精品解析:广东省实验中学2024-2025学年高三上学期10月月考生物试题
2024-12-25
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内容正文:
广东实验中学2025届高三十月阶段考试
生物学
本试卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卷上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案;不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卷各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁,考试结束后,将答题卷收回。
第一部分 选择题(共40分)
单选题。第1-12小题,每小题2分;第13-16小题,每小题4分。
1. “驴打滚”是北京著名甜口小吃,刚出炉的“驴打滚”热气腾腾,外层粘满豆面,呈金黄色;里面的豆沙馅甜,入口绵软,别具风味。下列叙述错误的是( )
A. 驴打滚中的糖类、脂肪、蛋白质等有机物都含有C、H、O、N四种元素
B. 驴打滚中的黄豆面含有的脂肪氧化分解时,比等质量糖类释放的能量多
C. 驴打滚中的豆沙馅中的蛋白质发生了变性,结构发生改变,但仍能和双缩脲试剂反应
D. 驴打滚中的淀粉被人体消化、吸收后,可以在体内以糖原形式储存或转化为脂肪储存
2. 溶酶体几乎存在于所有的动物细胞内,内部存在许多酸性水解酶。已知溶酶体内的pH约为5,细胞质基质中的pH约为7。糖原累积病(glycogen storage disease,GSD)是一种遗传疾病,发病原因是肝细胞和肌细胞的溶酶体缺乏分解糖原的酸性葡萄糖苷酶,使得溶酶体吞噬的糖原无法降解,大量堆积在溶酶体内,最终导致溶酶体破裂。下列关于溶酶体的叙述中,正确的是( )
A. 推测溶酶体膜上的通道蛋白水解ATP供能,将氢离子运输进入内部,形成pH差别
B. 溶酶体破裂后,大量的酸性水解酶释放到细胞质中,不会影响细胞的正常生命活动
C. 吞噬细胞消化吞噬的病原体的过程,与细胞中的溶酶体密切相关
D. 溶酶体膜是单层膜结构,其上面的蛋白质、糖类和脂质的种类与细胞膜相同
3. 研究细胞结构的过程中,通常会用到差速离心法。已知某植物细胞内各结构的分离顺序如下图所示,则下列说法错误的是( )
A. 差速离心法依据的原理是各种细胞器的密度不同,在此过程中离心速率不断提高
B. 细胞内的DNA主要存在于P1中
C. S4中的结构可以参与细胞内蛋白质的合成
D. 与光合作用有关的酶主要存在于P2与S1中
4. 某同学利用洋葱某成熟组织进行质壁分离和复原实验。向载玻片中央滴加一滴某溶液后,用镊子撕取洋葱组织并制成临时装片。滴加0.5g/mL的蔗糖溶液,可明显观察到无色液泡逐渐变小的过程。改滴清水后,可观察到无色液泡逐渐变大而外界红色区域逐渐变小。下列相关叙述正确的是( )
A. 某溶液可能是红色染料,撕取的可能是洋葱鳞片叶内表皮
B. 滴加0.5g/mL的蔗糖溶液后,装片中所有细胞的液泡同步变小
C. 滴清水后装片中的细胞体积持续增大
D. 若改成根尖分生区细胞为材料,质壁分离现象更明显
5. 胃酸过多是一种常见的胃病,这与胃壁细胞上的质子泵往胃腔中转运过多的H⁺有关,兰索拉唑可用来治疗该病。以下是生物膜上常见的两种质子泵①②图。下列有关说法错误的是( )
A. ①②两种质子泵跨膜运输H⁺的方式是不同的
B. 结构①和②具有物质转运和催化双重功能
C. ①②在催化过程中作用的底物相同
D. 兰索拉唑可能通过抑制质子泵的功能来治疗胃酸过多
6. 切洋葱时总会让人泪流满面,是因为洋葱细胞受损时会把细胞液中的蒜氨酸酶释放出来,催化细胞产生氨气等一系列挥发性物质。下列防流泪的措施中,没有利用影响酶活性因素的知识的是( )
A. 把刀放冰箱中冷冻一段时间 B. 用开水烫一下洋葱
C. 把洋葱放在冰箱里冷藏一段时间 D. 把洋葱放在水中切
7. 研究证实ATP既是“能量通货”,也可作为一种信号分子,其作为信号分子的作用机理如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 图中神经细胞释放ATP的过程需要相关蛋白质参与并且耗能
B. ATP作为信号分子发挥作用的过程能体现细胞间的信息交流
C. 靶细胞膜上存在ATP的受体能成为ATP作为信号分子的证据
D. 细胞间隙中的ATP在有关酶作用下脱去磷酸基团生成腺嘌呤
8. 实验小组将某绿色植物置于密闭、透明的容器中,在T1时刻前后,分别给予X1和X2的不同光照强度,容器内CO2浓度的变化情况如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 该植物在实验期间无有机物积累
B. T1时刻后短期内叶绿体中C3减少
C. C~D段不再下降是受到光照强度的限制
D. A~B段叶肉细胞的光合速率一定小于呼吸速率
9. 叶绿体是一种动态的细胞器,随着光照强度的变化,其位置和分布会发生改变,该过程称为叶绿体定位。CHUP1蛋白能与叶绿体移动有关的肌动蛋白(构成细胞骨架中微丝蛋白的重要成分)相结合,用野生型拟南芥和CHUP1蛋白缺失型拟南芥进行实验,叶绿体的分布情况如图。下列叙述错误的是( )
A. 若破坏细胞微丝蛋白后叶绿体定位异常,可推测叶绿体定位需要借助细胞骨架进行
B. 对同一叶片不同部位设置强光照射和遮光处理,根据现象来判断是否发生叶绿体定位
C. 在强光照射下,叶绿体定位的意义在于叶肉细胞能充分地吸收光能,更多制造有机物
D. 实验表明,CHUP1蛋白和光强在叶绿体与肌动蛋白结合及其移动定位中起重要作用
10. 低氧胁迫会降低农作物的产量,洪水和灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足,造成低氧胁迫。某研究小组利用水培技术探究了低氧条件对两个油菜品种(A、B)根部细胞呼吸的影响。下图表示实验第6天根部细胞中相关物质的含量(呼吸底物是葡萄糖)。下列相关叙述错误的是( )
A. 正常通气条件下,油菜根部细胞呼吸产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体基质
B. 低氧胁迫条件下,A、B品种油菜根部细胞的无氧呼吸增强
C. 丙酮酸含量高低可以反映有氧呼吸强度,从图中可知正常通气更利于储存油菜
D. 在低氧胁迫下,A 品种相比于B品种可能更容易发生烂根现象
11. 在高原缺氧环境中雄性动物的生育力明显下降。科研人员发现,缺氧环境下小鼠精细胞的Caspase-3基因被激活,细胞凋亡因子Bcl-2的表达水平降低、Bax的表达水平升高,引发细胞启动氧化应激反应,产生大量过氧化物,凋亡细胞数量明显增多。下列叙述错误的是( )
A. 氧化应激反应容易产生自由基,损伤DNA分子的结构
B. 自由基攻击蛋白质使蛋白质活性降低,引起细胞衰老
C. 高原动物的生育力低可能与精细胞数量减少和活力降低有关
D. Caspase-3、Bcl-2和Bax基因都能促进小鼠精细胞凋亡
12. 在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。通过在高倍显微镜下观察细胞内染色体的存在状态,可判断细胞所在细胞周期中的时期。下列叙述错误的是( )
A. 制作装片的一般流程是解离→漂洗→染色→制片
B. 观察各时期染色体的形态时,需用甲紫溶液染色
C. 高倍显微镜观察时,分裂中期的细胞是最佳观察对象
D. 染色体呈细长盘曲的丝状时即判断该时期为末期
13. 下图是细胞内三类生物大分子的组成及功能图示。下列相关叙述错误的是( )
A. X元素为N,Y元素为P
B. 植物细胞中的E既可以作为结构分子,也可以作为能源物质
C. 在一个细胞中M、N可能都存在,而在一个病毒中只存在M、N其中的一种
D. 生物大分子D、E和F在核糖体、叶绿体和线粒体中均有分布
14. 酪氨酸激酶是参与细胞的信号转导的一类重要物质,在细胞生长和增殖过程中起着重要作用。而慢性粒细胞白血病(CML)的发生是由于造血干细胞发生染色体易位,产生了超活化状态的酪氨酸激酶(Ber-Abl),从而诱导产生过量的白细胞。Gleevec能选择性地抑制CML患者的Bcr-Abl活性(作用机理如图)。请分析下列选项错误的是( )
A. Gleevec通过与ATP抢夺结合位点来阻遏信号蛋白的磷酸化,从而实现治疗作用
B. 若Bcr-Abl基因发生了新的突变,导致Bcr-Abl结构发生改变,Gleevec将可能失效
C. 超活化的酪氨酸激酶与ATP及Gleevec均可结合,这说明该酶比较特殊,不具有专一性
D. 正常的酪氨酸激酶参与细胞增殖的信号调控,在机体生长发育过程中发挥着重要的作用
15. 光饱和点为光合速率达到最大时所需的最小光照强度。科研人员研究了镉胁迫下硅对烟草光合作用的影响,部分实验结果如表所示。下列相关叙述正确的是( )
处理
实际光合速率
()
光饱和点
()
气孔导度
()
胞间CO2浓度
()
总叶绿素含量
()
对照组
20.57
1200
1072
260
1.35
镉处理组
5.4
900
168
300
0.56
镉+硅处理组
9.33
1050
190
268
0.9
A. 镉+硅处理组总叶绿素含量高于镉处理组,原因是硅可用于叶绿素的合成
B. 光照强度为时,镉处理组CO2的吸收速率为
C. 对照组与镉+硅处理组相比,胞间CO2浓度基本一致,说明二者的净光合速率相等
D. 镉胁迫条件下使用硅处理,气孔因素并不是使烟草植株光合作用改善的主要因素
16. 为了探究某种化合物对细胞生命历程的影响,科学家将该化合物注入细胞质基质后,提取细胞内的DNA进行电泳,结果如图。其中,1-5组分别为注入该化合物后0、1、2、3、4h后的电泳条带;6为空白对照条带;7为标准DNA条带。下列相关叙述正确的是( )
A. DNA片段的迁移速率与所带电荷有关,与其大小无关
B. 该化合物在细胞中可以促进DNA的自我复制
C. 注入4h后,该化合物的作用效果最强
D. 该化合物在细胞中可能诱发细胞死亡
第二部分 非选择题(60分)
17. 生物界存在各种各样的生命形式。图1、2、3、4分别展现了病毒、支原体、细菌和酵母的模式图,其中数字标记的是各种细胞结构。结合你学过的知识,回答下列问题:
(1)属于原核生物的有_____(填生物名称);原核生物与真核生物的根本结构区别在于,真核生物有________,而原核生物没有。
(2)图中具有双层膜的结构有[____](填序号)。
(3)图中的结构⑥是____,它与[____](填序号)的形成有关;上述细胞器的形成过程还需要结构⑦的参与,它的主要功能是__________。
(4)图中的酵母正在进行出芽生殖(一种细胞分裂的方式),有一些蛋白质纤维正在将新产生的芽基与母细胞进行分离,推测这些纤维属于___________(填细胞结构名称)。在动物细胞和低等植物中,还有一个细胞器与细胞分裂有关,但没有在图中画出,它是________(填名称)。
(5)青霉素的主要作用是抑制细菌细胞壁的重要成分——肽聚糖的合成,从而使得细菌的细胞壁无法正常形成,起到抑菌的作用。但对支原体和酵母使用青霉素,却发现并没有明显的抑制作用,请从细胞结构角度对此现象给出解释:_________。
(6)研究发现,支原体的细胞膜较厚,且细胞膜中胆固醇含量较多,约占36%,对保持支原体细胞膜的完整性具有一定作用。根据此信息,请你提供一种治疗支原体感染的思路:_______。
18. 藜麦是一种耐盐植物,具有非常强的抗逆性和较高的营养品质。
(1)盐胁迫下植物需要通过在细胞内积累多种渗透调节分子,维持渗透压。渗透调节分子的增加主要有两种方式,一种是体内合成有机渗透调节物质(如脯氨酸),另一种是积累无机离子。有机渗透调节物质的体内合成需要消耗____________(物质),会造成产量降低。因此大多数盐生植物通过把多余的Na+和Cl﹣积累在茎细胞的___________(细胞器)内保持细胞吸水状态。
(2)进一步探究藜麦耐盐机制,发现参与藜麦Na+和K+平衡的关键转运载体和通道如图所示:
KOR: K+通道;SOS1:细胞膜Na+/H+转运载体;NSCC:Na+通道;NHX:液泡膜Na+/H+转运载体
①KOR、SOS1、NSCC、NHX为位于不同膜上的离子通道或转运载体,其化学本质是________。KOR以__________的运输方式转运K+离开根部表皮细胞,该运输方式的主要影响因素有________________。(答2点)
②研究发现,根部表皮细胞的液泡是酸性的,细胞质基质是中性的,请结合上图简述藜麦的耐盐机制:在高盐(Na+)胁迫下,当盐(Na+)浸入到根周围的环境时,____________,因此能够在高盐的环境中能够生存。
③研究还发现,盐胁迫下,藜麦所有叶片的气孔密度都减少,意义是______________,使植株能够在高盐的环境中能够生存。
(3)请根据藜麦的特点,说出藜麦可能的应用价值___________。(答出1点)
19. 普鲁士蓝纳米酶(简称纳米酶)具有催化H2O2分解的能力,科学家利用该酶进行了一系列实验以研究其特性。
(1)实验发现,相比FeCl3溶液,少量的纳米酶就能够催化H2O2在短时间内大量分解,这说明酶具有_____的特点,原因是它具有_____________的作用原理。
(2)为探究纳米酶在不同pH值下的活性,科学家测定溶液中的溶氧量,得到如图1所示结果(△DO表示加入H2O25min后的溶氧量变化),可知纳米酶作用的适宜pH________(填“偏酸性”或“偏中性”或“偏碱性”)。
(3)为监测常用的一种除草剂草甘膦(GLY)对纳米酶的影响,科学家以添加草甘膦的△DO[△DO(GLY)]与不添加草甘膦的△DO[△DO(0)]的比值(y)为纵坐标,GLY浓度(x)为横坐标,绘制标准曲线如图2,说明草甘膦对纳米酶活性具有___________(“促进”或“抑制”)作用。该监测体系也可用于草甘膦浓度的定量检测,使用该监测体系测得某土壤样品△DO比值(y)为0.2,则该土壤样品的草甘膦浓度约为_______μmol/L。
(4)科学家为研究Cu2+对纳米酶活性的影响,进行实验,结果见图3,请完善实验设计:
①A组:测定适宜(一定)浓度的Cu2⁺与30%H2O2反应5min后的△DO值;
②B组:测定不同浓度纳米酶与______________________反应5min后的△DO值;
③C组:测定_______________与30%H2O2反应5min后的△DO值。
实验结果表明,_____________。
20. 光合作用暗反应又称碳同化,科学家通过研究其中的碳转移途径进一步提高植物固碳能力。图1是水稻光合作用暗反应示意图,Rubisco(RuBP羧化酶)在卡尔文循环中发挥作用;图2是玉米光合作用暗反应示意图,PEP羧化酶对CO2的亲和力比Rubisco高很多倍,其催化CO2固定生成C4,C4转运到维管束鞘细胞后进行卡尔文循环。请回答下列问题:
(1)据图1分析,水稻细胞中CO2被固定后的最初产物是_______________,该产物的进一步被还原需要消耗________________。
(2)据图2分析,玉米细胞中固定CO2的受体依次为___________________和C5(RUBP);玉米维管束鞘细胞的叶绿体中,只能进行暗反应而不能进行光反应,从细胞结构角度分析,最可能的原因是_____________。
(3)农业生产中发现,高温环境下玉米的生长更有优势。当高温导致气孔一定程度关闭时,玉米光合速率下降幅度远低于水稻,从光合作用角度分析,原因是 _____;如想应用以上分析提高水稻的光合速率,请依据所学的生物技术与工程知识,提出你的设计思路:_________。
(4)为研究高温胁迫对植物的影响,科学家以某耐热型夏玉米品种为材料,设置大田常温组(CK)和高温处理组(HT),研究40℃高温胁迫下该品种玉米的光合特性与籽粒产量,结果如表。
组别
叶绿素含量(mg/g)
胞间二氧化碳(μmol/mol)
净光合速率 [μmol/(m2•s)]
叶面积(m2)
结实率(%)
百粒重(g)
CK
26
158
21.3
0.21
80
24.1
HT
37
102
27.9
0.52
26
33.7
①根据表中数据分析,HT组玉米百粒重增加的原因有________________________________。
②研究表明HT组玉米株高明显增大,科研人员猜测可能与该组植株体内G激素含量升高有关。若在原实验中添加一组实验验证此猜测,该实验组可设置为 ______。
21. 细胞周期按时间顺序可分为四个时期:G1、S、G2和M期,如图所示,各时期所发生的主要生理变化及部分调控因子如表。请回答下列问题:
时期
主要生理变化
部分调控因子
G1
为遗传物质DNA的合成作准备
CDK4、CDK2(G1/S 转换)
S
DNA合成
CDK2
G2
主要完成蛋白质的合成,为进入分裂期作准备
CDK1(G2/M 转换)
M
核膜消失,染色体等发生变化
CDK1
G0
静息状态,细胞不生长,也不分化
(1)DNA聚合酶作用于细胞周期的_____期(填字母),纺锤体形成于_____期(填字母)。调控因子_________的表达量增多,促进细胞周期从G1期向S期过渡。
(2)G1期如果缺少某些必需的营养成分(如必需氨基酸),细胞会终止其G1期的进程,进入____期(填字母),一旦补充了所缺少的成分后,细胞将回到G1期,这种调节的意义是可以避免____________。
(3)胸苷(TdR)双阻断法可使细胞周期同步化,若G1、S、G2、M期依次为10h、7h、3h、1h,经一次阻断,S期细胞立刻被抑制,其余细胞最终停留在G1/S交界处;洗去TdR可恢复正常的细胞周期,若要是所有细胞均停留在G1/S交界处,第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后__________h到_________h进行。
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广东实验中学2025届高三十月阶段考试
生物学
本试卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卷上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案;不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卷各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁,考试结束后,将答题卷收回。
第一部分 选择题(共40分)
单选题。第1-12小题,每小题2分;第13-16小题,每小题4分。
1. “驴打滚”是北京著名甜口小吃,刚出炉的“驴打滚”热气腾腾,外层粘满豆面,呈金黄色;里面的豆沙馅甜,入口绵软,别具风味。下列叙述错误的是( )
A. 驴打滚中的糖类、脂肪、蛋白质等有机物都含有C、H、O、N四种元素
B. 驴打滚中的黄豆面含有的脂肪氧化分解时,比等质量糖类释放的能量多
C. 驴打滚中的豆沙馅中的蛋白质发生了变性,结构发生改变,但仍能和双缩脲试剂反应
D. 驴打滚中的淀粉被人体消化、吸收后,可以在体内以糖原形式储存或转化为脂肪储存
【答案】A
【解析】
【分析】糖类是主要的能源物质,由C、H、O三种元素组成,分为单糖、二糖和多糖,常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。植物细胞中常见的二糖是蔗糖和麦芽糖,动物细胞中常见的二糖是乳糖,植物细胞中常见的多糖是纤维素和淀粉,动物细胞中常见的多糖是糖原,淀粉是植物细胞中的储能物质,糖原是动物细胞中的储能物质,构成多糖的基本单位是葡萄糖。
【详解】A、糖类、脂肪中不含N元素 ,A错误;
B、糖类与脂肪相比,脂肪中的C、H元素含量多而O含量少,相同质量的脂肪与糖类相比,脂肪氧化分解过程中消耗的氧气多,产生的能量多,所以驴打滚中的黄豆面含有的脂肪氧化分解时,比等质量糖类释放的能量多 ,B正确;
C、变性后的蛋白质中仍然含有肽键,肽键可与双缩脲试剂发生反应呈紫色,所以驴打滚中的豆沙馅中的蛋白质发生了变性,结构发生改变,但仍能和双缩脲试剂反应 ,C正确;
D、人类摄食的淀粉消化后以葡萄糖形式被吸收,在一定条件下,人体细胞中多余的葡萄糖会合成糖原储存,多余的糖类还可以转化为脂肪储存,D正确。
故选A。
2. 溶酶体几乎存在于所有的动物细胞内,内部存在许多酸性水解酶。已知溶酶体内的pH约为5,细胞质基质中的pH约为7。糖原累积病(glycogen storage disease,GSD)是一种遗传疾病,发病原因是肝细胞和肌细胞的溶酶体缺乏分解糖原的酸性葡萄糖苷酶,使得溶酶体吞噬的糖原无法降解,大量堆积在溶酶体内,最终导致溶酶体破裂。下列关于溶酶体的叙述中,正确的是( )
A. 推测溶酶体膜上的通道蛋白水解ATP供能,将氢离子运输进入内部,形成pH差别
B. 溶酶体破裂后,大量的酸性水解酶释放到细胞质中,不会影响细胞的正常生命活动
C. 吞噬细胞消化吞噬的病原体的过程,与细胞中的溶酶体密切相关
D. 溶酶体膜是单层膜结构,其上面的蛋白质、糖类和脂质的种类与细胞膜相同
【答案】C
【解析】
【分析】溶酶体中含有多种水解酶(水解酶的本质是蛋白质),能够分解很多物质以及衰老、损伤的细胞器,清除侵入细胞的病毒或病菌,被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化车间”。
【详解】A、溶酶体膜上的运输氢离子的属于载体蛋白,而非通道蛋白,并且是通过主动运输将氢离子运输进入溶酶体内部,主动运输需要载体蛋白并且消耗 ATP,A错误;
B、溶酶体内部存在许多酸性水解酶,溶酶体破裂后,大量的酸性水解酶释放到细胞质中,由于细胞质基质的 pH 约为 7,而溶酶体中的酶适宜 pH 约为 5,环境 pH 改变会影响酶的活性,这些酶会影响细胞的正常生命活动,B错误;
C、吞噬细胞消化吞噬的病原体的过程,需要溶酶体中的水解酶对病原体进行分解消化,与细胞中的溶酶体密切相关,C正确;
D、溶酶体膜是单层膜结构,其功能与细胞膜不同,所以膜上的蛋白质、糖类和脂质的种类与细胞膜不完全相同,D错误。
故选C。
3. 研究细胞结构的过程中,通常会用到差速离心法。已知某植物细胞内各结构的分离顺序如下图所示,则下列说法错误的是( )
A. 差速离心法依据的原理是各种细胞器的密度不同,在此过程中离心速率不断提高
B. 细胞内的DNA主要存在于P1中
C. S4中的结构可以参与细胞内蛋白质的合成
D. 与光合作用有关的酶主要存在于P2与S1中
【答案】C
【解析】
【分析】根据题干信息和图形分析,图示为利用差速离心法获得不同细胞器的过程,其中P1中有细胞壁、核物质沉淀,因此细胞核存在于P1。
【详解】A、由于不同细胞器的密度不同,采用差速离心法可以将不同的细胞器沉淀分离,在此过程中离心速率不断提高,A正确;
B、细胞中的DNA主要存在于细胞核中,因此主要存在于P1,B正确;
C、核糖体是蛋白质合成的场所,存在于P4中,C错误;
D、叶绿体存在于P2与S1中,因此与光合作用有关的酶主要存在于P2与S1中,D正确。
故选C。
4. 某同学利用洋葱某成熟组织进行质壁分离和复原实验。向载玻片中央滴加一滴某溶液后,用镊子撕取洋葱组织并制成临时装片。滴加0.5g/mL的蔗糖溶液,可明显观察到无色液泡逐渐变小的过程。改滴清水后,可观察到无色液泡逐渐变大而外界红色区域逐渐变小。下列相关叙述正确的是( )
A. 某溶液可能是红色染料,撕取的可能是洋葱鳞片叶内表皮
B. 滴加0.5g/mL的蔗糖溶液后,装片中所有细胞的液泡同步变小
C. 滴清水后装片中的细胞体积持续增大
D. 若改成根尖分生区细胞为材料,质壁分离现象更明显
【答案】A
【解析】
【分析】1、常用紫色洋葱鳞片叶作实验材料,其成熟的外表皮细胞的液泡非常大,呈紫色。
2、成熟的植物细胞中的液体环境主要指的是液泡里的细胞液,细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层,它相当于一层半透膜。
3、质壁分离产生的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,外因是外界溶液浓度大于细胞液浓度。
【详解】A、观察到无色液泡逐渐变小,改滴清水后,可观察到无色液泡逐渐变大而外界红色区域逐渐变小,据此可判断,某溶液可能是红色染料,撕取的可能是洋葱鳞片叶的内表皮,A正确;
B、同一组织不同细胞的细胞液浓度存在差异,滴加0.5g/mL的蔗糖溶液后装片中的细胞并不一定同时发生质壁分离现象,B错误;
C、受细胞壁限制,滴清水后装片中的细胞体积不会持续增大,C错误;
D、根尖分生区细胞没有大液泡,不能观察到明显的质壁分离现象,D错误。
故选A。
5. 胃酸过多是一种常见的胃病,这与胃壁细胞上的质子泵往胃腔中转运过多的H⁺有关,兰索拉唑可用来治疗该病。以下是生物膜上常见的两种质子泵①②图。下列有关说法错误的是( )
A. ①②两种质子泵跨膜运输H⁺的方式是不同的
B. 结构①和②具有物质转运和催化双重功能
C. ①②在催化过程中作用的底物相同
D. 兰索拉唑可能通过抑制质子泵的功能来治疗胃酸过多
【答案】C
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从高浓度到低浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【详解】A、据图可知,①②两种质子泵跨膜运输H⁺分别是生成ATP的协助扩散和消耗ATP的主动运输,方式是不同的,A正确;
B、结构①和②具有转运H+的转运功能,也具有催化ATP合成或水解的催化功能,B正确;
C、酶可通过与底物的特异性结合发挥作用,①②催化的过程不同,故在催化过程中作用的底物不同,C错误;
D、分析题意,胃酸过多是一种常见的胃病,这与胃壁细胞上的质子泵往胃腔中转运过多的H⁺有关,兰索拉唑可能通过抑制质子泵的功能抑制胃腔中H+的运输,从而治疗胃酸过多,D正确。
故选C。
6. 切洋葱时总会让人泪流满面,是因为洋葱细胞受损时会把细胞液中的蒜氨酸酶释放出来,催化细胞产生氨气等一系列挥发性物质。下列防流泪的措施中,没有利用影响酶活性因素的知识的是( )
A. 把刀放冰箱中冷冻一段时间 B. 用开水烫一下洋葱
C. 把洋葱放在冰箱里冷藏一段时间 D. 把洋葱放在水中切
【答案】D
【解析】
【分析】低温会降低酶的活性,不会使酶变性失活,但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【详解】A、把刀放冰箱中冷冻一段时间,切洋葱过程中使酶活性降低,产生的挥发性物质减少,A正确;
B、用开水烫一下洋葱,使酶失活,产生的挥发性物质减少,B正确;
C、把洋葱放在冰箱里冷藏一段时间,使酶活性降低,产生的挥发性物质减少,C正确;
D、将洋葱放在水中切,产生的挥发性物质会溶于水,但不是利用影响酶活性的因素,D错误。
故选D。
7. 研究证实ATP既是“能量通货”,也可作为一种信号分子,其作为信号分子的作用机理如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 图中神经细胞释放ATP的过程需要相关蛋白质参与并且耗能
B. ATP作为信号分子发挥作用的过程能体现细胞间的信息交流
C. 靶细胞膜上存在ATP的受体能成为ATP作为信号分子的证据
D. 细胞间隙中的ATP在有关酶作用下脱去磷酸基团生成腺嘌呤
【答案】D
【解析】
【分析】由题干和图可知,接受ATP信号的细胞膜上存在着P2X、P2Y和PI受体,而ATP与P2X和P2Y 受体特异性结合,说明ATP可以在神经细胞之间传递信息。
【详解】A、据图可知,神经细胞释放ATP的方式为胞吐,胞吐过程需要消耗能量,需要相关蛋白质参与,A正确;
B、ATP作为信号分子与P2X和P2Y 受体特异性结合,调节细胞的生命活动,可见ATP发挥作用的过程能体现细胞间的信息交流,B正确;
C、信息分子需要与相应的受体特异性结合才能完成信息交流过程,故靶细胞膜上存在ATP的受体能成为ATP作为信号分子的证据,C正确;
D、细胞间隙中的ATP在有关酶作用下脱去三个磷酸基团生成的物质为腺苷,由腺嘌呤和核糖组成,D错误。
故选D。
8. 实验小组将某绿色植物置于密闭、透明的容器中,在T1时刻前后,分别给予X1和X2的不同光照强度,容器内CO2浓度的变化情况如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 该植物在实验期间无有机物积累
B. T1时刻后短期内叶绿体中C3减少
C. C~D段不再下降是受到光照强度的限制
D. A~B段叶肉细胞的光合速率一定小于呼吸速率
【答案】B
【解析】
【分析】容器内CO2减少,说明植物的光合速率大于呼吸速率,容器内CO2增加,说明植物的光合速率小于呼吸速率。
【详解】A、根据图示可知,实验结束后,容器内的CO2浓度比初始时小,说明该过程植物吸收了CO2,积累了有机物,A错误;
B、T1时刻后由X1→X2,光照强度增加,光反应产生的ATP和NADPH增加,还原的C3化合物增加,短时间内C3的合成速率不变,故短时间内C3减少,B正确;
C、C~D段不再下降是受到除光照强度之外的其他因素的限制,主要是二氧化碳浓度,C错误;
D、A~B段整个植物的光合速率一定小于呼吸速率,但叶肉细胞的光合速率不一定小于呼吸速率,D错误。
故选B。
9. 叶绿体是一种动态的细胞器,随着光照强度的变化,其位置和分布会发生改变,该过程称为叶绿体定位。CHUP1蛋白能与叶绿体移动有关的肌动蛋白(构成细胞骨架中微丝蛋白的重要成分)相结合,用野生型拟南芥和CHUP1蛋白缺失型拟南芥进行实验,叶绿体的分布情况如图。下列叙述错误的是( )
A. 若破坏细胞微丝蛋白后叶绿体定位异常,可推测叶绿体定位需要借助细胞骨架进行
B. 对同一叶片不同部位设置强光照射和遮光处理,根据现象来判断是否发生叶绿体定位
C. 在强光照射下,叶绿体定位的意义在于叶肉细胞能充分地吸收光能,更多制造有机物
D. 实验表明,CHUP1蛋白和光强在叶绿体与肌动蛋白结合及其移动定位中起重要作用
【答案】C
【解析】
【分析】叶绿体是光合作用的主要细胞器,由图可知,正常叶肉细胞中叶绿体能随光照强度移动,而CHUP1蛋白缺失型叶肉细胞中的叶绿体不能随光照强度移动。
【详解】A、细胞骨架与细胞运动、分类、分化以及物质的运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,处理破坏细胞内的微丝蛋白(细胞骨架成分)后,叶绿体定位异常,可推测叶绿体定位需要借助细胞骨架进行,A正确;
B、叶绿体会随着光照强度的变化,其位置和分布会发生改变,所以对同一叶片不同部位设置强光照射和遮光处理,可根据现象来判断是否发生叶绿体定位,B正确;
C、据左图可知,弱光条件下,叶绿体会汇集到细胞顶面,能最大限度的吸收光能,保证高效率的光合作用,而强光条件下,叶绿体移动到细胞两侧,以避免强光的伤害,C错误;
D、由于CHUP1蛋白缺失型拟南芥的叶绿体分布和野生型不同,所以CHUP1蛋白和光强在叶绿体与肌动蛋白结合及其移动定位中起重要作用,D正确。
故选C。
10. 低氧胁迫会降低农作物的产量,洪水和灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足,造成低氧胁迫。某研究小组利用水培技术探究了低氧条件对两个油菜品种(A、B)根部细胞呼吸的影响。下图表示实验第6天根部细胞中相关物质的含量(呼吸底物是葡萄糖)。下列相关叙述错误的是( )
A. 正常通气条件下,油菜根部细胞呼吸产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体基质
B. 低氧胁迫条件下,A、B品种油菜根部细胞的无氧呼吸增强
C. 丙酮酸含量高低可以反映有氧呼吸强度,从图中可知正常通气更利于储存油菜
D. 在低氧胁迫下,A 品种相比于B品种可能更容易发生烂根现象
【答案】C
【解析】
【分析】有氧呼吸的过程:第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖在酶的催化作用下生成丙酮酸和少量的[H],释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水发生反应,被彻底分解成CO2和[H],释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜上,[H]和氧气反应生成水,并释放大量能量。无氧呼吸过程:全过程发生在细胞质基质中,第一阶段和有氧呼吸相同,第二阶段丙酮酸被还原生成乳酸或酒精和CO2。
【详解】A、正常通气条件下,油菜根部细胞有乙醇产生,产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体基质,A正确;
B、低氧胁迫条件下,由于缺少氧气,所以根部细胞无氧呼吸增强,B正确;
C、有氧呼吸与无氧呼吸第一阶段相同,都会产生丙酮酸,且第二阶段都会消耗丙酮酸,所以丙酮酸含量不能代表有氧呼吸强度,储存油菜应适当低氧,C错误;
D、在低氧胁迫下,A品种乙醇增加更多,可能更容易发生烂根现象,D正确。
故选C。
11. 在高原缺氧环境中雄性动物的生育力明显下降。科研人员发现,缺氧环境下小鼠精细胞的Caspase-3基因被激活,细胞凋亡因子Bcl-2的表达水平降低、Bax的表达水平升高,引发细胞启动氧化应激反应,产生大量过氧化物,凋亡细胞数量明显增多。下列叙述错误的是( )
A. 氧化应激反应容易产生自由基,损伤DNA分子的结构
B. 自由基攻击蛋白质使蛋白质活性降低,引起细胞衰老
C. 高原动物的生育力低可能与精细胞数量减少和活力降低有关
D. Caspase-3、Bcl-2和Bax基因都能促进小鼠精细胞凋亡
【答案】D
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、由题意“细胞启动氧化应激反应,产生大量过氧化物”可知,氧化应激反应容易产生自由基,自由基还会攻击DNA,损伤DNA分子结构,A正确;
B、自由基产生后,即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,如攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞衰老,B正确;
C、由题意知,缺氧环境下小鼠精细胞中自由基多,蛋白质活性弱,且凋亡细胞数量明显增多,所以高原动物的生育力低可能与精细胞数量减少和活力降低有关,C正确;
D、根据题干信息,缺氧环境下小鼠精细胞的Caspase-3基因被激活,细胞凋亡因子Bcl-2的表达水平降低、Bax的表达水平升高,凋亡细胞数量明显增多,说明Caspase-3基因和Bax基因可能促进细胞凋亡,Bcl-2基因可能抑制细胞凋亡,D错误。
故选D。
12. 在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。通过在高倍显微镜下观察细胞内染色体的存在状态,可判断细胞所在细胞周期中的时期。下列叙述错误的是( )
A. 制作装片的一般流程是解离→漂洗→染色→制片
B. 观察各时期染色体的形态时,需用甲紫溶液染色
C. 高倍显微镜观察时,分裂中期的细胞是最佳观察对象
D. 染色体呈细长盘曲的丝状时即判断该时期为末期
【答案】D
【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)。
【详解】A、制作洋葱根尖临时装片的制作流程是:解离→漂洗→染色→制片,A正确;
B、观察各时期染色体的形态时,需用甲紫溶液等碱性染料对染色体进行染色,以便于观察,B正确;
C、制成的装片现在低倍镜下观察,再换成高倍镜观察,由于中期时染色体形态稳定,数目清晰,故观察时,需在高倍镜下找出中期的细胞,再找其它时期的细胞,C正确;
D、间期染色体也呈细长盘曲的丝状,D错误。
故选D。
13. 下图是细胞内三类生物大分子的组成及功能图示。下列相关叙述错误的是( )
A. X元素为N,Y元素为P
B. 植物细胞中的E既可以作为结构分子,也可以作为能源物质
C. 在一个细胞中M、N可能都存在,而在一个病毒中只存在M、N其中的一种
D. 生物大分子D、E和F在核糖体、叶绿体和线粒体中均有分布
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:生物大分子D具有构成细胞的结构物质、催化等功能,据此判断为蛋白质。生物大分子F(包括M、N两种)是遗传信息的携带者,据此判断F为核酸。
【详解】A、生物大分子D具有构成细胞的结构物质、催化等功能,据此判断为蛋白质,单体A是氨基酸,元素X是为N;生物大分子E由C、H、O构成,据此判断为多糖,单体B是葡萄糖;生物大分子F(包括M、N两种)是遗传信息的携带者,据此判断F为核酸,M、N一种为DNA、另一种为RNA,元素Y为P,A正确;
B、植物细胞中的纤维素可以作为细胞壁的结构成分,淀粉可作为能源物质,B正确;
C、细胞中的F是核酸,一般有DNA和RNA两种,但病毒中的F只有一种,为DNA或RNA,C正确;
D、核糖体只含有蛋白质和RNA两种成分,不含有糖类,D错误。
故选D。
14. 酪氨酸激酶是参与细胞的信号转导的一类重要物质,在细胞生长和增殖过程中起着重要作用。而慢性粒细胞白血病(CML)的发生是由于造血干细胞发生染色体易位,产生了超活化状态的酪氨酸激酶(Ber-Abl),从而诱导产生过量的白细胞。Gleevec能选择性地抑制CML患者的Bcr-Abl活性(作用机理如图)。请分析下列选项错误的是( )
A. Gleevec通过与ATP抢夺结合位点来阻遏信号蛋白的磷酸化,从而实现治疗作用
B. 若Bcr-Abl基因发生了新的突变,导致Bcr-Abl结构发生改变,Gleevec将可能失效
C. 超活化的酪氨酸激酶与ATP及Gleevec均可结合,这说明该酶比较特殊,不具有专一性
D. 正常的酪氨酸激酶参与细胞增殖的信号调控,在机体生长发育过程中发挥着重要的作用
【答案】C
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;酶的特性:专一性、高效性、作用条件温和;酶促反应的原理:酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】A、据图可知,Bcr-Abl与ATP结合后,会促进信号蛋白与该结合体的结合,此后信号蛋白磷酸活化,成为细胞增殖和存活的信号,最终导致白血病,Gleevec能选择性地抑制CML患者的Bcr-Abl活性,是通过与ATP抢夺结合位点来阻遏信号蛋白的磷酸化而实现的,A正确;
B、Gleevec与Bcr-Abl蛋白的相应位点进行结合,依赖于结构的特异性,若Bcr-Abl基因发生了新的突变,导致Bcr-Abl结构发生改变,导致无法结合,则Gleevec将可能失效,B正确;
C、酶的专一性是指一种酶能催化一种或一类化学反应,超活化的酪氨酸激酶与ATP及Gleevec均可结合,这说明该酶催化的是一类化学反应,仍是专一性的体现,C错误;
D、分析题意可知,酪氨酸激酶是参与细胞的信号转导的一类重要物质,在细胞生长和增殖过程中起着重要作用,D正确。
故选C。
15. 光饱和点为光合速率达到最大时所需的最小光照强度。科研人员研究了镉胁迫下硅对烟草光合作用的影响,部分实验结果如表所示。下列相关叙述正确的是( )
处理
实际光合速率
()
光饱和点
()
气孔导度
()
胞间CO2浓度
()
总叶绿素含量
()
对照组
20.57
1200
1072
260
1.35
镉处理组
5.4
900
168
300
0.56
镉+硅处理组
9.33
1050
190
268
0.9
A. 镉+硅处理组总叶绿素含量高于镉处理组,原因是硅可用于叶绿素的合成
B. 光照强度为时,镉处理组CO2的吸收速率为
C. 对照组与镉+硅处理组相比,胞间CO2浓度基本一致,说明二者的净光合速率相等
D. 镉胁迫条件下使用硅处理,气孔因素并不是使烟草植株光合作用改善的主要因素
【答案】D
【解析】
【分析】总光合速率=净光合速率+呼吸速率。由表可知,镉胁迫条件下使用硅处理,植株气孔导度增加不明显,且胞间CO2反而降低,说明气孔因素并不是改善烟草光合作用的主要因素。
【详解】A、硅不能用于叶绿素的合成,叶绿素的合成需要Mg等元素,A错误;
B、光照强度为1200μmol⋅m−2⋅s−1时,早已达到镉处理组的光饱和点,此时实际光合速率为5.4μmol⋅m−2⋅s−1,即CO2的固定速率为5.4μmol⋅m−2⋅s−1,而CO2的吸收速率反映净光合速率,由表无法得知呼吸速率,不能计算净光合速率(CO2的吸收速率),B错误;
C、对照组与镉+硅处理组相比,胞间CO2浓度基本一致,但二者的实际光合速率不同,呼吸速度未知,无法判断二者的净光合速率是否相等,C错误;
D、镉胁迫条件下使用硅处理,植株气孔导度增加不明显,且胞间CO2反而降低,说明气孔因素并不是改善烟草光合作用的主要因素,D正确。
故选D。
16. 为了探究某种化合物对细胞生命历程的影响,科学家将该化合物注入细胞质基质后,提取细胞内的DNA进行电泳,结果如图。其中,1-5组分别为注入该化合物后0、1、2、3、4h后的电泳条带;6为空白对照条带;7为标准DNA条带。下列相关叙述正确的是( )
A. DNA片段的迁移速率与所带电荷有关,与其大小无关
B. 该化合物在细胞中可以促进DNA的自我复制
C. 注入4h后,该化合物的作用效果最强
D. 该化合物在细胞中可能诱发细胞死亡
【答案】D
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础,能维持组织细胞数目的相对稳定,是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、DNA片段的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关,A错误;
B、由图可知注入该化合物后,随时间延长,DNA片段越来越小,说明DNA在不断地被该化合物切成小片段,而不是促进DNA复制,B错误;
C、由于没有测定更多处理时间后该化合物的作用效果,因此无法说明注入4h后作用效果最强,C错误;
D、该化合物破坏了细胞中的遗传物质可能诱发细胞死亡,D正确。
故选D。
第二部分 非选择题(60分)
17. 生物界存在各种各样的生命形式。图1、2、3、4分别展现了病毒、支原体、细菌和酵母的模式图,其中数字标记的是各种细胞结构。结合你学过的知识,回答下列问题:
(1)属于原核生物的有_____(填生物名称);原核生物与真核生物的根本结构区别在于,真核生物有________,而原核生物没有。
(2)图中具有双层膜的结构有[____](填序号)。
(3)图中的结构⑥是____,它与[____](填序号)的形成有关;上述细胞器的形成过程还需要结构⑦的参与,它的主要功能是__________。
(4)图中的酵母正在进行出芽生殖(一种细胞分裂的方式),有一些蛋白质纤维正在将新产生的芽基与母细胞进行分离,推测这些纤维属于___________(填细胞结构名称)。在动物细胞和低等植物中,还有一个细胞器与细胞分裂有关,但没有在图中画出,它是________(填名称)。
(5)青霉素的主要作用是抑制细菌细胞壁的重要成分——肽聚糖的合成,从而使得细菌的细胞壁无法正常形成,起到抑菌的作用。但对支原体和酵母使用青霉素,却发现并没有明显的抑制作用,请从细胞结构角度对此现象给出解释:_________。
(6)研究发现,支原体的细胞膜较厚,且细胞膜中胆固醇含量较多,约占36%,对保持支原体细胞膜的完整性具有一定作用。根据此信息,请你提供一种治疗支原体感染的思路:_______。
【答案】(1) ①. 支原体、细菌 ②. 以核膜为界限的细胞核 (2)①⑧
(3) ①. 核仁 ②. ③ ③. 实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
(4) ①. 细胞骨架 ②. 中心体
(5)青霉素的主要作用是抑制细菌细胞壁的重要成分——肽聚糖的合成,但是支原体没有细胞壁,酵母菌的细胞壁的主要成分是几丁质
(6)抑制胆固醇的形成从而使得支原体的细胞膜被破坏
【解析】
【分析】图1是病毒,不具有细胞结构;图2 是支原体,是原核生物,没有细胞壁;图3是细菌,原核生物;图4是酵母菌,是真核生物,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。
【小问1详解】
图中的原核生物是支原体和细菌;真核生物有以核膜为界限的细胞核,但是原核生物没有一核膜为界限的细胞核。
【小问2详解】
具有双层膜的有细胞核和线粒体,叶绿体,图中没有叶绿体,①是线粒体,⑧是核膜。
【小问3详解】
结构⑥是核仁,与③核糖体的合成有关,⑦是核孔,它的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
【小问4详解】
蛋白质纤维参与酵母出芽时胞质分离的蛋白质纤维属于细胞骨架(微丝)成分,在动物细胞和低等植物中有中心体,中心体与细胞的分裂有关。
【小问5详解】
青霉素的主要作用是抑制细菌细胞壁的重要成分——肽聚糖的合成,但是支原体没有细胞壁,酵母菌的细胞壁的主要成分是肽聚糖。
【小问6详解】
支原体的细胞膜较厚,且细胞膜中胆固醇含量较多,约占36%,对保持支原体细胞膜的完整性具有一定作用,所以治疗支原体感染的思路可以是抑制胆固醇的形成从而使细胞膜被破坏。
18. 藜麦是一种耐盐植物,具有非常强的抗逆性和较高的营养品质。
(1)盐胁迫下植物需要通过在细胞内积累多种渗透调节分子,维持渗透压。渗透调节分子的增加主要有两种方式,一种是体内合成有机渗透调节物质(如脯氨酸),另一种是积累无机离子。有机渗透调节物质的体内合成需要消耗____________(物质),会造成产量降低。因此大多数盐生植物通过把多余的Na+和Cl﹣积累在茎细胞的___________(细胞器)内保持细胞吸水状态。
(2)进一步探究藜麦耐盐机制,发现参与藜麦Na+和K+平衡的关键转运载体和通道如图所示:
KOR: K+通道;SOS1:细胞膜Na+/H+转运载体;NSCC:Na+通道;NHX:液泡膜Na+/H+转运载体
①KOR、SOS1、NSCC、NHX为位于不同膜上的离子通道或转运载体,其化学本质是________。KOR以__________的运输方式转运K+离开根部表皮细胞,该运输方式的主要影响因素有________________。(答2点)
②研究发现,根部表皮细胞的液泡是酸性的,细胞质基质是中性的,请结合上图简述藜麦的耐盐机制:在高盐(Na+)胁迫下,当盐(Na+)浸入到根周围的环境时,____________,因此能够在高盐的环境中能够生存。
③研究还发现,盐胁迫下,藜麦所有叶片的气孔密度都减少,意义是______________,使植株能够在高盐的环境中能够生存。
(3)请根据藜麦的特点,说出藜麦可能的应用价值___________。(答出1点)
【答案】(1) ①. ATP ②. 液泡
(2) ①. 蛋白质 ②. 协助扩散 ③. K+的浓度差、KOR通道蛋白的数量 ④. 藜麦将多余的Na+通过SOSI排出细胞外, 通过NHX运进液泡,同时将多余的Na+运送到木质部导管进而送至植物体其它部位 ⑤. 防止蒸腾作用对水分的过度散失
(3)高营养食物、土壤脱盐的候选植物、帮助其他作物耐盐育种
【解析】
【分析】1、渗透调节分子的增加主要有两种方式,一种是体内合成可溶性有机渗透调节物质,另一种是积累无机离子。2、液泡:成熟的中央大液泡主要存在于成熟植物细胞中,液泡内有细胞液。化学成分:有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。液泡有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。
【小问1详解】
渗透调节是植物耐盐的一个重要方法,植物通过改变可溶性糖、脯氨酸等有机渗透调节物质的含量来调节体内微环境、维持正常代谢,以适应盐渍环境,渗透调节物质的合成需要物质(ATP)和能量的消耗。液泡具有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用,液泡内有细胞液,其中含有糖类,无机盐,色素和蛋白质等物质,因此大多数盐生植物通过把多余的 Na+和 Cl−隔离在茎细胞的液泡内保持细胞膨胀状态。
【小问2详解】
①运输离子的载体化学本质是蛋白质。细胞内K+浓度较高,KOR以协扩散的运输方式转运K+离开根部表皮细胞,影响协助扩散的主要因素是K+的浓度差,KOR通道蛋白的数量。
②由图可知,盐胁迫下,大量 Na+进入细胞质,藜麦将多余的 Na+通过SOSI排出细胞外, 通过NHX运进液泡,细胞质内增加有机渗透调节物质,进行渗透调节,维持细胞膨胀状态。同时将多余的 Na+运送到木质部导管进而送至植物体其它部位,以应对高盐环境。
③气孔密度都减少,可防止蒸腾作用对水的散失,使植株能够在高盐的环境中能够生存。
【小问3详解】
据题意可知,藜麦是一种耐盐植物,具有非常强的抗逆性和较高的营养品质,因此藜麦可能的应用价值有高营养食物、土壤脱盐的候选植物、帮助其他作物耐盐育种。
19. 普鲁士蓝纳米酶(简称纳米酶)具有催化H2O2分解的能力,科学家利用该酶进行了一系列实验以研究其特性。
(1)实验发现,相比FeCl3溶液,少量的纳米酶就能够催化H2O2在短时间内大量分解,这说明酶具有_____的特点,原因是它具有_____________的作用原理。
(2)为探究纳米酶在不同pH值下的活性,科学家测定溶液中的溶氧量,得到如图1所示结果(△DO表示加入H2O25min后的溶氧量变化),可知纳米酶作用的适宜pH________(填“偏酸性”或“偏中性”或“偏碱性”)。
(3)为监测常用的一种除草剂草甘膦(GLY)对纳米酶的影响,科学家以添加草甘膦的△DO[△DO(GLY)]与不添加草甘膦的△DO[△DO(0)]的比值(y)为纵坐标,GLY浓度(x)为横坐标,绘制标准曲线如图2,说明草甘膦对纳米酶活性具有___________(“促进”或“抑制”)作用。该监测体系也可用于草甘膦浓度的定量检测,使用该监测体系测得某土壤样品△DO比值(y)为0.2,则该土壤样品的草甘膦浓度约为_______μmol/L。
(4)科学家为研究Cu2+对纳米酶活性的影响,进行实验,结果见图3,请完善实验设计:
①A组:测定适宜(一定)浓度的Cu2⁺与30%H2O2反应5min后的△DO值;
②B组:测定不同浓度纳米酶与______________________反应5min后的△DO值;
③C组:测定_______________与30%H2O2反应5min后的△DO值。
实验结果表明,_____________。
【答案】(1) ①. 高效性 ②. 更显著地降低生化反应的活化能
(2)偏碱性 (3) ①. 抑制 ②. 8(8或9均给分)
(4) ①. 30%H2O2 ②. 不同浓度纳米酶分别与A 组浓度的Cu2+的混合液 ③. Cu2+与纳米酶在催化H2O2分解的影响并非简单的物理叠加,而是具有协同作用
【解析】
【分析】图一中自变量为pH,因变量为溶液的溶氧量(△DO);图二中自变量为除草剂草甘膦(GLY)的浓度,因变量为添加草甘膦的△DO(△DO(GLY) )与不添加草甘膦的△DO(△DO(0) )的比值;图三中自变量之一为纳米酶的浓度,因变量为溶液的溶氧量(△DO)。
【小问1详解】
酶是活细胞(来源)所产生的具有催化作用的有机物,其作用机理为降低化学反应活化能,提高化学反应速率。少量的纳米酶能够催化 H₂O₂在短时间内大量分解,体现了酶的高效性。
【小问2详解】
根据图一结果可知,当pH为8.0时的溶氧量高于其他组,证明纳米酶作用的适宜pH偏碱性。
【小问3详解】
根据图二结果可知,随着除草剂草甘膦(GLY)的浓度增大,添加草甘膦的△DO(△DO(GLY) ) 与不添加草甘膦的△DO(△DO(0) ) 的比值减小,说明草甘膦对纳米酶活性具有抑制作用。分析图2中数据可知,△DO比值为0.2时,草甘膦浓度约为8(8或9)μmol/L。
【小问4详解】
为研究 Cu²⁺对纳米酶活性的影响,需要设置三组(A、B、C)实验。三组实验试管均加入等量30%H₂O₂,再分别测定加入适宜浓度的Cu²⁺(A组)、不同浓度纳米酶(B组)、不同浓度纳米酶分别与 A 组浓度的 Cu²⁺的混合液(C组)反应5min后的溶氧量(△DO)。据图可知,Cu2+对纳米酶在催化H2O2分解的影响并非简单的物理叠加,而是具有协同作用。
20. 光合作用暗反应又称碳同化,科学家通过研究其中的碳转移途径进一步提高植物固碳能力。图1是水稻光合作用暗反应示意图,Rubisco(RuBP羧化酶)在卡尔文循环中发挥作用;图2是玉米光合作用暗反应示意图,PEP羧化酶对CO2的亲和力比Rubisco高很多倍,其催化CO2固定生成C4,C4转运到维管束鞘细胞后进行卡尔文循环。请回答下列问题:
(1)据图1分析,水稻细胞中CO2被固定后的最初产物是_______________,该产物的进一步被还原需要消耗________________。
(2)据图2分析,玉米细胞中固定CO2的受体依次为___________________和C5(RUBP);玉米维管束鞘细胞的叶绿体中,只能进行暗反应而不能进行光反应,从细胞结构角度分析,最可能的原因是_____________。
(3)农业生产中发现,高温环境下玉米的生长更有优势。当高温导致气孔一定程度关闭时,玉米光合速率下降幅度远低于水稻,从光合作用角度分析,原因是 _____;如想应用以上分析提高水稻的光合速率,请依据所学的生物技术与工程知识,提出你的设计思路:_________。
(4)为研究高温胁迫对植物的影响,科学家以某耐热型夏玉米品种为材料,设置大田常温组(CK)和高温处理组(HT),研究40℃高温胁迫下该品种玉米的光合特性与籽粒产量,结果如表。
组别
叶绿素含量(mg/g)
胞间二氧化碳(μmol/mol)
净光合速率 [μmol/(m2•s)]
叶面积(m2)
结实率(%)
百粒重(g)
CK
26
158
21.3
0.21
80
24.1
HT
37
102
27.9
0.52
26
33.7
①根据表中数据分析,HT组玉米百粒重增加的原因有________________________________。
②研究表明HT组玉米株高明显增大,科研人员猜测可能与该组植株体内G激素含量升高有关。若在原实验中添加一组实验验证此猜测,该实验组可设置为 ______。
【答案】(1) ①. 3-磷酸甘油酸 ②. NADPH和ATP
(2) ①. PEP(磷酸烯醇式丙酮酸) ②. 维管束鞘细胞缺乏类囊体或基粒发育不全
(3) ①. 玉米中的PEP羧化酶对CO2的亲和力比水稻的Rubisco(RuBP羧化酶)高很多倍,有利于利用较低浓度的CO2 ②. 获取PEP羧化酶基因,利用基因工程的方法将其导入水稻细胞,再利用植物组织培养技术,将含有该基因的细胞培养为植株,进行筛选获得能表达PEP羧化酶的水稻植物
(4) ①. 与CK组相比,HT组叶绿素含量高、叶面积大、净光合速率大,所以有机物积累的多,故虽然HT组玉米结实率低,但其百粒重会增加 ②. 高温处理,并施加适量G激素抑制剂(或:常温处理,并施加适量G激素)
【解析】
【分析】图1为水稻光合作用的过程,其光合作用的场所是在叶肉细胞的叶绿体中完成。图二为玉米光合作用的过程,其光合作用的场所在叶肉细胞和维管束鞘细胞,在叶肉细胞中,PEP将CO2固定形成C4,C4再转移到维管束鞘细胞,将CO2释放,C5将释放的CO2固定形成C3。
【小问1详解】
据图1分析,水稻细胞中,在Rubisco的作用下,RuBp与CO2反应,CO2被固定后的最初产物是3-磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸进一步被还原需要消耗NADPH和ATP。
【小问2详解】
据图2分析,在玉米叶肉细胞中,磷酸烯醇式丙酮酸与CO2在PEP羧化酶的催化下反应生成草酰乙酸(C4);在玉米维管束鞘细胞中,CO2与C5反应参与卡尔文循环,所以玉米细胞中固定CO2的受体依次为草酰乙酸(C4)和C5(RUBP)。玉米维管束鞘细胞的叶绿体中,只能进行暗反应而不能进行光反应,从细胞结构角度分析,最可能的原因是该细胞中缺乏类囊体(类囊体薄膜)或基粒发育不全。
【小问3详解】
当高温导致气孔一定程度关闭时,植物吸收的CO2减少,此条件下玉米光合速率下降幅度远低于水稻,从光合作用角度分析,原因是:玉米中的PEP羧化酶对CO2的亲和力比水稻的Rubisco(RuBP羧化酶)高很多倍,有利于利用较低浓度的CO2。如想应用以上分析提高水稻的光合速率,可以考虑将玉米种的PEP羧化酶基因导入水稻细胞,设计思路如下:获取PEP羧化酶基因,利用基因工程的方法将其导入水稻细胞,再利用植物组织培养技术,将含有该基因的细胞培养为植株,进行筛选获得能表达PEP羧化酶的水稻植物。
【小问4详解】
①根据表中数据分析,与CK组相比,HT组叶绿素含量高、叶面积大、净光合速率大,所以有机物积累的多,故虽然HT组玉米结实率低,但其百粒重会增加。
②研究表明HT组玉米株高明显增大,科研人员猜测可能与该组植株体内G激素含量升高有关。若要在原实验中添加一组实验验证此猜测,该实验组可在HT组基础上施加适量G激素抑制剂,观察玉米的株高变化情况;也可以在CK组的基础上施加适量G激素,观察玉米株高的变化。
21. 细胞周期按时间顺序可分为四个时期:G1、S、G2和M期,如图所示,各时期所发生的主要生理变化及部分调控因子如表。请回答下列问题:
时期
主要生理变化
部分调控因子
G1
为遗传物质DNA的合成作准备
CDK4、CDK2(G1/S 转换)
S
DNA合成
CDK2
G2
主要完成蛋白质的合成,为进入分裂期作准备
CDK1(G2/M 转换)
M
核膜消失,染色体等发生变化
CDK1
G0
静息状态,细胞不生长,也不分化
(1)DNA聚合酶作用于细胞周期的_____期(填字母),纺锤体形成于_____期(填字母)。调控因子_________的表达量增多,促进细胞周期从G1期向S期过渡。
(2)G1期如果缺少某些必需的营养成分(如必需氨基酸),细胞会终止其G1期的进程,进入____期(填字母),一旦补充了所缺少的成分后,细胞将回到G1期,这种调节的意义是可以避免____________。
(3)胸苷(TdR)双阻断法可使细胞周期同步化,若G1、S、G2、M期依次为10h、7h、3h、1h,经一次阻断,S期细胞立刻被抑制,其余细胞最终停留在G1/S交界处;洗去TdR可恢复正常的细胞周期,若要是所有细胞均停留在G1/S交界处,第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后__________h到_________h进行。
【答案】(1) ①. S ②. M ③. CDK2
(2) ①. G0 ②. 物质和能量的浪费
(3) ①. 7 ②. 14
【解析】
【分析】细胞分裂分为:DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)与DNA合成后期(G2期)。分裂期(M期);G1期、S期和G2期共同组成间期。细胞要连续经过G1→S→G2→M。在一个细胞周期内,间期和有丝分裂期所占的时间相差较大,间期大约占细胞周期的90%~95%,分裂期大约占细胞周期的5%~10%。细胞经过一个细胞周期需要的时间要视细胞的类型而定。
【小问1详解】
DNA聚合酶催化DNA复制的过程,因此其作用于分裂间期中的S期;纺锤体形成于有丝分裂前期,即M期;根据表格分析可知细胞周期从G1期向S期过渡时,调控因子CDK2增多。
【小问2详解】
G1期如果缺少某些必需的营养成分(如必需氨基酸),细胞会终止其G1期的进程,则将不能进入S期,而是变成静息状态,细胞成为不生长,也不分化的G0期细胞;一旦补充了所缺少的成分后,细胞将回到G1期,这种调节可以避免物质和能量的浪费。
【小问3详解】
根据题意分析,经一次阻断,已经处于S期的细胞立刻被抑制,其余细胞停留在G1/S交界处,停留在G1/S交界处的细胞经过7h后会进入G2期,停在S期的细胞最早会通过3+1+10=14h到达下一个周期的G1/S交界处,因此若要是所有细胞均停留在G1/S交界处,第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后7h到14h进行。
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