内容正文:
一、细胞结构和功能(20分)
1. 细胞是生物结构和功能的基本单位。图为某一成熟植物细胞亚显微模式图,据图回答。
(1)原核、真核细胞均有细胞器是______。
A. ① B. ② C. ③ D. ④
(2)该细胞可以完成的生命活动有______(多选)。
A. 有机物的合成 B. 蛋白质的合成
C. ATP的合成 D. RNA的合成
(3)实验需要选用合适的材料,以该细胞为材料来源,适宜进行的实验有______(多选)。
A. 质壁分离及复原实验 B. 细胞有丝分裂观察
C. 还原性糖的鉴定 D. 叶绿体中色素的提取和分离
细胞内的运输系统是一个非常精密而又复杂的系统。如果细胞内的物质转运失控,细胞就无法实现正常功能,甚至会因此而死亡。图1表示细胞内物质合成、运输及分泌过程,图2表示这一过程中囊泡运输机制。请回答下列问题:
(4)图1物质甲的合成、运输与分泌过程中,依次经过的细胞器有________→________→________,甲所表示的物质可能是________(用下列编号选填)。
①抗体②脂肪③胰岛素④性激素
(5)细胞内囊泡运输机制一旦失控,会引起很多疾病,例如阿尔茨海默病(俗称老年痴呆症)、孤独症等。根据题意及图1、2信息推测,以上疾病可能的发病原因有________(多选)。
A. 包被蛋白缺失导致囊泡无法脱离内质网
B. 包被蛋白无法脱落,阻碍囊泡在细胞内迁移
C. 信号蛋白缺失,使包被蛋白无法装配
D. 高尔基体膜上受体蛋白缺失,使囊泡无法精准“投递”
【答案】(1)A (2)ABCD (3)AD
(4) ①. 核糖体 ②. 内质网 ③. 高尔基体 ④. ①③ (5)ABCD
【解析】
【分析】1、根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类,原核细胞是组成原核生物的细胞这类细胞主要特征是没有以核膜为界的细胞核, 同时也没有核膜和核仁, 只有拟核。根据外表特征,可把原核生物分为放线菌、细菌、支原体、立克次氏体和衣原体等。
2、分泌蛋白的合成过程:首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成一段肽链,这段肽链再与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,多肽链经内质网和高尔基体加工后,形成具有一点过空间结构的成熟蛋白质,最后经细胞膜分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量,这些能量主要来自线粒体。
【小问1详解】
分析题图知,①为核糖体,②为线粒体,③为内质网,④为叶绿体,原核、真核细胞均有的细胞器是核糖体,对应图中的①,A正确,BCD错误。
故选A。
【小问2详解】
A、该细胞有④叶绿体,可以进行光合作用合成有机物,A符合题意;
B、该细胞含①核糖体,能合成蛋白质,B符合题意;
C、该细胞可以在细胞质基质、线粒体和叶绿体中合成ATP,C符合题意;
D、在细胞核、线粒体和叶绿体能合成RNA,D符合题意。
故选ABCD。
【小问3详解】
A、质壁分离及复原实验需选择成熟的植物细胞为材料,该细胞适合用来观察质壁分离及复原,A符合题意;
B、该细胞为高等植物叶肉细胞,高度分化,不再分裂,不能用来进行细胞有丝分裂观察,B不符合题意;
C、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,该细胞含叶绿体,颜色较深,会使还原糖鉴定实验现象不明显,不能用来鉴定还原糖,C不符合题意;
D、该细胞含叶绿体,能用来进行叶绿体中色素的提取和分离实验,D符合题意。
故选AD。
【小问4详解】
据图可知,图1中物质甲由氨基酸构成,是分泌蛋白。分泌蛋白首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后,这段肽链会 与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内, 再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一 部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融 合,将蛋白质分泌到细胞外。综合以上分析,分泌蛋白合成、运输与分泌过程中,依次经过的细胞器是核糖体、内质网及高尔基体。①抗体为分泌蛋白,具有免疫功能;②脂肪本质为脂质,是细胞内良好的储能物质;③胰岛素为分泌蛋白,具有降低血糖的作用;④性激素,本质为脂质。甲分泌蛋白所表示的物质可能是①③。
【小问5详解】
A、根据题意囊泡运输机制失控会引起疾病,如包被蛋白缺失导致囊泡无法脱离内质网,可能会出现包被蛋白无法运输至高尔基体,造成物质甲堆积于内质网摸上,会引发疾病,A正确;
B、如包被蛋白无法脱落,囊泡将无法再进行正常迁移,会引发疾病,B正确;
C、如控制囊泡运输的基因发生突变,可能造成囊泡无法对物质甲进行携带,会引发疾病,C正确;
D、如高尔基体上受体蛋白缺失,囊泡不能与其特异性结合,即无法精准“投递”,会引发疾病,D正确。
故选ABCD。
二、疟原虫(23分)
2. 疟原虫是单细胞真核生物,感染人体后会最终侵入红细胞寄生并大量繁殖,红细胞破裂,子代疟原虫释放后进一步侵染其他红细胞,维而引发一系列症状导致疟疾,图为疟原虫侵入红细胞并增殖的过程。
(1)判定疟原虫为真核生物的主要依据是________。
A. 细胞体积较大 B. 具备核膜包被的细胞核
C. 细胞结构较复杂 D. 细胞功能较多
(2)图中能体现细胞间进行信息交流的过程有____________(图中编号选填),能体现细胞质膜具有一定流动性的过程有____________(图中编号选填)。
(3)在疟疾患者体内,以下现象可体现细胞分化的是________。
A. 红细胞有血红蛋白,疟原虫没有
B. 疟原虫有细胞核,成熟红细胞没有
C. 红细胞有血红蛋白,神经细胞没有
D. 红细胞和神经细胞都由质膜包裹
(4)红细胞受到疟原虫感染后最终破裂死亡的过程属于_______(细胞凋亡/细胞坏死)。
(5)在疟原虫分裂增殖的过程中,保证遗传信息准确传递的行为有________(多选)。
A. 间期进行DNA复制 B. 细胞质严格均分
C. 分裂期纺锤丝牵引染色体分离 D. 染色质螺旋化成为染色体
(6)疟原虫侵染红细胞与噬菌体侵染大肠杆菌相比,二者的不同点在于________。
A. 疟原虫侵染红细胞需先吸附,噬菌体侵染无此过程
B. 疟原虫整体进入红细胞,噬菌体进入大肠杆菌的仅有DNA
C. 疟原虫可在红细胞内增殖,噬菌体在大肠杆菌内不增殖
D. 疟原虫侵染导致红细胞裂解,噬菌体与大肠杆菌长期共存
(7)人体感染疟原虫后,严重时会出现酸中毒的情况,原因可能是________。
A. 疟原虫有氧呼吸产生乳酸 B. 疟原虫无氧呼吸产生乳酸
C. 疟原虫有氧呼吸产生酒精 D. 疟原虫无氧呼吸产生酒精
研究发现,青蒿素不仅会对疟原虫的线粒体造成损伤,还对疟原虫有更广泛的抑制和杀灭原理,其部分机理如下图,其中血色素是疟原虫吸食红细胞血红蛋白后的代谢产物之一。
(8)疟原虫吸食红细胞血红蛋白主要是为了获取________。
A. 血色素 B. 氨基酸 C. 青蒿素 D. 葡萄糖
(9)据图推测疟原虫死亡的直接原因体现了________。
A. 血红蛋白为机体输送氧气的作用
B. 蛋白质是生命活动主要承担者作用
C. 活化青蒿素的结合作用
D. 血色素的激活作用
【答案】(1)B (2) ①. ①②③ ②. ②③④
(3)C (4)细胞坏死 (5)ACD
(6)B (7)B
(8)B (9)B
【解析】
【分析】原核生物含有细胞膜、 原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核;原核细胞只有核糖体一种细胞器。
【小问1详解】
真核生物的判断依据是具有核膜包被的细胞核。B正确,ACD错误。
故选B。
【小问2详解】
图中①②③过程都有疟原虫膜表蛋白与红细胞膜表蛋白相互识别过程,能体现细胞间进行信息交流。②③过程有细胞膜内陷,④过程是疟原虫增殖过程,涉及细胞体积的增大和细胞膜向内凹陷,因此能体现细胞质膜具有一定流动性的过程有②③④。
【小问3详解】
AB、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,疟原虫细胞和红细胞不是由一个细胞形成的,不属于细胞分化,AB错误;
C、红细胞有血红蛋白,神经细胞没有,这是细胞分化的结果,C正确;
D、红细胞和神经细胞都由质膜包裹,这不属于细胞分化,D错误。
故选C。
【小问4详解】
细胞坏死是细胞在外伤、缺血、持续高温、毒素及免疫细胞攻击时发生的被动性细胞死亡,是不可逆的病理变化,红细胞受到疟原虫感染后最终破裂死亡的过程属于细胞坏死。
【小问5详解】
A、在细胞分裂的间期,疟原虫的DNA会进行复制,确保在分裂过程中遗传信息的准确传递,A正确;
B、细胞质中的遗传物质的分配并不是完全均等的,细胞质严格均分并不直接影响细胞核中遗传信息的准确传递,B错误;
C、在分裂后期,纺锤丝会牵引染色体分离到细胞的两个子细胞中,这是保证遗传信息准确分配到子细胞中的关键步骤,C正确;
D、在分裂前期,染色质会螺旋化成为染色体,这有助于遗传物质在分裂过程中的有序排列和分离,D正确。
故选ACD。
【小问6详解】
A、疟原虫侵染红细胞需先吸附,噬菌体侵染也要先吸附在大肠杆菌上,A错误;
B、疟原虫侵染红细胞时,整个疟原虫都会进入红细胞内部进行寄生和增殖,而噬菌体侵染大肠杆菌时,只有噬菌体的DNA进入大肠杆菌细胞内,噬菌体的蛋白质外壳则留在细胞外,B正确;
C、疟原虫可在红细胞内增殖,噬菌体在大肠杆菌内也会增殖并组装形成子代噬菌体,C错误;
D、疟原虫侵染导致红细胞裂解,而噬菌体在完成其生命周期后,通常会导致宿主细胞(即大肠杆菌)的裂解,并释放出新的噬菌体,D错误。
故选B。
【小问7详解】
疟原虫无氧呼吸产生乳酸,人体感染疟原虫后,严重时会出现酸中毒的情况。ACD错误,B正确。
故选B。
【小问8详解】
血色素是疟原虫吸食红细胞血红蛋白后的代谢产物之一,蛋白质水解产生氨基酸,疟原虫吸食红细胞血红蛋白不需要其中的血红素,主要是为了获取氨基酸。B正确,ACD错误。
故选B。
【小问9详解】
图中,活化青蒿素结合多种疟原虫蛋白,是导致疟原虫死亡的直接原因,体现了蛋白质是生命活动主要承担者的作用。B正确,ACD错误。
故选B。
三、细胞缺氧(18分)
3. 2019年诺贝尔生理医学奖授予了发现细胞缺氧因子HIF(1α和1β)的科学家,他们的研究揭示了细胞缺氧会引发包括细胞周期改变、线粒体自噬在内的诸多效应。进一步研究发现高浓度ATP也会影响细胞周期(如图所示)。
(1)细胞缺氧会使细胞很多生理过程发生改变,细胞内消耗氧气的场所是________(细胞质基质/线粒体基质/线粒体内膜)。
(2)线粒体有两层膜,图所示细胞内与线粒体具有相似结构的还包括_________。
(3)细胞缺氧会导致线粒体自噬,该现象影响的生理过程是________。
A. 糖酵解 B. 脂肪水解 C. 三羧酸循环 D. 卡尔文循环
(4)据所学知识判断,图中DNA为________时期是含有细胞内染色体数目最多的时期。
A. 2N B. 2N→4N C. 4N D. 4N→2N
(5)据图推知抑癌因子p21作用于_________期与________期之间。
(6)在图所示的细胞分裂期间,所发生的变化包括________(多选)。
A. 着丝粒分裂 B. 染色单体分离
C. 染色体数目减半 D. 纺锤丝出现和消失
(7)抗癌的有效策略之一是开发针对肿瘤细胞的血管生长抑制剂。据图,以下表述此类抑制剂抗癌作用的机理正确的是________(多选)。
A. 服用血管生长抑制剂,则体内细胞处于缺氧状态,诱导产生HIF,影响细胞周期
B. p21和p27两类抑癌因子能抑制癌细胞增殖
C. 缺氧会导致线粒体白噬,使胞内ATP水平下降
D. 胞内高浓度ATP能抑制癌细胞增殖
【答案】(1)线粒体内膜
(2)细胞核 (3)C (4)D
(5) ①. G1 ②. S (6)ABD (7)ABC
【解析】
【分析】1、分析题图可知,细胞缺氧,激活HIF1活性,HIF1a再激活p27、p21,p27抑制细胞分裂的分裂期、p21抑制细胞分裂的分裂间期DNA分子复制,进而抑制细胞分裂,阻断细胞增殖;AMPK具有激活p53的作用,p53能激活p21、p27,因此AMPK具有抑制细胞增殖的作用,而高浓度的ATP通过抑制AMPK而促进细胞增殖。
2、有氧呼吸的三个阶段:第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢,发生在细胞质基质中,有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢,发生在线粒体基质中,有氧呼吸第三阶段是还原氢与氧气结合形成水,发生在线粒体内膜上。
【小问1详解】
细胞内氧气参与有氧呼吸第三阶段,发生在线粒体内膜上,因此细胞内消耗氧气的场所是线粒体内膜。
【小问2详解】
线粒体具有双层膜,细胞内除了线粒体具有双膜结构外,叶绿体、细胞核也具有双层膜结构,由题图可知,该细胞是动物细胞,因此只有细胞核。
【小问3详解】
A、糖酵解发生在细胞质基质中,A错误;
B、脂肪水解是脂肪分解为甘油和脂肪酸的过程,由脂肪酶催化,主要发生在细胞质基质或溶酶体中,与线粒体功能无直接关联,B错误;
C、线粒体进行有氧呼吸的主要场所,完成有氧呼吸的第二、第三阶段,是三羧酸循环发生的场所,因此线粒体自噬影响三羧酸循环过程,C正确;
D、卡尔文循环是光合作用暗反应,发生在叶绿体中,D错误。
故选C。
【小问4详解】
细胞内染色体数目最多的时期是有丝分裂后期,有丝分裂过程中DNA分子数2N→4N发生在分裂间期,4N是前期、中期、后期,4N→2N发生在后期→末期,因此染色体数目最多的时期是DNA分子数4N→2N的阶段。综上所述,ABC错误,D正确。
故选D。
【小问5详解】
由题图可知,p21抑制DNA分子复制,因此作用于G1期和S期之间。
【小问6详解】
A、着丝粒分裂发生在有丝分裂后期,是姐妹染色单体分离的前提,A正确;
B、染色单体分离是着丝粒分裂的直接结果,分离后的染色单体成为独立染色体,B正确;
C、有丝分裂的目的是产生两个遗传物质相同的子细胞,染色体数目与母细胞相同,C错误;
D、在前期形成纺锤体时出现,在末期纺锤体解体时消失。纺锤丝的动态变化贯穿有丝分裂全过程,是分裂期的重要特征,D正确。
故选ABD。
【小问7详解】
A、由题图可知,服用血管生长抑制剂,则体内细胞处于缺氧状态,诱导产生HIF,影响细胞周期,A正确;
B、p21和p27是细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂(CKIs),可结合并抑制细胞周期蛋白-CDK复合物,阻断细胞周期进程(如G1/S期检查点),从而抑制癌细胞增殖,B正确;
C、缺氧会损伤线粒体功能,触发线粒体自噬以清除受损线粒体。线粒体是ATP合成的主要场所,其自噬会导致ATP生成减少,细胞能量供应不足,进而抑制增殖或诱导凋亡,C正确;
D、据图知胞内高浓度ATP促进细胞增殖,所以当ATP下降时抑制癌细胞增殖,D错误。
故选ABC。
四、茶树品质(20分)
4. 我国茶产业历史悠久,“中国茶”名扬海外。茶树品质受诸多因素影响,为研究遮光对茶树品质的影响,研究者分别用黑色遮阳网(AN)、蓝色遮阳网(BN)和红色遮阳网(RN)遮盖茶树,并于第20天采集茶树叶片,测定其相关蛋白质的含量,如图所示。其中,CK表示不遮光处理。
(1)据图推测,下列反应可能与捕光复合物有关的是________(多选)。
A. 储能化合物的消耗 B. 水的光解
C. 光能的捕获与转换 D. 高能化合物的形成
(2)图结构1中的能量载体分子有________(用下列编号选填)。
①ATP②NADH③NADPH④Pi
(3)下列①~⑥表示茶树叶肉细胞内的部分物质变化。据图判断,蓝光对吲哚乙酸生物合成的影响主要表现在光合作用的________(光/碳)反应阶段,该阶段主要的物质变化是________(用下列编号选填)。
①ADP+Pi→ATP
②NAD++H++e-→NADH
③ATP→ADP+Pi
④NADPH-+NADP++H++e-
⑤H2O→O2+H++e-
⑥CO2+五碳糖→三碳化合物→三碳糖和五碳糖
茶园间作(相间种植2种或以上植物)也是提高茶树品质的一种方法,不但有利于提高净光合速率(Pn),还有利于改善土壤环境。
(4)宋代《北苑别录》记载:“茶园内为桐木则留焉。桐木之性与茶相宜,茶至夏而畏日,桐木至春而渐茂……”。种植桐木后,茶树Pn的变化趋势与下图曲线最吻合的是_______(用下列编号选填)。
①晴天②多云天③阴天
(5)图中的晴天曲线在10:00-12:00时间段,茶树净光合作用下降的可能原因有________(多选)。
A. 光合作用强度小于呼吸作用强度
B. 温度过高,气孔关闭,CO2供应减少,碳反应减弱
C. 外界光照强度下降,光反应减弱
D. 温度升高,呼吸作用增强
(6)土壤中的“氮”俗称茶树的生命元素。在缺氮土壤中,茶树细胞内物质含量不直接受影响的是_______(用下列编号选填)。
①氨基酸②淀粉③核酸④脂肪酸
【答案】(1)BCD (2)①③
(3) ①. 光 ②. ①⑤
(4)② (5)BD
(6)②④
【解析】
【分析】本题围绕茶树叶肉细胞生理过程,考查多个知识点:首先,明确蓝光影响吲哚乙酸合成与光合作用光反应阶段关联,光反应是利用光能分解水、合成 ATP 的过程,和暗反应功能不同,体现光反应、暗反应的阶段特点;其次,光反应物质变化涉及水的光解、ATP 合成,考查光反应中物质转化,即光能转活跃化学能及水的分解;最后,茶园间作桐木,利用其与茶树的种间关系,改变光照影响光合速率,体现生态因素(如遮阴 )对光合的调控,关联生物与环境关系及对生理过程的影响。
【小问1详解】
A、碳同化(暗反应)的酶在叶绿体基质,与类囊体膜无直接关联,A错误;
B、类囊体膜是光反应场所,水可跨类囊体膜参与光解(转换 ),与类囊体膜功能相关,B正确;
C、光反应在类囊体膜进行,水的光解是光反应核心,依赖类囊体膜,C正确;
D、光反应在类囊体膜合成 ATP(需能化合物 ),依赖类囊体膜,D正确。
故选BCD。
【小问2详解】
类囊体膜上进行光反应,产生 ATP、NADPH,消耗 ADP、NADP⁺ 。所以能量载体分子有 ATP、NADPH ,对应选项(如含 ATP、NADPH 的选项 )。依据是光反应的能量转化。
【小问3详解】
蓝光影响吲哚乙酸合成,与光反应关联(光反应需光能,蓝光是光能来源 ),故填光。光反应的物质变化是水的光解、ATP 合成、NADPH 生成,光反应的核心变化是⑤(水的光解 )、①(ATP 合成 ),故选①⑤。
【小问4详解】
桐木 “春渐茂、帮茶树避夏日”,夏季强光会抑制茶树光合,桐木遮阴可缓解,使夏季(如中午时段)间作茶树的净光合速率(Pn)更稳定 / 高于无遮阴组。曲线中 “多云天(②)” 的 Pn 变化更平缓,符合桐木遮阴后夏季强光被削弱、光合受抑制减轻的趋势(晴天光照过强易导致光合 “午休”,Pn 波动大;阴天光照弱,Pn 整体低 )。
【小问5详解】
A、图中的晴天曲线在10:00-12:00时间段净光合速率不小于0,说明光合作用强度不小于呼吸作用强度,A错误;
B、高温使气孔关闭,CO2少,暗反应(碳反应)弱,光合下降,B正确;
C、晴天10:00-12:00时间段光照强,C错误;
D、呼吸作用增强导致有机物消耗多,导致净光合作用下降,D正确。
故选BD。
【小问6详解】
氮(N)是构成蛋白质、核酸的关键元素,缺氮会直接影响含氮物质合成;淀粉、脂肪酸不含氮,合成不依赖氮元素。
五、tRNA(19分)
5. tRNA可以携带相应氨基酸,常在tRNA前加上对应的氨基酸表示能携带某种氨基酸的tRNA(如:亮氨酸tRNA表示能携带亮氨酸的tRNA)。氨基酸经活化后可与相对应的tRNA结合形成氨酰tRNA(如:亮氨酸氨酰tRNA),该过程需要氨酰tRNA合成酶的催化(图),大多数生物体内的氨基酸有20种,相应的氨酰tRNA合成酶也有20种(如:亮氨酸氨酰tRNA合成酶)。
(1)由图可以推测,氨酰tRNA合成酶的作用包括____________(编号选填)。
①识别氨基酸
②识别tRNA
③识别密码子
④催化形成氨基酸与tRNA之间的化学键
⑤催化形成氨基酸与氨基酸之间的化学键
(2)根据题干信息和已学知识分析下列有关tRNA的叙述,其中正确的是________。
A. 大多是双链结构 B. 能识别反密码子
C. 参与形成核糖体 D. 大多在细胞核中合成
科研工作者发现,当细胞中缺乏氨基酸时,负载tRNA(携带氨基酸的tRNA)会转化为空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA)参与基因表达的调控。下图是缺乏氨基酸时tRNA调控基因表达的相关过程,图中的①②③④表示过程。回答下列问题:
(3)DNA控制蛋白质的合成过程包括_______(图中编号选填)。
(4)DNA甲基化_______(改变/不改变)DNA的碱基序列,DNA甲基化会影响图中________过程。
A.① B.② C.③ D.④
(5)若图中的基因编码链的部分序列为5'-TGGTGC-3',以下是转录出的mRNA基序列的是________,该过程发生的场所为________。
A.5'-UCCUCG-3' B.5'-GCUCCU-3'
C.5'-TCCTCG-3' D.5'-UGGUGC-3'
(6)据图分析,当细胞中缺乏氨基酸时,负载tRNA会转化为空载tRNA,而空载tRNA通过________(多选),进而抑制翻译来实现对蛋白质合成的抑制。
A. 抑制转录的过程 B. 抑制DNA的合成
C. 激活蛋白激酶 D. 抑制mRNA的合成
【答案】(1)①②④ (2)D
(3)①② (4) ①. 不改变 ②. A
(5) ①. D ②. 细胞核、线粒体和叶绿体 (6)ACD
【解析】
【分析】1、转录是遗传信息由DNA转换到RNA过程。它是指以DNA的一条链为模板,在RNA聚合酶的对催化作用下,按照碱基互补配对原则合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料。
2、翻译的模板是mRNA,原料是氨基酸,场所是核糖体,还需要能量、酶和tRNA(转运氨基酸)。
【小问1详解】
根据题干,氨酰tRNA合成酶催化氨基酸与tRNA结合形成氨酰tRNA,说明其具有催化作用,催化反应需要同时识别氨基酸和tRNA。密码子位于mRNA上,氨酰tRNA合成酶不直接识别密码子。氨基酸与氨基酸之间的化学键是肽键,由核糖体催化形成。综上所述,①②④正确,③⑤错误。
故选①②④。
【小问2详解】
A、tRNA是单链RNA,通过局部碱基配对形成三叶草结构(含双链区),但整体为单链,A错误;
B、tRNA通过反密码子识别mRNA上的密码子,而非“识别反密码子”,B错误;
C、核糖体由rRNA和蛋白质组成,tRNA不参与核糖体形成,C错误;
D、tRNA是基因转录的产物,真核生物中转录主要发生在细胞核,D正确。
故选D。
【小问3详解】
如图所示,①为转录,②为翻译,DNA控制蛋白质的合成过程包括①②。
【小问4详解】
甲基化是表观遗传修饰,不改变碱基序列。DNA甲基化通常抑制转录过程,即①过程,A正确,BCD错误。
故选A。
【小问5详解】
基因编码链的部分序列为5'-TGGTGC-3',基因中的编码链与模板链碱基互补,模板链的部分碱基序列为5'-GCACCA-3',由于模板链与mRNA碱基互补,故转录出的mRNA序列应为5'-UGGUGC-3',故选D。真核生物中转录发生在细胞核、线粒体和叶绿体中。
【小问6详解】
由图可知,空载tRNA可直接抑制转录过程,来抑制mRNA的合成,进而抑制翻译来实现对蛋白质合成的抑制,也可以通过激活蛋白激酶进而抑制翻译来实现对蛋白质合成的抑制。综上所述,ACD正确,B错误。
故选ACD。
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一、细胞结构和功能(20分)
1. 细胞是生物结构和功能的基本单位。图为某一成熟植物细胞亚显微模式图,据图回答。
(1)原核、真核细胞均有的细胞器是______。
A. ① B. ② C. ③ D. ④
(2)该细胞可以完成的生命活动有______(多选)。
A. 有机物的合成 B. 蛋白质的合成
C. ATP的合成 D. RNA的合成
(3)实验需要选用合适的材料,以该细胞为材料来源,适宜进行的实验有______(多选)。
A. 质壁分离及复原实验 B. 细胞有丝分裂观察
C. 还原性糖的鉴定 D. 叶绿体中色素的提取和分离
细胞内的运输系统是一个非常精密而又复杂的系统。如果细胞内的物质转运失控,细胞就无法实现正常功能,甚至会因此而死亡。图1表示细胞内物质合成、运输及分泌过程,图2表示这一过程中囊泡运输机制。请回答下列问题:
(4)图1物质甲的合成、运输与分泌过程中,依次经过的细胞器有________→________→________,甲所表示的物质可能是________(用下列编号选填)。
①抗体②脂肪③胰岛素④性激素
(5)细胞内囊泡运输机制一旦失控,会引起很多疾病,例如阿尔茨海默病(俗称老年痴呆症)、孤独症等。根据题意及图1、2信息推测,以上疾病可能的发病原因有________(多选)。
A. 包被蛋白缺失导致囊泡无法脱离内质网
B. 包被蛋白无法脱落,阻碍囊泡在细胞内迁移
C. 信号蛋白缺失,使包被蛋白无法装配
D. 高尔基体膜上受体蛋白缺失,使囊泡无法精准“投递”
二、疟原虫(23分)
2. 疟原虫是单细胞真核生物,感染人体后会最终侵入红细胞寄生并大量繁殖,红细胞破裂,子代疟原虫释放后进一步侵染其他红细胞,维而引发一系列症状导致疟疾,图为疟原虫侵入红细胞并增殖的过程。
(1)判定疟原虫为真核生物的主要依据是________。
A. 细胞体积较大 B. 具备核膜包被的细胞核
C. 细胞结构较复杂 D. 细胞功能较多
(2)图中能体现细胞间进行信息交流过程有____________(图中编号选填),能体现细胞质膜具有一定流动性的过程有____________(图中编号选填)。
(3)在疟疾患者体内,以下现象可体现细胞分化的是________。
A. 红细胞有血红蛋白,疟原虫没有
B. 疟原虫有细胞核,成熟红细胞没有
C. 红细胞有血红蛋白,神经细胞没有
D. 红细胞和神经细胞都由质膜包裹
(4)红细胞受到疟原虫感染后最终破裂死亡的过程属于_______(细胞凋亡/细胞坏死)。
(5)在疟原虫分裂增殖的过程中,保证遗传信息准确传递的行为有________(多选)。
A. 间期进行DNA复制 B. 细胞质严格均分
C. 分裂期纺锤丝牵引染色体分离 D. 染色质螺旋化成为染色体
(6)疟原虫侵染红细胞与噬菌体侵染大肠杆菌相比,二者的不同点在于________。
A. 疟原虫侵染红细胞需先吸附,噬菌体侵染无此过程
B. 疟原虫整体进入红细胞,噬菌体进入大肠杆菌的仅有DNA
C. 疟原虫可在红细胞内增殖,噬菌体在大肠杆菌内不增殖
D. 疟原虫侵染导致红细胞裂解,噬菌体与大肠杆菌长期共存
(7)人体感染疟原虫后,严重时会出现酸中毒的情况,原因可能是________。
A. 疟原虫有氧呼吸产生乳酸 B. 疟原虫无氧呼吸产生乳酸
C 疟原虫有氧呼吸产生酒精 D. 疟原虫无氧呼吸产生酒精
研究发现,青蒿素不仅会对疟原虫的线粒体造成损伤,还对疟原虫有更广泛的抑制和杀灭原理,其部分机理如下图,其中血色素是疟原虫吸食红细胞血红蛋白后的代谢产物之一。
(8)疟原虫吸食红细胞血红蛋白主要是为了获取________。
A. 血色素 B. 氨基酸 C. 青蒿素 D. 葡萄糖
(9)据图推测疟原虫死亡的直接原因体现了________。
A. 血红蛋白为机体输送氧气的作用
B. 蛋白质是生命活动主要承担者的作用
C. 活化青蒿素的结合作用
D. 血色素的激活作用
三、细胞缺氧(18分)
3. 2019年诺贝尔生理医学奖授予了发现细胞缺氧因子HIF(1α和1β)的科学家,他们的研究揭示了细胞缺氧会引发包括细胞周期改变、线粒体自噬在内的诸多效应。进一步研究发现高浓度ATP也会影响细胞周期(如图所示)。
(1)细胞缺氧会使细胞很多生理过程发生改变,细胞内消耗氧气的场所是________(细胞质基质/线粒体基质/线粒体内膜)。
(2)线粒体有两层膜,图所示细胞内与线粒体具有相似结构的还包括_________。
(3)细胞缺氧会导致线粒体自噬,该现象影响生理过程是________。
A. 糖酵解 B. 脂肪水解 C. 三羧酸循环 D. 卡尔文循环
(4)据所学知识判断,图中DNA为________时期是含有细胞内染色体数目最多的时期。
A. 2N B. 2N→4N C. 4N D. 4N→2N
(5)据图推知抑癌因子p21作用于_________期与________期之间。
(6)在图所示的细胞分裂期间,所发生的变化包括________(多选)。
A. 着丝粒分裂 B. 染色单体分离
C. 染色体数目减半 D. 纺锤丝出现和消失
(7)抗癌的有效策略之一是开发针对肿瘤细胞的血管生长抑制剂。据图,以下表述此类抑制剂抗癌作用的机理正确的是________(多选)。
A. 服用血管生长抑制剂,则体内细胞处于缺氧状态,诱导产生HIF,影响细胞周期
B. p21和p27两类抑癌因子能抑制癌细胞增殖
C. 缺氧会导致线粒体白噬,使胞内ATP水平下降
D. 胞内高浓度ATP能抑制癌细胞增殖
四、茶树品质(20分)
4. 我国茶产业历史悠久,“中国茶”名扬海外。茶树品质受诸多因素影响,为研究遮光对茶树品质的影响,研究者分别用黑色遮阳网(AN)、蓝色遮阳网(BN)和红色遮阳网(RN)遮盖茶树,并于第20天采集茶树叶片,测定其相关蛋白质的含量,如图所示。其中,CK表示不遮光处理。
(1)据图推测,下列反应可能与捕光复合物有关的是________(多选)。
A. 储能化合物的消耗 B. 水的光解
C. 光能的捕获与转换 D. 高能化合物的形成
(2)图结构1中的能量载体分子有________(用下列编号选填)。
①ATP②NADH③NADPH④Pi
(3)下列①~⑥表示茶树叶肉细胞内的部分物质变化。据图判断,蓝光对吲哚乙酸生物合成的影响主要表现在光合作用的________(光/碳)反应阶段,该阶段主要的物质变化是________(用下列编号选填)。
①ADP+Pi→ATP
②NAD++H++e-→NADH
③ATP→ADP+Pi
④NADPH-+NADP++H++e-
⑤H2O→O2+H++e-
⑥CO2+五碳糖→三碳化合物→三碳糖和五碳糖
茶园间作(相间种植2种或以上植物)也是提高茶树品质的一种方法,不但有利于提高净光合速率(Pn),还有利于改善土壤环境。
(4)宋代《北苑别录》记载:“茶园内为桐木则留焉。桐木之性与茶相宜,茶至夏而畏日,桐木至春而渐茂……”。种植桐木后,茶树Pn的变化趋势与下图曲线最吻合的是_______(用下列编号选填)。
①晴天②多云天③阴天
(5)图中的晴天曲线在10:00-12:00时间段,茶树净光合作用下降的可能原因有________(多选)。
A. 光合作用强度小于呼吸作用强度
B. 温度过高,气孔关闭,CO2供应减少,碳反应减弱
C. 外界光照强度下降,光反应减弱
D. 温度升高,呼吸作用增强
(6)土壤中的“氮”俗称茶树的生命元素。在缺氮土壤中,茶树细胞内物质含量不直接受影响的是_______(用下列编号选填)。
①氨基酸②淀粉③核酸④脂肪酸
五、tRNA(19分)
5. tRNA可以携带相应氨基酸,常在tRNA前加上对应氨基酸表示能携带某种氨基酸的tRNA(如:亮氨酸tRNA表示能携带亮氨酸的tRNA)。氨基酸经活化后可与相对应的tRNA结合形成氨酰tRNA(如:亮氨酸氨酰tRNA),该过程需要氨酰tRNA合成酶的催化(图),大多数生物体内的氨基酸有20种,相应的氨酰tRNA合成酶也有20种(如:亮氨酸氨酰tRNA合成酶)。
(1)由图可以推测,氨酰tRNA合成酶的作用包括____________(编号选填)。
①识别氨基酸
②识别tRNA
③识别密码子
④催化形成氨基酸与tRNA之间的化学键
⑤催化形成氨基酸与氨基酸之间的化学键
(2)根据题干信息和已学知识分析下列有关tRNA的叙述,其中正确的是________。
A. 大多是双链结构 B. 能识别反密码子
C. 参与形成核糖体 D. 大多细胞核中合成
科研工作者发现,当细胞中缺乏氨基酸时,负载tRNA(携带氨基酸的tRNA)会转化为空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA)参与基因表达的调控。下图是缺乏氨基酸时tRNA调控基因表达的相关过程,图中的①②③④表示过程。回答下列问题:
(3)DNA控制蛋白质的合成过程包括_______(图中编号选填)。
(4)DNA甲基化_______(改变/不改变)DNA的碱基序列,DNA甲基化会影响图中________过程。
A.① B.② C.③ D.④
(5)若图中的基因编码链的部分序列为5'-TGGTGC-3',以下是转录出的mRNA基序列的是________,该过程发生的场所为________。
A.5'-UCCUCG-3' B.5'-GCUCCU-3'
C.5'-TCCTCG-3' D.5'-UGGUGC-3'
(6)据图分析,当细胞中缺乏氨基酸时,负载tRNA会转化为空载tRNA,而空载tRNA通过________(多选),进而抑制翻译来实现对蛋白质合成的抑制。
A. 抑制转录的过程 B. 抑制DNA的合成
C. 激活蛋白激酶 D. 抑制mRNA的合成
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