精品解析:江苏省兴化中学2023∽2024学年高一上学期期末考试生物试题
2024-09-23
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学苏教版必修1 分子与细胞 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 泰州市 |
| 地区(区县) | 兴化市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.73 MB |
| 发布时间 | 2024-09-23 |
| 更新时间 | 2024-09-29 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47548800.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
江苏省兴化中学2023-2024学年第一学期高一期末测试
生物试卷
总分:100分 考试时间:75分钟
一、单项选择题:本部分包括14小题,每题2分,共计28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于原核生物和真核生物的说法正确的是( )
A. 原核生物没有叶绿体,无法进行光合作用
B. 原核生物没有线粒体,只能进行无氧呼吸
C. 原核细胞和真核细胞都以DNA为遗传物质
D. 原核细胞和真核细胞的核糖体的形成都与核仁有关
2. “霜降”是中国传统节气,之后天气渐冷、初霜出现,农作物体内发生了一系列适应低温的变化。下列相关叙述错误的是( )
A. 蔬菜变甜是因为可溶性糖增多,同时提高了抗冻能力
B. 自由水是细胞内良好的溶剂
C. 农作物通过提高细胞内自由水与结合水的比值减弱代谢,从而适应低温变化
D. 水在农作物细胞中以自由水和结合水的形式存在
3. 如图所示是新冠病毒内某种有机大分子的基本组成单位的模式图,相关叙述正确的是( )
A. 若b为核糖,则c有4种,分别是A、T、C、G
B. a、b、c结合而成的基本单位,在人体中共有4种
C. 在新冠病毒中可以检测到的c有5种
D. 若c为T,则该有机小分子的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸
4. 下列关于细胞中脂质的说法,正确的是( )
A. 脂质只存在于真核细胞中
B. 性激素的合成场所是核糖体
C. 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,而且还参与血液中脂质的运输
D. 糖类和脂肪可以根据机体的需要,进行相互大量转化
5. 肌肽是一种由β-丙氨酸和L-组氨酸组成的化合物,无毒且具强抗氧化性,其结构式如下图所示。有关该化合物的叙述,错误的是( )
A. 组成元素为C、H、O、N
B. 由两个氨基酸形成,是一种二肽
C. 含有肽键,可被双缩脲试剂检测
D. 组成肌肽的两种氨基酸不能都参与蛋白质的合成
6. 下图中甲、乙、丙为真核细胞中的三个结构,①和②为丙的两个组成部分,①是丝状物。下列相关叙述中不正确的是( )
A. 甲、乙、丙都有双层膜,都参与构成生物膜系统
B. 甲、乙、丙中都含有DNA
C. 丙的膜有可能周期性地消失和重建
D. 丙图中①的形态发生改变时,②没有变化
7. 在光合作用的探究历程中,恩格尔曼利用水绵和好氧细菌进行的实验,设计巧妙。以下有关分析错误的是
A. 该实验的目的是探究光合作用的场所
B. 水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察实验结果
C. 好氧细菌进行有氧呼吸消耗氧气的场所是线粒体
D. 可以利用该实验进一步探究光质对光合作用的影响
8. 生活中蕴含着很多生物学知识,下列说法你认为不正确的是( )
A. 患急性肠炎的病人脱水时,需要及时补水,同时也需要补充体内丢失的无机盐
B. 评价食物中蛋白质的营养价值时,应注重其中必需氨基酸的种类和含量
C. 鸡蛋、肉类煮熟后容易消化,是因为高温使肽键断裂
D. 运动员比赛前口服葡萄糖可被机体直接吸收利用,为细胞代谢提供能量
9. 图为某种酶催化的化学反应在不同温度条件下,反应底物浓度随时间变化的曲线图。下列相关叙述正确的是( )
A. 该种酶的最适温度是45℃,欲延长反应时间可以增加反应底物
B. 该种酶在65℃条件下处理一段时间后,将温度降低到25℃,酶活性会逐渐增强
C. 如果该种酶可以与双缩脲试剂发生紫色反应,则其可以被RNA水解酶所催化水解
D. 欲探究该种酶的最适温度,可以45℃为中间温度,设计多组温度梯度更小的实验
10. 下图为ATP的结构示意图。下列有关ATP的叙述中,错误的是( )
A. 图中③表示腺嘌呤
B. 图中②是一种特殊的化学键,不稳定
C. ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化,导致其空间结构发生变化,但功能不受影响
D. 图中④是构成RNA的基本组成单位之一
11. 如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况,以下说法正确的是( )
A. 水稻在收获时节,叶片中色素含量是(丙+丁)<(甲+乙)
B. 提取色素时加入碳酸钙是为了研磨更充分
C. 四种色素都能溶解在层析液中,乙色素的溶解度最大
D. 四种色素中,丙和丁主要吸收蓝紫光
12. 为探究某矿质营养剂 M 对小麦光合作用的影响,将一定浓度的 M 溶液喷洒到小麦的叶片上,短期内检测到叶绿体中C3的含量下降,C5的含量上升。推测M溶液的作用是( )
A. 促进叶绿体中 CO2的固定 B. 促进叶绿体中 ATP 的合成
C. 抑制叶绿体中C5的形成 D. 抑制叶绿体中有机物的输出
13. “不知明镜里,何处得秋霜”生动描述了岁月催人老的自然现象。下列关于个体衰老与细胞衰老的叙述,错误的是( )
A. 老年人骨折后愈合得慢,与成骨细胞的衰老有关
B. 长白发的毛囊黑色素细胞衰老,黑色素合成减少
C. 老年斑是皮肤细胞内色素积累的结果
D. 皮肤皱纹增多是细胞内的水分增加的结果
14. 图为某一高等生物细胞有丝分裂某一时期的图像,下列叙述错误的是
A. 该生物为一种植物
B. 该生物的体细胞中含有8条染色体
C. 该细胞处于有丝分裂后期
D. 该细胞中含有8条染色体
二、多项选择题:本部分共5小题,每题3分,共计15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. 生物实验材料和方法的选用直接影响实验的效果。下列相关叙述错误的是( )
A. 鲁宾和卡门研究光合作用中O2来源采用了同位素示踪法
B. 适合于检测脂肪的最理想材料是花生种子,苏丹Ⅲ染液溶于酒精
C. 富含还原糖的柑橘是检测还原糖最理想的材料,反应生成砖红色沉淀
D. 大米是最适合用于检测蛋白质的实验材料,实验前可留出一部分样液
16. 如图所示,一个蛋白质分子由两条多肽链(含52个氨基酸)和一个环状肽(含20个氨基酸)组成,它们之间由二硫键(—S—S—)相连,假设氨基酸的平均相对分子质量为a,下列叙述正确的是( )
A. 该蛋白质共有肽键70个
B. 该蛋白质的相对分子质量为72a-1260
C. 该蛋白质至少含有2个游离的羧基
D. 该蛋白质分子至少含有74个O原子
17. 下图为植物有氧呼吸的主呼吸链及其分支途径——交替呼吸途径的部分机理。交替呼吸途径是在交替氧化酶(AOX)的参与下完成的,该过程不发生H+跨膜运输(“泵”出质子)过程,故不能形成驱动ATP合成的膜质子(H+)势差。下列有关分析正确的是( )
A. 膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ都可以作为H+转运的载体
B. 合成ATP的能量直接来源于H+逆浓度跨膜运输
C. AOX主要分布于线粒体内膜,可催化水的生成
D. AOX可使呼吸释放的能量更多的以热能形式散失
18. 下列关于“骨架或支架”的叙述,正确的是( )
A. DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧构成基本骨架
B. 磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架,其他生物膜不一定有此支架
C. 真核细胞中有由蛋白质纤维组成的细胞骨架,具有物质运输、能量转换等功能
D. 生物大分子以单体为骨架,每一个单体都以碳原子构成的碳链为基本骨架
三、非选择题部分:本部分包括5题,共计60分。
19. 生物学知识的获得离不开相关实验的探究过程。请分析回答下列实验问题:
(1)某兴趣小组以中国水仙为实验材料,先制作了临时装片进行镜检、拍照,再对照片中染色体进行计数、归类、排列,主要步骤如下:
请回答下列问题:
(1)选取新生根尖作为实验材料的主要原因是______。
(2)实验过程中用解离的目的是______。
(3)该实验采用卡宝品红作为染色剂,与卡宝品红具有相似作用的试剂有______(填序号)。
①双缩脲试剂 ②醋酸洋红液 ③龙胆紫溶液 ④秋水仙素溶液
(4)镜检时,应不断移动装片,以寻找处于______期且染色体分散良好的细胞进行拍照。
(2)某同学利用紫色洋葱鳞片叶的内表皮为材料,按照下图所示步骤讲行探究植物细胞吸水和失水实验。
(1)与以紫色洋葱鳞片叶的外表皮为材料进行实验相比,本实验需添加的操作是______。
(2)质壁分离现象出现的内因是______。
(3)将已经发生质壁分离的洋葱鳞片叶内表皮细胞滴加清水后,液泡逐渐变大,此过程中细胞的吸水能力______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)实验中发现植物细胞质壁分离后不能复原,原因最可能是细胞过度失水而死亡,造成此现象的原因是______或______。
(3)利用黑藻观察叶绿体和细胞质的流动,若观察到叶绿体进行逆时针运动,则叶绿体实际运动的方向是______。若观察洋葱根毛细胞的细胞质流动,应将视野亮度适当调______(填“亮”或“暗”)一些。适当提高______,并选取叶脉附近的细胞观察,可增强实验效果。
20. 图1是动物细胞结构示意图。图2为细胞膜的结构示意图。据图答题:
(1)与大肠杆菌相比,图1细胞最主要的区别是______。图1细胞与高等植物细胞相比,其特有的结构是______。
(2)为研究细胞内各种组成成分和功能,需将细胞器逐步分离,分离各种细胞器常用的方法是______。若图1细胞能够合成并分泌淀粉酶,则参与此过程的细胞器包括______(填写数字)。淀粉酶将通过______方式排出细胞,此过程体现了生物膜在结构上具有______特点。
(3)图1的①~⑦中参与细胞生物膜系统的结构包括______(填写数字)。
(4)某同学判断图2很可能为图1细胞的组成,其判断依据是______。若图1是人体的甲状腺滤泡上皮细胞,发现细胞内碘浓度比血液中的高20~25倍,这说明此细胞吸收碘的跨膜运输方式是______。
(5)图2展现出______是生物膜的基本支架,据图分析,蛋白质A具有______和______功能。
21. 下图1为某植物叶肉细胞在光下的相关物质变化示意图,其中a—d代表不同的细胞结构,①~⑤代表不同的物质。请回答下列问题。
(1)在类囊体膜上,物质①分解为_____________。在红光照射下,参与物质①变化的主要色素是_____________。
(2)物质④是_____________,从物质②到物质④发生的生理过程依次是_____________、_____________。
(3)当叶肉细胞释放物质③的量大于0时,该细胞进行光合作用所需CO2的来源有_____________
(4)物质⑤的结构简式为_____________,叶肉细胞中进行的下列过程不需要物质⑤直接参与的有_____________。
A.结构a中H2O的运输 B.结构b中C3的还原 C.结构c中丙酮酸的分解 D.结构d中ATP的合成
(5)若将该植物在适宜条件下置于透明且密闭的容器中培养一段时间,分别在光照和黑暗条件下测得其吸收和产生CO2的速率,如下图2所示。
在A时刻,该植物的真光合速率为_____________mg·h-1(用CO2的相对值表示),在B时刻,该植物叶肉细胞的真光合速率_____________(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸速率的2倍。
22. 细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期),根据DNA合成情况,分裂间期又分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转,细胞自身存在着一系列监控系统(检验点),对细胞周期的过程是否发生异常加以检测,部分检验点如图所示。只有当相应的过程正常完成,细胞周期才能进入下一个阶段运行。请据图回答下列问题:
(1)与G1期细胞相比,G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是______。
(2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过______,保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。图中检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否______(填序号:①损伤和修复、②完成复制):检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极,从而决定胞质是否分裂的检验点是______。
(3)某细胞研究所对小鼠肠上皮细胞进行体外培养,测定细胞周期中各阶段的时长,结果如表所示,请回答下列问题:
分裂时期
分裂间期
分裂期
合计
G1
S
G2
M
时长(h)
10
7
3.5
15
22
①在电镜下观察处于M期细胞,可见细胞______发出______,形成纺锤体。
②用含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养小鼠肠上皮细胞后,处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养,定期检测。预计最快约______h后会检测到被标记的M期细胞,再经过5小时被标记的M期细胞数占M期细胞总数的______(填百分数)。
③若向培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约______h后,细胞都将停留在S期。
23. 下图一是微生物细胞呼吸中的主要生化反应示意图,①~⑤表示过程,A~D表示物质;图二是检测气压变化的密闭装置,反应瓶和中心小杯中放置有关实验材料和试剂,关闭活栓后,U形管右管液面高度变化反映瓶中气体体积变化。请回答下列问题:
(1)图一中产生ATP最多的过程是______(填图中序号),图一中物质C是______。
(2)④和⑤过程产生的物质不同,直接原因是______。有人认为过程②和③并不都在线粒体中进行,理由是______。
(3)某同学利用图二所示装置探究某种微生物的细胞呼吸方式,取甲、乙两套该密闭装置设计实验。实验开始时将右管液面高度调至参考点,实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化(忽略其他原因引起的容积变化)。
①请补充下表有关内容:
装置
反应瓶中加入的材料
小杯中加入的材料
液面高度变化的含义
甲
一定浓度的葡萄糖溶液、微生物悬浮液各1mL
适量的NaOH溶液
a:______
乙
b:______
c:______
细胞呼吸时CO2的释放量与O2消耗量的差值
②将甲、乙装置均置于28°℃恒温条件下进行实验(实验过程中微生物保持活性),60min后读数。请补充下表有关内容:
预期试验结果
微生物细胞呼吸方式
甲
乙
上升
不变
d:______
e:______
下降
只进行产生B和CO2的无氧呼吸
上升
下降
f:______
g:______
不变
只进行产生A的无氧呼吸
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江苏省兴化中学2023-2024学年第一学期高一期末测试
生物试卷
总分:100分 考试时间:75分钟
一、单项选择题:本部分包括14小题,每题2分,共计28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于原核生物和真核生物的说法正确的是( )
A. 原核生物没有叶绿体,无法进行光合作用
B. 原核生物没有线粒体,只能进行无氧呼吸
C. 原核细胞和真核细胞都以DNA为遗传物质
D. 原核细胞和真核细胞的核糖体的形成都与核仁有关
【答案】C
【解析】
【分析】真核生物和原核生物的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核。真核生物的细胞中含有众多细胞器,原核生物细胞中只含有核糖体。
【详解】A、原核生物没有叶绿体,但也可以进行光合作用,例如蓝细菌(蓝藻)含有藻蓝素和叶绿素,可以进行光合作用,A错误;
B、原核生物没有线粒体,但也可以进行有氧呼吸,例如蓝细菌(蓝藻)含有与有氧呼吸有关的酶可以进行有氧呼吸,B错误;
C、原核细胞和真核细胞都是细胞生物,细胞生物都以DNA为遗传物质,C正确;
D、原核细胞没有成形的细胞核,其核糖体的形成与核仁无关,D错误。
故选C。
2. “霜降”是中国传统节气,之后天气渐冷、初霜出现,农作物体内发生了一系列适应低温的变化。下列相关叙述错误的是( )
A. 蔬菜变甜是因为可溶性糖增多,同时提高了抗冻能力
B. 自由水是细胞内良好的溶剂
C. 农作物通过提高细胞内自由水与结合水的比值减弱代谢,从而适应低温变化
D. 水在农作物细胞中以自由水和结合水的形式存在
【答案】C
【解析】
【分析】1、自由水在细胞内、细胞之间、生物体内可以自由流动,是良好的溶剂,可溶解许多物质和化合物;可以参与物质代谢,如输送新陈代谢所需营养物质和代谢的废物。自由水的含量影响细胞代谢强度,含量越大,新陈代谢越旺盛,如人和动物体液就是自由水。
2、结合水在生物体内或细胞内与蛋白质、多糖等物质相结合,失去流动性。结合水是细胞结构的重要组成成分,不能溶解其它物质,不参与代谢作用。
【详解】A、可溶性糖增加使蔬菜变甜,且细胞液浓度升高,冰点降低,抗冻能力增强,A正确;
B、自由水呈游离状,可自由流动,是细胞内良好的溶剂,B正确;
C、降温时,细胞内的部分自由水转化为结合水,自由水与结合水的比值降低,细胞代谢减弱,增加抗寒能力,适应低温,C错误;
D、水在农作物细胞中以自由水和结合水的形式存在,两者在一定条件下可以相互转化,D正确。
故选C。
3. 如图所示是新冠病毒内某种有机大分子的基本组成单位的模式图,相关叙述正确的是( )
A. 若b为核糖,则c有4种,分别是A、T、C、G
B. a、b、c结合而成的基本单位,在人体中共有4种
C. 在新冠病毒中可以检测到的c有5种
D. 若c为T,则该有机小分子的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸
【答案】D
【解析】
【分析】细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)两种,构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸,每个脱氧核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基形成,每个核糖核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基形成。
【详解】A、若b为核糖,则图示基本单位是核糖核苷酸,c有4种,分别是A、U、C、G,A错误;
B、人体细胞的核酸包括DNA和RNA,其a、b、c结合而成的基本单位是核苷酸,核苷酸在人体中共有8种,B错误;
C、在新冠病毒中只含RNA,故可以检测到的c(含氮碱基)有4种,是A、U、C、G,C错误;
D、若c为T,是DNA特有的碱基,则该有机小分子的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,D正确。
故选D。
4. 下列关于细胞中脂质的说法,正确的是( )
A. 脂质只存在于真核细胞中
B. 性激素的合成场所是核糖体
C. 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,而且还参与血液中脂质的运输
D. 糖类和脂肪可以根据机体的需要,进行相互大量转化
【答案】C
【解析】
【分析】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,脂肪分子中的氢含量多,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脂质的运输。
【详解】A、脂质包括脂肪、磷脂和固醇,其中磷脂构成生物膜的基本支架,在真核细胞和原核细胞中都存在,A错误;
B、蛋白质的合成场所是核糖体,性激素属于脂质,合成场所是内质网,B错误;
C、胆固醇是脂质中固醇的一种,是构成动物细胞膜的重要成分,而且还参与血液中脂质的运输,C正确;
D、糖类和脂肪可以根据机体的需要,进行转化,但糖类可以大量转化脂肪,而脂肪只有在糖类代谢时才能转化为糖类,且不能大量转化,D错误。
故选C。
5. 肌肽是一种由β-丙氨酸和L-组氨酸组成的化合物,无毒且具强抗氧化性,其结构式如下图所示。有关该化合物的叙述,错误的是( )
A. 组成元素为C、H、O、N
B. 由两个氨基酸形成,是一种二肽
C. 含有肽键,可被双缩脲试剂检测
D. 组成肌肽的两种氨基酸不能都参与蛋白质的合成
【答案】C
【解析】
【分析】1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸,每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一 个羧基,且都R有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢和一 个R基,氨基酸的不同在于R基的不同。
2、对多肽的命名是根据其所含有的氨基酸个数来命名,例如含有3个氨基酸的多肽即为三肽,而不是含有三个肽键的多肽为三肽。
【详解】A、分析题图可知,肌肽的组成元素为C、H、O、N ,A正确;
B、肌肽是由β-丙氨酸和L-组氨酸组成的化合物,即由两个氨基酸形成,是一种二肽,B正确;
C、 肌肽含有一个肽键,能与双缩脲试剂反应的至少含有两个肽键,故肌肽不能与双缩脲试剂反应呈紫色, C错误;
D、分析题图可知β-丙氨酸的氨基和羧基不连在同一C原子上,属于非天然氨基酸,不能参与蛋白质的合成,D正确。
故选C。
6. 下图中甲、乙、丙为真核细胞中的三个结构,①和②为丙的两个组成部分,①是丝状物。下列相关叙述中不正确的是( )
A. 甲、乙、丙都有双层膜,都参与构成生物膜系统
B. 甲、乙、丙中都含有DNA
C. 丙的膜有可能周期性地消失和重建
D. 丙图中①的形态发生改变时,②没有变化
【答案】D
【解析】
【分析】图示中甲为线粒体,乙为叶绿体,丙为细胞核,都是具有双层膜的结构。
【详解】A、甲是具有双层膜的线粒体,乙是具有双层膜的叶绿体,丙是具有双层膜的细胞核,生物膜系统是由细胞膜、细胞器膜和核膜等结构组成的,因此甲、乙、丙都参与构成生物膜系统,A正确;
B、DNA主要存在细胞核,在线粒体和叶绿体中也有少量存在,因此甲、乙、丙中都含有DNA,B正确;
C、丙为细胞核,在有丝分裂的前期核膜解体、核仁消失,在有丝分裂的末期,核膜和核仁重建,因此丙的膜有可能周期性地消失和重建,C正确;
D、1为染色质,有丝分裂的前期染色质螺旋缩短变粗形成染色体,此时②核仁解体,D错误。
故选D。
7. 在光合作用的探究历程中,恩格尔曼利用水绵和好氧细菌进行的实验,设计巧妙。以下有关分析错误的是
A. 该实验的目的是探究光合作用的场所
B. 水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察实验结果
C. 好氧细菌进行有氧呼吸消耗氧气的场所是线粒体
D. 可以利用该实验进一步探究光质对光合作用的影响
【答案】C
【解析】
【分析】1、光合作用的探究历程
内容
时间
过程
结论
普里斯特
1771年
蜡烛、小鼠、绿色植物实验
植物可以更新空气
萨克斯
1864年
叶片遮光实验
绿色植物在光合作用中产生淀粉
恩格尔曼
1880年
水绵光合作用实验
叶绿体是光合作用的场所释放出氧
鲁宾与卡门
1939年
同位素标记法
光合作用释放的氧全来自水
2、1880年,德国科学家恩格尔曼把载有水绵和好氧细菌临时装片放在没有空气的黑暗环境中,然后用极细的光速照射水绵,他发现细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中,如果临时装片暴露在光下,细菌则分布在叶绿体所有照光的部位。
【详解】A、由分析中的实验过程,结合光合作用的探究历程可知:该实验的目的是探究光合作用的场所,A正确;
B、水绵的叶绿体呈螺旋式带状,有利于好氧细菌精准感知氧气的位置,故能准确观察到产生氧气部位,B正确;
C、好氧细菌是原核生物,没有线粒体,故其进行有氧呼吸消耗氧气的场所不会是线粒体,C错误;
D、利用三棱镜分出不同的色光,同时对水绵的叶绿体进行照射,通过观察好氧细菌集中分布位置的差别,进一步探究光质对光合作用的影响,D正确。
故选C。
8. 生活中蕴含着很多生物学知识,下列说法你认为不正确的是( )
A. 患急性肠炎的病人脱水时,需要及时补水,同时也需要补充体内丢失的无机盐
B. 评价食物中蛋白质的营养价值时,应注重其中必需氨基酸的种类和含量
C. 鸡蛋、肉类煮熟后容易消化,是因为高温使肽键断裂
D. 运动员比赛前口服的葡萄糖可被机体直接吸收利用,为细胞代谢提供能量
【答案】C
【解析】
【分析】1、患急性肠炎的病人会丢失大量的水分和无机盐,故患急性肠炎的病人要补充水分和无机盐。
2、鸡蛋煮熟后,蛋白质的空间结构被破坏。
【详解】A、患急性肠炎的病人脱水时不光丢失水分也会丢失大量的无机盐,因此补充水的同时也要补充无机盐,A正确;
B、非必需氨基酸可以自身合成,故在评价食物中蛋白质成分的营养价值时,人们格外注重必需氨基酸的种类和数量,B正确;
C、高温会破坏蛋白质的空间结构,但不会使肽键断裂,C错误;
D、葡萄糖被称为“生命的燃料”,是一种单糖,运动员比赛前口服的葡萄糖可被机体直接吸收利用,为细胞代谢提供能量,D正确。
故选C。
9. 图为某种酶催化的化学反应在不同温度条件下,反应底物浓度随时间变化的曲线图。下列相关叙述正确的是( )
A. 该种酶的最适温度是45℃,欲延长反应时间可以增加反应底物
B. 该种酶在65℃条件下处理一段时间后,将温度降低到25℃,酶活性会逐渐增强
C. 如果该种酶可以与双缩脲试剂发生紫色反应,则其可以被RNA水解酶所催化水解
D. 欲探究该种酶的最适温度,可以45℃为中间温度,设计多组温度梯度更小的实验
【答案】D
【解析】
【分析】1、酶的特性:(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
2、分析题图:65℃底物浓度不随反应时间变化,说明65℃酶已经失活,45℃底物浓度随着时间的延长,下降的速率最快;说明此温度为酶的较适宜温度。
【详解】A、由图不能得出45℃是该酶的最适温度,A错误;
B、65℃条件下,该酶已经失去催化能力,降低温度,酶活性不可恢复,B错误;
C、如果该种酶可以与双缩脲试剂发生紫色反应,,说明其化学本质是蛋白质,故不可以被RNA水解酶所催化水解,C错误;
D、在图中的三个温度中,45℃酶活性最高,则欲探究该种酶的最适温度,可以45℃为中间温度,设计多组温度梯度更小的实验,D正确。
故选D。
10. 下图为ATP的结构示意图。下列有关ATP的叙述中,错误的是( )
A. 图中③表示腺嘌呤
B. 图中②是一种特殊的化学键,不稳定
C. ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化,导致其空间结构发生变化,但功能不受影响
D. 图中④是构成RNA的基本组成单位之一
【答案】C
【解析】
【分析】ATP又叫三磷酸腺苷,简称为ATP,其结构式是:A-P~P~P。A表示腺苷、T表示三个、P表示磷酸基团、“~”表示特殊化学键。ATP水解释放能量断裂的是末端的那个特殊磷酸键。ATP来源于光合作用和呼吸作用。放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
该图为ATP结构示意图,①表示核糖,②表示特殊化学键,③表示腺嘌呤,④表示腺嘌呤核糖核苷酸。
【详解】A、该图为ATP的结构示意图,图中③表示腺嘌呤,A正确;
B、ATP的结构式是:A-P~P~P,②“~”表示特殊化学键,由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这种化学键不稳定,B正确;
C、ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化,导致其空间结构发生变化,结构决定功能,空间结构发生变化,其功能也发生改变,C错误;
D、④表示腺嘌呤核糖核苷酸,是构成RNA的基本组成单位之一,D正确。
故选C。
11. 如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况,以下说法正确的是( )
A. 水稻在收获时节,叶片中色素含量是(丙+丁)<(甲+乙)
B. 提取色素时加入碳酸钙是为了研磨更充分
C. 四种色素都能溶解在层析液中,乙色素的溶解度最大
D. 四种色素中,丙和丁主要吸收蓝紫光
【答案】D
【解析】
【分析】在绿叶中色素的提取与分离实验中,由于胡萝卜素的溶解度最大,因此胡萝卜素扩散的最快,因此图中丁表示胡萝卜素、丙即为叶黄素、乙表示叶绿素a、甲表示叶绿素b。
【详解】A、根据扩散距离可知,甲乙丙丁分别为叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素,水稻成熟时,叶片为黄色,其中类胡萝卜素(丙+丁)含量高于叶绿素(甲+乙),A错误;
B、碳酸钙作用是保护叶绿素,B错误;
C、四种色素都能溶解在层析液中,乙色素含量高,丁溶解度最大,C错误;
D、四种色素中,丙和丁(类胡萝卜素)主要吸收蓝紫光,D正确。
故选D。
12. 为探究某矿质营养剂 M 对小麦光合作用的影响,将一定浓度的 M 溶液喷洒到小麦的叶片上,短期内检测到叶绿体中C3的含量下降,C5的含量上升。推测M溶液的作用是( )
A. 促进叶绿体中 CO2的固定 B. 促进叶绿体中 ATP 的合成
C. 抑制叶绿体中C5的形成 D. 抑制叶绿体中有机物的输出
【答案】B
【解析】
【分析】暗反应阶段:光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段,CO2被利用,经过一系列的反应后生成糖类。绿叶通过气孔从外界吸收的二氧化碳,在特定酶的作用下,与C5(一种五碳化合物)结合,这个过程称作二氧化碳的固定。一分子的二氧化碳被固定后,很快形成两个C3分子。在有关酶的催化作用下,C3接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。随后,一些接受能量并被还原的C3,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接受能量并被还原的C3,经过一系列变化,又形成C5。这些C5又可以参与二氧化碳的固定。这样,暗反应阶段就形成从C5到C3再到C5的循环,可以源源不断地进行下去,因此暗反应过程也称作卡尔文循环。
【详解】A、促进叶绿体中CO2的固定,能够使CO2的固定加快,C3的还原暂时不变,C3的合成量增加,C3消耗量不变,则C3的含量上升,C5的合成量不变,C5消耗量增加,则C5的含量下降,不符合题意,A错误;
B、若矿质营养剂M促进叶绿体中ATP的合成,则被还原的C3增多,消耗的C3增加,生成的C5增多,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故C3的含量将减少,C5的含量将增加,符合题意,B正确;
C、若矿质营养剂M抑制叶绿体中C3的还原,则被还原的C3减少,生成的C5减少,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故C3的含量将增加,C5的含量将减少,不符合题意,C错误;
D、若矿质营养剂M抑制叶绿体中有机物的输出,意味着暗反应中C3的还原过程变慢,生产的C5减少,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故C3的含量将增加,C5的含量将减少,不符合题意,D错误。
故选B。
13. “不知明镜里,何处得秋霜”生动描述了岁月催人老的自然现象。下列关于个体衰老与细胞衰老的叙述,错误的是( )
A. 老年人骨折后愈合得慢,与成骨细胞的衰老有关
B. 长白发的毛囊黑色素细胞衰老,黑色素合成减少
C. 老年斑是皮肤细胞内色素积累的结果
D. 皮肤皱纹增多是细胞内的水分增加的结果
【答案】D
【解析】
【分析】细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递;细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低;细胞内多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢;细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深;细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小。
【详解】A、老年人的成骨细胞衰老,代谢能力降低,骨折后愈合得慢,A正确;
B、毛囊黑色素细胞衰老,酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少,导致都发变白,B正确;
C、衰老细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递,皮肤色素积累,导致老年斑,C正确;
D、衰老细胞内水分减少,导致皮肤皱纹增多,D错误。
故选D。
14. 图为某一高等生物细胞有丝分裂某一时期的图像,下列叙述错误的是
A. 该生物为一种植物
B. 该生物的体细胞中含有8条染色体
C. 该细胞处于有丝分裂后期
D. 该细胞中含有8条染色体
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:图示细胞没有中心体,含有细胞壁,属于高等植物细胞,A正确;图示细胞含有8条染色体,是体细胞中染色体数目的2倍,因此该生物的体细胞中含有4条染色体,B错误;由以上分析可知,该细胞处于有丝分裂后期,C正确;图示细胞含有8条染色体,D正确。
考点:本题结合细胞分裂图,考查细胞有丝分裂不同时期的特点,要求考生识记细胞有丝分裂不同时期的特点,能准确判断图示细胞的种类及所处的分裂时期,属于考纲识记和理解层次的考查。
二、多项选择题:本部分共5小题,每题3分,共计15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. 生物实验材料和方法的选用直接影响实验的效果。下列相关叙述错误的是( )
A. 鲁宾和卡门研究光合作用中O2来源采用了同位素示踪法
B. 适合于检测脂肪的最理想材料是花生种子,苏丹Ⅲ染液溶于酒精
C. 富含还原糖的柑橘是检测还原糖最理想的材料,反应生成砖红色沉淀
D. 大米是最适合用于检测蛋白质的实验材料,实验前可留出一部分样液
【答案】CD
【解析】
【分析】生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀);苹果中含有丰富的还原糖。(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,黄豆中含有大量的蛋白质。(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色;花生种子含有脂肪比较多。(4)淀粉遇碘液变蓝,大米中含有丰富的淀粉。
【详解】A、鲁宾和卡门研究光合作用中用18O标记,研究O2来源采用了同位素示踪法,A正确;
B、适合于检测脂肪的最理想材料是花生种子,因为花生种子体积较大,且富含脂肪,颜色也较浅;在制作装片时为了洗去浮色需要用50%的酒精处理,因为苏丹Ⅲ染液溶于酒精,B正确;
C、柑橘本身的橘色会影响实验现象的观察,因此不是观察还原糖的理想材料,C错误;
D、大米富含淀粉,可用于检测淀粉的存在,而黄豆中富含蛋白质,且颜色近乎为白色,因而是检测蛋白质的理想实验材料,D错误。
故选CD。
16. 如图所示,一个蛋白质分子由两条多肽链(含52个氨基酸)和一个环状肽(含20个氨基酸)组成,它们之间由二硫键(—S—S—)相连,假设氨基酸的平均相对分子质量为a,下列叙述正确的是( )
A. 该蛋白质共有肽键70个
B. 该蛋白质的相对分子质量为72a-1260
C. 该蛋白质至少含有2个游离的羧基
D. 该蛋白质分子至少含有74个O原子
【答案】ACD
【解析】
【分析】蛋白质的基本单位是氨基酸,每种氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基,并且都是连接在同一个碳原子上,不同之处是每种氨基酸的R基团不同。氨基酸脱水缩合形成肽键。在一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,在肽链内部的R基中可能也有氨基和羧基。
【详解】A、该蛋白质含有的肽键数=脱去的水分子数=(52–2)+20=70(个),A正确;
B、该蛋白质的相对分子质量=氨基酸的平均相对分子质量×氨基酸数–18×脱去的水分子数–形成二硫键时脱去的氢原子数=72a–(52–2)×18–20×18–2×2=72a –1264,B错误;
C、该蛋白质中至少含有的游离氨基和羧基数=两条多肽链中两端游离的氨基和羧基数,因为不考虑R基中的氨基和羧基时,环状肽中游离的氨基和羧基数为0,所以该蛋白质至少含有2个游离的氨基和2个游离的羧基,C正确;
D、该蛋白质分子含有70个肽键(其中包括70个氧原子和70个氮原子),且至少含有2个游离的氨基和2个游离的羧基(其中包括4个氧原子),因此该蛋白质分子至少含有氧原子的数量74个,D正确。
故选ACD。
17. 下图为植物有氧呼吸的主呼吸链及其分支途径——交替呼吸途径的部分机理。交替呼吸途径是在交替氧化酶(AOX)的参与下完成的,该过程不发生H+跨膜运输(“泵”出质子)过程,故不能形成驱动ATP合成的膜质子(H+)势差。下列有关分析正确的是( )
A. 膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ都可以作为H+转运的载体
B. 合成ATP的能量直接来源于H+逆浓度跨膜运输
C. AOX主要分布于线粒体内膜,可催化水的生成
D. AOX可使呼吸释放的能量更多的以热能形式散失
【答案】ACD
【解析】
【分析】有氧呼吸过程:(1)第一阶段:场所:细胞质基质。过程:1分子葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,产生少量的[H]并释放少量能量。
(2)第二阶段:场所:线粒体基质。过程:丙酮酸和水彻底反应生成CO2和[H],并释放少量能量。
(3)第三阶段:场所:线粒体内膜。过程:前两个阶段产生的[H]与O2结合反应生成H2O,同时释放大量能量。
【详解】A、由图可知,膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ都可以作为H+转运的载体,A正确;
B、H+逆浓度跨膜运输,消耗能量,不能为ATP的合成提供能量,B错误;
C、在线粒体内膜上发生的反应是[H]+O2→H2O+ATP,故推测AOX主要分布于线粒体内膜,可催化水的生成,C正确;
D、交替呼吸途径不发生H+跨膜运输,故不能形成驱动ATP合成的膜质子(H+)势差,因此推测AOX可使呼吸释放的能量更多的以热能形式散失,D正确。
故选ACD。
18. 下列关于“骨架或支架”的叙述,正确的是( )
A. DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧构成基本骨架
B. 磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架,其他生物膜不一定有此支架
C. 真核细胞中有由蛋白质纤维组成的细胞骨架,具有物质运输、能量转换等功能
D. 生物大分子以单体为骨架,每一个单体都以碳原子构成的碳链为基本骨架
【答案】AC
【解析】
【分析】细胞膜等生物膜的基本骨架是磷脂双分子层;碳链是生物大分子的基本骨架;DNA分子的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替链接排列在外侧;细胞骨架是由蛋白质纤维组成的。
【详解】A、脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架,A正确;
B、细胞膜和其他生物膜的基本骨架都是磷脂双分子层,B错误;
C、真核细胞中的细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网状结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动有关,C正确;
D、生物大分子以碳链为基本骨架,D错误。
故选AC。
三、非选择题部分:本部分包括5题,共计60分。
19. 生物学知识的获得离不开相关实验的探究过程。请分析回答下列实验问题:
(1)某兴趣小组以中国水仙为实验材料,先制作了临时装片进行镜检、拍照,再对照片中的染色体进行计数、归类、排列,主要步骤如下:
请回答下列问题:
(1)选取新生根尖作为实验材料的主要原因是______。
(2)实验过程中用解离的目的是______。
(3)该实验采用卡宝品红作为染色剂,与卡宝品红具有相似作用的试剂有______(填序号)。
①双缩脲试剂 ②醋酸洋红液 ③龙胆紫溶液 ④秋水仙素溶液
(4)镜检时,应不断移动装片,以寻找处于______期且染色体分散良好的细胞进行拍照。
(2)某同学利用紫色洋葱鳞片叶的内表皮为材料,按照下图所示步骤讲行探究植物细胞吸水和失水实验。
(1)与以紫色洋葱鳞片叶的外表皮为材料进行实验相比,本实验需添加的操作是______。
(2)质壁分离现象出现的内因是______。
(3)将已经发生质壁分离的洋葱鳞片叶内表皮细胞滴加清水后,液泡逐渐变大,此过程中细胞的吸水能力______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)实验中发现植物细胞质壁分离后不能复原,原因最可能是细胞过度失水而死亡,造成此现象的原因是______或______。
(3)利用黑藻观察叶绿体和细胞质的流动,若观察到叶绿体进行逆时针运动,则叶绿体实际运动的方向是______。若观察洋葱根毛细胞的细胞质流动,应将视野亮度适当调______(填“亮”或“暗”)一些。适当提高______,并选取叶脉附近的细胞观察,可增强实验效果。
【答案】(1) ①. 新生根尖细胞分裂旺盛 ②. 使组织中的细胞相互分离开来 ③. ②③ ④. 有丝分裂中
(2) ①. 外界溶液中添加染料 ②. 原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性 ③. 变小 ④. 蔗糖溶液浓度过高 ⑤. 质壁分离时间过长
(3) ①. 逆时针 ②. 暗 ③. 温度
【解析】
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,便于染色)、染色(用醋酸洋红等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
小问1详解】
(1)由于新生根尖细胞分裂旺盛,故常用该部位的细胞观察有丝分裂实验。
(2)实验过程中用解离的目的是使组织中的细胞相互分离开来,避免细胞重叠,便于观察。
(3)染色体易被碱性染料染成深色,本实验中采用卡宝品红作为染色剂,与卡宝品红具有相似作用的试剂有②醋酸洋红液、 ③龙胆紫(甲紫)溶液 。
(4)有丝分裂中期染色体形态稳定,数目清晰,易于观察,故镜检时,应不断移动装片,以寻找处于在中期且染色体分散良好的细胞进行拍照。
【小问2详解】
(1)紫色洋葱鳞片叶外表皮有紫色液泡,能形成颜色对比,本实验以内表皮细胞为材料,与以紫色洋葱鳞片叶的外表皮为材料进行实验相比,本实验需添加的操作是外界溶液中添加染料,这样有了颜色区分,便于观察。
(2)质壁分离现象出现的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,外因是存在浓度差。
(3)将已经发生质壁分离的洋葱鳞片叶内表皮细胞滴加清水后,液泡逐渐变大,细胞吸水,细胞液浓度变小,此过程中细胞的吸水能力变小。
(4)实验中发现植物细胞质壁分离后不能复原,原因最可能是细胞过度失水而死亡,造成此现象的原因是蔗糖溶液浓度过高或质壁分离时间过长。
【小问3详解】
显微镜下观察到的是上下、左右都颠倒的像,因此观察到的细胞质流动方向与实际流动方向是一致的,若观察到叶绿体进行逆时针运动,则叶绿体实际运动的方向是逆时针;若观察洋葱根毛细胞的细胞质流动,由于视野较亮,故应将视野亮度适当调暗;适当提高温度或光照强度,可促进细胞的代谢,使细胞质的流动速度加快,叶脉附近水分供应充足,细胞代谢加快,容易观察到细胞质流动,所以适当提高温度或光照强度,并选取叶脉附近的细胞观察,可增强实验效果。
20. 图1是动物细胞结构示意图。图2为细胞膜的结构示意图。据图答题:
(1)与大肠杆菌相比,图1细胞最主要的区别是______。图1细胞与高等植物细胞相比,其特有的结构是______。
(2)为研究细胞内各种组成成分和功能,需将细胞器逐步分离,分离各种细胞器常用的方法是______。若图1细胞能够合成并分泌淀粉酶,则参与此过程的细胞器包括______(填写数字)。淀粉酶将通过______方式排出细胞,此过程体现了生物膜在结构上具有______特点。
(3)图1的①~⑦中参与细胞生物膜系统的结构包括______(填写数字)。
(4)某同学判断图2很可能为图1细胞的组成,其判断依据是______。若图1是人体的甲状腺滤泡上皮细胞,发现细胞内碘浓度比血液中的高20~25倍,这说明此细胞吸收碘的跨膜运输方式是______。
(5)图2展现出______是生物膜的基本支架,据图分析,蛋白质A具有______和______功能。
【答案】(1) ①. 有以核膜为界限的细胞核 ②. 中心体
(2) ①. 差速离心法 ②. ②④⑤⑥ ③. 胞吐 ④. 一定的流动性 (3)①②④⑥⑦
(4) ①. 细胞膜上有胆固醇 ②. 主动运输##主动转运
(5) ①. 磷脂双分子层 ②. 运输物质 ③. 催化
【解析】
【分析】1、图1中:①是囊泡,②是内质网,③是中心体,④是高尔基体,⑤是核糖体,⑥是线粒体,⑦细胞膜。图2中膜上有胆固醇,为动物细胞膜。
2、分泌蛋白最初是在核糖体中由氨基酸形成肽链,肽链进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质由囊泡包裹着到达高尔基体,高尔基体对其进行进一步加工,然后形成囊泡经细胞膜分泌到细胞外,该过程消耗的能量由线粒体提供。
【小问1详解】
大肠杆菌为原核生物,图1细胞为动物细胞属于真核细胞,故与大肠杆菌相比,图1细胞最主要的区别是细胞内有以核膜为界限的细胞核(有以核膜包被的细胞核);中心体存在于动物细胞和低等植物细胞内,动物细胞与高等植物细胞相比,其特有的结构是中心体。
【小问2详解】
由于各种细胞器的密度不同,为研究细胞内各种组成成分和功能,需将细胞器逐步分离,分离各种细胞器常用的方法是差速离心法;淀粉酶是分泌蛋白,若图1细胞能够合成并分泌淀粉酶,则参与此过程的细胞器包括②内质网、④高尔基体、⑤核糖体、⑥线粒体(提供能量);淀粉酶属于生物大分子,将通过胞吐方式排出细胞,此过程体现了生物膜在结构上具有一定的流动性特点。
【小问3详解】
细胞生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜、核膜,图1的①-⑦中参与细胞生物膜系统的结构包括①囊泡、②内质网、④高尔基体、⑥线粒体、⑦细胞膜。
【小问4详解】
某同学判断图2很可能为图1细胞的组成,其判断依据是细胞膜的组成中有胆固醇(胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分);若图1是人体的甲状腺滤泡上皮细胞,发现细胞内碘浓度比血液中的高20-25倍,这说明此细胞吸收碘是逆浓度梯度运输,运输方式是主动运输。
【小问5详解】
图2展现出生物膜的基本支架是磷脂双分子层;据图分析,蛋白质A可以转运Na+和K+,并催化ATP水解,所以蛋白质A具有运输和催化功能。
21. 下图1为某植物叶肉细胞在光下的相关物质变化示意图,其中a—d代表不同的细胞结构,①~⑤代表不同的物质。请回答下列问题。
(1)在类囊体膜上,物质①分解为_____________。在红光照射下,参与物质①变化的主要色素是_____________。
(2)物质④是_____________,从物质②到物质④发生的生理过程依次是_____________、_____________。
(3)当叶肉细胞释放物质③的量大于0时,该细胞进行光合作用所需CO2的来源有_____________
(4)物质⑤的结构简式为_____________,叶肉细胞中进行的下列过程不需要物质⑤直接参与的有_____________。
A.结构a中H2O的运输 B.结构b中C3的还原 C.结构c中丙酮酸的分解 D.结构d中ATP的合成
(5)若将该植物在适宜条件下置于透明且密闭的容器中培养一段时间,分别在光照和黑暗条件下测得其吸收和产生CO2的速率,如下图2所示。
在A时刻,该植物的真光合速率为_____________mg·h-1(用CO2的相对值表示),在B时刻,该植物叶肉细胞的真光合速率_____________(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸速率的2倍。
【答案】(1) ①. 氧气和H+ ②. 叶绿素
(2) ①. 丙酮酸 ②. 光合作用的暗反应 ③. 有氧呼吸的第一阶段
(3)线粒体和从细胞外吸收
(4) ①. A-P~P~P ②. ACD
(5) ①. 12 ②. 大于
【解析】
【分析】在图1中,细胞器a为液泡,b为叶绿体,c为线粒体,在有氧呼吸的第一阶段,葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸,④为丙酮酸,在有氧呼吸的第二阶段,丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP,①表示水,②表示二氧化碳,第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP,③表示氧气,⑤表示ATP。
【小问1详解】
①表示水,光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,在红光照射下,参与水的光解的主要色素是叶绿素。
【小问2详解】
葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸,④为丙酮酸,②表示二氧化碳,二氧化碳在光合作用的暗反应的过程中生成葡萄糖,葡萄糖在有氧呼吸的第一阶段被分解为丙酮酸。
【小问3详解】
③表示氧气,当叶肉细胞释放氧气的量大于0时,此时光合速率>呼吸速率,该细胞进行光合作用所需CO2的来源有线粒体和从细胞外吸收 。
【小问4详解】
⑤表示ATP,ATP的结构式是:A-P~P~P。
A、结构a(液泡)中H2O的运输为自由扩散和协助扩散,不需要消耗ATP,A符合题意;
B、结构b(叶绿体)中C3的还原需要光反应提供的ATP,B不符合题意;
C、结构c(线粒体)中丙酮酸的氧化分解不消耗ATP,要产生ATP,C符合题意;
D、结构d(细胞质基质)中ATP的合成需要其他能量,如电势能,并不需要ATP提供能量,D符合题意。
故选ACD。
【小问5详解】
A时刻,该植物的净光合速率为10mg•h-1,呼吸速率为2mg•h-1,因此此时的光合速率为10+2=12mg•h-1, B时刻,该植物的净光合速率等于呼吸速率,而总光合速率=净光合速率+呼吸速率,因此此时该植物的光合速率是呼吸速率的2倍,但该植物中还存在不能进行光合作用的细胞,因此此时该植物叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率的2倍。
22. 细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期),根据DNA合成情况,分裂间期又分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转,细胞自身存在着一系列监控系统(检验点),对细胞周期的过程是否发生异常加以检测,部分检验点如图所示。只有当相应的过程正常完成,细胞周期才能进入下一个阶段运行。请据图回答下列问题:
(1)与G1期细胞相比,G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是______。
(2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过______,保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。图中检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否______(填序号:①损伤和修复、②完成复制):检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极,从而决定胞质是否分裂的检验点是______。
(3)某细胞研究所对小鼠肠上皮细胞进行体外培养,测定细胞周期中各阶段的时长,结果如表所示,请回答下列问题:
分裂时期
分裂间期
分裂期
合计
G1
S
G2
M
时长(h)
10
7
3.5
1.5
22
①在电镜下观察处于M期的细胞,可见细胞______发出______,形成纺锤体。
②用含放射性同位素胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养小鼠肠上皮细胞后,处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养,定期检测。预计最快约______h后会检测到被标记的M期细胞,再经过5小时被标记的M期细胞数占M期细胞总数的______(填百分数)。
③若向培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约______h后,细胞都将停留在S期。
【答案】(1)染色体数不变,核DNA数加倍
(2) ①. 染色体正确复制和平均分配 ②. ①② ③. 检验点5
(3) ①. 中心体 ②. 星射线 ③. 3.5 ④. 100% ⑤. 15
【解析】
【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止,包括分裂间期和分裂期,其中分裂间期历时长,占细胞周期的90%--95%。
【小问1详解】
S期进行DNA分子复制,G2期细胞已完成DNA复制和组蛋白合成,其每条染色体含有两条染色单体,每个染色单体含有一个DNA,故与G1期细胞相比,G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是染色体数不变,核DNA数加倍。
【小问2详解】
细胞有丝分裂过程中DNA复制1次,细胞分裂1次,有丝分裂的重要意义在于通过染色体正确复制和平均分配,保持亲子代细胞之间的遗传稳定性;图中检验点1、2和3依次处在间期的G1-S、S、G2-M,其主要作用在于检验DNA分子是否损伤和修复,DNA是否完成复制;据图分析,检验点4主要检验纺锤体组装完成,着丝点(着丝粒)是否正确连接到纺锤体上;检验点5主要检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极。
【小问3详解】
①在电镜下观察处于M期的细胞,动物细胞由中心体发出星射线,形成纺锤体。
②用含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养小鼠肠上皮细胞后,处于S期的细胞都会被标记,洗脱含放射性同位素的胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养,则细胞又进入正常运转,由表格可知G2期的时间为3.5小时,洗脱含放射性同位素的胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养,定期检测最快约3.5h后会检测到被标记的M期细胞;由于分裂期长1.5h,再经过5小时,S期被标记的细胞2/7还未进入M期,被标记的M期细胞数占M期细胞总数的100%。
③若向培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响。刚结束S期的细胞,经过G2、M、G1期再次到达S期后受到抑制,经历的时间为3.5+1.5+10=15(h)。其他各期细胞达到S期的时间均短于该时间,故加入过量胸苷17h后细胞都将停留在S期。
23. 下图一是微生物细胞呼吸中的主要生化反应示意图,①~⑤表示过程,A~D表示物质;图二是检测气压变化的密闭装置,反应瓶和中心小杯中放置有关实验材料和试剂,关闭活栓后,U形管右管液面高度变化反映瓶中气体体积变化。请回答下列问题:
(1)图一中产生ATP最多的过程是______(填图中序号),图一中物质C是______。
(2)④和⑤过程产生的物质不同,直接原因是______。有人认为过程②和③并不都在线粒体中进行,理由是______。
(3)某同学利用图二所示装置探究某种微生物的细胞呼吸方式,取甲、乙两套该密闭装置设计实验。实验开始时将右管液面高度调至参考点,实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化(忽略其他原因引起的容积变化)。
①请补充下表有关内容:
装置
反应瓶中加入的材料
小杯中加入材料
液面高度变化的含义
甲
一定浓度的葡萄糖溶液、微生物悬浮液各1mL
适量的NaOH溶液
a:______
乙
b:______
c:______
细胞呼吸时CO2的释放量与O2消耗量的差值
②将甲、乙装置均置于28°℃恒温条件下进行实验(实验过程中微生物保持活性),60min后读数。请补充下表有关内容:
预期试验结果
微生物的细胞呼吸方式
甲
乙
上升
不变
d:______
e:______
下降
只进行产生B和CO2的无氧呼吸
上升
下降
f:______
g:______
不变
只进行产生A的无氧呼吸
【答案】(1) ①. ③ ②. 水
(2) ①. 参与反应的酶不同 ②. 有的原核生物含②③相关的酶,也能进行上述过程
(3) ①. 细胞呼吸O2的消耗量 ②. 一定浓度的葡萄糖溶液、微生物悬浮液各1ml ③. 等量蒸馏水 ④. 只进行有氧呼吸 ⑤. 不变 ⑥. 同时进行有氧呼吸和产生酒精、CO2的无氧呼吸 ⑦. 不变
【解析】
【分析】分析图一,①表示呼吸作用第一阶段,②表示有氧呼吸第二阶段,③表示有氧呼吸第三阶段,④⑤表示无氧呼吸第二阶段;A表示乳酸,B为酒精,C是水,D是水。
【小问1详解】
有氧呼吸过程中产生ATP最多的是有氧呼吸的第三阶段,对应图中③;图一中物质C可与丙酮酸参与有氧呼吸第二阶段,表示水。
【小问2详解】
④和⑤都是无氧呼吸第二阶段,两个过程产生的物质不同,直接原因是参与反应的酶不同;有人认为过程②和③并不都在线粒体中进行,理由是有的原核生物无线粒体,但含有与有氧呼吸有关的酶,也能进行上述过程。
【小问3详解】
①根据甲中所放的材料和试剂和液面高度变化的含义可以判断,反应瓶中细胞呼吸释放的CO2被NaOH溶液吸收,同时可能消耗O2,所以液面高度变化的含义是细胞呼吸时氧气的消耗量;根据乙中液面高度变化的含义,可以判断反应瓶中所加材料应与甲相同为一定浓度的葡萄糖溶液、微生物悬浮液各1ml,而小杯内加入的材料应该是等量蒸馏水。
②甲液滴上升,说明消耗了氧气,乙液滴不变,说明消耗的氧气量等于产生的二氧化碳量或既没有消耗氧气也没有产生二氧化碳,因此微生物只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸;若微生物只进行产生酒精和CO2的无氧呼吸,说明不消耗氧气,但产生了二氧化碳,则表现为乙液滴下降,甲液滴不变;甲液滴上升,说明消耗了氧气,乙液滴下降,说明产生的二氧化碳量多于消耗的氧气量,因此微生物同时进行有氧呼吸和产生酒精、CO2的无氧呼吸;若微生物只进行产生乳酸的无氧呼吸,则既不消耗氧气,也不产生二氧化碳,故甲液滴不变,乙液滴也不变。
【点睛】本题的知识点是有氧呼吸与无氧呼吸的呼吸方式的判断,有氧呼吸与无氧呼吸的反应式,对实验的自变量和无关变量的控制,分析题干信息和题图明确实验的目的和原理是解题的突破口,对于有氧呼吸与无氧呼吸反应式的掌握是解题的关键。
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