内容正文:
2024-2025学年高一生物上学期期末通关卷(北京专用)
生物
1、 选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.木耳长时间泡发可能会滋生椰毒假单胞菌,该细菌产生的米酵菌酸是一种毒性强、耐高温的小分子物质,且中毒后无特效药可治疗,致死率极高。下列叙述正确的是( )
A.与酵母菌相比,椰毒假单胞菌没有核膜且遗传物质为RNA
B.椰毒假单胞菌加工和分泌米酵菌酸需要高尔基体参与
C.泡好的木耳应避免长时间泡发,及时烹饪食用
D.木耳炒熟后食用能降低米酵菌酸中毒的可能性
【答案】C
【分析】椰毒假单胞菌属于原核生物,遗传物质是DNA,只有核糖体一种细胞器。
【详解】A、椰毒假单胞菌属于原核生物,没有核膜,但遗传物质为DNA,A错误;
B、椰毒假单胞菌属于原核生物,不含高尔基体,B错误;
C、泡好的木耳应在低温下保存,低温可降低细菌繁殖的速度,最好及时食用,C正确;
D、根据题意可知,该细菌产生的米酵菌酸毒性强、耐高温,故炒熟后,不能降低米酵菌酸中毒的可能性,D错误。
故选C。
2.植物的种子中储存足够量的有机物是其萌发的必要条件。下列叙述错误的是( )
A.玉米种子中含有丰富的糖类,向其组织样液中加入碘液可变蓝
B.发芽的大麦粒中含有丰富的麦芽糖,可与斐林试剂在水浴条件下反应生成砖红色沉淀
C.观察花生种子中的脂肪颗粒时,用苏丹Ⅲ染色后还需用体积分数为95%的酒精洗去浮色
D.向大豆种子的组织样液中依次加入双缩脲试剂的A液和B液,溶液颜色会变成紫色
【答案】C
【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,产生砖红色沉淀。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉);
(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应;
(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色;
(4)淀粉遇碘液变蓝。
【详解】A、玉米种子中含有丰富的糖类,主要是淀粉,向其组织样液中加入碘液可变蓝,A正确;
B、麦芽糖是还原糖,可与斐林试剂在水浴条件下反应生成砖红色沉淀,B正确;
C、观察花生种子中的脂肪颗粒时,用苏丹Ⅲ染色后还需用体积分数为50%的酒精洗去浮色,C错误;
D、向大豆种子的组织样液中含有蛋白质,加入双缩脲试剂的A液和B液,溶液颜色会变成紫色,D正确。
故选C。
3.糖类、脂肪是人体重要的能源物质,均能提供能量。运动时,人体内糖类与脂肪的供能比例如下图所示,下列相关叙述正确的是( )
A.相比于等质量脂肪,糖类氧化分解需要消耗更多的氧
B.当糖类代谢出现障碍时,脂肪可以大量转化为糖类
C.中运动强度时,人体内脂肪与糖类供能比例相等
D.相比于低运动强度,高运动强度更有利于减肥
【答案】C
【分析】糖类和脂肪都是能源物质,糖类是主要的能源物质,脂肪是体内良好的储能物质。细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的,但是糖类和脂肪之间的转化程度是有明显差异的,例如,糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪;而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍,引起供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类。
【详解】A、与糖类相比,脂肪中含有的H多O少,所以相比于等量糖类,脂肪氧化分解需要消耗更多的氧,A错误;
B、当糖类代谢出现障碍引起供能不足时,脂肪可以分解供能,但不能大量转化为糖类,B错误;
C、由于相同质量的脂肪中含氢较高,氧化释放的能量较多,故中强度运动时,脂肪与糖类供能比例为相等,C正确;
D、相比于低强度运动,高强度运动脂肪与糖类供能比例低,消耗的脂肪少,不利于人体进行减肥,D错误。
故选C。
4.如图可表示生物学中的概念模型,下列相关叙述错误的是( )
A.若①表示动植物共有的糖类,则②③④可分别表示核糖、脱氧核糖、葡萄糖
B.若①表示蛋白质和脂肪的组成元素,则②③④可分别表示C、H、O
C.若①表示人体细胞内的储能物质,则②③④可分别表示脂肪、淀粉、糖原
D.若①表示固醇,则②③④可分别表示胆固醇、性激素、维生素D
【答案】C
【分析】1.糖类一般由C、H、O三种元素组成,分为单糖、二糖和多糖,是主要的能源物质。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。
2.组成脂质的化学元素主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N,细胞中常见的脂质有:
(1)脂肪:是由脂肪酸与甘油发生反应而形成的,作用:①细胞内良好的储能物质;②保温、缓冲和减压作用。
(2)磷脂:构成膜(细胞膜、核膜、细胞器膜)结构的重要成分。
(3)固醇:维持新陈代谢和生殖起重要调节作用,包括胆固醇、性激素、维生素D等。
【详解】A、核糖、脱氧核糖、葡萄糖是动植物特有的糖类,若①表示动植物共有的糖类,则②③④可分别表示核糖、脱氧核糖、葡萄糖,A正确;
B、蛋白质的组成元素是C、H、O、N,脂肪的组成元素是C、H、O,若①表示蛋白质和脂肪的组成元素,则②③④可分别表示C、H、O,B正确;
C、若①表示人体细胞内的储能物质,则②③④可分别表示脂肪、肝糖原、肌糖原,不可能是淀粉,C错误;
D、胆固醇、性激素、维生素D都属于固醇,若①表示固醇,则②③④可分别表示胆固醇、性激素、维生素D,D正确。
故选C。
5.研究发现,某病毒的包膜上存在很多糖蛋白,其中糖蛋白S可与人体细胞表面的受体蛋白ACE2结合,从而使病毒识别并侵入该细胞,下图为某同学绘制的细胞膜的流动镶嵌模型,下列说法正确的是( )
A.图中的流动镶嵌模型是一种概念模型
B.结构中的①表示糖被,与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等有关
C.细胞膜具有流动性,是因为②③④都可以侧向自由移动
D.糖蛋白S与受体蛋白ACE2结合的过程体现了细胞膜可以进行细胞间的信息交流
【答案】B
【分析】分析题图可知:①是糖类分子、②④是蛋白质,③是磷脂双分子层。
【详解】A、图中的流动镶嵌模型是一种物理模型,A错误;
B、由图可知,①表示糖类分子,叫作糖被,与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等有关,B正确;
C、细胞膜具有流动性,表现为③磷脂可以侧向移动,而大多数②④蛋白质可以移动,C错误;
D、病毒没有细胞结构,所以病毒包膜上的糖蛋白S可与人体细胞表面的受体蛋白ACE2结合,无法体现细胞间的信息交流,D错误。
故选B。
6.下图是某些细胞器的亚显微结构模式图,相关叙述错误的是( )
A.①表示高尔基体,其上有核糖体附着
B.②表示中心体,由两个垂直的中心粒构成
C.③表示线粒体,是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所
D.④表示叶绿体,是植物细胞光合作用的场所
【答案】A
【分析】①是粗面内质网,附着有核糖体,②是中心体,有两组垂直的中心粒构成,③是线粒体,是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所,④是叶绿体,是植物细胞进行光合作用的场所。
【详解】A、①是粗面内质网,附着有核糖体,A错误;
B、②是中心体,有两组垂直的中心粒构成,B正确;
C、③是线粒体,内膜向内折叠形成嵴,是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所,C正确;
D、④表示叶绿体,双层膜,类囊体膜上分布有光合色素和酶,是植物细胞光合作用的场所,D正确。
故选A。
7.大分子物质与核输入受体结合后,通过核孔中的中央栓蛋白进入细胞核内,过程如图。相关叙述错误的是( )
A.核孔实现了细胞与细胞间的信息交流
B.核孔控制物质进出具有一定的选择性
C.核膜是双层膜,由四层磷脂分子组成
D.核输入受体可通过核孔返回细胞质中
【答案】A
【分析】由图可知,大分子物质可与核输入受体结合,通过核孔中的中央栓蛋白大分子物质入核,从而实现定向转运。
【详解】A、核孔实现了细胞核与细胞质间的物质交换和信息交流,A错误;
B、由图可知,大分子物质可与核输入受体结合,通过核孔中的中央栓蛋白大分子物质入核,故核孔控制物质的进出具有一定的选择性,B正确;
C、核膜属于生物膜,一层膜由一个磷脂双分子层组成,核膜是双层膜,故由四层磷脂分子组成,C正确;
D、由图可知,核输入受体完成物质入核后,其又通过核孔返回细胞质,可避免物质和能量的浪费,D正确。
故选A。
8.研究表明,在盐胁迫下大量Na+进入植物根部细胞会抑制K+进入细胞,导致细胞中Na+、K+的比值异常,从而影响蛋白质的正常合成。某耐盐植物的根细胞会借助Ca2+调节Na+、K+转运蛋白的功能,进而调节细胞中Na+、K+的比例,使细胞内的蛋白质合成恢复正常。如图是该耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图(HKT1、AKT1、SOS1和NHX均为转运蛋白),相关叙述不正确的是( )
A.H+—ATP泵可将H+运入液泡,同时具有ATP水解酶活性
B.转运蛋白SOSI和NHX均为主动运输H+的载体蛋白
C.耐盐植物液泡吸收无机盐增多会使细胞液浓度上升,吸水能力增强
D.由题意可知,细胞质基质中的Ca2+可能具有激活AKT1、抑制HKT1的功能
【答案】B
【分析】分析题图,根细胞的细胞质基质中pH为7.5,而细胞膜外和液泡膜内pH均为5.5,细胞质基质中H+含量比细胞膜外和液泡膜内低,H+运输到细胞膜外和液泡内是逆浓度梯度运输,运输方式为主动运输。SOS1将H+运进细胞质基质的同时,将Na+排出细胞。NHX将H+运入细胞质基质的同时,将Na+运输到液泡内。
【详解】A、H+-ATP泵可将H+运入液泡,同时将ATP水解,具有ATP水解酶活性,A正确;
B、细胞外和液泡内的pH低于细胞质基质(细胞外和液泡内的H+浓度更高),所以转运蛋白SOS1将H+运入细胞是顺浓度梯度(为协助扩散),NHX将H+运出液泡是顺浓度梯度(为协助扩散),B错误;
C、耐盐植物液泡吸收无机盐增多,会使细胞液浓度上升,渗透压增大,吸水能力增强,C正确;
D、据题意知:在盐胁迫下大量Na+进入植物根部细胞会抑制K+进入细胞,根细胞会借助Ca2+调节Na+、K+转运蛋白的功能,故细胞质基质中的Ca2+可能具有激活AKT1、抑制HKT1的功能,D正确。
故选B。
9.图1是显微镜下观察到的某一时刻的细胞图像。图2表示一种渗透作用装置。图3是另一种渗透装置,一段时间后液面上升的高度为h。这两个装置所用的半透膜都不能让蔗糖分子通过,但可以让葡萄糖分子和水分子通过。下列叙述错误的是( )
A.若图1是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,则此时细胞液浓度大于或等于外界溶液浓度
B.图2中,若A为0.3g/mL葡萄糖溶液,B为清水,则平衡后A侧液面与B侧液面一样高
C.图3中,若每次平衡后都将产生的水柱h移走,那么随着时间的推移,h将会越来越小
D.图3中,如果A、a均为蔗糖溶液,则开始时浓度大小关系为Ma>MA,达到平衡后Ma>MA
【答案】A
【分析】题图分析:图1中为细胞处于质壁分离状态;图2和3中半透膜可以让水分子自由通过,而蔗糖分子不能透过。
【详解】A、若图1是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,由于不知道该细胞是正在继续发生质壁分离还是复原,还是达到了动态平衡,因此不能确定此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系,细胞液浓度大于、小于或等于外界溶液浓度都有可能,A错误;
B、图2中,若A为0.3g/mL葡萄糖溶液,B为清水,由于葡萄糖分子能透过半透膜,则液面会出现左侧先升高,然后右侧液面升高,最后两侧液面相平,B正确;
C、图3中,若每次平衡后都将产生的水柱h移走,则半透膜两侧的浓度差会逐渐减少,随着时间的推移,h将会越来越小,C正确;
D、图3中开始时漏斗内液面上升,可推测Ma>MA,但由于漏斗内液柱压力的作用,当液面不再上升时,由于浓度差和液柱压力的作用相等,水分进出平衡,因此MA小于Ma,D正确。
故选A。
10.科研人员从某种微生物细胞中分离得到了一种酶Q,为了探究该酶的最适温度,进行了相关实验。实验结果如图甲所示;图乙为酶Q在60℃下催化一定量的底物时,生成物的量随时间变化的曲线。下列分析不正确的是( )
A.由图甲可知,该种微生物适合在较高的温度环境中生存
B.增加图甲各温度的实验组数,可使得到的最适温度范围更精准
C.图乙实验中若升高温度,酶Q的活性不一定升高
D.图乙中,在t2时增加底物的量,酶Q的活性不变
【答案】B
【分析】1、分析图甲:在所给的温度条件下,随着温度的升高,底物剩余量减少,说明酶活性增强,但由于没有出现峰值,故不能判断该酶的最适温度。2、分析图乙:在60℃下,底物一定时,随时间延长,生成物的量逐渐增加,直至稳定。
【详解】A、由图甲可知,温度较高时,底物的剩余量减少,故酶活性较高,说明该种微生物适合在较高的温度环境中生存,A正确;
B、甲图各温度的实验组数,随温度升高,酶的活性一直在增强,没有出现下降的趋势,故不能得到酶活性的最适温度范围,需要再增加温度范围,减小温度梯度,才可使得到的最适温度范围更精准,B错误;
C、由于不能确定该酶的最适温度,故图乙实验中若升高温度,酶的活性不一定升高,C正确;
D、酶活性受温度和pH的影响,与底物的量无关,故图乙中,在t2时增加底物的量,酶Q的活性不变,D正确。
故选B。
11.ATP是生命活动的主要直接能源物质。下列叙述正确的是( )
A.同一细胞内合成的ATP,其用途可能不同
B.ATP与ADP的相互转化,表明能量可以循环利用
C.ATP末端的磷酸基团转移势能较低,导致远离A的化学键易断裂
D.ATP水解释放的Pi使载体蛋白磷酸化,但未伴随能量的转移
【答案】A
【分析】ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP分子的结构可以简写成A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键。
【详解】A、植物叶肉细胞通过光合作用和呼吸作用都能产生ATP,其中光反应阶段产生的ATP用于暗反应阶段,细胞呼吸产生的ATP用于其他生命活动,故同一细胞内合成的ATP,其利用途径可能不同,A正确;
B、ATP与ADP的相互转化过程中,物质可逆,但酶、进行的场所、能量来源等方面是不可逆的,B错误;
C、ATP末端的磷酸基团具有较高的转移势能,导致远离A的化学键易断裂,C错误;
D、ATP水解释放的Pi使载体蛋白磷酸化,这一过程伴随能量的转移,D错误。
故选A。
12.香蕉果实从生长停止至进入衰老之间的时期,其呼吸速率会突然升高,这种现象称为呼吸跃变(右图)。下列叙述正确的是( )
A.在细胞的线粒体内膜上产生 B.呼吸速率增强,果实内乳酸含量可能会上升
C.呼吸速率增强,葡萄糖会大量进入线粒体 D.适当的低氧贮存条件可延缓呼吸跃变发生
【答案】D
【分析】水果在储存时,通过控制氧气浓度,创造低氧环境,可以有效延缓呼吸跃变,延长水果的保存时间。像苹果、香蕉等水果在冷藏库中储存就是利用了这个原理。
【详解】A、CO₂ 在细胞的线粒体基质中产生,而不是线粒体内膜,A错误;
B、呼吸速率增强,香蕉果实内一般不会有乳酸含量上升,因为植物细胞通常进行有氧呼吸,产生二氧化碳和水,香蕉的无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,B错误;
C、呼吸速率增强,葡萄糖不会大量进入线粒体,葡萄糖在细胞质基质中先分解为丙酮酸,丙酮酸再进入线粒体进一步分解,C错误;
D、通过控制氧气浓度,创造低氧环境,可以有效延缓呼吸跃变,延长水果的保存时间,D正确。
故选D。
13.下图为某陆生植物体内碳流动示意图。据图分析,下列叙述不正确的是( )
A.过程①不需要消耗光反应提供的ATP和NADPH
B.叶肉细胞中的卡尔文循环发生在叶绿体基质
C.④受阻时,②③的进行会加剧C₃积累对卡尔文循环的抑制
D.在叶肉细胞中会发生由单糖合成二糖或多糖的过程
【答案】C
【分析】分析图形:该图表示植物叶肉细胞光合作用的碳反应、蔗糖与淀粉合成代谢途径,合成淀粉的场所是叶绿体基质,图中叶绿体内膜上的磷酸转运器转运出1分子三碳糖磷酸的同时转运进1分子Pi(无机磷酸),合成蔗糖的场所是细胞溶胶即细胞质基质。
【详解】A、过程①二氧化碳的固定不需要消耗光反应提供的ATP和[H],三碳化合物的还原消耗光反应提供的ATP和[H],A正确;
B、叶肉细胞中的卡尔文循环即碳循环发生在叶绿体基质,B正确;
C、图中④蔗糖输出受阻时,则进入叶绿体的Pi减少,磷酸丙糖大量积累,过多的磷酸丙糖将用于合成淀粉,即②③合成淀粉能缓解C3积累对卡尔文循环的抑制,C错误;
D、在叶肉细胞中会发生由单糖合成二糖或多糖的过程,叶绿体基质中会进行葡萄糖合成淀粉,在细胞质基质中进行葡萄糖和果糖合成蔗糖,D正确。
故选C。
14.染色质和染色体的变化是识别细胞周期不同时期的重要标志,下图所示为某高等植物细胞染色体在细胞周期中的行为变化。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.在a→b过程中会出现逐渐向四周扩展的细胞板
B.b→c过程中,DNA完成复制但染色体数目并未改变
C.中心体在前期复制后,参与了此细胞纺锤体的形成
D.c→a过程中着丝粒分裂导致染色单体分离,引起染色体数目加倍
【答案】C
【分析】由图可知,b→c为DNA复制过程,处于分裂间期;c→d染色质高度螺旋化形成染色体,处于前期;d→e染色体继续螺旋化,染色体形态稳定结构清晰,处于中期;c→a着丝粒分裂姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,处于分裂后期;a→b染色体解螺旋形成染色质,细胞处于末期。
【详解】A、a→b染色体解螺旋形成染色质,细胞处于末期,植物细胞在末期会在赤道板的位置形成细胞板,细胞板向四周扩展形成细胞壁,A正确;
B、b→c为DNA复制过程,处于分裂间期,DNA完成复制但染色体数目并未改变,B正确;
C、如图是高等植物细胞的有丝分裂图,高等植物细胞没有中心体,C错误;
D、c→a着丝粒分裂姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,处于分裂后期,D正确。
故选C。
15.端粒是染色体末端一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体,起到维持染色体稳定的作用。在进行有丝分裂的细胞中,端粒DNA序列的合成只能由端粒酶(RNA和蛋白质组成)催化完成。相关叙述正确的是( )
A.端粒和端粒酶的基本单位分别是脱氧核苷酸和氨基酸
B.端粒酶能为端粒DNA序列的合成提供所需的活化能
C.随细胞分裂次数的增加端粒DNA序列会不断延长
D.研发提高端粒酶活性的药物有望延缓机体细胞的衰老
【答案】D
【分析】分析题意,端粒是真核生物染色体末端的一种特殊结构,实质上是一段重复序列,作用是保持染色体的完整性。DNA每复制一次,端粒就缩短一点,所以端粒的长度反映细胞复制潜能,被称作细胞寿命的“有丝分裂钟”。
【详解】A、分析题意,端粒酶由RNA和蛋白质组成,其中RNA的基本单位是核糖核苷酸,蛋白质的基本单位是氨基酸,端粒是染色体末端一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体,DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸,蛋白质的基本单位是氨基酸,A错误;
B、酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能,由此可知端粒酶不能为端粒DNA序列的合成提供所需的活化能,B错误;
C、端粒是染色体末端一段高度简单重复的核苷酸序列和蛋白质组成的复合体,每条染色体均含两个端粒,随细胞分裂端粒不断缩短,C错误;
D、根据端粒学说可知,细胞的衰老与端粒缩短有关,而端粒核苷酸序列的合成只能由端粒酶催化完成,故研发提高端粒酶活性的药物有望延缓机体细胞的衰老,D正确。
故选D。
二、非选择题(共6题,共70分)。
16.我国是世界上第一个人工合成结晶牛胰岛素的国家。胰岛素对于糖尿病,特别是胰岛素依赖性糖尿病的治疗至关重要。其合成过程如图所示,请回答:
(1)已知谷氨酸参与胰岛素的合成,谷氨酸的侧链基团为—CH2—CH2—COOH,请根据氨基酸结构通式写出谷氨酸的结构简式 。
(2)前胰岛素原水解所需的水中的氢用于形成 。
(3)胰岛素分子由51个氨基酸经 的方式形成两条肽链,这两条肽链通过一定的化学键,如图中的二硫键相互连接在一起而形成。从理论上分析,形成1个胰岛素分子需脱去 个水分子,1个胰岛素分子至少有 个游离的氨基。
(4)据图可知,理论上可通过测定C肽的含量间接反映 。
(5)治疗胰岛素依赖性糖尿病时,胰岛素只能注射,不能口服,原因是 。
【答案】(1)
(2)-NH2和-COOH(氨基和羧基)
(3) 脱水缩合 49 2/二/两
(4)胰岛素的分泌量(胰岛分泌细胞的分泌能力)
(5)胰岛素是蛋白质,口服后会被消化道中的蛋白酶(催化)水解而失效
【分析】氨基酸彼此之间可以通过脱水缩合的方式形成多肽,由几个氨基酸脱水就形成几肽,脱水缩合反应过程中形成的肽键数目=脱去的水分子数=氨基酸的个数-肽链数。
【详解】(1)氨基酸有一个氨基、一个羧基、一个H和一个R基连接在一个中心碳原子上形成,谷氨酸的侧链基团为—CH2—CH2—COOH,则其结构简式为。
(2)前胰岛素原是由氨基酸脱水缩合形成的,氨基酸中的氨基脱去一个-H,另一个氨基酸的羧基脱去一个-OH形成1分子水,因此水解过程中所需要的水用于形成氨基和羧基。
(3)肽链是由氨基酸脱水缩合形成的,从理论上分析,形成1个胰岛素分子需脱去51-2=49个水分子,1个胰岛素分子至少有2个游离的氨基(每条肽链至少有一个游离的氨基)。
(4)由图可知,胰岛素原形成胰岛素的过程中切除了C肽,C肽形成越多,说明合成的胰岛素越多,理论上可通过测定C肽的含量间接反胰岛素的分泌量。
(5)由于胰岛素的本质是蛋白质,口服后会被消化道中的蛋白酶(催化)水解为氨基酸而失效,所以胰岛素不能口服。
17.小窝是细胞膜内陷形成的囊状结构(如图1),与细胞的信息传递等相关。
(1)小窝的主要成分是蛋白质和 ,其中主要的蛋白质是小窝蛋白。小窝蛋白在细胞内合成并加工后,通过膜泡转运到 上,成为膜蛋白,这一过程体现了细胞膜具有 的结构特点。
(2)据图分析,小窝蛋白分为三段,中间区段主要由 (填“亲水性”或“疏水性”) 的氨基酸残基组成,其余两段均位于细胞的 中。
(3)小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光,当胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点,分别向小窝蛋白的肽段1(82~101位氨基酸)和肽段2(101~126位氨基酸)加入胆固醇,检测不同肽段的荧光强度变化,结果如图2。据此分析, 。
(4)当小窝中结合的胆固醇过少时,小窝蛋白的 改变,小窝会变扁平,影响细胞的信息传递功能。
【答案】(1) 脂质(或“磷脂”) 细胞膜 流动性
(2) 疏水性 细胞质基质
(3)胆固醇与肽段1中的氨基酸结合,而不与肽段2结合
(4)空间
【分析】细胞膜的骨架为磷脂双分子层,由于细胞内外都是水分为主的环境,因此外面那层磷脂分子,亲水的头部在外,疏水的尾部在内,而内部磷脂分子层,则是亲水的头部在内,疏水的尾部在外。蛋白质在核糖体上合成后需要在内质网和高尔基体的加工,成为成熟的蛋白质,就是经过盘曲折叠,形成具有空间结构的蛋白质,此时的蛋白质具有生物活性的。
【详解】(1)由题知小窝是细胞膜内陷形成的囊状结构,细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,磷脂属于脂质,所以小窝的主要成分是蛋白质和磷脂;小窝蛋白也是一种蛋白质,合成蛋白质的场所是核糖体,所以小窝蛋白的合成也是在核糖体;分泌蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体、线粒体有关,在核糖体上合成的蛋白质需要在内质网和高尔基体上进行加工,形成具有活性的蛋白质;分泌蛋白在细胞内合成,以囊泡的形式运输到细胞外,该过程体现了细胞膜的流动性;
(2)细胞膜是以磷脂双分子层为基本骨架,磷脂双分子层的头部是亲水的,尾部疏水的,中间区段主要疏水的;其他区段分布在细胞质基质;
(3)由题知胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低,观察图发现只有肽段1出现了降低,所以对比肽段1、肽段2,可以得出小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点在肽段1中;
(4)小窝是细胞膜内陷形成的囊状结构,细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,胆固醇过少时,小窝蛋白的空间结构改变,影响蛋白质的活性。
18.高盐环境下粮食作物会大量减产。为研究植物的耐盐机理,科研人员将耐盐植物滨藜和不耐盐植物柑橘分别置于不同浓度NaCl溶液中培养,一段时间后测定并计算生长率,结果如图1。
(1)据图1分析,与植物A相比,植物B耐盐范围 ,可推知植物B是 。
(2)植物处于高盐环境中,细胞外高浓度的Na+通过图2中的 以 的方式进入细胞,导致细胞质中Na+浓度升高。
(3)随着外界NaCl浓度的升高,植物A逐渐出现萎蔫现象,这是由于外界NaCl浓度 细胞液浓度,细胞 。细胞中Na+和Cl-的浓度进一步升高,蛋白质逐渐变性,酶活性降低,细胞代谢 ,因此在高盐环境中植物A生长率低。
(4)据图2分析,植物B处于高盐环境中,细胞内Ca2+浓度升高,促使Na+进入 ;同时激活 ,将Na+排出细胞,从而使细胞质中Na+的浓度恢复正常水平,缓解蛋白质 。
【答案】(1) 更广 滨藜
(2) 通道蛋白 协助扩散
(3) 大于 失水 减弱
(4) 液泡 (细胞膜上的)S蛋白 变性
【分析】1、载体蛋白:载体蛋白能够与特异性溶质结合,载体蛋白既参与被动的物质运输,也参与主动的物质运输,载体蛋白运输物质的动力学曲线具有膜结合酶的特征,运输速度在一定浓度时达到饱和,不仅可以加快运输速度,也增大物质透过质膜的量,载体蛋白的运输具有专业性和饱和性。
2、通道蛋白:通道蛋白是衡化质膜的亲水性通道,能使适宜大小的分子及带电荷的分子通过简单的自由扩散运动,从质膜的一侧转运到另一侧,通道蛋白的运输作用具有选择性,属于被动运输,在运输过程中不会与被运输的分子结合,也不会移动。
【详解】(1)图1的横坐标是外界NaCl的浓度,结合图1结果可知,随着盐浓度的增加,植物A生长率急剧下降,而植物B生长率先上升再缓慢下降,说明植物B的耐盐范围更广。滨藜耐盐而柑橘不耐盐,说明植物B是滨藜。
(2)通道蛋白介导的都不需要能量,为协助扩散,由图2可知,植物处于高盐环境中,细胞外高浓度的Na+通过通道蛋白以协助扩散的方式进入细胞;细胞外高浓度的 Na+进入细胞,导致细胞质中 Na+浓度升高。
(3)外界NaCl浓度大于细胞液浓度,导致细胞失水,植物A逐渐出现萎蔫现象;细胞代谢几乎都是酶催化的反应,若酶活性降低,细胞代谢减弱。
(4)由图2可知,细胞内Ca2+ 浓度升高,作用于液泡上的N蛋白,促进Na+进入液泡;Ca2+ 浓度升高,同时激活细胞膜上的S蛋白,将Na+ 排出细胞,从而使细胞质中Na+ 的浓度恢复正常水平,缓解蛋白质变性。
19.学习以下材料,回答下面小题。
神奇的化学反应
光合作用为地球上生物的生存和发展提供了物质和能量。叶绿体是植物细胞进行光合作用的场所。1937年英国植物学家希尔发现:在光照条件下,离体叶绿体中发生水的裂解,产生氧气,同时将高价铁还原为低价铁,即4Fe3++2H2O→4Fe2++O2+4H+。
在实验室条件下,裂解水需要极强的电流或者近乎2000℃的高温。植物细胞为什么在自然条件下就能实现对水的裂解呢?这与叶绿体中的光系统有关。光系统是由蛋白质和光合色素组成的复合物,能完成一定功能,包括光系统I(PSI)和光系统Ⅱ(PSⅡ),如图。
光系统中的某些光合色素分子在吸收光能后,电子会由最稳定的低能量状态上升到一个不稳定的高能量状态,以驱动水的裂解并释放出氧气,同时产生的电子和H+最终用于NADPH和ATP的合成,驱动光合作用的暗反应。进一步研究发现,某些化合物X可阻断电子传递过程,抑制光合作用。这类化合物被称为光合电子传递抑制剂。农业生产中,化合物X可作为除草剂,抑制杂草的生长,提高农作物产量。
(1)图中PSⅡ和PSI位于叶绿体的 上。
(2)据文中信息可知,PSⅡ中的 吸收光能,可将H2O裂解为氧气和H+产生的电子经一系列传递;与NADP+和H+结合形成 ,将光能转变为 。
(3)根据文中信息并结合所学知识,推测化合物X抑制杂草生长的机理 。
【答案】(1)类囊体薄膜
(2) 光合色素 NADPH 化学能
(3)化合物X可阻断电子传递过程,抑制光合作用,因此抑制杂草的生长
【分析】1、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段:光版应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收光能、传递光能,并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气,另-部分光能用于合成ATP;暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的[H]和ATP被还原。
2、题图分析:PSⅡ中的光合色素吸收光能后,一方面将水分解,产生的电子经一系列传递体的传递,参与NADP+和H+的结合,形成NADPH;另一方面,在ATP合成酶的作用下,H+浓度梯度提供电化学势能,促使ADP与Pi反应形成ATP。
【详解】(1)题图分析,图中显示光系统PSⅡ和PSⅠ均能捕获光能用于光反应,而光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜,因此PSⅡ和PSⅠ位于叶绿体的类囊体薄膜上。
(2)由图示可知,PSⅡ是由蛋白质和光合色素组成的复合物,PSⅡ中的光合色素吸收光能后,用于水的裂解,产生的电子经一系列传递体的传递,参与NADP+和H+的结合,形成NADPH,将光能转变为活跃的化学能,因此,当NADPH用于C3还原的过程时不仅提供还原剂,而且还可以提供能量。
(3)题中信息显示,化合物X可阻断电子传递过程,进而能抑制光合作用的光反应过程,进而抑制光合作用,因此可抑制杂草的生长。
20.阅读下列短文,回答相关问题。
细胞感知氧气的分子机制
2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了威廉·凯林、彼得·拉特克利夫以及格雷格·塞门扎三位科学家,他们的贡献在于阐明了人类和大多数动物细胞在分子水平上感知、适应不同氧气环境的基本原理,揭示了其中重要的信号机制。
人体缺氧时,会有超过300种基因被激活,或者加快红细胞生成、或者促进血管增生,从而加快氧气输送——这就是细胞的缺氧保护机制。科学家在研究地中海贫血症的过程中发现了“缺氧诱导因子”(HIF)。HIF由两种不同的DNA结合蛋白(HIF—lα和ARNT)组成,其中对氧气敏感的是IHIF—lα,而ARNT稳定表达且不受氧调节,即HIF—lα是机体感受氧气含量变化的关键。
当细胞处于正常氧条件时,在脯氨酰羟化酶的参与下,氧原子与HIF—lα脯氨酸中的氢原子结合形成羟基。羟基化的HIF—lα能与VHL蛋白结合,致使HIF—lα被蛋白酶体降解。在缺氧的情况下,HIF—lα羟基化不能发生,导致HIF—lα无法被VHL蛋白识别,从而不被降解而在细胞内积聚,并进入细胞核与ARNT形成转录因子,激活缺氧调控基因。这一基因能进一步激活300多种基因的表达,促进氧气的供给与传输。
HIF控制着人体和大多数动物细胞对氧气变化的复杂又精确的反应,三位科学家一步步揭示了生物氧气感知通路。这不仅在基础科学上有其价值,还有望为某些疾病的治疗带来创新性的疗法。比如干扰HIF—lα的降解能促进红细胞的生成治疗贫血,同时还可能促进新血管生成,治疗循环不良等。
(1)下列人体细胞生命活动中,受氧气含量直接影响的是_______。
A.细胞吸水 B.细胞分裂
C.胃蛋白酶的分泌 D.葡萄糖分解成丙酮酸
(2)人体剧烈运动时,骨骼肌细胞中HIF的含量 ,这是因为 。
(3)细胞感知氧气的机制如下图所示。
①图中A、C分别代表 、 。
②VHL基因突变的患者常伴有多发性肿瘤,并发现肿瘤内有异常增生的血管。由此推测,多发性肿瘤患者体内HIF—Iα的含量比正常人 。
③抑制VHL基因突变的患者的肿瘤生长,可以采取的治疗思路有
【答案】(1)BC
(2) 增高 剧烈运动→细胞缺氧→HIF—1α不能被羟基化→HIF—1α不能被降解→HIF—1α积累
(3) HIF—1α VHL蛋白 高 阻断HIF—1α进入细胞核(加速HIF—1α的降解/抑制HIF—1α的表达)
【分析】阅读材料可知:
1、人体缺氧时,会有超过300种基因被激活,或者加快红细胞生成、或者促进血管增生,从而加快氧气输送--这就是细胞的缺氧保护机制。
2、缺氧诱导因子HIF由两种不同的DNA结合蛋白(HIF-1ɑ和ARNT)组成,其中对氧气敏感的部分是HIF-1ɑ;而蛋白ARNT稳定表达且不受氧调节。所以,HIF-1α是机体感受氧气含量变化的关键。
3、细胞处于正常氧条件时,在脯氨酰羟化酶的参与下,氧原子与HIF-1ɑ脯氨酸中的氢原子结合形成羟基。羟基化的HIF-1ɑ能与VHL蛋白结合,最终被蛋白酶体降解。在缺氧的情况下,HIF-1ɑ羟基化不能发生,导致HIF-1α无法被VHL蛋白识别,从而不被降解而在细胞内积聚,并进入细胞核与ARNT形成转录因子,激活缺氧调控基因。这一基因能进一步激活300多种基因的表达,促进氧气的供给与传输。
4、研究生物氧气感知通路,这不仅在基础科学上有其价值,还有望为某些疾病的治疗带来创新性的疗法。比如干扰HIF-1ɑ的降解能促进红细胞的生成来治疗贫血,同时还可能促进新血管生成,治疗循环不良等。
【详解】(1)A、细胞吸水是被动运输,不消耗能量,与氧气含量无关,A错误;
B、细胞分裂,消耗能量,受氧气含量的影响,B正确;
C、胃蛋白酶的分泌属于胞吐过程,消耗能量,受氧气含量的影响,C正确;
D、葡萄糖分解成丙酮酸释放少量的能量,不受氧气含量的影响,D错误。
故选BC。
(2)据题干信息可知,人体剧烈运动时,骨骼肌细胞内缺氧,HIF-1ɑ羟基化不能发生,导致HIF-1ɑ无法被VHL蛋白识别,HIF不被降解而在细胞内积聚,导致骨骼肌细胞中HIF的含量上升。
(3)①根据题干信息和图示氧气感知机制的分子通路,正常氧时,在脯氨酰羟化酶的参与下,氧原子与HIF-1α脯氨酸中的氢原子结合形成羟基。羟基化的HIF-1ɑ能与VHL蛋白结合,最终被蛋白酶体降解;缺氧时,HIF-1ɑ羟基化不能发生,导致HIF-1ɑ无法被VHL蛋白识别,从而不被降解而在细胞内积聚,并进入细胞核与ARNT形成转录因子,激活缺氧调控基因,故图示中的A是HIF-1ɑ,B是O2,C是VHL蛋白,D是ARNT。
②VHL蛋白是氧气感知机制的分子通路中一个重要分子,VHL基因突变的患者常伴有多发性肿瘤,并发现肿瘤内有异常增生的血管,可推测与正常人相比,患者体内HIF-1ɑ的含量高,因为肿瘤细胞代谢旺盛,耗氧较多,因此对氧气敏感的部分的HIF-1ɑ就高。
③要抑制此类患者的肿瘤生长,可以采取的治疗思路有:加速HIF-1ɑ降解、阻断HIF-1ɑ进核、抑制HIF-1ɑ作为转录因子的活性等。
21.洋葱根尖细胞中有16条染色体。下图为某同学在显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂图像。请回答问题:
(1)制作洋葱根尖临时装片时,取根尖 放入解离液处理,再经 后染色,制片时需要适当按压,以使细胞 。在显微镜下寻找分生区细胞(特征为 )。
(2)将上述细胞按照细胞周期进行排序: (填字母);上述细胞中一定含有染色单体的细胞有 (填字母)。
(3)图中最适合观察染色体形态和数目的细胞是 (填字母),此细胞中染色体和DNA的数目分别为 。
(4)该同学在观察了洋葱根尖分生区有丝分裂的装片后做了如下统计:
细胞周期
分裂间期
前期
中期
后期
末期
细胞数(个)
90
13
12
3
2
处在分裂间期的细胞最多的原因是 。如果洋葱完成一个细胞周期需要14小时,那么分裂期的平均持续时间是 小时。
【答案】(1) 分生区 漂洗 分散成单层 排列紧密、呈正方形,有的细胞正在分裂
(2) DBCEA BC
(3) C 16、32
(4) 分裂间期在细胞周期中间期占据了90%~95%的时间 3.5
【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(用龙胆紫、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】(1)制作洋葱根尖临时装片时,取根尖分生区放入解离液处理,再经漂洗后染色,这样可以防止解离过度,制片时需要适当按压,从而可以使细胞分散成单层,便于观察。在显微镜下寻找分生区细胞,该区域的细胞表现为排列紧密、呈正方形,有的细胞正在分裂。
(2)将上述细胞按照细胞周期进行排序可表示为D间期、B前期、C中期、E后期、A末期;染色单体在间期出现,消失于分裂后期,因此,上述细胞中一定含有染色单体的细胞有BC。
(3)有丝分裂中期的细胞中染色体形态固定、数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期,即图中最适合观察染色体形态和数目的细胞是C,此细胞中染色体与体细胞相同,为16,但此时细胞中的染色体均含有染色单体,因此其中核DNA的数目为32。
(4)根据表格信息可知,处在分裂间期的细胞最多这是因为在细胞周期中间期占据了90%~95%的时间。如果洋葱完成一个细胞周期需要14小时,那么分裂期的平均持续时间可表示为14×(13+12+3+2)÷120=3.5小时。
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2024-2025学年高一生物上学期期末通关卷(北京专用)
生物
1、 选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.木耳长时间泡发可能会滋生椰毒假单胞菌,该细菌产生的米酵菌酸是一种毒性强、耐高温的小分子物质,且中毒后无特效药可治疗,致死率极高。下列叙述正确的是( )
A.与酵母菌相比,椰毒假单胞菌没有核膜且遗传物质为RNA
B.椰毒假单胞菌加工和分泌米酵菌酸需要高尔基体参与
C.泡好的木耳应避免长时间泡发,及时烹饪食用
D.木耳炒熟后食用能降低米酵菌酸中毒的可能性
2.植物的种子中储存足够量的有机物是其萌发的必要条件。下列叙述错误的是( )
A.玉米种子中含有丰富的糖类,向其组织样液中加入碘液可变蓝
B.发芽的大麦粒中含有丰富的麦芽糖,可与斐林试剂在水浴条件下反应生成砖红色沉淀
C.观察花生种子中的脂肪颗粒时,用苏丹Ⅲ染色后还需用体积分数为95%的酒精洗去浮色
D.向大豆种子的组织样液中依次加入双缩脲试剂的A液和B液,溶液颜色会变成紫色
3.糖类、脂肪是人体重要的能源物质,均能提供能量。运动时,人体内糖类与脂肪的供能比例如下图所示,下列相关叙述正确的是( )
A.相比于等质量脂肪,糖类氧化分解需要消耗更多的氧
B.当糖类代谢出现障碍时,脂肪可以大量转化为糖类
C.中运动强度时,人体内脂肪与糖类供能比例相等
D.相比于低运动强度,高运动强度更有利于减肥
4.如图可表示生物学中的概念模型,下列相关叙述错误的是( )
A.若①表示动植物共有的糖类,则②③④可分别表示核糖、脱氧核糖、葡萄糖
B.若①表示蛋白质和脂肪的组成元素,则②③④可分别表示C、H、O
C.若①表示人体细胞内的储能物质,则②③④可分别表示脂肪、淀粉、糖原
D.若①表示固醇,则②③④可分别表示胆固醇、性激素、维生素D
5.研究发现,某病毒的包膜上存在很多糖蛋白,其中糖蛋白S可与人体细胞表面的受体蛋白ACE2结合,从而使病毒识别并侵入该细胞,下图为某同学绘制的细胞膜的流动镶嵌模型,下列说法正确的是( )
A.图中的流动镶嵌模型是一种概念模型
B.结构中的①表示糖被,与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等有关
C.细胞膜具有流动性,是因为②③④都可以侧向自由移动
D.糖蛋白S与受体蛋白ACE2结合的过程体现了细胞膜可以进行细胞间的信息交流
6.下图是某些细胞器的亚显微结构模式图,相关叙述错误的是( )
A.①表示高尔基体,其上有核糖体附着
B.②表示中心体,由两个垂直的中心粒构成
C.③表示线粒体,是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所
D.④表示叶绿体,是植物细胞光合作用的场所
7.大分子物质与核输入受体结合后,通过核孔中的中央栓蛋白进入细胞核内,过程如图。相关叙述错误的是( )
A.核孔实现了细胞与细胞间的信息交流
B.核孔控制物质进出具有一定的选择性
C.核膜是双层膜,由四层磷脂分子组成
D.核输入受体可通过核孔返回细胞质中
8.研究表明,在盐胁迫下大量Na+进入植物根部细胞会抑制K+进入细胞,导致细胞中Na+、K+的比值异常,从而影响蛋白质的正常合成。某耐盐植物的根细胞会借助Ca2+调节Na+、K+转运蛋白的功能,进而调节细胞中Na+、K+的比例,使细胞内的蛋白质合成恢复正常。如图是该耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图(HKT1、AKT1、SOS1和NHX均为转运蛋白),相关叙述不正确的是( )
A.H+—ATP泵可将H+运入液泡,同时具有ATP水解酶活性
B.转运蛋白SOSI和NHX均为主动运输H+的载体蛋白
C.耐盐植物液泡吸收无机盐增多会使细胞液浓度上升,吸水能力增强
D.由题意可知,细胞质基质中的Ca2+可能具有激活AKT1、抑制HKT1的功能
9.图1是显微镜下观察到的某一时刻的细胞图像。图2表示一种渗透作用装置。图3是另一种渗透装置,一段时间后液面上升的高度为h。这两个装置所用的半透膜都不能让蔗糖分子通过,但可以让葡萄糖分子和水分子通过。下列叙述错误的是( )
A.若图1是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,则此时细胞液浓度大于或等于外界溶液浓度
B.图2中,若A为0.3g/mL葡萄糖溶液,B为清水,则平衡后A侧液面与B侧液面一样高
C.图3中,若每次平衡后都将产生的水柱h移走,那么随着时间的推移,h将会越来越小
D.图3中,如果A、a均为蔗糖溶液,则开始时浓度大小关系为Ma>MA,达到平衡后Ma>MA
10.科研人员从某种微生物细胞中分离得到了一种酶Q,为了探究该酶的最适温度,进行了相关实验。实验结果如图甲所示;图乙为酶Q在60℃下催化一定量的底物时,生成物的量随时间变化的曲线。下列分析不正确的是( )
A.由图甲可知,该种微生物适合在较高的温度环境中生存
B.增加图甲各温度的实验组数,可使得到的最适温度范围更精准
C.图乙实验中若升高温度,酶Q的活性不一定升高
D.图乙中,在t2时增加底物的量,酶Q的活性不变
11.ATP是生命活动的主要直接能源物质。下列叙述正确的是( )
A.同一细胞内合成的ATP,其用途可能不同
B.ATP与ADP的相互转化,表明能量可以循环利用
C.ATP末端的磷酸基团转移势能较低,导致远离A的化学键易断裂
D.ATP水解释放的Pi使载体蛋白磷酸化,但未伴随能量的转移
12.香蕉果实从生长停止至进入衰老之间的时期,其呼吸速率会突然升高,这种现象称为呼吸跃变(右图)。下列叙述正确的是( )
A.在细胞的线粒体内膜上产生 B.呼吸速率增强,果实内乳酸含量可能会上升
C.呼吸速率增强,葡萄糖会大量进入线粒体 D.适当的低氧贮存条件可延缓呼吸跃变发生
13.下图为某陆生植物体内碳流动示意图。据图分析,下列叙述不正确的是( )
A.过程①不需要消耗光反应提供的ATP和NADPH
B.叶肉细胞中的卡尔文循环发生在叶绿体基质
C.④受阻时,②③的进行会加剧C₃积累对卡尔文循环的抑制
D.在叶肉细胞中会发生由单糖合成二糖或多糖的过程
14.染色质和染色体的变化是识别细胞周期不同时期的重要标志,下图所示为某高等植物细胞染色体在细胞周期中的行为变化。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.在a→b过程中会出现逐渐向四周扩展的细胞板
B.b→c过程中,DNA完成复制但染色体数目并未改变
C.中心体在前期复制后,参与了此细胞纺锤体的形成
D.c→a过程中着丝粒分裂导致染色单体分离,引起染色体数目加倍
15.端粒是染色体末端一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体,起到维持染色体稳定的作用。在进行有丝分裂的细胞中,端粒DNA序列的合成只能由端粒酶(RNA和蛋白质组成)催化完成。相关叙述正确的是( )
A.端粒和端粒酶的基本单位分别是脱氧核苷酸和氨基酸
B.端粒酶能为端粒DNA序列的合成提供所需的活化能
C.随细胞分裂次数的增加端粒DNA序列会不断延长
D.研发提高端粒酶活性的药物有望延缓机体细胞的衰老
二、非选择题(共6题,共70分)。
16.我国是世界上第一个人工合成结晶牛胰岛素的国家。胰岛素对于糖尿病,特别是胰岛素依赖性糖尿病的治疗至关重要。其合成过程如图所示,请回答:
(1)已知谷氨酸参与胰岛素的合成,谷氨酸的侧链基团为—CH2—CH2—COOH,请根据氨基酸结构通式写出谷氨酸的结构简式 。
(2)前胰岛素原水解所需的水中的氢用于形成 。
(3)胰岛素分子由51个氨基酸经 的方式形成两条肽链,这两条肽链通过一定的化学键,如图中的二硫键相互连接在一起而形成。从理论上分析,形成1个胰岛素分子需脱去 个水分子,1个胰岛素分子至少有 个游离的氨基。
(4)据图可知,理论上可通过测定C肽的含量间接反映 。
(5)治疗胰岛素依赖性糖尿病时,胰岛素只能注射,不能口服,原因是 。
17.小窝是细胞膜内陷形成的囊状结构(如图1),与细胞的信息传递等相关。
(1)小窝的主要成分是蛋白质和 ,其中主要的蛋白质是小窝蛋白。小窝蛋白在细胞内合成并加工后,通过膜泡转运到 上,成为膜蛋白,这一过程体现了细胞膜具有 的结构特点。
(2)据图分析,小窝蛋白分为三段,中间区段主要由 (填“亲水性”或“疏水性”) 的氨基酸残基组成,其余两段均位于细胞的 中。
(3)小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光,当胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点,分别向小窝蛋白的肽段1(82~101位氨基酸)和肽段2(101~126位氨基酸)加入胆固醇,检测不同肽段的荧光强度变化,结果如图2。据此分析, 。
(4)当小窝中结合的胆固醇过少时,小窝蛋白的 改变,小窝会变扁平,影响细胞的信息传递功能。
18.高盐环境下粮食作物会大量减产。为研究植物的耐盐机理,科研人员将耐盐植物滨藜和不耐盐植物柑橘分别置于不同浓度NaCl溶液中培养,一段时间后测定并计算生长率,结果如图1。
(1)据图1分析,与植物A相比,植物B耐盐范围 ,可推知植物B是 。
(2)植物处于高盐环境中,细胞外高浓度的Na+通过图2中的 以 的方式进入细胞,导致细胞质中Na+浓度升高。
(3)随着外界NaCl浓度的升高,植物A逐渐出现萎蔫现象,这是由于外界NaCl浓度 细胞液浓度,细胞 。细胞中Na+和Cl-的浓度进一步升高,蛋白质逐渐变性,酶活性降低,细胞代谢 ,因此在高盐环境中植物A生长率低。
(4)据图2分析,植物B处于高盐环境中,细胞内Ca2+浓度升高,促使Na+进入 ;同时激活 ,将Na+排出细胞,从而使细胞质中Na+的浓度恢复正常水平,缓解蛋白质 。
19.学习以下材料,回答下面小题。
神奇的化学反应
光合作用为地球上生物的生存和发展提供了物质和能量。叶绿体是植物细胞进行光合作用的场所。1937年英国植物学家希尔发现:在光照条件下,离体叶绿体中发生水的裂解,产生氧气,同时将高价铁还原为低价铁,即4Fe3++2H2O→4Fe2++O2+4H+。
在实验室条件下,裂解水需要极强的电流或者近乎2000℃的高温。植物细胞为什么在自然条件下就能实现对水的裂解呢?这与叶绿体中的光系统有关。光系统是由蛋白质和光合色素组成的复合物,能完成一定功能,包括光系统I(PSI)和光系统Ⅱ(PSⅡ),如图。
光系统中的某些光合色素分子在吸收光能后,电子会由最稳定的低能量状态上升到一个不稳定的高能量状态,以驱动水的裂解并释放出氧气,同时产生的电子和H+最终用于NADPH和ATP的合成,驱动光合作用的暗反应。进一步研究发现,某些化合物X可阻断电子传递过程,抑制光合作用。这类化合物被称为光合电子传递抑制剂。农业生产中,化合物X可作为除草剂,抑制杂草的生长,提高农作物产量。
(1)图中PSⅡ和PSI位于叶绿体的 上。
(2)据文中信息可知,PSⅡ中的 吸收光能,可将H2O裂解为氧气和H+产生的电子经一系列传递;与NADP+和H+结合形成 ,将光能转变为 。
(3)根据文中信息并结合所学知识,推测化合物X抑制杂草生长的机理 。
20.阅读下列短文,回答相关问题。
细胞感知氧气的分子机制
2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了威廉·凯林、彼得·拉特克利夫以及格雷格·塞门扎三位科学家,他们的贡献在于阐明了人类和大多数动物细胞在分子水平上感知、适应不同氧气环境的基本原理,揭示了其中重要的信号机制。
人体缺氧时,会有超过300种基因被激活,或者加快红细胞生成、或者促进血管增生,从而加快氧气输送——这就是细胞的缺氧保护机制。科学家在研究地中海贫血症的过程中发现了“缺氧诱导因子”(HIF)。HIF由两种不同的DNA结合蛋白(HIF—lα和ARNT)组成,其中对氧气敏感的是IHIF—lα,而ARNT稳定表达且不受氧调节,即HIF—lα是机体感受氧气含量变化的关键。
当细胞处于正常氧条件时,在脯氨酰羟化酶的参与下,氧原子与HIF—lα脯氨酸中的氢原子结合形成羟基。羟基化的HIF—lα能与VHL蛋白结合,致使HIF—lα被蛋白酶体降解。在缺氧的情况下,HIF—lα羟基化不能发生,导致HIF—lα无法被VHL蛋白识别,从而不被降解而在细胞内积聚,并进入细胞核与ARNT形成转录因子,激活缺氧调控基因。这一基因能进一步激活300多种基因的表达,促进氧气的供给与传输。
HIF控制着人体和大多数动物细胞对氧气变化的复杂又精确的反应,三位科学家一步步揭示了生物氧气感知通路。这不仅在基础科学上有其价值,还有望为某些疾病的治疗带来创新性的疗法。比如干扰HIF—lα的降解能促进红细胞的生成治疗贫血,同时还可能促进新血管生成,治疗循环不良等。
(1)下列人体细胞生命活动中,受氧气含量直接影响的是_______。
A.细胞吸水 B.细胞分裂
C.胃蛋白酶的分泌 D.葡萄糖分解成丙酮酸
(2)人体剧烈运动时,骨骼肌细胞中HIF的含量 ,这是因为 。
(3)细胞感知氧气的机制如下图所示。
①图中A、C分别代表 、 。
②VHL基因突变的患者常伴有多发性肿瘤,并发现肿瘤内有异常增生的血管。由此推测,多发性肿瘤患者体内HIF—Iα的含量比正常人 。
③抑制VHL基因突变的患者的肿瘤生长,可以采取的治疗思路有
21.洋葱根尖细胞中有16条染色体。下图为某同学在显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂图像。请回答问题:
(1)制作洋葱根尖临时装片时,取根尖 放入解离液处理,再经 后染色,制片时需要适当按压,以使细胞 。在显微镜下寻找分生区细胞(特征为 )。
(2)将上述细胞按照细胞周期进行排序: (填字母);上述细胞中一定含有染色单体的细胞有 (填字母)。
(3)图中最适合观察染色体形态和数目的细胞是 (填字母),此细胞中染色体和DNA的数目分别为 。
(4)该同学在观察了洋葱根尖分生区有丝分裂的装片后做了如下统计:
细胞周期
分裂间期
前期
中期
后期
末期
细胞数(个)
90
13
12
3
2
处在分裂间期的细胞最多的原因是 。如果洋葱完成一个细胞周期需要14小时,那么分裂期的平均持续时间是 小时。
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