精品解析:江苏省南通市直属学校2023-2024学年高一上学期期中质量监测生物试题
2024-08-09
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内容正文:
2023~2024学年(上)高一期中质量监测
生物学
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共8页,包含单项选择题(第1题~第14题,共28分)、多项选择题(第15题~第18题,共12分)、非选择题(第19题~第23题,共60分)三部分。本次考试满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请您务必将自己的姓名、考试号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上。
3.请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确。
4.作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置作答一律无效。作答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。
5.如有作图需要,可用2B铅笔作答,并请加黑加粗,描写清楚。
一、单项选择题:本部分包括14题,每题2分,共计28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 细胞学说是19世纪自然科学的三大发现之一,关于细胞学说的相关叙述错误的是( )
A. 阐明了一切动植物都由细胞发育而来
B. 认为新细胞都是由老细胞分裂产生的
C. 揭示了生物体结构的统一性和细胞的多样性
D. 促使人们对生命的研究进入微观领域
【答案】C
【解析】
【分析】1、细胞学说的建立过程:(1)显微镜下的重大发现:细胞的发现,涉及到英国的罗伯特·虎克(1665年发现死亡的植物细胞)和荷兰的范·列文虎克(1674年发现金鱼的红细胞和精子,活细胞的发现)。(2)理论思维和科学实验的结合:在众多前人观察和思维的启发下,德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出了细胞学说。(3)细胞学说在修正中前进:涉及德国的魏尔肖。魏尔肖提出“一切细胞来自细胞”,认为细胞通过分裂产生新细胞,为细胞学说作了重要补充。
2、细胞学说是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出的,其内容为:(1)细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞的产物所构成;(2)细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用;(3)新细胞可以从老细胞中产生。
【详解】A、细胞学说的内容之一为细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞的产物所构成,A正确;
B、新细胞是由老细胞分裂产生的,这是细胞学说的第三点内容,B正确;
C、细胞学说揭示生物体结构的统一性,并没有揭示细胞的多样性,C错误;
D、细胞学说揭示了生物界中动植物都是由细胞构成的,将人们对生物的研究从宏观领域带入微观(细胞水平)领域,D正确。
故选C。
2. 脂肪、唾液淀粉酶、几丁质和DNA 中都含有的元素是( )
A. C、 H、 O B. C、 H、 O、 N
C. C、 H、 O、 P D. C、 H、 O、 N、 P
【答案】A
【解析】
【分析】化合物的元素组成:(1)蛋白质主要是由C、H、O、N构成,有些含有S。(2)核酸是由C、H、O、N、P构成。(3)脂质是由C、H、O构成,有些含有N、P。(4)糖类是由C、H、O组成。
【详解】脂肪的元素组成为C、H、O,唾液淀粉酶的本质为蛋白质,元素组成主要是C、H、O、N,几丁质属于糖类,元素组成为C、H、O、N,因此脂肪、唾液淀粉酶、几丁质和DNA 中都含有的元素是C、H、O,A正确,BCD错误。
故选A。
3. 水和无机盐是细胞中的无机物,在生命活动中均有着重要的作用。相关叙述正确的是( )
A. 细胞中的水常温下维持液体状态,具有流动性
B. 水具有较高的比热容,有利于维持生命系统的稳定性
C. 人体血液中Ca2+过多,会出现抽搐等症状
D. 人体内Na+过多会引起神经、肌肉细胞兴奋性降低
【答案】B
【解析】
【分析】1、水在细胞中以两种形式存在,绝大部分的水呈游离状态,可以自由流动,叫作自由水;一部分水与细胞内的其他物质相结合,叫作结合水。
2、无机盐主要以离子的形式存在,其生理作用有:(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如Fe2+是血红蛋白的主要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分。(2)维持细胞的生命活动,如钙可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐。(3)维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
【详解】A、细胞中的水以自由水和结合水两种形式存在,细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合,这样水就失去流动性和溶解性,成为生物体的构成成分,A错误;
B、水有较高的比热容,使水的温度不易发生改变,有利于维持生命系统的稳定,B正确;
C、哺乳动物血液中Ca2+含量过低会出现抽搐症状,C错误;
D、动作电位主要是钠离子内流形成,故人体内钠缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,引起肌肉酸痛无力等,D错误。
故选B。
4. 科研人员发现胰腺癌患者血液中HSATII(一种特殊的 RNA)含量较多,据此可用于胰腺癌早期诊断。相关叙述正确的是( )
A. HSATII 彻底水解的产物有 6 种
B. HSATII 主要存在于细胞核中
C. HSATII 具有特定的脱氧核苷酸序列
D. HSATII 具有双螺旋结构
【答案】A
【解析】
【分析】RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,一分子核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基组成。
【详解】A、HSATⅡ是一种非编码RNA,彻底水解后可得到6种终产物,即磷酸、核糖和四种含氮碱基,A正确;
B、患者的遗传物质是DNA,主要存在于细胞核中,HSATⅡ是一种非编码RNA,主要存在细胞质中,B错误;
C、HSATⅡ是一种非编码RNA,具有特定的核糖核苷酸序列,C错误;
D、HSATⅡ是一种非编码RNA,属于单链结构,D错误。
故选A。
5. 西亭脆饼是美味可口的名点,选用优质面粉、白砂糖、猪油等精制而成,香酥松脆,深受人们喜爱。相关叙述错误的是( )
A. 面粉中富含的淀粉,是植物细胞中的重要储能物质
B. 白砂糖就是蔗糖,是一种常见的还原性二糖
C. 猪油中的脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态
D. 脆饼被食用后,其中的糖类可以转化为脂肪
【答案】B
【解析】
【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖,二糖包括麦芽糖、蔗糖、乳糖,麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的,蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的,乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的;多糖包括淀粉、纤维素和糖原,淀粉是植物细胞的储能物质,糖原是动物细胞的储能物质,纤维素是植物细胞壁的组成成分。
【详解】 A、淀粉是植物细胞中的多糖,是重要的储能物质,A正确;
B、白砂糖是蔗糖,蔗糖是一种常见的非还原性二糖,B错误;
C、猪油中的脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态,C正确;
D、糖类能转化成脂肪,脆饼被食用后,其中的糖类可以转化为脂肪,D正确。
故选B。
6. 自然界中的微生物种类繁多,数量巨大,关于微生物的相关叙述正确的是( )
A. 新冠病毒传染力强,其遗传物质中含有胸腺嘧啶
B. 蓝细菌能进行光合作用,其叶绿体中含有叶绿素
C. 酵母菌可用于酿酒,其细胞内没有成形的细胞核
D. 大肠杆菌是原核生物,其细胞中无生物膜系统
【答案】D
【解析】
【分析】原核细胞和真核细胞最主要的区别是原核细胞没有核膜包被的成形的细胞核,同时原核细胞也没有线粒体、叶绿体、内质网、染色体等复杂的结构,但是具有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体以及遗传物质DNA等。
【详解】A、新冠病毒的遗传物质是RNA,其中不含有胸腺嘧啶,A错误;
B、蓝细菌属于原核生物,不含叶绿体,能进行光合作用,是因为其细胞中含有叶绿素和藻蓝素,B错误;
C、酵母菌属于真核生物,其细胞内有成形的细胞核,C错误;
D、大肠杆菌是原核生物,其细胞中只有细胞膜这一种生物膜,因此没有生物膜系统,D正确。
故选D。
7. 霉变的花生种子中含有致癌物质黄曲霉毒素。研究发现,黄曲霉毒素能引起核糖体从内质网上脱落,这一结果不会直接影响人体细胞中合成( )
A. 血清中的抗体
B. 细胞膜上的载体蛋白
C. 染色体中的蛋白质
D. 溶酶体中的水解酶
【答案】C
【解析】
【分析】1、核糖体有些附着在内质网上,有些游离在细胞质基质中,是细胞内合成蛋白质的场所。附着在内质网上的核糖体主要合成分泌蛋白,游离的核糖体主要合成胞内蛋白。
2、内质网分为滑面内质网和粗面内质网。滑面内质网上没有核糖体附着,这种内质网所占比例较少,但功能较复杂,它与脂类、糖类代谢有关。粗面内质网上附着有核糖体,其排列也较滑面内质网规则,功能主要与蛋白质的合成有关
【详解】根据题意,黄曲霉毒素能引起核糖体从内质网上脱落,说明该物质会影响附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质,如分泌蛋白、溶酶体内的蛋白和细胞膜上的蛋白,抗体属于分泌蛋白、细胞膜上的载体蛋白属于细胞膜蛋白,溶酶体中的水解酶属于溶酶体内蛋白,染色体中的蛋白质属于核内蛋白,直接由游离核糖体合成,该物质的存在不会直接影响其合成,C正确,ABD错误。
故选C。
8. 下列有关真核细胞结构的叙述,错误的是( )
A. DNA和RNA可存在于核糖体中 B. 叶绿体和线粒体中都含有核糖体
C. 动物和低等植物细胞中有中心体 D. 叶绿体和液泡中都含有糖类物质
【答案】A
【解析】
【分析】核糖体普遍分布于原核生物和真核生物的细胞中,是分布最广泛的细胞器。核糖体是合成蛋白质的场所。叶绿体主要存在绿色植物叶肉细胞里。叶绿体是植物进行光合作用的场所。
【详解】A、核糖体只存在RNA不存在DNA,A错误;
B、叶绿体和线粒体都是半自主性细胞器,都含有核糖体,B正确;
C、动物和低等植物细胞中有中心体,中心体与细胞的有丝分裂有关,C正确;
D、叶绿体可进行光合作用产生糖类,而液泡中也含有糖类等物质,D正确。
故选A。
9. GM130蛋白通常存在于高尔基体膜上,能够捕获来自内质网的囊泡。相关叙述错误的是( )
A. 高尔基体周围的囊泡可以由内质网和自身产生
B. 高尔基体是单层膜细胞器,在动植物细胞中的功能相同
C. 线粒体外膜若出现GM130蛋白,内质网产生的囊泡可与之融合
D. 若GM130蛋白结构异常,则会影响高尔基体的功能
【答案】B
【解析】
【分析】高尔基体是参与分泌蛋白的合成与分泌的重要细胞器,其过程大致是:首先在核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成,当合成了一段肽链后,这段肽链会边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体对蛋白质做进一步的修饰加工, 然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡,囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。
【详解】A、高尔基体是单层膜构成的囊状结构;内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质到达高尔基体,高尔基体对蛋白质做进一步的修饰加工后形成包裹着蛋白质的囊泡,将其运送到胞外,因此高尔基体周围的囊泡可来自内质网和自身产生,A正确;
B、高尔基体是单层膜细胞器,在动植物细胞中的功能不同,在动物细胞中与分泌物的形成有关,在植物细胞中与细胞壁的形成有关,B错误;
C、若 GM130蛋白在线粒体外膜上出现,则内质网产生的囊泡很可能会被线粒体膜上的GM130蛋白捕获,即囊泡运送到线粒体,与线粒体外膜融合,C正确;
D、GM130蛋白具有维持高尔基体的结构和捕获来自内质网的囊泡的功能,故结构异常会影响高尔基体对蛋白质的加工、发送,高尔基体也无法与来自内质网的囊泡融合,D正确。
故选B。
10. 图是细胞核结构及某些物质进出细胞核的示意图,相关叙述错误的是( )
A. 结构①中的DNA是细胞核功能的物质基础
B. 结构②与核糖体及某种RNA形成有关
C. 结构③仅是大分子物质进出细胞核的通道
D. 大分子物质进出细胞核具有选择性,消耗能量
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图中①为染色质,②为核仁,③为核孔。
【详解】A、结构①为染色质,主要含有蛋白质和DNA,DNA携带了遗传信息,所以结构①中的DNA是细胞核功能的物质基础,A正确;
B、结构②为核仁,其与核糖体及某种RNA的形成有关,B正确;
C、结构③为核孔,是大分子物质进出细胞核的通道,有些小分子物质也能通过核孔,C错误;
D、大分子物质通过核孔进出细胞核具有选择性,同时消耗能量,D正确
故选C。
11. 研究人员在进行动物细胞离体培养时,向培养液中滴加了32P标记的磷酸,短时间内就能检测到细胞内32P标记的ATP。ATP的结构式如图所示,相关叙述错误的是( )
A. ①②可构成腺苷,即ATP结构简式中的A
B. ①②③可构成RNA的基本组成单位
C. 短时间内检测到的32P在⑤中,说明ATP含量变化大
D. ④⑤都带负电,相互排斥导致它们之间的化学键不稳定
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图,①是腺嘌呤,②是核糖,③④⑤是三个磷酸基团,三者之间构成两个特殊化学键。
【详解】A、①腺嘌呤和②核糖可以构成腺苷,即ATP结构简式中的A,A正确;
B、①腺嘌呤、②核糖和③磷酸基团可以构成腺嘌呤核糖核苷酸,这是RNA的基本组成单位之一,B正确;
C、短时间内检测到的32P在⑤离腺苷最远的磷酸基团中,说明ADP与Pi结合生成ATP的速率很快,这并不能说明ATP含量变化大,因为ATP在生物体内的含量是相对稳定的,C错误;
D、④和⑤为两个相邻的磷酸基团,于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因,使得它们之间形成的特殊化学键不稳定,末端磷酸基团⑤有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势, 也就是具有较高的转移势能,D正确。
故选C。
12. 研究人员进行了 pH对淀粉酶活性影响的实验,结果如下图,相关叙述正确的是( )
A. 将淀粉与淀粉酶溶液混合后立即调节各组混合液的 pH
B. pH为1时淀粉酶的活性高于pH为3时淀粉酶的活性
C. pH为3时淀粉酶的活性与pH为9时淀粉酶的活性相同
D. 根据上述实验结果可以判断淀粉酶的最适pH为7左右
【答案】D
【解析】
【分析】酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的,酶促反应需要最适的温度和最适的pH值条件。温度过高或过低,pH值过高或过低都会影响酶的活性,高温、过酸和过碱的条件会使酶永久失活。结合图示及题干可知,盐酸能催化淀粉水解,但pH为1的淀粉剩余量比pH5的多,说明酸对淀粉的催化能力小于酶的催化作用。
【详解】A、将淀粉与淀粉酶溶液混合后已经开始反应,再调节pH,无法检测pH对酶活性的影响,A错误;
B、由图可知,淀粉在pH为7时剩余量最少,说明淀粉酶的最适pH为7左右,在pH为1和3时淀粉酶已经失活,pH为1时淀粉的剩余量低于pH为3时淀粉的剩余量,这是酸催化淀粉水解导致的,B错误;
C、盐酸能催化淀粉水解,因此pH为3的淀粉剩余量是酸和酶共同催化的结果,因此根据图中pH3和9的淀粉剩余量相同,不能说明pH为3和9的两支试管中的淀粉酶的活性相同,C错误;
D、根据该结果可得出结论,淀粉在pH为7时剩余量最少,说明淀粉酶的最适pH为7左右,D正确。
故选D。
13. 下图表示青菜叶下表皮在不同浓度蔗糖溶液中,保卫细胞构成的气孔开闭情况(图中a、b、c分别表示用蔗糖溶液①、②、③浸润后的保卫细胞)。相关叙述错误的是( )
A. 蔗糖溶液的浓度,②>①>③ B. 保卫细胞的细胞液浓度,a>b
C. 保卫细胞吸水能力,b>c D. 保卫细胞原生质层的颜色,a>c
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图,a细胞略微发生渗透吸水,说明保卫细胞细胞液浓度大于①溶液浓度;b细胞发生渗透失水,说明保卫细胞中细胞液浓度小于②溶液浓度;c细胞明显发生渗透吸水,说明保卫细胞中细胞液浓度大于③溶液。
【详解】A、保卫细胞壁因外侧较薄而内侧较厚,保卫细胞吸水时,细胞膨胀,据分析可知,①时细胞吸水,为保卫细胞的低渗溶液,②时细胞失水,为保卫细胞的高渗溶液,③时细胞吸水,为保卫细胞的低渗溶液,且c细胞吸水量大于a细胞,说明③溶液浓度低于①溶液,3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③,A正确;
B、据图可知,a细胞发生了渗透吸水,b细胞发生了渗透失水,因此b细胞细胞液浓度大于a细胞细胞液浓度,B错误;
C、保卫细胞的吸水能力大小与其细胞液浓度呈正相关,b细胞发生渗透失水,细胞液浓度增大,c细胞发生渗透吸水,细胞液浓度减小,因此b细胞细胞液浓度>c细胞细胞液浓度,因此b细胞的吸水能力>c细胞的吸水能力,C正确;
D、a细胞和c细胞液发生渗透吸水,但根据细胞大小可知,a细胞吸水量小于c细胞吸水量,因此a细胞原生质层面积<c细胞细胞原生质层面积,a细胞细胞质中叶绿体分布相对c细胞来说更集中,因此a细胞中原生质层颜色>c细胞原生质层颜色,D正确。
故选B。
14. 实验材料和实验方法对实验结果有着重要影响,相关叙述正确的是( )
A. 选用植物根尖分生区细胞,在低倍镜下就可以观察到质壁分离现象
B. 用高倍镜观察黑藻叶片细胞质流动,提高温度使实验现象更明显
C. 用双缩脲试剂A液和B液等量混合,可检测大豆匀浆中的蛋白质
D. 用H2O2和H2O2酶可以研究温度在0~60℃对酶活性的影响
【答案】B
【解析】
【分析】质壁分离的原因:外因:外界溶液浓度>细胞液浓度;内因:原生质层相当于一层半透膜, 细胞壁的伸缩性小于原生质层,因此用于观察质壁分离现象的实验材料需要有细胞壁与中央大液泡,即新鲜的成熟的植物细胞。
【详解】A、质壁分离实验中的材料要求细胞有中央大液泡和细胞壁,植物根尖分生区细胞属于幼嫩细胞,细胞中无中央大液泡,不能作为观察质壁分离的实验材料,A错误;
B、观察黑藻叶片细胞质流动,需要先用先用低倍镜找到黑藻叶肉细胞,然后换用高倍镜观察,适当的提高温度,分子运动加快,故适当提高温度可提高黑藻细胞质的流动速度,使实验现象更明显,B正确;
C、使用双缩脲试剂鉴定蛋白质时,应先向蛋白质溶液滴加A液振荡摇匀,再滴加B液,且A液与B液的使用量不相同,C错误;
D、因为H2O2分子结构的稳定性本身受温度影响,因此不能用H2O2和H2O2酶来研究温度对酶活性的影响,无法控制单一变量,不同温度条件下H2O2的分解速率不同,D错误。
故选B。
二、多项选择题:本部分共4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15. 下图为两种抑制剂影响酶活性的模型,相关叙述正确的是( )
A. 酶是活细胞产生的,其单体不一定是氨基酸
B. 竞争性抑制剂与底物竞争酶的结合位点,影响酶促反应速率
C. 非竞争性抑制剂与酶结合,改变酶的空间结构,影响酶的活性
D. 增加底物浓度可降低图中两种抑制剂对酶活性的抑制
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据模型分析,竞争性抑制剂与底物竞争酶与底物的结合位点,减少底物与酶结合的机会,进而影响酶活性;非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,通过改变酶的结构,从而使酶失去催化活性,降低酶对底物的催化反应速率。
【详解】A、酶是活细胞产生的,其化学本质是蛋白质或RNA,因此其单体不一定是氨基酸,还可能是核糖核苷酸,A正确;
B、根据模型分析,竞争性抑制剂与底物竞争酶与底物的结合位点,减少底物与酶结合的机会,进而影响酶促反应速率,B正确;
C、根据模型分析,非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,通过改变酶的结构,进而影响酶的活性,C正确;
D、非竞争性抑制剂是通过改变酶的空间结构,使酶不能与底物结合,进而降低酶促反应速率,即使增加底物浓度也无法使其空间结构恢复,D错误。
故选ABC。
16. 图为细胞中不同生物膜直接或间接的联系(甲和乙表示不同生物膜结构,序号表示不同生物膜之间的关系)。相关叙述正确的是( )
A. 图中不同生物膜都主要由脂质和蛋白质组成
B. 图中能表示生物膜间接联系的有③④⑤
C. 人体成熟红细胞中只含有图中一种生物膜
D. ②可表示线粒体为甲供能,甲为线粒体提供脂质
【答案】ACD
【解析】
【分析】细胞中的细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统 。这些生物膜的组成 成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。
【详解】A、不同的生物膜在化学组成上大致相同,都主要由脂质和蛋白质组成,A正确;
B、在细胞中的各种生物膜中,以内质网为中心,内直接与核被膜的外膜相连,外直接与细胞膜相连,在某些代谢旺盛的细胞中,内质网还与线粒体的外膜直接相连,内质网通过囊泡与高尔基体间接联系,高尔基体通过囊泡与细胞膜间接联系,因此图中甲为内质网,乙为高尔基体,则图中能表示生物膜间接联系的有④和⑤,B错误;
C、人体成熟的红细胞中没有细胞核与各种复杂的细胞器,因此其中只含图中的一种生物膜即细胞膜,C正确;
D、线粒体为双层生物膜构成的细胞器,生物膜的主要成分为蛋白质和脂质,通过有氧呼吸为细胞代谢提供能量,光面内质网与脂质的合成相关,粗面内质网与蛋白质的加工与运输有关,过程中需要消耗能量,因此②可表示线粒体通过有氧呼吸为内质网(甲)中的代谢活动提供能量,内质网合成脂质参与形成线粒体膜,D正确。
故选ACD。
17. 细胞膜上具有脂筏区域,其结构模型如下图。其中的胆固醇对磷脂的亲和力高,并特异吸收或排除某些蛋白质,形成特异蛋白聚集的微结构域,相关叙述错误的是( )
A. 脂筏区域的功能与细胞膜其它区域相同
B. 胆固醇含量会影响细胞膜的流动性
C. a侧代表细胞膜的外表面,因为a侧有糖类分子
D. c代表膜蛋白,其跨膜区段具有较强的亲水性
【答案】AD
【解析】
【分析】生物膜的流动镶嵌模型认为:磷脂双分子层构成膜的基本骨架,蛋白质分子覆盖、镶嵌或横跨磷脂双分子层中,磷脂分子是轻油一般的流体,具有流动性,蛋白质分子大都是可以运动的,因此生物膜具有一定的流动性。
【详解】A、生物膜上的功能主要由蛋白质决定,脂筏区域是特异吸收或排除某些蛋白质,形成特异蛋白聚集的微结构域,因此脂筏区域的功能与细胞膜其它区域不完全相同,A错误;
B、根据题意,脂筏区域的胆固醇对磷脂的亲和力高,说明胆固醇分子在细胞膜上的分布会影响磷脂分子排列的紧密程度,进而影响磷脂分子层的流动性,B正确;
C、图中a侧具有单糖聚合形成的多糖链,其与蛋白质结合形成糖蛋白或与脂质结合形成糖脂,位于细胞膜的外表面,因此图中a侧代表细胞膜的外侧,C正确;
D、磷脂双分子层内部是疏水性的,因此膜蛋白跨膜区段的氨基酸具有较强的疏水性,D错误。
故选AD。
18. 细胞内产生损伤线粒体时,会形成包裹损伤线粒体的自噬体M,并促使LC3-Ⅰ蛋白被修饰形成LC3-Ⅱ蛋白,随后自噬体M与溶酶体融合,完成损伤线粒体的降解。为研究在细胞自噬过程中LC3-Ⅰ蛋白和LC3-Ⅱ蛋白含量与损伤线粒体降解的关系,进行了实验,结果如下。相关叙述正确的是( )
对照组
中等强度运动组
大强度运动组
LC3-Ⅰ蛋白
1
0.7
0.5
LC3-Ⅱ蛋白
1
1.5
1.9
A. 溶酶体除了能参与细胞自噬过程,还参与了LC3-Ⅰ蛋白的修饰
B. 随运动强度增大,LC3-Ⅰ蛋白相对含量降低,可能是转化成了LC3-Ⅱ蛋白
C. LC3-Ⅱ蛋白发挥作用的原因可能是促进了自噬体M与溶酶体融合
D. 损伤的线粒体被自噬降解后,其组成物质无法被细胞再利用
【答案】BC
【解析】
【分析】通俗地说,细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。
【详解】A、溶酶体内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,参与细胞自噬过程,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌,但不能参与蛋白质的修饰,A错误;
B、根据实验结果可知,在一定范围内,运动强度增大,LC3-Ⅰ蛋白相对含量降低,LC3-Ⅱ蛋白相对含量升高,可能是LC3-Ⅰ蛋白经过修饰转化成了LC3-Ⅱ蛋白,B正确;
C、根据题干信息可知,细胞内产生损伤线粒体时,会形成包裹损伤线粒体的自噬体M,并促使LC3-Ⅰ蛋白被修饰形成LC3-Ⅱ蛋白,随后自噬体M与溶酶体融合,完成损伤线粒体的降解,以上信息推测,LC3-Ⅱ蛋白发挥作用的原因可能是促进了自噬体M与溶酶体融合,C正确;
D、处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量,损伤的线粒体被自噬降解后,降解产物若可被细胞再利用,则留在细胞内被细胞再利用,若产物不能被细胞再利用,则通过胞吐的方式释放到细胞外,D错误。
故选BC。
三、非选择题:本部分包括5题,共计60分。
19. 某学生社团利用两套实验装置来研究渗透作用。图甲中A溶液和B溶液为两种不同浓度的蔗糖溶液,结构C为膀胱膜。图乙装置是用生鸡蛋制备的,先去掉钝端蛋壳和卵壳膜外膜,保留卵壳膜内膜,再将鸡蛋尖端剪孔,倒出蛋清和蛋黄并洗净,然后向蛋内灌入清水,置于0.3 g/mL蔗糖溶液中,标出鸡蛋壳上最初吃水线的位置。请分析回答:
(1)洋葱鳞片叶外表皮细胞的原生质层相当于图甲装置中的结构C,这与__、__(结构)有关。图乙中的__(结构)也相当于图甲中的结构C。
(2)图甲装置达到渗透平衡时,长颈漏斗中液面高度上升了△h,据此判断实验开始前蔗糖溶液A的浓度__(高于/等于/低于)蔗糖溶液B的浓度。渗透平衡时蔗糖溶液A 的浓度__(高于/等于/低于)蔗糖溶液B的浓度,此时水分子通过结构C进出长颈漏斗的情况是__。
(3)据图乙分析,选择从生鸡蛋钝端去掉卵壳和卵壳膜外膜的原因是__。
(4)图乙装置达到渗透平衡时,原吃水线高出水面,蛋壳上浮,原因是__。
(5)该学生社团进一步开展了探究蔗糖水解产物能否通过卵壳膜内膜的实验。具体过程如图丙,通过比较吃水线Ⅰ和吃水线Ⅱ的位置关系作为判断的依据。
①添加蔗糖酶后,蔗糖的水解产物是__。
②添加少量的蔗糖酶便能使实验现象明显的原因是__。
③预测实验结果,分析实验结论:若__说明蔗糖水解产物不能通过卵壳膜内膜;若__说明蔗糖水解产物能通过卵壳膜内膜。
【答案】(1) ①. 细胞膜 ②. 液泡膜 ③. 卵壳膜内膜
(2) ①. 高于 ②. 高于 ③. 动态平衡
(3)钝端有气室,选择钝端进行操作,可以保证卵壳膜内膜结构的完整性
(4)壳内清水通过壳膜渗透进入蔗糖溶液,壳内水减少,重量减轻
(5) ①. 果糖和葡萄糖 ②. 酶具有高效性,蔗糖酶能将蔗糖快速催化水解为果糖和葡萄糖 ③. 若吃水线Ⅱ位置高于吃水线I ④. 若吃水线Ⅱ位置低于吃水线I
【解析】
【分析】渗透装置需要两个条件:一是半透膜,二是半透膜内外具有浓度差。
【小问1详解】
由细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质构成的原生质层,因为细胞膜和液泡膜属于生物膜,具有选择透过性,因此原生质层相当于半透膜,相当于图甲中的结构C;图乙中的卵壳膜内膜具有允许一些物质通过,一些物质不能通过的特点,属于半透膜,也相当于图甲中的结构C。
【小问2详解】
图甲装置中蔗糖分子不能通过膀胱膜,水分子能通过,装置达到渗透平衡时,长颈漏斗中液面高度上升了,说明长颈漏斗渗透吸水,在渗透作用发生的过程中,水分子由低浓度溶液流向高浓度溶液,则在实验开始前长颈漏斗中的A溶液浓度高于烧杯中的B溶液浓度;渗透平衡时,△h会产生向下压力使水分子从A溶液向B溶液流动,此时渗透平衡,水分子净流量为零,则需要A溶液中的渗透压大于B溶液中的渗透压,使水分子从B溶液流向A溶液,达到A溶液与B溶液中水分子相互流动量相等,从而达到渗透平衡,因此渗透平衡时,溶液A的溶度高于溶液B的浓度,此时水分子通过长颈漏斗的情况是水分子进出漏斗是相等的。
【小问3详解】
根据图示可知,钝端有气室,对钝端进行操作,在去掉卵壳和卵壳膜外膜的同时,不会破坏内膜结构的完整性。
【小问4详解】
由于蛋壳内盛放的是清水,外面是蔗糖溶液,则单位时间内,由蛋壳内向蛋壳外扩散的水分多于由蔗糖溶液进入蛋壳的水分子数,导致壳内水减少,重量减轻。
【小问5详解】
①蔗糖是二糖,由一分子葡萄糖和一分子果糖脱水缩合而成,因此蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖。
②蔗糖酶能水解蔗糖,具有高效性,能在短时间内将蔗糖水解为果糖和葡萄糖,因此少量的蔗糖酶能使实验现象明显。
③若水解产物不能通过壳膜,蔗糖酶将蔗糖水解为2分子小分子物质,溶质微粒数目增多,渗透压增大,对水分的吸引力增大,壳内水分减少,重量减轻,吃水线Ⅱ上升,故吃水线Ⅱ位置高于吃水线I;若水解产物能透过壳膜,一段时间后壳膜两侧溶质微粒数目相等,壳内水分增多,蛋壳下沉,吃水线Ⅱ下降,故吃水线Ⅱ位置低于吃水线I。
20. 血管紧张素Ⅱ是一种具有收缩血管、升高血压作用的多肽,是由血管紧张素原转变生成的,其过程如图1。为研究血管紧张素Ⅱ所含氨基酸的种类和数目,科研人员进行了血管紧张素Ⅱ样品的测定,结果如表1。请分析回答:
表1
种类
数目
实际值(个)
理论位(个)
样品1
样品2
样品3
天门冬氨酸
1.06
1.09
1.07
1
组氨酸
0.80
0.80
0.80
1
精氨酸
1.03
1.01
1.02
1
脯氨酸
1.07
1.05
1.06
1
酪氨酸
1.16
1.14
1.15
1
缬氨酸
1.81
1.83
1.84
2
苯丙氨酸
1.04
1.05
1.05
1
(1)血管紧张素原的合成首先是在肝细胞中游离的__上合成,该反应称之为__,当合成了一段肽链后,该段肽链会引导整个结构与__结合,继续其合成过程,合成完的血管紧张素原还需要在__中进一步修饰加工。
(2)分泌到血浆中的血管紧张素原经肾素(一种蛋白酶)催化后,断裂__键,转变成分子量更小的血管紧张素Ⅰ,再经血管紧张素转换酶催化后形成血管紧张素Ⅱ。
(3)血管紧张素Ⅱ基本组成单位的结构通式是__,据表1数据可知,血管紧张素Ⅱ是__肽。血管紧张素Ⅱ可与血管平滑肌等细胞膜上的受体结合,调控血管收缩,这体现了细胞膜具有__功能。
(4)金鸡菊主要种植于我国新疆和田地区,可当茶饮用,具有降压效果。为探究其降压机制,科研人员进行了相关研究,结果如表2:
表2
组别
实验动物
灌胃处理/40mg·kg-1持续4周
收缩压/kPa
血管紧张素Ⅰ
/μg·L-1
血管紧张素Ⅱ/ng·L-1
1
正常大鼠
生理盐水
17.15
10.92
389.59
2
高血压大鼠
生理盐水
24.01
13.86
526.11
3
高血压大鼠
金鸡菊提取物
19.51
14.74
401.77
①据表2分析,与组别1相比,组别2的高血压大鼠因__含量高导致高血压。
②结合图1和表2分析,金鸡菊可能的降血压机制是__。
【答案】(1) ①. 核糖体 ②. 脱水缩合 ③. 内质网 ④. 高尔基体
(2)肽 (3) ①. ②. 八 ③. 信息交流
(4) ①. 血管紧张素Ⅰ和血管紧张素Ⅱ ②. 抑制血管紧张素转化酶活性,使血管紧张素Ⅱ含量减少,最终起到降血压的作用
【解析】
【分析】分泌蛋白质合成与分泌过程为:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→高尔基体进行再加工→细胞膜(胞吐)→细胞外。
【小问1详解】
血管紧张素原的本质是蛋白质,首先是在肝细胞中游离的核糖体上合成,在核糖体上利用氨基酸合成蛋白质的过程称为脱水缩合,当合成了一段肽链后,该段肽链会引导整个结构与内质网结合,合成完的血管紧张素原还需要在高尔基体中进一步修饰加工。
【小问2详解】
蛋白酶可以催化肽键断裂,转变成分子量更小的血管紧张素Ⅰ,再经血管紧张素转换酶催化后形成血管紧张素Ⅱ。
【小问3详解】
氨基酸的结构特点为每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,该碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团,这个侧链基团用R表示,故氨基酸的结构通式如下: 。
根据表格数据分析,血管紧张素Ⅱ含有8个氨基酸,是八肽。血管紧张素Ⅱ可与血管平滑肌等细胞膜上的受体结合,调控血管收缩,这体现了细胞膜具有信息交流的功能。
【小问4详解】
根据表格数据,组别2大鼠由于血管紧张素Ⅰ和血管紧张素Ⅱ都比组别1高,所以出现高血压;
根据图1血管紧张素原在肾素的作用下生成血管紧张素Ⅰ,然后再血管紧张素转换酶的作用下生成血管紧张素Ⅱ,而与组别2相比,高血压大鼠加入金鸡菊提取物后血管紧张素Ⅰ升高,血管紧张素Ⅱ降低,所以金鸡菊提取物最可能的作用是抑制了血管紧张素转换酶的活性,使血管紧张素Ⅱ含量减少,最终起到降血压的作用。
21. 研究证实,细胞器互作网络的紊乱与多种疾病的发生发展密切相关,例如非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)。线粒体是细胞中糖类、脂肪等最终氧化释放能量的场所。研究发现线粒体可以与多种细胞器相互作用,部分关系如下图。脂滴是一种具有脂质中心的细胞器。NAFLD的发病机理与线粒体和脂滴异常密切相关,请分析下列问题。
(1)图中除线粒体和内质网外的细胞器有____,细胞器之间相互作用与运动依赖于完整的由微管蛋白纤维组成的____。
(2)肝细胞中异常增多的脂滴是NAFLD的特征性病理表现:
①脂滴的核心是由中性脂肪组成,在脂肪鉴定实验中要使用体积分数50%的酒精溶液,目的是____。
②脂滴生成过程会出现膜桥结构(由连续的内质网膜与脂滴膜共同组成),据此推测脂滴从内质网上分离体现了膜的____,根据磷脂分子的特性与脂滴的组成,推测脂滴的膜是由____层磷脂分子组成。Seipin蛋白是促进膜桥结构稳定的关键蛋白,NAFLD患者肝细胞中Seipin蛋白异常导致脂质异常积累。
(3)线粒体功能障碍是NAFLD发病重要原因:
①线粒体通过____扩大膜面积,其产生的直接能源物质结构简式是____。线粒体与过氧化物酶体、内质网等多种细胞器相互作用,在脂质代谢中发挥重要作用,可保护肝细胞免于脂中毒。
②肝细胞中线粒体与内质网及脂滴间通过膜接触位点实现连接,这些膜接触位点的化学本质是____,可能具有____的功能。研究表明,NAFLD患者肝脏细胞内线粒体-内质网接触位点构成的结构是不完整的。
(4)肝脏中,脂滴与溶酶体相互作用形成自噬小体,其内____能催化中性脂肪分解,其产物参与能量代谢。该过程异常往往会诱发NAFLD。
(5)综合以上信息,可从____方向研发治疗NAFLD的药物。
【答案】(1) ①. 高尔基体和溶酶体 ②. 细胞骨架
(2) ①. 洗去浮色 ②. 流动性 ③. 单
(3) ①. 内膜向内折叠形成嵴 ②. A-P~P~P ③. 蛋白质 ④. 信息交流
(4)脂肪酶 (5)促进线粒体功能恢复;调节脂滴生成与分解的药物;抑制脂肪肝细胞内脂质积累的药物;增强肝细胞膜稳定性,改善线粒体-内质网接触位点结构的药物
【解析】
【分析】1、脂肪是良好的储能物质;细胞核是遗传和代谢的控制中心;溶酶体内含有多种水解酶;线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所;
2、细胞骨架是由微管蛋白组装成的中空的管状结构,在细胞中能聚集与分散,组成早前期带、纺缛体等多种结构。因此,细胞骨架在细胞中扮演着至关重要的角色,特别是在维持细胞形状、细胞内的物质运输、细胞分裂和细胞壁的合成中起重要作用。
【小问1详解】
图中除线粒体和内质网外的细胞器有高尔基体、溶酶体;细胞器之间相互作用与运动依赖于完整的由微管蛋白纤维组成的细胞骨架。
【小问2详解】
①在脂肪鉴定实验中,使用体积分数50%的酒精溶液的目的是洗去浮色;
②脂滴生成过程 会出现膜桥结构(由连续的内质网膜与脂滴膜 共同组成),据此推测脂滴从内质网上分离体 现了膜的流动性。根据磷脂分子的特性与脂滴的组成,推测脂滴的膜是单层磷脂分子组成。
【小问3详解】
①线粒体通过内膜向内折叠形成嵴扩大膜面积,其产生的直接能源物质是ATP,ATP的结构简式是A-P~P~P;
②肝细胞中线粒体与内质网及脂滴间的膜接触位点的化学本质这是蛋白质,可能具有信息交流的功能。
小问4详解】
肝脏中,脂滴与溶酶体相互作用形成自噬小体,其内脂肪酶能催化中性脂肪分解,其产物参与能量代谢。
【小问5详解】
综合以上信息,可以从以下方向研发治疗NAFLD的药物:①促进线粒体功能恢复的药物;②调节脂滴生成与分解的药物;③抑制脂肪肝细胞内脂质积累的药物;④增强肝细胞膜稳定性,改善线粒体-内质网接触位点结构的药物。这些药物的研发需基于对NAFLD病理机制的深入研究,以期为临床治疗提供新的手段。
22. 肾小管是葡萄糖重吸收的重要部位,原尿流经肾小管管腔时,葡萄糖可由肾小管上皮细胞膜上的SGLT2和GLUT1两种转运蛋白运输,进入组织液,最终重新回到血浆中,Na+-K+泵对于葡萄糖的重吸收也具有重要意义,具体过程如图1所示。请分析回答:
(1)葡萄糖通过细胞膜上的SGLT2介导运进细胞的方式是__,葡萄糖通过细胞膜上GLUT1介导运出细胞的方式是__。
(2)Na+-K+泵能催化ATP水解成ADP和Pi作用机理是__,Na+-K+泵将Na+从细胞泵出并进入组织液,对葡萄糖重吸收的意义是__。
(3)健康人空腹时血浆中葡萄糖的含量是3.9~6.1mmol·L-1,糖尿病患者则会超过7mmol·L-1,SGLT2抑制剂通过抑制SGLT2介导的物质运输来治疗糖尿病,其机制如图2所示。
①SGLT2蛋白与__结合后,转运蛋白的__发生改变,介导物质运输。
②SGLT2抑制剂通过抑制__与SGLT2蛋白结合,进而抑制葡萄糖的__过程,促进葡萄糖从尿液排出,起到降血糖的作用。
(4)为探讨SGLT2抑制剂治疗Ⅱ型糖尿病的疗效,科研人员将Ⅱ型糖尿病患者随机分为两组,分别采用SGLT2抑制剂和传统降糖药物治疗,20周后结果如下表所示。
指标组别
低血糖发生率(%)
生殖系统感染率(%)
泌尿系统感染率(%)
传统降糖药物组
11.63
2.32
4.64
SGLT抑制剂组
4.65
9.30
6.96
与传统降糖药物相比,SGLT2抑制剂治疗Ⅱ型糖尿病的优点是__,缺点是__。引起缺点的原因可能是__。
【答案】(1) ①. 主动运输 ②. 协助扩散##易化扩散
(2) ①. 降低化学反应所需活化能 ②. 提高细胞膜两侧的钠离子浓度差,促进该细胞利用SGLT2吸收葡萄糖
(3) ①. 葡萄糖 ②. 空间结构 ③. 葡萄糖 ④. 重吸收
(4) ①. 低血糖发生率低 ②. 生殖系统和泌尿系统感染率高 ③. SGLT2抑制剂抑制葡萄糖的重吸收,导致尿液中葡萄糖含量增加,为寄生于生殖系统和泌尿系统的微生物提供更多的物质和能量,更易引起生殖系统和泌尿系统感染
【解析】
【分析】借助膜上的转运蛋白顺浓度梯度进出细胞的物质扩散方式,叫作协助扩散;物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞代谢所释放的能量,这种方式叫作主动运输。
【小问1详解】
由图可知,葡萄糖通过SGLT2介导的运进细胞,运输方向为逆浓度梯度,同时需要载体蛋白协助,需要消耗Na+顺浓度梯度运输产生的势能,因此属于主动运输;葡萄糖通过GLUT1介导的运出细胞,运输方向为顺浓度梯度,过程中需要转运蛋白协助,不需要消耗细胞代谢产生的ATP,因此属于协助扩散,也称为易化扩散。
【小问2详解】
Na+-K+泵能催化ATP水解成ADP和Pi,说明其同时具有酶的催化功能,酶的作用机理为显著降低化学反应所需的活化能;由图可知,Na+-K+泵将Na+从细胞泵出并进入组织液,能降低细胞内的Na+浓度,增大肾小管管腔与肾小管上皮细胞内的Na+浓度差,通过SGLT2顺浓度梯度进入细胞的Na+量增多,过程中产生的势能增多,有利于葡萄糖通过AGLT2介导运进细胞(该过程属于主动运输,消耗顺浓度梯度运输Na+产生的势能),即增大细胞膜两侧的钠离子浓度差,促进该细胞利用SGLT2吸收葡萄糖。
【小问3详解】
①由图可知,可与SGLT2蛋白结合的物质有葡萄糖和钠离子,但加入SGLT2抑制剂后,抑制剂与SGLT2蛋白的葡萄糖结合位点结合后,钠离子仍与SGLT2蛋白的Na+结合位点结合,但SGLT2蛋白空间位点并未改变,说明SGLT2蛋白需要与葡萄糖结合后,转运蛋白的空间结构才会发生改变,进而发挥其运输功能,介导物质运输。
②由图可知,SGLT2蛋白位于肾小管上皮细胞,能将肾小管管腔中的葡萄糖吸收进肾小管细胞进而通过一系列运输至血浆,实现葡萄糖的重吸收,SGLT2抑制剂通过与SGLT2蛋白的葡萄糖结合位点结合从而抑制葡萄糖与SGLT2蛋白结合,即抑制SGLT-2蛋白的功能,进而抑制葡萄糖的重吸收过程,这意味着更多的葡萄糖会被排出体外,从而导致尿液中葡萄糖浓度的增加。通过增加尿液中的葡萄糖排泄量,SG LT-2抑制剂可以帮助降低血糖水平。
【小问4详解】
结合表格信息可知,与传统降糖药物相比,SGLT抑制剂治疗Ⅱ型糖尿病的优点表现在低血糖发生率较低,即降糖效果较好且稳定,表现的缺点是生殖系统感染率和泌尿系统的感染率上升;医学上的感染,是指细菌、病毒、真菌、寄生虫等病原体侵入人体所引起的局部组织和全身性炎症反应,葡萄糖作为“生命的燃料”,几乎所有细胞都可利用葡萄糖氧化分解供能,SGLT2抑制剂通过抑制葡萄糖的重吸收达到降血糖的目的,SGLT2抑制剂使用后可使尿液中葡萄糖含量升高,寄生于生殖系统和泌尿系统的微生物更容易获得葡萄糖作为其生存和繁殖的物质和能量,因此更容易引起生殖系统和泌尿系统感染。
23. 啤酒生产过程中酵母菌直接利用淀粉的能力弱,需利用淀粉酶将小麦中的淀粉水解为小分子。某科研小组为寻找淀粉酶活性高的优良小麦用于啤酒发酵,开展了三种小麦、萌发前后淀粉酶活性测量、比较的实验,具体过程见下表,请分析回答:
实验步骤目的
实验步骤的要点
实验分组
取① 三种小麦的干种子,都随机分为两份。
②
其中一份种子浸泡2.5h,放入25℃恒温培养箱,获得萌发的种子;另一份继续保持干种子状态。
制备③
提取液
将三种小麦的两份种子分别置于研钵中,加入石英砂和等量蒸馏水研磨、离心,取上清液。
水解淀粉
分别取上述步骤制备的上清液1mL置于不同的试管中,加入1mL1%的淀粉溶液,25℃保温5min后,立即将试管放入沸水浴中保温5min。
指标测定
在试管中加入④ 、摇匀、加热,当溶液由蓝色变为砖红色后,用分光光度计依次测定各试管的吸光度,将测定值与标准麦芽糖溶液吸光度比对,计算出淀粉酶活性。
(1)请完成表格中的填空:①__,②__,③__,④__。
(2)种子萌发过程中有机物种类和总量变化情况分别为__、__。
(3)“水解淀粉”步骤中,上清液与淀粉溶液25℃保温,时间过长会导致各组实验结果差异变小的原因是__。25℃保温5min后立即将试管在沸水浴中保温5min,这样做的目的是__,避免__对实验结果造成影响。
(4)上述实验主要结果如图所示:
据此结果应优先选择__作为啤酒发酵的原料。
(5)小麦种子中存在α-淀粉酶(70 ℃活性不受影响,100 ℃处理15 min失活)与β-淀粉酶(70 ℃处理15 min失活),科研小组为研究25℃发酵过程中起主要作用的淀粉酶,进行了如下实验。
步骤一:取用于发酵的小麦种子提取液3mL,等量分成甲、乙、丙3组。
步骤二:甲组25℃水浴处理15min,乙组75℃水浴处理15min,丙组100℃水浴处理15min。
步骤三:三组均在25℃条件下加入1mL1%的淀粉溶液,一段时间后,测量三组淀粉剩余量。
比较甲乙两组的结果可体现发酵过程中__酶的作用,比较乙丙两组的结果可体现发酵过程中__酶的作用,从而最终得出25℃发酵过程中起主要作用的淀粉酶,为发酵过程中条件的控制提供依据。
【答案】(1) ①. 质量相同、生理状态相似 ②. 小麦种子的萌发 ③. 酶 ④. 斐林试剂
(2) ①. 增加 ②. 下降
(3) ①. 保温时间过长会导致各组淀粉完全水解 ②. 使酶失活 ③. 有活性的淀粉酶继续催化淀粉水解
(4)小麦1 (5) ①. β-淀粉酶 ②. α-淀粉酶
【解析】
【分析】依题意可知:本实验的目的是研究三种小麦种子萌发前后淀粉酶活性,因此本实验研究的自变量是小麦种类和小麦种子是否萌发。
【小问1详解】
实验步骤:取质量相同、生理状态相似的三种小麦的干种子,都随机分为两份;小麦种子的萌发:其中一份种子浸泡2.5h,放入25℃恒温培养箱,获得萌发的种子;另一份继续保持干种子状态;制备酶的提取液:将三种小麦的两份种子分别置于研钵中,加入石英砂和等量蒸馏水研磨、离心,取上清液;水解淀粉:分别取上述步骤制备的上清液1mL置于不同的试管中,加入1mL1%的淀粉溶液,25℃保温5min后,立即将试管放入沸水浴中保温5min;指标测定:在试管中加入斐林试剂、摇匀、加热,当溶液由蓝色变为砖红色后,用分光光度计依次测定各试管的吸光度,将测定值与标准麦芽糖溶液吸光度比对,计算出淀粉酶活性;
【小问2详解】
种子在萌发过程中,有机物的种类增多,这是因为一些复杂的有机物分解成简单的有机物。例如,蛋白质、淀粉、纤维素等复杂的有机物在种子萌发过程中被分解成更简单的有机物,如氨基酸、单糖等,这些变化增加了有机物的种类。同时,有机物总重下降,这是因为呼吸作用要消耗有机物,导致种子质量减轻;
【小问3详解】
保温时间过长会导致各组淀粉完全分解,使各组实验结果差异变小;酶在高温下会失活,因此25℃保温5min后立即将试管在沸水浴中保温5min的目的是快速使酶失活,使反应同时终止,避免有活性的淀粉酶继续催化淀粉水解,从而对实验结果造成影响;
【小问4详解】
由图可知小麦1在相同实验条件下淀粉酶的活性较高,因此应优先选择小麦1作为啤酒发酵的原料;
【小问5详解】
由题意可知,α-淀粉酶在70 ℃活性不受影响,100 ℃处理15 min失活,而β-淀粉酶70 ℃处理15 min失活,因此比较甲乙两组的结果可体现发酵过程中β-淀粉酶的作用,比较乙丙两组的结果可体现发酵过程中α-淀粉酶的作用,从而最终得出25℃发酵过程中起主要作用的淀粉酶,为发酵过程中条件的控制提供依据。
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2023~2024学年(上)高一期中质量监测
生物学
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共8页,包含单项选择题(第1题~第14题,共28分)、多项选择题(第15题~第18题,共12分)、非选择题(第19题~第23题,共60分)三部分。本次考试满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请您务必将自己的姓名、考试号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上。
3.请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确。
4.作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置作答一律无效。作答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。
5.如有作图需要,可用2B铅笔作答,并请加黑加粗,描写清楚。
一、单项选择题:本部分包括14题,每题2分,共计28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 细胞学说是19世纪自然科学的三大发现之一,关于细胞学说的相关叙述错误的是( )
A. 阐明了一切动植物都由细胞发育而来
B. 认为新细胞都是由老细胞分裂产生
C. 揭示了生物体结构统一性和细胞的多样性
D. 促使人们对生命的研究进入微观领域
2. 脂肪、唾液淀粉酶、几丁质和DNA 中都含有的元素是( )
A. C、 H、 O B. C、 H、 O、 N
C. C、 H、 O、 P D. C、 H、 O、 N、 P
3. 水和无机盐是细胞中的无机物,在生命活动中均有着重要的作用。相关叙述正确的是( )
A. 细胞中的水常温下维持液体状态,具有流动性
B. 水具有较高的比热容,有利于维持生命系统的稳定性
C. 人体血液中Ca2+过多,会出现抽搐等症状
D. 人体内Na+过多会引起神经、肌肉细胞兴奋性降低
4. 科研人员发现胰腺癌患者血液中HSATII(一种特殊的 RNA)含量较多,据此可用于胰腺癌早期诊断。相关叙述正确的是( )
A. HSATII 彻底水解的产物有 6 种
B. HSATII 主要存在于细胞核中
C. HSATII 具有特定的脱氧核苷酸序列
D. HSATII 具有双螺旋结构
5. 西亭脆饼是美味可口的名点,选用优质面粉、白砂糖、猪油等精制而成,香酥松脆,深受人们喜爱。相关叙述错误的是( )
A. 面粉中富含的淀粉,是植物细胞中的重要储能物质
B. 白砂糖就是蔗糖,是一种常见的还原性二糖
C. 猪油中的脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态
D. 脆饼被食用后,其中的糖类可以转化为脂肪
6. 自然界中的微生物种类繁多,数量巨大,关于微生物的相关叙述正确的是( )
A 新冠病毒传染力强,其遗传物质中含有胸腺嘧啶
B. 蓝细菌能进行光合作用,其叶绿体中含有叶绿素
C. 酵母菌可用于酿酒,其细胞内没有成形的细胞核
D. 大肠杆菌是原核生物,其细胞中无生物膜系统
7. 霉变的花生种子中含有致癌物质黄曲霉毒素。研究发现,黄曲霉毒素能引起核糖体从内质网上脱落,这一结果不会直接影响人体细胞中合成( )
A. 血清中的抗体
B. 细胞膜上的载体蛋白
C. 染色体中的蛋白质
D. 溶酶体中的水解酶
8. 下列有关真核细胞结构的叙述,错误的是( )
A. DNA和RNA可存在于核糖体中 B. 叶绿体和线粒体中都含有核糖体
C. 动物和低等植物细胞中有中心体 D. 叶绿体和液泡中都含有糖类物质
9. GM130蛋白通常存在于高尔基体膜上,能够捕获来自内质网的囊泡。相关叙述错误的是( )
A. 高尔基体周围的囊泡可以由内质网和自身产生
B. 高尔基体是单层膜细胞器,在动植物细胞中的功能相同
C. 线粒体外膜若出现GM130蛋白,内质网产生的囊泡可与之融合
D. 若GM130蛋白结构异常,则会影响高尔基体的功能
10. 图是细胞核结构及某些物质进出细胞核的示意图,相关叙述错误的是( )
A. 结构①中的DNA是细胞核功能的物质基础
B. 结构②与核糖体及某种RNA形成有关
C. 结构③仅是大分子物质进出细胞核的通道
D. 大分子物质进出细胞核具有选择性,消耗能量
11. 研究人员在进行动物细胞离体培养时,向培养液中滴加了32P标记的磷酸,短时间内就能检测到细胞内32P标记的ATP。ATP的结构式如图所示,相关叙述错误的是( )
A. ①②可构成腺苷,即ATP结构简式中的A
B. ①②③可构成RNA的基本组成单位
C. 短时间内检测到的32P在⑤中,说明ATP含量变化大
D. ④⑤都带负电,相互排斥导致它们之间的化学键不稳定
12. 研究人员进行了 pH对淀粉酶活性影响的实验,结果如下图,相关叙述正确的是( )
A. 将淀粉与淀粉酶溶液混合后立即调节各组混合液的 pH
B. pH为1时淀粉酶的活性高于pH为3时淀粉酶的活性
C. pH为3时淀粉酶的活性与pH为9时淀粉酶的活性相同
D. 根据上述实验结果可以判断淀粉酶的最适pH为7左右
13. 下图表示青菜叶下表皮在不同浓度蔗糖溶液中,保卫细胞构成的气孔开闭情况(图中a、b、c分别表示用蔗糖溶液①、②、③浸润后的保卫细胞)。相关叙述错误的是( )
A. 蔗糖溶液的浓度,②>①>③ B. 保卫细胞的细胞液浓度,a>b
C. 保卫细胞吸水能力,b>c D. 保卫细胞原生质层的颜色,a>c
14. 实验材料和实验方法对实验结果有着重要影响,相关叙述正确的是( )
A. 选用植物根尖分生区细胞,在低倍镜下就可以观察到质壁分离现象
B. 用高倍镜观察黑藻叶片细胞质流动,提高温度使实验现象更明显
C. 用双缩脲试剂A液和B液等量混合,可检测大豆匀浆中的蛋白质
D. 用H2O2和H2O2酶可以研究温度在0~60℃对酶活性的影响
二、多项选择题:本部分共4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15. 下图为两种抑制剂影响酶活性的模型,相关叙述正确的是( )
A. 酶是活细胞产生的,其单体不一定是氨基酸
B. 竞争性抑制剂与底物竞争酶的结合位点,影响酶促反应速率
C. 非竞争性抑制剂与酶结合,改变酶的空间结构,影响酶的活性
D. 增加底物浓度可降低图中两种抑制剂对酶活性的抑制
16. 图为细胞中不同生物膜直接或间接的联系(甲和乙表示不同生物膜结构,序号表示不同生物膜之间的关系)。相关叙述正确的是( )
A. 图中不同生物膜都主要由脂质和蛋白质组成
B. 图中能表示生物膜间接联系的有③④⑤
C. 人体成熟红细胞中只含有图中一种生物膜
D. ②可表示线粒体为甲供能,甲为线粒体提供脂质
17. 细胞膜上具有脂筏区域,其结构模型如下图。其中的胆固醇对磷脂的亲和力高,并特异吸收或排除某些蛋白质,形成特异蛋白聚集的微结构域,相关叙述错误的是( )
A. 脂筏区域的功能与细胞膜其它区域相同
B. 胆固醇含量会影响细胞膜的流动性
C. a侧代表细胞膜的外表面,因为a侧有糖类分子
D. c代表膜蛋白,其跨膜区段具有较强的亲水性
18. 细胞内产生损伤线粒体时,会形成包裹损伤线粒体的自噬体M,并促使LC3-Ⅰ蛋白被修饰形成LC3-Ⅱ蛋白,随后自噬体M与溶酶体融合,完成损伤线粒体的降解。为研究在细胞自噬过程中LC3-Ⅰ蛋白和LC3-Ⅱ蛋白含量与损伤线粒体降解的关系,进行了实验,结果如下。相关叙述正确的是( )
对照组
中等强度运动组
大强度运动组
LC3-Ⅰ蛋白
1
0.7
0.5
LC3-Ⅱ蛋白
1
1.5
1.9
A. 溶酶体除了能参与细胞自噬过程,还参与了LC3-Ⅰ蛋白的修饰
B. 随运动强度增大,LC3-Ⅰ蛋白相对含量降低,可能是转化成了LC3-Ⅱ蛋白
C. LC3-Ⅱ蛋白发挥作用的原因可能是促进了自噬体M与溶酶体融合
D. 损伤的线粒体被自噬降解后,其组成物质无法被细胞再利用
三、非选择题:本部分包括5题,共计60分。
19. 某学生社团利用两套实验装置来研究渗透作用。图甲中A溶液和B溶液为两种不同浓度的蔗糖溶液,结构C为膀胱膜。图乙装置是用生鸡蛋制备的,先去掉钝端蛋壳和卵壳膜外膜,保留卵壳膜内膜,再将鸡蛋尖端剪孔,倒出蛋清和蛋黄并洗净,然后向蛋内灌入清水,置于0.3 g/mL蔗糖溶液中,标出鸡蛋壳上最初吃水线的位置。请分析回答:
(1)洋葱鳞片叶外表皮细胞的原生质层相当于图甲装置中的结构C,这与__、__(结构)有关。图乙中的__(结构)也相当于图甲中的结构C。
(2)图甲装置达到渗透平衡时,长颈漏斗中液面高度上升了△h,据此判断实验开始前蔗糖溶液A的浓度__(高于/等于/低于)蔗糖溶液B的浓度。渗透平衡时蔗糖溶液A 的浓度__(高于/等于/低于)蔗糖溶液B的浓度,此时水分子通过结构C进出长颈漏斗的情况是__。
(3)据图乙分析,选择从生鸡蛋钝端去掉卵壳和卵壳膜外膜的原因是__。
(4)图乙装置达到渗透平衡时,原吃水线高出水面,蛋壳上浮,原因是__。
(5)该学生社团进一步开展了探究蔗糖水解产物能否通过卵壳膜内膜的实验。具体过程如图丙,通过比较吃水线Ⅰ和吃水线Ⅱ的位置关系作为判断的依据。
①添加蔗糖酶后,蔗糖的水解产物是__。
②添加少量的蔗糖酶便能使实验现象明显的原因是__。
③预测实验结果,分析实验结论:若__说明蔗糖水解产物不能通过卵壳膜内膜;若__说明蔗糖水解产物能通过卵壳膜内膜。
20. 血管紧张素Ⅱ是一种具有收缩血管、升高血压作用的多肽,是由血管紧张素原转变生成的,其过程如图1。为研究血管紧张素Ⅱ所含氨基酸的种类和数目,科研人员进行了血管紧张素Ⅱ样品的测定,结果如表1。请分析回答:
表1
种类
数目
实际值(个)
理论位(个)
样品1
样品2
样品3
天门冬氨酸
1.06
1.09
1.07
1
组氨酸
0.80
0.80
0.80
1
精氨酸
1.03
1.01
1.02
1
脯氨酸
1.07
1.05
1.06
1
酪氨酸
1.16
1.14
1.15
1
缬氨酸
1.81
1.83
1.84
2
苯丙氨酸
1.04
1.05
1.05
1
(1)血管紧张素原的合成首先是在肝细胞中游离的__上合成,该反应称之为__,当合成了一段肽链后,该段肽链会引导整个结构与__结合,继续其合成过程,合成完的血管紧张素原还需要在__中进一步修饰加工。
(2)分泌到血浆中的血管紧张素原经肾素(一种蛋白酶)催化后,断裂__键,转变成分子量更小的血管紧张素Ⅰ,再经血管紧张素转换酶催化后形成血管紧张素Ⅱ。
(3)血管紧张素Ⅱ基本组成单位的结构通式是__,据表1数据可知,血管紧张素Ⅱ是__肽。血管紧张素Ⅱ可与血管平滑肌等细胞膜上的受体结合,调控血管收缩,这体现了细胞膜具有__功能。
(4)金鸡菊主要种植于我国新疆和田地区,可当茶饮用,具有降压效果。为探究其降压机制,科研人员进行了相关研究,结果如表2:
表2
组别
实验动物
灌胃处理/40mg·kg-1持续4周
收缩压/kPa
血管紧张素Ⅰ
/μg·L-1
血管紧张素Ⅱ/ng·L-1
1
正常大鼠
生理盐水
17.15
10.92
389.59
2
高血压大鼠
生理盐水
24.01
13.86
526.11
3
高血压大鼠
金鸡菊提取物
19.51
14.74
401.77
①据表2分析,与组别1相比,组别2的高血压大鼠因__含量高导致高血压。
②结合图1和表2分析,金鸡菊可能的降血压机制是__。
21. 研究证实,细胞器互作网络的紊乱与多种疾病的发生发展密切相关,例如非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)。线粒体是细胞中糖类、脂肪等最终氧化释放能量的场所。研究发现线粒体可以与多种细胞器相互作用,部分关系如下图。脂滴是一种具有脂质中心的细胞器。NAFLD的发病机理与线粒体和脂滴异常密切相关,请分析下列问题。
(1)图中除线粒体和内质网外的细胞器有____,细胞器之间相互作用与运动依赖于完整的由微管蛋白纤维组成的____。
(2)肝细胞中异常增多的脂滴是NAFLD的特征性病理表现:
①脂滴的核心是由中性脂肪组成,在脂肪鉴定实验中要使用体积分数50%的酒精溶液,目的是____。
②脂滴生成过程会出现膜桥结构(由连续的内质网膜与脂滴膜共同组成),据此推测脂滴从内质网上分离体现了膜的____,根据磷脂分子的特性与脂滴的组成,推测脂滴的膜是由____层磷脂分子组成。Seipin蛋白是促进膜桥结构稳定的关键蛋白,NAFLD患者肝细胞中Seipin蛋白异常导致脂质异常积累。
(3)线粒体功能障碍是NAFLD发病重要原因:
①线粒体通过____扩大膜面积,其产生的直接能源物质结构简式是____。线粒体与过氧化物酶体、内质网等多种细胞器相互作用,在脂质代谢中发挥重要作用,可保护肝细胞免于脂中毒。
②肝细胞中线粒体与内质网及脂滴间通过膜接触位点实现连接,这些膜接触位点的化学本质是____,可能具有____的功能。研究表明,NAFLD患者肝脏细胞内线粒体-内质网接触位点构成的结构是不完整的。
(4)肝脏中,脂滴与溶酶体相互作用形成自噬小体,其内____能催化中性脂肪分解,其产物参与能量代谢。该过程异常往往会诱发NAFLD。
(5)综合以上信息,可从____方向研发治疗NAFLD的药物。
22. 肾小管是葡萄糖重吸收的重要部位,原尿流经肾小管管腔时,葡萄糖可由肾小管上皮细胞膜上的SGLT2和GLUT1两种转运蛋白运输,进入组织液,最终重新回到血浆中,Na+-K+泵对于葡萄糖的重吸收也具有重要意义,具体过程如图1所示。请分析回答:
(1)葡萄糖通过细胞膜上的SGLT2介导运进细胞的方式是__,葡萄糖通过细胞膜上GLUT1介导运出细胞的方式是__。
(2)Na+-K+泵能催化ATP水解成ADP和Pi的作用机理是__,Na+-K+泵将Na+从细胞泵出并进入组织液,对葡萄糖重吸收的意义是__。
(3)健康人空腹时血浆中葡萄糖的含量是3.9~6.1mmol·L-1,糖尿病患者则会超过7mmol·L-1,SGLT2抑制剂通过抑制SGLT2介导的物质运输来治疗糖尿病,其机制如图2所示。
①SGLT2蛋白与__结合后,转运蛋白的__发生改变,介导物质运输。
②SGLT2抑制剂通过抑制__与SGLT2蛋白结合,进而抑制葡萄糖的__过程,促进葡萄糖从尿液排出,起到降血糖的作用。
(4)为探讨SGLT2抑制剂治疗Ⅱ型糖尿病的疗效,科研人员将Ⅱ型糖尿病患者随机分为两组,分别采用SGLT2抑制剂和传统降糖药物治疗,20周后结果如下表所示。
指标组别
低血糖发生率(%)
生殖系统感染率(%)
泌尿系统感染率(%)
传统降糖药物组
11.63
2.32
4.64
SGLT抑制剂组
4.65
9.30
6.96
与传统降糖药物相比,SGLT2抑制剂治疗Ⅱ型糖尿病的优点是__,缺点是__。引起缺点的原因可能是__。
23. 啤酒生产过程中酵母菌直接利用淀粉的能力弱,需利用淀粉酶将小麦中的淀粉水解为小分子。某科研小组为寻找淀粉酶活性高的优良小麦用于啤酒发酵,开展了三种小麦、萌发前后淀粉酶活性测量、比较的实验,具体过程见下表,请分析回答:
实验步骤目的
实验步骤的要点
实验分组
取① 三种小麦的干种子,都随机分为两份。
②
其中一份种子浸泡2.5h,放入25℃恒温培养箱,获得萌发的种子;另一份继续保持干种子状态。
制备③
提取液
将三种小麦的两份种子分别置于研钵中,加入石英砂和等量蒸馏水研磨、离心,取上清液。
水解淀粉
分别取上述步骤制备上清液1mL置于不同的试管中,加入1mL1%的淀粉溶液,25℃保温5min后,立即将试管放入沸水浴中保温5min。
指标测定
在试管中加入④ 、摇匀、加热,当溶液由蓝色变为砖红色后,用分光光度计依次测定各试管的吸光度,将测定值与标准麦芽糖溶液吸光度比对,计算出淀粉酶活性。
(1)请完成表格中的填空:①__,②__,③__,④__。
(2)种子萌发过程中有机物种类和总量变化情况分别为__、__。
(3)“水解淀粉”步骤中,上清液与淀粉溶液25℃保温,时间过长会导致各组实验结果差异变小的原因是__。25℃保温5min后立即将试管在沸水浴中保温5min,这样做的目的是__,避免__对实验结果造成影响。
(4)上述实验主要结果如图所示:
据此结果应优先选择__作为啤酒发酵的原料。
(5)小麦种子中存在α-淀粉酶(70 ℃活性不受影响,100 ℃处理15 min失活)与β-淀粉酶(70 ℃处理15 min失活),科研小组为研究25℃发酵过程中起主要作用的淀粉酶,进行了如下实验。
步骤一:取用于发酵的小麦种子提取液3mL,等量分成甲、乙、丙3组。
步骤二:甲组25℃水浴处理15min,乙组75℃水浴处理15min,丙组100℃水浴处理15min。
步骤三:三组均在25℃条件下加入1mL1%的淀粉溶液,一段时间后,测量三组淀粉剩余量。
比较甲乙两组的结果可体现发酵过程中__酶的作用,比较乙丙两组的结果可体现发酵过程中__酶的作用,从而最终得出25℃发酵过程中起主要作用的淀粉酶,为发酵过程中条件的控制提供依据。
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