精品解析:海南省琼海市嘉积中学2024-2025学年高一上学期11月期中生物试题
2024-11-25
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内容正文:
琼海市嘉积中学2024-2025学年第一学期高中教学质量监测(期中)
高一生物试题
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 细胞学说被恩格斯列入19世纪自然科学三大发现之一,下列有关叙述正确的是( )
A. 德国科学家施莱登和施旺发现细胞并创立了细胞学说
B. 细胞学说的建立是科学家们运用完全归纳法
C. “细胞通过分裂产生新细胞”这一说法是施旺提出来的
D. 细胞学说揭示了动植物的统一性,阐明了生物界的统一性
2. 2022年7月,欧洲爆发大规模猴痘疫情,该疫情由猴痘病毒引起,它是一种包膜的DNA病毒且通过黏膜或破损皮肤入侵人体,潜伏期大约2~3周,随后会出现高热、淋巴结肿大、呼吸窘迫、皮疹等症状。下列有关猴痘病毒的叙述,正确的是( )
A. 猴痘病毒的遗传物质初步水解后可得到四种脱氧核苷酸
B. 猴痘病毒属于生命系统的结构层次
C. 猴痘病毒无细胞核结构,其遗传物质DNA存在于拟核区
D. 猴痘病毒在体外可存活数月,说明病毒可以独立完成生命活动
3. 下列有关于生命系统的结构层次的叙述正确的是( )
A. 图中包含生命系统的结构层次有种群、群落、生态系统和生物圈
B. 图中大熊猫皮肤和竹叶属于器官层次
C. 生命系统的结构层次不含“非生物成分”
D. 单细胞生物的生命系统中只有细胞这一个层次
4. 关于显微镜的使用,下列说法错误的是( )
A. 视野中有一污点,移动玻片和更换物镜发现污点不动,则污点在目镜上面
B. 视野中一部分细胞比较清晰,另一部分细胞比较模糊,是因为组织切片厚薄不均
C. 观察细胞质流动时,若看到细胞质顺时针方向流动,实际流动方向是逆时针方向
D. 在10倍物镜下,视野被相连的64个细胞充满,若物镜转换为40倍物镜视野中能看到的细胞应该是4个
5. 鱼腥藻(属于蓝细菌)能分泌毒素,引起鱼类及其他生物中毒;绿藻主要分布在淡水中,被认为是21世纪人类最理想的健康食品。下列有关叙述错误的是( )
A. 鱼腥藻和绿藻细胞中DNA的存在位置不同
B. 生活在同一个池塘中的所有藻类形成一个种群
C. 相比起绿藻,鱼腥藻没有叶绿体,但是能够进行光合作用
D. 淡水中的鱼腥藻和绿藻大量繁殖会形成水华,严重影响水质和水生动物的生活
6. “有收无收在于水,收多收少在于肥。”某生物兴趣小组以玉米幼苗为实验材料进行了如下探究实验。下列叙述中,错误的是( )
A. 步骤一损失的水在细胞中以游离形式存在,是细胞内的良好溶剂
B. 步骤二损失的水与细胞内其他物质相结合,在细胞内的含量稳定
C. 步骤三损失的主要是无机盐,它们在细胞中主要以离子形式存在
D. 干旱环境中生长的玉米,其细胞中结合水与自由水比值相对较高
7. 某同学在配制植物培养基时使用了NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、碳源、微量元素溶液,但缺少了一种必需的大量元素,为补充这种元素,应添加的化合物是( )
A. K2SO4 B. KH2PO4 C. KCl D. 含铁化合物
8. 核酸甲和乙是某生物体内的两种核酸,这两种核酸的基本组成单位如图所示。有关叙述错误的是( )
A. 构成核酸甲中的核苷酸排列顺序储存着生物的遗传信息
B. 核酸甲和核酸乙在蛋白质的生物合成中都具有重要作用
C. 生物体内核酸甲功能多样性与核苷酸的种类、排列顺序、数量有关,与连接方式无关
D. 构成核酸甲和核酸乙的基本组成单位不同,原因只是由于五碳糖A与B不同
9. 我国航天员在空间站内出色完成各项任务,离不开后勤工作人员为他们精心准备的航天食品,这些食品必须有足够的蛋白质、糖类、脂质、无机盐等营养物质。下列有关叙述正确的是( )
A. 若航天员没有及时进食,体内的脂肪能大量转化为糖类,进而氧化分解供能
B. 若航天员大量摄取糖类食品,糖类能转变为必需氨基酸,用于合成蛋白质
C. 航天员摄取的脂肪,既是细胞中良好的储能物质,又是构成细胞膜的重要成分
D. 航天员饮用含维生素D的钙奶,既可以补充机体所需营养,又可预防骨质疏松
10. 研究人员在实验室中研究蛋白质的折叠时发现,尿素可以使蛋白质去折叠(或变性),成为失去自然构象的松散肽链,当去掉尿素时,蛋白质又可以自发地重新折叠(或复性)成原来的构象,如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 不同蛋白质具有不同的空间结构是不同蛋白质功能不同的原因之一
B. 去除尿素后,变性的蛋白质恢复它们原来的构象,功能也可能随之恢复
C. 暴露在高浓度尿素溶液中的蛋白质会发生变性,但不会破坏肽键结构
D. 变性的蛋白质,仍可用双缩脲试剂检测,需50-65℃水浴2min后才出现紫色
11. 近期,中国科研人员对于火星探究有了新发现。据消息称,“祝融号”火星车在火星低纬度地区,发现了液态水。沙丘表面富含含水硫酸盐、蛋白石、含水铁氧化物等物质成分。那里的土壤中含有生命必需的K、Na、Mg等元素。下列说法正确的是( )
A. 无机盐离子参与构成复杂化合物,如Fe2+参与合成叶绿素,Mg2+参与合成血红蛋白
B. 细胞中的自由水和结合水都能参与物质运输
C. 人体血液中缺乏钙离子会出现抽搐等症状
D. 水是活细胞中含量最多的有机化合物
12. 水分子中的氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引电子对的能力,使氧的一端稍带负电荷,氢的一端稍带正电荷。水分子的空间结构及电子的不对称分布,使得水分子成为一个极性分子。水分子间也可相互吸引,形成氢键,氢键易于形成和断裂,水分子的上述结构特点决定了它具有多种多样的功能。下列有关水分子的叙述,错误的是( )
A. 带有正电荷、负电荷的分子或离子都易与水结合,因此,水是良好的溶剂
B. 水在常温下为液态且比热容较低,有利于维持生命系统的稳定
C. 水分子之间靠氢键相互作用在一起,氢键只能维持极短时间,不断断裂,又不断形成,因此水具有流动性
D. 自由水与结合水的比例处于动态变化中,有利于生物体适应环境的多种变化
13. 辩证唯物主义认为世界是物质的,细胞也是由物质组成的。下列有关细胞物质组成的叙述,正确的是( )
A. 蛋白质、核酸的多样性与其单体的排列顺序有关,与其自身的空间结构无关
B. 淀粉和纤维素均为多糖,他们功能出现差异的原因是它们的基本组成单位不同
C. 胰岛素、抗体、脱氧核苷酸、RNA中的组成元素都含有C、H、O、N
D. 在人体细胞中由A、G、C、T、U五种碱基构成的核苷酸最多有5种
14. 已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是( )
A. ①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B. ③④⑤都是生物大分子,都以碳链为骨架
C. ①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D. ④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
15. 下图表示真核细胞内的某多肽链由30个氨基酸脱水缩合而成,其中有3个甘氨酸(R基为—H)分别位于第8、20、23位。下列有关叙述正确的是( )
A. 该多肽至少含有一个游离的羧基和游离的氨基,分别位于第1位和第30位
B. 用特殊水解酶水解甘氨酸两侧的肽键,需要消耗水的数量为3
C. 用于鉴定该多肽的试剂A液与B液要先混合均匀后,再加入含样品的试管中
D. 假如该多肽链由30位延长至50位,则形成新多肽的过程中产生水数量至少为20
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 万泉河是中国海南岛第三大河,万泉河沿河两岸典型的热带雨林景观和巧夺天工的地貌,令人叹为观止。万泉河是中国未受污染、生态环境优美的热带河流,被誉为中国的“亚马孙河”。下面是万泉河中常见的几种单细胞生物,回答下列问题:
(1)图中与绿色开花植物细胞的结构最相似的生物是_____,判断依据是_____。
(2)若万泉河河水遭到污染,河水中的某些细菌就会大量繁殖。已知细菌细胞壁是成分是肽聚糖,肽聚糖是多糖和小肽共价连接形成的结合多糖。青霉素能与细菌细胞壁合成酶——青霉素结合蛋白(PBP)结合,抑制肽聚糖中多糖链的交联。革兰氏阳性菌(G)因细胞壁的肽聚糖含量极高,故对青霉素很敏感;反之,革兰氏阴性菌(G)因细胞壁的肽聚糖含量很少,对青霉素不敏感。请回答下列问题。
①幽门螺杆菌是栖息在胃黏膜的螺旋形的革兰氏阴性菌,把它归为原核生物的理由是_____。
②肺炎链球菌肺炎是由肺炎链球菌(G)引起的急性肺部感染,约占社区获得性肺炎的半数。支原体肺炎是肺炎支原体引起的急性呼吸道感染伴有肺炎,约占各种肺炎的10%。一般来说,治疗肺炎链球菌肺炎的首选抗生素是青霉素,青霉素对于支原体肺炎的治疗效果却是较差的,试分析原因_____。
③肺炎链球菌和真核生物的统一性表现在:_____。
17. 图1表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系,其中甲代表图中有机物共有的元素,Ⅱ、Ⅲ、IV、V是生物大分子,X、Y、Z、Q分别为构成生物大分子的基本单位;图2为核酸的部分结构示意图,回答下列问题。
(1)图1中甲代表的元素是_____。
(2)脂质中除I外,还包括_____;若V存在于动物细胞中,且与淀粉功能相似,则V是_____。若相同质量的V和I彻底氧化分解,_____(填“V”或“I”)释放的能量更多,原因是_____。
(3)若图2为Ⅱ的部分结构,则⑤的中文名称是_____。新型冠状病毒的遗传信息储存在_____中(填“Ⅱ”或“Ⅲ”),其初步水解的产物是_____。
(4)图3是免疫球蛋白(IgG)的结构图(—SH+—SH→—S—S—+2H)。科学家发现,IgG由4条肽链构成,可以与不同的抗原结合,其原因主要是IgG的V区变化很大。从其基本单位的角度考虑,V区结构不同的原因是_____。若IgG由n个氨基酸构成,则形成IgG后,相对分子质量减少了_____。
18. 为探究某植物种子萌发过程中的物质变化,某研究小组将该植物种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件均适宜的黑暗环境中培养,定期检查萌发种子(含幼苗阶段)的脂肪、蔗糖、葡萄糖的含量,结果如图1所示,图2为该种子萌发过程中脂肪含量与干重的变化,请回答问题:
(1)脂肪由一分子_____和三分子_____组成;据图1分析,2~8天脂肪含量下降而蔗糖、葡萄糖含量上升的原因是_____。
(2)据图2分析,A—B段种子干重增加的主要元素是_____。
(3)幼叶伸展开后,图2中_____点(填“A”、“B”或“C”)开始一给予光照,种子干重增加,说明蓖麻是一种_____(填“自养”或“异养”)型生物。
(4)为了观察蓖麻种子中的脂肪,常用苏丹Ⅲ染液对种子切片染色,染色后用体积分数为_____溶液洗去浮色,然后在显微镜下观察,可见被染成_____的脂肪颗粒。
(5)晒干的种子在水分缺乏的条件下不能萌发的原因是_____。
19. 分析下列资料并回答问题:
资料一:
上图中R、R'、R''、R''′可能是相同或不相同的原子团或碳链。A、B、C、D分别表示不同的化学键。
资料二:现有一链状多肽,化学式为C55H7CO19N10,已知将它彻底水解后得到下列四种氨基酸:
甘氨酸(C2H5NO2)丙氨酸(C3H7NO2)苯丙氨酸(C9H11NO2)谷氨酸(C5H₉NO4)
(1)根据资料一,该化合物由_____个氨基酸脱去_____分子水而形成。
(2)根据资料一,该化合物共有_____个肽键。在该多肽水解时,断裂的化学键是_____(用图中字母表示)。该多肽链能盘曲折叠形成一定空间结构是由于氨基酸之间还能够形成_____键。
(3)根据资料二,丙氨酸和谷氨酸的R基分别是_____、_____。该多肽形成的蛋白质如果有免疫作用,则该蛋白质是_____。
(4)根据资料二中该多肽的化学式推算,它在完全水解后可得到氨基酸共_____个。
20. 科学家研究发现,熊虫是迄今为止发现的生命力最为顽强的动物。熊虫对不良环境有极强的抵抗力,当环境恶化时,熊虫会把身体蜷缩起来,一动不动。这时它们会自行脱掉体内99%的水分,身体萎缩成正常情况下的一半,处于一种隐生(假死)状态,此时会展现出惊人的耐力,以此来“扛”过各种极端环境。处于假死状态的熊虫的代谢率几乎降到零,甚至能耐受-273℃冰冻数小时,直到环境改善为止。据研究,熊虫进入隐生状态时,它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖。回答下列问题。
(1)若要探究海藻糖是否为还原糖,需要在海藻糖溶液中加入_____试剂,若加入该试剂没有发生相应的颜色反应,能否说明海藻糖为非还原糖,为什么?_____。
(2)有人认为“熊虫体液中的海藻糖可以保护哺乳动物组织细胞,提高细胞在低温条件下的存活率”。请设计一实验方案,用于探究题干中假设的真实性,请将其补充完整。实验材料:同种哺乳动物细胞、含海藻糖的细胞培养液、不含海藻糖的细胞培养液等。
①为了确保实验的科学性和准确性,从化学组成及生理功能看,用于实验材料的哺乳动物细胞应具有_____的特点。
②实验思路:_____。
③预期结果及结论:_____。
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琼海市嘉积中学2024-2025学年第一学期高中教学质量监测(期中)
高一生物试题
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 细胞学说被恩格斯列入19世纪自然科学三大发现之一,下列有关叙述正确的是( )
A. 德国科学家施莱登和施旺发现细胞并创立了细胞学说
B. 细胞学说的建立是科学家们运用完全归纳法
C. “细胞通过分裂产生新细胞”这一说法是施旺提出来的
D. 细胞学说揭示了动植物的统一性,阐明了生物界的统一性
【答案】D
【解析】
【分析】细胞学说的建立者主要是施莱登和施旺,它揭示了动植物结构的统一性。
【详解】A、罗伯特胡克发现并命名了细胞,细胞学说主要由德国科学家施莱登和施旺创立,A错误;
B、细胞学说的建立是科学家们运用不完全归纳法,B错误;
C、魏尔肖提出“细胞通过分裂产生新细胞”,C错误;
D、细胞学说的创立建立在研究动物和植物的基础上,它揭示了动植物的统一性,阐明了生物界的统一性,D正确。
故选D。
2. 2022年7月,欧洲爆发大规模猴痘疫情,该疫情由猴痘病毒引起,它是一种包膜的DNA病毒且通过黏膜或破损皮肤入侵人体,潜伏期大约2~3周,随后会出现高热、淋巴结肿大、呼吸窘迫、皮疹等症状。下列有关猴痘病毒的叙述,正确的是( )
A. 猴痘病毒的遗传物质初步水解后可得到四种脱氧核苷酸
B. 猴痘病毒属于生命系统的结构层次
C. 猴痘病毒无细胞核结构,其遗传物质DNA存在于拟核区
D. 猴痘病毒在体外可存活数月,说明病毒可以独立完成生命活动
【答案】A
【解析】
【分析】病毒没有细胞结构,需要寄生在活细胞中;猴痘病毒的主要成分是DNA和蛋白质,包膜中含有脂质。生命系统的结构层次依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈。其中细胞属于最基本的生命系统层次,生物圈是最大的生命系统结构层次。
【详解】A、由题意知:猴痘病毒是一种包膜的DNA病毒,它的遗传物质是DNA,初步水解后可得到四种脱氧核苷酸,A正确;
B、细胞是最基本的生命系统的层次,病毒没有细胞结构,所以猴痘病毒不属于生命系统的结构层次,B错误;
C、拟核是原核细胞的结构,猴痘病毒无细胞结构,也不存在拟核,C错误;
D、病毒没有细胞结构,需要寄生在活细胞中,猴痘病毒在体外环境可存活数月,但其生命活动离不开细胞,D错误。
故选A。
3. 下列有关于生命系统的结构层次的叙述正确的是( )
A. 图中包含生命系统的结构层次有种群、群落、生态系统和生物圈
B. 图中大熊猫皮肤和竹叶属于器官层次
C. 生命系统的结构层次不含“非生物成分”
D. 单细胞生物的生命系统中只有细胞这一个层次
【答案】B
【解析】
【分析】生命系统的结构层次:细胞 → 组织 → 器官 → 系统 → 个体 → 种群 →群落 → 生态系统 → 生物圈。有例外,如植物: 器官 →个体,即无系统层次只有器官。单细胞:细胞 → 个体,单细胞生物:既属于细胞层次又属于个体层次。病毒没有结构层次,因为它没有细胞结构,属于非细胞生物,病毒不属于生命系统的任何层次。
【详解】A、生命系统所有的结构层次从小到大为:细胞 → 组织 → 器官 → 系统 → 个体 → 种群 →群落 → 生态系统 → 生物圈,图中并未体现生物圈,A错误;
B、皮肤属于动物的器官之一,竹叶属于植物的器官之一,B正确;
C、生命系统的结构层次含“非生物成分”,如生态系统这一结构层次就包括生物和无机环境,C错误;
D、单细胞生物的生命系统中有细胞和个体这两个层次,D错误。
故选B。
4. 关于显微镜的使用,下列说法错误的是( )
A. 视野中有一污点,移动玻片和更换物镜发现污点不动,则污点在目镜上面
B. 视野中一部分细胞比较清晰,另一部分细胞比较模糊,是因为组织切片厚薄不均
C. 观察细胞质流动时,若看到细胞质顺时针方向流动,实际流动方向是逆时针方向
D. 在10倍物镜下,视野被相连的64个细胞充满,若物镜转换为40倍物镜视野中能看到的细胞应该是4个
【答案】C
【解析】
【分析】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。
【详解】A、视野中的污点可能存在于玻片上、目镜上或物镜上,可以通过移动玻片、换用目镜和物镜判断污点的具体位置,若移动玻片和更换物镜发现污点依然存在,则污点在目镜上面,A正确;
B、若视野中一部分细胞比较清晰,另一部分细胞比较模糊,造成这种情况的原因可能是组织切片厚薄不均,B正确;
C、显微镜成像是倒立的虚像,即上下相反,左右相反,若看到细胞质顺时针方向流动,实际流动方向是顺时针方向,C错误;
D、显微镜放大的是长度或宽度,在10倍物镜下,视野被相连的64个细胞充满,若物镜转换为40倍物镜视野中能看到的细胞应该是64÷42=4个,D正确。
故选C。
5. 鱼腥藻(属于蓝细菌)能分泌毒素,引起鱼类及其他生物中毒;绿藻主要分布在淡水中,被认为是21世纪人类最理想的健康食品。下列有关叙述错误的是( )
A. 鱼腥藻和绿藻细胞中DNA的存在位置不同
B. 生活在同一个池塘中的所有藻类形成一个种群
C. 相比起绿藻,鱼腥藻没有叶绿体,但是能够进行光合作用
D. 淡水中的鱼腥藻和绿藻大量繁殖会形成水华,严重影响水质和水生动物的生活
【答案】B
【解析】
【分析】鱼腥藻属于原核生物,绿藻属于真核生物。二者最主要的区别是有无以核膜为界限的细胞核。
【详解】A、鱼腥藻属于原核生物,绿藻属于真核生物,DNA主要存在于细胞核中,鱼腥藻没有细胞核,DNA存在于拟核,A正确;
B、藻类种类很多,同一个池塘中的所有藻类不能形成一个种群,B错误;
C、鱼腥藻属于蓝细菌,不含叶绿体但是具有叶绿素和藻蓝素,因此能够进行光合作用,C正确;
D、淡水水域污染后富营养化,会导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖,会形成让人讨厌的水华,严重影响水质和水生动物的生活,D正确。
故选B。
6. “有收无收在于水,收多收少在于肥。”某生物兴趣小组以玉米幼苗为实验材料进行了如下探究实验。下列叙述中,错误的是( )
A. 步骤一损失的水在细胞中以游离形式存在,是细胞内的良好溶剂
B. 步骤二损失的水与细胞内其他物质相结合,在细胞内的含量稳定
C. 步骤三损失的主要是无机盐,它们在细胞中主要以离子形式存在
D. 干旱环境中生长的玉米,其细胞中结合水与自由水比值相对较高
【答案】C
【解析】
【分析】细胞内的水以自由水和结合水的形式存在,其中自由水是主要的存在形式,结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水是细胞内良好的溶剂,是化学反应的介质,自由水还参与化学反应,自由水自由移动对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用;自由水与结合水并不是一成不变的,可以相互转化,自由水与结合水比值越高细胞代谢越旺盛,抗逆性越弱,反之亦然。
【详解】A、自由水以游离的形式存在,是细胞内的良好溶剂,容易失去,玉米幼苗在晾晒过程中损失的主要是自由水,A正确;
B、结合水是细胞内与其他物质相结合的水,是细胞的重要成分,不容易损失,含量稳定,烘干过程中损失的主要是结合水,B正确;
C、构成细胞的有机物容易燃烧,步骤三损失的是构成细胞的有机物,步骤三剩余的灰分为无机盐,C错误;
D、结合水和自由水的比值与生物的抗逆性有关,在干旱环境中生活的玉米结合水与自由水比值较高,抗逆性强,D正确。
故选C。
7. 某同学在配制植物培养基时使用了NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、碳源、微量元素溶液,但缺少了一种必需的大量元素,为补充这种元素,应添加的化合物是( )
A. K2SO4 B. KH2PO4 C. KCl D. 含铁化合物
【答案】B
【解析】
【分析】组成细胞的必需元素有大量元素和微量元素,大量元素有C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等;微量元素有Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu。
【详解】依题意,培养基中不缺乏微量元素,大量元素中除C、H、O外,还应有N、P、S、K、Ca、Mg,从培养基的成分分析,培养基中缺少P,而KH2PO4能提供P,因此该培养液中需要加上KH2PO4,B正确。
故选B。
8. 核酸甲和乙是某生物体内的两种核酸,这两种核酸的基本组成单位如图所示。有关叙述错误的是( )
A. 构成核酸甲中的核苷酸排列顺序储存着生物的遗传信息
B. 核酸甲和核酸乙在蛋白质的生物合成中都具有重要作用
C. 生物体内核酸甲功能多样性与核苷酸的种类、排列顺序、数量有关,与连接方式无关
D. 构成核酸甲和核酸乙的基本组成单位不同,原因只是由于五碳糖A与B不同
【答案】D
【解析】
【分析】1、核酸包括DNA和RNA,DNA基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖,一分子含氮碱基组成,四种碱基分别是A、T、C、G。DNA主要分布在细胞核中。RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖,一分子含氮碱基组成,四种碱基分别是A、U、C、G。RNA主要分布在细胞质中。
2、分析题图:核酸甲含有碱基T,所以是DNA;核酸乙含有碱基U,所以是RNA。
【详解】A、核酸甲含有碱基T,所以是DNA,DNA中脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息,A正确;
B、核酸甲是DNA,核酸乙含有碱基U,所以是RNA,核酸是一切生物的遗传物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用,B正确;
C、核酸甲是DNA,生物体内核酸甲功能多样性与核苷酸的种类、排序、数量有关,与连接方式无关,C正确;
D、DNA中的五碳糖是脱氧核糖,RNA中的五碳糖是核糖,另外RNA中特有碱基U,DNA中特有的碱基为T,D错误。
故选D。
9. 我国航天员在空间站内出色完成各项任务,离不开后勤工作人员为他们精心准备的航天食品,这些食品必须有足够的蛋白质、糖类、脂质、无机盐等营养物质。下列有关叙述正确的是( )
A. 若航天员没有及时进食,体内的脂肪能大量转化为糖类,进而氧化分解供能
B. 若航天员大量摄取糖类食品,糖类能转变为必需氨基酸,用于合成蛋白质
C. 航天员摄取的脂肪,既是细胞中良好的储能物质,又是构成细胞膜的重要成分
D. 航天员饮用含维生素D的钙奶,既可以补充机体所需营养,又可预防骨质疏松
【答案】D
【解析】
【分析】在人体中,营养物质的代谢和功能是重要的知识点。蛋白质是生命活动的主要承担者,糖类是主要的能源物质,脂质包括脂肪、磷脂和固醇等。脂肪是良好的储能物质,一般不能大量转化为糖类。必需氨基酸不能由糖类转变而来。维生素 D 能促进人体对钙的吸收。
【详解】A、若宇航员没有及时进食,糖代谢发生障碍,供能不足时,脂肪会转化为糖类,但并不是大量转化为糖类,A错误;
B、糖类不能转变为必需氨基酸,B错误;
C、脂肪是细胞中良好的储能物质,但不是构成细胞膜的重要成分,构成细胞膜的重要成分是磷脂和蛋白质,C错误;
D、航天员饮用含维生素D的钙奶,维生素D能促进肠道对钙的吸收,既可以补充机体所需营养,又可预防骨质疏松,D正确。
故选D。
10. 研究人员在实验室中研究蛋白质的折叠时发现,尿素可以使蛋白质去折叠(或变性),成为失去自然构象的松散肽链,当去掉尿素时,蛋白质又可以自发地重新折叠(或复性)成原来的构象,如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 不同蛋白质具有不同的空间结构是不同蛋白质功能不同的原因之一
B. 去除尿素后,变性的蛋白质恢复它们原来的构象,功能也可能随之恢复
C. 暴露在高浓度尿素溶液中的蛋白质会发生变性,但不会破坏肽键结构
D. 变性的蛋白质,仍可用双缩脲试剂检测,需50-65℃水浴2min后才出现紫色
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
【详解】A、蛋白质的结构决定蛋白质的功能,因此不同蛋白质具有不同的空间结构是不同蛋白质功能不同的原因之一,A正确;
B、图示过程说明高浓度尿素可以使蛋白质变性,去除尿素又可使蛋白质的结构恢复,结构决定功能,功能也可能随之恢复,B正确;
C、暴露在高浓度尿素溶液中的变性的蛋白质只是空间结构发生改变,肽键并未断裂,C正确;
D、变性的蛋白质只是空间结构发生改变,肽键并未断裂,可与双缩脲试剂发生颜色反应,但双缩脲试剂使用时不需要水浴加热,D错误。
故选D。
11. 近期,中国科研人员对于火星探究有了新发现。据消息称,“祝融号”火星车在火星低纬度地区,发现了液态水。沙丘表面富含含水硫酸盐、蛋白石、含水铁氧化物等物质成分。那里的土壤中含有生命必需的K、Na、Mg等元素。下列说法正确的是( )
A. 无机盐离子参与构成复杂化合物,如Fe2+参与合成叶绿素,Mg2+参与合成血红蛋白
B. 细胞中的自由水和结合水都能参与物质运输
C. 人体血液中缺乏钙离子会出现抽搐等症状
D. 水是活细胞中含量最多的有机化合物
【答案】C
【解析】
【分析】1、细胞内的水的存在形式是自由水和结合水,结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水还参与许多化学反应,自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用;自由水与结合水不是一成不变的,可以相互转化,自由水与结合水的比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越低,反之亦然。
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,如铁是血红蛋白的必要成分;镁是叶绿素的必要成分。(2)维持细胞的生命活动,如钙离子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、无机盐是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,Mg2+是叶绿素的必要成分,A错误;
B、细胞中的自由水参与物质运输和某些化学反应,结合水不会参与物质的运输,B错误;
C、无机盐可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,C正确;
D、通常活细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质,水是活细胞中含量最多的化合物,D错误。
故选C 。
12. 水分子中的氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引电子对的能力,使氧的一端稍带负电荷,氢的一端稍带正电荷。水分子的空间结构及电子的不对称分布,使得水分子成为一个极性分子。水分子间也可相互吸引,形成氢键,氢键易于形成和断裂,水分子的上述结构特点决定了它具有多种多样的功能。下列有关水分子的叙述,错误的是( )
A. 带有正电荷、负电荷的分子或离子都易与水结合,因此,水是良好的溶剂
B. 水在常温下为液态且比热容较低,有利于维持生命系统的稳定
C. 水分子之间靠氢键相互作用在一起,氢键只能维持极短时间,不断断裂,又不断形成,因此水具有流动性
D. 自由水与结合水的比例处于动态变化中,有利于生物体适应环境的多种变化
【答案】B
【解析】
【分析】水分为自由水和结合水。自由水是细胞中良好溶剂,参与细胞的新陈代谢并能运送营养物质和代谢废物;结合水是细胞结构的组成成分。
【详解】A、水分子是极性分子,易与带正电荷或负电荷的分子或离子结合,因此水是良好的溶剂,A正确;
B、水在常温下为液态且比热容较高,有利于维持生命系统的稳定,B错误;
C、水分子之间形成氢键,氢键可断裂和形成,具有一定的流动性,C正确;
D、环境适宜时,自由水与结合水的比例上升,环境不适时,自由水与结合水的比例下降,故自由水与结合水的比例处于动态变化中,有利于生物体适应环境的多种变化,D正确。
故选B。
13. 辩证唯物主义认为世界是物质的,细胞也是由物质组成的。下列有关细胞物质组成的叙述,正确的是( )
A. 蛋白质、核酸的多样性与其单体的排列顺序有关,与其自身的空间结构无关
B. 淀粉和纤维素均为多糖,他们功能出现差异的原因是它们的基本组成单位不同
C. 胰岛素、抗体、脱氧核苷酸、RNA中的组成元素都含有C、H、O、N
D. 在人体细胞中由A、G、C、T、U五种碱基构成的核苷酸最多有5种
【答案】C
【解析】
【分析】核酸是遗传信息的携带者,是一切生物的遗传物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用,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。细胞生物(包括原核生物和真核生物)的细胞中含有DNA和RNA两种核酸、其中DNA是遗传物质,非细胞生物(病毒)中含有DNA或RNA一种核酸、其遗传物质是DNA或RNA。
【详解】A、蛋白质和核酸结构的多样性均与单体的排列顺序有关,但核酸结构的多样性与空间结构无关,A错误;
B、淀粉和纤维素均为多糖,但葡萄糖在数量上和连接方式上(结构上)不同,所以它们的功能出现差异,B错误;
C、胰岛素、抗体属于蛋白质,组成元素是C、H、O、N、脱氧核苷酸、RNA的组成元素是C、H、O、N、、P,所以均含有C、H、O、N,C正确;
D、人体细胞中既含有DNA,又含有RNA,共含有A、G、C、U、T5种碱基,可以构成8种核苷酸,D错误。
故选C。
14. 已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是( )
A. ①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B. ③④⑤都是生物大分子,都以碳链为骨架
C. ①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D. ④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
【答案】C
【解析】
【分析】1、酶是活细胞合成的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
2、核酸是一切生物的遗传物质。有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸,但其细胞核遗传物质和细胞质遗传物质都是DNA。
3、动物体内激素的化学成分不完全相同,有的属于蛋白质类,有的属于脂质,有的属于氨基酸衍生物。
【详解】A、酶的化学本质是蛋白质或RNA,抗体的化学本质是蛋白质,激素的化学本质是有机物,如蛋白质、氨基酸的衍生物、脂质等,只有蛋白质才是由氨基酸通过肽键连接而成的,A错误;
B、糖原是生物大分子,脂肪不是生物大分子,且激素不一定是大分子物质,如甲状腺激素是含碘的氨基酸,B错误;
C、酶的化学本质是蛋白质或RNA,抗体的化学成分是蛋白质,蛋白质是由氨基酸连接而成的多聚体,核酸是由核苷酸连接而成的多聚体,氨基酸和核苷酸都含有氮元素,C正确;
D、人体主要的能源物质是糖类,核酸是生物的遗传物质,脂肪是机体主要的储能物质,D错误。
故选C。
15. 下图表示真核细胞内的某多肽链由30个氨基酸脱水缩合而成,其中有3个甘氨酸(R基为—H)分别位于第8、20、23位。下列有关叙述正确的是( )
A. 该多肽至少含有一个游离的羧基和游离的氨基,分别位于第1位和第30位
B. 用特殊水解酶水解甘氨酸两侧的肽键,需要消耗水的数量为3
C. 用于鉴定该多肽的试剂A液与B液要先混合均匀后,再加入含样品的试管中
D. 假如该多肽链由30位延长至50位,则形成新多肽的过程中产生水数量至少为20
【答案】D
【解析】
【分析】氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH )和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键;氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数。
【详解】A、图示为一条多肽链,该多肽至少含有一个游离的羧基(位于第1位或第30位)和一个游离的氨基(位于第30位或第1位),A错误;
B、用特殊水解酶水解3个甘氨酸两侧的肽键,要断裂6个肽键,需要消耗6分子水,B错误;
C、用于鉴定该多肽的试剂为双缩脲试剂,应先将A液加入含样品的试管中摇匀后再加B液,C错误;
D、该多肽链由 30 个氨基酸脱水缩合而成,共形成30-1=29个肽键,假如该多肽链由30位延长至50位,共形成50-1=49个肽键,则形成新多肽的过程中产生水数量至少为49-29=20个,D正确。
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 万泉河是中国海南岛第三大河,万泉河沿河两岸典型的热带雨林景观和巧夺天工的地貌,令人叹为观止。万泉河是中国未受污染、生态环境优美的热带河流,被誉为中国的“亚马孙河”。下面是万泉河中常见的几种单细胞生物,回答下列问题:
(1)图中与绿色开花植物细胞的结构最相似的生物是_____,判断依据是_____。
(2)若万泉河河水遭到污染,河水中的某些细菌就会大量繁殖。已知细菌细胞壁是成分是肽聚糖,肽聚糖是多糖和小肽共价连接形成的结合多糖。青霉素能与细菌细胞壁合成酶——青霉素结合蛋白(PBP)结合,抑制肽聚糖中多糖链的交联。革兰氏阳性菌(G)因细胞壁的肽聚糖含量极高,故对青霉素很敏感;反之,革兰氏阴性菌(G)因细胞壁的肽聚糖含量很少,对青霉素不敏感。请回答下列问题。
①幽门螺杆菌是栖息在胃黏膜的螺旋形的革兰氏阴性菌,把它归为原核生物的理由是_____。
②肺炎链球菌肺炎是由肺炎链球菌(G)引起的急性肺部感染,约占社区获得性肺炎的半数。支原体肺炎是肺炎支原体引起的急性呼吸道感染伴有肺炎,约占各种肺炎的10%。一般来说,治疗肺炎链球菌肺炎的首选抗生素是青霉素,青霉素对于支原体肺炎的治疗效果却是较差的,试分析原因_____。
③肺炎链球菌和真核生物的统一性表现在:_____。
【答案】(1) ①. 衣藻 ②. 衣藻含有叶绿体、细胞壁
(2) ①. 无以核膜为界限的细胞核 ②. 青霉素可抑制肺炎链球菌细胞壁中的肽聚糖的合成,但支原体无细胞壁 ③. 均具有细胞膜、细胞质、核糖体等
【解析】
【分析】原核细胞和真核细胞最主要的区别就是原核细胞没有核膜包被的典型的细胞核;它们的共同点是均具有细胞膜、细胞质、核糖体和遗传物质DNA。
【小问1详解】
图中衣藻含有叶绿体、细胞壁,与绿色开花植物细胞的结构最相似。
【小问2详解】
①原核生物没有核膜包被的细胞核,因此幽门螺杆菌属于原核生物是因为其无以核膜为界限的细胞核。
②青霉素可抑制细菌细胞壁的形成,肺炎链球菌有细胞壁,而支原体没有细胞壁,因此治疗肺炎链球菌肺炎的首选抗生素是青霉素,青霉素对于支原体肺炎的治疗效果却是较差的。
③肺炎链球菌为原核细胞构成的原核生物,原核细胞和真核细胞都有细胞膜、细胞质、核糖体等,具有结构上的统一性。
17. 图1表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系,其中甲代表图中有机物共有的元素,Ⅱ、Ⅲ、IV、V是生物大分子,X、Y、Z、Q分别为构成生物大分子的基本单位;图2为核酸的部分结构示意图,回答下列问题。
(1)图1中甲代表的元素是_____。
(2)脂质中除I外,还包括_____;若V存在于动物细胞中,且与淀粉功能相似,则V是_____。若相同质量的V和I彻底氧化分解,_____(填“V”或“I”)释放的能量更多,原因是_____。
(3)若图2为Ⅱ的部分结构,则⑤的中文名称是_____。新型冠状病毒的遗传信息储存在_____中(填“Ⅱ”或“Ⅲ”),其初步水解的产物是_____。
(4)图3是免疫球蛋白(IgG)的结构图(—SH+—SH→—S—S—+2H)。科学家发现,IgG由4条肽链构成,可以与不同的抗原结合,其原因主要是IgG的V区变化很大。从其基本单位的角度考虑,V区结构不同的原因是_____。若IgG由n个氨基酸构成,则形成IgG后,相对分子质量减少了_____。
【答案】(1)C、H、O
(2) ①. 磷脂和固醇 ②. 糖原 ③. Ⅰ ④. 糖类中的C、H含量低于脂肪,而O的含量高于脂肪
(3) ①. 腺嘌呤脱氧核苷酸 ②. Ⅲ ③. 核糖核苷酸
(4) ①. 氨基酸的种类、数量和排列顺序不同 ②. (n-4)×18+8(或18n-64)
【解析】
【分析】分析题图可知,Ⅰ为细胞内的良好的储能物质,为脂肪;Ⅱ、Ⅲ是遗传信息的携带者,其中Ⅱ主要分布在细胞核,为DNA,Y则为单体脱氧核苷酸;Ⅲ主要分布在细胞质,为RNA,Z则为单体核糖核苷酸;Ⅳ是生命活动的承担者,为蛋白质,则P为氨基酸。细胞内的有机物共有的元素为C、H、O,因此甲代表的元素为C、H、O;根据淀粉和纤维素,可知X代表多糖,Ⅴ代表糖原。
【小问1详解】
有机物中共有的元素为C、H、O,因此图中甲代表的元素是C、H、O。
【小问2详解】
I是细胞内良好的储能物质脂肪,脂质中除I脂肪外,还包括磷脂和固醇。V和I分别是糖原和脂肪,由于糖类中的C、H含量低于脂肪,而O的含量高于脂肪,故相同质量的糖类和脂肪彻底氧化分解,脂肪消耗的氧气多,所释放的能量也多。
【小问3详解】
Y和Z分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸,二者在组成上的不同主要体现在五碳糖(图2中的②)不同(分别为脱氧核糖和核糖)、含氮碱基(图2中的③)不完全相同(脱氧核苷酸特有的碱基是T,核糖核苷酸特有的碱基是U)。若图2为Ⅱ(DNA)的部分结构,则⑤的中文名称是腺嘌呤脱氧核苷酸。新冠病毒是一种RNA病毒,体内只含RNA(图1中的Ⅲ)一种核酸,其遗传信息储存在RNA也就是Ⅲ中,初步水解产物是核糖核苷酸。
【小问4详解】
从氨基酸的角度考虑,V区不同的原因是氨基酸的种类、数量和排列顺序不同。若IgG由n个氨基酸构成,共4条链,则形成IgG后,脱去的水分子数为n-4个,形成—S—S—时脱去的H的个数为8个,因此相对分子质量减少了(n-4)×18+8。
18. 为探究某植物种子萌发过程中的物质变化,某研究小组将该植物种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件均适宜的黑暗环境中培养,定期检查萌发种子(含幼苗阶段)的脂肪、蔗糖、葡萄糖的含量,结果如图1所示,图2为该种子萌发过程中脂肪含量与干重的变化,请回答问题:
(1)脂肪由一分子_____和三分子_____组成;据图1分析,2~8天脂肪含量下降而蔗糖、葡萄糖含量上升的原因是_____。
(2)据图2分析,A—B段种子干重增加的主要元素是_____。
(3)幼叶伸展开后,图2中_____点(填“A”、“B”或“C”)开始一给予光照,种子干重增加,说明蓖麻是一种_____(填“自养”或“异养”)型生物。
(4)为了观察蓖麻种子中的脂肪,常用苏丹Ⅲ染液对种子切片染色,染色后用体积分数为_____溶液洗去浮色,然后在显微镜下观察,可见被染成_____的脂肪颗粒。
(5)晒干的种子在水分缺乏的条件下不能萌发的原因是_____。
【答案】(1) ①. 甘油 ②. 脂肪酸 ③. 种子萌发过程中脂肪转化为蔗糖与葡萄糖 (2)O(氧元素)
(3) ①. C ②. 自养
(4) ①. 50%的酒精 ②. 橘黄色
(5)晒干的种子丢失了大量的自由水,代谢降低
【解析】
【分析】题图分析:图1为种子萌发过程中的物质变化,萌发过程中胚乳组织中的脂肪含量下降,葡萄糖、蔗糖含量先上升后下降。说明脂肪在不断转变成糖类等其他形式的有机物。
【小问1详解】
脂肪由一分子甘油和三分子脂肪酸组成。脂肪和糖类的组成元素都是C、H、O,但是与糖类相比,脂肪的含氢量高,含氧量低;分析题图1,2~8天脂肪含量下降,蔗糖和葡萄糖含量上升,很可能是因为种子萌发过程中脂肪转化为蔗糖与葡萄糖。
【小问2详解】
图2中,A—B段种子干重增加,脂肪含量减少,脂肪转化成糖类物质,与糖类相比,脂肪的含氢量高,含氧量低,故据图2分析,A—B段种子干重增加的主要元素是O。
【小问3详解】
幼叶伸展开后,图2中C开始—给予光照,种子干重增加,说明蓖麻是一种自养型生物,能够利用光照,制造有机物。
【小问4详解】
为了观察蓖麻种子中的脂肪,常用苏丹Ⅲ染液对种子切片染色,染色后用体积分数为50%的酒精溶液为了洗去浮色(苏丹Ⅲ染液不溶于水而溶于有机溶剂),然后在显微镜下观察,可见被染成橘黄色的脂肪颗粒。
【小问5详解】
晒干的种子丢失了大量的自由水,代谢降低,如果再遇到水分缺乏的条件下不能萌发的。
19. 分析下列资料并回答问题:
资料一:
上图中R、R'、R''、R''′可能是相同或不相同的原子团或碳链。A、B、C、D分别表示不同的化学键。
资料二:现有一链状多肽,化学式为C55H7CO19N10,已知将它彻底水解后得到下列四种氨基酸:
甘氨酸(C2H5NO2)丙氨酸(C3H7NO2)苯丙氨酸(C9H11NO2)谷氨酸(C5H₉NO4)
(1)根据资料一,该化合物由_____个氨基酸脱去_____分子水而形成。
(2)根据资料一,该化合物共有_____个肽键。在该多肽水解时,断裂的化学键是_____(用图中字母表示)。该多肽链能盘曲折叠形成一定空间结构是由于氨基酸之间还能够形成_____键。
(3)根据资料二,丙氨酸和谷氨酸的R基分别是_____、_____。该多肽形成的蛋白质如果有免疫作用,则该蛋白质是_____。
(4)根据资料二中该多肽的化学式推算,它在完全水解后可得到氨基酸共_____个。
【答案】(1) ①. 4 ②. 3
(2) ①. 3 ②. C ③. 二硫键
(3) ①. —CH3 ②. —CH2—CH2—COOH ③. 抗体 (4)10
【解析】
【分析】氨基酸脱水缩合断裂的是肽键,同时形成水分子,所以水就是由氨基与羧基形成肽键时产生的,肽键数等于水分子数,水分子中的氧来自于羧基,氢来自于氨基和羧基,而氨基酸的数目等于肽键数目加上肽链数目,多肽链往往要盘曲折叠进一步加工才形成一定空间结构的蛋白质。
【小问1详解】
由资料一可知,该化合物中有3个肽键,所以失去3分子水,氨基酸的数目等于肽键数目加上一条肽链等于4个;
【小问2详解】
由资料一可知,该化合物中有3个肽键,所以失去3分子水,水是由氨基与羧基形成肽键时产生的,水分子中的氧来自于羧基,氢来自于氨基和羧基,多肽水解时,断裂的是肽键C这个化学键;该多肽链能盘曲折叠形成一定空间结构是由于氨基酸之间还能够形成二硫键,它来源于R基上的巯基;
【小问3详解】
根据氨基酸的通式和定义可知,丙氨酸和谷氨酸的R基分别是—CH3、—CH2—CH2—COOH。该多肽形成的蛋白质如果有免疫作用,则很可能是抗体,抗体的本质就是蛋白质;
【小问4详解】
资料二中的四种氨基酸是化学式为C55H70O19N10的多肽彻底水解后得到的,这四种氨基酸都只含有一个N原子(R基中均不含氨基),因此根据N原子数可推知该多肽是由10个氨基酸脱水缩合形成的,相反该多肽在完全水解后可得到氨基酸10个。
20. 科学家研究发现,熊虫是迄今为止发现的生命力最为顽强的动物。熊虫对不良环境有极强的抵抗力,当环境恶化时,熊虫会把身体蜷缩起来,一动不动。这时它们会自行脱掉体内99%的水分,身体萎缩成正常情况下的一半,处于一种隐生(假死)状态,此时会展现出惊人的耐力,以此来“扛”过各种极端环境。处于假死状态的熊虫的代谢率几乎降到零,甚至能耐受-273℃冰冻数小时,直到环境改善为止。据研究,熊虫进入隐生状态时,它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖。回答下列问题。
(1)若要探究海藻糖是否为还原糖,需要在海藻糖溶液中加入_____试剂,若加入该试剂没有发生相应的颜色反应,能否说明海藻糖为非还原糖,为什么?_____。
(2)有人认为“熊虫体液中的海藻糖可以保护哺乳动物组织细胞,提高细胞在低温条件下的存活率”。请设计一实验方案,用于探究题干中假设的真实性,请将其补充完整。实验材料:同种哺乳动物细胞、含海藻糖的细胞培养液、不含海藻糖的细胞培养液等。
①为了确保实验的科学性和准确性,从化学组成及生理功能看,用于实验材料的哺乳动物细胞应具有_____的特点。
②实验思路:_____。
③预期结果及结论:_____。
【答案】(1) ①. 斐林试剂 ②. 不能,因为没有水浴加热
(2) ①. 自身不含也不能合成海藻糖 ②. 取适量哺乳动物细胞,等分成甲、乙两组(以甲组为实验组),给甲组添加适量的含海藻糖的细胞培养液,乙组添加等量的不含海藻糖的细胞培养液,甲、乙两组均控制-273℃冰冻数小时的条件下,观察甲、乙两组细胞生活状况, ③. 若甲组细胞生长良好,乙组细胞死亡,则说明该海藻糖在低温下对普通哺乳动物组织细胞具有保护作用;若甲、乙两组细胞都死亡,说明海藻糖对于普通哺乳动物组织细胞不具有使组织细胞避免因低温而造成的损伤的作用
【解析】
【分析】在实验设计中,对照实验设计时应遵循对照原则和单一变量原则。本实验研究海藻糖对组织细胞是否起到保护作用,因此海藻糖为自变量,在设计实验时,实验组加入海藻糖,对照组不加,将其他无关变量控制为等量且适宜,细胞的生活是否良好是观察指标(因变量)。
【小问1详解】
根据题意可知,海藻糖属于二糖,糖类的元素组成为C、H、O,若要探究它是否为还原糖,应选取斐林试剂。斐林试剂鉴定还原糖需要水浴加热。在海藻糖溶液中加入该试剂后摇匀,没有发生相应的颜色反应,由于没有经过水浴加热,因此不能说明海藻糖是非还原糖。
【小问2详解】
该实验的目的是探究海藻糖对动物组织细胞是否也具有抵抗低温,防止因低温而造成的损伤的作用,实验的自变量是细胞培养液中是否含有海藻糖,因变量是低温条件下细胞的活性,因此为了消除细胞自身产生海藻糖对实验结果的影响,确保实验的科学性和准确性,用于实验材料应具有自身不含也不能合成海藻糖的特点。按照实验设计的单一变量原则和对照原则,实验思路如下:①取适量哺乳动物细胞,等分成甲、乙两组(以甲组为实验组);②甲组添加适量的含海藻糖的细胞培养液,乙组添加等量的不含海藻糖的细胞培养液;③甲、乙两组均控制-273℃冰冻数小时的条件下;④观察甲、乙两组细胞生活状况;
预期结果及结论:若甲组细胞生长良好,乙组细胞死亡,则说明该海藻糖在低温下对普通哺乳动物组织细胞具有保护作用;若甲、乙两组细胞都死亡,说明海藻糖对于普通哺乳动物组织细胞不具有使组织细胞避免因低温而造成的损伤的作用。
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