1选择题
2023年，我国科学家在深海热泉喷口附近发现了一种新型古菌，其能利用硫化氢（H₂S）和二氧化碳（CO₂）合成有机物，并释放出硫（S）。下列关于该古菌代谢类型的叙述，正确的是（ ）
- A. 属于自养需氧型生物
- B. 能量来源与绿色植物相同
- C. 该过程类似于硝化细菌的化能合成作用
- D. 其细胞中可能存在类似线粒体的产能结构
答案：C
解析：本题考查对新陈代谢类型的理解与知识迁移。根据题干，该古菌利用H₂S和CO₂合成有机物，属于化能自养型，其能量来源是氧化H₂S的化学能，而非光能（绿色植物）或有机物（异养生物）。A错误，因其利用H₂S，不一定需要氧气，可能为厌氧型；B错误，能量来源不同；C正确，与硝化细菌氧化NH₃获能合成有机物的过程类似；D错误，古菌为原核生物，无线粒体。故选C。
2选择题
“碳中和”背景下，某城市推广使用一种新型生物燃料电池，其以污水中的有机物为燃料，在微生物催化下产生电流。下列相关叙述错误的是（ ）
- A. 该燃料电池中的微生物属于分解者
- B. 微生物降解有机物的过程主要发生在线粒体中
- C. 该技术有助于减少有机污水排放，降低环境污染
- D. 燃料电池工作时，有机物中的化学能最终转化为电能
答案：B
解析：本题结合社会热点“碳中和”情境考查细胞呼吸与生态系统成分。A正确，微生物分解有机物，属于分解者；B错误，题干中微生物为原核生物，无线粒体，其降解有机物（细胞呼吸）过程发生在细胞质基质和细胞膜上；C正确，该技术能处理污水；D正确，实现了能量形式的转换。故选B。
3选择题
研究人员发现，某种沙漠植物在干旱环境中，其叶片气孔白天关闭、夜晚开放，以固定CO₂。下列关于该植物生命活动的叙述，正确的是（ ）
- A. 夜晚叶肉细胞中C₃的还原速率高于白天
- B. 白天叶肉细胞中NADPH的合成速率高于夜晚
- C. 该植物光合作用的光反应和暗反应在时间上完全分离
- D. 与常绿植物相比，该植物可能具有更高效的CO₂固定途径
答案：D
解析：本题考查光合作用与呼吸作用的过程及环境适应性。A错误，夜晚气孔开放吸收CO₂，进行CO₂固定生成C₃，但缺乏光反应提供的ATP和NADPH，C₃还原速率低；B错误，白天气孔关闭，CO₂供应不足，暗反应受抑制，光反应产生的NADPH会积累，其合成速率可能降低；C错误，该植物只是将CO₂固定（暗反应的一部分）移至夜晚，光反应仍需白天进行，时间上并未完全分离；D正确，这种气孔开闭模式是适应干旱、减少水分散失的特殊CO₂固定途径（如景天酸代谢CAM途径）。故选D。
4选择题
某科研团队为探究不同光照强度下，植物净光合速率的变化，在温度、CO₂浓度适宜的条件下测得数据如下表。下列分析正确的是（ ）
光照强度（klx） 0 2 4 6 8 10
净光合速率（μmol CO₂·m⁻²·s⁻¹） -4 0 4 8 10 10
- A. 光照强度为2klx时，植物不进行光合作用
- B. 光照强度为6klx时，植物总光合速率为12μmol CO₂·m⁻²·s⁻¹
- C. 光照强度超过8klx后，限制光合速率的主要因素是CO₂浓度
- D. 该实验中，呼吸作用速率随光照增强而持续下降
答案：B
解析：本题考查光合作用与呼吸作用曲线分析，是常见易错点。A错误，光照为2klx时净光合速率为0，表示光合速率等于呼吸速率，而非不进行光合作用；B正确，呼吸速率为4（光照为0时的绝对值），总光合速率=净光合速率+呼吸速率=8+4=12；C错误，光照超过8klx后净光合速率不再增加，但温度适宜，限制因素更可能是CO₂浓度或内部因素，但表中信息不足以确定，且题干未说明CO₂浓度是否饱和；D错误，呼吸作用速率主要受温度影响，实验中温度适宜且恒定，呼吸速率应基本不变。故选B。
5解答题
近期，科学家利用基因编辑技术（CRISPR/Cas9）成功培育出一种能高效降解塑料（PET）的工程菌。该工程菌通过表达PET水解酶，将PET分解为对苯二甲酸和乙二醇。请回答下列问题：
（1）PET水解酶的化学本质是________，其合成需要经过________和________两个过程。
（2）工程菌降解PET的过程体现了酶的________特性。在工业应用中，为提高降解效率，需要严格控制反应体系的________（答出两点即可）。
（3）该技术从实验室走向工厂生产，需要解决的核心问题之一是如何大规模培养工程菌。在发酵过程中，需要为工程菌提供充足的碳源、氮源等营养物质。请指出在以PET为唯一碳源的培养基上，工程菌________（能/不能）生长，原因是________。
答案：（1）蛋白质；转录；翻译。
（2）专一性；温度和pH（或酶浓度、底物浓度等合理答案）。
（3）不能；PET水解酶将PET分解为对苯二甲酸和乙二醇，这些小分子才能被工程菌吸收利用，而工程菌不能直接以大分子PET作为碳源。
解析：本题以社会热点“塑料污染治理”为情境，考查酶的本质、特性、基因表达及微生物代谢等知识迁移。
（1）酶的化学本质多为蛋白质，合成需经转录（产生mRNA）和翻译（合成肽链）。
（2）酶催化特定底物反应体现专一性。影响酶活性的因素包括温度、pH、底物浓度等，工业生产中需严格控制。
（3）微生物通常不能直接吸收大分子有机物，需先将其分解为小分子。工程菌虽能产生PET水解酶，但PET是大分子，不能直接作为碳源进入细胞，需水解为小分子后利用。
6解答题
为研究运动对人体血糖调节的影响，研究人员让健康受试者进行高强度间歇运动，并在运动前后及恢复期测定其血糖和胰岛素浓度，结果如下图（示意图，横轴为时间，0为运动开始，运动持续30分钟，后为恢复期）。
（请根据文字描述理解图表趋势：运动开始后血糖先略有下降，随后上升并超过运动前水平，运动结束后逐渐恢复；胰岛素水平在运动初期略有下降，随后上升，运动结束后先降后稳。）
（1）运动初期，血糖下降的原因主要是________。随后血糖浓度上升，主要是由于________（激素）分泌增加，促进________。
（2）运动过程中，胰岛素水平的变化与血糖变化并非完全同步，这体现了激素调节具有________的特点。
（3）长期坚持科学运动可提高胰岛素敏感性，从而有效预防2型糖尿病。从细胞代谢角度分析，胰岛素敏感性提高意味着________。
答案：（1）骨骼肌细胞摄取并氧化分解葡萄糖加快；胰高血糖素（和肾上腺素）；肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖。
（2）通过体液运输（或作用途径较缓慢）。
（3）靶细胞（如肝细胞、肌细胞、脂肪细胞）膜上胰岛素受体数量增加或亲和力增强，使胰岛素能更有效地促进葡萄糖的摄取、利用和储存，降低血糖。
解析：本题结合“运动健康”社会热点，考查血糖调节及激素作用特点。
（1）运动消耗血糖。血糖下降会刺激胰高血糖素等升糖激素分泌。胰高血糖素主要促进肝糖原分解和非糖物质转化。
（2）激素需通过体液运输，起效较慢，因此变化与血糖变化不完全同步，存在滞后性。
（3）胰岛素敏感性提高，意味着靶细胞对胰岛素的反应更灵敏，即更少的胰岛素就能产生更强的降血糖效应，其分子基础常是受体数量或功能的改变。
7解答题
2023年，全球多地出现异常高温，影响农作物产量。科研人员以水稻为材料，研究高温对光合作用的影响。实验发现，高温下水稻叶肉细胞的类囊体膜结构受损，叶绿素含量下降，光合速率显著降低。请分析回答：
（1）类囊体膜是________阶段的场所，该阶段产生的________和________为暗反应提供能量和还原力。
（2）高温导致叶绿素含量下降，直接影响光合作用的________反应阶段，使________生成减少，进而限制暗反应中________过程。
（3）为进一步探究高温是否影响暗反应中酶的活性，研究人员将高温处理后的叶片提取液（含酶）与正常叶片提取液分别在适宜温度下测定其催化CO₂固定的速率。预期结果及结论：若________，则说明高温不影响暗反应酶的活性；若________，则说明高温使暗反应酶失活。
答案：（1）光反应；ATP；NADPH。
（2）光；ATP和NADPH；C₃的还原。
（3）两组提取液催化CO₂固定的速率无显著差异；高温处理组的速率显著低于正常组。
解析：本题以“极端高温气候”这一环境热点为情境，考查光合作用过程及实验分析。
（1）类囊体膜进行光反应，产生ATP和NADPH。
（2）叶绿素吸收光能用于光反应。光反应产物减少，直接限制暗反应中C₃的还原。
（3）实验设计需遵循单一变量原则，将高温处理后的酶在正常温度下测定活性，以排除温度本身对酶活性测定的干扰，专门探究高温是否造成酶结构不可逆损伤（失活）。
8解答题
某农业生态园利用“稻-鱼-蛙”共作模式进行生产。水稻为鱼和蛙提供栖息场所和部分食物，鱼和蛙的活动能松土、增氧，其粪便为水稻提供有机肥。请运用所学知识回答：
（1）该生态系统中，水稻属于________，鱼和蛙属于________。流入该生态系统的总能量是________。
（2）鱼和蛙的粪便中的能量属于________（填“水稻”或“鱼和蛙”）同化量的一部分。粪便经微生物分解为无机盐后被水稻吸收，这体现了生态系统的________功能。
（3）与单一种植水稻相比，“稻-鱼-蛙”模式能提高生态系统的稳定性，其原因是________。从能量流动的角度分析，该模式的意义是________。
答案：（1）生产者；消费者；生产者（水稻）固定的太阳能总量。
（2）水稻；物质循环。
（3）增加了生物多样性，使营养结构更复杂，自我调节能力增强；实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率（或使能量更多地流向对人类有益的部分）。
解析：本题以生态农业模式为情境，考查生态系统的结构、功能及稳定性。
（1）根据生物在生态系统中的成分判断。流入生态系统的总能量通常是生产者固定的太阳能。
（2）粪便中的能量未被该营养级同化，属于上一营养级（生产者）同化量的一部分。粪便分解为无机盐被植物吸收，是物质循环的体现。
（3）生态系统的稳定性与物种丰富度、营养结构复杂程度正相关。该模式通过增加营养级、实现物质和能量的循环利用，提高了能量利用效率。