精品解析:湖北省武汉市第六中学2024-2025学年高一上学期第三次月考生物试卷
2025-01-18
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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 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 湖北省 |
| 地区(市) | 武汉市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.99 MB |
| 发布时间 | 2025-01-18 |
| 更新时间 | 2025-02-26 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50080763.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:
武汉六中2024~2025年度高一上学期第3次月考
生物试题
考试时间:75分钟;试卷满分:100分
一、单选题(每小题给出的四个选项中,只有一个选项最符合题目要求,共20个小题,每题2分,共40分)
1. 下列有关细胞学说及其建立过程的叙述,正确的是( )
A. 施旺和施莱登提出“所有的生物都是由细胞构成的”
B. “新细胞是由老细胞分裂产生的”是在细胞学说的修正发展中提出来的
C. 细胞学说揭示了真核细胞和原核细胞的统一性,从而阐明了生物界的统一性
D. 细胞学说为生物进化论的确立埋下了伏笔,标志着生物学研究进入分子水平
2. 水熊虫是迄今为止发现的生命力最为顽强的动物。当环境恶化时,水熊虫会自行脱掉体内99%的水分,代谢率几乎降到零,进入隐生状态。处于隐生状态时,水熊虫体内会产生大量由两个葡萄糖分子组成的海藻糖。下列说法正确的是( )
A. 推测隐生状态时,水熊虫体内仅剩的1%水分主要以结合水的形式存在
B. 海藻糖是由两分子单糖在核糖体上脱水缩合而成的
C. 海藻糖能被人体细胞直接吸收
D. 在海藻糖溶液中加入双缩脲试剂,没有发生相应的颜色反应,说明海藻糖为非还原糖
3. 科学家研究发现,哺乳动物肌肉中具储氧功能的蛋白质——肌红蛋白(Mb)含有C、H、O、N、Fe五种元素,由一条肽链和一个血红素辅基构成。Mb中含有Fe2+的血红素辅基位于Mb表面内陷的疏水洞穴中,避免了Fe2+被氧化。下列说法错误的是( )
A. Mb至少有一个游离的羧基和氨基,组成Mb的肽链中含有的氧原子数一定多于氨基酸数
B. Mb中的疏水洞穴保证了血红素的储氧能力
C. 用蛋白酶或高温处理均会导致肌肉中Mb的部分肽键断裂,但经双缩脲试剂检测仍然会变紫色
D. 构成Mb复杂结构的氨基酸之间不可能有二硫键形成
4. 如图为核苷酸的模式图,下列相关说法正确的是( )
A. DNA与RNA的不同点只体现在②处
B. 若②为核糖,则③可以是胸腺嘧啶
C. 在人类免疫缺陷病毒中核苷酸共有8种
D. 人体内的③有5种,②有2种
5. 研究表明,肝糖原能水解产生葡萄糖以调节血糖水平,肌糖原磷酸化形成葡萄糖-6-磷酸后不能离开肌肉细胞,只能在肌肉细胞内直接氧化分解供能。下图为某种糖原分解的过程和场所(局部)示意图。下列有关叙述错误的是( )
A. 组成糖原元素是C、H、O,与等质量的糖原相比脂肪储存的能量更多
B. 据图分析,糖原分解为葡萄糖发生的场所在内质网和细胞质基质中
C. 据图推测转运蛋白T1、T2和T3具有疏水的肽段,因此能稳定地贯穿在a中
D. 推测图示细胞应为肌肉细胞,形成的葡萄糖会进入线粒体氧化分解供能
6. 农业生产中,农作物生长所需的氮素可以NO3-的形式由根系从土壤中吸收。在相同条件下测得作物甲和作物乙的根细胞吸收NO3-的速率与O2浓度的关系如图1所示。据图分析,下列说法错误的是( )
A. 由图可判断NO3-进入根细胞的运输方式是主动运输
B. 根细胞吸收NO3-体现了细胞膜控制物质进出具有选择性
C. 当O2浓度大于a时,作物乙对NO3-的吸收不再需要消耗氧气
D. 两种作物对NO3-吸收速率的差异与根细胞膜上载体蛋白数量有关
7. 下图为水稻糊粉层细胞中G蛋白合成和运输模式图,字母表示细胞结构,数字表示运输途径。研究发现,正常水稻糊粉层细胞的贮藏型液泡合成并储存淀粉,其胚乳正常;gpa3基因突变的水稻糊粉层细胞因G蛋白结构异常而错误运输,通过与细胞膜融合定位至细胞壁,最终导致其贮藏型液泡缺陷,不能正常合成并储存淀粉,其胚乳萎缩,粒重下降。下列说法正确的是( )
A. G蛋白的合成起始于附着在A上的核糖体,A结构起运输枢纽作用
B. 可以用14C代替3H标记氨基酸研究G蛋白的运输过程
C. G蛋白的作用一定是协助淀粉进入液泡储存起来
D. 含有G蛋白囊泡与液泡前体融合,需要消耗能量,不需要蛋白质的参与
8. 某生物小组将哺乳动物成熟红细胞和肌肉细胞分别培养在含有5%的葡萄糖培养液中,一定时间后,测定各培养液中葡萄糖的含量(%),培养条件和实验结果如表所示。下列叙述正确的是( )
组别
培养条件
肌肉细胞
成熟红细胞
第一组
加入葡萄糖载体抑制剂
5%
5%
第二组
加入呼吸抑制剂(阻断能量供给)
4.8%
3.5%
第三组
不加入葡萄糖载体抑制剂和呼吸抑制剂
2.5%
3.5%
A. 第一组和第二组为实验组,第三组为对照组
B. 本实验只有1种自变量,分析该实验需遵循单一变量原则
C. 分析第二组可知两种细胞吸收葡萄糖均需要载体蛋白的协助
D. 综合分析三组实验,可判断肌肉细胞吸收葡萄糖的方式只有主动运输
9. 洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象,部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外,加热也能使碱性蛋白酶失活,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活
B. 加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的
C. 添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果
D. 添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量,减少环境污染
10. 科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素,其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能,传递给负责能量生产的组织细胞,还决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫体内的ATP生成速率会加快,黑暗中蚜虫体内的ATP生成速率会减慢。下列有关叙述不正确的是( )
A. 类胡萝卜素的含量会影响蚜虫的体色,也会影响蚜虫个体的生存机会
B. 蚜虫合成ATP 时所需能量既可以来自光能,也可以来自呼吸作用所释放的能量
C. 影响蚜虫体内 ATP 合成速率的因素有光照强度、温度、O2浓度等
D. 阳光下蚜虫体内的ATP生成速率比黑暗中快,说明其体内的ATP 含量不稳定
11. 所有的细胞都要进行细胞呼吸,细胞呼吸就是细胞内将有机物氧化分解并释放能量的过程,下列有关细胞呼吸的物质变化、能量变化及意义叙述正确的是( )
A. 人剧烈运动时,肌细胞消耗O2的分子数比释放的CO2分子数少
B. 细胞呼吸不仅能为生物体提供能量,还是细胞代谢的枢纽
C. 有氧呼吸(需氧呼吸)不消耗水但能产生水,无氧呼吸(厌氧呼吸)不产生NADH但能产生ATP
D. 无氧呼吸(厌氧呼吸)第二阶段释放少量能量能用于蛋白质的合成
12. 如图是真核生物细胞呼吸过程中电子传递链的部分示意图(e⁻表示电子,→表示物质运输及方向)。电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H⁺浓度差,使能量转换成H⁺电化学势能。在氧化酶AOX的参与下,电子可不通过蛋白复合体Ⅲ和Ⅳ直接传递给O₂,并最终生成H₂O,同时大量能量以热能的形式释放,此途径称为AOX途径。图中UQ(泛醌,脂溶性化合物)、蛋白复合体(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)可以传递电子,同时蛋白复合体(Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ)又将H⁺运输到膜间隙,使膜两侧形成H⁺浓度差;H⁺通过ATP合成酶进入线粒体基质,并驱动ATP生成,H⁺还可以通过UCP蛋白跨膜运输到线粒体基质。下列叙述错误的是( )
A. 图中的NADH来自有氧呼吸的第一和第二阶段
B. 图中ATP合成所需能量来自电子传递过程中建立的H⁺电化学势能
C. 耗氧量相同时,AOX途径比正常有氧呼吸产生的ATP量更多
D. 当耗氧量不变时,若线粒体内膜上UCP含量提高,则形成的ATP量减少
13. 将酵母菌置于浓度适宜的葡萄糖溶液中进行培养,在不同O2浓度下测得的酵母菌细胞呼吸产物的相对含量如图所示。下列叙述错误的是( )
A. O2浓度为a时,细胞只进行无氧呼吸
B. O2 浓度为b时,细胞有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸消耗的少
C. O2 浓度为c时,最有利于酵母菌的生存和繁殖
D. O2 浓度增加会抑制无氧呼吸,从而使酒精含量不断下降
14. 羽衣甘蓝因其耐寒性和叶色丰富多变的特点,成为冬季重要的观叶植物。某同学将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样,先后置于层析液和蒸馏水中进行层析,过程及结果如图所示。已知1、2、3、4、5代表不同类型的色素。下列分析正确的是( )
A. 用层析液分离后,色素3的条带颜色为黄绿色
B. 色素1、2主要吸收红光和蓝紫光
C. 色素5可能存在于植物的液泡中
D. 提取色素时加入CaCO3和无水乙醇两种试剂即可
15. 将某种植物的成熟细胞置于一定浓度的物质甲溶液中,发现原生质体的体积变化趋势如图曲线所示。下列叙述正确的是( )
A. 曲线BC段植物细胞的吸水能力逐渐减弱
B. P点时植物细胞的细胞液浓度等于Q点
C. C点时该植物细胞不会有水分子的运输
D. 用相同浓度的甘油溶液代替甲溶液,可得到类似的曲线
16. 如图是生物体内能量供应与利用的示意图,下列叙述正确的是( )
A. 只有绿色植物才具有进行①过程所需的色素
B. ①过程产生的ATP只用于②过程中固定CO2和还原C3
C. ①③中合成ATP所需的能量来源不同
D. ④中的能量可用于肌肉收缩和人的红细胞吸收葡萄糖等
17. 植物的光合作用细胞依赖光照,但光能超过光合系统所能利用的能量时,光合器官可能遭到破坏,该现象称为光抑制。光呼吸能利用部分有机物,在吸收O2放出CO2的同时消耗多余光能,对光合器官起保护作用。下图为某植物叶片在白天和夜晚的气体交换过程,其中PR、R、GP 代表不同的生理过程。下列相关叙述错误的是( )
A. 图中PR、R过程分别代表呼吸作用、光呼吸,叶片中有机物的积累量取决于GP、R、PR之间的差值
B. 光呼吸虽然消耗部分有机物,但是从一定程度上能避免光抑制发生,有利于植物生长发育
C. 植物通过调节叶片角度回避强光或进行细胞内叶绿体的避光运动均可减弱光抑制现象
D. 在农业生产中,适当抑制白天光呼吸和夜间呼吸作用的进行,有利于提高农作物产量
18. 将长势相同的该植物幼苗分成若干组,分别置于不同温度下(其他条件相同且适宜),暗处理1h,再光照1h,测其干重变化,得到如图所示的结果。下列说法错误的是 ( )
A. 32 ℃时植物的光合速率大于呼吸速率
B. 该植物进行光合作用时,当光照强度突然减少,C₃的量增加
C. 恒温28 ℃条件下,24小时内,当光照时间达到6小时,该植物幼苗可正常生长
D. 将该植物放在 H₂¹⁸O的水中培养,光照一段时间后可以在体内发现(CH218O)
19. 科学家运用不同的研究方法研究生命的奥秘。下列说法正确的是( )
A. 施莱登和施旺用完全归纳法归纳出的“一切动植物都是由细胞构成的”结论是可信的
B. 控制无关变量是由于无关变量对实验结果没有影响
C. 同位素组成的化合物化学性质相同,可以示踪物质的运行和变化规律,常见的放射性同位素有14C、3H、18O等
D. 对比实验也叫相互对照实验,需设置两个或两个以上的实验组
20. 一个肿瘤中常有两种癌细胞,一种是以糖酵解为主要产能方式,葡萄糖分解产生丙酮酸,进而转化成乳酸和H+,经细胞膜上的MCT4载体运出细胞;另一种是以线粒体氧化为主要产能方式,前者产生的乳酸和H+经该类细胞膜上载体MCT1运输进入细胞,并转化为丙酮酸进行有氧呼吸产生能量。两种癌细胞形成协同代谢,促进肿瘤的发生与发展。下列说法错误的是( )
A. 两种癌细胞代谢过程中均能产生ATP和[H]
B. 与正常细胞相比,两种癌细胞的载体MCT4和载体MCT1含量较高
C. 两种癌细胞消耗等量的葡萄糖,前者产生能量高于后者
D. 载体MCT1的活性高低能影响细胞内pH和代谢活动
二、非选择题(共60分)
21. 秀丽隐杆线虫的精细胞不含溶酶体,但成熟精子中的线粒体数量约为57个,明显低于精细胞中线粒体数量90个。2023年11月,我国科学家首次鉴定到一种能特异性包裹线粒体的细胞外囊泡,并命名为“线粒体囊”。生殖腺内的蛋白酶可以作为发育信号,信赖SPE-12和SPE-8等酶的作用,触发的精细胞释放线粒体囊。请回答下列问题:
(1)作为发育信号的蛋白酶从合成到分泌到细胞外,经过的细胞器依次为核糖体、______。
(2)线粒体数量可能和精子的运动能力与可育性有关,秀丽隐杆线虫的成熟精子中线粒体数量较精细胞明显减少,你认为______(填“是”或“不是”)主要通过细胞自噬完成的,理由是______。
(3)细胞骨架是由______组成的网架结构,精细胞释放线粒体的过程中,说明细胞骨架的作用是______。
(4)有人认为精细胞释放“线粒体囊”的机制可能实现精细胞的遗传物质转移到其他细胞中,提出此假说的依据是______。
22. 细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。
(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是______________。
(2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道,水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于_____________。
(3)细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的pH____________;此过程中,H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时发生的变化是_________________。
(4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现的细胞膜的功能是_________________。
(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25℃相比,4℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是______________。
23. 淀粉是人体获取能量的主要来源,经胰淀粉酶分解为麦芽糖后,再经α-葡萄糖苷酶分解后以葡萄糖的形式被人体吸收。对上述两种酶的活性进行抑制,能降低淀粉的消化速率,进而减缓餐后血糖的上升速率,以帮助高血糖人群控制血糖含量。回答下列问题。
(1)淀粉能在人体温和条件下快速消化的原因是_______。
(2)消化道内同时存在上述两种酶,淀粉先经胰淀粉酶分解为麦芽糖,再经α-葡萄糖苷酶分解为葡萄糖,这主要与酶的_______性有关。
(3)原花青素和原儿茶酸可抑制这两种酶的活性。科研人员探究单独使用两种抑制剂和按不同比例混合使用两种抑制剂对两种酶活性的影响。该探究实验的自变量是_______。本实验_______(填“能”或“不能”)用斐林试剂作为检测试剂,原因是_______。
24. 番茄在夏季栽培过程中常受到高温和强光的双重胁迫,导致产量和品质下降。为研究亚高温强光(HH)对番茄光合作用的影响,研究人员对番茄进行不同条件处理,实验结果如图所示。已知RuBP羧化酶能催化CO2的固定。请分析回答下列问题:
(1)番茄叶肉细胞的叶绿体中位于________上的光合色素能吸收、传递并转化光能,并通过光反应将光能转化为化学能储存在________中。
(2)气孔的开闭会影响植物叶片的蒸腾作用、________(答出2点)等生理过程。通过实验可知,HH组过剩光能产生的原因不是气孔因素引起的,判断的依据是________。
(3)据图分析,与对照组相比,HH组番茄净光合速率下降的原因可能是①________;②________。
(4)位于叶绿体上的PSII是一种光合作用单位,由光合色素和相关蛋白质构成。D1蛋白是PSⅡ的核心蛋白,在HH条件下,过剩的光能会损伤D1蛋白。植物可利用一系列的光保护和光防御机制来维持PSⅡ的生理功能。研究发现,亚高温强光下同时施加适量硫酸链霉素(可抑制D1蛋白合成)的植株光合速率比HH组低。据此推测,科研人员可通过________的方法,提高番茄在高温和强光双重胁迫条件下的光合作用速率。
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武汉六中2024~2025年度高一上学期第3次月考
生物试题
考试时间:75分钟;试卷满分:100分
一、单选题(每小题给出的四个选项中,只有一个选项最符合题目要求,共20个小题,每题2分,共40分)
1. 下列有关细胞学说及其建立过程的叙述,正确的是( )
A. 施旺和施莱登提出“所有的生物都是由细胞构成的”
B. “新细胞是由老细胞分裂产生的”是在细胞学说的修正发展中提出来的
C. 细胞学说揭示了真核细胞和原核细胞的统一性,从而阐明了生物界的统一性
D. 细胞学说为生物进化论的确立埋下了伏笔,标志着生物学研究进入分子水平
【答案】B
【解析】
【分析】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,后人经过整理和修正将细胞学说总结为以下几点:
(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)新细胞是由老细胞分裂产生的。
【详解】A、施莱登与施旺提出所有的动植物都是由细胞构成的,并不是所有生物,A错误;
B、“新细胞是由老细胞分裂产生的“是魏尔肖对细胞学说的补充,是在施莱登和施旺提出的细胞学说的基础上修正和发展得来的,B正确;
C、细胞学说指出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,揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性,没有提出真核细胞和原核细胞的说法,C错误;
D、细胞学说揭示了生物界的统一性,因而为生物进化论的确立埋下了伏笔,标志着生物学研究进入细胞水平,D错误。
故选B。
2. 水熊虫是迄今为止发现的生命力最为顽强的动物。当环境恶化时,水熊虫会自行脱掉体内99%的水分,代谢率几乎降到零,进入隐生状态。处于隐生状态时,水熊虫体内会产生大量由两个葡萄糖分子组成的海藻糖。下列说法正确的是( )
A. 推测隐生状态时,水熊虫体内仅剩的1%水分主要以结合水的形式存在
B. 海藻糖是由两分子单糖在核糖体上脱水缩合而成的
C 海藻糖能被人体细胞直接吸收
D. 在海藻糖溶液中加入双缩脲试剂,没有发生相应的颜色反应,说明海藻糖为非还原糖
【答案】A
【解析】
【分析】糖类包含单糖、二糖和多糖,糖类是主要的能源物质。
【详解】A、处于“隐生”状态时,水熊虫抗逆性较强,体内的水主要以结合水的形式存在,A正确;
B、海藻糖是二糖,而核糖体是蛋白质合成的场所,B错误;
C、据题干信息“由两个葡萄糖分子组成的海藻糖”可知,海藻糖是二糖,不能被人体细胞直接吸收,C错误;
D、双缩脲试剂与蛋白质会发生紫色反应,不能用来鉴定还原糖,D错误。
故选A。
3. 科学家研究发现,哺乳动物肌肉中具储氧功能的蛋白质——肌红蛋白(Mb)含有C、H、O、N、Fe五种元素,由一条肽链和一个血红素辅基构成。Mb中含有Fe2+的血红素辅基位于Mb表面内陷的疏水洞穴中,避免了Fe2+被氧化。下列说法错误的是( )
A. Mb至少有一个游离的羧基和氨基,组成Mb的肽链中含有的氧原子数一定多于氨基酸数
B. Mb中的疏水洞穴保证了血红素的储氧能力
C. 用蛋白酶或高温处理均会导致肌肉中Mb的部分肽键断裂,但经双缩脲试剂检测仍然会变紫色
D. 构成Mb复杂结构的氨基酸之间不可能有二硫键形成
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质空间结构的形成:多个氨基酸脱水缩合成的化合物含有多个肽键,叫多肽,多肽通常呈链状结构,叫做肽链。由于氨基酸之间能够形成氢键,从而使得肽链能盘区、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子。许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链,它们通过一定的化学键如二硫键相互结合一起,形成更为复杂的空间结构。
【详解】A、由题意可知,Mb含有一条肽链,至少含有一个游离的氨基和羧基,构成Mb的肽链中的氨基酸通过脱水缩合形成肽键,一个肽键含有一个氧原子,肽键数=氨基酸数-1,肽链的末端的羧基含有两个氧原子,若不考虑侧链基团中的氧原子,则肽链中氧原子数=肽键数+2=氨基酸数+1,A正确;
B、由分析可知,Mb中的疏水洞穴能避免血红素辅基中IFe2+被氧化,保证了Mb的储氧能力,B正确;
C、蛋白酶处理肌肉会导致Mb中部分肽键断裂,但是高温只会使肌肉中蛋白质的空间结构变得伸展、松散,肽键并未断裂,C错误;
D、Mb含有C、H、O、N、Fe五种元素,不会形成二硫键,D正确。
故选C。
4. 如图为核苷酸的模式图,下列相关说法正确的是( )
A. DNA与RNA的不同点只体现在②处
B. 若②为核糖,则③可以是胸腺嘧啶
C. 在人类免疫缺陷病毒中核苷酸共有8种
D. 人体内的③有5种,②有2种
【答案】D
【解析】
【分析】分析图示可知:①表示磷酸、②表示五碳糖、③表示含氮碱基。五碳糖包括核糖和脱氧核糖。组成DNA的脱氧核苷酸含有的五碳糖是脱氧核糖,含有的碱基是A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)、T(胸腺嘧啶);组成RNA的核糖核苷酸含有的五碳糖是核糖,含有的碱基是A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)、U(尿嘧啶)。
【详解】A、DNA与RNA的不同点体现在②③两处,A错误;
B、若②为核糖,则③可以是A、U、C、G,但是不可能是T(胸腺嘧啶),B错误;
C、人类免疫缺陷病毒又称艾滋病病毒,是RNA病毒,只含有一种核酸,4种核苷酸,C错误;
D、人体内有2种核酸,因此有2种②所示的五碳糖与5种③所示的碱基,D正确。
故选D。
5. 研究表明,肝糖原能水解产生葡萄糖以调节血糖水平,肌糖原磷酸化形成葡萄糖-6-磷酸后不能离开肌肉细胞,只能在肌肉细胞内直接氧化分解供能。下图为某种糖原分解的过程和场所(局部)示意图。下列有关叙述错误的是( )
A. 组成糖原的元素是C、H、O,与等质量的糖原相比脂肪储存的能量更多
B. 据图分析,糖原分解为葡萄糖发生的场所在内质网和细胞质基质中
C. 据图推测转运蛋白T1、T2和T3具有疏水的肽段,因此能稳定地贯穿在a中
D. 推测图示细胞应为肌肉细胞,形成的葡萄糖会进入线粒体氧化分解供能
【答案】D
【解析】
【分析】生物膜的流动镶嵌模型认为,磷脂双分子层构成了膜的基本支架,这个支架不是静止的。磷脂双分子层是轻油般的流体,具有流动性。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,有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以运动的。
【详解】A、糖原属于多糖,其元素仅有C、H、O三种元素,与糖类相比,脂肪分子中氢多氧少,储存的能量更多,是良好的储能物质,A正确;
B、据图可知,糖原分解为葡萄糖-6-磷酸发生在细胞质基质,葡萄糖-6-磷酸分解为葡萄糖发生的场所在内质网腔中,B正确;
C、转运蛋白T1、T2和T3贯穿在磷脂双分子层中,磷脂双分子层中间是疏水的,说明转运蛋白T1、T2和T3的贯穿在磷脂双分子层中间的部分是疏水的,C正确;
D、肝糖原能水解产生葡萄糖以调节血糖水平,肌糖原磷酸化形成葡萄糖-6-磷酸后不能离开肌肉细胞, 只能在肌肉细胞内直接氧化分解供能,而图中葡萄糖-6-磷酸可继续分解葡萄糖,因此说明该细胞为肝脏细胞而非肌肉细胞,且在有氧呼吸过程中,葡萄糖在细胞质基质中初步分解,D错误。
故选D。
6. 农业生产中,农作物生长所需的氮素可以NO3-的形式由根系从土壤中吸收。在相同条件下测得作物甲和作物乙的根细胞吸收NO3-的速率与O2浓度的关系如图1所示。据图分析,下列说法错误的是( )
A. 由图可判断NO3-进入根细胞的运输方式是主动运输
B. 根细胞吸收NO3-体现了细胞膜控制物质进出具有选择性
C. 当O2浓度大于a时,作物乙对NO3-的吸收不再需要消耗氧气
D. 两种作物对NO3-吸收速率的差异与根细胞膜上载体蛋白数量有关
【答案】C
【解析】
【分析】主动运输:物质从低浓度到高浓度,需要载体蛋白的协助,耗能,如离子、氨基酸、葡萄糖等。
【详解】A、在一定的范围内随着氧气浓度的增加,作物吸收NO3﹣的速率也在增加,即根细胞对NO3﹣的吸收速率与氧气浓度呈正相关,说明进入根细胞需要能量,所以NO3﹣进入根细胞的运输方式是主动运输,A正确;
B、根细胞吸收NO3-的方式是主动运输,需要载体蛋白的协助,而载体蛋白具有专一性,体现了细胞膜控制物质进出具有选择性,B正确;
C、当O2浓度大于a时,作物乙对NO3﹣的吸收速度达到最大,可能是载体蛋白数量有限,但吸收NO3-依然要消耗氧气,C错误;
D、在相同的O2浓度下,两种作物对NO3-的吸收速率不同,与细胞膜上载体蛋白的数量有关,作物甲细胞膜上运输NO3-的载体蛋白数量更多,D正确。
故选C。
7. 下图为水稻糊粉层细胞中G蛋白合成和运输模式图,字母表示细胞结构,数字表示运输途径。研究发现,正常水稻糊粉层细胞的贮藏型液泡合成并储存淀粉,其胚乳正常;gpa3基因突变的水稻糊粉层细胞因G蛋白结构异常而错误运输,通过与细胞膜融合定位至细胞壁,最终导致其贮藏型液泡缺陷,不能正常合成并储存淀粉,其胚乳萎缩,粒重下降。下列说法正确的是( )
A. G蛋白的合成起始于附着在A上的核糖体,A结构起运输枢纽作用
B. 可以用14C代替3H标记氨基酸研究G蛋白的运输过程
C. G蛋白的作用一定是协助淀粉进入液泡储存起来
D. 含有G蛋白的囊泡与液泡前体融合,需要消耗能量,不需要蛋白质的参与
【答案】B
【解析】
【分析】1、用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,就是同位素标记法。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。 通过追踪同位素标记的化合物,可以弄清楚化学反应的详细过程。
2、核糖体有的附于粗面内质网上,有的游离在细胞质基质中,是“生产蛋白质的机器”。内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道,它由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统, 有些内质网上有核糖体附着,叫粗面内质网;有些内质网上不含有核糖体,叫光面内质网。高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。
【详解】A、由图可知G蛋白的合成过程,需要内质网和高尔基体的加工,可推断其合成过程类似于分泌蛋白,先在游离的核糖体上合成一段多肽链后,多肽链随核糖体转移到内质网上继续合成,所以起始于游离核糖体,B(高尔基体)结构起运输枢纽作用,A错误;
B、14C是一种放射性同位素,用于追踪有机物的合成途径,氨基酸中含有碳元素,可以代替3H标记氨基酸研究G蛋白的运输过程,B正确;
C、由题干可知,正常水稻糊粉层细胞的贮藏型液泡合成并储存淀粉,gpa3基因突变后,G蛋白错误定位,不能正常合成并储存淀粉,可推测G蛋白与淀粉在液泡中的合成和运输有关,而非协助淀粉进入液泡,C错误;
D、含有G蛋白的囊泡与液泡前体融合,属于膜融合过程,需要消耗能量,也需要蛋白质(如膜蛋白的识别)的参与,D错误。
故选B。
8. 某生物小组将哺乳动物的成熟红细胞和肌肉细胞分别培养在含有5%的葡萄糖培养液中,一定时间后,测定各培养液中葡萄糖的含量(%),培养条件和实验结果如表所示。下列叙述正确的是( )
组别
培养条件
肌肉细胞
成熟红细胞
第一组
加入葡萄糖载体抑制剂
5%
5%
第二组
加入呼吸抑制剂(阻断能量供给)
4.8%
3.5%
第三组
不加入葡萄糖载体抑制剂和呼吸抑制剂
2.5%
3.5%
A. 第一组和第二组为实验组,第三组为对照组
B. 本实验只有1种自变量,分析该实验需遵循单一变量原则
C. 分析第二组可知两种细胞吸收葡萄糖均需要载体蛋白的协助
D. 综合分析三组实验,可判断肌肉细胞吸收葡萄糖的方式只有主动运输
【答案】A
【解析】
【分析】1、自变量:人为控制的对实验现象进行处理的因素叫做自变量。
2、因变量:因自变量改变而变化的变量叫做因变量。
【详解】A、一般给予实验处理的一组为实验组,不给予实验处理的一组为对照组,由于第一组加入葡萄糖载体抑制剂,第二组加入呼吸抑制剂,而第三组不加入葡萄糖载体抑制剂和呼吸抑制剂,所以该实验中,第一和二组为实验组,第三组为对照组,A正确;
B、本实验的自变量分别有是否进行葡萄糖载体抑制剂处理、是否进行呼吸抑制剂处理,细胞类型,故有3种自变量,但是对实验结果的分析,要遵循单一变量变量原则,B错误;
C、第一组加入葡萄糖载体抑制剂,与第三组不加入葡萄糖载体抑制剂相比较,培养液中葡萄糖的含量更高,可得出的结论是肌细胞和红细胞吸收葡萄糖均需要载体蛋白的协助,C错误;
D、第一组实验,加入葡萄糖载体抑制剂后,肌肉细胞培养液中的葡萄糖浓度仍为5%,无变化,说明肌肉细胞对葡萄糖的吸收需要载体蛋白,第二组实验,加入呼吸抑制剂,细胞呼吸会影响能量供应,此时肌肉细胞培养液中的葡萄糖浓度为4.8%,说明肌肉细胞可以在缺少能量、具有载体蛋白的情况下,进行葡萄糖的吸收,该方式为协助扩散,第三组为对照组,具有载体蛋白,能量供应正常,此时肌肉细胞培养液中的葡萄糖浓度为2.5%,说明肌肉细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输,综合上述三个实验,可知,肌肉细胞吸收葡萄糖的方式主要是主动运输,D错误。
故选A。
9. 洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象,部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外,加热也能使碱性蛋白酶失活,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活
B. 加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的
C. 添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果
D. 添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量,减少环境污染
【答案】B
【解析】
【分析】碱性蛋白酶能使蛋白质水解成可溶于水的多肽和氨基酸。衣物上附着的血渍、汗渍、奶渍、酱油渍等污物,都会在碱性蛋白酶的作用下,结构松弛、膨胀解体,起到去污的效果。
【详解】A、由题“部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活”可知,碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活,A正确;
B、由图可知,加热导致碱性蛋白酶由天然状态变为部分解折叠,部分解折叠的碱性蛋白酶降温后可恢复到天然状态,因此加热导致碱性蛋白酶构象改变是可逆的 ,B错误;
C、碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象,而且加热也能使碱性蛋白酶失活,会降低碱性蛋白酶的洗涤剂去污效果,添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果,C正确;
D、酶具有高效性,碱性蛋白酶能使蛋白质水解成多肽和氨基酸,具有很强的分解蛋白质的能力,可有效地清除汗渍、奶渍、酱油渍等污渍,添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量,减少环境污染,D正确。
故选B。
10. 科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素,其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能,传递给负责能量生产的组织细胞,还决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫体内的ATP生成速率会加快,黑暗中蚜虫体内的ATP生成速率会减慢。下列有关叙述不正确的是( )
A. 类胡萝卜素的含量会影响蚜虫的体色,也会影响蚜虫个体的生存机会
B. 蚜虫合成ATP 时所需能量既可以来自光能,也可以来自呼吸作用所释放的能量
C. 影响蚜虫体内 ATP 合成速率的因素有光照强度、温度、O2浓度等
D. 阳光下蚜虫体内的ATP生成速率比黑暗中快,说明其体内的ATP 含量不稳定
【答案】D
【解析】
【分析】植物体合成ATP的生理过程有光合作用和呼吸作用,动物细胞合成ATP的过程是呼吸作用,由题意可知,蚜虫中含有类胡萝卜素能吸收、传递光能产生ATP,因此蚜虫细胞ATP中的能量来源是光能和化学能。
【详解】A、根据题意:类胡萝卜素能吸收光能,传递给负责能量生产的组织细胞,多以类胡萝卜素的含量不仅会影响蚜虫的体色,还会影响蚜虫个体的生存机会,A正确;
B、由题干信息可知,蚜虫合成ATP 时所需能量既可以来自光能,也可以来自呼吸作用所释放的能量,B正确;
C、蚜虫合成ATP时需要的能量不仅来自光能,还来自呼吸作用释放的化学能,因此影响蚜虫体内ATP合成速率的外部因素有光照强度、温度、氧浓度等,C正确;
D、蚜虫ATP含量在阳光下比黑暗时多,但消耗也增加,处于动态平衡中,故体内的ATP含量处于稳定状态,D错误。
故选D。
11. 所有的细胞都要进行细胞呼吸,细胞呼吸就是细胞内将有机物氧化分解并释放能量的过程,下列有关细胞呼吸的物质变化、能量变化及意义叙述正确的是( )
A. 人剧烈运动时,肌细胞消耗O2的分子数比释放的CO2分子数少
B. 细胞呼吸不仅能为生物体提供能量,还是细胞代谢的枢纽
C. 有氧呼吸(需氧呼吸)不消耗水但能产生水,无氧呼吸(厌氧呼吸)不产生NADH但能产生ATP
D. 无氧呼吸(厌氧呼吸)第二阶段释放少量能量能用于蛋白质的合成
【答案】B
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一 阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、人剧烈运动时,无氧呼吸产生乳酸不产生CO2,肌细胞消耗O2的分子数与释放的CO2分子数相等,A错误;
B、细胞呼吸除了能为生物体提供能量,还是生物体代谢的枢纽,如细胞呼吸过程中产生的中间产物,可转化为甘油、氨基酸等非糖物质,而非糖物质又可以通过一系列反应转化为葡萄糖,B正确;
C、有氧呼吸第二阶段消耗水(水和丙酮酸反应形成[H]和二氧化碳),第三阶段产生水(氧气和[H]反应生成水),无氧呼吸(厌氧呼吸)第一阶段产生NADH,C错误;
D、无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量,而在第二阶段不释放能量,D错误。
故选B。
12. 如图是真核生物细胞呼吸过程中电子传递链的部分示意图(e⁻表示电子,→表示物质运输及方向)。电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H⁺浓度差,使能量转换成H⁺电化学势能。在氧化酶AOX的参与下,电子可不通过蛋白复合体Ⅲ和Ⅳ直接传递给O₂,并最终生成H₂O,同时大量能量以热能的形式释放,此途径称为AOX途径。图中UQ(泛醌,脂溶性化合物)、蛋白复合体(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)可以传递电子,同时蛋白复合体(Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ)又将H⁺运输到膜间隙,使膜两侧形成H⁺浓度差;H⁺通过ATP合成酶进入线粒体基质,并驱动ATP生成,H⁺还可以通过UCP蛋白跨膜运输到线粒体基质。下列叙述错误的是( )
A. 图中的NADH来自有氧呼吸的第一和第二阶段
B. 图中ATP合成所需能量来自电子传递过程中建立的H⁺电化学势能
C. 耗氧量相同时,AOX途径比正常有氧呼吸产生的ATP量更多
D. 当耗氧量不变时,若线粒体内膜上UCP含量提高,则形成的ATP量减少
【答案】C
【解析】
【分析】真核生物有氧呼吸过程分为三个阶段:第一阶段是糖酵解过程,反应物是葡萄糖,产物是丙酮酸和还原氢;第二阶段是柠檬酸循环,反应物是水和丙酮酸,产物是二氧化碳和还原氢;第三阶段是电子传递链,反应物是还原氢和氧气,产物是水。三个阶段都能释放能量,大部分以热能的形式耗散,少部分转化为ATP中的化学能。
【详解】A、图中的NADH来自有氧呼吸的第一和第二阶段,A正确;
B、ATP合成酶在催化ATP合成时,需要H⁺顺浓度梯度进入线粒体基质,因此ATP合成所需能量来自电子传递过程中建立的H⁻电化学势能,B正确;
C、AOX途径中大量能量以热能的形式释放,因此储存在ATP中的能量就会减少,C错误;
D、H⁺通过线粒体内膜上UCP流入线粒体基质时,会降低电子传递过程中建立的H⁺浓度梯度,不利于ATP合成酶合成ATP,因此当耗氧量不变时,若线粒体内膜上UCP含量提高,则形成的ATP量减少,D正确。
故选C。
13. 将酵母菌置于浓度适宜的葡萄糖溶液中进行培养,在不同O2浓度下测得的酵母菌细胞呼吸产物的相对含量如图所示。下列叙述错误的是( )
A. O2浓度为a时,细胞只进行无氧呼吸
B. O2 浓度为b时,细胞有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸消耗的少
C. O2 浓度为c时,最有利于酵母菌的生存和繁殖
D. O2 浓度增加会抑制无氧呼吸,从而使酒精含量不断下降
【答案】C
【解析】
【分析】细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型,其中有氧呼吸指细胞在O2的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程,场所在细胞质基质和线粒体;无氧呼吸是指在无氧条件下通过酶的催化作用,细胞把糖类等有机物不彻底氧化分解,同时释放少量能量的过程,场所在细胞质基质。
【详解】A、氧浓度为 a 时,酵母菌产生的二氧化碳量与酒精量相同,说明酵母菌只进行无氧呼吸,A正确;
B、O2 浓度为b时,CO2产生量为12.5,酒精产生量为6.5,说明酵母菌无氧呼吸CO2产生量为6.5,消耗葡萄糖的量为3.25,有氧呼吸CO2产生量为6,消耗葡萄糖的量为1,故细胞有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸消耗的少,B正确;
C、O2 浓度超过d时,酵母菌只进行有氧呼吸,产生大量能量,最有利于酵母菌的生存和繁殖,C错误;
D、O2 浓度增加会使有氧呼吸增强,同时会抑制无氧呼吸,从而使酒精含量不断下降,D正确。
故选C。
14. 羽衣甘蓝因其耐寒性和叶色丰富多变的特点,成为冬季重要的观叶植物。某同学将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样,先后置于层析液和蒸馏水中进行层析,过程及结果如图所示。已知1、2、3、4、5代表不同类型的色素。下列分析正确的是( )
A. 用层析液分离后,色素3的条带颜色为黄绿色
B. 色素1、2主要吸收红光和蓝紫光
C. 色素5可能存在于植物的液泡中
D. 提取色素时加入CaCO3和无水乙醇两种试剂即可
【答案】C
【解析】
【分析】纸层析法分离色素的原理是不同的色素分子在层析液中的溶解度不同,溶解度大的在滤纸条上的扩散速率快,反之则慢。
题图分析,第一次使用层析液分离色素时,色素1、2、3、4被分离出来,说明它们是光合色素,根据其扩散距离可知,1是胡萝卜素,2是叶黄素,3是叶绿素a,4是叶绿素b;第二次使用蒸馏水分离时,色素5被分离出来,说明色素5溶于水。
【详解】A、根据在层析液中的层析结果说明色素1、2、3、4依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,色素3的条带颜色为蓝绿色,A错误;
B、色素1距离起点最远,说明其在层析液中的溶解度最大,色素1、2依次为胡萝卜素和叶黄素,主要吸收蓝紫光,B错误;
C、色素5溶于水,为水溶性色素,因而可能存在于植物的液泡中,C正确;
D、提取色素时加入CaCO3、无水乙醇和二氧化硅,其中CaCO3有保护色素的作用,无水乙醇能溶解色素,二氧化硅起到充分研磨的作用,D错误。
故选C。
15. 将某种植物的成熟细胞置于一定浓度的物质甲溶液中,发现原生质体的体积变化趋势如图曲线所示。下列叙述正确的是( )
A. 曲线BC段植物细胞的吸水能力逐渐减弱
B. P点时植物细胞的细胞液浓度等于Q点
C. C点时该植物细胞不会有水分子的运输
D. 用相同浓度的甘油溶液代替甲溶液,可得到类似的曲线
【答案】D
【解析】
【分析】细胞的吸水和失水:外界溶液浓度>细胞内溶液浓度→细胞失水;外界溶液浓度<细胞内溶液浓度→细胞吸水。
【详解】A、曲线BC段,原生质体体积逐渐减小,表明细胞在不断失水,可推测该植物细胞的吸水能力逐渐增强,A错误;
B、BC段,细胞外液浓度大于细胞液浓度,细胞失水,同时由于物质甲能进入到细胞内,使细胞液的浓度逐渐升高,吸水能力逐渐升高,C点时,细胞液浓度和细胞外液浓度相等,C点后,物质甲继续进入细胞,此时细胞液浓度大于细胞外液浓度,细胞吸水,故P点时的浓度小于Q点,B错误;
C、C点时该植物细胞有水分子的交换运输,C错误;
D、甘油可通过自由扩散方式进入细胞,故将植物成熟细胞放入相同浓度的甘油溶液中,也可得到类似曲线,D正确。
故选D。
16. 如图是生物体内能量供应与利用的示意图,下列叙述正确的是( )
A. 只有绿色植物才具有进行①过程所需的色素
B. ①过程产生ATP只用于②过程中固定CO2和还原C3
C. ①③中合成ATP所需的能量来源不同
D. ④中的能量可用于肌肉收缩和人的红细胞吸收葡萄糖等
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析,图中①是光反应阶段,②是暗反应阶段,③是呼吸作用,④ATP利用。
【详解】A、图中①是光反应阶段,其它生物中也可能有进行①光反应过程所需的色素,如光合细菌,A错误;
B、①光反应阶段产生的ATP用于暗反应中C3的还原过程,不参与固定过程,B错误;
C、①光反应中合成ATP所需的能量来源于光合色素吸收的光能,③细胞呼吸中合成ATP所需的能量来源与有机物的分解化学能,C正确;
D、人的红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散,不需要能量,D错误。
故选C。
17. 植物的光合作用细胞依赖光照,但光能超过光合系统所能利用的能量时,光合器官可能遭到破坏,该现象称为光抑制。光呼吸能利用部分有机物,在吸收O2放出CO2的同时消耗多余光能,对光合器官起保护作用。下图为某植物叶片在白天和夜晚的气体交换过程,其中PR、R、GP 代表不同的生理过程。下列相关叙述错误的是( )
A. 图中的PR、R过程分别代表呼吸作用、光呼吸,叶片中有机物的积累量取决于GP、R、PR之间的差值
B. 光呼吸虽然消耗部分有机物,但是从一定程度上能避免光抑制的发生,有利于植物生长发育
C. 植物通过调节叶片角度回避强光或进行细胞内叶绿体的避光运动均可减弱光抑制现象
D. 在农业生产中,适当抑制白天光呼吸和夜间呼吸作用的进行,有利于提高农作物产量
【答案】A
【解析】
【分析】1、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段:①光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成;②光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物是指绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。
2、题图分析:R是叶片吸收O2和放出CO2的过程,在夜晚和白天都进行,因此R代表呼吸作用强度;GP为吸收CO2,释放O2的过程,表示植物的真正光合作用强度;PR是叶片吸收O2和放出CO2的过程,只在白天进行,因此是光呼吸过程。
【详解】A、分析题图可知,由于叶片在夜晚和白天都进行R过程,故R代表呼吸作用,PR是叶片吸收O2和放出CO2的过程,因此是光呼吸,A错误;
B、由题干可知光呼吸虽然消耗部分有机物,但可以消耗多余能量,对光合器官起保护作用,从一定程度上能避免光抑制的发生,有利于植物生长发育,B正确;
C、光能超过光合系统所能利用的能量时,光合器官可能遭到破坏,植物本身的调节如叶子调节角度回避强光、叶绿体避光运动等都可以避免强光直射造成光合结构破坏,是对光抑制的保护性反应,C正确;
D、白天光呼吸和夜间呼吸作用均会消耗光合作用的有机物,适当减少可以增多有机物的积累,增加农作物产量,D正确。
故选A。
18. 将长势相同的该植物幼苗分成若干组,分别置于不同温度下(其他条件相同且适宜),暗处理1h,再光照1h,测其干重变化,得到如图所示的结果。下列说法错误的是 ( )
A. 32 ℃时植物的光合速率大于呼吸速率
B. 该植物进行光合作用时,当光照强度突然减少,C₃的量增加
C. 恒温28 ℃条件下,24小时内,当光照时间达到6小时,该植物幼苗可正常生长
D. 将该植物放在 H₂¹⁸O的水中培养,光照一段时间后可以在体内发现(CH218O)
【答案】C
【解析】
【分析】暗处理1h前后的重量变化反映呼吸速率;光照后与暗处理前的重量变化反映光合速率-2×呼吸速率。
【详解】A、32℃时,暗处理lh后的重量变化是-4mg,说明呼吸速率是4mg/h,光照1h后与暗处理前的变化是0mg,说明此条件下光合速率是8mg/h,光合速率与呼吸速率的数量关系为光合速率是呼吸速率的2倍,A正确;
B、当光照强度突然减少时,光反应减弱,产生的ATP和NADPH减少,导致三碳化合物的还原受阻,但是二氧化碳固定形成的三碳化合物的过程不受影响,故当光照强度突然减少时,C3的量增加,B正确;
C、据图中信息可知,28°C条件下呼吸速率是2mg/h,光合速率是3+2+2=7mg/h,设在光照强度适宜且恒定、一昼夜恒温28℃条件下,至少需要光照X小时以上,该番茄幼苗才能正常生长,则有7X-2×24=0,可求出X=6.9h,故当光照时间达到6.9小时,该植物幼苗可正常生长,C错误;
D、将该植物放在H218O的水中培养,H218O先通过有氧呼吸第二阶段进入C18O2,然后再通过光合作用暗反应进入到有机物(CH218O)中,D正确。
故选C。
19. 科学家运用不同的研究方法研究生命的奥秘。下列说法正确的是( )
A. 施莱登和施旺用完全归纳法归纳出的“一切动植物都是由细胞构成的”结论是可信的
B. 控制无关变量是由于无关变量对实验结果没有影响
C. 同位素组成的化合物化学性质相同,可以示踪物质的运行和变化规律,常见的放射性同位素有14C、3H、18O等
D. 对比实验也叫相互对照实验,需设置两个或两个以上的实验组
【答案】D
【解析】
【分析】归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,分为完全归纳法和不完全归纳法。细胞学说的建立运用的是不完全归纳法。
【详解】A、“一切动植物都是由细胞构成的”结论是施莱登和施旺用不完全归纳法归纳出的,A错误;
B、无关变量对实验结果有影响,因此需要控制无关变量相同且适宜,B错误;
C、同位素包含放射性同位素和不具有放射性同位素两种,18O不具有放射性,是稳定的同位素,C错误;
D、对比实验也叫相互对照实验,需设置两个或两个以上的实验组,各实验组之间相互对照,例如探究PH对酶活性影响实验,D正确。
故选D。
20. 一个肿瘤中常有两种癌细胞,一种是以糖酵解为主要产能方式,葡萄糖分解产生丙酮酸,进而转化成乳酸和H+,经细胞膜上MCT4载体运出细胞;另一种是以线粒体氧化为主要产能方式,前者产生的乳酸和H+经该类细胞膜上载体MCT1运输进入细胞,并转化为丙酮酸进行有氧呼吸产生能量。两种癌细胞形成协同代谢,促进肿瘤的发生与发展。下列说法错误的是( )
A. 两种癌细胞代谢过程中均能产生ATP和[H]
B. 与正常细胞相比,两种癌细胞的载体MCT4和载体MCT1含量较高
C. 两种癌细胞消耗等量的葡萄糖,前者产生能量高于后者
D. 载体MCT1的活性高低能影响细胞内pH和代谢活动
【答案】C
【解析】
【分析】1、有氧呼吸分三个阶段进行,第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
2、无氧呼吸分两阶段:第一阶段和有氧呼吸第一阶段相同。第二阶段在细胞质基质中的丙酮酸生成乳酸(动物细胞)或生成酒精和二氧化碳(植物细胞)。
【详解】A、依题意,第一种癌细胞进行无氧呼吸,第二种癌细胞进行有氧呼吸第二和第三阶段,两种癌细胞代谢过程都能产生ATP和[H],A正确;
B、正常细胞主要以葡萄糖为底物进行有氧呼吸,一种癌细胞是以糖酵解为主要产能方式,另一种是以线粒体氧化为主要产能方式。因此,相对于正常细胞,两种癌细胞的载体MCT4和载体MCT1分别有较高的表达量,B正确;
C、第一种癌细胞进行无氧呼吸,第二种癌细胞进行有氧呼吸第二和第三阶段,其中有氧呼吸第三阶段产生大量能量。因此,两种癌细胞消耗等量的葡萄糖,前者产生能量低于后者,C错误;
D、依题意,第一种癌细胞生成乳酸和H+能经第二类癌细胞膜上的载体MCT1运输进入细胞,并转化为丙酮酸进行有氧呼吸产生能量。因此,载体MCT1的活性高低能影响细胞内pH和代谢活动,D正确。
故选C。
二、非选择题(共60分)
21. 秀丽隐杆线虫的精细胞不含溶酶体,但成熟精子中的线粒体数量约为57个,明显低于精细胞中线粒体数量90个。2023年11月,我国科学家首次鉴定到一种能特异性包裹线粒体的细胞外囊泡,并命名为“线粒体囊”。生殖腺内的蛋白酶可以作为发育信号,信赖SPE-12和SPE-8等酶的作用,触发的精细胞释放线粒体囊。请回答下列问题:
(1)作为发育信号的蛋白酶从合成到分泌到细胞外,经过的细胞器依次为核糖体、______。
(2)线粒体数量可能和精子的运动能力与可育性有关,秀丽隐杆线虫的成熟精子中线粒体数量较精细胞明显减少,你认为______(填“是”或“不是”)主要通过细胞自噬完成的,理由是______。
(3)细胞骨架是由______组成的网架结构,精细胞释放线粒体的过程中,说明细胞骨架的作用是______。
(4)有人认为精细胞释放“线粒体囊”的机制可能实现精细胞的遗传物质转移到其他细胞中,提出此假说的依据是______。
【答案】(1)内质网、高尔基体
(2) ①. 不是 ②. 细胞自噬需要溶酶体参与,而秀丽隐杆线虫的精细胞中无溶酶体
(3) ①. 蛋白质纤维 ②. 参与细胞内物质的定向运输##锚定并支撑着细胞器
(4)线粒体含有DNA
【解析】
【分析】分析题文描述和题图:生殖腺内的蛋白酶可以作为发育信号,依赖SPE-12和SPE-8等酶的作用,使精细胞质膜鼓出,将细胞内健康线粒体包裹其中,形成“线粒体囊”。
【小问1详解】
发育信号的蛋白酶在细胞内合成,运输至细胞外发挥作用,属于分泌蛋白,分泌蛋白首先在核糖体内由氨基酸经过脱水缩合形成多肽链,在运输至内质网和高尔基体加工,所以该酶合成过程中,经过的细胞器有核糖体、内质网和高尔基体。
【小问2详解】
在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。秀丽隐杆线虫的精细胞不含溶酶体,这说明秀丽隐杆线虫的成熟精子中线粒体数量较精细胞明显减少不是通过细胞自噬完成的。
【小问3详解】
细胞骨架是由蛋白质纤维组成的,精细胞释放线粒体,而线粒体是细胞器,所以说明细胞骨架的作用是参与细胞内物质的定向运输(或锚定并支撑着细胞器)。
【小问4详解】
“线粒体囊”是一种能特异性包裹线粒体的细胞外囊泡,而有人提出精细胞释放“线粒体囊”的机制可能实现精细胞的遗传物质转移到其他细胞中,则该遗传物质转移至了线粒体囊中,同时在线粒体含有DNA,可以作为该假说的证据。
22. 细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。
(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是______________。
(2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道,水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于_____________。
(3)细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的pH____________;此过程中,H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时发生的变化是_________________。
(4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现的细胞膜的功能是_________________。
(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25℃相比,4℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是______________。
【答案】(1)选择透过性
(2)协助扩散 (3) ①. 降低 ②. 载体蛋白发生磷酸化,导致其空间结构改变
(4)进行细胞间信息交流
(5)温度降低,酶的活性降低,呼吸速率减慢,为主动运输提供的能量减少
【解析】
【分析】细胞膜的功能:(1)将细胞与外界环境分开;(2)控制物质进出细胞;(3)进行细胞间的物质交流。细胞膜的功能特点:具有选择透过性(可以让水分子自由通过,细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过)。
【小问1详解】
细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,说明细胞膜对物质的运输具有选择透过性。
【小问2详解】
水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式不消耗能量,属于协助扩散。
【小问3详解】
细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的H+增加,pH降低,此过程中,H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时会发生磷酸化,导致其空间结构改变,进而运输H+。
【小问4详解】
人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。
【小问5详解】
植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐属于主动运输,需要消耗细胞呼吸提供的能量,而温度降低,酶的活性降低,会导致呼吸速率降低,为主动运输提供的能量减少,因此与25℃相比,4℃条件下磷酸盐吸收速率低。
23. 淀粉是人体获取能量的主要来源,经胰淀粉酶分解为麦芽糖后,再经α-葡萄糖苷酶分解后以葡萄糖的形式被人体吸收。对上述两种酶的活性进行抑制,能降低淀粉的消化速率,进而减缓餐后血糖的上升速率,以帮助高血糖人群控制血糖含量。回答下列问题。
(1)淀粉能在人体温和条件下快速消化的原因是_______。
(2)消化道内同时存在上述两种酶,淀粉先经胰淀粉酶分解为麦芽糖,再经α-葡萄糖苷酶分解为葡萄糖,这主要与酶的_______性有关。
(3)原花青素和原儿茶酸可抑制这两种酶的活性。科研人员探究单独使用两种抑制剂和按不同比例混合使用两种抑制剂对两种酶活性的影响。该探究实验的自变量是_______。本实验_______(填“能”或“不能”)用斐林试剂作为检测试剂,原因是_______。
【答案】(1)胰淀粉酶能降低淀粉水解反应的活化能或胰淀粉酶具有高效性
(2)专一 (3) ①. 抑制剂的种类、两种抑制剂的比例、酶的种类 ②. 不能 ③. 斐林试剂用于鉴定还原糖,麦芽糖及其分解产物葡萄糖均为还原糖,无法确定α-葡萄糖苷酶的受抑制情况
【解析】
【分析】酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
【小问1详解】
淀粉能在人体温和条件下被消化的原因是人体内有发挥催化作用的胰淀粉酶,胰淀粉酶能降低淀粉水解反应的活化能,淀粉在温和条件下消化速率较快的原因是相较于无机催化剂,酶的催化作用具有高效性。
【小问2详解】
消化道内同时存在上述两种酶,淀粉先经胰淀粉酶分解为麦芽糖,再经α-葡萄糖苷酶分解为葡萄糖,这主要与酶的专一性有关,即一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行。
【小问3详解】
自变量是指人为控制可以不同的量,科研人员探究单独使用两种抑制剂或按不同比例混合使用两种抑制剂对两种酶活性的影响。该探究实验的自变量是抑制剂的种类、两种抑制剂的比例、酶的种类。因为斐林试剂用于鉴定还原糖,麦芽糖及其分解产物葡萄糖均为还原糖,无法确定α-葡萄糖苷酶的受抑制情况,故本实验不能用斐林试剂作为检测试剂。
24. 番茄在夏季栽培过程中常受到高温和强光的双重胁迫,导致产量和品质下降。为研究亚高温强光(HH)对番茄光合作用的影响,研究人员对番茄进行不同条件处理,实验结果如图所示。已知RuBP羧化酶能催化CO2的固定。请分析回答下列问题:
(1)番茄叶肉细胞的叶绿体中位于________上的光合色素能吸收、传递并转化光能,并通过光反应将光能转化为化学能储存在________中。
(2)气孔的开闭会影响植物叶片的蒸腾作用、________(答出2点)等生理过程。通过实验可知,HH组过剩光能产生的原因不是气孔因素引起的,判断的依据是________。
(3)据图分析,与对照组相比,HH组番茄净光合速率下降的原因可能是①________;②________。
(4)位于叶绿体上的PSII是一种光合作用单位,由光合色素和相关蛋白质构成。D1蛋白是PSⅡ的核心蛋白,在HH条件下,过剩的光能会损伤D1蛋白。植物可利用一系列的光保护和光防御机制来维持PSⅡ的生理功能。研究发现,亚高温强光下同时施加适量硫酸链霉素(可抑制D1蛋白合成)的植株光合速率比HH组低。据此推测,科研人员可通过________的方法,提高番茄在高温和强光双重胁迫条件下的光合作用速率。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. ATP和NADPH
(2) ①. 光合作用、呼吸作用 ②. 亚高温高光组与对照组相比,气孔导度下降,但胞间CO2浓度却上升,说明过剩光能产生的原因不是气孔因素引起的,而是RuBP羧化酶活性下降,使C3的合成速率下降,导致光反应产物积累,进而使光能转化效率降低,造成光能过剩,对植物造成危害
(3) ①. RuBP羧化酶活性降低,暗反应速率下降,光合作用速率降低 ②. 温度升高,与呼吸作用有关酶活性增强,呼吸作用速率升高
(4)提高亚高温强光条件下D1蛋白表达量
【解析】
【分析】光合作用过程:
(1)光反应场所在叶绿体类囊体薄膜,发生水的光解、ATP和NADPH的生成;
(2)暗反应场所在叶绿体的基质,发生CO2的固定和C3的还原,消耗ATP和NADPH。
【小问1详解】
吸收光能的色素位于叶绿体的类囊体薄膜上;光合色素吸收的光能通过光反应转化为活跃的化学能储存在ATP和NADPH中。
【小问2详解】
气孔是植物蒸腾作用的“门户”,气孔的关闭会影响水分的散失,影响蒸腾作用;蒸腾作用会促进水分和无机盐的运输,进而影响呼吸作用;气孔也是气体交换的“窗口”,气孔张开,空气(如CO2)进入气孔,有光的条件下进行光合作用,气孔关闭,二氧化碳无法进入植物体,影响光合作用。题图中数据显示亚高温高光组与对照组相比,气孔导度下降,但胞间CO2浓度却上升,说明过剩光能产生的原因不是气孔因素引起的,而是RuBP羧化酶活性下降,使C3的合成速率下降,导致光反应产物积累,进而使光能转化效率降低,造成光能过剩,对植物造成危害。
【小问3详解】
HH组为亚高温强光组,由图可知,高温会导致RuBP羧化酶活性降低,暗反应速率下降,光合作用速率降低;另外温度升高,与呼吸作用有关酶活性增强,呼吸作用速率升高,因此,与对照组相比,HH组番茄净光合速率下降。
【小问4详解】
叶绿体中的色素位于类囊体薄膜上,PSII是一种光合色素和蛋白质的复合体,PSII吸收的光能通过光反应储存在ATP和NADPH中,然后在暗反应中用于C3的还原。亚高温强光下同时施加适量硫酸链霉素(可抑制D1蛋白合成)的植株光合速率比HH组低,说明D1蛋白能够提高植株光合速率,因此可以通过提高亚高温强光条件下D1蛋白表达量的方法,提高番茄在高温和强光双重胁迫条件下的光合作用速率。
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