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专题01
细胞的分子组成
●考试大纲
Ⅰ：对所列知识点要知道其含义，能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和使用它们。
Ⅱ：理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推
理和评价。
●考情概要
考纲要求
三年考情
1．蛋白质、核酸的结构和功能
Ⅱ
2017 海南、江苏
2016 江苏
2015 四川
2．糖类、脂质的种类和作用Ⅱ
2017 海南、江苏
2015 北京、上海
3．水和无机盐的作用Ⅰ
2017 海南
2016 北京
2015 山东
●名师综述
本专题在高考中常以选择题的形式出现，以构成生物的化学元素为线索，引申出各种化合物的组成、结构和功
能等相关知识；命题多以信息题或综合分析选择题形式呈现，侧重考查有机分子的成分、结构、功能及相互关系。
复习时，一要充分利用比较法分析各种化合物的共有元素和特有元素。如含有P 的化合物：ATP、DNA、RNA、磷脂
分子，蛋白质不含有，通常以P 作为DNA 特征元素，以S 作为蛋白质的特征元素，蛋白质含量通常以N 含量来确
定；再如，N 在氨基酸、蛋白质和DNA 中主要依次存在于氨基、肽键和含氮碱基中。二是运用列表法比较蛋白质和
核酸的异同，并识记特殊蛋白质的功能。如抗体、淋巴因子—免疫，糖蛋白—识别，受体—信息传递，酶—催化，
载体—运输。三要对教材实验从不同角度进行归类总结。如各种化合物的鉴定、实验的取材、实验条件的控制等；
建立“元素→化合物→结构→功能”的思维模型，让知识在大脑中形成清晰的脉络；运用结构和功能相统一的观点，
学习蛋白质结构与功能的多样性；理论联系实际，结合表格和概念图的形式，复习核酸、糖类、脂质等知识。
●基础考点
1．C：是最基本的元素的原因
2．H、O 构成水的形式、功能与代谢、抗逆性关系
3．C、H、O 构成的糖类的种类、功能、鉴定和血糖调节的相关知识，糖类与脂肪的供能比较、转化相关知识。
4．C、H、O、N 等元素构成蛋白质的基本组成单位—氨基酸，氨基酸概念、种类、脱水缩合，蛋白质结构多样性
的原因、功能，结构蛋白、分泌蛋白的合成、加工和分泌相关的结构，结合内环境成分来分析说明。
5．C、H、O、N、P 等元素构成核酸、磷脂、ATP 组成，核酸的种类、基本单位的结构。DNA 与RNA 的比较，生
物遗传物质的种类、传递和和表达过程、分布，如何控制蛋白质合成，与蛋白质的比较。
6．I、Mg、Na、K、Ca 等特殊元素参与哪些化合物构成及化合物的功能。
7．还原糖、脂肪、蛋白质、核酸的分布等物质的鉴定实验。
【析考题·明考向】
1．（2017 年海南卷，3）关于哺乳动物体内脂质与糖类的叙述，错误的是（
）
A．固醇在动物体内可转化成性激素
B．C、H、O、P 是构成脂质和糖原的元素
C．脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质
D．胆固醇是细胞膜的组分，也参与血脂运输
【答案】B
【解析】胆固醇是高等动物细胞的重要组分；它与长链脂肪酸形成的胆固醇酯是血浆脂蛋白（参与血脂运输）
及细胞膜的重要组分；胆固醇是动物组织中其它固醇类化合物如胆汁醇、性激素、肾上腺皮质激素、维生素D3 等
的前体，A、D 正确。糖原属于糖类，只有C、H、O 三种元素组成，B 错误。脂肪与糖原都属于储能物质，C 正确。
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2．（2017 年江苏卷，1）下列关于糖类化合物的叙述，正确的是（
）
A．葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖，但元素组成不同
B．淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖
C．蔗糖、麦芽糖、乳糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
D．蔗糖是淀粉的水解产物之一，麦芽糖是纤维素的水解产物之一
【答案】B
【解析】葡萄糖、果糖和半乳糖都具有还原性，属于还原糖，组成元素相同，都是C、H、O，A 错误；淀粉、
糖原和纤维素的基本组成单位都是葡萄糖，都是由葡萄糖聚合而成的多糖，B 正确；蔗糖不具有还原性，属于非还
原糖，不能与斐林试剂发生反应，麦芽糖和乳糖都具有还原性，都能与斐林试剂发生反应，生成砖红色沉淀，C 错
误；淀粉的初步水解产物是麦芽糖，彻底水解产物是葡萄糖，纤维素的初步水解产物是纤维二糖，彻底水解产物是
葡萄糖，D 错误。
3．（2017 年江苏卷，3）下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是（
）
A．α－鹅膏蕈碱是一种环状八肽，分子中含有8 个肽键
B．蛋白质是由2 条或2 条以上多肽链构成的
C．蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的
D．变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应
【答案】A
【解析】环状八肽由8 个氨基酸脱水缩合形成，肽键数与氨基酸数相等，都是8 个，A 正确；蛋白质具有多样
性，可能由1 条多肽链构成，也可能由2 条或2 条以上多肽链构成，B 错误；蛋白质变性是指蛋白质的空间结构被
破坏，肽键没有断裂，C 错误；变性蛋白质含有肽键，可与双缩脲试剂发生紫色反应，D 错误。
4．（2017 年新课标Ⅰ卷，2）下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是（
）
A．细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测
B．检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色
C．若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色
D．斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色
【答案】B
【解析】通常认为细胞膜丧失完整性，细胞即可被认为已经死亡。台盼蓝是检测细胞膜完整性最常用的生物染
色试剂。健康的正常细胞能够排斥台盼蓝，而死亡的细胞，膜的完整性丧失，通透性增加，细胞可被台盼蓝染成蓝
色，A 正确；氨基酸不含肽键，而双缩脲试剂是用来检测蛋白质中的肽键，B 错误；观察细胞分裂过程中的染色体，
通常用醋酸洋红液或龙胆紫溶液或改良的苯酚品红溶液，C 正确；斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液，可被葡萄糖在
水浴加热下还原成砖红色，D 正确。
5．（2016 年上海卷，6）诺贝尔奖得主屠呦呦在抗疟药物研发中，发现了一种药效高于青蒿素的衍生物蒿甲醚，
结构如图2。下列与蒿甲醚的元素组成完全相同的物质是（
）
A．纤维素
B．胰岛素
C．叶绿素
D．甲状腺素
【答案】A
【解析】据图可知蒿甲醚的组成元素为C、H、O，纤维素为多糖，组成元素为C、H、O；胰岛素属于蛋白质，
组成元素为C、H、O、S；叶绿素含有镁元素；甲状腺素含有碘元素。
6．（2016 年江苏卷，4）蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。下列相关叙述错误的是（
）
A．细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质
B．氨基酸之间脱水缩合生成的H2O 中，氢来自于氨基和羧基
C．细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与
D．蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关，而且也与功能基团有关
【答案】A
【解析】细胞膜上负责转运氨基酸的载体是蛋白质，细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是tRNA，A 错误；氨
基酸之间脱去的水分子中氢来自氨基和羧基，氧来自羧基，B 正确；细胞内蛋白质水解时需蛋白酶催化，蛋白酶属
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于蛋白质，C 正确；蛋白质的基本性质与碳骨架有关，也与功能基团有关，D 正确。
7．（2015 年上海卷，5）将血液中胆固醇运送到全身组织的主要脂蛋白是（
）
A．乳糜微粒
B．低密度脂蛋白
C．高密度脂蛋白
D．极低密度脂蛋白
【答案】B
【解析】低密度脂蛋白携带胆固醇，并将其通过血液运送到全身各组织细胞，一旦低密度脂蛋白与受体结合，
并进入细胞后，被传送到溶酶体，在溶酶体内蛋白质被降解，胆固醇被释放出来被细胞利用；答案选B。
8．（2015 年四川卷，1）下列在叶绿体中发生的生理过程，不需要蛋白质参与的是（
）
A．Mg2+吸收
B．O2 扩散
C．光能转换
D．DNA 复制
【答案】B
【解析】Mg2+的吸收方式为主动运输，需要载体蛋白的参与；A 不符合题意。O2 扩散出叶绿休的方式为自由扩
散，自由扩散不需要载体蛋白参与；B 符合题意。叶绿体光反应过程中光能的转换需要多种酶的催化作用，参与光
反应的酶的本质是蛋白质；C 不符合题意。DNA 复制时需解旋酶及DNA 聚合酶等的催化作用，这些酶均为蛋白质；
D 不符合题意。
9．（2015 年四川卷，5）人体感染链球菌等细菌后可致急性肾小球肾炎，患者体内存在抗原－抗体复合物，并
出现蛋白尿。下列叙述正确的是（
）
A．用双缩脲试剂检测蛋白尿，需水浴加热方可呈现出紫色
B．患者血浆蛋白减少使血浆渗透压升高，可出现组织水肿
C．链球菌的抗原由核糖体合成并经高尔基体运输至细胞膜
D．内环境中形成的抗原－抗体复合物可被吞噬细胞吞噬消化
【答案】D
【解析】用双缩脲试剂检测蛋白尿时，无需水浴加热直接观察即可；A 错误。患者血浆蛋白减少使血浆渗透压
降低，可出现组织水肿；B 错误。对抗链球菌的抗体由核糖体合成并经高尔基体运输至细胞膜；C 错误。内环境中
形成的抗原－抗体复合物可被吞噬细胞吞噬消化；D 正确。
10．（2015 年课标Ⅰ卷，1）下列叙述错误的是（
）
A．DNA 与ATP 中所含元素的种类相同
B．一个tRNA 分子中只有一个反密码子
C．T2 噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成
D．控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA 上
【答案】D
【解析】DNA 的元素组成是：C、H、O、N、P，ATP 的元素组成是C、H、O、N、P；A 叙述正确。反密码子
是tRNA 上能与mRNA 上的密码子通过碱基互补配对结合的三个相邻的碱基组成的，一个密码子（除终止密码子）
编码一个氨基酸，而一个tRNA 一次只能转运一个氨基酸，由此可推知一个tRNA 上只有一个反密码子；B 叙述正
确。T2 噬菌体由DNA 和蛋白质构成，构成DNA 的单位是脱氧核糖核苷酸；C 叙述正确。细菌是原核生物，原核细
胞中无线粒体；D 叙述错误。
11．（2015 年山东卷，4）下列有关细胞内物质含量比值的关系，正确的是（
）
A．细胞内结合水/自由水的比值，种子萌发时比休眠时高
B．人体细胞内O2/CO2 的比值，线粒体内比细胞质基质高
C．神经纤维膜内K+/Na+的比值，动作电位时比静息电位时高
D．适宜条件下光合作用过程中C5/C3 的比值，停止供应CO2 后比停止前的高
【答案】D
【解析】种子萌发时细胞代谢旺盛，自由水含量多，细胞内结合水/自由水的比值，比休眠时低，A 项错误；人
体细胞在进行有氧呼吸时，每分解1 摩尔的葡萄糖，则在线粒体基质中产生6 摩尔的CO2，在线粒体内膜上消耗6
摩尔的O2，人体细胞在进行无氧呼吸时，既无CO2 的产生，也无O2 的消耗，B 项错误；神经细胞内K+浓度明显高
于膜外，而Na+浓度比膜外低，静息电位的产生与维持主要是由于K+外流，动作电位产生的机制是Na+内流，所以
K+/Na+的比值，动作电位时比静息电位时低，C 项错误；光合作用的暗反应阶段，首先发生CO2 的固定，即CO2 与
C5 化合物结合生成C3，随后在光反应产生的ATP 提供能量的前提下，C3 被光反应的产物［H］还原，所以适宜条
件下光合作用过程中C5/C3 的比值，停止供应CO2 后比停止前的高，D 项正确。
【名题集训·决胜高考】
1．下列化合物与性激素属于同一类的是（
）
A．脂肪
B．糖原
C．无机盐
D．核酸
【答案】A
【解析】性激素属于脂质的固醇类物质，脂质包括脂肪、磷脂与固醇三大类，因此脂肪与性激素均属于脂质，
而糖原、无机盐、核酸均不属于脂质。
2．组成人体细胞的蛋白质和脱氧核糖核酸（
）
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A. 都由C、H、0、N、P 等元素组成
B. 都由基本组成单位聚合而成
C. 都可作为细胞的能源物质
D. 合成过程中可互相作为模板
【答案】B
【解析】组成人体细胞的蛋白质的元素不一定有P，A 错误；组成人体细胞的蛋白质和脱氧核糖核酸分别是由
氨基酸和脱氧核苷酸聚合而成的，B 正确；脱氧核糖核酸是遗传物质，不能作为能源物质，C 错误；蛋白质不能作
为DNA 合成的模板，D 错误。
3．肉毒杆菌能分泌一种毒性很强的蛋白质—肉毒毒素。某种抗生素能阻止tRNA 和mRNA 的结合来抑制肉毒杆
菌的生长。有关分析正确的是（
）
A. 肉毒杆菌的遗传物质含8 种核苷酸、5 种碱基
B. 肉毒杆菌细胞中核糖体的形成与核仁密切相关
C. 肉毒毒素的分泌不需内质网、高尔基体的参与
D. 该抗生素通过阻止转录过程来抑制肉毒杆菌的生长
【答案】C
【解析】肉毒杆菌属于原核生物，其核酸既含有DNA 又含有RNA，但只有DNA 是遗传物质，构成DNA 的碱基
有4 种，核苷酸种类有4 种，A 错误；肉毒杆菌属于原核细胞，原核细胞中没有核仁，因而其核糖体的形成与核仁
无关，B 错误；肉毒杆菌是原核生物，原核生物没有内质网、高尔基体等复杂的细胞器，只有核糖体一种细胞器，C
正确；据题意“某种抗生素能阻止tRNA 和mRNA 的结合来抑制肉毒杆菌的生长”可知，该抗生素通过阻止翻译过
程来抑制肉毒杆菌的生长，D 错误。
4．下列有关生物新陈代谢中的生理过程的叙述，正确的是（
）
A. 真核生物产生CO2 的场所为线粒体，无氧呼吸不产生CO2
B. 人体在剧烈运动后的肌肉酸痛，是肌细胞无氧呼吸产生的乳酸所致
C. 细胞中的有机物在氧化分解时，储存在其中的能量在短时间内全部释放
D. 自由水与结合水含量的比值，与植物的抗寒性呈现明显的正相关
【答案】B
【解析】真核生物进行有氧呼吸产生CO2 的场所为线粒体，进行无氧呼吸产生CO2 的场所为细胞质基质，A 错
误；人体在剧烈运动后的肌肉酸痛，是肌细胞无氧呼吸产生的乳酸所致，B 正确；细胞中的有机物在通过有氧呼吸
被氧化分解时，储存在其中的能量逐步释放，在通过无氧呼吸被氧化分解时，储存在其中的能量仅在第一阶段有少
量的释放，C 错误；自由水与结合水含量的比值增加时，生物体代谢活跃，生长迅速，但植物的抗寒性减弱，D 错
误。
5．甲图中①、②、③、④表示不同化学元素所组成的化合物，乙图表示由四个单体构成的化合物。以下说法
错误的是（
）
A. 若甲图中的②是良好的储能物质，则②是脂肪
B. 植物细胞中可能含有与图甲④有关的成分
C. 若①是乙图中的单体，则乙表示的化合物为多（或四）肽
D. 若③是脱氧核苷酸，则由③组成的乙彻底水解后的产物有5 种
【答案】D
【解析】②的组成元素只有C、H、O，若②是良好的储能物质，则其可能是脂肪，A 正确；据图可知，④含有
C、H、O、N、Mg，其可能是叶绿素，植物细胞的叶绿体内含有叶绿素，B 正确；据图可知，①含有C、H、O、N
四种元素，其可能是是氨基酸，若①是乙图中的单体，则乙表示的化合物为多（或四）肽，C 正确；若③是脱氧核
苷酸，则由③组成的乙是核酸（DNA），该化合物彻底水解后的产物有脱氧核糖、磷酸和四种碱基A、C、G、T，共
6 种，D 错误。
6．下列有关生命活动中，细胞内物质含量或比值的关系，正确的是（
）
A．O2 与CO2 的比值，线粒体内比细胞质基质高
B．细胞内结合水与自由水的比值，种子萌发时比休眠时高
C．一般情况下，等质量物质有氧呼吸，产生CO2 与吸入O2 的比值，脂肪比葡萄糖高
D．长期处于较低浓度CO2 条件下，C3 与C5 含量比较，前者比后者高
【答案】D
【解析】线粒体需要消耗氧气进行有氧呼吸，将二氧化碳排出到细胞质中，细胞质基质中的氧气浓度高于线粒
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体内，而线粒体内的二氧化碳浓度高于细胞质基质，因此人体细胞内O2/CO2 的比值，线粒体内比细胞质基质低，A
错误。自由水所占比例越高，新陈代谢越旺盛，因此细胞内结合水/自由水的比值，种子萌发时比休眠时低，B 错误。
葡萄糖进行有氧呼吸，产生CO2 与吸入O2 的比值为1，脂肪进行有氧呼吸，产生CO2 小于吸入O2，等质量物质有氧
呼吸，产生CO2 与吸入O2 的比值，脂肪比葡萄糖低，C 错误。长期处于较低浓度CO2 条件下，一个五碳化合物形成
二个三碳化合物，C3 与C5 含量比较，前者比后者高，D 正确。
7．下列有关教材实验中使用的试剂和实验原理的叙述，正确的是（
）
A. 低温诱导染色体数目加倍实验中，将大蒜根尖制成装片后再进行低温处理
B. 盐酸在观察细胞有丝分裂和观察DNA 和RNA 在细胞中的分布实验中的作用相同
C. 向某溶液中加入斐林试剂，水浴加热后出现砖红色沉淀，说明该溶液中含有葡萄糖
D. 在提取纯净的动物细胞膜和植物细胞的质壁分离与复原实验中水的作用原理相近
【答案】D
【解析】低温诱导染色体数目加倍实验中，将大蒜根尖进行低温处理后再制成装片，A 错误；在观察细胞有丝
分裂的实验中，盐酸的作用是与酒精按1:1 混合后用于解离，其目的是分散细胞，在观察DNA 和RNA 在细胞中的分
布实验中，盐酸的作用是改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA 与蛋白质分离，有利
于DNA 与染色剂结合，B 错误；向某溶液中加入斐林试剂，水浴加热后出现砖红色沉淀，说明该溶液中含有还原糖，
但不一定是葡萄糖，C 错误；在提取纯净的动物细胞膜和植物细胞的质壁分离与复原实验中水的作用原理相近，均
是利用渗透作用，D 正确。
8．关于细胞染色技术，下列说法正确的是（
）
A．用台盼蓝给细胞染色，若细胞被染上色则说明细胞处于生活状态
B．甲基绿吡罗红染液、龙胆紫染液、醋酸洋红染液都为酸性染料
C．采用健那绿对人口腔上皮细胞进行染色需要提前进行8%HCl 水解和蒸馏水漂洗的过程
D．苏丹Ⅲ为脂溶性物质，很容易穿过生物膜，不需要水解过程染色剂即可进入细胞
【答案】D
【解析】用台盼蓝给细胞染色，若细胞被染上色则说明细胞已经死亡，A 错误；龙胆紫染液、醋酸洋红染液都
为碱性染料，B 错误；健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质
接近无色，采用健那绿对人口腔上皮细胞进行染色不需要进行8%HCl 水解和蒸馏水漂洗的过程，C 错误；苏丹Ⅲ为
脂溶性物质，很容易穿过生物膜，不需要水解过程染色剂即可进入细胞，D 正确。
9．如图为细胞中化合物A 与化合物B 生成化合物D 的过程示意图，C 为化学键。下列叙述中正确的是（
）
A．若A 为甘油、B 为脂肪酸，则D 中含有元素P
B．若A 为葡萄糖、B 为果糖，则D 为麦芽糖
C．若A 为甲硫氨酸、B 为甘氨酸，则C 可表示为CO－NH
D．若A 为腺嘌呤，B 为胸腺嘧啶，则C 为氢键
【答案】D
【解析】若A 为甘油、B 为脂肪酸，则D 为脂肪，脂肪中含有的元素是C、H、O，不含P 元素，A 项错误；若A
为葡萄糖、B 为果糖，则D 为蔗糖，麦芽糖由2 分子葡萄糖脱水缩合而成，B 项错误；若A 为甲硫氨酸、B 为甘氨
酸，则C 为肽键，可表示为－CO－NH－，C 项错误；若A 为腺嘌呤，B 为胸腺嘧啶，则C 为氢键，D 为碱基对，D
项正确。
10．有关蛋白质分子的叙述，正确的是（
）
A．细胞内蛋白质发生水解时常常需要另一种蛋白质的参与
B．氨基酸的空间结构和种类的多样性决定了蛋白质功能的多样性
C．高温能使蛋白质分子肽键断裂、空间结构发生改变而变性失活
D．组成蛋白质的氨基酸之间可以通过不同的方式脱水缩合
【答案】A
【解析】细胞内蛋白质水解常常需要蛋白酶（另一种蛋白质）催化才能水解，A 正确；氨基酸的种类、数量和
排列顺序的多样性以及肽链形成的空间结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性，B 错误；高温能使蛋白质分子的
空间结构发生改变而变性失活，其肽键一般没有断裂，C 错误；组成蛋白质的氨基酸之间都是通过脱水缩合的方式
形成肽键连接而成，D 错误。
11．蛋白质和核酸是重要的生物大分子，下列叙述正确的是（
）
A. 合成蛋白质需要核酸参与，但是合成核酸不需要蛋白质参与
B. 两者都是细胞器如线粒体、叶绿体、核糖体、染色体的组成成分
C. 蛋白质的N 元素主要存在于肽键中，核酸的N 元素存在于碱基中
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D. 两者都是由单体构成的多聚体，其结构的多样性都取决于单体的排序多样性
【答案】C
【解析】蛋白质的合成为转录、翻译过程，需要核酸DNA、RNA 的参与，核酸的合成需要酶（蛋白质）的参与，
A 错误。线粒体、叶绿体、核糖体、染色体中均含有蛋白质和核酸，但染色体不是细胞器，B 错误。根据结构，蛋
白质的N 元素主要存在于肽键中，核酸的N 元素存在于含氮碱基中，C 正确。多聚体蛋白质由单体氨基酸形成，多
聚体核酸由单体核苷酸形成，蛋白质的结构多样性取决于氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链所形成的空间，
核酸的结构多样性主要取决于组成核酸的核苷酸的排列顺序，D 错误。
12．下图为对刚收获的种子所做的一系列处理，据图分析有关说法正确的是（
）
A．①和②均能够萌发形成幼苗
B．③在生物体内主要以化合物的形式存在
C．④和⑤是同一种物质，但是在细胞中存在形式和含量不同
D．点燃后产生的CO2 中的C 全部来自于种子中的糖类
【答案】C
【解析】分析图形可知①是失去自由水后的种子，能够萌发成幼苗，而②是失去结合水后的，不能够萌发形成
幼苗，A 错误。点燃后剩余的③是无机盐，在生物体内主要以离子的形式存在，B 错误。④和⑤是同一种物质都是
水，前者是自由水含量较高，后者是结合水，在细胞中含量少，C 正确。点燃后产生的CO2 中的C 来自于种子中的
糖类、脂肪、蛋白质等有机物，D 错误。
13．水母的体内水母素与钙离子结合时发出蓝光，被其体内GFP 蛋白质吸收，改发绿色的荧光。美籍华人钱永
健等三人因为绿色荧光蛋白发现和改造获得诺贝尔奖。其相关数据如图，以下说法正确的是（
）
A．翻译GFP 蛋白时，有胸腺嘧啶和腺嘌呤的配对的过程
B．指导GFP 蛋白合成的mRNA 中至少含有378 个密码子
C．GFP 蛋白由核糖体合成经内质网加工并由高尔基体继续加工分泌，线粒体供能
D．据图可推测GFP 蛋白含有2 条肽链，该蛋白R 基上的氨基有15 个
【答案】D
【解析】翻译过程为mRNA 与tRNA 进行碱基互补配对，有U 与A、A 与U 的配对，A 错误。该蛋白质由126 个
氨基酸脱水缩合而成，则控制该蛋白质合成的mRNA 中至少含有126 个密码子，C 错误。绿色荧光蛋白属于结构蛋
白，不需要高尔基体分泌，C 错误。据图，游离的羧基为17，R 基中的羧基为15，则该蛋白质含有2 条肽链，而游
离的氨基为17，可推出该蛋白R 基上的氨基有15 个，D 正确。
14．人体不同的活细胞中，均能进行的生化反应是（
）
A. 将葡萄糖分解产生丙酮酸
B. 以氨基酸为原料合成血红蛋白
C. 以二氧化碳和水为原料合成有机物
D. 以脱氧核苷酸为原料合成脱氧核糖核酸
【答案】A
【解析】人体的活细胞都要进行细胞呼吸，都能将葡萄糖分解成丙酮酸，A 项正确；只有红细胞中才有血红蛋
白，其它细胞中不合成该蛋白，B 项错误；人体细胞不能以二氧化碳和水为原料合成有机物，C 项错误；以脱氧核
苷酸为原料合成脱氧核糖核酸的过程是DNA 复制，该过程只发生在进行细胞分裂的细胞中，D 项错误。
15．在下列四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是（
）
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A．①和②
B．②和③
C．③和④
D．②和④
【答案】D
【解析】①是ATP 分子，其中“○”表示腺嘌呤核糖核苷酸；②表示腺嘌呤核糖核苷酸，其中“○”表示腺嘌
呤；③表示DNA 的片段，其中“○”表示腺嘌呤脱氧核苷酸；④表示tRNA，其中“○”表示腺嘌呤，故“○”中
所对应的含义最接近的是：②和④，故选D。
16．科学家使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶（一种蛋白质），可以将该酶去折叠转变成无任何活性的
无规则卷曲结构。若通过透析的方法除去导致酶去折叠的尿素和巯基乙醇，再将没有活性的酶转移到生理缓冲溶液
中，经过一段时间以后，发现核糖核酸酶活性得以恢复。下列叙述正确的是（
）
A．由于巯基乙醇和尿素处理破坏了蛋白质中的肽键，故该酶失去了活性
B．该蛋白质的氨基酸序列可以决定蛋白质的空间结构
C．这个实验证明结构并不一定决定功能
D．这个实验说明蛋白质的结构从根本上讲是由外界环境决定的
【答案】B
【解析】用巯基乙醇和尿素处理，可以将牛胰核糖核酸酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构，说明因
破坏了蛋白质的空间结构而导致该酶失去了活性，A 错误；蛋白质的空间结构取决于组成蛋白质的氨基酸种类、数
目、排列顺序，B 正确；这个实验证明了蛋白质的结构决定其功能，C 错误；这个实验说明外界环境可以影响蛋白
质的结构，D 错误。
17．生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，不正确的是（
）
A．在最基本生命系统中，H2O 有自由水和结合水两种存在形式
B．由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O 中的氢来自氨基和羧基
C．有氧呼吸时，生成物H2O 中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解
D．H2O 在光下分解，产生的［H］将固定的CO2 还原成（CH2O）
【答案】C
【解析】最基本的生命系统是细胞，细胞中水的存在形式是自由水和结合水，A 正确；氨基酸脱水缩合反应产
生的水，水中的H 来自氨基和羧基，B 正确；有氧呼吸过程中水产生于有氧呼吸的第三阶段，水中的H 来自细胞质
基质中葡萄糖的分解、线粒体基质中丙酮酸和水的分解，C 错误；光合作用过程中水光解产生的还原氢用于还原三
碳化合物，D 正确。
18．下列有关糖类的叙述正确的是（
）
A. 在ATP、RNA、质粒和线粒体中均含有核糖
B. 不是所有糖类都是生物体的主要能源物质
C. 在细胞膜上糖类均与蛋白质结合形成糖蛋白
D. 所有糖类都有C、H、O、N 四种元素组成
【答案】B
【解析】核糖是RNA 和ATP 的组成成分，叶绿体中含有RNA，因此ATP、RNA 和叶绿体中都含有核糖，质粒的
本质是DNA，其中的糖是脱氧核糖，A 错误；糖类是主要的能源物质，但并不是所有糖类都是生物体的能源物质，
如核糖和脱氧核糖是组成核酸的成分，不是能源物质；纤维素是细胞壁的成分，不是能源物质；细胞膜上糖蛋白和
糖脂里面的糖也不提供能量，B 正确；细胞膜上的多糖链，有的与蛋白质结合形成糖蛋白，有的与脂质结合形成糖
脂，C 错误；糖类由C、H、O 三种元素组成，不含有N 元素，D 错误。
19．在光合作用中，固定二氧化碳的关键酶被称之为RuBisco，在一定浓度镁离子的存在下，RuBisco 可以催化
CO2 的固定过程，下列说法错误的是（
）
A. RuBisco 仅在植物某些细胞内表达是基因选择性表达的结果
B. 可以用双缩脲试剂鉴定RuBisco 的化学本质
C. 植物缺镁时，虽然暗反应不受影响，但光反应减慢导致光合作用减慢
D. RuBisco 的合成，不一定完全由染色体上的DNA 所储存的遗传信息指导
【答案】C
【解析】依题意可知：RuBisco 可以催化CO2 的固定过程，说明仅在植物某些细胞内表达，是基因选择性表达的
结果，A 正确；RuBisco 的化学本质是蛋白质，可用双缩脲试剂鉴定，B 正确；RuBisco 催化CO2 的固定过程需要在一
定浓度镁离子的存在下，而镁又是合成叶绿素的原料，因此植物缺镁时，叶绿素的合成量减少，光反应减慢，暗反
应也会受影响，C 错误；CO2 的固定场所是叶绿体基质，叶绿体中含有少量的DNA，因此RuBisco 的合成，不一定完
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全由染色体上的DNA 所储存的遗传信息指导，D 正确。
20．下列有关细胞成分及其生命活动的叙述，正确的是（
）
A. 细胞中的微量元素不参与有机物的合成
B. 脂肪是动物细胞内主要的能源物质
C. 有氧呼吸合成ATP 的过程与放能反应相联系
D. 与细胞代谢有关的酶都是在核糖体中合成的
【答案】C
【解析】细胞中的微量元素也参与有机物的合成，例如Fe2＋参与血红蛋白的合成，A 错误；脂肪是细胞内良好
的储能物质，糖类是细胞内主要的能源物质，B 错误；有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，
把葡萄糖等有机物彻底氧化分解成CO2 和H2O，并释放能量、生成大量ATP 的过程，即有氧呼吸合成ATP 的过程与
放能反应相联系，C 正确；绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，蛋白质都是在核糖体中合成的，D 错误。
21．甲状腺是一种很重要的内分泌腺，甲状旁腺依附在甲状腺上可以分泌一种参与体液中矿物质调节的激素—
甲状旁腺素（PTH）。具体调节过程见下图。
（1）血液中的钙主要以___________形式存在，如果血钙含量过低会引起___________。
（2）PTH 除了可以通过肾脏重吸收、骨骼溶解直接提升血钙之外，还可以通过活化某一种脂质_______（填写
一种物质）间接提升血钙含量，由此可见PTH 的靶器官是___________。
（3）当血钙升高时，甲状旁腺分泌PTH 的过程就会受到抑制，从而使血钙含量下降，这种调节方式称为
___________调节，其意义在于___________。
（4）甲状腺分泌的甲状腺激素的功能是：___________。甲状腺激素在两栖类变态发育过程中起到关键作用，
下图为青蛙变态发育过程中甲状腺激素含量变化曲线。
由图可知，当甲状腺激素___________时青蛙开始出现前肢。如果给一只未成熟的蝌蚪饲喂含有甲状腺激素的
饵料，它会___________。在血钙调节上甲状腺激素与PTH 作用相拮抗，试从这个角度解释为什么青蛙前肢出现时
体内甲状腺激素含量最高？______________________。
【答案】（1）离子（Ca2+）
抽搐
（2）维生素D
肾脏、骨骼和小肠
（3）（负）反馈调节
使血钙的含量维持在正常的生理范围之内
（4）提高细胞代谢速率，影响神经系统发育和功能
含量最高
提前发育成一只幼蛙
甲状腺激素含
量增高，PTH 的含量就会降低，骨骼中钙的释放减少，从而有利于前肢的发育
【解析】（1）钙在血液中主要是以离子的形式存在的，如果血液中血钙过低会引起抽搐。
（2）在脂质中维生素D 能促进肠道对钙离子的吸收，故是维生素D，因为PTH 能作用于肾脏、骨骼和小肠，
所以其靶器官就是它们。
（3）当血钙升高时，甲状旁腺分泌PTH 的过程就会受到抑制，从而使血钙含量下降，这种系统工作的结果又
作为信息调节该系统的调节方式称为（负）反馈调节。其意义是使血钙的含量维持在正常的生理范围之内。
（4）甲状腺激素的功能是提高细胞代谢速率，影响神经系统发育和功能。分析图形由图可知，当甲状腺激素
含量最高时青蛙开始出现前肢。如果给一只未成熟的蝌蚪饲喂含有甲状腺激素的饵料，它会提前进行变态发育，即
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提前发育成一只幼蛙。由题意可知在血钙调节上甲状腺激素与PTH 作用相拮抗，而钙可以参与骨骼的形成，当甲状
腺激素含量升高时，PTH 的含量就会降低，骨骼中钙的释放减少，从而有利于前肢的发育。
22．实验室有洋葱植株若干，请用其为材料完成下列实验。
（1）洋葱的叶肉细胞＿＿＿＿＿（“有”或“没有”）还原糖，＿＿＿（“能”或“不能”）直接用于还原糖的鉴
定。
（2）用紫色洋葱鳞片叶的表皮细胞来做观察DNA 和RNA 在细胞中分布的实验时，要选择紫色洋葱鳞片叶的＿
＿＿（填“外”或“内”）表皮细胞，然后进行制片→＿＿＿→＿＿＿→＿＿＿→观察。
（3）在鉴定蛋白质、糖类的实验所使用的试剂中，与吡罗红甲基绿染色剂用法相似的是＿＿＿＿＿。
（4）如要探究元素X 是否是洋葱生长发育的必需元素，则需将这批洋葱随机均分为A、B 组，A 组用完全营养
液培养，B 组用等量的＿＿＿＿＿液培养，再将两组洋葱放在光照、温度等条件＿＿＿＿＿的环境中培养一段时间。
【答案】（1）有
不能（2）内
水解
冲洗
染色
（3）斐林试剂
（4）缺X 的完全营养液
适宜且相同
【解析】（1）洋葱的叶肉细胞有还原糖，但由于叶肉细胞含有液泡和叶绿体，两者都含有色素，会对还原糖与
斐林试剂反应生成的砖红色产生干扰，故不能直接用于还原糖的鉴定。
（2）用紫色洋葱鳞片叶的表皮细胞来做观察DNA 和RNA 在细胞中分布的实验时，要选择紫色洋葱鳞片叶的内
表皮细胞，原因是内表皮细胞含有的色素少，不会产生颜色干扰；然后进行制片→水解→冲洗→染色→观察。
（3）吡罗红甲基绿染色剂使用时是混合染色，在鉴定蛋白质、糖类的实验所使用的试剂中，与吡罗红甲基绿染
色剂用法相似的是斐林试剂。
（4）如要探究元素X 是否是洋葱生长发育的必需元素，则需将这批洋葱随机均分为A、B 组，A 组（对照组）
用完全营养液培养，B 组（实验组）用等量的缺X 的完全营养液液培养，再将两组洋葱放在光照、温度等条件适宜
且相同的环境中培养一段时间，若实验组出现缺素症状而对照组正常生长，则X 是洋葱生长发育的必需元素，否则
不是洋葱生长发育的必需元素。
23．牵牛花表现为红色的直接原因是红色色素的形成，而红色色素的形成需要经历一系列生化反应，每一个反
应所涉及的酶都与相应基因有关。其中与红色形成有关且编码酶X 的基因中某个碱基对被替换时，表达产物将变为
酶Y。下表显示了与酶X 相比，酶Y 可能出现的四种状况。
比较指标
①
②
③
④
酶Y 活性/酶X 活性
100%
50%
10%
150%
酶Y 氨基酸数目/酶X 氨基酸数目
1
1
小于1
大于1
（1）酶的活性可以用化学反应速度表示，化学反应速度是指单位时间、单位体积内_____________。在比较酶Y
和酶X 活性的实验中，应控制的无关变量除了温度外，还有______________（至少写两个）。
（2）状况②酶X 和酶Y 的活性明显不同的原因可能是_____________。状况③可能是因为突变导致了mRNA 中
_____________位置提前出现。
（3）牵牛花红色色素的形成实际上是多个基因协同作用的结果。但是，科学家只将其中一个因突变而导致红色
色素不能形成的基因命名为红色基因。红色基因正常是形成红色色素的____________（选填字母：A.充分不必要B.
充分必要C.必要不充分）条件，理由是________________________。
【答案】（1）反应物的减少量（或生成物的增加量）
pH、底物浓度和体积、反应时间等
（2）空间结构不同（或氨基酸种类、排列顺序不同）
终止密码
（3）C
红色基因和其它相关基因均正常，红色才能形成；若红色基因不正常，其它相关基因都正常，红色
也不能形成
【解析】（1）酶可将反应物催化为生成物，因此可以通过单位时间、单位体积内反应物的减少量或生成物的增
加量来表示化学反应速度。除了温度一致外，pH、底物浓度和体积、反应时间等都应设置一致，均属于无关变量。
（2）酶X 与酶Y 均属于蛋白质类，状况②酶Y 的活性只有酶X 的50%，但组成酶的氨基酸数目一致，则说明可
能是酶的空间结构、氨基酸的种类、排列顺序不同。状况③酶Y 氨基酸数目小于酶X 氨基酸数目，说明可能在翻译
时提前出现了终止密码
（3）红眼基因正常，并且其他涉及红眼形成的基因也正常时，果蝇的红眼才能形成；如果红眼基因不正常，即
使所有其他涉及红眼形成的基因都正常，果蝇的红眼也不能形成。因此红色基因正常是形成红色色素的.必要不充分
条件。
24．如图分别表示生物体内的生物大分子的部分结构模式图，据图回答：
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（1）甲图中的三种物质都是由许多单糖连接而成的，其中属于动物细胞中的储能物质是__________，其基本单
位是__________。属于植物细胞的储能物质__________。
（2）乙图所示化合物为RNA，其基本组成单位是__________，可用图中字母__________表示，各基本单位之间
是通过__________（填“①”、“②”或“③”）连接起来的。
（3）丙图所示化合物的名称是__________，是由__________种氨基酸经__________过程形成的，该化合物中有
__________个羧基。
【答案】（1）糖原
葡萄糖
淀粉
（2）核糖核苷酸
b
②
（3）四肽
3
脱水缩合
2
【解析】（1）糖原是植物细胞中的储能物质，其基本单位是葡萄糖。植物细胞的储能物质是淀粉。
（2）RNA 的基本组成单位是核糖核苷酸，可用图中字母b 表示，各基本单位之间是通过②连接起来的。
（3）丙图由4 个氨基酸脱水缩合而成，名称是四肽，图中从左到右第二和第四个氨基酸的R 基均为—CH3，属
于同一种氨基酸，图中共有三种氨基酸，第二个氨基酸的R 基中含有羧基，该化合物中有2 个羧基。
25．镉（Cd）是一种毒性很大的重金属元素，会对植物的生长造成伤害，外源钙（Ca）能否缓解Cd 的毒害？现
以洋葱为材料进行有关研究。
（1）实验步骤：
①在室温下（25 ℃）用自来水培养洋葱鳞茎，待刚长出叶片后选取80 棵生长状况一致的洋葱幼苗平均分成
________组，依次编号。
②每组镉处理和钙处理的浓度组合如下表，其他培养条件相同且适宜。
组别
镉处理（μmol/L）
0
10
100
300
钙处理
（mmol/L）
0
A1
B1
C1
D1
0．1
A2
B2
C2
D2
1
A3
B3
C3
D3
10
A4
B4
C4
D4
③两周后，分别________________________________________________。
（2）绘制实验结果柱形图如下图所示。
（3）实验分析与讨论：
①A1、B1、C1、D1 四组实验结果说明：___________________________________。
②A、B 组实验结果说明：在低镉浓度条件下，外源Ca 对洋葱的生长无明显的影响；而C、D 组实验结果则说
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明：在中、高镉浓度条件下，____________________________________。
③进一步研究发现，Ca2＋与Cd2＋竞争细胞表面有限的离子通道，当溶液中Ca2＋和Cd2＋同时存在时，Ca2＋可显著
地_____________，从而减轻Cd 的毒害。
（4）若土壤中过量的镉被洋葱等植物吸收积累，会通过________________传递进入人体，使人体骨骼中的钙
大量流失，临床上常补充________________来辅助治疗，以促进人体肠道对钙的吸收。临床上补充的此物质能以自
由扩散的方式进入细胞的原因是细胞膜上含有________分子。
【答案】（1）①16
③测量各组洋葱幼苗的株高，算出各组平均值
（3）①一定范围内，镉浓度升高，对洋葱幼苗生长抑制作用增强（或：镉对洋葱幼苗生长有抑制作用，且浓
度越高，抑制作用越强）
②外源Ca 能缓解Cd 对洋葱生长的抑制作用，且Ca 浓度越高，缓解作用越明显
③降低细胞对Cd 的吸收
（4）食物链
维生素D
磷脂（脂质）
【解析】（1）①分析每组镉处理和钙处理的浓度组合表可知，该实验将选取的80 棵生长状况一致的洋葱幼苗
平均分成16 组。③依题意可知，该实验的因变量是植物的生长状况，所以两周后，要对因变量进行检测，即分别
测量各组洋葱幼苗的株高，算出各组平均值。
（3）实验分析与讨论：①表中数据显示，A1、B1、C1、D1 四组，钙处理的浓度均为零，镉处理的浓度依次增大，
而柱状图显示A1、B1、C1、D1 四组的平均株高依次减小，因此该四组的实验结果说明：一定范围内，镉浓度升高，
对洋葱幼苗生长抑制作用增强（或：镉对洋葱幼苗生长有抑制作用，且浓度越高，抑制作用越强）。②表中数据显
示，C、D 两组，钙处理的浓度均由0 逐渐增加到10 mmol/L，C、D 组分别用中镉浓度（100 μmol/L）、高镉浓度（300
μmol/L）处理，而柱状图显示C、D 两组的平均株高，均随钙处理浓度的升高而升高，因此该实验结果说明：外源
Ca 能缓解Cd 对洋葱生长的抑制作用，且Ca 浓度越高，缓解作用越明显。③已知Ca2＋与Cd2＋竞争细胞表面有限的
离子通道。依题意并结合对②的分析可知，当溶液中Ca2＋和Cd2＋同时存在时，Ca2＋可显著地降低细胞对Cd 的吸收，
从而减轻Cd 的毒害。
（4）镉（Cd）等重金属元素，会沿着食物链在生物体内富集，进而传递进入人体。维生素D 能够促进肠道对
钙、磷的吸收。维生素D 属于脂溶性维生素，因细胞膜上含有磷脂（脂质）分子，所以维生素D 能以自由扩散的方
式进入细胞。
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专题02
细胞的结构与功能
●考试大纲
Ⅰ：对所列知识点要知道其含义，能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和使用它们。
Ⅱ：理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推
理和评价。
●考情概要
考纲要求
两年高考
1. 细胞学说的建立过程Ⅰ
2016 四川
2013 江苏
2. 多种多样的细胞Ⅱ
2017 海南
2016 上海
2015 上海
2014 北京、天津、重
庆、新课标全国卷Ⅱ
2013 广东
3. 细胞膜系统的结构和功
能Ⅱ
2017 江苏、新课标Ⅰ卷
2016 海南、新课标Ⅲ卷、江苏
2015 海南
2014 福建、新课标Ⅱ卷、江苏
2013 山东、北
京
4．主要细胞器的结构和功
能Ⅱ
2017 天津
2016 海南、新课标Ⅰ卷、四川
2015 年安徽、
广东、海南、四川
2014 江苏、安徽、广东
2013 新课标
Ⅱ卷、安徽
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5．细胞核的结构和功能Ⅱ
2014 全国卷Ⅱ
2013 江苏、北京
●名师综述
细胞的结构和功能是高考的重点之一。本专题知识多以细胞结构的模式图为载体，对细胞膜的结构和功能，各
种细胞器的形态结构、分布规律和生理功能以及细胞核的结构和功能进行多角度考查，一般多以选择题形式命题，
或在非选择题中以一至两个相对独立的小问题形式出现，分值较小，难度通常不大，但也可能出现于现实生活或生
产结合较为紧密的问题，使试题的难度和思维量有所上升。高考常以列举多种生物，判断生物的类群，即属于原核
生物还是真核生物；以原核生物和真核生物结构与功能的异同点为命题点，通过某一具体生物进行考查；列举各种
生理变化过程实例，判断相应实例是与膜的流动性有关，还是与膜的选择透过性有关。列举多种生物，判断各种生
物所具有的细胞器种类；还可对特殊生物或细胞进行考查，如哺乳动物红细胞、蓝藻、硝化细菌、酵母菌等，考查
具有或不具有某种结构的生物能否完成相应的生理功能。
解题策略：解答有关细胞膜的试题，理顺知识关系，遵循“成分→结构→功能→选择性”这条主线，并理解掌握特殊
成分的分布、作用；熟悉掌握细胞膜的结构所体现出现的功能特性。在熟练掌握有关知识的基础上，遵循看清图形、
抓住要点、合理分析、准确作答。对于生物膜系统主要考查各种膜成分上的区别、各种膜功能上的差异、以分泌物
（分泌蛋白）形成过程为背景考查各种膜在结构上和功能上联系，解答时，首先采用对比思维，熟悉各种膜在成分、
功能上的差异，客观对比、合理分析，其次熟练掌握分泌物（分泌蛋白的形成过程，并知道各种膜在分泌蛋白形成
过程中的具体作用，用联系的布点，得理好各种膜之间在结构上和功能上的联系，并对分泌蛋白的作用能够做适当
的扩展。对于细胞器，首先从多方面能够清晰地对各种细胞器进行区别和联系，归类理解各种细胞器；其次，如果
有图，一定要看清图所给出的信息，并把图的信息与题干的信息结合，找到试题考查的知识点、难点、答案所需的
关键点；最后，有联系的观点，弄清试题所涉及的细胞器之间的联系，并联系细胞器所涉及的知识和问题，从而做
出合理判断、整理出合理答案。对于细胞核的进行考查，只要熟悉掌握细胞核的有关知识特别是结构和功能就可以；
对于探究细胞核的有关实验，首先要明白实验要探究的目的，找到合适的材料，再弄清实验思路、操作过程；根据
实验结果，结合实验目的和假设，作出科学、合理的实验结论。
1．从考查内容上看，主要集中在对细胞器和细胞膜的结构和功能生物膜系统及应用的考查，真核细胞与原核细胞
的区别在各地高考试题也常出现。
2．从考查角度上看，通常结合代谢、遗传、变异考查真、原核细胞的区别；以亚显微结构图为信息载体考查各种
细胞器的结构与功能。以选择题或非选择题的形式考查细胞学说的建立过程，用发展变化的观念理解细胞学说的
历史探索；以选择题或填空题的形式考查多种多样的细胞形态、结构和功能，采用比较的方法进行差异性辨析；以
选择题形式考查生物膜系统的组成和功能联系，以填空简答题的形式考查各部分的差异性与相关性；以选择题和简
答题的形式考查细胞器的结构和功能，也可以简答题、识图题的形式考查；以填空、简答题的形式考查细胞核的结
构和功能；以选择题、综合题的形式综合考查细胞的结构和功能的基础知识、综合能力；以选择题、实验题、简答
题的形式考查显微镜的操作应用研究，以及对多种多样细胞的观察和比较；以实验题的形式考查对线粒体和中体
的观察。
3．从命题趋势上看，预计2018 年高考命题仍趋向以文字信息或模式图为载体，考查细胞结构与功能的分析与判断。
复习本专题时要在熟悉细胞基本结构和功能的基础上，注意加强知识的理解和应用能力培养，树立结构与功能同意
的观点，注意他们之间的相同点和不同点；一定要抓住“图”，通过对亚显微结构进行准确识别并对功能进行辨析。
●基础考点
1．非细胞结构的病毒的组成成分、代谢、培养、遗传物质、遗传信息传递和表达过程、引起的免疫、具体的
应用。
2．原核细胞与真核细胞的结构一功能上的区别，细胞多样性与功能的关系，细胞多样性与分化的关系。
3．细胞膜的成分、结构与功能、细胞膜的结构特点和功能特性的区别与联系，细胞间的信息传递功能的具体
表现，一定流动性的体现。
4．细胞质基质、各种细胞器的结构与功能，各种细胞器与细胞分裂、光合作用、细胞呼吸的关系。
5．线粒体与叶绿体的成分、结构、功能的比较，线粒体、叶绿体和核糖体成分、结构和功能的比较。
6．蛋白质种类与各种细胞结构的关系，分泌蛋白的合成、加工、分泌的具体的结构、出现的时间的先后顺序、
膜面积的变化。
7．细胞核的结构和功能，染色体与染色质关系，染色体行为在细胞分裂过程中的变化、与变异的关系；细胞
结构完整性。
【析考题·明考向】
（2017 年新课标Ⅰ卷，2）下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是（
）
A．细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测
B．检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色
C．若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色
D．斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色
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【答案】B
【解析】通常认为细胞膜丧失完整性，细胞即可被认为已经死亡。台盼蓝是检测细胞膜完整性最常用的生物染
色试剂。健康的正常细胞能够排斥台盼蓝，而死亡的细胞，膜的完整性丧失，通透性增加，细胞可被台盼蓝染成蓝
色，A 正确；氨基酸不含肽键，而双缩脲试剂是用来检测蛋白质中的肽键，B 错误；观察细胞分裂过程中的染色体，
通常用醋酸洋红液或龙胆紫溶液或改良的苯酚品红溶液，C 正确；斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液，可被葡萄糖在
水浴加热下还原成砖红色，D 正确。
2．（2017 年天津卷，1）下列有关真核生物核糖体的叙述，正确的是（
）
A．遗传信息翻译的场所
B．组成成分中含mRNA
C．全部游离在细胞质基质中
D．能识别基因的启动子
【答案】A
【解析】遗传信息翻译是指以mRNA 为模板合成蛋白质的过程，场所是核糖体，A 正确；核糖体的组成成分主
要是rRNA 和蛋白质，B 错误；真核生物核糖体有些附着在内质网上，有些游离在细胞质基质中，C 错误；识别基
因启动子的是RNA 聚合酶，D 错误。
3．（2016 年海南卷，7）下列有关分泌蛋白的叙述，错误的是（
）
A．分泌蛋白在细胞内的合成需要核糖体的参与
B．线粒体能为分泌蛋白的合成和运输提供能量
C．分泌蛋白先经过高尔基体再经过内质网分泌到细胞外
D．分泌蛋白从细胞内排出时，囊泡的膜可与细胞膜融合
【答案】C
【解析】分泌蛋白在核糖体上合成，然后依次经过内质网、高尔基体、细胞膜排除细胞外，在内质网、高尔基
体、细胞膜之间以囊泡的形式进行转移。该过程需要线粒体提供能量。
4．（2016 年课标卷，1）下列与细胞相关的叙述，正确的是（
）
A．核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器
B．酵母菌的细胞核内含有DNA 和RNA 两类核酸
C．蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程
D．在叶绿体中可进行CO2 的固定但不能合成ATP
【答案】B
【解析】核糖体无膜结构，溶酶体具有单层膜结构，A 项错误；酵母菌为真核生物，组成酵母菌的真核细胞的
细胞核内含有DNA 和RNA 两类核酸，B 项正确；蓝藻细胞为原核细胞，其细胞中无线粒体，C 项错误；在叶绿体
的类囊体薄膜上所进行的光反应过程中，会有ATP 生成，D 项错误。
5．（2016 年上海卷，11）下列病毒的构成组合中错误的是（
）
①DNA
②RNA
③蛋白质
④磷脂
A．②③④
B．①②③
C．①③
D．②③
【答案】B
【解析】病毒只含有一种核酸，为DNA 或RNA。
6．（2016 年上海卷，2）在电子显微镜下，放线菌和霉菌中都能观察到的结构是（
）
A．核糖体和质膜
B．线粒体和内质网
C．核糖体和拟核
D．线粒体和高尔基体
【答案】A
【解析】放线菌属于原核生物，霉菌属于真核生物，二者共有的结构式核糖体和质膜，A 项正确；原核细胞不
具有膜结构细胞器如线粒体、内质网、高尔基体等，B、D 项错误；拟核是原核细胞特有的结构，C 项错误。
7．（2015 年江苏卷，6）下图所示为来自同一人体的4 种细胞，下列叙述正确的是（
）
A．因为来自同一人体，所以各细胞中的DNA 含量相同
B．因为各细胞中携带的基因不同，所以形态、功能不同
C．虽然各细胞大小不同，但细胞中含量最多的化合物相同
D．虽然各细胞的生理功能不同，但吸收葡萄糖的方式相同
【答案】C
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【解析】卵细胞通过减数分裂形成，核DNA 含量减半，神经细胞、白细胞、小肠上皮细胞是有丝分裂和细胞分
化形成，核DNA 不变，所以四种细胞的DNA 含量不同，A 错误；由于基因的选择性表达，各细胞的形态、功能不
同，B 错误；各细胞的大小不同，但细胞中含量最多的化合物相同，都是水，C 正确；葡萄糖进入不同细胞的方式
可能不同，协助扩散或主动运输，D 错误。
8．（2015 年海南卷，11）关于蛋白质的叙述，错误的是（
）
A．rRNA 能参与蛋白质的生物合成
B．DNA 和蛋白质是染色体的组成成分
C．人体血浆中含有浆细胞分泌的蛋白质
D．核糖体上合成的蛋白质不能在细胞核中发挥作用
【答案】D
【解析】rRNA 是核糖体的组成成分，核糖体是蛋白质合成的场所，A 正确；DNA 和蛋白质是染色体的组成成
分，B 正确；人体血浆中含有浆细胞分泌的抗体，抗体属于蛋白质，C 正确；核糖体上合成的蛋白质可通过核孔进
入细胞核，在细胞核中发挥作用，D 错误。
9．（2015 年安徽卷，1）血浆中的抗体是由浆细胞产生的分泌蛋白，下表列出的抗体肽链合成与抗体加工的场
所，正确的是（
）
选项
抗体肽链合成场所
抗体加工场所
A
游离的核糖体
细胞质基质、内质网
B
游离的核糖体
溶酶体、高尔基体
C
内质网上的核糖体
溶酶体、内质网
D
内质网上的核糖体
内质网、高尔基体
【答案】D
【解析】抗体属于分泌蛋白，需要在内质网上的核糖体合成肽链，再经过内质网的初加工，形成小泡转移到高
尔基体再加工，最后再形成小泡并通过胞吐形式分泌到细胞外。
10．（2016 年四川卷，2）下列有关细胞共性的叙述，正确的是（
）
A．都具有细胞膜但不一定具有磷脂双分子层
B．都具有细胞核但遗传物质不一定是DNA
C．都能进行细胞呼吸但不一定发生在线粒体中
D．都能合成蛋白质但合成场所不一定是核糖体
【答案】C
【解析】细胞根据有无成形的细胞核，分为原核细胞和真核细胞，不论是原核细胞还是真核细胞，细胞膜的主
要成分就是磷脂和蛋白质，A 错误；原核细胞无细胞核，且具有细胞结构的生物遗传物质都是DNA，B 错误；原核
细胞无线粒体，但也能进行有氧呼吸如蓝藻，真核细胞有氧呼吸的主要场所在线粒体，C 正确；原核细胞和真核细
胞蛋白质的合成场所都是核糖体，D 错误。
11．（2016 年海南卷，8）下列关于植物细胞中液泡的叙述，错误的是（
）
A．植物细胞中的液泡是一种细胞器
B．液泡大小会随细胞的吸水或失水而变化
C．液泡中含有糖和无机盐，不含有蛋白质
D．花瓣细胞液泡中色素种类和含量可影响花色
【答案】C
【解析】液泡是植物细胞的一种单层膜包围的细胞器，A 项正确；质壁分离或复原过程中液泡会随细胞失水或
吸水而变化，B 项正确；液泡中含有蛋白质，C 项错误；花瓣液泡中的色素种类和颜色影响花色，D 项正确。
12．（2015 年上海卷，2）原核生物都具有的结构是（
）
A．质膜和核膜
B．线粒体和核膜
C．质膜和核糖体
D．线粒体和核糖体
【答案】C
【解析】原核细胞无核膜，也无线粒体；A、B、D 错误。
13．（2015 年四川卷，2）精子内的顶体由溶酶体特化而来。精卵识别后，顶体膜与精子细胞膜融合，释放溶酶
体酶使卵子外层形成孔洞，以利于精卵融合形成受精卵。下列叙述正确的是（
）
A．顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的
B．精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质
C．顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的选择透过性
D．受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方
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【答案】B
【解析】顶体内储存的溶酶体是在精子细胞的核糖体中合成的，A 错误；精子游向卵子的ATP 来提供，动物细
胞中产生ATP 的部位有线粒体和细胞质基质，B 正确；顶体膜和精子细胞融合体现了生物膜的流动性，C 错误；受
精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方，而细胞质中的遗传物质则主要来自母方，D 错误。
14．（2015 年重庆卷，1）比较胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞，相同的是（
）
A．线粒体的功能
B．发育的全能性
C．膜蛋白的种类和数量
D．内质网上核糖体的数量
【答案】A
【解析】线粒体通过呼吸作用为真核细胞提供能量；A 正确。胚胎干细胞具有发育的全能性，而胰腺腺泡细胞
已高度分化，不具备发育的全能性；B 错误。胰腺腺泡细胞能分泌多种蛋白质产物，因而其膜蛋白的种类和数量以
及内质网上核糖体的数量均较多；C、D 项错误。
15．（2015 年海南卷，2）细胞是生命活动的基本单位。关于细胞结构的叙述，错误的是（
）
A．细菌有核塘体，无叶绿体
B．蓝藻无细胞核，也无核糖体
C．水绵有细胞核，也有叶绿体
D．酵母菌有细胞核，无叶绿体
【答案】B
【解析】细菌属于原核生物，细胞内有核塘体，无叶绿体，A 正确；蓝藻属于原核生物，细胞内无细胞核，但
有核糖体，B 错误；水绵是真核藻类，细胞内有细胞核，也有叶绿体，C 正确；酵母菌属于真菌，细胞内有细胞核，
无叶绿体，是异养兼性厌氧型生物，D 正确。
16．（2015 年江苏卷，26）下图为真核细胞结构及细胞内物质转运的示意图。请回答下列问题：
（1）图中双层膜包被的细胞器有＿＿＿＿＿（填序号）。
（2）若该细胞为人的浆细胞,细胞内抗体蛋白的合成场所有＿＿＿＿（填序号）,合成后通过＿＿＿＿运输到＿
＿＿＿（填序号）中进一步加工。
（3）新转录产生的mRNA 经一系列加工后穿过细胞核上的＿＿＿＿转运到细胞质中，该结构对转运的物质具
有＿＿＿＿性。
（4）若合成的蛋白质为丙酮酸脱氢酶,推测该酶将被转运到＿＿＿＿＿（填序号）发挥作用。
【答案】（1）④⑤
（2）①②
囊泡
③
（3）核孔
选择性
（4）④
【解析】（1）图中具有双层膜的细胞器有线粒体和叶绿体。
（2）浆细胞中合成抗体蛋白的场所是附着于内质网上的核糖体。合成后通过囊泡运输到高尔基体中进一步加工，
最后通过细胞膜分泌到细胞外发挥作用。
（3）mRNA 合成后，通过核孔进入细胞质中，核孔对mRNA 也具有选择性。
（4）丙酮酸脱氢酶在有氧呼吸的第二阶段发挥作用，反应发生于线粒体基质中。
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1．下列有关细胞膜的叙述中，正确的是（
）
A．组成细胞膜的分子中只有磷脂分子是运动的
B．能溶解脂质的溶剂和蛋白酶都会破坏细胞膜
C．细胞膜上糖类均与蛋白质结合在一起
D．不同功能的细胞膜上的蛋白质的种类和数量相同
【答案】B
【解析】组成细胞膜的蛋白质分子大多数也是可以运动的；细胞膜主要由蛋白质和脂质组成，因此能溶解脂质
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的溶剂和蛋白酶都会破坏细胞膜；在细胞膜外侧，有的蛋白质与多糖结合形成糖蛋白；蛋白质是生命活动的主要承
担者，不同功能的细胞膜上蛋白质的种类和数量不同。
2．下列生命活动与真核细胞中的生物膜有关的是（
）
A．中心体参与细胞分裂过程中纺锤体的形成
B．在高尔基体中进行肽链的合成和加工
C．溶酶体吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌
D．以mRNA 为模板在核糖体上进行翻译的过程
【答案】C
【解析】高等植物细胞中不含中心体；核糖体是肽链合成的场所，高尔基体是最终加工的场所；溶酶体吞噬并
杀死侵入细胞的病毒或病菌，体现了生物膜的流动性；核糖体是无膜细胞器。
3．细胞自噬，即细胞可以通过相关的细胞器清除自身内部的某些变性大分子，或分解衰老、损伤的细胞器。
自噬基因的突变会导致某些疾病的产生。下列有关说法错误的是（
）
A．细胞自噬所需水解酶在溶酶体中合成
B．细胞自噬过程是由基因决定的
C．细胞自噬过程会发生在个体的胚胎发育阶段
D．提高细胞自噬能力可治疗某些变性蛋白在细胞中堆积所引起的疾病
【答案】A
【解析】细胞自噬所需水解酶在核糖体中合成，A 错误；自噬基因的突变会导致某些疾病的产生，说明细胞自
噬过程是由基因决定的，B 正确；细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制，它通过溶酶体途径对细胞
内受损的蛋白质、细胞器或入侵的病原体等进行降解并回收利用，在个体的胚胎发育阶段也会出现细胞器衰老、损
伤等，C 正确；由于细胞自噬能清除细胞内突变的蛋白质，因此提髙细胞的自噬能力可治疗某些变性蛋白在细胞中
堆积所引起的疾病，D 正确。
4．下列叙述中，错误的是（
）
A．生物膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的
B．原核细胞和真核细胞都具有生物膜，但只有真核细胞具有生物膜系统
C．植物细胞“系统的边界”是细胞膜而不是细胞壁
D．观察植物细胞的质壁分离和复原实验中，在用低倍镜清晰看到细胞图像后，应换高倍镜仔细观察滴加蔗糖
溶液和清水后的实验现象
【答案】D
【解析】磷脂分子分为亲水端和疏水端，是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子，A 正确；细胞膜、细
胞核膜以及细胞器膜等结构，共构成的生物膜系统，而原核细胞无核膜，也没有具膜细胞器，B 正确；细胞壁这个
结构只是起到的维持细胞形状的作用,并不能阻止物质的进出，因此细胞膜才是真正的边界，靠它将细胞内部物质与
外界分开，为细胞创造了一个相对稳定的环境，以保证细胞的内部的生命活动正常进行，C 正确；观察植物细胞的
质壁分离和复原实验中，不需要使用高倍镜，D 错误。
5．下图A、B、C、D 表示细胞内几种蛋白质的合成和转运过程，图中①②③④⑤⑥⑦代表细胞结构。下列叙述
正确的是（
）
A．在①结构上发生的是转录和翻译的过程
B．B 物质可能为RNA 聚合酶
C．有氧呼吸第二阶段的酶、ATP 合成酶属于A 类物质，胃蛋白酶属于D 类物质
D．③和④结构可以对蛋白质进行加工，蛋白质每次进出均需要穿过一层生物膜
【答案】B
【解析】①结构是核糖体，可以发生翻译的过程，转录在细胞核中进行，A 错误；B 物质从细胞质通过核孔进
入细胞核中，可能是细胞核需要的RNA 聚合酶，B 正确；有氧呼吸第二阶段的酶在线粒体基质中进行，应该属于C
类物质，胃蛋白酶是分泌蛋白，属于D 类物质，C 错误；内质网和高尔基体对蛋白质进行加工，分泌蛋白的分泌穿
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过0 层膜，D 错误。
6．对细胞结构、成分的探究过程中，往往需要用水进行处理。下列相关说法，错误的是（
）
A．检测脂肪时，对花生子叶薄片染色后，先用吸水纸吸去染液，再滴淸水洗去浮色
B．观察DNA、RNA 分布的实验中，水解处理后，需要用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片
C．观察细胞有丝分裂的实验中，解离后的根尖需要放入盛有淸水的玻璃皿中漂洗
D．用高倍显微镜观察叶绿体的实验中，临时装片中的叶片要随时保持有水状态
【答案】A
【解析】检测脂肪时，对花生子叶薄片染色后，先用吸水纸吸去染液，再滴50%的酒精洗去浮色，A 错误；观
察DNA、RNA 分布的实验中，水解处理后，需要用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片，以洗去盐酸，B 正确；观察细胞有
丝分裂的实验中，解离后的根尖需要放入盛有清水的玻璃皿中漂洗，以洗去解离液，防止解离过度，C 正确；观察
叶绿体时，需要保持细胞的活生，故要随时保持装片中有水，D 正确。
7．下列关于生物膜的叙述正确的是（
）
A．可利用鸡成熟的红细胞制备纯净的细胞膜
B．氧气的产生和消耗都可以发生在生物膜上
C．核膜能保持核内遗传信息的复制不受细胞质的影响
D．酶的产生过程中都需内质网、高尔基体、细胞膜的参与
【答案】B
【解析】鸡成熟的红细胞是细胞器膜和核膜，所以用哺乳动物成熟的红细胞制备纯净的细胞膜，A 错误；高等
植物的叶肉细胞中氧气的产生和消耗都发生在生物膜上，B 正确；遗传信息的复制需要原料、能量和酶，这些都来
自于细胞质，所以核膜并不能使遗传信息复制不受细胞质的影响，C 错误；细胞内的酶大多数是蛋白质，少部分是
RNA，不是所有酶的产品都需膜结构参与，如RNA、RNA 聚合酶等，D 错误。
8．如图分别为两种细胞器的部分结构示意图，其中分析错误的是（
）
A．图a 表示线粒体，[H]与氧结合形成水发生在有折叠的膜上
B．图b 表示叶绿体，直接参与光合作用的膜上有色素的分布
C．两图代表的细胞器都与能量转换有关，并可共存于一个细胞
D．两图所示的结构与ATP 形成有关的酶都在内膜和基质中
【答案】D
【解析】由图内膜结构可以判定图a 为线粒体，图b 为叶绿体。［H］与氧结合形成水发生在有折叠的膜上，即
有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上，A 正确；光反应发生的场所是类囊体薄膜，存在光合色素，B 正确；两者
均与能量转换有关，叶肉细胞同时含有线粒体和叶绿体，C 正确；叶绿体中与ATP 形成有关的酶分布在类囊体薄膜
上，基质中没有，D 错误。
9．“结构和功能相适应”是生物学的基本观点之一。下列有关叙述错误的是（
）
A．叶绿体中基粒类囊体结构可扩大生物膜面积，有利于提高光反应的速率
B．细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，有利于细胞生命活动的高效进行
C．根尖成熟区的细胞具有中央大液泡，有利于根吸收水分
D．有氧呼吸酶全部分布于线粒体中，有利于提高有氧呼吸的速率
【答案】D
【解析】叶绿体中基粒类囊体结构可扩大生物膜面积，有利于提高光反应的速率，A 正确；细胞内的生物膜把
各种细胞器分隔开，有利于细胞生命活动的高效进行，B 正确；根尖成熟区的细胞具有中央大液泡，通过渗透作用
吸收水分，C 正确；有氧呼吸的酶分布于细胞质基质和线粒体中，D 错误。
10．下列关于细胞内物质运输的叙述，正确的是（
）
A．肝细胞中内质网合成的磷脂可转移至中心体
B．细菌细胞中DNA 指导合成的蛋白质可转移至线粒体
C．吞噬细胞中高尔基体加工的蛋白质可转移至溶酶体
D．胰岛细胞中内质网加工的蛋白质可直接转移至细胞膜
【答案】C
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【解析】磷脂是构成生物膜的重要成分，中心体不具膜结构，A 错误；细菌是原核生物，细胞内没有线粒体，B
错误；核糖体内产生的蛋白质经由内质网加工进入高尔基体，高尔基体分泌囊泡将蛋白质运到溶酶体内，C 正确；
内质网加工的蛋白质需经过高尔基体做进一步的修饰加工，然后形成包裹着蛋白质的囊泡，移动到细胞膜，D 错误。
11．如图为C、H、O、N、P 等元素构成化合物甲、乙、丁及结构丙的示意图，下列说法错误的是（
）
A．若基因在结构丙上呈线性排列，则甲是生命活动的主要承担者
B．若丙是原核细胞内蛋白质合成场所，则乙彻底水解产物有4 种
C．若丁是真核细胞中良好的储能物质，则其合成场所为一种具膜的细胞器
D．若丙是一种生物膜，则其功能与膜上甲的种类和数量有关
【答案】B
【解析】由图可知甲由C、H、O、N 组成，很可能是蛋白质，乙由C、H、O、N、P 组成可以代表核酸和脂质。
如果基因在结构丙上呈线性排列，说明丙是染色体，乙是DNA，甲应是蛋白质，甲是生命活动的主要承担者，A 正
确。如果丙是蛋白质合成场所即核糖体，是由RNA 和蛋白质组成，RNA 彻底水解产物有6 种，即一分子磷酸、一分
子核糖和4 种含氮碱基，B 错误。如果丁是真核细胞中良好的储能物质，只有C、H、O 组成，应是脂肪，其合成是
在内质网上，内质网是具膜的细胞器，C 正确。如果丙是一种生物膜，甲是蛋白质，乙是脂质，生物膜的功能与膜
上蛋白质的种类和数量有关，D 正确。
12．列关于人体细胞的结构和功能的叙述，正确的是
A. 神经元细胞处于静息状态时不进行葡萄糖的跨膜运输
B. 线粒体外膜上没有运输葡萄糖分子和氧气分子的载体
C. 小分子物质都是通过主动运输或者被动运输进出细胞
D. 细胞之间通过胞间连丝可以进行信息交流和物质交换
【答案】B
【解析】神经元细胞处于静息状态时也要吸收葡萄糖用于细胞呼吸，因此进行葡萄糖的跨膜运输，A 错误；葡
萄糖分解为丙酮酸发生在细胞质基质中，在有氧存在时，丙酮酸进入线粒体中被彻底氧化分解，而氧气跨膜运输的
方式是自由扩散（不需要载体），因此线粒体外膜上没有运输葡萄糖分子和氧气分子的载体，B 正确；小分子物质通
常是通过主动运输或者被动运输进出细胞，但也存在例外，如氨基酸类的神经递质是以胞吐方式出细胞，C 错误；
植物细胞之间通过胞间连丝可以进行信息交流和物质交换，但人体细胞之间不存在胞间连丝，D 错误。
13．下列有关真核细胞结构和功能的叙述，错误的是（
）
A．细胞膜的结构具有一定的流动性
B．线粒体是有氧呼吸的主要场所
C．所有植物细胞都具有叶绿体
D．中心体参与纺锤体形成
【答案】C
【解析】细胞膜中蛋白质分子和磷脂分子都是可以流动的，所以细胞膜的结构具有一定的流动性，A 正确；有
氧呼吸第一阶段是在细胞质基质中进行的，第二、三阶段是在线粒体进行的，因此线粒体是有氧呼吸的主要场所，
B 正确；植物细胞不进行光合作用的部位无叶绿体，如根尖细胞无叶绿体，C 错误；有丝分裂前期动物细胞与低等
植物细胞的中心体参与纺锤体的形成，D 正确。
14．列关于细胞的结构和功能的叙述，正确的是（
）
A．位于细胞膜外侧的糖类分子只可与细胞膜上的蛋白质分子结合
B．改变细胞膜上某种蛋白质的结构可能会影响细胞间的信息传递
C．将从活细胞中分离出来的线粒体放在清水中，不久后，线粒体内膜会先于外膜破裂
D．在叶绿体内仅进行光合作用，不进行其他的生理过程
【答案】B
【解析】位于细胞膜外侧的糖类分子可以与蛋白质分子形成糖蛋白，也可以与磷脂形成糖脂，A 错误；细胞膜
外侧的糖蛋白与细胞间的信息交流有关，因此改变细胞膜上某种蛋白质的结构可能会影响细胞间的信息传递，B 正
确；线粒体的内膜向内折叠，因此在清水中外膜先破裂，C 错误；在叶绿体可以进行光合作用，也可以进行其他的
生理过程，如DNA 的复制、转录等，D 错误。
15．从洋葱根尖细胞中分离出X、Y、Z 三种细胞器，测定它们有机物的含量如下表所示。下列说法错误的是（
）
蛋白质（%）
脂质（%）
核酸（%）
X
61
0
39
Y
67
20
微量
Z
59
41
0
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A．细胞器X 的形成可能与核仁有关
B．细胞器Z 可能与蛋白质的分泌有关
C．细胞器Y 具有双层膜结构
D．这三种细胞器均可用光学显微镜观察到
【答案】D
【解析】细胞器X 含有蛋白质和核酸，不含有脂质，说明该细胞器不具有膜结构，应该是核糖体，其形成与核
仁有关，A 正确；细胞器Z 可能是内质网、高尔基体、液泡、溶酶体等，其中内质网和高尔基体与蛋白质的分泌有
关，B 正确；细胞器Y 可能是线粒体，具有双层膜结构，C 正确；用光学显微镜可观察到线粒体、液泡，核糖体、
内质网、高尔基体等用光学显微镜观察不到，D 错误。
16．动物细胞均具有高尔基体，下列依据高尔基体囊泡内容物对细胞作出的判断中，正确的是（
）
A．若为消化酶，则一定会被排出细胞到达内环境中
B．若为神经递质，则该细胞会出现染色体的复制
C．若为抗体，则该细胞参与了非特异性免疫
D．若为胰岛素，则该细胞表面有血糖的受体
【答案】D
【解析】若为消化酶，则被运送至溶酶体分泌到动物肠道内的外环境中，A 错误；若为神经递质，则该细胞而
高度分化的细胞，不会分裂，也就不会出现染色体的复制，B 错误；若为抗体，则该细胞为浆细胞，参与的是特异
性免疫，C 错误；若为胰岛素，则该细胞为胰岛B 细胞，细胞表面含有神经递质、血糖和胰高血糖素的受体，D 正
确。
17．有关艾滋病病毒（HIV）和T4 噬菌体的相关叙述，正确的是（
）
A．两者都属于结构简单的原核生物，只含有核糖体这一种细胞器
B．两者都只能生活在活细胞中，都能侵染人体的T 淋巴细胞
C．两者遗传物质在五碳糖、碱基和化学元素组成上均有不同
D．两者都会在繁殖过程中发生遗传信息的流动，但具体途径存在差异
【答案】D
【解析】二者都是病毒，没有细胞结构，所以不含有任何细胞器，A 错误。病毒都是寄生在活细胞中才能生存，
但T4 噬菌体只侵染大肠杆菌，B 错误。艾滋病遗传物质是RNA，T4 噬菌体遗传物质是DNA，它们在五碳糖和碱基上
有所不同，但组成元素都是相同的，C 错误。两者都会在繁殖过程中发生遗传信息的流动，而艾滋病属于RNA 逆转
录病毒，需要先形成DNA，再进行转录和翻译，而T4 噬菌体是DNA 病毒，进行DNA 复制、转录和翻译，D 正确。
18．下列关于胰岛细胞中物质运输的途径，可能存在的是（
）
A．CO2：细胞质基质产生→细胞膜→内环境
B．RNA 聚合酶：核糖体→细胞质基质→细胞核
C．胰岛素：高尔基体→内质网→细胞膜→内环境
D．葡萄糖：内环境→细胞膜→细胞质基质→线粒体
【答案】B
【解析】动物和人体细胞的细胞质基质中不产生CO2，CO2 是在线粒体中产生的。RNA 聚合酶是蛋白质，催化
细胞核中RNA 的合成，因此RNA 聚合酶由核糖体→细胞质基质→细胞核。胰岛素是分泌蛋白在核糖体上合成肽链，
进入内质网中初加工，然后进入高尔基体中加工成熟，分泌到细胞外。葡萄糖被细胞吸收后，在细胞质基质中分解
为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体中分解，葡萄糖不在线粒体中分解。
19．如图所示为在显微镜下观察到的某细胞内的某些结构，下列判断正确的是（
）
A．这些结构是在光学显微镜下观察到的植物细胞内的结构
B．以上七种结构均参与了细胞内生物膜系统的构成
C．与基因表达有关的结构有a、b、f、g，但不一定都能发生A－T、G－C 之间的互补配对
D．在a 内能合成葡萄糖，而在b 内能将葡萄糖分解
【答案】C
【解析】图中所示结构为亚显微结构，是在电子显微镜下观察到的，A 错误；图中e 和f 分别为中心体和核糖
体，两者均无膜结构，故不参与构成细胞的生物膜系统，B 错误；图中a、b、g 中均含有基因，碱基配对方式有A
－T、A－U、C－G，f 是翻译的场所，故f 中碱基的配对方式为A－U、C－G，C 正确；b 是线粒体，葡萄糖必须在细
胞质基质中分解成丙酮酸后，才能进入线粒体继续分解释放能量，D 错误。
20．如图表示真核细胞部分结构，下列相关叙述正确的是（
）
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A．结构②③⑤⑥⑦属于细胞生物膜系统
B．结构③的膜成分可以转移到结构②中
C．结构④上合成的物质可以自由通过结构①
D．结构⑤将物质运出细胞需要消耗能量
【答案】ABD
【解析】据图分析，图中②是细胞膜，③是内质网，⑤是来自于高尔基体的囊泡，⑥是高尔基体，⑦是核膜，
它们都属于生物膜系统，A 正确；图中内质网膜形成囊泡转移到高尔基体，高尔基体又通过形成囊泡转移到细胞膜，
因此你在玩吗成分可以转移到细胞膜上，B 正确；④是核糖体，合成的化合物是蛋白质，属于大分子物质，通过①
核孔进入细胞核，核孔是具有选择性的，C 错误；结构⑤将物质运出细胞的方式是胞吐，需要消耗能量，D 正确。
21．下图为高等生物细胞结构示意图，据图回答问题：
（1）组成HIV 的物质与图中_________（用序号表示）的相同，其基本单位都是________________。
（2）若该细胞是性腺细胞，则其产生的雌激素在______________合成（用序号表示）；若该细胞产生的酸性水
解酶进入溶酶体被利用，则与其合成和运输相关的细胞器是______________（用序号表示），该过程体现了生物膜
具______________特点。
（3）某些亲核蛋白，可通过核孔进入细胞核中发挥作用。下列物质中，造血干细胞和神经细胞都需要运进细
胞核的是______________（多选）。
A．DNA 聚合酶
B．RNA 聚合酶
C．ATP 合成酶
D．ATP 分解酶
【答案】（1）①
氨基酸、核糖核苷酸
（2）④
①④⑦⑥
流动性
（3）BD
【解析】（1）组成HIV 的物质是蛋白质和RNA，所以其成分与图中①核糖体的相同，其基本单位都是氨基酸和
核糖核苷酸。
（2）若该细胞是性腺细胞，则其产生的雌激素在④内质网上合成；酸性水解酶的化学本质是蛋白质，其合成
场所是核糖体，运输和加工场所分别是内质网和高尔基体，所以该细胞产生的酸性水解酶进入溶酶体被利用，则与
其合成和运输相关的细胞器是①④⑦，该过程体现了生物膜的结构特点，即具有一定的流动性。
（3）造血干细胞能进行有丝分裂，但神经细胞已高度分化，不能进行细胞分裂；又细胞呼吸的场所是细胞质
基质和线粒体，释放的能量能合成ATP，而细胞核中不能合成ATP，所以造血干细胞和神经细胞都需要运进细胞核
的是RNA 聚合酶和ATP 分解酶。
22．科学家用含3H 标记的亮氨酸培养基培养豚鼠的胰岛B 细胞。下图是胰岛素形成过程图解。请结合图回答下
列问题：
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（1）图示细胞结构中，由双层膜组成的是_____________、______________。
（2）C 肽的基本单位的结构通式______________________________________。
（3）根据所学知识，放射性同位素最先出现在____________________（填细胞器名称）。
（4）在胰岛素的合成过程中，内质网的作用是______________，高尔基体的作用是______________。胰岛素分
泌出细胞的方式为___________，这反映了生物膜在结构上具有________特点。
（5）与胰岛B 细胞相比，成熟叶肉细胞特有的细胞器有____________和_____________。
【答案】（1）细胞核（或核膜）
线粒体（膜）
（2）
（3）核糖体
（4）切除前胰岛素原的信号序列，得到胰岛素原
切除胰岛素原的C 肽，得到胰岛素
胞吐
一定的流
动性
（5）中央大液泡
叶绿体
【解析】（1）图示细胞结构中，由双层膜组成的是细胞核（或核膜）、线粒体（膜）。
（2）C 肽的基本单位是氨基酸。每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧
基连接在同一个碳原子上。可据此写出氨基酸的结构通式。
（3）胰岛素属于分泌蛋白，在核糖体上合成。用含3H 标记的亮氨酸培养基培养豚鼠的胰岛B 细胞，放射性同
位素最先出现在核糖体上。
（4）据图可知，在胰岛素的合成过程中，内质网的作用是切除前胰岛素原的信号序列，得到胰岛素原；高尔基
体的作用是切除胰岛素原的C 肽，得到胰岛素；胰岛素分泌出细胞的方式为胞吐，这反映了生物膜在结构上具有一
定的流动性。
（5）与胰岛B 细胞相比，成熟叶肉细胞特有的细胞器有中央大液泡和叶绿体。
23．细胞是生物体结构和功能的基本单位，细胞具有多样性和统一性。请回答相关问题。
Ⅰ、下图为细胞的生物膜系统概念图，请据图回答：
（1）图中的c3 是________，d2 是___________。
（2）图中__________是细胞内膜面积最大的结构，与渗透作用密切相关的细胞结构有___________（用图中字
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母作答）。
（3）同一个体不同细胞内各种生物膜含量不同，根本原因是_____________。
（4）若神经细胞内的g 被破坏，会导致突触小泡的数量___________。
Ⅱ、（1）把病毒培养在青霉素的培养基中不生长，________（“能”或“不能”）说明青霉素对病毒有杀伤作用，
原因是_________________________。
（2）结核杆菌属于胞内寄生菌，其蛋白质_________（“是”或“不是”）在宿主细胞的核糖体上合成。
【答案】Ⅰ、（1）叶绿体的类囊体薄膜
线粒体内膜
（2）f
e、h
（3）基因选择性表达（细胞中遗传信息的执行情况不同）
（4）减少
Ⅱ、（1）不能
病毒需要寄生在宿主的活细胞中才能繁殖
（2）不是
【解析】Ⅰ、（1）图中的c3 上能进行水光解生成［H］和O2，即光反应过程，可推知c3 是叶绿体的类囊体薄
膜；d2 上能进行［H］与O2 结合生成H2O，即有氧呼吸第三阶段，可推知d2 是线粒体内膜。
（2）根据图中f→囊泡膜→g→囊泡膜→h，联想分泌蛋白的分泌过程，可推知f 表示内质网膜、g 是高尔基体
膜、h 表示细胞膜。细胞的生物膜系统包括a 核膜、b 细胞器膜和h 细胞膜，在b 细胞器膜中，排除了溶酶体膜、
c1 叶绿体外膜、c2 叶绿体内膜和c3 叶绿体的类囊体膜、d1 线粒体外膜和d2 线粒体内膜，以及前面分析的内质网
膜和高尔基体膜，由此可推知，e 是液泡膜。因此，图中f 内质网是细胞内膜面积最大的结构；与渗透作用密切相
关的细胞结构有e 液泡膜、h 细胞膜。
（3）同一个体不同细胞内各种生物膜含量不同，是细胞分化的结果，其根本原因是基因选择性表达（细胞中
遗传信息的执行情况不同）。
（4）神经细胞内有些突触小泡实质上是由高尔基体形成的分泌小泡，所以若神经细胞内的g 高尔基体被破坏，
会导致突触小泡的数量减少。
Ⅱ、（1）病毒需要寄生在宿主的活细胞中才能繁殖，不能在普通培养基上繁殖，所以把病毒培养在青霉素的培
养基中不生长，不能说明青霉素对病毒有杀伤作用。
（2）结核杆菌由自己的核糖体，其蛋白质是在结核杆菌自己的核糖体上合成的，而不是在宿主细胞的核糖体
上合成的。
24．真核细胞的细胞器在细胞的生命活动中具有重要的作用。请回答下列问题：
（1）内质网是细胞内蛋白质合成和加工，以及________合成的车间，肌细胞受到刺激后，内质网腔内的Ca2＋
释放到______________中，使内质网膜内外Ca2＋浓度发生变化，Ca2＋与相应蛋白质结合后，导致肌肉收缩，这表明
Ca2＋能起到________________（填“能量转换”或“信息传递”）的作用。
（2）在病毒侵染等多种因素的作用下，内质网腔内错误折叠或未折叠蛋白一般不会被运输到________进行进
一步的修饰加工，而是引起下图所示一系列应激过程：内质网应激蛋白（BiP）与折叠错误或未折叠蛋白结合，将其
运出内质网进行消化分解。内质网膜上的IREl 蛋白被激活，激活的IREl 蛋白________Hacl mRNA 的剪接反应，剪接
的Hacl mRNA 翻译的Hacl 蛋白质通过核孔进入细胞核，增强________基因的表达，以恢复内质网的功能。
【答案】（1）脂质
细胞质基质
信息传递
（2）高尔基体
催化
BiP
【解析】（1）内质网是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的车间；内质网存在于细胞质基质中，当肌细
胞受到刺激后，内质网腔内的Ca2＋就会释放到细胞质基质中；Ca2＋与相应蛋白质结合后，导致肌肉收缩，这表明Ca2
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＋能起到信息传递的作用。
（2）高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”，据此可推知：在
病毒侵染等多种因素的作用下，内质网腔内错误折叠或未折叠蛋白一般不会被运输到高尔基体进行进一步的修饰加
工。分析图示可知：内质网膜上的IREl 蛋白被激活，激活的IREl 蛋白催化Hacl mRNA 的剪接反应，剪接的Hacl mRNA
翻译的Hacl 蛋白质通过核孔进入细胞核，增强BiP 基因的表达，以恢复内质网的功能。
25．下图是核糖体形成、分布及执行生理功能的示意图。请据图回答问题：
（1）核糖体的生理功能是__________的场所，下列生物或细胞具有核糖体的有__________。
A．噬菌体
B．大肠杆菌
C．小麦的叶肉细胞
D．家兔成熟的红细胞
（2）图中过程①需要__________催化完成，该过程需要的原料是__________。
（3）组装成完整核糖体的大、小亚基都是由__________构成的，图示物质中，还需要以过程②的方式出细胞
核的是__________。
（4）过程③利用游离的核糖体合成的蛋白质，在细胞内发挥作用，属于这类蛋白质的还有__________（任举
一例）。若图示细胞为下丘脑细胞，物质X 的靶细胞是肾小管和集合管壁细胞，则物质X 最可能是__________。
【答案】（1）蛋白质合成
BC
（2）RNA 聚合酶
四种游离的核糖核苷酸
（3）蛋白质和rRNA
mRNA
（4）呼吸酶、染色体蛋白质、核膜蛋白质等
抗利尿激素
【解析】（1）核糖体是细胞内合成蛋白质的场所。核糖体存在于有细胞结构的生物中，但是也有例外，哺乳动
物的成熟的红细胞无核糖体。噬菌体属于病毒，无核糖体，A 不符合题意；大肠杆菌属于原核细胞，有核糖体；小
麦的叶肉细胞属于真核细胞，具有核糖体，B、C 符合题意；家兔成熟的红细胞属于哺乳动物的成熟的红细胞，无核
糖体，D 错误。
（2）图中过程①为转录过程，需要RNA 聚合酶的催化完成，该过程需要四种游离的核糖核苷酸作为原料。
（3）根据试题分析可知，组装成完整核糖体的大、小亚基都是由蛋自质和rRNA 构成的，转录形成的mRNA，
也需要以过程②的方式出细胞核。
（4）通过过程③用游离的核糖体合成的蛋白质为胞内蛋白，即在细胞内发挥作用，呼吸酶、与光合作用有关
的酶、DNA 聚合酶、ATP 合成酶等均属于此类蛋白质。下丘脑的神经内分泌细胞可以合成并分泌抗利尿激素，运输
到垂体后叶暂时储存，当机体渗透压升高时，由垂体后叶释放进入血液，抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水
分的重吸收，以维持内环境相对稳定。
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专题03
物质的输入和输出
●考试大纲
Ⅰ：对所列知识点要知道其含义，能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和使用它们。
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Ⅱ：理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和
评价。
●考试大纲
考纲要求
两年高考
物质进入
细胞的方
式
Ⅱ
2017 海南、江苏、新课标Ⅱ卷
2016 海南、江苏、新课标Ⅰ卷、浙江、北京
2015
新课标Ⅱ卷、新课标Ⅰ卷
2014 海南、江苏、山东、北京、新课标全国卷Ⅱ、
安徽、浙江、新课标全国Ⅰ卷
2013 浙江、新课标Ⅰ卷、江苏、天津
●名师综述
物质的输入和输出在必修模块中直到一个承上启下的作用。微观上可联系细胞的亚显微结构，宏观上可联系生
物的内环境，甚至牵扯到生物的遗传变异的相关内容。本专题内容考查结合点多，对题目中有效信息的提取能力和
对不同专题之间的综合要求高。主要考查几种常见的方式（渗透作用、自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞胞吐）
的判定、特点及影响因素；物质跨膜运输的实例，主要涉及对渗透作用的理解、渗透过程的分析、拓展及应用、植
物细胞吸水和失水以及由此引进的质壁分离及复原，应注意构建知识框架，实现对知识的整体把握。容易对渗透作
用中的水分运输方向理解不透，渗透平衡后半透膜两侧浓度差是否存在理解不透，误认为浓度差是质量分数浓度差，
对质壁分离的概念及发生条件理解不到位，常见物质出入细胞膜的具体方式混淆不清，对基本概念内涵没有深入理
解。通过对渗透作用、物质出入细胞方式、质壁分离的概念内涵的理解，列表比较物质出入细胞的信息特征，回忆
相应物质出入细胞的典型特征，或用概念图对细胞出入细胞方式进行比较，分析列举影响节点的内因和外因，从文
字或图解背景中找出关键信息，如是否消耗能量，是否需要载体，是否逆浓度运输，是大分子还是小分子，再掌握
特殊物质出入细胞的方式即可，如神经递质、哺乳动物成熟的红细胞对葡萄糖的吸收等。应根据现象提出问题、分
析大批量、归纳概念的方法，联系生活实际进行类比，培养解读图表的能力，探索使用图表描述生理活动的方法。
应结合渗透装置分析成熟植物细胞的吸水和失水；细化质壁分离和质壁分离复原的实验；结合细胞膜的流动镶嵌模
型，运用表格的方式，加深对不同物质运输方式的理解。
1．从考查内容上看，考查物质跨膜运输方式、渗透作用原理及应用、判断细胞的死活、质壁分离及复原实验的拓
展和应用、影响物质运输的因素及其实验探究。
2．从考查角度上看，以选择题、简答题或实验题的形式考查物质出入细胞方式，采用实验题的形式考查通过模拟
实验探究膜的透性，采用选择题和实验题的形式考查观察植物细胞的质壁分离和复原。
3．从命题趋势上看，本专题高频考点主要集中在物质出入细胞的方式和渗透作用原理及应用等方面。预计2018 年
的高考依托物质运输模型及相关实例分析，考查渗透作用原理、物质出入细胞的方式以及影响物质的运输因素。
●基础考点
1．细胞膜具有一定流动性的实验设计、具体体现，选择透过性的概念、原因、根本原因。
2．渗透作用的实验设计、分析及具体应用。原浓度高的一侧液面高度高，浓度仍高。
3．植物细胞渗透失水和吸水的实验材料选择、外界溶液的要求，质壁分离过程中分离的起始位置、细胞液颜色、
浓度（渗透压）大小、吸水力强弱、原生质层与细胞壁之间充满的液体；如何复原或自动复原。
4．物质进出细胞方式与物质跨膜运输方式的不同，物质跨膜运输方式从浓度、载体、能量（氧气浓度）、酶的数量
等各个方面如何加以分析及相应图像的识别。
5．胞吐、胞吞进入细胞方式的特点、具体实例。
【析考题·明考向】
1．（2017 年新课标Ⅰ卷，2）下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是（
）
A．细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测
B．检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色
C．若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色
D．斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色
【答案】B
【解析】通常认为细胞膜丧失完整性，细胞即可被认为已经死亡。台盼蓝是检测细胞膜完整性最常用的生物染
色试剂。健康的正常细胞能够排斥台盼蓝，而死亡的细胞，膜的完整性丧失，通透性增加，细胞可被台盼蓝染成蓝
色，A 正确；氨基酸不含肽键，而双缩脲试剂是用来检测蛋白质中的肽键，B 错误；观察细胞分裂过程中的染色体，
通常用醋酸洋红液或龙胆紫溶液或改良的苯酚品红溶液，C 正确；斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液，可被葡萄糖在
水浴加热下还原成砖红色，D 正确。
2．（2017 年海南卷，6）将生长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组，分别移入适宜的营养液中在光下培
养，并给甲组的营养液适时通入空气，乙组不进行通气处理。一定时间后测得甲组的根对a 离子的吸收速率远大于
乙组的。关于这一实验现象，下列说法错误的是（
）
A．给营养液通入空气有利于该植物的生长
B．根细胞对a 离子的吸收过程属于自由扩散
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C．根细胞对a 离子的吸收过程有能量的消耗
D．根细胞的有氧呼吸有利于根对a 离子的吸收
【答案】B
【解析】有题目给的信息“甲组的根对a 离子的吸收速率远大于乙组的”说明根对a 离子的吸收为主动运输过
程；主动运输过程需要能量和载体，B 错误，C 正确。给营养液通入的空气中含有氧气，根细胞获得氧气，有氧呼
吸能正常进行，有利于根对a 的吸收，有利于该植物的生长，AD 正确。
3．（2017 年江苏卷，22）下图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。下列相关叙
述错误的是（
）
A．蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输
B．单糖逆浓度梯度转运至薄壁细胞
C．ATP 生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输
D．蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞
【答案】BCD
【解析】蔗糖分子通过胞间连丝进行运输，水解后形成单糖，通过单糖转运载体顺浓度梯度运输，速度加快，
A 正确；图示单糖通过单糖转运载体顺浓度梯度转运，B 错误；图中蔗糖运输不消耗能量，单糖顺浓度梯度运输也
不消耗能量，故ATP 合成抑制剂对其没有影响，C 错误；蔗糖属于二糖，不能通过单糖转运载体转运，D 错误。
4．（2016 年海南卷，1）下列关于膜蛋白和物质跨膜运输的叙述，错误的是（
）
A．膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的
B．膜蛋白不参与物质跨膜运输的被动运输过程
C．主动运输可以使被运输离子在细胞内外浓度不同
D．物质通过脂质双分子层的扩散速率与脂溶性有关
【答案】B
【解析】膜蛋白镶嵌、贯穿或覆盖磷脂双分子层，在细胞膜内外分布是不对称的，A 项正确；膜蛋白参与协助
扩散过程，B 项错误；主动运输逆浓度运输离子，使细胞内外离子浓度不同，C 项正确；脂溶性物质容易通过细胞
膜，非脂溶性物质不容易通过细胞膜，D 项正确。
5．（2016 年海南卷，5）下列属于主动运输的是（
）
A．动物肺泡细胞释放CO2
B．蔗糖通过植物细胞的细胞壁
C．苯分子进入人的皮肤细胞
D．丽藻细胞吸收SO42-的过程
【答案】D
【解析】CO2 属于小分子，苯分子属于脂溶性物质，二者均以自由扩散的方式进出细胞；蔗糖以扩散的方式通
过细胞壁；离子的吸收属于主动运输。
6．（2016 年新课标Ⅰ卷，2）离子泵是一张具有ATP 水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP 释放的能量跨膜
运输离子。下列叙述正确的是（
）
A．离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B．离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度阶梯进行的
C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
【答案】C
【解析】由题意“离子泵能利用水解ATP 释放的能量跨膜运输离子”可知，离子通过离子泵的跨膜运输属于主
动运输，主动运输是逆浓度梯度进行的，A、B 错误；动物一氧化碳中毒会阻碍氧气的运输，导致呼吸速率下降，生
成的ATP 减少，使主动运输过程减弱，因此会降低离子泵跨膜运输离子的速率，C 正确；主动运输需要载体蛋白的
协助，加入蛋白质变性剂会导致载体蛋白因变性而失去运输物质的功能，所以会降低离子泵跨膜运输离子的速率，
D 错误。
7．（2016 年江苏卷，6）右图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是（
）
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A．载体①逆浓度运输溶质分子
B．载体②具有ATP 酶活性
C．载体①和②转运方式不同
D．载体②转运溶质分子的速率比自由扩散快
【答案】B
【解析】由图可知载体①逆浓度梯度运输溶质分子，A 正确；载体②顺浓度梯度运输溶质分子，不消耗ATP，
不具有ATP 酶活性，B 错误；载体①和②转运方式不同，前者是主动运输，后者是协助扩散，C 正确；协助扩散有
载体协助，自由扩散没有，前者快，D 正确。
8．（2016 年浙江卷，1）当人体血糖浓度偏高时，质膜中的某种葡萄糖载体可将葡萄糖转运至肝细胞内，血糖
浓度偏低时则转运方向相反。下列叙述正确的是（
）
A．该载体在血糖浓度偏低时的转运需要消耗ATP
B．转运速率随血糖浓度升高不断增大
C．转运方向不是由该载体决定的
D．胰岛素促进葡萄糖运出肝细胞
【答案】C
【解析】根据题干信息可知葡萄糖的运输方向是从高浓度到低浓度且需要载体蛋白，所以运输方式为易化扩散，
易化扩散不需要消耗能量，A 错误；因运输需要载体所以转运速率随血糖浓度增大不断增大，但因载体数量有限又
会达到最大速率，B 错误；转运方向是由胞内外的葡萄糖浓度决定，C 正确；胰岛素的作用是促进细胞摄取、利用
和贮存葡萄糖，D 错误。
9．（2016 年海南卷，2）科学家用两种荧光染料分别标记人和小鼠细胞表面的蛋白质分子，将这两种标记细胞
进行融合。细胞刚发生融合时，两种荧光染料在融合细胞表面对等分布（即各占半边），最后在融合细胞表面均匀
分布。这一实验现象支持的结论是（
）
A．膜蛋白能自主翻转
B．细胞膜具有流动性
C．细胞膜具有选择透过性
D．膜蛋白可以作为载体蛋白
【答案】B
【解析】两种荧光染料标记细胞表面的蛋白质分子，细胞刚融合时，两种荧光染料在细胞表面对等分布，最后
在细胞表面均匀分布，说明细胞膜具有流动性。不能说明膜蛋白能在细胞内外翻转，也不能说明细胞膜的物质运输
功能。
10．（2016 年新课标Ⅲ卷，1）下列有关细胞膜的叙述，正确的是（
）
A．细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的
B．细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同
C．分泌蛋白质分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象
D．膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的
【答案】C
【解析】主动运输可以使离子从低浓度一侧运输到高浓度一侧，以保证活细胞能够按照生命活动的需要，主动
选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。所以细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实
现的，A 错误；细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能不完全相同，例如细胞膜上含有具识别作用的糖蛋白，
线粒体膜上含有与有氧呼吸有关的酶等，B 错误；分泌蛋白分泌到细胞外的过程属于胞吐，存在着膜的融合和变形，
所以存在膜脂的流动现象，C 正确；膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的，D 错误。
11．（2016 年江苏卷．2）下列关于生物膜透性的叙述，正确的是（
）
A．核糖体合成的分泌蛋白能够自由透过高尔基体膜
B．细胞质中合成的光合作用相关蛋白须通过内质网输入叶绿体
C．子叶细胞中包被脂肪颗粒的膜对葡萄糖具有选择透性
D．细胞外高浓度的超氧化物歧化酶可以自由扩散进入细胞
【答案】C
【解析】核糖体合成的分泌蛋白通过内质网产生的囊泡运输到高尔基体，与高尔基体膜融合，进入高尔基体，
但不能自由透过高尔基体，A 错误；细胞质中合成的光合作用相关蛋白属于胞内蛋白，直接进入叶绿体，不需经过
内质网，B 错误；葡萄糖通过子叶细胞中包被脂肪颗粒的膜需载体协助，具有选择透性，C 正确；超氧化物歧化酶
是蛋白质，通过胞吞的方式进入细胞，D 错误。
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12．（2015 年新课标II 卷，1）将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，
一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表：
培养瓶中气体
温度（℃）
离子相对吸收量（%）
空气[
17
100
氮气
17
10
空气
3
28
下列分析正确的是（
）
A．有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收
B．该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关
C．氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATP
D．与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收
【答案】A
【解析】由表格信息可知同样温度条件下，空气瓶中离子相对吸收量大，说明有氧条件有利于根对离子的吸收，
A 正确；同样的空气，不同温度条件下离子的相对吸收量不同，说明温度变化影响根对离子的吸收，B 错误；同样
的温度条件下，氮气环境中相对离子的相对吸收量少，说明根对离子的吸收需要消耗能量（ATP），且氮气环境中不
利于根对该离子的吸收，C、D 错误。
13．（2015 年新课标II 卷，3）下列过程中，不属于胞吐作用的是（
）
A．浆细胞分泌抗体到细胞外的过程
B．mRNA 从细胞核到细胞质的过程
C．分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程
D．突触小泡中神经递质释放到突触间隙的过程
【答案】B
【解析】抗体、分泌蛋白均为大分子物质，出细胞方式为胞吐；mRNA 通过核孔从细胞核到细胞质中，不是胞
吐作用；突触前膜通过胞吐将神经递质释放到突触间隙；综上分析符合题意的为B 选项。
14．（2015 年上海卷，6）图2 显示物质P 和Q 跨膜出细胞，下列叙述正确的是（
）
A．物质P 可能是氧气
B．物质Q 一定是水分子
C．物质P 和Q 出细胞都需要载体
D．物质P 和Q 出细胞未必都捎耗能量
【答案】D
【解析】物质P 出细胞逆浓度梯度为主动运输，物质Q 出细胞顺浓度梯度，为被动运输。被动运输包括协助扩
散和自由扩散，自由扩散不需要载体。氧气通过细胞膜为自由扩散；A 错误。水分子通过细胞膜为自由扩散，但物
质Q 出细胞可能是协助扩，也可能是自由扩散，自由扩散不需要载体；B、C 错误。主动运输需要消耗能量，但被
动运输不消耗能量；D 正确。
15．（2015 年海南卷，16）下列叙述错误的是（
）
A．小肠黏膜中的一些细胞具有内分泌功能
B．小肠上皮细胞与内、外环境均有物质交换
C．小肠上皮细胞吸收溶质发生障碍时，可导致小肠吸水减少
D．小肠黏膜中的一些细胞可通过被动运输将某种蛋白分泌到肠腔
【答案】D
【解析】小肠黏膜中的一些细胞具有内分泌功，如能分泌促胰液素，A 正确；小肠上皮细胞与内、外环境均有
物质交换，B 正确；小肠上皮细胞吸收溶质发生障碍时，会改变细胞内外溶液浓度，可导致小肠吸水减少，C 正确；
小肠黏膜中的一些细胞可通过被胞吐方式将某种蛋白分泌到肠腔，D 错误。
16．（2015 年海南卷，1）细胞膜是细胞的重要结构。关于细胞膜的叙述，错误的是（
）
A．细胞膜是一种选择透过性膜
B．乙醇通过细胞膜需要消耗ATP
C．氨基酸借助膜蛋白可通过细胞膜
D．蛋白质分子可以嵌入磷脂双分子层中
【答案】B
【解析】细胞膜是一种选择透过性膜，其功能特点是具有一定的选择性，A 正确；乙醇通过细胞膜的方式为自
由扩散，不需要消耗ATP，B 错误；氨基酸跨膜运输的方式为主动运输，需要借助膜蛋白通过细胞膜，C 正确；蛋白
质分子以不同程度地嵌入磷脂双分子层中，D 正确。
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17．（2015 年江苏卷，16）下图为白细胞与血管内皮细胞之间识别、黏着后，白细胞迁移并穿过血管壁进入炎
症组织的示意图，下列叙述错误的是（
）
A．内皮细胞识别结合白细胞膜上的糖蛋白使白细胞黏着
B．白细胞在血管内黏着、迁移需要消耗ATP
C．黏着、迁移过程中白细胞需进行基因的选择性表达
D．白细胞利用细胞膜的选择透过性穿过血管壁进入炎症组织
【答案】D
【解析】内皮细胞识别结合细胞膜的糖蛋白，结果使白细胞黏着，A 正确；白细胞在血管内黏着、迁移均是耗
能过程，消耗ATP，B 正确；黏着、迁移过程中白细胞的形态发生变化，白细胞需进行基因的选择性表达，C 正确；
白细胞穿过血管壁进入炎症组织依赖于细胞膜的流动性，D 错误。
18．（2013 年江苏，27）下图为研究渗透作用的实验装置,请回答下列问题:
（1）漏斗内溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）为两种不同浓度的蔗糖溶液,漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面
差为Δh,此时S1 和S2 浓度大小关系为
。
（2）图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的
,两者在物质透过功能上的差异是
。
（3）为进一步探究两种膜的特性,某兴趣小组做了以下实验。
实验材料:紫色洋葱。
实验器具:如图所示的渗透装置（不含溶液）,光学显微镜,载玻片,盖玻片,镊子,刀片,吸水纸,擦镜纸,滴管,记号笔等。
实验试剂:蒸馏水,0.3 g/mL 的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3 溶液。
部分实验步骤和结果如下:
①选两套渗透装置,标上代号X 和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水,分别在装置X 和Y 的漏斗内加入适量的蔗
糖溶液和KNO3 溶液,均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有
（填代号）。
②选两片洁净的载玻片,
,在载玻片中央分别滴加
,制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别
观察装片中细胞的初始状态。
③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3 溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化,两者都能出现的现
象是
。
（4）上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是
。
【答案】（1）S1>S2
（2）原生质层
原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能
（3）①X
②标号
蒸馏水
③质壁分离
（4）KNO3 溶液中的细胞质壁分离后会自动复原
【解析】本题考查渗透作用和质壁分离与复原。
（1）起始浓度应该是S1>S2,渗透平衡时,压力平衡:
S1 的渗透压-Δh 的压强=S2 的渗透压,因此最终还是S1>S 2。
（2）成熟的植物细胞原生质层相当于半透膜。图中半透膜是物理性膜,没有选择透过性,原生质层具有选择透过性。
（3）①蔗糖分子不能透过半透膜,会存在液面差;KNO3 溶液中的K+、N
能够透过半透膜,不存在液面差。
②对照实验需要标号,制备植物细胞临时装片需要滴加蒸馏水以保持细胞活性。
③由于外界溶液浓度较大,植物细胞失水,都发生质壁分离。
（4）细胞发生质壁分离后,蔗糖分子不能透过原生质层,而KNO3 溶液中的K+、N
能够透过原生质层,则放在蔗糖溶
液中的细胞保持质壁分离状态,放在KNO3 溶液中的细胞发生质壁分离后会自动复原。
【解题指南】解答本题,需要注意以下两点:
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
（1）明确蔗糖分子较大,不能透过半透膜,K+、N
能够透过半透膜。
（2）明确K+、N
能被细胞主动吸收,使细胞液浓度增大。
【名题集训·决胜高考】
1．下列有关细胞膜的叙述中，正确的是（
）
A．组成细胞膜的分子中只有磷脂分子是运动的
B．能溶解脂质的溶剂和蛋白酶都会破坏细胞膜
C．细胞膜上糖类均与蛋白质结合在一起
D．不同功能的细胞膜上的蛋白质的种类和数量相同
【答案】B
【解析】组成细胞膜的蛋白质分子大多数也是可以运动的；细胞膜主要由蛋白质和脂质组成，因此能溶解脂质
的溶剂和蛋白酶都会破坏细胞膜；在细胞膜外侧，有的蛋白质与多糖结合形成糖蛋白；蛋白质是生命活动的主要承
担者，不同功能的细胞膜上蛋白质的种类和数量不同。
2．下列关于细胞的物质跨膜运输的叙述，错误的是（
）
A．某些小分子物质可以通过胞吐的方式从细胞中运出
B．抑制细胞膜上载体的作用不会阻碍性激素进入细胞
C．葡萄糖进入人体细胞的方式有主动运输和协助扩散两种
D．细胞主动运输物质的结果是使该物质在细胞膜内外浓度趋于平衡
【答案】D
【解析】某些小分子物质如NO 等神经递质可以通过胞吐的方式从细胞中运出，A 正确；性激素属于脂质，以
自由扩散的方式进入细胞，无需载体的协助，B 正确；葡萄糖进入人体红细胞的方式是协助扩散，进入其他细胞的
方式均为主动运输，C 正确；主动运输常逆浓度梯度进行，其结果是使细胞膜内外存在一定的浓度差，D 错误。
3．科研人员将癌细胞从含有氨基酸X 的培养液中转移到不含氨基酸X 的培养液中，发现细胞的分裂速度减缓。
下列相关叙述正确的是（
）
A．氨基酸X 进入癌细胞不需要载体蛋白协助
B．癌细胞内蛋白质合成不需要氨基酸X
C．缺乏氨基酸X 可延长癌细胞的细胞周期
D．癌细胞中核DNA 含量多于正常的细胞
【答案】C
【解析】氨基酸X 进入癌细胞的方式是主动运输，需要载体蛋白协助，A 项错误；由题干信息不能判断癌细胞
内蛋白质合成是否需要氨基酸X，B 项错误；由题意可知，培养液中不含氨基酸X 时，癌细胞的分裂速度减缓，说
明缺乏氨基酸X 可延长癌细胞的细胞周期，C 项正确；正常细胞的原癌基因和抑癌基因突变导致细胞癌变，基因突
变过程中，核DNA 含量不变，即癌细胞中核DNA 含量和正常的细胞相等，D 项错误。
4．以紫色洋葱鳞片叶表皮为材料“观察植物细胞的质壁分离和复原”，下列叙述错误的是
A. 在盖玻片依次滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂
B. 滴加30%的蔗糖溶液比10%蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短
C. 发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活性
D. 用高浓度的NaCl 溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离
【答案】D
【解析】将细胞置于清水中，由于细胞壁的作用，细胞吸水胀大但不破裂，A 正确。质壁分离的速度与外界溶
液浓度大小有关，外界溶液浓度越大，质壁分离所需时间越短，B 正确。质壁分离与复原是活细胞所具有的现象，
细胞死亡后，原生质层失去选择透过性，不再发生质壁分离及复原现象，C 正确。用高浓度的NaCl 溶液也能引起细
胞发生质壁分离，D 错误。
5．某种耐盐植物细胞的液泡膜上有一种载体蛋白，能将Na+逆浓度梯度运入液泡，从而降低Na+对细胞质基质
中酶的伤害。下列有关叙述的是
A. Na+进入液泡的方式是主动运输
B. 该载体蛋白数量增多有利于提高植物的耐盐性
C. 逆浓度梯度进入液泡，可调节细胞的渗透压
D. 细胞膜、液泡膜及两膜间的所有结构构成了原生质层
【答案】D
【解析】已知Na
＋可逆浓度梯度运入液泡，所以Na+进入液泡的方式为主动运输，A 项正确；该载体蛋白数量增
多有助于降低Na+对细胞基质中酶的伤害，提高细胞液的渗透压，从而提高植物的耐盐性，B、C 项正确；细胞膜、
液泡膜及两层膜之间的细胞质（不是所有结构）构成了原生质层，故D 项错误。
6．主动运输消耗的能量可来自ATP 或离子电化学梯度等。如图为Na
＋、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。下
列关于图中物质跨膜运输过程的分析错误的是（
）
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
A．葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是不需耗能的主动运输
B．Na
＋从小肠上皮细胞进入组织液是需要消耗ATP 的主动运输
C．葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与Na
＋从肠腔到小肠上皮细胞相伴随
D．Na
＋从肠腔到小肠上皮细胞以及葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液均为被动运输
【答案】A
【解析】由图可知，葡萄糖从肠腔逆浓度梯度进入小肠上皮细胞，属于主动运输，但不消耗ATP，则消耗的能
量应来自离子电化学梯度，A 错误；Na
＋从小肠上皮细胞进入组织液是逆浓度梯度进行的，且需要载体蛋白协助和
需要消耗ATP，属于主动运输，B 正确；从图示可看出，葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与Na
＋从肠腔到小肠上皮细
胞共用一个载体，C 正确；Na
＋从肠腔进入小肠上皮细胞的方式是协助扩散，葡萄糖从小肠上皮细胞进入组织液的方
式也是协助扩散，均为被动运输，D 正确。
7．在干旱环境中，高粱细胞生物膜系统会受到损伤，抗干旱高粱仍能保持细胞正常形态，且叶片保持绿色的
时间明显长于普通高梁。某同学据此提出的假设中，不成立的是
A. 抗干旱高梁叶肉细胞自由水/结合水的比例高于普通高粱
B. 抗干旱高梁叶绿体内类囊体受干旱损坏程度小于普通高梁
C. 抗干旱高梁细胞调节渗透压能力强于普通高粱
D. 抗干旱高梁根细胞的细胞液浓度高于普通高梁
【答案】A
【解析】抗干旱高梁叶肉细胞自由水/结合水的比例低，有利于增大抗性，A 错误；据题意可知，抗干旱高粱能
保持细胞正常形态，叶片保持绿色的时间明显长，说明抗干旱高梁叶绿体内类囊体受干旱损坏程度小，B 正确；抗
干旱高粱在干旱环境中能保持细胞正常形态，推测抗干旱高梁细胞调节渗透压能力较强，C 正确；当根毛细胞液浓
度低于外界溶液浓度时，根毛细胞会失水；而抗干旱高粱在干旱环境中能保持细胞正常形态，推测抗干旱高梁根细
胞的细胞液浓度较高，D 正确。
8．下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是
A. 被动运输都是物质顺浓度梯运输
B. 植物细胞质壁分离过程中，水分子有进有出
C. 主动运输可以维持离子在细胞内外的浓度差
D. 物质通过磷脂双分子层的速率与脂溶性无关
【答案】D
【解析】被动运输包括自由扩散和协助扩散，都是物质顺浓度梯运输，A 正确；植物细胞质壁分离过程中，相
同时间内，进入细胞中的水分子数量少于从细胞中出来的水分子数量，即水分子有进有出，B 正确；主动运输机制
保证了活细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，因此可
以维持离子在细胞内外的浓度差，C 正确；物质通过磷脂双分子层的速率与脂溶性有关，D 错误。
9．下图是在不同情况下，成熟植物细胞的细胞液浓度随时间变化而变化的曲线图。下列关于甲、乙、丙、丁
四图
的叙述，错误的是
A. 图甲中c 点时细胞液浓度最低
B. 图乙中A～B 时间段，细胞吸水能力逐渐减弱
C. 图丙中b 点之后，细胞液浓度下降速度减慢可能与细胞壁有关
D. 图丁中c 点时原生质体（植物细胞除细胞壁以外的部分）体积最小、吸水能力最强
【答案】B
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【解析】据图分析，图甲中c 点时细胞液浓度最低，A 正确；图乙中A～B 时间段，细胞液浓度逐渐增大，则细
胞吸水能力也逐渐增强，B 错误；图丙中b 点之后，细胞液浓度下降速度减慢，最终不变了，可能是由于细胞壁的
存在，细胞不能继续吸水了，C 正确；图丁中c 点时，细胞液浓度最高，说明细胞失水最多，此时原生质体体积最
小，吸水能力最强，D 正确。
10．正常人体血浆中K+浓度低于红细胞内K+浓度，成熟红细胞（无线粒体）从O2 浓度高的血浆流入O2 浓度低
的血浆，在其它化学成分和理化性质相对稳定的条件下，氧气浓度变化对其吸收K+和葡萄糖速率变化的影响分别是
A. 吸收K+的速率不变，吸收葡萄糖的速率不变
B. 吸收K+的速率降低，吸收葡萄糖的速率降低
C. 吸收K+的速率升高，吸收葡萄糖的速率升髙
D. 吸收K+的速率降低，吸收葡萄糖的速率升高
【答案】A
【解析】成熟红细胞（无线粒体）吸收K+的方式为主动运输，需要载体蛋白的协助并且需要消耗能量，但是由
于成熟红细胞无线粒体，不能进行有氧呼吸，因此氧气浓度变化对其吸收K+的速率无影响；而成熟红细胞（无线粒
体）吸收葡萄糖的方式为协助扩散，需要载体蛋白的协助，但不需要消耗能量，因此氧气浓度变化对其吸收葡萄糖
的速率无影响。
11．图甲中曲线a、b 表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示细胞对大分子物质胞吞和胞吐的过程。下列相
关叙述错误的是
A. 甲图中a 表示扩散，b 表示易化扩散或主动运输
B. 甲图中b 最大转运速率的限制因素可能是载体蛋白的数量
C. 乙图中胞吞、胞吐的过程说明细胞膜的结构具有选择透性
D. 乙图中胞吞、胞吐的对象可以是固体也可以是液体
【答案】C
【解析】据图分析，图甲中a 的运输与浓度呈正相关，为自由扩散，b 的运输速率达到一定程度后不再增加，
说明可能受载体数量的限制，为易化扩散或主动运输，AB 正确；乙图中胞吞、胞吐的过程说明细胞膜的结构具有一
定的流动性，C 错误；乙图中胞吞、胞吐的对象可以是固体也可以是液体，D 正确。
12．以紫色洋葱鳞片叶表皮为材料“观察植物细胞的质壁分离和复原”，下列叙述错误的是
A. 在盖玻片依次滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂
B. 滴加30%的蔗糖溶液比10%蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短
C. 发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活性
D. 用高浓度的NaCl 溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离
【答案】D
【解析】将细胞置于清水中，由于细胞壁的作用，细胞吸水胀大但不破裂，A 正确。质壁分离的速度与外界溶
液浓度大小有关，外界溶液浓度越大，质壁分离所需时间越短，B 正确。质壁分离与复原是活细胞所具有的现象，
细胞死亡后，原生质层失去选择透过性，不再发生质壁分离及复原现象，C 正确。用高浓度的NaCl 溶液也能引起细
胞发生质壁分离，D 错误。
13．人体胃壁细胞膜上的质子泵能催化ATP 水解，并协助K+逆浓度梯度进入胃壁细胞，同时协助H+逆浓度梯度
进入胃腔，从而维持胃腔的酸性环境。胃壁细胞内的K+又经过通道蛋白顺浓度梯度进入胃腔。下列分析不合理的是
A. 质子泵能降低化学反应活化能
B. H+进入胃腔的跨膜运输方式是主动迗输
C. H+维持的胃腔酸性环境可使胃蛋白酶保持较高活性
D. K+进、出胃壁细胞的跨膜运输方式相同
【答案】D
【解析】质子泵能催化ATP 水解，说明质子泵具备酶的作用，可以降低化学反应的活化能，A 正确；H+是逆浓
度梯度进入胃腔的，属于主动运输，B 正确；H+维持的胃腔酸性环境可使胃蛋白酶保持较高活性，C 正确；K+逆浓度
梯度进入胃壁细胞，又经过通道蛋白顺浓度梯度进入胃腔，两个过程的运输方式分别是主动运输和协助扩散，D 错
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误。
14．小肠绒毛上皮细胞膜上存在着两种运输葡萄糖的载体SGLT1（主动运输的载体）和GLUT2（协助扩散的载
体）。研究人员根据不同葡萄糖浓度下的运输速率绘制如图所示曲线，下列说法中不正确的是
A. 葡萄糖浓度极低时只通过主动运输吸收
B. 该实验可以探究不同浓度葡萄糖条件下的主要吸收方式
C. 小肠绒毛细胞对葡萄糖的两种运输方式可同时进行
D. 在较高浓度下，细胞转运葡萄糖速率的增加动力主要依靠ATP
【答案】D
【解析】分析题图曲线可知，葡萄糖浓度极低时GLUT2 运输速率为0，所以此时只通过主动运输吸收，A 正确；
分析题图可知，不同浓度葡萄糖条件下，SGLT1 和GLUT2 的运输速率不同，所以该实验可以探究不同浓度葡萄糖条
件下的主要吸收方式，B 正确；由题图可知，在一定浓度葡萄糖条件下，小肠绒毛细胞对葡萄糖的吸收既有协助扩
散也有主动运输，C 正确；在较高浓度下，GLUT2 的运输速率较大，所以细胞主要依赖协助扩散来增大吸收速率，
不消耗ATP。D 错误。
15．下列过程中，不依赖膜蛋白的是
（
）
A. CO2 进出肺泡上皮细胞
B. 静息电位形成中K+从细胞内到细胞外
C. 神经细胞受到刺激时Na+从细胞外到细胞内
D. 水盐调节过程中，肾小管上皮细胞对葡萄糖的重吸收
【答案】A
【解析】CO2 进出肺泡上皮细胞属于自由扩散，特点是高浓度运输到低浓度，不需要载体蛋白和能量，A 正确；
静息电位形成中K+从细胞内到细胞外需要载体，不需要ATP 提供能量，属于协助扩散，B 错误；神经细胞受到刺激
时Na+从细胞外到细胞内属于协助扩散，特点是高浓度运输到低浓度，需要载体蛋白，不需要能量，C 错误；水盐
调节过程中，肾小管上皮细胞对葡萄糖的重吸收属于主动运输，需要载体蛋白和能量，D 错误。
16．某农科所用含K+和Mg2+的培养液培养番茄幼苗，每天K+和Mg2+初始状态均为500mg/L，定时测定培养液
中K+和Mg2+的剩余量，实验结果如下图所示。据图分析正确的是
A. 该实验的自变量是离子种类和离子剩余量
B. 番茄对各种无机盐的需求量在授粉期均大于营养生长期
C. 番茄对K+和Mg2+吸收量的差异可能与细胞膜上相应载体的数量有关
D. 番茄在营养生长的前期对K+几乎不吸收，在营养生长的后期吸收量增大
【答案】C
【解析】该实验的因变量是离子剩余量，A 错误；图示结果只能说明番茄对K+和Mg2+的需求量在授粉期均大于
营养生长期，B 错误；K+和Mg2+跨膜运输的方式为主动运输，主动运输需要载体的协助，因此番茄对K+和Mg2+吸收
量的差异可能与细胞膜上相应载体的数量有关，C 正确；图示信息不能得出“番茄在营养生长的前期对K+几乎不吸
收”的结论，D 错误。
17．下列关于物质运输的叙述，错误的是
A. 海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁分离
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B. 小分子物质不可能通过胞吐的方式运输到细胞外
C. RNA 聚合酶和DNA 聚合酶可经核孔向细胞核内运输
D. 水稻叶肉细胞无氧呼吸产生的CO2 被光合作用利用至少要跨过2 层生物膜
【答案】B
【解析】海水中的海藻细胞可通过积累溶质以增大细胞液浓度,防止质壁分离，A 正确；小分子物质如神经递质
通过胞吐的方式运输到细胞外，B 错误；RNA 聚合酶和DNA 聚合酶可经核孔向细胞核内运输，分别参与细胞核内的
转录和DNA 复制过程，C 正确；水稻叶肉细胞无氧呼吸产生的CO2 被光合作用利用至少要跨过2 层生物膜，即叶肉
细胞的叶绿体外膜和内膜，D 正确。
18．在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察（如下
图所示）。下列有关叙述错误的是
A. 第一次观察时可看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域
B. 第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处
C. 用滴管滴加液体时，不能在显微镜的载物台上进行，以免污染镜头
D. 第二次观察前滴管中滴加的是蔗糖溶液，第三次观察前滴加的是清水
【答案】A
【解析】第一次观察时可看到紫色大液泡占据了细胞绝大部分的体积，A 项错误；细胞质壁分离时原生质收缩
呈球形，质壁分离首先发生在细胞的角隅处，B 项正确；用滴管滴加液体时，不能在显微镜的载物台上进行，以免
污染镜头，C 项正确；第二次观察前滴管中滴加的是蔗糖溶液，以使细胞发生质壁分离，第三次观察前滴加的是清
水，以使细胞发生质壁分离复原，D 项正确。
19．小鼠细胞在浓度为100 mmol•L
－1和300 mmol•L
－1的物质N 溶液中，某时刻吸收物质N 的速率依次是10 mmol
•min
－1 和20 mmol•min
－1，下列相关叙述正确的是（
）
A．持续增加物质N 的浓度，其进入细胞的速率会持续增大
B．增加氧气的浓度，物质N 进入细胞的速率会持续增大
C．增加载体的数量，物质N 进入细胞的速率会持续增大
D．无法确定物质N 进入细胞的方式
【答案】D
【解析】题干中仅给出了物质N 溶液浓度不同时，小鼠细胞吸收物质N 的速率不同，没有给出物质N 在细胞内
的浓度及吸收物质N 是否需要能量和载体的信息，因此不能确定物质N 进入细胞的具体方式。若细胞吸收物质N
的方式是协助扩散或主动运输，则随物质N 的浓度持续增加，吸收速率不会持续增大。若细胞吸收物质N 的方式是
自由扩散或协助扩散，则吸收速率与氧气浓度无关；若是主动运输，受载体数量限制，吸收速率也不会随氧气浓度
的增加而持续增大。若细胞吸收物质N 的方式是自由扩散，吸收速率与载体数量无关；若是主动运输，吸收速率也
不会随载体数量的增加而持续增大。
20．下列有关生物体内物质运输的叙述，正确的是（
）
A．一种氨基酸只能由一种tRNA 转运
B．神经递质只能通过血液运输到作用部位
C．胰岛B 细胞分泌胰岛素的过程需要消耗能量
D．神经细胞受到刺激后，细胞内的钠离子大量外流，产生动作电位
【答案】C
【解析】由于密码子的简并性，一种氨基酸对应多种密码子，故可由多种tRNA 转运，A 错误；神经递质由突触
前膜释放，通过间隙中的组织液运输到突触后膜，B 错误；胰岛B 细胞分泌胰岛素为胞吐，该过程需要消耗能量，C
正确；神经细胞受到刺激后，细胞内的钠离子大量内流，产生动作电位，D 错误。
21．无土栽培是用水培、雾（气）培等基质培养植物的方法。某生物兴趣小组尝试用桑树枝条开展无土栽培的
实验，他们将植物材料放在完全营养液中让其自然生长，请分析相关实验操作。
（1）兴趣小组将桑树枝条分成多组，为了便于枝条生根，他们在完全培养液中添加了适宜浓度的生长素，再将枝
条插入到培养液中，需注意将_______________（形态学方向）插入到营养液中。
（2）根长出后，继续培养了一定时间并测量培养液中离子的浓度，发现有些离子的浓度比原来升高了，也有些离
子的浓度降低了，原因是一方面根对离子的吸收具有___________，另一方面植物根系对离子和水分的吸收是
_______________（选填：相互拮抗、相对独立）的两个过程。
（3）持续培养一段时间后，发现植物已经烂根死亡，分析其主要原因可能是_______。
（4）Mg2+是植物生存所必需的，因为___________________，最终会影响有机物的合成。
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【答案】（1）形态学下端
（2）选择性
相对独立
（3）缺氧，根部无氧呼吸产生酒精，对细胞有毒害作用
（4）缺Mg2+时，叶绿素无法合成，进而导致光合作用减弱
【解析】（1）植物激素在植物体内运输的方向是极性运输，即是从形态学的上端到形态学下端，故将枝条插入到培
养液中，需注意将形态学下端插入到营养液中。
（2）根长出后，继续培养了一定时间并测量培养液中离子的浓度，发现有些离子的浓度比原来升高了，也有些离
子的浓度降低了，原因是一方面根对离子的吸收具有选择性，另一方面植物根系对离子和水分的吸收是相互独立的
两个过程。
（3）无机盐离子的吸收方式为主动运输；栽培池内较长时间通气不畅，所以根会进行无氧呼吸产生酒精而毒害植
物细胞，这样作物根部可能出现变黑、腐烂等症状。
（4）Mg2+是植物生存所必需的，因为缺Mg2+时，叶绿素无法合成，进而导致光合作用减弱，最终会影响有机物的
合成。
22．下图1 表示物质运输的不同方式示意图（图中■、▲、□、○代表跨膜的离子或小分子）；图2 表示肾小
管上皮细胞重吸收葡萄糖的过程。回答下列问题。
（1）图1 中“P”侧属于细胞的________侧，判断依据是________。
（2）图1 中b、c 方式运输的特点有逆浓度梯度、________、________；物质X 的运输方式为________。
（3）结合图1 和图2 分析，图1 中a 方式，Y 转运所需的能量来源于________（填序号）。
①X 离子运输中的梯度动力
②ATP 直接提供能量
③光能驱动
④细胞内物质合成时释放的能量
（4）据图2 推测，限制肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖的两个主要因素是________、________。
【答案】（1）外
糖蛋白位于膜外侧
（2）需要载体
消耗能量
协助扩散
（3）①
（4）细胞膜上载体蛋白的数量
Na
＋的吸收量（膜内外Na
＋浓度梯度）
【解析】（1）糖蛋白只分布在细胞膜的外表面，即P 表示外表面，Q 表示内表面。
（2）根据以上分析可知，图1 中b、c 方式运输方式是主动运输，特点是物质逆浓度梯度运输，需载体蛋白和
能量；物质X 的运输方式为协助扩散。
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（3）Y 离子与X 离子通过同一个载体运输，可知Y 离子转运所需的能量来源于X 离子转运时产生的梯度动力。
（4）由于葡萄糖肾小管被重吸收，是借助于Na+的转运主动重吸收的，故推测限制肾小管对葡萄糖吸收的两个
主要因素是细胞膜上载体蛋白的数量和Na+的吸收量。
23．已知肌细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输，红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散。某生物兴趣小组为了验
证肌细胞和红细胞吸收葡萄糖的方式进行了相关实验。请完善该实验并回答下列问题：
实验目的：____________________________________________________。
实验器材：5％的葡萄糖溶液、葡萄糖载体抑制剂、呼吸抑制剂、葡萄糖浓度测定仪、洁净培养瓶若干、肌细胞
和红细胞等。
实验步骤：
第一步：取6 支洁净的培养瓶，分别编号为肌1、肌2 和肌3，红1、红2 和红3。
第二步：向6 支培养瓶中分别添加等量的________，然后向肌1 和红1 培养瓶中分别添加适量且等量的________，
向肌2 和红2 培养瓶中分别添加相应量的________，向肌3 和红3 培养瓶中分别添加相应量的生理盐水。
第三步：向肌1、肌2 和肌3 培养瓶中分别加入等量且适量的肌细胞，向红1、红2 和红3 培养瓶中分别加入等
量且适量的红细胞。
第四步：培养相同且适宜的时间后，用葡萄糖浓度测定仪检测各培养瓶中葡萄糖的浓度。
实验结果：肌1、肌2 和肌3 培养瓶中葡萄糖的浓度依次为5％、4.8％、2.3％，红1、红2 和红3 培养瓶中葡
萄糖的浓度依次为________、3.5％、________。
（1）肌2 和肌3 两组比较，可得出的结论是________________________________________。
（2）根据肌1 和红1，肌3 和红3 的结果可得出的结论是______________________________。
【答案】实验目的：验证肌细胞和红细胞吸收葡萄糖的方式
实验步骤：5%的葡萄糖溶液
葡萄糖载体抑制剂
呼吸抑制剂
实验结果：5%
3.5%
（1）肌细胞吸收葡萄糖时消耗能量
（2）肌细胞和红细胞吸收葡萄糖都需要载体蛋白的协助
【解析】实验目的：从题干信息可知，该实验的目的是验证肌细胞和红细胞吸收葡萄糖的方式。
实验步骤：本题的自变量是葡萄糖载体抑制剂、呼吸抑制剂和生理盐水，其余均为无关变量。因此第二步为：
向6 支培养瓶中分别添加等量的5%的葡萄糖溶液；根据实验结果肌1 组中葡萄糖浓度依然是5%，可推知肌1 和红
1 培养瓶中添加的是葡萄糖载体抑制剂，进而推导出肌2 和红2 培养瓶中添加的是呼吸抑制剂。
实验结果：肌1 和红1 培养瓶中添加的是葡萄糖载体抑制剂，由于主动运输和协助扩散均需载体蛋白的协助，
所以红1 培养瓶中葡萄糖的浓度应为5%；红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，不需要呼吸作用为其提供能量，
所以红2（添加呼吸抑制剂）和红3（添加生理盐水）养瓶中葡萄糖的浓度应相同，均为3.5%。
（1）肌2 培养瓶中添加的是呼吸抑制剂，肌3 培养瓶中添加的是生理盐水，结果肌2 培养瓶中葡萄糖的浓度大
于肌3 培养瓶中葡萄糖浓度，说明肌2 培养瓶中的肌细胞吸收葡萄糖较少，由此可得出的结论是肌细胞吸收葡萄糖
时消耗能量。
（2）根据肌1 和红1 培养瓶中添加的是葡萄糖载体抑制剂，结果两瓶中葡萄糖的浓度相同，均仍为5%。肌3
和红3 培养瓶中添加的是生理盐水，结果瓶中葡萄糖浓度均显著减少，由此可得出的结论是肌细胞和红细胞吸收葡
萄糖都需要载体蛋白的协助。
24．取藓类小叶依次浸入蒸馏水、0.8mol/L 蔗糖溶液和8mol/L 尿素溶液中，图1 是在0.8 mol/L 蔗糖溶液中的
观察结果，图2 是原生质体（植物细胞除去细胞壁后的部分称原生质体）的体积随时间的变化，如下图所示：
（1）图1 的A 中充满的是____________，结构B 是____________，出现图中所示状态的原因是原生质层的
____________大于细胞壁的。
（2）图2 的A、B、C 三条曲线中，代表浸在0.8mol/L 蔗糖溶液中的是____________，代表浸在8mol/L 的尿素
溶液中的是____________。
（3）bc 段外界溶液的渗透压______（大于、小于或等于）细胞液的渗透压。cd 段的细胞液浓度_____（大于、
小于或等于）8 mol/L。
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（4）利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞观察植物细胞的质壁分离和复原，观察的对象主要是细胞中的__大小，
以及____________的位置。
【答案】
蔗糖溶液
叶绿体
伸缩性
C
B
小于
小于
中央液泡
原生质层
【解析】（1）图1 的A 为原生质层与细胞壁的间隙，充满的是蔗糖溶液。结构B 是叶绿体。图1 所示状态为质
壁分离，出现质壁分离的原因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，细胞失水。
（2）将藓类小叶浸在0.8mol/L 蔗糖溶液中，蔗糖分子不能通过细胞膜，因细胞液的浓度小于外界溶液的浓度，
细胞会因失水而发生质壁分离，导致原生质体体积变小，与曲线C 相对应。将藓类小叶浸在8mol/L 的尿素溶液中，
因尿素溶液的浓度高于细胞液浓度，细胞失水导致原生质体体积变小，随着尿素分子不断被细胞吸收，使细胞液的
浓度增大，渗透压升高，细胞渗透吸水，原生质体体积变大，与曲线B 相对应。
（3）bc 段原生质体体积逐渐增大，表明藓类小叶细胞在不断吸水，说明外界溶液的渗透压小于细胞液的渗透
压。cd 段继bc 段细胞吸水之后原生质体体积保持稳定，此时水分进出细胞处于动态平衡，细胞液浓度小于8mol/L。
（4）利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞观察植物细胞的质壁分离和复原，观察的对象主要是细胞中的中央液泡
大小，以及原生质层的位置。
25．人体既可以从食物中获取胆固醇，也可以依靠自身细胞合成胆固醇。血液中的胆固醇需要与载脂蛋白结合
成低密度脂蛋白（简称LDL），才能被运送至身体各处的细胞。一种名为家族性高胆固醇血症的单基因遗传病患者血
液内胆固醇含量是正常人的6 倍以上。
（1）胆固醇是人体细胞_______的重要组分。
（2）研究人员利用体外培养的细胞对胆固醇合成速度的调节机制进行了研究。
根据上述实验结果可知，正常情况下，细胞合成胆固醇的速度受到血液中________含量的调控这是一种
________调节机制，能够避免血液中胆固醇含量过高，而家族性高胆固醇血症患者丧失了这种调节能力。
（3）研究人员检测体外培养的正常细胞和家族性高胆固醇血症患者细胞摄取LDL 的速度，得到下图所示结果。
①由图可知，当LDL 浓度超过35μg/ml 时，A 线斜率明显下降，且随LDL 浓度增加，A 线与B 线的差值________。
据此可推测正常细胞有两种摄取LDL 的方式。方式一：LDL 与细胞膜上的特异性受体结合后被胞吞，之后受体重新
回到膜上；方式二：LDL 被随机内吞入细胞（不需要与受体结合）。家族性高胆固醇血症患者细胞摄取胆固醇的方式
可能为_________。
②研究人员分别培养正常人及患者的细胞，一段时间后检测细胞放射性强度。若①的假设成立，请将预期实验
结果填入表格（“+”表示细胞有放射性，“+”数量越多放射性越强，“-”表示细胞无放射性）。_____
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（4）研究人员将能够破坏细胞膜上各种受体的链霉蛋白酶加入细胞培养液中，发现正常细胞摄取LDL 的速度
______，家族性高胆固醇血症患者细胞摄取LDL 的速度______，进一步证实了LDL 受体的存在。
（5）根据上述研究，解释家族性高胆固醇血症患者血液内胆固醇含量过高的病理机制_____。
【答案】（1）细胞膜（生物膜）
（2）LDL
负反馈
（3）不变
方式二
ⅰ+
ⅱ+
ⅲ+
（4）降低
不变
（5）患者LDL 受体基因缺陷，导致细胞膜上缺少正常LDL 受体，从血液中摄取LDL 速度低，对细胞内胆固醇合
成的反馈抑制作用弱，细胞合成胆固醇的量较多，释放到血液中的LDL 较多
【解析】（1）细胞膜的主要成分为蛋白质和脂质，其中动物细胞的细胞膜中含有磷脂和胆固醇。
（2）分析表格数据可知，正常细胞在常规细胞培养条件下胆固醇合成速度低，去除培养液中血清成分时胆固
醇合成速度高，而无血清培养基中加入LDL，胆固醇合成速度又低，说明细胞合成胆固醇的速度受到血液中LDL 含
量的调控，这是一种负反馈调节机制，能够避免血液中胆固醇含量过高。
（3）①由图可知，当LDL 浓度超过35μg/ml 时，A 线斜率明显下降，且随LDL 浓度增加，A 线与B 线呈平行，
即两者的差值不变。分析曲线可知，曲线B 呈上升趋势，并且不存在饱和点，因此可以确定该物质的运输与细胞膜
上的受体无关，即LDL 被随机内吞入细胞（不需要与受体结合），说明家族性高胆固醇血症患者细胞摄取胆固醇的
方式可能为。
②根据以上分析可知，胆固醇合成速度存在负反馈调节，即LDL 含量越高，LDL 胆固醇合成速度越低，所以第2
组中LDL 浓度过高，导致细胞具有的放射性较低；由于家族性高胆固醇血症患者丧失了负反馈调节能力，且摄取LDL
的速率一直低于正常细胞，所以第3 组和4 组培养结果均含有较低的放射性。
（4）根据题意可知，链霉蛋白酶会破坏细胞膜上各种受体，如果正常细胞摄取LDL 的速度降低，家族性高胆
固醇血症患者细胞摄取LDL 的速度不变，就可以证实了LDL 受体的存在。
（5）家族性高胆固醇血症患者血液内胆固醇含量过高的病理机制：患者LDL 受体基因缺陷，导致细胞膜上缺
少正常LDL 受体，从血液中摄取LDL 速度低，对细胞内胆固醇合成的反馈抑制作用弱，细胞合成胆固醇的量较多，
释放到血液中的LDL 较多。
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专题04
酶和ATP
●考试大纲
Ⅰ：对所列知识点要知道其含义，能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和使用它们。
Ⅱ：理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和
评价。
●考情概要
考纲要求
三年高考
1. 酶在代谢中的作用Ⅱ
2016 上海、海南、江苏、新课标Ⅱ卷
2015
年江苏、海南
2014 天津
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2. ATP 在能量代谢中的作用Ⅱ
2016 海南、新课标Ⅰ卷
2015 年海南
2014
海南、江苏、新课标Ⅱ卷
●名师综述
从近几年高考生物试题看，酶和ATP 的知识点主要侧重于考查酶的特性及影响酶活性的因素的实验设计和曲线
分析、ATP 的形成与利用等方面，且所占分值比重较大。命题的角度往往是联系生活实际综合考查影响酶活性的因
素，且多以图表、曲线及实验信息题的形式呈现，着重考查学生的识图及分析、判断能力。命题的形式既有选择题，
也有简答题，但往往以简答题为主。简答题常将三者联系在一起综合考查。ATP 是细胞内的直接能源物质，各种生
命活动的供能均通过ATP，因而ATP 不仅是历年高考的重要考点，而且可串联多个知识点，从多个角度切入命题。
如与线粒体、叶绿体的结构相联系，与ATP 与ADP 相互转化相联系，与细胞内各种供应相联系等。呈现方式可以是
纯文字题，生理图形题，组合式选择题等。易错点为：ATP 的结构中所含的糖是核糖，不是脱氧核糖；含有腺嘌呤
核糖核苷酸，不是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。无氧呼吸第二阶段不产生ATP；根细胞中虽然没有叶绿体，但可以进行
细胞呼吸产生ATP；只要是活细胞，都可以产生ATP，同时也都可以利用ATP。
复习策略：对酶的相关知识的复习：要结合蛋白质的有关知识理解酶的化学本质及影响酶活性的因素，结合分泌蛋
白的有关知识理解酶的合成及分泌机制。借鉴教材实验，设计探究酶的高效性、专一性及其活性受温度和pH 影响
的方案。同时要注意知识形式的转换，如将温度、pH 等对酶活性的影响转换为坐标曲线图，并对各区段进行分析总
结。对ATP 的复习：要了解ATP 的结构特点，理解其作为直接能源物质的原因；结合光合作用和呼吸作用的内容分
析生物体细胞产生ATP 的结构及生理过程；从教材所涉及的具体生命活动来了解ATP 的来源与去路，如氨基酸的缩
合、光合作用的光反应与暗反应、有氧呼吸和无氧呼吸、动作电位的产生、生长素的极性运输、抗体的合成与分泌
等。
1．常考内容本专题的知识点主要侧重于考查酶的特性及影响酶活性的因素的实验设计，曲线分析和分析评价形式
进行，且所占分值比重较大，ATP 部分命题频率低，多融合到代谢(或生理)过程中与其他知识点一起考查。
2．从考查形式上看，有关酶的知识，往往结合实验或者利用图表、曲线的形式，联系生产生活实际综合进行考查。
从近几年高考对该内容的考查看，常以与生产生活实际密切相关的情景为信息，考查酶的特性、作用等，同时考查
实验探究及分析能力。关于酶的作用特性的实验探究，可进行大型综合试题的命制，考察分析和解决问题的能力。
3．从考查角度上看，命题的角度往往是联系生活实际综合考查影响酶活性的因素，以分析判断形式直接考查酶的
本质与作用，以曲线为信息载体结合生活生产实际、实验探究分析考查酶活性影响因素，以选择题形式考查酶的本
质、基本组成单位，以及某种结构中是否有某种酶的存在，与激素相比较，考查酶在细胞代谢中的作用。联系光合
作用、细胞呼吸等知识综合考查ATP 的形成与利用且多以图表的形式呈现，着重考查学生的识图及分析判断能力。
4．从命题趋势上看，预计2018 年高考中，以图表形式综合考查酶特性的实验分析和影响酶活性的曲线分析类试题，
以及结合光合作用和呼吸作用考查能量代谢试题仍将是高考命题的重点，仍可能会联系生产生活实际，以图表、曲
线为知识载体，以实验为背景考查对酶相关知识的理解与应用，需特别关注。
●名师综述
1．ATP：从能量角度考查，注意区分主要能源物质，直接能源物质、主要储能物质、细胞内和生物体内储能物质。
2．ATP 中的能量的来源和去路，ATP 产生的途径和过程、场所。
3．ATP 与核酸之间的关系，ATP 与细胞间信息交流的关系。
4．ATP 是如何供能的和形成的。
5．酶的本质及合成场所，注意胞内酶与胞外酶的不同。
6．酶的专一性、高效性、易失活性的相关实验设计、原理、过程、结果呈现等方面。
7．酶的最适pH、温度的实验设计要注意预实验；抑制剂的类型区分。
8．与酶相关曲线图的识别、应用。
9．微生物代谢调节与酶的关系；生物性状与酶的关系。
【析考题·明考向】
（2017 年新课标Ⅱ卷，3）下列关于生物体中酶的叙述，正确的是（
）
A．在细胞中，核外没有参与DNA 合成的酶
B．由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性
C．从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法
D．唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃
【答案】C
【解析】线粒体和叶绿体中也能进行DNA 复制，所以也有参与DNA 合成的酶，A 错误；酶是活细胞产生的，
既能在生物体内发挥作用，也能在细胞外发挥作用，只要给予适宜的温度和pH，活细胞产生的酶在生物体外仍然有
催化活性，B 错误；向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶
液中析出，这种作用叫作盐析，可在胃蛋白酶的提取液中加浓（NH4）2SO4 使蛋白质凝聚沉淀，C 正确；酶在低温环
境中保存，D 错误。
2．（2017 年江苏卷，17）为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能，研究性学习小组进行了相关实验，结果
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如下图。由图中实验结果能直接得出的结论是（
）
A．碱性纤维素酶对污布类型2 的去污力最强
B．不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力
C．碱性纤维素酶对污布类型2、3 的去污力不同
D．加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力
【答案】C
【解析】20 U/L 的碱性纤维素酶处理对污布类型1，去污力为60%，30 U/L 的碱性纤维素酶处理污布类型2，去
污力约为80%，则单位碱性纤维素酶对污布类型1 去污力最强，A 错误；由于污布类型不同，不能探究不同类型的
洗衣粉对碱性蛋白酶的去污力的影响，B 错误；对污布类型2、3 而言，都是Y 型洗衣粉，30%的酶用量，但去污力
不同，说明碱性纤维素酶对污布类型2、3 的去污力不同，C 正确；该实验没有针对同一类型的洗衣粉加大酶用量
的探究，则不能判断加大酶用量是否提高洗衣粉的去污力，D 错误。
3．（2017 年天津卷，3）将A、B 两种物质混合，T1 时加入酶C。下图为最适温度下A、B 浓度的变化曲线。叙
述错误的是（
）
A．酶C 降低了A 生成B 这一反应的活化能
B．该体系中酶促反应速率先快后慢
C．T2 后B 增加缓慢是酶活性降低导致的
D．适当降低反应温度，T2 值增大
【答案】C
【解析】T1 时加入酶C，A 物质减少，B 物质增加，可推测酶C 催化A 物质生成B 物质，酶通过降低化学反应
的活化能加快反应速率，A 正确；由曲线可知，T1~T2 间，酶促反应速率加快，超过T2 后，酶促反应速率减慢，B 正
确；T2 后B 增加缓慢是底物A 含量过少所致，C 错误；曲线是在最适温度下绘制的，若降低反应温度，则反应速率
减慢，T2 值增大，D 正确。
4．（2016 年海南卷，3）下列有关生物膜上蛋白质或酶的叙述，错误的是（
）
A．植物根细胞膜上存在运输离子的蛋白质
B．植物叶肉细胞中液泡膜与类囊体膜上的蛋白质不同
C．光合作用中，催化ATP 合成的酶分布在类囊体膜上
D．呼吸作用中，催化ATP 合成的酶分布在线粒体外膜上
【答案】D
【解析】植物细胞通过主动运输吸收离子，存在载体蛋白，A 正确；液泡膜与类囊体膜功能不同，其上的蛋白
质不同，B 正确；类囊体上发生光反应，存在催化ATP 合成的酶，C 正确；细胞呼吸第一阶段可以产生ATP，发生在
细胞质基质中，D 错误。
5．（2016 年海南卷，11）下列有关植物细胞能量代谢的叙述，正确的是（
）
A．含有两个高能磷酸键的ATP 是DNA 的基本组成单位之一
B．加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP 生成减少，ATP 生成增加
C．无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP 的合成
D．光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP 合成
【答案】D
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【解析】ATP 中含有核糖，DNA 中含有脱氧核糖，A 错误；呼吸抑制剂抑制呼吸作用，会使ADP 生成增加，ATP
生成减少，B 错误；无氧呼吸的第二阶段不产生ATP，C 错误；光下叶肉细胞的细胞质和线粒体可以进行有氧呼吸，
叶绿体进行光合作用，均可产生ATP，D 正确。
6．（2016 年江苏卷，8）过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙黄色。为探究白菜梗中是否存在过氧
化物酶，设计实验如下表。下列相关叙述正确的是（
）
管号
1%焦性没食
子酸/mL
2% H2O2/mL
缓冲液/mL
过氧化物酶
溶液/mL
白菜梗提取
液/mL
煮沸冷却后
的白菜梗提
取液/mL
1
2
2
2
-
-
-
2
2
2
-
2
-
-
3
2
2
-
-
2
-
4
2
2
-
-
-
2
A．1 号管为对照组，其余不都是实验组
B．2 号管为对照组，其余都为实验组
C．若3 号管显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D．若4 号管不显橙红色，可明白菜梗中无氧化物酶
【答案】A
【解析】该实验的目的是探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，自变量是白菜梗的有无，则1 号和2 号是对照组，
3 号和4 号是实验组，3 号与1、2 号对照，3 号管显橙红色，1、2 号不变色，证明白菜梗中存在过氧化物酶，C 错
误；若4 号管不显橙红色，与3 号对照，说明高温使过氧化物酶变性失活，D 错误。
7．（2016 年新课标Ⅰ卷，3）若除酶外所有试剂均已预保温，则在测定酶活力的试验中，下列操作顺序合理的
是（
）
A．加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
B．加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
C．加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量
D．加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
【答案】C
【解析】依题意可知，该实验的pH 为无关变量，为了排除无关变量的干扰，应控制相同且适宜，而缓冲液能
够起到维持反应液的pH 恒定的作用，因此需最先加入；酶具有高效性，所以在控制pH 恒定的条件下，应先加底物
后加酶，让酶促反应在适宜的温度的条件下进行，一定时间后检测产物的量，C 正确。
8．（2016 年新课标Ⅰ卷，4）下列与神经细胞有关的叙述，错误的是（
）
A．ATP 能在神经元线粒体的内膜上产生
B．神经递质在突触间隙中的移动消耗ATP
C．突触后膜上受体蛋白的合成需要消耗ATP
D．神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP
【答案】B
【解析】在线粒体的内膜进行的有氧呼吸的第三阶段，其过程是有氧呼吸前两个阶段产生的［H］与氧结合生
成H2O，并释放大量的能量，产生大量的ATP，A 项正确；神经递质在突触间隙中是通过扩散作用而进行移动的，不
消耗ATP，B 项错误；突触后膜上受体蛋白的合成过程包括转录和翻译，需要消耗ATP，C 项正确；神经细胞兴奋
后恢复为静息状态涉及到相关离子通过主动运输的方式跨膜运输，因此消耗ATP，D 项正确。
9．（2015 年海南卷，3）ATP 是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP 的叙述，错误的是（
）
A．酒精发酵过程中有ATP 生成
B．ATP 可为物质跨膜运输提供能量
C．ATP 中高能磷酸键水解可释放能量
D．ATP 由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成
【答案】D
【解析】酵母菌进行酒精发酵过程中有ATP 生成，A 正确；ATP 可为主动运输提供能量，B 正确；ATP 中远离腺
苷的高能磷酸键水解可释放能量，为生命活动供能，C 正确；ATP 由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，D 错误。
10．（2015 年海南卷，4）关于生物体产生的酶的叙述，错误的是（
）
A．酶的化学本质是蛋白质或RNA
B．脲酶能够将尿素分解成氨和CO2
C．蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类
D．纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁
【答案】D
【解析】酶的化学本质是蛋白质或RNA，A 正确；脲酶能够将尿素分解成氨和CO2，B 正确；蛋白酶和淀粉酶都
属于水解酶类，C 正确；纤维素酶能够降解植物细胞壁，细菌细胞壁的成分是肽聚糖，需用肽聚糖酶降解，D 错误。
11．（2015 年海南卷，15）关于人体内激素和酶的叙述，错误的是（
）
A．激素的化学本质都是蛋白质
B．高效性是酶的重要特性之一
C．酶可以降低化学反应的活化能
D．激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢
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【答案】A
【解析】一些激素的化学本质是蛋白质，一些激素的化学成分不是蛋白质，如性激素的成分是固醇，A 错误；
酶具有高效性、专一性和多样性的特点，B 正确；酶通过降低化学反应的活化能提高反应速率，C 正确；激素通过
与靶细胞结合传递信息，影响靶细胞的代谢活动，D 正确。
12．（2015 年江苏卷，7）下列关于酶的叙述，正确的是（
）
A．发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性
B．口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用
C．用果胶酶澄清果汁时，温度越低澄清速度越快
D．洗衣时，加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性
【答案】B
【解析】发烧时，体温升高，消化酶的活性降低，患者表现为食欲减退，A 错误；胰蛋白酶在小肠中发挥作用，
消化分解蛋白质，B 正确；温度越低，果胶酶活性降低，细胞壁分解速度减慢，果汁澄清速率越慢，C 错误；白醋
呈酸性，使酶变性失活，所以洗衣时加少许白醋会导致加酶洗衣粉中酶活性降低，D 错误。
13．（2016 年新课标Ⅱ卷，29）为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A 组（20℃）、B 组（40℃）
和C 组（60℃），测定各组在不同反应时间内的产物浓度（其他条件相同），结果如图。回答下列问题：
（1）三个温度条件下，该酶活性最高的是＿＿＿＿＿组。
（2）在时间t1 之前，如果A 组温度提高10℃，那么A 组酶催化反应的速度会＿＿＿＿。
（3）如果在时间t2 时，向C 组反应体系中增加2 倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3 时，C 组产物总
量＿＿＿＿，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）生物体内酶的化学本质是＿＿＿＿，其特性有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（答出两点即可）。
【答案】（1）B
（2）加快
（3）不变
60℃条件下，t2 时酶已失活，即使增加底物，反应底物总量也不会增加
（4）蛋白质或RNA
高效性、专一性
【解析】（1）曲线图显示：在反应开始的一段时间内，40℃时产物浓度增加最快，说明酶的活性最高，而B 组
控制的温度是40℃。
（2）A 组控制的温度是20℃。在时间t1 之前，如果A 组温度提高10℃，因酶的活性增强，则A 组酶催化反应
速度会加快。
（3）对比分析图示中的3 条曲线可推知，在时间t2 时，C 组的酶在60℃条件下已经失活，所以如果在时间t2
时，向C 组反应体系中增加2 倍量的底物，其他条件保持不变，在t3 时，C 组产物的总量不变。
（4）绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶具有高效性、专一性，酶的作用条件较温和。
14．（2016 年新课标Ⅰ卷，29）有关DNA 分子的研究中，常用32P 来标记D NA 分子。用α、β和γ表示ATP
或dATP（d 表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ）。回答下列问题；
（1）某种酶可以催化ATP 的一个磷酸基团转移到DNA 末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P 标记到DNA
末端上，那么带有32P 的磷酸基团应在ATP 的＿＿＿＿（填“α”“β”或“γ”）位上。
（2）若用带有32P 标记的dATP 作为DNA 生物合成的原料，将32P 标记到新合成的DNA 分子上，则带有32P 的
磷酸基团应在dATP 的（填“α”“β”或“γ”）＿＿＿＿位上。
【答案】（1）γ
（2）α
【解析】（1）某种酶可以催化ATP 的一个磷酸基团转移到DNA 末端上，同时产生ADP。ATP 水解时，远离腺苷
的高能磷酸键断裂，产生ADP 和Pi，释放的能量用于生物体的生命活动。据此并结合题意可知，若要用该酶把32P
标记到DNA 末端上，那么带有32P 的磷酸基团应在ATP 的γ位上。
（2）dA—Pα～Pβ～Pγ脱去Pβ和Pγ这两个磷酸基团后，余下的结构为腺嘌呤脱氧核苷酸，是DNA 的基本
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组成单位之一。因此，若用带有32P 标记的dATP 作为DNA 生物合成的原料，将32P 标记到新合成的DNA 分子上，
则带有32P 的磷酸基团应在dATP 的α位上。
15．（2015 年重庆卷，10）小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白
粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。
（1）取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液（去淀粉），并在适
宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下：
步骤①中加入的C 是＿＿＿＿，步骤②中加缓冲液的目的是＿＿＿＿＿＿。显色结果表明：淀粉酶活性较低的
品种是＿＿＿＿；据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越＿＿。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显
色结果不变，则保温时间应＿＿＿＿。
（2）小麦淀粉酶包括α－淀粉酶和β－淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下
实验方案：
X 处理的作用是使＿＿＿＿。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异，且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著＿＿＿＿
白粒管（填“深于”或“浅于”），则表明α－淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。
【答案】（1）0．5mL 蒸馏水
控制pH
红粒小麦
低
缩短
（2）β－淀粉酶失活
深于
【解析】（1）步骤①中加入的C 是0.5mL 蒸馏水，以形成对照实验；步骤②中加入缓冲液的目的是维持培养
液中pH 的相对稳定。显色结果表明，红粒管中的蓝色较深，说明此时淀粉酶活性较低。据此推测，淀粉酶活性越
低，穗发芽率也越低。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为达到相同显色效果的时间应适当缩短。
（2）图中X 处理的作用是使β－淀粉酶失活，若Ⅰ中两管中显色结果无明显差异，且Ⅱ中的显色结果为红粒
管颜色明显较深，表明α－淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。
【名题集训·决胜高考】
1．下列关于酶和ATP 的叙述，正确的是
A. 温度过高和过低对酶活性影响的原理不同
B. 酶通过提供活化能来提高化学反应的速率
C. 细胞中的吸能反应一般与ATP 的合成相联系
D. ATP 的结构简式是A-T-P〜P〜P，其中A 代表腺苷
【答案】A
【解析】低温使酶的活性受到抑制，但不会使酶变性失活，而高温通过破坏酶的空间结构而使酶失活，A 正确；
酶通过降低活化能来提高化学反应的速率，B 错误；细胞中的吸能反应一般与ATP 的水解相联系，C 错误；ATP 的
结构简式是A—P～P～P，其中A 代表腺苷，T 是三的意思，P 代表磷酸基团，D 错误。
2．细胞的新陈代谢能够在温和条件下有序的进行离不开酶，下列有关酶的说法错误的是
A. 加热和酶都能加快H2O2 分解的速率，但作用机理不同
B. 酶遇双缩脲试剂呈紫色
C. 酶通过形成酶—底物复合物来催化化学反应
D. 高温、强酸、强碱都会导致蛋白酶的空间结构改变而失活
【答案】B
【解析】加热和酶都能加快H2O2 分解的速率，但是作用机理不同，加热是提供化学反应的活化能，催化剂(过氧
化氢酶)是降低化学反应的活化能，A 正确；酶的化学本质是有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，其中蛋白
质类的酶遇双缩脲试剂呈紫色，B 错误；酶具有专一性，通过形成酶—底物复合物来催化化学反应，C 正确；高温、
强酸、强碱都会破坏蛋白酶的空间结构，导致酶丧失活性，D 正确。
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3．下列关于ATP 和RNA 的叙述，错误的是（
）
A. 植物叶肉细胞的线粒体中既有ATP 的合成，也有RNA 的合成
B. ATP 水解去除两个磷酸基团后得到的产物为RNA 的基本组成单位之一
C. 真核细胞中细胞呼吸合成的ATP 可用于细胞核中合成RNA
D. 细胞中RNA 可为细胞代谢提供活化能，ATP 可降低反应所需的活化能
【答案】D
【解析】叶肉细胞的线粒体通过呼吸作用产生ATP，线粒体中含有DNA 可以转录产生RNA，A 项正确；ATP 水解
去除两个磷酸基团后得到腺嘌呤核糖核苷酸，为RNA 的基本组成单位之一，B 项正确；真核细胞中细胞呼吸合成的
ATP 可用于细胞核中合成RNA，C 项正确；细胞中ATP 可为细胞代谢提供能量，细胞中RNA 作为酶时可降低反应所
需的活化能，D 项错误。
4．研究人员从木耳菜中提取过氧化物酶（POD），分别与四种不同酚类物质及H2O2 进行催化反应，结果如图所
示。下列相关说法正确的是（
）
A．图1 所示的实验目的是探究不同酚类物质的浓度对POD 活性的影响
B．当底物浓度为0.08 mmol•L
－1 时，POD 催化酚类2 的反应速率一定大于酚类3
C．由图2 可知，H2O2 浓度过高会抑制POD 的活性，降低浓度后POD 的活性一定会恢复
D．H2O2 对POD 活性的影响与温度和pH 对POD 活性的影响相同
【答案】A
【解析】图1 所示的实验目的是探究不同酚类物质的浓度对POD 活性的影响，不同酚类物质的浓度对POD 活
性的影响不同，A 正确；过氧化物酶活性除了与底物浓度有关外，还与温度和pH 有关，B 错误；由图2 可知，H2O2
浓度过高会抑制POD 的活性，但没有实验说明降低浓度后POD 的活性就会恢复，C 错误；由于不知H2O2 浓度大于
1.2%以后POD 活性的情况，因而无法判断H2O2 对POD 活性的影响与温度和pH 对POD 活性的影响是否相同，D
错误。
5．下图是细胞中ATP 合成与分解示意图，下列叙述错误的是
A. 能量1 可来自蔗糖的水解
B. 能量2 可用于其他的吸能反应
C. 能量2 可用于C3 酸的还原
D. 图中的两个过程均可发生在细胞溶胶中
【答案】A
【解析】能量1 为合成ATP 的能量，来自于呼吸作用或光合作用，而蔗糖的水解需要消耗能量，A 错误；能量2
是ATP 水解释放的能量，可以用于各种需能的生命活动，因此可以用于吸能反应，B 正确；C3 酸的还原需要ATP 水
解供能，C 正确；ATP 的水解与合成都可以发生在细胞溶胶中，D 正确。
6．下列关于酶的叙述，正确的是（
）
A. 酶具有高效性、专一性和作用条件较温和等特性
B. 酶通过降低活化能和提供能量来提高酶促反应速率
C. 酶都是在核糖体上合成的，在细胞内、外都能起催化作用
D. 将酶置于最适温度下保存有利于保持酶的活性
【答案】A
【解析】酶与无机催化剂相比，具有高效性、专一性和作用条件较温和等特性，A 正确；酶的作用机理是降低
化学反应的活化能，但是不能为化学反应提供能量，B 错误；大多数酶的本质是蛋白质，在核糖体合成；少数酶不
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是蛋白质，则不在核糖体上合成，C 错误；室温下酶的活性较高，所以酶一般在低温下保存，D 错误。
7．某兴趣小组重现H2O2 在不同条件下分解情况的实验，首先向a、b、c、d 四支洁净的试管内分别加入等量等
浓度的H2O2 溶液，然后，a 试管室温处理、b 试管90 ℃水浴处理、c 试管常温处理并滴加2 滴新鲜肝脏研磨液、d
试管常温处理并滴加2 滴氯化铁溶液，最后统计四支试管内气泡产生的多少情况依次为极少、少量、大量、较多。
下列相关叙述错误的是
A. a 试管与b 试管H2O2 的活化能相同，d 试管与c 试管的活化能相同
B. c、d 试管分别与a 试管比较，说明Fe3＋和过氧化氢酶均具有催化功能
C. 综合分析a 试管、c 试管和d 试管，说明与无机催化剂相比，过氧化氢酶降低活化能的效果更显著
D. 与a 试管相比较，b 试管的水浴加热为过氧化氢的分解提供了能量
【答案】A
【解析】a 试管与b 试管的温度不同，H2O2 的活化能不同；d 试管加入了生物催化剂酶，c 试管加入无机催化剂，
酶降低活化能更显著，d 试管与c 试管H2O2 的活化能不同，A 项错误；c、d 试管分别与a 试管比较，气泡产生多，
说明Fe3＋和过氧化氢酶均可以使反应加快，均具有催化功能，B 项正确；a 试管、c 试管和d 试管相比较，d 试管气
泡最多，说明与无机催化剂相比，过氧化氢酶降低活化能的效果更显著，C 项正确；与a 试管相比较，b 试管的水
浴加热为过氧化氢的分解提供了所需的活化能，D 项正确。
8．细胞中UTP 是与ATP 相似的物质, 可以参与许多生化反应，为蛋白质的生物合成等过程直接提供能量，则下
列叙述正确的是
A. UTP 分子中含有三个高能磷酸键
B. UTP 水解产物可用于合成DNA
C. 蛋白质合成旺盛时，核糖体附近UTP 含量减少
D. “U”表示尿嘧啶
【答案】C
【解析】UTP 是细胞的正常成分，与ATP 相似，故UTP 分子中同样含有两个高能磷酸键，A 错误；UTP 水解产
物可用于合成RNA，B 错误；蛋白质合成旺盛时，消耗的UTP 增多，故核糖体附近UTP 含量减少，C 正确；“U”表
示尿苷，D 错误。
9．图中甲曲线表示在最适温度下α-淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系，乙、丙两曲线表
示α-淀粉酶催化淀粉水解的反应速率随温度或pH 的变化，下列相关分析正确的是（
）
A. 乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和pH
B. 分析曲线可知,e、g 两点所示条件是短期内保存该酶的最适条件
C. d、f 两点所示的α-淀粉酶活性一致，该酶的空间结构都遭到破坏
D. 若在a 点升温或在bc 段增加淀粉的浓度,都将使反应速率增大
【答案】A
【解析】高温、过酸、过碱都会使酶失活，据此可推知：乙曲线表示该酶促反应速率随温度的变化趋势，丙曲
线表示该酶促反应速率随pH 的变化趋势，因此乙、丙两曲线横轴对应的影响因素分别为温度和pH，A 正确；e 点
对应的横轴数值表示该酶的最适温度，g 点对应的横轴pH 数值对该酶而言属于过酸，该酶的空间结构在一定程度上
被破坏，因此e、g 两点所示条件不是短期内保存该酶的最适条件，B 错误；d、f 两点所示的α-淀粉酶活性一致，
但d 点（低温）时该酶的空间结构没有遭到破坏，f 点（高温）时该酶的空间结构已遭到破坏，C 错误；图中甲曲线
表示在最适温度下α-淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与淀粉浓度之间的关系，若在a 点升温，酶的活性减弱，反应
速率将减小，bc 段限制酶促反应速率的因素是α-淀粉酶的浓度，增加淀粉的浓度，不会使反应速率增大，D 错误。
10．已知淀粉酶可以把淀粉水解为麦芽糖等物质，蛋白酶可以把蛋白质水解为多肽。某同学设计如下实验（实
验中所涉及的酶的化学本质都是蛋白质）探究有关性质，下列分析错误的是（
）
试管
加入的物质
1
2
3
4
质量分数为1%的淀粉溶液
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
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淀粉酶溶液
2 mL
2 mL
淀粉酶＋蛋白酶（等量混合）
4 mL
4 mL
蒸馏水
2 mL
2 mL
碘液
2 滴
2 滴
双缩脲试剂
2 mL
2 mL
预期颜色变化
不变蓝
紫色
①
②
A．该实验的目的之一是研究酶之间的相互影响
B．该实验有多组对照，如1 号和3 号试管，2 号和4 号试管
C．为了遵循等量原则，实验过程中，1 号、2 号试管加入的蒸馏水的体积相同
D．①处预期的颜色变化为蓝色，②处不会发生颜色变化
【答案】D
【解析】由表格实验处理可以看出：该实验把淀粉酶和蛋白酶混合，则实验的目的之一是研究酶之间的相互影
响。根据实验设计要遵循单一变量原则，可推出1 号和3 号试管间形成对照，2 号和4 号试管间形成对照。根据等
量原则，实验过程中，1 号、2 号试管各加入2 mL 蒸馏水的目的是保证各试管中液体的体积相同，防止液体体积的
差异影响颜色的变化。3 号试管中淀粉酶被蛋白酶分解，淀粉没有被水解，遇碘液变蓝；蛋白酶的化学本质是蛋白
质，与双缩脲试剂反应呈紫色。
11．有关酶的实验，下列叙述合理的是
A. 利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和斐林试剂验证酶的专一性
B. 利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
C. 利用浆糊、新鲜的小麦淀粉酶滤液、清水和碘液验证酶的高效性
D. 利用胃蛋白酶、蛋清和pH 分别为5、7、9 的缓冲液验证pH 对酶活性的影响
【答案】A
【解析】可以利用淀粉、蔗糖酶、淀粉酶和斐林试剂验证酶的专一性，A 项正确；温度本身会影响到过氧化氢
的分解，所以不能用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，B 项错误；验证酶的高效性需要用相应酶和无机催化剂
进行对比，才能得出结论，本选项的设计仅能验证酶具有催化作用，C 项错误；胃蛋白酶的最适pH 值在1.5 左右，
设置pH 为5、7、9 的梯度无法达到目的，胃蛋白酶不适合用于验证（探究）pH 对酶活性的影响，D 项错误。
12．关于生物体内能量代谢的叙述，错误的是(
)
A. 淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP 的生成
B. 人体大脑活动的能量主要来自葡萄糖的有氧氧化
C. 叶肉细胞中合成葡萄糖的过程需要能量
D. 化能合成细菌可利用无机物中获取的能量来合成有机物
【答案】A
【解析】ATP 产生于光合作用和呼吸作用，淀粉水解成葡萄糖时，不伴随有ATP 的生成，A 错误；葡萄糖是主要
的能源物质，人体大脑活动的能量主要来自葡萄糖的有氧氧化，B 正确；叶肉细胞中，葡萄糖合成于光合作用的暗
反应阶段，需要光反应产生的ATP 提供能量，C 正确；化能合成细菌可利用无机物中获取的能量来合成有机物，例
如硝化细菌能利用土壤中的氨氧化释放的化学能将CO2 和H2O 合成为糖类，D 正确。
13．ATP 是细胞内直接的能源物质，可通过多种途径产生，如图所示。以下说法正确的是（
）
A．O2 由红细胞进入肝脏细胞的线粒体，使肝脏细胞内的ADP 含量迅速下降
B．a 过程和b 过程都在细胞器中进行
C．绿色植物通过b 过程形成的ATP 不能用于吸收矿质元素
D．①、②在物质和能量上都可成为互逆反应
【答案】C
【解析】O2 由红细胞进入肝脏细胞的线粒体属于自由扩散，不需要载体和能量，因此肝脏细胞内ADP 含量基本
不变，A 错误；a 表示呼吸作用，呼吸作用的场所有细胞质基质、线粒体，B 错误；b 过程为光合作用，其形成的ATP
只能用于暗反应，不能用于其他生命活动，C 正确；①、②分别为ATP 的合成和水解过程，其中物质是可逆的，能
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量是不可逆的，D 错误。
14．下列有关ATP、酶等物质的说法正确的是（
）
A．基因的表达需要酶和ATP，酶和ATP 也是基因表达的产物
B．ATP、酶、激素等都是细胞中的微量高效物质，作用后都立即被分解
C．细胞内Na+浓度偏高时，为了维持Na+含量平衡，需消耗ATP
D．酶在最适温度和最适pH 下催化效率高，体现了酶的高效性
【答案】C
【解析】基因的表达需要酶和ATP，但酶不一定是蛋白质，ATP 也不是基因表达的产物，A 错误；酶作用后不被
分解，可以重复利用，B 错误；细胞内Na+浓度偏高时，为了维持Na+含量平衡，需要主动运输到细胞外，消耗ATP，
C 正确；酶在最适温度和最适pH 下催化效率高，体现了酶作用条件的温和性，D 错误。
15．欲测定某种酶的催化反应速率，人们设计了如下几种方案，其中最可行的是（）
A. 其它条件最适，改变温度，观察反应生成物的量
B. 其它条件最适，改变反应时间，观察反应生成物的量
C. 其它条件最适，改变酶的浓度，观察反应生成物的量
D. 其它条件最适，改变反应物浓度，观察反应生成物的量
【答案】B
【解析】其它条件最适，改变温度，观察反应生成物的量，这测的是温度对酶促反应速率的影响，故A 错误；
其它条件最适，改变反应时间，观察反应生成物的量，这测的是酶的催化反应速率，故B 正确；其它条件最适，改
变酶的浓度，观察反应生成物的量，这测的是酶的浓度对酶促反应速率的影响，故C 错误；其它条件最适，改变反
应物浓度，观察反应生成物的量，这测的是反应物浓度对酶促反应速率的影响，故D 错误。
16．猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示，在35 ℃
水浴中保温一段时间后，甲、乙试管中加入适量的双缩脲试剂，丙、丁试管中不加任何试剂，下列对实验现象的预
测正确的是（
）
A．甲和乙中溶液都呈紫色；丙和丁中蛋白块消失
B．甲中溶液呈紫色，乙中溶液不呈紫色；丙中蛋白块消失，丁中蛋白块不消失
C．甲和乙中溶液呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失
D．甲和乙中溶液都不呈紫色；丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失
【答案】C
【解析】本实验属于验证性实验，因为分泌液中含有蛋白酶，蛋白酶和蛋白液的化学本质都是蛋白质。鉴定蛋
白质常用的试剂是双缩脲试剂，呈紫色反应。实验①中的甲和乙试管始终显示紫色，不能形成对照；而实验②改用
观察蛋白块的存在情况（丙中蛋白块消失、丁中蛋白块不消失），形成鲜明的对照，说明了猪笼草的分泌液中含有
蛋白酶。根据题意分析可知：丁中蛋白块加水，因没有蛋白酶催化分解，不消失，所以A 错误。乙中蛋白液在加水
后蛋白质不消失，所以能呈紫色，故B 错误。甲和乙中溶液都呈紫色，所以D 错误。因此选C。
17．下列关于叶肉细胞内ATP 描述正确的是（
）
A．细胞内ATP 与ADP 的相互转化是生物界的共性
B．光合作用产生的ATP 可以为Mg2+进入叶肉细胞直接提供能量
C．ATP 水解失掉两个磷酸基团后，可以作为逆转录的原料
D．葡萄糖分子在线粒体内彻底氧化分解，可以产生大量ATP
【答案】A
【解析】细胞中的生命活动所需的能量主要靠ATP 提供，故细胞内ATP 与ADP 的相互转化是生物界的共性，A
正确；光合作用产生的ATP 只能供给暗反应，不能为Mg2+进入叶肉细胞直接提供能量，B 错误；ATP 水解失掉两个
磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸，可以作为转录的原料，C 错误；线粒体不能利用葡萄糖，葡萄糖需在细胞质基质
分解为丙酮酸，丙酮酸再进入线粒体进一步氧化分解，D 错误。
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18．在细胞内普遍存在以下化学反应：蛋白质E+ATP→蛋白质E-ATP 复合物→蛋白质E+ADP+Pi+能量。下列分析
不正确的是（
）
A．一般来说，细胞内大多数吸能反应由该反应提供能量
B．该反应主要发生在线粒体内膜上［H］和氧气结合的阶段
C．用32P 标记ATP 中远离腺苷的磷酸基团，则释放的Pi 含32P
D．控制蛋白质E 的基因在细胞分化过程中不存在选择性表达
【答案】B
【解析】题干中的反应过程为ATP 的水解，蛋白质E 为ATP 水解酶。一般来说，大多数吸能反应与ATP 的水解
反应相联系，A 正确。ATP 的水解常常发生在细胞的耗能部位，而线粒体内膜上［H］和氧气结合的阶段所产生的能
量大部分用于ATP 的合成，B 错误。ATP 水解会断裂远离A 的高能磷酸键，因此释放的Pi 含32P，C 正确。控制蛋白
质E 的基因为管家基因，任何细胞中都需要表达，不存在选择性表达，D 正确。
19．在有关DNA 分子的研究中，常用32P 来标记DNA 分子。用α、β和γ表示ATP 或dATP（d 表示脱氧）上三
个磷酸基团所处的位置（A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ）。下列说法错误的是（
）
A．某种酶可以催化ATP 的一个磷酸基团转移到DNA 末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P 标记到DNA 末
端上，那么带有32P 的磷酸基团应在ATP 的“γ”位上
B．若用带有32P 标记的dATP 作为DNA 生物合成的原料，将32P 标记到新合成的DNA 分子上，则带有32P 的磷
酸基团应在dATP 的“γ”位上
C．将ATP 中的“β”和“γ”位磷酸基团去掉，所得物质是合成RNA 分子的单体
D．将某细胞中所有染色体上的DNA 都用32P 标记，该细胞在不含32P 的培养基中完成一次有丝分裂，形成的子
细胞中所有染色体都有放射性
【答案】B
【解析】ATP 分子中远离A 的高能磷酸键容易断裂和重新生成，故某种酶可以催化ATP 的一个磷酸基团转移到
DNA 末端上，那么该酶作用的磷酸基团应在ATP 的γ位上，A 项正确；dATP 要脱掉两个高能磷酸键才能形成合成
DNA 的原料脱氧核苷酸，故用32P 标记的dATP 作为DNA 生物合成的原料，将32P 标记到新合成的DNA 分子上，则
带有32P 的磷酸基团应在dATP 的“α”位上，B 项错误；将ATP 中的“β”和“γ”位磷酸基团去掉，所得物质是
核糖核苷酸，是合成RNA 的单体，C 项正确；根据DNA 复制的半保留特点，用32P 标记的DNA 在不含32P 的培养基
中完成一次有丝分裂所形成的子代DNA 分子，均有一条单链含32P，D 项正确。
20．酶是细胞代谢不可缺少的催化剂，细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP 直接提供能量的。下图
是ATP 中磷酸键逐级水解的过程图，以下说法不正确的是（
）
A．①代表的物质是ADP；②代表的物质是腺嘌呤核糖核苷酸
B．酶a～c 催化的反应（底物的量相同），产生⑤最少的是Ⅲ过程
C．大肠杆菌细胞产生ATP 的主要场所是线粒体
D．若要探究酶b 的最适宜pH，实验的自变量范围应偏酸性
【答案】C
【解析】ATP 脱掉一个磷酸基团生成ADP，脱掉两个磷酸集团则生成AMP（腺嘌呤核糖核苷酸），A 项正确；ATP
中两个高能磷酸键依次水解，生成ADP、AMP 时，释放的能量多，AMP 水解时，释放的能量最少，B 项正确；大肠
杆菌为原核细胞，没有线粒体，C 项错误；ATP 水解产生磷酸，反应溶液为酸性，探究酶b 的最适宜pH，实验的自
变量范围应偏酸性，D 项正确。
21．下图表示验证酶的特性的几组对照试验，1～5 号试管内装有等量的体积分数为3%的H2O2 溶液。1～4 号试
管控制温度与滴入物质如图所示，请回答：
（1）滴入物质后，将点燃的卫生香分别放入1―4 号试管内液面的上方，1、2 号试管对照，____号试管内卫生
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香燃烧的更猛烈；2、4 号试管对比，____号试管内卫生香燃烧的更猛烈。
（2）若1―4 号都是为了验证酶的特性而设置的对照，_____号设置得不科学，应如何改进？答：
____________________________________________。
（3）若要验证“溶液的pH 对酶的活性有影响”而增设5 号试管，请完善：
①5 号试管内应滴入_________________________________________。
②5 号试管温度应控制在_______。
③将点燃的卫生香放入5 号试管内液面上方，观察到的现象是_________________。
④5 号试管与_______号试管可作为验证“溶液的pH 对酶的活性有影响”的一组对照实验，可得出的结论是
______________________________________________。
【答案】
2
2
4
将0℃改成37℃（或将熟猪肝改成鲜猪肝）
2 滴用酸液或碱液浸泡过的鲜猪肝研磨液。
（若在5 号试管滴入酸液或碱液，则其他试管应滴入等量的蒸馏水）
37℃
（卫生香的燃烧状态）无明显变化
2
号
溶液的pH 对酶的活性有影响（或过酸或过碱会影响酶的活性）
【解析】（1）1、2 号试管对照，2 试管加入的肝脏研磨液中含有过氧化氢酶，酶具有高效性，因此2 试管内卫
生香燃烧更猛烈；2、4 号试管对比，4 号试管加入煮沸冷却后的肝脏研磨液，高温使肝脏研磨液中的酶失去活性，
且4 号试管温度低，因此2 号试管反应强烈，产生更多的氧气，卫生香燃烧的更猛烈。
（2）若1―4 号都是为了验证酶的特性而设置的对照，应该遵循单一变量的原则，4 号试管与其他试管相比含
有2 个变量，不科学，应该将4 试管的0℃改成37℃（或将熟猪肝改成鲜猪肝）。
（3）若要验证“溶液的pH 对酶的活性有影响”而增设5 号试管，实验的自变量应该是pH 不同，其他条件应
保持一致且适宜，因此：
①5 号试管内应滴入2 滴用酸液或碱液浸泡过的鲜猪肝研磨液。（若在5 号试管滴入酸液或碱液，则其他试管应
滴入等量的蒸馏水）。
②温度是无关变量，应保持适宜，因此5 号试管温度应控制在37℃。
③由于过酸或过碱会使酶活性降低，因此将点燃的卫生香放入5 号试管内液面上方，观察到的现象是（卫生香
的燃烧状态）无明显变化。
④5 号试管与2 号试管可作为验证“溶液的pH 对酶的活性有影响”的一组对照实验，可得出的结论是溶液的pH
对酶的活性有影响（或过酸或过碱会影响酶的活性）。
22．研究证实ATP 既是“能量通货”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用
机理如图所示。请分析回答：
（1）神经细胞中的ATP 主要来自___________（生理过程），其结构简式是_______。研究发现，正常成年人安
静状态下24 小时有40 kg ATP 发生转化，而细胞内ADP、ATP 的浓度仅为2~10 mmnol/L，为满足能量需要，人体解
决这一矛盾的合理途径是_________________。
（2）由图可知，细胞间隙中的ATP 在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是_____。
（3）一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，两者均能作用于靶细胞膜上特异性的_____，从
而引起细胞的膜电位变化。据图分析，科学家当初推测ATP 可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路是：
用化学物质阻断神经递质在神经细胞间的信息传递后，发现________________。
（4）为了研究X 物质对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的X 物质将细胞处理24h，然后测量各组细胞
内ATP 的浓度和细胞死亡的百分率。经过多次实验后，所得数据如下表所示：
实验组编号
X 物质的浓度（mg•mL-1）
细胞内ATP 的浓度(mmol•mL-1）
细胞死亡的百分率
A
0
80
1
B
2
70
2
C
4
50
10
D
8
20
25
E
16
5
70
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F
32
1
95
①该实验的因变量是________。
②实验数据表明，该实验的因变量之间有何联系？_________。
【答案】（1）有氧呼吸
A-P~P~P
ATP 和ADP 相互迅速转化
（2）腺苷
（3）受体
受体细胞能接受到部分神经信号（或受体细胞的膜电位发生变化）
（4）细胞中ATP 的浓度和细胞死亡的百分率
细胞内ATP 浓度下降，能量供应减少，细胞死亡率增加
【解析】（1）神经细胞中的ATP 主要来自于有氧呼吸，ATP 的结构简式为A-P~P~P；根据题意分析，人体生命活
动需要能量很多，而ATP 的含量很低，说明人体内ATP 和ADP 相互转化是非常迅速的。
（2）ATP 是三磷酸腺苷的简称，将三个磷酸基团逐个脱离下来后剩余部分为腺苷。
（3）一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，两者均能引起受体细胞的膜电位变化。要想知道
ATP 是否能作为神经细胞间传递信息的信号分子，应先排除典型神经递质的作用，所以科学家的实验设计思路是用
化学物质阻断典型神经递质在神经细胞间的信息传递，图中显示P1 受体接受到了ATP 信号，其他受体没有，说明
靶细胞膜能接受到部分神经信号。
（4）①根据表格分析，该实验的自变量是X 物质的浓度，因变量是细胞中ATP 的浓度和细胞死亡的百分率。
②ATP 是生命活动的直接能源物质，细胞内ATP 浓度越大，为生命活动提供能量越多，细胞死亡率越少；反之
亦然。由表格可知，X 物质浓度越高，细胞产生ATP 量越少，细胞死亡率越高。
23．荔枝果皮褐变是限制长期储运、降低品质的主要因素。经研究，pH 是影响果皮褐变的环境因素之一，其作
用机理如下图所示。
（1）不法商贩对已经褐化的荔枝使用硫酸处理能够欺骗消费者，其原因是：________________。
（2）有人认为酸性溶液可能会抑制多酚氧化酶的活性，某同学设计了如下实验方案进行探究。请完善实验方案。
①实验材料：新鲜荔枝若干、pH 为1．7 的缓冲液、清水、恒温设备等。
②实验步骤：
第一步：将同种的新鲜荔枝随机分为2 组，其中A 组加_________________，B 组加清水，两组都在________（填
“常温”或“低温”）条件下保存。
第二步：3 天后将B 组的清水换成______，20 分钟后观察A、B 组的褐化程度。
③实验结果和结论：
若A 组的褐化程度__________（填“明显大于”“明显小于”或“基本等于”）B 组，说明酸性溶液能通过抑制
多酚氧化酶的活性达到降低褐化的作用。
若A 组的褐化程度________________（填“明显大于”“明显小于”或“基本等于”）B 组，说明酸性溶液不能
通过抑制多酚氧化酶的活性达到降低褐化的作用。
【答案】（1）硫酸溶液pH 较低，使褐色的花色素苷转变为棕红色
（2）pH 为1．7 的缓冲液常温pH 为1．7 的缓冲液明显小于基本等于
【解析】（1）因为硫酸溶液pH 较低，能使褐色的花色素苷转变为棕红色，所以不法商贩对已经褐化的荔枝使用
硫酸处理能够欺骗消费者。
（2）本实验的目的是探究酸性溶液会抑制多酚氧化酶的活性．实验设计要遵循单一变量原则和对照原则，因此
该实验要设计实验组和对照组两组，即将同种的新鲜荔枝随机分为2 组，单一变量是酸性不同，其中实验组（A 组）
加pH 为1．7 的缓冲液，对照组（B 组）加清水，两组都在常温条件下保存．还可以形成前后对照，即3 天后将B
组的清水换成pH 为1．7 的缓冲液，20 分钟后观察A、B 组的褐化程度。若酸性溶液能通过抑制多酚氧化酶的活性
达到降低褐化的作用，则A 组的褐化程度明显小于B 组；若酸性溶液不能通过抑制多酚氧化酶的活性达到降低褐化
的作用，则A 组的褐化程度基本等于B 组。
24．1833 年，Payen 和Personz 从麦芽的水抽提物中，用酒精沉淀得到了一种对热不稳定的物质，它可以使淀粉
水解为可溶性糖，后来知道这种物质就是淀粉酶。淀粉酶有多种类型，如α-淀粉酶可使淀粉内部随机水解，β-淀
粉酶则使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解。下图为研究pH 对两种淀粉酶相对活性影响的研究结果。请据图
回答相关的问题：
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（1）与α-淀粉酶水解淀粉的终产物相比，β-淀粉酶水解淀粉的主要产物为_____________。从图中可知，
__________淀粉酶在人体胃液(pH=l.8 左右）中的活性更高。
（2）在验证pH 对淀粉酶活性影响的实验中，酶的相对活力的大小可以用___________来表示。某同学设计了以
下两种实验方案：
①先分别在试管中加底物，再加酶，然后一起放在相应的pH 条件下保温，一段时间后检测。
②先分别在试管中加底物，再加在相应的pH 条件下保温的酶，一段时间后检测。
为了使实验结果更加可靠，应选择哪种方案，并说明理由:_______________________________________。
【答案】
麦芽糖
α
单位时间内底物的消耗量(或单位时间内产物的生成量）
方案②，因为如果酶和底物
先混合，还没放到对应的pH 条件下，化学反应已经进行，会干扰实验结果
【解析】（1）根据前面的分析可知，β-淀粉酶则使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解，两个单糖刚好构成
麦芽糖，所以该淀粉酶水解淀粉为麦芽糖。从图中可知，在PH 为1.8 时，α-淀粉酶比β-淀粉酶活性更高。
（2）酶活性大小可用单位时间内底物的消耗量(或单位时间内产物的生成量）表示，量越大，酶活性越高。对
比两种方案，方案1 中酶和底物（淀粉）都没有在每个特定的PH 条件下处理，直接让它们混合，这样会导致每个
实验组在没有达到设定的PH 时酶就开始催化底物了，导致得到的实验结果不是一定在所设定PH 条件下的实验结果，
所以选择方案2 更可靠。
25．白色念珠菌是存在于人体上呼吸道和肠道粘膜中的真菌，当机体免疫功能下降时，菌丝大量生长，侵入细
胞引起疾病。V 蛋白具有ATP 酶活性，对菌丝形成有重要作用。为研究药物D（一种ATP 酶抑制剂）的作用，科研
人员进行了如下实验。
（1）白色念珠菌与大肠杆菌在细胞结构上最主要的区别是白色念珠菌具有__________。ATP 分子的结构简式是
______________，V 蛋白将ATP 水解为ADP 时，储存在ATP 分子______________中的能量被释放出来，同时产生无
机磷。
（2）为研究不同浓度药物D 对V 蛋白的作用，科研人员将V 蛋白与反应缓冲液混合，实验组加入用DMSO 溶
解的不同浓度的药物D 溶液，室温孵育10 min 之后向反应体系中加入ATP 溶液，室温反应30 min。再向反应体系
中加入孔雀绿试剂（可与无机磷反应呈现绿色），定量分析反应体系的绿色深浅，得到如图所示结果。
①本实验中测定的绿色深浅，可反映出________________的量，从而得到V 蛋白活性。
②本实验以对照组数据作为V 蛋白活性相对值1，对照组的处理是____________，室温孵育10 min，向反应体
系中加入ATP 溶液，室温反应30 min。
③实验结果说明____________________________________________________________。
【答案】（1）核膜包围的细胞核
A－P～P～P
高能磷酸键
（2）ATP 水解
将V 蛋白与反应缓冲液混合，加入等量DMSO 溶液
药物D 能抑制V 蛋白的活性，且随
药物D 浓度增加，抑制作用增强
【解析】（1）白色念珠菌是一种真菌，属于真核生物，大肠杆菌属于原核生物，白色念珠菌与大肠杆菌在细胞
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结构上最主要的区别是白色念珠菌具有核膜包围的细胞核；ATP 分子的结构简式是A-P～P～P；V 蛋白具有ATP 酶活
性，V 蛋白将ATP 水解为ADP 时，储存在ATP 分子高能磷酸键中的能量被释放出来，同时产生无机磷。
（2）①孔雀绿试剂可与无机磷反应呈现绿色，而无机磷是ATP 的水解产物，所以本实验中测定的绿色深浅，
可反映出ATP 水解的量，从而得到V 蛋白活性。
②本实验的目的是研究不同浓度药物D 对V 蛋白的作用，可推知自变量是不同浓度的药物D，所以本实验的对
照组处理是将V 蛋白与反应缓冲液混合，加入等量DMSO 溶液，室温孵育10 min，向反应体系中加入ATP 溶液，
室温反应30 min。
③据图可知，实验结果为随着药物D 浓度的增加，V 蛋白活性相对值降低，说明药物D 能抑制V 蛋白的活性，
且随药物D 浓度增加，抑制作用增强。
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专题05
光合作用和细胞呼吸
●考试大纲
Ⅰ：对所列知识点要知道其含义，能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和使用它们。
Ⅱ：理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和
评价。
●考情概要
考纲要求
两年高考
1.细胞呼吸
Ⅱ
2017 海南、江苏
2016 上海
2014 重庆、海南
2.实验：探究酵母菌的呼吸方式
Ⅱ
2016 江苏、北京
2013 江苏、安徽
3. 光合作用的基本过程Ⅱ
2017 新课标Ⅱ卷、新课标Ⅰ卷、海南、天津
2016 上海、
海南、天津、新课标Ⅱ卷
2015 年浙江30、2015 年安
徽2 、2014 海南6、7、9、2014 天津2、2014 新课标全
国Ⅱ6、29、2014 四川6、2013 新课标全国，2、海南，
2,10、重庆，6 四川，1
4．影响光合作用速率的环境因素
Ⅱ
2017 新课标Ⅱ卷、天津、北京
2016 四川、北京、新课
标Ⅰ卷、新课标Ⅲ卷
2015 年重庆、江苏、四川、山东、
海南
2014 新课标Ⅰ卷、福建安徽、广东、浙江、山东、
重庆、江苏
5．实验：叶绿体色素的提取和分
离Ⅱ
2015 年江苏、山东
2013 江苏
●名师综述
光合作用和细胞呼吸是高中生物知识体系的核心内容之一，且试题综合性强、灵活性较大、与农业生产联系紧
密，是高考命题的重点和热点．尤其是“光合作用与呼吸作用”的综合题在高考及水平考试中每年必考，如以坐标曲
线图为背景考查相关知识或实验设计、实验探究的考察。因此在平时的复习备考中应对光合作用和细胞呼吸综合题
型进行规律和方法的总结，使学生能熟练掌握。该部分试题通常以图文结合的形式分设问题情境，考查光合作用和
细胞呼吸的发生场所、生理过程、影响因素和实验操作规范。近几年的高考试题也可以明显看出考查细胞呼吸的种
类、过程、场所及能量应用依然是高考热点。题型上多以选择题形式出现，也会出现结合呼吸过程、考查有关细胞
呼吸的实验分析题；呼吸速率题型既有选择题，也有非选择题，有图表题，也有实验分析题，主要通过分析氧气消
耗量、二氧化碳释放量或有机物干重变化情况来综合考查细胞呼吸的有关内容，甚至还结合相关计算进行考查；色
素的提取与分离实验通过对实验的考查课本实验也可依据课本实验中的原理、方法进行拓展、延伸，甚至配合实验
所得的一些数据绘制成曲线图、表格、坐标柱形图先进呈现出来，让考生进行实验设计或实验分析；兴光合速率及
其影响因素以选择题、非选择题，主要以实验分析为主，并伴有坐标曲线图或表格形式进行考查。
备考策略：理解细胞呼吸过程中物质与能量的转换过程并设计实验探究影响细胞呼吸的因素；会设计实验探究酵
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母菌的呼吸方式，并能对已设计好的装置进行分析；掌握酵母菌的呼吸特点及其探究实验中有氧与无氧条件的控制
方法；识记光合作用光反应和暗反应的场所、条件、物质与能量转换；理解影响光合作用的各种因素及其在生产实
践中的应用；能联系教材光合作用的发现中涉及到的实验，特别是萨克斯的实验，恩格尔曼的实验处理过程，高考
试题往往以这些经典实验为典范，经过改变处理，以新的情境、新的问题考查同学们对这些处理过程涉及的实验手
段和实验思想的理解；掌握叶绿体色素的提取和分离实验的原理、试剂、基本操作及实验结果。
1.从考查内容上看：近五年课标高考试题涉及的考点主要集中在主要侧重于考查细胞呼吸的种类、过程、场所、条
件及能量应用，呼吸方式的探究；光合作用探究历程中的经典实验及分析，光反应与暗反应的场所、条件、物质与
能量转换，影响光合速率的因素，叶绿素的种类、作用及提取与分离过程中的注意事项。
2．从考查角度上看，以实验为背景考查光合作用、呼吸作用原理及实验分析能力，将细胞呼吸与光合作用联系在
一起考查物质、能量转化过程。联系生活生产实际考查原理应用。可以以结构模式图考查光合作用和细胞呼吸的
场所；以代谢模式图考查光合作用和细胞呼吸的过程；以坐标曲线图考查光合作用和细胞呼吸的影响因素；以数据
表格图考查光合作用和细胞呼吸强度；以实验装置图侧重考查光合作用和细胞呼吸的实验探究。
3. 从命题趋势上看，预计2018 年高考对细胞呼吸的考查，还将继续与光合作用相结合，联系生产生活实际以实验
分析或图表曲线的形式综合考查。“探究酵母菌的呼吸方式”考点主要包括对比实验设计的规律方法、实验变量（有氧和
无氧条件）的确定与控制、实验结果的检测手段，以及实验预测、推断及相关结论的得出和分析等；以实验探究或生产
实践为背景考查光合作用、呼吸作用过程、场所，二者联系及原理应用等问题。
●基础考点
1．细胞有氧呼吸过程各个阶段的原料、场所、产物、产能多少比较。
2．有氧呼吸与无氧呼吸的比较。
3．细胞呼吸方式的实验探究过程，及有氧呼吸过程的呼吸底物的实验探究比较。
4．细胞呼吸的影响因素的坐标曲线、柱形图、表格的分析判断。
5．细胞呼吸与生产生活中的应用。
6．色素分离与提取的实验材料、原理、物质作用、具体操作过程的注意事项、色素种类、含量、作用的比较。
7．光合作用过程、光反应与暗反应关系。
8．光合作用的影响因素、条件、场所、原料等相关实验设计及在农业生产上的应用；条件变化，［H］、ATP、C3、C5、
积累有机物量的变化。
9．光合作用的特例：阳生、阴生植物比较、C3、C4 植物比较，景天科植物的光合作用、光呼吸等。
【析考题·明考向】
1．（2017 年海南卷，5）关于生物体内能量代谢的叙述，正确的是（
）
A．淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP 的生成
B．人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化
C．叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程
D．硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量
【答案】C
【解析】淀粉是在消化酶的作用下被水解成葡萄糖的，该过程没有ATP 的生成，A 错误。人体大脑活动的能量
主要来自葡萄糖的有氧氧化，B 错误。暗反应产生ATP 的过程需要光反应提供的能量，C 正确。硝化细菌生成有机
物的能量来自其将氨还原呈硝酸的过程，D 错误。
2．（2017 年海南卷，8）某染料（氧化型为无色，还原型为红色）可用于种子生活力的鉴定。某同学将吸胀的
小麦种子平均分成甲、乙两组，并进行染色实验来了解种子的生活力，结果如表所示。
分组
甲组
乙组
处理
种子与染料混合保温
种子煮沸后与染料混合保温
结果
种子中的胚呈红色
种子中的胚未呈红色
下列叙述错误的是（
）
A．甲组的胚发生了氧化还原反应
B．呼吸作用产生的NADH 使染料变成红色
C．乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞
D．种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果
【答案】C
【解析】由题目表格给予信息“甲组种子中的胚呈红色”可推出甲组种子中的染料被还原（发生了氧化还原反应），
还原剂为NADH，AB 正确。乙组细胞已被杀死，细胞膜失去了选择透过性，C 错误。胚细胞呼吸作用的强弱会影响
NADH 的产生进而影响染色效果，D 正确。
3．（2017 年海南卷，7）下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是（
）
A．分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小
B．若细胞既不吸收O2 也不放出CO2，说明细胞已停止无氧呼吸
C．适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗
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D．利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2 与释放CO2 的摩尔数不同
【答案】C
【解析】与成熟组织细胞相比，分生组织细胞代谢旺盛，呼吸速率快，A 错误。某些植物组织细胞无氧呼吸产
物为乳酸，产生乳酸的无氧呼吸过程，既不吸收O2 也不放出CO2，B 错误。降低氧气浓度，有氧呼吸减弱，有机物
消耗减慢，C 正确。利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2 与释放CO2 的摩尔数相同，D 错误。
4．（2016 年上海卷，15）人骨骼肌内的白肌细胞含少量线粒体，适合无氧呼吸、进行剧烈运动。白肌细胞内葡
萄糖氧化分解的产物有（
）
①酒精
②乳酸
③CO2
④H2O
⑤ATP
A．①③⑤
B．②④⑤
C．①③④⑤
D．②③④⑤
【答案】D
【解析】白肌细胞含少量线粒体，可以进行有氧呼吸和无氧呼吸，无氧呼吸的产物为乳酸和ATP，有氧呼吸的
产物为CO2 、H2O 、ATP。
5．（2016 年海南卷，11）下列有关植物细胞能量代谢的叙述，正确的是（
）
A．含有两个高能磷酸键的ATP 是DNA 的基本组成单位之一
B．加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP 生成减少，ATP 生成增加
C．无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP 的合成
D．光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP 合成
【答案】D
【解析】ATP 中含有核糖，DNA 中含有脱氧核糖，A 错误；呼吸抑制剂抑制呼吸作用，会使ADP 生成增加，ATP
生成减少，B 错误；无氧呼吸的第二阶段不产生ATP，C 错误；光下叶肉细胞的细胞质和线粒体可以进行有氧呼吸，
叶绿体进行光合作用，均可产生ATP，D 正确。
6．（2016 年北京卷，2）葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由ADP 转化为ATP 的过程（
）
A．在无氧条件下不能进行
B．只能在线粒体中进行
C．不需要能量的输入
D．需要酶的催化
【答案】D
【解析】酵母菌无氧呼吸产生酒精，在无氧呼吸的第一阶段生成ATP，由此推知葡萄酒酿制期间，酵母菌细胞
内由ADP 转化为ATP 的过程是在无氧条件下进行的；A 错误。无氧呼吸在酵母菌的细胞质基质中进行；B 错误。ADP+Pi+
能量→ATP；C 错误，D 正确。
7．（2016 年江苏卷，23）（多选）突变酵母的发酵效率高于野生型，常在酿酒工业发酵中使用。下图为呼吸链
突变酵母呼吸过程，下列相关叙述错误的是（
）
A．突变酵母乙醇代谢途径未变
B．突变酵母几乎不能产生［H］
C．氧气充足时，野生型酵母种群增殖速率大于突变体
D．通入氧气后，突变酵母产生ATP 的主要部位是线粒体
【答案】BD
【解析】突变酵母细胞能进行正常的乙醇代谢途径，A 正确；突变酵母细胞可通过乙醇代谢途径产生［H］，B
错误；氧气充足时，野生型酵母可进行正常的有氧呼吸，突变体不能进行正常的有氧呼吸，前者释放能量多，增殖
速率大于后者，C 正确；突变酵母产生ATP 的主要部位是细胞质基质，D 错误。
8．（2015 年上海卷，14）下列细胞中，其无氧呼吸过程会以乳酸为主要产物的是（
）
A．密闭塑料袋中苹果的细胞
B．用于制作酒精的酵母菌
C．剧烈奔跑时的马骨骼肌细胞
D．浇水过多的青菜根部细胞
【答案】C
【解析】苹果无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳；A 错误。酵母菌无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳；B 错误。动
物细胞无氧呼吸产物是乳酸；C 正确。浇水过多的青菜根部细胞无氧呼吸产物主要是酒精和二氧化碳；D 错误。
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9．（2017 年海南卷，5）关于生物体内能量代谢的叙述，正确的是（
）
A．淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP 的生成
B．人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化
C．叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程
D．硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量
【答案】C
【解析】淀粉是在消化酶的作用下被水解成葡萄糖的，该过程没有ATP 的生成，A 错误。人体大脑活动的能量
主要来自葡萄糖的有氧氧化，B 错误。暗反应产生ATP 的过程需要光反应提供的能量，C 正确。硝化细菌生成有机
物的能量来自其将氨还原呈硝酸的过程，D 错误。
10．（2017 年海南卷，10）将叶绿体悬浮液置于阳光下，一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法正确的是
（
）
A．离体叶绿体在自然光下能将水分解产生氧气
B．若将叶绿体置于红光下，则不会有氧气产生
C．若将叶绿体置于蓝紫光下，则不会有氧气产生
D．水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP 提供能量
【答案】A
【解析】光合作用的场所是叶绿体，离体的叶绿体在自然光下通过光反应能将水分解产生氧气，A 正确。叶绿
体中的色素既能吸收红光，也能吸收蓝紫光，BC 错误。着丝点断裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍发生在有
丝分裂的后期，C 错误。水在叶绿体中分解产生氧气不仅不需要ATP 提供能量，还能产生ATP，D 错误。
11．（2017 年新课标Ⅲ卷，3）植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应（如O2 的释
放）来绘制的。下列叙述错误的是（
）
A．类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP 的合成
B．叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制
C．光合作用的作用光谱也可用CO2 的吸收速率随光波长的变化来表示
D．叶片在640~660 nm 波长光下释放O2 是由叶绿素参与光合作用引起的
【答案】A
【解析】类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，A 错误；吸收光谱就是通过不同色素对不同波长光的吸收值来绘制的，B
正确；光合作用光反应阶段色素对光的吸收会直接影响到暗反应阶段对CO2 的利用，所以光合作用的作用光谱也可
用CO2 的吸收速率随光波长的变化来表示，C 正确；叶绿素主要吸收红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶片在
640~660 nm 波长光下释放O2 是由叶绿素参与光合作用引起的，D 正确。
12．（2017 年北京卷，2）某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此，对该植物生理特性理解错误的
是（
）
A．呼吸作用的最适温度比光合作用的高
B．净光合作用的最适温度约为25 ℃
C．在0~25 ℃范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大
D．适合该植物生长的温度范围是10~50 ℃
【答案】D
【解析】由题目所给曲线可以看出，呼吸作用的最适温度约为53 ℃，而光合作用的最适温度约为30 ℃，A 正
确；净光合速率达到最大值对应的温度（即最适温度）约为25 ℃，B 正确。在0~25 ℃范围内，与呼吸速率变化曲
线相比，光合速率变化曲线升高得更快，说明温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大，C 正确。超过45 ℃，
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呼吸作用产生的二氧化碳多于光合作用消耗的二氧化碳，说明呼吸作用消耗的有机物多于光合作用产生的有机物，
没有有机物的积累，不适合该植物的生长，D 错误。
13．（2017 年天津卷，6）某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2 酶的活性显著高于野
生型。下图显示两者在不同光照强度下的CO2 吸收速率。叙述错误的是（
）
A．光照强度低于P 时，突变型的光反应强度低于野生型
B．光照强度高于P 时，突变型的暗反应强度高于野生型
C．光照强度低于P 时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度
D．光照强度高于P 时，限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2 浓度
【答案】D
【解析】突变型水稻叶片叶绿素含量低于野生型，光照强度低于P 时，对光照的吸收能力低于野生型，则光反
应强度低于野生型，A 正确；突变型水稻叶片固定CO2 酶的活性显著高于野生型，光照强度高于P 时，突变型的CO2
吸收速率大于野生型，则暗反应强度高于野生型，B 正确；光照强度低于P 时，由于突变型水稻叶片叶绿素含量低，
则限制其光合速率的因素主要是光照强度，C 正确；光照强度高于P 时，由于突变型水稻叶片固定CO2 酶的活性高，
则限制其光合速率的因素是除CO2 浓度外的其他因素，D 错误。
14．（2016 年海南卷，10）下列叙述错误的是（
）
A．温度和光照会影响CO2 的同化速率
B．光合作用中O2 的产生发生在光反应阶段
C．光反应产生的ATP 和NADPH 不参与暗反应
D．土壤中的硝化细菌可利用CO2 和H2O 合成糖
【答案】C
【解析】温度影响酶活性，光照影响光反应，二者均会影响暗反应中CO2 的同化速率，A 项正确；光反应分解
水，产生O2，B 项正确；光反应产生的ATP 和NADPH 参与暗反应，C 项错误；硝化细菌属于自养型生物，可以利用
CO2 和H2O 合成糖类。
15．（2016 年天津卷，2）在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与
白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是（
）
A．红光，ATP 下降
B．红光，未被还原的C3 上升
C．绿光，［H］下降
D．绿光，C5 上升
【答案】C
【解析】叶绿体中的色素主要吸收利用红光和蓝紫光。若由白光突然改用光照强度与白光相同的红光，则可利
用的光增加，光反应增强，ATP 含量增加，未被还原的C3 减少，故A、B 项错误；叶绿体色素对绿光吸收最少，若
由白光突然改用光照强度与白光相同的绿光，可导致光反应速率减慢，光反应产生的［H］和ATP 减少，而短时间
内暗反应仍以原来的速率进行，消耗［H］和ATP，故短时间内［H］含量会下降，C 项正确；同理，绿光下由于［H］
和ATP 含量下降，导致C3 被还原为C5 的速率减慢，而暗反应中CO2 的固定仍以原来的速率消耗C5，故短时间内C5
的含量会下降，D 项错误。
16．（2016 年新课标Ⅱ卷，4）关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是（
）
A．叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B．构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C．通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D．黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
【答案】C
【解析】叶绿体中的色素能够溶解在包括乙醇在内的有机溶剂中，A 正确；镁属于细胞中的无机盐，可以离子
状态由植物的根从土壤中吸收，进而参加叶绿素的合成，B 正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，
可见光不包括红外光和紫外光，C 错误；叶绿素的合成需要光，黑暗中生长的植物幼苗，因没有光照而导致叶绿素
合成受阻，使类胡萝卜素的颜色显现出来，因而叶片呈黄色，D 正确。
17．（2016 年四川卷，5）三倍体西瓜由于含糖量高且无籽，备受人们青睐。下图是三倍体西瓜叶片净光合速率
（以CO2 吸收速率表示）与胞间CO2 浓度（Ci）的日变化曲线，以下分析正确的是（
）
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A．与11：00 时相比，13:00 时叶绿体中合成C3 的速率相对较高
B．14:00 后叶片的Pn 下降，导致植株积累有机物的量开始减少
C．17:00 后叶片的Ci 快速上升，导致叶片暗反应速率远高于光反应速率
D．叶片的Pn 先后两次下降，主要限制因素分别是CO2 浓度和光照强度
【答案】D
【解析】13：00 时胞间CO2 浓度低，二氧化碳的固定减弱，C3 的来源减少，其含量相对较少，A 错误；14：00
时后叶片的Pn 下降，有机物合成减少，但净光合速率大于0，说明有机物还在积累，B 错误；17：00 时后，叶片的
Ci 快速上升，是由于细胞呼吸速率大于光合速率，释放出二氧化碳在胞间积累，C 错误；叶片的Pn 先后两次下降，
第一次下降主要原因是由于叶片气孔部分关闭，二氧化碳供应不足导致，第二次下降是由于光照强度减弱引起的，
D 正确。
18．（2016 年北京卷，5）在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO2，48h 后测定植株营养器
官和生殖器官中14C 的量。两类器官各自所含14C 量占植株14C 总量的比例如图所示。
与本实验相关的错误叙述是（
）
A．14CO2 进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物
B．生殖器官发育早期，光合产物大部分被分配到营养器官
C．遮光70%条件下，分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近
D．实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响
【答案】C
【解析】光合作用的暗反应阶段在叶绿体基质中进行，消耗二氧化碳生成有机物（光合产物）；A 正确。由图可
看出：发育早期，正常光照和遮光70%条件下，营养器官中所含14C 量占植株14C 总量的比例均高于生殖器官中所含
14C 量占植株14C 总量的比例，由此推出生殖器官发育早期，光合产物大部分被分配到营养器官；B 正确。遮光70%
条件下，发育早期（1—2）分配到营养器官的光合产物量远大于分配到生殖器官的光合产物量，而到了发育的中后
期（3—5），分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近；C 错误。由图示可知该实验的自变量有：光强和
发育时期，因变量是两类器官各自所含14C 量占植株14C 总量的比例即光合产物在两类器官间的分配情况；D 正确。
19．（2015 年安徽卷，2）下图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图，下列叙述正确的是（
）
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A．CO2 的固定实质上是将ATP 中的化学能转化为C5 中的化学能
B．CO2 可直接被［H］还原，再经过一系列的变化形成糖类
C．被还原的C3 在有关酶的作用下，可再形成C5
D．光照强度由强变弱时，短时间内C5 含量会升高
【答案】C
【解析】CO2 的固定是CO2 与C5 在酶的催化下合成C3 的过程，没有ATP 的消耗，A 错误。CO2 必须先固定合成
C3 才能被［H］还原，B 错。被还原的C3 在有关酶的作用下，可再形成C5，C 正确。光照强度由强变弱时，产生的
ATP 和［H］减少，还原C3 减少，所以短时间内C3 含量会升高，C5 含量会下降，D 错误。
20．（2015 年海南卷，24）将一株生长正常的某种植物里于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养。从照
光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0。之后保持不变。在上述整时间段内，玻璃容器内CO2 浓度表
现出的变化趋势是（
）
A．降低至一定水平时再升高
B．持续保持相对稳定状态
C．降低至一定水平时保持不变
D．升高至一定水平时保持相对稳定
【答案】C
【解析】密闭容器内的植物在光照条件下既能进行光合作用也能进行有氧呼吸，植物净光合速率＝实际光合速
率－呼吸速率，净光合速率只要大于0，则光合作用消耗的CO2 量就大于有氧呼吸释放的CO2 量。根据题意，从照
光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0，之后保持不变。说明密闭容器内的CO2 浓度从光照开始就下
降，当净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0 时，密闭容器内的CO2 浓度停止下降，然后净光合速率为0 保持
不变，密闭容器内的CO2 浓度保持不变，C 正确。
21．
（2015 年海南卷，9）植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度（叶温）变化的趋势如图所示。错误的是（
）
A．植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能
B．叶温在36～50℃时，植物甲的净光合速率比植物乙的高
C．叶温为25℃时，植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的
D．叶温为35℃时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0
【答案】D
【解析】植物光合作用所需要的能量都来自于太阳能，A 正确；分析曲线可知，叶温在36～50℃时，植物甲的
净光合速率比植物乙的高，B 正确；光合与呼吸作用强度的差值即净光合速率，叶温为25℃时，植物甲的净光合速
率小于植物乙，C 正确；叶温为35℃时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值相等，均大于0，D 错误。
22．（2015 年福建卷，3）在光合作用中，RuBP 羧化酶能催化CO2+C5（即RuBP）→2C3。为测定RuBP 羧化酶的
活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5 与14CO2 的反应，并检测产物14C3 的放射性强度。下列分析错
误的是（
）
A．菠菜叶肉细胞内BuBP 羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质
B．RuBP 羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行
C．测定RuBP 羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法
D．单位时间内14C3 生成量越多说明RuBP 羧化酶活性越高
【答案】B
【解析】由题意可知，该酶催化的过程为光合作用暗反应过程中的CO2 的固定，反应场所是叶绿体基质，A 正
确；暗反应指反应过程不依赖光照条件，有没有光，反应都可进行，B 错误；对14CO2 中的C 元素进行同位素标记，
检测14C3 的放射性强度，可以用来测定RuBP 羧化酶的活性，C 正确；单位时间内14C3 的生成量的多少表示固定反应
的快慢，可以说明该酶活性的高低，D 正确。
23．（2017 年新课标Ⅱ卷，29）下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。
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据图回答下列问题：
（1）图中①、②、③、④代表的物质依次是______________、_____________、___________、_________________，
［H］代表的物质主要是_________________。
（2）B 代表一种反应过程，C 代表细胞质基质，D 代表线粒体，则ATP 合成发生在A 过程，还发生在
_________________（填“B 和C”“C 和D”或“B 和D”）。
（3）C 中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_________________。
【答案】（1）O2
NADP+
ADP+Pi
C5
NADH（或答：还原型辅酶Ⅰ）
（2）C 和D
（3）在缺氧条件下进行无氧呼吸
【解析】
（1）由图可知A、B 过程分别为光合作用的光反应和暗反应，图中类囊体膜上发生水的光解，产生NADPH
和①氧气；暗反应阶段消耗ATP 和NADPH，产生②NADP+、③（ADP 和Pi）；暗反应过程为卡尔文循环，CO2+C5 化
合物→2C3 化合物（二氧化碳的固定），所以④为C5。呼吸作用的第一阶段的场所为C 细胞质基质，在第一阶段中，
各种能源物质循不同的分解代谢途径转变成乙酰辅酶A；呼吸作用的第二、三阶段的场所为D 线粒体，在第二阶段
中，乙酰辅酶A（乙酰CoA）的二碳乙酰基，通过三羧酸循环转变为CO2 和氢原子；在第三阶段中，氢原子进入电
子传递链（呼吸链），最后传递给氧，与之生成水。呼吸作用中的[H]为还原型辅酶I（NADH）。
（2）植物叶肉细胞能产生ATP 的生理过程有：光合作用光反应阶段（A）和有氧呼吸的三个阶段（C 和D）。
（3）酒精是植物细胞无氧呼吸的产物。
24．（2015 年安徽卷，29）科研人员探究了不同温度（25℃和0．5℃）条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2 的生
成速率的变化，结果见图1 和图2。
（1）由图可知，与25℃相比，0．5℃条件下果实的CO2 生成速率较低，主要原因是______________；随着果
实储存时间的增加，密闭容器内的__________浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测
__________的浓度变化来计算呼吸速率。
（2）某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案：
称取两等份同一品种的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封；
将甲、乙瓶分别置于25℃和0．5℃的条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的CO2 浓度；
记录实验数据并计算CO2 的生成速率。
为使试验结果更可靠，请给出两条建议，以完善上述实验方案（不考虑温度因素）。
a．______________________________；
b．______________________________。
【答案】（1）低温降低了细胞呼吸相关酶活性
CO2
O2
（2）选取果实应成熟度应一致
每个温度条件下至少有3 个平行重复实验
【解析】（1）温度是影响酶活性的重要因素之一，说明低温下呼吸酶活性降低所致。果实细胞呼吸必然要产生
CO2，同时消耗O2，所以可通过测定密闭容器内这两种气体的浓度变化来计算细胞呼吸速率。
（2）分析实验设计思路，结合实验设计的五大原则，为了使实验结果更可靠，一方面选取果实应成熟度一致，
另一方面是每组最好设有平行重复实验。
25．（2017 年新课标Ⅰ卷，30）植物的CO2 补偿点是指由于CO2 的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的
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CO2 浓度，已知甲种植物的CO2 补偿点大于乙种植物的。回答下列问题：
（1）将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光
合速率都降低，原因是_________________，甲种植物净光合速率为0 时，乙种植物净光合速率_________________
（填“大于0”“等于0”或“小于0”）。
（2）若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增加，
原因是_________________。
【答案】（1）植物在光下光合作用吸收CO2 的量大于呼吸作用释放CO2 的量，使密闭小室中CO2 浓度降低，光
合速率也随之降低
大于0
（2）甲种植物在光下光合作用释放的O2 使密闭小室中O2 增加，而O2 与有机物分解产生的NADH 发生作用形
成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2 增多时，有氧呼吸会增加
【解析】（1）从题干信息可知，适宜条件下照光培养，由于进行光合作用，且光合速率大于呼吸速率，使密闭
小室内的CO2 浓度下降，两植物光合速率下降；甲种植物的CO2 补偿点大于乙种植物的CO2 补偿点，所以甲种植物
的净光合速率为0 时环境中的CO2 浓度大于乙种植物的净光合速率为0 时所需的CO2 浓度，所以甲种植物净光合速
率为0 时，乙种植物净光合速率大于0。
（2）甲种植物在光下光合作用释放的O2 使密闭小室中O2 增加，而O2 与有机物分解产生的NADH 发生作用形
成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2 增多时，有氧呼吸会增加。
26．（2017 年江苏卷，29）科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1 为光合放
氧测定装置示意图，图2 为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题：
（1）取果肉薄片放入含乙醇的试管，并加入适量_____________，以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的
果肉薄片会变成白色，原因是_____________。
（2）图1 中影响光合放氧速率的因素有_____________。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度，测定前应排除
反应液中_____________的干扰。
（3）图1 在反应室中加入NaHCO3 的主要作用是_____________。若提高反应液中NaHCO3 浓度，果肉放氧速率
的变化是_____________ （填“增大”、“减小”、“增大后稳定”或“稳定后减小”）。
（4）图2 中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率，对15 ~20 min 曲线的斜率几乎不变的合理解释是
____________；若在20 min 后停止光照，则短时间内叶绿体中含量减少的物质有____________（填序号：①C5
②
ATP
③［H］
④C3），可推测20 ~25 min 曲线的斜率为_____________ （填“正值”、“负值”或“零”）。
【答案】（1）CaCO3
光合色素溶解在乙醇中
（2）光照、温度、CO2（NaHCO3）浓度
溶解氧
（3）提供CO2
增大后稳定
（4）光合产氧量与呼吸耗氧量相等
①②③
负值
【解析】（1）CaCO3 能防止叶绿素被破坏。叶绿体中色素溶解在乙醇中，则果肉薄片长时间浸泡在乙醇中，果
肉薄片会变成白色。
（2）图1 中影响光合放氧速率的因素有光照、温度、CO2（NaHCO3）浓度。反应液中氧气浓度属于因变量，则
测定前应排除反应液中溶解氧的干扰。
（3）NaHCO3 为光合作用提供CO2，若提高反应液中NaHCO3 浓度，果肉细胞的光合作用会逐渐增强，但由于光
照强度、温度等因素的限制，果肉细胞的光合速率最终趋于稳定。
（4）15~20 min 曲线的斜率几乎不变，说明光合放氧的速率不变，即反应液中O2 浓度不变，说明此时光合产
氧量与呼吸耗氧量相等。若在20 min 后突然停止光照，则光反应减弱，短时间内叶绿体中［H］和ATP 含量减少，
C3 的还原减弱，而CO2 固定正常进行，则短时间内叶绿体中C5 含量减少。由于20 min 后停止光照，则光合作用逐
渐减弱直至停止，而呼吸作用正常进行，反应液中O2 含量减少，曲线的斜率为负值。
27．（2016 年新课标Ⅲ卷，29）为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A 品种小麦光合作用的影响，
某研究小组将生长状态一致的A 品种小麦植株分为5 组，1 组在田间生长作为对照组，另4 组在人工气候室中生长
作为实验组，并保持其光照和CO2 浓度等条件与对照组相同，与中午12：30 测定各组叶片的光合速率，各组实验
处理及结果如表所示：
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回答下列问题：
（1）根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是＿＿＿＿＿，其依据是＿
＿＿＿＿＿；并可推测，＿＿＿＿＿（填“增加”或“降低”）麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”
的程度。
（2）在实验组中，若适当提高第＿＿组的环境温度能提高小麦的光合速率，其原因是＿＿＿＿＿＿。
（3）小麦叶片气孔开放时，CO2 进入叶肉细胞的过程＿＿＿＿＿＿（填“需要”或“不需要”）载体蛋白，＿
＿＿（填“需要”或“不需要”）消耗ATP。
【答案】（1）湿度（或答相对湿度）
在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大
增加
（2）四
该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度
（3）不需要
不需要
【解析】（1）根据本实验结果可知，相同温度条件下，小麦光合速率随相对湿度的增加而明显加快，但相对湿
度相同时，小麦光合速率随温度的变化不明显，由此可推知中午时对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是相对
湿度；并可推测，增加麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。
（2）比较实验组二、三、四可推知，小麦光合作用的最适温度在31℃左右，而第四组的25℃还远低于最适温
度，所以在实验组中，若适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合速率。
（3）CO2 是以自由扩散方式进入叶肉细胞的，所以该过程不需要载体蛋白，也不消耗ATP。
28．（2016 年浙江卷，30）下面是关于植物光合作用的问题。请回答：
（1）光反应发生在叶绿体的＿＿＿＿＿中，H2O 在光反应中裂解为＿＿＿＿。
（2）若以14CO2 作为光合作用的原料，在卡尔文循环中首先出现含的三碳化合物是＿＿＿＿。该三碳化合物在
NADPH 的氢和ATP 的＿＿＿＿＿＿＿＿等物质存在的情况下，被还原为三碳糖磷酸。
（3）给某植物提供C18O2 和H2O，释放的氧气中含有18O 是由于＿＿＿＿＿＿，H218O 又作为原料参与了光合作
用之故。
（4）植物光合作用光饱和点可通过测定不同的＿＿＿＿＿＿＿＿＿下的光合速率来确定。在一定条件下，某
植物在温度由25℃降为5℃的过程中光饱和点逐渐减小，推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度＿＿＿＿＿
（选填: ＜、≤、＝、≥、＞）25℃。
【答案】（1）类囊体膜
氧气、H+和电子
（2）三碳酸
磷酸基团
（3）C18O2 的部分氧转移到H218O 中
（4）光强度
≥
【解析】（1）光合作用的光反应场所是叶绿体的基粒或类囊体薄膜上，水在光反应中裂解为氧气、H
＋和电子。
（2）卡尔文循环的第一个反应是RuBP 和二氧化碳结合形成三碳酸。然后在酸在NADPH 中的氢和ATP 的磷酸
基团还原为三碳糖磷酸。
（3）碳反应的过程也有水的产生，所以C18O2 参与光合作用会产生部分带有放射性的水。
（4）植物光合作用光饱和点可通过测定不同的光照强度下的光合速率来确定。某植物在温度由25℃降低到5℃
的过程中光饱和点逐渐减小，推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度≥5℃。
【名题集训·决胜高考】
1．比较植物有氧呼吸和无氧呼吸，下列相关叙述正确的是（
）
A．葡萄糖是有氧呼吸的主要底物，不是无氧呼吸的主要底物
B．CO2 是有氧呼吸的产物，不是无氧呼吸的产物
C．有氧呼吸逐步释放能量，无氧呼吸瞬间释放能量
D．有氧呼吸产生还原氢，无氧呼吸过程中也能产生还原氢
【答案】D
【解析】葡萄糖是有氧呼吸和无氧呼吸的主要底物，A 错误；葡萄糖经过有氧呼吸可以产生水和二氧化碳，而
经过无氧呼吸可以产生乳酸或酒精和二氧化碳，B 错误；有氧呼吸和无氧呼吸的能量都是逐步释放出来的，C 错误；
有氧呼吸第一阶段和第二阶段都产生还原氢，无氧呼吸第一阶段产生还原氢，D 正确。2．上海市世博会植物园中某
些植物在早春开花时，花序细胞的耗氧速率高出其他细胞100 倍以上，但相同质量葡萄糖生成ATP 的量却只有其他
细胞的40%，此时的花序细胞
A. 主要通过厌氧呼吸生成ATP
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B. 没有进行需氧呼吸第三阶段
C. 产生的热量远多于其他细胞
D. 线粒体基质不参与需氧呼吸
【答案】C
【解析】早春开花时，花序细胞的耗氧速率高出其它细胞100 倍以上，据此可推断其呼吸形式主要是有氧呼吸，
A 错误。花序细胞的耗氧速率高，而氧气参与有氧呼吸的第三阶段，B 错误。耗氧多，而产生的ATP 又较其他细胞
少，所以应该是细胞呼吸有相当一部分能量以热能的形式散失了，并且散失的热能多于其他细胞，C 正确；在线粒
体基质中进行有氧呼吸的第二阶段，D 错误。
3．下列关于叶绿体中色素提取和分离实验的说法，不正确的是（
）
A．实验中需要加入SiO2 进行研磨，以破碎细胞和叶绿体
B．在研磨过程中加入CaCO3 的目的是防止叶绿素被破坏
C．色素分离后在滤纸条上形成的4 条色素带从上至下分别呈橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色
D．色素带的宽度反映了色素在层析液中溶解度的大小
【答案】D
【解析】实验中需要加入SiO2 进行研磨，以破碎细胞和叶绿体，A 正确；在研磨过程中加入CaCO3 的目的是防
止叶绿素a 和叶绿素b 被破坏，B 正确；色素分离后在滤纸条上形成的4 条色素带从上至下分别呈橙黄色、黄色、
蓝绿色、黄绿色，C 正确；滤纸条上色素带的宽度反映了色素的含量，D 错误。
4．如图表示某植物在不同光照强度下，单位时间内CO2 释放量和O2 产生总量的相对变化。对植物生理过程分
析正确的是（
）
A．光照强度为a 时，光合作用强度不为零
B．光照强度为b 时，光合作用与呼吸作用强度相等
C．光照强度为c 时，光合作用强度是呼吸作用强度两倍
D．光照强度为d 时，光合作用从环境中吸收2 单位CO2
【答案】D
【解析】光照强度为a 时，没有氧气产生（不是释放），光合作用强度为0，A 错误；光照强度为b 时，CO2 释
放量等于氧气产生总量，即CO2 产生总量大于光合作用氧气产生总量，光合作用小于呼吸作用强度，B 错误；光照
强度为c 时，CO2 释放量与O2 产生总量相等，光合作用强度大于呼吸作用强度，但不能确定是两倍，C 错误；光照
强度为d 时，O2 产生量8 个单位超过了细胞呼吸的6 个单位，光合作用除了消耗呼吸产生的CO2，还要从环境中吸
收2 个单位的CO2，D 正确。
5．下列关于人体细胞的结构和功能的叙述，正确的是
A. 神经元细胞处于静息状态时不进行葡萄糖的跨膜运输
B. 线粒体外膜上没有运输葡萄糖分子和氧气分子的载体
C. 小分子物质都是通过主动运输或者被动运输进出细胞
D. 细胞之间通过胞间连丝可以进行信息交流和物质交换
【答案】B
【解析】神经元细胞处于静息状态时也要吸收葡萄糖用于细胞呼吸，因此进行葡萄糖的跨膜运输，A 错误；葡
萄糖分解为丙酮酸发生在细胞质基质中，在有氧存在时，丙酮酸进入线粒体中被彻底氧化分解，而氧气跨膜运输的
方式是自由扩散（不需要载体），因此线粒体外膜上没有运输葡萄糖分子和氧气分子的载体，B 正确；小分子物质通
常是通过主动运输或者被动运输进出细胞，但也存在例外，如氨基酸类的神经递质是以胞吐方式出细胞，C 错误；
植物细胞之间通过胞间连丝可以进行信息交流和物质交换，但人体细胞之间不存在胞间连丝，D 错误。
6．在干旱环境中，高粱细胞生物膜系统会受到损伤，抗干旱高粱仍能保持细胞正常形态，且叶片保持绿色的
时间明显长于普通高梁。某同学据此提出的假设中，不成立的是
A. 抗干旱高梁叶肉细胞自由水/结合水的比例高于普通高粱
B. 抗干旱高梁叶绿体内类囊体受干旱损坏程度小于普通高梁
C. 抗干旱高梁细胞调节渗透压能力强于普通高粱
D. 抗干旱高梁根细胞的细胞液浓度高于普通高梁
【答案】A
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【解析】抗干旱高梁叶肉细胞自由水/结合水的比例低，有利于增大抗性，A 错误；据题意可知，抗干旱高粱能
保持细胞正常形态，叶片保持绿色的时间明显长，说明抗干旱高梁叶绿体内类囊体受干旱损坏程度小，B 正确；抗
干旱高粱在干旱环境中能保持细胞正常形态，推测抗干旱高梁细胞调节渗透压能力较强，C 正确；当根毛细胞液浓
度低于外界溶液浓度时，根毛细胞会失水；而抗干旱高粱在干旱环境中能保持细胞正常形态，推测抗干旱高梁根细
胞的细胞液浓度较高，D 正确。
7．下列有关实验显色现象的叙述，错误的是
A. CO2 可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
B. 吡罗红可使RNA 呈现绿色
C. 健那绿可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色
D. 酸性条件下重铬酸钾与乙醇反应变为灰绿色
【答案】B
【解析】CO2 可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，A 正确；甲基绿可使DNA 呈现绿色，吡罗红可使RNA
呈现红色，B 错误；健那绿是活性染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，C 正确；酸性条件下重铬酸钾与乙醇
反应变为灰绿色，D 正确。
8．科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响，结果如图。下列叙述正确的是（
）
A．20 h 内，果肉细胞产生ATP 的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体
B．50 h 后，30℃条件下果肉细胞没有消耗O2，密闭罐中CO2 浓度会增加
C．50 h 后，30℃的有氧呼吸速率比2℃和15℃慢，是因为温度高使酶活性降低
D．实验结果说明温度越高，果肉细胞有氧呼吸速率越大
【答案】B
【解析】果肉细胞不能进行光合作用，其产生ATP 的场所有细胞质基质、线粒体，A 项错误；50 h 后，30 ℃条
件下果肉细胞没有消耗O2，是由于此温度条件下酶的活性较高，有氧呼吸已将O2 消耗殆尽，以后仅进行无氧呼吸，
故密闭罐中CO2 浓度会增加，B 项正确，C 项错误；由于酶具有最适温度，若超过最适温度，有氧呼吸速率会降低，
D 项错误。
9．为了研究棉花光合作用速率与温度的关系，某生物兴趣小组的同学测定了不同温度条件下，棉花植株在黑
暗中单位时间内氧气的消耗量以及光照条件下单位时间内氧气的释放量，结果如下图所示。据图分析，下列说法错
误的是（
）
A. 测氧气释放量的实验中光照强度及初始CO2 浓度应保持一致
B. 30℃时，棉花植株的总光合作用速率是呼吸作用速率的两倍
C. 40℃时，棉花叶肉细胞仍需从环境中吸收CO2 用于光合作用
D. 20℃时，棉花叶肉细胞线粒体中合成ATP 的量比叶绿体更多
【答案】D
【解析】测氧气释放量的实验，其目的是研究棉花光合作用速率与温度的关系，自变量是温度不同，而光照强
度及初始CO2 浓度均为无关变量，因此应保持一致，A 正确；黑暗中单位时间内氧气的消耗量表示呼吸作用速率，
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
光照条件下单位时间内氧气的释放量表示净光合作用速率，而净光合作用速率＝总光合作用速率－呼吸作用速率，
30℃时，棉花植株的净光合作用速率＝呼吸作用速率，因此总光合作用速率是呼吸作用速率的两倍，B 正确；40℃
时，棉花植株的净光合作用速率为零，即棉花植株的能进行光合作用的所有细胞的总光合作用速率与所有细胞的呼
吸作用速率相等，因此叶肉细胞中的光合速率大于呼吸速率，棉花叶肉细胞仍需从环境中吸收CO2 用于光合作用，
C 正确；20℃时，棉花叶肉细胞的净光合作用速率大于呼吸作用速率，而呼吸作用氧化分解的有机物产生于光合作
用，所以线粒体中合成ATP 的量比叶绿体中的少，D 错误。
10．下列关于探究酵母菌细胞呼吸方式实验的叙述正确的是
A. 选择酵母菌为实验材料是因为酵母菌是自养、兼性厌氧型微生物，易于培养
B. 通过设置有氧(对照组）和无氧(实验组）的对照，易于判断酵母菌的呼吸方式
C. 将进气管、排气管与锥形瓶连接后需要进行气密性检查，确保不漏气
D. 实验的因变量是澄清石灰水是否变浑浊和加入酸性重铬酸钾溶液后样液的颜色变化
【答案】C
【解析】在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，选择酵母菌为实验材料的确是因为酵母菌具有兼性厌氧且易于
培养的特点，但它不是自养型生物，A 错误；在该实验中所设置的有氧组和无氧组都是实验组，是为了相互对比，
易于判断酵母菌的呼吸方式，B 错误；为了保证实验结果的准确性，通常都要将进气管、排气管与锥形瓶连接后需
要进行气密性检查，确保不漏气，C 正确；本实验的因变量是酵母菌CO2 的产生快慢和是否有酒精生成，D 错误。
11．在温度适宜的条件下，测定植物叶片在不同光照强度下的CO2 吸收量，结果如下表。下列有关叙述正确的
是
光照强度（klx）
0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
C02吸收量（mg·lOOcm
-2·h
-1）
-4.0
0
4.0
8.0
10.0
10.0
A. 该植物叶片在光照强度小于2.0 klx 的条件下，不进行光合作用
B. 光照强度为6.0klx 时，植物叶片合成葡萄糖的量为12mg•l00cm-2•h-1
C. 光照强度为8.0klx 时，限制光合作用速率的主要环境因素是CO2 浓度
D. 光照强度为10.0klx 时，该植物在缺镁环境中的CO2 吸收量不变
【答案】C
【解析】分析表格数据可知，当光照强度为2.0 klx 时，测得叶片CO2 吸收量为0，说明此光照强度下光合速率
等于呼吸速率，即光照强度小于2.0 klx 的条件下植物进行光合作用，A 错误；光照强度为6.0 klx 时，植物叶片共消
耗CO2 为12 mg•l00cm-2•h-1，根据光合作用生成葡萄糖的总反应：消耗6mol CO2 生成1molC6H12O6，故合成葡萄糖量
为(12×180)/(6×44)=8.1 mg•l00cm-2•h-1，B 错误；光照强度为8.0 klx 时，植物光合速率达最大值，此时限制光合作
用速率的主要环境因素是CO2 浓度，C 正确；植物如果缺镁会影响叶绿素的合成，使光反应强度降低，从而影响暗
反应，D 错误。
12．下列关于细胞呼吸原理应用的说法，错误的是
A. 晒干的种子在贮存时仍可进行细胞呼吸
B. 食物真空包装的目的是为了抑制微生物的有氧呼吸
C. 谷氨酸棒状杆菌在控制通气的情况下可以生产味精
D. “胀袋勿食”的“胀袋”是由微生物乳酸发酵引起的
【答案】D
【解析】晒干的种子细胞仍然保持生物活性，在贮存时仍可进行细胞呼吸，A 正确；食物真空包装，没有氧气
存在，其的目的是为了抑制微生物的有氧呼吸，B 正确；谷氨酸棒状杆菌是好氧菌，加大通气量有利于谷氨酸的合
成，谷氨酸是制造味精的原料，即在控制通气的情况下可以生产味精，C 正确；“胀袋勿食”的“胀袋”是由微生物
酒精发酵产生的CO2 引起的，D 错误。
13．某研究小组在水肥充足条件下，观测了玉米光合速率等生理指标日变化趋势，结果如图所示。据图判断下
列有关叙述正确的是（
）
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A．光合作用消耗ATP 最快的时刻是15：00
B．根吸水能力最强的时刻是12：00
C．直接引起蒸腾速率变化的生理指标是气孔阻抗
D．影响光合速率的环境因素主要是CO2 浓度
【答案】C
【解析】光合速率越大，光合作用消耗ATP 也就越快，由甲图可知，光合作用消耗ATP 最快的时刻是12：00。
蒸腾作用越强，根吸水能力越强，由乙图可知，根吸水能力最强的时刻是15：00。蒸腾作用是水分以气体形式通过
气孔散失，直接引起蒸腾速率变化的生理指标是气孔阻抗。据图可知，本题中影响光合速率的主要环境因素是光照
强度。
14．将某绿藻细胞悬浮液放入密闭容器中，保持适宜的pH 和温度，改变其它条件上，测定细胞悬浮液中溶解
氧的浓度，结果如图所示。下列有关绿藻细胞代谢的说法正确的是（
）
A．前5 分钟只进行呼吸作用
B．第4 分钟只发生光能转化为化学能
C．第7 分钟C5 的数量瞬间增加
D．9～12 分钟光合作用速率等于呼吸作用速率
【答案】D
【解析】由曲线图可知，第4 分钟时光照开始，说明前4 分钟只进行呼吸作用，A 错误；第4 分钟时光照开始，
光反应过程中发生光能转化为化学能，暗反应过程中发生ATP 中活跃化学能转变为稳定的化学能，B 错误；第7 分
钟添加一定量的CO2，CO2 与C5 反应生成C3，故此时C5 的数量瞬间减少，C 错误；9～12 分钟溶解氧保持不变，说
明光合作用速率等于呼吸作用速率，D 正确。
15．下图为小球藻细胞进行光合作用的装置简图。下列有关叙述正
确的是
A. 小球藻吸收光能的色素存在于液泡内
B. 小球藻细胞通过主动运输吸收CO2（或C18O2）
C. 该实验可证明光合作用释放的氧气来自于水
D. 图中物质A 和B 的相对分子质量之比是9：8
【答案】C
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【解析】小球藻吸收光能的色素存在于叶绿体类囊体薄膜上，A 项错误；小球藻细胞通过自由扩散吸收CO2（或
C18O2），B 项错误；A 应为O2，B 应为18O2，说明光合作用释放的氧气来自于水，C 项正确；图中物质A 和B 的相对
分子质量之比是8∶9，D 项错误。
16．下列关于下图的表述中，正确的是（
）
A．若X 代表实验温度，则Y 可代表某种酶的催化活性，且该酶的最适温度接近乙
B．若X 代表含氧量，则Y 可代表苹果细胞呼吸总强度，且保鲜苹果的最佳氧浓度接近乙
C．若X 代表层析后叶绿体色素与滤液细线间的距离，则Y 可代表色素在层析液中的溶解度
D．若X 代表细胞壁与原生质层间的距离，则Y 可代表在质壁分离与复原中液泡色素的浓度
【答案】A
【解析】在一定的温度范围内，随温度的升高，酶的催化活性逐渐增强，超过最适温度后，随温度的升高，酶
的催化活性逐渐降低，故若X 代表实验温度，Y 代表某种酶的催化活性，则该酶的最适温度接近乙，A 正确；若X
代表含氧量，Y 代表苹果细胞呼吸总强度，则保鲜苹果时应选择呼吸总强度的最低的氧浓度，B 错误；若X 代表层
析后叶绿体色素与滤液细线间的距离，则甲、乙、丙、丁分别表示叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和橙黄色，即Y 可
代表各种色素的含量，C 错误；植物细胞在发生质壁分离与复原过程中，细胞壁与原生质层间的距离越大，液泡不
断失水最后不变，其中色素的浓度应该一直增加，最后保持不变，D 错误。
17．下列有关生命活动中，细胞内物质含量或比值的关系，正确的是
A. O2 与CO2 的比值，线粒体内比细胞质基质高
B. 细胞内结合水与自由水的比值，种子萌发时比休眠时高
C. 一般情况下，等质量物质有氧呼吸，产生CO2 与吸入O2 的比值，脂肪比葡萄糖高
D. 长期处于较低浓度CO2 条件下，C3 与C5 含量比较，前者比后者高
【答案】D
【解析】线粒体需要消耗氧气进行有氧呼吸，将二氧化碳排出到细胞质中，细胞质基质中的氧气浓度高于线粒
体内，而线粒体内的二氧化碳浓度高于细胞质基质，因此人体细胞内O2/CO2 的比值，线粒体内比细胞质基质低，A
错误。自由水所占比例越高，新陈代谢越旺盛，因此细胞内结合水/自由水的比值，种子萌发时比休眠时低，B 错误。
葡萄糖进行有氧呼吸，产生CO2 与吸入O2 的比值为1，脂肪进行有氧呼吸，产生CO2 小于吸入O2，等质量物质有氧
呼吸，产生CO2 与吸入O2 的比值，脂肪比葡萄糖低，C 错误。长期处于较低浓度CO2 条件下，一个五碳化合物形成
二个三碳化合物，C3 与C5 含量比较，前者比后者高，D 正确。
18．下图是探究酵母菌无氧呼吸产物的实验装置，甲瓶中加入10g 酵母菌和240mL 葡萄糖溶液，乙瓶中加入澄
清石灰水。相关叙述正确的是
A. 甲瓶中加入酵母菌和葡萄糖溶液后应立即与乙瓶相连通
B. 使乙瓶中澄清石灰水变浑浊的CO2 来自于酵母菌线粒体
C. 实验中需控制葡萄糖溶液的浓度以保证酵母菌正常的活性
D. 该实验结果说明酵母菌只有在无氧呼吸时才能产生酒精
【答案】C
【解析】该实验探究的是酵母菌的无氧呼吸，因此将甲瓶中加入酵母菌和葡萄糖溶液后，应该过一段时间再连
接乙瓶，以消耗掉甲瓶中的氧气，A 错误；使乙瓶中澄清石灰水变浑浊的CO2 是酵母菌无氧呼吸产生的，发生于细
胞质基质，B 错误；实验中需控制葡萄糖溶液的浓度以保证酵母菌正常的活性，C 正确；该实验结果只能说明酵母
菌无氧呼吸可以产生酒精，不能证明前提条件下不能产生酒精，D 错误。
19．为研究影响线粒体耗氧速率的因素，按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质，测定氧气浓度的
变化，结果如图（注：图中呼吸底物是指在呼吸过程中被氧化的物质）。下列分析错误的是（
）
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A．过程①有水的生成
B．加入的呼吸底物是葡萄糖
C．过程④比③耗氧速率低的主要原因是ADP 不足
D．过程②比⑤耗氧速率低的主要原因是呼吸底物不足
【答案】B
【解析】过程①为发在生线粒体内的呼吸作用，其中第三阶段有水的生成，A 正确；在细胞呼吸的过程中，葡
萄糖在细胞质基质中分解成丙酮酸，丙酮酸进入线粒体继续参与有氧呼吸的第二、三阶段，B 错误；过程④比③耗
氧速率低的主要原因是ADP 不足，C 正确；过程②比⑤耗氧速率低的主要原因是呼吸底物不足，D 正确。
20．下图为10 粒水稻种子在成熟过程中干物质和呼吸速率变化的示意图。下列分析不正确的是（
）
A．种子干物质快速积累时期，呼吸作用旺盛
B．种子成熟后期自由水减少，呼吸速率下降
C．种子成熟后期脱落酸含量较高，呼吸速率下降
D．种子呼吸速率下降有利于干物质合成
【答案】D
【解析】分析图中曲线变化可知，开花后10-30 天，种子干物质快速积累，此时呼吸作用旺盛，A 正确；种子
成熟后期自由水减少，呼吸速率下降，B 正确；种子成熟后期脱落酸含量较高，呼吸速率下降，C 正确；种子呼吸
速率下降，提供的能量减少，不利于干物质合成，D 错误。
21．高等植物生命过程中影响呼吸作用的因素有多种，据图回答下列相关问题：
（1）在测定呼吸作用相对速率时，通常需要避光条件，其原因是__________________，温度主要影响________，
进而影响呼吸作用的速率。
（2）能够在较长时间维持较快呼吸速率的温度称为适宜温度，如图是豌豆幼苗的呼吸速率随时间变化的曲线
图，由图可知，豌豆幼苗呼吸作用的适宜温度是________________________；
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温度为40 ℃时，豌豆幼苗呼吸速率随时间变化的特点是__________________________。
（3）呼吸作用反应物也会影响呼吸作用，其影响大小通常用单位时间内释放CO2 与吸收O2 的比率来表示。若
反应物为丙酮酸时释放CO2 与吸收O2 的比值为X，反应物为葡萄糖时的比值为Y，根据有氧呼吸有关过程，比较X
与Y 的大小关系是：X________（填“大于”、“等于”或“小于”）Y。
【答案】（1）避免光合作用的影响
（呼吸作用相关的）酶的活性
（2）30 ℃
短时间增大，较长时间减小
（3）大于
【解析】（1）在光下，植物会进行光合作用，吸收二氧化碳释放氧气，影响呼吸速率的测定。
（2）题干中“较长时间维持较快呼吸速率”，结合曲线不难看出30℃符合要求，40℃仅在短时间内呼吸速率
较快，不符合要求。
（3）葡萄糖经过有氧呼吸第一阶段，1 mol 葡萄糖产生了2 mol 丙酮酸和4 mol［H］，如果丙酮酸氧化分解，
2 mol 丙酮酸和1 mol 葡萄糖相比，产生的二氧化碳是相同的，但是由于2 mol 丙酮酸比1 mol 葡萄糖少了4 mol［H］，
需要的氧气就少2 mol；用方程式可以表示如下：呼吸底物为葡萄糖时，有氧呼吸方程式为C6H12O6＋6H2O＋6O2→
6CO2＋12H2O＋能量，推算出Y＝1；呼吸底物为丙酮酸时，有氧呼吸方程式为2C3H4O3＋6H2O＋5O2→6CO2＋10H2O
＋能量，推算出X＝1．2，所以X 大于Y。
22．图1、图2 分别代表烟草和玉米叶片利用CO2 的两条途径。请回答下列问题：
（1）图中过程①称为＿＿＿＿＿＿；玉米的光合叶片用碘液处理，＿＿＿＿细胞出现蓝紫色（不考虑有机物的
转移）。
（2）相比烟草，玉米更适宜于在＿＿＿＿＿＿＿＿的环境生活。
（3）探究不同氮素水平对烟草叶片光合作用的影响，实验结果如下表所示。分析表格数据回答下列问题：
①随着氮素水平的增高，气孔导度＿＿＿＿（填“限制”或“不限制）净光合速率的变化。
②取实验条件下等量的低氮组和高氮组的烟草叶片，制备色素滤液放在阳光与三棱镜之间，吸收光谱最明显的
差异出现在＿＿＿＿＿＿＿区域。
③为使实验数据更可靠，在控制好无关变量的基础上，应针对每个氮素水平条件下＿＿＿＿设置。
【答案】（1）CO2 的固定
维管束鞘
（2）高温、干旱
（3）①不限制
②红光和蓝紫光
③（至少3 个平行）重复实验
【解析】（1）根据图1 过程可知①表示CO2 和C5 化合物结合生成C3 化合物的过程即CO2 的固定；②过程表示C3
化合物的还原，此过程属于光合作用暗反应，发生于叶绿体基质中；碘液和淀粉结合成蓝紫色，根据图2 过程，维
管束鞘细胞中有淀粉的生成，故出现蓝紫色的细胞是维管束鞘细胞。
（2）由图1、图2 可知，图2 更适合生活在在高温、低浓度CO2 环境生活，这是因为图2 中植物叶肉细胞中有
CO2 泵，可将大气中浓度较低的二氧化碳收集起来供植物利用，这也是生物长期自然选择的结果。
（3）①从表中可知，随着氮素水平的增高，叶片净光合速率逐渐提高；在中氮、偏高、高氮三种情况下，气孔
导度大体相同，而净光合速率有所提高，所以说气孔导度不限制净光合速率的变化。②叶绿素主要吸收红光和蓝紫
光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。制备色素滤液放在阳光与三棱镜之间，吸收光谱最明显的差异出现在红光和蓝紫
光区域。③为使实验数据更可靠，在控制好无关变量的基础上，应针对每个氮素水平条件下设置多个重复试验。
23．为研究淹水时KNO3 对甜樱桃根呼吸的影响，设四组盆栽甜樱桃，其中一组淹入清水，其余三组分别淹入
不同浓度的KNO3 溶液，保持液面高出盆土表面，每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率，结果如图。请据图回答：
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（1）细胞有氧呼吸生成CO2 的场所是________________，CO2 排出细胞外，需要通过________层磷脂分子，其
跨膜运输方式是________。分析图中A、B、C 三点，可知________点在单位时间内与氧结合的[H]最多。
（2）图中结果显示，淹水时KNO3 对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有________作用，其中________mmol•L
－1 的
KNO3 溶液作用效果最好。
（3）根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强，实验过程中能否改用CO2 作为检测有氧呼吸速率的指标？请分析说
明：________________________________。
【答案】（1）线粒体基质
6
自由扩散
A
（2）减缓
30
（3）不能，因为无氧呼吸可能会产生CO2
【解析】（1）细胞有氧呼吸生成CO2 是有氧呼吸的第二阶段，场所是线粒体基质。CO2 排出细胞外，需要通过
两层线粒体膜和一层细胞膜，共6 层磷脂分子层，CO2 跨膜运输的方式是自由扩散。分析图中A、B、C 三点，可知
A 点有氧呼吸速率最快，说明在单位时间内与氧结合的[H]最多。
（2）图中结果显示，淹水时KNO3 对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓作用，其中30 mmol•L
－1 的KNO3 溶液曲
线下降最慢，作用效果最好。
（3）根系缺氧时，不能用CO2 作为检测有氧呼吸速率的指标，因为根无氧呼吸也会产生CO2，对有氧呼吸速率
的测定产生干扰。
24．某豆科植物种子萌发过程中CO2 释放速率和O2 吸收速率的变化趋势如图甲所示。萌发长出幼叶后植物吸收
CO2 情况随光照强度变化如图乙，该图中的C 点为晴朗白天11 时左右，此时其他条件都处于适宜状态，请据图回答
问题：
（1）在图甲中，从12～24h 期间，结合水/自由水的比值_________，呼吸速率逐渐增强，细胞呼吸的主要方式
是_________呼吸，该呼吸方式的产物是___________。
（2）图甲中胚根长出后，萌发种子的________呼吸速率迅速升高。从第48h 后细胞呼吸所消耗的底物肯定含有
_________。
（3）图乙中D 点代表的含义是光饱和点；限制C 点的因素有二氧化碳浓度；若此时空气中的CO2 含量突然降低，
则图中相关点的变化情况准确描述为B 基本不变，C 向______移动；由于CO2 含量突然降低，叶肉细胞中C3 和C5
含量变化情况分别为_____________。
【答案】（1）逐渐减小（或减少）
无氧
CO2 和乙醇
（2）有氧
脂肪（或脂类物质）
（3）左下方
减少和增多
【解析】（1）甲图中，12h～24h 之间细胞吸水，所以细胞中结合水/自由水的比值逐渐减小，植物细胞主要进行
无氧呼吸，产物是酒精和二氧化碳。
（2）根据以上分析已知，图甲中胚根长出后，种子有氧呼吸_呼吸速率迅速升高；第48h 后呼吸作用消耗的氧
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气量大于产生的二氧化碳量，因此消耗的有机物中肯定含有脂肪。
（3）若C 点空气中的CO2 含量突然降低，则光合作用减弱，而呼吸作用不变，因此C 点向左下方移动；由于
CO2 含量突然降低，二氧化碳固定减弱，因此三碳化合物减少，五碳化合物增加。
25．下图为某生物兴趣小组利用大棚探究不同光照强度对桃树叶片光合作用影响的日变化曲线。实验期间分别
于11h 和15h 打开和关闭通风口，请回答下列问题：
（1）进行实验时，大棚覆盖的塑料薄膜应选用_________（填颜色）；实验通过改变___________来设置不同的
弱光环境，该实验的自变量是_______________。
（2）图中10～11h，限制各组光合速率的主要因素是_____________；此时实验组若除去黑色遮阳网，短时间
内C5 的含量将______________（填“增加”“基本不变”或“减少”）。17h，T2 组叶肉细胞光合作用强度____________
（填“大于”“等于”或“小于”）呼吸强度。
（3）CK 组、T1 组、T2 组的净光合速率分别于12h、13h、14h 再次下降的原因可能是_____________。若要证明
上述推测成立，还需要测量细胞间CO2 的浓度和大棚CO2 的浓度，只有当净光合速率下降时，细胞间CO2 浓度变化
趋势为__________（填“上升”“下降”或“不变”），同时大棚CO2 的浓度与每胞间CO2 的浓度的比值___________
（填“上升”“下降”或“不变”）时，才能说明上述推测成立。
【答案】（1）无色（透明）
黑色遮阳网的层数
光照强度、时间
（2）CO2 浓度（或CO2 含量）
增加
大于
（3）大棚内温度升高，引起气孔关闭（气孔导度下降），光合速率下降
下降
上升
【解析】（1）根据前面的分析可知，为了保证100%的透光，应选用无色透明的塑料薄膜；为了改变透光率，
减弱光照，应增加黑色遮阳网的层数达到目的。实验的自变量有光照强度和时间。
（2）分析图形可知，图中10 h－11 h 的时间段内，各组的光合速率均下降，此时CO2 浓度降到较低点，因此
限制各组光合速率的主要因素是CO2 浓度。若将实验组若除去黑色遮阳网，，则其光照强度增强，光反应产生的［H］
和ATP 速度加快，进而还原C3 速度加快，生成C5 增多，但短时间内CO2 浓度不变，C5 的消耗不变，所以C5 的含量
将增加。17h，T2 组植物净光合速率为0，此时植物体内叶肉细胞等能进行光合作用的细胞合成的有机物既要满足自
身呼吸消耗的有机物，还要满足植物体上很多不能进行光合作用的细胞呼吸消耗，所以在该条件下，单独对叶肉细
胞而言，其光合作用强度大于呼吸作用强度。
（3）各组光合速率分别于12 h、13 h、14 h 又下降的原因可能是大棚内温度升高，引起气孔关闭（气孔导度下
降），光合速率下降。当净光合速率下降时，细胞间CO2 浓度变化趋势为下降，如果这时大棚CO2 的浓度与胞间CO2
的浓度的比值上升，即可说明气温升高导致了气孔关闭，进而引起光合速率下降。
资料正文内容开始>>
专题06
细胞的生命历程
●考试大纲
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Ⅰ：对所列知识点要知道其含义，能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和使用它们。
Ⅱ：理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和
评价。
●考情概要
考纲要求
两年高考
1.细胞的生长和增殖的周期性Ⅰ
2017 新课标Ⅲ卷
2016 海南、浙江
2015 北京
2014 四川、浙
江
2.细胞的无丝分裂Ⅰ
3.细胞的有丝分裂Ⅱ
2017 江苏
2016 海南、北京
2015 天津、安徽
2014 海南、新
课标Ⅰ卷、江苏、天津
4.细胞的减数分裂Ⅱ
2016 浙江
2014 安徽、北京
2013 江苏
5.动物配子的形成过程Ⅱ
2017 江苏
2015 天津卷
2013 天津、山东
6.动物的受精过程Ⅱ
2013 安徽、天津
7.细胞的分化Ⅱ
2017 江苏
2016 上海、海南、新课标Ⅱ卷、江苏
2015 重庆
2014 广东、新课标Ⅱ卷
8.细胞的全能性Ⅱ
2013 四川
9.细胞的衰老和凋亡以及与人体
健康的关系Ⅱ
2017 江苏
2016 海南
2013 山东、江苏、四川、天津
10.癌细胞的主要特征及防治Ⅱ
2017 江苏
2016 天津
2013 山东、安徽
2012 江苏
●名师综述
本专题沿着细胞的生命历程这条主线进行细胞的增殖、分化、衰老和凋亡等正常的生理过程，也介绍了给人类
健康造成巨大威胁的细胞癌变。许多内容与科学、技术、社会(STS)联系密切，特别是相关的生物学热点问题需要我
们更加关注，这也是高考的主要内容之一。因此复习时要注意突出重点，突破难点、疑点，关注热点：把握知识重
点：细胞周期的界定及各时期特点的分析，真核细胞有丝分裂的过程各时期染色体、DNA、染色单体、着丝点与细
胞两极距离的变化及分析；细胞分化的实质及其意义的理解；细胞全能性的原理及应用实例分析；减数分裂概念内
涵、有丝分裂与减数分裂的比较、细胞分裂过程中的有关细胞器的变化；细胞衰老的特征、细胞衰老与凋亡对生物
体正常发育的意义；癌细胞的主要特征·原因及防治探究等是复习的重点，必须在理解的基础上牢固记忆，善于将类
似的、易混淆的知识点或联系紧密的知识点进行分类、比较和归纳。如动、植物细胞有丝分裂过程的异同、、有丝
分裂与减数分裂过程中的染色体行为变化、与变异之间的联系、与遗传基本规律之间联系、衰老细胞与癌细胞特征
的比较等。重视实验与探究：观察根尖细胞的有丝分裂是高中生物的经典实验之一，对实验的原理、材料用具、方
法步骤务必认真掌握。另外，模拟探究细胞表面积与体积的关系，以及干细胞研究进展和应用、社会老龄化问题、
健康的生活方式与癌症的关系等也要引起重视。构建知识体系：本单元是必修1 模块的最后一个内容，复习时要以
细胞分裂、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程为主线，将前面复习的内容概括为一个知识网络，全
面掌握相关知识，有利于具体问题的解答。
解题策略：有丝分裂与减数分裂的比较常结合分裂图像及染色体与DNA 的数量变化曲线来考查；配子的形成常结
合DNA 复制与变异等知识进行考查。柱(条)形坐标图是在坐标轴的平面上画出长方形(即柱形)图像，内部可以填涂
细点或条纹等，其最大特点是反映某个“点”上的量变多少。故在构建“柱(条)形坐标图”时，一是要抓住“点”，使“点”
定位准确，二是要抓住“形”，使“形”符合“柱(条)形坐标图”的画
法要求。实例分析法加深理解细胞凋亡与细胞坏死的区别。并列表比较理解减数分裂与有丝分裂的区别。柱形图、
坐标图看清楚纵、横坐标轴的含义以及坐标系中直方图所代表的意义。即分析直方图所蕴含着的生物学信息；认
真分析、对比各变量之间的关系，找出各变量之间的内在联系；瞻前顾后生物学知识作进一步的推理分析，并进
行“图—文、直方图—坐标图”等的转化，由此对照各选项作出合理判断；运用形象直观的图像、掌握细胞增殖中的
染色体的行为变化；运用图表、曲线将细胞分裂各时期的染色体、DNA、染色单体数目变化，对应可能出现的变
异、与遗传规律的联系，和细胞分裂各时期进行归纳推理，并注意比较动植物细胞有丝分裂的异同，联系动物细
胞培养的应用，以不变应万变。联想对比法理解细胞分化、衰老、调亡与癌变等概念与特点；联系生活实际，理
解细胞分化及细胞全能性的原理和应用；关注人类健康，运用细胞衰老、凋民癌变的知识来分析与人类健康相关
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的科技热点。
1．从考查内容上看，主要集中对“细胞周期与有丝分裂过程，有丝分裂、减数分裂的特点，图像识别判断，细胞分
化实质，细胞衰老、凋亡特征和意义”等知识点进行考查。有丝分裂实验观察也是命题热点之一。
2．从考查角度上看，借助分裂图像综合考查有丝分裂、减数分裂及其与基因变化之间的关系。以分析判断纠错形
式考查对概念和过程的理解；以实验分析形式考查实验原理、操作等。重点考查细胞分裂图像的识别、细胞分裂过
程中染色体、DNA 的数量变化。常常结合白血病、癌症等实例考查对细胞全能性、细胞分化、细胞凋亡、细胞癌变
等知识的迁移。[来源:学#科#网Z#X#X#K]
3．从命题趋势上看，预计2018 年高考命题仍然对细胞增殖过程中的规律变化联系遗传、变异知识进行综合命题考
查，仍以判断纠错形式通过实例对细胞分化、细胞衰老、癌变、凋亡等概念的理解。观察有丝分裂、减数分裂的实
验也是命题热点之一，应予以重视。
●基础考点
1．细胞为什么要分裂的原因。
2．细胞周期的概念、表示方法、如何计算。
3．细胞有丝分裂各个时期的特点、染色体的行为变化，有丝分裂的意义。
4．有线分裂过程中的染色体、DNA、染色单体的变化、坐标曲线、图像的识别；动植物有丝分裂的比较。
5．细胞分化的概念、特点。
6．细胞全能性的概念和体现、动物细胞核移植和植物组织培养的相关问题。
7．细胞衰老、凋亡的特点；细胞癌变的原因、影响因素。
8．减数分裂概念、分裂各个时期的特点，细胞名称的变化，精子与卵细胞形成过程的不同。
9．减数分裂与有丝分裂前、中、后期图像的识别，DNA 含量、染色体数目、每条染色体上的DNA 含量坐标曲线的
识别。
10．细胞分裂与DNA 分子半保留复制的联系。
11．细胞分裂与遗传基本规律的关系，与变异的联系。
【析考题·明考向】
1．（2016 年海南卷，6）下列与细胞周期有关的叙述，正确的是（
）
A．等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期
B．在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期
C．细胞周期中染色质DNA 比染色体DNA 更容易复制
D．肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长
【答案】C
【解析】等位基因的分离发生在减数分裂过程中，减数分裂没有细胞周期，A 项错误；纺锤丝出现在有丝分裂
前期，B 项错误；DNA 复制需要解螺旋，染色体高度螺旋化，难以解旋，C 项正确；染色体存在于分裂期，分裂期
的时间远小于分裂间期。
2．（2017 年江苏卷，16）假如下图是某生物体（2n＝4）正常的细胞分裂示意图，下列有关叙述错误的是（
）
A．该细胞处于减数第二次分裂后期
B．若染色体①有基因A，则④有基因A 或a
C．若图中的②表示X 染色体，则③表示Y 染色体
D．该细胞产生的子细胞中有2 对同源染色体
【答案】A
【解析】该生物的体细胞有4 条染色体，该细胞中有8 条染色体，后者是前者的两倍，说明该细胞处于有丝分
裂后期，A 错误；染色体①和④是同源染色体，其上有相同基因或等位基因，染色体①有基因A，则④上有基因A
或a，B 正确；染色体②和③是同源染色体，但二者形态不同，则②和③为X 或Y 染色体，若②表示X 染色体，则
③表示Y 染色体，C 正确；有丝分裂产生的子细胞与亲代细胞相同，含有2 对同源染色体，D 正确。
3．（2016 年浙江卷，3）下列关于高等动物细胞增殖的叙述，错误的是（
）
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A．有丝分裂前的间期和减数分裂前期，都进行1 次染色质DNA 的复制
B．细胞周期的G2 期已经形成了1 对中心体，在有丝分裂前期形成纺锤体
C．染色体数为2n=24 的性原细胞进行减数分裂，中期II 染色体数和染色体DNA 分子数分別为12 和24
D．若在G2 期某染色质的1 个DNA 分子发生片段缺失，则该细胞有丝分裂产生的2 个子细胞均含有该异常DNA
【答案】D
【解析】有丝分裂前的间期和减数分裂前期，DNA 都只复制一次，A 正确；动物细胞在G2 期已经能观察到1 对
中心体，前期彼此分离散发出纺锤丝构成纺锤体，B 正确；体细胞染色体数为24 则处于减数第二次分裂的中期染色
体数为12 条，DNA 有24 个，C 正确；G2 期DNA 已经复制完成，一条染色质上有2 个DNA 分子，如果某个DNA 分
子发生片段缺失，则有丝分裂形成的2 个子细胞中只有一个细胞含有异常的DNA 分子，D 错误。
4．（2016 年新课标Ⅱ卷，2）某种物质可插入DNA 分子两条链的碱基对之间，使DNA 双链不能解开。若在细
胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是（
）
A．随后细胞中的DNA 复制发生障碍
B．随后细胞中的RNA 转录发生障碍
C．该物质可将细胞周期阻断在分裂中期
D．可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用
【答案】C
【解析】某物质可插入DNA 分子两条链的碱基对之间，使DNA 双链不能打开，说明该物质会阻碍DNA 分子的
解旋，因此会阻碍DNA 分子的复制、转录和抑制细胞的增殖，A、B、D 正确；因DNA 分子的复制发生在间期，所
以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期，C 错误。
5．（2015 年浙江卷，2）下列有关细胞周期和细胞分裂的叙述，正确的是（
）
A．不同生物的细胞大小和数目不同，但细胞周期长短相同
B．同一生物各种组织的细胞周期长短相同，但G1、S、G2 和M 期长短不同
C．若在G2 期加入DNA 合成抑制剂，则有丝分裂前期每个染色体仍含有2 条染色单体，子细胞染色体数目与母
细胞的相同
D．减数分裂前期I 同源染色体配对，每个染色体含有4 条染色单体，子细胞染色体数目为母细胞的一半
【答案】C
【解析】不同生物的细胞大小和数目不同，不同的细胞在分裂时其细胞周期的长短也各不相同，A 错误；同一
生物各种组织的细胞周期长短各不相同，构成细胞周期的G1、S、G2 和M 期长短也不相同，B 错误；DNA 的复制在
S 期进行，若在G2 期加入DNA 合成抑制剂，则不影响染色体中DNA 的复制，有丝分裂前期每个染色体仍含有2 条
染色单体，C 正确；减数第一次分裂前期同源染色体联会形成四分体结构，此时每个染色体含有2 条染色单体，经
减数分裂形成的子细胞中染色体数目为母细胞的一半，D 错误。
6．（2015 年北京卷，3）流式细胞仪可根据细胞中DNA 含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌物处理体
外培养的癌细胞。24 小时后用流式细胞仪检测，结果如图。对检测结果的分析不正确的是（
）
A．b 峰中细胞的DNA 含量是a 峰中的2 倍
B．a 峰和b 峰之间的细胞正进行DNA 复制
C．处于分裂期的细胞均被计数在a 峰中
D．此抗癌药物抑制了癌细胞DNA 的复制
【答案】C
【解析】由图可知，在b 峰中细胞的DNA 含量为80，而a 峰中细胞的DNA 含量为40；在a 峰与b 峰之间细胞
内的DNA 在逐渐加倍，所以正进行着DNA 分子的复制；通过实验组和对照组中，b 峰细胞的数量可以看出，实验
组中进行DNA 复制的癌细胞数量明显减少，则说明该药物对癌细胞DNA 复制有抑制作用；在细胞分裂期中前、中、
后三个时期的细胞应位于b 峰，而末期的细胞应位于a 峰处，所以C 错误。
7．（2017 年江苏卷，18）下列关于人体细胞分化、衰老、凋亡与癌变的叙述，错误的是（
）
A．细胞分裂能力随细胞分化程度的提高而减弱
B．衰老细胞中各种酶的活性显著降低
C．细胞凋亡有助于机体维持自身的稳定
D．癌细胞无接触抑制特征
【答案】B
【解析】细胞分化程度越高，分裂能力越弱，A 正确；衰老的细胞中大多数酶的活性普遍降低，B 错误；细胞
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凋亡能够维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰，C 正确；癌细胞的细胞膜上糖蛋白减少，培养时无
接触抑制特征，D 正确。
8．（2016 年上海卷，27）十年前两个研究小组几乎同时发现，将四个特定基因导入处于分化终端的体细胞（如
成纤维细胞等）中，可诱导其形成具有胚胎干细胞样分化潜能的诱导性多能干细胞。这项先进技术的潜在应用前景
是（
）
A．改造和优化人类基因组结构
B．突破干细胞定向分化的障碍
C．解决异体组织/器官排斥难题
D．克隆具有优良品质的动物个体
【答案】C
【解析】这项技术的重要意义在于使已高度分化的细胞恢复分裂能力，形成多能干细胞，而不是优化人类的基
因组结构；B 项属于理论方面的意义，不属于应用前景；该项技术不能用于产生新个体，克隆具有优良品质的动物
个体可以通过核移植技术实现。
9．（2016 年海南卷，4）下列关于人体细胞的叙述，错误的是（
）
A．人的正常体细胞的分裂次数是有限的
B．自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老
C．细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除
D．衰老细胞代谢速率加快是细胞内水分减少引起的
【答案】D
【解析】人的正常体细胞最大分裂次数为50 次，A 正确；自由基攻击蛋白质可引起细胞衰老，B 正确；细胞中
衰老的细胞器会被溶酶体清除，C 正确；衰老的细胞代谢速率减慢，D 错误。
10．（2016 年海南卷，9）下列关于植物细胞的叙述，错误的是（
）
A．高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能
B．植物细胞在有氧条件下的呼吸终产物与无氧条件下的不同
C．种子胚根和胚芽中的所有细胞都是由受精卵分裂分化而来的
D．叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果
【答案】A
【解析】高度分化的细胞含有该生物全套的遗传信息，具有发育的全能性，A 错误；植物细胞无氧条件下产生
酒精，B 正确；种子中的胚由受精卵经有丝分裂、分化而来，C 正确；叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的不同
是细胞分化的结果，D 正确。
11．（2016 年新课标Ⅱ卷，1）在细胞的生命历程中，会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是（
）
A．细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献
B．哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞
C．细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果
D．通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株
【答案】B
【解析】细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础，而细胞增殖的主要方式
是有丝分裂，A 项正确；哺乳动物的造血干细胞是已经分化的细胞，B 项错误；细胞分化的实质是在个体发育中，
在遗传物质的控制下合成特异性蛋白质的过程，即细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果，C 项正确；借助植物
组织培养技术，可将离体的植物叶肉细胞培育成新的植株，D 项正确。
12．（2016 年江苏卷，3）下列关于细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是（
）
A．线虫发育过程中细胞数量减少，是细胞衰老死亡的结果
B．恶性肿瘤细胞有无限增殖的特性，所以不易被化疗药物杀死
C．人的造血干细胞是全能干细胞，可以分化为多种细胞
D．体外培养时，儿童的成纤维细胞传代次数多于成人的成纤维细胞
【答案】D
【解析】线虫发育过程中细胞数量减少，是细胞分化的结果，A 错误；恶性肿瘤细胞适应不良环境的能力强，
不易被化疗药物杀死，B 错误；人的造血干细胞是多能干细胞，C 错误；儿童成纤维细胞分化程度低，成人的成纤
维细胞分化程度高，体外培养时前者传代次数多，D 正确。
13．（2016 年天津卷，6）在培养人食管癌细胞的实验中，加入青蒿琥酯（Art），随着其浓度升高，凋亡蛋白Q
表达量增多，癌细胞凋亡率升高。下列叙述错误的是（
）
A．为初步了解Art 对癌细胞的影响，可用显微镜观察癌细胞的形态变化
B．在癌细胞培养液中加入用放射性同位素标记的Art，可确定Art 能否进入细胞
C．为检测Art 对凋亡蛋白Q 表达的影响，须设置不含Art 的对照试验
D．用凋亡蛋白Q 饲喂患癌鼠，可确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡
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【答案】D
【解析】癌变细胞凋亡时，形态结构会发生显著变化，这些变化可以用显微镜观察到，A 正确；根据放射性同
位素标记的Art 出现位置，可以判断其是否能进入细胞，B 正确；检测Art 对凋亡蛋白Q 表达的影响，需设置不含
Art 的对照实验，C 正确；凋亡蛋白Q 属于大分子物质，若用凋亡蛋白Q 饲喂患癌鼠，会在鼠的消化道内被消化分
解氨基酸，故无法确定该蛋白的作用，D 错误。
14．（2016 年四川卷，7）研究发现，直肠癌患者体内存在癌细胞和肿瘤干细胞。用姜黄素治疗，会引起癌细胞
内BAX 等凋亡蛋白高表达，诱发癌细胞凋亡；而肿瘤干细胞因膜上具有高水平的ABCG2 蛋白，能有效排出姜黄素，
从而逃避凋亡，并增殖分化形成癌细胞。下列说法不正确的是（
）
A．肿瘤干细胞与癌细胞中基因的执行情况不同
B．肿瘤干细胞的增殖及姜黄素的排出都需要消耗ATP
C．编码BAX 蛋白和ABCG2 蛋白的基因都属于原癌基因
D．用ABCG2 抑制剂与姜黄素联合治疗，可促进肿瘤干细胞凋亡
【答案】C
【解析】肿瘤干细胞与癌细胞是两种通过细胞分化产生的不同的细胞，细胞分化的实质是不同细胞内基因的执
行情况不同，A 正确；细胞增殖间期会进行蛋白质的合成，需要消耗能量，姜黄素的排出需要载体蛋白，也需要消
耗能量，B 正确；BAX 蛋白属于凋亡蛋白，编码其基因属于控制细胞凋亡的基因，不属于原癌基因，C 错误；ABCG2
蛋白能有效排出姜黄素，逃避凋亡，故利用ABCG2 抑制剂与姜黄素联合治疗，可促进肿瘤干细胞凋亡，D 正确。
15．（2015 年海南卷，5）关于细胞凋亡的叙述，错误的是（
）
A．细胞凋亡受细胞自身基因的调控
B．细胞凋亡也称为细胞编程性死亡
C．细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中
D．被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除
【答案】C
【解析】细胞凋亡受细胞自身基因的调控，是正常的细胞生命活动，A 正确；细胞凋亡也称为细胞编程性死亡，
B 正确；细胞凋亡可出现在个体发育全过程中，C 错误；被病原体感染的细胞清除属于细胞凋亡，D 正确。
16．（2015 年海南卷，6）关于人体造血干细胞的叙述，错误的是（
）
A．造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异
B．造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的
C．健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中
D．造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同
【答案】B
【解析】造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异，是基因选择性表达的结果，A 正确；哺乳动物成熟的红细
胞中没有细胞核与各种细胞器，造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是不可逆的，B 错误；健康成年人的造血干细
胞主要存在于其骨髓中，C 正确；造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同，是细胞分化的结果，D 正确。
17．（2015 年江苏卷，2）下列关于人体细胞增殖、分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是（
）
A．细胞的分化程度越高，全能性越强
B．癌细胞具有细胞增殖失控的特点
C．正常细胞的衰老凋亡必将使个体衰老死亡
D．幼年个体生长需细胞增殖，成年后不需细胞增殖
【答案】B
【解析】全能性是已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能，分化程度越高，全能性越弱，A 错误；癌细
胞具有无限增殖的能力，细胞增殖失控，B 正确；人是多细胞生物，正常细胞的衰老凋亡不会导致个体衰老死亡，C
错误；幼年个体生长的过程需细胞增殖分化，成年后也需细胞增殖分化，D 错误。
18．（2015 年山东卷，2）关于细胞生命历程的叙述，正确的是（
）
A．胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因
B．原癌基因与抑癌基因在正常细胞中不表达
C．真核细胞不存在无丝分裂这一细胞增殖方式
D．细胞分化过程中蛋白质种类和数量发生改变
【答案】A
【解析】在胚胎发育过程中也存在细胞凋亡的现象，说明胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因，A 项正确；
原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，所以原癌
基因与抑癌基因在正常细胞中也表达，B 项错误；细胞通过分裂进行增殖，真核细胞的分裂方式有三种：有丝分裂、
无丝分裂、减数分裂，C 项错误；细胞分化是基因选择性表达的结果，使不同细胞中合成的蛋白质种类出现差异，D
项错误。
19．（2017 年新课标Ⅲ卷，29）利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。以
下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题：
（1）DNA 合成阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA 合成可逆抑制剂，处于_____________
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期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的______________期，以达到细胞周期同步
化的目的。
（2）秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制
_________________，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞______________（填“会”
或“不会”）被阻断在间期。
（3）血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化，分裂间期的特点
是________________（答出1 点即可）。
【答案】（1）分裂
间（或答：S）
（2）纺锤体形成
不会
（3）完成DNA 复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备物质
【解析】（1）DNA 复制发生在细胞分裂间期；DNA 合成被阻断后，分裂期不受影响，分裂间期受影响。最终细
胞会停滞在细胞周期的间期。
（2）秋水仙素通过抑制纺锤丝的形成来使染色体数目加倍，而纺锤丝形成于有丝分裂前期；经秋水仙素处理
的细胞不会被阻断在间期。
（3）分裂间期的特点是相关蛋白的合成、DNA 进行复制、为分裂期准备物质。
20．（2017 年江苏卷，30）某研究小组以同一品种芹菜根尖和花粉母细胞为材料，开展芹菜染色体核型分析实
验。图1、图2 是从两种材料的30 个显微图像中选出的两个典型图像。请回答下列问题：
（1）将剪取的芹菜幼根置于2 mmol/L 的8-羟基喹啉溶液中处理，以提高根尖细胞中有丝分裂的_____________
期细胞的比例，便于染色体观察、计数。
（2）实验中用纤维素酶和果胶酶混合液分别处理根尖、花粉母细胞，目的是___________。再用低浓度的KCl
处理一段时间，使细胞适度膨胀，便于细胞内的_____________更好地分散，但处理时间不能过长，以防细胞
_____________。
（3）图1 是_____________细胞的染色体，判断的主要依据是_____________。
（4）分析根尖细胞染色体核型时，需将图像中的_____________进行人工配对;根据图1、图2 能确定该品种细
胞中未发生的变异类型有_____________ （填下列序号）。
①基因突变
②单体
③基因重组
④三体
【答案】（1）中
（2）去除细胞壁（使细胞分离）
染色体
吸水涨破
（3）花粉母
同源染色体联会
（4）同源染色体
②④
【解析】（1）有丝分裂中期染色体形态固定、数目清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期。
（2）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，故用纤维素酶和果胶酶混合液，能去除根尖、花粉母细胞的细
胞壁，使组织间细胞相互分离开来。由于根尖、花粉母细胞无细胞壁，则在低浓度的KCl 溶液中，会吸水适度膨胀，
使细胞内染色体更好地分散。但处理时间不能过长，否则无壁的细胞会吸水涨破。
（3）图1 中细胞内同源染色体联会形成四分体，应是进行减数分裂的花粉母细胞的染色体。
（4）在分析根尖细胞染色体核型时，需将同源染色体进行人工配对，以判断细胞中染色体的数目和结构是否
发生变化；光学显微镜下可观察到染色体，光学显微镜下不能观察到基因突变和基因重组，故不能确定该品种细胞
是否发生了基因突变和基因重组。观察图1 、图2，该品种细胞中染色体数目正常，没有出现单体或三体。
21．（2015 年福建卷，26）为了研究从植物中提取的可可碱是否可以作为除草剂，某科研小组开展了可可碱对
鬼针草根尖细胞的有丝分裂和种子萌发影响的实验研究，结果如下表。请回答：
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（1）本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片，制片过程中根尖解离需要用到的试剂是＿＿＿＿＿。右图为显
微镜下观察到的部分细胞图像，箭头所指的细胞处于分裂期的＿＿＿＿期。
（2）实验结果显示，与对照组相比，当可可碱浓度到达1．0mmol．L-1 时，在分裂期的细胞中，后期和末期的
细胞数目相对＿＿＿＿＿。产生这种结果的原因可能是＿＿＿＿＿＿＿＿，导致染色体无法移向细胞两极。
（3）实验结果表明，随着可可碱浓度的升高，种子发芽率＿＿＿＿。为探究可可碱影响种子发芽率的可能原
因，某同学提出假设：可可碱会降低种子中赤霉素的水平。现欲通过实验检验上述假设，请写出实验设计的基本思
路：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【答案】（1）盐酸（或盐酸和酒精）
中
（2）减少
可可碱能够抑制纺锤体的形成
（3）降低
以不同浓度的可可碱处理鬼针草种子，一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量，分析可可碱浓
度与赤霉素含量的关系
【解析】（1）解离液的作用是使组织中的细胞相互分离开来，其成分为盐酸的酒精的混合液。右图中箭头所指
细胞染色体着丝点都排列在赤道板上，处于细胞分裂中期。
（2）由表可知，当可可碱浓度达到1．0mmol．L-1 时，处于后期和末期的细胞所占比例明显低于其他浓度，说
明处于该期的细胞数目相对较少。而前中期变化较小，所以可能是可可碱能够抑制纺锤体的形成。
（3）随着可可碱的浓度的升高，种子的发芽率明显降低。实验目的为：探究可可碱会降低种子中赤霉素的水
平。自变量为可可碱的浓度，因变量为赤霉素的含量。实验设计的基本思路是以不同浓度的可可碱处理鬼针草种子，
一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量，分析可可碱浓度与赤霉素含量的关系。
【名题集训·决胜高考】
1．下列关于高等植物细胞有丝分裂过程的叙述，正确的是
A. 赤道板先于细胞板形成
B. 染色体数先于DNA 分子数加倍
C. 细胞核先于细胞质分裂
D. 中心体先于姐妹染色单体分离
【答案】C
【解析】高等植物细胞有丝分裂过程中，赤道板是假想的板，并不存在，A 错误；DNA 分子在有丝分裂间期加
倍，而染色体在有丝分裂后期才加倍，B 错误；细胞核先于细胞质分裂，C 正确；高等植物细胞中没有中心体，D
错误。
2．生物体的生长主要体现在细胞的分裂和生长，对正常生长个体而言细胞表面积与体积的关系是限制细胞长大
的原因之一。下列有关细胞生命历程的叙述正确的是（
）
A．在成熟的生物体中，被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的
B．任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期
C．造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的
D．同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的弱
【答案】A
【解析】在成熟的生物体中，被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的额，A 正确。具有分裂能力的
细胞不一定都有细胞周期，只有连续分裂的细胞才具有，B 错误。造血干细胞分化为成熟的红细胞的过程是不可逆
的，C 错误。同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强，D 错误。
3．在含32P 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中浸泡蚕豆幼苗（体细胞中含6 对同源染色体)，完成若干个细
胞周期后，转移到不含放射性标记物的培养液中继续培养。转移后根尖细胞连续分裂的时间（单位:h)如图所示。下
列叙述正确的是
A. 图中包含3 个完整的细胞周期
B. 第2〜19.3h 染色质螺旋化变成染色体
C. 第38.6〜40.6h 细胞内染色体数变化为6→12→6
【公众号：实用视界 +VX：18071191557】
D. 第40.6h 后一个子细胞中带放射性的染色体数为0〜12 条
【答案】D
【解析】图中包含2 个完整的细胞周期，A 错误；第2〜19.3h 处于分裂间期，而染色质螺旋化变成染色体发生
在分裂期，B 错误；第38.6〜40.6h 表示分裂期，细胞内染色体数目变化为12→24→12，C 错误；第40.6h 后，细胞
分裂结束，一个子细胞中带放射性的染色体数为0〜12 条，D 正确。
4．叶片颜色的变化是叶片衰老最显著的特征之一，通常将叶片中叶绿素含量的下降作为其衰老的检测指标。
下列有关叶片衰老的叙述不正确的是
A. 黄化过程中，叶绿素的降解明显快于合成，RNA 大量水解，蛋白质含量显著下降
B. 叶片衰老的过程中某些细胞器可能发生解体
C. 在衰老叶中，单个细胞可能处于发育或衰老的不同时期
D. 从根本上说，叶片衰老是多种植物激素相互作用共同调节的结果
【答案】D
【解析】黄化过程中，叶片衰老的程度逐渐增强，细胞代谢逐渐减弱，因此叶绿素的降解明显快于合成，RNA
大量水解，蛋白质含量显著下降，A 正确；叶片衰老的过程中，细胞代谢逐渐减弱，某些细胞器可能发生解体，B
正确；在多细胞生物体中，细胞的衰老不是同步进行的，所以在衰老叶中，单个细胞可能处于发育或衰老的不同时
期，C 正确；从根本上说，叶片衰老是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果，D 错误。
5．各种杀伤细胞对被感染细胞进行攻击并导致其死亡，是通过诱导其细胞凋亡来实现的。例如杀伤性T 淋巴
细胞能够分泌一种物质——Fas 配体作为死亡信号，与靶细胞表面的死亡受体——Fas 蛋白结合，启动细胞内的凋亡
程序致使靶细胞发生凋亡，导致细胞凋亡的物理、化学及生物因子统称为凋亡诱导因子，下列相关叙述正确的是
A. Fas 蛋白属于化学凋亡诱导因子
B. Fas 配体与死亡受体特异性结合，引起靶细胞凋亡体现了细胞膜的信息交流功能
C. 基因突变导致Fas 蛋白结构变化，靶细胞的凋亡过程会加快
D. 对凋亡诱导因子敏感性增强是多种肿瘤细胞的基本特征
【答案】B
【解析】Fas 配体属于化学凋亡诱导因子，能够与靶细胞表面的死亡受体-Fas 蛋白特异性结合，A 错误；Fas 配
体与死亡受体特异性结合，引起靶细胞凋亡体现了细胞膜的信息交流功能，B 正确；基因突变导致Fas 蛋白结构变
化，则Fas 配体不能与该蛋白质结合，导致细胞凋亡减弱，C 错误；对凋亡诱导因子不敏感性是多种肿瘤细胞的基
本特征，D 错误。
6．下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是
A. 随着细胞的生长和衰老，细胞的含水量逐渐下降
B. 几乎各种生命活动无不与蛋白质有关
C. DNA 是遗传信息的载体，所有细胞均含有DNA
D. 核糖体中催化肽链合成的物质可能是RNA
【答案】C
【解析】随着细胞的生长和衰老，细胞的含水量逐渐下降，A 正确；蛋白质是生命活动的主要体现者，几乎各
种生命活动无不与蛋白质有关，B 正确；DNA 是遗传信息的载体，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞
器，因此没有DNA，C 错误；核糖体中的催化肽链合成的物质属于酶，少数酶的化学本质是RNA，D 正确。
7．癌症是严重威胁人类健康的疾病之一。下列有关癌症的叙述，正确的是
A. 长期接触癌症患者的人细胞癌变概率增加
B. 原癌基因只存在于癌症患者细胞的染色体上
C. 癌症是致癌因子引发的，患病概率与年龄无关
D. 亚硝酸盐等致癌因子可使细胞遗传物质改变而致癌
【答案】D
【解析】癌症不属于传染病，长期接触癌症患者的人细胞癌变概率不会增加，A 项错误；原癌基因调控细胞正
常的细胞周期，存在于正常个体细胞的染色体上，B 项错误；随年龄增加，老年人免疫力下降，患病概率增加，C
项错误；亚硝酸盐等属于化学致癌因子，可使细胞遗传物质改变而致癌，D 项正确。
8．下图表示同一生物体内不同时期的细胞分裂图，相关说法不正确的是（
）
A．处于有丝分裂过程中的细胞是①和③
B．一般情况下，将要发生等位基因分离的是细胞②
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C．细胞③中染色体、染色单体、核DNA 数量之比为1∶2∶2
D．细胞③和细胞④所示过程不可能发生在同一器官中
【答案】D
【解析】图中处于有丝分裂过程中的细胞是①和③，故A 正确；在减数第一次分裂后期，等位基因分离随同源
染色体分离而分开，所以一般情况下，正在发生等位基因分离的是细胞②，故B 正确；细胞③处于有丝分裂中期，
其细胞内染色体、染色单体、核DNA 数量之比为1：2：2，故C 正确；细胞③和细胞④所示过程可能发生在同一器
官中，如精巢，精原细胞的增殖是有丝分裂，形成精子通过减数分裂，故D 错误。
9．下表为不同细胞的细胞周期持续时间（t/h），说法错误的是
细胞类型
分裂间期
分裂期
细胞周期
蚕豆根尖分生区细胞
15.3
2.0
17.3
小鼠十二指肠上皮细胞
13.5
1.8
15.3
人的肝细胞
21
1
22
人得宫颈癌细胞
20.5
1.5
22
A. 人的肝细胞在一定条件下可进行连续的有丝分裂且分裂间期细胞有适度的生长
B. 由表中数据可知，不同细跑的分裂间期持续的时间占细胞周期的比例不同
C. 表中四种细胞进入分裂期后，都由两组中心粒发出星射线形成纺锤体
D. 表中四种细跑通过有丝分裂在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性
【答案】C
【解析】根据表格分析，人的肝细胞具有细胞周期，说明其在一定的条件下可以进行连续的有丝分裂，且间期
主要进行DNA 的复制和有关蛋白质的合成，因此分裂间期细胞有适度的生长，A 正确；由表中数据可知，不同细跑
的分裂间期持续的时间占细胞周期的比例不同，B 正确；蚕豆根尖分生区细胞是高等植物细胞，不含中心体，C 错
误；表中四种细胞通过有丝分裂在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性，D 正确。
10．BrdU(5 一溴尿嘧啶)与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构类似，可与碱基A 配对。当染色体上的DNA 两条脱氧核苷
酸链均含有BrdU 时，经姬姆萨染料染色显浅色，其余均显深色。现有果蝇某体细胞1 个，置于含BrdU 的培养液中
连续分裂2 次，得到4 个子细胞．若对这些细胞的染色体进行上述染色，则下列可能出现的现象是
①1 个细胞染色体均为深色，3 个细胞染色体均为浅色
②1 个细胞染色体均为浅色，3 个细胞染色体均为深色
③4 个细胞染色体均为4 条深色、4 条浅色
④1 个细胞染色体均为深色，1 个细胞染色体均为浅色，2 个细胞染色体4 条深色、4 条浅色
A. ①②
B. ③④
C. ①②④
D. ①③④
【答案】B
【解析】由于第一次分裂形成的2 个细胞均为深色，因此第二次分裂完成后不可能出现1 个细胞染色体均为深
色，3 个细胞均为浅色的结果，①错误；第一次分裂形成的2 个细胞在第二次有丝分裂后期时均含有8 条浅色和8
条深色的染色体，因此所形成的的子细胞不可能出现1 个细胞染色体均为浅色，3 个细胞均为深色的结果，②错误；
在第二次分裂后期，如果8 条浅色和8 条深色的染色体平均分配到细胞的两极，则形成的4 个细胞染色体均为4 条
深色、4 条浅色，③正确；在第二次分裂后期时，一个细胞的8 条浅色的染色体和8 条深色的染色体分别分配到两
极，另一个细胞的8 条浅色的染色体和8 条深色的染色体平均分配到细胞的两极，则会出现1 个细胞染色体均为深
色，1 个细胞染色体均为浅色，2 个细胞染色体4 条深色、4 条浅色，④正确。
11．某研究小组从蛙的精巢中提取了一些细胞，测定细胞中染色体数目（无突变发生），将这些细胞分为三组，
每组细胞数目如下图。结果分析不正确的是（
）
A．甲组细胞可能为次级精母细胞，此时核DNA 数目为2N
B．乙组细胞中有一部分可能正在进行DNA 复制
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C．乙组细胞中可能有同源染色体联会行为
D．孟德尔两大定律可能发生在丙组细胞中
【答案】D
【解析】甲组细胞中的染色体数目为N，是体细胞中的一半，可能为处于减数第二次分裂前期或中期的次级精
母细胞，此时核DNA 数目为2N，A 正确；乙组细胞中的染色体数目为2N，与体细胞中的相同，可能处于有丝分裂
间期或减数第一次分裂前的间期，也可能处于有丝分裂的前期、中期或减数第一次分裂的各个时期或减数第二次分
裂的后期，若处于间期，则细胞中正在进行DNA 复制，若处于减数第一次分裂前期，则有同源染色体联会行为，B、
C 正确；孟德尔两大遗传定律发生在减数第一次分裂后期，丙组细胞中的染色体数目为4N，是体细胞中的2 倍，处
于有丝分裂后期，所以孟德尔两大遗传定律不可能发生在丙组细胞中，D 错误。
12．科研人员的前期研究发现在EGFR 激活的条件下，PKM2（PKM2 是糖酵解途径的关键酶）可转运至细胞核，
磷酸化组蛋白H3，通过表现遗传的方式调控一系列原癌基因的表达。除了在细胞增殖中发挥作用，最近有报道称
PKM2 在肿瘤细胞的抗凋亡过程中也发挥着作用，但其作用机制尚不清楚。下列相关叙述中正确的是
A. 细胞癌变后就产生了原癌基因
B. 癌变的细胞膜上的脂蛋白等物质减少，容易在体内分散和转移
C. 分泌旺盛的唾液腺细胞中不存在与细胞凋亡有关的基
D. 细胞凋亡受到由遗传机制决定的程序性调控，在生长发育过程中发挥着重要作用
【答案】D
【解析】正常细胞都含有原癌基因，A 错误；癌细胞膜表面的糖蛋白减少，所以癌细胞容易扩散和转移，B 错
误；所有细胞中都含有与凋亡有关的基因，C 错误；细胞凋亡受到由遗传机制决定的程序性调控，在生长发育过程
中发挥着重要作用，D 正确。
13．科研人员利用蓝色光脉冲促进了一种名为Brn2 基因的表达，当Brn2 蛋白足够多时，干细胞就会快速转化
为神经元。下列有关叙述错误的是（
）
A．干细胞增殖受基因严格控制，能迁移到特定组织分化成熟
B．Brn2 基因的表达包括转录和翻译过程
C．干细胞转化为神经元的过程中细胞核内的遗传物质发生改变
D．干细胞与神经元相比发生癌变的可能性更大
【答案】C
【解析】根据题意，科研人员利用蓝色光脉冲促进了一种名为Brn2 基因的表达，当Brn2 蛋白足够多时，干细
胞就会快速转化为神经元，说明干细胞增殖受基因严格控制，能迁移到特定组织分化成熟，A 正确；Brn2 基因的表
达包括转录和翻译过程，B 正确；干细胞转化为神经元的过程属于细胞分化，细胞分化过程中细胞核内的遗传物质
不变，但mRNA 与蛋白质种类发生改变，C 错误；干细胞分化程度低，与神经元相比发生癌变的可能性更大，D 正
确。
14．有科学家研究认为，肿瘤细胞能释放一种叫“微泡”的泡状结构，这些“微泡”在离开肿瘤组织时携带一
种特殊的癌症蛋白，当“微泡”与血管上皮细胞融合时，它所携带的癌症蛋白就会触发促进心血管异常形成的机制，
使这些新生血管向着肿瘤方向生长。下列与此相关的叙述中不合理的是（
）
A．“微泡”和血管上皮细胞能够融合与细胞膜的流动性有关
B．“癌症蛋白”属于信号分子，其靶细胞是血管上皮细胞
C．新生血管向着肿瘤方向生长后，上皮细胞的细胞周期会延长
D．“癌症蛋白”影响了血管上皮细胞基因的选择性表达
【答案】C
【解析】“微泡”和血管上皮细胞能够融合，是与细胞膜的结构特点（具有一定的流动性）为基础，与细胞膜的
流动性有关，A 正确；当“微泡”与血管上皮细胞融合时，它所携带的癌症蛋白就会触发促进心血管异常形成的机
制，说明“癌症蛋白”属于信号分子，其靶细胞是血管上皮细胞，B 正确；新生血管向着肿瘤方向生长后，上皮细
胞的细胞周期会缩短，C 错误；癌症蛋白会触发促进新血管异常形成的机制，使这些新生血管向着肿瘤方向生长，
说明“癌症蛋白”影响了血管上皮细胞基因的选择性表达，D 正确。
15．利用不同浓度的维生素K2(VK2)培养肿瘤细胞72 h 后，测定肿瘤细胞凋亡率与细胞凋亡相关基因bcL-2 和
bax 的表达情况(以转录形成的mRNA 相对值表示)，结果如下图。下列有关叙述，最合理的是
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A. 肿瘤细胞在没有VK2 诱导的情况下不会凋亡
B. bax 基因稳定表达使VK2 失去诱导细胞凋亡作用
C. VK2 诱导细胞凋亡可能与bcL-2 表达减弱有关
D. bcL-2 基因是抑癌基因，bax 基因是原癌基因
【答案】C
【解析】曲线图显示，肿瘤细胞在没有VK2 诱导的情况下也会凋亡，只是凋亡率相对较低，A 错误；随着VK2
浓度的不断增大，肿瘤细胞的凋亡率也随之增大，bcl-2 基因转录形成的mRNA 相对值逐渐减小，而bax 基因转录形
成的mRNA 相对值变化不大，说明bax 基因稳定表达，并没有使VK2 失去诱导细胞凋亡作用，VK2 诱导细胞凋亡可
能与bcl-2 基因表达减弱有关，VK2 可以通过抑制bcL-2 基因表达而诱导细胞凋亡，B 错误，C 正确；原癌基因主要
负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，由题意和图示信息，只
能判断基因bcL-2 和baxD 与细胞凋亡相关，但不能确定谁是原癌基因，谁是抑癌基因，D 错误。
16．抗癌药物B 通过影响细胞分裂周期来增加癌细胞的凋亡率，为探究药物B 的作用机制是抑制DNA 的复制还
是抑制纺锤体的形成，科学家以肝癌细胞为实验材料，实验组用药物B 处理体外培养的肝癌细胞，对照组不做处理：
培养一个细胞周期后，分别测定处于分裂间期、分裂期的细胞数目。下列说法正确的是
A. 对照组细胞周期比正常体细胞周期长
B. 用高倍显微镜可观测到实验组大多数肝癌细胞中具有纺锤体
C. 若实验组处于间期的细胞数目比对照组多，分裂期的细胞数目比对照组少，说明药物B 抑制DNA 的复制
D. 药物B 抑制肝癌细胞的分裂，导致癌细胞分裂周期增长，减少危害
【答案】C
【解析】对照组细胞是未经处理的肝癌细胞，能无限增殖，细胞周期比正常体细胞短，A 错误；无论药物B
的作用机制是抑制DNA 的复制还是抑制纺锤体的形成，由于细胞周期中间期较长，所以大多数细胞中不具有纺锤体，
B 错误；若药物B 的作用机制是抑制DNA 的复制，则细胞将停留在分裂间期，即实验组处于间期的细胞数目比对照
组多，分裂期的细胞数目比对照组少，C 正确；若药物B 的作用机制是抑制纺锤体的形成，细胞将不能分裂成两个
子细胞，从而细胞中染色体数目加倍，但细胞周期并没有增长，D 错误。
17．下图是某二倍体动物（2n=6）体内的一个细胞分裂示意图。下系列有关的叙述正确的是
A. 该动物为雄性个体
B. 该细胞处于减数第二次分裂后期
C. 该细胞内有4 个染色体组，4 对同源染色体
D. 形成该细胞的原因是在减数第一次分裂过程中着丝点分裂异常
【答案】B
【解析】依题意和图示信息，不能确定该动物为雄性个体，A 错误；已知某二倍体动物体细胞中的染色体数为
6 条，图示细胞呈现的特点是：染色体移向细胞两级，处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，若处于有丝分裂
后期，则图示细胞应含有12 条染色体，而实则为8 条，因此该细胞处于减数第二次分裂后期，B 正确；该细胞内有
2 个染色体组、2 对同源染色体，C 错误；正常情况下，处于减数第二次分裂后期的细胞中不存在同源染色体，而该
细胞却出现了同源染色体，因此形成该细胞的原因是在减数第一次分裂过程中有一对同源染色体没有分离，D 错误。
18．分析关于细胞凋亡的叙述中，不正确的是
A. 细胞凋亡是细胞在特定条件下的被动死亡过程
B. 人体内的红细胞死亡属于细胞凋亡
C. 凋亡基因是机体固有的，在动物生长过程中发挥重要作用
D. 细胞凋亡过程中有新蛋白生成，体现了基因的选择性表达
【答案】A
【解析】细胞凋亡受基因的控制，是细胞自动结束生命的过程，A 错误；人体内的红细胞死亡属于细胞凋亡，B
正确；细胞凋亡是由基因决定的，属于正常的生命现象，与凋亡相关基因是机体固有的，在动物生长发育过程中发
挥重要作用，C 正确；细胞在凋亡的过程中有新蛋白质的合成，体现了基因的选择性表达，D 正确。
19．下列有关细胞生理过程的叙述，错误的是
A. 核DNA 含量的相对稳定是限制细胞长大的因素之一
B. 氧气浓度不会影响哺乳动物成熟红细胞对K+的主动吸收过程
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C. 不同生物的细胞周期不同，同一生物各种组织的细胞周期相同
D. 有丝分裂前期和后期，细胞中染色体数不同而核DNA 分子数相同
【答案】C
【解析】细胞核中的DNA 不会随着细胞体积的扩大而增加，如果细胞太大，细胞核的“负担”就会过重，因此
核DNA 含量的相对稳定是限制细胞长大的因素之一，A 正确；哺乳动物成熟红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸，
其对K+的主动吸收过程所消耗的能量由无氧呼吸提供，所以氧气浓度不会影响哺乳动物成熟红细胞对K+的主动吸收
过程，B 正确；不同生物的细胞周期不同，同一生物各种组织的细胞周期也存在差异，C 错误；有丝分裂后期细胞
中的染色体数是前期的2 倍，但核DNA 分子数相同，D 正确。
20．下表表示从某动物的一个卵原细胞开始，发生甲→乙→丙→丁的连续生理过程中，各阶段细胞内染色体组
数的变化和有关特征。下列有关叙述正确的是
生理过程
甲
乙
丙
丁
细胞中染色体组数
2→1→2→1
1→2
2→4→2
2
有关特征
性激素的作用
细胞膜功能体现
遗传信息不变
功能趋向专门化
A. 甲过程中细胞内染色体组数1→2 的原因是同源染色体分离
B. 乙过程中可以发生基因的自由组合
C. 丙过程结束后产生的子细胞的物质运输效率提高
D. 丁过程中细胞内的DNA 和mRNA 种类均不断发生变化
【答案】C
【解析】依题意和表中信息可知：甲过程表示减数分裂，细胞内染色体组数1→2 的原因是着丝点分裂，A 错误；
乙过程表示受精作用，不能发生基因的自由组合，B 错误；丙过程表示有丝分裂，丙过程结束后产生的子细胞，其
细胞的表面积与体积的比值减小，相对表面积变大，物质运输效率提高，C 正确；丁过程表示细胞分化，由于基因
的选择性表达，细胞内的mRNA 种类会发生变化，但DNA 没有发生改变，D 错误。
21．洋葱根尖分为根冠、分生区、伸长区和成熟区四部分，其生理功能各有不同。某研究小组对各个区域K
＋
的积累量和运输量进行了统计并绘图，结果如下：
（1）根尖结构的形成是由于分生区细胞____________的结果，如果在根的培养液中加入一定剂量的秋水仙素
溶液，可能发生的变异是_________________。
（2）图中表示K
＋积累量的曲线是________，根尖吸收K＋能力最强的区域是________，与该区域细胞生理功
能密切相关的细胞器有______________。
（3）如果根尖细胞在含有3H－核苷酸的培养液分裂一次后再转入普通培养液培养，则在下一次有丝分裂中期
3H 在染色体上分布是：_________________。
（4）如果要观察根尖细胞有丝分裂过程，一般要先对根尖材料进行________，然后再经过________后，才能
制片观察。
【答案】（1）增殖和分化
基因突变、染色体变异
（2）B
成熟区
线粒体、核糖体、液泡（答出两项即可）
（3）每条染色体中只有一条姐妹染色单体被3H 标记
（4）解离
漂洗、染色
【解析】（1）洋葱根尖的四部分细胞起源相同、功能不同是细胞增殖和分化的结果；秋水仙素既可诱发基因突
变，也可引起染色体变异。
（2）成熟区吸收K
＋的量较大，但积累量并不大；由于吸收K
＋是主动运输，与该区域细胞生理功能密切相关的
细胞器应为线粒体和核糖体。
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（3）以一条DNA 为例，在3H 核苷酸培养液中培养的细胞分裂一次后，形成的2 个DNA 分子，都只有1 条链
有3H 标记，再转入普通培养液中分裂一次，形成的4 个DNA 分子，分布在两对姐妹染色单体上。每对姐妹染色单
体由一个着丝点相连接形成1 条染色体，其中只有1 条染色单体被3H 标记。
（4）根尖有丝分裂临时装片的制作需要解离、漂洗、染色和制片四个步骤。
22．2017 年9 月8 日，泉州首批“宫颈癌疫苗”在丰泽区东海街道社区卫生服务中心正式“开打”。请回答下
列关于癌症与人类健康的问题：
（1）宫颈癌疫苗进入人体后可刺激B 细胞，使之增殖分化成___________细胞，当人体被相同抗原刺激之后，
__________细胞可以迅速增殖分化，快速产生大量抗体。
（2）艾滋病患者患癌症的概率较高，这是由于艾滋病病毒攻击人体的_______细胞，使患者的免疫功能降低。
（3）“氟尿嘧啶化疗”的基本原理是抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶的作用，使肿瘤细胞无法合成胸腺嘧啶核苷酸，
从而抑制细胞分裂间期的___________过程，达到终止其增殖的目的。
（4）癌细胞容易在体内分散和转移的原因是____________。转移过程中癌细胞的变形和运动与___________有
密切关系。
（5）人和动物细胞的染色体上存在着原癌基因和抑癌基因。原癌基因的作用是______。
【答案】（1）浆细胞和记忆（B）细胞
记忆细胞（记忆B 细胞）
（2）T 淋巴（T）
（3）（肿瘤细胞）DNA 分子复制
（4）细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低
膜的流动性（细胞骨架）
（5）主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程
【解析】（1）宫颈癌疫苗进入人体后相当于抗原，可刺激B 细胞，使之增殖分化成浆细胞和记忆（B）细胞；当
人体被相同抗原刺激之后，记忆细胞（记忆B 细胞）可以迅速增殖分化，快速产生大量抗体。
（2）艾滋病病毒攻击人体的T 淋巴（T）细胞，可使患者的免疫功能降低。
（3）由题意可知，使用“氟尿嘧啶化疗”会抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶的作用，导致胸腺嘧啶核苷酸无法合成，
从而抑制癌细胞的DNA 复制，进而达到终止癌细胞增殖的目的。
（4）癌细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，导致癌细胞容易在体内分散和
转移；细胞的变形和运动可以体现生物膜的结构特性——膜的流动性，另外细胞骨架具有维持细胞形态、保持细胞
内部结构有序性，与细胞运动等生命活动亦密切相关，所以回答细胞骨架也正确。
（5）原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。
23．研究发现，癌细胞膜上转铁蛋白受体数量和胞内Fe2+浓度远高于正常细胞。为确定青蒿素发挥抗肿瘤作用
和胞内Fe2+浓度的关系，研究人员对乳腺癌细胞进行如下表中所示的不同处理，16 小时后统计乳腺癌细胞的数目，
计算得出下表的相对百分比。请回答下列问题：
（1）根据表中数据，比较第1、2 组结果可知，胞内高浓度Fe2+有利于________________；比较第3、4 组结果
可知，胞内的高浓度Fe2+有利于______________________。
（2）化疗是通过化学药物杀死癌细胞达到治疗目的，但其对正常细胞也有很强的杀伤性。与传统化疗治疗肿瘤
相比，利用青蒿素治疗肿瘤，具有毒副作用小的特点，试结合题目和表格说明原因。_________。
（3）研究人员结合青蒿素治疗疟疾的机理分析，青蒿素与肿瘤细胞内的Fe2+结合后释放出自由基破坏细胞膜，
使细胞膜的通透性随之改变。细胞外大量Ca2+进入细胞，一方面诱导细胞中相关凋亡基因表达，使细胞
______________；另一方面导致细胞内渗透压升高，致使细胞_______________。
【答案】（1）促进乳腺癌细胞增殖
青蒿素发挥抗肿瘤作用
（2）青蒿素对胞内Fe2+浓度高的细胞（癌细胞）的抑制作用更显著
（3）凋亡[或编程性（或程序化）死亡]
大量吸收水分发生膨胀直至裂解死亡
【解析】（1）根据以上分析已知，比较第1、2 组结果说明胞内高浓度Fe2+会促进乳腺癌细胞增殖；比较第3、4
组结果可知，胞内的高浓度Fe2+有利于青蒿素发挥抗肿瘤作用，两者综合作用效果更佳。
（2）根据题干信息已知，癌细胞膜上转铁蛋白受体数量和胞内Fe2+浓度远高于正常细胞，而根据表格分析可知，
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青蒿素对胞内Fe2+浓度高的细胞（癌细胞）的抑制作用更显著，因此与传统化疗治疗肿瘤相比，利用青蒿素治疗肿
瘤，具有毒副作用小的特点。
（3）细胞中与凋亡有关的基因表达会导致细胞凋亡；细胞内渗透压升高，会导致细胞大量吸收水分，发生膨胀
直至裂解死亡。
24．如图甲表示洋葱根尖的不同区域，图乙表示洋葱根尖处于有丝分裂各阶段细胞核中DNA 和细胞质中mRNA
的含量变化，图丙呈现的是细胞分裂过程中的某一物质的形态变化。
请分析回答下列问题：
（1）图甲中①②③④细胞形态不同的根本原因是______________，进行实验获得图乙结果时，________（能/
不能）利用图甲②区细胞为材料，原因是_____________________________________。
（2）在a 和c 两时期，_______催化mRNA 分子合成，在e 时期，最活跃的细胞器是________。
（3）丙图②③表示的生理变化过程分别发生在图乙的________阶段（填文字），根据诱变育种原理，诱变剂发
挥作用的时期是图乙的_________阶段（填字母）。
（4）在观察细胞有丝分裂的实验中，我们发现即使操作正确，也难以看到很多处于分裂期的细胞，主要原因
是___________________________。
（5）观察洋葱根尖有丝分裂实验后，以下是某小组“实验报告”的部分内容：
（一）解离：剪取洋葱根尖2～3 mm，放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液的混合液
（体积比为1∶1）的培养皿中，在室温下解离3～5 min。
（二）染色：把根尖放在盛有0．01 g/mL 二苯胺溶液的培养皿中染色3～5 min。
（三）漂洗：将根尖放入盛有清水的培养皿中漂洗约10 min。
（四）制片：载玻片上加一滴清水，将根尖放在中央并用镊子把根尖弄碎。直接盖上载玻片用拇指轻轻按压，
这样可使细胞分散开。
①请指出“实验报告”中的3 处错误：________、________、________。
②请画出一个洋葱根尖细胞分裂中期的模式图。（画4 条染色体）
【答案】（1）基因的选择性表达
不能
图甲
②区细胞是伸长区细胞，细胞没有分裂能力
（2）RNA 聚合酶
高尔基体
（3）间期和前期
b
（4）细胞分裂间期在细胞周期中持续时间长，分裂期持续时间短
（5）①（二）染色、（三）漂洗
【解析】图甲中由③分生区细胞形成①②④细胞的过程属于细胞分化的过程，四个区域细胞的形态不同的根本
原因是基因的选择性表达。图乙是细胞分裂过程中DNA 和mRNA 的含量变化，要获得此结果，取材细胞应该是具有
连续分裂能力的③分生区细胞。RNA 聚合酶催化DNA 转录形成mRNA，e 时期形成细胞壁，需要大量的高尔基体。
丙图中①表示分裂间期，染色体解开螺旋，呈细丝状，②表示分裂间期，细胞内部正在完成DNA 分子的复制和有关
蛋白质的合成，③表示分裂期的前期，每一条染色体包含着两条并列的姐妹染色单体。诱变育种中诱变剂在细胞分
裂间期DNA 分子复制时发挥作用。实验中的三处错误分别是：①（二）染色、（三）漂洗，应漂洗后再进行染色；
②染色用的0．01 g/mL 的二苯胺溶液，染色剂应该用碱性染料龙胆紫或醋酸洋红；③直接盖上载玻片用拇指轻轻按
压，应先盖上盖玻片，再在盖玻片上加一片载玻片，用拇指轻轻按压载玻片。在画洋葱根尖细胞分裂中期模式图时，
注意以下几点：①染色体条数为偶数，具有同源染色体；②同源染色体不出现联会现象；③染色体的着丝点整齐
地排列在细胞中央的赤道板上。
25．肥胖已经严重危害人类健康，抑制前脂肪细胞分化为成熟脂肪细胞是预防肥胖的途径之一。科研人员以
3T3-L1 前脂肪细胞为实验材料，研究了相关物质对前脂肪细胞分化的影响，结果如图所示。
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回答相关问题：
（1）细胞分化是指在个体发育中__________________。
（2）前脂肪细胞的分化程度可通过检测细胞内脂肪粒的数最来进行定量分析，观察脂肪粒时，可用______染
液将其染成红色。
（3）本实验的自变量是__________。综合以上实验结果，该实验的结论是_____________。
（4）检测发现，用发酵大麦提取物处理的前脂肪细胞内相关mRNA 量明显下降，据此推断，发酵大麦提取物
影响前脂肪细胞分化的机理是_______________。
【答案】（1）一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程
（2）苏丹Ⅳ
（3）提取物的种类和浓度
在0〜400μg/mL 之间，随两种提取物浓度的升高，对3T3-L1 前脂肪细胞分化的
抑制作用增强相同浓度条件下，发酵大麦提取物对3T3-L1 前脂肪细胞分化的抑制作用更强
（4）通过抑制相关基因的表达（转录）来抑制前脂肪细胞的分化
【解析】（1）细胞分化指的是在个体发育过程中，一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能
上发生稳定性差异的过程。
（2）脂肪可以被苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染成橘黄色或红色。
（3）根据以上分析已知，实验的自变量是提取物的种类和浓度；根据柱状图可以得出的结论是：在0〜400μg/mL
之间，随两种提取物浓度的升高，对3T3-L1 前脂肪细胞分化的抑制作用增强相同浓度条件下，发酵大麦提取物对
3T3-L1 前脂肪细胞分化的抑制作用更强。
（4）用发酵大麦提取物处理的前脂肪细胞内相关mRNA 量明显下降，说明发酵大麦提取物是通过抑制相关基
因的表达（转录）来抑制前脂肪细胞的分化的
。
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