2024-2025学年高一生物上学期期末通关卷(广东专用)
2025-01-13
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修1 分子与细胞 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | 遗传的分子基础 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.47 MB |
| 发布时间 | 2025-01-13 |
| 更新时间 | 2025-01-13 |
| 作者 | xkw3585424596 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49959432.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年高一生物上学期期末通关卷(广东专用)
生物
一、选择题(本大题共16小题,共40分。第1-12小题,每小题2分;第13-16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”,池塘中动植物种类繁多。下列叙述错误的是( )
A.荷花和蜻蜓都含有细胞、组织、器官、个体结构层次
B.“早有蜻蜓立上头”这一生命活动需要多种细胞的协调配合
C.荷花细胞中的化合物参与生命活动,这些化合物是生命系统
D.池塘是一个生态系统,其中的小荷、蜻蜓和其他生物一起共同形成了群落
2.下列关于真核生物和原核生物的说法,正确的是( )
A.根瘤菌、乳酸菌、青霉菌都属于细菌
B.草履虫、变形虫、衣藻都属于真核生物
C.细菌、真菌、植物的细胞壁的成分相同
D.蓝细菌、放线菌、酵母菌有核糖体而无其他细胞器
3.检测生物组织中的化合物实验的叙述,正确的是( )
A.甘蔗茎的薄壁组织含较多糖且近于白色,可用于还原糖检测
B.观察花生子叶切片,细胞间也可能出现橘黄色脂肪颗粒
C.向某待测材料中加入斐林试剂后未出现砖红色沉淀,说明该材料没有还原糖
D.检测脂肪实验,体积分数50%酒精的作用是溶解组织中的脂肪
4.最新的《中国心血管健康与疾病报告2022》指出:影响心血管疾病的主要因素是不健康的饮食习惯,使得富含膳食纤维的食物摄入量减少,脂质类和糖类摄入量过多。下列相关叙述错误的是( )
A.膳食纤维可为人体提供能量并促进肠胃蠕动
B.相同质量的脂肪彻底氧化分解释放的能量多于糖原
C.摄入过多高胆固醇类的食物会增加患心血管疾病的风险
D.有些固醇类物质可以促进人体对钙和磷的吸收
5.如图甲为某种核苷酸结构示意图。图乙为某核苷酸链的结构模式图,数字代表组成该结构的某种化学成分,下列相关叙述错误的是( )
A.图甲为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸,人体细胞中有4种脱氧核苷酸
B.图乙是构成RNA的核糖核苷酸链,2,3,4组成胞嘧啶核糖核苷酸
C.构成DNA 的五碳糖,与图甲中的五碳糖相比少了一个氧原子
D.RNA一般都是单链结构,而DNA 一般都是双链结构
6.细胞膜是防止细胞外物质随意进入细胞的屏障,它保证了细胞内环境的相对稳定,使各种生化反应能够有序运行。如图为细胞膜的流动镶嵌模型。下列相关叙述错误的是( )
A.②具有识别、信息传递等功能,还可作为判断细胞膜内外侧的依据
B.细胞膜的功能特性与④有关,膜的功能越复杂,④的种类和含量越多
C.由于③内部是疏水的,因此水分子不能通过细胞膜
D.③由亲水的头和疏水的尾组成,可侧向自由移动,可作为细胞膜的基本支架
7.伞藻结构可分为“帽”、柄和假根三部分。科学家用地中海伞藻和细圆齿伞藻做嫁接实验,结果如图所示。该实验能够得出的结论是( )
A.细胞核和细胞质在结构上没有联系
B.伞帽形态结构的形成取决于柄
C.伞帽形态结构的形成与假根有关
D.该实验中缺少对照,不能得出结论
8.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,则此时细胞液浓度小于外界溶液浓度
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A为清水a为蔗糖溶液,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
9.枸杞果实软化主要发生在28~35d,细胞壁明显变薄,细胞壁结构和成分逐渐分解,通过细胞壁降解酶的作用而解聚,该过程与细胞壁降解酶的活性密切相关,其中,β-半乳糖苷酶(β-Gal)和纤维素酶(Cx)活性如图。下列叙述错误的是( )
A.果胶和纤维素的含量在果实成熟后期整体呈现下降趋势
B.当温度升高或降低时,对酶活性的影响机理相同
C.β-Gal和Cx活性升高,可导致细胞壁多糖含量降低
D.测定单位时间内纤维素的降解量可表示Cx活性
10.蛋白质分子的磷酸化与去磷酸化与其活性的关系如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.蛋白激酶使蛋白质发生去磷酸化而失去活性
B.磷酸化的蛋白质的磷酸基团可能来自于ATP的合成
C.蛋白质磷酸化和去磷酸化过程都伴随着空间结构的改变
D.Na+-K+泵运输Na+和K+过程中不会发生图示两个过程
11.在酵母菌线粒体内,呼吸链由一系列按特定顺序排列的结合蛋白质组成。链中每个成员,从前面的成员接受氢或电子,又传递给下一个成员,最后传递给氧。在电子传递的过程中,逐步释放自由能,同时将其中部分能量,通过氧化磷酸化作用贮存在ATP分子中,具体过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.H+通过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的运输会导致线粒体基质的pH升高
B.F1是转运蛋白,在线粒体内膜上只起运输作用
C.在硝化细菌中,也有与酵母菌类似的电子传递系统
D.在分解脂肪时,通过该电子传递链消耗的氧将增加
12.细胞的生长、增殖、衰老、死亡等生命历程大都短暂,却对个体的生命有一份贡献。有关叙述正确的是( )
A.衰老的细胞表现核体积变小,细胞膜通透性降低等特征
B.脑局部血液循环障碍导致一些神经细胞的死亡属于细胞坏死
C.肝脏细胞无法合成血红蛋白,由此推断它不具有合成血红蛋白有关的基因
D.随细胞分裂的增多,大肠杆菌DNA的端粒逐渐缩短最终引起细胞衰老
13.图甲表示分泌蛋白的形成过程,其中a、b、c分别代表不同的细胞器,图乙表示该过程中部分结构的膜面积变化。下列相关叙述正确的是( )
A.图甲中的a、b、c分别是核糖体、内质网和细胞膜
B.图乙说明高尔基体与内质网和细胞膜之间可以相互转换
C.图甲中构成分泌蛋白的物质X都有21种,b的产物没有生物活性
D.图甲、图乙所示变化都能体现生物膜具有选择透过性
14.胃酸主要是由胃壁细胞分泌的和构成,胃酸过多会引起胃部不适,其分泌机制如右图,药物奥美拉唑常被用来治疗胃酸过多。下列叙述错误的是( )
A.-K⁺ATP酶在转运物质时自身构象会发生改变
B.胃壁细胞分泌不会消耗细胞代谢释放的能量
C.胃壁细胞可以利用不同的转运蛋白来跨膜运输
D.奥美拉唑能抑制胃壁细胞分泌而促进其吸收
15.下图甲为向离体叶绿体悬浮液中加入适量NaHCO3溶液和必要物质,在适宜条件下进行周期性的光暗交替实验,图乙为叶绿体的部分结构和相关代谢过程,下列说法正确的是( )
A.图甲中O2释放速率表示净光合作用速率
B.图乙所示结构为叶绿体内膜,A、B分别表示水、氧气
C.图乙发生的代谢过程中,光能转化为D和F中活跃的化学能
D.图甲中阴影部分的面积可用来表示一个光暗周期内NADPH和ATP的积累量
16.核蛋白UHRF1在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化,进而调控细胞周期转换与细胞增殖,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
注:TPX2是纺锤体装配因子
A.UHRF1蛋白参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为
B.UHRF1蛋白缺失可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞
C.TPX2确保有丝分裂后期EG5在纺锤丝上的精确分布
D.该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据
二、综合题(本题共5小题,共60分)
17.小麦是世界上最重要的粮食作物之一,禾谷镰刀菌引起的小麦赤霉病是小麦最具破坏性的一种真菌疾病。全球气候环境变化,为禾谷镰刀菌提供了适宜的高温、高湿等条件。小麦贮藏阶段,禾谷镰刀菌污染小麦后所产生的真菌毒素会导致小麦安全性、营养价值与经济效益严重降低。本实验采用辐照灭菌技术处理小麦籽粒,设置15%、20%、25%三个水质量分数条件,按照10%的接种量对小麦接种禾谷镰刀菌,并进行模拟储藏(25℃),相关实验结果如图所示。请回答下列问题:
(1)禾谷镰刀菌侵染小麦籽粒47天后,初始水质量分数为15%、20%和25%的小麦籽粒都出现明显肉眼可见的菌丝体,且初始水质量分数越高,小麦籽粒的代谢越 ,其霉变越严重。
(2)据图1、2分析,小麦籽粒中含量较多的淀粉是 ,小麦籽粒表现为糯性。随着禾谷镰刀菌侵染时间的延长,小麦籽粒中直链淀粉和支链淀粉含量总体逐渐 。
(3)小麦中含有少量的脂质类物质,约占整籽粒小麦的3%左右。脂肪酸值越高,表示游离脂肪酸越多,说明 (填物质名称)的水解程度越高。图3中,随着禾谷镰刀菌侵染时间的延长,小麦籽粒的初始水质量分数为 时,脂肪酸值升高最明显,导致小麦籽粒品质下降。
(4)根据题意提出一条小麦籽粒安全仓储的建议并说明理由: 。
18.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: 。
19.和是植物利用的主要无机氮源,二者的相关转运机制如图所示。过量施用会加剧土壤的酸化,导致植物生长受抑制的现象称为铵毒。已知AMTs、NRT1.1和SLAH3是膜上的转运蛋白。请结合图示和所学知识回答下列问题:
(1)氮元素是农作物生长所需的 (填“大量”或“微量”)元素,根细胞吸收的氮元素可用来合成 (至少答出2点)等有机大分子。
(2)图中体现了细胞膜具有 功能。通过AMTs进入细胞的方式是 ;通过NRT1.1进入细胞的方式是 ,判断依据是 。
(3)结合图示分析,当植物感知到胁迫信号时可通过调用膜上 蛋白,降低胞外H+浓度;同时为使H+持续内流,以缓解铵毒,还需要膜上 蛋白协助,使也能够持续跨膜流动。由于植物本身抑制根周围酸化的能力有限,也可通过人工施加 (填“铵态氮肥”或“硝态氮肥”)来缓解铵毒。
20.光反应过程由两个叶绿素蛋白质复合体中的电子被光激发的反应完成,即光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)。非生物胁迫会抑制PSⅡ的活性、影响PSⅡ的结构、阻碍电子传递和能量转换。植物细胞完成光反应后进入卡尔文循环,但在高浓度O2条件下植物叶肉细胞会进行光呼吸。光呼吸是O2竞争性地结合卡尔文循环RuBp羧化酶造成,该酶既能催化C5与CO2反应,完成光合作用;也能催化C5与O2反应,经一系列变化后在线粒体中生成CO2。下图1、图2表示有关代谢过程,请据图回答:
(1)据图可知,PSⅡ中,光使叶绿素中的一个电子由低能状态激发到高能状态,这个高能电子随后丢失能量而进入PSⅠ,这一部分丢失的能量转化为 中的能量。PSⅡ中丢失的电子由 裂解放出的电子补充;PSⅠ中也有高能电子,其作用是形成 。图1反应发生的场所 。
(2)研究表明,玉米幼苗对低温较敏感。低温胁迫会对PSⅠ和PSⅡ造成极大损伤,请结合图1分析低温下其净光合速率下降的原因: 。
(3)RuBp羧化酶是一种双功能酶,其催化方向取决于CO2和O2的相对浓度。已知光照强度增大会导致光呼吸速率增强,原因可能是 。较强的光呼吸对于光合作用产物的积累是 (“有利”或“不利”)的,因此大棚内的作物通常采取 措施抑制光呼吸,达到增产的目的。
21.真核细胞分裂过程中,染色体完成复制后产生的姐妹染色单体保持相互黏附状态,在分裂期才会分离并平均分配到子细胞中。黏连蛋白(姐妹染色单体之间的连结蛋白)的水解使姐妹染色单体分离,分离酶(SEP)是水解黏连蛋白的关键酶。如图a、b、c分别表示分裂过程中细胞内发生的变化以及对应细胞内某些化合物的含量变化。
(1)正常情况下,小鼠受精卵通过有丝分裂增殖,该分裂过程中黏连蛋白被水解后,进入 (时期),该时期对应图中 (a/b/c),含有 个姐妹染色单体。
(2)分离酶(SEP)的活性需要被严密调控。保全素(SCR)能与分离酶紧密结合,并充当假底物而阻断其活性。据此分析,下列描述正确的是_____。
A.分离酶没有专一性
B.保全素和黏连蛋白是同一种蛋白质
C.保全素和黏连蛋白空间结构有局部相似之处
D.保全素和黏连蛋白竞争分离酶的活性部位
(3)若在细胞培养物中加入APC的抑制剂,则细胞分裂会停留在b图时期,由此,结合图中信息分析,APC的作用机制是 。
(4)细胞分裂过程中还伴随着一系列周期相关分子信号的启动,研究发现蛋白Numb参与细胞周期进程的调控。为了研究Numb蛋白的功能,研究者对实验组细胞(通过干扰RNA以抑制Numb蛋白的表达)和对照组细胞(不作处理)中处于各时期的细胞比例进行了统计,结果如下表所示。
G1
S
G2
M(分裂期)
实验组
34%
29%
28%
9%
对照组
34%
29%
34%
3%
请据表分析,Numb蛋白能 (促进/抑制)细胞分裂进入M期,依据是: 。
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2024-2025学年高一生物上学期期末通关卷(广东专用)
生物
一、选择题(本大题共16小题,共40分。第1-12小题,每小题2分;第13-16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”,池塘中动植物种类繁多。下列叙述错误的是( )
A.荷花和蜻蜓都含有细胞、组织、器官、个体结构层次
B.“早有蜻蜓立上头”这一生命活动需要多种细胞的协调配合
C.荷花细胞中的化合物参与生命活动,这些化合物是生命系统
D.池塘是一个生态系统,其中的小荷、蜻蜓和其他生物一起共同形成了群落
【答案】C
【分析】生命系统的结构层次包括:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→生态系统→生物圈。
【详解】A、荷花是植物,具有细胞、组织、器官、个体结构层次,但不具有系统这一结构层次;蜻蜓是动物,具有细胞、组织、器官、系统、个体结构层次,A正确;
B、蜻蜓是多细胞动物,“早有蜻蜓立上头”这一生命活动需要多种细胞的协调配合,B正确;
C、荷花细胞中的化合物参与生命活动,但不是生命系统,生命系统的最基本的结构层次是细胞,C错误;
D、生态系统是生物群落与其无机环境相互形成的统一整体,在一定的自然区域内,所有的种群组成一个群落,池塘是一个生态系统,其中的小荷、蜻蜓和其他生物共同形成了群落,D正确。
故选C。
2.下列关于真核生物和原核生物的说法,正确的是( )
A.根瘤菌、乳酸菌、青霉菌都属于细菌
B.草履虫、变形虫、衣藻都属于真核生物
C.细菌、真菌、植物的细胞壁的成分相同
D.蓝细菌、放线菌、酵母菌有核糖体而无其他细胞器
【答案】B
【分析】常考的真核生物:绿藻、衣藻、真菌(如酵母菌、霉菌、蘑菇)、原生动物(如草履虫、变形虫)及动、植物;常考的原核生物:蓝藻(如颤藻、发菜、念珠藻)、细菌(如乳酸菌、硝化细菌、大肠杆菌等)、支原体、衣原体、放线菌; 另外,病毒既不是真核生物,也不是原核生物。
【详解】A、青霉菌属于真核生物,不属于细菌,A错误;
B、草履虫、变形虫、衣藻都含细胞核,属于真核生物,B正确;
C、细菌细胞壁成分是肽聚糖,真菌细胞壁成分是几丁质,植物细胞壁成分是纤维素和果胶,因此三者成分不同,C错误;
D、酵母菌是真核生物,含有核糖体、内质网等多种细胞器,D错误。
故选B。
3.检测生物组织中的化合物实验的叙述,正确的是( )
A.甘蔗茎的薄壁组织含较多糖且近于白色,可用于还原糖检测
B.观察花生子叶切片,细胞间也可能出现橘黄色脂肪颗粒
C.向某待测材料中加入斐林试剂后未出现砖红色沉淀,说明该材料没有还原糖
D.检测脂肪实验,体积分数50%酒精的作用是溶解组织中的脂肪
【答案】B
【分析】生物组织中化合物的鉴定:
(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。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。
【详解】A、甘蔗茎的薄壁组织含较多糖,大部分为蔗糖,不是还原糖,不可用于还原糖检测,A错误;
B、脂肪的检测中观察花生子叶切片细胞间可能出现被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色的脂肪颗粒,B正确;
C、斐林试剂用于检测还原糖,但试剂未出现砖红色沉淀并不绝对证明没有还原糖,可能是因为糖含量很低或者试验操作不当等原因,比如未加热,C错误;
D、检测脂肪实验,体积分数50%酒精的作用是洗去浮色,D错误。
故选B。
4.最新的《中国心血管健康与疾病报告2022》指出:影响心血管疾病的主要因素是不健康的饮食习惯,使得富含膳食纤维的食物摄入量减少,脂质类和糖类摄入量过多。下列相关叙述错误的是( )
A.膳食纤维可为人体提供能量并促进肠胃蠕动
B.相同质量的脂肪彻底氧化分解释放的能量多于糖原
C.摄入过多高胆固醇类的食物会增加患心血管疾病的风险
D.有些固醇类物质可以促进人体对钙和磷的吸收
【答案】A
【分析】脂质的种类和作用:(1)脂肪:生物体内良好的储能物质,还有保温、缓冲和减压减少摩擦的作用;(2)磷脂:构成细胞膜和细胞器膜的重要成分;(3)固醇:①胆固醇:构成细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输;②性激素:促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成;③维生素D:促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
【详解】A、膳食纤维有促进肠胃蠕动的作用,但不能被人体消化吸收,不能为人体提供能量,A错误;
B、相同质量的脂肪彻底氧化分解释放的能量多于糖原,因为脂肪中氢的含量比糖原中的高,B正确;
C、饮食中如果过多地摄入胆固醇,会在血管壁上沉积,造成血管堵塞,增加患心血管疾病的风险,C正确;
D、维生素D属于脂质中的固醇类物质,可以促进人体对钙和磷的吸收,D正确。
故选A。
5.如图甲为某种核苷酸结构示意图。图乙为某核苷酸链的结构模式图,数字代表组成该结构的某种化学成分,下列相关叙述错误的是( )
A.图甲为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸,人体细胞中有4种脱氧核苷酸
B.图乙是构成RNA的核糖核苷酸链,2,3,4组成胞嘧啶核糖核苷酸
C.构成DNA 的五碳糖,与图甲中的五碳糖相比少了一个氧原子
D.RNA一般都是单链结构,而DNA 一般都是双链结构
【答案】A
【分析】据图分析,图甲中碱基为腺嘌呤,五碳糖为核糖,故核苷酸为腺嘌呤核糖核苷酸; 图乙中含有碱基U,尿嘧啶(U)是RNA特有的碱基,故为RNA单链片段。
【详解】A、图甲五碳糖为核糖,该核苷酸为腺嘌呤核糖核苷酸,A错误;
B、图乙中含有U,故是核糖核苷酸链,3+2+4为胞嘧啶核糖核苷酸,B正确;
C、构成DNA 的五碳糖为脱氧核糖,图甲中的五碳糖是核糖,脱氧核糖比核糖少了一个氧原子,C正确;
D、RNA一般都是单链链结构,而DNA一般都是双链结构,D正确。
故选A。
6.细胞膜是防止细胞外物质随意进入细胞的屏障,它保证了细胞内环境的相对稳定,使各种生化反应能够有序运行。如图为细胞膜的流动镶嵌模型。下列相关叙述错误的是( )
A.②具有识别、信息传递等功能,还可作为判断细胞膜内外侧的依据
B.细胞膜的功能特性与④有关,膜的功能越复杂,④的种类和含量越多
C.由于③内部是疏水的,因此水分子不能通过细胞膜
D.③由亲水的头和疏水的尾组成,可侧向自由移动,可作为细胞膜的基本支架
【答案】C
【分析】分析题图,①是糖被,②是糖蛋白,③是磷脂双分子层,④是蛋白质,磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架,蛋白质分子有的镶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。
【详解】A、②是糖蛋白,具有识别、信息传递等功能,位于细胞膜的外侧,还可作为判断细胞膜内外侧的依据,A正确;
B、细胞膜的功能特性与④蛋白质有关,膜的功能越复杂,蛋白质的种类和含量越多,B正确;
C、③内部是疏水的,但是水分子也能以自由扩散的方式通过细胞膜,C错误;
D、③由亲水的头和疏水的尾组成,可侧向自由移动,可作为细胞膜的基本支架,D正确。
故选C。
7.伞藻结构可分为“帽”、柄和假根三部分。科学家用地中海伞藻和细圆齿伞藻做嫁接实验,结果如图所示。该实验能够得出的结论是( )
A.细胞核和细胞质在结构上没有联系
B.伞帽形态结构的形成取决于柄
C.伞帽形态结构的形成与假根有关
D.该实验中缺少对照,不能得出结论
【答案】C
【分析】1、分析题图:将伞形帽伞藻的伞柄嫁接到菊花形帽伞藻的假根上,形成菊花形帽伞藻;将菊花形帽伞藻的伞柄嫁接到伞形帽伞藻的假根上,形成伞形帽的伞藻。
2、细胞核是遗传的信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
【详解】A、依据地中海伞藻和细圆齿伞藻的嫁接实验可知,再生出的伞帽类型与伞柄中的细胞质无关,因此无法判断细胞核和细胞质在结构上有没有联系,A错误;
BC、依据题图实验可知,伞帽形态结构的建成与假根有关,但是无法得知与假根中的细胞核有关,因为假根中也有细胞质,B错误,C正确;
D、本实验两组形成相互对照,能够得出结论,D错误。
故选C。
8.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,则此时细胞液浓度小于外界溶液浓度
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A为清水a为蔗糖溶液,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,但下一刻怎么变化无法确定;图2和3中半透膜可以让葡萄糖分子和水分子通过,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A为清水,a为蔗糖溶液,则A中水分子进入蔗糖溶液中使半透膜两侧浓度差变小,若每次平衡后都将产生的水柱h移走,则随着水分进入半透膜袋内,半透膜两侧的浓度差会逐渐减少,因此随着时间的推移,h将会越来越小,C正确;
D、如果A、a均为蔗糖溶液(蔗糖分子不能通过半透膜),根据图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对水分子跨膜运输的作用相等,水分进出达到平衡,因此Ma>MA,D正确。
故选A。
9.枸杞果实软化主要发生在28~35d,细胞壁明显变薄,细胞壁结构和成分逐渐分解,通过细胞壁降解酶的作用而解聚,该过程与细胞壁降解酶的活性密切相关,其中,β-半乳糖苷酶(β-Gal)和纤维素酶(Cx)活性如图。下列叙述错误的是( )
A.果胶和纤维素的含量在果实成熟后期整体呈现下降趋势
B.当温度升高或降低时,对酶活性的影响机理相同
C.β-Gal和Cx活性升高,可导致细胞壁多糖含量降低
D.测定单位时间内纤维素的降解量可表示Cx活性
【答案】B
【分析】植物细胞的细胞壁具有支持和保护的作用,其成分为纤维素和果胶。根据酶的专一性,纤维素一般用纤维素酶水解,果胶一般用果胶酶水解。水果的硬度和纤维素的含量呈正相关,而和纤维素酶和果胶酶的活性呈负相关。
【详解】A、枸杞果实软化主要发生在28~35d,细胞壁明显变薄,细胞壁结构和成分逐渐分解,细胞壁的主要成分是果胶和纤维素的含量在果实成熟后期整体呈现下降趋势,A正确;
B、高温破坏酶的空间结构,低温没有破坏酶的空间结构,只是抑制酶活性,B错误;
C、β-Gal和Cx活性升高,细胞壁的降解可导致细胞壁多糖含量降低,C正确;
D、酶活性可用单位时间内反应物的消耗量表示,所以测定单位时间内纤维素的降解量可表示Cx活性,D正确。
故选B。
10.蛋白质分子的磷酸化与去磷酸化与其活性的关系如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.蛋白激酶使蛋白质发生去磷酸化而失去活性
B.磷酸化的蛋白质的磷酸基团可能来自于ATP的合成
C.蛋白质磷酸化和去磷酸化过程都伴随着空间结构的改变
D.Na+-K+泵运输Na+和K+过程中不会发生图示两个过程
【答案】C
【分析】磷酸化是指蛋白质在蛋白激酶的作用下,其氨基酸的羟基被磷酸基团取代,变成有活性有功能的蛋白质;去磷酸化是指磷酸化的蛋白质在蛋白磷酸酶的作用下去掉磷酸基团,复原成羟基,失去活性的过程。
【详解】A、蛋白磷酸酶使蛋白质发生去磷酸化而失去活性, A错误;
B、磷酸化的蛋白质的磷酸基团可能来自于ATP的水解,B错误;
C、蛋白质磷酸化和去磷酸化过程都导致空间结构发生改变,C正确;
D、Na+-K+泵运输Na+和K+过程中会发生蛋白质磷酸化和去磷酸化两个过程,D错误。
故选C。
11.在酵母菌线粒体内,呼吸链由一系列按特定顺序排列的结合蛋白质组成。链中每个成员,从前面的成员接受氢或电子,又传递给下一个成员,最后传递给氧。在电子传递的过程中,逐步释放自由能,同时将其中部分能量,通过氧化磷酸化作用贮存在ATP分子中,具体过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.H+通过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的运输会导致线粒体基质的pH升高
B.F1是转运蛋白,在线粒体内膜上只起运输作用
C.在硝化细菌中,也有与酵母菌类似的电子传递系统
D.在分解脂肪时,通过该电子传递链消耗的氧将增加
【答案】B
【分析】分析图可知,蛋白复合体(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)可以传递有机物分解产生的电子,同时又将H+运输到膜间隙,使膜两侧形成H+浓度差;H+通过ATP合成酶以被动运输的方式进入线粒体基质,并驱动ATP生成;H+可以通过F1蛋白由膜间隙跨膜运输到线粒体基质。
【详解】A、分析图可知,H+通过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的运输会导致线粒体基质的H+减少从而使pH升高,A正确;
B、F1在线粒体内膜上既可充当转运蛋白起运输作用,还可以充当酶来催化ATP的合成,B错误;
C、硝化细菌也进行有氧呼吸,故也有与酵母菌类似的电子传递系统,C正确;
D、在分解脂肪时,由于脂肪的H含量比糖类高,故通过该电子传递链消耗的氧将增加,D正确。
故选B。
12.细胞的生长、增殖、衰老、死亡等生命历程大都短暂,却对个体的生命有一份贡献。有关叙述正确的是( )
A.衰老的细胞表现核体积变小,细胞膜通透性降低等特征
B.脑局部血液循环障碍导致一些神经细胞的死亡属于细胞坏死
C.肝脏细胞无法合成血红蛋白,由此推断它不具有合成血红蛋白有关的基因
D.随细胞分裂的增多,大肠杆菌DNA的端粒逐渐缩短最终引起细胞衰老
【答案】B
【分析】衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】A、衰老的细胞表现核体积变大,A错误;
B、细胞坏死是指在种种不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,脑部血液循环障碍导致局部神经细胞死亡属于细胞坏死,B正确;
C、肝脏细胞无法合成血红蛋白,不是因为它不具有合成血红蛋白有关的基因,而是基因选择性表达的结果,C错误;
D、大肠杆菌是原核生物,没有端粒,D错误。
故选B。
13.图甲表示分泌蛋白的形成过程,其中a、b、c分别代表不同的细胞器,图乙表示该过程中部分结构的膜面积变化。下列相关叙述正确的是( )
A.图甲中的a、b、c分别是核糖体、内质网和细胞膜
B.图乙说明高尔基体与内质网和细胞膜之间可以相互转换
C.图甲中构成分泌蛋白的物质X都有21种,b的产物没有生物活性
D.图甲、图乙所示变化都能体现生物膜具有选择透过性
【答案】B
【分析】由图甲分析可知,a是核糖体,b是内质网,c是高尔基体;由图乙分析可知,在分泌蛋白合成和分泌的过程中,内质网形成小泡包裹蛋白质转动至高尔基体和其融合,然后高尔基体又以小泡形式转运至细胞膜和细胞膜融合,在此过程中,内质网的膜面积减少,细胞膜的膜面积增加,高尔基体的膜面积前后基本不变。
【详解】A、根据分泌蛋白的合成和分泌过程可知,图甲中的a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体,A错误;
B、图乙表示分泌蛋白合成与分泌过程中部分结构的膜面积变化,结合分析可知,虽然高尔基体的膜面积在发生物质交换的前后基本没有改变,但高尔基体与内质网和细胞膜之间是有相互转换的,B正确;
C、在人体细胞中,组成蛋白质的氨基酸有21种,但并不是每一种分泌蛋白的氨基酸都有21种,C错误;
D、图甲中的分泌蛋白的运输和转运过程中内质网、高尔基体和细胞膜之间的物质会通过囊泡进行运输;图乙所示内质网、高尔基体和细胞膜的膜面积在分泌蛋白的合成和分泌前后的变化,故二者都能体现生物膜具有流动性,D错误。
故选B。
14.胃酸主要是由胃壁细胞分泌的和构成,胃酸过多会引起胃部不适,其分泌机制如右图,药物奥美拉唑常被用来治疗胃酸过多。下列叙述错误的是( )
A.-K⁺ATP酶在转运物质时自身构象会发生改变
B.胃壁细胞分泌不会消耗细胞代谢释放的能量
C.胃壁细胞可以利用不同的转运蛋白来跨膜运输
D.奥美拉唑能抑制胃壁细胞分泌而促进其吸收
【答案】D
【分析】胃酸主要是由胃壁细胞分泌的 H + 和 CL − 构成,结合题干以及课外相关知识可知H+-K+-ATP酶位于胃壁细胞,是质子泵的一种,它通过自身的磷酸化与去磷酸化完成H+/K+跨膜转运,不断将胃壁细胞内的H+运输到膜外胃腔中,可见H+运出细胞、K+运进细胞都消耗能量,都为主动运输。主动运输的特点:逆浓度梯度运输、需要载体蛋白、需要消耗能量。
【详解】A、H+-K+-ATP酶位于胃壁细胞,是质子泵的一种,质子泵每次转运时都会与质子结合而发生自身构象的改变,A正确;
B、根据题图胃壁细胞分泌 CL -是顺浓度梯度,是协助扩散,不会消耗细胞代谢释放的能量,B正确;
C、根据题图胃壁细胞吸收 K +利用H+-K+-ATP酶,排出K +利用另外一种转运蛋白钾离子通道,胃壁细胞可以利用不同的转运蛋白来跨膜运输 K +,C正确;
D、结合题意,服用奥美拉唑可有效缓解胃酸过多的症状,推测奥美拉唑可能是抑制了H+-K+-ATP酶的活性从而抑制胃壁细胞分泌 H +,抑制胃酸分泌,但是不一定促进其吸收 K +,题图难以看出来,D错误。
故选D。
15.下图甲为向离体叶绿体悬浮液中加入适量NaHCO3溶液和必要物质,在适宜条件下进行周期性的光暗交替实验,图乙为叶绿体的部分结构和相关代谢过程,下列说法正确的是( )
A.图甲中O2释放速率表示净光合作用速率
B.图乙所示结构为叶绿体内膜,A、B分别表示水、氧气
C.图乙发生的代谢过程中,光能转化为D和F中活跃的化学能
D.图甲中阴影部分的面积可用来表示一个光暗周期内NADPH和ATP的积累量
【答案】C
【分析】1、光合作用的过程分为光反应和暗反应两个过程,两者在不同的酶的催化作用下独立进行,一般情况下,光反应的速度比暗反应快,光反应的产物 ATP 和NADPH不能被暗反应及时消耗掉,原因是暗反应中酶的催化效率和数量都是有限的。
2、真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。
【详解】A、由于该实验中只存在离体的叶绿体,不存在呼吸作用,所以测出的O2释放速率为总光合作用速率,A错误;
B、图乙所示结构为叶绿体类囊体薄膜,B错误;
C、图乙发生的代谢过程中,光能转化为D(NADPH)和F(ATP)中活跃的化学能,C正确;
D、图甲中阴影部分的面积表示光照20S过程中,由于暗反应速率慢,导致光反应产生的NADPH、ATP无法被及时利用,留下来的积累量,D错误。
故选C。
16.核蛋白UHRF1在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化,进而调控细胞周期转换与细胞增殖,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
注:TPX2是纺锤体装配因子
A.UHRF1蛋白参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为
B.UHRF1蛋白缺失可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞
C.TPX2确保有丝分裂后期EG5在纺锤丝上的精确分布
D.该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据
【答案】C
【分析】有丝分裂各时期的特征:间期:完成DNA复制和有关蛋白质的合成,细胞适度生长,DNA数目加倍,染色体数目不变;前期,染色体散乱分布;中期,着丝粒排列在赤道板上;后期,着丝粒分裂,两条子染色体移向细胞两极;末期,细胞分裂为两个子细胞,子细胞染色体数目与体细胞染色体数目相同。
【详解】A、UHRF1蛋白在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化,从而促进TPX2纺锤体装配因子发出纺锤丝,形成纺锤体,牵引染色体移动,正常执行正常功能,参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为,A正确;
B、UHRF1蛋白缺失,EG5无法泛素化,可能导致TPX2纺锤体装配因子无法正常执行正常功能,可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞,B正确;
C、据图可知,TPX2纺锤体装配因子确保有丝分裂中期EG5在纺锤丝上的精确分布,C错误;
D、如果缺少UHRF1蛋白,将不能催化EG5的泛素化,抑制其活性会阻碍双极纺锤体装配,导致细胞阻滞在有丝分裂期,无法正常进行分裂,该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据,D正确。
故选C。
二、综合题(本题共5小题,共60分)
17.小麦是世界上最重要的粮食作物之一,禾谷镰刀菌引起的小麦赤霉病是小麦最具破坏性的一种真菌疾病。全球气候环境变化,为禾谷镰刀菌提供了适宜的高温、高湿等条件。小麦贮藏阶段,禾谷镰刀菌污染小麦后所产生的真菌毒素会导致小麦安全性、营养价值与经济效益严重降低。本实验采用辐照灭菌技术处理小麦籽粒,设置15%、20%、25%三个水质量分数条件,按照10%的接种量对小麦接种禾谷镰刀菌,并进行模拟储藏(25℃),相关实验结果如图所示。请回答下列问题:
(1)禾谷镰刀菌侵染小麦籽粒47天后,初始水质量分数为15%、20%和25%的小麦籽粒都出现明显肉眼可见的菌丝体,且初始水质量分数越高,小麦籽粒的代谢越 ,其霉变越严重。
(2)据图1、2分析,小麦籽粒中含量较多的淀粉是 ,小麦籽粒表现为糯性。随着禾谷镰刀菌侵染时间的延长,小麦籽粒中直链淀粉和支链淀粉含量总体逐渐 。
(3)小麦中含有少量的脂质类物质,约占整籽粒小麦的3%左右。脂肪酸值越高,表示游离脂肪酸越多,说明 (填物质名称)的水解程度越高。图3中,随着禾谷镰刀菌侵染时间的延长,小麦籽粒的初始水质量分数为 时,脂肪酸值升高最明显,导致小麦籽粒品质下降。
(4)根据题意提出一条小麦籽粒安全仓储的建议并说明理由: 。
【答案】(1)旺盛
(2) 支链淀粉 降低
(3) 脂肪 25%
(4)储藏过程中应严格控制小麦籽粒的水分,防止小麦籽粒水分过高引发霉变;储藏过程中应严格控制温度,防止温度过高引发霉变
【分析】1、自由水的功能:
(1)是细胞内良好的溶剂;
(2)参与细胞内的生化反应;
(3)运输营养物质和代谢废物;
2、结合水的功能:是细胞结构的重要组成成分。
【详解】(1)禾谷镰刀菌侵染小麦籽粒47天后,初始水质量分数为15%、20%和25%的小麦籽粒都出现明显肉眼可见的菌丝体,且初始水质量分数越高,小麦籽粒的代谢越旺盛,其霉变越严重。
(2)依据图1、2,小麦籽粒中含量较多的淀粉是支链淀粉,小麦籽粒表现为糯性。随着禾谷镰刀菌侵染时间的延长,小麦籽粒中直链淀粉和支链淀粉含量总体逐渐降低。
(3)小麦中含有少量的脂质类物质,约占整籽粒小麦的3%左右。脂肪酸是脂肪的水解产物,所以脂肪酸值越高,表示游离脂肪酸越多,说明脂肪的水解程度越高。图3中,随着禾谷镰刀菌侵染时间的延长,小麦籽粒的初始水质量分数为25%时,脂肪酸值升高最明显,导致小麦籽粒品质下降。
(4)依据题干信息可知,禾谷镰刀菌易在高温、高湿等条件下繁殖,小麦籽粒进行安全仓储时,储藏过程中应严格控制小麦籽粒的水分,防止小麦籽粒水分过高而引发霉变;储藏过程中应严格控制温度,以减弱细胞呼吸强度,防止温度过高引发霉变。
18.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) 支原体、细菌 以核膜为界限的细胞核
(2)①⑧
(3) 核仁 ③ 实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
(4) 细胞膜 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
【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。
【详解】(1)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。
(2)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。
(3)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。
(4)蛋白质纤维正在将新产生的芽基与母细胞进行分离,推测这些纤维属于细胞膜,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。
(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肽聚糖。
(6)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。
19.和是植物利用的主要无机氮源,二者的相关转运机制如图所示。过量施用会加剧土壤的酸化,导致植物生长受抑制的现象称为铵毒。已知AMTs、NRT1.1和SLAH3是膜上的转运蛋白。请结合图示和所学知识回答下列问题:
(1)氮元素是农作物生长所需的 (填“大量”或“微量”)元素,根细胞吸收的氮元素可用来合成 (至少答出2点)等有机大分子。
(2)图中体现了细胞膜具有 功能。通过AMTs进入细胞的方式是 ;通过NRT1.1进入细胞的方式是 ,判断依据是 。
(3)结合图示分析,当植物感知到胁迫信号时可通过调用膜上 蛋白,降低胞外H+浓度;同时为使H+持续内流,以缓解铵毒,还需要膜上 蛋白协助,使也能够持续跨膜流动。由于植物本身抑制根周围酸化的能力有限,也可通过人工施加 (填“铵态氮肥”或“硝态氮肥”)来缓解铵毒。
【答案】(1) 大量 蛋白质、核酸
(2) 控制物质进出细胞 协助扩散 主动运输 逆浓度梯度运输(或需要H+的浓度梯度驱动)
(3) NRT1.1 SLAH3 硝态氮肥
【分析】小分子物质进出细胞的方式主要为自由扩散、协助扩散和主动运输。气体分子和一些脂溶性的小分子可发生自由扩散;葡萄糖进入红细胞、钾离子出神经细胞和钠离子进入神经细胞属于协助扩散,不需要能量,借助于转运蛋白进行顺浓度梯度转运;逆浓度梯度且需要载体和能量的小分子运输方式一般为主动运输。
【详解】(1)氮元素是农作物生长所需的大量元素,蛋白质和核酸是含氮的大分子物质,因此根细胞吸收的氮元素可用来合成蛋白质、核酸等有机大分子。
(2)图中体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。NH通过AMTs进入细胞需要通过氨转运蛋白(AMTs)的转运,并由NH4+浓度高的一侧运往浓度低的一侧,不消耗能量,为协助扩散。NO3-通过硝酸盐转运蛋白(NRT1.1)进入细胞需要消耗能量,其能量来自膜两侧H+浓度梯度产生的化学势能,为主动运输。
(3)当植物感知到NH4 +胁迫信号时,此时细胞外酸化,H+增多,此时植物调用膜上NRT1.1消耗H+的梯度势能实现硝酸根的转运缓解铵毒,还需要膜上SLAH3蛋白协助,使NO3-也能够持续跨膜流动,故在农业生产上,可通过人工施加硝态氮(NO3-)肥缓解铵毒,使植物正常生长。
20.光反应过程由两个叶绿素蛋白质复合体中的电子被光激发的反应完成,即光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)。非生物胁迫会抑制PSⅡ的活性、影响PSⅡ的结构、阻碍电子传递和能量转换。植物细胞完成光反应后进入卡尔文循环,但在高浓度O2条件下植物叶肉细胞会进行光呼吸。光呼吸是O2竞争性地结合卡尔文循环RuBp羧化酶造成,该酶既能催化C5与CO2反应,完成光合作用;也能催化C5与O2反应,经一系列变化后在线粒体中生成CO2。下图1、图2表示有关代谢过程,请据图回答:
(1)据图可知,PSⅡ中,光使叶绿素中的一个电子由低能状态激发到高能状态,这个高能电子随后丢失能量而进入PSⅠ,这一部分丢失的能量转化为 中的能量。PSⅡ中丢失的电子由 裂解放出的电子补充;PSⅠ中也有高能电子,其作用是形成 。图1反应发生的场所 。
(2)研究表明,玉米幼苗对低温较敏感。低温胁迫会对PSⅠ和PSⅡ造成极大损伤,请结合图1分析低温下其净光合速率下降的原因: 。
(3)RuBp羧化酶是一种双功能酶,其催化方向取决于CO2和O2的相对浓度。已知光照强度增大会导致光呼吸速率增强,原因可能是 。较强的光呼吸对于光合作用产物的积累是 (“有利”或“不利”)的,因此大棚内的作物通常采取 措施抑制光呼吸,达到增产的目的。
【答案】(1) ATP 水 NADPH/还原型辅酶Ⅱ 叶绿体类囊体薄膜
(2)低温胁迫会对PSⅠ和PSⅡ造成极大损伤,影响光能的吸收、转换与电子的传递,进而减少NADPH与ATP的生成,导致暗反应速率减慢
(3) 光合作用速率大于呼吸作用速率,消耗更多CO2产生更多O2,CO2与O2的比值减小,从而使Rubisco催化五碳糖(RuBp)与O2反应加快, 不利 增施有机肥,增加大棚中二氧化碳的浓度
【分析】光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧、低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是光合作用一个损耗能量的副反应。近年来的研究结果表明,光呼吸是在长期进化过程中,为了适应环境变化,提高抗逆性而形成的一条代谢途径,具有重要的生理意义。
【详解】(1)由图可知,光系统Ⅱ中的叶绿素、类胡萝卜素复合体吸收光能后,使叶绿素中的一个电子由低能状态激发到高能状态,这个高能电子随后丢失能量而进入光系统Ⅰ,这时一部分丢失的能量便驱动ADP和Pi转化为ATP,所以一部分丢失的能量转化为ATP中的能量,PSⅡ中丢失的电子由水裂解释放电子补充,这是水的光解。PSⅠ中的高能电子与H+和NADP+合成NDAPH。上述过程为光反应,其发生的场所为叶绿体的类囊体薄膜上。
(2)单一冷害胁迫会对光系统Ⅰ和光系统Ⅱ造成极大损伤,结合图1分析单一冷害胁迫条件下玉米幼苗的净光合速率下降的原因:冷害能够影响光能的吸收、转换与电子的传递,进而减少NADPH与ATP的生成,导致暗反应速率减慢,从而导致净光合作用速率减慢。
(3)光照强度增大,产生的[H]和ATP增多,光合作用速率大于呼吸作用速率,消耗更多CO2产生更多O2,CO2与O2的比值减小,从而使Rubisco催化五碳糖(RuBp)与O2反应加快,导致光呼吸速率增强。
较强的光呼吸会消耗较多的光反应产物ATP和NADPH,使光合作用减弱,因此对于光合作用产物的积累是不利的。
光呼吸是光合作用细胞在低CO2环境下的一种“浪费”现象,所以要提高CO2的浓度来降低光呼吸,增施有机肥,通过微生物的分解作用,能增加大棚中二氧化碳的浓度,从而减小光呼吸,达到增产的目的。
21.真核细胞分裂过程中,染色体完成复制后产生的姐妹染色单体保持相互黏附状态,在分裂期才会分离并平均分配到子细胞中。黏连蛋白(姐妹染色单体之间的连结蛋白)的水解使姐妹染色单体分离,分离酶(SEP)是水解黏连蛋白的关键酶。如图a、b、c分别表示分裂过程中细胞内发生的变化以及对应细胞内某些化合物的含量变化。
(1)正常情况下,小鼠受精卵通过有丝分裂增殖,该分裂过程中黏连蛋白被水解后,进入 (时期),该时期对应图中 (a/b/c),含有 个姐妹染色单体。
(2)分离酶(SEP)的活性需要被严密调控。保全素(SCR)能与分离酶紧密结合,并充当假底物而阻断其活性。据此分析,下列描述正确的是_____。
A.分离酶没有专一性
B.保全素和黏连蛋白是同一种蛋白质
C.保全素和黏连蛋白空间结构有局部相似之处
D.保全素和黏连蛋白竞争分离酶的活性部位
(3)若在细胞培养物中加入APC的抑制剂,则细胞分裂会停留在b图时期,由此,结合图中信息分析,APC的作用机制是 。
(4)细胞分裂过程中还伴随着一系列周期相关分子信号的启动,研究发现蛋白Numb参与细胞周期进程的调控。为了研究Numb蛋白的功能,研究者对实验组细胞(通过干扰RNA以抑制Numb蛋白的表达)和对照组细胞(不作处理)中处于各时期的细胞比例进行了统计,结果如下表所示。
G1
S
G2
M(分裂期)
实验组
34%
29%
28%
9%
对照组
34%
29%
34%
3%
请据表分析,Numb蛋白能 (促进/抑制)细胞分裂进入M期,依据是: 。
【答案】(1) 有丝分裂后期 c 0
(2)CD
(3)APC含量上升将使得保全素(SCR)分解,于是释放分离酶,分离酶分解染色单体之间黏连蛋白,为染色单体移动到细胞两极完成DNA均分做准备
(4) M 因抑制了Numb蛋白的表达,使得实验组中G2期的细胞比例明显低于对照组,而M期细胞比例明显高于对照组
【分析】有丝分裂各时期的特点:前期:①出现染色体:染色质螺旋变粗变短的结果;②核仁逐渐解体,核膜逐渐消失;③纺锤体形成。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。染色体形态、数目清晰,便于观察。(3)后期:着丝粒分裂,两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体,纺锤丝牵引分别移向两极。(4)末期:纺锤体解体消失,核膜、核仁重新形成;染色体解旋成染色质形态;细胞质分裂,形成两个子细胞(植物形成细胞壁,动物直接从细胞膜中部凹陷)。
【详解】(1)据题干信息“细胞中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的黏连蛋白有关”结合有丝分裂过程可知:黏连蛋白被水解的时期是在有丝分裂后期姐妹染色单体分离时,图c着丝粒断裂,为有丝分裂后期,由于此时姐妹染色单体已经分离,因此不含染色单体。
(2)A、分离酶具有专一性,只能催化黏连蛋白的水解,A错误;
B、保全素(SCR)能与分离酶紧密结合,并充当假底物而阻断其活性,分离酶(SEP)是水解黏连蛋白的关键酶,二者功能不同,因此保全素和黏连蛋白不是同一种蛋白质,B错误;
C、保全素和黏连蛋白空间结构有局部相似之处,因为二者都可以与分离酶结合,C正确;
D、保全素和黏连蛋白均可以与分离酶结合,故二者竞争分离酶的活性部位,D正确。
故选CD。
(3)据题干信息“蛋白质复合物(APC)是细胞周期从中期到后期的调控因子”,“保全素(SCR)能与分离酶紧密结合,并充当假底物而阻断其活性”,可进一步推知APC在分裂中期将保全素(SCR)分解,释放分离酶,分离酶分解染色单体之间的黏连蛋白,为染色单体移动到细胞两极完成DNA均分做准备。
(4)实验目的为研究Numb蛋白的功能,据表格数据分析可知:实验组的G2期时间变短,M期时间变长,结合题干信息可推知Numb蛋白与细胞分裂进入M期有关,原因是抑制了Numb蛋白的表达,使得实验组中G2期的细胞比例明显低于对照组,而M期细胞比例明显高于对照组。
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