内容正文:
南京师大附中2024-2025学年第一学期
高一年级期中考试生物学试卷
一、单项选择题,本部分共22题,每题2分,共44分,每小题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于细胞中元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 生命的核心元素是O,是活细胞中含量最多的元素
B. 核酸、几丁质、淀粉的组成元素都是C、H、O
C. 糖原主要分布于肝脏和肌肉中,是动物细胞内良好的贮能物质
D. 血红蛋白参与血液中O2的运输,组成血红蛋白的氨基酸中有铁元素
【答案】C
【解析】
【分析】组成细胞的大量元素有:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,其中C、H、O、N是组成细胞的基本元素,C是组成细胞的最基本元素(因为碳链是构成生物大分子的基本骨架);组成细胞的微量元素包括Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等。
【详解】A、生命的核心元素是碳元素,A错误;
B、淀粉的组成元素都是C、H、O,几丁质的组成元素都是C、H、O、N,核酸的组成元素都是C、H、O、N、P,B错误;
C、糖原主要分布于肝脏(肝糖原)和肌肉(肌糖原)中,是动物细胞内的贮能物质,C正确;
D、血红蛋白参与血液中O2的运输,血红蛋白含有铁元素,但并不存在于氨基酸中,D错误。
故选C。
2. 下列关于细胞中无机化合物的叙述,错误的是( )
A. 自由水是生化反应的介质,可直接参与生化反应
B. 种子萌发时细胞中“自由水/结合水”的比值增大
C. 无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,可参与特殊有机物的合成
D. 无机盐以无机化合物的形式存在,参与维持细胞渗透压平衡
【答案】D
【解析】
【分析】水分为自由水和结合水。无机盐大多以离子形式存在。
【详解】A、 自由水是细胞内良好的溶剂,许多生化反应都需要有水的参与,它是生化反应的介质,可直接参与生化反应,A正确;
B、 种子萌发时,新陈代谢旺盛,自由水的含量增加,结合水的含量相对减少,所以“自由水/结合水”的比值增大,B正确;
C、 例如HCO3-、HPO42 -等无机盐离子参与维持细胞的酸碱平衡,而且一些无机盐是合成特殊有机物的原料,如Fe2+是合成血红蛋白的原料,C正确;
D、 无机盐在细胞中大多数以离子的形式存在,而不是以无机化合物的形式存在,D错误。
故选D。
3. 大豆和花生是重要的油料作物,其细胞内含量最多的有机物是( )
A. 糖类 B. 蛋白质 C. 脂质 D. 核酸
【答案】B
【解析】
【分析】组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,如水、蛋白质、核酸、糖类、脂质等。细胞内含量最多的化合物是水,含量最多的有机物是蛋白质。
【详解】细胞中含量最多的有机物是蛋白质,相对含量约占7%~9%,B正确,ACD错误。
故选B。
4. 下列关于动植物细胞中糖类和脂质的分类,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】1、动物细胞特有的糖是糖原和乳糖,植物细胞特有的糖是麦芽糖、淀粉、纤维素,动物细胞和植物细胞共有的糖是核糖、脱氧核糖、葡萄糖;
2、脂质包括脂肪、磷脂和固醇,其中固醇又包括胆固醇、性激素等。
【详解】A、糖原和乳糖只存在于动物细胞中,麦芽糖、淀粉和纤维素只存在于植物细胞中,核糖、脱氧核糖和葡萄糖在动植物细胞中均有,A正确;
B、葡萄糖和果糖是单糖,也属还原糖,蔗糖是二糖,且不属还原糖,B错误;
C、脂质包括脂肪、磷脂和固醇,其中固醇又包括胆固醇、性激素等,固醇不属于脂肪,C错误;
D、固醇是小分子物质,D错误。
故选A。
5. 脂质普遍存在于生物体内,具有独特的生物学功能,下列叙述正确的是( )
A. 组成脂质的化学元素主要为C、H、O、N
B. 磷脂是构成生物膜的重要物质,但并不是所有的细胞膜中都含磷脂
C. 相同质量条件下,脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量少,产生的能量多
D. 固醇类物质对人体生命活动的维持起重要作用
【答案】D
【解析】
【分析】脂质主要是由C、H、O 3种化学元素组成,有些还含有N和P.脂质包括脂肪、磷脂、和固醇。脂肪是生物体内的储能物质。 除此以外,脂肪还有保温、缓冲、减压的作用;磷脂是构成包括细胞膜在内的膜物质重要成分;固醇类物质主要包括胆固醇、性激素、维生素D等,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;性激素能促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞的形成;维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
【详解】A、组成脂质的化学元素主要为C、H、O,有的含有P和N,A错误;
B、磷脂是构成生物膜的重要成分,磷脂双分子层构成了细胞中膜结构的基本支架,因此,所有的细胞膜中都含有磷脂,B错误;
C、相同质量条件下,脂肪比糖类含有的氢多、氧少,因此在氧化分解时耗氧量多,产生的能量多,C错误;
D、固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等,对人体生命活动的维持起重要作用,如性激素能促进性器官的发育和生殖细胞的成熟,D正确。
故选D。
6. 由1分子磷酸、1分子含氮碱基和1分子化合物a构成的化合物b如图所示。下列叙述正确的有( )
①若m为腺嘌呤,则b肯定是腺嘌呤脱氧核苷酸
②若a为核糖,则b为DNA的基本组成单位
③若m为尿嘧啶,则DNA中不含b这种化合物
④若a为核糖,则由b组成的核酸主要分布在细胞核中
⑤幽门螺杆菌体内的化合物b中,m共4种
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】A
【解析】
【分析】1、题图是构成核酸的基本单位-核苷酸的结构简图,其中a是五碳糖,b是核苷酸,m是含氮碱基。
2、脱氧核苷酸和核糖核苷酸在组成上的差异有:①五碳糖不同,脱氧核苷酸中的五碳糖是脱氧核糖,核糖核苷酸中的五碳糖是核糖;②碱基不完全相同,脱氧核苷酸中的碱基是A、T、G、C,核糖核苷酸中的碱基是A、U、G、C。
【详解】①若m为腺嘌呤,可存在于DNA或RNA中,则b为腺嘌呤脱氧核苷酸或腺嘌呤核糖核苷酸,①错误;
②若a为核糖,则b为核糖核苷酸,核糖核苷酸是构成RNA的基本组成单位,②错误;
③尿嘧啶(U)是构成RNA的基本单位-核糖核苷酸中所特有的一种碱基,若m为尿嘧啶,则b一定为尿嘧啶核糖核苷酸,尿嘧啶核糖核苷酸是构成RNA的基本单位中的一种,DNA中不含尿嘧啶核糖核苷酸,③正确;
④若a为核糖,则b是核糖核苷酸,由核糖核苷酸组成的核酸是RNA,RNA主要分布在真核细胞的细胞质中,④错误;
⑤幽门螺杆菌属于细胞生物,体内含有DNA和RNA两种核酸,其含有的化合物m(含氮碱基)共5种(A、U、G、C、T),⑤错误。
故选A。
7. 核酸是生物体内重要的化合物,下列关于核酸的叙述正确的是( )
A. 核酸是携带遗传信息的化合物,植物细胞的遗传物质主要是DNA
B. 核仁与各种RNA 的合成以及核糖体的形成有关
C. 细胞内核酸被初步降解、彻底降解得到的产物都是8种
D. DNA只存在于细胞核中,RNA只存在于细胞质中
【答案】C
【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、植物细胞的遗传物质是DNA,某些病毒的遗传物质是RNA,A错误;
B、核仁与rRNA的合成以及核糖体的形成有关,B错误;
C、细胞内核酸被初步降解的产物是四种核糖核苷酸和四种脱氧核苷酸,核酸彻底降解得到的产物是磷酸,A、T、C、G、U碱基以及核糖和脱氧核糖,因此细胞内核酸被初步降解、彻底降解得到的产物都是8种,C正确;
D、DNA主要存在于细胞核中,也可以存在于线粒体、叶绿体中,RNA主要存在于细胞质中,D错误。
故选C。
8. 下列有关细胞及细胞学说的叙述,正确的是( )
A. 原核细胞都存在细胞壁和核糖体
B. 细胞是绝大多数生物体结构与功能的基本单位
C. 小麦细胞和蓝藻细胞的结构有差异,不具有统一性
D. 细胞学说主要揭示了细胞的多样性和动植物结构的统一性
【答案】B
【解析】
【分析】1、细胞学说是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出的,其内容为:(1)细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞的产物所构成;(2)细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用;(3)新细胞可以从老细胞中产生。
2、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。细胞学说的重要意义在于揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。
【详解】A、支原体是原核细胞,没有细胞壁,A错误;
B、细胞是绝大多数生物体结构与功能的基本单位,B正确;
C、小麦细胞和蓝藻细胞的结构有差异,也具有统一性,都具有细胞膜、核糖体、细胞质和DNA,C错误;
D、细胞学说主要揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。D错误。
故选B。
9. 下列有关细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A. 中心体由两个相互垂直的中心粒等物质组成
B. 原核生物细胞质中的遗传物质是RNA
C. 中央大液泡和线粒体都具有双层膜结构
D. 电镜下可观察到硝化细菌的核糖体附着在内质网上
【答案】A
【解析】
【分析】原核细胞具有与真核细胞相似的细胞膜和细胞质,没有核膜包被的细胞核,也没有染色体,但有一个环状的DNA分子,位于细胞内特定的拟核区域;原核细胞和真核细胞的遗传物质都是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA;原核细胞和真核细胞都具有核糖体,但原核细胞没有其他众多细胞器。
【详解】A、中心体分布在动物及低等植物中,由两个相互垂直的中心粒等物质组成,A正确;
B、原核细胞的遗传物质为DNA,B错误;
C、液泡为单层膜结构,线粒体为双层膜结构,C错误;
D、原核细胞没有内质网,有核糖体,D错误。
故选A。
10. 下图所示为来自同一人体的5种细胞,下列叙述正确的是( )
A. 因为来自同一人体,所以各细胞中的DNA含量相同
B. 因为各细胞中携带的遗传物质不同,所以形态、功能不同
C. 虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同
D. 虽然各细胞的生理功能不同,但吸收葡萄糖的方式相同
【答案】C
【解析】
【分析】 同一人体的各细胞携带的遗传物质是相同的,细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【详解】A、 人体细胞中的DNA含量一般是相同的,但成熟的红细胞没有细胞核,其DNA含量与其他细胞不同,A错误;
B、同一人体的各细胞携带的遗传物质是相同的,细胞形态、功能不同是基因选择性表达的结果,B错误;
C、各细胞大小虽然不同,但细胞中含量最多的化合物都是水,C正确;
D、葡萄糖一般是主动运输,但 红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,D错误。
故选C。
11. 下列是有关细胞膜探究历程的叙述,正确的是( )
A. 欧文顿通过对实验现象的推理分析,得出细胞膜上具有大量的磷脂和少量的胆固醇
B. 罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗一亮一暗三层结构,提出细胞膜是静态结构
C. 利用放射性同位素将小鼠和人细胞膜标记进行实验,证明了细胞膜具有一定的流动性
D. 流动镶嵌模型认为构成细胞膜的磷脂分子和所有的蛋白质分子都是可以运动的
【答案】B
【解析】
【分析】19世纪末,欧文顿发现脂溶性物质很容易通过细胞膜,由此提出膜是由脂质构成的;1959年罗伯特森用电子显微镜观察到细胞膜“暗一亮一暗”的三层结构,提出了三层结构模型,三层结构模型认为生物膜是静态的统一结构;1972年,桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型。
【详解】A、欧文顿利用了化学上的“相似相溶原理”解决了脂溶性物质为什么更容易进入细胞,是因为细胞膜上具有脂质,没有指出具体的脂质成分,A错误;
B、罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的“暗一亮一暗”的三层结构,进而提出了细胞膜是一种静态模型,B正确;
C、科学家用发绿色荧光的染料和发红色荧光的染料将小鼠和人细胞膜上的蛋白质做标记的实验,证明了细胞膜具有一定的流动性,C错误;
D、流动镶嵌模型,细胞膜上磷脂双分子层和绝大多数的蛋白质分子都是可以运动的,D错误。
故选B。
12. “结构与功能相适应的特点”是生物学的基本观点之一,下列与该观点不相符的是( )
A. 叶绿体和线粒体以不同的方式增大膜面积,有利于化学反应的高效进行
B. 溶酶体内含有多种酸性水解酶,得以分解衰老、损伤的细胞器
C. 人体细胞的细胞膜两侧均分布有大量糖蛋白,有利于细胞接收信息
D. 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞的运动、分裂等有关
【答案】C
【解析】
【分析】细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架包括微丝、微管和中间纤维。细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用。
【详解】A、叶绿体和线粒体以不同的方式增大膜面积,前者以类囊体薄膜形成基粒形式、后者以内膜折叠形成嵴的形式增大膜面积,有利于化学反应的高效进行,A正确;
B、溶酶体内含有水解酶,得以分解衰老、损伤的细胞器,被称为细胞的消化车间,B正确;
C、糖蛋白位于细胞膜的外侧,有利于接受信息,C错误;
D、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,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密切相关,D正确。
故选C。
13. 某科研人员用适当方法分离出某动物细胞的三种细胞器,经测定其中三种有机物的含量如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 细胞器甲是线粒体,它是有氧呼吸的主要场所
B. 细胞器乙可能是内质网、高尔基体或溶酶体
C. 细胞器丙是由蛋白质和DNA两种成分组成
D. 醋酸杆菌细胞与此细胞共有的细胞器只有丙
【答案】C
【解析】
【分析】从图可知,动物细胞中细胞器含有核酸、脂质和蛋白质的是线线粒体,只有蛋白质和脂质的是内质网、高尔基体、溶酶体,只有蛋白质和核酸的是核糖体,醋酸杆菌只有核糖体唯一细胞器。
【详解】A、动物细胞中细胞器含有核酸、脂质和蛋白质的是线线粒体,它是有氧呼吸的主要场所,A正确;
B、细胞器只有蛋白质和脂质的是内质网、高尔基体、溶酶体,B正确;
C、细胞器丙是核糖体,它成分有蛋白质和RNA,C错误;
D、醋酸杆菌只有核糖体这一唯一的细胞器,醋酸杆菌细胞与此细胞共有的细胞器只有丙(核糖体),D正确。
故选C。
14. 下列是真核细胞中4种结构的示意图,叙述错误的是( )
A. ①是细胞进行有氧呼吸的主要的场所
B. ②是细胞内合成磷脂和蛋白质的场所
C. ③是含有染色质和核仁的结构
D. ④是细胞内膜面积最大的细胞器
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图,①为线粒体,②为高尔基体,③为细胞核,④为内质网(其上附着为核糖体)。
【详解】A、①是线粒体,是细胞进行有氧呼吸的主要的场所,A正确;
B、②是高尔基体,细胞内合成蛋白的场所是核糖体,高尔基体是加工修饰蛋白质的,磷脂在内质网上合成,B错误;
C、③是细胞核,内含由DNA和蛋白质组成的染色质,还有核仁,C正确;
D、④是内质网,是具有单层膜结构的细胞器,是细胞内膜面积最大的细胞器,D正确。
故选B。
15. 下列关于细胞核的叙述,正确的是( )
A. 细胞核是遗传信息库和细胞代谢的中心
B. 染色质上的DNA储存遗传信息
C. 原核细胞的核膜也具有两层膜,有利于控制物质的进出
D. 染色体和染色质的形态结构和物质组成存在显著的差异
【答案】B
【解析】
【分析】细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心。
【详解】A、细胞核是遗传信息库,是细胞遗传和代谢的控制中心,代谢中心在细胞质基质,A错误;
B、染色质主要由DNA和蛋白质组成,其上的DNA储存遗传信息,B正确;
C、原核细胞无细胞核,无核膜,C错误;
D、染色体和染色是同一物质在不同时期的两种存在状态,D错误。
故选B。
16. 伞藻由“帽”、柄和假根三部分组成,细胞核位于假根中,科学家利用伞形帽和菊花形帽两种伞藻进行了下图的嫁接实验。根据图示分析,下列叙述正确的是( )
A. 伞藻是多细胞生物,属于细胞或个体层次
B. 伞柄和假根中都有细胞质,细胞质中没有DNA
C. 该实验说明伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的
D. 若要进一步验证细胞核的功能,还应进行核移植实验
【答案】D
【解析】
【分析】1、在伞藻的嫁接实验中,伞藻的帽型与假根中细胞核的类型是一致的,说明伞藻的伞帽形态可能决定于细胞核;在伞藻的核移植实验中,将菊花形的伞藻的细胞核移植到伞帽是帽形的去掉伞帽的伞藻中,长出的伞帽是菊花形,由此可以说明细胞核控制伞帽的形态,即细胞核具有控制生物的性状的功能。
【详解】A、伞藻属于单细胞藻类,由伞帽、伞柄和假根三部分组成,属于生命系统中的细胞或个体层次,A错误;
B、伞柄和假根中都有细胞质,细胞质中也有少量的遗传物质DNA,B错误;
C、在伞藻的嫁接实验中,伞藻的帽型与假根类型是一致的,细胞核位于假根中,说明伞藻的伞帽形态可能由细胞核控制,C错误;
D、由于假根中除了有细胞核外,还有其他结构,因此若要证明伞藻的形态结构取决于细胞核,还应设置伞藻核移植实验,D正确。
故选D。
17. 关于真核生物中叶绿体的起源,科学家提出一种解释:叶绿体的祖先是原核生物蓝细菌被原始真核细胞摄入胞内,在共生关系中,蓝细菌为宿主细胞完成光合作用,而宿主细胞为其提供营养条件,即“内共生起源学说”。下列证据不支持这一学说的是( )
A. 叶绿体中的DNA呈裸露环状,与蓝细菌DNA相似
B. 叶绿体核糖体的组成与蓝细菌的相同,而与真核细胞的不同
C. 叶绿体的外膜成分与真核细胞膜最相似、内膜成分与蓝细菌细胞膜最相似
D. 叶绿体内的蛋白质,少数几种由叶绿体DNA指导合成,绝大多数由核DNA指导合成
【答案】D
【解析】
【分析】分析图可知,“内共生起源学说”认为原始的不能进行光合作用的真核细胞摄入蓝细菌后,并将蓝细菌演变为叶绿体,使该真核细胞能够进行光合作用。
【详解】A、叶绿体中的DNA呈裸露环状,与蓝细菌DNA相似,该说法支持叶绿体内共生起源学说,A正确;
B、叶绿体核糖体的组成与蓝细菌的相同,该说法支持叶绿体内共生起源学说,即叶绿体来自蓝细菌,B正确;
C、叶绿体的外膜成分与真核细胞膜最相似,叶绿体内膜则同蓝细菌的膜相似,该说法支持叶绿体内共生起源学说,C正确;
D、叶绿体内的蛋白质,少数几种由叶绿体DNA指导合成,绝大多数由核DNA指导合成,而被吞噬的蓝细菌与原始真核细胞为共生关系,因此蓝细菌蛋白质是由自身DNA指导合成的,该说法不支持该假说,D错误。
故选D。
18. 如图所示为分泌蛋白分泌前后几种膜面积变化的示意图,根据该图可以判断a、b、c的膜面积分别是( )
A. 高尔基体膜、内质网膜、细胞膜
B. 内质网膜、高尔基体膜、细胞膜
C. 细胞膜、高尔基体膜、内质网膜
D. 核糖体膜、高尔基体膜、内质网膜
【答案】B
【解析】
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜。
【详解】分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜。这样内质网膜面积减少,细胞膜面积增多,高尔基体膜面积几乎不变。所以图示为分泌蛋白合成与分泌过程中a内质网膜、b高尔基体膜和c细胞膜面积变化,ACD错误,B正确。
故选B。
19. 下列有关生物膜系统的叙述,正确的是( )
A. 结构M为内质网,可以内连核膜,外连细胞质膜
B. 结构N与动植物细胞有丝分裂中细胞壁形成有关
C. 分泌功能较强的细胞中结构M和N的数量较少
D. 图中所示结构与核糖体等膜结构共同构成了生物膜系统
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析:内质网外连细胞膜,内接核膜,因此M为内质网膜;内质网膜、高尔基体膜、细胞膜通过囊泡消耗转化,因此N为高尔基体膜。
【详解】A、结构M内质网,可以内连核膜,外连细胞质膜,A正确;
B、N是高尔基体,在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞中与分泌蛋白的形成有关,B错误;
C、M是内质网,N是高尔基体,分泌功能较强的细胞中内质网和高尔基体的数量较多,C错误;
D、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜、核膜构成,核糖体无膜结构,D错误。
故选A。
20. 协助扩散需要细胞膜上转运蛋白的协助。图中甲、乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种协助扩散方式,下列叙述错误的是( )
A. 载体蛋白和通道蛋白都具有特异性
B. 两种转运蛋白转运物质时都会与其相结合
C. 膜内外物质浓度梯度的大小会影响甲和乙的运输速率
D. 载体蛋白只容许与自身结合部位适应的分子或离子通过,转运时构象改变
【答案】B
【解析】
【分析】甲、乙两图物质跨膜运输特点是由高浓度运输到低浓度,需要载体蛋白和通道蛋白这两种转运蛋白,不需要能量,都属于协助扩散。
【详解】A、载体蛋白和通道蛋白均具有特异性,只能运输特定的溶质分子,A正确;
B、通道蛋白在转运物质时不与其相结合,B错误;
C、协助扩散不仅与转运蛋白有关,也与膜内外浓度差有关,故膜内外溶质分子的数量会影响其运输速率,C正确;
D、载体蛋白转运物质时,自身构象会发生变化,只允许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,D正确。
故选B。
21. 将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中,发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如下图所示,下列叙述正确的是( )
A. a、c两点所对应的植物细胞液浓度是相等的
B. a-b过程中植物细胞原生质体吸水能力持续增强
C. 若A溶液为KNO3溶液,不会发生类似图中的曲线变化
D. b点植物细胞液浓度最大,与实验开始时A溶液浓度相等
【答案】B
【解析】
【分析】水分子的运输是一种顺浓度梯度的运输, 主要取决于渗透压。图示中a~b,细胞原生质体的体积减少,表明此时细胞失水,外界溶液的渗透压大于细胞渗透压;b~c细胞原生质体的体积增大,表明细胞吸水,外界溶液的渗透压小于细胞渗透压。
【详解】A、bc 段为细胞的自动复原过程,说明物质A能进入细胞,由于物质A进入了细胞,且细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性,使细胞不能无限吸水,所以a、c两点所在时刻的植物细胞液浓度不一定相等,A错误;
B、a-b过程中原生质体的相对体积逐渐减小,即植物细胞失水,细胞液浓度不断增加,原生质体吸水能力持续增强,B正确;
C、若A溶液为KNO3溶液,KNO3溶液的浓度大于细胞液的浓度,细胞会发生失水,原生质体的体积减小;而KNO3会电离出K+和NO3-,K+和NO3-进入细胞后使细胞液的浓度增大,细胞吸水,原生质体的体积又增大,即发生类似图中的曲线变化,C错误;
D、b点时为质壁分离的最大程度,此时植物细胞液浓度最大,与外界溶液浓度相等,但ab 段细胞失水使外界A溶液浓度变小,同时A物质被细胞不断吸收,所以此时外界溶液浓度与实验开始时的A溶液浓度不相等,即此时细胞液浓度与实验开始时的A溶液浓度不相等,D错误。
故选B。
22. 如图为受体介导的胞吞作用,根据图示分析,下列叙述错误的是( )
A. 该过程以膜具有一定流动性为基础才能发生
B. 该过程要有细胞表面识别和内部供能才可能完成
C. 构成图示囊泡结构的基本支架是磷脂双分子层
D. Na+、K+、水等小分子物质不能通过图示方式进入细胞
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:生物大分子和细胞膜上的受体结合后,引起细胞膜内陷,将大分子包在囊泡中,进而内吞形成囊泡,把大分子物质摄入细胞内。
【详解】A、胞吞作用有膜的凹陷,以膜的流动性为基础,A正确;
B、受体介导的胞吞过程需要受体和物质的识别,需要消耗能量,由细胞内部供能,B正确;
C、囊泡由细胞膜形成,而细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,C正确;
D、胞吞一般是大分子物质的运输方式,但胞吞运输的物质也可以是小分子物质,D错误。
故选D。
二、多选题,本部分共4题,每题2.5分,漏选得1分,错选不得分,共10分。
23. 下图表示糖类的化学组成和种类,叙述错误的是( )
A. ①②③分别表示单糖、二糖、多糖,均可水解,但不能被细胞直接吸收
B. ①②均为还原糖,在加热条件下与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀
C. ④⑤分别为纤维素、肌糖原,二者均储存能量,可作为细胞的储能物质
D. ④是植物细胞壁的主要成分,使用纤维素酶可将其破坏,④的合成与高尔基体有关
【答案】ABC
【解析】
【分析】糖类分类及特点:根据是否能水解及水解成单糖的数量分为:
(1)单糖:不能水解,可直接被细胞吸收,如葡萄糖、果糖、核糖等;
(2)二糖:两分子单糖脱水缩合而成,必须水解成单糖才能被吸收,常见种类有蔗糖(葡萄糖+果糖)、麦芽糖(两分子葡萄糖组成)(植物细胞特有)和乳糖(动物细胞特有);
(3)多糖:植物:淀粉(初步水解产物为麦芽糖)、纤维素,动物:糖原;他们彻底水解产物为葡萄糖,氧化分解产物为CO2和H2O。
【详解】A、题图中①②③依次代表单糖、二糖、多糖,其中单糖不能继续水解,且单糖能被细胞直接吸收,A错误;
B、①是单糖,单糖是还原糖,②是二糖,其中蔗糖不属于还原糖,B错误;
C、纤维素不属于储能物质,C错误;
D、④是纤维素,是植物细胞壁的主要成分,用纤维素酶可破坏细胞壁,,④纤维素的合成与高尔基体有关,D正确。
故选ABC。
24. 下列有关细胞质膜的结构与功能的叙述,正确的是( )
A. 细胞质膜的流动性与磷脂分子和大多蛋白质分子能运动有关
B. 细胞质膜具有选择透过性,但细胞不需要的物质也可能进入
C. 细胞质膜中的磷脂具有疏水的尾部,水分子只能通过水通道蛋白进出细胞
D. 细胞质膜中的糖蛋白绝大多数分布在外侧,与细胞间信息传递功能密切相关
【答案】ABD
【解析】
【分析】细胞膜主要是由磷脂构成的富有弹性的半透性膜,膜厚7~8nm,对于动物细胞来说,其膜外侧与外界环境相接触。其主要功能是选择性地交换物质,吸收营养物质,排出代谢废物,分泌与运输蛋白质。
【详解】A、细胞质膜的磷脂分子和大多蛋白质分子都能移动,使得细胞膜具有一定的流动性,A正确;
B、细胞质膜具有选择透过性,但是有一定的限度,因此有时细胞不需要的物质也可能进入,B正确;
C、水分子也可以自由扩散进入细胞,C错误;
D、细胞质膜中的糖蛋白绝大多数分布在外侧,具有识别作用,与细胞间信息传递功能密切相关,D正确。
故选ABD。
25. 下图是液泡膜上各种离子跨膜运输机制示意图。下列叙述正确的有( )
A. 图示物质运输过程体现了液泡膜具有选择透过性
B. Ca2+以主动运输的方式从液泡进入细胞质基质
C. 液泡与动物细胞的溶酶体内都因H+浓度高而呈酸性
D. H+运出液泡伴随Na+进入液泡,Na+进入液泡的方式是主动运输
【答案】ACD
【解析】
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需载体和能量;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要载体,不需要能量;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量。
【详解】A、图中Na+、Ca2+、H+以主动运输方式进入液泡内,H+以协助扩散的方式出液泡外,主动运输和协助扩散都体现了液泡膜具有选择透过性,A正确;
B、图中显示,Ca2+从液泡进入细胞质基质蛋白质协助,不消耗能量,方式是协助扩散,B错误;
C、图中H+进入液泡需要消耗能量,属于主动运输,从低浓度到高浓度,因此推测液泡内H+浓度高,溶酶体含量大量的酸性水解酶,因此液泡与动物细胞的溶酶体内都因H+浓度高而呈酸性,C正确;
D、H+运出液泡是高浓度到低浓度,浓度差势能为Na+进入液泡提供能量,因此Na+进入液泡的方式是主动运输,D正确。
故选ACD。
26. 下列有关实验的叙述,正确的是( )
A. 碱性染料龙胆紫能使染色体染成紫色,中心体不被染色
B. 常温下向蛋白质溶液中加入适量的双缩脲(C2H5N3O2),能够观察到紫色现象
C. 西红柿表皮、洋葱鳞片叶内表皮、黑藻叶片都可作为质壁分离和复原实验的材料
D. 利用向日葵舌状花花瓣的表皮细胞观察胞质环流,发现叶绿体按一定方向移动
【答案】AC
【解析】
【分析】检测蛋白质的试剂为双缩脲试剂,发生紫色反应;龙胆紫是一种碱性染料,能使染色体染成紫色。
【详解】A、龙胆紫是一种碱性染料,能使染色体染成紫色,但中心体不被染色,A正确;
B、检测蛋白质的试剂为双缩脲试剂,发生紫色反应;蛋白质不能与双缩脲反应,B错误;
C、西红柿表皮、洋葱鳞片叶内表皮、黑藻叶片为植物细胞其含有液泡,因此可作为实验材料观察质壁分离和复原,但在使用洋葱鳞片叶内表皮细胞观察质壁分离与复原实验时,需要进行染色处理,C正确;
D、向日葵舌状花花冠的表皮细胞中没有叶绿体,D错误。
故选AC。
三、填空题,本部分共4题,共46分。
27. 蛋白质是生命活动的主要承担者,请回答下列问题。
(1)肌红蛋白是由153个氨基酸分子构成的一条肽链盘绕一个血红素辅基形成,血红素辅基和肽链间不发生脱水缩合,图1和图2分别为血红素辅基、肽链结构。构成肌红蛋白的元素有_______。肌红蛋白至少含有______个肽键,至少含有______个游离的羧基。
(2)某种肽酶能专门水解位于第26、71、72、99、153位苯丙氨酸(C9H11NO2)羧基端的肽键(图2),则该肽酶完全作用于该肽链后,产物中的多肽有______种,这些产物中的所有多肽链之和与原肽链相比,氧原子数目______(“增多”或“减少”)。
(3)某种小分子环状毒性肽,其分子式是C55H68O18N10,将它彻底水解后只能得到下列四种氨基酸,分别是甘氨酸C2H5NO2,丙氨酸C3H7NO2,苯丙氨酸C9H11NO2,谷氨酸C5H9NO4,彻底水解后可得到1个甘氨酸,______个谷氨酸和______个苯丙氨酸等产物。
(4)传统多肽和蛋白质的测序方法包含了以下几个步骤:
注:图4中不同字母表示不同的氨基酸残基。下面用黑线连接表示的是一个肽段。
第一步:用特定方法切下蛋白质N端的氨基酸残基并分析,初步判断蛋白质分子中多肽链的______(填“数目”“种类”或“数目和种类”)。
第二步:拆分蛋白质分子的多肽链和断开二硫键。图3为某种胰岛素的结构示意图,断开二硫键时,所得到的多肽链的相对分子质量变化为______。
第三步:分析每一条多肽链的氨基酸序列。先将完整的多肽链断开后形成若干小肽段,然后分析每个小肽段中的氨基酸序列。在分析小肽段中的氨基酸序列时,主要使用酸来完全水解肽段以得到各种氨基酸。理论上酸破坏蛋白质的______,导致其理化性质的改变和生物活性的丧失。
第四步:氨基酸全序列的重建。图4表示用两种方法处理同一种只由一条肽链构成的蛋白质后得到的两套实验数据,请写出该蛋白质第4位到第8位的氨基酸序列:(N端)______(C端)(用氨基酸对应的字母表示)。
【答案】(1) ①. C、H、O、N、Fe ②. 152 ③. 3
(2) ①. 4 ②. 增加
(3) ①. 4 ②. 3
(4) ①. 数目和种类 ②. 增加 ③. 空间结构 ④. TOUSE
【解析】
【分析】1、蛋白质是生命活动是主要承担者,构成蛋白质的基本单位是氨基酸,氨基酸在核糖体中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。
2、氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数,蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18(不考虑二硫键的情况下)。
【小问1详解】
蛋白质的基本单位是氨基酸,分析题图可知,构成肌红蛋白的元素有C、H、O、N、Fe。已知肌红蛋白由一条肽链盘绕一个血红素辅基形成,血红素的结构中不含肽键,但有2个羧基,且血红素辅基和肽链间不发生脱水缩合,肌红蛋白的肽链由153个氨基酸脱水缩合形成,可知一个肌红蛋白中至少含有153-1=152个肽键,一条肽链的一端至少有1个游离的羧基,故肌红蛋白中至少有1+2=3个游离的羧基。
【小问2详解】
已知肌红蛋白的肽链由153个氨基酸脱水缩合形成,若某种肽酶能专门水解位于第26、71、72、99、153位氨基酸羧基端的肽键,则该肽酶完全作用于肽链后的产物有一个二十六肽、一个四十五肽、一个氨基酸、一个二十七肽、一个五十四肽,共5种,形成这些产物需要破坏4个肽键,需要4分子水,形成4个多肽,1个氨基酸,故这些产物中的所有多肽链之和与原肽链相比,氧原子数目增加。
【小问3详解】
四种氨基酸的每个分子中都只含有一个N原子,因此根据N原子的数目可知该多肽是由10个氨基酸脱水缩合形成的环十肽化合物,假设谷氨酸分子数为M,则多肽中的氧原子数目=(10-M)×2+4M-10=18,计算可知M=4,设该多肽中含有甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸分别为x、y、z个,根据该多肽中含有的氨基酸数、C原子和H原子守恒则有x+y+z=10-4,2x+3y+9z+20=55,5x+7y+11z+36=68+20,以上二式联立解得x=1,y=2、z=3,即该多肽中含有甘氨酸1个,丙氨酸2个,苯丙氨酸3个、谷氨酸4个。
【小问4详解】
第一步:由图可知,利用特定方法切下蛋白质N端的残基并分析,可以初步判断蛋白质分子中多肽链数目和种类。
第二步:形成二硫键时会脱去两个H原子,相对分子质量减少2,则断开二硫键时相对分子质量增加,图中共3个二硫键,则相对分子质量增加6。
第三步:强酸、强碱重金属可使蛋白质变性,因此酸发挥作用时,可以破坏蛋白质的空间结构,从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失。
第四步:分析图2可知,H为N端残基,S为C端残基,分析两套肽段,可知(N端)起始序列为HOWT,结合第二套肽段接下来的序列为OU,再返回第一套序列为S,结合第二套肽段接下来序列为E0,再到第一套序列为VE,再到第二套肽段序列为RL,再返回第一套肽段序列为A,再回第二套序列为PS,再进行整理,则该蛋白质完整的氨基酸序列:(N端)HOWTOUSEOVERLAPS(C端)。
28. 光学显微镜是中学生最常用的实验仪器,请回答下列问题。
(1)图1表示显微镜的______镜,在观察花生子叶细胞中的脂肪实验中,应先用图中_____(填“甲”或“乙”)镜观察,该实验要用______染液染色,用到50%的酒精目的是______。
(2)若显微镜目镜为10×、物镜为10×时,视野中被96个分生组织细胞所充满,若物镜转换为40×后,则理论上视野中可检测到的细胞数为_____个。
(3)某学生在利用显微镜观察叶绿体和细胞质流动实验时,具体操作步骤如下:①先用一块洁净纱布擦拭镜头,再在一干净载玻片中央滴一滴清水:②撕下黑藻叶片放入水滴中,小心展平后,放在显微镜载物台正中央,并用压片夹压住;③双眼从侧面注视镜头,将物镜下降至距玻片标本2cm处;④用左眼朝目镜里观察,同时转动粗准焦螺旋,缓缓上升镜筒。上述该同学操作步骤不当处共有______处。
(4)图2用黑色标记的叶绿体的实际位置是位于______方,实际上细胞质按______(填“顺”或“逆”)时针方向流动。
(5)利用质量浓度为30%的蔗糖溶液、清水、黑藻叶片进一步做质壁分离和质壁分离复原实验,如图3所示,显微镜下观察到A、B处颜色分别是______。此状态下A处溶液浓度与B处溶液浓度相比______。
A.A大于B B.A小于B
C.A等于B D.不能确定
【答案】(1) ①. 物 ②. 甲 ③. 苏丹Ⅲ ④. 洗去浮色
(2)6 (3)3
(4) ①. 左上 ②. 顺
(5) ①. 无色、绿色 ②. D
【解析】
【分析】显微镜的使用步骤是:
(1)安放:显微镜应放在体前偏左,镜筒在前镜臂在后的方向安放好;
(2)对光:用低倍镜、较大光圈(遮光器上调);眼看目镜,同时调节反光镜;使视野变得明亮;
(3)放片:观察对象要正对物镜的孔,将玻片夹好之后再调焦;
(4)调焦:先用低倍镜寻找物像,先降镜筒后升高镜筒,降低镜筒时要在侧面观察是否压片,升高镜筒时正对着目镜寻找物像。把物像移到视野中心,换用高倍镜观察只调节细准焦螺旋,使物像变得清晰;
(5)观察:两眼睁开,用左眼观察,用右眼画图。显微镜使用中需要注意的是:镜头用专用的擦镜纸擦拭来保护镜头,临时张片制作盖玻片一侧先接触载玻片上的液滴,然后缓缓放下,一面出现气泡,显微镜使用结束需要整理放回原处。
【小问1详解】
目镜没有螺纹,物镜有螺纹,而图1中的镜头有螺纹,表示显微镜的物镜,在观察花生子叶细胞中的脂肪实验中,先用低倍镜观察,图中甲镜头离载玻片的距离远,放大倍数小,为低倍镜,所以应先用甲镜观察,该实验要用苏丹Ⅲ染液染色,再用50%的酒精洗去浮色,在显微镜下可以看到被染成橘黄色的脂肪颗粒。
【小问2详解】
显微镜的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。原来目镜为10×、物镜为10×,放大倍数为10×10=100倍,物镜转换为40×后,放大倍数变为10×40=400倍,放大倍数变为原来的4倍,视野中细胞的边长变为原来的1/4,面积变为原来的(1/4)2=1/16,原来视野中有96个细胞,所以现在视野中可检测到的细胞数为96×1/16 = 6个。
【小问3详解】
步骤①在显微镜的使用过程中,为防止物镜和目镜的镜头损坏,应用专门的擦镜纸擦试镜头,而不能用纱布擦拭,;步骤②观察之前要先盖上盖玻片,因为不盖盖玻片载玻片上的液体会污染显微镜的镜头,应改为盖上盖玻片在观察;步骤③当下降镜筒时,应将物镜降至距玻片标本约2-3mm处停止,所以上述该同学操作步骤不当处共有3处。
【小问4详解】
显微镜下观察到的是上下、左右都颠倒的像,图中叶绿体位于右下方,因此其实际位置是位于左上方,图中细胞质按顺时针方向流动,因此实际上细胞质也按顺时针方向流动。
【小问5详解】
A处是蔗糖溶液,由于细胞壁具有全透性,所以A处颜色为无色,B处是细胞液,含有色素,所以B处颜色为绿色。图3所示若处于质壁分离状态,则A处溶液浓度大于B处溶液浓度,若处于质壁分离复原状态,则A处溶液浓度小于B处溶液浓度,因此不能确定此状态下A处溶液浓度与B处溶液浓度的大小,D正确,ABC错误。
故选D。
29. 下图是细胞亚显微结构示意图。回答下列问题。
(1)模型建构是生物学科中常用的科学方法,利用电子显微镜拍摄的照片______(属于/不属于)物理模型。为了分离获得纯净的细胞器,可以用超声破碎技术打破细胞质膜,然后将得到的细胞匀浆进行______,分离获得各种细胞器。图示各种细胞器并非漂浮于细胞质基质中,而是由_____(结构)支持着。
(2)图1所示细胞结构中参与生物膜系统形成的细胞结构有______(填序号)。该细胞质膜上蛋白质的合成与分泌蛋白的合成过程很相似。在探究其合成和运输的途径中可采用______法,与其合成加工运输过程直接相关具膜细胞器有_____(填序号)。
(3)图2所示细胞为______细胞,判断依据是______,其与蓝藻结构上的共同点为均具有细胞质基质、具有______(答两点)。图2中④和⑤两种细胞器的特点是______。
A.所含蛋白质种类相同 B.都能合成能量
C.都含有核酸 D.所有细胞中都有
(4)核孔复合体是核质双向性的亲水性核质交换通道,中央运输蛋白位于核孔复合体中心,对物质进出具有选择性,能够控制大分子RNA______(“运入”“运出”或“进出”),这些物质进出细胞核需跨过______层磷脂分子层。Nup62蛋白与Nup58蛋白均是由20种氨基酸构成的核孔蛋白,但它们的功能有所不同,从两者的结构上分析,原因是______。
【答案】(1) ①. 不属于 ②. 差速离心 ③. 细胞骨架
(2) ①. ①②③⑦⑨ ②. 同位素标记法 ③. ③⑨
(3) ①. 植物细胞 ②. 有细胞壁和叶绿体 ③. 细胞膜和核糖体 ④. C
(4) ①. 运出 ②. 0 ③. 氨基酸的数目和排列顺序不同,以及肽链盘区折叠形成的蛋白质的空间结构不同
【解析】
【分析】图1中①是细胞膜、②是线粒体、③是高尔基体、④是染色质、⑤是中心体、⑥是核糖体、⑦是核膜、⑧是核仁、⑨是内质网;图2中②是高尔基体、③是细胞核、④是核糖体、⑤是线粒体、⑥是液泡、⑦是叶绿体。
【小问1详解】
照片不属于物理模型,分离细胞器的方式是差速离心法,支持着各种细胞器的是细胞骨架。
【小问2详解】
属于生物膜系统的是①细胞膜和②③⑨细胞器膜以及⑦核膜。探究分泌蛋白合成和运输用的是同位素标记法,与其之间相关的细胞器是⑨内质网,与蛋白质的合成、加工和运输有关,③高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。
【小问3详解】
图2表示的是植物细胞,其含有细胞壁、叶绿体和大液泡,植物细胞和蓝藻在结果上的共同点是都有细胞膜、细胞质基质和核糖体,④是核糖体、⑤是线粒体,它们之间的共同点是都含有核酸,ABD错误,C正确。故选C。
【小问4详解】
核孔控制RNA运出细胞核,通过核孔穿过的磷脂分子层为0,Nup62蛋白与Nup58蛋白均是由20种氨基酸构成的核孔蛋白,但它们的功能有所不同,从两者的结构上分析,原因是氨基酸的数目和排列顺序不同,以及肽链盘区折叠形成的蛋白质的空间结构不同。
30. 现有两瓶质量分数均是30%的葡萄糖溶液和蔗糖溶液。已知葡萄糖分子可以通过半透膜和植物细胞质膜,蔗糖分子不能通过。回答下列问题:
(1)图1所示A同学设计了渗透装置开展渗透作用探究活动,渗透作用发生的条件为______,把体积相同的葡萄糖与蔗糖溶液用半透膜隔开,在一段时间内,乙液面的变化情况是______,待稳定后,乙液面______(“高于”“低于”或“等于”)甲液面。
(2)B同学采用紫色洋葱鳞片叶的外表皮为材料,利用植物细胞质壁分离与复原的原理进行了鉴定上述葡萄糖和蔗糖溶液的实验。植物细胞发生质壁分离的结构基础______,请在图2中补充可能的实验结果_____。
(3)若用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞,图3中不会直接受到显著影响的运输方式是_____(填序号)。若对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2+吸收明显减少,但K+的吸收几乎不受影响,最可能的原因是该毒素抑制了图3中所示的转运Ca2+的_____的活性。研究人员又发现,心肌细胞的细胞膜对H2O的通透性远高于人工膜(仅由双层磷脂分子组成的,这说明细胞外的H2O可以通过_____的方式跨膜运输进入心肌细胞。
(4)C同学设计如下实验以探究水稻根部从土壤中吸收无机盐的运输方式:
①实验材料:水稻幼苗、含有Ca2+、K+的溶液、有氧呼吸抑制剂(可溶于培养液)等。
②实验步骤:
a.取生长发育状态相同的水稻幼苗随机分为甲、乙两组,置于适宜浓度的含Ca2+、K+的溶液中。
b.甲组置于正常条件下培养,乙组的处理操作是______。
c.一段时间后测定两组植株对Ca2+、K+的吸收速率。
③实验结果与结论:
若乙组吸收速率______(“大于”或“小于”)甲组吸收速率,说明水稻从土壤中吸收无机盐的方式是______。
【答案】(1) ①. 有半透膜、半透膜两侧的溶液存在浓度差 ②. 先下降后上升 ③. 高于
(2) ①. 原生质层相当于一层半透膜,原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性 ②.
(3) ①. ①②③ ②. 载体蛋白 ③. 自由扩散、协助扩散
(4) ①. 添加有氧呼吸抑制剂 ②. 小于 ③. 主动运输
【解析】
【分析】题图分析,从图1信息可知,蔗糖是二糖,葡萄糖为单糖,相同浓度、相同体积的两种溶液加入被半透膜隔开的U型管中,因为甲的物质的量的浓度大于乙,甲渗透压大于乙,因此甲液面升高,又知葡萄糖可以穿过半透膜而蔗糖不能,因此乙渗透压逐渐升高,甲渗透压下降,当乙渗透压大于甲时,乙液面升高,高于甲。
图3中①过程不需要载体和能量,属于自由扩散;②、③过程需要载体,顺浓度梯度转运,不需要能量,属于协助扩散;④过程需要载体和能量,属于主动运输。
【小问1详解】
渗透作用发生有两个条件:有半透膜及半透膜两侧的溶液存在浓度差。图1中,虽然两种溶液的质量分数相同,但由于蔗糖的相对分子质量较葡萄糖大,因此蔗糖溶液的渗透压小于葡萄糖溶液,故水分子从乙侧更多地流向甲侧,与此同时,葡萄糖透过半透膜进入乙侧,使乙侧溶质分子数目增多,水分子最终会更多地流向乙侧,使乙侧液面高于甲侧液面,该过程中乙液面的变化情况是先下降而后上升,待稳定后,乙液面高于甲液面。
【小问2详解】
植物细胞发生质壁分离的结构基础是植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,且原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。 将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞放在质量分数均是30%的葡萄糖溶液和蔗糖溶液中,均发生质壁分离,液泡体积减小,由于葡萄糖分子可以透过半透膜,故在质量分数为30%的葡萄糖溶液中表皮细胞先发生质壁分离随后发生质壁分离自动复原,液泡体积增大;蔗糖分子不能透过半透膜,所以表皮细胞不会发生质壁分离复原,仍保持质壁分离状态。具体曲线图表示如下:
【小问3详解】
若用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞,则抑制了细胞呼吸过程,细胞中凡是耗能的过程都受到影响,不耗能的过程不会受到影响,因此,图3中不会受到显著影响的运输方式是自由扩散和协助扩散,如图中的①自由扩散、②③协助扩散。蟾蜍心肌细胞吸收Ca2+、K+的方式是④主动运输,若对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2+吸收明显减少,但K+的吸收不受影响,说明不受能量的限制,最可能的原因是该毒素抑制了图3中所示的转运Ca2+的载体蛋白的活性。研究人员又发现,心肌细胞的细胞膜对H2O的通透性远高于人工膜(仅由双层磷脂分子组成的,这说明细胞外的H2O可以通过自由扩散、协助扩散的方式跨膜运输进入心肌细胞。
【小问4详解】
柽柳是泌盐植物,叶子和嫩枝可以将吸收于植物体内的盐分排出,是强耐盐植物。柽柳从土壤中吸收盐是主动转运还是被动转运,主动运输和被动运输的区别在于是否耗能,因此为检测离子转运的方式,可设计是否能正常呼吸供能作为自变量,因变量是离子的运输情况。实验步骤如下:
a.取甲、乙两组生长发育相同的柽柳幼苗植株,放入适宜浓度的含有 Ca2+、K+的溶液中。
b.甲组(对照组)给予正常的呼吸条件,乙组(实验组)添加有氧呼吸抑制剂,其他条件都相同;
c.一段时间后测定两组植株根系对 Ca2+、K+的吸收速率。
③实验结果与结论:若乙组吸收速率小于甲组吸收速率,说明水稻从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输。
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南京师大附中2024-2025学年第一学期
高一年级期中考试生物学试卷
一、单项选择题,本部分共22题,每题2分,共44分,每小题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于细胞中元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 生命的核心元素是O,是活细胞中含量最多的元素
B. 核酸、几丁质、淀粉的组成元素都是C、H、O
C. 糖原主要分布于肝脏和肌肉中,是动物细胞内良好的贮能物质
D. 血红蛋白参与血液中O2的运输,组成血红蛋白的氨基酸中有铁元素
2. 下列关于细胞中无机化合物的叙述,错误的是( )
A. 自由水是生化反应的介质,可直接参与生化反应
B. 种子萌发时细胞中“自由水/结合水”的比值增大
C. 无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,可参与特殊有机物的合成
D. 无机盐以无机化合物的形式存在,参与维持细胞渗透压平衡
3. 大豆和花生是重要的油料作物,其细胞内含量最多的有机物是( )
A. 糖类 B. 蛋白质 C. 脂质 D. 核酸
4. 下列关于动植物细胞中糖类和脂质的分类,正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 脂质普遍存在于生物体内,具有独特的生物学功能,下列叙述正确的是( )
A. 组成脂质的化学元素主要为C、H、O、N
B. 磷脂是构成生物膜的重要物质,但并不是所有的细胞膜中都含磷脂
C. 相同质量条件下,脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量少,产生的能量多
D. 固醇类物质对人体生命活动的维持起重要作用
6. 由1分子磷酸、1分子含氮碱基和1分子化合物a构成的化合物b如图所示。下列叙述正确的有( )
①若m为腺嘌呤,则b肯定是腺嘌呤脱氧核苷酸
②若a为核糖,则b为DNA的基本组成单位
③若m为尿嘧啶,则DNA中不含b这种化合物
④若a为核糖,则由b组成的核酸主要分布在细胞核中
⑤幽门螺杆菌体内的化合物b中,m共4种
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
7. 核酸是生物体内重要的化合物,下列关于核酸的叙述正确的是( )
A. 核酸是携带遗传信息的化合物,植物细胞的遗传物质主要是DNA
B. 核仁与各种RNA 的合成以及核糖体的形成有关
C. 细胞内核酸被初步降解、彻底降解得到的产物都是8种
D. DNA只存在于细胞核中,RNA只存在于细胞质中
8. 下列有关细胞及细胞学说的叙述,正确的是( )
A. 原核细胞都存在细胞壁和核糖体
B. 细胞是绝大多数生物体结构与功能的基本单位
C. 小麦细胞和蓝藻细胞的结构有差异,不具有统一性
D. 细胞学说主要揭示了细胞的多样性和动植物结构的统一性
9. 下列有关细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A. 中心体由两个相互垂直的中心粒等物质组成
B. 原核生物细胞质中的遗传物质是RNA
C. 中央大液泡和线粒体都具有双层膜结构
D. 电镜下可观察到硝化细菌的核糖体附着在内质网上
10. 下图所示为来自同一人体的5种细胞,下列叙述正确的是( )
A. 因为来自同一人体,所以各细胞中的DNA含量相同
B. 因为各细胞中携带的遗传物质不同,所以形态、功能不同
C. 虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同
D. 虽然各细胞的生理功能不同,但吸收葡萄糖的方式相同
11. 下列是有关细胞膜探究历程的叙述,正确的是( )
A. 欧文顿通过对实验现象的推理分析,得出细胞膜上具有大量的磷脂和少量的胆固醇
B. 罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗一亮一暗三层结构,提出细胞膜是静态结构
C. 利用放射性同位素将小鼠和人细胞膜标记进行实验,证明了细胞膜具有一定的流动性
D. 流动镶嵌模型认为构成细胞膜的磷脂分子和所有的蛋白质分子都是可以运动的
12. “结构与功能相适应的特点”是生物学的基本观点之一,下列与该观点不相符的是( )
A. 叶绿体和线粒体以不同的方式增大膜面积,有利于化学反应的高效进行
B. 溶酶体内含有多种酸性水解酶,得以分解衰老、损伤的细胞器
C. 人体细胞的细胞膜两侧均分布有大量糖蛋白,有利于细胞接收信息
D. 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞的运动、分裂等有关
13. 某科研人员用适当方法分离出某动物细胞的三种细胞器,经测定其中三种有机物的含量如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 细胞器甲是线粒体,它是有氧呼吸的主要场所
B. 细胞器乙可能是内质网、高尔基体或溶酶体
C. 细胞器丙是由蛋白质和DNA两种成分组成
D. 醋酸杆菌细胞与此细胞共有的细胞器只有丙
14. 下列是真核细胞中4种结构的示意图,叙述错误的是( )
A. ①是细胞进行有氧呼吸的主要的场所
B. ②是细胞内合成磷脂和蛋白质的场所
C. ③是含有染色质和核仁的结构
D. ④是细胞内膜面积最大的细胞器
15. 下列关于细胞核的叙述,正确的是( )
A. 细胞核是遗传信息库和细胞代谢的中心
B. 染色质上的DNA储存遗传信息
C. 原核细胞的核膜也具有两层膜,有利于控制物质的进出
D. 染色体和染色质的形态结构和物质组成存在显著的差异
16. 伞藻由“帽”、柄和假根三部分组成,细胞核位于假根中,科学家利用伞形帽和菊花形帽两种伞藻进行了下图的嫁接实验。根据图示分析,下列叙述正确的是( )
A. 伞藻是多细胞生物,属于细胞或个体层次
B. 伞柄和假根中都有细胞质,细胞质中没有DNA
C. 该实验说明伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的
D. 若要进一步验证细胞核的功能,还应进行核移植实验
17. 关于真核生物中叶绿体的起源,科学家提出一种解释:叶绿体的祖先是原核生物蓝细菌被原始真核细胞摄入胞内,在共生关系中,蓝细菌为宿主细胞完成光合作用,而宿主细胞为其提供营养条件,即“内共生起源学说”。下列证据不支持这一学说的是( )
A. 叶绿体中的DNA呈裸露环状,与蓝细菌DNA相似
B. 叶绿体核糖体的组成与蓝细菌的相同,而与真核细胞的不同
C. 叶绿体的外膜成分与真核细胞膜最相似、内膜成分与蓝细菌细胞膜最相似
D. 叶绿体内的蛋白质,少数几种由叶绿体DNA指导合成,绝大多数由核DNA指导合成
18. 如图所示为分泌蛋白分泌前后几种膜面积变化的示意图,根据该图可以判断a、b、c的膜面积分别是( )
A. 高尔基体膜、内质网膜、细胞膜
B. 内质网膜、高尔基体膜、细胞膜
C. 细胞膜、高尔基体膜、内质网膜
D. 核糖体膜、高尔基体膜、内质网膜
19. 下列有关生物膜系统的叙述,正确的是( )
A. 结构M为内质网,可以内连核膜,外连细胞质膜
B. 结构N与动植物细胞有丝分裂中细胞壁形成有关
C. 分泌功能较强的细胞中结构M和N的数量较少
D. 图中所示结构与核糖体等膜结构共同构成了生物膜系统
20. 协助扩散需要细胞膜上转运蛋白的协助。图中甲、乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种协助扩散方式,下列叙述错误的是( )
A. 载体蛋白和通道蛋白都具有特异性
B. 两种转运蛋白转运物质时都会与其相结合
C. 膜内外物质浓度梯度的大小会影响甲和乙的运输速率
D. 载体蛋白只容许与自身结合部位适应的分子或离子通过,转运时构象改变
21. 将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中,发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如下图所示,下列叙述正确的是( )
A. a、c两点所对应的植物细胞液浓度是相等的
B. a-b过程中植物细胞原生质体吸水能力持续增强
C. 若A溶液为KNO3溶液,不会发生类似图中的曲线变化
D. b点植物细胞液浓度最大,与实验开始时A溶液浓度相等
22. 如图为受体介导的胞吞作用,根据图示分析,下列叙述错误的是( )
A. 该过程以膜具有一定流动性为基础才能发生
B. 该过程要有细胞表面识别和内部供能才可能完成
C. 构成图示囊泡结构的基本支架是磷脂双分子层
D. Na+、K+、水等小分子物质不能通过图示方式进入细胞
二、多选题,本部分共4题,每题2.5分,漏选得1分,错选不得分,共10分。
23. 下图表示糖类的化学组成和种类,叙述错误的是( )
A. ①②③分别表示单糖、二糖、多糖,均可水解,但不能被细胞直接吸收
B. ①②均为还原糖,在加热条件下与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀
C. ④⑤分别为纤维素、肌糖原,二者均储存能量,可作为细胞的储能物质
D. ④是植物细胞壁的主要成分,使用纤维素酶可将其破坏,④的合成与高尔基体有关
24. 下列有关细胞质膜的结构与功能的叙述,正确的是( )
A. 细胞质膜的流动性与磷脂分子和大多蛋白质分子能运动有关
B. 细胞质膜具有选择透过性,但细胞不需要的物质也可能进入
C. 细胞质膜中的磷脂具有疏水的尾部,水分子只能通过水通道蛋白进出细胞
D. 细胞质膜中的糖蛋白绝大多数分布在外侧,与细胞间信息传递功能密切相关
25. 下图是液泡膜上各种离子跨膜运输机制示意图。下列叙述正确的有( )
A. 图示物质运输过程体现了液泡膜具有选择透过性
B. Ca2+以主动运输的方式从液泡进入细胞质基质
C. 液泡与动物细胞的溶酶体内都因H+浓度高而呈酸性
D. H+运出液泡伴随Na+进入液泡,Na+进入液泡的方式是主动运输
26. 下列有关实验的叙述,正确的是( )
A. 碱性染料龙胆紫能使染色体染成紫色,中心体不被染色
B. 常温下向蛋白质溶液中加入适量的双缩脲(C2H5N3O2),能够观察到紫色现象
C. 西红柿表皮、洋葱鳞片叶内表皮、黑藻叶片都可作为质壁分离和复原实验的材料
D. 利用向日葵舌状花花瓣的表皮细胞观察胞质环流,发现叶绿体按一定方向移动
三、填空题,本部分共4题,共46分。
27. 蛋白质是生命活动的主要承担者,请回答下列问题。
(1)肌红蛋白是由153个氨基酸分子构成的一条肽链盘绕一个血红素辅基形成,血红素辅基和肽链间不发生脱水缩合,图1和图2分别为血红素辅基、肽链结构。构成肌红蛋白的元素有_______。肌红蛋白至少含有______个肽键,至少含有______个游离的羧基。
(2)某种肽酶能专门水解位于第26、71、72、99、153位苯丙氨酸(C9H11NO2)羧基端的肽键(图2),则该肽酶完全作用于该肽链后,产物中的多肽有______种,这些产物中的所有多肽链之和与原肽链相比,氧原子数目______(“增多”或“减少”)。
(3)某种小分子环状毒性肽,其分子式是C55H68O18N10,将它彻底水解后只能得到下列四种氨基酸,分别是甘氨酸C2H5NO2,丙氨酸C3H7NO2,苯丙氨酸C9H11NO2,谷氨酸C5H9NO4,彻底水解后可得到1个甘氨酸,______个谷氨酸和______个苯丙氨酸等产物。
(4)传统多肽和蛋白质的测序方法包含了以下几个步骤:
注:图4中不同字母表示不同的氨基酸残基。下面用黑线连接表示的是一个肽段。
第一步:用特定方法切下蛋白质N端的氨基酸残基并分析,初步判断蛋白质分子中多肽链的______(填“数目”“种类”或“数目和种类”)。
第二步:拆分蛋白质分子的多肽链和断开二硫键。图3为某种胰岛素的结构示意图,断开二硫键时,所得到的多肽链的相对分子质量变化为______。
第三步:分析每一条多肽链的氨基酸序列。先将完整的多肽链断开后形成若干小肽段,然后分析每个小肽段中的氨基酸序列。在分析小肽段中的氨基酸序列时,主要使用酸来完全水解肽段以得到各种氨基酸。理论上酸破坏蛋白质的______,导致其理化性质的改变和生物活性的丧失。
第四步:氨基酸全序列的重建。图4表示用两种方法处理同一种只由一条肽链构成的蛋白质后得到的两套实验数据,请写出该蛋白质第4位到第8位的氨基酸序列:(N端)______(C端)(用氨基酸对应的字母表示)。
28. 光学显微镜是中学生最常用的实验仪器,请回答下列问题。
(1)图1表示显微镜的______镜,在观察花生子叶细胞中的脂肪实验中,应先用图中_____(填“甲”或“乙”)镜观察,该实验要用______染液染色,用到50%的酒精目的是______。
(2)若显微镜目镜为10×、物镜为10×时,视野中被96个分生组织细胞所充满,若物镜转换为40×后,则理论上视野中可检测到的细胞数为_____个。
(3)某学生在利用显微镜观察叶绿体和细胞质流动实验时,具体操作步骤如下:①先用一块洁净纱布擦拭镜头,再在一干净载玻片中央滴一滴清水:②撕下黑藻叶片放入水滴中,小心展平后,放在显微镜载物台正中央,并用压片夹压住;③双眼从侧面注视镜头,将物镜下降至距玻片标本2cm处;④用左眼朝目镜里观察,同时转动粗准焦螺旋,缓缓上升镜筒。上述该同学操作步骤不当处共有______处。
(4)图2用黑色标记的叶绿体的实际位置是位于______方,实际上细胞质按______(填“顺”或“逆”)时针方向流动。
(5)利用质量浓度为30%的蔗糖溶液、清水、黑藻叶片进一步做质壁分离和质壁分离复原实验,如图3所示,显微镜下观察到A、B处颜色分别是______。此状态下A处溶液浓度与B处溶液浓度相比______。
A.A大于B B.A小于B
C.A等于B D.不能确定
29. 下图是细胞亚显微结构示意图。回答下列问题。
(1)模型建构是生物学科中常用的科学方法,利用电子显微镜拍摄的照片______(属于/不属于)物理模型。为了分离获得纯净的细胞器,可以用超声破碎技术打破细胞质膜,然后将得到的细胞匀浆进行______,分离获得各种细胞器。图示各种细胞器并非漂浮于细胞质基质中,而是由_____(结构)支持着。
(2)图1所示细胞结构中参与生物膜系统形成的细胞结构有______(填序号)。该细胞质膜上蛋白质的合成与分泌蛋白的合成过程很相似。在探究其合成和运输的途径中可采用______法,与其合成加工运输过程直接相关具膜细胞器有_____(填序号)。
(3)图2所示细胞为______细胞,判断依据是______,其与蓝藻结构上的共同点为均具有细胞质基质、具有______(答两点)。图2中④和⑤两种细胞器的特点是______。
A.所含蛋白质种类相同 B.都能合成能量
C.都含有核酸 D.所有细胞中都有
(4)核孔复合体是核质双向性的亲水性核质交换通道,中央运输蛋白位于核孔复合体中心,对物质进出具有选择性,能够控制大分子RNA______(“运入”“运出”或“进出”),这些物质进出细胞核需跨过______层磷脂分子层。Nup62蛋白与Nup58蛋白均是由20种氨基酸构成的核孔蛋白,但它们的功能有所不同,从两者的结构上分析,原因是______。
30. 现有两瓶质量分数均是30%的葡萄糖溶液和蔗糖溶液。已知葡萄糖分子可以通过半透膜和植物细胞质膜,蔗糖分子不能通过。回答下列问题:
(1)图1所示A同学设计了渗透装置开展渗透作用探究活动,渗透作用发生的条件为______,把体积相同的葡萄糖与蔗糖溶液用半透膜隔开,在一段时间内,乙液面的变化情况是______,待稳定后,乙液面______(“高于”“低于”或“等于”)甲液面。
(2)B同学采用紫色洋葱鳞片叶的外表皮为材料,利用植物细胞质壁分离与复原的原理进行了鉴定上述葡萄糖和蔗糖溶液的实验。植物细胞发生质壁分离的结构基础______,请在图2中补充可能的实验结果_____。
(3)若用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞,图3中不会直接受到显著影响的运输方式是_____(填序号)。若对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2+吸收明显减少,但K+的吸收几乎不受影响,最可能的原因是该毒素抑制了图3中所示的转运Ca2+的_____的活性。研究人员又发现,心肌细胞的细胞膜对H2O的通透性远高于人工膜(仅由双层磷脂分子组成的,这说明细胞外的H2O可以通过_____的方式跨膜运输进入心肌细胞。
(4)C同学设计如下实验以探究水稻根部从土壤中吸收无机盐的运输方式:
①实验材料:水稻幼苗、含有Ca2+、K+的溶液、有氧呼吸抑制剂(可溶于培养液)等。
②实验步骤:
a.取生长发育状态相同的水稻幼苗随机分为甲、乙两组,置于适宜浓度的含Ca2+、K+的溶液中。
b.甲组置于正常条件下培养,乙组的处理操作是______。
c.一段时间后测定两组植株对Ca2+、K+的吸收速率。
③实验结果与结论:
若乙组吸收速率______(“大于”或“小于”)甲组吸收速率,说明水稻从土壤中吸收无机盐的方式是______。
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