2023-2024学年上海市浦东新区度高二下学期期末教学质量检测学（合格考）模拟生物试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1上海市浦东新区2023-2024学年度高二下学期期末教学质量检测学（合格考）模拟试卷（考试时间：60分钟满分：100分）考生注意：请将〖答案〗全部写在答题纸上。一、心肌衰老与改善（24分）1.心肌细胞是构成心脏的最基本单位，延缓心肌衰老对改善老年人生活质量具有非常重要的意义。研究人员以小鼠为实验对象，研究小鼠心肌细胞ATP的合成能力，进而揭示心肌细胞衰老可能的机制。（1）根据心肌细胞不断收缩和舒张的事实，推测相较其他细胞，心肌细胞中数量显著增多的细胞器是__________（中心体/叶绿体/线粒体），其功能是___________。（2）根据实验目的验小鼠分组合理的是_______（①/②/③）①青年鼠和老年鼠②雄性鼠和雌性鼠③小白鼠和小黑鼠（3）比较不同小鼠ATP的合成能力时，先分离出不同组小鼠心肌细胞的线粒体，置于适宜的温度和气体环境中，下列物质中，不需加入的物质是__________。A.NAD+ B.ADP和Pi C.丙酮酸 D.葡萄糖（4）实验结果显示心肌细胞衰老与ATP合成活力下降有关。以下推测合理的是_____。A.心肌细胞衰老的过程中线粒体代谢增强B.心肌细胞衰老的过程中发生了线粒体损伤C.ATP合成活力下降不会影响物质跨膜运输D.ATP合成活力下降将导致心肌细胞分裂变慢进一步研究发现，正常细胞中衰老的细胞器会被细胞自噬。图1表示自噬机制清除受损细胞器的过程。（5）据图1分析，结构b表示的细胞器是__________（编号选填），图中受损的细胞器c指_______（编号选填）。①线粒体②高尔基体③溶酶体④核糖体⑤液泡（6）自噬过程中，结构a逐渐延伸，把受损的细胞器包裹起来形成自噬体。结合图1和已有知识，形成自噬小体的作用是_________A.防治受损的细胞器向周围扩散有害物质B.通过膜的信息交流功能与细胞器b融合C.利于酸性水解酶的合成D.利于裂解衰老心肌细胞研究人员将生长情况相似的小鼠分为两组，其中运动组小鼠每天进行一定负荷的耐力运动。一段时间后将两组小鼠心肌组织进行切片，用电子显微镜观察心肌细胞线粒体结构和线粒体自噬情况，结果见图。（7）据图2分析可知，相对于对照组，运动组小鼠细胞中损伤线粒体的自噬水平__________（高/低/相同），判断的理由是__________。（8）研究表明大强度的急性运动反而会引起一系列不良反应，下列相关推断正确的是__________。A.细胞呼吸增强 B.线粒体损伤增加C.细胞自噬水平增强 D.细胞中ATP量增加〖答案〗（1）①.线粒体②.有氧呼吸的主要场所，为细胞供能（2）①（3）D（4）B（5）①.③②.①（6）AB（7）①.高②.运动组小鼠细胞中自噬小泡多（8）ABC〖祥解〗有氧呼吸的三个场所是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，有氧呼吸第三阶段[H]和氧气结合生成水的过程可产生大量能量，合成较多ATP。在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量；在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。（1）心肌细胞不断收缩和舒张，该生命活动需要大量的能量，能量来源于细胞有氧呼吸，则细胞中数量显著增多的细胞器是线粒体；线粒体是真核细胞有氧呼吸的主要场所，为细胞代谢提供能量。（2）本实验通过研究小鼠心肌细胞ATP的合成能力，进而揭示心肌细胞衰老可能的机制。因此实验自变量为细胞衰老程度，因变量为细胞中ATP合成量，因此应选青年鼠和老年鼠，即①。（3）是要需要研究线粒体中ATP的合成能力，线粒体是细胞有有氧呼吸第二阶段、第三阶段的场所，选项中葡萄糖只能在细胞质基质中初步分解为丙酮酸，不会进入线粒体，D符合题意。故选D。（4）A、线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所，其代谢增强代表有氧呼吸更加旺盛，ATP合成能力会增强，A错误；B、心肌细胞衰老过程中若发生了线粒体的损伤，导致细胞呼吸下降，ATP合成减少，B正确；C、物质跨膜运输方式中的主动运输需要消耗ATP，因此ATP合成活力下降会影响物质跨膜运输，C错误；D、心肌细胞式高度分化的体细胞，不再具备分裂能力，D错误。故选B。（5）损伤的线粒体可通过自噬机制被清除，由图可知，来源于a内质网的囊泡将损伤的线粒体c包裹，然后与b溶酶体结合将包裹的线粒体降解。即图中结构b表示含有酸性水解酶的③溶酶体，被囊泡包裹的受损的细胞器c代表具有双层膜结构，内膜向内突起形成嵴的①线粒体。（6）A、受损的线粒体可能会导致其中的有毒物质如活性氧释放出来危害细胞稳态，因此形成自噬小体可防止受损的细胞器向周围扩散其中的有害物质，A正确；B、由图可知，包裹着受损细胞器的自噬小体的膜通过膜的信息交流功能与细胞器b溶酶体融合，使溶酶体中的酸性水解酶接触线粒体并将其分解，B正确；C、酸性水解酶的化学本质为蛋白质，在无膜细胞器核糖体上合成，C错误；D、自噬小体的形成有利于受损线粒体的水解，一方面利于线粒体的更新，另一方面水解产物可供心肌细胞重新利用，因此适当地形成自噬小体可维持细胞内的稳态，D错误。故选AB。（7）由图可知，运动组的小鼠心肌细胞内自噬小泡比对照组的多，因此可知动组小鼠细胞中损伤线粒体的自噬水平高。（8）ABC、已知大强度的急性运动反而会引起包括炎症反应在内的一系列不良反应，而适量运动通过提高线粒体自噬水平延缓心肌细胞衰老，故推测大强度的急性运动导致细胞所需能量增加，细胞呼吸增强，可能会使线粒体超负荷，导致损伤更多的线粒体，进而引起细胞自噬水平增强，ABC正确；D、细胞中ATP具有含量少，合成迅速，ATP与ADP处于动态平衡的特点，D错误。故选ABC。二、黄花鱼（20分）2.黄花鱼是我国首要的海水经济鱼类。了解其食性对于提高人工养殖效率至关重要。研究人员尝试对黄花鱼消化道中蛋白酶的活性进行研究。查询资料得知，18℃时，在不同pH条件下黄花鱼消化道各部位蛋白酶活性如图。（1）在各自最适pH下，图中三种蛋白酶催化效率最高的是_________。（2）将放置在pH为11溶液中的胃蛋白酶，转移到pH为2的溶液中，此过程中该酶的活性变化是________（增强/下降/不变），请从分子水平说明理由________。资料表明黄花鱼人工养殖温度常年在15~18℃之间。研究人员假设：黄花鱼蛋白酶的最适温度在15~18℃间。他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度，探究三种酶的最适温度。（3）探究实验中以干酪素为底物。推测干酪素的化学本质是_______。A.脂肪 B.蛋白质 C.淀粉 D.氨基酸（4）胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在________。A.2和5 B.5和8 C.2和8 D.7和8（5）将装有酶和底物的试管置于水浴中以保持恒温。单位时间内_________可以表示蛋白酶催化效率的高低。A.底物消耗量 B.产物生成量 C.酶的消耗量 D.酶的生成量（6）实验结果如图，据此能否确认该假设成立?_________。理由是：___________。（7）研究还发现黄花鱼消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，这对人工养殖投放饲料有何启示?_________。〖答案〗（1）幽门盲囊蛋白酶（2）①.不变②.在pH为11的溶液中胃蛋白酶空间结构被破坏，永久失去活性，转移到pH为2的溶液中活性不能恢复。（3）B（4）C（5）AB（6）①.不能②.自变量取值不合理，没有设置低于15、高于18的实验组。（7）人工养殖投放的饲料成分中要注意降低淀粉、脂肪的比例，以减少对海洋的污染。〖祥解〗酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。酶的特性。①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍；②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应；③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。（1）据图分析，在各自最适pH下，图中三种蛋白酶催化效率最高的是幽门盲囊蛋白酶。（2）胃蛋白酶在pH为11溶液中变性失活，转移到pH为2的溶液中，活性依旧为0，活性不变。原理是在pH为11的溶液中胃蛋白酶空间结构被破坏，失去活性，转移到pH为2的溶液中活性不能恢复。（3）本实验的目的是探究黄花鱼蛋白酶的最适温度，蛋白酶能催化蛋白质水解，探究实验中以干酪素为底物，说明干酪素的化学本质是蛋白质。故选B。（4）据图分析，胃蛋白酶最适PH为2，幽门盲囊蛋白酶最适PH为8，实验应该保证无关变量适宜，因此胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在2和8。故选C。（5）蛋白酶催化效率的高低可以用单位时间内底物消耗量或产物生成量来表示。故选AB。（6）在温度为15℃到18℃之间，酶活性不断增大，此时不能判断酶的最适温度，应该设置低于15、高于18的实验组继续进行实验。（7）由于酶具有专一性，黄花鱼消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，因此人工养殖投放的饲料成分中要注意降低淀粉、脂肪的比例，以减少对海洋的污染。三、小麦种植（23分）3.氮是叶绿素的重要组成元素，科研工作者对某小麦品种施加不同的供氮量处理，实验结果如下表。组别氮浓度（mmol/L）比叶氮（g/m2）叶绿素含量（mg/dm2）叶绿体CO2浓度（μmol/mol）净光合速率（μmol/m2/s）低氮0.20.51.6759中氮20.952.812515高氮201.13.080？注：比叶氮表示单位叶面积的氮素的含量（1）小麦叶肉细胞中发生的物质变化有________（编号选填），能量变化分别有______（编号选填）。叶绿素参与的过程是________（编号选填）。①CO2→C3②C3→C6③C6→丙酮酸④丙酮酸→CO2⑤NADP+→NADPH⑥光能→活跃的化学能⑦活跃的化学能→稳定的化学能⑧稳定的化学能→活跃的化学能⑨活跃的化学能→光能（2）研究显示，光合色素在不同的光波长下会出现不同的吸收率，如图。用分光光度法定量测定小麦的叶绿素含量，分光光度计的波长应设定在_______nm（编号选填）。①430②450③480④649⑤665（3）氮素被小麦吸收后，除了可以用于叶绿素的合成，还可以用于合成的物质有_________。A.蛋白质 B.磷脂 C.葡萄糖 D.核酸（4）相对于低氮组，中氮组的小麦叶片的净光合速率显著提高，出现该现象的原因可能是中氮组小麦________。A.叶绿素合成增加 B.光合作用酶的活性增强C.比叶氮的量增加 D.叶绿体CO2浓度增加小麦光合系统中氮素分配受供氮量等因素的影响，研究人员对叶片光合系统中氮素的含量及分配进行了检测，结果如图。注：叶片氮素可分为光合氮素和非光合氮素；前者包括捕光氮素和羧化氮素（5）据表和图推测，高氮组的净光合速率与低氮组和中氮组的大小关系是_________，请说明理由__________。〖答案〗（1）①.①②③④⑤②.⑥⑦⑧③.⑥（2）④⑤（3）ABD（4）ACD（5）①.介于低氮组（9）和中氮组（15）之间②.用于光合作用的氮素比低氮组多，但相对于中氮，高氮环境下，氮素从光合氮素（捕光氮素和羧化氮素/羧化氮素）向非光合氮素转化，且羧化氮素所占比例降低，影响固定CO2酶的活性，进而影响了光合作用的碳反应阶段〖祥解〗光合作用的过程：①光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜）：水的光解产生NADPH与O2，以及ATP的形成；②暗反应阶段或碳反应阶段（场所是叶绿体的基质）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH氢的作用下还原生成C5和糖类等有机物。有氧呼吸的过程：第一阶段：在细胞质的基质中：反应式：1C6H12O6（葡萄糖）2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量（2ATP）；第二阶段：在线粒体基质中进行：反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O20[H]+6CO2+少量能量（2ATP）；第三阶段：在线粒体的内膜上：反应式：24[H]+6O212H2O+大量能量（34ATP）。（1）小麦叶肉细胞中含有叶绿体和线粒体，在叶绿体中可以发生光合作用，光合作用过程中光反应阶段可以发生水的光解产生NADPH与O2，以及ATP的形成，通过光反应，光能转变成ATP和NADPH中活跃的化学能；暗反应过程中可以发生CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH氢的作用下还原生成C5和糖类等有机物，通过暗反应，ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。叶肉细胞中可以发生有氧呼吸，有氧呼吸过程中，在细胞质基质中可以发生葡萄糖的氧化分解产生丙酮酸和还原氢，同时合成少量ATP，丙酮酸进入线粒体继续反应，在线粒体基质中丙酮酸与水反应生成二氧化碳和还原氢，同时合成少量ATP，在线粒体内膜上还原氢与氧结合生成水，同时合成大量ATP。因此小麦叶肉细胞中发生的物质变化有①②③④⑤，能量变化有⑥⑦⑧。叶绿素在光反应过程中吸收、传递和转化光能，因此叶绿素参与的过程是⑥。（2）绿叶中的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光。叶绿素a和叶绿素b分别在红光区波长约为665nm和649nm处具有最大吸收峰值。因此用分光光度法定量测定小麦的叶绿素含量，分光光度计的波长应设定在665nm和649nm处，故选④⑤。（3）蛋白质的组成元素主要是C、H、O、N，磷脂的组成元素包括CHO，有的含有P甚至N，核酸的组成元素是C、H、O、N、P，氮素被小麦吸收后，除了可以用于叶绿素的合成，小麦细胞中含氮的物质还有蛋白质、磷脂和核酸，而葡萄糖的组成元素只有C、H、O，综上所述，ABD正确，C错误。故选ABD。（4）由表可知，中氮组的小麦净光合速率明显大于低氮组，根据表中数据，可推测出现该现象的原因可能是：施氮提高了叶绿素的合成，且比叶氮的量增加，进而提高了光合速率；中氮组叶绿体CO2浓度明显高于低氮组，叶绿体CO2浓度升高促进了光合作用中暗反应的进行，综上所述，ACD正确，B错误。故选ACD。（5）由表可知，氮素可显著提高烤烟叶片的净光合速率，结合柱状图可知，相对于中氮，高氮环境下，非光合氮素增多，羧化氮素减少，说明高氮环境下，氮素从光合氮素（捕光氮素和羧化氮素/羧化氮素）向非光合氮素转化，且羧化氮素所占比例降低，结合RuBP羧化酶参与二氧化碳的固定，可知进而影响了光合作用的暗反应（碳反应）阶段，因此高氮组的净光合速率大于低氮组，小于中氮组，介于低氮组（9）和中氮组（15）之间。四、先天性葡萄糖、半乳糖吸收不良症（17分）4.先天性葡萄糖、半乳糖吸收不良症是一种单基因遗传病，该病由基因A或a控制。患者因为无法吸收葡萄糖和半乳糖，尽管进食量很大，但容易腹泻，出现脱水、失重、营养不良等症状。如表为某家庭该病的调查情况。成员有无症状有无致病基因有无正常基因父亲无有有母亲无有有女儿无--儿子有有无（1）据表分析该病的遗传方式是______。A.常染色体显性遗传 B.常染色体隐性遗传C.伴X染色体显性遗传 D.伴X染色体隐性遗传（2）据表推测，女儿含有致病基因的概率是________。（3）父亲的基因型为_______。A~D表示父亲体内处于不同分裂时期的细胞，正常情况下，其中不含致病基因的细胞可能是________。（4）这位母亲再次怀孕后，为了预防生出患该病的孩子，需要对胎儿进行的检测是_________。A.B超检查 B.染色体分析C.基因检测 D.性别检测（5）在遗传病分析时，当确定致病基因后，需要对基因进行克隆（复制），基因克隆的原料是________（编号选填），基因克隆必需的酶是________（编号选填）。①脱氧核苷三磷酸②核糖核苷三磷酸③DNA聚合酶④RNA聚合酶⑤ATP（6）患者致病基因编码的糖转运蛋白中只有一个位点的氨基酸发生了替换。试分析该变化与____________的碱基序列发生改变有关。A.DNA B.mRNA C.tRNA D.rRNA〖答案〗（1）B（2）2/3（3）①.Aa②.D（4）C（5）①.①②.③（6）AB〖祥解〗伴X染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，其发病特点：男患者多于女患者；隔代交叉遗传，即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。伴X染色体显性遗传病：如抗维生素D性佝偻病，其发病特点：女患者多于男患者；世代相传。（1）由表格可知该病属于“无中生有”为隐性遗传病，又因为父亲有致病基因，因此该病不可能是伴X染色体隐性遗传，应该为常染色体隐性遗传，B正确，ACD错误。故选B。（2）表格中该病为常染色体隐性遗传，假设该病用A、a表示，正常双亲的基因型均为为Aa，正常女儿的基因型为Aa或者AA，其中Aa概率为2/3。（3）父亲的基因型为Aa，父亲体内处于有丝分裂的各个时期一般都有致病基因，只有处于减数第二次分裂时期等位基因分开后进入不同的子细胞中，图中只有D项是减Ⅱ后期的图像，因此ABC错误，D正确。故选D。（4）该病是常染色体隐性遗传病，预防生出患该病的孩子，需要对胎儿进行的检测基因检测，B超检查是检查胎儿是否外形的，染色体分析是检测染色体异常的，性别检测需要检测性染色体，C正确，ABD错误。故选C。（5）对基因克隆就是对基因的复制，基因是有遗传效应的DNA片段，DNA复制需要的原料为①脱氧核苷三磷酸，需要③DNA聚合酶。（6）基因通过转录出mRNA，来指导蛋白质的合成，氨基酸发生了替换，则其对应的mRNA密码子也会改变，对应基因的DNA的碱基序列也会改变，AB正确，CD错误。故选AB。五、除草剂（16分）5.杂草是农业生产中一大杀手，对农作物具有直接威胁。过去七十年以来，人们主要依靠除草剂控制杂草。但会导致杂草产生抗性。（1）在没有除草剂使用的农田生态系统中，杂草种群_______。（编号选填）①无敏感性个体②有敏感性个体③无抗性个体④有抗性个体（2）抗性杂草的数量和种类逐渐增加，相关分析合理的是_______。A.除草剂的使用选择性保留抗性基因 B.杂草的基因产生了抗性的定向突变C.杂草的抗性基因频率发生了变化 D.抗性杂草和敏感性杂草存在生殖隔离（3）抗性杂草已成为农业生产的严重威胁。下列几种策略中，可有效延缓抗性杂草发生的是______。A.机械除草 B.除草剂交替使用C.人工割草 D.提高除草剂使用频率为应对抗性杂草，科学家利用RNA干扰的原理，开发反义RNA作为分子工具，将其导入杂草细胞，进而抑制抗性基因的作用，过程如图所示，①②表示过程。（4）图中，过程_________（填图中编号）发生了碱基互补配对。（5）据图可知，RNA干扰技术“干扰”了基因的________。A.复制 B.转录 C.逆转录 D.翻译（6）有人对于将RNA干扰技术应用于杂草治理持质疑态度，认为该技术的应用存在潜在弊端。请谈谈你的见解________。〖答案〗（1）②或②③或②④（2）AC（3）ABC（4）①（5）D（6）理论上专一的靶向性是否会有漏洞?非靶向基因会不会意外“躺枪”而产生意想不到的后果?魔高一尺道高一丈的抗性或许依然会应运而生?杂草的危害取决于人们的价值诉求和具体生态环境，并非所有“杂草”都需消灭，有许多有益的物种是维系生态平衡所不可或缺的；一旦RNAi蔓延造成基因污染，无疑是得不偿失……〖祥解〗种群是生物进化的基本单位。突变和基因重组提供进化的原材料。自然选择导致种群基因频率的定向改变。隔离是形成新的物种的必要条件。（1）生物的变异是不定向的，在没有除草剂使用的农田生态系统中，杂草种群敏感性个体居多，可能有抗性的个体，也可能有无抗性的个体。（2）在除草剂的选择下，具有抗性基因的杂草保留了下来，并且在定向选择作用下，杂草的抗性基因频率增加，因此抗性杂草的数量和种类逐渐增加，故选AC。（3）为有效延缓抗药性杂草的发生，可以减少对某种单一除草剂的依赖，降低使用频率，具体做法可以有机械除草、除草剂交替使用，人工除草等，ABC符合题意。（4）过程①反义RNA与mRNA发生了碱基互补配对，过程②为mRNA的降解，没有碱基互补配对。（5）反义RNA与mRNA发生了碱基互补配对，阻碍了mRNA与核糖体结合，即干扰了翻译过程，故选D。（6）对于将RNA干扰技术应用于杂草治理也可能存在一些弊端，如理论上专一的靶向性是否会有漏洞?非靶向基因会不会意外“躺枪”而产生意想不到的后果?魔高一尺道高一丈的抗性或许依然会应运而生?杂草的危害取决于人们的价值诉求和具体生态环境，并非所有“杂草”都需消灭，有许多有益的物种是维系生态平衡所不可或缺的；一旦RNAi蔓延造成基因污染，无疑是得不偿失等等。上海市浦东新区2023-2024学年度高二下学期期末教学质量检测学（合格考）模拟试卷（考试时间：60分钟满分：100分）考生注意：请将〖答案〗全部写在答题纸上。一、心肌衰老与改善（24分）1.心肌细胞是构成心脏的最基本单位，延缓心肌衰老对改善老年人生活质量具有非常重要的意义。研究人员以小鼠为实验对象，研究小鼠心肌细胞ATP的合成能力，进而揭示心肌细胞衰老可能的机制。（1）根据心肌细胞不断收缩和舒张的事实，推测相较其他细胞，心肌细胞中数量显著增多的细胞器是__________（中心体/叶绿体/线粒体），其功能是___________。（2）根据实验目的验小鼠分组合理的是_______（①/②/③）①青年鼠和老年鼠②雄性鼠和雌性鼠③小白鼠和小黑鼠（3）比较不同小鼠ATP的合成能力时，先分离出不同组小鼠心肌细胞的线粒体，置于适宜的温度和气体环境中，下列物质中，不需加入的物质是__________。A.NAD+ B.ADP和Pi C.丙酮酸 D.葡萄糖（4）实验结果显示心肌细胞衰老与ATP合成活力下降有关。以下推测合理的是_____。A.心肌细胞衰老的过程中线粒体代谢增强B.心肌细胞衰老的过程中发生了线粒体损伤C.ATP合成活力下降不会影响物质跨膜运输D.ATP合成活力下降将导致心肌细胞分裂变慢进一步研究发现，正常细胞中衰老的细胞器会被细胞自噬。图1表示自噬机制清除受损细胞器的过程。（5）据图1分析，结构b表示的细胞器是__________（编号选填），图中受损的细胞器c指_______（编号选填）。①线粒体②高尔基体③溶酶体④核糖体⑤液泡（6）自噬过程中，结构a逐渐延伸，把受损的细胞器包裹起来形成自噬体。结合图1和已有知识，形成自噬小体的作用是_________A.防治受损的细胞器向周围扩散有害物质B.通过膜的信息交流功能与细胞器b融合C.利于酸性水解酶的合成D.利于裂解衰老心肌细胞研究人员将生长情况相似的小鼠分为两组，其中运动组小鼠每天进行一定负荷的耐力运动。一段时间后将两组小鼠心肌组织进行切片，用电子显微镜观察心肌细胞线粒体结构和线粒体自噬情况，结果见图。（7）据图2分析可知，相对于对照组，运动组小鼠细胞中损伤线粒体的自噬水平__________（高/低/相同），判断的理由是__________。（8）研究表明大强度的急性运动反而会引起一系列不良反应，下列相关推断正确的是__________。A.细胞呼吸增强 B.线粒体损伤增加C.细胞自噬水平增强 D.细胞中ATP量增加〖答案〗（1）①.线粒体②.有氧呼吸的主要场所，为细胞供能（2）①（3）D（4）B（5）①.③②.①（6）AB（7）①.高②.运动组小鼠细胞中自噬小泡多（8）ABC〖祥解〗有氧呼吸的三个场所是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，有氧呼吸第三阶段[H]和氧气结合生成水的过程可产生大量能量，合成较多ATP。在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量；在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。（1）心肌细胞不断收缩和舒张，该生命活动需要大量的能量，能量来源于细胞有氧呼吸，则细胞中数量显著增多的细胞器是线粒体；线粒体是真核细胞有氧呼吸的主要场所，为细胞代谢提供能量。（2）本实验通过研究小鼠心肌细胞ATP的合成能力，进而揭示心肌细胞衰老可能的机制。因此实验自变量为细胞衰老程度，因变量为细胞中ATP合成量，因此应选青年鼠和老年鼠，即①。（3）是要需要研究线粒体中ATP的合成能力，线粒体是细胞有有氧呼吸第二阶段、第三阶段的场所，选项中葡萄糖只能在细胞质基质中初步分解为丙酮酸，不会进入线粒体，D符合题意。故选D。（4）A、线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所，其代谢增强代表有氧呼吸更加旺盛，ATP合成能力会增强，A错误；B、心肌细胞衰老过程中若发生了线粒体的损伤，导致细胞呼吸下降，ATP合成减少，B正确；C、物质跨膜运输方式中的主动运输需要消耗ATP，因此ATP合成活力下降会影响物质跨膜运输，C错误；D、心肌细胞式高度分化的体细胞，不再具备分裂能力，D错误。故选B。（5）损伤的线粒体可通过自噬机制被清除，由图可知，来源于a内质网的囊泡将损伤的线粒体c包裹，然后与b溶酶体结合将包裹的线粒体降解。即图中结构b表示含有酸性水解酶的③溶酶体，被囊泡包裹的受损的细胞器c代表具有双层膜结构，内膜向内突起形成嵴的①线粒体。（6）A、受损的线粒体可能会导致其中的有毒物质如活性氧释放出来危害细胞稳态，因此形成自噬小体可防止受损的细胞器向周围扩散其中的有害物质，A正确；B、由图可知，包裹着受损细胞器的自噬小体的膜通过膜的信息交流功能与细胞器b溶酶体融合，使溶酶体中的酸性水解酶接触线粒体并将其分解，B正确；C、酸性水解酶的化学本质为蛋白质，在无膜细胞器核糖体上合成，C错误；D、自噬小体的形成有利于受损线粒体的水解，一方面利于线粒体的更新，另一方面水解产物可供心肌细胞重新利用，因此适当地形成自噬小体可维持细胞内的稳态，D错误。故选AB。（7）由图可知，运动组的小鼠心肌细胞内自噬小泡比对照组的多，因此可知动组小鼠细胞中损伤线粒体的自噬水平高。（8）ABC、已知大强度的急性运动反而会引起包括炎症反应在内的一系列不良反应，而适量运动通过提高线粒体自噬水平延缓心肌细胞衰老，故推测大强度的急性运动导致细胞所需能量增加，细胞呼吸增强，可能会使线粒体超负荷，导致损伤更多的线粒体，进而引起细胞自噬水平增强，ABC正确；D、细胞中ATP具有含量少，合成迅速，ATP与ADP处于动态平衡的特点，D错误。故选ABC。二、黄花鱼（20分）2.黄花鱼是我国首要的海水经济鱼类。了解其食性对于提高人工养殖效率至关重要。研究人员尝试对黄花鱼消化道中蛋白酶的活性进行研究。查询资料得知，18℃时，在不同pH条件下黄花鱼消化道各部位蛋白酶活性如图。（1）在各自最适pH下，图中三种蛋白酶催化效率最高的是_________。（2）将放置在pH为11溶液中的胃蛋白酶，转移到pH为2的溶液中，此过程中该酶的活性变化是________（增强/下降/不变），请从分子水平说明理由________。资料表明黄花鱼人工养殖温度常年在15~18℃之间。研究人员假设：黄花鱼蛋白酶的最适温度在15~18℃间。他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度，探究三种酶的最适温度。（3）探究实验中以干酪素为底物。推测干酪素的化学本质是_______。A.脂肪 B.蛋白质 C.淀粉 D.氨基酸（4）胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在________。A.2和5 B.5和8 C.2和8 D.7和8（5）将装有酶和底物的试管置于水浴中以保持恒温。单位时间内_________可以表示蛋白酶催化效率的高低。A.底物消耗量 B.产物生成量 C.酶的消耗量 D.酶的生成量（6）实验结果如图，据此能否确认该假设成立?_________。理由是：___________。（7）研究还发现黄花鱼消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，这对人工养殖投放饲料有何启示?_________。〖答案〗（1）幽门盲囊蛋白酶（2）①.不变②.在pH为11的溶液中胃蛋白酶空间结构被破坏，永久失去活性，转移到pH为2的溶液中活性不能恢复。（3）B（4）C（5）AB（6）①.不能②.自变量取值不合理，没有设置低于15、高于18的实验组。（7）人工养殖投放的饲料成分中要注意降低淀粉、脂肪的比例，以减少对海洋的污染。〖祥解〗酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。酶的特性。①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍；②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应；③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。（1）据图分析，在各自最适pH下，图中三种蛋白酶催化效率最高的是幽门盲囊蛋白酶。（2）胃蛋白酶在pH为11溶液中变性失活，转移到pH为2的溶液中，活性依旧为0，活性不变。原理是在pH为11的溶液中胃蛋白酶空间结构被破坏，失去活性，转移到pH为2的溶液中活性不能恢复。（3）本实验的目的是探究黄花鱼蛋白酶的最适温度，蛋白酶能催化蛋白质水解，探究实验中以干酪素为底物，说明干酪素的化学本质是蛋白质。故选B。（4）据图分析，胃蛋白酶最适PH为2，幽门盲囊蛋白酶最适PH为8，实验应该保证无关变量适宜，因此胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在2和8。故选C。（5）蛋白酶催化效率的高低可以用单位时间内底物消耗量或产物生成量来表示。故选AB。（6）在温度为15℃到18℃之间，酶活性不断增大，此时不能判断酶的最适温度，应该设置低于15、高于18的实验组继续进行实验。（7）由于酶具有专一性，黄花鱼消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，因此人工养殖投放的饲料成分中要注意降低淀粉、脂肪的比例，以减少对海洋的污染。三、小麦种植（23分）3.氮是叶绿素的重要组成元素，科研工作者对某小麦品种施加不同的供氮量处理，实验结果如下表。组别氮浓度（mmol/L）比叶氮（g/m2）叶绿素含量（mg/dm2）叶绿体CO2浓度（μmol/mol）净光合速率（μmol/m2/s）低氮0.20.51.6759中氮20.952.812515高氮201.13.080？注：比叶氮表示单位叶面积的氮素的含量（1）小麦叶肉细胞中发生的物质变化有________（编号选填），能量变化分别有______（编号选填）。叶绿素参与的过程是________（编号选填）。①CO2→C3②C3→C6③C6→丙酮酸④丙酮酸→CO2⑤NADP+→NADPH⑥光能→活跃的化学能⑦活跃的化学能→稳定的化学能⑧稳定的化学能→活跃的化学能⑨活跃的化学能→光能（2）研究显示，光合色素在不同的光波长下会出现不同的吸收率，如图。用分光光度法定量测定小麦的叶绿素含量，分光光度计的波长应设定在_______nm（编号选填）。①430②450③480④649⑤665（3）氮素被小麦吸收后，除了可以用于叶绿素的合成，还可以用于合成的物质有_________。A.蛋白质 B.磷脂 C.葡萄糖 D.核酸（4）相对于低氮组，中氮组的小麦叶片的净光合速率显著提高，出现该现象的原因可能是中氮组小麦________。A.叶绿素合成增加 B.光合作用酶的活性增强C.比叶氮的量增加 D.叶绿体CO2浓度增加小麦光合系统中氮素分配受供氮量等因素的影响，研究人员对叶片光合系统中氮素的含量及分配进行了检测，结果如图。注：叶片氮素可分为光合氮素和非光合氮素；前者包括捕光氮素和羧化氮素（5）据表和图推测，高氮组的净光合速率与低氮组和中氮组的大小关系是_________，请说明理由__________。〖答案〗（1）①.①②③④⑤②.⑥⑦⑧③.⑥（2）④⑤（3）ABD（4）ACD（5）①.介于低氮组（9）和中氮组（15）之间②.用于光合作用的氮素比低氮组多，但相对于中氮，高氮环境下，氮素从光合氮素（捕光氮素和羧化氮素/羧化氮素）向非光合氮素转化，且羧化氮素所占比例降低，影响固定CO2酶的活性，进而影响了光合作用的碳反应阶段〖祥解〗光合作用的过程：①光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜）：水的光解产生NADPH与O2，以及ATP的形成；②暗反应阶段或碳反应阶段（场所是叶绿体的基质）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH氢的作用下还原生成C5和糖类等有机物。有氧呼吸的过程：第一阶段：在细胞质的基质中：反应式：1C6H12O6（葡萄糖）2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量（2ATP）；第二阶段：在线粒体基质中进行：反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O20[H]+6CO2+少量能量（2ATP）；第三阶段：在线粒体的内膜上：反应式：24[H]+6O212H2O+大量能量（34ATP）。（1）小麦叶肉细胞中含有叶绿体和线粒体，在叶绿体中可以发生光合作用，光合作用过程中光反应阶段可以发生水的光解产生NADPH与O2，以及ATP的形成，通过光反应，光能转变成ATP和NADPH中活跃的化学能；暗反应过程中可以发生CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH氢的作用下还原生成C5和糖类等有机物，通过暗反应，ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。叶肉细胞中可以发生有氧呼吸，有氧呼吸过程中，在细胞质基质中可以发生葡萄糖的氧化分解产生丙酮酸和还原氢，同时合成少量ATP，丙酮酸进入线粒体继续反应，在线粒体基质中丙酮酸与水反应生成二氧化碳和还原氢，同时合成少量ATP，在线粒体内膜上还原氢与氧结合生成水，同时合成大量ATP。因此小麦叶肉细胞中发生的物质变化有①②③④⑤，能量变化有⑥⑦⑧。叶绿素在光反应过程中吸收、传递和转化光能，因此叶绿素参与的过程是⑥。（2）绿叶中的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光。叶绿素a和叶绿素b分别在红光区波长约为665nm和649nm处具有最大吸收峰值。因此用分光光度法定量测定小麦的叶绿素含量，分光光度计的波长应设定在665nm和649nm处，故选④⑤。（3）蛋白质的组成元素主要是C、H、O、N，磷脂的组成元素包括CHO，有的含有P甚至N，核酸的组成元素是C、H、O、N、P，氮素被小麦吸收后，除了可以用于叶绿素的合成，小麦细胞中含氮的物质还有蛋白质、磷脂和核酸，而葡萄糖的组成元素只有C、H、O，综上所述，ABD正确，C错误。故选ABD。（4）由表可知，中氮组的小麦净光合速率明显大于低氮组，根据表中数据，可推测出现该现象的原因可能是：施氮提高了叶绿素的合成，且比叶氮的量增加，进而提高了光合速率；中氮组叶绿体CO2浓度明显高于低氮组，叶绿体CO2浓度升高促进了光合作用中暗反应的进行，综上所述，ACD正确，B错误。故选ACD。（5）由表可知，氮素可显著提高烤烟叶片的净光合速率，结合柱状图可知，相对于中氮，高氮环境下，非光合氮素增多，羧化氮素减少，说明高氮环境下，氮素从光合氮素（捕光氮素和羧化氮素/羧化氮素）向非光合氮素转化，且羧化氮素所占比例降低，结合RuBP羧化酶参与二氧化碳的固定，可知进而影响了光合作用的暗反应（碳反应）阶段，因此高氮组的净光合速率大于低氮组，小于中氮组，介于低氮组（9）和中氮组（15）之间。四、先天性葡萄糖、半乳糖吸收不良症（17分）4.先天性葡萄糖、半乳糖吸收不良症是一种单基因遗传病，该病由基因A或a控制。患者因为无法吸收葡萄糖和半乳糖，尽管进食量很大，但容易腹泻，出现脱水、失重、营养不良等症状。如表为某家庭该病的调查情况。成员有无症状有无致病基因有无正常基因父亲无有有母亲无有有女儿无--儿子有有无（1）据表分析该病的遗传方式是______。A.常染色体显性遗传 B.常染色体隐性遗传C.伴X染色体显性遗传 D.伴X染色体隐性遗传（2）据表推测，女儿含有致病基因的概率是________。（3）父亲的基因型为_______。A~D表示父亲体内处于不同分裂时期的细胞，正常情况下，其中不含致病基因的细胞可能是________。（4）这位母亲再次怀孕后，为了预防生出患该病的孩子，需要对胎儿进行的检测是_________。A.B超检查 B.染色体分析C.基因检测 D.性别检测（5）在遗传病分析时，当确定致病基因后，需要对基因进行克隆（复制），基因克隆的原料是________（编号选填），基因克隆必需的酶是________（编号选填）。①脱氧核苷三磷酸②核糖核苷三磷酸③DNA聚合酶④RNA聚合酶⑤ATP（6）患者致病基因编码的糖转运蛋白中只有一个位点的氨基酸发生了替换。试分析该变化与____________的碱基序列发生改变有关。A.DNA B.mRNA C.tRNA D.rRNA〖答案〗（1）B（2）2/3（3）①.Aa②.D（4）C（5）①.①②.③（6）AB〖祥解〗伴X染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，其发病特点：男患者多于女患者；隔代交叉遗传，即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。伴X染色体显性遗传病：如抗维生素D性佝偻病，其发病特点：女患者多于男患者；世代相传。（1）由表格可知该病属于“无中生有”为