内容正文:
模块综合检测卷
(本卷满分100分)
一、选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. “水煎包”是将发酵面包子平放在已刷过油的锅里面,再加水面糊,以半煎半蒸的方式制成。因其馅不同,分为肉、素水煎包,成品外皮酥脆,香味浓郁,是鲁西南名吃之一。下列说法错误的是( )
A.肉中的蛋白质在高温加热的过程中空间结构会变的松散,利于人体消化
B.所用的植物油大多含有不饱和脂肪酸,在室温下呈液态
C.与蔬菜相比,肉中特有的物质是脂质和糖原等
D.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体中还参与血液中脂质的运输
解析 高温会破坏蛋白质的空间结构,使得构成蛋白质的肽链变得松散,易被蛋白酶分解,故煮熟的食物易被人体消化,A正确;植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时一般呈液态,B正确;蔬菜中也有脂肪、磷脂等脂质,因此与蔬菜相比,肉中特有的物质是糖原等,C错误;胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输,D正确。
答案 C
2. 下列关于螺旋蓝细菌(属蓝细菌)和衣藻的叙述错误的是( )
A.二者的遗传物质都是DNA
B.二者都利用自身核糖体合成蛋白质
C.螺旋蓝细菌属于自养生物,衣藻属于异养生物
D.二者主要的区别是有无以核膜为界限的细胞核
解析 螺旋蓝细菌(属蓝细菌)和衣藻均为细胞生物,两者的遗传物质都是DNA,A正确;衣藻和螺旋蓝细菌都有核糖体这种细胞器,核糖体是合成蛋白质的场所,即二者均含有合成蛋白质的场所,B正确;螺旋蓝细菌和衣藻均能进行光合作用,因此都属于自养生物,前者没有叶绿体,但有光合色素,因而能进行光合作用,后者有叶绿体,C错误;绿藻属于真核生物,有核膜和核仁,而螺旋蓝细菌属于原核生物,没有核膜,因此,二者主要的区别是有无以核膜为界限的细胞核,D正确。
答案 C
3. 研究发现一类称作“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。下列叙述错误的是( )
A.乳酸菌内“分子伴侣”发挥作用的场所可能在内质网
B.“分子伴侣”介导加工的一个直链八肽分子至少含9个氧、8个氮原子
C.蛋白质空间结构发生改变,一定条件下也可恢复
D.“分子伴侣”折叠蛋白质的过程中可能涉及二硫键的形成
解析 乳酸菌是原核生物,没有内质网,A错误;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 个氨基酸中至少含氧原子数为 8×2=16,至少含氮原子数为 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含氧原子 8×2-7=9,氮原子 8×1=8,B正确;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正确;“分子伴侣”折叠蛋白质的过程中,即蛋白质的空间结构形成,其过程中可能涉及二硫键的形成,D正确。
答案 A
4. 如图为细胞核及其周围部分结构的示意图,下列说法正确的是( )
A.⑤为核膜,是由两层磷脂分子组成的
B.②为核孔,是DNA和RNA进出细胞核的通道
C.若④被破坏,该细胞蛋白质的合成将受到影响
D.细胞核是细胞生命活动的控制中心和代谢中心
解析 ⑤为核膜,有两层膜,其中含有四层磷脂分子,A错误;②为核孔,是细胞核与细胞质之间物质交换和信息交流的通道,是大分子进出细胞核的通道,但核孔具有选择性,如DNA不能通过核孔,B错误;④是核仁,核仁和核糖体的形成有关,核糖体是形成蛋白质的场所,若该细胞中的④核仁被破坏,该细胞蛋白质的合成将会受到影响,C正确;细胞核中含有染色质,染色质主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传物质,因此细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,细胞代谢的主要场所是细胞质基质,D错误。
答案 C
5. 菠菜是常见的一年生草本植物,叶片浓绿,富含多种营养,分布广泛。下列与其有关的生物学实验说法,正确的是( )
A.用新鲜菠菜叶提取光合色素的原理是溶解度大的色素扩散速度快
B.利用菠菜叶肉细胞进行质壁分离及复原实验时,至少要用低倍镜观察3次
C.用高倍镜观察菠菜的叶绿体时,最好选下表皮细胞制作临时装片
D.新鲜菠菜的叶肉细胞观察不到染色体,是由于含大量叶绿体造成颜色干扰
解析 用新鲜菠菜叶提取光合色素的原理是绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,A错误;利用菠菜叶肉细胞进行质壁分离及复原实验时,至少要用低倍镜观察3次,依次是观察正常的细胞、观察质壁分离的细胞、观察质壁分离复原的细胞,B正确;用高倍镜观察菠菜的叶绿体时,最好选稍带些叶肉的下表皮细胞制作临时装片,C错误;菠菜的叶肉细胞是成熟细胞,已经高度分化,不再分裂,因此观察不到染色体,D错误。
答案 B
6.下列关于细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A.动植物细胞都需要中心体发出星射线形成纺锤体
B.植物体与光合作用有关的色素分布在叶绿体和液泡中
C.内质网能参与物质合成与运输,可为多种酶提供附着位点
D.动物细胞没有原生质层,不能发生渗透吸水和失水
解析 动物细胞和低等植物细胞都需要中心体发出星射线形成纺锤体,而高等植物细胞中没有中心体,其纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的,A错误;植物体与光合作用有关的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,液泡中含有的色素不是光合色素,与光合作用无关,B错误;内质网是细胞中膜面积较大的细胞器,能参与物质合成与运输,同时广阔的膜面积可为多种酶提供附着位点,C正确;动物细胞没有原生质层,但动物细胞的细胞膜也是具有选择透过性的,因此只要细胞膜的两侧存在浓度差,就能发生渗透吸水和失水,D错误。
答案 C
7. 图甲表示肽酶催化二肽水解的模型,图乙表示在最适温度和pH下,肽酶催化二肽水解的反应速率与二肽浓度的关系。下列叙述错误的是( )
A.图甲模型能解释酶的高效性和专一性
B.图甲中a、b、c分别代表肽酶、二肽、氨基酸
C.图乙若在e点时增加二肽浓度,反应速率会有所提高
D.图乙fg段限制因素可能是肽酶的量,该因素在本实验中属于无关变量
解析 由题图甲可知,酶与底物的结合具有特异性,因此该模型可以解释酶的催化作用具有专一性,但该图模型不能解释酶的高效性,A错误;根据分析,a是肽酶,b是二肽,c表示二肽的水解产物,氨基酸,B正确;图乙e点影响反应速率的因素是二肽浓度,所以如果在e点时增加二肽浓度,反应速率会有所提高,C正确;图乙 fg 段随着二肽浓度的提高,反应速率不变,限制因素可能是肽酶的量,该因素在本实验中属于无关变量,D正确。
答案 A
8. 钙离子释放到细胞膜外是一个主动运输的过程。下图是ATP为钙离子运输提供能量的示意图。下列有关该过程的叙述,错误的是( )
A.参与Ca2+主动运输的载体蛋白能催化ATP水解
B.脱离ATP分子的末端磷酸基团使载体蛋白磷酸化
C.载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化
D.载体蛋白磷酸化时能量转移到ADP分子上
解析 根据分析可知,运输钙离子的载体能催化ATP的水解,A正确;根据分析可知,运输钙离子的载体能催化ATP水解,ATP水解时末端的磷酸基团从ATP脱离开来,与载体蛋白结合,使得载体蛋白磷酸化,B正确;载体蛋白磷酸化后空间结构发生了改变,将钙离子释放到细胞膜外,C正确;载体蛋白磷酸化时能量转移到载体蛋白分子上,D错误。
答案 D
9.如图为酵母菌和人体细胞呼吸流程,下列叙述正确的是( )
A.条件X下,酵母菌细胞呼吸时,葡萄糖中的能量大部分存留在酒精中
B.条件Y下,在线粒体中葡萄糖被彻底分解成CO2和水
C.条件Y下,产生的物质a使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
D.剧烈运动时,人体肌细胞产生的CO2量大于O2的消耗量
解析 根据分析,X为无氧条件下,酵母菌细胞呼吸时,葡萄糖中的能量大部分存留在酒精中,A正确;Y为有氧条件下,葡萄糖在细胞质基质初步分解为丙酮酸,丙酮酸在线粒体中被彻底氧化分解为CO2和水,B错误;有氧条件下,产生CO2和水,物质a为水,不能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,C错误;人体肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,进行有氧呼吸消耗氧气量等于呼出二氧化碳量,因此剧烈运动时,CO2量等于O2的消耗量,D错误。
答案 A
10. 某同学做“植物细胞的吸水和失水”实验的步骤和现象如下表。下列说法错误的是( )
现象组别
步骤
第5分钟时
第10分钟时
滴加清水5分钟时
①
0.3 g·mL-1蔗糖溶液
质壁分离
X
质壁分离复原
②
0.5 g·mL-1蔗糖溶液
质壁分离
无变化
无变化
③
1 mol·L-1KNO3溶液
质壁分离
质壁分离复原
Z
A.表中X状态时,细胞的失水速度比第5分钟时的慢
B.②组细胞滴加清水后无变化是由于失水过多而死亡
C.表中Z状态时,细胞的液泡体积比第10分钟时的大
D.③组细胞在第5分钟时开始有K+和NO进入细胞
解析 由于0.3 g·mL-1蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度,且原生质层比细胞壁的伸缩性大,X为质壁分离,此时细胞液和外界溶液浓度差小于第5分钟,所以细胞失水速度比第5分钟慢,A正确;由于0.5 g·mL-1蔗糖溶液浓度过高,植物细胞失水过多,细胞能发生质壁分离,但因细胞失水过多而死亡,第10分钟时无变化,B正确;由于K+和NO能通过主动运输方式进入细胞,所以可导致质壁分离自动复原。滴加清水5分钟后,由于细胞的保护作用,所以Z为细胞稍增大,细胞的液泡比10分钟时的大,C正确;③组细胞在最开始就有K+和 NO进入细胞,D错误。
答案 D
11. 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.二者需用盐酸和酒精溶液使细胞相互分离
B.有丝分裂过程中DNA和染色体数目同时加倍
C.用低倍镜找到需要观察的细胞后,直接换高倍镜观察
D.视野中处于分裂期的细胞数目一般少于分裂间期的细胞数目
解析 盐酸只能使植物细胞相互分离开来,A错误;有丝分裂过程中DNA加倍在间期,染色体数目加倍在后期,B错误;使用高倍显微镜时,需在低倍镜下观察清楚,再换成高倍镜,C错误;视野中处于分裂期的细胞数目一般少于分裂间期的细胞数目,因为分裂间期时间长,D正确。
答案 D
12. 下列有关细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A.衰老的生物体中,细胞都处于衰老状态
B.皮肤上的“老年斑”是细胞衰亡的产物
C.随着硝化细菌的分裂,端粒不断缩短导致其衰老
D.细胞凋亡使细胞自主有序地死亡,对生物体是有利的
解析 衰老的生物体中,大多数细胞都处于衰老状态,也有幼嫩的细胞,如造血干细胞,A错误;皮肤上的“老年斑”是细胞色素随着细胞衰老逐渐累积产生的,不是细胞衰亡的产物,B错误;端粒是存在于真核细胞染色体两端的一段特殊的DNA,在原核细胞中不存在端粒,C错误;细胞凋亡使细胞自主有序地死亡,对生物体是有利的,D正确。
答案 D
13.下列关于细胞代谢的叙述,正确的是( )
A.进行光合作用的细胞中,产生ATP的场所都有叶绿体、线粒体、细胞质基质
B.光反应产生的NADPH既为暗反应提供能量又可作为还原剂
C.光反应只能在光照条件下进行,暗反应只能在黑暗条件下进行
D.给植物浇灌HO,在周围空气中会出现18O2而不会出现C18O2
解析 蓝细菌可以进行光合作用,但无叶绿体,A错误;光反应产生的NADPH既为暗反应提供能量又可作为还原剂,B正确;光反应只能在有光条件下进行,而暗反应在有光条件下和黑暗中都可以进行,C错误;给植物浇灌HO,HO参与光反应形成18O2,HO参与有氧呼吸第二阶段产生C18O2,因此一段时间后植物周围含18O的物质有水蒸气、O2和CO2,D错误。
答案 B
14.生物学的发展离不开科学技术和科学方法。下列叙述错误的是( )
A.可用差速离心法将各种细胞器分离开
B.植物学家施莱登运用完全归纳法,提出植物细胞学说
C.利用同位素标记法研究分泌蛋白的合成和运输
D.利用荧光标记法研究生物膜的流动性
解析 可用差速离心法将各种细胞器分离开,A正确;植物学家施莱登运用不完全归纳法,提出植物细胞学说,B错误;可用同位素标记法研究分泌蛋白的合成和运输的过程,C正确;人—鼠细胞融合实验利用荧光标记法研究生物膜的流动性,D正确。
答案 B
15.下列有关农谚的解释,错误的是( )
选项
农谚
解释
A
甘蔗秆秆长,适当放宽行
合理密植,通风透气
B
霜打后的青菜格外甜
“霜打”后的青菜细胞中的多糖水解,自由水减少,这也是植物对低温的一种适应
C
春生夏长,秋收冬藏
影响夏长的主要因素是温度
D
锅底无柴难烧饭、田里无粪难增产
施用有机肥可为农作物提供CO2和无机盐,增加产量
解析 甘蔗秆秆长,适当放宽行,即合理密植,通风透气,为植物提供更多的二氧化碳,并且减少甘蔗之间对阳光的竞争,从而更好地进行光合作用,A正确;霜打后的青菜格外甜,指霜打后的青菜中多糖水解为可溶性的有甜味的糖,且自由水减少,使糖浓度升高,同时也减少了青菜被冻伤的可能,是植物对低温的一种适应,B正确;春生夏长,秋收冬藏,影响夏季生长的主要因素是光照,夏天光照强度高,光照时间长,植物光合作用强度大,生长快;冬藏是因为冬季气温低,酶的活性低,呼吸强度低,对有机物的消耗减少,有利于储藏,C错误;锅底无柴难烧饭、田里无粪难增产,施用农家肥时,微生物可将农家肥中的有机物分解成二氧化碳和各种无机物,从而为农作物提供二氧化碳和无机物,使农作物增产,D正确。
答案 C
二、选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
16.Mg2+ 不仅参与ATP转化为ADP的过程,同时Mg2+ 还能作为涉及NTP(核糖核苷三磷酸)或者dNTP(脱氧核糖核苷三磷酸)的酶促反应的辅助因子。(注:NTP包括ATP、CTP、GTP、UTP;dNTP包括dATP、dCTP、dGTP、dTTP)下列说法正确的是( )
A.ATP和dATP的区别在于五碳糖不同
B.较少量的Mg2+ 便可满足题干反应的需求,因此Mg2+ 属于微量元素
C.一分子dGTP去掉两个磷酸基团后可形成一分子鸟嘌呤脱氧核苷酸
D.心肌细胞ATP含量很多,以保证所需能量的持续供应
解析 ATP和 dATP 的区别在于五碳糖不同,ATP含有核糖,而dATP含有的五碳糖是脱氧核糖,A正确;Mg2+ 属于大量元素,B错误;一分子 dGTP 去掉两个磷酸基团后,其结构包括一分子鸟嘌呤,一分子脱氧核糖和一分子磷酸基团,所以可形成一分子鸟嘌呤脱氧核苷酸,C正确;ATP在细胞中含量少,但和ADP转化速度快,保证所需能量的持续供应,D错误。
答案 AC
17. 科学家研究发现,细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关,机理如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.Ca2+进入内质网腔的方式属于主动运输
B.脂肪可用苏丹Ⅲ染液染成橘黄色
C.细胞内包裹脂肪的脂滴膜最可能是由磷脂双分子层构成的
D.图示过程为细胞呼吸作为生物体代谢的枢纽提供了有力的证据
解析 Ca2+ 进入内质网腔的方式属于主动运输(需要载体、需要能量、逆浓度梯度),A正确;脂肪可用苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,B正确;根据磷脂分子的特点,头部亲水,尾部疏水,包裹脂肪的应该是尾部朝向内侧的单层磷脂分子围成的膜结构,C错误;图示过程为细胞呼吸作为生物体代谢的枢纽提供了有力的证据,D正确。
答案 C
18.主动运输的能量除来自ATP外,还可依赖浓度差提供能量。某动物细胞Na+浓度外高内低、K+浓度外低内高的状态是由细胞膜上的钠钾泵维持的,载体蛋白甲依赖于细胞膜两侧的Na+浓度差完成葡萄糖的运输,过程如图所示,下列叙述正确的是( )
A.动物CO中毒会降低钠钾泵跨膜运输离子的速率
B.图中C6H12O6和K+的跨膜运输为主动运输
C.图中Na+出该细胞的方式均为主动运输
D.图中载体蛋白和钠钾泵均没有专一性
解析 动物CO中毒会减少身体氧气来源,因此细胞有氧呼吸降低,提供的ATP减少,所以降低钠钾泵跨膜运输离子的速率,A正确;图中细胞对C6H12O6和K+的吸收方式都是由低浓度向高浓度转运,依靠细胞膜两侧的Na+浓度差和ATP提供能量,属于主动运输,B正确;载体蛋白甲将Na+顺浓度梯度运入细胞,所以其运输方式是协助扩散,C错误;载体蛋白和钠钾泵具有专一性,D错误。
答案 AB
19.下图为夏季某植物CO2利用速率和CO2吸收速率随时间的变化曲线。下列说法正确的是( )
A.该植物在7:00开始进行光合作用
B.曲线b在10:00~12:00、14:00~18:00之间下降的原因相同
C.与18:00相比,7:00时C3的还原速率较快
D.在18:00时,该植物有机物的积累量达到最大
解析 由CO2消耗速率曲线可知,该植物在7:00(光合作用和呼吸作用相等)前就已开始进行光合作用,A错误;曲线b在10:00~12:00之间下降是由于气孔关闭,导致植物吸收的CO2减少引起的,而14:00~18:00之间下降是由于光照强度降低引起的,B错误;由CO2利用速率曲线可知,与18:00时相比,7:00时 CO2利用速率更大,说明光合速率较大,则C3的还原速率较大,C正确;据图分析可知,7:00时CO2吸收速率为0,即光合速率=呼吸速率,7:00后CO2吸收速率大于0,有机物开始持续积累,到18:00时CO2吸收速率又降为0,此后细胞呼吸速率大于光合速率,消耗有机物,故18:00时有机物积累量最大,D正确。
答案 CD
20.图1、图2、图3为同一种生物有丝分裂过程中的图像和曲线,图4表示该动物染色体和核DNA可能出现的数量关系,下列叙述错误的是( )
A.图1所示细胞含有4条染色体,图2所示细胞无染色单体
B.图2所示的时期位于图3中的BC段
C.图1、图2分别对应图4中的a、b
D.有丝分裂过程中不会出现图4中d所示的情况
解析 图1所示细胞中共有4条染色体,8个DNA分子;图2所示细胞中着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,没有姐妹染色单体,A正确;图3中C→D段变化的原因是着丝粒分裂,此时染色体由一个染色体含有两个DNA的状态,变成一条染色体含有一个DNA的状态,发生在有丝分裂后期,即图2所示的时期位于图3中的CD段,B错误;图1细胞处于有丝分裂中期,染色体∶DNA=1∶2,对应图中的b,图2细胞处于有丝分裂后期,细胞中染色体∶DNA=1∶1,且细胞中染色体数目是体细胞中染色体数目的两倍,对应与图4中的a,C错误;图4中d表示染色体∶DNA=2∶1,有丝分裂过程中不会出现图4中d所示的情况,D正确。
答案 BC
三、非选择题(本题共5小题,共55分)
21.(11分)在细胞中存在多种“泡”,功能多种多样,对细胞的生命活动至关重要。图甲表示唾液腺细胞通过形成囊泡运输物质的过程,图乙是图甲的局部放大,不同囊泡介导不同途径的运输。(注:[ ]内填数字序号)
(1)囊泡膜的基本支架是________。囊泡膜与细胞膜、核膜、细胞器膜等结构,共同构成细胞的________。
(2)图甲中的囊泡Y直接来自[ ]________,将其中的物质运输至结构⑤。结构⑤中含有多种水解酶,可以吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌,据此可知该结构的名称是________;结构⑤除了具有上述功能外,还可以___________________________________。
(3)图甲细胞质中的细胞器并非漂浮于细胞质中,而是存在支持它们的网架结构,该结构被称为________________。
(4)图乙中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外,据图推测其原因是________,此过程体现了细胞膜具有________的功能。
解析 (1)囊泡膜属于生物膜系统,其基本支架是磷脂双分子层;囊泡膜与细胞膜、核膜、细胞器膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。(2)Y来自④高尔基体。结构⑤中含有多种水解酶,所以是溶酶体;溶酶体除了可以吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌,还可以分解衰老、损伤的细胞器。(3)支持细胞器的网架结构是细胞骨架。(4)由于囊泡的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B特异性结合,所以囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外,这是胞吐作用,体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。
答案 (1)磷脂双分子层 生物膜系统 (2)④ 高尔基体 溶酶体 分解衰老、损伤的细胞器 (3)细胞骨架 (4)囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B特异性结合(或识别) 控制物质进出细胞
22.(11分)某同学利用不同种类植物叶片进行如下实验:
①取5 g新鲜莴笋叶片剪碎放入研钵,加入少量石英砂进行快速充分研磨。
②向研磨液中加入50 mL蒸馏水并搅拌,再用纱布过滤,得到酶提取液。
③将莴笋的酶提取液分别用pH为4~10的7种缓冲液稀释1倍。
④用注射器吸取5 mL体积分数为3%的过氧化氢溶液,将注射器中的气体排出,然后吸5 mL酶提取液,将针口处密封。
⑤室温下记录实验数据。
另取新鲜的菠菜、白菜叶片重复上述操作步骤。实验结果如下图。
(1)请为此实验拟定题目为________。
(2)将酶提取液加入过氧化氢溶液中,比Fe3+能大大提高过氧化氢的分解速率,这说明酶具有________,其原理是________。
(3)如果反应速率过快,不利于记录实验数据,应该对酶提取液进行怎样的处理?________。据图分析,如要进一步探究菠菜叶中过氧化氢酶的最适pH,下一步的做法是________。
解析 (1)该实验的自变量为溶液pH和植物种类,因变量为氧气生成速率,即探究 pH 对不同植物(叶片)中过氧化氢酶活性的影响。(2)酶与无机催化剂相比,催化效率更高,具有高效性,原理是与 Fe3+ 相比,酶降低过氧化氢分解所需的活化能更显著。(3)如果反应速率过快,不利于记录实验数据,可对酶提取液用相应 pH 缓冲液进一步稀释(或减少酶提取液的用量)。由图可知,菠菜叶中过氧化氢酶在pH为7和8的时候,氧气生成速率相同,如要进一步探究菠菜叶中过氧化氢酶的最适pH,可在 pH 为7~8之间再设置一系列较小梯度的分组实验。
答案 (1)探究pH对不同植物(叶片)中过氧化氢酶活性的影响 (2)高效性 与Fe3+相比,酶降低过氧化氢分解所需的活化能更显著 (3)对酶提取液用相应pH缓冲液进一步稀释(或减少酶提取液的用量) 在pH为7~8之间再设置一系列较小梯度的分组实验
23.(11分)我国科学家对人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构进行研究,初步揭示其工作机制以及相关疾病的致病机理。一方面GLUT1功能异常,影响葡萄糖的正常吸收,导致大脑萎缩、发育迟缓、癫痫等疾病,另一方面,在多种肿瘤细胞中观察到GLUT1超量。
(1)人体中葡萄糖转运蛋白有多种,GLUT1为最早发现的一种,每种转运蛋白结构都不完全相同,导致蛋白质结构具有多样性的直接原因是________。
(2)葡萄糖通过GLUT1顺浓度梯度进入人体成熟红细胞的运输方式为________,该细胞的呼吸方式为________。
(3)人的乳腺细胞(A)和乳腺癌细胞(B)在相同条件下对葡萄糖摄取情况如图甲所示。用特异性作用于线粒体内膜的呼吸抑制剂分别处理A和B,统计细胞数,再与对照组(未用抑制剂处理)细胞数相比作出图乙。
①根据图甲分析,B细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量________(填“大于”“小于”或“基本等于”)A细胞。
②该抑制剂主要抑制有氧呼吸第________阶段,根据图乙数据结果说明人的________对该抑制剂更为敏感。
③进一步研究发现,在氧气充足的条件下,癌细胞用于细胞呼吸的葡萄糖比正常细胞明显较多,但产生的ATP总量并没有明显差异,请你对此现象作出解释:__________________ ___________________________________________________。
解析 (1)造成蛋白质结构具有多样性的直接原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序不同,所形成的肽链的盘曲折叠方式及其蛋白质的空间结构不同。(2)葡萄糖进入人体成熟红细胞顺浓度梯度,需要转运蛋白 GLUT1 ,是协助扩散。而成熟红细胞无线粒体是不进行有氧呼吸的,所以进行的是无氧呼吸。(3)①葡萄糖的协助扩散需要载体蛋白,从图甲可以发现,细胞B (乳腺癌细胞) 相比细胞A (乳腺细胞)摄取葡萄糖更多,所以细胞B的葡萄糖转运蛋白更多。②题干中提到特异性作用于线粒体细胞内膜,细胞有氧呼吸第三阶段的场所为线粒体内膜;从图乙可以看出,细胞A的细胞大幅度减少,所以细胞A对抑制剂更敏感。 ③癌细胞在有氧情况下大多还是进行无氧呼吸。癌细胞在进行无氧呼吸的情况下虽然葡萄糖的摄取量很多,但是产生ATP的量很少,所以当癌细胞对葡萄糖摄取量远大于正常细胞的时候,ATP产生量还能差不多。
答案 (1)氨基酸种类、数目、排列顺序不同,以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同 (2)协助扩散(易化扩散) 无氧呼吸 (3)①大于 ②三 乳腺细胞(A) ③在氧气充足的条件下,癌细胞主要依赖无氧呼吸产生ATP
24.(11分)光合作用是人们一直研究的重点课题,以下是某科研团队的研究成果。
Ⅰ.在光合作用最适温度和适宜光照的条件下,测定植物甲、乙在不同CO2浓度下的光合作用速率,结果如图1所示。回答下列问题:
(1)结合图1可知,当CO2浓度为q时,植物乙与植物甲固定CO2量的差值为________。若适当提高环境温度,p点将向________移动。
(2)将植物甲、乙同时种植在同一个透明的密闭环境中,在适宜的光照和温度条件下,一段时间后,推测植物________首先无法正常生长,原因是___________________________ __________________________________________。
Ⅱ.景天科植物有一个特殊的CO2同化方式:夜间气孔开放,吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中,白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用,其部分代谢途径如图2所示。
(3)植物气孔开闭的特点与其生活环境是相适应的,推测景天科植物生活环境最可能是________(填“温暖湿润”或“炎热干旱”)。
(4)结合图2可知,景天科植物参与卡尔文循环的CO2直接来源于________过程。如果白天适当提高CO2浓度,景天科植物的光合作用速率变化是________(填“增加”“降低”或“基本不变”)。
解析 (1)图1中CO2浓度为q时,植物甲的净光合作用速率为0,植物乙的净光合速率为5,根据总光合速率=净光合速率+呼吸速率可知,在该条件下,植物甲固定的二氧化碳的速率为6,乙植物光合作用固定的CO2量是5+3=8,显然植物乙与植物甲固定的CO2量的差值为8-6=2。图示曲线是在光合作用的最适温度下所测,若提高环境温度,光合作用减弱,而呼吸作用增强,p点将向左下移动。(2)图1显示,植物甲二氧化碳的补偿点高于植物乙,据此可推测:若将植物甲、乙同时种植在同一个透明的密闭环境中,在适宜的光照和温度条件下,一段时间后,植物甲首先无法正常生长,因为,在适宜光照下,随着时间的延长,密闭环境中CO2浓度不断下降,在低CO2浓度下,植物甲的净光合作用首先小于0,因而首先无法正常生长。(3)植物气孔开闭的特点与其生活环境是相适应的,如在高温干旱条件下气孔会关闭,从而起到减少水分散失的作用,而图示的景天科植物白天气孔关闭,因此,景天科植物最可能生活在“炎热干旱”的环境中。(4)图2显示,景天科植物参与卡尔文循环的CO2一方面来源于苹果酸分解产生的二氧化碳、另一方面还有线粒体中有氧呼吸的第二阶段产生的二氧化碳。如果白天适当提高CO2浓度,对景天科植物的光合作用速率几乎无影响,因为景天科植物光合作用利用的二氧化碳并不直接来自外界。
答案 (1)2 左下 (2)甲 在适宜光照下,随着时间的延长,密闭环境中CO2浓度不断下降,在低CO2浓度下,植物甲的净光合作用首先小于0,因而首先无法正常生长 (3)炎热干旱 (4)细胞呼吸(或有氧呼吸、呼吸作用)和苹果酸脱羧作用(分解) 基本不变
25.(11分)促红细胞生成素(EPO)是一种糖蛋白类激素,主要由肾脏合成,被国际奥委会确定为兴奋剂。EPO可以促进骨髓造血干细胞加速分化为原始红细胞,促进有核红细胞分裂,最终增加血液中红细胞数量。人体红细胞的部分生命历程如下图所示:
(1)肾脏细胞参与合成和分泌EPO相关的单层膜细胞器有________,在EPO作用下,有核红细胞的细胞周期时间会________(填“延长”“缩短”或“基本不变”)。
(2)根据哺乳动物红细胞的部分生命历程,下列叙述正确的是________。
A.随着有核红细胞体积的增大,物质交换的效率增大
B.成熟红细胞因为没有细胞核,所以通过无丝分裂进行增殖
C.骨髓造血干细胞与原始红细胞中的蛋白质种类不完全相同
D.成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
(3)下图表示人体有核红细胞有丝分裂过程中的两条曲线。其中一条曲线表示染色体的着丝粒与纺锤丝的相应极之间的平均距离,另一条表示分离的着丝粒间的平均距离。请据图回答下列问题:
①曲线________表示染色体的着丝粒与纺锤丝的相应极之间的平均距离,有丝分裂后期开始的时间是________,理由是________________________________________________。
②该细胞与高等植物细胞在有丝分裂过程中的主要区别发生在________期(填汉字)。
解析 (1)促红细胞生成素(EPO)是一种糖蛋白类激素,属于分泌蛋白,根据分析可知,肾脏细胞参与合成和分泌EPO相关的单层膜细胞器有内质网和高尔基体,EPO能促进有核红细胞分裂,最终增加血液中红细胞数量,据此可推测,在该激素的作用下,有核红细胞的细胞周期时间会“缩短”。(2)随着有核红细胞体积的增大,细胞的相对表面积减小,因而物质交换的效率下降,A错误;哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,且是已分化的细胞,不能进行细胞分裂,B错误;骨髓造血干细胞与原始红细胞遗传物质相同,而由于细胞中基因的执行情况不同,其RNA和蛋白质不完全相同,C正确;哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,控制其凋亡的基因在其成熟前就已经表达,D错误。(3)①图中曲线A表示染色体的着丝粒与相应极之间的平均距离,B曲线代表分裂后期分开的两条染色体之间的距离,因为曲线A中的最大值是曲线B中最大值的1/2,且随着曲线A中距离的减小,曲线B表示的距离在增加,显然表示的是有丝分裂后期着丝粒开始分裂,着丝粒与纺锤丝的相应极的距离越来越近,分离的染色体间的距离越来越远,据此可知,有丝分裂后期开始的时间是t2。②图示为人体有核红细胞有丝分裂过程中的相关曲线,该分裂过程中与高等植物细胞在有丝分裂过程中的主要区别发生在前期和末期,主要表现在有丝分裂前期纺锤体的形成方式不同,另外就是有丝分裂末期产生子细胞的方式不同。
答案 (1)内质网、高尔基体 缩短 (2)C (3)① A t2 有丝分裂后期着丝粒开始分裂,着丝粒与纺锤丝的相应极的距离越来越近,分离的染色体间的距离越来越远 ②前期和末
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