北京师大附中2020-2021学年上学期高一年级期末考试生物试卷（等级考班使用）

本试卷有2道大题，考试时长90分钟，满分100分。

一、单项选择题（本大题共35小题，1-20每题1分，21-35每题2分，共50分。）

1. 下列可用于检测蛋白质的试剂及反应呈现的颜色是

A. 苏丹Ⅲ染液；橘黄色 B. 斐林试剂；砖红色

C. 碘液；蓝色 D. 双缩脲试剂；紫色

2. 下列物质中组成元素种类相同的是

A. 葡萄糖、果糖 B. 脂肪、磷脂 C. DNA、碱基 D. 蛋白质、RNA

3. 关于蓝细菌与黑藻的相同之处，下列表述不正确的是

A. 均能进行光合作用 B. 均在核糖体上合成蛋白质

C. 遗传物质均为DNA D. 均需高尔基体参与分泌蛋白加工

4. 下图为线粒体的结构示意图。在相应区域中会发生的生物过程是

A. ②处发生葡萄糖分解

B. ①中的CO₂扩散穿过内膜

C. ②处丙酮酸分解为CO₂和H₂O

D. ③处[H]与O₂结合生成水

5. 下图是叶绿体局部结构模式图。在相应区域发生的生物学过程不包括

A. ①的膜上面发生色素吸收光能的过程

B. ①的膜上面发生水的光解（释放O₂）

C. 在②中CO₂转化为C₃化合物

D. 在②中发生ATP的合成

6. 下列关于囊泡运输的叙述，不正确的是

A. 囊泡膜由单层磷脂和蛋白质构成 B. 囊泡的融合依赖于生物膜的流动性

C. 囊泡运输实现了胞内物质的定向转运 D. 囊泡在胞内移动过程需要消耗能量

7. 植物细胞不一定具有的生理过程是

A. [H]的生成 B. 染色体的复制 C. ATP与ADP转换 D. 氨基酸脱水缩合

8. 下列生命活动过程中，不消耗ATP的是

A. [H]在线粒体内膜上与氧结合生成水 B. 叶绿体基质中将C₃还原为糖

C. 胰岛细胞分泌胰岛素到胞外 D. 钠—钾泵转运钠离子和钾离子

9. 下列能合成ATP的细胞结构是

①线粒体内膜 ②线粒体基质 ③叶绿体内膜 ④类囊体膜 ⑤叶绿体基质

A. ①②③ B. ①③④ C. ②④⑤ D. ①②④

10. 酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸的共同终产物是

A. CO₂ B. H₂O C. 酒精 D. 乳酸

11. 结合细胞呼吸原理分析，下列日常生活中的做法不合理的是

A. 包扎伤口选用透气的创可贴 B. 定期地给花盆中的土壤松土

C. 真空包装食品以延长保质期 D. 采用快速短跑进行有氧运动

12. 细胞内糖分解代谢过程如图，下列叙述不正确的是

A. 酵母菌细胞能进行过程①和②或过程①和③

B. 人体所有细胞的细胞质基质都能进行过程①

C. ATP/ADP的比值增加会降低过程①的速率

D. 乳酸菌细胞内，过程①和过程④均产生[H]

13. 纸层析法可分离光合色素。下列分离装置示意图中正确的是

14. 秋季的北京香山，黄栌、红枫、银杏等树种的叶片由绿变红或变黄，一时间层林尽染，分外妖娆。低温造成叶肉细胞中含量下降最显著的色素是

A. 叶黄素 B. 花青素 C. 叶绿素 D. 胡萝卜素

15. 种植农作物必须考虑通风的问题，原因主要是

A. 增加作物叶片吸收光能的面积，促进光合作用

B. 降低周围环境的温度，增加有机物的积累

C. 增加植株周围的二氧化碳浓度，促进光合作用

D. 降低周围空气中氧气的浓度，减少有氧呼吸

16. 卡尔文研究光合作用时，向小球藻培养液中通入¹⁴CO₂，再给予不同的光照时间后，从培养液中提取并分析放射性物质。预测实验结果是

A. 光照时间越长，小球藻固定二氧化碳产生的三碳化合物越多

B. 在一定时间内光照时间越长，产生的放射性物质的种类越多

C. 无论光照时间长短，放射性物质都会分布在叶绿体类囊体膜上

D. 只要给予一定时间的光照，放射性就会出现在ATP和NADPH中

17. 下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中，正确的是

A. 适宜光照下，叶绿体和线粒体合成ATP都需要O₂

B. 只要提供O₂，线粒体就能为叶绿体提供CO₂和ATP

C. 无光条件下，线粒体和叶绿体都产生ATP

D. 叶绿体和线粒体都含有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应

18. 用光学高倍镜观察有丝分裂中期的洋葱根尖分生区细胞，全部能看到的一组结构是

A. 染色体、纺锤体、细胞壁 B. 染色体、大液泡、细胞壁

C. 细胞膜、核膜、核仁 D. 细胞壁、纺锤体、叶绿体

19. 在一个细胞周期中，可能发生在同一时期的变化是

A. DNA的复制和中心粒的复制 B. 染色体数加倍和染色单体形成

C. 细胞板的出现和纺锤体的出现 D. 着丝粒的分裂和赤道板的形成

20. 下图①～⑤表示一个细胞有丝分裂过程中染色体变化的不同情况，在整个细胞周期中，染色体变化的顺序应该是

A. ①④⑤③② B. ②③①④⑤ C. ①⑤④③② D. ⑤④③②①

21. 在研究离体番茄根吸收K^＋速率与氧分压关系的实验中，已知当氧分压为5％～10%时，K^＋吸收量达到最高值。之后氧分压继续提高，但K^＋的吸收速率不再增加，对此现象合理的解释是

A. 氧分压高抑制主动转运 B. 运输K^＋的载体达到饱和状态

C. 外界溶液中K^＋减少 D. 氧分压高影响载体活动

22. 科学家通过实验分别研究了pH对酶A和酶B所催化的反应速率的影响，获得下图所示结果。下列有关叙述正确的是

A. 酶A与酶B催化的最适pH相同

B. 酶B的催化效率高于酶A

C. 酶B很可能取自人体的胃液

D. 酶A与酶B可能在不同部位起作用

23. 如图表示在最适条件下，麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系，有关分析正确的是

A. ab段限制催化速率的主要因素是麦芽糖酶量

B. 若温度上升10℃，则b点向下方移动

C. 减少麦芽糖量，c点的催化速率一定下降

D. 本实验能选用斐林试剂鉴定麦芽糖的分解情况

24. 由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b，如图所示，则下列叙述正确的是

A. 若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸

B. 若a为核糖，b则为DNA的基本组成单位

C. 若m为尿嘧啶，则DNA中不含b这种化合物

D. 若ATP水解可以形成b，则a必为脱氧核糖

25. 下图为某同学构建的在晴朗白天植物的有氧呼吸过程图，下列说法正确的是

A. 催化2→3的酶存在于线粒体内膜上

B. 产生的8绝大部分用于合成ATP

C. 6的一部分可来自自身的叶绿体

D. 气体3会全部释放到外界大气中

26. 叶面积指数是指单位土地面积上的植物叶的总面积，叶面积指数在一定范围内越大，叶片交错重叠程度越大。图中曲线1、2、3及D点的生物学意义依次表示

A. 光合作用实际量、呼吸作用量、积累的干物质量；植物的净光合作用等于零

B. 光合作用实际量、积累的干物质量、呼吸作用量；植物的净光合作用等于零

C. 积累的干物质量、光合作用实际量、呼吸作用量；植物的净光合作用大于零

D. 呼吸作用量、光合作用实际量、积累的干物质量；植物的净光合作用小于零

27. 下图为某植物在适宜的自然条件下，CO₂吸收速率与光照强度的关系曲线。下列分析判断错误的是

A. 若温度降低，a点上移

B. 若植物缺Mg，b点左移

C. 若CO2升高，c点右移

D. 若土壤中水分不足，c点左移

28. 下图为某种植物在夏季晴天的一昼夜内CO₂吸收量的变化情况。下列叙述正确的是

A. 影响bc段光合速率的外界因素只有光照强度

B. ce段下降主要是由于气孔开放度下降造成的

C. ce段与fg段光合速率下降的原因相同

D. 该植物进行光合作用的时间区段是bg

29. 以测定的CO₂吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是

A. 光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等

B. 光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多

C. 温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少

D. 两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等

30. 下图为细胞周期中，部分细胞核的变化示意图，以下叙述正确的是

A. 发生在有丝分裂的末期，核膜再度合成

B. 发生在有丝分裂后期，姐妹染色体单体分离

C. 发生在有丝分裂中期，染色体螺旋变粗

D. 发生在有丝分裂的前期，核膜逐渐解体

31. 分裂期细胞的细胞质中含有一种促进染色质凝集为染色体的物质。将某种动物的分裂期细胞与G₁期（DNA复制前期）细胞融合后，可能出现的情况是

A. 来自G₁期细胞的染色质开始复制 B. 融合细胞DNA含量是G₁期细胞的2倍

C. 来自G₁期细胞的染色质开始凝集 D. 融合后两细胞仍按各自的细胞周期运转

32. 最近，科学家培养鼠的胚胎干细胞分化出了心肌细胞，一段时间后发育成了直径约1mm的心脏类器官。这一研究成果对器官移植技术的发展具有重大意义，该研究成果说明

A. 胚胎干细胞分化程度高于心肌细胞 B. 胚胎干细胞具有无限增殖的能力

C. 胚胎干细胞经诱导可发生定向分化 D. 胚胎干细胞内的所有基因都在活跃表达

33. 在下列自然现象或科学研究成果中，能为”动物细胞具有全能性”观点提供直接证据的是

A. 壁虎断尾后重新长出尾部 B. 蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂

C. 用体外培养的皮肤治疗烧伤病人 D. 体外培养的小鼠肝细胞的分裂增殖

34. 洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，叙述正确的是

A. 都需要用盐酸溶液使细胞相互分离

B. 都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察

C. 在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍

D. 在有丝分裂末期都能观察到细胞板

35. 下表中实验目的与所选取的实验材料对应最合理的是

二、非选择题（本大题共4小题，共40分。）

36. （6分）蛋白质在细胞内的运输取决于自身的氨基酸序列中是否包含了信号序列以及信号序列的差异，如下图所示。（注：信号序列是初始合成的肽链中包含的一段氨基酸序列，这段序列可作为信号指导核糖体将蛋白输送到不同的目的地，若没有信号序列，合成的胞质可溶性蛋白就留在细胞质基质中。）

（1）研究发现，经②过程进入内质网的多肽，在内质网中折叠成为具有一定_______________的蛋白质，③过程输出的蛋白质并不包含信号序列，推测其原因是信号序列在内质网中_______________。经②③过程形成的蛋白质经过④途径送往溶酶体、成为膜蛋白或_______________。

（2）某些蛋白质经⑧过程进入细胞核需要通过核膜上的_______________（结构），这一过程具有_______________性并且需要细胞提供能量。

（3）除了图中⑤以外，送往不同细胞结构的蛋白质具有_______________，这是细胞内蛋白质定向运输所必须的。

37. （6分）木聚糖是植物细胞中含量丰富的多糖，可作为再生资源被人们利用。木聚糖酶可以催化木聚糖水解产生木糖（一种还原性单糖）。近十年来，木聚糖酶作为绿色环保的生物催化剂，在工业中的多个领域，如造纸和纸浆工业、生物燃料工业、食品和饲料行业等有很强的应用潜力。

（1）木聚糖酶的作用特性有_______________（写出至少两点）；

（2）大多数工业生产过程常常是在高温下进行的，在这种条件下，酶的活性会_______________，原因是______________________________。

（3）在工业中利用木聚糖酶，需要对其进行改造，使其能够满足工业生产需求。主要方式包括在木聚糖酶分子内部引入新的二硫键，以及在特定位置改变氨基酸的种类等。进行这种改造后，对改造后的酶在不同温度下的酶活性进行检测，检测方法：配制木聚糖溶液作为底物，再选取天然木聚糖酶及改造后的木聚糖酶，分别在50℃~90℃下进行保温，之后将对应温度组的酶与底物混合一段时间。以单位时间内单位量的酶催化木聚糖水解产生的木聚糖量作为检测指标，检测试剂可以选用_______________。

（4）实验结果如上图所示，根据实验结果判断改造后是否达到目的：____________（是／否）判断依据是：______________________________。

38. （7分）在养殖具有经济价值类的反刍动物如山羊时，除了提供青草、干草和树叶以外，常常要提供一些人工配制的饲料，这样动物才能长得更肥壮。瘤胃作为反刍动物特有的消化器官，对营养物质的消化具有重要作用。研究发现提供给山羊不同的饲料，会对瘤胃上皮细胞增殖速率造成不同的影响，直接关系到动物的生长情况（结果见下表，仅展示部分结果）

表1 不同饲料类型对上皮细胞增殖的影响

（1）结果表明______________________________。

（2）研究人员从细胞水平对其机制进行了研究，结果如下图（葡萄糖和短链脂肪酸都是瘤胃上皮细胞进行细胞呼吸的能源物质），请据图回答下列问题：

①研究发现增加饲料中支链淀粉或精粮的含量，可以增加瘤胃上皮细胞中钠-葡萄糖共转运蛋白（SGLT蛋白，可利用钠离子浓度势能逆浓度转运葡萄糖）和NHE蛋白的合成，SGLT转运葡萄糖的运输方式属于_______________。

②细胞代谢过程会产生大量CO₂堆积在细胞内经CA的催化，使胞内pH有_____________趋势，而NHE蛋白可以避免这一过程，原因是____________________________。

③NHE的运转还可以促进胞内HCO3^–的含量增加，从而促进_______________的吸收。

④瘤胃上皮细胞膜上还有钠-钾泵不断将钠离子_______________，从而维持胞外的高钠离子浓度。

（3）根据上述研究，除了在羊饲料中适当添加精粮或支链淀粉含量高的食材外，还可以适量添加_______________等物质，利于营养物质吸收和动物的生长发育。

39. （7分）线粒体在细胞内是高度动态变化的，如线粒体可沿着细胞骨架蛋白在细胞内运动，并且不同细胞的线粒体数目和具体结构也有差异，请回答以下相关问题。

（1）线粒体是有氧呼吸的主要场所，其内膜向内折叠形成嵴，从而可以增大_______________，有利于酶的附着。真核细胞中线粒体的数目与其代谢强度成正比，一些衰老的线粒体也会被_______________消化清除，所以线粒体的分裂在真核细胞内经常发生。

（2）研究发现，内质网与线粒体的分裂有关，过程如下图所示。

由图可知，马达蛋白牵引着锚定在_______________上的线粒体运输到内质网。内质网会形成细管状结构缠绕线粒体，使线粒体局部收缩，同时募集细胞质中游离的_______________蛋白，在收缩部位形成蛋白复合物，并不断收缩使线粒体断开以完成线粒体的分裂。

（3）棕色脂肪组织主要存在于新生儿和冬眠动物，这些细胞中的线粒体产热能力很高，研究者发现其线粒体内膜上的UCP1蛋白与产热能力密切相关，其作用机理如下图所示。

①由图可知，UCP1导致线粒体内膜两侧的H^＋浓度差_______________，从而使H^＋浓度差驱动的ATP合成量_______________，而将脂肪转化为热能的效率提高。

②研究发现，适量运动可以使人体内白色脂肪细胞更多转化为棕色脂肪细胞，棕色脂肪细胞增多有助于减肥的原因是：在相同ATP产生量的情况下，因为棕色脂肪细胞中含有UCP1，所以_______________，因此有助于减肥。

40. （8分）研究人员人工模拟一定量的紫外线（UV）辐射和加倍的CO₂浓度处理番茄幼苗，直至果实成熟，测定了番茄株高及光合作用相关生理指标，结果见下表。请分析回答：

表2 番茄在不同处理条件下的株高及光合作用相关生理指标

（1）光合作用中，CO₂在_______________中与C₅化合物结合，形成的C₃化合物被_______________还原成三碳糖。这样光能就转化为糖分子中的_______________。

（2）据表分析，C组番茄光合速率明显高于对照组，其原因一方面是由于_______________，加快了暗反应的速率；另一方面是由于_______________含量增加，使光反应速率也加快。D组光合速率与对照组相比_______________，说明CO₂浓度倍增对光合作用的影响可以_______________紫外辐射增强对光合作用的影响。

（3）由表可知，CO₂浓度倍增可以促进番茄植株生长。有研究者认为，这可能与CO₂参与了植物生长素的合成启动有关。要检验此假设，还需要测定A、C组植株中生长素的含量。若检测结果是_______________，则支持假设。

41. （9分）细胞周期可分为四个阶：①G₁期，指从有丝分裂完成到DNA复制开始之前的时间；②S期，指DNA复制的时期；③G₂期，指DNA复制完成到有丝分裂开始之前的一段时间；④M期，即分裂期。请回答与细胞周期有关的问题：

（1）细胞周期的间期包括以上阶段的__________期，该时期细胞完成_______________。

（2）下图是在显微镜下观察到的洋葱（体细胞中含16条染色体）根尖细胞有丝分裂图像。图中__________（填”甲”、”乙”或”丙”）细胞染色体的数目为32条，此时染色体数与DNA数的比例为_______________。

（3）为测定细胞周期各阶段的时间的长度，采用³H标记的胸腺嘧啶核苷标记正在增殖的洋葱根尖细胞，一段时间后，所有的_______________期细胞均被标记。洗去未摄入的标记物，使用正常的细胞培养液进行培养，测定带有³H标记的分裂期细胞占所有分裂期细胞的百分数（PLM），得到下图的结果。

①培养液中开始出现标记的M期细胞，表明原处于S/G₂交界期的细胞刚刚通过G₂期进入M期。所以，G₂期持续的时间为___________小时。

②PLM达到最高点，表明原处于S/G₂交界期的细胞刚刚通过M期，进入下一个细胞周期。所以，M期持续的时间为___________小时。

③当PLM开始下降时，表明原处于G₁/S交界期的细胞刚刚进入M期。所以，S期持续的时间为__________小时。

④图中无法直接读出G₁期持续的时间，可以先读出整个细胞周期的持续时间为___________小时，进而求出G₁期的持续时间。

42. （7分）阅读以下材料，回答（1）~（5）题。

细胞能量代谢与癌症

线粒体是细胞内的”动力车间”，细胞生命活动所需的能量绝大部分来自线粒体。很多研究发现线粒体损伤导致的细胞能量代谢异常与癌症的发生密切相关。

正常情况下，细胞在有氧、无氧情况下分别进行有氧呼吸和无氧呼吸。德国生理学家Warburg在1924年提出瓦尔堡（Warburg）效应，即肿瘤细胞无论在有氧或无氧情况下，都主要通过无氧呼吸进行代谢，大量消耗葡萄糖而无法高效产能，并释放大量乳酸。肿瘤细胞产生的乳酸可被单羧酸转运蛋白（MCT）转运出肿瘤细胞，以防止乳酸对细胞自身造成毒害。Warburg认为癌症是一种代谢异常疾病。在一些环境因素如辐射、致癌物、压力、化学试剂等的刺激下，引发线粒体损伤，细胞呼吸出现功能障碍后，可能会形成肿瘤。

但上世纪70年代，研究发现肿瘤细胞不仅表现为无限增殖以及易扩散转移，细胞内还存在染色体异常和基因突变，使人们将恶性肿瘤发生的根本原因归结于遗传物质的改变，因此对Warburg的观点产生很大争议。争议的焦点在于细胞能量代谢异常是癌症产生的原因还是细胞癌变导致的结果。

线粒体中的细胞色素C氧化酶（CcO）参与氧气生成水的过程，并促成用于合成ATP的跨膜电位，通过氧化磷酸化为细胞提供能量。在患者的实体肿瘤最缺氧区，存在有缺陷的CcO。最近，某研究小组以骨、肾、乳腺和食管的细胞为实验材料，发现仅破坏CcO的单个蛋白质亚基，即可导致线粒体功能发生重大变化，进而细胞表现出癌细胞的所有特征。研究人员观察到，破坏CcO会引发线粒体激活应激信号到细胞核，发送求救警报，警告细胞出现缺陷，检测到多种促进肿瘤发展基因的表达量均上升。

基于这些发现，研究人员可找到一些肿瘤治疗的潜在药物作用靶点，从而达到控制和治疗癌症的目的。

（1）对绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，细胞通过有氧呼吸把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生______________，释放能量，生成大量ATP。肿瘤细胞主要通过无氧呼吸来提供能量，葡萄糖代谢生成___________后不再通过线粒体进行有氧氧化，而是在酶的作用下转化成乳酸，其中的大部分能量存留在乳酸中。

（2）根据文中信息，推测CcO发挥作用的场所是_______________。细胞中破坏CcO的单个蛋白质亚基，可导致线粒体功能发生重大变化，进而细胞表现出癌细胞的所有特征，这些特征包括本文提到的____________________（至少写出两点）。

（3）Warburg效应在肿瘤影像医学诊断方面获得应用，方法是对葡萄糖进行放射性标记，通过检测细胞放射性强度来识别机体内的肿瘤细胞。根据文中信息，推测其原理是肿瘤细胞主要是通过无氧呼吸进行代谢，比正常细胞消耗的葡萄糖______________。

（4）观点一认为细胞能量代谢异常是癌症产生的原因；观点二认为细胞能量代谢异常是细胞癌变后导致的结果。你认为文中对CcO功能的研究结果支持观点_____________。

（5）根据本文信息，请提出治疗癌症的思路__________________________（写出一条即可）。

【试题答案】

一、选择题（50分）

1—5：DADDD 6—10：ABADA 11—15：DDCCC 16—20：BDAAC （1—20共20分）

21—25：BDBCC 26—30：BBBAD 31—35：CCBBD （21—35共30分）

二、非选择题（每空1分，共50分）

36. （6分）（1）空间结构 被切除（水解） 分泌蛋白（分泌到胞外）

（2）核孔 选择

（3）不同的信号序列

37. （6分）（1）高效性、专一性、需要适宜的环境条件（作用条件温和）

（2）丧失 酶空间结构被破坏

（3）斐林试剂

（4）是 改造后的木聚糖酶在高温下相对酶活性更高。

38. （7分）（1）饲料中增加直链淀粉含量或提高精粮比例均可促进瘤胃上皮细胞增殖。

（2）①主动运输

②下降 NHE将H^＋运出细胞

③短链脂肪酸

④运出细胞

（3）脂肪（或脂肪酸）、钠盐

39. （7分）（1）膜面积 溶酶体

（2）细胞骨架 M蛋白与D蛋白

（3）①降低 减少 ②需要消耗更多的有机物（脂肪）

40. （8分）（1）叶绿体基质 NADPH 化学能

（2）CO₂浓度倍增 叶绿素 无显著差异 降低（抵消）

（3）C组生长素含量高于A组

41. （9分）（1）G₁、S、G₂ DNA的复制和有关蛋白质的合成

（2）甲 1：1

（3）S ①2 ②2 ③8 ④15

42. （7分）（1）二氧化碳和水 丙酮酸和[H]

（2）线粒体内膜 有氧或无氧环境都主要通过无氧呼吸代谢；无限增殖；易扩散转移；遗传物质改变等

（3）多

（4）一

（5）阻断应激信号向细胞核传递；

抑制MCT功能，阻止乳酸排出，抑制肿瘤细胞生长；

抑制无氧呼吸有关酶的作用，降低肿瘤细胞的能量供应。