植物生長發育的調控，是由__________________
_______________________共同完成的。
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①＋②＋③－④－
基因表達調控、激
素調節和環境因素調節
[解析]　(1)題干信息指出，干旱引起葉片早衰，葉綠素含量降低是葉片衰老的重要標志，葉綠素在光合作用光反應中具有吸收、傳遞、轉化光能的作用，葉綠素含量降低，光反應減弱；干旱環境，為減少植物體內水分散失，氣孔導度下降，CO2吸收量減少，暗反應減弱。
(2)題圖顯示，該實驗的自變量為M10基因、M2基因的表達量，因變量為葉片中葉綠素含量。本實驗應以生長旺盛的蘋果植物作為對照組實驗材料，防止衰老葉片中葉綠素含量降低對本實驗的影響；據圖分析，甲、乙兩組比較，M10基因過量表達，葉綠素含量降低，可得出M10蛋白會加速葉綠素含量的降低，從而得出其可以促進葉片衰老；乙、丙兩組比較，M10基因過量表達的前提下，M2基因過量表達，葉綠素含量降低量減少，可得出M2蛋白具有抑制M10蛋白的作用。
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(3)由題干得出，干旱引起葉片衰老；由小題(2)得出，M10蛋白加速葉片衰老，M2蛋白通過抑制M10蛋白對葉片的衰老具有減緩作用；由題干(3)得出JA含量增多加速葉片衰老。綜合分析得出，JA含量增多，M10蛋白增多，M2蛋白減少，最終促進葉片衰老。
(4)小題(1)分析得出環境因素影響植物生長發育，小題(2)分析得出基因表達調控影響植物生長發育，小題(3)分析得出激素調節影響植物生長發育。植物生長發育的調控，是由基因表達調控、激素調節和環境因素調節共同完成的。
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