河南省南阳市新未来大联考2025-2026学年高一上学期1月期末考试生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1河南省南阳市新未来大联考2025-2026学年高一上学期1月期末试题一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48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.假单胞杆菌能利用植株中蔗糖水解成的单糖作为主要营养物质进行繁殖，引起植株患溃疡病。下列有关叙述正确的是（）A.假单胞杆菌分解单糖的反应发生在细胞质基质中B.假单胞杆菌与植物细胞共有的细胞器有核糖体等C.假单胞杆菌与植物细胞都以细胞壁作为细胞的边界D.代谢旺盛的假单胞杆菌中，核孔的数目一般较多【答案】A【详析】A、假单胞杆菌为原核生物，其分解单糖（如葡萄糖）的呼吸作用第一阶段发生在细胞质基质中，无论有氧或无氧呼吸均在此进行，A正确；B、假单胞杆菌是原核生物，其与植物共有的细胞器只有核糖体，B错误；C、细胞壁具有全透性，起支持和保护作用，假单胞杆菌与植物细胞都以细胞膜作为细胞的边界，C错误；D、假单胞杆菌是原核生物，没有细胞核，即无核孔，D错误。故选A。2.有研究数据显示木星赤道上空大气中的水分子约占0.25%，据此估算木星大气中的水分子总量是地球水资源总量的32倍多，进一步为外星生命体存在的可能性提供了证据。下列有关水的叙述，错误的是（）A.水是极性分子，带有电荷的分子或离子容易与水结合B.细胞中大部分水呈游离状态，一部分水与其他物质结合C.生产中适时适量地灌溉是农作物高产、稳产的重要保障D.北方冬小麦在冬季来临时，细胞中结合水占比逐渐下降【答案】D【详析】A、水分子是极性分子，极性基团、带电荷的分子或离子易与水结合，A正确；B、细胞中大部分水呈游离状态，为自由水，一部分水与其他物质结合，为结合水，B正确；C、生产中适时适量地灌溉保证细胞内有足够的水分，是农作物高产、稳产的重要保障，C正确；D、自由水与结合水可以相互转化，自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越弱，故北方冬小麦在冬季来临时，细胞中结合水占比逐渐上升以提高抗逆性，D错误。故选D。3.脂质是细胞内一种重要的有机化合物，其种类繁多，功能多样。下列有关脂质的叙述，正确的是（）A.血液中磷脂含量过多易引发心血管疾病B.胆固醇是动植物细胞膜的主要组成成分C.糖类代谢发生障碍时，脂肪可大量转化为糖类D.等质量脂肪和糖类氧化分解，脂肪释放的能量多【答案】D【详析】AB、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输，血液中胆固醇含量过多易引发心血管疾病，AB错误；C、脂肪一般只在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类，C错误；D、脂肪的C、H比例高于糖类，等质量脂肪和糖类相比，脂肪氧化分解时释放的能量更多，D正确。故选D。4.猴痘是由猴痘病毒(DNA病毒)引起的疾病，人类感染后的症状与天花患者的症状相似。下列叙述正确的是（）A.猴痘病毒的遗传物质是脱氧核苷酸连接成的长链B.DNA的基本单位是核糖核苷酸，组成元素中含PC.HIV和猴痘病毒一样，遗传信息也储存在DNA中D.组成猴疫病毒的核酸中含有5种碱基，包括U、T【答案】A【详析】A、猴痘病毒的遗传物质为DNA，其遗传物质是脱氧核苷酸连接成的长链，A正确；B、DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，其组成元素中含P，B错误；C、HIV的遗传物质是RNA，猴痘病毒的遗传物质是DNA，C错误；D、组成猴疫病毒的核酸是DNA，其中含有4种碱基，包括A、G、C、T，D错误。故选A。5.生物膜上的蛋白质称为膜蛋白。下列有关膜蛋白的叙述，正确的是（）A.细胞膜上的蛋白质呈镶嵌分布，都是可以运动的B.膜蛋白的种类和数量越丰富，细胞膜的功能越简单C.细胞间进行信息交流时都依赖细胞膜上的受体蛋白D.贯穿磷脂分子层的蛋白质可能具有运输物质的功能【答案】D【详析】A、流动镶嵌模型认为，构成细胞膜的磷脂分子和绝大多数蛋白质是可以运动的，A错误；B、膜的功能主要由蛋白质承担，蛋白质的含量越高，此蛋白质承担的功能越强，膜上蛋白质种类越多，其功能越复杂，B错误；C、高等植物细胞间进行信息交流依赖胞间连丝，C错误；D、细胞膜上的蛋白质有多种分布形式，有的是镶嵌在细胞膜表面，有的贯穿磷脂分子层，还有的分布于磷脂分子层中间，其中贯穿磷脂分子层的蛋白质可能具有运输物质的功能，D正确。故选D。6.在液泡发达的植物细胞中，细胞质沿着细胞膜以一定的速度和方向循环流动，这种不断地循环流动称为细胞质环流。下列关于细胞质环流的叙述，正确的是（）A.黑藻叶片厚，细胞层数多，有利于观察细胞质环流B.高倍显微镜下能观察到黑藻细胞叶绿体具有双层膜C.显微镜下观察到的叶绿体是流动的，而细胞质是不流动的D.观察到叶绿体几乎不移动，可能与光照不足或温度过低有关【答案】D【详析】A、黑藻叶片由单层细胞构成，有利于观察细胞质环流，A错误；B、叶绿体的双层膜结构属于亚显微结构，在光学显微镜下观察不到，需要在电镜下观察，B错误；C、显微镜下观察到的叶绿体是流动的，细胞质也是流动的，C错误；D、观察到叶绿体几乎不移动，可能与光照不足或温度过低导致的细胞代谢较慢有关，D正确。故选D。7.核膜上有核孔，核孔构造复杂，与核纤层紧密结合，成为核孔复合体。下列叙述正确的是（）A.唾液腺细胞核膜上核孔复合体的数量比口腔上皮细胞的少B.核孔复合体上受体蛋白的合成场所是细胞核中的游离核糖体C.人成熟红细胞核孔复合体的数量较少，因此红细胞代谢较弱D.核孔复合体运输障碍的直接原因可能是核孔复合体发生改变【答案】D【详析】A、唾液腺细胞能合成并分泌唾液淀粉酶等大量蛋白质，蛋白质合成旺盛的细胞中核孔复合体的数量较多。口腔上皮细胞的功能主要是保护等，相比之下，唾液腺细胞核膜上核孔复合体的数量应比口腔上皮细胞的多，A错误；B、受体蛋白是一种蛋白质，蛋白质的合成场所是细胞质中的核糖体，而不是细胞核中的游离核糖体，B错误；C、人成熟红细胞没有细胞核，也就不存在核孔复合体，C错误；D、核孔复合体运输障碍，直接原因可能是核孔复合体本身的结构发生了改变，从而影响其运输功能，D正确。故选D。8.视紫红质是噬盐厌氧细菌细胞膜上的一种含视黄醛的光驱蛋白。在缺氧和有光照条件下，该光驱蛋白能利用光能建立跨膜H+浓度梯度（外高内低），此梯度可驱动另一膜蛋白合成ATP。细菌视紫红质的结构如图所示，下列叙述错误的是（）A.视紫红质贯穿于细胞膜的整个磷脂双分子层B.细胞通过主动运输维持膜内外的H+浓度梯度C.视紫红质结构改变后膜两侧的H+浓度差将增大D.H+通过载体蛋白外排的速率与光照强度相关【答案】C【详析】A、从图中可以看到，视紫红质贯穿了细胞膜的整个磷脂双分子层，属于跨膜蛋白，A正确。B、细胞通过主动运输使H+从低浓度向高浓度运输，从而维持膜内外的H+浓度梯度，B正确；C、视紫红质结构改变后，H+运输下降，膜两侧的H+浓度差可能减小，C错误；D、光照强度会影响视紫红质的活性，进而影响H⁺通过视紫红质外排的速率，因此H⁺外排速率与光照强度相关，D正确。故选C。9.转铁蛋白与铁离子在血液中结合形成复合物，通过血液运输被细胞胞吞后，形成的囊泡内部酸化，促进铁离子的释放。下列叙述错误的是（）A.该复合物被胞吞时需先与膜上的蛋白质结合B.细胞胞吞形成囊泡后，细胞膜的膜面积会减小C.该复合物释放铁离子后转铁蛋白的构象可能改变D.该复合物被胞吞的过程，需要高尔基体直接参与【答案】D【详析】A、转铁蛋白-铁复合物需与细胞膜上的特异性受体蛋白结合才能启动胞吞，这是受体介导胞吞的特点，A正确；B、胞吞时细胞膜内陷形成囊泡，导致部分膜结构脱离细胞膜，因此细胞膜面积减小，B正确；C、铁离子释放后，转铁蛋白因失去配体而发生构象改变，这是蛋白质结构与功能相适应的体现，C正确；D、胞吞过程主要依赖细胞膜的流动性，不需要高尔基体直接参与，高尔基体主要参与胞吐过程中囊泡的加工和运输，D错误。故选D。10.如装置甲所示，在最适条件下将4片浸过肝脏研磨液的滤纸片放入H2O2溶液中，每隔2min观察一次红色液滴的移动距离，根据数据绘制出乙图曲线。另有装置丙与装置甲相同，但滤纸片浸过FeCl3溶液。下列叙述正确的是（）A.该实验的无关变量有温度、pH、H2O2溶液的量等B.肝脏研磨液中的H2O2酶可为H2O2的分解提供能量C.装置甲、丙中的实验可证明酶具有高效性且作用条件温和D.若升高温度或增加滤纸片数量，乙图中的a点将向上移动【答案】A【详析】A、依据题图信息可知，实验的自变量为时间和催化剂的种类，实验的因变量为气体量，无关变量为温度、pH和H2O2溶液的量，A正确；B、肝脏研磨液中的H2O2酶可以降低化学反应的活化能，但不能为H2O2的分解提供能量，B错误；C、装置甲和装置丙的自变量是滤纸片的浸过液不同，甲组浸过肝脏研磨液，丙组浸过FeCl3溶液，装置甲、丙中的实验可证明酶的高效性，但不能证明酶的作用条件温和，C错误；D、升高温度，可以为H2O2的分解提供能量，所以乙图中的b点向左移动，a点不变；增加滤纸片数量，可以增加H2O2酶的含量（丙组增加FeCl3），可以加快反应速率，可以使b点向左移动，a点不变，a点与H2O2溶液的量有关，D错误。故选A。11.将32P标记的磷酸注入活细胞并分离获得细胞内的ATP，发现部分ATP末端的磷酸基团被32P标记。下列叙述错误的是（）A.该实验可说明细胞合成ATP时利用了32P标记的磷酸B.ATP可简写成A~P~P~P，其特殊化学键不稳定C.心肌细胞的细胞质和细胞核中都有ATP的分布D.人体内的ATP可用于物质合成和运动蛋白移动【答案】B【详析】A、实验中将³²P标记的磷酸注入细胞后，分离的ATP末端磷酸基团被标记，说明ATP合成过程中利用了标记的磷酸基团，A正确；B、ATP的标准简写为A-P~P~P（"A"代表腺苷，"P"代表磷酸基团，"~"代表特殊的化学键），腺苷与第一个磷酸基团之间的是普通磷酸键，B错误；C、ATP是细胞的直接能源物质，广泛分布于细胞质基质、线粒体、细胞核等部位，心肌细胞作为高耗能细胞，其细胞质和细胞核中均存在ATP，C正确；D、ATP为生命活动供能，在人体内可为物质合成（如蛋白质合成）和肌肉收缩（肌球蛋白与肌动蛋白滑动）提供能量，D正确。故选B。12.如图为真核细胞中的两种细胞器，下列叙述正确的是（）A.酵母菌细胞中，有氧、无氧呼吸产生CO2的场所均为③B.甲、乙中均含有DNA，二者分别通过②、⑤增大膜面积C.菠菜叶肉细胞中，产生大量ATP的场所是②、③、⑤D.原核细胞中没有甲、乙，不能进行有氧呼吸和光合作用【答案】B【详析】A、酵母菌无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质，有氧呼吸产生CO2的场所是③线粒体基质，A错误；B、甲表示线粒体，含有DNA，通过②内膜向内腔折叠形成嵴扩大膜面积，乙表示叶绿体，含有DNA，通过类囊体薄膜层层叠加形成基粒增大膜面积，B正确；C、菠菜的叶肉细胞，菠菜叶肉细胞中产生大量ATP的场所是②线粒体内膜，乙（叶绿体）中的⑤类囊体薄膜上，C错误；D、蓝细菌是原核生物，没有甲叶绿体，乙线粒体，但具有叶绿素和藻蓝素，可以进行光合作用，具有与呼吸作用相关的酶，可以进行呼吸作用，D错误。故选B。13.当达到某一光照强度时，植物的光合速率不再随光照强度增加而增加，该光照强度称为光饱和点。甲、乙两个水稻品种在灌浆期的光饱和点分别为1623、1976μmol·m-2·s-1，下列叙述错误的是（）A.光照突然减弱时，短时间内C3含量将增加B.达到光饱和点时，叶肉细胞会向外释放O2C.降低光照强度对乙品种的生长影响更大D.长期缺Mg2+将会导致水稻的光饱和点增大【答案】D【详析】A、光照减弱时，光反应产生的ATP和NADPH减少，导致C₃还原受阻，但CO₂固定仍在进行，故C₃含量增加，A正确；B、达到光饱和点时，光合速率最大但仍大于0，叶肉细胞净光合速率大于0，会释放O₂，B正确；C、乙品种光饱和点更高，说明其适应强光环境，降低光照强度时，乙品种光合速率下降更显著，对生长影响更大，C正确；D、Mg²⁺是叶绿素合成必需元素，长期缺Mg²⁺导致叶绿素减少，光反应减弱，光合速率最大值降低，故光饱和点减小，D错误；故选D。14.下图为肠上皮细胞(2n=12)的细胞周期各阶段时长及核DNA含量。若向肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响。下列叙述错误的是（）注：细胞分裂间期依次包括G1、S、G2期，M期为分裂期。A.以一次分裂开始作为肠上皮细胞一个细胞周期的起点B.分裂间期为分裂期做物质准备，S期进行核DNA复制C.M期完成后子代细胞中的核DNA数和染色体数相等D.加入过量胸苷，预计约7.4h后细胞都将停留在S期【答案】A【详析】A、一个细胞周期的起点是从间期，即G1期开始的，而不是从分裂期开始的，A错误；B、分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，S期，即DNA复制期，进行核DNA的复制，B正确；C、M期，即分裂期完成后，子代细胞中的核DNA分子数等于染色体数，保证了亲子代之间保持了遗传的稳定性，C正确；D、依据题干信息，加入过量胸苷后，处于S期的细胞立刻被抑制，若要使所有细胞均停留在S期，则需要2.2+1.8+3.4=7.4h后，会使处于G2期、M期和G1期的细胞均处于S期，D正确。故选A。15.“不知明镜里，何处得秋霜”生动地描述了岁月催人老的自然现象。随着年龄的增长，头发会逐渐变白，手、面部皮肤上出现“老年斑”，还会出现皮肤干燥、皱纹增多、行动迟缓等情况。下列有关叙述错误的是（）A.“老年斑”是衰老细胞中细胞质色素积累导致的B.头发变白是因为细胞中呼吸酶活性降低所致C.行动迟缓与酶活性降低及代谢速率下降有关D.皮肤干燥、皱纹增多与细胞含水量降低有关【答案】B【详析】A、衰老细胞中细胞质色素积累，会导致“老年斑”，A正确；B、头发变白是因为细胞中酪氨酸酶活性降低所致，B错误；C、酶活性降低及代谢速率下降，会导致行动迟缓，C正确；D、细胞含水量降低，会导致皮肤干燥、皱纹增多，D正确。故选B。16.人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞（MSC)，MSC可以分裂、分化成多种组织细胞。下列叙述正确的是（）A.组织细胞中的DNA和RNA与MSC中的相同B.不同诱导因素使MSC分化形成不同类型的细胞C.MSC中的基因都不能表达时，该细胞开始凋亡D.MSC不断增殖分化，所以比组织细胞更易衰老【答案】B【详析】A、组织细胞中的DNA与MSC细胞中的DNA相同，但是RNA不完全相同，A错误；B、不同分化诱导因子可以诱导MSC向不同类型的组织细胞分化，B正确；C、MSC的凋亡是基因控制的细胞程序性死亡，存在基因表达，当MSC中的基因都不能表达时，说明该细胞早就已经开始凋亡了，C错误；D、组织细胞是MSC细胞增殖分化形成的，因此组织细胞比MSC细胞更容易衰老，D错误。故选B。二、非选择题：本题共5小题，共52分。17.胶原蛋白是人体中的一种结构蛋白，广泛分布于人体的皮肤、骨骼和血管壁等组织器官，可保护皮肤黏膜、增加组织弹性和韧性。回答下列问题：（1）研究人员提取了一种主要含甘氨酸（甘）、赖氨酸（赖）和脯氨酸（脯）的胶原蛋白用来制作手术缝合线，这三种氨基酸的区别在于_____。（2）这三种氨基酸分子通过脱水缩合形成一条包含200次“一甘一赖一脯一”序列重复的肽链，连接氨基酸之间的化学键是_____，该过程中脱去的水分子中的氢来自_____。（3）上述三条同样的肽链螺旋缠绕在一起形成三螺旋结构（图1所示）是原胶原蛋白。其中，甘氨酸具有较强的疏水性，赖氨酸和脯氨酸具有较强的亲水性。由此推测，机体内原胶原蛋白的结构俯视示意图为图2中的_____（填字母），原胶原蛋白可进一步骤合，形成胶原蛋白。（4）作为手术缝合线的胶原蛋白能被人体组织吸收，其原因是_____。缺乏维生素C会导致赖氨酸和脯氨酸无法发生亲水性修饰，造成胶原蛋白易被降解，结合题目信息及生活常识，提出预防措施：_____。【答案】（1）R基不同（2）①.肽键②.氨基和羧基（3）C（4）①.胶原蛋白可被分解为能被人体吸收的氨基酸②.平衡膳食，适量补充维生素C【解析】（1）氨基酸是由一个氨基、一个羧基、一个H和一个R基组成，不同的氨基酸在于R基的不同。（2）这三种氨基酸分子通过脱水缩合形成一条包含200次“一甘一赖一脯一”序列重复的肽链，相邻的氨基酸之间是通过肽键连接的，该过程中脱去的水分子中的氢来自相邻氨基酸的氨基和羧基。（3）上述三条同样的肽链螺旋缠绕在一起形成三螺旋结构(图所示)是原胶原蛋白。其中，甘氨酸具有较强的疏水性，赖氨酸和脯氨酸具有较强的亲水性。由于机体内原胶原蛋白处于水环境中，因此其结构俯视示意图为图中的C，这样使得具有疏水性的甘氨酸残基位于原胶原蛋白结构的中间。（4）作为手术缝合线的胶原蛋白能被人体组织吸收，因为只有蛋白质被分解成氨基酸才能被吸收，因此，该蛋白质能被人体吸收，说明该蛋白质能被分解成氨基酸被吸收利用；缺乏维生素C会导致赖氨酸和脯氨酸无法发生亲水性修饰，造成胶原蛋白易被降解，根无法发挥相应的作用，因此最直接的措施就是补充维生素C，橘子中维生素C含量较高，因此可多吃橘子等维生素C含量高的水果或食物。18.脂滴是由单层磷脂膜包裹中性脂质（如甘油三酯和胆固醇酯）构成的动态细胞器，其异常积聚是非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）的核心病理特征。小分子化合物LD-ATTEC可通过自噬一溶酶体途径特异性降解脂滴，为NAFLD治疗提供了新策略，相关机制见下图（LC3为自噬体标记蛋白）。回答下列问题：（1）脂质在内质网合成后以出芽的方式形成脂滴，该过程体现了生物膜具有_______的结构特点。推测形成的脂滴可借助_______（填细胞结构）完成移动。（2）肝脏中脂滴与溶酶体相互作用形成自噬小体，溶酶体内的酸性脂解酶催化__________（填物质名称）分解，其产物可参与能量代谢。若__________（填“促进”或“抑制”）该过程往往会诱发NAFLD。（3）据图分析，LD-ATTEC分子能特异性地与_______结合，并与附着在正在形成的自噬体膜上的_______结合，形成三元复合物。随后，来自_______（填细胞结构）的自噬体膜延伸形成一个独立的自噬体。溶酶体膜来自_______（填细胞结构），自噬体与溶酶体融合后内容物被降解。【答案】（1）①.一定的流动性②.细胞骨架（2）①.中性脂质或甘油三酯、胆固醇酯②.抑制（3）①.脂滴（、脂肪）②.LC3蛋白③.内质网④.高尔基体【解析】（1）脂质在内质网合成后以出芽的方式形成脂滴，该过程体现了生物膜具有一定的流动性的结构特点。细胞骨架维持着细胞的形态、锚定并支撑着许多细胞器，与物质的运输有关，所以推测形成的脂滴可借助细胞骨架完成移动。（2）结合题干信息可知，肝脏中脂滴与溶酶体相互作用形成自噬小体，溶酶体内的酸性脂解酶催化中性脂质（甘油三酯或胆固醇酯)分解，其产物可参与能量代谢。若抑制该过程，会造成脂滴异常积聚，往往会诱发NAFLD。（3）据图可知，LD-ATTEC分子能特异性地与脂滴、脂肪结合，并与附着在正在形成的自噬体膜上的LC3蛋白结合，形成三元复合物。随后，来自内质网的自噬体膜延伸形成一个独立的自噬体。溶酶体膜来自高尔基体，自噬体与溶酶体融合后内容物被降解。19.保卫细胞通过调节膜蛋白KAT1的分布来控制气孔运动。在囊泡的介导下，KAT1通道被特异性招募至细胞膜，进而影响K+的跨膜转运，改变细胞渗透压，驱动气孔开放，机制如图所示。回答下列问题注：LKS4是一种受体蛋白，SYP121是囊泡栓缚蛋白，VAMP722是囊泡蛋白。（1）光信号可触发LKS4蛋白的合成，形成成熟的LKS4蛋白需经过____（答出2种细胞器）的加工。激活的LKS4蛋白招募并____SYP121，该过程改变了SYP121的_______，使其能与_______结合，由此介导囊泡与细胞膜的识别、锚定和融合。（2）随着囊泡的融合，KAT1通道被整合到细胞膜上，使得膜对K+的通透性_______（填“增大”或“减小”）。转运K+时，K+_____（填“需要”或“不需要”）与KAT1通道结合。（3）保卫细胞大量吸收K+，导致气孔开放。气孔开放后，保卫细胞的吸水能力_______。细胞质基质中Ca2+浓度增加，会促进K+及Cl-流出细胞，使保卫细胞的渗透压降低，保卫细胞______（填“吸水”或“失水”），气孔关闭。（4）科研人员培育出保卫细胞中能大量表达KAT1通道蛋白的突变体油菜，该突变体在光照增强时气孔张开得更快。现欲设计实验验证增加KAT1通道能否使光照增强时使气孔张开得更快，请简要写出实验设计思路：_____。【答案】（1）①.内质网、高尔基体②.磷酸化③.空间结构④.VAMP722（2）①.增大②.不需要（3）①.增强②.失水（4）取生理状态相同的野生型油菜和该突变体油菜（保卫细胞中能大量表达KAT1通道蛋白），在光照强度较弱的条件下处理一段时间，然后迅速增强光照强度，检测并比较两者气孔张开的速率（或“统计两者气孔达到最大张开程度所需的时间”）【解析】（1）分泌蛋白的合成和分泌过程需要内质网进行初步加工、高尔基体进行进一步的修饰加工。由图可知，激活的LKS4蛋白招募并磷酸化SYP121，改变其空间结构，使其能与VAMP722结合，从而介导囊泡与细胞膜的识别、锚定和融合。（2）KAT1通道被整合到细胞膜上，膜上K⁺通道数量增加，膜对K⁺的通透性增大。KAT1通道是协助扩散的通道蛋白，该过程K⁺不需要与KAT1通道结合，属于协助扩散，不需要消耗能量。（3）保卫细胞大量吸收K⁺，细胞液浓度升高，吸水能力增强。K⁺及Cl⁻流出细胞，细胞液渗透压降低，细胞失水，气孔关闭。（4）设计对照试验，自变量为油菜的种类，因变量为气孔张开程度，其余的变量为无关变量。取生理状态相同的野生型油菜和该突变体油菜（保卫细胞中能大量表达KAT1通道蛋白），在光照强度较弱的条件下处理一段时间，然后迅速增强光照强度，检测并比较两者气孔张开的速率（或统计两者气孔达到最大张开程度所需的时间）。20.在无CO2的条件下，给离体的叶绿体照光时发现，当向反应体系中加入ADP、Pi和NADP+时，会生成ATP、NADPH，这一过程总是与水的光解相伴随。在黑暗条件下将离体类囊体浸泡在pH=4的酸性溶液中不能产生ATP，当类囊体的pH达到4时，将其转移到pH=8的碱性溶液中发现ATP合成，实验过程如图所示。回答下列问题：（1）离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应，希尔反应中实现的能量转化为_____。反应体系中不向离体叶绿体悬浮液提供CO2，从光合作用的过程分析，希尔的实验说明_____不是同一个化学反应。（2）在黑暗中实验的主要目的是_____。类囊体合成ATP与其膜内外_____的浓度差相关，ADP、Pi合成ATP需要类囊体上_____的催化。（3）分离出类囊体，与酶系等物质用单层脂质分子包裹，构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原，并不断产生乙醇酸，进而实现人工合成淀粉。反应体系中产生乙醇酸的场所相当于_____。在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该反应体系糖类的积累量_____（填“高于”“低于”或“等于”）植物，原因是_____。【答案】（1）①.光能转化为活跃化学能②.光反应和暗反应（2）①.排除光反应产生ATP的干扰②.H+③.ATP合成酶（3）①.叶绿体基质②.高于③.人工光合作用反应体系没有呼吸作用消耗糖类（或植物呼吸作用消耗糖类）【解析】（1）据题意可知，离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称为希尔反应（光反应），希尔反应（光反应）中实现的能量转化为光能转化为ATP和NADPH中的活跃化学能。光合作用过程分为光反应和暗反应，暗反应消耗CO2，反应体系中不向离体叶绿体悬浮液提供CO2，说明不进行暗反应，说明光反应和暗反应不是同一个化学反应。（2）在光反应体系中