内容正文:
2023-2024学年(上)高一12月份质量监测生物学
考试时间:75分钟 满分:100分
一、单选题(本题共 14 小题,每小题 2 分,共 28 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)。
1. 从细胞的结构角度看,下列生物中和其它有本质差异的是( )
A. 大肠杆菌 B. 乳酸菌 C. 小球藻 D. 蓝细菌
2. 显微镜是生命科学研究中常用的观察工具,下图是在显微镜下看到的图像,有关说法正确的是( )
A. 图1玻片标本上的细胞质流动方向应该是顺时针
B. 图2图像再放大2倍则能看到4个细胞
C. 若视野中观察到异物,转动标本和目镜异物均不动,则异物在物镜或者反光镜上
D. 若在载玻片写“9>6”,在显微镜视野观察到的图像是“6<9”
3. 科学家在利用无土栽培培养一些名贵花卉时,培养液中添加了多种必需元素。其配方如下表,其中植物根吸收最少的离子是( )
离子
K+
Na+
Mg2+
Ca2+
NO3-
H2PO4-
SO42-
Zn2+
培养液浓度(m·mol)
1
1
0.25
1
2
1
0.25
1
A. Ca2+ B. SO42- C. Zn2+ D. H2PO4-
4. 糖类在生物体内有重要的作用,下列有关糖类的叙述,错误的是( )
A. 几丁质属于多糖,其单体为葡萄糖,可用于制作食品添加剂和人造皮肤等
B. 糖类与脂肪可以相互转化,但脂肪不能大量转化为糖类
C. 细胞中含有C、H、O元素的化合物不一定都可以作为能源物质
D. 糖类可以参与细胞间信息交流
5. 研究发现一类称做“分子伴侣”的蛋白质可识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽,并通过改变自身空间结构与多肽的某些部位相结合,从而帮助这些多肽折叠、组装或转运,其本身不参与组成最终产物并可循环发挥作用。下列叙述正确的是( )
A. 酵母菌内“分子伴侣”发挥作用的场所可能在内质网和高尔基体中
B. “分子伴侣”介导加工直链八肽化合物中含有9个氧原子和8个氮原子
C. “分子伴侣”的空间结构一旦发生改变不可逆转
D. 经高温处理后的“分子伴侣”与双缩脲试剂发生作用不会产生紫色反应
6. 图甲、乙分别表示真核细胞中由两类核苷酸连接而成的长链片段,下列关于图甲、乙的叙述,错误的是( )
A. 图甲、图乙物质不只分布在细胞核中
B. 图甲、图乙物质的长链都以碱基序列为基本骨架
C. 图甲、图乙物质圈内的“A”属于单体,化学组成不完全相同
D. 图甲所示的物质,既是细胞核中遗传物质也是细胞质中遗传物质
7. 如图是细胞膜(质膜)结构模式图,相关叙述错误的是( )
A. 植物细胞以细胞膜外面的细胞壁作为系统边界
B. ②既有脂溶性部分又有水溶性部分
C. ④是相对疏水的环境,水分子主要通过协助扩散方式穿过膜结构
D. 膜选择透过性与①和②的种类和数量有关,与磷脂分子性质也有关系
8. 核孔复合体由镶嵌在内外核膜上的多种复合蛋白构成。大分子物质凭借自身的信号与核孔复合体蛋白质(主要是中央运输蛋白)上的受体结合而实现主动转运。下列叙述正确的是( )
A. 核膜有两层磷脂分子组成
B. 核孔复合体存在,说明核孔具有选择性
C. 大分子物质均可通过核孔进出细胞核
D. 大分子物质的主动转运,实现了细胞间的信息交流
9. 下列关于细胞内的“骨架”的叙述,错误的是( )
A. 生物膜以磷脂双分子层为基本骨架
B. 多糖、蛋白质、核苷酸等生物大分子都以碳链为基本骨架
C. 细胞核内的基质是细胞核的骨架、是以蛋白质成分为主的网架结构
D. 细胞质内的细胞骨架和植物细胞壁的主要成分不同,但都有支持和维持细胞形态等作用
10. 下图是某些细胞器的亚显微结构模式图,下列相关叙述正确的是( )
A. ①是中心体,单层膜细胞器,由两个相互垂直排列的中心粒和周围物质组成
B. ②是线粒体,双层膜细胞器,内膜上酶种类多,所有细胞的“动力车间”
C. ③是叶绿体,双层膜细胞器,内膜上附着捕获、传递和转化光能的色素
D. ④是内质网,是单层膜构成的连续内腔相通的管道系统,与蛋白质合成加工有关
11. 如图为小肠上皮细胞转运葡萄糖过程示意图,下列有关叙述正确的是( )
A. 面向肠腔的小肠上皮细胞膜面积更大,有利于食物的消化和吸收
B. 葡萄糖进出小肠上皮细胞的方式均为协助扩散,而Na+出入方式均是主动运输
C. 抑制线粒体的功能影响K+通过Na+-K+泵的转运速率
D. 能同时转运葡萄糖和Na+的载体蛋白不具有特异性
12. 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。下列分析错误的是( )
A. 三个温度条件下,该酶活性最高的是B组
B. 在时间t1之前,如果A组温度提高10℃,那么A组酶催化反应的速率会加快
C. 如果在时间t2时,向C组反应体系中增加2倍量的底物,在t3时产物浓度增加
D. 如果在时间t2时,向B组反应体系中增加2倍量的该酶,在t3时产物浓度不变
13. 细胞分裂过程中,当某一阶段出现异常时,细胞会通过调控排除故障,或中断细胞周期处于静息状态。如缺少某种氨基酸时,细胞会终止间期蛋白质的合成,变成静息状态,补充营养后,则重新启动合成。下列有关细胞有丝分裂的说法错误的是( )
A. 细胞进入静息状态可以避免物质和能量的浪费
B. 进入分裂期,中心粒倍增,并在移向细胞两极过程中发出星射线,形成纺锤体
C. 蛋白质合成中断后,重新启动的过程受核酸调控
D. 观察细胞分裂时,应选择分裂期相对较长的细胞
14. 实验设计、操作对实验结果有重要影响,下列叙述正确的( )
A 用苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪,观察显色一定需要用显微镜
B. 观察细胞质的流动实验中,适当提高温度会使实验结果更明显
C. 绿叶中色素的提取和分离实验中,可连续多画几次滤液细线来增强实验效果
D. 撕取洋葱部分鳞片叶外表皮进行解离、染色和制片后镜检,视野中少数细胞能看到染色体。
二、多选题(本题共4小题,每小题3分,共12分。全部选对得3分,选错或不选得0分,漏选得1分。)
15. 下列有关水的特性及作用的叙述中不正确的是( )
A. 每个水分子中的氧原子都能与周围的水分子中的氢原子间形成氢键
B. 气温降低时,细胞中结合水与自由水的含量比值降低有利于御寒
C. 水在细胞内含量虽高但本身不参与细胞中的代谢反应
D. 水是极性分子,是细胞中良好溶剂,凡是有极性的分子或离子都易溶于水中
16. 如图为不同时期染色体与核DNA的数量关系,下列有关叙述正确的是( )
A. 有丝分裂过程中不会出现d种情况
B. b时期可表示有丝分裂的前期和中期
C. a时期着丝粒已分裂,染色体数加倍
D. c时期一定有新细胞壁形成
17. 用浓度为2mol·L-1的乙二醇溶液和2mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察质壁分离现象,得到其原生质体体积变化情况如下图。下列相关叙述正确的有( )
A. 用较低倍的显微镜镜检乙二醇溶液中的细胞会发生质壁分离后自动复原
B. 60s后蔗糖溶液中细胞的细胞液浓度缓慢增大,120S趋于与此时的蔗糖浓度相同
C. 120s后乙二醇分子开始进入细胞内使细胞液浓度逐渐增大
D. 细胞失水导致原生质体相对体积发生A→B的变化,B→D水分进出基本平衡
18. 如图表示番茄细胞部分代谢过程,相关叙述正确的有( )
A. 线粒体内进行的柠檬酸循环需要氧气直接参与
B. 物质 X 为丙酮酸,可参与有氧呼吸第二阶段
C. 催化物质 X 合成番茄红素的酶在细胞质基质中起作用
D. 由图可知,番茄细胞中糖类可转化为脂溶性物质储存在脂滴中
三、非选择题(本题共 5 小题,除特殊标注外每空 1 分)
19. 图1表示某高等植物细胞局部结构模式图,A-F表示细胞的不同结构,图2为某动物细胞膜上的钠钾泵结构示意图。请据图分析并回答问题:
(1)与图1中I上具识别功能物质的形成有关的细胞器有_____(填字母)。图中含有核酸的细胞器有_______(填字母),此外图中没有显示出来的_____(细胞器)以及细胞核A和[D]_________(名称)中也有核酸。
(2)从功能的角度分析,C与E紧密相依的意义是_______;图1中F为相邻两个细胞之间的通道,则F存在的意义是___________。
(3)有学说认为线粒体起源于好氧细菌:好氧细菌被原始真核生物吞噬后与宿主间形成共生关系(好氧细菌可从宿主处获得更多的营养,而宿主可借用好氧细菌的氧化分解功能获得更多的能量),最终逐渐进化为现在的线粒体。据此分析,图1中E和A中DNA的存在形式的主要区别是___________。
(4)据图2可知,钠钾泵运输离子的方式为________。钠钾泵的化学本质为_____,其除了作为离子的特异性载体外还有________功能。下图表示图中ATP结构示意图,下列叙述正确的是___________
A. 图中a是DNA的基本组成单位之一
B. ATP是生命活动的主要能源物质
C. ATP由C、H、O、N、P元素构成
D. 放能反应一般与ATP水解相联系,ATP水解时b更容易断裂
(5)用台盼蓝对图1所示细胞进行染色,发现衰老和凋亡的细胞极易被染成蓝色,而活细胞不易着色。这一现象说明细胞膜具有_______的功能。
20. “探究温度对酶活性的影响”是高中生物的一个经典实验。若选取H2O2作为该探究的实验材料,为了验证实验材料的准确性,研究人员以2%的醇母菌液作为酶源,进行如下探究实验:
①设计如图实验装置。实验组注射器A内吸入1%的H2O2溶液5mL,注射器B内吸入2%的酵母菌液2mL。同时设置对照组。用乳胶管连接注射器A和B,夹上止水夹。
②设置温度梯度:0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃。将实验组和对照组装置在相应温度下保温10min。
③打开止水夹,将注射器A中的液体匀速推至注射器B中,立即关闭止水夹,记录注射器B中活塞的刻度为K1。5min后再次记录刻度为K2,重复3次。
④将对照组和实验组在各温度下获得的3次实验数据作相应处理,绘制曲线如下图。
请分析回答下列问题:
(1)该探究实验涉及到自变量有__________; 酶作用的实质是______
(2)步骤①中对照组可设置为:注射器A内吸入_______,注射器B内吸入_______。步骤②中实验组和对照组装置在相应温度下先保温l0min的目的是___________。
(3)步骤③中每打开一次止水夹测得的实验数据(K1、K2)应该做何处理才能作为曲线图中的定量数据?______。重复三次的目的是________。
(4)查阅资料可知“H2O2在90℃及以下分解率不高且分解速率低”。本实验能否验证此观点?_______。为初步验证此观点,应该对本实验做怎样的修改?__________。
(5)本实验除了可验证H2O2作为实验材料的准确性外,还能得出温度对酶活性影响的一般规律是_______
(6)本实验以酵母菌液作为酶源,从实验的科学性角度分析,存在的一定不足之处是_______。因此为了避免其他因素的干扰,建议提取粗酶液进行实验。
(7)自然界酶种类很多,因为不同物质需要不同类酶催化,如H2O2酶的底物是H2O2,淀粉分解可以用淀粉酶。下列关于促进淀粉水解的酶叙述,正确的有
A. 组成该酶的单体是氨基酸或核糖核苷酸
B. 选择该酶可以探究不同PH对其活性的影响
C. 该酶在细胞内某结构合成后还不能显著降低反应的活化能
D. 淀粉在该酶充分水解后的体系中取样,加入新制斐林试剂并加热后表现出砖红色。
21. 自然界中的酵母菌种类繁多、分布很广,是制作发酵食品的常用菌种,如酿酒、面包等。请回答下列问题:
(1)培养酵母菌的葡萄糖溶液浓度不宜太高,原因是_________。酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸都会在细胞质基质产生________,在氧气充足时分别在__________、_____处产生大量的二氧化碳、水。
(2)某生物兴趣小组欲利用酵母菌进行呼吸方式的探究,利用下面的实验装置进行实验。请完善下面的实验步骤:
①将图1注射器反复抽拉,以获得去除_____的空气,夹上弹簧夹备用。
②利用图2中的注射器吸取25mL酵母菌培养液,再吸入25mL图1锥形瓶中的空气,夹上弹簧夹,编号为A组;用另一注射器吸取_______,夹上弹簧夹,编号为B组。
③将A、B两组装置置于25℃的环境中,观测注射器内气体体积的变化。一定时间后,在A组气体体积变化前停止培养,这是为了防止________。
④酒精的检测:从A、B两组中各取2mL酵母菌培养液,分别注入两支洁净的试管中,编号甲、乙。向两试管中分别滴加0.5mL________溶液,并轻轻振荡,使它们混合均匀,将会观察到:甲组颜色变化情况是__________,乙组颜色变化为_________。
⑤分别用溴麝香草酚蓝溶液对A、B组注射器内气体进行检测,将会观察到:A组颜色变化____,B组颜色变化______。
22. 科研小组对某植物进行了相关研究,图甲是该植物叶肉细胞进行光合作用和细胞呼吸的相关变化简图,其中①~⑤为生理过程,A~F 为物质名称。图乙为探究温度对人工种植的该植物光合作用与呼吸作用影响的实验结果。请回答下列问题。
(1)叶肉细胞是细胞分化产生的,细胞分化的实质是______
(2)图甲中物质 C为_____,在图示的过程中生成 C 的场所是_______,过程①同时还为过程②提供_________。该植物的叶肉细胞在黑暗条件下能合成ATP的生理过程有________(填图甲序号)。当该植物所在环境光照减弱,短时间内叶肉细胞中物质C3与C5比值将_______(填“增加”或“减少”),原因是__________。
(3)不会在生物膜上发生的过程有________(填数字序号),图中的物质E是_________,它能还原C产生水,释放较多能量。
(4)在光照条件下,与30℃时相比,该植物处于25℃时实际光合作用速率较_______(填“大”或“小”),两温度下固定 CO2速率的差值为________mg/h。若昼夜时间相同且温度不变, 则适合蒲公英生长的最适温度是________℃。
23. 图1表示细胞有丝分裂不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系;图2、图3分别表示高等动物甲、高等植物乙细胞有丝分裂的部分图像。请回答下列问题:
(1)有丝分裂是细胞增殖的主要方式,其主要特征就是通过图1中AD段完成染色体(DNA)____,在DG段实现染色体(DNA)________到子细胞中去,保证了亲子代细胞中染色体(DNA)数量的相对稳定,从而使子代具有与亲代相似的性状。因此,有丝分裂对生物的生长、发育、繁殖和______具有重要意义。
(2)图1中EF段形成的原因是________。图2、图3分别处于图1中的______、_________段。
(3)图2细胞的两极各有一个中心体,它还可以存在________细胞中,是在______(时期)倍增的,它在分裂前期参与纺锤体形成。
(4)与图3结构H形成直接有关的细胞器是________,H主要由_________以及某些蛋白质等化学成分参与构建。动物细胞有丝分裂相应时期与图3的主要区别是______。
(5)细胞增殖、生长、分化、衰老和凋亡是多细胞生物体基本的正常生命历程。异常现象在不同个体中也会发生,比如中风,也叫脑卒中,起因一般是由脑部血液循环障碍导致局部神经结构损伤、功能缺失。科研人员运用神经干细胞进行脑内移植治疗缺血性中风取得了一定的进展,中风患者局部神经结构损伤、功能缺失得到了一定程度的修复和重建。下列叙述错误的是
A. 神经干细胞与神经细胞形态、结构、生理功能不同的根本原因是遗传物质变化所致
B. 神经干细胞在参与损伤部位修复过程中发生了细胞分裂、生长、分化、衰老、凋亡等过程
C. 运用神经干细胞进行脑内移植治疗体现了细胞的全能性
D. 脑部血液循环障碍导致局部神经细胞死亡属于细胞坏死
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2023-2024学年(上)高一12月份质量监测生物学
考试时间:75分钟 满分:100分
一、单选题(本题共 14 小题,每小题 2 分,共 28 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)。
1. 从细胞的结构角度看,下列生物中和其它有本质差异的是( )
A. 大肠杆菌 B. 乳酸菌 C. 小球藻 D. 蓝细菌
【答案】C
【解析】
【分析】小球藻属于真核生物,大肠杆菌、乳酸菌和蓝细菌都属于原核生物。
【详解】小球藻属于真核生物,组成真核生物的真核细胞具有成形的细胞核,大肠杆菌、乳酸菌和蓝细菌都属于原核生物,组成原核生物的原核细胞没有成形的细胞核,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2. 显微镜是生命科学研究中常用的观察工具,下图是在显微镜下看到的图像,有关说法正确的是( )
A. 图1玻片标本上的细胞质流动方向应该是顺时针
B. 图2图像再放大2倍则能看到4个细胞
C. 若视野中观察到异物,转动标本和目镜异物均不动,则异物在物镜或者反光镜上
D. 若在载玻片写“9>6”,在显微镜视野观察到的图像是“6<9”
【答案】B
【解析】
【分析】显微镜的呈像原理和基本操作:(1)显微镜成像的特点:显微镜成像是倒立的虚像,即上下相反,左右相反,物像的移动方向与标本的移动方向相反,故显微镜下所成的像是倒立放大的虚像,若在视野中看到细胞质顺时针流动,则实际上细胞质就是顺时针流动。(2)显微镜观察细胞,放大倍数与观察的细胞数呈反比例关系,放大倍数越大,观察的细胞数越少,视野越暗,反之亦然。(3)显微镜的放大倍数=物镜的放大倍数×目镜的放大倍数。目镜的镜头越长,其放大倍数越小;物镜的镜头越长,其放大倍数越大,与玻片的距离也越近,反之则越远。显微镜的放大倍数越大,视野中看的细胞数目越少,细胞越大。
【详解】A、显微镜成像是倒立的虚像,即上下相反,左右相反,物像的移动方向与标本的移动方向相反,故图l视野中看到细胞质流动方向与实际上细胞质流动方向一致,都是逆时针,A错误;
B、图2中细胞成行排列,视野内观察细胞数与放大倍数成反比,图像再放大2倍则只能看到8÷2=4个完整细胞,B正确;
C、若视野中有异物,转动标本和目镜异物不动,则异物在物镜上,C错误;
D、显微镜成像是倒立的虚像,即上下相反,左右相反,若在载玻片写“9>6”,在显微镜视野观察到的图像是“9<6”,D错误。
故选B。
3. 科学家在利用无土栽培培养一些名贵花卉时,培养液中添加了多种必需元素。其配方如下表,其中植物根吸收最少的离子是( )
离子
K+
Na+
Mg2+
Ca2+
NO3-
H2PO4-
SO42-
Zn2+
培养液浓度(m·mol)
1
1
0.25
1
2
1
0.25
1
A. Ca2+ B. SO42- C. Zn2+ D. H2PO4-
【答案】C
【解析】
【分析】组成细胞的大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,微量元素有Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等。
【详解】根据题干信息“其中植物根吸收最少的离子”,也就是要判断出配方中哪种元素属于微量元素。
A、Ca属于大量元素,A错误;
B、S属于大量元素,B错误;
C、Zn属于微量元素,C正确;
D、P属于大量元素,D错误。
故选C。
4. 糖类在生物体内有重要的作用,下列有关糖类的叙述,错误的是( )
A. 几丁质属于多糖,其单体为葡萄糖,可用于制作食品添加剂和人造皮肤等
B. 糖类与脂肪可以相互转化,但脂肪不能大量转化为糖类
C. 细胞中含有C、H、O元素的化合物不一定都可以作为能源物质
D. 糖类可以参与细胞间信息交流
【答案】A
【解析】
【分析】1、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、糖原和几丁质,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。
2、脂质分为脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,与糖类相比,脂肪分子中氢含量多,氧含量少,氧化分解时产生的能量多,因此是良好的储能物质,磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架,固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,也参与脂质在血液中的运输。
【详解】A、几丁质属于多糖,其单体为N-乙酰葡糖胺,不是葡萄糖,可用于制作食品添加剂和人造皮肤等,A错误;
B、糖类在供能充足的情况下,可以大量转化为脂肪,而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍,引起供能不足时才会分解供能,而且不能大量转化为糖类,B正确;
C、含有C、H、O的化合物不一定能作为能源物质,如脱氧核糖、纤维素、固醇等,C正确;
D、糖类可以和蛋白质分子结合形成糖蛋白,或和脂质结合形成糖脂,这些糖类分子叫做糖被,其与细胞表面的识别、细胞间的信息传递(交流)等功能有密切关系,D正确。
故选A。
5. 研究发现一类称做“分子伴侣”的蛋白质可识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽,并通过改变自身空间结构与多肽的某些部位相结合,从而帮助这些多肽折叠、组装或转运,其本身不参与组成最终产物并可循环发挥作用。下列叙述正确的是( )
A. 酵母菌内“分子伴侣”发挥作用的场所可能在内质网和高尔基体中
B. “分子伴侣”介导加工的直链八肽化合物中含有9个氧原子和8个氮原子
C. “分子伴侣”的空间结构一旦发生改变不可逆转
D. 经高温处理后的“分子伴侣”与双缩脲试剂发生作用不会产生紫色反应
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质变性是指天然蛋白质因受物理、化学因素的影响,使蛋白质分子的构象发生了异常变化,从而导致生物活性的丧失以及物理、化学性质的异常变化。蛋白质变性不涉及蛋白质一级结构的改变,即由氨基酸构成的肽链并不发生改变。
【详解】A、分子伴侣是一类蛋白质,它们在细胞内发挥着重要作用,尤其是在蛋白质的折叠、组装和转运过程中。这些过程主要发生在内质网中,因此可以推测分子伴侣的作用场所可能在酵母菌内“分子伴侣”发挥作用的场所可能在内质网和高尔基体中,A正确;
B、每一个氨基酸至少含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),直链八肽化合物由 8 个氨基酸脱去7个水形成,其中 8 个氨基酸中至少的氧原子数为 8×2=16,至少的氮原子数为 8×1=8,7分子水(H2O)包含的氧原子数 7,氮原子数为 0,则直链八肽化合物至少有氧原子 8×2-7=9,氮原子 8×1=8,B错误;
C、由题干信息可知:分子伴侣在发挥作用时会改变自身空间结构,并可循环发挥作用,因此可以判断“分子伴侣”的空间结构的改变是可以逆转的,C错误;
D、经高温处理后的“分子伴侣”其肽键并没有断裂,能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应,D错误。
故选A。
6. 图甲、乙分别表示真核细胞中由两类核苷酸连接而成的长链片段,下列关于图甲、乙的叙述,错误的是( )
A. 图甲、图乙物质不只分布在细胞核中
B. 图甲、图乙物质的长链都以碱基序列为基本骨架
C. 图甲、图乙物质圈内的“A”属于单体,化学组成不完全相同
D. 图甲所示的物质,既是细胞核中遗传物质也是细胞质中遗传物质
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:图甲表示脱氧核苷酸长链片段,图乙表示核糖核苷酸长链片段。
【详解】A、T是DNA特有的碱基,U是RNA特有的碱基,据图可知,图甲为脱氧核苷酸链,为DNA分子的一条链,图乙为核糖核苷酸链,为RNA链,DNA主要分布在细胞核中,线粒体和叶绿体中还有少量DNA,RNA主要分布在细胞质中,A正确;
B、DNA和RNA均为多聚体,均以碳链为基本骨架,故图甲、图乙物质的长链都以碳链为基本骨架,B错误;
C、图甲、图乙物质圈内的“A”分别为腺嘌呤脱氧核苷酸(由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成)、腺嘌呤核糖核苷酸(由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成),都属于单体,化学组成不完全相同,C正确;
D、 DNA既是细胞核中遗传物质也是细胞质中遗传物质,有细胞结构的生物都以DNA为遗传物质,D正确。
故选B。
7. 如图是细胞膜(质膜)结构模式图,相关叙述错误的是( )
A. 植物细胞以细胞膜外面的细胞壁作为系统边界
B. ②既有脂溶性部分又有水溶性部分
C. ④是相对疏水的环境,水分子主要通过协助扩散方式穿过膜结构
D. 膜的选择透过性与①和②的种类和数量有关,与磷脂分子性质也有关系
【答案】A
【解析】
【分析】据图分析,①表示糖蛋白,②表示蛋白质。磷脂双分子层构成了细胞膜基本骨架。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层。糖蛋白的功能为细胞识别,还有保护和润滑作用。
【详解】A、无论是植物细胞还是动物细胞,均以细胞膜作为系统的边界,A错误;
B、②贯穿整个膜结构,在磷脂内部的部分具有脂溶性,在外部的部分具有水溶性,所以②既有脂溶性部分又有水溶性部分,B正确;
C、④是磷脂的尾端,具有疏水性,④是相对疏水的环境,水分子主要是在水通道蛋白的参与下以协助扩散的方式穿过膜结构,C正确;
D、膜的选择透过性不只与①②蛋白质有关,还与磷脂双分子的性质有关,脂溶性的小分子可通过磷脂双分子层进出细胞膜,D正确。
故选A。
8. 核孔复合体由镶嵌在内外核膜上的多种复合蛋白构成。大分子物质凭借自身的信号与核孔复合体蛋白质(主要是中央运输蛋白)上的受体结合而实现主动转运。下列叙述正确的是( )
A. 核膜有两层磷脂分子组成
B. 核孔复合体存在,说明核孔具有选择性
C. 大分子物质均可通过核孔进出细胞核
D. 大分子物质的主动转运,实现了细胞间的信息交流
【答案】B
【解析】
【分析】核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,核孔的数目、分布和密度与细胞代谢活性有关,核质与细胞质之间物质交换旺盛的细胞核膜孔数目多,通过核孔的运输具有选择性,核孔在调节核与细胞质的物质交换中有一定的作用。
【详解】A、核膜是双层膜结构,由4层磷脂分子组成,A错误;
BC、核孔复合体的存在,说明大分子物质进出核孔具有选择性,如蛋白质和RNA可以通过,但DNA不能,B正确,C错误;
D、核孔能让部分大分子物质通过,实现了核质间的信息交流,细胞膜实现了细胞间的信息交流,D错误。
故选B。
9. 下列关于细胞内的“骨架”的叙述,错误的是( )
A. 生物膜以磷脂双分子层为基本骨架
B. 多糖、蛋白质、核苷酸等生物大分子都以碳链为基本骨架
C. 细胞核内的基质是细胞核的骨架、是以蛋白质成分为主的网架结构
D. 细胞质内的细胞骨架和植物细胞壁的主要成分不同,但都有支持和维持细胞形态等作用
【答案】B
【解析】
【分析】1、细胞骨架是真核细胞中维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的网架结构,细胞骨架由蛋白质纤维组成。
2、生物膜的基本骨架是磷脂双分子层。
【详解】A、生物膜主要由蛋白质、脂类和少量糖类组成,生物膜的基本骨架是磷脂双分子层,A正确;
B、生物大分子如多糖、蛋白质、核酸,都以碳原子构成的碳链为基本骨架,但核苷酸不是大分子,B错误;
C、细胞核内的基质是核基质,为细胞核的骨架、是以蛋白质成分为主的网架结构,C正确;
D、细胞骨架主要成分为蛋白质,植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,它们的主要成分并不相同,但都有支持和维持细胞形态的作用,D正确。
故选B。
10. 下图是某些细胞器的亚显微结构模式图,下列相关叙述正确的是( )
A. ①是中心体,单层膜细胞器,由两个相互垂直排列的中心粒和周围物质组成
B. ②是线粒体,双层膜细胞器,内膜上酶种类多,所有细胞的“动力车间”
C. ③是叶绿体,双层膜细胞器,内膜上附着捕获、传递和转化光能的色素
D. ④是内质网,是单层膜构成的连续内腔相通的管道系统,与蛋白质合成加工有关
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图,①是中心体、②是线粒体、③是叶绿体、④是内质网。
【详解】A、①中心体,无膜结构的细胞器,由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成,A错误;
B、②是线粒体,双层膜细胞器,并不是所有真核细胞中都含有,比如哺乳动物成熟红细胞,B错误;
C、③是叶绿体,双层膜细胞器,叶绿体中的光合色素附着在类囊体薄膜上,C错误;
D、④内质网,是单层膜围成管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相通的管道系统,与蛋白质的合成、加工及运输有关,D正确。
故选D。
11. 如图为小肠上皮细胞转运葡萄糖过程示意图,下列有关叙述正确的是( )
A. 面向肠腔的小肠上皮细胞膜面积更大,有利于食物的消化和吸收
B. 葡萄糖进出小肠上皮细胞的方式均为协助扩散,而Na+出入方式均是主动运输
C. 抑制线粒体的功能影响K+通过Na+-K+泵的转运速率
D. 能同时转运葡萄糖和Na+的载体蛋白不具有特异性
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析:葡萄糖进入小肠上皮细胞时,是由低浓度向高浓度一侧运输,属于主动运输;而运出细胞时,是从高浓度向低浓度一侧运输,属于协助扩散。钠离子进入小肠上皮细胞时,是由高浓度向低浓度一侧运输,属于协助扩散。钾离子运出细胞时,是通过Na+﹣K+泵的转运由低浓度向高浓度一侧运输,需要消耗能量,属于主动运输。
【详解】A、由图可知,肠腔一侧膜面积的增大,增加了载体蛋白的数量,有利于食物的吸收,与食物的消化无关,A错误;
B、葡萄糖进入小肠上皮细胞时,是由低浓度向高浓度一侧运输,属于主动运输;而运出细胞时,是从高浓度向低浓度一侧运输,需要转运蛋白的协助,属于协助扩散,B错误;
C、K+通过Na+-K+泵的转运需要消耗能量,抑制线粒体的功能影响能量供应,所以线粒体的功能影响K+通过Na+-K+泵的转运,C正确;
D、能同时转运葡萄糖和Na+的载体蛋白只能转运葡萄糖和Na+,并不能转运任意的物质,说明其具有特异性,D错误。
故选C。
12. 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。下列分析错误的是( )
A. 三个温度条件下,该酶活性最高的是B组
B. 在时间t1之前,如果A组温度提高10℃,那么A组酶催化反应的速率会加快
C. 如果在时间t2时,向C组反应体系中增加2倍量的底物,在t3时产物浓度增加
D. 如果在时间t2时,向B组反应体系中增加2倍量的该酶,在t3时产物浓度不变
【答案】C
【解析】
【分析】影响酶促反应速率的因素主要有:温度、pH、底物浓度和酶浓度等。温度能影响酶促反应速率,在最适温度前,随着温度的升高,酶活性增强,酶促反应速率加快;到达最适温度时,酶活性最强,酶促反应速率最快,超过最适温度后,随着温度的升高,酶活性降低,酶促反应速率减慢。据图分析可以知道,在40℃酶的活性最高,其次是20℃时,60℃条件下,因为温度过高,t2时酶已失活。
【详解】A、分析曲线图可以知道:在B组(40℃),反应到达化学平衡所需要的时间最短,故三个温度条件下,该酶活性最高的是B组,A正确;
B、从曲线图来看,三个温度条件较适合的是40℃,而A组是20℃条件下温度对某种酶活性的影响曲线,故在时间t1之前,反应尚未达到化学平衡之前,如果A组温度提高10℃,那么A组酶催化反应的速度会加快,B正确;
C、C组为60℃条件下温度对某种酶活性的影响曲线,看图可以知道,在时间t2时,产物浓度不再改变,说明高温下酶已经失活,此时向反应体系中增加底物,其他条件保持不变,那么在t2时,C组产物总量也不变,C错误;
D、酶在反应中起催化作用,不会影响生成物的量,故向 B 组反应体系中增加 2 倍量的该酶,B 组产物总量不会改变,D正确。
故选C。
13. 细胞分裂过程中,当某一阶段出现异常时,细胞会通过调控排除故障,或中断细胞周期处于静息状态。如缺少某种氨基酸时,细胞会终止间期蛋白质的合成,变成静息状态,补充营养后,则重新启动合成。下列有关细胞有丝分裂的说法错误的是( )
A. 细胞进入静息状态可以避免物质和能量的浪费
B. 进入分裂期,中心粒倍增,并在移向细胞两极过程中发出星射线,形成纺锤体
C. 蛋白质合成中断后,重新启动的过程受核酸调控
D. 观察细胞分裂时,应选择分裂期相对较长的细胞
【答案】B
【解析】
【分析】一个细胞周期=分裂间期(在前,时间长大约占90%~95%,细胞数目多)+分裂期(在后,时间短占5%~10%,细胞数目少),因此观察细胞有丝分裂时,不容易找到分裂期细胞,相对来说分裂期占整个细胞周期的比例越大,就越容易找到分裂期细胞(尤其是中期)。
【详解】A、细胞进入静息状态,停止分裂,减少利用物质和能量,A正确;
B、中心粒倍增发生在分裂间期,而不是分裂期,B错误;
C、蛋白质合成中断后,重新启动的过程为细胞分裂的相关过程,细胞分裂的进程受基因(核酸)调控,C正确;
D、选择分裂期相对较长的细胞,这样比较容易观察到处于不同分裂时期的细胞图像,D正确。
故选B。
14. 实验设计、操作对实验结果有重要影响,下列叙述正确的( )
A. 用苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪,观察显色一定需要用显微镜
B. 观察细胞质的流动实验中,适当提高温度会使实验结果更明显
C. 绿叶中色素的提取和分离实验中,可连续多画几次滤液细线来增强实验效果
D. 撕取洋葱部分鳞片叶外表皮进行解离、染色和制片后镜检,视野中少数细胞能看到染色体。
【答案】B
【解析】
【分析】洋葱是比较好的实验材料:①洋葱根尖分生区细胞观察植物细胞的有丝分裂;②洋葱鳞片叶外表皮细胞,色素含量较多,用于观察质壁分离和复原;③洋葱的绿叶做叶绿体中色素的提取和分离实验,叶肉细胞做细胞质流动实验。
绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏);分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
【详解】A、用苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪,观察实验结果不一定需要用到显微镜,例如将苏丹Ⅲ染液加入到组织匀浆中,A错误;
B、观察细胞质的流动实验中,适当提高温度会使实验结果更明显,因为温度会影响分子的运动,且随着温度的适当提高,细胞质流动的速度会加快,B正确;
C、绿叶中色素的提取和分离实验中,可多画几次滤液细线来提高色素的浓度,但需要待上次滤液干燥后再进行画线,而不是连续画线,C错误;
D、洋葱鳞片叶外表皮是高度分化的细胞,不再增殖,不会出现染色体,D错误。
故选B。
二、多选题(本题共4小题,每小题3分,共12分。全部选对得3分,选错或不选得0分,漏选得1分。)
15. 下列有关水的特性及作用的叙述中不正确的是( )
A. 每个水分子中的氧原子都能与周围的水分子中的氢原子间形成氢键
B. 气温降低时,细胞中结合水与自由水的含量比值降低有利于御寒
C. 水在细胞内含量虽高但本身不参与细胞中的代谢反应
D. 水是极性分子,是细胞中良好溶剂,凡是有极性的分子或离子都易溶于水中
【答案】BC
【解析】
【分析】水分子是极性分子,根据相似相溶原理,水能溶解极性分子,因此是水分子是细胞内良好的溶剂,许多化学反应和物质运输都必须在以水为基质的环境中进行;水分子之间存在着氢键,使水的沸点升高,因此水温度的升高或降低需要吸收或释放较多的热量,能缓解细胞内温度的变化。
【详解】A、一个水分子由两个氢原子和一个氧原子组成,一个水分子中的氧原子可以和周围的其它水分子的氢原子形成氢键,A正确;
B、气温降低时,细胞中结合水与自由水的含量比值升高有利于御寒,B错误;
C、水在细胞内含量高,且自由水能参与细胞中的代谢反应,C错误;
D、水是极性分子,凡是有极性的分子或离子都易溶于水中,故水是细胞中的良好溶剂,D正确。
故选BC。
16. 如图为不同时期染色体与核DNA的数量关系,下列有关叙述正确的是( )
A. 有丝分裂过程中不会出现d种情况
B. b时期可表示有丝分裂的前期和中期
C. a时期着丝粒已分裂,染色体数加倍
D. c时期一定有新的细胞壁形成
【答案】ABC
【解析】
【分析】据图分析,若只考虑有丝分裂,a为有丝分裂后期,b为G1、有丝分裂前期、中期,c为G1、有丝分裂末期,d所在时期不存在。
【详解】A、细胞分裂过程中,一条染色体上含有1条或2条核DNA,因此有丝分裂过程中不会出现d种情况,A正确;
B、b时期每条染色体上含有2个DNA分子,可表示有丝分裂的前期和中期,B正确;
C、a时期一条染色体上含有一个核DNA分子,且染色体数是体细胞两倍,处于有丝分裂后期,此时着丝粒已分裂,染色体数加倍,C正确;
D、该细胞不确定是否是植物细胞,因此c时期不一定有新的细胞壁形成,D错误。
故选ABC。
17. 用浓度为2mol·L-1的乙二醇溶液和2mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察质壁分离现象,得到其原生质体体积变化情况如下图。下列相关叙述正确的有( )
A. 用较低倍的显微镜镜检乙二醇溶液中的细胞会发生质壁分离后自动复原
B. 60s后蔗糖溶液中细胞的细胞液浓度缓慢增大,120S趋于与此时的蔗糖浓度相同
C. 120s后乙二醇分子开始进入细胞内使细胞液浓度逐渐增大
D. 细胞失水导致原生质体相对体积发生A→B的变化,B→D水分进出基本平衡
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、由图可知,某种植物细胞处于乙二醇溶液中,外界溶液浓度高于细胞液浓度,发生质壁分离,原生质体体积变小,细胞液浓度增大;随后乙二醇溶液以自由扩散的方式进入细胞细胞液浓度增加,细胞吸水,发生质壁分离复原。
2、某种植物细胞处于蔗糖溶液中,外界溶液浓度高于细胞液浓度,发生质壁分离,质生质体体积变小;又由于蔗糖溶液浓度较大,细胞会失水过多而死亡。
【详解】A、据图所示,在浓度为2mol·L-1的乙二醇溶液中,原生质体的体积先变小后变大,说明发生了质壁分离后自动复原,该过程可以用较低倍的显微镜镜观察到,A正确;
B、60s后原生质体体积缓慢减小,此时细胞的细胞液浓度缓慢增大,120s时原生质体体积基本不变,此时细胞水分子进出相对平衡,说明120S趋于与此时的蔗糖浓度相同,B正确;
C、在植物细胞放入浓度为2mol·L-1的乙二醇溶液时,乙二醇分子就已经开始进入细胞内使细胞液浓度逐渐增大,而不是在120s后,C错误;
D、据图所示,A→B原生质体体积变小,是由于外界溶液浓度大于细胞液浓度,细胞失水,B→D原生质体体积基本不变,此时水分进出基本平衡,D正确。
故选ABD。
18. 如图表示番茄细胞部分代谢过程,相关叙述正确的有( )
A. 线粒体内进行的柠檬酸循环需要氧气直接参与
B. 物质 X 为丙酮酸,可参与有氧呼吸第二阶段
C. 催化物质 X 合成番茄红素的酶在细胞质基质中起作用
D. 由图可知,番茄细胞中糖类可转化为脂溶性物质储存在脂滴中
【答案】BCD
【解析】
【分析】有氧呼吸是在氧气充足的条件下,细胞彻底氧化分解有机物产生二氧化碳和水同时释放能量的过程,有氧呼吸的第一阶段是葡萄糖酵解产生丙酮酸和还原氢的过程,发生在细胞质基质中,第二阶段是丙酮酸和水反应形成二氧化碳和还原氢的过程,发生在线粒体基质中,第三阶段是还原氢与氧气结合形成水的过程,发生在线粒体内膜上。
【详解】A、线粒体内进行的柠檬酸循环属于有氧呼吸的第二阶段,该过程不需要氧气直接参与,A错误;
B、物质 X 为丙酮酸,可参与有氧呼吸第二阶段,即丙酮酸会和水在相关酶的催化细进行反应,生成二氧化碳和大量的还原氢,B正确;
C、物质X合成番茄红素的过程发生在细胞质基质中,因此相关的酶在细胞质基质中起作用,C正确;
D、番茄细胞中糖类可通过转化为丙酮酸再转化为脂溶性物质,如甘油三酯储存在脂滴中,D正确。
故选BCD。
三、非选择题(本题共 5 小题,除特殊标注外每空 1 分)
19. 图1表示某高等植物细胞局部结构模式图,A-F表示细胞的不同结构,图2为某动物细胞膜上的钠钾泵结构示意图。请据图分析并回答问题:
(1)与图1中I上具识别功能物质的形成有关的细胞器有_____(填字母)。图中含有核酸的细胞器有_______(填字母),此外图中没有显示出来的_____(细胞器)以及细胞核A和[D]_________(名称)中也有核酸。
(2)从功能的角度分析,C与E紧密相依的意义是_______;图1中F为相邻两个细胞之间的通道,则F存在的意义是___________。
(3)有学说认为线粒体起源于好氧细菌:好氧细菌被原始真核生物吞噬后与宿主间形成共生关系(好氧细菌可从宿主处获得更多的营养,而宿主可借用好氧细菌的氧化分解功能获得更多的能量),最终逐渐进化为现在的线粒体。据此分析,图1中E和A中DNA的存在形式的主要区别是___________。
(4)据图2可知,钠钾泵运输离子的方式为________。钠钾泵的化学本质为_____,其除了作为离子的特异性载体外还有________功能。下图表示图中ATP结构示意图,下列叙述正确的是___________
A. 图中a是DNA的基本组成单位之一
B. ATP是生命活动的主要能源物质
C. ATP由C、H、O、N、P元素构成
D. 放能反应一般与ATP水解相联系,ATP水解时b更容易断裂
(5)用台盼蓝对图1所示细胞进行染色,发现衰老和凋亡的细胞极易被染成蓝色,而活细胞不易着色。这一现象说明细胞膜具有_______的功能。
【答案】(1) ①. BCGE ②. BE ③. 叶绿体 ④. 细胞质基质
(2) ①. E为C提供能量,C为E提供脂质 ②. 进行细胞间的物质交换与信息交流
(3)E中DNA以裸露的环状形式存在,A中DNA与蛋白质结合成染色质的形式
(4) ①. 主动运输 ②. 蛋白质 ③. 催化(如ATP酶、水解ATP) ④. C
(5)控制物质进出细胞
【解析】
【分析】1、分析题图1:图中A为核孔,B为核糖体,C为内质网,D为细胞质基质,E为线粒体,F为胞间连丝,G为高尔基体,H为细胞壁,I为细胞膜,M、N为囊泡。
2、分析题图2:该图表示动物细胞膜上的钠钾泵结构示意图,由图可知:钾离子进细胞,钠离子出细胞,都需要载体和能量,属于主动运输。
【小问1详解】
I为细胞膜,其上具有识别功能的物质是糖蛋白,由糖链和蛋白质组成,与细胞膜上糖蛋白形成有关的细胞器有B核糖体、C内质网、G高尔基体和E线粒体;图中含有核酸的细胞器有B核糖体(含有RNA)、E线粒体(含有少量的DNA和RNA);图中有结构H细胞壁,属于植物细胞,绿色植物细胞特有的细胞器还有叶绿体,叶绿体中也含有核酸,因此图中没有显示出来的含有核酸的细胞器是叶绿体,同时细胞中的细胞核A和细胞质基质D中也有核酸。
【小问2详解】
C为内质网,是合成脂质的场所,E为线粒体,能提供能量,因此两者紧密相依的意义是E线粒体为C内质网提供能量,C内质网为E线粒体提供脂质;图中F为相邻两个植物细胞之间的通道,即为胞间连丝,可进行细胞间的物质交换与信息交流。
【小问3详解】
原核生物中的DNA以裸露的环状形式存在,真核细胞中的DNA主要存在与细胞核,细胞核中的DNA与蛋白质结合成染色质的形式,因此若线粒体是由好氧细菌进化形成的,则图中E线粒体和A细胞核中DNA的存在形式的主要区别是:E线粒体中DNA以裸露的环状形式存在,A细胞核中DNA与蛋白质结合成染色质的形式。
【小问4详解】
图2中钠钾泵运输离子需要消耗ATP,且运输的钠离子和钾离子都是从低浓度向高浓度运输,因此运输方式为主动运输;钠钾泵实质是细胞膜上参与钠离子与钾离子运输的载体蛋白,其化学本质为蛋白质;据图2可知,钠钾泵的生理功能除了与钠、钾离子结合并运输以外,还能催化ATP的水解,具有ATP水解酶活性;
A、图中a是由腺嘌呤、核糖和一个磷酸基团组成的腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位之一,A错误;
B、ATP是细胞生命活动的直接能源物质,B错误;
C、ATP由含氮碱基腺嘌呤、五碳糖中的核糖以及磷酸基团构成,因此其化学元素由C、H、O、N、P,C正确;
D、许多放能 反应与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中,用 来为吸能反应直接供能,ATP水解时远离腺苷的特殊化学键更容易断裂,即ATP水解时c更容易断裂,D错误。
故选C。
【小问5详解】
台盼蓝不能穿过活细胞细胞膜进入细胞,导致活细胞不能被台盼蓝染色,台盼蓝可以穿过死细胞的细胞膜,导致死细胞能被台盼蓝染成蓝色,这是由于细胞膜具有选择透过性的功能特点,具有能够控制物质进出细胞的功能。
20. “探究温度对酶活性的影响”是高中生物的一个经典实验。若选取H2O2作为该探究的实验材料,为了验证实验材料的准确性,研究人员以2%的醇母菌液作为酶源,进行如下探究实验:
①设计如图实验装置。实验组注射器A内吸入1%的H2O2溶液5mL,注射器B内吸入2%的酵母菌液2mL。同时设置对照组。用乳胶管连接注射器A和B,夹上止水夹。
②设置温度梯度:0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃。将实验组和对照组装置在相应温度下保温10min。
③打开止水夹,将注射器A中的液体匀速推至注射器B中,立即关闭止水夹,记录注射器B中活塞的刻度为K1。5min后再次记录刻度为K2,重复3次。
④将对照组和实验组在各温度下获得的3次实验数据作相应处理,绘制曲线如下图。
请分析回答下列问题:
(1)该探究实验涉及到自变量有__________; 酶作用的实质是______
(2)步骤①中对照组可设置为:注射器A内吸入_______,注射器B内吸入_______。步骤②中实验组和对照组装置在相应温度下先保温l0min的目的是___________。
(3)步骤③中每打开一次止水夹测得的实验数据(K1、K2)应该做何处理才能作为曲线图中的定量数据?______。重复三次的目的是________。
(4)查阅资料可知“H2O2在90℃及以下分解率不高且分解速率低”。本实验能否验证此观点?_______。为初步验证此观点,应该对本实验做怎样的修改?__________。
(5)本实验除了可验证H2O2作为实验材料的准确性外,还能得出温度对酶活性影响的一般规律是_______
(6)本实验以酵母菌液作为酶源,从实验的科学性角度分析,存在的一定不足之处是_______。因此为了避免其他因素的干扰,建议提取粗酶液进行实验。
(7)自然界酶的种类很多,因为不同物质需要不同类酶催化,如H2O2酶的底物是H2O2,淀粉分解可以用淀粉酶。下列关于促进淀粉水解的酶叙述,正确的有
A. 组成该酶的单体是氨基酸或核糖核苷酸
B. 选择该酶可以探究不同PH对其活性的影响
C. 该酶在细胞内某结构合成后还不能显著降低反应的活化能
D. 淀粉在该酶充分水解后的体系中取样,加入新制斐林试剂并加热后表现出砖红色。
【答案】(1) ①. 温度、酵母菌的活性(是否具有有活性的过氧化氢酶) ②. 降低反应的活化能
(2) ①. 1%的H2O2溶液5mL ②. 无菌水(或死酵母菌液)2ml ③. 保证溶液在混合前达到需控制的温度
(3) ①. K2-K1(计算出K1、K2的差值) ②. 减小实验误差
(4) ①. 不能 ②. 继续设置温度梯度至90℃(确保在0℃-90℃内H2O2的分解率不高且分解速率低)
(5)随着温度的升高,酶的活性先上升,再下降(低温下酶的活性降低但不失活,高温下酶会失活)
(6)酵母菌体内的其他物质也可能催化H2O2溶液的分解(影响实验结果) (7)CD
【解析】
【分析】在最适条件下,酶的催化活性最高,低温抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以恢复,高温、过酸、过碱使酶的空间结构发生改变,使酶永久失活。
【小问1详解】
本实验目的为“探究温度对酶活性的影响”,则自变量为温度,在不同的温度条件下,酵母菌的活性不同,即过氧化氢酶的活性不同;酶的作用机理为显著降低化学反应所需的活化能。
【小问2详解】
该实验的目的是探究温度对酶活性的影响,因而步骤①中实验组注射器A内吸入1%的H2O2溶液5mL,注射器B内吸入2%的酵母菌液2mL,同时设置对照组注射器A内吸入1%的H2O2溶液5mL,注射器B内吸入无菌水2mL,来排除温度等对H2O2自身分解的影响;因为酶具有高效性,为防止在未设置好预设温度之前酶与底物发生反应,影响实验结果,应把预设的酶促反应条件设置好再让酶与底物接触,因此步骤②中实验组和对照组装置在相应温度下先保温l0min的目的是保证酵母菌和H2O2溶液在混合前达到预设的温度。
【小问3详解】
由曲线图可知,实验结果为酶活性,本实验中酶活性可用单位时间内产物氧气的生成量来表示,因此可用实验后的刻度K2减去实验前的刻度K1表示因产物氧气导致的注射器的气压变化程度来表示实验结果,即步骤③中每打开一次止水夹测得的实验数据应将K2-K1得到;生物学实验应遵循平行重复实验原则,即每各条件下的实验应至少重复三次,重复三次的目的是为了减小实验误差。
【小问4详解】
本实验设置的温度只到60℃,不能验证“H2O2在90℃及以下分解率不高且分解速率低”。为初步验证此观点,应该继续设置温度梯度至90℃。
【小问5详解】
由曲线图可知,在题干设置的温度条件下,温度在0℃到30℃之间时,酶活性随者温度的升高而增加,在温度为30℃到60℃之间,酶活性随着温度的升高而下架,即可得出结论:随着温度的升高,酶的活性先上升再下降。
【小问6详解】
酵母菌作为完整的细胞结构,体内含有多种化学物质,由于酵母菌体内的其他物质也可能催化H2O2溶液的分解,因而以酵母菌液作为过氧化氢酶源不是很严谨。
【小问7详解】
A、促进淀粉水解的酶称为淀粉酶,其化学本质为蛋白质,组成该酶的单体式氨基酸,A错误;
B、淀粉在酸性条件下会发生一定程度的水解,因此不能选择淀粉酶与淀粉作为探究不同pH对其活性影响的实验材料,无法保证单一变量(淀粉在不同pH条件下其本身的分子结构稳定性不同),B错误;
C、淀粉酶是胞外酶,属于分泌蛋白,在细胞中的核糖体上合成后还需要经过内质网和高尔基体的加工才具备生物活性,才能显著降低化学反应所需的活化能,C正确;
D、淀粉在淀粉酶的作用下会水解为还原糖,因此水解产物与新制的斐林试剂在水浴加热的条件下可表现出砖红色沉淀,D正确。
故选CD。
21. 自然界中的酵母菌种类繁多、分布很广,是制作发酵食品的常用菌种,如酿酒、面包等。请回答下列问题:
(1)培养酵母菌的葡萄糖溶液浓度不宜太高,原因是_________。酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸都会在细胞质基质产生________,在氧气充足时分别在__________、_____处产生大量的二氧化碳、水。
(2)某生物兴趣小组欲利用酵母菌进行呼吸方式的探究,利用下面的实验装置进行实验。请完善下面的实验步骤:
①将图1注射器反复抽拉,以获得去除_____的空气,夹上弹簧夹备用。
②利用图2中的注射器吸取25mL酵母菌培养液,再吸入25mL图1锥形瓶中的空气,夹上弹簧夹,编号为A组;用另一注射器吸取_______,夹上弹簧夹,编号为B组。
③将A、B两组装置置于25℃的环境中,观测注射器内气体体积的变化。一定时间后,在A组气体体积变化前停止培养,这是为了防止________。
④酒精的检测:从A、B两组中各取2mL酵母菌培养液,分别注入两支洁净的试管中,编号甲、乙。向两试管中分别滴加0.5mL________溶液,并轻轻振荡,使它们混合均匀,将会观察到:甲组颜色变化情况是__________,乙组颜色变化为_________。
⑤分别用溴麝香草酚蓝溶液对A、B组注射器内气体进行检测,将会观察到:A组颜色变化____,B组颜色变化______。
【答案】(1) ①. 葡萄糖浓度过高,其浓度会大于细胞质浓度,酵母菌会发生渗透失水甚至死亡 ②. 丙酮酸(和[H]、ATP) ③. 线粒体基质 ④. 线粒体内膜
(2) ①. CO2 ②. 25 mL酵母菌培养液 ③. 防止A组酵母菌进行无氧呼吸 ④. 酸性重铬酸钾 ⑤. 不变色##仍是橙色 ⑥. 橙色变灰绿色 ⑦. 由蓝变绿再变黄 ⑧. 由蓝变绿再变黄
【解析】
【分析】酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。在有氧条件下酵母菌进行有氧呼吸,把葡萄糖彻底氧化分解,产生CO2和H2O,释放能量,生成大量ATP。在无氧条件下酵母菌进行无氧呼吸,将葡萄糖进行不完全分解,产生酒精和CO2,释放少量能量,生成少量ATP。
【小问1详解】
酵母菌是单细胞的真核生物。若培养酵母菌的葡萄糖溶液的浓度过高,葡萄糖溶液的浓度会大于细胞质浓度,酵母菌会发生渗透失水甚至死亡,所以培养酵母菌的葡萄糖溶液浓度不宜太高。无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段完全相同,都是在细胞质基质中将1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,产生少量的[H],并释放少量的能量,释放的能量有一部分用于合成ATP。在氧气充足时酵母菌进行有氧呼吸。有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中,其过程是丙酮酸与水一起被彻底分解生成CO2和[H],释放少量的能量。有氧呼吸的第三阶段是在线粒体内膜上完成的,其过程是前两个阶段产生的[H]与氧结合生成H2O,并释放大量的能量。
【小问2详解】
①图1的锥形瓶中放入NaOH溶液,NaOH可以吸收空气中的CO2。可见,将图1注射器反复抽拉,以获得去除CO2的空气,夹上弹簧夹备用。
②利用图2中的注射器吸取25mL酵母菌培养液,再吸入25mL图1锥形瓶中的空气,夹上弹簧夹,编号为A组,说明A组探究的是酵母菌在有氧条件下的细胞呼吸方式,则B组探究的是酵母菌在无氧条件下的细胞呼吸方式。依据实验设计遵循的等量性原则和单一变量原则,对B组的操作是:用另一注射器吸取25 mL酵母菌培养液,夹上弹簧夹。
③酵母菌为兼性厌氧菌。A组的酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,当氧气耗尽时可进行无氧呼吸。将A、B两组装置置于25℃的环境中培养,一定时间后,在A组气体体积变化前停止培养,这是为了防止A组酵母菌进行无氧呼吸对实验结果产生干扰。
④从A、B两组中各取2mL酵母菌培养液,分别注入两支洁净的试管中,编号甲、乙。生成物中是否有酒精可用酸性重铬酸钾来鉴定,所以可向两试管中分别滴加0.5mL酸性重铬酸钾溶液,并轻轻振荡,使它们混合均匀,观察颜色变化。由于A组酵母菌进行有氧呼吸无酒精生成,B组酵母菌进行无氧呼吸有酒精生成,因此观察到的颜色变化为:甲组不变色、乙组由橙色变灰绿色。
⑤A、B两组中的酵母菌在进行细胞呼吸时都有CO2生成,而CO2可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。因此分别用溴磨香草酚蓝溶液对A、B组注射器内气体进行检测,将会观察到:A组和B组的颜色变化都是由蓝变绿再变黄。
22. 科研小组对某植物进行了相关研究,图甲是该植物叶肉细胞进行光合作用和细胞呼吸的相关变化简图,其中①~⑤为生理过程,A~F 为物质名称。图乙为探究温度对人工种植的该植物光合作用与呼吸作用影响的实验结果。请回答下列问题。
(1)叶肉细胞是细胞分化产生的,细胞分化的实质是______
(2)图甲中物质 C为_____,在图示的过程中生成 C 的场所是_______,过程①同时还为过程②提供_________。该植物的叶肉细胞在黑暗条件下能合成ATP的生理过程有________(填图甲序号)。当该植物所在环境光照减弱,短时间内叶肉细胞中物质C3与C5比值将_______(填“增加”或“减少”),原因是__________。
(3)不会在生物膜上发生的过程有________(填数字序号),图中的物质E是_________,它能还原C产生水,释放较多能量。
(4)在光照条件下,与30℃时相比,该植物处于25℃时实际光合作用速率较_______(填“大”或“小”),两温度下固定 CO2速率的差值为________mg/h。若昼夜时间相同且温度不变, 则适合蒲公英生长的最适温度是________℃。
【答案】(1)基因选择性表达
(2) ①. O2 ②. (叶绿体)类囊体薄膜 ③. ATP、NADPH ④. ③④⑤ ⑤. 增加 ⑥. 光照减弱,光反应产生NADPH和ATP减少,C3的还原减少,而CO2被C5固定生成的C3速率基本不变
(3) ①. ②④⑤ ②. [H](NADH、还原型辅酶Ⅰ)
(4) ①. 小 ②. 0.5 ③. 20
【解析】
【分析】题图分析,图甲中①表示光反应,②表示暗反应,⑤表示有氧呼吸的第一阶段,④表示有氧呼吸的第二阶段,③表示有氧呼吸的第三阶段。A表示ATP、NADPH,B表示ADP、NADP+,C表示O2,D表示CO2,E表示[H],F表示丙酮酸。
【小问1详解】
叶肉细胞是细胞分化产生的,细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【小问2详解】
①表示光反应,③表示有氧呼吸的第三阶段,光反应中发生了水的分解生成了O2,O2可参与有氧呼吸的第三阶段,故物质C为O2,光反应过程中生成氧气的场所是(叶绿体)类囊体薄膜;过程②表示暗反应,光反应为暗反应提供ATP、NADPH。该植物的叶肉细胞在黑暗条件下只能进行呼吸作用,不能进行光合作用,因此在黑暗条件下能合成ATP的生理过程有⑤(有氧呼吸的第一阶段)、④(有氧呼吸的第二阶段),③(有氧呼吸的第三阶段);当该植物所在环境光照减弱,则在短时间内光反应产生NADPH和ATP减少,C3的还原减少,而CO2被C5固定生成的C3速率基本不变,故短时间内叶肉细胞中物质C3与C5比值增加。
【小问3详解】
据甲图分析可知,①表示光反应,在(叶绿体)类囊体薄膜上进行,②表示暗反应,在叶绿体基质中进行,⑤表示有氧呼吸的第一阶段,在细胞质基质中进行,④表示有氧呼吸的第二阶段,在线粒体基质中进行,③表示有氧呼吸的第三阶段,在线粒体内膜上进行,故不会在生物膜上发生的过程有②④⑤,E表示[H](NADH、还原型辅酶Ⅰ),它能还原C(O2)结合产生水,释放较多能量。
【小问4详解】
由曲线图可知,在光照条件下,温度为30℃时的净光合速率是3.5mg/h,而呼吸速率是3mg/h,所以30℃环境中的实际光合速率为3.5mg/h+3mg/h=6.5mg/h;温度为25℃时的净光合速率是3.75mg/h,呼吸速率为2.25mg/h,所以25℃环境中的实际光合速率为3.75mg/h+2.25mg/h=6mg/h;比较两温度下的实际光合速率,可知25℃环境中较小,两温度下固定CO2速率的差值为6.5mg/h-6mg/h=0.5mg/h。若昼夜时间相同且温度不变,20℃时两曲线的差值最大,即20℃条件下一昼夜积累有机物最多,故适合蒲公英生长的最适温度是20℃。
23. 图1表示细胞有丝分裂不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系;图2、图3分别表示高等动物甲、高等植物乙细胞有丝分裂的部分图像。请回答下列问题:
(1)有丝分裂是细胞增殖的主要方式,其主要特征就是通过图1中AD段完成染色体(DNA)____,在DG段实现染色体(DNA)________到子细胞中去,保证了亲子代细胞中染色体(DNA)数量的相对稳定,从而使子代具有与亲代相似的性状。因此,有丝分裂对生物的生长、发育、繁殖和______具有重要意义。
(2)图1中EF段形成的原因是________。图2、图3分别处于图1中的______、_________段。
(3)图2细胞的两极各有一个中心体,它还可以存在________细胞中,是在______(时期)倍增的,它在分裂前期参与纺锤体形成。
(4)与图3结构H形成直接有关的细胞器是________,H主要由_________以及某些蛋白质等化学成分参与构建。动物细胞有丝分裂相应时期与图3的主要区别是______。
(5)细胞增殖、生长、分化、衰老和凋亡是多细胞生物体基本的正常生命历程。异常现象在不同个体中也会发生,比如中风,也叫脑卒中,起因一般是由脑部血液循环障碍导致局部神经结构损伤、功能缺失。科研人员运用神经干细胞进行脑内移植治疗缺血性中风取得了一定的进展,中风患者局部神经结构损伤、功能缺失得到了一定程度的修复和重建。下列叙述错误的是
A. 神经干细胞与神经细胞形态、结构、生理功能不同的根本原因是遗传物质变化所致
B. 神经干细胞在参与损伤部位修复过程中发生了细胞分裂、生长、分化、衰老、凋亡等过程
C. 运用神经干细胞进行脑内移植治疗体现了细胞的全能性
D. 脑部血液循环障碍导致局部神经细胞死亡属于细胞坏死
【答案】(1) ①. 复制 ②. 平均分配 ③. 遗传
(2) ①. 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体 ②. DE ③. FG
(3) ①. 低等植物 ②. 分裂间期
(4) ①. 高尔基体(和线粒体) ②. 纤维素和果胶 ③. 不形成细胞板,而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷,最后将细胞缢裂成两部分 (5)AC
【解析】
【分析】细胞坏死是在种种不利因素的影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
细胞分化是一种持久性的变化,是在个体发育中,由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,叫作细胞分化。
【小问1详解】
图1表示细胞有丝分裂不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系,AD段完成染色体(DNA) 复制和有关蛋白质合成,同时细胞有适度生长, 在DG段实现染色体(DNA)平均分配到子细胞中去,保证了亲子代细胞中染色体(DNA)数量的相对稳定,从而使子代具有与亲代相似的性状,因此有丝分裂对生物的生长、发育、繁殖和遗传具有重要意义。
【小问2详解】
EF段表示每条染色体上的DNA含量由2变为1,其形成的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,成为两条染色体。图2中每条染色体含有2个DNA分子,表示有丝分裂前期,处于图1中的DE段, 图3中每条染色体含有1个DNA分子,表示有丝分裂末期,处于图1中的FG段。
【小问3详解】
中心体一般存在于动物细胞和某些低等植物细胞中。中心体在分裂间期复制,数量倍增。
小问4详解】
图3结构H为细胞板,结构H最终形成子细胞的细胞壁,与其形成直接有关的细胞器是高尔基体(和线粒体)。植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成,故H主要由纤维素和果胶以及某些蛋白质等化学成分参与构建。 图3表示高等植物乙细胞的有丝分裂末期,动物细胞有丝分裂末期与图3的主要区别是不形成细胞板,而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷,最后将细胞缢裂成两部分。
【小问5详解】
A、神经干细胞与神经细胞是由同一个受精卵发育而来的,其形态、结构、功能不同的根本原因是基因的选择性表达,遗传物质不改变,A错误;
B、神经干细胞经受刺激后可分化为特定的细胞、组织、器官,发生了细胞分裂、生长、分化、衰老、凋亡等过程,B正确;
C、细胞全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,因此运用神经干细胞进行脑内移植治疗未体现细胞的全能性,C错误;
D、脑部血液循环障碍导致局部神经细胞死亡是一种由病理性刺激引起的死亡,属于细胞坏死,D正确。
故选AC。
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