上海市浦东新区华东师范大学第二附属中学2023-2024高一下学期4月期中生物试题（原卷版+解析版）

华东师大二附中2023-2024学年第二学期期中考试卷
高一生物
（考试时间：60分钟 卷面满分：100分）
一、骨关节炎光照治疗（18分）
1. 骨关节炎是一种退行性疾病，病因是关节内软骨细胞的ATP和NADPH耗竭，使细胞合成代谢受损，导致细胞退变和衰老。浙江大学的林贤丰团队提取菠菜类囊体，制成了纳米类囊体（NTUs），然后用小鼠软骨细胞膜（CM）进行封装，制备出CM-NTUs，注射到患有骨关节炎的小鼠膝关节，对该部位进行光照后，发现细胞内的合成代谢得到了改善，软骨退化减慢，体内衰老细胞活力恢复。具体过程如图所示。
（1）注射了纳米类囊体的软骨细胞具有的功能是____（编号选填）
①将光能转化为活跃的化学能
②将活跃的化学能转化为光能
③将活跃的化学能转化为稳定的化学能
④将稳定的化学能转化为活跃的化学能
（2）“霜打”后的菠菜，随着可溶性糖的增加，口感会更好。菠菜叶增加的可溶性糖的来源有____。（编号选填）
①淀粉水解 ②糖酵解 ③光反应 ④碳反应
（3）受低温胁迫的菠菜细胞常表现为轻度的质壁分离状态。低温处理后的菠菜液泡内可溶性糖的含量增加，则可以在显微镜下观察到____。
A. 质壁分离程度增加 B. 细胞吸水涨破
C. 质壁分离复原 D. 无明显变化
（4）CM-NTUs进入小鼠软骨细胞的方式是____。
A. 自由扩散 B. 协助扩散 C. 主动运输 D. 胞吞
（5）CM-NTUs进入小鼠软骨细胞体现了细胞膜____的结构特点，细胞膜成分中对该结构特点起到调节作用的物质是____。
（6）另一研究发现：肿瘤区域高浓度的H2O2造成肿瘤区域缺氧而成为细胞信号促进肿瘤的恶性增殖，而O2可转化成高毒性的单线态氧，诱导肿瘤细胞调亡；类囊体膜上有丰富的过氧化氢酶，请提出一条不同于传统放疗或化疗的肿瘤治疗新思路，并说出能够治疗肿瘤的理由原因是____。
【答案】（1）①④ （2）①④ （3）C （4）D
（5） ①. 半流动性（一定流动性） ②. 胆固醇
（6）向肿瘤细胞移入类囊体并进行光疗。一方面光照条件下，类囊体产生O2，而 O2 可转化成高毒性的单线态氧，可诱导肿瘤细胞凋亡；另一方面，类囊体膜上有丰富的过氧化氢酶，可分解肿瘤区域高浓度的H2O2并产生O2，防止缺氧而成为细胞信号促进肿瘤的恶性增殖，此外产生的O2又加快了肿瘤细胞凋亡，共同达到治疗肿瘤的目的
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【小问1详解】
植物细胞中，类囊体是光反应的场所，光反应过程中可以将光能转化为活跃的化学能，此外软骨细胞能够进行呼吸作用过程，也能将稳定的化学能转化为活跃的化学能，①④正确，②③错误。
故选①④。
【小问2详解】
“霜打”后的菠菜，随着可溶性糖的增加，口感会更好，菠菜叶增加的可溶性糖的来源有①淀粉水解 （可产生麦芽糖等）和④碳反应（可生成葡萄糖等），而糖酵解和光反应不会产生可溶性糖，①④正确，②③错误。
故选①④。
【小问3详解】
低温处理后的菠菜液泡内可溶性糖的含量增加，可使细胞液浓度变大，会使细胞吸水，则可以在显微镜下观察到质壁分离复原，ABD错误，C正确。
故选C。
【小问4详解】
分析题意，制备出的纳米类囊体（NTUs），然后用小鼠软骨细胞膜（CM）进行封装，制备出 CM-NTUs，则 CM-NTUs是大分子物质，大分子物质进入小鼠软骨细胞的方式是胞吞，ABC错误，D正确。
故选D。
【小问5详解】
CM-NTUs进入小鼠软骨细胞的方式是胞吞，这体现了细胞膜具有一定流动性的结构特点，细胞膜成分主要是脂质和蛋白质，还含有啥量的糖类，对于动物细胞膜还含有胆固醇，而胆固醇能调节细胞膜的流动性，即可降低莫得通透性，又可保持细胞膜的柔韧性，增强抵抗外界条件变化的能力。
【小问6详解】
结合题意可知，肿瘤区域高浓度的 H2O2造成肿瘤区域缺氧而成为细胞信号促进肿瘤的恶性增殖，而 O 可转化成高毒性的单线态氧，诱导肿瘤细胞凋亡，据此提出的肿瘤治疗新思路为：向肿瘤细胞移入类囊体并进行光疗。一方面光照条件下，类囊体产生O2，而 O2 可转化成高毒性的单线态氧，可诱导肿瘤细胞凋亡；另一方面，类囊体膜上有丰富的过氧化氢酶，可分解肿瘤区域高浓度的H2O2并产生O2，防止缺氧而成为细胞信号促进肿瘤的恶性增殖，此外产生的O2又加快了肿瘤细胞凋亡，共同达到治疗肿瘤的目的
二、饮食与健康（22分）
2. 最近，山东淄博烧烤火出圈。烧烤食物中的营养物质经由人体消化后，由小肠上皮细胞吸收。下图表示小肠上皮细胞质膜的亚显微结构，其中，A-E表示物质，I-Ⅲ表示物质进入小肠上皮细胞的方式。
（1）图中小肠上皮细胞质膜由____构成基本骨架（填写文字），通过____识别外界信息（填写图中物质编号），又通过____实现物质的选择性吸收（填写图中物质编号）。
（2）烧烤食物中的营养物质进入消化道后，其中脂肪在酶的作用下被消化为____小分子物质才能被人体吸收利用，检测脂肪用的是____试剂。
（3）肠道中的小分子营养物质通过各种方式进入小肠上皮细胞，以下物质中以Ⅱ方式进入细胞的是____（编号选填）。
①麦芽糖 ②蛋白质 ③甘油 ④O2 ⑤Na+ ⑥Ca2+
（4）方式I和Ⅲ的主要区别有____（答出2点）。
（5）在营养物质的消化和吸收过程中，蛋白质承担了多样的功能，如转运、识别等，请从蛋白质分子结构角度阐述不同蛋白质功能差异的原因____（至少答出3点）。
烧烤虽美味，但食物在烤制过程中会产生二噁英、3，4-苯并芘等强致癌物质，故不宜多吃。有些烧烤食物富含嘌呤，如海鲜、动物内脏等，尿酸是嘌呤代谢终产物，血液中尿酸过多会引发痛风。“浆水”是中国西北地区用蔬菜制成的一种传统发酵食品，长期饮用可缓解痛风。其缓解痛风的原理如图所示。
（6）下列关于发酵乳酸杆菌JL-3的相关叙述，正确的是____（编号选填）。
①不具有细胞核
②通过有丝分裂进行增殖
③由线粒体供能
④该菌可利用嘌呤
⑤含有内膜系统
⑥可协助尿酸转化为尿素及尿囊素
（7）据上图说明长期饮用浆水缓解痛风的原理，并就痛风患者的饮食提出合理化建议：____。
【答案】（1） ①. 磷脂双分子层 ②. D、E ③. A
（2） ①. 甘油、脂肪酸 ②. 苏丹Ⅲ##苏丹Ⅳ
（3）③④ （4）Ⅰ是逆浓度梯度，Ⅲ是顺浓度梯度；Ⅰ耗能（消耗ATP），Ⅲ不耗能(不消耗ATP）
（5）组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，多肽链的空间结构不同
（6）①④⑥ （7）原理：浆水中的发酵乳酸杆菌JL-3可在肠道中将嘌呤代谢为尿酸，同时可协助肠道菌群将尿酸转化为尿素及尿囊素排出体外，因此可以减少人体对嘌呤的吸收，从而减少肝脏中尿酸的合成量，缓解痛风。建议：少吃含嘌呤高的食物，如海鲜、动物内脏等/长期饮用“浆水”
【解析】
【分析】1、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。
2、分析图1，A表示转运蛋白，B表示磷脂分子，C表示糖类，D表示糖蛋白，E表示糖脂。Ⅱ是顺浓度梯度的运输，且不需要载体，为自由扩散，③甘油④脂肪酸都可以以自由扩散的方式进入细胞。Ⅰ是逆浓度梯度，Ⅲ是顺浓度梯度；Ⅰ耗能，Ⅲ不耗能，Ⅰ是主动运输，Ⅲ是协助扩散。
【小问1详解】
磷脂双分子层构成膜的基本支架，糖类和蛋白质分子结合形成糖蛋白D，或与脂质结合形成糖脂E，糖脂和糖蛋白上的糖均分布在质膜外侧，具有保护质膜和识别外界信息等功能。小肠上皮细胞质膜还可以通过转运蛋白（A）实现物质的选择性吸收。
【小问2详解】
脂肪在脂肪酶的作用下水解产物是③甘油和④脂肪酸，检测脂肪用的是苏丹Ⅲ试剂，脂肪遇到苏丹Ⅲ被染成橘黄色。
Ⅱ是顺浓度梯度的运输，且不需要载体，为自由扩散，③甘油④脂肪酸都可以以自由扩散的方式进入细胞。Ⅰ是逆浓度梯度，Ⅲ是顺浓度梯度；Ⅰ耗能，Ⅲ不耗能，Ⅰ是主动运输，Ⅲ是协助扩散。
【小问3详解】
识图分析可知，图中Ⅱ是顺浓度梯度的运输，且不需要载体，为自由扩散，③甘油和④O2以自由扩散的方式进入小肠上皮细胞，麦芽糖属于二糖，不能被直接吸收，需要分解为单糖才能被细胞吸收，蛋白质属于大分子物质，需要消化为氨基酸，才能被细胞吸收，⑤Na+以协助扩散的方式进入小肠上皮细胞，⑥Ca2+一般以主动运输的方式进入小肠上皮细胞。综上所述，选③④。
【小问4详解】
图中方式Ⅰ逆浓度梯度，Ⅲ是顺浓度梯度；Ⅰ需要耗能，Ⅲ不需要不耗能，因此Ⅰ是主动运输，Ⅲ是协助扩散。
【小问5详解】
结构决定功能，蛋白质功能的不同取决于其结构的不同，蛋白质结构多样性的直接原因：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别。
【小问6详解】
发酵乳酸杆菌JL-3为原核生物，原核生物①不具有核膜包被的细胞核，除了细胞膜以外没有其他膜结构，故没有内膜系统，只有核糖体一种细胞器，不含线粒体，其遗传物质为DNA，因此DNA复制过程中④可利用嘌呤，原核细胞的分裂方式为二分裂，真核细胞通过有丝分裂进行增殖，⑥在肠道等低氧环境下可生存，发酵产物为尿素和尿囊素。综上所述，①④⑥正确。故选①④⑥。
【小问7详解】
由图和材料内容可知，长期饮用浆水缓解痛风的原理：食物中的嘌呤被人体吸收过多后代谢为尿酸，过多的尿酸会引发痛风。浆水中的发酵乳酸杆菌JL-3可在肠道中将嘌呤代谢为尿酸，同时可协助肠道菌群将尿酸转化为尿素及尿囊素排出体外，减少人体对嘌呤的吸收，从而缓解痛风。因此建议为：对痛风患者而言，应少食嘌呤高的食物，如海鲜、豆类、动物内脏等；或者建议痛风患者长期饮用“浆水”。
三、细胞呼吸与物质代谢（20分）
3. 丙酮酸脱羧酶是细胞呼吸过程中具有重要作用的酶。图1是某动物细胞内细胞呼吸过程示意图。图2是丙酮酸脱羧酶催化某底物的反应示意图。
（1）物质B所代表物质是____（写中文名称），该细胞在无氧条件下，其细胞呼吸的产物是____（写中文名称），图1中过程③的名称为____。
（2）图1中物质C的名称是____。
A. 氧化型辅酶I B. 还原型辅酶I
C. 氧化型辅酶Ⅱ D. 还原型辅酶Ⅱ
（3）图1中能产生ATP的过程是____。
A. ① B. ② C. ③ D. ④
（4）细胞呼吸是ATP的重要来源，下列关于ATP的叙述错误的是____。
A. 含有C、H、O、N、P
B. 必须在有氧条件下合成
C. ATP脱去两分子磷酸基团是组成DNA的基本单位
D. 可直接为细胞生命活动提供能量
（5）图2中，表示丙酮酸脱羧酶的是____（填写图中字母），丙酮酸脱羧酶作用于图1中的过程____（填写图中数字），酶具有高效性的原因是____。
（6）下列代谢途径为糖类、脂肪、氨基酸代谢所共有是____。
A. 合成糖原 B. 脱氨基作用
C. 产生尿素 D. 可以产生H2O和CO2
（7）下图为植物有氧呼吸的主呼吸链及其分支途径——交替呼吸途径的部分机理。交替呼吸途径是在交替氧化酶（AOX）的参与下完成的，该过程不发生H+跨膜运输（“泵”出质子）过程，故不能形成驱动ATP合成的膜质子（H+势差。下列有关分析不正确的是____。
A. 膜蛋白I、Ⅱ、IV都可以作为H+转运的载体
B. 合成ATP的能量直接来源于H+逆浓度跨膜运输
C. AOX主要分布于线粒体内膜，可催化水的生成
D. 呼吸作用释放的能量全部转化为ATP中的能量
【答案】（1） ①. 乙酰辅酶A##二碳化合物 ②. 乳酸 ③. 三羧酸循环 （2）B （3）ACD （4）BC
（5） ①. D ②. ② ③. 降低了化学反应的活化能 （6）D （7）BD
【解析】
【分析】分析图示，图1是某动物细胞内细胞呼吸过程示意图，图中A为丙酮酸，B为乙酰辅酶A，C为还原型辅酶I（[H]），图中①过程为细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质，该阶段产生少量的ATP；②为丙酮酸脱羧反应，③为三羧酸循环，属于有氧呼吸的第二阶段，该阶段产生少量的ATP；③过程发生在线粒体基质中，④为有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上，该阶段产生的ATP最多。
图2为丙酮酸脱羧酶催化丙酮酸的反应示意图，图中D反应前后保持不变，因此D代表丙酮酸脱羧酶，E代表丙酮酸。
植物有氧呼吸的主呼吸链及其分支途径可知，其膜为线粒体内膜。膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ能跨膜运输H+，运向膜的另一侧，H+顺浓度梯度跨膜运输驱动ATP合成，故合成ATP的直接能量来源为H+电化学势能。在AOX的作用下，H+与O2结合生成水，说明AOX主要分布于线粒体内膜，参与有氧呼吸的第三阶段。
【小问1详解】
分析图1可知，图1是某动物细胞内细胞呼吸过程示意图，图中A为丙酮酸，丙酮酸脱羧反应后生成B，故B为乙酰辅酶A，该细胞为动物细胞，因此在无氧条件下，其细胞呼吸的产物是乳酸，图1中过程③的名称为三羧酸循环的过程，属于有氧呼吸的第二阶段。
【小问2详解】
图1中物质C为有氧呼吸第一和第二阶段的产物，参与有氧呼吸的第三阶段，因此C为还原型辅酶I（[H]）。综上所述，B正确，ACD错误。
故选B。
【小问3详解】
图1为有氧呼吸的三个阶段，图中①过程为细胞呼吸的第一阶段，③为三羧酸循环，属于有氧呼吸的第二阶段，④为有氧呼吸的第三阶段，其中第一、第二和第三阶段均可以产生ATP，故图中①③④均可产生ATP，ACD正确，B错误。
故选ACD。
【小问4详解】
A、ATP的组成元素是C、H、O、N、P，A正确；
B、有氧呼吸和无氧呼吸都能合成ATP，B错误；
C、ATP脱去两分子磷酸基团后是腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位，C错误；
D、ATP是直接能源物质，可直接为细胞提供能量，D正确。
故选BC。
【小问5详解】
分析图2可知，图2为丙酮酸脱羧酶催化丙酮酸的反应示意图，图中D反应前后保持不变，因此D代表丙酮酸脱羧酶，E代表丙酮酸。丙酮酸脱羧酶作用于图1中的过程②，酶具有高效性的原因是能够显著降低反应所需的活化能。
【小问6详解】
糖类、脂肪、氨基酸都可以作为能源物质，因此彻底氧化分解后都能生成H2O和CO2，糖类可以用于合成糖原，氨基酸能够发生脱氨基作用，氨基酸代谢反应可以产生尿素，综上所述，D正确，ABC错误。
故选D。
【小问7详解】
A、据图可知膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ均作为转运H+的载体，将H+运往另一侧，A正确；
B、膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ能跨膜运输H+，运向膜的另一侧，H+顺浓度梯度跨膜运输驱动ATP合成，故合成ATP的直接能量来源为H+电化学势能，B错误；
C、据图可知，在AOX的作用下，H+与O2结合生成水，说明AOX主要分布于线粒体内膜，参与有氧呼吸的第三阶段，C正确；
D、在有氧呼吸过程中释放的能量大部分以热能形式散失，少部分转移到ATP中，AOX参与的第三阶段也如此，D错误。
故选BD。
四、细胞的生命活动（20分）
4. 自然界中的多细胞生物从受精到发育为完整生物体，体内的细胞都放弃了各自独立性，顽强地结合在一起，承担着特殊的功能，为了更大的利益而减少自身繁殖，只增长到它们履行其功能所需要的数量。图1、图2是某细胞进行有丝分裂过程中细胞周期的图解及某一时期的图像。
（1）图1中可表示一个细胞周期的是____。
A. A→B→A B. B→A→B
C. A→B D. B→A
（2）图2中，染色体数目和DNA分子数目的比值是1：2的时期是有丝分裂的____。
A. G1期 B. 中期 C. 后期 D. 末期
细胞异常增殖可导致肿瘤发生。图3示雌激素在特定条件下促进乳腺癌细胞增殖的机制。在雌激素的作用下，乳腺癌细胞中周期蛋白D（cyclinD）的合成量增加，cyclin D与周期蛋白依赖性激酶（CDK4/6）结合形成复合物，促进乳腺癌的恶性发展。
图3
（3）cyclin D的合成场所是____。若细胞核DNA含量开始增加，说明细胞周期开始进入图2中的____（X/Y/Z）期。
（4）据图2及所学知识推测，下列药物中能抑制乳腺癌恶性发展是____。
A. CDK4/6活性抑制剂
B. 雌激素受体抑制剂
C. cyclin D基因表达激活剂
D. 纺锤体形成阻断剂
（5）CDK-cyclin复合体是由细胞周期蛋白（cyclin有多种类型）和细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK有多种类型）组成的，该复合体可以调控细胞周期内相邻时期之间的转换。下列叙述正确的是____。
A. cyclin和CDK在核糖体上合成后，即具有生物活性
B. 调控前期转换成中期与中期转换成后期的CDK—cyclin复合体一定相同
C. 抑制cyclin和CDK的结合，可能影响生物体的正常发育
D. 不同CDK的功能不同，根本原因在于氨基酸的排列顺序不同
（6）有性生殖的三个生理过程如图所示，其中①②③过程分别代表的是____。
A. 有丝分裂和细胞分化、减数分裂、受精作用
B. 有丝分裂和细胞分化、受精作用、减数分裂
C. 受精作用、减数分裂、有丝分裂和细胞分化
D. 受精作用、有丝分裂和细胞分化、减数分裂
（7）如图为某种高等动物的细胞分裂示意图，下列叙述正确的是____。
A. 图甲一定为次级精母细胞
B. 图乙一定为初级卵母细胞
C. 图丙为次级卵母细胞或第一极体
D. 图丙中的M、m为一对同源染色体
【答案】（1）B （2）B
（3） ①. 核糖体 ②. Y （4）ABD （5）C （6）C （7）B
【解析】
【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程，包括分裂间期和分裂期，分裂间期包括DNA合成期（S期），以及S期前后的G1期和G2期。分裂期又包括前、中、后、末四个时期。分裂间期的时间总是长于分裂期的
【小问1详解】
细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程，包括分裂间期和分裂期，分裂间期的时间总是长于分裂期的，因此图中的AB代表分裂期，BA代表分裂间期，因此表示一个细胞周期的是B→A→B，故选B。
【小问2详解】
S期DNA复制，复制完成后一条染色体上含有2个DNA分子，到了有丝分裂后期，由于着丝粒分裂，染色单体分离，一条染色体上只有1个DNA分子，因此染色体数目和DNA分子数目的比值是1：2的时期是有丝分裂的G2、前期、中期，故选B。
【小问3详解】
cyclin D是乳腺癌细胞中周期蛋白D，蛋白质的合成场所是核糖体。据图分析，X为G1期、Y为S期，Z为G2期，S期进行DNA复制，因此若细胞核DNA含量开始增加，说明细胞周期开始进入图2中的Y期。
【小问4详解】
据图分析，雌激素与细胞内的受体结合形成激素—受体复合物，进而促进cyclinD与CDK4/6结合形成复合物，促进乳腺癌的恶性发展。因此可利用CDK4/6活性抑制剂抑制CDK4/6活性，可利用雌激素受体抑制剂抑制雌激素和受体结合，利用纺锤体形成阻断剂阻止细胞分裂，ABD正确，C错误。
故选ABD。
【小问5详解】
A、cyclin和CDK在核糖体上合成后，需要经过内质网和高尔基体的加工才能成熟，即具有生物活性，A错误；
B、根据题干信息可知，cyclin和CDK都有多种类型，由两者组成的CDK—cyclin复合体也应该有多种类型，因此调控前期转换成中期与中期转换成后期的CDK—cyclin复合体可能不同，B错误；
C、抑制cyclin和CDK的结合，影响细胞分裂，进而可能影响生物体的正常发育，C正确；
D、基因控制蛋白质的合成，不同CDK的功能不同，根本原因在于基因的碱基排列顺序不同，D错误。
故选C。
【小问6详解】
据图分析，①为精子和卵细胞结合，代表受精作用；②是生物体产生精子和卵细胞过程，代表减数分裂；③受精卵发育成生物体，是体细胞增殖（有丝分裂）和细胞种类增多（细胞分化）的结果，ABD错误，C正确。
故选C。
【小问7详解】
A、甲图没有同源染色体，且发生着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期，此时胞质均等分裂，因此可能是次级精母细胞，也可能是第一极体，A错误；
B、乙图存在同源染色体，此时正常发生同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期，且胞质不均等分裂，因此一定是初级卵母细胞，B正确；
C、丙图没有同源染色体，且发生着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期，此时胞质不均等分裂，因此一定是次级卵母细胞，C错误；
D、图丙中的M、m是姐妹染色单体分离之后的染色体，不是一对同源染色体，D错误。
故选B。
5. 图1是噬菌体DNA片段平面结构示意图，图2所示的是赫尔希和蔡斯实验的部分过程。请据图回答下列问题。
（1）图1中4的名称是____（中文名称），赫尔希和蔡斯实验中，同位素标记的是图中____（填序号）位置。
（2）图2所示实验中，搅拌的目的是____，若经离心处理后，实验结果出现较大误差：上清液出现了较高的放射性，出现该现象的可能原因有____。
【答案】（1） ①. 腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 ②. 1
（2） ①. 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 ②. 培养时间过短，部分噬菌体未侵入细菌体内；培养时间过长，增殖的子代噬菌体从细菌体内释放出来
【解析】
【分析】1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记新技术，完成了对证明DNA是遗传物质的更具说服力的实验，即T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，其实验步骤是：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质；该实验证明DNA是遗传物质。
【小问1详解】
分析图1，1为磷酸，2为脱氧核糖，3为腺嘌呤、4为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸；赫尔希和蔡斯实验中，对DNA进行32P标记，磷酸中含有P元素，即同位素标记的是图中1。
【小问2详解】
图2实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。培养时间过短，部分噬菌体未侵入细菌体内或培养时间过长，增殖的子代噬菌体从细菌体内释放出来，都会使上清液出现较高的放射性。
五、酶与植物代谢（20分）
6. 黑藻是沉水植物，低浓度CO2会诱导其光合途径由C3转向C4，如图1所示；其叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成，其合成过程及部分相关代谢途径如图所示。请据图2回答下列问题：
（1）黑藻细胞中，叶绿体利用的CO2可以来源于____；据图1、2分析，图中的X是____，X参与的碳反应又称为____循环。
（2）下列环境条件和物质代谢过程，对图2中X浓度有影响的是____。
A. 外界环境的CO2浓度
B. 叶绿体接受的光照强度
C. 三碳糖输出叶绿体的速度
D. 酶R的活性
（3）结合题干信息和所学知识，下列描述中不正确的的是____。
A. 叶绿体中含有DNA，可以用来合成自身部分蛋白质，所以称为半自主性细胞器
B. 酶R的小亚基通过自由扩散进入叶绿体
C. 如果叶绿体中大量累积可溶性糖，可能导致叶绿体吸水涨破
D. 叶绿体类囊体上含有和光合作用有关的酶及光合色素，体现了结构与功能相适应的生命观念
（4）请结合图1简述黑藻细胞在低浓度CO2条件下的碳反应合成途径：____。
甘蔗光合作用产物蔗糖是重要的糖浆原料，旧工艺主要采用酸解法生产糖浆。某工厂寻求改进工艺，尝试使用蔗糖酶（蛋白质）催化蔗糖水解的方法生产转化糖浆。现有不同来源的三种只含有蔗糖酶的样品溶液A、B、C，为了选出酶活性最高的样品，现取含有等量酶的三种样品进行测试，试验条件及结果如下：实验甲：向样品中加入等量的蔗糖溶液，pH=7.4，在不同温度下重复若干次实验，结果记录如图3。实验乙：向样品中加入等量的蔗糖溶液，温度为36℃，在不同pH下重复若干次实验，结果记录如图4。
（5）根据实验甲、乙的结果，工厂应选择蔗糖酶____（选填“A”、“B”或C）催化蔗糖水解生产糖浆；催化生产中最佳反应条件是____（编号选填）。
①温度为36℃ ②温度为60℃ ③PH为7.4 ④PH为5
（6）工厂技术人员根据旧工艺的经验认为，提高温度和降低pH可以促进蔗糖的水解。如果在新工艺中选定反应条件基础上提高温度和降低PH，能否达到促进蔗糖水解的效果？为什么？____。
【答案】（1） ①. 呼吸作用产生的CO2、空气中的CO2 ②. 五碳化合物/五碳糖/C5 ③. 卡尔文 （2）ABCD （3）B
（4）低浓度CO2在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶作用下与磷酸烯醇式丙酮酸合成草酰乙酸，草酰乙酸进入叶绿体转化为苹果酸，苹果酸分解为丙酮酸和CO2，CO2进入卡尔文循环合成糖类
（5） ①. A ②. ①④
（6）不能。蔗糖酶的化学本质是蛋白质，新工艺中选定反应条件已为最适温度和PH，提高温度或者降低PH会破坏蔗糖酶的空间结构甚至导致酶失活，从而导致其活性下降
【解析】
【分析】分析题图：图1：低浓度CO2条件下，CO2在细胞质基质中被固定为草酰乙酸，草酰乙酸进入叶绿体后转变为苹果酸，苹果酸分解为丙酮酸和CO2，其中CO2参与光合作用的暗反应。高浓度CO2条件下，CO2被叶绿体吸收后参与光合作用的暗反应。图2：X参与CO2固定，所以X是C5。
【小问1详解】
黑藻细胞中，叶绿体利用的CO2可以来源于呼吸作用产生的CO2、空气中的CO2；据图1、2分析，X参与CO2固定，所以X是C5，X参与的碳反应又称为卡尔文循环。
【小问2详解】
A、图中的X是C5，外界环境的CO2浓度改变，影响C5转化成C3（C5消耗），A正确；
B、叶绿体接受的光照强度改变，影响ATP和NADPH生成，从而影响C3还原成C5，B正确；
C、C3输出叶绿体的速度影响C3积累，间接影响C5，C正确；
D、酶R的活性影响C5转化成C3，D正确。
故选ABCD。
【小问3详解】
A、叶绿体中含有DNA和核糖体，可以进行转录和翻译合成自身部分蛋白质，所以称为半自主性细胞器，A正确；
B、酶R的小亚基是生物大分子，不是通过自由扩散进入叶绿体，B错误；
C、如果叶绿体中大量累积可溶性糖，造成渗透压上升，可能导致叶绿体吸水涨破，C正确；
D、“叶绿体的类囊体膜上含有光合色素，类囊体膜上和基质中含有许多与光合作用有关的酶，因此叶绿体能进行光合作用”，符合结构与功能相适应的观点，D正确。
故选B。
【小问4详解】
结合图1可知，黑藻细胞在低浓度CO2条件下的暗反应合成途径为：低浓度CO2在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶作用下与磷酸烯醇式丙酮酸合成草酰乙酸，草酰乙酸进入叶绿体转化为苹果酸，苹果酸分解为丙酮酸和CO2，CO2进入卡尔文循环合成糖类。
【小问5详解】
结合图3、4的结果可知，在改变温度或pH的条件下，蔗糖酶A的活性均较高，故根据实验甲、乙的结果，工厂应选择蔗糖酶A催化蔗糖水解生产糖浆；催化生产中最佳反应条件是温度为36℃ 、pH为5（酶A活性最高），故选①④。
【小问6详解】
如果在新工艺中提高温度和降低pH，不能达到促进蔗糖水解的效果，因为蔗糖酶的化学本质是蛋白质，新工艺中选定反应条件已为最适温度和 pH，提高温度或者降低pH会破坏蔗糖酶的空间结构甚至导致酶失活，从而导致其活性下降。华东师大二附中2023-2024学年第二学期期中考试卷
高一生物
（考试时间：60分钟 卷面满分：100分）
一、骨关节炎光照治疗（18分）
1. 骨关节炎是一种退行性疾病，病因是关节内软骨细胞的ATP和NADPH耗竭，使细胞合成代谢受损，导致细胞退变和衰老。浙江大学的林贤丰团队提取菠菜类囊体，制成了纳米类囊体（NTUs），然后用小鼠软骨细胞膜（CM）进行封装，制备出CM-NTUs，注射到患有骨关节炎的小鼠膝关节，对该部位进行光照后，发现细胞内的合成代谢得到了改善，软骨退化减慢，体内衰老细胞活力恢复。具体过程如图所示。
（1）注射了纳米类囊体的软骨细胞具有的功能是____（编号选填）
①将光能转化为活跃的化学能
②将活跃的化学能转化为光能
③将活跃的化学能转化为稳定的化学能
④将稳定的化学能转化为活跃的化学能
（2）“霜打”后的菠菜，随着可溶性糖的增加，口感会更好。菠菜叶增加的可溶性糖的来源有____。（编号选填）
①淀粉水解 ②糖酵解 ③光反应 ④碳反应
（3）受低温胁迫的菠菜细胞常表现为轻度的质壁分离状态。低温处理后的菠菜液泡内可溶性糖的含量增加，则可以在显微镜下观察到____。
A 质壁分离程度增加 B. 细胞吸水涨破
C. 质壁分离复原 D. 无明显变化
（4）CM-NTUs进入小鼠软骨细胞的方式是____。
A. 自由扩散 B. 协助扩散 C. 主动运输 D. 胞吞
（5）CM-NTUs进入小鼠软骨细胞体现了细胞膜____结构特点，细胞膜成分中对该结构特点起到调节作用的物质是____。
（6）另一研究发现：肿瘤区域高浓度的H2O2造成肿瘤区域缺氧而成为细胞信号促进肿瘤的恶性增殖，而O2可转化成高毒性的单线态氧，诱导肿瘤细胞调亡；类囊体膜上有丰富的过氧化氢酶，请提出一条不同于传统放疗或化疗的肿瘤治疗新思路，并说出能够治疗肿瘤的理由原因是____。
二、饮食与健康（22分）
2. 最近，山东淄博烧烤火出圈。烧烤食物中的营养物质经由人体消化后，由小肠上皮细胞吸收。下图表示小肠上皮细胞质膜的亚显微结构，其中，A-E表示物质，I-Ⅲ表示物质进入小肠上皮细胞的方式。
（1）图中小肠上皮细胞质膜由____构成基本骨架（填写文字），通过____识别外界信息（填写图中物质编号），又通过____实现物质选择性吸收（填写图中物质编号）。
（2）烧烤食物中的营养物质进入消化道后，其中脂肪在酶的作用下被消化为____小分子物质才能被人体吸收利用，检测脂肪用的是____试剂。
（3）肠道中的小分子营养物质通过各种方式进入小肠上皮细胞，以下物质中以Ⅱ方式进入细胞的是____（编号选填）。
①麦芽糖 ②蛋白质 ③甘油 ④O2 ⑤Na+ ⑥Ca2+
（4）方式I和Ⅲ的主要区别有____（答出2点）。
（5）在营养物质的消化和吸收过程中，蛋白质承担了多样的功能，如转运、识别等，请从蛋白质分子结构角度阐述不同蛋白质功能差异的原因____（至少答出3点）。
烧烤虽美味，但食物在烤制过程中会产生二噁英、3，4-苯并芘等强致癌物质，故不宜多吃。有些烧烤食物富含嘌呤，如海鲜、动物内脏等，尿酸是嘌呤代谢终产物，血液中尿酸过多会引发痛风。“浆水”是中国西北地区用蔬菜制成的一种传统发酵食品，长期饮用可缓解痛风。其缓解痛风的原理如图所示。
（6）下列关于发酵乳酸杆菌JL-3的相关叙述，正确的是____（编号选填）。
①不具有细胞核
②通过有丝分裂进行增殖
③由线粒体供能
④该菌可利用嘌呤
⑤含有内膜系统
⑥可协助尿酸转化为尿素及尿囊素
（7）据上图说明长期饮用浆水缓解痛风的原理，并就痛风患者的饮食提出合理化建议：____。
三、细胞呼吸与物质代谢（20分）
3. 丙酮酸脱羧酶是细胞呼吸过程中具有重要作用的酶。图1是某动物细胞内细胞呼吸过程示意图。图2是丙酮酸脱羧酶催化某底物的反应示意图。
（1）物质B所代表物质是____（写中文名称），该细胞在无氧条件下，其细胞呼吸的产物是____（写中文名称），图1中过程③的名称为____。
（2）图1中物质C的名称是____。
A. 氧化型辅酶I B. 还原型辅酶I
C. 氧化型辅酶Ⅱ D. 还原型辅酶Ⅱ
（3）图1中能产生ATP的过程是____。
A. ① B. ② C. ③ D. ④
（4）细胞呼吸是ATP的重要来源，下列关于ATP的叙述错误的是____。
A. 含有C、H、O、N、P
B. 必须在有氧条件下合成
C. ATP脱去两分子磷酸基团是组成DNA的基本单位
D. 可直接为细胞生命活动提供能量
（5）图2中，表示丙酮酸脱羧酶的是____（填写图中字母），丙酮酸脱羧酶作用于图1中的过程____（填写图中数字），酶具有高效性的原因是____。
（6）下列代谢途径为糖类、脂肪、氨基酸代谢所共有的是____。
A. 合成糖原 B. 脱氨基作用
C. 产生尿素 D. 可以产生H2O和CO2
（7）下图为植物有氧呼吸的主呼吸链及其分支途径——交替呼吸途径的部分机理。交替呼吸途径是在交替氧化酶（AOX）的参与下完成的，该过程不发生H+跨膜运输（“泵”出质子）过程，故不能形成驱动ATP合成的膜质子（H+势差。下列有关分析不正确的是____。
A. 膜蛋白I、Ⅱ、IV都可以作为H+转运的载体
B. 合成ATP的能量直接来源于H+逆浓度跨膜运输
C. AOX主要分布于线粒体内膜，可催化水的生成
D. 呼吸作用释放的能量全部转化为ATP中的能量
四、细胞的生命活动（20分）
4. 自然界中的多细胞生物从受精到发育为完整生物体，体内的细胞都放弃了各自独立性，顽强地结合在一起，承担着特殊的功能，为了更大的利益而减少自身繁殖，只增长到它们履行其功能所需要的数量。图1、图2是某细胞进行有丝分裂过程中细胞周期的图解及某一时期的图像。
（1）图1中可表示一个细胞周期的是____。
A. A→B→A B. B→A→B
C. A→B D. B→A
（2）图2中，染色体数目和DNA分子数目的比值是1：2的时期是有丝分裂的____。
A. G1期 B. 中期 C. 后期 D. 末期
细胞异常增殖可导致肿瘤发生。图3示雌激素在特定条件下促进乳腺癌细胞增殖的机制。在雌激素的作用下，乳腺癌细胞中周期蛋白D（cyclinD）的合成量增加，cyclin D与周期蛋白依赖性激酶（CDK4/6）结合形成复合物，促进乳腺癌的恶性发展。
图3
（3）cyclin D的合成场所是____。若细胞核DNA含量开始增加，说明细胞周期开始进入图2中的____（X/Y/Z）期。
（4）据图2及所学知识推测，下列药物中能抑制乳腺癌恶性发展的是____。
A. CDK4/6活性抑制剂
B. 雌激素受体抑制剂
C. cyclin D基因表达激活剂
D. 纺锤体形成阻断剂
（5）CDK-cyclin复合体是由细胞周期蛋白（cyclin有多种类型）和细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK有多种类型）组成的，该复合体可以调控细胞周期内相邻时期之间的转换。下列叙述正确的是____。
A. cyclin和CDK在核糖体上合成后，即具有生物活性
B. 调控前期转换成中期与中期转换成后期的CDK—cyclin复合体一定相同
C. 抑制cyclin和CDK结合，可能影响生物体的正常发育
D. 不同CDK的功能不同，根本原因在于氨基酸的排列顺序不同
（6）有性生殖的三个生理过程如图所示，其中①②③过程分别代表的是____。
A. 有丝分裂和细胞分化、减数分裂、受精作用
B. 有丝分裂和细胞分化、受精作用、减数分裂
C. 受精作用、减数分裂、有丝分裂和细胞分化
D. 受精作用、有丝分裂和细胞分化、减数分裂
（7）如图为某种高等动物的细胞分裂示意图，下列叙述正确的是____。
A. 图甲一定为次级精母细胞
B. 图乙一定为初级卵母细胞
C. 图丙为次级卵母细胞或第一极体
D. 图丙中的M、m为一对同源染色体
5. 图1是噬菌体DNA片段的平面结构示意图，图2所示的是赫尔希和蔡斯实验的部分过程。请据图回答下列问题。
（1）图1中4的名称是____（中文名称），赫尔希和蔡斯实验中，同位素标记的是图中____（填序号）位置。
（2）图2所示实验中，搅拌的目的是____，若经离心处理后，实验结果出现较大误差：上清液出现了较高的放射性，出现该现象的可能原因有____。
五、酶与植物代谢（20分）
6. 黑藻是沉水植物，低浓度CO2会诱导其光合途径由C3转向C4，如图1所示；其叶绿体中催化CO2固定酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成，其合成过程及部分相关代谢途径如图所示。请据图2回答下列问题：
（1）黑藻细胞中，叶绿体利用的CO2可以来源于____；据图1、2分析，图中的X是____，X参与的碳反应又称为____循环。
（2）下列环境条件和物质代谢过程，对图2中X浓度有影响的是____。
A. 外界环境的CO2浓度
B. 叶绿体接受的光照强度
C. 三碳糖输出叶绿体的速度
D. 酶R的活性
（3）结合题干信息和所学知识，下列描述中不正确的的是____。
A. 叶绿体中含有DNA，可以用来合成自身部分蛋白质，所以称为半自主性细胞器
B. 酶R的小亚基通过自由扩散进入叶绿体
C. 如果叶绿体中大量累积可溶性糖，可能导致叶绿体吸水涨破
D. 叶绿体类囊体上含有和光合作用有关的酶及光合色素，体现了结构与功能相适应的生命观念
（4）请结合图1简述黑藻细胞在低浓度CO2条件下的碳反应合成途径：____。
甘蔗光合作用产物蔗糖是重要的糖浆原料，旧工艺主要采用酸解法生产糖浆。某工厂寻求改进工艺，尝试使用蔗糖酶（蛋白质）催化蔗糖水解的方法生产转化糖浆。现有不同来源的三种只含有蔗糖酶的样品溶液A、B、C，为了选出酶活性最高的样品，现取含有等量酶的三种样品进行测试，试验条件及结果如下：实验甲：向样品中加入等量的蔗糖溶液，pH=7.4，在不同温度下重复若干次实验，结果记录如图3。实验乙：向样品中加入等量的蔗糖溶液，温度为36℃，在不同pH下重复若干次实验，结果记录如图4。
（5）根据实验甲、乙的结果，工厂应选择蔗糖酶____（选填“A”、“B”或C）催化蔗糖水解生产糖浆；催化生产中最佳反应条件是____（编号选填）。
①温度为36℃ ②温度为60℃ ③PH为7.4 ④PH为5
（6）工厂技术人员根据旧工艺的经验认为，提高温度和降低pH可以促进蔗糖的水解。如果在新工艺中选定反应条件基础上提高温度和降低PH，能否达到促进蔗糖水解的效果？为什么？____。