精品解析:天津市第四十七中学2024-2025学年高一上学期11月期中生物试题
2024-11-26
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内容正文:
天津市第四十七中学2024—2025第一学期高一年级
期中考试生物试卷
第I卷(单项选择;每题3分,满60分)
1. 每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找。下列说法正确的是( )
A. 赛达伯格湖中所有的动物、植物和微生物共同构成一个生态系统
B. “一棵杨树”和“一头牛”二者所含有的生命系统层次不完全相同
C. 低倍镜下物像清晰,换高倍镜后视野变暗,应首先调节细准焦螺旋
D. 利用不完全归纳法得出的结论是完全可信的,可以用来预测和判断
2. 以下是四类生物的部分特征:①无细胞结构,仅含有核酸和蛋白质;②有细胞结构,有环状DNA但无核膜;③含有染色体和核糖体、线粒体等各种细胞器;④有核糖体、叶绿素,但无叶绿体。下列相关说法错误的是( )
A. 新冠病毒对应①,能独立完成生命活动
B. ②属于原核生物,遗传物质是DNA
C. ③对应的生物一般都具有以核膜为界限的细胞核
D. ④对应的生物可能还含有藻蓝素
3. 如图可表示生物概念模型,下列相关叙述错误的是( )
A. 若a表示人体细胞内的储能物质,则bcd可分别表示脂肪、淀粉、糖原
B. 若a表示固醇,则bcd可分别表示胆固醇、性激素、维生素D
C. 若a表示二糖和脂肪的组成元素,则bcd可分别表示C、H、O
D. 若a表示动植物共有的糖类,则bcd可分别表示核糖、脱氧核糖、葡萄糖
4. 现有柑橘、红桃、黑豆、黄豆、花生种子、大米、苹果可供实验,进行生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验时,需根据实验要求选择不同的实验材料。下列叙述正确的是( )
A. 用于检测还原糖的试剂不能直接用于检测蛋白质,乙液需经过稀释
B. 适合于检测脂肪的最理想材料是花生种子,苏丹Ⅲ染液不溶于酒精
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
5. 下图示为由30个氨基酸组成的多肽链,经加工,第1位甲硫氨酸(C5H11O2NS)被切除,第16与17位氨基酸之间的肽键被切断并生成两条多肽链,两条多肽链通过二硫键相连。有关此过程的说法错误的是( )
A. 加工过程中,氧原子数目增加一个
B. 经加工,比原多肽链增加了一个氨基和一个羧基
C. 此多肽链是在核糖体中合成的
D. 此多肽链的合成过程生成了29个水分子、加工过程消耗了2个水分子
6. 下列关于核酸的叙述,不正确的是( )
A. 核糖核酸的基本组成单位是4种核糖核苷酸
B. 噬菌体的核酸彻底水解的产物有8种
C. 生物的遗传信息可能会储存于核糖核酸中
D. 核糖核酸与脱氧核糖核酸的彻底水解产物不完全相同
7. 图为某微生物结构示意图,下列说法正确的是( )
A. 判断图所示微生物肯定不是细菌的编号可以是⑥
B. 与④的形成有关的细胞结构是③
C. 具有双层膜的细胞器有③⑤
D. 不能被磷脂酶破坏的细胞结构有只有④
8. 下列有关细胞膜的叙述中,正确的是( )
A. 提取出的鸡成熟红细胞的磷脂分子在空气—水界面上的面积是红细胞表面积的两倍
B. 细胞膜由胆固醇、磷脂和蛋白质组成,组成膜的各种分子都是可以运动的
C. 用红墨水染色,活的动物细胞不被染成红色是由于活细胞的细胞膜具有选择透过性
D. 细胞间的信息交流,全部与细胞膜的结构和功能有关
9. 图a、c表示细胞中的两种结构,b是它们共有的特征,有关叙述正确的是( )
A. 若b表示两层膜结构,则a、c肯定是叶绿体和线粒体
B. 若b表示细胞器中含有的核酸,则a、c肯定是叶绿体和线粒体
C. 若b表示磷脂,a、c肯定不是核糖体和中心体
D. 若b表示核糖体,则a、c肯定不是真核细胞和原核细胞
10. 蛋白质的分泌包括经典分泌途径和非经典分泌途径,经典分泌途径是通过内质网——高尔基体进行的,非经典分泌途径如下图所示。下列分析正确的是( )
A. 通过非经典分泌途径分泌的蛋白质不需要加工、修饰
B. 非经典分泌途径中的a、c、d过程依赖细胞膜的流动性
C. 经典分泌途径存在于真核细胞,非经典分泌途径存在于原核细胞
D. 蛋白质通过经典分泌途径和非经典分泌途径分泌均需要细胞提供能量
阅读下列材料,完成下面小题。
俄国科学家埃利·梅奇尼科夫发现了动物体内的“吞噬细胞”,建立了对抗病原微生物感染的“吞噬学说”、并于1908年获得诺贝尔生理学。“吞噬细胞”在识别到外来入侵者(如细菌)后会将其吞噬进细胞内形成吞噬泡,再通过某种细胞器将其“消灭”。
11. 依据上述材料分析,“消灭”外来入侵者的细胞器是( )
A. 液泡 B. 内质网 C. 溶酶体 D. 高尔基体
12. 依据上述材料分析,“吞噬细胞”在吞噬过程中( )
A. 需要消耗能量,主要由线粒体提供
B. 细胞膜的面积会变大,是因为形成了吞噬泡
C. 细胞发生了形变,依赖于细胞膜的选择透过性
D. 需要对吞噬对象进行识别,依赖于细胞膜上的磷脂分子
13. 一种物质进行跨膜运输的方式与该物质的分子大小等性质有关。下列有关物质跨膜运输的叙述正确的是( )
A. 带电荷的离子和有机小分子通常可以通过自由扩散进入细胞
B. 水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞
C. 氧气浓度适当提高会促进羊成熟红细胞对葡萄糖的吸收
D. 分子或离子跨膜运输时均需要与转运蛋白结合
14. 小肠是人体重要的消化器官,由多种细胞共同构成,有负责营养吸收的肠上皮细胞、能产生抗菌肽的潘氏细胞和分泌激素的内分泌细胞等。下列说法正确的是( )
A. 小肠上皮细胞含有丰富的线粒体与其营养吸收功能有关
B. 内分泌细胞分泌激素的过程中,内质网起着重要的交通枢纽作用
C. 潘氏细胞分泌抗菌肽的过程中内质网膜面积增大,细胞膜面积减小
D. 纤维素不能被人体小肠消化吸收,对人体健康无益
15. 如图是细胞核结构模式图,①~④表示细胞核的各种结构。下列叙述错误的是( )
A. 此图直观地呈现细胞核结构,属于物理模型
B. ①螺旋化程度增大会转变为另一种存在状态
C. ②参与形成的核糖体可附着在结构③的外膜上
D. ④是核质之间核DNA、RNA、蛋白质等大分子进出的通道
16. 在一定条件下,将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于某种溶液中,测得细胞液浓度与外界溶液浓度的比值变化曲线如图。下列相关叙述错误的是( )
A. 出现图示比值说明外界溶液中的溶质能被吸收
B. 达到图中B点所用的时间受外界温度、溶质种类等因素的影响
C. 当溶质可被细胞吸收时,恢复为正常状态时细胞液的浓度不变
D. 从t1到t2,细胞液浓度持续增加,细胞吸水能力也随之增强
17. 图为自由扩散和协助扩散示意图,二者在物质跨膜运输中的相同点是( )
A. 从低浓度到高浓度,不需要载体蛋白协助
B. 从高浓度到低浓度,不消耗能量
C. 从低浓度到高浓度,消耗能量
D. 从高浓度到低浓度,需要载体蛋白协助
18. 朊病毒是能侵染动物并在宿主细胞内生存的一类蛋白质。疯牛病是由朊病毒蛋白(PrP)引起的一种人和动物的神经退行性病变,PrP有正常型和感染型两种,其功能不同是由于相同肽链的盘曲、折叠方式不同造成的。下列叙述错误的是( )
A. 用双缩脲试剂检测PrP会出现紫色反应
B. 正常型与感染型PrP的空间结构不同
C. PrP的正常型与感染型的差异是由氨基酸的空间结构不同造成的
D. PrP的正常型与感染型的差异与氨基酸的种类和数量无关
19. 对下列图示的生物学实验的叙述,正确的是( )
A. 若图①表示将显微镜镜头由a转换成b,则视野中观察到的细胞数目增多
B. 若图②是显微镜下洋葱根尖某视野的图像,则向右移动装片能观察清楚c细胞的特点
C. 若图③是在显微镜下观察细胞质的流动方向是顺时针,则实际上细胞质的流动方向是逆时针
D. 若将显微镜的放大倍数由100×换成400×,则图④视野中的64个组织细胞将变为4个
20. 如图为培养液中K+浓度及溶氧量对小麦根系细胞吸收K+速率的影响。下列有关两曲线形成机理的解释正确的是( )
A. 曲线ab段的形成是由于细胞膜上K+载体蛋白数量未达到饱和且能量充足
B. 曲线cd段的形成是由于细胞内K+过多,细胞大量排出K+
C. e点表明植物根系可以通过自由扩散的方式吸收K+
D. 曲线bc、fg段的形成一定是由于细胞膜上K+载体蛋白数量有限
第Ⅱ卷(解答题;每题10分,满40分)
21. 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X是______,Y是______。
(2)脂质中除I外,还包括______;若V存在于动物肝细胞中,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”)消耗更少的氧气。
(3)若图2为Ⅲ的部分结构,则⑤的中文名称是______。烟草的遗传信息储存在_____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。从氨基酸的角度考虑,V区不同的原因是______。若IgG由n个氨基酸构成,则形成IgG后,相对分子质量减少了______。
22. 图甲是某细胞的部分结构;图乙表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程;图丙是细胞膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图,①~④代表物质运输方式。据图回答下列问题。
(1)科学家分离各种细胞器的方法是______,分析图甲可知,含有DNA的细胞器有______(填序号),细胞质中还有以蛋白质纤维构成的、与细胞运动、物质运输及信息传递等生命活动密切相关的结构为______。
(2)图乙细胞中囊泡Y到达并与⑤融合,若囊泡Y内“货物”为水解酶,该物质合成场所为______,可推测结构⑤最可能是_____。
(3)精子和卵细胞结合形成受精卵,首先需要识别对方,该任务主要与图丙细胞膜上的______(填字母)相关,体现了细胞膜的功能是_____。
(4)乙醇分子能以图丙中_____(填序号)的方式进入细胞,若在细胞中注入某种呼吸抑制剂,方式______(填序号)将会受到较大影响。②③物质跨膜运输方式的共同点有______。(答出1点即可)
23. 取藓类小叶分别浸入蒸馏水、一定浓度的蔗糖溶液和一定浓度的KNO3溶液中,图1是在蔗糖溶液中的观察结果,图2是原生质体(植物细胞除去细胞壁后的部分)的体积随时间的变化,请据图回答下列问题:
(1)图1的A中充满的是____,出现图中所示状态的原因是原生质层的____大于细胞壁的。
(2)图2的A、B、C三条曲线中,代表浸在一定浓度的KNO3溶液中的是____。在f时滴加清水,C曲线没有变化,其原因可能为____。
(3)图2的bc段外界溶液的浓度____(填“大于”“小于”或“等于”)细胞液的浓度。
(4)若利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞观察植物细胞的质壁分离和复原,观察的对象主要是细胞中____的大小,以及____的位置。H2O通过细胞膜的方式是____。
(5)藓类小叶的细胞膜的复杂程度主要与细胞膜上的____(填物质)的种类和数量有关。细胞膜上的通道蛋白只允许与自身通道的____相适配、大小和电荷相适宜的分子和离子通过。
24. 脂肪酸和甘油合成脂肪存储于脂滴(由磷脂包裹的脂肪颗粒)中。糖类代谢异常时,脂肪可分解为脂肪酸转移至线粒体为机体供能。为研究脂肪酸供能的转运路径,科研人员让小鼠成纤维细胞摄入红色荧光标记的外源脂肪酸后,分别置于细胞培养液和无机盐缓冲液中培养,用绿色荧光、蓝色荧光分别标记细胞的脂滴和线粒体,分析荧光重合程度,结果如图所示。
(1)用无机盐缓冲液培养的目的是使细胞处于营养匮乏状态,动员_______为细胞供能。
(2)据图分析,标记的脂肪酸能被细胞吸收并存储于脂滴中,依据是_______;在无机盐缓冲液培养的细胞中,脂肪酸的转运路径是由______(线粒体/脂滴)转运到_______(线粒体/脂滴)。
(3)实验结果发现,在一定时间内,无机盐缓冲液培养的细胞中脂滴的数量增加。推测脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关,理由是在营养匮乏时,溶酶体可______。欲为该推测提供实验证据,利用小鼠成纤维细胞、3-MA(一种自噬抑制剂)、无机盐缓冲液为材料设计实验,完善实验思路并写出支持推测的预期结果。
①实验思路:对照组的小鼠成纤维细胞置于_______中培养;实验组的小鼠成纤维细胞置于______中培养。一段时间后,观察并比较两组_______。
②预期结果:_______。
(4)在营养匮乏状态下,有些细胞的细胞质基质中会出现游离脂肪酸的过量堆积,导致脂毒性的发生。从脂肪酸转运路径的角度推测,细胞出现脂毒性的原因是______。(答出1点即可)
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天津市第四十七中学2024—2025第一学期高一年级
期中考试生物试卷
第I卷(单项选择;每题3分,满60分)
1. 每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找。下列说法正确的是( )
A. 赛达伯格湖中所有的动物、植物和微生物共同构成一个生态系统
B. “一棵杨树”和“一头牛”二者所含有的生命系统层次不完全相同
C. 低倍镜下物像清晰,换高倍镜后视野变暗,应首先调节细准焦螺旋
D. 利用不完全归纳法得出的结论是完全可信的,可以用来预测和判断
【答案】B
【解析】
【详解】A、生态系统由生物群落和非生物环境共同构成,因此赛达伯格湖中所有生物构成的是生物群落而非生态系统,A错误;
B、杨树属于植物,其生命系统层次为细胞→组织→器官→个体→种群→群落→生态系统→生物圈;牛属于动物,其层次为细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。杨树无“系统”层次,而牛有,因此二者生命系统层次不完全相同,B正确;
C、换高倍镜后视野变暗,应先调节光圈或反光镜增加亮度,再使用细准焦螺旋微调清晰度,C错误;
D、不完全归纳法基于部分事实推导结论,可能存在例外(如“所有生物由细胞构成”的结论不适用于病毒),因此结论不完全可信,D错误。
故选B。
2. 以下是四类生物的部分特征:①无细胞结构,仅含有核酸和蛋白质;②有细胞结构,有环状DNA但无核膜;③含有染色体和核糖体、线粒体等各种细胞器;④有核糖体、叶绿素,但无叶绿体。下列相关说法错误的是( )
A. 新冠病毒对应①,能独立完成生命活动
B. ②属于原核生物,遗传物质是DNA
C. ③对应的生物一般都具有以核膜为界限的细胞核
D. ④对应的生物可能还含有藻蓝素
【答案】A
【解析】
【分析】分析题意:①无细胞结构,仅由蛋白质与核酸组成,属于病毒;②有细胞结构,有环状DNA但无核膜,属于原核生物;③含有染色体和核糖体、线粒体等各种细胞器,属于真核生物;④具有核糖体和叶绿素,但没有形成叶绿体,属于原核生物,如蓝藻(蓝细菌)。
【详解】A、①无细胞结构,仅由蛋白质与核酸组成,属于病毒,故新冠病毒对应①,但病毒没有细胞结构不能独立地完成生命活动,A错误;
B、②有细胞结构,有环状DNA但无核膜,属于原核生物,遗传物质是DNA,B正确;
C、③含有染色体和核糖体、线粒体等各种细胞器,属于真核生物,故③对应的生物一般都具有以核膜为界限的细胞核,C正确;
D、④具有核糖体和叶绿素,但没有形成叶绿体,属于原核生物,如蓝藻(蓝细菌)含有叶绿素和藻蓝素,D正确。
故选A。
3. 如图可表示生物概念模型,下列相关叙述错误的是( )
A. 若a表示人体细胞内的储能物质,则bcd可分别表示脂肪、淀粉、糖原
B. 若a表示固醇,则bcd可分别表示胆固醇、性激素、维生素D
C. 若a表示二糖和脂肪的组成元素,则bcd可分别表示C、H、O
D. 若a表示动植物共有的糖类,则bcd可分别表示核糖、脱氧核糖、葡萄糖
【答案】A
【解析】
【详解】A、若a表示人体细胞内的储能物质,则bcd可分别表示脂肪、肝糖原、肌糖原,淀粉是植物细胞中储能物质,动物细胞不以淀粉作为储能物质,A错误;
B、固醇包括胆固醇、性激素、维生素D;若a表示固醇,则bcd可分别表示胆固醇、性激素、维生素D,B正确;
C、二糖包括麦芽糖、蔗糖和乳糖,均由C、H、O三种元素组成,脂肪的元素组成也是C、H、O,若a表示二糖和脂肪的组成元素,则bcd可分别表示C、H、O,C正确;
D、核糖、脱氧核糖和葡萄糖是动植物共有的单糖;若a表示动植物共有的糖类,则bcd可分别表示核糖(RNA的组成成分)、脱氧核糖(DNA的组成成分)、葡萄糖,D正确。
故选A。
4. 现有柑橘、红桃、黑豆、黄豆、花生种子、大米、苹果可供实验,进行生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验时,需根据实验要求选择不同的实验材料。下列叙述正确的是( )
A. 用于检测还原糖的试剂不能直接用于检测蛋白质,乙液需经过稀释
B. 适合于检测脂肪的最理想材料是花生种子,苏丹Ⅲ染液不溶于酒精
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】A
【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、用于检测还原糖的试剂是斐林试剂,斐林试剂的甲液(0.1g/ml)和乙液(0.05g/ml)的成分与双缩脲试剂的A液(0.1g/ml)和B液(0.01g/ml)的物质组成成分是相同的,不同的是斐林试剂的乙液浓度是双缩脲试剂B液浓度的5倍,因此,斐林试剂不能直接用于检测蛋白质,乙液需经过稀释后可作为双缩脲试剂的B液用于检测蛋白质,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错误;
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A。
5. 下图示为由30个氨基酸组成的多肽链,经加工,第1位甲硫氨酸(C5H11O2NS)被切除,第16与17位氨基酸之间的肽键被切断并生成两条多肽链,两条多肽链通过二硫键相连。有关此过程的说法错误的是( )
A. 加工过程中,氧原子数目增加一个
B. 经加工,比原多肽链增加了一个氨基和一个羧基
C. 此多肽链是在核糖体中合成的
D. 此多肽链的合成过程生成了29个水分子、加工过程消耗了2个水分子
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图示为由30个氨基酸组成的多肽链,经加工将第1位甲氨酸被切除,将第16与17位氨基酸之间的肽键切断并生成两条多肽链,所以要断裂2个肽键,需2个水分子,形成的产物中含有2条多肽。
【详解】A、加工过程中共断裂2个肽键(分别位于第1位和2位、第16位和第17位),需2个水分子,而被切除的第1位甲硫氨酸分子中含有2个氧原子,两条肽链间形成的二硫键过程中氧原子数不变,所以加工后的多肽氧原子数目与原多肽氧原子数目相等,A错误;
B、经加工,一条肽链变成了两条肽链,所以原多肽链增加了一个氨基和一个羧基,B正确;
C、多肽链的合成场所是核糖体,通过氨基酸之间的脱水缩合形成,C正确;
D、此多肽链为由30个氨基酸组成的多肽链,所以合成过程生成了29个水分子;加工过程中共断裂2个肽键,所以消耗了2个水分子,D正确。
故选A。
6. 下列关于核酸的叙述,不正确的是( )
A. 核糖核酸的基本组成单位是4种核糖核苷酸
B. 噬菌体的核酸彻底水解的产物有8种
C. 生物的遗传信息可能会储存于核糖核酸中
D. 核糖核酸与脱氧核糖核酸的彻底水解产物不完全相同
【答案】B
【解析】
【分析】核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),它们的组成单位依次是四种脱氧核苷酸(脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成)和四种核糖核苷酸(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、核糖核酸(RNA)的基本组成单位是4种核糖核苷酸,分别是腺嘌呤核糖核苷酸,鸟嘌呤核糖核苷酸,胞嘧啶核糖核苷酸,尿嘧啶核糖核苷酸,A正确;
B、噬菌体的核酸是DNA,DNA的彻底水解产物有6种,分别是A、T、G、C四种碱基,磷酸和脱氧核糖,B错误;
C、有些RNA病毒的遗传信息储存于核糖核酸中,C正确;
D、核糖核酸与脱氧核糖核酸的化学组成不完全相同,核糖核酸含有特有的碱基U和核糖,脱氧核糖核酸含有特有的脱氧核糖和碱基T,D正确。
故选B。
7. 图为某微生物结构示意图,下列说法正确的是( )
A. 判断图所示微生物肯定不是细菌的编号可以是⑥
B. 与④的形成有关的细胞结构是③
C. 具有双层膜的细胞器有③⑤
D. 不能被磷脂酶破坏的细胞结构有只有④
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析:①表示细胞壁,②表示核仁,③表示内质网,④表示核糖体,⑤表示细胞膜,⑥表示线粒体,⑦表示液泡,⑧表示细胞质基质。
【详解】A、细菌属于原核生物,含有细胞壁和细胞膜,原核细胞仅有的细胞器是核糖体,且原核细胞没有以核膜为界限的细胞核,所以据图可知,所示微生物肯定不是细菌的编号可以是②核仁、③内质网、⑥线粒体、⑦液泡,A正确;
B、④为核糖体,由rRNA和蛋白质组成,rRNA的合成及核糖体的形成与核仁有关,故与②核仁有关,B错误;
C、具有双层膜的细胞器包括叶绿体和线粒体,图中细胞没有叶绿体,但含有⑥线粒体,C错误;
D、磷脂酶能水解磷脂而破坏细胞结构,磷脂是构成生物膜的重要组分,图中不含膜结构,不能被磷脂酶破坏的细胞结构有④为核糖体、⑧细胞质基质,D错误。
故选A。
8. 下列有关细胞膜的叙述中,正确的是( )
A. 提取出的鸡成熟红细胞的磷脂分子在空气—水界面上的面积是红细胞表面积的两倍
B. 细胞膜由胆固醇、磷脂和蛋白质组成,组成膜的各种分子都是可以运动的
C. 用红墨水染色,活的动物细胞不被染成红色是由于活细胞的细胞膜具有选择透过性
D. 细胞间的信息交流,全部与细胞膜的结构和功能有关
【答案】C
【解析】
【分析】细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质,其次还有少量的糖类。磷脂双分子层构成膜的基本支架。细胞膜的功能有:将细胞与环境分隔开,保证细胞内部环境的相对稳定;控制物质出入细胞;进行细胞间信息交流。细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特性为具有选择透过性。
【详解】A、鸡的成熟红细胞含有细胞膜、多种细胞器膜、核膜,将磷脂分子全部提取出来,在空气—水界面上铺成单分子层,则单分子层的表面积大于红细胞表面积的两倍,A错误;
B、细胞膜由胆固醇、磷脂、蛋白质和糖类等组成,组成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质大多也能运动,B错误;
C、红墨水中的有机染料分子是不能被活细胞吸收的物质,由于活细胞的细胞膜具有选择透过性,所以用红墨水染色,活的动物细胞不被染成红色,C正确;
D、细胞间的信息交流大多数与细胞膜的结构和功能有关,但高等植物细胞之间通过胞间连丝的相互连接而实现细胞间的信息交流,与细胞膜的结构无关,D错误。
故选C。
9. 图a、c表示细胞中的两种结构,b是它们共有的特征,有关叙述正确的是( )
A. 若b表示两层膜结构,则a、c肯定是叶绿体和线粒体
B. 若b表示细胞器中含有的核酸,则a、c肯定是叶绿体和线粒体
C. 若b表示磷脂,a、c肯定不是核糖体和中心体
D. 若b表示核糖体,则a、c肯定不是真核细胞和原核细胞
【答案】C
【解析】
【分析】1、细胞结构中,线粒体、叶绿体、细胞核都具有双层膜结构,核糖体、中心体是不具有膜结构的细胞器;
2、生物膜的基本骨架由磷脂双分子层构成;
3、含有核酸的细胞器是线粒体、叶绿体、核糖体,线粒体和叶绿体含有DNA和RNA两种核酸,核糖体只含有RNA一种核酸;
4、生物大分子以碳链为骨架,由单体形成大分子过程中形成水。
【详解】A. 核膜具有双层膜结构,如果b表示两层膜结构,则a、c是叶绿体、线粒体、核膜中的任意两种,A错误;
B. 叶绿体、线粒体、核糖体中都含有核酸,如果b表示细胞器中含有的核酸,则a、c是叶绿体、线粒体、核糖体中的任意两种,B错误;
C. 核糖体和中心体不具有膜结构,无磷脂分子,C正确;
D. 若b表示核糖体,则a、c代表的真核细胞和原核细胞共有的细胞器就是核糖体,D错误。
故选C。
10. 蛋白质的分泌包括经典分泌途径和非经典分泌途径,经典分泌途径是通过内质网——高尔基体进行的,非经典分泌途径如下图所示。下列分析正确的是( )
A. 通过非经典分泌途径分泌的蛋白质不需要加工、修饰
B. 非经典分泌途径中的a、c、d过程依赖细胞膜的流动性
C. 经典分泌途径存在于真核细胞,非经典分泌途径存在于原核细胞
D. 蛋白质通过经典分泌途径和非经典分泌途径分泌均需要细胞提供能量
【答案】B
【解析】
【分析】题意分析,非经典分泌途径中的a、c、d均通过囊泡进行,b过程通过通道蛋白扩散。
【详解】A、在核糖体上合成为肽链需要加工、修饰才成为具有生物活性的蛋白质,即通过非经典分泌途径分泌的蛋白质也需要加工、修饰,A错误;
B、非经典分泌途径中的a、c、d过程均通过囊泡进行,均依赖细胞膜的流动性,B正确;
C、经典分泌途径和非经典分泌途径均存在于真核细胞,原核细胞没有溶酶体等膜结构细胞器,C错误;
D、蛋白质通过通道蛋白扩散不需要细胞提供能量,其他途径需要消耗能量,D错误。
故选B。
阅读下列材料,完成下面小题。
俄国科学家埃利·梅奇尼科夫发现了动物体内的“吞噬细胞”,建立了对抗病原微生物感染的“吞噬学说”、并于1908年获得诺贝尔生理学。“吞噬细胞”在识别到外来入侵者(如细菌)后会将其吞噬进细胞内形成吞噬泡,再通过某种细胞器将其“消灭”。
11. 依据上述材料分析,“消灭”外来入侵者的细胞器是( )
A. 液泡 B. 内质网 C. 溶酶体 D. 高尔基体
12. 依据上述材料分析,“吞噬细胞”在吞噬过程中( )
A. 需要消耗能量,主要由线粒体提供
B. 细胞膜的面积会变大,是因为形成了吞噬泡
C. 细胞发生了形变,依赖于细胞膜的选择透过性
D. 需要对吞噬对象进行识别,依赖于细胞膜上的磷脂分子
【答案】11. C 12. A
【解析】
【分析】分析题意,“吞噬细胞”在识别到外来入侵者(如细菌)后会将其吞噬进细胞内形成吞噬泡,再通过某种细胞器将其“消灭”,可推测出能“消灭”细菌的是溶酶体。
【11题详解】
A、动物细胞中没有液泡,A错误;
BD、内质网和高尔基体参与分泌蛋白的加工和分泌过程,不能分解细菌,BD错误;
C、依据上述材料分析,“消灭”外来入侵者的细胞器是溶酶体,溶酶体内有60多种水解酶,可分解衰老、损伤的细胞器及入侵的病毒或细菌,C正确。
故选C。
【12题详解】
A、“吞噬”过程即是胞吞的过程,需要消耗能量,主要由细胞内的线粒体供能,A正确;
B、形成了吞噬泡会导致细胞膜的面积变小,B错误;
C、细胞发生了形变,依赖于细胞膜有一定的流动性,C错误;
D、糖蛋白具有识别功能,需要对吞噬对象进行识别,依赖于细胞膜上的糖蛋白,D错误。
故选A。
13. 一种物质进行跨膜运输的方式与该物质的分子大小等性质有关。下列有关物质跨膜运输的叙述正确的是( )
A. 带电荷的离子和有机小分子通常可以通过自由扩散进入细胞
B. 水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞
C. 氧气浓度适当提高会促进羊成熟红细胞对葡萄糖的吸收
D. 分子或离子跨膜运输时均需要与转运蛋白结合
【答案】B
【解析】
【分析】物质进出细胞的方式有自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞和胞吐。
【详解】A、有机小分子可以通过自由扩散进入细胞,带电荷的离子通常不能通过自由扩散进入细胞,A错误;
B、水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞,B正确;
C、哺乳动物成熟的红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,因此不受氧气浓度的影响,C错误;
D、当分子或离子借助膜上的转运蛋白进出细胞时,不一定都需要与转运蛋白结合,转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白,载体蛋白需要与所转运物质相结合,但通道蛋白不与离子结合,D错误。
故选B。
14. 小肠是人体重要的消化器官,由多种细胞共同构成,有负责营养吸收的肠上皮细胞、能产生抗菌肽的潘氏细胞和分泌激素的内分泌细胞等。下列说法正确的是( )
A. 小肠上皮细胞含有丰富的线粒体与其营养吸收功能有关
B. 内分泌细胞分泌激素的过程中,内质网起着重要的交通枢纽作用
C. 潘氏细胞分泌抗菌肽的过程中内质网膜面积增大,细胞膜面积减小
D. 纤维素不能被人体小肠消化吸收,对人体健康无益
【答案】A
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成和运输过程中,内质网出芽形成的囊泡与高尔基体膜融合的过程体现了生物膜具有一定的流动性特点,细胞分泌的蛋白质在人体内被运输到靶细胞时,与靶细胞膜上的特异性受体结合,引起靶细胞的生理活动发生变化,此过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的作用。
【详解】A、小肠上皮细胞含有丰富的线粒体,为其吸收营养物质提供能量,体现了结构与功能的相适应,A正确;
B、内分泌细胞分泌激素的过程中,高尔基体起着重要的交通枢纽作用,B错误;
C、抗菌肽属于分泌蛋白,分泌蛋白加工和运输过程中,内质网出芽形成囊泡使得内质网的膜面积减小,高尔基体出芽形成的囊泡与细胞膜融合,使得细胞膜膜面积增大,C错误;
D、人体内无纤维素酶,纤维素不能被人体小肠消化吸收,但可促进肠道的蠕动有益人体健康,D错误。
故选A。
15. 如图是细胞核结构模式图,①~④表示细胞核的各种结构。下列叙述错误的是( )
A. 此图直观地呈现细胞核结构,属于物理模型
B. ①螺旋化程度增大会转变为另一种存在状态
C. ②参与形成的核糖体可附着在结构③的外膜上
D. ④是核质之间核DNA、RNA、蛋白质等大分子进出的通道
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图示为细胞核结构模式图,其中①为染色质,主要成分是DNA和蛋白质;②为核仁,与某种RNA的合成和核糖体的形成有关;③为核膜,具有双层膜;④为核孔,是生物大分子进出细胞核的通道。
【详解】A、图示为细胞核的结构模式图,用图画的形式展示出细胞核的结构,属于物理模型,A正确;
B、①是染色质,在分裂前期高度螺旋化形成染色体,B正确;
C、②是核仁,与核糖体的形成有关,核糖体可以附着于结构③核膜的外膜上,C正确;
D、④为核孔,是蛋白质和RNA分子出入细胞核的通道,但DNA不能进出,具有选择性,D错误。
故选D。
16. 在一定条件下,将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于某种溶液中,测得细胞液浓度与外界溶液浓度的比值变化曲线如图。下列相关叙述错误的是( )
A. 出现图示比值说明外界溶液中的溶质能被吸收
B. 达到图中B点所用的时间受外界温度、溶质种类等因素的影响
C. 当溶质可被细胞吸收时,恢复为正常状态时细胞液的浓度不变
D. 从t1到t2,细胞液浓度持续增加,细胞吸水能力也随之增强
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析,将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的某溶液中,细胞液浓度与该溶液浓度的比值逐渐增加,开始小于1,说明外界溶液浓度大,细胞失水,发生质壁分离;后来大于1,说明细胞液浓度大于外界溶液,细胞吸水,发生质壁分离的复原。
【详解】A、如果外界溶液中的溶质不能被细胞吸收,则细胞失水达到内外溶液浓度比值为1时,达到渗透平衡,水分进出细胞相同,比值将不再变化。但题目中的比值增大到了3,说明外界溶液中的溶质能被吸收,A正确;
B、从比值可知,最初外界溶液的浓度大于细胞液的浓度,B点时内外浓度相当,水分出入细胞的速度受外界温度的影响,溶质种类影响细胞能否吸收,也会影响达到B点的时间,B正确;
C、当溶质可被细胞吸收时,恢复为正常状态时细胞液的浓度增加,因为溶质进入细胞后,细胞液的浓度增加,C错误;
D、t1到t2时,细胞液浓度与外界溶液浓度>1,说明细胞正在质壁分离复原,由于溶质被吸收细胞液浓度持续增加,细胞吸水能力也随之增强,D正确。
故选C。
17. 图为自由扩散和协助扩散示意图,二者在物质跨膜运输中的相同点是( )
A. 从低浓度到高浓度,不需要载体蛋白协助
B. 从高浓度到低浓度,不消耗能量
C. 从低浓度到高浓度,消耗能量
D. 从高浓度到低浓度,需要载体蛋白协助
【答案】B
【解析】
【分析】自由扩散方向是高浓度到低浓度,不需要转运蛋白,能量,例如氧和二氧化碳进出细胞;协助扩散方向是高浓度到低浓度,需要转运蛋白不需要能量,例如葡萄糖进入红细胞。
【详解】根据题意和图示分析可知,图中两种物质跨膜运输方式的物质运输方向都是高浓度→低浓度,都不消耗能量,B正确,ACD错误。
故选B。
18. 朊病毒是能侵染动物并在宿主细胞内生存的一类蛋白质。疯牛病是由朊病毒蛋白(PrP)引起的一种人和动物的神经退行性病变,PrP有正常型和感染型两种,其功能不同是由于相同肽链的盘曲、折叠方式不同造成的。下列叙述错误的是( )
A. 用双缩脲试剂检测PrP会出现紫色反应
B. 正常型与感染型PrP的空间结构不同
C. PrP的正常型与感染型的差异是由氨基酸的空间结构不同造成的
D. PrP的正常型与感染型的差异与氨基酸的种类和数量无关
【答案】C
【解析】
【分析】1、蛋白质结构多样性的直接原因:构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链盘曲折叠的方式以及其形成的空间结构有关。
2、分析题意:疯牛病是由朊病毒蛋白(PrP)引起的一种人和动物的神经退行性病变,PrP的构象有两种,即正常型和感染型。这两种PrP的肽链的盘曲、折叠方式不同造成空间结构不同及构象不同,但形成肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序相同。
【详解】A、根据题意可知,朊病毒蛋白(PrP)化学本质是蛋白质,故用双缩脲试剂检测PrP会出现紫色反应,A正确;
B、题干信息:PrP有正常型和感染型两种,其功能不同是由于相同肽链的盘曲、折叠方式不同造成的,故正常型与感染型PrP的空间结构不同,B正确;
C、PrP的正常型与感染型的差异是相同肽链的盘曲、折叠方式不同造成的,C错误;
D、题干信息:PrP有正常型和感染型两种,其功能不同是由于相同肽链的盘曲、折叠方式不同造成的,故PrP的正常型与感染型的差异与氨基酸的种类和数量无关,D正确。
故选C。
19. 对下列图示的生物学实验的叙述,正确的是( )
A. 若图①表示将显微镜镜头由a转换成b,则视野中观察到的细胞数目增多
B. 若图②是显微镜下洋葱根尖某视野的图像,则向右移动装片能观察清楚c细胞的特点
C. 若图③是在显微镜下观察细胞质的流动方向是顺时针,则实际上细胞质的流动方向是逆时针
D. 若将显微镜的放大倍数由100×换成400×,则图④视野中的64个组织细胞将变为4个
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图分析可知,图①中的a、b带有螺纹是物镜,物镜镜头越长放大倍数越大,若图①表示将显微镜镜头由a转换成b,是由低倍镜转换为高倍镜,则视野中观察到的细胞数目减少,A错误;
B、若图②是显微镜下洋葱根尖某视野的图像,c细胞位于视野的左方,则向左移装片能观察清楚c细胞的特点,B错误;
C、显微镜成的是倒立的虚像,若图③是在显微镜下观察细胞质流动时,发现细胞质的流动是顺时针,则实际细胞质的流动方向是顺时针,C错误;
D、放大倍数越大,观察的细胞数越少,若将显微镜的放大倍数由100×换成400×,则图④视野中的64个组织细胞将变为64×(1/4)2=4个,D正确。
故选D。
20. 如图为培养液中K+浓度及溶氧量对小麦根系细胞吸收K+速率的影响。下列有关两曲线形成机理的解释正确的是( )
A. 曲线ab段的形成是由于细胞膜上K+载体蛋白数量未达到饱和且能量充足
B. 曲线cd段的形成是由于细胞内K+过多,细胞大量排出K+
C. e点表明植物根系可以通过自由扩散的方式吸收K+
D. 曲线bc、fg段的形成一定是由于细胞膜上K+载体蛋白数量有限
【答案】A
【解析】
【分析】1、左图中横坐标是培养液中K+浓度,纵坐标是K+吸收速率,因此曲线ab段限制因素是培养液中K+浓度,且载体、能量均充足。bc段限制因素不再是培养液中K+浓度,限制因素可能是载体数量,也可能是能量供应,cd段形成的原因可能是由于细胞外界溶液浓度过高,细胞失水,细胞呼吸速率下降,影响了对K+的吸收。
2、右图中横坐标是培养液中氧气的相对含量,因此曲线ef段限制因素是能量,fg段限制因素可能是载体数量,也可能是培养液中K+浓度。
【详解】A、曲线ab段是随着营养液中K+浓度增加,K+吸收速率增加,限制性因素是K+浓度,但能量充足,而且细胞膜上K+载体数量未达到饱和,A正确;
B、曲线cd段的形成是由于培养液浓度过大,导致细胞失水,细胞代谢减弱,为主动运输提供的能量减少导致,B错误;
C、e点表明植物根系可以通过无氧呼吸为主动运输提供能量来吸收钾离子,C错误;
D、be段限制因素不再是培养液中K+浓度,限制因素可能是载体数量,也可能是能量供应;fg段限制因素可能是载体数量,也可能是培养液中K+浓度,D错误。
故选A。
第Ⅱ卷(解答题;每题10分,满40分)
21. 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X是______,Y是______。
(2)脂质中除I外,还包括______;若V存在于动物肝细胞中,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”)消耗更少的氧气。
(3)若图2为Ⅲ的部分结构,则⑤的中文名称是______。烟草的遗传信息储存在_____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。从氨基酸的角度考虑,V区不同的原因是______。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) ①. 葡萄糖 ②. 脱氧核苷酸##脱氧核糖核苷酸
(2) ①. 磷脂和固醇 ②. (肝)糖原 ③. V
(3) ①. 腺嘌呤核糖核苷酸 ②. Ⅱ ③. (4种)脱氧核苷酸
(4) ①. 氨基酸的种类、数量和排列顺序不同 ②. 18(n-4)+8(或18n-64)
【解析】
【分析】题图分析: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Q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代表葡萄糖,Ⅴ代表糖原。
【小问1详解】
细胞内有机物的共有元素是C、H、O,根据淀粉和纤维素可知,X表示葡萄糖,Ⅴ代表糖原,Ⅱ主要分布在细胞核,是遗传信息的携带者,可知,Ⅱ为DNA,Y为脱氧核糖核苷酸。
【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。由图1中的淀粉和纤维素,可知X代表葡萄糖,Ⅴ代表糖原。若Ⅴ存在于动物肝细胞中,且与淀粉功能相似,则Ⅴ是肝糖原。若相同质量的Ⅴ(糖原)和Ⅰ(脂肪)彻底氧化分解,Ⅴ中的氢原子数量少,所以氧化分解消耗的氧气更少,所释放的能量也少。
【小问3详解】
由小问1可知,Ⅱ主要分布在细胞核,为DNA;Ⅲ主要分布在细胞质,为RNA,则⑤的中文名称是腺嘌呤核糖核苷酸。烟草的遗传物质是DNA,烟草的遗传信息储存在Ⅱ中,其初步水解的产物是4种脱氧核糖核苷酸。
【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4个—S—S—键时脱去的H的个数为42=8个,因此相对分子质量减少了(n-4)×18+8=18n-64。
22. 图甲是某细胞的部分结构;图乙表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程;图丙是细胞膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图,①~④代表物质运输方式。据图回答下列问题。
(1)科学家分离各种细胞器的方法是______,分析图甲可知,含有DNA的细胞器有______(填序号),细胞质中还有以蛋白质纤维构成的、与细胞运动、物质运输及信息传递等生命活动密切相关的结构为______。
(2)图乙细胞中囊泡Y到达并与⑤融合,若囊泡Y内“货物”为水解酶,该物质合成场所为______,可推测结构⑤最可能是_____。
(3)精子和卵细胞结合形成受精卵,首先需要识别对方,该任务主要与图丙细胞膜上的______(填字母)相关,体现了细胞膜的功能是_____。
(4)乙醇分子能以图丙中_____(填序号)的方式进入细胞,若在细胞中注入某种呼吸抑制剂,方式______(填序号)将会受到较大影响。②③物质跨膜运输方式的共同点有______。(答出1点即可)
【答案】(1) ①. 差速离心法 ②. ②⑤ ③. 细胞骨架
(2) ①. 核糖体 ②. 溶酶体
(3) ①. c ②. (进行细胞间的)信息交流
(4) ①. ① ②. ④ ③. 需要载体;不需要消耗能量;由高浓度到低浓度
【解析】
【分析】图甲分析:①是细胞核,②是线粒体,③是核糖体,④是内质网,⑤是叶绿体,⑥是细胞质基质。
图乙分析:①是细胞核,②细胞质基质,③内质网,④高尔基体,⑤囊泡。
图丙分析:①物质运输不需要载体,不需要消耗能量,属于自由扩散。②③物质运输需要转运蛋白,不需要消耗能量,属于协助扩散;④物质运输需要载体和能量,属于主动运输。a是磷脂双分子层,b是蛋白质,c是多糖。
【小问1详解】
分离各种细胞器常用差速离心法;含有DNA的细胞器有②线粒体,含有DNA和RNA;⑤叶绿体,含有DNA和RNA。在细胞质基质中,细胞骨架是由蛋白质纤维构成的,与细胞的运动、物质运输及信息传递等生命活动密切相关。
【小问2详解】
水解酶的合成场所是核糖体,含有水解酶的结构⑤是溶酶体。
【小问3详解】
精子和卵细胞结合形成受精卵,需要识别对方主要与图丙细胞膜上的糖蛋白完成,c是多糖,所以与c有关,该过程体现了细胞膜的(进行细胞间的)信息交流的功能。
【小问4详解】
乙醇进出细胞的方式是①(①物质运输不需要载体,不需要消耗能量,属于自由扩散);④物质运输需要载体和能量(能量是由细胞呼吸提供的),属于主动运输,若在细胞中注入某种呼吸抑制剂,方式④将会受到较大影响。②③物质运输需要转运蛋白,不需要消耗能量,属于协助扩散。
23. 取藓类小叶分别浸入蒸馏水、一定浓度的蔗糖溶液和一定浓度的KNO3溶液中,图1是在蔗糖溶液中的观察结果,图2是原生质体(植物细胞除去细胞壁后的部分)的体积随时间的变化,请据图回答下列问题:
(1)图1的A中充满的是____,出现图中所示状态的原因是原生质层的____大于细胞壁的。
(2)图2的A、B、C三条曲线中,代表浸在一定浓度的KNO3溶液中的是____。在f时滴加清水,C曲线没有变化,其原因可能为____。
(3)图2的bc段外界溶液的浓度____(填“大于”“小于”或“等于”)细胞液的浓度。
(4)若利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞观察植物细胞的质壁分离和复原,观察的对象主要是细胞中____的大小,以及____的位置。H2O通过细胞膜的方式是____。
(5)藓类小叶的细胞膜的复杂程度主要与细胞膜上的____(填物质)的种类和数量有关。细胞膜上的通道蛋白只允许与自身通道的____相适配、大小和电荷相适宜的分子和离子通过。
【答案】(1) ①. 蔗糖溶液 ②. 伸缩性
(2) ①. B ②. 细胞因失水过多而死亡
(3)小于 (4) ①. 中央液泡 ②. 原生质层 ③. 自由扩散(简单扩散)、协助扩散(易化扩散)
(5) ①. 蛋白质 ②. 直径和形状
【解析】
【分析】1、植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离;
2、质壁分离复原的原理:当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,紧贴细胞壁,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原;
3、蔗糖分子不能进入细胞中,细胞在蔗糖溶液中,会发生渗透失水。尿素分子可以进入到细胞中,因此刚开始使细胞在尿素溶液中会发生渗透失水,但是随着尿素分子被细胞吸收,细胞液浓度升高后开始吸水。
【小问1详解】
图1的A为细胞质膜与细胞壁之间的间隙,充满的是蔗糖溶液;图1所示状态为质壁分离,出现质壁分离的原因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性;
【小问2详解】
将藓类小叶浸在一定浓度的KNO3溶液中,刚开始细胞会失水导致原生质体体积变小,后由于K+、NO3− 不断被细胞吸收,又使细胞液溶质的浓度增大,渗透压升高,细胞渗透吸水,原生质体体积变大,与曲线B相对应;在f时滴加清水,C曲线没有变化,可能是由于细胞过度失水而死亡。
【小问3详解】
bc段,细胞吸水,逐步发生质壁分离的复原,此时外界溶液的渗透压小于细胞液的渗透压;
【小问4详解】
若利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞为材料观察植物细胞的质壁分离和复原,观察的对象主要是细胞中的中央液泡的大小,以及原生质层的位置;H2O通过细胞膜的方式包括自由扩散和协助扩散;
【小问5详解】
细胞膜的复杂程度与细胞膜上的蛋白质的种类和数量有关。细胞膜上的通道蛋白只允许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子和离子通过。
24. 脂肪酸和甘油合成脂肪存储于脂滴(由磷脂包裹的脂肪颗粒)中。糖类代谢异常时,脂肪可分解为脂肪酸转移至线粒体为机体供能。为研究脂肪酸供能的转运路径,科研人员让小鼠成纤维细胞摄入红色荧光标记的外源脂肪酸后,分别置于细胞培养液和无机盐缓冲液中培养,用绿色荧光、蓝色荧光分别标记细胞的脂滴和线粒体,分析荧光重合程度,结果如图所示。
(1)用无机盐缓冲液培养的目的是使细胞处于营养匮乏状态,动员_______为细胞供能。
(2)据图分析,标记的脂肪酸能被细胞吸收并存储于脂滴中,依据是_______;在无机盐缓冲液培养的细胞中,脂肪酸的转运路径是由______(线粒体/脂滴)转运到_______(线粒体/脂滴)。
(3)实验结果发现,在一定时间内,无机盐缓冲液培养的细胞中脂滴的数量增加。推测脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关,理由是在营养匮乏时,溶酶体可______。欲为该推测提供实验证据,利用小鼠成纤维细胞、3-MA(一种自噬抑制剂)、无机盐缓冲液为材料设计实验,完善实验思路并写出支持推测的预期结果。
①实验思路:对照组的小鼠成纤维细胞置于_______中培养;实验组的小鼠成纤维细胞置于______中培养。一段时间后,观察并比较两组_______。
②预期结果:_______。
(4)在营养匮乏状态下,有些细胞的细胞质基质中会出现游离脂肪酸的过量堆积,导致脂毒性的发生。从脂肪酸转运路径的角度推测,细胞出现脂毒性的原因是______。(答出1点即可)
【答案】(1)脂肪 (2) ①. 红色荧光与绿色荧光重合程度高 ②. 脂滴 ③. 线粒体
(3) ①. 降解受损或功能退化的细胞结构释放脂肪酸 ②. 不含有3-MA的无机盐缓冲液 ③. 含有3-MA的无机盐缓冲液 ④. 细胞中脂滴的数量 ⑤. 实验组细胞中脂滴的数量少于对照组
(4)脂肪酸无法及时转运到脂滴(或脂肪酸无法及时转运到线粒体)
【解析】
【分析】脂质包括脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,脂肪是良好的储能物质、胆固醇是构成细胞膜的重要成分、在人体内还参与血液中脂质的运输,性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成,维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
【小问1详解】
在无机盐缓冲液中培养的目的是使细胞处于营养匮乏状态,此时细胞需要动员自身储存的物质来供能。因为糖类代谢异常时,脂肪可分解为脂肪酸供能,所以这里动员的是脂肪为细胞供能。
【小问2详解】
据图可推知,标记的脂肪酸能被细胞吸收并存储于脂滴中,依据是在0h时就有红绿荧光重合,这表明标记的脂肪酸能被细胞吸收并存储于脂滴中,因为绿色荧光标记脂滴,红色荧光标记外源脂肪酸,两者重合说明脂肪酸进入了脂滴。在无机盐缓冲液培养的细胞中,从图中可以看出红蓝荧光重合度随时间增加,红绿荧光重合度随时间降低,所以脂肪酸的转运路径是从脂滴转运到线粒体。
【小问3详解】
溶酶体参与细胞自噬,可分解细胞内的受损或功能退化的细胞结构,若脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关,那么在无机盐缓冲液培养下,营养匮乏时,细胞自噬过程中溶酶体分解细胞内受损或功能退化的细胞结构产生脂肪酸,从而使脂滴数量增加。欲为该推测提供实验证据,利用小鼠成纤维细胞和3-MA(一种自噬抑制剂)为材料设计实验,实验的自变量是是否添加3-MA,因变量是细胞中脂滴的数量。
①实验思路:对照组的小鼠成纤维细胞置于不含有3-MA的无机盐缓冲液中培养,实验组的小鼠成纤维细胞置于含有3-MA的无机盐缓冲液中培养。一段时间后,观察并比较两组脂滴的数量。
②预期结果:实验组细胞中脂滴的数量少于对照组。因为如果脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关,那么抑制自噬后,脂滴数量就不会增加或者增加很少。
【小问4详解】
从脂肪酸转运路径的角度推测,细胞出现脂毒性的原因可能是脂肪酸无法及时转运到脂滴(或脂肪酸无法及时转运到线粒体),导致细胞质基质中游离脂肪酸不能及时被转运到线粒体供能而过量堆积,从而发生脂毒性。
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