内容正文:
沈阳二中 2024——2025 学年度上学期 12 月测试
高一(27 届)生物试题
说明:1.测试时间:90 分钟 总分:100 分
2.客观题涂在答题纸上,主观题答在答题纸的相应位置上
第Ⅰ卷 (45 分)
一、单选题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 近日来自国际知名研究机构科学家们发现了一个全新的病毒家族,被命名为 Exovirus,属于单股正链 RNA 病毒。下列有关 Exovirus 的说法正确的是( )
A. Exovirus 能利用宿主细胞内的氨基酸合成自身蛋白质
B. Exovirus 结构简单,仅含核糖体一种细胞器
C. Exovirus 遗传物质的基本单位是脱氧核苷酸
D. Exovirus 的生命活动可以离开细胞
【答案】A
【解析】
【分析】病毒为非细胞生物,专性寄生物,没有独立的代谢系统,其遗传物质是DNA或RNA,其结构简单,由核酸和蛋白质组成,根据病毒含有的核酸种类的不同,将病毒分为DNA病毒和RNA病毒。
【详解】A、病毒没有细胞结构,只能利用宿主细胞的原料合成蛋白质,所以Exovirus能利用宿主细胞内的氨基酸合成自身蛋白质,A正确;
B、Exovirus结构简单,没有细胞结构,所以不含核糖体,B错误;
C、Exovirus是RNA病毒,所以其遗传物质的基本单位是核糖核苷酸,C错误;
D、Exovirus只能寄生在活细胞内,其生命活动不可以离开细胞,D错误。
故选A。
2. 一般运动饮料中水分的含量为 90%左右,糖分的含量为 8-12%左右,无机盐的含量为1.6%左右,维生素的含量为 0.2%左右。这些成分与人体体液相似,饮用后能更迅速地被身体吸收。下列叙述错误的是( )
A. 多糖是生物体内糖类的主要存在形式
B. 运动饮料给身体补充水分,水是细胞内含量最多的化合物
C. 运动大量出汗导致 Na+流失过多会引起肌肉酸痛、无力等
D. 细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在
【答案】D
【解析】
【分析】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Fe2+是血红蛋白的必要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分。
(2)维持细胞的生命活动,如Ca2+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、糖类是重要的能源物质,生物体内糖类的主要存在形式是多糖,A正确;
B、运动饮料主要给身体补充水分,水是细胞内含量最多的化合物,B正确;
C、运动大量出汗导致Na+流失过多,导致细胞外液中钠离子含量降低,导致神经、肌肉细胞的兴奋性降低,因而会引起肌肉酸痛、无力等,C正确;
D、细胞中大多数无机盐以离子形式存在,少数以化合物形式存在,D错误。
故选D。
3. 花生的果实埋藏在土壤中,安化小籽花生是周家地理标志产品,皮红、肉白、甜香,利用其种子榨出来的花生油更是深受人们喜爱。下列有关说法错误的是( )
A. 花生种子中的脂肪与淀粉相比较,前者的H元素含量更高
B. 花生细胞内的脂肪合成酶、核糖核酸、纤维素等属于生物大分子
C. 花生种子中的某些蛋白质可以和DNA结合形成核酸一蛋白质复合物
D. 花生种子成熟过程中,主要依靠分解脂肪来为生命活动提供能量
【答案】D
【解析】
【分析】生物大分子包括蛋白质、核酸、多糖。
【详解】A、相同的脂肪与糖相比,脂肪中H元素含量高于淀粉,A正确;
B、脂肪合成酶是蛋白质,核糖核酸是RNA,蛋白质和RNA都是生物大分子,纤维素是生物大分子,B正确;
C、染色体是由DNA和蛋白质组成的,染色体是核酸一蛋白质复合物,C正确;
D、花生种子成熟过程中,主要依靠分解葡萄糖来为生命活动提供能量,D错误。
故选D。
4. 脂筏是细胞膜上富含胆固醇的区域,这些区域更有秩序且流动性相较于周围较小。脂筏参与信号转导等过程。图中 G 蛋白偶联受体与信息分子结合后发生结构变化,经过 G 蛋白激活腺苷酸环化酶,产生第二信使 cAMP,从而引发生物学效应。下列说法错误的是( )
A. 脂筏区的特点体现了细胞膜具有流动性
B. 脂筏区细胞膜外侧含有糖类分子,与脂质结合形成糖脂
C. 脂筏是细胞膜实现信息交流功能的重要区域
D. 信息分子结合受体引发 cAMP 产生的过程体现高效性
【答案】D
【解析】
【分析】流动镶嵌结构模型的内容;
(1)磷脂双分子层构成膜的基本支架,这个支架是可以流动的;
(2)蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层,大多数蛋白质也是可以流动的;
(3)在细胞膜的外表,少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白,除糖蛋白外,细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂。
【详解】A、磷脂双分子层构成膜的基本支架,这个支架是可以流动的,图中脂筏区也有磷脂双分子层,因而脂筏区的特点体现了细胞膜具有流动性,A正确;
B、细胞膜能控制物质进出,进行信息交流,主要是细胞膜外侧起作用,脂筏区细胞膜外侧含有糖类分子,可与脂质结合形成糖脂,B正确;
C、图中G蛋白偶联受体与信息分子结合后发生结构变化,经过G蛋白激活腺苷酸环化酶,产生第二信使cAMP,从而引发生物学效应,说明脂筏是细胞模实现信息交流功能的重要区域,C正确;
D、信息分子结合受体引发cAMP产生的过程体现了专一性的特点,D错误。
故选D。
5. 藻类的概念古今不同,中国古书上说:“薻,水草也,或作藻”,可见在中国古代所说的藻类是对水生植物的总称。而在中国现代植物学中,仍然将一些水生高等植物的名称中贯以“藻”字,也可能来源于此。下列有关藻类植物的叙述,正确的是( )
A. 蓝藻又名蓝细菌,是因为其与绝大多数细菌一样是异养生物
B. 衣藻和支原体一样具有细胞壁,但成分有所不同
C. 黑藻属于低等植物,可以代替藓类的叶作为观察叶绿体的材料
D. 淡水水域污染后富营养化,形成的水华不是一个种群
【答案】D
【解析】
【分析】蓝细菌是一类藻类的统称,没有以核膜为界限的细胞核,属于原核生物。常见的蓝藻有色球蓝细菌、念珠蓝细菌、颤蓝细菌、发菜等。蓝细菌都为单细胞生物,以细胞群形式出现时才容易看见,也就是我们通常见到的“水华”。
【详解】A、蓝藻又名蓝细菌,体内含有光合色素,是自养型生物,A错误;
B、支原体没有细胞壁,B错误;
C、黑藻是高等被子植物,C错误;
D、淡水富营养化,使蓝细菌和绿藻等大量繁殖,形成水华,其中有不同种类的生物,不是一个种群,D正确。
故选D。
6. 2021年10月,科研人员在广州海珠国家湿地公园发现了我国叶甲科昆虫新物种——海珠斯萤叶甲,下列关于海珠斯萤叶甲的推测正确的是 ( )
A. 外骨骼含有多糖几丁质
B. 遗传物质是裸露的环状DNA
C. 细胞壁含纤维素和果胶
D. 核膜含有两层磷脂分子
【答案】A
【解析】
【分析】核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多。
【详解】A、几丁质也是一种多糖,又称为壳多糖,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中,故海珠斯萤叶甲的外骨骼含有多糖几丁质,A正确;
B、海珠斯萤叶甲属于真核生物,具有细胞核,DNA并不是裸露的,原核生物的DNA才呈裸露状态,B错误;
C、植物细胞壁的组成成分是纤维素和果胶,海珠斯萤叶甲属于昆虫,不含细胞壁,C错误;
D、核膜具有双层膜结构,故其含有四层磷脂分子,D错误。
故选A。
7. 下列是探究细胞核功能的相关实验,有关分析错误的是( )
选项
名称
评价
结论
A
美西螈核移植实验
需补充对照实验
细胞核控制遗传
B
蝾螈受精卵横缢实验
符合对照原则
细胞核控制细胞分裂、分化
C
变形虫切割与核移植实验
符合单一变量原则
控制代谢和遗传
D
伞藻嫁接实验
符合对照原则
细胞核控制遗传
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】细胞核的功能:细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
(1)细胞核是遗传物质储存和复制的场所,DNA携带遗传信息,并通过复制由亲代传给子代,保证了遗传信息的连续性。
(2)细胞核控制着物质合成、能量转换和信息交流,使生物体能够进行正常的细胞代谢。
【详解】A、美西螈核移植实验说明细胞核控制遗传,需补充对照实验将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈的去核卵细胞中,观察实验结果,A正确;
B、蝾螈受精卵横缢实验,符合对照原则,既有相互对照又有自身前后对照,实验结论细胞核控制细胞分裂、分化,B正确;
C、变形虫切割与核移植实验,变形虫一半有核一半无核,符合单因子变量原则,该实验结果说明细胞核控制代谢和遗传,C正确;
D、伞藻嫁接实验仅能证明伞藻帽的形状与假根有关,证明伞藻帽的形状由细胞核决定即细胞核控制遗传,还需进行细胞核移植实验,D错误。
故选D。
8. 细胞核控制细胞的代谢和遗传,是与其结构分不开的。核纤层起支架作用,维持细胞核的轮廓,核孔复合体控制物质通过核孔进出细胞核,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 粗面内质网与核膜相连,核膜为核糖体提供了附着位点
B. 核孔复合体可介导蛋白质的入核运输以及 RNA 等物质的出核运输,所以核孔复合体的存在可以说明核膜具有选择透过性
C. 推测核纤层与细胞核的解体和重建密切相关
D. 细胞中的核糖体形成都与核仁有关
【答案】D
【解析】
【分析】细胞核控制细胞的代谢和遗传,由核膜、染色质和核仁组成,其中核膜上有核孔,且与外侧的内质网相连。
【详解】A、由图可知糙面内质网与外核膜相连,糙面内质网和核外膜上均有核糖体,因此核膜也为核糖体提供了附着位点,A正确;
B、核孔复合体位于核膜的核孔,能够控制大分子进出细胞核,是核质之间物质运输和信息传递的通道;核孔复合体可介导蛋白质的入核运输以及 RNA 等物质的出核运输,故核孔复合体的存在可以说明核膜具有选择透过性,B正确;
C、图中核纤层起支架作用,推测核纤层与细胞核的解体和重建密切相关 ,C正确;
D、真核细胞中的核糖体形成与核仁有关,原核细胞中没有核仁,因而 其中核糖体的形成与核仁无关,D错误。
故选D。
9. 关于染色质和染色体叙述正确的是( )
A. 原核细胞和真核细胞分别含有的是染色质和染色体
B. 染色质和染色体都是由核糖核酸和蛋白质组成的
C. 染色质是细胞核中容易被酸性染料染成深色的物质
D. 染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种状态
【答案】D
【解析】
【分析】染色质是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质,由DNA和蛋白质组成,染色体与染色质是同一物质的不同时期的不同形态,细胞分裂的前期、中期和后期呈染色体状态,分裂间期和末期又转化为染色质状态,染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种存在。
详解】A、原核细胞无染色质或染色体,A错误;
B、染色质和染色体都主要是由脱氧核糖核酸(DNA)和蛋白质组成的,B错误;
C、染色质是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质,C错误;
D、染色质是极细的丝状物,存在于细胞分裂间期,在细胞分裂期,染色质高度螺旋化,呈圆柱状或杆状,这时叫染色体,染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种状态,D正确。
故选D。
10. 人口增长和经济发展导致人类对淡水的需求增加。利用反渗透技术进行海水淡化是解 决淡水资源短缺问题的一条重要途径,该技术的原理是利用压力使高浓度溶液中的水分子通过半透膜,但其他物质不能通过,如图为反渗透装置示意图(初始状态为两侧液面等高)。下列说法正确的是( )
A. 半透膜上只有运输水分子的蛋白质,没有运输其他物质的蛋白质
B. 若不施加人为压力,则水分子只能从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧移动
C. 若在液面处于图中状态时,去掉人为压力,则两侧液面高度不会发生变化
D. 若不施加人为压力,当两侧处于动态平衡时,依旧是高浓度溶液一侧浓度大于低浓度溶液一侧
【答案】D
【解析】
【分析】渗透作用是指溶剂分子透过半透膜的扩散作用,如果半透膜两侧存在浓度差,渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。发生渗透作用需要两个条件,一是半透膜,二是浓度差。
【详解】A、水分子在进行跨膜运输时的方式为被动运输,可以通过自由扩散跨膜,图中半透膜上没有运输水分子的蛋白质,也没有运输其他物质的蛋白质,A错误;
B、不施加人为压力,水分子可在低浓度溶液与高浓度溶液之间双向运输,B错误;
C、若处于图中液面状态时去掉人为压力,则水分子向右侧扩散的速率大于向左扩散的速率,故图中左侧液面下降,右侧液面上升,C错误;
D、两侧溶液存在渗透压差,若不施加人为压力,水分子会从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧运输,使两侧溶液出现液面差,由于高度差的存在,当两侧处于动态平衡时,依旧是高浓度溶液一侧浓度大于低浓度一侧,D正确。
故选D。
11. 将若干生理状态相同、长度为 3cm 的鲜萝卜条随机均分为四组,分别置于清水 a(对照组)和三种浓度相同的 b、c、d 溶液(实验组)中,定时测量每组萝卜条的平均长度,记录如图。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. a、b、c 三组萝卜条的细胞都是先发生了质壁分离,然后又发生了自动复原
B. 90min 时,实验组中的萝卜条的细胞液浓度都比实验前大
C. 20min 后,a 组萝卜条长度不再变化,此时细胞液浓度与外界溶液浓度相等
D. 40 min 后,c 组萝卜条的细胞开始吸收葡萄糖,导致质壁分离后的复原
【答案】B
【解析】
【分析】在清水中,萝卜条长度先稍微变长点,然后保持不变,说明细胞吸收了少量的水;在甘油溶液、葡萄糖溶液中,萝卜条长度先变短,再变长,最后保持原来的长度不变,说明细胞先失水,后来由于甘油(葡萄糖)进入细胞内,细胞吸水复原;在蔗糖溶液中,萝卜条长度先变短,再然后保持不变,说明细胞先失水,后来由于蔗糖不能进入细胞内,细胞大小保持不变。
【详解】A、a清水组萝卜条细胞发生了渗透吸水,甘油溶液和葡萄糖溶液组萝卜条先渗透失水后渗透吸水,即b、c组萝卜条的细胞都是先发生了质壁分离,然后又发生了自动复原,A错误;
B、d组蔗糖溶液中的萝卜条使组织细胞失去水分,所以细胞液浓度变大,b甘油组和c葡萄糖组由于都吸收了溶质进入细胞,所以细胞液浓度也变大,B正确;
C、20min 后,a组萝卜条长度不变,原因是植物细胞外面的细胞壁限制了细胞体积的进一步变大,此时细胞液浓度依然大于外界溶液浓度,C错误;
D、萝卜细胞一开始就吸收葡萄糖,并非从40分钟开始吸收,D错误。
故选B。
12. 如图 1-4 表示细胞内外物质浓度差或氧气浓度与物质跨膜运输速率间关系的曲线图。下列相关叙述错误的是( )
A. 图 2 可以表示不同人体细胞吸收葡萄糖分子的过程
B. 图 1 与图 3 可以表示脂肪在消化道中水解后,被小肠上皮细胞吸收的过程
C. 图 4 可以表示哺乳动物成熟红细胞吸收离子
D. 图中A、C 两点限制运输速率的主要因素不同
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析可知:图1表示影响因素为物质浓度,运输方式为自由扩散;图2表示影响因素为物质浓度和载体蛋白数量,运输方式为协助扩散或主动运输;图3说明该物质运输不消耗能量,运输方式为被动运输,也可以表示只进行无氧呼吸的细胞的主动运输;图4表示影响因素为能量和载体蛋白,该物质运输方式为主动运输。
【详解】A、红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,其它组织细胞吸收葡萄糖的方式一般是主动运输,图2所示,在一定浓度范围内,物质的运输速率随着细胞内外物质浓度差的增大而增大,当浓度差超过一定值后,物质运输速率不再增大,判断运输方式为协助扩散或主动运输,因此图2可以表示不同人体细胞吸收葡萄糖分子的过程,A正确;
B、图1属于自由扩散,图3说明该物质运输不消耗能量,运输方式为被动运输,也可以表示只进行无氧呼吸的细胞的主动运输,脂肪在消化道中水解后变成甘油和脂肪酸,两种物质的运输方式为自由扩散,故可以用图 1 与图 3表示, B正确;
C、图4表示主动运输,哺乳动物成熟红细胞没有线粒体,不能进行有氧呼吸,物质运输速率和氧气浓度无关, 可以用图3表示,C错误;
D、图2中A点限制运输速率的主要因素是细胞内外物质的浓度差,图4C点限制运输速率的主要因素是能量,D正确。
故选C。
13. 酶和无机催化剂加快某化学反应的机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 酶所降低的化学反应活化能是Ea-Ec
B. 因Eb>Ec,所以酶降低活化能的作用更显著
C. 没有催化剂,该化学反应一定不能发生
D. 由图中Ec和Eb比较可知,酶的催化效率更高
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析:Ea表示不加催化剂化学反应的活化能,Eb表示无机催化剂催化反应的活化能,Ec表示酶催化的化学反应的活化能。
【详解】A、Ea表示不加催化剂化学反应的活化能,Ec表示酶催化的化学反应的活化能,因此酶所降低的化学反应活化能是Ea-Ec,A正确;
B、据图可知,Eb>Ec,所以酶降低活化能效果更显著,B 正确;
C、由图示曲线看出,没有催化剂时底物也可以变成产物,说明没有催化剂,该化学反应也能发生,C错误;
D、Eb表示无机催化剂催化反应的活化能,Ec表示酶催化的化学反应的活化能,酶降低活化能更多,所以催化效率更高,具有高效性,D正确。
故选C。
14. 多酶片是一种可以治疗消化不良、食欲不振的药物,如图是多酶片的结构模式图。下列相关叙述正确的是( )
A. 胃蛋白酶能水解多种蛋白质,说明其不具有专一性
B. 多酶片进入小肠后,胃蛋白酶的活性会增强
C 儿童服用多酶片时,可以先用热水化开再让其服用
D 胃蛋白酶进入小肠后可能会被胰蛋白酶水解
【答案】D
【解析】
【分析】酶的特性:(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
【详解】A、胃蛋白酶能水解多种蛋白质,催化底物为蛋白质,不能催化其它物质水解,能体现酶的专一性,A错误;
B、胃蛋白酶的最适PH大约是2,小肠内的PH大约是7.6,多酶片进入小肠后,胃蛋白酶的活性会减弱,B错误;
C、热水会破坏酶的空间结构,酶的功效会丧失,因此儿童服用多酶片时,不可以用热水化开再让其服用,C错误;
D、胃蛋白酶的化学本质是蛋白质,进入小肠后变性失活,可能会被胰蛋白酶水解,D正确。
故选D。
15. 为了探究 ATP 分子中哪一个特殊化学键“~”更容易水解断裂,研究人员用 32P 标记 ATP 中某一位置的磷酸基团后,将得到的 A—Pα~Pβ~*Pγ、A—Pα~*Pβ~Pγ(*表示被 32P 标记)分别与酵母菌提取液混合,在适宜的环境中培养一段时间后,检测对应培养液中的游离磷酸(Pi) 及 Pi~Pi 是否含有放射性。下列有关叙述错误的是( )
组别
ATP 中标记的磷酸基团
培养液中Pi 或者Pi~Pi 的放射性
Pi
Pi~Pi
1
A—Pα~Pβ~*Pγ
①
②
2
A—Pα~*Pβ~Pγ
③
④
A. 若①有放射性,③没有放射性,说明 Pβ~Pγ 之间的特殊化学键更容易水解断裂
B. 若②有放射性,④也有放射性,说明 Pα~Pβ 之间的特殊化学键更容易水解断裂
C. 细胞中 Pβ~Pγ 之间的特殊化学键重新合成的过程通常与细胞中的吸能反应相联系
D. Pβ 和 Pγ 脱离后,ATP 剩下的部分可用于组成核糖核酸
【答案】C
【解析】
【分析】ATP是由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团连接而成,是生物体内最直接的能量来源。
【详解】A、根据Pα、Pβ、Pγ三者的连接位置,若①有放射性,③没有放射性,说明Pβ~Pγ之间的特殊化学键更容易水解断裂,A正确;
B、根据Pα、Pβ、Pγ三者的连接位置,若②有放射性,④也有放射性,说明Pα~Pβ之间的特殊化学键更容易水解断裂,B正确;
C、细胞中Pβ~Pγ之间的特殊化学键重新合成的过程通常与细胞中放能反应相联系,C错误;
D、Pβ 和 Pγ 脱离后,ATP 剩下的部分是腺嘌呤核糖核苷酸,可用于组成核糖核酸,D正确。
故选C。
二、不定项选择题:本题共 5 小题,每小题 3 分, 共 15 分。每小题有一个或多个选项符合题目要求, 全部选对得 3分,选对但不全的得 1分, 有选错的得0 分。
16. 酪蛋白含有人体的 8 种必需氨基酸。牛奶中大约 80%的蛋白为酪蛋白,其中最为常见的是A1 和A2 两种类型的 β-酪蛋白。在蛋白酶的作用下,A1 型会产生一种七肽,部分人饮用后可能出现牛乳不耐受症状(如过敏、肠胃不适等),但 A2 型不会。因此现在市面上推出了很多含 A2 型,不含 A1 型蛋白的牛奶。如图示两种酪蛋白的结构及酶解位点。下列叙述不正确的是( )
A. Val(缬氨酸)在人体细胞内不能合成,称为非必需氨基酸
B. 两种酪蛋白链的主要区别是氨基酸种类和数目不同
C. 两种酪蛋白链各至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
D. A2 蛋白被酶解后会形成八肽故而可减轻牛乳不耐受人群的胃肠道不适症状
【答案】ABD
【解析】
【分析】蛋白质的结构多样性决定蛋白质结构多样性的直接原因是构成蛋白质的氨基酸的种类、 数目、排列顺序和肽链的空间结构千差方别, 根本原因是基因的多样性。
【详解】A、Val(缬氨酸)在人体细胞内不能合成,属于必需氨基酸,A错误;
B、结合图示可知,图中组成两种酪蛋白的氨基酸数目相同,B错误;
C、一条肽链至少含有一个游离的氨基,一个游离的羧基,两种酪蛋白的β酪蛋白链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基,C正确;
D、结合图示可知,A2 蛋白被酶解后会形成九肽,D错误。
故选ABD。
17. 图 1 为细胞中生物膜系统的概念图,C-F 为具膜细胞器(C、D 均为双层膜结构),①②代表分泌蛋白的转移途径。图 2 为人体细胞的甲、乙、丙三种细胞器中的三类有机物的含量示意图。下列相关叙述正确的是( )
A. 图 1 中A 上具有核孔,其数量可作为细胞代谢旺盛程度的指标
B. 图 1 中的C 和D 中都具有少量的核酸,二者在植物叶肉细胞中可同时存在
C. 图 1 中的F 是高尔基体,在分泌蛋白合成与分泌过程中其膜面积不断减小
D. 图 2 中的甲对应图 1 中的C 和D,乙可能是内质网、高尔基体、溶酶体或液泡
【答案】AB
【解析】
【分析】题图分析,图1中A双层膜结构的是核膜,B是细胞膜,C表示线粒体,D表示叶绿体,E表示内质网,F表示高尔基体。图2中脂质和蛋白质是生物膜的重要组成成分,这说明甲和乙含有膜结构,丙没有膜结构;甲含有核酸,在动物细胞中应该是线粒体;乙不含核酸,可能是内质网、高尔基体、溶酶体;丙含有核酸,应该是核糖体。
【详解】A、图 1 中,根据生物膜系统的组成以及A具有双层膜可知,A是核膜,核膜上具有核孔,核孔数量可作为细胞代谢旺盛程度的指标,A正确;
B、图 1 中,C是线粒体,D是叶绿体,分别是呼吸作用和光合作用的场所,它们都含有少量的DNA和RNA,二者在植物叶肉细胞中可同时存在,B正确;
C、图1中的F是高尔基体,在分泌蛋白分泌过程中其膜面积基本不变,因为该过程中其结合一个来自内质网的囊泡,同时又分泌出去一个囊泡,C错误;
D、图 2 为人体细胞的甲、乙、丙三种细胞器中的三类有机物的含量,因此图2中的甲是线粒体,对应图1中的C,乙具有生物膜但不含有核酸,动物细胞中具有生物膜而没有核酸的细胞器是内质网、高尔基体和溶酶体,D错误。
故选AB。
18. 盐胁迫环境下大豆细胞质基质中积累的Na+会抑制胞质酶的活性,植物根部细胞通过多种“策略”降低细胞质基质中Na+浓度,从而降低盐胁迫的损害。下列说法错误的是( )
A. Na+可通过不同方式进入液泡储存降低Na+毒害作用
B. Na+通过A过程运出细胞直接消耗ATP中的化学能
C. Na+通过囊泡进入液泡的过程需要消耗细胞呼吸释放的能量
D. 参与A过程的膜蛋白发挥作用时分子构象不改变
【答案】BD
【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,钠离子进入液泡的方式有囊泡运输(即胞吞运输)及借助载体蛋白的主动运输方式,故Na+可通过不同方式进入液泡储存降低Na+毒害作用,A正确;
B、Na+通过A过程运出细胞是借助氢离子 的势能实现的,该过程不直接消耗ATP中的化学能,B错误;
C、Na+通过囊泡进入液泡的过程是胞吞过程,该过程需要消耗细胞呼吸释放的能量,C正确;
D、参与A过程的膜蛋白为载体蛋白,在发挥作用时需要与被转运的物质结合,自身构象发生改变,D错误。
故选BD。
19. 某同学为研究酶的特性,进行了一系列相关实验,结果如表(“-”表示未添加)所示。下列叙述错误的是( )
试剂名称或条件
试管A
试管B
试管C
试管D
试管E
质量分数为 1%的淀粉溶液
2 mL
-
2 mL
2 mL
2 mL
新鲜唾液
1 mL
1 mL
-
1 mL
1 mL
质量分数为 1%的蔗糖溶液
-
2mL
-
-
-
恒温水浴
37 °C
37 °C
37 °C
0°C
80 °C
A. 本实验的自变量是底物的种类、温度、酶的有无
B. 试管A、B 对照,可证明酶的专一性,检测试剂可用碘液
C. 试管A、C 对照,可证明酶具有高效性,检测试剂可用斐林试剂
D. 试管A、D、E 对照,可探究温度对酶活性的影响,检测试剂可用斐林试剂
【答案】BCD
【解析】
【分析】设计探究酶的专一性及影响酶活性因素的实验中,应遵循对照性原则、科学性原则和单一变量原则。题中实验设计的自变量有三个,即酶的有无、底物的种类和温度;探究酶具有专一性时,可以选取组合试管A、B做对照,探究影响酶活性因素时可选A、D、E作对照。
【详解】A、根据表格可知,本实验的自变量是底物的种类、温度、酶的有无,因而可用于探究酶的专一性、酶的催化作用以及温度对酶活性的影响,A正确;
B、试管A、B中自变量为底物的种类不同,酶相同,二者比较可证明酶的专一性,检测试剂不可用碘液,因为蔗糖是否被催化用碘液检测不出来,B错误;
C、试管A、C 对照,自变量为是否添加酶,可证明酶具有催化作用,检测试剂可用斐林试剂,C错误;
D、A、D、E三支试管只有反应温度不同,其他无关变量一致,故可证明酶活性受温度影响,可通过碘液检测淀粉被分解的量,不能用斐林试剂检测,因为斐林试剂检测时需要水浴加热,改变预设的温度,D错误。
故选BCD。
20. 蛋白激酶 A(PKA)由两个调节亚基和两个催化亚基组成,其活性受 cAMP(由腺苷酸环化酶催化 ATP 环化形成)调节(如图所示)。活化的 PKA 催化亚基能将 ATP 上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化,改变这些蛋白质的活性。下列说法错误的是( )
A. 调节亚基具有结合cAMP的结构域,催化亚基包含酶的活性位点
B. 蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着 ATP 的合成
C. 腺苷酸环化酶催化的反应中,ATP 的消耗与 ADP 的生成保持平衡
D. cAMP 与调节亚基结合,使调节亚基和催化亚基分离,释放出有活性的催化亚基
【答案】BC
【解析】
【分析】题意分析:活化的PKA催化亚基可将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化,改变这些蛋白的活性,说明蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的水解。活化的调节亚基与非活化的催化亚基可在cAMP的作用下产生无活性的调节亚基和游离态、活化的催化亚基。
【详解】A、据图分析:活化的调节亚基与非活化的催化亚基可在cAMP的作用下产生无活性的调节亚基和游离态、活化的催化亚基,说明调节亚基具有结合到cAMP的结构域,催化亚基包含活性位点,A正确;
B、题意显示,活化的PKA催化亚基可将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化,改变这些蛋白的活性,ATP上的磷酸基团转移的过程即是ATP的水解过程,B错误;
C、腺甘酰激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关,但腺苷酸环化酶催化是ATP环化形成的过程,该过程ATP的消耗与ADP的生成不平衡,C错误;
D、据图可知,cAMP与调节亚基结合,使调节亚基和催化亚基分离,释放出高活性的催化亚基,D正确。
故选BC。
第Ⅱ卷 (55 分)
三、非选择题:
21. 如图所示的图解表示构成生物体的元素、化合物及其作用,其中a、b、d、e代表小分子,A、B、E、F代表不同的生物大分子,请据图回答下列问题:
(1)物质a表示__________,其在原核细胞中共有____种。
(2)若E是动物细胞中的储能物质,则E是__________,其在人体中主要分布于____________细胞。
(3)物质d是__________,物质F是__________。
(4)物质b的名称__________,图中的“?”是指____元素。若某种B分子由n个b(平均相对分子质量为m)形成的两条链组成,则该B分子的相对分子质量大约为________。
(5)下图是某物质的部分结构示意图,请补充完整__________。
【答案】 ①. 核苷酸 ②. 8 ③. 糖原 ④. 肝脏细胞和肌肉细胞 ⑤. 雌性激素 ⑥. 脂肪(纤维素) ⑦. 氨基酸 ⑧. N ⑨. mn-(n-2)×18 ⑩. -CO-NH-
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:abde小分子分别表示核苷酸、氨基酸、性激素、葡萄糖;ABEF生物大分子分别表示核酸、蛋白质、糖原或淀粉、脂肪。明确知识点,梳理相关的基础知识,分析题图,结合问题的具体提示综合作答。
【详解】(1)物质a由C、H、O、N、P五种元素组成,又是病毒的主要成分,所以A表示核酸,a表示核苷酸。由于原核细胞中含DNA和RNA,所以共有8种核苷酸。
(2)细胞中的储能物质有淀粉和糖原,其中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,分布在人体的肝脏细胞和肌肉细胞,分别为肝糖原和肌糖原。
(3)能促进生殖器官的发育,激发并维持雄性第二性征的是雄激素。生物体作为长期备用能源物质的是脂肪,其碳氢比例高,在动植物细胞中均可含有,并且由于含能量多而且占体积小,从进化的角度这是经过长期的自然选择的结果。
(4)病毒的主要成分是核酸和蛋白质,由于A中含P元素,所以B只能是蛋白质,因此图中的?是指N元素,物质b是氨基酸。根据蛋白质相对分子质量=氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量-失去水分子数×水的相对分子质量,B分子的相对分子质量大约为mn-(n-2)×18。
(5)中间是肽键,应为“-CO-NH-”。
【点睛】熟悉蛋白质、核酸、糖类以及脂质等各种组成细胞的有机化合物的元素组成、分子结构、基本单位以及分布和功能是分析解答本题的关键。
22. 下图 1 为高等植物细胞的亚显微结构模式图,图 2 为细胞合成与分泌淀粉酶的过程示意图,图 3 为细胞膜结构示意图,图中序号表示细胞结构或物质。请据图回答:
(1)图 1 所示细胞与图 2 相比,其特有的细胞器有 _________(写结构名称)。在图 1 所示细胞构成的生物体中,细胞间可通过 _________相通而进行信息交流。
(2)图 3 中,帮助某些离子进入细胞的是 _________(填图中序号)。图 3 所示的结构模型被称为 _________。
在细胞内,许多囊泡就像深海中的潜艇,在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“货物”。请回答以下问题:
(3)囊泡是一种动态的细胞结构,能产生囊泡的细胞器有 _________(写名称)。
(4)为了维持细胞的正常生命活动,囊泡转运系统需要依托特殊的网架结构是 _________, 这些蛋白质纤维为囊泡构筑了快速的“运输通道”。
(5)从分子水平上解释细胞内生物膜系统融合机制的主要模型为 SNARE 假说,如下图所示。
由图可知,囊泡膜上的Rab-GTP 可与靶膜上的 _________结合,从而将囊泡锚定在靶膜上, 进而协助 _________蛋白与相应靶膜上的SNARE 蛋白特异性结合,形成稳定的蛋白复合物, 随后通过膜融合,完成“货物”的定向运输。此过程体现了生物膜的 _________性及_________功能。
【答案】(1) ①. 液泡、叶绿体 ②. 胞间连丝
(2) ①. 6 ②. 流动镶嵌模型
(3)内质网、高尔基体
(4)细胞骨架 (5) ①. Rab效应器 ②. v-SNARE ③. 流动性 ④. 控制物质进出
【解析】
【分析】题图分析,图1是植物细胞的亚显微结构示意图,①是液泡、②是高尔基体、③是内质网、④是细胞质基质、⑤是线粒体、⑦是叶绿体、⑧是细胞核、⑨是细胞膜、⑩细胞壁。图2为细胞合成与分泌淀粉酶的过程示意图,其中1表示高尔基体,2表示内质网,3表示线粒体,4表示细胞核。图3为细胞膜结构示意图,其中5表示糖蛋白(位于细胞膜的外侧),6表示蛋白质。
【小问1详解】
图1所示细胞为植物细胞,因为该细胞有细胞壁、叶绿体和液泡,图2细胞为动物细胞,与图2细胞相比,图1细胞中特有的细胞器有液泡、叶绿体。在图1所示细胞构成的生物体,即高等植物细胞中,细胞间可通过特有的通道——胞间连丝进行信息交流。
【小问2详解】
图3中, 与细胞相互识别有关的是图中的5,即糖蛋白; 帮助某些离子进入细胞的是转运蛋白,即图中的6。图3所示的结构模型被称为流动镶嵌模型,该结构模型被普遍接受。
【小问3详解】
在细胞内,许多囊泡就像深海中的潜艇,在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“货物”。囊泡属于生物膜系统,其主要成分是磷脂和蛋白质,细胞中能产生囊泡的细胞器有内质网、高尔基体,在分泌蛋白的合成和分泌过程中能体现出来,另外能产生囊泡的细胞结构还有细胞膜。
【小问4详解】
为了维持细胞的正常生命活动,囊泡转运系统需要依托特殊的网架结构——细胞骨架实现转运过程 ,细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞中的物质转换、能量的转移以及信息传递密切相关,即细胞骨架构筑了快速的“运输通道”。
【小问5详解】
由图可知,囊泡膜上的 Rab-GTP 可与靶膜上的Rab 效应器结合,从而将囊泡锚定在靶膜上,进而协助V-SNARE蛋白与相应靶膜上的 t-SNARE 蛋白特异性结合,形成稳定的蛋白复合物,随后通过膜融合,完成“货物”的定向运输,该过程依赖膜的流动性实现,此过程体现了生物膜的控制物质进出细胞的功能。
23. 细菌紫膜质是一种从嗜盐杆菌的质膜中发现的特殊膜转运蛋白,研究人员利用细菌紫 膜质、ATP 合成酶及解偶联物(可破坏 H+的浓度梯度)等元件构建多种人工脂质体,用以探究细菌紫膜质在 ATP 合成中的作用,如图所示。回答下列问题。
(1)图甲中,构成脂质体的基本支架是 _________,H+通过细菌紫膜质进行跨膜运输的方式是 _________,完成这类跨膜运输的转运蛋白 __________________(填“需要”或“不需要”)与被转运的分子或离子结合。
(2)由图中对照实验的结果可得出结论:_________。若想确定细菌紫膜质运输 H+的过程是否需要光驱动,可将图_______的脂质体置于 _________环境中重复实验,并检测是否有 ATP 产生。
(3)由(2)实验结果可知光能驱动细菌紫膜质运输 H+,那么图乙中合成 ATP 的能量来自 ___________,请根据题意合理选择脂质体(可添加元件)来设计实验证明此结论,写出实验思路_______________。
【答案】(1) ①. 磷脂双分子层 ②. 主动运输 ③. 需要
(2) ①. ATP的合成需要ATP合成酶的催化 ②. 乙 ③. 黑暗
(3) ①. 膜内外H+的浓度梯度产生的电化学势能 ②. 将解偶联物结合到图乙的脂质体中构建新脂质体,用新脂质体在相同条件下(有光照)重复图乙脂质体的实验,检测是否产生ATP。
【解析】
【分析】题图分析:在光照条件下,H+能逆浓度跨膜运输,则跨膜运输的方式是主动运输,ATP合成酶能将H+势能转化为ATP中的化学能,ATP合成酶既具有催化作用也具有运输作用,若破坏跨膜H+浓度梯度会抑制ATP的合成。
【小问1详解】
图甲中,构成脂质体的基本支架是磷脂双分子层,图中H+通过细菌紫膜质进行跨膜运输需要光照提供能量,而且是低浓度到高浓度,因此其运输方式是主动运输,完成这类跨膜运输的转运蛋白具有特是载体蛋白,载体蛋白在发挥作用的过程中需要与被转运的分子或离子结合。
【小问2详解】
对照甲乙两张图,甲图没有ATP合成酶,不能合成ATP,而乙图ATP合成酶能合成ATP,因此得出结论ATP的合成需要ATP合成酶的催化;若想确定细菌紫膜质运输H+的过程是否需要光驱动,需要设计是否有光的实验设计,因此,可将图乙中的脂质体置于黑暗环境中重复实验,检测是否有ATP产生。
【小问3详解】
由(2)实验结果可知光能驱动细菌紫膜质运输H+,那么图乙中合成ATP的能量来自跨膜H+的浓度梯度的推动,若设计实验证明此结论,则实验的自变量为是否有H+的浓度梯度,因变量为是否有ATP产生,则实验思路是去除膜内外的H+浓度差产生的电化学势能,观察ATP的产生是否受到影响,因此将解偶联物结合到图乙的脂质体中构建新脂质体,用新脂质体在相同条件下重复图乙脂质体的实验,检测是否产生ATP。
24. 酶在生产生活中发挥着重要作用。图甲为蔗糖酶催化反应过程模式图,图乙是唾液淀粉酶催化有关反应的酶促反应速率的变化曲线。请据图回答问题。
(1)酶的本质是 _________,在活细胞中以 _________为原料合成酶。图甲中代表酶分子的是 _________(填标号)。酶催化特定化学反应的能力称为 _________。
(2)据图乙分析,与 b 点相比,限制 d 点反应速率的主要因素是 _________,限制 c点反应速率的主要因素是 _________。理论上,若分别在 pH 5、7、9 时测定酶的最适温度,得到的结果 _________(填“相同”或“不同”)。
(3)为了探究重金属镉(Cd+)对唾液淀粉酶活性的影响,某兴趣小组选用可溶性淀粉溶液、唾液淀粉酶溶液、蒸馏水、一定浓度的Cd+溶液、斐林试剂进行探究。实验设计如表所示,请将其补充完整:
实验步骤及目的
简要操作过程
a. 分组并加入反应底物
取 4 支洁净试管,分别编号为 A1、A2、B1、B2,其中 A 组为实验组, B 组为对照组。
向 A1、B1,试管内各加入 2mL 可溶性淀粉溶液,置于①__________℃水浴锅中保温
b.设置对照试验
先向A2、B2,试管内各加入 1 mL 唾液淀粉酶溶液,再向 A2、B2,试管内分别加入②__________,置于与上一步骤相同的水浴锅中保温
c. 将酶与底物混合,在适宜条件下发生反应
将A 组两支试管内的溶液混合均匀,同时将 B 组两支试管内的溶液混合均匀,置于相同水浴锅中保温一段时间
d. 检测实验结果
取出试管,加入等量斐林试剂,置于③__________℃的水浴锅中加热约 2 min,观察颜色变化
e.结果分析
若A 组中砖红色较浅,则说明④__________,反之则具有促进作用
【答案】(1) ①. 蛋白质或RNA ②. 氨基酸或核糖核苷酸 ③. ① ④. 酶活力
(2) ①. pH ②. 温度和pH ③. 相同
(3) ①. 35 ②. 一定浓度的Cd+溶液和等量蒸馏水(顺序不能反) ③. 50-65 ④. Cd+对唾液淀粉酶活性有抑制作用
【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。
【小问1详解】
酶的本质是蛋白质或RNA,若是蛋白质,则在活细胞内以氨基酸为原料合成,若是RNA,则原料是核糖核苷酸。酶在酶促反应前后本身不发生变化,因此判断①是酶。酶催化特定化学反应的能力称为酶活力。
【小问2详解】
结合图示可知,b点和d点均处于最适温度,b点pH为7,d点pH为6,b点酶促反应速率大于d点,因此与 b 点相比,限制 d 点反应速率的主要因素是pH。在pH为6的条件下,c点所处的温度升高,酶促反应速率增大,限制因素是温度,pH为6的酶促反应速率小于pH为8、7的酶促反应速率,限制因素是pH,综合分析,限制 c点反应速率的主要因素是温度和pH。由图乙可知,不同pH下对应的最适温度相同,因此在 pH 5、7、9 时测定酶的最适温度,得到的结果相同。
【小问3详解】
分析题意,本实验目的是验证Cd2+对淀粉酶活性的影响,实验的自变量是有无Cd2+,因变量是唾液淀粉酶的活力,检测指标是用斐林试剂检测淀粉水解产生还原糖的情况(有无砖红色沉淀产生或砖红色的深浅)。据实验材料分析可知实验组中应加入含Cd2+的溶液,对照组中应加入等量的蒸馏水。
b.设置对照实验:(实验组中应加入含Cd2+的溶液,对照组中应加入等量的蒸馏水)先向 A2 、 B2试管内各加入1ml唾液淀粉酶溶液,然后往A2试管中加入一定量的含Cd2+的溶液,B2试管中加入等量的蒸馏水,置于30℃水浴锅中保温一段时间。
d.检验实验结果:加入斐林试剂,在(50~65℃)温水浴中加热(约2min),观察颜色变化,以检测淀粉的水解情况。
e.结果分析:若Cd+对唾液淀粉酶活性有抑制作用,A试管中含一定量的Cd2+溶液,淀粉酶活性降低,B试管中为蒸馏水,淀粉酶活性正常,因此A试管中淀粉水解产生的还原糖较少,与斐林试剂反应产生的砖红色较浅,B试管中淀粉水解产生的还原糖较多,与斐林试剂反应产生的砖红色较深。若Cd+对唾液淀粉酶活性有促进作用,A试管中淀粉水解产生的还原糖较多,与斐林试剂反应产生的砖红色较深,B试管中淀粉水解产生的还原糖较少,与斐林试剂反应产生的砖红色较浅。
25. 市场腊肉往往含有大量的细菌,可利用“荧光素-荧光素酶生物发光法”对腊肉含细菌多少进行检测:
I.将腊肉研磨后离心处理,取一定量上清液放入分光光度计(测定发光强度的仪器)反应室内,加入适量的荧光素和荧光素酶,在适宜条件下进行反应。通过记录发光强度并计算ATP 含量来测算出细菌数量。请分析并回答下列问题:
(1)荧光素接受 _________提供的能量后就被激活,在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素,发荧光。根据发光强度可以计算出腊肉上活菌细胞中 ATP 的含量,原因是发光强度与 ATP 含量成 _________(正比/反比)。
(2)ATP 的结构简式为 _________。其中的 A 代表 _________,由 _________结合而成。
(3)研究人员用不同条件处理荧光素酶后,测定酶浓度与发光强度间的关系如下图所示。其中高浓度盐溶液经稀释后酶的活性可以恢复,高温或 Hg2+处理后酶活性不可恢复。
若要节省荧光素酶的用量,可以使用__________处理;高温和 Hg2+处理后酶活性降低可能是因为_________。
(4)“荧光素-荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是_________。
Ⅱ.研究人员用不同 pH 处理荧光素酶,在最适温度时,添加足量荧光素、一定量 ATP 溶液的条件下测定酶浓度与发光强度间的关系如图所示。
(5)本实验的自变量有 _________。在 pH7.5 时,在A 点之后若想增强酶促反应速率,还可以 _________。
【答案】(1) ①. ATP ②. 正比
(2) ① A-P~P~P ②. 腺苷 ③. 核糖和腺嘌呤
(3) ①. Mg2+ ②. 高温条件和Hg2+破坏了酶的空间结构,使酶变性失活
(4)化学能转变成光能
(5) ①. 荧光素酶浓度、pH ②. 增加ATP含量
【解析】
【分析】ATP又叫三磷酸腺苷,简称为ATP,其结构式是:A-P~P~P;A表示腺苷、T表示三个、P表示磷酸基团;“~”表示特殊化学键;ATP是一种含有高能磷酸键的有机化合物,它的大量化学能就储存在特殊化学键中;ATP水解释放能量断裂的是末端的那个特殊化学键;ATP是生命活动能量的直接来源,但本身在体内含量并不高;ATP来源于光合作用和呼吸作用;放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
【小问1详解】
荧光素在荧光素酶和ATP等物质的参与下可进行反应发出荧光,该过程中荧光素接受ATP提供的能量后就被激活,在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素,发荧光。发光强度与ATP的含量成正比,所以根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量,因为每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定,故可根据ATP含量进而测算出细菌数量。
【小问2详解】
ATP 的结构简式为A-P~P~P。其中的 A 代表腺苷,由核糖和腺嘌呤结合而成,因此其中的A-P成分可以是合成RNA的基本单位。
【小问3详解】
题中显示,高浓度盐溶液经稀释后酶活性可以恢复,高温和Hg2+处理后酶活性不可恢复,故要节省荧光素酶的用量,可以使用Mg2+处理;Hg2+处理后酶活性降低可能是因为Hg2+破坏了酶的空间结构使酶变性,且活性不可恢复。
【小问4详解】
“荧光素-荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是化学能转变为光能,即ATP中活跃的化学能转变成了光能。
【小问5详解】
根据实验数据的处理结果可知,本实验的自变量有荧光素酶浓度、pH。结果显示在 pH7.5 时,在A 点之后荧光素酶浓度不再是限制发光强度的因素,因此,若想增强酶促反应速率,还可以增加ATP含量。
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沈阳二中 2024——2025 学年度上学期 12 月测试
高一(27 届)生物试题
说明:1.测试时间:90 分钟 总分:100 分
2.客观题涂在答题纸上,主观题答在答题纸的相应位置上
第Ⅰ卷 (45 分)
一、单选题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 近日来自国际知名研究机构的科学家们发现了一个全新的病毒家族,被命名为 Exovirus,属于单股正链 RNA 病毒。下列有关 Exovirus 的说法正确的是( )
A. Exovirus 能利用宿主细胞内的氨基酸合成自身蛋白质
B. Exovirus 结构简单,仅含核糖体一种细胞器
C. Exovirus 遗传物质的基本单位是脱氧核苷酸
D. Exovirus 的生命活动可以离开细胞
2. 一般运动饮料中水分的含量为 90%左右,糖分的含量为 8-12%左右,无机盐的含量为1.6%左右,维生素的含量为 0.2%左右。这些成分与人体体液相似,饮用后能更迅速地被身体吸收。下列叙述错误的是( )
A. 多糖是生物体内糖类的主要存在形式
B. 运动饮料给身体补充水分,水是细胞内含量最多的化合物
C. 运动大量出汗导致 Na+流失过多会引起肌肉酸痛、无力等
D. 细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在
3. 花生的果实埋藏在土壤中,安化小籽花生是周家地理标志产品,皮红、肉白、甜香,利用其种子榨出来的花生油更是深受人们喜爱。下列有关说法错误的是( )
A. 花生种子中的脂肪与淀粉相比较,前者的H元素含量更高
B. 花生细胞内的脂肪合成酶、核糖核酸、纤维素等属于生物大分子
C. 花生种子中的某些蛋白质可以和DNA结合形成核酸一蛋白质复合物
D. 花生种子成熟过程中,主要依靠分解脂肪来为生命活动提供能量
4. 脂筏是细胞膜上富含胆固醇的区域,这些区域更有秩序且流动性相较于周围较小。脂筏参与信号转导等过程。图中 G 蛋白偶联受体与信息分子结合后发生结构变化,经过 G 蛋白激活腺苷酸环化酶,产生第二信使 cAMP,从而引发生物学效应。下列说法错误的是( )
A. 脂筏区的特点体现了细胞膜具有流动性
B. 脂筏区细胞膜外侧含有糖类分子,与脂质结合形成糖脂
C. 脂筏是细胞膜实现信息交流功能的重要区域
D. 信息分子结合受体引发 cAMP 产生的过程体现高效性
5. 藻类的概念古今不同,中国古书上说:“薻,水草也,或作藻”,可见在中国古代所说的藻类是对水生植物的总称。而在中国现代植物学中,仍然将一些水生高等植物的名称中贯以“藻”字,也可能来源于此。下列有关藻类植物的叙述,正确的是( )
A. 蓝藻又名蓝细菌,是因为其与绝大多数细菌一样是异养生物
B. 衣藻和支原体一样具有细胞壁,但成分有所不同
C. 黑藻属于低等植物,可以代替藓类的叶作为观察叶绿体的材料
D. 淡水水域污染后富营养化,形成的水华不是一个种群
6. 2021年10月,科研人员在广州海珠国家湿地公园发现了我国叶甲科昆虫新物种——海珠斯萤叶甲,下列关于海珠斯萤叶甲的推测正确的是 ( )
A. 外骨骼含有多糖几丁质
B. 遗传物质是裸露的环状DNA
C. 细胞壁含纤维素和果胶
D. 核膜含有两层磷脂分子
7. 下列是探究细胞核功能的相关实验,有关分析错误的是( )
选项
名称
评价
结论
A
美西螈核移植实验
需补充对照实验
细胞核控制遗传
B
蝾螈受精卵横缢实验
符合对照原则
细胞核控制细胞分裂、分化
C
变形虫切割与核移植实验
符合单一变量原则
控制代谢和遗传
D
伞藻嫁接实验
符合对照原则
细胞核控制遗传
A. A B. B C. C D. D
8. 细胞核控制细胞的代谢和遗传,是与其结构分不开的。核纤层起支架作用,维持细胞核的轮廓,核孔复合体控制物质通过核孔进出细胞核,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 粗面内质网与核膜相连,核膜为核糖体提供了附着位点
B. 核孔复合体可介导蛋白质的入核运输以及 RNA 等物质的出核运输,所以核孔复合体的存在可以说明核膜具有选择透过性
C. 推测核纤层与细胞核的解体和重建密切相关
D. 细胞中的核糖体形成都与核仁有关
9. 关于染色质和染色体叙述正确是( )
A. 原核细胞和真核细胞分别含有的是染色质和染色体
B. 染色质和染色体都是由核糖核酸和蛋白质组成的
C. 染色质是细胞核中容易被酸性染料染成深色的物质
D. 染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种状态
10. 人口增长和经济发展导致人类对淡水的需求增加。利用反渗透技术进行海水淡化是解 决淡水资源短缺问题的一条重要途径,该技术的原理是利用压力使高浓度溶液中的水分子通过半透膜,但其他物质不能通过,如图为反渗透装置示意图(初始状态为两侧液面等高)。下列说法正确的是( )
A. 半透膜上只有运输水分子的蛋白质,没有运输其他物质的蛋白质
B. 若不施加人为压力,则水分子只能从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧移动
C. 若在液面处于图中状态时,去掉人为压力,则两侧液面高度不会发生变化
D. 若不施加人为压力,当两侧处于动态平衡时,依旧是高浓度溶液一侧浓度大于低浓度溶液一侧
11. 将若干生理状态相同、长度为 3cm 的鲜萝卜条随机均分为四组,分别置于清水 a(对照组)和三种浓度相同的 b、c、d 溶液(实验组)中,定时测量每组萝卜条的平均长度,记录如图。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. a、b、c 三组萝卜条细胞都是先发生了质壁分离,然后又发生了自动复原
B. 90min 时,实验组中的萝卜条的细胞液浓度都比实验前大
C. 20min 后,a 组萝卜条长度不再变化,此时细胞液浓度与外界溶液浓度相等
D. 40 min 后,c 组萝卜条的细胞开始吸收葡萄糖,导致质壁分离后的复原
12. 如图 1-4 表示细胞内外物质浓度差或氧气浓度与物质跨膜运输速率间关系的曲线图。下列相关叙述错误的是( )
A. 图 2 可以表示不同人体细胞吸收葡萄糖分子的过程
B. 图 1 与图 3 可以表示脂肪在消化道中水解后,被小肠上皮细胞吸收的过程
C. 图 4 可以表示哺乳动物成熟红细胞吸收离子
D. 图中A、C 两点限制运输速率的主要因素不同
13. 酶和无机催化剂加快某化学反应的机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 酶所降低的化学反应活化能是Ea-Ec
B. 因Eb>Ec,所以酶降低活化能的作用更显著
C. 没有催化剂,该化学反应一定不能发生
D. 由图中Ec和Eb比较可知,酶的催化效率更高
14. 多酶片是一种可以治疗消化不良、食欲不振的药物,如图是多酶片的结构模式图。下列相关叙述正确的是( )
A. 胃蛋白酶能水解多种蛋白质,说明其不具有专一性
B. 多酶片进入小肠后,胃蛋白酶的活性会增强
C. 儿童服用多酶片时,可以先用热水化开再让其服用
D. 胃蛋白酶进入小肠后可能会被胰蛋白酶水解
15. 为了探究 ATP 分子中哪一个特殊化学键“~”更容易水解断裂,研究人员用 32P 标记 ATP 中某一位置的磷酸基团后,将得到的 A—Pα~Pβ~*Pγ、A—Pα~*Pβ~Pγ(*表示被 32P 标记)分别与酵母菌提取液混合,在适宜的环境中培养一段时间后,检测对应培养液中的游离磷酸(Pi) 及 Pi~Pi 是否含有放射性。下列有关叙述错误的是( )
组别
ATP 中标记的磷酸基团
培养液中Pi 或者Pi~Pi 的放射性
Pi
Pi~Pi
1
A—Pα~Pβ~*Pγ
①
②
2
A—Pα~*Pβ~Pγ
③
④
A. 若①有放射性,③没有放射性,说明 Pβ~Pγ 之间的特殊化学键更容易水解断裂
B. 若②有放射性,④也有放射性,说明 Pα~Pβ 之间的特殊化学键更容易水解断裂
C. 细胞中 Pβ~Pγ 之间的特殊化学键重新合成的过程通常与细胞中的吸能反应相联系
D. Pβ 和 Pγ 脱离后,ATP 剩下的部分可用于组成核糖核酸
二、不定项选择题:本题共 5 小题,每小题 3 分, 共 15 分。每小题有一个或多个选项符合题目要求, 全部选对得 3分,选对但不全的得 1分, 有选错的得0 分。
16. 酪蛋白含有人体的 8 种必需氨基酸。牛奶中大约 80%的蛋白为酪蛋白,其中最为常见的是A1 和A2 两种类型的 β-酪蛋白。在蛋白酶的作用下,A1 型会产生一种七肽,部分人饮用后可能出现牛乳不耐受症状(如过敏、肠胃不适等),但 A2 型不会。因此现在市面上推出了很多含 A2 型,不含 A1 型蛋白的牛奶。如图示两种酪蛋白的结构及酶解位点。下列叙述不正确的是( )
A. Val(缬氨酸)在人体细胞内不能合成,称为非必需氨基酸
B. 两种酪蛋白链的主要区别是氨基酸种类和数目不同
C. 两种酪蛋白链各至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
D. A2 蛋白被酶解后会形成八肽故而可减轻牛乳不耐受人群的胃肠道不适症状
17. 图 1 为细胞中生物膜系统的概念图,C-F 为具膜细胞器(C、D 均为双层膜结构),①②代表分泌蛋白的转移途径。图 2 为人体细胞的甲、乙、丙三种细胞器中的三类有机物的含量示意图。下列相关叙述正确的是( )
A. 图 1 中A 上具有核孔,其数量可作为细胞代谢旺盛程度的指标
B. 图 1 中的C 和D 中都具有少量的核酸,二者在植物叶肉细胞中可同时存在
C. 图 1 中的F 是高尔基体,在分泌蛋白合成与分泌过程中其膜面积不断减小
D. 图 2 中的甲对应图 1 中的C 和D,乙可能是内质网、高尔基体、溶酶体或液泡
18. 盐胁迫环境下大豆细胞质基质中积累的Na+会抑制胞质酶的活性,植物根部细胞通过多种“策略”降低细胞质基质中Na+浓度,从而降低盐胁迫的损害。下列说法错误的是( )
A. Na+可通过不同方式进入液泡储存降低Na+毒害作用
B. Na+通过A过程运出细胞直接消耗ATP中的化学能
C. Na+通过囊泡进入液泡的过程需要消耗细胞呼吸释放的能量
D. 参与A过程的膜蛋白发挥作用时分子构象不改变
19. 某同学为研究酶的特性,进行了一系列相关实验,结果如表(“-”表示未添加)所示。下列叙述错误的是( )
试剂名称或条件
试管A
试管B
试管C
试管D
试管E
质量分数为 1%的淀粉溶液
2 mL
-
2 mL
2 mL
2 mL
新鲜唾液
1 mL
1 mL
-
1 mL
1 mL
质量分数为 1%的蔗糖溶液
-
2mL
-
-
-
恒温水浴
37 °C
37 °C
37 °C
0°C
80 °C
A. 本实验自变量是底物的种类、温度、酶的有无
B. 试管A、B 对照,可证明酶的专一性,检测试剂可用碘液
C. 试管A、C 对照,可证明酶具有高效性,检测试剂可用斐林试剂
D. 试管A、D、E 对照,可探究温度对酶活性的影响,检测试剂可用斐林试剂
20. 蛋白激酶 A(PKA)由两个调节亚基和两个催化亚基组成,其活性受 cAMP(由腺苷酸环化酶催化 ATP 环化形成)调节(如图所示)。活化的 PKA 催化亚基能将 ATP 上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化,改变这些蛋白质的活性。下列说法错误的是( )
A. 调节亚基具有结合cAMP的结构域,催化亚基包含酶的活性位点
B. 蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着 ATP 的合成
C. 腺苷酸环化酶催化的反应中,ATP 的消耗与 ADP 的生成保持平衡
D. cAMP 与调节亚基结合,使调节亚基和催化亚基分离,释放出有活性的催化亚基
第Ⅱ卷 (55 分)
三、非选择题:
21. 如图所示的图解表示构成生物体的元素、化合物及其作用,其中a、b、d、e代表小分子,A、B、E、F代表不同的生物大分子,请据图回答下列问题:
(1)物质a表示__________,其在原核细胞中共有____种。
(2)若E是动物细胞中的储能物质,则E是__________,其在人体中主要分布于____________细胞。
(3)物质d是__________,物质F是__________。
(4)物质b的名称__________,图中的“?”是指____元素。若某种B分子由n个b(平均相对分子质量为m)形成的两条链组成,则该B分子的相对分子质量大约为________。
(5)下图是某物质的部分结构示意图,请补充完整__________。
22. 下图 1 为高等植物细胞的亚显微结构模式图,图 2 为细胞合成与分泌淀粉酶的过程示意图,图 3 为细胞膜结构示意图,图中序号表示细胞结构或物质。请据图回答:
(1)图 1 所示细胞与图 2 相比,其特有的细胞器有 _________(写结构名称)。在图 1 所示细胞构成的生物体中,细胞间可通过 _________相通而进行信息交流。
(2)图 3 中,帮助某些离子进入细胞的是 _________(填图中序号)。图 3 所示的结构模型被称为 _________。
在细胞内,许多囊泡就像深海中的潜艇,在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“货物”。请回答以下问题:
(3)囊泡是一种动态的细胞结构,能产生囊泡的细胞器有 _________(写名称)。
(4)为了维持细胞的正常生命活动,囊泡转运系统需要依托特殊的网架结构是 _________, 这些蛋白质纤维为囊泡构筑了快速的“运输通道”。
(5)从分子水平上解释细胞内生物膜系统融合机制的主要模型为 SNARE 假说,如下图所示。
由图可知,囊泡膜上的Rab-GTP 可与靶膜上的 _________结合,从而将囊泡锚定在靶膜上, 进而协助 _________蛋白与相应靶膜上的SNARE 蛋白特异性结合,形成稳定的蛋白复合物, 随后通过膜融合,完成“货物”的定向运输。此过程体现了生物膜的 _________性及_________功能。
23. 细菌紫膜质是一种从嗜盐杆菌的质膜中发现的特殊膜转运蛋白,研究人员利用细菌紫 膜质、ATP 合成酶及解偶联物(可破坏 H+的浓度梯度)等元件构建多种人工脂质体,用以探究细菌紫膜质在 ATP 合成中的作用,如图所示。回答下列问题。
(1)图甲中,构成脂质体基本支架是 _________,H+通过细菌紫膜质进行跨膜运输的方式是 _________,完成这类跨膜运输的转运蛋白 __________________(填“需要”或“不需要”)与被转运的分子或离子结合。
(2)由图中对照实验的结果可得出结论:_________。若想确定细菌紫膜质运输 H+的过程是否需要光驱动,可将图_______的脂质体置于 _________环境中重复实验,并检测是否有 ATP 产生。
(3)由(2)实验结果可知光能驱动细菌紫膜质运输 H+,那么图乙中合成 ATP 的能量来自 ___________,请根据题意合理选择脂质体(可添加元件)来设计实验证明此结论,写出实验思路_______________。
24. 酶在生产生活中发挥着重要作用。图甲为蔗糖酶催化反应过程模式图,图乙是唾液淀粉酶催化有关反应的酶促反应速率的变化曲线。请据图回答问题。
(1)酶的本质是 _________,在活细胞中以 _________为原料合成酶。图甲中代表酶分子的是 _________(填标号)。酶催化特定化学反应的能力称为 _________。
(2)据图乙分析,与 b 点相比,限制 d 点反应速率的主要因素是 _________,限制 c点反应速率的主要因素是 _________。理论上,若分别在 pH 5、7、9 时测定酶的最适温度,得到的结果 _________(填“相同”或“不同”)。
(3)为了探究重金属镉(Cd+)对唾液淀粉酶活性的影响,某兴趣小组选用可溶性淀粉溶液、唾液淀粉酶溶液、蒸馏水、一定浓度的Cd+溶液、斐林试剂进行探究。实验设计如表所示,请将其补充完整:
实验步骤及目的
简要操作过程
a. 分组并加入反应底物
取 4 支洁净试管,分别编号为 A1、A2、B1、B2,其中 A 组为实验组, B 组为对照组。
向 A1、B1,试管内各加入 2mL 可溶性淀粉溶液,置于①__________℃水浴锅中保温
b.设置对照试验
先向A2、B2,试管内各加入 1 mL 唾液淀粉酶溶液,再向 A2、B2,试管内分别加入②__________,置于与上一步骤相同的水浴锅中保温
c. 将酶与底物混合,适宜条件下发生反应
将A 组两支试管内的溶液混合均匀,同时将 B 组两支试管内的溶液混合均匀,置于相同水浴锅中保温一段时间
d. 检测实验结果
取出试管,加入等量斐林试剂,置于③__________℃的水浴锅中加热约 2 min,观察颜色变化
e.结果分析
若A 组中砖红色较浅,则说明④__________,反之则具有促进作用
25. 市场腊肉往往含有大量的细菌,可利用“荧光素-荧光素酶生物发光法”对腊肉含细菌多少进行检测:
I.将腊肉研磨后离心处理,取一定量上清液放入分光光度计(测定发光强度的仪器)反应室内,加入适量的荧光素和荧光素酶,在适宜条件下进行反应。通过记录发光强度并计算ATP 含量来测算出细菌数量。请分析并回答下列问题:
(1)荧光素接受 _________提供的能量后就被激活,在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素,发荧光。根据发光强度可以计算出腊肉上活菌细胞中 ATP 的含量,原因是发光强度与 ATP 含量成 _________(正比/反比)。
(2)ATP 的结构简式为 _________。其中的 A 代表 _________,由 _________结合而成。
(3)研究人员用不同条件处理荧光素酶后,测定酶浓度与发光强度间的关系如下图所示。其中高浓度盐溶液经稀释后酶的活性可以恢复,高温或 Hg2+处理后酶活性不可恢复。
若要节省荧光素酶的用量,可以使用__________处理;高温和 Hg2+处理后酶活性降低可能是因为_________。
(4)“荧光素-荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是_________。
Ⅱ.研究人员用不同 pH 处理荧光素酶,在最适温度时,添加足量荧光素、一定量 ATP 溶液的条件下测定酶浓度与发光强度间的关系如图所示。
(5)本实验的自变量有 _________。在 pH7.5 时,在A 点之后若想增强酶促反应速率,还可以 _________。
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